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KR20140031047A - 차량 내 무선 통신 장치 및 방법 - Google Patents

차량 내 무선 통신 장치 및 방법 Download PDF

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KR20140031047A
KR20140031047A KR1020120097926A KR20120097926A KR20140031047A KR 20140031047 A KR20140031047 A KR 20140031047A KR 1020120097926 A KR1020120097926 A KR 1020120097926A KR 20120097926 A KR20120097926 A KR 20120097926A KR 20140031047 A KR20140031047 A KR 20140031047A
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박영훈
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량 내 무선 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 차량에 배열되는 다수개의 안테나 소자들, 안테나 소자들에 구동 전력을 공급하는 급전부 및 구동 전력을 이용하여, 안테나 소자들을 구동시키는 구동부를 포함하는 차량 내 무선 통신 장치와, 안테나 소자들 중 적어도 어느 하나를 구동시켜, 차량 내부에 위치하는 통신 단말기와 통신하도록 구성되는 차량 내 무선 통신 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 차량 내 무선 통신 장치가 안테나 소자들을 선택적으로 구동시켜 통신 단말기의 위치에 대응하여 빔 포밍을 수행할 수 있기 때문에, 차량 내부에서 통신 단말기의 수신 성능이 향상될 수 있다.

Description

차량 내 무선 통신 장치 및 방법{WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS AND METHOD IN VEHICLE}
본 발명은 무선 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 차량 내 무선 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무선 통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 무선 통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신 서비스는 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다. 이에, 무선 통신 시스템에서, 지피에스(GPS; Global Positioning System), 블루투스(bluetooth), 인터넷(internet) 등 각종 멀티미디어 서비스의 제공이 이루어지고 있다. 이를 통해, 무선 통신 시스템에서, 통신 단말기가 각종 멀티미디어 서비스를 이용할 수 있다. 이 때 무선 통신 시스템에서 멀티미디어 서비스를 원활하게 이용하기 위하여, 통신 단말기에서 방대한 용량의 멀티미디어 데이터에 대한 수신 성능이 보장되어야 한다.
그런데, 상기한 무선 통신 시스템에서 통신 단말기가 차량 내부에 위치 시, 통신 단말기의 수신 성능이 저하되는 문제점이 있다. 이 때 통신 단말기의 수신 성능이 저하됨에 따라, 통신 단말기의 소모 전력이 증가한다. 그러나, 차량 내부에서, 통신 단말기를 충전하는 것이 불가능하다. 이로 인하여, 장시간 동안 차량 이동 시, 통신 단말기에서 멀티미디어 서비스를 이용하는 데 어려움이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 차량 내부에서 통신 단말기의 수신 성능을 향상시키기 위한 차량 내 무선 통신 장치 및 방법을 제공하는 데 있다. 그리고 본 발명의 다른 목적은 차량 내부에서 통신 단말기를 충전시키기 위한 차량 내 무선 통신 장치 및 방법을 제공하는 데 있다. 즉 본 발명은 차량 내부에서 통신 단말기의 멀티미디어 서비스에 대한 이용 효율성을 향상시키기 위한 차량 내 무선 통신 장치 및 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량 내 무선 통신 장치는, 차량에 배열되는 다수개의 안테나 소자들과, 상기 안테나 소자들에 구동 전력을 공급하는 급전부와, 상기 구동 전력을 이용하여, 상기 안테나 소자들을 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때 본 발명에 따른 차량 내 무선 통신 장치는, 상기 차량 내부에 위치하는 통신 단말기를 충전시키기 위한 전력 신호를 생성하여, 상기 안테나 소자들 중 적어도 어느 하나를 통해 송신하는 전력 공급부를 더 포함할 수 있다.
또는 본 발명에 따른 차량 내 무선 통신 장치에 있어서, 상기 안테나 소자들 중 적어도 어느 하나는, 상기 차량 내부에 위치하는 통신 단말기와 상기 차량 외부의 통신 기기 사이의 무선 통신을 중계할 수 있다.
