KR20140037188A - 자동차용 레이더 시스템 및 레이더 시스템을 가지는 자동차 - Google Patents

자동차용 레이더 시스템 및 레이더 시스템을 가지는 자동차 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 주변을 모니터링하기 위해 레이더 방사선을 송신 및 수신하기 위한 2개 이상의 레이더 센서들을 가지는 자동차(2)용 레이더 시스템에 관한 것으로서, 상기 2개 이상의 레이더 센서는 각각 40도 내지 50도의 각도로 축에 대해 배치되어 있고, 2개 이상의 레이더 센서들은 각각 하나 이상의 안테나를 포함하며, 2개 이상의 레이더 센서들은, 각각의 안테나가 각각의 레이더 센서의 주 방사 방향에 대해 적어도 -60도 내지 +60도, 특히 -45도 내지 +45도의 각도의 선회 가능한 시야 범위를 포함한다. 더욱이 본 발명은 레이더 시스템을 구비한 자동차 및 레이더 시스템의 사용에 관한 것이다.

Description

자동차용 레이더 시스템 및 레이더 시스템을 가지는 자동차{RADAR SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES, AND MOTOR VEHICLE HAVING A RADAR SYSTEM}
본 발명은 자동차용 레이더 시스템과, 레이더 시스템을 가지는 자동차와, 자동차 내에 레이더 시스템의 사용에 관한 것이다.
자동차에서 레이더 시스템은, 예컨대 도플러 효과를 이용해 간격 및/또는 자동차의 교통 환경에서 다른 자동차들 또는 기타 물체들의 상대 속도를 측정하기 위해, 자주 이용된다.
이때 상기 유형의 레이더 시스템은, 또한 특히 인접 차선의 교통을 모니터링할 수 있도록 이용된다. 상기 유형의 자동차용 레이더 시스템은 예컨대 문헌 DE 10 2004 004 492 A1호에 공지되어 있다. 여기서 하나 이상의 레이더 센서를 가지는 자동차용 레이더 시스템이 공지되어 있고, 상기 레이더 센서는, 자동차의 인접 차선의 교통을 인식하기 위해, 위상 제어된 안테나 및 상이한 기하 구조를 가지는 복수의 레이더 로브를 설정하기 위한 제어 장치를 포함한다.
또한 문헌 DE 10 2004 028 613 A1호에서는 자동차용 차선 변경 보조장치가 공지되었다. 이때 상기 차선 변경 보조장치는, 환경 조건들에 대한 측정 장치가 존재하고 특정한 위험 값이 상기 측정된 환경 조건들, 예컨대 주변의 명암 또는 우량에 좌우되는 만큼, 차선 변경에 해당된 차량들의 위치 데이터에 의해 위험 값을 결정하기 위한 장치를 포함한다.
레이더 방사선을 방사 및 수신하기 위해 상기 유형의 레이더 센서는 안테나를 포함하고, 상기 안테나는 예컨대 자동차 분야에서 일반적으로 소위 HF 기판상의 패치 안테나로서 실행된다. 이때 송신 신호의 방사 및 반사된 신호의 수신을 위해 분리된 안테나가 사용된다. 지나가는 차량의 각도 추정을 실행할 수 있도록, 수신 안테나의 채널에서 수신된 레이더 신호의 위상차가 분석된다. 송신 신호에 대한 규정된 방향에 도달하도록, 상이한 위상들로 개별의 안테나 부재를 구동함으로써 송신 및 수신 안테나의 방사 방향, 안테나 로브, 또는 시야 범위는 다양한 방향으로 선회될 수 있다. 예컨대 사각지대 보조장치, 차선변경 보조장치, 교차교통 인식 보조장치와 같이 점점 더 증가하는 복수의 추가 운전자 보조장치 시스템에 의해, 정확성, 방사 방향 및/또는 수신 방향 등의 관점에서 각각 상이한 요구사항들을 가지는 많고 다양한 레이더 센서들이 자동차에 설치되어야 한다. 그러나 이러한 레이더 센서들은 많은 공간을 필요로 하고 비용이 많이 든다.
청구범위 제1항에는, 자동차의 주변을 모니터링하기 위해 레이더 방사선을 송신 및 수신하기 위한 2개 이상의 레이더 센서들을 가지는 자동차용 레이더 시스템이 규정되어 있고, 이때 상기 2개 이상의 레이더 센서들은 각각 공동의 축에 대해 40도 내지 50도의 각도로 배치되어 있고, 2개 이상의 레이더 센서들은 각각 하나 이상의 안테나를 포함하며, 상기 2개 이상의 레이더 센서들은, 각각의 안테나가 각각의 레이더 센서의 주 방사 방향에 대해 적어도 -60도 내지 +60도, 특히 -45도 내지 +45도의 각도의 선회 가능한 시야 범위를 포함하는 방식으로 형성되어 있다.
