JP2018067281A - V2xデータ信頼度検証のためのv2x通信装置、それを含むv2x通信システム及びその方法 - Google Patents
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Abstract
Description
よって、最近米国運輸省(DOT;Department Of Transportation)は、V2V通信を可能にする通信端末の搭載を義務化する法案を設けると明らかにしたことがあり、米国と欧州ではV2X通信システムの具現のための試みを活発に続けている。
このようなV2Xに対する用語及び必須の要求事項が、国際電気電子技術者協会(IEEE)、自動車技術学会(SAE)、国際標準化機構(ISO)などの国際学術団体によって定義されており、韓国内でも韓国情報通信技術協会(TTA)が国際標準に基づいて標準化作業を進めている。
このようなV2X通信を介して提供されるV2Xデータは、V2X通信システムだけでなく、車両内の他のADAS(Advanced Driver Assistance System)及び自律走行システムなどと連携して提供され、よって、V2Xデータの信頼度の検証が求められている。
さらに、既に提供されるパラメータを利用することにより、別のシステムまたはソフトウェアを構築することなく簡単にV2Xデータの信頼度を判定することができる。
以下、図1から図5を参照して、本発明の実施形態を具体的に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る車両間V2X通信ネットワークの構成を示す図である。
図1には、車両101、102、103間のV2X通信の例を開示している。
本発明におけるV2X通信は、車両と交通信号装置との通信であるV2I、車両と使用者端末との通信であるV2N、車両と車両との間の通信であるV2Vなどを全て総称する。
このとき、車両間通信のため、車両ごとに与えられる認証書を介して車両を識別する。各車両の認証書は、車両ごとに備えられるだけでなく、別のサーバのデータベースに格納して管理される。また、各車両は認証書失効リスト(CRL:Certificate Revocation List)を格納して管理することができる。さらに、各車両は、他の車両から受信したV2X通信メッセージに基づいてV2Xデータを生成し、これを車両内装置に提供する。本発明におけるV2X通信メッセージは、車両間の無線送受信される通信メッセージを含み、V2Xデータは、車両内のV2X通信装置と車両内の他の装置との間の送受信されるデータを含む。
図2に示す通り、V2X通信システム100は、V2X通信装置110とV2Xデータを受信する他の装置として、自律走行装置120、ナビゲーション130、車線離脱警報装置140などを含む。
V2X通信装置110は、外部の車両からV2X通信メッセージを受信すれば、V2X通信メッセージに基づいて車両内装置に送信するV2Xデータを生成し、V2Xデータの信頼度を算出して信頼度レベルを含むV2Xデータを、車両内の他の装置である自律走行装置120、ナビゲーション130、車線離脱警報装置140などに送る。このとき、本発明では、車両内の他の装置に送信されるV2Xデータに対する信頼度を算出し、信頼度レベルを含むV2Xデータを送り出す例を開示しているが、外部の車両に送信されるV2X通信メッセージに信頼度レベルを含めて送り出すこともできる。
V2X通信装置110は、信頼度レベルを、案内レベルである第1信頼度レベル、警報レベルである第2信頼度レベル、制御レベルである第3信頼度レベルに設定し、各信頼度レベル別の基準値を設定し、標準パラメータであるIA(Information Age)パラメータ、CITE(Communication Induced Tracking Error)パラメータ、異常車両感知(Security)パラメータが予め定めた信頼度レベル別の基準値を超過するか否かをチェックして信頼度レベルを判定する。
図2では、他のシステムの例として、自律走行装置120、ナビゲーション130、車線離脱警報装置140を開示しているが、これに限られず、車両の案内、警報、制御をそれぞれ行う全ての車両装置を含むことができる。例えば、案内を行う車両装置としてナビゲーション、制御を行う車両装置として自律走行装置(SCC:Smart Cruise Control)、駐車補助装置(SPAS:Smart parking assistance system)、車線維持装置 (LKAS:Lane Keeping Assist System)、運転者補助装置(ADAS:Advanced Driving Assistance System)、アドバンストスマートクルーズコントロール(ASCC)、自動緊急制動システム(AEB)など、警報を行う車両装置として車線離脱警報装置(LDWS:Lane Departure Warning System)、後側方警報システム(BSD)などを含む。
V2X通信装置110は、メッセージ送受信部111、パラメータ算出部112、信頼度レベル判定部113、及びメッセージ生成部114を含む。
