KR101734334B1 - 도로상황 감시레이더 장치 - Google Patents

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KR101734334B1
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김태형
이용희
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(주)에스티앤씨
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Abstract

도로를 감지하는 도로상황 감시 레이더 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도로를 감지하는 도로상황 감시 레이더 장치는, 상기 도로의 제1 방향으로 전파를 방사하는 송신 안테나; 상기 방사된 전파가 장애물에 부딪혀 반사되어 돌아오는 전파를 수신하는 수신 안테나; 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나에 연결되어, 송수신 되는 상기 전파를 변환 또는 증폭하는 송신/수신 모듈(TRM; Transmitter Receiver Module); 및 상기 송신 안테나로부터 방사되는 상기 전파를 반사 및 증폭시키는 반사 안테나;를 포함한다.

Description

도로상황 감시레이더 장치{ROAD MONITORING RADAR DEVICE}
본 발명은 도로 상의 차량이나 장애물체를 탐지하기 위한 도로상황 감시레이더 장치에 관한 것이다.
교통사고는 전 세계적으로 심각한 사회경제적 피해를 주고 있다. 특히나, 운전자들의 과속운전 및 잘못된 운전습관이 운전자 자신 뿐 아니라 타인의 생명에 매우 위협적이라는 것을 알 수 있다.
교통사고 중 과속 운전에 의한 사고가 많은 비중을 차지함으로써, 과속에 의한 교통사고를 미연에 방지하고 과속을 단속하기 위해 종래에는 매설식 루프(Loop) 방식을 이용한 과속방지장치가 사용되어 왔다.
루프 방식은 일정거리만큼 떨어진 두 지점의 도로 밑 지하에 루프를 매설하고, 차량이 이 설치지점을 지나갈 때 전자기 유도에 의한 전류발생을 이용하여 차량의 속도를 산출하는 방법이다. 이러한 루프 방식은 높은 정확성을 갖고 있지만, 도로 각 차선마다 루프를 매설해야 하기 때문에 설치 비용이 많이 들고, 측정위치를 상황에 따라 변경하기 어려운 고정식이라고 볼 수 있다. 또한 이 방식은 특정지점에서만 차량속도를 측정하기 때문에, 운전자가 그 지점에서 속도를 줄여 과속을 피할 수 있다. 따라서, 루프 방식을 통한 과속방지장치는 추돌사고위험을 유발하고, 속도제한단속의 효과가 반감되게 된다.
이러한 루프 방식의 문제점을 해결하기 위해 비매설식 센서로서, 영상 카메라 영상센서를 이용한 차량관측장치가 많이 이용되고 있으나 위의 루프 방식과 연동되어 작동하고 있는 현실이다. 영상센서를 이용한 차량관측장치는 루프 방식과 마찬가지로 독자적인 작동의 경우 특정위치의 차량속도를 측정한다는 한계를 갖고 있으며, 안개, 눈, 비 및 황사와 같은 기상상태에 따라 영향을 많이 받으며, 야간의 차량의 전조등 반사로 인해 오작동이 생기는 문제점이 있다. 또한, 차량을 보고 있는 카메라의 시야를 차고가 높은 앞차에 의해 가리게 되는 경우도 많다.
루프 방식과 영상 센서 방식을 대신하여, 레이더 방식의 차량 검지장치의 사용을 고려할 수 있다. 레이더 방식은 전자기파를 도로면에 송신하고 차량에서 반사되는 신호를 수신함으로써, 일정구간을 지나가는 차량의 위치와 속도를 측정하고 차량이나 장애물을 식별할 수 있으며, 교통량이나 차랑 흐름을 한꺼번에 모니터링 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 레이더 방식은 특정지점이 아닌 넓은 시야의 도로구간에서 차량의 움직임을 계속 관측하는 것이 가능하다는 특징이 있으며, 악천후에서도 작동함으로 카메라 및 루프방식의 단점을 극복할 수 있다.
그러나, 이러한 레이더 방식은 루프 방식이 가지고 있는 특정지점의 속도측정의 한계, 고비용, 설치장소변경의 어려움 등의 여러 문제점에 대해서는 좋은 대책이지만, 송수신 안테나가 함께 설치됨에 따라 전파신호의 간섭이 생길 수 있는 소지도 있으므로 이를 극복할 수 있는 기술이 적용되어야 한다.
또한, 과속 뿐만 아니라 차선을 임의로 변경하는 난폭운전은 높은 교통사고 유발요인으로 작용하고 있다. 이러한 난폭운전은 레이더의 거리 및 각도정보 측정기능을 활용하여 검지하고 적합한 조치를 취함으로써 교통사고 발생 요인을 감소 시킨다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제1178779호 (2012.08.27. 등록) 특허문헌 2: 한국공개특허 제2015-0113691호 (2015.10.08. 공개)
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 송수신 안테나의 신호의 간섭을 감소시킬 수 있는 도로상황 감시레이더 장치를 제공하고자 한다.
