KR101035304B1 - 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법 - Google Patents

고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법 Download PDF

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Abstract

전방 탐지를 위한 레이더 신호를 방사하기 위한 송신용 배열 안테나와, 상기 송신용 배열 안테나에서 방사되는 레이더 신호가 전방 방위각 방향의 장애물로부터 반사되어 돌아오는 경우 반사되는 레이더 신호를 수신하기 위한 방위각 채널과 상기 송신용 배열 안테나에서 방사되는 레이더 신호가 전방 고각 방향의 클러터(clutter)로부터 반사되어 돌아오는 경우 반사되는 레이더 신호를 수신하기 위한 고각 채널을 포함하는 수신용 배열 안테나와, 상기 방위각 채널 및 고각 채널에서 레이더 신호가 수신는 경우, 상기 방위각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기 및 상기 고각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기를 서로 비교하는 신호 비교부와, 상기 신호 비교부의 비교 결과, 상기 고각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기가 상기 방위각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 전방 고각 방향에 클러터가 존재하는 것으로 판단하는 신호 분석부를 구성한다. 상기와 같은 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법에 따르면, 수신용 배열 안테나에 방위각 채널과 고각 채널을 별도로 구비하고 방위각 채널로 수신되는 레이더 신호 크기와 고각 채널로 수신되는 레이더 신호의 크기를 단순 비교함으로써, 전방 고각 방향의 클러터를 용이하게 인지할 수 있는 효과가 있다.

Description

고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법{VEHICEL RADAR APPARATUS USING ARRAY ANTENNA FOR DETECTING WITH VERTICAL ANGLE AND DETECTING METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법에 관한 것이다.
종래의 전방 탐지용 차량 안테나는 고각 방향으로 볼 때 일정한 높이로만 방사된다. 주로 전방의 장애물을 탐지하기 때문에 일정한 높이 이내의 장애물 감지용으로 고정되어 있다.
그런데, 차량의 뒷부분에 무거운 짐이 실리면 차량의 앞부분이 위로 약간 들려 올려지게 되고, 오르막길을 오르는 경우에도 차량 전방이 위를 향하게 된다. 이로 인해 레이더 신호의 방향도 더 높아지게 되어 육교나 교통 표지판 등을 감지하게 되는 문제점이 있다. 육교나 교통 표지판은 차량의 전방 주행 시에 장애물로 인식되어서는 안되기 때문에, 심각한 주행 상황이 초래될 수도 있다.
그러므로, 고각 방향의 육교나 교통 표지판 등은 장애물이 아닌 클러터(clutter)로 인식되어야 하는데, 차량 레이더 장치의 신호 방향이 변경될 수 있다면 고각 방향의 클러터 인식이 가능해질 수 있다. 콘티넨탈 사의 차량 레이더 장치 중에는 기구적으로 레이더 신호의 방향을 변경한 예가 있으나, 전자적으로 레이더 신호의 방향을 변경한 예는 없다.
