KR20180006352A - 분극화 손실을 줄이기 위한 지능형 차량 탑재 레이더 장치 - Google Patents

분극화 손실을 줄이기 위한 지능형 차량 탑재 레이더 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분극화 손실이 감소된 지능형 차량 탑재 레이더 장치에 관한 것으로서, 안테나 모듈은 이중 분극화 안테나로 구비될 수 있고, 그것은 모든 편광 신호를 측정 할 수 있다. 그리고 분극화 디지털 프로세서 모듈을 통해 실시간 처리 및 분극화 정보 추출을 통해, 빠른 실시의 특징이 있으며, 레이더 장치를 탑재한 고속 주행의 차량은 일정한 분극화 손실을 가지며, 본 발명은 차량이 고속으로 주행할 때의 공진 간섭에 기인하는 분극 손실을 조정할 수 있고, 즉, 차량 속도 검출 트리거 모듈은 속도를 검출하고, 차량 속도이 공진 외란을 형성하는 제 1 소정 값에 도달하면, 분극화 제어 모듈은 분극화 교정을 위해 안테나 모듈을 제어하고, 따라서 지능형 차량에 탑재 레이더 장치의 분극 손실을 감소시키면, 이로써 지능형 차량에 탑재 레이더 장치의 성능이 향상된다.

Description

분극화 손실을 줄이기 위한 지능형 차량 탑재 레이더 장치{INTELLIGENT VEHICLE-MOUNTED RADAR DEVICE FOR REDUCING POLARIZATION LOSS}
본 발명은 차량 탑재 레이더의 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분극화 손실이 감소된 지능형 차량 탑재 레이더 장치에 관한 것이다.
자동차 네트워킹 기술의 발달에 따라 차량 탑재 레이더 기술의 적용 분야가 점점 더 커지고 있는데, 예를 들어 고속도로의 차량이 많고 다양한 사고가 빈번하게 발생하는데, 차량으로부터 차량 외부 장애물까지의 거리를 측정하고 표시할 수 있으며, 신속하게 탐지하고, 편리하며, 계산은 간단하고, 실시간으로 제어하기 쉬운 지능형 차량 탑재 레이더 장치의 성능을 향상시키는 것이 업계가 직면한 문제이다.
상기 문제점을 감안하여, 본 발명의 실시예는 상기 문제점을 부분적으로 또는 완전히 해결한 지능형 차량 탑재 레이더 장치를 제공하여, 효과적으로 지능형 차량 레이더 장치의 분극화 손실을 줄여, 언급한 지능형 차량 탑재 레이더 장치의 성능을 향상시키는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 기술적 문제를 해결하기 위하여, 본 출원은 다음과 같은 기술적 해결책을 채용한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 분극화 손실 저감용 지능형 차량 탑재 레이더 장치는 레이더파를 송신하는 송신부와 외부로부터 송신되는 레이더 전파를 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 수신부는 안테나 모듈, 2 개의 마이크로파 전단 모듈, 국부 발진기 모듈, 2 개의 중간 주파수 증폭 모듈, 2 개의 A/D 변환 모듈, 메모리 모듈, 분극화 디지털 프로세서 모듈, 분극화 제어 모듈, 차량 속도 검출 트리거 모듈, 정류 모듈, 트랜지스터, 제 1 저항, 제 2 저항, 제 1 커패시터, 제 1 스위치 모듈을 포함할 수 있다.
상기 안테나 모듈 및 상기 국부 발진기 모듈은 모두 2 개의 마이크로파 전단 모듈로 연결되며, 상기 2 개의 마이크로파 전단 모듈은 각각 2 개의 중간 주파수 증폭 모듈로 연결되고, 2 개의 중간 주파수 증폭 모듈은 각각 2 개의 A/D 변환 모듈과 연결되며, 2 개의 A/D 변환 모듈이 메모리 모듈에 연결되고, 상기 메모리 모듈은 분극화 디지털 프로세서 모듈과 연결되며, 상기 분극화 제어 모듈은 상기 안테나 모듈과 연결되고, 차량 속도 검출 트리거 모듈과 상기 제 1 저항, 제 1 커패시터와 트랜지스터의 베이스가 접속되고, 상기 트랜지스터의 컬렉터는 상기 제 2 저항 및 제 2 스위치 모듈과 연결되며, 상기 제 2 스위치 모듈은 정류 모듈을 통하여 분극화 제어 모듈과 연결될 수 있다.
