KR101764570B1 - 전파간섭 회피를 위한 레이더 장치 및 그를 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

전파간섭 회피를 위한 레이더 장치 및 그를 위한 방법을 개시한다.
레이더 신호의 송신 출력, 송신 주파수, 송수신 편파, 송수신 방향, 송수신 안테나의 종류와 배치간격 등을 제어하여 레이더 장치 간의 전파간섭을 회피하기 위한 레이더 장치에 관한 것이다.

Description

전파간섭 회피를 위한 레이더 장치 및 그를 위한 방법{Method and Apparatus of Radar for Avoiding Radio Interference}
본 실시예는 전파간섭 회피를 위한 레이더 장치 및 그를 위한 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
레이더(Radar)는 무선탐지와 거리측정(RAdio Detecting And Ranging)의 약어로 전자기파를 발사시키고, 물체에서 반사되는 반사신호를 수신하여 해당 물체와의 거리, 방향, 이동속도 등의 정보를 검출하는 무선 감시장치이다.
레이더는 반사되어 돌아온 반사신호의 시간을 측정하여 목표물의 거리, 방향, 이동속도 등을 알아낼 수 있으며, 특히 표적을 탐지하는 군용수단 또는 CCTV, 감시카메라 등과 함께 침입탐지 수단, 차량의 주변에 위치한 사물 객체를 탐지하는 수단 등으로 활용되고 있다.
레이더를 영역탐지 수단에 적용하는 경우, 주변의 레이더 장치들과 중복되는 탐지영역에서 간섭이 발생할 수 있다.
한편, 레이더를 차량에 적용하는 경우, Adaptive Cruise Control, Pre-Crash Avoidance, Blind Spot Detection, Lane Departure Warning, Stop and Go 등의 기능들에 적용하기 위해 레이더 장치는 차량의 전방, 전후방 모서리, 측면 등에 구비될 수 있다.
하지만, 복수의 레이더 장치(센서)를 장착하는 경우, 주변에 위치한 차량과의 간섭 문제가 심각해진다. 예를 들어, 동일한 진행방향으로 서로 다른 차선에서 나란히 주행하고 있는 차량 A 및 차량 B가 전방으로 레이더 신호를 송신하는 경우, 차량 A에서 송신된 레이더 신호가 소정의 물체에 의해 반사되어 차량 B로 수신되면, 차량 B에서 송신된 레이더 신호의 반사신호와 간섭이 발생하게 된다. 또한, 동일한 진행방향으로 서로 다른 차선에서 대각선 위치로 주행하고 있는 차량 A 및 차량 B의 경우, 차량 A의 후방 일측 모서리에서 송신된 레이더 신호가 주변에 위치한 차량 B의 전방 일측 모서리로 수신되어 간섭이 발생하게 된다. 또한, 동일한 진행방향으로 서로 다른 차선에서 나란히 주행하고 있는 차량 A 및 차량 B가 측면 방향에서 레이더 신호를 송수신하는 경우, 차량 A의 측면에서 송신된 레이더 신호가 직접적으로 차량 B의 측면으로 수신되면, 차량 B에서 송신된 레이더 신호의 반사신호와 간섭이 발생하게 된다.
본 실시예는 레이더 신호의 송신 출력, 송신 주파수, 송수신 편파, 송수신 방향, 송수신 안테나의 종류와 배치간격 등을 제어하여 레이더 장치 간의 전파간섭을 회피하기 위한 레이더 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 차량에 구비된 레이더 장치에 있어서, 상기 차량의 좌측 전방 및 우측 전방에 두 개의 쌍으로 배치되어, 원거리 레이더 신호를 송신하고, 상기 원거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호를 획득하는 원거리 안테나부; 원거리의 타겟을 탐지하기 위해 원형 편파를 갖는 원거리 레이더 신호를 생성하는 원거리 레이더 모듈; 및 상기 원거리 레이더 신호를 제1 주파수로 설정하며, 상기 원거리 안테나부의 상기 두 개의 쌍이 각각 서로 다른 원형 편파의 회전방향을 갖도록 제어하는 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 탐지영역의 경계감시를 위한 레이더 장치에 있어서, 상기 탐지영역에 복수의 안테나가 배치되어, 원거리 레이더 신호를 송신하고, 상기 원거리 신호에 대응하는 반사신호를 획득하는 원거리 안테나부; 상기 탐지영역 내에서 원거리의 타겟을 탐지하기 위해 원형 편파를 갖는 원거리 레이더 신호를 생성하는 원거리 레이더 모듈; 및 상기 원거리 레이더 신호를 제3 주파수로 설정하며, 상기 원거리 안테나부에 포함된 복수의 안테나 중 인접한 안테나가 서로 다른 원형 편파의 회전방향을 갖도록 제어하는 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 경계감시용 레이더 장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 레이더 장치가 전파간섭을 회피하는 방법에 있어서, 레이더 신호를 송신하는 안테나의 위치별로 상기 레이더 신호에 대한 원형 편파의 회전방향을 설정하는 편파 설정과정; 상기 레이더 신호를 이용한 탐지 영역별로 상기 레이더 신호의 주파수를 설정하는 주파수 설정과정; 상기 레이더 신호의 조사 방향, 조사각도, 최대 도달 거리 및 안테나 배치 간격 중 적어도 하나 이상의 조건정보를 이용하여 상기 레이더 신호의 송신을 위한 안테나를 설정하고, 상기 레이더 신호를 송신하는 레이더 송신과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전파간섭 회피방법을 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 근거리를 탐지하는 레이더 장치에 있어서, 두 개의 쌍으로 배치되어, 근거리 레이더 신호를 송신하고, 상기 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호를 획득하는 근거리 안테나부; 근거리의 타겟을 탐지하기 위해 원형 편파를 갖는 상기 근거리 레이더 신호를 생성하는 근거리 레이더 모듈; 및 상기 근거리 레이더 신호를 제2 주파수로 설정하며, 상기 근거리 안테나부의 상기 두 개의 쌍이 동일한 원형 편파의 회전방향을 갖도록 제어하는 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 레이더 장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 원거리 레이더 신호를 송신하는 원거리 안테나 및 근거리 레이더 신호를 송신하는 근거리 안테나를 포함하는 안테나부; 원거리 또는 근거리 타겟을 탐지하기 위해 원형 편파를 갖는 원거리 레이더 신호 또는 근거리 레이더 신호를 생성하는 레이더 모듈; 및 