청구범위 제8항에는, 제1항 내지 제7항 중 하나 이상의 항에 따른 레이더 시스템을 가지는 자동차가 규정되어 있다.
청구범위 제10항에는, 사각지대 인식과, 차선 변경 보조와, 교차교통 인식 및 특히 추가로 사고 인식을 위한 제1항 내지 제7항 중 하나 이상의 항에 따른 자동차 내 레이더 시스템의 사용이 규정되어 있다.
본 발명으로 목표되는 장점은, 간단하고 비용이 저렴한 방식으로 예컨대 사각지대 보조장치, 차선변경 보조장치, 교차교통 보조장치와 같은 복수의 운전자 보조 시스템들이 가능한 한 적은 수의 레이더 센서들을 이용해 제공될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 바람직한 개선예들이 종속항들에 기술되어 있다.
본 발명의 바람직한 개선예에 따라, 2개 이상의 레이더 센서들은 각각 서로 대칭적으로 배치되어 있다. 이것이 목표로 하는 장점은, 특히 신뢰할 만한 방식으로 레이더 시스템을 이용한 자동차 주변의 모니터링이 가능해지는 것이다. 그 외에도 자동차 주변의 가능한 한 큰 영역이 모니터링될 수도 있다.
본 발명의 다른 바람직한 개선예에 따라, 레이더 센서들 중 하나 이상이 상기 센서의 방향의 관점에서 상이한, 하나 이상의 안테나의 2개 이상의 시야 범위를 사실상 동시에 제공하도록 형성되어 있다. 이를 통해 목표된 장점은, 상기 2개 이상의 시야 범위가 상기 범위의 3차원 공간 확장의 관점에서 유연하고 신뢰할 만하게 요건들의 요구에 상응하도록 맞춰질 수 있다는 것이다.
본 발명의 다른 바람직한 개선예에 따라, 레이더 센서들 중 하나 이상의 레이더 센서의 하나 이상의 안테나의 시야 범위를 제어하기 위한 제어 장치가 배치되어 있다. 이를 통해 목표된 장점은, 예컨대 레이더 시스템이 자동차에 설치되어 있을 경우, 각각의 레이더 센서의 시야 범위가 예컨대 비 등과 같은 변화하는 환경조건들에 단순하고 신뢰할 만한 방식으로 맞춰진다는 것이다. 그래서 상기 제어 장치를 이용해 예컨대 악천후일 경우 안테나의 송신 출력의 강화가 가능하고, 마찬가지로 예컨대 수신 시 특정한 에러 보정과, 특히 선행하는 자동차로부터 재방사되어 레이더 시스템에 의해 수신된 레이더 빔의 처리가 가능하다.
본 발명의 다른 바람직한 개선예에 따라, 상기 제어 장치는 하나 이상의 레이더 센서의 주 방사 방향에 대해 +45도, 0도, 및 -45도 사이로 하나 이상의 레이더 센서의 하나 이상의 안테나의 시야 범위를 설정하도록 형성되어 있다. 이러한 방식으로 상기 레이더 센서의 하나 이상의 안테나의 시야 범위는 선회되어서, 특히 2개 이상의 레이더 센서가 축에 대해 각각 40도 내지 50도의 각도로 배치되어 있을 경우, 각각 시야 범위의 선회 가능한 범위를 통해 전체 90도의 모니터링 범위가 달성될 수 있으므로, 자동차의 측면 영역들 뿐만 아니라 전방 영역 또는 후방 영역도 모니터링될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 개선예에 따라, 하나 이상의 레이더 센서의 안테나 중 하나 이상의 안테나는 각각의 레이더 센서의 주 방사 방향에 대해 상이한 각도에 대해 상이하게 형성되어 있는 시야 범위를 포함한다. 이러한 방식으로 레이더 시스템의 이용 영역은, 시야 범위, 예컨대 시야 범위의 3차원 형태가 상이한 각도에 대해 상이하게 형성될 수 있기 때문에, 각각의 요건들에 더 잘 매칭될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 개선예에 따라, 하나 이상의 레이더 센서는 복수의 위상 제어된 안테나를 포함하고, 상기 안테나의 각각의 시야 범위는 진폭 변조 및/또는 위상 변조를 이용해 선회될 수 있다. 이러한 방식으로 각각의 레이더 센서 안테나의 시야 범위의 간단하고 비용이 저렴한 회전 이동이 보장된다.
