KR101956454B1 - Method for receiving and transmitting message of vehicle based on tsn - Google Patents

Method for receiving and transmitting message of vehicle based on tsn Download PDF

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KR101956454B1 KR1020170086385A KR20170086385A KR101956454B1 KR 101956454 B1 KR101956454 B1 KR 101956454B1 KR 1020170086385 A KR1020170086385 A KR 1020170086385A KR 20170086385 A KR20170086385 A KR 20170086385A KR 101956454 B1 KR101956454 B1 KR 101956454B1
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Abstract

TSN(Time-Sensitive Network) 기반 차량의 메시지 송수신 방법이 개시된다. 개시된 메시지 송수신 방법은 그랜드 마스터 차량의 기준 시간 정보를 이용하여, 시간 동기화를 수행하는 단계; 및 동기화된 시간에 기반하여, 차량간 통신망을 통해 TSN 노드에서 생성된 메시지를 인접 차량으로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 그랜드 마스터 차량 및 상기 인접 차량의 차량내 네트워크는 상기 TSN이다.A method of transmitting and receiving a message in a TSN (Time-Sensitive Network) based vehicle is disclosed. A method of transmitting / receiving a message includes: performing time synchronization using reference time information of a grandmaster vehicle; And transmitting the message generated at the TSN node through the intervehicle communication network to the adjacent vehicle based on the synchronized time, wherein the in-vehicle network of the grandmaster vehicle and the adjacent vehicle is the TSN.

Description

TSN 기반 차량의 메시지 송수신 방법{METHOD FOR RECEIVING AND TRANSMITTING MESSAGE OF VEHICLE BASED ON TSN}≪ Desc / Clms Page number 1 > METHOD FOR RECEIVING AND TRANSMITTING MESSAGE OF VEHICLE BASED ON TSN &

본 발명은 차량 사이의 메시지 송수신 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 TSN(Time-Sensitive Network) 기반 차량의 메시지 송수신 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for transmitting / receiving messages between vehicles, and more particularly, to a method for transmitting / receiving messages in a TSN (Time-Sensitive Network) based vehicle.

최근 차량간 통신(V2V)에 관한 연구가 꾸준히 진행되고 있으며, 차량간 통신은 자율주행차를 운용하기 위한 핵심 기술로 부상하고 있다. 차량간 통신을 통해 송수신되는 안전 메시지, 교통 효율 향상 메시지, 인포테인먼트 메시지 등이 송수신될 수 있는데, 자율주행차의 안전한 운행을 위해서 차량간에 안전 메시지가 빠르고 지연없이 송수신될 필요가 있기 때문이다.Recently, research on V2V has been going on steadily, and inter - vehicle communication is emerging as a core technology for operating autonomous vehicles. Safety messages, traffic efficiency messages, infotainment messages, etc. transmitted and received through inter-vehicle communication can be transmitted and received. For safety operation of autonomous vehicles, safety messages between vehicles need to be transmitted and received without delay and without delay.

현재 차량간 통신 관련된 표준 규격으로서, WAVE(IEEE 802.11P) 표준 규격이 있다. WAVE 표준에서는 안전 메시지 교환의 최대 지연 시간을 고속도로 환경에서 100ms로 설정하고 있으며, 안전 메시지의 송신 주기는 50ms이다. 이러한 안전 메시지는 이벤트 트리거(event trigger) 방식으로 송수신된다. 즉, 안전 메시지를 송수신해야하는 이벤트가 발생한 경우 예를 들어 교통 사고가 발생한 경우, 송수신된다.Currently, there is a WAVE (IEEE 802.11P) standard as a standard related to communication between vehicles. In the WAVE standard, the maximum delay time of the safety message exchange is set to 100 ms in the highway environment, and the transmission period of the safety message is 50 ms. These safety messages are transmitted and received in an event triggered manner. That is, when an event requiring transmission and reception of a safety message occurs, for example, in the event of a traffic accident, it is transmitted and received.

WAVE 통신은 CSMA/CD 방식에 기반하기 때문에, 통신 트래픽이 증가할 경우, 메시지 패킷이 유실될 가능성이 증가하는데, 안전 메시지는 특정 이벤트가 발생할 경우에 집중적으로 송수신되기 때문에, 차량들이 안전 메시지를 정상적으로 수신하지 못하는 경우가 증가할 수 있다.Since WAVE communication is based on CSMA / CD method, when communication traffic increases, possibility of loss of message packets increases. Since safety messages are transmitted and received intensively when specific events occur, The case of not receiving can be increased.

