KR20160090619A - 차량용 레이더 장치 및 방사각 조정 방법 - Google Patents

차량용 레이더 장치 및 방사각 조정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 레이더 장치 및 방사각 조정 방법에 관한 것으로서, 특히, 복수의 안테나를 포함하는 안테나 모듈과, 상기 안테나 모듈을 외부로부터 감싸는 레이더 돔 및 상기 안테나 모듈로부터 수신된 기저대역의 3차원 정보를 수집하는 제어 모듈이 설치되는 하우징부와, 차체의 전방부에 상하 수직된 전면을 가지도록 결합된 브라켓과, 상기 브라켓에 대하여 상기 하우징부를 적어도 3점 결합 매개함과 아울러, 상기 안테나 모듈에 의하여 방사되는 전자기파의 방사 방향을 조정하는 방사각 조정부를 포함하고, 상기 방사각 조정부는, 상기 하우징부를 상기 3점 결합 부분에서 상기 브라켓에 볼트 고정시키되, 상기 3점 결합 부분 중 적어도 하나에 해당하는 볼트를 고정시킨 다음 나머지 결합 부분에 해당하는 볼트를 상기 하우징부가 상기 브라켓에 대하여 접근 또는 이탈되도록 회전시켜 상기 전자기파의 방사 방향을 조정함으로써 제품의 컴팩트화 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Description

차량용 레이더 장치 및 방사각 조정 방법{Radar apparatus for Vehicles and method for alignmenting radiation degree of the same}
본 발명은 차량용 레이더 장치 및 방사각 조정 방법에 관한 것으로서, 제품의 부피를 축소 제작 가능함은 물론 생산단가를 줄이며, 조작이 간편한 차량용 레이더 장치 및 방사각 조정 방법에 관한 것이다.
근래 들어, 자동차 분야에서도 전자 제어 기술이 발전함에 따라, 주행 중 운전자, 차량 및 보행자의 안전을 보장하기 위한 각종 센서 장치가 장착되어 활용되고 있다.
특히, 차량 전방에 장착되어, 선행 차량과의 거리 및 속도를 유지시키는 적용형 주행속도 유지 장치(Adaptive Cruise Control)용 및 운전자 지원 시스템(Advanced Driver Assist System)용 레이더 시스템이 활발히 개발되고 있다.
특히, 레이더 시스템은 운전자 지원 시스템에서 사용하고 있는 카메라 모듈과 함께 주행방향을 포함하는 주행 차량 주변의 상황을 순간적으로 정확하게 감지할 수 있도록 조력하는 기능을 수행함과 아울러, 악천후 시와 같이 카메라 모듈에 의하여 감지하기 어려운 지역에서도 보다 정확한 감지가 가능하도록 하는 이점을 제공한다.
레이더 시스템은, 전방의 목표물(Target)들을 감지하여 일정한 속도 및 거리를 유지하고, 사고 발생이 예상될 경우 회피하도록 정보를 전달하는 중요한 기능을 수행하는 바, 정확하고 신뢰성 있는 정보를 파악할 필요성이 있다.
이를 위해서는, 레이더 시스템의 전자파 방사 방향(방사각)과 주행하는 차량의 방향이 일치하여야 한다.
그러나, 이와 같은 레이더 시스템이 장착되는 차량은 차종마다 상이한 마운팅 구조를 가지는 바, 상기 상이한 마운팅 구조에 장착 시 조립자는 각 차종에 설정된 방사각대로 조립하여야 하므로, 조립 지연의 문제점을 가진다.
또한, 종래의 레이더 시스템은, 차량이 출고되어 주행 중 상술한 방사각이 변경은 수신되는 전자파의 수신 각도의 변경을 감지함으로써 인식하도록 구비되고, 내부에 방사각을 자동 조절할 수 있는 구동모터를 구동시킴으로써 오차를 수정하도록 구비되나, 전자파의 수신 각도의 변경을 감지함으로써 방사각의 변경을 인식하는 방법은 차량의 주행 중 발생되는 진동 등에 따른 오차 범위를 줄여야 하는 문제점이 있고, 내부에 구동모터를 구비하는 것은 제품 전체의 부피를 증대시키고, 제품의 생산원가를 증가시키는 문제점이 있다. 제품 전체의 부피의 증가는 차량 전방의 장착부의 설계 자유도를 저하시킨다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제품의 부피를 축소 제작 가능함은 물론 생산단가를 줄이며, 조작이 간편한 차량용 레이더 장치 및 방사각 조정 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 레이더 장치의 바람직한 일실시예는, 복수의 안테나를 포함하는 안테나 모듈과, 상기 안테나 모듈을 외부로부터 감싸는 레이더 돔 및 상기 안테나 모듈로부터 수신된 기저대역의 3차원 정보를 수집하는 제어 모듈이 설치되는 하우징부와, 차체의 전방부에 상하 수직된 전면을 가지도록 결합된 브라켓과, 상기 브라켓에 대하여 상기 하우징부를 적어도 3점 결합 매개함과 아울러, 상기 안테나 모듈에 의하여 방사되는 전자기파의 방사 방향을 조정하는 방사각 조정부를 포함하고, 상기 방사각 조정부는, 상기 하우징부을 상기 3점 결합 부분에서 상기 브라켓에 볼트 고정시키되, 상기 3점 결합 부분 중 적어도 하나에 해당하는 볼트를 고정시킨 다음 나머지 결합 부분에 해당하는 볼트를 상기 하우징부가 상기 브라켓에 대하여 접근 또는 이탈되도록 회전시켜 상기 전자기파의 방사 방향을 조정한다.
