KR20200136758A - 텔레매틱스 및 긴급호출 동작을 위한 통합 안테나 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

텔레매틱스 및 긴급호출 동작을 위한 통합 안테나 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

텔레매틱스 및 긴급호출 수행을 위한 통합 안테나 시스템 제어 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 통합 안테나 시스템 제어 방법은 주 안테나 및 보조 안테나를 이용해 상기 텔레매틱스를 수행하는 단계, 및 사고 발생 시, 상기 텔레매틱스를 종료하고 상기 주 안테나 및 보조 안테나 중 적어도 하나를 이용해 긴급호출을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

텔레매틱스 및 긴급호출 동작을 위한 통합 안테나 시스템 및 그 제어 방법{INTEGRATED ANTENNA SYSTEM FOR TELEMATICS AND EMERGENCY CALL AND METHOD FOR CONTROLLING FOR THE SAME}
본 발명은 안테나 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 텔레매틱스 및 긴급호출을 위한 통합 안테나 시스템 및 그에 대한 제어 방법에 관한 것이다.
정보통신 기술 및 차량 전장기술의 발전에 따라 차량 위치 정보와 무선 통신망을 이용하여 차량 운전자에게 교통 상황 안내, 긴급구난 정보, 및 인터넷과 같은 정보 서비스를 제공하는 텔레매틱스(telematics)에 대한 연구가 활발하다. 특히 스마트카, 커넥티드카 및 자율주행 차량에 대한 연구 개발이 확대됨에 따라 텔레매틱스는 미래 차량의 주요 기능이 될 것으로 예상된다.
텔레매틱스는 도 1에 도시된 바와 같이 차량 내 탑재된 통신모듈 및 제어모듈을 이용해서 운전자의 스마트 단말을 통한 차량 제어 및 댁내 장치 제어 같은 스마트 홈 제어를 지원한다. 또한 인터넷 서버 등과의 통신을 통한 차량 원격 제어 및 상태 관리를 지원하며 운전자나 차량 내 다른 탑승자에게 멀티미디어 정보를 포함한 인터넷 정보를 제공한다.
한편, 차량 관련 사고 발생시 차량 스스로 또는 수동으로 긴급 구조 기관에 사고 위치 및 사고 관련 정보를 전송하여 긴급 구난을 요청하는 긴급호출(eCall: emergency call) 기능의 차량에의 필수 적용 여부에 대해 주요 선진 자동차산업 국가를 중심으로 논의되고 있다.
긴급호출은 도 2에 도시된 바와 같이 긴급호출 시스템이 탑재된 차량(240)에서 사고가 발생한 경우 긴급호출 시스템 스스로 이를 감지하여, 차량 내 탑재된 통신모듈을 통해 긴급 구조를 요하는 사고가 발생했음을 알리는 긴급호출 정보를 기지국(220)을 통해 차량 긴급호출 관리시스템 서버(230)로 전송한다.
긴급호출 시스템이 탑재된 차량(240)은 GPS 위성(210)으로부터 위치 정보를 제공받으므로 전달받은 차량 위치정보도 같이 차량 긴급호출 관리시스템 서버(230)로 전송한다. 긴급호출 관리시스템 서버(230)는 긴급호출 처리부서(250)로 해당 차량(240)의 위치로 사고 대응팀을 파견하도록 요청한다.
일례로, 긴급호출 시스템이 탑재된 차량(240)은 차량 간 충돌 또는 추돌, 차량 전복과 같은 사고가 발생하면, 119와 같은 긴급 구조 기관으로의 긴급 호출을 수행한다. 또한 사고 발생 인근의 긴급 구조대에게 사고 위치, 차량 유형, 운행 방향, 자동/수동 신고 여부, 연료 형태, 안전벨트 착용 여부 등의 데이터를 자동으로 보낼 수 있다.
한편, 텔레매틱스는 데이터 통신의 성능 향상을 위해 적어도 하나의 주 안테나와 보조 안테나 구조로 구성되는 다중입력 다중출력 안테나 (MIMO: multi-input multi-output)를 이용한다. 또한 긴급호출 시스템도 차량 전복과 같은 차량 대파손의 경우에도 긴급호출 기능이 원활히 동작되도록 하기 위해 차량 상태에 따라 주 안테나와 보조 안테나 중 하나를 선택하여 긴급호출을 수행하도록 구성된다.