상기 원거리 레이더 신호를 제1 주파수로 설정하고 상기 근거리 레이더 신호를 제2 주파수로 설정하며, 복수의 원거리 안테나 각각은 인접한 안테나와 서로 다른 원형 편파의 회전방향을 갖도록 제어하고, 복수의 근거리 안테나 각각은 인접한 안테나와 서로 동일한 원형 편파의 회전방향을 갖도록 제어하는 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 서로 다른 주파수를 갖도록 안테나 어레이를 동작시켜, 레이더 장치의 전파간섭 회피를 줄일 수 있으며, 탐지 결과에 대한 오인식을 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 서로 다른 원형 편파를 갖도록 안테나 어레이를 동작시켜, 레이더 장치의 전파간섭 회피를 줄일 수 있으며, 탐지 결과에 대한 오인식을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 전파간섭 회피를 위한 레이더 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 실시예에 따른 전파간섭 회피를 위한 레이더 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 전파간섭 회피를 위한 레이더 제어 방법을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 실시예에 따른 영역 감시용 레이더 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 전파간섭 회피를 위한 레이더 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 전파간섭 회피를 위한 레이더 시스템은 레이더 장치(110), 영상센서 장치(120) 및 관제 장치(130)를 포함한다. 도 1에 도시된 레이더 시스템은 일 실시예에 따른 것으로서, 도 1에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 레이더 시스템에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
레이더 장치(110)는 탐지영역으로 레이더 신호를 송신하고, 송신된 레이더 신호가 타겟에 반사된 반사신호를 수신한다. 여기서, 레이더 신호는 전자기파, 마이크로파, 적외선파 등일 수 있다. 레이더 장치(110)는 기 설정된 탐지영역으로 레이더 신호를 송신하는 경계 감시용 레이더일 수 있으며, 움직이는 차량용 레이더로 구현될 수도 있다. 여기서, 기 설정된 탐지영역을 감시하는 레이더 장치(110)는 소정의 위치에 설치된 고정형 레이더일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 무인 이동체, 군사용 드론(Drone), 사설 드론 등에 레이더 장치(110)가 탑재된 이동형 레이더일 수 있다. 이동형 레이더는 고정된 탐지영역에 대한 경계 감시를 수행하면서 기 설정된 주기 또는 사용자의 조작에 근거하여 탐지영역을 변경할 수 있다.
레이더 장치(110)는 원형 편파를 갖는 레이더 신호가 송신되도록 제어한다. 레이더 장치(110)는 레이더 탐지 거리별, 레이더 위치별 등을 기준으로 원형 편파의 회전방향을 설정할 수 있으며, 레이더 신호는 원형 편파의 회전 방향에 따라 우선회편파(RHCP: Right Hand Circular Polarization) 또는 좌선회편파(LHCP: Left Hand Circular Polarization)로 설정될 수 있다. 또한, 레이더 장치(110)는 레이더 신호의 주파수를 제어한다. 레이더 장치(110)는 레이더 탐지 거리별, 레이더 탐지 영역별 등을 기준으로 원형 편파를 갖는 레이더 신호의 주파수를 서로 다르게 설정할 수 있다. 또한, 레이더 장치(110)는 전파간섭을 최소화하기 위해 레이더 신호의 조사 방향, 조사각도, 최대 출력, 안테나 배치 간격 등을 산출하여 레이더 신호를 송신하기 위하여 안테나를 제어할 수 있다.
레이더 장치(110)는 반사된 레이더 신호를 처리하여 타겟을 탐지하고, 탐지된 레이더 검출 결과를 영상 감시장치(120) 또는 관제 장치(130)로 전송한다. 레이더 장치(110)의 동작은 도 3에서 자세히 설명하도록 한다.
영상센서 장치(120)는 CMOS 이미지 센서, CCD 이미지 센서 등을 포함한 촬영 수단으로써, 탐지영역의 전체 또는 일부에 대한 영상을 촬영한다.
영상센서 장치(120)는 레이더 장치(110)의 레이더 검출 결과를 입력 받고, 레이더 검출 결과에 근거하여 타겟이 탐지된 영역으로 영상센서 장치(120)를 회전하여 해당 영역을 확대하여 촬영할 수 있으며, 촬영된 영상 기록정보를 관제 장치로 전송한다. 여기서, 영상센서 장치(120)는 레이더 검출 결과를 레이더 장치(110)로부터 직접 획득할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 관제 장치(130)를 경유하여 획득할 수도 있다.
관제 장치(130)는 레이더 장치(110)로부터 레이더 검출 결과를 획득하고, 영상센서 장치(120)로 레이더 검출 결과에 해당하는 영역의 촬영요청 신호를 전송한다.
관제 장치(130)는 주변에 위치한 조명 장치(미도시)와 연동하여 관제를 수행할 수 있다. 예컨대, 관제 장치(130)는 레이더 검출 결과에 근거하여 해당 영역의 조명 장치를 ON 상태로 변경하고, 영상센서 장치(120)로부터 해당 영역에 대한 영상 정보를 획득하여 실시간 관제를 수행할 수 있다.
관제 장치(130)는 타겟에 대한 관제 결과를 출력할 수 있다. 예컨대, 관제 장치(130)는 관제 결과를 2 차원 레이더 영상 형태에서 포인트로 표시하거나, 관제 결과 리스트 형태로 출력할 수도 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 실시예에 따른 전파간섭 회피를 위한 레이더 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 2a는 원거리 타겟 및 근거리 타겟을 모두 탐지할 수 있는 레이더 장치(110)를 도시한 것이고, 도 2b는 원거리 타겟을 단독으로 탐지할 수 있는 레이더 장치(110)를 도시한 것이다. 또한, 도 2c는 근거리 타겟을 단독으로 탐지할 수 있는 레이더 장치(110)를 도시한 것이다.
도 2a 내지 도 2c의 레이더 장치(110)에 포함된 구성요소는 추가, 삭제 또는 변경될 수 있으며, 공통된 구성요소를 포함하고 있어 각각의 구성요소를 통합하여 설명하도록 한다. 이하, 도 2a 내지 도 2c의 레이더 장치(110)에 포함된 구성요소에 대해 설명하도록 한다.
