KR102761103B1 - Frequency Interference Prevention System Between Adjacent Traffic Radars and Method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자율주행 및 교통관리를 위해 사용되는 교통 레이더간의 신호 간섭을 확실하게 방지(회피)할 수 있는 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템 및 이를 이용한 인접 교통 레이더간 간섭 방지방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템은, 소정 간격마다 기준포인트가 설정되는 복수 개의 레이더장치; 및 상기 복수 개의 레이더장치에 각각 설치되는 GPS수신기를 포함하고, 상기 복수 개의 레이더장치는, 상기 GPS수신기의 1PPS(Pulse Per Second)가 트리거로 사용되며, 상기 1PPS는, 상기 기준포인트 사이에 배치되는 상기 레이더장치의 수에 맞추어 시분할되고, 상기 시분할된 상기 1PPS에 맞추어 상기 기준포인트와 가깝거나 또는 먼 위치부터 상기 레이더장치의 동작순서가 할당된 다음, 할당된 동작순서에 맞추어 RF신호가 송수신되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a system for preventing interference between adjacent traffic radars, which can reliably prevent (avoid) signal interference between traffic radars used for autonomous driving and traffic management, and a method for preventing interference between adjacent traffic radars using the same.
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a system for preventing interference between adjacent traffic radars, comprising: a plurality of radar devices having reference points set at predetermined intervals; and a GPS receiver installed in each of the plurality of radar devices, wherein the plurality of radar devices use 1PPS (Pulse Per Second) of the GPS receiver as a trigger, and the 1PPS is time-divided according to the number of the radar devices arranged between the reference points, and the operation order of the radar devices is allocated from a position close to or far from the reference point according to the time-divided 1PPS, and then RF signals are transmitted and received according to the allocated operation order.
Description
본 발명은 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템 및 이를 이용한 인접 교통 레이더간 간섭 방지방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자율주행과 교통관리를 위해 적용되는 교통 레이더간의 간섭을 방지(회피)하는 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템 및 이를 이용한 인접 교통 레이더간 간섭 방지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an interference prevention system between adjacent traffic radars and a method for preventing interference between adjacent traffic radars using the same, and more specifically, to an interference prevention system between adjacent traffic radars for preventing (avoiding) interference between traffic radars applied for autonomous driving and traffic management and a method for preventing interference between adjacent traffic radars using the same.
근래에는 4차 산업혁명으로 인해 정보통신 기술을 활용하는 다양한 산업이 크게 증가하고 있고, 이에 맞추어 자동차 산업 및 교통관리 분야에 있어서도 자율주행 자동차의 개발과 이를 위한 교통관리 시스템의 개발 등과 같은 정보통신 기술을 활용한 새로운 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다.Recently, due to the 4th industrial revolution, various industries utilizing information and communication technology have been increasing significantly, and in line with this, the automobile industry and traffic management fields are also actively developing new technologies utilizing information and communication technology, such as the development of self-driving cars and traffic management systems for them.
상기와 같이 지능형 교통 시스템 산업의 적용을 위해서는 교통 장치가 설치된 곳에서 주행중인 차량의 위치 및 속도를 정확하게 판단해서 알림을 줄 수 있는 교통관리 시스템의 요구되는데, 이를 위한 차량의 위치 및 거리 감지 방법으로 레이더가 채택되고 있다.As mentioned above, in order to apply the intelligent transportation system industry, a traffic management system that can accurately determine the location and speed of a vehicle running in an area where a traffic device is installed and provide notification is required, and radar is being adopted as a method of detecting the location and distance of the vehicle for this purpose.
그러나 레이더 장비는 주파수를 사용하는 장비이기 때문에, 동일한 주파수 대역에서 동일한 송수신 파형을 사용하는 레이더가 도로상에 인접하여 설치되는 경우, 인접 레이더에서 송신된 신호가 또 다른 레이더에서 수신될 수 있고, 이 경우 상호 신호 간섭으로 인한 레이더의 성능 저하 문제가 있다.However, since radar equipment is equipment that uses frequencies, if radars that use the same transmission/reception waveforms in the same frequency band are installed adjacent to each other on the road, the signal transmitted from the adjacent radar may be received by another radar, and in this case, there is a problem of radar performance degradation due to mutual signal interference.
이러한 문제를 해결하기 위해 하나의 주파수만 사용하는 것으로서 단일 주파수 연속파형을 사용하는 CW(Continuous Waveform) 방식의 도플러 레이더의 경우 각 장비간 서로 다른 주파수를 사용하도록 설정될 수 있다.To solve this problem, in the case of Doppler radar using a single-frequency continuous waveform (CW) method, which uses only one frequency, each device can be set to use a different frequency.
