KR20160000279A - Radar sensor and radar apparatus comprising the same for vehicle - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a radar sensor and a vehicle radar device including the same. The radar sensor according to an embodiment comprises: a transmitting unit for transmitting electric waves; a receiving unit for receiving reflection waves which are the electric waves reflecting and coming back from an object; and a control unit for applying a compensation signal to the transmitting unit by referring to a lookup table including information on the compensation signal by each operation temperature. According to an embodiment of the present invention, a voltage control oscillator (VCO) is directly controlled in an open-loop method by using a temperature compensation lookup table, so a reaction speed of the radar sensor may be remarkably improved. An RF front end is constituted without a phase-locked loop (PLL), so costs spent in producing a radar sensor are reduced. At the same time, the module size of the radar sensor may be reduced.

Description

레이더 센서 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치{RADAR SENSOR AND RADAR APPARATUS COMPRISING THE SAME FOR VEHICLE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a radar sensor and a radar device including the same.

본 발명은 레이더 센서 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 룩업 테이블(Lookup Table)을 이용하여 개루프 방식으로 제어되는 레이더 센서 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a radar sensor and a radar device for a vehicle including the same, and more particularly, to a radar sensor that is controlled in an open loop manner by using a lookup table and a radar device for a vehicle including the same.

물체와의 거리 또는 물체의 이동 속도를 감지하는 레이더 센서는 송신 안테나를 통해 전파를 송신하는 송신부, 상기 송신부에서 송출된 전파가 목표물에 반사되어 돌아오는 반사파를 수신 안테나를 통해 수신하는 수신부, 및 이들을 제어하는 제어부로 구성될 수 있다. 그런데 폐루프(Closed Loop) 방식으로 제어되는 기존의 레이더 센서는 피드백(Feedback)된 신호를 비교하여 처리함에 따라 연산량이 증가하게 되어 이러한 처리 과정에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다. 이에 따라 감지 시간 및 탐지 업데이트 주기가 늘어나게 되고, 이때 차량이 고속으로 주행하는 경우에는 차량에 접근하는 물체에 대한 경보가 지체되어 사고를 유발할 수 있다.
A radar sensor for detecting a distance to an object or a moving speed of an object includes a transmitter for transmitting a radio wave through a transmitting antenna, a receiver for receiving a reflected wave reflected from the target by reflection, And a control unit for controlling the control unit. However, existing radar sensors controlled by a closed loop method have a problem in that it takes a lot of time to process these signals because the amount of computation increases as the feedback signals are compared and processed. Accordingly, the detection time and the detection update period are increased. In this case, when the vehicle is traveling at a high speed, an alarm for an object approaching the vehicle may be delayed to cause an accident.

본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 과제는, 온도 보상 룩업 테이블(Lookup Table)을 이용하여 개루프 방식으로 전압 제어 발진기(VCO)를 직접 제어함으로써 반응 속도를 획기적으로 개선할 수 있으며, 위상 고정 루프(PLL) 없이 RF 프런트 엔드를 구성함에 따라 제조 비용을 절감함과 동시에 모듈 사이즈도 줄일 수 있는 레이더 센서 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치를 제공하는 것이다.
A problem to be solved by an embodiment of the present invention is to dramatically improve the response speed by directly controlling a voltage controlled oscillator (VCO) in an open loop manner using a temperature compensated lookup table, PLL), and a radar sensor capable of reducing a manufacturing cost and a module size, and a vehicle radar device including the same.

일 실시예에 따른 레이더 센서는, 전파를 송신하는 송신부; 상기 전파가 목표물에 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하는 수신부; 및 동작 온도별 보상 신호에 관한 정보를 포함하는 룩업 테이블을 참조하여 상기 송신부에 상기 보상 신호를 인가하는 제어부를 포함할 수 있다.According to one embodiment, a radar sensor includes: a transmitter for transmitting a radio wave; A receiving unit for receiving a reflected wave reflected from the target by the radio wave; And a control unit for applying the compensation signal to the transmitter by referring to a lookup table including information on a compensation signal for each operating temperature.

상기 보상 신호는 대략 동조 신호 또는 미세 동조 신호 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The compensation signal may include at least one of a tuning signal and a fine tuning signal.

상기 송신부 또는 상기 수신부 중 어느 하나 이상은 동작 온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다.At least one of the transmitting unit and the receiving unit may include a temperature sensor for measuring an operating temperature.

