KR102289780B1 - 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하기 위한 방법 및 통신 장치, 및 그 통신 장치의 이용 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법에 관한 것으로, 여기서 데이터 컨텐츠는 적어도 하나의 포지션 서술문을 포함하며, 여기서 데이터 컨텐츠는 통신 신호를 전송하는 송신 모듈 (14) 에 대한 적어도 하나의 포지션 서술문을 포함하며, 여기서 통신 신호는 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 을 갖는수신 모듈 (11) 에 의해 수신되며, 여기서 통신 신호는 수신 모듈 (11) 로부터 송신 모듈 (14) 로의 방향을 결정하는데 이용되고, 결정된 방향은 포지션 서술문을 검증하는데 이용된다. 방법은 방향이 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 에서의 통신 신호에서의 위상차로부터 결정된다는 점에서 구별된다. 방법은 대응하는 통신 장치 및 통신 장치에 대한 이용과 더 관련된다.

Description

무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하기 위한 방법 및 통신 장치, 및 그 통신 장치의 이용{METHOD AND COMMUNICATION APPARATUS FOR VALIDATING A DATA CONTENT IN A WIRELESSLY RECEIVED COMMUNICATION SIGNAL, AND USE OF THE COMMUNICATION APPARATUS}
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법, 청구항 12 의 전제부에 따른 무선으로 수신된 통신 신호에서 데이터 컨텐츠를 검증하기 위한 통신 장치, 및 그 통신 장치의 이용에 관한 것이다.
선행 기술에서는, 트래픽 이벤트들에서 운전자의 부담을 완화하는 역할을 하는 공통 피쳐들을 기본적으로 공유하는 상이한 유형의 운전자 보조 시스템들이 공지되어 있다. 이러한 유형의 운전자 보조 시스템들은 종종 또한 순수한 편안한 효과를 너머 확장되고, 특히 위험을 피하는 측정들을 수행할 수 있다. 이들의 예들은 운전자에 대한 상황-관련 경고 출력들 또는 심지어 차량 제어에서의 개입들과 같은 것들을 포함한다. 필요한 정보 획득은 점점 V2X 통신 (vehicle-to-X communication) 에 기초하나, 필요한 데이터 보안을 보장하고 따라서 악의적으로 조작된 V2X 메시지들에 대해서 보호하기 위해 프로세싱-집약적인 인코딩 및 디코딩 방법들에 의존한다. 수신된 V2X 메시지의 컨텐츠가 환경 센서들에 의해 검증되어, 대응하는 V2X 메시지의 비교적 프로세싱-집약적인 디코딩을 생략할 수 있다는 것이 또한 선행 기술에 공지되어 있다.
이와 관련하여, DE 10 2007 058 192 A1 은 환경 센서들을 적어도 부분적으로 갖추고 있는 자동차에서 제공되는 복수의 보조 시스템들에 대한 중앙 제어 디바이스를 설명하며, 여기서, DE 10 2007 058 192 A1 에 따르면, 텔레매틱스 시스템이 또한 환경 센서인 것으로 이해된다. 중앙 제어 디바이스는 데이터 레벨에서 개개의 보조 시스템들에 접속되고 다른 환경 센서들로부터의 정보에 의해 개개의 환경 센서들로부터 정보의 타당성을 검사한다. 예를 들어, 카메라로부터의 이미지 정보는 레이더 센서의 거리 측정치를 확인할 수 있다. 따라서 개개의 센서 정보가 확인될 수 있고 리던던트 방식으로 존재한다.
DE 10 2012 221 260 A1 은 도로 교통에서 물체들의 포지션을 결정하는 방법을 개시한다. 트랜시버는 처음에 무선 통신 신호들을 송신한다. 이러한 신호들은 신호들의 전파 영역에서 거기에 위치된 물체들에 대해 적어도 부분적으로 반사되고 반사 신호들로서 트랜시버에 의해 한 번 더 최종적으로 수신된다. 트랜시버는 그 다음에 반사 신호들의 상이한 위상 정보로부터 트랜시버에 대한 물체의 거리 및 방향을 결정한다. 거리는 상이한 주파수들에서 한 번 더 송신되고 수신되는 2 개의 반사 신호들에서의 위상차로부터 결정된다. 방향은, 한편, 2 개의 공간적으로 약간 오프셋된 안테나 소자들에 의해 수신되는 반사 신호에서의 위상차로부터 결정된다. 후자의 경우에, 위상차는 2 개의 안테나 소자들의 간격에 의해 생성되는 위상차이다. DE 10 2012 221 260 A1 에 따르면, 통신 신호들 및 반사 신호들이 동일한 트랜시버에 의해 송신되고 수신될 필요는 없다. 대신에, 제 1 트랜시버가 통신 신호들을 송신하고 제 2 트랜시버가 반사 신호들을 수신하는 것이 또한 가능하다.