여기서, 상기 3점 결합 부분은, 상기 하우징부의 상단부 좌측단 1점(이하, '제1점'이라 함) 및 상기 하우징부의 상단부 우측단 1점(이하, '제2점'이라 함), 그리고 상기 하우징부의 하단부 좌측단 및 우측단 중 어느 하나의 1점에 설정되고, 상기 제1점 및 제2점은 동일 높이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 3점 결합 부분은, 상기 하우징부의 상단의 가운데 1점 및 상기 하우징부의 하단부 좌측단과 우측단의 각각 1점(이하, '제2점 및 제3점'이라 함)에 설정되고, 상기 제2점 및 제3점은 동일 높이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 방사각 조정부는, 상기 브라켓의 배면에 머리부가 위치되고, 상기 브라켓을 관통하여 상기 하우징부로 연장되는 결합부를 포함하는 상기 볼트와, 상기 하우징부에 구비되고, 상기 볼트의 결합부가 관통하되, 상기 하우징부의 방사 방향 조정에 따른 각도 변화시 상기 하우징부에 대하여 상대 회전되는 회전 베어링부와, 상기 회전 베어링부를 수용하는 마운팅부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 볼트의 머리부는, 상기 브라켓의 배면의 제자리에서 회전되고, 상기 볼트의 결합부에는 수나사산이 형성되되, 상기 수나사산이 형성된 부분이 상기 회전 베어링부를 관통할 수 있다.
또한, 상기 브라켓의 배면부에 배치되고, 상기 볼트의 머리부를 락킹시키는 스토퍼부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼부는, 상기 볼트의 머리부를 향하여 진퇴되는 락킹부와, 상기 락킹부의 진퇴를 가이드하는 가이드부와, 상기 락킹부를 진퇴시키는 구동부와, 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 브라켓에 결합된 상기 하우징부의 설정된 방사 방향의 변화를 감지하는 유동 감지부와, 상기 유동 감지부에 의하여 상기 하우징부의 설정된 방사 방향의 변화가 감지되면, 운전자에게 경고하는 알람부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유동 감지부는, 상기 하우징부에서 상기 브라켓의 전면을 향하여 적외선을 발산 또는 수신하도록 상기 하우징부에 배치된 적외선 센서 모듈과, 상기 적외선 센서 모듈로부터 발산된 적외선을 반사시키도록 상기 브라켓의 전면에 부착된 반사 테이프를 포함하고, 상기 반사 테이프를 통하여 반사되어 상기 적외선 센서 모듈로 수신되는 적외선의 광량의 변화를 이용하여 상기 설정된 방사 방향의 변화를 판단할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법의 바람직한 일실시예는, 차체에 상하 수직된 전면을 가지도록 배치된 브라켓의 전방에 3점 결합된 안테나 모듈을 포함하는 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법에 있어서, 상기 하우징부의 상단부 좌측단의 일점을 관통하는 제1볼트, 상기 하우징부의 상단부 우측단의 일점을 관통하는 제2볼트 및 상기 하우징부의 하단부 좌측단 및 우측단 중 어느 일점을 관통하는 제3볼트를 이용하여 상기 브라켓에 상기 하우징부를 고정시키는 하우징부 고정 단계와, 상기 하우징부 고정 단계에 의하여 상기 하우징부가 고정된 후, 차종에 따라 상기 제1볼트 내지 상기 제3볼트를 회전시켜 상기 안테나 모듈로부터 방사되는 전자기파의 방사 방향을 조절하는 방사각 조절 단계를 포함하고, 상기 방사각 조절 단계는, 상기 제1볼트 내지 제3볼트 중 적어도 어느 하나를 고정시키고, 나머지 볼트를 회전시켜 조절하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 방사각 조절 단계는, 상기 제1볼트를 고정 한 후, 상기 제2볼트 및 상기 제3볼트를 동시에 상기 하우징부가 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 좌향 회전 및 우향 회전 조절하거나, 상기 제2볼트 및 상기 제3볼트를 고정 한 후, 상기 제1볼트를 상기 하우징부가 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 우향 회전 및 좌향 회전 조절하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 방사각 조절 단계는, 상기 제1볼트 및 상기 제2볼트를 고정 한 후, 상기 제3볼트를 상기 하우징부가 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 하향 회전 및 상향 회전 조절하거나, 상기 제3볼트를 고정한 후, 상기 제1볼트 및 상기 제2볼트를 동시에 상기 하우징부가 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 상향 회전 및 하향 회전 조절하는 것을 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 레이더 장치의 방사각 조정 방법의 다른 실시예는, 차체에 상하 수직된 전면을 가지도록 배치된 브라켓의 전방에 3점 결합된 안테나 모듈을 포함하는 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법에 있어서, 상기 하우징부의 상단부 가운데의 일점을 관통하는 제1볼트, 상기 하우징부의 하단부 좌측단의 일점을 관통하는 제2볼트 및 상기 하우징부의 하단부 우측단의 일점을 관통하는 제3볼트를 이용하여 상기 브라켓에 상기 하우징부를 고정시키는 하우징부 고정 단계와, 상기 하우징부 고정 단계에 의하여 상기 하우징부가 고정된 후, 차종에 따라 상기 제1볼트 내지 상기 제3볼트를 회전시켜 상기 안테나 모듈로부터 방사되는 전자기파의 방사 방향을 조절하는 방사각 조절 단계를 포함하고, 상기 방사각 조절 단계는, 상기 제1볼트 내지 제3볼트 중 적어도 어느 하나를 고정시키고, 나머지 볼트를 회전시켜 조절하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 방사각 조절 단계는, 상기 제1볼트 및 상기 제2볼트를 고정 한 후, 상기 제3볼트를 상기 하우징부가 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 좌향 회전 및 우향 회전 조절하거나, 상기 제1볼트 및 상기 제3볼트를 고정 한 후, 상기 제2볼트를 상기 하우징부가 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 우향 회전 및 좌향 회전 조절하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2볼트 및 상기 제3볼트를 고정 한 후, 상기 제1볼트를 상기 하우징부가 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 하향 회전 및 상향 회전 조절하거나, 상기 제1볼트를 고정 한 후, 상기 제2볼트 및 상기 제3볼트를 동시에 상기 하우징부가 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 상향 회전 및 하향 회전 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 레이더 장치 및 방사각 조정 방법의 실시예에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.