상기 제어부는 비휘발성 메모리를 포함하고, 상기 룩업 테이블은 상기 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다.The control unit may include a non-volatile memory, and the look-up table may be stored in the non-volatile memory.

상기 송신부는 전압 제어 발진기를 포함할 수 있다.The transmitter may include a voltage controlled oscillator.

상기 제어부는 위상 고정 루프 없이 상기 전압 제어 발진기를 직접 제어할 수 있다.
The controller may directly control the voltage controlled oscillator without a phase locked loop.

일 실시예에 따른 차량용 레이더 장치는, 상기 레이더 센서를 이용하여 차량과 물체 간의 거리를 감지할 수 있다.
The radar apparatus for a vehicle according to an embodiment can detect the distance between the vehicle and an object using the radar sensor.

본 발명의 실시예에 따르면, 온도 보상 룩업 테이블(Lookup Table)을 이용하여 개루프 방식으로 전압 제어 발진기(VCO)를 직접 제어함으로써 레이더 센서의 반응 속도를 획기적으로 개선할 수 있으며, 위상 고정 루프(PLL) 없이 RF 프런트 엔드를 구성함에 따라 레이더 센서의 제조 비용을 절감함과 동시에 레이더 센서의 모듈 사이즈도 줄일 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, the reaction speed of the radar sensor can be remarkably improved by directly controlling the voltage controlled oscillator (VCO) in an open loop manner using a temperature compensated lookup table, PLL), the RF front end can be configured to reduce the manufacturing cost of the radar sensor and reduce the module size of the radar sensor.

도 1은 일 비교예에 따른 레이더 센서의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센서의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 일 비교예에 따른 레이더 센서의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센서의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 레이더 센서에서 송수신하는 신호의 파형을 나타내는 도면이다.1 is a block diagram showing a main configuration of a radar sensor according to a comparative example.
2 is a block diagram illustrating a main configuration of a radar sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a detailed configuration of a radar sensor according to a comparative example.
4 is a view showing a detailed configuration of a radar sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a waveform of signals transmitted and received by a radar sensor according to an embodiment.

본 발명은 다양한 실시예들을 가질 수 있는바 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변형예들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may have various embodiments, and particular embodiments are illustrated and described in the drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all variations that fall within the spirit and scope of the invention.

다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용한 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어는 관련 기술의 문맥상 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Unless otherwise defined, terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art, and should not be construed as an ideal or overly formal sense.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but there may be other elements in between . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니며, 단수 표현은 문맥상 명백하게 다른 의미가 아니라면 복수 표현을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 특히, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하려는 것은 아니다.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 present invention, the singular forms of which shall be construed as including plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In particular, the terms "comprise" or "having" are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, or a combination thereof, , Steps, operations, elements, components, or combinations thereof, as a matter of principle.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하되, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였음에 유의하여야 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used for the same components, although they are shown in different drawings.

도 1은 일 비교예에 따른 레이더 센서의 주요 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing a main configuration of a radar sensor according to a comparative example.

도 1을 참조하면, 일 비교예에 따른 레이더 센서는 송신 안테나(Tx Ant.)를 통해 전파를 송신하는 송신부(200), 송신부(200)에서 송출된 전파가 목표물에 반사되어 돌아오는 반사파를 수신 안테나(Rx Ant.)를 통해 수신하는 수신부(100), 송신부(200)를 폐루프(Closed Loop) 방식으로 제어하는 위상 고정 루프(400), 및 수신부(100)와 위상 고정 루프(400)를 제어하는 제어부(300)로 구성되며, 본 도면에는 도시되지 않았으나 송신부(200)는 입력전압을 조절하여 출력주파수를 바꿀 수 있는 전압 제어 발진기(Voltage-Controlled Oscillator; VCO) 및 송신 안테나(Tx Ant.)에 전력을 공급하는 전력 증폭기(Power Amplifier; PA)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a radar sensor according to a comparative example includes a transmitter 200 for transmitting a radio wave through a transmission antenna Tx Ant., A receiver 200 for receiving a reflected wave reflected from a target by a radio wave transmitted from the transmitter 200 A phase locked loop 400 for controlling the transmitting unit 200 in a closed loop manner and a receiving unit 100 and a phase locked loop 400 for receiving the signals through the antenna Rx Ant. (Not shown). The transmitter 200 includes a voltage-controlled oscillator (VCO) and a transmit antenna (Tx Ant.) For adjusting the input voltage to change the output frequency. And a power amplifier (PA) that supplies power to the power amplifier.

