KR101207645B1 - 얼라이먼트 조절 방법과 얼라이먼트 조절이 가능한 센서 - Google Patents

얼라이먼트 조절 방법과 얼라이먼트 조절이 가능한 센서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 센서의 얼라이먼트 조절 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 센서의 얼라이먼트 조절을 위한 별도의 기계적 장치나 도구 등을 이용하지 않고도, 센서의 얼라이먼트를 자동으로 조절할 수 있는 방법과 이러한 얼라이먼트 조절이 가능한 센서에 관한 것이다.

Description

얼라이먼트 조절 방법과 얼라이먼트 조절이 가능한 센서{METHOD AND SENSOR FOR ADJUSTING ALIGNMNENT}
본 발명은 센서의 얼라이먼트 조절 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 센서의 얼라이먼트 조절을 위한 별도의 기계적 장치나 도구 등을 이용하지 않고도, 센서의 얼라이먼트를 자동으로 조절할 수 있는 방법과 이러한 얼라이먼트 조절이 가능한 센서에 관한 것이다.
다양한 분야에 적용되고 있는 레이더 장치 등의 센서는, 타겟물체를 정확하게 감지하기 위하여, 수평방향과 수직방향에 대한 얼라이먼트(Alignment)가 정확하게 조절되어있어야만 한다.
이를 위해, 센서는 차량 등으로의 최초 장착시, 또는 장착 이후 물리적인 충격 등에 의해 미스-얼라이먼트(Mis-Alignment)가 발생한 경우에, 센서의 얼라이먼트를 조절하게 된다.
종래, 이러한 센서의 얼라이먼트 조절은, 별도의 기계적 장치나 도구 등을 이용하여 수동적인 방식으로 이루어지는데, 이러한 수동적인 방식에 의한 센서의 얼라이먼트 조절은, 정밀한 조절이 불가능하고 별도의 기계적 장치나 도구가 필요하며 많은 시간이 걸리는 문제점이 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 센서의 얼라이먼트 조절을 위한 별도의 기계적 장치나 도구 등을 이용하지 않고도, 센서의 얼라이먼트를 정밀하게 자동으로 조절할 수 있도록 해주는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 하나 이상의 송신안테나를 포함하는 송신안테나부; 특정방향으로 특정간격만큼 이격되어 배치된 복수의 수신안테나를 포함하는 수신안테나부; 상기 하나 이상의 송신 안테나를 통해 송신신호를 송신하는 송신신호 송신부; 상기 복수의 수신안테나 각각을 통해, 상기 송신신호가 타겟물체에 반사된 수신신호를 수신하는 수신신호 수신부; 및 상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 위상차이를 측정하고, 상기 측정된 위상차이와 상기 특정간격에 기초하여 타겟 입사각을 계산하고, 상기 계산된 타겟 입사각을 토대로 상기 측정된 위상차이를 보상하기 위한 신호처리를 수행함으로써, 상기 특정방향에 대한 얼라이먼트를 조절하는 위상차이 보상부를 포함하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 센서가 얼라이먼트를 조절하는 방법에 있어서, 하나 이상의 송신안테나를 통해 송신신호를 송신하는 단계; 특정방향으로 특정간격만큼 이격되어 배치된 복수의 수신안테나 각각을 통해, 상기 송신신호가 타겟물체에 반사된 수신신호를 수신하는 단계; 상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 위상차이를 측정하는 단계; 상기 측정된 위상차이와 상기 특정간격에 기초하여 타겟 입사각을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 타겟 입사각을 토대로 상기 측정된 위상차이를 보상하기 위한 신호처리를 수행함으로써, 상기 센서의 상기 특정방향에 대한 얼라이먼트를 조절하는 단계를 포함하는 센서의 얼라이먼트 조절 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 수평방향 및 수직방향 중 하나 이상의 방향으로 일정간격만큼 이격되어 배치된 복수의 수신안테나 각각을 통해, 신호를 수신하는 수신신호 수신부; 및 상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 신호 간의 위상차이를 측정하고, 상기 측정된 위상차이를 제거하기 위한 신호처리를 수행함으로써, 수평방향 및 수직방향 중 하나 이상의 방향에 대한 얼라이먼트를 조절하는 위상차이 보상부를 포함하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 센서의 얼라이먼트 조절을 위한 별도의 기계적 장치나 도구 등을 이용하지 않고도, 신호처리 방식을 이용하여 센서의 얼라이먼트를 정밀하게 자동으로 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서가 송신하는 송신신호와 