KR20160034753A - Apparatus and method for controlling driving of vehicle - Google Patents

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KR20160034753A
KR20160034753A KR1020140126136A KR20140126136A KR20160034753A KR 20160034753 A KR20160034753 A KR 20160034753A KR 1020140126136 A KR1020140126136 A KR 1020140126136A KR 20140126136 A KR20140126136 A KR 20140126136A KR 20160034753 A KR20160034753 A KR 20160034753A
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남상호
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현대모비스 주식회사
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Abstract

The present invention proposes an apparatus and a method for controlling the driving of a vehicle, which controls the driving of a vehicle based on a radar image obtained by using a radar for a vehicle. According to the present invention, the apparatus for controlling the driving of a vehicle of the present invention comprises: a target information acquiring unit for acquiring information on a target located in the outside of the vehicle based on chirp signals with different grade values and sign values, which are included in a radar signal received; a radar image generating unit for generating a radar image on one or more directions of the vehicle based on the information on the target; and, a driving control unit for controlling the driving of the vehicle based on the radar image.

Description

차량의 주행 제어 장치 및 방법 {Apparatus and method for controlling driving of vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 차량의 주행을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 차량에 장착된 레이더를 이용하여 차량의 주행을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for controlling running of a vehicle. More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for controlling the running of a vehicle using a radar mounted on a vehicle.

오늘날 차량에는 자차선 감지를 위한 ACC(Adaptive Cruise Control) 시스템, 후방의 옆차선 감지 기능을 수행하는 LCA(Lane-Change Assist) 시스템, 전방 감지 및 충돌 방지 기능을 수행하는 STOP & GO 시스템, 주차 제어를 수행하는 주차 보조(Parking Assist) 시스템, 측/후방을 감지하여 옆차선으로부터 끼어드는 차량들을 감지하여 충돌 경보 및 출동 방지 기능을 수행하는 LCA(Lane-Change Assist)/BSD(Blind-Spot Detection)/RPC(Rear Pre Crash) 시스템 등 다양한 지능형 자동 제어 시스템이 장착되고 있다.Today's vehicles are equipped with ACC (Adaptive Cruise Control) system for sub-lane detection, LCA (Lane-Change Assist) system for rear side lane detection, STOP & GO system for front detection and anti- (Lane-Change Assist) / BSD (Blind-Spot Detection), which detects collision alarms and dispatch prevention functions by detecting vehicles that are detecting sides / / RPC (Rear Pre Crash) system is equipped with various intelligent automatic control system.

그런데 이러한 자동 제어 시스템을 이용하여 차량을 원활하게 제어하기 위해서는 타차량, 장애물 등의 위치를 포함하여 차량의 전방 상황이나 측방 상황을 알려줄 수 있는 외부 상황 정보가 필요하다. 그 이유는 차량의 전방 상황이나 측방 상황에 대하여 정확하게 인식하지 못한 상태에서 차량을 제어할 경우 자칫 타차량, 장애물 등과 충돌하여 교통 사고를 유발하거나 인명 피해를 발생시킬 수 있기 때문이다.However, in order to smoothly control the vehicle using such an automatic control system, external situation information including the position of another vehicle, an obstacle, and the like is required to inform the forward or lateral situation of the vehicle. The reason for this is that, when the vehicle is controlled in a state in which the front or side of the vehicle is not accurately recognized, the vehicle may collide with other vehicles or obstacles, causing traffic accidents or causing personal injury.

유럽공개특허 제2,752,357호는 차량의 주행을 제어하는 장치에 대하여 제안하고 있다. 그러나 이 장치는 주행 궤적에 따라 조향각을 조절하여 차량의 주행을 제어하기 때문에 전술한 문제점을 해결할 수 없다.European Patent No. 2,752,357 proposes a device for controlling the running of a vehicle. However, the above-described problem can not be solved because the device controls the running of the vehicle by adjusting the steering angle in accordance with the trajectory of travel.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량용 레이더를 이용하여 얻은 레이더 영상을 기초로 차량의 주행을 제어하는 차량의 주행 제어 장치 및 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a running control apparatus and method for a vehicle that controls the running of a vehicle based on a radar image obtained by using a radar for a vehicle.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 수신된 레이더 신호에 포함된 것으로서 기울기값과 부호값이 다른 처프(chirp) 신호들을 기초로 차량의 외부에 위치하는 타겟에 대한 정보를 획득하는 타겟 정보 획득부; 상기 타겟에 대한 정보를 기초로 상기 차량의 적어도 일방에 대한 레이더 영상을 생성하는 레이더 영상 생성부; 및 상기 레이더 영상을 기초로 상기 차량의 주행을 제어하는 주행 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치를 제안한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an information processing apparatus for acquiring information about a target located outside a vehicle based on chirp signals included in a received radar signal and having a slope value and a sign value different from each other A target information obtaining unit; A radar image generating unit for generating a radar image for at least one of the vehicles based on the information about the target; And a running control unit for controlling the running of the vehicle based on the radar image.

바람직하게는, 상기 레이더 영상 생성부는 상기 레이더 영상을 생성할 때 상기 타겟에 대한 정보로 상기 타겟의 위치 및 상기 타겟과 상기 차량 사이의 거리를 이용한다.Preferably, the radar image generation unit uses the position of the target and the distance between the target and the vehicle as information on the target when generating the radar image.

바람직하게는, 상기 레이더 영상 생성부는, 상기 타겟의 위치를 기초로 상기 타겟의 주변에서 영상화할 영역을 설정하는 영상화 영역 설정부; 상기 영상화할 영역 내에서 선택된 각 관심 영역과 수신 안테나 사이의 거리를 측정하는 거리 측정부; 상기 거리를 기초로 상기 각 관심 영역과 관련된 신호를 획득하는 관련 신호 획득부; 및 신호 크기를 기초로 선택된 관심 영역을 기초로 상기 레이더 영상을 생성하는 관심 영역 결합부를 포함한다.Preferably, the radar image generating unit includes: an imaging area setting unit configured to set an area to be imaged in the vicinity of the target based on the position of the target; A distance measuring unit for measuring a distance between each of the ROIs and the Rx antennas selected in the region to be imaged; An associated signal acquisition unit for acquiring a signal related to each of the ROIs based on the distance; And a region of interest combiner for generating the radar image based on the region of interest selected based on the signal size.

바람직하게는, 상기 관련 신호 획득부는 상기 타겟이 포함된 영역과 관련된 신호를 기초로 상기 각 관심 영역과 관련된 신호의 크기를 산출한다.Preferably, the related signal obtaining unit calculates a size of a signal associated with each of the ROIs based on a signal associated with the region in which the target is included.

바람직하게는, 상기 관심 영역 결합부는 각 처프 신호를 기초로 초기 영상을 생성하며, 초기 영상들을 결합하여 상기 레이더 영상을 생성한다.Preferably, the ROI combining unit generates an initial image based on each chirp signal, and combines initial images to generate the radar image.

바람직하게는, 상기 관심 영역 결합부는 각 초기 영상에서 동일 좌표에 위치하는 픽셀 데이터들을 곱하여 상기 레이더 영상을 생성한다.Preferably, the ROI combining unit multiplies pixel data located at the same coordinates in each initial image to generate the radar image.

바람직하게는, 상기 주행 제어부는 상기 레이더 영상을 기초로 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부에 따라 상기 차량의 주행을 제어한다.Preferably, the travel control unit controls traveling of the vehicle based on whether the target is located in the same lane as the vehicle, based on the radar image.

바람직하게는, 상기 주행 제어부는, 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부를 판단하는 타겟 위치 판단부; 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는 것으로 판단되면 상기 타겟의 너비를 추정하는 타겟 너비 추정부; 상기 처프 신호들의 기울기값과 부호값을 기초로 상기 레이더 영상에 타겟이 더 포함되어 있는지 여부를 판단하는 타겟 존재 판단부; 및 상기 레이더 영상에 타겟이 더 포함되어 있는 것으로 판단되면 상기 레이더 영상에 더 포함된 타겟의 종류를 추정하는 타겟 종류 추정부를 포함한다.Preferably, the travel control unit includes: a target position determination unit that determines whether the target is located in the same lane as the vehicle; A target width estimator for estimating a width of the target when it is determined that the target is located in the same lane as the vehicle; A target presence determining unit for determining whether a target is further included in the radar image based on the slope value and the sign value of the chirp signals; And a target type estimating unit that estimates a type of a target included in the radar image if it is determined that the radar image further includes a target.

바람직하게는, 상기 주행 제어부는, 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부를 판단하는 타겟 위치 판단부; 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하지 않는 것으로 판단되면 상기 레이더 영상에서의 세기 분포에 따른 클러스터링을 기초로 상기 타겟을 검출하는 타겟 검출부; 및 상기 세기 분포의 기울기와 길이를 기초로 상기 타겟의 크기와 이동 방향을 추정하는 타겟 특성 추정부를 포함한다.Preferably, the travel control unit includes: a target position determination unit that determines whether the target is located in the same lane as the vehicle; A target detector for detecting the target based on clustering according to intensity distribution in the radar image if it is determined that the target is not located in the same lane as the vehicle; And a target characteristic estimator for estimating a size and a moving direction of the target based on the slope and the length of the intensity distribution.

바람직하게는, 상기 타겟 정보 획득부는 상기 레이더 신호로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더 신호를 이용한다.Preferably, the target information obtaining unit uses a Frequency Modulation Continuous Wave (FMCW) radar signal as the radar signal.

