KR20160075134A - 차량용 레이더 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 차량용 레이더 시스템에 관한 것으로, 입력되는 차량의 속도와 편주각, 그리고 상기 수신신호에 대응하여 상기 목표차량을 탐지하기 위한 탐지신호를 생성하여 상기 통신모듈로 인가하고, 상기 변환부로부터 변환된 수신신호를 분석하여 상기 목표차량을 추적하는 신호처리부를 포함 함으로써, 레이더의 추종 목표가 되는 타겟 차량의 유무와 그 위치에 따라 변경되는 요구탐지 범위 내에서, 최적의 해상도를 갖는 파형이 동적으로 운용됨에 따라 주변 환경으로 인한 신호 간섭이 최소화함으로써, 타겟 추적에 대한 안정도가 개선되어 타겟 유실, 검지지연, 오인식을 방지하고, 추적 성능이 크게 향상되며, 추종 목표 타겟에 대한 높은 해상도를 통해 보다 정밀한 정보를 획득하여 차량 구동 제어에 있어서 안정성이 향상되는 효과가 있다.

Description

차량용 레이더 시스템{Radar system for the Vehicles}
본 발명은 차량용 레이더 시스템에 관한 것으로, 특히 목표 차량의 유무 및 위치에 따라 가변되는 탐지 거리 범위 내에서, 파형을 동적으로 가변하여 목표를 탐지하는 차량용 레이더 시스템에 관한 것이다.
최근에는 차량의 주행을 보조하고, 운전자의 편의성을 위해 다양한 정보를 제공하는 보조 시스템이 차량이 탑재되고 있는 추세이다. 그 중 목표가 되는 차량 또는 물체를 탐지하기 위한 장치로 레이더 장치가 탑재되고 있다.
종래의 목표를 탐지하기 위한 장치로는 1997-004138 (1997.02.12)에서 기재하고 있는 바와 같이, 차량의 원, 중, 근 모드에 따른 검지 거리 및 거리 분해능 가변장치를 제안하고 있다. 이는 목표물과의 거리를 검지하는 것을 특징으로 하는 장치이다.
또한, 종래기술 10-2012-0023430(2013.03.07)에는 단거리 및 장거리 레이더 기능을 동시에 지원하는 레이더 장치를 기재하고 있다.
장거리 감지 시에는 단거리 감지 시에 비하여 더 긴 감지거리와 더 좁은 감지각도를 갖고 감지각도에 대한 해상도(resolution)가 더 좋으며, 단거리 감지시에는 장거리 감지시에 비하여 더 짧은 감지거리와 더 넓은 감지각도를 갖고, 감지거리에 대한 해상도(resolution)가 더 우수한 것을 특징으로 하는, 레이더 장치이다.
그러나, 종래기술 1997-004138 은 각 모드, 근거리, 중거리, 원거리에 따라 다른 Slope을 갖는 Chirp을 사용함으로써 모드마다 검출되는 타겟 정보의 중요도를 조금 달리하여 보는 방식이고, 종래기술 (10-2012-0023430)은 동시에 근거리와 원거리의 타겟 정보를 검출하는 방식이다.
두 기술 모두, 각 모드에서 한가지 Chirp을 이용하게 되며, Chirp은 관심 탐지 거리에 위주로 설계가 되며, 고정된 파형구조를 가지므로 추종 타겟의 유무와 거리에 관계없이 동작하므로, 레이더 인식성능에 있어서 제한이 있다는 문제점이 있다.
또한, 주변 환경에 의한 신호간섭으로 인하여 성능이 크게 저하되는 문제가있다.
따라서, 보다 효과적으로 목표를 탐지하는 방안이 요구된다.
