KR20130046135A

KR20130046135A - Vehicular radar system and method thereof

Info

Publication number: KR20130046135A
Application number: KR1020110110515A
Authority: KR
Inventors: 조윤희; 배성호
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-05-07

Abstract

본 발명은 차량용 레이더 시스템 및 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 차량용 레이더 시스템은, 차량의 속도, 높낮이 변화, 회전 방향 및 회전 정도 중 적어도 하나의 차량 정보를 감지하는 감지 모듈; 상기 적어도 하나의 차량 정보를 이용하여 3차원으로 상기 차량의 기준방향을 확인하고, 송신한 전자기파의 반사파를 확인하여 상기 기준방향에 대비한 상기 전자기파의 방사 각도의 틀어진 정도를 확인하며, 상기 틀어진 정도를 보상하는 신호를 출력하는 연산 모듈; 및 상기 신호에 대응하는 전자기력을 안테나에 가하여 상기 안테나를 구부림에 따라, 상기 방사 각도가 상기 기준방향을 향하도록 하는 안테나 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a radar system and method for a vehicle. According to an aspect of the present invention, a vehicle radar system includes: a sensing module configured to detect at least one vehicle information among a speed, a height change, a rotation direction, and a degree of rotation of a vehicle; Checking the reference direction of the vehicle in three dimensions by using the at least one vehicle information, checking the reflected wave of the transmitted electromagnetic wave to confirm the twisted degree of the radiation angle of the electromagnetic wave relative to the reference direction, and the twisted degree A calculation module for outputting a signal to compensate for the loss; And an antenna module configured to apply an electromagnetic force corresponding to the signal to the antenna so that the radiation angle is directed toward the reference direction as the antenna is bent.

Description

Vehicle Radar System and Method

본 발명은 레이더 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 차량의 방향과 레이더의 방사 패턴 각도를 일치시키는 제어를 할 수 있는 차량용 레이더 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a radar system, and more particularly to a vehicle radar system and method capable of controlling to match the direction of the vehicle and the angle of the radiation pattern of the radar.

근래 들어, 자동차 분야에서도 전자 제어 기술이 발전함에 따라, 주행 중 운전자, 차량 및 보행자의 안전을 보장하기 위한 각종 센서 장치가 장착되어 활용되고 있다.In recent years, as the electronic control technology is developed in the automobile field, various sensor devices are installed and utilized to ensure the safety of drivers, vehicles, and pedestrians while driving.

특히, 차량 전방에 장착되어, 선행 차량과의 거리 및 속도를 유지시키는 적응형 주행속도 유지 장치(Adaptive Cruise Control)용 레이더 시스템이 활발히 개발되고 있다.In particular, radar systems for adaptive cruise control, which are mounted in front of the vehicle and maintain the distance and speed with the preceding vehicle, have been actively developed.

레이더 시스템은 전방의 타깃(Target)들을 감지하여 일정한 속도 및 거리를 유지하고 사고 발생이 예상될 경우 회피하도록 정보를 전달하는 중요한 기능을 하므로, 정확하고 신뢰성 있는 정보를 파악할 필요가 있다.The radar system detects targets in front of the vehicle and maintains a constant speed and distance, and delivers information to avoid accidents when an accident occurs. Therefore, it is necessary to identify accurate and reliable information.

이를 위해서는 레이더 시스템의 전자파 방사 각도와 주행하는 차량의 방향이 일치하여야 한다.For this purpose, the electromagnetic radiation angle of the radar system must match the direction of the driving vehicle.

그런데, 레이더 시스템은 고정되어 있지만, 도로 환경이나 외부 충격 등에 의해 상하/좌우로 약간씩 움직일 수 있다. 이때, 레이더 시스템의 안테나 방향이 바뀔 수 있는데, 그렇게 되면 레이더 신호의 송수신 방향이 차량의 전방과 일치하지않아, 레이더 송수신 정보의 정확성이 떨어진다. 따라서, 레이더 시스템은 전방 타깃을 제대로 감지할 수 없고 차량의 안전을 확보하기도 어렵게 된다.By the way, although the radar system is fixed, it can move up and down / left and right slightly by road environment, an external shock, etc. At this time, the antenna direction of the radar system may be changed. If so, the direction of transmitting / receiving the radar signal does not coincide with the front of the vehicle, thereby reducing the accuracy of the radar transmission / reception information. Therefore, the radar system cannot properly detect the front target and it is difficult to ensure the safety of the vehicle.

이러한 문제를 방지하기 위하여, 통상 레이더 시스템은 레이더의 방사 각도를 교정하는 기능을 구비한다.To avoid this problem, radar systems are usually equipped with the ability to correct the radar radiation angle.