관련된 선행문헌으로 대한민국 공개특허 제2012-0123900호, 대한민국 등록특허 제10-1596756호가 있다.Related prior arts include Korea Patent Publication No. 2012-0123900 and Korean Patent No. 10-1596756.

본 발명은 TSN(Time-Sensitive Network) 기반 차량의 메시지 송수신 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method of transmitting and receiving a message of a TSN (Time-Sensitive Network) -based vehicle.

특히 본 발명은, TSN을 이용하여 안전 메시지의 송수신 지연을 줄이고, 안전 메시지의 손실을 줄일 수 있는 메시지 송수신 방법을 제공하기 위한 것이다.In particular, the present invention is to provide a message transmission / reception method capable of reducing a transmission / reception delay of a safety message using a TSN and reducing loss of a safety message.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, TSN 기반 차량의 메시지 송수신 방법에 있어서, 그랜드 마스터 차량의 기준 시간 정보를 이용하여, 시간 동기화를 수행하는 단계; 및 동기화된 시간에 기반하여, 차량간 통신망을 통해 TSN 노드에서 생성된 메시지를 인접 차량으로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 그랜드 마스터 차량 및 상기 인접 차량의 차량내 네트워크는 상기 TSN(Time-Sensitive Network)인 메시지 송수신 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of transmitting / receiving a TSN-based vehicle, the method comprising: performing time synchronization using reference time information of a grand master vehicle; And transmitting the message generated at the TSN node through the intervehicle communication network to the adjacent vehicle based on the synchronized time, wherein the in-vehicle network of the grandmaster vehicle and the adjacent vehicle is connected to the Time-Sensitive Network ) Is provided.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, TSN 기반 차량의 메시지 송수신 방법에 있어서, 복수의 차량 TSN이 차량간 통신망을 통해 연결된 네트워크에, 조인(join)하는 단계; 상기 네트워크의 제1인접 차량으로부터 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 메시지를 상기 네트워크의 제2인접 차량으로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 네트워크는 TSN의 타임 트리거 방식에 따라, 메시지가 송수신되는 네트워크인 메시지 송수신 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of transmitting / receiving a TSN-based vehicle message, the method comprising: joining a plurality of vehicle TSNs to a network connected through an intervehicular communication network; Receiving a message from a first neighbor vehicle of the network; And transmitting the received message to a second neighbor vehicle of the network, wherein the network is a network through which a message is transmitted and received, according to a TSN time trigger scheme.

본 발명에 따르면 차량간 메시지 송수신 지연이 감소하기 때문에, 위험 상황에서 차량들이 보다 빠르게 제동할 수 있으며 사고의 위험이 줄어들 수 있다.According to the present invention, since the delay in transmitting and receiving messages between vehicles is reduced, the vehicles can braking more quickly in a dangerous situation and the risk of accidents can be reduced.

또한 본 발명에 따르면, 타임 트리거 방식에 기반하여 기 설정된 타임 스케줄에 따라 메시지가 송수신되기 때문에, 특정 이벤트 발생에 따라 트래픽이 증가하는 현상이 해소될 수 있고 결국 메시지 손실이 감소할 수 있다. In addition, according to the present invention, since a message is transmitted / received according to a predetermined time schedule based on a time trigger method, the phenomenon of traffic increase due to the occurrence of a specific event can be solved and the message loss can be reduced.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 차량이 포함되는 TSN 망을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 WAVE 망과 TSN의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 안전 메시지 송수신의 지연 정도와, WAVE의 안전 메시지 송수신의 지연 정도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 TSN 기반 차량의 메시지 송수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 기준 시간 정보가 포함되는 WSM 프레임을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 TSN 기반 차량의 메시지 송수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a view for explaining a TSN network including a plurality of vehicles according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining the relationship between the WAVE network and the TSN.
FIG. 3 is a view for explaining the degree of delay of the transmission and reception of the safety message according to the present invention and the degree of delay of transmission and reception of the safety message of the WAVE.
4 is a flowchart illustrating a method of transmitting / receiving a message of a TSN-based vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a WSM frame including reference time information.
6 is a flowchart illustrating a method of transmitting and receiving a message of a TSN-based vehicle according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 차량이 포함되는 TSN 망을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 WAVE 망과 TSN의 관계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining a TSN network including a plurality of vehicles according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a relationship between a WAVE network and a TSN.