이 송신신호가 타겟물체에 반사된 수신신호를 수신하는 것을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서에 포함된 복수의 수신안테나의 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서에 포함된 복수의 수신안테나가 배치된 간격으로 인해 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 위상차이가 발생하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서가 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 위상차이를 측정하고 측정된 위상차이와 간격에 기초하여 위상차이를 보상하기 위한 신호처리 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서의 얼라이먼트 조절 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서(100)가 송신하는 송신신호와 이 송신신호가 타겟물체(110)에 반사된 수신신호를 수신하는 것을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 센서(100)가 타겟물체(110)를 정확하게 감지하기 위해서는 센서(100)의 얼라이먼트(수평방향 및 수직방향에 대한 얼라이먼트)가 정확하게 조절되어 있어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서(100)의 얼라이먼트 조절을 위해, 별도의 기계적 장치나 도구 없이도, 센서(100) 자체가 전기적 방식(신호처리 방식)으로 얼라이먼트 조절을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서(100)는 타겟의 정확한 감지를 위해 각도 분해능을 높이고자 복수의 수신안테나를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서(100)는, 별도의 기계적인 장치나 도구 없이도, 센서(100) 자신이 전기적 방식(신호처리 방식)으로 수행할 수 있도록 하는 특이한 안테나 구조를 갖는데, 이러한 특이한 안테나 구조를 이용하여 타겟의 정확한 감지를 위한 얼라이먼트 조절을 정밀하게 수행할 수 있다.
이하에서는, 간략하게 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서(100)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서(100)에 대한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서(100)는, 하나 이상의 송신안테나를 포함하는 송신안테나부(210), 특정방향으로 특정간격만큼 이격되어 배치된 복수의 수신안테나를 포함하는 수신안테나부(220), 하나 이상의 송신 안테나를 통해 송신신호를 송신하는 송신신호 송신부(230), 복수의 수신안테나 각각을 통해, 송신신호가 타겟물체에 반사된 수신신호를 수신하는 수신신호 수신부(240) 및 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 위상차이를 측정하고, 측정된 위상차이와 특정간격에 기초하여 타겟 입사각을 계산하고, 계산된 타겟 입사각을 토대로 위에서 측정된 위상차이를 보상하기 위한 신호처리를 수행함으로써, 특정방향에 대한 얼라이먼트를 조절하는 위상차이 보상부(250) 등을 포함한다.
위에서 언급한 타겟물체(110)는, 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 위상차이가 0도(degree)가 되어 타겟 입사각이 0도(degree)로 측정되도록 미리 정렬된 물체일 수 있다.
예를 들어, 타겟 입사각이 0도이면, 센서(100)의 얼라이먼트가 정확하게 조절되어 있는 것이고 얼라이먼트 조절이 불필요한 상태이다. 하지만, 타겟 입사각이 0도가 아닌 일정 값, 일 예로 +3도 틀어져 있다면, 얼라이먼트가 정확하게 조절되어 있지 않아 얼라이먼트 조절이 필요한 상태로서, 이러한 타겟 입사각 +3도를 보상하기 위하여 -3도를 줄 수 있는 신호처리를 함으로써 얼라이먼트를 정확하게 조절할 수 있다. 이때, 얼라이먼트 조절을 위해 기준이 되는 물체가 타겟물체(110)인 것이다.
전술한 수신안테나부(220)는 고해상도의 각도 분해능을 갖기 위하여 복수의 수신안테나를 포함한다.
또한, 전술한 수신안테나부(220)는 복수의 수신안테나를 포함하되, 포함되는 복수의 수신안테나가 특정방향으로 특정간격(d)만큼 서로 이격되어 배치되는 특이한 안테나 구조를 갖는다. 이와 같은 안테나 구조는 센서(100)의 얼라이먼트를 조절하기 위하여, 기계적 장치나 도구를 별도로 이용하지 않고도, 센서(100) 자체가 전기적 방식으로 더욱 편리하고 더욱 정밀하게 센서(100)의 얼라이먼트 조절을 하기 위한 것이다.
