KR20000046513A - 자동차 전방 레이다 센서 방식에서 수신 신호 이득 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 전방에 위치하는 다수 전방 물체들로부터의 반사되는 신호들을 수신하여 이득을 조절하는 장치에 관한 것으로서, 상기 전방 물체들로부터 반사되는 신호를 수신하는 두 개 이상의 수신단(L, C, R)과; 수신단(L, C, R)의 신호들을 디지탈 신호로 각각 변환시키는 아날로그/디지탈 변환기(1,2,3)와; 아날로그/디지탈 변환기(1,2,3)들의 신호를 입력하고, 아날로그/디지탈 변환기(1,2,3)들의 신호별로 그 이득을 각각 조절하여 출력하는 제어 회로(10)와; 제어 회로(10)의 출력을 아날로그로 변환시키는 디지탈/아날로그 변화기(4,5,6)를 구비한다.

따라서, 본 발명은 다수개의 전방 물체들로부터 반사되는 신호를 수신하는 수신단들의 신호의 이득을 더욱 정밀하게 제어할 수 있다는 효과가 있다.

Description

자동차 전방 레이다 센서 방식에서 수신 신호 이득 조절 장치

본 발명은 자동차 전방 레이다 센서 방식을 이용하여 차량 전방에 위치하는 전방 물체의 이동 속도 및 거리를 검출하는 장치에 관한 것으로서, 특히 수신되는 주파수 신호들의 이득을 정밀하게 조절할 수 있는 자동차 전방 레이다 센서 방식에서 수신 신호 이득 조절 장치에 관한 것이다.

자동차 기술에서 AICCS(Autonomous Intelligent Cruise Control System)를 구현하기 위하여는 자동차의 전방에 위치하는 이동물 또는 정지물(이하 전방 물체이라 칭한다.)의 속도 및 거리를 자동으로 검출하여야 한다. 이와 같이 자동차 전방의 이동물 또는 정지물의 속도 및 거리를 검출하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 주기(T)내에서 소정 기울기가 반전되는 형태로 변화하는 두 개의 주파수 신호(F1, F2)를 송신하고, 이들 신호가 전방 물체로부터 반사 수신되는 신호의 주파수와 송신하였던 주파수들간의 차를 이용하였다.

여기서, 종래의 방법에서는 송신 수단은 하나로 설정되나, 이 하나의 송신 수단으로부터의 송신 신호를 이용하여 예컨데 3개 차선의 전방 물체들의 속도및 거리를 각각 검출하기 위하여 수신단은 3개로 설정하고 있다. 즉, 하나의 수신단은 좌측 차선의 전방 물체로부터 수신되는 신호를 수신하고, 하나의 수신단은 우측 차선의 전방 물체로부터 수신되는 신호를 수신하고 나머지 하나의 수신단은 좌측 및 우측 차선 사이의 가운데 차선(차량이 주행중인 차선으로 이하 중앙 차선이라 칭하였다.)의 전방 물체로부터의 신호를 수신하는 것이다. 따라서, 종래의 방법에서는 하나의 송신단을 이용하여 다수 차선내 전방 물체들의 속도및 거리를 각각 검출할 수 있다는 효과가 있다.

한편, 수신되는 신호들은 주위 환경 등의 영향으로 급격한 레벨 변동을 보일 수 있으며, 이러한 레벨 변동은 수신단에서의 신호 처리를 불가능하게 만든다. 즉, 수신단에서 처리가 가능한 최대 및 최하 레벨이 설정되어 있으며 이 레벨하에서의 신호만이 처리할 수 있는 것이 보통이나, 상술한 바와 같이 주위 환경의 영향으로 수신 신호는 급격한 레벨 변동을 보이므로써 수신 신호들중에 처리가 불가능한 경우가 발생할 수 있다.

또한, 전방 물체에 의하여 반사되어 각각의 수신단에 수신되는 신호의 레벨은 전방 물체와의 거리에 따라 상이하다. 즉, 근접 거리에 있는 전방 물체에 의한 수신 신호는 그 레벨이 높으므로 신호 처리 범위를 벗어날 수 있으며, 원거리에 있는 전방 물체에 의한 수신 신호는 그 레벨이 낮아, 신호 처리의 범위를 벗어날 수 있다는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 것이 자동 이득 조절 정치(Auto Gain Control)이며, AGC는 입력 신호의 이득을 의도적으로 조절하여 입력 신호를 일정한 레벨로 유지시키는 작용을 행한다. 즉, 현재 수신된 레벨이 소정 기준 레벨 이상/이하일 때에는 이후 수신되는 신호의 이득을 감소/증가시키므로써 연속적으로 수신되는 신호의 레벨을 일정하게 유지시키는 것이다.

