KR20210073505A - 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법 - Google Patents

차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법에 관한 것으로서, 제1 송신 안테나를 통해 제1 송신 신호를 송신하는 제1 송신 과정, 및 위상변조방식을 이용하여 제2 및 제3 송신 안테나를 통해 각각 제2 및 제3 송신 신호를 송신하는 제2 송신 과정을 주기적으로 수행하는 송신부, 제1 내지 제3 송신 신호가 오브젝트에 대하여 반사된 제1 내지 제3 수신 신호를 수신하는 수신부, 및 제1 수신 신호로부터 획득된 오브젝트의 제1 검출 정보가 반영된 제1 스펙트럼과, 제2 및 제3 수신 신호로부터 각각 획득된 오브젝트의 제2 및 제3 검출 정보가 반영된 제2 스펙트럼을 비교하여 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 수신 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법{APPARATUS FOR OPERATING RADAR SYSTEM FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시분할방식의 MIMO(Multi-Input Multi-Output)와 위상변조방식의 MIMO를 혼합 사용하여 차량용 레이더 시스템을 운용하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 밀리미터파 대역이나 서브 밀리미터파 대역을 이용하여 수십 미터 이내의 물체를 탐지하는 고해상도 레이더에 대한 수요가 증대되면서 이에 대한 연구가 계속되고 있다.
이중, 차량용 레이더는 지능형 교통시스템을 구현하기 위한 필수 기술로서, 움직이거나 정지해있는 다른 차량이나 물체의 움직임을 감지하여 열악한 기상 조건 또는 운전자의 부주의로 인해 발생 가능한 사고를 미연에 방지할 목적으로 개발되었다.
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.
시분할 MIMO 방식은 복수의 송신 안테나를 운용할 때, 송신 안테나의 송신 시점을 시간적으로 분할하여 파형을 송신하고 각각의 송신 파형에 대해 레이더 신호처리를 수행한다.
위상변조 MIMO 방식은 2개의 송신 안테나를 운용할 때, 하나의 송신 안테나는 그 위상을 변조하지 않고, 다른 하나의 송신 안테나는 그 위상을 0도, 180도 변조시켜 Fs/2에 해당하는 만큼 주파수를 이동시켜 신호를 분리한다.
그러나, 시분할 MIMO 방식은 여러 개의 송신 안테나를 운용하였을 경우, 시분할한 만큼 볼 수 있는 속도 범위가 줄어들고, 신호가 갖는 SNR도 떨어지게 되며, 시간 차이에 대한 보상이 필요한 문제점이 있다.
또한, 위상변조 MIMO 방식은 하나의 스펙트럼에 송신 안테나의 개수만큼의 신호가 수신되는데, 타겟이 어떤 송신 안테나를 통해 얻어진 신호인지 알 수 없기 때문에, 위상변조를 한 신호와 하지 않은 신호를 분리하여 타겟을 검출한 송신 안테나를 특정하기 위한 추가적인 알고리즘이 필요하다는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1052041호(2011.07.26. 공고)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 종래의 시분할 MIMO 방식 및 위상변조 MIMO 방식이 적용된 차량의 레이더 시스템에 존재하였던 한계를 극복하여 복수 개의 안테나로부터 송신되어 오브젝트에 반사된 수신 신호를 명확하게 분리하기 위한 차량용 레이더 시스템의 운용 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치는 제1 송신 안테나를 통해 제1 송신 신호를 송신하는 제1 송신 과정, 및 위상변조방식을 이용하여 제2 및 제3 송신 안테나를 통해 각각 제2 및 제3 송신 신호를 송신하는 제2 송신 과정을 주기적으로 수행하는 송신부, 상기 제1 내지 제3 송신 신호가 오브젝트에 대하여 반사된 제1 내지 제3 수신 신호를 수신하는 수신부, 및 상기 제1 수신 신호로부터 획득된 상기 오브젝트의 제1 검출 정보가 반영된 제1 스펙트럼과, 상기 제2 및 제3 수신 신호로부터 각각 획득된 상기 오브젝트의 제2 및 제3 검출 정보가 반영된 제2 스펙트럼을 비교하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 수신 