TSN(Time-Sensitive Network)이란 초저지연 인프라 기술의 하나로서, 이더넷 계층의 시간 제어 네트워크(Time Controlled Network, TCN)의 하나이다. TSN은 프로페셔널 오디오/비디오 전송 기술인 AVB(Audio Video Bridging) 기술에서 확장된 네트워크로서, 최근 TSN을 차량내 네트워크(IVN, In Vehicle Network)에 도입하려고 하는 움직임이 있다.TSN (Time-Sensitive Network) is one of the time-controlled networks (TCN) of the Ethernet layer as one of ultra-low-delay infrastructure technologies. TSN is an extension of the AVB (Audio Video Bridging) technology, which is a professional audio / video transmission technology. Recently, there is a move to introduce TSN into the In Vehicle Network (IVN).

현재는 일반적으로 차량내 네트워크로서 CAN이 많이 사용되고 있는데, 차량 내 전자 제어기 개수가 지속적으로 증가하고, 다양한 외부 기기와의 연동이 가능해지면서 차량내 네트워크의 트래픽이 증가할 뿐만 아니라, 전송 지연에도 민감해지면서, TSN이 CAN의 대안으로 떠오르고 있다.Currently, CAN is widely used as an in-vehicle network. As the number of electronic controllers in a vehicle continuously increases and interworking with various external devices becomes possible, not only the traffic of the in-vehicle network increases but also the transmission delay , TSN is emerging as an alternative to CAN.

TSN은 WAVE와 달리 타임 트리거(time trigger) 방식으로 메시지를 송수신한다. 즉, TSN을 구성하는 노드 예를 들어 차량의 내비게이션이나 ECU는 서로 시간 도메인에서 동기화되며 이벤트에 무관하게 기 설정된 타임 스케줄에 따라 메시지를 송수신한다. 다시 말해, 동기화된 시간에 따라 메시지의 송수신 타이밍이 조절된다. 그리고 TSN 환경에서의 메시지의 최대 지연 시간은 5홉(hop) 내 100us이다.Unlike WAVE, TSN sends and receives messages in a time triggered manner. In other words, the node constituting the TSN, for example, the navigation of the vehicle or the ECU, are synchronized with each other in the time domain and transmit / receive messages according to the predetermined time schedule irrespective of the event. In other words, the timing of sending and receiving messages is adjusted according to the synchronized time. And the maximum delay time of message in TSN environment is 100us in 5 hop.

이에 본 발명은, TSN 기반의 차량들을 묶어 하나의 TSN을 구성할 경우, 차량들 사이에서 송수신되는 메시지의 지연 정도를 보다 줄일 수 있다는 점에 착안하여 TSN 기반 차량의 메시지 송수신 방법을 제안한다.Accordingly, the present invention proposes a message transmission / reception method of a TSN-based vehicle, considering that a delay of a message transmitted / received between vehicles can be further reduced when a single TSN is assembled by grouping TSN-based vehicles.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명은 TSN 기반 차량, 즉 TSN을 차량내 네트워크로 이용하는 차량들 사이에서 하나의 TSN 망(110, 120)을 형성한다. 그리고 하나의 TSN 망에 포함된 차량들은 서로 시간 동기화되어 타임 트리거 방식에 따라 메시지를 송수신한다. 하나의 TSN 망에 포함된 차량들 사이에서 송수신되는 메시지는 타임 트리거 방식에 따라 처리되지만, TSN은 차량내 네트워크이기 때문에 차량 사이의 이동성을 지원하지는 못하므로 메시지는 WAVE 망을 통해 송수신될 수 있다.As shown in FIG. 1, the present invention forms one TSN network 110, 120 between TSN-based vehicles, that is, vehicles using the TSN as an in-vehicle network. And the vehicles included in one TSN network are synchronized with each other and transmit / receive messages according to the time trigger method. Messages transmitted and received between vehicles included in one TSN network are handled according to a time trigger method. However, since the TSN is an in-vehicle network, it can not support mobility between vehicles, and therefore messages can be transmitted and received through a WAVE network.

