KR20080007780A - Apparatus for controling direction of a radar for adaptive cruise control system - Google Patents

Apparatus for controling direction of a radar for adaptive cruise control system Download PDF

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KR20080007780A KR1020060066860A KR20060066860A KR20080007780A KR 20080007780 A KR20080007780 A KR 20080007780A KR 1020060066860 A KR1020060066860 A KR 1020060066860A KR 20060066860 A KR20060066860 A KR 20060066860A KR 20080007780 A KR20080007780 A KR 20080007780A
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Abstract

An apparatus for controlling direction of a radar for an adaptive cruise control system is provided to change the upper and lower and left and right orientation directions of a radar positively for stable driving of the adaptive cruise control system. An apparatus for controlling direction of a radar for an adaptive cruise control system includes a support portion(100), a height control motor(200), a left and right control motor(300) and a control portion(400). The support portion includes a moving bracket(110) and a fixing bracket(120). The control portion is connected to a combination sensor, the height control motor and the left and right control motors, and adjusts the upper and lower orientation angles of a radar by controlling the height control motor according to the pitch rate detected by the combination sensor and adjusts the left and right orientation angles of the radar by controlling the left and right control motors according to the yaw rate detected by the combination.

Description

어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치{Apparatus for controling direction of a radar for adaptive cruise control system}Apparatus for controling direction of a radar for adaptive cruise control system}

도 1은 일반적인 차량의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 동작예를 1 is an example of the operation of the adaptive cruise control system of a typical vehicle

도시하는 도,       Road to show,

도 2는 종래의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 설치예를 도시하는 Fig. 2 shows a radar installation example of a conventional adaptive cruise control system.

도,       Degree,

도 3은 종래의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템에서 발생하는 문제점을 3 illustrates a problem occurring in the conventional adaptive cruise control system.

도시하는 도,       Road to show,

도 4는 본 발명의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치를 Figure 4 is a radar steering apparatus of the adaptive cruise control system of the present invention

도시하는 개략적인 구성도,       Schematic schematic diagram,

도 5는 본 발명의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 작동예를 5 is a radar operation example of the adaptive cruise control system of the present invention

도시하는 도.       Figure shown.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 레이더 20 : 컴비네이션 센서10: Radar 20: Combination Sensor

100 : 지지부 110 : 유동브래킷100: support 110: flow bracket

120 : 고정브래킷 200 : 높이제어모터120: fixed bracket 200: height control motor

300 : 좌우제어모터 400 : 제어부300: left and right control motor 400: control unit

500 : 커버500: cover

본 발명은 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치에 관한 것으로서 특히, 차량의 주행환경에 따라 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 지향각을 자동 제어하기 위한 장치로써, 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 정확하고 안정적인 주행을 꾀할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a radar steering apparatus of the adaptive cruise control system, and in particular, as a device for automatically controlling the radar direction of the adaptive cruise control system according to the driving environment of the vehicle, it is possible to achieve accurate and stable driving of the adaptive cruise control system It is about a device.

도 1은 일반적인 차량의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 동작예를 도시하는 도이다.1 is a diagram illustrating an operation example of an adaptive cruise control system of a general vehicle.

일반적으로 차량의 어댑티브 크루즈 컨트롤(Adaptive Cruise Control ; ACC) 시스템은 도 1의 (a)와 같이 차량 전방에 장착된 레이더에서 검출되는 선행 차량의 위치 및 거리를 통하여, 차량의 스로틀밸브, 브레이크 및 변속기를 자동 제어하여 적절한 가감속을 수행함으로써, 도 1의 (b)와 같이 주행 환경에 따라 선행 차량과 적정 거리를 유지하도록 하는 시스템이다.In general, an adaptive cruise control (ACC) system of a vehicle uses a throttle valve, a brake, and a transmission of a vehicle through a position and a distance of a preceding vehicle detected by a radar mounted in front of the vehicle, as shown in FIG. By performing the appropriate acceleration and deceleration by the automatic control, as shown in Figure 1 (b) is a system to maintain a proper distance with the preceding vehicle according to the driving environment.

