KR20130065005A - 레이더 장치 및 안테나 장치 - Google Patents

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정성희
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Abstract

본 발명은 레이더 및 안테나 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 차량의 주변에 존재할 수 있는 미감지영역을 없앨 수 있는 안테나 구조를 갖는 레이더 장치 및 안테나 장치에 관한 것이다.

Description

레이더 장치 및 안테나 장치{RADAR APPARATUS AND ANTENNA APPARATUS}
본 발명은 레이더 및 안테나 기술에 관한 것이다.
요즈음, 차량에는 적응 순항 제어 시스템(ACC: Adaptive Cruise Control, 이하 "ACC"라 함), STOP & GO 시스템, 사각지대 감시 시스템(BSD: Blind Spot Detection, 이하 "BSD"라 함), 후방 크로스 트래픽 경고 시스템(RCTA: Rear Cross Traffic Alert, 이하 "RCTA"라 함), 차선 변경 보조 시스템(LCA: Lane Change Assist, 이하 "LCA"라 함), 후방 사전 충돌 제어 시스템(RPC: Rear Pre-Crash, 이하 "RPC"라 함) 등과 같은 각종 제어 시스템이 적용되고 있다.
위에서 언급한 각종 제어 시스템은 레이더 등의 센서 기술을 이용하여 주변의 물체 등을 감지하고, 감지된 결과를 토대로 해당 제어를 수행한다.
예를 들어, ACC, STOP & GO 시스템은 전방 영역에 있는 주변 차량 등의 물체를 감지하여 차량 주행 제어 등의 해당 제어 기능을 수행한다. BSD, RCTA, LCA, RPC 등은 측후방 영역에 있는 주변 차량 등의 물체를 감지하여 사고 경감 등을 위한 해당 제어 기능을 수행한다.
이와 같이, 각종 제어 시스템이 주변을 감지하기 위해서 레이더 장치 등의 센서를 이용한다. 예를 들어, ACC, STOP & GO 시스템 등에 적용되기 위하여 차량의 전방 영역을 감지하기 위한 레이더 장치가 해당 차량에 장착되고, BSD, RCTA, LCA, RPC 등에 적용되기 위하여 차량의 측후방 영역을 감지하기 위한 레이더 장치가 차량에 장착되고 있다.
이와 같이, 차량의 전방에 장착된 레이더 장치가 전방 영역을 감지하고, 차량의 측후방에 장착된 레이더 장치가 측후방 영역을 감지하더라도, 차량의 주변에는 감지되지 못하는 미감지영역이 존재할 수 있다.
즉, 종래의 레이더 장치를 차량에 장착하는 경우, 차량의 주변에는 레이더 장치를 이용하여 감지할 수 없는 미감지영역이 존재한다. 여기서, 미감지영역은 "데드 존(Dead Zone)"이라고도 하다.
이러한 미감지영역이 존재함으로 인해, 측방에 있는 보행자나 주변 차량 등을 감지하지 못하여 인명 사고나 차량 사고가 발생할 위험성이 있다. 특히, 차량의 측방 또는 측후방에는, 측후방에 장착된 레이더 장치를 통해 감지할 수 없는 미감지영역이 존재하는데, 이러한 미감지영역은 운전자가 백미러를 통해 육안으로도 볼 수 없는 영역일 수 있기 때문에, 사고의 위험성은 더욱 커진다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 차량의 주변에 존재할 수 있는 미감지영역을 없앨 수 있는 안테나 구조를 갖는 레이더 장치 및 안테나 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 둘 이상의 안테나를 포함하고, 복수의 면이 형성되어 상기 둘 이상의 안테나가 부착되는 안테나 부착 장치를 포함하는 안테나 장치; 상기 둘 이상의 안테나를 통해 신호를 송신하고 상기 신호가 주변 물체에 의해 반사된 반사신호를 수신하는 신호 송수신부; 및 상기 주변 물체를 감지하기 위한 신호 처리를 수행하는 신호 처리부를 포함하되, 상기 복수의 면은 둘 이상의 안테나 부착 면을 포함하고, 상기 둘 이상의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터는 서로 다른 방향인 것을 특징으로 하는 레이더 장치를 제공한다.