예컨대, 제1TSN 망(110)에 포함된 차량(111, 112, 113)은 기 설정된 타임 스케줄에 따라서 서로 메시지를 송수신한다. 도 2를 참조하면, 메시지는 제1차량(111)의 TSN 노드 중 하나인 ECU(210)에서 생성되고, IVN(220)인 TSN(230)을 통해 WAVE 게이트웨이(240)로 전송된다. 이후 메시지는 WAVE 망(250)을 통해 제2차량(112)의 WAVE 게이트웨이(260)에서 수신된다. 마찬가지로 메시지가 제2차량(112)의 TSN 노드 중 하나인 ECU(290)에서 생성될 수 있으며, IVN(280)인 TSN(270)을 통해 WAVE 게이트웨이(260)로 전송된다. 이후 메시지는 WAVE 망(250)을 통해 제1차량(111)의 WAVE 게이트웨이(240)에서 수신된다.For example, the vehicles 111, 112, and 113 included in the first TSN network 110 transmit and receive messages to each other according to a predetermined time schedule. 2, a message is generated at the ECU 210, which is one of the TSN nodes of the first vehicle 111, and is transmitted to the WAVE gateway 240 via the TSN 230, which is the IVN 220. The message is then received at the WAVE gateway 260 of the second vehicle 112 via the WAVE network 250. Likewise, a message may be generated at ECU 290, which is one of the TSN nodes of second vehicle 112, and transmitted to WAVE gateway 260 via TSN 270, which is IVN 280. The message is then received at the WAVE gateway 240 of the first vehicle 111 via the WAVE network 250.

다시 도 1로 돌아가, TSN 망 사이에 TSN을 지원하지 않는 차량(130)이 존재하는 경우, TSN을 지원하지 않는 차량(130)은 다른 차량들과 WAVE의 이벤트 트리거 방식으로 메시지를 송수신할 수 있다.1, if there is a vehicle 130 that does not support TSN among the TSN networks, the vehicle 130 that does not support the TSN can send and receive messages with the event triggering method of WAVE with other vehicles .

한편, 도 2에서는 TSN 노드 중 ECU에서 메시지를 생성하는 경우가 일실시예로서 설명되었으나, 실시예에 따라 다른 TSN 노드가 메시지를 생성할 수 있다.Meanwhile, although FIG. 2 illustrates a case where a message is generated by the ECU among the TSN nodes, the message may be generated by another TSN node according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 안전 메시지 송수신의 지연 정도와, WAVE의 안전 메시지 송수신의 지연 정도를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining the degree of delay of the transmission and reception of the safety message according to the present invention and the degree of delay of transmission and reception of the safety message of the WAVE.

도 3에서는, 차량들이 일렬로 주행하며, 최전방 차량(310, 320)에 사고가 발생하여 최전방 차량으로부터 전송되는 안전 메시지가 후속 차량들로 전달되는 상황이 도시된다.In Fig. 3, there is shown a situation in which the vehicles run in a line, in which an accident occurs in the foremost vehicle 310, 320 and a safety message transmitted from the foremost vehicle is transmitted to the following vehicles.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, WAVE의 이벤트 트리거 방식에 따라 안전 메시지가 전달되는 경우, 50ms 주기로 메시지가 전달되기 때문에 최전방 차량이 급정거한 이후 후속 차량들이 50ms마다 급정거하게 되고, 따라서 차량간의 추돌 위험이 증가할 수 있다. 3 (a), when a safety message is delivered according to the WAVE event triggering method, since the message is delivered in a cycle of 50 ms, the following vehicles are suddenly stopped every 50 ms after the foremost vehicle is abruptly stopped, The risk of collision can increase.

하지만 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 차량들이 TSN 망(330)을 구성하여 TSN의 타임 트리거 방식에 따라 안전 메시지가 전달되는 경우 메시지가 수십 us 주기로 전달되기 때문에, 후속 차량들이 보다 빠르게 급정거할 수 있으며, 따라서 차량간의 추돌 위험이 감소할 수 있다.However, as shown in FIG. 3 (b), when a plurality of vehicles constitute the TSN network 330 and a safety message is delivered according to the TSN time trigger scheme, since the message is delivered in several tens of us cycles, It is possible to stop quickly and therefore the risk of collision between vehicles can be reduced.

결국, 본 발명에 따르면 차량간 메시지 송수신 지연이 감소하기 때문에, 위험 상황에서 차량들이 보다 빠르게 제동할 수 있으며 사고의 위험이 줄어들 수 있다.As a result, according to the present invention, since the transmission / reception delay between vehicles is reduced, the vehicles can be braked more quickly in a dangerous situation and the risk of accident can be reduced.

