KR101122523B1 - Method and apparatus for vehicle uwb radar signal processing distinguishing plural vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 차량을 구별할 수 있는 차량용 UWB 레이더 신호처리 방법 및 장치를 개시하고 있다.The present invention discloses a vehicle UWB radar signal processing method and apparatus capable of distinguishing multiple vehicles.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 차량을 구별할 수 있는 차량용 UWB 레이더 신호처리 방법은, Tpri 간격으로 반복하여 송신되는 신호의 하나 이상의 반사 신호들을 PRI 별로 수신하여 제 1 메모리 영역에 저장하는 (a) 단계, 상기 제 1 메모리에 저장된 상기 반사 신호들을 소정의 속도 영역으로 나누어 제 2 메모리 영역에 저장하는 (b) 단계, 및 상기 제 2 메모리 영역에 저장된 소정 속도 영역의 반사 신호에 대하여 속도 및 거리 정보를 추출하는 (c) 단계를 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a UWB radar signal processing method for a vehicle capable of distinguishing multiple vehicles may receive one or more reflection signals of a signal repeatedly transmitted at a Tpri interval for each PRI and store them in a first memory area (a Step (b) dividing the reflected signals stored in the first memory into a predetermined speed region and storing the reflected signals in a second memory region; and speed and distance with respect to the reflected signals of the predetermined speed region stored in the second memory region. (C) extracting the information.
UWB, 차량 인식, 레이다, 속도 UWB, vehicle recognition, radar, speed
Description
본 발명은 다중 차량을 구별할 수 있는 차량용 UWB 레이더 신호처리 방법 및 장치를 개시하고 있다. The present invention discloses a vehicle UWB radar signal processing method and apparatus capable of distinguishing multiple vehicles.
종래 자동차에서는 운전자의 시야에 의존해서 운전자가 자동차의 진행 방향을 예측하고 운전하였다. 그러나 이와 같은 방법에서 운전자가 운행 경험이 풍부하지 못하거나 혹은 운전자가 일시적으로 차량의 진행 방향을 잘못 판단한 경우 사고가 발생할 수 있다. 요즘에는 사용자들이 위와 같은 사고를 대비하기 위해서 초광대역 레이더나 비전 시스템을 이용하여 주변상황 인식을 사용 있다. 특히, 초광대역 레이더는 펄스를 송신하고 반사펄스를 검출하여 반복 펄스를 통해 검출된 펄스를 평균하여 평균적 변화를 측정하는 방법을 사용하여 거리를 인식하게 된다. In a conventional vehicle, the driver predicts the driving direction of the vehicle and drives according to the driver's field of view. However, in such a method, an accident may occur when the driver is inexperienced in driving or when the driver temporarily misjudges the direction of the vehicle. Nowadays, users use ambient awareness using ultra-wideband radar or vision systems to prepare for such incidents. In particular, the ultra-wideband radar recognizes the distance using a method of transmitting a pulse, detecting a reflected pulse, and averaging the detected pulse through a repetitive pulse to measure an average change.
본 발명은 다중 차량을 구분할 수 있는 차량용 UWB 레이더 신호 처리 장치와 방법을 제안한다. The present invention proposes a vehicle UWB radar signal processing apparatus and method that can distinguish multiple vehicles.
특히, 본 발명은 초광대역 레이더 시스템의 경우 송신 펄스 길이가 차량 길이보다 매우 짧기 때문에 1개의 차량에서도 다중의 산람점이 발생하는 문제를 해결하여 차량에서 중복되는 산란점에서도 다중 차량을 식별할 수 있도록 UWB 레이더 장치와 방법을 제공하고자 한다.In particular, the present invention solves the problem that multiple scattering points occur in one vehicle because the transmission pulse length is much shorter than the vehicle length in the case of the ultra-wideband radar system, so that the UWB can identify multiple vehicles even at overlapping scattering points in the vehicle. To provide a radar device and method.
