KR102346201B1 - Radar module and automotive radar apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
실시 예에 따른 레이더 모듈은 송신 신호를 송신하는 송신 안테나 소자; 상기 송신 신호의 반사에 따른 수신 신호를 수신하는 수신 안테나 소자; 및 상기 송신 안테나 소자와 연결되는 복수의 송신 채널과, 상기 수신 안테나 소자와 연결되는 복수의 수신 채널을 포함하며, 상기 송신 신호 및 수신 신호를 처리하는 통신 소자;를 포함하고, 상기 복수의 송신 안테나 어레이는, 제1 송신 채널과 연결되는 제 1 송신 안테나 어레이와, 제 2 송신 채널과 연결되는 제 2 송신 안테나 어레이와, 제 3 송신 채널과 연결되는 제 3 송신 안테나 어레이를 포함하고, 상기 통신 소자는, 제 1 동작 모드에서, 상기 제 2 송신 채널에 연결된 상기 제 2 송신 안테나 어레이에만 신호를 공급하고, 제 2 동작 모드에서, 상기 제 1 및 3 송신 채널에 연결된 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이 중 적어도 하나에 신호를 공급하며, 제 3 동작 모드에서, 상기 제 1 내지 3 송신 채널에 연결된 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이에 모두 신호를 공급한다.A radar module according to an embodiment includes a transmit antenna element for transmitting a transmit signal; a reception antenna element for receiving a reception signal according to the reflection of the transmission signal; and a communication element including a plurality of transmit channels connected to the transmit antenna element and a plurality of receive channels connected to the receive antenna element, and configured to process the transmit signal and the receive signal; including, the plurality of transmit antennas The array includes a first transmit antenna array connected to a first transmit channel, a second transmit antenna array connected to a second transmit channel, and a third transmit antenna array connected to a third transmit channel, wherein the communication element in a first mode of operation, supplies a signal only to the second transmit antenna array connected to the second transmit channel, and in a second mode of operation, the first and third transmit antenna arrays connected to the first and third transmit channels and a signal is supplied to at least one of the first to third transmission antenna arrays connected to the first to third transmission channels in a third operation mode.
Description
본 발명은 차량용 레이더 장치에 관한 것으로, 특히 근거리 및 장거리 레이더 모듈을 포함하는 차량용 레이더 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle radar device, and more particularly, to a vehicle radar device including a short-range and long-range radar module.
레이더 장치가 다양한 기술분야에 적용되고 있고, 최근에는 차량에 탑재되어 차량의 이동성을 향상시키고 있다. 이러한 레이더 장치는 전자기파를 이용하여, 차량의 주변환경에 대한 정보를 탐지한다. 그리고, 해당 정보가 차량의 이동에 이용됨에 따라 차량 이동성의 효율이 향상될 수 있다. 이를 위해, 레이더 장치는 안테나를 구비하여 전자기파를 송수신한다.Radar devices are being applied to various technical fields, and recently, they are mounted on a vehicle to improve the mobility of the vehicle. Such a radar device detects information on the surrounding environment of the vehicle by using electromagnetic waves. And, as the corresponding information is used for the movement of the vehicle, the efficiency of vehicle mobility may be improved. To this end, the radar device is provided with an antenna to transmit and receive electromagnetic waves.
한편, 차량용 레이더는 장거리용 레이더 장치(LRR; long range radar)와 근거리용 레이더 장치(SRR; short range radar)로 분류될 수 있으며, 장거리용 레이더 장치의 경우 77GHz 대역의 주파수를 주로 사용하고, 근거리용 레이더 장치의 경우 24GHz 대역을 주로 사용하고 있다. On the other hand, vehicle radar may be classified into a long range radar device (LRR) and a short range radar device (SRR). For radar devices, the 24 GHz band is mainly used.
장거리용 레이더 장치와 근거리용 레이더 장치를 모두 포함하는 차량용 레이더가 동시에 장거리와 근거리에 배치되는 물체를 탐지하기 위한 FOV(Field Of View)와 탐지거리를 확보하기 위해, 최적의 안테나 채널 간의 간격 배치 및 안테나 이득 확보가 필요하다. In order to secure FOV (Field Of View) and detection distance for vehicle radar, including both long-range and short-range radar devices, to simultaneously detect long-range and short-range objects, optimal spacing between antenna channels and It is necessary to secure antenna gain.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 하나의 통신 소자에 공통 연결된 송신 안테나 소자와 수신 안테나 소자를 포함하는 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a radar module including a transmit antenna element and a receive antenna element commonly connected to one communication element, and a vehicle radar device including the same.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 통신 소자의 서로 다른 송신 채널에 각각 연결된 송신 안테나의 조합을 통해 하나의 송신 안테나 소자를 이용하여 장거리, 중거리 및 근거리 범위 내에서 물체를 감지할 수 있는 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치를 제공한다.In addition, in an embodiment according to the present invention, a radar module capable of detecting an object within a long-range, medium-range, and short-range range using one transmit antenna element through a combination of transmit antennas respectively connected to different transmit channels of the communication element. And it provides a vehicle radar device including the same.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 통신 소자의 서로 다른 송신 채널에 각각 연결된 송신 안테나에 공급되는 전력 및 위상을 선택적으로 변경하여 하나의 송신 안테나 소자를 이용하여 장거리, 중거리 및 근거리 범위 내에서 물체를 감지할 수 있는 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치를 제공한다.In addition, in an embodiment according to the present invention, by selectively changing the power and phase supplied to the transmit antennas respectively connected to different transmit channels of the communication element, an object within the long-distance, medium-range and short-range range using one transmit antenna element A radar module capable of sensing and a vehicle radar device including the same are provided.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical tasks to be achieved in the proposed embodiment are not limited to the technical tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned are clear to those of ordinary skill in the art to which the proposed embodiment belongs from the description below. can be understood clearly.
실시 예에 따른 레이더 모듈은 송신 신호를 송신하는 송신 안테나 소자; 상기 송신 신호의 반사에 따른 수신 신호를 수신하는 수신 안테나 소자; 및 상기 송신 안테나 소자와 연결되는 복수의 송신 채널과, 상기 수신 안테나 소자와 연결되는 복수의 수신 채널을 포함하며, 상기 송신 신호 및 수신 신호를 처리하는 통신 소자;를 포함하고, 상기 복수의 송신 안테나 어레이는, 제1 송신 채널과 연결되는 제 1 송신 안테나 어레이와, 제 2 송신 채널과 연결되는 제 2 송신 안테나 어레이와, 제 3 송신 채널과 연결되는 제 3 송신 안테나 어레이를 포함하고, 상기 통신 소자는, 제 1 동작 모드에서, 상기 제 2 송신 채널에 연결된 상기 제 2 송신 안테나 어레이에만 신호를 공급하고, 제 2 동작 모드에서, 상기 제 1 및 3 송신 채널에 연결된 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이 중 적어도 하나에 신호를 공급하며, 제 3 동작 모드에서, 상기 제 1 내지 3 송신 채널에 연결된 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이에 모두 신호를 공급한다.A radar module according to an embodiment includes a transmit antenna element for transmitting a transmit signal; a reception antenna element for receiving a reception signal according to the reflection of the transmission signal; and a communication element including a plurality of transmit channels connected to the transmit antenna element and a plurality of receive channels connected to the receive antenna element, and configured to process the transmit signal and the receive signal; including, the plurality of transmit antennas The array includes a first transmit antenna array connected to a first transmit channel, a second transmit antenna array connected to a second transmit channel, and a third transmit antenna array connected to a third transmit channel, wherein the communication element in a first mode of operation, supplies a signal only to the second transmit antenna array connected to the second transmit channel, and in a second mode of operation, the first and third transmit antenna arrays connected to the first and third transmit channels and a signal is supplied to at least one of the first to third transmission antenna arrays connected to the first to third transmission channels in a third operation mode.
또한, 상기 제 2 송신 안테나 어레이의 수는, 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이 각각의 수와 다르다.In addition, the number of the second transmit antenna arrays is different from the number of each of the first and third transmit antenna arrays.
또한, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이는, 수평 편파 어레이로 구성된다.In addition, the first to third transmit antenna arrays are configured as horizontally polarized arrays.
또한, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이는, 수직 편파 어레이로 구성된다.In addition, the first to third transmit antenna arrays are configured as vertical polarization arrays.
또한, 상기 통신 소자는, 상기 제 3 동작 모드에서, 상기 제 1 및 3 송신 채널에 공급되는 전력을 조절한다.Also, in the third operation mode, the communication element adjusts power supplied to the first and third transmission channels.
또한, 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이는, 근거리용 송신 안테나 어레이이고, 상기 제 2 송신 안테나 어레이는, 중거리용 송신 안테나 어레이이다.Further, the first and third transmit antenna arrays are transmit antenna arrays for short-distance, and the second transmit antenna arrays are transmit antenna arrays for medium-range.
또한, 상기 제 2 송신 안테나 어레이는, 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이 사이에 배치되며, 상기 제 1 송신 안테나 어레이와 상기 제 2 송신 안테나 어레이 사이의 간격은, 상기 제 2 송신 안테나 어레이와 상기 제 3 송신 안테나 어레이 사이의 간격과 동일하다.In addition, the second transmit antenna array is disposed between the first and third transmit antenna arrays, and a distance between the first transmit antenna array and the second transmit antenna array is a distance between the second transmit antenna array and the second transmit antenna array. 3 equal to the spacing between the transmit antenna arrays.
또한, 상기 통신 소자는, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이의 배열을 가상 배열 안테나 어레이로 변환하고, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이 사이의 간격을 이용하여 가상 수신 채널을 형성한다.In addition, the communication element converts the array of the first to third transmit antenna arrays into a virtual array antenna array, and forms a virtual receive channel by using an interval between the first to third transmit antenna arrays.
또한, 상기 제 1 내지 3 동작 모드는, 상기 차량의 속도 정보 및 위치 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 토대로 결정된다.In addition, the first to third operation modes are determined based on at least one of speed information and location information of the vehicle.
또한, 상기 송신 안테나 소자는, 상기 제 1 동작 모드에서, 중거리 범위 내의 물체를 탐지하기 위한 방사 패턴을 발생하고, 상기 제 2 동작 모드에서, 근거리 범위 내의 물체를 탐지하기 위한 방사 패턴을 발생하며, 상기 제 3 동작 모드에서, 장거리 범위 내의 물체를 탐지하기 위한 방사 패턴을 발생한다.In addition, the transmitting antenna element generates, in the first operation mode, a radiation pattern for detecting an object within a medium-range range, and generates a radiation pattern for detecting an object within a short-range range, in the second operation mode, In the third mode of operation, a radiation pattern is generated for detecting an object within a long range.
또한, 상기 통신 소자는, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이에 각각 공급되는 위상 및 전력을 변경하여, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이를 통해 송신되는 방사 패턴을 변경한다.In addition, the communication element changes a radiation pattern transmitted through the first to third transmit antenna arrays by changing the phase and power respectively supplied to the first to third transmit antenna arrays.
