KR20190054272A - Apparatus for operating radar system for vehicle and method thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are an apparatus for operating a radar system for a vehicle and a method thereof. The apparatus for operating a radar system for a vehicle comprises: an angle detection unit detecting an angle between reception channels by using a reception signal obtained for each reception channel in accordance with a multiple-input and multiple-output (MIMO) operation mode; a determination unit determining whether the MIMO operation mode is changed by analyzing the angle between reception channels detected by the angle detection unit; and a control unit changing the MIMO operation mode in accordance with a determination result of the determination unit.

Description

차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법{APPARATUS FOR OPERATING RADAR SYSTEM FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus and method for operating a radar system for a vehicle,

본 발명은 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 레이더 시스템의 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 운용방식을 상황에 따라 위상변조 MIMO 방식과 시분할 MIMO 방식 중 어느 하나로 선택적으로 운용하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to an apparatus and method for operating a radar system for a vehicle, and more particularly, to a multi-input multi-output (MIMO) And more particularly, to an apparatus and method for operating a radar system for a vehicle.

최근에는 밀리미터파 대역이나 서브 밀리미터파 대역을 이용하여 수십 미터 이내의 물체를 탐지하는 고해상도 레이더에 대한 수요가 증대되면서 이에 대한 연구가 계속되고 있다. Recently, the demand for high-resolution radar that detects objects within a few tens of meters using millimeter-wave or sub-millimeter-wave bandwidth has been increasing, and research is continuing.

이중 차량용 레이더는 지능형 교통시스템을 구현하기 위한 필수 기술로서 움직이거나 정지해있는 다른 차량이나 물체의 움직임을 감지함으로써, 열악한 기상 조건 또는 운전자의 부주의로 인해 발생 가능한 사고를 미연에 방지할 목적으로 개발되었다.A dual-vehicle radar is an essential technology for implementing intelligent transportation systems. It is designed to detect movements of other vehicles or objects that are moving or stopping, thereby preventing accidents caused by harsh weather conditions or driver's carelessness .

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-1052041호(2011.07.20.)의 '시분할 송신에 의한 장거리 및 단거리 탐지용 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법'에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1052041 (Jul. 20, 2011) 'Vehicle Radar Device for Long Range and Short Range Detection by Time Division Transmission and Detection Method Thereof'.

종래의 차량용 레이더 시스템은 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 신호처리 기법에 의한 다중빔을 이용하여 물체의 거리와 각도를 검출하는 경우, 시분할 MIMO 방식과 위상변조 MIMO 방식을 이용하였다. A conventional vehicle radar system uses a time division MIMO method and a phase-shifted MIMO method when detecting distances and angles of an object using multiple beams by a multi-input multi-output (MIMO) signal processing technique.

시분할 MIMO 방식은 복수의 송신 안테나를 운용할 때, 송신안테나의 송신 시점을 시간적으로 분할하여 파형을 송신하며, 각각의 송신파형에 대해 레이더신호처리를 수행한다. In the time division MIMO scheme, when a plurality of transmission antennas are operated, the transmission timing of the transmission antenna is temporally divided to transmit the waveform, and the radar signal processing is performed on each transmission waveform.

위상변조 MIMO 방식은 2개의 송신안테나를 운용할 때, 하나의 송신안테나는 위상을 변조하지 않고, 다른 하나의 송신안테나의 위상을 0도, 180도 변조시켜 Fs/2에 해당하는 만큼 주파수를 이동시켜 신호를 분리한다. In the phase-modulation MIMO scheme, when two transmit antennas are used, one transmit antenna does not modulate the phase, and the phase of the other transmit antenna is modulated by 0 degrees and 180 degrees to shift the frequency by Fs / 2 To separate the signals.

그러나, 시분할 MIMO 방식은 여러 개의 송신안테나를 운용하였을 경우, 시분할한 만큼 볼 수 있는 속도범위가 줄어들고, 신호가 갖는 SNR도 떨어지게 되며, 시간차이에 대한 보상을 해줘야하는 문제점이 있다.However, in the time division MIMO scheme, when a plurality of transmission antennas are operated, the speed range that can be seen by the time division is reduced, the SNR of the signal is also reduced, and the time difference must be compensated.