첫째, 브라켓에 대하여 하우징부가 3점 결합되고, 3점 결합 부분에서 볼트를 이용하여 방사각을 조정할 수 있는 바, 저렴한 비용으로 제품을 생산할 수 있는 효과를 가진다.
둘째, 방사각이 조정된 후에는 스토퍼부에 의하여 볼트가 고정됨으로써 차량의 주행 중 임의의 방사각 변경을 방지함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
셋째, 1점 또는 2점 고정 후 나머지 2점 또는 1점에 구비된 볼트를 회전시킴으로써 방사각이 조정되는 바, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치의 바람직한 일실시예를 나타낸 분해 사시도이고,
도 2는 도 1의 차량용 레이더 장치의 바람직한 일실시예가 차체의 브라켓에 결합된 상태를 나타낸 평면도이며,
도 3a 및 도 3b는 도 2의 "A" 및 "B" 방향으로 본 측면도이고,
도 4는 도 1의 차량용 레이더 장치의 다른 실시예가 차체의 브라켓에 결합된 상태를 나타낸 평면도이며,
도 5a 및 도 5b는 도 1의 차량용 레이더 장치의 바람직한 일실시예의 방사각 조정 모습을 나타낸 측면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법의 다양한 예를 나타낸 작동 표이며,
도 7은 도 1의 구성 중 스토퍼부를 나타낸 개념도이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치 및 방사각 조정 방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치의 바람직한 일실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 차량용 레이더 장치의 바람직한 일실시예가 차체의 브라켓에 결합된 상태를 나타낸 평면도이며, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 "A" 및 "B" 방향으로 본 측면도이고, 도 4는 도 1의 차량용 레이더 장치의 다른 실시예가 차체의 브라켓에 결합된 상태를 나타낸 평면도이며, 도 5a 및 도 5b는 도 1의 차량용 레이더 장치의 바람직한 일실시예의 방사각 조정 모습을 나타낸 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법의 다양한 예를 나타낸 작동 표이며, 도 7은 도 1의 구성 중 스토퍼부를 나타낸 개념도이다.다.
먼저, 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치의 실시예들에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)의 바람직한 일실시예는, 도 1에 참조된 바와 같이, 복수의 안테나를 포함하는 안테나 모듈(110)과, 안테나 모듈(110)을 외부로부터 감싸는 레이더 돔(120)과, 안테나 모듈(110)로부터 수신된 기저대역의 3차원 정보를 수집하는 제어 모듈(130)이 설치되는 하우징부(140)를 포함한다.
여기서, 레이더 돔(120)은, 하우징부(140)와의 사이에 상술한 안테나 모듈(110) 및 제어 모듈(130)이 구비되도록 소정의 설치 공간을 형성한다.
이와 같은 구성으로 이루어진 하우징부(140)는, 일명 '레이더(Radar)'로서, 차량에 구비되어, 차량의 주행방향을 포함하는 전방위의 주변 상황을 감지하여 3차원 정보를 수집하는 역할을 한다.
특히, 레이더는, 최근 차량의 주행방향 및 후방 등을 촬영하여 영상 정보를 수집하는 카메라 모듈과 함께 '운전자 지원 시스템(Advanced Driver Assist System : ADAS)'을 지원하는 구성 중 하나로서, 카메라 모듈이 갖는 단점을 보완하여 보다 정확한 정보를 수집하도록 돕는 역할을 한다.
레이더는, 안테나 모듈(110)에 구비된 복수의 안테나로부터 전자파를 방사한 후 목표물에 반사되어 수신되는 전자파를 분석함으로써 전자파의 방사 방향에 대한 3차원적 정보를 수집하는 기능을 한다.
하우징부(140)는, 차체의 어느 부위에라도 구비될 수 있으나, 일반적으로, 차체의 전방에 구비되어 차량의 전방 주행 방향의 3차원적 정보를 수집하도록 구성되는 것이 바람직하다. 특히, 하우징부(140)는, 차체의 전방과 미도시의 프론트 범퍼 사이에 배치되어, 프론트 범퍼에 의하여 외부로부터 차폐되도록 구비될 수 있다.
차체의 전방에는 하우징부(140)와의 결합을 매개하는 브라켓(200)이 설치될 수 있다. 브라켓(200)은, 대략 상하로 수직되게 설치될 수 있다. 그러나, 차종에 따라 브라켓(200)이 설치되는 부분은 상이할 수 있으므로, 차체에 브라켓(200)이 설치된 후에는 상하 수직면이 소정의 범위 내에서 경사지도록 구비될 우려가 있다.