이러한 종래의 레이더 시스템은 레이더 신호 송수신용 안테나, 레이더 신호 송수신 방향을 조절하기 위한 구동장치 및 현재 안테나 방향과 레이더 지향성 목표값을 비교하여 현재 안테나 방향이 목표값을 벗어난 경우, 안테나가 목표값이 놓이도록 구동장치에 그 결과를 송신하는 제어유닛(레이더 지향성 설정부+안테나 방향 제어부)을 포함한다. 이때, 레이더 지향성 설정부는 현재 안테나 방향과 차량의 자이로 센서, 핸들 조타각 센서 및 변속기로부터 각각의 정보로부터 산출된 레이더 지향성 목표값과 상이하면 안테나 방향 제어부에 그 결과를 송신한다. 안테나 방향 제어부는 레이더 지향성 제어부로부터의 신호에 따라 안테나가 목표 지향값에 높일 수 있도록 안테나의 회동각도를 결정하고 그 결과에 따라 구동장치를 제어하였다. 즉, 종래의 레이더 시스템은 모터/기어의 조합으로 안테나의 각도를 기계적으로 상하좌우로 조절하였다.Such a conventional radar system includes an antenna for transmitting and receiving a radar signal, a driving device for adjusting a radar signal transmission and reception direction, and comparing a current antenna direction and a radar directivity target value, when the current antenna direction is out of the target value, the antenna sets a target value. And a control unit (radar directivity setting section + antenna direction control section) for transmitting the result to the drive unit. At this time, the radar directivity setting unit transmits the result to the antenna direction control unit if the current antenna direction and the radar directivity target value calculated from the respective information from the gyro sensor, the steering wheel angle sensor and the transmission of the vehicle are different. The antenna direction control unit determines the rotation angle of the antenna so that the antenna can be raised to the target directivity value according to the signal from the radar directivity control unit and controls the driving device according to the result. That is, in the conventional radar system, the angle of the antenna is mechanically adjusted up, down, left and right by a combination of motors and gears.

따라서, 종래의 레이더 시스템은 상하 조정용 모터 및 좌우 조정용 모터가 추가로 필요하고, 그로 인해 전체 소모 전력이 증가하는 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 종래의 레이더 시스템은 모터 구동 장치로 인해 부피가 증가하여 차량에 장착될 때 공간적으로도 문제 있었다.Therefore, the conventional radar system further requires a motor for vertical adjustment and a motor for adjusting left and right, thereby increasing the total power consumption. In addition, the conventional radar system has a problem in space when mounted on the vehicle due to the increased volume due to the motor drive device.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 전자기력의 힘을 이용하여 금속 패널(패치 안테나)의 휘는 각도를 조절하여 안테나의 방사 각도를 조절할 수 있는 차량용 레이더 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in the technical background as described above, to provide a vehicle radar system and method that can adjust the radiation angle of the antenna by adjusting the bending angle of the metal panel (patch antenna) by using the force of the electromagnetic force. The purpose.

본 발명의 일면에 따른 차량용 레이더 시스템은, 차량의 속도, 높낮이 변화, 회전 방향 및 회전 정도 중 적어도 하나의 차량 정보를 감지하는 감지 모듈; 상기 적어도 하나의 차량 정보를 이용하여 3차원으로 상기 차량의 기준방향을 확인하고, 송신한 전자기파의 반사파를 확인하여 상기 기준방향에 대비한 상기 전자기파의 방사 각도의 틀어진 정도를 확인하며, 상기 틀어진 정도를 보상하는 신호를 출력하는 연산 모듈; 및 상기 신호에 대응하는 전자기력을 안테나에 가하여 상기 안테나를 구부림에 따라, 상기 방사 각도가 상기 기준방향을 향하도록 하는 안테나 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a vehicle radar system includes: a sensing module configured to detect at least one vehicle information among a speed, a height change, a rotation direction, and a degree of rotation of a vehicle; Checking the reference direction of the vehicle in three dimensions by using the at least one vehicle information, checking the reflected wave of the transmitted electromagnetic wave to confirm the twisted degree of the radiation angle of the electromagnetic wave relative to the reference direction, and the twisted degree A calculation module for outputting a signal to compensate for the loss; And an antenna module configured to apply an electromagnetic force corresponding to the signal to the antenna so that the radiation angle is directed toward the reference direction as the antenna is bent.

본 발명의 다른 면에 따른 안테나 모듈은, 전자기파를 송수신하는 안테나; 상기 안테나의 방사 각도가 차량의 기준방향으로부터 틀어진 정도를 보상하는 신호를 공급받는 선로; 상기 안테나에 연접 설치되어, 상기 안테나에 상기 신호에 대응하는 전자기력에 의한 척력 또는 인력을 가하여 상기 안테나를 구부려 상기 방사 각도를 조절하는 전자기력 조절 패치; 및 상기 안테나, 상기 전자기력 조절 패치 및 상기 선로가 배치되는 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.Antenna module according to another aspect of the present invention, the antenna for transmitting and receiving electromagnetic waves; A line receiving a signal for compensating for a degree that the radiation angle of the antenna is distorted from a reference direction of the vehicle; An electromagnetic force adjusting patch connected to the antenna to bend the antenna by applying a repulsive force or attraction force by an electromagnetic force corresponding to the signal to the antenna to adjust the radiation angle; And a substrate on which the antenna, the electromagnetic force adjustment patch, and the line are disposed.

