KR20210048548A - 레이더 센서에서 각도 측정 에러의 검출 방법 - Google Patents

레이더 센서에서 각도 측정 에러의 검출 방법 Download PDF

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토마스 브로쉐
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 고정 레이더 목표물(20)에 대해 각각 시선 속도(V_r) 및 하나 이상의 위치각(
Figure pct00048
, α)이 측정되고, 측정된 위치각에 의해 시선 속도(V_r)에 대한 예상값이 연산되고, 측정된 값과 비교되는, 자동차용 각도 분해 레이더 센서(10)에서의 각도 측정 에러(Δ
Figure pct00049
)의 검출 방법에 관한 것이며, 이러한 방법은, 하나 이상의 고정 목표물(20)에 대한 시선 속도(V_r) 및 위치각(
Figure pct00050
, α)의 측정이 실행되고; 이러한 목표물 각각에 대하여, 예상된 시선 속도로부터의 측정된 시선 속도의 편차를 나타내는 개별 지표값이 연산되고; 획득된 개별 지표값은 왜곡형 각도 에러의 각도 종속성을 보상하기 위해 각도에 따른 스케일링을 받고; 스케일링된 개별 지표값으로부터는 각도 측정 에러에 대한 지표가 연산되는; 것을 특징으로 한다.

Description

레이더 센서에서 각도 측정 에러의 검출 방법
본 발명은 자동차용 각도 분해 레이더 센서에서 각도 측정 에러의 검출 방법에 관한 것이며, 이러한 방법에서는 고정 레이더 목표물에 대해 각각 시선 속도(radial velocity) 및 하나 이상의 위치각이 측정되고, 측정된 위치각에 의해 시선 속도에 대한 예상값이 연산되고, 측정된 값과 비교된다.
물리적 대상물의 간격, 상대적인 시선 속도 및 각도를 측정하기 위하여, 차동차에 레이더 센서가 사용된다. 이는, 필요 시에 추가의 적합한 센서[예를 들어, 초음파, 비디오 또는 라이다(lidar)]와 함께 편의 및 안전 기능을 보조하는 것을 목적으로 한다. 레이더 측정에서, 물리적 대상물은 특히 대상물이 확장되거나, 레이더 센서의 분해능이 양호한 경우, 다양한 위치에서 하나 이상의 목표물 반사를 가질 수 있다.
오늘날의 레이더 센서는 대개, 고속 처프 변조(Fast-Chirp-Modulation), 즉 램프 지속 시간이 10μs 내지 수십μs인 고속 광대역 램프, 즉 높은 경사도의 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 변조 램프를 갖는 FMCW 레이더 센서이므로, 램프 내의 도플러 성분은 근사법에 의해 무시될 수 있다. 이에 따라, 개별 램프의 평가를 통해 실질적으로 간격 정보가 얻어진다. 또한, 하나의 측정 사이클은 대개, 예를 들어 램프 당 512개의 스캔값을 갖는 복수의(예를 들어 256개의) 램프를 포함한다. 이때, 램프에서 램프로의 상응하는 스캔 포인트에서의 위상 위치의 시간적 변화의 평가는, 목표물 또는 목표물 반사의 도플러 주파수(속도)에 대한 독립적인 추가 정보를 제공하고, 일반적으로 2차원 푸리에 변환을 통해 실행된다.
각도 추정을 위해, 복수의 송신 채널 및 수신 채널을 포함하는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나 시스템이 사용되는 일이 많아지고 있다. 송신 채널은 일반적으로 시분할 다중화(Time-Division-Multiplex: TDM) 방법을 통해 분할된다. 그러나, 주파수 분할 다중화(Frequency-Division-Multiplex: FDM), 코드 분할 다중화(Code-Division-Multiplex: CDM) 또는 OFDM 기반의 레이더 시스템과 같은 여타 방법도 가능하다.
일반적으로, 각도 평가는 다양한 수신 채널들 간의, MIMO에서는 다양한 송신/수신 채널 조합들 간의 전파 시간차 또는 위상차의 평가를 기반으로 한다. 이러한 송신/수신 채널 조합은 그 효과에 있어서, 단 하나의 송신 채널을 구비한 등가의 가상 어레이 또는 가상 수신 채널로 볼 수도 있다.
