KR20200122890A - Apparatus and method for generating a front-view radar image of a vehicle based on a time-domain correlation - Google Patents

Apparatus and method for generating a front-view radar image of a vehicle based on a time-domain correlation Download PDF

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KR20200122890A
KR20200122890A KR1020190046277A KR20190046277A KR20200122890A KR 20200122890 A KR20200122890 A KR 20200122890A KR 1020190046277 A KR1020190046277 A KR 1020190046277A KR 20190046277 A KR20190046277 A KR 20190046277A KR 20200122890 A KR20200122890 A KR 20200122890A
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reflected
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황성현
변우진
유성진
이혁중
전주환
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한국전자통신연구원
한국과학기술원
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Abstract

Disclosed are a front-view observation radar image generating device of a vehicle based on a time-domain correlation technique and a method thereof. The front-view observation radar image generating method comprises the steps of: transmitting a linear frequency modulated signal to the front of a vehicle; receiving a reflected signal reflected from the ground or a target in which the linear frequency modulated signal is located at the edge of the vehicle; generating an image by applying a time domain correlation technique to the reflected signal; and discriminating the left and right of the image by using reflected signals received while the vehicle is moving in a curve.

Description

시간 영역 상관 관계 기법에 기초한 차량의 전방 관측 레이더 영상 생성 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING A FRONT-VIEW RADAR IMAGE OF A VEHICLE BASED ON A TIME-DOMAIN CORRELATION}BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] TECHNICAL FIELD [APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING A FRONT-VIEW RADAR IMAGE OF A VEHICLE BASED ON A TIME-DOMAIN CORRELATION}

본 발명은 곡선 운동하는 차량의 전방 관측 레이더 영상을 생성하기 위하여 시간 영역 상관 관계 기법을 사용하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method using a time domain correlation technique to generate a forward observation radar image of a vehicle moving in a curve.

차량용 레이다는 최근에 연구되기 시작했지만, 레이다 영상 기법은 군용으로 널리 사용됐다. 기존의 합성 개구 레이다(Synthetic Aperture Radar: SAR)는 주로 측방 관측(side-looking)을 통해 영상 생성을 수행한다[1]. 그 이유는 전방 관측(forward-looking)은 분해능이 현저히 떨어지기 때문이다[2]. 따라서 바이스태틱(bistatic) 합성 개구 레이다를 통해 분해능을 키우거나[3]~[9] 빔 폭(beam width)이 좁은 실 개구 레이다(Real Aperture Radar: RAR)로 기계적 조향을 통해 전방을 관측하는 스캐닝 레이다(scanning radar)[10]~[15] 가 연구된 바 있다. 그러나 스캐닝 레이다의 특성상 거리 방향의 분해능은 송신하는 신호의 대역폭에 의해 제한되며 거리 방향에 수직인 방향의 분해능은 빔 폭에 의해 결정된다는 단점이 있다.Vehicle radars have recently begun to be studied, but radar imaging techniques have been widely used in military applications. The existing Synthetic Aperture Radar (SAR) mainly performs image generation through side-looking [1]. The reason is that the resolution of forward-looking is significantly reduced [2]. Therefore, the resolution can be increased by using a bistatic synthetic aperture radar [3] to [9] or scanning to observe the front through mechanical steering with a real aperture radar (RAR) with a narrow beam width. The scanning radar [10] to [15] has been studied. However, due to the characteristics of the scanning radar, the resolution in the distance direction is limited by the bandwidth of the transmitted signal, and the resolution in the direction perpendicular to the distance direction is determined by the beam width.

이동하면서 전방의 지면을 탐색하기 위한 스캐닝 레이다가 군용으로 쓰인 바 있는데, 예를 들어 고해상도 Frequency Modulated Continuous Wave(FMCW)를 활용한 브림스톤(brimstone) 미사일을 꼽을 수 있다[16]. 여기서도 역시 거리 방향 분해능은 FMCW의 대역폭을 조절하여 개선시킬 수 있지만, 거리 방향에 수직인 방향의 분해능은 안테나의 방위각 방향 빔 폭에 의해서 결정된다. 따라서 거리 방향과 비교하면 그에 수직인 방향의 분해능은 현저히 떨어진다.A scanning radar to search the ground while moving has been used for military use, for example, a brimstone missile using a high-resolution Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) [16]. Again, the distance direction resolution can be improved by adjusting the bandwidth of the FMCW, but the resolution in the direction perpendicular to the distance direction is determined by the azimuth direction beam width of the antenna. Therefore, compared to the distance direction, the resolution in the direction perpendicular to it is significantly inferior.

따라서, 거리 방향에 수직인 방향의 분해능을 향상시킬 수 있는 방법이 요청되고 있다.Accordingly, there is a demand for a method capable of improving the resolution in a direction perpendicular to the distance direction.

본 발명은 차량의 곡선 주행할 때 차량 주변 사물의 존재를 파악해 주차에 도움을 주거나 자동 긴급제동 시스템에 사용되는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an apparatus and method used in an automatic emergency braking system or assisting in parking by grasping the existence of objects around the vehicle when driving on a curve of a vehicle.

또한, 본 발명은 교차로에서 교차하는 차량을 발견 가능한 전방 관측 레이더 영상 장치 및 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a forward observation radar imaging apparatus and method capable of detecting a vehicle crossing at an intersection.

그리고, 본 발명은 비 혹은 안개에 의해 전방 관측이 어려운 상황에서도 전방 관측 레이더 영상을 생성할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide an apparatus and method capable of generating a forward observation radar image even in a situation where it is difficult to observe forward due to rain or fog.

