KR102248588B1 - Vehicle positioning system in tunnel using wave communication and radar - Google Patents

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KR102248588B1
KR102248588B1 KR1020190168705A KR20190168705A KR102248588B1 KR 102248588 B1 KR102248588 B1 KR 102248588B1 KR 1020190168705 A KR1020190168705 A KR 1020190168705A KR 20190168705 A KR20190168705 A KR 20190168705A KR 102248588 B1 KR102248588 B1 KR 102248588B1
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김영덕
손국진
손진환
정성호
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a vehicle positioning system in a tunnel using wave communication and radar. The vehicle positioning system in a tunnel using wave communication and radar, according to the present invention, comprises: a road side unit (RSU) which receives basic safety message (BSM) information including GPS-based location and time information from a vehicle terminal installed in the vehicle entering the tunnel; the radar which is installed in the tunnel, detects each vehicle entering the tunnel, generates information about the location and time of each vehicle, and transmits the generated information; and a control device which matches the information on the location and time of the vehicle received through the road side device and the radar, corrects an error when the vehicle recognition error occurs from the radar as a result of matching, and determines the locations of continuous vehicles. According to the present invention, the vehicle in the tunnel can be tracked by matching a signal received from the radar and a BSM received from the vehicle, and there is no need for separate radar installation in the vehicle, thereby reducing costs and increasing location accuracy. In addition, information on the vehicle not detected by the radar can be detected using a linked list between the vehicles.

Description

웨이브 통신 및 레이더를 이용한 터널 내의 차량 측위 시스템{Vehicle positioning system in tunnel using wave communication and radar}Vehicle positioning system in tunnel using wave communication and radar

본 발명은 웨이브 통신 및 레이더를 이용한 터널 내의 차량 측위 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터널 진입 전의 GPS 추적 신호와 터널 진입 후의 레이더(Radar) 추적 신호를 웨이브(WAVE) 통신으로 동기화하여 터널 진입 전후의 차량들을 측위할 수 있는 차량 측위 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle positioning system in a tunnel using wave communication and radar, and more particularly, before and after tunnel entry by synchronizing a GPS tracking signal before entering the tunnel and a radar tracking signal after entering the tunnel through wave communication. It relates to a vehicle positioning system capable of positioning the vehicles of the.

웨이브(WAVE) 통신은 EEE 802.11p표준 기반의 차량 기술을 사용함을 가정한다. 현재 국내에서는 C-ITS라는 명칭으로 사용되고 있다.It is assumed that WAVE communication uses vehicle technology based on the EEE 802.11p standard. Currently, it is used under the name C-ITS in Korea.

IEEE 802.11p 프로토콜은 차량에 탑재되는 OBU(On-Board Unit), 도로 내에 구축되는 RSU(Road Side Unit)으로 구성되어 차량과 도로 위 각종 검지기(예: Radar) 사이의 통신을 지원한다. 구체적으로, 단말들(OBU 및 RSU)은 무선 매체 접근을 위해서 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance)라는 경쟁기법을 기반으로 한다. The IEEE 802.11p protocol is composed of an OBU (On-Board Unit) installed in a vehicle and an RSU (Road Side Unit) built in the road to support communication between the vehicle and various detectors (eg, radar) on the road. Specifically, the terminals (OBU and RSU) are based on a competition technique called CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance) for wireless medium access.

또한, 각 차량은 BSM(Basic Safety Message)를 이용하여 자신의 상태정보 (ID, 위치, 속도, 방향 등)를 100ms 간격 주기로 브로드캐스트하여 주변 차량에게 알린다. 그리고, 복수의 차량들로부터 브로드캐스트된 BSM은 채널 경쟁 기법으로 전송되어 패킷간의 충돌을 회피한다. In addition, each vehicle broadcasts its own status information (ID, location, speed, direction, etc.) at intervals of 100ms using BSM (Basic Safety Message) to notify surrounding vehicles. In addition, the BSM broadcast from a plurality of vehicles is transmitted using a channel contention scheme to avoid collision between packets.

