KR19990050649A - Automotive Radar System - Google Patents
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Abstract
차량간의 거리를 관측하는 장치에서 선행 차량들과의 거리를 측정함에 있어 표적으로부터 반사되는 3방향의 빔을 수신하며, 헤트로다인 기법을 통한 분석으로 수신되는 빔에 대하여 잡음제거 성능을 향상시킨 것으로, 선행 차량과의 거리와 선행 차량의 속도 및 도로 주변의 상황을 검출하기 위한 레이더 빔의 조사와 물체로부터 반사되어 입사된 빔의 분석을 통해 목표물에 대한 제반적인 정보를 인식하는 디지탈 신호 처리수단과, 상기 디지탈 신호 처리수단에서 출력되는 송신 FM주파수를 소정의 상태로 처리하여 목표물에 조사하는 빔 송신장치와, 상기 목표물로부터 반사되어 입사되는 빔의 신호를 소정의 상태로 처리하여 상기 디지탈 신호 처리수단에 검출된 신호로 인가하는 빔 수신장치를 포함하여, 목표물을 인식하기 위한 빔의 송신과 수신을 수직과 수평으로 조사 및 입사할 수 있도록 하여 하나의 수신기에서 복수개의 정보를 얻을 수 있으며, 3개의 수신빔을 통해 목표물의 분석을 실행할 수 있도록 하여 진행방향 및 좌우측의 횡방향 정보도 분석할 수 있도록 하여 자율 주행 시스템의 안정성이 제공되고, 중간 주파수의 스위칭을 통해 50Mhz에서 믹싱이 되도록 하여 믹싱 과정에서 저주파의 잡음이 중간 주파수에 유입되는 것을 차단시켜 목표물의 인식에 신뢰성을 유지시켜 시스템의 안정성이 제공된다.In the device for observing the distance between vehicles, it receives three-way beams reflected from the target in measuring the distance from the preceding vehicles, and improves the noise reduction performance for the received beams by analysis using the hetrodyne technique. Digital signal processing means for recognizing general information about a target by irradiating a radar beam to detect the distance to the preceding vehicle, the speed of the preceding vehicle, and the situation around the road and analyzing the beam reflected from the object; And a beam transmitter for processing a transmission FM frequency output from the digital signal processing means in a predetermined state and irradiating a target object with a signal of a beam reflected from the target in a predetermined state. Including a beam receiving device for applying the detected signal to the target, the transmission and reception of the beam to recognize the target It can be irradiated and incident vertically and horizontally to obtain a plurality of information from one receiver, and it is possible to analyze the target direction through the three reception beams so that the analysis of the traveling direction and the left and right side information can also be performed. The stability of the autonomous driving system is provided, and the mixing is performed at 50 MHz through the switching of the intermediate frequency, and the low frequency noise is prevented from entering the intermediate frequency during the mixing process, thereby maintaining the reliability of the target by maintaining the reliability of the target. do.
Description
본 발명은 차량간의 거리를 관측하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선행 차량들과의 거리를 측정함에 있어 표적으로부터 반사되는 3방향의 빔을 수신하며, 헤트로다인(Heterodyne) 기법을 통한 분석으로 수신되는 빔에 대하여 잡음제거 성능을 향상시킨 자동차용 레이더 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for observing a distance between vehicles, and more particularly, to receive a beam in three directions reflected from a target in measuring the distance between the preceding vehicles, and to analyze through a heterodyne technique. The present invention relates to a radar system for automobiles, which improves noise reduction performance for a beam received by a PC.
종래의 자동차에서 사용되고 있는 레이더 시스템은 첨부된 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 송신 안테나와 수신 안테나가 각각 하나씩 구비되는 비 편광수집방식(Non-polarimetric)을 사용하고 있다.The radar system used in the conventional vehicle, as shown in the accompanying Figure 2, uses a non-polarimetric method (Non-polarimetric) that is provided with one transmitting antenna and one receiving antenna.
이는 디지탈 신호 처리부(1)에서 선행하는 차량과의 거리를 측정하기 위한 피크파 형태의 FM 주파수 신호를 출력하면 전압 제어 발진기(2)에 의하여 송신을 위한 임의의 주파수로 고정된 다음 미도시된 체배기(Doubler)에 의하여 77Ghz의 고주파(RF) FM 파형으로 송신기를 통해 목표 표적으로 송신된다.When the digital signal processor 1 outputs an FM frequency signal in the form of a peak wave for measuring the distance to the preceding vehicle, the digital signal processor 1 is fixed to an arbitrary frequency for transmission by the voltage controlled oscillator 2 and then not shown in the multiplier. The Doubler transmits a 77 GHz high frequency (RF) FM waveform to the target through the transmitter.