그리고 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량 내 무선 통신 방법은, 차량에 배열되는 다수개의 안테나 소자들 중 적어도 어느 하나를 구동시키는 과정과, 상기 구동되는 안테나 소자를 이용하여, 상기 차량 내부에 위치하는 통신 단말기와 통신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때 본 발명에 따른 차량 내 무선 통신 방법에 있어서, 상기 통신 과정은, 상기 통신 단말기를 충전시키기 위한 전력 신호를 송신하는 과정일 수 있다.
또는 본 발명에 따른 차량 내 무선 통신 방법에 있어서, 상기 통신 과정은, 상기 통신 단말기와 상기 차량 외부의 통신 기기 사이의 무선 통신을 중계하는 과정일 수 있다.
본 발명에 따른 차량 내 무선 통신 장치 및 방법은, 차량 내부의 통신 단말기와 통신한다. 이 때 무선 통신 장치가 안테나 소자들을 선택적으로 구동시켜 통신 단말기의 위치에 대응하여 빔 포밍을 수행할 수 있기 때문에, 차량 내부에서 통신 단말기의 수신 성능이 향상될 수 있다. 그리고 무선 통신 장치가 안테나 소자들을 이용하여 무선으로 통신 단말기를 충전시킬 수 있다. 즉 무선 통신 장치가 차량 내부에서 용이하게 통신 단말기를 충전할 수 있다. 이로 인하여, 장시간 동안 차량이 이동하더라도, 차량 내부에서 통신 단말기의 이용 효율성이 확보될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시하는 평면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 내 무선 통신 장치를 도시하는 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 회로도,
도 5, 도 6, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치의 방사 패턴을 도시하는 도면들,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치의 변형 예를 도시하는 예시도, 그리고
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량 내 무선 통신 절차를 도시하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시하는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 차량(10)은 안테나 장치(110)를 포함한다. 그리고 안테나 장치(110)는 차량(10)의 지붕(11)에 장착된다. 여기서, 안테나 장치(110)는 차량(10)의 지붕(11)에서, 금속 섀시의 내부면에 장착될 수 있다. 또는 안테나 장치(110)는 차량(10)의 지붕(11)에서, 금속 섀시의 외부면에 장착될 수 있다. 예를 들면, 안테나 장치(110)는 금속 섀시와 도장 페인트 사이에 배치될 수 있다. 또는 안테나 장치(110)는 차량(10)의 지붕(11)에서, 루프 패널에 장착될 수 있다.
이 때 차량(10) 내부에, 통신 단말기(20)가 위치할 수 있다. 그리고 차량(10)은 안테나 장치(110)를 통해 통신 단말기(20)와 통신한다. 이를 위해, 차량(10)은 안테나 장치(110)를 제어하여, 통신 단말기(20)에 대응하여 빔 포밍(beamforming)을 수행한다. 여기서, 차량(10)은 통신 단말기(20)를 무선으로 충전시킬 수 있다. 또는 차량(10)은 외부의 통신 기기(도시되지 않음)와 통신할 수 있다. 즉 차량(10)은 통신 단말기(20)와 통신 기기 사이의 통신을 중계할 수 있다. 예를 들면, 통신 기기는 기지국 또는 다른 통신 단말기일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 내 무선 통신 장치를 도시하는 블록도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 블록도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 회로도이다. 또한 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치의 방사 패턴을 도시하는 도면들이다. 이 때 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8에서, 파란색에서 초록색, 초록색에서 노란색, 노란색에서 빨간색으로 갈수록, 방사 강도가 강함을 나타낸다.
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 차량(10) 내 무선 통신 장치(100)는, 안테나 장치(110), 전력 공급부(120), 제어부(130), 메모리(140) 및 입력부(150)를 포함한다.
안테나 장치(110)는 무선 통신 장치(100)에서 무선 통신을 수행한다. 즉 안테나 장치(110)는 무선으로 송신 신호를 송신한다. 여기서, 송신 신호는 차량(10) 내부의 통신 단말기(20)를 충전시키기 위한 전력 신호일 수 있다. 그리고 안테나 장치(110)는 무선으로 수신 신호를 수신할 수 있다. 이 때 안테나 장치(110)는 수신 신호를 송신 신호로서 송신할 수 있다. 여기서, 수신 신호는 차량(10) 외부의 통신 기기에서 통신 단말기(20)에 전달하기 위한 신호일 수 있다. 또는 수신 신호는 통신 단말기(20)에서 통신 기기에 전달하기 위한 신호일 수도 있다. 즉 안테나 장치(110)가 통신 단말기(20)와 통신 기기 사이의 통신을 중계할 수 있다.