본 발명의 목적은 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치는, 전방 탐지를 위한 레이더 신호를 방사하기 위한 송신용 배열 안테나와, 상기 송신용 배열 안테나에서 방사되는 레이더 신호가 전방 방위각 방향의 장애물로부터 반사되어 돌아오는 경우 반사되는 레이더 신호를 수신하기 위한 방위각 채널과 상기 송신용 배열 안테나에서 방사되는 레이더 신호가 전방 고각 방향의 클러터(clutter)로부터 반사되어 돌아오는 경우 반사되는 레이더 신호를 수신하기 위한 고각 채널을 포함하는 수신용 배열 안테나와, 상기 방위각 채널 및 고각 채널에서 레이더 신호가 수신되는 경우, 상기 방위각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기 및 상기 고각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기를 서로 비교하는 신호 비교부와, 상기 신호 비교부의 비교 결과, 상기 고각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기가 상기 방위각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 전방 고각 방향에 클러터가 존재하는 것으로 판단하는 신호 분석부를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 신호 분석부는, 상기 신호 비교부의 비교 결과, 상기 방위각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기가 상기 고각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 전방 방위각 방향에 장애물가 존재하는 것으로 판단하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 방위각 채널은 상기 수신용 배열 안테나의 과반수 이상의 채널로 구성되고, 상기 고각 채널은 상기 수신용 배열 안테나 중 적어도 하나 이상 과반수 이하의 채널로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 신호 분석부는, 전방 방위각 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단한 경우, 상기 장애물과의 거리를 산출하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 장애물의 존재 여부 및 상기 장애물과의 거리를 출력하는 출력부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법은, RF 송신부가 전방 탐지를 위한 레이더 신호를 송신용 배열 안테나를 통해 방사하는 단계와, 상기 송신용 배열 안테나를 통해 방사된 레이더 신호가 반사되어 돌아오는 경우, RF 수신부가 상기 반사된 레이더 신호를 수신용 배열 안테나를 통해 수신하는 단계와, 신호 비교부가 상기 수신된 레이더 신호 중 상기 수신용 배열 안테나의 방위각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기와 고각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기를 비교하는 단계와, 상기 신호 비교부의 비교 결과 상기 고각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기가 상기 방위각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는, 신호 분석부가 전방 고각 방향에 클러터가 존재하는 것으로 판단하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 신호 비교부의 비교 결과 상기 방위각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기가 상기 고각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는, 상기 신호 분석부가 전방 방위각 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고 출력부가 상기 신호 분석부의 판단 결과를 출력하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 또 다른 목적에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법은, RF 송신부가 전방 탐지를 위한 레이더 신호를 송신용 배열 안테나를 통해 방사하는 단계와, 상기 송신용 배열 안테나를 통해 방사된 레이더 신호가 반사되어 돌아오는 경우, RF 수신부가 상기 반사된 레이더 신호를 수신용 배열 안테나를 통해 수신하는 단계와, 상기 수신용 배열 안테나를 통해 레이더 신호가 수신되면, 신호 분석부가 전방에 장애물이 존재하는 것으로 판단하는 단계와, 신호 비교부가 상기 수신용 배열 안테나 중 방위각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기와 고각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기를 비교하는 단계와, 상기 신호 분석부가 상기 비교 결과 상기 방위각 채널을 통해 수신되는 신호의 크기가 상기 고각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 크면 전방 방위각 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단하고, 상기 고각 채널을 통해 수신되는 신호의 크기가 상기 방위각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 크면 전방 고각 방향에 클러터가 존재하는 것으로 판단하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 출력부가 상기 신호 분석부의 판단 결과를 출력하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법에 따르면, 수신용 배열 안테나에 방위각 채널과 고각 채널을 별도로 구비하고 방위각 채널로 수신되는 레이더 신호 크기와 고각 채널로 수신되는 레이더 신호의 크기를 단순 비교함으로써, 전방 고각 방향의 클러터를 용이하게 인지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 고각 방향으로 빔 포밍을 하거나 별도의 고각 방향 수신용 안테나를 구비할 필요가 없으므로, 수신단의 구조를 단순화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나의 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 고각 방향 탐지 범위를 나타내는 개념도이다.
도 4는 전방 방위각 방향의 장애물과 전방 고각 방향의 클러터의 신호 세기를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치(100)(이하, '차량 레이더 장치'라 함)는 RF 송신부(110), 안테나부(120), RF 수신부(130), 신호 비교부(140), 신호 분석부(150) 및 출력부(160)를 포함하도록 구성될 수 있다.
차량 레이더 장치(100)는 수신용 배열 안테나에 방위각 채널과 고각 채널을 별도로 구비하도록 구성된다. 차량 레이더 장치(100)는 방위각 채널로 수신되는 레이더 신호 크기와 고각 채널로 수신되는 레이더 신호의 크기를 단순 비교함으로써, 전방 방위각 방향의 장애물과 전방 고각 방향의 클러터를 용이하게 구별할 수 있는 효과가 있다. 또한, 고각 방향으로 빔 포밍을 하거나 별도의 고각 방향 수신용 안테나를 구비할 필요가 없으므로, 수신단의 구조가 단순화된다. 이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
RF 송신부(110)는 안테나부(120)를 통해 차량 전방으로 방사하기 위한 레이더 신호를 생성한다. RF 송신부(110)는 레이더 신호의 위상 등을 제어함으로써 레이더 신호가 안테나부(120)를 통해 특정 방향으로 방사되도록 할 수 있다. 이때, 안테나부(120)는 배열 안테나로 구성됨이 바람직하다.
