KR101654252B1 - dual Tx-beam type rear and side directional RADAR - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 레이더에 있어서, 특히 2개의 송신빔을 이용하여 복수의 후측방 영역(BSD, LCA, RCTA 및 RCW) 을 탐지할 수 있는 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에 관한 것으로, 후측방 사각지대검출(BSD) 영역과 차선변경보조(LCA) 영역과 후방 추돌 경보(RCW) 영역에 해당하는 제1영역을 탐지하기 위한 제1송신빔을 방사하는 제1송신안테나와, 상기 제1송신안테나에 의해 탐지되는 제1영역을 제외한 후방 주차 보조(RCTA) 영역에 해당하는 제2영역을 탐지하기 위한 제2송신빔을 방사하는 제2송신안테나와, 상기 제1영역 또는 상기 제2영역의 표적에 반사된 수신신호를 수신하는 제1 및 2 수신안테나들과, 상기 제1수신안테나의 제1수신신호로부터 동위상 수신채널신호와 직교위상 수신채널신호를 출력하는 제1수신신호처리부와, 상기 제2수신안테나의 제2수신신호로부터 동위상 수신채널신호와 직교위상 수신채널신호를 출력하는 제2수신신호처리부와, 상기 제1 및 2 수신신호처리부들의 채널별 출력을 디지털 수신신호로 변환하는 AD 컨버터와, 상기 디지털 수신신호를 사용하여 상기 표적에 대한 탐지정보를 산출하는 디지털신호처리프로세서로 구성되는 것이 특징인 발명이다.The present invention relates to a rear radar of a dual transmission beam type capable of detecting a plurality of rear lateral areas (BSD, LCA, RCTA and RCW) using two transmission beams, A first transmission antenna for radiating a first transmission beam for detecting a first region corresponding to a zone detection (BSD) region, a lane change assistance (LCA) region and a rearward collision alarm (RCW) region, A second transmission antenna for emitting a second transmission beam for detecting a second area corresponding to a rear parking assist (RCTA) area excluding a first area detected by the first area, A first reception signal processor for outputting an in-phase reception channel signal and a quadrature reception channel signal from a first reception signal of the first reception antenna; The second receiving antenna of the second receiving antenna A second reception signal processor for outputting an in-phase reception channel signal and a quadrature-phase reception channel signal from the first and second reception signal processors, an AD converter for converting an output of each of the first and second reception signal processors into a digital reception signal, And a digital signal processing processor for calculating the detection information for the target using the digital signal processor.
Description
본 발명은 차량용 레이더에 관한 것으로, 특히 2개의 송신빔을 이용하여 복수의 후측방 영역(BSD, LCA, RCTA 및 RCW) 을 탐지할 수 있는 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicular radar, and more particularly, to a double transmission beam type rear side radar capable of detecting a plurality of rear side areas (BSD, LCA, RCTA, and RCW) using two transmission beams.
일반적으로 레이더(RADAR: Radio Detection And Ranging)는 근거리는 물론 원거리에 있는 물체의 존재를 탐지하는 센서이다.In general, RADAR (Radio Detection and Ranging) is a sensor that detects the presence of a nearby object as well as the presence of a remote object.
레이더의 형태는 다양하며, 전파 형태에 따라 크게 연속파 레이더(Continuous Wave Radar)와 펄스파 레이더(Pulse Wave Radar)로 구분된다.The shape of the radar varies, and it is divided into a continuous wave radar and a pulse wave radar according to the wave form.
연속파 레이더로는 도플러 레이더(Doppler Radar)와 FMCW 레이더가 있으며, 펄스파 레이더로는 펄스 도플러 레이더(Pulse Doppler Radar)와 펄스 압축 레이더(Pulse Compression Radar)가 있다.Continuous wave radars include Doppler radar and FMCW radar. Pulse wave radar includes Pulse Doppler Radar and Pulse Compression Radar.
최근에는 밀리미터파 대역이나 서브 밀리미터파 대역을 이용하여 수십 미터 이내의 물체를 탐지하는 고해상도 레이더에 대한 수요가 증대되면서 이에 대한 연구가 계속되고 있다. 근거리 물체 간의 거리를 판별하거나 분해할 수 있는 고해상도 레이더는 산업용, 군수용으로 다양하게 활용되고 있으며 실생활에서는 차량용으로도 사용되고 있다.Recently, the demand for high-resolution radar that detects objects within a few tens of meters using millimeter-wave or sub-millimeter-wave bandwidth has been increasing, and research is continuing. High resolution radar that can distinguish or disassemble distances between near objects is widely used for industrial and military applications, and is also used for vehicles in real life.
차량용 레이더는 지능형 교통시스템을 구현하기 위한 필수 기술로서 움직이거나 정지해있는 다른 차량이나 물체의 움직임을 감지함으로써, 열악한 기상 조건 또는 운전자의 부주의로 인해 발생 가능한 사고를 미연에 방지할 목적으로 개발되었다.Vehicle radar is an essential technology for realizing intelligent transportation system. It is designed to detect the movement of other vehicles or objects moving or stopping to prevent accidents caused by bad weather condition or driver 's carelessness.
