KR101077837B1 - 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 방법 및 장치와 그를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 - Google Patents

레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 방법 및 장치와 그를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 방법 및 장치와 그를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 주파수 변환된 복수 개의 타겟에 대한 레이더의 송신 신호 및 수신 신호를 이용하여 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 검출하고, 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 이용하여 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 페어를 선택하며, 선택된 페어의 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 거리 속도 검출 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 레이더를 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 검출할 때, 모든 가능한 비트 주파수들의 조합으로부터 상관성이 있는 비트 주파수들을 검출할 수 있어서, 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 정확하고 효율적으로 검출할 수 있다.
레이더, 타겟, 거리, 속도, 비트 주파수, 도플러, 페어, FMCW, Paring

Description

레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 방법 및 장치와 그를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체{Method and Apparatus for Detecting Range and Velocity of Target by Using Radar and Computer Readable Recording Medium for Recording Program Therefor}
본 발명의 실시예는 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 방법 및 장치와 그를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 주파수 변조 연속파형(FMCW: Frequency Modulation Continuous Wave) 방식의 레이더(Radar)를 이용하여 복수 개의 실제 타겟(Real Target)에 대한 거리 및 속도를 정확하고 효율적으로 검출하는 방법 및 장치와 그를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
오늘날 레이더 기반의 운전자 안전 시스템의 활용 범위는 계속 넓어지고 있다. 특히, 적응 순항 제어(ACC: Adaptive Cruise Control) 시스템 등은 24 GHz와 77 GHz 레이더를 이용하여 이미 시장에서 상용화되었다. 이러한 운전자 안전 시스템에서는 복수 개의 타겟이 존재하는 상황에서도 각 타겟의 거리 및 속도는 높은 정확도로 동시에 측정될 수 있어야 한다.
타겟의 거리 및 속도를 측정하기 위한 레이더로서는 주파수 변조 연속파형(FMCW: Frequency Modulation Continuous Wave) 방식의 레이더가 가장 널리 사용되고 있다. 하지만, 복수 개의 타겟이 존재하는 경우, 두 가지의 관점에서 거리와 속도를 검출하는 데 모호성(Ambiguities)이 나타난다. 첫 번째 관점은 검출된 비트 주파수(Beat Frequency)로부터 상대적인 속도와 거리를 얼마나 정확하게 분리할 수 있는지에 대한 문제이고, 두 번째 관점은 비트 주파수들을 정확하게 조합하여 복수 개의 타겟을 검출할 수 있는지에 대한 문제이다. 이러한 문제들은 타겟에 대한 거리와 속도를 검출하는 과정에서 고스트 타겟(Ghost Target)과 미싱 타겟(Missing Target)을 발생시키게 된다. 여기서, 고스트 타겟이란 실제로 존재하지는 않지만 신호 처리에서 검출되어 나타나는 오류(Error)이며, 미싱 타겟이란 실제로 존재함에도 불구하고 신호 처리의 오류로 인해 검출하지 못하는 타겟을 말한다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해서 여러 방법들이 제안되었는데, 그 중 가장 널리 알려진 방법은 업 첩(Up Chirp)과 및 다운 첩(Down Chirp) 사이에 비변조-연속-파형(Unmodulated Continuous Wave)를 추가하는 방법이다. 하지만, 이 방법은 복수 개의 타겟에 대한 비트 주파수들을 페어링(Pairing)하는 과정이 복잡한 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예는, 모든 가능한 비트 주파수들의 조합들로부터 상관성이 있는 비트 주파수들을 정확하고 효율적으로 페어링 하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 정확하고 효율적으로 검출하는 데 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예는, 복수 개의 타겟에 대한 레이더의 송신 신호 및 수신 신호를 주파수 변환하는 신호 변환기; 주파수 변환된 송신 신호 및 수신 신호를 이용하여 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 검출하는 주파수 검출기; 업 비트 주파수 및 도플러 주파수를 이용하여 상관 주파수 후보군을 검출하는 상관 주파수 후보군 검출기; 상관 주파수 후보군과 다운 비트 주파수를 비교하여 상관 주파수 후보군 중에서 다운 비트 주파수와 동일한 값을 가지는 상관 주파수 후보에 대한 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수의 페어를 선택하는 비교기; 및 선택된 페어의 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수를 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 거리 및 속도 계산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 속도 검출 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예의 다른 목적에 의하면, 주파수 변환된 복수 개의 타겟에 대한 레이더의 송신 신호 및 수신 신호를 이용하여 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 검출하는 단계; 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 이용하여 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 페어를 선택하는 단계; 및 선택된 페어의 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 속도 검출 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적에 의하면, 전술한 거리 속도 검출 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 레이더를 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 검출할 때, 모든 가능한 비트 주파수들의 조합으로부터 상관성이 있는 비트 주파수들을 검출할 수 있어서, 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 정확하고 효율적으로 검출할 수 있다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 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 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 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 "연 결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
통상적인 주파수 변조 연속 파형(FMCW: Frequency Modulation Continuous Wave) 방식의 레이더(이하 'FMCW 레이더'라 칭함)는 삼각파 형태로 시간에 따라 주파수를 변조한다.
도 1은 주파수-시간 도메인으로 표현된 삼각파 형태의 단일 타겟에 대한 FMCW 레이더의 파형을 나타낸 예시도이다.