안테나부(120)는 송신용 배열 안테나(미도시) 및 수신용 배열 안테나(121)를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기에서 송신용 배열 안테나(미도시)와 수신용 배열 안테나(121)는 각각 복수의 복사 소자(124)를 포함하도록 구성될 수 있다. 도 2는 수신용 배열 안테나(121)의 구조를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나의 구조도이다.
도 2를 참조하면, 송신용 배열 안테나(미도시)는 전방 탐지를 위해 레이더 신호를 방사하기 위한 구성이다. 송신용 배열 안테나(미도시)는 다수의 채널로 구성될 수 있으며, 다수의 채널은 다수의 복사 소자들로 구성될 수 있다.
그리고 수신용 배열 안테나(121)는 송신용 배열 안테나(미도시)에서 방사되는 레이더 신호가 전방 방위각 방향의 장애물로부터 반사되어 돌아오는 경우 반사되는 레이더 신호를 수신하기 위한 방위각 채널(122)과 송신용 배열 안테나(미도시)에서 방사되는 레이더 신호가 전방 고각 방향의 클러터(clutter)로부터 반사되어 돌아오는 경우 반사되는 레이더 신호를 수신하기 위한 고각 채널(123)을 포함하도록 구성될 수 있다. 수신용 배열 안테나(121)도 송신용 배열 안테나(미도시)처럼 여러 채널로 구성될 수 있는데, 방위각 채널(122)은 과반수 이상의 채널로 구성되고, 고각 채널(123)은 적어도 하나 이상 과반수 이하의 채널로 구성될 수 있다. 본 발명에서는 1 개의 채널만이 고각 채널(123)로 구성되고 나머지 7 개 채널이 방위각 채널(122)로 구성되어 있다. 그리고 방위각 채널(122)의 복사 소자(124)들은 이후 디지털 빔포밍(digital beamforming) 프로세스를 통해 전방 방위각 방향의 신호들을 중점적으로 수신하도록 하기 위한 구성이다. 그리고 고각 채널(123)의 복사 소자(124)들은 전방 고각 방향의 신호들을 중점적으로 수신하도록 하기 위한 구성이다. 이와 같이 대부분의 채널은 방위각 채널(122)로 구성되도록 하여 전방 방위각 방향의 장애물 위주로 탐지하고, 소수의 채널은 고각 채널(123)로 구성되도록 함으로써 전방 고각 방향의 클러터를 탐지하여 제거하도록 구성됨이 바람직하다. 한편, 이러한 방위각 채널(122)과 고각 채널(123)은 8 개의 채널이 기존처럼 세로 방향으로 구비되지 않고 가로 방향으로 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
다시 도 1을 참조하면, RF 수신부(130)는 수신용 배열 안테나(121)를 통해 수신되는 신호를 신호 처리하도록 구성될 수 있다. 이때, RF 수신부(130)는 방위각 채널(121)을 통해 수신되는 레이더 신호와 고각 채널(122)을 통해 수신되는 레이더 신호를 각각 분리하여 신호 처리하도록 구성된다.
신호 비교부(140)는 방위각 채널(121) 및 고각 채널(122)에서 레이더 신호가 수신된 경우, 방위각 채널(121)에서 수신된 레이더 신호의 크기 및 고각 채널(122)에서 수신된 레이더 신호의 크기를 서로 비교하도록 구성될 수 있다. 신호 비교부(140)는 단지 방위각 채널(121)의 신호 크기와 고각 채널(122)의 신호 크기만을 단순히 비교하기 위한 구성으로서, 반사되는 레이더 신호가 전방 방위각 방향에서 반사되는 신호인지 전방 고각 방향에서 반사되는 신호인지 구별하기 위한 구성이다. 이러한 구성에 의해 별도의 고각 방향 빔 포밍 등이 불요하므로, 수신단의 구성이 매우 간단하고, 복잡한 연산을 필요로 하지 않고 장애물을 인지하기 위한 프로세싱 시간이 짧다는 장점이 있다.