본 발명은 차량용 UWB 레이더를 다중 차량에서 반사된 산란점을 각기 다른 cluster로 구분하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to classify a scattering point reflected from a multi-vehicle vehicle UWB radar into different clusters.
전술한 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 차량을 구별할 수 있는 차량용 UWB 레이더 신호처리 방법은, Tpri 간격으로 반복하여 송신되는 신호의 하나 이상의 반사 신호들을 PRI 별로 수신하여 제 1 메모리 영역에 저장하는 (a) 단계, 상기 제 1 메모리에 저장된 상기 반사 신호들을 소정의 속도 영역으로 나누어 제 2 메모리 영역에 저장하는 (b) 단계, 및 상기 제 2 메모리 영역에 저장된 소정 속도 영역의 반사 신호에 대하여 속도 및 거리 정보를 추출하는 (c) 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the vehicle UWB radar signal processing method for distinguishing multiple vehicles according to an embodiment of the present invention, by receiving one or more reflected signals of a signal repeatedly transmitted at a Tpri interval for each PRI (A) storing in a first memory area, dividing the reflected signals stored in the first memory into a predetermined speed area, and storing in a second memory area; and (b) storing a predetermined speed area in the second memory area. (C) extracting velocity and distance information with respect to the reflected signal.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 차량을 구별할 수 있는 차량용 UWB 레이더 신호처리 방법은 N회 반복하여 송신하는 송신 신호가 소정의 물체에 반사된 반사 신호를 수신하는 단계, 상기 수신한 반사 신호를 상기 송신 신호에 대응하여 N개의 구별 가능한 제 1 메모리 영역에 저장하는 단계, 상기 저장된 신호에서 소정 거리 내에 있는 신호들을 그룹화 하여 제 2 메모리 영역에 저장하는 단계, 및 상기 제 2 메모리 영역에 저장된 반사 신호별로 거리 및 속도 정보를 추출하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a UWB radar signal processing method for a vehicle capable of distinguishing multiple vehicles, the method comprising: receiving a reflection signal in which a transmission signal repeatedly transmitted N times is reflected by a predetermined object; Storing in the N distinguishable first memory areas corresponding to the transmission signal, grouping signals within a predetermined distance from the stored signal, and storing the received signals in a second memory area; and reflecting signals stored in the second memory area. Extracting distance and speed information for each star.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 차량을 구별할 수 있는 차량용 UWB 레이더 신호처리 장치는 Tpri 간격으로 반복하여 송신되는 신호의 하나 이상의 반사 신호들을 수신하는 감지부, 상기 반사 신호들을 PRI별로 저장하는 제 1 메모리부, 상기 제 1 메모리에 저장된 상기 반사 신호들을 소정의 속도 영역으로 나누어 저장하는 제 2 메모리부, 및 상기 제 2 메모리부에 저장된 소정 속도 영역의 반사 신호에 대하여 속도 및 거리 정보를 추출하는 속도-거리 추출부를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a UWB radar signal processing apparatus for a vehicle capable of distinguishing multiple vehicles may include a detector configured to receive one or more reflected signals of a signal repeatedly transmitted at a Tpri interval, and store the reflected signals for each PRI. A first memory unit, a second memory unit for dividing and storing the reflected signals stored in the first memory into a predetermined speed region, and extracting speed and distance information with respect to the reflected signal of the predetermined speed region stored in the second memory unit And a velocity-distance extractor.
본 발명은 차량용 초광대역 레이더 시스템을 통해서 다수의 차량에서 오는 신호의 반사를 확인할 수 있어 레이더 감지 성능을 향상시킬 수 있다.The present invention can check the reflection of the signal from a plurality of vehicles through the vehicle ultra-wideband radar system can improve the radar detection performance.
또한, 본 발명은 초광대역 레이더 시스템의 경우 송신 펄스 길이가 차량 길이보다 매우 짧기 때문에 1개의 차량에서도 다중의 산람점이 발생하는 문제를 해결 하여 차량에서 중복되는 산란점에서도 다중 차량을 식별할 수 있다.In addition, in the case of the ultra-wideband radar system, since the transmission pulse length is very shorter than the vehicle length, the problem of multiple scattering points occurring in one vehicle may be solved, and thus multiple vehicles may be identified even at overlapping scattering points in the vehicle.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".
