KR20140033985A - 차량용 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

차량용 통신 시스템이 제공된다. 개시된 시스템은, 안테나부 및 상기 안테나부에서 수신된 RF 신호를 기저 대역의 신호로 변환하는 신호처리부를 포함하며 차량의 외부에 장착되는 외장형 안테나; 상기 신호처리부에 제어 신호를 제공하고 상기 신호 처리부의 출력 신호를 사운드 또는 영상의 형태로 출력하는 제어 모듈; 및 상기 외장형 안테나 및 상기 제어 모듈을 연결하며 상기 신호처리부에서 출력되는 디지털 신호 및 상기 제어 신호가 전송되는 경로인 케이블을 포함한다. 개시된 시스템에 의하면, 저렴한 비용으로 좋은 신호품질을 가지는 차량용 통신 시스템이 제공될 수 있으며, 고가의 RF 케이블을 사용하지 않아도 되는 장점이 있다.

Description

차량용 통신 시스템{COMMUNICATION SYSTEM FOR VEICHLE}

본 발명의 실시예들은 통신 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 통신 시스템에 관한 것이다.

통신 시스템이 발전함에 따라 차량을 통해 제공되는 통신 서비스 역시 다양화되고 있다. 기존의 차량은 FM/AM 신호를 수신하는 것이 일반적이었으나 근래에는 DMB, GPS, WIFI, 3G/4G 이동통신과 같은 다양한 종류의 통신 서비스가 차량을 통해 제공되고 있다.

차량을 통해 제공되는 서비스가 다양화되면서 다양한 서비스 대역의 신호를 수신하기 위한 안테나도 변화되었다. 차량은 전자기파가 차폐되는 금속 재질에 의해 차체가 만들어지므로 내장형 안테나로는 적절한 신호 수신이 이루어지기 어렵다.

기존의 FM.AM 신호를 수신하기 위한 안테나는 차량의 유리 등에 결합되었으나, 서비스 대역이 늘어나면서 글래스 안테나만으로는 다양한 서비스 대역을 지원할 수 없어 외장형 안테나가 사용되고 있다.

대표적인 외장형 안테나는 상어 지느러미 형상을 가진 샤크 핀 안테나이며, 샤크 핀 안테나 외에도 차량의 루프에 장착되는 다양한 외장형 안테나들이 사용되고 있다.

외장형 안테나가 차량의 루프에 장착되는 반면에 신호의 복조 및 변환을 위한 신호 처리 모듈 및 차량용 통신을 위한 인터페이스 모듈은 차량의 전면인 대쉬 보드에 장착되므로 안테나와 신호처리 및 인터페이스 모듈은 멀리 떨어져 있게 된다.

종래에는 안테나와 신호처리 및 인터페이스 모듈을 RF 케이블을 통해 연결하였으며 안테나에서 수신된 RF 신호는 RF 케이블을 통해 신호처리 및 인터페이스 모듈에 제공되었다.

도 1은 종래의 차량용 통신 시스템의 일례를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 차량용 통신 시스템은 외장형 안테나(100), 신호처리 및 인터페이스 모듈(102) 및 RF 케이블(104)을 포함하며, 차량 후단에 설치되는 외장형 안테나(100)와 차량 전단에 설치되는 신호처리 및 인터페이스 모듈(102)의 연결을 위해 비교적 긴 길이의 RF 케이블(110)이 요구된다.

그러나, 이러한 RF 케이블(110)은 RF 신호의 전송이 가능하도록 복잡한 구조를 가지고 있어 매우 고가이며 길이가 길어질수록 신호 품질이 나빠지는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 적은 비용으로 구현될 수 있는 차량용 통신 시스템을 제안한다.

또한, 본 발명은 신호 품질이 개선될 수 있는 차량용 통신 시스템을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 안테나부 및 상기 안테나부에서 수신된 RF 신호를 기저 대역의 신호로 변환하는 신호처리부를 포함하며 차량의 외부에 장착되는 외장형 안테나; 상기 신호처리부에 제어 신호를 제공하고 상기 신호 처리부의 출력 신호를 사운드 또는 영상의 형태로 출력하는 제어 모듈; 및 상기 외장형 안테나 및 상기 제어 모듈을 연결하며 상기 신호처리부에서 출력되는 디지털 신호 및 상기 제어 신호가 전송되는 경로인 케이블을 포함하는 차량용 통신 시스템이 제공된다.