특히 차량용 후측방 레이더는 하나의 빔으로부터의 메인로브(main lobe) 및 사이드로브(side lobe) 만을 이용하였으며, 그로 인해 2개의 후측방 영역(LCA, BSD)만을 탐지할 수 있었다. Particularly, the vehicular rear side radar uses only the main lobe and side lobe from one beam, thereby detecting only the two rear side regions LCA and BSD.
그에 따라, 보다 효율적인 빔형성을 통해 후측방 사각지대검출(Blind Spot Detection; 이하, BSD) 영역, 차선변경보조(Lane Change Assist; 이하, LCA) 영역, 후방 주차 보조(Rear Cross Traffic Alert; 이하, RCTA) 영역 및 후방 추돌 경보(Rear Crash Warning; 이하, RCW) 영역의 모든 후측방 영역을 탐지할 수 있는 레이더 시스템이 요구되고 있다.Thereby, a blind spot detection (BSD) area, a lane change assist (LCA) area, a rear cross traffic alert (hereinafter referred to as " There is a demand for a radar system capable of detecting all the rear side regions of the RCTA region and the rear crash warning region (RCW).
본 발명의 목적은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 특히 2개의 송신빔과 2개의 수신빔을 이용하여 BSD, LCA, RCTA 및 RCW 영역의 모든 후측방 영역들을 동시에 탐지할 수 있는 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더를 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a duplex transmission system capable of simultaneously detecting all the backside regions of BSD, LCA, RCTA and RCW regions using two transmission beams and two reception beams. Side radar of the present invention.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더의 일 특징은, 후측방 사각지대검출(BSD) 영역과 차선변경보조(LCA) 영역과 후방 추돌 경보(RCW) 영역을 포함하는 제1영역을 탐지하기 위한 제1송신빔을 방사하는 제1송신안테나와, 상기 제1송신안테나에 의해 탐지되는 제1영역을 제외한 후방 주파 보조(RCTA) 영역인 제2영역을 탐지하기 위한 제2송신빔을 방사하는 제2송신안테나와, 상기 제1영역 또는 상기 제2영역의 표적에 반사된 수신신호를 수신하는 제1 및 2 수신안테나들과, 상기 제1수신안테나의 제1수신신호로부터 동위상 수신채널신호와 직교위상 수신채널신호를 출력하는 제1수신신호처리부와, 상기 제2수신안테나의 제2수신신호로부터 동위상 수신채널신호와 직교위상 수신채널신호를 출력하는 제2수신신호처리부와, 상기 제1 및 2 수신신호처리부들의 채널별 출력을 디지털 수신신호로 변환하는 AD 컨버터와, 상기 디지털 수신신호를 사용하여 상기 표적에 대한 탐지정보를 산출하는 디지털신호처리프로세서로 구성되는 것이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a dual transmit beam system rear side radar system including a rear side dead zone detection (BSD) region, a lane change assistant (LCA) region and a rearward collision warning (RCW) A first transmit antenna that radiates a first transmit beam for detecting a first region comprising a first transmit antenna and a second region that is a backward frequency auxiliary (RCTA) region excluding a first region detected by the first transmit antenna; First and second receive antennas for receiving a received signal reflected on a target of the first region or the second region and a second transmit antenna for receiving a first A first reception signal processing unit for outputting an in-phase reception channel signal and a quadrature-phase reception channel signal from a reception signal, a first reception signal processing unit for outputting an in-phase reception channel signal and a quadrature reception channel signal from a second reception signal of the second reception antenna, 2 reception signal processing section, An AD converter for converting channel-specific outputs of the first and second reception signal processing units into a digital reception signal, and a digital signal processing processor for calculating detection information on the target using the digital reception signal.
바람직하게, 상기 제1송신안테나는 상기 제1송신빔의 빔축이 상기 후측방 사각지대검출(BSD) 영역과 상기 차선변경보조(LCA) 영역과 상기 후방 추돌 경보(RCW) 영역 중 어느 하나를 지향하도록 배치될 수 있다.Advantageously, the first transmission antenna is configured such that the beam axis of the first transmission beam directs either the rearward dead zone detection (BSD) region, the lane change assist (LCA) region, or the rearward collision alert (RCW) .
바람직하게, 상기 제1송신안테나는 상기 제1송신빔의 빔축이 상기 차선변경보조(LCA) 영역을 지향하도록 배치될 수 있다.Advantageously, the first transmission antenna may be arranged such that the beam axis of the first transmission beam directs the lane-changing assist (LCA) region.
바람직하게, 상기 제1송신안테나는 상기 제1영역에 대해 -90도 각도에서 +90도 각도의 유효 방사 범위를 가지며, 상기 제1송신빔의 최대 안테나 이득이 상기 차선변경보조(LCA) 영역을 지향하도록 배치될 수 있다.Preferably, the first transmission antenna has an effective radiation range of an angle of -90 degrees to + 90 degrees relative to the first area, and the maximum antenna gain of the first transmission beam is less than the lane change assist (LCA) area As shown in FIG.
바람직하게, 상기 제2송신안테나는 상기 제2송신빔의 빔축이 상기 후방 주차 보조(RCTA) 영역을 지향하도록 배치될 수 있다.Advantageously, the second transmission antenna may be arranged such that the beam axis of the second transmission beam is directed to the rear parking assist (RCTA) region.