또한 본 발명에 따르면, 타임 트리거 방식에 기반하여 기 설정된 타임 스케줄에 따라 메시지가 송수신되기 때문에, 특정 이벤트 발생에 따라 트래픽이 증가하는 현상이 해소될 수 있고 결국 메시지 손실이 감소할 수 있다. In addition, according to the present invention, since a message is transmitted / received according to a predetermined time schedule based on a time trigger method, the phenomenon of traffic increase due to the occurrence of a specific event can be solved and the message loss can be reduced.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 TSN 기반 차량의 메시지 송수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 5는 기준 시간 정보가 포함되는 WSM 프레임을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of transmitting and receiving a message of a TSN-based vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view for explaining a WSM frame including reference time information.

본 발명에 따른 TSN 기반 차량은 그랜드 마스터(GrandMaster, GM) 차량의 기준 시간 정보를 이용하여, 시간 동기화를 수행(S410)한다. 그랜드 마스터 차량 역시 차량내 네트워크로 TSN을 이용하는 차량이다.The TSN-based vehicle according to the present invention performs time synchronization using the reference time information of the GrandMaster (GM) vehicle (S410). The Grand Master vehicle is also a vehicle that uses TSN as an in-vehicle network.

그랜드 마스터는 기준 시간을 제공하는 노드로서, 전송되는 메시지가 하나의 TSN 망 내에서 효율적으로 그리고 신뢰성있게 전달될 수 있도록 그랜드 마스터 차량은 기 설정된 영역 내에 위치한 차량들 중 가운데 위치한 차량이거나 또는 기 설정된 영역 내에 위치한 차량들 중 가장 높이가 높은 차량일 수 있다. 예컨대, 도 1의 제1TSN 망(110)에서 제2차량(112)이 그랜드 마스터 차량이 될 수 있으며, 도 1의 트럭(130)이 TSN을 지원할 경우, 트럭(130)이 그랜드 마스터 차량이 될 수 있다.The grand master is a node that provides a reference time. The grand master vehicle is a vehicle located in a middle of the vehicles positioned within a predetermined area so that the transmitted message can be efficiently and reliably transmitted within one TSN network, The vehicle may be the highest vehicle among the vehicles positioned within the vehicle. For example, in the first TSN network 110 of FIG. 1, the second vehicle 112 may be the grandmaster vehicle, and when the truck 130 of FIG. 1 supports the TSN, the truck 130 may be the grandmaster vehicle .

차량들은 후술되는 WSM(Wave Short Message) 프레임에 포함되는 위치 정보를 통해 주변 차량들의 위치를 파악함으로써, 자차는 기 설정된 영역 내에 위치한 차량들 중 가운데 위치했는지 여부를 판단할 수 있다. 또는 WSM 프레임에 포함되는 차량 정보를 통해 주변 차량의 종류와 자차의 종류를 비교하여, 가장 높이가 높은 차량이 자차임을 판단할 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2차량(112)이 가운데 위치함을 확인한 경우, 제2차량(112)은 자차가 그랜드 마스터 차량임을 나타내는 정보를 WSM 프레임에 포함하여 전송할 수 있다. 또는 트럭(130)의 주변 차량이 모두 승용차일 경우, 트럭(130)은 자차가 그랜드 마스터 차량임을 나타내는 정보를 WSM 프레임에 포함하여 전송할 수 있다. The vehicles can determine the position of the nearby vehicles through the location information included in the WSM (Wave Short Message) frame, which will be described later, to determine whether the vehicle is located in the middle of the vehicles located within the predetermined area. Alternatively, the type of the surrounding vehicle and the type of the vehicle are compared through the vehicle information included in the WSM frame, and it can be determined that the vehicle having the highest height is the vehicle. For example, as shown in Fig. 1, when confirming that the second vehicle 112 is located at the center, the second vehicle 112 may transmit information indicating that the vehicle is a grand master vehicle, in the WSM frame. Or if the surrounding vehicles of the truck 130 are all passenger cars, the truck 130 may transmit information indicating that the vehicle is the grandmaster vehicle, in the WSM frame.

또는 실시예에 따라서, 그랜드 마스터 차량은, 차량 스스로 결정하는 것이 아니라, 차량간 통신망 기지국에 의해 선택될 수 있다. 차량간 통신망 기지국은 도로를 주행하는 차량들에 대한 정보를 수신하여 전술된 조건에 부합하는 그랜드 마스터 차량을 결정하고, 차량으로 안내할 수 있다.Alternatively, depending on the embodiment, the grandmaster vehicle may be selected by the intervehicle communication network base station, rather than by the vehicle itself. The inter-vehicle communication network base station can receive information on the vehicles traveling on the road, determine the grand master vehicle that meets the conditions described above, and guide the vehicle to the vehicle.

