KR101996225B1 - Dsrc 기반 v2v 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템 - Google Patents

Dsrc 기반 v2v 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템은 이벤트가 발생하면 IP(Internet Protocol) 패킷 통신을 활성화하고, 상기 이벤트에 대한 내용을 포함하는 WSM(Wave Short Message) 메시지를 전송하는 제1 차량탑재장치(100)로서, 상기 WSM 메시지는 상기 이벤트가 발생한 위치를 나타내는 이벤트 위치 정보, IP 주소 정보 및 채널 정보를 포함하고; 및 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 WSM 메시지를 수신하고, 수신된 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 이벤트 위치 정보를 기초로 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한지 여부를 판단하며, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요하다고 판단된 경우 IP 패킷 통신을 활성화하고 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 IP 주소 정보 및 상기 채널 정보를 기초로 제1 차량탑재장치(100)로 IP 패킷 통신의 연결 요청을 전송하는 제2 차량탑재장치(200)를 포함하되, 제1 차량탑재장치(100)는, 제2 차량탑재장치(200)로부터 IP 패킷 통신의 연결 요청을 수신하면, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 포함하는 IP 패킷을 생성하고 생성된 IP 패킷을 제2 차량탑재장치(200)로 전송하고, 제2 차량탑재장치(200)는, 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 IP 패킷을 수신하면, 상기 IP 패킷의 전송 완료 응답을 제1 차량탑재장치(100)로 전송하고, 상기 IP 패킷을 IP 처리하여 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 획득한다.

Description

DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템{SYSTEM FOR TRANSMITTING AND RECEIVING TRAFFIC SITUATION VIDEO AND IMAGE USING V2V COMMUNICATION BASED ON DSRC}
본 발명은 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이벤트가 발생하면 발생한 이벤트에 대한 간략한 정보를 메시지를 통해 주변 차량에 먼저 전송하고, 메시지를 수신한 차량은 해당 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한지 여부를 판단하며, 필요한 경우, 교통상황영상이 포함된 IP 패킷을 요청하여 수신받는 프로세스로 동작하는 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템에 관한 것이다.
최근 ICT 기술의 발전에 따라 상용 자동차 업계를 중심으로 운전자의 편의성과 안전성 향상을 위해 외부 네트워크와 차량을 연결하여 양방향 통신이 가능하도록 하는 커넥티드카(connected car)와 자율주행차량 (autonomous vehicle)에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 최근 Consumer Electronics Show(CES)에서도 유수의 상용차 업계와 관련 ICT 업계가 참석하여 커넥티드카와 자율주행차량(autonomous vehicle)를 주제로 하드웨어 기반의 단순한 이동수단의 개념에서 벗어나 외부와의 연결, 소프트웨어 플랫폼과의 융합을 통해 차량에 대한 새로운 패러다임을 제시하였다.
또한, 미국, 유럽, 일본 등 여러 국가에서도 새로운 개념의 협력 지능형 교통 시스템(advanced intelligent transportationsystem, A-ITS)에 대한 프로젝트가 활발하게 진행되고 있다. 이와 같이 커넥티드카, 지능형 교통 시스템, 자율주행차량을 위해서는 높은 신뢰성과 전송 용량을 만족 시킬 수 있는 차량 간의 통신(vehicle-to- vehicle, V2V)와 차량과 도로의 기반시설간의 통신(vehicle-to-infrastructure, V2I)에 대한 연구가 필수적이다. 이러한 기술적인 요구사항에 맞추어 2000년 초부터 다양한 표준화 기관에서 dedicated shortrange communication(DSRC)를 기반으로 한 IEEE 802.11.p(wireless access in vehicular environment, WAVE)를 비롯하여 ITU-R SG5, ISO TC 204 (communication access for land mobiles, CALM)등 관련 표준을 준비하여 마무리 단계에 있으며, 구글의 경우 아우디, 포드, 현대 등 상용차 업계와 제휴하여 open automotive alliance(OAA)를 설립하는 등 ICT 업계와 상용차 업계의 융합이 활발하게 이뤄지고 있다.
