KR101850254B1 - Inter-Vehicle Communication System For Supporting Connected Car Environment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 커넥티드 카 환경을 지원하기 위한 차량간 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 지오펜스를 적절하게 설정하여 차량간 통신을 수행함으로써 안전하고 효율적으로 차량 운행을 지원할 수 있도록 한 커넥티드 카 환경을 지원하기 위한 차량간 통신 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intervehicular communication system for supporting a connected car environment, and more particularly, to an intervehicle communication system for supporting a connected car environment, To-vehicle communication system for supporting a vehicle-mounted car environment.
커넥티드 카(Connected Car)는 자동차와 IT 기술을 융합해 상시 네트워크에 연결된 차량을 의미하며, 차량, 인프라, 스마트 디바이스 등과의 실시간 소통을 통해 안전하고 편안한 운전 경험 제공을 추구하는 차세대 기술이다. Connected Car is a next-generation technology that aims to provide a safe and comfortable driving experience through real-time communication with vehicles, infrastructures, smart devices and the like, which means cars connected to the network by integrating automobile and IT technology.
차세대 커넥티드 카의 자율주행 기능을 완벽하게 갖추고 있지 않아도 외부의 교통 관리 서버나 차량간 통신을 이용하여 교차로와 도로 주변의 교통 정보를 받아 네비게이션 단말에 표시하여 운전자에게 도움을 주는 기술이 이미 구현되었다. Even if the autonomous navigation function of the next-generation connected car is not fully equipped, the technology for providing assistance to the driver by displaying the intersection and the traffic information around the road on the navigation terminal by using communication between the external traffic management server and the vehicle has been implemented .
종래기술에 따르면 외부와 네트워크를 연결하여 교통 정보를 받기 위한 통신 기술을 개발하는데 역점을 두었기 때문에 정보 소스로서 주변 차량들로부터 원하는 정보를 선별적으로 받는 서비스 모델에 관련한 연구 개발은 미흡한 실정이다. 자차와 통신할 수 있는 주변 차량들로부터 무분별하게 정보를 전달받는 환경에서 통신 트래픽이 폭증하여 통신 속도 저하와 연산처리 부하 증가를 초래하고, 이는 차량간 통신을 지원하는 인프라 구축에 막대한 비용이 들어 차량간 통신 기술의 활성화를 저해하는 문제가 발생할 수 있다.Since the prior art has focused on developing a communication technology for receiving traffic information by connecting the outside and the network, research and development related to a service model that selectively receives desired information from nearby vehicles as an information source is insufficient. In an environment in which information is transmitted indiscriminately from neighboring vehicles capable of communicating with the vehicle, the communication traffic increases, resulting in a decrease in communication speed and an increase in computation processing load. This causes a great cost to construct an infrastructure for supporting communication between vehicles, There is a problem that the activation of the inter-communication technology may be hindered.
이에 따라 교통 체증이 심한 교차로와 한적한 고속도로 등과 같이 도로 환경에 따라 수시로 변화하는 차량 밀집도에 대한 상황인식을 통하여 원하는 정보를 선별적으로 제공받을 필요가 있다.Accordingly, it is necessary to selectively provide the desired information through the situation recognition of the vehicle densities, which frequently change depending on the road environment, such as intersections with severe traffic congestion and low-speed highways.
본 발명의 목적은 사용자의 이동 단말을 이용한 차량 주변의 상황인식에 따라 해당 차량의 지오펜스를 변경함으로써 주변 차량으로부터 원하는 교통 정보를 선별적으로 제공받아 안전하고 효율적으로 차량 운행을 지원할 수 있는 커넥티드 카 환경을 지원하기 위한 차량간 통신 시스템을 제공함에 있다. It is an object of the present invention to provide a communication system and a method of controlling the same, which can selectively and securely provide desired traffic information from neighboring vehicles by changing the geofence of the vehicle according to the recognition of the situation around the vehicle using the user's mobile terminal, Vehicle communication system for supporting a car environment.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 커넥티드 카 환경을 지원하기 위한 차량간 통신 시스템은, 기지국 서버; 상기 기지국 서버와 기지국을 매개로 통신하고, 무선통신 기반 차량간 통신 기능을 구비한 차량에 탑승한 사용자의 이동 단말; 및 상기 기지국을 통해 차량들로부터 수집한 이동 단말의 위치데이터, 차량의 방위 데이터, 및 가속도 데이터를 전송받아 해당 차량에 지오펜스를 설정하는 지오펜스 설정부를 포함하되, 상기 지오펜스 설정부는, 각 차량의 위치데이터를 기반으로 차량의 지리상 위치를 맵핑하는 차량위치 맵핑모듈과, 상기 차량위치 맵핑모듈에 의해 맵핑된 지리상 위치에 따라 자차 차량을 기준으로 다른 차량과의 차간 거리를 연산하는 차간거리 연산모듈과, 자차 차량의 이동 단말의 지자기 센서에 의해 검출된 방위 정보를 이용하여 차량간 통신을 제한하기 위한 통신 선택영역에 존재하는 선행 차량을 대상으로 상기 차간거리 연산모듈에 의해 연산된 차간거리와 자차 차량의 차속 및 주행 방향을 이용하여 해당 차량의 지오펜스의 반경을 설정하는 지오펜스 변경모듈, 및 설정된 지오펜스 정보를 저장하는 지오펜스 정보 저장부를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an intervehicle communication system for supporting a connected car environment, comprising: a base station server; A mobile terminal of a user aboard a vehicle communicating with the base station server via a base station and having a wireless communication-based vehicle communication function; And a geofence setting unit configured to receive the position data of the mobile terminal, the direction data of the vehicle, and the acceleration data collected from the vehicles through the base station and to set the geofence in the corresponding vehicle, An inter-vehicle distance calculating module for calculating an inter-vehicle distance between the vehicle and another vehicle based on the geographical position mapped by the vehicle position mapping module; Vehicle distance calculated by the inter-vehicle distance calculating module with respect to the preceding vehicle existing in the communication selection area for restricting inter-vehicle communication using the azimuth sensor information detected by the geomagnetism sensor of the mobile terminal of the self-vehicle, A geofence change setting a radius of the geofence of the vehicle using the vehicle speed and the traveling direction of the vehicle And a geofence information storage unit for storing the set geofence information.
