KR102168850B1 - Communication system of wave guide for autonomous vehicle using guide-rail - Google Patents

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KR102168850B1
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waveguide
autonomous vehicle
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정준하
김중효
이경석
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도로교통공단
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Abstract

The present invention relates to a waveguide communication system for an autonomous vehicle using guide rails, which can provide data necessary for autonomous driving to an autonomous vehicle by using guide rails with waveguides to be operated without installing a separate communication device, thereby significantly reducing installation and operation costs, improving road appearance, and minimizing unnecessary space consumption, and which has one or more installation holes formed in the outer surface of the waveguide facing the road and has antenna modules each having reception and transmission antennas that are respectively installed in the installation holes so that data transmitted from the antenna modules of each guide rail include the same contents to receive data from a next antenna module for transmitting the same data without a separate procedure such as a handoff even when the autonomous vehicle driving at high speed fails to receive data transmitted from a specific antenna module, thereby accurately providing information to the autonomous vehicle.

Description

가이드레일을 이용한 자율주행차량용 도파관 통신시스템{Communication system of wave guide for autonomous vehicle using guide-rail}Waveguide communication system for autonomous vehicles using guide rails {Communication system of wave guide for autonomous vehicle using guide-rail}

본 발명은 가이드레일을 이용한 자율주행차량용 도파관 통신시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 가이드레일을 도파관(Waveguide)으로 사용하여 별도의 중계기 및 기지국을 설치하지 않고도 자율주행차량과의 데이터 통신의 정확성 및 신뢰도를 현저히 높일 수 있는 가이드레일을 이용한 자율주행차량용 도파관 통신시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a waveguide communication system for an autonomous vehicle using a guide rail, and in detail, by using a guide rail as a waveguide, accuracy of data communication with an autonomous vehicle without installing a separate repeater and a base station, and It relates to a waveguide communication system for autonomous vehicles using a guide rail that can significantly increase reliability.

종래에는 구리선 등과 같이 비용 및 전력 효율성이 우수한 전도체 기반의 전송수단(Interconnect)을 이용하여 데이터 송수신이 이루어져 왔다.Conventionally, data transmission/reception has been performed using a conductor-based interconnect having excellent cost and power efficiency, such as a copper wire.

이러한 종래의 전도체 기반의 전송수단은 저주파수 대역에서는 효율적이나, 마이크로파 등의 고주파수 대역에서는 전자기 유도에 기한 표피 효과(skin effect)로 인해 채널 대역폭(channel bandwidth)에 근본적인 한계를 가질 뿐만 아니라 선로 저항 및 주위 절연물 등의 유전체로 인한 전송 손실이 증가하여 효율성이 급격히 떨어지는 단점을 갖는다.These conventional conductor-based transmission means are efficient in low frequency bands, but in high frequency bands such as microwaves, they have a fundamental limitation in channel bandwidth due to the skin effect due to electromagnetic induction, as well as line resistance and surroundings. Transmission loss due to dielectrics such as insulators increases, resulting in a sharp drop in efficiency.

특히 최근 들어 데이터 트래픽이 급격하게 증가함에 따라 집적 회로(IC)를 연결하는 입출력 버스(I/O BUS)의 데이터 송수신속도가 빠르게 증가하고 있기 때문에 종래의 전도체 기반의 전송수단을 대체할 수 있는 전송수단에 대한 연구가 다양하게 진행되었고, 이러한 결과 중 하나로 도파관(Waveguide)이 연구되어 널리 사용되고 있다.In particular, as the data traffic increases rapidly in recent years, the data transmission/reception speed of the input/output bus (I/O BUS) connecting the integrated circuit (IC) is rapidly increasing, so the transmission that can replace the conventional conductor-based transmission means Various researches on means have been conducted, and as one of these results, a waveguide has been studied and widely used.

