KR20190095613A - 차량용 레이더 장치 및 차량 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 송신 안테나; 적어도 하나의 수신 안테나; 제1 연결선을 매개로 상기 수신 안테나에 연결되어, 제1 형식의 데이터를 수신하여 처리하는 제1 프로세서; 및 상기 제1 연결선에서 분기되는 제2 연결선을 매개로 상기 수신 안테나에 연결되어, 제1 형식의 데이터를 제2 형식의 데이터로 전환하는 제2 프로세서;를 포함하는 차량용 레이더 장치에 관한 것이다.

Description

차량용 레이더 장치 및 차량{Radar apparatus for vehicle and vehicle}

본 발명은 차량용 레이더 장치 및 차량에 관한 것이다.

차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.

한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각 종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS : Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.

또한, 자율 주행차에 탑재되는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 자율 주행차에 탑재되는 센서로 카메라, 적외선센서, 레이더, GPS, 라이더(Lidar), 자이로스코프 등이 있는데, 그 중 레이더는 오브젝트 검출을 위한 센서로 중요한 위치를 차지하고 있다.

한편, 종래 기술에 따라 차량에 구비되는 레이더는, 로우 데이터(raw data)를 취득할 수가 없는 문제가 있었다.

본 발명의 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 로우 데이터 취득이 가능한 레이더 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예는, 상기 레이더 장치를 포함한 차량을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치는, 적어도 하나의 송신 안테나; 적어도 하나의 수신 안테나; 제1 연결선을 매개로 상기 수신 안테나에 연결되어, 제1 형식의 데이터를 수신하여 처리하는 제1 프로세서; 상기 제1 연결선에서 분기되는 제2 연결선을 매개로 상기 수신 안테나에 연결되어, 제1 형식의 데이터를 제2 형식의 데이터로 전환하는 제2 프로세서;를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 빠른 속도로, 차량에 구비된 레이더 장치로부터 로우 데이터를 확보할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 확보된 로우 데이터에 기초하여 레이더 장치 개선이 가능한 효과가 있다.

셋째, 차량에 장착된 상태로 거의 실시간으로 변화하는 환경을 놓치지 않고 신호처리할 수 있는 효과가 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 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 송신 신호의 일예를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 송신 주파수 및 수신 주파수를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비트 주파수를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11은 본발명의 실시예에 따라, 비트 주파수를 이용한 거리 및 속도 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 적어도 하나의 송신 안테나의 배치 및 적어도 하나의 수신 안테나의 배치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 적어도 하나의 송신 안테나 각각의 코드를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따라 하나의 송신 안테나와 3개의 수신 안테나의 경우를 예시한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따라 3개의 송신 안테나와 1개의 수신 안테나의 경우를 예시한다.
도 18은, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따라 12개의 수신 안테나를 포함하는 버추얼 어레이 수신 안테나(예를 들면, 도 13의 실시예 4)를 통해 획득된 신호의 2D 스펙트럼을 예시한다.
도 20은 본발명의 실시예에 따라 수신 신호에 기초한 위상 분포를 나타내는 도면이다.
도 21 내지 도 22는, 본 발명의 실시예에 따른 적어도 하나의 송신 안테나 및 적어도 하나의 수신 안테나의 배치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 23은, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 24는, 본 발명의 실시예에 따른 제1 보드를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 25는, 본 발명의 실시예에 따른 제1 보드의 제1 레이어를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 26은, 본 발명의 실시예에 따른 제1 보드의 제2 레이어를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 27은, 본 발명의 실시예에 따른 제2 보드를 설명하는데 참조되는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.

본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.

이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.

도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.

차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다.

차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.

예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.

차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.

주행 상황 정보는, 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.

예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.

차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.

차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다.

예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.

차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.

전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.

한편, 전장 방향(L)은, 방위각 방향으로 이해될 수 있고, 전폭 방향(W), 고각 방향으로 이해될 수 있다.

한편, 방위각 방향은, 차량용 레이더 장치(320)에서 수평 방향으로 이해될 수 있고, 고각 방향은, 차량용 레이더 장치(320)에서 수직 방향으로 이해될 수 있다.

도 7에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.

사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.

사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 내부 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.

입력부(210)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(210)에서 수집한 데이터는, 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.

입력부(210)는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(210)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일 영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센타 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sun visor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일 영역 등에 배치될 수 있다.

입력부(210)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.

음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.

음성 입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.

제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.

제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다.

제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.

터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.

터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.

기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.

기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠, 센테 페시아, 센타 콘솔, 칵픽 모듈, 도어 등에 배치될 수 있다.

내부 카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.

생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증을 위해 이용될 수 있다.

출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다.

출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.

디스플레이부(251)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이부(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.

디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.

디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다.

투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Elecroluminescent), 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.

한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다.

디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(251a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일영역(251c), 윈도우의 일영역(251h)에 구현될 수 있다.

음향 출력부(252)는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.

햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.

프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 프로세서(270)를 포함하거나, 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.

사용자 인터페이스 장치(200)에 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.

한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다.

사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.

오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다. 오브젝트 검출 장치(300)는, 센싱 데이터에 기초하여, 오브젝트 정보를 생성할 수 있다.

오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(100)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(100)과 오브젝트와의 상대 속도 정보를 포함할 수 있다.

오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 오브젝트(O)는, 차로(OB10), 타 차량(OB11), 보행자(OB12), 이륜차(OB13), 교통 신호(OB14, OB15), 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.

차로(Lane)(OB10)는, 주행 차로, 주행 차로의 옆 차로, 대향되는 차량이 주행하는 차로일 수 있다. 차로(Lane)(OB10)는, 차로(Lane)를 형성하는 좌우측 선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다. 차로는, 교차로를 포함하는 개념일 수 있다.

타 차량(OB11)은, 차량(100)의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타 차량은, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들면, 타 차량(OB11)은, 차량(100)보다 선행 또는 후행하는 차량일 수 있다.

보행자(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들면, 보행자(OB12)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 사람일 수 있다.

이륜차(OB13)는, 차량(100)의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈것을 의미할 수 있다. 이륜차(OB13)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들면, 이륜차(OB13)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거일 수 있다.

교통 신호는, 교통 신호등(OB15), 교통 표지판(OB14), 도로면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다.

빛은, 타 차량에 구비된 램프에서 생성된 빛일 수 있다. 빛은, 가로등에서 생성된 빛을 수 있다. 빛은 태양광일 수 있다.

도로는, 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사 등을 포함할 수 있다.

구조물은, 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들면, 구조물은, 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리, 연석, 벽면을 포함할 수 있다.

지형물은, 산, 언덕, 등을 포함할 수 있다.

