KR20220095747A - Antenna apparatus for intersection radar - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안테나에 관련한 것으로, 특히 교차로 레이더용 안테나 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to antennas, and more particularly to an antenna arrangement for an intersection radar.
대한민국 공개특허 제10-2018-0003949호(2018.01.10)에서 교차로의 여러 방향에 설치된 복수개의 레이더 검지기를 통해 교차로의 차량을 검지하는 기술을 제안하고 있다. 이 기술은 교차로의 신호등이 설치되는 지주에 레이더를 설치해 교차로의 차량을 감지하여 교차로의 교통 통제를 능동적으로 수행한다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0003949 (2018.01.10) proposes a technology for detecting a vehicle at an intersection through a plurality of radar detectors installed in various directions of the intersection. This technology actively controls traffic at the intersection by detecting vehicles at the intersection by installing a radar on the pole where the traffic lights of the intersection are installed.
그런데, 교차로 레이더를 이용해 교차로의 차량을 감지하여 교차로의 교통 통제를 능동적으로 수행하기 위해서는 차량의 감지뿐만 아니라 교차로의 횡단보도에 대기하는 사람들에 대한 감지도 필요하다.However, in order to detect vehicles at the intersection using the intersection radar and actively perform traffic control at the intersection, it is necessary not only to detect the vehicle but also to detect people waiting at the crosswalk at the intersection.
따라서, 본 발명자는 교차로의 신호등이 설치되는 지주에 설치되는 교차로 레이더에 적용되어 근거리 영역의 사람과, 원거리 영역의 차량을 효율적으로 검출할 수 있는 교차로 레이더용 안테나 장치에 대한 연구를 하였다.Therefore, the present inventor has studied an antenna device for an intersection radar that can be applied to an intersection radar installed on a pole where a traffic light of an intersection is installed and can efficiently detect a person in a short-range area and a vehicle in a long-distance area.
본 발명은 교차로의 신호등이 설치되는 지주에 설치되는 교차로 레이더에 적용되어 근거리 영역의 사람과, 원거리 영역의 차량을 효율적으로 검출할 수 있는 교차로 레이더용 안테나 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an antenna device for an intersection radar that is applied to an intersection radar installed on a pole where a traffic light of an intersection is installed, and can efficiently detect a person in a short-range area and a vehicle in a long-distance area.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 교차로 레이더용 안테나 장치가 지면 방향으로 특정 경사각을 이루는 근거리 영역으로 레이더 신호를 방사하되, 상대적으로 넓으면서 일측으로 편향된 수평 방향 방사 패턴을 형성하도록 구현되는 근거리 송신 안테나부와; 근거리 송신 안테나부에 비해 지면 방향으로 더 높으면서 수평에 가까운 경사각을 이루는 원거리 영역으로 레이더 신호를 방사하되, 상대적으로 좁은 수평 방향 방사 패턴을 형성하도록 구현되는 원거리 송신 안테나부와; 근거리 송신 안테나부에 의해 방사되어 근거리 영역으로부터 반사되는 레이더 신호와, 원거리 송신 안테나부에 의해 방사되어 원거리 영역으로부터 반사되는 레이더 신호를 수신하는 공용 수신 안테나부를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, an antenna device for an intersection radar radiates a radar signal to a short-distance area forming a specific inclination angle in the ground direction, and forms a relatively wide and one-sided horizontal radiation pattern. a short-distance transmission antenna unit implemented to do so; a long-distance transmission antenna unit configured to radiate a radar signal to a remote area having an inclination angle close to horizontal while being higher in the ground direction compared to the short-distance transmission antenna unit, and configured to form a relatively narrow horizontal radiation pattern; It includes a common reception antenna unit for receiving a radar signal radiated by the short-distance transmission antenna unit and reflected from the short-range area, and the radar signal radiated by the long-distance transmission antenna unit and reflected from the remote area.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 근거리 송신 안테나부가 복수의 비대칭 브렌치 구조의 근거리 송신 패치 안테나 쌍을 포함한다.According to an additional aspect of the present invention, the short-distance transmission antenna unit includes a plurality of short-range transmission patch antenna pairs of asymmetric branch structures.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 각 근거리 송신 패치 안테나가 중앙의 제1패치 안테나와; 제1패치 안테나 일측에 형성되되, 제1패치 안테나와 급전 라인이 커플링되는 제2패치 안테나와; 제1패치 안테나 타측에 형성되되, 제1패치 안테나와 급전 라인이 커플링되지 않고 독립적인 제3패치 안테나를 포함한다.According to an additional aspect of the present invention, each short-range transmission patch antenna includes a central first patch antenna; a second patch antenna formed on one side of the first patch antenna and coupled to the first patch antenna and a feed line; It is formed on the other side of the first patch antenna, and the first patch antenna and the feed line are not coupled to each other and include an independent third patch antenna.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 원거리 송신 안테나부가 단일의 대칭 브렌치 구조의 원거리 송신 패치 안테나를 포함한다.According to an additional aspect of the present invention, the long-distance transmit antenna unit includes a single symmetrical branch-structured far-end transmit patch antenna.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 원거리 송신 패치 안테나가 서로 커플링된 4개의 제4패치 안테나들을 포함한다.According to a further aspect of the present invention, a far-field transmit patch antenna comprises four fourth patch antennas coupled to each other.
