KR20110080218A - 레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법 - Google Patents

레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110080218A
KR20110080218A KR1020100000338A KR20100000338A KR20110080218A KR 20110080218 A KR20110080218 A KR 20110080218A KR 1020100000338 A KR1020100000338 A KR 1020100000338A KR 20100000338 A KR20100000338 A KR 20100000338A KR 20110080218 A KR20110080218 A KR 20110080218A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antennas
antenna
transmission
receive
transmit
Prior art date
Application number
KR1020100000338A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101137038B1 (ko
Inventor
이재은
함형석
정성희
최승운
양주열
송경진
오준남
Original Assignee
주식회사 만도
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 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020100000338A priority Critical patent/KR101137038B1/ko
Priority to DE102010056532A priority patent/DE102010056532A1/de
Priority to US12/984,325 priority patent/US20110163906A1/en
Priority to CN2011100009638A priority patent/CN102141615A/zh
Publication of KR20110080218A publication Critical patent/KR20110080218A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101137038B1 publication Critical patent/KR101137038B1/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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • 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
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/422—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates sequential lobing, e.g. conical scan
    • 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
    • H01Q1/3208—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
    • H01Q1/3233—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems
    • 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
    • H01Q1/3283—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle side-mounted antennas, e.g. bumper-mounted, door-mounted
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • 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
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • 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
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/74—Multi-channel systems specially adapted for direction-finding, i.e. having a single antenna system capable of giving simultaneous indications of the directions of different signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은, 레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 일 실시예로서, 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하는 안테나부와, 복수 개의 송신 안테나 중 한 개로 스위칭하여 스위칭 된 송신 안테나를 통해 송신신호를 송신하거나 복수 개의 송신 안테나에 할당된 멀티 송신채널을 통해 송신신호를 송신하고, 복수 개의 수신 안테나 중 한 개로 스위칭하여 스위칭 된 수신 안테나를 통해 송신된 송신신호가 타깃에 의해 반사된 반사신호인 수신신호를 수신하거나 복수 개의 수신 안테나에 할당된 멀티 수신채널을 통해 수신신호를 수신하는 송수신부를 포함하는 레이더 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 해상도의 각도 분해능을 유지하면서도, 레이더 장치의 사이즈를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법{RADAR APPARATUS, ANTENNA APPARTUS AND DATA ACQUISITION METHOD}
본 발명의 일 실시예는 레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 해상도의 각도 분해능을 유지하면서도, 레이더 장치의 사이즈를 줄일 수 있는 기술에 관한 것이다.
차량 등에 탑재되는 레이더 장치는 고해상도의 각도 분해능을 가져야 한다. 예를 들면, 전방 충돌 방지 및 예방을 위한 차량 레이더의 경우, 전방 인접 차선에 있는 차량의 자차선(In-path) 컷 인(Cut In) 및 컷 아웃(Cut Out) 시, 각도 추출을 통해서 끼어들기 상황 판단을 할 수 있다. 즉, 고해상도 각도 분해 능력을 통해, 컷 인(Cut In) 및 컷 아웃(Cut Out)시의 타깃 오 감지 확률을 줄이고, 충돌 상황을 예측하여 운전자의 안전을 보장해줄 수 있다. 이를 위해, 기존의 레이더 장치는, 고해상도의 각도 분해능을 얻기 위해, 수신 안테나를 여러 개 배열하는 구조로 구성한다. 즉, 종래의 레이더 장치는, 수신 안테나 다수 채널을 배열하여, 각도 분해능을 높이는 구조를 이용하는 것이다.
이와 같이 수신 안테나를 여러 개 배열하는 구조를 갖는 종래의 레이더 장치는, 안테나 구조적으로 사이즈가 커지고, 송수신부(즉, RF 회로부)에 이와 관련된 많은 소자가 필요하게 되어, 레이더 장치의 전체 사이즈가 커지게 되는 문제점이 있다.
하지만, 현재, 차량에 레이더 장치를 장착할 때, 범퍼 내 초음파 센서, 번호판, 안개등, 지지 구조물 등 각종 구조물에 의해, 레이더 장치를 장착할 수 있는 부분이 제한적이고 이에 따라 레이더 장치의 크기는 제한될 수밖에 없는 것이다.
따라서, 고해상도의 각도 분해능을 유지하면서도 레이더 장치의 사이즈를 줄일 수 있는 레이더 장치의 개발이 요구되고 있지만, 종래의 레이더 장치에서는 이를 충족시켜주지 못하고 있는 실정이다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 고해상도의 각도 분해능을 유지하면서도, 레이더 장치의 사이즈를 줄일 수 있는 안테나 구조와, 이러한 안테나 구조를 이용하여 신호를 효율적으로 송수신할 수 있는 레이더 장치 설계 기술을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하는 안테나부; 및 상기 복수 개의 송신 안테나 중 한 개로 스위칭하여 스위칭 된 송신 안테나를 통해 송신신호를 송신하거나 상기 복수 개의 송신 안테나에 할당된 멀티 송신채널을 통해 상기 송신신호를 송신하고, 상기 복수 개의 수신 안테나 중 한 개로 스위칭하여 스위칭 된 수신 안테나를 통해 상기 송신된 송신신호가 타깃에 의해 반사된 반사신호인 수신신호를 수신하거나 상기 복수 개의 수신 안테나에 할당된 멀티 수신채널을 통해 상기 수신신호를 수신하는 송수신부를 포함하는 레이더 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하되, 상기 복수 개의 송신 안테나 각각의 간격은, 상기 복수 개의 수신 안테나 각각의 간격과 상기 복수 개의 수신 안테나의 개수를 곱한 값에 비례하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하되, 상기 복수 개의 송신 안테나는, 한 개 이상의 송신 안테나를 포함하는 복수 개의 송신 안테나 그룹으로 분류되거나 두 개 이상의 송신 안테나를 포함하는 한 개 이상의 송신 안테나 그룹으로 분류되고, 상기 복수 개의 수신 안테나는, 한 개 이상의 수신 안테나를 포함하는 복수 개의 수신 안테나 그룹으로 분류되거나 두 개 이상의 수신 안테나를 포함하는 한 개 이상의 수신 안테나 그룹으로 분류되며, 상기 분류된 송신 안테나 그룹과 상기 분류된 수신 안테나 그룹은 번갈아 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 레이더 장치가 제공하는 데이터 획득 방법에 있어서, (a) 복수 개의 송신 안테나 중 하나로 스위칭하는 단계; (b) 상기 스위칭 된 송신 안테나를 통해 송신신호를 송신하는 단계; (c) 복수 개의 수신 안테나를 하나씩 스위칭해가면서, 상기 송신된 송신신호가 반사된 반사신호인 수신신호를 스위칭 된 각 수신 안테나를 통해 수신하는 단계; (d) 상기 스위칭 된 각 수신 안테나를 통해 수신된 수신신호를 디지털 변환하여 상기 디지털변환된 수신신호인 수신데이터를 버퍼에 저장하는 단계를 포함하되, 상기 복수 개의 송신 안테나를 모두 스위칭할 때까지, 전술한 단계 (a), 단계 (b), 단계 (c), 및 단계 (d)를 포함하는 일련의 단계를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 획득 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 고해상도의 각도 분해능을 유지하면서도, 레이더 장치의 사이즈를 줄일 수 있는 안테나 구조와, 이러한 안테나 구조를 이용하여 신호를 효율적으로 송수신할 수 있는 레이더 장치 설계 기술을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 대한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 포함된 안테나부에 포함된 복수 개의 송신 안테나 및 복수 개의 수신 안테나의 배열 순서를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 포함된 안테나부에 포함된 복수 개의 송신 안테나 및 복수 개의 수신 안테나의 배열 간격을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 포함된 안테나부에 포함된 복수 개의 송신 안테나 및 복수 개의 수신 안테나의 제어 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 대한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 대한 다른 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 대한 또 다른 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 대한 또 다른 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치가 고성능의 각도 분해능을 실현하면서 하드웨어의 사이즈 및 개수를 최소화하는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 포함된 각도 분해능 제어부가 각도 추정 알고리즘을 적용하여 각도 분해능을 향상시키는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치가 제공하는 데이터 획득 방법에 대한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치가 제공하는 신호 처리 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더(RADAR) 장치(100)에 대한 블록 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더(RADAR) 장치(100)는, 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하는 안테나부(110)와, 안테나부(110)를 통해, 송신신호를 송신하고, 수신신호를 수신하는 송수신부(120) 등을 포함한다. 이러한 레이더 장치를 레이더 센서라고도 한다.