도파관은 전기도체 재질로 제작된 내부가 빈 관으로 이루어짐으로써 내부 공간이 전자기파의 이동경로로 활용되어 마이크로파 이상의 높은 주파수(1GHz)의 전기 에너지나 신호를 송수신하도록 구성된다.The waveguide is composed of an empty tube made of an electric conductor material, so that the inner space is utilized as a movement path of electromagnetic waves to transmit and receive electrical energy or signals of a high frequency (1 GHz) above microwaves.

이러한 도파관은 비용 및 전력 측면에서의 효율성이 우수할 뿐만 아니라 짧은 범위에서 빠른 속도의 데이터 통신이 이루어질 수 있는 장점으로 인해 칩-대-칩(chip-to-chip) 통신의 전송수단으로 널리 각광받고 있다.These waveguides are widely spotlighted as a transmission means of chip-to-chip communication due to their excellent efficiency in terms of cost and power, as well as being able to perform high-speed data communication in a short range. have.

한편, 자율주행차량(Autonomous Vehicle, 무인자동차)은 각종 카메라 및 센서들을 이용하여 스스로 외부정보 및 도로 상황을 인식 및 파악하여 주행 상황을 판단하여 운전자의 개입 없이 차량을 제어함으로써 스스로 설정된 목적지까지 자율주행 할 수 있는 차량으로 정의된다.On the other hand, autonomous vehicles (autonomous vehicles) use various cameras and sensors to recognize and grasp external information and road conditions by themselves, determine the driving situation, and control the vehicle without driver intervention to autonomously drive to the destination set by itself. It is defined as a vehicle capable of.

이러한 자율주행차량은 안전성이 확보되지 못하는 경우, 대형 인명사고로 이어질 수 있기 때문에 얼마나 정확하게 주행 상황을 판단하는지가 안전성 및 성능에 직결됨에 따라 자율주행차량의 안전성을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.If the safety of such autonomous vehicles is not secured, it can lead to large-scale accidents, so various studies are being conducted to increase the safety of autonomous vehicles as how accurately the driving situation is judged is directly related to safety and performance.

일반적으로, 자율주행차량은 1)차체에 설치된 카메라 및 센서들을 이용하여 객체 및 주변상황을 검출한 데이터와, 2)데이터 통신을 통해 외부 정보제공 장치로부터 수신 받은 데이터를 분석 및 활용하여 주행정보를 생성하도록 구성된다.In general, autonomous vehicles 1) use cameras and sensors installed on the vehicle body to detect objects and surrounding conditions, and 2) analyze and utilize data received from external information providing devices through data communication to analyze and utilize driving information. Is configured to generate.

특히 2)번의 경우, 차량의 구조를 개선하지 않고도 자율주행차량으로 필요한 정보를 제공하여 자율주행차량의 효율성 및 안전성을 높일 수 있는 장점으로 인해 활용도가 점차 증가하고 있다.In particular, in case 2), the utilization is gradually increasing due to the advantage of improving the efficiency and safety of the autonomous vehicle by providing necessary information to the autonomous vehicle without improving the vehicle structure.

종래에는 기 저장된 정보를 외부로 송출하는 정보제공 장치들을 도로의 갓길에 간격을 두고 설치함으로써 도로를 주행 중인 자율주행차량이 정보제공 장치들로부터 필요한 정보를 수신 받아 이를 주행정보에 활용하도록 구성되었으나, 이러한 운영방식은 정보제공 장치들을 도로의 갓길에 설치하기 위해서 별도의 하우징 및 지지수단을 설치해야하기 때문에 설치 및 운영비용이 증가할 뿐만 아니라 도로 미관이 떨어지며, 불필요한 공간소모가 발생하는 단점을 갖는다.Conventionally, information provision devices that transmit pre-stored information to the outside are installed at intervals on the shoulder of the road, so that autonomous vehicles running on the road receive necessary information from the information provision devices and use it for driving information. This operation method has a disadvantage that not only increases installation and operation costs, but also deteriorates road aesthetics, and unnecessary space consumption occurs because a separate housing and support means must be installed in order to install information providing devices on the shoulder of the road.