본 발명의 일실시예에 따른 전방 관측 레이더 영상 생성 방법은 선형 주파수 변조 신호를 차량의 전방으로 송신하는 단계; 상기 선형 주파수 변조 신호가 상기 차량의 변방에 위치한 지면, 또는 표적에 반사된 반사 신호를 수신하는 단계; 상기 반사 신호에 시간 영역 상관 관계 기법을 적용하여 영상을 생성하는 단계; 및 상기 차량이 곡선 운동하는 사이에 수신한 반사 신호들을 이용하여 상기 영상의 좌우를 구별하는 단계를 포함할 수 있다.A forward observation radar image generation method according to an embodiment of the present invention includes the steps of transmitting a linear frequency modulated signal to the front of a vehicle; Receiving a reflected signal reflected from the ground or a target in which the linear frequency modulated signal is located at the edge of the vehicle; Generating an image by applying a time domain correlation technique to the reflected signal; And discriminating the left and right of the image using reflected signals received while the vehicle is moving in a curve.

본 발명의 일실시예에 의하면, 차량의 곡선 주행할 때 차량 주변 사물의 존재를 파악해 주차에 도움을 주거나 자동 긴급제동 시스템에 사용될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, when the vehicle is driving on a curve, the existence of objects around the vehicle can be identified to aid in parking or can be used in an automatic emergency braking system.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 교차로에서 교차하는 차량을 발견할 수 있으므로 교차 차량 알림에 활용될 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, since vehicles crossing at an intersection can be found, it can be utilized for cross vehicle notification.

그리고, 본 발명의 일실시예에 의하면, 라이다(lidar) 및 광학 감지기(카메라 등)에 비하여 날씨에 영향을 받지 않으므로, 비 혹은 안개에 의해 전방 관측이 어려운 상황에서도 동작할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since it is not affected by the weather compared to a lidar and an optical sensor (camera, etc.), it can operate even in a situation where it is difficult to observe forward due to rain or fog.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전방 관측 레이더 영상 생성 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전방 관측 레이더 영상 생성 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전방 관측 레이더 영상 생성 장치가 출력하는 선형 주파수 변조 선형 주파수 변조 신호열의 일례이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모의 실험의 일례이다.
도 5는 신호 대 잡음 비가 10 dB인 경우, 본 발명의 일실시예에 따라 생성한 영상의 일례이다.
도 6은 신호 대 잡음 비가 10 dB인 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 점 분산 함수의 비교 결과의 일례이다.
도 7은 신호 대 잡음 비가 0 dB인 경우, 본 발명의 일실시예에 따라 생성한 영상의 일례이다.
도 8은 신호 대 잡음 비가 -10 dB인 경우, 본 발명의 일실시예에 따라 생성한 영상의 일례이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 전방 관측 레이더 영상 생성 방법을 도시한 플로우차트이다.
1 is a diagram illustrating an apparatus for generating a forward observation radar image according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the operation of the forward observation radar image generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an example of a linear frequency modulated linear frequency modulated signal sequence output from the forward observation radar image generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is an example of a simulation experiment according to an embodiment of the present invention.
5 is an example of an image generated according to an embodiment of the present invention when the signal-to-noise ratio is 10 dB.
6 is an example of a comparison result of a point variance function according to an embodiment of the present invention when the signal-to-noise ratio is 10 dB.
7 is an example of an image generated according to an embodiment of the present invention when the signal-to-noise ratio is 0 dB.
8 is an example of an image generated according to an embodiment of the present invention when the signal-to-noise ratio is -10 dB.
9 is a flowchart illustrating a forward observation radar image generation method according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the rights of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents, or substitutes to the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for illustrative purposes only and should not be interpreted as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일실시예에 따른 전방 관측 레이더 영상 생성 방법은 전방 관측 레이더 영상 생성 장치에 의해 수행될 수 있다. The forward observation radar image generation method according to an embodiment of the present invention may be performed by a forward observation radar image generation apparatus.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전방 관측 레이더 영상 생성 장치를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating an apparatus for generating a forward observation radar image according to an embodiment of the present invention.

전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 송신 안테나(110), 수신 안테나(120), 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다. The forward observation radar image generating apparatus 100 may include a transmitting antenna 110, a receiving antenna 120, and a processor 130 as shown in FIG. 1.

송신 안테나(110)는 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 탑재된 차량의 앞부분에 장착되며, 선형 주파수 변조 신호(Linear Frequency Modulated) 를 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 탑재된 차량의 전방으로 송신할 수 있다. 이때, 송신 안테나는 선형 주파수 변조 신호를 선형 주파수 변조 신호 반복 주기(Pulse Repetition Interval: PRI)마다 송신할 수 있다. 또한, 선형 주파수 변조 신호의 빔 폭은 차량이 움직이는 동안 모든 표적에 대해 신호를 수신할 수 있을 정도로 넓을 수 있다.The transmission antenna 110 is mounted on the front of the vehicle equipped with the forward observation radar image generating device 100, and transmits a linear frequency modulated signal to the front of the vehicle equipped with the forward observation radar image generating device 100. Can be sent to. In this case, the transmission antenna may transmit the linear frequency modulated signal every pulse repetition interval (PRI). In addition, the beam width of the linear frequency modulated signal may be wide enough to receive signals for all targets while the vehicle is moving.

수신 안테나(120)는 송신 안테나(110)에서 송신된 선형 주파수 변조 신호가 차량의 변방에 위치한 지면, 또는 표적에 반사된 반사 신호를 수신할 수 있다.The reception antenna 120 may receive a reflected signal reflected from the ground or a target in which the linear frequency modulated signal transmitted from the transmission antenna 110 is located at the side of the vehicle.

