밀리미터파를 이용한 자동차 추돌방지용 레이다의 개발

1. 최종 결과 보고 밀리미터파를 이용한 자동차 추돌방지용 레이다의 개발 연구책임자 : 신 천 우 박사 www.sensingtech.com 센싱테크주식회사 주관기관 총 12 개월( 2000년 4월 1일 - 2001년 3월 31일) 총 연구기간 400,000천원(정부지원금 50% + 업체부담금 50%) 총 연구비 총 10 명(5.2M/Y) 총 연구인력

2. 1. 개발과제의 개요 드라이브 도우미 Navigation의 개발 도로상황, 주행환경등에 따른 운전자의 보조장치의 필요성 주행정보 제공장치의 필요성 영상센서의 개발 영상인식을 통한 차선 및 졸음인식, 장애물등 통합적인 주행환경의 제공 자동차 추돌방지용 밀리파 레이다 밀리파레이다의 개발 밀리파레이다를 이용한 장애물의 위치, 상대속도의 인식등을 제공 ACC의 개발 영상인식장치와 밀리파레이다를 이용한 Auto Cruse Controller의 개발 ACC system과 Radiometer를 이용한 Super EYE의 개발 안전운전 모니터링 • Super EYE란... • 자동차가 주행 할 때의 도로상황, 장애물 등 모든 환경을 주야 구분 없이 인식하여 드라이브에게 모든 주행정보를 제공하는 센서

3. Radar Tx/Rx 2. 개 발 목 표 밀리미터파를 이용한 자동차 추돌방지용 레이다의 개발 Man-machine interface ECU DSP Vehicle control CAN Radar Sensor Part Human interface & control part 주 요 개 발 기 술 과제 목표의 주요 사양 - Narrow beam을 이용한 누설파 안테나의 개발 - 전파장애(간섭) 방지를 위한 편파회로 기술 개발 - FMCW 선형펄스 발생회로 및 변조기 개발 - 밀리미터파 대역 NRD Guide 회로/부품설계 기술개발 - Circulator, Mixer, 발진기 등 밀리미터파 대역 회로/부품 개발 - 레이다 신호 처리용 DSP 시스템 개발 - FFT, Clutter제거 알고리즘 등 고속 processing개발 - Target의 상대속도, 거리정보의 추정/계산 - 차량용 전원부 개발 Type of operation Radiation Power Detectable Range Range Accuracy Data update Rate Band Width 송수신 Ant. Gain 전 원 FMCW(76GHz) 10 mW ~ 150M < 1.0M @ 35~100M < 100 ms < 100 MHz 35 dB 차량용 24V(12V)

4. 3. 개발내용별 추진 일정 연 도 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 차량용 레이다 프론트 엔드의 개발 변조기회로의 선형성 유지 Circulator, Mixer, IF회로개발 송/수신 특성평가결과 Narrow beam의 전자파 발생회로 송/수신 안테나 제어 Narrow beam의 개발 장애물 검출특성 향상결과 전파 polarization 개발 Gunn diode를 통한 발진기 제작 편파회로 개발 장애물 검출특성 향상결과 밀리파 레이다 Set완성 시스템 성능 평가 신호처리 시스템 및 알고리즘의 개발 상대속도, 위치추정 인터페이스 회로 개발 신호처리결과 차량 부착 필드테스트 선형성/재현성/신뢰성 평가 도로주행 테스트결과 계획 실적

5. 4. 전체시스템 개략도(S/W구조도)

6. 5. 주요 연구 결과물(1) 차량용 밀리파 레이다 프론트 엔드 차량용 밀리파 레이다 신호처리 시스템 Type of operation : FMCW(77GHz) Radiation Power : 10 mW Bandwidth : < 100 MHz 변조주기 : 70 kHz 송수신 Ant. Gain: : 35 dB Detectable Range : ~ 150M(max) A/D sampling rate : 6.25MHz A/D resolution : 12 bit FFT point : > 1024 Data update : < 100ms 특 허 차량용 밀리파 레이다 신호처리 시스템(출원번호 : 10-2001-0028607) 차량용 밀리파 레이다 프론트 엔드(출원중) 논 문 FMCW 레이더 신호처리 시스템의 개발(한국멀티미디어학회, p20-23, Vol4. No1, 2001) 차량용 밀리파 레이다 시스템의 개발(대한전자공학회, p25-28, Vol24. No1, 논문집V, 2001) 차량용 밀리파 레이다 프론트 엔드의 개발(대한전자공학회, p53-56, Vol24. No1, 논문집I, 2001)