즉 기존에 설치된 구조물을 도파관으로 활용할 경우, 정보제공 장치들을 별도로 설치하지 않아도 운영이 가능하기 때문에 설치비용을 현저히 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 공간소모를 절감시킬 수 있으나, 아직 이러한 통신시스템에 대한 연구가 전무한 실정이다.That is, when using an existing structure as a waveguide, it is possible to operate without installing information providing devices separately, so not only can the installation cost be significantly reduced, but also unnecessary space consumption can be reduced. There is no situation.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 도파관을 구비한 가이드레일들을 이용하여 자율주행차량으로 자율주행에 필요한 데이터를 제공할 수 있기 때문에 별도의 통신장치를 설치하지 않아도 운영이 가능하여 설치 및 운영비용을 현저히 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 도로 미관이 우수하며, 불필요한 공간소모를 최소화시킬 수 있는 가이드레일을 이용한 자율주행차량용 도파관 통신시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve such a problem, and the problem of the present invention is to operate without installing a separate communication device since it is possible to provide data necessary for autonomous driving by an autonomous vehicle using guide rails equipped with waveguides. This is to provide a waveguide communication system for autonomous vehicles using guide rails that not only can significantly reduce installation and operation costs, but also have excellent road aesthetics and minimize unnecessary space consumption.

또한 본 발의 다른 해결과제는 도로를 향하는 방향의 도파관의 외면에 적어도 하나 이상의 설치공들이 형성되고, 설치공들에는 수신안테나 및 송신안테나를 구비한 안테나모듈들이 각각 설치됨으로써 각 가이드레일의 안테나모듈들로부터 송출되는 데이터들이 동일한 내용으로 이루어짐으로써 고속 주행 중인 자율주행차량이 특정 안테나모듈로부터 송출되는 데이터 수신에 실패하더라도, 동일한 데이터를 송출하는 다음 안테나모듈로부터 데이터를 수신 받을 수 있기 때문에 자율주행차량으로의 정보를 정확하게 제공할 수 있는 가이드레일을 이용한 자율주행차량용 도파관 통신시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, another problem of the present invention is that at least one installation hole is formed on the outer surface of the waveguide in the direction toward the road, and antenna modules having a reception antenna and a transmission antenna are respectively installed in the installation holes, so that the antenna modules of each guide rail Since the data transmitted from the vehicle are composed of the same contents, even if the autonomous vehicle running at high speed fails to receive the data transmitted from a specific antenna module, the data can be received from the next antenna module transmitting the same data. It is to provide a waveguide communication system for autonomous vehicles using guide rails that can accurately provide information.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 내부에 전파가 이동하는 통로를 형성되되, 도로를 향하는 일면에 형성되어 내부 통로까지 연결되는 설치공들이 길이 방향으로 간격을 두고 형성되는 도파관과 상기 도파관을 지지하는 지지암을 포함하는 가이드레일들을 이용하여 자율주행에 필요한 기 설정된 데이터를 자율주행차량으로 제공하기 위한 도파관 통신시스템에 있어서: 상기 도파관 통신시스템은 상기 도파관들 각각의 선단부에 설치되어 주기적으로 상기 데이터를 상기 도파관의 후단부까지 방사시키는 정보제공 통신장치; 상기 도파관의 설치공들 각각에 설치되되, 상기 도파관의 내주면에 설치되어 상기 정보제공 통신장치로부터 방사되는 신호를 수신 받는 수신안테나들과, 상기 설치공들 각각에 설치되되, 상기 도파관의 외부에 노출되게 설치되어 동일 위치에 설치된 수신안테나에 의해 수신된 데이터를 외부로 송출하는 송신안테나로 구성되는 안테나모듈을 포함하고, 상기 도파관의 설치공은 복수개이고, 상기 안테나모듈들은 상기 도파관의 설치공들 각각에 설치되고, 가이드레일들 각각에 설치되는 정보제공 통신장치들은 서로 다른 데이터가 기 설정되어 저장되는 것이다.The solution means of the present invention for solving the above problem is a waveguide in which a passage through which radio waves travel is formed, and installation holes formed on one side facing the road and connected to the inner passage are formed at intervals in the longitudinal direction and the waveguide In a waveguide communication system for providing preset data necessary for autonomous driving to an autonomous vehicle using guide rails including a support arm supporting the waveguide: The waveguide communication system is installed at the tip of each of the waveguides and periodically An information providing communication device radiating the data to a rear end of the waveguide; It is installed in each of the installation holes of the waveguide, receiving antennas installed on the inner circumferential surface of the waveguide to receive a signal radiated from the information providing communication device, and installed in each of the installation holes, exposed to the outside of the waveguide And an antenna module consisting of a transmission antenna that is installed so as to transmit data received by the reception antenna installed at the same location to the outside, and the installation holes of the waveguide are plural, and the antenna modules are each of the installation holes of the waveguide. In the information providing communication devices installed on each of the guide rails, different data are preset and stored.

