KR102313027B1 - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

차량은 복수의 통신 인프라 중 제1 통신 인프라와 통신하는 이동 통신부; 교통 인프라와 통신하는 교통 정보 수신부; 및 상기 교통 정보 수신부를 통하여 상기 교통 인프라로부터 상기 복수의 통신 인프라 각각의 통신 상태 정보를 수신하고, 상기 제1 통신 인프라의 제1 통신 상태 정보와 제2 통신 인프라의 제2 통신 상태 정보에 따라 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량 및 그 제어 방법 {vehicle and controlling method of vehicle}
개시된 발명은 차량 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신 인프라, 교통 인프라 및 다른 차량과 통신할 수 있는 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 통신 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 운송 장치를 의미한다.
최근 차량은 단순히 물자와 인력을 운송하는 것을 넘어서서 운전자가 운전 중에 음악을 듣고 영상을 볼 수 있도록 오디오 장치와 비디오 장치를 포함하는 것이 일반적이며, 운전자가 목적하는 장소까지의 경로를 표시하는 내비게이션(Navigation) 장치 역시 널리 설치되고 있다.
최근에는 차량이 외부 장치와 통신할 필요성이 점점 증가하고 있다.
예를 들어, 목적지까지의 경로를 안내하는 내비게이션 기능의 경우, 최적의 경로를 검색하기 위하여 도로의 교통상황에 관한 정보가 요구된다. 이러한 교통상황인 시시때때로 변화하므로 차량은 교통상황에 관한 정보를 실시간으로 획득할 필요가 있다.
개시된 발명의 일 측면은 통신 인프라, 교통 인프라 및 다른 차량과 통신할 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 다른 일 측면은 핸드 오버에 의한 통신 인프라의 통신 트래픽을 감소시킬 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 복수의 통신 인프라 중 제1 통신 인프라와 통신하는 이동 통신부; 교통 인프라와 통신하는 교통 정보 수신부; 및 상기 교통 정보 수신부를 통하여 상기 교통 인프라로부터 상기 복수의 통신 인프라 각각의 통신 상태 정보를 수신하고, 상기 제1 통신 인프라의 제1 통신 상태 정보와 제2 통신 인프라의 제2 통신 상태 정보에 따라 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 통신 상태 정보로부터 각각 제1 및 제2 추가 접속 가능 용량을 판단하고, 상기 제1 추가 접속 가능 용량에 대한 상기 제2 추가 접속 가능 용량의 비율이 기준값보다 크지 아니하면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 방지할 수 있다.
상기 제어부는 상기 핸드 오버 동작을 방지한 이후 상기 차량이 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제1 차량과 차량간 통신을 수행하고, 상기 제1 차량과 차량간 통신을 이용하여 상기 제1 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 통신 상태 정보로부터 각각 제1 및 제2 추가 접속 가능 용량을 판단하고, 상기 추가 접속 가능 용량에 대한 상기 추가 접속 가능 용량의 비율이 기준값보다 크면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다.
상기 제어부는 상기 핸드 오버 동작을 수행한 이후 상기 차량이 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제2 차량과 차량간 통신을 수행하고, 상기 제2 차량과 차량간 통신을 이용하여 상기 제2 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 통신 상태 정보로부터 제1 현재 접속 용량 및 제1 최대 접속 용량을 추출하고, 상기 제1 현재 접속 용량에 대한 상기 제1 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 제1 통신 용량 마진율을 산출하고, 상기 제2 통신 상태 정보로부터 제2 현재 접속 용량 및 제2 최대 접속 용량을 추출하고, 상기 제2 현재 접속 용량에 대한 상기 제2 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 제2 통신 용량 마진율을 산출할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 통신 용량 마진율에 대한 상기 제2 통신 용량 마진율이 기준값보다 크지 아니하면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 방지하고, 상기 제1 통신 용량 마진율에 대한 상기 제2 통신 용량 마진율이 기준값보다 크면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 복수의 통신 인프라 중 제1 통신 인프라와 통신하는 과정; 교통 인프라와 통신하는 과정; 상기 교통 인프라로부터 상기 복수의 통신 인프라 각각의 통신 상태 정보를 수신하는 과정; 및 상기 제1 통신 인프라의 제1 통신 상태 정보와 제2 통신 인프라의 제2 통신 상태 정보에 따라 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 핸드 오버 동작을 수행하는 과정은 상기 제1 및 제2 통신 상태 정보로부터 각각 제1 및 제2 추가 접속 가능 용량을 판단하는 과정; 및 상기 제1 추가 접속 가능 용량에 대한 상기 제2 추가 접속 가능 용량의 비율이 기준값보다 크지 아니하면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 방지하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 핸드 오버 동작을 방지한 이후 상기 차량이 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제1 차량과 차량간 통신을 수행하는 과정; 및 상기 제1 차량과 차량간 통신을 이용하여 상기 제1 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 핸드 오버 동작을 수행하는 과정은 상기 제1 및 제2 통신 상태 정보로부터 각각 제1 및 제2 추가 접속 가능 용량을 판단하는 과정; 및 상기 추가 접속 가능 용량에 대한 상기 추가 접속 가능 용량의 비율이 기준값보다 크면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 핸드 오버 동작을 수행한 이후 상기 차량이 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제2 차량과 차량간 통신을 수행하는 과정; 및 상기 제2 차량과 차량간 통신을 이용하여 상기 제2 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 핸드 오버 동작을 수행하는 과정은 상기 제1 통신 상태 정보로부터 제1 현재 접속 용량 및 제1 최대 접속 용량을 추출하는 과정; 상기 제1 현재 접속 용량에 대한 상기 제1 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 제1 통신 용량 마진율을 산출하는 과정; 상기 제2 통신 상태 정보로부터 제2 현재 접속 용량 및 제2 최대 접속 용량을 추출하는 과정; 및 상기 제2 현재 접속 용량에 대한 상기 제2 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 제2 통신 용량 마진율을 산출하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 핸드 오버 동작을 수행하는 과정은 상기 제1 통신 용량 마진율에 대한 상기 제2 통신 용량 마진율이 기준값보다 크지 아니하면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 방지하는 과정; 및 상기 제1 통신 용량 마진율에 대한 상기 제2 통신 용량 마진율이 기준값보다 크면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행하는 과정을 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 다른 일 측면에 따른 차량은 복수의 통신 인프라 중 제1 통신 인프라와 통신하는 이동 통신부; 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 복수의 통신 인프라 각각의 통신 상태 정보를 수신하고, 상기 제1 통신 인프라의 제1 통신 상태 정보와 제2 통신 인프라의 제2 통신 상태 정보에 따라 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 방지하거나 수행하는 제어부를 포함하고, 상기 핸드 오버 동작을 방지한 이후 상기 차량이 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제어부는 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제1 차량과의 차량간 통신을 이용하여 상기 제1 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행하고, 상기 핸드 오버 동작을 수행한 이후 상기 차량이 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제어부는 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제2 차량과의 차량간 통신을 이용하여 상기 제2 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 통신 상태 정보로부터 각각 제1 및 제2 추가 접속 가능 용량을 판단하고, 