KR20220026556A - 차량용 레이더 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 제1 레이더 신호를 송신하는 제1 레이더 모듈 및 제2 레이더 신호를 송신하는 제2 레이더 모듈을 포함하고, 상기 제1 레이더 모듈은, 상기 제2 레이더 모듈과 전용통신라인으로 통신하여 동작시간을 동기화하고, 상기 제1, 2 레이더 신호 사이의 송신지연시간을 기반으로 상기 제1, 2 레이더 신호의 간섭영역을 포함하는 제1 블랭킹 타임(blanking time)을 설정하는 차량용 레이더 시스템을 제공한다.

Description

차량용 레이더 시스템{vehicle radar system}
본 발명은 차량용 레이더 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적어도 2 이상의 레이더 모듈 사이에 발생되는 신호 간섭을 방지하기 용이한 차량용 레이더 시스템에 관한 것이다.
레이더는 목표물의 거리, 속도 및 각도 등의 정보를 알아 낼 수 있는 장치이다.
레이더의 송신 안테나를 통해 전자기파 신호를 방사하여 목표물에서 반사되어 돌아오는 신호를 수신 안테나로 부터 수신하고, 이 수신된 신호를 이용하여 목표물의 정보를 알아 낼 수 있다.
레이더 기술은 군사 및 항공 분야로 부터 발전되어 왔으나, 최근 차량 사고 위험을 미리 경고하고 능동적으로 예방 및 회피하기 위한 기술로 자동차에 응용되고 있다. 차량용 레이더 환경에서는 터널, 가드레일 및 건물 등과 같은 원치 않는 연속된 클러터 신호에 의해 목표물의 정보를 알아내는데 어려움이 있다.
또한, 최근 들어, 복수 개의 레이더를 사용함에 따라 복수 개의 레이더에서 수신되는 신호들이 상호간 간섭을 통하여 목표물 또는 표적을 미탐지 또는 오탐지하는 경우가 발생되는 것을 방지하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
본 발명의 목적은, 적어도 2 이상의 레이더 모듈 사이에 발생되는 신호 간섭을 방지하기 용이한 차량용 레이더 시스템을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템은, 제1 레이더 신호를 송신하는 제1 레이더 모듈 및 제2 레이더 신호를 송신하는 제2 레이더 모듈을 포함하고, 상기 제1 레이더 모듈은, 상기 제2 레이더 모듈과 전용통신라인으로 통신하여 동작시간을 동기화하고, 상기 제1, 2 레이더 신호 사이의 송신지연시간을 기반으로 상기 제1, 2 레이더 신호의 간섭영역을 포함하는 제1 블랭킹 타임(blanking time)을 설정한다.
상기 제2 레이더 모듈은, 상기 제1 레이더 모듈과 동작시간을 동기화하고, 상기 송신지연시간을 기반으로 상기 간섭영역을 포함하는 제2 블랭킹 타임을 설정한다.
상기 간섭 영역은, 상기 제1, 2 레이더 신호의 교차점을 포함하고, 상기 송신지연시간 만큼의 시간 폭을 가지는 상기 제1, 2 레이터 신호의 변곡점 사이에 해당되는 시간 영역이다.
상기 제1 블랭킹 타임은, 상기 제1 레이더 신호의 변곡점을 중심으로 상기 간섭 영역을 포함하는 시간 영역이고, 상기 제2 블랭킹 타임은, 상기 제2 레이더 신호의 변곡점을 중심으로 상기 간섭 영역을 포함하는 시간 영역이다.
상기 제1 블랭킹 타임은, 상기 제1 레이더 신호 송신 후, 반사되어 수신된 신호를 제거하는 시간 영역이고, 상기 제2 블랭킹 타임은, 상기 제2 레이더 신호 송신 후, 반사되어 수신된 신호를 제거하는 시간 영역이다.
상기 제1, 2 레이더 모듈은, 상기 전용통신라인으로 표준 시간 전송 프로토콜을 이용하여, 상기 동작 시간을 동기화하며, 상기 송신지연시간을 산출한다.
본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템은, 적어도 2 이상의 레이더 모듈을 사용함에 있어, 적어도 2 이상의 레이더 모듈 상호간에 전용통신라인을 통하여 동작시간을 동기화하여 적어도 2 이상의 레이더 신호 사이에 적절한 송신지연시간을 설정하고, 송신지연시간을 기반으로 블랭킹 타임(blanking time)을 설정함으로써, 적어도 2 이상의 레이더 모듈 각각에서 설정된 블랭킹 타임에 수신되는 신호를 제거 또는 수신하지 않음으로써, 표적의 오탐지 및 미탐지 현상을 방지하여 표적을 탐지하는 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 제어 구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 동작시간을 동기화시키는 일 예를 나타낸 도이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 레이더 신호에 대한 블랭킹 영역을 나타낸 도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 제어 구성을 나타낸 제어블록도, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 동작시간을 동기화시키는 일 예를 나타낸 도 및 도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 차량용 레이더 시스템의 레이더 신호에 대한 블랭킹 영역을 나타낸 도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 차량용 레이더 시스템은 서로 다른 동작시간에 레이더 신호를 송신하는 제1, 2 레이더 모듈(110, 120)을 포함할 수 있다.