위와 같은 단일 주파수를 사용하는 CW 도플러 레이더와는 달리 일정한 주파수 대역을 사용하는 주파수 변조 연속파 방식의 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더는 단일 주파수가 아닌 일정 주파수 대역 이상을 사용해야 성능을 향상시킬 수 있는데, 넓은 주파수 대역이 할당된 주파수를 사용하는 FMCW 레이더의 경우, 해당 주파수 대역을 몇 개의 대역으로 나누어 각 레이더별로 다른 대역을 사용하면 주파수 간섭을 줄일 수 있으나, 좁은 주파수 대역이 할당된 주파수를 사용하는 경우 장비간 신호 간섭을 피하기 위하여 주파수 대역을 나누어 할당된 주파수 대역보다 더 좁은 주파수 대역을 사용하게 되면 레이더의 성능이 저하되는 문제가 발생하고, 할당된 전 주파수 대역을 사용하면 인접 장비와 신호 간섭 문제가 발생하게 된다.Unlike CW Doppler radars that use a single frequency like the above, FMCW (Frequency Modulation Continuous Wave) radars that use a constant frequency band can improve their performance by using a certain frequency band rather than a single frequency. In the case of FMCW radars that use a frequency to which a wide frequency band is allocated, frequency interference can be reduced by dividing the frequency band into several bands and using different bands for each radar. However, when using a frequency to which a narrow frequency band is allocated, if the frequency band is divided to avoid signal interference between equipment and a narrower frequency band than the allocated frequency band is used, the problem of radar performance deterioration occurs, and if the entire allocated frequency band is used, the problem of signal interference with adjacent equipment occurs.
한편, 주파수 간섭을 방지하기 위한 종래 기술로는 등록특허공보 제0982697호의 레이더 펄스의 송신 타이밍 동기화를 이용한 간섭 억제 장치 및 방법과, 상기 방법을 행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체, 그리고 상기 장치를 이용한 차량 레이더 시스템(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.Meanwhile, as a conventional technology for preventing frequency interference, a device and method for suppressing interference using synchronization of transmission timing of radar pulses, a computer-readable medium recording a program for performing the method, and a vehicle radar system using the device are disclosed in Patent Publication No. 0982697 (hereinafter referred to as “patent document”).
상기 특허문헌은 차량 레이더 시스템에서, 상기 차량 레이더 시스템이 레이더 펄스를 송신하기 위한 송신 구간 및 상기 차량 레이더 시스템이 레이더 펄스를 수신하기 위한 수신 구간을 미리 설정된 시간에 따라 구분하여 설정하는 송수신 구간 설정부와, 상기 설정된 수신 구간에서 상기 차량 레이더 시스템이 다른 차량 레이더 시스템의 레이더 펄스를 직접 수신함으로써 발생하는 간섭을 억제하기 위해, 상기 차량 레이더 시스템이 송신하는 레이더 펄스의 송신 타이밍과 상기 다른 차량 레이더 시스템이 송신하는 레이더 펄스의 송신 타이밍을 동기화하는 송신 동기화부를 포함하는 것으로 이루어진다.The above patent document comprises a transmission/reception section setting unit which sets a transmission section for transmitting a radar pulse by the vehicle radar system and a reception section for receiving a radar pulse by the vehicle radar system according to a preset time, and a transmission synchronization section which synchronizes the transmission timing of a radar pulse transmitted by the vehicle radar system with the transmission timing of a radar pulse transmitted by the other vehicle radar system in order to suppress interference caused by the vehicle radar system directly receiving a radar pulse of another vehicle radar system in the preset reception section.
그러나 상기 특허문헌의 차량 레이더 시스템은 GPS의 1PPS를 이용한 동기신호를 장치들간의 채널탐색을 위한 동기신호로 사용하고, 간섭의 회피는 동기 시간에 탐색된 레이더 채널에 다른 장치가 있다고 판단될 때 주파수 호핑을 통한 다른 대역으로 이동하여 간섭을 회피하는 방식으로, 할당된 주파수 대역이 넓은 차량용 레이더에서는 적용될 수 있으나, 할당된 주파수 대역이 좁은 레이더 장치들의 경우에는 적용에 어려움이 있다.However, the vehicle radar system of the above patent document uses a synchronization signal using 1PPS of GPS as a synchronization signal for channel search between devices, and avoids interference by moving to a different band through frequency hopping when it is determined that there is another device on the searched radar channel at the synchronization time. This can be applied to vehicle radars with a wide allocated frequency band, but it is difficult to apply to radar devices with a narrow allocated frequency band.
따라서 할당된 주파수 대역이 좁은 FMCW 방식을 사용하는 교통 레이더간의 신호 간섭을 더욱 확실하게 방지(회피)할 수 있도록 구조 개선된 신호 간섭 방지시스템 및 간섭 방지 방법의 개발이 요구된다.Therefore, the development of a structurally improved signal interference prevention system and interference prevention method is required to more reliably prevent (avoid) signal interference between traffic radars using the FMCW method with a narrow allocated frequency band.