바람직하게는, 상기 타겟 정보 획득부는, 각 처프 신호를 퓨리에 변환시켜 변환 신호들을 획득하는 변환 신호 획득부; 상기 변환 신호들 중에서 신호 크기를 기초로 피크(peak) 신호를 검출하는 피크 신호 검출부; 상기 기울기값과 상기 부호값이 다른 상기 처프 신호들로부터 피크 신호들이 검출되면 상기 피크 신호들을 페어링(paring)시키는 신호 페어링부; 및 상기 피크 신호들이 페어링되면 페어링에 의한 결합 신호를 기초로 상기 타겟에 대한 정보를 산출하며, 상기 타겟에 대한 정보로 상기 타겟의 위치 및 상기 타겟의 이동 방향을 산출하는 위치 및 방향 산출부를 포함한다.Preferably, the target information obtaining unit may include a transformed signal obtaining unit for Fourier transforming each chirp signal to obtain transformed signals; A peak signal detector for detecting a peak signal based on a signal size among the converted signals; A signal pairing unit for pairing the peak signals when the peak signals are detected from the chirp signals having different slope values and the code values; And a position and direction calculating unit for calculating information on the target based on the combined signal by the pairing when the peak signals are paired and calculating the position of the target and the moving direction of the target with information on the target .

바람직하게는, 상기 피크 신호 검출부는 상기 변환 신호들과 기준 신호를 비교하여 상기 신호 크기가 상기 기준 신호 이상인 신호들을 검출하며, 상기 신호 크기가 상기 기준 신호 이상인 신호들끼리 비교하여 상기 피크 신호를 검출한다.Preferably, the peak signal detector compares the converted signals with a reference signal to detect signals having the signal magnitude equal to or greater than the reference signal, and compares the signals having the signal magnitude equal to or greater than the reference signal to detect do.

바람직하게는, 상기 위치 및 방향 산출부는 상기 결합 신호를 구성하는 상기 피크 신호들로부터 획득된 송신 레이더 신호의 중심 주파수, 상기 송신 레이더 신호의 대역폭, 상기 처프 신호들의 방사 시간, 및 상기 송신 레이더 신호의 진행 속도를 기초로 상기 타겟과 상기 차량 사이의 거리 및 상기 타겟의 속도를 산출하고, 상기 타겟과 상기 차량 사이의 거리 및 각 수신 채널에서의 위상 정보를 기초로 상기 타겟의 각도 정보를 획득하여 상기 타겟의 위치를 산출하며, 상기 타겟의 위치와 상기 타겟의 속도를 기초로 상기 타겟의 이동 방향을 산출한다.Preferably, the position and direction calculator calculates a center frequency of the transmission radar signal obtained from the peak signals constituting the combined signal, a bandwidth of the transmission radar signal, a radiation time of the chirp signals, Calculating the distance between the target and the vehicle and the velocity of the target on the basis of the traveling speed, obtaining the angle information of the target based on the distance between the target and the vehicle and the phase information in each receiving channel, Calculates a position of the target, and calculates a moving direction of the target based on the position of the target and the velocity of the target.

또한 본 발명은 수신된 레이더 신호에 포함된 것으로서 기울기값과 부호값이 다른 처프(chirp) 신호들을 기초로 차량의 외부에 위치하는 타겟에 대한 정보를 획득하는 단계; 상기 타겟에 대한 정보를 기초로 상기 차량의 적어도 일방에 대한 레이더 영상을 생성하는 단계; 및 상기 레이더 영상을 기초로 상기 차량의 주행을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 방법을 제안한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a radar system, the method comprising: acquiring information on a target located outside a vehicle based on chirp signals included in a received radar signal and having different slope values and code values; Generating a radar image for at least one of the vehicles based on the information about the target; And controlling the running of the vehicle based on the radar image.

바람직하게는, 상기 생성하는 단계는 상기 레이더 영상을 생성할 때 상기 타겟에 대한 정보로 상기 타겟의 위치 및 상기 타겟과 상기 차량 사이의 거리를 이용한다.Advantageously, the generating step uses the position of the target and the distance between the target and the vehicle as information on the target when generating the radar image.

바람직하게는, 상기 생성하는 단계는, 상기 타겟의 위치를 기초로 상기 타겟의 주변에서 영상화할 영역을 설정하는 단계; 상기 영상화할 영역 내에서 선택된 각 관심 영역과 수신 안테나 사이의 거리를 측정하는 단계; 상기 거리를 기초로 상기 각 관심 영역과 관련된 신호를 획득하는 단계; 및 신호 크기를 기초로 선택된 관심 영역을 기초로 상기 레이더 영상을 생성하는 단계를 포함한다.Advantageously, the generating comprises: setting an area to be imaged at the periphery of the target based on the position of the target; Measuring a distance between each of the ROIs and a receive antenna within the region to be imaged; Obtaining a signal associated with each ROI based on the distance; And generating the radar image based on the region of interest selected based on the signal size.

바람직하게는, 상기 관련된 신호를 획득하는 단계는 상기 타겟이 포함된 영역과 관련된 신호를 기초로 상기 각 관심 영역과 관련된 신호의 크기를 산출한다.Advantageously, the step of acquiring the associated signal calculates a magnitude of a signal associated with each of the regions of interest based on a signal associated with the region containing the target.

바람직하게는, 상기 관심 영역을 기초로 상기 레이더 영상을 생성하는 단계는 각 처프 신호를 기초로 초기 영상을 생성하며, 초기 영상들을 결합하여 상기 레이더 영상을 생성한다.Preferably, the step of generating the radar image based on the ROI generates an initial image based on each chirp signal, and combines the initial images to generate the radar image.

바람직하게는, 상기 관심 영역을 기초로 상기 레이더 영상을 생성하는 단계는 각 초기 영상에서 동일 좌표에 위치하는 픽셀 데이터들을 곱하여 상기 레이더 영상을 생성한다.Preferably, the step of generating the radar image based on the ROI generates the radar image by multiplying the pixel data located at the same coordinates in each initial image.

바람직하게는, 상기 제어하는 단계는 상기 레이더 영상을 기초로 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부에 따라 상기 차량의 주행을 제어한다.Preferably, the controlling step controls the running of the vehicle based on whether the target is located on the same lane as the vehicle based on the radar image.

바람직하게는, 상기 제어하는 단계는, 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는 것으로 판단되면 상기 타겟의 너비를 추정하는 단계; 상기 처프 신호들의 기울기값과 부호값을 기초로 상기 레이더 영상에 타겟이 더 포함되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 레이더 영상에 타겟이 더 포함되어 있는 것으로 판단되면 상기 레이더 영상에 더 포함된 타겟의 종류를 추정하는 단계를 포함한다.Preferably, the controlling step includes the steps of: determining whether the target is located in the same lane as the vehicle; Estimating a width of the target if the target is determined to be located in the same lane as the vehicle; Determining whether a target is further included in the radar image based on the slope value and the sign value of the chirp signals; And estimating a type of the target included in the radar image if it is determined that the target is further included in the radar image.

바람직하게는, 상기 제어하는 단계는, 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하지 않는 것으로 판단되면 상기 레이더 영상에서의 세기 분포에 따른 클러스터링을 기초로 상기 타겟을 검출하는 단계; 및 상기 세기 분포의 기울기와 길이를 기초로 상기 타겟의 크기와 이동 방향을 추정하는 단계를 포함한다.Preferably, the controlling step includes the steps of: determining whether the target is located in the same lane as the vehicle; Detecting the target based on clustering according to intensity distribution in the radar image if it is determined that the target is not located in the same lane as the vehicle; And estimating a size and a moving direction of the target based on the slope and the length of the intensity distribution.

바람직하게는, 상기 획득하는 단계는 상기 레이더 신호로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더 신호를 이용한다.Preferably, the acquiring step uses a Frequency Modulation Continuous Wave (FMCW) radar signal as the radar signal.

바람직하게는, 상기 획득하는 단계는, 각 처프 신호를 퓨리에 변환시켜 변환 신호들을 획득하는 단계; 상기 변환 신호들 중에서 신호 크기를 기초로 피크(peak) 신호를 검출하는 단계; 상기 기울기값과 상기 부호값이 다른 상기 처프 신호들로부터 피크 신호들이 검출되면 상기 피크 신호들을 페어링(paring)시키는 단계; 및 상기 피크 신호들이 페어링되면 페어링에 의한 결합 신호를 기초로 상기 타겟에 대한 정보를 산출하며, 상기 타겟에 대한 정보로 상기 타겟의 위치 및 상기 타겟의 이동 방향을 산출하는 단계를 포함한다.Advantageously, the obtaining comprises: Fourier transforming each chirp signal to obtain transformed signals; Detecting a peak signal based on a signal size among the converted signals; If the peak signals are detected from the chirp signals having different slope values and different code values from each other, And when the peak signals are paired, calculating information on the target based on the combined signal by pairing, and calculating the position of the target and the moving direction of the target with the information on the target.

바람직하게는, 상기 검출하는 단계는 상기 변환 신호들과 기준 신호를 비교하여 상기 신호 크기가 상기 기준 신호 이상인 신호들을 검출하며, 상기 신호 크기가 상기 기준 신호 이상인 신호들끼리 비교하여 상기 피크 신호를 검출한다.Preferably, the detecting step may include comparing the converted signals with a reference signal to detect signals having the signal magnitude equal to or greater than the reference signal, comparing the signals having the signal magnitude equal to or greater than the reference signal to detect the peak signal do.

