WO2017007274A1 - 차량용 레이더의 자가 보정 장치 및 자가 보정 방법 - Google Patents

차량용 레이더의 자가 보정 장치 및 자가 보정 방법 Download PDF

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WO2017007274A1
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received signal
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박동찬
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엘지이노텍 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a self-calibration device and a self-calibration method of a vehicle radar, and more particularly to a device for correcting the angle error when the radar mounted on the vehicle is misaligned.
  • vehicles are equipped with a radar in front of the vehicle in order to maintain a constant distance from the vehicle in front of the vehicle by measuring a distance from the vehicle in front of the vehicle in a moving direction or recognize an obstacle in front of the vehicle.
  • the direction of the mounted radar may be distorted due to an impact during driving, and this error may lead to a fatal accident while driving due to an error in distance measurement between the vehicle and an obstacle in front of the vehicle.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a self-calibration device and a self-calibration method of a vehicle radar for correcting the angle error of the radar.
  • the self-calibrating device for a vehicle radar includes a transmitter for outputting a transmission signal to a reflector disposed in front of the vehicle, and a receiver for receiving a reception signal reflected by the reflector. And a phase corrector for correcting a phase of the received signal and an angle calculator for setting the corrected phase as a reference value.
  • the self-calibrating device for a vehicle radar includes a transmitter configured to output a transmission signal to a reflector disposed in front of the vehicle, and a receiver configured to receive a received signal reflected by the reflector. Includes a plurality of receivers, a phase comparator for comparing the phases of the received signals of the plurality of receivers, and an IQ modulator for correcting the phase of the received signal by adjusting an offset according to the comparison result.
  • the radar mounted on the front of the vehicle outputs the signal toward the reflector, the reflector reflects the signal, the first receiver of the radar Comparing the phase of the second receiver and the phase of the second receiver; and correcting the phase of the second receiver when the phase of the first receiver and the phase of the second receiver are different.
  • the radar mounted on the front of the vehicle outputs a signal toward the reflector, the reflector reflects the signal, the first receiver of the radar Comparing the phase of the second receiver and the phase of the second receiver; and correcting the second IQ modulator when the phase of the first receiver and the phase of the second receiver are different.
  • Self-calibration device and self-calibration method of the vehicle radar according to an embodiment of the present invention has a self-calibration function that can correct the angle error of the vehicle radar can improve the reliability and help to drive safely.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vehicle equipped with a radar according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating radar correction using a reflector according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a view for explaining the angle error of the radar according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a printed circuit board of a radar according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a transmitter and receiver of a radar according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of correcting an error of a radar according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a transmitter and a receiver of a radar according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an IQ modulator of a radar according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of correcting an error of a radar according to another embodiment of the present invention.
  • 10 and 11 are graphs illustrating a result of error correction of a radar according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an internal block diagram of a vehicle including a self-calibrating device for a vehicle radar according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation of correcting an error of a radar according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation of adjusting the position of the radar according to the embodiment of the present invention.
  • 15 is a flowchart illustrating an operation of adjusting the position of a radar according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a view showing the maintenance operation of the radar according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle described herein may be a concept including an automobile and a motorcycle.
  • a vehicle is mainly described for a vehicle.
  • the vehicle described herein may be a concept including both an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, an electric vehicle having an electric motor as a power source, and the like.
  • the left side of the vehicle means the left side of the driving direction of the vehicle
  • the right side of the vehicle means the right side of the driving direction of the vehicle
  • FIG. 1 is a perspective view of a vehicle equipped with a radar according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 1000 equipped with the radar may mount the self-calibration apparatus 100 of the vehicle radar on a front surface thereof.
  • the self-calibration apparatus 100 of the vehicle radar may be disposed on the top surface or both side surfaces of the vehicle 1000 and is not limited to the mounting position.
  • the self-calibration apparatus 100 of the vehicle radar may transmit a signal to a reflector disposed in front of the vehicle, measure a return signal received, and determine whether the vehicle is misaligned to correct itself.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating radar self-correction using a reflector according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 1000 may move along the parking lines 210 and 220 so that the vehicle 1000 is disposed to face the reflector 200, and perform self-correction by vertically aligning the reflector 200.
  • the present invention can easily correct the angle of the vehicle radar in the place where the reflector 200 is installed on the front surface irrespective of place.
  • the reflector 200 may be a corner reflector.
  • the corner reflector is a three-sided structure having a characteristic that all the radio waves incident into the effective aperture reflects back to the incident direction, regardless of the angle of incidence, and consists of three mutually orthogonal sides to correspond to one corner of the cube. It can be made in the shape to be.
  • 3 is a view for explaining the angle error of the radar according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A illustrates a case in which the self-calibration device 100a of the vehicle radar is vertically disposed with the reflector 200 and properly mounted.
  • FIG. 3B illustrates the self-calibration device of the vehicle radar ( It is a figure which shows the case where 100b) is distorted with the reflecting plate 200 by the fixed angle (theta).
  • the self-calibration device 100b of the vehicle radar is twisted by an external impact lamp as shown in FIG. can do.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a radar module according to an embodiment of the present invention.
  • the self-calibration apparatus 100 of a vehicle radar may include a radar module 400.
  • the radar module 400 may arrange the transmit antenna 420, the transmit processor 430, the receive antenna 450, and the receive processor 440 on the printed circuit board 410.
  • the radar module 400 detects a motion of an object in a peripheral area of the current position.
  • the radar module 400 detects information about the surrounding environment through electromagnetic waves. At this time, the radar module 400 may detect the appearance, movement, etc. of the object by the operation of the object.
  • the transmitting antenna unit 420 and the receiving antenna unit 450 perform a radio transmission / reception function of the radar module 400.
  • the transmission antenna unit 420 transmits the transmission signal to the air
  • the reception antenna unit 450 receives the reception signal from the air.
  • the transmission signal represents a radio signal transmitted from the radar module 400.
  • the received signal represents a radio signal flowing into the radar module 400 as the transmission signal is reflected by the reflector 200.
  • the transmitting antenna unit 420 may include a radiator 421, a feed line 423, a distribution unit 425, and a feed point 427.
  • the radiator 421 radiates a signal from the transmitting antenna unit 420. That is, the radiator 421 forms a radiation pattern of the transmitting antenna unit 420.
  • the radiator 421 is arranged along the feed line 423.
  • the radiator 421 is made of a conductive material.
  • the radiator 421 may include at least one of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Gu), gold (Au), and nickel (Ni).
  • weights are individually set in the radiators 421. That is, a unique weight is set for each radiator 421.
  • the weight is obtained by resonant frequency, radiation coefficient, beam width and detection distance of the transmitting antenna 420, and is set to a value for impedance matching. This weight may be calculated according to the Taylor function or Chebyshev function.
  • each radiator 421 is formed of a parameter determined according to each weight.
  • parameters for the radiator 421 may determine the size of the radiator 421 and the shape of the radiator 421.
  • Feed lines 423 substantially feed the radiators 421. At this time, the feed lines 423 extend in one direction. The feed lines 423 are arranged side by side in the other direction. Here, the feed lines 423 are arranged spaced apart from each other at regular intervals. In addition, a signal is transmitted from one end to the other end in each feed line 423.
  • the distribution unit 425 supplies a signal from the feed point 427 to the feed line 423. At this time, the distribution unit 425 distributes the signal to the feed line (423). The distribution unit 425 extends from the feed point 427. In addition, the distribution unit 425 is connected to each of the feed line 423. This distribution unit 425 includes a plurality of feed ports. At this time, each feed port is connected to each feed line 423. Here, the feed ports may be arranged side by side in one direction. In addition, the feed ports are sequentially connected from the feed point 427.
  • the transmission processor 430 and the reception processor 440 perform a radio processing function of the radar module 400. At this time, the transmission processing unit 430 processes the transmission signal, and the reception processing unit 440 processes the reception signal.
  • the transmission processor 430 generates a transmission signal from the transmission data.
  • the transmission processor 430 outputs a transmission signal to the transmission antenna unit 420.
  • the transmission processor 430 may include an oscillator 520 of FIG. 5.
  • the oscillator may include a voltage controlled oscillator (VCO) and an oscillator.
  • the receiving antenna unit 450 may include a radiator 451, a feed line 453, and a feed point 455.
  • the radiators 451 radiate a signal from the receiving antenna unit 450. That is, the radiators 451 form a radiation pattern of the reception antenna unit 450.
  • the radiators 451 are arranged along the feed line 453.
  • the radiators 451 are made of a conductive material.