본 발명은 상기와 같은 종래의 교통 레이더간 신호 간섭 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자율주행 및 교통관리를 위해 사용되는 교통 레이더간의 간섭을 확실하게 방지(회피)할 수 있는 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템 및 이를 이용한 인접 교통 레이더간 간섭 방지방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problem of signal interference between conventional traffic radars, and the problem to be solved by the present invention is to provide a system for preventing interference between adjacent traffic radars, which can reliably prevent (avoid) interference between traffic radars used for autonomous driving and traffic management, and a method for preventing interference between adjacent traffic radars using the same.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템은, 소정 간격을 두고 설치되는 복수 개의 레이더장치; 상기 복수 개의 레이더장치에 각각 설치되는 GPS수신기; 상기 복수 개의 레이더장치에 각각 설치되면서 상기 GPS수신기에서 수신되는 NMEA 정보를 파싱하여 시간정보, 위치정보 및 DOP정보(정도 저하율)를 추출하는 NMEA 파싱부; 상기 복수 개의 레이더장치에 각각 설치되면서 상기 GPS수신기의 1PPS(Pulse Per Second)를 이용하여 트리거 신호를 생성하는 1PPS 트리거 생성부; 상기 복수 개의 레이더장치에 각각 설치되면서 상기 NMEA 파싱부를 통해 전달되는 위치정보 및 DOP정보(정도 저하율)에 기초하여 상기 레이더장치 별로 식별자를 순차 부여하는 장치식별자 생성부; 상기 복수 개의 레이더장치에 각각 설치되면서 상기 1PPS 트리거 생성부와 상기 장치식별자 생성부를 통해 생성된 정보에 기초하여 시각을 동기화하는 기준클럭 생성부; 상기 복수 개의 레이더장치에 각각 설치되면서 상기 기준클럭 생성부를 통해 설정된 시각을 기준으로 식별자 순서에 따라 송수신 시간을 부여하는 송수신 타이밍 제어부; 상기 복수 개의 레이더장치에 각각 설치되면서 상기 송수신 타이밍 제어부를 통해 부여된 송수신 시간에 맞추어 송수신 신호를 처리하는 디지털 신호처리부; 및 상기 디지털 신호처리부를 통해 RF신호가 송수신되도록 하는 RF송수신부를 포함하고, 상기 복수 개의 레이더장치는 소정 간격마다 기준포인트가 설정되고, 상기 GPS수신기의 1PPS(Pulse Per Second)가 트리거로 사용되도록 구성되며, 상기 1PPS는 상기 기준포인트로 설정된 인접한 한 쌍의 레이더장치 사이에 위치되면서 상기 기준포인트로 설정되지 않은 상기 레이더장치의 수에 맞추어 시분할되고, 시분할된 상기 1PPS에 맞추어 상기 기준포인트와 가깝거나 또는 먼 위치부터 상기 레이더장치의 동작순서가 할당된 다음, 할당된 동작순서에 맞추어 상기 RF송수신부를 통해 RF신호가 송수신되도록 구성되며, 상기 복수 개의 레이더장치는 상기 기준클럭 생성부를 통해 1초 이상의 시간 간격을 두고 시각이 재동기화되어 시간이 경과됨에 따라 동기화된 시각의 오차가 발생하는 것이 자동 보정되도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a system for preventing interference between adjacent traffic radars, comprising: a plurality of radar devices installed at a predetermined interval; a GPS receiver installed in each of the plurality of radar devices; an NMEA parsing unit installed in each of the plurality of radar devices and parsing NMEA information received from the GPS receiver to extract time information, location information, and DOP information (deterioration rate of precision); a 1PPS trigger generating unit installed in each of the plurality of radar devices and generating a trigger signal using 1PPS (Pulse Per Second) of the GPS receiver; a device identifier generating unit installed in each of the plurality of radar devices and sequentially assigning an identifier to each of the radar devices based on the location information and DOP information (deterioration rate of precision) transmitted through the NMEA parsing unit; a reference clock generating unit installed in each of the plurality of radar devices and synchronizing time based on information generated through the 1PPS trigger generating unit and the device identifier generating unit; A transmission/reception timing control unit, which is installed in each of the plurality of radar devices and assigns transmission/reception times according to the identifier order based on the time set by the reference clock generation unit; A digital signal processing unit, which is installed in each of the plurality of radar devices and processes transmission/reception signals according to the transmission/reception times assigned by the transmission/reception timing control unit; And it includes an RF transceiver which transmits and receives RF signals through the digital signal processing unit, and the plurality of radar devices are configured such that a reference point is set at predetermined intervals, and 1PPS (Pulse Per Second) of the GPS receiver is used as a trigger, and the 1PPS is time-divided according to the number of the radar devices which are not set as the reference points while being located between a pair of adjacent radar devices set as the reference points, and the operation order of the radar devices is allocated from a position close to or far from the reference point according to the time-divided 1PPS, and then the RF signal is transmitted and received through the RF transceiver according to the allocated operation order, and the plurality of radar devices are characterized in that the time is re-synchronized at time intervals of 1 second or more through the reference clock generation unit so that an error in the synchronized time which occurs as time passes is automatically corrected.