프로세서(130)는 수신 안테나(120)가 수신한 반사 신호에 시간 영역 상관 관계(Time Domain Correlation: TDC)기법을 적용하여 전방 관측 레이더 영상을 생성할 수 있다. 이때, 시간 영역 상관관계 기법은 정합 필터링을 공간변화 시스템(space-variant system)에 대하여 콘볼루션이 아닌 상관관계(correlation)로 구현한 기법이다. 잡음이 고려된 연속 시간에서 송신 안테나(110)가 p번째 송신한 선형 주파수 변조 신호가 지면, 또는 표적에 반사된 반사 신호를 zp(t)로 정의하는 경우, 프로세서(130)가 생성하는 위치 x, y에 따른 전방 관측 레이더 영상

Figure pat00001
은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The processor 130 may generate a forward observation radar image by applying a time domain correlation (TDC) technique to the reflected signal received by the reception antenna 120. In this case, the time domain correlation technique is a technique in which matched filtering is implemented with correlation rather than convolution for a space-variant system. Position generated by the processor 130 when the linear frequency modulated signal transmitted by the transmitting antenna 110 in the continuous time considering noise is defined as z p (t) to the ground or the reflected signal reflected on the target Forward observation radar image according to x, y
Figure pat00001
Can be expressed as in Equation 1.

Figure pat00002
Figure pat00002

이때,

Figure pat00003
는 xk, yl에 반사율 1을 가진 단일의 점 표적이 존재하는 경우, 수신 안테나(120)가 수신한 반사 신호를 모사한 값일 수 있다. 프로세서(130)는
Figure pat00004
를 위치 x, y와 켤레 복소수를 취하여 곱하고 시간에 대하여 적분함으로써 모사한 반사 신호와 수신 안테나(120)가 수신한 반사 신호 간의 상관 관계를 계산할 수 있다. 또한, 송신 안테나(110)가 P 개의 선형 주파수 변조 신호들을 송신하고, 수신 안테나(120)는 P 개의 선형 주파수 변조 신호들 각각에 대응하는 반사 신호를 수신하므로, 프로세서(130)는 모사한 반사 신호와 수신 안테나(120)가 수신한 반사 신호들 각각 간의 상관 관계들의 총합을 계산할 수 있다.At this time,
Figure pat00003
When there is a single point target having a reflectance of 1 at x k and y l , may be a value that simulates the reflected signal received by the reception antenna 120. The processor 130 is
Figure pat00004
A correlation between the simulated reflected signal and the reflected signal received by the reception antenna 120 may be calculated by multiplying and integrating with the positions x and y and a complex conjugate number and integrating over time. In addition, since the transmitting antenna 110 transmits P linear frequency modulated signals, and the receiving antenna 120 receives a reflected signal corresponding to each of the P linear frequency modulated signals, the processor 130 The sum of correlations between each of and reflected signals received by the reception antenna 120 may be calculated.

따라서, 프로세서(130)는 모사한 반사 신호와 다수의 표적으로부터 반사된 반사 신호 간의 상관관계의 절댓값이 클수록 큰 반사율을 가진 표적이 xk, yl에 존재한다고 판단할 수 있다. 또한, 모사한 반사 신호와 다수의 표적으로부터 반사된 반사 신호 간의 상관관계의 절댓값이 임계값 이하인 경우, 프로세서(130)는 xk, yl에 표적이 존재하지 않다고 판단할 수 있다.Accordingly, as the absolute value of the correlation between the simulated reflected signal and the reflected signal reflected from a plurality of targets increases, the processor 130 may determine that a target having a large reflectance exists at x k and y l . In addition, when the absolute value of the correlation between the simulated reflected signal and the reflected signal reflected from a plurality of targets is less than or equal to the threshold value, the processor 130 may determine that the target does not exist at x k and y l .

측방관측의 상황에서는

Figure pat00005
가 표적의 위치(k,ㅣ)에 따라 변경되지 않으므로, 수학식 1은 콘볼루션으로 표현될 수 있다. 따라서, 프로세서(130)는 공간 불변 시스템(space-invariant system)에 대한 정합 필터링을 적용할 수 있다. In the lateral observation situation
Figure pat00005
Since is not changed according to the position of the target (k, l), Equation 1 can be expressed as a convolution. Accordingly, the processor 130 may apply matched filtering for a space-invariant system.

반면, 전방 관측에서는 표적의 위치(k,ㅣ)에 따라 반사 신호가 변경되므로, 프로세서(130)는 표적의 위치(k,ㅣ)에 대응하는 반사 신호를 모사하여 상관 관계를 구함으로써 정합 필터를 공간변화 시스템에 대해서 구현할 수 있다.On the other hand, in forward observation, since the reflected signal changes according to the position (k, l) of the target, the processor 130 simulates the reflected signal corresponding to the position (k, l) of the target and obtains a correlation to obtain a matching filter. It can be implemented for a space change system.

또한, 수학식 1을 이산화된 시간 축에 대해서 표현하면 수학식 10내지 수학식 12에 따라 벡터 g 를 얻기 위한 정합 필터링 결과를 계산하기 위한 수학식 2로 변경할 수 있다.In addition, if Equation 1 is expressed on the discrete time axis, it can be changed to Equation 2 for calculating the matched filtering result for obtaining the vector g according to Equations 10 to 12.

Figure pat00006
Figure pat00006

이때, (

Figure pat00007
)H는 켤레 전치를 의미할 수 있다.At this time, (
Figure pat00007
) H can mean conjugate transpose.