  • the radiators 451 may include at least one of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Gu), gold (Au), and nickel (Ni).
  • weights are individually set to the radiators 451. That is, a unique weight is set for each radiator 451.
  • the weight is obtained by resonant frequency, radiation coefficient, beam width and detection distance of the receiving antenna element, and is set to a value for impedance matching. This weight may be calculated according to the Taylor function or Chebyshev function.
  • Feed line 453 substantially supplies signals to radiators 451. At this time, the feed line 453 extends from the feed point 455. Here, the feed line 453 extends in one direction. Here, a signal is transmitted from one end to the other end in the feed line 453.
  • the reception processor 440 receives a reception signal from the reception antenna unit 450.
  • the reception processor 440 generates reception data from the reception signal.
  • the reception processor 440 includes an amplifier 540 of FIG. 5 and an analog-to-digital converter ADC 550 of FIG. 5.
  • the amplifier amplifies the received signal low noise.
  • the analog-to-digital converter converts a received signal from an analog signal to digital data to generate received data.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a transmitter and receiver of a radar according to an embodiment of the present invention.
  • the self-calibration apparatus 100 of a vehicle radar may include a transmitter 501 and a receiver 503.
  • the transmitter 501 may include a transmit antenna AT, an amplifier 510, a voltage controlled oscillator 520, and a modulated signal generator 530.
  • the transmission antenna AT transmits a transmission signal over the air.
  • the transmission antenna AT may have a single transmission channel.
  • the transmitting antenna AT may transmit a transmission signal through a single transmission channel.
  • This transmit antenna AT includes a feed section and a plurality of radiators.
  • the power supply unit supplies a signal to the radiators from a transmission antenna AT.
  • the feeder is made of a conductive material.
  • the feed part may include at least one of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Gu), gold (Au), nickel (Ni).
  • the emitters emit a signal at a transmitting antenna AT. That is, the radiators form a radiation pattern of the transmitting antenna AT. At this time, the radiators are arranged to be dispersed in the feed section. Here, the radiators are arranged along feed lines. Through this, a signal is supplied from the feeder to the radiators.
  • the radiators are made of a conductive material.
  • the emitters may include at least one of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Gu), gold (Au), and nickel (Ni).
  • the receiver 503 includes an antenna AR, an amplifier 540, an analog-digital converter 550, a phase compensator 560, an IQ modulator 570, an angle calculator 580, and a controller 590. ) May be included.
  • the receiving antenna AR, the amplifier 540, the analog-digital converter 550, the phase compensator 560, and the IQ modulator 570 are configured in a plurality of configurations, but are not limited thereto. It is not.
  • the antenna unit AR may include a plurality of antennas and may receive a received signal from the air.
  • the antenna unit AR may include a power supply unit supplying a signal to the radiators and a plurality of radiators radiating the signals.
  • the feed portion is made of a conductive material.
  • the feed part may include at least one of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Gu), gold (Au), nickel (Ni).
  • the radiator radiates a signal from the antenna unit AR. That is, the radiator forms a radiation pattern of the receiving antenna. At this time, the radiator is disposed dispersed in the power supply unit. Here, the radiator is arranged along the feed line. Through this, a signal is supplied from the feeder to the radiator. And the radiator is made of a conductive material.
  • the radiator may include at least one of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Gu), gold (Au), and nickel (Ni).
  • the IQ modulator 570 may finely adjust the phase of the received signal by adjusting the offset.
  • the angle calculator 580 may set the signal output from the IQ modulator 570 as a reference value and output the signal to the controller 590.
  • the reference value may be set to 0 degrees.
  • the controller 590 may control the operation of the phase compensator 560 and output a signal received from the angle calculator 580.
  • the first receiver may include a first receiving antenna AR1, a first amplifier 540a, a first analog-to-digital converter 550a, a first IQ modulator 570a, an angle calculator 580, and a controller 590. Can be.
  • the second receiver includes a second receiver antenna AR2, a second amplifier 540b, a second analog-to-digital converter 550b, a second IQ modulator 570b, a first phase corrector 560a, and an angle calculator 580. ), And a control unit 590.
  • the first phase corrector 560a may include a first phase rotator 561a and a first phase comparator 563a.
  • the first phase comparator 563a may compare a phase of a signal of the first receiver and a signal of the second receiver, and output a comparison result to the first phase rotator 561a.
  • the first phase rotator 561a equals the signal of the first receiver. Phase can be rotated.
  • the third receiver includes a third receiver antenna AR3, a third amplifier 540c, a third analog-to-digital converter 550c, a third IQ modulator 570c, a second phase corrector 560b, and an angle calculator 580. ), And a control unit 590.
  • the second phase corrector 560b may include a second phase rotator 561b and a second phase comparator 563b.
  • the second phase comparator 563b may compare the phase of the signal of the first receiver and the signal of the third receiver and output the comparison result to the second phase rotator 561b.
  • the second phase rotator 561b equals the signal of the first receiver. Phase can be rotated.
  • the fourth receiver includes a fourth receiver antenna AR4, a fourth amplifier 540d, a fourth analog-to-digital converter 550d, a fourth IQ modulator 570b, a third phase corrector 560c, and an angle calculator 580. ), And a control unit 590.
  • the third phase corrector 560c may include a third phase rotator 561c and a third phase comparator 563c.
  • the third phase comparator 563c may compare the phase of the signal of the first receiver and the signal of the fourth receiver, and output the comparison result to the third phase rotator 561c.
  • the third phase rotator 561c equals the signal of the first receiver. Phase can be rotated.
  • the first phase correction unit 560a, the second phase correction unit 560b, and the third phase correction unit 560c make the phases of the second receiver to the fourth receiver the same as that of the first receiver. You can correct it.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of correcting an error of a radar according to an embodiment of the present invention.
  • the transmitter of the self calibrating apparatus 100 of the vehicle radar may output a transmission signal to the reflector (S610).
  • the receiver of the self calibrating apparatus 100 of the vehicle radar may receive a signal reflected from the reflector 200 (S620).
  • the first phase compensator may receive a correction signal from the controller (S630), and the first phase comparator may compare the phase of the first receiver with the phase of the second receiver (S640). When the phase of the signal of the first receiver and the phase of the signal of the second receiver are different from each other, the first phase rotator may correct the phase of the signal of the second receiver to be the same as the phase of the signal of the first receiver (S650).
  • the second phase comparator may compare the phase of the first receiver and the phase of the third receiver (S660). When the phase of the signal of the first receiver and the phase of the signal of the third receiver are different from each other, the second phase rotator may correct the phase of the signal of the third receiver to be the same as the phase of the signal of the first receiver (S670).
  • the third phase comparator may compare the phase of the signal of the first receiver and the phase of the signal of the fourth receiver (S680). When the phase of the signal of the first receiver and the phase of the signal of the fourth receiver are different from each other, the third phase rotator may correct the phase of the signal of the fourth receiver to be equal to the phase of the signal of the first receiver (S690).
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a transmitter and a receiver of a radar according to another embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a block diagram showing an IQ modulator of the radar according to another embodiment of the present invention.
  • another embodiment of the present invention may correct the received signal by the IQ modulator 760. If there is a phase difference by comparing the phases of the received signals, the IQ modulator 760 may correct the phase by adjusting the offsets I (t) and Q (t).
  • the first phase comparator 755a compares the phase of the signal of the first receiver and the signal of the second receiver, and if the phase of the signal of the first receiver is different from the phase of the signal of the second receiver, the first IQ.
  • the modulator 760a may correct the phase by adjusting the offsets I (t) and Q (t).
  • the phase shifter 810 may adjust the phase of the input signal to output the first mixer 820 and the second mixer 830.
  • the first mixer 820 may mix I (t) and the input signal, and for example, may output I (t) * cos (Wct) when the input signal is cos (Wct).
  • the second mixer 830 may mix orthogonal signals of Q (t) and the input signal, and output Q (t) * sin (Wct) when the input signal is cos (Wct).
  • the output g (t) may be the sum of I (t) cos (Wct) and Q (t) sin (Wct), and may be phase adjusted by adjusting the offsets I (t) and Q (t).
  • the second phase comparator 755b compares the phase of the signal of the first receiver and the signal of the third receiver, and if the phase of the signal of the first receiver is different from the phase of the signal of the third receiver, the second IQ.
  • the modulator 760b may correct the phase by adjusting the offsets I (t) and Q (t).