신호 분석부(150)는 신호 비교부(140)의 비교 결과, 방위각 채널(122)에서 수신되는 레이더 신호의 크기가 고각 채널(123)에서 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 전방 방위각 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단하고, 고각 채널(123)에서 수신되는 레이더 신호의 크기가 방위각 채널(122)에서 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 전방 고각 방향에 클러터가 존재하는 것으로 판단하도록 구성될 수 있다. 이에, 전방 고가 방향의 육교나 교통 표지판과 같은 클러터가 쉽게 제거될 수 있으며, 전방 주행 시 레이더에 의한 탐지 오류가 줄어들게 된다.
한편, 앞서 설명한 신호 비교부(140)와 신호 분석부(150)는 기 설명한 동작과는 다소 다르게 동작하도록 구성될 수도 있다. 이하, 좀 더 상세하게 설명한다. 먼저 신호 비교부(140)가 신호 크기를 비교하기 전에 신호 분석부(150)가 레이더 신호의 수신 여부에 따라 전방에 장애물이 존재하는지를 판단할 수 있다. 그리고 전방에 장애물이 존재하는 것으로 판단한 경우에 비로소 신호 비교부(140)가 방위각 채널(121)에서 수신된 레이더 신호의 크기 및 고각 채널(122)에서 수신된 레이더 신호의 크기를 서로 비교하도록 구성될 수 있다. 그리고 신호 비교부(140)의 비교 결과 방위각 채널(121)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기가 고각 채널(122)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 더 크면, 신호 분석부(150)는 전방의 장애물이 전방 방위각 방향의 장애물인 것으로 최종 판단하고, 고각 채널(122)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기가 방위각 채널(121)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 크면 전방의 장애물이 전방 고각 방향의 클러터인 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.
이하에서는, 앞서 설명한 신호 비교부(140)와 신호 분석부(150)의 일련의 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 도식적으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 고각 방향 탐지 범위를 나타내는 개념도이다.
도 3에 따르면, 신호 분석부(150)는 전방 방위각 방향인 B 방향에서 레이더 신호가 수신되는 경우 즉 방위각 채널(122)을 통해 레이더 신호가 수신되는 경우에는 전방 방위각 방향에 2번 물체가 장애물로서 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 한편, 신호 분석부(150)는 전방 고각 방향인 A 방향에서 레이더 신호가 수신되는 경우 즉 고각 채널(123)을 통해 레이더 신호가 수신되는 경우에는 전방 고각 방향에 1번 물체가 클러터로서 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 신호 분석부(150)는 방위각 채널(122)의 레이더 신호와 고각 채널(123)의 레이더 신호가 동일한 물체로부터 반사된 경우에는, 방위각 채널(122)의 레이더 신호의 크기가 고각 채널(123)의 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 전방 방위각 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단하고, 고각 채널(123)의 레이더 신호의 크기가 방위각 채널(122)의 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 전방 고각 방향에 클러터가 존재하는 것으로 판단하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 신호 분석부(150)는 동일한 물체인지 여부를 그 물체로부터의 거리를 산출함으로써 확인할 수 있다. 도 4는 수신된 레이더 신호 크기의 비교를 도식적으로 나타내고 있다.
도 4는 전방 방위각 방향의 장애물과 전방 고각 방향의 클러터의 신호 세기를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 1번 물체로부터 방위각 채널(122)과 고각 채널(123) 모두에서 레이더 신호가 수신되는 경우, A 방향의 고각 채널(123)에서 수신되는 레이더 신호의 세기가 B 방향의 방위각 채널(122)에서 수신되는 레이더 신호의 세기보다 더 큼을 알 수 있다. 즉, 동일한 1 번 물체로부터 모두 레이더 신호가 수신되더라도 신호 분석부(150)는 1번 물체를 전방 고각 방향의 클러터로 인식한다.