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 송신부는, 시분할 MIMO(Multi Input Multi Output) 방식을 이용하여 상기 제1 및 제2 송신 과정을 주기적으로 수행하고, 상기 제2 송신 과정에서 위상변조 MIMO 방식을 이용하여 상기 제2 및 제3 송신 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 송신부는, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식의 위상변조방식을 이용하여 상기 제2 송신 과정을 수행하되, 상기 제2 송신 신호의 위상을 상기 제1 송신 신호의 위상과 일치시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 수신 신호 처리부는, 상기 제1 검출 정보의 속도 파라미터 및 거리 파라미터를 토대로 상기 제2 스펙트럼으로부터 상기 제2 검출 정보를 추출하는 방식을 이용하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 수신 신호 처리부는, 상기 제2 스펙트럼에 반영된 검출 정보 중, 상기 제1 검출 정보의 도플러 빈(Doppler Bin) 값으로부터 미리 설정된 제1 임계범위 내의 도플러 빈 값을 갖고, 상기 제1 검출 정보의 레인지 빈(Range Bin) 값으로부터 미리 설정된 제2 임계범위 내의 레인지 빈 값을 갖는 검출 정보를 상기 제2 검출 정보로서 추출하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 수신 신호 처리부는, 상기 제2 스펙트럼으로부터 상기 제2 검출 정보가 추출됨에 따라 결정되는 상기 제3 검출 정보의 도플러 빈 값, 및 상기 제1 검출 정보의 도플러 빈 값과 설정 도플러 빈 크기의 절반에 해당하는 값을 합산한 값 간의 차이가 미리 설정된 제3 임계범위 이내인지 여부를 확인하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호에 대한 식별 결과를 검증하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 방법은 송신부가, 제1 송신 안테나를 통해 제1 송신 신호를 송신하는 제1 송신 과정, 및 위상변조방식을 이용하여 제2 및 제3 송신 안테나를 통해 각각 제2 및 제3 송신 신호를 송신하는 제2 송신 과정을 주기적으로 수행하는 단계, 수신부가, 상기 제1 내지 제3 송신 신호가 오브젝트에 대하여 반사된 제1 내지 제3 수신 신호를 수신하는 단계, 및 수신 신호 처리부가, 상기 제1 수신 신호로부터 획득된 상기 오브젝트의 제1 검출 정보가 반영된 제1 스펙트럼과, 상기 제2 및 제3 수신 신호로부터 각각 획득된 상기 오브젝트의 제2 및 제3 검출 정보가 반영된 제2 스펙트럼을 비교하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 하나의 송신 안테나에 대한 스펙트럼 분석을 통해 복수의 수신 신호를 분리함으로써 안테나 모호성을 제거할 수 있고, 복수의 송신 안테나를 통해 송신 신호를 동시에 방사하지 않고 교번하여 주기적으로 송신하는 구성을 통해 송신 파워를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치에서 송신부의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치에서 제1 및 제2 스펙트럼을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치에서 송신부의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치에서 제1 및 제2 스펙트럼을 도시한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 장치는 송신부(10), 수신부(20), 수신 신호 처리부(30) 및 제어부(40)를 포함할 수 있다.
송신부(10)는 제1 내지 제3 송신 신호를 송신하기 위한 제1 내지 제3 송신 안테나(Tx<1:3>)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 제1 송신 안테나(Tx<1>)를 통해 제1 송신 신호를 송신하는 제1 송신 과정, 및 위상변조방식을 이용하여 제2 및 제3 송신 안테나(Tx<2:3>)를 통해 각각 제2 및 제3 송신 신호를 송신하는 제2 송신 과정을 주기적으로 수행할 수 있다.