안테나 모듈을 통해 수신된 레이더파 신호는 대응하는 마이크로파 전단 모듈을 선택을 통해 안테나 신호를 수신한 이후, 중간 주파수 증폭 모듈을 거쳐 중간 주파수로 변환되고, 대응하는 A/D 변환 모듈에 의해 디지털 신호로 변환되고, 메모리 모듈 버퍼링를 통해, 분극화 디지털 프로세서 모듈은 메모리에 버퍼링된 정보로부터 분극화 정보를 추출하고, 차량 속도 검출 트리거 모듈이 차량 속도가 제 1 소정 값보다 큰 것을 검출하면, 트랜지스터의 베이스를 턴 오프 시키기 위해 제 1 캐패시터의 방전을 트리거링하여, 콜렉터 전위는 제 1 스위치 모듈이 온 (ON) 되도록 제어하기 위해 상승하고, 분극화 제어 모듈은 분극화 교정을 위해 안테나 모듈을 제어한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 지능형 차량 탑재 레이더 장치에 따르면, 안테나 모듈은 이중 분극화 안테나를 사용하여, 모든 분극화 신호를 측정할 수 있고, 분극화 디지털 프로세서 모듈을 통해 실시간 처리 및 분극화 정보 추출을 통해, 빠른 실시의 특징이 있으며, 레이더 장치를 탑재한 고속 주행의 차량은 일정한 분극화 손실을 가지며, 본 발명은 차량이 고속으로 주행할 때의 공진 간섭에 기인하는 분극 손실을 조정할 수 있고, 즉, 차량 속도 검출 트리거 모듈은 속도를 검출하고, 차량 속도이 공진 외란을 형성하는 제 1 소정 값에 도달하면, 분극화 제어 모듈은 분극화 교정을 위해 안테나 모듈을 제어하고, 따라서 지능형 차량에 탑재 레이더 장치의 분극 손실을 감소시키면, 이로써 지능형 차량에 탑재 레이더 장치의 성능이 향상된다.
도 1 은 본 발명의 지능형 차량에 탑재 레이더 장치의 구성의 개략도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 지능형 차량 탑재 레이더 장치의 수신부의 블록도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 지능형 차량 탑재 레이더 장치의 분극화 교정용 분극화 제어 모듈의 개략도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 지능형 차량 탑재 레이더 장치의 국부 발진기 모듈에서 신호 간섭을 방지하는 개략도이다.
본 발명의 실시예에 따른 지능형 차량 레이더 장치의 구성의 개략도인 도 1 을 참조하면, 레이더파을 송신하는 송신부 (1) 와 외부로부터 송신되는 레이더파를 수신하는 수신부 (2), 도 2 를 참조하면, 분극화 정보 추출을 실현하기 위해, 특정 실시예로서, 수신부 (2) 는 안테나 모듈 (201), 2 개의 마이크로파 전단 모듈 (202), 국부 발진기 모듈 (203), 2 개의 중간 주파수 증폭 모듈 (204), 2 개의 A/D 변환 모듈 (205), 메모리 모듈 (206), 분극화 디지털 프로세서 모듈 (207), 분극화 제어 모듈 (208) 을 포함할 수 있다.
또한, 도 3 을 참조하면, 분극화 간섭의 제어를 달성하기 위해, 본 발명의 차량 탑재 레이더 장치는 차량 속도 검출 트리거 모듈 (209), 정류 모듈 (210), 제 1 스위치 모듈 (211), 트랜지스터 (VT), 제 1 저항 (R1), 제 2 저항 (R2), 제 1 커패시터 (C1) 을 포함할 수 있다.
