KR101896752B1 - 교통 안전서비스 테스트 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교통 안전 서비스 테스트 시스템에 관한 것으로, 제1, 2 차량의 상태 정보를 발생시키는 제1, 2 차량 모의 주행 기구; 상기 제1, 2 차량 모의 주행 기구로부터 상기 제1, 2 차량의 상태 정보를 수신하여 제1, 2 차량의 주행 데이터를 생성하는 제1, 2 교통 시뮬레이터; 상기 제1, 2 교통 시뮬레이터로부터 상기 제1, 2 차량의 상태 정보 및 상기 제1, 2 차량의 주행 데이터를 수집하여 저장하는 Sim2OBU(Simlulator to OBU) 서버; 및 상기 Sim2OBU(Simlulator to OBU) 서버로부터 상기 제1, 2 차량 상태 정보 및 상기 제1, 2 차량의 주행 데이터를 수신하여 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)를 생성하는 제1, 2 가상 GPS 서버를 포함하는 제1, 2 OBU(On Board Unit);를 포함하고, 상기 각각의 제1, 2 OBU(On Board Unit)는 상호간에 상기 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)를 교환하고, 상기 교환한 상기 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)에 기초하여, 상기 제1 차량과 상기 제2 차량의 간의 충돌 가능성을 계산한다.

Description

교통 안전서비스 테스트 시스템{TRAFFIC SATETY SERVICE TEST SYSTEM}
본 발명의 실시예는 교통 안전서비스 테스트 시스템에 관한 것이다.
C-ITS(Cooperative Intelligent Transport System: 협력형 ITS)는 도로변의 통신 인프라와 차량, 이륜차 및 보행자에 통신 단말기를 설치하고, 양방향 정보교환을 통해 교통사고를 예측하고 경고를 제공하여 교통사고를 예방하거나 운전 편의성을 향상시키기 위한 차세대 ITS 시스템이다.
C-ITS의 핵심은 차량, 보행자, 이륜차 등이 상호간 정보 교환을 하는 V2X (Vehicle to Vehicle, Vehicle to Infra, Vehicle to Pedestrian, Vehicle to Bycle 등) 통신 기술이다.
현재 V2X를 위한 국제 통신 표준 프로토콜은 IEEE 802.11p/WAVE(Wireless Access in Vehicle Environments)이다.
V2X 서비스 및 응용 시스템을 개발하기 위해서는 WAVE 규격을 따르는 장비인 차량용 통신 장치 (On Board Unit, OBU)와 인프라 통신 장치 (Road Side Unit, RSU)을 갖추고 있어야 한다. 개발된 서비스나 응용 시스템을 제대로 검증하기 위해서는 실제 OBU와 RSU를 기반으로 테스트를 해야 한다.
기존에는 개발한 V2X 기반의 교통안전서비스 및 응용 시스템을 테스트하기 위해서 실제 도로에서 테스트 환경을 구축한 후, 교통사고 상황을 구성하여 성능을 테스트해야 했다.
또는, PC상의 트래픽 시뮬레이터를 이용하여 가상환경에서 테스트하는 방법도 사용되었는데, 실제 도로에서의 테스트는 많은 비용과 시간을 필요로 하며 확장성에 문제가 있다. 또한, 트래픽 시뮬레이터만을 이용한 테스트는 개발한 서비스나 응용이 WAVE 장비에서 정상적으로 동작하는지에 대한 테스트가 불가능하다.
국내외적으로 교통사고 및 체증으로 인한 사회적 비용을 줄이기 위해 V2X 통신을 이용한 교통안전 및 편의 서비스에 대한 관심이 크게 증가하고 있으며 이에 대한 개발 노력도 점차 확대되고 있다.
이에 따라 V2X 통신 기반 교통안전서비스 및 응용에 대한 테스트 및 검증에 대한 요구가 증가하고 있다.
기존의 테스트 방법으로는 이러한 요구를 충분히 만족할 수 없으며, 실외 환경 테스트와 유사한 테스트 환경을 실내에서도 제공하고, WAVE 장비를 포함한 운전자 행동 방식을 고려한 교통안전서비스에 대한 테스트 및 검증이 가능한 새로운 테스트 베드가 필요하다.