본 실시예에서 송신부(10)는 시분할 MIMO(Multi Input Multi Output) 방식을 이용하여 제1 및 제2 송신 과정을 주기적으로 수행하고, 제2 송신 과정에서는 위상변조 MIMO 방식을 이용하여 제2 및 제3 송신 신호를 송신할 수 있다. 즉, 본 실시예는 후술할 것과 같이 제1 내지 제3 수신 신호를 명확하게 식별하기 위해 시분할 MIMO 방식과 위상변조 MIMO 방식을 혼합하여 레이더 시스템에 적용한 구성을 채용한다. 이때, 송신부(10)는 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식의 위상변조방식을 이용하여 제2 송신 과정을 수행할 수 있고, 제2 송신 신호의 위상은 제1 송신 신호의 위상과 일치시킬 수 있다.
도 2를 참조하여 송신부(10)의 동작을 구체적으로 설명하면, 송신부(10)는 제어부(40)로부터 제어신호를 입력받고 도 2에 도시된 처프 프로파일(Chirp Profile)에 따라 상기한 제1 송신 과정 및 제2 송신 과정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 제1 송신 과정에서는 위상이 변조되지 않은 제1 송신 신호가 제1 송신 안테나(Tx<1>)를 통해 송신될 수 있다. 그리고, 제2 송신 과정에서는 위상이 변조되지 않은 제2 송신 신호, 및 BPSK에 따라 제2 송신 신호 대비 180°위상 천이되어 위상이 변조된 제3 송신 신호가 각각 제2 송신 안테나(Tx<2>) 및 제3 송신 안테나(Tx<3>)를 통해 송신될 수 있다. 제1 송신 과정 및 제2 송신 과정은 교번하여 주기적으로 수행된다.
수신부(20)는 제1 및 제2 송신 과정에서 제1 내지 제3 송신 안테나(Tx<1:3>)를 통해 각각 송신된 제1 내지 제3 송신 신호가 오브젝트에 대하여 반사된 제1 내지 제3 수신 신호를 수신하여 후술할 수신 신호 처리부(30)로 전달할 수 있다. 수신부(20)는 제1 내지 제3 수신 신호를 수신하는 제1 내지 제N 수신 안테나(Rx<1:N>)를 포함할 수 있으며, 본 실시예에 따를 때 수신부(20)가 N개의 수신 안테나를 포함하는 경우 3*N개의 수신 안테나를 사용하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
수신 신호 처리부(30)는 제1 수신 신호로부터 획득된 오브젝트의 제1 검출 정보가 반영된 제1 스펙트럼과, 제2 및 제3 수신 신호로부터 각각 획득된 오브젝트의 제2 및 제3 검출 정보가 반영된 제2 스펙트럼을 비교하여 제1 내지 제3 수신 신호를 식별할 수 있다. 본 실시예에서 수신 신호의 스펙트럼은 거리 파라미터 및 속도 파라미터에 따른 R-V(Range-Velocity) 스펙트럼을 의미하는 것으로 하며, 오브젝트의 검출 정보는 스펙트럼에 대하여 Peak Detection을 통해 획득되는 거리 파라미터(레인지 빈, Range Bin) 및 속도 파라미터(도플러 빈, Doppler Bin)를 의미하는 것으로 한다.
수신 신호 처리부(30)의 동작에 대하여 구체적으로 설명하면, 수신 신호 처리부(30)는 제1 검출 정보의 속도 파라미터 및 거리 파라미터를 토대로 제2 스펙트럼으로부터 제2 검출 정보를 추출하는 방식을 이용하여 제1 내지 제3 수신 신호를 식별할 수 있다.
즉, 제1 송신 과정에서는 제1 송신 신호만이 송신되어 수신부(20)는 제1 수신 신호만을 수신하므로 수신 신호 처리부(30)는 제1 수신 신호로부터 제1 검출 정보를 획득할 수 있다. 제2 송신 과정에서는 제2 및 제3 송신 신호가 함께 송신되어 수신부(20)는 제1 및 제2 수신 신호를 함께 수신하므로 제2 및 제3 수신 신호를 분리할 필요가 있으며, 이때 제1 송신 신호 및 제2 송신 신호는 위상이 동일하므로 수신 신호 처리부(30)는 제2 스펙트럼에 반영된 검출 정보 중, 제1 검출 정보의 속도 파라미터 및 거리 파라미터와 설정 임계범위 내에 있는 속도 파라미터 및 거리 파라미터를 갖는 검출 정보를 제2 검출 정보로서 추출할 수 있다.