도 2는 종래의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 설치예를 도시하는 도로서, 도 2에 도시된 바와 같이 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더(10)가 프론트 엔드 모듈(30)에 브래킷(20)을 통하여 고정 장착되어 선행 차량의 위치 및 거리를 검출하게 된다.FIG. 2 is a view illustrating a radar installation example of a conventional adaptive cruise control system. As shown in FIG. 2, the radar 10 of the adaptive cruise control system is fixed to the front end module 30 through the bracket 20. It is mounted to detect the position and distance of the preceding vehicle.

도 3은 종래의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템에서 발생하는 문제점을 도시하는 도이다.3 is a diagram illustrating a problem occurring in a conventional adaptive cruise control system.

그러나, 종래의 차량에는 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더가 프론트 엔드 모듈에 일정한 방향을 지향하여 고정 장착되어 있기 때문에, 차량의 경사로 및 선회 주행시 도 3의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 선행 차량을 정확하게 검출하지 못하고 있다는 기술상의 문제점이 있었다.However, in the conventional vehicle, since the radar of the adaptive cruise control system is fixedly mounted to the front end module in a fixed direction, as shown in (a) and (b) of FIG. There was a technical problem that the vehicle was not accurately detected.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 차량의 경사로 및 선회 주행에 따라 피치 레이트 및 요우 레이트 변화를 통하여 레이더의 상하 및 좌우 지향 방향을 능동적으로 가변 시킴으로써, 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 정확하고 안정적인 주행을 꾀할 수 있도록 하는 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치를 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, by actively changing the vertical and horizontal direction of the radar through the pitch rate and yaw rate change according to the ramp and turning of the vehicle, accurate and stable running of the adaptive cruise control system To provide a radar steering system for the adaptive cruise control system.

이러한 본 발명은 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더를 상하 회동 가능하게 지지하는 유동브래킷과, 상기 유동브래킷을 좌우 회동 가능하게 차체 전방에 지지시키는 고정브래킷을 포함하는 지지부와; 상기 유동브래킷에 마련되어 레이 더의 상하 회동각을 조절하는 높이제어모터와; 상기 고정브래킷에 마련되어 유동브래킷의 좌우 회동각을 조절하는 좌우제어모터와; 피치 레이트 및 요우 레이트를 검출하는 컴비네이션 센서와, 상기 높이제어모터 및 좌우제어모터에 연결되어, 상기 컴비네이션 센서에서 검출된 피치 레이트에 따라 상기 높이제어모터를 제어하여 레이더의 상하 지향각을 조절하는 동시에, 상기 컴비네이션 센서에서 검출된 요우 레이트에 따라 상기 좌우제어모터를 제어하여 레이더의 좌우 지향각을 조절하는 제어부로 구성함으로써 달성된다.The present invention includes a support including a flow bracket for supporting the radar of the adaptive cruise control system to rotate up and down, and a fixing bracket for supporting the flow bracket in front of the vehicle body to be able to rotate left and right; A height control motor provided in the flow bracket to adjust a vertical tilt angle of the radar; Left and right control motors provided on the fixed brackets to adjust left and right rotation angles of the flow brackets; A combination sensor detecting a pitch rate and a yaw rate, the height control motor and a left and right control motor, and controlling the height control motor according to the pitch rate detected by the combination sensor to adjust the radar's vertical direction; And controlling the left and right control motors according to the yaw rate detected by the combination sensor to control the left and right orientation angles of the radar.

도 4는 본 발명의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치를 도시하는 개략적인 구성도이며, 도 5는 본 발명의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 작동예를 도시하는 도이다.4 is a schematic configuration diagram showing a radar steering apparatus of the adaptive cruise control system of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing an example of radar operation of the adaptive cruise control system of the present invention.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더(10)가 차체 전방에 지지부(100)를 통하여 지지되되, 컴비네이션 센서(20)에서 검출된 피치 레이트 및 요우 레이트에 따라 제어부(400)가 높이제어모터(200) 및 좌우제어모터(300)를 컨트롤하여 상기 레이더(10)의 지향 방향을 차량의 주행 환경에 맞게 적절하게 조절함으로써, 경사로나 선회 주행 시 선행 차량의 위치 및 거리를 정확하게 검출할 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.In the radar steering apparatus of the adaptive cruise control system of the present invention, as shown in FIG. 4, the radar 10 of the adaptive cruise control system is supported by the support unit 100 in front of the vehicle body and detected by the combination sensor 20. The controller 400 controls the height control motor 200 and the left and right control motor 300 according to the pitch rate and the yaw rate to appropriately adjust the direction of the radar 10 according to the driving environment of the vehicle. It is a technical feature of the technology to accurately detect the position and distance of the preceding vehicle during turning.