또한, 위상변조 MIMO 방식은 하나의 스펙트럼에 송신안테나의 개수만큼의 신호가 수신되는데, 타겟이 어떤 송신안테나를 통해 얻어진 신호인지 알 수 없기 때문에, 그 결과 위상변조를 한 신호와 하지 않은 신호를 분리하는 추가적인 알고리즘이 필요하다는 문제점이 있다. In the phase-shifted MIMO scheme, the number of signals of the number of transmission antennas is received in one spectrum. Since the target can not know which signal is obtained through which transmission antenna, the phase-modulated MIMO scheme separates There is a problem that an additional algorithm is required.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 차량용 레이더 시스템의 MIMO 운용방식을 상황에 따라 위상변조 MIMO 방식과 시분할 MIMO 방식 중 어느 하나로 선택적으로 운용하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a radar system for a vehicle which selectively operates a MIMO operation mode of a vehicular radar system by either a phase modulation MIMO system or a time division MIMO system, And an apparatus and method for operating the radar system.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 운용 방식에 따라 수신채널별로 획득된 수신 신호를 이용하여 수신채널간 각도를 검출하는 각도 검출부; 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 분석하여 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부의 판단 결과에 따라 MIMO 운용방식을 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. An apparatus for operating a radar system for a vehicle according to an aspect of the present invention includes an angle detector for detecting an angle between reception channels using a reception signal acquired for each reception channel according to a MIMO (Multi-Input Multi-Output) operation method; A determination unit for determining whether the MIMO operation mode is changed by analyzing the angle between the reception channels detected by the angle detection unit; And a controller for changing the MIMO operation mode according to the determination result of the determination unit.

본 발명의 상기 MIMO 운용 방식은 위상변조 MIMO 방식과 시분할 MIMO 방식을 포함하는 것을 특징으로 한다. The MIMO operation scheme of the present invention is characterized by including a phase modulation MIMO scheme and a time division MIMO scheme.

본 발명의 상기 판단부는 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 차이값을 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 차이값을 기 설정된 제1 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. The determination unit may detect a difference value between angles between reception channels using the angle between reception channels detected by the angle detection unit. If the current MIMO operation scheme is a phase modulation MIMO scheme, the difference between detected reception channel angles Value to a predetermined first threshold value, and determines whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.

본 발명의 상기 판단부는 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 표준편차를 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 표준편차를 기 설정된 제2 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. The determination unit of the present invention detects a standard deviation of angles between reception channels using the angle between reception channels detected by the angle detection unit, and if the current MIMO operation scheme is a phase modulation MIMO scheme, Comparing the deviation with a predetermined second threshold value, and determining whether to change the MIMO operation mode according to the comparison result.

본 발명의 상기 판단부는 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 차이값을 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 차이값을 기 설정된 제3 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. The determination unit may detect a difference value between angles between reception channels using the angle between reception channels detected by the angle detection unit. If the current MIMO operation scheme is a time division MIMO scheme, a difference value between detected reception channel angles With the predetermined third threshold value, and determines whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.

본 발명의 상기 판단부는 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 표준편차를 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 표준편차를 기 설정된 제4 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. The determination unit of the present invention detects a standard deviation of an angle between reception channels using the angle between reception channels detected by the angle detection unit, and if the current MIMO operation scheme is a time division MIMO scheme, a standard deviation With the predetermined fourth threshold value, and determines whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 방법은 각도 검출부가 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 운용 방식에 따라 수신채널별로 획득된 수신 신호를 이용하여 수신채널간 각도를 검출하는 단계; 판단부가 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 분석하여 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 단계; 및 제어부가 상기 판단부의 판단 결과에 따라 MIMO 운용방식을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of operating a radar system for a vehicle, including: detecting an angle between reception channels using a reception signal acquired for each reception channel according to a multi-input multi-output (MIMO) Determining whether the MIMO operation mode is changed by analyzing a reception channel angle detected by the angle detection unit; And changing the MIMO operation mode according to the determination result of the determination unit.

본 발명의 상기 MIMO 운용 방식은 위상변조 MIMO 방식와 시분할 MIMO 방식를 포함하는 것을 특징으로 한다. The MIMO operation scheme of the present invention includes a phase-shifted MIMO scheme and a time-division MIMO scheme.