한편, 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치는, 케이스; 및 상기 케이스 내에 수용되고, 레이더 모듈을 실장하는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 레이더 모듈은, 송신 신호를 송신하는 송신 안테나 소자와, 상기 송신 신호의 반사에 따른 수신 신호를 수신하는 수신 안테나 소자와, 상기 송신 안테나 소자와 연결되는 복수의 송신 채널과, 상기 수신 안테나 소자와 연결되는 복수의 수신 채널을 포함하며, 상기 송신 신호 및 수신 신호를 처리하는 통신 소자;를 포함하고, 상기 복수의 송신 안테나 어레이는, 제1 송신 채널과 연결되는 제 1 송신 안테나 어레이와, 제 2 송신 채널과 연결되는 제 2 송신 안테나 어레이와, 제 3 송신 채널과 연결되는 제 3 송신 안테나 어레이를 포함하며, 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이는, 근거리용 송신 안테나 어레이이고, 상기 제 2 송신 안테나 어레이는, 중거리용 송신 안테나 어레이이며, 상기 통신 소자는, 제 1 동작 모드에서, 상기 제 2 송신 채널에 연결된 상기 제 2 송신 안테나 어레이에만 신호를 공급하고, 제 2 동작 모드에서, 상기 제 1 및 3 송신 채널에 연결된 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이에 신호를 공급하며, 제 3 동작 모드에서, 상기 제 1 내지 3 송신 채널에 연결된 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이에 모두 신호를 공급하며, 상기 제 1 내지 3 동작 모드는, 차량의 속도 정보 및 위치 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 토대로 결정된다.On the other hand, a vehicle radar device according to an embodiment includes a case; and a printed circuit board accommodated in the case and on which a radar module is mounted, wherein the radar module comprises: a transmit antenna element for transmitting a transmit signal; a receive antenna element for receiving a receive signal according to reflection of the transmit signal; , a communication element including a plurality of transmit channels connected to the transmit antenna element and a plurality of receive channels connected to the receive antenna element, the communication element processing the transmit signal and the receive signal; including, the plurality of transmit antennas The array includes a first transmit antenna array connected to a first transmit channel, a second transmit antenna array connected to a second transmit channel, and a third transmit antenna array connected to a third transmit channel, wherein the first transmit antenna array is connected to the first transmit channel. and 3 transmit antenna arrays are transmit antenna arrays for short range, the second transmit antenna array is a transmit antenna array for medium range, and the communication element, in a first mode of operation, includes the second transmit antenna connected to the second transmit channel. supplying a signal only to a transmit antenna array, and in a second mode of operation, supplying a signal to the first and third transmit antenna arrays coupled to the first and third transmit channels, and in a third mode of operation, the first to third transmit All signals are supplied to the first to third transmission antenna arrays connected to the channel, and the first to third operation modes are determined based on at least one of vehicle speed information and location information.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기존에 분리되어 있는 송신용 통신 소자와 수신용 통신 소자를 하나의 통신 소자로 통합함에 따라 레이더 장치의 부피를 최소화할 수 있으며, 이에 따른 제품 가격을 낮출 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the volume of the radar device can be minimized by integrating the communication element for transmission and the communication element for reception, which are previously separated into one communication element, thereby lowering the product price. .
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 도로 주행 상황에 따른 최적화된 레이더 안테나 빔 패턴을 구현함으로써, 사각지대 개선 및 목표 탐지 향상에 따른 교통사고 위험을 감소시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by implementing an optimized radar antenna beam pattern according to road driving conditions, it is possible to reduce the risk of a traffic accident due to improvement in blind spot improvement and target detection.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기존에 장거리용 안테나, 근거리용 안테나 및 중거리용 안테나로 분리되어 있던 레이더 모듈을 하나의 통합형으로 구현함으로써, 레이더 모듈의 사이즈를 축소를 달성할 수 있으며, 이에 따른 차량 디자인의 자유도 및 비용 절감의 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by implementing the radar module, which has been previously separated into a long-range antenna, a short-range antenna, and an intermediate-range antenna, into one integrated type, it is possible to achieve a reduction in the size of the radar module, Accordingly, there is an effect of freedom in vehicle design and cost reduction.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 하나의 채널을 통하여 상기 복수 개의 안테나들에 전력을 공급함으로써, 하나의 채널을 사용함으로써 이득을 유지하고, 광각 특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, by supplying power to the plurality of antennas through one channel, there is an effect of maintaining a gain and realizing a wide-angle characteristic by using one channel.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 모듈의 내부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 상기 레이더 모듈이 배치된 인쇄회로기판을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 안테나 어레이를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송신 안테나 소자(410)를 도시하는 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 수직 편파 안테나의 이득 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 송신 안테나 소자를 도시하는 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 수평 편파 안테나의 이득 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 송신 안테나 소자를 도시하는 평면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 수평 편파 안테나의 이득 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 송신 안테나 소자를 도시하는 평면도이다.
도 12 및 도 13은 도 11에 도시된 송신 안테나 소자의 안테나 이득을 보여준다.
도 14는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 송신 안테나 소자를 도시하는 평면도이다.
도 15 및 도 16은 도 14에 도시된 송신 안테나 소자의 안테나 이득을 보여준다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 동작 모드에서의 레이더 모듈의 연결 구성을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 동작 모드에서의 레이더 모듈의 연결 구성을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 제 3 동작 모드에서의 레이더 모듈의 연결 구성을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 제1 실시예에 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제1 실시예에 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 23은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.
도 24는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 차량의 측후방에 장착한 평면도이다.
도 26은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 27은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.1 is an exploded perspective view of a vehicle radar device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a radar module according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a radome of a vehicle radar device according to an embodiment of the present invention and a printed circuit board on which the radar module is disposed.
4 is a diagram specifically illustrating a plurality of antenna arrays according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view illustrating the
6 is a gain graph of the vertically polarized antenna shown in FIG. 5 .
7 is a plan view illustrating a transmit antenna element according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a gain graph of the horizontally polarized antenna shown in FIG. 7 .
9 is a plan view illustrating a transmit antenna element according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a gain graph of the horizontally polarized antenna shown in FIG. 9 .
11 is a plan view illustrating a transmit antenna element according to a fourth embodiment of the present invention.
12 and 13 show the antenna gain of the transmit antenna element shown in FIG.
14 is a plan view illustrating a transmit antenna element according to a fifth embodiment of the present invention.
15 and 16 show the antenna gain of the transmit antenna element shown in FIG.
17 is a diagram illustrating a connection configuration of a radar module in a first operation mode according to an embodiment of the present invention.
18 is a diagram illustrating a connection configuration of a radar module in a second operation mode according to an embodiment of the present invention.
19 is a diagram illustrating a connection configuration of a radar module in a third operation mode according to an embodiment of the present invention.
20 is a cross-sectional view showing a radome and a printed circuit board of the vehicle radar device according to the first embodiment of the present invention.
21 is a plan view of the radome of the vehicle radar device according to the first embodiment of the present invention.
22 is a plan view of a radome of a vehicle radar device according to a second embodiment of the present invention.
23 is a cross-sectional view showing a radome and a printed circuit board of a radar device for a vehicle according to a third embodiment of the present invention.
24 is a plan view of a radome of a vehicle radar device according to a third embodiment of the present invention.
25 is a plan view illustrating a vehicle radar device according to an embodiment of the present invention mounted on the rear side of the vehicle.
26 is a flowchart for explaining step by step a method of controlling a vehicle radar apparatus according to the first embodiment of the present invention.
27 is a flowchart for explaining step by step a method of controlling a radar apparatus for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprises” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.The vehicle described in this specification may be a concept including an automobile and a motorcycle. Hereinafter, the vehicle will be mainly described with respect to the vehicle.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.The vehicle described herein may be a concept including all of an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, an electric vehicle having an electric motor as a power source, and the like.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.In the following description, the left side of the vehicle means the left side in the driving direction of the vehicle, and the right side of the vehicle means the right side in the driving direction of the vehicle.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a vehicle radar device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 차량용 레이더 장치(100)는 케이스(110), 커넥터(120), 보조 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB, 130), 브라켓(bracket; 140), 인쇄회로기판(150), 차폐부(160), 레이돔(170) 및 방수링(waterproof ring; 180)을 포함한다. Referring to FIG. 1 , the
케이스(110)는 커넥터(120), 보조 인쇄회로기판(130), 브라켓(140), 인쇄회로기판(150) 및 차폐부(160)를 수용할 수 있다.The
커넥터(120)는 차량용 레이더 장치(100)와 외부 장치 간 신호를 송수신할 수 있다. 예컨대, 커넥터(120)는 캔(controller area network; CAN) 커넥터일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.The
보조 인쇄회로기판(130)은 전원 및 신호 처리를 위한 회로가 실장될 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. The auxiliary printed
브라켓(140)은 보조 인쇄회로기판(130)의 신호 처리 과정 중에 발생하는 노이즈(noise)를 차단할 수 있다.The
인쇄회로기판(150)은 복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC(integrated circuit) 칩이 실장될 수 있다. 상기 복수의 안테나 어레이는 일렬로 배열된 복수의 광각 안테나를 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 상기 IC 칩은 밀리미터파 RFIC(radio frequency IC) 일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. A plurality of antenna arrays and an integrated circuit (IC) chip connected to the plurality of antenna arrays may be mounted on the printed
상기 IC 칩은 송신용 안테나 및 수신용 안테나와 공통 연결되며, 그에 따라 송신 신호 및 수신 신호를 모두 처리하는 통합된 통신 소자이다.The IC chip is commonly connected to the transmitting antenna and the receiving antenna, and thus is an integrated communication device that processes both the transmit signal and the receive signal.
또한, 상기 복수의 안테나 어레이는, 송신 안테나 소자와 수신 안테나 소자를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 송신 안테나 소자는, 상기 통신 소자의 서로 다른 송신 채널에 각각 연결되는 단일 채널로 구성된 복수의 송신 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 즉, 상기 송신 안테나 어레이는, 통신 소자의 제 1 송신 채널에 연결된 제 1 안테나 어레이와, 상기 통신 소자의 제 2 송신 채널에 연결된 제 2 안테나 어레이와, 상기 통신 소자의 제 3 송신 채널에 연결된 제 3 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수신 안테나 소자는, 상기 통신 소자의 서로 다른 수신 채널에 각각 연결되는 복수의 수신 안테나 어레이를 포함할 수 있다.In addition, the plurality of antenna arrays may include a transmit antenna element and a receive antenna element. Here, the transmit antenna element may include a plurality of transmit antenna arrays configured with a single channel respectively connected to different transmit channels of the communication element. That is, the transmit antenna array includes a first antenna array connected to a first transmit channel of the communication element, a second antenna array connected to a second transmit channel of the communication element, and a third transmit channel connected to a third transmit channel of the communication element. It may include a three-antenna array. In addition, the reception antenna element may include a plurality of reception antenna arrays respectively connected to different reception channels of the communication element.
실시 예에 따라, 보조 인쇄회로기판(130)은 상기 복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC 칩이 실장될 수 있다. 보조 인쇄회로기판(130)과 인쇄회로기판(150)은 브라켓(140)을 사이에 두고 이격되어 배치될 수 있다. According to an embodiment, the auxiliary printed
차폐부(160)는 인쇄회로기판(150)의 상기 IC 칩으로부터 발생하는 RF 신호를 차폐할 수 있다. 이를 위해, 차폐부(160)는 인쇄회로기판(150)의 상기 IC 칩과 대응하는 영역에 형성될 수 있다.The
레이돔(170)은 인쇄회로기판(150)을 보호하기 위해 인쇄회로기판(150)을 수용할 수 있고, 레이돔(170)은 케이스(110)와 체결될 수 있다. 레이돔(170)은 전파의 감쇠가 적은 물질로 이루어질 수 있고, 전기절연체일 수 있다. The
방수링(180)은 레이돔(170)과 케이스(110) 사이에 배치되어 차량용 레이더 장치(100)의 침수를 방지할 수 있다. 예컨대, 방수링(180)은 탄성 소재로 형성될 수 있다.The
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 모듈의 내부 구성을 도시하는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 상기 레이더 모듈이 배치된 인쇄회로기판을 나타내는 사시도이다.2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a radar module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view illustrating a radome of a vehicle radar device according to an embodiment of the present invention and a printed circuit board on which the radar module is disposed. to be.
