WO2020122265A1 - 차량에 탑재되는 안테나 시스템 - Google Patents

차량에 탑재되는 안테나 시스템 Download PDF

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WO2020122265A1
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김용곤
정선인
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엘지전자 주식회사
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    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming

Definitions

  • the present invention relates to an antenna system mounted on a vehicle. More specifically, it relates to an antenna system mounted on a vehicle to transmit and receive a plurality of communication signals to provide a communication service.
  • Terminals can be divided into mobile terminals (mobile/portable terminals) and stationary terminals depending on whether they are mobile. Again, the mobile terminal may be divided into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal according to whether the user can carry it directly.
  • the functions of mobile terminals are diversifying. For example, there are functions for data and voice communication, photo and video shooting through a camera, voice recording, music file playback through a speaker system, and image or video output on the display.
  • an electronic game play function is added or a multimedia player function is performed.
  • recent mobile terminals can receive multicast signals that provide visual content such as broadcast and video or television programs.
  • such a terminal is a multimedia player type having multiple functions such as taking a picture or a video, playing a music or video file, receiving a game, or broadcasting. Is being implemented.
  • 5G communication service which is a next generation communication service, as well as existing communication services such as LTE (Long Term Evolution).
  • the vehicle antenna system needs to support not only 5G communication systems, but also communication services such as LTE, which is an existing communication service.
  • LTE supports a multi-input multi-output (MIMO) mode to improve transmission speed.
  • MIMO multi-input multi-output
  • isolation between LTE antennas is important, and there is a problem in that a method of securing sufficient isolation in a size mountable in a vehicle has not been specifically proposed.
  • isolation between antennas of 4G communication systems such as LTE and 5G communication systems is also important.
  • this is particularly true in the case of LTE re-farming using an antenna of a 5G communication system in a Sub6 band of 6 GHz or less, or using some frequency band of a 4G communication system. Accordingly, there is a problem in that a method of securing sufficient isolation in a size that can be mounted in a vehicle between antennas of a plurality of communication systems is not specifically presented.
  • One object of the present invention is to provide an antenna arrangement structure with optimized antenna characteristics and a planar vehicle antenna capable of providing next generation communication services as well as existing mobile communication services.
  • an object of the present invention is to effectively arrange a plurality of antennas that provide a plurality of communication services in a vehicle antenna system structure, and provide a communication service using the plurality of antennas.
  • the antenna system mounted in the vehicle according to the present invention is a plurality of first antenna elements configured to transmit and receive a first signal according to a first communication system to perform a multi-input multi-output (MIMO). 1 antenna system; And a second antenna system in which a plurality of second antenna elements configured to transmit and receive a second signal according to the second communication system performs beamforming, wherein the plurality of first antenna elements and the second antenna elements are performed.
  • MIMO multi-input multi-output
  • the first antenna system performs 4 x 4 MIMO
  • the plurality of first antenna elements may be disposed on the upper left, upper right, lower left and lower right sides of the circuit board.
  • the plurality of first antenna elements include first to fourth LTE antennas, and the first and second LTE antennas disposed on the upper left and upper right sides of the circuit board form a center line between each other. It is symmetrical as a standard.
  • the feeding form of the first and second LTE antennas may be an off-center form such that the feeding points are spaced apart from each other so that the isolation is improved.
  • At least one of the third and fourth LTE antennas disposed on the lower left and right lower portions of the circuit board may be partially shifted to the left or right compared to the first and second LTE antennas. Can be.
  • the third antenna may be disposed in a curved area and a left area, not a straight area in the lower end.
  • the first and second LTE antennas may further include a C2X antenna disposed between regions.
  • the third and fourth LTE antennas disposed at the lower left and right lower portions of the circuit board may further include first and second WiFi antennas spaced apart at a predetermined distance. At this time, the first and second WiFi antennas may be disposed at the left center and bottom center of the circuit board.
  • the plurality of second antenna elements may include first to fourth array antennas disposed in a center region of the circuit board surrounded by the first to fourth LTE antennas. have. At this time, the first to fourth array antennas may be disposed in the left center, the right center, the top and bottom, respectively, to cover a certain area in the azimuth angle direction.
  • the first and second array antennas disposed at the center of the left and the center of the right may further include an SDAS antenna and a GNSS antenna spaced apart at a predetermined distance.
  • the first to fourth LTE antennas may set the transmission power of the first signal to a threshold or less.
  • the first antenna system and the second antenna system may be disposed on an antenna PCB corresponding to the circuit board having a polygonal structure.
  • an integrated module may be disposed on a rear surface of the antenna PCB, and a modem module, a connectivity module, and a millimeter wave (mmWave) module may be disposed on the integrated module.
  • mmWave millimeter wave
  • an upper cover may be disposed on the antenna PCB, and a main PCB may be disposed on the antenna PCB. Meanwhile, a lower cover is disposed under the main PCB, and a backup battery that can be mounted or detached may be provided on the lower cover.
  • the antenna system provided in the vehicle may be disposed on a roof of the vehicle, or disposed in a roof structure of the vehicle, and at least a portion of the roof structure may be implemented as a non-metal.
  • the antenna PCB may further include a modem processor, a Bluetooth (BT)/WiFi module, and a C2X module in addition to the first antenna system and the second antenna system.
  • the main board may include an application processor, an Ethernet switch, a power management unit, and a vehicle network connector.
  • the antenna system includes a 2X2 LTE MIMO input port and a C2X antenna port as a wireless interface, and may include an Ethernet interface, an emergency call button interface, an airbag interface, an emergency call speaker interface, and a microphone interface as a wired interface.
  • An antenna system mounted on a vehicle includes: a plurality of first antenna elements configured to transmit and receive a first signal according to a first communication system; And a plurality of antenna arrays configured to transmit and receive a second signal according to a second communication system, wherein the plurality of first antenna elements and the plurality of antenna arrays are on an antenna PCB that is the same circuit board. Can be deployed.
  • the plurality of first antenna elements may include first to fourth LTE antennas, and perform 4 ⁇ 4 MIMO with a base station.
  • the plurality of first to fourth LTE antennas may be disposed on the upper left, upper right, lower left and lower right of the antenna PCB.
  • the first and second LTE antennas disposed on the upper left and upper right sides of the antenna PCB may be symmetrical with respect to each other.
  • the feeding form of the first and second LTE antennas may be an off-center form such that the feeding points are spaced apart from each other so that the isolation is improved.
  • At least one of the third and fourth LTE antennas disposed at the lower left and right lower portions of the antenna PCB is partially shifted to the left or right compared to the first and second LTE antennas.
  • the third antenna may be disposed in a curved area and a left area, not a straight area in the lower end.
  • the first to fourth array antennas which are the plurality of antenna arrays, may be disposed in a center region of the antenna PCB surrounded by the first to fourth LTE antennas.
  • the first to fourth array antennas may be disposed in the left center, right center, top and bottom, respectively, to cover a certain area in the azimuth angle direction.
  • the plurality of first antenna elements and the plurality of array antennas may be disposed on the antenna PCB having a polygonal structure.
  • an integrated module may be disposed on a rear surface of the antenna PCB, and a modem module, a connectivity module, and a millimeter wave (mmWave) module may be disposed on the integrated module.
  • mmWave millimeter wave
  • an upper cover may be disposed on the antenna PCB, and a main PCB may be disposed on the antenna PCB. Meanwhile, a lower cover is disposed under the main PCB, and a backup battery that can be mounted or detached may be provided on the lower cover.
  • a flat vehicle antenna having an LTE antenna system and a 5G antenna system, it is possible to provide an antenna arrangement structure with optimized isolation characteristics between antenna elements.
  • a modular vehicle antenna system in the form of a module that can extend various basic structures of a planar vehicle antenna system.
  • FIG. 1 is a mobile terminal including an antenna system mounted in a vehicle in connection with the present invention, showing a structure in which the antenna system can be mounted in a vehicle.
  • FIG. 2 is a block diagram referred to for describing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 shows a detailed configuration of an antenna system including a communication module and an antenna module according to the present invention.
  • FIG. 4 shows an exploded view of an antenna system mounted in a vehicle according to the present invention.
  • FIG. 5 shows a configuration in which an antenna is disposed on an antenna PCB of a vehicle antenna system according to the present invention.
  • FIG. 6 is a result showing isolation between a plurality of LTE antennas according to the present invention.
  • FIG. 7 shows a module disposed on an upper surface and a lower surface of an antenna PCB according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A to 8C illustrate internal structures of a vehicle antenna system according to various embodiments of the present invention.
  • the mobile terminal referred to in this specification mainly refers to a vehicle terminal implemented by an antenna system mounted on a vehicle, but may include a mobile terminal (electronic device) that is disposed inside a vehicle or owned by a user on a vehicle. have.
  • FIG. 1 is a mobile terminal including an antenna system mounted in a vehicle in connection with the present invention, showing a structure in which the antenna system can be mounted in a vehicle.
  • FIG. 1(a) shows a shape in which the antenna system 1000 is mounted on a vehicle roof.
  • FIG. 1B illustrates a structure in which the antenna system 1000 is mounted in the roof of a vehicle.
  • an existing Shark Fin antenna is replaced with a flat antenna of a non-protruding shape.
  • the present invention intends to propose an antenna in which a 5G (5G) LTE antenna and a 5G millimeter wave (mmWave) antenna are integrated in consideration of the 5G (5G) communication since 2020 along with the provision of an existing mobile communication service (LTE).
  • the LTE antenna may be an LTE 4 x 4 MIMO (Multi-Input Multi-Output) antenna.
  • the present invention proposes a package type antenna for enhancing durability by impact of a patch antenna mounted therein.
  • the antenna system 1000 is composed of a structure made of a hexahedron, it is disposed on the roof (roof) of the vehicle.
  • a radome 2000a for protecting the antenna system 1000 from external impact when driving in an external environment and a vehicle may surround the antenna system 1000.
  • the radome 2000a may be made of a dielectric material through which a radio wave signal transmitted/received between the antenna system 1000 and a base station can be transmitted.
  • the antenna system 1000 is disposed in a roof structure of a vehicle, and at least a portion of the roof structure may be configured to be made of a non-metal. At this time, at least a part of the roof structure 2000b of the vehicle is made of a non-metal, and may be made of a dielectric material through which a radio signal transmitted/received between the antenna system 1000 and a base station can be transmitted.
  • the antenna system 1000 may be installed on the front or rear of the vehicle depending on the application in addition to the roof structure of the vehicle.
  • FIG. 2 is a block diagram referred to for describing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 100 may include a wheel rotated by a power source and a steering input device 510 for adjusting the traveling direction of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 may be an autonomous vehicle.
  • the vehicle 100 may be switched to an autonomous driving mode or a manual mode (capital driving mode) based on a user input.
  • the vehicle 100 may be switched from the manual mode to the autonomous driving mode or the autonomous driving mode to the manual mode based on the received user input through the user interface device 200.
  • the vehicle 100 may be switched to an autonomous driving mode or a manual mode based on driving situation information.
  • the driving situation information may be generated based on object information provided by the object detection device 300.
  • the vehicle 100 may be switched from the manual mode to the autonomous driving mode or from the autonomous driving mode to the manual mode based on the driving situation information generated by the object detection device 300.
  • the vehicle 100 may be switched from the manual mode to the autonomous driving mode, or may be switched from the autonomous driving mode to the manual mode based on the driving situation information received through the communication device 400.
  • the vehicle 100 may be switched from a manual mode to an autonomous driving mode based on information, data, and signals provided from an external device, or may be switched from an autonomous driving mode to a manual mode.
  • the autonomous driving vehicle 100 may be operated based on the driving system 700.
  • the autonomous vehicle 100 may be driven based on information, data, or signals generated by the driving system 710, the exit system 740, and the parking system 750.
  • the autonomous vehicle 100 may receive a user input for driving through the driving manipulation device 500.
  • the vehicle 100 may be driven based on a user input received through the driving manipulation apparatus 500.
  • the full-length direction L is a direction that is a reference for measuring the full-length of the vehicle 100
  • the full-width direction W is a direction that is a reference for the full-width measurement of the vehicle 100
  • the front direction H is the vehicle It may mean a direction that is a reference for measuring the height of the (100).
  • the vehicle 100 includes a user interface device 200, an object detection device 300, a communication device 400, a driving operation device 500, a vehicle driving device 600, and a driving system 700, a navigation system 770, a sensing unit 120, an interface unit 130, a memory 140, a control unit 170, and a power supply unit 190.
  • the vehicle 100 may further include other components in addition to the components described in this specification, or may not include some of the components described.
  • the user interface device 200 is a device for communication between the vehicle 100 and a user.
  • the user interface device 200 may receive user input and provide information generated in the vehicle 100 to the user.
  • the vehicle 100 may implement User Interfaces (UI) or User Experience (UX) through the user interface device 200.
  • UI User Interfaces
  • UX User Experience
  • the object detection device 300 is a device for detecting an object located outside the vehicle 100.
  • the object may be various objects related to the operation of the vehicle 100.
  • the object may be classified into a moving object and a fixed object.
  • the moving object may be a concept including other vehicles and pedestrians.
  • the fixed object may be a concept including traffic signals, roads, and structures.
  • the object detection device 300 may include a camera 310, a radar 320, a lidar 330, an ultrasonic sensor 340, an infrared sensor 350, and a processor 370.
  • the object detection apparatus 300 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the camera 310 may be located at an appropriate location outside the vehicle in order to acquire an image outside the vehicle.
  • the camera 310 may be a mono camera, a stereo camera 310a, an AVM (Around View Monitoring) camera 310b, or a 360 degree camera.
  • the camera 310 may be disposed close to the front windshield, in the interior of the vehicle, to obtain an image in front of the vehicle.