상기 둘 이상의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터가 이루는 각도는, 상기 둘 이상의 안테나 부착 면에 부착된 상기 둘 이상의 안테나 각각에 대한 감지각도에 따라 결정될 수 있다.
상기 레이더 장치는, 상기 둘 이상의 안테나 부착 면에 부착된 상기 둘 이상의 안테나 각각에 대한 감지각도에 따라 결정된 장착 각도로 차량에 장착될 수 있다.
상기 둘 이상의 안테나 각각에 대한 감지각도는, 미감지영역의 범위 정보에 따라 결정된 안테나 설계 치일 수 있다.
상기 둘 이상의 안테나 각각은, 하나 이상의 어레이 안테나를 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은, 둘 이상의 안테나; 및 복수의 면이 형성되어 상기 둘 이상의 안테나가 부착되는 안테나 부착 장치를 포함하되, 상기 복수의 면은 둘 이상의 안테나 부착 면을 포함하고, 하나의 안테나 부착 면과 다른 하나의 안테나 부착 면은 소정의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량의 주변에 존재할 수 있는 미감지영역을 없앨 수 있는 안테나 구조를 갖는 레이더 장치 및 안테나 장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서 제거하고자하는 미감지영역을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에 대한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에서, 안테나 부착 면이 이루는 각도에 따른 미감지영역의 존재 가능성을 알아보기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에 포함된 2개의 안테나가 부착된 안테나 부착 장치를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에서, 안테나 부착 면이 이루는 각도에 따른 미감지영역 미 존재 조건을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치에서, 레이더 장치의 장착 각도에 따른 미감지영역 미 존재 조건을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치를 차량의 측후방에 장착한 경우, 도 1에서 존재하던 미감지영역이 제거된 것을 나타낸 도면이다.
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 실시예에서 제거하고자하는 미감지영역을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 요즈음, 차량에는 적응 순항 제어 시스템(ACC: Adaptive Cruise Control, 이하 "ACC"라 함), STOP & GO 시스템, 사각지대 감시 시스템(BSD: Blind Spot Detection, 이하 "BSD"라 함), 후방 크로스 트래픽 경고 시스템(RCTA: Rear Cross Traffic Alert, 이하 "RCTA"라 함), 차선 변경 보조 시스템(LCA: Lane Change Assist, 이하 "LCA"라 함), 후방 사전 충돌 제어 시스템(RPC: Rear Pre-Crash, 이하 "RPC"라 함) 등과 같은 각종 제어 시스템이 적용되고 있다.
위에서 언급한 각종 제어 시스템은 레이더 등의 센서 기술을 이용하여 주변의 물체 등을 감지하고, 감지된 결과를 토대로 해당 제어를 수행한다.
예를 들어, ACC, STOP & GO 시스템은 전방 영역에 있는 주변 차량 등의 물체를 감지하여 차량 주행 제어 등의 해당 제어 기능을 수행한다. BSD, RCTA, LCA, RPC 등은 측후방 영역에 있는 주변 차량 등의 물체를 감지하여 사고 경감 등을 위한 해당 제어 기능을 수행한다.
이와 같이, 각종 제어 시스템이 주변을 감지하기 위해서 레이더 장치 등의 센서를 이용한다.
도 1을 참조하면, ACC, STOP & GO 시스템 등에 적용되기 위하여 차량의 전방 영역을 감지하기 위한 레이더 장치(110)가 해당 차량에 장착되고, BSD, RCTA, LCA, RPC 등에 적용되기 위하여 차량의 측후방 영역을 감지하기 위한 레이더 장치(120)가 차량에 장착되고 있다.