상기 제1 추가 접속 가능 용량에 대한 상기 제2 추가 접속 가능 용량의 비율이 기준값보다 크지 아니하면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 방지할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 통신 상태 정보로부터 각각 제1 및 제2 추가 접속 가능 용량을 판단하고, 상기 추가 접속 가능 용량에 대한 상기 추가 접속 가능 용량의 비율이 기준값보다 크면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 통신 상태 정보로부터 제1 현재 접속 용량 및 제1 최대 접속 용량을 추출하고, 상기 제2 통신 상태 정보로부터 제2 현재 접속 용량 및 제2 최대 접속 용량을 추출할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 현재 접속 용량에 대한 상기 제1 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 제1 통신 용량 마진율을 산출하고, 상기 제2 현재 접속 용량에 대한 상기 제2 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 제2 통신 용량 마진율을 산출할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 통신 용량 마진율에 대한 상기 제2 통신 용량 마진율이 기준값보다 크지 아니하면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 방지하고, 상기 제1 통신 용량 마진율에 대한 상기 제2 통신 용량 마진율이 기준값보다 크면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 통신 인프라, 교통 인프라 및 다른 차량과 통신할 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
개시된 발명의 다른 일 측면에 따르면, 핸드 오버에 의한 통신 인프라의 통신 트래픽을 감소시킬 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 차체를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 차량의 차대를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 무선 통신 장치의 구성을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량과 통신/교통 인프라 사이의 무선 통신을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 차량이 통신 인프라들 사이에서 핸드 오버 동작을 수행하는 것을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량의 핸드 오버 동작을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 차량이 통신 인프라들 사이에서 핸드 오버 동작을 수행하는 일 예를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 의한 차량이 통신 인프라들 사이에서 핸드 오버 동작을 수행하는 다른 일 예를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 의한 차량이 통신 인프라들 사이에서 핸드 오버 동작을 수행하는 또 다른 일 예를 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 차체를 도시한다. 도 2는 일 실시예에 의한 차량의 차대를 도시한다. 도 3은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 1, 도 2, 도 3를 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하고 운전자 및/또는 수화물을 수용하는 차체(body) (10)와, 차체(10) 이외의 차량(1)의 구성 부품을 포함하는 차대(chassis) (20)와, 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하는 전장 부품들(30)을 포함한다.
예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 차체(10)는 운전자가 머무를 수 있는 실내 공간, 엔진을 수용하는 엔진 룸 및 화물을 수용하기 위한 트렁크 룸을 형성한다.
차체(20)는 후드(hood) (11), 프런트 펜더(front fender) (12), 루프 패널(roof panel) (13), 도어(door) (14), 트렁크 리드(trunk lid) (15), 쿼터 패널(quarter panel) (16) 등을 포함할 수 있다. 또한, 운전자의 시야를 확보하기 위하여, 차체(10)의 전방에는 프런트 윈도우(front window) (17)가 설치되고, 차체(10)의 측면에 사이드 윈도우(side window) (18)가 설치되고, 차체(10)의 후방에는 리어 윈도우(rear window) (19)가 마련된다.
예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 차대(20)는 운전자의 제어에 따라 차량(1)이 주행할 수 있도록 하는 동력 생성 장치(21)와, 동력 전달 장치(22)와, 조향 장치(23)와, 제동 장치(24)와, 차륜(25)와, 프레임(26) 등을 포함한다.
동력 생성 장치(21)는 운전자의 가속 제어에 따라 차량(1)이 주행하기 위한 회전력을 생성하며, 엔진(21a)과, 연료 공급 장치(21b)와, 배기 장치(21c), 가속 패달 등을 포함한다.
동력 전달 장치(22)는 동력 생성 장치(21)에 의하여 생성된 회전력을 차륜(25)으로 전달하며, 클러치/변속기(22a)와, 구동축(22b)와, 변속 레버 등을 포함한다.
조향 장치(23)는 운전자의 조향 제어에 따라 차량(1)의 주행 방향을 변경하며, 스티어링 휠(23a)과, 조향 기어(23b)와, 조향 링크(23c) 등을 포함한다.
제동 장치(24)는 운전자의 제동 제어에 따라 차량(1)의 주행을 정지시키며, 마스터 실린더(24a)와, 브레이크 디스크(24b)와, 브레이크 패드(24c)와, 브레이크 패달 등을 포함한다.
차륜(25)은 동력 전달 장치(22)를 통하여 동력 생성 장치(21)로부터 회전력을 제공받으며, 차량(1)을 이동시킬 수 있다. 차륜(25)은 차량의 전방에 마련되는 전륜과, 차량의 후방에 마련되는 후륜을 포함할 수 있다.
프레임(26)는 동력 생성 장치(21), 동력 전달 장치(22), 조향 장치(23), 제동 장치(24), 차륜(25)을 고정할 수 있다.
차량(1)은 이상에서 설명된 기계 부품뿐만 차량(1)의 제어, 운전자 및 동승자의 안전과 편의를 위한 다양한 전장 부품들(30)을 포함할 수 있다.
예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (31)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (32)과, 전자 제동 시스템(Electronic Braking System, EBS) (33)과, 전동 조향 장치(Electric Power Steering, EPS) (34)와, 차체 제어 모듈(body control module, BCM) (35)과, 디스플레이 장치(display) (36)와, 공기 조화 장치(heating/ventilation/air conditioning, HVAC) (37)와, 오디오 장치(audio) (38)와, 무선 통신 장치(100)를 포함할 수 있다.
엔진 관리 시스템(31)은 가속 페달(21d)을 통한 운전자의 가속 명령에 응답하여 엔진의 동작을 제어하고 엔진을 관리할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(31)은 엔진 토크 제어, 연비 제어, 엔진 고장 진단 및/또는 발전기 제어 등을 수행할 수 있다.
변속기 제어 유닛(32)은 변속 레버(22c)를 통한 운전자의 변속 명령 또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(32)은 클러치 제어, 변속 제어 및/또는 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행할 수 있다.
전자 제동 시스템(33)은 제동 페달(24d)을 통한 운전자의 제동 명령에 응답하여 차량(1)의 제동 장치를 제어하고, 차량(1)의 균형을 유지할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 시스템(33)은 자동 주차 브레이크, 제동 중 슬립 방지 및/또는 조향 중 슬립 방지 등을 수행할 수 있다.
전동 조향 장치(34)는 운전자가 쉽게 스티어링 휠(23a)을 조작할 수 있도록 운전자를 보조할 수 있다. 예를 들어, 전동 조향 장치(34)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키는 등 운전자의 조향 조작을 보조할 수 있다.
차체 제어 모듈(35)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차체 제어 모듈(35)은 차량(1)에 설치된 도어 잠금 장치, 헤드 램프, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등을 제어할 수 있다.
디스플레이 장치(36)는 차량(1) 내부의 센터페시아에 설치될 수 있으며, 영상을 통하여 운전자에게 다양한 정보와 재미를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(36)는 운전자의 명령에 따라 내부 저장 매체 또는 외부 저장 매체에 저장된 비디오 파일을 재생하고, 비디오 파일에 포함된 영상을 출력할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(36)는 운전자의 터치 입력을 통하여 운전자로부터 목적지를 입력받고, 입력된 목적지까지의 경로를 표시할 수 있다.