본 발명에 다른 차량용 레이더 장치(100)의 바람직한 일실시예에서는, 상술한 바와 같이, 차종에 따라 차체에 설치되는 브라켓(200)의 전면이 소정의 범위 내에서 경사지게 구비될 경우, 브라켓(200)의 전면에 설치되는 하우징부(140)의 설치 각도 또한 변경될 우려가 있으므로, 브라켓(200)에 결합되는 하우징부(140)의 설치 각도를 조정함으로써 전자파의 방사 방향을 변경시키는 것을 주요 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)의 바람직한 일실시예는, 차체의 전방부에 상하 수직된 전면을 가지도록 결합된 브라켓(200)과, 브라켓(200)에 대하여 하우징부(140)를 적어도 3점 결합(도 2의 도면부호 141(A) 내지 143(C) 참조) 매개함과 아울러, 안테나 모듈(110)에 의하여 방사되는 전자기파의 방사 방향을 조정하는 방사각 조정부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 3점 결합 부분(141(A),142(B),143(C))은, 볼트 고정시키도록 구비될 수 있다. 보다 상세하게는, 하우징부(140)의 테두리 부분에는 3개소에 볼트(210,220,230)가 관통하여 체결되도록 3개의 결합단이 외측 방향으로 연장되게 형성되고, 3개의 결합단은 상기 3점 결합 부분으로서, 3개의 볼트(210,220,230)가 각각 브라켓(200)의 배면에서 브라켓(200)을 관통하여 3개의 결합단(141(A),142(B),143(C))에 체결된다.
한편, 방사각 조정부는, 도 2에 참조된 바와 같이, 하우징부(140)를 3점 결합 부분(141(A),142(B),143(C))에서 브라켓(200)에 볼트(210,220,230) 고정시키되, 3점 결합 부분(141(A),142(B),143(C)) 중 적어도 하나에 해당하는 볼트(210,220,230)를 고정시킨 다음 나머지 결합 부분에 해당하는 볼트(210,220,230)를 하우징부(140)가 브라켓(200)에 대하여 접근 또는 이탈되도록 회전시켜 전자기파의 방사 방향을 조정하도록 구비된다.
3점 결합 부분(141(A),142(B),143(C))은, 하우징부(140)의 상단부 좌측단 1점(141(A)) 및 하우징부(140)의 상단부 우측단 1점(142(B)), 그리고 하우징부(140)의 하단부 좌측단 및 우측단 중 어느 하나의 1점(143(C))에 설정될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 하우징부(140)의 상단부 좌측단 1점(141(A))에 체결되는 볼트(210,220,230)를 '제1볼트(210)'라 칭하고 이 점을 '제1점'이라 칭하며, 하우징부(140)의 상단부 우측단 1점(142(B))에 체결되는 볼트(210,220,230)를 '제2볼트(220)'라 칭하고 이 점을 '제2점'이라 칭하며, 하우징부(140)의 하단부 좌측단 및 우측단 중 어느 하나의 1점(143(C))에 체결되는 볼트(210,220,230)를 '제3볼트(230)'라 칭하고 이 점을 '제2점'이라 칭한다.
구체적으로, 제1볼트 내지 제3볼트로 정의되는 상기 볼트(210,220,230)는, 도 3a 및 도 3b에 참조된 바와 같이, 브라켓(200)의 배면에 머리부(211,221,231)가 위치되고, 브라켓(200)을 관통하여 하우징부(140)로 연장되는 결합부(213,223,233)를 포함한다.
볼트(210,220,230)의 머리부(211,221,231)는, 브라켓(200)의 배면의 제자리에서 회전 가능하게 구비되고, 볼트(210,220,230)의 결합부(213,223,233)는, 머리부(211,221,231)의 회전에 연동하여 회전되되 하우징부(140)의 제1점 내지 제3점에 결합되는 부분에 수나사산부가 형성된다.
한편, 방사각 조정부는, 하우징부(140)의 제1점 내지 제3점에 각각 구비되고, 볼트(210,220,230)의 결합부(213,223,233)가 관통하되, 하우징부(140)의 방사 방향 조정에 따른 각도 변화시 하우징부(140)에 대하여 상대 회전되는 회전 베어링부 및 회전 베어링부를 수용하는 마운팅부(141(A),142(B),143(C))를 더 포함한다. 여기서, 마운팅부(213,223,233)는 상술한 결합단과 동일한 부호를 사용하고 동일한 의미로 혼용하여 사용할 수 잇다.
회전 베어링부는, 마운팅부(141(A),142(B),143(C)) 내부에서 일정한 축을 두지 않고 제자리에서 회전되도록 구성되고, 볼트(210,220,230)의 결합부(213,223,233)가 관통되는 결합부 관통구(도면부호 미표기)가 형성될 수 있다. 결합부 관통구의 내측면에는 결합부(213,223,233)의 수나사산부와 대응되는 암나사산부(도면부호 미표기)가 형성되어, 볼트(210,220,230)의 회전에 따라 해당하는 하우징부(140)를 브라켓(200)에 대하여 접근 또는 이탈시키는 기능을 수행한다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)는, 차종마다 차체의 전방에 대하여 브라켓(200)의 장착면이 상이한 바, 브라켓(200)에 하우징부(140)를 결합시킨 상태(이하에서는, '브라켓(200)과 하우징부(140)의 결합물'을 '레이더 모듈'이라 칭한다)에서 각 차종의 차체의 전방에 레이더 모듈을 결합시키고, 차량의 출고 전 방사각 조정부를 통하여 각 차종에 따른 방사각을 조정하는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)의 바람직한 일실시예는, 브라켓(200)의 배면에 배치되고, 브라켓(200)의 배면에 위치된 볼트(210,220,230)의 머리부(211,221,231)를 락킹시키는 스토퍼부(도면부호 미표기)를 더 포함할 수 있다.