그리고, 복수의 수신안테나 각각은, 하나의 어레이 안테나이거나, 또는 복수의 어레이 안테나(Array Antenna, '배열 안테나'라고도 함)를 포함하는 하나의 안테나 그룹일 수도 있다. 예를 들어, 도 3에서와 같이, 수신안테나부(220)가 2개의 수신안테나(제1수신안테나(310), 제2수신안테나(320))를 포함하되, 제1수신안테나(310)는 N개의 어레이 안테나를 포함하는 제1안테나 그룹, 제2수신안테나(320)는 N개의 어레이 안테나를 포함하는 제2안테나 그룹일 수 있다.
전술한 복수의 수신안테나에 대한 안테나 구조는, 일 예로, 복수의 수신안테나가 특정방향인 수평방향으로 특정간격인 수평간격만큼 이격되어 배치되는 안테나 구조(즉, 수평방향으로 이격된 안테나 구조)이거나, 복수의 수신안테나가 특정방향인 수직방향으로 특정간격인 수직간격만큼 이격되어 배치되는 안테나 구조(즉, 수직방향으로 이격된 안테나 구조)이거나, 복수의 수신안테나가 특정방향인 수평방향과 수직방향으로 특정간격인 수평간격과 수직간격만큼 각각 이격되어 배치되는 안테나 구조(즉, 수평방향과 수직방향 각각으로 이격된 안테나 구조)일 수 있다.
전술한 안테나 구조에서, 복수의 수신안테나의 특정간격은, 수신신호의 경로의 거리차를 발생시킬 수 있고, 이러한 거리차는 수신신호 간의 위상차이를 생기게 한다.
이에, 위상차이 보상부(250)는 이렇게 발생한 위상차이를 보상해주는 신호처리를 수행하여 수신신호를 가공함으로써, 얼라이먼트가 맞지 않았을 때 수신된 수신신호가, 마치 얼라이먼트가 잘 맞았을 때 수신된 수신신호처럼 바꾸는 방식으로 얼라이먼트를 조절한다.
즉, 위상차이 보상부(250)는, 수신안테나의 안테나 구조의 특성을 이용하여, 수평방향에 대한 얼라이먼트(수평 얼라이먼트) 및/또는 수직방향에 대한 얼라이먼트(수직 얼라이먼트)를 조절할 수 있는 것이다.
예를 들어, 복수의 수신안테나가 특정방향인 수평방향으로 상기 특정간격인 수평간격만큼 이격되어 배치되거나, 특정방향인 수평방향과 수직방향으로 상기 특정간격인 수평간격과 수직간격만큼 각각 이격되어 배치된 경우, 전술한 위상차이 보상부(250)는, 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 수평방향에 대한 위상차이를 측정하고, 측정된 위상차이와 수평간격에 기초하여 수평방향에 대한 타겟 입사각을 계산하고, 계산된 타겟 입사각을 토대로, 앞에서 측정된 위상차이를 보상하기 위한 신호처리를 수행함으로써, 수평방향에 대한 얼라이먼트를 조절할 수 있다.
또한, 복수의 수신안테나가 특정방향인 수직방향으로 특정간격인 수직간격만큼 이격되어 배치되거나, 특정방향인 수평방향과 수직방향으로 특정간격인 수평간격과 수직간격만큼 각각 이격되어 배치된 경우, 전술한 위상차이 보상부(250)는, 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 수직방향에 대한 위상차이를 측정하고, 측정된 위상차이와 수직간격에 기초하여 수직방향에 대한 타겟 입사각을 계산하고, 계산된 타겟 입사각을 토대로, 앞에서 측정된 위상차이를 보상하기 위한 신호처리를 수행함으로써, 수직방향에 대한 얼라이먼트를 얼라이먼트를 조절할 수 있다.
전술한 바와 같이, 위상차이 보상부(250)는, 수신신호 간의 위상차이 측정, 위상차이와 특정간격을 이용한 타겟 입사각 계산, 타겟 입사각을 이용한 위상차이 보상을 위한 신호처리를 수행하는데, 수신신호들을 분석하여 각 수신신호의 위상을 파악하여 수신신호 간의 위상차이를 측정할 수 있으며, 이렇게 위상차이가 측정되고 나면, 측정된 위상차이, 미리 정해진 신호 파장, 안테나 구조의 설계 치인 특정간격을 이용하여 타겟 입사각을 계산해낼 수 있다.
전술한 위상차이 보상부(250)는, 이렇게 계산된 타겟 입사각이 몇 도(Degree)나 되는지를 확인하여, 타겟 입사각이 0도가 아닌 특정 값을 갖는 경우, 측정된 위상차이가 0도가 되게 하여 타겟 입사각이 0도로 계산되도록, 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호를 가중화(Weighting)하는 신호처리를 수행할 수 있다.