V2X 메시지를 검증하기 위한 방법 및 시스템이 DE 10 2011 079 052 A1 에 공지되어 있다. 무선으로 송신된 V2X 메시지는 적어도 2 개의 안테나 소자들을 갖는 안테나 배열체에 의해 수신되며, 여기서 V2X 메시지의 전자기장의 강도는 안테나 소자들의 상이한 방향-의존적인 수신 특성들로 인해 상이한 전력 밀도들을 갖는 안테나 소자들에 의해 획득된다. 수신기는 안테나 소자들에서의 상이한 전력 밀도들의 비율로부터 수신기에 대한 송신기의 상대적 포지션을 결정한다. V2X 메시지는 GPS 데이터에 기초한 송신기의 절대 포지션을 더 포함하며, V2X 메시지의 수신기는 그 자체의 절대 포지션을 통해 수신기에 대한 송신기의 추가적인 상대적 위치를 산출한다. 수신된 V2X 메시지는 그 다음에 2 개의 포지션들이 서로 매칭하면 2 개의 상대적 포지션들의 비교에 의해 검증될 수 있거나, 포지션들이 서로 상이한 경우 거부될 수 있다.
그러나, 선행 기술에 공지되어 있는 방법들, 장치들, 및 시스템들은, 수신된 통신 신호를 검증하기 위해 다중-소자 지향성 안테나와 같은 추가적인 센서 디바이스들 또는 측정 디바이스들을 항상 요구하거나, 결과적으로 대응하는 파워풀하고 따라서 값비싼 프로세싱 모듈들을 요구하는 프로세싱-집약적인 디코딩을 수행해야 하기 때문에 불리하다.
본 발명의 목적은 따라서 지배적인 단점들을 극복하는 방법을 제안하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1 에 청구된 바와 같은 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명은 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법에 관한 것으로, 여기서 데이터 컨텐츠는 통신 신호를 송신하는 송신 모듈의 적어도 하나의 포지션 표시를 포함하며, 여기서 통신 신호는 적어도 2 개의 안테나들을 갖는 수신 모듈에 의해 수신되며, 여기서 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향은 통신 신호에 의해 결정되고, 결정된 방향은 포지션 표시를 검증하는데 이용된다. 본 발명에 따른 방법은 적어도 2 개의 안테나들에 대한 통신 신호에서의 위상차로부터 방향이 결정되는 것을 특징으로 한다.
적어도 2 개의 안테나들에 대한 통신 신호에서의 위상차의 형성을 통해, 통신 신호의 데이터 컨텐츠와 독립적인 정보가 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향, 즉, 통신 신호가 수신 모듈에 도착하는 방향을 결정하는데 이용된다. 여기서 이점은 설명된 위상차가 전적으로 송신 모듈로부터 수신 모듈의 안테나들의 정렬의 방향에 의하는 것을 특징으로 한다는 것이다. 통신 신호의 데이터 컨텐츠에 의해 포함된 포지션 표시와 대조적으로, 위상차로부터 결정된 방향은 따라서 송신기에 의해, 또는 관련 있는 중간 스테이션들에 의해 조작될 수 없다. 따라서 신뢰할 수 있는 파라미터가 통신 신호의 데이터 컨텐츠에 의해 포함된 포지션 표시를 검증하는데 이용가능하다.
본 발명에 따른 방법에서, 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향은 바람직하게는 간섭계 방법에 따라 위상차로부터 결정된다. 적어도 2 개의 안테나들의 간격은 통신 신호의 반파장보다 커서는 안된다는 것을 본원에서 유의해야 하는데, 그렇지 않으면 방향 정보에서의 모호함이 발생하기 때문이다. 통신 신호가 송신 모듈로부터 수신 모듈로 이동하고 수신 모듈이 적어도 2 개의 안테나들로 통신 신호를 수신하기 때문에, 통신 신호는 적어도 2 개의 안테나들에 의해, 보통 약간 상이한 각도로 획득된다. 이러한 상이한 각도는 송신 모듈로부터 수신 모듈의 적어도 2 개의 안테나들로 통신 신호에 의해 이동된 거리들이 정확히 동일하지는 않다는 사실에 원인이 있다. 이는 결과적으로 적어도 2 개의 안테나들에 대한 통신 신호에서의 위상차를 초래한다. 안테나 소자들의 간격이 또한 알려져 있기 때문에, 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향을 표시하는 각도는 통신 신호의 파장이 알려져 있다면 위상차로부터 결정될 수 있다. 2 개의 안테나들이 이용되면, 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향은 180°에 걸쳐 명확하게 결정될 수 있다.