또한, 전방 관측 영상 생성을 위해 각 위치에 대한 반사 신호 각각에 대해서 모두 상관관계를 계산하여 영상을 얻어내는 시간 영역 상관관계 기법도 한계가 존재할 수 있다. 예를 들어, 전방을 관측하는 상태에서 좌우 대칭으로 표적이 존재하는 경우, 차량의 좌측에 위치한 표적에 반사된 반사 신호와 차량의 우측에 위치한 표적에 반사된 반사 신호는 동일하므로, 프로세서(130)는 차량의 좌측에 위치한 표적에 반사된 반사 신호와 차량의 우측에 위치한 표적에 반사된 반사 신호를 구별할 수 없다.In addition, a time domain correlation technique for obtaining an image by calculating a correlation for each of the reflected signals for each position to generate a forward observation image may also have limitations. For example, when a target exists in a symmetrical left-right direction while observing the front, the reflected signal reflected on the target located on the left side of the vehicle and the reflected signal reflected on the target located on the right side of the vehicle are the same, so the processor 130 Is unable to distinguish between a reflected signal reflected from a target located on the left side of the vehicle and a reflected signal reflected from a target located on the right side of the vehicle.

즉, 두 표적의

Figure pat00008
가 동일하므로, 두 표적은 동일한 상관 관계 값으로 계산될 수 있다.That is, the two targets
Figure pat00008
Since is equal, the two targets can be calculated with the same correlation value.

반면, 차량이 곡선 운동을 하는 경우, 차량의 좌측에 위치한 표적에 반사된 반사 신호와 차량의 우측에 위치한 표적에 반사된 반사 신호가 상이하므로, 프로세서(130)는 차량의 좌측에 위치한 표적에 반사된 반사 신호와 차량의 우측에 위치한 표적에 반사된 반사 신호를 구별할 수 있다.On the other hand, when the vehicle performs a curved motion, since the reflected signal reflected on the target located on the left side of the vehicle and the reflected signal reflected on the target located on the right side of the vehicle are different, the processor 130 reflects on the target located on the left side of the vehicle. It is possible to distinguish the reflected signal from the reflected signal reflected from the target located on the right side of the vehicle.

따라서, 프로세서(130)는 차량이 곡선 운동하는 사이에 수신한 반사 신호들을 이용하여 전방 관측 레이더 영상의 좌우를 구별할 수 있다.Accordingly, the processor 130 may distinguish the left and right of the forward observation radar image using the reflected signals received while the vehicle is moving in a curve.

이때, 프로세서(130)는 차량의 곡선운동에 대한 경로를 입력받은 경우, 수학식 10과 같은 행렬 A를 생성하여 전방 관측 영상을 생성할 수 있다. 또한, 차량이 곡선 운동을 할 경우, 차량이 직선운동을 하는 상황에 비교해 전방 관측 영상의 좌우 구별이 가능하므로 분해능이 개선될 수 있다. In this case, when receiving a path for the curved motion of the vehicle, the processor 130 may generate a matrix A as shown in Equation 10 to generate a forward observation image. In addition, when the vehicle performs a curved motion, the resolution can be improved because it is possible to distinguish left and right of the forward observation image compared to a situation in which the vehicle performs a linear motion.

또한, 시간 영역 상관 관계 기법은 정합 필터링이 공간변화 시스템에 적용된 기법이기 때문에 신호처리 이후의 신호 대 잡음 비를 최대화할 수 있다. In addition, the time domain correlation technique can maximize the signal-to-noise ratio after signal processing because matched filtering is applied to a spatial change system.

전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)는 차량의 곡선 주행할 때 차량 주변 사물의 존재를 파악해 주차에 도움을 주거나 자동 긴급제동 시스템(Autonomous Emergency Braking: AEB)에 사용될 수 있다. The forward observation radar image generating apparatus 100 can assist in parking by detecting the existence of objects around the vehicle when driving on a curve of the vehicle, or can be used in an automatic emergency braking (AEB) system.

또한, 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)는 교차로에서 교차하는 차량을 발견할 수 있으므로 교차 차량 알림(Cross Traffic Alert: CTA)에 활용될 수 있다. In addition, since the forward observation radar image generating apparatus 100 may detect vehicles crossing at an intersection, it may be used for a cross traffic alert (CTA).

그리고, 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)는 라이다(lidar) 및 광학 감지기(카메라 등)에 비하여 날씨에 영향을 받지 않으므로, 비 혹은 안개에 의해 전방 관측이 어려운 상황에서도 동작할 수 있다.In addition, since the forward observation radar image generating apparatus 100 is not affected by the weather compared to a lidar and an optical detector (camera, etc.), it can operate even in a situation where it is difficult to observe the forward by rain or fog.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전방 관측 레이더 영상 생성 장치의 동작을 나타내는 도면이다. 2 is a diagram showing the operation of the forward observation radar image generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)는 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 탑재된 차량(200)이 도 2에 도시된 바와 같이 곡선 운동하는 경우, 시간 영역 상관관계 기법이 사용하여 차량의 전방 지면 및 표적(210)들이 포함된 2D 영상을 생성할 수 있다. 이때, TDC는 공간변화 시스템에 대한 정합 필터링을 구현한 기법이므로 가우시안 잡음에 강건할 수 있다.When the vehicle 200 equipped with the forward observation radar image generating apparatus 100 performs a curved motion as shown in FIG. 2, the forward observation radar image generating apparatus 100 uses a time domain correlation technique to A 2D image including the ground and targets 210 may be generated. At this time, TDC is a technique that implements matched filtering for a spatial change system, so it can be robust against Gaussian noise.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전방 관측 레이더 영상 생성 장치가 출력하는 선형 주파수 변조 신호의 일례를 시간-주파수 축에 도시한 일례이다. 이때, S는 선형 주파수 변조 신호 폭이고, B는 대역폭이며, Ts 는 선형 주파수 변조 신호의 반복 주기일 수 있다.3 is an example showing an example of a linear frequency modulated signal output by the forward observation radar image generating apparatus according to an embodiment of the present invention on a time-frequency axis. In this case, S may be a width of the linear frequency modulation signal, B may be a bandwidth, and T s may be a repetition period of the linear frequency modulation signal.