이와 같이, 차량의 전방에 장착된 레이더 장치(110)가 전방 영역을 감지하고, 차량의 측후방에 장착된 레이더 장치(120)가 측후방 영역을 감지하더라도, 도 1에 도시된 바와 같이, 감지되지 못하는 미감지영역이 존재할 수 있다.
즉, 종래의 레이더 장치(110, 120)를 차량에 장착하는 경우, 차량의 주변에는 레이더 장치(110, 120)를 이용하여 감지할 수 없는 미감지영역이 존재한다.
이러한 미감지영역이 존재함으로 인해, 측방에 있는 보행자나 주변 차량 등을 감지하지 못하여 인명 사고나 차량 사고가 발생할 위험성이 있다. 특히, 차량의 측방 또는 측후방에는, 측후방에 장착된 레이더 장치(120)를 통해 감지할 수 없는 미감지영역이 존재하는데, 이러한 미감지영역은 운전자가 백미러를 통해 육안으로도 볼 수 없는 영역일 수 있기 때문에, 사고의 위험성은 더욱 커진다.
따라서, 본 발명의 실시예는, 도 1에 도시된 바와 같은 미감지영역을 제거하기 위한 안테나 구조를 갖는 레이더 장치를 제안한다.
이하에서는, 미감지영역이 미존재하도록 하는 레이더 장치에 대하여 도 2 내지 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(200)에 대한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(200)는, 둘 이상의 안테나를 포함하는 안테나 장치(210)와, 둘 이상의 안테나를 통해 신호를 송신하고 송신한 신호가 주변 물체에 의해 반사된 반사신호를 수신하는 신호 송수신부(220)와, 주변 물체를 감지하기 위한 신호 처리를 수행하는 신호 처리부(230)를 포함한다.
전술한 안테나 장치(210)는 도 3을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(210)에 대한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(210)는, 둘 이상의 안테나(311, 312, ...)를 포함하는 안테나부(310)와, 복수의 면이 형성되어 둘 이상의 안테나(311, 312, ...)가 부착되는 안테나 부착 장치(320) 등을 포함할 수 있다.
신호 송수신부(220) 및 신호 처리부(230) 중 하나 이상은 안테나 부착 장치(320)에 형성된 복 수의 면 중 하나 이상에서 회로로 구성될 수 있다. 이로 인해, 레이더 장치(200)의 크기를 크게 줄일 수 있다.
도 3에 도시된 안테나부(310)에는, 안테나 1(311), 안테나 2(312), ..., 안테나 N(313)이 포함되어 있는데, 여기서, N은 2 이상의 값일 수 있다.
안테나 장치(210)에 포함된 안테나 부착 장치(320)에 형성된 복수의 면은 둘 이상의 안테나 부착 면을 포함한다.
예를 들어, 안테나 부착 장치(320)가 6개의 면으로 이루어진 직육면체 형태의 기구물로 제작되고, 안테나부(310)가 2개의 안테나(311, 312)를 포함하는 경우, 안테나 부착 장치(320)의 6개 면 중 2개의 면에 2개의 안테나(311, 312)가 각각 부착될 수 있다.
그리고, 둘 이상의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터는 서로 다른 방향일 수 있다. 즉, 둘 이상의 안테나 부착 면은 서로 소정의 각도만큼 꺾여 있을 수 있다.
예를 들어, 안테나 부착 장치(320)가 6개의 면으로 이루어진 직육면체 형태의 기구물로 제작된 경우, 6개의 면 중 둘 이상의 안테나 부착 면은 서로 90도만큼 꺾여 있다. 즉, 둘 이상의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터는 서로 다른 방향을 갖는다. 다시 말해, 둘 이상의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터가 이루는 각도는 90도이다.
다른 표현으로, 안테나 장치(210)에 포함된 안테나 부착 장치(320)에 형성된 복수의 면은 둘 이상의 안테나 부착 면을 포함하고, 하나의 안테나 부착 면과 다른 하나의 안테나 부착 면은 소정의 각도(≠0°)로 접혀 있을 수 있다.