또한, 설치되는 도로의 상황에 대응하여 도로상황 감시레이더 장치의 설치 각도를 조절할 수 있는 도로상황 감시레이더 장치를 제공하고자 한다.
또한, 설치되는 도로 및 지형상황에 대응하여 도로상황 감시레이더 장치의 모니터링 범위를 쉽게 조절할 수 있는 도로상황 감시레이더 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 도로를 감지하는 도로상황 감시 레이더 장치로서, 상기 도로의 제1 방향으로 전파를 방사하는 송신 안테나; 상기 방사된 전파가 장애물에 부딪혀 반사되어 돌아오는 전파를 수신하는 수신 안테나; 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나에 연결되어, 송수신 되는 상기 전파를 변환 또는 증폭하는 송신/수신 모듈(TRM; Transmitter Receiver Module); 및 상기 송신 안테나로부터 방사되는 상기 전파를 반사 및 증폭시키는 반사 안테나;를 포함하는 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 수신 안테나는 상기 도로에 대하여 상기 제1 방향과 반대인 제 2 방향을 향하도록 배치되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나는 상기 송신/수신 모듈에 탈착 가능하게 결합되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 송신/수신 모듈은 소정의 두께를 갖는 편평한 형상을 갖는 케이싱을 구비하고, 상기 송신 안테나는 상기 케이싱의 하부에 설치되고, 상기 수신 안테나는 상기 케이싱의 상부에 설치되며, 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나는, 상기 케이싱의 상기 두께에 의해 이격되어 전자기적 고립도가 향상되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 편평한 형상의 베이스판; 및 상기 송신/수신 모듈을 상기 베이스판에 대하여 지지하기 위한 지지부;를 더 포함하고, 상기 도로를 향하는 상기 송신 안테나의 각도가 조절되도록, 상기 베이스판에 대하여 상기 지지부는 회동 가능하게 설치되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 반사 안테나는 상기 지지부에 대하여 회동 가능하게 설치되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 반사 안테나는 상기 지지부에 탈착 가능하게 결합되는 것인 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 베이스판, 상기 송신 안테나, 상기 수신 안테나, 및 상기 송신/수신 모듈을 수납하는 레이돔;을 포함하고, 전파가 통과하는 상기 레이돔의 전면부는 표면에 수분이 침투하거나 이물질이 쌓이는 것을 방지하도록 경사진 형상인 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 직사광선이 상기 레이돔으로 침투되는 것을 저지하도록, 상기 레이돔의 상부에는 차양판이 마련되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 레이돔의 내부에는 상기 레이돔 내부에서 발생하는 열을 흡수하기 위한 방열판이 마련되는 것인 도로 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 레이돔을 설치위치에서 지지하도록 상기 레이돔와 결합하는 지지판을 더 포함하고, 상기 도로상황 감시 레이더 장치를 상기 도로의 소정의 위치에 설치하기 위해 상기 도로에 배치된 설치대와 결합하도록, 상기 지지판에는 U볼트가 마련된 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 지지부는, 상기 베이스판에 연결되는 제1 사이드부; 및 상기 제1 사이드부에 회동가능하게 연결되는 제2 사이드부를 포함하고, 상기 송신/수신 모듈은 상기 제2 사이드부에서 위치 조정이 가능하도록 연결되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 송신/수신 모듈의 측면에는 복수의 홈이 제공되고, 상기 제2 사이드부에 위치 조절홀이 제공되어, 상기 송신/수신 모듈의 상기 복수의 홈 중 어느 하나의 위치에 상기 위치 조절홀의 위치를 대응시켜 상기 송신/수신 모듈과 상기 지지부가 결합되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도로상황 감시 레이더 장치는 송신 안테나와 수신 안테나를 이격시킴으로써, 송수신 신호의 간섭을 줄일 수 있다.
또한, 설치되는 도로의 상황에 대응하여 도로상황 감시 레이더 장치의 설치 각도를 조절할 수 있는 장점이 있다.
또한, 설치되는 도로의 상황에 대응하여 도로상황 감시 레이더 장치의 모니터링 범위를 조절할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로상황 감시 레이더 장치를 도로에 설치한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로상황 감시 레이더 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 결합 사시도이다.