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한편, 본 발명에 따른 인접 설치된 교통 레이더간의 신호 간섭을 방지하기 위한 간섭 방지방법은, 각각 GPS수신기가 설치된 복수 개의 레이더장치 중, 소정 간격마다 기준포인트가 설정되고, 상기 GPS수신기의 1PPS(Pulse Per Second)가 트리거 신호로 설정되며, 상기 1PPS를 시작 트리거로 하여 미리 설정된 PRI 시간마다 발생하는 시각동기 트리거 펄스(기준클럭)를 생성하여 모든 장치간의 동일한 시간에 발생하는 트리거 펄스(기준클럭)를 생성하고 생성된 시각동기 트리거 펄스와 펄스 사이를 상기 기준포인트 사이에 배치되는 상기 레이더장치의 수에 맞추어 시분할한 다음, 상기 기준포인트와 가깝거나 또는 먼 위치부터 상기 레이더장치의 동작순서가 할당되고, 매번 시각동기 트리거 펄스가 발생될 때마다 다음 시각동기 트리거 펄스 사이에 n개의 레이더장치가 할당된 동작순서에 맞추어 서로 겹치는 시간 없이 RF신호가 송수신되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, an interference prevention method for preventing signal interference between adjacently installed traffic radars according to the present invention is characterized in that, among a plurality of radar devices, each of which has a GPS receiver installed, a reference point is set at a predetermined interval, 1PPS (Pulse Per Second) of the GPS receiver is set as a trigger signal, a time synchronization trigger pulse (reference clock) that occurs at a preset PRI time is generated using the 1PPS as a start trigger, a trigger pulse (reference clock) that occurs at the same time among all devices is generated, and the time between the generated time synchronization trigger pulses and pulses is time-divided according to the number of the radar devices arranged between the reference points, and then the operation order of the radar devices is allocated from a position close to or far from the reference point, and each time a time synchronization trigger pulse is generated, n radar devices are controlled so that RF signals are transmitted and received without overlapping time according to the allocated operation order between the next time synchronization trigger pulses.
그리고 본 발명은 상기 복수 개의 레이더장치가 1초 이상의 시간 간격을 두고 시각이 재동기화되도록 제어되는 것을 또 다른 특징으로 한다.Another feature of the present invention is that the plurality of radar devices are controlled to resynchronize their time at time intervals of 1 second or more.
본 발명에 따르면, 교통 레이더의 간섭이 방지되므로 주파수 간섭으로 인한 레이더의 성능이 저하되는 문제가 해소되고, 이를 통해 지능형 교통 체계를 위한 레이더 송수신의 정확성이 크게 향상되는 장점이 있다.According to the present invention, interference of traffic radar is prevented, thereby resolving the problem of radar performance degradation due to frequency interference, and thereby significantly improving the accuracy of radar transmission and reception for an intelligent traffic system.
도 1은 본 발명에 따른 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템의 예를 보인 구성도.
도 2는 교통 레이더가 설치되어 운용되는 예를 보인 도면.
도 3(a, b, c)은 본 발명에 따른 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템별 송수신 시간이 동기화되어 송수신 타이밍이 설정되는 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템별 시각동기 및 송수신 시간이 결정되는 예를 보인 도면.Figure 1 is a configuration diagram showing an example of an interference prevention system between adjacent traffic radars according to the present invention.
Figure 2 is a drawing showing an example of traffic radar being installed and operated.
FIG. 3(a, b, c) is a diagram showing an example in which the transmission and reception times of each adjacent traffic radar interference prevention system according to the present invention are synchronized and the transmission and reception timing is set.
FIG. 4 is a diagram showing an example of determining time synchronization and transmission/reception time for each adjacent traffic radar interference prevention system according to the present invention.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, a detailed description will be given with reference to the attached drawings illustrating preferred embodiments of the present invention.
본 발명은 자율주행 및 교통관리를 위해 사용되는 교통 레이더간의 신호 간섭을 확실하게 방지(회피)할 수 있는 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템 및 이를 이용한 인접 교통 레이더간 간섭 방지방법을 제공하고자 하는 것으로, 이를 위한 본 발명의 간섭 방지시스템(1)은, 소정 간격마다 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)가 설치되고, 상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn) 중에 소정 간격 마다 기준포인트(RP)가 설정되며, 상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)에 각각 GPS수신기(10)가 설치된다.The present invention provides a system for preventing interference between adjacent traffic radars, which can reliably prevent (avoid) signal interference between traffic radars used for autonomous driving and traffic management, and a method for preventing interference between adjacent traffic radars using the same. For this purpose, the interference prevention system (1) of the present invention comprises: a plurality of radar devices (R1, R2, ..., Rn) installed at predetermined intervals; a reference point (RP) set at predetermined intervals among the plurality of radar devices (R1, R2, ..., Rn); and a GPS receiver (10) installed in each of the plurality of radar devices (R1, R2, ..., Rn).