1A는 주파수-시간 도메인(Frequency-Time Domain)에서의 송신 신호(Tx Signal)와 이동하는 하나의 물체 즉, 단일 타겟으로부터 반사된 수신 신호(Rx Signal)의 주파수 변화를 나타낸 것이다. FMCW 레이더는 주파수 변조된 연속 전파 신호(Continuous Microwave Signal)를 송신한다. FMCW 레이더의 전형적인 변조 모양은 삼각파이다. 1A에서, B는 변조 대역폭(Modulation Bandwidth)를 나타내고,
Figure 112009040143274-pat00001
은 변조 주기(Modulation Period)를 나타내며,
Figure 112009040143274-pat00002
는 지연 시간(Latency Time)를 나타내며,
Figure 112009040143274-pat00003
는 도플러 주파수(Doppler Frequency)를 나타낸다.
1B는 송신 신호와 수신 신호의 주파수 차이로 표현되는 비트 주파수(Beat Frequency)를 나타낸 것이다.
Figure 112009040143274-pat00004
는 업 비트 주파수(Up-Beat Frequency)로서, 업 첩(Up Chirp)에 해당하는 비트 주파수를 나타내며,
Figure 112009040143274-pat00005
는 다운 비트 주파수(Down-Beat Frequency)로서, 다운 첩(Down Chirp)에 해당하는 비트 주파수를 나타낸다.
업 비트 주파수와 다운 비트 주파수에는 이동하는 타겟의 거리와 상대적인 속도에 의한 주파수 이동(Frequency Shifts) 성분이 포함된다. 이러한 성분들은 각각 거리 비트 주파수(Range Beat Frequency)
Figure 112009040143274-pat00006
와 도플러 주파수(Doppler Frequency)
Figure 112009040143274-pat00007
라고 하는데, 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수는 수학식 1과 수학식 2와 같이 거리 비트 주파수와 도플러 주파수의 조합으로 나타낼 수 있다.
Figure 112009040143274-pat00008
Figure 112009040143274-pat00009
음의 값을 가지는
Figure 112009040143274-pat00010
는 타겟이 레이더를 향해 다가오고 있음을 나타내고, 양의 값을 가지는
Figure 112009040143274-pat00011
는 타겟이 레이더로부터 멀어지고 있음을 나타낸다. 결국, 타겟의 거리 및 속도는
Figure 112009040143274-pat00012
와
Figure 112009040143274-pat00013
의 값을 이용하여 각각 계산될 수 있다.
도 2는 업 첩과 다운 첩에 의해 측정된 두 개의 타겟에 대한
Figure 112009040143274-pat00014
다이어그램(Diagram)을 나타낸 예시도이다.
레이더의 전방 또는 주변에 복수 개의 타겟이 존재하는 환경에서는, 여러 개의 업 비트 주파수들과 다운 비트 주파수들이 검출 될 수 있고, 이로 인해 타겟의 거리와 속도를 동시에 검출하는 데 모호성(Ambiguities)이 나타난다. 이를 도 2에 도시한 바와 같이,
Figure 112009040143274-pat00015
다이어그램으로도 표현할 수 있다.
음의 기울기를 가지는 실선으로 표시되는 제 1 업 비트 주파수(
Figure 112009040143274-pat00016
) 및 제 2 업 비트 주파수(
Figure 112009040143274-pat00017
)와 양의 기울기를 가지는 점선으로 표시되는 제 1 다운 비트 주파수(
Figure 112009040143274-pat00018
)와 제 2 다운 비트 주파수(
Figure 112009040143274-pat00019
)는 타겟의 거리 및 속도의 모든 가능한 조합을 나타낸다. 여기서, 두 개의 실제 타겟(제 1 실제 타겟 및 제 2 실제 타겟)과 두 개의 고스트 타겟(제 1 고스트 타겟 및 제 2 고스트 타겟)이 4개의 교차점들에서 나타난다.
결론적으로, 복수 개의 타겟이 존재하는 환경에서 FMCW 레이더를 이용하여 타겟의 거리와 속도를 정확하게 검출하기 위해서는 새로운 모양의 파형이 적용 되어야 하며, 실제로 각 타겟의 거리와 속도를 검출하기 위한 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 유일한 페어(Unique Pair)를 선택할 수 있는 간단한 알고리즘이 적용되어야 한다. 따라서, 실제 타겟뿐만 아니라 고스트 타겟이 검출됨에 따라 복수 개의 타겟에 대한 거리와 속도의 검출의 정확성이 떨어진다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 장치(300)는 레이더를 이용하여 타겟의 거리와 속도를 검출하는 장치로서, 신호 변환기(310), 주파수 검출기(320), 상관 주파수 후보군 검출기(330), 비교기(340) 및 거리 및 속도 계산기(350)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 거리 속도 검출 장 치(300)는 FMCW 레이더 내부에 구비되는 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈로서 구현되거나 FMCW 레이더와는 독립적인 하드웨어로 또는 그 하드웨어에 내장되는 소프트웨어 모듈로서 구현될 수 있다.