바람직하게는, 상기 산출하는 단계는 상기 결합 신호를 구성하는 상기 피크 신호들로부터 획득된 송신 레이더 신호의 중심 주파수, 상기 송신 레이더 신호의 대역폭, 상기 처프 신호들의 방사 시간, 및 상기 송신 레이더 신호의 진행 속도를 기초로 상기 타겟과 상기 차량 사이의 거리 및 상기 타겟의 속도를 산출하고, 상기 타겟과 상기 차량 사이의 거리 및 각 수신 채널에서의 위상 정보를 기초로 상기 타겟의 각도 정보를 획득하여 상기 타겟의 위치를 산출하며, 상기 타겟의 위치와 상기 타겟의 속도를 기초로 상기 타겟의 이동 방향을 산출한다.Advantageously, the calculating comprises calculating a center frequency of a transmitted radar signal obtained from the peak signals constituting the combined signal, a bandwidth of the transmitted radar signal, a radial time of the chirp signals, Calculating a distance between the target and the vehicle and a velocity of the target on the basis of the velocity and obtaining angle information of the target based on the distance between the target and the vehicle and the phase information in each receiving channel, And calculates the moving direction of the target based on the position of the target and the velocity of the target.

본 발명은 차량용 레이더를 이용하여 얻은 레이더 영상을 기초로 차량의 주행을 제어함으로써 다음 효과를 얻을 수 있다.The present invention can achieve the following effects by controlling the running of the vehicle based on the radar image obtained by using the radar for the vehicle.

첫째, 기울기값과 부호값이 다른 처프 신호들을 이용함으로써 타겟의 위치, 타겟의 상대 속도, 타겟까지의 거리, 타겟의 이동 방향 등 다양한 타겟 정보를 획득하는 것이 가능해진다.First, various target information such as the position of the target, the relative speed of the target, the distance to the target, and the moving direction of the target can be obtained by using the chirp signals whose slope values and code values are different from each other.

둘째, 다양한 타겟 정보를 바탕으로 한 레이더 영상을 이용하여 차량의 주행을 제어함으로써 SCC(Smart Cruise System), AEB(Autonomous Emergency Braking) 등 각종 ADAS(Advanced Driver Assistance System)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Second, the reliability of various ADAS (Advanced Driver Assistance System) such as SCC (Smart Cruise System) and AEB (Autonomous Emergency Braking) can be improved by controlling the driving of the vehicle using radar images based on various target information.

셋째, 차량의 주행 제어에 카메라 영상 대신 레이더 영상을 이용하는 것이 가능해지며, 이에 따라 영상 처리 속도를 향상시킬 수 있고, 원가 절감도 가능해진다.Thirdly, it is possible to use a radar image instead of the camera image in the running control of the vehicle, thereby improving the image processing speed and reducing the cost.

넷째, 다양한 타겟 정보를 바탕으로 한 레이더 영상을 이용함으로써 차량이 이동하는 상황에서 발생되는 도플러 효과를 보상할 수 있다.Fourth, by using radar images based on various target information, it is possible to compensate the Doppler effect generated when the vehicle is moving.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 다수개의 처프 신호들을 방사하는 FMCW 레이더의 신호 처리 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 레이더에 의해 출력되는 밀리미터파 형태의 FMCW 파형의 시간과 주파수 간 관계도이다.
도 3은 도 2와 같은 파형을 출력할 경우 도로에서 각 처프별로 모사된 수신 신호에 대해 다채널 수신기에서 획득된 신호를 합산하여 얻은 신호에 대한 FFT 결과를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 처프별 전방 영역 레이더 영상화 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다.
도 5는 도 4의 레이더 영상화 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 처프 간 레이더 영상 상관도 생성 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다.
도 7은 도 4 내지 도 6에서 설명한 레이더 영상화 과정의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 8은 실제 공로 상황에서의 레이더 영상 정보를 취득하여 레이더 영상화를 수행한 결과를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에서 전방 승용차 차량에 의한 탐지 결과 부분을 확대한 도면이다.
도 10은 도 8에서 우측 트럭에 의한 탐지 결과 부분을 확대한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 표적 속성 도출 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 13은 도 12에 도시된 차량 주행 제어 장치를 구성하는 타겟 정보 획득부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 14는 도 12에 도시된 차량 주행 제어 장치를 구성하는 레이더 영상 생성부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 15는 도 12에 도시된 차량 주행 제어 장치를 구성하는 주행 제어부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 주행 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
1 is a flowchart illustrating a signal processing method of an FMCW radar that radiates a plurality of chirp signals according to an embodiment of the present invention.
2 is a time-frequency relationship diagram of an FMCW waveform of a millimeter wave form output by a radar for a vehicle according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an FFT result for a signal obtained by summing signals obtained in a multi-channel receiver with respect to a received signal simulated by each chirp in the road when the waveform shown in FIG. 2 is output.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a detailed process of a front area-specific radar imaging according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a reference view for explaining the radar imaging process of FIG.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a chirp-to-radar image correlation generation process according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a simulation result of the radar imaging process described in FIGS. 4 to 6. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a result of acquiring radar image information in an actual merit situation and performing radar imaging.
FIG. 9 is an enlarged view of a detection result portion by the front passenger car in FIG.
FIG. 10 is an enlarged view of a detection result portion by the right truck in FIG.
11 is a flowchart illustrating a target attribute derivation process according to an exemplary embodiment of the present invention.
12 is a block diagram schematically showing a vehicle running control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
13 is a block diagram showing in detail an internal configuration of a target information obtaining unit constituting the vehicle running control apparatus shown in Fig.
FIG. 14 is a block diagram showing in detail an internal configuration of a radar image generating unit constituting the vehicle running control apparatus shown in FIG. 12;
15 is a block diagram showing in detail the internal configuration of a travel control unit constituting the vehicle travel control apparatus shown in Fig.
16 is a flowchart schematically showing a method of controlling a vehicle running according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

본 발명은 밀리미터 대역 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 파형을 송수신하는 차량용 레이더에서 레이더 송수신 정보를 바탕으로 차량 전방 영역에 대해 레이더 영상을 생성하는 기법과 이를 통해 표적의 속성을 도출하여 차량 주행 정보로의 활용을 제안한다.The present invention relates to a technique for generating a radar image for a vehicle front area based on radar transmission / reception information in a vehicle radar for transmitting and receiving a frequency modulation continuous wave (FMCW) waveform of a millimeter band, I suggest using it.

본 발명은 SCC(Smart Cruise System), AEB(Autonomous Emergency Braking) 등 ADAS(Advanced Driver Assistance System)에 주로 적용되는 차량용 레이더에 관한 것이다. 차량용 레이더는 차량의 전방 상황에 대해 레이더가 감지한 표적의 위치, 상대 속도 등을 제공한다. 이것들은 표적의 형태 등 표적의 다양한 속성을 판단하기 위해 필요하다. 본 발명은 차량용 레이더를 바탕으로 차량의 전방 영역을 레이더 영상화하는 기법에 대해 기술한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle radar which is mainly applied to ADAS (Advanced Driver Assistance System) such as SCC (Smart Cruise System) and AEB (Autonomous Emergency Braking). The vehicle radar provides the position, relative speed, etc. of the target detected by the radar for the frontal situation of the vehicle. These are needed to determine the various attributes of the target, such as the shape of the target. The present invention describes a technique for radar imaging a front area of a vehicle based on a vehicle radar.

또한 본 발명은 생성된 전방 영역 레이더 영상을 바탕으로 전방 표적의 크기 및 속성을 인식하여 주행 정보 활용에 관해 기술한다.In addition, the present invention describes the use of driving information by recognizing the size and the attribute of the forward target based on the generated front area radar image.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 다수개의 처프(Chirp) 신호들을 방사하는 FMCW 레이더의 신호 처리 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a signal processing method of an FMCW radar that radiates a plurality of chirp signals according to an embodiment of the present invention.

먼저 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더는 송신 안테나를 이용하여 FMCW 파형을 출력한다(S110). FMCW 파형은 다수개의 처프 신호들로 구성되어 있다. 이후 FMCW 레이더는 다채널 수신 안테나를 이용하여 각 처프 신호를 수신한다(S120).First, a Frequency Modulation Continuous Wave (FMCW) radar outputs an FMCW waveform using a transmission antenna (S110). The FMCW waveform consists of a number of chirp signals. Thereafter, the FMCW radar receives each chirp signal using a multi-channel receive antenna (S120).

이후 FMCW 레이더는 수신된 각 처프 신호에 대하여 FFT(Fast Fourier Transform)와 CFAR(Constant False Alarm Rate)를 차례대로 수행한다(S130, S140). 이후 FMCW 레이더는 잡음 신호보다 크기가 큰 신호에 대해 피크(Peak) 신호를 검출한다(S150).Then, the FMCW radar sequentially performs Fast Fourier Transform (FFT) and Constant False Alarm Rate (CFAR) on each received chirp signal (S130 and S140). Thereafter, the FMCW radar detects a peak signal for a signal larger than the noise signal (S150).

피크 신호가 발생한 주파수(fb)는 표적의 거리에 의한 주파수(fR)와 표적의 속도에 의한 주파수(fv)의 합으로 나타난다. 이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.The frequency (f b ) at which the peak signal occurs is represented by the sum of the frequency (f R ) by the distance of the target and the frequency (f v ) by the speed of the target. This can be expressed by the following equation.

fb = fR + fv = ((BW ÷ τ) × (2R ÷ c)) + ((2v ÷ c) × fc)f b = f R + f v = ((BW ÷ τ) × (2R / c)) + ((2v ÷ c )

상기에서 BW는 송신 신호의 대역폭을 의미하고, τ는 처프 신호의 방사 시간을 의미한다. 또한 R는 표적까지의 거리를 의미하고, c는 전파의 진행 속도를 의미한다. 여기서 전파는 FMCW 레이더에 의해 출력된 신호를 말한다. 한편 v는 표적의 속도를 의미하며, fc는 송신 신호의 중심 주파수를 의미한다.In the above, BW denotes the bandwidth of the transmission signal, and τ denotes the emission time of the chirp signal. Also, R means the distance to the target, and c means the traveling speed of the radio wave. Here, the propagation refers to the signal output by the FMCW radar. The v indicates the speed of the target, and f c and refers to the center frequency of the transmission signal.

