KR20150055380A - Radar for vehicle and method for improving detection performance thereof - Google Patents
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Abstract
차량용 레이더 및 이의 탐지 성능 개선 방법을 공개한다. 본 발명은 송수신 일체형으로 복수개의 안테나 소자를 구비하는 어레이 안테나, 수신되는 입력 신호에 응답하여 주파수가 가변되는 송신 신호를 발생하고, 송신 신호를 복수개의 안테나 소자 중 하나의 안테나 소자를 통해 하나의 송신 채널로 방사하고, 송신 신호가 표적에 반사되어 어레이 안테나로 인가된 수신 신호를 복수개의 안테나 소자 중 기설정된 복수개의 안테나 소자를 선택하고, 선택된 복수개의 안테나를 통해 복수개의 수신 채널로 수신되는 수신 신호들 각각에 대응하는 복수개의 비트 신호를 생성하는 송수신부, 및 송수신부로 입력 신호를 생성하여 전송하고, 복수개의 비트 신호를 수신하여, 비트 신호를 분석하여 표적에 대한 표적 정보를 획득하는 신호 처리부를 포함한다.Discloses a radar for a vehicle and a method for improving its detection performance. The present invention relates to an array antenna having a plurality of antenna elements integrated in a transmission / reception system, an array antenna for generating a transmission signal whose frequency is variable in response to an input signal to be received and transmitting the transmission signal through one antenna element of one of the plurality of antenna elements Channel, a transmission signal is reflected on a target and a reception signal applied to the array antenna is selected by selecting a predetermined plurality of antenna elements among a plurality of antenna elements, and a reception signal received through a plurality of reception channels And a signal processor for generating and transmitting an input signal to and receiving a plurality of bit signals and analyzing a bit signal to obtain target information on a target, .
Description
본 발명은 차량용 레이더 및 이의 탐지 성능 개선 방법에 관한 것으로, 일체형송 수신 안테나를 구비하는 차량용 레이더에서 동시에 2개의 수신 채널을 통해 수신 신호를 수신할 수 있도록 하는 차량용 레이더 및 이의 탐지 성능 개선 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a radar for a vehicle and a method for improving the detection performance thereof, and more particularly, to a radar for a vehicle and a method for improving the detection performance thereof, which can receive a reception signal through two reception channels simultaneously in a vehicle radar having an integrated transmission / reception antenna will be.
레이더는 전자파 송신하고, 표적에 반사된 반사파를 수신 신호로 수신하여 표적 차량과의 거리, 속도, 각도를 탐지 및 추적하는 센서로서 종래에는 주로 군사용으로만 사용되었으나, 최근에는 차량용으로 그 활용 범위를 넓히고 있다.Radar is a sensor that detects and tracks the distance, speed and angle with a target vehicle by transmitting electromagnetic waves and receiving the reflected wave reflected from the target as a received signal. This sensor is conventionally used mainly for military use. Recently, It is expanding.
차량용 레이더는 일반적으로 송신 안테나와 수신 안테나를 별도로 구비하는 형태로 개발되어 사용되어 왔다. 그러나 송신 안테나와 수신 안테나가 별도로 구분되어 사용됨에 따라 2종류의 안테나 각각이 차지하는 공간에 의해 설치 공간의 제약이 발생하게 되고, 더불어 송신 안테나에서 방사된 송신 신호가 곧바로 수신 안테나를 통해 수신 신호로 유입되는 누설(leakage) 현상이 발생한다. 누설 현상으로 인해 송신 안테나로부터 수신 안테나로 곧바로 유입되는 수신 신호는 표적에 반사되어 수신되는 수신 신호에 영향을 주어 레이더의 탐지 성능을 저해하는 요인으로 작용한다.In general, a radar for a vehicle has been developed and used in such a manner that a transmitting antenna and a receiving antenna are separately provided. However, since the transmission antenna and the reception antenna are separately used, the space occupied by each of the two types of antennas creates a restriction on the installation space. In addition, a transmission signal radiated from the transmission antenna is directly input to the reception signal through the reception antenna Leakage occurs. Due to the leakage phenomenon, the received signal, which flows directly from the transmitting antenna to the receiving antenna, is reflected on the target and affects the received signal, which is a factor that hinders the detection performance of the radar.
도1 은 종래의 차량용 레이더의 구현예를 나타낸다.Fig. 1 shows an embodiment of a conventional vehicular radar.
도1 의 차량용 레이더는 신호 처리부(10) 및 송수신부(20)를 포함한다.The vehicle radar of Fig. 1 includes a
신호 처리부(10)는 송신 신호를 생성하기 위한 파형 신호를 생성하여 송수신부(20)로 전송하고, 송수신부(20)에서 수신되는 비트 신호(beat signal)를 분석하여 표적을 탐색한다.The
송수신부(20)는 신호 처리부(10)에서 전송된 파형 신호에 대응하는 주파수를 갖는 송신 신호를 생성하여 어레이 안테나를 통해 외부로 방사한다. 또한 송수신부(200)는 송신 신호를 방사한 어레이 안테나를 통해 수신 신호를 수신하고, 송신 신호와 수신 신호의 주파수 차에 대응하는 비트 신호를 생성한다.The
도1 의 차량용 레이더는 어레이 안테나를 송수신 일체형 안테나로 활용하여 송신 및 수신을 하나의 어레이 안테나가 수행할 수 있도록 한다. 여기서 차량용 레이더는 어레이 안테나의 복수개의 안테나 중 하나의 안테나를 선택하여 송신 신호를 송신하고, 다른 하나의 안테나를 선택하여 수신 신호를 수신하도록 송신 스위치(TSW), 수신 스위치(RSW) 및 2개의 선택 스위치(SEL1, SEL2)를 구비한다. 따라서 하나의 어레이 안테나에서 구비된 복수개의 안테나 중 송신 안테나와 수신 안테나를 선택하고, 송신 및 수신 경로를 별도로 구성함으로써, 송신 및 수신 안테나를 개별적으로 구비하는 경우에 비해 안테나 개수를 줄이고, 송신 신호가 수신 신호에 영향을 주지 않도록 한다. 즉 도1 과 같이 구성된 차량용 레이더는 송수신 일체형 안테나를 통해 신호를 송수신 함에 따라 송신 신호와 수신 신호 사이의 간섭을 피할 수 있다는 장점이 있다. The vehicle radar of FIG. 1 utilizes the array antenna as a transmission / reception integrated antenna so that one array antenna can perform transmission and reception. Here, the vehicle radar includes a transmission switch (TSW), a reception switch (RSW), and two selection units (RSW) for selecting one of the plurality of antennas of the array antenna to transmit the transmission signal, And switches SEL1 and SEL2. Therefore, by selecting a transmission antenna and a reception antenna among a plurality of antennas included in one array antenna and separately configuring transmission and reception paths, it is possible to reduce the number of antennas and reduce the number of transmission signals Do not affect the received signal. That is, the vehicle radar configured as shown in FIG. 1 has an advantage that interference between a transmission signal and a reception signal can be avoided by transmitting and receiving signals through the transmission / reception integral type antenna.
