KR101887137B1 - 동작 감지 장치, 동작 감지 방법 및 동작 감지 안테나 - Google Patents

동작 감지 장치, 동작 감지 방법 및 동작 감지 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR101887137B1
KR101887137B1 KR1020160112696A KR20160112696A KR101887137B1 KR 101887137 B1 KR101887137 B1 KR 101887137B1 KR 1020160112696 A KR1020160112696 A KR 1020160112696A KR 20160112696 A KR20160112696 A KR 20160112696A KR 101887137 B1 KR101887137 B1 KR 101887137B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency
motion sensing
slot
antenna
signal
Prior art date
Application number
KR1020160112696A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180025693A (ko
Inventor
김동진
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160112696A priority Critical patent/KR101887137B1/ko
Priority to US15/381,728 priority patent/US10816657B2/en
Priority to CN201611175741.9A priority patent/CN107797105B/zh
Publication of KR20180025693A publication Critical patent/KR20180025693A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101887137B1 publication Critical patent/KR101887137B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/62—Sense-of-movement determination
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K28/00—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/02—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0247—Determining attitude
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3291—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted in or on other locations inside the vehicle or vehicle body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/12—Longitudinally slotted cylinder antennas; Equivalent structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Abstract

동작 감지 장치는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 전파를 방사하는 동작 감지 안테나, 상기 동작 감지 안테나에 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 감지 신호를 공급하고, 상기 동작 감지 안테나로부터 반사 신호를 수신하는 동작 감지부, 상기 동작 감지부가 수신한 반사 신호에 따라 운전자의 동작을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

동작 감지 장치, 동작 감지 방법 및 동작 감지 안테나{MOTION DETECTING APPARATUS, MOTION DETECTING METHOD AND MOTION DETECTING ANTENNA}
게시된 발명은 동작 감지 장치, 동작 감지 방법 및 동작 감지 안테나에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 운전자의 동작을 감지할 수 있는 동작 감지 장치, 동작 감지 방법 및 동작 감지 안테나에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단을 의미한다.
최근 차량은 단순히 물자와 인력을 운송하는 것을 넘어서서 운전자가 운전 중에 음악을 듣고 영상을 볼 수 있도록 오디오 장치와 비디오 장치를 포함하는 것이 일반적이며, 운전자가 목적하는 장소까지의 경로를 표시하는 내비게이션(Navigation) 장치 역시 널리 설치되고 있다. 나아가, 최근에는 오디오 장치, 비디오 장치 및 내비게이션 장치가 일체화된 AVN (Audio/Video/Navigation) 장치가 차량에 설치되고 있다.
운전자가 운전 중에 AVN 장치를 조작하고자 하는 경우, 운전자의 시선이 분산될 뿐만 아니라 운전자의 손을 스티어링 휠로부터 AVN 장치로 이동시켜야 하며, 그로 인하여 사고 발생의 위험이 증가한다.
게시된 발명의 일 측면은 운전자의 동작을 감지하고, 감지된 동작에 대응하는 제어 명령을 인식하는 동작 감지 장치 및 동작 감지 방법을 제공하고자 한다.
게시된 발명의 다른 일 측면은 서로 다른 방향으로 서로 다른 주파수의 전파를 방출할 수 있는 동작 감지 안테나를 제공하고자 한다.
게시된 발명의 또 다른 일 측면은 서로 다른 위치에서 서로 다른 주파수의 전파를 방출할 수 있는 동작 감지 안테나를 제공하고자 한다.
게시된 발명의 일 측면에 따른 동작 감지 장치는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 전파를 방사하는 동작 감지 안테나, 상기 동작 감지 안테나에 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 감지 신호를 공급하고, 상기 동작 감지 안테나로부터 반사 신호를 수신하는 동작 감지부, 상기 동작 감지부가 수신한 반사 신호에 따라 운전자의 동작을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 동작 감지 안테나는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 전파를 각각 서로 다른 복수의 위치에서 방사할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 동작 감지부는 상기 동작 감지 안테나에 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호 및 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 공급할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 동작 감지 안테나는 제1 주파수를 가지는 제1 전파를 제1 위치에서 방사하고, 제2 주파수를 가지는 제2 전파를 제2 위치에서 방사할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 동작 감지 안테나는 상기 제1 위치에 상기 운전자의 신체가 위치하면 제1 반사 신호를 출력하고, 상기 제2 위치에 상기 운전자의 신체가 위치하면 제2 반사 신호를 출력할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어부는 상기 동작 감지 안테나로부터 상기 제1 반사 신호가 수신되면 상기 운전자의 신체가 상기 제1 위치에 위치하는 것으로 판단하고, 상기 동작 감지 안테나로부터 상기 제2 반사 신호가 수신되면 상기 운전자의 신체가 상기 제2 위치에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 동작 감지 안테나는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 전파를 각각 서로 다른 복수의 방향으로 방사할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 동작 감지부는 상기 동작 감지 안테나에 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호 및 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 공급할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 동작 감지 안테나는 제1 주파수를 가지는 제1 전파를 제1 방향으로 방사하고, 제2 주파수를 가지는 제2 전파를 제2 방향으로 방사할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 동작 감지 안테나는 상기 제1 방향 상에 상기 운전자의 신체가 위치하면 제1 반사 신호를 출력하고, 상기 제2 방향 상에 상기 운전자의 신체가 위치하면 제2 반사 신호를 출력할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어부는 상기 동작 감지 안테나로부터 상기 제1 반사 신호가 수신되면 상기 운전자의 신체가 상기 제1 방향 상에 위치하는 것으로 판단하고, 상기 동작 감지 안테나로부터 상기 제2 반사 신호가 수신되면 상기 운전자의 신체가 상기 제2 방향 상에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
게시된 발명의 일 측면에 따른 동작 감지 방법은 동작 감지 안테나에 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 감지 신호를 공급하는 과정, 상기 동작 감지 안테나를 통하여 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 전파를 방사하는 과정, 상기 동작 감지 안테나로부터 반사 신호를 수신하는 과정, 상기 반사 신호에 따라 운전자의 동작을 판단하는 과정을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 동작 감지 안테나를 통하여 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 전파를 방사하는 과정은, 상기 동작 감지 안테나를 통하여 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 전파를 각각 서로 다른 복수의 위치에서 방사하는 과정을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 복수의 위치 중에 적어도 하나의 위치에 운전자의 신체 일부가 위치하면, 상기 적어도 하나의 위치에 방사되는 전파의 주파수와 동일한 주파수의 반사 신호가 수신될 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 동작 감지 안테나를 통하여 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 전파를 방사하는 과정은, 상기 동작 감지 안테나를 통하여 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 전파를 각각 서로 다른 복수의 방향으로 방사하는 과정을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 복수의 방향 중에 적어도 하나의 방향에 운전자의 신체 일부가 위치하면, 상기 적어도 하나의 방향으로 방사되는 전파의 주파수와 동일한 주파수의 반사 신호가 수신될 수 있다.
게시된 발명의 일 측면에 따른 동작 감지 안테나는 서로 마주보는 원형의 한 쌍의 밑면과 상기 한 쌍의 밑면의 원주를 따라 형성되는 측면을 포함하고, 내부에 방사 캐비티가 형성된 안테나 본체, 상기 한 쌍의 밑면 중 어느 하나를 관통하여 상기 방사 캐비티 내부로 연장되고, 내부에 전파를 방사하도록 구성된 급전 핀을 포함하고, 상기 측면에 상기 한 쌍의 밑면의 원주를 따라 서로 다른 위치에 서로 다른 크기로 형성되는 복수의 슬롯을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 복수의 슬롯은 상기 한 쌍의 밑면의 원주를 따라 서로 다른 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 복수의 슬롯은 제1 위치에 형성되고 제1 크기를 갖는 제1 슬롯 및 제2 위치에 형성되어 제2 크기를 갖는 제2 슬롯을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 복수의 슬롯은 제1 위치에 형성되어 제1 주파수를 가지는 제1 전파를 방사하도록 마련되는 제1 슬롯 및 제2 위치에 형성되어 제2 주파수를 가지는 제1 전파를 방사하도록 마련되는 제2 슬롯을 포함할 수 있다.
게시된 발명의 일 측면에 따르면, 운전자의 동작을 감지하고, 감지된 동작에 대응하는 제어 명령을 인식하는 동작 감지 장치를 제공할 수 있다.
게시된 발명의 다른 일 측면에 따르면, 서로 다른 방향으로 서로 다른 주파수의 전파를 방출할 수 있는 동작 감지 안테나를 제공할 수 있다.
게시된 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 서로 다른 위치에서 서로 다른 주파수의 전파를 방출할 수 있는 동작 감지 안테나를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시한다.
도 2은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 전장 부품을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 차량의 실내를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 동작 감지 장치를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나를 분해 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 방사 패턴을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 주파수 특성을 도시한다.