관련 선행기술로는 한국 공개특허 제10-2015-0043592호(발명의 명칭: V2X 시뮬레이션 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품, 공개일자: 2015년 04월 23일)가 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 교통 시뮬레이터와 WAVE 장비를 연동하고, 교통 시뮬레이터가 제공하는 가상환경에서 운전자가 직접 차량을 운행하며 V2X기반 교통안전 서비스 및 응용 시스템을 테스트 및 검증하기 위한 새로운 테스트 베드를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 실내에서도 도로를 주행하는 것과 유사한 환경을 제공하여, WAVE 장비를 기반으로 개발한 서비스 및 시스템을 테스트 할 수 있도록 하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예에따른 교통 안전 서비스 테스트 시스템은 제1, 2 차량의 상태 정보를 발생시키는 제1, 2 차량 모의 주행 기구; 상기 제1, 2 차량 모의 주행 기구로부터 상기 제1, 2 차량의 상태 정보를 수신하여 제1, 2 차량의 주행 데이터를 생성하는 제1, 2 교통 시뮬레이터; 상기 제1, 2 교통 시뮬레이터로부터 상기 제1, 2 차량의 상태 정보 및 상기 제1, 2 차량의 주행 데이터를 수집하여 저장하는 Sim2OBU(Simlulator to OBU) 서버; 및 상기 Sim2OBU(Simlulator to OBU) 서버로부터 상기 제1, 2 차량 상태 정보 및 상기 제1, 2 차량의 주행 데이터를 수신하여 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)를 생성하는 제1, 2 가상 GPS 서버를 포함하는 제1, 2 OBU(On Board Unit);를 포함하고, 상기 각각의 제1, 2 OBU(On Board Unit)는 상호간에 상기 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)를 교환하고, 상기 교환한 상기 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)에 기초하여, 상기 제1 차량과 상기 제2 차량의 간의 충돌 가능성을 계산한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit)로부터 상기 충돌 가능성을 수신하는 표시하는 휴대 단말;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1, 2 교통 시뮬레이터는 각각 상기 생성된 상기 제1, 2 차량의 주행 데이터를 지도 상에 표시할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit)는 IEEE 802.11p/WAVE 프로토콜을 통해, 상호간에 상기 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)를 교환할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit)는 노변 기지국(RSU: Road Side Unit)으로부터 교통 관련 정보를 수신하거나, 상기 노변 기지국(RSU: Road Side Unit)으로부터 송신된 교통 관련 정보를 상기 Sim2OBU(Simlulator to OBU)를 통해 수신할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 주행 데이터는 상기 제1, 2 차량의 위치 GPS 정보, 이동 방향, 속도, 요 레이트(yaw rate) 및 브레이크 정보를 포함할 수 있다.
본 발명은 교통 시뮬레이터와 실제 상용 WAVE 장비를 연동하고, 가상환경에서 운전자가 직접 차량을 운행하며 V2X기반 교통안전 서비스 및 응용 시스템을 테스트 및 검증하기 위한 새로운 테스트 베드를 제공한다.
본 발명에 따르면 실내에서도 도로를 주행하는 것과 유사한 환경을 제공하여, 실제 WAVE 장비를 기반으로 개발한 서비스 및 시스템을 테스트 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 안전 서비스 테스트 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 교통 시뮬레이터와 WAVE 장비를 연동하고, 가상환경에서 운전자가 직접 차량을 운행하며 V2X기반 교통안전 서비스 및 응용 시스템을 테스트 및 검증하기 위한 새로운 테스트 시스템을 제안하고자 한다.
본 발명에 따른 교통 안전 서비스 테스트 시스템은 실내에서도 도로를 주행하는 것과 유사한 환경을 제공하여, WAVE 장비를 기반으로 개발한 서비스 및 시스템을 테스트 할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 안전 서비스 테스트 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 교통 안전 서비스 테스트 시스템은 제1 차량 모의 주행 기구(110), 제2 차량 모의 주행 기구(115), 제1 교통 시뮬레이터(120), 제2 교통 시뮬레이터(125), Sim2OBU(Simlulator to OBU) 서버(130), 제1 OBU(140), 제2 OBU(145), 제1 휴대 단말(150) 및 제2 휴대 단말(155)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 차량 모의 주행 기구(110)는 제1 차량의 상태 정보를 발생시키고, 2 차량 모의 주행 기구(115)는 제2 차량의 상태 정보를 발생시킨다. 이때, 제1, 2 차량의 상태 정보라 함은 차량의 주행을 위해 조작되는 차량의 휠, 브레이크, 변속기 등의 장치들이 상태 정보를 말한다.