DE 10 2014 223 461 A1호에는, 레이더 센서의 오정렬이 검출될 수 있도록 하고, 상응하는 오정렬 각도가 추정 및 보상될 수 있도록 하는 도입부에 언급된 유형의 방법이 공지되어 있다. 이 경우, 오정렬 각도는, 추정될 모든 각도들에 대해 동일한, 방위각 및 앙각에서의 에러 각도이다. 각도에 따른 각도 에러는 고려되지 않는다.
그러나, 각도 추정 또는 각도 측정 시에는, 예를 들어 예상치 못한 간섭원에서의, 예를 들어 레이더 센서 또는 레이돔(radome) 상의 층(결빙, 눈 등)에서의, 또는 레이더 센서가 (예를 들어, 주차 시 충돌, 재도색 등에 따른 교체에 따라 범퍼 교체가 이루어진 이후에) 예를 들어 부적절한 범퍼 뒤에 간접적으로 설치될 때의 레이더 전파의 굴절을 통해 야기되는 소위 왜곡형(distortive) 에러도 발생할 수 있다. 이러한 왜곡형 각도 측정 에러에서, 실제 위치각과 측정된 위치각 간의 편차는 각도에 따른다.
발명의 과제는 왜곡형 각도 측정 에러의 존재가 검출될 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 이러한 과제는, 하나 이상의 고정 목표물에 대한 시선 속도 및 위치각의 측정이 실행되고; 이러한 목표물 각각에 대하여, 예상된 시선 속도로부터의 측정된 시선 속도의 편차를 나타내는 개별 지표값이 연산되고; 획득된 개별 지표값은 왜곡형 각도 에러의 각도 종속성을 근사법에 의해 보상하기 위해 각도에 따른 스케일링을 받고; 스케일링된 개별 지표값으로부터는 각도 측정 에러에 대한 지표가 연산됨으로써; 해결된다.
개별 지표값의 감도는 (차량의 피칭, 롤링 및 요잉의 무시 하에) 레이더(0)의 주 빔 방향(광축)을 갖고, 각도 편차가 클수록 증가한다.
왜곡형 각도 에러에 대한 개별 지표값의 감도의 각도 종속성이 연산되고, 각도에 따른 스케일링을 통하여 적어도 근사법에 의해 보상되므로, 고려되는 레이더 목표물들 전체에 걸친 합산 또는 평균화를 통해 전체 지표가 얻어지며, 이러한 전체 지표는 고려되는 레이더 목표물의 다소 우발적인 각도 분포에 대체로 따르지 않고, 왜곡형 각도 에러의 존재 및 그 정도를 나타낸다. 특히, 오정렬 에러가 존재하지 않고, 그에 따라 모든 목표물들에 걸쳐 평균화된 각도 편차에 대하여 0에 가까운 값이 예상될 경우에도 왜곡형 각도 에러가 이러한 방식으로 검출될 수 있다.
이와 같이 획득된 지표를 참고하여, 획득된 각도 측정 결과의 정확성 및 신뢰성이 추정될 수 있고, 이러한 측정 결과에 기반한 보조 기능에서 적절하게 고려될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들 및 개선예들은 종속 청구범위들로부터 얻어진다.
일 실시예에서, 각도에 따른 매개변수 스케일링은 2차원 각도 공간에서, 예를 들어 방위각에서 그리고 앙각에서 실행된다.
선택적으로, 측정 결과는 예를 들어 DE 10 2014 283 461 A1에 설명된 방법에 따른 아마도 존재할 오정렬 에러와 관련해서도 평가될 수 있다. 이때, 오정렬 에러가 공지될 경우, 오정렬 에러는 예상 시선 속도의 연산 시에 고려될 수 있으므로, 왜곡형 에러 검출 시의 정확도가 개선된다.
연속적인 측정 간격으로 송신 레이더 신호의 주파수가 램프 형태로 변조되는 FMCW 레이더에서는, 동일한 측정 간격 이내에 다양한 레이더 목표물들에 대하여 획득된 측정값에 기반하여 개별 지표값의 결정을 실행하는 것이 바람직하다. 그러나, 예를 들어 IIR 필터, FIR 필터, 칼만 필터, 분위수 등에 의해 개별 지표값 및/또는 전체 지표값이 시간 필터링을 받게 하는 것도 가능하므로, 현재 개별 지표값은 선행 측정 간격으로부터의 상응하는 값과 결합될 수 있고, 이에 따라 시간 진행 추이가 더 잘 검출될 수 있으며, 정확도가 추가 향상될 수 있다.