도 2 및 3을 참조하면, 인쇄회로기판(150)은 복수의 안테나 어레이와 통신 소자(430)를 포함할 수 있다. 2 and 3 , the printed
상기 복수의 안테나 어레이는 인쇄회로기판(150)상에 송신 안테나 소자(410)와 수신 안테나 소자(420)를 포함할 수 있다.The plurality of antenna arrays may include a transmit
송신 안테나 소자(410)는 방사체(추후 설명)를 포함할 수 있고, 방사체는 송신 안테나 소자(410)에서 신호를 방사한다. 즉, 방사체는 송신 안테나 소자(410)의 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 여기서, 방사체는 급전선로를 따라 배열되고, 방사체는 도전성 물질로 이루어진다. 방사체는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The transmit
상기 송신 안테나 소자(410)는 복수의 송신 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 그리고 상기 복수의 송신 안테나 어레이는 상기 통신 소자(430)의 서로 다른 송신 채널에 각각 연결되며, 상기 통신 소자(430)를 통해 공급되는 신호에 따라 선택적으로 상기 방사 패턴을 형성한다.The transmit
수신 안테나 소자(420)는 복수의 수신 안테나 어레이를 포함할 수 있고, 방사체를 포함할 수 있다. 방사체는 수신 안테나 소자(420)의 방사 패턴을 형성한다. 여기서, 방사체는 급전선로를 따라 배열되고, 도전성 물질로 이루어진다. 또한, 방사체는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The
통신 소자(430)는 상기 복수의 안테나 어레이와 연결된다. 통신 소자(430)는 예컨대, 밀리미터파 RFIC를 포함할 수 있다. 통신 소자(430)는 송신 데이터로부터 송신 신호를 생성하여 송신 안테나 소자(410)로 출력하고, 수신 안테나 소자(420)로부터 신호를 수신하고 수신 신호로부터 데이터를 생성한다. The
제어부(440)는 차량 주행 중에 전방 물체를 감지하기 위하여 상기 레이더 모듈(100)을 구동시킬 수 있다. 즉, 제어부(440)는 상기 레이더 모듈(100)을 제어하여, 상기 차량의 현재 위치에서의 주변 영역에 존재하는 물체를 감지하도록 한다. 또한 제어부(440)는 상기 레이더 모듈(100)을 통해 송신 및 수신되는 송신 데이터와 수신 데이터를 처리한다. 제어부(440)는 상기 통신 소자(430)를 제어하여 송신 데이터로부터 송신 신호를 생성할 수 있다. 제어부(440)는 상기 통신 소자(430)를 제어하여, 수신 신호로부터 수신 데이터를 생성할 수 있다. 제어부(440)는 송신 데이터와 수신 데이터를 동기화할 수 있다. 제어부(440)는 수신 데이터로 CFAR 연산, 트래킹 연산, 타겟 선택 연산 등을 수행하여, 타겟에 대한 각도 정보, 속도 정보 및 거리 정보를 추출할 수 있다.The
레이돔(170)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171)와, 케이스(110)와 체결되는 테두리부(173)를 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(150)은 레이돔(170)의 덮개부(171)와 테두리부(173)의 높이 차이로 형성되는 공간에 배치될 수 있다. The
레이돔(170)은 상기 복수의 안테나 어레이가 순차로 배치되는 방향을 Y축 방향으로 정의할 수 있고, 상기 복수의 안테나 어레이가 순차로 배치되는 방향과 수직방향을 Y축 방향으로 정의할 수 있고, 상기 복수의 안테나 어레이와 수직방향을 Z축 방향으로 정의할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 안테나 어레이를 구체적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram specifically illustrating a plurality of antenna arrays according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 통신 소자(430)는 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)와 공통 연결된다.Referring to FIG. 4 , the
통신 소자(430)는 상기 송신 안테나 소자(410)와 연결되는 복수의 송신 채널을 가지고, 또한 상기 수신 안테나 소자(420)와 연결되는 복수의 수신 채널을 가진다.The
바람직하게, 상기 통신 소자(430)는 제 1 송신 채널(CH1), 제 2 송신 채널(CH2), 제 3 송신 채널(CH3)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 소자(430)는 제 1 수신 채널(CH1), 제 2 수신 채널(CH2), 제 3 수신 채널(CH3) 및 제 4 수신 채널(CH4)을 포함할 수 있다.Preferably, the
송신 안테나 소자(410)는 상기 제 1 송신 채널(CH1)과 연결되는 제 1 송신 안테나 어레이(411), 상기 제 2 송신 채널(CH2)과 연결되는 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 상기 제 3 송신 채널(CH3)과 연결되는 제 3 송신 안테나 어레이(413)를 포함할 수 있다.The transmit
그리고, 상기 수신 안테나 소자(420)는 상기 제 1 수신 채널(CH1)과 연결되는 제 1 수신 안테나 어레이(421), 상기 제 2 수신 채널(CH2)과 연결되는 제 2 수신 안테나 어레이(422), 상기 제 3 수신 채널(CH3)과 연결되는 제 3 수신 안테나 어레이(423), 및 상기 제 4 수신 채널(CH4)과 연결되는 제 4 수신 안테나 어레이(424)를 포함할 수 있다.In addition, the
이때, 본 발명의 제 1 실시 예에서 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이(411, 412, 413)는 서로 다른 구조를 가지는 단일 채널 및 단일 어레이로 구성된 안테나일 수 있다. 그리고, 본 발명의 제 2 실시 예에서 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이(411, 412, 413)는 서로 동일한 구조를 가지는 단일 채널 및 단일 어레이로 구성된 안테나일 수 있다. In this case, in the first embodiment of the present invention, the first to third transmit
이에 따라, 본 발명의 제 1 실시 예에서의 송신 안테나 소자(410)는 상기 각각의 송신 채널(CH1, CH2, CH3)에 연결된 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이(411, 412, 413)의 조합을 통해 서로 다른 방사 패턴을 형성한다. Accordingly, the transmit
또한, 본 발명의 제 2 실시 예에서의 송신 안테나 소자(410)는 상기 각각의 송신 채널(CH1, CH2, CH3)에 연결된 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이(411, 412, 413)에 공급되는 위상 및 전력을 선택적으로 변경하여 서로 다른 방사 패턴을 형성한다.In addition, the transmit
수신 안테나 소자(420)는 상기와 같이 제 1 내지 4 수신 안테나 어레이(421, 422, 423, 424)를 포함하여, 그에 따라 상기 송신 안테나 소자(410)를 통해 송신된 송신 신호에 대한 수신 신호를 수신할 수 있다.The
한편, 통신 소자(430)는 송신 데이터로부터 송신 신호를 생성할 수 있다. 이를 위해, 통신 소자(430)는 각각의 송신 채널을 통해 상기 송신 안테나 소자(410)로 송신 신호를 출력할 수 있다. 이를 위해, 상기 통신 소자(430)는 발진부(미도시)를 구비할 수 있고, 예컨대 상기 발진부는 전압 제어 발진기(voltage controlled oscillator; VCO) 및 발진기(oscillator)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 상기 통신 소자(430)는 수신 안테나 소자(420)로부터 수신 신호를 수신할 수 있다. 상기 통신 소자(430)는 상기 수신 신호로부터 수신 데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, 상기 통신 소자(430)는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier; LNA; 도시되지 않음) 및 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter; ADC; 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 상기 저잡음 증폭기는 수신 신호를 저잡음 증폭할 수 있고, 상기 아날로그-디지털 변환기는 수신 신호를 아날로그 신호에서 디지털 데이터로 변환하여 수신 데이터를 생성할 수 있다.Also, the
즉, 상기 송신 안테나 소자(410)는 송신 신호를 공중으로 송신하고, 상기 수신 안테나 소자(420)는 공중으로부터 수신 신호를 수신할 수 있다. 여기에서, 상기 송신 신호는 레이더 모듈(10)에서 송출되는 무선 신호를 나타낸다. 그리고 수신 신호는 상기 송신 신호가 타겟(TARGET)에 의해 반사됨에 따라 상기 레이더 모듈(100)로 유입되는 무선 신호를 나타낸다.That is, the transmit
한편, 본 발명의 실시 예에서, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411)는 근거리용 송신 안테나 어레이이고, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)는 중거리용 송신 안테나 어레이이며, 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413)는 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411)와 같이 근거리용 송신 안테나 어레이일 수 있다.On the other hand, in an embodiment of the present invention, the first transmit
이때, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411) 및 제 3 송신 안테나 어레이(413)를 구성하는 중거리용 송신 안테나 어레이는, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)를 구성하는 근거리용 송신 안테나 어레이보다 작은 사이즈로 형성될 수 있다.At this time, as shown in the drawing, the medium-range transmission antenna array constituting the first
그리고 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411), 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 제 3 송신 안테나 어레이(413)는 각각 상기 통신 소자(430)의 서로 다른 송신 채널에 연결되기 위해, 단일 채널로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411), 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 제 3 송신 안테나 어레이(413) 각각은 단일 어레이로 구성될 수 있으며, 이와 다르게 본 발명의 실시 예에 따라 복수의 어레이로 구성될 수도 있다.In addition, the first transmit
한편, 본 발명의 실시 예에 따르면, 안테나 소자에서 방사되는 메인 빔의 패턴이 매우 넓은 형태가 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 아래와 같은 효과를 가져온다.On the other hand, according to the embodiment of the present invention, it was confirmed that the pattern of the main beam radiated from the antenna element is very wide, which brings the following effects.