한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 정지 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 이동 중인 타 차량, 이동 중인 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 정지 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물, 정지한 타 차량, 정지한 보행자를 포함하는 개념일 수 있다.

오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.

카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.

카메라(310)는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.

예를 들면, 카메라(310)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.

예를 들면, 카메라(310)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.

예를 들면, 카메라(310)는, 스테레오 카메라(310a)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.

예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.

예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.

예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.

카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.

레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이더(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(320)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다.

레이더(320)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.

레이더(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.

라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.

라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.

구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.

비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.

라이다(330)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.

라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.

초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.

초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.

적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.

적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.

프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

프로세서(370)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350)에 의해 센싱된 데이터와 기 저장된 데이터를 비교하여, 오브젝트를 검출하거나 분류할 수 있다.

프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출등의 동작을 수행할 수 있다.

예를 들면, 프로세서(370)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.

예를 들면, 프로세서(370)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.

예를 들면, 프로세서(370)는, 스테레오 카메라(310a)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.

프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.

프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.

프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.

프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.

실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.

오브젝트 검출 장치(300)에 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.

오브젝트 검출 장치(300)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.

통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.

통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450), ITS(Intelligent Transport Systems) 통신부(460) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.

근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.

근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.

위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.

V2X 통신부(430)는, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.

광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.

방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.

ITS 통신부(460)는, 교통 시스템과 정보, 데이터 또는 신호를 교환할 수 있다. ITS 통신부(460)는, 교통 시스템에 획득한 정보, 데이터를 제공할 수 있다. ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터, 정보, 데이터 또는 신호를 제공받을 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터 도로 교통 정보를 수신하여, 제어부(170)에 제공할 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터 제어 신호를 수신하여, 제어부(170) 또는 차량(100) 내부에 구비된 프로세서에 제공할 수 있다.

프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.

통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.

한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.

통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.

운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.

메뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.

운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.

조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.

가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.

운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.

차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다.

차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.

한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.

파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.

파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.

동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다.

예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(611)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.

예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(611)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.

변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다.

변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.

한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.

샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.

샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.

조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.

브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.

한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.

서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.

한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.

도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.

도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.

도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.

윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.

안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.

안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.

에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.

시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt appartus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지시, 시트 밸트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.

보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.

램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.

공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.

차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.

차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.

운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.

운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750) 을 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.

한편, 운행 시스템(700)은, 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.

한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.

한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.

주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.

주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.

주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.

주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.

주행 시스템(710)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 주행을 수행하는 시스템 개념일 수 있다.

이러한, 주행 시스템(710)은, 차량 주행 제어 장치로 명명될 수 있다.

출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.

출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.

출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.

출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.

출차 시스템(740)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 출차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.

이러한, 출차 시스템(740)은, 차량 출차 제어 장치로 명명될 수 있다.

주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.

주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.

주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.

주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.

주차 시스템(750)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 주차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.

이러한, 주차 시스템(750)은, 차량 주차 제어 장치로 명명될 수 있다.

내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

내비게이션 시스템(770)은, 메모리, 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.

실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다.

실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.

센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, IMU(inertial navigation unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.

한편, IMU(inertial navigation unit) 센서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 차량 모션 정보, 차량 요(yaw) 정보, 차량 롤(roll) 정보, 차량 피치(pitch) 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.

센싱부(120)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.

센싱부(120)는, 센싱 데이터를 기초로, 차량 상태 정보를 생성할 수 있다. 차량 상태 정보는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다.

예를 들면, 차량 상태 정보는, 차량의 자세 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 기울기 정보, 차량의 중량 정보, 차량의 방향 정보, 차량의 배터리 정보, 차량의 연료 정보, 차량의 타이어 공기압 정보, 차량의 스티어링 정보, 차량 실내 온도 정보, 차량 실내 습도 정보, 페달 포지션 정보 및 차량 엔진 온도 정보 등을 포함할 수 있다.

인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.

한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.

메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.

실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.

제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.

전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.

차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.

도 8는 본 발명의 실시예에 따른 송신 신호의 일예를 설명하는데 참조되는 도면이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 송신 주파수 및 수신 주파수를 도시한 도면이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비트 주파수를 설명하는데 참조되는 도면이다.

도 11은 본발명의 실시예에 따라, 비트 주파수를 이용한 거리 및 속도 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 8 내지 도 11을 참조하여, 오브젝트와의 상대 거리 및 오브젝트와의 상대 속도를 산출하는 동작을 설명한다.

도 8를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이더 장치(320)는 도시된 바와 같은 삼각파 형상의 주파수 변조된 연속파를 송출할 수 있다.

도 8의 형태로 송출된 신호는 오브젝트에 반사되고, 레이더 장치(320)는 오브젝트에 반사되는 수신 신호를 획득한다.

레이더 장치(320)는 수신 신호와 송신 신호로 얻어지는 비트(beat) 신호(예를 들면, 수신 신호의 주파수와 송신 신호의 주파수 간의 차이를 나타내는 시간 영역 신호)의 주파수(이하, 비트 주파수) 스펙트럼을 분석하여, 오브젝트와의 거리 정보 및 속도 정보를 획득할 수 있다. 여기서, fc는 중심 주파수, f0는 시작 주파수, B는 변조 대역폭(Modulation Bandwidth), Tm은 변조 주기(Modulation Period)이다.

도 9a 내지 도 9c는 송신 신호의 주파수(이하, 송신 주파수)와 수신 신호의 주파수(이하, 수신 주파수) 간의 관계를 시간 축 상에 나타내는 도면으로서, 도 9a는 물체가 정지해 있을 때, 도 9b는 물체가 레이더 장치에 가까워 질 때, 도 9c는 물체가 레이더 장치로부터 멀어질 때를 나타낸다.

여기서, td는 송신 신호와 수신 신호 사이의 지연 시간으로, 물체와 레이더 장치 간의 거리에 의해 결정된다.

도 10a 내지 도 10b는 송신 신호의 주파수와 수신 신호의 주파수 간의 관계 및 그에 따른 비트 주파수를 시간 축 상에 나타내는 도면으로서, 도 10a는 도 9a와 같은 정적인 상황에, 도 10b는 도 9b와 같은 동적인 상황에 대응된다. 여기서, 비트 주파수 fb는 송신 주파수와 수신 주파수 간의 차로서 구해진다.

도 10a와 같은 정적인 상황에서 비트 주파수는 물체와 레이더 장치 간의 거리에 따른 지연 시간에 의해 결정되는 반면, 도 10b와 같은 동적인 상황에서는 물체와 레이더 장치 간의 상대 속도의 변화가 있으므로, 도플러 주파수 편이 현상이 발생되기 때문에 비트 주파수는 거리 비트 주파수 fr과 도플러 주파수 fd의 조합으로 이루어진다. 따라서, 도 3b에 도시된 fbu와 fbd는 이러한 fr과 fd의 조합으로 구성된다.