본 발명의 목적은, 추종 대상으로 확정한 타겟이 존재하는지 여부에 따라 가변되는 요구탐지 범위 내에서, 최대의 거리 해상도를 갖도록 파형을 동적으로 변조하여, 탐지 성능을 향상시키는 차량용 레이더 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템은, 차량 주변에 위치하며 차량의 주행에 위협될 수 있는 목표차량을 타켓으로 하여 탐지하는 레이더에 있어서, 상기 레이더는, 상기 목표차량의 탐지를 위한 신호를 송출하는 송신 안테나; 송출된 신호에 대한 반사신호가 수신되는 수신안테나; 상기 송신안테나를 통해 고주파신호를 송출하는 통신모듈; 상기 수신안테나를 통해 수신되는 수신신호를 변환하는 변환부; 및 입력되는 차량의 속도와 편주각, 그리고 상기 수신신호에 대응하여 상기 목표차량을 탐지하기 위한 탐지신호를 생성하여 상기 통신모듈로 인가하고, 상기 변환부로부터 변환된 수신신호를 분석하여 상기 목표차량을 추적하는 신호처리부를 포함한다.
상기 신호처리부는, 수신되는 데이터를 바탕으로 자차량의 궤적, 목표차량의 타켓 위협도, 유효거리를 산출하여 목표차량을 탐지하고 추적하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호처리부는 상기 목표 차량이 상기 차량의 차선과 동일한 차선에 존재하는지 여부, 상기 목표 차량과의 거리를 판단하여, 거리와 목표 차량과의 상대속도를 바탕으로 상기 타겟 위협도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호처리부는 상기 레이터의 동작주기에 대응하여 상기 탐지신호의 송출 시간을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호처리부는 상기 차량의 주변환경에 대하여 모델링하고, 저해상도와 고해상도로 상기 탐지신호를 변경하여 송출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템은, 레이더의 추종 목표가 되는 타겟 차량의 유무와 그 위치에 따라 변경되는 요구탐지 범위 내에서, 최적의 해상도를 갖는 파형이 동적으로 운용됨에 따라 주변 환경으로 인한 신호 간섭이 최소화함으로써, 타겟 추적에 대한 안정도가 개선되어 타겟 유실, 검지지연, 오인식을 방지하고, 추적 성능이 크게 향상되며, 추종 목표 타겟에 대한 높은 해상도를 통해 보다 정밀한 정보를 획득하여 차량 구동 제어에 있어서 안정성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 구성이 도시된 블록도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 자기차량 궤적 측정 방법을설명하기위해 참조되는 도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 추종 목표가 되는 타겟 차량의 유무 및 위치에 따른 동작의 실시예가 도시된 예시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 동작방법이 도시된 순서도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 주변 환경 탐지에 따른 환결 모델링의 실시예가 도시된 예시도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 주변 환경 탐지에 따른 저해상도 탐지의 실시예가 도시된 예시도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 주변환경 탐지에 따른 고해상도 탐지의 실시예가 도시된 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 구성이 도시된 블록도이다.
본 발명의 차량용 레이더 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이더(100)가, 송신 안테나(121), 수신 안테나(122), 통신모듈 (130), 변환부(140), 신호처리 부(150)를 포함한다.
자동차는 차량 주행 상태를 감지하는 센서부(220), 주행부(240), 인터페이스부(230), 그리고 차량 동작 전반을 제어하는 제어부(210)를 포함한다. 이때 센서부(220)는 편주각센서(221)와 속도센서(222)를 포함한다.
또한, 자동차는 차량 구동을 위한 엔진 또는 모터, 미션 등의 구성을 포함하고, 센서부(220)는 복수의 센서를 더 포함하나 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.
자동차의 인터페이스부(230)는 운전자의 조작에 의해 소정의 신호를 입력하는 복수의 스위치를 포함하는 입력수단(미도시)과, 전기 자동차의 현 상태 동작중 정보를 출력하는 출력수단(미도시)을 포함한다. 또한, 인터페이스부(140)는 스티어링 휠, 액셀러레이터, 브레이크와 같은 운전을 위한 조작수단을 포함한다.