이에 따라, 제1 수신 신호는 제1 검출 정보에 의해 식별되고, 제2 수신 신호는 제2 스펙트럼으로부터 추출된 제2 검출 정보에 의해 식별되며, 제2 검출 정보가 추출됨에 따라 제2 스펙트럼에 반영된 제3 검출 정보는 필연적으로 결정될 수 있어 제3 수신 신호는 결정된 제3 검출 정보에 의해 식별될 수 있다.
전술한 내용을 보다 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 송신 신호는 그 위상이 일치되어 각각 제1 및 제2 송신 안테나(Tx<1:2>)를 통해 송신되며, 따라서 제1 및 제2 수신 신호에 따른 제1 및 제2 검출 정보의 각 도플러 빈 값 간의 차이는 설정 임계범위(제1 임계범위) 이내로 관측되고, 제1 및 제2 수신 신호에 따른 제1 및 제2 검출 정보의 각 레인지 빈 값 간의 차이 또한 설정 임계범위(제2 임계범위) 이내로 관측되게 된다.
즉, 수신 신호 처리부(30)는 제2 스펙트럼에 반영된 검출 정보 중, 제1 검출 정보의 도플러 빈(Doppler Bin) 값으로부터 미리 설정된 제1 임계범위 내의 도플러 빈 값을 갖고, 제1 검출 정보의 레인지 빈(Range Bin) 값으로부터 미리 설정된 제2 임계범위 내의 레인지 빈 값을 갖는 검출 정보를 제2 검출 정보로서 추출하여 제1 내지 제3 수신 신호를 식별할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 임계범위는 설계자의 의도 및 실험적 결과에 기초하여 다양하게 선택되어 수신 신호 처리부(30)에 미리 설정되어 있을 수 있다.
한편, 수신 신호 처리부(30)는 제2 스펙트럼으로부터 제2 검출 정보가 추출되어 제1 내지 제3 수신 신호가 식별된 후, 제1 내지 제3 수신 신호에 대한 식별 결과를 검증할 수도 있다.
즉, 제2 검출 정보가 추출됨에 따라 필연적으로 결정되는 제3 검출 정보는 제3 송신 신호 및 제3 수신 신호에 따른 것이며, 제3 송신 신호는 제2 송신 과정에서 제2 송신 신호와의 BPSK 위상변조방식을 통해 송신되므로, 제3 검출 정보의 도플러 빈 값과, 제1 검출 정보(또는 제2 검출 정보)의 도플러 빈 값과 설정 도플러 빈 크기(본 실시예에서는 도 3에 도시된 것과 같이 256의 값으로 설정된다)의 절반에 해당하는 값을 합산한 값 간의 차이는 설정 임계범위(제3 임계범위) 이내여야 한다. 즉, 제3 검출 정보의 도플러 빈 값을 Dop3, 제1 검출 정보의 도플러 빈 값을 Dop1, 설정 도플러 빈 크기를 Dop_mag, 제3 임계범위를 TH3이라 하면 하기 수학식 1이 만족되어야 한다.
Figure pat00001
한편, 제3 임계범위는 설계자의 의도 및 실험적 결과에 기초하여 다양하게 선택되어 수신 신호 처리부(30)에 미리 설정되어 있을 수 있다.
수신 신호 처리부(30)는 수학식 1에 따라 제1 내지 제3 수신 신호에 대한 식별 결과가 검증된 경우, 제1 내지 제3 검출 정보를 제어부(40)로 전달하여 제어부(40)가 제1 내지 제3 송신 안테나(Tx<1:3>)의 DOA(Direction Of Arrival)을 추정하도록 할 수 있으며, 수학식 1에 따라 제1 내지 제3 수신 신호에 대한 식별 결과가 검증되지 않은 경우, 전술한 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 전 과정을 다시 수행할 수 있다.