メッセージ送受信部111は、周辺の車両からV2X通信メッセージを受信し、メッセージ生成部114でV2X通信メッセージに基づいて生成された信頼度レベルを含むV2Xデータを他のシステム120、130、140に送り出す。
メッセージ生成部114は、V2X通信メッセージに基づいてV2Xデータを生成し、かつ、信頼度レベル判定部113で判定された信頼度レベルを含めてV2Xデータを生成する。
パラメータ算出部112は、V2Xデータの信頼度の検証のための標準パラメータである信頼度検証パラメータを算出する。このとき、検証パラメータは、IAパラメータ、CITEパラメータ、異常車両感知パラメータを含むことができる。
パラメータ算出部112は、最新受信のパケットの間のインターバルであるIPG(Inter−Packet Gap)、現在の時間と最後のパケットの受信時間(last packet received time)とを利用して前記IAパラメータを算出する。パラメータ算出部112は、車両の位置推定値と車両の現在の位置値に基づいてエラーを算出し、CITEパラメータを算出する。さらに、パラメータ算出部112は、CEC(Critiacl Event Condition)を利用して前記異常車両感知パラメータを算出する。パラメータ算出部112の信頼度検証パラメータを算出する方法は、J2945 標準、キャンププロジェクトなどの標準に記載しているので、具体的な説明は省略する。
信頼度レベル判定部113は、信頼度レベルを、案内レベルである第1信頼度レベル、警報レベルである第2信頼度レベル、制御レベルである第3信頼度レベルに設定し、第1信頼度レベルを最も低いレベルに設定し、第3信頼度レベルを最も高いレベルに設定する。つまり、制御レベルの信頼度が最も高く、案内レベルの信頼度が最も低く、警報レベルの信頼度は中間に設定する。
このとき、信頼度レベル判定部113は、IAパラメータ、CITEパラメータ、異常車両感知パラメータそれぞれの信頼度レベルを判定し、パラメータ別に判定されたそれぞれの信頼度レベルのうち最も低いレベルを最終の信頼度レベルに判定する。例えば、各パラメータ別の信頼度レベルの判定結果、各パラメータが全て制御レベルの場合、最終の信頼度レベルを制御レベルに判定する。
ところが、IAパラメータの信頼度レベルは案内レベルであり、CITEパラメータの信頼度レベル及び異常車両感知パラメータの信頼度レベルはそれぞれ制御レベルの場合、三つのうち低いレベルである案内レベルを最終の信頼度レベルに判定する。
以後、信頼度レベル判定部113は、各パラメータの信頼度の判定のためパラメータ別の基準値を設定し、基準値と各パラメータを比べて信頼度レベルを判定する。
先ず、パラメータ算出部112で算出されたIAパラメータの値が1000msを超過し、CITEパラメータが0.65mを超過すれば、認証書失効リストに信頼度判定の対象であるV2Xデータに該当するV2X通信メッセージを送信した車両が存在する場合、信頼度レベル判定部113は、信頼度判定の対象であるV2Xデータの信頼度判定を行わない。
つまり、信頼度レベル判定部113は、IAパラメータの値が1000ms未満で、CITEパラメータが0.65m未満であれば、認証書失効リストに信頼度判定の対象であるV2Xデータに該当するV2X通信メッセージを送信した車両が存在しない場合、信頼度レベル判定を行う。
信頼度レベル判定部113は、IAパラメータが第1基準値(IATH1)を超過するか、IAパラメータが第2基準値(IATH2)を超過するか、IAパラメータが第3基準値(IATH3)を超過するかをそれぞれチェックし、IAパラメータが第1基準値(IATH1)未満であれば案内レベルに、IAパラメータが第2基準値(IATH2)未満であれば警報レベルに、IAパラメータが第3基準値(IATH3)未満であれば制御レベルと判定する。
第1基準値(IATH1)、第2基準値 (IATH2)、第3基準値(IATH3)のそれぞれは、下記数式(1)、数式(2)、数式(3)のように算出される。
[数1]
IATH1 = 0.7*Dhv−rv/HVv (1)
[数2]
IATH2 = 0.6*Dhv−rv/HVv (2)
[数3]
IATH2 = 0.5*Dhv−rv/HVv (3)
数1、数2、数3において、Dhv−rvは、自車と周辺の車両との相対距離を意味し、HVvは自車の速度を意味する。
先ず、V2X通信装置110は、周辺の車両からV2X通信メッセージを受信する(S100)。このとき、周辺の車両ではなく周辺の交通信号装置などからV2X通信メッセージを受信することもできる。
V2X通信装置110は、V2X通信メッセージに含まれたV2Xデータを利用して信頼度レベル判定のための信頼度検証パラメータを算出する(S200)。このとき、信頼度検証パラメータは、J2945標準で定義された上位パラメータであるCITE、異常車両感知パラメータとキャンププロジェクトの上位パラメータであるIAを含む。
以後、V2X通信装置110は、信頼度検証パラメータのそれぞれが予め定めた基準値を満足するか否かを判断して当該V2Xデータに対する信頼度レベルを判定する(S300)。
V2X通信装置110は、IAパラメータの値が1000ms未満で、CITEパラメータが0.65m未満であれば、認証書失効リストに信頼度判定の対象であるV2X通信メッセージを送信した車両が存在しない場合、信頼度レベル判定を行う。