다만, 차량이 터널 내로 진입하게 되면, GPS 신호를 수신할 수 없으므로 위치 추적이 불가능하게 된다. 따라서, 종래에는 터널 내에 레이더를 설치하여 실시간으로 차량을 추적하였다. 그러나, Radar는 자체적으로 ID를 할당 하기 때문에 BSM 내에 포함된 차량의 ID와 일치하지 않는 문제를 발생한다. 예를 들면, 터널 진입전 A, B, C 라는 3대의 차량이 터널로 진입할 경우, 3대의 움직임을 확인가능 하지만 어느 객체가 A, B, C인지는 명시적으로 구별을 할 수 없다. 이는 Radar가 자체적으로 ID를 할당(예: X, Y, Z)하기하기 때문이다. However, when a vehicle enters the tunnel, it cannot receive a GPS signal, and thus location tracking is impossible. Therefore, conventionally, a radar was installed in a tunnel to track a vehicle in real time. However, since Radar allocates an ID by itself, a problem occurs that does not match the ID of the vehicle included in the BSM. For example, if three vehicles A, B, and C enter the tunnel before entering the tunnel, three movements can be checked, but it is not possible to explicitly distinguish which object is A, B, or C. This is because Radar assigns its own ID (eg X, Y, Z).

또한, Radar 및 GPS의 자체의 신호 수신 오류로 인하여, 차량의 검출이 실패하는 경우도 발생된다. 예를 들어, 차량 3대가 터널로 진입하였으나, Radar는 2대만 인식하거나 (False Negative), 1대만 진입하였으나, 2대 이상으로 인식하는 경우이다. (False Positive)In addition, the detection of the vehicle may fail due to an error in signal reception of the radar and GPS itself. For example, 3 vehicles enter the tunnel, but the radar recognizes only 2 (False Negative), or only 1 enters, but recognizes as 2 or more. (False Positive)

따라서, 본 발명에서는 터널 진입전의 GPS기반의 차량 ID와 터널 진입후의 Radar기반의 ID를 맵핑하고, 동시에 차량의 전후순서 (Linked List)통해 인식의 오류를 줄이고자 한다.Accordingly, in the present invention, the GPS-based vehicle ID before the tunnel entry and the radar-based ID after the tunnel entry are mapped, and at the same time, an error in recognition is reduced through a linked list of vehicles.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1663985 호(2016.10.04. 공고)에 개시되어 있다.The technology behind the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1663985 (announced on October 4, 2016).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 터널 진입 전의 GPS 추적 신호와 터널 진입 후의 레이더(Radar) 추적 신호를 웨이브(WAVE) 통신으로 동기화하여 터널 진입 전후의 차량들을 측위할 수 있는 웨이브 통신 및 레이더를 이용한 터널 내의 차량 측위 시스템을 제공하는데 목적이 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to use wave communication and radar that can locate vehicles before and after entering the tunnel by synchronizing the GPS tracking signal before entering the tunnel and the radar tracking signal after entering the tunnel through WAVE communication. It is an object to provide a vehicle positioning system in a tunnel.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 웨이브 통신 및 레이더를 이용한 터널 내의 차량 측위 시스템에 있어서, 터널로 진입하는 차량에 설치된 차량용 단말기로부터 GPS 기반의 위치 및 시간 정보를 포함하는 BSM(Basic Safety Message) 정보를 수신하는 노변장치(Road Side Unit, RSU), 터널 내에 설치되며, 터널에 진입한 각각의 차량을 감지하여 각각의 차량에 대한 위치 및 시간에 대한 정보를 생성하여 전송하는 레이더, 그리고 상기 노변장치 및 레이더를 통해 수신된 차량의 위치 및 시간에 대한 정보를 상호 매칭하고, 매칭 결과 상기 레이더로부터 차량 인식 오류가 발생될 경우에는 오류를 보정하여 연속되는 차량의 위치를 판단하는 제어장치를 포함한다. In the vehicle positioning system in a tunnel using wave communication and radar according to an embodiment of the present invention for achieving this technical problem, BSM (Basic Safety Message), a roadside unit (RSU) that receives information, installed in the tunnel, and a radar that detects each vehicle entering the tunnel and generates and transmits information on the location and time of each vehicle, And a control device that mutually matches the information on the location and time of the vehicle received through the roadside device and the radar, and when a vehicle recognition error occurs from the radar as a result of the matching, corrects the error to determine the position of consecutive vehicles. Includes.

상기 BSM은, 해당 차량의 ID, 좌표, 속도, 진행방향, 브레이크 상태, 크기 중에서 적어도 하나의 정보를 포함하며, The BSM includes at least one of the ID, coordinates, speed, traveling direction, brake state, and size of the vehicle,

상기 차량용 단말기는, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance)의 경쟁기법을 기반으로 상기 BSM을 브로드캐스트시킬 수 있다. The vehicle terminal may broadcast the BSM based on a competition technique of CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance).