바람직하게, 상기 제2송신안테나는 상기 제2영역에 대해 -90도 각도에서 +90도 각도의 유효 방사 범위를 가지며, 상기 제2송신빔의 최대 안테나 이득이 상기 후방 주차 보조(RCTA) 영역을 지향하도록 배치될 수 있다.Preferably, the second transmission antenna has an effective radiation range of -90 degrees to +90 degrees relative to the second area, and the maximum antenna gain of the second transmission beam is greater than the maximum radiation gain of the rear parking assist (RCTA) area As shown in FIG.
바람직하게, 상기 제1송신안테나의 제1송신빔과 상기 제2송신안테나의 제2송신빔이 동시에 방사될 수 있다.Advantageously, the first transmission beam of the first transmission antenna and the second transmission beam of the second transmission antenna may be simultaneously emitted.
바람직하게, 상기 제1송신안테나의 제1송신빔과 상기 제2송신안테나의 제2송신빔이 시간적으로 교번하여 방사될 수 있다.Advantageously, the first transmission beam of the first transmission antenna and the second transmission beam of the second transmission antenna may be radiated alternately in time.
바람직하게, 상기 제1 및 2 송신안테나들과 상기 제1 및 2 수신안테나들과 상기 제1 및 2 수신신호처리부는 단일 기판에 구비될 수 있다.Preferably, the first and second transmit antennas, the first and second receive antennas, and the first and second receive signal processing units may be provided on a single substrate.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더의 다른 특징은, 후측방 사각지대검출(BSD) 영역과 차선변경보조(LCA) 영역과 후방 추돌 경보(RCW) 영역을 포함하는 제1영역을 탐지하기 위한 제1송신빔을 방사하는 제1송신안테나와, 상기 제1송신안테나에 의해 탐지되는 제1영역을 제외한 후방 주파 보조(RCTA) 영역인 제2영역을 탐지하기 위한 제2송신빔을 방사하는 제2송신안테나와, 상기 제1영역 또는 상기 제2영역의 표적에 반사된 수신신호를 수신하는 제1 및 2 수신안테나들과, 상기 제1수신안테나의 제1수신신호로부터 동위상 수신채널신호를 출력하는 제1수신신호처리부와, 상기 제2수신안테나의 제2수신신호로부터 동위상 수신채널신호를 출력하는 제2수신신호처리부와, 상기 제1수신신호처리부 및 상기 제2수신신호처리부에서 출력되는 상기 동위상 수신채널의 수신신호들을 다중화하여 출력하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서의 출력을 디지털 수신신호로 변환하는 AD 컨버터와, 상기 디지털 수신신호를 사용하여 상기 표적에 대한 탐지정보를 산출하는 디지털신호처리프로세서로 구성되는 것이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a dual transmit beam system rear side radar system including a rear side dead zone detection (BSD) region, a lane change assist (LCA) region and a rearward collision warning (RCW) A first transmit antenna that radiates a first transmit beam for detecting a first region comprising a first transmit antenna and a second region that is a backward frequency auxiliary (RCTA) region excluding a first region detected by the first transmit antenna; First and second receive antennas for receiving a received signal reflected on a target of the first region or the second region and a second transmit antenna for receiving a first A first reception signal processor for outputting an in-phase reception channel signal from a reception signal, a second reception signal processor for outputting an in-phase reception channel signal from a second reception signal of the second reception antenna, And the second received signal processing An AD converter for converting an output of the multiplexer into a digital received signal; and a controller for calculating detection information on the target using the digital received signal, and a multiplexer for multiplexing the received signals of the in- And a digital signal processor.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더의 또다른 특징은, 후측방 사각지대검출(BSD) 영역과 차선변경보조(LCA) 영역과 후방 추돌 경보(RCW) 영역을 포함하는 제1영역을 탐지하기 위한 제1송신빔을 방사하는 제1송신안테나와, 상기 제1송신안테나에 의해 탐지되는 제1영역을 제외한 후방 주파 보조(RCTA) 영역인 제2영역을 탐지하기 위한 제2송신빔을 방사하는 제2송신안테나와, 상기 제1영역 또는 상기 제2영역의 표적에 반사된 수신신호를 수신하는 제1 및 2 수신안테나들과, 상기 제1수신안테나의 제1수신신호로부터 동위상 수신채널신호를 출력하는 제1수신신호처리부와, 상기 제2수신안테나의 제2수신신호로부터 동위상 수신채널신호를 출력하는 제2수신신호처리부와, 상기 제1수신신호처리부의 출력을 디지털 수신신호로 변환하는 제1 AD 컨버터와, 상기 제2수신신호처리부의 출력을 디지털 수신신호로 변환하는 제2 AD 컨버터와, 상기 디지털 수신신호들을 사용하여 상기 표적에 대한 탐지정보를 산출하는 디지털신호처리프로세서로 구성되는 것이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a dual beam transmission system including a rear side dead zone detection (BSD) region, a lane change assistance (LCA) region and a rearward collision warning (RCW) region A first transmit antenna for emitting a first transmit beam for detecting a first region comprising a first transmit antenna and a second region that is a backward frequency auxiliary (RCTA) region excluding a first region detected by the first transmit antenna; First and second receive antennas for receiving a received signal reflected on a target of the first region or the second region and a second receive antenna for receiving a second receive beam reflected from a target of the first region or the second region, A second reception signal processing unit for outputting an in-phase reception channel signal from a second reception signal of the second reception antenna, and a second reception signal processing unit for outputting an in- The output of the processing section is digitally received A second AD converter for converting the output of the second received signal processing unit into a digital received signal; a digital signal processor for calculating detection information for the target using the digital received signals; .