비트(beat) 주파수는 업 첩(Up chirp)에 해당하는 업 비트 주파수(Up-Beat Frequency), 다운 첩(Down chirp)에 해당하는 다운 비트 주파수(Down-Beat Frequency)를 포함한다. 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수에는 이동하는 타겟의 거리와 상대적인 속도에 의한 주파수 이동(Frequency Shifts) 성분이 포함된다. 이러한 성분들은 각각 거리 비트 주파수(Range Beat Frequency)와 도플러 주파수(Doppler Frequency)라고 하는데, 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수는 수학식 1 및 수학식 2와 같이 거리 비트 주파수와 도플러 주파수의 조합으로 나타낼 수 있다.

수학식 1

fbu = fr + fd

수학식 2

fbd = fr - fd

fbu는 업 비트 주파수, fbd는 다운 비트 주파수, fr은 거리 비트 주파수, fd는 도플러 주파수 임

음의 값을 가지는 도플러 주파수는 오브젝트가 레이더 장치(320)를 향해 다가오고 있음을 나타내고, 양의 값을 가지는 도플러 주파수는 오브젝트가 레이더 장치(320)로부터 멀어지고 있음을 나타낸다. 결국, 오브젝트와의 거리 및 속도는 거리 비트 주파수와 도플러 주파수를 이용하여 각각 계산될 수 있다.

한편, 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명하는 동작은, 후술하는 제1 프로세서(327)에서 이루어질 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.

도 12를 참조하면, 차량용 레이더 장치(320)는, 송신부(321), 수신부(322) 및 제1 프로세서(327)를 포함할 수 있다.

송신부(321)는, 송신 신호를 송신할 수 있다.

송신부(321)는, 송신 신호 송신을 위한 고주파 회로를 포함할 수 있다.

송신부(321)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213), 파워 앰플리파이어(power amplifier)(1220), 코드 생성부(1230, 1240) 및 웨이브폼 제너레이터(waveform generator)(1250)를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)는 어레이 안테나를 구성할 수 있다.

도 12에서 송신부(321)는, 송신 안테나로 3개의 안테나를 포함하는 것으로 예시되나, 안테나의 개수에는 제한을 두지 않는다.

적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)는, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여, 방위각 방향으로의 배치 간격이 결정될 수 있다.

예를 들면, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)의 배치 간격은, 방위각 방향으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 2배 길이를 가질 수 있다.

파워 앰플리파이어(power amplifier, PA)(1220)는, 입력되는 신호를 증폭할 수 있다.

코드 생성부(1230, 1240)는, 복수의 안테나(1211, 1212, 1213) 각각에 서로 다른 코드를 부여할 수 있다.

코드 생성부(1230, 1240)는, 스위치(1240) 및 바이너리 페이즈 쉬프트(BPS : Binary Phase Shift)(1230)를 포함할 수 있다.

스위치(1240)는, 신호 입력의 온(on) 및 오프(off)에 의해 코드를 생성할 수 있다.

바이너리 페이즈 쉬프트(1230)는, 위상의 변화에 따라 코드를 생성할 수 있다.

송신부(321)는, 스위치(1240) 및 바이너리 페이즈 쉬프트(1230)에서 생성된 코드의 조합에 기초하여, 복수의 안테나(1211, 1212, 1213) 각각에 서로 다른 코드를 부여할 수 있다.

코드 생성부(1230, 1240)는, 복수의 스위치(1241, 1242, 1243) 및 복수의 바이너리 페이즈 쉬프트(1231, 1232, 1233)를 포함할 수 있다.

복수의 스위치의 개수(1241, 1242, 1243)는, 복수의 안테나(1211, 1212, 1213)의 개수에 따라 결정될 수 있다.

복수의 바이너리 페이즈 쉬프트(1231, 1232, 1233)의 개수는, 복수의 안테나(1211, 1212, 1213)의 개수에 따라 결정될 수 있다.

적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)에는, 코드 생성부(1230, 1240)에 의해 각각 고유의 코드가 부여될 수 있다.

송신부(321)는, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여, 방위각 방향으로, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)의 배치 간격이 결정될 수 있다.

예를 들면, 송신부(321)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)가, 방위각 방향으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 2배 길이의 배치 간격을 가질 수 있다.

송신 신호의 중심 주파수는, 차량용 레이더 장치에 이용되는 주파수 대역의 중심 주파수일 수 있다.

예를 들면, 송신 신호의 중심 주파수는, 24GHz, 76.5GHz 및 81GHz 중 어느 하나일 수 있다.

송신부(321)는, 제1 송신 안테나(1211), 제2 송신 안테나(1212) 및 제3 송신 안테나(1213)를 포함할 수 있다.

제1 송신 안테나(1211)는, 제1 스위치(1241) 및 제1 바이너리 페이즈 쉬프트(1231)에서 생성된 제1 코드가 포함된 제1 송신 신호를 송신할 수 있다.

제2 송신 안테나(1212)는, 제2 스위치(1242) 및 제2 바이너리 페이즈 쉬프트(1232)에서 생성된 제2 코드가 포함된 제2 송신 신호를 송신할 수 있다.

제3 송신 안테나(1213)는, 제3 스위치(1243) 및 제3 바이너리 페이즈 쉬프트(1233)에서 생성된 제3 코드가 포함된 제3 송신 신호를 송신할 수 있다.

실시예에 따라, 송신부(321)는, 2개의 송신 안테나를 포함하거나, 4개 이상의 송신 안테나를 포함할 수 있다.

웨이브폼 제너레이터(1250)는, 신호를 생성할 수 있다.

예를 들면, 웨이브폼 제너레이터(1250)는, FMCW(Frequency Modulated Continous Wave)의 파형을 생성할 수 있다.

수신부(322)는, 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 수신 신호를 수신할 수 있다.

수신부(322)는, 수신 신호 수신을 위한 고주파 회로를 포함할 수 있다.

수신부(322)는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264), 믹서(1270), 필터(1280) 및 ADC(analog digital converter)(1290)를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 어레이 안테나를 구성할 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여, 방위각 방향으로의 배치 간격이 결정될 수 있다.

예를 들면, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)의 배치 간격은, 방위각 방향으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.4배 내지 0.6배의 길이를 가질 수 있다.

도 12에서 수신부(322)는, 수신 안테나로 4개의 안테나를 포함하는 것으로 예시되나, 안테나의 개수에는 제한을 두지 않는다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264) 각각은, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)에서 각각 송신된 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

수신부(322)는, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여, 방위각 방향으로, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)의 배치 간격이 결정될 수 있다.