공기 조화 장치(37)는 차량(1)의 실내 온도와 운전자가 입력한 목표 온도에 따라 실내 공기를 가열하거나 냉각할 수 있다. 예를 들어, 공기 조화 장치(37)는 실내 온도가 목표 온도보다 높으면 실내 공기를 냉각하고, 실내 온도가 목표 온도보다 낮으면 실내 공기를 가열할 수 있다. 또한, 공기 조화 장치(37)는 차량(1)의 외부 환경에 따라 차량(1) 외부의 공기를 차량(1) 내부로 유입시키거나, 외부 공기의 유입을 차단하고 차량(1) 내부의 공기를 순환시킬 수 있다.
오디오 장치(38)는 음향을 통하여 운전자에게 다양한 정보와 재미를 제공할 수 있다. 예를 들어, 오디오 장치(38)는 운전자의 명령에 따라 내부 저장 매체 또는 외부 저장 매체에 저장된 오디오 파일을 재생하고, 오디오 파일에 포함된 음향을 출력할 수 있다. 또한, 오디오 장치(38)는 오디오 방송 신호를 수신하고, 수신된 오디오 방송 신호에 대응하는 음향을 출력할 수 있다.
무선 통신 장치(100)는 통신 인프라, 교통 인프라 및 다른 차량들과 통신할 수 있다. 통신 인프라는 무선 이동 통신을 제공하기 위한 기지국 등을 포함하며, 교통 인프라는 교통 신호를 표시하는 신호등 및 교통 정보를 표시하는 전광판 등을 포함할 수 있다. 무선 통신 장치(100)는 통신 인프라, 교통 인프라 및 다른 차량들에 무선으로 데이터를 송신하고, 무선으로 데이터를 수신할 수 있다.
무선 통신 장치(100)의 구조 및 동작은 아래에서 더욱 자세하게 설명한다.
이외에도 차량(1)은 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하기 위한 전장 부품을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 도어 잠금 장치, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등의 전장 부품들(30)을 포함할 수 있다.
이러한 전장 부품들(30)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들(30)은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 무선 통신 장치의 구성을 도시한다. 도 5는 일 실시예에 의한 차량과 통신/교통 인프라 사이의 무선 통신을 도시한다. 도 6은 일 실시예에 의한 차량이 통신 인프라들 사이에서 핸드 오버 동작을 수행하는 것을 도시한다.
도 4, 도 5 및 도 7과 함께, 차량(1)에 포함된 무선 통신 장치(100)의 구성과, 각 구성의 동작이 설명된다.
도 4에 도시된 바와 같이 무선 통신 장치(100)는 차량(1) 내부의 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 차량(1)의 전장 부품들(30)과 통신하는 캔 통신부(120)와, 무선으로 통신 인프라(CI)와 통신하는 이동 통신부(130)와, 무선으로 교통 인프라(TI)와 통신하는 교통 정보 수신부(140)와, 무선 통신 장치(100)에 포함된 구성들의 동작을 제어하는 제어부(110)를 포함한다.
캔 통신부(120)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 다른 전장부품들(30)과 통신할 수 있다. 예를 들어, 캔 통신부(120)는 제어부(110)의 제어 신호에 응답하여 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 통신 신호를 송신할 수 있으며, 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 통신 신호를 수신할 수 있다.
캔 통신부(120)는 차량용 통신 네트워크(NT)에 연결되는 통신 포트(121)와, 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 통신 신호를 전송하고 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 통신 신호를 수신하는 송수신기(122)를 포함할 수 있다.
통신 포트(121)는 무선 통신 장치(100)를 차량용 통신 네트워크(NT)에 연결시킬 수 있다. 무선 통신 장치(100)는 통신 포트(121)를 통하여 차량용 통신 네트워크(NT)로 통신 신호를 전송하고, 통신 포트(121)를 통하여 차량용 통신 네트워크(NT)로부터 통신 신호를 수신할 수 있다.
송수신기(122)는 통신 포트(121)를 통하여 차량용 통신 네트워크(NT)로부터 수신된 아날로그 통신 신호를 디지털 통신 데이터로 변환하고, 변환된 통신 데이터를 제어부(110)로 출력할 수 있다. 여기서, 통신 신호는 차량 통신 네트워크(NT)를 통하여 송수신되는 신호를 나타내고, 통신 데이터는 무선 통신 장치(100) 내부에서 송수신되는 신호를 나타낼 수 있다. 통신 신호와 통신 데이터는 서로 상이한 포맷을 가질 수 있다.
송수신기(122)는 제어부(110)로부터 수신된 디지털 통신 데이터를 아날로그 통신 신호로 변환하고, 변환된 통신 신호를 통신 포트(121)를 통하여 차량용 통신 네트워크(NT)로 전송할 수 있다.
송수신기(122)는 통신 신호의 변환을 수행하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 통신 신호의 변조/복조를 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다.
이동 통신부(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 무선으로 통신 인프라(CI) 또는 다른 차량(V1)과 통신할 수 있다.
예를 들어, 이동 통신부(130)는 제어부(110)의 제어 신호에 응답하여 통신 인프라(CI)에 무선으로 통신 신호를 전송할 수 있다. 통신 인프라(CI)로 전송된 통신 신호는 통신 서비스 서버(CSV)로 전송될 수 있다. 또한, 통신 서비스 서버(CSV)로부터 출력된 통신 신호는 통신 인프라(CI)를 거쳐 이동 통신부(130)로 전송될 수 있다. 여기서, 통신 서비스 서버(CSV)는 원활한 이동 통신 서비스를 제공하기 위하여 통신 인프라들(CI)의 통신 상태에 관한 정보를 수집하고, 이를 처리할 수 있다.
또한, 이동 통신부(130)는 제어부(110)의 제어 신호에 응답하여 다른 차량(V1)에 무선으로 통신 신호를 전송할 수 있으며, 다른 차량(V1)으로부터 무선으로 통신 신호를 수신할 수 있다.
이동 통신부(130)는 자유 공간으로 전파를 전송하고 자유 공간으로부터 전파를 수집하는 안테나(131)와, 안테나(131)를 통하여 통신 신호를 전송하고 안테나(131)를 통하여 통신 신호를 수신하는 송수신기(132)를 포함할 수 있다.
안테나(131)는 자유 공간으로부터 전파를 수신하여 전기적 무선 신호로 변환할 수 있으며, 또한 전기적 무선 신호를 전파로 변환하여 자유 공간으로 송신할 수 있다. 안테나(131)는 송수신하는 전파(무선 신호)의 주파수(또는 파장)에 따라 크기 및 형상이 달라질 수 있다.
안테나(131)는 제어부(110)의 제어 신호에 따라 다양한 형상의 빔 패턴을 형성할 수 있다.
구체적으로, 안테나(131)는 특정한 방향 및/또는 특정한 거리 내의 통신 대상(통신 인프라 및/또는 다른 차량)과 통신하기 위한 빔 패턴을 형성할 수 있다. 다시 말해, 안테나(131)는 빔 패턴 내에 위치한 통신 대상에 선택적으로 무선 신호를 전송할 수 있으며, 빔 패턴 내에 위치한 통신 대상으로부터 선택적으로 무선 신호를 수신할 수 있다.