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상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 도파관을 구비한 가이드레일들을 이용하여 자율주행차량으로 자율주행에 필요한 데이터를 제공할 수 있기 때문에 별도의 통신장치를 설치하지 않아도 운영이 가능하여 설치 및 운영비용을 현저히 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 도로 미관이 우수하며, 불필요한 공간소모를 최소화시킬 수 있게 된다.According to the present invention having the above problems and solutions, since it is possible to provide data necessary for autonomous driving by an autonomous vehicle using guide rails equipped with waveguides, it is possible to operate without installing a separate communication device. Not only can the cost be significantly reduced, but also the aesthetics of the road is excellent, and unnecessary space consumption can be minimized.

또한 본 발명에 의하면 도로를 향하는 방향의 도파관의 외면에 적어도 하나 이상의 설치공들이 형성되고, 설치공들에는 수신안테나 및 송신안테나를 구비한 안테나모듈들이 각각 설치됨으로써 각 가이드레일의 안테나모듈들로부터 송출되는 데이터들이 동일한 내용으로 이루어짐으로써 고속 주행 중인 자율주행차량이 특정 안테나모듈로부터 송출되는 데이터 수신에 실패하더라도, 핸드오프(Hand-off) 등의 별도의 절차 없이 동일한 데이터를 송출하는 다음 안테나모듈로부터 데이터를 수신 받을 수 있기 때문에 자율주행차량으로의 정보를 정확하게 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, at least one installation hole is formed on the outer surface of the waveguide in a direction toward the road, and antenna modules having a receiving antenna and a transmitting antenna are respectively installed in the installation holes, so that transmission from the antenna modules of each guide rail Data from the next antenna module that transmits the same data without a separate procedure such as hand-off, even if the autonomous vehicle in high-speed driving fails to receive data transmitted from a specific antenna module as the data is composed of the same contents. Because it can receive the information, it is possible to accurately provide information to the autonomous vehicle.

도 1은 본 발명의 일실시예인 도파관 통신시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 예시도이다.
도 3은 도 1을 후방에서 바라본 예시도이다.
도 4는 도 2의 가이드레일을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 2의 도파관을 상부에서 바라본 평단면도이다.1 is a block diagram showing a waveguide communication system according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view of FIG. 1.
3 is an exemplary view as seen from the rear of FIG. 1.
4 is a perspective view illustrating the guide rail of FIG. 2.
5 is a plan cross-sectional view of the waveguide of FIG. 2 as viewed from above.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예인 도파관 통신시스템을 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 예시도이고, 도 3은 도 1을 후방에서 바라본 예시도이다.1 is a block diagram showing a waveguide communication system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exemplary view of FIG. 1, and FIG. 3 is an exemplary view of FIG. 1 viewed from the rear.

