KR20000038163A - 위치시스템을 이용한 차량의 안테나 선택장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 GPS시스템을 이용한 차량의 안테나 선택장치는 GPS안테나를 통해 위성으로부터 데이터를 수신하여 차량의 현재의 위치를 파악하는 GPS수신부와, 차량의 현재 위치와 송신중계기의 위치 및 차량의 속도를 기초로 하여 차량과 송신중계기의 상대적 방향을 산출하여 복수의 방송 수신안테나중에서 상기 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 판단하는 제어부와, 제어부의 제어에 따라 복수의 방송 수신안테나중에서 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 선택하여 방송신호를 수신하는 방송수신부로 구성되어 항상 감도가 좋은 방송신호를 수신할 수 있게 된다.

Description

위치시스템을 이용한 차량의 안테나 선택장치

본 발명은 차량의 수신안테나에 관한 것으로, 특히 GPS(Global Positioning System)시스템을 이용하여 복수의 수신안테나중에서 방송중계기의 신호송출방향을 향하고 있는 안테나를 정확하게 선택할 수 있는 GPS를 이용한 차량의 수신안테나 선택장치에 관한 것이다.

일반적으로 주행하는 차량에는 라디오가 장착되어 있어 운전자에게 운행중의 교통정보나 도로정보를 제공할 뿐만 아니라 라디오방송을 통해 음악 등과 같은 프로그램을 제공함으로써 운전자의 운행중의 따분함을 덜어 주고 있다. 근래에는 소형 박형의 표시장치의 발전에 따라 소형 디스플레이를 차량에 장착하여 라디오방송뿐만 아니라 텔레비전방송을 제공함으로써 장거리 여행시 운전자에게 여러 가지 정보를 제공할 뿐만 아니라 동승자의 지루함을 경감시키고 있다.

이러한 라디오프로그램이나 TV프로그램을 수신하기 위해서는 차량에 수신안테나가 장착되어 중계소를 통해 방송국으로부터 송출되는 방송신호를 수신하게 된다.

도 1은 차량에 장착된 일반적인 텔레비젼의 블럭도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 차량에 장착된 텔레비젼은 일반적인 텔레비젼과 동일한 구성으로 되어 있다. 즉, 상기 텔레비젼은 중계소를 통해 방송국으로부터 송출되는 화상신호 및 음성신호로 이루어진 방송신호를 수신하는 안테나(1)와, 상기 안테나(1)를 통해 수신된 고주파의 방송신호를 중간주파수로 변환하는 튜너(3)와, 상기 주파수변환된 방송신호에서 잡음성분을 제거하는 필터(5)와, 상기 필터(5)로부터 입력되는 방송신호를 증폭하는 증폭부(7)와, 상기 증폭부(7)로부터 입력되는 방송신호의 화상신호와 음성신호를 각각 복조하여 출력하는 화상신호 복조부(10) 및 음성신호 복조부(11)로 구성된다.

차량에 장착된 상기한 구성의 텔레비젼에서는 방송국으로부터 송출된 방송신호가 안테나(1)를 통해 수신되면, 고주파인 방송신호가 튜너(3)에 의해 중간주파로 변환되고 필터(5)에 의해 잡음성분이 제거된 후, 증폭부(7)에서 증폭된다. 증폭된 방송신호는 화상신호 복조부(10) 및 음성신호 복조부(11)에서 복조된 후 차량 내부에 장착된 텔레비젼의 모니터와 스피커를 통해 출력된다.

상기와 같이, 차량내부에서 텔레비젼이나 라디오프로그램을 시청하기 위해서는 안테나를 통해 방송신호를 수신해야만 한다. 그러나, 일반적으로 차량에는 하나의 안테나만이 설치되기 때문에 차량의 방향, 즉 안테나의 방향에 따라 수신되는 방송신호의 감도가 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, GPS시스템을 이용하여 차량의 현재 위치와 방송신호를 중계하는 송신중계기의 위치로부터 차량의 현재 위치와 송신중계기의 상대적 방향을 산출하여 복수의 안테나 중에서 상기 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 선택함으로써 항상 감도가 좋은 방송을 수신할 수 있는 안테나 선택장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 안테나 선택장치는 GPS안테나를 통해 위성으로부터 데이터를 수신하여 차량의 현재의 위치를 파악하는 GPS수신부와, 상기 GPS수신부로부터 입력되는 차량의 현재 위치와 방송신호를 중계하는 송신중계기로부터 수신되는 송신중계기의 위치데이터 및 차량의 속도를 기초로 하여 차량과 송신중계기의 상대적 방향을 산출하여 상기 복수의 방송 수신안테나중에서 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 판단하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 복수의 방송 수신안테나중에서 상기 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 선택하여 방송신호를 수신하는 방송수신부를 포함하여 구성된다.