특히, 통신 신호들이 수신 모듈의 4 개의 안테나들에 의해 수신되는 것이 바람직하며, 여기서, 특히 4 개의 안테나들에 대한 위상차가 결정된다. 이는 방향의 결정이 360°에 걸쳐 명확하게 수행되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 제 1 쌍의 안테나들에 대한 위상차는 완전한 신호의 사인 (sinusoidal) 성분으로, 그리고 제 2 쌍의 안테나들에 대한 위상차는 완전한 신호의 코사인 (cosinusoidal) 성분으로 고려될 수 있다. 그러면 360°에 걸쳐 물체에 대한 방향을 명확하게 설명하는 각도는 사인 성분 및 코사인 성분에 arctan2 함수를 적용함으로써 획득된다.
포지션 표시는 바람직하게는 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향 및 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 거리 양자 모두를 포함한다. 포지션 표시는, 이러한 목적을 위해, 예를 들어, GPS 좌표의 형태로 설계될 수 있으며, 여기서 수신 모듈 또는 수신 모듈에 할당된 포지션 결정 모듈은 그 자체의 포지션 및 포지션 표시로부터 방향 및 거리를 결정한다. 그 자체의 포지션은 GPS 에 의해, 뿐만 아니라 임의의 다른 글로벌 네비게이션 위성 시스템에 의해 유사하게 결정될 수 있다. 그 자체의 포지션은 또한 지도 매칭에 의해 결정될 수 있다.
따라서 검증을 위한 위상차의 이용의 추가적인 이점은, 본 발명에 따른 방법이, 전력 정보와 다르게 위상차는 쉽게 영향을 받을 수 없기 때문에, 통신 신호의 수신된 전력과 관련된 정보를 이용하는 선행 기술에서 공지된 방법들보다 상대적으로 더 강력하고 간섭에 덜 민감하다는 것이다. 예를 들어, 송신 모듈 또는 수신 모듈의 오직 약간의 쉐도잉 (shadowing) 만으로, 오직 상당히 약해진 형태만으로 획득가능한 통신 신호들을 렌더링하기에 이미 충분하다. 위상차는, 그러나, 여전히 이러한 유형의 쉐도잉에 의해 영향을 받지 않고 있다.
본 발명은 따라서, 비교적 간단한 수단으로, 수신 모듈 주위의 360°의 각도에서 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향의 결정을 가능하게 하는 방법을 설명한다. 이러한 최대 포지션 결정 각도는 보통 360°인 통신 신호들의 수신 각도로부터 도출된다. 본 발명에 따른 방법은 따라서, 예를 들어, 유사한 목적들로 이용되는 레이더 센서들 또는 카메라 센서들보다 상당히 큰 포지션 결정 각도를 제안한다.
추가적인 이점은 통신 신호의 데이터 컨텐츠를 종래의 암호화 방법들 및 인코딩 방법들에 대한 선행 기술에 따라 예약될 전력이 상당히 감소될 수 있음을 나타내는데, 본 발명에 따른 방법이 결정된 방향의 포지션 표시와의 비교적 간단한 비교에 의해 적어도 포지션 표시의 검증을 가능하게 하기 때문이다.
송신 모듈 및 수신 모듈은 유리하게는 V2X 통신 디바이스에 할당된다. 송신 모듈 및 수신 모듈은 다음의 통신 유형들 중 적어도 하나의 통신 유형에 의해 통신 신호들을 적절히 송신하고 수신한다:
- 특히 IEEE 802.11p 에 따른 WLAN 통신,
- Wi-Fi 다이렉트 통신,
- 특히, 무선-링크-인에이블 사용잠금 디바이스를 통한 ISM (Industrial, Scientific, Medical Band) 통신,
- 블루투스 통신,
- 지그비 통신,
- UWB (Ultra Wide Band) 통신,
- WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) 통신,
- 원격 키리스 엔트리 통신,
- 모바일 통신, 특히 GSM, GPRS, EDGE,
- UMTS 통신,
- LTE 통신, 및
- 적외선 통신.
나열된 통신 유형들은 이용되는 유형, 파장, 및 데이터 프로토콜에 따라 그것들의 통신 특성들의 측면에서 상이한 이점들 및 단점들을 제공한다. WLAN 접속들은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 및 빠른 접속 셋-업을 가능하게 한다. 한편, ISM 접속들은 오직 낮은 데이터 전송률만을 제공하나, 가시 장애물들 주위에서의 데이터 송신에 비약적으로 적합하다. 적외선 접속들은 결과적으로 낮은 데이터 전송율을 유사하게 제공한다. 마지막으로, 모바일 접속들은 가시 장애물들에 의해 부정적인 영향을 받지 않고 양호한 데이터 전송률을 제공한다. 그러나, 한편, 모바일 접속들의 접속 셋-업은 비교적 느리다. 모바일-기반 통신 수단은 바람직하게는 자동 비상 호출 모듈에 할당된다.