또한, 텔레메틱스 주파수와 긴급호출 주파수가 달라서 종래에는 텔레메틱스용 안테나와 긴급호출 시스템용 안테나를 달리 두었다.
즉, 종래 기술에 따른 텔레매틱스와 긴급호출의 원활한 동작을 위해서는 다수의 안테나들이 필요하므로 이로 인해 설치 및 유지보수 비용이 증가하는 문제 및 차량 내 다수 안테나 설치로 인한 공간 잠식의 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 시스템 별로 상이한주파수를 모두 커버하는 안테나 구조를 제시하고, 또한 이럼으로써 각 시스템들이 주 안테나와 보조 안테나를 각각 공용으로 사용하여 텔레매틱스와 긴급호출 기능을 수행하는 통합 안테나 시스템 및 그에 대한 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 안테나 시스템 제어 방법은, 주 안테나 및 보조 안테나를 이용해 상기 텔레매틱스를 수행하는 단계 및 사고 발생 감지 시, 상기 텔레매틱스를 종료하고 상기 주 안테나 및 보조 안테나 중 적어도 하나를 이용해 긴급호출을 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 주 안테나 및 보조 안테나 중 적어도 하나를 이용해 긴급호출을 수행하는 단계는, 상기 사고 발생 시 상기 주 안테나가 동작 가능하면 상기 주 안테나를 이용해 긴급호출을 수행하고, 상기 주 안테나가 동작 가능하지 않으면 상기 보조 안테나를 이용해 긴급호출을 수행한다.
또한, 상기 주 안테나 및 보조 안테나는 다중 주파수대역 안테나이다.
또한, 상기 다중 주파수대역은 GSM, WCDMA, LTE, 및 5G 통신을 위한 주파수대역을 포함한다.
또한, 상기 다중 주파수대역은 791MHz~960MHz, 1710MHz-2170MHz, 및 2500MHz-2690MHz 주파수대역을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 안테나 시스템 제어 방법은, 주 안테나 및 텔레매틱스용 보조 안테나를 이용해 상기 텔레매틱스를 수행하는 단계, 및 사고 발생 시, 상기 텔레매틱스를 종료하고 상기 주 안테나 및 긴급호출용 보조 안테나 중 적어도 하나를 이용해 긴급호출을 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 주 안테나 및 긴급호출용 보조 안테나 중 적어도 하나를 이용해 긴급호출을 수행하는 단계는 상기 사고 발생 시 상기 주 안테나가 동작 가능하면 상기 주 안테나를 이용해서 긴급호출을 수행하고, 상기 주 안테나가 동작 가능하지 않으면 상기 긴급호출용 보조 안테나를 이용해서 긴급호출을 수행한다.
또한, 상기 주 안테나 및 보조 안테나는 다중 주파수대역 안테나로서, 상기 다중대역은 GSM, WCDMA, LTE, 및 5G 통신을 위한 주파수대역을 포함한다.
또한, 상기 다중 주파수대역은 791MHz~960MHz, 1710MHz-2170MHz, 및 2500MHz-2690MHz 주파수 대역을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 통합 안테나 시스템은 다중 주파수대역을 지원하는 주 안테나, 상기 다중 주파수대역을 지원하는 보조 안테나, 상기 텔레매틱스수행을 위한 텔레매틱스 동작부 및 긴급호출 수행을 위한 긴급호출 동작부와 상기 주 안테나 사이의 스위칭을 위한 제1 스위치, 상기 텔레매틱스 동작부 및 긴급호출 동작부와 상기 보조 안테나 사이의 스위칭을 위한 제2 스위치 및 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 스위치 제어부를 포함한다.
또한, 상기 스위치 제어부는 상기 텔레매틱스 동작 시 상기 주 안테나 및 상기 보조 안테나가 상기 텔레매틱스 동작부와 연결되도록 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 스위칭 동작을 제어한다.
또한, 상기 스위치 제어부는 사고 발생 감지 시, 상기 주 안테나가 동작 가능한 지 여부를 판단하고, 상기 주 안테나가 동작 가능하면 상기 주 안테나와 상기 긴급호출 동작부가 연결되도록 상기 제1 스위치의 스위칭 동작을 제어한다.