상기와 같이 송신된 77Ghz의 고주파 FM 파형이 목표 표적을 충돌하여 반사되는 일정시간 지연된 77Ghz의 고주파 FM 파형은 수신기에 수신된 다음 믹서(3)에 인가되면 믹서(3)는 인가되는 77Ghz의 고주파 FM 파형과 송신과정을 신호를 처리하여 호모다인 방식(Homodyne)으로 처리하여 100Khz의 중간 주파수로 분리한 다음 디지탈 신호 처리부(1)측에 인가된다.The 77Ghz high frequency FM waveform transmitted as described above is reflected by the collision of the target target with a delayed 77Ghz high frequency FM waveform received at the receiver and then applied to the mixer 3, and the mixer 3 is applied to the 77Ghz high frequency FM. The waveform and the transmission process are processed by the homodyne method (Homodyne) to be separated into an intermediate frequency of 100Khz and then applied to the digital signal processor 1 side.
이후, 디지탈 신호 처리부(1)는 수신되는 신호를 빠른 퓨리에 변환(FFT)을 통한 주파수의 분석을 통해 선행하는 차량과의 거리를 산출한 다음 산출된 거리에 대한 정보와 속도의 정보를 미도시된 자율 주행 제어장치에 인가한다.Thereafter, the digital signal processor 1 calculates the distance to the preceding vehicle by analyzing the frequency of the received signal through a fast Fourier transform (FFT), and then displays information on the calculated distance and speed information. Applied to autonomous driving control device.
전술한 바와 같이 종래의 자동차에서 사용되고 있는 선행 차량과의 거리 관측 레이더 시스템은 수신되는 신호에 대하여 한 방향의 편광 파형만을 검출하는 방법을 사용하고 있어 표적을 맞고 반사되어 돌아온 수신 파형으로부터 표적까지의 단순한 거리 정보만을 알 수 있을 뿐 그 표적이 운행되는 차량인지 혹은 도로변의 구조물인지를 정확하게 구별할 수 없어 곡선로 등에서 도로 구조물을 차량으로 인식하는 것과 같은 비정상적인 경보를 송출시키는 문제점이 있었다.As described above, the distance observation radar system of a conventional vehicle used in a conventional vehicle uses a method of detecting a polarization waveform in one direction only with respect to a received signal. Only the distance information can be known, and thus it is not possible to accurately distinguish whether the target is a driving vehicle or a roadside structure, and there is a problem of sending an abnormal alarm such as recognizing the road structure as a vehicle on a curved road.
또한, 1개의 수신빔에 대하여 분석을 실행하므로 자기 차선의 차량만을 인식하도록 되어 있어 운행되는 지역의 주변 차선으로부터 잠재 위험을 가진 차량에 대해서는 거리 및 차속의 인식을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.In addition, since the analysis is performed on one reception beam, only a vehicle in its own lane is recognized so that a vehicle having a potential danger from a neighboring lane in an area where it operates may not be able to obtain distance and vehicle speed recognition.
또한, 수신되는 신호로부터 처리되어 표적의 거리와 속도 정보를 담고 있는 중간 주파수의 신호는 100Khz 미만의 저주파 신호이므로 77Ghz의 고주파 FM 파형에서 중간 주파수로 분리하는 과정이 호모다인 방식으로 처리되므로 주변 잡음의 영을 크게 받아 수신되는 신호에 신뢰성이 저하되어 시스템의 안정성을 저하시키는 문제점이 있었다.In addition, since the intermediate frequency signal processed from the received signal and containing the target distance and velocity information is a low frequency signal of less than 100Khz, the process of separating the intermediate frequency from the 77Ghz high-frequency FM waveform is processed in the homodyne method so that There was a problem in that the reliability of the received signal is deteriorated due to a large value of zero, which lowers the stability of the system.