예를 들면, 송신부(322)는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)가, 방위각 방향으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.4배 내지 0.6배 길이의 배치 간격을 가질 수 있다.

송신 신호의 중심 주파수는, 차량용 레이더 장치에 이용되는 주파수 대역의 중심 주파수일 수 있다.

예를 들면, 송신 신호의 중심 주파수는, 24GHz, 76.5GHz 및 81GHz 중 어느 하나일 수 있다.

수신부(322)는, 제1 수신 안테나(1261), 제2 수신 안테나(1262), 제3 수신 안테나(1263) 및 제4 수신 안테나(1264)를 포함할 수 있다.

제1 수신 안테나(1261)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)에서 각각 송신된 복수의 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

예를 들면, 제1 수신 안테나(1261)는, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호에 기초한 제1 수신 신호, 제2 송신 안테나(1212)에서 송신된 제2 송신 신호에 기초한 제2 수신 신호 및 제3 송신 안테나(1213)에서 송신된 제3 송신 신호에 기초한 제3 수신 신호를 수신할 수 있다.

제2 수신 안테나(1262)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)에서 각각 송신된 복수의 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

예를 들면, 제2 수신 안테나(1262)는, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호에 기초한 제1 수신 신호, 제2 송신 안테나(1212)에서 송신된 제2 송신 신호에 기초한 제2 수신 신호 및 제3 송신 안테나(1213)에서 송신된 제3 송신 신호에 기초한 제3 수신 신호를 수신할 수 있다.

제2 수신 안테나(1262)는, 방위각 방향으로 제1 수신 안테나(1261)에서, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이만큼 떨어져 배치될 수 있다.

제3 수신 안테나(1263)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)에서 각각 송신된 복수의 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

예를 들면, 제3 수신 안테나(1263)는, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호에 기초한 제1 수신 신호, 제2 송신 안테나(1212)에서 송신된 제2 송신 신호에 기초한 제2 수신 신호 및 제3 송신 안테나(1213)에서 송신된 제3 송신 신호에 기초한 제3 수신 신호를 수신할 수 있다.

제3 수신 안테나(1263)는, 방위각 방향으로 제2 수신 안테나(1262)에서, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이만큼 떨어져 배치될 수 있다.

제3 수신 안테나(1263)는, 방위각 방향으로 제1 수신 안테나(1261)에서, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 1배 길이만큼 떨어져 배치될 수 있다.

제4 수신 안테나(1264)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)에서 각각 송신된 복수의 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

예를 들면, 제4 수신 안테나(1264)는, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호에 기초한 제1 수신 신호, 제2 송신 안테나(1212)에서 송신된 제2 송신 신호에 기초한 제2 수신 신호 및 제3 송신 안테나(1213)에서 송신된 제3 송신 신호에 기초한 제3 수신 신호를 수신할 수 있다.

제4 수신 안테나(1264)는, 방위각 방향으로, 제3 수신 안테나(1263)에서, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이만큼 떨어져 배치될 수 있다.

제4 수신 안테나(1264)는, 방위각 방향으로, 제1 수신 안테나(1261)에서, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 1.5배 길이만큼 떨어져 배치될 수 있다.

수신부(322)는, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여, 고각 방향으로, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)의 배치 간격이 결정될 수 있다.

예를 들면, 수신부(322)는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264) 중 적어도 일부가, 다른 일부와, 고각 방향으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이의 배치 간격을 가질 수 있다.

믹서(1270)는 웨이브폼 제너레이터(1250)에서 생성된 신호와 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)에서 수신된 신호를 상관 연산하여 두 신호의 차이를 출력할 수 있다.

필터(1280)는, 믹서(1270)에서 수신된 신호를 필터링 할 수 있다.

실시예에 따라, 수신부(322)는, 증폭기를 더 포함할 수 있다.

증폭기는, 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)에서 수신되는 신호, 믹서 또는 필터에서 수신되는 신호를 증폭할 수 있다.

ADC(analog digital converter)(1290)는, 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)를 통해 수신되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환할 수 있다.

한편, 송신부(321) 및 수신부(322)는, 일체형으로 형성될 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 차량용 레이더 장치(320)의 각 유닛과 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 차량용 레이더 장치(320)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 수신 신호를 처리할 수 있다.

차량용 레이더 장치(320)는, 입력부, 인터페이스부, 메모리, 출력부 및 전원 공급부를 각각 개별적으로 또는 조합하여 더 포함할 수 있다.

입력부는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 사용자 인터페이스 장치(200) 중 입력부(210)에 대한 내용이 적용될 수 있다.

도 1 내지 도 7을 참조하여서는, 입력부를 사용자 인터페이스 장치(200)의 구성 요소로 설명하였으나, 입력부는, 차량용 레이더 장치(320)의 구성 요소로 분류될 수 있다.

인터페이스부는, 차량(100)에 포함되는 다른 장치 또는 시스템과 정보, 데이터 및 신호 중 적어도 어느 하나를 교환할 수 있다.

구체적으로, 인터페이스부는, 사용자 인터페이스 장치(200), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 메모리(140) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나의 장치 또는 시스템과 정보, 데이터 및 신호 중 적어도 어느 하나를 교환할 수 있다.

메모리는, 제1 프로세서(327)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량용 레이더 장치(320) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다.

출력부는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 사용자 인터페이스 장치(200) 중 출력부(250)에 대한 내용이 적용될 수 있다.

도 1 내지 도 7을 참조하여서는, 출력부를 사용자 인터페이스 장치(200)의 구성 요소로 설명하였으나, 출력부는, 차량용 레이더 장치(320)의 구성 요소로 분류될 수 있다.

전원 공급부는, 제1 프로세서(327)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부는, 차량 내부의 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 적어도 하나의 송신 안테나의 배치 및 적어도 하나의 수신 안테나의 배치를 설명하는데 참조되는 도면이다.

수신부(322)에 수신 안테나 개수가 많을수록 오브젝트에 대해 보다 정확한 데이터를 획득할 수 있다.

물리적으로 수신 안테나의 개수를 늘리는 경우, 차량용 레이더 장치 전체 크기가 커질 수 밖에 없어, 차량의 제한된 공간에 장착되는데 문제가 있다.

이러한 문제를 극복하기 위해, 본원 발명의 실시예는, 적어도 하나의 송신 안테나에 고유 코드를 부여하고, 적어도 하나의 송신 안테나 및 적어도 하나의 수신 안테나를 적절하게 배열함에 따라, 버추얼 어레이 수신 안테나를 구현할 수 있다.

도 13을 참조하면, 송신부(321)의 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)의 배치 간격은, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여 결정될 수 있다.

