CN116057776A - 车辆的天线装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的实施例的车辆天线装置包括：阵列天线，其包括输出根据输出多个波束的方向标识的多个波束的多个天线设备；以及处理器，其执行至少一个指令。处理器获得车辆的速度信息；从多个波束之中选择至少一个波束，使得由多个波束形成的波束图案的形状根据速度信息改变；以及控制阵列天线使得输出所选择的波束。

Description

车辆的天线装置及其控制方法
技术领域
本公开的实施例涉及车辆天线装置及其控制方法。
具体地，本公开的实施例涉及包括能够控制正发送或接收的无线电波的方向的阵列天线的车辆天线装置以及控制该车辆天线装置的方法。
背景技术
已经开发并应用了多种功能，以满足使用车辆的用户的需求和增加他们的便利性。
例如，已经开发了用于向用户提供无线电广播、电视(TV)、内容和驾驶所需的各种信息的车载装置。可以提供给用户的信息可以由车辆通过无线通信接收。因此，为了向用户提供各种信息，需要在车辆中配备用于执行无线通信的天线。这里，天线可以安装在车辆的内部或外部。
车辆天线安装在高速行驶的车辆中。因此，车辆天线需要发送和接收无线电波，使得即使当车辆在高速移动时也可以保持无缝通信。因此，有必要提供即使在车辆在高速或低速移动时也能够稳定地执行无线电波的发送和接收的车辆天线装置。
发明内容
技术问题
本公开的实施例将提供保持无缝通信的车辆天线装置以及控制该车辆天线装置的方法。
具体地，本公开的实施例将提供能够响应于车辆的移动速度的变化而稳定地执行无线电波的发送和接收的车辆天线装置以及控制该车辆天线装置的方法。
技术解决方案
根据本公开的实施例的车辆天线装置包括：阵列天线，其包括输出由输出方向标识的多个波束的多个天线元件；以及处理器，其被配置为执行至少一个指令。这里，处理器还被配置为：获得车辆的速度信息；从多个波束之中选择至少一个波束，使得由多个波束形成的波束图案的形状基于速度信息改变；以及控制阵列天线输出所选择的波束。
此外，处理器可以：基于作为关于阵列天线的辐射功率的信息的第一信息从多个波束之中选择至少一个波束，使得由多个波束形成的波束图案的形状根据速度信息改变；以及控制阵列天线输出所选择的波束。
另外，第一信息可以是关于阵列天线的等效全向辐射功率(EIRP)的信息。
此外，基于速度信息，处理器可以控制阵列天线，使得在车辆的速度对应于第一速度值时的波束图案的宽度比在车辆的速度等于小于第一速度值的第二速度值时的波束图案的宽度更宽。
此外，基于速度信息，处理器可以控制阵列天线，使得在车辆的速度对应于第一速度值时的波束图案的宽度比在车辆的速度等于大于第一速度值的第三速度值时的波束图案的宽度更窄。
此外，处理器可以调整对在阵列天线中所包括的多个天线元件中的每个天线元件施加的相位和信号强度中的至少一个，使得多个波束之中的至少一个波束被选择性地输出。
此外，处理器可以将多个波束分组到多个分组中，基于作为关于阵列天线的辐射功率的信息的第一信息从多个分组的每个分组选择至少一个波束，并且控制阵列天线输出所选择的波束。
此外，多个分组中的每个分组可以包括至少一个相邻波束。此外，在多个分组的每个分组中所包括的波束的数量可以与车辆的速度成比例地增加。
此外，处理器可以：将车辆的速度区段分类为第一速度区段和第二速度区段，第二速度区段包括比在第一速度区段中所包括的值更大的值；在车辆的速度在第一速度区段内时，对多个波束进行分组，使得n个波束包括在多个分组的每个分组中；以及在车辆的速度在第二速度区段内时，对多个波束进行分组，使得m个波束包括在多个分组的每个分组中，其中m大于n。
此外，处理器可以：将车辆的速度区段分类为第一速度区段、第二速度区段和第三速度区段，第二速度区段包括比在第一速度区段中所包括的值更大的值，第三速度区段包括比在第二速度区段中所包括的值更大的值；在车辆的速度在第一速度区段内时，对多个波束进行分组，使得l个波束包括在多个分组的每个分组中；在车辆的速度在第二速度区段内时，对多个波束进行分组，使得m个波束包括在多个分组的每个分组中，其中m大于n；以及在车辆的速度在第三速度区段内时，对多个波束进行分组，使得n个波束包括在多个分组的每个分组中，其中n大于m。
此外，处理器可以将多个波束分组为多个分组，基于阵列天线的EIRP值从多个分组的每个分组选择至少一个波束，并且控制阵列天线输出所选择的波束。
此外，处理器可以从多个分组的每个分组选择具有最大EIRP值的一个波束，并且控制阵列天线输出所选择的波束。
根据本公开的实施例的控制车辆天线装置的方法是一种控制包括阵列天线的车辆天线装置的方法，该阵列天线包括输出由输出方向标识的多个波束的多个天线元件。根据本公开的实施例的控制车辆天线装置的方法包括：获得车辆的速度信息；从多个波束之中选择至少一个波束，使得由多个波束形成的波束图案的形状基于速度信息改变；以及控制阵列天线输出所选择的波束。
附图说明
图1是示出安装有根据本公开的实施例的天线装置的车辆的图。
图2是示出根据本公开的实施例的天线装置的框图。
图3是示出包括图2的天线装置的车辆电子设备的框图。
图4是示出根据本公开的实施例的控制天线装置的方法的流程图。
图5是更详细地示出根据本公开的实施例的天线装置的图。
图6是示出从阵列天线辐射的波束图案的图。
图7是描述由阵列天线执行的相位调整操作的图。
图8是描述由阵列天线执行的相位调整操作的图。
图9是描述由阵列天线执行的相位调整操作的图。
图10是详细示出阵列天线的配置的图。
图11是示出由从阵列天线输出的无线电信号形成的波束图案的图。
图12是示出由从阵列天线输出的无线电信号形成的波束图案的另一图。
图13是示出根据本公开的实施例的控制天线装置的方法的另一流程图。
图14是描述根据本公开的实施例的天线装置中的波束图案的形状的改变的图。
图15是描述从阵列天线输出的多个波束的图。
图16是示出从阵列天线输出的多个波束的等效全向辐射功率(EIRP)值的图。
图17是示出用于控制从阵列天线输出的多个波束的生成和输出的波束码本的示例的图。
图18是示出根据本公开的实施例的控制天线装置的方法的另一流程图。
图19是描述根据本公开的实施例的波束选择和输出控制操作的图。
图20是描述根据本公开的实施例的波束选择和输出控制操作的另一图。
图21是示出根据本公开的实施例的控制天线装置的方法的另一流程图。
图22是描述根据本公开的实施例的波束选择和输出控制操作的另一图。
图23是描述根据本公开的实施例的波束选择和输出控制操作的另一图。
图24是示出根据本公开的实施例的用于执行在控制车辆天线装置的方法中所包括的至少一个操作的神经网络的图。
图25是示出根据本公开的实施例的车辆电子设备和服务器之间的通信的图。
图26是示出根据本公开的实施例的服务器的框图。
图27是详细示出根据本公开的实施例的服务器的处理器的图。
具体实施方式
以下，参考附图详细地描述本公开的实施例，以便本领域技术人员能够毫无困难地实施所述实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，而不应当被解释为限于本文所阐述的实施例。为了清楚地描述本公开，省略了与本公开的描述不相关的部分，并且贯穿本说明书，对相似的元件赋予相似的标号。
在整个说明书中，在将一个部件称为“连接到”另一部件时，其可以“直接连接到”另一部件或者可以通过中间元件“电连接到”另一部件。此外，在将一个元件称为“包括”一组件时，只要没有具体的相反陈述，则该元件还可以包括其他组件，而非排除其他组件。
如本文所使用的，诸如“在一些实施例中”或“在实施例中”这样的短语未必指示相同的实施例。
一些实施例可以由功能块和各种过程操作来表示。一些或所有功能块可以由执行特定功能的任意数量的硬件和/或软件元件来实现。例如，本公开的功能块可以通过使用一个或多个处理器或微处理器或者用于执行期望功能的电路元件来实现。例如，本公开的功能块可以通过使用各种编程或脚本语言来实现。功能块可以通过使用可由一个或多个处理器执行的各种算法来实现。此外，本公开可以采用用于电子设置、信号处理和/或数据处理的已知技术。诸如“模块”或“组件”这样的术语可能被广泛地使用，并且可以不限于机械和物理元件。
此外，附图中示出的组件之间的连接线或连接构件仅是功能连接和/或物理连接或电路连接的示例。在实际设备中，可以存在各种替代的或附加的功能连接、物理连接或电路连接。
此外，表述“a、b或c中的至少一个”表示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、或者a、b和c全部
将参考附图详细地描述车辆天线装置、控制该车辆天线装置的方法以及其上记录有用于执行根据本文所公开的实施例的方法的程序的记录介质。在附图中，相同的元件通过用相同的参考标号示出。此外，在整个详细描述中，用相同的术语描述相同的组件。
根据本公开的实施例的天线装置指包括阵列天线的电子设备，该阵列天线包括用于发送和接收无线电波的多个天线元件，并且生成和控制无线电波，使得无线电波在期望的方向上或者向期望的目的地发送和接收。此外，车辆天线装置可以被称为天线装置、天线、天线模块、天线系统等。
下面将参考图1详细地描述安装根据本公开的实施例的天线装置的位置。
图1是示出安装根据本公开的实施例的天线装置的车辆的图。
根据本公开的实施例的车辆天线装置可以布置在车辆的外部或内部。
详细地，车辆天线装置可以安装在位于玻璃或车顶上的鲨鱼鳍模块中，其在车辆的外部。
替代地，根据本公开的实施例的车辆天线装置可以安装在车辆的内部。在将天线安装在车辆的玻璃上的情况下，在玻璃由于外部冲击而损坏时，天线也可能被损坏，并且将天线连接到印刷电路板(PCB)模块的电缆的长度可能增加。此外，在玻璃上安装或安置两个或更多的天线以支持分集的情况下，天线之间可能存在隔离问题。此外，因为鲨鱼鳍模块暴露在车辆的外部，所以还存在由于外部冲击而损坏的风险。此外，由于鲨鱼鳍模块具有小尺寸，所以天线的尺寸也减小，这可能使天线的辐射能力(或广播接收能力)劣化，并且在需要安装多个天线以接收多种广播信号的情况下，鲨鱼鳍模块的数量可能增加。在将车辆天线装置安装在车辆内部的情况下，不同于如上所述的安装在玻璃或鲨鱼鳍模块上的天线，车辆天线装置不暴露于车辆外部。因此，可以降低损坏的风险。
以下，将描述和示出将车辆天线装置安装在车辆内部的示例。
参考图1，天线装置(未示出)可以安装在形成车辆110的主体的金属板115上的区域150的下部。详细地，金属板(例如，115)的区域150可以是开放的，使得天线装置(未示出)可以布置在车辆110内部和区域150的下部。此外，区域150可以不由金属材料形成。详细地，金属板(例如，115)上的区域150可以由不阻挡无线电波的材料(例如，非金属材料)形成。