본 발명의 상기 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 단계는, 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 차이값을 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 차이값을 기 설정된 제1 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. The step of determining whether to change the MIMO operation mode of the present invention includes the steps of detecting a difference value between angles between reception channels by using the angle between reception channels detected by the angle detection unit and determining whether the current MIMO operation mode is a phase modulation MIMO A difference value between the detected angles of the reception channels is compared with a predetermined first threshold value, and it is determined whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.

본 발명의 상기 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 단계는, 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 표준편차를 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 표준편차를 기 설정된 제2 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. The step of determining whether to change the MIMO operation mode of the present invention includes the steps of detecting a standard deviation of angles between reception channels by using the angle between reception channels detected by the angle detection unit and determining whether the current MIMO operation mode is a phase modulation MIMO The standard deviation of the detected angle between the reception channels is compared with the predetermined second threshold value, and it is determined whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.

본 발명의 상기 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 단계는, 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 차이값을 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 차이값을 기 설정된 제3 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. The step of determining whether to change the MIMO operation mode of the present invention includes the steps of: detecting a difference value between angles between reception channels using the angle between reception channels detected by the angle detection unit; and if the current MIMO operation scheme is a time division MIMO scheme And compares the difference value between the detected reception channel angles with a predetermined third threshold value, and determines whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.

본 발명의 상기 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 단계는, 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 표준편차를 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 표준편차를 기 설정된 제4 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. The step of determining whether to change the MIMO operation mode of the present invention includes the steps of: detecting a standard deviation of angles between reception channels using the angle between reception channels detected by the angle detection unit; and if the current MIMO operation scheme is a time division MIMO scheme And compares the detected standard deviation of the angles between the reception channels with a preset fourth threshold value, and determines whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법은 복잡한 환경에서 수신채널의 위상이 불안정할 때 MIMO 운용방식을 전환시킴으로써 타겟에 대한 각도 추출을 좀 더 안정적으로 수행할 수 있다. An apparatus and method for operating a radar system for a vehicle according to an aspect of the present invention can more reliably perform angle extraction for a target by switching a MIMO operation mode when a reception channel is unstable in a complex environment.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 방법의 순서도이다. 1 is a block diagram of an apparatus for operating a radar system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method of operating a radar system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, an apparatus and method for operating a radar system for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Further, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, the intention or custom of the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치의 블럭 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for operating a radar system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 시호처리 장치는 안테나 모듈(10), RF(Radio Frequency) 모듈(20), 수신신호 처리부(30), 각도 검출부(40), 판단부(50) 및 제어부(60)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an apparatus for processing signals of a radar system for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes an antenna module 10, a radio frequency (RF) module 20, a received signal processing unit 30, A determination unit 50, and a control unit 60. As shown in FIG.

안테나 모듈(10)은 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 타입 안테나 구조로 형성된다. 즉, 안테나 모듈(10)은 M개 송신안테나(11)와 N개 수신안테나(12)를 구비한다. The antenna module 10 is formed of a multi-input multi-output (MIMO) type antenna structure. That is, the antenna module 10 includes M transmission antennas 11 and N reception antennas 12.

송신안테나(11)는 타겟의 탐지를 위한 송신신호를 송출한다. 이 경우, 송신안테나(11)는 현재 MIMO 운용 방식에 따라 송신신호를 송출한다. The transmission antenna 11 transmits a transmission signal for detection of a target. In this case, the transmission antenna 11 transmits a transmission signal according to the current MIMO operation mode.

본 실시예에서는 MIMO 운용 방식으로 시분할 MIMO 방식 및 위상변조 MIMO 방식을 예시로 설명한다. In the present embodiment, the time division MIMO scheme and the phase modulation MIMO scheme are exemplified as the MIMO operation scheme.

여기서, 시분할 MIMO 방식은 송신안테나(11)의 송신 시점을 시간적으로 분할하여 파형을 송신하며, 각각의 송신파형에 대해 레이더신호처리를 하는 방식이다. Here, the time division MIMO scheme is a scheme of dividing the transmission time of the transmission antenna 11 in time to transmit a waveform, and radar signal processing is performed on each transmission waveform.