예를 들면, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)의 방위각 방향 기준의 배치 간격은, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여 결정될 수 있다.

예를 들면, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)의 고각 방향 기준의 배치 간격은, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여 결정될 수 있다.

수신부(322)의 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)의 배치 간격은, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여 결정될 수 있다.

예를 들면, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)의 방위각 방향 기준의 배치 간격은, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여 결정될 수 있다.

예를 들면, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)의 고각 방향 기준의 배치 간격은, 송신 신호의 중심 주파수의 파장에 기초하여 결정될 수 있다.

이하에서는, 적어도 하나의 송신 안테나 및 적어도 하나의 수신 안테나의 배치 간격에 대한 다양한 실시예를 설명한다.

<실시예 1>

적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212)는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 2배 길이로 배치될 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이로 배치될 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제2 송신 안테나(1212)에서 송신된 제2 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

이경우, 물리적으로 4개의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)로 구성된 어레이 수신 안테나는, 8개의 수신 안테나로 구성된 버추얼 어레이 수신 안테나를 구현할 수 있다.

버추얼 어레이 수신 안테나의 복수의 안테나는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이의 배치 간격을 가질 수 있다.

<실시예 2>

적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212)는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이로 배치될 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 1배 길이로 배치될 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제2 송신 안테나(1212)에서 송신된 제2 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

이경우, 물리적으로 4개의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)로 구성된 어레이 수신 안테나는, 8개의 수신 안테나로 구성된 버추얼 어레이 수신 안테나를 구현할 수 있다.

버추얼 어레이 수신 안테나의 복수의 안테나는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이의 배치 간격을 가질 수 있다.

<실시예 3>

적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212)는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 2배 길이로 배치될 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이로 배치될 수 있다.

또한, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 고각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이로 배치될 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제2 송신 안테나(1212)에서 송신된 제2 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

이경우, 물리적으로 4개의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)로 구성된 어레이 수신 안테나는, 8개의 수신 안테나로 구성된 버추얼 어레이 수신 안테나를 구현할 수 있다.

버추얼 어레이 수신 안테나의 복수의 안테나는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이의 배치 간격을 가질 수 있다.

또한, 버추얼 어레이 수신 안테나의 복수의 안테나는, 고각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이의 배치 간격을 가질 수 있다.

<실시예 4>

적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 2배 길이로 배치될 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이로 배치될 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제2 송신 안테나(1212)에서 송신된 제2 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제3 송신 안테나(1213)에서 송신된 제3 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

이경우, 물리적으로 4개의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)로 구성된 어레이 수신 안테나는, 12개의 수신 안테나로 구성된 버추얼 어레이 수신 안테나를 구현할 수 있다.

버추얼 어레이 수신 안테나의 복수의 안테나는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이의 배치 간격을 가질 수 있다.

<실시예 5>

적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212)는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 1.5배 길이로 배치될 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이로 배치될 수 있다.

적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 제2 송신 안테나(1212)에서 송신된 제2 송신 신호에 기초한 수신 신호를 수신할 수 있다.

이경우, 물리적으로 4개의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)로 구성된 어레이 수신 안테나는, 7개의 수신 안테나로 구성된 버추얼 어레이 수신 안테나를 구현할 수 있다.

버추얼 어레이 수신 안테나의 7개의 수신 안테나 중 가운데 위치하는 안테나(1310)는, 제1 송신 안테나(1211)의 제1 송신 신호에 기초한 제1 수신 신호 및 제2 송신 안테나(1212)의 제2 송신 신호에 기초한 제2 수신 신호를 모두 수신하는 안테나일 수 있다.

버추얼 어레이 수신 안테나의 복수의 안테나는, 방위각 방향 기준으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 길이의 배치 간격을 가질 수 있다.

도 13을 참조하여, 2개 또는 3개의 송신 안테나 및 4개의 수신 안테나의 배치를 예를 들어 설명하였으나, 적어도 하나의 송신 안테나의 개수 및 적어도 하나의 수신 안테나의 개수에는 제한을 두지 않는다.

도 14 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 적어도 하나의 송신 안테나 각각의 코드를 설명하는데 참조되는 도면이다.

도 14를 참조하면, 스위치(1240)에서 표시된 1은 송신 안테나로 입력되는 신호 의 온(on) 상태를 나타낸다.

스위치(1240)에서 표시된 0은 송신 안테나로 입력되는 신호의 오프(off) 상태를 나타낸다.

바이너리 페이즈 쉬프트(1230)에서 표시된 0은, 송신 안테나로 입력되는 신호의 위상이 0도임을 나타낸다. 이경우, 신호의 크기는 1이 된다.

바이너리 페이즈 쉬프트(1230)에서 표시된 1은, 송신 안테나로 입력되는 신호의 위상이 180도임을 나타낸다. 이경우, 신호의 크기는 -1이 된다.

도 15의 (a)는 도 14의 각 케이스에 따라 생성된 코드의 신호 크기 분포를 나타낸다.

도 15의 (b)는, 도 14의 각 케이스에 따라 생성된 코드의 크기를 퓨리에 변환한 결과를 나타낸다.

이와 같이, 스위치(1240) 및 바이너리 페이즈 쉬프트(1230)를 이용하여 다양한 코드의 조합을 생성할 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따라 하나의 송신 안테나와 3개의 수신 안테나의 경우를 예시한다.

도 16은 오브젝트가 차량(100)과 소정 각도(ρ)를 이루면서 위치한 경우, 적어도 하나의 수신 안테나를 획득되는 신호를 예시한다.

시간에 따라 주파수를 변조하는 파형을 가지는 레이더 장치의 경우, 레이더 장치와 오브젝트와의 상대 거리 및 상대 속도에 따라 신호의 주파수가 결정되고, 레이더 장치와 오브젝트가 이루는 각도에 따라 주파수의 위상 정보가 결정된다.

제1 프로세서(327)는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263) 각각에 의해 획득된 수신 신호의 위상 정보를 비교하여, 차량용 레이더 장치(또는 차량)와 오브젝트간의 각도 정보를 연산할 수 있다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따라 3개의 송신 안테나와 1개의 수신 안테나의 경우를 예시한다.

도 17을 참조하면, 제1 송신 안테나(1211)는, 코드 생성부(1230, 1240)에서 생성된 제1 코드가 부여된 제1 송신 신호를 송신할 수 있다.

제1 송신 신호는, 시간 영역에서 웨이브폼 제너레이터(1250)에서 생성된 신호가 제1 코드(예를 들면, 도 15의 case 1)와 변조(modulation)된 것과 같은 효과가 발생된 신호일 수 있다. 이경우, 주파수 영역에서는 컨볼루션(convolution)된 결과가 획득될 수 있다.