스토퍼부는, 상술한 바와 같이 방사각 조정부에 의하여 차량의 출고 전 방사각이 설정된 후에 차량의 출고 후 주행 중 차량의 진동 및 흔들림에 의하여 설정된 방사각이 변경되지 않도록 볼트(210,220,230)의 회전을 락킹시키는 기능을 수행한다.
보다 상세하게는, 스토퍼부는, 도 7에 참조된 바와 같이, 볼트(210,220,230)의 머리부(211,221,231)를 향하여 진퇴되는 락킹부(510)와, 락킹부(510)의 진퇴를 가이드하는 가이드부(520)와, 락킹부(510)를 진퇴시키는 미도시의 구동부 및 구동부의 작동을 제어하는 제어 스위치를 포함할 수 있다.
여기서, 락킹부(510)는, 볼트(210,220,230)의 머리부(211,221,231)를 향하도록 진퇴되되, 볼트(210,220,230)의 머리부(211,221,231) 외부 일부를 감싸도록 형합되어 볼트(210,220,230)의 머리부(211,221,231)가 회전 방향으로의 회전이 방지되도록 하는 역할을 하고, 구동부는 전기적으로 구동되도록 구비될 수 있으며, 제어 스위치는 버튼 스위치 타입으로 구비될 수 있다. 락킹부(510)와 구동부는 연결로드(511)에 의하여 연결되고, 구동부는 솔레노이드로 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)의 바람직한 일실시예는, 도 3a에 참조된 바와 같이, 브라켓(200)에 결합된 하우징부(140)의 설정된 방사 방향(방사각)의 변화를 감지하는 유동 감지부(310,320)와, 유동 감지부(310,320)에 의하여 하우징부(140)의 방사각의 변화가 감지되면 운전자에게 경고하는 알람부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
유동 감지부(310,320)는, 하우징부(140)에서 브라켓(200)의 전면을 향하여 적외선을 발산 또는 수신하도록 하우징부(140)에 배치된 적외선 센서 모듈(310)과, 적외선 센서 모듈(310)로부터 발산된 적외선을 반사시키도록 브라켓(200)의 전면에 부착된 반사 테이프(320)를 포함할 수 있다.
여기서, 유동 감지부(310,320)는, 반사 테이프(320)를 통하여 반사되어 적외선 센서 모듈(310)로 수신되는 적외선의 광량의 변화를 이용하여 설정된 방사각의 변화를 판단하는 역할을 한다.
즉, 차량의 주행 중 진동 및 흔들림에 의하여 설정된 방사각이 변화되는 경우 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)가 잘못된 3차원적 정보를 수집할 수 있는 바, 오류를 즉시 시정하거나, 적어도 오류를 운전자가 알 수 있도록 하기 위하여, 방사각의 변화를 감지하는 것은 매우 중요한 기술적 사항이다.
유동 감지부(310,320)는, 적외선 센서 모듈(310)을 실질적으로 전자파를 방사시키는 하우징부(140)에 구비하고, 반사 테이프(320)를 방사각 변화의 기준으로 설정할 수 있는 브라켓(200)의 전면에 구비함으로써, 적외선의 광량의 변화를 통하여 방사각 변화를 감지하는 바, 보다 신뢰성 있는 감지가 가능하게 된다.
이를 위하여, 적외선 센서 모듈(310)은, 적외선을 발산하는 발광부(311)와, 적외선을 수렴하는 수광부(313)로 구비될 수 있다.
알람부는, 소리(청각) 또는 디스플레이(시각)를 이용하여 운전자에게 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)의 방사각 변화를 경고하는 것으로 족하고, 이의 변화를 인지한 운전자는 스스로 방사각을 조정하거나, 가까운 서비스 센터를 통하여 방사각을 조정함으로써 오류를 시정할 수 있다. 이때, 방사각 조정자는 제어 스위치를 작동시켜 락킹부가 볼트(210,220,230)로부터 이격되어 볼트(210,220,230)의 머리부(211,221,231)를 회전시킬 수 있도록 락킹 상태를 해제한 후 조정해야 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)는, 도 4에 참조된 바와 같이 다른 실시예로 구현될 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 레이더 장치(100)는, 도 2에 참조된 바와 같이, 제1점 및 제2점이 하우징부(140)의 상단부 좌측단 및 우측단에 구비되고, 제3점이 하우징부(140)의 하단부 좌측단 및 우측단 중 적어도 어느 하나에 구비되어, 적어도 어느 1점이 고정되거나 2점이 고정되고 나머지 1점 또는 2점을 조정함으로써 방사각을 조정하도록 구비된 것이나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 레이더 장치(100)는, 도 4에 참조된 바와 같이, 3점 결합 부분은, 하우징부(140)의 상단의 가운데 1점 및 하우징부(140)의 하단부 좌측단과 우측단의 각각 1점에 설정되고, 하우징부(140)의 하단부에 형성된 결합 부분은 동일 높이에 형성될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 하우징부(140)의 상단의 가운데 1점은 '제1점'이라 칭하고, 하우징부(140)의 하단부 좌측단 1점은 '제2점'이라 칭하며, 하우징부(140)의 하단부 우측단 1점은 '제3점'이라 칭하고, 바람직한 일실시예에서와 같이, 각각의 점에 체결되는 볼트(210,220,230) 또한 제1볼트 내지 제3볼트라 칭하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 레이더 장치(100)는, 표로 도시하지 않았으나, 바람직한 일실시예에서와 동일한 방식으로 방사각을 조정할 수 있다.