도 4는 도 2의 지지부 및 반사 안테나의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 서포트 및 반사 안테나의 결합을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 레이돔 및 설치부를 추가한 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로상황 감시 레이더 장치를 도로에 설치한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로상황 감시 레이더 장치의 사시도이다. 도 3은 도 2의 결합 사시도이고, 도 4는 도 2의 지지부 및 반사 안테나의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 3의 서포트 및 반사 안테나의 결합을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로상황 감시 레이더 장치(1)는 도로(R)의 제1 방향으로 전파를 방사하는 송신 안테나(10)와, 방사된 전파가 장애물에 부딪혀 반사되어 돌아오는 전파를 수신하는 수신 안테나(20)와, 송신 안테나(10) 및 수신 안테나(20)가 연결되어, 송수신 되는 상기 전파를 변환 또는 증폭하는 송신/수신 모듈(TRM; Transmit Receive Module, 30)과, 송신 안테나(10)로부터 방사되는 전파를 반사하여 증폭시키는 반사 안테나(40)와, 편평한 형상의 베이스판(50)과, 송신/수신 모듈(30)을 베이스판(50)에 대하여 지지하기 위한 지지부(60)와, 데이터의 송수신이 가능한 트랜시버(Transceiver, 70)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 도로상황 감시 레이더 장치(1)는 레이더를 사용하여, 차량을 향하여 방사된 전파가 차량에서 반사되어 오는 전파를 수신하여 처리하여 차량에 대한 거리, 속도, 각도 정보 및 낙하물, 장애물 등의 정보를 한꺼번에 측정할 수 있는 장치이다. 본 실시예에 따른 도로상황 감시 레이더 장치(1)는 별도의 설치 위치(S)를 마련하지 않고 종래의 영상 카메라 방식의 일반적인 과속감지장치 등이 설치된 장소에 제공될 수 있다.
송신 안테나(10)는 도로(R)의 제1 방향으로 전파를 방사하여, 차량 등의 장애물로 전파를 보낼 수 있다. 이때, 송신 안테나(10)는 일반적인 혼 안테나(horn antenna)로 제공될 수 있다. 혼 안테나는 도파관의 단면을 나팔(horn) 모양으로 넓힌 구조로서, 도파관 속을 전파하는 전자파를 서서히 넓히면서 외부 공간으로 방사시키는 안테나이다.
송신 안테나(10)로부터 방사된 전파는 차량 등의 장애물에 반사되어 돌아오고, 이러한 반사된 전파를 수신 안테나(20)가 수신할 수 있다. 이때, 수신 안테나(20)는 송신 안테나(10)와 같이 혼 안테나로 제공될 수 있다.
송신 안테나(10) 및 수신 안테나(20)는 송신/수신 모듈(30)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 송신/수신 모듈(TRM, 30)은 송신기와 수신기가 결합된 형태의 장치로서, 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나를 통하여 송수신되는 전파를 변환하거나 증폭한다.
송신/수신 모듈(30)은 소정의 두께를 갖는 편평한 형상을 갖는 케이싱(310)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 케이싱(310)의 양 측면에는, 후술하는 바와 같이 송신/수신 모듈(30)의 설치 위치를 조절할 수 있는 홈(320)이 마련될 수 있다.
케이싱(310)은 소정의 두께를 갖는 형태로서, 바람직하게는 전체적으로 편평한 형상의 직육면체로 제공될 수 있다. 그러나, 케이싱(310)의 형태는 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 케이싱(310)은 다각형 단면을 갖는 형태로 제공될 수 있다.
케이싱(310)의 하부에는 송신 안테나(10)가 착탈 가능하게 제공될 수 있다. 이때, 송신 안테나(10)는 도로(R)의 제1 방향을 향하여 전파를 방사하므로, 도로(R)의 제1 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 또한, 케이싱(310)의 상부에는 수신 안테나(20)가 착탈 가능하게 제공될 수 있으며, 수신 안테나(20)는 송신 안테나(10)와 실질적으로 반대 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 이때, 케이싱(310)의 하부는 도로(R)와 가까운 부분을 의미하고, 도로(R)의 제1 방향은 장애물과 반대되는 방향을 의미한다. 즉, 송신 안테나(10)는 장애물의 반대 방향을 향하도록 케이싱(310)에 제공될 수 있고, 수신 안테나(20)는 장애물을 향하도록 케이싱(310)에 제공될 수 있다.
송신 안테나(10)와 수신 안테나(20)는 소정의 두께(t)를 갖는 케이싱(310)의 상하부에 각각 제공되므로, 소정 거리(t)만큼 이격되어 제공될 수 있다. 따라서, 송신 안테나(10)와 수신 안테나(20)가 하나의 송신/수신 모듈(30)에 연결되면서도, 소정 간격을 두고 제공되므로 전자기적 고립도가 향상될 수 있다. 즉, 송신 안테나(10)와 수신 안테나(20)가 각각 다른 방향을 향해 소정거리로 이격되어 설치되므로, 전파의 간섭이 줄어들 수 있다.
