KR20200054657A - 차량용 펄스 레이더 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 펄스 레이더 장치에 관한 것으로, 특정 타깃을 향해 송신파를 출력하는 송신 모듈, 상기 송신파 및 상기 송신파를 기초로 형성되고 상기 특정 타깃에서 반사되는 수신 펄스파를 기초로 자기신호 검증을 통해 비-자기 신호를 간섭 신호로서 추출하는 자기신호 검증부, 상기 수신 펄스파를 기초로 트리거 신호를 생성하는 트리거 신호 생성부 및 상기 수신 펄스파에 관한 노이즈 제거를 수행하여 수신 펄스파 신호를 검출하는 수신 펄스파 신호 검출부를 포함하는 수신 모듈 및 상기 트리거 신호에서 상기 간섭 신호와 상기 수신 펄스파 신호에 관한 신호 처리를 통해 상기 특정 타깃의 가속도와 거리를 결정하는 제어 모듈을 포함한다. 따라서, 본 발명은 차량과 보행자를 구분하고 간섭 신호로부터 자기 신호를 구분하여 타겟 차량의 거리 및 가속도를 산출할 수 있다.
Description
본 발명은 차량용 펄스 레이더 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량과 보행자를 구분하고 간섭 신호로부터 자기 신호를 구분하여 특정 타겟의 거리 및 가속도를 산출할 수 있는 차량용 펄스 레이더 장치에 관한 것이다.
차량의 레이더는 전방에 위치한 장애물을 감지하기 위해서 RF 모듈을 통해서 전파를 생성시키고, 안테나를 통해 이 전파를 전방으로 방사한다. 이후 전방 장애물의 표면으로부터 반사된 신호가 안테나를 통해 입사되는데, 이 신호는 거리와 속도의 크기에 따라 특별한 특성을 가지고 있다. 이 신호는 타겟으로부터 수신된 수신 펄스파와 송신부의 주파수 사이의 차이값에 의해 타겟의 거리 및 상대 속도 정보를 가진 주파수로 산출된다. 이 신호의 크기는 감지하고자 하는 범위의 신호가 아닌 경우나 이상적이지 않은 환경에서의 예상치 않은 타겟에 반사된 신호인 경우에 입력 가능 범위를 초과하여 해당 타겟이 한개라 하더라도 2개 이상의 신호가 여러 범위에서 감지되는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-1998-086987 (1998.12.05)호는 어레이가 집속 수단과 세 개 이상의 본래의 여진기 요소(311, 321, 331)로 구성되는 차량용 레이더 센서에 관한 것이다. 이 세 개의 여진기 요소는 집속 수단과 함께 부분적으로 중복되는 세 개 이상의 안테나 로브를 형성하고, 레이더 센서의 첫 번째 송신 회로 및/또는 수신 회로(313)와 접속 및 해체 가능하게 또는 영구적인 결합이 가능하게 결합된다. 이때 하나 이상의 여진기 요소(312, 332)가 추가되는데, 이 여진기 요소(312, 332)는 본래의 여진기 요소들 중 하나에 직접 병렬 접속되고, 이 두 개의 여진기 요소가 신호를 동일한 송신 회로로부터 공동으로 받거나 동일한 수신 회로에 공동으로 발신한다. 본 발명에 따른 이같은 배치를 통해 레이더 센서의 안테나 패턴에 주 로브의 만출부를 형성할 수 있고, 이 만출부가 특히 가까운 범위에서 관측가능한 각도를 확대시키기 때문에 바람직하다.
한국공개특허 제10-2016-0043437 (2016.04.21)호는 차량용 레이더에서의 타깃 에코 신호에 혼합되어 수신되는 임펄스성 간섭 신호를 실시간으로 정확하고 신뢰성 있게 검출하는 차량용 레이더에서의 임펄스성 간섭 신호 검출 방법 및 이 방법을 수행하는 장치에 관한 것으로, 차량용 레이더에서의 임펄스성 간섭 신호 검출 방법은, 레이더 신호 수신부에서 간섭신호가 섞인 타깃 에코 신호를 수신하는 단계, 타깃 에코 신호를 전처리(pre-processing)하는 단계, 전처리 된 신호를 복수 등분하여 복수의 블록을 생성하는 단계, 복수의 블록으로부터 블록 기준 값을 산출하는 단계 및 간섭신호 블록을 검출하기 위해 상기 블록 기준 값과 복수의 블록에 대해 유사도(similarity) 비교를 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예는 차량과 보행자를 구분하고 간섭 신호로부터 자기 신호를 구분하여 특정 타겟의 거리 및 가속도를 산출할 수 있는 차량용 펄스 레이더 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 수신된 수신 펄스파에서 복조된 펄스 시작 타이밍을 정확하게 포착하여 타겟 차량과의 거리를 정확하게 계산할 수 있는 차량용 펄스 레이더 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 수신된 수신 펄스파에서 간섭 노이즈를 제거하고 펄스 형태의 파형만을 정확하게 검출하고 이를 통해 자기 신호와 비-자기 신호를 구분할 수 있는 차량용 펄스 레이더 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 수신된 수신 펄스파에서 각각의 펄스 파형의 특징을 기초로 보행자와 차량을 구분할 수 있는 차량용 펄스 레이더 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서 차량용 펄스 레이더 장치는 특정 타깃을 향해 송신파를 출력하는 송신 모듈, 상기 송신파 및 상기 송신파를 기초로 형성되고 상기 특정 타깃에서 반사되는 수신 펄스파를 기초로 자기신호 검증을 통해 비-자기 신호를 간섭 신호로서 추출하는 자기신호 검증부, 상기 수신 펄스파를 기초로 트리거 신호를 생성하는 트리거 신호 생성부 및 상기 수신 펄스파에 관한 노이즈 제거를 수행하여 수신 펄스파 신호를 검출하는 수신 펄스파 신호 검출부를 포함하는 수신 모듈 및 상기 트리거 신호에서 상기 간섭 신호와 상기 수신 펄스파 신호에 관한 신호 처리를 통해 상기 특정 타깃의 가속도와 거리를 결정하는 제어 모듈을 포함한다.