도 9는 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 일 예를 도시한다.
도 10은 도 9에 도시된 바와 같이 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 경우 동작 감지 안테나의 방사 패턴을 도시한다.
도 11은 도 9에 도시된 바와 같이 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 경우 동작 감지 안테나의 주파수 특성을 도시한다.
도 12는 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 다른 일 예를 도시한다.
도 13은 도 12에 도시된 바와 같이 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 경우 동작 감지 안테나의 방사 패턴을 도시한다.
도 14은 도 12에 도시된 바와 같이 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 경우 동작 감지 안테나의 주파수 특성을 도시한다.
도 15는 일 실시예에 의한 동작 감지 장치의 동작을 도시한다.
도 16은 일 실시예에 의한 동작 감지 장치의 인근에서 운전자의 신체가 이동하는 것을 도시한다.
도 17은 도 16에 도시된 운전자의 신체의 움직임에 의한 동작 감지 안테나의 주파수 특성의 변화를 도시한다.
도 18는 다른 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나를 도시한다.
도 19은 다른 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 방사 패턴을 도시한다.
도 20은 다른 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 주파수 특성을 도시한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 게시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 게시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다.
예를 들어, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 표현하고자 하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합의 추가적인 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는다.
또한, "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위하여 사용되며, 하나의 구성요소들을 한정하지 않는다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장되는 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 게시된 발명의 일 실시예가 상세하게 설명된다. 첨부된 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낼 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시한다. 도 2은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다. 또한, 도 3은 일 실시예에 의한 차량의 실내를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하고 각종 구성 부품을 수용하는 차체(10)와 차량(1)을 이동시키는 차륜(20)을 포함한다.
차체(10)는 운전자가 머무를 수 있는 실내 공간을 형성하기 위하여, 후드(hood) (11), 프런트 펜더(front fender) (12), 루프 패널(roof panel) (13), 도어(door) (14), 트렁크 리드(trunk lid) (15), 쿼터 패널(quarter panel) (16) 등을 포함할 수 있다. 또한, 운전자의 시야를 확보하기 위하여, 차체(10)의 전방에는 프런트 윈도우(front window) (17)가 설치되고, 차체(10)의 측면에 사이드 윈도우(side window) (18)가 설치 될 수 있다. 또한, 차체(10)의 후방에는 리어 윈도우(rear window) (19)가 설치될 수 있다.
또한, 차량(1)이 주행할 수 있도록, 차체(10)의 내부에는 동력 생성 장치, 동력 전달 장치, 조향 장치, 제동 장치 등이 마련될 수 있다. 동력 생성 장치는 차륜(3)의 회전력을 생성하며, 엔진, 연료 공급 장치, 냉각 장치, 배기 장치, 점화 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 동력 전달 장치는 동력 생성 장치에 의하여 생성된 회전력을 차륜(20)으로 전달하며, 클러치, 변속 레버, 변속기, 차동 장치, 구동축 등을 포함할 수 있다. 또한, 조향 장치는 차량(1)의 주행 방향을 제어하며, 조향 휠, 조향 기어, 조향 링크 등을 포함할 수 있다. 또한, 제동 장치는 차륜(20)의 회전을 정지시키며, 브레이크 페달, 마스터 실린더, 브레이크 디스크, 브레이크 패드 등을 포함할 수 있다.
차륜(20)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(21), 차량의 후방에 마련되는 후륜(22)을 포함하며, 차량(1)은 차륜(20)의 회전에 의하여 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다.
이상에서 설명된 기계 장치뿐만 차량(1)은 차량(1)의 제어, 운전자 및 동승자의 안전과 편의를 위한 다양한 전장 부품(30)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (31), 변속기 제어 모듈(Transmission Control Module, TCM) (32), 전자 제동 시스템(Electronic Braking System, EBS) (33), 전동 조향 장치(Electric Power Steering, EPS) (34), AVN (audio/video/navigation) 장치(35), HVAC (heating/ventilation/air conditioning) 장치(36), 차제 제어 모듈(Body Control Module, BCM) (37) 및 동작 감지 장치(100)를 포함할 수 있다.
엔진 관리 시스템(31)은 가속 페달(31a)을 통한 운전자의 가속 명령에 따라 엔진(미도시)의 동작을 제어하고 엔진을 관리할 수 있다. 예를 들어, 엔지 관리 시스템(31)은 엔진 토크 제어, 연비 제어, 엔진 고장 진단 등을 수행할 수 있다.
변속기 제어 모듈(32)은 변속 레버(32a)을 통한 운전자의 변속 명령 또는 차량(1)의 주행 속도에 따라 변속기(미도시)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 모듈(32)은 변속 제어, 댐퍼 클러치 제어, 마찰 클러치 온/오프 시의 압력 제어 및 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행할 수 있다.
전자 제동 시스템(33)은 제동 페달(33a)을 통한 운전자의 제동 명령에 따라 차량(1)의 제동 장치를 제어하고 차량(1)의 균형을 유지할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 시스템(33)은 안티락 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System, ABS) 및 안정성 제어 장치(Electric Stability Control, ESC) 등을 포함할 수 있다.
전동 조향 장치(34)는 운전자가 쉽게 스티어링 휠(34a)을 조작할 수 있도록 운전자를 보조할 수 있다. 예를 들어, 전동 조향 장치(34)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키는 등 사용자의 조향 조작을 보조할 수 있다.
AVN 장치(35)는 운전자의 입력에 따라 음악 또는 영상을 출력하거나, 운전자가 입력한 목적지까지의 경로를 표시할 수 있다.
HVAC 장치(36)는 차량(1) 외부의 공기를 차량(1) 내부로 유입시키거나 차량(1) 내부의 공기를 순환시킬 수 있으며, 차량(1) 실내 온도에 따라 실내 공기를 가열하거나 냉각할 수 있다.
차제 제어 모듈(37)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차제 제어 모듈(37)은 차량(1)에 설치된 파워 시트, 원격 도어 잠금 장치, 파워 윈도우, 헤드 램프, 와이퍼, 계기 장치 및 다기능 스위치 등을 제어할 수 있다.
동작 감지 장치(100)는 운전자의 동작을 감지하고, 운전자의 동작에 관한 정보를 AVN 장치(35), HVAC 장치(36) 및 차제 제어 모듈(37) 등에 제공할 수 있다. AVN 장치(35), HVAC 장치(36) 및 차제 제어 모듈(37)은 운전자의 동작에 관한 정보를 기초로 운전자의 제어 명령을 판단하고, 판단된 제어 명령에 따라 동작할 수 있다.
동작 감지 장치(100)의 구성 및 동작은 아래에서 자세하게 설명된다.
전장 부품(30)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(31), 변속기 제어 모듈(32), 전자 제동 시스템(33), 전동 조향 장치(34), AVN 장치(35), HVAC 장치(36), 차제 제어 모듈(37) 및 동작 감지 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
차량용 통신 네트워크(NT)는 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다. 또한, 차량용 통신 네트워크(NT)는 모스트, 플렉스레이, 캔, 린 등 단일의 통신 규약을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 통신 규약을 채용할 수도 있다.
이상에서 설명된 전장 부품(30)은 차량(1)에 설치되는 전장 부품의 예시에 불과할 뿐이다. 차량(1)에는 이상에서 설명된 전장 부품(30)와 다른 명칭의 전장 부품이 설치되거나, 이상에서 설명된 전장 부품(30) 이외에 추가적인 전장 부품이 설치되거나, 이상에서 설명된 전장 부품(30) 중 일부가 생략될 수 있다.
이하에서는 앞서 설명된 동작 감지 장치(100)의 구체적인 구성 및 동작이 설명된다.
도 4는 일 실시예에 의한 동작 감지 장치를 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 동작 제어 장치(100)는 동작 감지 안테나(200), 동작 감지 신호 생성부(120), 통신부(130) 및 제어부(110)를 포함할 수 있다.
통신부(130)는 차량용 통신 네트워크(NT)로 통신 신호를 송신하고 차량용 통신 네트워크(NT)로부터 통신 신호를 수신하는 송수신기(transceiver) (131)를 포함할 수 있다.
송수신기(131)는 제어부(110)의 통신 데이터를 통신 신호로 변조하고, 변조된 통신 신호를 차량용 통신 네트워크(NT)로 전송할 수 있다. 또한, 송수신기(131)는 차량용 통신 네트워크(NT)로부터 통신 신호를 수신하고, 통신 신호를 통신 데이터로 복조하고, 복조된 통신 데이터를 제어부(110)로 출력할 수 있다.
동작 감지 안테나(200)는 동작 감지 신호 생성부(120)로부터 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 감지 신호를 수신하고, 서로 다른 위치에서 서로 다른 방향으로 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 전파를 방사할 수 있다.