此外，尽管图1示出将天线装置(未示出)安装在车辆110内部的车辆110上部的区域150中的示例，但是天线装置(未示出)也可以安装在任何位置，只要将其安装在车辆110的内部或外部。
详细地，天线装置(未示出)可以安装在车辆的发动机罩板121、门板122、防护板123、柱板124、车顶板115、保险杠板126和后备箱板127中的至少一个的下部或内部区域中。
这里，门板122不仅可以包括图1所示的驾驶员座椅侧的前门板，还可以包括驾驶员座椅侧的后门板、乘客座椅侧的前门板和乘客座椅侧的后门板。另外，防护板123不仅可以包括图1所示的驾驶员座椅侧的前防护板，还可以包括驾驶员座椅侧的后防护板、乘客座椅侧的前防护板和乘客座椅侧的后防护板。此外，柱板124不仅可以包括图1所示的驾驶员座椅侧的前柱板，还可以包括驾驶员座椅侧的后柱板、乘客座椅侧的前柱板和乘客座椅侧的后柱板。此外，保险杠板126不仅可以包括图1所示的前保险杠板，还可以包括后保险杠板。
图2是示出根据本公开的实施例的天线装置的框图。
图2是示出根据本公开的实施例的天线装置的框图。如以上参考图1所述，图2所示的天线装置200可以安装在车辆内部或外部的区域中。
根据本公开的实施例的车辆天线装置200是安装在车辆中用于车辆和外部设备之间的无线通信的天线装置，并且通过至少一个天线元件发送和接收无线电波。
此外，根据本公开的实施例的车辆天线装置200可以是在预设频带中执行无线通信的天线装置。用于无线通信的频带可以根据要使用的通信标准或通信类型而变化。
详细地，根据本公开的实施例的车辆天线装置200可以是支持毫米波(mmWAVE)的定向天线装置。这里，毫米波是具有30GHz和300GHz之间的频带的无线电信号，并且具有范围从1mm到10mm的波长。根据本公开的实施例的车辆天线装置可以通过发送或接收毫米波无线电波来精确地控制正在发送或接收的无线电信号的形状和方向。
此外，根据本公开的实施例的车辆天线装置可以与车辆通信模块(未示出)集成。这里，车辆通信模块(未示出)可以被称为发送控制单元(TCU)。TCU是通过车辆中的无线通信来控制数据的发送和接收的组件，并且可以负责车辆和外部电子设备(例如，服务器、移动设备等)之间的通信。根据本公开的实施例的天线装置可以安装在车辆通信模块内部，或者可以与车辆通信模块集成。
参考图2，车辆天线装置200包括阵列天线210和处理器220。
阵列天线210包括输出由它们的输出方向标识的多个波束的多个天线元件。
这里，多个天线元件中的每个可以发送和/或接收无线电信号。详细地，从阵列天线210中所包括的多个天线元件中的每个输出的无线电信号可以朝向期望的方向发送或接收。如上所述，在阵列天线210具有在期望方向上发送或接收无线电信号的方向性时，具有方向性的输出无线电信号可以被称为波束。也就是说，阵列天线210中所包括的多个天线元件可以输出多个波束。这里，由从阵列天线210输出的多个波束形成的无线电波的形状可以被称为波束图案。
详细地，阵列天线210可以在处理器220的控制下发送和接收无线电信号，该无线电信号是特定频带的无线信号。例如，阵列天线210可以发送和接收毫米波(mmwave)无线电信号，其具有范围从1mm到10mm的波长并且具有30GHz和300GHz之间的频带。在下文中，将描述阵列天线210发送和接收毫米波无线电信号的示例。
详细地，阵列天线210可以形成为相控阵列天线。这里，相控阵列天线可以指如下天线：在阵列天线210中所包括的多个天线元件中的每个被布置在直线方向上，并且从多个天线元件中的每个输出的无线电信号的相位可以根据期望的方向来调整。
下面将参考图5至图12详细地描述阵列天线210的详细配置和操作。
根据本公开的实施例，处理器220执行至少一个指令以执行操作。也就是说，处理器220可以执行至少一个指令以控制要执行的期望操作。
详细地，处理器220执行至少一个指令以获得车辆的速度信息。然后，基于获得的速度信息，处理器220选择多个波束中的至少一个，使得由从阵列天线210中所包括的多个天线元件输出的多个波束形成的波束图案的形状改变。然后，处理器220控制阵列天线210输出所选择的波束。下面将参考图13至图23详细地描述由处理器220执行的选择和输出波束的操作。
详细地，处理器220可以包括内部存储器(未示出)和被配置为执行至少一个所存储的程序的至少一个处理器(未示出)。这里，处理器220的内部存储器(未示出)可以存储一个或多个指令。此外，处理器220可以执行存储在内部存储器(未示出)中的一个或多个指令中的至少一个，以执行特定操作。
详细地，处理器220可以包括：随机存取存储器(RAM)(未示出)，其存储从外部输入的信号或数据或者用作与天线装置200执行的各种任务对应的存储区域；只读存储器(ROM)(未示出)，其存储用于控制天线装置200的控制程序和/或多个指令；以及至少一个处理器(未示出)。
替代地，处理器220可以被实现为片上系统(SoC)，其中集成了内核(未示出)和图形处理单元(GPU)(未示出)。替代地，处理器220可以包括单个处理器内核(单核)或多个处理器内核(多核)。例如，处理器220可以是双核、三核、四核、六核、八核、十核、十二核、十六核等。
此外，处理器220可以包括用于实现硬件平台的组件(例如，专用处理器(AP)、存储器等)以及用于实现软件平台的组件(例如，操作系统(OS)程序、用于对从阵列天线210输出的无线电信号进行相位控制的软件(例如，汽车安全软件)、应用等)。
此外，由处理器220执行的至少一个操作可以通过使用人工智能(AI)技术来执行。下面将参考图24详细地描述通过使用AI技术执行的至少一个操作。
图3是示出包括图2的天线装置的车辆电子设备的框图。
图3的车辆电子设备300可以包括上面参考图2描述的车辆天线装置200。此外，车辆电子设备300可以指可以与车辆天线装置200集成、然后安装在车辆中的计算设备。因此，在描述车辆电子设备300时，将省略上面对于车辆天线装置200提供的描述。此外，在图3所示的车辆电子设备300中，与上面参考图2描述的组件相同的组件使用相同的标号和术语示出。
参考图3，车辆电子设备300可以包括处理器220、输入/输出单元230和通信单元240。详细地，车辆电子设备300包括车辆天线装置200，并且车辆天线装置200可以与通信单元240集成，通信单元240是被配置为在车辆中执行通信的TCU。
此外，车辆电子设备300可以是用于实现车载信息娱乐(IVI)技术的电子设备。例如，车辆电子设备300可以基于用户位置信息提供对特定用户定制的服务、信息和/或内容。详细地，车辆电子设备300可以执行车辆和外部设备之间的通信，以用于获得驾驶或使用车辆所需的信息。替代地，车辆电子设备300可以执行车辆和外部设备之间的通信，以向用户提供服务、信息和/或内容。
在车辆电子设备300中所包括的处理器220和输入/输出单元230可以统称为IVI头单元。此外，车辆电子设备300可以布置在车辆中的驾驶员座椅的中央前部和乘客座椅的中央前部之间。在该情况下，在车辆电子设备300中所包括的阵列天线210可以安装在与在车辆电子设备300中所包括的其他组件间隔开的位置处，并且阵列天线210可以通过有线通信接口(例如电缆)或者通过无线通信接口连接到车辆电子设备300的其他组件。
此外，通信单元240可以被称为TCU。
这里，TCU是控制车辆中的数据的发送和接收的组件，并且可以负责车辆和外部电子设备(例如，服务器、移动设备等)之间的通信。
处理器220可以包括用于实现硬件平台的组件341(例如，AP、存储器等)以及用于实现软件平台的组件350(例如，OS程序、汽车安全软件、应用等)。
详细地，用于实现硬件平台的组件341可以包括至少一个AP 341和存储器342。这里，描述了在处理器220中包括存储器342的示例。此外，存储器420可以不包括在处理器220中，而是可以作为在车辆电子设备300中所包括的独立组件而被包括。
此外，用于实现硬件平台的组件341还可以包括通用串行总线(USB)模块(未示出)、调频(FM)/数字多媒体广播(DMB)调谐器(未示出)等。这里，USB模块(未示出)可以包括USB插入单元(未示出)，以从插入其中的USB设备读取数据。此外，FM/DMB调谐器(未示出)可以选择性地接收FM/DMB广播信号。详细地，FM/DMB调谐器(未示出)可以通过对以有线或无线方式接收的广播信号执行例如放大、混频和谐振，从多个无线电波分量之中调谐到并仅选择期望由车辆电子设备300接收的信道的频率。由FM/DMB调谐器(未示出)接收的广播信号可以包括音频、视频和附加信息(例如，电子节目指南(EPG))。
用于实现软件平台的组件350可以包括OS程序、汽车安全软件、应用等。这里，OS程序可以包括QNX、Linux或基于安卓(Android)的OS程序。
输入/输出单元230是用于向用户提供数据或接收用户请求的组件，并且可以包括显示器331、相机模块335、音频输出单元338和用户接口339中的至少一个。
相机模块335是用于获得视频和/或音频数据的组件，并且可以包括相机336和麦克风337。此外，相机模块335可以包括扬声器(未示出)，以输出相机336的操作声音等。另外，在相机模块335不包括单独的扬声器(未示出)的情况下，相机336的操作声音等可以通过音频输出单元338输出。
例如，相机模块335可以操作为用于识别用户的手势和语音的传感器。
详细地，相机336可以在相机的识别范围内接收与用户的运动(包括手势)对应的图像(例如，连续帧)。例如，相机336的识别范围可以在相机336和用户之间0.1m至5m的距离内。用户的运动可以包括例如用户身体部分(诸如面部、面部表情、手、拳或手指)的姿势或运动。在处理器220的控制下，相机336可以将所接收的图像转换成电信号以执行识别，并且可以选择在车辆电子设备300上显示的菜单，或者通过使用与用户的运动对应的识别结果来执行与运动识别结果对应的控制。例如，处理器220可以通过使用从相机336获得的识别结果，控制FM/DMB中的信道选择、信道改变、音量调节、可用服务执行等。
相机336可以与车辆电子设备300集成或分离。单独的相机336可以通过通信单元240或输入/输出单元230电连接到车辆电子设备300的处理器220。例如，在相机336与车辆电子设备300分离的情况下，相机336可以布置在与驾驶员的面部和上身的前部对应的位置处，以捕捉与驾驶员的面部和上身对应的图像。
麦克风337可以接收音频信号，例如语音信号。麦克风337可以接收用户的语音信号，处理器220可以识别与从麦克风337接收的语音对应的控制命令，并执行控制，使得执行与语音对应的操作。此外，麦克风337可以作为单独的模块包括在车辆电子设备300中，而非包括在相机模块335中。