또한, 송신 안테나(10) 및 수신 안테나(20)가 송신/수신 모듈(30)에 착탈 가능하게 제공됨으로써, 안테나의 분리 및 교환이 손쉽게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 다양한 종류의 안테나가 도로상황 감시 레이더 장치(1)에 사용되어질 수 있다. 또한, 도로상황 감시 레이더 장치(1)가 설치되는 도로의 폭과 설치 높이에 따라, 또한 도로의 교통량에 따라 각각 다른 사양의 송신 안테나(10) 및 수신 안테나(20)가 필요할 수 있다. 이러한 상황에서, 상기 송신 안테나(10)와 수신 안테나(20)를 모듈식으로 용이하게 교체할 수 있게 함으로써, 도로상황 감시 레이더 장치(1)의 활용성을 높일 수 있다.
케이싱(310)의 양측면에는 송신/수신 모듈(30)의 위치가 조절되도록, 복수의 홈(320)이 제공될 수 있다. 이때, 홈(320)은 송신 안테나(10)와 수신 안테나(20)가 제공되지 않는 케이싱(310)의 측면에 마련될 수 있다.
복수의 홈(320)은 케이싱(310)의 양 측면에 일정한 간격으로 마련되어, 원하는 위치에 맞추어 케이싱(310)은 후술할 지지부(60)와 결합될 수 있다. 이러한 홈(320)과 지지부(60)의 결합은 후술하겠다.
한편, 송신 안테나(10)를 통해 방사된 전파는 반사 안테나(40)를 통해 그 방향이 전환되고 증폭될 수 있다. 본 실시예에서, 반사 안테나(40)는 파라볼라 안테나(parabolic antenna)로 제공될 수 있다. 파라볼라 안테나는 접시형상의 안테나로서, 회전 포물면의 반사 장치를 갖는 마이크로파 안테나를 말한다. 파라볼라 안테나는 축방향으로 강한 지향성(指向性)을 가지고 있어, 이득이 좋고 외란의 영향에 강한 특징이 있다. 따라서, 전파가 단방향으로 수렴되어 강하게 방사되는 효과가 있다. 여기서, 지향성은 파라볼라의 개구 면적과 초점 거리에 의해 정해질 수 있다.
즉, 송신 안테나(10)가 장애물을 향하지 않는 방향인 도로(R)의 제1 방향으로 방사한 전파를 반사 안테나(40)가 반사하여 증폭시킴으로써, 전파가 장애물을 향하도록 방사될 수 있다. 따라서, 혼 안테나인 송신 안테나(10)를 통해 방사된 후, 파라볼라 안테나인 반사 안테나(40)를 통해 반사되어 증폭되므로, 도로상황 감시 레이더 장치(1)는 넓은 범위의 장애물을 보다 정확하게 감지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 송신/수신 모듈(30)을 기준으로, 상부에 수신 안테나(20)가 배치되고, 하부에 수신 안테나(20)와 반대로 배향된 송신 안테나(10)가 배치되며, 그리고 도로상황 감시 레이더 장치(1)의 설치면에서, 송신 안테나(10)보다 아래에 반사 안테나(40)가 배치된다. 이러한 배치 위치 덕분에, 수신 안테나(20)를 통하여 수신되는 전파와, 송신 안테나(10)를 통하여 방사되어 반사 안테나(40)를 통하여 방사되는 전파 사이의 간섭을 줄일 수 있다.
도 3을 참조하면, 반사 안테나(40)는 직접적으로 송신 안테나(10)를 통해 방사된 전파를 반사시키는 반사판(410)과, 반사판(410)을 지지부(60)에 연결하는 반사 브라켓(420)을 포함할 수 있다.
반사판(410)은 오목한 면을 갖도록 제공될 수 있으며, 오목한 면을 통해 전파를 증폭시킬 수 있다. 즉, 반사판(410)의 오목한 면과 송신 안테나(10)의 전파가 방사되는 측이 마주보도록 제공될 수 있다. 보다 상세하게, 송신 안테나(10)의 전파의 방사 방향이 반사판(410)의 초점을 향하도록, 송신 안테나(10)와 반사 안테나(40)의 반사판(410)이 배치될 수 있다.
반사판(410)의 볼록한 면에는 지지부(60)와 연결되기 위하여 반사 브라켓(420)이 제공될 수 있다. 본 실시예에서, 반사 브라켓(420)은 반사판(410)의 볼록한 면에 볼트 결합될 수 있으나, 반사판(410)과 반사 브라켓(420)의 결합은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 반사판(410)과 반사 브라켓(420)은 별도의 끼움부(미도시)가 제공되어 끼움 결합될 수 있다. 이러한 구조 덕분에, 반사판(410)은 용이하게 반사 브라켓(420)에 용이하게 탈착될 수 있다. 이에 따라, 도로상황 감시 레이더 장치(1)가 설치되는 도로의 상황, 예컨대, 도로의 폭, 설치 위치, 교통량 등에 따라, 적합한 반사판(410)을 교체할 수 있는 장점이 있다.