또한 상기 지오펜스 설정부는 상기 기지국 서버, 상기 이동 단말, 및 상기 차량에 탑재되는 차량 제어시스템 중 적어도 어느 하나에 구비되는 것을 특징으로 한다.The geofence setting unit may be provided in at least one of the base station server, the mobile terminal, and a vehicle control system mounted on the vehicle.
또한 상기 차간거리 연산모듈에 의해 연산된 차간거리는 자차 차량의 지오펜스 경계와 선행 차량의 지오펜스 경계 사이의 최단 거리로 결정하는 것을 특징으로 한다.And the inter-vehicle distance calculated by the inter-vehicle distance calculating module is determined as the shortest distance between the geofence boundary of the vehicle and the geofence boundary of the preceding vehicle.
이상과 같은 본 발명에 따르면 차간 거리가 짧고 교통 체증이 발생하는 곳에서는 지오펜스의 반경을 줄임으로써 원치않는 상황인식 정보가 많이 수집되어 불필요한 연산 처리가 발생하지 않도록 하고, 차간 거리가 멀어진 곳에서는 지오펜스의 반경을 넓힘으로써 원하는 상황인식 정보를 수집할 수 있는 확률을 높여서 안전하고 효율적으로 차량 운행을 지원할 수 있다.According to the present invention as described above, in a place where the inter-vehicle distance is short and the traffic congestion occurs, the radius of the geofence is reduced, so that a lot of undesirable situation recognition information is collected so that unnecessary arithmetic processing does not occur. By increasing the radius of the fence, the probability of collecting the desired situation recognition information is increased, and the vehicle can be supported safely and efficiently.
또한 본 발명은 스마트폰을 이용한 커넥티드 카 환경을 지원할 수 있어 기존에 생산된 차량에서도 저렴한 비용으로 응용 서비스 제공이 가능하고 앞으로 생산될 커넥티드 카 기능을 구비한 차량에서도 적은 비용으로 서비스를 제공할 수 있다.Further, the present invention can support a connected car environment using a smartphone, and thus it is possible to provide application services at low cost even in vehicles produced in the past, and to provide services at a low cost even in a vehicle having a connected car function to be produced in the future .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커넥티드 카 환경을 지원하기 위한 차량간 통신 시스템의 사용예를 나타내는 도면.
도 2는 도로의 주행 차량에 설정된 지오펜스를 예시적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 탑승자의 이동 단말의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 이동 단말과 통신하는 기지국 서버의 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 도 4의 지오펜스 설정부의 상세 구성을 나타내는 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 차량에 설정된 지오펜스의 변경 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7a는 본 발명에 따른 선행차량과의 차간거리가 멀어 지오펜스의 반경을 넓게 설정한 경우를 나타내는 도면.
도 7b는 본 발명에 따른 선행 차량과의 차간거리가 짧아 지오펜스의 반경을 좁게 설정한 경우를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량간 통신 시스템의 이동 단말의 구성을 나타내는 블록도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량간 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows an example of the use of an intervehicle communication system for supporting a connected car environment according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a diagram exemplarily showing a geofence set in a driving vehicle on the road;
3 is a block diagram showing the configuration of a mobile terminal of a vehicle occupant according to an embodiment of the present invention;
4 is a block diagram illustrating a configuration of a base station server that communicates with a mobile terminal of a user according to an embodiment of the present invention;
5 is a block diagram showing a detailed configuration of the geofence setting unit of FIG.
6 is a diagram for explaining a method of changing a geofence set in a vehicle according to the present invention.
Fig. 7A is a diagram showing a case in which the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is long, and the radius of the geofence is set wide; Fig.
Fig. 7B is a diagram showing a case where the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is short and the radius of the geofence is set narrow. Fig.
8 is a block diagram illustrating a configuration of a mobile terminal of an intervehicular communication system according to another embodiment of the present invention.