마찬가지로, 2번 물체로부터 방위각 채널(122)과 고각 채널(123) 모두에서 레이더 신호가 수신되는 경우, B 방향의 방위각 채널(122)에서 수신되는 레이더 신호의 세기가 A 방향의 고각 채널(123)에서 수신되는 레이더 신호의 세기보다 더 큼을 알 수 있다. 이는 동일한 2번 물체로부터 모두 레이더 신호가 수신되더라도 신호 분석부(150)는 2번 물체를 전방 방위각 방향의 장애물로 인식한다.
출력부(160)는 신호 분석부(150)에서 판단한 장애물의 존재 여부 및 장애물과의 거리를 출력하도록 구성될 수 있다. 출력부(160)는 스피커나 차량 내 디스플레이가 그 예가 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, RF 송신부(110)는 전방 탐지를 위한 레이더 신호를 송신용 배열 안테나(미도시)를 통해 방사한다(S110).
다음으로, RF 수신부(130)는 송신용 배열 안테나(미도시)를 통해 방사된 레이더 신호가 반사되어 돌아오는 경우, RF 수신부(130)가 앞서 반사된 레이더 신호를 수신용 배열 안테나(121)를 통해 수신한다(S120). 이때, 수신용 배열 안테나(121)는 전방 방위각 방향의 레이더 신호를 수신하기 위한 방위각 채널(122)과 전방 고각 방향의 레이더 신호를 수신하기 위한 고각 채널(123)로 구성될 수 있다. 대부분의 채널은 방위각 채널(122)로 구성되고, 소수의 채널만이 고각 채널(123)로 구성됨이 바람직하다. 그리고 RF 수신부(130)는 방위각 채널(122)을 통해 수신되는 레이더 신호와 고각 채널(123)을 통해 수신되는 레이더 신호를 분리하여 신호 처리하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 신호 비교부(140)가 수신용 배열 안테나(121)를 통해 수신된 레이더 신호 중 방위각 채널(122)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기와 고각 채널(123)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기를 비교한다(S130).
다음으로, 신호 분석부(150)는 신호 비교부(140)의 크기 비교 결과, 방위각 채널(122)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기가 고각 채널(123)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 신호 분석부(150)가 전방 방위각 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단하고(S140), 고각 채널(123)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기가 방위각 채널(122)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 전방 고각 방향에 클러터가 존재하는 것으로 판단할 수 있다(S145).
다음으로, 출력부(160)가 신호 분석부(150)의 판단 결과를 출력한다(S150). 이때, 출력부(160)는 전방 방위각 방향 중 장애물이 존재하는 특정 방향이나 장애물과의 거리를 출력하도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, RF 송신부(110)는 전방 탐지를 위한 레이더 신호를 송신용 배열 안테나(미도시)를 통해 방사한다(S210).
다음으로, RF 수신부(130)는 송신용 배열 안테나(미도시)를 통해 방사된 레이더 신호가 반사되어 돌아오는 경우, RF 수신부(130)가 앞서 반사된 레이더 신호를 수신용 배열 안테나(121)를 통해 수신한다(S220). 이때, 수신용 배열 안테나(121)는 전방 방위각 방향의 레이더 신호를 수신하기 위한 방위각 채널(122)과 전방 고각 방향의 레이더 신호를 수신하기 위한 고각 채널(123)로 구성될 수 있다. 대부분의 채널은 방위각 채널(122)로 구성되고, 소수의 채널만이 고각 채널(123)로 구성됨이 바람직하다. 그리고 RF 수신부(130)는 방위각 채널(122)을 통해 수신되는 레이더 신호와 고각 채널(123)을 통해 수신되는 레이더 신호를 분리하여 신호 처리하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 수신용 배열 안테나(121)를 통해 레이더 신호가 수신되는 경우에는, 신호 분석부(150)가 전방에 장애물이 존재하는 것으로 판단한다(S230).
다음으로, 신호 비교부(140)가 수신용 배열 안테나(121)를 통해 수신된 레이더 신호 중 방위각 채널(122)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기와 고각 채널(123)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기를 비교한다(S240). 이때, 고각 채널(123)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기가 더 큰 경우에는 신호 분석부(150)가 전방 장애물을 고각 방향의 클러터로 판단한다(S245).