아래에서는, 이상에서 전술한 수신안테나의 안테나 구조와 이에 따라 발생할 수 있는 수신신호 간의 위상차이를 보상함으로써 얼라이먼트를 조절하는 방법을 도 3 내지 도 5를 참조하여, 예시적으로 설명한다. 이때, 복수의 수신안테나는 2개이고 수평방향으로 수평간격 dH, 수직방향으로 수직간격 dV만큼 각각 이격되어 있는 것을 가정한다. 그리고, 각 수신안테나는 N개의 어레이 안테나를 포함하는 수신안테나 그룹으로 가정한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서(100)에 포함된 2개의 수신안테나(제1수신안테나(310), 제2수신안테나(320))의 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3에서는, 2개의 수신안테나(제1수신안테나(310), 제2수신안테나(320))가 수평방향과 수직방향으로 모두 일정간격(dH, dV) 이격되어 배치된 것으로 가정한다. 즉, 제1수신안테나(310)와 제2수신안테나(320)는, 수평방향으로 수평간격 dH만큼 이격되어 배치되고 수직방향으로는 수직간격 dV만큼 이격되어 배치되어 있다.
또한, 제1수신안테나(310) 및 제2수신안테나(320) 각각은 다수의 어레이 안테나를 포함하는 수신안테나 그룹이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서(100)에 포함된 2개의 수신안테나(310, 320)가 배치된 간격 d로 인해 2개의 수신안테나(310, 320) 각각을 통해 수신된 수신신호(S1 , S2) 간의 위상차이(φ)가 발생하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 2개의 수신안테나(310, 320) 각각을 통해 수신된 수신신호(S1, S2) 간의 위상차이(φ)가 0도(degree)가 되어 타겟 입사각이 0도(degree)로 측정되도록 미리 정렬된 타겟물체(110)가 있을 때, 센서(100)는, 얼라이먼트 조절을 위해 송신안테나(410)를 통해 송신신호를 송신하고, 이 송신신호가 타겟물체(110)에 반사되어 돌아오는 수신신호를 2개의 수신안테나(310, 320) 각각을 통해 수신한다.
이때, 2개의 수신안테나(310, 320) 각각을 통해 수신하는 수신신호인 S1과 S2는, 2개의 수신안테나(310, 320)의 간격 d로 인해 다른 거리만큼 이동한 것이 되어, 다른 위상을 갖게 된다. 2개의 수신안테나(310, 320)의 간격 d 로 인해, 수신신호 S1과 S2가 이동하는 경로의 거리 차가 발생하고, 이 거리 차에 의해 수신신호 S1과 S2는 위상이 달라져서 수신신호 S1과 S2 간의 위상차이가 발생한다.
이렇게 발생된 위상차이를 φ라고 하고, S1과 S2를 신호 식의 형태로 표현하면 다음과 같다.
S1 =S(t), S2 =S(t)e -jφ
이러한 두 수신신호 S1과 S2 간의 위상차이 φ는 신호 분석을 통해 측정할 수 있다. 이렇게 측정된 위상차이 φ, 미리 설계치로 결정된 간격 d, 그리고, 센서(100)에서 신호 생성시 미리 정해지고 알고 있는 정보인 신호 파장 λ를 이용하여 타겟 입사각(θ)을 계산할 수 있다. 이때, 계산식은 아래와 같은 수학식 1을 이용할 수 있다.
Figure 112011018511743-pat00001
상기 수학식 1에서, φ는 측정된 위상차이이고, λ는 미리 정해진 신호 파장이며, d는 수신안테나의 간격에 대한 설계 치이며, λ과 일정 관계에 의해 정의된 값일 수 있다(예: d=λ/2).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서(100)가 2개의 수신안테나(310, 320) 각각을 통해 수신된 수신신호(S1 , S2) 간의 위상차이φ를 측정하고 측정된 위상차이 φ와 간격 d에 기초하여 위상차이 φ를 보상하기 위한 신호처리 과정을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1수신안테나(310)와 제2수신안테나(320) 각각을 통해 수신신호를 S1와 S2로 수신할 때, 간격 d로 인해, S2가 이동하는 경로가 S1가 이동하는 경로에 비해서, dsin θ 만큼 더 길다. 이로 인해, 제1수신안테나(310)를 통해 수신된 수신신호 S1과 제2수신안테나(320)를 통해 수신된 수신신호 S2 간에는 일정 위상차이가 발생한다. 이때 발생한 위상을 φ라고 하면, 제1수신안테나(310)를 통해 수신한 수신신호 S1을 S(t), 제2수신안테나(320)를 통해 수신한 수신신호 S2를 S1에 대한 위상차이 φ만큼 차이가 난다는 의미에서, S(t)e -jφ 라고 표현할 수 있다.