입력수단은 차량 주행에 따름 방향지시등, 테일램프, 헤드램프, 브러시 등의 동작을 위한 복수의 스위치, 버튼 등을 포함한다. 출력수단은 정보를 표시하는 디스플레이부, 음악, 효과음 및 경고음을 출력하는 스피커, 차량의 계기판, 그리고 각종 상태등을 포함한다. 출력수단은 속도정보, 램프 점등 상황 등, 현재 차량의 동작 전반에 대한 상태정보를 출력한다. 특히 출력수단은 차량 이상 발생 시 그에 대응하는 경고를 출력하며, 디스플레이부를 통해 소정의 이미지를 출력할 수 있다. 이때 차량의 경고는 음향 또는 음성의 경고음, 경고등, 경고메시지, 경고이미지 중 적어도 하나의 형태로 출력할 수 있다.
차량 운행에 따른 운행데이터, 차량 이상여부를 판단하기 위한 기준데이터, 차량 운행중 생성되는 데이터는 데이터부(미도시)에 저장된다.
주행부(240)는 인터페이스부(230)의 조작수단에 의한 입력, 그리고 제어부(210)의 제어명령에 따라 차량의 각 구성이 동작하도록 제어하여 차량이 이동하여 운전자의 조작에 따라 주행하도록 한다. 주행부(240)는 제어명령에 따라 엔진, 미션, 브레이크와 같은 차량 구성의 구동을 직접 제어한다.
제어부(210)는 인터페이스부(230)의 스위치 조작에 따라 소정 램프가 점등되도록 제어하거나 방향지시등의 점등 및 소등을 제어하고, 엑셀 또는 브레이크의 조작에 대응하여 차량이 가속하거나 감속하도록 차량 속도를 제어한다. \
또한 제어부(210)는 차량의 이상을 감지하고, 그에 따른 경고가 인터페이스부(230)의 출력수단을 통해 출력되도록 한다. 또한, 제어부(210)는 센서부(220)에 의해 감지되는 차량의 주행 상태에 대응하여 주행부(240)로 제어명령을 인가하여 차량이 이동하도록 한다.
한편, 레이더(100)는 목표 차량에 대한 탐지를 수행하여 제어부(210)로 입력한다.
송신 안테나(121)는 통신모듈(130)에서 형성한 파형을 설계된 안테나 방사패턴에 따라 전자기파로 송신한다.
수신 안테나(122)는 타겟으로부터 반사된 송신 파형을 수신한다.
통신모듈(130)은, RF Module로써, 신호처리부(150)의 제어에 따라 초고주파 신호를 생성한다.
통신모듈(130)은 생성된 초고주파 신호를 자기 참조를 통해 송신 신호와 수신호 참조 신호인 LO 신호로 나누어 스위치를 통해 전송되도록 하고, 송신 신호는 송신안테나(121)로, 수신 참조신호는 통신모듈(130)의 믹서(Mixer)로 전달하여 다중 수신 채널에서 송수신 자기 참조를 수행하여 초고주파를 베이스밴드 신호로 변환 출력한다.
변환부(140)는 통신모듈(130)에서 자기참조를 통해 베이스밴드로 변환된 수신 신호를 수신하여, 신호처리부(150)의 제어에 따라 디지털 변환을 수행한다.
변환부(140)는 리얼(real)신호와 이미지 신호의 분리는 수행하지 않고 리얼(real)신호에 대한 양자화 신호만 출력한다. 그에 따라 변환부(140)는 연산 부하를 최소화 한다.
신호처리부(150)는 신호 연산을 위한 소프트웨어가 구비되어, 수신되는 데이터를 바탕으로 자차량의 궤적, 목표차량의 위협도, 유효거리를 산출하여 목표차량을 탐지하고 그 결과를 제어부(210)로 입력한다.
제어부(210)는 레이더(100)의 탐지 결과에 따라, 목표 차량이 자차량의 주행에 방해가 되는지 여부를 판단하여 그에 대응하여 주행하도록 한다.