이러한 A-ITS 및 V2V, V2I통신을 기반으로 전방 충돌 경고, 운전 보조 등 기존의 사용자의 안전성 향상을 위한 서비스뿐만 아니라 자율 주행, 차량 및 교통 정보 전달, 멀티미디어 서비스 등 다양한 서비스가 등장함에 따라 향후 기존보다 더 높은 전송 용량 및 더 효과적인 송수신 프로세스가 요구될 것으로 예상하고 있다.
한편, 종래 V2V 통신에서 차량탑재장치는 본 장치가 설치된 차량과 관련이 없는 데이터까지도 원치않게 수신하게 되는 문제점이 있었다. 즉, 차량의 후방에서 발생한 교통사고에 대한 영상을 수신받거나 차량의 경로와 무관한 장소에서 발생한 이벤트에 대한 영상을 수신하는 경우가 있었는데, 이러한 쓸모없는 데이터의 전송을 위해 한정된 채널을 사용하게 됨으로써 실제로 필요한 데이터를 전송받지 못하게 되는 문제점이 존재하였다.
한국 공개특허 제10-2018-0051342호 한국 공개특허 제10-2018-0118915호
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 실제 교통상황영상을 송신하기 전에 해당 이벤트에 대한 정보를 먼저 송신하고 수신을 원하는 경우에 한하여 교통상황영상을 송신함으로써 보다 효과적으로 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이벤트에 대한 정보와 교통상황영상을 서로 다른 프로토콜에 의해 서로 다른 채널로 전송함으로써 보다 효율적으로 채널을 사용할 수 있도록 하는 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템은 이벤트가 발생하면 IP(Internet Protocol) 패킷 통신을 활성화하고, 상기 이벤트에 대한 내용을 포함하는 WSM(Wave Short Message) 메시지를 전송하는 제1 차량탑재장치(100)로서, 상기 WSM 메시지는 상기 이벤트가 발생한 위치를 나타내는 이벤트 위치 정보, IP 주소 정보 및 채널 정보를 포함하고; 및 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 WSM 메시지를 수신하고, 수신된 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 이벤트 위치 정보를 기초로 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한지 여부를 판단하며, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요하다고 판단된 경우 IP 패킷 통신을 활성화하고 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 IP 주소 정보 및 상기 채널 정보를 기초로 제1 차량탑재장치(100)로 IP 패킷 통신의 연결 요청을 전송하는 제2 차량탑재장치(200)를 포함하되, 제1 차량탑재장치(100)는, 제2 차량탑재장치(200)로부터 IP 패킷 통신의 연결 요청을 수신하면, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 포함하는 IP 패킷을 생성하고 생성된 IP 패킷을 제2 차량탑재장치(200)로 전송하고, 제2 차량탑재장치(200)는, 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 IP 패킷을 수신하면, 상기 IP 패킷의 전송 완료 응답을 제1 차량탑재장치(100)로 전송하고, 상기 IP 패킷을 IP 처리하여 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 획득한다.
바람직하게는, 상기 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템은 HMI(Human Machine Interface) 모듈(300)을 더 포함하고, HMI 모듈(300)은 제2 차량탑재장치(200)로부터 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 수신하여 표출한다.
바람직하게는, 제2 차량탑재장치(200)는 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 이벤트 위치 정보와 제2 차량탑재장치(200)의 위치 정보를 비교하여, 상기 이벤트가 제2 차량탑재장치(200)의 전방에서 발생하였다면, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한 것으로 판단하고 제1 차량탑재장치(100)로 IP 패킷 통신의 연결 요청을 전송한다.