본 실시예에 따른 레이더 장치(110)는 안테나부(210), 원거리 레이더 모듈(220), 근거리 레이더 모듈(230) 및 제어 모듈(240)을 포함한다. 도 1에 도시된 레이더 장치(110)는 일 실시예에 따른 것으로서, 도 1에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 레이더 장치(110)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
안테나부(210)는 레이더 신호를 송신하고, 레이더 신호가 객체, 사물 등에 반사된 반사신호를 획득하는 복수의 안테나를 말한다. 안테나부(210)는 원거리 레이더 신호를 송신하는 복수의 원거리 송신 안테나 어레이(Array)를 포함하는 원거리 안테나부(212), 원거리 레이더 신호의 반사신호를 수신하는 복수의 원거리 수신 안테나 어레이를 포함하는 원거리 수신 안테나부(214), 근거리 레이더 신호를 송신하는 근거리 송신 안테나 어레이를 포함하는 근거리 안테나부(216) 및 근거리 레이더 신호의 반사신호를 수신하는 복수의 근거리 수신 안테나 어레이를 포함하는 근거리 수신 안테나부(218) 등을 포함한다.
원거리 송신 안테나부(212) 및 근거리 송신 안테나부(216)는 각각 적어도 한 개의 안테나를 포함하며, 제어 모듈(240)에 의해 설정된 주파수, 원형 편파, 전송 세기, 전송 방향, 조사 각도 등에 근거하여 원거리 레이더 모듈(220) 및 근거리 레이더 모듈(230)로부터 생성된 레이더 신호를 기 설정된 탐지영역으로 송신한다. 원거리 수신 안테나부(214) 및 근거리 수신 안테나부(218)는 원거리 송신 안테나부(212) 및 근거리 송신 안테나부(216) 각각에 포함된 송신 안테나의 개수와 동일하거나 많게 한다.
원거리 레이더 모듈(220)은 원거리 신호 생성부(222) 및 원거리 수신부(224)를 포함한다. 원거리 신호 생성부(222)는 제어 모듈(240)의 설정에 근거하여 원거리 송신 안테나부(212)를 통해 탐지영역으로 송신하기 위한 원거리 레이더 신호(LRR: Long-Range Radar)를 생성한다. 여기서, 원거리 신호 생성부(222)는 원거리 레이더 신호의 송신을 위한 전력을 공급할 수 있다. 원거리 수신부(224)는 송신된 원거리 레이더 신호에 대한 반사신호를 수신하고, 수신된 반사신호를 제어 모듈(240)로 전송한다.
근거리 레이더 모듈(230)은 근거리 신호 생성부(232) 및 근거리 수신부(234)를 포함한다. 근거리 신호 생성부(232) 제어 모듈(240)의 설정에 근거하여 근거리 송신 안테나부(232)를 통해 탐지영역으로 송신하기 위한 근거리 레이더 신호(SRR: Short-Range Radar)를 생성한다. 여기서, 근거리 신호 생성부(232)는 근거리 레이더 신호의 송신을 위한 전력을 공급할 수 있다. 근거리 수신부(234)는 송신된 근거리 레이더 신호에 대한 반사신호를 수신하고, 수신된 반사신호를 제어 모듈(240)로 전송한다.
도 2a에서는 원거리 레이더 모듈(220) 및 근거리 레이더 모듈(230)이 모두 포함되어 있는 것으로 도시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 2b 및 도2c에 도시된 바와 같이, 원거리 레이더 모듈(220) 또는 근거리 레이더 모듈(230)이 단독으로 포함된 형태로 구현될 수 있다.
제어 모듈(240)은 레이더 장치(110)의 전반적인 동작을 제어한다. 예컨대, 제어 모듈(240)은 레이더 신호 생성모듈(220)과 연동하여 레이더 신호의 송신 출력, 송신 주파수, 송수신 편파, 송수신 방향, 송수신 안테나의 종류와 배치간격 등을 제어하고, 수신 모듈(230)과 연동하여 레이더 검출 결과를 분석하는 동작을 수행한다.
통신부(242)는 레이더 장치(110)의 제어를 위해 외부장치와 각종 데이터(신호)를 송수신하는 동작을 수행한다.
레이더 장치(110)가 차량에 구비된 경우, 통신부(242)는 차량의 조향방향에 대한 조향정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 차량 운전자가 정면을 기준으로 우측 30 °방향으로 핸들을 회전한 경우, 통신부(242)는 우측 30 °방향에 대한 조향정보를 획득할 수 있다.
또한, 통신부(242)는 레이더 신호에 대한 설정정보를 외부 장치 예컨대, 관리자 단말기(미도시)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신부(242)는 레이더 신호의 송신 편파, 송신 주파수, 조사 방향, 조사각도, 최대 출력, 안테나 배치 간격 등에 대한 설정정보를 관리자 단말기로 전송할 수 있다.
편파 제어부(244)는 안테나부(210)에서 송신하는 레이더 신호의 원형 편파를 제어한다. 편파 제어부(244)는 레이더 탐지 거리별, 레이더 위치별 등을 기준으로 원형 편파의 회전방향을 설정할 수 있다.
편파 제어부(244)는 안테나부(210)에서 송신하는 레이더 신호를 우선회편파(RHCP: Right Hand Circular Polarization) 또는 좌선회편파(LHCP: Left Hand Circular Polarization)로 설정한다. 여기서, 편파 제어부(244)는 우선회편파를 갖는 레이더 신호를 송신하도록 설정한 경우 좌선회편파를 갖는 반사신호를 수신하도록 설정하고, 좌선회편파를 갖는 레이더 신호를 송신하도록 설정한 경우 우선회편파를 갖는 반사신호를 수신하도록 설정한다.
레이더 탐지 거리별로 원형 편파의 회전방향을 설정하는 경우, 편파 제어부(244)는 원거리 안테나(212) 및 근거리 안테나(214)를 이용할 때 원거리와 근거리의 원형 편파의 회전방향 설정을 다르게 한다. 또한, 레이더 위치별로 원형 편파의 회전방향을 설정하는 경우, 편파 제어부(244)는 원거리 및 근거리 중 하나의 탐지 거리에서 인접한 안테나에 대해 원형 편파의 회전방향을 서로 다르게 설정할 수 있다. 한편, 편파 제어부(244)는 하나의 탐지영역(원거리 또는 근거리) 내에서 서로 다른 원형 편파의 회전방향을 갖도록 레이더 신호를 설정하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 안테나 각각의 탐지영역이 서로 겹치지 않는 경우 동일한 원형 편파의 회전방향을 갖도록 레이더 신호를 설정할 수도 있다.