이러한 안테나 장치(110)는 다수개의 안테나 소자(111)들, 급전부(113) 및 구동부(115)를 포함한다.
안테나 소자(111)들은 안테나 장치(110)에서 실질적인 무선 통신을 수행한다. 이러한 안테나 소자(111)들은 동일한 공진 주파수 대역에서 동작한다. 여기서, 안테나 소자(111)들은 공진 주파수 대역 에서 송신 신호를 송신하거나, 수신 신호를 수신할 수 있다. 그리고 안테나 소자(111)들은 미리 정해진 임피던스(impedance)에서 공진한다.
이 때 공진 주파수 대역은 적어도 두 개의 대역들로 구분될 수 있다. 예를 들면, 공진 주파수 대역은 저주파 대역과 고주파 대역으로 구분될 수 있다. 여기서, 저주파 대역과 고주파 대역은 주파수 상에서 상호로부터 이격될 수 있다. 이를 통해, 안테나 소자(111)들은 저주파 대역 또는 고주파 대역 중 어느 하나에서 통신 단말기(20)에 전력 신호를 송신할 수 있다. 또한 안테나 소자(111)들은 저주파 대역 또는 고주파 대역 중 다른 하나에서 통신 단말기(20)와 통신 기기 사이의 통신을 중계할 수 있다.
이러한 안테나 소자(111)들은 서로 다른 방사 패턴들을 갖는다. 여기서, 안테나 소자(111)들의 방사 패턴들은 방사 강도가 최대인 방향을 나타내는 지향각들이 서로 다르다. 즉 안테나 소자(111)들의 방사 패턴들이 차량(10) 내부의 영역들에 개별적으로 대향된다. 이를 통해, 안테나 장치(110)의 통신 가능 범위가 차량(10) 내부를 전체적으로 포함할 수 있다.
그리고 안테나 소자(111)들은 차량(10)의 지붕(11)에 배열된다. 여기서, 안테나 소자(111)들은 차량(10)의 지붕(11)에서, 금속 섀시의 내부면에 장착될 수 있다. 또는 안테나 소자(111)들은 차량(10)의 지붕(11)에서, 금속 섀시의 외부면에 장착될 수 있다. 예를 들면, 안테나 소자(111)들은 금속 섀시와 도장 페인트 사이에 배치될 수 있다. 또는 안테나 소자(111)들은 차량(10)의 지붕(11)에서, 루프 패널에 장착될 수 있다.
또한 안테나 소자(111)들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 안테나 소자(111)들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 게다가, 안테나 소자(111)들은 패치(patch) 타입으로 형성된 다음, 차량(10)의 지붕(11)에 부착될 수 있다. 또는 안테나 소자(111)들은 도전성 잉크로 차량(10)의 지붕(11)에 드로잉(drawing)됨에 따라, 형성될 수 있다. 또는 안테나 소자(111)들은 차량(10)의 지붕(11)에 패터닝(patterning)됨에 따라, 형성될 수도 있다. 여기서, 안테나 소자(111)들은 바(bar) 타입, 미앤더(meander) 타입, 스파이럴(spiral) 타입, 스텝(step) 타입 또는 루프(loop) 타입 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구조 또는 형상으로 형성될 수 있다.
이 때 안테나 장치(110)에서, 안테나 소자(111)들은 다수개의 안테나 셀(112)들을 형성할 수 있다. 즉 안테나 소자(111)들이 다수개의 안테나 셀(112)들로 그루핑될 수 있다. 여기서, 각각의 안테나 셀(112)은 적어도 두 개의 안테나 소자(111)들을 포함할 수 있다. 이를 통해, 안테나 장치(110)는 다수개의 안테나 셀(112)들을 포함할 수 있다.