위상변조 MIMO 방식은 2개의 송신안테나(11)를 운용할 때, 하나의 송신안테나(11)는 위상을 변조하지 않고, 다른 하나의 송신안테나(11)의 위상을 0도, 180도 변조시켜 Fs/2에 해당하는 만큼 주파수를 이동시켜 신호를 분리하는 방식이다. In the phase modulation MIMO scheme, when two transmission antennas 11 are operated, one transmission antenna 11 modulates the phase of the other transmission antenna 11 by 0 degree and 180 degrees without modulating the phase, / 2 to separate the signal by shifting the frequency.

수신안테나(12)는 타겟에 반사된 수신신호를 수신한다. The receiving antenna 12 receives the received signal reflected by the target.

RF 모듈(20)은 제어부(60)의 제어신호에 따라 현재의 MIMO 운용 방식에 따라 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 형태의 초고주파 신호를 생성한다. 즉, RF 모듈(20)은 제어부(60)의 제어신호에 따라 변조 및 주파수 합성 등을 거쳐 송신안테나(11)를 통해 송출될 송신신호를 생성한다. The RF module 20 generates a frequency modulation continuous wave (FMCW) microwave signal in accordance with a current MIMO operation scheme according to a control signal of the controller 60. That is, the RF module 20 generates a transmission signal to be transmitted through the transmission antenna 11 through modulation and frequency synthesis according to a control signal of the controller 60.

수신신호 처리부(30)는 수신안테나(12)를 통해 수신된 수신신호에 대한 증폭, 주파수 합성 및 필터링 등을 수행한다. 즉, 수신신호 처리부(30)는 각각 수신안테나(12)에 대응하여 수신채널을 형성하는 각 수신경로의 수신신호에 대해 증폭, 주파수 합성 및 필터링 등을 거치고, AD(Analog to Digital) 변환하여 수신신호를 디지털 신호로 변환한다. The reception signal processing unit 30 performs amplification, frequency synthesis, filtering, and the like on the reception signal received through the reception antenna 12. That is, the reception signal processing section 30 performs amplification, frequency synthesis, filtering, and the like on the reception signals of the respective reception paths forming the reception channels corresponding to the reception antennas 12, and AD (Analog to Digital) Converts the signal into a digital signal.

각도 검출부(40)는 수신채널별로 획득된 첨두치의 값에 대해 디지털 빔 포밍(digital beam-forming) 등의 기법을 적용하여 타겟에 대한 수신채널간 각도를 검출할 수 있다.The angle detection unit 40 may detect the angle between the reception channels for the target by applying a technique such as digital beam-forming to the value of the peak value acquired for each reception channel.

판단부(50)는 각도 검출부(40)에 의해 검출된 수신채널간 각도를 분석하여 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단한다. The determination unit 50 analyzes the angle between the reception channels detected by the angle detection unit 40 and determines whether the MIMO operation mode is changed.

즉, 판단부(50)는 수신채널간 각도를 이용하여 수신채널간 각도의 차이값 및 표준편차를 검출한다. That is, the determination unit 50 detects the difference value and the standard deviation of the angle between the reception channels using the angle between the reception channels.

이어 판단부(50)는 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식이면 수신채널간 각도를 분석한 결과가 위상변조 MIMO 방식에 설정된 전환조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식이면 수신채널간 각도가 시분할방식 MIMO에 설정된 전환조건을 만족하는지 여부를 판단한다. If the current MIMO operation scheme is a phase-modulated MIMO scheme, the determination unit 50 determines whether the result of analyzing the angle between receive channels satisfies a switching condition set in the phase-shifted MIMO scheme. If the current MIMO operation scheme is a time- It is determined whether or not the angle between the reception channels satisfies the switching condition set in the time division type MIMO.

예를 들어, 판단부(50)는 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식일 경우 수신채널간 각도의 차이값이 기 설정된 제1 임계값 이상인지 여부, 및 수신채널간 각도의 표준편차가 제2 임계값 이상인지 여부를 판단한다. For example, when the current MIMO operation scheme is a phase modulation MIMO scheme, the determination unit 50 determines whether the difference value between the reception channel angles is equal to or greater than a preset first threshold value, It is determined whether or not it is equal to or greater than a threshold value.

여기서, 제1 임계값과 제2 임계값은 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식일 경우 악의환경이나 타겟에 대한 정보가 모호하다고 판단할 수 있는 기준이 되는 값이다. Herein, the first threshold value and the second threshold value are a criterion for determining that the information about the malicious environment or the target is ambiguous when the current MIMO operation scheme is the phase modulation MIMO scheme.

