초록 ▼

1. 최종 개발목표
감지/추적 성능 측면 신뢰성 확보와 SCC/CDM등 제어 성능이 확보된 목표 성능 사양(감지거리 : 240m, 감지각도 : ±45° /±10°, 감지속도 : -180~+360kph, 감지 타겟 수 : 64 track, 센서 사이즈 : 90 x 80 x 50mm 이내)을 갖춘 77GHz 레이더 시스템 개발

2. 개발내용 및 결과
· 77GHz RF IC 이용, 송수신부 집적화 개선 설계/제작
- 송수신기 모듈 개선 설계 및 제작 완료
- 설계된 송수신기 모듈 검증 완료
- 송

1. 최종 개발목표
감지/추적 성능 측면 신뢰성 확보와 SCC/CDM등 제어 성능이 확보된 목표 성능 사양(감지거리 : 240m, 감지각도 : ±45° /±10°, 감지속도 : -180~+360kph, 감지 타겟 수 : 64 track, 센서 사이즈 : 90 x 80 x 50mm 이내)을 갖춘 77GHz 레이더 시스템 개발

2. 개발내용 및 결과
· 77GHz RF IC 이용, 송수신부 집적화 개선 설계/제작
- 송수신기 모듈 개선 설계 및 제작 완료
- 설계된 송수신기 모듈 검증 완료
- 송신출력 8.65~11.1dBm, 잡음지수 최대 16.91dB
· 77GHz 멀티모드 초소형 안테나부 개선 설계/제작
- 안테나 개선 설계 및 제작 완료
- Tx1 이득 23.08dB, SLL -23.64dB
· 77GHz 초소형 Transition부 개선 설계/제작
- 사각 도파관과 사각 패치 구조를 이용한 저손실 천이부 설계 및 최적화
- 둥근 도파관과 둥근 패치 구조를 이용한 저손실 천이부 제작 및 측정
- 천이부 투과손실 0.6dB 이하, 대역폭 4GHz (중심주파수 기준)
· 자동 얼라인먼트 안테나 구조 제작
- 디지털 빔포밍이 가능한 개선된 수평/수직 Array 안테나 구조 설계 완료
· 고속 신호처리용 DSP Board 개선 설계/제작
- Digital beamforming, target detection, tracking 등의 알고리즘을 처리할 수 있는 개선된 고속 신호처리용 DSP Board 최적화 설계 및 제작 완료
· 고해상도 Digital Beam Forming 알고리즘 개선 설계/구현
- 각도 정보 추정을 위한 ESPRIT, MUSIC 알고리즘 연구 및 시뮬레이터 구현 완료
- 기존 시스템 성능 한계 분석, 고해상도 주파수 추정 알고리즘을 통한 간섭 효과 완화 연구
- 각도 정확도 1° 이내 만족
· 다중 타겟 감지 및 Tracking 알고리즘 개선 설계/구현
- Kalman filter를 이용한 64개의 다중 타겟 감지용 Tracking 알고리즘 개선 설계 및 구현
· 자동 얼라인먼트 알고리즘 기본 성능 설계
- 수직/수평 방향의 신호의 위상차를 이용하여 자동 얼라인먼트 수행 알고리즘 설계 및 실차시험 완료
· Mutual interference 극복 알고리즘 개선
- 차량용 레이더에서 발생하는 Interference의 원인과 종류에 따른 간섭 환경 구분 및 분석, 상황별 Simulation을 통해 구한 시스템 출력 값 계산 완료
· 차량 레이더 시뮬레이터 성능 고도화 개발 (타겟 및 환경 산란 특성 반영)
- CAD 프로그램과 연동을 위한 데이터 변환 및 입출력 기능 개발
- 전파 분석의 정밀도와 계산 효율을 높여주는 고속화 알고리즘 개발
- GUI 환경 개선
· 시뮬레이터 S/W 엔진 최적화 개발 및 UI 보완 개발
- 시뮬레이터 S/W 엔진 최적화 완료
- Matlab/Simulink UI 기반 시뮬레이터 S/W 최적화
· 카메라 영상 및 레이더 Raw Data Logging 장치 최적화 통합 개발
- C++/C#기반 카메라 영상 (USB I/F) 및 레이더 데이터(CAN I/F) Logging/Replay S/W개발 완료
- 영상 및 레이더 로깅정보 통합 개발 완료
· 레이더 추종 알고리즘 로직 구현
- 레이더 추종 알고리즘 최적화 완료
- Matlab GUI 기반 추종 S/W 보완 완료
· 77GHz 레이더 시스템 실차 장착 및 개선 성능 시험
- 실차 연계 시뮬레이션 기반 시험 평가 환경 개발
- 레이더 적용 시스템의 기능을 고려한 시험 시나리오 개발
· SCC/CDM 성능 평가
- 레이더 단품 평가
- SCC/CDM 시스템 성능 요구사양 작성
- SCC/CDM 시스템 평가 장비 개발
- SCC/CDM 시스템 성능 평가