신뢰성 및 안전성의 이유들로 V2X 통신 디바이스에는 어떠한 경우에도 보통 적어도 2 개의 안테나들이 제공되기 때문에, 제 2 안테나를 제공할 시에 발생되는 추가적인 비용은 유리하게는 절약될 수 있다.
위상차가 혼합 수단에 의해 결정되는 것이 적절하게 제공되는데, 여기서 적어도 2 개의 안테나들 중 제 1 안테나에서 수신된 통신 신호는 적어도 2 개의 안테나들 중 제 2 안테나에서 수신된 통신 신호와 혼합된다. 혼합은 바람직하게는 복합-공액 곱셈에 의해 및/또는 교차-곱셈에 의해 수행된다. 2 개의 신호들의 혼합은 통신 신호(들)의 주파수에 인접한, 위상차의 간격을 갖는 측파대들을 생성한다. 복합-공액 곱셈 또는 교차-곱셈을 통해, 이러한 단계는 또한 복소수 수준에서 산술적으로 수행될 수 있다. 따라서 위상차의 신뢰할 수 있는 결정이 간단한 방식으로 가능하게 된다.
통신 신호가 적어도 2 개의 안테나들에 의해 수신 모듈에 의해 시간적으로 병렬로 획득되는 것이 또한 바람직하다. 시간적 병렬, 즉, 동시적인, 적어도 2 개의 안테나들에서의 통신 신호의 획득으로 인해, 적어도 2 개의 안테나들에 각각 존재하는 위상의 특히 정확한 비교, 및 따라서 위상차의 특히 정확한 결정이 가능하다. 시간적 병렬 획득에 대한 반대, 즉, 시간적으로 지연된, 적어도 2 개의 안테나들에서의 통신 신호의 획득이 대안일 것이다.
수신 모듈로부터 송신 모듈로의 제 1 거리는 적어도 2 개의 안테나들 중 적어도 하나에서 획득된 통신 신호의 수신된 전력에 의해 결정되고, 제 1 거리는 포지션 표시를 검중하는데 이용되는 것이 또한 제공된다. 수신된 전력이 단위 면적당 통신 신호에 의해 이동된 거리의 2 승만큼 약해지기 때문에, 수신 모듈은 앞서 언급된 관계에 의해 수신된 전력을 통해 송신 모듈에 대한 거리를 추론할 수 있다. 이는 포지션 표시를 검증하는데 이용될 수 있는 추가적인 정보를 나타낸다. 장애물들 또는 쉐도잉으로 인해 수신 모듈에 도달할 시에 수신된 전력에서 통신 신호가 추가적으로 약해졌다고 가정해야 하기 때문에, 획득된 수신된 전력은 포지션 표시를 검증하기 위해 바람직하게는 최대 가능한 수신된 전력과 비교된다. 최대 가능한 수신된 전력은, 특히, 포지션 표시에 포함된 거리로부터 도출되고, 수신된 전력은 이러한 거리에 걸쳐 이차함수적으로 (quadratically) 감소되며, 여기서 통신 신호는 쉐도잉으로 인한 수신된 전력의 약화를 겪지 않는다고 가정된다.
통신 신호의 도플러 (Doppler) 주파수가 결정되는 것이 적절히 제공된다. 도플러 주파수는 유사하게, 조작될 수 없는, 송신 모듈에 대한 거리 및 방향과 관련되는 추가적인 정보를 포함한다. 송신 모듈에 대한 거리 및 방향과 함께, 따라서 송신 모듈의 속도가 또한 결정될 수 있다.
특히, 송신 유닛들이 도플러 주파수에 의해 모바일 송신 유닛들 및 고정 송신 유닛들로 세분화되는 것이 적절하다. 정확한 도플러 주파수의 결정 그리고 따라서 송신 모듈의 정확한 속도의 결정은 송신 모듈 및 수신 모듈의 발진기들의 랜덤 주파수 드리프트들로 인해 비교적 어렵게 그리고 오직 높은 비용으로만 정확히 구현될 수 있으며, 따라서 송신 모듈의 속도의 정확한 결정이 처음에 생략되고 따라서 도플러 주파수의 정확한 결정이 완전히 불필요하다는 이점이 제공된다. 모바일 송신 유닛들 및 고정 송신 유닛들로의 거친 세분화는, 한편 비교적 쉽게 수행될 수 있다.
데이터 컨텐츠가 통신 신호를 송신하는 송신 모듈의 속도 표시를 더 포함하는 것이 아주 특히 적합한데, 여기서 송신 유닛들의 세분된 부분은 속도 표시를 검증하는데 이용된다. 이는, 데이터 컨텐츠에 의해 포함된 속도 표시를 통해 그리고 도플러 주파수로부터 생성된 송신 유닛들의 세분된 부분을 통해, 통신 신호의 데이터 컨텐츠를 검증하는데 추가적인 파라미터가 이용가능하다는 이점을 제공한다.