또한, 판단부(50)는 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식일 경우 수신채널간 각도의 차이값이 기 설정된 제3 임계값 이하인지 여부, 및 수신채널간 각도의 표준편차가 제4 임계값 이하인지 여부를 판단한다. If the current MIMO operation scheme is the time division MIMO scheme, the determination unit 50 determines whether the difference value between the reception channel angles is less than or equal to a preset third threshold value, and if the standard deviation of the angle between reception channels is equal to or less than the fourth threshold value .

여기서, 제3 임계값과 제4 임계값은 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식일 경우 악의환경이나 타겟에 대한 정보가 모호하다고 판단할 수 있는 기준이 되는 값이다. Here, the third threshold value and the fourth threshold value are a reference value for determining that the information about the malicious environment or the target is ambiguous when the current MIMO operation scheme is the time division MIMO scheme.

제어부(60)는 판단부(50)의 판단 결과에 따라 MIMO 운용방식을 변경한다. The control unit 60 changes the MIMO operation mode according to the determination result of the determination unit 50. [

즉, 제어부(60)는 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식이면 위상변조 MIMO 방식에 설정된 전환조건을 만족하는지 여부에 따라 MIMO 운용방식을 위상변조 MIMO 방식에서 시분할 MIMO 방식으로 전환하고, 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식이면 시분할 MIMO 방식에 설정된 전환조건을 만족하는지 여부에 따라 MIMO 운용방식을 시분할 MIMO 방식에서 위상변조 MIMO 방식으로 전환한다.That is, the controller 60 switches the MIMO operation scheme from the phase-MIMO scheme to the time-division MIMO scheme according to whether the current MIMO operation scheme is a phase-modulated MIMO scheme or not, Mode MIMO scheme, the MIMO operation scheme is switched from the time division MIMO scheme to the phase-shifted MIMO scheme according to whether the switching condition set in the time division MIMO scheme is satisfied.

예를 들어, 제어부(60)는 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식일 경우 판단부(50)의 판단 결과 수신채널간 각도의 차이값이 제1 임계값 이상이거나 또는 수신채널간 각도의 표준편차가 제2 임계값 이상이면, MIMO 운용방식을 위상변조 MIMO 방식에서 시분할 MIMO 방식으로 전환한다. For example, when the current MIMO operation scheme is a phase modulation MIMO scheme, the controller 60 determines that the difference between the reception channel angles is equal to or greater than the first threshold value or the standard deviation Is greater than or equal to the second threshold value, the MIMO operation mode is switched from the phase-modulated MIMO mode to the time-division MIMO mode.

반면에, 제어부(60)는 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식일 경우 판단부(50)의 판단 결과 수신채널간 각도의 차이값이 제3 임계값 이하이거나 또는 수신채널간 각도의 표준편차가 제4 임계값 이하이면, MIMO 운용방식을 시분할 MIMO 방식에서 위상변조 MIMO 방식으로 전환한다. On the other hand, if the current MIMO operation scheme is the time division MIMO scheme, the controller 60 determines that the difference between the reception channel angles is less than or equal to the third threshold value or the standard deviation 4 threshold value, the MIMO operation mode is switched from the time division MIMO scheme to the phase modulation MIMO scheme.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 방법을 도 2 를 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of operating a radar system for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 방법의 순서도이다. 2 is a flowchart of a method of operating a radar system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

참고로, 본 실시예에서는 위상변조 MIMO 방식을 기본적으로 우선 운용하는 것을 예시로 설명한다. For reference, in this embodiment, the phase modulation MIMO scheme is basically operated as an example.

도 2 를 참조하면, 먼저 제어부(60)는 현재 MIMO 운용방식을 위상변조 MIMO 방식으로 운용한다(S110).Referring to FIG. 2, the controller 60 operates the current MIMO operation scheme using a phase-modulated MIMO scheme (S110).

이에 따라, RF 모듈(20)은 제어부(60)의 제어신호에 따라 위상변조 MIMO 방식에 따라 FMCW 형태의 초고주파 신호를 생성한다. Accordingly, the RF module 20 generates an FMCW-type very high frequency signal according to the phase modulation MIMO scheme according to the control signal of the controller 60.