도 2 에는 상술한 AGC 기능을 이용하여 좌, 우측및 중앙 수신단이 수신 신호의 이득을 조절하는 종래의 방식이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 종래에는 예컨데, 좌측 수신단의 수신 신호의 레벨을 보고 중앙 수신단의 수신 신호의 이득을 조정한다. 그리고, 이 중앙 수신단의 수신 신호의 레벨을 이용하여 다시 우측 수신단에 수신된 신호의 이득을 조정한 후, 이 우측 수신단의 수신 신호의 레벨은 다시 좌측 수신단에 수신되는 신호의 이득을 조절하는데 사용되는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 AGC 방법은 다음과 같은 문제를 갖고 있다. 즉, 좌측수신단에 수신되는 신호의 레벨은 연속하여 높고, 중앙 수신단에 수신되는 신호의 레벨은 낮다고 가정하자. 이러한 가정하에서 좌측 수신단의 신호의 레벨이 높으므로 중앙 수신단에 수신되는 신호의 레벨은 낮도록 그 이득이 조절 될 것이다. 즉, 중앙 수신단의 신호는 그 레벨이 낮음에도 불구하고, 우측 수신단에 수신된 신호의 레벨에 의하여 이득이 낮도록 계속하여 제어되므로 결국 중앙 수신단에 수신되는 신호는 처리가 불가능하게 낮게 된다.

즉, 종래의 AGC 방법에서는 수신 레벨이 높은 신호에 대하여 오히려 수신 이득을 높이거나, 수신 레벨이 낮은 신호에 대하여 수신 이득을 낮추므로써 신호 처리가 불가능하게 되는 불합리한 문제가 발생한다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 다수의 전방 물체들로부터 반사되어 다수의 수신단에 각각 귀환되는 신호의 이득을 수신단별로 조절하므로써 수신 신호의 이득을 정확히 제어할 수 있는 자동차 전방 레이다 센서 방식에서 수신 신호 이득 조절 장치를 제공하는데에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자동차 전방에 위치하는 다수 전방 물체들로부터의 반사되는 신호들을 수신하여 이득을 조절하는 장치로서, 전방 물체들로부터 반사되는 신호를 수신하는 두 개 이상의 수신단과; 수신단의 신호들을 디지탈 신호로 각각 변환시키는 수신단과 동일 개수의 아날로그/디지잘 변환기와; 아날로그/디지탈 변환기들의 신호를 입력하고, 아날로그/디지탈 변환기들의 신호별로 그 이득을 각각 조절하여 출력하는 제어 회로와; 제어 회로의 출력을 아날로그로 변환시키는 아날로그/디지탈 변환기와 동일 개수의 디지탈/아날로그 변화기를 구비한다.

도 1은 종래 자동차 전방 레이다 센서 방식에서 송신하는 신호의 상태를 도시한 도면,

도 2는 종래 자동차 전방 레이다 센서 방식에서 수신 신호 이득 조절 장치에서 이득을 조절하는 순서를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 자동차 전방 레이다 센서 방식에서 수신 신호 이득 조절 장치의 개략 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 자동차 전방 레이다 센서 방식에서 수신 신호 이득 조절 장치의 이득 조절을 행하는 순서를 도시한 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1, 2, 3 : 아나로록/디지탈 변환기 4, 5, 6 : 아날로그/디지탈 변환기

10 : 제어 회로 11 : 마이컴

12 : 저장부

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명을 행하기 위한 장치의 블록도로서, 예컨데, 3개의 수신단(L, C, R)에 수신된 신호들은 각각 A/D 변환기(1, 2, 3)를 통하여 디지탈 신호로 변환된 후에 제어 회로(10)에 제공된다. 여기서, 수신단(L)은 좌측 차선에 있는 전방 물체로부터 반사된 신호를 수신하고, 수신단(C)은 중앙 차선에 있는 전방 물체로부터 반사된 신호를 수신하며, 수신단(R)은 우측 차선에 있는 전방 물체로부터 반사된 신호를 수신한다.

제어 회로(10)는 도시된 바와 같이 하나의 마이컴(11)과 저장부(12)를 구비하며, 저장부(12)는 3개의 영역(n1, n2, n3)으로 구성된다. 즉, 마이컴(11)은 A/D 변환기(1)로부터 제공되는 신호는 저장부(12)의 영역(n1)내에, A/D 변환기(12)로부터 제공되는 신호는 저장부(12)의 영역(n2)에 그리고 A/D변환기(12)로부터의 제공되는 신호는 저장부(12)의 영역(n3)에 각각 저장한다.