그리고 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)는 GPS수신기(10)의 1PPS(Pulse Per Second)가 트리거로 설정되고, 상기 1PPS가 기준포인트(RP)로 설정된 레이더장치 사이에 위치되는 기준포인트로 설정되지 않은 또 다른 레이더장치(R1, R2, …, Rn)의 수(n)에 맞추어 시분할되어 기준포인트(RP)와 가깝거나 또는 먼 위치부터 레이더장치(R1, R2, …, Rn)의 동작순서가 할당되며, 할당된 동작순서에 맞추어 RF신호가 송수신되도록 설정되고, 이를 통해 인접하는 레이더별 주파수 송수신 타이밍이 다르게 되어 신호 간섭이 방지(회피)되게 된다.And, a plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn) are time-divided according to the number (n) of other radar devices (R1, R2, …, Rn) that are not set as reference points and are located between the radar devices for which 1PPS (Pulse Per Second) of the GPS receiver (10) is set as a trigger, and the operation order of the radar devices (R1, R2, …, Rn) is allocated from a position close to or far from the reference point (RP), and RF signals are set to be transmitted and received according to the allocated operation order, and through this, the frequency transmission and reception timing of each adjacent radar is made different, so that signal interference is prevented (avoided).
이러한 본 발명의 간섭 방지시스템(1)은 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)에 각각 설치되고, 이는 도 1에 도시된 바와 같이 GPS수신기(10), NMEA 파싱부(20), 1PPS 트리거 생성부(30), 장치식별자 생성부(40), 기준클럭 생성부(50), 송수신 타이밍 제어부(60), 디지털 신호처리부(70), RF송수신부(80)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이하에서는 본 발명의 위 구성들에 대하여 상세하게 설명한다.The interference prevention system (1) of the present invention is installed in each of a plurality of radar devices (R1, R2, ..., Rn), and as shown in FIG. 1, it can be configured to include a GPS receiver (10), an NMEA parsing unit (20), a 1PPS trigger generation unit (30), a device identifier generation unit (40), a reference clock generation unit (50), a transmission/reception timing control unit (60), a digital signal processing unit (70), and an RF transmission/reception unit (80). Hereinafter, the above configurations of the present invention will be described in detail.
GPS수신기(10)는 GPS위성에서 보내는 신호를 수신하는 장치로, 이러한 GPS신호를 통해 NMEA가 수신되게 된다.A GPS receiver (10) is a device that receives signals sent from GPS satellites, and NMEA is received through these GPS signals.
여기서 NMEA(The National Marine Electronics Association)는 시간, 위치 방위 등의 정보를 전송하는 규격으로, 이러한 NMEA를 통해 시간, 위치 및 DOP 정보가 획득되게 된다.Here, NMEA (The National Marine Electronics Association) is a standard for transmitting information such as time, location, and direction, and time, location, and DOP information are obtained through NMEA.
NMEA 파싱부(20)는 GPS수신기(10)에서 수신되는 GPS신호로부터 NMEA 정보를 파싱(parsing)하여 필요한 정보를 추출하는 구성으로, 이러한 NMEA 파싱부(20)를 통해 GPS신호로부터 시간 정보 및 DOP(Dilution Of Precision, 정도 저하율) 정보가 추출되고, 이렇게 추출된 정보는 후술되는 장치식별자 생성부(40)로 전달되게 된다.The NMEA parsing unit (20) is configured to extract necessary information by parsing NMEA information from a GPS signal received from a GPS receiver (10). Time information and DOP (Dilution Of Precision) information are extracted from the GPS signal through the NMEA parsing unit (20), and the information thus extracted is transmitted to the device identifier generating unit (40) described below.
1PPS 트리거 생성부(30)는 GPS수신기(10)의 1PPS(Pulse Per Second)를 트리거 신호로 생성하는 구성으로, 이러한 1PPS 트리거 생성부(30)를 통해 생성된 트리거 신호는 후술되는 기준클럭 생성부(50)로 전달되게 된다.The 1PPS trigger generation unit (30) is configured to generate 1PPS (Pulse Per Second) of the GPS receiver (10) as a trigger signal, and the trigger signal generated through the 1PPS trigger generation unit (30) is transmitted to the reference clock generation unit (50) described later.
장치식별자 생성부(40)는 NMEA 파싱부(20)를 통해 NMEA 정보로부터 위치정보와 DOP정보(Dilution Of Precision, 정도 저하율)를 획득하고, 이에 기초하여 레이더장치(R1, R2, …, Rn) 별로 식별자를 순차 부여하는 구성이다.The device identifier generation unit (40) obtains location information and DOP information (Dilution Of Precision) from NMEA information through the NMEA parsing unit (20), and sequentially assigns identifiers to each radar device (R1, R2, ..., Rn) based on this.