예를 들어, 원거리를 탐지하기 위해 차량의 좌측 전방 및 우측 전방 각각에 안테나가 구비된 경우, 편파 제어부(244)는 일측 전방의 송신 안테나에는 우선회편파를 갖는 레이더 신호를 송신하도록 설정하고, 타측 전방의 송신 안테나에는 좌선회편파를 갖는 레이더 신호를 송신하도록 설정한다. 이러한 경우, 일측 전방의 수신 안테나에는 좌선회편파를 갖는 반사신호를 수신하도록 설정하고, 타측 전방의 수신 안테나에는 우선회편파를 갖는 반사신호를 수신하도록 설정한다.
한편, 원거리를 탐지하기 위해 경계 감시용으로 복수의 안테나 예컨대, 4 개의 안테나가 구비된 경우, 인접한 안테나는 서로 다른 회전방향의 원형 편파를 갖도록 배치된다. 편파 제어부(244)는 2 개의 송신 안테나에는 우선회편파를 갖는 레이더 신호를 송신하도록 설정하고, 나머지 2 개의 송신 안테나에는 좌선회편파를 갖는 레이더 신호를 송신하도록 설정한다. 예컨대, 편파 제어부(244)는 '우선회편파-좌선회편파-우선회편파-좌선회편파' 또는 '좌선회편파-우선회편파-좌선회편파-우선회편파' 순서로 배치되도록 원형 편파의 회전방향을 설정할 수 있다.
주파수 제어부(246)는 안테나부(210)에서 송신하는 레이더 신호의 주파수를 제어한다. 주파수 제어부(246)는 레이더 탐지 거리별, 레이더 탐지 영역별 등을 기준으로 레이더 신호의 주파수를 서로 다르게 설정할 수 있다.
레이더 탐지 거리별로 레이더 신호의 주파수를 설정하는 경우, 주파수 제어부(246)는 원거리 안테나(212) 및 근거리 안테나(214)에서 각각 서로 다른 주파수의 레이더 신호가 송신되도록 주파수를 설정한다. 또한, 레이더 탐지 영역별로 레이더 신호의 주파수를 설정하는 경우, 주파수 제어부(246)는 각각의 탐지 영역마다 서로 다른 레이더 신호가 송신되도록 주파수를 설정할 수 있다.
예를 들어, 주파수 제어부(246)는 100 내지 200 m의 원거리 레이더 신호에 77 GHz의 주파수를 설정하고, 40 m 이하의 근거리 레이더 신호에 24 GHz를 설정하여, 반사신호 수신시 원거리 레이더 신호 및 근거리 레이더 신호 간에 발생하는 전자기파의 간섭을 주파수 필터(미도시)를 이용하여 제거한다.
주파수 제어부(246)는 레이더 탐지 거리별, 레이더 탐지 영역별 등으로만 구분하여 서로 다른 주파수를 설정하도록 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 기준으로 다른 주파수를 설정하여 다양한 목적의 레이더 신호를 송신할 수 있다.
안테나 제어부(248)는 레이더 신호의 전파간섭을 최소화하기 위해 레이더 신호의 조사 방향, 조사각도, 최대 출력, 안테나 배치 간격 등을 산출하고, 산출 결과에 근거하여 레이더 신호를 송신하기 위한 안테나부(210)를 제어한다.
원거리를 탐지하기 위해 차량의 좌측 전방 및 우측 전방 각각에 레이더 장치(110)의 안테나가 구비된 경우, 안테나 제어부(248)는 통신부(242)에서 획득한 조향정보에 근거하여 레이더 신호의 조사방향을 조정한다. 예를 들어, 차량 운전자가 정면을 기준으로 우측 30 °방향으로 핸들을 회전한 경우, 통신부(242)에서 우측 30 °방향에 대한 조향정보를 획득하고, 안테나 제어부(248)는 레이더 신호의 조사방향을 우측 30 °만큼 변경 설정한다. 여기서, 안테나 제어부(248)는 반사판, 안테나 회전 모터 등의 기계적인 제어 또는 위상제어를 통한 디지털 빔포밍(Digital Beam Forming) 등을 통해 레이더 신호의 조사방향을 조정할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 레이더 신호의 조사방향을 조정할 수 있다면 그 어떤 방식도 적용 가능하다.
한편, 원거리를 탐지하기 위해 경계 감시용으로 복수의 안테나가 구비된 경우, 안테나 제어부(248)는 레이더 신호의 조사각도(θ), 최대 도달 거리(X), 안테나 배치 간격(Y) 등의 조건정보에 근거하여 레이더 신호를 송신하기 위한 안테나부(210)를 제어한다. 안테나 제어부(248)는 소정 조건정보를 기초로 안테나부(210)를 제어함으로써, 인접한 안테나 또는 주변에 위치한 안테나와의 전파간섭을 현저하게 감소시킬 수 있다. 여기서, 레이더 신호의 조사각도(θ)는 레이더 신호를 송신하는 각도 범위를 의미하며, 최대 도달 거리(X)는 레이더 신호가 타겟을 탐지하기 위해 최대로 송신 가능한 거리를 의미하며, 안테나 배치 간격(Y)은 동일한 원형편파의 회전방향을 갖는 안테나 사이의 거리를 의미한다.
레이더 신호의 조사각도(θ) 및 최대 도달 거리(X)가 고정된 값인 경우, 안테나 제어부(248)는 조사각도(θ) 및 최대 도달 거리(X)에 따른 함수값에 근거하여 안테나 배치 간격(Y)을 산출하며, 산출된 안테나 배치 간격(Y)에 따라 안테나부(210)의 위치를 제어한다. 여기서, 안테나 제어부(248)는 조사각도(θ) 또는 최대 도달 거리(X)에 대한 값이 증가하는 경우, 안테나 배치 간격(Y)이 증가되도록 제어할 수 있다.
또한, 안테나 배치 간격(Y)이 고정된 값인 경우, 안테나 제어부(248)는 기 설정된 함수값에 근거하여 조사각도(θ) 및 최대 도달 거리(X)를 산출하며, 산출된 조사각도(θ) 및 최대 도달 거리(X)에 따라 안테나부(210)에서의 레이더 신호 송출을 제어한다.