신호 변환기(310)는 FMCW 레이더 등과 같은 레이더에서 송수신하는 복수 개의 타겟에 대한 레이더의 송신 신호 및 수신 신호를 주파수 변환(Frequency Transfor)한다. 이러한 신호 변환기(310)는 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Tramsform) 등과 같은 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)을 수행하는 변환기일 수 있다.
주파수 검출기(320)는 신호 변환기(310)에 의해 주파수 변환된 송신 신호 및 수신 신호를 이용하여 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 검출한다. 이를 위해, 주파수 검출기(320)는 도시한 바와 같이 업 비트 주파수 검출기(322), 다운 비트 주파수 검출기(324) 및 도플러 주파수 검출기(326)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 업 비트 주파수는 업 첩에 해당되는 주파수 변환된 송신 신호와 주파수 변환된 수신 신호의 주파수 차이로 표현되는 주파수를 말하며, 다운 비트 주파수는 다운 첩에 해당되는 주파수 변환된 송신 신호와 주파수 변환된 수신 신호의 주파수 차이로 표현되는 주파수를 말하며, 도플러 주파수는 상대 속도에 따른 송신 신호와 수신 신호 간의 이동된 주파수를 말한다.
상관 주파수 후보군 검출기(330)는 주파수 검출기(320)로부터 검출된 업 비트 주파수와 도플러 주파수를 이용하여 상관 주파수 후보군을 검출한다. 이를 위해, 상관 주파수 후보군 검출기(330)는 제 1 상관 주파수 후보군 검출기(332) 내지 제 i 상관 주파수 후보 검출기(336) 등의 복수 개의 상관 주파수 후보군 검출기를 포함하여 구성될 수 있다.
비교기(340)는 상관 주파수 후보군 검출기(330)에 의해 검출된 상관 주파수 후보군과 주파수 검출기(320)에 의해 검출된 다운 비트 주파수를 비교하여 상관 주파수 후보군 중에서 다운 비트 주파수와 동일한 값을 가지는 상관 주파수 후보를 선택하여 선택된 상관 주파수 후보에 대한 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수의 페어를 선택한다. 이를 위해, 비교기(340)는 제 1 비교기(342) 내지 제 i 비교기(346)를 포함하여 구성될 수 있다.
거리 및 속도 계산기(350)는 비교기(340)에 의해 선택된 페어의 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수를 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산한다. 이를 위해, 거리 및 속도 계산기(350)는 비교기(340)에 의해 선택된 페어에 대해 한 표를 투표(Voting)하여 페어링 테이블(Pairing Table)을 생성하고 페어링 테이블을 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산할 수 있다.
또한, 주파수 검출기(322)는 업 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도(PSD: Power Spectrum Density) 및 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도를 추가로 검출할 수 있으며, 거리 및 속도 계산기(350)는 비교기(340)에 의해 선택된 페어에 투표하여 생성된 페어링 테이블의 선택된 페어 중에서 업 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도와 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도가 동일 또는 유사한(즉, 업 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도와 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도의 차이가 기 설정된 임계값 이하인) 페어에 대해 한 표를 추가로 투표하여 페어링 테이 블을 업데이트하고, 업데이트된 페어링 테이블을 이용하여 복수 개의 타겟을 검출한 후 검출된 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산할 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 10을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 속도 검출 장치가 FMCW 레이더를 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리와 속도를 검출하는 과정에 대해 예를 들어 설명한다.
도 4는 주파수-시간 도메인으로 표현된 사다리꼴 형태의 단일 타겟에 대한 FMCW 레이더 신호의 파형을 나타낸 예시도이다.
4A는 사다리꼴 형태의 신호 파형을 가지는 송신 신호의 주파수와 수신 신호의 주파수를 예시적으로 나타낸 것이고, 4B는 4A에 나타낸 송신 신호의 주파수와 수신 신호의 주파수에 상응하는 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 예시적으로 나타낸 것이다.
앞에서도 언급하였듯이, 업 첩 신호 및 다운 첩 신호를 가지는 FMCW 레이더의 신호 파형에서는 실제 타겟을 위한
Figure 112009040143274-pat00020
와
Figure 112009040143274-pat00021
의 유일한 페어를 결정하는 것이 쉽지 않다. 즉, 수학식 3과 수학식 4로 표현되는 모든 조합이
Figure 112009040143274-pat00022
와
Figure 112009040143274-pat00023
사이의 모호성을 초래하게 된다.
Figure 112009040143274-pat00024
Figure 112009040143274-pat00025
여기서,
Figure 112009040143274-pat00026
는 i번째 업 비트 주파수이고,
Figure 112009040143274-pat00027
는 j번째 다운 비트 주파수 이며, i=1~n, j=1~m, n=1~N, m=1~N이고, N은 검출해야 하는 타겟의 개수이다.
각 타겟의 와
Figure 112009040143274-pat00029
의 정확한 페어를 조합하기 위해서는 부가적으로 비변조 연속 파형(UCW: Unmodulated Continuous Wave)이 필요하며, 비변조 연속 파형으로 가장 널리 알려진 신호 파형의 모양이 4A에 나타낸 바와 같은 사다리꼴 모양이다. 도플러 주파수가 비변조 연속 파형에서 검출되기 때문에, 수학식 3과 수학식 4에 나타난
Figure 112009040143274-pat00030
와
Figure 112009040143274-pat00031
사이의 모호성은 수학식 5와 같이 해결 될 수 있다.