用户接口339可以接收用于控制车辆电子设备300的用户输入。用户接口339可以包括用于接收用户输入的按钮、滚轮、键盘、微动拨盘、触摸面板、触觉传感器等。
通信单元240可以包括被配置为执行无线通信的至少一个通信模块。详细地，通信单元240可以包括阵列天线210。详细地，通信单元240可以包括阵列天线210、蓝牙模块361、Wi-Fi模块362、全球定位系统(GPS)模块363、射频(RF)模块364和通信处理器(CP)模块365中的至少一个。这里，CP模块是调制解调器芯片组，并且可以通过符合第三代(3G)、第四代(4G)、第五代(5G)或第六代(6G)通信标准的通信网络来执行与外部电子设备的通信。此外，通信单元240还可以包括至少一个通信模块(未示出)，该通信模块被配置为根据诸如蓝牙、Wi-Fi、蓝牙低功耗(BLE)、近场通信(NFC)/射频识别(RFID)、Wi-Fi直连、超宽带(UWB)和/或Zigbee这样的通信标准执行通信。
此外，阵列天线210可以包括在RF模块364和CP模块365中的至少一个中，以执行RF模块364和CP模块365中的每个的无线电波的发送和接收。
此外，在车辆电子设备300中所包括的组件(例如处理器220、输入/输出单元230和通信单元240)可以通过车辆网络相互通信。此外，车辆电子设备300和在车辆中所包括的其他组件(未示出)可以通过车辆网络相互通信。这里，车辆网络可以是基于控制器局域网(CAN)和/或面向媒体的系统传输(MOST)的网络。
图4是示出根据本公开的实施例的控制天线装置的方法的流程图。
此外，图4可以是示出以上参考图1至图3描述的根据本公开的实施例的车辆天线装置200或车辆电子设备300所执行的操作的流程图。详细地，控制车辆天线装置的方法400可以由车辆天线装置200或车辆电子设备300执行。因此，在描述图4所示的控制车辆的车辆天线装置的方法400时，可以省略上面参考图1至图3提供的对车辆天线装置200或车辆电子设备300的描述。
此外，将描述由图2所示的车辆天线装置200执行图4所示的控制车辆天线装置的方法400的示例。
参考图4，控制车辆天线装置的方法400是控制包括阵列天线210的车辆天线装置200的方法，阵列天线210包括输出由它们的输出方向标识的多个波束的多个天线元件。
车辆天线装置200获得车辆的速度信息(S410)。下文将参考图5更详细地描述操作S410。
此外，控制车辆天线装置的方法400包括选择多个波束中的至少一个，使得由多个波束形成的波束图案的形状基于在操作S410中获得的速度信息改变(S420)。操作S420可以由处理器220执行。
随后，控制车辆天线装置的方法400包括控制阵列天线210输出在操作S420中选择的波束(S430)。操作S430可以由处理器220执行。
图5是更详细地示出根据本公开的实施例的天线装置的图。图5所示的车辆天线装置500可以等同地对应于图2的车辆天线装置200。在车辆天线装置500中所包括的与图2所示的那些组件相同的组件通过使用相同的参考标号示出，并因此将省略其详细描述。此外，上面参考图4描述的控制车辆天线装置的方法400可以由车辆天线装置500执行。
参考图5，阵列天线210可以包括包含多个天线元件的阵列205以及用于生成、处理和/或输出通过阵列205发送和接收的信号的无线电波收发器215。此外，阵列天线210可以被称为天线模块。
阵列205是指布置了发送或接收无线电信号的多个天线元件的设置。这里，阵列205是所布置的天线元件的集合，因此可以称为阵列天线。
阵列205中所包括的多个天线元件中的每个从无线电波收发器215接收具有特定信号幅度(或增益)、特定相位和特定频率的无线电信号的输入，并且辐射与该输入无线电信号对应的无线电波。因此，多个天线元件中的每个可以输出由其输出方向标识的至少一个波束，以区别于其他波束。
此外，阵列205中所包括的多个天线元件中的每个可以接收与特定信号幅度(或增益)、特定相位和特定频率对应的无线电波，并且向无线电波收发器215发送与所接收的无线电波对应的无线电波信号。
在本公开的实施例中，阵列205可以包括4*4＝16个天线元件，包括在行方向上布置的4个天线元件和在列方向上的4个天线元件。此外，作为另一示例，阵列205可以包括8*8＝64个天线元件。阵列205中所包括的天线元件的数量和布置可以变化。
这里，在行方向和列方向中的至少一个方向上布置在一起的多个天线元件可以被称为“天线元件分组”。阵列205可以包括上述的多个天线元件分组。例如，阵列205可以包括四个天线元件分组，每个天线元件分组包括布置在一起的4*4＝16个天线元件。替代地，阵列205可以包括一个天线元件分组，该天线元件分组包括8*8＝64个天线元件。在包括图2的示例中，作为示例，将描述和示出阵列205包括包含8*8＝64个天线元件的一个天线元件分组的情况。
无线电波收发器215可以生成、处理和/或输出通过阵列205发送和接收的信号。详细地，无线电波收发器215可以生成具有特定相位和特定频率的无线电信号。由无线电波收发器215生成的无线电信号可以通过阵列205输出。此外，在阵列205接收到具有特定相位和特定频率的无线电波时，无线电波收发器215可以接收和处理与阵列205所接收的无线电波对应的信号。
详细地，无线电波收发器215可以处理无线电信号，以具有特定的相位和频率。详细地，为了发送无线电信号，无线电波收发器215可以执行发送波束成形(Tx波束成形)，以生成具有特定增益、特定相位和特定频率的无线电信号。此外，为了接收无线电信号，无线电波收发器215可以执行接收波束成形(Rx波束成形)，以接收和处理与特定相位和频率对应的无线电波。这里，波束成形可以指辐射或接收具有特定形状的波束的操作。详细地，波束成形可以指输出或接收具有特定方向和增益(或信号强度)的波束的操作。
详细地，在布置多个天线元件的情况下，波束成形可以指通过调整施加给所布置的天线元件的信号的相位来调整所有波束的辐射方向的操作。这里，由“所有波束”形成的无线电波的分布模式可以被称为波束图案。
在本公开的实施例中，无线电波收发器215可以在处理器220的控制下生成相位调整的无线电信号。详细地，处理器220可以确定无线电信号的相位，并且控制包括无线电波收发器215的阵列天线210发送和接收具有所确定的相位的无线电信号。
此外，车辆天线装置500还可以包括上面参考图3描述的通信单元240。上面参考图3详细描述了通信单元240，因此将省略对其的详细描述。
此外，除了车辆天线装置200的组件之外，车辆天线装置500还可以包括传感器250。
这里，传感器250可以包括检测车辆的速度的传感器。详细地，传感器250可以是速度传感器，例如速度计。在车辆天线装置500包括传感器250的情况下，处理器220可以基于传感器250的检测结果来执行操作S410。详细地，处理器220可以接收由传感器250实时获得的检测结果，并且基于该检测结果来计算车辆的速度。替代地，在传感器250直接实时地检测车辆的速度的情况下，可以将由传感器250获得的车辆的速度信息可以发送给处理器220。
详细地，传感器250可以实时地监控车辆的速度，并且将监控的检测结果发送到处理器220。替代地，传感器250可以实时地监测车辆的速度的变化量，并且将监测到的速度的变化量发送给处理器220。从传感器250接收到检测结果的处理器220可以获得关于车辆的速度的信息。
此外，在车辆天线装置500不包括传感器250的情况下，车辆的速度信息可以通过车辆天线装置500的通信单元240从外部传送给处理器220。例如，提供导航服务的GPS服务器(未示出)可以向GPS模块363发送车辆的速度信息。在该情况下，处理器220可以通过GPS模块363接收车辆速度信息，然后执行操作S420。
图6是示出从阵列天线辐射的波束图案的图。
参考图6，波束图案可以根据在阵列天线210中所包括的天线元件的数量而变化，该波束图案是从上面参考图2和图5描述的阵列天线210输出的波束的分布。波束图案可以包括由其输出方向识别以区别于其他波束的至少一个波束。此外，从阵列天线210输出的波束可以包括在要发送无线电波的方向上形成的波束603以及在相反方向上形成的波束604。
参考图6，作为X轴601和Y轴602的交叉点的参考点可以是阵列天线210的中心位置。此外，Y轴602可以指示布置阵列天线210的阵列205的平面的正面垂直方向。此外，Y轴602可以表示波束的输出值或增益值。
例如，波束图案610表示在阵列天线210中所包括的天线元件的数量是一个的情况下的输出波束的分布。此外，波束图案620表示在阵列天线210中所包括的天线元件的数量是两个的情况下的输出波束的分布。此外，波束图案630表示在阵列天线210中所包括的天线元件的数量是四个的情况下的输出波束的分布。此外，波束图案640表示在阵列天线210中所包括的天线元件的数量是八个的情况下的输出波束的分布。另外，波束图案650表示在阵列天线210中所包括的天线元件的数量是八个的情况下的输出波束的分布。
也就是说，如图6所示，随着阵列天线210中所包括的天线元件的数量增加，波束的形状可以变得尖锐，并且由至少一个波束形成的波束图案的形状也可以变得尖锐。此外，随着在阵列天线210中所包括的天线元件的数量增加，波束的最大输出值或增益值增加。
也就是说，通过增加在阵列天线210中所包括的天线元件的数量，可以增强使能在特定方向上发送和接收具有更大增益的强无线电波的方向性。
下面将参考图7至图10详细地描述控制阵列天线210的方向性的操作及其详细配置。
图7是用于描述由阵列天线执行的相位调整操作的图。
参考图7，在阵列天线210中所包括的阵列205可以包括多个天线元件501、502、503和504。天线元件501、502、503和504之间的布置间隔可以是d。阵列天线210的输出方向可以由相对于与布置阵列205的平面垂直的方向730的值720来表示。也就是说，在从各个天线元件501、502、503和504输出的每个波束的方向是由值720表示的方向的情况下，波前可以表示为平面710。
图8是用于描述由阵列天线执行的相位调整操作的图。
详细地，图8是用于描述应用于在图2和图5所示的阵列205中所包括的多个天线元件中的每个天线元件的相位或延迟值的图。
处理器220可以执行控制，使得生成分别与在阵列205中所包括的多个天线元件对应的多个无线电信号。此外，处理器220可以分别单独地控制与多个天线元件对应的多个无线电信号的相位值。为了便于描述，作为示例，图8仅示出分别施加给图5所示的天线元件501和天线元件502的无线电信号801和802。
在图8中，示出无线电信号(例如，801)的曲线图的X轴可以表示时间，而Y轴可以表示信号的幅度或增益。
参考图8，处理器220可以将施加到天线元件501的无线电信号801的相位和施加到与天线元件501相邻布置的天线元件502的无线电信号802的相位调整为彼此不同。详细地，无线电信号802的相位值可以通过将所设置的相位延迟803应用于无线电信号601的相位来设置。