보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 교통 안전 서비스 테스트 시스템은 제1 OBU(140) 및 제2 OBU(145)가 WAVE 장비로 구성될 수 있으며, 상기 제1 교통 시뮬레이터(120) 및 제2 교통 시뮬레이터(125)가 PC 상에 구동되어 연동될 수 있으며, 상기 제1 교통 시뮬레이터(120) 및 제2 교통 시뮬레이터(125)에서 출력되는 차량의 상태 정보 및 주행 데이터를 Sim2OBU(Simlulator to OBU) 서버(130)가 수신하여 제1, 2 OBU(On Board Unit: 140, 145)에 각각 전달할 수 있다.
제1, 2 OBU(140, 145)를 테스트하기 위해서는, 제1, 2 OBU(140, 145)에 실제 도로를 주행할 때와 같은 주행 데이터를 전달해야 한다.
이를 위해 Sim2OBU서버(130)는 제1, 2 교통 시뮬레이터(120, 125)에서 가상으로 생성된 주행 데이터를 수신하여, 이를 실제 도로로 사상(mapping)한 결과를 제1, 2 OBU(140, 145)에 전달한다.
한편, 상기 주행 데이터는 제1, 2 차량의 위치 GPS 정보, 이동 방향, 속도, 요 레이트(yaw rate) 및 브레이크 정보를 포함할 수 있다.
제1 교통 시뮬레이터(120)는 상기 제1 차량 모의 주행 기구로부터 상기 제1 차량의 상태 정보를 수신하여 제1 차량의 주행 데이터를 생성하고, 제2 교통 시뮬레이터(120)는 상기 제2 차량 모의 주행 기구로부터 상기 제2 차량의 상태 정보를 수신하여 제2 차량의 주행 데이터를 생성한다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제1, 2 교통 시뮬레이터(120, 125)는 PC상에서 실험 시나리오 환경을 구성하여, 가상 환경에서 운전자가 차량을 운전할 수 있도록 구성될 수 있으며, 그에 따라 가상 환경 상에서의 차량 운전을 통해 차량의 주행 데이터를 생성할 수 있다.
한편, 상기 주행 데이터는 상기 제1, 2 차량의 위치 GPS 정보, 이동 방향, 속도, 요 레이트(yaw rate) 및 브레이크 정보를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제1, 2 교통 시뮬레이터(120, 125)는 각각 상기 생성된 상기 제1, 2 차량의 주행 데이터를 지도 상에 표시할 수 있다.
Sim2OBU(Simlulator to OBU) 서버(130)는 상기 제1, 2 교통 시뮬레이터(120, 125)로부터 상기 제1, 2 차량의 상태 정보 및 상기 제1, 2 차량의 주행 데이터를 수집하여 저장한다.
이때, 상기 Sim2OBU(Simlulator to OBU) 서버(130)는 PC 상에 구현된 제1, 2 교통 시뮬레이터(120, 125)와 링크를 통해 연결되거나, 또 달리 상기 Sim2OBU(Simlulator to OBU) 서버(130)는 상기 제1, 2 교통 시뮬레이터(120, 125)와 함께 PC 상에 구현될 수 있다.
제1 OBU(On Board Unit: 140)는 제1 가상 GPS 서버(141)를 포함하며, 제2 OBU(On Board Unit: 145)는 제2 가상 GPS 서버(146)를 포함한다.
상기 제1 가상 GPS 서버(141)는 상기 제1 차량 상태 정보 및 상기 제1 차량의 주행 데이터를 수신하여 제1 BSM(Basic Safety Message)를 생성하고, 상기 제2 가상 GPS 서버(146)는 상기 제2 차량 상태 정보 및 상기 제2 차량의 주행 데이터를 수신하여 제2 BSM(Basic Safety Message)를 생성한다.
