KR102173999B1 - 차량 통신 제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 통신을 제어하는 기술에 관한 것으로서, 상세하게는 차량 통신의 혼잡 여부를 판단하여 차량 통신을 제어하여 혼잡도를 감소시키는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 타단말로부터 전송되는 데이터 유닛, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상을 수신하는 수신부와 일정 기간 동안 수신되는 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 예비 판단부와 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 판단부 및 내부 혼잡 인덱스 값에 기초하여 통신모듈의 송신 전력을 제어하는 전력 제어부를 포함하는 차량 통신 제어장치 및 제어방법을 제공한다.

Description

차량 통신 제어장치 및 방법{Apparatuses and Methods for controlling Vehicle Communication}
본 발명은 차량 통신을 제어하는 기술에 관한 것으로서, 상세하게는 차량 통신의 혼잡 여부를 판단하여 차량 통신을 제어하여 혼잡도를 감소시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근, 차량간 통신(Vehicle-to-Vehicle Communication; V2V) 또는 차량-인프라간 통신(Vehicle-to-Infrastructure Communication; V2I)가 이 개발되면서, 차량 과 차량 사이 또는 차량과 인프라 시설 사이에서 각종 정보를 송수신하고, 그 정보들을 이용하여 차량의 주행 등에 이용하는 여러 기술들이 제안되고 있다.
이러한, 차량간 통신 또는 차량-인프라간 통신을 통칭하여 V2X(Vehicle-to-Everything Communication) 통신이라고 표현하기도 하며, 향후 모든 차량은 이러한 V2X 통신 기능을 보유하는 시점이 도래할 것으로 예상된다.
한편, V2X 통신이 보급되면서 통신 가능 차량 및 인프라 장치가 증가하게 된다. 이러한 차량 및 인프라 장치의 증가는 필연적으로 일정 범위에서 통신 혼잡도를 증가시키는 문제점이 있다. 즉, 일정 범위에서 차량 또는 인프라 장치의 통신 데이터가 증가하면, 전체 또는 일부 데이터가 누락/손실되는 문제점이 발생할 수 있다. 예를 들어, 특정 차량이 수신할 수 있는 통신 용량에 비해서 많은 수의 데이터가 수신될 수 있으며, 차량이 처리할 수 있는 용량 이상의 데이터가 수신되는 경우에 일부 데이터는 손실 또는 누락될 수 있다. 따라서, 효율적인 동작에 문제가 발생할 수 있다.
또한, 통신 혼잡도가 증가하여 데이터 누락이 빈번히 발생하는 경우에 데이터의 재전송으로 인해서 통신 혼잡도가 더욱 증가하는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 데이터가 지수적으로 증가할 수 있고, 주변의 다른 차량의 통신에까지 문제가 발생할 수 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 차량의 V2X를 이용한 통신에서 혼잡도를 판단하고, 혼잡도에 기초하여 자 차량의 송신 파워를 조절하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 타 차량과 통신 혼잡도에 대한 정보를 공유하여 일정 범위 이내의 통신 혼잡도를 효율적으로 감소시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 타단말로부터 전송되는 데이터 유닛, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상을 수신하는 수신부와 일정 기간 동안 수신되는 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 예비 판단부와 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 판단부 및 내부 혼잡 인덱스 값에 기초하여 통신모듈의 송신 전력을 제어하는 전력 제어부를 포함하는 차량 통신 제어장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 타단말로부터 전송되는 데이터 유닛, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상을 수신하는 수신단계와 일정 기간 동안 수신되는 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 예비 판단단계와 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 판단단계 및 내부 혼잡 인덱스 값에 기초하여 통신모듈의 송신 전력을 제어하는 전력 제어단계를 포함하는 차량 통신 제어방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 차량 통신 개념을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어장치의 구성을 간략하게 나타낸 기능별 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 통신 제어장치의 구성을 간략하게 나타낸 기능별 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼잡도 예비 판단부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼잡도 판단부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 송신 전력 제어를 통한 통신 거리 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼잡도 예비 판단부 및 혼잡도 판단부가 수신 데이터 유닛에 따라서 송신 전력을 제어하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 통신 제어장치의 동작에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 통신 제어방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 차량 통신 개념을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 차량(100)은 타 차량(110, 120) 및 인프라 장치(130)와 통신을 수행할 수 있다. 이 경우에 차량(100)은 통신 가능 범위 내에서 타 차량(110, 120)과 통신을 수행할 수 있고, 인프라 장치(130)와 통신을 수행할 수 있다. 만약, 차량(100)의 통신 가능 범위 밖에 위치한 인프라 장치(140) 또는 차량과는 통신을 수행할 수 없다. 다만, 차량(100)이 운행하여 차량의 통신 가능 범위 내에 인프라 장치(140)가 속하는 경우에는 차량(100)과 인프라 장치(140)는 통신을 수행할 수 있다.