예를 들면, 안테나 장치(110)는 네 개의 안테나 셀(112)들을 포함할 수 있다. 즉 안테나 장치(110)는 제 1 안테나 셀(112a), 제 2 안테나 셀(112b), 제 3 안테나 셀(112c) 및 제 4 안테나 셀(112d)을 포함할 수 있다. 그리고 각각의 안테나 셀(112)은 네 개의 안테나 소자(111)들을 포함할 수 있다. 즉 각각의 안테나 셀(112)은 제 1 안테나 소자(111a), 제 2 안테나 소자(111b), 제 3 안테나 소자(111c) 및 제 4 안테나 소자(111d)를 포함할 수 있다.
급전부(113)는 안테나 소자(111)들에 구동 전력을 공급한다. 이 때 급전부(113)는 안테나 소자(111)들에 구동 전력을 배분한다. 여기서, 급전부(113)는 안테나 소자(111)들에 균일하게 구동 전력을 배분한다.
구동부(115)는 안테나 소자(111)들을 구동시킨다. 이 때 구동부(115)는 구동 전력을 이용하여, 안테나 소자(111)들을 구동시킨다. 즉 구동부(115)는 안테나 소자(111)들과 급전부(113) 사이에 개재된다. 그리고 구동부(115)는 안테나 소자(111)들에 구동 전력을 제공한다. 여기서, 구동부(115)는 안테나 소자(111)들에 선택적으로 구동 전력을 전달한다. 다시 말해, 구동부(115)는 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 선택하여 구동시킨다.
이러한 구동부(115)는 다수개의 스위치 소자(117)들과 다수개의 차단 소자(119)들을 포함한다.
스위치 소자(117)들은 안테나 소자(111)들에 연결된다. 이 때 스위치 소자(117)들은 급전부(113)와 안테나 소자(111)들 사이에 개재된다. 그리고 스위치 소자(117)들이 선택적으로 온되어, 안테나 소자(111)들을 선택적으로 구동시킨다. 즉 스위치 소자(117)들 중 적어도 어느 하나가 온되어, 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나에 구동 전력을 제공한다. 여기서, 스위치 소자(117)들 중 나머지가 오프되어, 안테나 소자(111)들 중 나머지에 구동 전력을 차단한다. 다시 말해, 스위치 소자(117)들 중 나머지가 급전부(113)로부터 안테나 소자(111)들 중 나머지로 구동 전력의 유입을 차단한다.
이 때 스위치 소자(117)들은 제 1 스위치 소자(117a)들과 제 2 스위치 소자(117b)들을 포함할 수 있다. 제 1 스위치 소자(117a)들은 안테나 셀(112)들에 개별적으로 연결된다. 그리고 제 2 스위치 소자(117b)들은 안테나 소자(111)들에 개별적으로 연결된다. 즉 제 1 스위치 소자(117a)들 중 적어도 어느 하나가 온되어, 안테나 셀(112)들 중 적어도 어느 하나에 구동 전력을 공급할 수 있다. 그리고 각각의 안테나 셀(112)에서 제 2 스위치 소자(117b)들 중 적어도 어느 하나가 온되어, 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나에 구동 전력을 공급할 수 있다. 또한 각각의 안테나 셀(112)에서 제 2 스위치 소자(117b)들 중 나머지가 오프되어, 안테나 소자(111)들 중 나머지에 구동 전력을 차단할 수 있다. 게다가, 제 1 스위치 소자(117a)들 중 나머지가 오프되어, 안테나 셀(112)들 중 나머지에 구동 전력을 차단할 수 있다.
차단 소자(119)들은 스위치 소자(117)들에 연결된다. 이 때 스위치 소자(117)들은 스위치 소자(117)들에 개별적으로 연결된다. 여기서, 차단 소자(119)들은 급전부(113)와 스위치 소자(117)들 사이에 개재된다. 그리고 차단 소자(119)들은 스위치 소자(117)들로부터 급전부(113)로 구동 전력의 역류를 차단한다.
이 때 차단 소자(119)들은 제 1 차단 소자(119a)들과 제 2 차단 소자(119b)들을 포함할 수 있다. 제 1 차단 소자(119a)들은 제 1 스위치 소자(117a)들에 개별적으로 연결된다. 그리고 제 2 차단 소자(119b)들은 제 2 스위치 소자(117b)들에 개별적으로 연결된다. 즉 제 1 차단 소자(119a)들이 제 1 스위치 소자(117a)들로부터 급전부(113)로 구동 전력의 역류를 차단한다. 또한 제 2 차단 소자(119b)들이 제 2 스위치 소자(117b)들로부터 급전부(113)로 구동 전력의 역류를 차단한다.