실시 예에서, 차량용 레이더 시스템은 2개의 제1, 2 레이더 모듈(110, 120)을 포함하는 것으로 나타내고 설명하지만, 그 개수에 대하여 한정을 두지 않는다.
여기서, 제1 레이더 모듈(110)은 제1 레이더 신호를 송신하는 제1 송신 안테나(112), 상기 제1 레이더 신호 송신 후, 임의의 표적으로부터 반사된 신호를 수신하는 제1 수신 안테나(114) 및 제1 송신 안테나(112)로 상기 제1 레이더 신호가 송신되게 제어하고, 제1 수신 안테나(114)에서 수신된 신호로 표적을 탐지하는 제1 제어모듈(116)를 포함할 수 있다.
제2 레이더 모듈(120)은 제2 레이더 신호를 송신하는 제2 송신 안테나(122), 상기 제2 레이더 신호 송신 후, 임의의 표적으로부터 반사된 신호를 수신하는 제2 수신 안테나(124) 및 제2 송신 안테나(122)로 상기 제2 레이더 신호가 송신되게 제어하고, 제2 수신 안테나(124)에서 수신된 신호로 표적을 탐지하는 제2 제어모듈(126)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1, 2 제어모듈(116, 126)는 전용통신라인(PCAN)으로 통신하여, 상호간 상기 제1, 2 레이더 신호를 송신하기 위해 동작시간을 동기화할 수 있다.
즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 제어모듈(116)은 제2 제어모듈(126)로 동작시간을 동기화하기 위하여, Sync 메시지와 제1 타임스탬프(t1)이 저장된 Follow_up 메시지를 송신한다.
이때, 제2 제어모듈(126)은 상기 Sync 메시지를 수신한 즉시 제2 타임스탬프(t2)를 생성한다.
이후, 제2 제어모듈(126)은 상기 Follow_up 메시지가 수신되면, 상기 Follow_up 메시지에 저장된 제1 타임스탬프(t1)를 저장한다.
제2 제어모듈(126)은 제1 제어모듈(116)로 Delay_Req 메시지를 송신한 후 제3 타임스탬프(t3)를 생성하여 저장한다.
제1 제어모듈(116)은 제2 제어모듈(126)로부터 상기 Delay_Req 메시지를 수신한 즉시 제4 타임스탬프(t4)를 생성한다.
이후, 제1 제어모듈(116)은 제4 타임스탬프(t4)가 저장한 상기 Delay_Req 메시지를 제2 제어모듈(126)로 송신한다.
제2 제어모듈(126)은 상기 Delay_Req 메시지를 수신하고, 상기 Delay_Req 메시지에 저장된 제4 타임스탬프(t4)를 저장한다.
이와 같이, 제2 제어모듈(126)은 상술한 제1 내지 제4 타임스탬프(t1 ~ t4)를 이용하여 제1, 2 제어모듈(116, 126)의 동작시간 간의 타임오프셋을 결정할 수 있다.
이때, 제2 제어모듈(126)은 제1 제어모듈(116)에서 제2 제어모듈(126) 사이의 제1 지연시간(t-ms) 및 제2 제어모듈(126)에서 제1 제어모듈(116) 사이의 제2 지연시간(t-sm)을 산출할 수 있다.
즉, 제1 지연시간(t-ms)는 제2 타임스탬프(t2) - 제1 타임스탬프(t1)이며, 제2 지연시간(t-sm)은 제4 타임스탬프(t4) - 제3 타임스탬프(t3)로 산출할 수 있다.
이후, 제2 제어모듈(126)은 제1, 2 지연시간(t-ms, t-sm)을 통해 상기 타임오프셋을 산출할 수 있으며, 산출된 타임오프셋을 제2 제어모듈(126)의 동작시간에 반영함으로써, 제1 제어모듈(116)의 동작시간과 동기화할 수 있다.
제1, 2 제어모듈(116, 126) 간의 타임오프셋은 제1 지연시간(t-ms)에서 제2 지연시간(t-sm)을 뺀 후, 2로 나눈값이다.