바람직하게는, 상기 WSM 메시지는 CCH(Control Channel) 채널 및 SCH(Service Channel) 채널 중 적어도 어느 하나를 통해 전송되고, 상기 IP 패킷은 SCH 채널을 통해 전송되며, 상기 IP 패킷은 IPv6(Internet Protocol version 6) 패킷일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 방법은 제1 차량탑재장치(100)는 이벤트가 발생하면 IP(Internet Protocol) 패킷 통신을 활성화하고, 상기 이벤트에 대한 내용을 포함하는 WSM(Wave Short Message) 메시지를 제2 차량탑재장치(200)로 전송하는 단계로서, 상기 WSM 메시지는 상기 이벤트가 발생한 위치를 나타내는 이벤트 위치 정보, IP 주소 정보 및 채널 정보를 포함하고; 제2 차량탑재장치(200)는 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 WSM 메시지를 수신하고, 수신된 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 이벤트 위치 정보를 기초로 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한지 여부를 판단하며, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요하다고 판단된 경우 IP 패킷 통신을 활성화하고 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 IP 주소 정보 및 상기 채널 정보를 기초로 제1 차량탑재장치(100)로 IP 패킷 통신의 연결 요청 전송하는 단계; 제1 차량탑재장치(100)는, 제2 차량탑재장치(200)로부터 IP 패킷 통신의 연결 요청을 수신하면, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 포함하는 IP 패킷을 생성하고 생성된 IP 패킷을 제2 차량탑재장치(200)로 전송하는 단계; 및 제2 차량탑재장치(200)는, 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 IP 패킷을 수신하면, 상기 IP 패킷의 전송 완료 응답을 제1 차량탑재장치(100)로 전송하고, 상기 IP 패킷을 IP 처리하여 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 획득하는 단계를 포함한다.
본 발명은 실제 교통상황영상을 송신하기 전에 해당 이벤트에 대한 정보를 먼저 송신하고 수신을 원하는 경우에 한하여 교통상황영상을 송신함으로써 보다 효과적으로 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명은 이벤트에 대한 정보와 교통상황영상을 서로 다른 프로토콜에 의해 서로 다른 채널로 전송함으로써 보다 효율적으로 채널을 사용할 수 있도록 하는 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 방법의 과정을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
그리고 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템의 구성 및 동작에 대하여, 이하 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템(이하, “본 송수신 시스템”이라 칭함)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 시스템은 제1 차량탑재장치(100), 제2 차량탑재장치(200) 및/또는 HMI 모듈(300)을 포함한다.
제1 차량탑재장치(100)는 차량에 탑재되는 장치로서 V2V 통신 장치를 의미한다. 제1 차량탑재장치(100)는 도로상에 어떤 이벤트가 발생하면, IP(Internet Protocol) 패킷 통신을 활성화하고, 발생한 이벤트에 대한 내용을 포함하는 WSM(Wave Short Message) 메시지를 생성하고 생성된 WSM 메시지를 제2 차량탑재장치(200)로 전송한다. 이때, WSM 메시지는 해당 이벤트가 발생한 위치를 나타내는 이벤트 위치 정보, 제1 차량탑재장치(100)의 IP 주소 정보, WSM 메시지가 전송되는 채널 정보 및/또는 제1 차량탑재장치(100)로부터 교통상황영상을 포함하는 IP 패킷이 전송되는 채널 정보를 포함한다. WSM 메시지는 WSMP(WAVE Short Message Protocols) 프로토콜에 의해 CCH(Control Channel) 채널 및 SCH(Service Channel) 채널 중 적어도 어느 하나를 통해 제2 차량탑재장치(200)로 전송된다.