본 발명은 교차로의 신호등이 설치되는 지주에 설치되는 교차로 레이더에 적용되어 근거리 영역의 사람과, 원거리 영역의 차량을 효율적으로 검출할 수 있으므로, 교차로의 교통 통제를 능동적으로 수행하는데 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.The present invention is applied to an intersection radar installed on a pole where a traffic light of an intersection is installed and can efficiently detect a person in a short area and a vehicle in a remote area, which can help to actively control traffic at the intersection. It works.
도 1 은 본 발명에 따른 교차로 레이더용 안테나 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 교차로 레이더용 안테나 장치의 근거리 송신 안테나부의 방사 패턴을 예시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 교차로 레이더용 안테나 장치의 원거리 송신 안테나부의 방사 패턴을 예시한 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따른 교차로 레이더용 안테나 장치의 공용 수신 안테나부의 방사 패턴을 예시한 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 교차로 레이더용 안테나 장치가 교차로에 설치되는 것을 예시한 도면이다.
도 6 은 본 발명에 따른 교차로 레이더용 안테나 장치의 검출 영역을 예시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of an antenna device for an intersection radar according to the present invention.
2 is a diagram illustrating a radiation pattern of a short-range transmission antenna unit of an antenna device for an intersection radar according to the present invention.
3 is a diagram illustrating a radiation pattern of a long-distance transmitting antenna unit of an antenna device for an intersection radar according to the present invention.
4 is a diagram illustrating a radiation pattern of a common reception antenna unit of an antenna device for an intersection radar according to the present invention.
5 is a view illustrating that the antenna device for an intersection radar according to the present invention is installed at an intersection.
6 is a diagram illustrating a detection area of an antenna device for an intersection radar according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce it through preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. While specific embodiments are illustrated in the drawings and the related detailed description is described, they are not intended to limit the various embodiments of the present invention to a specific form.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the embodiments of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
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.When a component is referred to as being 'connected' or 'connected' to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.On the other hand, when it is mentioned that a certain element is 'directly connected' or 'directly connected' to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
도 1 은 본 발명에 따른 교차로 레이더용 안테나 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 교차로 레이더용 안테나 장치(100)는 근거리 송신 안테나부(110)와, 원거리 송신 안테나부(120)와, 공용 수신 안테나부(130)를 포함한다.1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of an antenna device for an intersection radar according to the present invention. As shown in FIG. 1 , the
근거리 송신 안테나부(110)는 지면 방향으로 특정 경사각을 이루는 근거리 영역으로 레이더 신호를 방사하되, 상대적으로 넓으면서 일측으로 편향된 수평 방향 방사 패턴을 형성하도록 구현된다.The short-distance
예컨대, 근거리 송신 안테나부(110)가 복수의 비대칭 브렌치 구조의 근거리 송신 패치 안테나(111) 쌍을 포함할 수 있다. 이 때, 각 근거리 송신 패치 안테나(111)가 제1패치 안테나(111a)와, 제2패치 안테나(111b)와, 제3패치 안테나(111c)를 포함할 수 있다.For example, the short-distance
제1패치 안테나(111a)는 중앙에 형성되고, 제2패치 안테나(111b)는 제1패치 안테나 일측에 형성되되, 제1패치 안테나와 급전 라인이 커플링되고, 제3패치 안테나(111c)는 제1패치 안테나 타측에 형성되되, 제1패치 안테나와 급전 라인이 커플링되지 않고 독립적으로 구현된다.The
이에 따라, 중앙의 제1패치 안테나(111a)를 기준으로 좌우측의 제2패치 안테나(111b)와 제3패치 안테나(111c)의 위상이 비대칭을 이루게 되어 도 2 에 도시한 바와 같이 수평 방향으로 틸트된 방사 패턴을 형성하게 된다.Accordingly, the phases of the left and right