상기한 도1 의 레이더는 송신과 수신이 모두 동일한 하나의 어레이 안테나의 복수개의 안테나 중 하나씩을 선택하여 수행되므로, 1채널 송신 및 1채널 수신으로 구현된다. 그러나 일반적으로 레이더의 표적에 대한 탐지 성능을 향상 시키기 위해서는 수신 채널의 수가 복수개로 구현되는 것이 바람직하다. 수신 채널의 수가 복수개로 구현되면, 복수 채널의 수신 신호로부터 획득할 수 있는 표적에 대한 정보가 많아져서 탐지 성능이 증가된다. 따라서 도1 의 차량용 레이더는 안테나의 탐지 성능을 향상시키는데 한계가 있다는 문제가 있다.The radar of FIG. 1 is implemented by selecting one of a plurality of antennas of one array antenna having the same transmission and reception, and is therefore implemented as one channel transmission and one channel reception. However, in general, in order to improve the detection performance of the radar target, it is preferable that a plurality of receiving channels are implemented. When a plurality of reception channels are realized, information on a target obtainable from a plurality of reception signals of a plurality of channels is increased, and detection performance is increased. Therefore, there is a problem that the radar for the vehicle of Fig. 1 has a limitation in improving the detection performance of the antenna.
본 발명의 목적은 일체형으로 구현된 송수신 안테나에서 송신 신호는 1채널로 송신하고 수신 신호는 2채널로 수신하도록 구현하여 탐지 성능을 높일 수 있는 차량용 레이더를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a radar for a vehicle which can improve detection performance by transmitting a transmission signal in one channel and receiving a reception signal in two channels in an integrated transmission / reception antenna.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 차량용 레이더의 탐지 성능 개선 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for improving detection performance of a radar for a vehicle to achieve the above object.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 차량용 레이더는 송수신 일체형으로 복수개의 안테나 소자를 구비하는 어레이 안테나; 수신되는 입력 신호에 응답하여 주파수가 가변되는 송신 신호를 발생하고, 상기 송신 신호를 상기 복수개의 안테나 소자 중 하나의 안테나 소자를 통해 하나의 송신 채널로 방사하고, 송신 신호가 표적에 반사되어 상기 어레이 안테나로 인가된 수신 신호를 상기 복수개의 안테나 소자 중 기설정된 복수개의 안테나 소자를 선택하고, 상기 선택된 복수개의 안테나를 통해 복수개의 수신 채널로 수신되는 수신 신호들 각각에 대응하는 복수개의 비트 신호를 생성하는 송수신부; 및 상기 송수신부로 상기 입력 신호를 생성하여 전송하고, 상기 복수개의 비트 신호를 수신하여, 상기 비트 신호를 분석하여 상기 표적에 대한 표적 정보를 획득하는 신호 처리부; 를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an automotive radar system including: an array antenna including a plurality of antenna elements integrated with a transmission and reception; Generating a transmission signal whose frequency is variable in response to an input signal to be received and radiating the transmission signal to one transmission channel through one of the plurality of antenna elements, A plurality of predetermined antenna elements of the plurality of antenna elements are selected as a reception signal applied to the antenna and a plurality of bit signals corresponding to reception signals received through the plurality of reception channels are generated through the selected plurality of antennas Receiving unit; A signal processing unit for generating and transmitting the input signal to the transceiver unit, receiving the plurality of bit signals and analyzing the bit signal to obtain target information on the target; .
상기 송수신부는 상기 입력 신호에 응답하여 주파수가 가변되는 송신 신호를 발생하고, 상기 송신 신호를 방사할 상기 하나의 안테나 소자를 선택하고, 선택된 안테나 소자로 상기 송신 경로를 전송하는 송신부; 및 신호를 상기 복수개의 안테나 소자 중 기설정된 복수개의 안테나 소자를 선택하고, 상기 선택된 복수개의 안테나를 통해 상기 복수개의 수신 채널로 수신되는 수신 신호들 각각과 상기 송신부에서 상기 송신 신호를 분배하여 생성된 국부 신호 사이의 주파수 차를 이용하여 복수개의 비트 신호를 생성하는 수신부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the transmitting and receiving unit generates a transmitting signal whose frequency is variable in response to the input signal, selects the one antenna element to emit the transmitting signal, and transmits the transmitting path to the selected antenna element; And generating a signal by dividing the transmission signal by each of the reception signals received through the plurality of reception channels through the selected plurality of antennas and the transmission unit, A receiver for generating a plurality of bit signals using a frequency difference between local signals; And a control unit.
상기 송신부는 상기 입력 신호의 전압 레벨에 대응하여 주파수가 가변되는 상기 송신 신호를 생성하는 전압 제어 발진기; Wherein the transmitting unit comprises: a voltage-controlled oscillator for generating the transmission signal whose frequency is variable according to a voltage level of the input signal;
상기 송신 신호를 분배하여 국부 신호를 상기 수신부로 전송하는 제1 분배기; A first distributor for distributing the transmission signal and transmitting a local signal to the receiver;
상기 의 제어에 따라 상기 제1 분배기를 통해 전송되는 상기 수신 신호를 전달하는 송신 스위치; 상시 송신 스위치를 통해 전송된 상기 수신 신호를 분배하는 제2 분배기; 상기 수신 신호를 수신하는 복수개의 수신 채널의 개수에 대응하여 상기 복수개의 안테나 소자를 복수개의 안테나 그룹으로 구분하고, 복수개의 안테나 그룹 중 대응하는 안테나 그룹에 포함된 안테나 소자들 중 송신 신호를 송신할 안테나 소자와 수신 신호를 수신할 안테나 소자를 상기 신호 처리부의 제어에 따라 선택하는 복수개의 선택 스위치; 및 상기 제2 분배기에서 전송되는 상기 송신 신호를 각각 수신하여 상기 복수개의 선택 스위치 중 대응하는 선택 스위치로 전송하거나, 상기 대응하는 선택 스위치에서 전송되는 상기 수신 신호를 개별적으로 상기 수신부로 전송하는 복수개의 순환기; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.A transmission switch for transmitting the reception signal transmitted through the first distributor according to the control; A second distributor for distributing the received signal transmitted through the normal transmission switch; The plurality of antenna elements are divided into a plurality of antenna groups corresponding to the number of the plurality of reception channels for receiving the reception signal and a transmission signal among the antenna elements included in the corresponding antenna group among the plurality of antenna groups is transmitted A plurality of selection switches for selecting an antenna element and an antenna element for receiving a reception signal under the control of the signal processing section; And a plurality of transmission antennas for receiving the transmission signals transmitted from the second distributor and transmitting the transmission signals to a corresponding one of the plurality of selection switches or transmitting the reception signals transmitted from the corresponding selection switch individually to the reception unit cycle; And a control unit.