차량이 차량간 또는 차량과 인프라 장치간 통신을 수행하는 것을 통칭하여 V2X(Vehicle to everything) 통신이라고 한다. V2X 통신의 통신 방식으로는 멀티 홉 네트워크(Multi Hop Network) 형식으로서, 5.9Ghz 통신 주파수를 사용하는 웨이브(WAVE:Wireless Access in Vehicular Environment) 통신 방식일 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다. 즉, 기존의 무선 통신 프로토콜 또는 새로운 무선 통신 프로토콜이 사용될 수도 있다.
차량은 주변 차량 또는 인프라 장치와 차량의 현재 위치, 속도, 위험 상황 정보 등의 많은 정보를 교환할 수 있다. 이를 통해서, 차량은 수신된 다양한 정보에 기초하여 추종 주행 또는 운전자 시야 밖의 위험 상황 감지 등 안전성과 편의성을 높일 수 있는 다양한 기능을 수행할 수 있다.
다만, V2X 통신을 수행할 수 있는 차량 또는 인프라 장치가 급증하게 되면 데이터의 양도 급증할 수 있다. 따라서, 한정된 무선 자원을 사용하는 무선 통신의 특성상 데이터의 손실 또는 누락이 발생하는 문제점이 생길 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명에 따른 차량의 통신 송신 전력을 제어하는 방법을 이하에서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어장치의 구성을 간략하게 나타낸 기능별 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어장치는 타단말로부터 전송되는 데이터 유닛, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상을 수신하는 수신부(210)와 일정 기간 동안 수신되는 상기 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 예비 판단부(220)와 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 상기 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 판단부(230) 및 내부 혼잡 인덱스 값에 기초하여 통신모듈의 송신 전력을 제어하는 전력 제어부(240)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하여 설명하면, 차량 통신 제어장치의 수신부(210)는 타단말로부터 전송되는 데이터 유닛, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상을 수신할 수 있다. 수신부(210)는 차량에 구성되는 통신 모듈일 수 있으며, 안테나 등을 통해서 수신되는 정보를 내부 통신을 통해서 수신하는 구성일 수도 있다. 수신되는 데이터 유닛은 전술한 주변 차량의 속도 등의 정보를 포함할 수 있고, 패킷 형태로 수신될 수 있다. 한편, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값은 주변 차량 또는 인프라 장치가 인덱스 값이 변경되는 경우에 전송하는 정보일 수 있다.
혼잡도 예비 판단부(220)는 수신되는 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 변경하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 일정 기간 동안 수신되는 데이터 유닛 전체 개수와 기준값을 비교하고, 비교한 결과에 따라서 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 활성화 또는 비활성화로 변경할 수 있다. 본 명세서에서의 인덱스 값은 카운트 값, 활성화 정보, 플래그 정보 등 두 가지 이상의 모드를 구별할 수 있는 정보를 통칭하는 것을 의미한다. 이하에서는 이해의 편의를 위하여 인덱스 값이 활성화 또는 비활성화 모드로 설정되는 것으로 예를 들어 설명한다.
혼잡도 판단부(230)는 혼잡도 예비 판단부(220)에서 설정되는 내부 혼잡 준비 인덱스 값과 수신부(210)를 통해서 획득되는 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡 인덱스 값을 활성화 또는 비활성화로 변경 설정할 수 있다. 예를 들어, 활성화 상태로 설정된 내부 혼잡 준비 인덱스 값과 외부 혼잡 준비 인덱스 값의 개수를 합하고, 총 개수와 미리 설정될 수 있는 기준값을 비교하여 그 결과에 따라서 내부 혼잡 인덱스 값을 설정할 수 있다.