이하 본 발명의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치에 대한 각 구성요소를 도면을 참조하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, each component of the radar steering apparatus of the adaptive cruise control system of the present invention will be described with reference to the drawings.

우선, 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더(10)는 지향 방향으로 전파를 발진시켜 선행 차량에 부딪혀 되돌아오는 전파를 수신하여 선행 차량의 위치 및 거리를 검출하는 것으로서, 기존에 통상적으로 적용되고 있는 것이다.First, the radar 10 of the adaptive cruise control system oscillates a radio wave in a direction to receive a radio wave that hits the preceding vehicle and detects the position and distance of the preceding vehicle, and is conventionally applied.

이때, 상기 레이더(10)는 차체 전방, 예를 들면 프론트 엔드 모듈에 지지부(100)를 통하여 지지되어 그 상하 및 좌우 지향각 조절이 가능하며, 상기 지지부(100)는 크게 유동브래킷(110)과 고정브래킷(120)으로 이루어진다.At this time, the radar 10 is supported in front of the vehicle body, for example, the front end module through the support part 100 to adjust the vertical and left and right direction angles, the support part 100 is largely the flow bracket 110 and It consists of a fixing bracket (120).

상기 유동브래킷(110)은 차체 전방에서 보았을 때 대략 ∪자 형상으로 이루어져 두 개의 수직면과 이 수직면 하단을 연결하는 바닥면으로 이루어져, 상기 수직면 사이에 레이더(10)가 상하 회동 가능하게 지지된다.The flow bracket 110 is formed in an approximately U-shape when viewed from the front of the vehicle body, and consists of two vertical surfaces and a bottom surface connecting the lower ends of the vertical surfaces, and the radar 10 is supported between the vertical surfaces so as to be rotatable vertically.

그리고, 이 유동브래킷(110)은 다시 차체 측방에서 보았을 때 대략 L자 형상으로 이루어져 하나의 수직면과 바닥면으로 이루어진 고정브래킷(120)에 지지되며, 상기 바닥면 상에 상기 유동브래킷(110)이 좌우 회동 가능하게 지지되어 있다.In addition, the flow bracket 110 is formed in an approximately L shape when viewed from the side of the vehicle body and is supported by the fixing bracket 120 having one vertical surface and a bottom surface, and the flow bracket 110 is disposed on the bottom surface. It is supported to be able to rotate left and right.

또한, 상기 고정브래킷(120)의 수직면에는 조립홀이 다수 개 형성되어 있어, 이 조립홀을 이용하여 차체 전방인 프론트 엔드 모듈 등에 고정시킬 수 있는 것이다.In addition, a plurality of assembling holes are formed on the vertical surface of the fixing bracket 120, and the fixing holes can be fixed to the front end module or the like in front of the vehicle body.

즉, 상기 레이더(10)는 유동브래킷(110)에 상하 회동 가능하게 지지되고, 이 유동브래킷(110)은 다시 고정브래킷(120)에 좌우 회동 가능하게 지지되는 것이다.That is, the radar 10 is rotatably supported by the flow bracket 110 so that the flow bracket 110 is rotatably supported by the fixed bracket 120 again.

여기에서, 상기 지지부(100)는 아치형 커버(500) 내에 마련되는 것이 바람직하며, 이를 통하여 레이더(10)의 손상을 예방할 수 있다.Here, the support 100 is preferably provided in the arcuate cover 500, through which the damage of the radar 10 can be prevented.

그리고, 상기 지지부(100)의 유동브래킷(110)에는 상기 레이더(10)를 상하 회동시키기 위한 높이제어모터(200)가 한 쪽 수직면에 마련되어, 이 높이제어모터(200)의 회전축이 회전함에 따라 상기 레이더(10)가 상하 회동하게 되는 것이다.In addition, the flow bracket 110 of the support part 100 is provided with a height control motor 200 for rotating the radar 10 up and down on one vertical surface, as the rotation axis of the height control motor 200 rotates. The radar 10 is to be rotated up and down.