상기 복수개의 선택 스위치는 상기 송신 신호를 방사하는 경우에 상기 복수개의 안테나 소자 중 하나의 안테나 소자만을 선택하고, 상기 수신 신호를 수신하는 경우에는 상기 복수개의 안테나 그룹 각각에서 하나씩의 상기 안테나 소자를 선택하는 것을 특징으로 한다.Wherein the plurality of selection switches select only one antenna element of the plurality of antenna elements when the transmission signal is emitted, and when the reception signal is received, select one antenna element in each of the plurality of antenna groups .
상기 수신부는 상기 의 제어에 따라 상기 복수개의 순환기 중 대응하는 순환기에서 전송되는 수신 신호를 전달하는 복수개의 수신 스위치; 상기 복수개의 수신 스위치 중 대응하는 수신 스위치를 통해 전달되는 상기 송신 신호를 증폭하는 복수개의 증폭기; 상기 의 제어에 따라 상기 국부 신호를 전달하는 국부 신호 스위치; 상기 국부 신호 스위치를 통해 전달되는 상기 국부 신호를 분배하는 제3 분배기; 및 상기 복수개의 증폭기 중 대응하는 증폭기에서 인가되는 수신 신호와 제3 분배기에서 전송되는 상기 국부 신호를 이용하여 각각 비트 신호를 생성하는 복수개의 혼합기; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the receiving unit comprises: a plurality of receiving switches for transmitting a received signal transmitted from a corresponding one of the plurality of circulators according to the control; A plurality of amplifiers for amplifying the transmission signal transmitted through a corresponding one of the plurality of receiving switches; A local signal switch for transmitting the local signal according to the control; A third distributor for distributing the local signal transmitted through the local signal switch; And a plurality of mixers each generating a bit signal using a received signal received from a corresponding amplifier among the plurality of amplifiers and the local signal transmitted from a third distributor; And a control unit.
상기 신호 처리부는 상기 수신부에서 전송되는 상기 복수개의 비트 신호에서 노이즈를 제거하는 필터; 상기 필터에서 전송된 상기 복수개의 비트 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터; 및 상기 디지털 신호로 변환된 상기 복수개의 비트 신호를 분석하여, 상기 표적의 각도, 거리 및 속도에 대한 정보를 포함하는 상기 표적 정보를 획득하고, 상기 송신 스위치, 상기 복수개의 수신 스위치, 상기 국부 신호 스위치 및 상기 복수개의 선택기를 제어하는 프로세서; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the signal processor comprises: a filter for removing noise from the plurality of bit signals transmitted from the receiver; An AD converter for converting the plurality of bit signals transmitted from the filter into a digital signal; And analyzing the plurality of bit signals converted into the digital signal to obtain the target information including information on the angle, distance, and speed of the target, and the transmission switch, the plurality of receiving switches, A processor for controlling the switch and the plurality of selectors; And a control unit.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 차량용 레이더의 탐지 성능 개선 방법은 송수신 일체형으로 복수개의 안테나 소자를 구비하는 어레이 안테나, 송신 스위치와 복수개의 수신 스위치 및 복수개의 선택기를 구비하는 송수신부 및 신호 처리부를 구비하는 차량용 레이더의 탐지 성능 개선 방법에 있어서, According to another aspect of the present invention, there is provided a method for improving detection performance of a radar for a vehicle, the method comprising: receiving an array antenna including a plurality of antenna elements, A method for improving the detection performance of a radar for a vehicle, comprising the steps of:
상기 송수신부가 상기 신호 처리부에서 생성된 입력 신호에 응답하여 송신 신호 생성하고, 상기 복수개의 안테나 소자 중 하나의 안테나 소자를 선택하여, 선택된 상기 하나의 안테나 소자를 통해 1채널로 상기 송신 신호를 송신하는 단계; 상기 송수신부가 상기 복수개의 안테나 소자 중 기설정된 복수개의 안테나 소자를 선택하고, 상기 선택된 안테나 소자 각각을 통해 복수개의 수신 신호를 수신하여 비트 신호로 변환한 후 상기 복수개의 비트 신호를 상기 신호 처리부로 전송하는 단계; 및 상기 신호 처리부가 상기 복수개의 비트 신호를 분석하여 표적 정보를 획득하는 단계; 를 포함한다.Wherein the transmission / reception unit generates a transmission signal in response to an input signal generated in the signal processing unit, selects one antenna element among the plurality of antenna elements, and transmits the transmission signal on one channel through the selected one of the antenna elements step; The transmitting and receiving unit selects a predetermined plurality of antenna elements among the plurality of antenna elements, receives a plurality of reception signals through the selected antenna elements, converts the received signals into bit signals, and transmits the plurality of bit signals to the signal processor ; And the signal processing unit analyzing the plurality of bit signals to obtain target information; .
송신 신호를 송신하는 단계는 상기 신호 처리부가 상기 입력 신호를 생성하고, 상기 송수신부가 상기 입력 신호에 대응하는 상기 송신 신호를 발생하는 단계; 상기 송신 스위치가 상기 신호 처리부의 제어에 따라 온되어 상기 송신 신호를 상기 어레이 안테나로 전송하는 송신 경로를 구성하는 단계; 상기 선택 스위치가 상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 어레이 안테나의 복수개의 안테나 소자 중 하나의 안테나 소자를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 안테나 소자를 통해 상기 송신 신호를 방사하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of transmitting a transmission signal includes the steps of the signal processing unit generating the input signal and the transmitting and receiving unit generating the transmission signal corresponding to the input signal; Configuring a transmission path for transmitting the transmission signal to the array antenna by turning on the transmission switch under the control of the signal processing unit; Selecting one of the plurality of antenna elements of the array antenna under the control of the signal processing unit; And radiating the transmit signal through the selected antenna element; And a control unit.
상기 신호 처리부로 전송하는 단계는 상기 복수개의 선택기가 상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 어레이 안테나의 복수개의 안테나 소자 중 상기 수신 신호를 수신할 복수개의 안테나 소자를 선택하는 단계; 상기 복수개의 수신 스위치 각각이 상기 신호 처리부의 제어에 따라 온되어 상기 복수개의 선택기 중 대응하는 선택기를 통해 인가되는 수신 신호를 각각 전달하는 단계; 및 상기 송수신부의 복수개의 혼합기가 상기 송신 신호를 분배한 국부 신호와 상기 복수개의 수신 신호 각각의 주파수 차를 이용하여 상기 복수개의 비트 신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of transmitting to the signal processing unit includes the steps of: the plurality of selectors selecting a plurality of antenna elements to receive the reception signal among the plurality of antenna elements of the array antenna under the control of the signal processing unit; Each of the plurality of receiving switches being turned on in response to the control of the signal processing unit to transmit a received signal applied through a corresponding one of the plurality of selectors; And generating the plurality of bit signals using a frequency difference between a local signal obtained by dividing the transmission signal by a plurality of mixers of the transmission and reception unit and a frequency difference between the plurality of reception signals; And a control unit.