전력 제어부(240)는 내부 혼잡 인덱스 값에 기초하여 통신 모듈의 송신 전력을 제어할 수 있다. 송신 전력이 증가하는 경우에 차량이 송신하는 데이터의 도달 범위가 더 넓어질 수 있으며, 송신 전력이 감소하는 경우에 차량이 송신하는 데이터의 도달 범위가 좁아질 수 있다. 즉, 송신 전력 제어를 통해서 데이터 도달 범위를 변경할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 통신 제어장치의 구성을 간략하게 나타낸 기능별 블록 구성도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 통신 제어장치는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 내부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상의 값이 변경되는 경우, 변경된 내부 혼잡 준비 인덱스 값 또는 내부 혼잡 인덱스 값을 송신하는 송신부(350)를 더 포함할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 수신부(310)는 데이터 유닛, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 혼잡도 예비 판단부(320)는 수신된 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 설정할 수 있고, 혼잡도 판단부(330)는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡 인덱스 값을 설정할 수 있다.
한편, 송신부(350)는 혼잡도 예비 판단부(320) 및 혼잡도 판단부(330)에서 설정되는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 내부 혼잡 인덱스 값의 정보를 타단말로 전송할 수 있다 .예를 들어, 송신부(350)는 내부 혼잡 준비 인덱스 값이 비활성화에서 활성화 상태로 변경되는 경우에 활성화 정보를 포함하는 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 타단말로 전송할 수 있다. 또한, 송신부(350)는 내부 혼잡 인덱스 값이 비활성화에서 활성화 상태로 변경되는 경우에 활성화 정보를 포함하는 내부 혼잡 인덱스 값을 타단말로 전송할 수도 있다. 또한, 송신부(350)는 데이터 유닛을 송신하는 역할을 수행할 수도 있다.
다른 예로, 송신부(350)는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 내부 혼잡 인덱스 값이 활성화 상태에서 비활성화 상태로 변경되는 경우에도 비활성화 정보를 포함하는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 내부 혼잡 인덱스 값을 전송할 수도 있다.
결과적으로, 송신부(350)는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 내부 혼잡 인덱스 값이 변경되는 경우에 해당 변경 내용을 포함하여 전송할 수 있다. 타단말 입장에서는 송신부(350)가 송신하는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 내부 혼잡 인덱스 값이 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값으로 수신될 수 있고, 전술한 바와 같이 혼잡도를 판단하는 데에 사용될 수도 있다.
한편, 타단말은, V2X 통신을 수행하는 주변 차량 또는 인프라 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 타단말은 V2X 통신을 통해서 자차량과 통신을 수행하는 주변 차량일 수 있으며, 도로의 노변에 설치될 수 있는 인프라 장치를 의미할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼잡도 예비 판단부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼잡도 예비 판단부는 일정 기간 동안 수신되는 데이터 유닛의 개수 또는 소정의 시간 단위로 수신되는 데이터 유닛의 개수를 일정 기간 동안 평균한 평균값을 산출하고, 산출된 데이터 유닛의 개수 또는 평균값이 미리 설정된 제 1 기준값 이상인 것으로 판단되면 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 활성화 상태로 변경할 수 있다.
도 4를 참조하면, 혼잡도 예비 판단부는 수신되는 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 변경할 수 있다. 데이터 유닛은 데이터 패킷을 의미할 수도 있고, 특정 기준으로 나누어지는 데이터 조각을 의미할 수도 있다.
혼잡도 예비 판단부는 일정 기간 동안 수신되는 데이터 유닛의 개수를 산출할 수 있다(S400). 예를 들어, 미리 설정되는 일정 기간 동안 수신되는 데이터 유닛을 카운트하여 일정 기간에 수신되는 데이터 유닛의 총 개수를 산출할 수 있다. 다른 예로, 미리 설정될 수 있는 소정의 시간 단위로 수신되는 데이터 유닛의 개수를 산출하고, 산출된 데이터 유닛의 개수를 평균하여 평균값을 산출할 수도 있다. 구체적으로, 1초 단위를 소정의 시간 단위로 설정하고, 5초를 일정 기간으로 설정하는 경우에, 데이터 유닛이 매 초에 10, 20, 30, 20, 50의 개수로 수신되면, 5초간 수신되는 데이터 유닛의 총 개수인 130을 산출할 수도 있고, 130을 5로 나눈 26을 평균값으로 산출할 수도 있다. 이하에서는 총 개수를 기준으로 혼잡도 예비 판단부의 동작을 설명하나, 평균값을 이용하는 경우에도 동일하게 동작될 수 있다.