안테나 제어부(248)는 레이더 신호의 전파간섭을 회피하기 위해 레이더 신호의 조사각도(θ), 최대 도달 거리(X), 안테나 배치 간격(Y) 등의 조건정보를 모두 이용하여 안테나부(210)를 제어하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 전파간섭을 회피하기 위해 레이더 신호의 조사각도(θ)만을 이용하여 안테나부(210)를 제어할 수 있다.
레이더 검출부(249)는 원거리 수신부(224) 또는 근거리 수신부(234)로부터 수신된 반사신호를 획득하고, 반사신호에 근거하여 레이더 검출결과를 관제 장치(130)로 제공한다. 여기서, 레이더 검출결과는 반사신호에 근거하여 탐지된 타겟(객체, 사물 등)에 대한 거리 또는 좌표, 이동속도 타겟의 종류, 탐지 구역 침입 여부 등의 정보를 포함할 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 전파간섭 회피를 위한 레이더 제어 방법을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
레이더 장치(110)는 복수의 안테나의 배치를 위한 배치설정 정보를 외부 장치(미도시)로 전송한다(S310). 여기서, 배치설정 정보는 원거리 또는 근거리 레이더 신호를 송신하기 위한 복수의 안테나의 배치 간격, 배치 위치 등의 정보를 포함한다. 관리자에 의해 복수의 안테나의 위치가 이미 고정된 경우, 단계 S310은 생략될 수 있다.
레이더 장치(110)는 레이더 신호의 원형 편파를 설정한다(S320). 레이더 장치(110)는 레이더 탐지 거리별, 레이더 위치별 등을 기준으로 원형 편파의 회전방향을 설정할 수 있다.
레이더 장치(110)는 레이더 신호의 주파수를 설정한다(S330). 레이더 장치(110)는 레이더 탐지 거리별, 레이더 탐지 영역별 등을 기준으로 레이더 신호의 주파수를 서로 다르게 설정할 수 있다.
레이더 장치(110)는 안테나를 이용하여 레이더 신호를 송신하기 위한 범위를 설정한다(S340). 레이더 장치(110)는 레이더 신호의 전파간섭을 최소화하기 위해 레이더 신호의 조사 방향, 조사각도, 최대 출력, 안테나 배치 간격 등을 산출하고, 산출 결과에 근거하여 레이더 신호를 송신하기 위한 안테나를 설정한다.
레이더 장치(110)는 단계 S310 내지 단계 S340의 설정에 근거하여 레이더 신호를 송신한다(S350).
레이더 장치(110)는 레이더 신호가 소정의 객체(타겟)에 의해 반사되는 경우, 반사신호를 획득하여 객체를 검출한다(S360). 여기서, 반사신호는 레이더 신호가 객체에 반사됨에 따라 송신된 레이더 신호와 반대의 원형 편파 회전방향을 갖는다.
객체가 존재하지 않는 경우, 레이더 장치(110)는 지속적으로 레이더 신호를 송출한다.
레이더 장치(110)는 객체에 대한 레이더 검출결과를 영상센서 장치(120)로 전송하고, 영상센서 장치(120)에서 레이더 검출결과에 해당하는 영역을 촬영하여 영상 기록정보를 생성한다(S370).
관제 장치(130)는 레이더 검출결과 및 영상 기록정보를 획득하여 타겟에 대한 관제 결과를 출력한다(S380). 여기서, 관제 장치(130)는 검출결과 및 영상 기록정보에 해당하는 영역의 조명을 제어하는 이벤트를 처리할 수도 있다.
도 3에서는 단계 S310 내지 단계 S380을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S310 내지 단계 S380 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 4a 내지 도 4c는 본 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 차량에 구비되어 전파간섭 회피를 위한 레이더 장치(110)의 동작을 설명하기 위한 예시도로서, 레이더 장치(110)는 차량의 다양한 위치에 원거리 및 근거리 안테나를 설치하여 원거리 영역, 근거리 모서리 영역, 근거리 측면 영역 등을 탐지할 수 있다.
도 4a의 (a) 및 (b)는 근거리 영역을 탐지하기 위한 레이더 장치(110)가 구비된 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)이 동일한 진행방향으로 서로 다른 차선에 위치하는 것으로 가정한다. 여기서, 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)에 구비된 레이더 장치(110)는 근거리 레이더 장치(412) 및 원거리 레이더 장치(414)를 포함할 수 있다.
도 4a의 (a) 및 (b)에서, 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)은 24 GHz의 주파수 및 우선회편파를 갖는 근거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신 시에는 좌선화편파를 갖는 반사신호가 수신되도록 설정한다.
도 4a의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 차량(410)은 우선회편파를 갖는 근거리 레이더 신호를 전송하고, 제2 차량(420)에 의해 근거리 레이더 신호가 반사되어 좌선회편파를 갖는 반사신호를 수신할 수 있다.
도 4a의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 차량(410)은 제 차량(420)으로부터 송신된 우선회편파를 갖는 근거리 레이더 신호를 수신하지 않으므로, 인접한 차량에 대한 전파간섭이 회피될 수 있다.
도 4a의 (a) 및 (b)에서는 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)이 우선회편파를 갖는 근거리 레이더 신호를 송신하고, 좌선회편파를 갖는 반사신호를 수신하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)이 좌선회편파를 갖는 근거리 레이더 신호를 송신하고, 우선회편파를 갖는 반사신호를 수신하도록 설정될 수 있다.
도 4b의 (a) 및 (b)는 원거리 영역을 탐지하기 위한 레이더 장치(110)가 구비된 제1 차량 및 제2 차량이 서로 다른 차선에 위치하는 것으로 가정한다.
도 4b의 (a) 및 (b)에서, 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)은 원거리 안테나가 차량의 좌측 전방 및 우측 전방에 두 개의 쌍으로 배치되어, 각각 서로 직교(Orthogonal)하는 원형편파를 갖는 원거리 레이더 신호를 송신하고, 원거리 레이더 신호가 타겟에 의해 반사된 반사신호를 수신한다.
