KR20150028134A - 차량의 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 통신 장치에 관한 것으로, 안테나 모듈과, 안테나 모듈에 접합되며, 다수개의 통신 방식들을 지원하는 통신 모듈을 포함한다. 본 발명에 따르면, 통신 장치에서 통신 모듈과 안테나 모듈이 접합됨에 따라, 차량 내에 다수개의 케이블들이 배설될 필요가 없다.

Description

차량의 통신 장치{COMMUNICATION APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 부품에 관한 것으로, 특히 통신 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 탑승자의 편의 및 안전을 위하여, 다수개의 부품들을 구비한다. 이 때 차량은 다수개의 통신망들에 접근하기 위하여, 안테나 장치를 구비한다. 그리고 차량은 안테나 장치를 이용하여, 탑승자를 위해 각종 통신 서비스를 제공하고 있다. 여기서, 안테나 장치는 통신 성능을 고려하여, 차량의 외부에 장착될 수 있다. 또한 차량은 안테나 장치의 동작을 지원하기 위하여, 다수개의 통신 모듈들을 포함한다. 여기서, 통신 모듈들은 안테나 장치에 개별적으로 연결된다.
그런데, 상기와 같은 차량에서, 통신 모듈들은 차량의 내부에 배치되며, 안테나 장치에 개별적으로 연결된다. 여기서, 통신 모듈들과 안테나 장치는 다수개의 케이블(cable)들을 통해 연결된다. 이 때 케이블들이 차량에 배설됨에 따라, 차량의 제조 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 차량의 제조 비용이 높다. 이에 더하여, 케이블들의 무게로 인하여, 차량의 무게가 증가한다. 아울러, 케이블에서, 통신 모듈들과 안테나 장치 사이에서 전달되는 신호가 손실될 수 있다. 이에 따라, 차량에서 통신 성능이 열화될 수 있다.
따라서, 본 발명은 차량에서 신호의 손실을 억제하기 위한 통신 장치를 제공한다. 그리고 본 발명은 차량의 무게를 감소시키기 위한 통신 장치를 제공한다. 또한 본 발명은 차량의 제조 공정을 단순화하고, 차량의 제조 비용을 절감하기 위한 통신 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 통신 장치는, 통신 모듈과 안테나 모듈이 접합됨에 따라, 일체형으로 구현된다. 즉 통신 모듈과 안테나 모듈이 케이블들로 연결되지 않는다. 이로 인하여, 차량 내에, 다수개의 케이블들이 배설될 필요가 없다. 이에 따라, 차량의 제조 공정이 단순화되고, 차량의 제조 비용이 절감된다. 그리고 차량의 무게가 감소된다. 또한 차량에서 케이블들로 인한 신호의 손실이 억제된다. 다시 말해, 차량에서, 통신 장치의 통신 성능이 향상된다.
본 발명에 따른 안테나 장치는, 안테나 모듈과, 상기 안테나 모듈에 접합되며, 다수개의 통신 방식들을 지원하는 통신 모듈을 포함한다.
이 때 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 통신 모듈은, 차량의 루프에 장착될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 통신 방식들은, 지피에스, 근거리 무선 통신, 무선 인터넷, 라디오 방송, 디지털 방송, 음성 통화 및 메시지 교환을 위한 것일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 안테나 모듈은, 상기 통신 방식들 중 적어도 어느 하나에 각각 대응하는 다수개의 안테나 소자들을 포함한다.
게다가, 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 통신 모듈은, 상기 안테나 소자들에 접합되는 적어도 하나의 통신 소자를 포함한다.
이 때 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 안테나 모듈은, 상기 안테나 소자들이 실장되며, 상기 안테나 소자들을 상기 통신 소자들에 접합하는 기판을 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명에 적용되는 차량을 도시하는 사시도,
도 2는 본 발명이 적용되는 차량의 통신 시스템을 도시하는 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치를 도시하는 사시도, 그리고
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 내부 구성을 도시하는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명에 적용되는 차량을 도시하는 사시도이다. 그리고 도 2는 본 발명이 적용되는 차량의 통신 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에서 차량(10)은 통신 장치(100), 메모리(110), 입력 장치(120), 제어 장치(130) 및 표시 장치(140)를 포함한다.