따라서, 본 발명의 차량용 레이더 및 이의 탐지 성능 개선 방법은 송수신 일체형 안테나를 구비하는 차량용 레이더가 1채널로 송신하는 반면, 2채널 이상의 복수개의 채널로 수신할 수 있다. 그러므로 종래에 1채널만으로 송신 및 수신을 수행하는 레이더에 비해 수신 채널 수가 증가하여 레이더의 탐지 성능을 크게 증가시킬 수 있다.Therefore, the vehicle radar and the detection performance improving method of the present invention can receive the vehicle radar having the transmitting and receiving integrated type antenna on one channel, while receiving the signals on a plurality of channels of two or more channels. Therefore, the number of receiving channels can be increased compared to a conventional radar that performs transmission and reception with only one channel, thereby greatly increasing the detection performance of the radar.
도1 은 종래의 차량용 레이더의 구현예를 나타낸다.
도2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더의 구성을 나타낸다.
도3 은 수신 안테나 간격에 따른 수신 신호의 차이를 나타내는 도면이다.
도4 는 도2 의 차량용 레이더의 탐지 성능 개선 방법을 나타낸다.Fig. 1 shows an embodiment of a conventional vehicular radar.
2 shows a configuration of a radar for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a difference between received signals according to a reception antenna interval.
Fig. 4 shows a method for improving the detection performance of the radar for the vehicle of Fig.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described. In order to clearly describe the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings denote the same members.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it does not exclude other elements unless specifically stated to the contrary. The terms "part", "unit", "module", "block", and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, And a combination of software.
도2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더의 구성을 나타낸다.2 shows a configuration of a radar for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도2 의 차량용 레이더는 도1 의 차량용 레이더와 마찬가지로 신호 처리부(100) 및 송수신부(200)를 포함한다.The vehicle radar of FIG. 2 includes a
신호 처리부(100)는 프로세서(DSP), AD 컨버터(ADC) 및 필터(IF)를 구비한다. 필터(IF)는 송수신부(200)로부터 복수개의 비트 신호를 수신하고, 복수개의 비트 신호 각각에서 노이즈를 제거한다. AD 컨버터(ADC)는 필터(IF)에서 노이즈가 제거된 복수개의 비트 신호를 디지털 신호로 변환한다. 프로세서(DSP)는 레이더가 탐지 동작을 시작하면 기설정된 입력 신호를 생성하여 송수신부(200)로 전송한다. 여기서 입력 신호는 기설정된 주기에 따라 반복되는 패턴의 신호일 수 있다. 그리고 프로세서(DSP)는 AD 컨버터(ADC)에서 디지털 신호로 변환된 복수개의 비트 신호를 수신하고, 수신된 복수개의 비트 신호로부터 표적의 거리, 각도 및 속도를 계산한다. 또한 프로세서(DSP)는 송수신부(200)의 송신 스위치(TSW) 복수개의 수신 스위치(RSW1, RSW2) 국부 신호 스위치(LSW) 및 복수개의 선택 스위치(SEL1, SEL2)를 제어하기 위한 스위치 제어 신호를 출력한다.The
여기서 프로세서(DSP)는 적어도 복수개의 비트 신호를 수신하여 두신호의 위상차이를 계산하여 표적의 각도를 종래의 레이더에 비해 매우 정확하게 판별할 수 있다. 또한 표적의 거리 및 속도 또한 복수개의 비트 신호를 각각 분석하여 획득되는 거리 및 속도에 대한 평균을 이용하여 획득하거나, 각 신호에서 획득된 거리 및 속도의 차이를 분석하여 획득된 표적의 거리 및 속도에 대한 정보의 신뢰성을 평가한다.Here, the processor (DSP) receives at least a plurality of bit signals and calculates the phase difference between the two signals, so that the angle of the target can be discriminated very accurately compared to the conventional radar. The distance and velocity of the target may also be obtained by averaging the distance and velocity obtained by analyzing a plurality of bit signals, or by analyzing the difference in distance and velocity obtained from each signal, To evaluate the reliability of the information.
또한 도시하지 않았으나, 차량용 레이더의 신호 처리부(100)는 차량에 포함된 각종 기기들과 통신을 수행하기 위한 CAN (Controller Area Network), 인터페이스를 제공하기 위한 HMI(Humon Machine Interface), 표적 정보등을 저장하기 위한 메모리 등을 더 구비할 수 있다.Also, although not shown, the
송수신부(200)는 신호 처리부(100)에서 인가되는 입력 신호에 응답하여 송신 신호를 생성하여 방사하는 송신부 및 송신 신호가 표적에 반사된 복수개의 수신 신호를 수신하고, 수신된 복수개의 수신 신호로부터 복수개의 비트 신호를 생성하여 신호 처리부(100)로 전송하는 수신부 및 송신 신호를 방사하고 수신 신호를 수신하는 어레이 안테나(AANT)로 구분할 수 있다.The transmission and
본 발명에서 차량용 레이더는 송수신 일체형 안테나로 구현되므로, 하나의 어레이 안테나(AANT)만을 구비한다. 다만, 어레이 안테나에 구비된 복수개의 안테나 소자들을 기설정된 소정 개수 단위로 복수개의 안테나 그룹으로 구분한다. 도2 에서는 일예로 8개의 안테나 소자를 구비하는 어레이 안테나를 2개의 안테나 그룹으로 구분하여 각 안테나 그룹이 4개씩의 안테나 소자를 포함하는 것으로 도시하였다.In the present invention, since the vehicle radar is implemented as a transmission / reception integrated type antenna, only one array antenna (AANT) is provided. However, a plurality of antenna elements included in the array antenna are divided into a plurality of antenna groups by a predetermined number of units. In FIG. 2, for example, an array antenna having eight antenna elements is divided into two antenna groups, and each antenna group includes four antenna elements.