송신안테나(11)에 의해 송신된 송신신호는 타겟에 반사되고 수신안테나(12)에 수신된다. The transmission signal transmitted by the transmission antenna 11 is reflected on the target and received by the reception antenna 12. [

수신신호 처리부(30)는 각각 수신안테나(12)에 대응하여 수신채널을 형성하는 각 수신경로에서 수신신호에 대한 증폭, 주파수 합성 및 필터링 등을 거치고, AD 변환하여 수신신호를 디지털 신호로 변환한다.The reception signal processing unit 30 performs amplification, frequency synthesis, filtering, and the like on the reception signal in each reception path forming the reception channel corresponding to the reception antenna 12, AD-converts the reception signal, and converts the reception signal into a digital signal .

각도 검출부(40)는 수신신호가 디지털 신호로 변환됨에 따라 수신채널별로 획득된 각 수신신호의 첨두치의 값에 대해 디지털 빔 포밍 등의 기법을 적용하여 타겟에 대한 수신채널간 각도를 검출한다(S120).The angle detection unit 40 detects the angle between the reception channels for the target by applying a technique such as digital beamforming to the value of the peak value of each reception signal acquired for each reception channel as the reception signal is converted into the digital signal (S120 ).

이어 판단부(50)는 수신채널간 각도를 이용하여 수신채널간 각도의 차이값 및 표준편차를 검출하고, 수신채널간 각도의 차이값이 기 설정된 제1 임계값 이상인지 여부 및 수신채널간 각도의 표준편차가 제2 임계값 이상인지 여부를 판단한다(S130,S140). Then, the determination unit 50 detects the difference value and the standard deviation of the angle between the receiving channels using the angle between the receiving channels, and determines whether the difference value of the angle between the receiving channels is greater than or equal to a predetermined first threshold value, Is greater than or equal to a second threshold value (S130, S140).

판단부(50)의 판단 결과 수신채널간 각도의 차이값이 제1 임계값 미만이거나 또는 수신채널간 각도의 표준편차가 제2 임계값 미만이면, 제어부(60)는 현재의 위상변조 MIMO 방식을 계속 유지한다. If the difference between the reception channel angles is less than the first threshold value or the standard deviation of the angle between the reception channels is less than the second threshold value as a result of the determination by the determination unit 50, the controller 60 determines the current phase modulation MIMO scheme Keep it up.

반면에, 판단부(50)의 판단 결과 수신채널간 각도의 차이값이 제1 임계값 이상이거나 또는 수신채널간 각도의 표준편차가 제2 임계값 이상이면, 제어부(60)는 MIMO 운용방식을 현재 위상변조 MIMO 방식에서 시분할 MIMO 방식으로 전환한다(S210). On the other hand, if it is determined by the determination unit 50 that the difference between the reception channel angles is equal to or greater than the first threshold value or the standard deviation of the angle between the reception channels is equal to or greater than the second threshold value, the controller 60 controls the MIMO operation method The current phase-shifted MIMO scheme is switched to the time-division MIMO scheme (S210).

시분할 MIMO 방식으로 전환됨에 따라, RF 모듈(20)은 제어부(60)의 제어신호에 따라 시분할 MIMO 방식에 따라 FMCW 형태의 초고주파 신호를 생성한다. In accordance with the time division MIMO scheme, the RF module 20 generates an FMCW-type very high frequency signal according to the time division MIMO scheme according to the control signal of the controller 60.

송신안테나(11)에 의해 송신된 송신신호는 타겟에 반사되고 수신안테나(12)에 수신된다. The transmission signal transmitted by the transmission antenna 11 is reflected on the target and received by the reception antenna 12. [

수신신호 처리부(30)는 수신안테나(12)를 통해 수신된 수신신호에 대한 증폭, 주파수 합성 및 필터링 등을 수행하고 AD 변환하여 수신신호를 디지털 신호로 변환한다.The reception signal processing unit 30 performs amplification, frequency synthesis, filtering, and the like on the reception signal received through the reception antenna 12, AD-converts the reception signal, and converts the reception signal into a digital signal.

각도 검출부(40)는 수신신호가 디지털 신호로 변환됨에 따라 수신채널별로 획득된 각 수신신호의 첨두치의 값에 대해 디지털 빔 포밍 등의 기법을 적용하여 타겟에 대한 수신채널간 각도를 검출한다(S220).The angle detection unit 40 detects the angle between the reception channels for the target by applying a technique such as digital beamforming to the value of the peak value of each reception signal acquired for each reception channel as the reception signal is converted into the digital signal (S220 ).