예를 들면, 제1점을 고정시킨 후, 제2점 및 제3점을 동시에 하우징부(140)가 브라켓(200)에 대하여 접근 또는 이탈되도록 이동시킴으로써 상향 회전 및 하향 회전이 되도록 조정할 수 있고, 반대로 제2점 및 제3점을 고정시킨 후, 제1점을 하우징부(140)가 브라켓(200)에 대하여 접근 또는 이탈되도록 이동시킴으로써 하향 회전 및 상향 회전이 되도록 조정할 수 있으며, 제2점을 고정시킨 후, 제3점을 하우징부(140)가 브라켓(200)에 대하여 접근 또는 이탈되도록 이동시킴으로써 우향 회전 및 좌향 회전이 되도록 조정할 수 있고, 반대로 제3점을 고정시킨 후 제2점을 하우징부(140)가 브라켓(200)에 대하여 접근 또는 이탈되도록 이동시킴으로써 좌향 회전 및 우향 회전이 되도록 조정할 수 있다. 여기서, 방사각을 우향 및 좌향으로 회전되도록 조정할 때에는 제1점은 제2점 및 제3점의 방사각 조정에 간섭되지 않는 프리 상태를 유지하도록 구성할 수 있음은 당연하다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)의 방사각 조정 방법을 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)의 방사각 조정 방법의 바람직한 일실시예는, 도 2에 참조된 바와 같은 차량용 레이더 장치(100)의 방사각 조정 방법으로서 바람직한 일실시예로 구현될 수 있고, 도 4에 참조된 바와 같은 차량용 레이더 장치(100)의 방사각 조정 방법으로서 다른 실시예로 구현될 수 있다.
먼저, 바람직한 일실시예로 구현되는 차량용 레이더 장치(100)의 방사각 조정 방법은, 도 6에 참조된 바와 같이, 제1볼트(210), 제2볼트(220) 및 제3볼트(230)를 이용하여 브라켓(200)에 하우징부(140)를 고정시키는 하우징부 고정 단계와, 하우징부(140) 고정 단계에 의하여 하우징부(140)가 고정된 후, 차종에 따라 제1볼트 내지 제3볼트(210,220,230)를 회전시켜 안테나 모듈(110)로부터 방사되는 전자기파의 방사 방향(방사각)을 조절하는 방사각 조절 단계를 포함하고, 여기서, 방사각 조절 단계는, 제1볼트 내지 제3볼트(210,220,230) 중 적어도 어느 하나를 고정시키고, 나머지 볼트를 회전시켜 조절하는 단계일 수 있다.
보다 상세하게는, 방사각 조절 단계는, 제1볼트(210)를 고정 한 후, 제2볼트(220) 및 제3볼트(230)를 동시에 하우징부(140)가 브라켓(200)에 대하여 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 좌향 회전(접근시킬 경우) 및 우향 회전(이탈시킬 경우) 조절하거나, 제2볼트(220) 및 제3볼트(230)를 고정 한 후, 제1볼트(210)를 하우징부(140)가 브라켓(200)에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 우향 회전(접근시킬 경우) 및 좌향 회전(이탈시킬 경우) 조절할 수 있다.
또한, 방사각 조절 단계는, 제1볼트(210) 및 제2볼트(220)를 고정 한 후, 제3볼트(230)를 하우징부(140)가 브라켓(200)에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 하향 회전(접근시킬 경우) 및 상향 회전(이탈시킬 경우) 조절하거나, 제3볼트(230)를 고정 한 후, 제1볼트(210) 및 제2볼트(220)를 동시에 하우징이 브라켓(200)에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 상향 회전(접근시킬 경우) 및 하향 회전(이탈시킬 경우) 조절할 수 있다.
여기서, 제1볼트 내지 제3볼트(210,220,230)의 회전에 따른 방사각의 조정은 볼트(210,220,230)의 결합부(213,223,233)에 형성된 수나사산부의 피치(Pitch) 거리 및 직경에 따라 결정되는 것이므로 이의 계산값으로부터 산출된 회전값에 의하여 산출 가능할 것이다.
한편, 다른 실시예로 구현되는 차량용 레이더 장치(100)의 방사각 조정 방법은, 도면에 도시되지 않았으나(도 4 참조), 제1볼트(210), 제2볼트(220) 및 제3볼트(230)를 이용하여 브라켓(200)에 하우징부(140)를 고정시키는 하우징부 고정 단계와, 하우징부 고정 단계에 의하여 하우징부(140)가 고정된 후, 차종에 따라 제1볼트 내지 제3볼트(210,220,230)를 회전시켜 안테나 모듈(110)로부터 방사되는 전자기파의 방사 방향(방사각)을 조절하는 방사각 조절 단계를 포함하고, 여기서, 방사각 조절 단계는, 제1볼트 내지 제3볼트(210,220,230) 중 어느 하나를 고정시키고, 나머지 볼트를 회전시켜 조절하는 단계일 수 있다.