  • the camera 310 may be disposed around the front bumper or radiator grille.
  • the camera 310 may be disposed close to the rear glass, in the interior of the vehicle, in order to acquire an image behind the vehicle.
  • the camera 310 may be disposed around the rear bumper, trunk, or tail gate.
  • the camera 310 may be disposed close to at least one of the side windows in the interior of the vehicle in order to acquire an image of the vehicle side.
  • the camera 310 may be disposed around a side mirror, fender, or door.
  • the camera 310 may provide the obtained image to the processor 370.
  • the radar 320 may include an electromagnetic wave transmitting unit and a receiving unit.
  • the radar 320 may be implemented in a pulse radar method or a continuous wave radar method in accordance with the principle of radio wave launch.
  • the radar 320 may be implemented by a FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) method or a FSK (Frequency Shift Keyong) method according to a signal waveform among continuous wave radar methods.
  • FMCW Frequency Modulated Continuous Wave
  • FSK Frequency Shift Keyong
  • the radar 320 detects an object based on a time-of-flight (TOF) method or a phase-shift method via electromagnetic waves, the position of the detected object, the distance from the detected object, and a relative speed Can be detected.
  • TOF time-of-flight
  • phase-shift method via electromagnetic waves, the position of the detected object, the distance from the detected object, and a relative speed Can be detected.
  • the radar 320 may be disposed at an appropriate location outside the vehicle to detect objects located in the front, rear, or side of the vehicle.
  • the lidar 330 may include a laser transmitter and a receiver.
  • the lidar 330 may be implemented by a time of flight (TOF) method or a phase-shift method.
  • TOF time of flight
  • the lidar 330 may be implemented in a driving type or a non-driving type.
  • the lidar 330 When implemented in a driving type, the lidar 330 is rotated by a motor and can detect objects around the vehicle 100.
  • the rider 330 may detect an object located within a predetermined range based on the vehicle 100 by optical steering.
  • the vehicle 100 may include a plurality of non-driven lidars 330.
  • the lidar 330 detects an object based on a time of flight (TOF) method or a phase-shift method using laser light, and the position of the detected object, the distance to the detected object, and Relative speed can be detected.
  • TOF time of flight
  • phase-shift method using laser light
  • the lidar 330 may be disposed at an appropriate location outside the vehicle in order to detect objects located in the front, rear, or side of the vehicle.
  • the ultrasonic sensor 340 may include an ultrasonic transmitter and a receiver.
  • the ultrasonic sensor 340 may detect an object based on ultrasonic waves and detect a position of the detected object, a distance from the detected object, and a relative speed.
  • the ultrasonic sensor 340 may be disposed at an appropriate location outside the vehicle in order to sense an object located in front, rear, or side of the vehicle.
  • the infrared sensor 350 may include an infrared transmitter and a receiver.
  • the infrared sensor 340 may detect an object based on infrared light, and detect a position of the detected object, a distance from the detected object, and a relative speed.
  • the infrared sensor 350 may be disposed at an appropriate location outside the vehicle in order to sense an object located in front, rear, or side of the vehicle.
  • the processor 370 may control the overall operation of each unit of the object detection device 300.
  • the processor 370 may detect and track an object based on the acquired image.
  • the processor 370 may perform operations such as calculating the distance to the object and calculating the relative speed with the object through an image processing algorithm.
  • the processor 370 may detect and track the object based on the reflected electromagnetic wave from which the transmitted electromagnetic wave is reflected and returned.
  • the processor 370 may perform operations such as calculating a distance from the object and calculating a relative speed with the object based on electromagnetic waves.
  • the processor 370 may detect and track the object based on the reflected laser light from which the transmitted laser is reflected and returned.
  • the processor 370 may perform operations such as calculating the distance to the object and calculating the relative speed with the object, based on the laser light.
  • the processor 370 may detect and track the object based on the reflected ultrasonic waves from which the transmitted ultrasonic waves are reflected and returned.
  • the processor 370 may perform operations such as calculating the distance to the object and calculating the relative speed with the object, based on ultrasound.
  • the processor 370 may detect and track the object based on the reflected infrared light from which the transmitted infrared light is reflected and returned.
  • the processor 370 may perform operations such as calculating the distance to the object and calculating the relative speed with the object based on infrared light.
  • the object detection apparatus 300 may include a plurality of processors 370 or may not include a processor 370.
  • each of the camera 310, the radar 320, the lidar 330, the ultrasonic sensor 340, and the infrared sensor 350 may individually include a processor.
  • the object detection device 300 may be operated under the control of the processor or control unit 170 of the device in the vehicle 100.
  • the object detection device 400 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the communication device 400 is a device for performing communication with an external device.
  • the external device may be another vehicle, a mobile terminal, or a server.
  • the communication device 400 may include at least one of a transmitting antenna, a receiving antenna, a radio frequency (RF) circuit capable of implementing various communication protocols, and an RF element to perform communication.
  • RF radio frequency
  • the communication device 400 may include a short-range communication unit 410, a location information unit 420, a V2X communication unit 430, an optical communication unit 440, a broadcast transmission/reception unit 450, and a processor 470.
  • the communication device 400 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the short-range communication unit 410 is a unit for short-range communication.
  • the short-range communication unit 410 includes Bluetooth (BluetoothTM), Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Near Field Communication (NFC), and Wireless Wi-Fi -Fidelity), Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-range communication.
  • Bluetooth Bluetooth
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee Near Field Communication
  • NFC Near Field Communication
  • Wireless Wi-Fi -Fidelity Wireless Wi-Fi Direct
  • Wireless USB Wireless Universal Serial Bus
  • the short-range communication unit 410 may form short-range wireless communication networks (Wireless Area Networks) to perform short-range communication between the vehicle 100 and at least one external device.
  • short-range wireless communication networks Wireless Area Networks
  • the location information unit 420 is a unit for obtaining location information of the vehicle 100.
  • the location information unit 420 may include a Global Positioning System (GPS) module or a Differential Global Positioning System (DGPS) module.
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the V2X communication unit 430 is a unit for performing wireless communication with a server (V2I: Vehicle to Infra), another vehicle (V2V: Vehicle to Vehicle), or a pedestrian (V2P: Vehicle to Pedestrian).
  • the V2X communication unit 430 may include an RF circuit capable of implementing communication (V2I) with an infrastructure, communication between vehicles (V2V), and communication with a pedestrian (V2P).
  • the optical communication unit 440 is a unit for performing communication with an external device via light.
  • the optical communication unit 440 may include an optical transmitter that converts an electrical signal into an optical signal and transmits it to the outside, and an optical receiver that converts the received optical signal into an electrical signal.
  • the light emitting unit may be formed integrally with a lamp included in the vehicle 100.
  • the broadcast transmission/reception unit 450 is a unit for receiving a broadcast signal from an external broadcast management server through a broadcast channel or transmitting a broadcast signal to the broadcast management server.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • the broadcast signal may include a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, and a data broadcast signal.
  • the wireless communication unit 460 is a unit that performs wireless communication with one or more communication systems through one or more antenna systems.
  • the wireless communication unit 460 may transmit and/or receive signals to devices in the first communication system through the first antenna system. Also, the wireless communication unit 460 may transmit and/or receive signals to devices in the second communication system through the second antenna system.
  • the processor 470 may control the overall operation of each unit of the communication device 400.
  • the communication device 400 may include a plurality of processors 470 or may not include a processor 470.
  • the communication device 400 may be operated under the control of the processor or control unit 170 of another device in the vehicle 100.
  • the communication device 400 may implement a vehicle display device together with the user interface device 200.
  • the vehicle display device may be called a telematics device or an audio video navigation (AVN) device.
  • APN audio video navigation
  • the communication device 400 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the sensing unit 120 may sense the state of the vehicle.
  • the sensing unit 120 includes a posture sensor (for example, a yaw sensor, a roll sensor, a pitch sensor), a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, and an inclination Sensor, weight sensor, heading sensor, yaw sensor, gyro sensor, position module, vehicle forward/reverse sensor, battery sensor, fuel sensor, tire sensor, handle It may include a steering sensor by rotation, a temperature sensor inside the vehicle, a humidity sensor inside the vehicle, an ultrasonic sensor, an illuminance sensor, an accelerator pedal position sensor, a brake pedal position sensor, and the like.
  • the sensing unit 120 includes vehicle attitude information, vehicle collision information, vehicle direction information, vehicle location information (GPS information), vehicle angle information, vehicle speed information, vehicle acceleration information, vehicle tilt information, vehicle forward/reverse information, battery Acquire sensing signals for information, fuel information, tire information, vehicle lamp information, vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, steering wheel rotation angle, vehicle exterior illumination, pressure applied to the accelerator pedal, pressure applied to the brake pedal can do.
  • GPS information vehicle location information
  • vehicle angle information vehicle speed information
  • vehicle acceleration information vehicle tilt information
  • vehicle forward/reverse information battery Acquire sensing signals for information, fuel information, tire information, vehicle lamp information, vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, steering wheel rotation angle, vehicle exterior illumination, pressure applied to the accelerator pedal, pressure applied to the brake pedal can do.
  • the sensing unit 120 includes, in addition, an accelerator pedal sensor, a pressure sensor, an engine speed sensor, an air flow sensor (AFS), an intake air temperature sensor (ATS), a water temperature sensor (WTS), and a throttle position sensor (TPS), a TDC sensor, a crank angle sensor (CAS), and the like.
  • an accelerator pedal sensor a pressure sensor
  • an engine speed sensor an air flow sensor (AFS)
  • an intake air temperature sensor ATS
  • WTS water temperature sensor
  • TPS throttle position sensor
  • TDC sensor crank angle sensor
  • the interface unit 130 may serve as a passage with various types of external devices connected to the vehicle 100.
  • the interface unit 130 may be provided with a port connectable to the mobile terminal, and may be connected to the mobile terminal through the port. In this case, the interface unit 130 may exchange data with the mobile terminal.
  • the interface unit 130 may serve as a passage for supplying electrical energy to the connected mobile terminal.
  • the interface unit 130 may provide the mobile terminal with electric energy supplied from the power supply unit 190.
  • the memory 140 is electrically connected to the control unit 170.
  • the memory 140 may store basic data for the unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data.
  • the memory 140 may be various storage devices such as ROM, RAM, EPROM, flash drive, hard drive, and the like in hardware.
  • the memory 140 may store various data for the overall operation of the vehicle 100, such as a program for processing or controlling the control unit 170.
  • the memory 140 may be integrally formed with the control unit 170 or may be implemented as a lower component of the control unit 170.
  • the control unit 170 may control the overall operation of each unit in the vehicle 100.
  • the control unit 170 may be referred to as an electronic control unit (ECU).
  • ECU electronice control unit
  • the power supply unit 190 may supply power required for the operation of each component under the control of the control unit 170.
  • the power supply unit 190 may receive power from a battery or the like inside the vehicle.
  • One or more processors and controls 170 included in the vehicle 100 include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( Field programmable gate arrays, processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions can be implemented.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions can be implemented.
  • the vehicle 100 related to the present invention may operate in any one of a manual driving mode and an autonomous driving mode. That is, the driving mode of the vehicle 100 may include a manual driving mode and an autonomous driving mode.
  • FIG. 3 shows a detailed configuration of an antenna system including a communication module and an antenna module according to the present invention.
  • the antenna system 1000 includes first and second communication systems (or first and second antenna systems) 1100 and 1200, each of which is connected to the communication system 1300. do.
  • the communication system 1300 may be referred to as a telematics module or communication module.
  • the communication system 1300 may be associated with the communication device 400 illustrated in FIG. 2, and more particularly, the wireless communication unit 460.
  • the communication system 1300 operates based on information input from the user interface device 200 and displays information received through the communication system 1300 on the user interface device 200.
  • the communication system 1300 may control the object detection device 300 to perform a specific operation, and may operate according to information received from the object detection device 300.
  • the first communication system 1100 and the second communication system 1200 may be configured to maintain a dual connectivity state.
  • the first signal may be received from the first communication system 1100. That is, even when the link connection with the base station is released in the second communication system 1200, the first communication system 1100 always maintains a connection state, so that the second communication system 1200 is connected to the second communication system 1200. You can receive a signal.
  • the link connection through the second communication system 1200 when the link connection through the second communication system 1200 is released, it is also configured to operate in a fall back mode initiating connection with the first communication system 1100 It is possible.
  • the first and second communication systems may be LTE communication systems and 5G communication systems, respectively, but are not limited thereto and can be freely changed according to applications.
  • the first antenna system 1100 is configured to exchange radio signals with an existing mobile communication system 2G/3G/4G, and may include a plurality of antenna elements 1110.
  • the first antenna system 1100 may operate in a MIMO mode to receive a plurality of stream signals from a base station through the plurality of antenna elements.
  • the plurality of antennas may have two or four antennas, and the first antenna system 1100 may support 2 x 2 and 4 x 4 MIMO modes, respectively.
  • 2 x 2 and 4 x 4 MIMO mode is a case in which one terminal (vehicle) receives both two and four stream signals respectively from two and four stream signals transmitted from a base station.
  • a case in which a single terminal (vehicle) receives all of a plurality of streams from a base station may be referred to as a single user (SU)-MIMO mode.
  • a case where multiple terminals (vehicles) respectively receive the plurality of streams may be referred to as a MU-MIMO mode.
  • the second antenna system 1100 In order to support the SU-MIMO mode, the second antenna system 1100 must include a plurality of antenna elements.
  • the second antenna system 1200 may include an antenna 1210, a power amplifier (1220), a low noise amplifier (LNA) 1230, and a phase shifter (Phase Shifter) 1240. Meanwhile, the second antenna system 1200 may be configured to operate in a frequency band of 28 GHz, or a frequency band of 20, 30, or 60 GHz or a sub 6 frequency band of 6 GHz or less.