상기 GPS수신부는 GPS안테나를 통해 수신된 신호를 주파수변환하는 GPS튜너와, 주파수변환된 신호를 복조하는 복조부와, 상기 복조된 신호로부터 C/A코드와 P-코드와 같은 코드를 생성하는 코드생성부와, 상기 수신된 신호로부터 차량의 현재 위치를 산출하는 GPS제어부로 이루어진다.

상기 제어부는 상기 GPS수신부로부터 입력되는 차량의 현재 위치와 송신중계기로부터 수신되는 송신중계기 위치데이터를 기초로 하여 차량과 송신중계기의 위치를 비교하고 그 상대적 방향을 산출하는 송신중계기 및 차량위치 비교 및 산출부와, 차량에 장착된 복수의 안테나 각각의 방향을 비교하는 안테나위치 비교부와, 상기 복수의 안테나중에서 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 판단하는 마이컴으로 이루어진다.

또한, 상기 방송수신부는 상기 제어부의 마이컴의 제어에 따라 구동하는 스위칭구동부와, 상기 스위칭구동부의 구동에 따라 복수의 안테나중에서 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 선택하는 안테나스위칭부와, 상기 방송 수신안테나를 통해 수신된 방송신호를 주파수변환하는 튜너와, 주파수변환된 방송신호의 잡음성분을 제거는 필터와, 필터링된 방송신호를 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭된 방송신호를 복조하여 출력하는 복조부로 구성된다.

도 1은 차량에 장착되는 일반적인 텔레비젼의 블럭도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 텔레비젼의 블럭도.

도 3은 도 2에 도시된 각 구성요소의 상세 블럭도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

30 : GPS수신부 31 : GPS안테나

35 : 데이터복조부 35 : 코드제어부

37 : 코드생성부 39 : GPS제어부

40 : 제어부 43 : 차량안테나 위치비교부

41 : 송신중계기 및 차량위치 비교 및 산출부

45 : 마이컴 50 : 방송수신부

51 : 안테나 57 : 증폭부

58,59 : 복조부 61 : 안테나스위칭부

62 : 스위칭구동부

항공기나 선박은 2군데 이상의 전파발신원으로부터 전파를 수신하여 전파의 도달 시간차, 위상차 및 도플러시프트(doppler shift)등에 의해 전파발신원으로부터 거리를 구하고 현재 위치를 파악하는 전파항법에 의해 넓은 하늘과 바다를 안전하게 항해하고 있다. 이러한 전파항법을 이용하여 같은 이동체인 차량도 현재 지도상의 어느 장소를 주행하고 있는지를 파악하는 것이 활발하게 연구되어 왔다.

근래에는 인공위성으로부터 발사된 전파의 도달시간을 계측하여 위성으로부터의 거리를 계산함에 따라 차량의 위치를 파악할 수 있는 GPS시스템이 실제 사용되고 있다. 이러한 GPS시스템은 지구상공의 6궤도면에 각각 3개씩의 18개의 궤도위성을 등간격으로 배치하여 지구상의 어느 곳에서나 항상 4개의 위성으로부터 전파의 수신이 가능하도록 하여 차량의 위치를 파악한다.

본 발명은 차량에 4방향을 향하고 있는 4개의 방향성 안테나를 설치하고 상기한 GPS시스템을 이용하여 차량의 현재 위치 및 방송신호 송신중계소의 위치를 파악하여 송신중계소에 대한 차량의 상대적 위치 및 방향을 산출함으로써 4개의 방향성 안테나중 상기 송신중계소를 향하고 있는 안테나를 선택하여 항상 수신감도가 뛰어난 방송을 시청할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 GPS시스템을 이용한 안테나 선택장치를 상세히 설명한다.

도 2는 본 실시예를 간략하게 나타내는 블럭도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 안테나 선택장치는 GPS위성으로부터 전파가 수신되어 차량의 현재 위치를 파악하는 GPS수신부(30)와, 상기 GPS수신부로부터 입력된 현재 차량의 위치와 방송신호로부터 파악되는 송신중계기의 위치를 비교하여 상기 송신중계기에 대한 차량의 상대적 위치 및 방향을 산출하는 제어부(40)와, 상기 제어부에 의해 산출된 상대적 방향을 향하고 있는 안테나가 선택되어 안테나를 통해 송신중계소에서 송출되는 방송신호를 수신하는 방송수신부(50)로 구성된다.