송신부는 신호 처리부(100)에서 인가되는 입력 신호의 전압 레벨 응답하여 주파수가 가변되는 송신 신호를 생성하는 전압 제어 발진기(VCO), 전압 발진기(VCO)에서 생성된 송신 신호를 분배하여 분배된 송신 신호를 국부 신호로서 수신부로 전송하는 제1 분배기(DV1), 송신 신호를 어레이 안테나(AANT)로 전송하기 위한 송신 스위치(TSW), 송신 스위치(TSW)에서 전송된 송신 신호를 분배하여 복수개의 안테나 그룹 각각으로 전송하는 제2 분배기(DV2), 제2 분배기(DV2)에서 분배된 송신 신호를 대응하는 안테나 그룹으로 전송하거나, 대응하는 안테나 그룹에서 전송된 수신 신호를 수신부로 전송하는 복수개의 순환기(CL1, CL2), 대응하는 안테나 그룹의 복수개의 안테나 소자 중 적어도 하나의 안테나 소자를 선택하여 선택된 안테나 소자로 대응하는 순환기(CL1, CL2)에서 전송되는 송신 신호를 전송하거나, 선택된 안테나 소자에서 수신되는 수신 신호를 대응하는 순환기(CL1, CL2)로 전송하는 복수개의 선택기(SEL1, SEL2)를 포함한다. 여기서 복수개의 선택기(SEL1, SEL2)는 1개의 송신 채널 또는 복수개의 수신 채널을 선택한다.The transmission unit includes a voltage controlled oscillator (VCO) that generates a transmission signal whose frequency is variable in response to a voltage level of an input signal applied from the
그리고 수신부는 각각 대응하는 순환기(CL1, CL1)에서 인가되는 복수개의 수신 신호를 전달하는 복수개의 수신 스위치(RSW1, RSW2), 수신 스위치(RSW1, RSW2)를 통해 전송된 복수개의 수신 신호를 증폭하는 복수개의 증폭기(AMP1, AMP2), 송신부에서 전송되는 국부 신호를 전송하는 국부 신호 스위치(LSW), 국부 신호 스위치(LSW)를 통해 인가되는 국부 신호를 분배하는 제3 분배기(DV) 및 복수개의 증폭기(AMP1, AMP2)에서 증폭된 복수개의 수신 신호 각각과 제3 분배기(DV)에서 분배된 국부 신호 각각을 수신하고, 국부 신호와 수신 신호의 주파수 차를 이용하여 수신 신호를 하향 변환함으로서 직접 기저대역의 비트 신호를 생성하는 복수개의 혼합기(MIX1, MIX2)를 포함한다.The reception unit amplifies a plurality of reception signals transmitted through the plurality of reception switches RSW1 and RSW2 and reception switches RSW1 and RSW2 for transmitting a plurality of reception signals applied from the corresponding circulators CL1 and CL1, A plurality of amplifiers AMP1 and AMP2, a local signal switch LSW for transmitting a local signal transmitted from the transmitter, a third distributor DV for distributing a local signal applied through the local signal switch LSW, AMP2 and AMP2 and the local signals distributed from the third distributor DV and downconverts the received signal using the frequency difference between the local signal and the received signal, And a plurality of mixers MIX1 and MIX2 for generating a bit signal of the bit stream.
송수신부(200)에서 송신 스위치(TSW) 복수개의 수신 스위치(RSW1, RSW2) 국부 신호 스위치(LSW) 및 복수개의 선택 스위치(SEL1, SEL2)는 상기한 바와 같이 신호 처리부(100)의 프로세서(DSP)에서 인가되는 제어 신호에 응답하여 온 또는 오프되어 대응하는 신호를 전송한다.Transmitter Switch TSW Transmitter and Receiver Switches RSW1 and RSW2 The local signal switch LSW and the plurality of selection switches SEL1 and SEL2 are connected to the processor of the signal processor 100 ) To transmit the corresponding signal.
도2 에 도시된 바와 같이 본 발명의 차량용 레이더를 도1 의 종래의 차량용 레이더와 비교하면, 도2 에서 별도의 블록으로 처리한 부분이 변경된 부분으로 순환기(CL1, CL2), 수신 스위치(RSW1, RSW2), 증폭기(AMP1, AMP2) 및 혼합기(MIX1, MIX2)의 개수가 복수개로 증가하였다. 이는 어레이 안테나의 복수개의 안테나 그룹 각각에서 수신 신호를 수신하기 위한 복수개의 수신 경로를 생성하기 위함이다. 즉 도1 의 차량용 레이더에서 송수신부(20)는 송신 신호를 송신하기 위한 송신 경로와 하나의 수신 경로 만이 존재하였으나, 도2 의 차량용 레이더에서는 하나의 송신 경로와 복수개의 수신 경로를 구비하고, 복수개의 수신 경로상의 스위치를 제어 신호로 제어하여 복수개의 안테나 그룹 각각을 통해 개별적으로 수신 신호를 수신하여 복수개의 비트 신호를 생성한다.As shown in FIG. 2, the radar of the present invention is compared with the conventional vehicle radar of FIG. 1, and the circulator CL1 and the receiving switches RSW1, RSW2, the amplifiers AMP1, AMP2, and the mixers MIX1, MIX2 are increased. This is to generate a plurality of receive paths for receiving the received signals in each of the plurality of antenna groups of the array antenna. In other words, in the vehicle radar of FIG. 1, the transmission /
그리고 신호 처리부(100)는 송수신부(200)에서 전송되는 복수개의 비트 신호를 분석하여 표적 정보를 획득함으로써, 종래의 하나의 수신 신호를 이용하여 표적 정보를 획득하는 경우에 비해 탐지 성능을 크게 높일 수 있다. 즉 상기한 바와 같이 표적의 각도를 정확하게 추정할 수 있으며, 표적의 거리 및 속도에 대해서도 평균값 등의 통계값을 이용하여 획득할 수 있고, 다른 표적 정보에 비해 편차가 큰 표적 정보는 오류인 것으로 판단하여 제외 할 수도 있다. 즉 탐색 결과에 대한 신뢰성 평가 또한 가능하다.The
도3 은 수신 안테나 간격에 따른 수신 신호의 차이를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a difference between received signals according to a reception antenna interval.
도3 은 도2 에서와 같이 차량용 레이더가 복수개의 안테나 소자(도3 에서는 8개)로부터 수신 신호를 수신하는 경우, 수신 신호의 입사 각에 따라 발생하는 위상 각도 차를 설명하기 위한 도면이다. 표적에 반사된 신호는 같은 파형, 같은 위상을 가지고 반사되어 되돌아 온다. 따라서 수신하는 안테나의 간격에 따라 수신신호의 위상이 다르게 측정되고, 이 위상값을 계산, 비교하면 표적의 위치 각도 정보를 보다 정확하게 알 수 있다FIG. 3 is a view for explaining a phase angle difference generated according to an incident angle of a received signal when a radar for a vehicle receives a received signal from a plurality of antenna elements (eight in FIG. 3) as in FIG. The signal reflected on the target is reflected back with the same waveform, the same phase. Therefore, the phase of the received signal is measured differently according to the distance between the receiving antennas, and by calculating and comparing the phase values, the position angle information of the target can be more accurately known
도3 에 도시된 바와 같이, 복수개의 안테나 소자를 구비하는 어레이 안테나(AANT)에서 수신 신호는 복수개의 안테나 소자 사이의 간격에 의해 수신 신호의 위상 각도 차이가 발생한다. 만일 복수개의 안테나 소자 중 제1 및 제2 안테나 소자가 선택되어 2개 채널로 수신 신호를 가정하면, 도3 의 아래와 같이 2개의 안테나 소자(ANT1, ANT2) 사이의 거리(l)와 위상 각도 차를 이용하여 표적의 각도 정보를 수학식 1과 같이 획득할 수 있다.As shown in FIG. 3, in the array antenna (AANT) having a plurality of antenna elements, a difference in phase angle of the received signal occurs due to the interval between the plurality of antenna elements. Assuming that the first and second antenna elements of the plurality of antenna elements are selected to be the reception signals in two channels, the distance l between the two antenna elements ANT1 and ANT2 as shown in Fig. 3 and the phase angle difference The angular information of the target can be obtained as shown in Equation (1).