이때, 신호처리부(150)는 소프트웨어를 통한 신호연산을 수행하고, 통신모듈(130), 변환부(140), 자동차의 센서부(220)에 대한 물리적 인터페이스를 제공한다.
신호처리부(150)는 센서부(220)로부터 입력되는 데이터에 대응하여 차선과 차속을 연산한다.
신호처리부(150)는 센서부(220)의 편주각센서(221)로부터 편주각신호를 20msec 단위로 획득하여 필터링을 수행하고, 편주각(Yaw Rate)을 연산한다. 이때, 신호처리부(150)는 편주각센서(221)로부터 수신되는 데이터의 노이즈 제거를 위해 이동평균 필터링을 수행한다.
신호처리부(150)는 속도센서(222)로부터 차량의 복수의 휠에 대한 각각의 속도정보를 수신하고, 속도정보의 평균값을 연산하여 자기차량의 속도를 연산한다. 이때 신호처리부(150)는 자동차의 제어방식에 따라 전륜제어와 후륜제어를 구분하여 속도정보의 평균값을 산출할 수 있다. 예를 들어 후륜제어 자동차의 경우 후륜의 좌, 우 휠에 대한 정보정보의 평균값을 연산하여 자기 차량의 속도를 산출한다.
신호처리부(150)는 연산된 편주각과, 차량의 속도를 바탕으로 차량의 궤적을 산출한다.
또한, 신호처리부(150)는 목표 차량에 대하여, 타겟 위협도를 분석한다.
신호처리부(150)는 양자화된 표적 수신신호를 신호처리 및 추적처리 하여 표적 정보를 획득한다. 이때 신호처리부(150)는 목표 차량이 자차량의 차선(자차선)과 동일한 차선에 존재하는지 여부와, 목표 차량과의 거리를 판단하여, 거리와 목표 차량과의 상대속도를 바탕으로 타겟 위협도를 분석한다.
이때, 타겟 위협도는 목표 차량에 대하여, 횡축상 자차선 중심과의 이격 거리, 종축상 자차와의 이격거리, 상대속도에 따라 추종 우선 타겟과 충돌 위험 타겟으로 분류되며 각각의 중요도는 확률로 계산되어 표출한다.
도 2 는 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 자기차량 궤적 측정 방법을 설명하기 위해 참조되는 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 궤적이 산출된다.
신호처리부(150)는 차량(A)의 속도(Ego Speed)를 편주각(Yaw Rate)으로 나누어 차량의 진행 조향각(Radius)을 추정할 수 있다.
이때 차량의 속도(자차 속도)는 앞서 설명한 바와 같이 속도센서(222)로부터 입력되는 각각의 휠에 대한 속도정보의 평균으로 산출할 수 있고, 편주각은 편주각센서(221)로부터 입력되는 정보를 바탕으로 산출할 수 있다. 이때 단위는 degree/dT(각속도)가 된다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 추종 목표가 되는 타겟 차량의 유무 및 위치에 따른 동작의 실시예가 도시된 예시도이다.
신호처리부(150)는 목표 차량을 탐지하는데 있어서, 탐지 유효거리를 연산한다.
신호처리부(150)는 타겟 위협도 분석이 완료되면, 계산된 추종 우선 타겟 및 충돌 위헙 타겟의 확률을 바탕으로 탐지 유효거리를 연산한다.
이때, 탐지 유효거리는 자차량으로부터 타겟인 목표차량까지의 거리와, 차량의 길이 및 마진을 고려하여 추가적인 거리 값을 갖는다. 또한, 탐지 유효범위는 Cut-in 타겟을 고려하여 언제나 자차량의 레이더(100)의 전단부(0m)에서 탐지 유효거리까지로 한다.
신호처리부(150)는 추종 우선 타겟 및 충돌 위험 타겟의 확률이 소정값 이하인 경우, 즉 충돌 또는 추종 대상이 존재하지 않는 경우, 레이더(100)의 최대 보증거리를 유효거리로 한다.
유효거리는 다음 수학식 1,2에 의해 최적화된다.