전술한 구성을 도 3을 참조하여 구체적인 예시로서 설명하면, 도 3(a)는 제1 스펙트럼을 도시하고 있고, 도 3(b)는 제2 스펙트럼을 도시하고 있다. R-V 스펙트럼은 레인지 빈의 크기가 128, 도플러 빈의 크기가 256인 스펙트럼이 도시되어 있다. 도 3(a)의 제1 스펙트럼에 따를 때, Peak Detection에 따른 제1 검출 정보는 약 (40, 170)으로 관측되고, 도 3(b)의 제2 스펙트럼에서 Peak Detection에 따라 도플러 빈 값 및 레인지 빈 값이 제1 검출 정보와 근접한 위치에 있는 Peak Point는 하단의 Peak Point이므로, 수신 신호 처리부(30)는 하단의 Peak Point를 제2 검출 정보로서 추출함으로써 제1 내지 제3 수신 신호를 식별할 수 있다. 이어서, 상단의 Peak Poinit가 제3 검출 정보로 결정되고, 제3 검출 정보의 도플러 빈 값은 약 50이며, 이 값은 제1 검출 정보의 도플러 빈 값의 170과 설정 도플러 빈 크기의 절반인 128의 합산한 결과인 298(→298-256=42)과 제3 임계범위 이내(10으로 가정)이므로, 제1 내지 제3 수신 신호에 대한 식별 결과가 검증될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 운용 방법을 설명하면, 먼저 송신부(10)는 제1 송신 안테나(Tx<1>)를 통해 제1 송신 신호를 송신하는 제1 송신 과정, 및 위상변조방식을 이용하여 제2 및 제3 송신 안테나(Tx<2:3>)를 통해 각각 제2 및 제3 송신 신호를 송신하는 제2 송신 과정을 주기적으로 수행한다(S10).
S10 단계에서, 송신부(10)는 시분할 MIMO(Multi Input Multi Output) 방식을 이용하여 제1 및 제2 송신 과정을 주기적으로 수행하고, 제2 송신 과정에서 위상변조 MIMO 방식을 이용하여 제2 및 제3 송신 신호를 송신할 수 있다. 또한, 송신부(10)는 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식의 위상변조방식을 이용하여 제2 송신 과정을 수행할 수 있으며, 이때 제2 송신 신호의 위상을 제1 송신 신호의 위상과 일치시킬 수 있다.
이어서, 수신부(20)는 제1 내지 제3 송신 신호가 오브젝트에 대하여 반사된 제1 내지 제3 수신 신호를 수신한다(S20).
이어서, 수신 신호 처리부(30)는 제1 수신 신호로부터 획득된 오브젝트의 제1 검출 정보가 반영된 제1 스펙트럼과, 제2 및 제3 수신 신호로부터 각각 획득된 오브젝트의 제2 및 제3 검출 정보가 반영된 제2 스펙트럼을 비교하여 제1 내지 제3 수신 신호를 식별한다(S30).
S30 단계에서, 수신 신호 처리부(30)는 제1 검출 정보의 속도 파라미터 및 거리 파라미터를 토대로 제2 스펙트럼으로부터 제2 검출 정보를 추출하는 방식을 이용하여 제1 내지 제3 수신 신호를 식별할 수 있으며, 구체적으로는 제2 스펙트럼에 반영된 검출 정보 중, 제1 검출 정보의 도플러 빈(Doppler Bin) 값으로부터 미리 설정된 제1 임계범위 내의 도플러 빈 값을 갖고, 제1 검출 정보의 레인지 빈(Range Bin) 값으로부터 미리 설정된 제2 임계범위 내의 레인지 빈 값을 갖는 검출 정보를 제2 검출 정보로서 추출하여 제1 내지 제3 수신 신호를 식별할 수 있다.