(여기서 θ 는 수신신호의 입사각(표적의 각도위치), Δφ 는 수신신호의 위상각도 차이, ΔR 은 입사각에 따른 수신신호의 안테나 도달 거리 차이, L 은 안테나 간의 간격 및 λ 는 신호의 파장)이다.(Where? Is the incident angle of the received signal (the angular position of the target),? Phi is the phase angle difference of the received signal,? R is the antenna distance difference of the received signal according to the incident angle, L is the spacing between the antennas and? .
수학식 1에서 수신 신호의 파장(λ)와 수신 신호의 위상각도 차이(Δφ)는 신호 처리부(100)에서 비트 신호를 분석하여 획득할 수 있으며, 안테나 간격(L)은 기설정된 값이므로, 수신 신호의 입사각(θ)을 계산할 수 있으며, 계산된 수신 신호의 입사각(θ)이 곧 표적의 각도 정보로서 획득해야 하는 값이다. 즉 복수개의 수신 신호 사이의 위상 각도 차이를 이용하여 표적의 각도 위치를 구할 수 있다.In Equation (1), the wavelength? Of the received signal and the phase angle difference ?? of the received signal can be obtained by analyzing the bit signal in the
또한 본 발명의 차량용 레이더는 복수개의 안테나 소자 중 수신 신호를 수신할 안테나 소자를 선택 스위치(SEL1, SEL2)를 이용하여 선택할 수 있으므로, 안테나 간의 거리(L)를 가변을 시킬 수 있다. 이에 따라 입사각의 산출값을 복수로 얻을 수 있다. 복수개의 입사각 값을 이용하면 한 개의 입사각만을 산출했을 때보다 강건한 값을 산출할 수 있다.Further, the vehicle radar of the present invention can select an antenna element for receiving a reception signal among a plurality of antenna elements by using the selection switches SEL1 and SEL2, so that the distance L between the antennas can be varied. Accordingly, a plurality of calculated values of the incident angle can be obtained. By using a plurality of incident angle values, it is possible to calculate a value that is more robust than when only one incident angle is calculated.
뿐만 아니라 평균을 구하거나, 비정상적으로 튀는 값을 제거하여 평균을 구하는 등의 계산을 통해 단일 입사각 산출 시 보다 더욱 강건한 입사각 산출이 가능하다.In addition, it is possible to obtain a more robust incidence angle than a single incidence angle calculation by calculating an average or obtaining an average by eliminating an abnormal bouncing value.
복수개의 수신채널의 선택은 다양한 조합의 구현이 가능하며, 각 조합의 선택은 레이더 센서의 성능 튜닝을 통하여 결정한다. 예를 들면, 도2 에 도시된 바와 같이 8개의 채널 중 1번 채널로 송신하고, 수신채널을 2개의 안테나 그룹((제1 안테나(ANT1) ~ 제4 안테나(ANT4) (제5 안테나(ANT5) ~ 제8 안테나(ANT8))의 조합으로 측정하여 최적의 수신채널 조합을 찾을 수 있다.The selection of a plurality of reception channels can be implemented in various combinations, and the selection of each combination is determined through performance tuning of the radar sensor. For example, as shown in FIG. 2, the first channel is transmitted through the first channel among the eight channels, and the reception channel is divided into two antenna groups ((first antenna ANT1 to fourth antenna ANT4 ) To the eighth antenna ANT8) to find the optimal reception channel combination.
도4 는 도2 의 차량용 레이더의 탐지 성능 개선 방법을 나타낸다.Fig. 4 shows a method for improving the detection performance of the radar for the vehicle of Fig.
도2 를 참조하여 도4 의 차량용 레이더의 탐지 성능 개선 방법을 설명하면, 우선 신호 처리부(100)가 입력 신호를 생성하여 송수신부(200)으로 전송하면, 송수신부(200)의 전압 제어 발진기(VCO)가 입력 신호의 전압 레벨에 대응하여 주파수가 가변되는 송신 신호를 발생한다(S10). 이때, 발생된 송신 신호는 제1 분배기(DV1)에 의해 분배되어 국부 신호가 국부 신호 스위치(LSW)로 전송된다. 한편 신호 처리부(100)는 입력 신호를 전송하는 동안 제어 신호를 송신 스위치(TSW)로 인가하여 송신 스위치(TSW)를 온 한다(S20). 제어 신호에 응답하여 온된 송신 스위치(TSW)는 송신 신호를 제2 분배기(DV2)로 전달하고, 제2 분배기(DV2)는 송신 신호를 분배한 후, 복수개의 순환기(CL1, CL2)를 통해 복수개의 선택 스위치(SEL1, SEL2)로 전송한다. 복수개의 선택 스위치(SEL1, SEL2)는 신호 처리부(100)에서 인가되는 제어 신호에 응답하여 어레이 안테나의 복수개의 안테나 소자 중 하나의 안테나 소자를 선택한다(S30). 이때 복수개의 선택 스위치(SEL1, SEL2)는 안테나 그룹에 무관하게 어레이 안테나의 복수개의 안테나 소자 중 송신 신호를 송신할 하나의 안테나 소자만을 선택한다. 그리고 선택된 하나의 안테나 소자를 통해 송신 신호를 송신한다(S40). 즉 1채널로 송신 신호를 방사한다.4, when the
한편, 복수개의 선택 스위치(SEL1, SEL2) 각각은 신호 처리부(100)에서 인가되는 제어 신호에 응답하여 어레이 안테나의 복수개의 안테나 소자 중 수신 신호를 수신할 복수개의 안테나 소자를 선택한다(S50). 복수개의 선택 스위치(SEL1, SEL2) 각각은 어레이 안테나의 복수개의 안테나 그룹 중 대응하는 안테나 그룹에서 각각 하나씩의 안테나 소자를 수신 안테나로 선택한다. 복수개의 선택 스위치 각각이 하나씩의 안테나 소자를 선택하므로, 수신 채널의 수가 복수개로 되며, 수신 신호 또한 복수개가 된다. 그리고 신호 처리부(100)는 복수개의 수신 스위치(RSW1, RSW2)와 국부 신호 스위치(LSW)로 제어 신호를 인가하여 온한다 (S60). 이에 복수개의 수신 스위치는 복수개의 수신 안테나를 통해 복수개의 수신 신호를 복수개의 증폭기(AMP1, AMP2)를 통해 복수개의 혼합기(MIX1, MIX2)로 인가하고, 국부 신호 스위치(LSW)는 송신 신호로부터 분배된 국부 신호를 복수개의 혼합기(MIX1, MIX2)로 인가한다. 복수개의 혼합기(MIX1, MIX2) 각각은 국부 신호와 복수개의 수신 신호의 주파수 차를 이용하여 복수개의 비트 신호를 생성하여 신호 처리부(100)로 전송한다(S80).Each of the plurality of selection switches SEL1 and SEL2 selects a plurality of antenna elements to receive a reception signal among a plurality of antenna elements of the array antenna in response to a control signal applied from the signal processing unit 100 (S50). Each of the plurality of selection switches SEL1 and SEL2 selects one antenna element as a receiving antenna from a corresponding antenna group among a plurality of antenna groups of the array antenna. Since each of the plurality of selection switches selects one antenna element, the number of reception channels becomes a plurality, and a plurality of reception signals also become. Then, the
신호 처리부(100)는 복수개의 비트 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고 분석하여 표적 신호(수신 신호)의 입사각을 수학식 1과 같이 계산한다(S80). 그리고 복수개의 입사각 계산이 완료되는지를 판별한다(S90). 만일 입사각 계산이 완료되지 않았으면, 복수개의 수신 스위치가 온 된 상태로 유지되도록 한다(60). 그러나 복수개의 입사각 계산이 완료 되었다면 , 복수개의 입사각에 대한 통계적 계산을 수행하여 표적 각도를 산출하고, 표적의 거리 및 속도를 계산한다(S100). 즉 표적 정보를 획득한다.The