또한, 상기 스위치 제어부는 사고 발생 감지 시, 상기 주 안테나가 동작 가능한 지 여부를 판단하고, 상기 주 안테나가 동작 가능하지 않으면 상기 보조 안테나와 상기 긴급호출 동작부가 연결되도록 상기 제2 스위치의 스위칭 동작을 제어한다.
또한, 상기 주 안테나 및 보조 안테나는 다중 주파수대역 지원 안테나로서 상기 다중 주파수대역은 GSM, WCDMA, LTE, 및 5G 통신을 위한 주파수대역을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 안테나 시스템은 무선 신호를 출력하고 무선 신호가 인입되는 신호단자, 상기 신호단자와 접지단자가 실장되며, 서로 전기적으로 절연되고 이격된 둘 이 상의 도체면이 표면에 배치된 기판, 및 상기 도체면 중 하나를 통해 상기 신호단자와 전기적으로 연결되고, 상기 기판에 돌출되도록 배치되며 2이상의 전류 경로가 형성된 도체 구조물을 포함하는 통합 안테나 시스템.
또한, 1000Mhz 이하의 저주파 대역에서는 상기 신호단자로부터의 전기신호가 상기 무선 도체 구조물을 통하여 송출된다.
또한, 1000Mhz 이상 2000Mhz 이하의 중간 주파수 대역에서는 상기 신호단자로부터의 전기신호가 상기 기판 표면에 배치된 도체면을 타고 송출된다.
또한, 2000Mhz 이상의 높은 주파수 대역에서는 상기 신호단자로부터의 전기신호가 상기 기판 표면에 배치된 도체면을 타고 송출되되, 주파수 공진 특성에 따라 2000Mhz 이하의 주파수에 비하여 짧은 전류 경로에서 안테나 공진을 이룬다.
본 발명에 의하면, 텔레매틱스와 긴급호출 동작을 수행할 때 동작 별로 별개의 안테나 시스템을 이용하지 않으며 주 안테나와 보조 안테나를 공용으로 사용하는 통합 안테나 시스템을 이용하여 각각의 동작을 수행할 수 있게 되어, 차량 내 안테나 설치 및 유지보수 비용을 절감할 수 있고 안테나 설치에 필요한 공간도 줄일 수 있다
도 1은 종래 기술에 따른 텔레매틱스 동작을 설명하는 개념도.
도 2는 종래 기술에 따른 긴급호출 동작을 설명하는 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템을 설명하는 구성도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템을 설명하는 구성도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템을 설명하는 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템의 제어 방법을 설명하는 순서도.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템의 PCB 구현을 설명하기 위한 도면.
도 7b 및 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템의 PCB 부품 실장을 예시한 도면.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템 보조 안테나에서의 960MHz 대역 신호 흐름을 설명하는 개념도.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템 보조 안테나에서의 1710MHz 대역 신호 흐름을 설명하는 개념도.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템 보조 안테나에서의 2500MHz 대역 신호 흐름을 설명하는 개념도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 몇몇 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 권리범위는 실시예들로부터 관념되는 본 발명의 기술적 사상에 속하는 모든 변경, 변형, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에만, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 제시되는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있으며, 이상적이거나 과도하게 축소된 형식적인 의미로 해석되지 않아야 할 것이며, 본 명세서에서 어떤 용어의 의미를 정의할 경우 해 용어는 그 정의된 대로 해석되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템을 설명하는 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 긴급호출(이하의 실시예들에서는 eCall이라 칭함) 통합 안테나 시스템(300)은 하나의 주 안테나(310)와 하나의 보조 안테나(370)를 포함하고, 제1 스위치(320)와 제2 스위치(360)의 스위칭을 제어하는 스위치 제어부(340)를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(300)은 스위치 제어부(340)에 의해 스위칭 제어되는 제1 스위치(320)과 제2 스위치(360)를 포함한다.
스위치 제어부(340)는 텔레매틱스와 긴급호출 중 어느 동작을 수행 중 인지에 따라 제1 스위치(320)와 제2 스위치(360)의 스위칭(swithching) 동작을 제어한다. 주 안테나(320)와 보조 안테나(370)를 동시에 사용할 필요가 있는 고속 데이터 통신을 수행하는 경우, 스위치 제어부(340)는 주 안테나(310)와 보조 안테나(370) 모두가 텔레매틱스 동작부(330)와 연결되도록 제1 스위치(320) 및 제2 스위치(360)를 제어한다(제어는 스위칭 동작을 포함함).