이때, 동작 감지 안테나(200)의 근방에 운전자의 신체 등의 장애물이 위치하면, 동작 감지 안테나(200)는 자유 공간으로 전파를 방사하지 못하며, 동작 감지 신호 생성부(120)로부터 수신된 감지 신호를 동작 감지 신호 생성부(120)로 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 동작 감지 안테나(200)는 제1 위치에서 제1 방향으로 제1 주파수를 갖는 제1 전파를 방사하고, 제2 위치에서 제2 방향으로 제2 주파수를 갖는 제2 전파를 방사할 수 있다. 제1 위치로부터 제1 방향에 운전자의 신체 등의 장애물이 위치하면, 동작 감지 안테나(200)는 제1 주파수를 갖는 제1 전파를 방사하지 못하며 동작 감지 신호 생성부(120)로부터 수신된 신호를 반사시킬 수 있다.
또한, 동작 감지 안테나(200)의 근방에 운전자의 신체 등의 장애물이 위치하면, 동작 감지 안테나(200)로부터 출력된 전파는 운전자의 신체 등의 장애물에 의하여 반사되어 동작 감지 안테나(200)로 입사될 수 있다. 동작 감지 안테나(200)는 운전자의 신체 등의 장애물에 의하여 반사된 전파를 수신하고, 수신된 전파에 대응하는 반사 신호를 동작 감지 신호 생성부(120)로 출력할 수 있다.
동작 감지 안테나(200)의 구조 및 주파수 특징은 아래에서 자세하게 설명된다.
동작 감지 신호 생성부(120)는 동작 감지 안테나(200)로 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 감지 신호를 출력하고 동작 감지 안테나(200)로부터 반사되는 반사 신호를 감지할 수 있다. 예를 들어, 동작 감지 신호 생성부(120)는 제1 주파수를 갖는 제1 감지 신호와 제2 주파수를 갖는 제2 감지 신호를 출력할 수 있다. 또한, 동작 감지 신호 생성부(120)는 동작 감지 안테나(200)로부터 반사된 제1 주파수를 갖는 제1 반사 신호 또는 제2 주파수를 갖는 제2 반사 신호를 감지할 수 있다.
이러한 동작 감지 신호 생성부(120)는 고주파 발진기(121), 제1 대역 통과 필터(band pass filter, BPF) (122), 전력 증폭기(power amplifier, PA) (123), 송수신 전환기(transmit/receiver switch) (124), 저잡음 증폭기(low noise amplifier, LAN) (125), 제2 대역 통과 필터(126) 및 주파수 혼합기(frequency mixer) (127)를 포함할 수 있다.
고주파 발진기(121)는 제어부(110)의 제어 신호에 따라 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 고주파 발진기(121)는 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호와 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 생성할 수 있다.
이러한 고주파 발진기(121)는 주파수 합성기(frequency synthesizer)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고주파 발진기(121)는 수정 발진기(crystal oscillator), 위상 검출기(phase detector), 전하 펌프(charge pump), 루프 필터(loop filter), 전압 제어 발진기(voltage controlled oscillator, VCO) 및 주파수 분할기(frequency divider)를 구비한 위상 고정 루프(phase lock loop, PPL)를 포함할 수 있다.
제1 대역 통과 필터(122)는 미리 정해진 주파수를 가지는 신호를 통과시키고, 미리 정해진 주파수 이외의 주파수를 가지는 신호를 차단할 수 있다. 예를 들어, 제1 대역 통과 필터(122)는 고주파 발진기(121)에 의하여 생성된 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호와 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 통과시키고, 제1 및 제2 주파수 이외의 주파수를 가지는 다른 신호는 차단할 수 있다.
전력 증폭기(123)는 제1 대역 통과 필터(122)로부터 출력되는 신호 즉 동작 감지 안테나(200)로 출력할 감지 신호의 전력을 증폭할 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기(122)는 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호와 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호의 전력을 증폭할 수 있다.
송수신 전환기(124)는 시간 또는 주파수에 따라 선택적으로 동작 감지 안테나(200)로 감지 신호를 출력하거나 동작 감지 안테나(200)로부터 반사 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 송수신 전환기(124)는 시간 또는 주파수에 따라 선택적으로 제1 및 제2 감지 신호를 동작 감지 안테나(200)로 출력하거나 제1 및 제2 반사 신호를 동작 감지 안테나(200)로부터 수신할 수 있다.
이러한 송수신 전환기(124)는 듀플렉서(duplexer) 또는 디플렉서(diplexer) 등을 포함할 수 있다.
저잡음 증폭기(125)는 송수신 전환기(124)로부터 출력되는 신호 즉 동작 감지 안테나(200)로부터 반사된 반사 신호를 증폭할 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기(122)는 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호 또는 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호의 전압을 증폭할 수 있다.
제2 대역 통과 필터(126)는 미리 정해진 주파수를 가지는 신호를 통과시키고, 미리 정해진 주파수 이외의 주파수를 가지는 신호를 차단할 수 있다. 예를 들어, 제2 대역 통과 필터(126)는 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호와 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호를 통과시키고, 제1 및 제2 주파수 이외의 주파수를 가지는 다른 신호는 차단할 수 있다.
주파수 혼합기(127)는 제2 대역 통과 필터(126)로부터 출력되는 반사 신호와 고주파 발진기(121)로부터 출력되는 감지 신호를 혼합할 수 있다. 구체적으로, 주파수 혼합기(127)는 반사 신호의 주파수 스펙트럼에서 감지 신호의 주파수 성분을 제거할 수 있다. 예를 들어, 주파수 혼합기(127)는 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호로부터 제1 주파수 성분을 제거하여 저주파수의 제1 반사 신호를 출력하고, 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호로부터 제2 주파수 성분을 제거하여 저주파수의 제2 반사 신호를 출력할 수 있다.
제어부(110)는 동작 감지 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 프로세서(111)와 동작 감지 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 메모리(112)를 포함할 수 있다.
프로세서(111)는 메모리(112)에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라 동작 감지 신호 생성부(120)로 출력하기 위한 제어 신호를 생성하고, 동작 감지 신호 생성부(120)로부터 수신된 동작 감지 안테나(200)의 반사 신호를 처리할 수 있다. 또한, 프로세서(111)는 동작 감지 신호 생성부(120)로부터 수신된 반사 신호에 따라 사용자의 동작을 인식하고, 사용자의 동작에 관한 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 통신부(130)를 통하여 수신되는 동작 감지 요청에 따라 프로세서(111)는 동작 감지 신호 생성부(120)가 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 감지 신호를 동작 감지 안테나(200)로 출력하도록 동작 감지 신호 생성부(120)에 제어 신호를 출력할 수 있다.
또한, 프로세서(111)는 동작 감지 안테나(110)로부터 출력된 반사 신호를 처리하고, 반사 신호에 따른 운전자의 동작을 판단할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(111)는 동작 감지 안테나(110)로부터 반사 신호가 출력되는지에 따라 운전자의 신체가 특정한 위치에 위치하는지 판단하고, 동작 감지 안테나(110)로부터 반사 신호의 변화에 따라 운전자의 신체의 이동을 판단할 수 있다.
또한, 프로세서(111)는 운전자의 동작에 관한 정보를 생성하고, 운전자의 동작에 관한 정보를 통신부(130)를 통하여 차량용 통신 네트워크(NT)로 전송할 수 있다.
메모리(112)는 동작 감지 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하고, 프로세서(111)의 동작 중에 발생하는 반사 신호에 관한 데이터 및 운전자의 동작에 관한 정보 등을 잠시 기억할 수 있다.
이러한 메모리(112)는 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리와 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM), 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리는 동작 감지 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하고, 휘발성 메모리는 반사 신호에 관한 데이터 및 운전자의 동작에 관한 정보 등을 기억할 수 있다.
앞서 설명된 프로세서(111)와 메모리(112)는 각각 별도의 칩으로 구성되거나 단일의 칩으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 칩 내부에 프로세서 블록과 메모리 블록이 마련될 수도 있다.
또한, 제어부(110)는 CPU (central processing unit), ECU (electronic control unit), MCU (micro controller unit) 또는 AP (application processor) 등으로 다양하게 불릴 수 있으며, 그 명칭에 한정되는 것은 아니다.
이처럼, 제어부(110)는 동작 감지 신호 생성부(120)로부터 수신된 동작 감지 안테나(200)의 반사 신호를 처리하고, 반사 신호에 따른 운전자 동작에 관한 정보를 생성할 수 있다.
이상에서는 동작 감지 장치(100)의 구성이 설명되었다. 이하에서는 동작 감지 안테나(200)의 구성 및 주파수 특성이 설명된다.