Figure pat00001
Figure pat00002
이때, C는 빛의 속도 (3*10^8), BW는 대역폭(Band Width), fs 는 변환부(ADC)의 샘플링 비율(Sampling Rate), Vmax는 최대 탐지 요구속도, fbmax는 최대 Beat Frequency, Λ는 파장, T는 파형의 길이, R은 유효거리이다.
신호처리부(150)는 앞서 설명한 수학식 1, 2에 의해 탐지 유효거리가 연산되면, 해당 유효거리를 갖는 최적 파형을 연산한다. 여기서 파형이란, 목표 타켓을 탐지하고, 목표타켓을 추적하기 위해 송신안테나(121)를 통해 송출한 신호에 대한 파형이다.
신호처리부(150)는 최적 파형의 계산에서 Vmax는 레이더 센서의 최대 보증 속도 내에서 자차의 속도를 고려하여 가변한다. 이때, 파형의 길이는 fs(ADS Sampling Rate)의 가변에 따라 정적인 상대 값을 갖는다. 또한, 파형의 주파수 대역 폭(BW)은 수학식 1,2에 의해 따라 최종적으로 계산된다. FMCW 파형의 특성상 파형은 복수의 Chirp으로 이루어 지며 각 Chirp이 별도로 유효거리의 최적파형, 속도의 변경에 따른 Vmax의 변경, 파형의 길이 설정, 주파수 대역폭 산출의 순서에 의해 계산된다.
신호처리부(150)는 타겟이 되는 목표라량이 존재하지 않는 경우, SCC 시스템의 제동성능을 기준으로 감속 또는 정지가 가능한 한계 범위 내에 환경 신호 간섭으로 미탐지 된 타겟의 존재 유무를 확인하기 위하여 정의된 중거리 영역까지를 유효거리로 하며, 이러한 파형은 초기 구동 시점에 산출되어 저장된다.
도 3의 a에 도시된 바와 같이, 레이더(100)는 자차량(A)과 동일 차선(자차선)에 위치하면서 자차량의 전방에서 주행하는 목표차량(B)을 탐지한다.
이때 신호처리부(150)는 입력되는 데이터를 바탕으로, 목표차량(B)과의 거리와 차량의 길이 마진을 포함하여 유효거리(D1)이 산출된다. 이때 유효거리는 자차량(A)으로부터 목표차량(B)의 길이와 마진을 고려한 제 1 지점(P1)까지의 거리가 된다. 앞서 설명한 바와 같이 자차량과 목표차량의 속도도, 고려대상이 된다.
도 3의 b와 같이 목표차량(B)이 자차선에서 주행하는 중, 옆 차선으로 이동하는 경우(B'), 새로운 목표차량(C)이 설정된다.
목표차량이 변경됨에 따라, 유효거리 또한 변경된다.
이때 새로운 목표차량(C)까지의 거리와 새로운 목표차량(C)의 길이 및 마진을 고려하여 제 2 지점(P2)까지의 거리가 새로운 유효거리(D2)로 산출된다.
한편, 신호처리부(150)는 파형에 대한 스케줄링과 자원관리를 수행한다.
신호처리부(150)는 앞서 설명한 최적 파형 산출 시, 결과데이터인 최적 파형을 통신모듈(130)로 인가하여 송신 안테나(121)을 통해 송출한다. 이때, 신호처리부(150)는 레이더(100)의 동작 주기에 맞추어 제어 명령한다.
신호처리부(150)는 수신안테나(122)를 통해 수신되는 신호를 바탕으로, 타겟이 되는 목표차량이 존재하지 않는 경우, 정적인 모니터링 파형을 주기적으로 교차 적용한다.
신호처리부(150)는 파형의 전체 시간이 가변할 경우 레이더 센서 동작 주기에 맞추어 파형 발생 시간 및 처리 시간에 대한 자원관리를 수행하여 스케줄링을 변경한다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 동작방법이 도시된 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 신호처리부(150)는 타켓이 되는 목표차량을 탐지하기 위한 파형을 통신모듈(130)로 인가한다. 통신모듈(130)은 입력된 파형에 대응하여 초고주파를 생성한다 (S310). 초고주파 신호를 송신안테나(121)로 인가되어 송출된다.