공지된 트레킹 절차를 사용하여, 고려되는 레이더 목표물들의 상대 운동을 복수의 측정 기간에 걸쳐 추적하고, 차량의 고유 운동과 비교하는 것도 가능하다. 이러한 방식으로, 한편으로는 방위각에서의 왜곡형 각도 에러에 기인하고, 다른 한편으로는 앙각에서의 왜곡형 각도 에러에 기인하는, 측정된 시선 속도와 예상된 시선 속도 간의 편차의 성분들을 서로 분리하는 것이 종종 가능하므로, 왜곡형 각도 에러의 정량적 결정 및 보상도 가능하다. 이는, 예를 들어, (도플러 주파수의 시간 진행 추이에 기반하는) 합성 개구 레이더(Synthetic-Aperture-Radar: SAR) 평가가 실행되고, SAR 결과의 목표물 위치가, 레이더 측정(목표물 거리, 방위각 및 앙각)에 의해 검출된 목표물 위치와 비교됨으로써 가능하다.
하기에는, 실시예들이 도면을 참조하여 더 상세히 설명된다.
도 1은 레이더 센서에서의 왜곡형 각도 에러를 설명하기 위한 스케치이고,
도 2는 오정렬 에러를 설명하기 위한 스케치이고,
도 3 및 도 4는 위치각에 대한 레이더 목표물의 시선 속도의 종속성을 설명하기 위한 스케치이고,
도 5는 구면 좌표계에서 레이더 목표물에 대한 각도 관계를 설명하기 위한 다이어그램이고,
도 6은 원뿔 좌표계에서 레이더 목표물에 대한 각도 관계를 설명하기 위한 다이어그램이고,
도 7은 본 발명에 따른 방법의 필수 단계를 설명하기 위한 흐름도이고,
도 8은 스케일링 기능 및 제한 기능을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 1에는, MIMO 안테나 어레이(14)를 수용하고 레이돔(16)에 의해 송신 측 및 수신 측에서 제한되는 하우징(12)을 갖는 레이더 센서(10)의 수평 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 안테나 어레이(14)에는, 레이더 센서의 기능을 제어하고, 수신된 레이더 에코를 기반으로, 위치 확인 영역 내에 위치하는 레이더 목표물(20)들의 간격(r), 상대 속도(V_r)(시선 속도), 방위각(
Figure pct00001
) 및 앙각(α)(위치각으로 통칭됨)을 결정하는데 사용되는 제어 및 평가 장치(18)가 연결된다. 4개의 레이더 목표물(20)들에서 반사되고 안테나 어레이(14)에 의해 재수신된 레이더 빔(22)이 개략적으로 표시된다.
예시적으로, 레이돔(16) 상에는 층(24), 예를 들어 레이더 빔(22)이 굴절되는 표면을 갖는 얼음 표면이 위치하므로, (이 경우 방위각에서의) 각도 측정 시에 왜곡형 각도 측정 에러(Δ
Figure pct00002
)가 발생하는 것으로 가정된다. 레이더 빔(22)들이 층(24)을 통해 상이한 크기로 그리고 상이한 방향으로 굴절되므로, 왜곡형 각도 측정 에러(Δ
Figure pct00003
)의 크기 및 부호가, 레이더 센서(10)에 대한 각각의 레이더 목표물(20)의 위치에 따름을 알 수 있다.
레이더 센서(10)는 자동차의 전방 부분에 설치되며, 특히 선행하여 주행하는 차량들이나 차량 전방 영역의 기타 장애물들을 위치 확인하는데 사용된다. 이 경우, 레이더 센서는 일반적으로, 자신의 광축이 자동차의 전진 방향 또는 주행 방향을 나타내는 x축과 일치하도록 정렬된다.