구체적으로는 제1 스위치(320)는 주 안테나(310)와 텔레매틱스 동작부(330)가 연결되는 방향으로 스위칭되고, 제2 스위치(360)는 보조 안테나(370)와 텔레매틱스 동작부(330)가 연결되는 방향으로 스위칭된다.
한편, 텔레매틱스 수행 중 차량 사고가 발생하여 eCall을 수행해야 할 경우 본 발명의 일 실시에에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(300)은 주 안테나(310)와 보조 안테나(360) 중 적어도 하나를 사용(선택, 이용 포함)해서 eCall을 수행할 수 있다.
일례로, 주 안테나(310)가 동작 가능한 상태이면 주 안테나(310)만을 사용해서 eCall을 수행할 수 있다. 이 경우 스위치 제어부(340)는 긴급호출 동작부(350)와 주 안테나(310)가 연결되도록 제1 스위치(320)를 제어한다.
이때, 차량 사고 발생 시에도 eCall과 텔레매틱스를 동시에 수행하기 위해 스위치 제어부(340)는 보조 안테나(370)가 텔레매틱스 동작부(330)와 연결되도록 할 수 있다.
주 안테나(310)가 동작 가능하지 않고 보조 안테나(370)만이 동작 가능한 상태이면 보조 안테나(370)를 사용해서 eCall을 수행할 수 있다. 이 경우 스위치 제어부(340)는 긴급호출 동작부(350)와 보조 안테나(370)가 연결되도록 제2 스위치(320)를 제어한다.
주 안테나(310) 및 보조 안테나(370)가 동작 가능한 지 여부는 스위치 제어부(340)에서 판별할 수 있고, 또는 별도의 제어부(도면 미도시됨)에서 판별할 수 있다. eCall 수행이 필요한 사고 발생의 감지는 긴급호출 동작부(450)에서 수행하거나 또는 스위치 제어부(440)에 의해 수행가능하고, 별도의 사고감지부(도면 미도시됨)를 통해 수행될 수 있다.
한편, 주 안테나(310) 및 보조 안테나(370) 모두가 동작 가능한 경우 주 안테나(310) 및 보조 안테나(370) 모두를 사용해서 eCall을 수행할 수도 있다. 또한, 이외에도 차량 사고 발생 시 eCall과 텔레매틱스를 동시에 수행하는 방법으로 주 안테나(310) 및 보조 안테나(370) 모두가 동작 가능한 경우 주 안테나(310)를 사용해서 텔레매틱스를 수행하고 보조 안테나(370)을 사용해서 eCall을 수행할 수 있다.
이하, 전술한 주 안테나 및 보조 안테나가 PCB 기판(PCB 또는 기판이라고도 칭할 수 있음)에 구현되는 일 실시예를 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명한다.
도 7a는 PCB 기판상에서 주 안테나와 보조 안테나, 제1 및 제2 스위치의 기본 배치에 대한 일 실시예를 도시한 도면으로서, 주 안테나는 양호한 송수신 감도를 위하여 주 안테나 커넥터에 접속되는 외장형으로 설계되고, 보조 안테나는 외력에 의한 파손 가능성을 줄이기 위하여 내장형으로 PCB 기판상에 배치된다.
도 7b는 PCB 기판에 부품이 실장된 일 실시예를 나타내고 있으며, 도 7b의 구현예는 40mm x 15 mm x 15 mm 크기의 PCB 기판에 내장형 보조 안테나용 다중 경로 패턴이 구현된 경우로서, 특히 보조 안테나가 놓이는 바닥면에 신호(signal)선과 그라운드(ground) 경로를 만들고, 사출물 표면 상으로 안테나 신호의 흐름이 원할하도록 1/4 파장의 패턴을 배치할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 사출물의 크기 및 안테나 패턴 등은 다양한 방식으로 구현 가능하다.
도 7c는 도 7b에 나타난 다중 경로 패턴 위에 도체 구조물이 배치되어 완성된 텔레메틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(300)의 구현예를 나타낸다.
