KR20010047234A - Road State Estimation Apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A road surface sensing device improves a running safety by sensing a road surface condition with a radar sensor to notify the condition to a driver. CONSTITUTION: A sensing device comprises a signal generator, a radar sensor(1), an alarm unit(7) and a main unit(8). The signal generator generates a millimeter wave. The radar sensor(1) computes a reflection coefficient by radiating the millimeter wave generated from the signal generator to a road surface and receiving the millimeter wave reflected by the road surface. The alarm unit(7) outputs a road surface condition alarm signal. The main unit(8) controls the alarm unit(7) by basing on an information, the kind and the thickness of a medium computed with the reflection coefficient computed from the radar sensor(1). Therefore, the sensing device senses the road surface condition more accurately and notifies the condition information to the driver.

Description

노면 감지 장치{Road State Estimation Apparatus}Road detection device {Road State Estimation Apparatus}

본 발명은 차량의 노면 감지 장치에 관한 것으로, 특히 기존 노면 감지 장치가 차량의 속도 센서와 차륜의 속도 센서를 사용하는 것과 달리 레이더 센서를 사용하여 주행안전속도, 안전거리 및 안전운행을 위해 운전자에게 미리 경고하여 안전도를 높일 수 있도록 하는 노면 감지 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road surface detection device of a vehicle. In particular, unlike a conventional road surface detection device using a speed sensor of a vehicle and a speed sensor of a wheel, a radar sensor is used to provide a driver for driving safety speed, safety distance, and safe driving. The present invention relates to a road surface detection device that warns in advance to increase safety.

현재에는 통상 고속으로 운행되는 자동차의 탑승자가 안전하도록 각종 센서를 이용한 전자제어 기술이 도입되고 있는 바, 특히 노면의 상태를 자동으로 감지하여 이를 운전자에게 알려줌으로써 운전자가 안전운전을 수행할 수 있도록 하는 기술이 다양하게 실시되고 있다.Nowadays, electronic control technology using various sensors is introduced so that the occupants of a vehicle that operates at high speed are safe. In particular, the driver can perform safe driving by automatically detecting the condition of the road surface and informing the driver. Various techniques are implemented.

그 하나의 예로서 1988년 일본 미쯔비시 지도샤 고교에서 특허 출원되어 등록된 차량용 엔진의 구동력 제어장치(공고번호 1991-004600호)에는 차량의 구동륜 속도를 검출하는 구동륜 속도 검출수단, 차체 속도를 검출하는 차체속도 검출수단, 상기 구동륜 검출수단의 출력신호와 차체 속도 검출수단의 출력신호로부터 구동륜의 슬립을 판정하는 슬립 판정수단과 동슬립판정수단으로부터 출력되는 슬립 개시 신호에 의거하여 슬립을 조급히 저감시키도록 엔진의 출력을 제어하는 제1지령을 발생하여 슬립이 소정치까지 감소하게 되면, 타이어간의 마찰계수에 대응한 출력이 되도록 엔진을 제어하는 제2 지령을 발생시키는 출력률 연산수단을 가진 트랙션 제어수단, 및 상기 제1, 제2지령과 차량의 운전상태에 의거해서 엔진출력을 제어하는 엔진출력 제어수단을 구비하는 차량용 엔진의 구동력 제어장치가 기술공개되어 있다.As an example, the driving force control apparatus (notice No. 1991-004600) of a vehicle engine patented and registered at Mitsubishi Doshisha High School in Japan in 1988 includes a driving wheel speed detecting means for detecting a driving wheel speed of a vehicle and a vehicle body speed. On the basis of slip determination means for determining the slip of the driving wheel from the vehicle speed detection means, the output signal of the drive wheel detection means and the output signal of the vehicle speed detection means, and the slip start signal output from the slip determination means so as to reduce slips quickly Traction control means having an output rate calculating means for generating a second command for controlling the engine to produce an output corresponding to the friction coefficient between tires when the first command for controlling the output of the engine is generated and the slip is reduced to a predetermined value. And an engine output control number controlling an engine output based on the first and second commands and a driving state of the vehicle. The driving force control apparatus for a vehicle engine comprising a disclosure is described.