여기서, 폐루프 방식으로 제어되는 기존의 레이더 센서는 위상 고정 루프(400)가 피드백(Feedback)된 전압 제어 발진기(VCO)의 주파수를 분주하고, 기준 주파수와 비교하여 전압 제어 발진기(VCO)의 주파수를 고정하는데, 피드백된 신호를 비교하여 처리함에 따라 연산량이 증가하게 되어 이러한 처리 과정에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.In the conventional radar sensor, which is controlled in a closed loop manner, the phase locked loop 400 frequency-divides the frequency of a feedback voltage controlled oscillator (VCO), and compares the frequency of the voltage controlled oscillator (VCO) However, there is a problem that the amount of computation is increased by comparing and processing the feedback signals, which requires a long time for such processing.

또한, 차량용 레이더 장치에 적용되는 레이더 센서의 경우에는 부품들이 통상 -40℃ 내지 125℃에서 동작하며, 특히 온도가 매우 높아지면 열잡음(Thermal Noise)이 증가함에 따라 전압 제어 발진기(VCO)의 주파수의 변화가 심해져서 위상 고정 루프(400)를 제어하는 시간이 늘어나게 된다. 이에 따라 감지 시간(Sensing Time) 및 탐지 업데이트(Detection Update) 주기가 늘어나게 되고, 이때 차량이 고속으로 주행하는 경우에는 차량에 접근하는 물체에 대한 경보가 지체되어 사고를 유발할 수 있다.
Also, in the case of a radar sensor applied to a radar system for a vehicle, components generally operate at -40 ° C to 125 ° C. Especially, as the temperature increases, the frequency of the voltage controlled oscillator (VCO) increases as thermal noise increases. So that the time for controlling the phase locked loop 400 is increased. Accordingly, the sensing time and the detection update cycle are increased. In this case, when the vehicle travels at a high speed, an alarm for an object approaching the vehicle may be delayed to cause an accident.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센서의 주요 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a main configuration of a radar sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이더 센서는 송신 안테나(Tx Ant.)를 통해 전파를 송신하는 송신부(200), 송신부(200)에서 송출된 전파가 목표물에 반사되어 돌아오는 반사파를 수신 안테나(Rx Ant.)를 통해 수신하는 수신부(100), 및 송신부(200)와 수신부(100)를 제어하는 제어부(300)를 포함할 수 있으며, 이러한 레이더 센서는 차량용 레이더 장치에 적용되어 차량과 물체 간의 거리를 감지하는데 이용될 수 있다.2, a radar sensor according to an embodiment includes a transmitter 200 for transmitting a radio wave through a transmission antenna Tx Ant., A receiver 200 for receiving a reflected wave reflected from a target by a radio wave transmitted from the transmitter 200 And a control unit 300 for controlling the transmitting unit 200 and the receiving unit 100. The radar sensor may be applied to a radar apparatus for a vehicle and may include a controller Can be used to detect distances between objects.

송신부(200)와 수신부(100)는 각각 동작 온도를 측정하는 온도 센서(210, 110)를 포함할 수 있으나, 송신부(200)의 온도 센서(210) 또는 수신부(100)의 온도 센서(110) 중 어느 하나는 생략되어도 무방하다. 즉, 송신부(200)와 수신부(100) 중 어느 하나 이상에 온도 센서(210, 110)가 구비될 수 있으며, 나아가 다른 실시예에서는 온도 센서(210, 110)가 송신부(200)와 수신부(100)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 본 도면에는 도시되지 않았으나 송신부(200)는 입력전압을 조절하여 출력주파수를 바꿀 수 있는 전압 제어 발진기(VCO) 및 송신 안테나(Tx Ant.)에 전력을 공급하는 전력 증폭기(PA)를 포함할 수 있다.The transmitting unit 200 and the receiving unit 100 may include temperature sensors 210 and 110 for measuring the operating temperature of the transmitting unit 200 and the temperature sensor 110 of the receiving unit 100, Any one of them may be omitted. That is, the temperature sensors 210 and 110 may be provided in at least one of the transmitting unit 200 and the receiving unit 100. Further, in another embodiment, the temperature sensors 210 and 110 may include the transmitting unit 200 and the receiving unit 100 As shown in Fig. Although not shown in the figure, the transmitter 200 includes a voltage controlled oscillator (VCO) that adjusts an input voltage to change an output frequency, and a power amplifier (PA) that supplies power to a transmit antenna Tx Ant. can do.