9 is a block diagram showing a configuration of an intervehicle communication system according to another embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 커넥티드 카 환경을 지원하기 위한 차량간 통신 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이 자차 차량(10)과 주변 차량(20)에 탑승한 사용자의 이동 단말(100)(200)을 이용하여 기지국(300)과 통신할 수 있다. The inter-vehicle communication system for supporting the connected car environment according to the present invention includes a mobile terminal 100 (200) of a user aboard a
상기 차량들(10)(20)은 무선통신 기반 차량간 통신기능(V2V)을 구비하여 주변 교통정보를 제공받을 수 있다. 예를 들어 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이맥스(WiMax)를 적용할 수 있고, 다른 예로서 차량간 통신기능(V2V)은 근거리 전용 통신(DSRC)를 적용하여 정보를 주고 받을 수 있으며, IEEE 1609 및 802.11p에 정의된 바에 따르면 패킷 메시지를 최대 1km까지 100ms 이내로 통신이 가능하다. 차량간 통신기능의 통신 방식이 특정하게 제한될 필요는 없으며, LTE(Long Term Evolution) 기반 차량간 통신기능(V2V)을 적용하거나 IEEE 802.11ad에 정의하는 60GHz 밀리미터파 기반 차량간 통신기능(V2V)을 적용할 수도 있다.The
또한 상기 차량들(10)(20)은 유료도로를 통행시 요금 자동징수를 위한 차량 단말기(OBU)를 장착할 수 있고, 주차시 충돌 방지를 위한 근접 센서, 크루즈 기능을 위한 차속 센서, 차간 거리를 유지하기 위한 레이더 또는 초음파 센서, 후방 감시 카메라, 차선이탈 경보시스템(LDWS), GPS 수신 안테나 등의 각종 센서 및 보조 장치의 일부 또는 전부를 탑재할 수 있다.Also, the
주행 차량이 차량간 통신기능(V2V)을 활성화하는 경우, 도로 교통 상황에 따라 과다한 교통 정보를 제공받거나 이와 달리 원하는 교통 정보가 부족하게 되는 다양한 교통 환경에 처하게 된다. 이에 따라 해당 차량이 교통 정보를 제공받을 수 있는 영역(이하 지오펜스라 정의한다)을 설정하여, 차량에 부여된 지오펜스들이 교차하는 상황에서 교통 정보를 선별적으로 제공받을 수 있도록 제한하는 것이 요구되며, 그러한 예로서 도 2와 같이 도로를 주행하는 각각의 차량에 적절한 지오펜스를 설정할 수 있다. 예를 들어 앞차와 차간 거리가 멀리 떨어진 자차 차량(10)에 대해서는 반경이 큰 지오펜스(10-1)를 설정하고, 앞차와 차간 거리가 좁은 다른 차량(20)에 대해서는 상대적으로 반경이 작은 지오펜스(20-1)를 설정하는 것이다.When the driving vehicle activates the vehicle-to-vehicle communication function (V2V), it receives various traffic information depending on the road traffic situation or otherwise, it is subjected to various traffic environments in which desired traffic information is insufficient. Accordingly, it is necessary to set an area (hereinafter, referred to as geofence) in which the vehicle can receive the traffic information so as to restrict the traffic information to be selectively provided in the situation where the geofences given to the vehicle cross each other As an example, as shown in Fig. 2, a geofence appropriate for each vehicle running on the road can be set. For example, a geofence 10-1 having a large radius may be set for the
이러한 지오펜스의 설정을 위한 구체적 방법은 도 6에 따라 후술하기로 한다. A specific method for setting such a geofence will be described later with reference to FIG.
도 3을 참고하여, 차량 탑승자의 이동 단말(100)은 단말 제어부(110), GPS 모듈(120), 센서모듈(130), 터치패널(140), 와이파이 모듈(150), 기지국 통신모듈(160), 메모리(170)를 구비할 수 있다.3, the
이동 단말(100)은, 예를 들어 셀룰러 전화, 스마트 폰, 개인용 디지털 보조 단말, 미디어 플레이어, 내비게이션 디바이스 들 중 임의의 둘 이상의 결합일 수 있다.The