그런데 단일 처프 신호만을 이용할 경우 단일 처프 신호로부터 획득된 주파수는 표적의 거리에 의한 성분과 속도에 의한 성분이 혼재되어 있기 때문에 표적의 거리 및 속도를 정확하게 알 수가 없다.However, when the single chirp signal is used, the frequency obtained from the single chirp signal can not accurately know the distances and velocities of the target because the components due to the distance of the target and the components due to the speed are mixed.

따라서 본 발명에서는 기울기 및 부호가 다른 다수의 처프 신호들로부터 얻은 피크 정보들 간의 페어링(Paring) 과정을 통하여 거리 및 속도의 모호성을 해결하는 과정이 필요하다. 이러한 과정을 RV-paring 과정이라고 한다(S160, S170).Therefore, in the present invention, it is necessary to solve the ambiguity of distance and velocity through a process of pairing peak information obtained from a plurality of chirp signals having different slopes and signs. This process is called an RV-paring process (S160, S170).

본 발명에서는 표적의 거리 및 속도의 모호성을 해결하기 위하여 FMCW 레이더가 S110 단계에서 도 2에 도시된 형태의 FMCW 파형을 출력한다. 도 2는 본 발명에 따른 차량용 레이더에 의해 출력되는 밀리미터파 형태의 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 파형의 시간(Time)과 주파수(Frequency) 간 관계도이다.In the present invention, the FMCW radar outputs the FMCW waveform of the type shown in FIG. 2 in step S110 in order to solve the ambiguity of the distance and speed of the target. FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a time and a frequency of a frequency modulation continuous wave (FMCW) waveform of a millimeter wave output by a vehicle radar according to the present invention.

도 3은 도 2와 같은 파형을 출력할 경우 도로에서 각 처프별로 모사된 수신 신호에 대해 다채널 수신기에서 획득된 신호를 합산하여 얻은 신호에 대한 FFT 결과를 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an FFT result for a signal obtained by summing signals obtained in a multi-channel receiver with respect to a received signal simulated by each chirp in the road when the waveform shown in FIG. 2 is output.

신호 모사 조건은 특정 속도로 진행하는 차량에 장착된 차량용 레이더에서, 레이더 전방 약 60m 부근에 특정 속도로 주행하는 차량과 우측에 연속된 가드 레일이 있는 경우가 모사되었다. 각 처프별 그래프의 X축은 주파수 인덱스이며, Y축은 신호의 크기이다.The signal simulation condition was simulated in a vehicle radar mounted on a vehicle running at a specific speed, with a vehicle running at a specific speed of about 60 m ahead of the radar and a continuous guardrail on the right side. The X-axis of each graph is the frequency index, and the Y-axis is the magnitude of the signal.

점선(210)은 산정된 CFAR(Constant False Alarm Rate) 기준선이다.Dotted line 210 is a calculated CFAR (Constant False Alarm Rate) baseline.

CFAR 기준선(210)보다 크기가 더 큰 피크 신호들은 모사된 각 신호에 기인한 것이며, 편의상 전방 차량에 대한 피크 신호의 경우 원으로 표시하였다(220, 230, 240, 250). 원으로 표시되지 않은 피크 신호들은 가드 레일로 모사된 신호이다.Peak signals larger in magnitude than the CFAR reference line 210 are due to each simulated signal, and for the sake of convenience, the peak signals for the front vehicle are indicated by circles (220, 230, 240, 250). Peak signals not represented by a circle are signals simulated by guard rails.

처프별 해당 피크 신호들은 RV-paring 과정(S170)을 거쳐서 모호성이 제거되어 표적의 거리 및 속도 정보를 획득할 수 있다.The corresponding peak signals for each target are removed from the ambiguity through the RV-paring process (S170) to obtain the distance and velocity information of the target.

FMCW 레이더는 표적의 거리 및 속도 정보를 획득한 후 피크 신호에 대해 채널 수신기에서 획득된 신호의 위상차를 바탕으로 표적의 각도 정보를 계산함으로써, 최종적으로 표적의 위치 및 각도 성분을 획득한다(S180).The FMCW radar acquires the distance and velocity information of the target, and finally obtains the position and angle components of the target by calculating the angle information of the target based on the phase difference of the signal obtained in the channel receiver with respect to the peak signal (S180) .

이상 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 FMCW 레이더를 이용하여 표적의 위치 및 각도 성분이 획득되면 이후 레이더 영상 생성 장치가 처프별 전방 영역 레이더 영상화 과정, 처프 간 레이더 영상 상관도 생성 과정, 표적 속성 도출 과정 등을 순차적으로 수행한다. 이하 각 과정에 대해 도면을 참조하여 보다 자세하게 설명한다.As described above with reference to FIGS. 1 to 3, when the position and angle components of the target are obtained using the FMCW radar, the radar image generating device then generates a chord-by-radar image radar imaging process, And an attribute derivation process. Hereinafter, each step will be described in more detail with reference to the drawings.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 처프별 전방 영역 레이더 영상화 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다. 그리고 도 5는 도 4의 레이더 영상화 과정을 설명하기 위한 참고도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a detailed process of a front area-specific radar imaging according to an exemplary embodiment of the present invention. And FIG. 5 is a reference diagram for explaining the radar imaging process of FIG.

도 4의 과정은 R-V paring 과정을 거쳐 획득된 표적의 위치를 기초로 레이더 영상을 생성하는 신호 처리 방법이다.4 is a signal processing method for generating a radar image based on a position of a target acquired through an R-V paring process.

획득된 표적의 위치 정보에 대해서 특정 처프에서의 다채널 수신 신호를 바탕으로 표적 주변의 레이더 영상화를 위한 신호 처리 과정은 다음과 같다.The signal processing procedure for radar imaging of the target based on the multi-channel received signal at the specific chirp with respect to the position information of the acquired target is as follows.

먼저 레이더 영상 생성 장치가 표적의 위치 정보를 기반으로 레이더 영상화를 하고자 하는 영상화 영역을 설정한다(S310). 영상화 영역(410)은 도 5에 도시된 바와 같이 레이더 영상 생성 장치에 의해 복수개의 관심 영역(420)들로 세분된다(S320). 도면부호 430은 R-V paring 과정을 거쳐 획득된 표적의 위치를 가리킨다.First, the radar image generation apparatus sets up an imaging area for performing radar imaging based on the positional information of the target (S310). The imaging area 410 is subdivided into a plurality of ROs 420 by the radar image generating device as shown in FIG. 5 (S320). Reference numeral 430 denotes a position of the target acquired through the R-V paring process.

이후 레이더 영상 생성 장치가 도 5에 도시된 바와 같이 각 관심 영역과 다채널 수신기(A1, A2, A3, …, AN) 간의 거리(RA1, RA2, RA3, …, RAN)를 구한다(S330).Since the radar image generation unit is a multi-channel receiver and each area of interest as shown in Figure 5 (A 1, A 2, A 3, ..., A N) Distance (R A1, R A2, R A3, ..., R between AN ) is obtained (S330).

레이더 영상 생성 장치는 S330 단계에 따라 거리들을 구한 후 각 거리에 해당하는 신호를 획득해야 한다. 이 경우 획득된 신호의 주파수 인덱스는 거리/속도 모호성이 있는 인덱스이지만, 해당 피크의 인덱스는 표적의 거리에 의한 주파수라고 가정한다(S340). 이후 레이더 영상 생성 장치는 S340 단계에서의 가정을 기초로 표적 위치 주파수 인덱스에 해당하는 다채널 수신기 신호들을 획득한다(S350).The radar image generation apparatus obtains distances according to step S330 and acquires signals corresponding to the respective distances. In this case, the frequency index of the acquired signal is an index having distance / velocity ambiguity, but it is assumed that the index of the peak is a frequency due to the distance of the target (S340). Then, the radar image generating apparatus obtains the multi-channel receiver signals corresponding to the target position frequency index based on the assumption in step S340 (S350).

이후 레이더 영상 생성 장치는 획득된 각각의 표적 정보에 대해서 계산된 거리를 보정한 후 신호를 합하여 관심 표적의 신호 크기를 계산한다(S360).Thereafter, the radar image generation apparatus calculates the signal size of the target of interest by adding the signals after correcting the calculated distances for each of the acquired target information (S360).

S320 단계 내지 S360 단계의 반복을 통하여 영상화 영역 내 모든 관심 영역에 대하여 신호 크기 계산이 완료되면(S370), 레이더 영상 생성 장치는 표적 위치 주변에 대한 레이더 영상화를 완료한다(S380).When the signal size calculation for all the ROIs is completed through S320 through S360, the radar image generation apparatus completes the radar imaging of the periphery of the target position (S380).

다음으로 처프 간 레이더 영상 상관도 생성 과정에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 처프 간 레이더 영상 상관도 생성 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다.Next, the chirped radar image correlation generation process will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating a chirp-to-radar image correlation generation process according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6의 과정은 도 4에 따른 레이더 영상화 과정을 처프 별로 진행한 후 수행되는 처프 간 레이더 영상 상관의 세부 신호 처리 과정을 말한다.The process of FIG. 6 refers to the detailed signal processing process of the chirped radar image correlation performed after performing the radar imaging process of FIG. 4 on a chirp-by-chirp basis.