Figure 112009040143274-pat00032
여기서, k=1~l, l=1~N이고, N은 검출해야 하는 타겟의 개수이다.
도 5는 비변조 연속 파형의 신호에 의해 측정된 3 개의 타겟에 대한
Figure 112009040143274-pat00033
다이어그램의 예시도이다.
도 5에서는 사다리꼴 형태의 신호 파형을 통해 3 개의 타겟으로부터 수신된 비트 주파수들에 의한
Figure 112009040143274-pat00034
다이어그램을 예시적으로 나타내었다. 타겟은 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수와 도플러 주파수의 교차점에의해 검출될 수 있다. 만약, 비변조 연속 파형이 적용되지 않은 경우 즉, 삼각파 모양의 신호 파형이 적용 된 경우라면, 도시한 바와 같이 5 개의 고스트 타겟들이 비트 주파수의 페어링(Pairing)을 통해 검출될 수 있다. 따라서, 비변조 연속 파형의 신호를 송수신하는 FMCW 레이더를 이용하면 복수 개의 타겟이 존재하는 환경에서 오류로서 검출되는 고스트 타겟의 개수를 줄일 수 있으므로 더욱 정확하게 실제 타겟을 검출할 수 있다.
하지만, 비변조 연속 파형을 가지는 FMCW 레이더는 다른 문제점이 있을 수 있는데, 이는 여러 개의
Figure 112009040143274-pat00035
가 검출되면 그로 인해 비트 주파수들의 가능한 조합들이 많아져 정확한 조합을 찾아내는 과정이 다소 복잡해진다는 점이다.
또한, 비록 사다리꼴 형태의 신호 파형을 가지는 FMCW 레이더가 삼각형 형태의 신호 파형을 가지는 FMCW 레이더와 비교할 때, 고스트 타겟을 검출할 확률이 낮기는 하지만, 여전히 고스트 타겟이 검출될 수 있다. 다시 말해, 검출된 복수 개의 도플러 주파수를 이용하여 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 페어링하는 경우, 수학식 5에서와 같이 고유한 페어가 아닌 복수 개의 해가 나올 확률이 여전히 존재한다. 게다가 두 개 또는 그 이상의 타겟으로부터 반사된 신호가 도플러 주파수 이동의 영향으로 수학식 1과 수학식 2와 같은 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수에 나타나 미싱 타겟을 초래하게 된다.
이러한 문제점들을 극복하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 고스트 타겟을 제거하고 미싱 타겟을 복구하기 위해, 업 비트 주파수를 참조 주파수로 사용하여 도플러 주파수와의 관계에서 상관 주파수 후보군을 검출하고, 상관 주파수 후보 군과 다운 비트 주파수를 비교하여 동일 또는 유사한 값이 존재하는 경우 해당 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수에 한 표를 투표하는 방식으로 페어링 테이블을 생성하고, 페어링 테이블을 이용하여 실제 타겟을 검출하는 방식을 이용한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 페어링 알고리즘에서는, 업 비트 주파수
Figure 112009040143274-pat00036
를 참조 주파수로 사용한다. 먼저, 참조 주파수와 도플러 주파수
Figure 112009040143274-pat00037
를 수학식 5에 적용하여, 상관 주파수 후보군
Figure 112009040143274-pat00038
를 수학식 6과 수학식 7과 같이 구한다.
Figure 112009040143274-pat00039
Figure 112009040143274-pat00040
다음으로,
Figure 112009040143274-pat00041
와 다운 비트 주파수
Figure 112009040143274-pat00042
를 비교하여 같은 값이 존재하는 경우 해당하는
Figure 112009040143274-pat00043
와
Figure 112009040143274-pat00044
의 페어에 한 표(voting)를 주어 페어링 테이블을 생성한다. 예를 들어,
Figure 112009040143274-pat00045
와
Figure 112009040143274-pat00046
의 값이 같다면,
Figure 112009040143274-pat00047
를 검출할 때 사용된 업비트 주파수가
Figure 112009040143274-pat00048
이라면,
Figure 112009040143274-pat00049
와
Figure 112009040143274-pat00050
의 페어에 한 표를 투표한다.
도 6은 비변조 연속 파형의 신호에 의해 측정된 4 개의 타겟에 대한
Figure 112009040143274-pat00051
다이어그램을 나타낸 예시도이다.
전술한 페어링 알고리즘에 따라 4 개의 타겟에 대한
Figure 112009040143274-pat00052
다이어그램을 예시적으로 나타나내면 도 6과 같이 나타낼 수 있다. 도 6에서는 FMCW 레이더의 검출 영역 내에서 두 개의 고스트 타겟이 나타난 경우이다. 즉,
Figure 112009040143274-pat00053
및
Figure 112009040143274-pat00054
페어와
Figure 112009040143274-pat00055
및
Figure 112009040143274-pat00056
페어가 각각 고스트 타겟으로 나타났다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 페어링 알고리즘에 따라 타겟을 검출하면 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수의 모든 교차점 중 도플러 주파수와ㅏ 교차하는 교차점만이 타겟으로 검출될 수 있으므로, 검출되는 고스트 타겟의 개수를 줄일 수 있다.