통신 장치(100)는 차량(10)의 무선 통신 기능을 수행한다. 이 때 통신 장치(100)는 다수개의 통신망들에 접속하여, 통신망들로 통신한다. 이를 위해, 통신 장치(100)는 통신망들에 각각 대응하는 다수개의 통신 방식들을 지원한다. 여기서, 통신 방식들은, 지피에스(Golbal Positioning System; GPS), 근거리 무선 통신(short range wireless communication), 무선 인터넷(wireless internet), 라디오 방송(radio broadcasting), 디지털 방송(digital broadcasting), 음성 통화(voice call) 및 메시지 교환(message service)을 위한 것이다. 이러한 통신 장치(100)는 차량(10)의 루프(roof)에 장착될 수 있다.
메모리(110)는 프로그램 메모리와 데이터 메모리를 포함한다. 프로그램 메모리는 차량(10)의 일반적인 기능을 위한 프로그램들을 저장한다. 이 때 프로그램 메모리는 통신 장치(100)를 이용하여 통신 서비스를 제공하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 데이터 메모리는 차량(10)에서 프로그램들을 수행하는 중에 발생되는 데이터를 저장한다.
입력 장치(120)는 차량(10)의 기능을 설정 또는 실행하기 위한 키들을 포함한다. 이 때 입력 장치(130)는 차량(10) 내 탑승자의 요구에 따라, 통신망들 중 적어도 어느 하나를 선택할 수 있다.
제어 장치(130)는 차량(10)의 전반적인 동작을 제어한다. 이 때 제어 장치(130)는 통신 장치(100)를 이용하여 통신 서비스를 제공한다. 즉 제어 장치(130)는 통신 장치(100)를 제어하여, 통신망들을 통해 통신한다. 여기서, 제어 장치(130)는 입력 장치(120)를 통해 선택되는 바에 따라, 통신망들에 선택적으로 접근할 수 있다. 이러한 제어 장치(130)는 통신 장치(100)와 케이블로 연결될 수 있다.
구체적으로, 제어 장치(130)는 지피에스 위성에 접근하여, 지피에스 정보를 수신할 수 있다. 또는 제어 장치(130)는 차량(10)으로부터 일정 거리 이내의 인접 단말기와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 근거리 무선 통신 방식은, 예컨대 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신(infrared communication) 및 지그비(zigbee) 통신 방식을 포함한다. 예를 들면, 제어 장치(130)는 근거리 무선 통신을 수행하여, 트래픽 요금을 지불할 수 있다. 또는 제어 장치(130)는 무선 인터넷에 접근하여, 데이터 업로드 또는 데이터 다운로드를 수행할 수 있다. 또는 제어 장치(130)는 라디오 방송 신호 또는 디지털 방송 신호를 수신하여, 재생할 수 있다. 또는 제어 장치(130)는 이동 통신망에 접근하여, 음성 통화를 수행할 수 있으며, 메시지를 교환할 수 있다. 또는 제어 장치(130)는 데이터 통신망에 접근하여, 메시지를 교환할 수도 있다.
표시 장치(140)는 제어 장치(130)에서 출력되는 데이터를 표시한다. 여기서, 표시 장치(140)는 터치 스크린(touch screen) 방식으로 구현되어, 입력부로 구동할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 내부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 통신 장치(100)는 통신 모듈(210)과 안테나 모듈(220)을 포함한다. 이 때 통신 모듈(210)과 안테나 모듈(220)은 상호에 접합된다. 이를 통해, 통신 장치(100)가 일체형으로 구현된다.
통신 모듈(210)은 다수개의 통신 방식들을 지원한다. 이 때 통신 모듈(210)이 차량(10)의 루프에 장착될 수 있다. 그리고 통신 모듈(210)은 제어 장치(130)에 연결된다. 여기서, 통신 모듈(210)은 케이블을 통해, 제어 장치(130)에 연결될 수 있다. 즉 케이블이 통신 모듈(210)로부터 연장되어, 제어 장치(130)에 연결될 수 있다. 이러한 통신 모듈(210)은 통신 기판(211), 다수개의 통신 소자(213)들 및 제어 소자(215)를 포함한다.