3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
1) 기술적 기대 효과
· 어플리케이션 패키지형 핵심 부품 설계 기술 확보
- 단순 RF 트랜시버와 안테나, 신호처리부 만을 포함하는 차량용 레이더 센서가 아니라 ACC Stop&Go, CDM, TJA 등과 같은 차량용 어플리케이션 및 인터페이스, ECU(Electronics Control Unit), In-House Simulation용 SILS (Software In the Loop System)의 동시 개발을 통해 추가적인 보완 개발 없이 개발 결과물이 즉시 상용화 가능한 패키지형 부품 설계 기술 확보
· 첨단 지능형 차량의 핵심 부품 설계 기술 확보
- 지능형 77GHz 레이더 센서 시스템 개발을 위해 요구되는 안테나, FEM(Front-End Module), 패키징과 같은 밀리미터파 대역 핵심 부품설계 기술 확보 및 ITS, 지능형로봇, 국방 등의 다양한 분야에 활용 가능한 신호처리부 핵심 부품 설계기술 확보로 다양한 산업 분야의 핵심 부품국산화율 제고 및 산업경쟁력 강화
· 밀리미터파 트랜시버 및 신호처리 부품 원천 설계기술 확보
- 지능형 차량의 충돌 방지 및 사용자 경보 시스템의 핵심 부품중 하나인 근거리 초단파 레이더 센서 부품의 개발에 있어, 기존 MMIC 기술에 비해 상대적으로 저가격, 소형화 구현이 가능한 CMOS 기반 근거리 초단파 레이더 센서 RF IP 및 신호처리 IP의 설계기술을 확보함으로써 경쟁력 있는 센서 설계 원천 기술 확보
· 핵심 IPR 기술 확보
- 본 핵심부품 기술개발 과제를 통해 선진 전장사와 차별화되는 변조 송수신, 신호처리, 패키징, Auto-Alignment 등의 핵심 기술 개발로 지능형 차량의 충돌 방지 및 사용자 경보 시스템의 핵심 부품인 77GHz 멀티모드 레이더 센서 시스템 설계용 핵심 IPR을 확보함으로써 향후 선진 전장 업체 및 완성차 업체의 무차별적인 특허 공세에 능동적 대응 가능
· 첨단 지능형 차량용 핵심 검증 기술 확보
- 레이더, 영상센서를 이용한 SILS 기술, 차량 실차 테스트 기술 등의 개발을 통해 표준화된 성능평가, 모델링 원천 기술과 실차기반 테스트베드 설계 기술 등을 확보함으로써 신뢰성 있는 제품검증을 위한 요소 기술 확보