이어 판단부(50)는 수신채널간 각도를 이용하여 수신채널간 각도의 차이값 및 표준편차를 검출하고, 수신채널간 각도의 차이값이 기 설정된 제3 임계값 이하인지 여부 및 수신채널간 각도의 표준편차가 제3 임계값 이하인지 여부를 판단한다(S230,S240). Then, the determination unit 50 detects the difference value and the standard deviation of the angle between the receiving channels using the angle between the receiving channels, and determines whether the difference value of the angle between the receiving channels is less than the predetermined third threshold value, (S230, S240). If the standard deviation is less than the third threshold value,

판단부(50)의 판단 결과 수신채널간 각도의 차이값이 제3 임계값 이상이거나 또는 수신채널간 각도의 표준편차가 제4 임계값 이상이면, 제어부(60)는 현재의 시분할 MIMO 방식을 계속 유지한다. If the difference between the reception channel angles is equal to or greater than the third threshold value or the standard deviation of the angle between reception channels is equal to or greater than the fourth threshold value as a result of the determination by the determination unit 50, the controller 60 continues the current time division MIMO scheme .

반면에, 판단부(50)의 판단 결과 수신채널간 각도의 차이값이 제3 임계값을 초과하거나 또는 수신채널간 각도의 표준편차가 제4 임계값을 초과하면, 제어부(60)는 MIMO 운용방식을 현재 시분할 MIMO 방식에서 위상변조 MIMO 방식으로 전환한다(S110). On the other hand, if the difference value between the reception channel angles exceeds the third threshold value or the standard deviation of the angle between reception channels exceeds the fourth threshold value as a result of determination by the determination unit 50, the control unit 60 performs MIMO operation Scheme is switched from the current time division MIMO scheme to the phase-modulation MIMO scheme (S110).

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법은 수신채널 간 각도의 차이값 및 표준편차에 따라 MIMO 운용 방식을 시분할 MIMO 방식과 위상변조 MIMO 방식 중 어느 하나로 상호 전환함으로써, 복잡한 환경에서 수신채널의 위상이 불안정할 때 타겟에 대한 각도 추출을 좀 더 안정적으로 수행할 수 있다. That is, an apparatus and method for operating a radar system for a vehicle according to an embodiment of the present invention may convert a MIMO operation scheme to a time division MIMO scheme or a phase-shift MIMO scheme according to difference values and standard deviation of received channel angles, In a complex environment, when the phase of the receiving channel is unstable, the angle extraction for the target can be performed more stably.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 안테나 모듈
11: 송신안테나
12: 수신안테나
20: RF 모듈
30: 수신신호 처리부
40: 각도 검출부
50: 판단부
60: 제어부10: Antenna module
11: Transmission antenna
12: Receive antenna
20: RF module
30: Receive signal processor
40:
50:
60:

Claims (12)