즉, 안테나 소자를 1채널씩 사용하는 경우, 일반적은 안테나 게인과 송신 전력을 합한 ERIP(Equivalent isotropically radiated power)를 가지고 되나, 본 발명에서는 각각의 채널에서 송신 전력이 증가함에 따라 더 높은 ERIP를 가지게 된다. 예를 들어, 기존에는 15 dBi(Antenna Gain)와 10 dBm (Tx power)를 합한 25 dBm의 ERIP를 갖게 되나, 본 발명에 따른 실시 예에서는 송신 전력이 증가함에 따라 14.7dBm의 송신 전력을 갖게 되어, 전체적인 성능을 4.7dB 정도 향상시킬 수 있다.That is, when an antenna element is used by one channel, it has ERIP (equivalent isotropically radiated power), which is the sum of the general antenna gain and the transmit power, but in the present invention, as the transmit power in each channel increases, it has a higher ERIP. do. For example, conventionally, it has an ERIP of 25 dBm, which is the sum of 15 dBi (Antenna Gain) and 10 dBm (Tx power). , the overall performance can be improved by about 4.7dB.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송신 안테나 소자(410)를 도시하는 평면도이다.5 is a plan view illustrating the transmit
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송신 안테나 소자(410A)는 제 1 송신 안테나 어레이(411), 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 제 3 송신 안테나 어레이(413)를 각각 포함한다.Referring to FIG. 5 , the transmit
그리고 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411) 및 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413)는 단일 어레이로 구성되며, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)는 2-어레이로 구성된다. 즉, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)는 중거리에 존재하는 물체를 감지하기 위하여, 상기와 같이 적어도 2개의 어레이로 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)는 제 2-1 송신 안테나 어레이(4121)와 제 2-2 송신 안테나 어레이(4122)를 포함할 수 있다.In addition, the first transmit
한편, 상기 송신 안테나 소자(410A)는 수직 편파(Vertical Polarization) 안테나이다. 즉, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411), 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413)는 모두 지면을 중심으로 방사체가 수직 방향으로 배치되는 수직 편파 안테나이다.Meanwhile, the transmit
상기 제 1 송신 안테나 어레이(411)는 제 1 급전부(4111), 제 1 급전 선로(4112) 및 제 1 방사체(4113)를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 제 1 방사체(4113)는 상기 제 1 급전 선로(4112)를 따라 일정 간격 이격되며 배치되는 복수의 방사부를 포함할 수 있다.The first transmit
상기 제 1 급전 선로(4112)는 상기 제 1 방사체(4113)를 구성하는 복수의 방사부들에 신호를 공급하기 위해, 상기 제 1 급전부(4111)로부터 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제 1 급전 선로(4112)는 일 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 1 급전부(4111)는 상기 제 1 급전 선로(4112)의 일 단부에 배치되어 상기 제 1 급전 선로(4112)에 신호를 공급할 수 있다.The
상기 제 1 방사체(4113)를 구성하는 복수의 방사부들은 신호를 방사할 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 방사 패턴(radiation pattern)을 형성할 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 상기 제 1 급전 선로(4112)에 분산되어 배치될 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 상기 제 1 급전선로(4112)를 따라 배열될 수 있다. 이를 통해, 상기 제 1 급전 선로(4112)로부터 상기 복수의 방사부들로 신호가 공급될 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 복수의 방사부들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.A plurality of radiating units constituting the
상기 제 1 급전부(4111)에서 상기 제 1 급전 선로(4112)의 중심으로 연장될수록, 방사체의 형상 및 크기가 상이할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 급전 선로(4112)의 중심부로 갈수록 상기 제 1 방사체(4113)를 구성하는 방사부들의 가로 폭이 점점 넓어질 수 있다.The shape and size of the radiator may be different as it extends from the
상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)는 상기 설명한 바와 같이 제 2-1 송신 안테나 어레이(4121) 및 제 2-2 송신 안테나 어레이(4122)를 포함할 수 있다. The second transmit
그리고, 각각의 송신 안테나 어레이는, 제 2 급전부(4123), 제 2 급전 선로(4124) 및 제 2 방사체(4125)를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 제 2 방사체(4125)는 상기 제 2 급전 선로(4124)를 따라 일정 간격 이격되며 배치되는 복수의 방사부를 포함할 수 있다.In addition, each transmit antenna array may include a
상기 제 2 급전 선로(4124)는 상기 제 2 방사체(4125)를 구성하는 복수의 방사부들에 신호를 공급하기 위해, 상기 제 2 급전부(4123)로부터 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제 2 급전 선로(4124)는 일 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 2 급전부(4123)는 상기 제 2 급전 선로(4124)의 일 단부에 배치되어 상기 제 2 급전 선로(4124)에 신호를 공급할 수 있다.The
이때, 상기 제 2 급전 선로(4124)는 상기 제 2-1 송신 안테나 어레이(4121)를 구성하는 제 2-1 급전 선로와, 상기 제 2-2 송신 안테나 어레이(4122)를 구성하는 제 2-2 급전 선로를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제 2-1 급전 선로와, 상기 2-2 급전 선로는 상기 제 2 급전부(4123)로부터 분리될 수 있다.In this case, the
상기 제 2 방사체(4125)를 구성하는 복수의 방사부들은 신호를 방사할 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 방사 패턴(radiation pattern)을 형성할 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 상기 제 2 급전 선로(4124)에 분산되어 배치될 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 상기 제 2 급전선로(4124)를 따라 배열될 수 있다. 이를 통해, 상기 제 2 급전 선로(4124)로부터 상기 복수의 방사부들로 신호가 공급될 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 복수의 방사부들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.A plurality of radiating units constituting the
상기 제 2 급전부(4123)에서 상기 제 2 급전 선로(4124)의 중심으로 연장될수록, 방사체의 형상 및 크기가 상이할 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 급전 선로(4124)의 중심부로 갈수록 상기 제 2 방사체(4125)를 구성하는 방사부들의 가로 폭이 점점 넓어질 수 있다.The shape and size of the radiator may be different from the
상기 제 3 송신 안테나 어레이(413)는 제 3 급전부(4131), 제 3 급전 선로(4132) 및 제 3 방사체(4133)를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 제 3 방사체(4133)는 상기 제 3 급전 선로(4132)를 따라 일정 간격 이격되며 배치되는 복수의 방사부를 포함할 수 있다.The third transmit
상기 제 3 급전 선로(4132)는 상기 제 3 방사체(4133)를 구성하는 복수의 방사부들에 신호를 공급하기 위해, 상기 제 3 급전부(4131)로부터 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제 3 급전 선로(4132)는 일 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 3 급전부(4131)는 상기 제 3 급전 선로(4132)의 일 단부에 배치되어 상기 제 3 급전 선로(4132)에 신호를 공급할 수 있다.The
상기 제 3 방사체(4133)를 구성하는 복수의 방사부들은 신호를 방사할 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 방사 패턴(radiation pattern)을 형성할 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 상기 제 3 급전 선로(4132)에 분산되어 배치될 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 상기 제 3 급전선로(4132)를 따라 배열될 수 있다. 이를 통해, 상기 제 3 급전 선로(4132)로부터 상기 복수의 방사부들로 신호가 공급될 수 있다. 상기 복수의 방사부들은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 복수의 방사부들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.A plurality of radiating units constituting the
상기 제 3 급전부(4131)에서 상기 제 3 급전 선로(4132)의 중심으로 연장될수록, 방사체의 형상 및 크기가 상이할 수 있다. 예컨대, 상기 제 3 급전선로(4132)의 중심부로 갈수록 상기 제 1 방사체(4113)를 구성하는 방사부들의 가로 폭이 점점 넓어질 수 있다.The shape and size of the radiator may be different from the
도 6은 도 5에 도시된 수직 편파 안테나의 이득 그래프이다.6 is a gain graph of the vertically polarized antenna shown in FIG. 5 .
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에서의 송신 안테나 소자(410A)는 각각의 모드에 따라 서로 다른 이득을 가질 수 있다. 상기 모드는 크게 7개의 모드로 구분될 수 있다. Referring to FIG. 6 , the transmit
제 1 모드는 상기 3개의 송신 안테나 어레이 중 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)만을 구동시키는 모드를 의미한다. 그리고, 제 2 모드는 상기 3개의 송신 안테나 어레이 중 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411)만을 구동시키는 모드를 의미한다. 그리고 제 3 모드는 상기 3개의 송신 안테나 어레이 중 제 3 송신 안테나 어레이(413)만을 구동시키는 모드를 의미한다. 그리고 제 4 내지 7 동작 모드는 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이를 모두 구동시키는 모드를 의미한다. 다만, 상기 제 4 동작 모드는, 테일러 모드(taylor mode)이고, 상기 제 5 동작 모드는, equi-power 모드이며, 상기 제 6 동작 모드는 Null-Fill 적용 모드이고, 상기 제 7 동작 모드는 Null-Fill 적용 및 전력 제어 모드이다. The first mode refers to a mode in which only the second transmit
여기에서, 상기 테일러 모드는 게인 증폭을 통해 안테나 소자에서 탐지할 수 있는 거리를 증가시킬수 있도록 하는 모드이다. 그리고, equi-power 모드는 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411), 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413) 각각에 동일한 전력을 인가하는 모드이다. 그리고, 상기 Null-Fill 적용 모드는, 방사 패턴에서 게인이 급격히 감소하는 영역에 대한 Null 영역을 채우기 위해 위상을 제어하는 모드이다. 그리고, 상기 Null-Fill 적용 및 전력 제어 모드는 본 발명의 실시 예에 따른 방사 패턴이 적용되는 상태에서 송신 전력을 일부 조절(예를 들어, 송신 전력의 크기를 1/3로 감소)하여, 방사 패턴의 중앙을 중심으로 좌우에 발생하는 울렁거림을 최소화할 수 있도록 하는 모드이다. 이에 따라, 본 발명에서는 상기와 같이 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411), 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413)를 구동시키는 경우에, 송신 전력의 크기를 조절하여 이에 따른 방사 패턴의 Null 부분을 최소화할 수 있도록 한다.Here, the Taylor mode is a mode to increase the detectable distance from the antenna element through gain amplification. In the equi-power mode, the same power is applied to each of the first transmit
도 6에서와 같이, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411), 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413) 중에서 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)만을 구동시킬 경우에 0도에서 최대 이득인 16.1694dB의 이득이 나타나고, 빔폭은 52.8974임을 확인할 수 있었다. 6, in the case of driving only the second transmit
그리고, 상기 송신 안테나 소자(410A) 중에서, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411)만을 구동시킬 경우에, 0도 근방에서 14.4302dB의 최대 이득이 나타나는 것을 확인할 수 있었고, 빔폭은 77.9350임을 확인할 수 있었다. And, in the case of driving only the first transmit
그리고, 상기 송신 안테나 소자(410A) 중에서, 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413)만을 구동시킬 경우에, 0도 근방에서 14.4468 dB의 최대 이득이 나타나는 것을 확인할 수 있었고, 빔폭은 77.5103임을 확인할 수 있었다. And, in the case of driving only the third transmit
또한, 상기 송신 안테나 소자(410A)를 구성하는 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411), 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413)를 모두 구동시킬 경우, 상기 3개의 송신 안테나 어레이 중 어느 하나의 어레이만을 구동시킬 경우보다 이득이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. In addition, when all of the first transmit
따라서, 차량의 일반 주행 모드에서는, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)만이 구동되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 차량의 저속 주행 모드에서는 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이 중 어느 하나의 어레이만이 선택적으로 구동되거나, 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이가 모두 구동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 차량의 고속 주행 모드에서는 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이가 모두 구동되도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, in the normal driving mode of the vehicle, it is preferable that only the second transmit
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, Equi-Power 모드에서는 ±27도 부근에서 사각지대(Null)가 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 상기와 같은 사각지대는 Null-Fill 적용을 통해 개선됨을 볼 수 있었다. On the other hand, as shown in FIG. 6, it was confirmed that a blind spot (null) occurred in the vicinity of ±27 degrees in Equi-Power mode, and it was seen that the blind spot was improved through Null-Fill application. .