이어서, 수신 신호 처리부(30)는 제2 스펙트럼으로부터 제2 검출 정보가 추출됨에 따라 결정되는 제3 검출 정보의 도플러 빈 값, 및 제1 검출 정보의 도플러 빈 값과 설정 도플러 빈 크기의 절반에 해당하는 값을 합산한 값 간의 차이가 미리 설정된 제3 임계범위 이내인지 여부를 확인하여 제1 내지 제3 수신 신호에 대한 식별 결과를 검증한다(S40).
이와 같이 본 실시예는 하나의 송신 안테나에 대한 스펙트럼 분석을 통해 복수의 수신 신호를 분리함으로써 안테나 모호성을 제거할 수 있고, 복수의 송신 안테나를 통해 송신 신호를 동시에 방사하지 않고 교번하여 주기적으로 송신하는 구성을 통해 송신 파워를 감소시킬 수 있다.
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.
10: 송신부
20: 수신부
30: 수신 신호 처리부
40: 제어부
Tx<1:3>: 제1 내지 제3 송신 안테나
Rx<1:N>: 제1 내지 제N 수신 안테나

Claims (12)

  1. 제1 수신 신호로부터 획득된 오브젝트의 제1 검출 정보가 반영된 제1 스펙트럼과, 제2 및 제3 수신 신호로부터 각각 획득된 상기 오브젝트의 제2 및 제3 검출 정보가 반영된 제2 스펙트럼을 비교하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 수신 신호 처리부로서,
    상기 제1 내지 제3 수신 신호는, 시분할 MIMO(Multi Input Multi Output) 방식 및 위상변조 MIMO 방식에 따라 복수의 송신 신호를 송신하도록 정의된 처프 프로파일(Chirp Profile)에 의거하여 제1 내지 제3 송신 안테나를 통해 각각 송신된 제1 내지 제3 송신 신호가 상기 오브젝트에 대하여 반사되어 수신되는 것인, 수신 신호 처리부; 및
    상기 수신 신호 처리부에 의해 상기 제1 내지 제3 수신 신호가 식별된 경우, 상기 수신 신호 처리부로부터 상기 제1 내지 제3 검출 정보를 전달받아 상기 제1 내지 제3 송신 안테나의 DOA(Direction Of Arrival)를 추정하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 송신 신호의 송신 과정은, 상기 제1 송신 안테나를 통해 상기 제1 송신 신호가 송신되는 제1 송신 과정, 및 위상변조방식을 이용하여 상기 제2 및 제3 송신 안테나를 통해 각각 상기 제2 및 제3 송신 신호가 송신되는 제2 송신 과정으로 이루어지고,
    상기 제1 및 제2 송신 과정은 시분할 MIMO 방식에 따라 주기적으로 수행되고, 상기 제2 송신 과정에서 위상변조 MIMO 방식에 따라 상기 제2 및 제3 송신 신호가 송신되며,
    상기 제1 송신 신호의 위상과 상기 제2 송신 신호의 위상은 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신 신호 처리부는, 상기 제1 검출 정보의 속도 파라미터 및 거리 파라미터를 토대로 상기 제2 스펙트럼으로부터 상기 제2 검출 정보를 추출하는 방식을 이용하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수신 신호 처리부는, 상기 제2 스펙트럼에 반영된 검출 정보 중, 상기 제1 검출 정보의 도플러 빈(Doppler Bin) 값으로부터 미리 설정된 제1 임계범위 내의 도플러 빈 값을 갖고, 상기 제1 검출 정보의 레인지 빈(Range Bin) 값으로부터 미리 설정된 제2 임계범위 내의 레인지 빈 값을 갖는 검출 정보를 상기 제2 검출 정보로서 추출하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수신 신호 처리부는, 상기 제2 스펙트럼으로부터 상기 제2 검출 정보가 추출됨에 따라 결정되는 상기 제3 검출 정보의 도플러 빈 값, 및 상기 제1 검출 정보의 도플러 빈 값과 설정 도플러 빈 크기의 절반에 해당하는 값을 합산한 값 간의 차이가 미리 설정된 제3 임계범위 이내인지 여부를 확인하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호에 대한 식별 결과를 검증하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 수신 신호 처리부에 의해 상기 제1 내지 제3 수신 신호에 대한 식별 결과가 검증된 이후에 제1 내지 제3 검출 정보를 기반으로 상기 제1 내지 제3 송신 안테나의 DOA를 추정하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 장치.