송신/수신 모듈(30)과 반사 안테나(40)의 하부에는 베이스판(50)이 제공될 수 있다. 베이스판(50)은 편평한 형상을 갖는 플레이트로서, 송신/수신 모듈(30)과 반사 안테나(40)가 안정적으로 설치 위치(S)에 제공되도록 할 수 있다. 이때, 베이스판(50)은 정사각형 형태로 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 베이스판(50)은 직사각형 또는 다각형 단면을 갖는 형태로 제공될 수 있다.
베이스판(50)의 상부에는 방열판(heat seak, 510)이 제공될 수 있다. 방열판(510)은 송신 안테나(10), 수신 안테나(20), 송신/수신 모듈(30) 및 반사 안테나(40)를 통해 전파가 방사 및 반사되면서 발생되는 열을 흡수할 수 있다. 이에 따라, 고열로 인해 송신/수신 모듈(30) 내에 탑재된 전자회로와 후술하는 트랜시버(70)의 오작동을 방지할 수 있다.
한편, 베이스판(50)에는 송신/수신 모듈(30)과 반사 안테나(40)가 지지되도록 지지부(60)가 제공될 수 있다. 이때, 지지부(60)는 베이스판(50)과 연결되는 한 쌍의 제1 사이드부(610)와, 제1 사이드부(610)와 회동 가능하도록 연결되는 한 쌍의 제2 사이드부(620)와, 한 쌍의 제2 사이드부(620) 사이에 배치되어 제2 사이드부(620) 각각을 연결하는 서포트(630)를 포함할 수 있다.
제1 사이드부(610)는 베이스판(50)의 양측에 제공될 수 있으며, 한 쌍이 마주보는 형태로 제공될 수 있다. 이때, 제1 사이드부(610)는 제2 사이드부(620)가 회동 가능하도록 제1 회동 슬릿(611)을 포함할 수 있다.
한 쌍의 제1 사이드부(610)는 제2 사이드부(620)와 각각 연결될 수 있다. 이때, 제1 사이드부(610)와 제2 사이드부(620)는 회동 가능하도록 볼트 결합될 수 있으며, 제2 사이드부(620)는 제1 사이드부(610)의 제1 회동 슬릿(611) 내부에서 이동하도록 돌출부(623)가 제공될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 회동 슬릿(611)의 중심에서 일측으로 제2 사이드부(620)의 돌출부(623)가 이동하면 제2 사이드부(620)가 반시계 방향으로 회동될 수 있고(도 4a), 제1 회동 슬릿(611)이 다시 중심으로 이동하면, 제2 사이드부(620)는 시계 방향으로 회동될 수 있다(도 4b). 즉, 제1 사이드부(610)와 제2 사이드부(620)는 볼트 결합된 부분을 중심으로 회동 가능하게 연결될 수 있다.
한편, 제2 사이드부(620)의 일측은 제1 사이드부(610)와 연결되고, 타측은 송신/수신 모듈(30)과 연결될 수 있다. 이때, 제2 사이드부(620)의 타측에는 일정한 간격을 갖는 복수의 위치 조절홀(622)이 제공되어, 송신/수신 모듈(30)의 설치 위치를 조절할 수 있다. 즉, 송신/수신 모듈(30)의 케이스(310)의 양측에 마련된 복수의 홈(320) 중에서 해당하는 위치의 홈(320)과, 위치 조절홀(622)의 위치를 정렬시킨 후 별도의 체결 수단을 통해 체결하여, 사용자가 원하는 위치로 송신/수신 모듈(30)과 제2 사이드부(620)를 연결할 수 있다.
예를 들어, 송신 안테나(10)로부터 방사되는 전파의 길이를 짧게 하기 위해서는, 송신 안테나(10)와 가까운 거리의 홈(320)을 위치 조절홀(622)과 체결하고, 송신 안테나(10)로부터 방사되는 전파의 길이를 길게 하기 위해서는, 송신 안테나(10)와 먼 거리의 홈(320)을 위치 조절홀(622)과 체결할 수 있다.
한편, 한 쌍의 제2 사이드부(620)의 일측과 타측의 사이에는 서포트(630)가 연결될 수 있다. 이때, 제2 사이드부(620)와 서포트(630)는 볼트 결합되며, 서포트(630)의 근접한 부분에 제2 회동 슬릿(621)이 제공되어 서포트부(630)가 회동될 수 있다.