도 4b의 (a) 및 (b)에서, 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)은 좌측 전방 및 우측 전방 각각에서 서로 다른 원형 편파를 갖는 원거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 원거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신 시에는 송신된 원거리 레이더 신호와 반대의 회전방향을 갖는 반사신호가 수신되도록 설정한다. 예컨대, 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)은 원거리 전방의 타겟을 탐지하기 위해, 차량의 좌측 전방 및 우측 전방에 레이더 안테나(센서)를 구비한다. 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)에서 좌측 전방의 레이더 안테나는 좌선회편파를 갖는 원거리 레이더 신호를 송신하고, 수신 시에는 우선회편파를 갖는 반사신호를 수신하도록 설정한다. 또한, 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)에서 우측 전방의 레이더 안테나는 우선회편파를 갖는 원거리 레이더 신호를 송신하고, 수신 시에는 좌선회편파를 갖는 반사신호를 수신하도록 설정한다.
도 4b의 (a)에 도시된 바와 같이, 원거리 영역을 탐지하기 위한 레이더 장치(110)가 구비된 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)은 동일한 진행방향으로 서로 다른 차선에 위치하는 것으로 가정한다.
도 4b의 (a)에서, 제1 차량(410)은 좌측 전방 레이더에서 송신된 좌선회편파의 원거리 레이더 신호가 타겟(붉은 색 포인트)에 의해 반사되어 우선회편파를 갖는 반사신호로 변경되어 수신된다. 여기서, 우선회편파를 갖는 반사신호는 제1 차량(410)의 우측 전방 또는 제2 차량(420)의 우측 전방의 수신 안테나(좌선회편파 수신 안테나)에 수신되지 않고, 제1 차량(410)의 좌측 전방의 수신 안테나(우선회편파 수신 안테나)에만 수신된다.
또한, 제2 차량(420)은 우측 전방 레이더에서 송신된 우선회편파의 원거리 레이더 신호가 타겟(붉은 색 포인트)에 의해 반사되어 좌선회편파를 갖는 반사신호로 변경되어 수신된다. 여기서, 좌선회편파를 갖는 반사신호는 제1 차량(410)의 좌측 전방 또는 제2 차량(420)의 좌측 전방의 수신 안테나(우선회편파 수신 안테나)에 수신되지 않고, 제2 차량(420)의 우측 전방의 수신 안테나(좌선회편파 수신 안테나)에만 수신된다.
도 4b의 (a)와 같이 원거리 레이더 신호를 서로 다른 원형 편파 회전방향으로 설정하는 경우, 나란히 달리는 차량 간에 전파간섭 회피를 줄일 수 있고, 탐지 결과에 대한 오인식(False Alarm)을 줄일 수 있다.
도 4b의 (b)에 도시된 바와 같이, 원거리 영역을 탐지하기 위한 레이더 장치(110)가 구비된 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)은 서로 다른 진행방향으로 서로 다른 차선에서 마주보는 형태로 위치하는 것으로 가정한다.
제1 차량(410) 및 제2 차량(420)이 마주보고 진행하면서 제2 차량(420)의 좌측 전방 레이더를 이용하여 좌선회편파를 갖는 원거리 레이더 신호를 송신하는 경우, 좌선회편파를 갖는 원거리 레이더 신호는 제1 차량(410)의 좌측 전방 레이더에서 수신되지 않는다.
한편, 제1 차량(410)은 좌측 전방 레이더를 이용하여 좌선회편파를 갖는 원거리 레이더 신호를 송신하는 경우 제1 차량(410)의 좌선회편파를 갖는 원거리 레이더 신호는 제2 차량(420)의 좌측 전방 레이더에 수신되지 않고, 제1 차량(410)은 제2 차량(420)에 반사되어 우선회편파를 갖는 반사신호만을 수신한다.
도 4b의 (b)와 같이 원거리 레이더 신호를 서로 다른 원형 편파 회전방향으로 설정하는 경우, 마주보며 진행하는 차량 간에 전파간섭 회피를 줄일 수 있고, 탐지 결과에 대한 오인식(False Alarm)을 줄일 수 있다.
한편, 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)은 일직선 도로가 아닌 커브길에서 마주보고 진행하는 경우, 원형편파에 따른 전파간섭이 발생할 수 있다. 이에 따라, 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)에 구비된 레이더 장치(110)는 차량의 조향각도에 대한 조향정보를 입력받고, 조향정보에 근거하여 레이더 장치(110)의 레이더 신호의 조사방향을 조정할 수 있다. 예를 들어, 차량 운전자가 정면을 기준으로 우측 30 °방향으로 핸들을 회전한 경우, 레이더 장치(110)는 우측 30 °방향에 대한 조향정보를 획득하고, 레이더 신호의 조사방향을 우측 30 °만큼 변경 설정한다. 여기서, 레이더 장치(110)는 반사판, 안테나 회전 모터 등의 기계적인 제어 또는 위상제어를 통한 디지털 빔포밍(Digital Beam Forming) 등을 통해 레이더 신호의 조사방향을 조정할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 레이더 신호의 조사방향을 조정할 수 있다면 그 어떤 방식도 적용 가능하다.
도 4c는 원거리 및 근거리 영역을 탐지하기 위한 레이더 장치(110)가 구비된 제1 차량(410)을 나타낸 예시도로서, 제1 차량(410)은 차량 모서리에 구비된 4 개의 근거리 안테나를 이용하여 24 GHz의 주파수 및 우선회편파를 갖는 근거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신 시에는 좌선화편파를 갖는 반사신호가 수신되도록 설정한다. 또한, 제1 차량(410)은 전방에 구비된 2 개의 원거리 안테나를 이용하여 77 또는 79 GHz의 주파수를 갖는 원거리 레이더 신호를 송신하되, 좌측 전방 및 우측 전방 각각에서 서로 다른 원형 편파를 갖는 원거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하며, 원거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신 시에는 좌측 전방 및 우측 전방의 원거리 안테나 각각에서 송신된 원거리 레이더 신호와 반대의 회전방향을 갖는 반사신호가 수신되도록 설정한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 실시예에 따른 영역 감시용 레이더 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 기 설정된 탐지 영역에 구비되어 원거리 또는 근거리 영역을 탐지하는 레이더 장치(110)의 동작을 나타낸다.