바람직한 일실시예에서와는 달리 다른 실시예의 경우에는 상향 회전 및 하향 회전 조절하는 위치가 상이한 바, 구체적인 방사각 조정 방법 또한 아래에서 설명하는 바와 같이 상이하다.
즉, 방사각 조절 단계는, 제1볼트(210) 및 제2볼트(220)를 고정 한 후, 제3볼트(230)를 하우징부(140)가 브라켓(200)에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 좌향 회전(접근시킬 경우) 및 우향 회전(이탈시킬 경우) 조절하거나, 제1볼트(210) 및 제3볼트(230)를 고정 한 후, 제2볼트(220)를 하우징부(140)가 브라켓(200)에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 우향 회전(접근시킬 경우) 및 좌향 회전(이탈시킬 경우) 조절할 수 있다.
또한, 방사각 조절 단계는, 제2볼트(220) 및 제3볼트(230)를 고정 한 후, 제1볼트(210)를 하우징부(140)가 브라켓(200)에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 하향 회전(접근시킬 경우) 및 상향 회전(이탈시킬 경우) 조절하거나, 제1볼트(210)를 고정 한 후, 제2볼트(220) 및 제3볼트(230)를 동시에 하우징부(140)가 브라켓(200)에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 상향 회전 및 하향 회전 조절할 수 있다.
여기서, 상향 회전 및 하향 회전의 경우에는 문제가 되지 않으나, 좌향 회전 및 우향 회전의 경우에는 하우징부(140)가 각도 변경될 때 제1점은 가운데에 위치되는 바, 제2점 및 제3점이 고정된 후에 나머지 이동하는 부분에 대하여 간섭되지 않도록 프리한 상태로 구비될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100) 및 방사각 조정 방법에 따르면, 도 5a 및 도 5b에 참조된 바와 같이, 차종마다 상이한 브라켓(200)의 장착면에 대응하여, 조립자가 간편한 동작으로 상향 회전 및 하향 회전을 통하여 α° 또는 β°만큼의 방사각을 조정할 수 있음은 물론, 제품 전체의 부피를 축소시킬 수 있고, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
여기서, α° 및 β°는 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치(100)의 성능을 고려하여 최대 한도를 설정할 수 있고, 일반적인 최대 한도는 1°의 범위를 넘지 않도록 설정된다.
본 명세서에서는, 좌향 회전 및 우향 회전에 대한 방사각 조정 방법에 대해서는 구체적으로 설명하지 않고 있으나, 상술한 상향 회전 및 하향 회전을 통한 방사각 조정 방법에 준하여 방사각을 조정할 수 있음은 당연하다고 할 것이다.
이상, 본 발명에 따른 차량용 레이더 장치 및 방사각 조정 방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 상술한 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
100: 레이더 장치 110: 안테나 모듈
120: 레이더 돔 130: 제어 모듈
140: 하우징부 200: 브라켓
210-230: 볼트 310,320: 유동 감지부
510,520: 스토퍼부

Claims (15)

  1. 복수의 안테나를 포함하는 안테나 모듈과, 상기 안테나 모듈을 외부로부터 감싸는 레이더 돔 및 상기 안테나 모듈로부터 수신된 기저대역의 3차원 정보를 수집하는 제어 모듈이 설치되는 하우징부와;
    차체의 전방부에 상하 수직된 전면을 가지도록 결합된 브라켓과;
    상기 브라켓에 대하여 상기 하우징부를 적어도 3점 결합 매개함과 아울러, 상기 안테나 모듈에 의하여 방사되는 전자기파의 방사 방향을 조정하는 방사각 조정부를 포함하고,
    상기 방사각 조정부는,
    상기 하우징부를 상기 3점 결합 부분에서 상기 브라켓에 볼트 고정시키되, 상기 3점 결합 부분 중 적어도 하나에 해당하는 볼트를 고정시킨 다음 나머지 결합 부분에 해당하는 볼트를 상기 하우징부가 상기 브라켓에 대하여 접근 또는 이탈되도록 회전시켜 상기 전자기파의 방사 방향을 조정하는 차량용 레이더 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 3점 결합 부분은,
    상기 하우징의 상단부 좌측단 1점(이하, '제1점'이라 함) 및 상기 하우징의 상단부 우측단 1점(이하, '제2점'이라 함), 그리고 상기 하우징의 하단부 좌측단 및 우측단 중 어느 하나의 1점에 설정되고,
    상기 제1점 및 제2점은 동일 높이에 형성된 차량용 레이더 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 3점 결합 부분은,
    상기 하우징의 상단의 가운데 1점 및 상기 하우징의 하단부 좌측단과 우측단의 각각 1점(이하, '제2점 및 제3점'이라 함)에 설정되고,
    상기 제2점 및 제3점은 동일 높이에 형성된 차량용 레이더 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사각 조정부는,
    상기 브라켓의 배면에 머리부가 위치되고, 상기 브라켓을 관통하여 상기 하우징부로 연장되는 결합부를 포함하는 상기 볼트와;
    상기 하우징부에 구비되고, 상기 볼트의 결합부가 관통하되, 상기 하우징부의 방사 방향 조정에 따른 각도 변화시 상기 하우징부에 대하여 상대 회전되는 회전 베어링부와;
    상기 회전 베어링부를 수용하는 마운팅부를 포함하는 차량용 레이더 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 볼트의 머리부는, 상기 브라켓의 배면의 제자리에서 회전되고,
    상기 볼트의 결합부에는 수나사산부가 형성되되, 상기 수나사산부가 형성된 부분이 상기 회전 베어링부를 관통하는 차량용 레이더 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 브라켓의 배면에 배치되고, 상기 볼트의 머리부를 락킹시키는 스토퍼부를 더 포함하는 차량용 레이더 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 스토퍼부는,
    상기 볼트의 머리부를 향하여 진퇴되는 락킹부와;
    상기 락킹부의 진퇴를 가이드하는 가이드부와;
    상기 락킹부를 진퇴시키는 구동부와;
    상기 구동부의 작동을 제어하는 제어 스위치를 포함하는 차량용 레이더 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 브라켓에 결합된 상기 하우징부의 설정된 방사 방향의 변화를 감지하는 유동 감지부와;
    상기 유동 감지부에 의하여 상기 하우징부의 설정된 방사 방향의 변화가 감지되면, 운전자에게 경고하는 알람부를 더 포함하는 차량용 레이더 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 유동 감지부는,
    상기 하우징부에서 상기 브라켓의 전면을 향하여 적외선을 발산 또는 수신하도록 상기 하우징부에 배치된 적외선 센서 모듈과;
    상기 적외선 센서 모듈로부터 발산된 적외선을 반사시키도록 상기 브라켓의 전면에 부착된 반사 테이프를 포함하고,
    상기 반사 테이프를 통하여 반사되어 상기 적외선 센서 모듈로 수신되는 적외선의 광량의 변화를 이용하여 상기 설정된 방사 방향의 변화를 판단하는 차량용 레이더 장치.