此外，为了使从阵列205输出的波束在期望的方向上输出，处理器220可以控制阵列天线210，使得施加到在相同方向上布置的多个天线元件(例如，501和502)的多个无线电信号具有彼此相差所设置的相位延迟803的相位值。例如，处理器220可以设置相位值，使得施加到天线元件501的无线电信号601的相位和施加到天线元件501的无线电信号801的相位之间的差异等于所设置的相位延迟803。此外，处理器220可以设置相位值，使得施加到天线元件502的无线电信号802的相位和施加到天线元件503的无线电信号(未示出)的相位之间的差异等于所设置的相位延迟803。此外，处理器220可以设置相位值，使得施加到天线元件503的无线电信号(未示出)的相位和施加到天线元件504的无线电信号(未示出)的相位之间的差异等于所设置的相位延迟803。
作为另一示例，处理器220可以控制阵列天线210，使得施加到在相同方向上布置的多个天线元件(例如，501和502)的多个无线电波信号中的每个具有彼此相差单独设置的相位延迟(例如，803)的相位值。也就是说，施加到在相同方向上布置的多个天线元件(例如，501和502)的多个无线电信号之间的相位差可以具有不同的值。
如上所述，施加到多个天线元件(例如，501和502)的多个无线电信号可以具有所设置的相位延迟(例如，803)。这里，多个无线电信号中的每个可以是RF载波信号。也就是说，通过使多个RF载波信号之间具有预设的相位延迟，可以生成多个RF载波信号具有稳定相位关系的“相位相干信号”。如上所述，通过在多个RF载波信号之间应用预设相位差，可以将从多个天线元件输出的所有波束的方向调整到期望的方向。如上所述，将所有波束的方向调整到期望的方向可以被称为“波束操控(steering)”。下面将参考图9和图10详细地描述波束操控操作。
图9是描述由阵列天线执行的相位调整操作的图。
图9示出相位延迟值的表格，所述相位延迟值分别针对施加到在相同方向上布置的多个天线元件(例如，501和502)的多个无线电信号设置，使得所有波束的方向被调整到期望的方向。
参考图9，波束角可以对应于上述图7中的720，而移相器值可以对应于上述参考图8描述的天线元件之间的相位延迟803。此外，图9所示的角度值可以以度为单位。例如，在作为无线电波的期望发送方向的波束的输出方向是波束角＝-30度的情况下，应用于天线元件(Ant1)501的相位延迟值可以被设置为0度，应用于天线元件(Ant2)502的相位延迟值可以被设置为-90度，应用于天线元件(Ant3)503的相位延迟值可以被设置为-180度，并且应用于天线元件(Ant4)504的相位延迟值可以被设置为-270度。
如上所述，具有方向性的阵列天线210可以通过分别调整应用于多个天线元件的相位延迟值，将波束的输出方向精确地控制为期望的方向。
图10是详细示出阵列天线的配置的图。
图10示出阵列天线210的配置。此外，在图10中，与图2、图5和图7的元件相同的元件通过用相同的参考标号示出。
此外，作为示例，图10仅示出在阵列205中所包括的多个天线元件之中的布置在同一阵列中的天线元件。详细地，在图10所示的阵列205中包括的八个天线元件可以等同地对应于在图5所示的一行515中包括的八个天线元件。
参考图10，无线电波收发器215可以包括相位控制单元1020和发送波束形成器1010。这里，发送波束形成器1010可以生成将分别应用于多个天线元件的无线电信号。详细地，发送波束形成器1010可以生成具有特定增益和特定频率的无线电信号。另外，相位控制单元1020可以执行控制，使得要分别施加到阵列205中所包括的多个天线元件的无线电信号的相位具有特定值。由发送波束形成器1010生成的无线电信号分别施加到多个天线元件501、502、503和504，并且多个天线元件501、502、503和504中的每个的相位可以由相位控制单元1020控制。因此，可以输出在多个天线元件501、502、503和504之间具有预设相位差的无线电信号。
在分别施加到多个天线元件501、502、503和504的多个无线电信号之间没有相位差的情况下，主波束的辐射方向可以是直线方向730，如图10所示。此外，在多个天线元件501、502、503和504之间的相位差等于上文参考图8和图9所述的预设相位延迟803的情况下，主波束的辐射方向可以是从直线方向730倾斜一定角度的方向1050，如图10所示。这里，方向1050倾斜的程度可以根据对施加到多个天线元件501、502、503和504的无线电信号所应用的相位值而变化。
在本公开的实施例中，处理器220可以基于在操作S410中获得的车辆的速度信息，通过分别调整要从阵列天线210中所包括的多个天线元件输出的多个无线电信号中的每个无线电信号的相位和增益中的至少一个，来执行控制，使得由从阵列天线210输出的波束形成的波束图案的形状改变。
图11是示出由从阵列天线输出的无线电信号形成的波束图案的图。详细地，图11是示出从包括8*8＝64个天线元件的阵列天线210输出的波束的图。
参考图11，在平面1110上布置有阵列天线210，并且从阵列天线210输出的至少一个波束的增益值以dB为单位并且通过颜色彼此区分。详细地，表1101分别示出对应于增益值的颜色。
作为示例，图11示出在期望的波束辐射方向是方向1220的情况下的表示从阵列天线210输出的多个波束的分布的波束图案。在波束图案1100中所包括的子波束图案1120、1130、1140、1150和1160的每个中可以包括至少一个波束。
图12是示出由从阵列天线输出的无线电信号形成的波束图案的另一图。详细地，图12是示出图11所示的波束图案1100的垂直截面1102的图。
参考图12，在与期望的波束辐射方向1105相同的方向上输出的子波束图案1120的增益值1210可以是最大增益值。此外，随着子波束图案1120的增益值1210增加，子波束图案1120的宽度1220可以减小。详细地，随着通过增加在阵列天线210中所包括的天线元件的数量来增加输出波束的数量，由输出波束形成的波束图案的增益值(例如，1210)增加，而波束图案的宽度(例如，1120)减小。
在使用包括多个天线元件的阵列天线210，通过增加天线的无线电波的方向性来在期望的方向上发送和接收强无线电信号的情况下，在车辆的速度快速变化时，无线电波的发送和接收可能变得不稳定。详细地，阵列天线210可以输出具有高增益值和低波束宽度的波束图案，从而具有方向性。在该情况下，在车辆的移动速度高时，由与车辆通信的对方设备发送和接收的波束的输出方向和与阵列天线210的波束图案对应的输出方向可能不匹配。在该情况下，无线电波的发送和接收可能被中断。
因此，在本公开的实施例中，通过根据车辆的移动速度来灵活地调整波束图案的形状，可以总是无缝地发送和接收无线电信号，而不管车辆的移动速度如何。
下面将参考图13至图23详细地描述根据车辆的移动速度来灵活地控制车辆天线装置的详细操作。
图13是示出根据本公开的实施例的控制天线装置的方法的另一流程图。在图13中，与图4的操作相同的操作通过用相同的参考标号示出。因此，在描述图13所示的控制车辆天线装置的方法1300时，将省略上面提供的关于图4所示的控制车辆天线装置的方法400的描述。此外，控制车辆天线装置的方法1300对应于上面参考图1至图12描述的控制车辆天线装置200或500以及车辆电子设备300的方法。
除了在控制车辆天线装置的方法400中所包括的操作之外，控制车辆天线装置的方法1300还可以包括操作S415。另外，在控制车辆天线装置的方法1300中所包括的操作S421可以对应于在控制车辆天线装置的方法400中所包括的操作S420。
在下文中，将描述控制车辆天线装置的方法1300用于控制图5所示的车辆天线装置500的示例。
在本公开的实施例中，由阵列天线210发送和接收的无线电波可以是毫米波。详细地，在本公开的实施例中，为了在车辆移动时响应于车辆的速度来优化毫米波(mmWAVE)波束成形，可以基于第一信息来优化毫米波(mmWAVE)波束成形，该第一信息是关于阵列天线210的辐射功率的信息。因此，根据车辆的速度的变化，通信所需的无线电波的发送和接收可以总是保持无缝。
参考图13，控制车辆天线装置的方法1300可以包括获得第一信息，该第一信息是关于阵列天线的辐射功率的信息(S415)。这里，第一信息可以是指示在输出波束之中具有最大强度的波束的传播方向上辐射的功率的信息。指示从天线辐射的功率的信息包括等效全向辐射功率(EIRP)、有效辐射功率(ERP)等。
在本公开的实施例中，第一信息可以是关于阵列天线210的EIRP的信息。详细地，第一信息可以是包括对应于多个波束的EIRP值的信息，该多个波束分别从在阵列天线210中所包括的多个天线元件输出，并且通过它们的输出方向识别，以彼此区分。
在下文中，为了描述方便，将描述和示出第一信息是关于EIRP的信息的示例。另外，将参考图15和图16详细地描述第一信息。
EIRP可以表示为通过将提供给天线的功率和天线的绝对增益相乘而获得的值。也就是说，EIRP可以表示为设备输出功率Pt和天线增益Gt的乘积，如下所示。
EIR＝设备输出功率Pt x天线增益Gt＝(设备输出功率)dB+(天线增益)dB
例如，假设天线装置的输出功率是100mW(20dBm)，而天线增益是20dBi，EIRP＝设备输出功率Pt×天线增益Gt＝(设备输出功率)dB+(天线增益)dB＝20dBm+20dBi＝40dBm。
这里，天线增益Gt可以表示为(天线增益+链增益+阵列增益)。此外，考虑由辐射功率产生的损耗，EIRP可以表示如下。
EIRP＝Pout+天线增益+链增益+阵列增益+总损耗
这里，Pout可以表示装置的总输出功率，天线增益可以表示天线元件的增益，链增益可以表示链的增益，链是布置在同一列中的天线元件的阵列，而阵列增益可以表示在阵列天线210中所包括的阵列205的增益。此外，总损耗可以表示天线装置的输出中出现的总损耗。
对于发送和接收无线电波的天线领域的技术人员来说，EIRP的定义是显而易见的，因此将省略其详细描述。
图13示出第一信息为EIRP的示例，因此，在操作S415，可以获得分别与从阵列天线210输出的多个波束对应的EIRP值(S415)。另外，虽然图13示出操作S415在操作S410之后，但是操作S415可以在操作S421之前执行。因此，操作S415可以与操作S410同时执行或在操作S410之前执行。此外，操作S415可以由处理器220执行。
控制车辆天线装置的方法1300可以包括：基于第一信息选择多个波束中的至少一个，使得由从阵列天线210输出的多个波束形成的波束图案的形状根据在操作S410中获得的速度信息改变(S421)，第一信息是关于阵列天线210的辐射功率的信息。这里，操作S421可以由处理器220执行。