또 다른 예로서, 1993년 현대자동차에서 출원된 노면마찰계수 측정장치 및 방법(공개번호 1995-014859호)에는 입력부에 브레이크 스위치, 차량 속도센서, 전좌륜 속도센서, 전우륜 속도센서가 형성되고, 출력부에 전좌륜 솔레노이드, 전우륜 솔레노이드가 형성되어, 데이터가 입력된 마이크로 컴퓨터에 모니터가 연결되어 구성된 기술이 공개되어 있다.As another example, a road friction coefficient measuring device and method (published No. 1995-014859) filed in 1993 in the form of a brake switch, vehicle speed sensor, front wheel speed sensor, front wheel speed sensor, All-wheel solenoids and all-wheel solenoids are formed at the output, and a technology is disclosed in which a monitor is connected to a microcomputer in which data is input.

일반적으로 노면 감지 장치는 차량의 속도를 감지하기 위한 속도 센서를 차체에 설치하고 각 차륜에 차륜 속도 센서를 각각 설치하여 차륜 속도를 검출한다. 차량의 절대 속도는 속도센서로부터 취해지며 이에 대해 각 차륜속도센서로부터 취해지는 각각의 차륜속도로부터 차륜의 미끄러짐 정도를 산출하여 노면 상태(노면의 미끄러움 정도)를 감지하게 된다.In general, the road surface detection device detects the wheel speed by installing a speed sensor for detecting the speed of the vehicle on the vehicle body and installing a wheel speed sensor on each wheel. The absolute speed of the vehicle is taken from the speed sensor, and the degree of slip of the wheel is calculated from each wheel speed taken from each wheel speed sensor, thereby detecting the road surface condition.

그런데, 전술한 바와 같이 종래의 노면 감지 장치는 노면에 차륜이 직접 접촉함으로써 노면 상태를 감지하므로 차량 4차륜에 모두 센서를 설치하여야 하는 단점을 갖고 있다.However, as described above, the conventional road surface sensing device detects a road surface state by directly contacting wheels on the road surface, and thus has a disadvantage in that sensors are installed on all four wheels of the vehicle.

이에, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존 노면 감지 장치가 차량의 속도 센서와 차륜의 속도 센서를 사용하는 것과 달리 레이더 센서를 이용하여 노면으로 소정의 밀리미터파를 발사하고 수신되는 신호를 근거로 노면의 상태를 감지하여 노면 상태를 운전자에게 미리 알려 줌으로써 주행 안전도를 높일 수 있도록 된 노면 감지 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-described problems, unlike the conventional road surface detection device using a speed sensor of the vehicle and the speed sensor of the wheel, by using the radar sensor to launch and receive a predetermined millimeter wave on the road surface It is an object of the present invention to provide a road surface detection device that can increase driving safety by detecting road conditions based on a signal and informing a driver of road conditions in advance.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 노면 감지 장치가 적용되는 차량의 개념도.1 is a conceptual diagram of a vehicle to which the road surface sensing apparatus according to the first embodiment of the present invention is applied.

도 2는 도 1에서의 노면 감지용 안테나의 설치 예시도.FIG. 2 is a diagram illustrating installation of the road surface sensing antenna of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1에서의 노면 감지 장치의 전기적 구성도.3 is an electrical diagram of the road surface sensing apparatus of FIG. 1.

도 4는 도 1에서의 레이더 센서 및 노면 감지용 안테나가 도파관으로 연결된 개념도.4 is a conceptual diagram in which the radar sensor and the road surface sensing antenna of FIG. 1 are connected by a waveguide.

도 5는 도 1에서의 매질에 따른 밀리미터파의 반사 개념도.FIG. 5 is a conceptual diagram of a millimeter wave reflection according to the medium of FIG. 1; FIG.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 노면 감지 장치의 전기적인 구성도.6 is an electrical configuration of a road surface detection apparatus according to a second embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

1 : 레이더 센서 2 : 도파관1: radar sensor 2: waveguide

3 : 발신안테나 4 : 수신안테나3: outgoing antenna 4: receiving antenna

7 : 경고 유니트 8 : 메인 유니트7: warning unit 8: main unit

10 : 오실레이터 11 : 트랜스미터10: oscillator 11: transmitter

12 : 분배기 13, 15, 20 : 엔벨로프 검출기12: Splitter 13, 15, 20: Envelope Detector

14, 16, 21 : 로그-앰프 17 : 스위칭부14, 16, 21: log-amp 17: switching unit

18 : 연산자 19 : 역로그-앰프18: operator 19: inverse log-amplifier

32, 42, 52, 62 : 써큘레이터 33, 43, 53, 63 : 믹서32, 42, 52, 62: circulator 33, 43, 53, 63: mixer