제어부(300)는 마이크로 제어 장치(Micro Controller Unit; MCU) 및 이에 내장된 메모리(310)를 포함할 수 있으며, 이때 메모리(310)는 롬(Read Only Memory; ROM) 등과 같은 비휘발성 메모리일 수 있다. 특히, 메모리(310)에는 동작 온도별 보상 신호에 관한 정보를 포함하는 룩업 테이블(311)이 저장될 수 있고, 제어부(300)는 룩업 테이블(311)을 참조하여 송신부(200)에 보상 신호를 인가할 수 있다. 이를 통해 제어부(300)는 위상 고정 루프(Phase Locked Loop; PLL) 없이 개루프(Open Loop) 방식으로 전압 제어 발진기(VCO)를 직접 제어할 수 있으며, 상기 보상 신호는 대략 동조(Coarse Tuning) 신호 또는 미세 동조(Fine Tuning) 신호 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The controller 300 may include a microcontroller unit (MCU) and a memory 310. The memory 310 may be a nonvolatile memory such as a ROM (Read Only Memory) have. In particular, the memory 310 may store a look-up table 311 including information on compensation signals for each operating temperature, and the controller 300 refers to the look-up table 311 to transmit a compensation signal to the transmitter 200 . Accordingly, the controller 300 can directly control the voltage controlled oscillator (VCO) in an open loop manner without using a PLL (Phase Locked Loop), and the compensation signal is a coarse tuning signal Or a fine tuning signal, for example.

표 1은 메모리(310)에 저장된 룩업 테이블(311)의 일례를 나타낸다.Table 1 shows an example of the look-up table 311 stored in the memory 310. Fig.

온도
(℃)Temperature
(° C) -40-40 -20-20 00 2020 5050 8080 100100 110110 125125 대략
동조about
tuning 130130 135135 140140 150150 170170 185185 200200 220220 240240 미세
동조minuteness
tuning 5050 5555 6060 6868 7575 8585 9595 9898 101101

표 1을 참조하면, 룩업 테이블(311)에는 레이더 센서의 동작 온도 변화를 보상해 주기 위해 전압 제어 발진기(VCO)에 인가되어야 하는 대략 동조 신호값 및 미세 동조 신호값이 기록될 수 있다. 이를 살펴보면, 레이더 센서의 동작 온도가 상승함에 따라 온도 보상을 위해 인가되는 대략 동조 신호값 및 미세 동조 신호값도 커지는 것을 확인할 수 있으나, 본 발명이 이러한 수치에 한정되는 것은 아니다. 한편, 룩업 테이블(311)에 기록되어 있는 대략 동조 신호값 및 미세 동조 신호값은 디지털-아날로그 변환기(Digital-to-Analog Converter; DAC) 입력값을 나타낸 것이며, 이러한 값들은 시뮬레이션 등을 통해 얻어질 수 있다.
Referring to Table 1, an approximate tuning signal value and a fine tuning signal value to be applied to the voltage controlled oscillator (VCO) may be recorded in the lookup table 311 to compensate for the operation temperature change of the radar sensor. As a result, it can be seen that the approximate tuning signal value and the fine tuning signal value applied for the temperature compensation increase as the operating temperature of the radar sensor increases. However, the present invention is not limited to these values. On the other hand, the approximate tuning signal value and the fine tuning signal value recorded in the lookup table 311 represent input values of a digital-to-analog converter (DAC), and these values are obtained through simulation or the like .

도 3은 일 비교예에 따른 레이더 센서의 세부 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a detailed configuration of a radar sensor according to a comparative example.

도 3을 참조하면, 일 비교예에 따른 레이더 센서는 송신 안테나(Tx Ant.)를 통해 전파를 송신하는 송신부(200), 송신부(200)에서 송출된 전파가 목표물에 반사되어 돌아오는 반사파를 수신 안테나(Rx Ant.)를 통해 수신하는 수신부(100), 송신부(200)를 폐루프 방식으로 제어하는 위상 고정 루프(400), 및 수신부(100)에서 처리된 신호를 입력받는 제어부(300)로 구성된다.Referring to FIG. 3, a radar sensor according to a comparative example includes a transmitter 200 for transmitting a radio wave through a transmission antenna (Tx Ant.), A receiver 200 for receiving a reflected wave reflected from the target, A phase locked loop 400 for controlling the transmitting unit 200 in a closed loop manner and a control unit 300 for receiving signals processed by the receiving unit 100. The receiving unit 100 receives signals through the antenna Rx Ant. .