도 4에 따른 레이더 영상화 과정이 처프 별로 진행된 뒤 완료되면(S510), 레이더 영상 생성 장치가 각 처프 별로 생성된 N개의 표적 위치 주변의 레이더 영상에 대해 각각의 영상 픽셀 데이터들을 곱함으로써 상관도를 구한다(S520). 이 경우 신호가 강한 부분 즉 상관도가 높은 부분은 보강되며, N개 중 크기가 작은 픽셀이 있을 경우에는 상관도가 낮기 때문에 신호가 감쇠된다.4 is completed (S510), the radar image generation apparatus multiplies the respective image pixel data of the radar images around the N target positions generated for each chirp to obtain a correlation degree (S520). In this case, a part having a strong signal, that is, a part having a high correlation is reinforced. When there is a pixel having a small size among N pixels, the signal is attenuated because the correlation is low.

S520 단계 이후 레이더 영상 생성 장치는 표적 위치에 대한 레이더 영상화 과정을 완료한다(S530).After step S520, the radar image generation apparatus completes the radar imaging process for the target position (S530).

도 7은 도 4 내지 도 6에서 설명한 레이더 영상화 과정의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing a simulation result of the radar imaging process described in FIGS. 4 to 6. FIG.

도 7은 전방 레이더가 장착되어 주행하는 차량에서, 전방 60m에 특정 속도로 진행하는 차량과 우측 10m 부근에 10m 간격으로 가드 레일이 있는 상황을 모사한 것이다.Fig. 7 is a view simulating a situation where a vehicle traveling at a specific speed of 60 m ahead and a guard rail at an interval of 10 m near the right 10 m in a vehicle running with a front radar mounted thereon.

도 7에서 레이더 신호 처리 결과 레이더에서 획득한 표적의 위치는 빨간색 점으로 표시되었다.In Fig. 7, the position of the target obtained from the radar signal processing result is indicated by a red dot.

도 7에 따른 시뮬레이션에서는 모두 4개의 처프들(Chirp 1, Chirp 2, Chirp 3, Chirp 4)을 이용하였으며, 각 처프 별로 표적 주변에 대해 레이더 영상화를 수행하였다.In the simulation according to FIG. 7, all four chirps (Chirp 1, Chirp 2, Chirp 3, and Chirp 4) were used and the periphery of each target was radar imaged.

도 7을 참조하면, 각 처프별 레이더 영상화의 경우 주파수 인덱스가 거리/속도 모호성이 있기 때문에 영상 주변에 원치 않는 세기를 갖는 부분들이 발생되고 있다. 4개의 처프에 대해 상관도를 구한 것이 도 7의 가장 오른쪽에 표시되었다(Total). 이 경우 모사된 신호에 대한 영상을 획득했으며, 의도하지 않은 부분에서 신호가 크게 발생된 부분들이 제거된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, since the frequency index has a distance / velocity ambiguity in the radar imaging according to each destination, portions having undesired intensity are generated around the image. The correlation of the four chirps was obtained at the far right of FIG. 7 (Total). In this case, the image of the simulated signal is obtained, and it can be seen that the portion where the signal is largely generated in the unintended portion is removed.

도 8은 실제 공로 상황에서의 레이더 영상 정보를 취득하여 레이더 영상화를 수행한 결과를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram showing a result of acquiring radar image information in an actual merit situation and performing radar imaging.

전방 약 15m에 선행하는 승용차와 우측 약 5m와 10m에 트럭 등이 탐지되었으며, 각 탐지된 정보에 대해서 각 처프별 레이더 영상화를 수행한 후 상관도 계산을 통해 최종 레이더 영상을 생성하였다.A passenger car that is about 15m ahead and a truck about 5m and 10m on the right were detected. Radar imaging was performed for each detected information and the final radar image was generated by calculating the correlation.

레이더 영상의 품질을 좌우하는 부분은 송신 대역폭과 수신 배열 안테나의 안테나 개구면 크기이다. 송신 대역폭이 높을 경우 거리 방향(y축)의 분해능이 향상되며, 안테나 개구면이 클 경우 측면 방향(x축)의 분해능이 향상된다. 도 8의 경우 시험한 안테나 개구면 크기가 다소 작기 때문에 측면 방향의 분해능 품질이 다소 좋지 못한 것을 확인할 수 있다.The quality of the radar image is influenced by the transmission bandwidth and the antenna aperture size of the receiving array antenna. When the transmission bandwidth is high, the resolution in the distance direction (y-axis) is improved, and when the antenna aperture is large, the resolution in the lateral direction (x-axis) is improved. In the case of FIG. 8, since the size of the antenna aperture is small, it is confirmed that the resolution quality in the lateral direction is somewhat poor.

본 레이더 영상에 대해서 데이터베이스를 획득하여 표적의 형태 및 속성을 판단할 수 있게 된다. 그 예로 전방 차량의 폭 및 차의 형태 도출과 측면 차량의 길이 및 차선 끼어듬 여부 판단 등을 수행할 수 있다.A database can be acquired for the radar image to determine the shape and attribute of the target. For example, it is possible to derive the width and shape of the front vehicle, determine the length of the side vehicle, and determine whether the vehicle is lane-breaking.

도 9는 도 8에서 전방 승용차 차량에 의한 탐지 결과 부분을 확대한 도면이다.FIG. 9 is an enlarged view of a detection result portion by the front passenger car in FIG.

전방 차량의 경우 레이더의 송수신 데이터를 살펴보면, 범퍼 등에서 반사된 신호와 차량 후면 유리와 차량 지붕 사이에서 반사된 신호 그리고 경우에 따라서는 사이드 미러 등에서 신호가 반사된다. 이 경우 도 9와 같은 형태로 레이더 영상이 생성된다. 이 경우 레이더 영상의 수평측 분포를 바탕으로 하여 표적의 폭 정보(610)를 추정할 수 있다.In the case of the front vehicle, the radar transmission / reception data reflects the signals reflected from the bumper, the signal reflected between the vehicle rear window and the vehicle roof, and in some cases, the side mirror. In this case, a radar image is generated as shown in FIG. In this case, the target width information 610 can be estimated based on the horizontal distribution of the radar image.

또한 레이더 영상에서 신호 세기가 큰 부분보다 약 1.5m 뒤쪽에 신호 크기가 증가하는 부분이 한번 더 발생하는데, 이를 통해 표적의 형태(620) 추정이 가능하다. 이러한 신호 크기 분포는 차량에 따라 세단형, 해치백형, 트럭 등에 따라 두번째 신호 크기가 나타나는 거리가 변화된다. 또한 차량이 아닌 사람, 표지판 등에서는 이러한 두번째 신호 크기가 증가하는 부분이 나타나지 않는 특징이 있다. 따라서 이러한 특징을 바탕으로 정면 차량의 폭(610)과 정면 표적의 형태(620) 추정이 가능하다.In the radar image, the portion of the signal whose magnitude increases once more about 1.5 m behind the portion where the signal intensity is large is generated once again, so that the shape of the target 620 can be estimated. Such a signal size distribution varies depending on the vehicle, such as the distance of a second signal size depending on a sedan, a hatchback, a truck, and the like. In addition, there is a feature that the portion of the second signal increases in the non-vehicle person, the sign, and the like. Thus, it is possible to estimate the width 610 of the front vehicle and the shape of the frontal target 620 based on this characteristic.

도 10은 도 8에서 우측 트럭에 의한 탐지 결과 부분을 확대한 도면이다. 도 10에서 우측 차선 약 5m와 8m 부근의 작은 원(630)은 레이더의 탐지 결과이다.FIG. 10 is an enlarged view of a detection result portion by the right truck in FIG. In Fig. 10, the small circles 630 near the right lane of about 5m and 8m are the detection results of the radar.

실제 차량용 레이더에서는 시간에 따른 탐지 결과를 바탕으로 추적 필터 과정을 거친다. 추적 필터를 통하여 도 10의 우측에서 점선(640)과 같이 두 탐지 정보는 하나의 표적에 기인한 것으로 인식을 하게 된다.In a real vehicle radar, a tracking filter process is performed based on the detection results over time. Through the tracking filter, the two detection information are recognized as being caused by one target as indicated by a dotted line 640 on the right side of FIG.

기존 연구에서는 차량의 크기를 추정하기 위해서 추적 과정에서 탐지된 표적의 개수 등을 활용하는 경우가 있다. 본 발명에서는 탐지 정보 생성시 레이더 영상의 영상 세기 분포(650)를 바탕으로 표적의 길이 방향 크기를 추정한다. 또한 레이더 영상 세기 분포(650)가 기울어져 있을 경우는 측면 차량의 자차선 내 끼어듬 현상으로 판단할 수 있다.Previous studies have used the number of targets detected in the tracking process to estimate the size of the vehicle. In the present invention, the size of the target in the longitudinal direction is estimated based on the image intensity distribution 650 of the radar image when generating the detection information. In addition, when the radar image intensity distribution 650 is inclined, it can be judged that the side vehicle is an interrupted phenomenon in the sub lane.

따라서 레이더 영상 세기 분포(650)의 크기 및 분포(650)의 기울임을 바탕으로 측면 차량 길이 및 자차선 내 끼어듬 현상 등을 인식하는데 본 발명이 활용될 수 있다.Therefore, the present invention can be utilized to recognize the side vehicle length and the interrupted phenomenon in the sub lane based on the size of the radar image intensity distribution 650 and the inclination of the distribution 650.

다음으로 표적 속성 도출 과정에 대하여 설명한다. 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 표적 속성 도출 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다.Next, the process of deriving the target attribute will be described. 11 is a flowchart illustrating a target attribute derivation process according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 11은 표적 속성 도출을 위한 신호 처리 방법을 도시한 것이다.11 shows a signal processing method for deriving a target attribute.

표적 정보 획득 장치는 도 6에 의해 생성된 레이더 영상에서 표적의 위치가 자차선 내에 있다고 판단된 경우(S710) 레이더 영상 내 수평측 신호 세기 분포를 바탕으로 표적의 폭을 추정한다(S721).The target information obtaining apparatus estimates the width of the target based on the horizontal signal intensity distribution in the radar image (S721) when it is determined that the position of the target is within the own lane in the radar image generated by FIG. 6 (S710).