통신 신호들이 적어도 2 개의 안테나들 중 적어도 하나의 안테나에 의해 적어도 2 개의 주파수들로 시간상 병렬로 송신되고/되거나 수신되는 것이 더 제공된다. 바람직하게는 수신된 통신 신호들의 데이터 컨텐츠는 또한 평가된다. 이는 처음에 수신 모듈과 송신 모듈 사이의 가장 빠르고 가장 효율적인 가능한 통신이라는 이점을 제공하는데, 복수의 주파수들로 동시에 송신하여, 보다 많은 송신 대역폭이 그에 따라 이용가능하기 때문이다. 또한, 따라서, 예를 들어, 다른 송신 유닛들의 과도한 이용으로 인해, 현재 이용되는 주파수 또는 현재 이용되는 채널이 필요한 대역폭을 제공하지 않으면, 통신 신호의 송신을 위해 상이한 주파수 또는 상이한 채널을 이용하는 것이 가능하다. 통신 신호들의 시간적으로 병렬인 송신 및 수신은, 예를 들어, 순환기에 의해, 수신 모듈 및 송신 모듈의 대응하는 설계를 통해 간단한 방식으로 구현될 수 있다. 따라서 수신된 통신 신호들의 데이터 컨텐츠의 시간적 병렬 평가가 또한 가능해진다.
특히, 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 제 2 거리가 적어도 2 개의 안테나들 중 적어도 하나의 안테나에 대한 적어도 2 개의 주파수들로의 통신 신호들에서의 위상차로부터 결정되는 것이 제공된다. 2 개의 상이한 주파수들의 이용은, 버니어 (Vernier) 방법을 통해, 제 2 거리의 결정, 즉, 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 거리의 추가적인 결정을 가능하게 한다. 거리는 이동된 거리를 갖는 송신된 통신 신호들의 상이한 파장 또는 주파수로 인해 상이하게 변하는 적어도 2 개의 주파수들에서의 통신 신호들에서의 위상차로부터 추론된다. 위상차가 특정 거리로부터 송신 모듈로 반복되기 시작하기 때문에, 거리의 결정은 특정 거리 제한 값들로부터 더 이상 모호하지 않은데, 특정 위상차가 특정 거리 뿐만 아니라 이러한 거리의 임의의 주어진 배수에도 대응할 수도 있기 때문이다. 간섭계 방법에서 이용되는 위상차와는 달리, 버니어 방법에 이용되는 위상차는 동일한 안테나에 대한 2 개의 상이한 파장들에서의 위상차라는 것이 강조되어야 한다. 간섭계 방법에서, 2 개의 상이한 안테나들에 대한 동일한 파장에서의 위상차가 이용된다.
아주 특히 바람직하게는 적어도 2 개의 주파수들이 공통 통신 수단의 2 개의 상이한 채널들인 것으로 제공된다. 그렇게 함으로써 보통 2 개의 주파수들의 주파수 간격이 너무 크지 않는 것이 보장되고 나아가 동일한 수신 모듈에 의한 균일한 평가 및 프로세싱이 보장된다.
IEEE 802.11p 에 따른 WLAN 이 특히 바람직하게는 이러한 접속에 적합한데, 본원에서 2 개의 채널들을 통해 통신이 일어나기 때문이며, 2 개의 채널들은 각각 10 MHz 대역폭을 가지며, 유사하게 10 MHz 대역폭을 갖는 제 3 의 이용되지 않는 채널에 의해 분리된다.
데이터 컨텐츠가 적어도 결정된 방향 및/또는 적어도 결정된 제 1 거리 및/또는 적어도 결정된 제 2 거리 및/또는 적어도 세분된 부분과 모순되지 않는다면 전체 데이터 컨텐츠가 검증되는 것이 유리하다. 이러한 파라미터들 모두는 데이터 컨텐츠에 대응하고 데이터 컨텐츠에 의해 구성되는 파라미터들의 신뢰할 수 있는 검사가 가능하다. 데이터 컨텐츠에 의해 포함된 앞서 언급된 파라미터들 중 하나 이상의 파라미터가 데이터 컨텐츠에 대응하는 결정된 변수들과 모순되지 않거나 심지어 매칭하면 통신 신호의 완전한 데이터 컨텐츠가 신뢰될 수 있는 것으로 가정될 수 있기 때문에, 따라서 데이터 컨텐츠는 검증될 수 있다. 특히, 오직 앞서 언급된 파라미터들 중 하나의 파라미터와 충돌되지 않는 경우 뿐만 아니라, 검증에 이용되는 파라미터들 모두와 충돌되지 않는 경우에, 전체 데이터 컨텐츠가 검증된다. 그렇지 않으면, 신뢰할 수 없는 것으로 거부되고, 더 평가되지 않거나 전자적으로 프로세싱되지 않는다.