이동 단말(100)은 단말 제어부(110)의 제어에 따라 기지국 통신모듈(160)을 통하여 기지국(300)과 통신할 수 있고, 단말 제어부(110)는 메모리(170)에 저장된 운영 프로그램을 이용하여 이동 단말(100)에 대한 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 단말 제어부(110)는 사용자 인터페이스로서 터치패널(140)을 통하여 사용자 명령에 따라 주어진 기능을 처리할 수 있다. 이러한 터치패널(140)은 입력 기능과 표시 기능을 일체화하여 구현한 것으로, 화면에 표시되는 아이콘 이미지 등을 터치 입력을 통해 사용자 명령을 처리할 수 있다. The
또한 이동 단말(100)은 GPS 모듈(120)를 통해 GPS 신호를 수집하고, 이동 단말(100)의 위치데이터로서 기지국(300)에 전송할 수 있다. 여기서 이동 단말(100)의 위치데이터는 해당 차량(10)의 위치 정보를 의미한다.The
또한 메모리(170)는 스마트폰에 적용하는 다양한 어플리케이션 프로그램을 저장하며, 단말 제어부(110)의 제어에 따라 어플리케이션 프로그램을 활성화시켜 네비게이션 기능에 교통정보를 제공하는 부가 기능을 수행할 수 있다.The
센서 모듈(130)은 주행 차량의 방위를 검출하기 위한 지자기 센서와 차량 속도를 검출하기 위한 가속도 센서를 구비할 수 있으며, 이에 특정되지 않고 촬영 카메라 등 다양한 기능 센서를 추가로 구비할 수 있다.The
도 4를 참고하여, 기지국 서버(400)는 지리적으로 분산 설치된 다수의 기지국(300)과 네트워크로 연결되어, 각각의 기지국(300)을 매개로 차량 탑승자의 이동 단말(100)과 통신할 수 있다. 4, the
상기 기지국 서버(400)는 서버 제어부(410), 통신모듈(420), 지오펜스 설정부(430), 및 상황인식 데이터베이스(440)를 구비할 수 있다.The
서버 제어부(410)는 기지국(300)을 통해 차량들(10)(20)로부터 수집한 데이터를 기초로 교통 상황을 인식한 정보를 상황인식 데이터베이스(440)에 저장하고, 해당 차량에 지오펜스를 설정하는 전반적인 동작을 제어한다. 상황인식 데이터베이스(440)는 구간별 차량 밀집도, 교통 사고 발생지점 등과 같은 상황인식 정보를 저장할 수 있다.The
통신모듈(420)은 기지국(300)을 매개로 이동 단말(100)과 통신할 수 있으며, 이동 단말(100)의 위치 데이터, 차량의 방위 데이터, 및 가속도 데이터를 전송받아 서버 제어부(410)와 지오펜스 설정부(430)에 제공한다. The
지오펜스 설정부(430)는 차량마다 지오펜스를 설정하는 것으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 차량위치 맵핑모듈(431), 차간거리 연산모듈(432), 지오펜스 변경모듈(433), 지오펜스 정보 저장부(434)를 구비할 수 있다.5, the
도로상 차량들이 주행하는 교통 상황은 다양하게 나타날 수 있는데, 주행 방향이 같은 선행 차량으로부터 교통 정보를 최우선적으로 제공받는 것이 안전 운행에 매우 유용하므로 이를 기준으로 지오펜스의 반경을 적절하게 변경할 필요가 있다. 이하 도 6에서와 같이 차량들이 분포하는 경우를 가정하여 설명한다.Because the traffic situation on the road can be varied, it is necessary to change the radius of the geofence so that it is very useful to provide the traffic information from the preceding vehicle with the same driving direction. have. Hereinafter, it is assumed that the vehicles are distributed as shown in FIG.
차량위치 맵핑모듈(431)은 기지국(300)을 매개로 수집된 각 차량의 위치데이터를 기반으로 연산능력의 허용가능한 차량들(10a)(20a)(20b)(20c)(20d)(20e)에 대해 지리상 위치를 맵핑한다.The vehicle
차간거리 연산모듈(432)은 맵핑된 지리상 위치에 따라 자차 차량(10a)을 기준으로 앞차와의 차간 거리를 연산하는데, 움직이는 차량들간의 거리를 정밀하게 측정하기 어렵기 때문에, 실시예에서는 각 차량에 설정된 지오펜스들의 이격 거리를 이용하여 차간 거리를 추정하는 방법을 적용한다. 이때 자차 차량(10a)에 대해 이전에 지오펜스가 설정된 경우 이전 지오펜스를 이용하며, 자차 차량(10a)에 처음 지오펜스를 설정하는 경우에는 기준값의 반경을 갖는 초기 지오펜스를 이용한다.The inter-vehicle
예를 들어 자차 차량(10a)과 선행 차량(20a)의 차간 거리는 자차 차량(10a)의 지오펜스(10-1A) 경계와 선행 차량(20a)의 지오펜스(20-1A) 경계 사이의 최단 거리(D1)로 결정할 수 있다. 다른 예로서 자차 차량(10a)과 선행 차량(20b)의 차간 거리는 차량(10a)의 지오펜스(10-1A) 경계와 선행 차량(20b)의 지오펜스(20-1B) 경계 사이의 최단 거리(D2)로 결정할 수 있다.For example, the inter-vehicle distance between the
지오펜스 변경모듈(433)은 차간거리 연산모듈(432)에 의해 연산된 차간거리 즉 지오펜스 간의 최단거리를 제공받는다. The
지오펜스 변경모듈(433)은 자차 차량(10a)의 이동 단말(100)의 지자기 센서에 의해 검출된 방위 정보를 이용하여 차량간 통신을 위한 대상을 제한한다. 도 6에서 자차 차량(10a)의 방위를 기준으로 왼쪽 한계방위각(La)와 오른쪽 한계방위각(Ra)을 설정하고, 두 한계방위각(La)(Ra) 사이에 존재하는 영역을 통신 선택영역(S1)으로 설정하고, 두 한계방위각(La)(Ra)을 벗어난 영역은 통신 제외영역(S2)을 설정한다. 이는 자차 차량(10a) 주변에는 뒤쪽 차량과 좌우측 차량이 존재할 수 있는데, 이러한 주변 차량들로부터의 교통 정보까지 제공받으면 정보 연산량이 크게 증가할 수 있기 때문에, 이들 차량들을 제외하는 것이 필요하다. The