교차로 레이더용 안테나 장치(100)의 설치 위치는 도 5 에 도시한 바와 같이 왕복 도로의 한 중간이 아니라 인도쪽으로 치우쳐 있기 때문에 횡단보도의 사람을 검출하려면 근거리 송신 안테나부(110)가 수평방향으로 편향되어 틸트되어야 한다.As shown in FIG. 5, the installation location of the
도 1 에 도시한 근거리 송신 패치 안테나(111) 쌍의 제1패치 안테나(111a)와, 제2패치 안테나(111b)와, 제3패치 안테나(111c)의 피딩의 길이와, 안테나열의 간격에 의한 커플링(coupling) 양 및 위상차에 의해 도 6 의 (a)에 도시한 바와 같이 근거리 송신 안테나부(110)가 방사하는 빔이 한쪽(제2패치 안테나(111b))으로 편향되어 틸트된다.The length of the feeding of the
원거리 송신 안테나부(120)는 근거리 송신 안테나부(110)에 비해 지면 방향으로 더 높으면서 수평에 가까운 경사각을 이루는 원거리 영역으로 레이더 신호를 방사하되, 상대적으로 좁은 수평 방향 방사 패턴을 형성하도록 구현된다.The long-distance
예컨대, 원거리 송신 안테나부(120)가 단일의 대칭 브렌치 구조의 원거리 송신 패치 안테나(121)를 포함할 수 있다. 이 때, 원거리 송신 패치 안테나(121)가 서로 커플링된 4개의 제4패치 안테나(121a)들을 포함할 수 있다. For example, the long-distance
한편, 4개의 제4패치 안테나(121a)들은 2개씩 급전 라인이 커플링된 후 커플링된 급전 라인이 재 커플링되는 이중화 커플링된 급전 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라, 4개의 제4패치 안테나(121a)들이 동위상을 이루어 도 3 에 도시한 바와 같이 수평 방향으로 좁은 방사 패턴을 형성하게 된다.On the other hand, the four
한편, 4개의 제4패치 안테나(121a)들의 길이는 제1패치 안테나(111a)와, 제2패치 안테나(111b)와, 제3패치 안테나(111c)에 비해 상대적으로 길이가 길도록 구현되어, 원거리 영역으로 레이더 신호를 방사하게 된다.On the other hand, the length of the four
공용 수신 안테나부(130)는 근거리 송신 안테나부(110)에 의해 방사되어 근거리 영역으로부터 반사되는 레이더 신호와, 원거리 송신 안테나부(120)에 의해 방사되어 원거리 영역으로부터 반사되는 레이더 신호를 수신한다.The common
예컨대, 공용 수신 안테나부(130)가 독립적인 급전 구조의 6개의 제5패치 안테나(131)들을 포함할 수 있다. 이 때, 6개의 제5패치 안테나(131)들 중 최외각 2개의 제5패치 안테나는 더미(dummy)일 수 있다.For example, the common
한편, 제5패치 안테나(131)들의 형상은 모두 동일하고, 제1패치 안테나(111a)와, 제2패치 안테나(111b)와, 제3패치 안테나(111c) 및 제4패치 안테나(121a)에 비해 길이가 상대적으로 작도록 구현될 수 있다.Meanwhile, the shapes of the
이에 따라, 공용 수신 안테나부(130)는 근거리 송신 안테나부(110)와 원거리 송신 안테나부(120)에 비해 넓이는 넓고 길이는 짧게 되어, 도 4 에 도시한 바와 같이 근거리 영역 및 원거리 영역으로부터 반사되는 레이더 신호를 수신할 수 있다.Accordingly, the common
교차로 레이더용 안테나 장치(100)가 교차로의 신호등 지주에 설치될 때, 근거리 영역을 향하도록 설치되어, 상대적으로 넓으면서 일측으로 편향된 수평 방향 방사 패턴을 형성하는 근거리 송신 안테나부(110)는 전면의 근거리 영역 방향으로 신호를 방사하여 근거리 영역의 사람들로부터 반사되는 신호를 수신한다.When the
한편, 상대적으로 좁은 수평 방향 방사 패턴을 형성하는 원거리 송신 안테나부(120)는 근거리 영역을 향하도록 설치되나, 안테나 구조 특성에 따라 근거리 영역으로 신호를 방사하지 않고, 위로 빔 틸트(beam tilt)되어 원거리 영역 방향으로 신호를 방사하여 원거리 영역의 차량들로부터 반사되는 신호를 수신한다.On the other hand, the long-distance transmitting
한편, 근거리 영역을 향하도록 설치되는 공용 수신 안테나부(130)는 안테나 구조 특성에 따라 근거리 영역의 사람들로부터 반사되는 신호와, 원거리 영역 방향으로 신호를 방사하여 원거리 영역의 차량들로부터 반사되는 신호를 수신하고, 교차로 레이더의 제어 모듈(도면 도시 생략)에 의해 교차로의 교통 통제가 능동적으로 수행될 수 있다.On the other hand, the common
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 교차로의 신호등이 설치되는 지주에 설치되는 교차로 레이더에 적용되어 근거리 영역의 사람과, 원거리 영역의 차량을 효율적으로 검출할 수 있으므로, 교차로의 교통 통제를 능동적으로 수행하는데 도움을 줄 수 있다.By implementing in this way, the present invention is applied to an intersection radar installed on a post on which a traffic light of an intersection is installed, so that it is possible to efficiently detect a person in a short area and a vehicle in a remote area, so that traffic control at the intersection is actively performed. can help
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.The various embodiments disclosed in the present specification and drawings are merely presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of various embodiments of the present invention.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Accordingly, the scope of various embodiments of the present invention, in addition to the embodiments described herein, all changes or modifications derived based on the technical idea of various embodiments of the present invention are included in the scope of various embodiments of the present invention. should be interpreted as being
본 발명의 안테나 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.It can be used industrially in the field of antenna technology of the present invention and its application technology.