본 발명에 따르면, BSD, LCA 및 RCW 영역들을 탐지하기 위한 제1송신빔과 RCTA 영역을 탐지하기 위한 제2송신빔을 이용하면서 또한 2개의 수신빔을 이용하여 BSD, LCA, RCTA 및 RCW 영역들을 포함하는 모든 후측방 영역들을 동시에 탐지할 수 있다.According to the present invention, BSD, LCA, RCTA and RCW regions are detected using two receive beams, while using a first transmit beam for detecting BSD, LCA and RCW regions and a second transmit beam for detecting an RCTA region And can simultaneously detect all the posterior lateral regions that contain it.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더 구성을 나타낸 블록다이어그램.
도 2는 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 BSD, LCA, RCTA 및 RCW 영역들을 탐지하기 위한 수신빔들의 패턴을 나타낸 다이어그램.
도 3은 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 제1송신빔의 안테나 패턴과 수신빔의 안테나 패턴을 각각 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 제2송신빔의 안테나 패턴과 수신빔의 안테나 패턴을 각각 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 제1송신빔의 안테나 패턴과 제1송신빔 및 수신빔의 안테나 패턴(Trx)을 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 제2송신빔의 안테나 패턴과 제2송신빔 및 수신빔의 안테나 패턴(Trx)을 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 수신빔에 의한 탐지영역을 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더 구성을 나타낸 블록다이어그램.
도 9는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더 구성을 나타낸 블록다이어그램.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating a rear side radar configuration of a dual transmission beam system according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a pattern of reception beams for detecting BSD, LCA, RCTA and RCW areas in a rear side radar of a dual transmission beam type according to the present invention; FIG.
3 is a graph showing an antenna pattern of a first transmission beam and an antenna pattern of a reception beam in a rear side radar of a dual transmission beam system according to the present invention.
4 is a graph showing an antenna pattern of a second transmission beam and an antenna pattern of a reception beam in a rear side radar of a double transmission beam system according to the present invention.
FIG. 5 is a graph illustrating an antenna pattern of a first transmission beam and an antenna pattern (Trx) of a first transmission beam and a reception beam in a rear side radar of a dual transmission beam system according to the present invention.
6 is a graph showing an antenna pattern of a second transmission beam and an antenna pattern (Trx) of a second transmission beam and a reception beam in a rear side radar of a dual transmission beam system according to the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a detection area of a backward radar of a dual transmission beam system according to the present invention. FIG.
8 is a block diagram illustrating a rear side radar configuration of a dual transmission beam system according to another embodiment of the present invention.
9 is a block diagram illustrating a rear side radar configuration of a dual transmission beam system according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a configuration and an operation of an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the configuration and operation of the present invention shown in and described by the drawings will be described as at least one embodiment, The technical idea of the present invention and its essential structure and action are not limited.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더의 바람직한 실시 예를 자세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, a preferred embodiment of a double-transmit beam type rear side radar according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서는 후측방 레이더가 BSD 영역과 LCA 영역과 RCTA 영역과 RCW 영역을 포함하는 복수 탐지영역들을 동시에 탐지하기 위해, 2N (N=1,2,3,…) 개의 송신안테나와, 복수 개의 수신안테나를 구비한다. 2N개의 송신안테나는 2개의 그룹으로 나뉘며 제1그룹의 송신안테나는 BSD 영역과 LCA 영역과 RCW 영역을 포함하는 3개 영역들을 탐지하기 위한 것이고, 제2그룹의 송신안테나는 RCTA 영역을 탐지하기 위한 것이다. 그러나 이하에서는 2개의 송신안테나와 2개의 수신안테나를 구비하는 후측방 레이더를 예로 설명한다.In the present invention, in order to simultaneously detect a plurality of detection regions including the BSD region, the LCA region, the RCTA region, and the RCW region, the rear side radar includes 2N (N = 1, 2, 3, And an antenna. The 2N transmit antennas are divided into two groups, the first group of transmit antennas is for detecting three regions including the BSD region, the LCA region and the RCW region, and the second group of transmit antennas is for detecting the RCTA region will be. However, in the following description, a rear side radar having two transmission antennas and two reception antennas will be described as an example.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더 구성을 나타낸 블록다이어그램이다.1 is a block diagram illustrating a rear side radar configuration of a dual transmission beam system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더는 크게 초고주파모듈(100)과 신호처리모듈(200)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a rear transmission radar of a dual transmission beam type includes a very
초고주파모듈(100)은 2개의 송신안테나들(110,111)과 2개의 수신안테나들(120a,120b)과 송신신호처리부(130)와 수신신호처리부(140a,140b)를 구비한다.The
2개의 송신안테나들(110,111)은 표적의 탐지를 위한 송신신호를 송출하며, 제1송신안테나(110)와 제2송신안테나(111)로 구분된다. 여기서, 송신신호는 주파수 변조 연속파(FMCW) 신호인 것이 바람직하다.The two transmission antennas 110 and 111 transmit a transmission signal for detecting a target and are divided into a first transmission antenna 110 and a second transmission antenna 111. [ Here, it is preferable that the transmission signal is a frequency modulated continuous wave (FMCW) signal.