따라서, p번째로 송신하는 신호는 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.Accordingly, the signal transmitted to the p-th can be expressed as Equation 3.

Figure pat00009
Figure pat00009

이때, K는 B/S이고, fc는 반송 주파수일 수 있다. 또한,

Figure pat00010
는 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.In this case, K is B/S, and f c may be a carrier frequency. In addition,
Figure pat00010
Can be expressed as in Equation 4.

Figure pat00011
Figure pat00011

이때, 연속 시간 변수 t가 가지는 범위는 p 번째 선형 주파수 변조 신호에 대해 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.In this case, the range of the continuous time variable t can be expressed as in Equation 5 for the p-th linear frequency modulated signal.

Figure pat00012
Figure pat00012

p번째 선형 주파수 변조 신호가 다수의 표적으로부터 반사된 경우, 수신 안테나(120)에서 잡음 없이 수신된 반사 신호는 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.When the p-th linear frequency modulated signal is reflected from a plurality of targets, the reflected signal received without noise from the reception antenna 120 may be expressed as in Equation 6.

Figure pat00013
Figure pat00013

이때, g(xk, yl) 는 지면이 격자로 이루어져 있다고 가정한 경우, 격자의 x, y위치에 따른 반사율일 수 있다. 또한, X는 표적이 존재하는 위치의 x축 방향의 격자 수이고, Y는 표적이 존재하는 위치의 y축 방향의 격자 수일 수 있다. 이때, xk, yl은 지면을 격자로 나눈 위치를 나타내므로 표적이 존재하는 위치를 의미하지는 않을 수 있다. 예를 들어, 해당하는 격자에 표적이 존재하는 경우, g(xk, yl)의 값이 0이 아닐 수 있다. 반면, 해당하는 격자에 표적이 존재하지 않는 경우, g(xk, yl)의 값은 0일 수 있다.In this case, g(x k , y l ) may be a reflectance according to the x and y positions of the grating, assuming that the ground is made of a grating. In addition, X may be the number of gratings in the x-axis direction of the location where the target is present, and Y may be the number of gratings in the y-axis direction of the location where the target is present. At this time, since x k and y l denote the position of the ground divided by the grid, it may not mean the position where the target exists. For example, when a target exists in the corresponding grid, the value of g(x k , y l ) may not be 0. On the other hand, when there is no target in the corresponding grid, the value of g(x k , y l ) may be 0.

또한, τ는 선형 주파수 변조 신호가 송신 안테나(110)에서 송신된 시간부터 선형 주파수 변조 신호가 표적에서 반사된 반사 신호가 수신 안테나(120)에 수신될 때까지의 시간일 수 있다. 따라서, τ는 수학식 7과 같이 xk, yl에 대한 함수로 표현될 수 있다.Further, τ may be a time from a time when the linear frequency modulated signal is transmitted from the transmission antenna 110 until a reflected signal reflected from the target of the linear frequency modulated signal is received by the reception antenna 120. Therefore, τ can be expressed as a function for x k and y l as shown in Equation 7.

Figure pat00014
Figure pat00014

이때, R(t, xk, yl)은 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)와 표적 간의 거리일 수 있다. 표적이 고정된 상태에서 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 탑재된 차량이 곡선 운동하는 경우, 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)와 표적 간의 거리는 시간에 의한 함수로 표현될 수 있다. 그리고, 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)는 차량의 주행기록계로부터 차량의 위치를 획득할 수 있다.In this case, R(t, x k , y l ) may be a distance between the forward observation radar image generating apparatus 100 and the target. When a vehicle equipped with the forward observation radar image generating apparatus 100 performs a curved motion while the target is fixed, the distance between the forward observation radar image generating apparatus 100 and the target may be expressed as a function of time. In addition, the forward observation radar image generating apparatus 100 may obtain the position of the vehicle from an odometer of the vehicle.

수신 신호가 수신 안테나(120)의 믹서를 통과한 다음 샘플링된 결과는 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.The sampled result after the received signal passes through the mixer of the receiving antenna 120 may be expressed as Equation 8.

Figure pat00015
Figure pat00015

이때,

Figure pat00016
이고, 이산화된 시간 tf,p 및 시간 τ는 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.At this time,
Figure pat00016
, And the discretized time t f,p and time τ can be expressed as in Equation 9.

Figure pat00017
Figure pat00017

이때, tf는 이산화 된 fast-time이고, f 번째 샘플의 시간을 가리킬 수 있다. tf가 가지는 시간의 범위는 샘플링을 시작하는 시점으로부터 송신하는 선형 주파수 변조 신호가 끝나는 시간인 S까지 이다. In this case, t f is the discretized fast-time, and may indicate the time of the f-th sample. The time span of t f is from the start of sampling to the end of the transmitted linear frequency modulated signal, S.

샘플링을 시작하는 시점은 영상을 생성하고자 하는 영역을 고려해서

Figure pat00018
로 정의될 수 있다. 이때, Rmax는 영상에서 나타날 가장 먼 표적과의 거리를 나타내며 c는 선형 주파수 변조 신호의 전달 속도일 수 있다. 또한, tf의 길이는 F라고 가정할 수 있다.The starting point of sampling is to consider the area to create an image
Figure pat00018
Can be defined as At this time, R max denotes the distance to the farthest target to appear in the image, and c may be the transmission speed of the linear frequency modulated signal. In addition, it can be assumed that the length of t f is F.

이때, k, l, f, p는 모두 이산 변수들이므로 수학식 9와 잡음 벡터 n을 고려하면 수학식 10과 같이 행렬과 벡터의 곱과 합으로 나타낼 수 있다.At this time, since k, l, f, and p are all discrete variables, considering Equation 9 and the noise vector n, it can be expressed as the product and sum of the matrix and the vector as shown in Equation 10.