제2 차량탑재장치(200)는 제1 차량탑재장치(100)로부터 WSM 메시지를 수신하고, 수신된 WSM 메시지에 포함된 이벤트 위치 정보를 기초로 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한지 여부를 판단한다. 구체적으로, 제2 차량탑재장치(200)는 WSM 메시지에 포함된 이벤트 위치 정보와 제2 차량탑재장치(200)의 위치 정보를 비교하여, 이벤트가 제2 차량탑재장치(200)의 전방에서 발생하였거나 제2 차량탑재장치(200)의 추후 이동 경로상에서 발생하였다면, 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한 것으로 판단한다. 이후, 제2 차량탑재장치(200)는 해당 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요치 않다고 판단되는 경우 IP 패킷 통신을 활성화하지 않고 제1 차량탑재장치(100)에게 IP 패킷 통신의 연결 요청을 전송하지 않는다. 하지만, 해당 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요하다고 판단되는 경우 제2 차량탑재장치(200)는 IP 패킷 통신을 활성화하고 WSM 메시지에 포함된 IP 주소 정보, WSM 메시지가 전송되는 채널 정보 및/또는 IP 패킷이 전송되는 채널 정보를 기초로 제1 차량탑재장치(100)로 IP 패킷 통신의 연결 요청을 전송한다.
제1 차량탑재장치(100)는, 제2 차량탑재장치(200)로부터 IP 패킷 통신의 연결 요청을 수신하면, 해당 이벤트에 대한 교통상황영상을 포함하는 IP 패킷을 생성하고 생성된 IP 패킷을 제2 차량탑재장치(200)로 전송한다. 이때, IP 패킷은 IP 포로토콜에 의해 SCH(Service Channel) 채널을 통해 전송되며, 전송되는 IP 패킷은 IPv6(Internet Protocol version 6) 패킷에 해당한다.
제2 차량탑재장치(200)는, 제1 차량탑재장치(100)로부터 해당 교통상황영상을 포함하는 IP 패킷을 수신하면, IP 패킷의 전송 완료 응답을 제1 차량탑재장치(100)로 전송하고, 해당 IP 패킷을 IP 처리하여 IP 패킷 내에 포함된 해당 이벤트에 대한 교통상황영상을 획득한다.
제1 차량탑재장치(100)로부터 전송되는 WSM 메시지는 헤더와 페이로드를 포함하는데, 상술한 이벤트 위치 정보는 페이로드에 포함되고, 제1 차량탑재장치(100)의 IP 주소 정보, WSM 메시지가 전송되는 채널 정보 및/또는 제1 차량탑재장치(100)로부터 교통상황영상을 포함하는 IP 패킷이 전송되는 채널 정보는 헤더에 포함된다. 나아가, WSM 메시지의 페이로드는 복수의 이벤트에 대한 정보를 포함할 수 있고, 이때 WSM 메시지의 헤더는 페이로드에 포함된 복수의 이벤트 각각을 식별하는 식별 정보를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 차량탑재장치(200)는 WSM 메시지의 페이로드에 포함된 복수의 이벤트 각각에 대하여 필요 여부를 확인하고, 필요하다고 판단된 이벤트에 대한 교통상황영상만 제1 차량탑재장치(100)에게 요청할 수 있다. 이 경우, 제2 차량탑재장치(200)가 전송하는 IP 패킷 통신 연결 요청에는 수신을 원하는 이벤트에 대한 식별 정보가 포함될 수 있다.
HMI 모듈(300)은 제2 차량탑재장치(200)를 탑재한 차량에 구비될 수 있고, 제2 차량탑재장치(200)로부터 해당 이벤트에 대한 교통상황영상을 수신하고 해당 영상을 표출한다.
일 실시예에 따르면, 제2 차량탑재장치(200)는 WSM 메시지 및/또는 IP 패킷을 안정적으로 수신하기 위해서 정확한 채널추정이 필요하다. 그러나, 차량의 고속주행에 따른 채널의 시변 환경에서는 채널 추정을 방해하는 요소들이 많기 때문에 채널 추정의 정확도가 감소하게 되고, 이는 패킷 에러율 성능을 저하시키는 요인이 된다.