도 2는 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 BSD, LCA, RCTA 및 RCW 영역들을 탐지하기 위한 수신빔들의 패턴을 나타낸 다이어그램으로, 레이더의 위치를 기준하여 미터 단위로 각 영역을 나타낸 것이다. 예로써 차량의 후방의 우측에 레이더가 하나 장착된 경우를 나타낸 것이다. 이하 설명에서는 레이더 위치를 기준점이라 명칭한다.FIG. 2 is a diagram illustrating a pattern of reception beams for detecting BSD, LCA, RCTA, and RCW regions in a rear side radar of a double transmission beam system according to the present invention. will be. As an example, the case where one radar is mounted on the rear right side of the vehicle is shown. In the following description, the radar position is referred to as a reference point.
도 4에 도시된 바와 같이, BSD 영역은 기준점에서 Y축으로 약 5미터 X축으로 약 5미터 거리까지의 후측방 사각 영역을 나타낸다. LCA 영역은 기준점에서 Y축으로 약 5미터 X축으로 약 75미터 거리까지의 후측방 영역을 나타낸다. RCTA 영역은 기준점에서 Y축으로 약 55미터까지의 거리이면서 X축으로 -5미터 내지 +10미터 거리까지의 후방 주차 보조 영역을 나타낸다. RCW 영역은 기준점에서 X축으로 약 70미터 거리까지의 후방 추돌 경보 영역을 나타내며, Y축으로는 기준점에 근접한 영역이다. 이러한 BSD 영역과 LCA 영역과 RCTA 영역과 RCW 영역을 포함하는 4개 탐지영역들은 레이더의 성능 및 장착 위치에 따라 변경될 수 있으나, 그 기술 분야에서 일반적으로 정의된 사항에 기준한다.As shown in FIG. 4, the BSD area represents a rear side square area of about 5 meters in the Y axis from the reference point and about 5 meters in the X axis. The LCA area represents the back side area from the reference point to the Y axis about 5 meters and the X axis about 75 meters away. The RCTA zone represents the rear parking assistance zone at a distance of about 55 meters from the reference point in the Y axis and a range of -5 meters to +10 meters in the X axis. The RCW area represents the rearward collision warning area up to about 70 meters from the reference point along the X axis, and the Y axis is the area close to the reference point. The four detection regions including the BSD region, the LCA region, the RCTA region, and the RCW region may be changed depending on the performance and the mounting position of the radar, but are based on matters generally defined in the technical field.
도 2를 참조한 송신안테나의 구성 예로써, 제1송신안테나(110)는 BSD 영역과 LCA 영역과 RCW 영역을 포함하는 제1영역을 탐지하기 위한 제1송신빔을 방사한다. 그리고 제2송신안테나(111)는 RCTA 영역을 포함하는 제2영역을 탐지하기 위한 상기 제2송신빔을 방사한다. 2, the first transmission antenna 110 emits a first transmission beam for detecting a first region including a BSD region, an LCA region, and an RCW region. And the second transmit antenna 111 emits the second transmit beam for detecting a second region comprising an RCTA region.
제1송신안테나(110)는 제1송신빔의 빔축이 BSD 영역과 LCA 영역과 RCW 영역 중 적어도 하나를 지향하도록 배치된다. 바람직하게는, 제1송신빔의 빔축의 지향 방향이 BSD 영역과 LCA 영역과 RCW 영역을 모두 탐지하도록 배치된다. 보다 바람직하게는, 제1송신안테나(110)는 제1송신빔의 빔축이 LCA 영역을 지향하도록 배치된다.The first transmission antenna 110 is arranged such that the beam axis of the first transmission beam is directed to at least one of the BSD region, the LCA region, and the RCW region. Preferably, the directivity direction of the beam axis of the first transmission beam is arranged to detect both the BSD region, the LCA region and the RCW region. More preferably, the first transmission antenna 110 is arranged such that the beam axis of the first transmission beam is oriented in the LCA region.
도 3은 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 제1송신빔의 안테나 패턴과 수신빔의 안테나 패턴을 각각 나타낸 그래프이고, 도 5는 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 제1송신빔의 안테나 패턴과 제1송신빔 및 수신빔의 안테나 패턴(Trx)을 나타낸 그래프로써, 도 3과 5를 참조한 예를 들면, 제1송신안테나(110)는 제1영역에 대해 -90도 각도에서 +90도 각도의 유효 방사 범위를 가지며, 제1송신빔의 최대 안테나 이득이 LCA 영역을 지향하도록 배치된다. 특히 제1송신안테나(110)는 제1영역에 대해 -90도 각도에서 +90도 각도의 유효 방사 범위를 가지며, 제1송신빔의 최대 안테나 이득이 -40도 각도를 지향하도록 배치된다.FIG. 3 is a graph showing an antenna pattern of a first transmission beam and an antenna pattern of a reception beam in a rear side radar of a double transmission beam system according to the present invention. 3 and 5, the first transmission antenna 110 is a graph showing the antenna pattern of the first transmission beam and the antenna pattern (Trx) of the first transmission beam and the reception beam, Has an effective emission range of -90 degrees to +90 degrees and the maximum antenna gain of the first transmission beam is oriented to direct the LCA region. Particularly, the first transmission antenna 110 has an effective radiation range of -90 degrees to +90 degrees with respect to the first region, and the maximum transmission gain of the first transmission beam is oriented at an angle of -40 degrees.