본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 선행 차량들과 자동으로 안전거리를 유지하며, 차량을 자율적으로 주행시키는 ICC(Intelligent Cruise Control)의 핵심 요소인 자동차용 레이더에서 3개의 수신빔을 수집하도록 하는 편광판을 구비하며, 수신되는 신호의 분석 및 처리를 헤드로다인 방식으로 실행하도록 하여 주행 차선 및 주변의 잠재 위험 요소를 안정되게 분석할 수 있도록 하며, 분석 및 처리되는 신호에 잡음의 유입을 배제시켜 수신되는 신호에 신뢰성을 제공하여 시스템의 안정성을 제공하도록 한 것이다.The present invention has been made in view of the above-described general problems, and the object thereof is to maintain a safe distance with the preceding vehicles automatically, and the automobile is a key element of the intelligent cruise control (ICC) to autonomously drive the vehicle It is equipped with a polarizing plate to collect three received beams from the radar, and performs the analysis and processing of the received signal in a head-dyed manner to stably analyze the driving lanes and surrounding potential hazards. It is designed to provide stability of the system by providing reliability to the received signal by eliminating noise from the processed signal.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 레이더 시스템의 구성 블록도이고,1 is a block diagram illustrating a radar system for a vehicle according to the present invention;
도 2는 종래의 자동차에서 사용되고 있는 레이더 시스템의 구성 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a radar system used in a conventional vehicle.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자율 주행 자동차에 있어서, 선행 차량과의 거리와 선행 차량의 속도 및 도로 주변의 상황을 검출하기 위한 레이더 빔의 조사와 물체로부터 반사되어 입사된 빔의 분석을 통해 목표물에 대한 제반적인 정보를 인식하는 디지탈 신호 처리수단과;In order to achieve the above object, the present invention provides a method for autonomous driving, in which the distance of the preceding vehicle, the speed of the preceding vehicle, the irradiation of the radar beam for detecting the situation around the road, and the analysis of the incident beam reflected from the object Digital signal processing means for recognizing general information on the target through the;
상기 디지탈 신호 처리수단에서 출력되는 송신 FM주파수를 소정의 상태로 처리하여 목표물에 조사하는 빔 송신장치와;A beam transmitter which processes the transmission FM frequency output from the digital signal processing means in a predetermined state and irradiates a target object;
상기 목표물로부터 반사되어 입사되는 빔의 신호를 소정의 상태로 처리하여 상기 디지탈 신호 처리수단에 검출된 신호로 인가하는 빔 수신장치를 포함한다.And a beam receiving apparatus for processing a signal of a beam reflected from the target and entering the predetermined state and applying the detected signal to the digital signal processing means.
상기에서 빔 송신장치는 목표물 인식을 위해 출력되는 톱니파 형태의 FM 주파수를 리니어하게 형성하는 선형수단과;The beam transmitting apparatus includes linear means for linearly forming an FM frequency in the form of a sawtooth wave output for the target recognition;
상기 리니어하게 처리되어 인가되는 송신 FM 신호가 38Ghz의 신호로 유지되도록 제어하는 전압 제어 발진수단과;Voltage controlled oscillating means for controlling the linearly processed and applied transmission FM signal to be maintained at a 38 GHz signal;
상기 38Ghz의 FM주파수를 설정된 일정한 레벨로 증폭하는 증폭수단과;Amplifying means for amplifying the 38 GHz FM frequency to a predetermined level;
증폭되어 인가되는 38Ghz의 신호를 송신단과 수신단에 안정되게 분배하는 전력 분배수단과;Power distribution means for stably distributing the 38Ghz signal amplified and applied to the transmitting end and the receiving end;
상기 전력 분배되어 인가되는 38Ghz의 FM 주파수 신호를 76Ghz의 FM 주파수 신호로 체배시키는 체배수단과;Multiplication means for multiplying the 38Ghz FM frequency signal applied to the power distribution to an FM frequency signal of 76Ghz;
체배되어 인가되는 76Ghz의 FM 주파수 신호를 소정의 상태로 처리하여 렌즈의 설정된 곡률을 통해 목표물에 조사하는 송신수단을 포함한다.And a transmitting means for processing the multiplied 76 GHz FM frequency signal in a predetermined state and irradiating the target object through a set curvature of the lens.