2) 경제적 기대 효과
· EU 및 미국의 NHTSA (National Highway Traffic Safety Association)등은 지능형 충돌방지 시스템 및 능동적 보행자 보호시스템을 통하여 사망사고를 20% 정도 감소시킬 수 있을 것으로 기대하고 있으며 이를 통해 경제적 사회적 비용을 크게 줄일 수 있음.
· Strategy Analysis의 “Distance Warning System" 자료에 따르면 Distance Warning System은 2007년 13.3 millin system에 이르고 있으며 차량용 레이더센서의 출하량은 2007년 약 5.6 million system에 육박하고 있음.
· 레이더 센서의 수요처별로는 2007년 미국이 약 45%, 유럽과 일본이 약 30%, 그외 시장이 약 5% 내외의 시장 점유율을 유지할 것으로 예상하고 있음. 세계 시장 매출규모는 2015년 68억 불로서, 본 기술 과제 결과로 세계 시장 진입 가능함.
· IMF 이후 1998-2003년 까지 국내 제조업체의 매출액 대비 인건비 비중은 약10.3%(한국 노동사회 연구소 자료)로 제조 및 전산분야의 평균임금 추이는 2013년 49,815천원에 달할 것으로 예상되므로 약 13,000 이상의 고용창출 효과를 창출할 것으로 예상됨.

4. 적용분야
· 본 과제에서 개발되는 지능형 77GHz 레이더 센서는 Antenna+REM 모듈 설계, 회로 패키지 분야, 평판 안테나 배열 설계 분야, FEM 모듈 제작 분야, 디지털 빔포밍을 이용한 레이더 이미지 신호처리, 차량 인터페이스 등 다양한 분야의 기반산업 기술이 융합된 핵심 부품임
· 본 과제에서 개발되는 77GHz 지능형 레이더 센서 시스템 기술은 SCC(Smart Cruise Control), Stop & Go, PCS(Pre Crash System), BSD(Blind Spot Detection), LCA(Lane Change Assist) 등의 차량안전 시스템에 적용 가능함
· 차량용 응응 분야 이외에 본 과제를 통해 개발되는 레이더 센싱 기술은 ITS (지능형 교통 시스템)용 Traffic Monitoring 시스템, 국방 시스템용 각종 레이더 시스템, 침입자 감지 및 추적용 보안 시스템, 생체 신호 감지 및 모니터링 시스템, 지능형 로봇용 SLAM 시스템, 비파괴 검사용 시스템 등의 다양한 분야에 적용 가능함

(출처 : 부품소재기술개발사업 최종보고서 초록)

목차 Contents

• 표지 ... 1부품소재기술개발사업 최종보고서 초록 ... 2목차 ... 6제1장 서론 ... 7 제1절 기술개발대상 부품·소재 ... 7 1. 부품·소재의 형상 및 명칭 ... 7 2. 부품·소재의 기능 ... 8 3. 부품·소재의 핵심기술 및 요소기술 ... 10 4. 국내·외 제품·기술 및 시장 현황 ... 15 제2절 기술개발 목표 ... 29 1. 최종목표 ... 29 2. 개발기술의 평가방법 및 평가항목 ... 30 3. 핵심 키워드(5개 이상) ... 31 4. 최종 개발목표 ... 31 제3절 기술개발 내용 ... 31 1. 초소형 사이즈 Radar ... 32 2. 근거리 및 장거리 감지 기능 통합 Radar ... 34 3. 다중 타겟 감지 기능 Radar ... 35 4. 자동 얼라인먼트 Radar ... 36 5. 차량 안전 제어 시스템 구현 ... 38제2장 본론 ... 40 제1절 기술개발의 목표 및 내용 ... 40 1. 기술개발의 목표 달성여부 ... 40 2. 기술개발의 내용 수행실적 ... 43 3. 지식재산권 출원·등록 및 논문 게재·발표 ... 214 제2절 수행주체별 담당내용 및 협력 ... 216 1. 수행주체별 담당내용 수행실적 ... 216 2. 수행주체별 협력 수행실적 ... 217 3. 수행주체별 인력 및 연구기자재․시설의 투입 실적 ... 220 제3절 기술개발 추진일정 준수여부 ... 234제3장 결론 ... 235끝페이지 ... 236