상기 송신 모듈은 고속 DAC 등으로 상기 송신파를 특정 대역(1 GHZ)의 1차 구형파로 시작되고 사인파로 후속되며 2차 구형파로 후속되도록 변조시킬 수 있다. 상기 송신 모듈은 1차 구형파와 2차 구형파의 크기를 달리하여 변조시킬수 있다. 상기 송신 모듈은 2차 구형파에 라이징 타임 폴링타임 펄스폭 등을 가변하여 변조시킬수 있다. 상기 송신 모듈은 1차 구형파에 후속되는 사인파의 개수를 정하고, 그를 비트로 하는 디지털 코드를 생성하여 변조시킬수 있다.
상기 자기신호 검증부는 상기 송신파와 상기 수신 펄스파를 시간 정렬을 통해 상기 디지털 코드를 분석하여 상기 간섭신호를 추출하고 상기 추출된 간섭신호를 식별하기 위한 특정 태그를 결합시킬 수 있다.
상기 트리거 신호 생성부는 상기 수신 펄스파의 시작을 나타내는 구형파에 대해 특정 방향 펄스를 발생시켜 수신 펄스파의 시작 타이밍을 알려줄 수 있다.
상기 수신 모듈은 상기 수신 펄스파 신호의 시작 즉시 또는 수 n초 이후에 상기 구형파의 크기를 검출하여 결과적으로 상기 수신 펄스파 신호의 시작타이밍과 상기 구형파의 크기를 교집합 조건으로 취득하므로 간섭신호를 배제할 수 있다.
상기 수신 모듈은 상기 수신 펄스파 가운데 2차 구형파의 변화를 비교함으로써 상기 특정 타깃의 종류를 구분할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 특정 타깃이 보행자에 해당하는 경우에는 차량과 달리 상기 보행자의 이동을 추적 관리할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 결합된 특정 태그의 연속 누적 횟수를 기초로 상기 수신 펄스파의 간섭 강도를 산출하고, 상기 간섭 강도가 특정 기준 이하이면 상기 간섭 신호에서 상기 특정 태그를 분리 제거할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 송수신 펄스 시간차를 통해 상기 특정 타깃의 거리를 결정하고 상기 수신 펄스파 신호의 상대적 크기를 통해 상기 특정 타깃의 가속도를 결정하는 신호 처리부를 포함할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 펄스 레이더 장치는 차량과 보행자를 구분하고 간섭 신호로부터 자기 신호를 구분하여 특정 타겟의 거리 및 가속도를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 펄스 레이더 장치는 펄스 시작 타이밍을 정확하게 포착하여 특정 타겟과의 거리를 정확하게 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 펄스 레이더 장치는 간섭 노이즈를 제거하고 특정 방향을 가지는 펄스 형태의 파형만을 정확하게 검출하고 이를 통해 자기 신호와 비-자기 신호를 구분할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 펄스 레이더 장치는 각각의 방향을 가지는 펄스 파형의 특징을 기초로 보행자와 차량을 하드웨어적으로 구분할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 펄스 레이더 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 있는 차량용 펄스 레이더 장치의 송신 모듈의 구성도이다.
도 3은 도 1에 있는 차량용 펄스 레이더 장치의 수신 모듈의 구성도이다.
도 4는 도 1에 있는 차량용 펄스 레이더 장치의 제어 모듈의 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량용 펄스 레이더 장치의 구성도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 송신 파형을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 수신 파형을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 본 발명의 특정 타깃의 종류를 구분하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 일 실시예에 따라 특정 타깃의 종류가 보행자일 경우의 파형을 보여주는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 본 발명의 트리거 신호 생성부를 구현하는 트리거 신호 취득 장치의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 펄스파 신호 검출부를 구현하는 동상 노이즈 억제 및 신호 처리 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 있는 차량용 펄스 레이더 장치의 송신 모듈의 구성도이다.
도 3은 도 1에 있는 차량용 펄스 레이더 장치의 수신 모듈의 구성도이다.
도 4는 도 1에 있는 차량용 펄스 레이더 장치의 제어 모듈의 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량용 펄스 레이더 장치의 구성도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 송신 파형을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 수신 파형을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 본 발명의 특정 타깃의 종류를 구분하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 일 실시예에 따라 특정 타깃의 종류가 보행자일 경우의 파형을 보여주는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 본 발명의 트리거 신호 생성부를 구현하는 트리거 신호 취득 장치의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 펄스파 신호 검출부를 구현하는 동상 노이즈 억제 및 신호 처리 장치의 구성도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 펄스 레이더 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 송신 모듈(110), 수신 모듈(120) 및 제어 모듈(130)을 포함한다.
일반적으로, 차량용 레이더는 도플러 방식을 사용한다. 도플러 방식의 차량용 레이더는 반사파의 진폭을 측정하는 것이 아닌 반사파의 위상변화를 측정하는 방식의 차량용 레이더에 해당할 수 있다. 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 반사파의 진폭 또는 반사파의 위상변화를 측정하는 방식이 아니고, 펄스 수신 시간차 및 상대적 크기를 비교하는 방식을 사용한다. 보다 구체적으로, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 수신되고 검파된 수신 펄스파의 펄스 시작 타이밍을 정확하게 포착하여 송신 변조 정형파의 시작 타이밍과 상호 비교함으로써 특정 타깃의 거리를 계산할 수 있다. 또한, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 파형의 특성을 분석하여 간섭신호 유무를 파악할 수 있고, 수신 펄스파 신호의 시작타이밍과 구형파의 크기를 하드웨어 교집합 조건으로 취득하여 간섭신호를 배제할 수 있다. 또한, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 송신 펄스의 변조를 고속 DAC와 고속 가변 RF 증폭기로 송신을 제어하고 수신 펄스파에 방향성을 부여하도록 수신을 피드백하여 비교하여 다시 제어함으로 수신 펄스파에 방향성을 부여한다. 방향성이 부여된 펄스를 통해 복잡한 계산 과정이 없더라도 하드웨어적으로 레이더에 포착된 차량과 사람인 보행자를 구분할 수 있다.