또한 지오펜스 변경모듈(433)은 자차 차량(10a)의 이동 단말(100)의 가속도 센서에 의해 검출된 차속 정보에 따라 차속(V)을 연산하고, 이동 단말(100)로부터 제공받은 GPS 신호에 대응한 위치데이터를 이용하여 주행 방향(P)를 연산한다.The
이와 같이 자차 차량(10a)을 기준으로 설정한 통신 선택영역(S1) 안에 존재하는 차량과의 차간 거리를 연산하고, 자차 차량(10a)의 거동을 알 수 있는 차속(V)과 주행 방향(P)을 연산한 후 상기 지오펜스 변경모듈(433)은 자차 차량(10a)에 적절한 지오펜스 반경을 설정한다. 이렇게 설정된 지오펜스 정보는 지오펜스 정보 저장부(434)에 저장하게 된다. 예를 들어 도 7a와 같이 통신 선택영역(S1)에 존재하며 자차 차량(10a)과 선행 차량(20)의 차간거리가 멀리 떨어져 있으면 반경이 넓은 지오펜스(10-11)를 설정한다. 이때 차량의 밀집도가 낮기 때문에 자차 차량(10a)에 대한 지오펜스를 지나치게 적게 설정하면 원하는 교통 정보를 제공받기 위한 차량간 통신을 수행할 기회를 가질 수 없기 때문에 적절한 반경을 설정하는 것이 필요하다. 이에 따라 상대적으로 반경이 넓게 설정한 지오펜스(10-11)와 선행 차량(20a)의 지오펜스(20-11)가 교차하도록 하여 선행 차량(20a)으로부터 교통 정보를 선별적으로 제공받기 위한 차량간 통신을 수행할 수 있다. The vehicle distance between the vehicle 1 and the vehicle existing in the communication selection area S1 set on the basis of the
다른 예로서 도 7b와 같이 통신 선택영역(S1)에 존재하며 자차 차량(10a)과 선행 차량(20b)의 차간거리가 짧아 가까이 있으면 반경이 좁은 지오펜스(10-12)를 설정한다. 이때 자차 차량(10a)에 대한 지오펜스를 과도하게 넓게 설정하면 밀집된 다른 차량들로부터 원하지 않는 교통 정보를 제공받아 연산량이 증가하게 되므로 적절한 반경을 설정하는 것이 필요하다. 이에 따라 상대적으로 반경이 좁게 설정한 지오펜스(10-12)와 선행 차량(20b)의 지오펜스(20-12)가 교차하도록 하여 선행 차량(20b)으로부터 교통 정보를 선별적으로 제공받기 위한 차량간 통신을 수행할 수 있다. As another example, if the vehicle-present distance between the
지금까지 설명한 실시예에서는, 기지국(300)을 매개로 차량에 탑승한 사용자 이동 단말(100)(200)과 통신하는 기지국 서버(400)가 주도적으로 각각의 차량에 대해 지오펜스를 설정하는 방법에 대하여 설명하였으나, 이하에서 설명하는 변형예에서는 사용자 이동 단말에서 자체적으로 해당 차량의 지오펜스를 설정하여 차량간 통신하는 방식에 대하여 설명한다.In the embodiments described so far, the
도 8을 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량간 통신 시스템의 이동 단말(100A)은 단말 제어부(110), GPS 모듈(120), 센서모듈(130), 터치패널(140), 와이파이 모듈(150), 기지국 통신모듈(160), 메모리(170)를 구비하며, 이에 대한 구체적 설명은 중복되므로 간략히 설명하기로 한다.The
상기 이동 단말(100A)은 지오펜스 설정부(180)를 구비할 수 있다.The
상기 지오펜스 설정부(180)는 자차 차량과 주변 차량의 지오펜스를 설정하는 것으로, 차량위치 맵핑모듈(181), 차간거리 연산모듈(182), 지오펜스 변경모듈(183), 지오펜스 정보 저장부(184)를 구비할 수 있다.The
차량위치 맵핑모듈(181)은 기지국 서버(400)와 통신하여 다른 차량의 위치데이터를 제공받고, 각 차량의 지리상 위치를 맵핑할 수 있다. 예를 들어 도 6에서와 같이 연산능력의 허용가능한 차량들(10a)(20a)(20b)(20c)(20d)(20e)에 대해 지리상 위치를 맵핑한다.The vehicle
차간거리 연산모듈(182)은 맵핑된 지리상 위치에 따라 자차 차량(10a)을 기준으로 앞차와의 차간 거리를 연산하는데, 앞서 설명한 실시예에서와 같이 각 차량에 설정된 지오펜스들의 이격 거리를 이용하여 차간 거리를 추정하는 방법을 적용한다. 이때 자차 차량(10a)에 대해 이전에 지오펜스가 설정된 경우 이전 지오펜스를 이용하며, 자차 차량(10a)에 처음 지오펜스를 설정하는 경우에는 기준값의 반경을 갖는 초기 지오펜스를 이용한다.The inter-vehicle
예를 들어 자차 차량(10a)과 선행 차량(20a)의 차간 거리는 자차 차량(10a)의 지오펜스(10-1A) 경계와 선행 차량(20a)의 지오펜스(20-1A) 경계 사이의 최단 거리(D1)로 결정할 수 있다. 다른 예로서 자차 차량(10a)과 선행 차량(20b)의 차간 거리는 차량(10a)의 지오펜스(10-1A) 경계와 선행 차량(20b)의 지오펜스(20-1B) 경계 사이의 최단 거리(D2)로 결정할 수 있다.For example, the inter-vehicle distance between the
지오펜스 변경모듈(183)은 차간거리 연산모듈(182)에 의해 연산된 차간거리로서 지오펜스 간의 최단거리를 제공받는다. The