송신부(200)는 전압 제어 발진기(220)를 포함하고, 수신부(100)는 믹서(120), 전치 증폭기(130), 중간 주파수 증폭기(140), 필터(150), 검출기(160) 및 영상 증폭기(170)를 포함할 수 있다. 여기서, 송신부(200)는 시간에 따라 주파수가 변하는 처프(Chirp) 신호를 송신 안테나(Tx Ant.)를 통해 송신함과 동시에 믹서(120)에 직접 전달할 수 있으며, 믹서(120)는 송신부(200)로부터 전달받은 신호와 수신 안테나(Rx Ant.)를 통해 수신된 반사파 신호를 믹싱(Mixing)하여 중간 주파수(Intermediate Frequency; IF) 신호를 생성할 수 있다. 이어서, 중간 주파수(IF) 신호는 전치 증폭기(130) 및 중간 주파수 증폭기(140)를 통해 증폭된 후, 필터(150), 검출기(160) 및 영상 증폭기(170)를 거쳐 제어부(300)로 전달될 수 있다.
The transmitter 200 includes a voltage controlled oscillator 220 and the receiver 100 includes a mixer 120, a preamplifier 130, an intermediate frequency amplifier 140, a filter 150, a detector 160, (Not shown). The transmitting unit 200 transmits a chirp signal having a frequency varying with time through the transmitting antenna Tx Ant. And can directly transmit the chirp signal to the mixer 120. The mixer 120 transmits the chirp signal, And mixes the received signal with the received signal through the receive antenna Rx Ant. To generate an intermediate frequency (IF) signal. The intermediate frequency IF signal is amplified through the preamplifier 130 and the intermediate frequency amplifier 140 and then transmitted to the controller 300 through the filter 150, the detector 160, and the image amplifier 170. .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센서의 세부 구성을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a detailed configuration of a radar sensor according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이더 센서는 송신 안테나(Tx Ant.)를 통해 전파를 송신하는 송신부(200), 송신부(200)에서 송출된 전파가 목표물에 반사되어 돌아오는 반사파를 수신 안테나(Rx Ant.)를 통해 수신하는 수신부(100), 및 송신부(200)를 제어하며, 수신부(100)에서 처리된 신호를 입력받는 제어부(300)를 포함할 수 있다.4, a radar sensor according to an embodiment includes a transmitter 200 for transmitting a radio wave through a transmission antenna Tx Ant., A receiver 200 for receiving a reflected wave reflected from a target by a radio wave transmitted from the transmitter 200 And a control unit 300 for controlling the receiving unit 100 and the transmitting unit 200 and receiving signals processed by the receiving unit 100 through the antenna Rx Ant.

송신부(200)는 전압 제어 발진기(220)를 포함하고, 수신부(100)는 믹서(120), 전치 증폭기(130), 중간 주파수 증폭기(140), 필터(150), 검출기(160) 및 영상 증폭기(170)를 포함할 수 있다. 여기서, 송신부(200)는 시간에 따라 주파수가 변하는 처프 신호를 송신 안테나(Tx Ant.)를 통해 송신함과 동시에 믹서(120)에 직접 전달할 수 있으며, 믹서(120)는 송신부(200)로부터 전달받은 신호와 수신 안테나(Rx Ant.)를 통해 수신된 반사파 신호를 믹싱하여 중간 주파수(IF) 신호를 생성할 수 있다. 이어서, 중간 주파수(IF) 신호는 전치 증폭기(130) 및 중간 주파수 증폭기(140)를 통해 증폭된 후, 필터(150), 검출기(160) 및 영상 증폭기(170)를 거쳐 제어부(300)로 전달될 수 있다.The transmitter 200 includes a voltage controlled oscillator 220 and the receiver 100 includes a mixer 120, a preamplifier 130, an intermediate frequency amplifier 140, a filter 150, a detector 160, (Not shown). Here, the transmitter 200 can transmit the chirp signal whose frequency varies with time through the transmission antenna Tx Ant. And directly transmit the chirp signal to the mixer 120, and the mixer 120 transmits (IF) signal by mixing the received signal with the reflected wave signal received through the reception antenna Rx Ant. The intermediate frequency IF signal is amplified through the preamplifier 130 and the intermediate frequency amplifier 140 and then transmitted to the controller 300 through the filter 150, the detector 160, and the image amplifier 170. .