  • the antenna 1210 may be disposed in the form of a patch antenna on a dielectric substrate.
  • the patch antenna 110 may be implemented in the form of a microstrip in which radiating elements and ground planes are disposed on the top and bottom surfaces of the dielectric substrate, respectively.
  • beam forming is performed by controlling phase values applied to each element of the array antenna through the phase shifter 1240.
  • the beam forming may be performed within a specific angular range in azimuth direction and elevation angle direction.
  • the first antenna system 1200 performs beamforming in a desired direction in an azimuth and elevation angle according to changes in phase values by the phase shifter 1240, the null pattern of the beam in the direction of the interference signal (null pattern).
  • the antenna 1210 may operate as a single antenna element by applying power to any one of a plurality of antenna elements of the array antenna.
  • the array antenna and the single antenna element configuration can be variably configured by power on/off and a circuit configuration capable of supporting the same. Therefore, when the signal level (or signal-to-interference ratio) is sufficient because the distance from the base station or other communication target device is sufficiently close, the patch antenna 110 is variably configured with a single antenna element. On the other hand, if the signal level (or signal-to-interference ratio) is not sufficient, the antenna 1210 is variably configured as an array antenna.
  • the antenna 1210 is a transmission antenna radiating a transmission signal from the power amplifier 1220 into a free space and a reception antenna transmitting a reception signal from the free space to the low noise amplifier 1230. It can operate simultaneously. Accordingly, the antenna 1210 is configured to operate in both a transmission frequency band and a reception frequency band.
  • the power amplifier 1220 is configured to amplify a signal from a 5G RF IC with high power and transmit the signal through the patch antenna 100.
  • the power amplifier 120 receives an intermediate frequency (IF: Intermediate Frequency) band signal from the 5G RF IC and converts it into a radio frequency (RF) band signal. up-converter).
  • IF Intermediate Frequency
  • the low noise amplifier 1230 amplifies the signal received through the antenna 1210 with low noise, and transmits the received signal to a 5G RF IC.
  • the low-noise amplifier 1230 may include a frequency down-converter that down-converts the 28 GHz RF signal to an IF signal.
  • the phase shifter 1240 is configured to apply a different phase to each element of the array antenna.
  • the phase shifter 1240 is configured to be operable in both a transmission frequency band and a reception frequency band.
  • the phase shifter 1240 may adjust the phase in an analog or digital manner.
  • the phase shifter 1240 may receive a control signal for phase control from a 5G BB IC.
  • the phase shifter 1240 may be configured to phase control the signal received from the low noise amplifier 1230 because insertion loss occurs due to an internal element. That is, the phase shifter 1240 may perform phase control after amplifying the signal received from the second antenna system 1200 through the low noise amplifier 1230.
  • the communication system 1300 includes an LTE system that interfaces with the first antenna system 200 and a 5G RF IC that interfaces with the second antenna system 1200. Meanwhile, the LTE system may include a 3G system to support 3G WCDMA fallback, or a 2G system. At this time, the first antenna system 1100 may be interfaced with the LTE system through an RF cable or a coaxial cable.
  • the communication system 1300 may further include a 5G BB (Base Band) IC, USIM, and LPDDR4.
  • the 5G BB IC exchanges baseband signals with the first and second communication systems 1100 and 1200.
  • the 5G BB IC may be interfaced with the 5G RF IC through a 2x MPHY interface, and may be interfaced with the LTE system through a PCIe 1.0 interface.
  • the USIM and LPDDR4 correspond to a mobile communication user identification module and memory, respectively.
  • the first antenna system 1100 since it operates in a lower frequency band than the second antenna system 1200, a larger arrangement interval is required for independent operation between antenna elements. This is because the isolation between them is particularly important to operate each antenna element in MIMO mode.
  • FIGS. 4 and 5 show an antenna mounted in a vehicle according to the present invention.
  • FIG. 4 shows an exploded view of an antenna system mounted in a vehicle according to the present invention.
  • the antenna system 2000 mounted in a vehicle includes an upper cover 2100, an antenna printed circuit board 2200, a main PCB 2300 and a bottom cover 2400 ).
  • the antenna PCB 2100 includes a millimeter wave antenna 1210 disposed in the center and an LTE antenna 1100 disposed in the vicinity.
  • the LTE antenna 1100 and the millimeter wave antenna 1210 which are 5G antennas, may be referred to as a first antenna 1100 and a second antenna 1210, respectively.
  • the first and second antenna systems 1100 and 1200 are configured as follows.
  • a plurality of first antenna elements configured to transmit and receive a first signal according to the first communication system perform multi-input multi-output (MIMO).
  • MIMO multi-input multi-output
  • a plurality of second antenna elements configured to transmit and receive a second signal according to the second communication system performs beamforming.
  • FIG. 5 shows a configuration in which an antenna is disposed on an antenna PCB of a vehicle antenna system according to the present invention.
  • the first antenna system 1100 may perform 4 ⁇ 4 MIMO.
  • the plurality of first antenna elements 1110 to 1140 may be disposed on the upper left, upper right, lower left and lower right sides of the circuit board.
  • MIMO operations such as 4 x 4 MIMO may be performed by the first antenna system 1100 or may be performed by the second antenna system 1200 using a Sub 6 GHz band.
  • the vehicle antenna according to the present invention is characterized by an LTE antenna 1100 disposed on the same circuit board, that is, the antenna PCB 2200 and a millimeter wave antenna 1210 which is a 5G antenna.
  • the plurality of first arranged first to fourth array antennas corresponding to the LTE antenna 1100 and the antenna elements 1110 to 1140 are disposed within a limited space of the same circuit board, isolation between them is secured. Is important.
  • the plurality of first antenna elements 1110 to 1140 may be referred to as first to fourth LTE antennas 1110 to 1140.
  • the first and second LTE antennas 1110 and 1120 disposed on the upper left and upper right sides of the circuit board may be symmetrical with respect to each other.
  • the amount of interference between the first and second LTE antennas 1110 and 1120 may be determined sensitively to the distance between them.
  • the feeding form of the first and second LTE antennas 1110 to 1140 may be in an off-center form such that the feeding points are spaced apart from each other to improve isolation.
  • the first and second LTE antennas 1110 to 1140 may be in the form of using a ground plane, such as a PIFA or Monopole form, for miniaturization. Meanwhile, the first and second LTE antennas 1110 to 1140 may optimize the shape of the ground of the antenna PCB 2200 to improve mutual isolation, in addition to the off-center feeding type. . To this end, a part of the ground surface of the lower surface of the antenna PCB 2200 may be removed. Specifically, isolation between the first to fourth LTE antennas 1110 to 1140 may be improved through a structure in which the ground plane is removed in a periodic structure having a predetermined length and width on the lower surface of the antenna PCB 2200. Meanwhile, the periodic structure having a predetermined length and width may be a PBG (Photonic Band Gap) or an EBG (Electromagnetic Band Gap) structure.
  • PBG Photonic Band Gap
  • EBG Electromagnetic Band Gap
  • the plurality of first antenna elements 1110 to 1140 may include antennas and communication modules for connectivity other than the first to fourth LTE antennas 1110 to 1140.
  • LTE, mmWave, as well as WiFi, C2X, SDARS, GNSS antenna number and antenna type, frequency band and configuration characteristics are presented in detail in Table 1.
  • LTE 4 EA PIFA or Monopole B20, B5, B3, B1, B7, B38 LTE antennas are placed in four corners in consideration of the isolation.
  • WiFi and C2X antennas are placed between LTE antennas in consideration of isolation.
  • C2X 1 EA 5850-5925MHz SDARS 1 EA Patch 2320-2345MHz
  • the SDARS and GNSS antennas are patch-type antennas and are arranged on the left and right sides of the center.
  • the C2X antenna 1510 may be further included between the regions where the first and second LTE antennas 1110 and 1120 are disposed.
  • the C2X antenna 1510 is an antenna that performs C2X communication, and the C2X operating frequency band may be different from the LTE operating frequency band. Accordingly, even when the C2X antenna 1510 is disposed between the first and second LTE antennas 1110 and 1120, mutual interference does not occur, and accordingly, the isolation level does not decrease.
  • the third and fourth LTE antennas 1130 and 1140 disposed on the lower left and right lower sides of the circuit board may be disposed in different forms from the first and second LTE antennas 1110 and 1120.
  • the size of the antenna PCB 2200 disposed inside the vehicle antenna system 2000 is limited, and in particular, the size of the antenna PCB 2200 is limited.
  • FIG. 6 is a result showing isolation between a plurality of LTE antennas according to the present invention. Referring to FIGS. 5 and 6, it can be seen that the isolation level S31 between the first LTE antenna 1110 and the third LTE antenna 1130 is degraded compared to the isolation between different ports.
  • the third and fourth LTE antennas 1130 and 1140 may be disposed in a form shifted partially to the left or right compared to the first and second LTE antennas 1110 and 1120.
  • the third LTE antenna 1130 unlike the first LTE antenna 1110, may be disposed in a curved line (B) and a left area (C) rather than in a linear region (A) at the bottom.
  • the first LTE antenna 1110 may be disposed in a straight area (A1) and a curved area (B1) of the upper end.
  • a structure in which the ground surface is removed in a periodic structure having a predetermined length and width on the lower surface of the antenna PCB 2200 may be particularly disposed in a path between the first LTE antenna 1110 and the third LTE antenna 1130.
  • a structure in which the ground plane is removed on the current path between the first LTE antenna 1110 and the third LTE antenna 1130 may be arranged at regular intervals.
  • the dimensions of the periodic structure of a certain length and width and the period of a predetermined interval can be expressed by a specific wavelength in the operating frequency band.
  • the periodic structure having a predetermined length and width may be a PBG (Photonic Band Gap) or EBG (Electromagnetic Band Gap) structure.
  • such a PBB or EBG structure centers on a point in which a higher order mode component rather than a dominant mode component among the radiated components of the first LTE antenna 1110 and the third LTE antenna 1130 is large. It can be arranged at regular intervals.
  • the first and second WiFi antennas 1521 and 1522 may be disposed at the left center and bottom center of the circuit board.
  • the WiFi frequency band is different from the LTE frequency band and the 5G frequency band. Accordingly, interference between the first and second WiFi antennas 1521 and 1522 with the first to fourth array antennas 1211 to 1214 corresponding to the first to fourth LTE antennas 1110 to 1140 and the 5G antenna is not a problem. Does not.
  • the interference between the first and second WiFi antennas 1521 and 1522 is further reduced by the arrangement of antennas of different frequencies.
  • the plurality of second antenna elements of the second antenna system 1200 may be configured in the form of first to fourth array antennas 1211 to 1214.
  • the first to fourth array antennas 1211 to 1214 may be disposed in a center region of a circuit board surrounded by the first to fourth LTE antennas 1110 to 1140. Accordingly, the first to fourth array antennas 1211 to 1214 may be disposed at the left center, the right center, the top, and the bottom, respectively, to cover a certain area in the azimuth angle direction.
  • a 5G communication system it is necessary to transmit and receive a beam at an elevation angle of an appropriate height to perform communication with a nearby base station or a nearby object.
  • the first to fourth array antennas 1211 to 1214 may be disposed on the left center, the right center, the top and bottom, respectively, on a structure having a predetermined slope.
  • beamforming may be performed using only one of the first to fourth array antennas 1211 to 1214.
  • the present invention is not limited thereto, and the MIMO operation may be performed using two or more of the first to fourth array antennas 1211 to 1214.
  • the vehicle antenna system 2000 includes an SDAS antenna 1530 and a GNSS antenna 1540 that are spaced apart at a predetermined distance from the left center and the first to second array antennas 1211 and 1212 arranged in the right center. It may further include.
  • the first to fourth LTE antennas 1110 to 1140 may set the transmission power of the first signal (LTE signal) below a threshold.
  • LTE signal the first signal
  • the LTE signal is not transmitted, or if LTE signal transmission is required, LTE backoff may be performed to lower the interference level by lowering the transmission power level.
  • priority in consideration of mutual interference is as follows. For example, priority may be determined in the order of GNSS ® V2X (or C2X) ® LTE.
  • the SDAS antenna 1530 and the GNSS antenna 1540 are interleaved by the 5G antenna structure disposed between them, it is possible to secure mutual isolation. Do.
  • the first and second antenna systems 1100 and 1200 are disposed on a circuit board having a polygonal structure, that is, the antenna PCB 2200. Specifically, the first and second antenna systems 1100 and 1200 are disposed on the side and center of the antenna PCB 2200.
  • Figure 7 shows a module disposed on the upper and lower surfaces of the antenna PCB according to an embodiment of the present invention.
  • 3GPP standard Rel In case of supporting 14, LTE antenna, C2X antenna, WiFi antenna, SDAS antenna, and GNSS antenna are disposed on the upper surface.
  • 3GPP standard Rel When supporting 15, a 5G antenna in the millimeter wave (mmWave) band is further disposed in the center of the top surface.
  • the LTE antenna can also operate as a Sub6 GHz 5G antenna below the 6 GHz band.
  • an integrated module may be disposed on the rear surface of the antenna PCB.
  • the integrated module may include a modem module and a connectivity module.
  • 3GPP standard Rel When supporting 15, a millimeter wave (mmWave) module may be further disposed.
  • the vehicle antenna system is a 3GPP standard Rel. 15 5G antennas and corresponding modules may be additionally arranged depending on whether or not they are supported.
  • FIG. 8 shows the internal structure of a vehicle antenna system according to various embodiments of the present invention.
