KR102235232B1 - V2x 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템 및 방법 - Google Patents

V2x 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템은 카메라(100), 차량탑재장치(200), V2X(Vehicle to Everything) 노변기지국(300), 중앙서버(400), 이동통신 기지국(500) 및 HMI(Human Machine Interface) 모듈을 포함하는 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템으로서, 카메라(100)는 차량에 설치되어 노면영상을 촬영하고, 차량탑재장치(200)는 카메라(100)로부터 상기 노면영상을 전달받은 뒤 상기 노면영상의 이상유무를 판단하고, 이상이 있는 이상노면영상을 V2X 통신 및 이동통신을 통해 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)으로 전송하며, V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)은 상기 이상노면영상을 중앙서버(400)로 전송하고, 중앙서버(400)는 데이터베이스에 기 저장된 포트홀영상에 대한 정보를 기초로 상기 이상노면영상 내 포트홀이 포함돼 있는지 여부를 확인함으로써 포트홀의 존재와 위치를 검지하며, 검지된 포트홀에 대한 정보를 나타내는 포트홀정보를 생성하여 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)을 통해 차량탑재장치(200)로 전송하고, 차량탑재장치(200)는 상기 포트홀정보를 HMI 모듈(600)로 전송하며, HMI 모듈(600)은 상기 포트홀정보를 표출하여 차량 내 운전자에게 포트홀의 존재와 관련정보를 전달한다.

Description

V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템 및 방법{POT HOLE DETECTION SYSTEM AND METHOD BASED ON BIG DATA USING V2X COMMUNICATION}
본 발명은 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
V2X(Vehicle to Everything)는 차량이 유무선망을 통해 다른 차량과 도로 등 인프라가 구축된 사물과 정보를 교환하는 것 또는 그 기술을 뜻한다. V2X는 차량 대 차량(V2V, Vehicle to Vehicle), 차량 대 인프라(V2I, Vehicle to Infrastructure), 차량 대 보행자(V2P, Vehicle to Pedestrian) 및 차량 대 네트워크(V2N, Vehicle to Network)의 4가지 유형의 통신으로 구성된다. V2X는 안전하고 통신으로 연결된 미래의 자동차를 위한 기반기술로, 완전히 자동화된 교통 인프라를 가능하게 할 핵심 기술이다.
V2X 기술 시장이 커지면서 자율주행차 시장에서 우위를 선점하기 위해 각국의 주요 기업과 연구 단체들은 기술개발과 기술 표준화를 위한 연구를 하고 있다. V2X를 위한 통신 표준 기술로는 DSRC 방식의 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)와 cellular V2X(C-V2X) 방식의 LTE V2X가 있다. WAVE와 C-V2X는 프로토콜 스택 자체가 다르고, 데이터의 변조 방법에 차이가 있어 WAVE 단말이 C-V2X 신호를 처리할 수 없고, C-V2X 단말이 WAVE 신호를 처리할 수 없다.
WAVE는 근거리 통신 표준에서 가장 활용도가 높은 IEEE 802.11p WIFI 기술을 자동차에 맞도록 개선해 2012년에 완료한 표준이다. 자동차용 통신 표준으로 거의 유일한 표준으로서 미국을 포함한 대부분의 국가 교통부에서 주도하는 기술이다. 국내에서도 국토부가 주도해 시범 서비스 등을 제공하고 있다.
LTE/5G V2X는 기지국을 통해 각 차량과 인프라의 요청을 받고 판단해서 주파수 할당의 우선순위와 순서를 정해줄 수 있다. 긴급 요청이 오면 기존 통신 중인 주파수를 일부 확보해서 재할당해줘 안정적인 자율주행 운행에 기여할 수 있다. LTE에서 분화된 표준이기 때문에 유럽 중심의 3GPP가 주도하고 있다.
한편, 도로의 노면에 형성되는 포트홀(Pot hole)은 아스팔트 포장의 공용시에 포장 표면에 생기는 국부적인 작은구멍으로서, 시공시의 전압(轉壓)부족, 혼합물의 품질 불량, 배수 구조불량 등의 원인에 의해 발생한다. 이러한 포트홀은 운전자의 안전을 심각하게 위협하는 장애요소로서, 운전자는 주행 내내 노면을 지속적으로 주시할 수 없기 때문에 모든 포트홀을 피해 주행하는 것은 사실상 불가능하다.
따라서, 최근 대두되는 V2X 통신기술과 빅데이터기술을 이용하여 이러한 포트홀을 미리 검지하고 운전자에게 알려 운전자의 안전을 보호할 수 있는 시스템 또는 방법에 대한 연구가 필요하다.
대한민국특허청 공개특허공보 제10-2019-0090864호 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2018-0124753호
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 차량에 설치된 카메라를 통해 감지된 포트홀에 대한 정보를 V2X 통신을 통해 다른 차량과 공유함으로써 노면에 형성된 포트홀에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있는 포트홀 검지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 촬영된 노면영상에서 포트홀의 존재여부에 대해서는 해당영상을 수신한 중앙서버에서 판단하도록 함으로써 차량탑재장치의 데이터처리량을 줄여 처리속도를 향상시킬 수 있는 포트홀 검지 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템은 카메라(100), 차량탑재장치(200), V2X(Vehicle to Everything) 노변기지국(300), 중앙서버(400), 이동통신 기지국(500) 및 HMI(Human Machine Interface) 모듈을 포함하는 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템으로서, 카메라(100)는 차량에 설치되어 노면영상을 촬영하고, 차량탑재장치(200)는 카메라(100)로부터 상기 노면영상을 전달받은 뒤 상기 노면영상의 이상유무를 판단하고, 이상이 있는 이상노면영상을 V2X 통신 및 이동통신을 통해 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)으로 전송하며, V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)은 상기 이상노면영상을 중앙서버(400)로 전송하고, 중앙서버(400)는 데이터베이스에 기 저장된 포트홀영상에 대한 정보를 기초로 상기 이상노면영상 내 포트홀이 포함돼 있는지 여부를 확인함으로써 포트홀의 존재와 위치를 검지하며, 검지된 포트홀에 대한 정보를 나타내는 포트홀정보를 생성하여 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)을 통해 차량탑재장치(200)로 전송하고, 차량탑재장치(200)는 상기 포트홀정보를 HMI 모듈(600)로 전송하며, HMI 모듈(600)은 상기 포트홀정보를 표출하여 차량 내 운전자에게 포트홀의 존재와 관련정보를 전달한다.
바람직하게는, 상기 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템은 엣지컴퓨팅서버(700)를 더 포함하고, 엣지컴퓨팅서버(700)는 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)으로부터 상기 이상노면영상을 수신한 뒤, 상기 이상노면영상의 해상도, 명도 및 채도를 기초로 영상 내 포트홀 검지가 가능한 수준의 영상만 필터링하여 중앙서버(400)로 전송한다.
바람직하게는, 중앙서버(400)는 상기 이상노면영상과 동일한 현장위치에 대한 다른 이상노면영상이 상기 차량 외 다른 차량의 차량탑재장치로부터 수신되었는지 여부를 확인하여 상기 이상노면영상의 이상유무를 검증한다.
바람직하게는, 중앙서버(500)는 동일한 차량탑재장치(200)로부터 V2X 노변기지국(300)을 거쳐 전송된 이상노면영상과 이동통신 기지국(500)을 거쳐 전송된 이상노면영상의 해상도, 명도 및 채도를 비교하여, 포트홀 검지에 더 적합한 영상을 선정하여 포트홀 검지에 사용한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 방법은 차량 내 설치된 카메라(100)를 통해 노면영상을 촬영하는 단계(S100); 차량탑재장치(200)는 카메라(100)로부터 전달받은 상기 노면영상의 이상유무를 판단하고, 이상이 있는 이상노면영상을 V2X 통신 및 이동통신을 통해 V2X(Vehicle to Everything) 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)으로 전송하는 단계(S200); V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)은 상기 이상노면영상을 중앙서버(400)로 전송하는 단계(S300); 중앙서버(400)는 데이터베이스에 기 저장된 포트홀영상에 대한 정보를 기초로 상기 이상노면영상 내 포트홀이 포함돼 있는지 여부를 확인함으로써 포트홀의 존재와 위치를 검지하며, 검지된 포트홀에 대한 정보를 나타내는 포트홀정보를 생성하여 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)을 통해 차량탑재장치(200)로 전송하는 단계(S400); 차량탑재장치(200)는 상기 포트홀정보를 HMI 모듈(600)로 전송하는 단계(S500); 및 HMI(Human Machine Interface) 모듈(600)은 상기 포트홀정보를 표출하여 차량 내 운전자에게 포트홀의 존재와 관련정보를 전달하는 단계(S600)를 포함한다.
본 발명은 차량에 설치된 카메라를 통해 감지된 포트홀에 대한 정보를 V2X 통신을 통해 다른 차량과 공유함으로써 노면에 형성된 포트홀에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있는 포트홀 검지 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명은 촬영된 노면영상에서 포트홀의 존재여부에 대해서는 해당영상을 수신한 중앙서버에서 판단하도록 함으로써 차량탑재장치의 데이터처리량을 줄여 처리속도를 향상시킬 수 있는 포트홀 검지 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 엣지컴퓨팅서버를 더 포함하는 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 방법의 과정을 나타낸 도면이다.
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 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템의 구성 및 동작에 대하여, 이하 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템(이하, “본 포트홀 검지 시스템”이라 한다)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 포트홀 검지 시스템은 카메라(100), 차량탑재장치(200), V2X(Vehicle to Everything) 노변기지국(300), 중앙서버(400), 이동통신 기지국(500) 및/또는 HMI(Human Machine Interface) 모듈을 포함한다.
카메라(100)는 차량에 설치되어 노면영상을 촬영한다.
차량탑재장치(200)는 V2X 통신과 이동통신(LTE, 5G 등)을 모두 지원하는 OBU로서, 카메라(100)로부터 상기 노면영상을 전달받은 뒤 상기 노면영상의 이상유무를 판단하고, 이상이 있는 이상노면영상을 V2X 통신 및/또는 이동통신을 통해 V2X 노변기지국(300) 및/또는 이동통신 기지국(500)으로 전송한다. 이때, 차량탑재장치(200)는 노면영상에 특이한 점이 있는지 여부를 기준으로 이상유무를 판단하는데 평상 시의 노면에 대한 영상과 비교하여 다른 점이 없으면 해당 영상은 폐기하고, 다른 점이 있는 경우 해당 노면영상을 이상노면영상으로 결정하고 결정된 이상노면영상을 V2X 노변기지국(300) 및/또는 이동통신 기지국(500)으로 전송한다. 이때, 차량탑재장치(200)는 내장된 데이터베이스의 빅데이터를 이용하여 정밀한 판단을 하는 것이 아니므로 매우 빠른 속도로 영상의 이상유무를 판단하고 그 외 구체적인 판단은 하지 않는다.
V2X 노변기지국(300)은 노변에 설치되는 V2X 통신장치로서 차량탑재장치(200)로부터 전송되는 이상노면영상을 중앙서버(400)로 전송한다.
이동통신 기지국(500)은 차량 인근에 설치되는 이동통신장치로서 차량탑재장치(200)로부터 전송되는 이상노면영상을 중앙서버(400)로 전송한다.
중앙서버(400)는 데이터베이스에 기 저장된 포트홀영상에 대한 정보를 기초로 상기 이상노면영상 내 포트홀이 포함돼 있는지 여부를 확인함으로써 포트홀의 존재와 위치를 검지한다. 그리고 중앙서버(400)는 검지된 포트홀에 대한 정보를 나타내는 포트홀정보를 생성하여 V2X 노변기지국(300) 및/또는 이동통신 기지국(500)을 통해 차량탑재장치(200)로 전송한다.
구체적으로, 데이터베이스에는 이상노면영상에 대한 위치에서의 평상 시 정상노면영상이 저장되어 있다. 중앙서버(400)는 동일한 위치에 대한 정상노면영상과 차량탑재장치(200)로부터 전송된 이상노면영상을 서로 비교하여 1차적으로 특이사항을 검출한다. 그러고 나서, 중앙서버(400)는 검출된 특이사항이 포트홀에 해당하는 것인지 여부를 판단한다. 데이터베이스에는 포트홀의 형태, 모양, 깊이 등에 대한 특성정보가 저장되어 있으며, 중앙서버(400)는 이러한 특성정보를 기초로 기 검출된 특이사항이 포트홀에 해당하는지 여부를 판단한다. 중앙서버(400)는 상기 과정에 의해 이상노면영상 내의 포트홀을 확인하면, 해당 이상노면영상에 대한 현장위치정보, 포트홀 위치정보, 포트홀의 형태 등에 대한 특성정보 등을 포함하는 포트홀정보를 생성하여 V2X 노변기지국(300) 및/또는 이동통신 기지국(500)을 통해 차량탑재장치(200)로 전송한다. 차량탑재장치(200)는 상기 포트홀정보를 HMI 모듈(600)로 전송하며, HMI 모듈(600)은 상기 포트홀정보를 표출하여 차량 내 운전자에게 포트홀의 존재와 관련정보를 전달한다.
나아가, 중앙서버(400)는 상기 이상노면영상과 동일한 현장위치에 대한 다른 이상노면영상이 상기 차량 외 다른 차량의 차량탑재장치로부터 수신되었는지 여부를 확인함으로써, 상기 이상노면영상의 신뢰성을 검증한다. 즉 복수 개의 차량탑재장치로부터 동일한 위치에 해당하는 이상노면영상이 수신되었다면 중앙서버(400)는 해당 위치에 이상이 존재하고 수신한 이상노면영상이 잘못 전송된 영상이 아닌 것으로 판단한다.
또한, 중앙서버(500)는 동일한 차량탑재장치(200)로부터 V2X 노변기지국(300)을 거쳐 전송된 이상노면영상과, 이동통신 기지국(500)을 거쳐 전송된 이상노면영상의 해상도, 명도, 채도 등의 영상특성 및/또는 해당 이상노면영상이 전송된 통신성능을 비교하여, 포트홀 검지에 더 적합한 영상을 선정한 뒤 선정된 영상을 포트홀 검지에 사용할 수 있다.
중앙서버(500)는 상술한 바와 같이 데이터베이스를 포함하는데, 본 발명에 따른 데이터베이스는 더블 헤더를 갖는 슬로티드 페이지 구조를 활용하여 입출력량을 최소화할 수 있다. 또한, 각 슬롯 헤더의 메타데이터에 트랜잭션 아이디가 추가된 2개의 슬롯 헤더를 슬로티드 페이지 구조에 사용하여 페이지 복구를 수행함으로써, 페이지 복구를 위한 별도의 로그 파일(예컨대, Undo 또는 Redo 로그 파일)을 사용하지 않고도 페이지 복구를 수행할 수 있게된다. 본 발명에서 데이터베이스는 데이터베이스 장치를 의미할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 헤더 로깅(Doubleheader Logging)을 위한 페이지 구조를 살펴보기로 한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 더블 헤더 로깅은 별도의 Undo나 Redo 로그 파일을 사용하지 않는다. 대신, 더블 헤더 로깅은 슬로티드 페이지 구조에 2개의 슬롯 헤더를 사용한다. 즉, 더블 헤더 로깅은 컨텐츠 영역에 대한 메타데이터를 제1 슬롯 헤더와 제2 슬롯 헤더에 번갈아가며 저장한다. 더블 헤더 로깅의 페이지 구조는 일반적인 슬로티드 페이지 구조와는 달리 두 개의 슬롯 헤더인 제1 슬롯 헤더와 제2 슬롯 헤더를 가지고 있다. 각 슬롯 헤더의 메타데이터에 트랜잭션 아이디가 추가된다. 이처럼 슬롯 헤더를 하나 추가한 이유는 두 개의 슬롯 헤더 중 하나의 슬롯 헤더만이 유효한 슬롯 헤더이고, 다른 하나의 슬롯 헤더는 로그 역할을 하기 때문이다.
더블 헤더 로깅은 페이지에 데이터를 추가할 때 한 슬롯 헤더(예컨대, 제1 슬롯 헤더)에는 기존의 메타데이터와 위치배열을 남겨두고, 수정된 메타데이터와 위치배열을 다른 슬롯 헤더(예컨대, 제2 슬롯 헤더)에 적는다. 즉, 더블 헤더 로깅은 현재 유효한 슬롯 헤더를 수정하지 않기 때문에, 유효한 슬롯 헤더를 통해 데이터가 추가되기 이전의 페이지를 확인할 수 있다.
더블 헤더 로깅 방법은 새로운 데이터를 쓰는 경우에는 새로운 데이터를 프리 스페이스 저장한다. 그리고 더블 헤더 로깅 방법은 새로운 데이터의 위치가 포함된 위치 배열 및 데이터 개수 등이 포함된 데이터 정보를 유효하지 않은 슬롯 헤더에 저장하여 슬롯 헤더를 업데이트한다. 슬롯 헤더에 대한 업데이트를 마치면, 기존의 유효한 슬롯 헤더보다 업데이트된 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디 숫자가 더 높게 된다. 이 때문에, 새로운 슬롯 헤더가 최신 슬롯 헤더가 된다. 기존의 유효했던 슬롯 헤더는 오래된 슬롯 헤더가 된다. 데이터베이스의 트랜잭션 아이디가 증가되면, 기존의 유효했던 슬롯 헤더는 유효하지 않은 슬롯 헤더로 변경되고, 기존의 유효한 슬롯 헤더보다 업데이트된 슬롯 헤더가 유효한 슬롯 헤더로 된다.
여기서, 최신 슬롯 헤더가 항상 유효한 슬롯 헤더는 아닐 수 있다. 각 쓰기 트랜잭션은 종료할 때, 자신의 트랜잭션 아이디를 데이터베이스 헤더 위치에 저장한다. 이 트랜잭션 아이디보다 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디가 크다면, 그 슬롯 헤더는 유효하지 않다. 유효한 슬롯 헤더는 데이터베이스 전체의 트랜잭션 아이디보다 작거나 같은 트랜잭션 아이디를 가지는 슬롯 헤더 중에서 최신의 트랜잭션 아이디를 가지는 슬롯 헤더이다.
데이터베이스는 다수의 DB 파일을 저장한다. 데이터베이스는 중앙서버(400)의 검색 요청이나 삽입 요청에 따라 SQLite를 통해 DB 파일을 검색하거나 새로운 데이터를 DB 파일에 삽입시킬 수 있다. DB 파일은 DB 헤더와, 다수의 DB 페이지 1 내지 N로 이루어진다. 다수의 DB 페이지는 각각 제1 슬롯 헤더, 제2 슬롯 헤더, 프리 스페이스, 컨텐츠 영역을 포함한다. 여기서, 제1 슬롯 헤더 및 제2 슬롯 헤더 중에서 어느 하나의 슬롯 헤더는 데이터베이스의 현재 트랜잭션과 대응되며, 유효한 슬롯 헤더일 수 있다. 다른 하나의 슬롯 헤더는 데이터베이스의 이전 트랜잭션과 대응되어 이전 트랜잭션에 대한 로그 역할을 하며, 현재 유효하지 않은 슬롯 헤더일 수 있다.
데이터베이스는 제1 데이터를 프리 스페이스에 저장한다. 데이터베이스는 제1 데이터에 대한 제1 데이터 정보를 제1 슬롯 헤더에 저장한다. 이후, 데이터베이스는 페이지에 추가하고자 하는 제2 데이터를 프리 스페이스에 저장한다. 데이터베이스는 제2 데이터에 대한 제2 데이터 정보를 유효하지 않은 제2 슬롯 헤더에 저장한다. 데이터베이스는 파일 변환 카운터를 증가시킨다.
더블 헤더 로깅 방법은 한 페이지에 제1 슬롯 헤더와 제2 슬롯 헤더인 두 개의 슬롯 헤더를 가지고 있다. 그러므로 더블 헤더 로깅 방법은 알맞은 즉 유효한 슬롯 헤더를 선택해야 한다. 이를 위해, 더블 헤더 로깅 방법은 다음과 같은 알고리즘을 수행하여 유효한 슬롯 헤더를 선택할 수 있다. 데이터베이스는 제1 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디 및 제2 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디를 획득하고, 제1 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디 및 제2 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디를 각각 TID1 및 TID2로 지정한다. 데이터베이스는 제1 슬롯 헤더가 유효한지 여부를 확인한다. 데이터베이스는 제1 슬롯 헤더가 유효하면, 제2 슬롯 헤더가 유효한지 여부를 확인한다. 데이터베이스는 제2 슬롯 헤더가 유효하면, 제1 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID1)가 제2 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID2) 이상인지를 확인한다. 데이터베이스는 제1 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID1)가 제2 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID2) 이상이면, 제1 슬롯 헤더를 선택한다. 반면, 데이터베이스는 제1 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID1)가 제2 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID2) 미만이면, 제2 슬롯 헤더를 선택한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터베이스는, 만일 슬로티드 페이지를 복구해야 한다면, 두 슬롯 헤더 중에 어느 슬롯 헤더가 유효한 슬롯 헤더가 되어야 하는지 판단하는 알고리즘을 수행한다. 만약 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디가 데이터베이스의 전체 트랜잭션 아이디보다 크다면, 해당 트랜잭션이 종료되기 전에 서버가 다운되었다는 것을 의미하므로 해당 슬롯 헤더를 무효로 만든다. 이 방식은 유효하지 않은 데이터를 삭제하지 않더라도 그 데이터를 접근할 수 없게 함으로써 해당 트랜잭션이 진행되지 않은 것과 같은 효과를 같는다. 이 작업을 파일의 모든 페이지에 대해 진행하면 그 트랜잭션으로 인한 변경사항이 전부 보이지 않게 되므로 이전의 데이터베이스로 되돌아온 것과 같아져서 다음 트랜잭션을 진행할 수 있는 상태가 된다. 이하, 슬로티드 페이지의 복구 방법에 대해서 구체적으로 살펴보기로 한다. 데이터베이스는 현재 페이지를 첫 번째 페이지로 지정한다. 데이터베이스는 파일 변환 카운터, 제1 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디 및 제2 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디를 획득하고, 파일 변환 카운터, 제1 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디 및 제2 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디를 각각 FCC, TID1 및 TID2로 지정한다. 데이터베이스는 제1 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID1)가 파일 변환 카운터(FCC, File conversion counter)를 초과하는지를 확인한다. 데이터베이스는 제1 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID1)가 파일 변환 카운터(FCC)를 초과하면, 제1 슬롯 헤더를 무효화시킨다. 데이터베이스는 제1 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID1)가 파일 변환 카운터(FCC)를 초과하지 않으면, 제2 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID2)가 파일 변환 카운터(FCC)를 초과하는지를 확인한다. 데이터베이스는 제2 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID2)가 파일 변환 카운터(FCC)를 초과하면, 제2 슬롯 헤더를 무효화시킨다. 데이터베이스는 제2 슬롯 헤더의 트랜잭션 아이디(TID2)가 파일 변환 카운터(FCC)를 초과하지 않으면, 현재 페이지가 마지막 페이지인지를 확인한다. 데이터베이스는 현재 페이지가 마지막 페이지가 아니면, 다음 페이지로 이동한다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 엣지컴퓨팅서버를 더 포함하는 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 포트홀 검지 시스템은 엣지컴퓨팅서버(700)를 더 포함한다.
엣지컴퓨팅서버(700)는 V2X 노변기지국(300) 및/또는 이동통신 기지국(500)으로부터 이상노면영상을 수신한 뒤, 상기 이상노면영상의 해상도, 명도 및 채도를 기초로 영상 내 포트홀 검지가 가능한 수준의 영상만 필터링하여 중앙서버(400)로 전송한다. 이로써, 중앙서버(400)의 처리량을 줄일 수 있어 전체 시스템의 처리속도를 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 방법의 과정을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 방법은 차량 내 설치된 카메라(100)를 통해 노면영상을 촬영하는 단계(S100); 차량탑재장치(200)는 카메라(100)로부터 전달받은 상기 노면영상의 이상유무를 판단하고, 이상이 있는 이상노면영상을 V2X 통신 및 이동통신을 통해 V2X(Vehicle to Everything) 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)으로 전송하는 단계(S200); V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)은 상기 이상노면영상을 중앙서버(400)로 전송하는 단계(S300); 중앙서버(400)는 데이터베이스에 기 저장된 포트홀영상에 대한 정보를 기초로 상기 이상노면영상 내 포트홀이 포함돼 있는지 여부를 확인함으로써 포트홀의 존재와 위치를 검지하며, 검지된 포트홀에 대한 정보를 나타내는 포트홀정보를 생성하여 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)을 통해 차량탑재장치(200)로 전송하는 단계(S400); 차량탑재장치(200)는 상기 포트홀정보를 HMI 모듈(600)로 전송하는 단계(S500); 및/또는 HMI(Human Machine Interface) 모듈(600)은 상기 포트홀정보를 표출하여 차량 내 운전자에게 포트홀의 존재와 관련정보를 전달하는 단계(S600)를 포함한다.
상술한 각 단계에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 2에 대한 설명으로 대체한다.
본 명세서에서 카메라(100), 차량탑재장치(200), V2X(Vehicle to Everything) 노변기지국(300), 중앙서버(400), 이동통신 기지국(500), HMI 모듈(600), 데이터베이스 및/또는 엣지컴퓨팅서버(700)는 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, 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 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: 카메라 200: 차량탑재장치(200)
300: V2X 노변기지국 400: 중앙서버
500: 이동통신 기지국 600: HMI 모듈
700: 엣지컴퓨팅서버

Claims (5)

  1. 카메라(100), 차량탑재장치(200), V2X(Vehicle to Everything) 노변기지국(300), 중앙서버(400), 이동통신 기지국(500) 및 HMI(Human Machine Interface) 모듈을 포함하는 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템으로서,
    카메라(100)는 차량에 설치되어 노면영상을 촬영하고,
    차량탑재장치(200)는 카메라(100)로부터 상기 노면영상을 전달받은 뒤 상기 노면영상의 이상유무를 판단하고, 이상이 있는 이상노면영상을 V2X 통신 및 이동통신을 통해 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)으로 전송하며,
    V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)은 상기 이상노면영상을 중앙서버(400)로 전송하고,
    중앙서버(400)는 데이터베이스에 기 저장된 포트홀영상에 대한 정보를 기초로 상기 이상노면영상 내 포트홀이 포함돼 있는지 여부를 확인함으로써 포트홀의 존재와 위치를 검지하며, 검지된 포트홀에 대한 정보를 나타내는 포트홀정보를 생성하여 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)을 통해 차량탑재장치(200)로 전송하고,
    차량탑재장치(200)는 상기 포트홀정보를 HMI 모듈(600)로 전송하며,
    HMI 모듈(600)은 상기 포트홀정보를 표출하여 차량 내 운전자에게 포트홀의 존재와 관련정보를 전달하되,
    상기 데이터베이스는, 상기 중앙서버(400)의 검색 또는 삽입 요청에 따라 DB 파일을 검색하거나 새로운 데이터를 DB 파일에 삽입시키며,
    상기 DB 파일은, 복수개의 DB 페이지를 포함하고,
    상기 복수개의 DB 페이지는 각각, 더블 헤더 로깅을 위한 슬로티드 페이지 구조를 가지고,
    상기 슬로티드 페이지 구조는, 제1 슬롯 헤더, 제2 슬롯 헤더 및 컨텐츠 영역을 포함하여,
    상기 데이터베이스는, 상기 컨텐츠 영역에 대한 메타데이터를 상기 제1 슬롯 헤더 및 상기 제2 슬롯 헤더에 번갈아가며 저장하여, 입출력량의 최소화 및 별도의 로그 파일을 사용하지 않고 페이지 복구가 가능한 것을 특징으로 하는, V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템은 엣지컴퓨팅서버(700)를 더 포함하고,
    엣지컴퓨팅서버(700)는 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)으로부터 상기 이상노면영상을 수신한 뒤, 상기 이상노면영상의 해상도, 명도 및 채도를 기초로 영상 내 포트홀 검지가 가능한 수준의 영상만 필터링하여 중앙서버(400)로 전송하는 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    중앙서버(400)는 상기 이상노면영상과 동일한 현장위치에 대한 다른 이상노면영상이 상기 차량 외 다른 차량의 차량탑재장치로부터 수신되었는지 여부를 확인하여 상기 이상노면영상의 이상유무를 검증하는 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    중앙서버(400)는 동일한 차량탑재장치(200)로부터 V2X 노변기지국(300)을 거쳐 전송된 이상노면영상과 이동통신 기지국(500)을 거쳐 전송된 이상노면영상의 해상도, 명도 및 채도를 비교하여, 포트홀 검지에 더 적합한 영상을 선정하여 포트홀 검지에 사용하는 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 시스템.
  5. 차량 내 설치된 카메라(100)를 통해 노면영상을 촬영하는 단계(S100);
    차량탑재장치(200)는 카메라(100)로부터 전달받은 상기 노면영상의 이상유무를 판단하고, 이상이 있는 이상노면영상을 V2X 통신 및 이동통신을 통해 V2X(Vehicle to Everything) 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)으로 전송하는 단계(S200);
    V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)은 상기 이상노면영상을 중앙서버(400)로 전송하는 단계(S300);
    중앙서버(400)는 데이터베이스에 기 저장된 포트홀영상에 대한 정보를 기초로 상기 이상노면영상 내 포트홀이 포함돼 있는지 여부를 확인함으로써 포트홀의 존재와 위치를 검지하며, 검지된 포트홀에 대한 정보를 나타내는 포트홀정보를 생성하여 V2X 노변기지국(300) 및 이동통신 기지국(500)을 통해 차량탑재장치(200)로 전송하는 단계(S400);
    차량탑재장치(200)는 상기 포트홀정보를 HMI 모듈(600)로 전송하는 단계(S500); 및
    HMI(Human Machine Interface) 모듈(600)은 상기 포트홀정보를 표출하여 차량 내 운전자에게 포트홀의 존재와 관련정보를 전달하는 단계(S600)를 포함하되,
    상기 데이터베이스는, 상기 중앙서버(400)의 검색 또는 삽입 요청에 따라 DB 파일을 검색하거나 새로운 데이터를 DB 파일에 삽입시키며,
    상기 DB 파일은, 복수개의 DB 페이지를 포함하고,
    상기 복수개의 DB 페이지는 각각, 더블 헤더 로깅을 위한 슬로티드 페이지 구조를 가지고,
    상기 슬로티드 페이지 구조는, 제1 슬롯 헤더, 제2 슬롯 헤더 및 컨텐츠 영역을 포함하여,
    상기 데이터베이스는, 상기 컨텐츠 영역에 대한 메타데이터를 상기 제1 슬롯 헤더 및 상기 제2 슬롯 헤더에 번갈아가며 저장하여, 입출력량의 최소화 및 별도의 로그 파일을 사용하지 않고 페이지 복구가 가능한 것을 특징으로 하는, V2X 통신을 이용한 빅데이터 기반의 포트홀 검지 방법.
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