이에 따라, 제2 차량탑재장치(200)는 SNR 전 영역에서 최적의 채널 추정 및 패킷 에러율 성능을 보장하기 위해서 선택적으로 채널을 추정하는 방식을 사용한다. 제2 차량탑재장치(200)는 제1 추정 기법을 적용하여 1차적으로 채널을 추정한 후 프레임 내 각 데이터 심볼의 SNR을 계산하여 미리 정해진 특정 임계 값과 비교한다. 만약 수신 신호의 SNR이 임계 값보다 작으면 기 추정된 채널 값을 이용하여 수신 신호를 디코딩하고, 수신 신호의 SNR이 임계 값보다 큰 경우 제2 추정 기법을 적용하여 채널을 재추정한다. 제1 추정 기법은 한 프레임 내 i번째 데이터 심볼 값을 i-1번째 채널 값으로 추정하고 이를 이용하여 i번째 채널 값을 추정한 후 시간축과 주파수축에서 평균화 과정을 통해 채널 추정 값을 업데이트하는 기법이다. 그리고, 제2 추정 기법은 i-1번째 채널 값을 추정하여 i번째 데이터 심볼을 추정한 뒤 신뢰도 측정을 하여 신뢰도가 높을 경우 추정한 채널 값을 이용하고, 신뢰도가 낮을 경우 같은 심볼 내 신뢰도가 높은 채널 값을 이용해 보간법으로 채널을 추정하는 기법이다. 이때, 제1 추정 기법은 낮은 SNR 영역에서는 패킷 에러율이 향상 된 모습을 보이지만 어떤 임계점 넘어서면 성능이 저하된다. 반대로, 제2 추정 기법은 낮은 SNR 영역에서는 신뢰도가 낮아 패킷 에러율 성능이 떨어지지만 SNR이 커질수록 성능이 비약적으로 좋아진다. 따라서, 제2 차량탑재장치(200)가 사용하는 선택적 채널 추정 방식에서 채널 추정 기법의 선택 기준이 되는 특정 임계 값은 제1 추정 기법과 제2 추정 기법의 패킷 에러율 성능 그래프가 서로 교차하는 SNR 값으로 정의한다.
또는, 제2 차량탑재장치(200)는 WSM 메시지 및/또는 IP 패킷을 디코딩하여 최종 복호화된 비트 단위의 신호를 이용하여 가상 파일럿 신호를 생성하고 이렇게 생성된 가상 파일럿 신호에 대하여 상술한 선택적 채널 추정 방식을 통해 채널을 추정할 수 있다. 이로써, 상대 속도가 빠른 고속 이동 환경에서 채널의 시변 특성의 영향을 최소화할 수 있다.
또는, 제2 차량탑재장치(200)는 상술한 선택적 채널 추정 방식을 이용하여 1차로 채널 추정을 수행한 후 이를 이용하여 채널 코딩 이전의 정보열을 디코딩할 수 있다. 그리고, 제2 차량탑재장치(200)는 디코딩된 정보를 이용하여 컨벌루션 채널코딩, 인터리빙, 변조 과정을 통해 데이터 심볼을 재구성한다. 이때, 컨벌루션 채널코딩에서 사용되는 코드율, 인터리빙 패턴, 변조 방식은 시그널 필드를 통해 송신단인 제1 차량탑재장치(100)에서 사용된 값과 동일하게 적용할 수 있다. 이렇게 재구성된 데이터 심볼을 데이터 파일럿으로 사용하여 상술한 선택적 채널 추정 방식을 다시 적용하여 채널을 재추정한다. 이는 데이터 파일럿의 정확도를 향상시킴으로써 채널 추정의 정확도를 높이고, 결과적으로 패킷 에러율 성능을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 차량탑재장치(200)는 제1 차량탑재장치(100)로부터 수신한 WSM 메시지를 또 다른 차량(차량탑재장치)로 재전송함으로써 교통상황에 대한 정보를 공유하는데, 이때 차량 수가 증가하면 빈번한 전송 시도로 인해 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여, 제2 차량탑재장치(200)는 전방과 후방의 차량으로부터 동일한 메시지를 받으면 메시지 전달이 성공적인 것으로 간주하여 더 이상 재전송이 되지 않도록 하여 불필요한 메시지 전송을 줄일 수 있다.