다시 도 4로 돌아와, TSN 기반 차량은 동기화된 시간에 기반하여, 차량간 통신망을 통해 TSN 노드에서 생성된 메시지를 인접 차량으로 전송(S420)한다. 즉, TSN 기반 차량은 기준 시간에 자차의 시간을 동기화시키고, 동기화된 시간을 기준으로 기 설정된 타임 스케줄에 따라 메시지를 전송한다. 인접 차량 역시 기준 시간 정보를 이용하여 시간 동기화를 수행할 수 있다. 인접 차량의 차량내 네트워크는 TSN이며, 메시지는 안전 메시지일 수 있다.Referring again to FIG. 4, the TSN-based vehicle transmits a message generated in the TSN node to the adjacent vehicle through the inter-vehicle communication network based on the synchronized time (S420). That is, the TSN-based vehicle synchronizes the time of the vehicle at the reference time and transmits the message according to the predetermined time schedule based on the synchronized time. The neighboring vehicle can also perform time synchronization using reference time information. The in-vehicle network of the adjacent vehicle is a TSN, and the message may be a secure message.

TSN 기반 차량이 그랜드 마스터 차량으로부터 기준 시간 정보를 수신하는 경우, TSN 기반 차량은 그랜드 마스터 차량과의 전파 지연 시간을 고려하여 시간 동기화를 수행할 필요가 있다. 기준 시간 정보를 포함하는 무선 신호가 송수신하는데 전파 지연 시간이 소요되며, 이를 고려하여야 정확하게 시간 동기화가 이루어질 수 있다. 그리고 전파 지연 시간을 고려하기 위해서는 그랜드 마스터 차량과의 거리 또는 그랜드 마스터 차량에서 기준 시간 정보를 전송한 시간에 대한 정보가 필요하다. 이러한 정보는 WSMP(Wave Short Message Protocol)의 WSM 프레임에 기준 시간 정보와 함께 포함될 수 있다. 다시 말해, 전파 지연 시간은 WSM 프레임에 포함된 시잔 정보 또는 위치 정보에 따라 계산될 수 있다.When the TSN-based vehicle receives the reference time information from the grand master vehicle, the TSN-based vehicle needs to perform time synchronization considering the propagation delay time with the grand master vehicle. The propagation delay time is required for transmitting and receiving the radio signal including the reference time information, and the time synchronization can be accurately performed by considering this. In order to consider the propagation delay time, information on the distance to the grand master vehicle or the time when the reference time information is transmitted from the grand master vehicle is required. This information may be included in the WSM frame of the WSMP (Wave Short Message Protocol) along with the reference time information. In other words, the propagation delay time can be calculated according to the timing information or position information included in the WSM frame.

도 5를 참조하면, 기준 시간 정보는 WAVE의 숏 메시지 프로토콜에 따른 WSM 프레임(500)을 구성하는 복수의 필드 중, WSM 데이터 필드에 포함될 수 있다. 보다 구체적으로 WSM 데이터 필드는 우선순위 필드(510), 업데이트 타임 필드(520), 위치 필드(530), 타임 필드(540)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the reference time information may be included in the WSM data field among a plurality of fields constituting the WSM frame 500 according to the short message protocol of the WAVE. More specifically, the WSM data field includes a priority field 510, an update time field 520, a location field 530, and a time field 540.

우선순위 필드(510)는 그랜드 마스터 차량을 나타내는 값이 지정된다. 즉, 그랜드 마스터 차량으로 선택된 차량은 우선순위 필드(510)에 그랜드 마스터 차량임을 나타내는 값을 할당하며, 그렇지 않은 차량은 다른 값을 우선순위 필드(510)에 할당한다.The priority field 510 is assigned a value representing the grandmaster vehicle. That is, the vehicle selected as the grandmaster vehicle assigns a value indicating that it is the grandmaster vehicle to the priority field 510, and the other vehicle does not assign the value to the priority field 510.

업데이트 타임 필드(520)는 메시지를 전송하는 차량의 시간 정보를 포함한다. 차량은 WSM 프레임의 수신 시간을 확인할 수 있으므로, 메시지를 전송하는 차량의 시간 정보를 통해 송신 시간을 확인할 수 있으므로, 시간 정보를 통해 전술된 전파 지연 시간을 계산할 수 있다. The update time field 520 contains the time information of the vehicle transmitting the message. Since the vehicle can confirm the reception time of the WSM frame, the transmission time can be confirmed through the time information of the vehicle transmitting the message, so that the propagation delay time can be calculated through the time information.