혼잡도 예비 판단부는 산출된 데이터 유닛의 개수와 제 1 기준값을 비교할 수 있다(S405). 제 1 기준값은 미리 설정될 수 있다.
혼잡도 예비 판단부는 비교결과 데이터 유닛의 개수가 제 1 기준값 이상으로 판단되면 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 활성화 상태로 변경할 수 있다(S410). 만약, 데이터 유닛의 개수가 제 1 기준값 미만으로 판단되면(S405에서 NO), 미리 설정된 일정 기간 동안의 데이터 유닛의 개수를 산출하는 동작을 반복할 수 있다(S400).
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼잡도 판단부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼잡도 판단부는, 활성화 상태 값을 갖는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값의 전체 개수를 산출하고, 산출된 전체 개수가 미리 설정된 제 2 기준값 이상인 것으로 판단되면 내부 혼잡 인덱스 값을 활성화 상태로 변경할 수 있다.
도 5를 참조하면, 혼잡도 판단부는 수신부가 수신한 외부 혼잡 준비 인덱스 값을 수신할 수 있다(S500). 외부 혼잡 준비 인덱스 값은 내부 통신 프로토콜을 통해서 수신부로부터 수신할 수 있다. 또한, 혼잡도 판단부는 혼잡도 예비 판단부로부터 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 수신할 수도 있다.
혼잡도 판단부는 전술한 내부 혼잡도 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡도 인덱스 값을 변경할 수 있다.
예를 들어, 혼잡도 판단부는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값 중 활성화 상태로 설정된 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값의 개수를 산출할 수 있다(S510).
이후, 혼잡도 판단부는 산출된 개수와 미리 설정될 수 있는 제 2 기준값을 비교한다(S520). 만약, 산출된 개수가 제 2 기준값 이상으로 판단되면(S520에서 YES), 내부 혼잡 인덱스 값을 활성화 상태로 변경할 수 있다(S530). 만약, 산출된 개수가 제 2 기준값 미만으로 판단되면(S520에서 NO), 개수를 산출하는 동작을 반복할 수 있다(S510).
일 예로, 수신되는 데이터 유닛의 개수가 제 1 기준값 이상으로 판단되어 내부 혼잡 준비 인덱스 값이 활성화 상태로 설정되고, 주변 차량으로부터 수신되는 외부 혼잡 준비 인덱스 값 중 3개가 활성화 상태로 설정되면 혼잡도 판단부는 활성화 상태의 혼잡 준비 인덱스 개수를 4로 산출할 수 있다. 혼잡도 판단부는 미리 설정된 제 2 기준값이 2인 경우에 산출된 개수인 4가 2 이상이므로 내부 혼잡 인덱스 값을 활성화 상태로 변경할 수 있다.
다른 예로, 수신되는 데이터 유닛의 개수가 제 1 기준값 미만인 경우에 내부 혼잡 준비 인덱스 값은 비활성화 상태이나, 활성화 상태를 갖는 외부 혼잡 준비 인덱스 값이 2인 경우에 혼잡도 판단부는 활성화 상태의 혼잡 준비 인덱스 개수를 2로 산출할 수 있다. 혼잡도 판단부는 미리 설정된 제 2 기준값이 2인 경우에 산출된 개수가 2이므로 내부 혼잡 인덱스 값을 활성화 상태로 변경할 수 있다.
따라서, 본 발명의 차량 통신 제어장치는 차량의 데이터 유닛은 정상적으로 수신되더라도 주변 차량 또는 인프라 장치의 혼잡도에 따라서 송신 전력을 제어하여 주변 차량 또는 인프라 장치의 혼잡도를 낮춰줄 수 있는 효과가 있다.