전력 공급부(120)는 무선 통신 장치(100)에서 전력 신호를 발생시킨다. 즉 전력 공급부(120)는 미리 저장된 전력을 처리하여, 전력 신호를 생성한다. 그리고 전력 공급부(120)는 안테나 장치(110)를 통해 전력 신호를 송신한다. 이 때 전력 공급부(120)는 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 통해 전력 신호를 송신한다.
제어부(130)는 무선 통신 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 이 때 제어부(130)는 안테나 장치(110)를 제어하여, 통신 단말기(20)에 대응하여 빔 포밍을 수행한다.
즉 제어부(130)는 안테나 장치(110)를 구동시킨다. 이 때 제어부(130)는 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 선택한다. 여기서, 제어부(130)는 차량(10) 내부의 통신 단말기(20) 위치에 대응하여, 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 선택할 수 있다. 즉 제어부(130)는 안테나 소자(111)들에서 통신 단말기(20)에 대향하는 방사 패턴을 갖는 적어도 어느 하나를 선택한다. 그리고 제어부(130)는 구동부(115)를 제어하여, 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 구동시킨다. 이를 통해, 제어부(130)는 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나의 방사 패턴으로, 빔 포밍을 수행한다.
예를 들면, 제어부(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 좌측 방향으로 빔 포밍을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(130)는 안테나 장치(110)에서 좌측 가장자리의 안테나 소자(111)들을 구동시킬 수 있다. 즉 제어부(130)는 제 1 안테나 셀(112a)과 제 3 안테나 셀(112c)에서 제 1 안테나 소자(111a)와 제 3 안테나 소자(111c)를 구동시킬 수 있다.
또는 제어부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이 양측 방향으로 빔 포밍을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(130)는 안테나 장치(110)에서 양측 가장자리의 안테나 소자(111)들을 구동시킬 수 있다. 즉 제어부(130)는 제 1 안테나 셀(112a)과 제 3 안테나 셀(112c)에서 제 1 안테나 소자(111a)와 제 3 안테나 소자(111c)를 구동시키고, 제 2 안테나 셀(112b)과 제 4 안테나 셀(112d)에서 제 2 안테나 소자(111b)와 제 4 안테나 소자(111d)를 구동시킬 수 있다.
또는 제어부(130)는 도 7에 도시된 바와 같이 외곽 방향으로 빔 포밍을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(130)는 안테나 장치(110)에서 전체 가장자리의 안테나 소자(111)들을 구동시킬 수 있다. 즉 제어부(130)는 제 1 안테나 셀(112a)에서 제 1 안테나 소자(111a), 제 2 안테나 소자(111b) 및 제 3 안테나 소자(111c)를 구동시키고, 제 2 안테나 셀(112b)에서 제 1 안테나 소자(111a), 제 2 안테나 소자(111b) 및 제 4 안테나 소자(111d)를 구동시키고, 제 3 안테나 셀(112c)에서 제 1 안테나 소자(111a), 제 3 안테나 소자(111c) 및 제 4 안테나 소자(111d)를 구동시키며, 제 4 안테나 셀(112d)에서 제 2 안테나 소자(111b), 제 3 안테나 소자(111c) 및 제 4 안테나 소자(111d)를 구동시킬 수 있다.
또는 제어부(130)는 도 8에 도시된 바와 같이 전방향으로 빔 포밍을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(130)는 안테나 장치(110)의 모든 안테나 소자(111)들을 구동시킬 수 있다. 즉 제어부(130)는 제 1 안테나 셀(112a), 제 2 안테나 셀(112b), 제 3 안테나 셀(112c) 및 제 4 안테나 셀(112d)에서 제 1 안테나 소자(111a), 제 2 안테나 소자(111b), 제 3 안테나 소자(111c) 및 제 4 안테나 소자(111d)를 구동시킬 수 있다.