그리고, 마이컴(11)은 A/D변환기(1, 2, 2)로부터 입력되는 신호의 이득을 제어하여 출력하며, 제어하는 기준은 저장부(12)에 저장되어 있던 신호의 레벨을 기준으로하여 제어한다. 즉, 마이컴(11)은 A/D 변환기(1)로부터 신호가 입력되면, 저장부(12)의 영역(n1)에 저장되어 있던 이전 A/D 변환기(1)의 신호 레벨을 이용하여 A/D 변환기(1)의 신호 이득을 조절하여 출력하고, 저장부(12)의 영역(n1)에는 기저장되어 있던 이전 A/D 변환기(1)의 신호를 소거하고, 새로이 입력된 A/D 변환기(1)의 신호를 저장하는 것이다. 따라서, 마이컴(11)는 A/D 변환기(1)로부터 입력된 신호는 A/D 변환기(1)의 이전 신호의 레벨을 이용하여 이득을 제어함을 알 수 있다.

또한, 마이컴(11)은 A/D 변환기(2),(3)의 출력에 대하여도 동일하게 처리한다. 즉, A/D 변환기(2,3)의 신호는 저장부(12)의 영역(n2,n3)내에 각각 저장된 신호의 레벨을 이용하여 이득을 각각 조절하는 한편, 이 A/D 변환기(2, 3)의 신호를 영역(n2, n3)에 각각 저장하고, A/D 변환기(2, 3)의 신호는 저장부(12)의 영역(n2, n3)내에 저장된 신호의 레벨을 이용하여 이득을 각각 조절하는 것이다.

따라서, 마이컴(11)에 인가되는 A/D 변환기(1,2,3)의 출력들은 A/D 변환기(1,2,3)별로 그 이득이 조절되는 것이다. 도 4에는 이러한 A/D 변환기(1,2,3)의 신호들의 이득을 조절하는 방식이 도시되어 있다.

마이컴(11)으로부터의 이득이 조절된 A/D 변환기(1,2,3)들의 출력은 D/A변환기(4,5,6)들에 각각 제공되며, 이 D/A 변환기(4,5,6)는 마이컴(11)으로부터의 신호를 아날로그 신호로 변환시켜 신호 처리 회로 등에 인가한다.

상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명에서는 좌측 수신단에 수신된 신호는 좌측 수신단에 수신되었던 신호의 레벨에 의하여 그 이득이 조절되고, 중앙 수신단및 우측 수신단에 수신된 신호들 역시 중앙 수신단및 우측 수신단에 수신되었던 신호들에 의하여 각각 이득이 조절되므로 종래와 같은 문제가 발생하지 않음을 알 수 있다.

즉, 좌측 수신단에 수신되는 신호의 레벨은 연속하여 높고, 중앙 수신단에 수신되는 신호의 레벨은 낮다고 가정할 때에, 좌측 수신단에 수신된 신호는 마이컴(11)에 의하여 그 레벨이 일정 수준으로 낮아지도록 이득이 제어될 것이며, 중앙 수신단에 수신된 신호는 그 레벨이 일정 수준으로 향상되도록 이득이 제어될 것이다.

따라서, 본 발명은 다수개의 전방 물체들로부터 반사되는 신호를 수신하는 수신단들의 신호의 이득을 더욱 정밀하게 제어할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 자동차 전방에 위치하는 다수 전방 물체들로부터의 반사되는 신호들을 수신하여 이득을 조절하는 장치로서,

   상기 전방 물체들로부터 반사되는 신호를 수신하는 두 개 이상의 수신단과;

   상기 수신단의 신호들을 디지탈 신호로 각각 변환시키는 상기 수신단과 동일 갯수의 아날로그/디지탈 변환기와;

   상기 아날로그/디지탈 변환기들의 신호를 입력하고, 상기 아날로그/디지탈 변환기들의 신호별로 그 이득을 각각 조절하여 출력하는 제어 회로와;

   상기 제어 회로의 출력을 아날로그로 변환시키는 상기 아날로그/디지탈 변환기와 동일 개수의 디지탈/아날로그 변환기를 구비하는 자동차 전방 레이다 센서 방식에서 수신 신호 이득 조절 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 회로는,

   상기 아날로그/디지탈 변환기와 동일 개수의 저장 영역을 갖는 저장부와;

   상기 저장부의 저장 영역에 상기 아날로그/디지탈 변환기의 입력 신호들을 각기 저장하며, 상기 저장 영역에 저장되었더 신호의 레벨에 대응하여 해당 아날로그/디지탈 변환기의 이득을 조절하여 출력하는 마이컴으로 구성된 자동차 전방 레이다 센서 방식에서 수신 신호 이득 조절 장치.