  10. 차체에 상하 수직된 전면을 가지도록 배치된 브라켓의 전방에 3점 결합된 안테나 모듈을 포함하는 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법에 있어서,
    상기 하우징의 상단부 좌측단의 일점을 관통하는 제1볼트, 상기 하우징의 상단부 우측단의 일점을 관통하는 제2볼트 및 상기 하우징의 하단부 좌측단 및 우측단 중 어느 일점을 관통하는 제3볼트를 이용하여 상기 브라켓에 상기 하우징을 고정시키는 하우징 고정 단계와;
    상기 하우징 고정 단계에 의하여 상기 하우징이 고정된 후, 차종에 따라 상기 제1볼트 내지 상기 제3볼트를 회전시켜 상기 안테나 모듈로부터 방사되는 전자기파의 방사 방향을 조절하는 방사각 조절 단계를 포함하고,
    상기 방사각 조절 단계는,
    상기 제1볼트 내지 제3볼트 중 적어도 어느 하나를 고정시키고, 나머지 볼트를 회전시켜 조절하는 단계인 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 방사각 조절 단계는,
    상기 제1볼트를 고정 한 후, 상기 제2볼트 및 상기 제3볼트를 동시에 상기 하우징이 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 좌향 회전 및 우향 회전 조절하거나,
    상기 제2볼트 및 상기 제3볼트를 고정 한 후, 상기 제1볼트를 상기 하우징이 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 우향 회전 및 좌향 회전 조절하는 것을 포함하는 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 방사각 조절 단계는,
    상기 제1볼트 및 상기 제2볼트를 고정 한 후, 상기 제3볼트를 상기 하우징이 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 하향 회전 및 상향 회전 조절하거나,
    상기 제3볼트를 고정한 후, 상기 제1볼트 및 상기 제2볼트를 동시에 상기 하우징이 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 상향 회전 및 하향 회전 조절하는 것을 포함하는 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법.
  13. 차체에 상하 수직된 전면을 가지도록 배치된 브라켓의 전방에 3점 결합된 안테나 모듈을 포함하는 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법에 있어서,
    상기 하우징의 상단부 가운데의 일점을 관통하는 제1볼트, 상기 하우징의 하단부 좌측단의 일점을 관통하는 제2볼트 및 상기 하우징의 하단부 우측단의 일점을 관통하는 제3볼트를 이용하여 상기 브라켓에 상기 하우징을 고정시키는 하우징 고정 단계와;
    상기 하우징 고정 단계에 의하여 상기 하우징이 고정된 후, 차종에 따라 상기 제1볼트 내지 상기 제3볼트를 회전시켜 상기 안테나 모듈로부터 방사되는 전자기파의 방사 방향을 조절하는 방사각 조절 단계를 포함하고,
    상기 방사각 조절 단계는,
    상기 제1볼트 내지 제3볼트 중 적어도 어느 하나를 고정시키고, 나머지 볼트를 회전시켜 조절하는 단계인 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 방사각 조절 단계는,
    상기 제1볼트 및 상기 제2볼트를 고정 한 후, 상기 제3볼트를 상기 하우징이 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 좌향 회전 및 우향 회전 조절하거나,
    상기 제1볼트 및 상기 제3볼트를 고정 한 후, 상기 제2볼트를 상기 하우징이 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 우향 회전 및 좌향 회전 조절하는 것을 포함하는 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2볼트 및 상기 제3볼트를 고정 한 후, 상기 제1볼트를 상기 하우징이 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 하향 회전 및 상향 회전 조절하거나,
    상기 제1볼트를 고정 한 후, 상기 제2볼트 및 상기 제3볼트를 동시에 상기 하우징이 상기 브라켓에 접근 또는 이탈되는 방향으로 회전시켜 상향 회전 및 하향 회전 조절하는 것을 포함하는 차량용 레이더 장치의 방사각 조정 방법.
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