본 발명의 또 다른 면에 따른 차량용 레이더 제어 방법은, 차량의 속도, 높낮이 변화, 회전 방향 및 회전 정도 중 적어도 하나의 차량 정보를 감지하는 단계; 상기 적어도 하나의 차량 정보를 이용하여 3차원으로 상기 차량의 기준방향을 확인하는 단계; 전자기파를 송신하고 그 반사파를 확인함에 따라 상기 기준방향에 대비한 안테나의 방사 각도의 틀어진 정도를 확인하는 단계; 및 상기 틀어진 정도를 보상하는 전자기력을 상기 안테나에 가하여 상기 안테나를 구부림에 따라, 상기 방사 각도가 상기 기준방향을 향하도록 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a vehicle radar control method comprising: detecting at least one vehicle information among a speed, a height change, a rotation direction, and a degree of rotation of a vehicle; Confirming a reference direction of the vehicle in three dimensions by using the at least one vehicle information; Confirming the twisted degree of the radiation angle of the antenna relative to the reference direction by transmitting electromagnetic waves and checking the reflected waves; And adjusting the radiation angle toward the reference direction according to the bending of the antenna by applying an electromagnetic force compensating for the twisted degree to the antenna.

본 발명에 따르면, 전자기력의 방향 및 크기를 조절하여 금속 패널(패치 안테나)의 휘는 각도를 조절함에 따라 안테나의 방사 각도를 조절하므로, 레이더 시스템 자체를 회전시키는 물리적 구동 장치(모터나 기어 등)를 생략할 수 있다.According to the present invention, since the radiation angle of the antenna is adjusted by adjusting the bending angle of the metal panel (patch antenna) by adjusting the direction and magnitude of the electromagnetic force, a physical driving device (motor or gear, etc.) for rotating the radar system itself is provided. Can be omitted.

따라서, 본 발명은 레이더 시스템의 크기, 무게, 재료비 및 소모 전력을 줄일 수 있으며, 생산 공정을 단순화할 수 있고, 더 빠르게 안테나의 방사 각도(지향성)를 조절할 수 있고, 더 높은 신뢰성을 기대할 수 있다.Therefore, the present invention can reduce the size, weight, material cost and power consumption of the radar system, simplify the production process, adjust the radiation angle (directivity) of the antenna more quickly, and can expect higher reliability. .

뿐만 아니라, 본 발명은 차량에 구비된 복수의 센서(5개의 센서)에 의해 차량 상태를 정밀하게 분석하여 차량의 전방을 확인함에 따라 안테나의 방사 각도를 더 정확히 보정할 수 있고, 따라서 타깃 감지의 정확도 및 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, the present invention can more accurately correct the radiation angle of the antenna as the front of the vehicle by accurately analyzing the vehicle state by a plurality of sensors (five sensors) provided in the vehicle, so that the target detection It can increase the accuracy and reliability.

도 1a는 본 발명의 차량용 레이더 시스템을 도시한 구성도.
도 1b는 본 발명의 차량용 레이더 시스템의 장착 예.
도 2는 본 발명의 레이더 시스템의 구조를 도시한 도면.
도 3a는 본 발명의 안테나 모듈을 도시한 도면.
도 3b 내지 3d는 본 발명의 안테나 모듈의 방사 각도 조절의 예시도.
도 4는 본 발명의 안테나 모듈에 적용되는 패치 배열 안테나를 도시한 도면.
도 5는 본 본 발명의 차량용 레이더 방법을 도시한 흐름도.Figure 1a is a block diagram showing a vehicle radar system of the present invention.
1B is a mounting example of a vehicle radar system of the present invention.
2 shows the structure of the radar system of the present invention.
Figure 3a shows an antenna module of the present invention.
Figure 3b to 3d is an illustration of adjustment of the radiation angle of the antenna module of the present invention.
4 is a view showing a patch array antenna applied to the antenna module of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a vehicle radar method of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms " comprises, " and / or "comprising" refer to the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Or additions.

이제 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템을 도시한 구성도이고, 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템의 장착 예를 도시한 도면이다.Figure 1a is a block diagram showing a vehicle radar system according to an embodiment of the present invention, Figure 1b is a view showing a mounting example of a vehicle radar system according to an embodiment of the present invention.

도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 시스템(10)은 감지 모듈(100), 연산 모듈(200) 및 안테나 모듈(300)을 포함하며, 도 1b와 같이 차량에 구비될 수 있다.As shown in FIG. 1A, the vehicle radar system 10 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a sensing module 100, a calculation module 200, and an antenna module 300, which are provided in a vehicle as shown in FIG. 1B. Can be.