상기 케이블은 전기 신호의 전송이 가능한 단일의 도전성 라인을 포함한다.

상기 외장형 안테나는 샤크 핀 안테나를 포함할 수 있다.

상기 신호처리부는 집적회로 칩의 형태를 가진다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 외부로부터 RF 신호를 수신하는 안테나부 및 상기 안테나부로부터 수신된 신호를 기저 대역의 신호로 변환하는 신호처리부를 포함하는 수신 모듈; 상기 수신 모듈의 동작을 제어하고 상기 수신 모듈에서 수신된 신호를 출력하는 제어 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 제어 모듈을 연결하며 상기 수신 모듈 및 상기 제어 모듈의 출력 신호가 전송되는 단일의 도전성 라인으로 이루어지는 케이블을 포함하는 차량용 통신 시스템이 제공된다.

상기 신호처리부는 디지털 신호를 출력한다.

상기 수신 모듈은 외장형 안테나 하우징에 내장된다.

본 발명에 따르면, 저렴한 비용으로 좋은 신호품질을 가지는 차량용 통신 시스템이 제공될 수 있으며, 고가의 RF 케이블을 사용하지 않아도 되는 장점이 있다.

도 1은 종래의 차량용 통신 시스템의 일례를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장형 안테나의 단면도를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장형 안테나의 내부 사시도를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통신 시스템이 차량에 구현된 일례를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통신 시스템과 종래의 차량용 통신 시스템을 비교한 블록도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 시스템은 수신 모듈(250) 및 제어 모듈(260)을 포함하며, 수신 모듈(250)은 안테나부(200) 및 신호처리부(202)를 포함하고, 제어 모듈(260)은 제어부(204), 인터페이스부(206) 및 출력부(208)를 포함한다.

안테나부(200)는 외부로부터 전송되는 RF 신호를 수신하는 기능을 한다. 본 발명의 안테나부(200)는 차량의 외부에 장착되는 외장형 안테나로 구현되며 일례로, 차량의 루프에 장착되며 상어 지느러미와 유사한 형태를 가진 샤크 안테나일 수 있다.

안테나부(200)는 다수의 안테나로 이루어질 수 있으며, 일례로 안테나부는 FM/AM 수신용 안테나, GPS 수신용 안테나 및 DMB 안테나를 포함할 수 있다. 안테나부(200)에 포함되는 안테나는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있을 것이다.

안테나부(200)에 포함되는 안테나의 크기 및 형태는 사용 주파수 대역에 따라 달라진다. 일례로, FM/AM 안테나는 헬리컬 안테나 또는 PCB 안테나로 구현될 수 있으며, GPS 안테나 또는 DMB 안테나는 칩 안테나의 형태로 구현될 수 있다.

신호처리부(202)는 안테나부에서 수신된 RF 신호를 기저대역의 신호로 변환하고 복조하는 기능을 한다. 신호처리부(202)는 원하는 주파수 대역의 신호를 필터링하기 위한 필터부, 필터링된 신호를 기저 대역의 신호로 변환하기 위한 변환부, 신호의 복조를 위한 복조부 및 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터를 포함할 수 있다.

신호처리부(202)는 각 서비스 주파수별로 구비될 수 있다. 일례로, FM/AM 용 신호처리부, GPS용 신호처리부, DMB용 신호처리부가 각각 별개로 구비되며, 각각의 신호처리부는 해당 대역의 신호를 필터링하고 기저 대역의 신호로 변환하며, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 신호처리부(202)는 외장형 안테나의 하우징 내에 안테나부(200)와 함께 내장된다. 즉, 샤크 핀 안테나와 같은 외장형 안테나의 하우징 내에 안테나들과 함께 내장되는 것이다.

신호처리부(202)는 신호의 필터링 및 변환을 위한 회로로 구현되며, PCB에 회로 모듈이 구현될 수도 있으며, 집적회로 칩의 형태로 구현될 수도 있을 것이다.

제어부(204)는 본 발명의 실시예에 따른 차량 통신 시스템의 전체적인 동작을 제어하는 기능을 한다. 제어부(204)는 신호의 송수신 동작 및 사용자의 인터페이스 요청을 처리한다. 일례로, 제어부는 사용자의 FM/AM 라디오의 전원 온, 대역 선택과 같은 사용자 인터페이스 동작을 인지하여 요청된 동작을 수행한다.