이상, 도 7a 내지 도 7를 참조하여 외장형 주 안테나와 내장형 보조 안테나를 가지는 통합 안테나 시스템의 구현예를 설명하였으나, 주 안테나와 보조 안테나의 배치가 이에 한정되지 않으며, 예컨대 주 안테나 및 보조 안테나가 모두 외장형으로 구현하거나 모두 내장형으로 구현될 수 있음은 물론이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(300)의 주 안테나(310)와 보조 안테나(370)는 다중 주파수대역을 지원한다. 지원하는 주파수대역은 GSM, WCDMA, LTE, 및 5G 통신용 주파수대역을 포함한다. 일례로, 지원하는 주파수대역은 791MHz~960MHz, 1710MHz-2170MHz, 및 2500MHz-2690MHz 주파수대역을 포함한다.
이를 위한 작동 원리에 대하여 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(주 안테나 및 보조 안테나)는 무선 신호를 출력하고 무선 신호가 인입되는 신호단자(810)와, 상기 신호단자(810)와 접지단자(820)가 실장되며, 서로 전기적으로 절연되고 이격된 둘 이상의 도체면(830,840)이 표면에 배치된 기판과, 상기 도체면 중 하나를 통해 상기 신호단자와 전기적으로 연결되고, 상기 기판에 돌출되도록 배치되며 2이상의 전류 경로가 형성된 도체 구조물(850)을 포함한다.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(310, 370)는 960MHz 대역의 신호 송수신을 지원한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서는 해당 안테나로 입력된 안테나 신호의 전류 성분이 기판 표면의 신호선을 따라 도체 구조물(850)의 측면과 상단면으로 전달된다. 이와 같은 긴 경로를 따라 전달되는 신호의 전류 흐름으로 인해 800~900MHz 대역에서의 안테나 공진이 발생한다.
도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 1710MHz 대역의 신호 송수신을 지원한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서는 해당 안테나로 입력된 신호의 전류 성분이 신호단자에서 출발하여 PCB 표면의 도체면(830)상에 상호 커플링(coupling)된 그라운드 경로(840)를 타고 흐르게 된다. 이때 전체 안테나 신호의 전류 성분에 대한 흐름의 경로는 1710MHz 주파수의 1/4 파장의 길이에 의해 정해진다.
도 8c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 2500MHz 대역의 신호 송수신을 지원한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서는 해당 안테나로 입력된 신호의 전류 성분이 도 8b에 도시된 경우와 유사한 전류 흐름을 가지나, 그에 비해 상대적으로 더 높은 주파수이기 때문에 공진에 관한 물리적 특성에 따라 도 8b에 도시된 경우보다는 더 짧은 전류 경로로 이동하면서 안테나 공진이 발생한다.
다음으로 텔레매틱스 및 eCall 기능 별 보조 안테나를 사용하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템을 설명하는 구성도이다.
도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(400)은 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(300)을 기본으로 하되 하나의 주 안테나(410)와 각각의 기능별로 할당되는 보조 안테나(460,470)를 포함한다. 그리고 본 발명의 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(400)은 주 안테나와 제1 스위치(320)의 연결 방향을 제어하는 스위치 제어부(440)를 포함한다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(300)은 스위치 제어부(340)에 의해 스위칭 제어되는 제1 스위치(420)를 포함한다.
도 4의 본 발명의 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템의 주 안테나(410)와 텔레매틱스용 보조 안테나(460) 및 eCall용 보조 안테나(470)는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(300)에서와 같은 다중 주파수대역을 지원한다.
스위치 제어부(440)는 텔레매틱스 동작과 긴급호출 동작 중 어느 동작을 수행 중 인지에 따라 제1 스위치(420)의 스위칭(swithching) 동작을 제어한다.
주 안테나(320)와 보조 안테나(460)를 동시에 사용할 필요가 있는 고속 데이터 통신을 수행하는 경우, 스위치 제어부(440)는 주 안테나(410)가 텔레매틱스 동작부(430)와 연결되도록 제1 스위치(420)를 제어한다(이 경우 주 안테나(410)와 텔레매틱스용 보조안테나(460) 모두를 이용하여 텔레매틱스 동작을 수행함).
텔레매틱스 동작 중 차량 사고가 발생하여 eCall을 수행해야 할 경우 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(400)은 주 안테나(410)와 보조 안테나(470) 중 적어도 하나를 이용해 eCall을 수행할 수 있다.
일례로, 주 안테나(410)가 동작 가능한 상태이면 주 안테나(410)만을 사용해 eCall을 수행하도록 할 수 있다. 이 경우 스위치 제어부(440)는 긴급호출 동작부(450)와 주 안테나(410)가 연결되도록 제1 스위치를 제어한다. 이때, eCall용 보조 안테나(470)도 같이 eCall 기능을 수행할 수 있다.