구체적으로, WSM 메시지는 메시지(WSM 메시지)의 종류를 나타내는 메시지 타입 정보, 이벤트를 식별하는 이벤트 식별 정보, 메시지를 식별하는 메시지 식별 정보, 메시지를 생성한 차량의 주소를 나타내는 메시지 생성자 주소 정보 및/또는 메시지를 전송하는 차량(또는 차량탑재장치)의 위치를 나타내는 전송 차량 위치 정보를 포함한다. 그리고, WSM 메시지를 중간에서 전달하는 차량들은 이벤트 식별 정보와 메시지 식별 정보를 동일한 값으로 복사하고 전송 차량 위치 정보를 자신의 위치로 갱신한다. 제2 차량탑재장치(200)는 제1 차량탑재장치(100)로부터 WSM 메시지를 수신하면, 메시지 생성자 주소 정보, 메시지 타입 정보, 이벤트 식별 정보 및 메시지 식별 정보를 이용하여 수신한 WSM 메시지가 새로운 메시지인지 여부를 확인한다. 그리고, 수신한 WSM 메시지를 내부의 버퍼에 저장한다. 새로 수신한 WSM 메시지가 기존에 수신한 WSM 메시지와 동일한 메시지 생성자 주소 정보, 동일한 메시지 타입 정보, 동일한 이벤트 식별 정보 및 동일한 메시지 식별 정보를 갖는 경우, 버퍼에 저장된 WSM 메시지에 포함된 전송 차량 위치 정보와 수신한 WSM 메시지를 전송한 전송 차량 위치 정보를 제2 차량탑재장치(200)의 위치 정보와 비교한다. 그리고, 제2 차량탑재장치(200)의 위치가 WSM 메시지를 전송한 차량들의 사이에 위치하면 WSM 메시지가 정상적으로 전달된 것으로 판단하고 더 이상 해당 WSM 메시지를 재전송하지 않고 마찬가지로 수신하지 않는다. 만일, 수신한 WSM 메시지가 동일한 방향에서 수신한 경우, 즉 제2 차량 탑재 장치(200)를 기준으로 모두 전방에 위치한 차량들 또는 모두 후방에 위치한 차량들로부터 WSM 메시지를 수신한 경우, 해당 WSM 메시지를 전송한 차량들과 반대 방향의 차량으로부터 WSM 메시지를 수신할 때까지 해당 WSM 메시지를 다른 차량(차량 탑재 장치)로 재전송한다.
제1 차량탑재장치(100)도 제2 차량탑재장치(200)와 마찬가지로 상술한 프로세스로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, WSM 메시지는 이벤트의 위험도를 나타내는 위험도 정보를 더 포함할 수 있고, 이때, 위험도는 이벤트의 특성에 따라 산정될 수 있다. 예를 들어, 도로상에 자전거가 주행중인 경우 위험도는 하, 도로상에 싱크홀이 생긴 경우 위험도는 상으로 산정될 수 있다. 제1 차량탑재장치(100) 또는 제2 차량탑재장치(200)는 WSM 메시지를 수신하면, WSM 메시지에 포함된 이벤트가 발생 위치를 나타내는 이벤트 위치 정보와 자신의 위치 정보를 비교하여 기 설정된 거리 내에 해당 이벤트가 존재하고, WSM 메시지 내의 위험도 정보가 상인 경우, 주변의 차량에 해당 WSM 메시지를 매우 짧은 주기로 재전송한다. 또는, 이벤트가 발생 위치를 나타내는 이벤트 위치 정보와 자신의 위치 정보를 비교하여 기 설정된 거리 밖에 해당 이벤트가 존재하고 이벤트의 위험도도 높지 않은 경우, 주변의 차량에 해당 WSM 메시지를 긴 주기로 재전송한다. 이로써, 이벤트의 위험도에 따라 메시지 전송 주기를 조절함으로써 실실적인 위험 상황에 신속하게 대처하여 사고 위험을 크게 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 차량탑재장치(100) 또는 제2 차량탑재장치(200)는 WSM 메시지를 전송 주기를 불규칙적으로 변경하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 처음 30초 동안에는 100ms로 WSM 메시지를 전송하고, 그 다음 30초 동안에는 70ms로 WSM 메시지를 전송하며, 그 다음 20초 동안에는 80ms로 WSM 메시지를 전송할 수 있다. 이렇게 전송 주기를 특정 시점마다 불규칙적으로 변경하여 WSM 메시지를 전송함으로써, WSM 메시지의 도달률을 향상시킬 수 있다. 차량이 일정한 주기로 WSM 메시지를 계속적으로 전송하는 경우, 차량의 대수가 많아지는 특정 구간에 메시지의 전송 시도가 몰리고 이에 따라 특정 차량의 메시지 유실로 인해 사고의 위험이 높아질 수 있는데 이러한 문제점을 해결할 수 있다.