결과적으로 본 발명은 송수신을 일체형으로 수행하는 하나의 어레이 안테나에서 하나의 안테나 소자를 통해 1채널로 송신 신호를 송신하는 반면, 수신 신호는 복수개의 안테나 소자를 통해 복수 채널로 수신하고, 복수 채널로 수신된 복수개의 수신 신호 각각을 대응하여 구성된 수신 경로를 통해 개별적으로 분석함으로써, 차량용 레이더의 탐지 성능을 크게 향상 시킨다.As a result, according to the present invention, a single array antenna that performs transmission and reception integrally transmits a transmission signal in one channel through one antenna element, while a reception signal is received in a plurality of channels through a plurality of antenna elements, By individually analyzing each of the plurality of received signals received through correspondingly configured receive paths, the detection performance of the vehicle radar is greatly improved.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The method according to the present invention can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and a carrier wave (for example, transmission via the Internet). The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (9)
수신되는 입력 신호에 응답하여 주파수가 가변되는 송신 신호를 발생하고, 상기 송신 신호를 상기 복수개의 안테나 소자 중 하나의 안테나 소자를 통해 하나의 송신 채널로 방사하고, 송신 신호가 표적에 반사되어 상기 어레이 안테나로 인가된 수신 신호를 상기 복수개의 안테나 소자 중 기설정된 복수개의 안테나 소자를 선택하고, 상기 선택된 복수개의 안테나를 통해 복수개의 수신 채널로 수신되는 수신 신호들 각각에 대응하는 복수개의 비트 신호를 생성하는 송수신부; 및
상기 송수신부로 상기 입력 신호를 생성하여 전송하고, 상기 복수개의 비트 신호를 수신하여, 상기 비트 신호를 분석하여 상기 표적에 대한 표적 정보를 획득하는 신호 처리부; 를 포함하는 차량용 레이더.An array antenna including a plurality of antenna elements as a single transmission / reception type;
Generating a transmission signal whose frequency is variable in response to an input signal to be received and radiating the transmission signal to one transmission channel through one antenna element of the plurality of antenna elements, A plurality of predetermined antenna elements of the plurality of antenna elements are selected as the reception signal applied to the antenna and a plurality of bit signals corresponding to the reception signals received through the plurality of reception channels are generated through the selected plurality of antennas Receiving unit; And
A signal processing unit for generating and transmitting the input signal to the transceiver unit, receiving the plurality of bit signals and analyzing the bit signal to obtain target information on the target; And a radar.
상기 입력 신호에 응답하여 주파수가 가변되는 송신 신호를 발생하고, 상기 송신 신호를 방사할 상기 하나의 안테나 소자를 선택하고, 선택된 안테나 소자로 상기 송신 경로를 전송하는 송신부; 및
신호를 상기 복수개의 안테나 소자 중 기설정된 복수개의 안테나 소자를 선택하고, 상기 선택된 복수개의 안테나를 통해 상기 복수개의 수신 채널로 수신되는 수신 신호들 각각과 상기 송신부에서 상기 송신 신호를 분배하여 생성된 국부 신호 사이의 주파수 차를 이용하여 복수개의 비트 신호를 생성하는 수신부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더.The apparatus of claim 1, wherein the transceiver
A transmitter for generating a transmission signal whose frequency is variable in response to the input signal, selecting the one antenna element to emit the transmission signal, and transmitting the transmission path to the selected antenna element; And
A plurality of antenna elements for selecting a predetermined plurality of antenna elements from the plurality of antenna elements and distributing the transmission signals in each of the plurality of reception channels through the plurality of reception antennas and the transmission signal, A receiver for generating a plurality of bit signals using a frequency difference between signals; And a radar unit for detecting the radar signal.
상기 입력 신호의 전압 레벨에 대응하여 주파수가 가변되는 상기 송신 신호를 생성하는 전압 제어 발진기;
상기 송신 신호를 분배하여 국부 신호를 상기 수신부로 전송하는 제1 분배기;
상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 제1 분배기를 통해 전송되는 상기 수신 신호를 전달하는 송신 스위치;
상시 송신 스위치를 통해 전송된 상기 수신 신호를 분배하는 제2 분배기;
상기 수신 신호를 수신하는 복수개의 수신 채널의 개수에 대응하여 상기 복수개의 안테나 소자를 복수개의 안테나 그룹으로 구분하고, 복수개의 안테나 그룹 중 대응하는 안테나 그룹에 포함된 안테나 소자들 중 송신 신호를 송신할 안테나 소자와 수신 신호를 수신할 안테나 소자를 상기 신호 처리부의 제어에 따라 선택하는 복수개의 선택 스위치; 및
상기 제2 분배기에서 전송되는 상기 송신 신호를 각각 수신하여 상기 복수개의 선택 스위치 중 대응하는 선택 스위치로 전송하거나, 상기 대응하는 선택 스위치에서 전송되는 상기 수신 신호를 개별적으로 상기 수신부로 전송하는 복수개의 순환기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더.3. The apparatus of claim 2, wherein the transmitter
A voltage-controlled oscillator for generating the transmission signal whose frequency is variable according to a voltage level of the input signal;
A first distributor for distributing the transmission signal and transmitting a local signal to the receiver;
A transmission switch for transmitting the reception signal transmitted through the first distributor under the control of the signal processing unit;
A second distributor for distributing the received signal transmitted through the normal transmission switch;
The plurality of antenna elements are divided into a plurality of antenna groups corresponding to the number of the plurality of reception channels for receiving the reception signal and a transmission signal among the antenna elements included in the corresponding antenna group among the plurality of antenna groups is transmitted A plurality of selection switches for selecting an antenna element and an antenna element for receiving a reception signal under the control of the signal processing section; And
A plurality of circulators for receiving the transmission signals transmitted from the second distributor and transmitting the reception signals to the corresponding selection switches among the plurality of selection switches, ; And a radar unit for detecting the radar signal.