도 5는 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나를 도시한다. 도 6은 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나를 분해 도시한다. 도 7은 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 방사 패턴을 도시한다. 또한, 도 8은 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 주파수 특성을 도시한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 동작 감지 안테나(200)는 안테나의 외관을 형성하는 안테나 본체(210)를 포함하며, 안테나 본체(210)의 측면(213)을 따라 복수의 슬롯(201, 202)이 형성된다.
안테나 본체(210)는 2개의 밑면(211, 213) 즉 상면(211)과 하면(213)이 막힌 원통 형상일 수 있다. 안테나 본체(210)는 상면(211), 측면(212) 및 하면(213)으로 구성될 수 있다.
상면(211)과 하면(213)은 원 형상일 수 있으며, 측면(212)은 상면(211)과 하면(213) 사이에 상면(211) 및 하면(213)과 수직한 방향으로 마련될 수 있다. 또한, 안테나 본체(210)를 구성하는 상면(211), 측면(212) 및 하면(213)은 전기가 흐를 수 있는 전도성 물질로 구성될 수 있다.
안테나 본체(210)의 내부에는 상면(211), 측면(212) 및 하면(213)에 의하여 방사 캐비티(210a)이 형성될 수 있으며, 방사 캐비티(210a) 내에는 급전 핀(204)이 마련될 수 있다.
급전 핀(204)는 안테나 본체(210)의 하면(213)을 관통하여 안테나 본체(210)의 외부로부터 안테나 본체(210) 내부의 방사 캐비티(210a)으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 안테나 본체(210)의 하면(213)의 중심 부근에 관통홀(213a)이 형성될 수 있으며, 급전 핀(204)은 하면(213)의 관통홀(213a)을 통과하여 외부로부터 안테나 본체(210) 내부의 방사 캐비티(210a)으로 연장될 수 있다.
급전 핀(204)은 안테나 본체(210)의 중심축(C)을 따라 안테나 본체(210)의 하면(210b)으로부터 안테나 본체(210)의 상면(211)을 향하여 연장될 수 있다.
또한, 급전 핀(204)은 안테나 본체(210)의 상면(210a) 및 하면(210b)과 직접 접촉되지 않으며, 급전 핀(204)은 안테나 본체(210)로부터 전기적으로 절연될 수 있다.
급전 핀(204)은 방사 캐비티(210a)으로 전파를 방사할 수 있다. 구체적으로, 동작 감지부(120, 도 4 참조)로부터 출력된 감지 신호는 급전 핀(204)에 공급되며, 동작 감지부(120, 도 4 참조)의 감지 신호에 의하여 급전 핀(204)의 주변에는 감지 신호와 동일한 주파수의 전자기장이 유도될 수 있다. 또한, 방사 캐비티(210a) 내부에 유도된 전자기장은 안테나 본체(210)의 형상 및 크기에 따라 방사 캐비티(210a) 내부에서 공진할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 감지 신호와 동일한 주파수의 전파가 급전 핀(204)으로부터 방사 캐비티(210a) 내부로 방사될 수 있다.
안테나 본체(210)의 측면(212)에는 안테나 본체(210)의 원주 방향을 따라 복수의 제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)이 형성될 수 있다.
제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)은 안테나 본체(210)의 측면(212)을 관통하여 형성되며, 제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)을 통하여 안테나 본체(201) 외부의 자유 공간과 안테나 본체(201) 내부의 방사 캐비티(201a)이 연결될 수 있다. 그 결과, 방사 캐비티(201a)에서 공진하는 전자기장이 제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)을 통하여 자유 공간으로 방출될 수 있다. 다시 말해, 제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)을 통하여 전파가 방사될 수 있다.
제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)은 안테나 본체(210)의 원주 방향을 따라 서로 다른 위치에 마련될 수 있다. 예를 들어, 제1 슬롯(201)은 제1 위치(P1)에 마련될 수 있으며, 제2 슬롯(202)은 제1 위치(P1)로부터 안테나 본체(210)의 원주 방향을 따라 90도 이격된 제2 위치(P2)에 마련될 수 있다.
제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)이 안테나 본체(210)의 원주 방향을 따라 서로 다른 위치에 마련됨으로 인하여, 전파는 제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)을 통하여 서로 다른 위치에서 방출될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 전파는 제1 슬롯(201)을 통하여 제1 위치(P1)로부터 자유 공간으로 방사될 수 있으며, 제2 슬롯(202)을 통하여 제2 위치(P2)로부터 자유 공간으로 방사될 수 있다.
또한, 제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)은 안테나 본체(210)의 원주 방향을 따라 서로 다른 방향을 향하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 슬롯(201)은 제1 방향(D1)을 향하여 형성될 수 있으며, 제2 슬롯(202)은 제1 방향(D1)으로부터 90도 벗어난 제2 방향(D2)을 향하여 형성될 수 있다.
이처럼, 제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)이 안테나 본체(210)의 원주 방향을 따라 서로 다른 방향을 향하여 형성됨으로 인하여, 전파는 제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)을 통하여 서로 다른 방향으로 방사될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 전파는 제1 슬롯(201)을 통하여 제1 방향(D1)으로 방사될 수 있으며, 제2 슬롯(202)을 통하여 제2 방향(D2)으로 방사될 수 있다.
제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 슬롯(201)과 제2 슬롯(202)의 폭(W)은 서로 동일할 수 있으나, 제1 슬롯(201)의 높이(H1)과 제2 슬롯(202)의 높이(H2)는 서로 상이할 수 있다.
제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)이 서로 다른 크기를 가짐으로 인하여, 제1 슬롯(201)을 통하여 방사되는 전파의 주파수와 제2 슬롯(202)을 통하여 방사되는 전파의 주파수는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 슬롯(201)을 통하여 방사되는 전파는 제1 주파수(f1)를 가질 수 있으며, 제2 슬롯(202)을 통하여 방사되는 전파는 제2 주파수(f2)를 가질 수 있다.
동작 감지 안테나(200)의 S11-파라미터를 도시한 도 8을 참조하면, S11-파라미터가 제1 주파수(f1, 대략 42GHz)와 제2 주파수(f2, 대략 26GHz)에서 극솟값을 가진다. S11-파라미터는 안테나에 입력된 신호의 크기에 대한 안테나로부터 반사되는 신호의 크기를 나타내므로, S11-파라미터가 작은 것은 신호가 안테나를 통하여 자유 공간으로 방사된 것을 나타낸다. 따라서, S11-파라미터가 제1 주파수(f1, 대략 42GHz)와 제2 주파수(f2, 대략 26GHz)에서 극솟값을 가지는 것은 동작 감지 안테나(200)가 제1 주파수(f1, 대략 42GHz)와 제2 주파수(f2, 대략 26GHz)를 가지는 전파를 자유 공간으로 방사할 수 있는 것을 나타낸다.
이상에서 설명된 바와 같이, 동작 감지 안테나(200)는 전파를 방사할 수 있는 제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)이 형성된 안테나 본체(210)를 포함하며, 제1 슬롯(201)과 제2 슬롯(201)는 서로 다른 위치(P1, P2)에 서로 다른 방향(D1, D2)을 향하여 서로 다른 크기(H1, H2)로 형성될 수 있다.
그 결과, 제1 슬롯(201)과 제 슬롯(202)를 통하여 서로 다른 주파수(f1, f2)를 가지는 전파가 서로 다른 위치(P1, P2)로부터 서로 다른 방향(D1, D2)으로 방사될 수 있다. 이로 인하여, 동작 감지 안테나(200)를 포함하는 동작 감지 장치(100)는 운전자 신체(U)의 위치를 판단할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 일 예를 도시한다. 도 10은 도 9에 도시된 바와 같이 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 경우 동작 감지 안테나의 방사 패턴을 도시한다. 또한, 도 11은 도 9에 도시된 바와 같이 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 경우 동작 감지 안테나의 주파수 특성을 도시한다.
앞서 설명된 바와 같이, 동작 감지 안테나(200)는 제1 슬롯(201)과 제 슬롯(202)를 통하여 서로 다른 주파수(f1, f2)를 가지는 전파를 다른 위치(P1, P2)로부터 서로 다른 방향(D1, D2)으로 방사할 수 있다. 예를 들어, 동작 감지 안테나(200)는 제1 슬롯(201)을 통하여 제1 주파수(f1)를 가지는 전파를 제1 위치(P1)로부터 제1 방향(D1)으로 방사할 수 있으며, 제2 슬롯(202)을 통하여 제2 주파수(f2)를 가지는 전파를 제2 위치(P2)로부터 제2 방향(D2)으로 방사할 수 있다.
이때, 운전자의 신체가 동작 감지 안테나(200)의 근방에 위치하면, 동작 감지 안테나(200)의 전파 방사가 방해될 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 운전자의 신체(U)가 안테나 본체(210)의 제1 슬롯(201)의 인근에 위치하면, 운전자의 신체(U)로 인하여 제1 슬롯(201)을 통한 전파의 방사가 방해될 수 있다. 구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이 제2 슬롯(202)을 통하여 제2 주파수를 가지는 제2 전파가 방사될 수 있으나, 제1 주파수를 가지는 제1 전파는 제1 슬롯(201)을 통하여 방사되지 못한다.
