KR20210147725A

KR20210147725A - 차량용 v2x통신 시스템

Info

Publication number: KR20210147725A
Application number: KR1020200065367A
Authority: KR
Inventors: 정종택; 나세웅
Original assignee: (주)카네비컴
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2021-12-07

Abstract

V2X통신 시스템이 개시된다.

Description

차량용 V2X통신 시스템{V2X communication system for Vehicle}

본 발명은 차량 통신 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에서의 라디오 수신을 위해서 차량 지붕을 피해 앞이나 뒤쪽 휀더에 약 70cm 전후 길이의 수동식 또는 자동식 안테나를 설치하여 사용해 왔으나, 최근에는 차량 외관의 스타일링을 고려해 후방 글라스의 열선 구조를 이용하여 TV용 안테나까지 조합하는 방식으로 발전하고 있는 실정이다. 그러나 이러한 경우 TV 안테나의 열악한 지향성 및 수신성능을 보완하기 위해 다중수신(Diversity) 안테나 방식이 필수적으로 요구되며, 출고 후 수신기를 장착할 경우에는 별수 없이 외장 안테나를 설치할 수밖에 없다.

안테나 이론에 따르면 세단 및 RV 차량의 경우, 라디오(Radio), TV등의 방송 수신이나 기타 무선통신을 위한 가장 이상적인 안테나 방식은 차량의 지붕(Roof panel)에 막대형(Rod) 안테나를 설치하는 것이다. 그러나 초단파(VHF) 이하의 주파수 대역에서는 파장에 비례하는 안테나 길이가 상대적으로 길어 차량 외관을 해치고, 안테나 고정과 동축 케이블 연결을 위해 차체에 관통 구(Feed-thru hole)가 필요하게 되는 장착 상의 어려움이 발생한다.

차량에 주로 적용되는 안테나의 방식은 고전적인 로드 형 안테나를 기본으로 한다. 이러한 로드 형 안테나의 주된 장착방식은 그라운드 효과를 최대한 이용하기 위하여 차량의 지붕에 수직으로 설치하는 것이 보통이며, 이것의 고정을 위해서 장착홀(Mounting Hole)을 마련하거나 자석(Magnetic)을 이용하여 고정한 후 배선은 주위의 틈새를 이용하는 것이 보통이다.

따라서 외부에 안테나를 사용하는 시스템의 경우 로드 안테나, 차체와의 결합부분, 전송선로가 반드시 필요한 부분이며 보다 향상된 성능을 위하여 추가 적으로 증폭기가 사용되기도 한다.

본 발명은 차량 통신 시스템을 제공하는 것이다.

하기의 상세한 설명 및 도면에 의해 설명되는 수단을 제공한다.

본 발명의 차량용 V2X통신 시스템은 WAVE통신을 이용하여 노변기지국과의 통신을 통하여 교통 센터로 데이터를 전송하고, 노변기지국이 없는 지역에서는 차량 정보를 LTE를 통하여 교통센터에 직접 전송한다. 따라서, 차량 신호가 LTE 통신 가능 여부와 상관없이 터교통 센로 잘 전송될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에 장착된 차량 통신 단말기의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 단말기를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 단말기의 내외부 구조를 도시한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 방법을 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.

본 발명은 차량 통신 시스템, 예를 들어 V2X통신 시스템에 관한 것으로서, 차량 통신 단말기로부터 전송된 차량 신호를 중계기들을 통하여 터교통 센로 전송할 수 있다. 따라서, LTE 통신 등이 이루어지지 않는 환경에서도 상기 차량 신호가 중계기들을 통하여 상기 터교통 센로 전송될 수 있다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에 장착된 차량 통신 단말기의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 단말기를 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 단말기의 내외부 구조를 도시한 도면들이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 방법을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 차량 통신 단말기(100)은 차량 단말기(200)와 외부 안테나 장치(202)를 포함한다. 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 단말기(200)와 외부 안테나 장치(202)는 차량 유리(110)를 사이에 두고 서로 대면하도록 부착된다.

일 실시예에 따르면, 차량 단말기(200)는 차량 통신을 수행함에 있어 외부 안테나 장치(202)와 커플링되어 차량 통신을 수행할 수 있다. 또한, 차량 단말기(200)는 외부 안테나 장치(202)와의 커플링 없이 독립적으로 이동통신을 수행할 수도 있다.

차량 단말기(200)는 차량 내부에 부착된다. 즉, 차량 단말기(200)는 차량 유리(전면 유리)의 내측 표면에 부착된다.

차량 단말기(200)는 외부 안테나 장치(202)와 커플링을 통해 차량 통신 및 위성 항법 통신 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 차량 단말기(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 "ㄱ"자 형상(교차 형상)으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 단말기(200)는 LTE 통신을 수행함과 동시에 외부에 설치된 외부 안테나와의 커플링을 통해 차량 통신 안테나로서 동작하도록 할 수 있다.

외부 안테나 장치(202)는 차량 전면 유리의 외측 표면에 부착될 수 있다.

이하, 차량 단말기(200) 및 외부 안테나 장치(202)의 상세 구조를 개략적으로 살펴보겠다.

일 실시예에 따르면, 차량 단말기(200)는 안테나 모듈, 제1 커플링부 및 프로세서를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 안테나 모듈은 외부 안테나 장치(202)와의 커플링 없이 제1 통신을 독립적으로 수행한다. 여기서, 제1 통신은 LTE통신 수 있다. 또한, 안테나 모듈은 차량의 배터리로부터 공급되는 전원이 인가될 수도 있다. 따라서, 안테나 모듈은 급전부로서 동작될 수도 있다. 이러한 안테나 모듈은 구동부를 포함할 수 있다. 구동부는 이동통신을 위한 구동부와 차량 통신을 위한 구동부를 모두 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 제1 통신이 LTE 통신인 것을 가정하여 이를 중심으로 설명하나 이외에도 다른 이동통신일 수도 있음은 당연하다.