초광대역 레이더 시스템의 경우 송신 펄스 길이가 차량 길이보다 매우 짧기 때문에 1대의 차량에서도 다중의 산람점이 발생할 수 있다. 따라서, 여러 차량을 통해서 발생하는 산란점의 거리정보만을 이용해서는 각각의 차량을 구분할 수 없 다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 다중 차량을 구분할 수 있는 차량용 UWB 레이더 신호처리를 구현하고자 한다.In ultra-wideband radar systems, multiple flashpoints can occur in a single vehicle because the transmit pulse length is much shorter than the vehicle length. Therefore, it is not possible to distinguish each vehicle by using only the distance information of the scattering point generated through the various vehicles. Accordingly, an embodiment of the present invention is to implement a UWB radar signal processing for a vehicle that can distinguish multiple vehicles.
차량용 UWB 레이더는 송신 펄스가 차량의 길이보다 매우 작기 때문에 분산 타겟 모델(distributed target model)을 사용한다. 그래서, UWB 레이더 신호처리부는 다수의 차량에서 반사된 수신 신호를 이용하여 각각의 차량을 분리하여야 하는데, 이는 용이하지 않다. The vehicle UWB radar uses a distributed target model because the transmit pulse is much smaller than the length of the vehicle. Thus, the UWB radar signal processor must separate each vehicle using the received signals reflected from the multiple vehicles, which is not easy.
도 1은 2대의 차량에서 반사된 각각의 반사 신호들이 섞여 있는 상황을 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a situation in which reflection signals reflected from two vehicles are mixed.
도 1에서는 두 대의 차량이 있으며, 레이더(100)에서 발생시킨 신호는 두 대의 차량에서 반사되어 다수의 반사 신호가 된다. 그런데, 하나의 차량이라 하여도 여러 산란점을 통해 신호가 반사되어 각각의 신호가 어떤 차량에서 반사된 것인지 명확하게 구분하기가 어렵다. 도 1의 120과 같이 물체의 거리를 확인할 수 있는 반사 신호의 진폭을 살펴보아도 2개의 클러스터(cluster)로 신호를 분리하기가 어려움을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 레이더와 차량간의 거리뿐만 아니라 속도의 정보도 함께 이용할 수 있도록 하고자 한다. In FIG. 1, there are two vehicles, and the signals generated by the radar 100 are reflected by the two vehicles to become a plurality of reflection signals. However, even in one vehicle, signals are reflected through various scattering points, and it is difficult to clearly distinguish which vehicle each signal is reflected from. Even when looking at the amplitude of the reflected signal to confirm the distance of the object as shown in 120 of FIG. 1, it may be difficult to separate the signal into two clusters. Therefore, in an embodiment of the present invention, it is intended to use not only the distance between the radar and the vehicle but also the speed information.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 UWB 레이더에서 송수신된 신호를 보여주는 도면이다. 2 is a view showing a signal transmitted and received in the UWB radar according to an embodiment of the present invention.
도 2에서 Tpri 는 펄스파가 반복되는 간격을 의미하며, Tup는 업데이트(update) 시간을 의미한다. 그리고 N은 업데이트 시간(Tup) 내의 PRI 신호를 의 미하며, t0~tN은 모두 반사된 신호들을 의미한다. UWB 레이더는 펄스파(pulse)파를 송신 신호(Baseband Tx Signal)로 전송하여 차량에 반사된 수신 신호(Baseband Rx Signal)를 통해서 거리 정보를 추출하게 된다. 샘플링 간격인 매 Tp 시점에서 샘플링하고 그때 샘플링된 반사 신호들이 t0~tN이며, 이들의 값을 통해 반사된 물체와의 거리를 확인할 수 있다.In FIG. 2, Tpri means an interval in which pulse waves are repeated, and Tup means an update time. N denotes the PRI signal within the update time Tup, and t 0 to t N denote the reflected signals. The UWB radar transmits a pulse wave as a baseband tx signal to extract distance information through a baseband rx signal reflected by the vehicle. At every Tp time point, which is a sampling interval, the reflected signals sampled at that time are t 0 to t N , and the distance from the reflected object can be confirmed through these values.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 그루핑 알고리즘을 통하여 반사된 수신 신호를 그루핑하는 과정을 보여주는 도면이다. 3 is a diagram illustrating a process of grouping a received signal reflected through a grouping algorithm according to an embodiment of the present invention.