감지 모듈(100)은 차량의 속도, 차량의 높낮이 변화, 차량의 회전 방향 및 차량의 회전 정도 중 적어도 하나의 차량 정보를 감지하여 연산 모듈(200)에 전달한다.The sensing module 100 detects at least one vehicle information among a speed of the vehicle, a change in height of the vehicle, a rotation direction of the vehicle, and a degree of rotation of the vehicle and transmits the detected vehicle information to the calculation module 200.

감지 모듈(100)은 휠 스피드 센서(110), 승차인원 감지 센서(120), 가속도 센서(130), 스트어링 각도(Steering Angle) 센서(140) 및 요 레이트(Yaw Rate) 센서(150)를 포함한다.The detection module 100 may include a wheel speed sensor 110, a passenger occupancy sensor 120, an acceleration sensor 130, a steering angle sensor 140, and a yaw rate sensor 150. Include.

휠 스피드 센서(110)는 차량의 바퀴 회전 및 바퀴의 정지 방향 등을 이용하여 바퀴의 속도를 감지한다.The wheel speed sensor 110 detects the speed of the wheel by using the wheel rotation and the stop direction of the wheel of the vehicle.

승차인원 감지 센서(120)는 차량에 탑승한 승차인원 및 차량의 무게 변화를 감지하여 차량의 높낮이 변화를 감지한다.The ride occupant detection sensor 120 detects a change in height of the vehicle by detecting a change in the weight of the occupant and the vehicle in the vehicle.

가속도 센서(130)는 차량의 가속도를 산출하여 이동한 거리 및 차량의 속도를 감지한다.The acceleration sensor 130 calculates the acceleration of the vehicle and detects the distance traveled and the speed of the vehicle.

스트어링 각도 센서(140)는 운전자가 스티어링 휠(Wheel)을 얼마나 회전시켰는지를 확인하여 차량의 회전 방향을 감지한다.The steering angle sensor 140 detects how much the driver has rotated the steering wheel and detects the rotation direction of the vehicle.

요 레이트 센서(150)는 차량의 수직축 방향의 회전 각속도를 검출하여 차량의 회전 정도를 감지한다.Yaw rate sensor 150 detects the degree of rotation of the vehicle by detecting the rotational angular velocity of the vehicle in the vertical axis direction.

이때, 감지 모듈(100)과 연산 모듈(200)은 CAN(Controller Area Network) 통신 등의 차량 네트워크를 통해 차량 정보를 송수신할 수 있다.In this case, the sensing module 100 and the calculation module 200 may transmit and receive vehicle information through a vehicle network such as controller area network (CAN) communication.

연산 모듈(200)은 감지 모듈(100)로부터 적어도 하나의 차량 정보를 전달받아, 적어도 하나의 차량 정보를 이용하여 3차원으로 차량의 기준방향(전방, 후방 등의 레이더를 방사하는 방향)을 확인한다. 여기서, 전방에 설치된 레이더 시스템(10)은 통상 전방을 기준방향으로 설정하므로, 이하 기준방향이 전방인 경우를 예로 들어 설명한다.The calculation module 200 receives at least one vehicle information from the sensing module 100 and checks a reference direction of the vehicle (a direction in which radars such as front and rear are radiated) in three dimensions by using the at least one vehicle information. do. Here, since the radar system 10 provided in the front normally sets the front in the reference direction, the following description will be given taking the case in which the reference direction is the front.

연산 모듈(200)은 송신한 전자기파의 반사파를 확인하여 차량의 전방에 대비한 방사 각도의 틀어진 정도를 확인하고, 틀어진 정도를 보상하는 크기의 보상신호를 출력한다. 이때, 연산 모듈(200)은 반사파의 량 및 크기를 기설정된 기준치와 비교하여 상기 전방에 대비한 방사 각도의 틀어진 정도를 확인할 수 있다.The calculation module 200 checks the reflected wave of the transmitted electromagnetic wave, checks the twisted degree of the radiation angle against the front of the vehicle, and outputs a compensation signal having a magnitude that compensates for the twisted degree. In this case, the calculation module 200 may compare the amount and magnitude of the reflected wave with a preset reference value to check the degree of twist of the radiation angle compared to the front side.

안테나 모듈(300)은 보상신호에 대응하는 크기 및 방향의 전자기력을 안테나에 가하여 안테나를 구부림에 따라, 안테나의 방사 각도가 전방을 향하도록 조절한다. 안테나 모듈(300)에 대해서는 도 3a 내지 3d를 참조하여 후술한다.The antenna module 300 applies an electromagnetic force of a magnitude and a direction corresponding to the compensation signal to the antenna to adjust the radiation angle of the antenna toward the front as the antenna is bent. The antenna module 300 will be described later with reference to FIGS. 3A to 3D.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레이더 시스템의 구조에 대하여 살펴본다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이더 시스템의 구조를 도시한 도면이다.Hereinafter, a structure of a radar system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2. 2 is a view showing the structure of a radar system according to an embodiment of the present invention.