Figure pat00019
Figure pat00019

이때, 벡터

Figure pat00020
는 잡음이 더해진 상태의 반사 신호이고, P는 송신 안테나(110)가 송신하는 선형 주파수 변조 신호의 총 개수일 수 있다. 또한, 벡터
Figure pat00021
는 각각의 위치 격자에 해당하는 반사율일 수 있다. 예를 들어, 만약 격자에 표적이 없는 경우, 벡터g는 0의 값을 가질 수 있다. 그리고, 행렬 A는 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.In this case, the vector
Figure pat00020
Is a reflected signal with noise added, and P may be the total number of linear frequency modulated signals transmitted by the transmission antenna 110. Also, vector
Figure pat00021
May be a reflectance corresponding to each position grating. For example, if there is no target in the grid, the vector g may have a value of 0. And, the matrix A can be expressed as in Equation 11.

Figure pat00022
Figure pat00022

따라서, 수학식 10은 수학식 12로 변형될 수 있다.Therefore, Equation 10 can be transformed into Equation 12.

Figure pat00023
Figure pat00023

따라서, 벡터 z의 크기는 FP

Figure pat00024
1 이고, A의 크기는 FP
Figure pat00025
XY이며, 벡터 x 의 크기는 XY
Figure pat00026
1일 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 믹서를 통과한 반사 신호를 벡터와 행렬의 꼴로 나타냄으로써, 벡터z를 이용하여 벡터 g를 추정할 수 있다.Therefore, the size of vector z is FP
Figure pat00024
Figure pat00024
1, and the size of A is FP
Figure pat00025
XY, and the size of vector x is XY
Figure pat00026
May be 1. In addition, the processor 130 may estimate the vector g by using the vector z by representing the reflected signal passing through the mixer in the form of a vector and a matrix.

도 5 내지 도 8은 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 도 4에 도시된 바와 같이 점 표적 네 개(430)를 차량 주변에 배치한 다음 차량이 직선 주행하는 경우(410)와 차량이 곡선 주행하는 경우(420)에 생성한 전방 관측 레이더 영상들의 일례이다. 이때, 도 5, 도7 내지 도 8에 도시된 영상은 정규화된 영상이므로 가장 큰 값을 가지는 픽셀값이 1일 수 있다. 따라서 1에 가까운 큰 값을 가질수록 표적이 그 부분에 존재함을 나타내며 0에 가까운 값을 가질수록 그 부분에는 표적이 없음을 나타낼 수 있다.5 to 8 show a case where the forward observation radar image generating apparatus 100 arranges four point targets 430 around the vehicle as shown in FIG. 4 and then the vehicle travels in a straight line (410) and the vehicle is curved. This is an example of forward observation radar images generated when driving (420). In this case, since the images shown in FIGS. 5 and 7 to 8 are normalized images, the pixel value having the largest value may be 1. Therefore, a larger value close to 1 indicates that the target exists in that part, and a value close to 0 indicates that there is no target in that part.

이때, x축은 차량이 레이다를 작동시키는 순간의 우측으로 향하는 축이고, y 축은 차량이 향하는 방향으로 정의하였으며, z축은 지면을 뚫고 나오는 방향일 수 있다. In this case, the x-axis is an axis that faces to the right at the moment the vehicle operates the radar, the y-axis is defined as the direction the vehicle is facing, and the z-axis may be a direction that penetrates the ground.

또한, 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)의 위치가 (0, 0, 0)으로 정의하고, 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)의 장착 높이가 h일 때 표적들은 바닥에 놓여있음을 가정한 경우, 점 표적(430)들의 z축 방향 위치는 -h일 수 있다. 도 4에서 점 표적(430)들의 위치는 각각 (0,3) ,(1,4), (4,5), (0.6)일 수 있다.In addition, it is assumed that the position of the forward observation radar image generating device 100 is defined as (0, 0, 0) and that the targets are placed on the floor when the mounting height of the forward observation radar image generating device 100 is h. In this case, the position of the point targets 430 in the z-axis direction may be -h. In FIG. 4, positions of the point targets 430 may be (0,3), (1,4), (4,5), and (0.6), respectively.

또한, 도 4의 실험에 대한 파라미터는 표1과 같을 수 있다.In addition, parameters for the experiment of FIG. 4 may be as shown in Table 1.

ParameterParameter ValueValue Carrier frequency Carrier frequency 77 GHz77 GHz Height of the radar Height of the radar 0.5 m0.5 m Speed of the vehicle Speed of the vehicle 4 m/s4 m/s Yaw rate (only for curved motion)Yaw rate (only for curved motion)

Figure pat00027
Figure pat00027
BandwidthBandwidth 300 MHz300 MHz Sampling frequency fs Sampling frequency f s 50 kHz50 kHz PRIPRI 10 ms10 ms Pulse widthPulse width 1 ms1 ms The number of fast-time samples FThe number of fast-time samples F 5050 The number of pulses PThe number of pulses P 6464 The number of grids in direction of x XThe number of grids in direction of x X 101101 The number of grids in direction of y YThe number of grids in direction of y Y 5151

이때, 표1에 따라 fast-time 샘플의 수 F 및 송신 안테나(110)에서 송신하는 선형 주파수 변조 신호의 개수 P 가 결정될 수 있다.In this case, according to Table 1, the number F of fast-time samples and the number P of linear frequency modulated signals transmitted from the transmission antenna 110 may be determined.