  • the third phase comparator 755c compares the phase of the signal of the first receiver and the signal of the fourth receiver, and when the phase of the signal of the first receiver is different from that of the signal of the fourth receiver, the third IQ.
  • the modulator 760c may correct the phase by adjusting the offsets I (t) and Q (t).
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of correcting an error of a radar according to another embodiment of the present invention.
  • the transmitter of the self-calibration apparatus 100 of the vehicle radar may output a transmission signal to the reflector (S910).
  • the receiver of the self calibrating apparatus 100 of the vehicle radar may receive a signal reflected from the reflector 200 (S920).
  • the first phase comparator 755a may receive a correction signal from the controller (S930), and may compare the phase of the received signal of the first receiver with the phase of the received signal of the second receiver (S940). When the phase of the received signal of the first receiver is different from that of the received signal of the second receiver, the second IQ modulator 760b adjusts the offset so that the phase of the received signal of the second receiver is equal to that of the received signal of the first receiver. The same can be corrected (S950).
  • the second phase comparator 755b may compare the phase of the first receiver with the phase of the third receiver (S960).
  • the third IQ modulator 760c adjusts the offset to adjust the phase of the received signal of the third receiver to the phase of the received signal of the first receiver. The same can be corrected (S970).
  • the third phase comparator 755c may compare the phase of the received signal of the first receiver with the phase of the received signal of the fourth receiver (S980). If the phase of the received signal of the first receiver is different from that of the received signal of the fourth receiver, the fourth IQ modulator 760d adjusts the offset so that the phase of the signal of the fourth receiver is equal to the phase of the signal of the first receiver. It can be corrected (S990).
  • 10 and 11 are graphs illustrating a result of error correction of a radar according to another embodiment of the present invention.
  • a graph showing output g (t) of another embodiment shown in FIGS. 7 and 8 includes a phase of a received signal of the first receiver CH1 and a received signal of the second receiver CH2. It can be seen that the phase of and the output signal of the third receiver CH3 are different so that the output g (t) is different.
  • the offset of the IQ modulator is adjusted to be equal to the phase of the first receiver, and as a result, the output signal g (t) is output identically because the phase of the received signal is the same. That is, when an angle error of the radar occurs due to an external impact or the like, the error may be corrected by equally correcting the angles of other receivers based on the first receiver.
  • FIG. 12 is an internal block diagram of a vehicle including a self-calibrating device for a vehicle radar according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 1000 may include a self-calibration apparatus 100, a control unit 201, a communication unit 300, an input unit 460, a sensor unit 500, and an output unit of the vehicle radar illustrated in FIG. 1. 600, the vehicle driver 719, the memory 800, the navigation 900, the power supply unit 910, and the interface unit 920 may be included.
  • the controller 201 may control the overall operation of each unit in the vehicle 1000.
  • the controller 201 may control the overall operation of each unit in the vehicle 1000.
  • the control unit 201 may be referred to as an electronic control unit (ECU).
  • the communication unit 300 may include one or more modules that enable wireless communication between the vehicle 1000 and the mobile terminal 310 and between the vehicle 1000 and the server 320. In addition, the communication unit 300 may include one or more modules for connecting the vehicle 1000 to one or more networks.
  • the communication unit 300 may include a broadcast receiving module 301, a wireless internet module 303, a short range communication module 305, a location information module 307, and an optical communication module 309.
  • the broadcast receiving module 301 receives a broadcast signal or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast includes a radio broadcast or a TV broadcast.
  • the wireless internet module 303 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the vehicle 1000.
  • the wireless internet module 303 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless internet technologies.
  • the short range communication module 305 may form short range wireless networks to perform short range communication between the vehicle 1000 and at least one external device. For example, the short range communication module 305 may exchange data with the mobile terminal 310 wirelessly.
  • the location information module 307 is a module for obtaining the location of the vehicle 1000, and a representative example thereof is a GPS (Global Positioning System) module.
  • GPS Global Positioning System
  • the vehicle may acquire the position of the vehicle using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the optical communication module 309 may include an optical transmitter and an optical receiver.
  • the input unit 460 may include a driving operation unit 401, a camera 403, a microphone 405, and a user input unit 407.
  • the driving operation means 401 receives a user input for driving the vehicle 1000.
  • the driving manipulation means 401 may include a steering input means, a shift input means, an acceleration input means, and a brake input means.
  • the camera 403 may include an image sensor and an image processing module.
  • the camera 403 may process a still image or a moving image obtained by an image sensor (for example, CMOS or CCD).
  • the image processing module may process the still image or the moving image obtained through the image sensor, extract necessary information, and transfer the extracted information to the controller 201.
  • the vehicle 1000 may include a camera 403 for capturing a vehicle front image or a vehicle surrounding image.
  • the microphone 405 may process an external sound signal as electrical data.
  • the processed data may be utilized in various ways depending on the function being performed in the vehicle 1000.
  • the microphone 405 may convert the voice command of the user into electrical data.
  • the converted electrical data may be transmitted to the controller 201.
  • the user input unit 407 is for receiving information from a user. When information is input through the user input unit 407, the controller 201 may control the operation of the vehicle 1000 to correspond to the input information.
  • the user input unit 407 may include a touch input means or a mechanical input means. According to an embodiment, the user input unit 407 may be disposed in one region of the steering wheel. In this case, the driver may manipulate the user input unit 407 with a finger while holding the steering wheel.
  • the sensor unit 500 senses a signal related to driving of the vehicle 1000.
  • the sensor unit 500 may include a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, an inclination sensor, a weight sensor, a heading sensor, a yaw sensor, a gyro sensor.
  • the output unit 600 outputs the information processed by the controller 201 and may include a display unit 601, a sound output unit 603, and a haptic output unit 605.
  • the display unit 601 may display information processed by the controller 201.
  • the display unit 601 may display vehicle related information.
  • the vehicle related information may include vehicle control information for direct control of the vehicle, or vehicle driving assistance information for driving guide to the vehicle driver.
  • the vehicle related information may include vehicle state information indicating a current state of a vehicle or vehicle driving information related to driving of the vehicle.
  • the display unit 601 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible). display, a 3D display, or an e-ink display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display flexible display
  • display a 3D display, or an e-ink display.
  • the display unit 601 forms a layer structure with or is integrally formed with the touch sensor, thereby implementing a touch screen.
  • a touch screen may function as a user input unit 407 that provides an input interface between the vehicle 1000 and the user, and may provide an output interface between the vehicle 1000 and the user.
  • the display unit 601 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 601 so as to receive a control command by a touch method.
  • the touch sensor may sense the touch, and the controller 201 may generate a control command corresponding to the touch based on the touch sensor.
  • the content input by the touch method may be letters or numbers or menu items that can be indicated or designated in various modes.
  • the display unit 601 may include a cluster (cluster) so that the driver can check the vehicle status information or vehicle driving information while driving.
  • the cluster can be located on the dashboard. In this case, the driver can check the information displayed on the cluster while keeping the gaze in front of the vehicle.
  • the display unit 601 may be implemented as a head up display (HUD).
  • HUD head up display
  • information may be output through a transparent display provided in the wind shield.
  • the display unit 601 may include a projection module to output information through an image projected on the wind shield.
  • the sound output unit 603 converts an electric signal from the control unit 201 into an audio signal and outputs the audio signal.
  • the sound output unit 603 may include a speaker.
  • the sound output unit 603 may output sound corresponding to the operation of the user input unit 407.
  • the haptic output unit 605 generates a tactile output.
  • the haptic output unit 605 may operate by vibrating the steering wheel, the seat belt, and the seat so that the user can recognize the output.
  • the vehicle driver 719 can control the operation of various vehicle devices.
  • the vehicle driver 719 includes a power source driver 701, a steering driver 703, a brake driver 705, a lamp driver 707, an air conditioning driver 709, a window driver 711, an airbag driver 713, and a sunroof.
  • the driver 715 and the suspension driver 717 may be included.
  • the power source driver 701 may perform electronic control of the power source in the vehicle 1000.
  • the steering driver 703 may perform electronic control of a steering apparatus in the vehicle 1000. As a result, the traveling direction of the vehicle can be changed.
  • the brake driver 705 may perform electronic control of a brake apparatus (not shown) in the vehicle 1000.
  • the speed of the vehicle 1000 may be reduced by controlling the operation of the brake disposed on the wheel.
  • the traveling direction of the vehicle 1000 may be adjusted to the left or the right.
  • the lamp driver 707 may control turn on / turn off of a lamp disposed in or outside the vehicle.