이는, 제1 슬롯(201) 인근에 운전자의 신체(U)가 위치하면 전파가 방사되는 슬롯의 형태가 실질적으로 변경되고, 전파가 방사되는 슬롯의 형태가 변경됨으로 인하여 제1 슬롯(201)을 통하여 방사될 수 있는 전파의 주파수가 변경되기 때문이다.
다시 말해, 제1 슬롯(201) 인근에 운전자의 신체(U)가 위치하면 제1 주파수와 다른 주파수를 가지는 전파가 제1 슬롯(201)을 통하여 방사될 수 있으며, 제1 주파수를 가지는 제1 전파는 제1 슬롯(201)을 통하여 방사될 수 없다.
그 결과, 동작 감지 안테나(200)의 주파수 특성이 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 슬롯(201) 인근에 운전자의 신체(U)가 위치하는 경우 동작 감지 안테나(200)의 주파수 특성은 도 11에 도시된 바와 같을 수 있다.
도 11을 참조하면, 동작 감지 안테나(200)의 S11-파라미터는 제2 주파수(f2, 대략 26GHz)에서 -20dB 이하의 극솟값을 가지지만, 제1 주파수(f1, 대략 42GHz)에서는 -20dB 이하의 극솟값을 가지지 않는다.
결과적으로, 동작 감지 안테나(200)는 제2 주파수(f2, 대략 26GHz)를 가지는 제2 전파를 자유 공간으로 방사할 수 있으나, 제1 주파수(f1, 대략 42GHz)를 가지는 제1 전파를 자유 공간으로 방사하지 못할 수 있다.
이처럼, 방사되지 못한 제1 주파수를 가지는 제1 전파는 동작 감지부(120, 도 4 참조)로 반사될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 동작 감지부(120, 도 4 참조)가 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호와 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 동작 감지 안테나(200)에 공급할 수 있다. 이때, 제1 슬롯(201) 인근에 운전자의 신체(U)가 위치하면, 동작 감지 안테나(200)는 제1 주파수를 가지는 제1 전파를 자유 공간으로 방사하지 못하고, 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호를 동작 감지부(120)로 출력할 수 있다.
이상에서는 운전자의 신체(U)에 의하여 전파의 방사가 방해되는 것을 설명하였으나, 운전자의 신체(U)와 제1 슬롯(201) 사이의 거리에 따라 제1 슬롯(201)을 통하여 방사된 전파가 운전자의 신체(U)에 반사되고, 동작 감지 안테나(200)는 반사된 전파를 제1 슬롯(201)을 통하여 수신할 수도 있다.
다시 말해, 제1 슬롯(201) 인근에 운전자의 신체(U)가 위치하면, 동작 감지 안테나(200)는 운전자의 신체(U)로부터 반사된 전파를 수신할 수 있으며, 반사된 전파에 대응하여 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호를 동작 감지부(120, 도 4 참조)로 출력할 수 있다.
이처럼, 운전자 신체(U)가 제1 슬롯(201)의 인근에 위치하는 경우, 동작 감지 안테나(200)는 제1 주파수를 가지는 제1 전파의 방사가 방해됨으로 인하여 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호를 출력하거나, 운전자 신체(U)에 반사된 전파를 수신함으로 인하여 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호를 출력할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 다른 일 예를 도시한다. 도 13은 도 12에 도시된 바와 같이 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 경우 동작 감지 안테나의 방사 패턴을 도시한다. 또한, 도 14은 도 12에 도시된 바와 같이 동작 감지 안테나의 근방에 사용자 신체가 위치하는 경우 동작 감지 안테나의 주파수 특성을 도시한다.
앞서 설명된 바와 같이, 운전자의 신체가 동작 감지 안테나(200)의 근방에 위치하면, 동작 감지 안테나(200)의 전파 방사가 방해될 수 있다.
예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이 운전자의 신체(U)가 안테나 본체(210)의 제2 슬롯(201)의 인근에 위치하면, 운전자의 신체(U)로 인하여 제2 슬롯(202)을 통한 전파의 방사가 방해될 수 있다. 구체적으로, 도 13에 도시된 바와 같이 제1 슬롯(201)을 통하여 제1 주파수를 가지는 제1 전파가 방사되나, 제2 주파수를 가지는 제2 전파는 제2 슬롯(202)을 통하여 방사되지 못한다.
이는, 제2 슬롯(202) 인근에 운전자의 신체(U)가 위치하면 전파가 방사되는 슬롯의 형태가 실질적으로 변경되고, 전파가 방사되는 슬롯의 형태가 변경됨으로 인하여 제2 슬롯(202)을 통하여 방사될 수 있는 전파의 주파수가 변경되기 때문이다.
다시 말해, 제2 슬롯(202) 인근에 운전자의 신체(U)가 위치하면 제2 주파수와 다른 주파수를 가지는 전파가 제2 슬롯(202)을 통하여 방사될 수 있으며, 제2 주파수를 가지는 제2 전파는 제2 슬롯(202)을 통하여 방사될 수 없다.
그 결과, 동작 감지 안테나(200)의 주파수 특성이 변경될 수 있다. 예를 들어, 제2 슬롯(202) 인근에 운전자의 신체(U)가 위치하는 경우 동작 감지 안테나(200)의 주파수 특성은 도 14에 도시된 바와 같을 수 있다.
도 14를 참조하면, 동작 감지 안테나(200)의 S11-파라미터는 제1 주파수(f1, 대략 42GHz)에서 -20dB 이하의 극솟값을 가지지만, 제2 주파수(f2, 대략 26GHz)에서는 -20dB 이하의 극솟값을 가지지 않는다.
결과적으로, 동작 감지 안테나(200)는 제1 주파수(f1, 대략 42GHz)를 가지는 제1 전파를 자유 공간으로 방사할 수 있으나, 제2 주파수(f2, 대략 26GHz)를 가지는 제2 전파를 자유 공간으로 방사하지 못할 수 있다.
이처럼, 방사되지 못한 제2 주파수를 가지는 제2 전파는 동작 감지부(120, 도 4 참조)로 반사될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 동작 감지부(120, 도 4 참조)가 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호와 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 동작 감지 안테나(200)에 공급할 수 있다. 이때, 제2 슬롯(202) 인근에 운전자의 신체(U)가 위치하면, 동작 감지 안테나(200)는 제2 주파수를 가지는 제2 전파를 자유 공간으로 방사하지 못하고, 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호를 동작 감지부(120, 도 4 참조)로 출력할 수 있다.
이상에서는 운전자의 신체(U)에 의하여 전파의 방사가 방해되는 것을 설명하였으나, 운전자의 신체(U)와 제2 슬롯(202) 사이의 거리에 따라 제2 슬롯(202)을 통하여 방사된 전파가 운전자의 신체(U)에 반사되고, 동작 감지 안테나(200)는 반사된 전파를 제2 슬롯(202)을 통하여 수신할 수도 있다.
다시 말해, 제2 슬롯(202) 인근에 운전자의 신체(U)가 위치하면, 동작 감지 안테나(200)는 운전자의 신체(U)로부터 반사된 전파를 수신할 수 있으며, 반사된 전파에 대응하여 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호를 동작 감지부(120, 도 4 참조)로 출력할 수 있다.
이처럼, 운전자 신체(U)가 제2 슬롯(202)의 인근에 위치하는 경우, 동작 감지 안테나(200)는 제2 주파수를 가지는 제2 전파의 방사가 방해됨을 인하여 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호를 출력하거나, 운전자 신체(U)에 반사된 전파를 수신함으로 인하여 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호를 출력할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 의한 동작 감지 장치의 동작을 도시한다. 도 16은 일 실시예에 의한 동작 감지 장치의 인근에서 운전자의 신체가 이동하는 것을 도시한다. 또한, 도 17은 도 16에 도시된 운전자의 신체의 움직임에 의한 동작 감지 안테나의 주파수 특성의 변화를 도시한다.
도 15, 도 16 및 도 17을 참조하여, 동작 감지 장치(100)에 의한 동작 감지 방법(1000)이 설명된다.
동작 감지 장치(100)는 동작 감지 안테나(200)에 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호 및 제2 주파수를 가지는 제2 신호를 공급한다(1010).
동작 감지 장치(100)의 제어부(110)는 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호 및 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 동작 감지 안테나(200)로 출력하도록 동작 감지부(120)에 제어 신호를 출력할 수 있다.
제어부(110)의 제어 신호에 따라 동작 감지부(120)는 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호 및 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 생성하고, 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 동작 감지 안테나(200)에 공급할 수 있다. 또한, 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호의 공급에 대응하여 동작 감지 안테나(200)는 제1 주파수를 가지는 제1 전파와 제2 주파수를 가지는 제2 전파를 방사할 수 있다.