그리고 제어부(130)는 안테나 장치(110)를 이용하여, 통신 단말기(20)와 통신한다. 이 때 제어부(130)는 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 통해 통신 단말기(20)와 통신한다. 여기서, 제어부(130)는 통신 단말기(20)에 전력 신호를 송신할 수 있다. 또는 제어부(130)는 통신 단말기(20)와 통신 기기 사이의 통신을 중계할 수 있다.
메모리(140)는 프로그램 메모리 및 데이터 메모리를 포함한다. 프로그램 메모리는 무선 통신 장치(100)의 일반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램들을 저장한다. 이 때 프로그램 메모리는 안테나 장치(110)를 구동시키기 위한 프로그램을 저장한다. 데이터 메모리는 프로그램들을 수행하는 중에 발생되는 데이터들을 저장한다. 그리고 메모리(140)는 안테나 장치(110)에서 각각의 안테나 소자(111)에 대응하여 방사 패턴을 저장할 수 있다.
입력부(150)는 다수개의 키들을 포함한다. 이 때 입력부(150)는 무선 통신 장치(100)를 동작시키기 위한 키 및 안테나 장치(110)에서 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 선택하기 위한 키를 포함할 수 있다.
한편, 전술된 실시예에서 안테나 장치(110)가 네 개의 안테나 셀(112)들로 이루어지는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 안테나 장치(110)가 네 개의 안테나 셀(112)들로 이루어지지 않더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 도 9는 그러한 예로서, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치의 변형 예를 도시하는 예시도이다.
도 9를 참조하면, 안테나 장치(110)는 M × N 개의 안테나 셀(112)들로 이루어진다. 이 때 안테나 장치(110)에서, 안테나 셀(112)들은 M 개의 행과 N 개의 열로 배치될 수 있다. 여기서, M과 N은 각각 1 이상이다. 즉 안테나 장치(110)가 한 개 이상의 안테나 셀(112)로 이루어질 수 있다. 그리고 각각의 안테나 셀(112)은 다수개의 안테나 소자(111)들을 포함한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량 내 무선 통신 절차를 도시하는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에서 차량(10) 내 무선 통신 절차는, 제어부(130)가 211단계에서 무선 통신 모드를 실행하는 것으로부터 출발한다. 여기서, 무선 통신 모드는 무선 통신 장치(100)에서 차량(10) 내부의 통신 단말기(20)와 통신하기 위한 모드를 나타낸다. 즉 무선 통신 장치(100) 동작 시, 제어부(130)는 무선 통신 모드를 실행한다. 예를 들면, 입력부(150)에 의해 무선 통신 장치(100)가 동작하면, 제어부(130)가 이를 감지하고 무선 통신 모드를 실행할 수 있다. 이 때 무선 통신 모드에서, 제어부(130)는 안테나 장치(110)의 급전부(120)를 제어하여, 안테나 소자(111)들을 위한 구동 전력을 공급한다. 여기서, 급전부(113)는 안테나 소자(111)들에 구동 전력을 배분한다. 여기서, 급전부(113)는 안테나 소자(111)들에 균일하게 구동 전력을 배분한다.
이어서, 제어부(130)는 213단계에서 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 선택한다. 이 때 제어부(130)는 차량(10) 내부의 통신 단말기(20) 위치에 대응하여, 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 선택할 수 있다. 즉 제어부(130)는 안테나 소자(111)들에서 통신 단말기(20)에 대향하는 방사 패턴을 갖는 적어도 어느 하나를 선택한다.
계속해서, 제어부(130)는 215단계에서 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 구동시킨다. 이 때 제어부(130)는 구동부(115)를 제어하여, 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 구동시킨다. 여기서, 제어부(130)는 구동부(115)의 스위치 소자(117)들을 선택적으로 온시켜, 안테나 소자(111)들을 선택적으로 구동시킨다. 즉 스위치 소자(117)들 중 적어도 어느 하나가 온되어, 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나에 구동 전력을 제공한다. 여기서, 스위치 소자(117)들 중 나머지가 오프되어, 안테나 소자(111)들 중 나머지에 구동 전력을 차단한다. 다시 말해, 스위치 소자(117)들 중 나머지가 급전부(113)로부터 안테나 소자(111)들 중 나머지로 구동 전력의 유입을 차단한다. 이를 통해, 제어부(130)는 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나의 방사 패턴으로, 빔 포밍을 수행한다.