  • the air conditioning driver 709 may perform electronic control of an air cinditioner (not shown) in the vehicle 1000. For example, when the temperature inside the vehicle is high, the air conditioner may be operated to control cold air to be supplied into the vehicle.
  • the window driver 711 may perform electronic control of a window apparatus in the vehicle 1000. For example, the opening or closing of the left and right windows of the side of the vehicle can be controlled.
  • the airbag driver 713 may perform electronic control of an airbag apparatus in the vehicle 1000.
  • the airbag can be controlled to burst.
  • the sunroof driver 715 may perform electronic control of a sunroof apparatus (not shown) in the vehicle 1000. For example, the opening or closing of the sunroof can be controlled.
  • the suspension driver 715 may perform electronic control of a suspension apparatus (not shown) in the vehicle 1000.
  • the suspension device may be controlled to control the vibration of the vehicle 1000 to be reduced.
  • the memory 800 may store various data for operations of the entire vehicle 1000, such as a program for processing or controlling the control unit 201.
  • the navigation 900 may transmit and receive the set destination information, route information according to the destination, map information or vehicle location information related to driving of the vehicle with the controller 201.
  • the power supply unit 910 may supply power required for the operation of each component under the control of the controller 201.
  • the power supply unit 910 may receive power from a battery (not shown) in the vehicle.
  • the interface unit 920 may serve as a path to various types of external devices connected to the vehicle 1000.
  • the interface unit 920 may include a port connectable to the mobile terminal 310, and may be connected to the mobile terminal 310 through the port. In this case, the interface unit 920 may exchange data with the mobile terminal 310.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation of correcting an error of a radar according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 1000 may move along the parking line for self-calibration of the mounted radar (S1310).
  • the camera 403 may take an image to determine whether the vehicle 1000 and the parking lines 210 and 220 are parallel (S1320).
  • the controller 201 may analyze the image captured by the camera 403 and determine whether the vehicle 1000 is parked in parallel with the parking line (S1330).
  • an operation of correcting an error of the radar described with reference to FIGS. 6 and 9 may be performed (S1340), and when the correction is completed, the correction result may be displayed on the display unit 601 (S1350).
  • FIG. 14 is a diagram for displaying a calibration result of a radar according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the display unit 601 may display an image related to a correction operation of the self-calibration device of the vehicle radar.
  • the display unit 601 may include a cluster or a head up display (HUD) on the front of the vehicle interior.
  • the head-up display is disposed on the windshield of the vehicle, and may include a transparent film or a reflective lens.
  • the head-up display may provide information to the driver by projecting the correction result of the self-calibration device of the vehicle radar onto the transparent film or the reflective lens.
  • the correction result may be displayed on the message windows 161 and 163 and provided to the driver, but is not limited to the content displayed on the message window.
  • 15 is a flowchart illustrating an operation of adjusting the position of a radar according to an embodiment of the present invention.
  • the self-calibration apparatus 100 of a vehicle radar may store a correction result in the memory 800, and the controller 201 may determine whether maintenance is required on the display unit 601 when the radar correction history is retrieved. Can water. If it is input by the driver that maintenance is necessary, the correction result may be loaded from the vehicle 1000 and provided to the vehicle repair shop (S1510). That is, the vehicle repair shop may adjust the mounting position of the self-calibration device 100 of the vehicle radar according to the correction result received from the vehicle 1000 (S1520). Thereafter, the correction result may be displayed on the display unit 601 and provided to the driver (S1530).
  • 16 is a view illustrating a maintenance operation of a radar according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 201 may display whether maintenance is necessary on the display unit 601. Whether the maintenance is necessary may be displayed on the message windows 161 and 163 and provided to the driver, and the driver may input whether the maintenance is necessary through the user input unit 407.
  • the self-calibration device and self-calibration method of a vehicle radar according to an embodiment of the present invention can be used in the field of radar systems.

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더의 자가 보정 장치는 차량의 전방에 배치된 반사판에 송신 신호를 출력하는 송신부와, 상기 반사판에 의해 반사된 수신 신호를 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 수신부는, 상기 수신 신호의 위상을 보정하는 위상 보정부와 상기 보정된 위상을 기준값으로 설정하는 각도계산부를 포함한다.

Description

차량용 레이더의 자가 보정 장치 및 자가 보정 방법
본 발명은 차량용 레이더의 자가 보정 장치 및 자가 보정 방법에 관한 것으로, 특히 차량에 장착된 레이더가 틀어진 경우 각도 오차를 보정하는 장치에 관한 것이다.
차량 진행방향에 전방 차량과의 거리를 측정하여 앞차와의 간격을 일정하기 유지하거나 전방의 장애물을 인식하여 대응하기 위해 레이더를 차량 전면에 장착하는 차량이 늘고 있다.
차량에 장착되는 레이더의 경우 운행 중 충격으로 인해 장착된 레이더의 방향이 틀어질 수 있고, 이러한 오차는 전방에 있는 차량 및 장애물과의 거리측정에 오류가 발생하여 운행중 치명적인 사고로 이어질 수 있다.
따라서, 차량용 레이더의 각도 오차를 보정하는 장치의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 레이더의 각도 오차를 보정하는 차량용 레이더의 자가 보정 장치 및 자가 보정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더의 자가 보정 장치는, 차량의 전방에 배치된 반사판에 송신 신호를 출력하는 송신부와, 상기 반사판에 의해 반사된 수신 신호를 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 수신부는, 상기 수신 신호의 위상을 보정하는 위상 보정부와 상기 보정된 위상을 기준값으로 설정하는 각도계산부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더의 자가 보정 장치는, 상기 차량의 전방에 배치된 반사판에 송신 신호를 출력하는 송신부와, 상기 반사판에 의해 반사된 수신 신호를 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 수신부는 복수의 수신기들을 포함하고, 상기 복수의 수신기들의 수신 신호의 위상을 비교하는 위상 비교부와, 비교 결과에 따라 오프셋을 조정하여 상기 수신 신호의 위상을 보정하는 IQ 변조부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 레이더의 자가 보정 방법은, 차량의 전면에 장착된 레이더가 반사판을 향하여 신호를 출력하는 단계와, 반사판이 상기 신호를 반사하는 단계와, 상기 레이더의 제1수신기의 위상과 제2수신기의 위상을 비교하는 단계와, 상기 제1수신기의 위상과 상기 제2수신기의 위상이 상이한 경우, 상기 제2수신기의 위상을 보정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 레이더의 자가 보정방법은, 차량의 전면에 장착된 레이더가 반사판을 향하여 신호를 출력하는 단계와, 반사판이 상기 신호를 반사하는 단계와, 상기 레이더의 제1수신기의 위상과 제2수신기의 위상을 비교하는 단계와, 상기 제1수신기의 위상과 상기 제2수신기의 위상이 상이한 경우, 제2 IQ 변조기를 보정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더의 자가 보정 장치 및 자가 보정 방법은 차량용 레이더의 각도 오차를 보정할 수 있는 자가 보정 기능을 가지므로 신뢰성을 향상시켜 안전하게 운행하도록 도울 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이더를 장착한 차량의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반사판을 이용한 레이더 보정을 설명하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 각도 오차를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 인쇄회로기판을 도시하는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 송신기와 수신기를 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 오차를 보정하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더의 송신기와 수신기를 도시하는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더의 IQ 변조기를 도시하는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더의 오차를 보정하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 10과 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 레이더의 오차 보정의 결과를 설명하는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더의 자가 보정 장치를 포함하는 차량의 내부 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 오차를 보정하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 위치를 조정하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 위치를 조정하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 정비 동작을 디스플레이하는 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 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
이하의 설명에서 별도로 언급되지 않는한 LHD 차량을 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이더를 장착한 차량의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 레이더를 장착한 차량(1000)은 전면에 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)를 장착할 수 있다. 실시예에 따라, 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)는 차량(1000)의 상면 또는 양측면에 배치될 수 있으며, 장착되는 위치를 한정하는 것은 아니다.
차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)는 전방에 배치되는 반사판에 신호를 송신하고, 되돌아오는 수신 신호를 측정하여 틀어짐 여부를 판단하여 자가 보정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반사판을 이용한 레이더 자가 보정을 설명하는 평면도이다.
도 2를 참조하면, 차량(1000)은 반사판(200)에 대향하게 배치되도록 주차 라인(210, 220)에 따라 이동하여, 반사판(200)에 수직으로 정렬하여 자가 보정을 수행할 수 있다. 본 발명은 장소에 상관없이 반사판(200)이 전면에 설치된 곳에서 차량용 레이더의 각도를 스스로 보정할 수 있어 손쉽게 보정이 가능할 수 있다.