송신 모듈 및 수신 모듈은 상이한 도로 사용자들에게 할당되는 것이 바람직하다. 방법은 따라서 상이한 도로 사용자들의 통신에서의 도로 교통에서 유리하게 이용될 수 있다. 수신된 통신 신호들의 신뢰성이 특별히 도로 교통에서 특히 중요하기 때문에, 이는 큰 이점을 제공한다. 본 발명의 의미 내에서 도로 사용자들은, 특히, 모든 유형의 자동차들, 예컨대, 트럭들, 오토모빌들, 및 모터사이클들, 뿐만 아니라, 자전거 타는 사람들, 보행자들이다.
데이터 컨텐츠가 수신 모듈이 할당된 차량의 차량 제어 시에 차량 안전에 중요한 (vehicle-safety-critical) 개입을 트리거링하는 것이 또한 적합하다. 이는 통신 신호 또는 통신 신호의 데이터 컨텐츠가 사고 방지 또는 사고 감소를 위해 수신 모듈이 할당된 차량에서 이용될 수 있다는 이점을 제공한다.
본 발명은 적어도 송신 모듈, 수신 모듈, 2 개의 안테나들, 데이터-판독 수단, 방향 결정 수단, 및 검증 수단을 포함하는, 무선으로 수신된 통신 신호에서 데이터 컨텐츠를 검증하기 위한 통신 장치와 더 관련되며, 여기서 2 개의 안테나들은 송신 모듈 및 수신 모듈 양자 모두에 유사하게 할당되며, 여기서 통신 장치는 송신 모듈에 의해 통신 신호들을 송신하고 수신 모듈에 의해 통신 신호들을 수신하도록 설계되며, 통신 장치는 데이터-판독 수단에 의해 데이터 컨텐츠에 의해 포함된 포지션 표시를 판독하도록 설계되며, 통신 장치는 방향 결정 수단에 의해 통신 신호들이 수신되는 방향을 결정하도록 설계되고, 통신 장치는 방향을 이용하여 검증 수단에 의해 포지션 표시를 검증하도록 설계된다. 본 발명에 따른 통신 장치는 방향 결정 수단이 2 개의 안테나들에 대한 통신 신호에서의 위상차로부터 방향을 결정하도록 설계되는 것을 특징으로 한다.
수신 모듈 및 송신 모듈은, 예를 들어, 순환기에 의해, 각각의 경우에 양자 모두 동시에 양 안테나들에 액세스할 수 있다. 데이터-판독 수단, 방향 결정 수단, 및 검증 수단은 데이터를 판독하고, 방향을 결정하고, 포지션 표시, 및 적절한 경우, 추가적인 데이터 컨텐츠를 검증하기 위해 소프트웨어 알고리즘을 구동하는 별도의 또는 결합된 전자 산출 유닛으로 설계될 수 있다.
본 발명에 따른 통신 장치는 따라서 본 발명에 따른 방법을 수행하는데 필요한 모든 수단을 포함하며, 이는 위에서 이미 설명된 이점들을 제공한다.
바람직하게는 적어도 2 개의 안테나들이 통신 신호의 반파장보다 적게 이격되는 것으로 제공된다. 이는 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향의 결정에서의 모호함들을 피하는 이점을 제공한다.
통신 장치가 본 발명에 따른 방법을 수행하는 것이 또한 제공된다. 이미 언급된 수단에 더해, 예를 들어, 전자 산술 유닛과, 유사하게 설계될 수 있는, 거리 결정 수단, 세분화 수단, 및 도플러 주파수 결정 수단이 이러한 목적을 위해 제공될 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 차량에서의 V2X 통신을 위한 본 발명에 따른 통신 장치의 이용에 관한 것이다.
보다 바람직한 실시형태들을 하위청구항들 및 도면들을 참조한 하나의 예시적인 실시형태의 다음 설명에서 찾을 수 있으며, 여기서:
도 1 은 송신 모듈에 대한 방향을 결정하는 통신 장치의 수신 모듈을 도시하고,
도 2 는 흐름도의 형태로 본 발명에 따른 방법의 가능한 순서를 도시한다.