이러한 위상차이 φ를 보상하기 위하여, 2개의 믹서( Mixer )를 이용하여 S(t)e -jφ 에 S(t)e jφ 를 곱하고 S(t)에는 1을 곱하여, 얻어진 S(t)와 S(t)를 더하여 2S(t)를 얻을 수 있다. 따라서, 위상차이가 0도인 수신신호를 수신한 것과 마찬가지가 되며, 2배의 신호 세기를 수신신호를 얻을 수 있는 또 다른 장점도 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 위에서 언급한 수학식 1은, 아래 같은 방식으로 계산하여 얻은 식에 역사인함수(arcsine, sin-1)를 취하여 얻을 수 있다.
Figure 112011018511743-pat00002
위에서, f는 신호의 주파수이고, S1에 대한 S2의 지연시간 τ는 거리 차 dsinθ를 광속 c로 나눈 값이다.
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서(100)는 차량에 탑재되어 주변에 있는 물체를 감지하기 위한 차량용 레이더 장치일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서(100)의 얼라이먼트 조절 방법에 대한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서(100)가 자신의 얼라이먼트를 조절하는 방법에 있어서, 하나 이상의 송신안테나를 통해 송신신호를 송신하는 단계(S600), 특정방향(수직방향 및/또는 수평방향)으로 특정간격(수직간격 및/또는 수평간격)만큼 이격되어 배치된 복수의 수신안테나 각각을 통해, 송신신호가 타겟물체에 반사된 수신신호를 수신하는 단계(S602), 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 위상차이를 측정하는 단계(S604), 측정된 위상차이와 특정간격에 기초하여 타겟 입사각을 계산하는 단계(S606), 및 계산된 타겟 입사각을 토대로 측정된 위상차이를 보상하기 위한 신호처리를 수행함으로써, 센서(100)의 특정방향(수직방향 및/또는 수평방향)에 대한 얼라이먼트를 조절하는 단계(S608) 등을 포함한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 얼라이먼트 조절이 가능한 센서(100)는, 수평방향 및 수직방향 중 하나 이상의 방향으로 일정간격만큼 이격되어 배치된 복수의 수신안테나 각각을 통해, 신호를 수신하는 수신신호 수신부(240)와, 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 신호 간의 위상차이를 측정하고, 측정된 위상차이를 제거하기 위한 신호처리를 수행함으로써, 수평방향 및 수직방향 중 하나 이상의 방향에 대한 얼라이먼트를 조절하는 위상차이 보상부(250) 등을 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 센서(100)의 얼라이먼트 조절을 위한 별도의 기계적 장치나 도구 등을 이용하지 않고도, 신호처리 방식을 이용하여 센서(100)의 얼라이먼트를 정밀하게 자동으로 조절할 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 하나 이상의 송신안테나를 포함하는 송신안테나부;
    특정방향으로 특정간격만큼 이격되어 배치된 복수의 수신안테나를 포함하는 수신안테나부;
    상기 하나 이상의 송신 안테나를 통해 송신신호를 송신하는 송신신호 송신부;
    상기 복수의 수신안테나 각각을 통해, 상기 송신신호가 타겟물체에 반사된 수신신호를 수신하는 수신신호 수신부; 및
    상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 위상차이를 측정하고, 상기 측정된 위상차이와 상기 특정간격에 기초하여 타겟 입사각을 계산하고, 상기 계산된 타겟 입사각을 토대로 상기 측정된 위상차이를 보상하기 위하여, 상기 계산된 타겟 입사각이 0도가 아닌 특정 값을 갖는 경우, 상기 측정된 위상차이가 0도가 되게 하여 상기 타겟 입사각이 0도로 계산되도록, 상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호를 가중화(Weighting)하는 신호처리를 수행함으로써, 상기 특정방향에 대한 얼라이먼트를 조절하는 위상차이 보상부를 포함하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타겟물체는,
    상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 위상차이가 0도가 되어 상기 타겟 입사각이 0도로 측정되도록 미리 정렬된 물체인 것을 특징으로 하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 수신안테나는,