또는 차량 사고가 발생한 경우라도 텔레매틱스를 이용할 수 있도록 주 안테나(410)가 텔레매틱스 동작부(430)와 연결되도록 스위치 제어부(440)는 제1 스위치(420)를 제어할 있다. 이 경우 eCall용 보조 안테나(470)을 통해 eCall을 수행한다. 다음으로 복수의 주 안테나와 보조 안테나를 이용하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템을 설명하는 구성도이다.
도 5에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(500)은 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(300)의 확장형으로서 M개의 주 안테나(510-1, ... , 510-M)와 N개의 보조 안테나(570-1, ... , 570-N)를 구비한다.
또한 M개의 주 안테나(510-1, ... , 510-M)와 텔레매틱스 동작부(530) 및 긴급호출 동작부(540) 사이의 스위칭을 위한 제1 스위치 그룹(520)과 N개의 보조 안테나(570-1, ... , 570-N)와 텔레매틱스 동작부(530) 및 긴급호출 동작부(540) 사이의 스위칭을 위한 제2 스위치 그룹(560)을 포함하고, 제1 스위치 그룹(520)과 제2 스위치 그룹(560)의 스위칭을 제어하는 스위치 제어부(550)를 포함한다.
도 5의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(500)의 복수의 주 안테나(510-1, ... , 510-M)와 복수의 보조 안테나(570-1, ... , 570-N)는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(300)에서와 같은 다중 주파수대역을 지원한다.
스위치 제어부(540)는 텔레매틱스 동작과 긴급호출 동작 중 어느 동작을 수행 중 인지에 기초하여 제1 스위치 그룹(520)과 제2 스위치 그룹(560)의 동작을 제어한다. 4G 및/또는 5G 통신과 같은 초고속 데이터 통신을 수행하는 텔레매틱스의 경우 복수의 주 안테나(510-1, ..., 510-M)와 복수의 보조 안테나(570-1, ... , 570-N)를 동시에 사용해야 할 수도 있는데, 이 경우 스위치 제어부(550)는 모든 주 안테나(570-1, ... , 570-M)와 보조 안테나(570-1, ... , 570-M)가 텔레매틱스 동작부(530)와 연결되도록 제1 스위치 그룹(520) 및 제2 스위치 그룹(560)을 제어할 수 있다.
텔레매틱스 동작 중 차량 사고가 발생하여 eCall을 수행해야 할 경우 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(500)은 복수의 주 안테나(510-1, ... , 510-M)와 복수의 보조 안테나(570-1, ... , 570-N) 중 적어도 하나를 이용해 eCall을 수행할 수 있다.
일례로, 복수의 주 안테나(510-1, ... , 510-M) 중 동작 가능한 주 안테나(410)만을 사용해 eCall을 수행할 수 있다. 이 경우 스위치 제어부(550)는 동작 가능한 주 안테나와 긴급호출 동작부(450)가 연결되도록 제1 스위치 그룹(520)을 제어한다. 이때, 스위치 제어부(550)는 복수의 보조 안테나(510-1, ... , 510-N)도 같이 eCall을 수행할 수 있도록 제2 스위치 그룹(560)을 제어할 수 있다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템(500)은 eCall과 텔레매틱스를 동시에 수행할 수 있도록 복수의 주 안테나(510-1, ... , 510-M) 및 복수의 보조 안테나(570-1, ... , 570-N)와 텔레매틱스 동작부(530)및 긴급호출 동작부(540)가 연결되도록 제어할 수 있다.
즉, 복수의 주 안테나(510-1, ... , 510-M) 중 일부와 복수의 보조 안테나(570-1, ... , 570-N) 중 일부는 텔레매틱스를 수행하고 나머지 주 안테나(또는 보조 안테나)는 eCall을 수행하도록 스위치 제어부(550)가 제1 스위치 그룹(520) 및 제2 스위치 그룹(560)을 제어할 수 있다. 다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템의 제어 방법에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6의 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템의 제어 방법은 도 3의 주 안테나와 보조 안테나를 공용으로 사용하여 텔레매틱스와 eCall을 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레매틱스 및 eCall 통합 안테나 시스템을 제어하는 방법에 대한 것이다.