이때, 상기 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)은 상기 주행 데이터를 이용하여 변환된 실제 도로 주행 정보이다.
또한, 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit: 140, 145)은 상호간에 상기 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)를 교환한다. 이때, 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit)는 IEEE 802.11p/WAVE 프로토콜을 통해, 상호간에 상기 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)를 교환할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit: 140, 145)는 서로 상대 측으로부터 수신한 각 제1, 2 BSM(Basic Safety Message)을 파싱하여 상대측 차량의 위치, 속도, 방향을 분석하고 차량 충돌 예측 알로리즘을 통해 충돌 가능성을 계산할 수 있다.
즉, 제1 OBU(On Board Unit: 140)는 제2 OBU(On Board Unit: 145)로부터 수신한 제2 차량의 제2 BSM(Basic Safety Message)을 파싱하여 제2 차량의 위치, 속도, 방향을 분석하여 제1 차량과 제2 차량의 충돌 가능성을 계산할 수 있다.
마찬가지로, 제2 OBU(On Board Unit: 145)는 제1 OBU(On Board Unit: 140)로부터 수신한 제1 차량의 제1 BSM(Basic Safety Message)을 파싱하여 제1 차량의 위치, 속도, 방향을 분석하여 제2 차량과 제1 차량의 충돌 가능성을 계산할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit: 140, 145)는 노변 기지국(RSU: Road Side Unit)으로부터 교통 관련 정보를 수신하거나, 상기 노변 기지국(RSU: Road Side Unit)으로부터 송신된 교통 관련 정보를 상기 Sim2OBU(Simlulator to OBU)를 통해 수신할 수 있다.
제1, 2 휴대 단말(150, 155)은 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit: 140, 145)로부터 상기 계산된 제1, 2 차량 간의 충돌 가능성을 수신하여 표시할 수 있으며, 이때 제1, 2 휴대 단말(150, 155)은 각각 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit: 140, 145)와 통신 링크를 통해 상기 계산된 충돌 가능성을 수신하여 서비스 앱을 통해 시각화하여 표시할 수 있다.
그에 따라, 운전자는 제1, 2 휴대 단말(150, 155)의 서비스 앱을 통해 표시된 정보를 이용하여 사고를 회피하기 위한 행동을 제1, 2 교통 시뮬레이터(120, 125)에 전달하여 차량들 간의 사고를 회피할 수 있다.
또한, 제1, 2 휴대 단말(150, 155)은 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit: 140, 145)를 통해 수신한 교통 관련 정보를 사용자에게 제공할 수 있으며, 사용자는 상기 교통 관련 정보를 이용하여 차량의 운전에 참고할 수 있다.
한편, 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit: 140, 145)는 서로 다른 제조상의 장비로 구성되어, 서로 다른 제조사의 OBU(On Board Unit) 간의 호환성 테스트가 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1, 2 OBU(On Board Unit: 140, 145) 또는 상기 노변 기지국(RSU)에 해당하는 WAVE 장비의 송신 안테나를 통해 무선 채널을 통해 전송하고 상대 WAVE 장비의 수신 안테나를 통해 수신하거나, 각 WAVE 장비의 RF 출력 포트와 입력 포트간의 무선 채널 특성을 모사하는 RF 채널 emulator를 이용하여 실제 무선 채널 환경과 유사한 환경에서 OBU(On Board Unit)의 BSM(Basic Safety Message) 및 RSU의 메시지를 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 충돌 가능성을 계산하는 충돌 예측부는 휴대 단말에 탑재될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 제1, 2 교통 시뮬레이터(120, 125)에 두 대 이상의 차량과 각 차량 별로 연동되는 서로 다른 OBU(On Board Unit)를 포함시켜 다수의 차량의 교통 안전 서비스를 테스트 하도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 제1 차량 모의 주행 기구