V2X通信装置110は、IAパラメータが予め定めた第1基準値(IATH1)を超過するか、IAパラメータが第2基準値(IATH2)を超過するか、IAパラメータが第3基準値(IATH3)を超過するかをそれぞれチェックし、IAパラメータが第1基準値(IATH1)未満であれば案内レベルに、IAパラメータが第2基準値(IATH2)未満であれば警報レベルに、IAパラメータが第3基準値(IATH3)未満であれば制御レベルに判定する。
V2X通信装置110は、異常車両感知パラメータが予め定めた第7基準値(THsec1)を超過するか、異常車両感知パラメータが第8基準値(THsec2)を超過するかをチェックし、異常車両感知パラメータが第7基準値未満であれば案内レベルに、異常車両感知パラメータが第8基準値未満であれば警報または制御レベルであることに信頼度レベルを判定する。
その後、V2X通信装置110は、判定された信頼度レベルをV2Xデータに含めて生成したあと送り出す(S400)。
さらに、標準に定められた既存のパラメータを信頼度検証パラメータとして利用することにより別途のパラメータを用いなくてもよいので、適用が容易で効率を最大化することができる。
図5は、本発明の実施形態に係るV2Xデータ信頼度判定技術を適用したコンピュータシステムの構成を示す図である。
図5に示す通り、コンピュータシステム1000は、バス1200を介して連結される少なくとも一つのプロセッサー1100、メモリ1300、使用者インタフェース入力装置1400、使用者インタフェース出力装置1500、ストレージ1600及びネットワークインタフェース1700を含むことができる。
したがって、本明細書に開示されている実施形態等と関連して説明された方法またはアルゴリズムの段階は、プロセッサー1100によって行われるハードウエア、ソフトウェアモジュールまたはその二つの組み合わせで直接具現される。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、着脱型ディスク、CD−ROMのような格納媒体(即ち、メモリ1300及び/またはストレージ1600)に常在することもできる。
110 V2X通信装置
111 メッセージ送受信部
112 パラメータ算出部
113 信頼度判定部
114 メッセージ生成部
120 自律走行装置
130 ナビゲーション
140 車線離脱警報装置
Claims (20)
- V2X通信メッセージを受信し、V2Xデータを車両内装置に送信するメッセージ送受信部、
前記V2Xデータに対する信頼度の検証のための信頼度検証パラメータを算出するパラメータ算出部、
前記信頼度検証パラメータを予め定めた基準値と比べて信頼度レベルを判定する信頼度レベル判定部、及び
前記V2X通信メッセージを利用して前記V2Xデータを生成し、かつ、前記判定された信頼度レベルを含めて前記V2Xデータを生成するメッセージ生成部
を含むことを特徴とするV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
前記信頼度レベルを案内レベルである第1信頼度レベル、警報レベルである第2信頼度レベル、制御レベルである第3信頼度レベルに設定することを特徴とする請求項1に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
前記第1信頼度レベルの重要度を最も低く、前記第3信頼度のレベルの重要度を最も高く設定することを特徴とする請求項2に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度検証パラメータは、IA(Information Age)パラメータ、CITE(Communication Induced Tracking Error)パラメータ、異常車両感知(Security)パラメータのうち少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項3に記載のV2X通信装置。
- 前記信頼度レベル判定部は、
前記IA(Information Age)パラメータ、前記CITE(Communication Induced Tracking Error)パラメータ、前記異常車両感知(Security)パラメータそれぞれの信頼度レベルを判定し、前記IA、前記CITE、前記異常車両感知パラメータ別に判定されたそれぞれの信頼度レベルのうち最も低いレベルを最終の信頼度レベルに判定することを特徴とする請求項4に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
前記IAパラメータが予め定めた第1信頼度レベル基盤の第1基準値、第2信頼度レベル基盤の第2基準値、第3信頼度レベル基盤の第3基準値を超過するか否かをチェックし、前記IAパラメータの信頼度レベルを判定することを特徴とする請求項5に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
前記第1基準値から第3基準値のうち前記第1基準値を最も高く設定し、前記第3基準値を最も低く設定することを特徴とする請求項6に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