이후 표적 정보 획득 장치는 레이더 영상 상에서 신호 크기가 증가하는 두번째 부분을 감지한다(S722).Thereafter, the target information acquiring device senses a second portion where the signal size increases on the radar image (S722).

두번째 부분이 감지되지 않을 경우(S723), 표적 정보 획득 장치는 표적이 더이상 존재하지 않는 것으로 판단한다(S724). 그 이유는 거리/방향/길이 분포가 매우 작은 표적의 가능성이 높아 차량에 의한 탐지 정보로 보기 어렵기 때문이다.If the second part is not detected (S723), the target information acquiring device determines that the target no longer exists (S724). This is because the probability of a target with a very small distance / direction / length distribution is high and it is difficult to detect it as vehicle detection information.

반면 두번째 부분이 감지될 경우(S723), 표적 정보 획득 장치는 표적이 더 존재하는 것으로 판단한다. 표적 정보 획득 장치는 이에 대한 임계치 등을 바탕으로 차량이라고 인식한다(S725).On the other hand, if the second part is sensed (S723), the target information acquiring device judges that there is more target. The target information acquiring device recognizes that the vehicle is a vehicle based on the threshold value or the like (S725).

이후 표적 정보 획득 장치는 인식된 상태에서 데이터베이스를 바탕으로 승용차, 트럭 등으로 차량 형태를 추정한다(S726).Then, the target information obtaining apparatus estimates the vehicle type from the recognized state to a passenger car, truck, etc. based on the database (S726).

한편 표적 정보 획득 장치는 표적 위치가 근거리 옆차선으로 판단되었을 경우(S710) 측면에 차량이 있는 것으로 판단한다. 그런데 이 경우 하나의 차량에서 탐지 정보가 다수개로 나타날 수 있다.On the other hand, when the target position is determined as the near side lane (S710), the target information obtaining apparatus determines that the vehicle exists on the side. However, in this case, a plurality of pieces of detection information may appear in one vehicle.

따라서 이러한 경우에는 표적 정보 획득 장치가 탐지 정보의 속도 및 추적 신호 처리 등을 바탕으로 표적에 대한 클러스터링을 수행한다(S731).In this case, the target information obtaining apparatus performs clustering on the target based on the speed of the detected information and the tracking signal processing (S731).

이후 표적 정보 획득 장치가 레이더 영상 세기 분포를 통해 유효한 레이더 영상 세기 분포 영역을 계산한다(S732).Thereafter, the target information obtaining apparatus calculates an effective radar image intensity distribution area through the radar image intensity distribution (S732).

이후 표적 정보 획득 장치는 계산된 세기 분포에 대해 기울임 및 분포의 길이를 계산하여(S733, S734) 차량의 길이 및 끼어듬 의도를 판단한다(S735).Thereafter, the target information obtaining apparatus calculates the length of the inclination and the distribution with respect to the calculated intensity distribution (S733, S734), and determines the length of the vehicle and the intent of the obstacle (S735).

표적 정보 획득 장치는 S724 단계의 판단 결과, S726 단계의 판단 결과, S735 단계의 판단 결과 등을 기초로 표적의 형태 및 속성을 결정한다(S740).As a result of the determination in step S724, the target information obtaining apparatus determines the type and attributes of the target based on the determination result in step S726, the determination result in step S735, and the like (S740).

이상 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였다. 본 발명의 일실시 형태에 따르면 다음 효과를 얻을 수 있다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention have been described with reference to Figs. 1 to 11. Fig. According to one embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.

첫째, 전방 차량용 레이더에서 차량 전방 표적 정보만으로는 선행 및 측면 차량의 크기를 추종하기 어렵고, 끼어듬 현상에 대한 감지가 어려운 부분이 있다. 본 발명은 이와 같은 단점을 극복할 수 있다.First, in front car radar, it is difficult to follow the size of the leading and side car with only the front target information of the vehicle, and there is a part where detection of the clipping phenomenon is difficult. The present invention can overcome these disadvantages.

둘째, 기존 차량용 레이더의 경우 탐지 정보의 속성에 대한 정보를 제공하지 않지만, 본 기술이 적용될 경우 탐지 정보의 형태와 같은 속성 정보를 제공하기 때문에 기존의 SCC 및 AEB 등의 응용 분야에서 신뢰성을 높일 수 있으며, 별도의 응용 분야 적용도 검토될 수 있다.Second, although existing vehicle radar does not provide information about the property of detection information, it provides property information such as the form of detection information when this technology is applied, so it can improve reliability in applications such as SCC and AEB And the application of a separate application field can be examined.

셋째, 차량용 레이더의 경우 전방 표적에 대한 인식 기능이 부족하기 때문에, AEB 등의 응용 분야는 카메라와의 융합을 필요로 한다. 해당 기술이 성숙될 경우 카메라와의 융합이 필요 없게 될 수 있으며, 이를 통하여 원가 절감 요소가 있다.Third, because of the lack of recognition function for the front target in the case of the vehicle radar, applications such as AEB require convergence with the camera. If the technology is matured, there is no need to integrate with the camera, which leads to cost savings.

다음으로 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 본 발명의 실시 형태로부터 추론 가능한 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명한다.Next, preferred embodiments of the present invention, which can be inferred from the embodiments of the present invention described with reference to Figs. 1 to 11, will be described.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.12 is a block diagram schematically showing a vehicle running control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 12에 따르면, 차량 주행 제어 장치(800)는 타겟 정보 획득부(810), 레이더 영상 생성부(820), 주행 제어부(830), 전원부(840) 및 주제어부(850)를 포함한다.12, the vehicle running control apparatus 800 includes a target information obtaining section 810, a radar image generating section 820, a travel control section 830, a power source section 840 and a main control section 850.

전원부(840)는 차량 주행 제어 장치(800)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 주제어부(850)는 차량 주행 제어 장치(800)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다. 차량 주행 제어 장치(800)가 ACC(Adaptive Cruise Control), SCC(Smart Cruise Control) 등 ADAS(Advanced Driver Assistance System)를 지원하기 위해 차량에 장착되는 것임을 참작할 때 전원부(840)와 주제어부(850)는 본 실시예에서 구비되지 않아도 무방하다.The power supply unit 840 performs a function of supplying power to each configuration of the vehicle running control device 800. [ The main control unit 850 controls the overall operation of each component constituting the vehicle drive control device 800. [ When it is taken into consideration that the vehicle drive control apparatus 800 is mounted on a vehicle to support ADAS (Adaptive Cruise Control) or SCC (Smart Cruise Control), a power supply unit 840 and a main control unit 850 May not be included in the present embodiment.

타겟 정보 획득부(810)는 수신된 레이더 신호에 포함된 것으로서 기울기값과 부호값이 다른 처프(chirp) 신호들을 기초로 차량의 외부에 위치하는 타겟에 대한 정보를 획득하는 기능을 수행한다. 타겟 정보 획득부(810)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 FMCW 레이더에 대응하는 개념이다.The target information obtaining unit 810 obtains information about a target located outside the vehicle based on chirp signals included in the received radar signal and having different slope and sign values. The target information obtaining unit 810 is a concept corresponding to the FMCW radar described with reference to Figs.

타겟 정보 획득부(810)는 레이더 신호로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더 신호를 이용할 수 있다.The target information obtaining unit 810 can use a frequency modulation continuous wave (FMCW) radar signal as a radar signal.

이 경우 타겟 정보 획득부(810)는 도 13에 도시된 바와 같이 변환 신호 획득부(811), 피크 신호 검출부(812), 신호 페어링부(813) 및 위치 및 방향 산출부(814)를 포함할 수 있다.In this case, the target information obtaining unit 810 includes a converted signal obtaining unit 811, a peak signal detecting unit 812, a signal pairing unit 813, and a position and direction calculating unit 814 as shown in FIG. 13 .

도 13은 도 12에 도시된 차량 주행 제어 장치를 구성하는 타겟 정보 획득부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.13 is a block diagram showing in detail an internal configuration of a target information obtaining unit constituting the vehicle running control apparatus shown in Fig.

변환 신호 획득부(811)는 각 처프 신호를 퓨리에 변환시켜 변환 신호들을 획득하는 기능을 수행한다.The converted signal obtaining unit 811 performs a function of Fourier transforming each chirp signal to obtain converted signals.

피크 신호 검출부(812)는 변환 신호들 중에서 신호 크기를 기초로 피크(peak) 신호를 검출하는 기능을 수행한다.The peak signal detector 812 performs a function of detecting a peak signal based on the signal amplitude among the converted signals.

피크 신호 검출부(812)는 변환 신호들과 기준 신호를 비교하여 신호 크기가 기준 신호 이상인 신호들을 검출하며, 신호 크기가 기준 신호 이상인 신호들끼리 비교하여 피크 신호를 검출할 수 있다. 피크 신호 검출부(812)는 기준 신호로 잡음 신호를 이용할 수 있다.The peak signal detector 812 detects the signals having the signal magnitude equal to or greater than the reference signal by comparing the converted signals with the reference signal, and can detect the peak signal by comparing the signals having the signal magnitude equal to or greater than the reference signal. The peak signal detector 812 can use a noise signal as a reference signal.

신호 페어링부(813)는 기울기값과 부호값이 다른 처프 신호들로부터 피크 신호들이 검출되면 이 피크 신호들을 페어링(paring)시키는 기능을 수행한다.The signal pairing unit 813 performs a function of pairing the peak signals when the peak signals are detected from chirp signals having different slope values and sign values.