35, 45, 55, 65 : A/D 컨버터35, 45, 55, 65: A / D converter

본 발명의 노면 감지 장치는 진행중인 차량에서 노면의 상태를 감지하여 운전자에게 소정의 경고를 실행하는 노면 감지 장치에 있어서, 밀리미터파를 생성하는 신호생성부; 상기 신호생성부에서 출력되는 밀리미터파를 노면으로 발사하고, 노면에 의해 반사되는 밀리미터파를 수신하여 반사계수를 연산하는 레이더 센서; 노면 상태 경고 신호를 출력하는 경고 유니트; 및 상기 레이더 센서에서 연산된 반사계수를 근거로 매질의 종류 및 두께를 연산하여 연산된 정보를 근거로 상기 경고 유니트를 제어하는 메인 유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a road detecting device including: a signal generating unit configured to generate a millimeter wave by detecting a state of a road surface and executing a predetermined warning to a driver in a vehicle in progress; A radar sensor which emits a millimeter wave output from the signal generator on a road surface and receives a millimeter wave reflected by the road surface to calculate a reflection coefficient; A warning unit for outputting a road surface warning signal; And a main unit for controlling the warning unit based on the information calculated by calculating the type and thickness of the medium based on the reflection coefficient calculated by the radar sensor.

상기 레이더 센서는 상기 신호생성부에서 출력되는 밀리미터파를 발사하고 반사되어 오는 신호를 수집하는 안테나; 밀리미터파를 생성하여 상기 안테나로 전달하는 신호생성부; 상기 신호생성부에서 생성된 밀리미터파의 엔벨로프를 검출하는 제1 엔벨로프 검출기; 상기 안테나를 통해 수신된 밀리미터파를 P-편파와 S-편파로 분리 출력하는 분배기; 상기 분배기에서 분배된 P-편파의 엔벨로프를 검출하는 제2 엔벨로프 검출기; 상기 분배기에서 분배된 S-편파의 엔벨로프를 검출하는 제3 엔벨로프 검출기; 상기 제1 엔벨로프 검출기의 출력신호를 로그 증폭하는 제1 로그-앰프; 상기 제2 엔벨로프 검출기의 출력신호를 로그 증폭하는 제2 로그-앰프; 상기 제3 엔벨로프 검출기의 출력신호를 로그 증폭하는 제3 로그-앰프; 상기 메인 유니트의 소정 제어신호에 따라 상기 제2 및 제3 로그-앰프의 출력신호를 교번으로 출력하는 스위칭부; 상기 제1 로그-앰프에서 출력되는 출력신호와 상기 스위칭부에서 스위칭 출력되는 두 신호를 연산하여 대응되는 출력신호를 출력하는 연산자; 및 상기 연산자의 출력신호를 역로그 증폭하여 밀리미터파의 반사계수를 출력하는 역로그-앰프를 포함하여 구성된 것는 것이 바람직하다.The radar sensor is an antenna for emitting a millimeter wave output from the signal generator and collects the reflected signal; A signal generator for generating a millimeter wave and transmitting it to the antenna; A first envelope detector for detecting an envelope of the millimeter wave generated by the signal generator; A divider for separating and outputting the millimeter wave received through the antenna into P-polarized wave and S-polarized wave; A second envelope detector for detecting the envelope of the P-polarized wave distributed in the distributor; A third envelope detector for detecting an envelope of the S-polarized wave distributed in the distributor; A first log amplifier for log amplifying an output signal of the first envelope detector; A second log-amplifier for log amplifying an output signal of the second envelope detector; A third log amplifier for log amplifying the output signal of the third envelope detector; A switching unit for alternately outputting output signals of the second and third log-amps according to a predetermined control signal of the main unit; An operator for calculating an output signal output from the first log amplifier and two signals switched from the switching unit and outputting a corresponding output signal; And an inverse log-amplifier which inversely amplifies the output signal of the operator to output a millimeter wave reflection coefficient.