이후 지오펜스 변경모듈(183)은 자차 차량(10a)의 이동 단말(100A)의 지자기 센서에 의해 검출된 방위 정보를 이용하여 차량간 통신을 위한 대상을 제한한다. 도 6에서 자차 차량(10a)의 방위를 기준으로 왼쪽 한계방위각(La)과 오른쪽 한계방위각(Ra)을 설정하고, 두 한계방위각(La)(Ra) 사이에 존재하는 영역을 통신 선택영역(S1)으로 설정하고, 두 한계방위각(La)(Ra)을 벗어난 영역은 통신 제외영역(S2)을 설정한다. 이는 자차 차량(10a) 주변에는 뒤쪽 차량과 좌우측 차량이 존재할 수 있는데, 이러한 주변 차량들로부터의 교통 정보까지 제공받으면 정보 연산량이 크게 증가할 수 있기 때문에, 이들 차량들을 제외하는 것이 필요하다. The
또한 지오펜스 변경모듈(183)은 자차 차량(10a)의 이동 단말(100A)의 가속도 센서에 의해 검출된 차속 정보에 따라 차속(V)을 연산하고, 이동 단말(100A)로부터 제공받은 GPS 신호에 대응한 위치데이터를 이용하여 주행 방향(P)를 연산한다.The
자차 차량(10a)을 기준으로 설정한 통신 선택영역(S1) 안에 존재하는 차량과의 차간 거리를 연산하고, 자차 차량(10a)의 거동을 알 수 있는 차속(V)과 주행 방향(P)을 연산한 후 상기 지오펜스 변경모듈(433)은 자차 차량(10a)에 적절한 지오펜스 반경을 설정한다. 설정된 지오펜스 정보는 지오펜스 정보 저장부(184)에 저장하게 된다. Vehicle distance between the
예를 들어 도 7a와 같이 통신 선택영역(S1)에 존재하며 자차 차량(10a)과 선행 차량(20)의 차간거리가 멀리 떨어져 있으면 반경이 넓은 지오펜스(10-11)를 설정하는데, 상대적으로 반경이 넓게 설정한 지오펜스(10-11)와 선행 차량(20a)의 지오펜스(20-11)가 교차하도록 하여 선행 차량(20a)으로부터 교통 정보를 선별적으로 제공받기 위한 차량간 통신을 수행할 수 있다. 다른 예로서 도 7b와 같이 통신 선택영역(S1)에 존재하며 자차 차량(10a)과 선행 차량(20b)의 차간거리가 짧아 가까이 있으면 반경이 좁은 지오펜스(10-12)를 설정하며, 이렇게 상대적으로 반경이 좁게 설정한 지오펜스(10-12)와 선행 차량(20b)의 지오펜스(20-12)가 교차하도록 하여 선행 차량(20b)으로부터 교통 정보를 선별적으로 제공받기 위한 차량간 통신을 수행할 수 있다. For example, as shown in FIG. 7A, if the vehicle-to-vehicle distance between the
앞서 설명한 실시예에서는, 기지국(300)을 매개로 차량에 탑승한 사용자 이동 단말(100)(200)과 통신하는 기지국 서버(400)가 주도적으로 각각의 차량에 대해 지오펜스를 설정하거나 사용자 이동 단말에서 자체적으로 해당 차량의 지오펜스를 설정하여 차량간 통신하는 방식에 대하여 설명하였으나, 이하에서는 차량에 탑재된 차량 제어시스템에서 자체적으로 해당 차량의 지오펜스를 설정하여 차량간 통신하는 방식에 대하여 설명한다.The
도 9를 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량간 통신 시스템은 차량에 탑재된 차량 제어시스템(10-T)와 차량에 탑승한 사용자의 이동 단말(100), 및 기지국(300)을 매개로 통신할 수 있는 기지국 서버(400)를 구비할 수 있다.9, an intervehicular communication system according to another embodiment of the present invention includes a vehicle control system 10-T mounted on a vehicle, a
차량 제어시스템(10-T)은 차량 제어부(11), 통신모듈(12), ADAS 센서모듈(13), 주행제어모듈(14), 차량구동모듈(15), 및 지오펜스 설정부(16)를 구비할 수 있다.The vehicle control system 10-T includes a vehicle control unit 11, a
차량 제어시스템(10-T)은 통신모듈(12)를 통하여 기지국 서버(400) 및 사용자의 이동 단말(100)과 통신할 수 있으며, 차량 제어부(11)가 ADAS 센서모듈(13)의 센서들을 이용하여 전방 차량이나 보행자와 충돌 위험을 인식하여 차량구동모듈(15)를 제어하는 기능을 구비한다. 또한 차량 제어부(11)는 ADAS 센서모듈(13)의 센서들을 이용하여 수집된 정보를 기반으로 자율 주행 동작을 제어하는 주행 제어모듈(14)과 신호를 송수신할 수 있다.The vehicle control system 10-T can communicate with the
또한 차량제어 시스템(10-T)은 지오펜스 설정부(16)를 통하여 자차 차량과 주변 차량의 지오펜스를 설정함으로써 차량간 통신을 원활하게 수행할 수 있다.Further, the vehicle control system 10-T can smoothly perform inter-vehicle communication by setting the geofences between the self-vehicle and the surrounding vehicle through the
지오펜스 설정부(16)는 차량위치 맵핑모듈(16-1), 차간거리 연산모듈(16-2), 지오펜스 변경모듈(16-3), 지오펜스 정보 저장부(16-4)를 구비할 수 있다.The