도 3의 알고리즘에 의해, 각각의 수신 신호들을 클러스터(Cluster)로 그룹 지은 후, 각각의 클러스터별로 거리와, 속도를 추출할 수 있다.By using the algorithm of FIG. 3, each received signal may be grouped into a cluster, and then distance and speed may be extracted for each cluster.
거리와 속도의 추출을 위해 이전에 수신한 신호의 반사점에 대한 각각의 거리 및 속도의 정보가 필요하다. 반사점에 해당하는 수신신호에서 일정 시간 내 신호들을 같은 그룹으로 묶고, 같은 그룹 내 일정 속도의 신호들을 그룹을 지어 클러스터로 구분을 짓는다. 이를 통해 다중 차량별 거리, 속도를 추출하게 된다.For the extraction of distances and velocities, information of the respective distances and velocities of the reflection points of previously received signals is needed. In the received signal corresponding to the reflection point, signals within a certain time are grouped into the same group, and signals of a certain speed within the same group are grouped into clusters. Through this, the distance and the speed of each vehicle are extracted.
보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.Looking in more detail as follows.
초기 값으로 N=1을 설정한다(S302). 그리고 PRI(Pulse Repetition Interval) 내에서의 수신 신호에 대해 최대 진폭(Maximum Amplitude) 및 TN시간을 추출한다(S304). 그리고 추출한 TN 시간을 중심으로 시간 영역을 설정한다(S306). 그리고 해당 시간 영역 내에 신호를 N번째 메모리에 저장한다(S308). 그리고 신호에 대한 정보를 저장하였으므로 시간 영역내 신호를 제거한다(S310). 이렇게 제거를 한 후에도 수신 신호에 신호가 존재하는지 확인한다(S312). 만약 수신 신호 중에 신호가 존재한다면 N번째 메모리에 저장된 신호와 구별지어야 하므로 N을 1 증가(N=N+1)시키면서 S304 단계에서 다시 진행한다 N = 1 is set as an initial value (S302). The maximum amplitude and the T N time are extracted with respect to the received signal in the pulse repetition interval (PRI) (S304). The time domain is set based on the extracted T N time (S306). The signal is stored in the Nth memory within the corresponding time domain (S308). Since the information about the signal is stored, the signal in the time domain is removed (S310). Even after the removal is performed, it is checked whether a signal exists in the received signal (S312). If there is a signal in the received signal, it must be distinguished from the signal stored in the Nth memory, so the process proceeds again in step S304 while increasing N by 1 (N = N + 1).