상기 제1 커플링부는 외부 안테나 장치(202)와 커플링 방식을 통해 제2 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 제2 통신은 차량 통신(vehicle to everything, V2X)일 수 있다. 여기서, 제1 커플링부는 제1 커플링 패턴을 포함할 수 있다.

상기 프로세서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 단말기(200)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 안테나부, 제1 커플링부)를 제어하기 위한 수단이다.

일 실시예에 따르면, 프로세서는 차량 단말기에 차량 통신과 위성 항법 통신을 위한 각각의 장치가 결합되는 경우, 상호 분리된 복수의 제1 커플링 패턴이 형성되도록 제어할 수 있다. 프로세서의 제어에 따라 하나 또는 상호 분리된 복수의 제1 커플링 패턴이 형성됨에 따라 외부 안테나 장치(202) 또한 상호 분리된 제2 커플링 패턴과 위성 항법 통신 안테나 패턴이 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 외부 안테나 장치(202)는 제2 커플링부와 안테나부를 포함한다.

외부 안테나 장치(202)는 이미 전술한 바와 같이, 차량 전면 유리의 외측 표면에 부착된다.

또한, 외부 안테나 장치(202)의 제2 커플링부는 차량 단말기(200)와의 커플링을 위해 차량 단말기(200)의 제1 커플링부와 차량 유리를 사이에 두고 대면하도록 부착되는 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 4를 참조하면 차량 단말기(200)와 외부 안테나 장치(202)는 차량 유리를 사이에 두고 서로 대면하도록 배치, 부착될 수 있다.

외부 안테나 장치(202)의 제2 커플링부는 차량 유리 외측 표면에 부착되는 부분으로, 제2 커플링 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 제2 커플링부는 위성 항법 통신 안테나 패턴을 더 포함할 수 있다.

구동부의 동작에 따라 차량 단말기(200)의 제1 커플링부는 하나의 제1 커플링 패턴이 형성된다. 이에 따라 외부 안테나 장치(202)의 제2 커플링부에 하나의 제2 커플링 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나부는 다이폴 안테나 소자일 수 있다. 따라서, 다이폴 안테나 소자가 제2 커플링 패턴에 전기적으로 연결됨에 따라 차량 단말기(200)와 외부 안테나 장치(202)가 하나의 차량용 안테나로서 동작될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 차량 단말기(200)와 외부 안테나 장치(202)는 차량용 안테나와 위성 항법 통신 안테나(GNSS 안테나)로서 동작될 수 있다. 이 경우, 차량 단말기(200)의 제1 커플링부는 상호 분리된 2개의 제1 커플링 패턴을 형성하며, 이에 따라 외부 안테나 장치(202)의 제2 커플링부에 상호 분리된 제2 커플링 패턴이 형성될 수 있다. 안테나부는 상호 분리된 2개의 제2 커플링 패턴 중 차량용 안테나를 위한 제2 커플링 패턴에 전기적으로 연결된다. 이로 인해, 차량 단말기(200)와 외부 안테나 장치(202)는 차량 통신용 안테나와 위성 항법 통신 안테나(GNSS 안테나)로서 동작될 수 있다.

이하, 차량 통신 방법을 살펴보겠다.

도 5를 참조하면, 차량에 설치된 차량 통신 단말기(100)가 가까운 제 1 중계기(500)로 차량 신호를 전송할 수 있다. 여기서, 상기 차량 신호는 차량 속도, 사고 여부 등 차량 운행과 관련된 다양한 정보를 포함할 수 있다.

제 1 중계기(500)는 예를 들어 LTE 통신이 가능한 경우 제 1 안테나(510)를 통하여 터교통 센(504)로 상기 전송된 차량 신호를 전달할 수 있다.

반면에, LTE 통신이 불가능한 경우, 제 1 중계기(500)는 제 2 안테나(512)를 통하여 제 2 중계기(502)로 상기 차량 신호를 전송할 수 있다.

제 2 중계기(502)는 LTE 통신이 가능하면 터교통 센(504)로 상기 차량 신호를 바로 전송하고, LTE 통신이 불가능하면 인근의 제 3 중계기로 전송할 수 있다.

즉, LTE 통신이 가능한 중계기는 수신된 차량 신호를 터교통 센(504)로 바로 전송하고, LTE 통신이 불가능한 중계기는 다음 중계기로 전송하는 방식을 통하여 최종 터교통 센(504)로 차량 신호를 전송할 수 있다.

위에서는 LTE 통신으로 한정하였으나 다른 통신 방법일 수도 있고, LTE 통신이 가능하더라도 중계기들을 통하여 차량 신호를 터교통 센(504)로 전송할 수도 있다.

다만, 중계기는 차량 신호를 송수신하는 안테나, 터교통 센(504)로 차량 신호를 직접 전송하는 안테나 및 다른 중계기로 차량 신호를 전송하는 안테나를 별도로 포함할 수 있다. 다만, 차량 신호를 송수신하는 안테나, 터교통 센(504)로 차량 신호를 직접 전송하는 안테나는 동일할 수도 있다.

다른 실시예에 따르면, 본 발명의 차량용 V2X통신 시스템은 WAVE통신을 이용하여 노변기지국과의 통신을 통하여 교통 센터로 데이터를 전송하고, 노변기지국이 없는 지역에서는 차량 정보를 LTE를 통하여 교통센터에 직접 전송할 수 있다.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims

발명의 상세한 설명에 의한 V2X통신 시스템.