상기 신호생성부는 차량의 외부로 밀리미터파를 발사하고 반사되어 오는 신호를 근거로 차량 주변 장애물 정보를 획득하여 차량의 주행을 제어하고, 장애물의 유무를 경보하는 차량 제어 장치의 신호원으로서 공유되는 것이 바람직하다.The signal generation unit controls the driving of the vehicle by acquiring the obstacle information around the vehicle based on the signal emitted by the millimeter wave to the outside of the vehicle and reflected, and is shared as a signal source of the vehicle control device that alerts the presence of the obstacle. desirable.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 노면 감지 장치에 적용되는 차량의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a vehicle applied to a road surface sensing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 노면 감지 장치는 P-편파(Polarised wave)와 S-편파로 이루어진 밀리미터 파(Millimeter Wave)를 생성하는 레이더 센서(1), 레이더 센서(1)와 도파관(2)으로 연결되어 레이더 센서(1)로부터 전송되어 오는 밀리미터파를 소정 각을 이루면서 노면으로 발사하는 발신안테나(3), 발신안테나(3)에서 발사되어 소정 매질로부터 반사된 반사신호를 수신하는 수신안테나(4), 노면의 상태를 소정의 경고수단으로 경고하는 경고유니트(7), 입사파와 반사파의 비, 즉 반사계수를 근거로 도로상황에 대한 주행안전속도 및 안전거리 등을 제시하거나 노면상태가 위험상황시 운전자에게 경고를 하도록 경고 유니트(7)를 제어하는 메인 유니트(8)가 구성된다.As shown in FIG. 1, the road surface sensing apparatus according to the present invention includes a radar sensor 1, a radar sensor 1, and a waveguide that generate a millimeter wave composed of P-polarized wave and S-polarized wave. (2) connected to (2) to emit a millimeter wave transmitted from the radar sensor (1) at a predetermined angle to the road surface to receive a reflection signal emitted from the transmission antenna (3), reflected from a predetermined medium On the basis of the reception antenna (4), the warning unit (7) for warning the state of the road surface by a predetermined warning means, the driving safety speed and the safety distance for the road situation based on the ratio of the incident wave and the reflected wave, that is, the reflection coefficient or the road surface The main unit 8 is configured to control the warning unit 7 to warn the driver in the event of a dangerous situation.

미설명번호 5는 트로틀 엑츄에이터, 6은 브레이크 엑츄에이터이다.Reference numeral 5 is a throttle actuator, and 6 is a brake actuator.

도 2는 도 1에서의 발신안테나(3) 및 수신안테나(4)의 설치 예시도이다. 도 2에 도시한 바와 같이 발신안테나(3)와 수신안테나(4)는 소정 각을 이루면서 배치되어 발신안테나(3)를 통해 발사된 밀리미터파는 수신안테나(4)를 통해 수신된다.FIG. 2 is a diagram illustrating installation of the transmitting antenna 3 and the receiving antenna 4 in FIG. 1. As shown in FIG. 2, the transmitting antenna 3 and the receiving antenna 4 are arranged at a predetermined angle so that the millimeter wave emitted through the transmitting antenna 3 is received through the receiving antenna 4.

도 3은 도 1에서의 노면 감지 장치의 전기적인 구성도이다.3 is an electrical configuration diagram of the road surface sensing apparatus of FIG. 1.