한편, 안테나부(310)에 포함된 둘 이상의 안테나(311, 311, ...) 각각은 고유의 감지각도를 가질 수 있다.
아래에서는, 안테나 부착 장치(320)의 2개의 안테나 부착 면에 2개의 안테나(311, 312)가 부착되고, 레이더 장치(200)가 이용되는 제어 시스템의 종류 등에 따라 2개의 안테나(311, 312) 각각의 감지각도가 설계 치로 미리 결정되어 있을 때, 2개의 안테나 부착 면이 이루는 각도에 따른 미감지영역의 존재 가능성, 즉, 2개의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터가 이루는 각도에 따른 미감지영역의 존재 가능성에 대하여, 도 4를 참조하여 살펴본다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(200)에서, 안테나 부착 면이 이루는 각도에 따른 미감지영역의 존재 가능성을 알아보기 위한 도면이다. 단, 도 4에서, 안테나 부착 장치(320)는, 밑면 또는 윗면과 평행한 임의의 단면이 사다리꼴 모양인 것으로 가정한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 안테나 부착 장치(320)의 6개의 면 중에서, 2개의 안테나(311, 312)가 부착되는 2개의 안테나 부착 면이 이루는 각도는 θ(degree)이다.
이에 따라, 2개의 안테나 부착 면 중에서, 안테나 1(311)이 부착된 안테나 부착 면의 법선벡터는 V1이고, 안테나 2(312)가 부착된 안테나 부착 면의 법선벡터는 V2이다.
안테나 1(311)이 부착된 안테나 부착 면의 법선벡터인 V1과, 안테나 2(312)가 부착된 안테나 부착 면의 법선벡터인 V2가 이루는 각도 φ(degree)는 (180-θ)가 된다.
2개의 안테나 부착 면이 이루는 각도 θ와 2개의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터(V1, V2)가 이루는 각도 φ 간의 관계는, 수학식 1과 같다.
Figure pat00001
한편, 2개의 안테나(311, 312) 중 안테나 1(311)의 감지각도(최대 감지각도)는 θ1로 설계되어 있음으로써, 안테나 1(311)은 제1감지영역(410)을 갖는다. 2개의 안테나(311, 312) 중 안테나 2(312)의 감지각도(최대 감지각도)는 θ2로 설계되어 있음으로써, 안테나 2(312)는 제2감지영역(420)을 갖는다.
수학식 1에서 2개의 안테나 부착 면이 이루는 각도 θ와 2개의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터(V1, V2)가 이루는 각도 φ 간의 관계와, 2개의 안테나(311, 312) 각각의 감지각도(θ1, θ2)를 이용하여, 안테나 1(311)의 제1감지영역(410)과 안테나 2(312)의 제2감지영역(420) 사이에 미감지영역이 존재하지 않는 조건을 살펴보면, 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00002
도 4는 설명의 편의상 미감지영역이 존재하는 것으로 도시된 것이고, 수학식 2의 미감지영역의 미존재 조건을 만족하려면, 2개의 안테나(311, 312) 각각의 감지각도(θ1, θ2)가 설계 치로서 미리 결정된 경우, 2개의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터(V1, V2)가 이루는 각도 φ가 커져서 제1감지영역(410)과 제2감지영역(420)이 겹치거나 맞닿아야만 한다.
한편, 도 4는 설명의 편의상 미감지영역이 존재하는 것으로 도시된 것이고, 수학식 2의 미감지영역의 미존재 조건을 만족하려면, 2개의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터(V1, V2)가 이루는 각도 φ가 설계치로서 미리 결정된 경우, 2개의 안테나(311, 312) 각각의 감지각도(θ1, θ2) 중 하나 이상이 커져서 제1감지영역(410)과 제2감지영역(420)이 겹치거나 맞닿아야만 한다.