도 5a의 레이더 장치(110)는 복수의 원거리 안테나 지지대(510, 512, 514, 516, 518)의 일측에 구비된 원거리용 레이더 장치(511)일 수 있다. 인접한 위치의 원거리용 레이더 장치(511)의 안테나는 서로 다른 원형 편파를 갖는 원거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 원거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신 시에는 송신된 원거리 레이더 신호와 반대의 회전방향을 갖는 반사신호가 수신되도록 설정한다. 도 5a에는 원거리 레이더 신호를 송신하는 안테나와 반사신호를 수신하는 안테나가 동일한 것으로 도시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 송신 안테나 및 수신 안테나로 구현될 수 있다.
예를 들어, 제1 원거리 안테나 지지대(510), 제3 원거리 안테나 지지대(514) 및 제5 원거리 안테나 지지대(518)에 구비된 원거리용 레이더 장치(511)는 우선회편파를 갖는 원거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 원거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신 시에는 좌선화편파를 갖는 반사신호가 수신되도록 설정한다. 한편, 제2 원거리 안테나 지지대(512) 및 제4 원거리 안테나 지지대(516)에 구비된 원거리용 레이더 장치(511)는 인접한 제1 원거리 안테나 지지대(510), 제3 원거리 안테나 지지대(514) 및 제5 원거리 안테나 지지대(518)와의 전파 간섭을 회피하기 위해 좌선회편파를 갖는 원거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 원거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신 시에는 우선화편파를 갖는 반사신호가 수신되도록 설정한다.
도 5a와 같이, 서로 다른 원형 편파를 갖도록 안테나 어레이를 동작시키는 경우 원거리용 레이더 장치(511)는 원거리 영역의 탐지를 빈틈없이 수행할 수 있으면서 전파간섭 회피를 줄일 수 있으며, 탐지 결과에 대한 오인식을 줄일 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 원거리용 레이더 장치(511)는 레이더 신호의 조사각도(θ), 최대 도달 거리(X), 안테나 배치 간격(Y) 등의 조건정보에 근거하여 레이더 신호를 송신하기 위한 안테나부(210)를 제어할 수 있다. 레이더 장치(110)는 소정 조건정보를 기초로 안테나부(210)를 제어함으로써, 인접한 안테나 또는 주변에 위치한 안테나와의 전파간섭을 현저하게 감소시킬 수 있다. 여기서, 레이더 신호의 조사각도(θ)는 레이더 신호를 송신하는 각도 범위를 의미하며, 최대 도달 거리(X)는 레이더 신호가 타겟을 탐지하기 위해 최대로 송신 가능한 거리를 의미하며, 안테나 배치 간격(Y)은 동일한 원형편파의 회전방향을 갖는 안테나 사이의 거리를 의미한다.
레이더 신호의 조사각도(θ) 및 최대 도달 거리(X)가 고정된 값인 경우, 레이더 장치(110)는 조사각도(θ) 및 최대 도달 거리(X)에 따른 함수값에 근거하여 안테나 배치 간격(Y)을 산출하며, 산출된 안테나 배치 간격(Y)에 따라 안테나부(210)의 위치를 제어한다. 여기서, 레이더 장치(110)는 조사각도(θ) 또는 최대 도달 거리(X)에 대한 값이 증가하는 경우, 안테나 배치 간격(Y)이 증가되도록 제어할 수 있다.
또한, 안테나 배치 간격(Y)이 고정된 값인 경우, 레이더 장치(110)는 기 설정된 함수값에 근거하여 조사각도(θ) 및 최대 도달 거리(X)를 산출하며, 산출된 조사각도(θ) 및 최대 도달 거리(X)에 따라 안테나부(210)에서의 레이더 신호 송출을 제어할 수 있다.
도 5b의 레이더 장치(110)는 복수의 근거리 안테나 지지대(520, 522, 524)의 일측 또는 타측에 구비된 근거리용 레이더 장치(521)일 수 있다. 인접한 위치의 근거리용 레이더 장치(521)의 안테나는 같은 원형 편파를 갖는 근거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신시에는 근거리 레이더 신호와 반대의 회전방향을 갖는 반사신호가 수신되도록 설정한다. 도 5b에는 근거리 레이더 신호를 송신하는 안테나와 반사신호를 수신하는 안테나가 동일한 것으로 도시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 송신 안테나 및 수신 안테나로 구현될 수 있다.
예를 들어, 제1 근거리 안테나 지지대(520) 및 제2 근거리 안테나 지지대(522) 각각에 구비된 근거리용 레이더 장치(521)는 마주보고 있는 레이더 장치와 동일한 좌선회편파를 갖는 근거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신 시에는 우선회편파를 갖는 반사신호가 수신되도록 설정한다. 마찬가지로, 제2 근거리 안테나 지지대(522) 및 제3 근거리 안테나 지지대(524) 각각에 구비된 근거리용 레이더 장치(521)도 서로 마주 보는 레이더 장치와 동일한 좌선회편파를 갖는 근거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신 시에는 우선회편파를 갖는 반사신호가 수신되도록 설정한다. 여기서, 제2 근거리 안테나 지지대(522)에 구비된 근거리용 레이더 장치(521)는 좌선회편파를 갖는 근거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신 시에는 우선회편파를 갖는 반사신호가 수신되도록 설정하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 우선회편파를 갖는 근거리 레이더 신호가 송신되도록 설정하고, 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호 수신시에는 좌선회편파를 갖는 반사신호가 수신되도록 구현될 수도 있다.
도 5c의 레이더 장치(110)는 원거리 영역 및 근거리 영역을 모두 탐지하며, 제1 안테나 지지대(530), 제2 안테나 지지대(532), 제3 안테나 지지대(534) 및 제4 안테나 지지대(536) 각각에 원거리용 레이더 장치(511) 및 근거리용 레이더 장치(521)를 구비할 수 있다.
도 5c의 원거리용 레이더 장치(511) 및 근거리용 레이더 장치(521)는 전파 간섭에 의한 오인식률을 최소화하기 위하여 원거리 영역을 탐지하는 원거리 레이더 신호와 근거리 영역을 탐지하는 근거리 레이더 신호의 주파수를 서로 다르게 설정한다. 여기서, 원거리용 레이더 장치(511) 및 근거리용 레이더 장치(521)는 도 5a에 기재된 방식으로 원거리 레이더 신호에 대하여 원형 편파를 설정하고, 도 5b에 기재된 방식으로 근거리 레이더 신호에 대하여 원형 편파를 설정한다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 안테나 지지대(530), 제2 안테나 지지대(532), 제3 안테나 지지대(534) 및 제4 안테나 지지대(536)에 구비된 원거리용 레이더 장치(511) 및 근거리용 레이더 장치(521)는 도 5a에 기재된 방식 및 도 5b에 기재된 방식을 조합하여 탐지를 수행함으로써, 침입자의 경계를 조기에 탐지/추적할 수 있으며, 원거리 및 근거리 탐지 영역의 탐지를 위한 레이더 신호의 송신을 조절하여 전체 탐지영역을 빈틈없이 탐지할 수 있으면서 전파간섭 회피를 줄일 수 있다.