100 : 교차로 레이더용 안테나 장치
110 : 근거리 송신 안테나부
120 : 원거리 송신 안테나부
130 : 공용 수신 안테나부100: antenna device for intersection radar
110: short-distance transmission antenna unit
120: long-distance transmitting antenna unit
130: common receiving antenna unit
Claims (5)
근거리 송신 안테나부에 비해 지면 방향으로 더 높으면서 수평에 가까운 경사각을 이루는 원거리 영역으로 레이더 신호를 방사하되, 상대적으로 좁은 수평 방향 방사 패턴을 형성하도록 구현되는 원거리 송신 안테나부와;
근거리 송신 안테나부에 의해 방사되어 근거리 영역으로부터 반사되는 레이더 신호와, 원거리 송신 안테나부에 의해 방사되어 원거리 영역으로부터 반사되는 레이더 신호를 수신하는 공용 수신 안테나부를;
포함하는 교차로 레이더용 안테나 장치.a short-distance transmission antenna unit configured to radiate a radar signal to a short-distance area forming a specific inclination angle in the ground direction, but to form a relatively wide and one-sided horizontal radiation pattern;
a long-distance transmission antenna unit configured to radiate a radar signal to a remote area having an inclination angle higher than that of the short-distance transmission antenna unit in the ground direction and close to horizontal, but to form a relatively narrow horizontal radiation pattern;
a common reception antenna unit for receiving a radar signal radiated by the short-distance transmission antenna unit and reflected from a short-range area, and a radar signal radiated by the long-distance transmission antenna unit and reflected from a remote area;
Antenna device for intersection radar including.
근거리 송신 안테나부가:
복수의 비대칭 브렌치 구조의 근거리 송신 패치 안테나 쌍을 포함하는 교차로 레이더용 안테나 장치.The method of claim 1,
Short-distance transmitting antenna unit:
An antenna device for an intersection radar comprising a short-distance transmission patch antenna pair having a plurality of asymmetric branch structures.
각 근거리 송신 패치 안테나가:
중앙의 제1패치 안테나와;
제1패치 안테나 일측에 형성되되, 제1패치 안테나와 급전 라인이 커플링되는 제2패치 안테나와;
제1패치 안테나 타측에 형성되되, 제1패치 안테나와 급전 라인이 커플링되지 않고 독립적인 제3패치 안테나를;
포함하는 교차로 레이더용 안테나 장치.3. The method of claim 2,
Each short-distance transmit patch antenna has:
a central first patch antenna;
a second patch antenna formed on one side of the first patch antenna and coupled to the first patch antenna and a feed line;
a third patch antenna formed on the other side of the first patch antenna, the first patch antenna and the feed line not coupled to each other, and an independent third patch antenna;
Antenna device for intersection radar including.
원거리 송신 안테나부가:
단일의 대칭 브렌치 구조의 원거리 송신 패치 안테나를 포함하는 교차로 레이더용 안테나 장치.The method of claim 1,
A long-distance transmitting antenna includes:
An antenna device for an intersection radar comprising a long-distance transmitting patch antenna of a single symmetrical branch structure.
원거리 송신 패치 안테나가:
서로 커플링된 4개의 제4패치 안테나들을;
포함하는 교차로 레이더용 안테나 장치.5. The method of claim 4,
The far-field transmitting patch antenna has:
four fourth patch antennas coupled to each other;
Antenna device for intersection radar including.
Priority Applications (1)
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KR1020200187582A KR102445040B1 (en) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Antenna apparatus for intersection radar |
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Publications (2)
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2020
- 2020-12-30 KR KR1020200187582A patent/KR102445040B1/en active IP Right Grant
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