실제 실험 결과, 메시지의 전송 주기를 불규칙하게 변경하는 본 방법에 의해 차량의 메시지 전송 간격의 편차를 감소시킬 수가 있었고, 이는 400 대 기준으로 최대 메시지 전송 간격은 평균 15% 감소하였으며, 최대 메시지 전송 간격이 5S 초과하는 경우는 85% 감소하는 것을 확인할 수가 있었다. 이에 전송 주기의 불규칙성을 주는 것은 하는 것은 메시지 전송률의 불균형을 해소할 수 있는 효과적인 방법이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 방법의 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 시스템에 따른 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 방법은 제1 차량탑재장치(100)는 이벤트가 발생하면 IP(Internet Protocol) 패킷 통신을 활성화하고, 상기 이벤트에 대한 내용을 포함하는 WSM(Wave Short Message) 메시지를 제2 차량탑재장치(200)로 전송하는 단계(S100), 제2 차량탑재장치(200)는 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 WSM 메시지를 수신하고, 수신된 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 이벤트 위치 정보를 기초로 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한지 여부를 판단하며, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요하다고 판단된 경우 IP 패킷 통신을 활성화하고 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 IP 주소 정보 및 상기 채널 정보를 기초로 제1 차량탑재장치(100)로 IP 패킷 통신의 연결 요청 전송하는 단계(S200), 제1 차량탑재장치(100)는, 제2 차량탑재장치(200)로부터 IP 패킷 통신의 연결 요청을 수신하면, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 포함하는 IP 패킷을 생성하고 생성된 IP 패킷을 제2 차량탑재장치(200)로 전송하는 단계(S300); 및/또는 제2 차량탑재장치(200)는, 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 IP 패킷을 수신하면, 상기 IP 패킷의 전송 완료 응답을 제1 차량탑재장치(100)로 전송하고, 상기 IP 패킷을 IP 처리하여 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 획득하는 단계(S400)를 포함한다.
상술한 각 단계에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 2에 대한 설명으로 대체한다.
본 명세서에서 HMI 모듈 및/또는 버퍼는 메모리에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서들일 수 있다. 또는, 프로세서에 의해 구동되고 제어되는 소프트웨어 모듈들로서 동작할 수 있다. 나아가, 프로세서는 하드웨어 장치일 수 있다.