본 발명의 일실시예인 도파관 통신시스템(1)은 1)기존에 설치된 가이드레일을 도파관으로 사용함으로써 자율주행차량(C)으로 필요한 정보를 제공하기 위한 정보제공 장치들을 별도로 설치하지 않아도 운영이 가능하기 때문에 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 공간소모를 줄일 수 있으며, 2)가이드레일에 간격을 두고 설치공들을 형성하되, 설치공들에 안테나모듈들을 각각 설치함으로써 자율주행차량과의 데이터통신의 정확성 및 신뢰도를 높이기 위한 것이다.The waveguide communication system 1 according to an embodiment of the present invention can be operated without separately installing information provision devices for providing necessary information to the autonomous vehicle C by using 1) an existing guide rail as a waveguide. Therefore, not only can installation and operation cost be reduced, but also unnecessary space consumption can be reduced.2) Installation holes are formed at intervals on the guide rails, and antenna modules are installed in each installation hole to provide data with the autonomous vehicle. It is to increase the accuracy and reliability of communication.

또한 도파관 통신시스템(1)은 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 도파관(31)을 포함하며 도로(R)의 갓길에 지면으로부터 수직 설치되는 가이드레일(3-1), ..., (3-N)들과, 가이드레일(3-1), ..., (3-N)들의 도파관(31)들에 간격을 두고 설치되어 해당 가이드레일(3)의 도파관(31)을 통해 수신 받은 데이터를 외측(도로를 향하는 방향)으로 송출하는 안테나모듈(35)들과, 각 가이드레일(3)의 도파관(31)의 선단부에 설치되어 자율주행차량(C)에게 필요한 데이터를 해당 가이드레일(3)의 도파관(31)의 내부로 방사시키는 정보제공 통신장치(33-1), ..., (33-N)들과, 후술되는 통신망(10)을 통해 접속된 안테나모듈(35)로부터 송출되는 데이터를 수신 받는 자율주행차량(C)과, 자율주행차량(C) 및 안테나모듈(35)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)으로 이루어진다.In addition, the waveguide communication system 1 includes a waveguide 31 and is vertically installed from the ground on the shoulder of the road R, as shown in FIGS. 1 to 3, a guide rail 3-1, ..., ( 3-N) and the guide rails (3-1), ..., (3-N) are installed at intervals between the waveguides (31) and received through the waveguide (31) of the guide rail (3) The antenna modules 35 that transmit the received data to the outside (direction toward the road), and the data required for the autonomous vehicle C are installed at the tip of the waveguide 31 of each guide rail 3 (3) The information providing communication device (33-1), ..., (33-N) radiating into the inside of the waveguide (31), and the antenna module (35) connected through a communication network (10) to be described later An autonomous vehicle (C) that receives data transmitted from the autonomous vehicle (C), and a communication network (10) that provides a data movement path between the autonomous vehicle (C) and the antenna modules (35).

통신망(10)은 자율주행차량(C) 및 안테나모듈(35)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하며, 상세하게로는 지그비(Zig-bee), 블루투스(Bluethooth), 와이파이(Wi-Fi) 등의 근거리 통신망인 것이 바람직하다.The communication network 10 provides a data movement path between the autonomous vehicle C and the antenna module 35, and in detail, Zig-bee, Bluetooth, Wi-Fi, etc. It is preferable that it is a local area network.

도 4는 도 2의 가이드레일을 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 2의 도파관을 상부에서 바라본 평단면도이다.4 is a perspective view showing the guide rail of FIG. 2, and FIG. 5 is a plan cross-sectional view of the waveguide of FIG.

도 2 내지 5를 참조하여 가이드레일(3-1), ..., (3-N)들을 살펴보면, 가이드레일(3-1), ..., (3-N)들은 도로의 갓길에 지면으로 수직되게 설치되는 펜스 구조물이며, 인접하는 가이드레일(3)들은 서로 연결3되거나 또는 소정 간격을 두고 설치된다.Looking at the guide rails (3-1), ..., (3-N) with reference to FIGS. 2 to 5, the guide rails (3-1), ..., (3-N) are ground on the shoulder of the road. It is a fence structure installed vertically, and the adjacent guide rails 3 are connected to each other 3 or are installed at a predetermined interval.