상기에서 수신장치는 수신 렌즈의 곡률을 통해 차량의 진행 방향과 좌우측 방향에서 집속되어 인가되는 수신 편광을 소정의 상태로 처리하는 수신수단과;The receiving apparatus may include receiving means for processing received polarizations focused and applied in a traveling direction and left and right directions through a curvature of the receiving lens in a predetermined state;
수신된 신호를 설정된 소정의 대역으로 필터링하여 수신되는 신호에 혼합된 잡음의 성분을 제거하는 제1필터수단과;First filter means for filtering the received signal to a predetermined predetermined band to remove components of noise mixed in the received signal;
상기 필터링 되어 인가되는 일정시간 지연된 수신신호와 송신시의 주파수를 혼합하여 소정 레벨의 중간 주파수 신호로 출력하는 제1혼합수단과;First mixing means for mixing the filtered and applied delayed reception signal and the frequency at the time of transmission and outputting the intermediate frequency signal of a predetermined level;
상기 중간 주파수로 추출된 신호를 설정된 소정의 대역으로 필터링하는 제2필터수단과;Second filter means for filtering the signal extracted at the intermediate frequency into a predetermined band;
제2 필터링되어 인가되는 신호를 소정 대역의 신호와 혼합하여 소정의 중간 주파수로 출력하는 제2혼합수단과;Second mixing means for mixing the second filtered signal with a predetermined band of signal and outputting the signal at a predetermined intermediate frequency;
상기 추출된 중간 주파수를 소정의 대역의 필터링하는 제3필터수단과;Third filter means for filtering the extracted intermediate frequency in a predetermined band;
제3필터링을 통해 취득한 정보의 이득을 상기 디지탈 신호 처리수단에서 인가되는 신호에 따라 조정하는 이득 조정수단을 포함한다.And gain adjusting means for adjusting the gain of the information obtained through the third filtering in accordance with the signal applied from the digital signal processing means.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 레이더 시스템은, 디지탈 신호 처리부(10)와, 선형기(20), 전압 제어 발진기(30), 송신 증폭기(40), 전력 분배기(50), 더블러(60), 송신단 스위치(70), 송신부(80), 송신 렌즈(90), 수신 렌즈(100), 수신부(110), 수신단 스위치(120), 정형 스위치(130), 제1대역필터(140), 제1믹서(150)와, 수신단 증폭기(160), 제2대역필터(170), 제2믹서(180), 제3대역필터(190), 이득 조절기(200), 발진기(210), 정형파 발생기(220) 및 버퍼(230)로 이루어진다.As can be seen in FIG. 1, the automotive radar system according to the present invention includes a digital signal processor 10, a linearizer 20, a voltage controlled oscillator 30, a transmission amplifier 40, a power divider 50, Doubler 60, transmitting end switch 70, transmitting unit 80, transmitting lens 90, receiving lens 100, receiving unit 110, receiving end switch 120, shaping switch 130, the first band filter 140, the first mixer 150, the receiver amplifier 160, the second band filter 170, the second mixer 180, the third band filter 190, the gain adjuster 200, the oscillator 210. ), The square wave generator 220 and the buffer 230.
상기에서 디지탈 신호 처리부(10)는 선행 차량과의 거리와 선행 차량의 차속정보 검출을 위한 빔이 송출과 표적을 충돌하여 반사되는 신호의 수신에 대한 전반적인 동작의 제어 및 수신되는 신호의 분석을 통해 실질적인 차량인지 도로변의 구조물인지를 판단하며, 선행 차량과의 거리 및 속도를 분석하여 그에 대한 신호를 자율 주행 제어 시스템 측에 인가한다.In the above, the digital signal processing unit 10 controls the overall operation for the reception of the signal reflected by the collision of the transmission and the target with the beam for detecting the distance between the preceding vehicle and the vehicle speed information of the preceding vehicle, and analyzing the received signal. It determines whether the vehicle is a real vehicle or a roadside structure, and analyzes the distance and the speed of the preceding vehicle and applies a signal thereof to the autonomous driving control system.
선형기(20)는 디지탈 신호 처리부(10)에서 인가되는 송신을 위한 톱니파 형태의 FM 주파수를 리니어하게 형성하여 출력한다.The linearizer 20 linearly forms and outputs a sawtooth type FM frequency for transmission applied from the digital signal processor 10.
전압 제어 발진기(30)는 상기 리니어하게 처리되어 인가되는 송신 FM 신호가 38Ghz의 신호로 유지되도록 전압의 발진을 제어한다.The voltage controlled oscillator 30 controls the oscillation of the voltage such that the linearly processed and applied transmission FM signal is maintained as a 38 GHz signal.
송신 증폭기(40)는 상기 38Ghz의 FM주파수로 안정되게 인가되는 송신 신호에 대하여 설정된 일정한 레벨로 증폭하여 출력한다.The transmission amplifier 40 amplifies and outputs a predetermined level set for the transmission signal stably applied at the FM frequency of 38 Ghz.
전력 분배기(50)는 상기 송신 증폭기(40)를 통해 인가되는 신호를 안정되게 분배하여 수신되는 신호와 혼합하는 복수개의 제1믹서(150)와 더블러(60)측에 인가한다.The power divider 50 stably distributes the signal applied through the transmission amplifier 40 and applies it to the plurality of first mixers 150 and the doubler 60 that mix with the received signal.