빔 패턴을 형성하기 위하여 안테나(131)는 각각이 전파를 방사하거나 수신할 수 있는 복수의 방사 패턴을 포함하는 배열 안테나를 포함할 수 있다. 배열 안테나는 복수의 방사 패턴으로부터 동일한 주파수와 동일한 위상을 갖는 전파를 전송할 수 있으며, 복수의 방사 패턴으로부터 방사되는 전파가 서로 중첩됨으로써 특정한 방향으로 확장되는 빔 패턴이 형성될 수 있다.
송수신기(132)는 안테나(131)를 통하여 수신된 아날로그 무선 신호를 디지털 통신 데이터로 변환하여 제어부(110)로 출력하고, 제어부(110)로부터 수신된 디지털 통신 데이터를 아날로그 무선 신호로 변환하여 안테나(131)로 출력할 수 있다.
송수신기(132)는 다양한 이동 통신 규약에 따라 아날로그 무선 신호와 디지털 통신 데이터 사이의 변환을 수행할 수 있다.
예를 들어, 송수신기(132)는 시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: TDMA)과, 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA)과, 광대역 부호 분할 다중 접속(Wide Code Division Multiple Access: WCDMA)과, CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)과, 와이브로(Wireless Broadband: Wibro)와, 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: WiMAX)와, 엘티이(Long Term Evolution: LTE)와, 와이브로 에볼류션(Wireless Broadband Evolution) 등의 통신 규약에 따라 아날로그 무선 신호와 디지털 통신 데이터 사이의 변환을 수행할 수 있다.
나아가, 송수신기(132)는 기존에 알려진 통신 규약 뿐만 아니라 가까운 미래에 상용될 통신 규약 예를 들어, 5세대(5Generation, 5G) 통신 규약에 따라 아날로그 무선 신호와 디지털 통신 데이터 사이의 변환을 수행할 수 있다.
이처럼, 이동 통신부(130)는 자유 공간을 통하여 통신 인프라(CI) 또는 다른 차량(V1)으로부터 수신된 무선 신호를 디지털 통신 데이터로 변환하여 제어부(110)로 제공할 수 있다. 또한, 이동 통신부(130)는 제어부(110)로부터 수신된 디지털 통신 데이터를 무선 신호로 변환하여 자유 공간을 통하여 통신 인프라(CI) 또는 다른 차량(V1)로 송신할 수 있다.
특히, 이동 통신부(130)는 특정한 방향 및/또는 특정한 거리 내의 통신 대상과 통신하기 위한 빔 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 이동 통신부(130)는 기지국 등의 통신 인프라(CI)와 통신할 수 있을 뿐만 아니라 다른 차량(V1)과도 통신할 수 있다. 다시 말해, 차량간(Vehicle to Vehicle, V2V) 통신이 가능하다. 차량간 통신에 의할 경우, 기지국을 거쳐 무선 신호를 주고 받을 필요가 없고 차량 간에 무선 신호의 전송이 이루어지므로, 불필요한 에너지가 절감될 수 있다.
나아가, 이동 통신부(130)는 멀티 홉(multi-hop) 방식을 통한 무선 신호의 릴레이 전송을 수행할 수 있다. 다시 말해, 차량(1)은 다른 차량(V1)을 통하여 통신 인프라(CI)와 통신할 수 있다. 구체적으로, 차량(1)이 통신 인프라(CI)의 통신 거리를 벗어난 경우, 차량(1)은 다른 차량(V1)에 무선 통신 신호를 전송하고, 통신 인프라(CI)는 다른 차량(V1)으로부터 차량(1)의 무선 통신 신호를 수신할 수 있다. 또한, 통신 인프라(CI) 역시 다른 차량(V1)에 무선 통신 신호를 전송하고, 차량(1)은 다른 차량(V1)으로부터 통신 인프라(CI)의 무선 통신 신호를 수신할 수 있다.
교통 정보 수신부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 무선으로 교통 인프라(TI)로부터 각종 정보를 수신할 수 있다.
예를 들어, 교통 정보 수신부(140)는 교통 서비스 서버(TSV)으로부터 출력된 교통 신호 정보를 교차로의 신호등으로부터 수신하거나, 교통 서비스 서버(TSV)으로부터 출력된 교통 상황 정보를 도로의 가로등으로부터 수신할 수 있다. 여기서, 교통 서비스 서버(TSV)는 교통 상황에 관한 정보를 수집하고, 이를 처리할 수 있다. 또한, 교통 서비스 서버(TSV)는 처리된 교통 상황에 관한 정보를 교통 인프라(TI)를 통하여 차량(1)으로 전송할 수 있다.
또한, 교통 정보 수신부(140)는 방송 신호를 통하여 각종 정보를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 교통 정보 수신부(140)는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting, DMB) 신호에 포함된 교통 상황에 관한 정보를 수신할 수 있다.
교통 정보 수신부(140)는 교통 서비스 서버(TSV)로부터 교통 정보를 수신할 수 있을 뿐만 아니라, 교통 서비스 서버(TSV)로부터 통신 인프라(CI)의 통신 상태에 관한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 교통 정보 수신부(140)는 교통 서비스 서버(TSV)로부터 통신 인프라(CI)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수신할 수 있다.
교통 정보 수신부(140)는 자유 공간으로 전파를 전송하고 자유 공간으로부터 전파를 수집하는 안테나(141)와, 안테나(131)를 통하여 통신 신호를 전송하고 안테나(141)를 통하여 통신 신호를 수신하는 송수신기(142)를 포함할 수 있다.
교통 정보 수신부(140)의 안테나(141)는 이동 통신부(130)의 안테나(131)와 동일하게 자유 공간으로부터 전파를 수신하여 전기적 무선 신호로 변환할 수 있으며, 또한 전기적 무선 신호를 전파로 변환하여 자유 공간으로 송신할 수 있다.
다만, 교통 정부 수신부(140)의 통신 주파수와 이동 통신부(130)의 통신 주파수의 차이 등으로 인하여 교통 정보 수신부(140)의 안테나(141)의 형상 및 크기는 이동 통신부(130)의 안테나(131)와 상이할 수 있다.
또한, 교통 정보 수신부(140)의 안테나(141)와 이동 통신부(130)의 안테나(131)는 일체로 안테나 모듈을 구성할 수 있다.
송수신기(142)는 안테나(141)를 통하여 수신된 아날로그 무선 신호를 디지털 통신 데이터로 변환하여 제어부(110)로 출력하고, 제어부(110)로부터 수신된 디지털 통신 데이터를 아날로그 무선 신호로 변환하여 안테나(141)로 출력할 수 있다.
송수신기(142)는 교통 인프라(TI)와의 사이에 규정된 통신 규약 또는 디지털 멀티미디어 방송 규약에 따라 아날로그 무선 신호와 디지털 통신 데이터 사이의 변환을 수행할 수 있다.