随后，控制车辆天线装置的方法1300可以包括：控制阵列天线210输出在操作S421中选择的波束(S430)。这里，操作S430可以由处理器220执行。详细地，处理器220可以调整施加到在阵列天线210中所包括的多个天线元件中的每个天线元件的相位和信号强度中的至少一个，使得多个波束中的至少一个被选择性地输出，该多个波束通过它们的输出方向标识，以彼此区分。下面将参考图17详细地描述上述相位和信号强度调整操作。
将参考图5所示的车辆天线装置500的各个组件来描述图14至图23。
图14是描述根据本公开的实施例的天线装置中的波束图案的形状的改变的图。
在本公开的实施例中，基于在操作S410中获得的速度信息，处理器220可以控制阵列天线210，使得在车辆的速度对应于第一速度值时的波束图案的宽度比在车辆的速度等于小于第一速度值的第二速度值时的波束图案的宽度更宽。详细地，基于在操作S410中获得的速度信息，处理器220可以选择多个波束中的至少一个，并且控制阵列天线210输出所选择的波束，使得在车辆的速度对应于第一速度值时的波束图案的宽度比在车辆的速度等于小于第一速度值的第二速度值时的波束图案的宽度更宽。
此外，基于在操作S410中获得的速度信息，处理器220可以控制阵列天线210，使得在车辆的速度对应于第一速度值时的波束图案的宽度比在车辆的速度等于大于第一速度值的第三速度值时的波束图案的宽度更窄。
参考图14，车辆的速度可以被分类成多个区段。例如，车辆的速度在第一方向1405上增加，并且车辆的速度可以满足“第一速度区段<第二速度区段<第三速度区段”。
在图14中，第一速度区段和第二速度区段可以通过第一参考值彼此区分。这里，第一参考值可以根据车辆的驾驶环境而不同地设置。例如，第一参考值可以是用于区分车辆在市区行驶的情况和车辆在郊区(例如，国道)行驶的情况的参考值。作为另一示例，第一参考值可以是用于区分在交通繁忙区域中驾驶和在交通量低的道路上驾驶的参考值。替代地，第一参考值可以是用于区分在学校区域中驾驶和在非学校区域中驾驶的参考值。例如，第一参考值可以被设置为30km/h、50km/h、60km/h等。
此外，第二速度区段和第三速度区段可以通过第二参考值相互区分。这里，类似于第一参考值，第二参考值可以根据车辆的驾驶环境而不同地设置。例如，第一参考值可以是用于区分车辆在郊区道路(例如，国道)上行驶的情况和车辆在高速公路或机动车辆专用道路上行驶的情况的参考值。作为另一示例，第二参考值可以是用于区分在几乎没有交通量的区域中驾驶的情况和在根本没有交通量的道路上驾驶的情况的参考值。例如，第二参考值可以设置为80km/h、100km/h、120km/h等。
在下文中，将描述第一参考值为60km/h并且第二参考值为100km/h的示例。
在本公开的实施例中，作为示例，图14示出在车辆速度对应于第一速度区段时的作为从阵列天线210输出的多个波束的分布的波束图案1410，在车辆速度对应于第二速度区段时的作为从阵列天线210输出的多个波束的分布的波束图案1420，以及在车辆速度对应于第三速度区段时的作为从阵列天线210输出的多个波束的分布的波束图案1430。
也就是说，在车辆缓慢行驶时，波束图案可以形成为具有低波束宽度和高增益，如波束图案1410中那样。此外，在车辆快速行驶时，波束图案1430的波束宽度可以大于波束图案1410的波束宽度，并且波束图案1430的增益值可以低于波束图案1410的增益值。
详细地，波束图案1420的宽度1421可以大于波束图案1410的宽度1411，而波束图案1430的宽度1431可以大于波束图案1420的宽度1421。此外，随着波束图案的宽度增加，在波束图案1410中所包括的波束的最大输出增益会降低。详细地，在第一速度区段中输出的波束图案1410的最大输出增益可以是最高的，而在第二速度区段中输出的波束图案1430的最大输出增益可以是最低的。
如图14所示，通过根据车辆的速度的变化改变波束图案的形状，可以响应于车辆的速度的变化而无缝地保持通信。
图15是用于描述从阵列天线输出的多个波束的图。
在阵列天线210中所包括的多个天线元件中的每个接收多个无线电信号并发射与之对应的无线电波。从多个天线元件中的每个天线元件辐射的无线电波可以具有在特定方向上输出的波束的形状，因此，多个天线元件可以被视为输出多个输出波束。从阵列天线210辐射的多个波束通过它们的输出方向标识，以彼此区分，并且可以由根据输出方向区分的标识号码来表示。这里，波束的标识号码可以被称为波束标识符(ID)。
参考图15，将从阵列天线210输出的多个波束表示为波束ID。在下文中，将从阵列天线210输出的多个波束表示为波束ID的表格将被称为波束ID映射1500。详细地，波束ID映射1500可以表示从与无线电波的期望发送/接收方向垂直的截面观察的波束分布。例如，波束ID映射1500可以表示从图7的平面710看到的波束的分布。因此，波束ID映射1500中的相邻区域可以被视为指示从相邻区域输出的波束。
此外，波束ID映射1500的X轴和Y轴定义波束分布的区域，并且可以表示为度数值。例如，在X轴上具有90度的值并且在Y轴上具有90度的值的点是辐射区域的中心点，并且可以对应于图11所示的原点1190。
一个天线元件可以输出分别对应于多个波束ID的多个波束。此外，在从第一天线元件输出的至少一个波束和从第二天线元件输出的至少一个波束的输出方向彼此相同或相似时，从第一天线元件输出的至少一个波束和从第二天线元件输出的至少一个波束可以由相同的波束ID值表示。
在波束ID映射1500中，所表示的颜色可以对应于具有特定波束ID的波束的增益值，如图11的表格1101所示。
例如，在波束ID映射1500中，可以从包括8*8＝64个天线元件的阵列天线210输出大约200个波束。这里，200个波束可以指可以实际用于无线电波的发送和接收的有效波束。然而，从包括一定数量的天线元件的阵列天线输出的波束ID的数量可以根据阵列天线的产品规格变化。详细地，阵列天线的产品规格可以包括天线元件的总数量、阵列天线的增益、阵列天线要发送和接收的无线电信号的频带等。从阵列天线输出的波束ID的数量可以根据上述产品规格变化，并且可以不受限制。此外，可以使用数字、字母等以各种方式表示波束ID值。图15示出将波束ID表示为0到238之间的整数的示例。
参考图15的区域1510，在区域1510中，可能存在波束ID分别表示为值40、28、148和147的四个不同波束。
图16是示出从阵列天线输出的多个波束的EIRP值的图。
图16示例性地示出指示与图15所示的波束ID映射1500对应的EIRP值的EIRP图1600。详细地，EIRP图1600可以指示对应于每个波束ID的EIRP值，并且可以以dB为单位来表示。区域1610等同地对应于图15的区域1510。也就是说，区域1610分别表示四个不同波束的EIRP值，其中区域1510中的波束ID分别表示为值40、28、148和147。参考图15的区域1510和图16的区域1610，波束ID为40的波束的EIRP是38.5，波束ID为28的波束的EIRP是38.3，波束ID为148的波束的EIRP是39.3，而波束ID为147的波束的EIRP是39.3。
图17是示出用于控制从阵列天线输出的多个波束的生成和输出的波束码本的示例的图。
波束码本可以用于控制要输出的特定波束。详细地，处理器220可以使用在波束码本中定义的相位和幅度值来控制阵列天线210输出特定波束。
这里，波束码本可以是定义对应用于特定天线元件的无线电信号设置哪个相位值和幅度值以便输出特定波束的信息。在波束码本中定义的与特定波束对应的天线元件以及与该天线元件对应的相位和幅度值可以通过实验来优化和设置。例如，为了在特定方向上输出波束，可以通过实验和经验来优化应用于每个特定天线元件的无线电信号的相位和幅度值。
参考图17的表格1700，区域1710指示在波束ID映射1500中包括的某些区域。此外，在对多个波束进行分组的情况下，区域1710可以指示对应于一个分组的区域。这里，区域A可以指图15所示的区域1510。也就是说，在作为区域A的区域1510中包括的波束ID 1720可以是40、28、148和147。Ant_Feed 1730指示输出与对应的波束ID相对应的波束的天线元件，振幅1740定义施加于对应的天线元件的无线电信号的振幅值，而相位1750定义施加于对应的天线元件的无线电信号的相位值。
例如，用于生成在作为区域A的区域1510中包括的具有波束ID值40的波束的天线元件是天线元件1、2、3和4，并且与天线元件1、2、3和4对应的无线电信号的幅度值可以分别具有a25、a26、a27和a28的值。此外，与天线元件1、2、3和4对应的无线电信号的相位值可以分别具有25、26、27和28的值。
如在以上示例中所述，处理器220可以通过使用波束码本来控制阵列天线210输出特定波束，该波束码本定义被优化用于输出该波束的天线元件以及与之对应的相位和幅度值。
回到图13至图17，如以上参考图14所述，处理器220可以基于第一信息选择多个波束中的至少一个，该第一信息是关于阵列天线210的辐射功率(例如EIRP值)的信息，并且处理器220控制阵列天线210输出所选择的波束，使得由从多个天线元件输出的多个波束形成的波束图案的形状根据速度信息改变。
详细地，在车辆速度增加时，处理器220可以增加从所有波束中选择的波束的数量，所有波束由它们的输出方向(例如，根据输出方向由不同的波束ID表示)标识。
此外，在操作S421中选择波束时，处理器220可以将多个波束分组为对应于相邻区域的分组，并选择在分组中包括的至少一个波束中的至少一个。详细地，处理器220可以将多个波束分组为多个分组，基于阵列天线210的EIRP值从多个分组中的每个分组选择至少一个波束，并且控制阵列天线210输出所选择的波束。
详细地，处理器220可以从多个分组中的每个分组选择具有最大EIRP值的一个波束，并且控制阵列天线210输出所选择的波束。
下面将参考图16至23详细地描述分组和每个分组的波束选择。
在本公开的实施例中，在车辆的速度最慢的区段(例如，图14的第一速度区段)中，车辆的速度低，因此由于车辆的移动而错过无线电信号的发送和接收的可能性降低。因此，处理器220可以执行控制，使得从多个天线元件输出的多个波束全部被输出以增加方向性并输出具有最大输出功率的波束。也就是说，处理器220可以选择从多个天线元件输出的多个波束中的全部，并且基于波束码本控制阵列天线210输出所有所选择的波束。
例如，在车辆的速度最慢的区段(例如，图14的第一速度区段)中，处理器220可以执行控制，使得在图15所示的波束ID映射1500中包括的所有波束被选择并输出。在该情况下，上述分组可以分别对应于单个波束。