실시예에 따라 반사판(200)은 코너 리플렉터(corner reflector)일 수 있다. 상기 코너 리플렉터는 유효구경(effective aperture)내로 입사하는 모든 전파가 입사각에 상관없이 입사된 방향 자체로 다시 반사시키는 특성을 가진 삼면체 구조로서, 상호 직교하는 3면으로 구성되어 큐브의 한 코너에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 각도 오차를 설명하는 도면이다.
도 3의 (a)는 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100a)가 반사판(200)과 수직으로 배치되어 적절하게 장착된 경우를 도시하고 있으며, 도 3의 (b)는 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100b)가 반사판(200)과 일정각(θ)으로 틀어진 경우를 도시하는 도면이다. 본 발명은 도 3의 (b)와 같이 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100b)가 외부 충격등으로 틀어진 경우, 복수의 수신기들의 각도를 보정하여 일정각(θ)을 기준값인 0°으로 설정하여 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레이더 모듈을 도시하는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)는 레이더 모듈(400)을 포함할 수 있다. 레이더 모듈(400)은 인쇄회로기판(410)상에 송신 안테나부(420), 송신처리부(430), 수신 안테나부(450), 수신처리부(440)를 배치할 수 있다.
레이더 모듈(400)은 현재 위치의 주변 영역에서 물체의 동작을 감지하는 기능을 수행한다. 레이더 모듈(400)은 전자기파를 통해 주변 환경에 대한 정보를 탐지한다. 이 때 레이더 모듈(400)은 물체의 동작으로, 물체의 출현, 이동 등을 감지할 수 있다.
송신 안테나부(420)와 수신 안테나부(450)는 레이더 모듈(400)의 무선 송수신 기능을 수행한다. 이 때 송신 안테나부(420)는 송신 신호를 공중으로 송신하고, 수신 안테나부(450)는 공중으로부터 수신 신호를 수신한다. 여기서, 송신 신호는 레이더 모듈(400)에서 송출되는 무선 신호를 나타낸다. 그리고 수신 신호는, 송신 신호가 반사판(200)에 의해 반사됨에 따라, 레이더 모듈(400)로 유입되는 무선 신호를 나타낸다.
송신 안테나부(420)는 방사체(421), 급전선로(423), 분배부(425), 급전점(427)을 포함할 수 있다.
방사체(421)는 송신 안테나부(420)에서 신호를 방사한다. 즉, 방사체(421)는 송신 안테나부(420)의 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 여기서, 방사체(421)는 급전선로(423)을 따라 배열된다. 그리고 방사체(421)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 방사체(421)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 때 방사체(421)들에, 개별적으로 가중치가 미리 설정되어 있다. 즉 방사체(421) 별로, 고유의 가중치가 설정되어 있다. 여기서, 가중치는 송신 안테나(420)의 공진 주파수, 방사 계수(radiation coefficient), 빔 폭 및 탐지 거리를 획득하고, 임피던스 매칭(impedance matching)을 위한 값으로 설정된다. 이러한 가중치는 테일러(Taylor) 함수 또는 체비셰프(Chebyshev) 함수에 따라 산출될 수 있다.
그리고 가중치는 방사체(421)들의 위치에 따라 상이하게 설정된다. 또한 각각의 방사체(421)는 각각의 가중치에 따라 결정되는 변수(parameter)로 형성된다. 이 때, 방사체(421)를 위한 변수가 방사체(421)의 사이즈 및 방사체(421)의 형상을 결정할 수 있다.
급전 선로(423)들은 실질적으로 방사체(421)들에 신호를 공급한다. 이 때 급전 선로(423)들은 일 방향으로 연장된다. 그리고 급전 선로(423)들은 타 방향으로 상호 나란하게 배열된다. 여기서, 급전 선로(423)들은 상호로부터 일정 간격으로 이격되어 배치된다. 또한 각각의 급전 선로(423)에서 일 단부로부터 타 단부로, 신호가 전달된다.
분배부(425)는 급전점(427)으로부터 급전선로(423)들로 신호를 공급한다. 이 때 분배부(425)는 급전선로(423)들로 신호를 분배한다. 그리고 분배부(425)는 급전점(427)으로부터 연장된다. 또한 분배부(425)는 각각의 급전 선로(423)에 연결된다. 이러한 분배부(425)는 다수개의 급전 포트들을 포함한다. 이 때 각각의 급전 포트가 각각의 급전 선로(423)에 연결된다. 여기서, 급전 포트들은 일 방향으로 나란하게 배열될 수 있다. 게다가, 급전 포트들은 급전점(427)으로부터 순차적으로 연결된다.
송신 처리부(430)와 수신 처리부(440)는 레이더 모듈(400)의 무선 처리 기능을 수행한다. 이 때 송신 처리부(430)는 송신 신호를 처리하고, 수신 처리부(440)는 수신 신호를 처리한다.
송신 처리부(430)는 송신 데이터로부터 송신 신호를 생성한다. 그리고 송신 처리부(430)는 송신 안테나부(420)로 송신 신호를 출력한다. 이 때 송신 처리부(430)는 발진부(도 5의 520)를 구비할 수 있다. 예컨대, 상기 발진부는 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator; VCO) 및 발진기(oscillator)를 포함할 수 있다.
수신 안테나부(450)는 방사체(451), 급전선로(453), 급전점(455)을 포함할 수 있다.
방사체(451)들은 수신 안테나부(450)에서 신호를 방사한다. 즉, 방사체(451)들이 수신 안테나부(450)의 방사 패턴을 형성한다. 여기서, 방사체(451)들은 급전 선로(453)를 따라 배열된다. 그리고 방사체(451)들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 방사체(451)들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 때 방사체(451)들에, 개별적으로 가중치가 미리 설정되어 있다. 즉 방사체(451) 별로, 고유의 가중치가 설정되어 있다. 여기서, 가중치는 수신 안테나 소자의 공진 주파수, 방사 계수, 빔 폭 및 탐지 거리를 획득하고, 임피던스 매칭을 위한 값으로 설정된다. 이러한 가중치는 테일러 함수 또는 체비셰프 함수에 따라 산출될 수 있다.
그리고 가중치는 방사체(451)들의 위치에 따라 상이하게 설정된다. 급전 선로(453)는 실질적으로 방사체(451)들에 신호를 공급한다. 이 때 급전 선로(453)는 급전점(455)으로부터 연장된다. 여기서, 급전 선로(453)는 일 방향으로 연장된다. 여기서, 급전 선로(453)에서 일 단부로부터 타 단부로, 신호가 전달된다.
수신 처리부(440)는 수신 안테나부(450)로부터 수신 신호를 수신한다. 그리고 수신 처리부(440)는 수신 신호로부터 수신 데이터를 생성한다. 이 때 수신 처리부(440)는 증폭부(Amplifier; 도 5의 540) 및 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter; ADC; 도 5의 550)를 포함한다. 상기 증폭부는 수신 신호를 저잡음 증폭한다. 상기 아날로그-디지털 변환기는 수신 신호를 아날로그 신호에서 디지털 데이터로 변환하여 수신 데이터를 생성한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 송신기와 수신기를 도시하는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)는 송신부(501)와 수신부(503)를 포함할 수 있다. 송신부(501)는 송신 안테나(AT), 증폭기(510), 전압 제어 발진기(520), 변조 신호 발생기(530)를 포함할 수 있다.
송신 안테나(AT)는 송신 신호를 공중으로 송신한다. 이 때, 송신 안테나(AT)는 단일 송신 채널을 가질 수 있다. 송신 안테나(AT)는 단일 송신 채널을 통해 송신 신호를 송신할 수 있다. 이러한 송신 안테나(AT)는 급전부와 다수개의 방사체들을 포함한다.
상기 급전부는 송신 안테나(AT)에서 상기 방사체들에 신호를 공급한다. 그리고 상기 급전부는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 상기 급전부는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 방사체들은 송신 안테나(AT)에서 신호를 방사한다. 즉, 상기 방사체들이 송신 안테나(AT)의 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 이 때, 상기 방사체들은 상기 급전부에 분산되어 배치된다. 여기서, 상기 방사체들은 급전 선로들을 따라 배열된다. 이를 통해, 상기 급전부로부터 상기 방사체들로 신호가 공급된다. 상기 방사체들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 상기 방사체들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
수신부(503)는 안테나부(AR), 증폭부(540), 아날로그-디지털 변환부(550), 위상보정부(560), IQ 변조부(570), 각도계산부(580) 및 제어부(590)를 포함할 수 있다.