비교를 위해, 도 2에는, 왜곡형 각도 에러가 발생하지 않지만, 레이더 센서(10)가 정확하게 정렬되지 않음으로써, 레이더 센서의 광축(26)이 방위각에서 x축으로부터 벗어나는 상황이 도시되어 있다. 그 결과, 다양한 레이더 목표물(20)에 대해 측정된 방위각(
Figure pct00004
)은 오정렬 에러(δ
Figure pct00005
)를 갖는다. 그러나, 왜곡형 각도 측정 에러(Δ
Figure pct00006
)와는 달리, 오정렬 에러(δ
Figure pct00007
)는 모든 목표물(20)에 대해 동일한 부호 및 동일한 크기를 갖는다.
하기에는, 이러한 각도 측정 에러, 특히 도 1에 따른 왜곡형 각도 측정 에러의 존재가 신뢰 가능하게 검출될 수 있도록 하는 방법이 설명될 것이다.
도 3에는 고정 레이더 목표물(20), 예를 들어 도로변에 서있는 교통 표지판을 지나 이동하는 자동차(28)의 평면 스케치가 도시되어 있다. 자동차의 고유 속도(V)는 벡터로 표시된다. 벡터 V_rel = -V는 자동차(28)에 대한 레이더 목표물(20)의 상대 속도를 나타낸다. 하기에는 단순화를 위해, 자동차에 장착된 레이더 센서의 안테나의 이동 방향이 차량 뒷차축의 이동 방향과 일치하는 것으로 가정된다. 그러나, 일반적으로 안테나(14)의 실제 고유 속도의 방향은 차량 내 레이더(10)의 장착 위치에 따라, 피칭 운동, 롤링 운동, 차량 수직축을 중심으로 하는 회전 운동(요잉)으로 인해 좌표계의 x축으로부터 벗어날 수 있다. 이는 안테나의 장착 위치에서의 안테나의 실제 속도(V) 및 이에 상응하게 보정된 각도 측정값의 사용을 통해[(
Figure pct00008
, α) 또는 (α, β)는 각각의 목표물과 안테나 어레이의 실제 이동 방향 간의 각도이다] 상응하게 고려되어야 하고, 또는 평가는 피칭 운동, 롤링 운동 및 요잉 운동이 무시 가능할 정도로 적은 주행 상황으로 제한된다.
레이더 목표물(20)은 자동차(28)의 전방 부분에 설치된 (도 3에 도시되지 않은) 레이더 센서(10)에 의해 위치 확인된다. 도 3에 도시된 상황에서, 이러한 목표물에 대하여 비교적 작은 위치각(방위각)(
Figure pct00009
)이 측정된다. 벡터(V_r)는 레이더 센서와 레이더 목표물 사이의 시선을 따른 법선 성분(radial component)과, 이와 직각을 이루는 접선 성분(transverse component)으로 나누어질 수 있다. 법선 성분의 크기는 시선 속도 V_r = cos(
Figure pct00010
)＊V이며, 여기서 V는 지상의 자동차 또는 안테나의 고유 속도의 크기인 동시에, 상대 속도(V_rel)의 크기이다.
도 4에는 방위각(
Figure pct00011
)이 증가하고, 그에 상응하게 시선 속도(V_r)가 고유 속도(V)에 비례하여 감소한 추후 시점에서의 상황이 도시되어 있다.
레이더 목표물(20)이 고정 목표물인 것이 공지되는 경우, 그리고 또한 차량 또는 특히 각각의 장착 위치의 안테나 어레이의 고유 속도(V)가 예를 들어 차량의 차륜 속도 센서에 의한 요잉율 등의 직접 측정으로 인하여 공지되는 경우, V_r은 상술된 공식 V_r = cos(
Figure pct00012
)*V에 따라 연산될 수 있다. 반면, V_r은 도플러 효과로 인해 레이더 센서(10)를 사용하여 직접적으로도 측정될 수 있다. 측정된 값과 연산된 값의 비교는, 방위각(
Figure pct00013
)의 측정이 정확했는지에 대한 검사를 가능하게 한다.
도 3 및 도 4에는, 단지 2개의 공간 차원이 고려된다. 3개의 공간 차원 모두를 고려할 때, 시선 속도(V_r)는 레이더 목표물(20)의 앙각(α)에도 따르고, 즉
Figure pct00014
에 따른다.