이와 같이 처프 신호와 믹서(120)를 이용하여 중간 주파수(IF) 신호를 얻는 레이더 센서의 특성상 위상 잡음(Phase Noise)이 매우 중요한 반면에 주파수의 정확도는 상대적으로 중요하지 않으므로 온도 보상 룩업 테이블(Lookup Table)을 이용하여 개루프 방식으로 전압 제어 발진기(220)를 직접 제어할 수 있다. 이에 따라 레이더 센서의 반응 속도를 획기적으로 개선할 수 있으며, 위상 고정 루프(PLL) 없이 RF(Radio Frequency) 프런트 엔드(Front End)를 구성함에 따라 레이더 센서의 제조 비용을 절감함과 동시에 레이더 센서의 모듈 사이즈(Module Size)도 줄일 수 있다.
Since the phase noise is very important in the characteristics of the radar sensor that obtains the intermediate frequency (IF) signal using the chirp signal and the mixer 120, the accuracy of the frequency is relatively insignificant, The voltage-controlled oscillator 220 can be directly controlled in an open-loop fashion. Accordingly, the reaction speed of the radar sensor can be remarkably improved, and the RF (Radio Frequency) front end without the PLL can reduce the manufacturing cost of the radar sensor, The module size can also be reduced.

도 5는 일 실시예에 따른 레이더 센서에서 송수신하는 신호의 파형을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a waveform of signals transmitted and received by a radar sensor according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 송신 안테나를 통해 송출된 신호(transmitted chirp)와 수신 안테나를 통해 수신된 반사파 신호(target echo) 간의 주파수 편차(Δf)는 일정하며, 신호 전파 시간(Δt)에 비례할 수 있다. 이때 송신 안테나를 통해 송출된 신호(transmitted chirp)와 수신 안테나를 통해 수신된 반사파 신호(target echo) 간의 시간차(τ)는 목표물과의 왕복 거리(2r)를 전파의 속도, 즉 빛의 속도(c)로 나눈 값과 같으므로 이를 통해 레이더 센서와 물체 간의 거리 또는 물체의 이동 속도를 감지할 수 있다.
5, a frequency deviation f between a transmitted chirp transmitted through a transmitting antenna and a target echo received through a receiving antenna is constant and may be proportional to the signal propagation time t have. The time difference τ between the transmitted chirp transmitted through the transmission antenna and the target echo received through the reception antenna is calculated by multiplying the reciprocal distance 2r with the target by the propagation speed, ), It is possible to detect the distance between the radar sensor and the object or the moving speed of the object.

이상에서 설명한 일 실시예에 따른 레이더 센서 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치에 의하면, 온도 보상 룩업 테이블(Lookup Table)을 이용하여 개루프 방식으로 전압 제어 발진기(VCO)를 직접 제어함으로써 레이더 센서의 반응 속도를 획기적으로 개선할 수 있으며, 위상 고정 루프(PLL) 없이 RF 프런트 엔드를 구성함에 따라 레이더 센서의 제조 비용을 절감함과 동시에 레이더 센서의 모듈 사이즈도 줄일 수 있다.
According to the radar sensor and the radar apparatus for a vehicle including the same described above, it is possible to directly control the voltage controlled oscillator (VCO) in an open loop manner using a temperature compensated lookup table, And the RF front end without a phase locked loop (PLL) can reduce the manufacturing cost of the radar sensor and reduce the module size of the radar sensor.

전술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 기술 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변경이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention.

100 : 수신부
110 : 온도 센서
120 : 믹서
130 : 전치 증폭기
140 : 중간 주파수 증폭기
150 : 필터
160 : 검출기
170 : 영상 증폭기
200 : 송신부
210 : 온도 센서
220 : 전압 제어 발진기
300 : 제어부
310 : 메모리
311 : 룩업 테이블
400 : 위상 고정 루프100:
110: Temperature sensor
120: Mixer
130: Preamplifier
140: Intermediate frequency amplifier
150: filter
160: detector
170: image amplifier
200:
210: Temperature sensor
220: Voltage Controlled Oscillator
300:
310: memory
311: Lookup table
400: Phase locked loop

Claims (7)