또 다른 예로, 혼잡도 판단부는 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 대한 가중치를 주어 판단할 수도 있다. 예를 들어, 내부 혼잡 준비 인덱스 값이 활성화일 경우에 1로 카운트하고, 외부 혼잡 준비 인덱스 값이 활성화일 경우에 2로 가중치를 두어 카운트 할 수도 있다. 즉, 혼잡도 판단부는 하나의 활성화 상태인 내부 혼잡 준비 인덱스 값과 하나의 활성화 상태인 내부 혼잡 준비 인덱스 값이 수신되면, 가중치를 적용하여 1+2로 산출하고, 산출된 3과 제 2 기준값을 비교하여 내부 혼잡 인덱스 값을 변경할 수도 있다. 이를 통해서, 주변 차량의 혼잡도를 효율적으로 감소시키는 효과를 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 송신 전력 제어를 통한 통신 거리 변화를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 제어부는 내부 혼잡 인덱스 값이 활성화 상태인 경우에 송신 전력이 감소되도록 제어할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 차량(600)은 전술한 바와 같이 내부 혼잡 인덱스 값에 기초하여 통신 모듈의 송신 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량(600)은 주변 차량(610, 620)과 V2X 통신을 수행할 수 있다. 이 경우에 차량(600)은 데이터 통신 양이 증가하고, 주변 차량의 데이터 통신 양도 증가하는 경우에, 전술한 동작 과정을 거쳐서 내부 혼잡 인덱스 값을 활성화로 설정할 수 있다. 전력 제어부는 내부 혼잡 인덱스 값이 활성화로 설정되는 경우에 차량의 데이터 송신 반경을 R1에서 R2로 줄일 수 있다. 이를 위해서, 전력 제어부는 통신 모듈의 송신 전력이 감소되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 전압 제어부 송신 전류 또는 전압 값을 조정하여 제어할 수 있다.
다른 예로, 전력 제어부는 내부 혼잡 인덱스 값에 기초하여 송신 전력을 제어함에 있어서, 단계별로 송신 전력을 감소 또는 증가시킬 수도 있다. 구체적으로, 내부 혼잡 인덱스 값이 여러 단계로 구성되는 경우에 각 단계에 대응하여 송신 전력을 감소 또는 증가시킬 수 있다. 즉, 전력 제어부는 3단계의 내부 혼잡 인덱스 값이 설정되는 경우에 통신 반경이 순차적으로 감소 또는 증가되도록 3 단계의 송신 전력 제어 단계를 구성하고, 내부 혼잡 인덱스 값의 단계에 대응되는 송신 전력이 되도록 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼잡도 예비 판단부 및 혼잡도 판단부가 수신 데이터 유닛에 따라서 송신 전력을 제어하는 일 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 통신 제어장치는 수신되는 데이터 유닛에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값 또는 내부 혼잡 인덱스 값을 변경할 수 있다. 위에서는 각 인덱스 값을 활성화 상태로 변경하는 경우에 대해서 설명하였으며, 도 7에서는 활성화 상태의 인덱스 값을 비활성화 상태로 변경하는 경우에 대하여 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼잡도 판단부는, 내부 혼잡 인덱스 값이 활성화 상태인 경우, 일정 기간 동안 수신되는 상기 데이터 유닛의 개수가 제 3 기준값 미만인지를 판단되면, 내부 혼잡 인덱스 값을 비활성화 상태로 변경할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼잡도 예비 판단부는, 내부 혼잡 준비 인덱스 값이 활성화 상태인 경우, 일정 기간 동안 수신되는 데이터 유닛의 개수가 제 4 기준값 미만으로 판단되면, 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 비활성화 상태로 변경할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 차량 통신 제어장치는 수신되는 데이터 유닛의 개수에 기초하여 활성화 상태의 내부 혼잡 인덱스 값 또는 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 비활성화 상태로 변경할 수 있다. 이를 통해서, 차량 통신 제어장치는 데이터 유닛의 개수가 증가거나, 주변 차량의 데이터 혼잡도가 증가하면 송신 전력을 감소시키고, 데이터 유닛의 개수가 감소하는 경우에 송신 전력을 증가시켜서 원 상태로 회복 시킬 수도 있다. 즉, 본 발명의 차량 통신 제어장치는 자 차량의 데이터 수신 정도 및 주변 차량 및 인프라 장치의 혼잡도를 종합적으로 고려하여 유동적으로 송신전력을 제어하는 효과를 제공할 수 있다.