이때, 동작 감지부(120)는 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 동시에 동작 감지 안테나(200)에 공급하거나, 제1 감지 신호와 제2 감지 신호를 교대로 동작 감지 안테나(200)에 공급할 수 있다.
예를 들어, 동작 감지부(120)의 고주파 발진기(121)는 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호와 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 동시에 생성할 수 있다. 제1 감지 신호와 제2 감지 신호는 제1 대역 통과 필터(122), 전력 증폭기(123) 및 송수신 전환기(124)를 거쳐 동작 감지 안테나(200)에 동시에 공급될 수 있다. 그 결과, 동작 감지 안테나(200)는 제1 주파수를 가지는 제1 전파와 제2 주파수를 가지는 제2 전파를 동시에 방사할 수 있다.
다른 예로, 동작 감지부(120)의 고주파 발진기(121)는 제1 주파수를 가지는 제1 감지 신호와 제2 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 교대로 생성할 수 있다. 다시 말해, 미리 정해진 시간 간격 동안 고주파 발진기(121)는 제1 감지 신호를 생성하고, 다음 미리 정해진 시간 간격 동안 고주파 발진기(121)는 제2 감지 신호를 생성할 수 있다. 그 결과, 동작 감지 안테나(200)는 제1 주파수를 가지는 제1 전파와 제2 주파수를 가지는 제2 전파를 교대로 방사할 수 있다. 다시 말해, 미리 정해진 시간 간격 동안 동작 감지 안테나(200)는 제1 전파를 방사하고, 다음 미리 정해진 시간 간격 동안 동작 감지 안테나(200)는 제2 전파를 방사할 수 있다.
이후, 동작 감지 장치(100)는 동작 감지 안테나(200)로부터 제1 주파수를 가지는 제1 신호 또는 제2 주파수를 가지는 제2 신호를 검출한다(1020).
제1 감지 신호 및 제2 감지 신호의 공급에 대응하여 동작 감지 안테나(200)는 제1 주파수를 가지는 제1 전파와 제2 주파수를 가지는 제2 전파를 방사할 수 있다.
이때, 사용자 신체(U)가 동작 감지 안테나(200)의 인근에 위치하면, 사용자 신체(U)의 위치에 따라 동작 감지 안테나(200)는 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호 또는 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호를 동작 감지부(120)로 출력할 수 있다.
예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이 사용자 신체(U)가 제1 슬롯(201) 인근의 제3 위치(P3)에 위치하면, 동작 감지 안테나(200)는 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호를 동작 감지부(120)로 출력할 수 있다.
사용자 신체(U)가 제1 슬롯(201) 인근에 위치하는 경우, 제1 주파수를 가지는 제1 전파의 방사가 방해되며 동작 감지 안테나(200)의 주파수 특성은 도 17의 (a)에 도시된 바와 같아질 수 있다. 그 결과, 제1 주파수를 가지는 제1 전파는 방사되지 못하고 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호가 동작 감지부(120)로 출력될 수 있다.
또한, 제1 주파수를 가지는 제1 전파가 동작 감지 안테나(200)로부터 방사되더라도 방사된 제1 전파는 사용자 신체(U)에 의하여 반사될 수 있다. 동작 감지 안테나(200)는 사용자 신체(U)에 의하여 반사된 제1 전파를 수신할 수 있으며, 제1 전파의 수신에 대응하여 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호를 동작 감지부(120)로 출력할 수 있다.
다른 예로, 도 16에 도시된 바와 같이 사용자 신체(U)가 제1 슬롯(201)과 제2 슬롯(202)의 사이의 제4 위치(P4)에 위치하면, 반사 신호가 발생되지 않을 수 있다.
사용자 신체(U)가 제1 슬롯(201)과 제2 슬롯(202)의 사이에 위치하는 경우, 제1 전파의 방사와 제2 전파의 방사가 방해되지 않으며, 동작 감지 안테나(200)의 주파수 특성은 도 17의 (b)에 도시된 바와 같아질 수 있다. 그 결과, 제1 주파수를 가지는 제1 전파와 제2 주파수를 가지는 제2 전파는 모두 자유 공간으로 방사될 수 있으며, 동작 감지 안테나(200)로부터 동작 감지부(120)로 출력되는 반사 신호가 발생되지 않는다.
또 다른 예로, 도 16에 도시된 바와 같이 사용자 신체(U)가 제2 슬롯(202) 인근의 제5 위치(P5)에 위치하면, 동작 감지 안테나(200)는 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호를 동작 감지부(120)로 출력할 수 있다.
사용자 신체(U)가 제2 슬롯(202) 인근에 위치하는 경우, 제2 주파수를 가지는 제2 전파의 방사가 방해되며 동작 감지 안테나(200)의 주파수 특성은 도 17의 (c)에 도시된 바와 같아질 수 있다. 그 결과, 제2 주파수를 가지는 제2 전파는 방사되지 못하고 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호가 동작 감지부(120)로 출력될 수 있다.
또한, 제2 주파수를 가지는 제2 전파가 동작 감지 안테나(200)로부터 방사되더라도 방사된 제2 전파는 사용자 신체(U)에 의하여 반사될 수 있다. 동작 감지 안테나(200)는 사용자 신체(U)에 의하여 반사된 제2 전파를 수신할 수 있으며, 제2 전파의 수신에 대응하여 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호를 동작 감지부(120)로 출력할 수 있다.
이처럼, 동작 감지 안테나(200)는 사용자 신체(U)의 위치에 따라 제1 반사 신호 또는 제2 반사 신호를 동작 감지부(120)로 출력할 수 있으며, 제1 반사 신호 또는 제2 반사 신호는 송수신 전환기(125), 제2 대역 통과 필터(126) 및 주파수 혼합기(127)를 거쳐 제어부(110)로 제공될 수 있다.
동작 감지 장치(100)의 제어부(110)는 사용자 신체(U)의 위치에 따라 제1 반사 신호 또는 제2 반사 신호를 검출할 수 있다.
이후, 동작 감지 장치(100)는 검출된 신호에 따라 운전자 신체(U)의 위치를 판단한다(1030).
동작 감지 장치(100)의 제어부(110)는 동작 감지부(120)를 통하여 동작 감지 안테나(200)로부터 수신되는 반사 신호에 따라 운전자 신체(U)의 위치를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제1 주파수를 가지는 제1 반사 신호가 수신되면, 제어부(110)는 운전자의 신체(U)가 동작 감지 안테나(200)의 제1 슬롯(201) 인근에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
다른 예로, 반사 신호가 수신되지 않으면 제어부(110)는 운전자의 신체(U)가 동작 감지 안테나(200)의 제1 슬롯(201) 및 제2 슬롯(202)으로 떨어져 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제2 주파수를 가지는 제2 반사 신호가 수신되면, 제어부(110)는 운전자의 신체(U)가 동작 감지 안테나(200)의 제2 슬롯(202) 인근에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
이후, 동작 감지 장치(100)는 운전자 신체(U)의 위치를 기초로 운전자의 동작을 판단한다(1040).
동작 감지 장치(100)의 제어부(110)는 운전자 신체(U)의 위치 변경을 기초로 운전자의 동작을 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이 운전자의 신체(U)가 제3 위치(P3)로부터 제4 위치(P4)를 거쳐 제5 위치(P5)로 이동하는 경우, 제어부(110)는 제1 반사 신호의 수신에 대응하여 운전자 신체(U)가 제3 위치(P3)에 위치하는 것과 제2 반사 신호의 수신에 대응하여 운전자 신체(U)가 제5 위치(P4)에 위치하는 것을 판단할 수 있다.
제1 반사 신호의 수신 이후 미리 정해진 시간 이내에 제2 반사 신호를 수신함으로 인하여 제어부(110)는 운전자 신체(U)가 제3 위치(P3)와 제5 위치(P5) 사이의 제4 위치(P4)에 위치한 것을 판단할 수 있다.
결국, 제어부(110)는 운전자의 신체(U)가 제3 위치(P3)로부터 제4 위치(P4)를 통과하여 제5 위치(P5)까지 이동한 것을 판단할 수 있다.
또한, 운전자의 동작을 감지한 이후 제어부(110)는 통신부(130)를 통하여 감지된 운전자의 동작에 관한 정보를 차량용 통신 네트워크(NT)로 송신할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 동작 감지 장치(100)는 동작 감지 안테나(200)로부터 출력되는 반사 신호에 따라 운전자 신체(U)의 위치를 판단할 수 있을 뿐만 아니라 운전자 신체(U)의 이동 즉 운전자의 동작을 판단할 수 있다.