수신안테나(122)는 송출된 신호에 대응하는 수신신호를 수신하여 변환부(140)로 입력한다.
변환부(140)는 수신신호를 변환하여(S320), 신호처리부(150)로 입력한다.
신호처리부(150)는 수신신호를 분석하여 신호처리하고(S330), 목표 차량을 추적한다(S340).
신호처리부(150)는 센서부(220)의 편주각센서(221)의 편주각 신호와 속도센서(222)의 속도정보를 수신하고(S350), 이를 바탕으로 차량의 주행각을 산출하고, 차량의 속도를 연산한다(S360).
신호처리부(150)는 목표 차량과의 유효거리를 산출한다(S370). 앞서 설명한 바와 같이, 유효거리는 목표차량과의 거리, 차량의 길이, 마진을 고려하여 설정된다. 이때 자차량 및 목표차량의 속도가 변경되는 경우 유효거리는 변경될 수 있다.
신호처리부(150)는 앞서 산출된 데이터를 바탕으로 목표 차량 추적을 위한 최적의 파형을 생성한다(S370).
신호처리부(150)는 레이더(100)의 동작 주기에 대응하여 파형을 스케줄링 한다(S390).
통신모듈(130)은 신호처리부(150)의 제어에 따라, 인가된 파형에 대응하여 초고주파신호를 생성하여 송신안테나(121)를 통해 송출한다.
레이더(100)는 이와 같은 과정을 반복하여 목표차량을 탐지 및 추적한다.
제어부(210)는 레이더(100)에 의해 탐지되는 목표차량에 대한 정보를 바탕으로 주행되도록 주행부(240)를 제어한다. 또한, 목표차량에 의한 위협도가 증가하는 경우 제어부(210)는 인터페이스부(230)를 통해 경고가 출력되도록 한다.
도 5 는 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 주변 환경 탐지에 따른 환결 모델링의 실시예가 도시된 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 레이더(100)는 송출되는 신호에 대한 반사신호로 수신신호가 입력되면, 자차량의 주변에 대하여 모델링한다.
이때, 레이더(100)는 도로의 차선(L1, L2, L3)을 구분하고, 가드레일(N, M)을 인식한다. 또한, 레이더(100)는 차량의 주행에 따른 주행각도를 산출하고 목표차량(B)를 탐지한다.
이와 같이 차량의 주변 환경을 모델링하면, 제어부(110)는 인터페이스부(230)의 출력수단을 통해 데이터를 출력할 수 있다.
도 6 은 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 주변 환경 탐지에 따른 저해상도 탐지의 실시예가 도시된 예시도이고, 도 7 은 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 주변환경 탐지에 따른 고해상도 탐지의 실시예가 도시된 예시도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 레이더(100)는 주변 환경으로 인하여 목표차량에 대한 탐지가 어려운 경우, 도 6과 같이 저해상도의 파형을 통해 목표차량을 탐지하고, 또한 도 7과 같이 고해상도의 파형을 통해 목표차량을 탐지할 수 있다.