이처럼, 교통 정보 수신부(140)는 자유 공간을 통하여 교통 인프라(TI)로부터 수신된 무선 신호를 디지털 통신 데이터로 변환하여 제어부(110)로 제공할 수 있다. 또한, 교통 정보 수신부(140)는 제어부(110)로부터 수신된 디지털 통신 데이터를 무선 신호로 변환하여 자유 공간을 통하여 교통 인프라(TI)로 송신할 수 있다.
제어부(110)는 차량(1) 및/또는 무선 통신 장치(100)를 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 기억하는 메모리(112)와, 메모리(112)에 기억된 제어 프로그램 및 제어 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서(111)를 포함할 수 있다.
메모리(112)는 캔 통신부(120), 이동 통신부(130) 및/또는 교통 정보 수신부(140)를 통하여 수신된 통신 데이터를 기억하거나, 캔 통신부(120), 이동 통신부(130) 및/또는 교통 정보 수신부(140)를 통하여 전송할 통신 데이터를 기억할 수 있다. 또한, 메모리(112)는 프로세서(211)의 제어 신호에 따라 메모리(112)에 저장된 프로그램 및/또는 데이터를 프로세서(211)에 제공할 수 있다.
메모리(112)는 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(112)는 오염물질 배출 감시 장치(100)의 부팅 또는 파워 온 리셋(power on reset)을 위한 프로그램을 저장하는 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(111)는 각종 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있으며, 메모리(112)로부터 제공된 프로그램에 따라 데이터를 처리하고 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(111)는 캔 통신부(120), 이동 통신부(130) 및/또는 교통 정보 수신부(140)를 통하여 수신된 통신 데이터를 처리하고, 통신 데이터의 처리 결과에 따라 다른 전장 부품(30) 및/또는 무선 통신 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 프로세서(111)는 통신 데이터의 처리 결과에 따라 이동 통신부(130) 및/또는 교통 정보 수신부(140)를 통하여 전송할 통신 데이터를 생성할 수 있다.
이처럼, 제어부(110)는 캔 통신부(120), 이동 통신부(130) 및/또는 교통 정보 수신부(140)로부터 통신 데이터를 수집하고, 수집된 통신 데이터를 처리할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 수집된 통신 데이터에 따라 캔 통신부(120), 이동 통신부(130) 및/또는 교통 정보 수신부(140)를 제어하거나, 캔 통신부(120), 이동 통신부(130) 및/또는 교통 정보 수신부(140)을 통하여 통신 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들어, 제어부(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 교통 인프라(TI)와 통신하도록 교통 정보 수신부(140)를 제어할 수 있으며, 교통 인프라(TI)를 통하여 교통 서비스 서버(TSV)로부터 교통 상황에 관한 정보를 수신할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 수신된 교통 상황에 관한 정보를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 디스플레이 장치(36)로 전송하도록 캔 통신부(120)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 통신 인프라(CI) 또는 다른 차량(V1)과 통신하도록 이동 통신부(130)를 제어할 수 있으며, 통신 인프라(CI) 또는 다른 차량(V1)로부터 멀티 미디어 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 멀티 미디어 데이터를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 오디오 장치(38)로 전송하도록 캔 통신부(120)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 통신 인프라(CI)와 통신 중에 핸드 오버(hand over)를 수행하도록 이동 통신부(130)를 제어할 수 있다.
이동 통신 서비스는 하나의 주파수 대역에 복수의 사용자를 수용하기 위하여 다중 접속 기술을 이용한다. 그러나, 다중 접속을 사용하더라고 일정 이상의 사용자가 동시 접속하면(통신 트래픽이 증가하면), 접속 포화로 인하여 정상적인 서비스가 어려울 수 있다. 이러한 이유로, 넓은 지역은 복수의 통신 셀(CL1, CL2)로 구획되고, 각각의 통신 셀에 기지국을 포함한 통신 인프라(CI1, CI2)가 설치된다.
차량(1)이 통신 셀(CL1)과 통신 셀(CL2)를 통과할 때 이동 통신 서비스가 중단되지 아니하도록, 이동 통신부(130)는 핸드 오버(Handover) 동작을 수행할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 차량(1)이 제1 통신 인프라(CI1)가 설치된 제1 통신 셀(CL1)로부터 제2 통신 인프라(CI2)가 설치된 제2 통신 셀(CL2)로 이동하는 경우, 무선 통신 장치(100)는 제1 통신 인프라(CI1)로의 연결을 중단하고 제2 통신 인프라(CI2)에 연결할 수 있다.
예를 들어, 무선 통신 장치(100)는 제1 통신 인프라(CI1)로의 연결을 중단한 이후 제2 통신 인프라(CI2)에 연결하는 하드 핸드 오버 동작을 수행하거나, 제2 통신 인프라(CI2)에 연결한 이후 제1 통신 인프라(CI1)로의 연결을 중단하는 소프트 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다.
하드 핸드 오버 동작의 경우 통신 인프라(CI1, CI2)와 통신이 중단되므로 이동 통신 서비스가 중단될 염려가 있으며, 소프트 핸드 오버 동작의 경우 통신 인프라(CI1, CI2)에 동시에 접속되므로 통신 인프라(CI1, CI2)의 통신 트래픽을 증가시킬 수 있다.
이에, 이동 통신 서비스가 중단을 방지하고 통신 인프라(CI1, CI2)의 통신 트래픽 증가를 방지하기 위하여 무선 통신 장치(100)는 통신 인프라(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 따라 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 무선 통신 장치(100)는 교통 정보 수신부(140)를 통하여 교통 인프라(TI)로부터 통신 인프라(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수신하고, 통신 인프라(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 기초로 핸드 오버 동작의 수행 여부를 결정할 수 있다.
다른 예로, 무선 통신 장치(100)는 핸드 오버 전에 통신 인프라(CI1, CI2)으로부터 통신 인프라(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수신하고, 통신 인프라(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 기초로 핸드 오버 동작의 수행 여부를 결정할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량의 핸드 오버 동작을 도시한다. 도 8은 일 실시예에 의한 차량이 통신 인프라들 사이에서 핸드 오버 동작을 수행하는 일 예를 도시한다. 도 9는 일 실시예에 의한 차량이 통신 인프라들 사이에서 핸드 오버 동작을 수행하는 다른 일 예를 도시한다. 도 10은 일 실시예에 의한 차량이 통신 인프라들 사이에서 핸드 오버 동작을 수행하는 또 다른 일 예를 도시한다.
도 7, 도 8, 도 9 및 도 10과 함께, 무선 통신 장치(100)의 핸드 오버 동작(1000)이 설명된다.
차량(1)은 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 상태에 관한 정보를 수신한다(1010).
차량(1)의 무선 통신 장치(100)는 교통 인프라(TI) 또는 통신 인프라(CI1, CI2)로부터 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 상태에 관한 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로, 무선 통신 장치(100)는 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신 인프라(CI1, CI1)의 통신 트래픽에 관한 정보는 통신 인프라들(CI1, CI1)의 현재 접속 용량 및 통신 인프라들(CI1, CI1)의 최대 접속 용량을 포함할 수 있다.