이때 도 2에 도시된 바와 같이 직선거리상 소정 수(n)의 레이더장치 사이에 기준 레이더 즉, 기준포인트(RP)가 설정되고, 설정된 기준포인트(RP) 사이의 레이더장치에 기준포인트(RP)로부터 가까운 순서 또는 먼 순서대로 식별자(번호)가 할당되게 된다.At this time, as illustrated in Fig. 2, a reference radar, i.e., a reference point (RP), is set between a predetermined number (n) of radar devices in a straight line distance, and identifiers (numbers) are assigned to radar devices between the set reference points (RP) in order of proximity or distance from the reference point (RP).
또한, 식별자는 GPS 정보나 기준포인트(RP)의 거리 및 순서와 상관없이 설치 위치 및 인접 레이더와의 거리를 기반으로 장치운용자 및 관리자가 임의로 할당한 식별자가 장치의 메모리에 직접 프로그래밍되어 사용될 수 있다.Additionally, identifiers can be arbitrarily assigned by device operators and managers based on the installation location and distance from adjacent radars, regardless of GPS information or distance and order of reference points (RPs), and can be directly programmed into the device's memory and used.
기준클럭 생성부(50)는 1PPS 트리거 생성부(30)와 장치식별자 생성부(40)를 통해 전달되는 정보에 기초하여 각 레이더장치(R1, R2, …, Rn) 별 시각을 동기화하는 구성이다.The reference clock generation unit (50) is configured to synchronize the time of each radar device (R1, R2, ..., Rn) based on information transmitted through the 1PPS trigger generation unit (30) and the device identifier generation unit (40).
이러한 기준클럭 생성부(50)는 동기화된 시각을 설정된 소정 시간 간격을 두고 재동기화 하도록 구성될 수 있고, 이를 통해 시간이 경과됨에 따라 동기화된 시각의 오차(지연시간)가 발생하는 것이 자동 보정되도록 구성될 수 있다.This reference clock generation unit (50) can be configured to resynchronize the synchronized time at set time intervals, and thereby automatically correct any error (delay time) in the synchronized time that occurs as time passes.
송수신 타이밍 제어부(60)는 기준클럭 생성부(50)를 통해 설정된 시각을 기준으로 식별자 순서에 따라 송수신 시간을 부여하는 구성이다.The transmission/reception timing control unit (60) is configured to assign transmission/reception times according to the identifier order based on the time set by the reference clock generation unit (50).
이러한 송수신 타이밍 제어부(60)는 도 3(a)에 도시된 바와 같이 1PPS 트리거 신호에 맞추어 시각이 동기화되고, 그런 다음 도 3(b, c)에 도시된 바와 같이 레이더장치(R1, R2, …, Rn)의 수(n)에 맞추어 1PPS가 시분할되며, 이렇게 분할된 시각에 맞추어 각각의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)의 펄스반복주기(PRI)가 설정되고, 이에 의해 복수의 레이더장치(R1, R2, …, Rn) 별 송수신 타이밍이 서로 중복되지 않도록 설정되게 된다.As shown in Fig. 3(a), the transmission/reception timing control unit (60) synchronizes the time according to the 1PPS trigger signal, and then, as shown in Fig. 3(b, c), 1PPS is time-divided according to the number (n) of radar devices (R1, R2, …, Rn), and the pulse repetition period (PRI) of each radar device (R1, R2, …, Rn) is set according to the divided time, thereby setting the transmission/reception timing of each of the plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn) so as not to overlap each other.
디지털 신호처리부(70)는 송수신 타이밍 제어부(60)를 통해 부여된 송수신 시간에 맞추어 아날로그 신호를 디지털 신호로 송수신 신호를 디지털 처리하는 구성이다.The digital signal processing unit (70) is configured to digitally process analog signals into digital signals according to the transmission and reception time provided through the transmission and reception timing control unit (60).
RF송수신부(80)는 디지털 신호처리부(70)를 통해 디지털 신호로 변환된 신호를 RF신호로 송신하거나 또는 RF신호를 수신하는 구성이고, 이러한 RF송수신부(80)는 RF송신부와 RF수신부가 따로 구성될 수 있다.The RF transceiver (80) is configured to transmit a signal converted into a digital signal through a digital signal processing unit (70) as an RF signal or to receive an RF signal, and the RF transceiver (80) may be configured with an RF transmitter and an RF receiver separately.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 간섭 방지시스템(1)은 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)에 각각 설치되는 GPS수신기(10)로부터 1PPS 및 NMEA정보를 수신하고(S10), 수신된 1PPS를 이용하여 시각동기를 위한 1PPS 트리거를 생성하며(S20), NMEA정보로부터 각 레이더장치별 식별자를 부여하고(S30), 부여된 식별자에 따라 시분할된 1PPS의 타이밍에 맞추어 송수신 타이밍이 설정된 다음, 해당 송수신 타이밍에 데이터를 송수신하도록 제어되게 된다(S40).The interference prevention system (1) of the present invention configured as described above receives 1PPS and NMEA information from GPS receivers (10) installed in each of a plurality of radar devices (R1, R2, ..., Rn) as illustrated in FIG. 4 (S10), generates a 1PPS trigger for time synchronization using the received 1PPS (S20), assigns an identifier to each radar device from the NMEA information (S30), and sets the transmission/reception timing according to the timing of the time-divided 1PPS according to the assigned identifier, and then controls to transmit and receive data at the corresponding transmission/reception timing (S40).