도 7은 비변조 연속 파형의 신호에 의해 측정된 4 개의 타겟에 대한 페어링 테이블을 나타낸 예시도이다.
7A는 투표를 통해 생성되는 페어링 테이블을 나타낸 것이다. 7A에 나타낸 페어링 테이블을 통해,
Figure 112009040143274-pat00057
,
Figure 112009040143274-pat00058
, 그리고
Figure 112009040143274-pat00059
는 상관 관계가 있는 다운 비트 주파수 또는 업 비트 주파수가 각각 2 개임을 알 수 있다. 7B는 페어링이 완성된 후의 페어링 테이블을 나타낸 것이다. 만약, 업 비트주파수와 다운 비트 주파수가 각각 1 개씩만 페어링될 수 있다고 가정하면, 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 유일한 조합은 7B와 같이 완성될 수 있다. 즉,
Figure 112009040143274-pat00060
과
Figure 112009040143274-pat00061
의 페어와
Figure 112009040143274-pat00062
와
Figure 112009040143274-pat00063
의 페어를 제거함으로써, 7B와 같이 타겟을 검출할 수 있다.
하지만, 이와 같이 검출된 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 정보만을 가지고는 실제 타겟의 정확한 개수를 알 수 없을 뿐만 아니라, 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 각 조합이 실제 타겟인지 고스트 타겟인지 여부를 판단 할 수 없다.
도 8은 다른 예의 비변조 연속 파형의 신호에 의해 측정된 4 개의 타겟에 대한 다른
Figure 112009040143274-pat00064
다이어그램을 나타낸 예시도이다.
도 8에서, 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수는 각각
Figure 112009040143274-pat00065
,
Figure 112009040143274-pat00066
, 및
Figure 112009040143274-pat00067
로 표현된다.
Figure 112009040143274-pat00068
를 이용하여
Figure 112009040143274-pat00069
와
Figure 112009040143274-pat00070
의 가능한 조합에 투표하여 페어링 테이블을 생성하면, 도 9에 도시한 바와 같이, 생성될 수 있다.
도 9는 다른 예의 비변조 연속 파형의 신호에 의해 측정된 4 개의 타겟에 대한 페어링 테이블을 나타낸 예시도이다.
9A는 투표를 통해 생성되는 페어링 테이블을 나타낸 것이고, 9B와 9C는 각각 9A에서 생성된 페어링 테이블에서 페어를 결정하여 완성된 페어링 테이블을 나타낸 것이다.
도 8을 통해 전술한 예에 따르면, 9A에 도시한 바와 같이 페어링 테이블이 생성될 수 있다. 하지만, 9A에 나타낸 바와 같이, 모든 업 비트 주파수들과 페어링이 가능한 다운 비트 주파수들이 2개씩 존재하기 때문에, 각 타겟을 위한 유일한 페어를 결정 할 수 없다. 따라서, 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수만을 이용해서는 실제 타겟의 수와 실제 타겟들의 거리 및 속도를 정확하게 결정할 수가 없다. 특히, 검출된 비트 주파수의 개수가 실제 타겟의 개수보다 적을 경우, 당연히 모든 실제 타겟의 거리 및 속도를 검출하는 건 더욱 어려워 진다.
예를 들어, 도 8에 나타낸 바와 같이, 타겟 A와 타겟 C로부터 수신된 신호의 업 비트 주파수가 같은 주파수 위치인
Figure 112009040143274-pat00071
에서 겹쳐서 나타나고, 타겟 C와 타겟 D로부터 반사된 신호 역시 같은 다운 비트 주파수
Figure 112009040143274-pat00072
에서 겹쳐서 나타난다. 이 경우, 9B와 9C와 같이 업-비트 및 다운-비트 주파수의 페어를 결정 할 수 밖에 없다. 9B에서는 타겟 C만이 정확하게 검출되고, 타겟 A와 타겟 B가 검출되지 않아 미싱 타겟으로 남았으며, 나머지 검출된 타겟들은 고스트 타겟이 실제 타겟으로 검출되었다. 또한, 9C에서는 타겟 A와 타겟 B는 제대로 검출되었으나, 타겟 C는 검출되지 않아 미싱 타겟으로 남았다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 전술한 바와 같이, 페어링 테이블을 생성하여 페어를 선택하는 페어링 알고리즘에 더하여, 수신 신호의 전력 스펙트럼 밀도를 이용하여 페어링 테이블의 투표된 페어에 추가로 한 표를 더 투표함으로써 페어링 테이블을 업데이트하고, 업데이트된 페어링 테이블을 이용하여 타겟을 검출할 수 있다.
하나의 타겟으로부터 수신된 업 비트 신호 및 다운 비트 신호는 같은 전력 스펙트럼 밀도를 가진다고 할 수 있다. 이러한 성질을 이용하여 첫 번째 투표에 의해 선택된 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 조합들 즉, 선택된 페어 중에서 전력 스텍트럼 밀도에 의해 높은 상관관계를 가지는 페어에게 다시 한 표를 투표한다.
도 10은 전력 스펙트럼 밀도를 이용하여 업데이트된 페어링 테이블을 나타낸 예시도이다.
도 8 및 도 9를 통해 전술한 예에서, 전력 스펙트럼 밀도를 이용하여 페어링 테이블을 업데이트하면 도 10과 같이 나타낼 수 있다.