즉, 제2 사이드부(620)와 서포트(630)가 볼트 결합되고, 서포트(630)에 제공된 돌출부(631)가 제2 사이드부(620)의 제2 회동 슬릿(621)의 내부에서 이동하면서 서포트(630)의 회동을 조절할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2 회동 슬릿(621)의 중심측에 서포트(630)의 돌출부(631)가 제공되면, 서포트(630)는 회동되지 않고(도 4a), 제2 회동 슬릿(620)의 하측으로 돌출부(631)가 이동되면, 서포트(630)는 반시계 방향으로 회동될 수 있다(도 4b). 이때, 서포트(630)의 회동에 따른 반사 안테나(40)의 회동에 의해 반사 안테나(40)의 초점의 위치가 변경될 수 있다. 이 경우, 도시되지는 않았지만, 송신 안테나(10) 또한 반사 안테나(40)의 변경된 초점을 향하도록 회동이 가능할 수 있다.
서포트(630)는 반사 안테나(40)와 결합될 수 있다. 도 5를 참조하면, 서포트(630)는 반사 안테나(40)의 반사 브라켓(420)과 별도의 체결 수단(430)을 통해 볼트 결합되거나(도 5a), 반사 브라켓(420)에 끼움 돌기(421)가 제공되어 서포트(630)에 끼움 결합될 수 있다(도 5b). 이때, 끼움 돌기(421)가 안정적으로 서포트(630)에 고정되기 위하여, 끼움 돌기(421)는 탄성을 갖는 재질로 제공될 수 있다.
서포트(630)가 제2 사이드부(620)에 회동 가능하게 연결됨에 따라, 서포트(630)와 결합된 반사 안테나(40)의 각도가 조절될 수 있다. 구체적으로, 반사 안테나(40)를 통해 반사된 후 증폭된 전파가 더 먼 거리까지 방사되도록 하기 위해서는, 서포트(630)의 돌기부(631)를 제2 회동 슬릿(621)의 하부로 이동시켜 반사 안테나(40)를 반시계 방향으로 회동시키고, 전파를 더 가까운 거리까지 방사되도록 하기 위해서는, 서포트(630)의 돌기부(631)를 제2 회동 슬릿(621)의 상부로 이동시켜 반사 안테나(40)를 시계 방향으로 회동시킬 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4를 다시 참조하면, 지지부(60)는 트랜시버(70)와 연결될 수 있다. 트랜시버(70)는, 송수/수신 모듈(30)에서 처리된 송신 수신 신호를 외부 서버와 같은 곳에 전송하거나, 송신/수신 모듈(30)의 제어와 관련된 신호를 수신하여 송신/수신 모듈(30)을 제어하는 단말 장치이다. 트랜시버(70)는 직육면체의 케이스 형태로 제공될 수 있으나, 트랜시버(70)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 트랜시버(70)는 정육면체 케이스 형태로 제공될 수 있으며, 송신 안테나(10), 수신 안테나(20) 및 반사 안테나(40)로부터 송수신되는 전파로부터의 외란의 영향을 최소화하도록, 지지부를 기준으로 이들과 타측에 마련될 수 있다.
트랜시버(70)는 고정 브라켓(710)을 통해 지지부(60)와 연결될 수 있으며, 제2 사이드부(620) 및 서포트(630)의 회동을 제한하지 않는 일측에 연결될 수 있다. 바람직하게는, 송신/수신 모듈(30)이 연결된 제2 사이드부(620)의 타측에 가까운 위치에 고정 브라켓(710)이 제공되고, 반사 안테나(40)가 제공되는 반대편에 트랜시버(70)가 제공될 수 있다.
도 6은 도 2에 레이돔 및 설치부를 추가한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 도로상황 감시 레이더 장치(1)는 송신 안테나(10), 수신 안테나(20), 송신/수신 모듈(30), 반사 안테나(40) 및 트랜시버(70)을 보호하는 레이돔(radome, 80)과, 레이돔(80)을 설치 위치(S)에 고정하기 위한 설치부(90)를 포함할 수 있다.
레이돔(80)은 안테나를 강한 풍압에서 보호하기 위한 것으로서, 전기 절연체로 이루어진 케이스를 의미한다. 이때, 레이돔(80)은 송신 안테나(10), 수신 안테나(20), 송신/수신 모듈(30), 반사 안테나(40), 베이스판(50), 지지부(60) 및 트랜시버(70)를 모두 수납할 수 있도록 제공되며, 가까운 곳에서도 전파가 향할 수 있도록 전면부가 경사지게 형성될 수 있다. 또한, 이러한 경사진 전면부는 비가 오거나 눈이 내릴 때, 레이돔(70) 표면에 수분이 침투할 수 없으며, 먼지 등의 이물질이 앉지 못할 수 있다. 이때, 레이돔(80)의 전면부는 수신 안테나(20)가 향하는 부분이고, 레이돔(80)의 후면부는 트랜시버(70)와 가까운 부분이다.
레이돔(80)은 직사광선이 내부로 침투되는 것을 저지하도록 상부에 차양판(810)을 제공할 수 있다. 차양판(810)은 레이돔(80)의 전면부 및 후면부를 모두 가릴 수 있도록 충분한 크기로 제공될 수 있으며, 이로 인해, 레이돔(80)의 온도 상승이 억제될 수 있다.