도 2와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 레이더 시스템(10)은 레이더 돔(400), 안테나 모듈(300), 송수신 모듈(600), 연산 모듈(200) 및 기구(500)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the radar system 10 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a radar dome 400, an antenna module 300, a transmission / reception module 600, a calculation module 200, and an instrument 500.

레이더 돔(400)은 안테나 모듈(300)을 내부 공간에 포함하여, 외부 충격이나 이물질로부터 안테나 모듈(300)을 보호한다.The radar dome 400 includes the antenna module 300 in an internal space to protect the antenna module 300 from external impact or foreign matter.

안테나 모듈(300)은 하나 이상의 안테나를 포함하며, 안테나를 통해 차량의 전방으로 전자기파를 방사하거나, 타깃에 의해 반사되어 돌아오는 전자기파를 수신한다. The antenna module 300 includes one or more antennas, and radiates electromagnetic waves toward the front of the vehicle through the antennas or receives electromagnetic waves reflected by the target.

안테나 모듈(300)은 전자기력에 의해 안테나의 방사 각도를 조절할 수 있는데, 이에 대해서는 도 3a 및 3d를 참조하여 후술한다.The antenna module 300 may adjust the radiation angle of the antenna by an electromagnetic force, which will be described later with reference to FIGS. 3A and 3D.

송수신 모듈(600)은 송신할 기저대역의 신호를 기설정된 고주파 대역의 전자기파로 변환하여 안테나 모듈(300)에 전달하며, 안테나 모듈(300)로부터 전달받은 수신한 고주파 대역의 신호를 기저대역의 신호로 변환하여 연산 모듈(200)에 전달한다.The transmission / reception module 600 converts the baseband signal to be transmitted into electromagnetic waves of a predetermined high frequency band and transmits the signal to the antenna module 300, and transmits the received high frequency band signal received from the antenna module 300 to the baseband signal. Converted to and transmitted to the calculation module 200.

연산 모듈(200)은 도 1에서 전술한 기능을 수행하며, 더불어 수신한 기저대역의 신호를 이용하여 타깃과의 거리 등을 파악한다.The calculation module 200 performs the function described above with reference to FIG. 1, and also determines the distance to the target using the received baseband signal.

기구(500)는 안테나 모듈(300), 송수신 모듈(600) 및 연산 모듈(200)을 내부에 고정하고, 레이더 돔(400)과 함께 안테나 모듈(300), 송수신 모듈(600) 및 연산 모듈(200)을 외부 환경으로부터 보호한다.The instrument 500 fixes the antenna module 300, the transmission / reception module 600 and the calculation module 200 therein, and together with the radar dome 400, the antenna module 300, the transmission / reception module 600 and the calculation module ( 200) to protect it from the external environment.

이하, 도 3a 내지 3d를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈에 대하여 설명한다.Hereinafter, an antenna module according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3D.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈을 도시한 도면이며, 도 3b 내지 3d는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈의 방사 각도 조절의 예시도다. 이때, 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈의 사시도이며, 도 3b 내지 3d는 측면도이다.Figure 3a is a view showing an antenna module according to an embodiment of the present invention, Figures 3b to 3d is an illustration of the adjustment of the radiation angle of the antenna module according to an embodiment of the present invention. 3A is a perspective view of an antenna module according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3B to 3D are side views.

도 3a와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈(300)은 단일 패치 안테나(110), 전자기력 조절 패치(120), 제1 선로(130), 제2 선로(140) 및 기판(150)을 포함한다.As shown in Figure 3a, the antenna module 300 according to an embodiment of the present invention is a single patch antenna 110, the electromagnetic force control patch 120, the first line 130, the second line 140 and the substrate 150 It includes.

단일 패치 안테나(110)는 방사용 패치로서, 전자기파를 방사하여 송신하거나, 타깃에 의해 반사된 전자기파를 수신한다. 이때, 단일 패치 안테나(110)는 전자기파의 주파수에 매칭된 금속 패널일 수 있다.The single patch antenna 110 is a radiation patch, radiates and transmits electromagnetic waves, or receives electromagnetic waves reflected by a target. In this case, the single patch antenna 110 may be a metal panel matched to the frequency of the electromagnetic wave.

제1 선로(130)는 비어 홀 등에 의해서 단일 패치 안테나(110) 및 송수신 모듈(600)과 연결되며, 단일 패치 안테나(110)에 수신된 신호를 송수신 모듈(600)에 전달하거나, 송수신 모듈(600)로부터 전달받은 송신할 신호를 단일 패치 안테나(110)에 전달한다.The first line 130 is connected to the single patch antenna 110 and the transmission / reception module 600 by a via hole or the like, and transmits a signal received at the single patch antenna 110 to the transmission / reception module 600 or transmits / receives a module ( The signal to be transmitted from 600 is transmitted to the single patch antenna 110.