도 5에는 레이더 목표물(20)이, x, y 및 z축을 갖는 3차원 데카르트 좌표계로 도시되어 있다. 구면 좌표에서, 레이더 목표물(20)의 위치는 반경(r), 방위각(
Figure pct00015
) 및 앙각(α)을 통해 주어진다. 도 5 및 도 6에서 자동차 또는 안테나 어레이의 벡터 고유 속도(V)는 단순화를 위하여 x축에 평행하게 도시되어 있다. 또한, 방위각에서의 가능한 각도 측정 에러(
Figure pct00016
_e)와, 앙각에서의 가능한 각도 측정 에러(α_e)가 표시된다.
구면 좌표를 데카르트 좌표로 변환하는데는 관계식
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
이 적용된다.
도 5에 따른 구면 좌표 대신, 선택적으로는 도 6에 도시된 바와 같은 원뿔 좌표(r, β, α)도 사용될 수 있다. 앙각(α)은 원뿔 좌표에서 구면 좌표에서와 동일한 의미를 갖는다. 앙각은 레이더 목표물(20)의 위치 벡터와 x-y 평면 사이의 각도를 나타낸다. 그러나, 방위각(
Figure pct00020
)은 원뿔 좌표에서는 레이더 목표물의 위치 벡터와 x-z 평면 사이의 각도를 나타내는 각도(ß)로 대체된다. 이에 따라, 데카르트 좌표로 변환하는데는 관계식
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
이 적용된다.
가능한 각도 측정 에러(β_e)의 예시도 표시된다.
각도 측정 에러(
Figure pct00024
_e, α_e, β_e)는 원칙적으로 오정렬 에러 및/또는 왜곡형 에러일 수 있다. 오정렬 에러의 검출 방법이 이와 같이 공지되어 있다. 예를 들어, 왜곡형 에러도 검출하기 위하여, 도 7에 흐름도로서 도시된 방법이 실행될 수 있다.
주어진 측정 사이클에서 위치 확인된 고정 목표물들의 집합은 R_m(m은 측정 사이클을 특성화하는 지수)으로 표시된다. 고정 목표물과 이동 목표물의 구분을 위한 기준이 공지되어 있으며, 이는 특히 목표물의 측정된 상대 속도와 차량의 고유 속도의 비교를 포함한다. 집합(R_m)으로부터, 단계(S1)에서는 왜곡형 에러에 대한 검사를 위해 사용되어야 하는 하나의 부분 집합(P_m)이 선택된다. 선택된 목표물의 수(N_m)는 통계적 변동의 소정의 보상이 달성될 정도의 크기를 가져야 한다. 또한, 선택된 목표물들은 가능한 가장 큰 입체각에 걸쳐 가능한 한 균일하게 분포되어야 한다.
이후, 단계(S2)에서, 예를 들어 차륜 속도 센서의 신호에 의해 자신의 자동차(28)의 운동 상태가 추정된다. 이와 같이, 도 5 또는 도 6에 따른 좌표계에서는, 차량과, 이에 따라 차량 내에 장착된 레이더 센서의 안테나의 고유 운동을 나타내는 벡터(V)에 대한 추정값이 얻어진다. 이와 동시에, 추정 단계(S2)의 결과는 다음 측정 사이클의 단계(S1)에서의 고정 목표물의 식별을 위한 기초를 형성할 수 있다.
바람직하게, 계속되는 단계(S3)에서는 단계(S1)에서 선택된 목표물의 유효성이, 특히 단계(S2)에서 확인된 차량 및 특히 안테나의 고유 운동의 고려 하에, 다시 한번 검증된다. 이 경우, 기준들은 예를 들어 지상의 차량 또는 레이더 센서의 최소 고유 속도, 자신의 차량의 가속도 및 요잉율, P_m 내의 요소(목표물)의 수, 및 각도 측정 데이터의 분산이다.
계속되는 임의 단계(S4)에서, 차량의 고유 운동을 나타내는 데이터는, 현재 측정 사이클과, 경우에 따라서는 선행 측정 사이클에서 획득된 레이더 데이터를 참고로 확인되고, 경우에 따라서는 업데이트된다.
또한, 이 경우 고려되는 예시예서는, 왜곡형 각도 에러에 대한 검사와는 무관하게, 경우에 따라서는 단계(S1)에서 선택된 목표물에 대한 측정 데이터에 기초하여 오정렬 에러에 대한 검사도 실행되는 것으로 가정되어야 한다.