전술한 송수신부(120)는, 복수 개의 송신 안테나 중 한 개로 스위칭(Switching)하여 스위칭 된 송신 안테나를 통해 송신신호를 송신하거나 복수 개의 송신 안테나에 할당된 멀티 송신채널을 통해 송신신호를 송신하는 송신부와, 복수 개의 수신 안테나 중 한 개로 스위칭하여 스위칭 된 수신 안테나를 통해 송신된 송신신호가 타깃에 의해 반사된 반사신호인 수신신호를 수신하거나 복수 개의 수신 안테나에 할당된 멀티 수신채널을 통해 수신신호를 수신하는 수신부를 포함한다.
전술한 송수신부(120)에 포함된 송신부는, 스위칭 된 송신 안테나에 할당된 한 개의 송신채널 또는 복수 개의 송신 안테나에 할당된 멀티 송신채널에 대한 송신신호를 생성하는 발진부를 포함한다. 이러한 발진부는, 일 예로서, 전압 제어 발진기(VCO: Voltage-Controlled Oscillator) 및 오실레이터(Oscillator) 등을 포함할 수 있다.
전술한 송수신부(120)에 포함된 수신부는, 스위칭 된 수신 안테나에 할당된 한 개의 수신채널을 통해 수신되거나 복수 개의 송신 안테나에 할당된 티 수신채널을 통해 수신된 상기 수신신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭부(LNA: Low Noise Amplifier)와, 저잡음 증폭된 수신신호를 믹싱하는 믹싱부(Mixer)와, 믹싱된 수신신호를 증폭하는 증폭부(Amplifier)와, 증폭된 수신신호를 디지털 변환하여 수신데이터를 생성하는 변환부(ADC: Analog Digital Converter) 등을 포함한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더(RADAR) 장치(100)는, 송신신호의 제어와 수신 데이터를 이용한 신호 처리를 수행하는 처리부(130)를 포함하는데, 이때, 처리부(130)는, 많은 연산량을 필요로 하는 신호 처리를 제 1 처리부와 제 2 처리부로 효율적으로 분배함으로써, 비용을 줄이고, 동시에 하드웨어 사이즈를 축소할 수 있도록 한다.
이러한 처리부(130)에 포함된 제 1 처리부는, 제 2 처리부를 위한 전 처리부(Pre-Processor)로서, 송신데이터 및 수신데이터를 획득하여, 획득된 송신데이터에 근거한 발진부에서의 송신신호의 생성을 제어하고, 송신데이터 및 수신데이터를 동기화하며, 송신데이터 및 수신데이터를 주파수 변환할 수 있다.
제 2 처리부는, 제 1 처리부의 처리 결과를 이용하여 실질적 처리를 수행하는 후 처리부(Post-Processor)로서, 제 1 처리부에서 주파수 변환된 수신데이터를 토대로 CFAR(Constant False Alarm Rate) 연산, 트래킹(Tracking) 연산 및 타깃 선택(Target Selection) 연산 등을 수행하고, 타깃에 대한 각도정보, 속도정보 및 거리정보를 추출할 수 있다.
전술한 제 1 처리부는, 획득된 송신데이터 및 획득된 수신데이터를 한 주기당 처리 가능한 단위 샘플 사이즈로 데이터 버퍼링 한 이후, 주파수 변환을 수행할 수 있다. 전술한 제 1 처리부에서 수행하는 주파수 변환은, 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform) 등과 같은 푸리에 변환을 이용할 수 있다.
전술한 제 2 처리부는, 엔진, 주변 센서, 주변 전자제어유닛(ECU:Electronic Control Unit) 및 각종 차량 제어 시스템(예: ESC(Electronic Stability Control) 시스템 등) 등 중에서 하나 이상과 통신하면서 페일세이프(Failsafe) 기능 및 진단(Diagnostic) 기능 등을 수행할 수 있다.
전술한 제 1 처리부는 FPGA(Field Programmable Gate Array, 이하 "FPGA"라 칭함) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit, 이하 "ASIC"이라 칭함)로 구현되고, 전술한 제 2 처리부는 MCU(Micro Controller Unit, 이하 "MCU"라 칭함) 또는 DSP(Digital Signal Processor, 이하 "DSP"라 칭함)로 구현될 수 있다. 이를 통해, 처리 연산량 및 하드웨어 사이즈를 최적화할 수 있다.
다시 말해, 제 1 처리부는, 송수신부(120)에서의 발진부 제어를 통해 송신신호(변조신호) 생성을 제어하고, 송신 데이터 및 수신 데이타 간의 동기화를 하는 알고리즘을 수행하고, 이 부분에서 각 수신 안테나의 채널로 수신된 수신 데이터를 한 주기당 처리할 수 있는 단위 샘플 사이즈로 데이터 버퍼링을 수행함으로써, 별도의 SDRAM이나 SRAM이 필요 없고, 버퍼링 후 윈도우잉(Windowing), 주파수 변환을 수행함으로써 반복적이고 매트릭스 연산량이 많은 부분을 수행하게 된다. 따라서, 이와 같이 많은 연산량이 필요한 제 1 처리부를 기존 DSP 사용하게 되면, 메모리로 SDRAM이 1개 이상 필요하고, 부팅을 위한 플래시 롬(Flash Rom)이 필요하게 되어, 주변 회로가 복잡해지고 사이즈가 커지는 단점을 가지지만, 본 발명에서는 제 1 처리부를 FPGA 또는 ASIC의 원 칩(1 chip)으로써 구현함으로써, 많은 연산량을 더욱 빠르게 처리하고 주변 회로도 간단해지고 사이즈도 작아지는 장점이 있다. 또한, 제 1 처리부를 DSP로 구현한 경우, 플래시 롬(Flash Rom)을 통한 부팅 시간이 수초이상 걸리는데 비하여, FPGA로 구현하게 되면 초기 시동 및 운행중 리셋(Reset) 후 재시작시 수백 ms이내의 실시간 시스템 액티베이션(Activation)이 가능할 수 있다. 이와 같이, FPGA 또는 ASIC으로 구현한 제 1 처리부에서 송신신호 발생, 송수신 신호 동기화, 주파수 변환 연산을 수행한 후, 제 2 처리부로 와서 주파수 도메인에서 피크 감지(Peak Detection)과 CFAR 연산을 수행하고, 트래킹(Tracking), 타겟 선택(Target Selection) 등과 같은 계산 위주의 연산을 수행하게 된다. 이러한 계산 위주의 연산은 연산량이 많은 매트릭스 곱셈 연산이 아니므로 일반적인 소정의 비트 수(예: 32bit)를 갖는 MCU로 충분히 수행가능하다. 또한 MCU는 CAN(Controller Area Network) 또는 Flexray 등의 차량용 네트워크 시스템을 통하여, 엔진, ESC(Electronic Stability Control) 등의 각종 차량 제어 시스템, 요(Yaw) 및 G 센서 등의 주변 센서 등과 통신을 수행한다. 그리고, 레이더 장치(100)의 호스트(Host) 기능을 수행하면서, 레이더 장치(100)를 관리하고, 페일 세이프(Failsafe) 및 진단(Diagnostic) 기능을 수행한다.
한편, 전술한 송수신부(120)는, GaAs(Gallium Arsenide), SiGe(Silicon Germanium) 및 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor ) 중 하나를 이용하여 디스크리트 직접회로(Discrete IC)로 구현되거나 원 칩(One-Chip)으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)에 포함된 안테나부(110)는, 복수 개의 송신 안테나 및 복수 개의 수신 안테나의 배열 순서 및 배열 간격 등에 따라 여러 형태의 안테나 배열 구조를 가질 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)에 포함된 안테나부(110)는, 복수 개의 송신 안테나 및 복수 개의 수신 안테나의 배열 순서에 따른 안테나 배열 구조를 설명한다.