예를 들어, 무선 통신 장치(100)는 교통 인프라(TI)를 통하여 교통 서비스 서버(TSV)로부터 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수신할 수 있다.
교통 서비스 서버(TSV)는 통신 서비스 서버(CSV)를 통하여 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수집하거나, 통신 인프라들(CI1, CI2)로부터 직접 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수집할 수 있다. 또한, 교통 서비스 서버(TSV)는 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 교통 인프라(TI)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 교통 서비스 서버(TSV)는 교통 인프라(TI)의 위치를 기초로 교통 인프라(TI)와 인접한 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 선택적으로 전송할 수 있다.
교통 인프라(TI)는 수신된 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 차량(1)으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 무선 통신 장치(100)는 교통 인프라(TI)로부터 제1 통신 인프라(CI1)와 제2 통신 인프라(CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수신할 수 있다.
다른 예로, 무선 통신 장치(100)는 통신 인프라들(CI1, CI2)를 통하여 통신 서비스 서버(CSV)로부터 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수신할 수 있다.
통신 서비스 서버(CSV)는 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수집할 수 있다. 또한, 통신 서비스 서버(CSV)는 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 통신 인프라들(CI1, CI2)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신 서비스 서버(CSV)는 통신 인프라들(CI1, CI2)의 위치를 기초로 통신 인프라들(CI1, CI2) 각각과 인접한 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 선택적으로 전송할 수 있다.
통신 인프라들(CI1, CI2) 각각은 수신된 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 차량(1)으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 무선 통신 장치(100)는 현재 연결된 제1 통신 인프라(CI1)로부터 제1 통신 인프라(CI1)와 제2 통신 인프라(CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수신할 수 있다.
또 다른 예로, 무선 통신 장치(100)는 현재 연결된 통신 인프라(CI1)로부터 현재 연결된 통신 인프라(CI1)의 통신 트래픽에 관한 정보를 직접 수신할 수 있다.
통신 인프라(CI1)는 차량(1)과 통신 중에 차량(1)에 자신의 통신 트래픽에 관한 정보를 전송할 수 있다. 무선 통신 장치(100)는 차량(1)이 연결된 통신 인프라(CI1)의 통신 트래픽에 관한 정보를 수신할 수 있다.
이후, 차량(1)은 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽에 관한 정보를 기초로 핸드 오버 판단 지수를 산출한다(1020).
핸드 오버 판단 지수는 차량(1)이 통신 인프라들(CI1, CI2)의 통신 트래픽을 기초로 핸드 오버 동작을 수행할지 여부를 판단하는 지표가 될 수 있다. 구체적으로, 차량(1)의 무선 통신 장치(100)는 핸드 오버 판단 지수를 기초로 핸드 오버 동작을 수행할지 여부를 판단할 수 있다.
핸드 오버 판단 지수를 산출하기 위하여 무선 통신 장치(100)는 통신 인프라들(CI1, CI1)의 현재 접속 용량과 통신 인프라들(CI1, CI1)의 최대 접속 용량으로부터 통신 용량 마진율(margin rate of communication capability)을 산출할 수 있다. 통신 용량 마진율은 통신 인프라들(CI1, CI1)의 추가 접속 가능 용량을 나타낼 수 있으며, 통신 인프라들(CI1, CI1)의 현재 접속 용량에 대한 통신 인프라들(CI1, CI1)의 최대 접속 용량의 비에 의하여 산출될 수 있다.
통신 인프라들(CI1, CI1)의 통신 용량 마진율은 각각 다음의 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 의하여 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017060398604-pat00001
(여기서, α1는 제1 통신 인프라의 통신 용량 마진율을 나타내고, C1은 제1 통신 인프라의 최대 접속 용량을 나타내며, T1은 제1 통신 인프라의 현재 접속 용량을 나타낸다.)
[수학식 2]
Figure 112017060398604-pat00002
(여기서, α2는 제2 통신 인프라의 통신 용량 마진율을 나타내고, C2은 제2 통신 인프라의 최대 접속 용량을 나타내며, T2은 제2 통신 인프라의 현재 접속 용량을 나타낸다.)
이후, 무선 통신 장치(100)는 통신 인프라들(CI1, CI1)의 통신 용량 마진율(α1, α2)로부터 핸드 오버 판단 지수를 산출할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 핸드 오버 판단 지수는 핸드 오버 동작을 수행할지 여부를 판단하는 지표가 될 수 있으며, 현재 연결 중인 통신 인프라(CI1)의 통신 용량 마진율에 대한 새로이 연결하고자 하는 통신 인프라(CI2)의 통신 용량 마진율의 비에 의하여 산출될 수 있다.
예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이 차량(1)이 제1 통신 인프라(CI1)의 제1 통신 셀(CL1)로부터 제2 통신 인프라(CI2)의 제2 통신 셀(CL2)로 이동하는 경우, 무선 통신 장치(100)는 제1 통신 인프라(CI1)에 대한 제2 통신 인프라(CI2)의 핸드 오버 판단 지수를 산출할 수 있다.
핸드 오버 판단 지수는 다음의 [수학식 3]과 같이 제1 통신 인프라(CI1)의 통신 용량 마진율(α1)에 대한 제2 통신 인프라(CI2)의 통신 용량 마진율(α2)의 비에 의하여 산출될 수 있다. 이러한, 핸드 오버 판단 지수는 제1 통신 인프라(CI1)의 추가 접속 가능 용량에 대한 제2 통신 인프라(CI2)의 추가 접속 가능 용량의 비율을 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112017060398604-pat00003
(γ는 핸드 오버 판단 지수를 나타내고, α1는 제1 통신 인프라의 통신 용량 마진율을 나타내고, α2는 제2 통신 인프라의 통신 용량 마진율을 나타낼 수 있다.)
이후, 차량(1)은 핸드 오버 판단 지수가 기준값보다 큰지를 판단한다(1030).
무선 통신 장치(100)는 핸드 오버 동작을 수행할지 여부를 판단하기 위하여 핸드 오버 판단 지수(γ)를 산출하고, 핸드 오버 판단 지수를 기초로 핸드 오버 동작을 수행할지 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 무선 통신 장치(100)는 핸드 오버 동작을 수행할지 여부를 판단하기 위하여 핸드 오버 판단 지수(γ)와 기준값을 비교할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 핸드 오버 판단 지수(γ)는 제1 통신 인프라(CI1)의 추가 접속 가능 용량에 대한 제2 통신 인프라(CI2)의 추가 접속 가능 용량의 비율을 나타낼 수 있다.
따라서, 핸드 오버 판단 지수(γ)가 1보다 큰 것은 제2 통신 인프라(CI2)의 추가 접속 가능 용량이 제1 통신 인프라(CI1)의 추가 접속 가능 용량보다 큰 것을 나타낼 수 있으며, 다시 말해 제2 통신 인프라(CI2)의 통신 트래픽이 제1 통신 인프라(CI1)의 통신 트래픽보다 작은 것을 나타낼 수 있다.
또한, 핸드 오버 판단 지수(γ)가 1보다 작 것은 제2 통신 인프라(CI2)의 추가 접속 가능 용량이 제1 통신 인프라(CI1)의 추가 접속 가능 용량보다 작은 것을 나타낼 수 있으며, 다시 말해 제2 통신 인프라(CI2)의 통신 트래픽이 제1 통신 인프라(CI1)의 통신 트래픽보다 큰 것을 나타낼 수 있다.