구체적인 실현에 있어서, 상기 안테나 모듈 (201) 및 국부 발진기 모듈 (203) 은 두 개의 마이크로파 전단 모듈 (202) 과 연결되고, 상기 2 개의 마이크로파 전단 모듈 (202) 은 각각 2 개의 중간 주파수 증폭 모듈 (204) 과 연결되며, 2 개의 중간 주파수 증폭 모듈 (204) 은 2 개의 A/D 변환 모듈 (205) 과 연결되고, 2 개의 A/D 변환 모듈 (205) 은 메모리 모듈 (206) 에 연결되며, 메모리 모듈 (206) 은 분극화 디지털 프로세서 모듈 (207) 에 연결되고, 분극화 제어 모듈 (208) 은 안테나 모듈 (201)에 연결되고, 차량 속도 검출 트리거 모듈 (209) 은 제 1 저항 (R1), 제 1 커패시터 (C1) 및 트랜지스터 (VT) 의 베이스와 연결되며, 트랜지스터 (VT) 의 콜렉터는 제 2 저항 (R2) 및 제 1 스위치 모듈 (211) 과 연결되고, 제 1 스위치 모듈 (211) 은 정류 모듈 (210) 을 통해 분극화 제어 모듈 (208) 과 연결된다.
특정 작업시, 안테나 모듈 (201) 은 외부 물체로부터 송신되는 레이더파 신호를 수신하고, 마이크로파 전단 모듈 (202) 은 안테나 모듈 (201) 에 의해 수신된 신호를 선택하고, 국부 발진기 모듈 (203) 에 의해 송신된 국부 신호와 중간 주파수 신호로 혼합되도록 구성되며, 중간 주파수 증폭 모듈 (204) 은 마이크로파 전단 모듈 (202) 에 의해 송 된 신호에 중간 주파수 증폭을 수행하고, A/D 변환 모듈 (205) 은 중간 주파수에 의해 증폭된 신호를 디지털 신호로 아날로그 - 디지털 변환하고, 아날로그 - 디지털 변환된 디지털 신호 정보는 메모리 모듈 (206) 에 의해 버퍼링되고, 분극화 디지털 프로세서 모듈 (207), 분극화 디지털 프로세서 모듈 (207) 은 메모리 모듈 (206) 에 버퍼링된 정보로부터 분극화 정보를 추출하고, 안테나 모듈 (201) 은 이중 분극화 안테나, 좌측 원형 분극화 신호와 우측 원형 분극화 신호를 수신하는데 사용되며, 이하, 자세한 설명은 생락한다.
속도가 특정 값보다 클 때, 차량에 탑재된 레이더의 안테나를 공진시키는 것이 용이하며, 즉, 차량 탑재 레이더 장치의 안테나는 공진 간섭을 형성하고, 따라서, 분극화 손실을 감소시키면, 추출된 분극화 정보 편차를 설명할 필요가 있다.
이 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서, 차량 속도 검출 트리거링 모듈 (209) 이 차량 속도이 제 1 소정 값보다 큰 것을 검출하면, 제 1 커패시터 (C1) 의 방전을 트리거하여 트랜지스터 (VT) 의 베이스를 턴 오프하고, 콜렉터 전위가 상승하여 제 1 스위치 모듈 (211) 이 온 (ON) 되도록 제어하고, 분극화 제어 모듈 (208) 은 안테나 모듈 (201) 을 제어하여 분극화 조정을 수행하고,
구체적인 실현시, 제 1 소정 값은 상이한 유형의 안테나 테스트에 따라 공진 간섭을 야기하는 차량 속도 값을 결정할 수 있으며, 이와 관련하여 구체적인 한정을 하려는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서, 제 1 스위치 모듈 (211) 은 사이리스터 등의 제어 전극이 트리거 신호에 의해 트리거링 될 때 턴 온 (Turn On) 되는 사이리스터 등과 같은 장치 일 수 있으며,
또한, 특정 실시 예로서, 차량 속도 검출 트리거링 모듈 (209) 은 차량 속도 감지 하위 모듈 및 스위치 제어 하위 모듈을 포함할 수 있고, 차량 속도 검출 하위 모듈은 차량 탑재 레이더 장치가 위치하는 차량의 차량 속도을 검출하고, 스위치 제어 하부 모듈은 차량 속도 검출 하부 모듈에 의해 검출된 차량 속도에 따라 제 1 캐패시터의 충전 및 방전을 제어한다.