또한, 상기 Null-Fill 적용 시에도, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411) 및 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413)에 공급되는 전력을 조절하면, 중심에서 사이드로 가면서 발생하는 이득의 변화(이득의 울렁거림)를 최소화할 수 있다.In addition, even when the Null-Fill is applied, if the power supplied to the first transmit
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 송신 안테나 소자를 도시하는 평면도이다.7 is a plan view illustrating a transmit antenna element according to a second embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 송신 안테나 소자(410B)는 제 1 송신 안테나 어레이(511), 제 2 송신 안테나 어레이(512) 및 제 3 송신 안테나 어레이(513)를 포함한다. 그리고, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(511) 및 제 3 송신 안테나 어레이(513)는 각각 단일 어레이로 구성되며, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(512)는 멀티 어레이로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 7 , the transmit
이때, 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에서의 송신 안테나 소자(410A)는 상기 안테나 어레이들이 각각 수직 편파 안테나였으나, 제 2 실시 예에서의 송신 안테나 소자(410B)는 상기 안테나 어레이들이 각각 수평 편파 안테나이다. At this time, in the transmit
상기 제 1 송신 안테나 어레이(511)는 급전 선로(5111), 제 1 방사체(5112) 및 제 2 방사체(5113)를 포함한다. The first transmit
상기 급전 선로(5111)는 상기 복수의 방사체들에 신호를 공급하기 위해 상기 급전부(도시하지 않음)로부터 연장되어 배치될 수 있다. 상기 급전 선로(5111)는 일 방향으로 연장될 수 있다. 상기 급전부는 상기 급전 선로(5111)의 일 단부에 배치되어 상기 급전 선로(5111)에 신호를 공급할 수 있다.The
상기 복수의 방사체들은 신호를 방사할 수 있다. 상기 복수의 방사체들은 방사 패턴(radiation pattern)을 형성할 수 있다. 상기 복수의 방사체들은 상기 급전선로(5111)에 분산되어 배치될 수 있다. 상기 복수의 방사체들은 상기 급전선로(5111)의 좌우를 따라 미리 정해진 간격만큼 이격되도록 배열될 수 있다. 이를 통해, 상기 급전 선로(5111)로부터 상기 복수의 방사체들로 신호가 공급될 수 있다. 상기 복수의 방사체들은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 복수의 방사체들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The plurality of radiators may emit signals. The plurality of radiators may form a radiation pattern. The plurality of radiators may be dispersedly disposed on the
즉, 상기 제 1 방사체(5112)는 상기 급전 선로(5111)로부터 좌측 수평 방향으로 연장되며 배치될 수 있다. 그리고 상기 제 2 방사체(5113)는 상기 급전 선로(5111)로부터 우측 수평 방향으로 연장되며 배치될 수 있다. 상기 제 1 방사체(5112) 및 상기 제 2 방사체(5113)는 상기 급전 선로(5111) 상에서 상호 교대로 배치될 수 있다. That is, the
상기 급전부에서 상기 급전선로(5111)의 타단으로 연장될수록, 방사체의 형상 및 크기가 상이할 수 있다. 예컨대, 상기 급전 선로(5111)의 하부에서 중앙으로 갈수록 상기 방사체가 가지는 세로 폭은 점차 넓어질 수 있다. The shape and size of the radiator may be different as it extends from the feeding part to the other end of the
상기 제 1 송신 안테나 어레이(511)에 포함된 상기 제 1 방사체(5112)와 제 2 방사체(5113)를 포함하는 총 방사체 수는 13개일 수 있다.The total number of radiators including the
한편, 상기 제 3 송신 안테나 어레이(513)와, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(512)를 구성하는 각각의 어레이는, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(511)와 실질적으로 동일한 구조를 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, since the third transmit
도 8은 도 7에 도시된 수평 편파 안테나의 이득 그래프이다.FIG. 8 is a gain graph of the horizontally polarized antenna shown in FIG. 7 .
도 8을 참조하면, 상기 수평 편파 안테나는 제 2 송신 안테나 어레이(512)만을 구동시켰을 경우, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(511)만을 구동시켰을 경우, 제 3 송신 안테나 어레이(513)만을 구동시켰을 경우, 그리고, Equi-power 모드, Null-Fill 적용 모드(equi-power 적용) 및 전력 제어 모드(Null-Fill 적용)에 따라 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이를 모두 구동시켰을 경우에 나타나는 안테나 이득 및 빔폭은 서로 다르게 나타난다.Referring to FIG. 8 , when only the second transmit
이에 따라 차량의 일반 주행 모드에서는, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(512)만이 구동되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 차량의 저속 주행 모드에서는 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이 중 어느 하나의 어레이만이 선택적으로 구동되거나, 상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이가 모두 구동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 차량의 고속 주행 모드에서는 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이가 모두 구동되도록 하는 것이 바람직하다.Accordingly, in the general driving mode of the vehicle, it is preferable that only the second transmit
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, Equi-Power 모드에서는 ±25도 부근에서 사각지대(Null)가 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 상기와 같은 사각지대는 Null-Fill 적용을 통해 개선됨을 볼 수 있었다. On the other hand, as shown in FIG. 8, it was confirmed that a blind spot (null) occurred in the vicinity of ±25 degrees in the Equi-Power mode, and it could be seen that the blind spot was improved through Null-Fill application. .
또한, 상기 Null-Fill 적용 시에도, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(511) 및 상기 제 3 송신 안테나 어레이(513)에 공급되는 전력을 조절하면, 중심에서 사이드로 가면서 발생하는 이득의 변화(이득의 울렁거림)를 최소화할 수 있다.In addition, even when the Null-Fill is applied, when the power supplied to the first transmit
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 송신 안테나 소자를 도시하는 평면도이다.9 is a plan view illustrating a transmit antenna element according to a third embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 송신 안테나 소자(410C)는 제 1 송신 안테나 어레이(611), 제 2 송신 안테나 어레이(612) 및 제 3 송신 안테나 어레이(613)를 포함한다. 그리고, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(611) 및 제 3 송신 안테나 어레이(613)는 각각 단일 어레이로 구성되며, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(612)는 멀티 어레이로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 9 , the transmit
이때, 본 발명의 제 3 실시 예에서의 송신 안테나 소자(410C)는 상기 안테나 어레이들이 각각 수평 편파 안테나이다. In this case, in the transmit
한편, 도 9에 도시된 송신 안테나 소자의 구조는, 도 7에 도시된 송신 안테나 소자의 구조와 실질적으로 동일하며, 다만 각각의 안테나 어레이에 포함된 방사체의 총 수만 상이하다. 즉, 도 7에서는 각각의 안테나 어레이에 포함된 방사체의 총 수가 13개였으나, 도 9에서는 각각의 안테나 어레이에 포함된 방사체의 총 수는 16개이다.Meanwhile, the structure of the transmit antenna element illustrated in FIG. 9 is substantially the same as that of the transmit antenna element illustrated in FIG. 7 , except that the total number of radiators included in each antenna array is different. That is, in FIG. 7 , the total number of radiators included in each antenna array was 13, but in FIG. 9 , the total number of radiators included in each antenna array is 16. FIG.
도 10은 도 9에 도시된 수평 편파 안테나의 이득 그래프이다.FIG. 10 is a gain graph of the horizontally polarized antenna shown in FIG. 9 .
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시 예에서의 수평 편파 안테나의 이득은 도 8에서와 비슷한 이득을 보이는 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 10 , it was confirmed that the gain of the horizontally polarized antenna in the third embodiment of the present invention is similar to that of FIG. 8 .
다만, 도 10에서의 수평 편파 안테나를 구성하는 방사체의 수는 도 8에서의 수평 안테나를 구성하는 방사체의 수보다 많으며, 이에 따라 각각의 모드에서 나타나는 이득의 최대 값이 도 8의 안테나 소자보다 도 10의 안테나 소자에서 더 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.However, the number of radiators constituting the horizontally polarized antenna in FIG. 10 is greater than the number of radiators constituting the horizontal antenna in FIG. It was confirmed that it appeared larger in the antenna element of 10.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 송신 안테나 소자를 도시하는 평면도이다.11 is a plan view illustrating a transmit antenna element according to a fourth embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 송신 안테나 소자는, 제 1 송신 안테나 어레이(711), 제 2 송신 안테나 어레이(712) 및 제 3 송신 안테나 어레이(713)를 포함한다. Referring to FIG. 11 , the transmit antenna element includes a first transmit
그리고, 상기 송신 안테나 어레이 각각의 구조는 도 7에서 도시한 바와 같이, 수평 편파 구조를 가진다. 다만, 도 7에서의 제 2 송신 안테나 어레이는 제 2-1 송신 안테나 어레이와, 제 2-2 송신 안테나 어레이를 포함하였다.In addition, each structure of the transmit antenna array has a horizontally polarized structure as shown in FIG. 7 . However, the second transmit antenna array in FIG. 7 includes a 2-1 th transmit antenna array and a 2-2 th transmit antenna array.
반면에, 도 11에서와 제 2 송신 안테나 어레이(712)는 제 2-1 송신 안테나 어레이(7121), 제 2-2 송신 안테나 어레이(7122), 제 2-3 송신 안테나 어레이(7123), 제 2-4 송신 안테나 어레이(7124), 제 2-5 송신 안테나 어레이(7125), 제 2-6 송신 안테나 어레이(7126)를 포함하는 6-어레이 구조를 가진다. On the other hand, in FIG. 11 and the second transmit
본 발명의 제 4 실시 예에서의 송신 안테나 소자는, 제 2 송신 안테나 어레이(712)를 Null-Fill을 적용하여 근거리 및 중거리 탐지가 가능하도록 하고, 고속 모드나 장거리 탐지시에 상기 제 2 송신 안테나 어레이와 함께 상기 제 1 및 2 송신 안테나 어레이를 구동시켜 좀 더 먼 거리의 탐지가 가능하도록 한다.The transmit antenna element in the fourth embodiment of the present invention applies null-fill to the second transmit
도 12 및 도 13은 도 11에 도시된 송신 안테나 소자의 안테나 이득을 보여준다. 12 and 13 show the antenna gain of the transmit antenna element shown in FIG.
도 12는 도 11에 도시된 송신 안테나 소자에서, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(712)만을 구동시켰을 경우에 나타나는 안테나 이득이며, 도 13은 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이(711, 712, 713)를 모두 구동시켰을 경우에 나타나는 안테나 이득이다.12 is an antenna gain shown when only the second transmit
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이를 모두 구동시켰을 경우에 안테나 이득이 더 큰 것을 확인할 수 있었다.12 and 13 , when all of the first to third transmit antenna arrays were driven, it was confirmed that the antenna gain was greater.
이때, 도 13에서 90도로 표시된 부분의 그래프는 고각(elevation) 방사 패턴이며, 0도로 표시된 부분의 그래프가 횡방향(azimuth) 방사 패턴이다.At this time, the graph of the portion indicated by 90 degrees in FIG. 13 is an elevation radiation pattern, and the graph of the portion indicated by 0 degrees is the azimuth radiation pattern.
도 14는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 송신 안테나 소자를 도시하는 평면도이다.14 is a plan view illustrating a transmit antenna element according to a fifth embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 송신 안테나 소자는, 제 1 송신 안테나 어레이(811), 제 2 송신 안테나 어레이(812) 및 제 3 송신 안테나 어레이(813)를 포함한다. Referring to FIG. 14 , the transmit antenna element includes a first transmit
그리고, 상기 송신 안테나 어레이 각각의 구조는 도 7에서 도시한 바와 같이, 수평 편파 구조를 가진다. 다만, 도 7에서의 제 1 및 3 송신 안테나 어레이는 단일 어레이 구조였으며, 상기 제 2 송신 안테나 어레이는 제 2-1 송신 안테나 어레이와, 제 2-2 송신 안테나 어레이를 포함하였다.In addition, each structure of the transmit antenna array has a horizontally polarized structure as shown in FIG. 7 . However, the first and third transmit antenna arrays in FIG. 7 have a single array structure, and the second transmit antenna array includes a 2-1 transmit antenna array and a 2-2 transmit antenna array.