차량위치 맵핑모듈(16-1)은 기지국 서버(400)와 통신하여 다른 차량의 위치데이터를 제공받고, 각 차량의 지리상 위치를 맵핑할 수 있다. 예를 들어 도 6에서와 같이 연산능력의 허용가능한 차량들(10a)(20a)(20b)(20c)(20d)(20e)에 대해 지리상 위치를 맵핑한다.The vehicle position mapping module 16-1 may communicate with the
차간거리 연산모듈(16-2)은 맵핑된 지리상 위치에 따라 자차 차량(10a)을 기준으로 앞차와의 차간 거리를 연산하는데, 앞서 설명한 실시예에서와 같이 각 차량에 설정된 지오펜스들의 이격 거리를 이용하여 차간 거리를 추정하는 방법을 적용한다. 이때 자차 차량(10a)에 대해 이전에 지오펜스가 설정된 경우 이전 지오펜스를 이용하며, 자차 차량(10a)에 처음 지오펜스를 설정하는 경우에는 기준값의 반경을 갖는 초기 지오펜스를 이용한다.The inter-vehicle distance calculation module 16-2 calculates the inter-vehicle distance from the preceding vehicle based on the mapped
예를 들어 자차 차량(10a)과 선행 차량(20a)의 차간 거리는 자차 차량(10a)의 지오펜스(10-1A) 경계와 선행 차량(20a)의 지오펜스(20-1A) 경계 사이의 최단 거리(D1)로 결정할 수 있다. 다른 예로서 자차 차량(10a)과 선행 차량(20b)의 차간 거리는 차량(10a)의 지오펜스(10-1A) 경계와 선행 차량(20b)의 지오펜스(20-1B) 경계 사이의 최단 거리(D2)로 결정할 수 있다.For example, the inter-vehicle distance between the
지오펜스 변경모듈(16-3)은 차간거리 연산모듈(16-2)에 의해 연산된 차간거리로서 지오펜스 간의 최단거리를 제공받는다. The geofence changing module 16-3 is the inter-vehicle distance calculated by the inter-vehicle distance calculating module 16-2, and is provided with the shortest distance between the geofences.
이후 지오펜스 변경모듈(16-3)은 자차 차량(10a)의 이동 단말(100)의 지자기 센서에 의해 검출된 방위 정보를 이용하여 차량간 통신을 위한 대상을 제한한다. 도 6에서 자차 차량(10a)의 방위를 기준으로 왼쪽 한계방위각(La)과 오른쪽 한계방위각(Ra)을 설정하고, 두 한계방위각(La)(Ra) 사이에 존재하는 영역을 통신 선택영역(S1)으로 설정하고, 두 한계방위각(La)(Ra)을 벗어난 영역은 통신 제외영역(S2)을 설정한다. 이는 자차 차량(10a) 주변에는 뒤쪽 차량과 좌우측 차량이 존재할 수 있는데, 이러한 주변 차량들로부터의 교통 정보까지 제공받으면 정보 연산량이 크게 증가할 수 있기 때문에, 이들 차량들을 제외하는 것이 필요하다. The geofence change module 16-3 then uses the azimuth sensor information of the
또한 지오펜스 변경모듈(16-3)은 자차 차량(10a)의 이동 단말(100)의 가속도 센서에 의해 검출된 차속 정보에 따라 차속(V)을 연산하고, 이동 단말(100)로부터 제공받은 GPS 신호에 대응한 위치데이터를 이용하여 주행 방향(P)를 연산한다.The geofence change module 16-3 calculates the vehicle speed V in accordance with the vehicle speed information detected by the acceleration sensor of the
자차 차량(10a)을 기준으로 설정한 통신 선택영역(S1) 안에 존재하는 차량과의 차간 거리를 연산하고, 자차 차량(10a)의 거동을 알 수 있는 차속(V)과 주행 방향(P)을 연산한 후 상기 지오펜스 변경모듈(16-3)은 자차 차량(10a)에 적절한 지오펜스 반경을 설정한다. 설정된 지오펜스 정보는 지오펜스 정보 저장부(16-4)에 저장하게 된다. Vehicle distance between the
예를 들어 도 7a와 같이 통신 선택영역(S1)에 존재하며 자차 차량(10a)과 선행 차량(20)의 차간거리가 멀리 떨어져 있으면 반경이 넓은 지오펜스(10-11)를 설정하는데, 상대적으로 반경이 넓게 설정한 지오펜스(10-11)와 선행 차량(20a)의 지오펜스(20-11)가 교차하도록 하여 선행 차량(20a)으로부터 교통 정보를 선별적으로 제공받기 위한 차량간 통신을 수행할 수 있다. 다른 예로서 도 7b와 같이 통신 선택영역(S1)에 존재하며 자차 차량(10a)과 선행 차량(20b)의 차간거리가 짧아 가까이 있으면 반경이 좁은 지오펜스(10-12)를 설정하며, 이렇게 상대적으로 반경이 좁게 설정한 지오펜스(10-12)와 선행 차량(20b)의 지오펜스(20-12)가 교차하도록 하여 선행 차량(20b)으로부터 교통 정보를 선별적으로 제공받기 위한 차량간 통신을 수행할 수 있다. For example, as shown in FIG. 7A, if the vehicle-to-vehicle distance between the
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 아래 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용하여 통상의 기술자에 의한 다양한 변형 및 개량도 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And falls within the scope of the present invention.