제2 송신 안테나(1212)는, 코드 생성부(1230, 1240)에서 생성된 제2 코드가 부여된 제2 송신 신호를 송신할 수 있다.

제2 송신 신호는, 시간 영역에서 웨이브폼 제너레이터(1250)에서 생성된 신호가 제2 코드(예를 들면, 도 15의 case 2)와 변조된 것과 같은 효과가 발생된 신호일 수 있다. 이경우, 주파수 영역에서는 컨볼루션된 결과가 획득될 수 있다.

제3 송신 안테나(1213)는, 코드 생성부(1230, 1240)에서 생성된 제3 코드가 부여된 제3 송신 신호를 송신할 수 있다.

제3 송신 신호는, 시간 영역에서 웨이브폼 제너레이터(1250)에서 생성된 신호가 제3 코드(예를 들면, 도 15의 case 3)와 변조된 것과 같은 효과가 발생된 신호일 수 있다. 이경우, 주파수 영역에서는 컨볼루션된 결과가 획득될 수 있다.

제1 수신 안테나(1261)는, 제1 송신 신호에 기초한 제1 수신 신호, 제2 송신 신호에 기초한 제2 수신 신호, 제3 송신 신호에 기초한 제3 수신 신호를 수신할 수 있다.

제1 수신 신호는, 시간 영역에서 웨이브폼 제너레이터(1250)에서 생성된 신호가 제1 코드(예를 들면, 도 15의 case 1)와 변조(modulation)된 것과 같은 효과가 발생된 신호일 수 있다. 이경우, 주파수 영역에서는 컨볼루션(convolution)된 결과가 획득될 수 있다.

제2 수신 신호는, 시간 영역에서 웨이브폼 제너레이터(1250)에서 생성된 신호가 제2 코드(예를 들면, 도 15의 case 2)와 변조된 것과 같은 효과가 발생된 신호일 수 있다. 이경우, 주파수 영역에서는 컨볼루션된 결과가 획득될 수 있다.

제3 수신 신호는, 시간 영역에서 웨이브폼 제너레이터(1250)에서 생성된 신호가 제3 코드(예를 들면, 도 15의 case 3)와 변조된 것과 같은 효과가 발생된 신호일 수 있다. 이경우, 주파수 영역에서는 컨볼루션된 결과가 획득될 수 있다.

제1 코드, 제2 코드 및 제3 코드에 의해, 제1 수신 신호, 제2 수신 신호 및 제3 수신 신호 상호간의 간섭이 발생되지 않는다.

도 18은, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.

도 18은 오브젝트와의 상대 거리, 상대 속도, 상대 각도를 연산하기 위한 제1 프로세서(327)의 동작을 간략화하여 예시한다.

도 18을 참조하면, 제1 프로세서(327)는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)를 통해, 복수의 수신 신호를 획득할 수 있다(S1810).

제1 프로세서(327)는, 레인지 프로세싱(Range Processing)을 수행할 수 있다(S1820).

레인지 프로세싱은 각 송신 Chirp 신호에 대한 퓨리에 변환이다.

제1 프로세서(327)는, 도플러 프로세싱(Doppler Processing)을 수행할 수 있다(S1830).

도플러 프로세싱은 각 첩(Chirp) 간의 퓨리에 변환이다.

제1 프로세서(327)는, CFAR(Constant False Alarm Rate) 프로세싱을 수행할 수 있다(S1840).

제1 프로세서(327)는, S1820 단계, S1830 단계 및 S1840 단계를 통해, 오브젝트를 검출할 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 피크 디텍션(Peak Detection) 프로세싱을 수행할 수 있다(S1850).

수신 신호에 대해 레인지 프로세싱 및 도플러 프로세싱이 수행되면 2D 스펙트럼(spectrum)이 생성된다.

4개의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)를 통해 수신 신호가 수신되는 경우, 2D 스펙트럼이 4개가 된다.

도 19는 본 발명의 실시예에 따라 12개의 수신 안테나를 포함하는 버추얼 어레이 수신 안테나(예를 들면, 도 13의 실시예 4)를 통해 획득된 신호의 2D 스펙트럼을 예시한다.

하나의 오브젝트가 있는 경우, 레인지 프로세싱 및 도플러 프로세싱이 수행되면 도 19와 같은 스펙트럼을 획득할 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 하나의 오브젝트에 대해, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)에 대한 2D 스팩트럼 마다 4개의 피크 정보를 얻을 수 있다.

제1 프로세서(327)는, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 합성 프로세싱을 수행할 수 있다(S1860).

제1 프로세서(327)는, 검출된 4개의 피크 정보에 대해, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)에서 송신된 송신 신호에 기초한 피크를 적절하게 할당할 수 있다.

이를 통해, 제1 프로세서(327)는, DOA(direction of angle) 프로세싱을 수행할 수 있다(S1870).

제1 프로세서(327)는, 오브젝트의 각도 정보를 생성할 수 있다.

도 20은 본발명의 실시예에 따라 수신 신호에 기초한 위상 분포를 나타내는 도면이다.

한편, 제1 프로세서(327)는, MIMO 합성에 기초한 데이터가 신뢰할 수 있는지 판단할 수 있다.

도 20의 T3는 MIMO 합성이 제대로된 경우를 예시하고, T1, T2, T4는 MIMO 합성이 제대로되지 않은 경우를 예시한다.

T1, T2, T4와 같은 경우, 잘못된 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다.

이와 같은, 잘못된 정보 생성을 방지하기 위해, 제1 프로세서(327)는 버추얼 어레이 수신 안테나의 복수의 안테나에서 수신되는 신호간의 위상차를 비교할 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 버추얼 어레이 수신 안테나의 복수의 안테나에서 수신되는 신호간의 위상차이가 기준치 이하인지 판단할 수 있다.

예를 들면, 제1 프로세서(327)는, 복수의 안테나 중 4번째 안테나와 5번째 안테나 간의 위상 차이가 기준치 이하인지 판단할 수 있다.

예를 들면, 제1 프로세서(327)는, 복수의 안테나 중 8번째 안테나와 9번째 안테나 간의 위상 차이가 기준치 이하인지 판단할 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 도 20의 T3와 같이 4번째 안테나와 5번째 안테나 간의 위상 차이가 기준치 이하이고, 번째 안테나와 9번째 안테나 간의 위상 차이가 기준치 이하인 것으로 판단되는 경우, 수신 신호에 기초한 정보를 생성할 수 있다.

도 21은 본 발명의 실시예에 따른 적어도 하나의 송신 안테나 및 적어도 하나의 수신 안테나의 배치를 설명하는데 참조되는 도면이다.