제2 통신 인프라(CI2)의 통신 트래픽이 제1 통신 인프라(CI1)의 통신 트래픽보다 작을 때 핸드 오버 동작을 수행하는 것이 바람직하므로, 기준값은 1보다 큰 값을 설정될 수 있다. 예를 들어, 기준값은 1에서 2 사이(더욱 바람직하게는 1.2에서 2) 사이의 값으로 정해질 수 있다.
핸드 오버 판단 지수(γ)가 기준값보다 크면(1030의 예), 차량(1)은 핸드 오버 동작을 수행한다(1040).
핸드 오버 판단 지수(γ)가 기준값보다 큰 것은 제2 통신 인프라(CI2)의 통신 트래픽이 제1 통신 인프라(CI1)의 통신 트래픽보다 작은 것을 나타낸다. 따라서, 통신 서비스의 중단을 방지하고 제1 통신 인프라(CI1)의 통신 트래픽을 감소시키기 위하여 차량(1)은 제2 통신 인프라(CI2)로의 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 무선 통신 장치(100)는 제2 통신 인프라(CI2)에 연결하고, 동시에 제1 통신 인프라(CI1)로의 연결을 중단할 수 있다.
또한, 제2 통신 인프라(CI2)와의 통신이 원활하지 아니하면, 무선 통신 장치(100)는 주변의 다른 차량들(V2)과의 차량간 통신(V2V)를 이용하여 제2 통신 인프라(CI2)와의 연결을 유지할 수 있다.
예를 들어, 차량(1)이 제2 통신 인프라(CI2)의 제2 통신 셀(CL2) 내부에 위치하지 아니하면, 무선 통신 장치(100)는 도 9에 도시된 바와 같이 제2 통신 셀(CL2) 내부에 위치한 제2 차량(V2)과의 차량간 통신(V2V)를 이용하여 제2 통신 인프라(CI2)와 통신할 수 있다. 다시 말해, 무선 통신 장치(100)는 멀티 홉 릴레이(multi-hop relay) 통신 방식을 이용하여 제2 통신 인프라(CI2)와 통신할 수 있다.
구체적으로, 차량(1)이 제2 통신 인프라(CI2)의 제2 통신 셀(CL2) 내부에 위치하지 아니하면, 무선 통신 장치(100)는 차량간 통신(V2V)를 통하여 제2 통신 셀(CL2) 내부에 위치한 차량을 검색할 수 있다. 제2 통신 셀(CL2) 내부에 위치한 제2 차량(V2)이 발견되면, 무선 통신 장치(100)는 제2 차량(V2)에 멀티 홉 릴레이 통신을 요청할 수 있다. 제2 차량(V2)이 멀티 홉 릴레이 통신을 허용하면, 무선 통신 장치(100)는 제2 차량(V2)을 통하여 제2 통신 인프라(CI2)와 멀티 홉 릴레이 통신을 수행할 수 있다.
핸드 오버 판단 지수(γ)가 기준값보다 크지 아니하면(1030의 아니오), 차량(1)은 핸드 오버 동작을 방지한다(1050).
핸드 오버 판단 지수(γ)가 기준값보다 작은 것은 제2 통신 인프라(CI2)의 통신 트래픽이 제1 통신 인프라(CI1)의 통신 트래픽보다 큰 것을 나타낸다. 따라서, 통신 서비스의 중단을 방지하고 제2 통신 인프라(CI2)의 통신 트래픽을 감소시키기 위하여 차량(1)은 제2 통신 인프라(CI2)로의 핸드 오버 동작을 방지할 수 있다. 구체적으로, 무선 통신 장치(100)는 제1 통신 인프라(CI1)로의 연결을 유지할 수 있다.
또한, 제1 통신 인프라(CI1)와의 통신이 원활하지 아니하면, 무선 통신 장치(100)는 주변의 다른 차량들(V1)과의 차량간 통신(V2V)를 이용하여 제1 통신 인프라(CI1)와의 연결을 유지할 수 있다.
예를 들어, 차량(1)이 제1 통신 인프라(CI1)의 제1 통신 셀(CL1)을 벗어나면, 무선 통신 장치(100)는 도 10에 도시된 바와 같이 제1 통신 셀(CL1) 내부에 위치한 제1 차량(V1)과의 차량간 통신(V2V)를 이용하여 제1 통신 인프라(CI1)와 통신할 수 있다. 다시 말해, 무선 통신 장치(100)는 멀티 홉 릴레이 통신 방식을 이용하여 제1 통신 인프라(CI1)와 통신할 수 있다.
구체적으로, 차량(1)이 제1 통신 인프라(CI1)의 제1 통신 셀(CL1)을 벗어나면, 무선 통신 장치(100)는 차량간 통신(V2V)를 통하여 제1 통신 셀(CL1) 내부에 위치한 차량을 검색할 수 있다. 제1 통신 셀(CL1) 내부에 위치한 제1 차량(V1)이 발견되면, 무선 통신 장치(100)는 제1 차량(V1)에 멀티 홉 릴레이 통신을 요청할 수 있다. 제1 차량(V1)이 멀티 홉 릴레이 통신을 허용하면, 무선 통신 장치(100)는 제1 차량(V1)을 통하여 제1 통신 인프라(CI1)와 멀티 홉 릴레이 통신을 수행할 수 있다.
또한, 차량(1)이 제1 통신 인프라(CI1)의 제1 통신 셀(CL1)과 제2 통신 인프라(CI2)의 제1 통신 셀(CL2)이 중첩되는 위치에 위치하면, 차량(1)은 핸드 오버 판단 지수(γ)에 따라 제1 통신 인프라(CI1) 또는 제2 통신 인프라(CI2)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 기준값이 2라고 가정할 때, 핸드 오버 판단 지수(γ)가 2보다 크면 차량(1)은 제2 통신 인프라(CI2)와 통신할 수 있다. 핸드 오버 판단 지수(γ)가 0.5(1/2)보다 작으면 제1 통신 인프라(CI1)와 통신할 수 있다. 또한, 핸드 오버 판단 지수(γ)가 2보다 작고 0.5(1/2)보다 크면, 차량(1)은 현재 연결된 통신 인프라와의 통신을 유지할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 차량(1)는 통신 인프라들의 통신 트래픽에 따라 핸드 오버 동작을 수행할지 판단할 수 있다. 또한, 통신 인프라들의 통신 셀을 벗어나면 차량과의 차량간 통신(V2V)을 이용한 멀티 홈 릴레이 통신을 통하여 통신 인프라들과의 통신을 유지할 수 있다.