송신 모듈(110)은 특정 타깃을 향해 송신파를 출력할 수 있다. 여기에서, 특정 타깃은 주로 차량에 해당하나 반드시 이에 한정하지 않고, 보행자나 특정 구조물에 해당할 수 있다. 일 실시예에서, 송신 모듈(110)은 송신파로서 펄스형태의 파형을 출력할 수 있다.
수신 모듈(120)은 상기 특정 타깃에 반사되어 돌아오는 수신 펄스파를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 수신 모듈(120)은 송신파 및 송신파를 기초로 형성되고 특정 타깃에서 반사되는 반사파 즉 수신 펄스파를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 수신 모듈(120)은 수신한 수신 펄스파를 기초로 자기신호 검증을 통해 비-자기 신호를 간섭 신호로서 추출하는 자기신호 검증부를 포함할 수 있다. 또한, 수신 모듈(120)은 수신 펄스파를 기초로 트리거 신호를 생성하는 트리거 신호 생성부를 포함할 수 있고 수신 펄스파에 관한 동상 노이즈 제거를 수행하여 수신 신호의 크기값을 가지며 펄스폭이 수 nS인 펄스 신호로 변환하여 수신 펄스파 신호를 검출하는 수신 펄스파 신호 검출부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 트리거 신호에서 수신 펄스파의 시작 시점을 파악하고, 간섭 신호 유무를 파악하며, 송수신 펄스 비교, 수신 펄스 태그 관리, 보행자로 판단시 펄스 변조를 통해 재확인 및 추적 관리할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 모듈(130)은 수신 펄스파 신호에 관한 신호 처리, 즉, 신호 크기를 취득하는 전반적인 제어를 통해 타깃의 종류, 특정 타깃의 가속도와 거리를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 차량용 펄스 레이더 장치(100)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 송신 모듈(110) 및 수신 모듈(120)간의 신호 흐름을 제어할 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 차량용 펄스 레이더 장치의 송신 모듈의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 송신 모듈(110)은 반송파 발진기(210), 송신 펄스파형 정형부(220), 증폭기(230) 및 송신 안테나(240)를 포함할 수 있다.
도 2에서, 송신 모듈(110)은 특정 타깃을 향해 송신 펄스파를 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 송신 모듈(110)은 송신 펄스파를 수평 방향(수평빔) 또는 수직 방향(수직빔)으로 페이즈어레이(미도시)의 위상차 신호를 제공함으로 빔 형성 각도를 변경하면서 특정 타깃을 향해 송신 펄스파를 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 송신 모듈(110)은 송신 펄스파를 특정 대역의 1차 구형파로 시작되고 사인파로 후속되며 다시 2차 구형파로 후속되도록 변조시킬 수 있다. 예를 들어, 송신 모듈(110)은 77GHZ의 송신파를 1GHZ의 1차, 2차 구형파 및 사인파로 변조시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 송신 모듈(110)은 송신 펄스파형 정형부(220)를 통해 고속DAC 연산으로 77GHZ의 반송파로 1GHZ로 구성되는 파형을 송신하되, 특정 대역의 1차 구형파로 시작되고 사인파로 후속되며 다시 2차 구형파로 후속되는 송신 펄스파형으로 변조시킬 수 있다. 예를 들어, 송신 모듈(110)은 반송파 발진기(210)를 통해 주파수 77GHZ의 반송파 신호를 주파수원으로 생성할 수 있고, 송신 펄스파형 정형부(220)를 통해 생성된 정형파를 기반하여 77GHZ의 반송파에 1GHZ로 변조파를 1차, 2차 구형파 및 사인파 형태로 변조시킬 수 있다. 송신 모듈(110)은 변조된 특정 대역의 1차 구형파로 시작되고 사인파로 후속되며 다시 2차 구형파로 후속되는 송신파를 증폭기(230)를 통해 증폭하여 송신 안테나(240)를 통해 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 송신 모듈(110)은 1차 구형파와 2차 구형파의 크기를 달리하여 변조시킬수 있다. 예를 들어, 송신 모듈(110)은 2차 구형파에 라이징(rising) 타임, 폴링 (falling)타임, 펄스폭 등을 고속 DAC로 정형하여 가변적으로 변조시킬 수 있다. 일 실시예에서, 송신 모듈(110)은 1차 구형파에 후속되는 사인파의 개수를 정하고, 이를 비트로 하는 디지털 코드를 생성하여 변조시킬수 있다.
도 3은 도 1에 있는 차량용 펄스 레이더 장치의 수신 모듈의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 수신 모듈(120)은 믹서(310), 로컬 발진기(320), RF검출기(330), 분배기(340), 증폭기(350), 수신 안테나(360), 자기신호 검증부(122), 트리거 신호 생성부(124) 및 수신 펄스파 신호 검출부(126)를 포함할 수 있다.
도 3에서, 수신 모듈(120)은 수신 안테나(360)를 통해 상기 송신파 및 송신파를 기초로 형성된 특정타깃에서 반사되는 수신 펄스파를 수신하여 증폭기(350)를 통해 증폭시킬 수 있다. 일 실시예에서, 수신 모듈(120)은 증폭된 수신 펄스파를 로컬 발진기(320)를 통해서 1GHZ로 복조할 수 있다. 보다 구체적으로, 수신 모듈(120)은 수신된 77GHZ의 믹서(310)의 일단에 공급하고 로컬 발진기(320)에서 발진된 1GHz를 믹서(310)의 다른 일단에 공급하여 수신된 77GHz로부터 1GHZ로 복조하여 츨력하여 RF검출기(330)로 보내어 검파할 수 있다. 수신 모듈(120)은 로그앰프 또는 다이오드 검파기로 구성될 수 있는 RF검출기(330)를 통해 포락선검파(envelope detection)를 수행하여 검파된 신호를 로그값 또는 선형값으로 변환하여 송신모듈의 정형파형과 비교할 수 있는 파형을 도출할 수 있다. 수신 모듈(120)은 분배기(340)를 통해 수신 신호를 각각 자기신호 검증부(122), 트리거 신호 생성부(124) 및 수신 펄스파 신호 검출부(126)로 분배할 수 있다.