115: 제2 차량 모의 주행 기구
120: 제1 교통 시뮬레이터
125: 제2 교통 시뮬레이터
130: Sim2OBU(Simlulator to OBU) 서버
140: 제1 OBU(On Board Unit)
141: 제1 가상 GPS 서버
145: 제2 OBU(On Board Unit)
146: 제2 가상 GPS 서버
150: 제1 휴대 단말
155: 제2 휴대 단말

Claims (6)

  1. 제1 차량 모의주행기구, 상기 제1 차량 모의주행기구에 연결된 제1 교통 시뮬레이터, 제2 차량 모의주행기구, 상기 제2 차량 모의주행기구에 연결된 제2 교통 시뮬레이터, 상기 제1 교통 시뮬레이터와 상기 제2 교통 시뮬레이터에 연결되는 Sim2OBU(Simulator to OBU) 서버, 상기 Sim2OBU 서버에 연결되는 제1 OBU(On Board Unit)와 제2 OBU를 포함하고,
    상기 Sim2OBU 서버는, 상기 제1 교통 시뮬레이터에서 가상으로 생성된 주행데이터를 받고, 상기 제2 교통 시뮬레이터에서 가상으로 생성된 주행데이터를 받고, 상기 가상으로 생성된 주행 데이터를 실제 도로로 사상하고 사상한 결과를 포함한 주행데이터를 생성하며-여기서, 상기 사상한 결과를 포함한 주행데이터는 제1 차량 상태 정보와 제1 차량 주행데이터와 제2 차량 상태 정보 및 제2 차량 주행데이터를 포함하고, 상기 제1 차량 주행데이터는 제1 차량의 GPS 정보, 이동방향, 속도, 요 레이트(yaw rate) 및 브레이크 정보를 포함하고, 상기 제2 차량 주행데이터는 제2 차량의 GPS 정보, 이동방향, 속도, 요 레이트 및 브레이크 정보를 포함함-,
    상기 제1 OBU은, 제1 가상 GPS 서버를 포함하고, 상기 제1 가상 GPS 서버를 통해 상기 제1 차량 상태 정보 및 상기 제1 차량 주행데이터를 토대로 실제 도로 주행 정보를 포함한 제1 BSM(Basic Safety Message)을 생성하고, 상기 제1 차량의 위치, 속도 및 방향을 분석하며,
    상기 제2 OBU은, 제2 가상 GPS 서버를 포함하고, 상기 제2 가상 GPS 서버를 통해 상기 제2 차량 상태 정보 및 상기 제2 차량 주행데이터를 토대로 실제 도로 주행 정보를 포함한 제2 BSM을 생성하며,
    상기 제1 OBU은, 상기 제2 BSM을 받아 파싱하고 상기 제2 BSM에 포함된 상기 제2 차량의 위치, 속도 및 방향을 분석하며,
    상기 제1 차량의 위치, 속도 및 방향과 상기 제2 차량의 위치, 속도 및 방향은 상기 제1 차량과 상기 제2 차량 간의 충돌가능성을 계산하는데 이용되는 교통 안전 서비스 테스트 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 OBU은 제1 휴대단말과 통신하며,
    상기 충돌가능성은 상기 제1 OBU 또는 상기 제1 휴대단말에서 계산되는, 교통 안전 서비스 테스트 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 교통 시뮬레이터는 상기 제1 차량 주행데이터를 지도상에 표시하는 교통 안전 서비스 테스트 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 OBU는 IEEE 802.11p 또는 WAVE 프로토콜을 통해 상기 제1 OBU로부터 상기 제1 BSM을 받고, 상기 제1 BSM을 파싱하여 상기 제2 차량의 위치, 속도 및 방향을 분석하는 교통 안전 서비스 테스트 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 OBU 및 상기 제2 OBU는 서로 다른 제조상의 장비이고, 노변 기지국(Road Side Unit, RSU)으로부터 교통 관련 정보를 수신하거나, 상기 노변 기지국에서 송신된 교통 관련 정보를 상기 Sim2OBU 서버를 통해 수신하는 교통 안전 서비스 테스트 시스템.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 교통 시뮬레이터는 상기 제1 휴대단말의 서비스 앱에 표시된 정보에 기초한 운전자 행동 또는 사용자 입력에 따라 상기 충돌가능성에 대응하는 사고를 회피하는 교통 안전 서비스 테스트 시스템.
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