참고로, DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독가능매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독가능매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체, 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급언어코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
100: 제1 차량탑재장치 200: 제2 차량탑재장치 300: HMI 모듈

Claims (5)

  1. 이벤트가 발생하면 IP(Internet Protocol) 패킷 통신을 활성화하고, 상기 이벤트에 대한 내용을 포함하는 WSM(Wave Short Message) 메시지를 전송하는 제1 차량탑재장치(100)로서,
    상기 WSM 메시지는 상기 이벤트가 발생한 위치를 나타내는 이벤트 위치 정보, IP 주소 정보 및 채널 정보를 포함하고; 및
    제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 WSM 메시지를 수신하고, 수신된 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 이벤트 위치 정보를 기초로 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한지 여부를 판단하며, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요하다고 판단된 경우 IP 패킷 통신을 활성화하고 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 IP 주소 정보 및 상기 채널 정보를 기초로 제1 차량탑재장치(100)로 IP 패킷 통신의 연결 요청을 전송하는 제2 차량탑재장치(200)를 포함하되,
    제1 차량탑재장치(100)는, 제2 차량탑재장치(200)로부터 IP 패킷 통신의 연결 요청을 수신하면, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 포함하는 IP 패킷을 생성하고 생성된 IP 패킷을 제2 차량탑재장치(200)로 전송하고,
    제2 차량탑재장치(200)는, 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 IP 패킷을 수신하면, 상기 IP 패킷의 전송 완료 응답을 제1 차량탑재장치(100)로 전송하고, 상기 IP 패킷을 IP 처리하여 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 DSRC(Dedicated Short Range Communication) 기반 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템은 HMI(Human Machine Interface) 모듈(300)을 더 포함하고, HMI 모듈(300)은 제2 차량탑재장치(200)로부터 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 수신하여 표출하는 것을 특징으로 하는 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제2 차량탑재장치(200)는 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 이벤트 위치 정보와 제2 차량탑재장치(200)의 위치 정보를 비교하여, 상기 이벤트가 제2 차량탑재장치(200)의 전방에서 발생하였다면, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한 것으로 판단하고 제1 차량탑재장치(100)로 IP 패킷 통신의 연결 요청을 전송하는 것을 특징으로 하는 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 WSM 메시지는 CCH(Control Channel) 채널 및 SCH(Service Channel) 채널 중 적어도 어느 하나를 통해 전송되고, 상기 IP 패킷은 SCH 채널을 통해 전송되며, 상기 IP 패킷은 IPv6(Internet Protocol version 6) 패킷인 것을 특징으로 하는 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 시스템.
  5. 제1 차량탑재장치(100)는 이벤트가 발생하면 IP(Internet Protocol) 패킷 통신을 활성화하고, 상기 이벤트에 대한 내용을 포함하는 WSM(Wave Short Message) 메시지를 제2 차량탑재장치(200)로 전송하는 단계로서,
    상기 WSM 메시지는 상기 이벤트가 발생한 위치를 나타내는 이벤트 위치 정보, IP 주소 정보 및 채널 정보를 포함하고;
    제2 차량탑재장치(200)는 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 WSM 메시지를 수신하고, 수신된 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 이벤트 위치 정보를 기초로 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요한지 여부를 판단하며, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상이 필요하다고 판단된 경우 IP 패킷 통신을 활성화하고 상기 WSM 메시지에 포함된 상기 IP 주소 정보 및 상기 채널 정보를 기초로 제1 차량탑재장치(100)로 IP 패킷 통신의 연결 요청을 전송하는 단계;
    제1 차량탑재장치(100)는, 제2 차량탑재장치(200)로부터 IP 패킷 통신의 연결 요청을 수신하면, 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 포함하는 IP 패킷을 생성하고 생성된 IP 패킷을 제2 차량탑재장치(200)로 전송하는 단계; 및
    제2 차량탑재장치(200)는, 제1 차량탑재장치(100)로부터 상기 IP 패킷을 수신하면, 상기 IP 패킷의 전송 완료 응답을 제1 차량탑재장치(100)로 전송하고, 상기 IP 패킷을 IP 처리하여 상기 이벤트에 대한 교통상황영상을 획득하는 단계를 포함하는 DSRC 기반 V2V 통신을 이용한 차량 간 교통상황영상 송수신 방법.
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