영상(510)은 측정치의 신호 대 잡음 비가 10 dB 인 경우, 직선 운동하는 차량에 탑재된 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 생성한 전방 관측 레이더 영상이고, 영상(520)은 측정치의 신호 대 잡음 비가 10 dB 인 경우, 곡선 운동하는 차량에 탑재된 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 생성한 전방 관측 레이더 영상이다.The image 510 is a forward observation radar image generated by the forward observation radar image generating apparatus 100 mounted on a vehicle in linear motion when the signal-to-noise ratio of the measured value is 10 dB, and the image 520 is the signal to the measured value. When the noise ratio is 10 dB, it is a forward observation radar image generated by the forward observation radar image generating apparatus 100 mounted on a vehicle moving in a curve.

차량이 직선 운동을 할 경우, 좌우의 표적이 같은 거리변화를 가지기 때문에 좌우를 구별할 수 없다. 따라서, 영상(510)에 도시된 바와 같이 좌측에는 점 표적이 존재하지 않는데도 있는 것으로 영상이 밝게 나타나 영상이 좌우가 대칭되어 나타날 수 있다. 반면, 차량이 곡선 운동을 하는 경우, 영상(520)에 도시된 바와 같이 표적이 존재하는 우측에만 표적이 표시될 수 있다.When the vehicle is in a linear motion, the left and right cannot be distinguished because the left and right targets have the same distance change. Accordingly, as shown in the image 510, the image appears bright as there is no point target on the left side, and the image may appear symmetrically left and right. On the other hand, when the vehicle performs a curved motion, as shown in the image 520, the target may be displayed only on the right side where the target exists.

또한, 영상(510)과 영상(520)을 비교하면 차량이 직선운동을 할 때보다 곡선운동을 할 때, (0,6)에 존재하는 표적에 대하여 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 생성하는 전방 관측 레이더 영상의 해상도가 증가하는 것을 확인할 수 있다.In addition, when comparing the image 510 and the image 520, the forward observation radar image generating apparatus 100 is generated for the target existing at (0, 6) when the vehicle performs a curved movement than when performing a linear movement. It can be seen that the resolution of the forward observation radar image increases.

도 6은 (0,6)에만 표적이 존재하는 경우, 차량에 탑재된 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)에서 계산한 x 축 방향으로의 점 분산 함수(Point Spread Function : PSF)들의 일례이다. 이때, y축 방향으로는 거리 해상도에 의해 해상도가 결정되므로, 차량의 운동 방식이 변경되더라도 두 점 분산 함수가 유사할 수 있다.6 is an example of Point Spread Functions (PSFs) in the x-axis direction calculated by the forward observation radar image generating apparatus 100 mounted on a vehicle when a target exists only in (0, 6). In this case, since the resolution is determined by the distance resolution in the y-axis direction, even if the vehicle movement method is changed, the two point dispersion functions may be similar.

직선 운동하는 차량에 탑재된 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)에서 계산한 점 분산 함수(610)와 곡선 운동하는 차량에 탑재된 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)에서 계산한 점 분산 함수(620)를 비교하면, 차량이 곡선 운동을 할 때 주엽(main-lobe)의 두께는 작아져서 해상도가 개선되지만, 부엽(side-lobe)의 크기는 커지게 됨을 확인할 수 있다. The point variance function 610 calculated by the forward observation radar image generating device 100 mounted on a vehicle in linear motion and the point variance function 620 calculated by the forward observation radar image generating device 100 mounted on a curved vehicle. When comparing ), it can be seen that the thickness of the main-lobe decreases and the resolution is improved when the vehicle performs a curved motion, but the size of the side-lobe increases.

또한, 주엽의 -3 dB 폭은 차량이 직선운동을 할 때는 0.24 m이지만 곡선운동 할 때 0.015 m로 향상될 수 있다.In addition, the -3 dB width of the main lobe is 0.24 m when the vehicle is in a linear motion, but can be improved to 0.015 m in a curved motion.

그리고, 점 분산 함수(620)는 차량이 좌측으로 회전함에 따라 좌우가 다른 상관관계 값을 가지게 되어 도 6에 도시된 바와 같이 비대칭의 형상을 가질 수 있다.In addition, as the vehicle rotates to the left, the point variance function 620 may have different correlation values between the left and right, and thus may have an asymmetric shape as illustrated in FIG. 6.

영상(710)은 측정치의 신호 대 잡음 비가 0 dB 인 경우, 직선 운동하는 차량에 탑재된 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 생성한 전방 관측 레이더 영상이고, 영상(720)은 측정치의 신호 대 잡음 비가 0 dB 인 경우, 곡선 운동하는 차량에 탑재된 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 생성한 전방 관측 레이더 영상이다.The image 710 is a forward observation radar image generated by the forward observation radar image generating apparatus 100 mounted on a vehicle in linear motion when the signal-to-noise ratio of the measured value is 0 dB, and the image 720 is the signal-to-noise ratio of the measured value. When the noise ratio is 0 dB, it is a forward observation radar image generated by the forward observation radar image generating apparatus 100 mounted on a vehicle moving in a curve.

시간 영역 상관관계가 정합 필터이기 때문에 필터링 후의 신호 대 잡음 비가 최대화될 수 있다. 따라서, 시간 영역 상관관계는 잡음에 강건하므로, 도 7은 신호와 잡음이 같은 수준임에도 불구하고 신호 대 잡음 비가 10 dB인 도 5와 유사한 형상의 영상일 수 있다.Since the time domain correlation is a matched filter, the signal-to-noise ratio after filtering can be maximized. Therefore, since the time domain correlation is robust to noise, FIG. 7 may be an image having a shape similar to that of FIG. 5 in which the signal-to-noise ratio is 10 dB even though the signal and noise are at the same level.