이후, 단계(S5)에서, 위치각(예를 들어
Figure pct00025
및 α)에 대한 측정 데이터는 검출된 센서 오정렬과 관련하여 보정되므로, 왜곡형 에러에 대한 후속 검사가 더 정확한 각도 측정 데이터에 기초하여 실행될 수 있다.
이후, 단계(S6)에서, 집합(P_m) 내의 각각의 개별 목표물에 대해[목표물은 지수(p)를 참고로 식별됨], 지표값(q_p)이 연산되며, 이러한 지표값은 도플러 효과에 의해 실제로 측정된 시선 속도로부터의, 연산된 시선 속도(V_r)의 편차에 대한 척도를 나타낸다. 이 경우, 시작점은 수학식(1)이다. 그러나, 목표물이 접근할 때 V_r이 음의 값을 취하게 됨으로써 레이더 목표물의 접근과 멀어짐 간의 구분을 실행하는 것이 바람직하다. 이때, 구면 좌표에서는
Figure pct00026
이 적용되며,
이 경우,
Figure pct00027
와
Figure pct00028
는 에러가 있을 수도 있는 측정값이고 α_e 및
Figure pct00029
_e는 각도 측정 에러이다.
동일하게, 원뿔 좌표에서는
Figure pct00030
가 적용된다.
Figure pct00031
및
Figure pct00032
는 지수(p)를 갖는 목표물에 대한 측정된 위치각이고, V_r_p는 이러한 목표물에 대한 측정된 시선 속도인 경우, 적절한 지표값(q_p)이 예를 들어
Figure pct00033
을 통해 제공되거나, 원뿔 좌표에서는
Figure pct00034
을 통해 제공된다.
그러나, 지표값에 대한 상이한 정의, 예를 들어
Figure pct00035
또는
Figure pct00036
도 가능하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 왜곡형 각도 측정 에러는 각도에 따르므로, 기본적으로는 단계(S6)에서 획득된 지표값도 각도에 따를 것이고, 즉 원칙적으로 P_m 내의 각각의 목표물에 대해 다른 지표값이 획득된다. 따라서, 일반적으로 지표값들의 총합 또는 평균값은 목표물의 각도 분포에 따를 것이다. 이 경우, 지표값들은 상이한 부호들을 취할 수도 있으며, 목표물들의 각도 분포에 따라, 경우에 따라서는 지표값들의 평균값은 0에 가까울 수 있고, 실제로는 왜곡형 측정 에러가 존재함에도 불구하고 정확한 측정을 가장할 수 있다.
그럼에도 불구하고 왜곡형 에러의 존재에 대한 타당한 지표가 얻어지도록, 단계(S7)에서는 각도에 따른 지표값 스케일링이 실행된다. 이를 위해, 왜곡형 각도 에러의 각도 종속성을 적어도 근사법에 의해 재현하는 (구면 좌표의 경우의) 임의의 스케일링 함수 F(α,
Figure pct00037
) 또는 원뿔 좌표의 경우의 F(α, β)가 정의된다. 예를 들어, 스케일링 함수는 재차, 변화도의 함수 G(α,
Figure pct00038
) = -sin(α +
Figure pct00039
)일 수 있고, 이때
Figure pct00040
이다.
원뿔 좌표의 경우, 예를 들어 변화도 G(α, β)의 함수 F(α, β) = f[G(α, β)]일 수 있는 스케일링 함수 F(α, β)가 구해지며, 이때
Figure pct00041
이다.
이후, 개별 목표물에 대한 지표값(q_p)으로부터, 예를 들어 하기 공식에 따라 대체로 각도에 따르지 않는 유효값(Q_m)이 구해지고, 이때
Figure pct00042
이며,
이 경우, 시그마 기호는 P_m 내의 모든 목표물에 걸친 합산을 의미한다. 이후, 임의 단계(S9)에서, 연속적인 측정 사이클로 각각 단계(S8)에서 획득된 유효값들은 통계적 변동에 비해 더 높은 안정성을 달성하기 위해 시간 필터링을 받는다. 필터링의 결과로서, 필터링된 유효값(Q_filt)이 획득된다. 이러한 필터링된 값은 최종적으로 단계(S10)에서 스케일링 계수(F_scal)로 스케일링되고, 상한값 및 하한값(Q_min 및 Q-max)으로 제한되므로, 도 8에 도시된 함수에 따라 0과 1 사이에서 선형적으로 변화하는 지표값(I)이 궁극적으로 획득된다. 이후, 이러한 지표값(I)은 단계(S10)에서 운전자 보조 시스템의 다른 모듈로 송출되고, 이러한 모듈에서 각도 측정 결과의 정확성 및 신뢰성의 평가를 가능하게 한다.