10A는 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도를 예시적으로 나타낸 것이고, 10B는 전력 스펙트럼 밀도를 이용하여 높은 상관 관계를 가지는 페어에게 추가로 투표하여 업데이트한 페어링 테이블을 나타낸 것이며, 10C는 업데이트된 페어링 테이블을 이용하여 타겟을 검출한 결과는 타나낸 것이다.
10A에 나타낸 바와 같이,
Figure 112009040143274-pat00073
와
Figure 112009040143274-pat00074
의 전력 스펙트럼 밀도가 같은 값을 가진다고 가정하면, 두 개의 비트 주파수에 상응하는 비트 신호들이 하나의 타겟(타겟 B)로부터 수신된 것으로 결정할 수 있다. 이를 통해,
Figure 112009040143274-pat00075
페어만이 10B와 같이 추가적인 한 표를 얻을 수 있으며,
Figure 112009040143274-pat00076
와
Figure 112009040143274-pat00077
가 불가능한 페어라는 것도 알 수 있으므로,
Figure 112009040143274-pat00078
페어와
Figure 112009040143274-pat00079
페어는 페어링 테이블에서 삭제하여 제거할 수 있다. 또한, 다른 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수들의 전력 스펙트럼 밀도는 서로 다르기 때문에,
Figure 112009040143274-pat00080
와
Figure 112009040143274-pat00081
는 각각 두 개의 타겟으로부터 수신된 비트 주파수라고 할 수 있다. 이를 이용하여 10B의 업데이트된 페어링 테이블에서타겟을 검출하면 10C와 같이 타겟 A, B, C, D가 검출될 수 있다. 이와 같이, 전력 스펙트럼 밀도를 이용하면, 선택된 페어들 중에서 동일한 타겟으로부터 수신된 것들을 결정할 수 있으므로, 고스트 타겟과 미싱 타겟을 줄일 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 거리 속도 검출 장치(300)는 복수 개의 타겟에 대한 FMCW 레이더의 송신 신호 및 수신 신호를 수신하면 주파수 변환하고, 주파수 변환된 복수 개의 타겟에 대한 레이더의 송신 신호 및 수신 신호를 이용하여 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 검출하며, 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 이용하여 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 페어를 선택하며, 선택된 페어의 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산함으로써, 복수 개의 타겟에 대한 거리와 속도를 검출한다.
여기서, 거리 속도 검출 장치(300)는 페어를 선택하는 데 있어서, 도 5에서 수학식 5, 수학식 6 및 수학식 7을 통해 전술한 바와 같이, 업 비트 주파수 및 도플러 주파수를 이용하여 상관 주파수 후보군을 검출하고, 상관 주파수 후보군과 다운 비트 주파수를 비교하여 상관 주파수 후보군 중에서 다운 비트 주파수와 동일한 값을 가지는 상관 주파수 후보에 대한 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수의 페어를 선택할 수 있다.
또한, 거리 속도 검출 장치(300)는 거리 및 속도를 계산하는 데 있어서, 선택된 페어의 업 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도 및 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도를 기초로 선택된 페어의 개수를 줄이고, 줄여진 개수의 선택된 페어의 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산할 수 있다. 즉, 거리 속도 검출 장치(300)는 10B에서 나타낸 업데이트된 페어링 테이블에서, 불가능한 페어인
Figure 112009040143274-pat00082
와
Figure 112009040143274-pat00083
를 페어링 테이블에서 제거하여 선택된 페어를 줄임으로써 10C와 같이 고스트 타겟을 줄여 실제 타겟의 검출 가능성을 높일 수 있다.
이를 위해, 거리 속도 검출 장치(300)는 거리 및 속도를 계산하는 데 있어서, 도 10을 통해 전술한 바와 같이, 선택된 페어에 한 표를 투표하여 페어링 테이블을 생성하고, 페어링 테이블의 투표된 페어 중에서 업 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도와 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도가 기 설정된 임계값 이하인 페어에 한 표를 추가로 투표하여 페어링 테이블을 업데이트하고, 업데이트된 페어링 테이블을 이용하여 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산할 수 있다.
이와 같이 거리 속도 검출 장치(300)가 복수 개의 타겟에 대한 거리와 속도를 검출하는 방법은 도 11과 같이 나타낼 수 있다.
즉, 거리 속도 검출 장치(300)는 복수 개의 타겟에 대한 FMCW 레이더의 송신 신호 및 수신 신호가 주파수 변환된 송신 신호 및 수신 신호로부터 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 검출한다. 이후 거리 속도 검출 장치(300)는 업 비트 주파수를 참조 주파수로 설정하고, 참조 주파수와 도플러 주파수를 이용하여 상관 주파수 후보군을 검출한다(S1110). 여기서, 거리 속도 검출 장치(300)는 참조 주파수와 도플러 주파수를 수학식 5에 적용하여 상관 주파수 후보군을 검출할 수 있다.
또한, 거리 속도 검출 장치(300)는 상관 주파수 후보군과 다운 비트 주파수를 비교하여(S1120), 상관 주파수 후보군에 다운 비트 주파수와 동일한 상관 주파수가 존재하는지 여부를 판단한다(S1130).