즉, 도 2와 같이, 제1, 2 제어모듈(116, 126) 상호간에 타임오프셋을 산출하여, 제1, 2 레이더 신호를 송신하는 송신시간을 동기화 할 수 있다.
이후, 도 3 및 도 4와 같이, 제1 제어모듈(116)은 제2 제어모듈(126)과 제1, 2 레이더 신호에 대한 송신시간을 동기화한 상태에서, 상기 제1, 2 레이더 신호의 간섭영역을 포함하는 제1 블랭킹 타임(blanking time)을 설정할 수 있다.
또한, 제2 제어모듈(126)은 상기 제1, 2 레이더 신호의 송신시간 사이에 송신지연시간을 적용하고, 상기 제1, 2 레이더 신호의 간섭영역을 포함하는 제2 블랭킹 타임을 설정할 수 있다.
여기서, 상기 송신지연시간은 상기 제1, 2 레이더 신호 사이의 지연시간으로서, 상기 레이더 시스템의 최대 탐지 거리에 2를 곱한 후, 빛의 속도(3 × 108 m/s)로 나눈 값보다 큰 값으로 설정할 수 있다.
그리고, 상기 간섭 영역은 상기 제1, 2 레이더 신호의 교차점을 포함하고 상기 송신지연시간만큼의 시간 폭을 가지며, 상기 제1, 2 레이더 신호의 변곡점 사이에 해당되는 시간 영역일 수 있다.
또한, 상기 제1 블랭킹 타임은 상기 제1 레이더 신호의 변곡점을 중심으로 설정되며, 적어도 상기 간섭 영역을 반드시 포함하는 시간 영역이고, 상기 제2 블랭킹 타임은 상기 제2 레이더 신호의 변곡점을 중심으로 설정되며, 적어도 상기 간섭 영역을 반드시 포함하는 시간 영역일 수 있다.
그리고, 상기 제1 블랭킹 타임은 상기 제1 레이더 신호 송신 후, 반사되어 수신된 신호를 제거하는 시간 영역이고, 상기 제2 블랭킹 타임은 상기 제2 레이더 신호 송신 후, 반사되어 수신된 신호를 제거하는 시간 영역이며, 제1, 2 제어모듈(116, 126) 각각은 상기 제1, 2 블랭킹 타임에 수신되는 신호를 무시할 수 있음으로써, 상기 제1, 2 레이더 신호에 대한 상호간 간섭 현상에 의한 영상을 제거할 수 있다.
*이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서는 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (4)

  1. 제1 레이더 신호를 송신하는 제1 레이더 모듈; 및
    제2 레이더 신호를 송신하는 제2 레이더 모듈;을 포함하고,
    상기 제1 레이더 모듈은,
    상기 제2 레이더 모듈과 전용통신라인으로 통신하여 동작시간을 동기화하고, 상기 제1, 2 레이더 신호 사이의 송신지연시간을 기반으로 상기 제1, 2 레이더 신호의 간섭영역을 포함하는 제1 블랭킹 타임(blanking time)을 설정하고,
    상기 제2 레이더 모듈은,
    상기 제1 레이더 모듈과 동작시간을 동기화하고, 상기 송신지연시간을 기반으로 상기 간섭영역을 포함하는 제2 블랭킹 타임을 설정하며,
    상기 간섭 영역은,
    상기 제1, 2 레이더 신호의 교차점을 포함하고, 상기 송신지연시간 만큼의 시간 폭을 가지는 상기 제1, 2 레이터 신호의 변곡점 사이에 해당되는 시간 영역이고,
    상기 제1 블랭킹 타임은,
    상기 제1 레이더 신호의 변곡점을 중심으로 상기 간섭 영역을 포함하는 시간 영역이고,
    상기 제2 블랭킹 타임은,
    상기 제2 레이더 신호의 변곡점을 중심으로 상기 간섭 영역을 포함하는 시간 영역인 차량용 레이더 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 레이더 모듈은,
    상기 제1 레이더 모듈과 동작시간을 동기화하고, 상기 송신지연시간을 기반으로 상기 간섭영역을 포함하는 제2 블랭킹 타임을 설정하는 차량용 레이더 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서
    상기 간섭 영역은,
    상기 제1, 2 레이더 신호의 교차점을 포함하고, 상기 송신지연시간 만큼의 시간 폭을 가지는 상기 제1, 2 레이터 신호의 변곡점 사이에 해당되는 시간 영역인 차량용 레이더 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1, 2 레이더 모듈은,
    상기 전용통신라인으로 표준 시간 전송 프로토콜을 이용하여, 상기 동작 시간을 동기화하며, 상기 송신지연시간을 설정하는 차량용 레이더 시스템.
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