구체적으로, 혼잡도 판단부는 내부 혼잡 인덱스 값이 활성화 상태로 설정된 경우(S700), 수신되는 데이터 유닛의 개수와 제 3 기준값을 비교할 수 있다(S710). 혼잡도 판단부는 수신 데이터 유닛의 개수가 제 3 기준값 이하로 판단되면(S710에서 YES), 내부 혼잡 인덱스 값을 비활성화 상태로 변경할 수 있다(S720). 한편, 혼잡도 판단부는 내부 수신 데이터 유닛의 개수가 제 3 기준값을 초과하는 것으로 판단되면(S710에서 NO), 내부 혼잡 인덱스 값을 활성화 상태로 유지한다(S700).
혼잡도 예비 판단부는 내부 혼잡 준비 인덱스 값이 활성화 상태인 경우에, 수신 데이터 유닛의 개수와 제 4 기준값을 비교할 수 있다(S730). 혼잡도 예비 판단부는 수신 데이터 유닛의 개수가 제 4 기준값 이하로 판단되면(S730에서 YES), 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 비활성화 상태로 변경할 수 있다(S740). 한편, 혼잡도 예비 판단부는 내부 수신 데이터 유닛의 개수가 제 4 기준값을 초과하는 것으로 판단되면(S730에서 NO), 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 활성화 상태로 유지한다.
한편, 전력 제어부는 내부 혼잡 준비 인덱스 값이 비활성화 상태로 변경되면(S740), 송신 전력이 증가되도록 제어할 수 있다. 전술한 바와 같이 전력 제어부는 송신 전력을 다수의 단계로 나누어 단계별로 제어할 수도 있다.
이상에서 설명한 제 4 기준값은 제 3 기준값 보다 작은 값으로 미리 설정될 수 있다. 따라서, 차량 통신 제어장치는 송신 전력이 감소되도록 제어한 후에, 수신 데이터 유닛의 개수에 따라 순차적으로 내부 혼잡 인덱스 값을 비활성화 상태로 변경하고, 내부 혼잡 인덱스 값을 비활성화 상태로 변경할 수도 있다.
도 3에서 설명한 송신부는 차량의 내부 혼잡 준비 인덱스 값 또는 내부 혼잡 인덱스 값이 변경되는 경우에 내부 혼잡 준비 인덱스 값 또는 내부 혼잡 인덱스 값을 전송할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 제 1 기준값 내지 제 3 기준값은 동일 또는 상이하게 설정될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 통신 제어장치의 동작에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량 통신 제어장치가 송신 전력을 제어하는 경우에 자 차량뿐만 아니라 주변 차량 및 인프라 장치의 혼잡도에 대한 정보까지 고려하여 송신 전력을 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 8의 (A)는 자 차량(800)과 주변 차량(810, 820)의 데이터 송신 범위를 도시하고 있다. 자 차량(800)이 주변 차량(810, 820)으로부터 다수의 데이터를 수신하는 경우, 자 차량(800)의 데이터 유닛의 개수가 증가하게 된다. 이 경우, 자 차량(800)의 수신되는 데이터 양에 기초하여 송신 전력을 제어하면 자 차량(800)의 송신 범위는 줄어들게 된다. 다만, 자 차량(800)의 송신 범위가 줄어들더라도 주변 차량(810, 820)의 송신 범위는 줄어들지 않는 문제가 발생하고, 자 차량(800)의 수신 데이터는 그대로 유지되어 손실 또는 누락이 발생하는 문제가 해결되지 못할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 혼잡도를 판단하기 위한 과정을 혼잡도 예비 판단부 및 혼잡도 판단부의 두 가지 단계로 나누어 수행한다.
도 8의 (B)를 참조하여 예를 들어 설명하면, 자 차량(800)이 주변 차량(810, 820)으로부터 다수의 데이터를 수신하는 경우, 자 차량(800)의 데이터 유닛의 개수가 증가하게 된다. 이 경우, 혼잡도 예비 판단부는 수신 데이터 유닛의 개수와 기준값을 비교하여 기준값 이상으로 판단되면, 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 활성화 상태로 변경한다.