청구범위 제9항에 따른, 상기 자동차의 다른 바람직한 개선예에 따라, 4개 이상의 레이더 센서는 차량 종축의 좌우에 대칭적으로 그리고 자동차의 전방 및 후방 영역에 배치되어 있고, 이때 레이서 센서는 차량 종축 방향에 대해 각각 45도의 각도로 배치되어 있다. 이러한 방식으로, 자동차의 전방 및 후방 영역 뿐만 아니라 자동차의 좌우 각각의 측면 영역도 레이더 센서를 이용해 모니터링될 수 있다. 이러한 방식으로 실질적으로 자동차의 전체 교통 환경이 모니터링된다.
본 발명의 다른 특징들과 장점들은 도면을 이용해 실시예의 이하에서의 명세서로부터 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 시스템을 가지는 자동차의 평면도.
도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 자동차(2)에 설치된 레이더 시스템이 도면부호 "1"로 도시되어 있다. 상기 자동차(2)는 차량 종축(3)을 포함하고, 이때 자동차(2)의 전방 영역(3a)에서 차량 종축(3)의 좌측과 우측에 각각 45도의 각도 로 각각 하나의 레이더 센서(4a, 4b)가 배치되어 있고, 자동차(2)의 후방 영역(3b)에서 각각 사실상 45도의 각도로 다른 레이더 센서(4c, 4d)가 배치되어 있다.
하기와 같이 4개의 레이더 센서 중 한 센서(4a)와 상기 센서의 형성이 기술된다. 이때 다른 3개의 레이더 센서(4b, 4c, 4d)의 형성은 사실상 상응하는 방식으로, 상술된 레이더 센서(4a)에 상응한다.
이미 상술한 것처럼, 레이더 센서(4a)는 자동차(2)의 차량 종축(3)에 대해 사실상 45도의 각도(100)로 배치되어 있다. 이때 주 방사 방향(52a)은 레이더 센서(4a)의 법선(N)에 수직으로 배치되어 있고, 이로써 마찬가지로 자동차(2)의 차량 종축(3)에 대해 45도의 각도로 배치되어 있다. 이때 주 방사 방향(52a)의 시야 범위(52)는 사실상 로브 형태로 형성되어 있다. 또한 상기 레이더 센서(4a)의 주 방사 방향(52a)은 +45도 정도 각도(101) 만큼 선회될 수 있어서, 이제 방사 방향(53a)은 차량의 종축(3) 방향과 평행으로 형성되어 있다. 이때 상기 관련 시야 범위(53)는, 이러한 시야 범위(53)가 한편으로는 주 방사 방향(52a)의 시야 범위(52)의 부분 범위를 함께 덮도록 형성될 수 있다. 다른 한편으로는 이러한 시야 범위가 차량 종축(3) 방향과 평행으로 형성되어 있기 때문에, 선행하는 자동차의 상응하게 빠른 속도 시 자동차(2)의 전방 우측 영역(3a)의 주변을 신뢰할 만하게 측정하는 것도 가능하게 하도록, 상기 시야 범위의 거리는 상응하도록 확대된다. 또한 주 방사 방향(52a)은 -45도 정도 각도(101) 만큼 선회될 수 있어서, 이제 방사 방향(51a)은 사실상 자동차(2)의 차량 종축(3)에 대해 수직으로 배향되어 있다. 이때 상기 방사 방향(51a)의 관련 시야 범위(51)는, 이러한 시야 방향이 주 방사 방향(52a)의 시야 범위(52)의 부분 범위를 함께 겹칠 수 있도록, 형성되어 있을 수 있다. 또한 시야 범위(51)는 가능한 한 넓게 형성되어 있을 수 있고, 다시 말해 차량 종축(3)에 대해 평행한 가능한 한 긴 연장부를 포함한다. 이는 자동차 옆에서 자동차(2) 주변의 신뢰할 만한 인식을 가능하게 한다. 이에 상응하게, 예컨대 고속도로에서 단지 각각 인접한 주행 차선만 모니터링되어야 하기 때문에, 상기의 시야 범위(51)는 레이더 로브(51)의 형태로 상기 자동차(2)로부터의 시야 범위의 거리에 있어서 더 작게 형성되어 있을 수 있다.
전체적으로, 즉 상기 레이더 센서(4a)는 각도(100) 하에 그리고 자동차(2)의 차량 종축(3)에 대해 45도로 설치된다. 상기 레이더 센서(4a)와 마찬가지로 다른 레이더 센서들(4b, 4c, 4d)은 2개 또는 복수의 시야 범위들(51, 52, 53)도 동시에 형성될 수 있도록, 형성되어 있을 수 있다.