실시예에서, 수신 안테나부(AR), 증폭부(540), 아날로그-디지털 변환부(550), 위상보정부(560), IQ 변조부(570)는 복수의 구성으로 구성되어 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
안테나부(AR)는 복수의 안테나들을 포함할 수 있고, 공중으로부터 수신 신호를 수신할 수 있다. 안테나부(AR)는 방사체들에 신호를 공급하는 급전부와 신호를 방사하는 다수개의 방사체를 포함할 수 있다. 상기 급전부는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 상기 급전부는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 방사체는 안테나부(AR)에서 신호를 방사한다. 즉 상기 방사체는 수신 안테나의 방사 패턴을 형성한다. 이 때 상기 방사체는 상기 급전부에 분산되어 배치된다. 여기서, 상기 방사체는 급전 선로를 따라 배열된다. 이를 통해, 상기 급전부로부터 상기 방사체로 신호가 공급된다. 그리고 상기 방사체는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 방사체는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
IQ 변조부(570)는 수신 신호의 위상을 오프셋을 조정하여 미세 조정할 수 있다. 각도계산부(580)는 IQ 변조부(570)로부터 출력된 신호를 기준값으로 설정하여 제어부(590)로 출력할 수 있다. 상기 기준값은 0°로 설정할 수 있다.
제어부(590)는 위상 보정부(560)의 동작을 제어할 수 있고, 각도계산부(580)로부터 수신된 신호를 출력할 수 있다.
제1수신기는 제1수신 안테나(AR1), 제1증폭기(540a), 제1아날로그-디지털 변환기(550a), 제1IQ 변조기(570a), 각도계산부(580), 제어부(590)을 포함할 수 있다.
제2수신기는 제2수신 안테나(AR2), 제2증폭기(540b), 제2아날로그-디지털 변환기(550b), 제2IQ 변조기(570b), 제1위상 보정부(560a), 각도계산부(580), 제어부(590)을 포함할 수 있다.
제1위상 보정부(560a)는 제1위상 회전기(561a)와 제1위상 비교기(563a)를 포함할 수 있다. 제1위상 비교기(563a)는 상기 제1수신기의 신호와 상기 제2수신기의 신호의 위상을 비교하고, 비교 결과를 제1위상 회전기(561a)로 출력할 수 있다.
제1위상 회전기(561a)는 상기 비교 결과에 따라, 상기 제1수신기의 신호의 위상과 상기 제2수신기의 신호의 위상이 상이한 경우, 상기 제2수신기의 신호를 상기 제1수신기의 신호와 동일하게 위상을 회전할 수 있다.
제3수신기는 제3수신 안테나(AR3), 제3증폭기(540c), 제3아날로그-디지털 변환기(550c), 제3IQ 변조기(570c), 제2위상 보정부(560b), 각도계산부(580), 제어부(590)을 포함할 수 있다.
제2위상 보정부(560b)는 제2위상 회전기(561b)와 제2위상 비교기(563b)를 포함할 수 있다. 제2위상 비교기(563b)는 상기 제1수신기의 신호와 상기 제3수신기의 신호의 위상을 비교하고, 비교 결과를 제2위상 회전기(561b)로 출력할 수 있다.
제2위상 회전기(561b)는 상기 비교 결과에 따라, 상기 제1수신기의 신호의 위상과 상기 제3수신기의 신호의 위상이 상이한 경우, 상기 제3수신기의 신호를 상기 제1수신기의 신호와 동일하게 위상을 회전할 수 있다.
제4수신기는 제4수신 안테나(AR4), 제4증폭기(540d), 제4아날로그-디지털 변환기(550d), 제4IQ 변조기(570b), 제3위상 보정부(560c), 각도계산부(580), 제어부(590)을 포함할 수 있다.
제3위상 보정부(560c)는 제3위상 회전기(561c)와 제3위상 비교기(563c)를 포함할 수 있다. 제3위상 비교기(563c)는 상기 제1수신기의 신호와 상기 제4수신기의 신호의 위상을 비교하고, 비교 결과를 제3위상 회전기(561c)로 출력할 수 있다.
제3위상 회전기(561c)는 상기 비교 결과에 따라, 상기 제1수신기의 신호의 위상과 상기 제4수신기의 신호의 위상이 상이한 경우, 상기 제4수신기의 신호를 상기 제1수신기의 신호와 동일하게 위상을 회전할 수 있다.
즉, 제1위상 보정부(560a), 제2위상 보정부(560b) 및 제3위상 보정부(560c)는 상기 제2수신기 내지 상기 제4수신기의 위상을 상기 제1수신기의 위상과 동일하게 보정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 오차를 보정하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)의 송신기는 송신 신호를 반사판으로 출력할 수 있다(S610). 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)의 수신기는 반사판(200)으로부터 반사된 신호를 수신할 수 있다(S620).
제1위상 보정부는 제어부로부터 보정 신호를 수신하고(S630), 제1위상 비교기는 제1수신기의 위상과 제2수신기의 위상을 비교할 수 있다(S640). 제1위상 회전기는 제1수신기의 신호의 위상과 제2수신기의 신호의 위상이 상이한 경우, 제2수신기의 신호의 위상을 제1수신기의 신호의 위상과 동일하게 보정할 수 있다(S650).
제2위상 비교기는 제1수신기의 위상과 제3수신기의 위상을 비교할 수 있다(S660). 제2위상 회전기는 제1수신기의 신호의 위상과 제3수신기의 신호의 위상이 상이한 경우, 제3수신기의 신호의 위상을 제1수신기의 신호의 위상과 동일하게 보정할 수 있다(S670).
제3위상 비교기는 제1수신기의 신호의 위상과 제4수신기의 신호의 위상을 비교할 수 있다(S680). 제3위상 회전기는 제1수신기의 신호의 위상과 제4수신기의 신호의 위상이 상이한 경우, 제4수신기의 신호의 위상을 제1수신기의 신호의 위상과 동일하게 보정할 수 있다(S690).
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더의 송신기와 수신기를 도시하는 블록도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더의 IQ 변조기를 도시하는 블록도이다.
도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예는 IQ 변조부(760)에 의해 수신 신호를 보정할 수 있다. IQ 변조부(760)는 수신 신호의 위상을 비교하여 위상 차이가 있는 경우, 오프셋 I(t)와 Q(t)를 조정하여 위상을 보정할 수 있다.
제1위상 비교기(755a)는 상기 제1수신기의 신호와 상기 제2수신기의 신호의 위상을 비교하고, 상기 제1수신기의 신호의 위상과 상기 제2수신기의 신호의 위상이 상이한 경우, 제1IQ 변조기(760a)는 오프셋 I(t)와 Q(t)를 조정하여 위상을 보정할 수 있다.
위상 시프터(810)는 입력 신호의 위상을 조정하여 제1믹서(820)와 제2믹서(830)에 출력할 수 있다. 제1믹서(820)는 I(t)와 입력 신호를 믹싱할 수 있고, 예컨대, 입력 신호가 cos(Wct)인 경우, I(t)*cos(Wct)을 출력할 수 있다. 제2믹서(830)는 Q(t)와 입력 신호의 직교 신호를 믹싱할 수 있고, 입력 신호가 cos(Wct)인 경우, Q(t)*sin(Wct)을 출력할 수 있다.
출력 g(t)는 I(t)cos(Wct)와 Q(t)sin(Wct)의 합일 수 있고, 오프셋 I(t)와 Q(t)를 조정하여 위상 조정이 가능할 수 있다.
제2위상 비교기(755b)는 상기 제1수신기의 신호와 상기 제3수신기의 신호의 위상을 비교하고, 상기 제1수신기의 신호의 위상과 상기 제3수신기의 신호의 위상이 상이한 경우, 제2IQ 변조기(760b)는 오프셋 I(t)와 Q(t)를 조정하여 위상을 보정할 수 있다.
제3위상 비교기(755c)는 상기 제1수신기의 신호와 상기 제4수신기의 신호의 위상을 비교하고, 상기 제1수신기의 신호의 위상과 상기 제4수신기의 신호의 위상이 상이한 경우, 제3IQ 변조기(760c)는 오프셋 I(t)와 Q(t)를 조정하여 위상을 보정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더의 오차를 보정하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)의 송신기는 송신 신호를 반사판으로 출력할 수 있다(S910). 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)의 수신기는 반사판(200)으로부터 반사된 신호를 수신할 수 있다(S920).