한편, 메모리에 그루핑된 수신 신호에 대한 정보가 모두 저장되면 그루핑된 신호들을 다시 클러스터로 묶는 과정을 진행한다. 앞서 N개의 메모리에 수신 신호가 그루핑되어 저장된 신호들을 처리해야 하므로 1~N까지의 메모리 주소(메모리 인덱스)를 나타내는 N_index와 그 다음 메모리에 저장하기 위해 앞서 S302~S312 과정에서 사용되지 않은 메모리의 주소 정보를 가리키는 N 보다 커야 하는 L의 값을 설정한다. N_index에 1을 입력하고 L에는 N+1의 값을 입력한다(S320). N_index번째 메모리 내의 1번째 신호의 속도를 추출한다(S322). 그리고 1번째 신호의 속도를 중심으로 속도 영역을 설정하고(S324), 속도 영역에 해당하는 신호를 L번째 메모리에 저장하고 L을 1 증가시킨다(S326). 그리고 속도 영역내에 신호를 제거한다(S328). 그리고 N_index 메모리 내에서 신호가 존재하는지 확인하여(S330) 신호가 존재한다면, 다른 속도 영역의 신호가 있으므로, S322 단계에서 다른 신호를 추출하는 과정을 진행한다. 이때, 1번째 신호는 이미 제거되었으므로, 다른 신호가 1번째 신호가 되며, S324 과정에서는 새로이 1번째가 된 신호에 대해 속도를 추출하게 된다. 한편 더 이상 신호가 없다면 다음 메모리에서 속도를 추출하는 과정이 필요하므로 N_index가 N을 넘는지 여부를 확인하고(S332), N을 넘지 않았다면, N_index를 1 증 가시키며(N_index=N_index+1) 다시 S321 단계를 진행한다.On the other hand, when all the information about the grouped received signal is stored in the memory, the grouped grouping of the grouped signal again proceeds. Since the received signals are grouped in the N memories beforehand, the stored signals must be processed, so N_index representing a memory address (memory index) from 1 to N and the address of the memory not used in the previous steps S302 to S312 for storage in the next memory. Sets the value of L, which must be greater than N indicating information. 1 is input to N_index and a value of N + 1 is input to L (S320). The speed of the first signal in the N_index th memory is extracted (S322). The speed range is set based on the speed of the first signal (S324), the signal corresponding to the speed range is stored in the L-th memory, and L is increased by one (S326). The signal is then removed in the speed range (S328). If there is a signal in the N_index memory (S330), if there is a signal, since there is a signal in a different speed range, the process of extracting another signal is performed in step S322. At this time, since the first signal has already been removed, another signal becomes the first signal, and in step S324, the speed is extracted for the newly first signal. On the other hand, if there are no more signals, it is necessary to extract the speed from the next memory, so check whether N_index exceeds N (S332) .If it does not exceed N, increase N_index by 1 (N_index = N_index + 1). Proceed to step S321.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 클러스터별, 속도 추출을 진행하는 구조를 보여주는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a structure for performing a speed extraction for each cluster according to an embodiment of the present invention.
ADC(analog/digital converter)(410)를 통해 수신된 신호는 CFAR(constant false alarm rate) 감지부(detector)(420)를 통해서 소정 기준(문턱값, threshold)를 넘는 신호만 추출한다. 소정 기준을 넘는 신호를 유효 신호라 할 수 있다. 그리고 PRI별 메모리 저장부(430)에는 CFAR 감지부에서 출력된 신호들을 PRI 단위별로 메모리에 저장하는 역할을 한다. 이는 도 3의 S302~S312 과정을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 의해 PRI 단위별로 저장되는 메모리는 1번째 저장부이며, 메모리 사이즈는 업데이트 시간(Update time)내 PRI 수와 동일하다. 이 과정에 대한 내용은 도 5에서 제시되어 있다. The signal received through the analog / digital converter (ADC) 410 extracts only a signal that exceeds a predetermined threshold through a constant false alarm rate (CFAR)
각각의 PRI별로 신호를 저장한 후, 각각의 PRI의 동시간 신호들을 메모리에 저장하고(440), 수신 신호별로 거리와 속도를 추출한다(450). 그리고 그루핑 알고리즘을 통하여 클러스터별 거리, 속도를 추출한다(460). After storing signals for each PRI, the simultaneous signals of each PRI are stored in the memory (440), and the distance and the speed are extracted for each received signal (450). The distance and the speed for each cluster are extracted through the grouping algorithm (460).