차량 내 운전자(탑승자 포함)의 요청(명령 포함)에 의해 텔레매틱스 수행이 시작되면(S610), 스위치 제어부(340)는 주 안테나(310)와 텔레매틱스 동작부(330)가 연결되도록 하고 제1 스위치(320)를 제어하고, 보조 안테나(370)와 텔레매틱스 동작부(330)가 연결되도록 하고 제2 스위치(360)를 제어한다(S620).
주 안테나(310)과 보조 안테나(370)를 동시에 사용하여 텔레매틱스를 수행 하며(S630), 긴급호출이 필요한 사고가 발생했는지 여부를 감지한다(S640). 사고 발생 여부를 감지하는 방법으로는 사고 발생과 높은 연관성이 있는 에어백 작동 여부, 차량 내 비정상적인 온도 상승 여부, 중력 센서 등을 이용한 차량 뒤집힘 발생 여부, 일정 규모 이상의 충격 발생 여부 등을 확인하여 감지하는 방법이 있다(그러나 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 사고 감지 방법이 적용될 수 있음).
이러한 방법 등을 통해 사고 발생이 감지되면(S640의 예), 텔레매틱스 수행을 종료(정지, 중지 포함)하고(S650) eCall을 수행할 준비를 한다. 사고 발생이 감지되지 않으면(S640의 아니오) 계속 텔레매틱스를 수행한다.
eCall을 수행함에 있어 먼저 주 안테나가 동작 가능한지 여부를 확인하다(S660). 주 안테나가 동작 가능하면 스위치 제어부(340)는 주 안테나(310)와 긴급호출 동작부(350)가 연결되도록 제1 스위치(320)를 제어(스위칭하여 연결함을 포함함)한 후 주 안테나를 이용해 eCall을 수행한다(S670).
한편, 보조 안테나(370)도 동작 가능하면 보조 안테나(370)를 이용해서 텔레매틱스를 계속 수행할 수도 있다(이를 위해 사고 발생이 감지되더라도 텔레매틱스를 정지하지 않도록 구현한다).
주 안테나가 동작 가능하지 않으면 스위치 제어부(340)는 보조 안테나(370)와 긴급호출 동작부(350)가 연결되도록 하고 제2 스위치(360)를 제어한 후 보조 안테나(370)를 이용해 eCall을 수행한다(S680).
한편, 전술한 각 구성은 각각이 별도의 장치로 설명되었으나, 이는 설명의 편의와 이해의 증진을 위한 예시적 설명에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 스위치 제어부 및 텔레매틱스 동작부는 하나의 모듈로 통합되어 구현될 수도 있고, 또는 둘이나 그 이상의 장치로 분할하여 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명하였다. 그러나 전술한 실시예는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다. 본 발명의 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서의 교시와 시사로부터 본 발명의 기술적 사상의 범주내의 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여짐이 마땅하다.

Claims (18)

  1. 텔레매틱스 및 긴급호출을 위한 통합 안테나 시스템 제어 방법으로서,
    주 안테나 및 보조 안테나를 이용해 상기 텔레매틱스를 수행하는 단계; 및
    사고 발생 감지 시, 상기 텔레매틱스를 종료하고 상기 주 안테나 및 보조 안테나 중 적어도 하나를 이용해 긴급호출을 수행하는 단계를 포함하는 통합 안테나 시스템 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주 안테나 및 보조 안테나 중 적어도 하나를 이용해 긴급호출을 수행하는 단계는,
    상기 사고 발생 감지 시 상기 주 안테나가 동작 가능하면 상기 주 안테나를 이용해 긴급호출을 수행하고, 상기 주 안테나가 동작 가능하지 않으면 상기 보조 안테나를 이용해 긴급호출을 수행하는, 통합 안테나 시스템 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주 안테나 및 보조 안테나는 다중 주파수대역 안테나인, 통합 안테나 시스템 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다중 주파수대역은 GSM, WCDMA, LTE, 및 5G 통신을 위한 주파수대역을 포함하는, 통합 안테나 시스템 제어방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 다중 주파수대역은 791MHz~960MHz, 1710MHz-2170MHz, 및 2500MHz-2690MHz 주파수대역을 포함하는, 통합 안테나 시스템 제어방법.