더블러(60)는 상기 전력 분배되어 인가되는 38Ghz의 FM 주파수 신호를 76Ghz의 FM 주파수 신호로 체배시켜 출력한다.The doubler 60 multiplies the 38Ghz FM frequency signal applied by the power distribution to an FM frequency signal of 76Ghz and outputs the multiplier.
송신단 스위치(70)는 수평선택 접점(SW1)과 수직선택 접점(SW2)을 구비하며, 상기 디지탈 신호 처리부(10)에서 인가되는 신호에 따라 절환되는 접점을 통해 송신되는 76Ghz의 FM 주파수 신호를 송신부(80)측에 인가한다.The transmitter switch 70 includes a horizontal select contact SW1 and a vertical select contact SW2, and transmits a 76 Ghz FM frequency signal transmitted through a contact switched according to a signal applied from the digital signal processor 10. It is applied to the (80) side.
송신부(80)는 인가되는 76Ghz의 FM 주파수 신호의 송신을 위한 전반적인 동작을 실행한다.The transmitter 80 executes an overall operation for transmitting an applied 76 Ghz FM frequency signal.
송신 렌즈(90)는 조사면에 소정의 곡률을 갖으며, 설정된 곡률에 따라 인가되는 76Ghz의 FM 송신 주파수 신호를 목표 표적에 조사한다.The transmission lens 90 has a predetermined curvature on the irradiation surface, and irradiates a target target with a 76 Ghz FM transmission frequency signal applied according to the set curvature.
수신 렌즈(100)는 수신면에 소정의 곡률을 갖으며, 목표 표적으로부터 반사되어 인가되는 편광을 집속한다.The receiving lens 100 has a predetermined curvature on the receiving surface and focuses polarized light reflected from the target target.
수신부(110)는 차량의 진행 방향과 좌우측 방향에서 집속되어 인가되는 수신 편광을 소정의 상태로 처리하기 위하여 소정의 개수, 바람직하게는 3개로 이루어지며, 수신되는 편광을 소정의 상태로 처리한다.The receiver 110 is configured in a predetermined number, preferably three, in order to process the received polarized light focused and applied in a traveling direction and left and right directions of the vehicle in a predetermined state, and processes the received polarized light in a predetermined state.
수신단 스위치(120)는 상기 각각의 수신부(110)에서 인가되는 각각의 신호에 대하여 수평 수집과 수직 수집을 실행하기 위해 복수개, 바람직하게는 3쌍의 수평선택 접점(SW1)과 수직선택 접점(SW2)이 구비되며, 상기 디지탈 신호 처리부(10)의 선택에 따라 스위칭된 접점을 통해 수신된 신호의 패스를 형성한다.Receiving end switch 120 is a plurality of, preferably three pairs of horizontal selection contact (SW1) and vertical selection contact (SW2) for performing horizontal collection and vertical collection for each signal applied from the respective receiving unit 110 ) Is provided, and forms a path of the received signal through the switched contact according to the selection of the digital signal processor 10.
정형 스위치(130)는 정형파 발생기(220)에서 인가되는 신호에 따라 접점이 스위칭되어 상기 각 수신단 스위치(120)의 선택된 접점을 통해 인가되는 신호를 소정의 상태로 정형시킨다.The shaping switch 130 switches the contacts according to the signal applied from the shaping wave generator 220 to shape a signal applied through the selected contact of each receiving end switch 120 to a predetermined state.
제1대역필터(140)는 상기 소정의 상태로 정형되어 인가되는 목표 표적물로 부터 반사되는 인가되는 각각의 수신신호를 설정된 소정의 대역, 바람직하게는 76 ∼77Ghz 대역으로 필터링하여 수신되는 신호에 혼합된 잡음의 성분을 제거한다.The first band filter 140 filters each received signal reflected from the target target to be shaped and applied to the predetermined state, and filters the received signal into a predetermined band, preferably, 76 to 77 GHz band. Remove the components of the mixed noise.
제1믹서(150)는 상기 필터링 되어 인가되는 일정시간 지연된 각각의 수신신호와 송신시의 주파수와 혼합하여 소정 레벨의 중간 주파수 신호로 출력한다.The first mixer 150 mixes each of the received signals delayed for a predetermined time and the frequency at the time of transmission, and outputs them as intermediate frequency signals of a predetermined level.