안테나부(110)는, 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하되, 복수 개의 송신 안테나는, 한 개 이상의 송신 안테나를 포함하는 복수 개의 송신 안테나 그룹으로 분류되거나 두 개 이상의 송신 안테나를 포함하는 한 개 이상의 송신 안테나 그룹으로 분류되고, 복수 개의 수신 안테나는, 한 개 이상의 수신 안테나를 포함하는 복수 개의 수신 안테나 그룹으로 분류되거나 두 개 이상의 수신 안테나를 포함하는 한 개 이상의 수신 안테나 그룹으로 분류되며, 분류된 송신 안테나 그룹과 분류된 수신 안테나 그룹은 번갈아 배열될 수 있다. 이러한 배열 순서에 따른 안테나 배열 구조를 도 2의 3가지 예를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2의 (a)는, M개의 송신 안테나(Tx1,...,TxM) 모두를 1개의 송신 안테나 그룹(211)으로 분류하고, N개의 수신 안테나(Rx1,...,RxN) 모두를 1개의 수신 안테나 그룹(221)으로 분류한 경우, 1개의 송신 안테나 그룹(211)에 이어 1개의 수신 안테나 그룹(221)을 배열한 안테나 배열 구조이다. 이러한 안테나 배열 구조를 "송신 안테나 수신 안테나 이중 분리 구조"라고도 한다.
도 2의 (b)는, M개의 송신 안테나(Tx1,...,TxM)를 2개의 송신 안테나 그룹(231, 232)으로 분류하고, N개의 수신 안테나(Rx1,...,RxN) 모두를 1개의 수신 안테나 그룹(241)으로 분류한 경우, 첫 번째 송신 안테나 그룹(231), 수신 안테나 그룹(241) 및 두 번째 송신 안테나 그룹(232)의 배열 순서로 배열한 안테나 배열 구조이다. 이러한 안테나 배열 구조를 "송신 안테나 내 수신 안테나 포함 구조"라고도 한다.
도 2의 (c)는, M개의 송신 안테나(Tx1,...,TxM)를 3개의 송신 안테나 그룹(251, 252, 253)으로 분류하고, N개의 수신 안테나(Rx1,...,RxN)를 2개의 수신 안테나 그룹(261, 262)으로 분류한 경우, 첫 번째 송신 안테나 그룹(251), 첫 번째 수신 안테나 그룹(261), 두 번째 송신 안테나 그룹(252), 두 번째 수신 안테나 그룹(262) 및 세 번째 송신 안테나 그룹(253)의 배열 순서로 배열한 안테나 배열 구조이다. 이러한 안테나 배열 구조를 "송신 안테나 수신 안테나 다중 분리 구조"라고도 한다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)에 포함된 안테나부(110)가 포함하고 있는 복수 개의 송신 안테나 및 복수 개의 수신 안테나의 배열 간격에 따른 안테나 배열 구조를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 송신 안테나 각각의 간격은, 복수 개의 수신 안테나 각각의 간격과 복수 개의 수신 안테나의 개수를 곱한 값에 비례하도록 할 수 있다. 즉, 복수 개의 수신 안테나 각각의 간격이 d이고, 복수 개의 수신 안테나의 개수가 N개인 경우, 복수 개의 송신 안테나 각각의 간격은, N*d에 비례하는 값일 수 있다.
이러한 배열 간격에 따른 안테나 배열 구조를 도 3을 참조하여 설명하면, 도 3에서는, 안테나부(110)가 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)와, 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)를 포함하는 것으로 가정한다. 이때, 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4) 각각의 간격이 d이고, 수신 안테나의 개수가 4개이므로, 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)의 간격(D)을 4*d로 할 수 있다.
한편, 안테나부(110)에 포함된 복수 개의 송신 안테나의 개수 및 복수 개의 수신 안테나의 개수를 곱한 값은, 레이더 장치(110)가 요구하는 각도 분해능과 반비례하도록 결정된 값이다. 위에서 언급한 각도 분해능은, 측면 해상도(Lateral Resolution)이라고도 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)에서의 안테나부(110)의 물리적인 각도 분해능보다 더욱 성능이 높은 각도 분해능을 얻기 위해서, 레이더 장치(100)는, 정규화된 LMS, RLS, MUSIC, ESPRIT 등의 각도 추정 알고리즘을 통해, 각도 분해능을 향상시킬 수 있도록, 각도 분해능을 제어하는 각도 분해능 제어부를 더 포함할 수도 있다. 이러한 각도 분해능 제어부에 의하면, 타깃 구분이 가능한 타깃의 위치 각도가 더욱 정확해진다.
아래에서는, 이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)에 대한 안테나 제어를 도 4를 참조하여 설명하고, 이와 관련하여 레이더 장치(100)의 4가지 구현 예를 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 이하 설명에서는, 도 3과 같이, 레이더 장치(100)에 포함된 안테나부(110)가 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)와, 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)를 포함하고, 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)의 간격(D)이 수신 안테나 간의 간격(d)와 수신 안테나의 개수(4개)를 곱한 값으로 가정한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 포함된 안테나부(110)에 포함된 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)와, 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)의 제어 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)는, 첫 번째 송신 안테나(Tx1)의 채널을 "온(On)" 시킨 후, 첫 번째 송신 안테나(Tx1)를 통해 송신신호를 방사하여 송신하고, 이렇게 방사된 송신신호가 다른 물체(타깃)에 반사된 반사신호가 수신신호로서 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)의 4개의 채널을 통해 수신되어 수신 데이터를 획득한다. 이후, 두 번째 송신 안테나(Tx2)의 채널을 "온(On)" 시킨 후, 첫 번째 송신 안테나(Tx1)를 통해 송신신호를 방사하여 송신하고, 이렇게 방사된 송신신호가 다른 물체(타깃)에 반사된 반사신호가 수신신호로서 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)의 4개의 채널을 통해 수신되어 수신 데이터를 획득한다.
전술한 방식에 따라 송신신호를 송신하고 수신신호를 수신함에 있어서, 도 4에서는, 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)를 시퀀셜(Sequential)하게 스위칭하면서, 송수신부(120)의 발진부에서 생성된 송신신호를 송신하는 것으로 가정한다. 그리고, 수신신호의 수신에 있어서는, 수신 안테나의 제어 방식에 따라서, 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)는, 도 4의 (a)와 같이 송신 안테나와 같이 스위칭 방식으로 수신신호를 수신하거나, 도 4의 (b)와 같이 멀티 채널 방식으로 수신신호를 수신할 수도 있다.
먼저, 안테나 제어 방식이 스위칭 방식인 경우, 도 4의 (a)를 참조하면, 발진부(전압 제어 발진기 및 오실레이터)에서 웨이브 폼을 갖는 변조신호인 송신신호를 생성하고, 송신신호의 송신을 위해, 첫 번째 송신 안테나(Tx1)와 두 번째 송신 안테나(Tx2)가 순차적으로 스위칭 되는데, 첫 번째 송신 안테나(Tx1)가 먼저 스위칭 되어 이를 통해 송신신호가 송신되고 나면, 타깃으로부터 반사되어 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)를 통해 수신신호로서 수신된다. 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)도 송신 안테나의 스위칭 방식과 마찬가지로 순차적으로 각 채널별로 시간차를 두고 스위칭 되어 수신신호를 수신하게 된다. 첫 번째 송신 안테나(Tx1)가 먼저 스위칭 되어 첫 번째 송신 안테나(Tx1)의 채널이 온 되고 송신신호가 송신되었을 때, 첫 번째 수신 안테나(Rx1), 두 번째 수신 안테나(Rx2), 세 번째 수신 안테나(Rx3), 네 번째 수신 안테나(Rx4)의 순서로 해당 채널이 온 되어 수신신호를 수신한다. 이후, 두 번째 송신 안테나(Tx2)가 스위칭 되어 두 번째 송신 안테나(Tx2)의 채널이 온 되고 송신신호가 송신된다. 이에 따라, 첫 번째 수신 안테나(Rx1), 두 번째 수신 안테나(Rx2), 세 번째 수신 안테나(Rx3), 네 번째 수신 안테나(Rx4)의 순서로 해당 채널이 온 되어 수신신호를 다시 수신한다.