도 1 은 자동차 (유사하게 미도시) 에서의 통신 장치 (미도시) 의 수신 모듈 (11) 을 개략적으로 도시한다. 수신 모듈 (11) 은 2 개의 안테나들 (12 및 13) 을 포함하며, 안테나들에 의해 수신 모듈 (11) 이 송신 모듈 (14) 로부터 통신 신호들을 수신한다. 통신 신호들은 화살표들 (15 및 16) 로 도시되고, 송신 모듈 (14) 에 의해 송신된 통신 신호들이 안테나들 (12 및 13) 에 도달하는 또는 상기 안테나들에 의해 획득되는 상이한 각도들을 도시한다. 송신 모듈 (14) 은 또한 자동차 (미도시) 에서의 통신 장치에 할당된다. 안테나들 (12 및 13) 의 간격은 송신 모듈 (14) 에 의해 송신되는 통신 신호들의 반파장보다 적다. 알 수 있는 바와 같이, 송신 모듈 (14) 에 의해 송신되는 통신 신호들은 각각의 경우에 안테나 (12 또는 13) 에 의해 획득되기 전에 상이한 거리에 걸쳐 이동한다. 따라서 통신 신호들이 상이한 위상들로 안테나들 (12 및 13) 에 의해 획득되기 때문에, 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향을 표시하는 각도 (ρ) 는 위상차로부터 결정될 수 있다. 그러나, 도 1 에 도시된 간섭계 방법은 오직 180°에 걸쳐서만 확실한데, 송신 모듈 (14) 이 또한 그 각도 (ρ) 에서 (본원에 도시된 바와 같이, 오른쪽 대신에) 수신 모듈 (11) 의 왼쪽에 위치될 수 있기 때문이다. 그러나, 이는 통신 신호들로 신호들에 의해 포함된 포지션 표시포지션 표시를 검증하는데 적합하다.
도 2 는 흐름도의 형태로 본 발명에 따른 방법의 가능한 순서를 도시한다. 단계 201 에서, 통신 신호, 통신 신호를 송신하는 송신 모듈의 포지션 표시를 포함하는 데이터 컨텐츠가 2 개의 안테나들에 의해 수신 모듈에 의해 수신된다. 단계 202 에서, 2 개의 안테나들에 대한 통신 신호에서의 위상차가 결정된다. 동시에, 단계 203 에서, 통신 신호의 데이터 컨텐츠에서의 포지션 표시가 판독되고, 단계 207 에서, 2 개의 안테나들 중 하나의 안테나에 대한 통신 신호의 수신된 전력이 결정된다. 방법 단계 204 에서, 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향은 결정된 위상차로부터 간섭계 방법에 따라 결정된다. 단계 205 에서, 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 방향은 통신 신호의 데이터 컨텐츠에서의 포지션 표시로부터 동시에 결정되고, 단계 206 에서, 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 거리가 통신 신호의 데이터 컨텐츠에서의 포지션 표시로부터 결정된다. 단계 208 에서, 수신 모듈로부터 송신 모듈로의 거리는 그러면 2 개의 안테나들 중 하나의 안테나에 대해 결정된 통신 신호의 수신된 전력으로부터 결정된다. 본원에서 통신 신호는 송신 모듈로부터 수신 모듈로의 경로 상의 가시 방해물들 또는 다른 쉐도잉에 의해 약해지지 않는다고 가정된다. 그럼에고 불구하고 이런 경우라면, 이러한 방식으로 결정된 거리는 실제 거리보다 더 크다. 결정된 거리는 따라서 정확하게 여전히 이치에 맞는 최대 거리를 서술한다. 단계 209 에서, 수신된 전력으로부터 결정된 거리는 포지션 표시로부터 결정된 거리와 비교된다. 포지션 표시로부터 결정된 거리가 수신된 전력으로부터 결정된 거리의 오직 반만큼만 크기 때문에, 이러한 경우에 충돌이 일어나지 않는다. 단계 210 에서, 위상차로부터 결정된 방향은 포지션 표시로부터 결정된 방향과 비교된다. 충돌이 일어나지 않았기 때문에 이러한 경우에, 통신 신호의 전체 데이터 컨텐츠가 단계 211 에서 검증되고 따라서 신뢰할 수 있는 것으로 간주된다. 단계 212 에서, 따라서 통신 신호의 전체 데이터 컨텐츠가 상이한 차량 시스템들에 의해 판독되고 프로세싱된다.