  • the vehicle antenna system may have a polygonal structure as shown in FIG. 8A or a basic structure as shown in FIG. 8B.
  • the basic structure of FIG. 8B may be configured as an extended structure of FIG. 8C.
  • the vehicle antenna system may further include a communication module and a sub 6Hz 5G NR module in addition to the 4 x 4 MIMO antenna.
  • antenna elements in the polygonal structure as shown in FIG. 8A, for example, 9 to 14 antenna elements may be arranged. Meanwhile, up to 10 antenna elements may be arranged in the basic structure as shown in FIG. 8B.
  • the extension structure as shown in Figure 7 (b), for example, may be disposed more than 20 antenna elements.
  • an upper cover 2100a, an antenna PCB 2200a, a heat sink 2250a, a main PCB 2300a, and a lower cover 2400a may be arranged in this order. Meanwhile, a backup battery 2450a may be disposed on the lower cover 2400a.
  • an upper cover 2100b, an antenna PCB 2200b, a main PCB 2300b, a heat sink 2250b, and a lower cover 2400a may be arranged in this order. Meanwhile, a backup battery 2450a may be disposed on the lower cover 2400a.
  • the upper cover 2100c, the antenna PCB 2200c, the main PCB 2300c, the lower cover 2400c and the heat sink 2250c may be arranged in this order. Meanwhile, a backup battery 2450c may be disposed on the lower cover 2400c.
  • upper covers 2100a, 2100b, and 2100c are disposed on the top of the antenna PCBs 2200a, 2200b, and 2200c, and main PCBs are disposed at the bottom of the antenna PCBs 2200a, 2200b, and 2200c.
  • (2300a, 2300b, 2300c) are disposed.
  • lower covers 2400a, 2400b, and 2400c are disposed under the main PCBs 2300a, 2300b, and 2300c, and backup batteries 2450a, 2450b, 2450c that can be mounted or detached may be provided on the lower cover.
  • the antenna PCB (2200a, 2200b, 2200c) in addition to the above-described first antenna system 1100 and the second antenna system 1200, a modem processor, Bluetooth (BT) / Wi-Fi (WiFi) module and C2X module further included can do.
  • the antenna PCB (2200a, 2200b, 2200c) may also be referred to as an antenna and a communication board (board).
  • main PCBs 2300a, 2300b, and 2300c are arranged with modules that control and interface with communication modules disposed on the antenna PCB. Specifically, it may include an application processor (AP), an Ethernet switch, a power management unit, and a vehicle network connector. At this time, the main PCBs 2300a, 2300b, and 2300c may also be referred to as AP boards.
  • AP application processor
  • Ethernet switch Ethernet switch
  • power management unit a power management unit
  • vehicle network connector a vehicle network connector
  • the antenna system according to the present invention may include a 2X2 LTE MIMO input port and a C2X antenna port as a wireless interface.
  • the wired interface may include an Ethernet interface, an emergency call button interface, an airbag interface, an emergency call speaker interface, and a microphone interface.
  • the antenna system provided in the vehicle as shown in FIGS. 8A to 8C may be disposed on the roof of the vehicle as shown in FIG. 1, or may be disposed in the roof structure of the vehicle. At this time, at least a portion of the roof structure may be implemented as a non-metal.
  • a vehicle antenna system including a plurality of first antenna elements and a plurality of antenna arrays will be described.
  • the above description of the vehicle antenna system is also applicable to a vehicle antenna system including a plurality of first antenna elements and a plurality of antenna arrays, which will be described later.
  • the plurality of first antenna elements 1110 to 1140 is configured to transmit and receive a first signal according to the first communication system.
  • the first antenna elements 1110 to 1140 may be referred to as first to fourth LTE antennas 1110 to 1140.
  • the plurality of antenna arrays corresponds to the first to fourth array antennas 1211 to 1214.
  • the plurality of first antenna elements 1110 to 1140 and the plurality of antenna arrays 1211 to 1214 may be disposed on an antenna PCB that is the same circuit board.
  • the plurality of first antenna elements include the first to fourth LTE antennas 1211 to 1214, and can perform 4 x 4 MIMO with the base station.
  • the antenna PCB 2200 may be disposed on the upper left, upper right, lower left and lower right. At this time, the distance between the antennas is maximized, and some antennas are arranged to be shifted in distance to improve the isolation characteristics. In addition, the isolation characteristics may be improved by using an off-center feeding method between the first to fourth LTE antennas 1211 to 1214. Meanwhile, the above-described contents may be applied in relation to a detailed arrangement structure of various antennas, including the first to fourth LTE antennas 1211 to 1214.
  • the first and second LTE antennas 1110 and 1120 disposed on the upper left and upper right of the antenna PCB 2200 may be symmetrical with respect to each other with respect to the center line.
  • the feeding form of the first and second LTE antennas 1110 and 1120 may be in an off-center form such that the feeding points are spaced apart from each other to improve isolation.
  • the third and fourth LTE antennas 1130 and 1140 disposed on the lower left and right lower portions of the antenna PCB 2220 is left or right compared to the first and second LTE antennas 1110 and 1120. It can be partially shifted. Accordingly, the third LTE antenna 1130, unlike the first LTE antenna 1110, may be disposed in the curved region B and the left region C rather than the straight region A of the lower end. On the other hand, the first LTE antenna 1110 may be disposed in a straight area (A1) and a curved area (B1) of the upper end.
  • the first to fourth array antennas 1211 to 1214 operating in the 5G frequency band, especially the millimeter wave (mmWave) band are of the antenna PCB 2200 surrounded by the first to fourth LTE antennas 1110 to 1140. It can be arranged in the center region (center region). At this time, the first to fourth array antennas 1211 to 1214 may be respectively disposed in the center of the left, the center of the right, and the upper and lower portions to cover a certain area in the azimuth angle direction.
  • the plurality of first antenna elements 1110 to 1140 and the plurality of array antennas 1211 to 1214 may be disposed on the antenna PCB 2200 corresponding to the PCB having a polygonal structure.
  • an integrated module is disposed on the rear surface 2200 of the antenna PCB, and a modem module, a connectivity module, and a millimeter wave (mmWave) module may be disposed in the integrated module.
  • mmWave millimeter wave
  • an upper cover 2100 may be disposed on the antenna PCB 2200 and a main PCB 2300 may be disposed on the lower portion of the antenna PCB 2200.
  • a lower cover 2400 is disposed under the main PCB 2300, and a backup battery that can be mounted or detached may be provided on the lower cover 2400.
  • an antenna system mounted on a vehicle having first and second antenna systems according to the present invention and an antenna system mounted on a vehicle including a plurality of antenna elements and a plurality of array antennas have been described.
  • the present invention can provide a planar vehicle antenna and a control method thereof that can provide not only the existing mobile communication service but also the next generation communication service.
  • a flat vehicle antenna having an LTE antenna system and a 5G antenna system, it is possible to provide an antenna arrangement structure with optimized isolation characteristics between antenna elements.
  • a modular vehicle antenna system in the form of a module that can extend various basic structures of a planar vehicle antenna system.
  • control unit (modem or application processor) of the present invention can be embodied as computer readable code on a medium in which a program is recorded.
  • the computer-readable medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include a hard disk drive (HDD), solid state disk (SSD), silicon disk drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage device. This includes, and is also implemented in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet).
  • the computer may include a control unit of the terminal. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects, but should be considered illustrative. The scope of the invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

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Abstract

본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템은 제1통신 시스템에 따른 제1신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 제1 안테나 소자가 다중입력 다중출력(MIMO: Multi Input Multi Output)을 수행하는 제1안테나 시스템; 및 제2통신 시스템에 따른 제2신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 제2 안테나 소자가 빔포밍을 수행하는 제2안테나 시스템을 포함하고, 상기 복수의 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자는 동일한 회로 기판(circuit board)에 배치되어, LTE 안테나 시스템과 5G 안테나 시스템을 구비하는 평면형(flat) 차량용 안테나에서, 안테나 소자들 간의 격리도 특성이 최적화된 안테나 배치 구조를 제공할 수 있다.

Description

차량에 탑재되는 안테나 시스템
본 발명은 차량에 탑재되는 안테나 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 차량에 탑재되어 복수의 통신 신호들을 송신하고 수신하여 통신 서비스를 제공하는 안테나 시스템에 관한 것이다.
단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.
이동 단말기의 기능은 다양화되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.
이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
최근에는, 이러한 이동 단말기를 차량에 탑재하여 통신 서비스와 멀티미디어 서비스를 제공할 필요성이 증대되고 있다. 한편, 통신 서비스에 관련하여 LTE(Long Term Evolution) 등의 기존 통신 서비스뿐만 아니라, 차세대 통신 서비스인 5세대 통신 서비스(5G communication service)에 대한 필요성도 대두되고 있다.
이와 관련하여, 5세대 통신 서비스에 대한 규격에 대한 논의가 완료되지 않았을 뿐만 아니라, 이를 차량에서 구현하기 위한 안테나 시스템 및 통신 시스템에 대한 논의가 이루어지지 않고 있다는 문제점이 있다. 또한, 차량용 안테나 시스템을 차량에 탑재하는 방법과 관련하여, 평면형(flat) 안테나를 구현하는 방법에 대한 구체적인 방법이 제시되지 않고 있다는 문제점이 있다.
또한, 차량용 안테나 시스템은 5G 통신 시스템뿐만 아니라, 기존의 통신 서비스인 LTE 등의 통신 서비스를 지원할 필요가 있다. 이와 관련하여, LTE에서는 전송 속도의 향상을 위하여 MIMO(다중 입력 다중 출력: Multi-Input Multi-Output) 모드를 지원한다. 하지만, 이러한 MIMO 모드를 지원하기 위하여 LTE 안테나 간에 격리도(isolation)가 중요한데, 차량 내에 탑재 가능한 크기에서 충분한 격리도를 확보하는 방안이 구체적으로 제시되지 않고 있다는 문제점이 있다.