반면에, 도 14에서와 같이, 제 1 송신 안테나 어레이(811)는 제 1-1 송신 안테나 어레이(8111)와 제 1-2 송신 안테나 어레이(8112)를 포함하는 2-어레이 구조를 가진다. 그리고, 상기 제 3 송신 안테나 어레이는(813), 제 3-1 송신 안테나 어레이(8131)와 제 3-2 송신 안테나 어레이(8132)를 포함하는 2-어레이 구조를 가진다. On the other hand, as shown in FIG. 14 , the first transmit
또한, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(812)는 제 2-1 송신 안테나 어레이(8121), 제 2-2 송신 안테나 어레이(8122), 제 2-3 송신 안테나 어레이(8123), 제 2-4 송신 안테나 어레이(8124)를 포함하는 4-어레이 구조를 가진다. In addition, the second transmit
본 발명의 제 8 실시 예에서의 송신 안테나 소자는, 제 2 송신 안테나 어레이(812)를 Null-Fill을 적용하여 근거리 및 중거리 탐지가 가능하도록 하고, 고속 모드나 장거리 탐지시에 상기 제 2 송신 안테나 어레이와 함께 상기 제 1 및 2 송신 안테나 어레이를 구동시켜 좀 더 먼 거리의 탐지가 가능하도록 한다.The transmit antenna element in the eighth embodiment of the present invention applies Null-Fill to the second transmit
도 15 및 도 16은 도 14에 도시된 송신 안테나 소자의 안테나 이득을 보여준다. 15 and 16 show the antenna gain of the transmit antenna element shown in FIG.
도 15는 도 14에 도시된 송신 안테나 소자에서, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(812)만을 구동시켰을 경우에 나타나는 안테나 이득이며, 도 16은 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이(811, 812, 813)를 모두 구동시켰을 경우에 나타나는 안테나 이득이다.15 is an antenna gain shown when only the second transmit
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이를 모두 구동시켰을 경우에 안테나 이득이 더 큰 것을 확인할 수 있었다.15 and 16 , when all of the first to third transmit antenna arrays were driven, it was confirmed that the antenna gain was greater.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 동작 모드에서의 레이더 모듈의 연결 구성을 나타낸 도면이다.17 is a diagram illustrating a connection configuration of a radar module in a first operation mode according to an embodiment of the present invention.
도 17을 참조하면, 제 1 동작 모드에서는 일반 주행 모드이며, 이 경우에서의 상기 송신 안테나 소자(410)는 중거리 레이더로 동작한다.Referring to FIG. 17 , the first operation mode is a normal driving mode, and the transmit
이를 위해, 통신 소자(430)는 상기 3개의 송신 채널 중 제 2 송신 안테나 어레이(412)와 연결된 제 2 송신 채널(CH2)에만 신호를 공급하고, 나머지 2개의 송신 채널인 제 1 송신 채널(CH1)과 제 3 송신 채널(CH3)에는 신호를 공급하지 않는다. 이에 따라, 상기와 같은 경우, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411) 및 제 3 송신 안테나 어레이(413)는 물체 탐지를 위한 신호를 방사하지 않으며, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)만 상기 물체 탐지를 위한 신호를 방사한다.To this end, the
따라서, 상기와 같은 송신 채널 설정에 따라 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)만이 동작하게 되며, 이에 따라 상기 송신 안테나 소자(410)는 중거리용 안테나로 동작한다. 이와 같은 경우, 상기 송신 안테나 소자(410)는 근거리 일부의 좌우 물체와, 100m 근방에 존재하는 전방 물체를 감지할 수 있다. Accordingly, only the second transmit
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 동작 모드에서의 레이더 모듈의 연결 구성을 나타낸 도면이다.18 is a diagram illustrating a connection configuration of a radar module in a second operation mode according to an embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, 제 2 동작 모드는 차량의 저속 주행 모드를 의미하며, 이는 차량이 교차로나 정체 도로, 그리고 급회전 구간을 주행 중인 경우에 수행될 수 있다. 이 경우에서의 상기 송신 안테나 소자(410)는 근거리 레이더로 동작한다.Referring to FIG. 18 , the second operation mode refers to a low-speed driving mode of the vehicle, which may be performed when the vehicle is driving at an intersection, a congested road, or a sharp turn section. In this case, the transmit
이를 위해, 통신 소자(430)는 상기 3개의 송신 채널 중 제 1 송신 안테나 어레이(411)와 연결된 제 1 송신 채널(CH1) 및 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413)와 연결된 제 3 송신 채널(CH3)에만 신호를 공급하고, 나머지 1개의 송신 채널인 제 2 송신 채널(CH2)에는 신호를 공급하지 않는다. 또한, 이와 다르게 상기 3개의 송신 채널 중 제 1 송신 안테나 어레이(411)와 연결된 제 1 송신 채널(CH1) 및 상기 제 3 송신 안테나 어레이(413)와 연결된 제 3 송신 채널(CH3) 중 어느 하나의 송신 채널에만 신호를 공급할 수도 있다.To this end, the
상기와 같은 동작 모드에서, 상기 제 2 송신 안테나 어레이(412)는 물체 탐지를 위한 신호를 방사하지 않으며, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411)와 제 2 송신 안테나 어레이(412) 중 적어도 어느 하나 이상에서 상기 물체 탐지를 위한 신호를 방사한다.In the above operation mode, the second transmit
따라서, 상기와 같은 송신 채널 설정에 따라 제 2 동작 모드에서는 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411) 및 제 3 송신 안테나 어레이(413) 중 어느 하나 이상의 어레이가 동작하게 되며, 이에 따라 상기 송신 안테나 소자(410)는 근거리용 안테나로 동작한다. 이와 같은 경우, 상기 송신 안테나 소자(410)는 광각 안테나가 적용되어 넓은 좌우 범위에서의 물체 탐지가 가능하다.Accordingly, in the second operation mode according to the transmission channel setting as described above, at least one of the first
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 제 3 동작 모드에서의 레이더 모듈의 연결 구성을 나타낸 도면이다.19 is a diagram illustrating a connection configuration of a radar module in a third operation mode according to an embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 제 3 동작 모드는 차량의 고속 주행 모드를 의미하며, 이는 차량이 고속도로나 자동차 전용 도로를 주행 중인 경우에 수행될 수 있다. 이 경우에서의 상기 송신 안테나 소자(410)는 장거리 레이더로 동작한다.Referring to FIG. 19 , the third operation mode refers to a high-speed driving mode of the vehicle, which may be performed when the vehicle is traveling on a highway or an exclusive road for automobiles. The transmit
이를 위해, 통신 소자(430)는 상기 3개의 송신 채널에 각각 연결된 제 1 송신 안테나 어레이(411), 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 제 3 송신 안테나 어레이(413)에 모두 신호를 공급한다. 이에 따라, 상기와 같은 경우, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이(411, 412, 413)에서 모두 상기 물체 탐지를 위한 신호를 방사한다.To this end, the
따라서, 상기와 같은 송신 채널 설정에 따라 제 3 동작 모드에서는 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411), 제 2 송신 안테나 어레이(412) 및 제 3 송신 안테나 어레이(413)가 모두 동작하게 되며, 이에 따라 상기 송신 안테나 소자(410)는 장거리용 안테나로 동작한다. 이와 같은 경우, 상기 송신 안테나 소자(410)는 광각 안테나가 적용되어 넓은 상하 범위에서의 물체 탐지가 가능하다. 그에 따라 160m 이상에 존재하는 물체까지 탐지가 가능하다.Accordingly, in the third operation mode according to the transmission channel setting as described above, the first
도 20은 본 발명의 제1 실시예에 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.20 is a cross-sectional view showing a radome and a printed circuit board of the vehicle radar device according to the first embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, 레이돔(170)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171), 케이스(110)와 체결되기 위한 테두리부(173), 덮개부(171)의 내측면(177)에 배치되는 요철부(175)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 20 , the
그리고, 인쇄회로기판(150) 위에는 통신 소자(430)가 장착된다.In addition, the
바람직하게, 상기 인쇄회로기판(150)의 상면은 통신 소자(430)가 장착되는 제 1 영역과, 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)가 장착되는 제 2 영역으로 구분된다.Preferably, the upper surface of the printed
그리고, 상기 덮개부(171)의 내측면 중 상기 제 1 영역과 수직으로 중첩되는 영역에는 상기 통신 소자(430)에 의해 발생하는 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐 부재(450)가 배치된다. 여기에서, 상기 전자파 차폐 부재(450)는 실드 캔일 수 있다.In addition, an electromagnetic
그리고, 상기 덮개부(171)의 내측면 중 상기 제 2 영역과 수직으로 중첩되는 영역에는 요철부(175)가 배치된다.In addition, a concave-
덮개부(171)는 인쇄회로기판(150)을 보호하기 위해 인쇄회로기판(150)을 수용할 수 있고, 인쇄회로기판(150)에 실장되는 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)에서 방사되는 전파와 외부로부터 수신되는 전파를 통과시킬 수 있다.The
레이돔(170)은 덮개부(171)와 테두리부(173)의 높이 차이로 형성되는 공간에 인쇄회로기판(150)이 배치될 수 있다. 인쇄회로기판(150)에 송신 안테나 소자(410)와 수신 안테나 소자(420)가 실장될 수 있다. In the
레이돔(170)과 인쇄회로기판(150)의 확대도를 참조하면, 레이돔(170)의 덮개부(171)의 높이(d1)와 테두리부(173)의 높이(d2)는 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 덮개부(171)의 높이(d1)는 1mm 이상 2mm 이하이고, 테두리부(173)의 높이(d2)는 1mm 이상 2mm 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. Referring to the enlarged view of the
요철부(175)는 복수의 요철을 포함할 수 있고, 상기 요철의 형태는 사각형일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 복수의 요철들 간의 주기(d3)는 0.5mm일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.The concavo-
덮개부(171)의 내측면(177)과 인쇄회로기판(150)과의 거리(d4)는 1mm 이상 3mm 이하일 수 있으며, 바람직하게는 상기 거리(d4)는 2mm일 수 있다.The distance d4 between the
상기 복수의 요철의 높이(d5)는 0.5mm 이상 0.75mm 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 그러나, 상기 복수의 요철의 높이(d5)는 광각 구현에 큰 영향을 끼치며, 이에 따라 상기 높이(d5)를 0.5mm 이상 0.75mm 이하로 형성한 경우에 최적의 광각 구현이 가능하다.The height d5 of the plurality of irregularities may be 0.5 mm or more and 0.75 mm or less, but is not limited thereto. However, the height d5 of the plurality of concavities and convexities greatly affects the implementation of a wide angle, and accordingly, when the height d5 is formed to be 0.5 mm or more and 0.75 mm or less, an optimal wide angle implementation is possible.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔(170)은 내측면(177)에 요철부(175)를 형성하여 난반사로 인해 표면 방향으로 전파 진행이 억제되고 수직 방향으로 전파 투과를 증가시킬 수 있다.That is, the
한편, 상기 덮개부(171)는 상면이 일정 단차를 가지며 형성되고, 이에 따라 상기 덮개부(171)의 내측면도 일정 단차를 가지고 형성된다.On the other hand, the upper surface of the
즉, 상기 상기 덮개부(171)의 내측면은 상기 전자파 차폐 부재(450)가 배치되는 제 1 영역과, 상기 요철부(175)가 배치되는 제 2 영역으로 구분될 수 있다.That is, the inner surface of the
이때, 상기 덮개부(171)의 제 2 영역은 상기 거리(d4)와 연관이 있으며, 상기 제 2 영역의 위치에 따라 광각 구현 성능이 변화한다.In this case, the second area of the
이때, 상기 거리(d4)는 상기 설명한 바와 같이 2mm일 때 최적의 성능을 구현할 수 있다.In this case, when the distance d4 is 2 mm as described above, optimal performance may be realized.