위치 및 방향 산출부(814)는 피크 신호들이 페어링되면 페어링에 의한 결합 신호를 기초로 타겟에 대한 정보를 산출하는 기능을 수행한다. 위치 및 방향 산출부(814)는 타겟에 대한 정보로 타겟의 위치 및 타겟의 이동 방향을 산출한다.When the peak signals are paired, the position and direction calculating unit 814 calculates information on the target based on the combined signal by the pairing. The position and direction calculating unit 814 calculates the position of the target and the moving direction of the target with information about the target.

위치 및 방향 산출부(814)는 결합 신호를 구성하는 피크 신호들로부터 획득된 송신 레이더 신호의 중심 주파수, 송신 레이더 신호의 대역폭, 처프 신호들의 방사 시간, 및 송신 레이더 신호의 진행 속도를 기초로 타겟과 차량 사이의 거리 및 타겟의 속도를 산출할 수 있다.Based on the center frequency of the transmitting radar signal obtained from the peak signals constituting the combining signal, the bandwidth of the transmitting radar signal, the radial time of the chirp signals, and the traveling speed of the transmitting radar signal, the position and direction calculating section 814 calculates, The distance between the vehicle and the vehicle, and the speed of the target.

위치 및 방향 산출부(814)는 타겟과 차량 사이의 거리 및 각 수신 채널에서의 위상 정보를 기초로 타겟의 각도 정보를 획득하여 타겟의 위치를 산출하며, 타겟의 위치와 타겟의 속도를 기초로 타겟의 이동 방향을 산출할 수 있다.The position and direction calculating unit 814 calculates the position of the target by obtaining the angle information of the target based on the distance between the target and the vehicle and the phase information in each receiving channel, The moving direction of the target can be calculated.

다시 도 12를 참조하여 설명한다.Referring back to FIG.

레이더 영상 생성부(820)는 타겟에 대한 정보를 기초로 차량의 적어도 일방에 대한 레이더 영상을 생성하는 기능을 수행한다. 레이더 영상 생성부(820)는 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한 레이더 영상 생성 장치에 대응하는 개념이다.The radar image generating unit 820 performs a function of generating a radar image for at least one of the vehicles based on the information about the target. The radar image generation unit 820 is a concept corresponding to the radar image generation apparatus described with reference to FIGS.

레이더 영상 생성부(820)는 타겟에 대한 정보를 기초로 차량의 전방에 대한 레이더 영상, 차량의 좌측방에 대한 레이더 영상, 차량의 우측방에 대한 레이더 영상, 차량의 후방에 대한 레이더 영상 등을 생성할 수 있다.The radar image generating unit 820 generates a radar image for the front of the vehicle, a radar image for the left room of the vehicle, a radar image for the right room of the vehicle, and a radar image for the rear of the vehicle based on the information about the target Can be generated.

레이더 영상 생성부(820)는 레이더 영상을 생성할 때 타겟에 대한 정보로 타겟의 위치 및 타겟과 차량 사이의 거리를 이용할 수 있다.The radar image generating unit 820 may use the position of the target and the distance between the target and the vehicle as information about the target when generating the radar image.

이 경우 레이더 영상 생성부(820)는 도 14에 도시된 바와 같이 영상화 영역 설정부(821), 거리 측정부(822), 관련 신호 획득부(823) 및 관심 영역 결합부(824)를 포함할 수 있다.14, the radar image generating unit 820 includes an imaging area setting unit 821, a distance measuring unit 822, an associated signal obtaining unit 823, and a ROI combining unit 824 .

도 14는 도 12에 도시된 차량 주행 제어 장치를 구성하는 레이더 영상 생성부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.FIG. 14 is a block diagram showing in detail an internal configuration of a radar image generating unit constituting the vehicle running control apparatus shown in FIG. 12;

영상화 영역 설정부(821)는 타겟의 위치를 기초로 타겟의 주변에서 영상화할 영역을 설정하는 기능을 수행한다.The imaging area setting unit 821 performs a function of setting an area to be imaged around the target based on the position of the target.

거리 측정부(822)는 영상화할 영역 내에서 선택된 각 관심 영역과 수신 안테나 사이의 거리를 측정하는 기능을 수행한다.The distance measuring unit 822 measures the distance between each of the ROIs and the Rx antennas selected in the region to be imaged.

관련 신호 획득부(823)는 각 관심 영역과 수신 안테나 사이의 거리를 기초로 각 관심 영역과 관련된 신호를 획득하는 기능을 수행한다.The related signal acquisition unit 823 acquires a signal related to each ROI based on the distance between each ROI and the Rx antenna.

관련 신호 획득부(823)는 타겟이 포함된 영역과 관련된 신호를 기초로 각 관심 영역과 관련된 신호의 크기를 산출할 수 있다.The related signal obtaining unit 823 may calculate the size of a signal associated with each ROI based on a signal associated with the region including the target.

관심 영역 결합부(824)는 신호 크기를 기초로 선택된 관심 영역을 기초로 레이더 영상을 생성하는 기능을 수행한다.The ROI combining unit 824 performs a function of generating a radar image based on the ROI selected based on the signal size.

관심 영역 결합부(824)는 각 처프 신호를 기초로 초기 영상을 생성하며, 초기 영상들을 결합하여 레이더 영상을 생성할 수 있다. 이때 관심 영역 결합부(824)는 각 초기 영상에서 동일 좌표에 위치하는 픽셀 데이터들을 곱하여 레이더 영상을 생성할 수 있다.The ROI combining unit 824 generates an initial image based on each chirp signal and combines initial images to generate a radar image. At this time, the ROI combining unit 824 may multiply the pixel data located at the same coordinates in each initial image to generate a radar image.

다시 도 12를 참조하여 설명한다.Referring back to FIG.

주행 제어부(830)는 레이더 영상을 기초로 차량의 주행을 제어하는 기능을 수행한다. 주행 제어부(830)는 도 11을 참조하여 설명한 표적 정보 획득 장치를 포함하는 개념이다.The travel controller 830 controls the travel of the vehicle based on the radar image. The travel control unit 830 is a concept including the target information acquisition apparatus described with reference to Fig.

주행 제어부(830)는 레이더 영상을 기초로 타겟이 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부에 따라 차량의 주행을 제어할 수 있다.The travel control unit 830 can control the traveling of the vehicle based on whether the target is located on the same lane as the vehicle based on the radar image.

이 경우 주행 제어부(830)는 도 15에 도시된 바와 같이 타겟 위치 판단부(831), 타겟 너비 추정부(832), 타겟 존재 판단부(833), 타겟 종류 추정부(834), 타겟 검출부(835) 및 타겟 특성 추정부(836)를 포함할 수 있다.15, the travel control unit 830 includes a target position determination unit 831, a target width estimation unit 832, a target presence determination unit 833, a target type estimation unit 834, a target detection unit 835 and a target property estimation unit 836. [

도 15는 도 12에 도시된 차량 주행 제어 장치를 구성하는 주행 제어부의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.15 is a block diagram showing in detail the internal configuration of a travel control unit constituting the vehicle travel control apparatus shown in Fig.

타겟 위치 판단부(831)는 타겟이 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부를 판단하는 기능을 수행한다.The target position determination unit 831 performs a function of determining whether the target is located on the same lane as the vehicle.

타겟 너비 추정부(832)는 타겟이 차량과 동일 차선에 위치하는 것으로 판단되면 타겟의 너비를 추정하는 기능을 수행한다.The target width estimating unit 832 estimates the width of the target when it is determined that the target is located in the same lane as the vehicle.

타겟 존재 판단부(833)는 처프 신호들의 기울기값과 부호값을 기초로 레이더 영상에 타겟이 더 포함되어 있는지 여부를 판단하는 기능을 수행한다.The target presence determination unit 833 determines whether a radar image includes a target based on the slope value and the sign value of the chirp signals.

타겟 종류 추정부(834)는 레이더 영상에 타겟이 더 포함되어 있는 것으로 판단되면 레이더 영상에 더 포함된 타겟의 종류를 추정하는 기능을 수행한다.The target type estimating unit 834 estimates the type of the target included in the radar image if it is determined that the target is further included in the radar image.

타겟 검출부(835)는 타겟이 차량과 동일 차선에 위치하지 않는 것으로 판단되면 레이더 영상에서의 세기 분포에 따른 클러스터링을 기초로 타겟을 검출하는 기능을 수행한다.If it is determined that the target is not located in the same lane as the vehicle, the target detecting unit 835 performs a function of detecting the target based on the clustering according to the intensity distribution in the radar image.

타겟 특성 추정부(836)는 레이더 영상에서의 세기 분포의 기울기와 길이를 기초로 타겟의 크기와 이동 방향을 추정하는 기능을 수행한다.The target characteristic estimating unit 836 estimates the size and the moving direction of the target based on the slope and the length of the intensity distribution in the radar image.

다음으로 차량 주행 제어 장치(800)의 작동 방법에 대하여 설명한다. 도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 주행 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.Next, a method of operating the vehicle drive control apparatus 800 will be described. 16 is a flowchart schematically showing a method of controlling a vehicle running according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저 타겟 정보 획득부(810)가 수신된 레이더 신호에 포함된 것으로서 기울기값과 부호값이 다른 처프(chirp) 신호들을 기초로 차량의 외부에 위치하는 타겟에 대한 정보를 획득한다(S810).First, the target information obtaining unit 810 obtains information on a target located outside the vehicle based on chirp signals included in the received radar signal and having different slope values and code values (S810).

이후 레이더 영상 생성부(820)가 타겟에 대한 정보를 기초로 차량의 적어도 일방에 대한 레이더 영상을 생성한다(S820).Thereafter, the radar image generating unit 820 generates a radar image for at least one of the vehicles based on the information about the target (S820).