제1위상 비교기(755a)는 제어부로부터 보정 신호를 수신하고(S930), 제1수신기의 수신 신호의 위상과 제2수신기의 수신 신호의 위상을 비교할 수 있다(S940). 제1수신기의 수신 신호의 위상과 제2수신기의 수신 신호의 위상이 상이한 경우, 제2IQ 변조기(760b)는 오프셋을 조정하여 제2수신기의 수신 신호의 위상을 제1수신기의 수신 신호의 위상과 동일하게 보정할 수 있다(S950).
제2위상 비교기(755b)는 제1수신기의 위상과 제3수신기의 위상을 비교할 수 있다(S960). 제1수신기의 수신 신호의 위상과 제3수신기의 수신 신호의 위상이 상이한 경우, 제3IQ 변조기(760c)는 오프셋을 조정하여 제3수신기의 수신 신호의 위상을 제1수신기의 수신 신호의 위상과 동일하게 보정할 수 있다(S970).
제3위상 비교기(755c)는 제1수신기의 수신 신호의 위상과 제4수신기의 수신 신호의 위상을 비교할 수 있다(S980). 제1수신기의 수신 신호의 위상과 제4수신기의 수신 신호의 위상이 상이한 경우, 제4IQ 변조기(760d)는 오프셋을 조정하여 제4수신기의 신호의 위상을 제1수신기의 신호의 위상과 동일하게 보정할 수 있다(S990).
도 10과 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 레이더의 오차 보정의 결과를 설명하는 그래프이다.
도 10을 참조하면, 도 7과 도 8에 도시된 다른 실시예의 출력 g(t)를 도시한 그래프이고, 제1수신기(CH1)의 수신 신호의 위상과, 제2수신기(CH2)의 수신 신호의 위상과, 제3수신기(CH3)의 수신 신호의 위상이 상이하여 출력 g(t)가 상이하게 출력되는 것을 볼 수 있다.
도 11을 참조하면, IQ 변조부의 오프셋을 조정하여 제1수신기의 위상과 동일하게 보정한 결과, 수신 신호의 위상이 동일하여 출력 g(t)가 동일하게 출력되는 것을 볼 수 있다. 즉, 외부의 충격 등으로 레이더의 각도 오차가 생기는 경우, 제1수신기를 기준으로 다른 수신기들의 각도를 동일하게 보정하여 오차를 보정할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더의 자가 보정 장치를 포함하는 차량의 내부 블록도이다.
도 12를 참조하면, 차량(1000)은 도 1에 도시된 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100), 제어부(201), 통신부(300), 입력부(460), 센서부(500), 출력부(600), 차량 구동부(719), 메모리(800), 네비게이션(900), 전원부(910), 인터페이스부(920)를 포함할 수 있다.
제어부(201)는 차량(1000) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(201)는, 차량(1000) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(201)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
통신부(300)는, 차량(1000)과 이동 단말기(310) 사이, 차량(1000)과 서버(320) 간의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(300)는 차량(1000)을 하나 이상의 망(network)에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(300)는, 방송 수신 모듈(301), 무선 인터넷 모듈(303), 근거리 통신 모듈(305), 위치 정보 모듈(307) 및 광통신 모듈(309)을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(301)은, 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송은 라디오 방송 또는 TV 방송을 포함한다.
무선 인터넷 모듈(303)은, 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 차량(1000)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(303)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
근거리 통신 모듈(305)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(1000)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신 모듈(305)은 이동 단말기(310)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다.
위치 정보 모듈(307)은, 차량(1000)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들면, 차량은 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
광통신 모듈(309)은, 광발신부 및 광수신부를 포함할 수 있다.
입력부(460)는, 운전 조작 수단(401), 카메라(403), 마이크로 폰(405) 및 사용자 입력부(407)를 포함할 수 있다.
운전 조작 수단(401)은, 차량(1000) 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. 운전 조작 수단(401)은 조향 입력 수단, 쉬프트 입력 수단, 가속 입력 수단, 브레이크 입력 수단을 포함할 수 있다.
카메라(403)는, 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라(403)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제어부(201)에 전달할 수 있다. 한편, 차량(1000)은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 촬영하는 카메라(403)를 포함할 수 있다.
마이크로 폰(405)은, 외부의 음향 신호를 전기적인 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 데이터는 차량(1000)에서 수행 중인 기능에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(405)은 사용자의 음성 명령을 전기적인 데이터로 전환할 수 있다. 전환된 전기적인 데이터는 제어부(201)에 전달될 수 있다.
사용자 입력부(407)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것이다. 사용자 입력부(407)를 통해, 정보가 입력되면, 제어부(201)는 입력된 정보에 대응되도록 차량(1000)의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 입력부(407)는 터치식 입력수단 또는 기계식 입력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 입력부(407)는 스티어링 휠의 일 영역에 배치될 수 있다. 이경우, 운전자는 스티어링 휠을 잡은 상태에서, 손가락으로 사용자 입력부(407)를 조작할 수 있다.
센서부(500)는, 차량(1000)의 주행 등과 관련한 신호를 센싱한다. 이를 위해, 센서부(500)는, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro 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, 레이더, 라이더 등을 포함할 수 있다.
출력부(600)는, 제어부(201)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부(601), 음향 출력부(603) 및 햅틱 출력부(605)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(601)는 제어부(201)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(601)는 차량 관련 정보를 표시할 수 있다. 여기서, 차량 관련 정보는, 차량에 대한 직접적인 제어를 위한 차량 제어 정보, 또는 차량 운전자에게 운전 가이드를 위한 차량 운전 보조 정보를 포함할 수 있다. 또한, 차량 관련 정보는, 현재 차량의 상태를 알려주는 차량 상태 정보 또는 차량의 운행과 관련되는 차량 운행 정보를 포함할 수 있다.
디스플레이부(601)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(601)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 차량(1000)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(407)로써 기능함과 동시에, 차량(1000)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이부(601)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(601)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(601)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(201)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 디스플레이부(601)는 운전자가 운전을 함과 동시에 차량 상태 정보 또는 차량 운행 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)를 포함할 수 있다. 클러스터는 대시보드 위에 위치할 수 있다. 이경우, 운전자는, 시선을 차량 전방에 유지한채로 클러스터에 표시되는 정보를 확인할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 디스플레이부(601)는 헤드업 디스플레이(Head Up Display, HUD)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(601)가 헤드업 디스플레이로 구현되는 경우, 윈드 쉴드에 구비되는 투명 디스플레이를 통해 정보를 출력할 수 있다. 또는, 디스플레이부(601)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
음향 출력부(603)는 제어부(201)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(603)는 스피커 등을 구비할 수 있다. 음향 출력부(603)는, 사용자 입력부(407) 동작에 대응하는, 사운드를 출력하는 것도 가능하다.
햅틱 출력부(605)는 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(605)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
차량 구동부(719)는, 차량 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 차량 구동부(719)는 동력원 구동부(701), 조향 구동부(703), 브레이크 구동부(705), 램프 구동부(707), 공조 구동부(709), 윈도우 구동부(711), 에어백 구동부(713), 썬루프 구동부(715) 및 서스펜션 구동부(717)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(701)는, 차량(1000) 내의 동력원에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
조향 구동부(703)는, 차량(1000) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(705)는, 차량(1000) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(1000)의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 차량(1000)의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다.
램프 구동부(707)는, 차량 내, 외부에 배치되는 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 또한, 램프의 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들면, 방향 지시 램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(709)는, 차량(1000) 내의 공조 장치(air cinditioner)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(711)는, 차량(1000) 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량의 측면의 좌,우 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
에어백 구동부(713)는, 차량(1000) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.
썬루프 구동부(715)는, 차량(1000) 내의 썬루프 장치(sunroof apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 썬루프의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(715)는, 차량(1000) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(1000)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
메모리(800)는 제어부(201)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(1000) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
네비게이션(900)은 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보 또는 차량 위치 정보를 제어부(201)와 송수신할 수 있다.
전원부(910)는 제어부(201)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원부(910)는, 차량 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
인터페이스부(920)는, 차량(1000)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예컨대, 인터페이스부(920)는 이동 단말기(310)와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기(310)와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(920)는 이동 단말기(310)와 데이터를 교환할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 오차를 보정하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 차량(1000)은 장착된 레이더의 자가 보정을 위해 주차 라인에 따라 이동할 수 있다(S1310). 이때, 카메라(403)는 차량(1000)과 주차 라인(210, 220)이 평행 여부를 판단하기 위해 이미지 촬영을 할 수 있다(S1320).