기존 레이더 장치에서는 각 안테나 채널별로 송수신부(120)에 포함된 발진부(VCO), 저잡음 증폭부(LNA) 및 믹싱부(MIXER) 등을 개별적으로 설계해야 하므로, 발진부가 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx1)에 대하여 2개의 채널이 필요하고, 저잡음 증폭부(LNA), 믹싱부(MIXER), 변환부(ADC), 증폭부(Amplifier)가 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)에 대한 4개의 채널이 필요했다.
이에 비해, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)가 스위칭 방식에 따른 안테나 제어를 수행하게 되면, 기존에는 2개의 채널이 필요했던 발진부는 1개의 채널만이 필요하게 된다. 또한, 기존에는 4채널이 필요했던 저잡음 증폭부(LNA), 믹싱부(MIXER), 변환부(ADC), 증폭부(Amplifier)는 1개의 채널만을 필요로 하게 된다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나부(110)에 포함된 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)와 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)를 이용한 안테나 구조(2Tx+4Rx 안테나 구조)와 동일한 각도 분해능(이것은 송신 안테나의 개수와 수신 안테나의 개수를 곱한 값과 반비례함)을 갖는 종래의 안테나 구조인 1Tx+8Rx(즉, 1개의 송신 안테나와 8개의 수신 안테나) 안테나 구조와 비교해보면, 종래의 안테나 구조(1Tx+8Rx 안테나 구조)에 따르면, 수신 안테나 수신 단에 연결된 저잡음 증폭부(LNA), 믹싱부(Mixer), 변환부(ADC) 및 증폭부(Amplifer) 등의 RF 소자들이 8개의 채널이 필요하지만, 본 발명의 안테나 구조(2Tx+4Rx 안테나 구조)에서는 스위치를 이용함으로써, 수신 안테나 수신 단에 연결된 저잡음 증폭부(LNA), 믹싱부(Mixer), 변환부(ADC) 및 증폭부(Amplifer) 등의 RF 소자들이 8개의 채널이 아니라 1개의 채널만을 필요로 하면서 종래와 동일한 고해상도의 각도 분해능을 실현할 수 있다. 이로 인해, 상당한 비용 절감의 효과와 장치 사이즈를 크게 줄일 수 있다.
한편, 먼저, 안테나 제어 방식으로서, 전술한 스위치 방식이 아닌, 멀티 채널 방식을 이용할 수도 있다. 만약, 송신 안테나의 안테나 제어 방식을 멀티 채널 방식으로 하는 경우, 각 송신 안테나를 개별 송신 포트를 통해 송수신부(120)와 연결하고, 각 송신 안테나와 해당 송신 포트에 개별 송신채널을 할당함으로써, 송신 안테나의 개수만큼의 개별 송신채널을 포함하는 멀티 송신채널을 이용하여 송신신호를 송신할 수 있다. 또한 수신 안테나의 안테나 제어 방식을 멀티 채널 방식으로 하는 경우, 각 수신 안테나를 개별 수신 포트를 통해 송수신부(120)와 연결하고, 각 수신 안테나와 해당 수신 포트에 개별 수신채널을 할당함으로써, 수신 안테나의 개수만큼의 개별 수신채널을 포함하는 멀티 수신채널을 이용하여 수신신호를 수신할 수 있다. 이러한 멀티 채널 방식으로 안테나 제어를 하게 되면, 안테나부(110)에서 수신한 수신신호를 직접 송수신부(120)로 전달하거나 송수신부(120)에서 생성된 송신신호를 안테나부(110)로 직접 전달함으로써, 스위칭 방식에서의 스위칭에 따른 지연(Delay) 없이 매우 정교한 실시간 신호 처리가 가능해지는 효과가 있다.
이러한 멀티 채널 방식으로 안테나 제어를 수행하여 수신신호를 수신하는 경우를 도 4의 (b)를 통해 확인할 수 있다. 첫 번째 송신 안테나(Tx1)가 먼저 스위칭 되어 이를 통해 송신신호가 송신되고 나면, 타깃으로부터 반사된 반사신호인 수신신호는 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)의 해당 채널을 통해 모두 수신될 수 있다. 다음으로, 두 번째 송신 안테나(Tx2)가 이어서 스위칭 되어 이를 통해 송신신호가 송신되고 나면, 타깃으로부터 반사된 반사신호인 수신신호는 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)의 해당 채널을 통해 모두 수신될 수 있다.
전술한 송수신부(120)에 포함된 송신부와 수신부 모두가 스위칭 방식으로 안테나 제어를 수행하여 송신신호와 수신신호를 수신하거나, 송수신부(120)에 포함된 송신부와 수신부 모두가 멀티 채널 방식으로 안테나 제어를 수행하여 송신신호와 수신신호를 수신하거나, 송수신부(120)에 포함된 송신부와 수신부 중 하나는 스위칭 방식으로 나머지 하나는 멀티 채널 방식을 이용하여 송신신호를 송신하고 수신신호를 수신할 수도 있다.
도 5는, 전술한 송수신부(120)에 포함된 송신부와 수신부 모두가 스위칭 방식으로 안테나 제어를 수행하여 송신신호와 수신신호를 수신하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 송수신부(120)에 포함된 송신부는, 송신측 스위치(511)를 이용하여 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)를 교대로 스위칭하면서, 제 1 처리부(531)의 제어를 받아 발진부(512)에서 생성된 송신신호를 스위칭 된 송신 안테나를 통해 송신한다. 이때, 발진부(512)는, 1개의 송신채널만을 필요로 한다.
또한, 도 5를 참조하면, 송수신부(120)에 포함된 수신부는, 수신측 스위치(521)를 이용하여 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)를 교대로 스위칭하면서 수신신호를 수신한다. 이렇게 수신된 수신신호는 저잡음 증폭부/믹싱부(522)와, 증폭부/변환부(523)를 거친 이후, 제 1 처리부(531) 및 제 2 처리부(532)에서 필요한 신호 처리 등의 과정을 거치게 된다. 이때, 저잡음 증폭부/믹싱부(522)는, 1개의 수신채널만을 필요로 한다.
도 6은, 송수신부(120)에 포함된 송신부와 수신부 모두가 멀티 채널 방식으로 안테나 제어를 수행하여 송신신호와 수신신호를 수신하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 송수신부(120)에 포함된 송신부는, 도 5와 같이 송신측 스위치(511)를 이용하는 것이 아니라, 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)에 할당된 멀티 송신채널(2개의 개별 송신채널(Tx CH1, Tx CH2) 포함)을 통해, 제 1 처리부(531)의 제어를 받아 발진부(512)에서 생성된 송신신호를 송신한다. 이때, 발진부(512)는, 멀티 송신채널에 포함된 2개의 개별 송신채널(Tx CH1, Tx CH2)을 필요로 한다.
또한, 도 6을 참조하면, 송수신부(120)에 포함된 수신부는, 도 5와 같이 수신측 스위치(521)를 이용하는 것이 아니라, 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)에 할당된 멀티 수신채널(4개의 개별 수신채널(Rx CH1, Rx CH2, Rx CH3, Rx CH4) 포함)을 통해 수신신호를 수신한다. 이렇게 수신된 수신신호는 저잡음 증폭부/믹싱부(522)와, 증폭부/변환부(523)를 거친 이후, 제 1 처리부(531) 및 제 2 처리부(532)에서 필요한 신호 처리 등의 과정을 거치게 된다. 이때, 저잡음 증폭부/믹싱부(522)는, 멀티 수신채널에 포함된 4개의 개별 수신채널(Rx CH1, Rx CH2, Rx CH3, Rx CH4)을 필요로 한다.