위치 필드(530)는 WSM 프레임을 전송하는 차량의 위치 정보를 포함한다. 전술된 바와 같이, 위치 정보를 통해 그랜드 마스터 차량이 결정될 수 있다. 그리고 위치 정보를 통해 그랜드 마스터 차량의 위치를 확인할 수 있으므로, 자차와 그랜드 마스터 차량 사이의 거리가 계산될 수 있고, 전파의 속도를 통해 전파 지연 시간이 계산될 수 있다.The location field 530 contains the location information of the vehicle transmitting the WSM frame. As described above, the grand master vehicle can be determined through the position information. And, since the position of the grand master vehicle can be confirmed through the position information, the distance between the car and the grand master vehicle can be calculated, and the propagation delay time can be calculated through the propagation speed.

타임 필드(540)는 기준 시간 정보를 포함한다. 상황에 따라 그랜드 마스터 차량이 변경될 수 있으며, 이 경우 기준 시간 정보 역시 변경된다. 그랜드 마스터 차량이 변경되는 경우, 업데이트 타임 필드(520)에 저장된 시간 정보가 기준 시간 정보로 이용될 수 있으며, 타임 필드(540)의 기준 시간 정보는 업데이트 타임 필드(520)에 저장된 시간 정보로 갱신될 수 있다.The time field 540 includes reference time information. Depending on the situation, the Grand Master vehicle can be changed, in which case the reference time information will also change. When the grand master vehicle is changed, the time information stored in the update time field 520 may be used as reference time information, and the reference time information of the time field 540 may be updated with the time information stored in the update time field 520 .

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 TSN 기반 차량의 메시지 송수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of transmitting and receiving a message of a TSN-based vehicle according to another embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 TSN 기반 차량은 복수의 차량 TSN이 차량간 통신망을 통해 연결된 네트워크에, 조인(S610)한다. 여기서, 네트워크는 전술된 도 1의 TSN 망(110, 120)에 대응되며, 네트워크 내에서 TSN의 타임 트리거 방식에 따라, 메시지가 송수신된다.The TSN-based vehicle according to the present invention joins (S610) a plurality of vehicle TSNs to a network connected through the inter-vehicle communication network. Here, the network corresponds to the TSN networks 110 and 120 of FIG. 1 described above, and messages are transmitted and received according to the time triggering method of the TSN in the network.

네트워크에 포함된 TSN은 그랜드 마스터 차량으로부터 수신된 기준 시간 정보에 따라 동기화되며, TSN 기반 차량은 그랜드 마스터 차량의 기준 시간 정보를 이용하여 시간 동기화를 수행함으로써 네트워크 즉, TSN 망에 조인할 수 있다.The TSN included in the network is synchronized according to the reference time information received from the grand master vehicle, and the TSN based vehicle can join the network, i.e., the TSN network, by performing time synchronization using the reference time information of the grand master vehicle.

TNS 망에 조인한 이후, TSN 기반 차량은 네트워크의 제1인접 차량으로부터 메시지를 수신(S620)하고, 수신된 메시지를 네트워크의 제2인접 차량으로 전송(S630)한다.After joining the TNS network, the TSN-based vehicle receives a message from the first neighbor vehicle of the network (S620) and transmits the received message to the second neighbor vehicle of the network (S630).

한편, TSN 기반 차량은 WAVE 망에도 연결되어 있으므로, 안전 메시지 뿐만 아니라 다양한 메시지를 수신하는 환경에 위치할 수 있는데, 본 발명에 따른 메시지 송수신 방법은 메시지 송수신의 지연을 줄이기 위한 것으로서, 다양한 WAVE 메시지 중에서 특히 안전 메시지를 송수신하는데 적용될 수 있다. 따라서 단계 S630에서 TSN 기반 차량은, 수신된 메시지가 안전 메시지인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 수신된 메시지를 제2인접 차량으로 전송할 수 있다. 메시지에는 종류에 따른 식별자가 할당될 수 있다.Since the TSN-based vehicle is also connected to the WAVE network, it can be placed in an environment receiving not only a safety message but also various messages. The message transmission / reception method according to the present invention is intended to reduce the delay in message transmission / reception, Especially for sending and receiving safety messages. Accordingly, in step S630, the TSN-based vehicle may determine whether the received message is a safety message, and may transmit the received message to the second adjacent vehicle according to the determination result. An identifier according to the type may be assigned to the message.