이하의 설명에서, unit은, 송신 신호의 중심 주파수의 0.5배 내지 0.7배의 길이를 나타내는 단위로 정의될 수 있다.

도 21을 참조하면, 송신부(321)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)가, 방위각 방향(또는, 수평 방향)으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 1.5배 내지 2.1배 길이의 간격으로 배치될 수 있다.

예를 들면, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)는, 방위각 방향(또는, 수평 방향)으로, 상호간 3unit 만큼 이격될 수 있다.

송신부(321)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213) 중 적어도 일부가 고각 방향(또는, 수직 방향)으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 내지 3배 길이의 간격으로 배치될 수 있다.

예를 들면, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213) 중, 제2 안테나(1212)는, 고각 방향(또는, 수직 방향)으로, 제1 안테나(1211) 및 제3 안테나(1213)에서 x unit 만큼 이격될 수 있다. 여기서, x는 중심 주파수 파장의 0.5배 내지 3배 길이일 수 있다.

수신부(322)는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)가, 방위각 방향(또는, 수평 방향)으로, 송신 신호의 중심 주파수 파장의 0.5배 내지 3배 길이의 간격으로 배치될 수 있다.

예를 들면, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 방위각 방향(또는, 수평 방향)으로, 상호간 2 unit 만큼 이격될 수 있다.

한편, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)의 방위각 방향(또는, 수평 방향) 또는 고각 방향(또는, 수직 방향)에 위치할 수 있다.

도 22는 본 발명의 실시예에 따른 적어도 하나의 송신 안테나 및 적어도 하나의 수신 안테나의 배치를 설명하는데 참조되는 도면이다.

도 22는, 본 발명의 실시예에 따른 버추얼 어레이 수신 안테나를 예시한다.

도 22를 참조하면, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 신호인 제1 수신 신호는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)에 의해 수신될 수 있다.

이경우, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 버추얼 어레이 수신 안테나의 제1 내지 제4 안테나(2231, 2232, 2233, 2234)로 기능할 수 있다.

제2 송신 안테나(1212)에서 송신된 제2 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 신호인 제2 수신 신호는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)에 의해 수신될 수 있다.

이경우, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 버추얼 어레이 수신 안테나의 제5 내지 제8 안테나(2241, 2242, 2243, 2244)로 기능할 수 있다.

제3 송신 안테나(1213)에서 송신된 제3 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 신호인 제3 수신 신호는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)에 의해 수신될 수 있다.

이경우, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)는, 버추얼 어레이 수신 안테나의 제9 내지 제12 안테나(2251, 2252, 2253, 2254)로 기능할 수 있다.

적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213) 각각의 이격 거리만큼, 수신 신호는 위상의 변화를 갖는다.

한편, 제1 송신 안테나(1211)에서 송신된 제1 송신 신호에 기초한 제1 수신 신호를 수신하는 제4 안테나(2234)는, 제3 송신 안테나(1213)에서 송신된 제3 송신 신호에 기초한 제3 송신 신호를 중첩하여 수신할 수 있다.

버추얼 어레이 수신 안테나에서, 제4 안테나(2234)는, 제9 안테나(2251)로 기능할 수 있다.

제4 안테나(2234)는, 제1 송신 안테나(1211) 및 제3 송신 안테나(1213)에 의한 변화를 캘리브레이션하는데 활용될 수 있다.

한편, 제1 내지 제4 안테나(2231, 2232, 2233, 2234)와 제5 내지 제8 안테나(2241, 2242, 2243, 2244)는 x unit 만큼 고각 방향(또는, 수직 방향)으로의 위상차를 가질 수 있다. 여기서, 위상차는, 표적의 고각의 각도를 추정하는데 활용될 수 있다.

도 21에 예시된 바와 같이, 실제 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)의 수평 방향 전체 길이는, 6 unit이다.

버추얼 어레이 수신 안테나의 수평 방향 전체 길이는 12 unit이다.

이와 같이, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213) 및 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)의 배치로 인해, 적어도 하나의 수신 안테나의 수평 방향 전체 길이가 길어진 효과가 발생한다. 그에 따라, 보다 정확한 오브젝트에 대한 각도 정보를 획득할 수 있게 된다.

도 23은, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.

도 23을 참조하면, 차량용 레이더 장치(320)는, 송신부(321), 수신부(322), 제1 프로세서(327) 및 제2 프로세서(2320)를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 송신부(321)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213), 파워 앰플리파이어(power amplifier)(1220), 코드 생성부(1230, 1240) 및 웨이브폼 제너레이터(waveform generator)(1250)를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 코드 생성부(1230, 1240)는, 복수의 송신 안테나(1211, 1212, 1213) 각각에 서로 다른 코드를 부여할 수 있다.

상술한 바와 같이, 코드 생성부(1230, 1240)는, 신호 입력의 온 및 오프에 의해 코드를 생성하는 스위치(1240) 및 신호의 위상 변화에 따라 코드를 생성하는 바이너리 페이즈 쉬프트(BPS : Binary Phase Shift)(1230)를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 수신부(322)는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264), 믹서(1270), 필터(1280) 및 ADC(analog digital converter)(1290)를 포함할 수 있다.

한편, 송신부(321)와 수신부(322)는, MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)(323)의 하위 구성으로 이해될 수 있다.

이경우, 차량용 레이더 장치(320)는, MMIC(323), 제1 프로세서(327) 및 제2 프로세서(2320)를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 송신부(321) 및 수신부(322)에 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 제1 연결선(2301)을 매개로 적어도 수신부(322)에 연결될 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 수신부(322)로부터, 제1 형식의 데이터를 수신할 수 있다.

제1 형식의 데이터는, 수신부(322)의 ADC(analog-to-digital converter)(1290)에서 전환된 디지털 형식의 데이터일 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 제1 형식의 데이터를 처리할 수 있다.

제1 프로세서(327)는, 기 설정된 알고리즘을 통해, 제1 형식의 데이터에 기초하여, 차량 외부 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다.

차량 외부 오브젝트에 대한 정보는, 차량(100)과 외부 오브젝트와의 상대 거리, 상대 속도 및 상대 각도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

한편, 제1 프로세서(327)는, MCU(Micro Controller Unit)로 구성되는 것이 바람직하다.

제2 프로세서(2330)는, 수신부(322)에 전기적으로 연결될 수 있다.

제2 프로세서(2330)는, 제1 연결선(2301)에서 분기되는 제2 연결선(2302)을 매개로 수신부(322)에 연결될 수 있다.

제2 프로세서(2330)는, 수신부(322)로부터, 제1 형식의 데이터를 수신할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 형식의 데이터는, 디지털 형식의 데이터일 수 있다.