보다 구체적으로, 수신 모듈(120)은 송신파 및 송신파를 기초로 형성되고 특정 타깃에서 반사되는 수신 펄스파를 기초로 자기신호를 검증하여 비-자기 신호를 간섭신호로 추출하는 자기신호 검증부(122), 검파된 신호를 기초로 트리거 신호를 생성하는 트리거 신호 생성부(124) 및 검파된 신호에 관한여 검파된 신호의 크기값을 남기고 펄스폭을 수nS의 펄스로 생성하여 수신 펄스파 신호의 크기를 검출하는 수신 펄스파 신호 검출부(126)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 자기신호 검증부(122)는 수신 펄스파 가운데 사인파를 시간 정렬을 통해 송신 정형파의 사인파와 비교 분석하여 간섭신호 유무를 파악하고, 간섭신호 유무를 식별하기 위한 특정 태그를 결합할 수 있다. 특정 태그는 제어 모듈에서 생성한다. 예를 들어, 자기신호 검증부(122)는 송신 안테나(240)를 통해 방출한 송신 펄스파에 대한 정형파 신호와 수신안테나를 통해 수신한 반사 펄스파의 RF 검출기 검파신호를 시간정렬하고 상호 비교하여 송신파에서 나타나지 않은 특정 파형을 포함하는 수신 펄스파 신호에 대해서 간섭신호 유무를 파악할 수 있다(도 6 및 도 7 참조). 일 실시예에서, 자기신호 검증부(122)는 수신된 수신 펄스파 검파신호 중에서 추출된 간섭신호에 대해서 정상 신호와 구별하기 위해 간섭신호임을 나타내는 특정 태그를 제어 모듈로 하여금 결합할 수 있다. 보다 구체적으로, 자기신호 검증부(122)는 제어 모듈로 하여금 수신 펄스파에 태그를 붙여 간섭 신호 유무를 구분할 수 있고, AND게이트(410)에 신호를 공급하여 신호 송출 여부를 제어할 수도 있다.
트리거 신호 생성부(124)는 수신 펄스파 검파 신호를 기초로 트리거 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 트리거 신호 생성부(124)는 트리거 신호를 생성하는 트리거 신호 취득 장치(10)로 구현될 수 있다. 트리거 신호 취득 장치(10)에 대해서 도 10에서 설명한다.
도 10은 일 실시예에 따른 본 발명의 트리거 신호 생성부를 구현하는 트리거 신호 취득 장치의 구성도이다. 도 10에서, 트리거 신호 생성부(124)는 입력 신호에 따른 제1 및 제2 비례 신호들을 생성하는 비례 신호 생성부(11), 상기 제1 비례 신호를 기초로 생성되고 적어도 하나의 커패시터를 통해 입력단으로 피드백되는 수신 펄스파 검파신호에 대해 자동 이득 조절을 수행하는 제1 자동 이득 조절부(12), 상기 제2 비례 신호를 기초로 생성되고 입력단으로 피드백되는 수신 펄스파 비교 검파 신호를 기초로 자동 이득 조절을 수행하는 제2 자동 이득 조절부(13), 상기 수신 펄스파 검파 신호와 상기 수신 펄스파 비교 검파 신호를 기초로 노이즈가 제거된 타이밍 노이즈 제거 신호를 생성하는 타이밍 노이즈 제거부(14) 및 수신 펄스파 검파 신호의 시작 타이밍을 취득하는 트리거 신호 취득부(15)를 포함하는 트리거 신호 취득 장치(10)로 구현될 수 있다. 즉, 트리거 신호 취득 장치(10)는 비례 신호 생성부(11), 제1 자동 이득 조절부(12), 제2 자동 이득 조절부(13), 타이밍 노이즈 제거부(14) 및 트리거 신호 취득부(15)를 포함할 수 있다.