图18是示出根据本公开的实施例的控制天线装置的方法的另一流程图。在图18中，与图4和图13的操作相同的操作通过用相同的参考标号示出。因此，在描述图18所示的控制车辆天线装置的方法1800时，将省略上面提供的关于图4和图13所示的控制车辆天线装置的方法400和1300的描述。此外，控制车辆天线装置的方法1800对应于以上参考图1至图17描述的控制车辆天线装置200或500以及车辆电子设备300的方法。
参考图18，操作S420可以包括：将车辆的速度区段分类为多个速度区段(S1820)；根据多个速度区段中的对应的速度区段选择波束(S1822和S1826)；以及控制输出所选择的波束(S1831和S1832)。图18示出将速度区段分类为第一速度区段和具有比第一速度区段的值更大的值的第二速度区段的示例。
在下文中，将描述图18的操作S1821的第一速度区段和操作S1825的第二速度区段分别对应于图14所示的第一速度区段和第二速度区段的示例。
详细地，在根据对应的速度区段选择波束(S1822和S1826)时，可以根据对应的速度区段从具有不同大小的分组选择一个波束。这里，分组具有不同大小可以意味着在波束组中所包括的波束的数量彼此不同。
详细地，当车辆的速度在第一速度区段内时，处理器220可以对多个波束进行分组，使得n个波束包括在多个分组的每个分组中。此外，当车辆的速度在第二速度区段内时，处理器220可以将多个波束分组为多个分组，使得大于n的m个波束包括在多个分组的每个分组中。此外，基于第一信息，处理器220可以从通过根据速度区段进行不同分组而获得的分组中选择一个波束。
下面将参考图19至图20详细地描述根据对应的速度区段选择波束(S1822和S1826)。
图19是描述根据本公开的实施例的波束选择和输出控制操作的图。在图18中，与图15和图16的元件相同的元件通过用相同的参考标号示出。
图20是描述根据本公开的实施例的波束选择和输出控制操作的另一图。在图20中，与图17的元件相同的元件通过用相同的参考标号示出。
参考图19，作为在波束ID映射1500中所包括的部分区域的区域1910可以包括16个波束，包括上面参考图15描述的区域1510。在区域1910的放大视图中，放大区域1930可以包括4个波束分组，每个波束分组包括4个波束。另外，参考放大区域1930，四个分组分别被示为A、B、C和D。
参考放大区域1930，在分组A1931中包括的波束的ID分别是40、28、148和147，在分组B 1932中包括的波束的ID分别是30、31、151和160，在分组C 1933中包括的波束的ID分别是37、25、54和163，而在分组D1934中包括的波束的ID分别是24、161、162和177。
另外，作为在EIRP图1600中包括的部分区域的区域1920对应于区域1910，并且表示在区域1910中包括的各个波束的EIRP值。
例如，在将多个波束分组为每个分组包括4个波束的分组并且因此区域1910包括4个波束分组的情况下，处理器220可以选择在每个分组中所包括的波束之中的具有最大EIRP值的一个波束。
例如，在将车辆的速度分类为第一速度区段(S1821)时，处理器220可以将多个波束分组为每个分组包括l个波束的分组，并且从每个分组中选择具有最大EIRP值的波束(S1822)。然后，处理器220可以控制阵列天线210输出在操作S1822中选择的波束(S1831)。例如，l可以是1。例如，如以上参考图16和图17所述，处理器220可以选择从多个天线元件输出的多个波束的全部，并且基于波束码本控制阵列天线210输出所选择的波束的全部。
另外，在将车辆的速度分类为第二速度区段(S1825)时，处理器220可以将多个波束分组为每个分组包括大于l的m个波束的分组，并且从每个分组中选择具有最大EIRP值的波束(S1826)。然后，处理器220可以控制阵列天线210输出在操作S1826中选择的波束(S1832)。
例如，m可以是4。例如，如上参考图19所述，处理器220可以从四个波束之中选择具有最大EIRP值的一个波束，并且基于波束码本控制阵列天线210输出所选择的波束。
详细地，参考图19，在分组A1931中具有最大EIRP的波束是与波束ID147相对应的波束，并且该波束具有EIRP＝39.3的值。因此，处理器220可以从分组A1931中选择具有最大EIRP的波束ID 147，并且执行控制使得输出所选择的波束。参考图20，为了输出与波束ID＝147对应的波束，该波束是在与分组A对应的区域A中具有最大EIRP的波束，处理器220可以通过使用波束码本2000中与波束ID＝147对应的数据2010来执行控制，使得输出与波束ID＝147对应的波束。
另外，参考图19，在分组B 1932中具有最大EIRP的波束是与波束ID160相对应的波束，并且该波束具有EIRP＝39.6的值。因此，处理器220可以从分组B 1932中选择具有最大EIRP的波束ID 160，并且执行控制使得输出所选择的波束。参考图20，为了输出与波束ID＝147对应的波束，该波束是在与分组B对应的区域B中具有最大EIRP的波束，处理器220可以通过使用波束码本2000中与波束ID＝147对应的数据2020来执行控制，使得输出与波束ID＝160对应的波束。
另外，参考图19，在分组C 1933中具有最大EIRP的波束是与波束ID25相对应的波束，并且该波束具有EIRP＝38.6的值。因此，处理器220可以从分组C 1933中选择具有最大EIRP的波束ID 25，并且执行控制使得输出所选择的波束。参考图20，为了输出与波束ID＝25对应的波束，该波束是在与分组C对应的区域C中具有最大EIRP的波束，处理器220可以通过使用波束码本2000中与波束ID＝25对应的数据2030来执行控制，使得输出与波束ID＝25对应的波束。
另外，参考图19，在分组D 1934中具有最大EIRP的波束是与波束ID177相对应的波束，并且该波束具有EIRP＝39.6的值。因此，处理器220可以从分组D 1934中选择具有最大EIRP的波束ID 177，并且执行控制使得输出所选择的波束。参考图20，为了输出与波束ID＝177对应的波束，该波束是在与分组D对应的区域D中具有最大EIRP的波束，处理器220可以通过使用波束码本2000中与波束ID＝147对应的数据2040来执行控制，使得输出与波束ID＝177对应的波束。
此外，在本公开的实施例中，处理器220可以执行控制，使得不输出在操作S1822和S1826中未被选择的波束。图20的波束码本2000中的“禁用”可以意味着不使用与波束码本2000中的该段数据集中的对应波束相对应的无线电信号的幅度和相位值，从而不输出未选择的波束。
图21是示出根据本公开的实施例的控制天线装置的方法的另一流程图。在图21中，与图18的操作相同的操作通过用相同的参考标号示出。因此，在描述图21所示的控制车辆天线装置的方法2100时，将省略上面提供的关于图18所示的控制车辆天线装置的方法1800的描述。此外，控制车辆天线装置的方法1800对应于以上参考图1至图20描述的控制车辆天线装置200或500以及车辆电子设备300的方法。图21示出在分类为多个速度区段(S1820)时，多个速度区段包括三个速度区段的示例。
参考图21，操作S420可以包括：将车辆的速度区段分类为第一速度区段、第二速度区段和第三速度区段(S1820)，第二速度区段包括比第一速度区段的值更大的值，第三速度区段包括比第二速度区段的值更大的值；根据对应的速度区段选择波束(S1822、S1826和S1827)；以及控制输出所选择的波束(S1831、S1832和S1830)。
除了以上参考图18提供的描述之外，在车辆的速度区段对应于第三速度区段(S1827)时，处理器220可以将多个波束分组为多个分组，使得大于m的n个波束包括在多个分组的每个分组中。此外，基于第一信息，处理器220可以从通过根据速度区段进行不同分组而获得的分组中选择一个波束。
这里，可以根据车辆的移动速度、阵列天线210的产品规格以及与车辆的移动速度对应的波束图案的形状中的至少一个来优化和设置l、m和n。此外，l、m和n可以通过实验或者通过使用AI技术的训练来优化和设置。
下面将描述包括64个天线元件的天线装置被设置为l＝1，m＝4，且n＝16的示例。
另外，下面将参考图22和图23详细地描述在第三速度区段中对波束进行分组和选择的操作。
图22是描述根据本公开的实施例的波束选择和输出控制操作的另一图。在图22中，与图19的元件相同的元件通过用相同的参考标号示出。
图23是描述根据本公开的实施例的波束选择和输出控制操作的另一图。在图23中，与图17的元件相同的元件通过用相同的参考标号示出。
参考图22，作为在波束ID映射1500中包括的部分区域的区域1910可以包括16个波束，包括上面参考图15描述的区域1510。在区域1910的放大视图中，放大区域1930可以包括包含16个波束的一个波束分组。另外，参考放大区域1930，该分组被表示为AA。
例如，在车辆的速度对应于第三速度区段(S1827)，并且将多个波束分组为每个包括16个波束的分组，并且因此区域1910包括一个波束分组即分组AA时，处理器220可以在分组AA中所包括的波束中选择具有最大EIRP值的一个波束(S1828)。然后，处理器220可以控制阵列天线210输出在操作S1828中选择的波束(S1833)。
参考图22的放大区域1930，在分组AA中所包括的波束之中具有最大EIRP的波束对应于波束ID 160，并且该波束具有EIRP＝39.6的值。因此，处理器220可以从分组AA中选择具有最大EIRP的波束ID 160，并且执行控制使得输出所选择的波束。参考图23，为了输出与波束ID＝160对应的波束，该波束是分组AA中具有最大EIRP的波束，处理器220可以通过使用波束码本2300中与波束ID＝147对应的数据2310来执行控制，使得输出与波束ID＝160对应的波束。
此外，在本公开的实施例中，处理器220可以执行控制，使得不输出在操作S1828中未被选择的波束。图23的波束码本2300中的“禁用”可以意味着不使用与波束码本2300中的该段数据集中的对应波束相对应的无线电信号的幅度和相位值，从而不输出未选择的波束。
图24是示出根据本公开的实施例的执行在控制车辆天线装置的方法中包括的至少一个操作的神经网络的图。
在本公开的实施例中，由处理器220执行的至少一个操作可以通过使用AI技术来执行。下面将参考图24详细地描述通过使用AI技术执行的至少一个操作。
详细地，可以通过使用通过神经网络执行计算的AI技术来执行由处理器220执行的以下操作中的至少一个：i)获得第一信息，具体地计算EIRP；ii)分类成以上参考图18描述的多个速度区段和/或设置用于在多个区段之间进行区分的参考值；iii)预测与车辆的速度对应的波束图案；iv)确定在与车辆的速度对应的波束分组中的波束的数量；以及v)获得波束码本。