도 7은, 송수신부(120)에 포함된 송신부는 스위칭 방식으로 송신신호를 송신하고 수신부는 멀티 채널 방식을 이용하여 수신신호를 수신하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 송수신부(120)에 포함된 송신부는, 도 5와 같이 송신측 스위치(511)를 이용하여 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)를 교대로 스위칭하면서, 제 1 처리부(531)의 제어를 받아 발진부(512)에서 생성된 송신신호를 송신한다. 이때, 발진부(512)는, 1개의 송신채널만을 필요로 한다.
또한, 도 7을 참조하면, 송수신부(120)에 포함된 수신부는, 도 5와 같이 수신측 스위치(521)를 이용하는 것이 아니라, 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)에 할당된 멀티 수신채널(4개의 개별 수신채널(Rx CH1, Rx CH2, Rx CH3, Rx CH4) 포함)을 통해 수신신호를 수신한다. 이렇게 수신된 수신신호는 저잡음 증폭부/믹싱부(522)와, 증폭부/변환부(523)를 거친 이후, 제 1 처리부(531) 및 제 2 처리부(532)에서 필요한 신호 처리 등의 과정을 거치게 된다. 이때, 저잡음 증폭부/믹싱부(522)는, 멀티 수신채널에 포함된 4개의 개별 수신채널(Rx CH1, Rx CH2, Rx CH3, Rx CH4)을 필요로 한다.
도 8은 송수신부(120)에 포함된 송신부는 멀티 채널 방식으로 송신신호를 송신하고 수신부는 스위칭 방식을 이용하여 수신신호를 수신하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 송수신부(120)에 포함된 송신부는, 도 5와 같이 송신측 스위치(511)를 이용하는 것이 아니라, 2개의 송신 안테나(Tx1, Tx2)에 할당된 멀티 송신채널(2개의 개별 송신채널(Tx CH1, Tx CH2) 포함)을 통해, 제 1 처리부(531)의 제어를 받아 발진부(512)에서 생성된 송신신호를 송신한다. 이때, 발진부(512)는, 멀티 송신채널에 포함된 2개의 개별 송신채널(Tx CH1, Tx CH2)을 필요로 한다.
또한, 도 8을 참조하면, 송수신부(120)에 포함된 수신부는, 도 5와 같이 수신측 스위치(521)를 이용하여 4개의 수신 안테나(Rx1, Rx2, Rx3, Rx4)를 교대로 스위칭하면서 수신신호를 수신한다. 이렇게 수신된 수신신호는 저잡음 증폭부/믹싱부(522)와, 증폭부/변환부(523)를 거친 이후, 제 1 처리부(531) 및 제 2 처리부(532)에서 필요한 신호 처리 등의 과정을 거치게 된다. 이때, 저잡음 증폭부/믹싱부(522)는, 1개의 수신채널만을 필요로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)가 고성능의 각도 분해능을 실현하면서 하드웨어의 사이즈 및 개수를 최소화하는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
레이더 장치(100)에서의 각도 분해능은, 송신 안테나의 개수(M)와 수신 안테나의 개수(N)를 곱한 값에 반비례한다. 이러한 각도 분해능을 수학식 1과 같이 표현할 수 있다. 아래 수학식 1에서, d는 수신 안테나 간의 간격이다.
Figure pat00001
전술한 내용에 따르면, 각도 분해능을 고성능으로 하고자 한다면, 수신 안테나의 개수를 늘려 FOV(Field Of View)가 좁아지게 하고 이를 통해 각도 분해능이 높아지게 할 수 있다. 이러한 점으로 고려하면, 본 발명에서의 멀티 안테나 배열 구조를 갖는 레이더 장치(100)에서의 송신 안테나의 개수가 M개이고, 수신 안테나의 개수가 N개인 경우의 각도 분해능은, 종래에서의 레이더 장치에서의 송신 안테나가 1개이고 수신 안테나가 M*N개인 멀티 안테나 배열 구조에서의 각도 분해능과 동일하다. 이러한 것을 도 9의 (a), (b) 및 (c)의 3가지 경우를 참조하여 설명한다. 단, 각 송신 안테나 및 각 수신 안테나가 송신채널 및 수신채널이 할당된 것으로 가정한다. 즉, 송신 안테나의 개수와 송신채널의 개수가 동일하다고 가정하고, 수신 안테나의 개수와 수신채널의 개수가 동일하다고 가정한다.
도 9의 (a)는, 본 발명에서의 레이더 장치(100)가 2개의 송신 안테나와 2개의 수신 안테나를 갖는 경우에서의 각도 분해능과, 종래의 레이더 장치가 1개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 갖는 경우에서의 각도 분해능을 확인할 수 있는 빔 패턴을 나타낸 그래프로서, 동일한 각도 분해능을 갖는다. 하지만, 안테나의 총수 및 채널의 총수는, 본 발명의 경우는 4개(=2+2)이고, 종래의 경우는 5개(=1+4)이기 때문에, 본 발명의 일 실시에에 따른 레이더 장치(100)는, 종래의 레이더 장치에 비해, 더욱더 작은 개수의 안테나 및 채널만을 필요로 하기 때문에, 안테나 수 감소는 물론, 이에 따르는 송수신부(120) 및 처리부(130)에 들어가는 소자수도 줄일 수 있게 됨으로써, 장치 사이즈 및 비용 등을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 9의 (b)는, 본 발명에서의 레이더 장치(100)가 2개의 송신 안테나와 3개의 수신 안테나를 갖는 경우에서의 각도 분해능과, 종래의 레이더 장치가 1개의 송신 안테나와 6개의 수신 안테나를 갖는 경우에서의 각도 분해능을 확인할 수 있는 빔 패턴을 나타낸 그래프로서, 동일한 각도 분해능을 갖는다. 하지만, 안테나의 총수 및 채널의 총수는, 본 발명의 경우는 5개(=2+3)이고, 종래의 경우는 7개(=1+6)이기 때문에, 이 경우에서도, 도 9의 (a)와 같이, 본 발명의 일 실시에에 따른 레이더 장치(100)는, 종래의 레이더 장치에 비해, 더욱더 작은 개수의 안테나 및 채널만을 필요로 하기 때문에, 안테나 수 감소는 물론, 이에 따르는 송수신부(120) 및 처리부(130)에 들어가는 소자수도 줄일 수 있게 됨으로써, 장치 사이즈 및 비용 등을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 9의 (c)는, 본 발명에서의 레이더 장치(100)가 2개의 송신 안테나와 6개의 수신 안테나를 갖는 경우에서의 각도 분해능과, 종래의 레이더 장치가 1개의 송신 안테나와 12개의 수신 안테나를 갖는 경우에서의 각도 분해능을 확인할 수 있는 빔 패턴을 나타낸 그래프로서, 동일한 각도 분해능을 갖는다. 하지만, 안테나의 총수 및 채널의 총수는, 본 발명의 경우는 8개(=2+6)이고, 종래의 경우는 13개(=1+12)이기 때문에, 이 경우에서도, 도 9의 (a) 및 (b)와 마찬가지로, 본 발명의 일 실시에에 따른 레이더 장치(100)는, 종래의 레이더 장치에 비해, 더욱더 작은 개수의 안테나 및 채널만을 필요로 하기 때문에, 안테나 수 감소는 물론, 이에 따르는 송수신부(120) 및 처리부(130)에 들어가는 소자수도 줄일 수 있게 됨으로써, 장치 사이즈 및 비용 등을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
전술한 바에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)가, 종래의 레이더 장치와 동일한 각도 분해능의 성능을 보이면서도, 안테나 구조와 안테나 제어 방식 등에 따라 안테나 및 채널의 수를 감소시키는 효과와, 이에 따르는 송수신부(120) 및 처리부(130)에 들어가는 소자수도 줄일 수 있다는 효과와, 이로 인한 장치 사이즈 및 비용 등을 크게 줄일 수 있는 효과가 가진다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)는, LMS, RLS, MUSIC 및 ESPRIT 등의 각도 추정 알고리즘을 적용하여, 물리적인 안테나의 각도 분해능의 성능을 향상시킬 수 있다. 도 1O의 (a)을 참조하면, 타깃이 10도와 20도 방향에 위치했을때, 종래에는 물리적인 안테나 배열로 인한 각도 분해능으로 타깃을 구분할 수 없었던 것이, 각도 추정 알고리즘을 적용하게 되면, 물리적인 한계를 극복하고 도 10의 (b)와 같이 각도 분해능이 높아져서 타깃 구분이 가능하게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)가 제공하는 데이터 획득 방법을 아래에서 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)가 제공하는 데이터 획득 방법은, 복수 개의 송신 안테나 중 하나로 스위칭하는 송신 안테나 스위칭 단계; 스위칭 된 송신 안테나를 통해 송신신호를 송신하는 송신신호 송신 단계; 복수 개의 수신 안테나를 하나씩 스위칭해가면서, 송신된 송신신호가 반사된 반사신호인 수신신호를 스위칭 된 각 수신 안테나를 통해 수신하는 수신신호 수신 단계; 스위칭 된 각 수신 안테나를 통해 수신된 수신신호를 디지털 변환하여 디지털변환된 수신신호인 수신데이터를 버퍼에 저장하는 수신 데이터 획득/저장 단계를 포함하되, 복수 개의 송신 안테나를 모두 스위칭할 때까지, 전술한 송신 안테나 스위칭 단계, 송신신호 송신 단계, 수신신호 수신 단계, 및 수신 데이터 획득/저장 단계를 포함하는 일련의 단계를 반복하여 수행한다.