  6. 텔레매틱스 및 긴급호출을 위한 통합 안테나 제어 방법으로서,
    주 안테나 및 텔레매틱스용 보조 안테나를 이용해 상기 텔레매틱스를 수행하는 단계; 및
    사고 발생 감지 시, 상기 텔레매틱스를 종료하고 상기 주 안테나 및 긴급호출용 보조 안테나 중 적어도 하나를 이용해 긴급호출을 수행하는 단계를 포함하는 통합 안테나 시스템 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주 안테나 및 긴급호출용 보조 안테나 중 적어도 하나를 이용해 긴급호출을 수행하는 단계는,
    상기 사고 발생 감지 시 상기 주 안테나가 동작 가능하면 상기 주 안테나를 이용해서 긴급호출을 수행하고, 상기 주 안테나가 동작 가능하지 않으면 상기 긴급호출용 보조 안테나를 이용해서 긴급호출을 수행하는, 통합 안테나 시스템 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 주 안테나 및 보조 안테나는 다중 주파수대역 안테나로서, 상기 다중대역은 GSM, WCDMA, LTE, 및 5G 통신을 위한 주파수대역을 포함하는, 통합 안테나 시스템 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 다중 주파수대역은 791MHz~960MHz, 1710MHz-2170MHz, 및 2500MHz-2690MHz 주파수 대역을 포함하는, 통합 안테나 시스템 제어방법.
  10. 텔레매틱스 및 긴급호출을 위한 통합 안테나로서,
    다중 주파수대역을 지원하는 주 안테나;
    상기 다중 주파수대역을 지원하는 보조 안테나;
    상기 텔레매틱스 수행을 위한 텔레매틱스 동작부 및 긴급호출 수행을 위한 긴급호출 동작부와 상기 주 안테나 사이의 스위칭을 위한 제1 스위치;
    상기 텔레매틱스 동작부 및 긴급호출 동작부와 상기 보조 안테나 사이의 스위칭을 위한 제2 스위치; 및
    상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 스위치 제어부를 포함하는 통합 안테나 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는 상기 텔레매틱스 동작 시 상기 주 안테나 및 상기 보조 안테나가 상기 텔레매틱스 동작부와 연결되도록 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 스위칭 동작을 제어하는, 통합 안테나 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는 사고 발생 감지 시, 상기 주 안테나가 동작 가능한 지 여부를 판단하고, 상기 주 안테나가 동작 가능하면 상기 주 안테나와 상기 긴급호출 동작부가 연결되도록 상기 제1 스위치의 스위칭 동작을 제어하는, 통합 안테나 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는 사고 발생 감지 시, 상기 주 안테나가 동작 가능한 지 여부를 판단하고, 상기 주 안테나가 동작 가능하지 않으면 상기 보조 안테나와 상기 긴급호출 동작부가 연결되도록 상기 제2 스위치의 스위칭 동작을 제어하는, 통합 안테나 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 주 안테나 및 보조 안테나는 다중 주파수대역 지원 안테나로서 상기 다중 주파수대역은 GSM, WCDMA, LTE, 및 5G 통신을 위한 주파수대역을 포함하는, 통합 안테나 시스템.
  15. 무선 신호를 출력하고 무선 신호가 인입되는 신호단자;
    상기 신호단자와 접지단자가 실장되며, 서로 전기적으로 절연되고 이격된 둘 이 상의 도체면이 표면에 배치된 기판; 및
    상기 도체면 중 하나를 통해 상기 신호단자와 전기적으로 연결되고, 상기 기판에 돌출되도록 배치되며 2이상의 전류 경로가 형성된 도체 구조물을 포함하는 통합 안테나 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    1000Mhz 이하의 저주파 대역에서는 상기 신호단자로부터의 전기신호가 상기무선 도체 구조물을 통하여 송출되는, 통합 안테나 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    1000Mhz 이상 2000Mhz 이하의 중간 주파수 대역에서는 상기 신호단자로부터의 전기신호가 상기 기판 표면에 배치된 도체면을 타고 송출되는, 통합 안테나 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    2000Mhz 이상의 높은 주파수 대역에서는 상기 신호단자로부터의 전기신호가 상기 기판 표면에 배치된 도체면을 타고 송출되되, 주파수 공진 특성에 따라 2000Mhz 이하의 주파수에 비하여 짧은 전류 경로에서 안테나 공진을 이루는, 통합 안테나 시스템.
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