요약하면 본 발명은 무엇보다 레이더 시스템을 이용해, 특히 사각지대 보조장치, 차선변경 보조장치, 교차교통 보조장치와 같은 복수의 기능들이, 설치 공간이 상당히 확대되어야 할 필요 없이, 사실상 동시에 간단하고 비용이 저렴하며 신뢰할 만한 방식으로 자동차 내에서 이미 제공될 수 있는 장점들을 포함한다.
본 발명은 바람직한 실시예를 이용해 상기에 기술되었음에도 불구하고 본 발명에 국한되지 않고 다양한 방식으로 변경 가능하다.

Claims (10)

  1. 자동차(2) 주변을 모니터링하기 위해 레이더 방사선을 송신 및 수신하기 위한 2개 이상의 레이더 센서(4a, 4b, 4c, 4d)를 가지는 자동차(2)용 레이더 시스템(1)이며, 상기 2개 이상의 레이더 센서(4a, 4b, 4c, 4d)는 각각 공동의 축(3)에 대해 40도 내지 50도의 각도(100)로 배치되어 있고, 2개 이상의 레이더 센서들(4a, 4b, 4c, 4d)은 각각 하나 이상의 안테나를 포함하며, 2개 이상의 레이더 센서들(4a, 4b, 4c, 4d)은, 각각의 안테나가 각각의 레이더 센서(4a, 4b, 4c, 4d)의 주 방사 방향(52a)에 대해 적어도 -60도 내지 +60도의, 특히 -45도 내지 +45도의 각도(100)의 선회 가능한 시야 범위(51, 52, 53)를 포함하도록 형성되는, 자동차용 레이더 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 4개 이상의 레이더 센서들(4a, 4b, 4c, 4d)은 각각 서로 대칭형으로 배치되어 있는, 자동차용 레이더 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 레이더 센서들(4a, 4b, 4c, 4d) 중 하나 이상은 센서의 방향의 관점에서 상이한, 하나 이상의 안테나의 2개 이상의 시야 범위를 사실상 동시에 제공하도록 형성되어 있는, 자동차용 레이더 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 하나 이상의 항에 있어서, 레이더 센서들(4a, 4b, 4c, 4d) 중 하나 이상의 레이더 센서의 하나 이상의 안테나의 시야 범위(51, 52, 53)를 제어하기 위한 제어 장치(S)가 배치되어 있는, 자동차용 레이더 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 제어 장치(S)는 하나 이상의 레이더 센서(4a, 4b, 4c, 4d)의 주 방사 방향(52a)에 대해 +45도, 0도, 및 -45도 사이에서 하나 이상의 레이더 센서(4a, 4b, 4c, 4d)의 하나 이상의 안테나의 시야 범위(51, 52, 53)를 설정하도록 형성되어 있는, 자동차용 레이더 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 하나 이상의 항에 있어서, 하나 이상의 레이더 센서(4a, 4b, 4c, 4d)의 하나 이상의 안테나는, 각각의 레이더 센서(4a, 4b, 4c, 4d)의 주 방사 방향(52a)에 대한 상이한 각도(101)를 위해 상이하게 형성되어 있는 시야 범위들을 포함하는, 자동차용 레이더 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 하나 이상의 항에 있어서, 하나 이상의 레이더 센서(4a, 4b, 4c, 4d)는 복수의 위상 제어된 안테나를 포함하고, 상기 안테나의 각각의 시야 범위(51, 52, 53)는 진폭 변조 및/또는 위상 변조를 이용해 선회 가능한, 자동차용 레이더 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 하나 이상의 항에 따른 레이더 시스템(1)을 구비한 자동차(2).
  9. 제8항에 있어서, 4개 이상의 레이더 센서는 차량 종축(3)의 좌우에 대칭형으로 그리고 자동차(2)의 전방 및 후방(3a, 3b)에 배치되어 있고, 이때 레이더 센서들(4a, 4b, 4c, 4d)은 차량의 종축(3)에 대해 각각 45도의 각도(100)로 배치되어 있는, 자동차용 레이더 시스템.
  10. 사각지대 인식, 차선 변경 보조, 교차교통 인식, 및 특히 추가로 사고 인식을 위한, 제1항 내지 제7항 중 하나 이상의 항에 따른 자동차 내 레이더 시스템의 사용.
KR1020147000165A 2011-07-05 2012-05-08 자동차용 레이더 시스템 및 레이더 시스템을 가지는 자동차 KR20140037188A (ko)

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