레이더(100)가 주변 환경에 따라 탐지 신호를 변경하여 송출함에 따라, 목표차량에 대한 탐지 및 추적이 용이해 진다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 레이더 121, 122: 안테나
130: 통신모듈 140: 변환부
150: 신호처리부
210: 제어부 220: 센서부
221: 편주각센서 222: 속도센서
A: 자차량 B,C: 목표 차량

Claims (16)

  1. 차량 주변에 위치하며 차량의 주행에 위협될 수 있는 목표차량을 타켓으로 하여 탐지하는 레이더에 있어서,
    상기 레이더는,
    상기 목표차량의 탐지를 위한 신호를 송출하는 송신 안테나;
    송출된 신호에 대한 반사신호가 수신되는 수신안테나;
    상기 송신안테나를 통해 고주파신호를 송출하는 통신모듈;
    상기 수신안테나를 통해 수신되는 수신신호를 변환하는 변환부; 및
    입력되는 차량의 속도와 편주각, 그리고 상기 수신신호에 대응하여 상기 목표차량을 탐지하기 위한 탐지신호를 생성하여 상기 통신모듈로 인가하고, 상기 변환부로부터 변환된 수신신호를 분석하여 상기 목표차량을 추적하는 신호처리부를 포함하는 차량용 레이더 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신모듈은, 상기 신호처리부(150)의 제어에 따라 초고주파 신호를 생성하고, 상기 초고주파 신호를 자기 참조를 통해 송신 신호와 수신호 참조 신호로 나누어, 송신신호는 상기 송신안테나로 인가하고, 수신 참조신호는 믹서(Mixer)를 통해 다중 수신 채널에서 송수신 자기 참조를 수행하여 초고주파를 베이스밴드 신호로 변환 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변환부는 상기 수신신호에 대하여, 리얼(real)신호와 이미지 신호를 분리하지 않고, 상기 리얼(real)신호에 대한 양자화 신호만을 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호처리부는, 수신되는 데이터를 바탕으로 자차량의 궤적, 목표차량의 타켓 위협도, 유효거리를 산출하여 목표차량을 탐지하고 추적하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 목표 차량이 상기 차량의 차선과 동일한 차선에 존재하는지 여부, 상기 목표 차량과의 거리를 판단하여, 거리와 목표 차량과의 상대속도를 바탕으로 상기 타겟 위협도를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 목표 차량에 대하여, 횡축상 자차선 중심과의 이격 거리, 종축상 자차와의 이격거리, 상대속도에 따라 추종 우선 타겟과 충돌 위험 타겟으로 분류하고, 중요도를 확률로 연산하여 상기 타켓 위협도를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 차량의 속도(Ego Speed)를 상기 편주각(Yaw Rate)으로 나누어 상기 차량의 진행 조향각(Radius)을 산출하고, 상기 차량의 궤적을 측정하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 차량의 속도(Ego Speed)를 상기 편주각(Yaw Rate)으로 나누어 상기 차량의 진행 조향각(Radius)을 산출하고, 상기 차량의 궤적을 측정하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 차량에 구비되는 속도센서로부터 상기 차량의 복수의 휠에 대한 속도정보를 수신하고,
    상기 복수의 속도정보에 대한 평균으로부터 상기 차량의 속도를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 차량에 구비되는 편주각센서부터 20msec 단위로 편주각신호를 수신하고, 상기 편주각신호를 이동평균 필터링을 수행하여 노이즈를 제거하여 상기 편주각을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 타겟 위협도에대한 분석이 완료되면, 계산된 추종 우선 타겟과 충돌 위헙 타겟에 대한 확률을 바탕으로 상기 목표 차량을 설정하고 상기 목표 차량에 대한 상기 탐지 유효거리를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 추종 우선 타겟 및 상기 충돌 위험 타겟의 확률이 소정값 이하인 경우, 충돌 또는 추종 대상이 존재하지 않는 것으로 판단하여 기 설정된 최대 보증거리를 상기 탐지 유효거리로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  13. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호처리부는, 상기 차량으로부터 타겟인 상기 목표 차량까지의 거리, 차량의 길이 및 마진을 바탕으로 상기 탐지 유효거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 탐지 유효거리에 대응하여, 차량의 속도를 고려하여 상기 목표차량을 탐지하기 위한 상기 탐지신호의 파형을 최적화하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 레이터의 동작주기에 대응하여 상기 탐지신호의 송출 시간을 제어하는 것을 특징으로 차량용 레이더 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 차량의 주변환경에 대하여 모델링하고, 저해상도와 고해상도로 상기 탐지신호를 변경하여 송출하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템.
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