비례 신호 생성부(11)는 입력 신호에 따른 제1 및 제2 비례 신호들을 생성한다. 보다 구체적으로, 비례 신호 생성부(11)는 입력단에서 입력 포트와 전기적으로 연결되어 입력 포트를 통해 입력 신호를 수신할 수 있고, 수신된 입력 신호를 기초로 제1 및 제2 비례 신호들을 생성할 수 있으며, 출력단에서 제1 및 제2 자동 이득 조절부들(12, 13)의 입력단과 전기적으로 연결되어 생성된 제1 및 제2 비례 신호들을 각각 제1 및 제2 자동 이득 조절부들(12, 13)의 입력단에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 비례 신호 생성부(11)는 입력 신호의 진폭, 주파수 및 전력 중 적어도 하나의 세기에 비례하는 제1 및 제2 비례 신호들을 생성할 수 있고, 예를 들어, 입력 신호 Vin'이 수신되면 해당 입력단에 나타나는 전력에 비례하는 DC 출력 전압으로서 비례 신호 V1'과 V2'를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 자동 이득 조절부(12)는 상기 적어도 하나의 커패시터를 통해 상기 수신 펄스파 검출 신호의 진폭 또는 주파수의 세기를 입력단으로 피드백하여 상기 수신 펄스파 검파 신호의 1차 및 2차 구형파 신호의 시작 부분에 대해서 상기 자동 이득 조절의 과정에서 일시적 과증폭을 유도할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 자동 이득 조절부(12)는 일단이 출력단과 연결되고 다른 일단이 접지되는 적어도 하나의 커패시터를 통해 상기 수신 펄스파 검파 신호에서 특정 주파수 대역을 필터링하여 해당 자동 이득 조절 과정에 피드백할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 자동 이득 조절부(12)는 적어도 하나의 커패시터의 일단과 연결된 적어도 하나의 저항을 포함하고, 적어도 하나의 커패시터와 적어도 하나의 저항을 통해 피드백을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 타이밍 노이즈 제거부(14)는 수신 펄스파 검파 신호와 수신 펄스파 검파 비교 신호의 차이 부분을 소거하거나 유사 부분을 합산하여 1차 및 2차 구형파의 시작 부분에 대한 기준 대비 양의 방향의 일시적인 과증폭 성분만을 도출할 수 있다. 보다 구체적으로, 타이밍 노이즈 제거부(14)는 수신 펄스파 검파 신호와 수신 펄스파 검파 비교 신호 간의 차이를 연산하는 디퍼런스 증폭기(Difference Amplifier) 또는 상기 수신 펄스파 검파 신호와 수신 펄스파 검파 비교 신호 간을 차동 증폭하는 차동 증폭기(Differential amplifier)를 통해 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 트리거 신호 취득부(15)는 상기 디퍼런스 증폭기 또는 상기 차동 증폭기에서 얻어지는 기준 대비 양의 방향의 일시적인 과증폭 신호를 TTL(Transistor Transistor Logic) 펄스화 하여 트리거 신호를 더 취득할 수 있다. 여기에서, 트리거 신호는 수신 펄스파 신호 수신타이밍(수신 펄스파 검파 신호 시작 타이밍)을 나타내는 신호에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 트리거 신호 생성부(124)는 반사파 즉 수신 펄스파의 시작을 나타내는 1차 구형파에 대해 특정 방향 펄스를 발생시켜 수신 펄스파 검파 신호의 시작 타이밍을 알려줄 수 있다. 예를 들어, 트리거 신호 생성부(124)는 정상적으로 기준전압 대비 음의 방향 펄스를 나타내는 정현파와 달리 1차 및 2차 구형파에 대해서 기준 전압 대비 양의 방향 펄스를 발생시켜 펄스 시작 타이밍을 정확하게 포착할 수 있다(도7(c) 참조). 결과적으로, 트리거 신호 생성부(124)는 수신 펄스파 즉, 수신 펄스파 검파 신호의 시작타이밍을 검출하는 트리거 신호를 생성하므로, 반사파 즉, 수신 펄스파의 펄스 신호 가운데 1차 구형파의 시작 타이밍을 알려줄 수 있다.
트리거 신호 생성부(124)에서 수신 펄스파의 1차 및 2차 구형파 타이밍을 취득함과 동시 또는 수nS 이후 시작하여 수 nS의 펄스폭 동안에 AND 게이트의 일단에 펄스 신호를 공급하여 AND 게이트(410)를 동작 시킬 수 있다.
수신 펄스파 신호 검출부(126)는 수신 펄스파에 관한 동상 노이즈 제거를 수행하여 노이즈가 제거된 수신 펄스파 크기 신호를 AND 게이트에 송출할 수 있다. 동상 노이즈 억제 및 신호 처리 장치에 대해서 도 11에서 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 펄스파 신호 검출부(126)를 구현하는 동상 노이즈 억제 및 신호 처리 장치의 구성도이다.
도 11에서, 동상 노이즈 억제 및 신호 처리 장치(20)는 입력 신호에 따른 제1 및 제2 비례 신호들을 생성하는 비례 신호 생성부(3), 상기 제1 비례 신호를 기초로 생성되고, 일단은 접지되어 있고 다른 일단은 상기 제1 비례신호 출력단과 제1 자동이득 조절부 입력단 사이에 결합되어 있는 적어도 하나의 캐패시터가 라이징 타임을 둔화시키는 입력을 가지고, 입력단으로 무손실 피드백 경로를 가지고 자동 이득 조절을 수행하는 제1 자동 이득 조절부(21), 상기 제2 비례 신호를 기초로 생성되고 입력단으로 무손실 피드백되는 자동 이득 조절을 수행하는 제2 자동 이득 조절부(22), 상기 제1 자동 이득 조절부 출력 신호와 상기 제2 자동 이득 조절부 출력 신호를 기초로 동상 노이즈가 제거된 노이즈 제거 신호를 생성하는 동상 제거부(23) 및 상기 동상제거부의 출력에서 저주파를 제거하여 노이즈를 더 제거하는 고역통과필터를 포함하는 노이즈 제거부(24)을 포함할 수 있다. 즉, 동상 노이즈 억제 및 신호 처리 장치(20)는 비례 신호 생성부(3), 제1 자동 이득 조절부(21), 제2 자동 이득 조절부(22), 동상 제거부(23) 및 노이즈 제거부(24)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 동상 제거부(23)는 상기 제1 자동 이득 조절부 출력 신호와 상기 제2 자동 이득 조절부 출력 신호의 동상 즉 공통 부분을 소거하여 FMCW와 같은 지속파 간섭신호를 억제할 수 있다. 보다 구체적으로, 동상 제거부(23)는 제1 자동 이득 조절부 출력 신호와 상기 제2 자동 이득 조절부 출력 신호 공통신호를 제거 연산하는 디퍼런스 증폭기(Difference Amplifier) 또는 차동 증폭기(Differential amplifier)를 통해 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 노이즈 제거부(24)는 상기 디퍼런스 증폭기 또는 상기 차동 증폭기에서 얻어지는 신호를 고주파 필터를 통하여 더욱 동상 성분을 제거할 수 있으며, 다이오드를 적용하여 다이오드의 턴온 스레시홀드 전압을 이용하여 백그라운드 노이즈를 제거할 수도 있다.