한편, 수신부는 주변 차량(810, 820)으로부터 외부 혼잡 준비 인덱스 값을 수신할 수 있다. 따라서, 주변 차량(810, 820)으로부터 활성화 상태를 갖는 외부 혼잡 준비 인덱스 값이 수신되지 않으면, 자 차량(800)의 송신 전력을 그대로 유지할 수 있다. 만약, 주변 차량(810, 820)으로부터 활성화 상태를 갖는 외부 혼잡 준비 인덱스 값이 수신되면, 혼잡도 판단부는 수신된 활성화 상태의 외부 혼잡 준비 인덱스 값의 개수를 기준값과 비교하여 내부 혼잡도 인덱스 값을 활성화 상태로 변경한다. 전력 제어부는 변경된 내부 혼잡도 인덱스 값을 기준으로 송신 전력이 감소되도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명의 차량 통신 제어장치는 주변 차량(810, 820)의 혼잡도를 고려하여 송신 전력을 감소시킬 수 있고, 이를 통해서 주변 차량(810, 820)의 혼잡도를 낮출 수 있는 효과를 제공한다.
마찬가지로, 자 차량(800)의 내부 혼잡 준비 인덱스 값이 활성화로 변경되면, 송신부는 활성화 상태 정보를 갖는 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 주변 차량(810, 820)에 전송할 수 있다. 주변 차량(810, 820)은 자 차량(800)의 내부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 송신 전력을 줄일 수 있다. 이를 통해서, 자 차량(800)의 데이터 유닛 수신의 개수가 감소할 수 있는 효과가 있다.
즉, 도 8의 (B)와 같이 통신 혼잡도가 증가하면, 자 차량(800)을 포함한 주변 차량(810, 820)의 송신 전력이 감소되어 데이터 송신 반경이 줄어들어 효율적으로 혼잡 상황을 개선할 수 있다. 이러한 효과는 도 8의 (A)와 같이 수신 데이터 유닛의 정보만으로 송신 전력을 제어하는 경우에는 기대할 수 없는 효과이며, 본 발명과 같이 주변 차량의 외부 혼잡 준비 인덱스 값 또는 외부 혼잡 인덱스 값을 수신하는 경우에만 제공될 수 있는 효과이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 통신 제어방법의 흐름도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 통신 제어방법은 타단말로부터 전송되는 데이터 유닛, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상을 수신하는 수신단계와 일정 기간 동안 수신되는 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 예비 판단단계와 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 판단단계 및 내부 혼잡 인덱스 값에 기초하여 통신모듈의 송신 전력을 제어하는 전력 제어단계를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 수신단계는 타 단말로부터 전송되는 데이터 유닛, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상을 수신할 수 있다(S900). 타 단말은 V2X 통신을 수행하는 주변 차량 또는 인프라 장치를 의미할 수 있다.
혼잡도 예비 판단단계는 일정 기간 동안 수신되는 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 변경할 수 있다(S902). 즉, 수신되는 데이터 유닛의 개수를 일정 기간 동안 총합한 개수와 기준값을 비교하여 기준값 이상이면 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 활성화 상태로 변경할 수 있다. 다른 예로, 소정의 시간 단위로 수신되는 데이터 유닛의 개수를 일정 기간동안 평균한 평균값과 기준값을 비교할 수도 있다.
혼잡도 판단단계는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡 인덱스 값을 변경할 수 있다(S904). 예를 들어, 활성화 상태 정보를 갖는 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 준비 인덱스 값을 카운트하여 카운트한 값과 기준값을 비교할 수 있다. 카운트한 값이 기준값 이상으로 판단되면, 내부 혼잡 인덱스 값을 활성화 상태로 변경할 수 있다. 전술한 바와 같이 외부 혼잡 준비 인덱스 값을 카운트하는 경우에 가중치를 주어 카운트할 수도 있다.
전력 제어단계는 내부 혼잡 인덱스 값이 활성화 상태인 경우에 통신 모듈의 송신 전력이 감소되도록 제어할 수 있다(S906). 예를 들어, 전력 제어단계는 다수의 송신 전력 단계를 나누고, 내부 혼잡 인덱스 값을 다수의 단계로 나누어 각각의 단계에 맞는 송신 전력이 되도록 제어할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 차량 통신 제어장치 및 방법은 V2X 통신을 수행하는 차량 또는 인프라 장치가 증가하는 환경에서 데이터의 충돌 및 손실을 방지하는 효과가 있다.