또한, LTE와 같은 4G 통신 시스템의 안테나와 5G 통신 시스템의 안테나가 배치되는 경우에 이들 간의 격리도 또한 중요하다. 이와 관련하여, 5G 통신 시스템의 안테나가 6GHz 이하인 Sub6 대역에서 동작하거나, 4G 통신 시스템의 일부 주파수 대역을 이용하는 LTE 재배치(re-farming)의 경우에 특히 그러하다. 따라서, 복수의 통신 시스템의 안테나 간에, 차량 내에 탑재 가능한 크기에서 충분한 격리도를 확보하는 방안이 구체적으로 제시되지 않고 있다는 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 기존 이동 통신 서비스뿐만 아니라 차세대 통신 서비스를 제공할 수 있는 평면형 차량용 안테나와 격리도 특성이 최적화된 안테나 배치 구조를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 일 목적은 복수의 통신 서비스를 제공하는 복수의 안테나들을 차량용 안테나 시스템 구조물에 효과적으로 배치하고, 상기 복수의 안테나들을 이용하여 통신 서비스를 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템은 제1통신 시스템에 따른 제1신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 제1 안테나 소자가 다중입력 다중출력(MIMO: Multi Input Multi Output)을 수행하는 제1안테나 시스템; 및 제2통신 시스템에 따른 제2신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 제2 안테나 소자가 빔포밍을 수행하는 제2안테나 시스템을 포함하고, 상기 복수의 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자는 동일한 회로 기판(circuit board)에 배치되어, LTE 안테나 시스템과 5G 안테나 시스템을 구비하는 평면형(flat) 차량용 안테나에서, 안테나 소자들 간의 격리도 특성이 최적화된 안테나 배치 구조를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나 시스템은 4 x 4 MIMO를 수행하고, 상기 복수의 제1 안테나 소자는 상기 회로 기판의 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 제1 안테나 소자는 제1 내지 제4 LTE 안테나를 포함하고, 상기 회로 기판의 좌측 상단 및 우측 상단에 배치된 상기 제1 및 제2 LTE 안테나는 상호 간 중앙선을 기준으로 대칭 형태이다. 이때, 상기 제1 및 제2 LTE 안테나의 급전 형태는 상호 간에 급전 지점(feeding point)이 멀리 이격되어 격리도가 개선되도록 오프-센터(off-center) 형태일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 회로 기판의 좌측 하단 및 우측 하단에 배치되는 상기 제3 및 제4 LTE 안테나 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 LTE 안테나에 비해 좌측 또는 우측으로 일부 이격(shift)될 수 있다. 이때, 상기 제3 안테나는 하단부의 직선 영역이 아닌 곡선 영역과 좌측 영역에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 LTE 안테나가 배치된 영역 사이에 배치되는 C2X 안테나를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 회로 기판의 좌측 하단 및 우측 하단에 배치된 상기 제3 및 제4 LTE 안테나에 일정 거리로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 WiFi 안테나를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 WiFi 안테나는 상기 회로 기판의 좌측 중앙 및 하단 중앙에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 제2안테나 소자는, 상기 제1 내지 제4 LTE 안테나에 의해 둘러싸인 상기 회로 기판의 중앙 영역(center region)에 배치되는 제1 내지 제4 배열 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 내지 제4 배열 안테나는 방위각(azimuth angle) 방향에서 일정 영역을 커버하도록 좌측 중앙, 우측 중앙, 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 좌측 중앙 및 상기 우측 중앙에 배치된 상기 제1 내지 제2 배열 안테나에 일정 거리로 이격되어 배치되는 SDAS 안테나 및 GNSS 안테나를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 GNSS 안테나를 통해 신호를 수신하는 경우, 상기 제1 내지 제4 LTE 안테나가 상기 제1 신호의 송신 전력을 임계치 이하로 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1안테나 시스템과 상기 제2안테나 시스템은 다각형 구조의 상기 회로 기판에 해당하는 안테나 PCB 상에 배치될 수 있다. 이때, 상기 안테나 PCB의 배면에는 집적 모듈이 배치되고, 상기 집적 모듈에는 모뎀 모듈(Modem Module), 커넥티비티 모듈(Connectivity Module) 및 밀리미터파(mmWave) 모듈이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 PCB의 상부에는 상부 커버가 배치되고, 상기 안테나 PCB의 하부에는 메인 PCB가 배치될 수 있다. 한편, 상기 메인 PCB의 하부에는 하부 커버가 배치되고, 상기 하부 커버에는 장착 또는 탈착 가능한 백업 배터리가 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차량에 구비되는 안테나 시스템은 차량의 지붕(roof) 위에 배치되거나, 또는 상기 차량의 지붕 구조물 내에 배치되고, 상기 지붕 구조물의 적어도 일부가 비금속으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 PCB는 상기 제1안테나 시스템과 상기 제2안테나 시스템 이외에 모뎀 프로세서, 블루투스(BT)/와이파이(WiFi) 모듈 및 C2X 모듈을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 메인 보드는 어플리케이션 프로세서, 이더넷 스위치, 전력 관리부 및 차량 네트워크 커넥터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 안테나 시스템은 무선 인터페이스로 2X2 LTE MIMO 입력 포트와 C2X 안테나 포트를 구비하고, 유선 인터페이스로 이더넷 인터페이스, 응급 호출 버튼 인터페이스, 에어 백 인터페이스, 응급 호출 스피커 인터페이스 및 마이크로폰 인터페이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템은, 제1통신 시스템에 따른 제1신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 제1 안테나 소자; 및 제2통신 시스템에 따른 제2신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 안테나 배열을 포함하고, 상기 복수의 제1 안테나 소자 및 상기 복수의 안테나 배열은 동일한 회로 기판(circuit board)인 안테나 PCB에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 제1 안테나 소자는 제1 내지 제4 LTE 안테나를 포함하고, 기지국과 4 x 4 MIMO를 수행할 수 있다. 이때, 상기 복수의 제1 내지 제4 LTE 안테나는 상기 안테나 PCB의 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 PCB의 좌측 상단 및 우측 상단에 배치된 상기 제1 및 제2 LTE 안테나는 상호 간 중앙선을 기준으로 대칭 형태일 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 LTE 안테나의 급전 형태는 상호 간에 급전 지점(feeding point)이 멀리 이격되어 격리도가 개선되도록 오프-센터(off-center) 형태일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 PCB의 좌측 하단 및 우측 하단에 배치되는 상기 제3 및 제4 LTE 안테나 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 LTE 안테나에 비해 좌측 또는 우측으로 일부 이격(shift)될 수 있다. 이때, 상기 제3 안테나는 하단부의 직선 영역이 아닌 곡선 영역과 좌측 영역에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 안테나 배열인 제1 내지 제4 배열 안테나는 상기 제1 내지 제4 LTE 안테나에 의해 둘러싸인 상기 안테나 PCB의 중앙 영역(center region)에 배치될 수 있다. 한편, 상기 제1 내지 제4 배열 안테나는 방위각(azimuth angle) 방향에서 일정 영역을 커버하도록 좌측 중앙, 우측 중앙, 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 제1 안테나 소자와 상기 복수의 배열 안테나는 다각형 구조의 상기 안테나 PCB 상에 배치될 수 있다. 이때, 상기 안테나 PCB의 배면에는 집적 모듈이 배치되고, 상기 집적 모듈에는 모뎀 모듈(Modem Module), 커넥티비티 모듈(Connectivity Module) 및 밀리미터파(mmWave) 모듈이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 PCB의 상부에는 상부 커버가 배치되고, 상기 안테나 PCB의 하부에는 메인 PCB가 배치될 수 있다. 한편, 상기 메인 PCB의 하부에는 하부 커버가 배치되고, 상기 하부 커버에는 장착 또는 탈착 가능한 백업 배터리가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, LTE 안테나 시스템과 5G 안테나 시스템을 구비하는 평면형(flat) 차량용 안테나에서, 안테나 소자들 간의 격리도 특성이 최적화된 안테나 배치 구조를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 평면형 차량용 안테나 시스템의 다양한 기본 구조들을 확장 구조를 확장 가능한 모듈 형태의 평면형 차량용 안테나 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련하여 차량에 탑재되는 안테나 시스템을 포함하는 이동 단말기에 있어서, 상기 안테나 시스템이 차량 내에 탑재될 수 있는 구조를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 통신 모듈과 안테나 모듈을 포함하는 안테나 시스템의 세부 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템의 분해도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 안테나 시스템의 안테나 PCB에 안테나가 배치된 구성을 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 복수의 LTE 안테나들 간의 격리도를 나타낸 결과이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 PCB의 상면과 하면에 배치되는 모듈을 나타낸 것이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 차량용 안테나 시스템의 내부 구조를 나타낸다.
한편, 본 명세서에서 언급되는 이동 단말기는 차량에 탑재되는 안테나 시스템에 의해 구현되는 차량용 단말기를 주로 언급하지만, 차량 내부에 배치되거나 차량에 탑승한 사용자가 소지하는 이동 단말기(전자 기기)를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련하여 차량에 탑재되는 안테나 시스템을 포함하는 이동 단말기에 있어서, 상기 안테나 시스템이 차량 내에 탑재될 수 있는 구조를 도시한다. 이와 관련하여, 도 1의 (a)는 상기 안테나 시스템(1000)이 차량의 지붕(roof) 위에 탑재되는 형상을 도시한다. 한편, 도 1의 (b)는 상기 안테나 시스템(1000)이 차량의 지붕 내에 탑재되는 구조를 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에서는 자동차(차량)의 외관 개선 및 충돌 시 텔레매틱스 성능을 보전하기 위해 기존의 샤크 핀(Shark Fin) 안테나를 돌출되지 않은 형태의 평면형(Flat) 안테나로 대체하고자 한다. 또한, 본 발명에서는 기존 이동통신 서비스(LTE) 제공과 함께, 2020년 이후 5세대(5G) 통신을 고려한 LTE 안테나와 5G 밀리미터파(mmWave) 안테나가 통합된 형태의 안테나를 제안하고자 한다. 이와 관련하여, 상기 LTE 안테나는 LTE 4 x 4 MIMO(다중 입출력: Multi-Input Multi-Output)안테나일 수 있다. 또한, 본 발명에서는 내부에 장착되는 패치(patch) 안테나의 충격에 의한 내구성 강화를 위하여 패키지(package) 형태의 안테나를 제안한다.
도 1의 (a)를 참조하면, 상기 안테나 시스템(1000)은 육면체로 이루어진 구조물로 구성되며, 차량의 지붕(roof) 위에 배치된다. 도 1의 (a)에서 상기 안테나 시스템(1000)을 외부 환경 및 차량 운전 시에 외부 충격으로부터 보호하기 위한 레이돔(radome, 2000a)이 상기 안테나 시스템(1000)을 둘러쌀 수 있다. 상기 레이돔(2000a)은 상기 안테나 시스템(1000)과 기지국 간 송신/수신되는 전파 신호가 투과될 수 있는 유전체(dielectric) 소재로 이루어질 수 있다.
도 1의 (b)를 참조하면, 상기 안테나 시스템(1000)은 차량의 지붕 구조물 내에 배치되고, 상기 지붕 구조물의 적어도 일부가 비금속으로 구현되도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 차량의 지붕 구조물(2000b)의 적어도 일부는 비금속으로 구현되어, 상기 안테나 시스템(1000)과 기지국 간 송신/수신되는 전파 신호가 투과될 수 있는 유전체(dielectric) 소재로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 안테나 시스템(1000)은 차량의 지붕 구조물 이외에 응용에 따라 차량 전면 또는 후면 위에 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드(수도 주행 모드)로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 주행 상황 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 제공된 오브젝트 정보에 기초하여 생성될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다.
예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다.
오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이더(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(320)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다.
레이더(320)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
레이더(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)에 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I: Vehicle to Infra), 타 차량(V2V: Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P: Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
무선 통신부(460)는 하나 이상의 안테나 시스템을 통해 하나 이상의 통신 시스템과 무선 통신을 수행하는 유닛이다. 무선 통신부(460)는 제1 안테나 시스템을 통해 제1 통신 시스템 내의 기기로 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한, 무선 통신부(460)는 제2 안테나 시스템을 통해 제2 통신 시스템 내의 기기로 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor)), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부(120)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Control Unit)로 명명될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명과 관련된 차량(100)은, 수동주행모드 및 자율주행모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다. 즉, 차량(100)의 주행모드는, 수동주행모드 및 자율주행모드를 포함할 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 통신 모듈과 안테나 모듈을 포함하는 안테나 시스템의 세부 구성을 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 안테나 시스템(1000)은 제1 및 제2 통신 시스템 (또는 제1 및 제2 안테나 시스템) (1100, 1200)을 포함하고, 이들은 각각 통신 시스템(1300)과 연결된다. 여기서, 상기 통신 시스템(1300)은 텔레매틱스 모듈 또는 통신 모듈로 지칭될 수 있다. 한편, 상기 통신 시스템(1300)은 도 2에 도시된 통신 장치(400), 보다 상세하게는 무선 통신부(460)와 관련될 수 있다. 또한, 상기 통신 시스템(1300)은 사용자 인터페이스 장치(200)로부터 입력된 정보에 기반하여 동작하고, 상기 통신 시스템(1300)을 통해 수신된 정보를 사용자 인터페이스 장치(200)에 표시할 수 있다.또한, 상기 통신 시스템(1300)은 오브젝트 검출 장치(300)가 특정 동작을 수행하도록 제어할 수 있고, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 수신된 정보에 따라 동작할 수 있다.
한편, 상기 제1 및 제2 안테나 시스템(1100, 1200)과의 링크 연결 상태에 대해 살펴보면 다음과 같다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 통신 시스템(1100)과 상기 제2 통신 시스템(1200)은 이중 연결 (dual connectivity) 상태를 유지하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제2 통신 시스템(1200)으로부터 제2 신호가 수신되지 않는 경우 상기 제1 통신 시스템(1100)으로부터 제1 신호를 수신할 수 있다. 즉, 상기 제2 통신 시스템(1200)에서 기지국과의 링크 연결이 해제되는 경우에도, 상기 제1 통신 시스템(1100)은 항상 연결 상태를 유지하므로, 상기 제2 통신 시스템(1200)으로부터 상기 제2신호를 수신할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 통신 시스템(1200)을 통한 링크 연결이 해제되는 경우에, 상기 제1 통신 시스템(1100)과의 연결을 개시하는 폴백(fall back)모드로 동작되도록 구성되는 것도 가능하다. 여기서, 상기 제1 및 제2 통신 시스템은 각각 LTE 통신 시스템 및 5G 통신 시스템일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 자유롭게 변경 가능하다.
상기 제1 안테나 시스템(1100)은 기존 이동 통신 시스템(2G/3G/4G)와 무선 신호를 교환하도록 구성되며, 복수의 안테나 소자들(1110)을 포함할 수 있다. 상기 제1 안테나 시스템(1100)은 상기 복수의 안테나 소자들을 통해 기지국으로부터의 복수의 스트림 신호(stream signal)를 수신하도록 MIMO 모드로 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 복수의 안테나는 2개 또는 4개를 구비할 수 있고, 상기 제1 안테나 시스템(1100)은 각각 2 x 2 와 4 x 4 MIMO 모드를 지원할 수 있다. 이때, 2 x 2 와 4 x 4 MIMO 모드는 기지국으로부터 송신된 2개와 4개의 스트림 신호를 하나의 단말(차량)이 각각 2개와 4개의 스트림 신호를 모두 수신하는 경우이다. 이와 같이, 기지국으로부터의 복수의 스트림을 하나의 단말(차량)이 모두 수신하는 경우를 SU(Single user)-MIMO 모드라고 지칭될 수 있다. 반면에, 상기 복수의 스트림을 여러 단말(차량)이 각각 수신하는 경우를 MU-MIMO 모드라고 지칭될 수 있다. 상기 SU-MIMO 모드를 지원하기 위해서, 상기 제2 안테나 시스템(1100)은 복수의 안테나 소자를 구비하여야 한다.
상기 제2 안테나 시스템(1200)은 안테나(1210), 전력 증폭기(Power Amplifier, 1220), 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 1230) 및 위상 변위기(Phase Shifter, 1240)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 제2 안테나 시스템(1200)은 28GHz 주파수 대역에서 동작하거나 또는 20, 30, 60GHz의 주파수 대역 또는 6GHz 이하의 Sub 6 주파수 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다.
상기 안테나(1210)는 유전체 기판 위에 패치 안테나 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 패치 안테나(110)는 유전체 기판 상면과 하면에 각각 방사 소자와 그라운드 평면이 배치되는 마이크로 스트립 형태로 구현될 수 있다.
상기 제2 안테나 시스템(1200)의 배열 안테나로 구성되는 경우, 상기 위상 변위기(1240)를 통해 상기 배열 안테나의 각 소자에 인가되는 위상 값들을 제어하여 빔 포밍(빔 스캔)을 수행한다. 예를 들어, 상기 빔 포밍은 방위각 방향 및 앙각 방향에서 특정 각도 범위 내에서 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 제1 안테나 시스템(1200)은 상기 위상 변위기(1240)에 의한 위상 값들의 변화에 따라 방위각 및 앙각 방향의 원하는 방향으로 빔 포밍을 수행하면서, 간섭 신호 방향으로 빔의 널 패턴(null pattern)을 생성할 수 있다. 한편, 상기 안테나(1210)는 배열 안테나의 복수의 안테나 소자들 중 어느 하나에만 전력을 인가하여 단일 안테나 소자로 동작할 수 있다.