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 교통 레이더의 신호 간섭이 방지되므로 주파수 간섭으로 인한 레이더의 성능이 저하되는 문제가 해소되고, 이를 통해 지능형 교통 체계를 위한 교통감지 레이더 송수신의 정확성이 향상되게 된다.As described above, the present invention prevents signal interference of traffic radar, thereby resolving the problem of radar performance degradation due to frequency interference, thereby improving the accuracy of traffic detection radar transmission and reception for intelligent traffic systems.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.In the above, for the convenience of explanation, the preferred embodiments have been described with drawings and reference numerals and names assigned to the components shown in the drawings. However, this is only one embodiment according to the present invention, and the scope of the rights should not be interpreted as being limited to the shapes and names assigned in the drawings. It should be readily apparent that changes to various shapes predictable from the description of the invention and simple substitutions with components that perform the same function are within the scope of changes that can be easily performed by those skilled in the art.
1: 간섭 방지시스템 10: GPS수신기
20: NMEA 파싱부 30: 1PPS 트리거 생성부
40: 장치식별자 생성부 50: 기준클럭 생성부
60: 송수신 타이밍 제어부 70: 디지털 신호처리부
80: RF송수신부 R1, R2, Rn: 레이더장치
RP: 기준포인트1: Anti-interference system 10: GPS receiver
20: NMEA parsing section 30: 1PPS trigger generation section
40: Device identifier generation unit 50: Reference clock generation unit
60: Transmission/reception timing control unit 70: Digital signal processing unit
80: RF transceiver R1, R2, Rn: radar device
RP: Base point
Claims (5)
소정 간격을 두고 설치되는 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn);
상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)에 각각 설치되는 GPS수신기(10);
상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)에 각각 설치되면서 상기 GPS수신기(10)에서 수신되는 NMEA 정보를 파싱하여 시간정보, 위치정보 및 DOP정보(정도 저하율)를 추출하는 NMEA 파싱부(20);
상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)에 각각 설치되면서 상기 GPS수신기(10)의 1PPS(Pulse Per Second)를 이용하여 트리거 신호를 생성하는 1PPS 트리거 생성부(30);
상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)에 각각 설치되면서 상기 NMEA 파싱부(20)를 통해 전달되는 위치정보 및 DOP정보(정도 저하율)에 기초하여 상기 레이더장치(R1, R2, …, Rn) 별로 식별자를 순차 부여하는 장치식별자 생성부(40);
상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)에 각각 설치되면서 상기 1PPS 트리거 생성부(30)와 상기 장치식별자 생성부(40)를 통해 생성된 정보에 기초하여 시각을 동기화하는 기준클럭 생성부(50);
상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)에 각각 설치되면서 상기 기준클럭 생성부(50)를 통해 설정된 시각을 기준으로 식별자 순서에 따라 송수신 시간을 부여하는 송수신 타이밍 제어부(60);
상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)에 각각 설치되면서 상기 송수신 타이밍 제어부(60)를 통해 부여된 송수신 시간에 맞추어 송수신 신호를 처리하는 디지털 신호처리부(70); 및
상기 디지털 신호처리부(70)를 통해 RF신호가 송수신되도록 하는 RF송수신부(80);
를 포함하고,
상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)는,
소정 간격마다 기준포인트(RP)가 설정되고, 상기 GPS수신기(10)의 1PPS(Pulse Per Second)가 트리거로 사용되도록 구성되며,
상기 1PPS는,
상기 기준포인트(RP)로 설정된 인접한 한 쌍의 레이더장치 사이에 위치되면서 상기 기준포인트(RP)로 설정되지 않은 상기 레이더장치(R1, R2, …, Rn)의 수(n)에 맞추어 시분할되고,
시분할된 상기 1PPS에 맞추어 상기 기준포인트(RP)와 가깝거나 또는 먼 위치부터 상기 레이더장치(R1, R2, …, Rn)의 동작순서가 할당된 다음, 할당된 동작순서에 맞추어 상기 RF송수신부(80)를 통해 RF신호가 송수신되도록 구성되며,
상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)는,
상기 기준클럭 생성부(50)를 통해 1초 이상의 시간 간격을 두고 시각이 재동기화되어 시간이 경과됨에 따라 동기화된 시각의 오차가 발생하는 것이 자동 보정되도록 하는 것을 특징으로 하는 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템.