제2 선로(140)는 기판의 패턴으로서, 연산 모듈(200) 및 전자기력 조절 패치(120)와 연결되며, 연산 모듈(200)로부터 보상신호를 공급받아 단일 패치 안테나(110)에 공급한다. 예컨대, 보상신호는 전방에 대비해 방사 각도의 틀어질 정도를 보상하는 크기의 정전압일 수 있다.The second line 140 is a pattern of a substrate and is connected to the operation module 200 and the electromagnetic force control patch 120, and receives a compensation signal from the operation module 200 and supplies the compensation signal to the single patch antenna 110. For example, the compensation signal may be a constant voltage having a magnitude compensating for the degree of twist of the radiation angle against the front side.

전자기력 조절 패치(120)는 적어도 일부가 단일 패치 안테나(110)와 겹쳐서 단일 패치 안테나(110)의 하부에 배치되며, 공급되는 전압의 크기에 따라 단일 패치 안테나(110)에 척력 또는 인력을 가하여 단일 패치 안테나(110)의 방사 각도를 조절한다.The electromagnetic force control patch 120 is disposed at the bottom of the single patch antenna 110 at least partially overlapping the single patch antenna 110, and applies a repulsive force or attraction force to the single patch antenna 110 according to the magnitude of the supplied voltage. The radiation angle of the patch antenna 110 is adjusted.

전자기력 조절 패치(120)는 전자기력을 형성할 수 있는 특수 금속 패널로서, 유전율이 있고, 자성률이 높은 예컨대, 반도체 화합물일 수 있다.The electromagnetic force control patch 120 is a special metal panel capable of forming an electromagnetic force, and may be, for example, a semiconductor compound having a high dielectric constant and a high magnetic rate.

전자기력 조절 패치(120)는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)　공정을 활용한 초미세 가공이나, 미세 반도체 공정에 의해 생산될 수 있다.Electromagnetic force control patch 120 may be produced by ultra-fine processing or micro-semiconductor process using the MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) process.

기판(150)은 전자기력을 형성할 수 있는 기판이며, 단일 패치 안테나(110), 제1 선로(130), 제2 선로(140) 및 전자기력 조절 패치(120)를 실장한다.The substrate 150 is a substrate capable of forming an electromagnetic force, and mounts a single patch antenna 110, a first line 130, a second line 140, and an electromagnetic force control patch 120.

이 같이, 안테나 모듈(300)은 보상신호의 크기에 따라 전자기력을 발생시켜 단일 패치 안테나(110)에 가하여 단일 패치 안테나(110)의 굴곡 및 굴곡의 각도를 조절하여 방사 패턴이 향하는 각도 즉, 방사 각도를 조절할 수 있다.As such, the antenna module 300 generates an electromagnetic force according to the magnitude of the compensation signal and applies it to the single patch antenna 110 to adjust the bend and the bend angle of the single patch antenna 110 so that the radiation pattern is at an angle, that is, radiation. You can adjust the angle.

도 3b와 같이, 보상신호가 공급되지 않으면, 전자기력 조절 패치(120)는 전자기력에 의한 척력 또는 인력을 단일 패치 안테나(110)에 가하지 않는다. 따라서, 단일 패치 안테나(110)는 수평을 유지하며, 방사 패턴의 각도(이하, "방사 각도"라고 함)는 단일 패치 안테나(110)의 중앙에서 단일 패치 안테나(110)의 상부를 향한다.As shown in FIG. 3B, when the compensation signal is not supplied, the electromagnetic force adjustment patch 120 does not apply repulsive force or attraction force by the electromagnetic force to the single patch antenna 110. Thus, the single patch antenna 110 remains horizontal, and the angle of the radiation pattern (hereinafter referred to as "radiation angle") is directed toward the top of the single patch antenna 110 at the center of the single patch antenna 110.

도 3c와 같이, 양 전압의 보상신호가 공급되면, 전자기력 조절 패치(120)는 단일 패치 안테나(110)에 끌어당기는 전자기력(즉, 인력)을 가하여 단일 패치 안테나(110)를 아래로 구부린다. 그러면, 단일 패치 안테나(110)의 방사 각도는 중앙을 기준으로 우측을 향한다.As shown in FIG. 3C, when the compensation signal of both voltages is supplied, the electromagnetic force control patch 120 applies the electromagnetic force (ie, attractive force) attracted to the single patch antenna 110 to bend the single patch antenna 110 downward. Then, the radiation angle of the single patch antenna 110 is directed to the right with respect to the center.

도 3d와 같이, 음 전압의 보상신호가 공급되면, 전자기력 조절 패치(120)는 단일 패치 안테나(110)에 미는 전자기력(즉, 척력)을 가하여 단일 패치 안테나(110)를 위쪽으로 구부린다. 그러면, 단일 패치 안테나(110)의 방사 각도는 중앙을 기준으로 좌측을 향한다.As shown in FIG. 3D, when a negative voltage compensation signal is supplied, the electromagnetic force adjusting patch 120 applies an electromagnetic force (that is, repulsive force) to the single patch antenna 110 to bend the single patch antenna 110 upward. Then, the radiation angle of the single patch antenna 110 is directed to the left with respect to the center.