또한 가이드레일(3-1), ..., (3-N)들은 내부에 전파가 이동하는 경로(S)를 형성하는 도파관(31)과, 도파관(31)을 지지하기 위한 지지암(39)으로 이루어질 수 있다. 이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 가이드레일(3)이 도 3에서와 같이 구성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 가이드레일(3)은 도파관(31)을 구비한 다양한 구조 및 형상으로 구성될 수 있음은 당연하다.In addition, the guide rails (3-1), ..., (3-N) have a waveguide 31 forming a path (S) through which the radio waves travel, and a support arm (39) for supporting the waveguide (31). ) Can be made. At this time, in the present invention, for convenience of explanation, the guide rail 3 has been described as being configured as in FIG. 3, but the guide rail 3 may be configured in various structures and shapes including a waveguide 31. It is natural that there is.

또한 각 가이드레일(3)의 도파관(31)에는 설치공(311)들이 간격을 두고 형성된다. 이때 설치공(311)은 도파관(31)의 외면, 상세하게로는 도로(R)를 향하는 방향의 도파관(31)의 외면까지 연장되게 형성된다.In addition, installation holes 311 are formed in the waveguide 31 of each guide rail 3 at intervals. At this time, the installation hole 311 is formed to extend to the outer surface of the waveguide 31, in detail, to the outer surface of the waveguide 31 in a direction toward the road R.

또한 도파관(31)의 설치공(311)들에는 안테나모듈(35)들이 각각 설치된다.In addition, antenna modules 35 are respectively installed in the installation holes 311 of the waveguide 31.

이때 안테나모듈(35)들은 해당 설치공(311)을 밀폐시키듯이 설치되며, 해당 가이드레일(3)의 정보제공 통신장치(33)에 의해 도파관(31)의 내부 통로(S)로 방사되는 데이터를 수신 받는 수신안테나(미도시)와, 수신안테나를 통해 수집된 데이터를 도로를 향하여 송출하는 송신안테나(미도시)로 이루어질 수 있다.
이때 수신안테나는 도 3과5에 도시된 바와 같이, 정보제공 통신장치로부터 방사된 신호를 수신받기 위하여 도파관의 내주면의 설치공에 설치되고, 송신안테나는 수신안테나에 의해 수신 받은 데이터를 외부로 송출하도록 도파관의 외부에 노출되게 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the antenna modules 35 are installed to seal the corresponding installation hole 311, and the data radiated into the inner passage S of the waveguide 31 by the information providing communication device 33 of the guide rail 3 It may be composed of a receiving antenna (not shown) that receives the signal and a transmitting antenna (not shown) that transmits data collected through the receiving antenna toward a road.
At this time, the receiving antenna is installed in the installation hole of the inner circumference of the waveguide to receive the signal radiated from the information providing communication device, as shown in Figs. 3 and 5, and the transmitting antenna transmits the data received by the receiving antenna to the outside. It is preferable to be installed so as to be exposed to the outside of the waveguide.

또한 각 가이드레일(3)의 도파관(31)의 선단부와 인접한 지점에는 기 설정된 데이터를 해당 도파관(31)의 내부 통로(S)로 방사시키는 정보제공 통신장치(33)가 설치됨으로써 동일한 도파관(31)에 설치되는 안테나모듈(35)들은 동일한 데이터를 수신 받아 이를 외부로 방사시키게 된다. In addition, at a point adjacent to the tip of the waveguide 31 of each guide rail 3, an information providing communication device 33 for radiating preset data to the inner passage S of the waveguide 31 is installed, so that the same waveguide 31 The antenna modules 35 installed in) receive the same data and radiate it to the outside.

다시 말하면, 각 가이드레일(3)의 안테나모듈(35)로부터 송출되는 데이터들이 동일한 내용으로 이루어짐으로써 고속 주행 중인 자율주행차량이 특정 안테나모듈(35)로부터 송출되는 데이터 수신에 실패하더라도, 핸드오프(Hand-off) 등의 별도의 절차 없이 동일한 데이터를 송출하는 다음 안테나모듈(35)로부터 데이터를 수신 받을 수 있기 때문에 자율주행차량으로의 정보제공의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있게 된다.In other words, since the data transmitted from the antenna module 35 of each guide rail 3 are composed of the same contents, even if the autonomous vehicle running at high speed fails to receive data transmitted from the specific antenna module 35, the handoff ( Since data can be received from the next antenna module 35 that transmits the same data without a separate procedure such as hand-off), it is possible to increase the accuracy and reliability of information provision to the autonomous vehicle.