또한, 레이돔(80)의 하부에는 제2 방열판(820)이 제공될 수 있다. 제2 방열판(820)은 레이돔(80)의 외부에서 발생하는 열을 흡수하여 온도 상승을 막을 수 있다. 즉, 레이돔(80)의 내부에서 발생되는 열은 베이스판(50)의 방열판(510)을 통해 흡수되고, 레이돔(80)의 외부에서 발생되는 열은 제2 방열판(820)을 통해 흡수되어, 레이돔(80)의 내부 및 외부의 온도 상승이 억제될 수 있다.
또한, 레이돔(80)은 케이블(미도시)를 보호하기 위한 접속 박스(connection box, 미도시)를 포함할 수 있다. 접속 박스(미도시)는 전선을 접속하는 상자로서, 도로상황 감시 레이더 장치(1)가 외부와 연결될 수 있도록 할 수 있다.
접속 박스(미도시)는 전파가 반사 및 방사되는 것을 방해하지 않도록, 레이돔(80)의 후면부에 제공될 수 있다.
송신 안테나(10), 수신 안테나(20), 반사 안테나(40), 베이스판(50), 지지부(60) 및 트랜시버(70)를 모두 수납한 레이돔(80)은 설치부(90)를 통해 설치 위치(S; 도 1 참조)에 제공될 수 있다. 설치부(90)는 도로상황 감시 레이더 장치(1)를 안정적으로 설치 위치(S)에 제공하는 것으로서, 레이돔(80)을 지지하는 지지판(910)과, 지지판(910)을 설치위치에 고정하는 U볼트(920)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 레이돔(80)이 설치되는 설치 위치(S)를 관 형태를 예로 들어 설명하겠다.
지지판(910)은 소정의 두께를 가지며, 레이돔(80)이 안착될 수 있는 충분한 크기를 갖도록 제공되는 플레이트일 수 있다. 이때, 레이돔(80)은 하부에 제공된 제2 방열판(810)가 지지판(910)에 부착됨으로써 결합될 수 있다. 그러나, 레이돔(80)과 지지판(910)의 결합은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 레이돔(80)의 하부에 별도의 체결 장치가 제공되어 지지판(910)가 결합될 수 있다.
지지판(910)은 레이돔(80)과 접촉되지 않는 일측이 하부로 접힌 형태로 제공될 수 있다. 바람직하게는, 지지판(910)의 중심에 레이돔(80)이 안착되고, 양측이 하부로 굽어진 형태로 제공될 수 있다. 이때, 지지판(910)의 접힌 부분이 설치 위치(S)에 도로상황 감시 레이더 장치(1)가 설치되는 것을 방해하지 않도록, 지지판(910)의 접힌 일측에 설치홈(911)을 포함할 수 있다. 따라서, 도로상황 감시 레이더 장치(1)가 관(S)에 설치될 때, 설치홈(911)의 사이로 관(S)이 제공되어, 지지판(910)이 관(S)을 막는 것을 방지할 수 있다.
지지판(910)에 레이돔(80)이 연결된 후, 설치 위치(S)에 고정하기 위하여 U볼트(920)가 제공될 수 있다. U볼트(920)는 지지판(910)과 볼트 결합되는 것으로서, 관(S)을 감싸도록 제공될 수 있다. 즉, U볼트(920)가 관(S)을 감싼 후, 관(S)이 U볼트(920)의 내부에서 움직일 수 없도록 조절하고, 지지판(910)과 볼트 결합할 수 있다. 이때, 안정적인 결합을 위하여, 지지판(910)은 적어도 2개 이상의 U볼트(920)와 연결될 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로레이더 장치(1)의 작용 및 효과에 대해서 설명하겠다.
도로(R)의 상태 또는 차량 등의 대상물의 상태를 감지하기 위하여 제공되는 도로상황 감시 레이더 장치(1)는, 송신/수신 모듈(30)의 상부 및 하부에 각각 송신 안테나(10)와 수신 안테나(20)가 연결될 수 있다. 이때, 송신 안테나(10)는 송신/수신 모듈(30)의 하부에 제공되고, 수신 안테나(20)는 송신/수신 모듈(30)의 상부에 제공됨으로써, 송신/수신 모듈(30)의 케이싱(310)의 소정의 두께(t)를 통해 이격되어 제공될 수 있다. 따라서, 송신 안테나(10)와 수신 안테나(20)의 전자기적 고립도가 좋아지고, 송수신 신호의 간섭이 줄어드는 효과가 있다.
또한, 지지부(60)의 제2 사이드부(620)가 제1 사이드부(610)에 대하여 회동 가능하게 설치되어, 송신 안테나(10), 수신 안테나(20) 및 반사 안테나(40)의 설치 각도를 조절할 수 있는 장점이 있다.