제어부(204)는 마이크로 프로세서와 같은 프로세서의 형태로 구현되며, 제어부는 일례로 차량의 대쉬 보드 등에 배치될 수 있다.

인터페이스부(206)는 사용자의 조작을 위한 인터페이스 수단을 제공하고 사용자의 요청을 수신하여 제어부(204)에 제공하는 기능을 한다. 인터페이스부(206)는 버튼, 터치 인터페이스와 같은 다양한 인터페이스 수단을 통해 사용자의 요청 정보를 수신할 수 있다.

인터페이스부(206)는 차량 통신 시스템에서 제공하는 통신 서비스별로 제공될 수 있다. 예를 들어, FM/AM 라디오를 위한 인터페이스, GPS를 위한 인터페이스 및 DMB를 위한 인터페이스가 각각 제공될 수 있다.

출력부(208)는 수신 모듈(250)을 통해 수신된 신호를 출력하는 기능을 한다. 출력부(208)는 사운드 또는 영상의 형태로 수신된 신호를 출력한다. FM/AM 라디오의 경우 사운드의 형태로 수신된 신호를 출력하며, DMB 및 GPS의 경우 영상 및 사운드의 형태로 수신된 신호를 출력한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 수신 모듈(250)은 외장형 안테나의 하우징 내에 안테나부(200) 및 신호처리부(202)를 모두 내장시키는 구조를 가지므로 제어 모듈(260)과 RF 신호의 전송을 위한 동축 케이블과 연결될 필요가 없다.

안테나부(200)에서 수신한 RF 신호는 신호처리부(202)에서 기저 대역의 신호로 변환하고 기저 대역으로 변환된 신호를 디지털 신호로 변환하기에 수신 모듈(250)에서 제어 모듈(260)에 제공하는 신호는 디지털 신호이며, 이는 고가의 RF 케이블을 통해 전달될 필요가 없는 신호이다.

종래에는 외장형 안테나가 RF 신호를 수신한 후 RF 신호를 대쉬 보드에 위치한 신호처리 회로에 의해 제공하는 구조를 가지고 있었다. 외장형 안테나는 주로 차량의 후면 루프에 설치되고 대쉬 보드는 차량의 전면에 설치되므로 상당 거리 이격될 수 밖에 없으며 따라서 외장형 안테나와 신호처리 회로를 연결시키기 위한 긴 RF 케이블이 필요하였다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 수신 모듈(250)과 제어 모듈(260)이 디지털 신호를 주고받으므로 고가의 RF 케이블이 아닌 일반 케이블(210)을 통해 연결된다.

수신 모듈(300)에서 출력되는 디지털 신호는 케이블(210)을 통해 제어 모 듈(310)에 제공되며 제어 모듈(310)에서 출력되는 제어 신호는 케이블(210)을 통해 수신 모듈(300)에 제공된다.

케이블(210)은 디지털 신호만을 전송하면 되므로 단일의 도전성 라인으로 이루어지며, 동축 케이블을 포함하는 RF 케이블과 같이 둘 이상의 도전체로 이루어지는 구조를 가질 필요가 없으므로 저가로 구현될 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장형 안테나의 구조를 도시한 도면으로서, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장형 안테나의 단면도를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장형 안테나의 내부 사시도를 도시한 도면이다.

도 3및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 외장형 안테나는 제1 안테나(300), 제2 안테나(302) 및 신호처리 칩(304)을 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 외장형 안테나는 도 2에 도시된 수신 모듈(250)에 대응된다.

도 3 및 도 4의 제1 안테나(300) 및 제2 안테나(302)는 안테나부(200)에 대응되며, 신호처리 칩(304)은 신호처리부(202)에 대응된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(300)는 FM/AM 대역을 수신하기 위한 안테나이며, 제2 안테나(302)는 GPS 및 DMB 대역을 수신하기 위한 안테나이다.

제1 안테나(300)는 헬리컬 구조의 안테나이며, 샤크 핀 안테나의 공간 활용을 위해 직립 구조를 가지고 있다. 헬리컬 안테나의 길이는 수신하는 대역에 의해 결정되며 도시되어 있지 않으나 제1 안테나의 급전선은 신호처리 칩(304)과 전기적으로 연결되어 있다.