각 PRI의 동시간 신호별 memory 저장부(440)는 1번째 저장부의 신호를 재배열하는 역할을 한다. 재배열 과정은 같은 거리에 있는 신호끼리 같은 그룹으로 묶은 후 2번째 저장부에 저장하는 과정으로, 도 3의 S320~S332 과정까지에 해당한다. 2번째 저장부의 사이즈는 PRI내 CFAR 감지부(detector)에서 출력된 데이터 수와 동일하다. 2번째 저장부의 신호는 수신 신호별 거리, 속도 추출부로 전달된다. 수신 신호별 거리, 속도 추출부는 같은 시간에 있는 신호들의 도플러 주파수를 추출해내 는 것이 목적인데, 도플러 주파수는 PRI마다 같은 시간에 있는 신호들의 위상차의 변화량을 주게 되어 이를 FFT를 통해서 추출하게 된다. 그리고 추출된 도플러 주파수는 속도로 변환 되고 이는 cluster별 거리, 속도 추출부에 전달된다. 이 과정에 대한 내용은 도 6에서 나타내고 있다.The memory storage unit 440 for each simultaneous signal of each PRI serves to rearrange the signals of the first storage unit. The rearrangement process is a process of grouping signals at the same distance into the same group and storing it in a second storage unit, corresponding to processes S320 to S332 of FIG. 3. The size of the second storage is equal to the number of data output from the CFAR detector in the PRI. The signal of the second storage unit is transmitted to the distance and velocity extraction unit for each received signal. The purpose is to extract the Doppler frequencies of the signals at the same time by the distance and velocity extractor for each received signal. The Doppler frequency gives the amount of change in the phase difference between the signals at the same time for each PRI, and extracts them through the FFT. The extracted Doppler frequency is converted into velocity, which is transmitted to the cluster-specific distance and velocity extractor. This process is shown in FIG.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 PRI별로 신호를 메모리에 저장하는 과정을 보여주는 도면이다.5 is a diagram illustrating a process of storing a signal for each PRI in a memory according to an embodiment of the present invention.
UWB 레이더를 통해 송신되는 신호(510)가 반복되는 단위는 Tpri이다. 도 5에서는 Tp의 신호가 송신되고, 그에 대한 반사신호(520)이 존재한다.The unit in which the signal 510 transmitted through the UWB radar is repeated is Tpri. In FIG. 5, a signal of Tp is transmitted, and there is a reflected signal 520 therefor.
앞서 살펴본 바와 같이, PRI별로 수신된 신호를 메모리(530)에 저장한다. 이는 1~N 까지 반복되며, 매 PRI 별로 수신된 반사 신호(521, 522, 523)가 저장된다.As described above, the signal received for each PRI is stored in the memory 530. This is repeated from 1 to N, and the received
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 PRI별로 수신된 신호 중에서 동시간 신호별로 메모리에 저장하여 거리와 속도를 추출하는 과정을 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a process of extracting a distance and a speed by storing in a memory for each same time signal among signals received for each PRI according to an embodiment of the present invention.
도 5에서 PRI 별로 신호를 저장한 메모리(530)에서 각 PRI별로 동시간에 발생한 신호들을 메모리에 저장한다. 도 3의 N_index를 사용하여 메모리(530)의 1~N까지의 동시간대 신호를 확인하여, 1번째 신호를 확인하여 새로운 메모리(630)에 저장한다. 이 새로운 메모리(630)의 주소는 1로 표시되어 있으며, 도 3과 비교할 때는 첫번째 위치가 N+1, 즉 L의 값이 될 수 있다(631).In FIG. 5, in the memory 530 storing signals for each PRI, signals generated at the same time for each PRI are stored in the memory. The same time zone signals from 1 to N of the memory 530 are checked using N_index of FIG. 3, and the first signal is checked and stored in the new memory 630. The address of the new memory 630 is indicated as 1, and when compared with FIG. 3, the first position may be N + 1, that is, a value of L (631).