상기 송신 신호를 방사하는 경우에 상기 복수개의 안테나 소자 중 하나의 안테나 소자만을 선택하고, 상기 수신 신호를 수신하는 경우에는 상기 복수개의 안테나 그룹 각각에서 하나씩의 상기 안테나 소자를 선택하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더.4. The apparatus of claim 3, wherein the plurality of selection switches
And selects only one antenna element of the plurality of antenna elements when the transmission signal is emitted and selects one antenna element in each of the plurality of antenna groups when receiving the reception signal. Radar.
상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 복수개의 순환기 중 대응하는 순환기에서 전송되는 수신 신호를 전달하는 복수개의 수신 스위치;
상기 복수개의 수신 스위치 중 대응하는 수신 스위치를 통해 전달되는 상기 송신 신호를 증폭하는 복수개의 증폭기;
상기 의 제어에 따라 상기 국부 신호를 전달하는 국부 신호 스위치;
상기 국부 신호 스위치를 통해 전달되는 상기 국부 신호를 분배하는 제3 분배기; 및
상기 복수개의 증폭기 중 대응하는 증폭기에서 인가되는 수신 신호와 제3 분배기에서 전송되는 상기 국부 신호를 이용하여 각각 비트 신호를 생성하는 복수개의 혼합기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더.4. The apparatus of claim 3, wherein the receiver
A plurality of reception switches for transmitting a reception signal transmitted from a corresponding one of the plurality of circulators according to a control of the signal processing unit;
A plurality of amplifiers for amplifying the transmission signal transmitted through a corresponding one of the plurality of receiving switches;
A local signal switch for transmitting the local signal according to the control;
A third distributor for distributing the local signal transmitted through the local signal switch; And
A plurality of mixers each generating a bit signal using a received signal received from a corresponding amplifier among the plurality of amplifiers and the local signal transmitted from a third distributor; And a radar unit for detecting the radar signal.
상기 수신부에서 전송되는 상기 복수개의 비트 신호에서 노이즈를 제거하는 필터;
상기 필터에서 전송된 상기 복수개의 비트 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터; 및
상기 디지털 신호로 변환된 상기 복수개의 비트 신호를 분석하여, 상기 표적의 각도, 거리 및 속도에 대한 정보를 포함하는 상기 표적 정보를 획득하고, 상기 송신 스위치, 상기 복수개의 수신 스위치, 상기 국부 신호 스위치 및 상기 복수개의 선택기를 제어하는 프로세서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더.6. The apparatus of claim 5, wherein the signal processing unit
A filter for removing noise from the plurality of bit signals transmitted from the receiver;
An AD converter for converting the plurality of bit signals transmitted from the filter into a digital signal; And
Analyzing the plurality of bit signals converted into the digital signal to obtain the target information including information on the angle, distance and speed of the target; and transmitting the target information including the transmission switch, the plurality of receiving switches, And a processor for controlling the plurality of selectors; And a radar unit for detecting the radar signal.
상기 송수신부가 상기 신호 처리부에서 생성된 입력 신호에 응답하여 송신 신호 생성하고, 상기 복수개의 안테나 소자 중 하나의 안테나 소자를 선택하여, 선택된 상기 하나의 안테나 소자를 통해 1채널로 상기 송신 신호를 송신하는 단계;
상기 송수신부가 상기 복수개의 안테나 소자 중 기설정된 복수개의 안테나 소자를 선택하고, 상기 선택된 안테나 소자 각각을 통해 복수개의 수신 신호를 수신하여 비트 신호로 변환한 후 상기 복수개의 비트 신호를 상기 신호 처리부로 전송하는 단계; 및
상기 신호 처리부가 상기 복수개의 비트 신호를 분석하여 표적 정보를 획득하는 단계; 를 포함하는 차량용 레이더의 탐지 성능 개선 방법. A method for improving the detection performance of a radar for a vehicle including an array antenna having a plurality of antenna elements as a single transmission / reception type, a transmission / reception section including a transmission switch, a plurality of reception switches and a plurality of selectors, and a signal processing section,
Wherein the transmission / reception unit generates a transmission signal in response to an input signal generated in the signal processing unit, selects one antenna element among the plurality of antenna elements, and transmits the transmission signal on one channel through the selected one of the antenna elements step;
The transmitting and receiving unit selects a predetermined plurality of antenna elements among the plurality of antenna elements, receives a plurality of reception signals through the selected antenna elements, converts the received signals into bit signals, and transmits the plurality of bit signals to the signal processor ; And
The signal processing unit analyzing the plurality of bit signals to obtain target information; Wherein the radar detecting means detects the radar position of the radar .
상기 신호 처리부가 상기 입력 신호를 생성하고, 상기 송수신부가 상기 입력 신호에 대응하는 상기 송신 신호를 발생하는 단계;
상기 송신 스위치가 상기 신호 처리부의 제어에 따라 온되어 상기 송신 신호를 상기 어레이 안테나로 전송하는 송신 경로를 구성하는 단계;
상기 선택 스위치가 상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 어레이 안테나의 복수개의 안테나 소자 중 하나의 안테나 소자를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 안테나 소자를 통해 상기 송신 신호를 방사하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더의 탐지 성능 개선 방법. 8. The method of claim 7, wherein transmitting
The signal processing unit generates the input signal, and the transmitting / receiving unit generates the transmission signal corresponding to the input signal;
Configuring a transmission path for transmitting the transmission signal to the array antenna by turning on the transmission switch under the control of the signal processing unit;
Selecting one of the plurality of antenna elements of the array antenna under the control of the signal processing unit; And
Radiating the transmission signal through the selected antenna element; And detecting the radar signal from the radar .
상기 복수개의 선택기가 상기 신호 처리부의 제어에 따라 상기 어레이 안테나의 복수개의 안테나 소자 중 상기 수신 신호를 수신할 복수개의 안테나 소자를 선택하는 단계;
상기 복수개의 수신 스위치 각각이 상기 신호 처리부의 제어에 따라 온되어 상기 복수개의 선택기 중 대응하는 선택기를 통해 인가되는 수신 신호를 각각 전달하는 단계; 및
상기 송수신부의 복수개의 혼합기가 상기 송신 신호를 분배한 국부 신호와 상기 복수개의 수신 신호 각각의 주파수 차를 이용하여 상기 복수개의 비트 신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더의 탐지 성능 개선 방법. The method as claimed in claim 8, wherein the step of transmitting to the signal processing unit
The plurality of selectors selecting a plurality of antenna elements to receive the reception signal among a plurality of antenna elements of the array antenna under the control of the signal processing unit;
Each of the plurality of receiving switches being turned on in response to the control of the signal processing unit to transmit a received signal applied through a corresponding one of the plurality of selectors; And
Generating a plurality of bit signals using a frequency difference between a local signal obtained by dividing the transmission signal by a plurality of mixers of the transmitter and receiver and a frequency difference of the plurality of reception signals; And detecting the radar signal from the radar .
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