제2 안테나(302)는 칩 안테나의 형태를 가지며, 제2 안테나의 급전선 역시 신호처리 칩(304)과 전기적으로 연결된다. 헬리컬 안테나 및 칩 안테나는 본 발명에 사용될 수 있는 안테나의 일례이며 다른 다양한 종류의 안테나들이 사용될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

제1 안테나(300) 및 제2 안테나(302)가 신호처리 칩(304)과 결합되어 있으므로 제1 안테나(300) 및 제2 안테나(302)에서 수신된 신호는 신호처리 칩(304)으로 제공되며, 신호처리 칩(304)은 안테나들(300, 302)에서 수신된 신호에 대한 신호 처리를 수행한다.

신호처리 칩(304)은 제어부(204)로부터 제공되는 제어 신호에 응답하여 동작하며, 제어부에 의해 요청된 대역의 신호에 대한 신호처리를 수행한다. 신호처리 칩(304)에 의해 출력되는 최종 신호는 디지털 신호인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 아날로그 신호를 출력한 후 A/D 컨버팅은 제어 모듈(260)에서 이루어질 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통신 시스템이 차량에 구현된 일례를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 수신 모듈에 해당되는 외장형 안테나(500)는 차량의 루프에 장착된다. 제어 모듈에 해당되는 제어부(204), 인터페이스부(206) 및 출력부(208)는 차량의 대쉬 보드에 장착된다.

외장형 안테나(500)와 대쉬 보드에 장착되는 제어 모듈은 케이블(210)을 통해 연결되며, 외장형 안테나(500)에서 수신되어 변환된 신호는 케이블(210)을 통해 제어 모듈에 제공되고, 제어 모듈의 제어 신호는 케이블(210)을 통해 외장형 안테나(500)의 신호처리 칩에 제공된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통신 시스템과 종래의 차량용 통신 시스템을 비교한 블록도이다.

도 6의 (a)는 종래의 차량용 통신 시스템의 블록도이고 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 통신 시스템의 블록도이다.

도 6을 참조하면, 종래의 차량용 통신 시스템은 안테나부가 외부에 배치되고 안테나부와 신호처리부가 RF 케이블을 통해 연결된다. 종래의 차량용 통신 시스템의 신호처리부는 주로 차량의 대쉬 보드에 장착되며, 안테나부에서 수신된 RF 신호를 RF 케이블을 통해 수신하여 신호의 복조 및 변환을 수행한다. 이러한 종래의 차량용 통신 시스템은 필수적으로 RF 케이블을 요구하기 때문에 많은 비용이 소모된다.

그러나, 본 발명의 차량용 통신 시스템은 안테나부와 신호처리부를 단일 모듈로 구현하고 신호처리부와 제어 모듈을 일반 케이블을 통해 연결함으로써 고가의 RF 케이블을 사용하지 않으며 RF 케이블 사용에 따른 신호의 감쇠 문제도 해결할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (7)

1. 안테나부 및 상기 안테나부에서 수신된 RF 신호를 기저 대역의 신호로 변환하는 신호처리부를 포함하며 차량의 외부에 장착되는 외장형 안테나;
   상기 신호처리부에 제어 신호를 제공하고 상기 신호 처리부의 출력 신호를 사운드 또는 영상의 형태로 출력하는 제어 모듈; 및
   상기 외장형 안테나 및 상기 제어 모듈을 연결하며 상기 신호처리부에서 출력되는 디지털 신호 및 상기 제어 신호가 전송되는 경로인 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 통신 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 케이블은 전기 신호의 전송이 가능한 단일의 도전성 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 통신 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 외장형 안테나는 샤크 핀 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 통신 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 신호처리부는 집적회로 칩의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 통신 시스템.
5. 외부로부터 RF 신호를 수신하는 안테나부 및 상기 안테나부로부터 수신된 신호를 기저 대역의 신호로 변환하는 신호처리부를 포함하는 수신 모듈;
   상기 수신 모듈의 동작을 제어하고 상기 수신 모듈에서 수신된 신호를 출력하는 제어 모듈; 및
   상기 수신 모듈 및 상기 제어 모듈을 연결하며 상기 수신 모듈 및 상기 제어 모듈의 출력 신호가 전송되는 단일의 도전성 라인으로 이루어지는 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 통신 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 신호처리부는 디지털 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 통신 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 수신 모듈은 외장형 안테나 하우징에 내장되는 것을 특징으로 하는 차량용 통신 시스템.

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