지표값(I)을 구하기 위해 사용되는 정보는, 안테나 어레이(14)의 수신 채널에서 획득된 위상 정보와는 무관하고, 각도 에러를 특성화하면서 고전적인 각도 추정과는 무관한 척도를 형성한다. 특히, 레이더 센서의 각도 에러 또는 각도 블라인드는 각도 추정의 품질이 이러한 품질로 인해 에러가 추론되지 않을 정도로 높은 경우에도 검출될 수 있다.
앙각(α)에 에러가 없다는 가정 하에, 수학식(2) 또는 수학식(3)으로부터 (
Figure pct00043
또는 β에 따른 분해능을 통해) 보정값도 도출될 수 있고, 이러한 보정값은 부호의 모호성을 제외하고, 방위각에서의 각도 측정 에러
Figure pct00044
_e(구면 좌표 시) 및 β_e(원뿔 좌표 시)를 나타낸다. 이와 반대로, 방위각에 에러가 없다는 가정 하에, 앙각에 대한 보정값이 도출될 수 있다.

Claims (6)

  1. 자동차(28)용 각도 분해 레이더 센서(10)에서의 각도 측정 에러(Δ
    Figure pct00045
    )의 검출 방법으로서, 고정 레이더 목표물(20)에 대해 각각 시선 속도(V_r) 및 하나 이상의 위치각(
    Figure pct00046
    , α, β)이 측정되고, 측정된 위치각에 의해 시선 속도(V_r)에 대한 예상값이 연산되고, 측정된 값과 비교되는, 레이더 센서에서 각도 측정 에러의 검출 방법에 있어서,
    하나 이상의 고정 목표물(20)에 대한 시선 속도(V_r) 및 위치각(
    Figure pct00047
    , α, β)의 측정이 실행되고; 이러한 목표물 각각에 대하여, 예상된 시선 속도로부터의 측정된 시선 속도의 편차를 나타내는 개별 지표값(q_p)이 연산되고; 획득된 개별 지표값은 왜곡형 각도 에러의 각도 종속성을 보상하기 위해 각도에 따른 스케일링을 받고; 스케일링된 개별 지표값으로부터는 각도 측정 에러에 대한 지표(I)가 연산되는; 것을 특징으로 하는, 레이더 센서에서 각도 측정 에러의 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 연속적인 측정 간격으로 레이더 신호의 주파수가 램프 형태로 변조되는 FMCW 레이더에 대하여, 동일한 측정 간격 이내에 획득된 측정값에 기반하여 개별 지표값의 연산이 실행되는, 레이더 센서에서 각도 측정 에러의 검출 방법.
  3. 제2항에 있어서, 개별 지표값들은 각도에 따른 스케일링에 따라 유효값(Q_m)으로 통합되고, 연속적인 측정 간격으로 획득된 유효값은 시간 필터링을 받으며, 지표(I)는 필터링 결과를 참고하여 연산되는, 레이더 센서에서 각도 측정 에러의 검출 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각도에 따른 스케일링은 2차원 각도 공간에서 실행되는, 레이더 센서에서 각도 측정 에러의 검출 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 측정된 시선 속도 및 위치각을 참고하여 레이더 센서(10)의 오정렬 에러가 검출 및 보정되고, 개별 지표값의 연산은 오정렬 에러만큼 보정된 각도 측정에 기초하여 실행되는, 레이더 센서에서 각도 측정 에러의 검출 방법.
  6. 송신 및 수신 유닛과, 제어 및 평가 장치(18)를 구비한 자동차용 레이더 센서에 있어서,
    평가 장치(18)는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법의 실행을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 레이더 센서.
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