그러나, 방위각 채널(122)을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기가 더 큰 경우에는, 출력부(160)가 장애물의 존재 여부 및 장애물과의 거리를 출력한다(S250).
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 전방 탐지를 위한 레이더 신호를 방사하기 위한 송신용 배열 안테나;
    상기 송신용 배열 안테나에서 방사되는 레이더 신호가 전방 방위각 방향의 장애물로부터 반사되어 돌아오는 경우 반사되는 레이더 신호를 수신하기 위한 방위각 채널과 상기 송신용 배열 안테나에서 방사되는 레이더 신호가 전방 고각 방향의 클러터(clutter)로부터 반사되어 돌아오는 경우 반사되는 레이더 신호를 수신하기 위한 고각 채널을 포함하는 수신용 배열 안테나;
    상기 방위각 채널 및 고각 채널에서 레이더 신호가 수신되는 경우, 상기 방위각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기 및 상기 고각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기를 서로 비교하는 신호 비교부 및
    상기 신호 비교부의 비교 결과, 상기 고각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기가 상기 방위각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 전방 고각 방향에 클러터가 존재하는 것으로 판단하는 신호 분석부를 포함하는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 분석부는,
    상기 신호 비교부의 비교 결과, 상기 방위각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기가 상기 고각 채널에서 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는 전방 방위각 방향에 장애물가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방위각 채널은 상기 수신용 배열 안테나의 과반수 이상의 채널로 구성되고,
    상기 고각 채널은 상기 수신용 배열 안테나 중 적어도 하나 이상 과반수 이하의 채널로 구성되는 것을 특징으로 하는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 신호 분석부는,
    전방 방위각 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단한 경우, 상기 장애물과의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 장애물의 존재 여부 및 상기 장애물과의 거리를 출력하는 출력부를 더 포함하는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치.
  6. RF 송신부가 전방 탐지를 위한 레이더 신호를 송신용 배열 안테나를 통해 방사하는 단계;
    상기 송신용 배열 안테나를 통해 방사된 레이더 신호가 반사되어 돌아오는 경우, RF 수신부가 상기 반사된 레이더 신호를 수신용 배열 안테나를 통해 수신하는 단계;
    신호 비교부가 상기 수신된 레이더 신호 중 상기 수신용 배열 안테나의 방위각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기와 고각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기를 비교하는 단계 및
    상기 신호 비교부의 비교 결과 상기 고각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기가 상기 방위각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는, 신호 분석부가 전방 고각 방향에 클러터가 존재하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신호 비교부의 비교 결과 상기 방위각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기가 상기 고각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 큰 경우에는, 상기 신호 분석부가 전방 방위각 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    출력부가 상기 신호 분석부의 판단 결과를 출력하는 단계를 더 포함하는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법.
  9. RF 송신부가 전방 탐지를 위한 레이더 신호를 송신용 배열 안테나를 통해 방사하는 단계;
    상기 송신용 배열 안테나를 통해 방사된 레이더 신호가 반사되어 돌아오는 경우, RF 수신부가 상기 반사된 레이더 신호를 수신용 배열 안테나를 통해 수신하는 단계;
    상기 수신용 배열 안테나를 통해 레이더 신호가 수신되면, 신호 분석부가 전방에 장애물이 존재하는 것으로 판단하는 단계;
    신호 비교부가 상기 수신용 배열 안테나 중 방위각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기와 고각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기를 비교하는 단계 및
    상기 신호 분석부가 상기 비교 결과 상기 방위각 채널을 통해 수신되는 신호의 크기가 상기 고각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 크면 전방 방위각 방향에 장애물이 존재하는 것으로 판단하고, 상기 고각 채널을 통해 수신되는 신호의 크기가 상기 방위각 채널을 통해 수신되는 레이더 신호의 크기보다 크면 전방 고각 방향에 클러터가 존재하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    출력부가 상기 신호 분석부의 판단 결과를 출력하는 단계를 더 포함하는 고각 방향 탐지용 배열 안테나를 이용한 차량 레이더 장치의 탐지 방법.
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