거리 속도 검출 장치(300)는 단계 S1130의 판단 결과, 상관 주파수 후보군 중에서 다운 비트 주파수와 동일한 상관 주파수가 있는 경우에는 그 동일한 상관 주파수에 해당하는 업 비트 주파수와 그 동일한 다운 비트 주파수의 페어에 한 표를 투표하여 페어링 테이블을 생성한다(S1140).
거리 속도 검출 장치(300)는 이와 같이, 생성된 페어링 테이블을 이용하여 타겟에 대한 거리 및 속도를 검출할 수 있다. 즉, 생성된 페어링 테이블의 선택된 페어의 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수를 수학식 3 및 수학식 4에 대입하여 해당 타겟에 대한 거리 비트 주파수와 도플러 주파수를 계산함으로써 복수 개의 타겟에 대한 거리와 속도를 검출할 수 있다.
하지만, 이 경우 도 6 내지 도 8을 통해 전술한 바와 같이, 실제 타겟을 검출하지 못하거나 고스트 타겟을 검출할 수 있으므로, 전력 스펙트럼 밀도를 이용하여 타겟을 검출한 후 거리와 속도를 검출할 수도 있다.
즉, 거리 속도 검출 장치(300)는 단계 S1140에서 생성된 페어링 테이블의 선택된 페어 중에서 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도에 의해 높은 상관 관계를 가지는 페어에 한 표를 추가로 투표하여 페어링 테이블을 업데이트한 후(S1150), 업데이트된 페어링 테이블을 이용하여 타겟의 거리와 속도를 검출할 수 있다(S1160).
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 검출하는 과정을 설명하기 위한 시뮬레이션 예를 나타낸 예시도이다.
FMCW 레이더의 송신 대역폭을 300MHz, 중심 주파수를 76.5GHz, 변조 주기를 1ms로 설정한 후, 도 12에 도시한 바와 같이 3 개의 타겟(자동차 B, C, D)이 도로 위에서 앞으로 달려가고 있고 2 개의 타겟(자동차 A 및 도로 표지판 D)이 도로 옆에 서 있다고 가정할 때, 도로 위의 타겟들의 거리와 상대 속도를 검출한다. 도 12에 나타낸 시뮬레이션 예의 경우, 타겟들과의 거리와 상대 속도에 의해 계산된 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 표로 나타내면, 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009040143274-pat00084
도 13은 시뮬레이션 예의 각 타겟들로부터 검출되는 비트 주파수와 정규화된 전력 스펙트럼 밀도를 나타낸 예시도이다.
도 12에 나타낸 시뮬레이션 예의 경우, 각 타겟들로부터 검출되는 비트 주파수와 정규화된 전력 스펙트럼 밀도를 나타내면 도 13과 같이 나타낼 수 있다. 도 13에서, X축은 주파수이고 Y축은 정규화된 전력 스펙트럼 밀도이다.
13A는 검출된 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 나타낸 것이고, 13B는 업 첩에 대한 정규화된 전력 스펙트럼 밀도를 나타낸 것이며, 13C는 다운 첩에 대한 정규화된 전력 스펙트럼 밀도를 나타낸 것이다.
도 14는 시뮬레이션 예의 페어링 테이블을 나타낸 예시도이다.
14A는 도 13에 나타낸 업 비트 주파수
Figure 112009040143274-pat00085
, 다운 비트 주파수
Figure 112009040143274-pat00086
, 도플러 주파수
Figure 112009040143274-pat00087
를 이용하여 투표하여 생성된 페어링 테이블을 나타낸 것이고, 14B는 전력 스펙트럼 밀도를 이용하여 업데이트된 페어링 테이블을 나타낸 것이며, 14C는 업데이트된 페어링 테이블을 이용하여 타겟을 검출한 모습을 나타낸 것이다. 도 13에서, 전력 스펙트럼 밀도
Figure 112009040143274-pat00088
와
Figure 112009040143274-pat00089
만이 거의 같은 값을 가지기 때문에,
Figure 112009040143274-pat00090
페어만이 한 표를 추가로 투표받을 수 있다. 결국
Figure 112009040143274-pat00091
와
Figure 112009040143274-pat00092
는 각각 두 개의 타겟(타겟 A와 타겟 B, 그리고 타겟 C와 타겟 D)으로부터 수신된 신호의 비트 주파수라고 결론을 내릴 수 있다. 이와 같은 과정을 통해, 복수 개의 타겟을 위한 비트 주파수들의 페어 즉, 타겟은 14C와 검출될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.