GPS시스템에 의해 차량의 현재 위치 및 송신중계기의 위치가 파악된다. 즉, 차량에 설치된 GPS안테나에 의해 현재 차량의 위치가 파악됨과 동시에 송신중계기에 설치된 GPS안테나에 의해 송신중계기의 위치 역시 파악된다. 상기 송신중계기의 위치데이터는 차량안테나에 의해 수신되는 방송신호의 화상신호에 실려 오기 때문에 화상동기신호분리부(64)에서 분리된 수평동기신호가 제어부(40)에 입력되어 송신중계기에 대한 차량의 상대적 위치 및 방향이 산출된다. 한편, GPS수신부에서는 현재 차량의 위치와 속도뿐만 아니라 도로정보와 교통정보 등의 여러가지 정보를 수신하고 이를 저장부(65)에 저장한다.

도 3은 도 2에 도시된 각 구성요소의 상세 블럭도이다. 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, GPS수신부는 GPS위성으로부터 송출되는 데이터를 수신하는 GPS안테나(31)와, 상기 GPS안테나(31)를 통해 수신된 데이터의 주파수를 변환시키는 GPS튜너(33)와, 상기 GPS튜너(33)에 의해 주파수변환된 데이터를 복조하는 데이터복조부(35)와, 상기 데이터복조부(35)에 의해 복조된 데이터로부터 위성판별용 C/A코드 및 사용자인식 및 제한용 P-코드를 생성하는 코드생성부(37)와, 상기 데이터복조부(35)로부터 입력된 각종 데이터와 코드생성부(37)로부터 입력된 C/A코드 및 P-코드를 해독하여 현재 차량의 위치, 속도, 시간 등을 산출하고 이를 저장부(65)에 저장하는 GPS제어부(39)로 구성된다.

코드생성부(37)에서 산출된 C/A코드 및 P-코드는 믹서(38)에 입력되어 현재의 사용자가 허가된 사용자임을 확인한다. 저장부(65)에는 차량의 현재 위치, 속도 및 시간뿐만 아니라 위성을 통해 수신되는 교통정보와 도로정보와 같은 여러가지 정보가 저장된다.

제어부(40)는 도 3(b)에 나타낸 바와 같이 GPS수신부(30)로부터 입력되는 차량의 현재 위치 및 속도데이터와 송신중계기의 현재 위치데이터 및 차량의 속도를 기초로 하여 차량 및 송신중계기의 위치를 비교하여 송신중계기에 대한 차량의 상대적 위치 및 방향을 산출하는 송신중계기 및 차량위치 비교 및 산출부(41)와, 차량에 설치된 복수의 안테나 각각의 방향을 비교하는 차량안테나 위치비교부(43)와, 상기 차량안테나 위치비교부(43)에서 입력된 데이터를 기초로 하여 복수의 안테나중에서 송신중계기를 향하고 있는 안테나를 판단하여 제어신호를 출력하는 마이컴(45)으로 구성된다.

또한, 방송수신부(50)는 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 송신중계기를 통해 방속국으로부터 송출되는 방송신호를 수신하는 복수의 방향성 차량안테나(51a∼51d)와, 상기 복수의 안테나(51a∼51d)중 하나의 안테나를 선택하는 안테나스위칭부(61)와, 제어부(40)의 마이컴(45)으로부터 제어신호가 입력되어 상기 안테나스위칭부(61)를 구동하여 복수의 안테나(51a∼51d)중에서 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 선택하는 스위칭구동부(62)와, 상기 선택된 안테나로부터 수신된 고주파 방송신호를 중간주파로 변환시키는 튜너(53)와, 상기 중간주파로 변환된 방송신호의 잡음성분을 제거하는 필터(55)와, 상기 잡음성분이 제거된 방송신호를 증폭하는 증폭부(57)와, 상기 증폭된 방송신호의 화상신호와 음성신호를 각각 복조하여 출력하는 화상신호 복조부(58) 및 음성신호 복조부(59)로 구성된다.

상기 방송수신부(50)로 수신되는 방송신호의 화상신호에는 송신중계기의 위치데이터가 실려 온다. 따라서, 화상동기신호 분리부(64)에서 수평동기신호를 분리하여 상기 제어부(40)에 입력하면, 상기 제어부(40)가 송신중계기의 위치데이터에 의해 송신중계기의 위치를 인식하게 된다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 안테나 선택장치의 작동을 설명한다.