속도가 특정 값보다 작으면, 공명 간섭 영향이 적고, 분극화 손실은 기본적으로 아무런 효과가 없어, 분극화 교정을 해제해야한다는 점에 대해 설명할 필요가 있다.
본 발명에 있어서, 차량 속도이 제 2 소정 값 미만인 경우, 즉, 차량 속도 검출 트리거링 모듈 (209) 은 차량 속도이 제 2 소정 값 미만임을 검출시, 제 1 캐패시터의 충전을 제어하고, 분극화 교정을 해제할 수 있다.
그러나, 구체적으로 실시하는 경우에 있어서, 속도가 감소되었지만, 공진 방해가 특정 기간 동안 지속될 가능성이 있으며, 즉, 여전히 분극화 제어 모듈을 일정 기간 동안 작동시킬 필요가 있다.
이를 위해, 본 발명에서는 제 1 저항 (R1) 과 제 1 커패시터 (C1) 의 충전 시간, 즉, 정류 모듈의 출력 전압이 제 1 저항 (R1) 및 제 1 커패시터 (C1) 를 통하여, 양단의 전압이 트랜지스터 (VT) 를 턴 온 (Turn On) 할 정도로 충분히 상승할 때, 제 1 스위치 모듈인 사이리스터의 제어 폴은 재 등가적으로 접지되고, 트리거 전압 없어져, 즉, 제 1 스위치 모듈인 사이리스터가 턴 오프 (Turn Off) 되고, 분극화 제어 모듈이 더 이상 작동하지 않는다.
즉, 충전 시간은 분극화 제어 모듈의 작동 시간이며, 적어도 하나의 완전한 분극화 교정이 달성 될 수 있음을 보장하기 위해, 본 발명에서, 제 1 저항 (R1) 과 제 1 커패시터 (C1) 의 충전 시간은 다음과 같다.
상기 분극화 제어 모듈들 중 적어도 하나는 분극화 보정을 수행하기 위한 구간을 제어하고, 분극화 제어 모듈이 적어도 하나의 완전한 교정 기간 동안 작동 할 수 있게하기 위해, 여기에서 반복하지 않는다.
또한, 도 4 를 참조하면, 국부 발진기 모듈 (203) 이 기동되면, 회로에서의 전류의 갑작스러운 변화로 인해, 국부 발진 모듈 (203) 은 더 큰 신호 간섭을 형성 할 것이고, 이 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 제 3 저항 (R3), 제 4 저항 (R4), 제 2 커패시터 (C2), 제 1 정류 다이오드 (VD1), 제 2 정류 다이오드 (VD2) 및 제 2 스위치 모듈 (212) 을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 2 스위치 모듈을 사이리스터로 생각하면, 국부 발진기 모듈이 회로에 연결될 때, 커패시터의 특성으로 인해, 제 2 커패시터 (C2) 양단의 전압은 급격하게 변화 할 수 없고, 즉, 제 2 커패시터 (C2) 양단의 전압은 0 이고, 제 2 스위치 모듈 (212) 인 사이리스터는 트리거 전압이 없기 때문에 폐쇄되며, 그러므로, 국부 발진기 모듈을 통과하는 전류는 제 2 정류 다이오드 (VD2) 반파 전류에 의해 정류되고, 이 순간, 제 2 커패시터 (C2) 는 제 1 정류 다이오드 (VD1) 및 제 3 저항 (R3) 지연 후, 제 2 캐패시터 (C2) 양단의 전압은 제 2 스위치 모듈 (212) 인 사이리스터의 턴 온 (Turn On) 레벨까지 상승하고, 제 2 스위치 모듈 (212) 인 사이리스터는 턴 온되고, 즉, 전류가 서서히 증가하고, 전류 변화의 영향은 비교적 작아져, 국부 발진기 모듈에 대한 신호 간섭을 줄일 수 있다.