도 1은 주파수-시간 도메인으로 표현된 삼각파 형태의 단일 타겟에 대한 FMCW 레이더의 파형을 나타낸 예시도,
도 2는 업 첩과 다운 첩에 의해 측정된 두 개의 타겟에 대한
Figure 112009040143274-pat00093
다이어그램(Diagram)을 나타낸 예시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 4는 주파수-시간 도메인으로 표현된 사다리꼴 형태의 단일 타겟에 대한 FMCW 레이더 신호의 파형을 나타낸 예시도,
도 5는 비변조 연속 파형의 신호에 의해 측정된 3 개의 타겟에 대한
Figure 112009040143274-pat00094
다이어그램의 예시도,
도 6은 비변조 연속 파형의 신호에 의해 측정된 4 개의 타겟에 대한
Figure 112009040143274-pat00095
다이어그램을 나타낸 예시도,
도 7은 비변조 연속 파형의 신호에 의해 측정된 4 개의 타겟에 대한 페어링 테이블을 나타낸 예시도,
도 8은 다른 예의 비변조 연속 파형의 신호에 의해 측정된 4 개의 타겟에 대한 다른
Figure 112009040143274-pat00096
다이어그램을 나타낸 예시도,
도 9는 다른 예의 비변조 연속 파형의 신호에 의해 측정된 4 개의 타겟에 대한 페어링 테이블을 나타낸 예시도,
도 10은 전력 스펙트럼 밀도를 이용하여 업데이트된 페어링 테이블을 나타낸 예시도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 검출하는 과정을 설명하기 위한 시뮬레이션 예를 나타낸 예시도,
도 13은 시뮬레이션 예의 각 타겟들로부터 검출되는 비트 주파수와 정규화된 전력 스펙트럼 밀도를 나타낸 예시도,
도 14는 시뮬레이션 예의 페어링 테이블을 나타낸 예시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
310: 신호 변환기 320: 주파수 검출기
330: 상관 주파수 후보군 검출기 340: 비교기
350: 거리 및 속도 계산기

Claims (9)

  1. 복수 개의 타겟에 대한 레이더의 송신 신호 및 수신 신호를 주파수 변환하는 신호 변환기;
    상기 주파수 변환된 송신 신호 및 수신 신호를 이용하여 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 검출하는 주파수 검출기;
    상기 업 비트 주파수 및 상기 도플러 주파수를 이용하여 상관 주파수 후보군을 검출하는 상관 주파수 후보군 검출기;
    상기 상관 주파수 후보군과 상기 다운 비트 주파수를 비교하여 상기 상관 주파수 후보군 중에서 상기 다운 비트 주파수와 동일한 값을 가지는 상관 주파수 후보에 대한 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수의 페어를 선택하는 비교기; 및
    상기 선택된 페어의 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수를 이용하여 상기 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 거리 및 속도 계산기를 포함하되,
    상기 거리 및 속도 계산기는,
    상기 선택된 페어에 대해 한 표를 투표하여 페어링 테이블을 생성하고 상기 페어링 테이블을 이용하여 상기 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 거리 속도 검출 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 주파수 검출기는,
    상기 업 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도 및 상기 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도를 추가로 검출하는 것을 특징으로 하는 거리 속도 검출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 거리 및 속도 계산기는,
    상기 페어링 테이블의 상기 선택된 페어 중에서 업 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도와 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도의 차이가 기 설정된 임계값 이하인 페어에 대해 한 표를 추가로 투표하여 상기 페어링 테이블을 업데이트하고, 상기 업데이트된 페어링 테이블을 이용하여 상기 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 거리 속도 검출 장치.
  5. 삭제
  6. 주파수 변환된 복수 개의 타겟에 대한 레이더의 송신 신호 및 수신 신호를 이용하여 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 검출하는 단계;
    상기 업 비트 주파수, 상기 다운 비트 주파수 및 상기 도플러 주파수를 이용하여 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 페어를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 페어의 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 이용하여 상기 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 단계를 포함하되,
    상기 페어를 선택하는 단계는,
    상기 업 비트 주파수 및 상기 도플러 주파수를 이용하여 상관 주파수 후보군을 검출하는 단계; 및
    상기 상관 주파수 후보군과 상기 다운 비트 주파수를 비교하여 상기 상관 주파수 후보군 중에서 상기 다운 비트 주파수와 동일한 값을 가지는 상관 주파수 후보에 대한 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수의 페어를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 속도 검출 방법.
  7. 주파수 변환된 복수 개의 타겟에 대한 레이더의 송신 신호 및 수신 신호를 이용하여 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 검출하는 단계;
    상기 업 비트 주파수, 상기 다운 비트 주파수 및 상기 도플러 주파수를 이용하여 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 페어를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 페어의 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 이용하여 상기 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 단계를 포함하되,
    상기 거리 및 속도를 계산하는 단계는,
    상기 선택된 페어의 업 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도 및 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도를 기초로 상기 선택된 페어의 개수를 줄이는 단계; 및
    상기 줄여진 개수의 선택된 페어의 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 이용하여 상기 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 속도 검출 방법.
  8. 주파수 변환된 복수 개의 타겟에 대한 레이더의 송신 신호 및 수신 신호를 이용하여 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수 및 도플러 주파수를 검출하는 단계;
    상기 업 비트 주파수, 상기 다운 비트 주파수 및 상기 도플러 주파수를 이용하여 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수의 페어를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 페어의 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 이용하여 상기 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 단계를 포함하되,
    상기 거리 및 속도를 계산하는 단계는,
    상기 선택된 페어에 한 표를 투표하여 페어링 테이블을 생성하는 단계;
    상기 페어링 테이블의 투표된 페어 중에서 업 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도와 다운 비트 주파수의 전력 스펙트럼 밀도가 기 설정된 임계값 이하인 페어에 한 표를 추가로 투표하여 상기 페어링 테이블을 업데이트하는 단계; 및
    상기 업데이트된 페어링 테이블을 이용하여 상기 복수 개의 타겟에 대한 거리 및 속도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 속도 검출 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 거리 속도 검출 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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