일 실시예에서, 트리거 신호 생성부(124)에서 수신 펄스파의 1차 및 2차 구형파에 대한 시작 타이밍 펄스를 취득하여 AND 게이트의 일단으로 송출하고, 동상 노이즈 억제 및 신호 처리 장치(20)는 동상 노이즈가 제거된 수신 펄스파의 크기값을 가지는 크기 펄스 신호를 AND 게이트의 다른 일단에 송출할 수 있다. AND 게이트는 상기 타이밍 펄스와 크기 펄스 신호가 동시에 잡힐 때 크기 펄스 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 펄스 시작과 동시 또는 수nS 이후 시작하여 수 nS의 펄스폭 동안에 AND 게이트의 일단에 펄스 신호를 공급하여, 수신 펄스파 검파 신호의 로그값 또는 선형값을 검출하여 순수하게 동상 노이즈가 제거된 신호의 크기만을 취득함으로써 수신 펄스파 신호를 재생할 수 있고 차량용 펄스 레이더 장치(100)를 포함하는 다양한 장치에 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 수신 펄스파 신호 검출부(126)는 동상 노이즈를 제거하는 과정에서 지속파 또는 저속파의 노이즈에 해당하는 신호를 제거하고 파형의 크기 정보를 가지는 펄스형태의 파형만을 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 수신 펄스파 신호 검출부(126)는 트리거 신호 생성부(124)에서 특정 기준 전압을 설정하여 그 크기 이하의 파형에 대해서 노이즈로 판단하여 트리거를 발생시키지 않고 특정 기준 크기 이상의 신호에 대해 트리거를 발생시켜 트리거 신호 시작 시각에 해당하는 펄스 파형만을 수신 펄스파 신호로 검출할 수 있다. 결과적으로 수신 펄스파 신호 검출부(126)와 트리거 신호 생성부(124)의 교집합 조건으로 펄스 파형이 검출되므로 이로써, 수신 펄스파 신호 검출부(126)는 의도적 노이즈에 해당하는 재밍(jamming)신호를 억제할 수 있다.
일 실시예에서, 수신 모듈(120)은 수신 펄스파 신호의 시작 타이밍에 구형파의 크기를 검출하여 특정 타깃의 종류를 구분할 수 있다. 여기에서, 특정 타깃의 종류는 차량, 보행자 또는 나무 등의 구조물들을 포함할 수 있다. 보행자의 경우 차량과 비교할 때 파형의 크기가 약 10dB 낮게 검출될 수 있다. 따라서, 수신 모듈(120)은 수신 군집 평균 또는 앞선 군집의 평균 신호보다 약 10dB 낮은 펄스에 대해서 특정 타깃의 종류를 보행자 즉, 보행자로 결정할 수 있다. 여기에서, 보행자(보행자)은 10dB가 낮은 신호로 반사되므로 2차 구형파 송신 파형을 적절히 크기와 라이징 타임을 조절(파형 조정)하면 파형이 양의 방향으로 돌출되지 않고 기준선 아래 음의 방향으로 나타날 수 있다. 따라서, 수신 모듈(120)은 보행자로 판단되는 신호를 계속 추적 확인하기 위하여 2차 구형파 파형을 크기와 펄스 형상, 라이징 타임을 바꾸어 가며 추적할 수 있다.
도 4는 도 1에 있는 차량용 펄스 레이더 장치의 제어 모듈의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 제어 모듈(130)은 AND 게이트(410), ADC(420), 신호 처리부(430) 및 제어부(440)를 포함할 수 있다.
도 4에서, 제어 모듈(130)은 수신 모듈(120)에서 수신한 타이밍 펄스와 크기 펄스 파형에 대해서 AND 조건에 부합하는 펄스를 검출할 수 있다. 또한 자기신호 검증 신호에 따라 AND 게이트의 출력을 제어할 수도 있다. 출력제어 모듈(130)은 AND 게이트(410)의 AND 결합 조건을 통해 노이즈가 더 제거되고 펄스 시작타이밍이 포착된 자기 신호에 대해서 ADC(Analog to Digital Converter, 420)로 송출할 수 있다. ADC(420)는 아날로그 신호에 해당하는 펄스 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 변환된 디지털 신호를 신호 처리부(430)를 통해 타깃의 거리 및 가속도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(130)은 FPGA(Field Programmable Gate Array) 및 DSP(Digital Signal Processor)에 해당하는 신호 처리부(430)를 통해 타깃의 거리, 가속도 또는 특정 타깃이 보행자에 해당하는지 여부를 산출할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 송수신 시간차, 펄스 파형의 상대적 크기, 보행자 신호 추적, 간섭정보, 구형파 변조 등 데이터 매트릭스를 보유한 FPGA 및 DSP를 포함하는 신호 처리부(430)를 통해 타깃의 거리 및 가속도를 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 모듈(130)의 신호 처리부(430)는 송수신 시간차를 통해 특정 타깃의 거리를 결정하고 수신 펄스파 신호의 상대적 크기를 통해 특정 타깃의 가속도를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 수신 모듈(120)을 통해 구분된 특정 타깃이 보행자에 해당하는 경우 즉, 빔 각도 변경시 1차 구형파 및 2차 구형파에 해당하는 수신 펄스파의 신호의 크기가 해당 각도 이전 및 이후의 수신 크기 평균값에 비해 10dB 정도 차이나는 경우, 또는 1차 구형파와 2차 구형파에 해당하는 수신 펄스파가 각각 양의 방향과 음의 방향으로 방향성을 달리 하는 경우에는 차량과 달리 보행자로 판단하여 보행자 태그를 붙여 이동을 추적 관리할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 모듈(130)은 보행자에 대한 데이터를 차량과 별도로 추적 관리할 수 있고 이를 통해 차량과 구분되는 보행자에 대한 반복적인 신호를 분석 즉, 1차 정형파는 그대로 두되 2차 정형파에 대해서 다양한 변화 즉 크기 및 라이징 타임을 변경하여 상대적인 변화값을 추적 관리함으로서 보행자의 거리, 가속도 및 보행자의 이동을 추적할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(130)은 상기 추적 관리 결과 특정 타깃이 차량이 아닌 보행자로 결정된 경우 차량과 별도로 추적되는 보행자에 대한 데이터를 기초로 보행자의 거리, 가속도 및 보행자의 이동을 추적할 수 있다. 따라서, 제어 모듈(130)은 보행자의 레이더 센서내 존재여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 결합된 특정 간섭 태그의 연속 누적 횟수를 기초로 반사파의 간섭 강도를 산출하고 간섭 강도가 특정 기준 이하이면 간섭 신호에서 특정 태그를 분리 제거할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 모듈(130)은 특정 간섭 태그가 결합된 간섭신호에 대해서 비-자기 신호로서 관리할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(130)은 연속적으로 수신된 특정 간섭 태그를 포함하는 간섭신호에 대해서, 해당 간섭신호의 특정 태그의 누적 횟수 산출하고 누적 횟수를 기초로 해당 반사파의 간섭 강도를 산출하여, 간섭 강도가 특정 기준 이하이면 정상 신호(즉, 자기신호)라 판단하여 특정 간섭 태그를 분리 제거하고, 간섭 강도가 특정 기준을 초과하면 간섭신호(즉, 비-자기신호)라 판단하여 특정 간섭 태그의 결합을 유지할 수 있다. 결과적으로, 제어 모듈(130)은 연속적인 반사파 신호 중에서 수신 모듈(120)의 자기신호 검증부(122)를 통해 검증된 간섭신호에 대해서 간섭신호에 해당하는지 여부에 대한 최종적인 결론을 내리는 판단을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 펄스 레이더 장치의 구성도이다.