전파를 송신하는 송신부;
상기 전파가 목표물에 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하는 수신부; 및
동작 온도별 보상 신호에 관한 정보를 포함하는 룩업 테이블을 참조하여 상기 송신부에 상기 보상 신호를 인가하는 제어부를 포함하는
레이더 센서.
A transmitter for transmitting radio waves;
A receiving unit for receiving a reflected wave reflected from the target by the radio wave; And
And a control unit for applying the compensation signal to the transmission unit with reference to a lookup table including information on a compensation signal for each operating temperature
Radar sensors.
제1 항에 있어서,
상기 보상 신호는 대략 동조 신호 또는 미세 동조 신호 중 어느 하나 이상을 포함하는
레이더 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the compensation signal includes at least one of a substantially tuned signal or a fine tuned signal
Radar sensors.
제1 항에 있어서,
상기 송신부 또는 상기 수신부 중 어느 하나 이상은 동작 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는
레이더 센서.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the transmitting unit and the receiving unit includes a temperature sensor for measuring an operating temperature
Radar sensors.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 비휘발성 메모리를 포함하고, 상기 룩업 테이블은 상기 비휘발성 메모리에 저장된
레이더 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit includes a non-volatile memory, and the look-up table is stored in the non-volatile memory
Radar sensors.
제1 항에 있어서,
상기 송신부는 전압 제어 발진기를 포함하는
레이더 센서.
The method according to claim 1,
The transmitter includes a voltage-controlled oscillator
Radar sensors.
제5 항에 있어서,
상기 제어부는 위상 고정 루프 없이 상기 전압 제어 발진기를 직접 제어하는
레이더 센서.
6. The method of claim 5,
The control unit directly controls the voltage-controlled oscillator without a phase locked loop
Radar sensors.
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항의 레이더 센서를 이용하여 차량과 물체 간의 거리를 감지하는
차량용 레이더 장치.A method for detecting a distance between a vehicle and an object using the radar sensor according to any one of claims 1 to 6
Radar system for vehicles.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106154232A (en) * 2016-06-20 2016-11-23 中国电子科技集团公司第五十四研究所 A kind of continuous wave three-dimensional radar angle measurement posture compensation method
JP2021515238A (en) * 2018-03-08 2021-06-17 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ Radar sensor system and how to operate the radar sensor system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS645515U (en) * 1987-06-30 1989-01-12
JPH10115677A (en) * 1996-10-11 1998-05-06 Mitsubishi Electric Corp Fm-cw radar
JPH10253747A (en) * 1997-03-12 1998-09-25 Uniden Corp Radar detector, and system and method for its adjustment
US20020075178A1 (en) * 2000-08-16 2002-06-20 Woodington Walter Gordon Radar transmitter circuitry and techniques
JP2002181924A (en) * 2000-12-19 2002-06-26 Nec Corp Radar apparatus
JP2003090876A (en) * 2001-09-17 2003-03-28 Nec Eng Ltd Fw-cw distance measuring device
JP2005227232A (en) * 2004-02-16 2005-08-25 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2006337263A (en) * 2005-06-03 2006-12-14 Mitsubishi Electric Corp Electric wave radar system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS645515U (en) * 1987-06-30 1989-01-12
JPH10115677A (en) * 1996-10-11 1998-05-06 Mitsubishi Electric Corp Fm-cw radar
JPH10253747A (en) * 1997-03-12 1998-09-25 Uniden Corp Radar detector, and system and method for its adjustment
US20020075178A1 (en) * 2000-08-16 2002-06-20 Woodington Walter Gordon Radar transmitter circuitry and techniques
JP2002181924A (en) * 2000-12-19 2002-06-26 Nec Corp Radar apparatus
JP2003090876A (en) * 2001-09-17 2003-03-28 Nec Eng Ltd Fw-cw distance measuring device
JP2005227232A (en) * 2004-02-16 2005-08-25 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2006337263A (en) * 2005-06-03 2006-12-14 Mitsubishi Electric Corp Electric wave radar system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106154232A (en) * 2016-06-20 2016-11-23 中国电子科技集团公司第五十四研究所 A kind of continuous wave three-dimensional radar angle measurement posture compensation method
JP2021515238A (en) * 2018-03-08 2021-06-17 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ Radar sensor system and how to operate the radar sensor system
US11467251B2 (en) 2018-03-08 2022-10-11 Robert Bosch Gmbh Radar sensor system and method for operating a radar sensor system

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