이때, 전자기력 조절 패치(120)는 보상신호의 진폭에 따라 방사 각도의 크기 즉, 좌측 또는 우측으로 향하는 정도를 조절가능함은 물론이다. At this time, the electromagnetic force adjustment patch 120 can be adjusted according to the amplitude of the compensation signal, that is, the degree of the left or right direction of the radiation angle, of course.

또한, 도 3c 및 3d에서는 보상신호가 양 전압일 때는 우측을 향하고, 음 전압일 때는 좌측을 향하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 그 반대일 수도 있음은 물론이다.In addition, in FIGS. 3C and 3D, the case in which the compensation signal is directed to the right when the positive voltage is left and the left when the compensation signal is the negative voltage has been described as an example.

그리고, 전술한 예에서는 단일 패치 안테나(110)의 방사 각도를 좌우로 조절하는 경우를 예로 들어 설명하였지만 상하로 조절할 수도 있음은 물론이다.In the above-described example, the case where the radiation angle of the single patch antenna 110 is adjusted to the left and right has been described as an example.

전술한 바와 같이, 레이더 시스템(10)은 하나의 안테나 즉, 단일 패치 안테나를 구비할 수 있지만, 통상 크기 및 채널 수의 제약으로 인해 패치 배열 안테나를 사용한다. 이하, 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈에 적용되는 패치 배열 안테나를 도시한 도면이다.As mentioned above, the radar system 10 may have one antenna, i.e., a single patch antenna, but typically uses a patch array antenna due to size and channel number constraints. A description with reference to FIG. 4 is as follows. 4 is a diagram illustrating a patch array antenna applied to an antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 패치 배열 안테나(100')는 단일 패치 안테나(110)를 여러 개 배열하여 단일 패치 안테나(110)의 방사 패턴 각도의 조합에 의해 방사 패턴을 형성한다. 따라서, 안테나 모듈(300)은 단일 패치 안테나(110)의 방사 패턴 각도를 전자기력에 의해 조절할 수 있다면, 패치 배열 안테나(100')의 전체 방사 패턴 각도를 원하는 방향으로 조절할 수 있다.As shown in FIG. 4, the patch array antenna 100 ′ is arranged with a plurality of single patch antennas 110 to form a radiation pattern by a combination of the radiation pattern angles of the single patch antenna 110. Therefore, if the antenna module 300 can adjust the radiation pattern angle of the single patch antenna 110 by electromagnetic force, the antenna module 300 may adjust the overall radiation pattern angle of the patch array antenna 100 ′ in a desired direction.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 방법을 도시한 흐름도이다. 도 5는 본 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 방법을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a vehicle radar method according to an exemplary embodiment of the present invention. 5 is a flowchart illustrating a vehicle radar method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 차량용 레이더 시스템(10)은 차량에 구비된 센서로부터 차량의 속도, 높낮이 변화, 회전 방향 및 회전 정도 중 적어도 하나의 차량 정보를 수신한다(S510).Referring to FIG. 5, the vehicle radar system 10 receives at least one vehicle information among a speed, a height change, a rotation direction, and a degree of rotation from a sensor provided in the vehicle (S510).

차량용 레이더 시스템(10)은 적어도 하나의 차량 정보를 이용하여 차량의 전방을 파악한다(S520).The vehicle radar system 10 determines the front of the vehicle by using at least one vehicle information (S520).

차량용 레이더 시스템(10)은 전자기파를 송신하고 타깃에 반사되어 돌아오는 전자기파의 량 및 크기를 확인하여 전자기파의 방사 각도를 확인한다(S530).The vehicle radar system 10 checks the radiation angle of the electromagnetic wave by transmitting the electromagnetic wave and confirming the amount and size of the electromagnetic wave reflected by the target (S530).

차량용 레이더 시스템(10)은 전자기파의 방사 각도가 전방을 향하고 있는지를 확인한다(S540).Vehicle radar system 10 checks whether the radiation angle of the electromagnetic wave is directed to the front (S540).

차량용 레이더 시스템(10)은 방사 각도가 전방을 향하지 않으면, 전자기파의 방사 각도가 전방으로부터 틀어진 정도를 확인하고, 틀어진 정도를 보상하는 크기의 보상신호를 출력한다(S550).If the radiation angle of the vehicle does not face forward, the vehicle radar system 10 checks the degree of twist of the radiation angle of the electromagnetic wave from the front, and outputs a compensation signal having a magnitude compensating the amount of twist (S550).

차량용 레이더 시스템(10)은 보상신호를 전자기력 조절 패치(120)에 공급하여 안테나에 전자기력에 의한 인력 또는 척력을 가한다(S560).The vehicle radar system 10 supplies a compensation signal to the electromagnetic force adjustment patch 120 to apply an attractive force or repulsive force by the electromagnetic force to the antenna (S560).