도 4에서 안테나 부착 장치(320)는, 밑면 또는 윗면과 평행한 임의의 단면이 사다리꼴 모양으로서, 아래에서는, 도 5에서와 같이, 안테나 부착 장치(320)의 임의의 단면이 사다리꼴 모양의 특수한 형태인 직사각형인 것으로 가정하고, 미감지영역 미 존재 조건을 도 6 및 도 7을 참조하여 살펴본다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(200)에 포함된 2개의 안테나(311, 312)가 부착된 안테나 부착 장치(200)를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5에 예시된 안테나 부착 장치(200)에서, 2개의 안테나(311, 312)가 부착되는 2개의 안테나 부착 면이 이루는 각도 θ는 90°이다.
도 5에 예시된 안테나 부착 장치(200)에서 2개의 안테나 부착 면에 부착되는 2개의 안테나(311, 312) 각각은, 복수의 어레이 안테나(Array Antenna)를 포함한다.
이와 같이, 안테나 부착 구조 하에서, 즉, 개의 안테나(311, 312)가 부착되는 2개의 안테나 부착 면이 이루는 각도와 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터가 이루는 각도가 미리 결정된 조건 하에서, 미감지영역 미존재 조건을 도 6 및 도 7을 참조하여 각각 살펴본다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(200)에서, 안테나 부착 면이 이루는 각도에 따른 미감지영역 미 존재 조건을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6을 참조하여 설명할 미감지영역 미 존재 조건은, 안테나 부착 면이 이루는 각도에 따른 미감지영역 미 존재 조건으로서, 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터가 이루는 각도에 따른 미감지영역 미 존재 조건으로 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(200)에서, 둘 이상의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터가 이루는 각도는, 둘 이상의 안테나 부착 면에 부착된 둘 이상의 안테나를 통한 미감지영역이 미 존재하기 위해서, 둘 이상의 안테나 부착 면에 부착된 둘 이상의 안테나 각각에 대한 감지각도에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 둘 이상의 안테나 부착 면이, 제1안테나(311)가 부착되는 제1안테나 부착 면과 제2안테나(312)가 부착되는 제2안테나 부착 면을 포함하는 경우, 제1안테나(311)의 제1감지영역(410)과 제2안테나(312)의 감지영역(420) 사이에 미감지영역이 미 존재하도록, 제1안테나 부착 면에 대한 법선벡터 V1과 제2안테나 부착 면에 대한 법선벡터 V2가 이루는 각도 φ는, 제1안테나(311)의 감지각도 θ1과 제2안테나(312)의 감지각도 θ2의 합산 각도(θ1+θ2)에서 2를 나눈 값 이하가 되어야 한다. 이는 수학식 3과 같이 표현된다.
Figure pat00003
이때, 제1안테나 부착 면에 대한 법선벡터 V1과 제2안테나 부착 면에 대한 법선벡터 V2가 이루는 각도 φ와 2개의 안테나 부착 면이 이루는 각도 θ는, φ=180°-θ의 관계를 갖고, θ가 90°이므로, φ도 90°가 된다. 이를 적용하여 수학식 3은 수학식 4와 같이 다시 표현될 수 있다.
Figure pat00004
다시 말해, 안테나 부착 장치(200)를 먼저 설계한 경우, 안테나 부착 면이 이루는 각도 θ(=180°-안테나 부착 면에 대한 법선벡터가 이루는 각도 φ)가 설계치로 먼저 결정된 경우, 수학식 4를 만족하는 제1안테나(311)의 감지각도 θ1과 제2안테나(312)의 감지각도 θ2가 되도록, 안테나 설계가 이루어져야 한다.