제2송신안테나(111)는 RCTA 영역을 탐지하도록 제2송신빔의 빔축이 RCTA 영역에 지향하도록 배치된다. The second transmission antenna 111 is arranged so that the beam axis of the second transmission beam is directed to the RCTA region so as to detect the RCTA region.
도 4는 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 제2송신빔의 안테나 패턴과 수신빔의 안테나 패턴을 각각 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 제2송신빔의 안테나 패턴과 제2송신빔 및 수신빔의 안테나 패턴(Trx)을 나타낸 그래프로써, 도 4와 6을 참조한 예를 들면, 제2송신안테나(111)는 제2영역에 대해 -90도 각도에서 +90도 각도의 유효 방사 범위를 가지며, 제2송신빔의 최대 안테나 이득이 RCTA 영역을 지향하도록 배치된다. 특히 제2송신빔의 최대 안테나 이득이 46도 각도를 지향하도록 배치된다.4 is a graph showing an antenna pattern of a second transmission beam and an antenna pattern of a reception beam in a rear side radar of a double transmission beam system according to the present invention, And the antenna pattern (Trx) of the second transmission beam and the reception beam, the second transmission antenna 111, for example, referring to FIGS. 4 and 6, Has an effective emission range of -90 degrees to +90 degrees and the maximum antenna gain of the second transmission beam is oriented to direct the RCTA region. Especially the maximum antenna gain of the second transmit beam is oriented at a 46 degree angle.
전술된 제1 및 2 송신안테나들(110,111)의 지향 방향에 따른 안테나 패턴의 설계를 위해 안테나 급전부(미도시)에서 위상을 조절한다.In order to design the antenna pattern according to the directing directions of the first and second transmission antennas 110 and 111, the phase is adjusted in the antenna feeding part (not shown).
또한, 제1송신안테나(110)의 제1송신빔과 제2송신안테나(111)의 제2송신빔은 동시에 방사될 수 있다. 또는 RF 스위치를 사용하여 제1송신안테나(110)의 제1송신빔과 제2송신안테나의 제2송신빔이 시간적으로 교번하여 방사될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 RF 스위치를 구비하며, 그 RF 스위치의 스위칭에 따라 제1 내지 2 송신안테나(110,111)가 시간적으로 교번하여 송신빔들을 방사한다. 또는, 본 발명에서는 RF 스위치를 구비하지 않고, 제1 내지 2 송신안테나(110,111)가 동시에 송신빔들을 방사할 수 있다.Also, the first transmission beam of the first transmission antenna 110 and the second transmission beam of the second transmission antenna 111 may be simultaneously emitted. Alternatively, the first transmission beam of the first transmission antenna 110 and the second transmission beam of the second transmission antenna may be radiated alternately in time using an RF switch. That is, in the present invention, the RF switch is provided, and the first and second transmission antennas 110 and 111 alternately transmit the transmission beams according to switching of the RF switch. Alternatively, in the present invention, the first and second transmission antennas 110 and 111 may simultaneously emit the transmission beams without the RF switch.