MIMO(Multi-Input Multi-Output) 운용 방식에 따라 수신채널별로 획득된 수신 신호를 이용하여 수신채널간 각도를 검출하는 각도 검출부;
상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 분석하여 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 판단부; 및
상기 판단부의 판단 결과에 따라 MIMO 운용방식을 변경하는 제어부를 포함하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
An angle detector for detecting an angle between reception channels using a reception signal acquired for each reception channel according to a MIMO (Multi-Input Multi-Output) operation method;
A determination unit for determining whether the MIMO operation mode is changed by analyzing the angle between the reception channels detected by the angle detection unit; And
And a controller for changing the MIMO operation mode according to the determination result of the determination unit.
제 1 항에 있어서, 상기 MIMO 운용 방식은 위상변조 MIMO 방식과 시분할 MIMO 방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the MIMO operation scheme includes a phase-MIMO scheme and a time-division MIMO scheme.
제 1 항에 있어서, 상기 판단부는 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 차이값을 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 차이값을 기 설정된 제1 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the determination unit detects a difference value between angles between reception channels using the angle between reception channels detected by the angle detection unit, and if the current MIMO operation scheme is a phase modulation MIMO scheme, And comparing the difference value of the angle with a predetermined first threshold value to determine whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.
제 2 항에 있어서, 상기 판단부는 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 표준편차를 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 표준편차를 기 설정된 제2 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
3. The apparatus of claim 2, wherein the determination unit detects a standard deviation of an angle between reception channels using the angle between reception channels detected by the angle detection unit, and if the current MIMO operation scheme is a phase modulation MIMO scheme, And compares the standard deviation of the angles with a predetermined second threshold value to determine whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.
제 2 항에 있어서, 상기 판단부는 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 차이값을 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 차이값을 기 설정된 제3 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
3. The method of claim 2, wherein the determination unit detects a difference value between angles between reception channels using the angle between reception channels detected by the angle detection unit, and if the current MIMO operation scheme is a time division MIMO scheme, And comparing the difference value with a predetermined third threshold value to determine whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.
제 2 항에 있어서, 상기 판단부는 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 표준편차를 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 표준편차를 기 설정된 제4 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
3. The method of claim 2, wherein the determining unit detects a standard deviation of angles between reception channels using the angle between reception channels detected by the angle detection unit, and if the current MIMO operation scheme is a time division MIMO scheme, And comparing the standard deviation of the MIMO operation mode with a preset fourth threshold value to determine whether to change the MIMO operation mode according to the comparison result.
각도 검출부가 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 운용 방식에 따라 수신채널별로 획득된 수신 신호를 이용하여 수신채널간 각도를 검출하는 단계;
판단부가 상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 분석하여 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 단계; 및
제어부가 상기 판단부의 판단 결과에 따라 MIMO 운용방식을 변경하는 단계를 포함하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
Detecting an angle between reception channels using a reception signal acquired for each reception channel according to a MIMO (Multi-Input Multi-Output) operation method;
Determining whether the MIMO operation mode is changed by analyzing a reception channel angle detected by the angle detection unit; And
And the control unit changes the MIMO operation mode according to the determination result of the determination unit.
제 7 항에 있어서, 상기 MIMO 운용 방식은 위상변조 MIMO 방식와 시분할 MIMO 방식를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
[8] The method of claim 7, wherein the MIMO operation scheme includes a phase-MIMO scheme and a time-division MIMO scheme.
제 8 항에 있어서, 상기 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 단계는,
상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 차이값을 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 차이값을 기 설정된 제1 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
9. The method of claim 8, wherein the step of determining whether to change the MIMO operation mode comprises:
A difference value between angles between reception channels is detected using the angle between reception channels detected by the angle detection unit, and if the current MIMO operation scheme is a phase modulation MIMO scheme, Threshold value, and determines whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.
제 8 항에 있어서, 상기 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 단계는,
상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 표준편차를 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 위상변조 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 표준편차를 기 설정된 제2 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
9. The method of claim 8, wherein the step of determining whether to change the MIMO operation mode comprises:
A standard deviation of angles between reception channels is detected using the angle between reception channels detected by the angle detection unit, and if the current MIMO operation scheme is a phase modulation MIMO scheme, Threshold value, and determines whether the MIMO operation mode is changed according to the comparison result.
제 8 항에 있어서, 상기 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 단계는,
상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 차이값을 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 차이값을 기 설정된 제3 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
9. The method of claim 8, wherein the step of determining whether to change the MIMO operation mode comprises:
A difference value between angles between reception channels is detected using the angle between reception channels detected by the angle detection unit, and if the current MIMO operation scheme is a time division MIMO scheme, a difference value between detected reception channel angles is set to a predetermined third threshold And determining whether to change the MIMO operation mode according to the comparison result.
제 8 항에 있어서, 상기 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 단계는,
상기 각도 검출부에 의해 검출된 수신채널 간 각도를 이용하여 수신채널 간 각도의 표준편차를 검출하고, 현재 MIMO 운용방식이 시분할 MIMO 방식이면, 검출된 수신채널 간 각도의 표준편차를 기 설정된 제4 임계값과 각각 비교하여 비교 결과에 따라 MIMO 운용 방식의 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법. 9. The method of claim 8, wherein the step of determining whether to change the MIMO operation mode comprises:
A standard deviation of angles between reception channels is detected using the angle between reception channels detected by the angle detection unit, and if the current MIMO operation scheme is a time division MIMO scheme, a standard deviation of the detected angle between reception channels is set to a predetermined fourth threshold And determining whether to change the MIMO operation mode according to the comparison result.
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