즉, 상기 안테나(1210)와 관련하여, 배열 안테나와 단일 안테나 소자 구성은 전력 온/오프 및 이를 지원할 수 있는 회로 구성에 의해 가변적으로 구성 가능하다. 따라서, 기지국 또는 다른 통신 대상 기기와의 거리가 충분히 가까워서 신호 레벨(또는 신호 대 간섭비)이 충분한 경우, 상기 패치 안테나(110)는 단일 안테나 소자로 가변적으로 구성된다. 반면에, 신호 레벨(또는 신호 대 간섭비)이 충분하지 않은 경우, 상기 안테나(1210)는 배열 안테나로 가변적으로 구성된다.
한편, 상기 안테나(1210)는 상기 전력 증폭기(1220)로부터의 송신 신호를 자유 공간(free space)으로 방사하는 송신 안테나와 상기 자유 공간으로부터 수신 신호를 상기 저잡음 증폭기(1230)로 전달하는 수신 안테나로서 동시에 동작할 수 있다. 따라서, 상기 안테나(1210)는 송신 주파수 대역과 수신 주파수 대역에서 모두 동작되도록 구성된다.
상기 전력 증폭기(1220)는 5G RF IC로부터의 신호를 고출력 증폭하여 상기 패치 안테나(100)를 통해 상기 신호를 전송하도록 구성된다. 이와 관련하여, 상기 전력 증폭기(120)는 상기 5G RF IC로부터의 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency) 대역 신호를 수신하여, 무선 주파수 (RF: Radio Frequency) 대역 신호로 변환하는 주파수 상향 변환부(frequency up-converter)를 포함할 수 있다.
상기 저잡음 증폭기(1230)는 상기 안테나(1210)를 통해 수신된 신호를 저잡음 증폭하여, 상기 수신된 신호를 5G RF IC로 전달한다. 이와 관련하여, 상기 저잡음 증폭기(1230)는 상기 28GHz의 RF 신호를 IF 신호로 하향 변환하는 주파수 하향 변환부부(frequency down-converter)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 위상 천이기(1240)는 상기 패치 안테나(1210)가 배열 안테나로 구성된 경우, 상기 배열 안테나의 각 소자들에 서로 다른 위상이 인가되도록 구성된다. 이와 관련하여, 상기 위상 천이기(1240)는 송신 주파수 대역 및 수신 주파수 대역에서 모두 동작 가능하도록 구성된다. 상기 위상 천이기(1240)는 아날로그 또는 디지털 방식으로 위상을 조절하는 것이 가능하다. 이와 관련하여, 상기 위상 천이기(1240)는 5G BB IC로부터 위상 제어를 위한 제어 신호(Control Signal)을 수신할 수 있다. 또한, 상기 위상 천이기(1240)는 내부 소자로 인하여 삽입 손실(insertion loss)이 발생하므로, 상기 저잡음 증폭기(1230)로부터 수신한 신호를 위상 제어하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 위상 천이기(1240)는 상기 제2 안테나 시스템(1200)에서 수신된 신호를 상기 저잡음 증폭기(1230)를 통해 저잡음 증폭한 이후에 위상 제어할 수 있다.
상기 통신 시스템(1300)은 상기 제1 안테나 시스템(200)과 인터페이스되는 LTE 시스템과 상기 제2안테나 시스템(1200)과 인터페이스되는 5G RF IC를 포함한다. 한편, 상기 LTE 시스템은 3G WCDMA 폴백(fallback)을 지원하도록 3G 시스템을 포함하거나, 또는 2G 시스템을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1안테나 시스템(1100)은 RF 케이블 또는 동축 케이블(coaxial cable)을 통해 상기 LTE 시스템과 인터페이스될 수 있다.
또한, 상기 통신 시스템(1300)은 5G BB(Base Band: 기저 대역) IC, USIM 및 LPDDR4를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 5G BB IC는 상기 제1 및 제2통신 시스템(1100, 1200)과 기저 대역 신호를 교환한다. 여기서, 상기 5G BB IC는 상기 5G RF IC와는 2x MPHY 인터페이스를 통해 인터페이스되고, 상기 LTE system과는 PCIe 1.0인터페이스를 통해 인터페이스될 수 있다. 한편, 상기 USIM 및 LPDDR4은 각각 이동 통신 사용자 식별 모듈과 메모리에 해당한다.
한편, 상기 제1 안테나 시스템(1100)과 관련하여, 상기 제2 안테나 시스템(1200) 보다 저주파수 대역에서 동작하므로 안테나 소자들 간의 독립적인 동작을 위해서는 보다 넓은 배치 간격이 필요하다. 이는 각 안테나 소자들을 MIMO 모드로 동작시키기 위해서는 이들 간의 격리도가 특히 중요하기 때문이다.
한편, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나를 나타낸다. 구체적으로, 도 4는 본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템의 분해도를 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 차량에 탑재되는 안테나 시스템(2000)은 상부 커버(top cover, 2100), 안테나 PCB(Printed Circuit Board, 2200), 메인 PCB(2300) 및 하부 커버(bottom cover, 2400)을 포함한다. 한편, 안테나 PCB(2100)에는 중심부에 배치된 밀리미터파 안테나(1210)와 주변에 배치된 LTE 안테나(1100)을 포함한다. 여기서, LTE 안테나(1100)와 5G 안테나인 밀리미터파 안테나(1210)를 각각 제1 안테나(1100)와 제2 안테나(1210)로 지칭할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 및 제2 안테나 시스템(1100, 1200)은 다음과 같이 구성된다. 제1 안테나 시스템(1100)은 제1통신 시스템에 따른 제1신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 제1 안테나 소자가 다중입력 다중출력(MIMO: Multi Input Multi Output)을 수행한다. 한편, 제2 안테나 시스템(1200)은 제2통신 시스템에 따른 제2신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 제2 안테나 소자가 빔포밍을 수행한다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 안테나 시스템의 안테나 PCB에 안테나가 배치된 구성을 나타낸다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 안테나 시스템(1100)은 4 x 4 MIMO를 수행할 수 있다. 이를 위해, 복수의 제1 안테나 소자(1110 내지 1140)는 회로 기판의 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단에 배치될 수 있다. 이때, 4 x 4 MIMO와 같은 MIMO 동작은 제1 안테나 시스템(1100)에 의해 수행되거나, Sub 6GHz 대역을 이용하는 제2 안테나 시스템(1200)에 의해 수행될 수도 있다.
따라서, 본 발명에 따른 차량용 안테나는 동일한 회로기판, 즉 안테나 PCB(2200)에 배치되는 LTE 안테나(1100)와 5G 안테나인 밀리미터파 안테나(1210)를 특징으로 한다. 이때, LTE 안테나(1100)에 해당하는 복수의 제1 배치되는 제1 내지 제4 배열 안테나와 안테나 소자(1110 내지 1140)가 동일 회로 기판의 제한된 공간 내에 배치됨에 따라 이들 간의 격리도(isolation) 확보가 중요하다.
한편, 복수의 제1 안테나 소자(1110 내지 1140)는 제1 내지 제4 LTE 안테나(1110 내지 1140)로 지칭될 수 있다. 이때, 회로 기판의 좌측 상단 및 우측 상단에 배치된 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 및 1120)는 상호 간 중앙선을 기준으로 대칭 형태일 수 있다. 한편, 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 및 1120) 간 간섭량은 상호 간의 거리에 민감하게 결정될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 내지 1140)의 급전 형태는 상호 간에 급전 지점(feeding point)이 멀리 이격되어 격리도가 개선되도록 오프-센터(off-center) 형태일 수 있다. 이때, 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 내지 1140)는 크기 소형화 위해 PIFA 또는 Monopole 형태와 같이 접지면을 이용하는 형태일 수 있다. 한편, 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 내지 1140)는 오프-센터(off-center) 급전 형태 이외에, 상호 간 격리도 향상 위해 안테나 PCB(2200)의 접지(ground)의 형태를 최적화할 수 있다. 이를 위해, 안테나 PCB(2200)의 하면의 접지면(ground surface)을 일부를 제거할 수 있다. 구체적으로, 안테나 PCB(2200)의 하면에 일정 길이와 폭을 갖는 주기 구조로 접지면이 제거된 구조를 통해 제1 내지 제4 LTE 안테나(1110 내지 1140) 간에 격리도가 향상될 수 있다. 한편, 일정 길이와 폭을 갖는 주기 구조는 PBG(Photonic Band Gap) 또는 EBG(Electromagnetic Band Gap) 구조일 수 있다.
한편, 복수의 제1 안테나 소자(1110 내지 1140)는 제1 내지 제4 LTE 안테나(1110 내지 1140) 이외에 다른 커넥티비티(connectivity)를 위한 안테나 및 통신 모듈이 구비될 수 있다. 이와 관련하여, LTE와 mmWave 뿐만 아니라, WiFi, C2X, SDARS, GNSS의 안테나 개수와 안테나 타입, 주파수 대역과 배치 상의 특징이 표 1에 상세하게 제시되어 있다.
커넥티비티 안테나 개수 안테나 타입 주파수 대역 배치 특징
LTE 4 EA PIFA 또는 Monopole B20, B5, B3, B1, B7, B38 격리도를 고려하여 LTE 안테나가 4개의 코너에 배치된다.
WiFi 2 EA 2400-2480MHz 격리도를 고려하여 WiFi 및 C2X 안테나는 LTE 안테나 사이에 배치된다.
C2X 1 EA 5850-5925MHz
SDARS 1 EA Patch 2320-2345MHz SDARS 및 GNSS 안테나는 패치 타입 안테나로, 중앙의 좌측 및 우측에 배치된다.
GNSS 1 EA 1575-1608MHz
mmWave 4 arrays Patch array 28GHz 대역 복수의 배열 안테나가 중앙 영역에 서로 구분되어 배치됨
구체적으로, 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 및 1120) 가 배치된 영역 사이에 배치되는 C2X 안테나(1510)를 더 포함할 수 있다. C2X 안테나(1510)는 C2X 통신을 수행하는 안테나로, C2X 동작 주파수 대역은 LTE 동작 주파수 대역은 상이할 수 있다. 이에 따라, C2X 안테나(1510)가 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 및 1120) 사이에 배치되어도 상호 간섭이 발생하지 않고, 이에 따라 격리도 저하가 발생하지 않는다.
또한, 회로 기판의 좌측 하단 및 우측 하단에 배치된 제3 및 제4 LTE 안테나(1130 및 1140)는 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 및 1120)와 다른 형태로 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 차량용 안테나 시스템(2000) 내부에 배치되는 안테나 PCB(2200)의 크기가 제한되고, 특히 세로 방향의 폭에 있어서 그 크기가 제한된다.
이와 관련하여, 도 6은 본 발명에 따른 복수의 LTE 안테나들 간의 격리도를 나타낸 결과이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 LTE 안테나(1110)와 제3 LTE 안테나(1130) 간에 격리도인 S31이 다른 포트 간의 격리도에 비해 그 특성이 저하됨을 알 수 있다.
이와 관련하여, 제3 및 제4 LTE 안테나(1130 및 1140) 중 적어도 하나는 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 및 1120)에 비해 좌측 또는 우측으로 일부 이격(shift)된 형태로 배치될 수 있다. 특히, 제3 LTE 안테나(1130)는 제1 LTE 안테나(1110)와 달리 하단부의 직선 영역(linear region, A)이 아닌 곡선 영역(curved line, B)과 좌측 영역(C)에 배치될 수 있다. 반면에, 제1 LTE 안테나(1110)는 상단부의 직선 영역(A1)과 곡선 영역(B1)에 배치될 수 있다.
또한, 안테나 PCB(2200)의 하면에 일정 길이와 폭을 갖는 주기 구조로 접지면이 제거된 구조가 특히, 제1 LTE 안테나(1110)와 제3 LTE 안테나(1130) 간의 경로에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 LTE 안테나(1110)와 제3 LTE 안테나(1130) 간의 전류 경로 상에서 접지면이 제거된 구조가 일정 주기로 배치될 수 있다. 이때, 일정 길이와 폭의 주기 구조의 치수와 일정 간격의 주기는 동작 주파수 대역에서 특정 파장으로 표현 가능하다. 이때, 일정 길이와 폭을 갖는 주기 구조는 PBG(Photonic Band Gap) 또는 EBG(Electromagnetic Band Gap) 구조일 수 있다. 한편, 이러한 PBB 또는 EBG 구조는 제1 LTE 안테나(1110)와 제3 LTE 안테나(1130)의 방사 성분 중 주요 모드(dominant mode) 성분이 아닌 고차 모드(higher order mode) 성분이 크게 나타나는 지점을 중심으로 일정 주기로 배치될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 WiFi 안테나(1521, 1522)는 회로 기판의 좌측 중앙 및 하단 중앙에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, WiFi 주파수 대역은 LTE 주파수 대역과 5G 주파수 대역과 상이하다. 따라서, 제1 및 제2 WiFi 안테나(1521, 1522)는 제1 내지 제4 LTE 안테나(1110 내지 1140) 및 5G 안테나에 해당하는 제1 내지 제4 배열 안테나(1211 내지 1214)와의 간섭은 문제되지 않는다. 반면에, 제1 및 제2 WiFi 안테나(1521, 1522) 상호 간의 간섭은 상호 간에 다른 주파수의 대역의 안테나들의 배치에 의해 더욱 감소하게 된다.