제1 및 2 수신안테나들(120a, 102b)은 제1영역 또는 제2영역의 표적에 반사된 수신신호를 수신한다.The first and second receive
송신신호처리부(130)는 변조 및 주파수 합성 등을 거쳐 제1 및 2 송신안테나들(110,111)을 통해 송출될 송신신호를 생성한다.The transmission
제1 및 2 수신신호처리부(140a,140b)는 제1 및 2 수신안테나들(120a,120b)을 통해 수신된 수신신호들에 대한 증폭, 주파수 합성 및 필터링 등을 수행한다. 즉, 수신신호들은 각각 수신안테나들(120a,120b)에 대응하여 수신채널을 형성하는 각 수신 경로에서 증폭, 주파수 합성 및 필터링 등을 거친다. 일 예로써, 증폭은 후단에 처리되는 아날로그-디지털(AD) 변환에 상응하는 전력레벨로 증폭하는 것이며, 주파수 합성은 보다 낮은 주파수로 변환하는 것이다.The first and second reception
특히, 제1 및 2 수신신호처리부(140a,140b)는 주파수 합성에서 서로 직교 위상을 갖는 신호를 수신신호들에 곱하여 동위상(In-phase) 수신채널신호(I)와 직교위상(Quadrature-phase) 수신채널신호(Q)를 출력한다.Particularly, the first and second reception
제1수신신호처리부(140a)는 제1수신안테나(120a)의 제1수신신호로부터 동위상 수신채널신호와 직교위상 수신채널신호를 출력하며, 제2수신신호처리부(140b)는 제2수신안테나(120b)의 제2수신신호로부터 동위상 수신채널신호와 직교위상 수신채널신호를 출력한다.The first reception
별도의 예로써, 제1 및 2 송신안테나들(110,111)과 제1 및 2 수신안테나들(120a,120b)과 송신신호처리부(130)와 제1 및 2 수신신호처리부(140a,140b)는 단일 기판에 구비될 수 있다.As another example, the first and second transmission antennas 110 and 111, the first and
신호처리모듈(200)은 다수 수신경로를 통해 증폭, 주파수 합성 및 필터링 등의 처리를 거친 다수 수신신호를 디지털 수신신호로 변환하는 다수 AD 컨버터(220,221,222,223)를 구비하며, 탐지된 표적에 대한 거리 및 각도 등을 계산하는 디지털신호처리프로세서(DSP)(230)를 구비한다. AD 컨버터(220,221,222,223)는 후단에 처리되는 DBF(Digital Beamforming)(231)의 동적인 범위 즉, 본 발명의 레이더에 요구되는 성능을 나타내기 위한 신호 세기의 범위를 결정하는데 요구되는 구성으로, 다수 AD 컨버터(220,221,222,223)는 제1 및 2 수신신호처리부들(140a,140b)의 채널별 출력을 디지털 수신신호로 변환하며, 동위상 수신채널들과 직교위상 수신채널의 각 경로에 구비된다.The
디지털신호처리프로세서(230)는 디지털 수신신호를 사용하여 상기 표적에 대한 탐지정보를 산출한다. 디지털신호처리프로세서(230)는 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform: FFT)과 보정(Calibration) 처리들을 수행하며, 그 고속 퓨리에 변환과 보정 처리된 결과에 대해 이중빔을 형성하기 위한 DBF(Digital Beamforming)(231)를 수행하며, CFAR (Constant False Alarm Rate) 검출과 각도 산출(Angle calculation)과 표적 개수 선정 등을 수행한다. The digital
마이크로컨트롤유닛(MCU)(240)은 디지털신호처리프로세서(230)에서 처리되고 수행되는 논리적 기능들을 제어한다.A micro control unit (MCU) 240 controls the logical functions that are processed and performed in the digital
도 7은 본 발명에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더에서 수신빔에 의한 탐지영역을 나타낸 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating a detection area of a backward radar of a double transmission beam system according to the present invention. Referring to FIG.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더 구성을 나타낸 블록다이어그램으로써, 도 1의 구성과 유사하나 수신신호처리부(140a~140b)에서 출력되는 동위상(In-phase) 수신채널의 수신신호(I)만을 사용하는 예이다.8 is a block diagram illustrating a rear side radar configuration of a dual transmit beam system according to another embodiment of the present invention. The block diagram of FIG. 8 is similar to that of FIG. 1, except that the in-phase signals outputted from the received
그에 따라, 신호처리모듈(200)에서 멀티플렉서(210)는 동위상 수신채널의 수신신호들(I)을 다중화하여 출력하며, AD 컨버터(220)는 멀티플렉서(210)에서 출력된 아날로그 수신신호를 디지털 수신신호로 변환한다.Accordingly, the
그밖에 다른 구성들은 도 1과 동일하므로, 그에 대한 상세는 생략한다.Other configurations are the same as those in FIG. 1, so that details thereof will be omitted.
도 9는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더 구성을 나타낸 블록다이어그램으로, 도 8의 구성과 유사하나, 멀티플렉서를 배제하면서 각 수신채널의 경로에 AD 컨버터들(220, 221)를 구비하는 예이다.9 is a block diagram illustrating a rear side radar configuration of a dual transmit beam system according to another embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the configuration of FIG. 8 except that
그에 따라, 신호처리모듈(200)에서 각 수신채널에 배치되는 AD 컨버터들(220,221)은 수신신호처리부(140a~140b)에서 출력되는 동위상(In-phase) 수신채널 수신신호(I)를 각각 디지털 수신신호로 변환한다. 즉, AD 컨버터들(220,221)은 수신채널별 동위상(In-phase) 수신신호(I)를 각각 디지털 수신신호로 변환한다The
그밖에 다른 구성들은 도 1 및 8과 동일하므로, 그에 대한 상세는 생략한다.Other configurations are the same as those of Figs. 1 and 8, and therefore the details thereof will be omitted.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the embodiments of the invention described herein are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, Should be interpreted as being included in.