즉 도파관(31)에는 정보제공 통신장치(33) 및 안테나모듈(35)들이 전자기적으로 결합됨으로써 정보제공 통신장치(33)로부터 방사되는 데이터는 후단부의 안테나모듈까지 방사됨에 따라 동일한 도파관(31)의 안테나모듈(35)들은 별도의 데이터 전송수단을 설치하지 않아도 정보제공 통신장치(33)와 데이터 통신을 수행하여 도로 주행에 필요한 데이터를 자율주행차량(C)에게 정확하게 제공할 수 있게 된다.That is, as the information providing communication device 33 and the antenna module 35 are electromagnetically coupled to the waveguide 31, the data radiated from the information providing communication device 33 is radiated to the antenna module at the rear end, so that the same waveguide 31 The antenna modules 35 can perform data communication with the information providing communication device 33 without installing a separate data transmission means to accurately provide data necessary for road driving to the autonomous vehicle C.

이러한 도파관(31)은 비유전율(relative permittivity)을 가진 베이스 재료 및 복수의 고유전성 공진기(HDR)를 포함하고, 여기서 HDR은 HDR들 사이에서의 에너지 전달을 허용하는 방식으로 이격되며, 상세하게로는 특정 주파수에서 공진하도록 만들어지는 물체이고, 예를 들어 세라믹-유형 재료로 구성될 수 있다.This waveguide 31 comprises a base material having a relative permittivity and a plurality of high dielectric resonators (HDR), where HDR is spaced apart in a manner that allows energy transfer between HDRs, in detail. Is an object that is made to resonate at a specific frequency, and can be made of a ceramic-type material, for example.

또한 HDR 공진 주파수를 갖는 전자기(electromagnetic, EM)파가 HDR을 통과할 때, 파의 에너지가 효율적으로 전달된다. In addition, when an electromagnetic (EM) wave having an HDR resonance frequency passes through HDR, energy of the wave is efficiently transmitted.

이러한 도파관(31)은 도파관 통신시스템에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 도파관(31)의 구성 및 형상, 내부 구조 등에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the waveguide 31 is a technology commonly used in a waveguide communication system, detailed descriptions of the configuration and shape of the waveguide 31, internal structures, etc. will be omitted.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 도파관 통신시스템(1)은 도파관(31)을 구비한 가이드레일(3-1), ..., (3-N)들을 이용하여 자율주행차량(C)으로 자율주행에 필요한 데이터를 제공할 수 있기 때문에 별도의 통신장치를 설치하지 않아도 운영이 가능하여 설치 및 운영비용을 현저히 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 도로 미관이 우수하며, 불필요한 공간소모를 최소화시킬 수 있게 된다.As described above, the waveguide communication system 1 according to an embodiment of the present invention uses the guide rails 3-1, ..., and (3-N) provided with the waveguide 31 as an autonomous vehicle (C). Since it is possible to provide data necessary for driving, it is possible to operate without installing a separate communication device, so that installation and operation costs can be significantly reduced, as well as excellent road aesthetics and unnecessary space consumption can be minimized.

또한 본 발명의 도파관 통신시스템(1)은 도로를 향하는 방향의 도파관(31)의 외면에 적어도 하나 이상의 설치공(311)들이 형성되고, 설치공(31)들에는 수신안테나 및 송신안테나를 구비한 안테나모듈(35)들이 각각 설치됨으로써 각 가이드레일(3)의 안테나모듈(35)들로부터 송출되는 데이터들이 동일한 내용으로 이루어짐으로써 고속 주행 중인 자율주행차량이 특정 안테나모듈(35)로부터 송출되는 데이터 수신에 실패하더라도, 핸드 오프(Hand-off) 등의 별도의 절차 없이 동일한 데이터를 송출하는 다음 안테나모듈(35)로부터 데이터를 수신 받을 수 있기 때문에 자율주행차량으로의 정보를 정확하게 제공할 수 있게 된다.In addition, the waveguide communication system 1 of the present invention includes at least one installation hole 311 formed on the outer surface of the waveguide 31 in a direction toward the road, and the installation holes 31 are provided with a receiving antenna and a transmitting antenna. Each of the antenna modules 35 is installed so that the data transmitted from the antenna modules 35 of each guide rail 3 have the same contents, so that the autonomous vehicle driving at high speed receives the data transmitted from the specific antenna module 35 Even if it fails, since data can be received from the next antenna module 35 that transmits the same data without a separate procedure such as hand-off, it is possible to accurately provide information to the autonomous vehicle.