도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 노면 감지 장치는 밀리미터파(P-편파와 S-편파)를 생성시키는 오실레이터(10), 오실레이터(10)에서 생성되는 밀리미터파를 발신 안테나(3)로 전달하는 트랜스미터(11), 일정 영역으로 밀리미터파를 발사시키기 위한 발신 안테나(3), 트랜스미터(11)로부터 전달되는 밀리미터파의 엔벨로프(신호파형의 세기)를 검출하는 제1 엔벨로프 검출기(20), 발신안테나(3)로부터 발사된 신호가 전방 노면에 의해 반사되어 오는 신호를 수집하는 수신안테나(4), 수신된 밀리미터파 중에서 P-편파와 S-편파를 분리 출력하는 분배기(12), 분배기(12)에서 분배된 P-편파의 엔벨로프를 검출하는 제2 엔벨로프 검출기(13), 분배기(12)에서 분배된 S-편파의 엔벨로프를 검출하는 제3 엔벨로프 검출기(15), 제1 엔벨로프 검출기(20)의 출력신호를 로그 증폭하는 제1 로그-앰프(21), 제2 엔벨로프 검출기(13)의 출력신호를 로그 증폭하는 제2 로그-앰프(14), 제3 엔벨로프 검출기(15)의 출력신호를 로그 증폭하는 제3 로그-앰프(16), 소정의 제어신호에 따라 제2 및 제3 로그-앰프(14, 16)의 출력신호를 선택적으로 출력하는 스위칭부(17), 제1 로그-앰프(21)에서 출력되는 출력신호와 스위칭부(17)에서 스위칭 출력되는 두 신호를 연산하여 대응되는 출력신호를 출력하는 연산자(18), 연산자(18)의 출력신호를 역로그 증폭하는 역로그-앰프(19)를 포함하여 구성된다. 역로그-앰프(19)에서 각각 출력되는 신호는 각 편파의 매질에 대한 반사계수를 의미한다.As shown in FIG. 3, the road surface sensing apparatus of the present invention transmits the millimeter wave generated by the oscillator 10 and the oscillator 10 generating the millimeter wave (P-polarized wave and S-polarized wave) to the transmitting antenna 3. The transmitter 11, the transmitting antenna 3 for firing the millimeter wave into a predetermined region, the first envelope detector 20 for detecting the envelope of the millimeter wave (strength of the signal waveform) transmitted from the transmitter 11, and the transmitting A receiving antenna 4 for collecting signals reflected from the front road surface by a signal emitted from the antenna 3, a splitter 12 for splitting and outputting P-polarized wave and S-polarized wave among the received millimeter waves, and a divider 12 ), A second envelope detector 13 for detecting the envelope of the P-polarized wave, which is distributed from To log amplify the output signal The first log amplifier 21, the second log amplifier 14 for log-amplifying the output signal of the second envelope detector 13, the third log amplifier for log-amplifying the output signal of the third envelope detector 15 The amplifier 16, the switching unit 17 for selectively outputting the output signals of the second and third log-amps 14 and 16 in accordance with a predetermined control signal, and the output output from the first log-amp 21 And an inverse log-amplifier 19 which inversely amplifies the output signal of the operator 18 and an operator 18 for calculating a signal and two signals output from the switching unit 17 and outputting a corresponding output signal. It is composed. The signals output from the inverse log amplifier 19 mean the reflection coefficients for the media of each polarization.

도 4는 도 1에서의 레이더 센서(1) 및 노면 감지용 안테나(3, 4)가 도파관으로 연결된 개념도이다. 도 4에 도시한 바와 같이 레이더 센서(1)와 발신안테나(3)는 도파관(2)으로 연결되어 레이더 센서(1)에서 발신안테나(3)로 밀리미터파가 전송된다.4 is a conceptual diagram in which the radar sensor 1 and the road sensing antennas 3 and 4 in FIG. 1 are connected by waveguides. As shown in FIG. 4, the radar sensor 1 and the transmitting antenna 3 are connected to the waveguide 2 so that a millimeter wave is transmitted from the radar sensor 1 to the transmitting antenna 3.

도 5는 도 1에서의 매질에 따른 밀리미터파의 반사 개념도이다.FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating millimeter wave reflection according to a medium shown in FIG. 1.

도 5에 도시한 바와 같이 레이더 센서(1)로부터 발생되어지는 밀리미터파가 노면 감지용 발신안테나(3)에 의해 노면을 향해 전파되면 공기층(매질1, 유전율ε1)으로부터 노면(매질3, 유전율ε3)위의 물, 얼음 혹은 눈(매질2, 유전율ε2)으로 입사하게 되고, 소정의 밀리미터파는 반사파가 되어 노면감지용 수신안테나(4)에 의해 수집된다.As shown in FIG. 5, when the millimeter wave generated from the radar sensor 1 propagates toward the road surface by the road detection transmitting antenna 3, the road surface (medium 3, permittivity) from the air layer (medium 1, permittivity ε 1 ) ε 3 ) is incident on water, ice, or snow (medium 2, permittivity ε 2 ), and the predetermined millimeter wave becomes a reflected wave and is collected by the road surface sensing receiving antenna 4.

이때, 노면 위의 매질(얼음, 눈 또는 물)에 의해 반사량이 달라지는데, 이는 프레즈넬 공식(Fresnel's Formula)으로부터 다음과 같은 관계식이 성립한다.In this case, the amount of reflection varies depending on the medium (ice, snow, or water) on the road surface, which is formed from Fresnel's Formula as follows.

(Rp: P-편파의 반사율, R12p: P-편파의 매질 1과 매질 2의 경계면에서의 반사율, R23p: P-편파의 매질 2와 매질 3의 경계면에서의 반사율, Rs: S-편파의 반사율, R12s: S-편파의 매질 1과 매질 2의 경계면에서의 반사율, R23s: S-편파의 매질 2와 매질 3의 경계면에서의 반사율, d : 노면 위의 매질 2의 두께, λ : 밀리미터파의 파장, ε2: 매질 2의 유전율, θ2: 매질 2의 굴절각, ε1: 매질 1의 유전율, θ1: 매질 1의 굴절각, ε3: 매질 3의 유전율, θ3: 매질 3의 굴절각)(R p : reflectance of P-polarized wave, R 12p : reflectance at interface between medium 1 and medium 2 of P-polarized wave, R 23p : reflectance at interface between medium 2 and medium 3 of P-polarized wave, R s : S Reflectance of polarization, R 12s : reflectance at the interface between medium 1 and medium 2 of S-polarization, R 23s : reflectance at the interface between medium 2 and medium 3 of S-polarization, d: thickness of medium 2 on the road surface , λ: wavelength of the millimeter wave, ε 2 : dielectric constant of medium 2, θ 2 : refractive angle of medium 2, ε 1 : dielectric constant of medium 1, θ 1 : refractive angle of medium 1, ε 3 : dielectric constant of medium 3, θ 3 : Refraction angle of medium 3)

따라서, P-편파와 S-편파의 입사량(신호의 엔벨로프)과 반사량(신호의 엔벨로프)을 측정하면 도 3에서의 역로그-앰프의 출력데이터인 반사계수(Rp, Rs)를 얻을 수 있으며, 메인 유니트(8)는 이 반사계수로부터 β값과 매질 2의 유전율(ε2)을 구할 수 있게 된다. 결국 매질 2(얼음, 눈 또는 물)의 두께(d)를 알 수 있다.Therefore, by measuring the incident amount (envelope of the signal) and the reflection amount (envelope of the signal) of the P-polarized wave and the S-polarized wave, the reflection coefficients R p and R s which are output data of the inverse log-amplifier in Fig. 3 are obtained. The main unit 8 can obtain the β value and the permittivity ε 2 of the medium 2 from this reflection coefficient. The thickness d of the medium 2 (ice, snow or water) can be seen.

이로부터 노면상의 어느 매질(얼음, 눈 또는 물)이 어느 정도의 두께로 쌓여 있는지 알 수 있게 되어 노면 상태를 파악하게 된다. 메인 유니트(8)는 매질의 종류 및 그 매질의 두께에 따라 경고 유니트(7)를 제어하여 운전자에게 노면의 상태를 경고하게 된다.From this, it is possible to know what thickness (ice, snow, or water) on the road surface is accumulated and to determine the road surface condition. The main unit 8 controls the warning unit 7 according to the type of the medium and the thickness of the medium to warn the driver of the road condition.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 노면 감지 장치의 전기적인 구성도이다. 도 6에서 도 3과 동일한 기능을 수행하는 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.6 is an electrical configuration of a road surface sensing apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 6, parts that perform the same functions as those of FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 노면 감지 장치는 오실레이터(10), 트랜스미터(11), 밀리미터파 신호를 발사하거나 반사되어 오는 신호를 수집하는 안테나(31), 트랜스미터(11)에서 전달되는 신호를 안테나(31)로 전달하거나 안테나(31)에 의하여 수신된 반사 밀리미터파 신호를 믹서(33)로 보내는 기능을 하는 써큘레이터(32), 트랜스미터(11)로부터 입력받은 발사 밀리미터파 신호 및 써큘레이터(32)로부터 입력받은 반사 밀리미터파 신호를 믹싱하여 두 신호의 차주파수 또는 합주파수 신호 등의 중간주파수 신호를 발생하는 믹서(33), 믹서(33)로부터 발생된 중간주파수 신호를 입력받아 증폭시키는 증폭부(34), 증폭부(34)에 의해 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환해 주는 A/D 컨버터(35), A/D 컨버터(35)로부터 입력받은 신호를 근거로 인접 차량과의 거리, 인접 차량의 속도 등을 연산처리하여 소정의 인접 차량 정보를 생성하는 신호 처리기(36)가 포함되어 구성된 차량 충돌 방지 장치에 부가하여 전술한 도 3에서 설명한 발신 안테나(3), 다수의 엔벨로프 검출기(13, 15, 20), 수신안테나(4), 분배기(12), 다수의 로그-앰프(14, 16, 21), 스위칭부(17), 연산자(18), 역로그-앰프(19)를 더 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 6, the road surface detection apparatus of the present invention is transmitted from an oscillator 10, a transmitter 11, an antenna 31 that emits a millimeter wave signal or collects a reflected signal. Circulator 32, a millimeter wave signal received from transmitter 11, and a circulator, which transmits a signal to the antenna 31 or sends a reflected millimeter wave signal received by the antenna 31 to the mixer 33. Receives and amplifies the intermediate frequency signal generated from the mixer 33 and the mixer 33 by mixing the reflected millimeter wave signal received from the radar 32 to generate an intermediate frequency signal such as a difference frequency or a sum frequency signal of the two signals. A / D converter 35 and A / D converter 35, which convert the signals amplified by the amplifying unit 34 and the amplifying unit 34 into digital signals, Street, adjacent In addition to the vehicle collision avoidance device configured to include a signal processor 36 for calculating a predetermined amount of adjacent vehicle information by arithmetic processing of the amount of speed and the like, the transmitting antenna 3 and the plurality of envelope detectors 13 described in FIG. 15, 20, receive antenna 4, splitter 12, multiple log-amps 14, 16, 21, switch 17, operator 18, inverse log-amp 19 It is made to include.

도 6에서 굵게 도시한 신호라인은 밀리미터파 전송 도파관을 나타낸다.The bold signal lines in FIG. 6 represent millimeter wave transmission waveguides.

메인 유니트(2)는 입력받은 차량 정보를 근거로 경고 유니트(7), 트로틀 엑츄에이터(5), 브레이크 엑츄에이터(6) 등을 근접 차량 정보를 표시하거나 가속 또는 감속제어하여 차량의 충돌을 방지하게 된다.The main unit 2 displays the proximity vehicle information or accelerates or decelerates the warning unit 7, the throttle actuator 5, the brake actuator 6, etc. based on the received vehicle information, thereby preventing a vehicle collision. .

또한, 메인 유니트(8)는 매질의 반사계수로부터 매질의 종류 및 그 두께를 연산하게 되고, 이 정보로부터 경고 유니트(7)를 제어하여 노면 상태에 대한 정보를 운전자에게 알려주게 된다.In addition, the main unit 8 calculates the type and thickness of the medium from the reflection coefficient of the medium, and controls the warning unit 7 from this information to inform the driver of the road surface condition.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 기존 노면 감지 장치가 각 차륜별로 각각 차륜속도센서를 사용하였던 것에 비해 밀리미터파를 이용하여 매우 정확한 노면 상태를 파악할 수 있음은 물론 노면 상태 정보를 운전자에게 알려주는 효과가 있다.According to the present invention as described above, compared to the conventional road surface detection device using the wheel speed sensor for each wheel, it is possible to determine the very accurate road surface state using millimeter wave, as well as to inform the road surface state information It works.

또한, 기존의 오실레이터, 트랜스미터를 공유함으로써 경제성을 더하면서 선행차량과의 안전거리 뿐 아니라 노면상태가 위험상황시 운전자에게 경고를 줌으로써 안전운행에 도움을 준다.In addition, by sharing the existing oscillator and transmitter, economical efficiency, as well as the safety distance from the preceding vehicle, helps drivers to drive safely by warning the driver when road conditions are dangerous.

Claims (3)

진행중인 차량에서 노면의 상태를 감지하여 운전자에게 소정의 경고를 실행하는 노면 감지 장치에 있어서,In the road detection device for detecting a state of the road surface in the ongoing vehicle to issue a predetermined warning to the driver, 밀리미터파를 생성하는 신호생성부;A signal generator for generating millimeter waves; 상기 신호생성부에서 출력되는 밀리미터파를 노면으로 발사하고, 노면에 의해 반사되는 밀리미터파를 수신하여 반사계수를 연산하는 레이더 센서;A radar sensor which emits a millimeter wave output from the signal generator on a road surface and receives a millimeter wave reflected by the road surface to calculate a reflection coefficient; 노면 상태 경고 신호를 출력하는 경고 유니트; 및A warning unit for outputting a road surface warning signal; And 상기 레이더 센서에서 연산된 반사계수를 근거로 매질의 종류 및 두께를 연산하여 연산된 정보를 근거로 상기 경고 유니트를 제어하는 메인 유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 노면 감지 장치.And a main unit for controlling the warning unit based on the information calculated by calculating the type and thickness of the medium based on the reflection coefficient calculated by the radar sensor. 제 1항에 있어서, 상기 레이더 센서는The method of claim 1, wherein the radar sensor 상기 신호생성부에서 출력되는 밀리미터파를 발사하고 반사되어 오는 신호를 수집하는 안테나;An antenna for emitting a millimeter wave output from the signal generator and collecting a reflected signal; 밀리미터파를 생성하여 상기 안테나로 전달하는 신호생성부;A signal generator for generating a millimeter wave and transmitting it to the antenna; 상기 신호생성부에서 생성된 밀리미터파의 엔벨로프를 검출하는 제1 엔벨로프 검출기;A first envelope detector for detecting an envelope of the millimeter wave generated by the signal generator; 상기 안테나를 통해 수신된 밀리미터파를 P-편파와 S-편파로 분리 출력하는 분배기;A divider for separating and outputting the millimeter wave received through the antenna into P-polarized wave and S-polarized wave; 상기 분배기에서 분배된 P-편파의 엔벨로프를 검출하는 제2 엔벨로프 검출기;A second envelope detector for detecting the envelope of the P-polarized wave distributed in the distributor; 상기 분배기에서 분배된 S-편파의 엔벨로프를 검출하는 제3 엔벨로프 검출기;A third envelope detector for detecting an envelope of the S-polarized wave distributed in the distributor; 상기 제1 엔벨로프 검출기의 출력신호를 로그 증폭하는 제1 로그-앰프;A first log amplifier for log amplifying an output signal of the first envelope detector; 상기 제2 엔벨로프 검출기의 출력신호를 로그 증폭하는 제2 로그-앰프;A second log-amplifier for log amplifying an output signal of the second envelope detector; 상기 제3 엔벨로프 검출기의 출력신호를 로그 증폭하는 제3 로그-앰프;A third log amplifier for log amplifying the output signal of the third envelope detector; 상기 메인 유니트의 소정 제어신호에 따라 상기 제2 및 제3 로그-앰프의 출력신호를 교번으로 출력하는 스위칭부;A switching unit for alternately outputting output signals of the second and third log-amps according to a predetermined control signal of the main unit; 상기 제1 로그-앰프에서 출력되는 출력신호와 상기 스위칭부에서 스위칭 출력되는 두 신호를 연산하여 대응되는 출력신호를 출력하는 연산자; 및An operator for calculating an output signal output from the first log amplifier and two signals switched from the switching unit and outputting a corresponding output signal; And 상기 연산자의 출력신호를 역로그 증폭하여 밀리미터파의 반사계수를 출력하는 역로그-앰프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 노면 감지 장치.And an inverted log-amplifier for inverse log amplifying the output signal of the operator and outputting a reflection coefficient of the millimeter wave. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 신호생성부는The method of claim 1 or 2, wherein the signal generation unit 차량의 외부로 밀리미터파를 발사하고 반사되어 오는 신호를 근거로 차량 주변 장애물 정보를 획득하여 차량의 주행을 제어하고, 장애물의 유무를 경보하는 차량 제어 장치의 신호원으로서 공유되는 것을 특징으로 하는 노면 감지 장치.A road surface characterized by firing a millimeter wave to the outside of the vehicle and acquiring obstacle information around the vehicle to control driving of the vehicle and sharing the signal as a signal source of the vehicle control device that alerts the presence of an obstacle. Sensing device.
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