100: 초고주파모듈 110: 제1송신안테나
111: 제2송신안테나 120a: 제1수신안테나
120b: 제2수신안테나 130: 송신신호처리부
140a: 제1수신신호처리부 140b: 제2수신신호처리부
200: 신호처리모듈 220, 221, 222, 223: AD 컨버터
230: 디지털신호처리프로세서 231: DBF(Digital Beamforming)
240: 마이크로컨트롤유닛(MCU)100: super high frequency module 110: first transmission antenna
111:
120b: second reception antenna 130: transmission signal processor
140a: first reception
200:
230: digital signal processor 231: DBF (Digital Beamforming)
240: Micro control unit (MCU)
Claims (11)
상기 제1송신안테나에 의해 탐지되는 제1영역을 제외한 후방 주차 보조(RCTA) 영역인 제2영역을 탐지하기 위한 제2송신빔을 방사하는 제2송신안테나;
상기 제1영역 또는 상기 제2영역의 표적에 반사된 수신신호를 수신하는 제1 및 2 수신안테나들;
상기 제1수신안테나의 제1수신신호로부터 동위상 수신채널신호와 직교위상 수신채널신호를 출력하는 제1수신신호처리부;
상기 제2수신안테나의 제2수신신호로부터 동위상 수신채널신호와 직교위상 수신채널신호를 출력하는 제2수신신호처리부;
상기 제1 및 2 수신신호처리부들의 채널별 출력을 디지털 수신신호로 변환하는 AD 컨버터;
상기 디지털 수신신호를 사용하여 상기 표적에 대한 탐지정보를 산출하는 디지털신호처리프로세서를 포함하고,
상기 LCA 영역은, 기준점에서 Y축으로 5 미터 측방과 X축으로 75 미터 후방의 후측방 영역이고,
상기 RCW 영역은, 상기 기준점에서 X축으로 70 미터 후방까지의 후방 영역이고,
상기 RCTA 영역은, 차량이 기준점이고 상기 차량의 진행 방향이 X축이고 차량의 측방향이 Y축이라고 할 때, 상기 기준점에서 Y축으로 55 미터 측방과 X축으로 10 미터 후방까지의 영역이고,
상기 제1송신안테나의 제1송신빔과 상기 제2송신안테나의 제2송신빔이 시간적으로 교번하여 방사되는 것을 특징으로 하는 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더.A first transmission antenna for emitting a first transmission beam for detecting a first area including a rear side dead zone detection (BSD) area, a lane change assist (LCA) area and a rearward collision alarm (RCW) area;
A second transmission antenna for emitting a second transmission beam for detecting a second area that is a rear parking assist (RCTA) area excluding a first area detected by the first transmission antenna;
First and second receive antennas for receiving a received signal reflected on a target of the first region or the second region;
A first reception signal processor for outputting an in-phase reception channel signal and a quadrature-phase reception channel signal from a first reception signal of the first reception antenna;
A second reception signal processor for outputting an in-phase reception channel signal and a quadrature reception channel signal from a second reception signal of the second reception antenna;
An AD converter for converting channel-specific outputs of the first and second reception signal processing units into a digital reception signal;
And a digital signal processing processor for using the digital received signal to calculate detection information for the target,
The LCA region is a 5-meter lateral side from the reference point on the Y-axis and a rear lateral region 75-meters rearward from the reference point on the X-
The RCW region is a rear region from the reference point to a position 70 meters behind the X axis,
The RCTA region is an area from the reference point to the side of 55 meters in the Y axis and to the rear of 10 meters in the X axis when the vehicle is a reference point and the traveling direction of the vehicle is the X axis and the lateral direction of the vehicle is the Y axis,
Wherein the first transmission beam of the first transmission antenna and the second transmission beam of the second transmission antenna are radiated alternately in time.
상기 제1송신빔의 빔축이 상기 후측방 사각지대검출(BSD) 영역과 상기 차선변경보조(LCA) 영역과 상기 후방 추돌 경보(RCW) 영역 중 어느 하나를 지향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더.2. The apparatus of claim 1, wherein the first transmit antenna comprises:
Characterized in that the beam axis of the first transmission beam is arranged to direct the rear side dead zone detection (BSD) region and either the lane change assist (LCA) region or the rearward collision alert (RCW) Beam type rear side radar.
상기 제1송신빔의 빔축이 상기 차선변경보조(LCA) 영역을 지향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더.2. The apparatus of claim 1, wherein the first transmit antenna comprises:
And the beam axis of the first transmission beam is directed to the lane-changing assist (LCA) region.
상기 제1영역에 대해 -90도 각도에서 +90도 각도의 유효 방사 범위를 가지며, 상기 제1송신빔의 최대 안테나 이득이 상기 차선변경보조(LCA) 영역을 지향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더.2. The apparatus of claim 1, wherein the first transmit antenna comprises:
Characterized in that the first transmission beam has an effective radiation range of -90 degrees to +90 degrees with respect to the first area and the maximum antenna gain of the first transmission beam is directed towards the lane change aiding area (LCA) Rear side radar of the transmission beam system.
상기 제2송신빔의 빔축이 상기 후방 주차 보조(RCTA) 영역을 지향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더.2. The receiver of claim 1,
And a beam axis of the second transmission beam is oriented to direct the rear parking assist (RCTA) region.
상기 제2영역에 대해 -90도 각도에서 +90도 각도의 유효 방사 범위를 가지며, 상기 제2송신빔의 최대 안테나 이득이 상기 후방 주차 보조(RCTA) 영역을 지향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이중 송신빔 방식의 후측방 레이더.2. The receiver of claim 1,
Characterized in that the second transmission beam has an effective emission range of -90 degrees to +90 degrees with respect to the second region and the maximum antenna gain of the second transmission beam is directed to the rear parking assist (RCTA) region. Rear side radar of the transmission beam system.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |