KR102227287B1 - 자율주행시스템에서 차량의 멀티안테나 제어방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

자율주행시스템에서 차량의 멀티안테나 제어방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

자율주행시스템(Automated Vehicle & Highway Systems)에서 수신단말의 멀티안테나 제어방법에 있어서, 상기 수신단말에 설치된, V2X 메시지를 수신하기 위한 멀티안테나의 지향정보를 획득하고, 위험예상방향을 설정하며, V2X 메시지를 수신하고, 상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제1 전송방향을 결정하고, 우선순위 큐를 통해 위험예상방향에서 전송된 V2X 메시지를 우선처리하여, 위험발생을 예방할 수 있다.
본 발명의 자율 주행 차량, 사용자 단말기 및 서버 중 하나 이상이 인공지능(Artificial Intelligence) 모듈, 드론 (Unmmanned Aerial Vehicle, UAV) 로봇, 증강 현실 (Augmented Reality, AR) 장치, 가상 현실(Virtual reality, VR) 장치, 5G 서비스와 관련된 장치 등과 연계될 수 있다

Description

자율주행시스템에서 차량의 멀티안테나 제어방법 및 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING MULTI-ANTENNA OF VEHICLE IN AUTONOMOUS DRIVING SYSTEM}
본 발명은 자율주행시스템에 관한 것으로서 차량에 분산되어 위치한 멀티안테나를 제어하는 방법 및 이를 위한 장치이다.
자동차는 사용되는 원동기의 종류에 따라, 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등으로 분류될 수 있다.
자율주행자동차(Autonomous Vehicle)란 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말하며, 자율주행시스템(Automated Vehicle & Highway Systems)은 이러한 자율주행자동차가 스스로 운행될 수 있도록 모니터링하고 제어하는 시스템을 말한다.
본 발명의 목적은, 효율적인 차량의 멀티 안테나 제어방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은, 위험예상 방향에서 수신되는 V2X 메시지를 우선적으로 처리할 수 있는 제어방법을 제안한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 자율주행시스템(Automated Vehicle & Highway Systems)에서 수신단말의 멀티안테나 제어방법에 있어서, 상기 수신단말에 설치된, V2X 메시지를 수신하기 위한 멀티안테나의 지향정보를 획득하는 단계; 제1 센싱정보 또는 지도(map)정보를 통해, 주의가 요구되는 객체가 위치한 방향을 지시하는 위험예상방향을 설정하는 단계; 상기 V2X 메시지를 수신하고, 상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제1 전송방향을 결정하는 단계; 상기 제1 전송방향과 매핑(mapping)되는 큐(queue)에 상기 V2X 메시지를 삽입(en-queuing)하는 단계; 및 상기 큐에 설정된 우선순위값에 근거하여 상기 V2X 메시지를 반환(de-queuing)하는 단계; 를 포함하며, 상기 멀티안테나는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나와 대칭되는 방향을 지향하는 제2 안테나를 포함하고, 상기 제1 전송방향은 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 V2X 메시지의 신호세기 차이값에 근거하여 결정되며, 상기 우선순위값은 상기 위험예상방향에 근거할 수 있다.
또한, 상기 V2X 메시지에 근거하여 제어동작을 수행하는 단계; 제2 센싱정보 또는 상기 지도정보를 통해, 상기 위험예상방향을 재설정하는 단계; 및 재설정된 위험예상방향에 근거하여 상기 우선순위값을 재설정하는 단계; 를 더 포함하며, 상기 제어동작은 상기 객체와 상기 수신단말 사이의 거리에 근거할 수 있다.
또한, 상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제2 전송방향을 결정하는 단계; 및 상기 제2 전송방향에 근거하여, 상기 제1 전송방향을 갱신하는 단계; 를 더 포함하며, 상기 제2 전송방향을 결정은 특정 주기마다 수행되고, 상기 신호세기 차이값에 근거하며, 상기 제1 전송방향의 갱신은 상기 제2 전송방향이 상기 제1 전송방향의 허용범위를 초과한 경우에 수행될 수 있다.
또한, 상기 V2X 메시지는 소스(source) Layer-2 ID를 포함하며, 상기 제1 전송방향은 상기 소스 Layer-2 ID 별로 결정될 수 있다.
또한, 상기 제1 안테나는 상기 수신단말의 전면에 위치하고, 상기 제2 안테나는 상기 수신단말의 후면에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1 전송방향은 상기 수신단말을 기준으로 전면방향, 후면방향 또는 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값을 포함할 수 있다.
또한, 상기 멀티안테나는 상기 수신단말의 좌측면에 위치하는 제3 안테나 및 상기 수신단말의 우측면에 위치하는 제4 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 전송방향은 상기 수신단말을 기준으로 전면방향, 후면방향, 좌측면방향, 우측면방향, 전면좌측방향, 전면우측방향, 후면좌측방향, 후면우측방향 또는 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값을 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호세기 차이값이 일정범위를 초과하지 않는 경우, 상기 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값은 상기 제1 전송방향으로 결정될 수 있다.
또한, 신호등 신호를 전송하는 RSU(Road side unit)의 위치정보를 획득한 경우, 상기 위치정보에 근거하여 상기 위험예상방향을 설정하는 단계; 를 더 포함하며, 상기 위치정보는 상기 지도정보를 이용하여 획득될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 양상은, 자율주행시스템(Automated Vehicle & Highway Systems)에서 멀티안테나 제어방법을 위한 수신단말에 있어서, 센싱부; 통신모듈; 수신(Rx) 프로세서; 및 프로세서; 를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 수신단말에 설치된, V2X 메시지를 수신하기 위한 멀티안테나의 지향정보를 획득하고, 제1 센싱정보 또는 지도(map)정보를 통해, 주의가 요구되는 객체가 위치한 방향을 지시하는 위험예상방향을 설정하며, 상기 V2X 메시지를 수신하고, 상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제1 전송방향을 결정하고, 상기 제1 전송방향과 매핑(mapping)되는 큐(queue)에 상기 V2X 메시지를 삽입(en-queuing)하며, 상기 큐에 설정된 우선순위값에 근거하여 상기 V2X 메시지를 반환(de-queuing)하고, 상기 멀티안테나는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나와 대칭되는 방향을 지향하는 제2 안테나를 포함하고, 상기 제1 전송방향은 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 V2X 메시지의 신호세기 차이값에 근거하여 결정되며, 상기 우선순위값은 상기 위험예상방향에 근거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 멀티 안테나를 효율적으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위험예상 방향에서 수신되는 V2X 메시지를 우선적으로 처리할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법의 일례를 나타낸다.
도 3은 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.
도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 사용자의 이용 시나리오를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 10는 본 발명이 적용될 수 있는 V2X 통신의 예시이다.
도 11은 V2X가 사용되는 사이드링크에서의 자원 할당 방법을 예시한다.
도 12는 PC5를 이용한 V2X 통신의 브로드캐스트 모드에 대한 절차를 예시하는 도면이다.
도 13은 본 발명에서 적용될 수 있는 안테나 위치의 예시이다.
도 14는 본 발명에서 적용될 수 있는 안테나 신호에 따른 방향결정의 예시이다.
도 15은 본 발명이 적용될 수 있는 일 실시예이다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 단말의 일 실시예이다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 예시이다.
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 2개의 안테나를 이용하는 단말의 일 실시예이다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 4개의 안테나를 사용하는 단말의 일 실시예이다.
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 4개의 안테나를 사용하는 단말의 일 실시예이다.
도 21은 본 발명이 적용될 수 있는 4개의 안테나를 사용하는 단말의 일 실시예이다.
도 22는 본 발명이 적용될 수 있는 전송방향 갱신의 일 실시예이다.
도 23은 본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반의 예시이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
A. UE 및 5G 네트워크 블록도 예시
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 1을 참조하면, 자율 주행 모듈을 포함하는 장치(자율 주행 장치)를 제1 통신 장치로 정의(도 1의 910)하고, 프로세서(911)가 자율 주행 상세 동작을 수행할 수 있다.
자율 주행 장치와 통신하는 다른 차량을 포함하는 5G 네트워크를 제2 통신 장치로 정의(도 1의 920)하고, 프로세서(921)가 자율 주행 상세 동작을 수행할 수 있다.
5G 네트워크가 제 1 통신 장치로, 자율 주행 장치가 제 2 통신 장치로 표현될 수도 있다.
예를 들어, 상기 제 1 통신 장치 또는 상기 제 2 통신 장치는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 장치, 자율 주행 장치 등일 수 있다.
예를 들어, 단말 또는 UE(User Equipment)는 차량(vehicle), 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, HMD는 머리에 착용하는 형태의 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, HMD는 VR, AR 또는 MR을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 1을 참고하면, 제 1 통신 장치(910)와 제 2 통신 장치(920)은 프로세서(processor, 911,921), 메모리(memory, 914,924), 하나 이상의 Tx/Rx RF 모듈(radio frequency module, 915,925), Tx 프로세서(912,922), Rx 프로세서(913,923), 안테나(916,926)를 포함한다. Tx/Rx 모듈은 트랜시버라고도 한다. 각각의 Tx/Rx 모듈(915)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 전송한다. 프로세서는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다. 보다 구체적으로, DL(제 1 통신 장치에서 제 2 통신 장치로의 통신)에서, 전송(TX) 프로세서(912)는 L1 계층(즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 수신(RX) 프로세서는 L1(즉, 물리 계층)의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다.
UL(제 2 통신 장치에서 제 1 통신 장치로의 통신)은 제 2 통신 장치(920)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 제 1 통신 장치(910)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(925)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(923)에 제공한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.
B. 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법
도 2는 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 2를 참고하면, UE는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 BS와 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다(S201). 이를 위해, UE는 BS로부터 1차 동기 채널(primary synchronization channel, P-SCH) 및 2차 동기 채널(secondary synchronization channel, S-SCH)을 수신하여 BS와 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. LTE 시스템과 NR 시스템에서 P-SCH와 S-SCH는 각각 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)와 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)로 불린다. 초기 셀 탐색 후, UE는 BS로부터 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 브로드캐스트 정보를 획득할 수 있다. 한편, UE는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(downlink reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다. 초기 셀 탐색을 마친 UE는 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared Channel, PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S202).
한편, BS에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 UE는 BS에 대해 임의 접속 과정(random access procedure, RACH)을 수행할 수 있다(단계 S203 내지 단계 S206). 이를 위해, UE는 물리 임의 접속 채널(physical random access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로서 전송하고(S203 및 S205), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지를 수신할 수 있다(S204 및 S206). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 과정(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 과정을 수행한 UE는 이후 일반적인 상향링크/하향링크 신호 전송 과정으로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 전송(S208)을 수행할 수 있다. 특히 UE는 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 수신한다. UE는 해당 탐색 공간 설정(configuration)들에 따라 서빙 셀 상의 하나 이상의 제어 요소 세트(control element set, CORESET)들에 설정된 모니터링 기회(occasion)들에서 PDCCH 후보(candidate)들의 세트를 모니터링한다. UE가 모니터할 PDCCH 후보들의 세트는 탐색 공간 세트들의 면에서 정의되며, 탐색 공간 세트는 공통 탐색 공간 세트 또는 UE-특정 탐색 공간 세트일 수 있다. CORESET은 1~3개 OFDM 심볼들의 시간 지속기간을 갖는 (물리) 자원 블록들의 세트로 구성된다. 네트워크는 UE가 복수의 CORESET들을 갖도록 설정할 수 있다. UE는 하나 이상의 탐색 공간 세트들 내 PDCCH 후보들을 모니터링한다. 여기서 모니터링이라 함은 탐색 공간 내 PDCCH 후보(들)에 대한 디코딩 시도하는 것을 의미한다. UE가 탐색 공간 내 PDCCH 후보들 중 하나에 대한 디코딩에 성공하면, 상기 UE는 해당 PDCCH 후보에서 PDCCH를 검출했다고 판단하고, 상기 검출된 PDCCH 내 DCI를 기반으로 PDSCH 수신 혹은 PUSCH 전송을 수행한다. PDCCH는 PDSCH 상의 DL 전송들 및 PUSCH 상의 UL 전송들을 스케줄링하는 데 사용될 수 있다. 여기서 PDCCH 상의 DCI는 하향링크 공유 채널과 관련된, 변조(modulation) 및 코딩 포맷과 자원 할당(resource allocation) 정보를 적어도 포함하는 하향링크 배정(assignment)(즉, downlink grant; DL grant), 또는 상향링크 공유 채널과 관련된, 변조 및 코딩 포맷과 자원 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(uplink grant; UL grant)를 포함한다.
도 2를 참고하여, 5G 통신 시스템에서의 초기 접속(Initial Access, IA) 절차에 대해 추가적으로 살펴본다.
UE는 SSB에 기반하여 셀 탐색(search), 시스템 정보 획득, 초기 접속을 위한 빔 정렬, DL 측정 등을 수행할 수 있다. SSB는 SS/PBCH(Synchronization Signal/Physical Broadcast channel) 블록과 혼용된다.
SSB는 PSS, SSS와 PBCH로 구성된다. SSB는 4개의 연속된 OFDM 심볼들에 구성되며, OFDM 심볼별로 PSS, PBCH, SSS/PBCH 또는 PBCH가 전송된다. PSS와 SSS는 각각 1개의 OFDM 심볼과 127개의 부반송파들로 구성되고, PBCH는 3개의 OFDM 심볼과 576개의 부반송파들로 구성된다.
셀 탐색은 UE가 셀의 시간/주파수 동기를 획득하고, 상기 셀의 셀 ID(Identifier)(예, Physical layer Cell ID, PCI)를 검출하는 과정을 의미한다. PSS는 셀 ID 그룹 내에서 셀 ID를 검출하는데 사용되고, SSS는 셀 ID 그룹을 검출하는데 사용된다. PBCH는 SSB (시간) 인덱스 검출 및 하프-프레임 검출에 사용된다.
336개의 셀 ID 그룹이 존재하고, 셀 ID 그룹 별로 3개의 셀 ID가 존재한다. 총 1008개의 셀 ID가 존재한다. 셀의 셀 ID가 속한 셀 ID 그룹에 관한 정보는 상기 셀의 SSS를 통해 제공/획득되며, 상기 셀 ID 내 336개 셀들 중 상기 셀 ID에 관한 정보는 PSS를 통해 제공/획득된다
SSB는 SSB 주기(periodicity)에 맞춰 주기적으로 전송된다. 초기 셀 탐색 시에 UE가 가정하는 SSB 기본 주기는 20ms로 정의된다. 셀 접속 후, SSB 주기는 네트워크(예, BS)에 의해 {5ms, 10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms} 중 하나로 설정될 수 있다.
다음으로, 시스템 정보 (system information; SI) 획득에 대해 살펴본다.
SI는 마스터 정보 블록(master information block, MIB)와 복수의 시스템 정보 블록(system information block, SIB)들로 나눠진다. MIB 외의 SI는 RMSI(Remaining Minimum System Information)으로 지칭될 수 있다. MIB는 SIB1(SystemInformationBlock1)을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH의 모니터링을 위한 정보/파라미터를 포함하며 SSB의 PBCH를 통해 BS에 의해 전송된다. SIB1은 나머지 SIB들(이하, SIBx, x는 2 이상의 정수)의 가용성(availability) 및 스케줄링(예, 전송 주기, SI-윈도우 크기)과 관련된 정보를 포함한다. SIBx는 SI 메시지에 포함되며 PDSCH를 통해 전송된다. 각각의 SI 메시지는 주기적으로 발생하는 시간 윈도우(즉, SI-윈도우) 내에서 전송된다.
도 2를 참고하여, 5G 통신 시스템에서의 임의 접속(Random Access, RA) 과정에 대해 추가적으로 살펴본다.
임의 접속 과정은 다양한 용도로 사용된다. 예를 들어, 임의 접속 과정은 네트워크 초기 접속, 핸드오버, UE-트리거드(triggered) UL 데이터 전송에 사용될 수 있다. UE는 임의 접속 과정을 통해 UL 동기와 UL 전송 자원을 획득할 수 있다. 임의 접속 과정은 경쟁 기반(contention-based) 임의 접속 과정과 경쟁 프리(contention free) 임의 접속 과정으로 구분된다. 경쟁 기반의 임의 접속 과정에 대한 구체적인 절차는 아래와 같다.
UE가 UL에서 임의 접속 과정의 Msg1로서 임의 접속 프리앰블을 PRACH를 통해 전송할 수 있다. 서로 다른 두 길이를 가지는 임의 접속 프리앰블 시퀀스들이 지원된다. 긴 시퀀스 길이 839는 1.25 및 5 kHz의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 대해 적용되며, 짧은 시퀀스 길이 139는 15, 30, 60 및 120 kHz의 부반송파 간격에 대해 적용된다.
BS가 UE로부터 임의 접속 프리앰블을 수신하면, BS는 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지(Msg2)를 상기 UE에게 전송한다. RAR을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH는 임의 접속(random access, RA) 무선 네트워크 임시 식별자(radio network temporary identifier, RNTI)(RA-RNTI)로 CRC 마스킹되어 전송된다. RA-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 검출한 UE는 상기 PDCCH가 나르는 DCI가 스케줄링하는 PDSCH로부터 RAR을 수신할 수 있다. UE는 자신이 전송한 프리앰블, 즉, Msg1에 대한 임의 접속 응답 정보가 상기 RAR 내에 있는지 확인한다. 자신이 전송한 Msg1에 대한 임의 접속 정보가 존재하는지 여부는 상기 UE가 전송한 프리앰블에 대한 임의 접속 프리앰블 ID가 존재하는지 여부에 의해 판단될 수 있다. Msg1에 대한 응답이 없으면, UE는 전력 램핑(power ramping)을 수행하면서 RACH 프리앰블을 소정의 횟수 이내에서 재전송할 수 있다. UE는 가장 최근의 경로 손실 및 전력 램핑 카운터를 기반으로 프리앰블의 재전송에 대한 PRACH 전송 전력을 계산한다.
상기 UE는 임의 접속 응답 정보를 기반으로 상향링크 공유 채널 상에서 UL 전송을 임의 접속 과정의 Msg3로서 전송할 수 있다. Msg3은 RRC 연결 요청 및 UE 식별자를 포함할 수 있다. Msg3에 대한 응답으로서, 네트워크는 Msg4를 전송할 수 있으며, 이는 DL 상에서의 경쟁 해결 메시지로 취급될 수 있다. Msg4를 수신함으로써, UE는 RRC 연결된 상태에 진입할 수 있다.
C. 5G 통신 시스템의 빔 관리(Beam Management, BM) 절차
BM 과정은 (1) SSB 또는 CSI-RS를 이용하는 DL BM 과정과, (2) SRS(sounding reference signal)을 이용하는 UL BM 과정으로 구분될 수 있다. 또한, 각 BM 과정은 Tx 빔을 결정하기 위한 Tx 빔 스위핑과 Rx 빔을 결정하기 위한 Rx 빔 스위핑을 포함할 수 있다.
SSB를 이용한 DL BM 과정에 대해 살펴본다.
SSB를 이용한 빔 보고(beam report)에 대한 설정은 RRC_CONNECTED에서 채널 상태 정보(channel state information, CSI)/빔 설정 시에 수행된다.
- UE는 BM을 위해 사용되는 SSB 자원들에 대한 CSI-SSB-ResourceSetList를 포함하는 CSI-ResourceConfig IE를 BS로부터 수신한다. RRC 파라미터 csi-SSB-ResourceSetList는 하나의 자원 세트에서 빔 관리 및 보고을 위해 사용되는 SSB 자원들의 리스트를 나타낸다. 여기서, SSB 자원 세트는 {SSBx1, SSBx2, SSBx3, SSBx4, ??}으로 설정될 수 있다. SSB 인덱스는 0부터 63까지 정의될 수 있다.
- UE는 상기 CSI-SSB-ResourceSetList에 기초하여 SSB 자원들 상의 신호들을 상기 BS로부터 수신한다.
- SSBRI 및 참조 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP)에 대한 보고와 관련된 CSI-RS reportConfig가 설정된 경우, 상기 UE는 최선(best) SSBRI 및 이에 대응하는 RSRP를 BS에게 보고한다. 예를 들어, 상기 CSI-RS reportConfig IE의 reportQuantity가 'ssb-Index-RSRP'로 설정된 경우, UE는 BS으로 최선 SSBRI 및 이에 대응하는 RSRP를 보고한다.
UE는 SSB와 동일한 OFDM 심볼(들)에 CSI-RS 자원이 설정되고, 'QCL-TypeD'가 적용 가능한 경우, 상기 UE는 CSI-RS와 SSB가 'QCL-TypeD' 관점에서 유사 동일 위치된(quasi co-located, QCL) 것으로 가정할 수 있다. 여기서, QCL-TypeD는 공간(spatial) Rx 파라미터 관점에서 안테나 포트들 간에 QCL되어 있음을 의미할 수 있다. UE가 QCL-TypeD 관계에 있는 복수의 DL 안테나 포트들의 신호들을 수신 시에는 동일한 수신 빔을 적용해도 무방하다.
다음으로, CSI-RS를 이용한 DL BM 과정에 대해 살펴본다.
CSI-RS를 이용한 UE의 Rx 빔 결정(또는 정제(refinement)) 과정과 BS의 Tx 빔 스위핑 과정에 대해 차례대로 살펴본다. UE의 Rx 빔 결정 과정은 반복 파라미터가 'ON'으로 설정되며, BS의 Tx 빔 스위핑 과정은 반복 파라미터가 'OFF'로 설정된다.
먼저, UE의 Rx 빔 결정 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'repetition'에 관한 RRC 파라미터를 포함하는 NZP CSI-RS resource set IE를 RRC 시그널링을 통해 BS로부터 수신한다. 여기서, 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 세팅되어 있다.
- UE는 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 설정된 CSI-RS 자원 세트 내의 자원(들) 상에서의 신호들을 BS의 동일 Tx 빔(또는 DL 공간 도메인 전송 필터)을 통해 서로 다른 OFDM 심볼에서 반복 수신한다.
- UE는 자신의 Rx 빔을 결정한다.
- UE는 CSI 보고를 생략한다. 즉, UE는 상가 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 설정된 경우, CSI 보고를 생략할 수 있다.
다음으로, BS의 Tx 빔 결정 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'repetition'에 관한 RRC 파라미터를 포함하는 NZP CSI-RS resource set IE를 RRC 시그널링을 통해 BS로부터 수신한다. 여기서, 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'OFF'로 세팅되어 있으며, BS의 Tx 빔 스위핑 과정과 관련된다.
- UE는 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'OFF'로 설정된 CSI-RS 자원 세트 내의 자원들 상에서의 신호들을 BS의 서로 다른 Tx 빔(DL 공간 도메인 전송 필터)을 통해 수신한다.
- UE는 최상의(best) 빔을 선택(또는 결정)한다.
- UE는 선택된 빔에 대한 ID(예, CRI) 및 관련 품질 정보(예, RSRP)를 BS으로 보고한다. 즉, UE는 CSI-RS가 BM을 위해 전송되는 경우 CRI와 이에 대한 RSRP를 BS으로 보고한다.
다음으로, SRS를 이용한 UL BM 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'beam management'로 설정된 (RRC 파라미터) 용도 파라미터를 포함하는 RRC 시그널링(예, SRS-Config IE)를 BS로부터 수신한다. SRS-Config IE는 SRS 전송 설정을 위해 사용된다. SRS-Config IE는 SRS-Resources의 리스트와 SRS-ResourceSet들의 리스트를 포함한다. 각 SRS 자원 세트는 SRS-resource들의 세트를 의미한다.
- UE는 상기 SRS-Config IE에 포함된 SRS-SpatialRelation Info에 기초하여 전송할 SRS 자원에 대한 Tx 빔포밍을 결정한다. 여기서, SRS-SpatialRelation Info는 SRS 자원별로 설정되고, SRS 자원별로 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용할지를 나타낸다.
- 만약 SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되면 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용하여 전송한다. 하지만, SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되지 않으면, 상기 UE는 임의로 Tx 빔포밍을 결정하여 결정된 Tx 빔포밍을 통해 SRS를 전송한다.
다음으로, 빔 실패 복구(beam failure recovery, BFR) 과정에 대해 살펴본다.
빔포밍된 시스템에서, RLF(Radio Link Failure)는 UE의 회전(rotation), 이동(movement) 또는 빔포밍 블로키지(blockage)로 인해 자주 발생할 수 있다. 따라서, 잦은 RLF가 발생하는 것을 방지하기 위해 BFR이 NR에서 지원된다. BFR은 무선 링크 실패 복구 과정과 유사하고, UE가 새로운 후보 빔(들)을 아는 경우에 지원될 수 있다. 빔 실패 검출을 위해, BS는 UE에게 빔 실패 검출 참조 신호들을 설정하고, 상기 UE는 상기 UE의 물리 계층으로부터의 빔 실패 지시(indication)들의 횟수가 BS의 RRC 시그널링에 의해 설정된 기간(period) 내에 RRC 시그널링에 의해 설정된 임계치(threshold)에 이르면(reach), 빔 실패를 선언(declare)한다. 빔 실패가 검출된 후, 상기 UE는 PCell 상의 임의 접속 과정을 개시(initiate)함으로써 빔 실패 복구를 트리거하고; 적절한(suitable) 빔을 선택하여 빔 실패 복구를 수행한다(BS가 어떤(certain) 빔들에 대해 전용 임의 접속 자원들을 제공한 경우, 이들이 상기 UE에 의해 우선화된다). 상기 임의 접속 절차의 완료(completion) 시, 빔 실패 복구가 완료된 것으로 간주된다.
D. URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication)
NR에서 정의하는 URLLC 전송은 (1) 상대적으로 낮은 트래픽 크기, (2) 상대적으로 낮은 도착 레이트(low arrival rate), (3) 극도의 낮은 레이턴시 요구사항(requirement)(예, 0.5, 1ms), (4) 상대적으로 짧은 전송 지속기간(duration)(예, 2 OFDM symbols), (5) 긴급한 서비스/메시지 등에 대한 전송을 의미할 수 있다. UL의 경우, 보다 엄격(stringent)한 레이턴시 요구 사항(latency requirement)을 만족시키기 위해 특정 타입의 트래픽(예컨대, URLLC)에 대한 전송이 앞서서 스케줄링된 다른 전송(예컨대, eMBB)과 다중화(multiplexing)되어야 할 필요가 있다. 이와 관련하여 한 가지 방안으로, 앞서 스케줄링 받은 UE에게 특정 자원에 대해서 프리엠션(preemption)될 것이라는 정보를 주고, 해당 자원을 URLLC UE가 UL 전송에 사용하도록 한다.
NR의 경우, eMBB와 URLLC 사이의 동적 자원 공유(sharing)이 지원된다. eMBB와 URLLC 서비스들은 비-중첩(non-overlapping) 시간/주파수 자원들 상에서 스케줄될 수 있으며, URLLC 전송은 진행 중인(ongoing) eMBB 트래픽에 대해 스케줄된 자원들에서 발생할 수 있다. eMBB UE는 해당 UE의 PDSCH 전송이 부분적으로 펑처링(puncturing)되었는지 여부를 알 수 없을 수 있고, 손상된 코딩된 비트(corrupted coded bit)들로 인해 UE는 PDSCH를 디코딩하지 못할 수 있다. 이 점을 고려하여, NR에서는 프리엠션 지시(preemption indication)을 제공한다. 상기 프리엠션 지시(preemption indication)는 중단된 전송 지시(interrupted transmission indication)으로 지칭될 수도 있다.
프리엠션 지시와 관련하여, UE는 BS로부터의 RRC 시그널링을 통해 DownlinkPreemption IE를 수신한다. UE가 DownlinkPreemption IE를 제공받으면, DCI 포맷 2_1을 운반(convey)하는 PDCCH의 모니터링을 위해 상기 UE는 DownlinkPreemption IE 내 파라미터 int-RNTI에 의해 제공된 INT-RNTI를 가지고 설정된다. 상기 UE는 추가적으로 servingCellID에 의해 제공되는 서빙 셀 인덱스들의 세트를 포함하는 INT-ConfigurationPerServing Cell에 의해 서빙 셀들의 세트와 positionInDCI에 의해 DCI 포맷 2_1 내 필드들을 위한 위치들의 해당 세트를 가지고 설정되고, dci-PayloadSize에 의해 DCI 포맷 2_1을 위한 정보 페이로드 크기를 가지고 설졍되며, timeFrequencySect에 의한 시간-주파수 자원들의 지시 입도(granularity)를 가지고 설정된다.
상기 UE는 상기 DownlinkPreemption IE에 기초하여 DCI 포맷 2_1을 상기 BS로부터 수신한다.
UE가 서빙 셀들의 설정된 세트 내 서빙 셀에 대한 DCI 포맷 2_1을 검출하면, 상기 UE는 상기 DCI 포맷 2_1이 속한 모니터링 기간의 바로 앞(last) 모니터링 기간의 PRB들의 세트 및 심볼들의 세트 중 상기 DCI 포맷 2_1에 의해 지시되는 PRB들 및 심볼들 내에는 상기 UE로의 아무런 전송도 없다고 가정할 수 있다. 예를 들어, UE는 프리엠션에 의해 지시된 시간-주파수 자원 내 신호는 자신에게 스케줄링된 DL 전송이 아니라고 보고 나머지 자원 영역에서 수신된 신호들을 기반으로 데이터를 디코딩한다.
E. mMTC (massive MTC)
mMTC(massive Machine Type Communication)은 많은 수의 UE와 동시에 통신하는 초연결 서비스를 지원하기 위한 5G의 시나리오 중 하나이다. 이 환경에서, UE는 굉장히 낮은 전송 속도와 이동성을 가지고 간헐적으로 통신하게 된다. 따라서, mMTC는 UE를 얼마나 낮은 비용으로 오랫동안 구동할 수 있는지를 주요 목표로 하고 있다. mMTC 기술과 관련하여 3GPP에서는 MTC와 NB(NarrowBand)-IoT를 다루고 있다.
mMTC 기술은 PDCCH, PUCCH, PDSCH(physical downlink shared channel), PUSCH 등의 반복 전송, 주파수 호핑(hopping), 리튜닝(retuning), 가드 구간(guard period) 등의 특징을 가진다.
즉, 특정 정보를 포함하는 PUSCH(또는 PUCCH(특히, long PUCCH) 또는 PRACH) 및 특정 정보에 대한 응답을 포함하는 PDSCH(또는 PDCCH)가 반복 전송된다. 반복 전송은 주파수 호핑(frequency hopping)을 통해 수행되며, 반복 전송을 위해, 제 1 주파수 자원에서 제 2 주파수 자원으로 가드 구간(guard period)에서 (RF) 리튜닝(retuning)이 수행되고, 특정 정보 및 특정 정보에 대한 응답은 협대역(narrowband)(ex. 6 RB (resource block) or 1 RB)를 통해 송/수신될 수 있다.
F. 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량 간 기본 동작
도 3은 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.
자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)은 특정 정보 전송을 5G 네트워크로 전송한다(S1). 상기 특정 정보는 자율 주행 관련 정보를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 차량의 원격 제어 여부를 결정할 수 있다(S2). 여기서, 상기 5G 네트워크는 자율 주행 관련 원격 제어를 수행하는 서버 또는 모듈을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 상기 자율 주행 차량으로 전송할 수 있다(S3).
G. 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크 간의 응용 동작
이하, 도 1 및 도 2와 앞서 살핀 무선 통신 기술(BM 절차, URLLC, Mmtc 등)을 참고하여 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량의 동작에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 eMBB 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
도 3의 S1 단계 및 S3 단계와 같이, 자율 주행 차량이 5G 네트워크와 신호, 정보 등을 송/수신하기 위해, 자율 주행 차량은 도 3의 S1 단계 이전에 5G 네트워크와 초기 접속(initial access) 절차 및 임의 접속(random access) 절차를 수행한다.
보다 구체적으로, 자율 주행 차량은 DL 동기 및 시스템 정보를 획득하기 위해 SSB에 기초하여 5G 네트워크와 초기 접속 절차를 수행한다. 상기 초기 접속 절차 과정에서 빔 관리(beam management, BM) 과정, 빔 실패 복구(beam failure recovery) 과정이 추가될 수 있으며, 자율 주행 차량이 5G 네트워크로부터 신호를 수신하는 과정에서 QCL(quasi-co location) 관계가 추가될 수 있다.
또한, 자율 주행 차량은 UL 동기 획득 및/또는 UL 전송을 위해 5G 네트워크와 임의 접속 절차를 수행한다.그리고, 상기 5G 네트워크는 상기 자율 주행 차량으로 특정 정보의 전송을 스케쥴링하기 위한 UL grant를 전송할 수 있다. 따라서, 상기 자율 주행 차량은 상기 UL grant에 기초하여 상기 5G 네트워크로 특정 정보를 전송한다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 상기 자율 주행 차량으로 상기 특정 정보에 대한 5G 프로세싱 결과의 전송을 스케쥴링하기 위한 DL grant를 전송한다. 따라서, 상기 5G 네트워크는 상기 DL grant에 기초하여 상기 자율 주행 차량으로 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 전송할 수 있다.
다음으로, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 URLLC 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 자율 주행 차량은 5G 네트워크와 초기 접속 절차 및/또는 임의 접속 절차를 수행한 후, 자율 주행 차량은 5G 네트워크로부터 DownlinkPreemption IE를 수신할 수 있다. 그리고, 자율 주행 차량은 DownlinkPreemption IE에 기초하여 프리엠션 지시(pre-emption indication)을 포함하는 DCI 포맷 2_1을 5G 네트워크로부터 수신한다. 그리고, 자율 주행 차량은 프리엠션 지시(pre-emption indication)에 의해 지시된 자원(PRB 및/또는 OFDM 심볼)에서 eMBB data의 수신을 수행(또는 기대 또는 가정)하지 않는다. 이후, 자율 주행 차량은 특정 정보를 전송할 필요가 있는 경우 5G 네트워크로부터 UL grant를 수신할 수 있다.
다음으로, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 mMTC 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
도 3의 단계들 중 mMTC 기술의 적용으로 달라지는 부분 위주로 설명하기로 한다.
도 3의 S1 단계에서, 자율 주행 차량은 특정 정보를 5G 네트워크로 전송하기 위해 5G 네트워크로부터 UL grant를 수신한다. 여기서, 상기 UL grant는 상기 특정 정보의 전송에 대한 반복 횟수에 대한 정보를 포함하고, 상기 특정 정보는 상기 반복 횟수에 대한 정보에 기초하여 반복하여 전송될 수 있다. 즉, 상기 자율 주행 차량은 상기 UL grant에 기초하여 특정 정보를 5G 네트워크로 전송한다. 그리고, 특정 정보의 반복 전송은 주파수 호핑을 통해 수행되고, 첫 번째 특정 정보의 전송은 제 1 주파수 자원에서, 두 번째 특정 정보의 전송은 제 2 주파수 자원에서 전송될 수 있다. 상기 특정 정보는 6RB(Resource Block) 또는 1RB(Resource Block)의 협대역(narrowband)을 통해 전송될 수 있다.
H. 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 자율 주행 동작
도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 예시한다.
제1 차량은 특정 정보를 제2 차량으로 전송한다(S61). 제2 차량은 특정 정보에 대한 응답을 제1 차량으로 전송한다(S62).
한편, 5G 네트워크가 상기 특정 정보, 상기 특정 정보에 대한 응답의 자원 할당에 직접적(사이드 링크 통신 전송 모드 3) 또는 간접적으로(사이드링크 통신 전송 모드 4) 관여하는지에 따라 차량 대 차량 간 응용 동작의 구성이 달라질 수 있다.
다음으로, 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 응용 동작에 대해 살펴본다.
먼저, 5G 네트워크가 차량 대 차량 간의 신호 전송/수신의 자원 할당에 직접적으로 관여하는 방법을 설명한다.
5G 네트워크는, 모드 3 전송(PSCCH 및/또는 PSSCH 전송)의 스케줄링을 위해 DCI 포맷 5A를 제1 차량에 전송할 수 있다. 여기서, PSCCH(physical sidelink control channel)는 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 5G 물리 채널이고, PSSCH(physical sidelink shared channel)는 특정 정보를 전송하는 5G 물리 채널이다. 그리고, 제1 차량은 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 SCI 포맷 1을 PSCCH 상에서 제2 차량으로 전송한다. 그리고, 제1 차량이 특정 정보를 PSSCH 상에서 제2 차량으로 전송한다.
다음으로, 5G 네트워크가 신호 전송/수신의 자원 할당에 간접적으로 관여하는 방법에 대해 살펴본다.
제1 차량은 모드 4 전송을 위한 자원을 제1 윈도우에서 센싱한다. 그리고, 제1 차량은, 상기 센싱 결과에 기초하여 제2 윈도우에서 모드 4 전송을 위한 자원을 선택한다. 여기서, 제1 윈도우는 센싱 윈도우(sensing window)를 의미하고, 제2 윈도우는 선택 윈도우(selection window)를 의미한다. 제1 차량은 상기 선택된 자원을 기초로 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 SCI 포맷 1을 PSCCH 상에서 제2 차량으로 전송한다. 그리고, 제1 차량은 특정 정보를 PSSCH 상에서 제2 차량으로 전송한다.
주행
(1) 차량 외관
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)은, 도로나 선로 위를 주행하는 수송 수단으로 정의된다. 차량(10)은, 자동차, 기차, 오토바이를 포함하는 개념이다. 차량(10)은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 차량(10)은 개인이 소유한 차량일 수 있다. 차량(10)은, 공유형 차량일 수 있다. 차량(10)은 자율 주행 차량일 수 있다.
(2) 차량의 구성 요소
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)는 각각이 전기적 신호를 생성하고, 상호간에 전기적 신호를 교환하는 전자 장치로 구현될 수 있다.
1) 사용자 인터페이스 장치
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(10)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(10)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interface) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력 장치, 출력 장치 및 사용자 모니터링 장치를 포함할 수 있다.
2) 오브젝트 검출 장치
오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 오브젝트에 대한 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(10)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(10)과 오브젝트와의 상대 속도 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 센서에서 생성되는 센싱 신호에 기초하여 생성된 오브젝트에 대한 데이터를 차량에 포함된 적어도 하나의 전자 장치에 제공할 수 있다.
2.1) 카메라
카메라는 영상을 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 카메라는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
카메라는, 모노 카메라, 스테레오 카메라, AVM(Around View Monitoring) 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 카메라는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 스테레오 카메라에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
카메라는, 차량 외부를 촬영하기 위해 차량에서 FOV(field of view) 확보가 가능한 위치에 장착될 수 있다. 카메라는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다. 카메라는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다. 카메라는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
2.2) 레이다
레이다는 전파를 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 레이다는, 전자파 송신부, 전자파 수신부 및 전자파 송신부 및 전자파 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 레이다는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 레이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
2.3) 라이다
라이다는, 레이저 광을 이용하여, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 라이다는, 광 송신부, 광 수신부 및 광 송신부 및 광 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리된 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 라이다는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다. 라이다는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다. 구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 모터에 의해 회전되며, 차량(10) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다. 비구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 광 스티어링에 의해, 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다를 포함할 수 있다. 라이다는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 라이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
3) 통신 장치
통신 장치(220)는, 차량(10) 외부에 위치하는 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)는, 인프라(예를 들면, 서버, 방송국), 타 차량, 단말기 중 적어도 어느 하나와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 통신 장치는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, C-V2X 기술은 LTE 기반의 사이드링크 통신 및/또는 NR 기반의 사이드링크 통신을 포함할 수 있다. C-V2X와 관련된 내용은 후술한다.
예를 들어, 통신 장치는 IEEE 802.11p PHY/MAC 계층 기술과 IEEE 1609 Network/Transport 계층 기술 기반의 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 기술 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 표준을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. DSRC (또는 WAVE 표준) 기술은 차량 탑재 장치 간 혹은 노변 장치와 차량 탑재 장치 간의 단거리 전용 통신을 통해 ITS(Intelligent Transport System) 서비스를 제공하기 위해 마련된 통신 규격이다. DSRC 기술은 5.9GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, 3Mbps~27Mbps의 데이터 전송 속도를 가지는 통신 방식일 수 있다. IEEE 802.11p 기술은 IEEE 1609 기술과 결합되어 DSRC 기술 (혹은 WAVE 표준)을 지원할 수 있다.
본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 또는 DSRC 기술 중 어느 하나만을 이용하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또는, 본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 및 DSRC 기술을 하이브리드하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.
4) 운전 조작 장치
운전 조작 장치(230)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다. 메뉴얼 모드인 경우, 차량(10)은, 운전 조작 장치(230)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다. 운전 조작 장치(230)는, 조향 입력 장치(예를 들면, 스티어링 휠), 가속 입력 장치(예를 들면, 가속 페달) 및 브레이크 입력 장치(예를 들면, 브레이크 페달)를 포함할 수 있다.
5) 메인 ECU
메인 ECU(240)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
6) 구동 제어 장치
구동 제어 장치(250)는, 차량(10)내 각종 차량 구동 장치를 전기적으로 제어하는 장치이다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인 구동 제어 장치, 샤시 구동 제어 장치, 도어/윈도우 구동 제어 장치, 안전 장치 구동 제어 장치, 램프 구동 제어 장치 및 공조 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 파워 트레인 구동 제어 장치는, 동력원 구동 제어 장치 및 변속기 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 샤시 구동 제어 장치는, 조향 구동 제어 장치, 브레이크 구동 제어 장치 및 서스펜션 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 한편, 안전 장치 구동 제어 장치는, 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동 제어 장치를 포함할 수 있다.
구동 제어 장치(250)는, 적어도 하나의 전자적 제어 장치(예를 들면, 제어 ECU(Electronic Control Unit))를 포함한다.
구종 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 차량 구동 장치를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
7) 자율 주행 장치
자율 주행 장치(260)는, 획득된 데이터에 기초하여, 자율 주행을 위한 패스를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 경로를 따라 주행하기 위한 드라이빙 플랜을 생성 할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 드라이빙 플랜에 따른 차량의 움직임을 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 신호를 구동 제어 장치(250)에 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 기능을 구현할 수 있다. ADAS는, 적응형 크루즈 컨트롤 시스템(ACC : Adaptive Cruise Control), 자동 비상 제동 시스템(AEB : Autonomous Emergency Braking), 전방 충돌 알림 시스템(FCW : Foward Collision Warning), 차선 유지 보조 시스템(LKA : Lane Keeping Assist), 차선 변경 보조 시스템(LCA : Lane Change Assist), 타겟 추종 보조 시스템(TFA : Target Following Assist), 사각 지대 감시 시스템(BSD : Blind Spot Detection), 적응형 하이빔 제어 시스템(HBA : High Beam Assist), 자동 주차 시스템(APS : Auto Parking System), 보행자 충돌 알림 시스템(PD collision warning system), 교통 신호 검출 시스템(TSR : Traffic Sign Recognition), 교통 신호 보조 시스템(TSA : Trafffic Sign Assist), 나이트 비전 시스템(NV : Night Vision), 운전자 상태 모니터링 시스템(DSM : Driver Status Monitoring) 및 교통 정체 지원 시스템(TJA : Traffic Jam Assist) 중 적어도 어느 하나를 구현할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로의 전환 동작 또는 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 장치(260)는, 사용자 인터페이스 장치(200)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 차량(10)의 모드를 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하거나 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로 전환할 수 있다.
8) 센싱부
센싱부(270)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(270)는, IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, IMU(inertial measurement unit) 센서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
센싱부(270)는, 적어도 하나의 센서에서 생성되는 신호에 기초하여, 차량의 상태 데이터를 생성할 수 있다. 차량 상태 데이터는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다. 센싱부(270)는, 차량 자세 데이터, 차량 모션 데이터, 차량 요(yaw) 데이터, 차량 롤(roll) 데이터, 차량 피치(pitch) 데이터, 차량 충돌 데이터, 차량 방향 데이터, 차량 각도 데이터, 차량 속도 데이터, 차량 가속도 데이터, 차량 기울기 데이터, 차량 전진/후진 데이터, 차량의 중량 데이터, 배터리 데이터, 연료 데이터, 타이어 공기압 데이터, 차량 내부 온도 데이터, 차량 내부 습도 데이터, 스티어링 휠 회전 각도 데이터, 차량 외부 조도 데이터, 가속 페달에 가해지는 압력 데이터, 브레이크 페달에 가해지는 압력 데이터 등을 생성할 수 있다.
9) 위치 데이터 생성 장치
위치 데이터 생성 장치(280)는, 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS 및 DGPS 중 적어도 어느 하나에서 생성되는 신호에 기초하여 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 위치 데이터 생성 장치(280)는, 센싱부(270)의 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 오브젝트 검출 장치(210)의 카메라 중 적어도 어느 하나에 기초하여 위치 데이터를 보정할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GNSS(Global Navigation Satellite System)로 명명될 수 있다.
차량(10)은, 내부 통신 시스템(50)을 포함할 수 있다. 차량(10)에 포함되는 복수의 전자 장치는 내부 통신 시스템(50)을 매개로 신호를 교환할 수 있다. 신호에는 데이터가 포함될 수 있다. 내부 통신 시스템(50)은, 적어도 하나의 통신 프로토콜(예를 들면, CAN, LIN, FlexRay, MOST, 이더넷)을 이용할 수 있다.
(3) 자율 주행 장치의 구성 요소
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 자율 주행 장치(260)는, 메모리(140), 프로세서(170), 인터페이스부(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
메모리(140)는, 프로세서(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(140)는 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 자율 주행 장치(260) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)와 일체형으로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 메모리(140)는, 프로세서(170)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.
인터페이스부(180)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(280)는, 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(280)는, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 자율 주행 장치(260)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는, 차량(10)에 포함된 파워 소스(예를 들면, 배터리)로부터 전원을 공급받아, 자율 주행 장치(260)의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는, 메인 ECU(240)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 동작될 수 있다. 전원 공급부(190)는, SMPS(switched-mode power supply)를 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 메모리(140), 인터페이스부(280), 전원 공급부(190)와 전기적으로 연결되어 신호를 교환할 수 있다. 프로세서(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
프로세서(170)는, 전원 공급부(190)로부터 제공되는 전원에 의해 구동될 수 있다. 프로세서(170)는, 전원 공급부(190)에 의해 전원이 공급되는 상태에서 데이터를 수신하고, 데이터를 처리하고, 신호를 생성하고, 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 차량(10) 내 다른 전자 장치로부터 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 차량(10) 내 다른 전자 장치로 제어 신호를 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다. 메모리(140), 인터페이스부(180), 전원 공급부(190) 및 프로세서(170)는, 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
(4) 자율 주행 장치의 동작
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
1) 수신 동작
도 8을 참조하면, 프로세서(170)는, 수신 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나로부터, 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 오브젝트 검출 장치(210)로부터, 오브젝트 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 통신 장치(220)로부터, HD 맵 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 센싱부(270)로부터, 차량 상태 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 위치 데이터 생성 장치(280)로부터 위치 데이터를 수신할 수 있다.
2) 처리/판단 동작
프로세서(170)는, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 주행 상황 정보에 기초하여, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 오브젝트 데이터, HD 맵 데이터, 차량 상태 데이터 및 위치 데이터 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다.
2.1) 드라이빙 플랜 데이터 생성 동작
프로세서(170)는, 드라이빙 플랜 데이터(driving plan data)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(1700는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터(Electronic Horizon Data)를 생성할 수 있다. 일렉트로닉 호라이즌 데이터는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌(horizon)까지 범위 내에서의 드라이빙 플랜 데이터로 이해될 수 있다. 호라이즌은, 기 설정된 주행 경로를 기준으로, 차량(10)이 위치한 지점에서 기설정된 거리 앞의 지점으로 이해될 수 있다. 호라이즌은, 기 설정된 주행 경로를 따라 차량(10)이 위치한 지점에서부터 차량(10)이 소정 시간 이후에 도달할 수 있는 지점을 의미할 수 있다.
일렉트로닉 호라이즌 데이터는, 호라이즌 맵 데이터 및 호라이즌 패스 데이터를 포함할 수 있다.
2.1.1) 호라이즌 맵 데이터
호라이즌 맵 데이터는, 토폴로지 데이터(topology data), 도로 데이터, HD 맵 데이터 및 다이나믹 데이터(dynamic data) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 호라이즌 맵 데이터는, 복수의 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 호라이즌 맵 데이터는, 토폴로지 데이터에 매칭되는 1 레이어, 도로 데이터에 매칭되는 제2 레이어, HD 맵 데이터에 매칭되는 제3 레이어 및 다이나믹 데이터에 매칭되는 제4 레이어를 포함할 수 있다. 호라이즌 맵 데이터는, 스태이틱 오브젝트(static object) 데이터를 더 포함할 수 있다.
토폴로지 데이터는, 도로 중심을 연결해 만든 지도로 설명될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차량의 위치를 대략적으로 표시하기에 알맞으며, 주로 운전자를 위한 내비게이션에서 사용하는 데이터의 형태일 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차로에 대한 정보가 제외된 도로 정보에 대한 데이터로 이해될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차량(10)에 구비된 적어도 하나의 메모리에 저장된 데이터에 기초할 수 있다.
도로 데이터는, 도로의 경사 데이터, 도로의 곡률 데이터, 도로의 제한 속도 데이터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 도로 데이터는, 추월 금지 구간 데이터를 더 포함할 수 있다. 도로 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다. 도로 데이터는, 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성된 데이터에 기초할 수 있다.
HD 맵 데이터는, 도로의 상세한 차선 단위의 토폴로지 정보, 각 차선의 연결 정보, 차량의 로컬라이제이션(localization)을 위한 특징 정보(예를 들면, 교통 표지판, Lane Marking/속성, Road furniture 등)를 포함할 수 있다. HD 맵 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다.
다이나믹 데이터는, 도로상에서 발생될 수 있는 다양한 동적 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 다이나믹 데이터는, 공사 정보, 가변 속도 차로 정보, 노면 상태 정보, 트래픽 정보, 무빙 오브젝트 정보 등을 포함할 수 있다. 다이나믹 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다. 다이나믹 데이터는, 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성된 데이터에 기초할 수 있다.
프로세서(170)는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌까지 범위 내에서의 맵 데이터를 제공할 수 있다.
2.1.2) 호라이즌 패스 데이터
호라이즌 패스 데이터는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌까지의 범위 내에서 차량(10)이 취할 수 있는 궤도로 설명될 수 있다. 호라이즌 패스 데이터는, 디시전 포인트(decision point)(예를 들면, 갈림길, 분기점, 교차로 등)에서 어느 하나의 도로를 선택할 상대 확률을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 상대 확률은, 최종 목적지까지 도착하는데 걸리는 시간에 기초하여 계산될 수 있다. 예를 들면, 디시전 포인트에서, 제1 도로를 선택하는 경우 제2 도로를 선택하는 경우보다 최종 목적지에 도착하는데 걸리는 시간이 더 작은 경우, 제1 도로를 선택할 확률은 제2 도로를 선택할 확률보다 더 높게 계산될 수 있다.
호라이즌 패스 데이터는, 메인 패스와 서브 패스를 포함할 수 있다. 메인 패스는, 선택될 상대적 확률이 높은 도로들을 연결한 궤도로 이해될 수 있다. 서브 패스는, 메인 패스 상의 적어도 하나의 디시전 포인트에서 분기될 수 있다. 서브 패스는, 메인 패스 상의 적어도 하나의 디시전 포인트에서 선택될 상대적 확률이 낮은 적어도 어느 하나의 도로를 연결한 궤도로 이해될 수 있다.
3) 제어 신호 생성 동작
프로세서(170)는, 제어 신호 생성 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터에 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터에 기초하여, 파워트레인 제어 신호, 브라이크 장치 제어 신호 및 스티어링 장치 제어 신호 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 생성된 제어 신호를 구동 제어 장치(250)에 전송할 수 있다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인(251), 브레이크 장치(252) 및 스티어링 장치(253) 중 적어도 어느 하나에 제어 신호를 전송할 수 있다.
자율 주행 차량 이용 시나리오
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 사용자의 이용 시나리오를 설명하는데 참조되는 도면이다.
1) 목적지 예측 시나리오
제1 시나리오(S111)는, 사용자의 목적지 예측 시나리오이다. 사용자 단말기는 캐빈 시스템(300)과 연동 가능한 애플리케이션을 설치할 수 있다. 사용자 단말기는, 애플리케이션을 통해, 사용자의 컨텍스트추얼 정보(user's contextual information)를 기초로, 사용자의 목적지를 예측할 수 있다. 사용자 단말기는, 애플리케이션을 통해, 캐빈 내의 빈자리 정보를 제공할 수 있다.
2) 캐빈 인테리어 레이아웃 준비 시나리오
제2 시나리오(S112)는, 캐빈 인테리어 레이아웃 준비 시나리오이다. 캐빈 시스템(300)은, 차량(300) 외부에 위치하는 사용자에 대한 데이터를 획득하기 위한 스캐닝 장치를 더 포함할 수 있다. 스캐닝 장치는, 사용자를 스캐닝하여, 사용자의 신체 데이터 및 수하물 데이터를 획득할 수 있다. 사용자의 신체 데이터 및 수하물 데이터는, 레이아웃을 설정하는데 이용될 수 있다. 사용자의 신체 데이터는, 사용자 인증에 이용될 수 있다. 스캐닝 장치는, 적어도 하나의 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는, 가시광 대역 또는 적외선 대역의 광을 이용하여 사용자 이미지를 획득할 수 있다.
시트 시스템(360)은, 사용자의 신체 데이터 및 수하물 데이터 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 캐빈 내 레이아웃을 설정할 수 있다. 예를 들면, 시트 시스템(360)은, 수하물 적재 공간 또는 카시트 설치 공간을 마련할 수 있다.
3) 사용자 환영 시나리오
제3 시나리오(S113)는, 사용자 환영 시나리오이다. 캐빈 시스템(300)은, 적어도 하나의 가이드 라이트를 더 포함할 수 있다. 가이드 라이트는, 캐빈 내 바닥에 배치될 수 있다. 캐빈 시스템(300)은, 사용자의 탑승이 감지되는 경우, 복수의 시트 중 기 설정된 시트에 사용자가 착석하도록 가이드 라이트를 출력할 수 있다. 예를 들면, 메인 컨트롤러(370)는, 오픈된 도어에서부터 기 설정된 사용자 시트까지 시간에 따른 복수의 광원에 대한 순차 점등을 통해, 무빙 라이트를 구현할 수 있다.
4) 시트 조절 서비스 시나리오
제4 시나리오(S114)는, 시트 조절 서비스 시나리오이다. 시트 시스템(360)은, 획득된 신체 정보에 기초하여, 사용자와 매칭되는 시트의 적어도 하나의 요소를 조절할 수 있다.
5) 개인 컨텐츠 제공 시나리오
제5 시나리오(S115)는, 개인 컨텐츠 제공 시나리오이다. 디스플레이 시스템(350)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)를 통해, 사용자 개인 데이터를 수신할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 사용자 개인 데이터에 대응되는 컨텐츠를 제공할 수 있다.
6) 상품 제공 시나리오
제6 시나리오(S116)는, 상품 제공 시나리오이다. 카고 시스템(355)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)를 통해, 사용자 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 데이터는, 사용자의 선호도 데이터 및 사용자의 목적지 데이터 등을 포함할 수 있다. 카고 시스템(355)은, 사용자 데이터에 기초하여, 상품을 제공할 수 있다.
7) 페이먼트 시나리오
제7 시나리오(S117)는, 페이먼트 시나리오이다. 페이먼트 시스템(365)은, 입력 장치(310), 통신 장치(330) 및 카고 시스템(355) 중 적어도 어느 하나로부터 가격 산정을 위한 데이터를 수신할 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 수신된 데이터에 기초하여, 사용자의 차량 이용 가격을 산정할 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 산정된 가격으로 사용자(예를 들면, 사용자의 이동 단말기)에 요금 지불을 요청할 수 있다.
8) 사용자의 디스플레이 시스템 제어 시나리오
제8 시나리오(S118)는, 사용자의 디스플레이 시스템 제어 시나리오이다. 입력 장치(310)는, 적어도 어느 하나의 형태로 이루어진 사용자 입력을 수신하여, 전기적 신호로 전환할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 전기적 신호에 기초하여, 표시되는 컨텐츠를 제어할 수 있다.
9) AI 에이전트 시나리오
제9 시나리오(S119)는, 복수의 사용자를 위한 멀티 채널 인공지능(artificial intelligence, AI) 에이전트 시나리오이다. 인공 지능 에이전트(372)는, 복수의 사용자 별로 사용자 입력을 구분할 수 있다. 인공 지능 에이전트(372)는, 복수의 사용자 개별 사용자 입력이 전환된 전기적 신호에 기초하여, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
10) 복수 사용자를 위한 멀티미디어 컨텐츠 제공 시나리오
제10 시나리오(S120)는, 복수의 사용자를 대상으로 하는 멀티미디어 컨텐츠 제공 시나리오이다. 디스플레이 시스템(350)은, 모든 사용자가 함께 시청할 수 있는 컨텐츠를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이 시스템(350)은, 시트별로 구비된 스피커를 통해, 동일한 사운드를 복수의 사용자 개별적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 복수의 사용자가 개별적으로 시청할 수 있는 컨텐츠를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이 시스템(350)는, 시트별로 구비된 스피커를 통해, 개별적 사운드를 제공할 수 있다.
11) 사용자 안전 확보 시나리오
제11 시나리오(S121)는, 사용자 안전 확보 시나리오이다. 사용자에게 위협이되는 차량 주변 오브젝트 정보를 획득하는 경우, 메인 컨트롤러(370)는, 디스플레이 시스템(350)을 통해, 차량 주변 오브젝트에 대한 알람이 출력되도록 제어할 수 있다.
12) 소지품 분실 예방 시나리오
제12 시나리오(S122)는, 사용자의 소지품 분실 예방 시나리오이다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310)를 통해, 사용자의 소지품에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310)를 통해, 사용자의 움직임 데이터를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 소지품에 대한 데이터 및 움직임 데이터에 기초하여, 사용자가 소지품을 두고 하차 하는지 여부를 판단할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 디스플레이 시스템(350)을 통해, 소지품에 관한 알람이 출력되도록 제어할 수 있다.
13) 하차 리포트 시나리오
제13 시나리오(S123)는, 하차 리포트 시나리오이다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310)를 통해, 사용자의 하차 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 하차 이후, 메인 컨트롤러(370)는, 통신 장치(330)를 통해, 사용자의 이동 단말기에 하차에 따른 리포트 데이터를 제공할 수 있다. 리포트 데이터는, 차량(10) 전체 이용 요금 데이터를 포함할 수 있다.
V2X (Vehicle-to-Everything)
도 10는 본 발명이 적용될 수 있는 V2X 통신의 예시이다.
V2X 통신은 차량 사이의 통신(communication between vehicles)을 지칭하는 V2V(Vehicle-to-Vehicle), 차량과 eNB 또는 RSU(Road Side Unit) 사이의 통신을 지칭하는 V2I(Vehicle to Infrastructure), 차량 및 개인(보행자, 자전거 운전자, 차량 운전자 또는 승객)이 소지하고 있는 UE 간 통신을 지칭하는 V2P(Vehicle-to-Pedestrian), V2N(vehicle-to-network) 등 차량과 모든 개체들 간 통신을 포함한다.
V2X 통신은 V2X 사이드링크 또는 NR V2X와 동일한 의미를 나타내거나 또는 V2X 사이드링크 또는 NR V2X를 포함하는 보다 넓은 의미를 나타낼 수 있다.
V2X 통신은 예를 들어, 전방 충돌 경고, 자동 주차 시스템, 협력 조정형 크루즈 컨트롤(Cooperative adaptive cruise control: CACC), 제어 상실 경고, 교통행렬 경고, 교통 취약자 안전 경고, 긴급 차량 경보, 굽은 도로 주행 시 속도 경고, 트래픽 흐름 제어 등 다양한 서비스에 적용 가능하다.
V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다. 이 경우, V2X 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에는, 상기 차량과 모든 개체들 간의 통신을 지원하기 위한 특정 네트워크 개체(network entity)들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 상기 네트워크 개체는, BS(eNB), RSU(road side unit), UE, 또는 어플리케이션 서버(application server)(예, 교통 안전 서버(traffic safety server)) 등일 수 있다.
또한, V2X 통신을 수행하는 UE는, 일반적인 휴대용 UE(handheld UE)뿐만 아니라, 차량 UE(V-UE(Vehicle UE)), 보행자 UE(pedestrian UE), BS 타입(eNB type)의 RSU, 또는 UE 타입(UE type)의 RSU, 통신 모듈을 구비한 로봇 등을 의미할 수 있다.
V2X 통신은 UE들 간에 직접 수행되거나, 상기 네트워크 개체(들)를 통해 수행될 수 있다. 이러한 V2X 통신의 수행 방식에 따라 V2X 동작 모드가 구분될 수 있다.
V2X 통신은, 사업자(operator) 또는 제3자가 V2X가 지원되는 지역 내에서 UE 식별자를 트랙킹할 수 없도록, V2X 어플리케이션의 사용 시에 UE의 익명성(pseudonymity) 및 개인보호(privacy)를 지원할 것이 요구된다.
V2X 통신에서 자주 사용되는 용어는 다음과 같이 정의된다.
- RSU (Road Side Unit): RSU는 V2I 서비스를 사용하여 이동 차량과 전송/수신 할 수 있는 V2X 서비스 가능 장치이다. 또한, RSU는 V2X 어플리케이션을 지원하는 고정 인프라 엔터티로서, V2X 어플리케이션을 지원하는 다른 엔터티와 메시지를 교환할 수 있다. RSU는 기존 ITS 스펙에서 자주 사용되는 용어이며, 3GPP 스펙에 이 용어를 도입한 이유는 ITS 산업에서 문서를 더 쉽게 읽을 수 있도록 하기 위해서이다. RSU는 V2X 어플리케이션 로직을 BS(BS-타입 RSU라고 함) 또는 UE(UE-타입 RSU라고 함)의 기능과 결합하는 논리적 엔티티이다.
- V2I 서비스: V2X 서비스의 일 타입으로, 한 쪽은 차량(vehicle)이고 다른 쪽은 기반시설(infrastructure)에 속하는 엔티티.
- V2P 서비스: V2X 서비스의 일 타입으로, 한 쪽은 차량이고, 다른 쪽은 개인이 휴대하는 기기(예, 보행자, 자전거 타는 사람, 운전자 또는 동승자가 휴대하는 휴대용 UE기).
- V2X 서비스: 차량에 전송 또는 수신 장치가 관계된 3GPP 통신 서비스 타입.
- V2X 가능(enabled) UE: V2X 서비스를 지원하는 UE.
- V2V 서비스: V2X 서비스의 타입으로, 통신의 양쪽 모두 차량이다.
- V2V 통신 범위: V2V 서비스에 참여하는 두 차량 간의 직접 통신 범위.
V2X(Vehicle-to-Everything)라고 불리는 V2X 어플리케이션은 살핀 것처럼, (1) 차량 대 차량 (V2V), (2) 차량 대 인프라 (V2I), (3) 차량 대 네트워크 (V2N), (4) 차량 대 보행자 (V2P)의 4가지 타입이 있다.
도 11은 V2X가 사용되는 사이드링크에서의 자원 할당 방법을 예시한다.
사이드링크에서는 서로 다른 사이드링크 제어 채널(physical sidelink control channel, PSCCH)들이 주파수 도메인에서 이격되어 할당되고 서로 다른 사이드링크 공유 채널(physical sidelink shared channel, PSSCH)들이 이격되어 할당될 수 있다. 또는, 서로 다른 PSCCH들이 주파수 도메인에서 연속하여 할당되고, PSSCH들도 주파수 도메인에서 연속하여 할당될 수도 있다.
NR V2X
3GPP 릴리즈 14 및 15 동안 자동차 산업으로 3GPP 플랫폼을 확장하기 위해, LTE에서 V2V 및 V2X 서비스에 대한 지원이 소개되었다.
개선된(enhanced) V2X 사용 예(use case)에 대한 지원을 위한 요구사항(requirement)들은 크게 4개의 사용 예 그룹들로 정리된다.
(1) 차량 플래투닝 (vehicle Platooning)은 차량들이 함께 움직이는 플래툰(platoon)을 동적으로 형성할 수 있게 한다. 플래툰의 모든 차량은 이 플래툰을 관리하기 위해 선두 차량으로부터 정보를 얻는다. 이러한 정보는 차량이 정상 방향보다 조화롭게 운전되고, 같은 방향으로 가고 함께 운행할 수 있게 한다.
(2) 확장된 센서(extended sensor)들은 차량, 도로 사이트 유닛(road site unit), 보행자 장치(pedestrian device) 및 V2X 어플리케이션 서버에서 로컬 센서 또는 동영상 이미지(live video image)를 통해 수집된 원시(raw) 또는 처리된 데이터를 교환할 수 있게 한다. 차량은 자신의 센서가 감지할 수 있는 것 이상으로 환경에 대한 인식을 높일 수 있으며, 지역 상황을 보다 광범위하고 총체적으로 파악할 수 있다. 높은 데이터 전송 레이트가 주요 특징 중 하나이다.
(3) 진화된 운전(advanced driving)은 반-자동 또는 완전-자동 운전을 가능하게 한다. 각 차량 및/또는 RSU는 로컬 센서에서 얻은 자체 인식 데이터를 근접 차량과 공유하고, 차량이 궤도(trajectory) 또는 기동(manoeuvre)을 동기화 및 조정할 수 있게 한다. 각 차량은 근접 운전 차량과 운전 의도를 공유한다.
(4) 원격 운전(remote driving)은 원격 운전자 또는 V2X 어플리케이션이 스스로 또는 위험한 환경에 있는 원격 차량으로 주행 할 수 없는 승객을 위해 원격 차량을 운전할 수 있게 한다. 변동이 제한적이고, 대중 교통과 같이 경로를 예측할 수 있는 경우, 클라우드 컴퓨팅을 기반으로 한 운전을 사용할 수 있다. 높은 신뢰성과 낮은 대기 시간이 주요 요구 사항이다.
PC5를 통해 V2X 통신을 하기위한 식별자
각 단말은 하나 이상의 PC5를 통해 V2통신을 하기 위한 Layer-2 식별자를 갖는다. 이는 소스(source) Layer-2 ID 와 목적지(Destination) Layer-2 ID를 포함한다.
소스 및 목적지 Layer-2 ID는 Layer-2 프레임에 포함되며, Layer-2 프레임은 프레임상의 Layer-2의 소스 및 목적지를 식별하는 PC5의 layer-2 링크를 통해 전송된다.
단말의 소스 및 목적지 Layer-2 ID 선택은 layer-2 링크의 PC5의 V2X 통신의 통신모드에 근거한다. 소스 Layer-2 ID는 다른 통신모드간에 다를 수 있다.
IP 기반의 V2X 통신이 허용되는 경우, 단말은 링크 로컬 IPv6 주소를 소스 IP 주소로 사용하도록 설정한다. 단말은 중복주소 탐색을 위한 Neighbor Solicitation and Neighbor Advertisement 메시지를 보내지 않고도, PC5의 V2X 통신을 위해 이 IP 주소를 사용할 수 있다.
일 단말이 현재 지리적 영역에서 지원되는 개인정보 보호가 요구되는 활성화 된 V2X application을 갖는다면, 소스 단말(예를 들어, 차량)이 추적당하거나 특정시간 동안만 다른 단말로부터 식별되기 위해, 소스 Layer-2 ID는 시간이 지남에 따라 변경되고, 무작위화 될 수 있다. IP 기반의 V2X 통신의 경우, 소스 IP 주소도 시간이 지남에 따라 변경되어야 하고, 무작위화 되어야 한다.
소스 단말의 식별자들의 변경은 PC5에 사용되는 계층에서 동기화되어야 한다. 즉, 어플리케이션 계층 식별자가 변경된다면, 소스 Layer-2 ID 와 소스 IP 주소의 변경도 요구된다.
브로드캐스트 모드(Broadcast mode)
도 12는 PC5를 이용한 V2X 통신의 브로드캐스트 모드에 대한 절차를 예시하는 도면이다.
1. 수신 단말은 브로드캐스트 수신을 위한 목적지(destination) Layer-2 ID를 결정한다. 목적지 Layer-2 ID는 수신을 위해, 수신 단말의 AS 계층으로 전달된다.
2. 송신 단말의 V2X application layer는 데이터 유닛을 제공하고, V2X 어플리케이션 요구사항(Application Requirements)을 제공할 수 있다.
3. 송신 단말은 브로드캐스트를 위한, 목적지 Layer-2 ID를 결정한다. 송신 단말은 소스(source) Layer-2 ID를 자체 할당한다.
4. 송신 단말이 전송하는 하나의 브로드캐스트 메시지는 소스 Layer-2 ID 와 목적지 Layer-2 ID를 이용하여, V2X 서비스 데이터를 전송한다.
앞서 살핀 5G 통신 기술은 후술할 본 발명에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 발명에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 구체화하거나 명확하게 하는데 보충될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다.
일반적인 차량에 설치되는 샤크형 안테나는 낮은 주파수 대역을 갖는 기지국과의 원거리 통신에는 적합하지만, 차량 등을 통한 직접통신에 있어서는 차체에 의한 영향을 받기 쉽고, 근거리 통신으로 인한, 통신방향에 따른 수신율 차이가 크므로 이를 보완하기 위한 기술이 필요하다.
이에 대한 대안으로 분산 안테나 방식이 사용되고 있고, 이를 이용하면 수신율을 향상시킬 수 있으며, 방향성 정보를 활용할 수 있다.
V2X 메시지는 일반적으로 암호화되어 전송되고, 수신 후 암호화를 풀고 디코딩하기전까지는 전송 주체의 정보를 알 수 없다. 하지만, V2X 메시지의 수신세기 정보는 알 수 있고, 이를 이용하면, V2X 메시지의 방향성 정보를 획득 할 수 있다.
도 13은 본 발명에서 적용될 수 있는 안테나 위치의 예시이다.
도 13(a)를 참조하면, 차량에 2개의 안테나가 사용되는 경우, 지향성 이득을 높게 얻기 위해, 차량의 전장을 고려하여, 가장 멀리 위치할 수 있는 차량의 앞,뒤 범퍼에 안테나가 설치된다. 또는, 차량의 전폭을 고려하여, 좌,우 사이드 미러 위치에 안테나가 설치될 수도 있다.
도 13(b)를 참조하면, 차량에 4개의 안테나가 사용되는 경우, 2개의 안테나가 사용되는 경우와 동일한 이유로, 앞,뒤 범퍼 및 좌,우 사이드 미러 위치에 안테나가 설치될 수 있다.
다음의 표 1를 참조하면, 안테나가 차량의 루프탑 전후에 위치하거나 동일한 지점에 위치한 경우에 비하여, 범퍼의 앞, 뒤에 위치한 경우에 지향성 이득이 가장 높으므로, 파워 및 커버리지가 향상될 수 있다.
Figure 112019083791091-pat00001
이러한 안테나를 통해 수신되는 V2X 메시지의 RF 신호세기는 송신기의 위치에 따라 차이가 발생할 수 있으므로, 수신신호 세기가 센 방향에 RF 송신기가 위치해 있다고 판단될 수 있다. 이를 통해, 앞, 뒤, 좌, 우 방향에서 위험가능성을 판단할 때, 우선순위를 부여(또는, 필터링)하는 조건으로 이용할 수 있다.
도 14는 본 발명에서 적용될 수 있는 안테나 신호에 따른 방향결정의 예시이다. 도 14는 본 발명에서 적용될 수 있는 안테나 신호에 따른 방향결정의 예시이다.
도 14(a)를 참조하면, 후방의 차량(1420)이 전방의 차량(1410)으로부터 수신하는 신호의 세기는 1번 경로가 2번 경로보다 가깝기 때문에, 후방 차량(1420)의 전면 범퍼에서 수신하는 신호의 세기가 후면의 범퍼에서 수신하는 신호의 세기보다 크다. 따라서 차량(1420)은 신호의 전송지가 앞쪽 방향이라고 판단할 수 있다.
도 14(b)를 참조하면, 전방의 차량(1430)이 후방의 차량(1440)으로부터 수신하는 신호의 세기는 2번 경로가 1번 경로보다 가깝기 때문에 차량(1430)의 후면의 범퍼에서 수신하는 신호의 세기가 전면의 범퍼에서 수신하는 신호의 세기보다 크다. 따라서 차량(1430)은 신호의 전송지가 뒤쪽 방향이라고 판단할 수 있다.
표 2는 차량에 위치한 안테나에서 측정된 RSSI(Received Signal Strength Indication)의 예시이다. 다음의 표 2를 참조하면, #4 및 #5에서 에서 Rx1 port에 비해 Rx0 port가 3dBm 더 높게 측정된다. Rx0이 차량의 전면에 위치한 안테나이고, Rx1가 차량의 후면에 위치한 안테나인 경우, 신호는 전면에서 전송되고 있다고 판단할 수 있다.
Figure 112019083791091-pat00002
본 발명을 이용하면, 수신하고자 하는 방향의 신호를 우선 수신할 수 있다. 또한, 전송시에는 전송하고자 하는 방향으로 규제에 따라 신호를 전달할 수 있다. 다수의 차량을 통해, 다량의 V2X 메시지를 많이 처리해야 하는 경우, 위험요소 메시지를 우선 처리할 수 있고, 이를 모두 처리하지 못한다면, 신호를 필터링 할 수 있다. 따라서, 위험요소 메시지의 처리지연은 줄이고, 처리가 급박하지 않는 V2X 메시지는 후순위로 처리할 수 있다.
이를 위해, 본 발명은 분산 멀티안테나에서 수신되는 신호를 컴바인(combine)하는 과정에서 신호세기 정보를 추출한다. 신호세기 정보의 차이 및 안테나의 설치방향에 근거하여, 수신되는 신호의 발신위치를 특정한다. 이러한 신호의 발신위치에 따라 수신된 V2X 메시지는 다른 큐(queue)에 넣어 분리하여 관리한다. 차량은 센싱데이터와 주변환경에 관한 맵 정보를 통해, 특정 방향의 도로정보와 장애물정보 등을 획득하여 위험정도를 판단할 수 있고, 위험도가 높은 방향을 결정할 수 있다.
위험도가 높은 방향에서 수신되는 V2X 메시지를 관리하는 큐의 우선순위를 높여 처리하고, 위험도가 작은 방향에서 수신되는 V2X 메시지를 관리하는 큐는 낮은 우선순위를 갖고 처리한다.
이러한 V2X메시지의 전송방향이나 수신 포트는 변경될 수 있으므로, V2X 메시지를 디코딩한 뒤, 특정된 발신위치에 따른 신호의 방향과 실제 측정되는 신호의 방향이 일정시간 이상 차이가 나는 경우에는 V2X메시지에 설정된 전송방향을 재설정할 수 있다.
도 15은 본 발명이 적용될 수 있는 일 실시예이다. 본 발명에서 단말은 차량(10)을 포함할 수 있다.
수신 단말은 Rx 프로세서를 통해, 안테나 정보를 획득한다(S1500). 안테나 정보에는 안테나 포트의 개수 또는 단말에 위치한 안테나의 방향정보를 포함한다.
프로세서는 센싱부를 통해, 획득되는 센싱정보를 이용하여, 위험예상 방향을 설정한다(S1510). 프로세서는 맵 정보 및 센싱정보를 이용하여, 도로상태, 주변 차량들의 주행상태 등을 판단할 수 있고, 이를 통해, 수신 단말의 이동에 주의가 필요한 방향을 설정할 수 있다. 이러한 위험예상 정도는 수신 단말의 안테나 방향별로 수치화되서 설정될 수도 있다.
제1 전송단말에서 전송하는 제1 V2X 메시지의 신호세기에 근거하여, 제1 V2X 메시지의 전송방향을 판단할 수 있다(S1520). 예를 들어, 제1 전송단말에서 전송하는 제1 V2X 메시지를 제1 안테나, 제2 안테나에서 수신하고, 이를 Rx 프로세서에서 컴바인하는 과정에서 전술한 바와 같이, 신호의 세기를 추출하여, 그 차이로 전송방향을 판단한다. 제1 안테나에서 수신한 신호세기가 제2 안테나에서 수신한 신호세기보다 크다면, 제1 전송단말은 제1 안테나가 위치한 방향에 있다고 판단될 수 있다.
제2 전송단말에서 전송하는 제2 V2X 메시지의 신호세기에 근거하여, 제2 V2X 메시지의 전송방향을 판단할 수 있다(S1530). 예를 들어, 제2 안테나에서 수신한 제2 V2X 메시지의 신호세기가 제1 안테나에서의 신호세기보다 크다면, 제2 전송단말은 제2 안테나가 위치한 방향에 있다고 판단될 수 있다.
Rx 프로세서는 안테나 정보에 근거하여, 설정되는 전송방향에 따라 큐(Queue)를 생성하고 전송방향에 매핑(mapping)한다. 안테나가 위치한 방향에서 수신한 메시지는 전송방향 별로 매핑된 큐에 저장된다(S1540). 예를 들어, 안테나 정보에 근거하여, 제1 안테나가 위치한 방향으로 매핑되는 제1 큐, 제2 안테나가 위치한 방향으로 매핑되는 제2 큐를 생성하고, 제1 안테나가 위치한 방향에서 수신되는 메시지는 제1 큐에 삽입되고, 제2 안테나가 위치한 방향에서 수신되는 메시지는 제2 큐에 삽입된다. 이는 V2X 메시지에 포함된 소스 Layer-2 ID를 이용하여 분류될 수 있다. 즉, 제1 V2X 메시지가 제1 소스 Layer-2 ID를 포함하는 경우, Rx 프로세서는 제1 소스 Layer-2 ID를 포함하는 V2X 메시지는 제1 V2X 메시지가 전송되는 방향과 매핑되는 큐에 삽입할 수 있다. 또는, 안테나 포트별로 할당된 채널을 통해, 분류될 수 있다. 이런, 큐들은 후술할, de-Queue를 위한 우선순위값을 갖는다.
각각의 큐는 위험예상 방향정보에 따라 우선순위를 갖고, 당해 우선순위에 따라 큐에 삽입된 메시지는 우선 반환(de-Queue)되어 프로세서로 전달된다(S1550). 예를 들어, 프로세서에서 수신 단말의 전방에 위험예상이 된다고 판단하고, 제1 안테나가 수신 단말의 전면에 위치한 안테나인 경우, 제1 큐가 제2 큐보다 높은 우선순위를 갖는다. Rx 프로세서는 제1 큐에 삽입된 제1 V2X 메시지를 우선 반환하여, 프로세서로 전달 할 수 있다.
프로세서는 전달받은 V2X 메시지 순서대로 디코딩(decoding)하고 이를 처리한다(S1560). 이러한 V2X 메시지 처리는 단계별로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전송 단말과의 거리에 따라, 1차 제어영역에 수신 단말이 접근한 경우, 설정된 1차 제어를 수행하고, 2차 제어영역에 수신 단말이 접근한 경우 설정된 2차 제어를 수행할 수 있다. 이를 통해, 수신 단말은 위험예상 정도가 높은 방향의 V2X 메시지를 우선 처리할 수 있고, 거리에 따라 단계별로 제어를 수행함으로써 위험발생을 예방할 수 있다.
Rx 프로세서는 일정 주기로 V2X 메시지의 전송방향이 유효한지 여부를 검사한다(S1570). 이는 S1520 및 S1530 의 방식으로 수행될 수 있으며, 만일 전송방향이 유효하지 않은 경우, 당해 메시지의 전송방향은 재설정될 수 있다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 단말의 일 실시예이다.
단말은 메모리내에 설정된 단말의 안테나 정보를 획득한다(S1610). 이러한 안테나 정보는 안테나 포트의 개수 또는 안테나의 방향정보를 포함한다.
단말은 센싱부를 통해, 획득한 센싱정보 또는 교통서버를 통해 획득할 수 있는 맵(map)정보를 이용하여, 위험예상방향을 설정한다(S1620). 이러한 위험예상방향은 예를 들어 교차로, 횡단보도, 공사구역 등이 위치한 방향일 수 있으며, 다른 위험 차량이 위치한 방향일 수도 있다. 단말은 이러한 위험예상방향을 설정하기 위해, V2X 메시지의 도움이 요구되는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 비나 눈 등의 영향으로 센싱정보가 부정확하거나, 센싱정보에 의해 감지되는 객체를 정확히 판단할 수 없는 경우에는 센싱정보 및 맵 정보를 이용하여, 설정된 위험예상방향의 V2X 메시지부터 우선 수신할 수 있다. 이렇게 획득한 V2X 메시지에 근거하여, 단말은 위험예상방향 재설정할 수 있다.
단말은 안테나의 신호세기 차이를 이용하여, 수신된 V2X 메시지의 전송방향을 판단한다(S1630).
단말은 전송방향 별로 매핑되는 큐를 생성하고, 당해 안테나가 위치한 방향에서 전송되는 V2X 메시지는 매핑된 큐에 삽입한다(S1640). 큐는 각각 우선순위값을 갖으며, 이러한 우선순위값은 위험예상방향과 관련된 안테나에 매핑되는 큐가 가장 높은 우선순위를 갖을 수 있고, 이러한 우선순위값은 수치화되어 설정될 수 있다.
단말은 우선순위가 높은 큐에 있는 V2X 메시지부터 반환하여 처리한다(S1650). 우선순위는 위험예상방향에 따라 설정되었으므로, 단말은 이를 통해 위험이 예상되는 방향의 V2X 메시지에 근거하여, 제어동작을 수행할 수 있다. 이러한 제어동작 또한 단말과 V2X 메시지 전송지점 간의 거리에 근거하여, 단계별로 동작할 수 있다. 예를 들어, 전송지점과 가까워질수록 단말은 적극적인 회피동작을 수행할 수 있다.
단말 또는 V2X 메시지 전송단말의 이동으로 설정된 V2X 메시지의 전송방향이 변경될 수 있는 바, 단말은 이를 주기적으로 갱신할 수 있다(S1660). 이는 안테나의 신호세기 차이를 이용하여, V2X 메시지의 전송방향을 다시 판단하고, 변경되었을 경우, 당해 V2X 메시지에 설정된 전송방향을 갱신함으로써 수행될 수 있다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 예시이다.
수신차량(1710)은 안테나 정보를 이용하여, 수신차량(1710)에 설치된 안테나의 방향정보를 알 수 있다. 수신차량(1710)은 센싱정보 및 맵정보를 이용하여, 교차로에 진입 중임을 판단할 수 있으며, 전방을 위험예상방향으로 설정할 수 있다. 전송차량(1720,1730,1740)으로부터 수신한 V2X 메시지의 신호세기를 판단하여, 위험예상방향에 위치한 전송차량(1720)에서 전송되는 V2X 메시지를 가장 우선순위가 높은 큐에 삽입할 수 있고, 후방의 전송차량(1740)에서 전송되는 V2X 메시지는 우선순위가 가장 낮은 큐에 삽입할 수 있다. 수신차량(1710)은 우선순위에 따라, 전방의 전송차량(1720)에서 전송한 V2X 메시지를 먼저 처리하여, 위험발생에 효율적으로 대응할 수 있다. 이러한 위험예상방향 설정에 있어서, 다른 차량으로부터 수신한 V2X 메시지가 이용될 수 있음은 물론, RSU(1750)가 전송한 V2X 메시지도 이용될 수 있다.
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 2개의 안테나를 이용하는 단말의 일 실시예이다.
단말은 안테나 정보를 통해, 차량의 전방 범퍼의 중심점을 기준으로하여 시계방향으로 각도를 측정하는 경우, 제1 안테나는 전방 0도에, 제2 안테나는 후방 180도에 위치한다고 판단할 수 있다(S1810).
단말은 맵 정보를 통해, 주행방향에 교차로가 있고, 후방에 직선도로가 있음을 판단할 수 있으며, 센싱정보를 통해, 후방에서 빠른 속도로 접근중인 객체가 없음을 판단한 경우, 교차로를 지시하는 방향을 위험예상방향으로 설정할 수 있다(S1820).
단말은 2개의 안테나를 이용하므로, 예를 들어, 제1 안테나가 위치하는 전방, 제2 안테나가 위치하는 후방 및 방향없음의 3방향을 기준으로 하여, 수신되는 V2X 메시지의 전송방향을 판단할 수 있다(S1830). 이는 전술한 신호세기 차이로 판단할 수 있으며, 판단된 전송방향이 일정하지 않은 경우 또는 신호세기 차이가 일정범위 이하인 경우 등과 같이, 전면 또는 후면에서 V2X 메시지가 전송된다고 볼 수 없는 경우는 방향없음으로 설정될 수 있다.
단말은 전방을 매핑하는 제1 큐, 후방을 매핑하는 제2 큐 및 방향없음을 매핑하는 제3 큐를 생성할 수 있고, 예를 들어, V2X 메시지에 포함된 소스 Layer-2 ID 에 따라, V2X 메시지의 전송방향을 분류하고 매핑되는 큐에 삽입할 수 있다(S1840).
각 큐들은 위험예상방향에 근거한 우선순위값을 갖으며, 우선순위값이 높은 큐에 있는 메시지부터 처리할 수 있다(S1850). 제1 큐는 전방과 매핑되고, 단말은 전방의 교차로에 근거하여, 전방을 위험예상방향으로 지시하는 경우, 제1 큐는 가장 높은 우선순위값을 갖게되므로, 제1 큐에 저장된 메시지부터 처리된다. 메시지 처리는 V2X 메시지에 근거하여, 단말의 제어동작으로 이루어질 수 있으며, 단말은 위험예상"?향?* V2X 메시지 전송지점과의 거리간격에 따라서, 단계별로 제어동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말의 센서부에서 V2X 메시지 전송지점을 감지할 수 있는거리를 1차 영역이라고 설정하는 경우, 당해 1차 영역에서는 저속주행을 위한 제어동작을 수행하고, V2X 메시지 전송지점과 10m 이내범위를 2차 영역이라고 설정하는 경우, 당해 2차 영역에서는 긴급정지를 위한 제어동작을 수행할 수 있다. 이를 통해, 단말은 위험예상방향에서 감지되는 위험객체에 대하여 효율적으로 대응할 수 있다.
단말은 주기적으로 수신한 V2X 메시지의 신호세기 차이를 이용하여, 당해 V2X 전송방향과, 매핑된 큐가 유효한지 판단하고, 만일 적절한 큐에 삽입되고 있지 않다면, 당해 V2X 메시지의 전송방향을 갱신하고, 새로이 큐를 매핑한다(S1860).
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 4개의 안테나를 사용하는 단말의 일 실시예이다.
수신 단말(1910)이 전,후,좌,우 방향에 4개의 안테나를 이용하는 경우, 수신되는 V2X 메시지의 전송방향은 각각 안테나의 신호세기에 따라, 아래와 같이 설정될 수 있다.
1) 전방 : (전방>후방) AND (좌 = 우)
2) 후방 : (전방<후방) AND (좌 = 우)
3) 좌측 : (전방=후방) AND (좌 > 우)
4) 우측 : (전방=후방) AND (좌 < 우)
5) 전방 좌측 : (전방>후방) AND (좌 > 우)
6) 전방 우측 : (전방>후방) AND (좌 < 우)
7) 후방 좌측 : (전방<후방) AND (좌 > 우)
8) 후방 우측 : (전방<후방) AND (좌 < 우)
9) 방향성 없음 : (전방 = 후방) AND (좌 = 우)
여기서, 신호세기가 동일하다(=)라는 의미는 신호세기 차이가 일정범위를 초과하지 않음을 의미하며, 이러한 일정범위는 전,후 또는 좌,우에 따라 다르게 설정될 수 있다.
도 19를 참조하면, 수신 단말(1910)은 주변의 차량으로부터 수신되는 V2X 메시지 보다, 신호등(1920) 신호와 관계된 V2X 메시지의 우선처리가 요구될 수 있다. 따라서, 위험예상방향 설정시에 센싱정보 및 맵정보를 이용하여, 신호등(1920) 신호를 전송하는 RSU(1930)의 위치를 판단하고, RSU(1930) 방향을 위험예상방향으로 설정하여, RSU(1930)에서 전송하는 V2X 메시지를 우선처리할 수 있다.
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 4개의 안테나를 사용하는 단말의 일 실시예이다.
단말은 안테나 정보를 통해, 차량의 전방 범퍼의 중심점을 기준으로하여 시계방향으로 각도를 측정하는 경우, 제1 안테나는 전방 0도에, 제2 안테나는 90도, 제3 안테나는 180도, 제4 안테나는 270도에 위치한다고 판단할 수 있다(S2010).
단말은 맵 정보를 통해, 주행방향에 횡단보도가 있고, 신호등 신호를 전송하는 RSU의 위치를 판단할 수 있으며, 센싱정보를 통해, 후방에서 빠른 속도로 접근중인 객체가 없음을 판단한 경우, 교차로를 지시하는 방향을 위험예상방향으로 설정할 수 있다(S2020). 또한, 자신이 주행하는 차선이 1차선임을 판단할 수 있으며, 이 경우, 좌 및 후좌방향은 우선순위값이 낮게 설정될 수 있다.
단말은 4개의 안테나를 이용하므로, 예를 들어, 전술한 바와 같이 9방향을 기준으로 하여, 수신되는 V2X 메시지의 전송방향을 판단할 수 있다(S2030). 이는 전술한 신호세기 차이로 판단할 수 있으며, 판단된 전송방향이 일정하지 않은 경우 또는 신호세기 차이가 일정범위 이하인 경우 등과 같이, 전송방향을 특정할 수 없는 경우에는 방향없음으로 설정될 수 있다.
단말은 V2X 메시지의 전송방향에 매핑되는 큐를 생성할 수 있고, 예를 들어, V2X 메시지에 포함된 소스 Layer-2 ID 에 따라, V2X 메시지의 전송방향을 분류하고 매핑되는 큐에 삽입할 수 있다(S2040).
각 큐들은 위험예상방향에 근거한 우선순위값을 갖으며, 우선순위값이 높은 큐에 있는 메시지부터 처리할 수 있다(S2050). 제1 큐는 전방과 매핑되고, 단말은 전방의 횡단보도에 근거하여, 전방을 위험예상방향으로 지시하는 경우, 제1 큐는 가장 높은 우선순위값을 갖게되므로, 제1 큐에 저장된 메시지부터 처리된다. 메시지 처리는 V2X 메시지에 근거하여, 단말의 제어동작으로 이루어질 수 있으며, 단말은 위험예상"?향?* V2X 메시지 전송지점과의 거리간격에 따라서, 단계별로 제어동작을 수행할 수 있다. 또한, 큐에 우선순위값을 할당하기 위해, RSU를 통해, 수신되는 V2X 메시지를 이용할 수 있으며, 이를 위해, RSU의 위치를 지향하는 방향에 매핑되는 큐는 높은 우선순위값을 갖을 수 있다. 이를 통해, 단말은 위험예상방향에서 감지되는 위험객체에 대하여 효율적으로 대응할 수 있다.
단말은 주기적으로 수신한 V2X 메시지의 신호세기 차이를 이용하여, 당해 V2X 전송방향과, 매핑된 큐가 유효한지 판단하고, 만일 적절한 큐에 삽입되고 있지 않다면, 당해 V2X 메시지의 전송방향을 갱신하고, 새로이 큐를 매핑한다(S2060).
도 21은 본 발명이 적용될 수 있는 4개의 안테나를 사용하는 단말의 일 실시예이다.
단말은 안테나 정보를 통해, 차량의 전방 범퍼의 중심점을 기준으로하여 시계방향으로 각도를 측정하는 경우, 제1 안테나는 전방 0도에, 제2 안테나는 90도, 제3 안테나는 180도, 제4 안테나는 270도에 위치한다고 판단할 수 있다(S2110).
단말은 맵 정보를 통해, 주행방향에 횡단보도가 있고, 신호등 신호를 전송하는 RSU의 위치를 판단할 수 있으며, 센싱정보를 통해, 전방에 급감속하는 차량을 감지한 경우, 전방을 위험예상방향으로 설정할 수 있다(S2120). 또한, 자신이 주행하는 차선이 2차선임을 판단할 수 있으며, 1차선으로 차선변경이 가능함을 판단할 수 있다.
단말은 4개의 안테나를 이용하므로, 예를 들어, 전술한 바와 같이 9방향을 기준으로 하여, 수신되는 V2X 메시지의 전송방향을 판단할 수 있다(S2130). 이는 전술한 신호세기 차이로 판단할 수 있으며, 판단된 전송방향이 일정하지 않은 경우 또는 신호세기 차이가 일정범위 이하인 경우 등과 같이, 전송방향을 특정할 수 없는 경우에는 방향없음으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 일정범위는 전/후 방향의 신호 차이는 3dB 이상, 좌/우 방향의 신호 차이는 2dB 이상으로 설정될 수 있다.
단말은 V2X 메시지의 전송방향에 매핑되는 큐를 생성할 수 있고, 예를 들어, V2X 메시지에 포함된 소스 Layer-2 ID 에 따라, V2X 메시지의 전송방향을 분류하고 매핑되는 큐에 삽입할 수 있다(S2140).
각 큐들은 위험예상방향에 근거한 우선순위값을 갖으며, 우선순위값이 높은 큐에 있는 메시지부터 처리할 수 있다(S2150). 제1 큐는 전방과 매핑되고, 단말은 전방의 급감속 차량에 근거하여, 전방을 위험예상방향으로 지시하는 경우, 제1 큐는 가장 높은 우선순위값을 갖게되고, 1차선으로 차선변경을 위해, 좌/전좌/후좌 방향과 매핑되는 큐도 높은 우선순위를 갖을 수 있다. 다만, 상대적으로 위험이 감지될 가능성이 낮은 우/전우/후우 방향과 매핑되는 큐는 낮은 우선순위를 갖을 수 있다. 우선순위값에 따라, 큐에 저장된 메시지가 처리되며, 이러한 메시지 처리는 V2X 메시지에 근거하여, 단말의 제어동작으로 이루어질 수 있으며, 단말은 위험예상"?향?* V2X 메시지 전송지점과의 거리간격에 따라서, 단계별로 제어동작을 수행할 수 있다. 단말은 후방에 접근중인 차량의 속도가 빠르고, 1차으로 차선변경이 가능하다고 판단되는 경우, 1차선으로 차선변경을 수행한다. 이를 통해, 단말은 위험예상방향에서 감지되는 위험객체에 대하여 효율적으로 대응할 수 있다.
단말이 위험상황을 벗어난 경우, 단말은 위험예상방향을 다시 판단할 수 있고, 이를 통해 큐에 설정된 우선순위를 재설정 할 수 있다(S2160). 즉, 1차선으로 차선변경을 수행한 차량은 좌/전좌/후좌 방향에 매핑된 큐의 우선순위값을 재설정할 수 있다.
도 22는 본 발명이 적용될 수 있는 전송방향 갱신의 일 실시예이다.
단말은 최초 V2X 메시지의 전송 단말 위치에 따라, 설정된 제1 전송방향을 검증하기 위해, 일정주기로 수신된 V2X 메시지의 제2 전송방향을 판단한다(S2210). 이는 전술한 신호세기를 통해 동일하게 판단된다.
제2 전송방향이 제1 전송방향의 허용범위 내인지 비교한다(S2220). 예를 들어, 제1 전송방향이 우측방향(90도)으로 설정된 V2X 메시지의 제2 전송방향이 170도 내지 190도 사이로 10번 이상 수신된 경우, 또는 제1 전송방향과 제2 전송방향의 차이가 45도 이상이며, 이러한 제2 전송방향으로부터 V2X 메시지의 수신횟수가 10번 이상인 경우, 이는 허용범위를 벗어난 것으로 볼 수 있다.
제2 전송방향과 제1 전송방향의 차이가 허용범위 이상인 경우, 단말은 V2X 메시지의 제1 전송방향을 제2 전송방향에 따라 갱신한다(S2230). 이후, 수신된 당해 V2X 메시지는 갱신된 제1 전송방향에 매핑되는 큐로 삽입된다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 23을 참조하면 제안하는 실시 예에 따른 서버(X200)는, MEC서버 또는 클라우드 서버 일 수 있으며, 통신모듈(X210), 프로세서(X220) 및 메모리(X230)를 포함할 수 있다. 통신모듈(X210)은 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛으로 칭해지기도 한다. 통신모듈(X210)은 외부 장치로 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송하고, 외부 장치로 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 서버(X200)는 외부 장치와 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다. 통신모듈(X210)은 전송부와 수신부로 분리되어 구현될 수도 있다. 프로세서(X220)는 서버(X200) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, 서버(X200)가 외부 장치와 송수신할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(X220)는 본 발명에서 제안하는 서버 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세서(X220)은 본 발명의 제안에 따라 데이터 혹은 메시지를 UE 혹은 다른 차량, 다른 서버에 전송하도록 통신모듈(X210)을 제어할 수 있다. 메모리(X230)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
또한, 위와 같은 단말 장치(X100) 및 서버(X200)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
실시예 1 :
자율주행시스템(Automated Vehicle & Highway Systems)에서 수신단말의 멀티안테나 제어방법에 있어서, 상기 수신단말에 설치된, V2X 메시지를 수신하기 위한 멀티안테나의 지향정보를 획득하는 단계; 제1 센싱정보 또는 지도(map)정보를 통해, 주의가 요구되는 객체가 위치한 방향을 지시하는 위험예상방향을 설정하는 단계; 상기 V2X 메시지를 수신하고, 상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제1 전송방향을 결정하는 단계; 상기 제1 전송방향과 매핑(mapping)되는 큐(queue)에 상기 V2X 메시지를 삽입(en-queuing)하는 단계; 및 상기 큐에 설정된 우선순위값에 근거하여 상기 V2X 메시지를 반환(de-queuing)하는 단계; 를 포함하며,
상기 멀티안테나는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나와 대칭되는 방향을 지향하는 제2 안테나를 포함하고, 상기 제1 전송방향은 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 V2X 메시지의 신호세기 차이값에 근거하여 결정되며, 상기 우선순위값은 상기 위험예상방향에 근거하는 멀티안테나 제어방법.
실시예 2 :
실시예 1에 있어서,
상기 V2X 메시지에 근거하여 제어동작을 수행하는 단계; 제2 센싱정보 또는 상기 지도정보를 통해, 상기 위험예상방향을 재설정하는 단계; 및 재설정된 위험예상방향에 근거하여 상기 우선순위값을 재설정하는 단계; 를 더 포함하며, 상기 제어동작은 상기 객체와 상기 수신단말 사이의 거리에 근거하는 멀티안테나 제어방법.
실시예 3 :
실시예 1에 있어서,
상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제2 전송방향을 결정하는 단계; 및 상기 제2 전송방향에 근거하여, 상기 제1 전송방향을 갱신하는 단계; 를 더 포함하며, 상기 제2 전송방향을 결정은 특정 주기마다 수행되고, 상기 신호세기 차이값에 근거하며, 상기 제1 전송방향의 갱신은 상기 제2 전송방향이 상기 제1 전송방향의 허용범위를 초과한 경우에 수행되는 멀티안테나 제어방법.
실시예 4 :
실시예 1에 있어서,
상기 V2X 메시지는 소스(source) Layer-2 ID를 포함하며, 상기 제1 전송방향은 상기 소스 Layer-2 ID 별로 결정되는 멀티안테나 제어방법.
실시예 5 :
실시예 1에 있어서,
상기 제1 안테나는 상기 수신단말의 전면에 위치하고, 상기 제2 안테나는 상기 수신단말의 후면에 위치하는 멀티안테나 제어방법.
실시예 6 :
실시예 5에 있어서,
상기 제1 전송방향은 상기 수신단말을 기준으로 전면방향, 후면방향 또는 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값을 포함하는 멀티안테나 제어방법.
실시예 7 :
실시예 5에 있어서,
상기 멀티안테나는 상기 수신단말의 좌측면에 위치하는 제3 안테나 및 상기 수신단말의 우측면에 위치하는 제4 안테나를 포함하는 멀티안테나 제어방법.
실시예 8 :
실시예 7에 있어서,
상기 제1 전송방향은 상기 수신단말을 기준으로 전면방향, 후면방향, 좌측면방향, 우측면방향, 전면좌측방향, 전면우측방향, 후면좌측방향, 후면우측방향 또는 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값을 포함하는 멀티안테나 제어방법.
실시예 9 :
실시예 6 또는 실시예 8에 있어서,
상기 신호세기 차이값이 일정범위를 초과하지 않는 경우, 상기 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값은 상기 제1 전송방향으로 결정되는 멀티안테나 제어방법.
실시예 10 :
실시예 1에 있어서,
신호등 신호를 전송하는 RSU(Road side unit)의 위치정보를 획득한 경우, 상기 위치정보에 근거하여 상기 위험예상방향을 설정하는 단계; 를 더 포함하며, 상기 위치정보는 상기 지도정보를 이용하여 획득되는 멀티안테나 제어방법.
실시예 11 :
자율주행시스템(Automated Vehicle & Highway Systems)에서 멀티안테나 제어방법을 위한 수신단말에 있어서, 센싱부; 통신모듈; 수신(Rx) 프로세서; 및 프로세서; 를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 수신단말에 설치된, V2X 메시지를 수신하기 위한 멀티안테나의 지향정보를 획득하고, 제1 센싱정보 또는 지도(map)정보를 통해, 주의가 요구되는 객체가 위치한 방향을 지시하는 위험예상방향을 설정하며, 상기 V2X 메시지를 수신하고, 상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제1 전송방향을 결정하고, 상기 제1 전송방향과 매핑(mapping)되는 큐(queue)에 상기 V2X 메시지를 삽입(en-queuing)하며, 상기 큐에 설정된 우선순위값에 근거하여 상기 V2X 메시지를 반환(de-queuing)하고,
상기 멀티안테나는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나와 대칭되는 방향을 지향하는 제2 안테나를 포함하고, 상기 제1 전송방향은 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 V2X 메시지의 신호세기 차이값에 근거하여 결정되며, 상기 우선순위값은 상기 위험예상방향에 근거하는 수신단말.
실시예 12 :
실시예 11에 있어서,
상기 프로세서는 상기 V2X 메시지에 근거하여 제어동작을 수행하고, 제2 센싱정보 또는 상기 지도정보를 통해, 상기 위험예상방향을 재설정하며, 재설정된 위험예상방향에 근거하여 상기 우선순위값을 재설정하고,
상기 제어동작은 상기 객체와 상기 수신단말 사이의 거리에 근거하는 수신단말.
실시예 13 :
실시예 11에 있어서,
상기 프로세서는 상기 수신 프로세서를 통해, 상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제2 전송방향을 결정하고, 상기 제2 전송방향에 근거하여, 상기 제1 전송방향을 갱신하며,
상기 제2 전송방향의 결정은 특정 주기마다 수행되고 상기 신호세기 차이값에 근거하며, 상기 제1 전송방향을 갱신하는 단계는 상기 제2 전송방향이 상기 제1 전송방향의 허용범위를 초과한 경우에 수행되는 수신단말.
실시예 14 :
실시예 11에 있어서,
상기 V2X 메시지는 소스(source) Layer-2 ID를 포함하며,
상기 제1 전송방향은 상기 소스 Layer-2 ID 별로 결정되는 수신단말.
실시예 15 :
실시예 11에 있어서,
상기 제1 안테나는 상기 수신단말의 전면에 위치하고, 상기 제2 안테나는 상기 수신단말의 후면에 위치하는 수신단말.
실시예 16 :
실시예 15에 있어서,
상기 제1 전송방향은 상기 수신단말을 기준으로 전면방향, 후면방향 또는 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값을 포함하는 수신단말.
실시예 17 :
실시예 15에 있어서,
상기 멀티안테나는 상기 수신단말의 좌측면에 위치하는 제3 안테나 및 상기 수신단말의 우측면에 위치하는 제4 안테나를 포함하는 수신단말.
실시예 18 :
실시예 17에 있어서,
상기 제1 전송방향은 상기 수신단말을 기준으로 전면방향, 후면방향, 좌측면방향, 우측면방향, 전면좌측방향, 전면우측방향, 후면좌측방향, 후면우측방향 또는 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값을 포함하는 수신단말.
실시예 19 :
실시예 11에 있어서,
상기 프로세서는
신호등 신호를 전송하는 RSU(Road side unit)의 위치정보를 획득한 경우, 상기 위치정보에 근거하여 상기 위험예상방향을 설정하며, 상기 위치정보는 상기 지도정보를 이용하여 획득하는 수신단말.
실시예 20 :
실시예 16 또는 실시예 18에 있어서,
상기 신호세기 차이값이 일정범위를 초과하지 않는 경우,
상기 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값은 상기 제1 전송방향으로 결정되는 수신단말.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
또한, 이상에서 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 5G(5 generation) 시스템을 기반으로 자율주행시스템(Automated Vehicle & Highway Systems)에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 이외에도 다양한 무선 통신 시스템 및 자율주행장치에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (19)

  1. 자율주행시스템에서 수신단말의 멀티안테나 제어방법에 있어서,
    상기 수신단말에 설치된, V2X 메시지를 수신하기 위한 멀티안테나의 지향정보를 획득하는 단계;
    제1 센싱정보 또는 지도(map)정보를 통해, 주의가 요구되는 객체가 위치한 방향을 지시하는 위험예상방향을 설정하는 단계;
    상기 V2X 메시지를 수신하고, 상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제1 전송방향을 결정하는 단계;
    상기 제1 전송방향과 매핑(mapping)되는 큐(queue)에 상기 V2X 메시지를 삽입(en-queuing)하는 단계; 및
    상기 큐에 설정된 우선순위값에 근거하여 상기 V2X 메시지를 반환(de-queuing)하는 단계; 를 포함하며,
    상기 멀티안테나는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나와 대칭되는 방향을 지향하는 제2 안테나를 포함하고, 상기 제1 전송방향은 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 V2X 메시지의 신호세기 차이값에 근거하여 결정되며, 상기 우선순위값은 상기 위험예상방향에 근거하는 멀티안테나 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 V2X 메시지에 근거하여 제어동작을 수행하는 단계;
    제2 센싱정보 또는 상기 지도정보를 통해, 상기 위험예상방향을 재설정하는 단계; 및
    재설정된 위험예상방향에 근거하여 상기 우선순위값을 재설정하는 단계; 를 더 포함하며,
    상기 제어동작은 상기 객체와 상기 수신단말 사이의 거리에 근거하는 멀티안테나 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제2 전송방향을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 전송방향에 근거하여, 상기 제1 전송방향을 갱신하는 단계; 를 더 포함하며,
    상기 제2 전송방향을 결정은 특정 주기마다 수행되고, 상기 신호세기 차이값에 근거하며, 상기 제1 전송방향의 갱신은 상기 제2 전송방향이 상기 제1 전송방향의 허용범위를 초과한 경우에 수행되는 멀티안테나 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 V2X 메시지는 소스(source) Layer-2 ID를 포함하며,
    상기 제1 전송방향은 상기 소스 Layer-2 ID 별로 결정되는 멀티안테나 제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 상기 수신단말의 전면에 위치하고, 상기 제2 안테나는 상기 수신단말의 후면에 위치하는 멀티안테나 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 전송방향은
    상기 수신단말을 기준으로 전면방향, 후면방향 또는 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값을 포함하는 멀티안테나 제어방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 멀티안테나는
    상기 수신단말의 좌측면에 위치하는 제3 안테나 및 상기 수신단말의 우측면에 위치하는 제4 안테나를 포함하는 멀티안테나 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전송방향은
    상기 수신단말을 기준으로 전면방향, 후면방향, 좌측면방향, 우측면방향, 전면좌측방향, 전면우측방향, 후면좌측방향, 후면우측방향 또는 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값을 포함하는 멀티안테나 제어방법.
  9. 제6항 또는 제8항에 있어서,
    상기 신호세기 차이값이 일정범위를 초과하지 않는 경우,
    상기 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값은 상기 제1 전송방향으로 결정되는 멀티안테나 제어방법.
  10. 제1항에 있어서,
    신호등 신호를 전송하는 RSU(Road side unit)의 위치정보를 획득한 경우, 상기 위치정보에 근거하여 상기 위험예상방향을 설정하는 단계;
    를 더 포함하며, 상기 위치정보는 상기 지도정보를 이용하여 획득되는 멀티안테나 제어방법.
  11. 자율주행시스템에서 멀티안테나 제어방법을 위한 수신단말에 있어서,
    센싱부;
    통신모듈;
    수신(Rx) 프로세서; 및
    프로세서; 를 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 수신단말에 설치된, V2X 메시지를 수신하기 위한 멀티안테나의 지향정보를 획득하고, 제1 센싱정보 또는 지도(map)정보를 통해, 주의가 요구되는 객체가 위치한 방향을 지시하는 위험예상방향을 설정하며, 상기 V2X 메시지를 수신하고, 상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제1 전송방향을 결정하고, 상기 제1 전송방향과 매핑(mapping)되는 큐(queue)에 상기 V2X 메시지를 삽입(en-queuing)하며, 상기 큐에 설정된 우선순위값에 근거하여 상기 V2X 메시지를 반환(de-queuing)하고,
    상기 멀티안테나는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나와 대칭되는 방향을 지향하는 제2 안테나를 포함하고, 상기 제1 전송방향은 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 V2X 메시지의 신호세기 차이값에 근거하여 결정되며, 상기 우선순위값은 상기 위험예상방향에 근거하는 수신단말.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 V2X 메시지에 근거하여 제어동작을 수행하고, 제2 센싱정보 또는 상기 지도정보를 통해, 상기 위험예상방향을 재설정하며, 재설정된 위험예상방향에 근거하여 상기 우선순위값을 재설정하고,
    상기 제어동작은 상기 객체와 상기 수신단말 사이의 거리에 근거하는 수신단말.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 수신 프로세서를 통해, 상기 지향정보에 근거하여, 상기 V2X 메시지의 제2 전송방향을 결정하고, 상기 제2 전송방향에 근거하여, 상기 제1 전송방향을 갱신하며,
    상기 제2 전송방향의 결정은 특정 주기마다 수행되고 상기 신호세기 차이값에 근거하며, 상기 제1 전송방향을 갱신하는 단계는 상기 제2 전송방향이 상기 제1 전송방향의 허용범위를 초과한 경우에 수행되는 수신단말.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 V2X 메시지는 소스(source) Layer-2 ID를 포함하며,
    상기 제1 전송방향은 상기 소스 Layer-2 ID 별로 결정되는 수신단말.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 상기 수신단말의 전면에 위치하고, 상기 제2 안테나는 상기 수신단말의 후면에 위치하는 수신단말.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 전송방향은
    상기 수신단말을 기준으로 전면방향, 후면방향 또는 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값을 포함하는 수신단말.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 멀티안테나는
    상기 수신단말의 좌측면에 위치하는 제3 안테나 및 상기 수신단말의 우측면에 위치하는 제4 안테나를 포함하는 수신단말.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전송방향은
    상기 수신단말을 기준으로 전면방향, 후면방향, 좌측면방향, 우측면방향, 전면좌측방향, 전면우측방향, 후면좌측방향, 후면우측방향 또는 방향을 특정할 수 없음을 지시하는 값을 포함하는 수신단말.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는
    신호등 신호를 전송하는 RSU(Road side unit)의 위치정보를 획득한 경우, 상기 위치정보에 근거하여 상기 위험예상방향을 설정하며, 상기 위치정보는 상기 지도정보를 이용하여 획득하는 수신단말.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11978344B2 (en) * 2019-05-24 2024-05-07 Lg Electronics Inc. Method for transmitting, by UE, message in wireless communication system supporting sidelink, and apparatus therefor
CN113327457B (zh) * 2021-06-04 2022-03-29 中山大学 一种基于车路协同技术的车辆避碰系统及方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102075427B1 (ko) * 2012-09-26 2020-02-10 한국전자통신연구원 차량 주행을 위한 무선 유도 시스템, 자율 주행 장치 및 그 주행 방법
US9854424B2 (en) * 2013-10-31 2017-12-26 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for device-to-device communication in wireless communication system
US10420126B2 (en) * 2015-04-05 2019-09-17 Lg Electronics Inc. Method and device for transmitting/receiving data in wireless communication system that supports device-to-device communication
EP3306849B1 (en) * 2015-06-08 2023-08-02 LG Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting and receiving data in wireless communication system
EP3209083B1 (en) * 2016-02-05 2021-05-19 ASUSTek Computer Inc. Method and apparatus for latency reduction of device-to-device (d2d) message in a wireless communication system
US10630410B2 (en) * 2016-05-13 2020-04-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Network architecture, methods, and devices for a wireless communications network
KR101828400B1 (ko) * 2016-07-06 2018-02-12 엘지전자 주식회사 휴대용 v2x 단말기 및 그 동작방법
EP3282794A1 (en) * 2016-08-11 2018-02-14 ASUSTek Computer Inc. Method and apparatus for requesting and modifying resource configuration in a wireless communication system
US10491405B2 (en) * 2016-10-04 2019-11-26 Denso International America, Inc. Cryptographic security verification of incoming messages
WO2018135913A1 (ko) * 2017-01-20 2018-07-26 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 릴레이 d2d 통신을 수행하는 방법 및 장치
WO2018174611A1 (ko) * 2017-03-22 2018-09-27 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 v2x 단말에 의해 수행되는 v2x 통신 수행 방법 및 상기 방법을 이용하는 단말
EP3592071B1 (en) * 2017-03-24 2023-05-10 LG Electronics Inc. V2x communication method performed by v2x terminal in wireless communication system and terminal using same method
US11140663B2 (en) * 2017-04-03 2021-10-05 Lg Electronics Inc. D2D operation method of terminal in wireless communication system, and terminal using method
US11115835B2 (en) * 2017-05-28 2021-09-07 Lg Electronics Inc. Method and device for performing device-to-device communication by sharing uplink resource and sidelink resource in wireless communication system
WO2019010049A1 (en) * 2017-07-01 2019-01-10 Intel Corporation METHODS AND DEVICES FOR VEHICLE RADIO COMMUNICATIONS
US10499320B2 (en) * 2017-08-14 2019-12-03 Sony Corporation Mesh assisted node discovery
KR102007087B1 (ko) * 2017-10-27 2019-10-01 한국철도기술연구원 V2v 안테나를 이용한 자율주행차량 및 그 제어방법
US20190356677A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 GM Global Technology Operations LLC Malicious wireless safety message detection using an angle of arrival
JP7112892B2 (ja) * 2018-06-14 2022-08-04 フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社 車車間通信装置、車車間通信システムおよび車車間通信方法
US10560862B1 (en) * 2018-07-18 2020-02-11 Denso International America, Inc. Interference-aware applications for connected vehicles
JP7065812B2 (ja) * 2018-08-10 2022-05-12 華碩電腦股▲ふん▼有限公司 無線通信システムにおける複数のデバイス・ツー・デバイス・リソースプールに対するリソースを割り当てる方法および装置
TWI696403B (zh) * 2018-11-09 2020-06-11 華碩電腦股份有限公司 無線通訊系統中改進側鏈路通訊的連接的方法和設備
US11153721B2 (en) * 2018-12-27 2021-10-19 Intel Corporation Sensor network enhancement mechanisms

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