전술한 데이터 획득 방법을 도 11에 예시된 소프트웨어적인 흐름도를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 11을 참조하면, 먼저, 데이터 획득에 필요한 변수(k, i, j)의 초기 값을 세팅한다(S1100, S1102). 여기서, i는 송신 안테나의 채널(또는 번호)에 대한 식별정보이고, j는 수신 안테나의 채널(또는 번호)에 대한 식별정보이다. k는 수신 안테나가 수신신호를 수신한 횟수를 의미하는 식별정보이다. 이후, M개의 송신 안테나 중 하나를 스위칭하여(S1104), 송신신호를 송신한다. 이렇게 송신된 송신신호가 타깃에 반사된 반사신호인 수신신호를 수신하기 위하여, N개의 수신 안테나 중 하나를 스위칭하여 수신신호를 수신하고 수신된 수신신호를 디지털변환하여 수신데이터를 얻고 수신데이터를 버퍼에 저장한다(S1106). 이후, 수신 안테나의 채널(또는 번호)에 대한 식별정보인 j를 1만큼 증가(S1108)시키고, 증가한 j 값이 수신 안테나의 개수인 N보다 커진다고 판단(S1110)될 때까지, S1106 단계, S1108 및 S1110 단계를 반복하여 수행한다.
S1106 단계, S1108 및 S1110 단계의 반복 수행에 따라, j값이 수신 안테나의 개수인 N보다 커지게 되면, N개의 수신 안테나 모두를 통해 수신신호를 수신한 경우이다. 이렇게 되면, 송신 안테나의 채널(또는 번호)에 대한 식별정보인 i값을 1씩 증가(S1112)시켜, M개의 송신 안테나 중 나머지 송신 안테나 중 하나를 다시 스위칭(S1104)하여 송신신호를 다시 송신하고, 앞선 과정에서와 마찬가지로, N개의 수신 안테나를 스위칭해가면서 j 값이 수신 안테나의 개수인 N보다 커질 때까지, S1106 단계, S1108 및 S1110 단계를 반복하여 수행한다.
전술한 과정을, 송신 안테나의 채널(또는 번호)에 대한 식별정보인 i값이 송신 안테나의 개수 M보다 커지는 것으로 판단(S1114)될 때까지 반복한다.
전술한 과정에 따라 M개의 송신 안테나가 모두 송신신호를 송신하고 난 이후, 수신 안테나가 수신신호를 수신한 횟수를 의미하는 식별정보인 k가 전체 수신가능한 수신신호의 횟수인 L보다 커지게 되면, 전체 과정을 종료하고, 버퍼에 축적되어 저장된 수신데이터를 최종적으로 획득해야 할 데이터로서 획득한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치가 제공하는 신호 처리 방법에 대한 흐름도이다.
도 12는, 도 11에서의 데이터 획득 방법에 따라 데이터 획득(S1200)을 완료한 이후의 신호 처리 과정을 나타낸 흐름도로서, S1200 단계에서 획득된 수신데이터를 한 주기당 처리 가능한 단위 샘플 사이즈로 데이터 버퍼링(S1202) 한 이후, 주파수 변환(S1204)을 수행한다. 이후, 주파수 변환된 수신데이터를 토대로 CFAR(Constant False Alarm Rate) 연산(S1206) 등을 수행하고, 타깃에 대한 각도정보, 속도정보 및 거리정보를 추출(S1208)한다. S1206 단계에서의 주파수 변환은, 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform) 등과 같은 푸리에 변환을 이용할 수 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100)를 이용하면, 송신 안테나 및 수신 안테나의 개수를 줄이고, 하드웨어에서 그에 상응하는 소자를 줄일 수 있으며, 안테나 제어를 위해 스위치를 사용함으로써 하드웨어에서 필요로 하는 소자 수를 최소화할 수 있다. 또한, FPGA를 이용하여 레이더 장치(100)에서 비용과 사이즈를 최소화하면서 많은 연산량이 드는 연산을 신속히 처리할 수 있다.
한편, 본 발명은, 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하되, 복수 개의 송신 안테나 각각의 간격은, 복수 개의 수신 안테나 각각의 간격과 복수 개의 수신 안테나의 개수를 곱한 값에 비례하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하되, 복수 개의 송신 안테나는, 한 개 이상의 송신 안테나를 포함하는 복수 개의 송신 안테나 그룹으로 분류되거나 두 개 이상의 송신 안테나를 포함하는 한 개 이상의 송신 안테나 그룹으로 분류되고, 복수 개의 수신 안테나는, 한 개 이상의 수신 안테나를 포함하는 복수 개의 수신 안테나 그룹으로 분류되거나 두 개 이상의 수신 안테나를 포함하는 한 개 이상의 수신 안테나 그룹으로 분류되며, 분류된 송신 안테나 그룹과 분류된 수신 안테나 그룹은 번갈아 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 레이더 장치
110: 안테나부
120: 송수신부
130: 처리부
511: 송신단 스위치
512: 발진부
521:수신단 스위치
522: 저잡음 증폭부/믹싱부
523: 증폭부/변환부
531: 제 1 처리부
532: 제 2 처리부

Claims (14)

  1. 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하는 안테나부; 및
    상기 복수 개의 송신 안테나 중 한 개로 스위칭하여 스위칭 된 송신 안테나를 통해 송신신호를 송신하거나 상기 복수 개의 송신 안테나에 할당된 멀티 송신채널을 통해 상기 송신신호를 송신하고, 상기 복수 개의 수신 안테나 중 한 개로 스위칭하여 스위칭 된 수신 안테나를 통해 상기 송신된 송신신호가 타깃에 의해 반사된 반사신호인 수신신호를 수신하거나 상기 복수 개의 수신 안테나에 할당된 멀티 수신채널을 통해 상기 수신신호를 수신하는 송수신부
    를 포함하는 레이더 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 송수신부는,
    상기 스위칭 된 송신 안테나에 할당된 한 개의 송신채널 또는 상기 복수 개의 송신 안테나에 할당된 상기 멀티 송신채널에 대한 상기 송신신호를 생성하는 발진부;
    상기 스위칭 된 수신 안테나에 할당된 한 개의 수신채널을 통해 수신되거나 상기 복수 개의 송신 안테나에 할당된 상기 멀티 수신채널을 통해 수신된 상기 수신신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭부;
    상기 저잡음 증폭된 수신신호를 믹싱하는 믹싱부;
    상기 믹싱된 수신신호를 증폭하는 증폭부; 및
    상기 증폭된 수신신호를 디지털 변환하여 수신데이터를 생성하는 변환부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    송신데이터 및 수신데이터를 획득하여, 상기 획득된 송신데이터에 근거한 상기 송신신호의 생성을 제어하고, 상기 송신데이터 및 상기 수신데이터를 동기화하며, 상기 송신데이터 및 상기 수신데이터를 주파수 변환하는 제 1 처리부; 및
    상기 주파수 변환된 수신데이터를 토대로 CFAR(Constant False Alarm Rate) 연산, 트래킹(Tracking) 연산 및 타깃 선택(Target Selection) 연산을 수행하고, 상기 타깃에 대한 각도정보, 속도정보 및 거리정보를 추출하는 제 2 처리부
    를 더 포함하는 레이더 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 처리부는,
    상기 획득된 송신데이터 및 상기 획득된 수신데이터를 한 주기당 처리 가능한 단위 샘플 사이즈로 데이터 버퍼링 한 이후, 주파수 변환하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 처리부는,
    엔진, 주변 센서, 주변 전자제어유닛 및 차량 제어 시스템 중에서 하나 이상과 통신하면서 페일세이프(Failsafe) 기능 및 진단(Diagnostic) 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 처리부는, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)로 구현되고,
    상기 제 2 처리부는, MCU(Micro Controller Unit) 또는 DSP(Digital Signal Processor)로 구현된 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 송수신부는,
    GaAs(Gallium Arsenide), SiGe(Silicon Germanium) 및 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 중 하나를 이용하여 디스크리트 직접회로(Discrete IC)로 구현되거나 칩(One-Chip) 또는 투 칩(Two-Chip)으로 구현된 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 송신 안테나 및 상기 복수 개의 수신 안테나 각각은,
    한 개 이상의 송신 안테나를 포함하는 한 개 이상의 송신 안테나 그룹과, 한 개 이상의 수신 안테나를 포함하는 한 개 이상의 수신 안테나 그룹으로 분류되고,
    상기 분류된 송신 안테나 그룹과 상기 분류된 수신 안테나 그룹은, 번갈아 배열되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 송신 안테나 각각의 간격은,
    상기 복수 개의 수신 안테나 각각의 간격과 상기 복수 개의 수신 안테나의 개수를 곱한 값에 비례하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 송신 안테나의 개수 및 상기 복수 개의 수신 안테나의 개수를 곱한 값은, 상기 레이더 장치가 요구하는 각도 분해능과 반비례하도록 결정된 값인 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    각도 추정 알고리즘을 통해, 각도 분해능을 향상시킬 수 있도록 각도 분해능을 제어하는 각도 분해능 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  12. 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하되,
    상기 복수 개의 송신 안테나 각각의 간격은,
    상기 복수 개의 수신 안테나 각각의 간격과 상기 복수 개의 수신 안테나의 개수를 곱한 값에 비례하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  13. 복수 개의 송신 안테나와 복수 개의 수신 안테나를 포함하되,