한편, 상기 덮개부(171)의 제 1 영역은 상기 전자파 차폐 부재(450)가 배치된다. 이때, 상기 덮개부(171)의 제 1 영역과 상기 인쇄회로기판(150)과의 거리(d6)는 상기 통신 소자(430, 440)의 높이와 상기 전자파 차폐 부재(450)의 높이에 의해 결정될 수 있다.Meanwhile, in the first area of the
이때, 상기 통신 소자(430)의 높이는 일반적으로 0.8mm 정도이고, 상기 전자파 차폐 부재(450)의 높이는 4.2mm 정도이다.In this case, the height of the
이에 따라, 상기 덮개부(171)의 제 1 영역의 내측면과 상기 인쇄회로기판(150) 사이의 거리(d6)는 4.2mm를 만족할 수 있다.Accordingly, the distance d6 between the inner surface of the first area of the
다시 말해서, 상기 덮개부(171)의 내측면 중 상기 제 1 영역은 전자파 차폐를 위한 영역으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 영역은 전파 투과를 위한 영역으로 정의될 수 있다. 따라서, 상기 각각의 내측면이 가져야 하는 특징이 다르며, 이에 따라 상기 덮개부(171)의 내측면은 일정 단차를 가지게 된다.In other words, the first area of the inner surface of the
바람직하게, 상기 덮개부(171)의 내측면 중 상기 제 1 영역의 내측면이 상기 제 2 영역의 내측면보다 더 높게 위치한다.Preferably, among the inner surfaces of the
도 21은 본 발명의 제1 실시예에 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.21 is a plan view of the radome of the vehicle radar device according to the first embodiment of the present invention.
도 21을 참조하면, 레이돔(170a)의 내측면(177a)을 도시한 평면도로서, 레이돔(170a)은 테두리부(173a)내의 내측면(177a)의 제 2 영역에 배치되는 요철부(175a)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 테두리부(173a)내의 내측면(177a)의 제 1 영역에는 상기 요철부(175a)가 형성되지 않으며, 이에 따라 상기 전자파 차폐 부재(450)와 접촉하기 위하여 플랫한 면을 가지고 있다.Referring to Figure 21, as a plan view showing the inner surface (177a) of the radome (170a), the radome (170a) is arranged in the second area of the inner surface (177a) in the rim portion (173a) uneven portion (175a) may include In this case, the concave-
테두리부(173a)와 내측면(177a) 사이의 X축 방향의 간격(d8)과 Y축 방향의 간격(d7)은 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 테두리부(173a)와 내측면(177a) 사이의 X축 방향의 간격(d7)은 5mm 이상 7mm 이하 일 수 있고, 테두리부(173a)와 내측면(177a) 사이의 Y축 방향의 간격(d6)은 5mm 이상 7mm 일 수 있다.The interval d8 in the X-axis direction and the interval d7 in the Y-axis direction between the
제1 실시예에 따른 레이돔의 요철부(175a)는 세로 방향(예컨대, Y축 방향)으로 연속적으로 연장되는 형상을 가지고, 가로 방향(예컨대, X축 방향)으로 복수개의 요철이 배치될 수 있다. The concave-
도 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다. 도 22를 참조하면, 레이돔(170b)의 내측면(177b)을 도시한 평면도로서, 레이돔(170b)은 테두리부(173b)내의 내측면(177b)에 배치되는 요철부(175b)를 포함할 수 있다. 테두리부(173b)와 내측면(177b)의 X축 방향의 간격과 Y축 방향의 간격은 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 22 is a plan view of a radome of a vehicle radar device according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 22, as a plan view showing the
제2 실시예에 따른 레이돔의 요철부(175b)는 세로 방향(예컨대, Y축 방향)으로 불연속적으로 연장되는 형상을 가지고, 가로 방향(예컨대, X축 방향)으로 복수개의 요철이 지그재그(jig-zag) 형태로 배치될 수 있다. The concavo-
도 23은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.23 is a cross-sectional view showing a radome and a printed circuit board of a radar device for a vehicle according to a third embodiment of the present invention.
도 23을 참조하면, 레이돔(170c)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171c), 케이스(110)와 체결되기 위한 테두리부(173c), 덮개부(171c)의 내측면(177c)에 배치되는 요철부(175c)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 23 , the
바람직하게, 상기 인쇄회로기판(150)의 상면은 통신 소자(430)가 장착되는 제 1 영역과, 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)가 장착되는 제 2 영역으로 구분된다.Preferably, the upper surface of the printed
그리고, 상기 덮개부(171c)의 내측면 중 상기 제 1 영역과 수직으로 중첩되는 영역에는 상기 통신 소자(430)에 의해 발생하는 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐 부재(450)가 배치된다. 여기에서, 상기 전자파 차폐 부재(450)는 실드 캔일 수 있다.In addition, an electromagnetic
그리고, 상기 덮개부(171c)의 내측면 중 상기 제 2 영역과 수직으로 중첩되는 영역에는 요철부(175c)가 배치된다.In addition, a concave-
덮개부(171c)는 인쇄회로기판(150)을 보호하기 위해 인쇄회로기판(150)을 수용할 수 있고, 인쇄회로기판(150)에 실장되는 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)에서 방사되는 전파와 외부로부터 수신되는 전파를 통과시킬 수 있다.The
레이돔(170c)은 덮개부(171c)와 테두리부(173c)의 높이 차이로 형성되는 공간에 인쇄회로기판(150)이 배치될 수 있다.The
인쇄회로기판(150)에 송신 안테나 소자(410)와 수신 안테나 소자(420)가 실장될 수 있다. The transmit
제3 실시예에 따른 레이돔(170c)은 덮개부(171c)와 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)가 수직방향으로 겹쳐지는 영역에 복수의 요철부(175c) 중 적어도 하나를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 송신 안테나 소자(410)와 수신 안테나 소자(420)의 수직방향으로 요철부(175c)가 배치되지 않아 수직 방향으로의 전파 투과를 증가시켜 빔 폭이 넓어질 수 있다. The
레이돔(170c)과 인쇄회로기판(150)의 확대도를 참조하면, 레이돔(170c)의 덮개부(171c)의 높이와 테두리부(173c)의 높이는 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 레이돔(170c)의 테두리부(173c)와 송신 안테나 소자(410) 사이의 거리(d10)은 10mm이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.Referring to the enlarged view of the
제3 실시예에 따른 레이돔(170c)의 덮개부(171c)와 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)가 배치되는 영역이 수직방향으로 겹쳐지는 영역, 예컨대 요철부가 형성되지 않는 영역의 폭(d9)은 1mm 이상 2.5mm 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.A region where the
한편, 상기 덮개부(171c)는 상면이 일정 단차를 가지며 형성되고, 이에 따라 상기 덮개부(171c)의 내측면도 일정 단차를 가지고 형성된다.On the other hand, the upper surface of the
즉, 상기 상기 덮개부(171c)의 내측면은 상기 전자파 차폐 부재(450)가 배치되는 제 1 영역과, 상기 요철부(175c)가 배치되는 제 2 영역으로 구분될 수 있다.That is, the inner surface of the
이때, 상기 덮개부(171c)의 제 2 영역은 상기 거리(d4)와 연관이 있으며, 상기 제 2 영역의 위치에 따라 광각 구현 성능이 변화한다.In this case, the second area of the
이때, 상기 거리(d4)는 상기 설명한 바와 같이 2mm일 때 최적의 성능을 구현할 수 있다.In this case, when the distance d4 is 2 mm as described above, optimal performance may be realized.
한편, 상기 덮개부(171c)의 제 1 영역은 상기 전자파 차폐 부재(450)가 배치된다. 이때, 상기 덮개부(171c)의 제 1 영역과 상기 인쇄회로기판(150)과의 거리(d6)는 상기 통신 소자(430)의 높이와 상기 전자파 차폐 부재(450)의 높이에 의해 결정될 수 있다.Meanwhile, the electromagnetic
이때, 상기 통신 소자(430)의 높이는 일반적으로 0.8mm 정도이고, 상기 전자파 차폐 부재(450)의 높이는 4.2mm 정도이다.In this case, the height of the
이에 따라, 상기 덮개부(171c)의 제 1 영역의 내측면과 상기 인쇄회로기판(150) 사이의 거리(d6)는 4.2mm를 만족할 수 있다.Accordingly, the distance d6 between the inner surface of the first area of the
다시 말해서, 상기 덮개부(171c)의 내측면 중 상기 제 1 영역은 전자파 차폐를 위한 영역으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 영역은 전파 투과를 위한 영역으로 정의될 수 있다. 따라서, 상기 각각의 내측면이 가져야 하는 특징이 다르며, 이에 따라 상기 덮개부(171)의 내측면은 일정 단차를 가지게 된다.In other words, the first area of the inner surface of the
바람직하게, 상기 덮개부(171c)의 내측면 중 상기 제 1 영역의 내측면이 상기 제 2 영역의 내측면보다 더 높게 위치한다.Preferably, among the inner surfaces of the
도 24는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.24 is a plan view of a radome of a vehicle radar device according to a third embodiment of the present invention.
도 24를 참조하면, 레이돔(170c)의 내측면(177c)을 도시한 평면도로서, 레이돔(170c)은 테두리부(173c)내의 내측면(177c)에 배치되는 요철부(175c)를 포함할 수 있다. 테두리부(173c)와 내측면(177c)의 X축 방향의 간격과 Y축 방향의 간격은 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. Referring to Figure 24, as a plan view showing the inner surface (177c) of the radome (170c), the radome (170c) is arranged on the inner surface (177c) in the
제3 실시예에 따른 레이돔의 요철부(175c)는 세로 방향(예컨대, Y축 방향)으로 연속적으로 연장되는 형상을 가지고, 가로 방향(예컨대, X축 방향)으로 복수개가 배치될 수 있다.The concave-
레이돔(170c)은 덮개부(171c)와 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)가 수직방향으로 겹쳐지는 영역에 복수의 요철부(175c) 중 적어도 하나를 포함하지 않을 수 있다. The
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 차량의 측후방에 장착한 평면도이다.25 is a plan view illustrating a vehicle radar device according to an embodiment of the present invention mounted on the rear side of the vehicle.