AI技术用于通过经由神经网络执行计算，通过对输入数据执行处理(例如分析和/或分类)获得期望的结果。
AI技术可以通过使用算法来实现。这里，实现AI技术的算法或算法的集合被称为神经网络。这里，神经网络可以接收输入数据的输入，执行用于分析和分类的计算，并输出结果数据。因此，为了使神经网络准确地输出对应于输入数据的结果数据，有必要训练神经网络。这里，“训练”可以指训练神经网络，使得神经网络可以自己发现或学习分析输入到神经网络中的各种数据的方法、对输入的多条数据进行分类的方法和/或从输入的多条数据提取对于生成结果数据所需的特征的方法。详细地，通过训练过程，可以基于训练数据(例如，多个不同的图像)来训练神经网络，以便优化和设置神经网络中的权重值。然后，具有优化的权重值的神经网络可以通过自己学习输入数据来输出期望的结果。
详细地，包括用于执行计算的多个隐藏层(即，其用于执行计算的深度高)的神经网络可以被分类为深度神经网络。神经网络的示例包括深度神经网络(DNN)、卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RNN)、受限波尔兹曼机器(RBM)、深度信念网络(DBN)、双向递归DNN(BRDNN)和深度Q网络，但不限于此。此外，神经网络可以被细分。例如，CNN可以细分为深度CNN(DCNN)、胶囊神经网络(CapsNet)(未示出)等。
在本公开的实施例中，“AI模型”可以指包括操作以接收输入数据并输出期望结果的至少一个层的神经网络。“AI模型”也可以指通过经由神经网络执行计算以便输出期望结果的算法或多个算法的集合、用于执行该算法或该算法的集合的处理器、用于执行该算法或该算法的集合的软件、或者用于执行该算法或该算法的集合的硬件。
参考图24，可以通过接收训练数据的输入来训练神经网络2410。然后，所训练的神经网络2410可以通过输入端2420接收输入数据2411，并且可以执行用于分析输入数据2411和通过输出端2440输出作为期望结果的输出数据2415的计算。通过神经网络的计算可以通过隐藏层2430来执行。尽管为了描述方便，图1示出被简化为一个层的隐藏层2430，但是可以提供多个隐藏层2430。
详细地，在本公开的实施例中，神经网络2410可以学习波束图案的形状，使得响应于车辆的速度，无线电信号的发送和接收被保持无缝。详细地，神经网络2410可以学习关于波束图案的哪个形状对于车辆的每个速度保持无缝条件的标准，并且学习与车辆的每个速度对应的波束图案的形状。此外，神经网络2410可以学习对应于输出波束的波束图案。替代地，神经网络2410可以学习用于将波束分组为波束分组以便根据车辆的移动速度输出期望的波束图案形状的标准。替代地，神经网络2410可以学习关于从波束分组之中选择哪个波束以便输出期望的波束图案形状的标准。
所训练的神经网络2410可以接收车辆速度的输入和从在阵列天线210中所包括的多个天线元件输出的多个波束，选择多个波束中的至少一个，并输出所选择的结果。
替代地，所训练的神经网络2410可以接收车辆速度的输入和从在阵列天线210中所包括的多个天线元件输出的多个波束，选择多个波束中的至少一个，并且计算用于控制输出所选择的波束的信息(例如，波束码本中关于输出所选择的波束所需的相位和幅度的信息)。然后，所训练的神经网络2410可以输出所计算的值。
在本公开的实施例中，上述神经网络可以在处理器(例如，图2的220)内实现。
替代地，神经网络可以与车辆天线装置(例如，200或500)分离，并且可以实现在位于车辆中的单独的电子设备(未示出)或处理器(未示出)内。
此外，通过神经网络的上述计算可以由能够通过无线通信网络与根据本公开的实施例的车辆天线装置(例如，200或500)通信的服务器(未示出)来执行。下面将参考图25和图26详细地描述车辆天线装置(例如，200或500)和服务器(未示出)之间的通信。
图25是示出根据本公开的实施例的车辆电子设备和服务器之间的通信的图。图25所示的车辆天线装置2500可以对应于根据以上参考图1至图24描述的本公开的实施例的车辆天线装置200或500或车辆电子设备300。因此，将省略上文已提供的描述。
在下文中，为了描述方便，关于在上面参考图4、图13和图18描述的在操作S420中选择的波束的信息将被称为“波束选择信息”。
在本公开的实施例中，波束选择信息可以由服务器2510计算，然后发送给位于车辆110中的车辆天线装置2500。此外，服务器2510可以包括通过通信网络向电子设备(例如，车辆天线装置2500)发送数据和从电子设备(例如，车辆天线装置2500)接收数据并处理数据的服务器、服务器系统、基于服务器的设备等。
此外，车辆天线装置2500可以是位于车辆110中并且能够与另一车辆天线装置(例如，200或500)执行有线/无线通信的独立的电子设备。在车辆天线装置2500与另一车辆天线装置(图25中未示出)(例如，200或500)分离的情况下，车辆天线装置2500可以向另一车辆天线装置(图25中未示出)(例如，200或500)发送通过神经网络获得的波束选择信息。
在本公开的实施例中，服务器2510可以包括上面参考图24描述的神经网络2410。详细地，在服务器2510中包括的神经网络2410可以是所训练的神经网络，并且可以通过神经网络2410接收输入数据并执行计算以输出期望的结果。
服务器2510可以通过无线网络2501向车辆天线装置2500发送通过经由神经网络执行计算所获得的信息，例如波束选择信息和波束码本中的至少一个。
然后，根据本公开的实施例的车辆天线装置(例如，200或500)可以基于从服务器2510发送的波束选择信息来选择多个波束中的至少一个，并且控制阵列天线210输出所选择的波束。
替代地，服务器2510可以通过经由神经网络执行计算来生成与车辆的速度对应的波束码本。然后，服务器2510可以将所获得的波束码本发送给车辆天线装置2500。然后，根据本公开的实施例的车辆天线装置(例如，200或500)可以基于从服务器2510接收的波束码本，控制阵列天线210输出在操作S420中选择的波束。
图26是示出根据本公开的实施例的服务器的框图。
在图26中，车辆天线装置2500可以对应于根据本公开的实施例的车辆天线装置(例如，200或500)。此外，车辆天线装置2500可以对应于根据本公开的实施例的车辆电子设备300。在图26中，与图3、图5和图25的元件相同的元件通过用相同的参考标号示出。因此，将省略上文已提供的描述。
车辆天线装置2500可以包括阵列天线210、处理器220和通信单元240。此外，阵列天线210可以与通信单元240集成。
通信单元240通过至少一个无线通信网络2501与外部设备(例如，服务器2510)通信。这里，外部设备(未示出)可以是能够执行由车辆天线装置2500执行的计算或者发送和接收车辆天线装置2500所需的数据中的至少一个的服务器(例如，2510)。
此外，通信单元240包括至少一个通信模块，例如短程通信模块、有线通信模块、移动通信模块或广播接收模块。这里，所述至少一个通信模块指执行广播接收的调谐器或者能够通过符合诸如蓝牙、无线局域网(WLAN)(例如，Wi-Fi)、无线宽带(WiBro)、全球微波接入互操作性(WiMax)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、互联网、3G、4G、5G和/或使用毫米波(mmWave)的通信方案这样的通信标准的网络执行数据发送/接收的通信模块。
例如，在通信单元240通过使用毫米波(mmWAVE)执行通信时，可以快速地发送和接收大量数据。详细地，车辆可以快速地接收大量数据，从而快速地提供车辆安全所需的数据(例如，自动驾驶所需的数据、导航服务所需的数据等)以及用户的内容(例如，电影、音乐等)，从而提高车辆的安全性和/或用户便利性。
详细地，在通信单元240中包括的移动通信模块可以通过符合通信标准的通信网络(例如，互联网、3G、4G和/或5G)与位于远程位置处的另一设备(例如，服务器(未示出))执行通信。这里，与远程服务器(未示出)通信的通信模块可以被称为“远程通信模块”。
另外，尽管图3示出通信单元240和阵列天线210彼此分离，但是通信单元240可以包括阵列天线210。详细地，在通信单元240中包括的至少一个通信模块可以包括用于发送和接收无线电波的阵列天线210。
此外，服务器2510包括被配置为与安装在车辆内部的车辆天线装置通信的通信单元2530以及被配置为执行至少一个指令的处理器2550。此外，服务器2510还可以包括数据库(DB)2540。
通信单元2530可以包括使得能够与车辆天线装置2500通信的一个或多个组件。通信单元2530的详细配置等同地对应于上述通信单元240的配置，因此，将省略其详细描述。
例如，通信单元2530可以包括：至少一个通信模块，其被配置为通过符合通信标准(例如互联网、3G、4G和/或5G)的通信网络与位于远程位置处的另一设备(例如，车辆天线装置2500)执行通信。
处理器2550控制服务器2510的整体操作。例如，处理器2550可以通过执行服务器2510的至少一个指令或程序中的至少一个来执行所需的操作。
处理器2550可以通过经由上述神经网络执行计算，获得上述的波束选择信息和波束码本中的至少一个。此外，处理器2550可以控制通信单元2530将获得的信息发送给车辆天线装置2500。
详细地，处理器2550可以训练作为AI模型的神经网络，并且存储所训练的神经网络。另外，服务器2510可以通过使用所训练的神经网络来获得上述的波束选择信息和波束码本中的至少一个。
通常，与服务器2510相比，车辆天线装置2500可能具有有限的存储容量、计算处理速度和训练数据集收集能力。因此，需要大数据存储和大计算量的操作可以由服务器2510执行，然后可以通过通信网络将所需的数据和/或要使用的AI模型或者所训练的神经网络发送给车辆天线装置2500。然后，车辆天线装置2500可以通过从服务器接收和使用所需的数据和AI模型，在没有大容量存储器和高速处理器的情况下快速且容易地执行所需的操作。
图27是详细示出根据本公开的实施例的服务器的处理器的图。图27中示出的处理器2700可以对应于在车辆电子设备中包括的处理器(例如，220)或者上面参考图25和图26描述的服务器2510的处理器2550。此外，处理器2700可以是被配置为通过上面参考图24描述的神经网络来执行计算的处理器。
参考图27，处理器2700可以包括数据学习单元2710和数据识别单元2720。