여기서, 안테나 설계는, 제1안테나(311)와 제2안테나(312) 각각에서, 어레이 안테나 개수, 어레이 안테나 길이, 어레이 안테나 간격 등 중 하나 이상에 대한 값을 결정하는 것일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(200)에서, 레이더 장치(200)의 장착 각도(α)에 따른 미감지영역 미 존재 조건을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7을 참조하여 설명할 미감지영역 미 존재 조건은, 레이더 장치(200)의 장착 각도(α)에 따른 미감지영역 미 존재 조건이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(200)는, 미감지영역이 존재하지 않기 위해서, 둘 이상의 안테나 부착 면에 부착된 둘 이상의 안테나(311, 312, ...) 각각에 대한 감지각도에 따라 결정된 장착 각도로 차량에 장착될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 둘 이상의 안테나 부착 면이, 제1안테나(311)가 부착되는 제1안테나 부착 면과 제2안테나(312)가 부착되는 제2안테나 부착 면을 포함하는 경우, 제1안테나 부착 면에 대한 법선벡터 V1과 제2안테나 부착 면에 대한 법선벡터 V2가 이루는 각도 φ와, 2개의 안테나 부착 면이 이루는 각도 θ는, φ=180°-θ의 관계를 갖는다.
또한, 레이더 장치(200)의 장착 각도가 α이고, 제1안테나(311)의 감지각도가 θ1이며, 제2안테나(312)의 감지각도가 θ2이고, 제1안테나(311)의 제1감지영역(410)과 제2안테나(312)의 제2감지영역(420)의 사이 공간의 각도를 X라고 할 때, 4개의 각도 성분을 모두 합하면 180°가 된다. 이러한 관계는 아래와 같은 수학식 5으로 표현될 수 있다.
Figure pat00005
도 7을 참조하면, 제1안테나(311)의 제1감지영역(410)과 제2안테나(312)의 제2감지영역(420) 사이에 미감지영역이 존재하지 않기 위해서는, X≤0°가 되어야 한다. 따라서, 레이더 장치(200)의 장착 각도(α)에 따른 미감지영역 미 존재 조건은 아래의 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00006
만약, 제1안테나(311)의 감지각도 θ1과, 제2안테나(312)의 감지각도 θ2가 설계 치로 미리 결정된 값인 경우, 수학식 6의 식(A)를 참조하면, 장착 각도 α는, 제1안테나(311)의 제1감지영역(410)과 제2안테나(312)의 제2감지영역(420)의 사이 공간의 각도 X가 0°이하가 되도록, 도 7에서보다 큰 각도가 되어야 하고, 이러한 장착 각도 α로 레이더 장치(200)를 차량에 장착해야만 한다. 즉, 둘 이상의 안테나 부착 면이, 제1안테나(311)가 부착되는 제1안테나 부착 면과 제2안테나(312)가 부착되는 제2안테나 부착 면을 포함하는 경우, 제1안테나(311)의 감지영역(410)과 제2안테나(312)의 감지영역(420) 사이에 미감지영역이 미 존재하도록, 장착 각도 α는 제1안테나(311)의 감지각도 θ1과 제2안테나(312)의 감지각도 θ2의 합산 각도를 180도에서 뺀 각도 이상이 되어야 한다.
위에서 언급한 둘 이상의 안테나 각각에 대한 감지각도는, 미감지영역의 범위 정보에 따라 결정된 안테나 설계 치일 수 있다.
만약, 장착 각도 α가 설계 치로 미리 결정된 값이 경우, 수학식 6의 식(B)를 참조하면, 제1안테나(311)의 감지각도 θ1과 제2안테나(312)의 감지각도 θ2를 합한 각도는, 제1안테나(311)의 제1감지영역(410)과 제2안테나(312)의 제2감지영역(420)의 사이 공간의 각도 X가 0°이하가 되도록, 도 7에서보다 큰 각도가 되어야 한다. 따라서, 수학식 6의 식(B)를 만족하는 제1안테나(311)의 감지각도 θ1과 제2안테나(312)의 감지각도 θ2가 되도록, 안테나 설계가 이루어져야 한다.