그 결과, 차량(1)은 통신 중단 없이 통신 인프라들과 통신할 수 있다. 또한, 통신 인프라들의 통신 트래픽이 감소될 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 30: 전장부품들
100: 무선 통신 장치 110: 제어부
111: 프로세서 112: 메모리
120: 캔 통신부 121: 통신 포트
122: 송수신기 130: 이동 통신부
131: 안테나 132: 송수신기
140: 교통 정보 수신부 141: 안테나
142: 송수신기

Claims (20)

  1. 복수의 통신 인프라 중 제1 통신 인프라와 통신하는 이동 통신부;
    교통 인프라와 통신하는 교통 정보 수신부; 및
    상기 교통 정보 수신부를 통하여 상기 교통 인프라로부터 상기 복수의 통신 인프라 각각의 통신 상태 정보를 수신하고, 상기 제1 통신 인프라의 제1 통신 상태 정보와 제2 통신 인프라의 제2 통신 상태 정보에 따라 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 제1 통신 상태 정보와 상기 제2 통신 상태 정보에 기초하여, 상기 제1 통신 인프라의 제1 추가 접속 가능 용량 및 상기 제2 통신 인프라의 제2 추가 접속 가능 용량을 판단하고, 상기 제1 추가 접속 가능 용량에 대한 제2 추가 접속 가능 용량의 비율을 산출하고, 상기 산출한 비율과 기준 값과의 비교에 기초하여 상기 핸드 오버 동작을 수행하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 산출한 비율이 상기 기준값보다 크지 아니하면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로의 상기 핸드 오버 동작을 방지하는 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 핸드 오버 동작을 방지한 이후 상기 차량이 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제1 차량과 차량간 통신을 수행하고, 상기 제1 차량과 차량간 통신을 이용하여 상기 제1 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행하는 차량.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 산출한 비율이 상기 기준값보다 크면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로의 상기 핸드 오버 동작을 수행하는 차량.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 핸드 오버 동작을 수행한 이후 상기 차량이 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제2 차량과 차량간 통신을 수행하고, 상기 제2 차량과 차량간 통신을 이용하여 상기 제2 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행하는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 통신 상태 정보로부터 제1 현재 접속 용량 및 제1 최대 접속 용량을 추출하고, 상기 제1 현재 접속 용량에 대한 상기 제1 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 상기 제1 추가 접속 가능 용량을 산출하고, 상기 제2 통신 상태 정보로부터 제2 현재 접속 용량 및 제2 최대 접속 용량을 추출하고, 상기 제2 현재 접속 용량에 대한 상기 제2 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 상기 제2 추가 접속 가능 용량을 산출하는 차량.
  7. 삭제
  8. 복수의 통신 인프라 중 제1 통신 인프라와 통신하는 과정;
    교통 인프라와 통신하는 과정;
    상기 교통 인프라로부터 상기 복수의 통신 인프라 각각의 통신 상태 정보를 수신하는 과정; 및
    상기 제1 통신 인프라의 제1 통신 상태 정보와 제2 통신 인프라의 제2 통신 상태 정보에 따라 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 수행하는 과정을 포함하며,
    상기 핸드 오버 동작을 수행하는 과정은,
    상기 제1 통신 상태 정보와 상기 제2 통신 상태 정보에 기초하여, 상기 제1 통신 인프라의 제1 추가 접속 가능 용량 및 상기 제2 통신 인프라의 제2 추가 접속 가능 용량을 판단하고,
    상기 제1 추가 접속 가능 용량에 대한 제2 추가 접속 가능 용량의 비율을 산출하고,
    상기 산출한 비율과 기준 값과의 비교에 기초하여 상기 핸드 오버 동작을 수행하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 핸드 오버 동작을 수행하는 과정은
    상기 산출한 비율이 상기 기준값보다 크지 아니하면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로의 상기 핸드 오버 동작을 방지하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 핸드 오버 동작을 방지한 이후 상기 차량이 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제1 차량과 차량간 통신을 수행하는 과정; 및
    상기 제1 차량과 차량간 통신을 이용하여 상기 제1 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행하는 과정을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 핸드 오버 동작을 수행하는 과정은
    상기 산출한 비율이 상기 기준값보다 크면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로의 상기 핸드 오버 동작을 수행하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 핸드 오버 동작을 수행한 이후 상기 차량이 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제2 차량과 차량간 통신을 수행하는 과정; 및
    상기 제2 차량과 차량간 통신을 이용하여 상기 제2 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행하는 과정을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 핸드 오버 동작을 수행하는 과정은
    상기 제1 통신 상태 정보로부터 제1 현재 접속 용량 및 제1 최대 접속 용량을 추출하는 과정;
    상기 제1 현재 접속 용량에 대한 상기 제1 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 상기 제1 추가 접속 가능 용량을 산출하는 과정;
    상기 제2 통신 상태 정보로부터 제2 현재 접속 용량 및 제2 최대 접속 용량을 추출하는 과정; 및
    상기 제2 현재 접속 용량에 대한 상기 제2 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 상기 제2 추가 접속 가능 용량을 산출하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 복수의 통신 인프라와 통신할 수 있는 차량에 있어서,
    상기 복수의 통신 인프라 중 제1 통신 인프라와 통신하는 이동 통신부;
    상기 제1 통신 인프라로부터 상기 복수의 통신 인프라 각각의 통신 상태 정보를 수신하고, 상기 제1 통신 인프라의 제1 통신 상태 정보와 제2 통신 인프라의 제2 통신 상태 정보에 따라 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로 핸드 오버 동작을 방지하거나 수행하는 제어부를 포함하고,
    상기 핸드 오버 동작을 방지한 이후 상기 차량이 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제어부는 상기 제1 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제1 차량과의 차량간 통신을 이용하여 상기 제1 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행하고,
    상기 핸드 오버 동작을 수행한 이후 상기 차량이 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치하지 아니하면 상기 제어부는 상기 제2 통신 인프라의 통신 셀 내에 위치한 제2 차량과의 차량간 통신을 이용하여 상기 제2 통신 인프라와 멀티 홈 릴레이 통신을 수행하며,
    상기 제어부는,
    상기 제1 통신 상태 정보와 상기 제2 통신 상태 정보에 기초하여, 상기 제1 통신 인프라의 제1 추가 접속 가능 용량 및 상기 제2 통신 인프라의 제2 추가 접속 가능 용량을 판단하고, 상기 제1 추가 접속 가능 용량에 대한 제2 추가 접속 가능 용량의 비율을 산출하고, 상기 산출한 비율과 기준 값과의 비교에 기초하여 상기 핸드 오버 동작을 수행하는 차량.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 산출한 비율이 상기 기준값보다 크지 아니하면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로의 상기 핸드 오버 동작을 방지하는 차량.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 산출한 비율이 상기 기준값보다 크면 상기 제1 통신 인프라로부터 상기 제2 통신 인프라로의 상기 핸드 오버 동작을 수행하는 차량.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 통신 상태 정보로부터 제1 현재 접속 용량 및 제1 최대 접속 용량을 추출하고, 상기 제2 통신 상태 정보로부터 제2 현재 접속 용량 및 제2 최대 접속 용량을 추출하는 차량.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 현재 접속 용량에 대한 상기 제1 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 상기 제1 추가 접속 가능 용량을 산출하고, 상기 제2 현재 접속 용량에 대한 상기 제2 최대 접속 용량의 비율을 나타내는 상기 제2 추가 접속 가능 용량을 산출하는 차량.
  20. 삭제
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