10, 20 : 차량 100, 100A, 200 : 이동 단말
300 : 기지국 400 : 기지국 서버10, 20:
300: base station 400: base station server
Claims (3)
상기 기지국 서버와 기지국을 매개로 통신하고, 무선통신 기반 차량간 통신 기능을 구비한 차량;
상기 차량에 탑승한 사용자의 이동 단말; 및
상기 기지국을 통해 차량들로부터 수집한 차량의 위치데이터, 주행 차량의 방위 데이터, 및 가속도 데이터를 전송받아 해당 차량에 지오펜스를 설정하는 지오펜스 설정부를 포함하되,
상기 지오펜스 설정부는,
각 차량의 위치데이터를 기반으로 차량의 지리상 위치를 맵핑하는 차량위치 맵핑모듈과, 상기 차량위치 맵핑모듈에 의해 맵핑된 지리상 위치에 따라 자차 차량을 기준으로 다른 차량과의 차간 거리를 연산하는 차간거리 연산모듈과, 자차 차량에 탑승한 사용자 이동 단말의 지자기 센서에 의해 검출된 방위 정보를 이용하여 수집한 차량의 방위 데이터에 따라 설정한 차량간 통신을 제한하기 위한 통신 선택영역에 존재하는 선행 차량을 대상으로 상기 차간거리 연산모듈에 의해 연산된 차간거리와 자차 차량의 차속 및 주행 방향을 이용하여 자차 차량의 지오펜스의 반경을 설정하는 지오펜스 변경모듈, 및 설정된 지오펜스 정보를 저장하는 지오펜스 정보 저장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 커넥티드 카 환경을 지원하기 위한 차량간 통신 시스템.A base station server;
A vehicle communicating with the base station server through a base station and having a wireless communication-based vehicle communication function;
A mobile terminal of a user aboard the vehicle; And
And a geofence setting unit configured to receive the position data of the vehicle collected from the vehicles through the base station, the bearing data of the traveling vehicle, and the acceleration data to set the geofence in the corresponding vehicle,
Wherein the geofence setting unit comprises:
A vehicle position mapping module for mapping the geographical position of the vehicle based on the positional data of each vehicle; an inter-vehicle distance calculating unit for calculating an inter-vehicle distance between the vehicle and the other vehicle based on the geographical position mapped by the vehicle position mapping module; And a preceding vehicle existing in a communication selection area for restricting inter-vehicle communication set in accordance with the collected vehicle orientation data by using the azimuth sensor information detected by the geomagnetism sensor of the user mobile terminal mounted on the vehicle A geofence change module for setting the radius of the geofence of the vehicle of the vehicle by using the inter-vehicle distance calculated by the inter-vehicle distance calculation module and the vehicle speed and traveling direction of the vehicle, and a geofence change module for setting the geofence information Vehicle communication system for supporting a connected car environment.
상기 지오펜스 설정부는 상기 기지국 서버, 상기 이동 단말, 및 상기 차량에 탑재되는 차량 제어시스템 중 적어도 어느 하나에 구비되는 것을 특징으로 하는 커넥티드 카 환경을 지원하기 위한 차량간 통신 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the geofence setting unit is provided in at least one of the base station server, the mobile terminal, and a vehicle control system mounted on the vehicle.
상기 차간거리 연산모듈에 의해 연산된 차간거리는 자차 차량의 지오펜스 경계와 선행 차량의 지오펜스 경계 사이의 최단 거리로 결정하는 것을 특징으로 하는 커넥티드 카 환경을 지원하기 위한 차량간 통신 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the inter-vehicle distance calculated by the inter-vehicle distance calculation module is determined as a shortest distance between the geofence boundary of the vehicle and the geofence boundary of the preceding vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170134179A KR101850254B1 (en) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | Inter-Vehicle Communication System For Supporting Connected Car Environment |
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KR1020170134179A KR101850254B1 (en) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | Inter-Vehicle Communication System For Supporting Connected Car Environment |
Publications (1)
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KR101850254B1 true KR101850254B1 (en) | 2018-04-19 |
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KR1020170134179A KR101850254B1 (en) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | Inter-Vehicle Communication System For Supporting Connected Car Environment |
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KR (1) | KR101850254B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101972281B1 (en) * | 2018-12-28 | 2019-08-19 | 강릉원주대학교산학협력단 | Method For Determining Order Based Mobile Device In Connected Car Services |
KR20200046654A (en) * | 2018-10-25 | 2020-05-07 | 현대자동차주식회사 | Vehicle and control method thereof |
KR102107983B1 (en) * | 2019-04-25 | 2020-05-29 | 강릉원주대학교산학협력단 | Method For Providing Connected Car Services Using Plurality Mobile Virtual Fence |
US11617074B2 (en) | 2020-06-15 | 2023-03-28 | Toyota Motor North America, Inc. | Secure boundary area communication systems and methods |
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2017
- 2017-10-16 KR KR1020170134179A patent/KR101850254B1/en active IP Right Grant
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