도 5a 내지 도 5c에 기재된 레이더 장치(110)는 소정의 위치에 설치된 고정형 레이더인 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 레이더 장치(110)는 무인 이동체, 군사용 드론(Drone), 사설 드론 등에 탑재된 형태로 구현될 수 있으며, 고정된 탐지영역에 대한 경계 감시를 수행하면서 기 설정된 주기 또는 사용자의 조작에 근거하여 탐지영역을 변경 가능한 이동형 레이더일 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 레이더 장치 120: 영상센서 장치
130: 관제 장치
210: 안테나부 220: 원거리 레이더 모듈
230: 근거리 레이더 모듈 240: 제어 모듈
242: 통신부 244: 편파 제어부
246: 주파수 제어부 248: 안테나 제어부
249: 레이더 검출부

Claims (12)

  1. 차량에 구비된 레이더 장치에 있어서,
    상기 차량의 좌측 전방 및 우측 전방에 두 개의 쌍으로 배치되어, 각각 서로 직교(Orthogonal)하는 원형편파를 갖는 원거리 레이더 신호를 송신하고, 상기 원거리 레이더 신호가 타겟에 의해 반사되어 상기 원거리 레이더 신호의 원형 편파 회전방향과 직교하는 방향의 반사신호를 수신하는 제1 안테나부;
    원거리의 타겟을 탐지하기 위해 원형 편파를 갖는 원거리 레이더 신호를 생성하는 제1 레이더 모듈;
    상기 차량의 전방, 후방 및 측방 각각에 두 개의 쌍으로 배치되어, 원형 편파 중 한 개의 편파(우선회편파 또는 좌선회편파)를 갖는 근거리 레이더 신호를 송신하고, 상기 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호를 수신하는 제2 안테나부;
    상기 근거리의 타겟을 탐지하기 위해 원형 편파를 갖는 상기 근거리 레이더 신호를 생성하는 제2 레이더 모듈; 및
    상기 원거리 레이더 신호를 제1 주파수로 설정하고, 상기 제1 안테나부의 상기 두 개의 쌍이 각각 서로 다른 원형 편파의 회전방향을 갖도록 제어하며, 상기 근거리 레이더 신호를 제2 주파수로 설정하고, 상기 제2 안테나부의 상기 두 개의 쌍이 동일한 원형 편파의 회전방향을 갖도록 제어하는 제어 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안테나부는,
    송신된 상기 근거리 레이더 신호의 원형 편파 회전방향과 직교하는 방향의 상기 반사신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 차량의 조향정보를 획득하는 경우, 상기 조향정보에 근거하여 상기 원거리 레이더 신호의 조사방향을 조정하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더 장치.
  5. 탐지영역의 경계감시를 위한 레이더 장치에 있어서,
    상기 탐지영역에 복수의 안테나가 배치되어, 원거리 레이더 신호를 송신하고, 송신된 상기 원거리 레이더 신호의 원형 편파 회전방향과 직교하는 방향의 반사신호를 획득하는 제1 안테나부;
    상기 탐지영역 내에서 원거리의 타겟을 탐지하기 위해 원형 편파를 갖는 원거리 레이더 신호를 생성하는 제1 레이더 모듈;
    상기 복수의 안테나와 동일한 위치에서 상기 탐지영역으로 근거리 레이더 신호를 송신하고, 상기 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호를 획득하는 제2 안테나부;
    상기 근거리의 타겟을 탐지하기 위해 원형 편파를 갖는 상기 근거리 레이더 신호를 생성하는 제2 레이더 모듈; 및
    상기 원거리 레이더 신호를 제3 주파수로 설정하고 상기 제1 안테나부에 포함된 복수의 안테나 중 인접한 안테나가 서로 다른 원형 편파의 회전방향을 갖도록 제어하며, 상기 근거리 레이더 신호를 제4 주파수로 설정하고 상기 복수의 안테나가 원형 편파 중 한 개의 편파(우선회편파 또는 좌선회편파)를 갖는 근거리 레이더 신호를 송신하여 상기 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호를 수신하도록 제어하는 제어 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 경계감시용 레이더 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    서로 다른 회전방향의 원형 편파를 갖는 두 개의 안테나를 한 쌍으로 배치하며, 동일한 원형 편파를 갖는 안테나 사이는 기 설정된 안테나 배치 간격을 두고 위치하는 것을 특징으로 하는 경계감시용 레이더 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안테나 배치 간격은,
    상기 원거리 레이더 신호를 송신하는 각도 범위인 레이더 신호의 조사각도 및 상기 원거리 레이더 신호의 최대 송신 가능 거리인 최대 도달 거리 중 적어도 하나 이상의 조건정보에 따른 함수값으로 산출되는 것을 특징으로 하는 경계감시용 레이더 장치.
  8. 삭제
  9. 제5항에 있어서,
    상기 경계감시용 레이더 장치의 레이더 검출 결과를 획득하고, 상기 레이더 검출 결과에 대응하는 영역을 촬영하여 영상 기록정보를 생성하는 영상센서 장치; 및
    상기 영상 기록정보를 획득하여 타겟의 관제 결과정보를 출력하는 관제 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경계감시용 레이더 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 근거리를 탐지하는 레이더 장치에 있어서,
    두 개의 쌍으로 배치되어, 근거리 레이더 신호를 송신하고, 상기 근거리 레이더 신호에 대응하는 반사신호를 획득하는 제2 안테나부;
    근거리의 타겟을 탐지하기 위해 원형 편파를 갖는 상기 근거리 레이더 신호를 생성하는 제2 레이더 모듈; 및
    상기 근거리 레이더 신호를 제2 주파수로 설정하며, 상기 제2 안테나부의 상기 두 개의 쌍이 동일한 원형 편파의 회전방향을 갖도록 제어하는 제어 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 레이더 장치.
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