    상기 특정방향인 수평방향으로 상기 특정간격인 수평간격만큼 이격되어 배치되거나, 상기 특정방향인 수직방향으로 상기 특정간격인 수직간격만큼 이격되어 배치되거나, 상기 특정방향인 수평방향과 수직방향으로 상기 특정간격인 수평간격과 수직간격만큼 각각 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 수신안테나가 상기 특정방향인 수평방향으로 상기 특정간격인 수평간격만큼 이격되어 배치되거나, 상기 특정방향인 수평방향과 수직방향으로 상기 특정간격인 수평간격과 수직간격만큼 각각 이격되어 배치된 경우,
    상기 위상차이 보상부는,
    상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 수평방향에 대한 위상차이를 측정하고, 상기 측정된 위상차이와 상기 수평간격에 기초하여 수평방향에 대한 타겟 입사각을 계산하고, 상기 계산된 타겟 입사각을 토대로 상기 측정된 위상차이를 보상하기 위한 상기 신호처리를 수행함으로써, 상기 수평방향에 대한 얼라이먼트를 조절하는 것을 특징으로 하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 수신안테나가 상기 특정방향인 수직방향으로 상기 특정간격인 수직간격만큼 이격되어 배치되거나, 상기 특정방향인 수평방향과 수직방향으로 상기 특정간격인 수평간격과 수직간격만큼 각각 이격되어 배치된 경우,
    상기 위상차이 보상부는,
    상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 수직방향에 대한 위상차이를 측정하고, 상기 측정된 위상차이와 상기 수직간격에 기초하여 수직방향에 대한 타겟 입사각을 계산하고, 상기 계산된 타겟 입사각을 토대로 상기 측정된 위상차이를 보상하기 위한 상기 신호처리를 수행함으로써, 상기 수직방향에 대한 얼라이먼트를 조절하는 것을 특징으로 하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 위상차이 보상부는,
    상기 측정된 위상차이인 φ, 신호 파장인 λ 및 상기 특정간격인 d에 기초하여, 상기 타겟 입사각인 θ를 하기 수학식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서.
    Figure 112011018511743-pat00003
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 수신안테나 각각은,
    하나의 어레이 안테나이거나 복수의 어레이 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 차량용 레이더 장치인 것을 특징으로 하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서.
  10. 센서가 얼라이먼트를 조절하는 방법에 있어서,
    하나 이상의 송신안테나를 통해 송신신호를 송신하는 단계;
    특정방향으로 특정간격만큼 이격되어 배치된 복수의 수신안테나 각각을 통해, 상기 송신신호가 타겟물체에 반사된 수신신호를 수신하는 단계;
    상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호 간의 위상차이를 측정하는 단계;
    상기 측정된 위상차이와 상기 특정간격에 기초하여 타겟 입사각을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 타겟 입사각을 토대로 상기 측정된 위상차이를 보상하기 위하여, 상기 계산된 타겟 입사각이 0도가 아닌 특정 값을 갖는 경우, 상기 측정된 위상차이가 0도가 되게 하여 상기 타겟 입사각이 0도로 계산되도록, 상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 수신신호를 가중화(Weighting)하는 신호처리를 수행함으로써, 상기 센서의 상기 특정방향에 대한 얼라이먼트를 조절하는 단계를 포함하는 센서의 얼라이먼트 조절 방법.
  11. 수평방향 및 수직방향 중 하나 이상의 방향으로 일정간격만큼 이격되어 배치된 복수의 수신안테나 각각을 통해, 신호를 수신하는 수신신호 수신부; 및
    상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 신호 간의 위상차이를 측정하고, 상기 측정된 위상차이를 제거하기 위하여, 상기 측정된 위상차이와 상기 일정간격에 기초하여 계산된 타겟 입사각이 0도가 아닌 특정 값을 갖는 경우, 상기 측정된 위상차이가 0도가 되게 하여 상기 타겟 입사각이 0도로 계산되도록, 상기 복수의 수신안테나 각각을 통해 수신된 신호를 가중화(Weighting)하는 신호처리를 수행함으로써, 수평방향 및 수직방향 중 하나 이상의 방향에 대한 얼라이먼트를 조절하는 위상차이 보상부를 포함하는 얼라이먼트 조절이 가능한 센서.
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