여기서, 안테나 설계는, 제1안테나(311)와 제2안테나(312) 각각에서, 어레이 안테나 개수, 어레이 안테나 길이, 어레이 안테나 간격 등 중 하나 이상에 대한 값을 결정하는 것일 수 있다.
본 명세서에서 기재된 둘 이상의 안테나(311, 312, ...) 각각은, 하나 이상의 어레이 안테나를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(200)를 차량의 측후방에 장착한 경우, 도 1에서 존재하던 미감지영역이 제거된 것을 나타낸 도면이다.
차량의 전방에 장착된 종래의 레이더 장치(110)가 전방 영역을 감지하고, 차량의 측후방에 장착된 종래의 레이더 장치(120)가 측후방 영역을 감지하는 경우, 1에 도시된 바와 같이, 차량의 측방향에 감지되지 못하는 미감지영역이 존재하게 되는데, 이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 안테나 각각이 안테나 부착 장치의 각기 다른 면에 부착됨으로써, 도 8에 도시된 바와 같이, 추가적인 감지영역(420)이 만들어져서 차량의 측방향에 존재하던 미감지영역이 제거되었음을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 둘 이상의 안테나와, 복수의 면이 형성되어 상기 둘 이상의 안테나가 부착되는 안테나 부착 장치를 포함하되, 복수의 면은 둘 이상의 안테나 부착 면을 포함하고, 하나의 안테나 부착 면과 다른 하나의 안테나 부착 면은 소정의 각도를 이룰 수 있다.
이상의 실시예에 따른 레이더 장치(200)는 차량의 측후방에 장착된 레이더 장치로 가정하여 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 차량의 전방에 장착된 레이더 장치일 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량의 주변에 존재할 수 있는 미감지영역을 없앨 수 있는 안테나 구조를 갖는 레이더 장치 및 안테나 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 미감지영역을 제거하기 위하여, 종래에는 추가적인 레이더 장치를 차량에 더 장착해야 하나, 본 발명의 실시예에서는 하나의 레이더 장치(200)만을 장착하고 미감지영역을 제거할 수 있다.
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, 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.

Claims (7)

  1. 둘 이상의 안테나를 포함하고, 복수의 면이 형성되어 상기 둘 이상의 안테나가 부착되는 안테나 부착 장치를 포함하는 안테나 장치;
    상기 둘 이상의 안테나를 통해 신호를 송신하고 상기 신호가 주변 물체에 의해 반사된 반사신호를 수신하는 신호 송수신부; 및
    상기 주변 물체를 감지하기 위한 신호 처리를 수행하는 신호 처리부를 포함하되,
    상기 복수의 면은 둘 이상의 안테나 부착 면을 포함하고, 상기 둘 이상의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터는 서로 다른 방향인 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 안테나 부착 면 각각에 대한 법선벡터가 이루는 각도는,
    상기 둘 이상의 안테나 부착 면에 부착된 상기 둘 이상의 안테나 각각에 대한 감지각도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이더 장치는,
    상기 둘 이상의 안테나 부착 면에 부착된 상기 둘 이상의 안테나 각각에 대한 감지각도에 따라 결정된 장착 각도로 차량에 장착되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 둘 이상의 안테나 각각에 대한 감지각도는,
    미감지영역의 범위 정보에 따라 결정된 안테나 설계 치인 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 안테나 각각은,
    하나 이상의 어레이 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 신호 송수신부 및 상기 신호 처리부 중 하나 이상은,
    상기 안테나 부착 장치에 형성된 상기 복 수의 면 중 하나 이상에서 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
  7. 둘 이상의 안테나; 및
    복수의 면이 형성되어 상기 둘 이상의 안테나가 부착되는 안테나 부착 장치를 포함하되,
    상기 복수의 면은 둘 이상의 안테나 부착 면을 포함하고, 하나의 안테나 부착 면과 다른 하나의 안테나 부착 면은 소정의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
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