우선, GPS위성으로부터 차량에 설치된 GPS안테나(31)를 통해 GPS수신부(30)에 수신된 데이터에 의해 차량의 현재 위치 및 속도 등이 파악된다. 또한, 송신중계기에 설치된 GPS안테나를 통해 송신중계기의 위치가 파악된다. 이때, 상기 송신중계기로부터 수신되는 방송신호의 화상신호에는 송신중계기의 위치데이터가 실려 온다. 제어부(40)의 송신중계기 및 차량위치 비교 및 산출부(41)에서는 상기 GPS수신부(30)로부터 입력된 차량의 현재 위치와 방송신호에 실려 오는 송신중계기의 위치 및 차량의 속도를 기초로 하여 송신중계기와 차량의 상대적 거리 및 방향을 산출한다.

제어부(40)의 차량안테나 위치비교부(43)에서는 차량에 설치된 4개의 수신안테나(51a∼51d)가 각각 어떤 방향을 향하고 있는지를 인지하며 마이컴(45)에서는 상기 수신안테나(51a∼51d) 각각의 안테나 방향과 송신중계기의 방향을 비교하여 어떤 안테나가 상기 송신중계기의 방향으로 향하고 있는지를 판단한다. 그후, 상기 마이컴(45)이 방송수신부(50)의 스위칭구동부(62)로 신호를 출력하며, 상기 스위칭구동부(62)는 안테나 스위칭부(61)를 구동하여 가장 적합한 안테나를 선택한다.

그 결과, 차량의 방향에 무관하게 항상 송신중계기를 향하고 있는 수신안테나에 의해 방송신호가 수신되므로, 항상 감도가 좋은 방송을 시청할 수 있게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같이, GPS안테나에 의해 차량의 현재 위치와 송신중계기의 위치를 파악하여, 차량과 송신중계기의 상대 거리 및 방향을 파악할 수 있게 된다. 그 결과, 복수의 방송 수신안테나중에서 상기 송신중계기를 향하고 있는 안테나는 선택할 수 있게 되어 항상 감도가 좋은 방송을 시청할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 복수의 방송 수신안테나가 설치된 이동체에 있어서,

   GPS안테나를 통해 위성으로부터 데이터를 수신하여 이동체의 현재의 위치를 파악하는 GPS수신부;

   상기 GPS수신부로부터 입력되는 이동체의 현재 위치와 방송신호를 중계하는 송신중계기로부터 수신되는 송신중계기의 위치 및 이동체의 속도를 기초로 하여 이동체와 송신중계기의 상대적 방향을 산출하여 상기 복수의 방송 수신안테나중에서 상기 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 판단하는 제어부; 및

   상기 제어부의 제어에 따라 복수의 방송 수신안테나중에서 상기 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 선택하여 방송신호를 수신하는 방송수신부를 포함하여 구성된 이동체의 GPS시스템을 이용한 안테나 선택장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 송신중계기로부터 수신되는 방송신호로부터 송신중계기의 위치데이터를 분리하는 동기신호분리부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 선택장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 GPS수신부가,

   GPS안테나를 통해 수신된 신호를 주파수변환하는 GPS튜너;

   주파수변환된 신호를 복조하는 복조부;

   상기 복조된 신호로부터 C/A코드와 P-코드와 같은 코드를 생성하는 코드생성부; 및

   상기 수신된 신호로부터 이동체의 현재 위치를 산출하는 GPS제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 안테나 선택장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부가,

   상기 GPS수신부로부터 입력되는 이동체의 현재 위치와 송신중계기로부터 수신되는 송신중계기의 위치데이터 및 이동체의 속도를 기초로 하여 이동체와 송신중계기의 위치를 비교하고 그 상대적 방향을 산출하는 송신중계기 및 이동체위치 비교 및 산출부;

   이동체에 장착된 복수의 안테나 각각의 방향을 비교하는 안테나위치 비교부; 및

   상기 복수의 안테나중에서 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나를 판단하는 마이컴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 안테나 선택장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 방송수신부가,

   상기 제어부의 마이컴의 제어에 따라 구동하는 스위칭구동부;

   상기 스위칭구동부의 구동에 따라 복수의 안테나중에서 송신중계기 방향을 향하고 있는 안테나는 선택하는 안테나스위칭부;

   상기 방송 수신안테나를 통해 수신된 방송신호를 주파수변환하는 튜너;

   주파수변환된 방송신호의 잡음성분을 제거하는 필터;

   필터링된 방송신호를 증폭하는 증폭부; 및

   상기 증폭된 방송신호를 복조하여 출력하는 복조부로 이루어진 것을 특징으로 안테나 선택장치.