이상에서는 제1 및 제2 위치에서 제1 및 제2 방향으로 제1 및 제2 주파수를 가지는 동작 감지 안테나(200)와 이를 포함하는 동작 감지 장치(100)를 설명하였으나, 동작 감지 안테나(200)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 18는 다른 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나를 도시한다. 도 19은 다른 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 방사 패턴을 도시한다. 또한, 도 20은 다른 일 실시예에 의한 동작 감지 안테나의 주파수 특성을 도시한다.
도 18에 도시된 바와 같이, 동작 감지 안테나(300)는 안테나의 외관을 형성하는 안테나 본체(310)를 포함하며, 안테나 본체(310)의 측면(313)을 따라 복수의 슬롯(301, 302)이 형성된다. 또한, 안테나 본체(310)의 일측에는 안테나 본체(310) 내부로 전파를 방사하는 급전 핀(304)이 마련된다.
안테나 본체(310) 및 급전 핀(304)은 도 5와 함께 설명된 안테나 본체(210, 도 5 참조) 및 급전 핀(203, 도 5 참조)과 동일하므로, 그 설명을 안테나 본체(210, 도 5 참조) 및 급전 핀(203, 도 5 참조)의 설명으로 대체한다.
안테나 본체(310)의 측면(312)에는 안테나 본체(310)의 원주 방향을 따라 복수의 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)이 형성될 수 있다.
제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)은 안테나 본체(310)의 측면(312)을 관통하여 형성되며, 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)을 통하여 안테나 본체(301) 외부의 자유 공간과 안테나 본체(301)의 내부 공간이 연결될 수 있다. 그 결과, 안테나 본체(301) 내부에서 공진하는 전자기장이 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)을 통하여 자유 공간으로 방출될 수 있다. 다시 말해, 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)을 통하여 전파가 방사될 수 있다.
제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)은 안테나 본체(310)의 원주 방향을 따라 서로 다른 위치에 마련될 수 있다. 예를 들어, 제1 슬롯(301)은 제1 위치(P1)에 마련될 수 있으며, 제2 슬롯(302)은 제1 위치(P1)로부터 안테나 본체(310)의 원주 방향을 따라 45도 이격된 제2 위치(P2)에 마련될 수 있고, 제3 슬롯(303)은 제2 위치(P2)로부터 안테나 본체(310)의 원주 방향을 따라 45도 이격된 제3 위치(P3)에 마련될 수 있다.
제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)이 안테나 본체(310)의 원주 방향을 따라 서로 다른 위치에 마련됨으로 인하여, 전파는 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)을 통하여 서로 다른 위치에서 방사될 수 있다. 예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이 전파는 제1 슬롯(301)을 통하여 제1 위치(P1)로부터 자유 공간으로 방사될 수 있으며, 제2 슬롯(302)을 통하여 제2 위치(P2)로부터 자유 공간으로 방사될 수 있다. 또한, 전파는 제3 슬롯(303)을 통하여 제3 위치(P3)로부터 자유 공간으로 방사될 수 있다.
또한, 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)은 안테나 본체(310)의 원주 방향을 따라 서로 다른 방향을 향하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이 제1 슬롯(301)은 제1 방향(D1)을 향하여 형성될 수 있으며, 제2 슬롯(302)은 제1 방향(D1)으로부터 45도 벗어난 제2 방향(D2)을 향하여 형성될 수 있다. 또한, 제3 슬롯(303)은 제2 방향(D2)으로부터 45도 벗어난 제3 방향(D3)을 향하여 형성될 수 있다.
이처럼, 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)이 안테나 본체(310)의 원주 방향을 따라 서로 다른 방향을 향하여 형성됨으로 인하여, 전파는 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)을 통하여 서로 다른 방향으로 방사될 수 있다. 예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이 전파는 제1 슬롯(301)을 통하여 제1 방향(D1)으로 방사될 수 있으며, 제2 슬롯(302)을 통하여 제2 방향(D2)으로 방사될 수 있다. 또한, 전파는 제3 슬롯(303)을 통하여 제3 방향(D3)으로 방사될 수 있다.
제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)의 폭(W)은 서로 동일할 수 있으나, 제1 슬롯(301)의 높이(H1), 제2 슬롯(302)의 높이(H2) 및 제3 슬롯(303)의 높이(H3)는 서로 상이할 수 있다.
제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)이 서로 다른 크기를 가짐으로 인하여, 제1 슬롯(301)을 통하여 방사되는 전파의 주파수, 제2 슬롯(302)을 통하여 방사되는 전파의 주파수 및 제3 슬롯(303)을 통하여 방사되는 전파의 주파수는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 슬롯(301)을 통하여 방사되는 전파는 제1 주파수(f1)를 가질 수 있으며, 제2 슬롯(302)을 통하여 방사되는 전파는 제2 주파수(f2)를 가질 수 있다. 또한, 제3 슬롯(303)을 통하여 방사되는 전파는 제3 주파수(f3)를 가질 수 있다.
동작 감지 안테나(300)의 S11-파라미터를 도시한 도 20을 참조하면, S11-파라미터가 제1 주파수(f1, 대략 42GHz), 제2 주파수(f2, 대략 34GHz) 및 제3 주파수(f3, 대략 26GHz)에서 극솟값을 가진다. S11-파라미터는 안테나에 입력된 신호의 크기에 대한 안테나로부터 반사되는 신호의 크기를 나타내므로, S11-파라미터가 작은 것은 신호가 안테나를 통하여 자유 공간으로 방사된 것을 나타낸다. 따라서, S11-파라미터가 제1 주파수(f1, 대략 42GHz), 제2 주파수(f2, 대략 34GHz) 및 제3 주파수(f3, 대략 26GHz)에서 극솟값을 가지는 것은 동작 감지 안테나(300)가 제1 주파수(f1, 대략 42GHz), 제2 주파수(f2, 대략 34GHz) 및 제3 주파수(f3, 대략 26GHz)를 가지는 전파를 자유 공간으로 방사할 수 있는 것을 나타낸다.
이상에서 설명된 바와 같이, 동작 감지 안테나(300)는 전파를 방사할 수 있는 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)이 형성된 안테나 본체(310)를 포함하며, 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)는 서로 다른 위치(P1, P2, P3)에 서로 다른 방향(D1, D2, D3)을 향하여 서로 다른 크기(H1, H2, H3)로 형성될 수 있다.
그 결과, 제1 슬롯(301), 제2 슬롯(302) 및 제3 슬롯(303)를 통하여 서로 다른 주파수(f1, f2, f3)를 가지는 전파가 서로 다른 위치(P1, P2, P3)로부터 서로 다른 방향(D1, D2, D3)으로 방사될 수 있다. 이로 인하여, 동작 감지 안테나(300)를 포함하는 동작 감지 장치(100)는 운전자 신체(U)의 위치를 판단할 수 있다.
이상에서는 게시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 게시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 게시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 게시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.
1: 차량 100: 동작 감지 장치
200, 300: 동작 감지 안테나

Claims (20)

  1. 제 1 위치에서 제 1 주파수를 가지는 제 1 전파를 제 1 슬롯을 통과하도록 방사하고, 제 1 위치와 다른 제 2 위치에서 상기 제 1 주파수보다 낮은 제 2 주파수를 가지는 제 2 전파를 상기 제 1 슬롯보다 길게 형성된 제 2 슬롯을 통과하도록 방사하는 동작 감지 안테나;
    상기 동작 감지 안테나에 제 1 주파수를 가지는 제 1 감지 신호 및 상기 제 2 주파수를 가지는 제 2 감지 신호를 공급하고, 상기 동작 감지 안테나로부터 반사 신호를 수신하는 동작 감지부;
    상기 동작 감지부가 수신한 반사 신호에 따라 운전자의 동작을 판단하는 제어부를 포함하고,
    상기 동작 감지부는, 상기 제 1 슬롯 또는 제 2 슬롯을 통과한 상기 제 1 감지 신호 및 상기 제 2 감지 신호로부터 발생되는 반사 신호를 출력시키고,
    상기 제어부는 반사 신호가 발생되지 않으면 운전자의 신체가 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에 위치한 것으로 판단하는 동작 감지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 동작 감지 안테나는 상기 제1 위치에 상기 운전자의 신체가 위치하면 제1 반사 신호를 출력하고, 상기 제2 위치에 상기 운전자의 신체가 위치하면 제2 반사 신호를 출력하는 동작 감지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 동작 감지 안테나로부터 상기 제1 반사 신호가 수신되면 상기 운전자의 신체가 상기 제1 위치에 위치하는 것으로 판단하고, 상기 동작 감지 안테나로부터 상기 제2 반사 신호가 수신되면 상기 운전자의 신체가 상기 제2 위치에 위치하는 것으로 판단하는 동작 감지 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 동작 감지 안테나는 제1 주파수를 가지는 제1 전파를 제1 방향으로 방사하고, 제2 주파수를 가지는 제2 전파를 제2 방향으로 방사하는 동작 감지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 동작 감지 안테나는 상기 제1 방향 상에 상기 운전자의 신체가 위치하면 제1 반사 신호를 출력하고, 상기 제2 방향 상에 상기 운전자의 신체가 위치하면 제2 반사 신호를 출력하는 동작 감지 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 동작 감지 안테나로부터 상기 제1 반사 신호가 수신되면 상기 운전자의 신체가 상기 제1 방향 상에 위치하는 것으로 판단하고, 상기 동작 감지 안테나로부터 상기 제2 반사 신호가 수신되면 상기 운전자의 신체가 상기 제2 방향 상에 위치하는 것으로 판단하는 동작 감지 장치.