차량용 레이더 시스템(10)은 인력 또는 척력에 의하여 안테나를 구부려 안테나의 방사 각도를 조절한다(S570).The vehicle radar system 10 adjusts the radiation angle of the antenna by bending the antenna by manpower or repulsion (S570).

한편, 차량용 레이더 시스템(10)은 방사 각도가 전방을 향하면, 전자기파를 송수신하여 타깃을 감지한다(S580).On the other hand, the vehicle radar system 10 detects the target by transmitting and receiving electromagnetic waves when the radiation angle toward the front (S580).

이와 같이, 본 발명은 차량에 구비된 센서를 통해 정밀하게 차량의 상태를 분석하여 레이더 방사 각도를 확인하고, 방사 각도를 상하 좌우로 조절하여 차량의 전방을 향하도록 보정하여 정확하고 신뢰성 있게 타깃을 감지하여 차량과 운전자의 안전을 확보할 수 있다.As such, the present invention precisely and reliably corrects the target by analyzing the state of the vehicle precisely through the sensor provided in the vehicle to check the radar radiation angle, and adjusting the radiation angle to the front of the vehicle by adjusting the radiation angle up and down. Sensing can ensure the safety of the vehicle and the driver.

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the above-described embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, Of course, this is possible. Accordingly, the scope of protection of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the description of the following claims.

Claims

A sensing module configured to detect at least one vehicle information among a speed, a height change, a rotation direction, and a degree of rotation of the vehicle;
Checking the reference direction of the vehicle in three dimensions by using the at least one vehicle information, checking the reflected wave of the transmitted electromagnetic wave to confirm the twisted degree of the radiation angle of the electromagnetic wave relative to the reference direction, and the twisted degree A calculation module for outputting a signal to compensate for the loss; And
An antenna module configured to apply an electromagnetic force corresponding to the signal to the antenna so that the radiation angle is directed toward the reference direction as the antenna is bent
Vehicle radar system comprising a.

2. The apparatus of claim 1,
A wheel speed sensor configured to detect a wheel rotation of the vehicle and a stop direction of the wheel and transmit the detected wheel to the calculation module;
A ride occupant detection sensor configured to detect a change in height by using a ride occupant in the vehicle and a change in weight of the vehicle and transmit the change in height to the calculation module;
An acceleration sensor that calculates an acceleration of the vehicle and detects the speed of the vehicle and transmits the velocity to the calculation module;
A steering angle sensor which senses a rotation of the steering wheel to detect a rotation direction of the vehicle and transmits the steering direction to the calculation module; And
Yaw rate sensor that detects the rotational angular velocity of the vehicle in the vertical axis direction and detects the degree of rotation of the vehicle and transmits it to the calculation module
Vehicle radar system comprising a.

The method of claim 1, wherein the calculation module,
And comparing the amount and magnitude of the reflected wave with a predetermined reference value to determine the degree of distortion in relation to the reference direction.

The antenna of claim 1, wherein the antenna module includes an array antenna.
Vehicle radar system for adjusting the electromagnetic force of each antenna constituting the array antenna, respectively.

The method of claim 1, wherein the antenna module,
The antenna for transmitting the electromagnetic waves and receiving the reflected waves;
An electromagnetic force adjustment patch for bending the antenna by applying repulsive force or attraction force by the electromagnetic force corresponding to the signal to the antenna;
An arranged line for supplying said signal from said computing module to said electromagnetic force control patch
Vehicle radar system comprising a.

An antenna for transmitting and receiving electromagnetic waves;
A line receiving a signal for compensating for a degree that the radiation angle of the antenna is distorted from a reference direction of the vehicle;
An electromagnetic force adjusting patch connected to the antenna to bend the antenna by applying a repulsive force or attraction force by an electromagnetic force corresponding to the signal to the antenna to adjust the radiation angle; And
A substrate on which the antenna, the electromagnetic force adjustment patch, and the line are disposed
Antenna module comprising a.

The method of claim 6, wherein the electromagnetic force adjustment patch,
An antenna module having a permittivity and a semiconductor compound having a magnetic permittivity higher than or equal to a predetermined reference.

The method of claim 6, wherein the electromagnetic force adjustment patch,
Antenna module produced by ultra-fine processing or micro-semiconductor process using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) process.

Detecting at least one vehicle information among a speed, a height change, a rotation direction, and a degree of rotation of the vehicle;
Confirming a reference direction of the vehicle in three dimensions by using the at least one vehicle information;
Confirming the twisted degree of the radiation angle of the antenna relative to the reference direction by transmitting electromagnetic waves and checking the reflected waves; And
Adjusting the radiation angle toward the reference direction as the antenna is bent by applying an electromagnetic force compensating for the distortion to the antenna
Vehicle radar control method comprising a.

The method of claim 9, wherein the adjusting is,
Supplying a signal to compensate for the skewness; And
Bending the antenna by applying the electromagnetic force of the direction and magnitude corresponding to the signal to the antenna;
Vehicle radar control method comprising a.