한편, 제2 안테나 시스템(1200)의 복수의 제2 안테나 소자는 제1 내지 제4 배열 안테나(1211 내지 1214)의 형태로 구성 가능하다. 구체적으로, 제1 내지 제4 배열 안테나(1211 내지 1214)는 제1 내지 제4 LTE 안테나(1110 내지 1140)에 의해 둘러싸인 회로 기판의 중앙 영역(center region)에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제4 배열 안테나(1211 내지 1214)는 방위각(azimuth angle) 방향에서 일정 영역을 커버하도록 좌측 중앙, 우측 중앙, 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다. 한편, 5G 통신 시스템에서 주변 기지국 또는 주변 대상과 통신을 수행하기 적절한 높이의 앙각(elevation angle)으로 빔을 송수신할 필요가 있다. 이를 위해, 제1 내지 제4 배열 안테나(1211 내지 1214)는 일정 경사의 구조물 상에서 좌측 중앙, 우측 중앙, 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다.
이때, 제1 내지 제4 배열 안테나(1211 내지 1214) 중 하나만을 이용하여 빔 포밍이 수행될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 내지 제4 배열 안테나(1211 내지 1214) 중 둘 이상을 사용하여 MIMO 동작을 수행할 수도 있다.
또한, 차량용 안테나 시스템(2000)은 좌측 중앙 및 상기 우측 중앙에 배치된 제1 내지 제2 배열 안테나(1211 및 1212)에 일정 거리로 이격되어 배치되는 SDAS 안테나(1530) 및 GNSS 안테나(1540)를 더 포함할 수 있다.
한편, GNSS 안테나(1540)를 통해 신호를 수신하는 경우, 제1 내지 제4 LTE 안테나(1110 내지 1140)가 제1 신호(LTE 신호)의 송신 전력을 임계치 이하로 설정할 수 있다. GNSS 안테나(1540)를 통해 GPS 신호 수신 시에는 LTE 신호 송신을 하지 않거나, LTE 신호 송신이 필요하면 송신 전력 레벨을 낮추어서 간섭 수준을 낮추는 LTE 백오프(Backoff)가 수행될 수 있다. 이와 같이, 복수의 신호들이 동시에 수신되는 경우에는 상호 간 간섭을 고려한 우선 순위는 다음과 같다. 예를 들어, GNSS ® V2X (또는 C2X) ® LTE 순으로 우선 순위가 결정될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 WiFi 안테나(1521, 1522), SDAS 안테나(1530) 및 GNSS 안테나(1540) 이들 간에 배치된 5G 안테나 구조물에 의해 상호 간 신호 전파가 차단됨에 따라 상호 간 격리도 확보가 가능하다.
한편, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 및 제2 안테나 시스템(1100, 1200)은 다각형 구조의 회로 기판, 즉 안테나 PCB(2200) 상에 배치된다. 구체적으로, 제1 및 제2 안테나 시스템(1100, 1200)은 안테나 PCB(2200)의 측면 및 중앙에 배치된다.
한편, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 PCB의 상면과 하면에 배치되는 모듈을 나타낸 것이다. 3GPP 표준 Rel. 14를 지원하는 경우, LTE 안테나, C2X 안테나, WiFi 안테나, SDAS 안테나 및 GNSS 안테나가 상면에 배치된다. 반면에, 3GPP 표준 Rel. 15을 지원하는 경우, 밀리미터파(mmWave) 대역의 5G 안테나가 상면의 중앙에 더 배치된다. 또한, LTE 안테나가 6GHz 대역 이하의 Sub6 GHz의 5G 안테나로도 동작할 수 있다.
한편, 안테나 PCB의 배면에는 집적 모듈이 배치될 수 있다. 상기 집적 모듈은 도 7에 도시된 바와 같이, 모뎀 모듈(Modem Module), 커넥티비티 모듈(Connectivity Module)을 포함할 수 있다. 반면에, 3GPP 표준 Rel. 15을 지원하는 경우, 밀리미터파(mmWave) 모듈이 더 배치될 수 있다. 이에 따라, 차량용 안테나 시스템은 하나의 안테나 시스템에서 3GPP 표준 Rel. 15 지원 여부에 따라 5G 안테나와 해당 모듈을 추가 배치하도록 구성될 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 차량용 안테나 시스템의 내부 구조를 나타낸다. 차량용 안테나 시스템은 도 8a와 같이 다각형 구조 또는 도 8b와 같이 기본 구조로 구성될 수 있다. 또한, 도 8b의 기본 구조가 확장된 도 8c의 확장 구조로 구성될 수 있다. 이러한 다양한 구조의 차량용 안테나 시스템의 구현을 통해, 10개 이상의 안테나 소자들과 차세대 TCU(Telemetry Control Unit)를 위한 커넥티비티 기기를 집적할 수 있다. 이러한 차량용 안테나 시스템은 4 x 4 MIMO 안테나 이외에 통신 모듈과 sub 6Hz 5G NR 모듈을 더 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 도 8a와 같은 다각형 구조는 예를 들어 9개 내지 14개의 안테나 소자가 배치될 수 있다. 한편, 도 8b와 같은 기본 구조는 예를 들어 10개까지의 안테나 소자가 배치될 수 있다. 반면에, 도 7의 (b)와 같은 확장 구조는 예를 들어 20개 이상의 안테나 소자가 배치될 수 있다.
한편, 도 8a를 참조하면, 상부 커버(2100a), 안테나 PCB(2200a), 방열판(heat sink, 2250a), 메인 PCB(2300a) 및 하부 커버(2400a)의 순서로 배치될 수 있다. 한편, 하부 커버(2400a)에는 백업 배터리(2450a)가 배치될 수 있다.
한편, 도 8b를 참조하면, 상부 커버(2100b), 안테나 PCB(2200b), 메인 PCB(2300b), 방열판(heat sink, 2250b) 및 하부 커버(2400a)의 순서로 배치될 수 있다. 한편, 하부 커버(2400a)에는 백업 배터리(2450a)가 배치될 수 있다.
한편, 도 8c를 참조하면, 상부 커버(2100c), 안테나 PCB(2200c), 메인 PCB(2300c), 하부 커버(2400c) 및 방열판(heat sink, 2250c)의 순서로 배치될 수 있다. 한편, 하부 커버(2400c)에는 백업 배터리(2450c)가 배치될 수 있다.
따라서, 도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 안테나 PCB(2200a, 2200b, 2200c)의 상부에는 상부 커버(2100a, 2100b, 2100c)가 배치되고, 안테나 PCB(2200a, 2200b, 2200c)의 하부에는 메인 PCB(2300a, 2300b, 2300c)가 배치된다. 한편, 메인 PCB(2300a, 2300b, 2300c)의 하부에는 하부 커버(2400a, 2400b, 2400c)가 배치되고, 상기 하부 커버에는 장착 또는 탈착 가능한 백업 배터리(2450a, 2450b, 2450c)가 구비될 수 있다.
여기서, 안테나 PCB(2200a,2200b, 2200c)는 전술한 제1안테나 시스템(1100)과 제2안테나 시스템(1200) 이외에, 모뎀 프로세서, 블루투스(BT)/와이파이(WiFi) 모듈 및 C2X 모듈을 더 포함할 수 있다. 이때, 안테나 PCB(2200a,2200b, 2200c)는 안테나 및 통신 보드(board)로도 지칭될 수 있다.
또한, 메인 PCB(2300a, 2300b, 2300c)는 상기 안테나 PCB에 배치된 통신 모듈을 제어하고 이들과 인터페이스하는 모듈들이 배치된다. 구체적으로, 어플리케이션 프로세서(AP), 이더넷 스위치, 전력 관리부 및 차량 네트워크 커넥터를 포함할 수 있다. 이때, 메인 PCB(2300a, 2300b, 2300c)는 AP 보드(board)로도 지칭될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 안테나 시스템은 무선 인터페이스로 2X2 LTE MIMO 입력 포트와 C2X 안테나 포트를 구비할 수 있다. 또한, 유선 인터페이스로 이더넷 인터페이스, 응급 호출 버튼 인터페이스, 에어 백 인터페이스, 응급 호출 스피커 인터페이스 및 마이크로폰 인터페이스를 포함할 수 있다.
한편, 도 8a 내지 도 8c와 같은 차량에 구비되는 안테나 시스템은 도 1과 같이 차량의 지붕(roof) 위에 배치되거나, 또는 상기 차량의 지붕 구조물 내에 배치될 수 있다. 이때, 상기 지붕 구조물의 적어도 일부가 비금속으로 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 복수의 제1 안테나 소자와 복수의 안테나 배열을 포함하는 차량용 안테나 시스템에 대해 살펴보면 다음과 같다. 한편, 전술된 차량용 안테나 시스템에 관한 설명은 후술되는 복수의 제1 안테나 소자와 복수의 안테나 배열을 포함하는 차량용 안테나 시스템에도 적용 가능하다.
이와 관련하여, 도 5를 참조하면, 복수의 제1 안테나 소자(1110 내지 1140)는 제1통신 시스템에 따른 제1신호를 송신하고 수신하도록 구성된다. 이때, 제1 안테나 소자(1110 내지 1140)는 제1 내지 제4 LTE 안테나(1110 내지 1140)로 지칭될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 복수의 안테나 배열은 제1 내지 제4 배열 안테나(1211 내지 1214)에 해당한다. 이때, 복수의 제1 안테나 소자(1110 내지 1140) 및 복수의 안테나 배열(1211 내지 1214)은 동일한 회로 기판(circuit board)인 안테나 PCB에 배치될 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1 안테나 소자는 제1 내지 제4 LTE 안테나(1211 내지 1214)를 포함하고, 기지국과 4 x 4 MIMO를 수행할 수 있다.
또한, 도 5 내지 7을 참조하면, 안테나 PCB(2200)의 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단에 배치될 수 있다. 이때, 안테나 상호 간의 거리가 최대가 되고, 일부 안테나가 거리 상 이격(shift)되도록 배치하여 격리도 특성을 개선할 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 LTE 안테나(1211 내지 1214) 간 오프-센터 급전 방식을 이용하여 격리도 특성을 개선할 수 있다. 한편, 제1 내지 제4 LTE 안테나(1211 내지 1214)를 포함하여 여러 안테나들의 상세 배치 구조와 관련하여 전술한 내용이 적용될 수 있다.
이에 따라, 도 5를 참조하면, 안테나 PCB(2200)의 좌측 상단 및 우측 상단에 배치된 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 및 1120)는 상호 간 중앙선을 기준으로 대칭 형태일 수 있다. 한편, 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 및 1120)의 급전 형태는 상호 간에 급전 지점(feeding point)이 멀리 이격되어 격리도가 개선되도록 오프-센터(off-center) 형태일 수 있다.
이에 따라, 안테나 PCB(2220)의 좌측 하단 및 우측 하단에 배치되는 제3 및 제4 LTE 안테나(1130 및 1140) 중 적어도 하나는 제1 및 제2 LTE 안테나(1110 및 1120)에 비해 좌측 또는 우측으로 일부 이격(shift)될 수 있다. 이에 따라, 제3 LTE 안테나(1130)는 제1 LTE 안테나(1110)와 달리 하단부의 직선 영역(A)이 아닌 곡선 영역(B)과 좌측 영역(C)에 배치될 수 있다. 반면에, 제1 LTE 안테나(1110)는 상단부의 직선 영역(A1)과 곡선 영역(B1)에 배치될 수 있다.
한편, 5G 주파수 대역, 특히 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 제1 내지 제4 배열 안테나(1211 내지 1214)는 제1 내지 제4 LTE 안테나(1110 내지 1140)에 의해 둘러싸인 안테나 PCB(2200)의 중앙 영역(center region)에 배치될 수 있다. 이때, 제1 내지 제4 배열 안테나(1211 내지 1214)는 방위각(azimuth angle) 방향에서 일정 영역을 커버하도록 좌측 중앙, 우측 중앙, 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다.
한편, 복수의 제1 안테나 소자(1110 내지 1140)와 복수의 배열 안테나(1211 내지 1214)는 다각형 구조의 상기 PCB에 해당하는 안테나 PCB(2200) 상에 배치될 수 있다. 이때, 안테나 PCB의 배면(2200)에는 집적 모듈이 배치되고, 상기 집적 모듈에는 모뎀 모듈(Modem Module), 커넥티비티 모듈(Connectivity Module) 및 밀리미터파(mmWave) 모듈이 배치될 수 있다.
한편, 상기 안테나 PCB(2200)의 상부에는 상부 커버(2100)가 배치되고, 상기 안테나 PCB(2200)의 하부에는 메인 PCB(2300)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 메인 PCB(2300)의 하부에는 하부 커버(2400)가 배치되고, 상기 하부 커버(2400)에는 장착 또는 탈착 가능한 백업 배터리가 구비될 수 있다.
이상에서는 본 발명에 따른 제1 및 제2 안테나 시스템을 구비하는 차량에 탑재되는 안테나 시스템과 복수의 안테나 소자와 복수의 배열 안테나를 포함하는 차량에 탑재되는 안테나 시스템에 대해 살펴보았다.
이러한 구성 및 안테나 배치 구조를 통해, 본 발명은 기존 이동 통신 서비스뿐만 아니라 차세대 통신 서비스를 제공할 수 있는 평면형 차량용 안테나와 그 제어방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, LTE 안테나 시스템과 5G 안테나 시스템을 구비하는 평면형(flat) 차량용 안테나에서, 안테나 소자들 간의 격리도 특성이 최적화된 안테나 배치 구조를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 평면형 차량용 안테나 시스템의 다양한 기본 구조들을 확장 구조를 확장 가능한 모듈 형태의 평면형 차량용 안테나 시스템을 제공하는 데에 있다.