도 5에서, 차량용 펄스 레이저 장치(100)는 1GHZ의 변조파를 정형파 펄스 파형으로 77GHZ 반송파에 실어서 송신안테나로 보내는 송신 모듈(110), 수신안테나를 통해 수신 펄스파를 수신하여 1GHZ로 검파하여 자기신호 검증부, 트리거 신호 생성부 및 수신 펄스파 신호 검출부로 보내는 수신 모듈(120) 및 AND 게이트를 통해 트리거 펄스 시작타이밍이 포착된 노이즈가 제거된 자기신호를 받아 디지털 신호로 변환하고 신호 처리를 거쳐 자기 신호 판별, 특정 타깃 거리 및 가속도 산출 등의 제어를 수행하는 제어 모듈(130)을 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 펄스의 파형을 통해 보행자를 구분하고 간섭신호를 제거하여 특정 타깃의 거리 및 가속도를 산출할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 송신 파형을 나타내는 도면이다.
일 실시예에서, 송신 모듈(110)은 고속 DAC(미도시)와 고속 가변 RF 증폭기(미도시)의 동작으로 반송파에 대한 구형파 및 사인파 변조를 통해 정형된 송신파를 송신할 수 있다. 지속파 형태로 1GHZ로 변조된 77GHZ 반송파에 대해서 단속되고 정형된 즉 모양과 크기를 갖는 펄스파를 송신할 수 있다. 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 도 6과 같은 펄스 파형을 송신할 수 있다. 예를 들어, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 도 6과 같이 특정 대역의 구형파 형태로 시작되고 사인파 형태로 후속되는 변조 파형을 송신할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 수신 파형을 나타내는 도면이다.
도 7(a)는 일 실시예에 따른 수신 모듈(110)에서 수신한 수신 펄스파의 파형을, 도 7(b)는 도 7(a)의 RF검출기를 통해 포락선 검출된 파형을, 도 7(c)는 트리거 신호 생성부를 통해 도 7(b)의 구형파에 대해 트리거 신호를 생성한 결과를 나타내는 도면이다.
도 7(a)에서, 수신된 파형은 도 6에서 송신한 파형에 존재하지 않는 특정 파형들을 더 포함하고 있다. 일 실시예에서, 수신파형은 송신파형에 존재하지 않는 간섭신호를 포함하는 수신 펄스파를 나타낼 수 있다. 도 7(b)에서, RF검출기에 의한 포락선 파형을 통해 수신된 크기가 다른 두개의 구형파를 확인할 수 있다. 도 7(b)는 1차 구형파와 2차 구형파를 서로 다르게 송수신할 수 있음을 보이고 있다. 1차 구형파는 송신 정형파에 변화를 주지 않고 2차 구형파는 송신 정형파의 크기, 라이징 타임, 펄스폭 등을 변화시킴으로써, 보행자의 경우에는 차량과 달리 1차와 2차 구형파가 각각 서로 다른 방향으로 파형을 생성함을 알 수 있다. 일단 포착된 신호는 신호를 유지하며 추적 관리하여 수신 파형의 특정 타깃의 종류를 결정할 수 있다. 도 7(c)에서, 1차 및 2차 구형파에 대한 트리거 신호가 생성된 것을 확인할 수 있다. 1차 및 2차 트리거 신호를 기초로 수신 펄스파의 시작지점을 포착할 수 있고 이를 기반으로 송수신 펄스간의 시간차를 검출하고 또한 이를 기반으로 펄스 수신 시각의 펄스 크기를 취득하여 그 상대적 크기 변화를 검출함으로써, 각각 특정 타깃의 거리 및 가속도를 산출할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 본 발명의 특정 타깃의 종류를 구분하는 방법을 나타내는 순서도이다. 일 실시예에서, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 특정 타깃을 차량 또는 보행자(사람)으로 구분할 수 있다.
도 8에서, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 서로 다른 펄스 파형을 가지는 1차 구형파와 2차 구형파를 수신할 수 있다(단계 S810).
일 실시예에서, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 1차 구형파는 변화시키지 않고 2차 구형파의 크기 등의 파형의 특성을 조정할 수 있다(단계 S820). 예를 들어, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 10dB 낮은 보행자의 반사파 신호 특징을 이용하여, 2차 구형파의 파형 크기, 라이징 타임, 펄스폭을 조절하여 특정 타깃의 종류가 차량인지 보행자인지를 추적할 수 있다.