제어부(201)는 카메라(403)로부터 촬영된 이미지를 분석하고, 차량(1000)이 주차 라인에 평행하게 주차되었는지 여부를 판단할 수 있다(S1330).
이후에 도 6, 도 9에 설명된 레이더의 오차를 보정하는 동작을 수행할 수 있고(S1340), 보정이 끝나면 보정 결과를 디스플레이부(601)에 디스플레이할 수 있다(S1350).
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 보정 결과를 디스플레이하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 디스플레이부(601)는 차량용 레이더의 자가 보정 장치의 보정 동작과 관련한 이미지를 표시할 수 있다. 이러한 이미지 표시를 위해, 디스플레이부(601)는 차량 내부 전면의 클러스터(cluster) 또는 헤드업 디스플레이(HUD; head up display)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 헤드업 디스플레이는 차량의 전면 유리창에 배치되고, 투명 필름 또는 반사 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 헤드업 디스플레이는 차량용 레이더의 자가 보정 장치의 보정 결과를 투명 필름 또는 반사 렌즈에 투영하여 운전자에게 정보를 제공할 수 있다. 상기 보정 결과는 메시지창(161, 163)에 표시되어 운전자에게 제공할 수 있으며, 상기 메시지창에 표시된 내용에 대해 한정하는 것은 아니다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 위치를 조정하는 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)는 보정 결과를 메모리(800)에 저장할 수 있고, 제어부(201)는 레이더 보정 이력이 검색되는 경우 디스플레이부(601)에 정비 필요 여부를 물을 수 있다. 운전자에 의해 정비가 필요하다고 입력된 경우, 상기 보정 결과를 차량(1000)으로부터 로딩하여 차량 정비소에 제공할 수 있다(S1510). 즉, 상기 차량 정비소는 차량(1000)으로부터 수신된 보정 결과에 따라 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)의 장착 위치를 조정할 수 있다(S1520). 이후에, 상기 보정 결과를 디스플레이부(601)에 표시하여 운전자에게 제공할 수 있다(S1530).
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 레이더의 정비 동작을 설명하는 디스플레이하는 도면이다.
도 16을 참조하면, 제어부(201)는 차량용 레이더의 자가 보정 장치(100)의 보정 이력이 검색되는 경우, 디스플레이부(601)에 정비 필요 여부를 표시할 수 있다. 상기 정비 필요 여부는 메시지창(161, 163)에 표시되어 운전자에게 제공할 수 있으며, 운전자는 사용자 입력부(407)를 통해 정비 필요 여부를 입력할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 레이더의 자가 보정 장치 및 자가 보정 방법은 레이더 시스템 분야에 이용될 수 있다.

Claims (18)

  1. 차량의 전면에 장착되는 차량용 레이더의 자가 보정 장치에 있어서,
    상기 차량의 전방에 배치된 반사판에 송신 신호를 출력하는 송신부; 및
    상기 반사판에 의해 반사된 수신 신호를 수신하는 수신부를 포함하고,
    상기 수신부는,
    상기 수신 신호의 위상을 보정하는 위상 보정부; 및
    상기 보정된 위상을 기준값으로 설정하는 각도계산부를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신부는 제1수신기, 제2수신기, 제3수신기 및 제4수신기를 포함하고,
    상기 제2수신기는 상기 제1수신기와 상기 제2수신기의 수신 신호의 위상을 비교하는 제1위상 비교기; 및
    상기 제1수신기와 상기 제2수신기의 수신 신호의 위상이 상이한 경우, 상기 제2수신기의 수신 신호의 위상을 보정하는 제1위상 회전기를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3수신기는 상기 제1수신기와 상기 제3수신기의 수신 신호의 위상을 비교하는 제2위상 비교기; 및
    상기 제1수신기와 상기 제3수신기의 수신 신호의 위상이 상이한 경우, 상기 제3수신기의 수신 신호의 위상을 보정하는 제2위상 회전기를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제4수신기는 상기 제1수신기와 상기 제4수신기의 수신 신호의 위상을 비교하는 제3위상 비교기; 및
    상기 제1수신기와 상기 제4수신기의 수신 신호의 위상이 상이한 경우, 상기 제4수신기의 수신 신호의 위상을 보정하는 제3위상 회전기를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기준값은 각도가 0으로 설정되는 차량용 레이더의 자가 보정 장치.
  6. 차량의 전면에 장착되는 차량용 레이더의 자가 보정 장치에 있어서,
    상기 차량의 전방에 배치된 반사판에 송신 신호를 출력하는 송신부; 및
    상기 반사판에 의해 반사된 수신 신호를 수신하는 수신부를 포함하고,
    상기 수신부는 복수의 수신기들을 포함하고,
    상기 복수의 수신기들의 수신 신호의 위상을 비교하는 위상 비교부;
    비교 결과에 따라 오프셋을 조정하여 상기 수신 신호의 위상을 보정하는 IQ 변조부를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수신부는 제1수신기, 제2수신기, 제3수신기 및 제4수신기를 포함하고,
    상기 위상 비교부는 상기 제1수신기와 상기 제2수신기의 수신 신호의 위상을 비교하는 제1위상 비교기를 포함하고,
    상기 IQ 변조부는 상기 제1수신기와 상기 제2수신기의 수신 신호의 위상이 상이한 경우 오프셋을 조정하여 상기 수신 신호의 위상을 보정하는 제1IQ 변조기를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 위상 비교부는 상기 제1수신기와 상기 제3수신기의 수신 신호의 위상을 비교하는 제2위상 비교기를 포함하고,
    상기 IQ 변조부는 상기 제1수신기와 상기 제3수신기의 수신 신호의 위상이 상이한 경우 오프셋을 조정하여 상기 수신 신호의 위상을 보정하는 제2IQ 변조기를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 위상 비교부는 상기 제1수신기와 상기 제4수신기의 수신 신호의 위상을 비교하는 제3위상 비교기를 포함하고,
    상기 IQ 변조부는 상기 제1수신기와 상기 제4수신기의 수신 신호의 위상이 상이한 경우 오프셋을 조정하여 상기 수신 신호의 위상을 보정하는 제3IQ 변조기를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 장치.
  10. 차량의 전면에 장착된 레이더가 반사판을 향하여 신호를 출력하는 단계;
    반사판이 상기 신호를 반사하는 단계;
    상기 레이더의 제1수신기의 위상과 제2수신기의 위상을 비교하는 단계; 및
    상기 제1수신기의 위상과 상기 제2수신기의 위상이 상이한 경우, 상기 제2수신기의 위상을 보정하는 단계를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1수신기의 위상과 제3수신기의 위상을 비교하는 단계; 및
    상기 제1수신기의 위상과 상기 제3수신기의 위상이 상이한 경우, 상기 제3수신기의 위상을 보정하는 단계를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1수신기의 위상과 제4수신기의 위상을 비교하는 단계; 및
    상기 제1수신기의 위상과 상기 제4수신기의 위상이 상이한 경우, 상기 제4수신기의 위상을 보정하는 단계를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 방법.
  13. 차량의 전면에 장착된 레이더가 반사판을 향하여 신호를 출력하는 단계;
    반사판이 상기 신호를 반사하는 단계;
    상기 레이더의 제1수신기의 위상과 제2수신기의 위상을 비교하는 단계; 및
    상기 제1수신기의 위상과 상기 제2수신기의 위상이 상이한 경우, 제2 IQ 변조기를 보정하는 단계를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1수신기의 위상과 제3수신기의 위상을 비교하는 단계; 및
    상기 제1수신기의 위상과 상기 제3수신기의 위상이 상이한 경우, 제3 IQ 변조기를 보정하는 단계를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1수신기의 위상과 제4수신기의 위상을 비교하는 단계; 및
    상기 제1수신기의 위상과 상기 제4수신기의 위상이 상이한 경우, 제4 IQ 변조기를 보정하는 단계를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    차량용 카메라가 주차 이미지를 촬영하는 단계; 및
    상기 이미지를 분석하여 주차 라인에 따라 평행하게 주차되었는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    보정 결과를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 방법.
  18. 차량으로부터 자가 보정 데이터를 로딩하는 단계;
    상기 자가 보정 데이터에 따라 상기 차량용 레이더의 자가 보정 장치의 위치를 조정하는 단계; 및
    상기 차량용 레이더의 자가 보정 장치의 위치 조정 결과를 디스플레이하는 단계를 포함하는 차량용 레이더의 자가 보정 방법.
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