또한, 자 차량뿐만 아니라 주변 차량의 혼잡도 정보까지 고려하여 최종 송신 전력을 변경함으로써, 효율적으로 데이터 유닛의 과도한 수신을 방지할 수 있다. 또한, 자 차량의 혼잡 준비 인덱스 값을 주변 차량으로 전송함으로써, 주변 차량의 송신 전력을 낮추도록하여 자 차량의 과도한 데이터 유닛의 수신을 방지하는 효과를 제공한다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 타단말로부터 전송되는 데이터 유닛, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상을 수신하는 수신부;
    일정 기간 동안 수신되는 상기 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 예비 판단부;
    상기 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 상기 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 판단부; 및
    상기 내부 혼잡 인덱스 값에 기초하여 통신모듈의 송신 전력을 제어하는 전력 제어부를 포함하되,
    상기 혼잡도 예비 판단부는,
    상기 일정 기간 동안 수신되는 상기 데이터 유닛의 개수 또는 소정의 시간 단위로 수신되는 상기 데이터 유닛의 개수를 상기 일정 기간 동안 평균한 평균값을 산출하고, 산출된 상기 데이터 유닛의 개수 또는 상기 평균값이 미리 설정된 제 1 기준값 이상인 것으로 판단되면 상기 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 활성화 상태로 변경하는 차량 통신 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 상기 내부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상의 값이 변경되는 경우, 변경된 상기 내부 혼잡 준비 인덱스 값 또는 상기 내부 혼잡 인덱스 값을 송신하는 송신부를 더 포함하는 차량 통신 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 타단말은,
    V2X 통신을 수행하는 주변 차량 또는 인프라 장치인 차량 통신 제어장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼잡도 판단부는,
    활성화 상태 값을 갖는 상기 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 상기 외부 혼잡 준비 인덱스 값의 전체 개수를 산출하고, 상기 산출된 전체 개수가 미리 설정된 제 2 기준값 이상인 것으로 판단되면 상기 내부 혼잡 인덱스 값을 활성화 상태로 변경하는 차량 통신 제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 내부 혼잡 인덱스 값이 활성화 상태인 경우에 상기 송신 전력이 감소되도록 제어하는 차량 통신 제어장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼잡도 판단부는,
    상기 내부 혼잡 인덱스 값이 활성화 상태인 경우, 상기 일정 기간 동안 수신되는 상기 데이터 유닛의 개수가 제 3 기준값 미만으로 판단되면, 상기 내부 혼잡 인덱스 값을 비활성화 상태로 변경하는 차량 통신 제어장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼잡도 예비 판단부는,
    상기 내부 혼잡 준비 인덱스 값이 활성화 상태인 경우, 상기 일정 기간 동안 수신되는 상기 데이터 유닛의 개수가 제 4 기준값 미만으로 판단되면, 상기 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 비활성화 상태로 변경하는 차량 통신 제어장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 내부 혼잡 준비 인덱스 값이 비활성화 상태로 변경되면, 상기 송신 전력이 증가되도록 제어하는 차량 통신 제어장치.
  10. 타단말로부터 전송되는 데이터 유닛, 외부 혼잡 준비 인덱스 값 및 외부 혼잡 인덱스 값 중 하나 이상을 수신하는 수신단계;
    일정 기간 동안 수신되는 상기 데이터 유닛의 개수에 기초하여 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 예비 판단단계;
    상기 내부 혼잡 준비 인덱스 값 및 상기 외부 혼잡 준비 인덱스 값에 기초하여 내부 혼잡 인덱스 값을 변경하는 혼잡도 판단단계; 및
    상기 내부 혼잡 인덱스 값에 기초하여 통신모듈의 송신 전력을 제어하는 전력 제어단계를 포함하되,
    상기 혼잡도 예비 판단단계는,
    상기 일정 기간 동안 수신되는 상기 데이터 유닛의 개수 또는 소정의 시간 단위로 수신되는 상기 데이터 유닛의 개수를 상기 일정 기간 동안 평균한 평균값을 산출하고, 산출된 상기 데이터 유닛의 개수 또는 상기 평균값이 미리 설정된 제 1 기준값 이상인 것으로 판단되면 상기 내부 혼잡 준비 인덱스 값을 활성화 상태로 변경하는 단계를 포함하는 차량 통신 제어방법.
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