이와 유사하게 상기 지지부(100)의 고정브래킷(120)에는 상기 유동브래킷(110)을 좌우 회동시키기 위한 좌우제어모터(300)가 바닥면의 저면에 마련되어, 이 좌우제어모터(300)의 회전축이 회전함에 따라 상기 유동브래킷(110)이 좌우 회동하게 되는 것이다.Similarly, the fixed bracket 120 of the support part 100 is provided with a left and right control motor 300 for rotating the flow bracket 110 left and right on the bottom of the bottom surface, and the rotation axis of the left and right control motor 300 is As the flow bracket 110 rotates left and right.

이에 따라, 상기 높이제어모터(200)의 제어에 따라 레이더(10)의 상하 지향각을 조절할 수 있으며, 상기 좌우제어모터(300)의 제어에 따라 레이더(10)의 좌우 지향각을 조절할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the vertical direction of the radar 10 may be adjusted according to the control of the height control motor 200, and the horizontal direction of the radar 10 may be adjusted according to the control of the left and right control motor 300. Will be.

그리고, 상기 높이제어모터(200) 및 좌우제어모터(300)를 제어하는 제어부(400)는 컴비네이션 센서(20)와 연결되어, 상기 컴비네이션 센서(20)로부터 검출된 데이터에 따라 상기 높이제어모터(200) 및 좌우제어모터(300)를 제어하게 된다.And, the control unit 400 for controlling the height control motor 200 and the left and right control motor 300 is connected to the combination sensor 20, according to the data detected from the combination sensor 20 the height control motor ( 200) and the left and right control motor 300 is controlled.

여기에서, 상기 높이제어모터(200) 및 좌우제어모터(300)는 제어부(400)의 제어에 따라 회전각 조절이 가능한 스태핑모터로 이루어지는 것이 바람직하며, 이를 통하여 레이더(10)의 지향 방향을 정확하게 조절할 수 있다.Here, the height control motor 200 and the left and right control motor 300 is preferably made of a stepping motor capable of adjusting the rotation angle under the control of the control unit 400, through which the direction of the radar 10 accurately I can regulate it.

이때, 상기 컴비네이션 센서(20)는 차량의 주행 환경에 따라 발생하는 롤링, 피칭, 그리고 요잉을 검출하는 복합 센서로서, 기존의 차량에 적용되고 있는 것이다.In this case, the combination sensor 20 is a complex sensor that detects rolling, pitching, and yawing generated according to the driving environment of the vehicle, and is applied to an existing vehicle.

이와 같이 차체에서 발생하는 진동에는 크게 롤링(rolling), 피칭(pitching), 요잉(yawing)이 있으며, 롤링은 차체에 대하여 전후방향인 X축 둘레 에 발생하는 진동을 말하며, 피칭은 차체에 대하여 횡방향인 Y축 둘레에 발생하는 진동을 말하고, 요잉은 차체에 대하여 수직인 Z축 둘레에 발생하는 진동을 말한다.As described above, the vibration generated in the vehicle body includes rolling, pitching, and yawing. Rolling refers to vibration occurring around the X axis in the front and rear directions with respect to the vehicle body. Vibration occurs around the Y axis in the direction, and yawing refers to vibration occurring around the Z axis perpendicular to the vehicle body.

즉, 상기 제어부(400)는 컴비네이션 센서(20)에서 검출되는 피치 레이트(pitch rate)에 따라 차량이 경사로를 주행하고 있음을 인지하고, 요우 레이트(yaw rate)에 따라 차량이 선회 주행하고 있음을 인지하게 되는 것이다.That is, the controller 400 recognizes that the vehicle is traveling on the slope according to the pitch rate detected by the combination sensor 20, and indicates that the vehicle is turning based on the yaw rate. You will be aware.

이를 통하여, 상기 제어부(400)는 검출된 피치 레이트에 따라 상기 높이제어모터(200)를 적절한 각도로 회전시켜 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 레이더(10)의 지향 방향을 선행 차량의 높이에 맞게 능동적으로 제어하게 되는 것이다.As a result, the control unit 400 rotates the height control motor 200 at an appropriate angle according to the detected pitch rate to adjust the direction of the radar 10 as shown in (a) of the preceding vehicle. Actively controlled according to the height.