    상기 복수 개의 송신 안테나는,
    한 개 이상의 송신 안테나를 포함하는 복수 개의 송신 안테나 그룹으로 분류되거나 두 개 이상의 송신 안테나를 포함하는 한 개 이상의 송신 안테나 그룹으로 분류되고,
    상기 복수 개의 수신 안테나는,
    한 개 이상의 수신 안테나를 포함하는 복수 개의 수신 안테나 그룹으로 분류되거나 두 개 이상의 수신 안테나를 포함하는 한 개 이상의 수신 안테나 그룹으로 분류되고,
    상기 분류된 송신 안테나 그룹과 상기 분류된 수신 안테나 그룹은 번갈아 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  14. 레이더 장치가 제공하는 데이터 획득 방법에 있어서,
    (a) 복수 개의 송신 안테나 중 하나로 스위칭하는 단계;
    (b) 상기 스위칭 된 송신 안테나를 통해 송신신호를 송신하는 단계;
    (c) 복수 개의 수신 안테나를 하나씩 스위칭해가면서, 상기 송신된 송신신호가 반사된 반사신호인 수신신호를 스위칭 된 각 수신 안테나를 통해 수신하는 단계;
    (d) 상기 스위칭 된 각 수신 안테나를 통해 수신된 수신신호를 디지털 변환하여 상기 디지털변환된 수신신호인 수신데이터를 버퍼에 저장하는 단계
    를 포함하되,
    상기 복수 개의 송신 안테나를 모두 스위칭할 때까지, 전술한 단계 (a), 단계 (b), 단계 (c), 및 단계 (d)를 포함하는 일련의 단계를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 획득 방법.
KR1020100000338A 2010-01-05 2010-01-05 레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법 KR101137038B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100000338A KR101137038B1 (ko) 2010-01-05 2010-01-05 레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법
DE102010056532A DE102010056532A1 (de) 2010-01-05 2010-12-29 Radarvorrichtung, Antennenvorrichtung und Datenerfassungsverfahren
US12/984,325 US20110163906A1 (en) 2010-01-05 2011-01-04 Radar apparatus, antenna apparatus, and data acquisition method
CN2011100009638A CN102141615A (zh) 2010-01-05 2011-01-05 雷达装置、天线装置以及数据撷取方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100000338A KR101137038B1 (ko) 2010-01-05 2010-01-05 레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110080218A true KR20110080218A (ko) 2011-07-13
KR101137038B1 KR101137038B1 (ko) 2012-04-19

Family

ID=44224406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100000338A KR101137038B1 (ko) 2010-01-05 2010-01-05 레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110163906A1 (ko)
KR (1) KR101137038B1 (ko)
CN (1) CN102141615A (ko)
DE (1) DE102010056532A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016010554A1 (de) 2015-09-01 2017-03-02 Mando Corporation Räumliches interpolationsverfahren und räumliche interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte gruppenantenne
KR20180075043A (ko) * 2016-12-26 2018-07-04 엘지이노텍 주식회사 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011055693A1 (de) * 2011-11-24 2013-05-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Radargerät und Verfahren zur Erkennung eines Ausfalls eines Empfangskanals eines Radargerätes
KR20130085303A (ko) * 2012-01-19 2013-07-29 주식회사 만도 레이더 장치 및 안테나 장치
KR20140144826A (ko) * 2013-06-12 2014-12-22 주식회사 만도 레이더 장치 및 안테나 장치
US9507013B2 (en) * 2013-06-20 2016-11-29 Infineon Technologies Ag Method, device and system for processing radar signals
DE102014014864A1 (de) * 2014-10-06 2016-04-07 Astyx Gmbh Abbildender Radarsensor mit horizontaler digitaler Strahlformung und vertikaler Objektvermessung durch Phasenvergleich bei zueinander versetzten Sendern
KR101724207B1 (ko) * 2014-10-31 2017-04-07 (주)뮤트로닉스 전자파를 이용한 신호 처리 장치 및 이의 제어 방법
DE102014116452B4 (de) * 2014-11-11 2022-10-27 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Radarsignalen
US10725150B2 (en) 2014-12-23 2020-07-28 Infineon Technologies Ag System and method for radar
US10247820B2 (en) * 2015-01-07 2019-04-02 GM Global Technology Operations LLC Spatial cognitive radar
KR101890352B1 (ko) * 2015-12-11 2018-08-21 주식회사 만도 차량용 레이더 장치 및 그의 고스트 제거 방법
US20170293024A1 (en) * 2016-04-07 2017-10-12 GM Global Technology Operations LLC Cognitive transmission switching
US11187795B2 (en) * 2018-03-19 2021-11-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Radar device
EP3572838A4 (en) * 2018-03-27 2020-04-15 Smart Radar System, Inc. RADAR DEVICE
DE112019006800T5 (de) * 2019-01-31 2021-11-11 Mitsubishi Electric Corporation Antennenvorrichtung und Radarvorrichtung
DE102019002662A1 (de) * 2019-04-10 2020-10-15 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Verfahren zur Auswertung von Radarsystemen
US11796633B2 (en) * 2019-12-16 2023-10-24 Waymo Llc Dynamic loading of radar unit configuration data based on changing radar parameters
CN114005246B (zh) * 2021-01-29 2024-01-30 江苏中科西北星信息科技有限公司 一种基于调频连续波毫米波雷达的老人跌倒检测方法及装置

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4962381A (en) * 1989-04-11 1990-10-09 General Electric Company Systolic array processing apparatus
US5017927A (en) * 1990-02-20 1991-05-21 General Electric Company Monopulse phased array antenna with plural transmit-receive module phase shifters
JP3256374B2 (ja) * 1994-05-27 2002-02-12 本田技研工業株式会社 マルチビーム・レーダ装置
US5657021A (en) * 1994-06-30 1997-08-12 Ehsani Engineering Enterprises, Inc. System and method for radar-vision for vehicles in traffic
KR19980701777A (ko) * 1995-08-10 1998-06-25 에버하트 마이클 시 지상 기지 가동 무선 주파수 통신 시스템용 저 프로필 안테나 어레이
US5933109A (en) * 1996-05-02 1999-08-03 Honda Giken Kabushiki Kaisha Multibeam radar system
US6011507A (en) * 1996-11-12 2000-01-04 Raytheon Company Radar system and method of operating same
DE19754720C2 (de) * 1997-12-10 2000-12-07 Adc Automotive Dist Control Verfahren zum Betrieb eines Radarsystems
JP4238375B2 (ja) * 1997-12-25 2009-03-18 株式会社豊田中央研究所 レーダ装置
DE19829762A1 (de) * 1998-07-03 2000-01-13 Adc Automotive Dist Control Verfahren zum Betrieb eines Radarsystems