제2 프로세서(2330)는, 제1 형식의 데이터를 제2 형식의 데이터로 전환할 수 있다.

제2 형식의 데이터는, 이더넷(ethernet) 형식의 데이터일 수 있다.

제2 프로세서(2330)는, 디지털 형식의 데이터를 이더넷 형식의 데이터로 전환할 수 있다.

제2 프로세서(2330)는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)의 로우 데이터(raw data)를 취득하여, 워크 스테이션(2360)에 제공하는 역할을 수행한다.

워크 스테이션(2360)은, 수신되는 로우 데이터를 분석하여, 제1 프로세서(327)의 알고리즘을 재설정하거나, 차량용 레이더 장치(320)의 시스템 오류등을 분석할 수 있다.

도 24는, 본 발명의 실시예에 따른 제1 보드를 간략하게 예시한 도면이다. 도 25는, 본 발명의 실시예에 따른 제1 보드의 제1 레이어를 간략하게 예시한 도면이다. 도 26은, 본 발명의 실시예에 따른 제1 보드의 제2 레이어를 간략하게 예시한 도면이다. 도 27은, 본 발명의 실시예에 따른 제2 보드를 간략하게 예시한 도면이다.

도 24 내지 도 27을 참조하면, 차량용 레이더 장치(320)는, 제1 보드(2710) 및 제2 보드(2720)를 더 포함할 수 있다.

제1 보드(2710)와 제2 보드(2720)는, 물리적으로 분리될 수 있다.

제1 보드(2710)는, 송신부(321), 수신부(322) 및 제1 프로세서(327)가 실장될 수 있다.

제1 보드(2710)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213), 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264) 및 제1 프로세서(327)가 실장될 수 있다.

제1 보드(2710)는, 복수의 레이어를 포함할 수 있다.

예를 들면, 제1 보드(2710)는, 제1 레이어(2410) 및 제2 레이어(2420)를 포함할 수 있다.

제1 레이어(2410)는, 적어도 하나의 송신 안테나(1211, 1212, 1213)가 실장되어 어레이 안테나를 구성할 수 있다.

제1 레이어(2410)는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)가 실장되어 어레이 안테나를 구성할 수 있다.

제1 레이어(2410)는, ADC(1290)가 더 실장될 수 있다.

ACD(1290)는, 적어도 하나의 수신 안테나(1261, 1262, 1263, 1264)에서의 아날로그 신호를 디지털 형식의 데이터로 전환할 수 있다.

제2 레이어(2420)는, 제1 프로세서(327)가 실장될 수 있다.

제2 레이어(2420)는, 커넥터(2610)가 더 실장될 수 있다.

제2 레이어(2420)에 실장되는 커넥터(2610)는, 제2 프로세서(2330)로의 데이터 전송을 위한 것일 수 있다.

커넥터(2610)는, 차량용 레이더 장치(320)의 하위 구성으로 이해될 수 있다.

제2 레이어(2420)는, 차량용 레이더 장치의 메모리(2630) 및 전원부(2620) 등이 더 실장될 수 있다.

제2 보드(2720)는, DAQ(data acquisition) 보드로 명명될 수 있다.

제2 보드(2720)는, 제2 프로세서(2330)가 실장될 수 있다.

제2 보드(2720)는, 제1 커넥터(2710) 및 제2 커넥터(2720)가 더 실장될 수 있다.

제1 커넥터(2710)는, 제1 형식의 데이터를 수신하기 위한 것일 수 있다.

예를 들면, 제1 커넥터(2710)는, 제2 배선(2302)과 연결되어, 디지털 형식의 데이터를 수신할 수 있다. 제1 커넥터(2710)를 통해 수신된 디지털 형식의 데이터는, 제2 프로세서(2330)에 제공될 수 있다.

제2 커넥터(2720)는, 제2 형식의 데이터를 워크 스테이션(2360)에 전송하기 위한 것일 수 있다.

예를 들면, 제2 커넥터(2720)는, 이더넷 형식의 데이터를, 워크 스테이션(2360)에 이더넷 방식을 이용하여, 전송할 수 있다.

제1 커넥터(2710) 및 제2 커넥터(2720)는, 차량용 레이더 장치(320)의 하위 구성으로 이해될 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100 : 차량
320 : 차량용 레이더 장치

Claims (10)

1. 적어도 하나의 송신 안테나를 포함하는 송신부;
   적어도 하나의 수신 안테나를 포함하는 수신부;
   제1 연결선을 매개로 상기 수신부에 연결되어, 제1 형식의 데이터를 수신하여 처리하는 제1 프로세서; 및
   상기 제1 연결선에서 분기되는 제2 연결선을 매개로 상기 수신부에 연결되어, 제1 형식의 데이터를 제2 형식의 데이터로 전환하는 제2 프로세서;를 포함하는 차량용 레이더 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 송신 안테나, 상기 수신 안테나 및 상기 제1 프로세서가 실장되는 제1 보드; 및
   상기 제2 프로세서가 실장되는 제2 보드;를 더 포함하는 차량용 레이더 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제1 보드는,
   상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나가 실장되는 제1 레이어; 및
   상기 제1 프로세서가 실장되는 제2 레이어;를 포함하는 차량용 레이더 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제2 레이어는,
   상기 제2 프로세서로의 데이터 전송을 위한 커넥터가 더 실장되는 차량용 레이더 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제2 프로세서는,
   디지털 형식의 데이터를 이더넷 형식의 데이터로 전환하는 차량용 레이더 장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제2 보드는,
   상기 디지털 형식의 데이터를 수신하기 위한 제1 커넥터; 및
   상기 이더넷 형식의 데이터를, 워크 스테이션에 전송하기 위한 제2 커넥터;가 더 실장되는 차량용 레이더 장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제1 레이어는,
   상기 수신 안테나에서의 아날로그 신호를 상기 디지털 형식의 데이터로 전환하는 ADC(analog-to-digital converter);가 더 실장되는 차량용 레이더 장치.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 송신 안테나는, 복수개이고,
   상기 송신부는,
   상기 복수의 송신 안테나 각각에 서로 다른 코드를 부여하는 코드 생성부;를 더 포함하는 차량용 레이더 장치.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 코드 생성부는,
   신호 입력의 온 및 오프에 의해 코드를 생성하는 스위치; 및
   위상의 변화에 따라 코드를 생성하는 바이너리 페이즈 쉬프트(BPS : Binary Phase Shift);를 포함하는 차량용 레이더 장치.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 프로세서는,
    상기 제1 형식의 데이터에 기초하여, 차량 외부 오브젝트에 대한 정보를 생성하는 차량용 레이더 장치.
    
    

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