7. 5. 주요 연구 결과물(2) 레이다 실험 장면 시스템 장착 80 M 30 M 30 M 80 M

8. 5. 주요 연구 결과물(3) 실차 테스트 결과 (필드테스트) 15km/h 18 M

9. 6. 연구개발비 사용 내역 (단위:천원) 비 목 최 종 협 약 예 산 집 행 액 집 행 잔 액 현 금 현 물 현 금 현 물 현 금 현 물 인건비 - 92,804 - 80,723 - 12,081 직접경비 여비 연구기자재 및 시설비 기술정보활동비 재료 및 전산처리비 시작품제작비 수용비 및 수수료 21,168 132,887 19,384 40,085 8,500 17,976 63,501 3,695 20,002 127,589 24,926 47,621 1,000 15,510 63,501 3,695 - 1,166 5,298 - 5,542 - 7,536 7,500 2,466 - - - - - - - 소 계 240,000 160,000 236,648 147,919 3,352 12,081 총 액 400,000 384,567 15,433 자체부담금 : 주관연구기관에서 현금/현물로 부담 총 연구비 = 정부출연금(50 %) + 자체부담금(50 %)

10. 7. 결과물의 목표시장/예상 매출액 ITS 관련세계시장 총규모는 2015년 4,250억$에 이를 것으로 전망되며 이 중 향후(2006년)에는 ITS sensor분야가 부각돼 필수 장치인 레이다 시스템을 이용한 당사 관련 제품군의 시장규모는 2006년 16억 275만$ 에 이를 것으로 예상됨 관련 제품별 시장규모(2006년) ITS sensor & ETC 시장규모 총 1,627M$ 규모 시장형성 단위 : M$ 1,627 자동차 추돌방지용 레이다 센서(40%) : 278.92 M$ 차선이탈경보 및 장애물감지센서(25%) : 174.33 M$ 사고저장 및 도난차량감시센서(20%) : 139.46 M$ ETC 센서 (시스템의 15%) : 139.53 M$ ETC 시스템 (시스템의 30%) : 279.06 M$ 기타 장치(시스템의 10%) : 93.02 M$ ETC system ITS sensor(Car Radar, sensor, 경보장치) * 관련제품의 총 시장규모에 대한 수요비율로 분석 / 예측 2002 2003 2004 2005 2006 ITS sensor 198.3 272.8 354.6 478.8 697.3 ETC 409.7 497.9 608.2 748.9 930.2 * 자료제공 : ITS활성화추진방안(RAPA), www.rapa.or.kr Financial Times, Intelligent Transport System, 1999

11. 8. 상품화 계획(일정) 및 기대효과 ‘00 ‘01 ‘02 ‘03 ‘04 ‘05 ‘06 밀리파 레이더 개발 레이다 생산준비 레이다 양산 ‘01.03 ‘02.03 *ACC의 개발 ACC생산준비 ACC 양산 ‘02.06 ‘03.06 Hybrid형 차량용 안전장치 자동차안전의무 법령제정 무인 지능화 응 용 분 야 기 대 효 과 - 자동차 추돌방지 경보시스템 -차간거리 자동제어 시스템 -장애물 검출/경보 시스템 - Car follow 시스템 -기타 산업용/군수용 센서 - ITS분야의 핵심기술로서 관련시장의 선점 - 밀리파 대역에 대한 회로/신호처리 기술확보 - 자동차 사고예방 및 안전(무인)주행의 필수장치 - 국산차량 및 관련응용분야의 국제경쟁력 강화 - 국방 및 우주항공산업으로의 확대 및 무선통신기술의 종속방지 * 차량용 추돌방지용 경보시스템 : 현대자동차㈜ 샘플 납품계약(2001년 6월)