증폭기(160)는 상기 제1믹서(150)를 통해 인가되는 각각의 신호를 손실이 발생되지 않도록 설정된 소정의 레벨로 증폭하여 출력한다.The amplifier 160 amplifies and outputs each signal applied through the first mixer 150 to a predetermined level set so that no loss occurs.
제2대역필터(170)는 상기 증폭되어 인가되는 각각의 신호를 설정된 소정의 대역, 바람직하게는 50Mhz의 대역으로 필터링하여 신호에 혼합된 잡음의 성분을 2차로 필터링한다.The second band filter 170 filters each of the signals to be amplified and applied to a predetermined band, preferably, 50 MHz, to second-order filters of noise mixed in the signal.
제2믹서(180)는 상기 제2대역필터(170)를 통해 2차 필터링되어 인가되는 신호와 발진기(210)에서 인가되는 50Mhz의 신호를 혼합하여 소정의 중간 주파수로 출력시킨다.The second mixer 180 mixes the signal applied by the second filtering through the second band filter 170 and the 50 Mhz signal applied by the oscillator 210 and outputs the signal at a predetermined intermediate frequency.
제3대역필터(190)는 상기 제2믹서(180)를 통해 추출되어 인가되는 중간 주파수를 소정의 대역, 바람직하게는 0.6∼100Khz의 중간 주파수로 필터링하여 수신되는 신호에 혼합된 잡음의 성분을 필터링하여 출력한다.The third band filter 190 filters the intermediate frequency extracted through the second mixer 180 to a predetermined band, preferably, an intermediate frequency of 0.6 to 100 kHz, to filter out components of noise mixed in the received signal. Filter out the output.
이득 조절기(200)는 상기 제3대역필터(190) 각각에서 인가되는 목표물과의 거리와 속도 정보가 포함된 중간 주파수 신호의 이득을 조정하여 상기 디지탈 신호 처리부(10)측에 인가한다.The gain adjuster 200 adjusts the gain of the intermediate frequency signal including the distance and the speed information of the target applied from each of the third band filters 190 and applies it to the digital signal processor 10.
상기에서 수신단에 구성되는 각각의 요소는 차량의 전방방향과 좌우측 방향의 신호를 수신 처리하기 위한 각각의 구성 요소가 소정의 개수, 바람직하게는 3개씩 구성된다.As described above, each element of the receiving end includes a predetermined number, preferably three, for each element for receiving and processing signals in a front direction and a left and right direction of the vehicle.
전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 목표물과의 거리 검출과 속도 측정에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the distance detection and the speed measurement with the target in the present invention having the function as described above are as follows.
선행차량들과 안전거리를 자동으로 유지하며 자율 주행을 실행하는 상태에서 디지탈 신호 처리부(10)는 선행 차량과의 거리와 선행 차량의 차속정보 검출을 위해 톱니파 형태의 FM 주파수를 출력하여 선형기(20)측에 인가하면 선형기(20)는 인가되는 톱니파의 FM 신호를 리니어하게 형성하여 전압 제어 발진기(30)측에 인가한다.In a state where autonomous driving is performed while automatically maintaining a safety distance with the preceding vehicles, the digital signal processor 10 outputs a sawtooth type FM frequency to detect a distance from the preceding vehicle and vehicle speed information of the preceding vehicle. When applied to the) side, the linearizer 20 forms an FM signal of the sawtooth wave applied linearly and applies it to the voltage controlled oscillator 30 side.
전압 제어 발진기(30)는 상기 인가되는 송신 FM 신호에 대하여 전압 발진 제어를 실행하여 38Ghz의 신호로 유지되도록 제어한 다음 증폭기(40)를 통해 일정한 레벨로 증폭하여 전력 분배기(50)측에 인가한다.The voltage controlled oscillator 30 performs voltage oscillation control on the applied transmission FM signal to maintain the signal at 38 Ghz, and then amplifies it to a constant level through the amplifier 40 and applies it to the power divider 50. .
전력 분배기(50)는 상기 송신 증폭기(40)를 통해 인가되는 신호를 안정되게 분배하여 수신되는 신호와 혼합하는 복수개의 제1믹서(150)와 더블러(60)측에 인가한다.The power divider 50 stably distributes the signal applied through the transmission amplifier 40 and applies it to the plurality of first mixers 150 and the doubler 60 that mix with the received signal.