도 25를 참조하면, 차량용 레이더 장치(100)는 차량의 측후방에 각각 장착될 수 있다. 예컨대, 차량용 레이더 장치(100)의 복수의 안테나 어레이가 X축 방향과 수직으로 배열될 수 있고, Z축 방향으로 전파가 방사될 수 있다. Referring to FIG. 25 , the
실시예에 따른 차량용 레이더 장치(100)와 같이 측후방에 넓은 FOV(field of view)를 제공하는 광각 레이더를 차량의 측후방에 장착하면, 차량의 측후방에 형성되는 사각 지대(blind spot)를 완전히 커버할 수 있어 안전 운행에 도움을 줄 수 있다.When a wide-angle radar that provides a wide field of view (FOV) to the side and rear like the
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
도 26은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이고, 도 27은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.26 is a flowchart for explaining step-by-step a method for controlling a vehicle radar device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 27 is a step-by-step diagram for explaining a control method for a vehicle radar device according to a second exemplary embodiment is a flow chart for
도 26을 참조하면, 제어부(440)는 외부와 통신을 수행하여 차량의 주행 정보를 획득한다(110단계). 여기에서, 상기 차량의 주행 정보는 차량의 속도 정보와, 차량의 위치 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 차량의 위치 정보는 상기 차량의 현재 위치에 따른 도로 교통 상황 정보를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 26 , the
이후, 제어부(440)는 상기 획득한 주행 정보를 이용하여 상기 차량의 주행 상태를 확인한다(120단계). 즉, 제어부(440)는 상기 주행 정보를 이용하여 상기 차량의 현재 속도를 확인하며, 또한 차량이 현재 주행하고 있는 도로의 교통 상황 정보를 확인한다.Thereafter, the
그리고, 제어부(440)는 상기 확인한 차량의 주행 상태를 이용하여 상기 송신 안테나 소자(410)의 감지 모드를 선택한다(130단계). 상기 감지 모드는 상기 동작 모드를 의미하며, 이에 따라 제 1 내지 3 동작 모드를 포함한다. Then, the
이후, 상기 제어부(440)는 상기 선택된 모드에 따라 상기 통신 소자(430)의 복수의 송신 채널 중 신호가 공급될 송신 채널을 선택한다(140단계). 즉, 상기 동작 모드가 제 1 동작 모드이면, 제 2 송신 채널을 상기 신호가 공급될 송신 채널로 선택하고, 제 2 동작 모드이면, 제 1 송신 채널 및 제 3 송신 채널을 상기 신호가 공급될 송신 채널로 선택하며, 제 3 동작 모드이면, 상기 제 1 내지 3 송신 채널을 상기 신호가 공급될 송신 채널로 선택한다.Thereafter, the
이후, 통신 소자(430)는 상기 복수의 송신 채널 중 상기 선택된 송신 채널에 연결된 송신 안테나 소자(410)를 통해 신호를 공급하고, 그에 따라 물체 탐지 동작을 수행한다(150단계).Thereafter, the
도 27을 참조하면, 제어부(440)는 외부와 통신을 수행하여 차량의 주행 정보를 획득한다(210단계). 여기에서, 상기 차량의 주행 정보는 차량의 속도 정보와, 차량의 위치 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 차량의 위치 정보는 상기 차량의 현재 위치에 따른 도로 교통 상황 정보를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 27 , the
이후, 제어부(440)는 상기 획득한 주행 정보를 이용하여 상기 차량의 주행 상태를 확인한다(220단계). 즉, 제어부(440)는 상기 주행 정보를 이용하여 상기 차량의 현재 속도를 확인하며, 또한 차량이 현재 주행하고 있는 도로의 교통 상황 정보를 확인한다.Thereafter, the
그리고, 제어부(440)는 상기 확인한 차량의 주행 상태를 이용하여 상기 송신 안테나 소자(410)의 감지 모드를 선택한다(230단계). 상기 감지 모드는 상기 동작 모드를 의미하며, 이에 따라 제 1 내지 3 동작 모드를 포함한다. Then, the
이후, 상기 모드가 선택되면, 제어부(440)는 상기 선택된 모드에 따라 상기 복수의 송신 채널에 연결된 각각의 송신 안테나 어레이에 입력될 위상 및 전력을 결정한다(240단계).Thereafter, when the mode is selected, the
이후, 통신 소자(430)는 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 각각의 송신 안테나 어레이에 상기 결정된 위상 및 전력을 공급한다(250단계).Thereafter, the
그리고, 통신 소자(430)는 상기 각각의 송신 채널에 연결된 송신 안테나를 통해 물체 탐지 동작을 수행한다(260단계).In addition, the
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기존에 분리되어 있는 송신용 통신 소자와 수신용 통신 소자를 하나의 통신 소자로 통합함에 따라 레이더 장치의 부피를 최소화할 수 있으며, 이에 따른 제품 가격을 낮출 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the volume of the radar device can be minimized by integrating the communication element for transmission and the communication element for reception, which are previously separated into one communication element, thereby lowering the product price. .
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 도로 주행 상황에 따른 최적화된 레이더 안테나 빔 패턴을 구현함으로써, 사각지대 개선 및 목표 탐지 향상에 따른 교통사고 위험을 감소시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by implementing an optimized radar antenna beam pattern according to road driving conditions, it is possible to reduce the risk of a traffic accident due to improvement in blind spot improvement and target detection.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기존에 장거리용 안테나, 근거리용 안테나 및 중거리용 안테나로 분리되어 있던 레이더 모듈을 하나의 통합형으로 구현함으로써, 레이더 모듈의 사이즈를 축소시킬 수 있으며, 이에 따른 차량 디자인의 자유도 및 비용 절감의 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the radar module, which was previously separated into a long-distance antenna, a short-range antenna, and an intermediate-range antenna, is implemented as an integrated type, thereby reducing the size of the radar module. There is an effect of freedom in vehicle design and cost reduction.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the embodiments.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the embodiment has been mainly described, but this is only an example and does not limit the embodiment, and those of ordinary skill in the art to which the embodiment pertains may find several not illustrated above within the range that does not deviate from the essential characteristics of the embodiment. It can be seen that variations and applications of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the embodiments set forth in the appended claims.
Claims (12)
상기 송신 신호의 반사에 따른 수신 신호를 각각 수신하는 복수의 수신 안테나 소자; 및
상기 복수의 송신 안테나 소자와 각각 연결되는 복수의 송신 채널과, 상기 복수의 수신 안테나 소자와 각각 연결되는 복수의 수신 채널을 포함하며, 상기 송신 신호 및 수신 신호를 처리하는 통신 소자;를 포함하고,
상기 복수의 송신 안테나 소자는,
제1 송신 채널과 연결되는 제 1 송신 안테나 어레이와,
제 2 송신 채널과 연결되는 제 2 송신 안테나 어레이와,
제 3 송신 채널과 연결되는 제 3 송신 안테나 어레이를 포함하고,
상기 통신 소자는,
제 1 동작 모드에서, 상기 제 2 송신 채널에 연결된 상기 제 2 송신 안테나 어레이에 신호를 공급하고, 상기 제1 및 제3 송신 채널에 연결된 제1 및 제3 송신 안테나 어레이에 공급되는 신호를 차단하며,
제 2 동작 모드에서, 상기 제 1 및 3 송신 채널에 연결된 상기 제 1 송신 안테나 어레이 및 3 송신 안테나 어레이에 신호를 공급하고, 상기 제2 송신 채널에 연결된 상기 제2 송신 안테나 어레이에 공급되는 신호를 차단하며,
제 3 동작 모드에서, 상기 제 1 내지 3 송신 채널에 연결된 상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이에 모두 신호를 공급하며,
상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이는,
근거리용 송신 안테나 어레이이고,
상기 제 2 송신 안테나 어레이는,
중거리용 송신 안테나 어레이이며,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 송신 안테나 소자는 상기 제2 송신 안테나 어레이의 단독 동작을 통해 제1 최대 이득을 가지는 제1 방사 패턴을 발생하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 송신 안테나 소자는 상기 제1 및 제3 송신 안테나 어레이의 조합을 통해 상기 제1 최대이득보다 작은 제2 최대 이득을 가지는 제2 방사 패턴을 발생하며,
상기 제 3 동작 모드에서, 상기 송신 안테나 소자는 상기 제1 내지 제3 송신 안테나 어레이의 조합을 통해 상기 제1 및 제2 최대 이득보다 큰 제3 최대 이득을 가지는 제3 방사 패턴을 발생하며,
상기 제1 내지 제3 방사 패턴의 각각의 최대 이득은 서로 다른, 레이더 모듈.a plurality of transmit antenna elements each transmitting a transmit signal;
a plurality of reception antenna elements each receiving a reception signal according to the reflection of the transmission signal; and
A communication element comprising a plurality of transmission channels respectively connected to the plurality of transmission antenna elements, a plurality of reception channels respectively connected to the plurality of reception antenna elements, and processing the transmission signal and the reception signal;
The plurality of transmit antenna elements,
a first transmit antenna array connected to a first transmit channel;
a second transmit antenna array connected to a second transmit channel;
a third transmit antenna array connected to a third transmit channel;
The communication element,
In a first mode of operation, supplying a signal to the second transmission antenna array connected to the second transmission channel, and blocking the signal supplied to the first and third transmission antenna arrays connected to the first and third transmission channels; ,
In the second operation mode, a signal is supplied to the first transmit antenna array and a third transmit antenna array connected to the first and third transmit channels, and the signal supplied to the second transmit antenna array connected to the second transmit channel is applied. block,
In a third mode of operation, a signal is supplied to all of the first to third transmit antenna arrays connected to the first to third transmit channels,
The first and third transmit antenna arrays,
It is a short-distance transmit antenna array,
The second transmit antenna array,
It is a transmit antenna array for medium range,
In the first operation mode, the transmit antenna element generates a first radiation pattern having a first maximum gain through a single operation of the second transmit antenna array,
In the second operation mode, the transmit antenna element generates a second radiation pattern having a second maximum gain smaller than the first maximum gain through a combination of the first and third transmit antenna arrays,
In the third operation mode, the transmit antenna element generates a third radiation pattern having a third maximum gain greater than the first and second maximum gains through a combination of the first to third transmit antenna arrays,
The maximum gain of each of the first to third radiation patterns is different from each other, radar module.
상기 제 2 송신 안테나 어레이의 수는,
상기 제 1 및 3 송신 안테나 어레이 각각의 수보다 많은
레이더 모듈.The method of claim 1,
The number of the second transmit antenna array is,
greater than the number of each of the first and third transmit antenna arrays
radar module.
상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이는,
수평 편파 어레이 또는 수직 편파 어레이로 구성되는
레이더 모듈.The method of claim 1,
The first to third transmit antenna arrays,
Consists of either a horizontally polarized array or a vertically polarized array
radar module.
상기 제1 내지 제3 방사 패턴은,
상기 제 1 내지 3 송신 안테나 어레이에 각각 공급되는 위상 및 전력에 의해 결정되는
레이더 모듈.The method of claim 1,
The first to third radiation patterns,
determined by the phase and power respectively supplied to the first to third transmit antenna arrays
radar module.
상기 제 2 송신 안테나 어레이는,
상기 제 1 송신 안테나 어레이와 상기 제3 송신 안테나 어레이 사이에 배치되며,
상기 제 1 송신 안테나 어레이와 상기 제 2 송신 안테나 어레이 사이의 간격은,
상기 제 2 송신 안테나 어레이와 상기 제 3 송신 안테나 어레이 사이의 간격과 동일한
레이더 모듈.5. The method of claim 4,
The second transmit antenna array,
disposed between the first transmit antenna array and the third transmit antenna array,
A distance between the first transmit antenna array and the second transmit antenna array is,
equal to the distance between the second transmit antenna array and the third transmit antenna array
radar module.
상기 통신 소자는,
상기 제 1 내지 제3 송신 안테나 어레이의 배열을 가상 배열 안테나 어레이로 변환하고,
상기 제 1 내지 제3 송신 안테나 어레이 사이의 간격을 이용하여 가상 수신 채널을 형성하는
레이더 모듈.The method of claim 1,
The communication element,
converting the arrays of the first to third transmit antenna arrays into virtual array antenna arrays;
Forming a virtual reception channel using the interval between the first to third transmission antenna arrays
radar module.
상기 제 1 내지 3 동작 모드는,
차량의 속도 정보 및 위치 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 토대로 결정되는
레이더 모듈.According to claim 1,
The first to third operation modes are,
determined based on at least one of vehicle speed information and location information
radar module.
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