  12. 동작 감지 안테나에 제 1 주파수를 가지는 제 1 감지 신호 및 제 2 주파수를 가지는 제 2 감지 신호를 공급하는 과정;
    상기 동작 감지 안테나를 통하여 제 1 위치에서 제 1 주파수를 가지는 제 1 전파를 제 1 슬롯을 통과하도록 방사하고, 제 1 위치와 다른 제 2 위치에서 상기 제 1 주파수보다 낮은 제 2 주파수를 가지는 제 2 전파를 상기 제 1 슬롯보다 길게 형성된 제 2 슬롯을 통과하도록 방사하는 과정;
    상기 동작 감지 안테나로부터 반사 신호를 수신하는 과정;
    상기 반사 신호에 따라 운전자의 동작을 판단하는 과정을 포함하고, 상기 반사 신호가 발생되지 않으면 운전자의 신체가 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에 위치한 것으로 판단하는 동작 감지 방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 위치 중에 적어도 하나의 위치에 운전자의 신체 일부가 위치하면, 상기 적어도 하나의 위치에 방사되는 전파의 주파수와 동일한 주파수의 반사 신호가 수신되는 동작 감지 방법.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 위치에 따른 서로 다른 복수의 방향 중에 적어도 하나의 방향에 운전자의 신체 일부가 위치하면, 상기 적어도 하나의 방향으로 방사되는 전파의 주파수와 동일한 주파수의 반사 신호가 수신되는 동작 감지 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020160112696A 2016-09-01 2016-09-01 동작 감지 장치, 동작 감지 방법 및 동작 감지 안테나 KR101887137B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160112696A KR101887137B1 (ko) 2016-09-01 2016-09-01 동작 감지 장치, 동작 감지 방법 및 동작 감지 안테나
US15/381,728 US10816657B2 (en) 2016-09-01 2016-12-16 Motion detecting apparatus, motion detecting method and motion detecting antenna
CN201611175741.9A CN107797105B (zh) 2016-09-01 2016-12-19 运动检测装置、运动检测方法及运动检测天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160112696A KR101887137B1 (ko) 2016-09-01 2016-09-01 동작 감지 장치, 동작 감지 방법 및 동작 감지 안테나

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180025693A KR20180025693A (ko) 2018-03-09
KR101887137B1 true KR101887137B1 (ko) 2018-09-10

Family

ID=61243752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160112696A KR101887137B1 (ko) 2016-09-01 2016-09-01 동작 감지 장치, 동작 감지 방법 및 동작 감지 안테나

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10816657B2 (ko)
KR (1) KR101887137B1 (ko)
CN (1) CN107797105B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11158952B1 (en) * 2020-02-11 2021-10-26 Amazon Technologies, Inc. Low profile omnidirectional antenna
KR20220036108A (ko) * 2020-09-15 2022-03-22 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
CN112530115B (zh) * 2020-11-17 2022-07-12 云南电网有限责任公司 一种电力作业人员防触电现场智能监理成套装置
KR102418604B1 (ko) * 2022-03-31 2022-07-07 주식회사아이플러스원 레이다 비콘 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004212053A (ja) 2002-12-26 2004-07-29 Miyake:Kk 位置姿勢検出システム
JP2004294338A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Matsushita Electric Works Ltd 空間位置管理システム
JP2008145423A (ja) 2006-11-15 2008-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーダ装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3524189A (en) * 1966-11-09 1970-08-11 Us Army Slotted waveguide antenna array providing dual frequency operation
JPH1143009A (ja) * 1996-07-13 1999-02-16 Automot Technol Internatl Inc パターン認識を利用した車両用光学式確認および監視システム
JP3260717B2 (ja) 1999-03-12 2002-02-25 米沢日本電気株式会社 動き検出装置
JP3688255B2 (ja) * 2002-09-20 2005-08-24 株式会社日立製作所 車載用電波レーダ装置及びその信号処理方法
KR100944550B1 (ko) 2009-06-08 2010-03-03 케빛테크놀로지(주) 모션 감지 모듈
KR100959700B1 (ko) 2010-02-03 2010-05-26 (주)코맨텍 도플러 방식의 마이크로파 센서 장치
DE102010011867B4 (de) * 2010-03-18 2011-12-22 Kathrein-Werke Kg Breitbandige omnidirektionale Antenne
CN202110664U (zh) * 2010-09-02 2012-01-11 刘伟南 使用无线电波综合检测道路中车辆行驶情况的装置
US8483617B2 (en) * 2010-09-30 2013-07-09 Broadcom Corporation Portable computing device with high-speed data communication
US20130154899A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-20 William Lynn Lewis, III Aperiodic distribution of aperture elements in a dual beam array
DE102012219280A1 (de) * 2012-10-23 2014-04-24 Robert Bosch Gmbh Fahrerassistenzsystem und Verfahren
CN105814450B (zh) * 2013-10-09 2018-08-28 麻省理工学院 通过身体无线电反射的运动跟踪
LU92331B1 (en) * 2013-12-10 2015-06-11 Iee Sarl Radar sensor with frequency dependent beam steering
KR101469720B1 (ko) 2014-04-14 2014-12-05 엠엠씨엘 주식회사 근거리용 움직임 감지 장치
US9972901B2 (en) * 2014-10-20 2018-05-15 The Boeing Company Antenna electromagnetic radiation steering system
US10168785B2 (en) * 2015-03-03 2019-01-01 Nvidia Corporation Multi-sensor based user interface
US10139916B2 (en) * 2015-04-30 2018-11-27 Google Llc Wide-field radar-based gesture recognition
US20170190336A1 (en) * 2016-01-04 2017-07-06 Delphi Technologies, Inc. Automated Vehicle Operation Based On Gesture To Pedestrian
DE102016109342B4 (de) * 2016-05-20 2024-02-22 Infineon Technologies Ag Radarsensorsystem zur gestenerkennung und verfahren zur radarbasierten gestenerkennung
WO2018031516A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 Google Llc Radar-based gestural interface

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004212053A (ja) 2002-12-26 2004-07-29 Miyake:Kk 位置姿勢検出システム
JP2004294338A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Matsushita Electric Works Ltd 空間位置管理システム
JP2008145423A (ja) 2006-11-15 2008-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーダ装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107797105A (zh) 2018-03-13
KR20180025693A (ko) 2018-03-09
US10816657B2 (en) 2020-10-27
US20180062769A1 (en) 2018-03-01
CN107797105B (zh) 2023-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101887137B1 (ko) 동작 감지 장치, 동작 감지 방법 및 동작 감지 안테나
US11400933B2 (en) Vehicle having vehicle control device and vehicle control method
US11697426B2 (en) In-vehicle system with abnormality detection using two separate networks
WO2003086787A1 (en) Tire-state obtaining apparatus
US10759300B2 (en) Vehicle and control method thereof
US20200269782A1 (en) On-board system and detector hub
CN101506858A (zh) 在位置和时间上评价和预测汽车行驶动态的司机辅助系统
KR101887077B1 (ko) 차량용 전자 디바이스 해킹 테스트 장치
JP7322536B2 (ja) 移動体の制御装置
US10998635B2 (en) Antenna apparatus and vehicle
US20170098892A1 (en) Antenna
US20210129870A1 (en) Apparatus and method for providing delivery service using autonomous vehicle
JP2009199267A (ja) 走行制御装置
KR102508984B1 (ko) 어라운드뷰 영상 제어장치 및 그 어라운드뷰 영상 처리방법
US20230283828A1 (en) In-vehicle infotainment system and method for upgrading same
US11177560B2 (en) Antenna apparatus and vehicle having the same
KR102338565B1 (ko) 통신 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법
KR102457512B1 (ko) 차량 및 그 제어 방법
JP6753120B2 (ja) 周辺監視システム
KR20180043094A (ko) 차량 및 그 제어방법
KR101827699B1 (ko) 안테나 및 이를 포함하는 차량
WO2023013405A1 (en) Antenna device, radar device and vehicle control system
KR102372983B1 (ko) 안테나 장치 및 차량
CA2584924C (en) Tire-state obtaining apparatus
KR20180058400A (ko) 안테나, 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)