통신 기판(211)은 통신 모듈(210)에서 급전(急電) 및 지지(支持)를 위해 제공된다. 이 때 통신 기판(211)은 통신 소자(213)들 및 제어 소자(215)를 지지한다. 이러한 통신 기판(211)은 평판 구조를 갖는다. 여기서, 통신 기판(211)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)일 수 있다. 그리고 통신 기판(211)은 단일 기판으로 구현될 수 있으며, 다수개의 기판들이 적층되어 구현될 수도 있다. 또한 통신 기판(211)에, 연결 선로(도시되지 않음)들이 내재된다. 통신 기판(211)에서, 연결 선로들은 통신 소자(213)들과 제어 소자(215)를 연결한다.
이 때 통신 기판(211)은 유전체를 포함한다. 여기서, 통신 기판(211)의 도전율(conductivity; σ)이 0.02일 수 있다. 그리고 통신 기판(211)의 유전율(permittivity; ε)이 4.4일 수 있다. 또한 통신 기판(211)의 손실 탄젠트(loss tangent)는 0.02일 수 있다. 한편, 연결 선로들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 연결 선로들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 소자(213)들은 다수개의 통신 방식들에 따라 신호를 처리한다. 여기서, 통신 방식들은, 지피에스, 근거리 무선 통신, 무선 인터넷, 라디오 방송, 디지털 방송, 음성 통화 및 메시지 교환)을 위한 것이다. 이 때 각각의 통신 소자(213)는 통신 방식들에서 서로 다른 어느 하나를 지원한다. 즉 각각의 통신 소자(213)는 각각의 통신 방식에 따라, 송신되는 신호 및 수신되는 신호를 처리한다. 여기서, 각각의 통신 소자(213)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 송신기와 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강변환하는 수신기 등을 포함할 수 있다.
그리고 통신 소자(213)들은 통신 기판(211)에 실장된다. 또한 통신 소자(213)들은 제어 소자(215)에 개별적으로 연결된다. 여기서, 통신 소자(213)들은 통신 기판(211)의 연결 선로들을 통해 제어 소자(215)에 연결될 수 있다.
제어 소자(215)는 통신 소자(213)들을 제어한다. 이 때 제어 소자(215)는 제어 장치(130)의 제어 하에, 통신 소자(213)들을 제어한다. 이를 위해, 제어 소자(215)는 제어 장치(130)에 연결된다. 여기서, 제어 장치(130)는 케이블을 통해 제어 장치(130)에 연결될 수 있다. 이러한 제어 소자(215)는 통신 방식들 중 어느 하나를 선택하고, 그에 대응하여 통신 소자(213)들 중 어느 하나를 구동시킬 수 있다.
그리고 제어 소자(215)는 통신 기판(211)에 실장된다. 또한 제어 소자(215)는 통신 소자(213)들에 개별적으로 연결된다. 여기서, 제어 소자(25)는 통신 기판(211)의 연결 선로들을 통해 통신 소자(213)들에 연결될 수 있다.
안테나 모듈(220)은 다수개의 통신망들에 접근한다. 이 때 안테나 모듈(220)은 통신 모듈(210)에 접합된다. 여기서, 안테나 모듈(220)은 통신 모듈(210) 상에 적층될 수 있다. 이러한 안테나 모듈(220)은 안테나 기판(221)과 다수개의 안테나 소자(223)들을 포함한다. 여기서, 안테나 모듈(220)은, 예컨대 샤크(shark)형 안테나를 포함한다.
안테나 기판(221)은 안테나 모듈(220)에서 급전 및 지지를 위해 제공된다. 이 때 안테나 기판(221)은 안테나 소자(223)들을 지지한다. 그리고 안테나 기판(221)은 통신 모듈(210) 상에 배치된다. 여기서, 안테나 기판(221)은 통신 소자(213)들 및 제어 소자(215)의 상부에 적층될 수 있다. 이러한 안테나 기판(221)은 평판 구조를 갖는다. 이 때 안테나 기판(221)은 인쇄회로기판(PCB)일 수 있다. 여기서, 안테나 기판(221)은 단일 기판으로 구현될 수 있으며, 다수개의 기판들이 적층되어 구현될 수도 있다. 그리고 안테나 기판(221)에, 전송 선로들이 내재된다. 안테나 기판(221)에서, 전송 선로들은 안테나 소자(223)들을 통신 모듈(210)에 연결한다. 여기서, 전송 선로들은 안테나 소자(223)들과 통신 소자(213)들을 상호 대응시켜 연결한다.