前記第1基準値から前記第3基準値を、自車の速度と周辺の車両との距離に基づいて設定することを特徴とする請求項7に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
前記自車の速度が所定速度より低速で前記周辺の車両との距離が所定距離より遠いほど、前記IAパラメータの第1基準値から前記第3基準値の値が所定値より小さくなることを特徴とする請求項8に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
前記CITEパラメータが予め定めた第1信頼度レベル基盤の第4基準値、第2信頼度レベル基盤の第5基準値、第3信頼度レベル基盤の第6基準値を超過するか否かをチェックし、前記CITEパラメータの信頼度レベルを判定することを特徴とする請求項6に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
SFE(Sensor Fusion Error)を利用して前記第3信頼度レベル基盤の判定のための第6基準値を設定することを特徴とする請求項10に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
前記異常車両感知パラメータが予め定めた第1信頼度レベル基盤の第7基準値、第2信頼度レベル及び第3信頼度レベル基盤の第8基準値を超過するか否かをチェックし、前記異常車両感知パラメータの信頼度レベルを判定することを特徴とする請求項10に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
認証書の受信時間と現在の時間との差を前記第7基準値及び前記第8基準値と比べることにより、前記異常車両感知パラメータの信頼度レベルを判定することを特徴とする請求項12に記載のV2X通信装置。 - 前記信頼度レベル判定部は、
前記メッセージ送受信部が周辺の車両からV2X通信メッセージを受信した場合、前記V2X通信メッセージを送信した周辺の車両が認証書失効リスト(Certificate Revocation List)に含まれるか否かをチェックし、含まれる場合、信頼度判定を行わないことを特徴とする請求項12に記載のV2X通信装置。 - 周辺の車両からV2X通信メッセージを受信すれば、前記V2X通信メッセージに基づいてV2Xデータを生成し、前記V2Xデータに対し信頼度レベルを判定して車両内装置に送り出すV2X通信装置、及び
前記V2X通信装置から送り出されたV2Xデータを受信すれば、前記V2Xデータに対する信頼度レベルをチェックし、前記V2Xデータに対する使用可否を決める車両案内、警報、制御のうち少なくとも一つを行う複数の車両装置を含むことを特徴とするV2X通信システム。 - 前記複数の車両装置は、
自律走行装置(SCC:Smart Cruise Control)、ナビゲーション、車線離脱警報装置(LDWS:Lane Departure Warning System)、駐車補助装置(parking assistance system)、車線維持装置(LKAS:Lane Keeping Assist System)、運転者補助装置(ADAS:Advanced Driving Assistance System)のうち少なくとも一つ以上であることを特徴とする請求項15に記載のV2X通信システム。 - 前記V2X通信装置は、
V2X通信メッセージを受信してV2Xデータを車両内装置に送信するメッセージ送受信部、
前記V2Xデータに対する信頼度の検証のための信頼度検証パラメータを算出するパラメータ算出部、
前記信頼度検証パラメータを予め定めた基準値と比べて信頼度レベルを判定する信頼度レベル判定部、及び
前記V2X通信メッセージを利用して前記V2Xデータを生成し、かつ、
記判定された信頼度レベルを含めて前記V2Xデータを生成するメッセージ生成部
を含むことを特徴とする請求項15に記載のV2Xデータ信頼度検証システム。 - 前記信頼度レベル判定部は、
前記信頼度レベルを案内レベルである第1信頼度レベル、警報レベルである第2信頼度レベル、制御レベルである第3信頼度レベルに設定することを特徴とする請求項17に記載のV2Xデータ信頼度検証システム。 - 周辺の車両からV2X通信メッセージを受信する段階、
前記V2X通信メッセージに基づいて生成されたV2Xデータに対する信頼度の検証のための信頼度検証パラメータを算出する段階、
前記信頼度検証パラメータを予め定めた基準値と比べて信頼度レベルを判定する段階、及び
前記判定された信頼度レベルを前記V2Xデータに含めて車両内装置に送り出す段階
を含むことを特徴とするV2Xデータ信頼度検証方法。 - 前記信頼度レベルを判定する段階は、
前記信頼度レベルを案内レベルである第1信頼度レベル、警報レベルである第2信頼度レベル、制御レベルである第3信頼度レベルのうち一つに判定することを特徴とする請求項19に記載のV2Xデータ信頼度検証方法。
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