또한, 반사 안테나(40)와 결합되는 지지부(60)의 서포트(630)가 제2 사이드부(620)에 대하여 회동 가능하게 설치되어, 반사 안테나(40)의 각도를 조절할 수 있다. 즉, 전파의 반사 및 증폭되는 각도를 조절하여 모니터링 범위를 조절할 수 있는 이점이 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 레이더 장치 10: 송신 안테나
20: 수신 안테나 30: 송신/수신 모듈
310: 케이싱 320: 홈
40: 반사 안테나 410: 반사판
420: 반사 브라켓 421: 끼움 돌기
430: 체결 수단 50: 베이스판
510: 방열판 60: 지지부
610: 제1 사이드부 611: 제1 회동 슬릿
620: 제2 사이드부 621: 제2 회동 슬릿
622: 위치 조절홀 623, 631: 돌출부
70: 트랜시버 710: 고정 브라켓
80: 레이돔 810: 차양판
820: 제2 방열판 90: 설치부
910: 지지판 911: 설치홈
920: U볼트

Claims (14)

  1. 도로를 감지하는 도로상황 감시 레이더 장치로서,
    장애물의 반대 방향인 상기 도로의 제1 방향으로 전파를 방사하는 송신 안테나;
    상기 방사된 전파가 상기 장애물에 부딪혀 반사되어 돌아오는 전파를 수신하는 수신 안테나;
    상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나에 연결되어, 송수신 되는 상기 전파를 변환 또는 증폭하는 송신/수신 모듈(TRM; Transmitter Receiver Module); 및
    상기 송신 안테나로부터 방사되는 상기 전파를 반사 및 증폭시키는 반사 안테나;를 포함하고,
    상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나는 혼(horn) 안테나이고, 상기 반사 안테나는 파라볼라(parabola) 안테나이며,
    상기 수신 안테나는 상기 도로에 대하여 상기 제1 방향과 반대로 상기 장애물을 향하는 제2 방향을 향하도록 배치되고,
    상기 송신/수신 모듈은 소정의 두께를 갖는 편평한 형상을 갖는 케이싱을 구비하고,
    상기 송신 안테나는 상기 케이싱의 하부에 설치되고,
    상기 수신 안테나는 상기 케이싱의 상부에 설치되며,
    상기 반사 안테나는 상기 케이싱의 하부에서 상기 송신 안테나로부터 상기 제1 방향으로 이격된 위치에 상기 제2 방향을 향하도록 설치되고,
    상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나는, 상기 케이싱의 상기 두께에 의해 이격되어 전자기적 고립도가 향상되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나는 상기 송신/수신 모듈에 탈착 가능하게 결합되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    편평한 형상의 베이스판; 및
    상기 송신/수신 모듈을 상기 베이스판에 대하여 지지하기 위한 지지부;를 더 포함하고,
    상기 도로를 향하는 상기 송신 안테나의 각도가 조절되도록, 상기 베이스판에 대하여 상기 지지부는 회동 가능하게 설치되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반사 안테나는 상기 지지부에 대하여 회동 가능하게 설치되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 반사 안테나는 상기 지지부에 탈착 가능하게 결합되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 베이스판, 상기 송신 안테나, 상기 수신 안테나, 및 상기 송신/수신 모듈을 수납하는 레이돔;을 포함하고,
    전파가 통과하는 상기 레이돔의 전면부는 표면에 수분이 침투하거나 이물질이 쌓이는 것을 방지하도록 경사진 형상인 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    직사광선이 상기 레이돔으로 침투되는 것을 저지하도록, 상기 레이돔의 상부에는 차양판이 마련되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 레이돔의 내부에는 상기 레이돔 내부에서 발생하는 열을 흡수하기 위한 방열판이 마련되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 레이돔을 설치위치에서 지지하도록 상기 레이돔과 결합하는 지지판을 더 포함하고, 상기 도로상황 감시 레이더 장치를 상기 도로의 소정의 위치에 설치하기 위해 상기 도로에 배치된 설치대와 결합하도록, 상기 지지판에는 U볼트가 마련된 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 베이스판에 연결되는 제1 사이드부; 및
    상기 제1 사이드부에 회동가능하게 연결되는 제2 사이드부를 포함하고,
    상기 송신/수신 모듈은 상기 제2 사이드부에서 위치 조정이 가능하도록 연결되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 송신/수신 모듈의 측면에는 복수의 홈이 제공되고,
    상기 제2 사이드부에 위치 조절홀이 제공되어,
    상기 송신/수신 모듈의 상기 복수의 홈 중 어느 하나의 위치에 상기 위치 조절홀의 위치를 대응시켜 상기 송신/수신 모듈과 상기 지지부가 결합되는 것인 도로상황 감시 레이더 장치.
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