  7. 수신 신호 처리부가, 제1 수신 신호로부터 획득된 오브젝트의 제1 검출 정보가 반영된 제1 스펙트럼과, 제2 및 제3 수신 신호로부터 각각 획득된 상기 오브젝트의 제2 및 제3 검출 정보가 반영된 제2 스펙트럼을 비교하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 단계로서,
    상기 제1 내지 제3 수신 신호는, 시분할 MIMO(Multi Input Multi Output) 방식 및 위상변조 MIMO 방식에 따라 복수의 송신 신호를 송신하도록 정의된 처프 프로파일(Chirp Profile)에 의거하여 제1 내지 제3 송신 안테나를 통해 각각 송신된 제1 내지 제3 송신 신호가 상기 오브젝트에 대하여 반사되어 수신되는 것인, 단계; 및
    제어부가, 상기 수신 신호 처리부에 의해 상기 제1 내지 제3 수신 신호가 식별된 경우, 상기 수신 신호 처리부로부터 상기 제1 내지 제3 검출 정보를 전달받아 상기 제1 내지 제3 송신 안테나의 DOA(Direction Of Arrival)를 추정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 송신 신호의 송신 과정은, 상기 제1 송신 안테나를 통해 상기 제1 송신 신호가 송신되는 제1 송신 과정, 및 위상변조방식을 이용하여 상기 제2 및 제3 송신 안테나를 통해 각각 상기 제2 및 제3 송신 신호가 송신되는 제2 송신 과정으로 이루어지고,
    상기 제1 및 제2 송신 과정은 시분할 MIMO 방식에 따라 주기적으로 수행되고, 상기 제2 송신 과정에서 위상변조 MIMO 방식에 따라 상기 제2 및 제3 송신 신호가 송신되며,
    상기 제1 송신 신호의 위상과 상기 제2 송신 신호의 위상은 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 식별하는 단계에서, 상기 수신 신호 처리부는,
    상기 제1 검출 정보의 속도 파라미터 및 거리 파라미터를 토대로 상기 제2 스펙트럼으로부터 상기 제2 검출 정보를 추출하는 방식을 이용하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 식별하는 단계에서, 상기 수신 신호 처리부는,
    상기 제2 스펙트럼에 반영된 검출 정보 중, 상기 제1 검출 정보의 도플러 빈(Doppler Bin) 값으로부터 미리 설정된 제1 임계범위 내의 도플러 빈 값을 갖고, 상기 제1 검출 정보의 레인지 빈(Range Bin) 값으로부터 미리 설정된 제2 임계범위 내의 레인지 빈 값을 갖는 검출 정보를 상기 제2 검출 정보로서 추출하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호를 식별하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 식별하는 단계 이후에, 상기 수신 신호 처리부가, 상기 제2 스펙트럼으로부터 상기 제2 검출 정보가 추출됨에 따라 결정되는 상기 제3 검출 정보의 도플러 빈 값, 및 상기 제1 검출 정보의 도플러 빈 값과 설정 도플러 빈 크기의 절반에 해당하는 값을 합산한 값 간의 차이가 미리 설정된 제3 임계범위 이내인지 여부를 확인하여 상기 제1 내지 제3 수신 신호에 대한 식별 결과를 검증하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 추정하는 단계는, 상기 검증하는 단계를 통해 상기 수신 신호 처리부가 상기 제1 내지 제3 수신 신호에 대한 식별 결과를 검증한 이후에 수행되는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 시스템의 운용 방법.
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