더블러(60)는 상기 전력 분배되어 인가되는 38Ghz의 FM 주파수 신호를 76Ghz의 FM 주파수 신호로 체배시켜 상기 디지탈 신호 처리부(10)에서 인가되는 신호에 따라 스위칭된 송신단 스위치(70)의 수평선택 접점(SW1)또는 수직선택 접점(SW2)을 통해 송신되는 76Ghz의 FM 주파수 신호를 송신부(80)측에 인가한다.The doubler 60 multiplies the 38Ghz FM frequency signal applied by the power distribution to an FM frequency signal of 76Ghz to switch the horizontal selection contact point of the transmitter switch 70 switched according to the signal applied from the digital signal processor 10. The FM frequency signal of 76 Ghz transmitted through the SW1 or the vertical selection contact SW2 is applied to the transmitter 80.
송신부(80)는 인가되는 76Ghz의 FM 주파수 신호를 송신을 위한 소정의 빔의 상태로 처리한 다음 송신 렌즈(90)의 조사면에 설정된 곡률을 통해 목표 표적에 조사한다.The transmitter 80 processes the applied 76 GHz FM frequency signal in a state of a predetermined beam for transmission and then irradiates the target target through a curvature set on the irradiation surface of the transmission lens 90.
이후, 목표 표적으로부터 반사된 빔이 수신면에 소정의 곡률을 갖는 수신 렌즈(100)를 통해 편광 집속된 다음 진행 방향과 좌우측 방향의 상황을 검출하기 위해 소정의 갯수, 바람직하게는 3개로 이루어지는 수신부(110)측에 인가되면 수신부(110)는 수신되는 76Ghz의 FM 주파수 신호를 소정의 상태로 처리한 다음 상기 디지탈 신호 처리부(10)의 선택으로 스위칭된 된 수신단 스위치(120)의 수평선택 접점(SW1)과 수직선택 접점(SW2)을 통해 수신된 신호의 패스를 정형 스위치(130)측에 인가한다.Thereafter, the beams reflected from the target target are polarized through the receiving lens 100 having a predetermined curvature on the receiving surface and then detect a situation in a traveling direction and a left and right direction. When applied to the 110 side, the receiving unit 110 processes the received 76 GHz FM frequency signal in a predetermined state, and then the horizontal selection contact point SW1 of the receiving end switch 120 switched by the selection of the digital signal processing unit 10. ) And a path of a signal received through the vertical selection contact SW2 to the shaping switch 130 side.
정형 스위치(130)는 정형파 발생기(220)에서 인가되는 신호에 따라 접점이 스위칭되어 상기 각 수신단 스위치(120)의 선택된 접점을 통해 인가되는 신호를 소정의 상태로 정형시켜 제1대역필터(140)측에 인가하면 제1대역필터(140)는 목표 표적물로부터 반사되는 인가되는 각각의 수신신호를 설정된 소정의 대역, 바람직하게는 76 ∼77Ghz 대역으로 필터링하여 수신되는 신호에 혼합된 잡음의 성분을 제거하여 제1믹서(150)측에 인가한다.The shaping switch 130 switches the contacts according to the signal applied from the shaping wave generator 220 to shape a signal applied through the selected contact of each of the receiver switches 120 to a predetermined state, thereby forming the first band filter 140. The first band filter 140 filters each received signal reflected from the target target to a predetermined band, preferably 76 to 77 GHz band, and mixes the noise with the received signal. Is removed and applied to the first mixer 150 side.
제1믹서(150)는 상기 필터링 되어 인가되는 일정시간 지연된 각각의 수신신호와 송신시의 주파수와 혼합하여 소정 레벨의 중간 주파수 신호로 추출한 다음 증폭기(160)를 통해 인가되는 각각의 신호를 손실이 발생되지 않도록 설정된 소정의 레벨로 증폭하여 제2대역필터(170)측에 인가한다.The first mixer 150 extracts the intermediate frequency signal of a predetermined level by mixing the filtered and applied received signals delayed for a predetermined time and the frequency at the time of transmission, and then loses each signal applied through the amplifier 160. Amplified to a predetermined level not to be generated and applied to the second band filter 170 side.