US6621469B2 (en) * 1999-04-26 2003-09-16 Andrew Corporation Transmit/receive distributed antenna systems
JP3587444B2 (ja) * 1999-10-21 2004-11-10 三菱電機株式会社 レーダ装置
US6577269B2 (en) * 2000-08-16 2003-06-10 Raytheon Company Radar detection method and apparatus
JP4403653B2 (ja) * 2000-10-24 2010-01-27 ソニー株式会社 多用途ソフトウエア規定型無線通信装置
US6700536B1 (en) * 2001-10-25 2004-03-02 Richard J. Wiegand System and method for determining a direction of incident electromagnetic signals
DE60205711T2 (de) * 2001-12-18 2006-05-18 Hitachi, Ltd. Monopuls Radar mit Einstellung der Strahlaufweitung
US6750810B2 (en) * 2001-12-18 2004-06-15 Hitachi, Ltd. Monopulse radar system
JP2003248055A (ja) * 2001-12-18 2003-09-05 Hitachi Ltd モノパルスレーダシステム
JP2003270341A (ja) * 2002-03-19 2003-09-25 Denso Corp 車載レーダの信号処理装置，プログラム
JP3721152B2 (ja) * 2002-09-20 2005-11-30 株式会社日立製作所 電波レーダ装置および車両用電波レーダ装置
JP3988653B2 (ja) * 2003-02-10 2007-10-10 株式会社デンソー アンテナの配列方法、及びレーダ装置
JP4394416B2 (ja) 2003-10-27 2010-01-06 株式会社日立国際電気 無線通信装置
US20060262007A1 (en) * 2004-01-16 2006-11-23 Clariant Technologies, Corp. Methods and apparatus for automotive radar sensors
EP1718179A2 (en) * 2004-01-16 2006-11-08 GHZ TR Corporation Methods and apparatus for automotive radar sensors
US7248210B2 (en) * 2004-03-15 2007-07-24 Syracuse Research Corporation Man-portable counter mortar radar system
WO2005101051A2 (en) * 2004-04-12 2005-10-27 Ghz Tr Corporation Method and apparatus for automotive radar sensor
JP4551145B2 (ja) * 2004-07-13 2010-09-22 富士通株式会社 レーダ装置、レーダ装置の制御方法
JP2006047114A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置
DE102004040015B4 (de) * 2004-08-16 2006-12-07 S.M.S., Smart Microwave Sensors Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Detektion eines von einer Sendeantenne ausgesandten elektromagnetischen Signals
JP2006201013A (ja) * 2005-01-20 2006-08-03 Hitachi Ltd 車載用レーダ
JP4544304B2 (ja) * 2005-05-16 2010-09-15 株式会社村田製作所 レーダ
US7474262B2 (en) * 2005-07-01 2009-01-06 Delphi Technologies, Inc. Digital beamforming for an electronically scanned radar system
JP4519780B2 (ja) * 2006-01-25 2010-08-04 富士通株式会社 レーダー装置及びその故障診断方法
CN101042435B (zh) * 2006-03-23 2011-03-23 欧姆龙汽车电子株式会社 单脉冲式雷达装置
JP5042558B2 (ja) * 2006-08-10 2012-10-03 富士通テン株式会社 レーダ装置
US7508338B2 (en) * 2006-10-20 2009-03-24 Lockheed Martin Corporation Antenna with compact LRU array
GB2443456A (en) * 2006-11-04 2008-05-07 Roke Manor Research MIMO radar system
JP4484892B2 (ja) * 2007-03-14 2010-06-16 三菱電機株式会社 車載用レーダ装置
US7724180B2 (en) * 2007-05-04 2010-05-25 Toyota Motor Corporation Radar system with an active lens for adjustable field of view
US20080278370A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-13 Rudolf Lachner Rf-frontend for a radar system
JP4545174B2 (ja) * 2007-06-11 2010-09-15 三菱電機株式会社 レーダ装置
US7737885B2 (en) * 2007-08-01 2010-06-15 Infineon Technologies Ag Ramp linearization for FMCW radar using digital down-conversion of a sampled VCO signal
US8026843B2 (en) * 2008-01-31 2011-09-27 Infineon Technologies Ag Radar methods and systems using ramp sequences
JP2009265007A (ja) 2008-04-28 2009-11-12 Hitachi Ltd 移動体用レーダ及び平面アンテナ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016010554A1 (de) 2015-09-01 2017-03-02 Mando Corporation Räumliches interpolationsverfahren und räumliche interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte gruppenantenne
KR20170027375A (ko) 2015-09-01 2017-03-10 주식회사 만도 선형 위상 어레이 안테나의 공간 보간 방법 및 보간 장치
US10215843B2 (en) 2015-09-01 2019-02-26 Mando Corporation Spatial interpolation method and apparatus for linear phased array antenna
KR20180075043A (ko) * 2016-12-26 2018-07-04 엘지이노텍 주식회사 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010056532A1 (de) 2011-08-25
KR101137038B1 (ko) 2012-04-19
CN102141615A (zh) 2011-08-03
US20110163906A1 (en) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101137038B1 (ko) 레이더 장치, 안테나 장치 및 데이터 획득 방법
KR101137088B1 (ko) 통합 레이더 장치 및 통합 안테나 장치
Waldschmidt et al. Automotive radar—From first efforts to future systems
CN108120958B (zh) 具有多输入多输出天线的雷达装置
CN108120957B (zh) 雷达装置及其天线装置
US10659078B2 (en) Timing for IC chip
CN110062892B (zh) 针对汽车扩展雷达系统的到达方向的估计
US20220050197A1 (en) Slow Time Frequency Division Multiplexing with Binary Phase Shifters
US20190187277A1 (en) Multifunctional Automotive Radar
KR102167097B1 (ko) 레이더 장치 및 그를 위한 안테나 장치
CN112639519B (zh) 雷达系统中的两阶段信号处理的装置和方法
KR20190117900A (ko) 레이더 장치 및 그를 위한 안테나 장치
CN111157981A (zh) 多入多出调频连续波雷达系统
US20210293923A1 (en) Apparatus And Method Of Eliminating Settling Time Delays In A Radar System
US11796632B2 (en) Frequency and time offset modulation chirp MIMO radar
US12000921B2 (en) Radar apparatus
EP3644091A1 (en) Phase coded fmcw radar
US20240183941A1 (en) Method and system for multi-chip operation of radar systems
CN108027420A (zh) 模块式车辆雷达
KR20200108540A (ko) 레이더 장치, 레이더 장치용 안테나 장치 및 레이더 장치의 제어 방법
RU2661334C1 (ru) Приёмо-передающий модуль радиотехнических сигналов
CN113924508A (zh) 使用互补对波形的雷达系统的空间时间频率复用（stfm）
CN107923966B (zh) 近距离滤波车辆雷达
EP3168637A1 (en) A modular vehicle radar
CN113625280A (zh) 车辆用雷达装置、雷达装置的控制方法及车辆用雷达系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160330

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170320

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190403

Year of fee payment: 8