보다 구체적으로, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 상기 조정 결과 추적된 1차 구형파와 2차 구형파가 서로 다른 방향으로 생성되는 경우 특정 타깃을 사람(보행자)으로 결정할 수 있다(단계 S830). 일 실시예에서, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 보행자로 판단되는 신호를 계속 추적 확인하기 위해 2차 구형파 파형의 크기, 형상, 라이징 타임 등을 바꾸어가며 추적할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따라 특정 타깃의 종류가 보행자일 경우의 파형을 보여주는 도면이다.
도 9에서, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 보행자에 해당하는 수신 펄스파 신호를 수신하는 경우 상기 언급한 바와 같이 2차 구형파의 파형의 특성을 조정하여 파형을 음의 방향으로, 즉 1차 구형파는 기준 전압 대비 양의 방향으로 생성되고 2차 구형파는 기준전압대비 음의 방향으로 생성 수 있도록 제어부에서 펄스파형 정형부를 통하여 펄스 파형을 변화 추적 관리하면서 하드웨어적으로 별도의 연산 과정을 거치지 않고 빠르고 정확하게 보행자를 추적 관리할 수 있다. 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 수신 군집 평균보다 10dB 낮은 펄스에 대해서 보행자로 추적할 수 있다. 보다 구체적으로, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 보행자로 판단되는 신호를 추적하기 위해 2차 구형파의 펄스폭, 라이징 타임 등을 조정하여 음의 파형으로 나타나도록 하여 특정 타깃이 보행자임을 확인할 수 있다. 일실시예에서, 차량용 펄스 레이더 장치(100)는 보행자라고 확인된 펄스에 대해서 차량과 별도로 추적, 관리할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 차량용 펄스 레이더 장치
110: 송신 모듈 120: 수신 모듈
122: 자기신호 검증부
124: 트리거 신호 생성부
126: 수신 펄스파 신호 검출부
130: 제어 모듈
110: 송신 모듈 120: 수신 모듈
122: 자기신호 검증부
124: 트리거 신호 생성부
126: 수신 펄스파 신호 검출부
130: 제어 모듈
Claims (8)
- 특정 타깃을 향해 송신파를 출력하는 송신 모듈;
상기 송신파 및 상기 송신파를 기초로 형성되고 상기 특정 타깃에서 반사되는 수신 펄스파를 기초로 자기신호 검증을 통해 비-자기 신호를 간섭 신호로서 추출하는 자기신호 검증부, 상기 수신 펄스파를 기초로 트리거 신호를 생성하는 트리거 신호 생성부 및 상기 수신 펄스파에 관한 노이즈 제거를 수행하여 수신 펄스파 신호를 검출하는 수신 펄스파 신호 검출부를 포함하는 수신 모듈; 및
상기 트리거 신호에서 상기 간섭 신호와 상기 수신 펄스파 신호에 관한 신호 처리를 통해 상기 특정 타깃의 가속도와 거리를 결정하는 제어 모듈을 포함하는 차량용 펄스 레이더 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 송신 모듈은
상기 송신파를 특정 대역의 1차 구형파로 시작되고 사인파로 후속되며 다시 2차 구형파로 후속되도록 변조시키는 것을 특징으로 하는 차량용 펄스 레이더 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 자기신호 검증부는
상기 송신파와 상기 수신 펄스파를 시간 정렬을 통해 분석하여 상기 간섭신호를 추출하고 상기 추출된 간섭신호를 식별하기 위한 특정 태그를 결합시키는 것을 특징으로 하는 차량용 펄스 레이더 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 트리거 신호 생성부는
상기 수신 펄스파의 시작을 나타내는 구형파에 대해 특정 방향 펄스를 발생시켜 상기 수신 펄스파 신호의 시작 타이밍을 알려주는 것을 특징으로 하는 차량용 펄스 레이더 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 수신 모듈은
상기 수신 펄스파 신호의 시작 타이밍에 상기 구형파의 크기를 검출하고 상기 구형파의 크기를 포함하는 적어도 하나의 파형 특성을 조정하여 상기 특정 타깃의 종류를 구분하는 것을 특징으로 하는 차량용 펄스 레이더 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 특정 타깃이 보행자에 해당하는 경우에,
상기 수신 모듈은 상기 구형파의 펄스를 차량에 해당하는 경우와 반대 방향으로 생성하고,
상기 제어 모듈은 차량과 별도로 상기 보행자의 이동을 추적 및 관리하는 것을 특징으로 하는 차량용 펄스 레이더 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 제어 모듈은
상기 결합된 특정 태그의 연속 누적 횟수를 기초로 상기 수신 펄스파의 간섭 강도를 산출하고, 상기 간섭 강도가 특정 기준 이하이면 상기 간섭 신호에서 상기 특정 태그를 분리 제거하는 것을 특징으로 하는 차량용 펄스 레이더 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은
상기 송수신 시간차를 통해 상기 특정 타깃의 거리를 결정하고 상기 수신 펄스파 신호의 상대적 크기를 통해 상기 특정 타깃의 가속도를 결정하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 펄스 레이더 장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180138216A KR20200054657A (ko) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 차량용 펄스 레이더 장치 |
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| KR1020180138216A KR20200054657A (ko) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 차량용 펄스 레이더 장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200054657A true KR20200054657A (ko) | 2020-05-20 |
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ID=70919357
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020180138216A KR20200054657A (ko) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 차량용 펄스 레이더 장치 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR20200054657A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108985271A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-11 | 大连民族大学 | 磁力模型的感兴趣行人判定方法 |
| CN116430347A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-07-14 | 成都实时技术股份有限公司 | 一种雷达数据采集与存储方法 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR19980086987A (ko) | 1997-05-14 | 1998-12-05 | 랄프 홀거 베렌스 | 차량용 레이더 센서 |
| KR20160043437A (ko) | 2014-10-13 | 2016-04-21 | 주식회사 만도 | 차량용 레이더에서의 임펄스성 간섭 신호 검출 방법 및 장치 |
-
2018
- 2018-11-12 KR KR1020180138216A patent/KR20200054657A/ko active IP Right Grant
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