제2대역필터(170)는 상기 증폭되어 인가되는 각각의 신호를 설정된 소정의 대역, 바람직하게는 50Mhz의 대역으로 필터링하여 신호에 혼합된 잡음의 성분을 2차로 필터링하여 제2믹서(180)측에 인가하면 제2믹서(180)는 상기 제2대역필터(170)를 통해 2차 필터링 되어 인가되는 신호와 발진기(210)에서 인가되는 50Mhz의 신호를 혼합하여 소정의 중간 주파수로 추출한 다음 제3대역필터(190)측에 인가하여 소정의 대역, 바람직하게는 0.6∼100Khz의 중간 주파수로 필터링하여 수신되는 신호에 혼합된 잡음의 성분을 필터링하여 이득 조절기(200)측에 인가한다.The second band filter 170 filters each of the signals to be amplified and applied to a predetermined band, preferably, 50 MHz, and secondly filters the components of the noise mixed in the signal to the second mixer 180. When applied to the second mixer 180, the second filter is filtered through the second band filter 170 and the signal of 50Mhz applied from the oscillator 210 is mixed to extract a predetermined intermediate frequency and then the third The filter is applied to the band filter 190 side and filtered to a predetermined band, preferably, an intermediate frequency of 0.6 to 100 Khz, and filters the components of the noise mixed in the received signal to the gain adjuster 200 side.
이득 조절기(200)는 상기 제3대역필터(190) 각각에서 인가되는 목표물과의 거리와 속도 정보가 포함된 중간 주파수 신호의 이득을 조정하여 상기 디지탈 신호 처리부(10)측에 인가한다.The gain adjuster 200 adjusts the gain of the intermediate frequency signal including the distance and the speed information of the target applied from each of the third band filters 190 and applies it to the digital signal processor 10.
디지탈 신호 처리부(10)는 인가되는 수신 정보를 설정된 운용 프로그램을 통해 분석하여 선택 차량과의 거리와 선행차량의 속도 정보를 검출하며, 차량의 주행방향외 좌우측 방향의 정보 역시 함께 분석하여 인식된 물체가 차량인지 구조물인지를 판단하여 운행에 안정성을 유지시킨다.The digital signal processor 10 analyzes the received reception information through a set operation program to detect the distance from the selected vehicle and the speed information of the preceding vehicle, and analyzes the information in the left and right directions outside the driving direction of the vehicle together with the recognized object. Determine whether is a vehicle or structure to maintain stability in operation.
본 발명은 목표물을 인식하기 위한 빔의 송신과 수신을 수직과 수평으로 조사 및 입사할 수 있도록 하여 하나의 수신기에서 복수개의 정보를 얻을 수 있으며, 3개의 수신빔을 통해 목표물의 분석을 실행할 수 있도록 하여 진행방향 및 좌우측의 횡방향 정보도 분석할 수 있도록 하여 자율 주행 시스템의 안정성이 제공된다.According to the present invention, a plurality of pieces of information can be obtained from one receiver by allowing the beam to be transmitted and received vertically and horizontally to receive and recognize a target, and to analyze the target through three reception beams. Therefore, the stability of the autonomous driving system is provided by allowing the analysis of the traveling direction and the horizontal information of the left and right sides.
또한, 본 발명은 수신되는 빔에 대한 크로스 분석으로 표적의 전파 특성에 따라 차량과 도로 구조물을 쉽게 파악할 수 있어 목표물의 인식에 신뢰성이 제공되며, 중간 주파수의 스위칭을 통해 50Mhz에서 믹싱이 되도록 하여 믹싱 과정에서 저주파의 잡음이 중간 주파수에 유입되는 것을 차단시켜 목표물의 인식에 신뢰성을 유지시켜 시스템의 안정성이 제공된다.In addition, the present invention can easily identify the vehicle and the road structure according to the propagation characteristics of the target by cross analysis of the received beam, providing reliability in the recognition of the target, and mixing at 50Mhz through the switching of the intermediate frequency In the process, low-frequency noise is prevented from entering the intermediate frequency, thereby maintaining the reliability of the target to provide stability of the system.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970069783A KR19990050649A (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Automotive Radar System |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970069783A KR19990050649A (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Automotive Radar System |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990050649A true KR19990050649A (en) | 1999-07-05 |
Family
ID=66090553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970069783A KR19990050649A (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Automotive Radar System |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990050649A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030092390A (en) * | 2002-05-29 | 2003-12-06 | 현대자동차주식회사 | Method of eliminating noise for vehicle using radar wave |
| KR101270748B1 (en) * | 2009-11-25 | 2013-06-03 | 한국전자통신연구원 | Antenna arrays with antenna switching and method for wireless communication |
-
1997
- 1997-12-17 KR KR1019970069783A patent/KR19990050649A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030092390A (en) * | 2002-05-29 | 2003-12-06 | 현대자동차주식회사 | Method of eliminating noise for vehicle using radar wave |
| KR101270748B1 (en) * | 2009-11-25 | 2013-06-03 | 한국전자통신연구원 | Antenna arrays with antenna switching and method for wireless communication |
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