이와 동시에, 상기 제어부(400)는 검출된 요우 레이트에 따라 상기 좌우제어모터(300)를 적절한 각도로 회전시켜 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 레이더(10)의 지향 방향을 선행 차량의 위치에 맞게 능동적으로 제어하게 되는 것이다.At the same time, the control unit 400 rotates the left and right control motor 300 at an appropriate angle in accordance with the detected yaw rate to adjust the direction of the radar 10 as shown in FIG. Actively control the position.

따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치는 차량의 주행 환경에 따라 컴비네이션 센서(20)에서 검출된 피치 레이트 및 요우 레이트에 따라 제어부(400)가 지지부(100)에 마련된 높이제어모터(200) 및 좌우제어모터(300)를 적절하게 제어하여 레이더(10)의 지향 각도를 상하 및 좌우로 가변 시킴으로써, 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템을 이용한 정확하고 안정적인 주행을 실현하게 한다는 탁월한 이점을 가진 발명인 것이다.Therefore, in the radar steering apparatus of the adaptive cruise control system of the present invention configured as described above, the control unit 400 is provided in the support unit 100 according to the pitch rate and the yaw rate detected by the combination sensor 20 according to the driving environment of the vehicle. By appropriately controlling the height control motor 200 and the left and right control motor 300 to vary the direction of the radar 10 up and down and to the left and right, an excellent advantage of realizing accurate and stable driving using the adaptive cruise control system It is an invention with.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.The above embodiment is an example for explaining the technical idea of the present invention in detail, and the scope of the present invention is not limited to the above drawings and embodiments.

이상과 같은 본 발명은 차량의 경사로 및 선회 주행에 따라 피치 레이트 및 요우 레이트 변화를 통하여 레이더의 상하 및 좌우 지향 방향을 능동적으로 가변 시킴으로써, 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 정확하고 안정적인 주행을 꾀할 수 있는 발명인 것이다.The present invention as described above is an invention that can achieve accurate and stable running of the adaptive cruise control system by actively changing the radar up and down and left and right directions through the pitch rate and yaw rate change according to the vehicle's inclination and turning driving. .

Claims (3)

어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더를 상하 회동 가능하게 지지하는 유동브래킷과, 상기 유동브래킷을 좌우 회동 가능하게 차체 전방에 지지시키는 고정브래킷을 포함하는 지지부와;A support part including a flow bracket for supporting the radar of the adaptive cruise control system so as to be rotatable up and down, and a fixing bracket for supporting the flow bracket in front of the vehicle body so as to rotate left and right; 상기 유동브래킷에 마련되어 레이더의 상하 회동각을 조절하는 높이제어모터와;A height control motor provided on the flow bracket to adjust a vertical tilt angle of the radar; 상기 고정브래킷에 마련되어 유동브래킷의 좌우 회동각을 조절하는 좌우제어모터와;Left and right control motors provided on the fixed brackets to adjust left and right rotation angles of the flow brackets; 피치 레이트 및 요우 레이트를 검출하는 컴비네이션 센서와, 상기 높이제어모터 및 좌우제어모터에 연결되어, 상기 컴비네이션 센서에서 검출된 피치 레이트에 따라 상기 높이제어모터를 제어하여 레이더의 상하 지향각을 조절하는 동시에, 상기 컴비네이션 센서에서 검출된 요우 레이트에 따라 상기 좌우제어모터를 제어하여 레이더의 좌우 지향각을 조절하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치.A combination sensor detecting a pitch rate and a yaw rate, the height control motor and a left and right control motor, and controlling the height control motor according to the pitch rate detected by the combination sensor to adjust the radar's vertical direction; And a controller configured to control the left and right control motors according to the yaw rate detected by the combination sensor to adjust the left and right orientation angles of the radar. 제 1항에 있어서, 상기 높이제어모터 및 좌우제어모터는 제어부의 제어에 다라 회전각 조절이 가능한 스태핑모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치.The radar steering apparatus of claim 1, wherein the height control motor and the left and right control motors are made of a stepping motor capable of adjusting a rotation angle according to control of a controller. 제 1항에 있어서, 상기 브래킷은 아치형 커버 내에 마련되는 것을 특징으로 하는 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템의 레이더 조향장치.The radar steering apparatus of claim 1, wherein the bracket is provided in an arcuate cover.
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