또한 안테나 기판(221)은 유전체를 포함한다. 여기서, 안테나 기판(221)의 도전율(σ)이 0.02일 수 있다. 그리고 안테나 기판(221)의 유전율(ε)이 4.4일 수 있다. 게다가, 안테나 기판(221)의 손실 탄젠트는 0.02일 수 있다. 예를 들면, 안테나 기판(221)은 통신 기판(211)과 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 상이한 재질로 형성될 수도 있다. 이 때 전송 선로는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 전송 선로는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
안테나 소자(223)들은 다수개의 통신망들에 접근한다. 이 때 각각의 안테나 소자(223)는 통신망들에서 서로 다른 어느 하나에 접근한다. 즉 각각의 안테나 소자(223)는 각각의 통신망으로 신호를 송신하거나, 각각의 통신망으로부터 신호를 수신한다. 이러한 안테나 소자(223)들은 통신 소자(213)들에 개별적으로 대응된다. 이 때 각각의 통신망과 각각의 통신 방식이 대응되는 바에 따라, 안테나 소자(223)들이 통신 소자(213)들에 대응된다.
그리고 안테나 소자(223)들은 안테나 기판(221)에 실장된다. 또한 안테나 소자(223)들은 안테나 기판(221)을 통해 통신 소자(213)들에 접합된다. 여기서, 안테나 소자(223)들은 안테나 기판(221)의 전송 선로들을 통해 통신 소자(213)들에 연결될 수 있다. 이 때 안테나 소자(223)들은 통신 소자(213)에 개별적으로 대응되도록, 접합된다. 또한 각각의 안테나 소자(223)는 다양한 타입(type)으로 구현될 수 있다. 이 때 각각의 안테나 소자(223)는 패치(patch) 안테나, 패턴(pattern) 안테나, 로드(rod) 안테나, 헬리컬(helical) 안테나 또는 렌즈(lens) 안테나 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 통신 장치(100)가, 통신 모듈(210)과 안테나 모듈(220)이 접합됨에 따라, 일체형으로 구현된다. 즉 통신 모듈(210)과 안테나 모듈(220)이 다수개의 케이블들로 연결되지 않는다. 이로 인하여, 차량(10) 내에, 다수개의 케이블들이 배설될 필요가 없다. 이에 따라, 차량(10)의 제조 공정이 단순화되고, 차량(10)의 제조 비용이 절감된다. 그리고 차량(10)의 무게가 감소된다. 또한 차량(10)에서 케이블들로 인한 신호의 손실이 억제된다. 다시 말해, 차량(10)에서, 통신 장치(100)의 통신 성능이 향상된다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10: 차량
100: 통신 장치
210: 통신 모듈
211: 통신 기판
213: 통신 소자
215: 제어 소자
220: 안테나 모듈
221: 안테나 기판
223: 안테나 소자

Claims (10)

  1. 안테나 모듈과,
    상기 안테나 모듈에 접합되며, 다수개의 통신 방식들을 지원하는 통신 모듈을 포함하는 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 통신 모듈은,
    차량의 루프에 장착되는 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    차량 내에 설치된 제어 장치의 제어 하에, 동작하는 통신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    차량 내에 설치된 표시 장치에 연결되는 통신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 통신 방식들은,
    지피에스, 근거리 무선 통신, 무선 인터넷, 라디오 방송, 디지털 방송, 음성 통화 및 메시지 교환을 위한 것인 통신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나 모듈은,
    상기 통신 방식들 중 적어도 어느 하나에 각각 대응하는 다수개의 안테나 소자들을 포함하는 통신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 통신 모듈은,
    상기 안테나 소자들에 접합되는 적어도 하나의 통신 소자를 포함하는 통신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 통신 모듈은,
    상기 통신 소자가 실장되는 기판을 더 포함하는 통신 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 안테나 모듈은,
    상기 안테나 소자들이 실장되며, 상기 안테나 소자들을 상기 통신 소자들에 접합하는 기판을 더 포함하는 통신 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 통신 모듈은,
    차량 내로 연장되는 케이블에 연결되는 통신 장치.

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