1~N까지의 메모리 데이터에서 첫번째 신호를 제거하고 신호가 존재할 경우, 해당 신호를 다시 1번째 신호로 하여, 동일한 영역 내의 신호를 모두 제거하고 해당 신호를 2번째 주소에 저장하는 과정을 진행한다(632). 633은 세 번째 과정에서 진행된다. If the first signal is removed from the memory data of 1 to N and the signal is present, the signal is set as the first signal, and all the signals in the same area are removed and the signal is stored at the second address. 632). 633 proceeds in the third process.
이렇게 저장된 동시간 신호별 정보는 FFT를 이용한 속도-거리 추출부(650)에서 속도를 추출하여 수신 신호 별로 거리와 속도를 추출할 수 있다.The information for each of the stored simultaneous signals may be extracted from the speed-distance extractor 650 using the FFT to extract distance and speed for each received signal.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 클러스터별 거리와 속도를 추출하는 과정을 보여주는 도면이다.7 is a diagram illustrating a process of extracting a distance and a speed for each cluster according to another exemplary embodiment of the present invention.
N회 반복하여 송신하는 송신 신호가 소정의 물체에 반사된 반사 신호를 수신한다(S702). 앞서 설명한 Tpri 간격으로 N번동안 송신한 신호에 대해 반사된 반사 신호를 수신하는 과정을 의미한다. 그리고 상기 수신한 반사 신호를 상기 송신 신호에 대응하여 N개의 구별 가능한 제 1 메모리 영역에 저장한다(S704). 도 5에서 소정의 반사 신호를 저장하는 예를 의미한다. 여기서, CFAR 감지부를 통해 소정 문턱값(threshold)를 넘는 값을 유효 신호로 판단하여 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장된 신호에서 소정 거리 내에 있는 신호들을 그룹화 하여 제 2 메모리 영역에 저장한다(S706). 앞서 N개의 구별가능한 메모리 영역에 저장된 반사신호들에서 동일한 거리내에 있는 신호들을 그루핑하여 다시 메모리에 저장한다. 제 2 메모리 영역에 저장된 반사신호들은 동일한 그룹인 하나의 클러스터로 판단하여, 거리와 속도 정보를 추출하는 과정을 진행한다(S708)The transmission signal repeatedly transmitted N times receives a reflection signal reflected by a predetermined object (S702). The process of receiving the reflected signal reflected on the signal transmitted for N times in the Tpri interval described above. The received reflection signal is stored in N distinguishable first memory areas corresponding to the transmission signal (S704). 5 illustrates an example of storing a predetermined reflected signal. Here, the CFAR detector may determine and store a value exceeding a predetermined threshold as a valid signal. The signals within a predetermined distance from the stored signal are grouped and stored in the second memory area (S706). The signals within the same distance from the reflected signals stored in the N distinguishable memory areas are grouped and stored in the memory again. The reflected signals stored in the second memory area are determined as one cluster that is the same group, and a process of extracting distance and velocity information is performed (S708).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으 로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 2대의 차량에서 반사된 각각의 반사 신호들이 섞여 있는 상황을 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a situation in which reflection signals reflected from two vehicles are mixed.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 UWB 레이더에서 송수신된 신호를 보여주는 도면이다. 2 is a view showing a signal transmitted and received in the UWB radar according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 그루핑 알고리즘을 통하여 반사된 수신 신호를 그루핑하는 과정을 보여주는 도면이다. 3 is a diagram illustrating a process of grouping a received signal reflected through a grouping algorithm according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 클러스터별, 속도 추출을 진행하는 구조를 보여주는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a structure for performing a speed extraction for each cluster according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 PRI별로 신호를 메모리에 저장하는 과정을 보여주는 도면이다.5 is a diagram illustrating a process of storing a signal for each PRI in a memory according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 PRI별로 수신된 신호 중에서 동시간 신호별로 메모리에 저장하여 거리와 속도를 추출하는 과정을 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a process of extracting a distance and a speed by storing in a memory for each same time signal among signals received for each PRI according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 클러스터별 거리와 속도를 추출하는 과정을 보여주는 도면이다.7 is a diagram illustrating a process of extracting a distance and a speed for each cluster according to another exemplary embodiment of the present invention.
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