Claims (15)

  1. 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법으로서,
    상기 데이터 컨텐츠는 상기 통신 신호를 송신하는 송신 모듈 (14) 의 적어도 하나의 포지션 표시를 포함하고, 상기 통신 신호는 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 을 갖는 수신 모듈 (11) 에 의해 수신되며, 상기 수신 모듈 (11) 로부터 상기 송신 모듈 (14) 로의 방향은 상기 통신 신호에 의해서 결정되고, 결정된 상기 방향은 상기 포지션 표시를 검증하는데 이용되며,
    상기 방향은 상기 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 에 대한 상기 통신 신호에서의 위상차로부터 결정되고,
    상기 데이터 컨텐츠가 결정된 상기 방향과 충돌하지 않는 경우 전체 데이터 컨텐츠가 검증되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 신호는 상기 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 에 의해서 상기 수신 모듈 (11) 에 의해 시간적으로 병렬로 획득되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수신 모듈 (11) 로부터 상기 송신 모듈 (14) 로의 제 1 거리는 상기 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 중 적어도 하나의 안테나에서 획득된 상기 통신 신호의 수신된 전력에 의해서 결정되고, 상기 제 1 거리는 상기 포지션 표시를 검증하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 통신 신호의 도플러 (Doppler) 주파수가 결정되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    송신 유닛들은 상기 도플러 주파수에 의해서 모바일 송신 유닛들 (14) 및 고정 송신 유닛들 (14) 로 세분화되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터 컨텐츠는 상기 통신 신호를 송신하는 상기 송신 모듈 (14) 의 속도 표시를 더 포함하고, 상기 송신 유닛들의 세분화된 부분은 상기 속도 표시를 검증하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    통신 신호들은 상기 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 중 적어도 하나의 안테나에 의해서 적어도 2 개의 주파수들로 시간적으로 병렬로 송신되고/되거나 수신되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수신 모듈 (11) 로부터 상기 송신 모듈 (14) 로의 제 2 거리는 상기 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 중 적어도 하나의 안테나에 대한 상기 적어도 2 개의 주파수들에서의 상기 통신 신호들에서의 위상차로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  9. 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법으로서,
    상기 데이터 컨텐츠는 상기 통신 신호를 송신하는 송신 모듈 (14) 의 적어도 하나의 포지션 표시를 포함하고, 상기 통신 신호는 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 을 갖는 수신 모듈 (11) 에 의해 수신되며, 상기 수신 모듈 (11) 로부터 상기 송신 모듈 (14) 로의 방향은 상기 통신 신호에 의해서 결정되고, 결정된 상기 방향은 상기 포지션 표시를 검증하는데 이용되며,
    상기 방향은 상기 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 에 대한 상기 통신 신호에서의 위상차로부터 결정되고,
    상기 데이터 컨텐츠가 결정된 상기 방향, 상기 수신 모듈 (11) 로부터 상기 송신 모듈 (14) 로의 결정된 제 1 거리, 상기 수신 모듈 (11) 로부터 상기 송신 모듈 (14) 로의 결정된 제 2 거리 및 상기 송신 모듈 (14) 의 세분화된 부분 중 적어도 하나와 충돌하지 않는 경우 전체 데이터 컨텐츠가 검증되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 송신 모듈 (14) 및 상기 수신 모듈 (11) 은 상이한 도로 사용자들에게 할당되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 컨텐츠는 상기 수신 모듈 (11) 이 할당된 차량의 차량 제어 시에 차량 안전에 중요한 (vehicle-safety-critical) 개입을 트리거링하는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서의 데이터 컨텐츠를 검증하는 방법.
  12. 무선으로 수신된 통신 신호에서 데이터 컨텐츠를 검증하기 위한 통신 장치로서,
    송신 모듈 (14), 수신 모듈 (11), 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13), 데이터-판독 수단, 방향 결정 수단, 및 검증 수단을 포함하고, 상기 2 개의 안테나들 (12, 13) 은 상기 송신 모듈 (14) 및 상기 수신 모듈 (11) 양자 모두에 유사하게 할당되며, 상기 통신 장치는 상기 송신 모듈 (14) 에 의해서 통신 신호들을 송신하고 상기 수신 모듈 (11) 에 의해서 통신 신호들을 수신하도록 설계되고, 상기 통신 장치는, 상기 데이터-판독 수단에 의해서, 상기 데이터 컨텐츠에 의해 포함된 포지션 표시를 판독하도록 설계되며, 상기 통신 장치는, 상기 방향 결정 수단에 의해서, 상기 통신 신호들이 수신되는 방향을 결정하도록 설계되고, 상기 통신 장치는 상기 검증 수단에 의해서 상기 포지션 표시를 검증하기 위해 상기 방향을 이용하도록 설계되며,
    상기 방향 결정 수단은 상기 2 개의 안테나들에 대한 상기 통신 신호에서의 위상차로부터 상기 방향을 결정하도록 설계되고,
    상기 데이터 컨텐츠가 결정된 상기 방향과 충돌하지 않는 경우 전체 데이터 컨텐츠가 검증되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서 데이터 컨텐츠를 검증하기 위한 통신 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 안테나들 (12, 13) 은 상기 통신 신호의 반파장보다 적게 이격되는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서 데이터 컨텐츠를 검증하기 위한 통신 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 통신 장치는 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 방법을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선으로 수신된 통신 신호에서 데이터 컨텐츠를 검증하기 위한 통신 장치.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 통신 장치는 차량에서의 V2X (vehicle-to-X) 통신을 위해 이용되는, 통신 장치.
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