전술한 본 발명의 제어부(모뎀 또는 어플리케이션 프로세서)는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 차량에 탑재되는 안테나 시스템에 있어서,
    제1통신 시스템에 따른 제1신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 제1 안테나 소자가 다중입력 다중출력(MIMO: Multi Input Multi Output)을 수행하는 제1안테나 시스템; 및
    제2통신 시스템에 따른 제2신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 제2 안테나 소자가 빔포밍을 수행하는 제2안테나 시스템을 포함하고,
    상기 복수의 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자는 동일한 회로 기판(circuit board)에 배치되는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 시스템은 4 x 4 MIMO를 수행하고,
    상기 복수의 제1 안테나 소자는 상기 회로 기판의 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단에 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 안테나 소자는 제1 내지 제4 LTE 안테나를 포함하고,
    상기 회로 기판의 좌측 상단 및 우측 상단에 배치된 상기 제1 및 제2 LTE 안테나는 상호 간 중앙선을 기준으로 대칭 형태이고,
    상기 제1 및 제2 LTE 안테나의 급전 형태는 상호 간에 급전 지점(feeding point)이 멀리 이격되어 격리도가 개선되도록 오프-센터(off-center) 형태인 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회로 기판의 좌측 하단 및 우측 하단에 배치되는 상기 제3 및 제4 LTE 안테나 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 LTE 안테나에 비해 좌측 또는 우측으로 일부 이격(shift)되고,
    상기 제3 안테나는 하단부의 직선 영역이 아닌 곡선 영역과 좌측 영역에 배치되는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 LTE 안테나가 배치된 영역 사이에 배치되는 C2X 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 회로 기판의 좌측 하단 및 우측 하단에 배치된 상기 제3 및 제4 LTE 안테나에 일정 거리로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 WiFi 안테나를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 WiFi 안테나는 상기 회로 기판의 좌측 중앙 및 하단 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제2안테나 소자는,
    상기 제1 내지 제4 LTE 안테나에 의해 둘러싸인 상기 회로 기판의 중앙 영역(center region)에 배치되는 제1 내지 제4 배열 안테나를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 배열 안테나는 방위각(azimuth angle) 방향에서 일정 영역을 커버하도록 좌측 중앙, 우측 중앙, 상부 및 하부에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 좌측 중앙 및 상기 우측 중앙에 배치된 상기 제1 내지 제2 배열 안테나에 일정 거리로 이격되어 배치되는 SDAS 안테나 및 GNSS 안테나를 더 포함하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 GNSS 안테나를 통해 신호를 수신하는 경우, 상기 제1 내지 제4 LTE 안테나가 상기 제1 신호의 송신 전력을 임계치 이하로 설정하는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나 시스템과 상기 제2안테나 시스템은 다각형 구조의 상기 회로 기판에 해당하는 안테나 PCB 상에 배치되고,
    상기 안테나 PCB의 배면에는 집적 모듈이 배치되고, 상기 집적 모듈에는 모뎀 모듈(Modem Module), 커넥티비티 모듈(Connectivity Module) 및 밀리미터파(mmWave) 모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안테나 PCB의 상부에는 상부 커버가 배치되고, 상기 안테나 PCB의 하부에는 메인 PCB가 배치되고, 상기 메인 PCB의 하부에는 하부 커버가 배치되고, 상기 하부 커버에는 장착 또는 탈착 가능한 백업 배터리가 구비되는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 차량에 구비되는 안테나 시스템은 차량의 지붕(roof) 위에 배치되거나, 또는 상기 차량의 지붕 구조물 내에 배치되고, 상기 지붕 구조물의 적어도 일부가 비금속으로 구현되는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 안테나 PCB는 상기 제1안테나 시스템과 상기 제2안테나 시스템 이외에 모뎀 프로세서, 블루투스(BT)/와이파이(WiFi) 모듈 및 C2X 모듈을 더 포함하고,
    상기 메인 보드는 어플리케이션 프로세서, 이더넷 스위치, 전력 관리부 및 차량 네트워크 커넥터를 포함하고,
    상기 안테나 시스템은 무선 인터페이스로 2X2 LTE MIMO 입력 포트와 C2X 안테나 포트를 구비하고, 유선 인터페이스로 이더넷 인터페이스, 응급 호출 버튼 인터페이스, 에어 백 인터페이스, 응급 호출 스피커 인터페이스 및 마이크로폰 인터페이스를 포함하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  14. 차량에 탑재되는 안테나 시스템에 있어서,
    제1통신 시스템에 따른 제1신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 제1 안테나 소자; 및
    제2통신 시스템에 따른 제2신호를 송신하고 수신하도록 구성되는 복수의 안테나 배열을 포함하고,
    상기 복수의 제1 안테나 소자 및 상기 복수의 안테나 배열은 동일한 회로 기판(circuit board)인 안테나 PCB에 배치되는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제1 안테나 소자는 제1 내지 제4 LTE 안테나를 포함하고, 기지국과 4 x 4 MIMO를 수행하고,
    상기 복수의 제1 내지 제4 LTE 안테나는 상기 안테나 PCB의 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단에 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 안테나 PCB의 좌측 상단 및 우측 상단에 배치된 상기 제1 및 제2 LTE 안테나는 상호 간 중앙선을 기준으로 대칭 형태이고,
    상기 제1 및 제2 LTE 안테나의 급전 형태는 상호 간에 급전 지점(feeding point)이 멀리 이격되어 격리도가 개선되도록 오프-센터(off-center) 형태인 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 안테나 PCB의 좌측 하단 및 우측 하단에 배치되는 상기 제3 및 제4 LTE 안테나 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 LTE 안테나에 비해 좌측 또는 우측으로 일부 이격(shift)되고,
    상기 제3 안테나는 하단부의 직선 영역이 아닌 곡선 영역과 좌측 영역에 배치되는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 배열인 제1 내지 제4 배열 안테나는 상기 제1 내지 제4 LTE 안테나에 의해 둘러싸인 상기 안테나 PCB의 중앙 영역(center region)에 배치되고,
    상기 제1 내지 제4 배열 안테나는 방위각(azimuth angle) 방향에서 일정 영역을 커버하도록 좌측 중앙, 우측 중앙, 상부 및 하부에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제1 안테나 소자와 상기 복수의 배열 안테나는 다각형 구조의 상기 안테나 PCB 상에 배치되고,
    상기 안테나 PCB의 배면에는 집적 모듈이 배치되고, 상기 집적 모듈에는 모뎀 모듈(Modem Module), 커넥티비티 모듈(Connectivity Module) 및 밀리미터파(mmWave) 모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 안테나 PCB의 상부에는 상부 커버가 배치되고, 상기 안테나 PCB의 하부에는 메인 PCB가 배치되고, 상기 메인 PCB의 하부에는 하부 커버가 배치되고, 상기 하부 커버에는 장착 또는 탈착 가능한 백업 배터리가 구비되는 것을 특징으로 하는, 차량에 탑재되는 안테나 시스템.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11553692B2 (en) 2011-12-05 2023-01-17 Radio Systems Corporation Piezoelectric detection coupling of a bark collar
US11372077B2 (en) * 2017-12-15 2022-06-28 Radio Systems Corporation Location based wireless pet containment system using single base unit
KR102217182B1 (ko) * 2018-11-19 2021-02-18 삼성전자주식회사 차량용 통신 장치
US11171655B2 (en) * 2019-06-27 2021-11-09 Intel Corporation Multi-chip synchronization with applications in multiple-input multiple-output (MIMO) radar systems
CA3149894A1 (en) 2019-09-04 2021-03-11 Rich Robinson 5g-enabled integrated roofing accessory and methods of use thereof
US11588235B2 (en) 2019-09-04 2023-02-21 Bmic, Llc Systems utilizing integrated roofing accessories for controlling directions of communications and methods of use thereof
JP7210407B2 (ja) * 2019-09-13 2023-01-23 株式会社東芝 電子装置及び方法
WO2021145463A1 (ko) * 2020-01-13 2021-07-22 엘지전자 주식회사 차량에 탑재되는 안테나 시스템
JP7415609B2 (ja) * 2020-01-30 2024-01-17 株式会社アイシン 施解錠モジュール及びドアハンドルモジュール
US11490597B2 (en) 2020-07-04 2022-11-08 Radio Systems Corporation Systems, methods, and apparatus for establishing keep out zones within wireless containment regions
KR102584290B1 (ko) * 2020-08-25 2023-10-04 엘지전자 주식회사 차량에 탑재되는 안테나 시스템
CN112542691B (zh) * 2020-12-15 2022-09-27 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 高集成度车载天线组
WO2022164461A1 (en) * 2021-02-01 2022-08-04 Building Materials Investment Corporation Systems utilizing integrated roofing accessories for controlling directions of communications and methods of use thereof
KR20230018914A (ko) * 2021-07-30 2023-02-07 엘지이노텍 주식회사 감지 장치, 차량용 감지 시스템 및 이의 동작 방법
CN113782970A (zh) * 2021-09-13 2021-12-10 立讯精密工业（昆山）有限公司 车载天线组件及车载天线装置
WO2023054772A1 (ko) * 2021-10-01 2023-04-06 엘지전자 주식회사 차량에 배치되는 광대역 안테나
KR20240042517A (ko) * 2021-10-06 2024-04-02 엘지전자 주식회사 차량에 배치되는 광대역 안테나
WO2023068401A1 (ko) * 2021-10-21 2023-04-27 엘지전자 주식회사 차량에 배치되는 광대역 안테나
KR102601631B1 (ko) * 2021-12-08 2023-11-13 주식회사 지오앤 현장조사 지원 및 위치정보 전송을 위한 gnss 수신기 구조
WO2023149591A1 (ko) * 2022-02-07 2023-08-10 엘지전자 주식회사 차량에 배치되는 광대역 안테나
CN116683204A (zh) * 2022-02-22 2023-09-01 富泰京精密电子(烟台)有限公司 多频段车载天线及汽车天线装置
US11870476B2 (en) * 2022-04-21 2024-01-09 GM Global Technology Operations LLC System and method for multiple wireless systems of a vehicle to share cabling
US11876300B2 (en) * 2022-04-21 2024-01-16 GM Global Technology Operations LLC Antenna system for a vehicle
US20240088576A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 Motional Ad Llc Wavelength based v2x antenna

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030117328A1 (en) * 2001-07-13 2003-06-26 Hrl Laboratories, Llc Low-profile, multi-antenna module, and method of integration into a vehicle
JP2004056773A (ja) * 2002-05-27 2004-02-19 Furukawa Electric Co Ltd:The 複合アンテナ装置
WO2017076750A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 Taoglas Limited A multi-network telematics device with multiple antennas
KR20180025066A (ko) * 2016-08-31 2018-03-08 엘지전자 주식회사 차량에 탑재되는 안테나 시스템
KR20180042266A (ko) * 2015-08-26 2018-04-25 퀄컴 인코포레이티드 통신 디바이스들에 대한 안테나 어레이들

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6184832B1 (en) * 1996-05-17 2001-02-06 Raytheon Company Phased array antenna
DE102005033414A1 (de) * 2005-07-18 2007-01-25 Robert Bosch Gmbh Antenneneinrichtung
US7761061B2 (en) * 2007-05-02 2010-07-20 Broadcom Corporation Programmable antenna assembly and applications thereof
KR101897772B1 (ko) * 2012-02-15 2018-09-12 엘지전자 주식회사 이동 단말기
WO2015082008A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) A wireless communication node using using adaptive beamforming with polarized antennas
US10784904B2 (en) * 2015-02-23 2020-09-22 Qualcomm Incorporated Transceiver configuration for millimeter wave wireless communications
US10171136B2 (en) * 2015-05-14 2019-01-01 Lg Electronics Inc. Reducing internal signaling burden in the distributed antenna system
US9722686B2 (en) * 2015-05-19 2017-08-01 Lg Electronics Inc. Hierarchical distributed antenna system
DE102015211336A1 (de) * 2015-06-19 2016-12-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Sendeempfänger, Fahrzeug, Verfahren und Computerprogramm für einen Sendeempfänger
JP6706672B2 (ja) * 2015-06-21 2020-06-10 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 多数のアンテナユニットを有するユーザ装置にサービスを提供する方法
WO2016208836A1 (ko) * 2015-06-26 2016-12-29 엘지전자 주식회사 가상 단말 방식을 사용한 단말의 네트워크 접속 방법
US10560167B2 (en) * 2015-07-30 2020-02-11 Lg Electronics Inc. Method for transmitting and receiving signal using beam sharing between user equipments
US10340988B2 (en) * 2015-08-06 2019-07-02 Lg Electronics Inc. Method for transmitting/receiving channel information, and device therefor
WO2017043921A1 (ko) * 2015-09-10 2017-03-16 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 가상 단말과 통신을 수행하는 방법 및 장치
WO2018043808A1 (ko) * 2016-08-31 2018-03-08 엘지전자 주식회사 차량에 탑재되는 안테나 시스템
TW202329611A (zh) * 2016-12-29 2023-07-16 美商天工方案公司 前端系統及相關裝置、積體電路、模組及方法
TW201902024A (zh) * 2017-05-26 2019-01-01 銳鋒股份有限公司 行車電腦裝置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030117328A1 (en) * 2001-07-13 2003-06-26 Hrl Laboratories, Llc Low-profile, multi-antenna module, and method of integration into a vehicle
JP2004056773A (ja) * 2002-05-27 2004-02-19 Furukawa Electric Co Ltd:The 複合アンテナ装置
KR20180042266A (ko) * 2015-08-26 2018-04-25 퀄컴 인코포레이티드 통신 디바이스들에 대한 안테나 어레이들
WO2017076750A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 Taoglas Limited A multi-network telematics device with multiple antennas
KR20180025066A (ko) * 2016-08-31 2018-03-08 엘지전자 주식회사 차량에 탑재되는 안테나 시스템

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