In an interference prevention system (1) for preventing signal interference between adjacently installed traffic radars,
A plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn) installed at a predetermined interval;
A GPS receiver (10) installed in each of the above-mentioned plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn);
An NMEA parsing unit (20) that is installed in each of the above-described multiple radar devices (R1, R2, …, Rn) and parses NMEA information received from the GPS receiver (10) to extract time information, location information, and DOP information (rate of decrease in accuracy);
A 1PPS trigger generation unit (30) that is installed in each of the above-mentioned multiple radar devices (R1, R2, …, Rn) and generates a trigger signal using 1PPS (Pulse Per Second) of the GPS receiver (10);
A device identifier generation unit (40) that sequentially assigns an identifier to each radar device (R1, R2, …, Rn) based on the location information and DOP information (rate of decrease in accuracy) transmitted through the NMEA parsing unit (20) while being installed in each of the plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn);
A reference clock generation unit (50) that is installed in each of the above-described plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn) and synchronizes the time based on information generated through the 1PPS trigger generation unit (30) and the device identifier generation unit (40);
A transmission/reception timing control unit (60) installed in each of the above-mentioned plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn) and providing transmission/reception times according to the identifier order based on the time set through the reference clock generation unit (50);
A digital signal processing unit (70) installed in each of the above-mentioned plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn) and processing transmission and reception signals according to the transmission and reception time provided through the transmission and reception timing control unit (60); and
An RF transceiver (80) that allows RF signals to be transmitted and received through the above digital signal processing unit (70);
Including,
The above plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn) are,
A reference point (RP) is set at regular intervals, and 1PPS (Pulse Per Second) of the GPS receiver (10) is configured to be used as a trigger.
The above 1PPS is,
The time is divided according to the number (n) of the radar devices (R1, R2, ..., Rn) that are not set as the reference point (RP) and are located between a pair of adjacent radar devices set as the reference point (RP).
The operation order of the radar device (R1, R2, ..., Rn) is allocated from a position close to or far from the reference point (RP) in accordance with the time-divided 1PPS, and then RF signals are transmitted and received through the RF transceiver (80) in accordance with the allocated operation order.
The above plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn) are,
An interference prevention system between adjacent traffic radars, characterized in that the time is resynchronized at time intervals of 1 second or more through the above-mentioned reference clock generation unit (50), so that any error in the synchronized time that occurs as time passes is automatically corrected.
각각 GPS수신기(10)가 설치된 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn) 중, 소정 간격마다 기준포인트(RP)가 설정되고,
상기 GPS수신기(10)의 1PPS(Pulse Per Second)가 트리거 신호로 설정되며,
상기 1PPS를 시작 트리거로 하여 미리 설정된 PRI 시간마다 발생하는 시각동기 트리거 펄스(기준클럭)를 생성하여 모든 장치간의 동일한 시간에 발생하는 트리거 펄스(기준클럭)를 생성하고,
생성된 시각동기 트리거 펄스와 펄스 사이를 상기 기준포인트(RP) 사이에 배치되는 상기 레이더장치(R1, R2, …, Rn)의 수(n)에 맞추어 시분할한 다음, 상기 기준포인트(RP)와 가깝거나 또는 먼 위치부터 상기 레이더장치(R1, R2, …, Rn)의 동작순서가 할당되며,
시각동기 트리거 펄스가 발생될 때마다 다음 시각동기 트리거 펄스 사이에 n개의 레이더장치가 할당된 동작순서에 맞추어 서로 겹치는 시간 없이 상기 RF송수신부(80)를 통해 RF신호가 송수신되도록 제어되고,
상기 복수 개의 레이더장치(R1, R2, …, Rn)는,
1초 이상의 시간 간격을 두고 시각이 재동기화되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 인접 교통 레이더간 간섭 방지시스템을 이용한 인접 교통 레이더간 간섭 방지방법.A signal interference prevention method for preventing signal interference between adjacently installed traffic radars through an interference prevention system between adjacent traffic radars according to claim 1,
Among multiple radar devices (R1, R2, …, Rn) each having a GPS receiver (10) installed, a reference point (RP) is set at a predetermined interval.
1PPS (Pulse Per Second) of the above GPS receiver (10) is set as a trigger signal.
By using the above 1PPS as a start trigger, a time-synchronous trigger pulse (reference clock) that occurs at preset PRI times is generated, thereby generating a trigger pulse (reference clock) that occurs at the same time among all devices.
The time between the generated time synchronization trigger pulses is divided into time intervals according to the number (n) of the radar devices (R1, R2, …, Rn) arranged between the reference points (RP), and then the operation order of the radar devices (R1, R2, …, Rn) is assigned from a position close to or far from the reference point (RP).
Whenever a time synchronization trigger pulse is generated, RF signals are transmitted and received through the RF transceiver (80) without overlapping time according to the allocated operation sequence of n radar devices between the next time synchronization trigger pulses.
The above plurality of radar devices (R1, R2, …, Rn) are,
A method for preventing interference between adjacent traffic radars using an interference prevention system between adjacent traffic radars, characterized in that the time is controlled to be resynchronized at a time interval of 1 second or more.
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Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20220218 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20220217 Comment text: Patent Application |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240501 Patent event code: PE09021S01D |
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20250120 |
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| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20250123 Patent event code: PR07011E01D |
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| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20250123 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
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| PG1601 | Publication of registration |