영상(810)은 측정치의 신호 대 잡음 비가 -10 dB 인 경우, 직선 운동하는 차량에 탑재된 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 생성한 전방 관측 레이더 영상이고, 영상(820)은 측정치의 신호 대 잡음 비가 -10 dB 인 경우, 곡선 운동하는 차량에 탑재된 전방 관측 레이더 영상 생성 장치(100)가 생성한 전방 관측 레이더 영상이다.The image 810 is a forward observation radar image generated by the forward observation radar image generating apparatus 100 mounted on a vehicle in linear motion when the signal-to-noise ratio of the measured value is -10 dB, and the image 820 is a signal of the measured value. When the to-noise ratio is -10 dB, this is a forward observation radar image generated by the forward observation radar image generating apparatus 100 mounted on a curved vehicle.

영상(810)과 영상(820)를 비교하면 직선운동일 때보다 곡선운동일 때의 영상이 해상도도 개선되며 좌우의 구별이 가능할 수 있다. 다만, 잡음이 신호보다 큰 상황에서는 곡선운동일 때 형성된 영상에서 잡음의 영향이 더 크게 나타남을 알 수 있다. Comparing the image 810 and the image 820, the resolution of the image in the case of a curved motion is improved compared to that in the case of the linear motion, and the left and right can be distinguished. However, in a situation where the noise is greater than the signal, it can be seen that the effect of the noise is greater in the image formed during the curve motion.

즉, 차량이 곡선 주행할 시에는 정합 필터링을 거친 다음 나타나는 주엽의 두께는 작아서 해상도는 개선되지만, 부엽의 크기는 직선운동일 때보다 조금 더 높은 레벨을 가지기 때문에 잡음이 커질수록 부엽의 크기에 의한 영상의 성능저하가 더욱 두드러져 나타난다. 하지만 측정치의 신호 대 잡음 비가 -5 dB 이상만 되어도 이런 문제점은 크게 완화되기 때문에 곡선운동을 하는 상황일지라도 여전히 잡음에 강건하다고 할 수 있다.In other words, when the vehicle travels on a curve, the thickness of the main lobe that appears after matching filtering is small, so the resolution is improved, but the size of the side lobe has a slightly higher level than that in the case of linear motion. The deterioration of video performance is more pronounced. However, even if the signal-to-noise ratio of the measured value is -5 dB or more, this problem is greatly alleviated, so even in the case of a curved motion, it can be said that it is still robust to noise.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 전방 관측 레이더 영상 생성 방법을 도시한 플로우차트이다.9 is a flowchart illustrating a forward observation radar image generation method according to an embodiment of the present invention.

단계(910)에서 송신 안테나(110)는 선형 주파수 변조 신호를 차량의 전방으로 송신할 수 있다.In step 910, the transmission antenna 110 may transmit a linear frequency modulated signal to the front of the vehicle.

단계(920)에서 수신 안테나(120)는 단계(910)에서 송신한 선형 주파수 변조 신호가 상기 차량의 변방에 위치한 지면, 또는 표적에 반사된 반사 신호를 수신할 수 있다.In step 920, the receiving antenna 120 may receive a reflected signal reflected from the ground or target in which the linear frequency modulated signal transmitted in step 910 is located at the side of the vehicle.

단계(930)에서 프로세서(130)는 반사 신호에 시간 영역 상관 관계 기법을 적용하여 전방 관측 레이더 영상을 생성할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 차량이 곡선 운동하는 사이에 수신한 반사 신호들을 이용하여 전방 관측 레이더 영상의 좌우를 구별할 수 있다.In step 930, the processor 130 may generate a forward observation radar image by applying a time domain correlation technique to the reflected signal. In addition, the processor 130 may distinguish the left and right of the forward observation radar image by using reflected signals received while the vehicle is moving in a curve.

본 발명은 차량의 곡선 주행할 때 차량 주변 사물의 존재를 파악해 주차에 도움을 주거나 자동 긴급제동 시스템에 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 교차로에서 교차하는 차량을 발견할 수 있으므로 교차 차량 알림에 활용될 수 있다. 그리고, 본 발명은 라이다(lidar) 및 광학 감지기(카메라 등)에 비하여 날씨에 영향을 받지 않으므로, 비 혹은 안개에 의해 전방 관측이 어려운 상황에서도 동작할 수 있다.The present invention can assist in parking by grasping the existence of objects around the vehicle when driving on a curve of the vehicle or can be used in an automatic emergency braking system. In addition, the present invention can be used for cross vehicle notification because it is possible to find a vehicle crossing at an intersection. In addition, the present invention is not affected by the weather compared to a lidar and an optical detector (camera, etc.), and thus it can operate even in a situation where it is difficult to observe forward due to rain or fog.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to behave as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodyed in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited drawings, a person of ordinary skill in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as a system, structure, device, circuit, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments and claims and equivalents fall within the scope of the following claims.

110: 송신 안테나
120: 수신 안테나
130: 프로세서
110: transmitting antenna
120: receiving antenna
130: processor

Claims (1)

선형 주파수 변조 신호를 차량의 전방으로 송신하는 단계;
상기 선형 주파수 변조 신호가 상기 차량의 변방에 위치한 지면, 또는 표적에 반사된 반사 신호를 수신하는 단계;
상기 반사 신호에 시간 영역 상관 관계 기법을 적용하여 영상을 생성하는 단계; 및
상기 차량이 곡선 운동하는 사이에 수신한 반사 신호들을 이용하여 상기 영상의 좌우를 구별하는 단계
를 포함하는 전방 관측 레이더 영상 생성 방법.
Transmitting a linear frequency modulated signal to the front of the vehicle;
Receiving a reflected signal reflected from the ground or a target in which the linear frequency modulated signal is located at the edge of the vehicle;
Generating an image by applying a time domain correlation technique to the reflected signal; And
Distinguishing the left and right of the image using reflected signals received while the vehicle is moving in a curve
Forward observation radar image generation method comprising a.
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