数据学习单元2710可以学习用于对输入数据执行数据分析或判断以便获得期望的结果的标准。数据学习单元2710可以通过获得要用于学习的数据并将所获得的数据应用于数据识别模型来学习用于确定情况的标准。
数据识别单元2720可以基于输入数据来确定情况。数据识别单元2720可以通过使用所训练的数据识别模型，根据特定数据来识别情况。数据识别单元2720可以通过根据通过学习预定义的标准来获得数据，并通过使用所获得的数据作为输入值来使用数据识别模型，基于特定数据来确定特定情况。此外，数据识别模型通过使用所获得的数据作为输入值而输出的结果值可以用于改进数据识别模型。
数据学习单元2710或数据识别单元2720中的至少一个可以以至少一个硬件芯片的形式制造，然后安装在电子设备上。例如，数据学习单元2710和数据识别单元2720中的至少一个可以以用于AI的专用硬件芯片的形式制造，或者可以作为现有的通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或AP)或专用图形处理器(例如，GPU)的一部分制造，然后安装在上述的各种电子设备上。
在该情况下，数据学习单元2710和数据识别单元2720可以安装在一个电子设备上或者可以分别安装在单独的电子设备上。例如，数据学习单元2710和数据识别单元2720中的一个可以包括在车辆天线装置中，而另一个可以包括在服务器中。此外，数据学习单元2710和数据识别单元2720以有线或无线方式彼此连接，因此由数据学习单元2710生成的模型信息可以提供给数据识别单元2720，并且输入到数据识别单元2720的数据可以作为附加的训练数据提供给数据学习单元2710。
同时，数据学习单元2710和数据识别单元2720中的至少一个可以被实现为软件模块。在数据学习单元2710和数据识别单元2720中的至少一个被实现为软件模块(或包括指令的程序模块)的情况下，软件模块可以存储在非暂时性计算机可读记录介质中。此外，在该情况下，至少一个软件模块可以由OS或特定应用提供。替代地，至少一个软件模块的一部分可以由OS提供，而其他部分可以由特定应用提供。
根据本公开的实施例的控制车辆天线装置的方法可以体现为可由各种计算机设备执行的程序指令，并记录在计算机可读介质上。此外，本公开的实施例可以在计算机可读记录介质中实现，该计算机可读记录介质上记录有一个或多个程序，该一个或多个程序包括用于执行控制车辆天线装置的方法的指令。
计算机可读介质可以单独或组合地包括程序指令、数据文件、数据结构等。要记录在介质上的程序指令可以是对本公开专门设计和配置的，或者可以是计算机软件领域的技术人员所熟知和可用的。计算机可读记录介质的示例包括：磁介质，例如硬盘、软盘或磁带；光介质，例如致密盘ROM(CD-ROM)或数字视频盘(DVD)；磁光介质，例如光软盘；以及诸如ROM、RAM和闪存这样的专门被配置为存储和执行程序指令的硬件设备。程序指令的示例不仅包括机器代码(例如由编译器生成的代码)，还包括由计算机通过使用解释器等可执行的高级语言代码。
这里，机器可读存储介质可以以非暂时性存储介质的形式提供。这里，术语“非暂时性存储介质”指有形设备而不包括信号(例如，电磁波)，而术语“非暂时性存储介质”不区分数据被半永久性地存储在存储介质中的情况和数据被临时存储的情况。例如，非暂时性存储介质可以包括临时存储数据的缓冲器。
根据实施例，根据本文公开的各种实施例的控制车辆天线装置的方法可以包括在计算机程序产品中并提供。计算机程序产品可以作为商品在卖方和买方之间交易。计算机程序产品可以以机器可读存储介质(例如，CD-ROM)的形式分发，或者可以通过应用商店(例如，Play StoreTM)在线地分发(例如，下载或上传)，或者直接在两个用户设备(例如，智能电话)之间分发。在在线分发的情况下，计算机程序产品的至少一部分(例如，可下载的应用)可以临时存储在机器可读存储介质(例如制造商的服务器、应用商店的服务器或中继服务器的存储器)中。
详细地，可以有一种实现的计算机程序产品，其包括记录介质，该记录介质上记录有用于执行根据本公开的实施例的控制车辆天线装置的方法的程序。
虽然上面已经详细描述了实施例，但是本公开的范围不限于此，并且本领域技术人员使用在所附权利要求书中限定的本公开的基本构思进行的各种修改和变更也落入本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种车辆天线装置，包括：
阵列天线，其包括输出由输出方向标识的多个波束的多个天线元件；以及
处理器，其被配置为执行至少一个指令，
其中，处理器还被配置为：获得车辆的速度信息；从多个波束之中选择至少一个波束，使得由多个波束形成的波束图案的形状基于速度信息改变；以及控制阵列天线输出所选择的波束。
2.如权利要求1所述的车辆天线装置，其中，处理器还被配置为：基于作为关于阵列天线的辐射功率的信息的第一信息从多个波束之中选择至少一个波束，使得由多个波束形成的波束图案的形状根据速度信息改变；以及控制阵列天线输出所选择的波束。
3.如权利要求2所述的车辆天线装置，其中，第一信息是关于阵列天线的等效全向辐射功率EIRP的信息。
4.如权利要求1所述的车辆天线装置，其中，处理器还被配置为：基于速度信息来控制阵列天线，使得在车辆的速度对应于第一速度值时的波束图案的宽度比在车辆的速度等于第二速度值时的波束图案的宽度更宽，第二速度值小于第一速度值。
5.如权利要求4所述的车辆天线装置，其中，处理器还被配置为：基于速度信息来控制阵列天线，使得在车辆的速度对应于第一速度值时的波束图案的宽度比在车辆的速度等于第三速度值时的波束图案的宽度更窄，第三速度值大于第一速度值。
6.如权利要求1所述的车辆天线装置，其中，处理器还被配置为：调整对在阵列天线中所包括的多个天线元件中的每个天线元件施加的相位和信号强度中的至少一个，使得多个波束之中的至少一个波束被选择性地输出。
7.如权利要求2所述的车辆天线装置，其中，处理器还被配置为：将多个波束分组到多个分组中；基于作为关于阵列天线的辐射功率的信息的第一信息从多个分组的每个分组选择至少一个波束；以及控制阵列天线输出所选择的波束。
8.如权利要求7所述的车辆天线装置，其中，多个分组中的每个分组包括至少一个相邻波束，并且
在多个分组的每个分组中所包括的波束的数量与车辆的速度成比例地增加。
9.如权利要求7所述的车辆天线装置，其中，处理器还被配置为：将车辆的速度区段分类为第一速度区段和第二速度区段，第二速度区段包括比在第一速度区段中所包括的值更大的值；在车辆的速度在第一速度区段内时，对多个波束进行分组，使得n个波束包括在多个分组的每个分组中；以及在车辆的速度在第二速度区段内时，对多个波束进行分组，使得m个波束包括在多个分组的每个分组中，其中m大于n。
10.如权利要求7所述的车辆天线装置，其中，处理器还被配置为：将车辆的速度区段分类为第一速度区段、第二速度区段和第三速度区段，第二速度区段包括比在第一速度区段中所包括的值更大的值，第三速度区段包括比在第二速度区段中所包括的值更大的值；在车辆的速度在第一速度区段内时，对多个波束进行分组，使得l个波束包括在多个分组的每个分组中；在车辆的速度在第二速度区段内时，对多个波束进行分组，使得m个波束包括在多个分组的每个分组中，其中m大于n；以及在车辆的速度在第三速度区段内时，对多个波束进行分组，使得n个波束包括在多个分组的每个分组中，其中n大于m。
11.如权利要求1所述的车辆天线装置，其中，处理器还被配置为：将多个波束分组为多个分组；基于阵列天线的EIRP值从多个分组的每个分组选择至少一个波束；以及控制阵列天线输出所选择的波束。
12.如权利要求11所述的车辆天线装置，其中，处理器还被配置为：从多个分组的每个分组选择具有最大EIRP值的一个波束；以及控制阵列天线输出所选择的波束。
13.一种控制包括阵列天线的车辆天线装置的方法，所述阵列天线包括输出由输出方向标识的多个波束的多个天线元件，所述方法包括：
获取车辆的速度信息；
从多个波束之中选择至少一个波束，使得由多个波束形成的波束图案的形状基于速度信息改变；以及
控制阵列天线输出所选择的波束。
14.如权利要求13所述的方法，其中，选择至少一个波束包括：基于作为关于阵列天线的辐射功率的信息的第一信息从多个波束之中选择至少一个波束，使得由多个波束形成的波束图案的形状根据速度信息改变。
15.如权利要求13所述的方法，其中，选择至少一个波束包括：基于速度信息从多个波束之中选择至少一个波束，使得在车辆的速度对应于第一速度值时的波束图案的宽度比在车辆的速度等于第二速度值时的波束图案的宽度更宽，第二速度值小于第一速度值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20240110433A (ko) * 2023-01-06 2024-07-15 삼성전자주식회사 차량용 안테나 장치 및 그 동작 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9391368B2 (en) * 2013-02-11 2016-07-12 Intel Deutschland Gmbh Radio communication devices and methods for controlling a radio communication device
US9397733B2 (en) * 2013-04-12 2016-07-19 Broadcom Corporation Dynamic EIRP constraint for a cellular communication system using a large number of base station antennas
KR102087793B1 (ko) * 2013-07-05 2020-04-14 한국전자통신연구원 다중 빔 안테나 시스템 및 이의 출력 전력 제어 방법
JP2017022581A (ja) * 2015-07-10 2017-01-26 富士通株式会社 ビーム制御方法、無線通信装置および無線通信システム
JP6516160B2 (ja) * 2016-02-15 2019-05-22 マツダ株式会社 レーダ装置を備えた車両
US10605911B1 (en) * 2017-06-15 2020-03-31 Northrop Grumman Systems Corporation Multibeam receiver system and method
KR20190076659A (ko) * 2017-12-22 2019-07-02 엘지전자 주식회사 안테나 장치 및 이를 구비하는 이동 단말기

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