송신부 : 1 수신부 : 2
안테나 모듈 : 201 마이크로파 전단 모듈 : 202
국부 발진기 모듈 : 203 중간 주파수 증폭 모듈 : 204
A/D 변환 모듈 : 205 메모리 모듈 : 206
분극화 디지털 프로세서 모듈 : 207
분극화 제어 모듈 :208
차량 속도 검출 트리거 모듈 : 209
정류 모듈 : 210 제 1 스위치 모듈 : 211
트랜지스터 : VT 제 1 저항 : R1
제 2 저항 : R2 제 1 커패시터 : C1

Claims (5)

  1. 분극화 손실을 줄이기 위한 지능형 차량 탑재 레이더 장치에 있어서,
    레이더 전파를 송신하는 송신 수단과, 외부로부터 송신된 레이다 전파를 수신하는 수신 수단을 포함하고,
    상기 수신 유닛은,
    안테나 모듈, 2 개의 마이크로파 전단 모듈, 국부 발진기 모듈, 2 개의 중간 주파수 증폭 모듈, 2 개의 A/D 변환 모듈, 메모리 모듈, 분극화 디지털 프로세서 모듈, 분극화 제어 모듈, 차량 속도 감지 트리거 모듈, 정류 모듈, 트랜지스터, 제 1 저항, 제 2 저항, 제 1 커패시터, 제 1 스위치 모듈을 포함하고,
    상기 안테나 모듈 및 상기 국부 발진기 모듈은 모두 2 개의 마이크로파 전단 모듈로 연결되며, 2 개의 마이크로파 전단 모듈은 각각 2 개의 중간 주파수 증폭 모듈로 연결되며, 2 개의 중간 주파수 증폭 모듈은 각각 2 개의 A/D 변환 모듈과 연결되며, 2 개의 A/D 변환 모듈이 메모리 모듈에 연결되고, 메모리 모듈은 분극화 디지털 프로세서 모듈에 연결되며, 상기 분극화 제어 모듈은 상기 안테나 모듈과 연결되며, 차량 속도 검출 트리거 모듈, 제 1 저항 및 제 1 커패시터와 트랜지스터의 베이스가 접속되고, 트랜지스터의 컬렉터는 제 2 저항 및 제 1 스위치 모듈과 연결되고, 제 1 스위치 모듈은 정류 모듈을 통해 분극화 제어 모듈과 연결되며, 수신된 레이더파 신호는 안테나 모듈에 의해 수신되고 안테나 신호는 대응하는 마이크로파 전단 모듈을 통해 선택되고, 중간 주파수 증폭 모듈을 경유하여 중간 주파수로 변환되며, 대응되는 A/D 변환 모듈에 의해 디지털 신호로 변환되고, 메모리 모듈 캐시를 통해, 분극화 디지털 프로세서 모듈은 메모리에 버퍼링된 정보로부터 분극화 정보를 추출하고, 차량 속도 검출 트리거 모듈이 차량 속도이 제 1 소정 값보다 큰 것을 검출하면, 트랜지스터의 베이스를 턴 오프 (Turn Off) 시키기 위해 제 1 캐패시터의 방전을 트리거링하여, 콜렉터 전위는 제 1 스위치 모듈이 온 (On) 되도록 제어하기 위해 상승하고, 분극화 제어 모듈은 분극화 교정을 위해 안테나 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 분극화 손실을 줄이기 위한 지능형 차량 탑재 레이더 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 속도 검출 트리거 모듈은,
    차량 차량 속도 감지 하위 모듈 및 스위치 제어 하위 모듈을 포함하고,
    상기 차량 속도 감지 하위 모듈은 차량 탑재 레이더 장치가 위치하는 차량의 속도를 검출하고,
    상기 스위치 제어 하위 모듈은 상기 차량 속도 검출 서브 모듈에 의해 검출된 차량 속도에 따라 제 1 캐패시터의 충전 및 방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 분극화 손실을 줄이기 위한 지능형 차량 탑재 레이더 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 저항 및 제 1 커패시터의 충전 시간은,
    적어도 하나 이상의 상기 분극화 제어 모듈의 분극화 교정이 진행되는 시간 주기인 것을 특징으로 하는 분극화 손실을 줄이기 위한 지능형 차량 탑재 레이더 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 이중 분극화 안테나인 것을 특징으로 하는 분극화 손실을 줄이기 위한 지능형 차량 탑재 레이더 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치 모듈은 사이리스터인 분극화 손실을 줄이기 위한 지능형 차량 탑재 레이더 장치.
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