1:도파관 통신시스템 3-1, ..., 3-N:가이드레일들
10:통신망 31:도파관
33:정보제공 통신장치 35:안테나모듈
39:지지암 311:설치공
R:도로 C:자율주행차량
S:도파관 내부 통로1: Waveguide communication system 3-1, ..., 3-N: guide rails
10: communication network 31: waveguide
33: information providing communication device 35: antenna module
39: support arm 311: installation hole
R: Road C: Self-driving vehicle
S: Passage inside the waveguide

Claims (4)

내부에 전파가 이동하는 통로를 형성되되, 차로를 향하는 일면의 외면에 형성되어 내면까지 연결되는 설치공들이 길이 방향으로 간격을 두고 형성되는 도파관과 상기 도파관을 지지하는 지지암을 포함하는 가이드레일들을 이용하여 자율주행에 필요한 기 설정된 데이터를 자율주행차량으로 제공하기 위한 도파관 통신시스템에 있어서:
상기 도파관 통신시스템은
상기 도파관들 각각의 선단부에 설치되어 주기적으로 상기 데이터를 상기 도파관의 후단부까지 방사시키는 정보제공 통신장치;
상기 도파관의 설치공들 각각에 설치되되, 상기 도파관의 내주면에 설치되어 상기 정보제공 통신장치로부터 방사되는 신호를 수신 받는 수신안테나들과, 상기 설치공들 각각에 설치되되, 상기 도파관의 외부에 노출되게 설치되어 동일 위치에 설치된 수신안테나에 의해 수신된 데이터를 외부로 송출하는 송신안테나로 구성되는 안테나모듈을 포함하고,
상기 도파관의 설치공은 복수개이고,
상기 안테나모듈들은 상기 도파관의 설치공들 각각에 설치되고,
가이드레일들 각각에 설치되는 정보제공 통신장치들은 서로 다른 데이터가 기 설정되어 저장되는 것을 특징으로 하는 도파관 통신시스템.Guide rails including a waveguide and a support arm supporting the waveguide are formed inside a passage through which radio waves move, and installation holes formed on the outer surface of one surface facing the lane and connected to the inner surface are formed at intervals in the length direction. In the waveguide communication system for providing pre-set data necessary for autonomous driving to an autonomous vehicle using:
The waveguide communication system
An information providing communication device installed at the front end of each of the waveguides and periodically radiating the data to the rear end of the waveguide;
It is installed in each of the installation holes of the waveguide, receiving antennas installed on the inner circumferential surface of the waveguide to receive a signal radiated from the information providing communication device, and installed in each of the installation holes, exposed to the outside of the waveguide It includes an antenna module consisting of a transmission antenna that is installed to transmit data received by the reception antenna installed at the same location to the outside,
There are a plurality of installation holes of the waveguide,
The antenna modules are installed in each of the installation holes of the waveguide,
Waveguide communication system, characterized in that the information providing communication devices installed on each of the guide rails are preset and stored different data. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000035477A (en) * 1998-07-17 2000-02-02 Denso Corp Driving lane detecting method and driving lane detecting device
KR20060015000A (en) * 2004-08-13 2006-02-16 명성산업개발 주식회사 Guardrail having communication device and guardrail monitoring system using the same
KR101615043B1 (en) * 2014-12-03 2016-04-29 한국광기술원 System for monitering integrity of guide rail

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