이후 주행 제어부(830)가 레이더 영상을 기초로 차량의 주행을 제어한다(S830).Thereafter, the travel controller 830 controls the travel of the vehicle based on the radar image (S830).

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.It is to be understood that the present invention is not limited to these embodiments, and all elements constituting the embodiment of the present invention described above are described as being combined or operated in one operation. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. In addition, such a computer program may be stored in a computer readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and read and executed by a computer to implement an embodiment of the present invention. As the recording medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like can be included.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Furthermore, all terms including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined in the Detailed Description. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (14)

수신된 레이더 신호에 포함된 것으로서 기울기값과 부호값이 다른 처프(chirp) 신호들을 기초로 차량의 외부에 위치하는 타겟에 대한 정보를 획득하는 타겟 정보 획득부;
상기 타겟에 대한 정보를 기초로 상기 차량의 적어도 일방에 대한 레이더 영상을 생성하는 레이더 영상 생성부; 및
상기 레이더 영상을 기초로 상기 차량의 주행을 제어하는 주행 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
A target information obtaining unit for obtaining information on a target located outside the vehicle based on chirp signals included in the received radar signal and having different slope values and code values;
A radar image generating unit for generating a radar image for at least one of the vehicles based on the information about the target; And
A driving control unit for controlling the running of the vehicle based on the radar image,
And a controller for controlling the running of the vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 레이더 영상 생성부는 상기 레이더 영상을 생성할 때 상기 타겟에 대한 정보로 상기 타겟의 위치 및 상기 타겟과 상기 차량 사이의 거리를 이용하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the radar image generating unit uses the position of the target and the distance between the target and the vehicle as information on the target when generating the radar image.
제 2 항에 있어서,
상기 레이더 영상 생성부는,
상기 타겟의 위치를 기초로 상기 타겟의 주변에서 영상화할 영역을 설정하는 영상화 영역 설정부;
상기 영상화할 영역 내에서 선택된 각 관심 영역과 수신 안테나 사이의 거리를 측정하는 거리 측정부;
상기 거리를 기초로 상기 각 관심 영역과 관련된 신호를 획득하는 관련 신호 획득부; 및
신호 크기를 기초로 선택된 관심 영역을 기초로 상기 레이더 영상을 생성하는 관심 영역 결합부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the radar image generating unit comprises:
An imaging area setting unit for setting an area to be imaged at the periphery of the target based on the position of the target;
A distance measuring unit for measuring a distance between each of the ROIs and the Rx antennas selected in the region to be imaged;
An associated signal acquisition unit for acquiring a signal related to each of the ROIs based on the distance; And
An area of interest (ROI) for generating the radar image based on the ROI selected based on the signal size,
And a controller for controlling the running of the vehicle.
제 3 항에 있어서,
상기 관련 신호 획득부는 상기 타겟이 포함된 영역과 관련된 신호를 기초로 상기 각 관심 영역과 관련된 신호의 크기를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
The method of claim 3,
Wherein the related signal obtaining unit calculates a size of a signal related to each of the ROIs based on a signal associated with the region including the target.
제 3 항에 있어서,
상기 관심 영역 결합부는 각 처프 신호를 기초로 초기 영상을 생성하며, 초기 영상들을 결합하여 상기 레이더 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
The method of claim 3,
Wherein the ROI combining unit generates an initial image based on each chirp signal and combines initial images to generate the radar image.
제 5 항에 있어서,
상기 관심 영역 결합부는 각 초기 영상에서 동일 좌표에 위치하는 픽셀 데이터들을 곱하여 상기 레이더 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the ROI combining unit generates the radar image by multiplying pixel data located at the same coordinates in each initial image.
제 1 항에 있어서,
상기 주행 제어부는 상기 레이더 영상을 기초로 상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부에 따라 상기 차량의 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the travel control unit controls the traveling of the vehicle based on whether the target is located on the same lane as the vehicle based on the radar image.
제 7 항에 있어서,
상기 주행 제어부는,
상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부를 판단하는 타겟 위치 판단부;
상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는 것으로 판단되면 상기 타겟의 너비를 추정하는 타겟 너비 추정부;
상기 처프 신호들의 기울기값과 부호값을 기초로 상기 레이더 영상에 타겟이 더 포함되어 있는지 여부를 판단하는 타겟 존재 판단부; 및
상기 레이더 영상에 타겟이 더 포함되어 있는 것으로 판단되면 상기 레이더 영상에 더 포함된 타겟의 종류를 추정하는 타겟 종류 추정부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
8. The method of claim 7,
The driving control unit includes:
A target position determiner for determining whether the target is located in the same lane as the vehicle;
A target width estimator for estimating a width of the target when it is determined that the target is located in the same lane as the vehicle;
A target presence determining unit for determining whether a target is further included in the radar image based on the slope value and the sign value of the chirp signals; And
A target type estimating unit for estimating a type of a target included in the radar image if it is determined that the target is further included in the radar image,
And a controller for controlling the running of the vehicle.
제 7 항에 있어서,
상기 주행 제어부는,
상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하는지 여부를 판단하는 타겟 위치 판단부;
상기 타겟이 상기 차량과 동일 차선에 위치하지 않는 것으로 판단되면 상기 레이더 영상에서의 세기 분포에 따른 클러스터링을 기초로 상기 타겟을 검출하는 타겟 검출부; 및
상기 세기 분포의 기울기와 길이를 기초로 상기 타겟들의 크기와 이동 방향을 추정하는 타겟 특성 추정부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
8. The method of claim 7,
The driving control unit includes:
A target position determiner for determining whether the target is located in the same lane as the vehicle;
A target detector for detecting the target based on clustering according to intensity distribution in the radar image if it is determined that the target is not located in the same lane as the vehicle; And
A target characteristic estimating unit estimating a size and a moving direction of the targets based on the slope and the length of the intensity distribution,
And a controller for controlling the running of the vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 타겟 정보 획득부는 상기 레이더 신호로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더 신호를 이용하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the target information obtaining unit uses a Frequency Modulation Continuous Wave (FMCW) radar signal as the radar signal.
제 1 항에 있어서,
상기 타겟 정보 획득부는,
각 처프 신호를 퓨리에 변환시켜 변환 신호들을 획득하는 변환 신호 획득부;
상기 변환 신호들 중에서 신호 크기를 기초로 피크(peak) 신호를 검출하는 피크 신호 검출부;
상기 기울기값과 상기 부호값이 다른 상기 처프 신호들로부터 피크 신호들이 검출되면 상기 피크 신호들을 페어링(paring)시키는 신호 페어링부; 및
상기 피크 신호들이 페어링되면 페어링에 의한 결합 신호를 기초로 상기 타겟에 대한 정보를 산출하며, 상기 타겟에 대한 정보로 상기 타겟의 위치 및 상기 타겟의 이동 방향을 산출하는 위치 및 방향 산출부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the target information obtaining unit comprises:
A conversion signal obtaining unit for Fourier transforming each chirp signal to obtain converted signals;
A peak signal detector for detecting a peak signal based on a signal size among the converted signals;
A signal pairing unit for pairing the peak signals when the peak signals are detected from the chirp signals having different slope values and the code values; And
And a position and direction calculation unit for calculating the position of the target and the direction of movement of the target with information on the target based on the combined signal by the pairing when the peak signals are paired,
And a controller for controlling the running of the vehicle.
제 11 항에 있어서,
상기 피크 신호 검출부는 상기 변환 신호들과 기준 신호를 비교하여 상기 신호 크기가 상기 기준 신호 이상인 신호들을 검출하며, 상기 신호 크기가 상기 기준 신호 이상인 신호들끼리 비교하여 상기 피크 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the peak signal detector compares the converted signals with a reference signal to detect signals having the signal magnitude equal to or greater than the reference signal and detects the peak signal by comparing signals having the signal magnitude equal to or greater than the reference signal, Of the vehicle.
제 11 항에 있어서,
상기 위치 및 방향 산출부는 상기 결합 신호를 구성하는 상기 피크 신호들로부터 획득된 송신 레이더 신호의 중심 주파수, 상기 송신 레이더 신호의 대역폭, 상기 처프 신호들의 방사 시간, 및 상기 송신 레이더 신호의 진행 속도를 기초로 상기 타겟과 상기 차량 사이의 거리 및 상기 타겟의 속도를 산출하고, 상기 타겟과 상기 차량 사이의 거리 및 각 수신 채널에서의 위상 정보를 기초로 상기 타겟의 각도 정보를 획득하여 상기 타겟의 위치를 산출하며, 상기 타겟의 위치와 상기 타겟의 속도를 기초로 상기 타겟의 이동 방향을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the position and direction calculation unit calculates a position and direction of the transmission signal based on the center frequency of the transmission radar signal obtained from the peak signals constituting the combined signal, the bandwidth of the transmission radar signal, the emission time of the chirp signals, Calculating a distance between the target and the vehicle and a velocity of the target and obtaining angle information of the target based on the distance between the target and the vehicle and the phase information in each receiving channel, And calculates a moving direction of the target based on the position of the target and the velocity of the target.
수신된 레이더 신호에 포함된 것으로서 기울기값과 부호값이 다른 처프(chirp) 신호들을 기초로 차량의 외부에 위치하는 타겟에 대한 정보를 획득하는 단계;
상기 타겟에 대한 정보를 기초로 상기 차량의 적어도 일방에 대한 레이더 영상을 생성하는 단계; 및
상기 레이더 영상을 기초로 상기 차량의 주행을 제어하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 방법.
Acquiring information on a target located outside the vehicle based on chirp signals included in the received radar signal and having different slope values and code values;
Generating a radar image for at least one of the vehicles based on the information about the target; And
Controlling the running of the vehicle based on the radar image
And a control unit for controlling the running of the vehicle.
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