마지막으로, 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나가 217단계에서 무선 통신을 수행하고, 무선 통신 절차를 종료한다. 이 때 제어부(130)는 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 무선 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 제어부(130)는 통신 단말기(20)에 전력 신호를 송신할 수 있다. 즉 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나가 공진 주파수 대역에서 동작하여, 전력 신호를 송신할 수 있다. 또는 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나가 통신 단말기(20)와 통신 기기 사이의 통신을 중계할 수 있다. 즉 안테나 소자(111)들 중 적어도 어느 하나가 공진 주파수 대역에서 동작하여, 통신 단말기(20)와 통신 기기 사이의 통신을 중계할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량(10) 내 무선 통신 장치(100)가 차량(10) 내부의 통신 단말기(20)와 통신한다. 이 때 무선 통신 장치(100)가 안테나 소자(111)들을 선택적으로 구동시켜 통신 단말기(20)의 위치에 대응하여 빔 포밍을 수행할 수 있기 때문에, 차량(10) 내부에서 통신 단말기(20)의 수신 성능이 향상될 수 있다. 그리고 무선 통신 장치(100)가 안테나 소자(111)들을 이용하여 무선으로 통신 단말기(20)를 충전시킬 수 있다. 즉 무선 통신 장치(100)가 차량(10) 내부에서 용이하게 통신 단말기(20)를 충전할 수 있다. 이로 인하여, 장시간 동안 차량(10)이 이동하더라도, 차량(10) 내부에서 통신 단말기(20)의 이용 효율성이 확보될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (15)

  1. 차량에 배열되는 다수개의 안테나 소자들과,
    상기 안테나 소자들에 구동 전력을 공급하는 급전부와,
    상기 구동 전력을 이용하여, 상기 안테나 소자들을 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나 소자들 중 적어도 어느 두 개는,
    서로 다른 방사 패턴들을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나 소자들은,
    상기 차량의 지붕에 배열되는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 내부에 위치하는 통신 단말기를 충전시키기 위한 전력 신호를 생성하여, 상기 안테나 소자들 중 적어도 어느 하나를 통해 송신하는 전력 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 소자들 중 적어도 어느 하나는,
    상기 차량 내부에 위치하는 통신 단말기와 상기 차량 외부의 통신 기기 사이의 무선 통신을 중계하는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 안테나 소자들 중 적어도 어느 하나를 선택하여 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 안테나 소자들에 개별적으로 연결되는 다수개의 스위치 소자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 스위치 소자들 중 어느 하나는,
    온되어, 상기 안테나 소자들 중 어느 하나에 상기 구동 전력을 공급하거나,
    오프되어, 상기 안테나 소자들 중 어느 하나에 상기 구동 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 장치.
  9. 차량에 배열되는 다수개의 안테나 소자들 중 적어도 어느 하나를 구동시키는 과정과,
    상기 구동되는 안테나 소자를 이용하여, 상기 차량 내부에 위치하는 통신 단말기와 통신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 통신 과정은,
    상기 통신 단말기를 충전시키기 위한 전력 신호를 송신하는 과정인 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 통신 과정은,
    상기 통신 단말기와 상기 차량 외부의 통신 기기 사이의 무선 통신을 중계하는 과정인 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 안테나 소자들 중 적어도 어느 두 개는 서로 다른 방사 패턴들을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 안테나 소자들은 상기 차량의 지붕에 배열되는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 방법.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 구동 과정은,
    상기 안테나 소자들 중 적어도 어느 하나를 선택하는 과정과,
    상기 선택된 안테나 소자에 구동 전력을 공급하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 안테나 소자들은 다수개의 스위치 소자들에 개별적으로 연결되며,
    상기 스위치 소자들 중 어느 하나가 온되어, 상기 안테나 소자들 중 어느 하나에 상기 구동 전력을 공급하거나, 오프되어, 상기 안테나 소자들 중 어느 하나에 상기 구동 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량 내 무선 통신 방법.
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