다시 말해, 안전 메시지는 TSN의 타임 트리거 방식에 따라 TSN 망 내에서 송수신되며, 그외 인포테인먼트 메시지 등은 WAVE의 이벤트 트리거 방식에 따라 송수신될 수 있다.In other words, the safety message is transmitted and received in the TSN network according to the TSN time trigger method, and other infotainment messages can be transmitted and received according to the WAVE event triggering method.

앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The above-described technical features may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (10)

TSN 기반 차량의 메시지 송수신 방법에 있어서,
WSMP(Wave Short Message Protocol)의 WSM(Wave Short Message) 프레임에 포함되어 전송되는, 그랜드 마스터 차량의 기준 시간 정보를 이용하여, 시간 동기화를 수행하는 단계; 및
동기화된 시간에 기반하여, 차량간 통신망을 통해 TSN 노드에서 생성된 메시지를 인접 차량으로 전송하는 단계를 포함하며,
상기 WSM 프레임의 데이터 필드는
상기 그랜드 마스터 차량을 나타내는 값이 지정되는 우선순위 필드;
상기 메시지를 전송하는 차량의 시간 정보를 포함하는 업데이트 타임 필드;
상기 WSM 프레임을 전송하는 차량의 위치 정보를 포함하는 위치 필드; 및
상기 기준 시간 정보를 포함하는 타임 필드를 포함하며,
상기 위치 정보에 따라서, 기 설정된 영역 내에 위치한 차량들 중 가운데 위치한 것으로 결정된 차량인 상기 그랜드 마스터 차량 및 상기 인접 차량의 차량내 네트워크는 상기 TSN(Time-Sensitive Network)인
메시지 송수신 방법.
A method of transmitting and receiving a message in a TSN-based vehicle,
Performing time synchronization using reference time information of a grand master vehicle, which is included in a WSM (Wave Short Message) frame of a WSMP (Wave Short Message Protocol) and transmitted; And
And transmitting to the neighboring vehicle a message generated at the TSN node via the intervehicle communication network based on the synchronized time,
The data field of the WSM frame is
A priority field in which a value indicating the grandmaster vehicle is designated;
An update time field including time information of a vehicle transmitting the message;
A location field including location information of the vehicle transmitting the WSM frame; And
And a time field including the reference time information,
Wherein the in-vehicle network of the grand-master vehicle and the neighboring vehicle, which are vehicles determined to be located in the middle of the vehicles positioned in the predetermined area, according to the positional information, are the TSN (Time-Sensitive Network)
A method for transmitting and receiving a message.
제 1항에 있어서,
상기 메시지를 인접 차량으로 전송하는 단계는
TSN의 타임 트리거 방식에 따라, 상기 메시지를 상기 인접 차량으로 전송하며,
상기 인접 차량은 상기 기준 시간 정보에 따라 시간 동기화를 수행한 차량인
메시지 송수신 방법.
The method according to claim 1,
The step of transmitting the message to an adjacent vehicle
Transmits the message to the neighboring vehicle according to a TSN time trigger scheme,
The neighboring vehicle is a vehicle that has performed time synchronization according to the reference time information
A method for transmitting and receiving a message.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 시간 동기화를 수행하는 단계는
상기 그랜드 마스터 차량과의 전파 지연 시간을 고려하여 상기 시간 동기화를 수행하며,
상기 전파 지연 시간은
상기 업데이트 타임 필드에 포함된 시간 정보 또는 상기 위치 필드에 포함된 위치 정보에 따라 계산되는
메시지 송수신 방법.
The method according to claim 1,
The step of performing time synchronization
The time synchronization is performed in consideration of a propagation delay time with the grand master vehicle,
The propagation delay time is
Is calculated according to the time information included in the update time field or the position information included in the position field
A method for transmitting and receiving a message.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 그랜드 마스터 차량은
상기 차량간 통신망의 기지국에 의해 선택되는
메시지 송수신 방법.
The method according to claim 1,
The grand master vehicle
Selected by the base station of the intervehicle communication network
A method for transmitting and receiving a message.
제 1항에 있어서,
상기 메시지는
안전 메시지인
메시지 송수신 방법.
The method according to claim 1,
The message
Safety message
A method for transmitting and receiving a message.
삭제delete 삭제delete
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