상기 차량용 단말기는, 자신의 차량을 기준으로 동일 차선 내에 전방과 후방에 각각 위치하는 차량의 ID를 이용하여 연결 목록(Linked List)을 생성하고, 상기 생성된 연결 목록을 상기 BSM에 더 포함시켜 브로드캐스트할 수 있다. The vehicle terminal generates a linked list using IDs of vehicles located in the front and rear sides of the same lane based on the own vehicle, and further includes the generated linked list in the BSM to broadcast. Can be cast.

상기 차량용 단말기는, 해당 차량이 터널에 진입하기 직전에 BSM을 상기 노변 장치로 송신할 경우, 백오프의 경쟁 윈도우(Contention Window, CW) 값을 조절할 수 있다. When the vehicle terminal transmits the BSM to the roadside device immediately before the vehicle enters the tunnel, the vehicle terminal may adjust the contention window (CW) value of the backoff.

상기 백오프의 경쟁 윈도우(New_CW)값은, 하기의 수학식에 따라 최소값(CW_min)과 최대값(CW_max = CW_min + 터널앞 위치)로 변경될 수 있다. Contention window (New_CW) value of the back-off, can be changed to a minimum value of (CW_ min) and maximum values (= max CW_ CW_ min + tunnel front position) according to the following equation.

Figure 112019130345471-pat00001
Figure 112019130345471-pat00001

여기서, 터널앞 위치는 해당 차량이 터널 진입부와 이격된 미터 단위의 거리값을 나타낸다Here, the position in front of the tunnel represents the distance value in meters from which the vehicle enters the tunnel.

상기 차량용 단말기는, 해당 차량이 터널에 진입하면 상기 경쟁 윈도우값을 정상 범위로 설정할 수 있다. The vehicle terminal may set the contention window value to a normal range when the vehicle enters the tunnel.

상기 제어장치는, 상기 노변장치로부터 BSM를 수신하고, 레이더(Radar)를 통해 측정된 차량의 ID, 위치, 시간 정보를 각각 수신하는 수신부, 상기 BSM에 포함된 차량의 ID, 위치, 시간 정보와 레이더에 의해 감지된 차량의 ID, 위치, 시간 정보를 맵핑하여 맵핑 테이블을 생성하는 매칭부, 상기 BSM에 포함된 차량의 연결 목록과 레이더에 의해 감지된 차량들의 대수를 비교하여 상기 레이더의 오류 발생 여부를 판단하는 판단부, 그리고 오류로 판단될 경우에는, 상기 차량의 연결 목록에 포함된 연속된 차량의 전후 관계 및 터널의 진입 시점에서 수신된 BSM 내에 포함된 차량의 위치 정보를 이용하여 보정 작업을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다. The control device receives the BSM from the roadside device, a receiving unit that receives the vehicle ID, location, and time information measured through a radar, respectively, the vehicle ID, location, and time information included in the BSM, and A matching unit that creates a mapping table by mapping the ID, location, and time information of the vehicle detected by the radar, the error of the radar is generated by comparing the connection list of vehicles included in the BSM with the number of vehicles detected by the radar A determination unit that determines whether or not, and if it is determined as an error, correction is performed using the context of the consecutive vehicles included in the connection list of the vehicle and the location information of the vehicle included in the BSM received at the time of entering the tunnel. It may include a control unit that performs.

상기 제어부는, 상기 연결목록에 포함된 차량의 대수가 레이더를 통해 감지된 차량의 대수보다 많을 경우에는 Negative 오류로 판단하고, If the number of vehicles included in the connection list is greater than the number of vehicles detected through the radar, the control unit determines it as a negative error,

Negative 오류로 판단하면, 상기 연결목록에 포함된 차량의 전후 관계를 이용하여 미감지된 차량을 탐지하고, 미감지된 차량에 대하여 새로운 레이더 ID 및 차량 정보를 생성할 수 있다. If it is determined as a negative error, an undetected vehicle may be detected using the context of a vehicle included in the connection list, and a new radar ID and vehicle information may be generated for the undetected vehicle.

상기 제어부는, 상기 연결목록에 포함된 차량의 대수가 레이더에 의해 감지된 차량의 대수보다 적을 경우에는 Positive 오류로 판단하고, When the number of vehicles included in the connection list is less than the number of vehicles detected by the radar, the control unit determines it as a positive error,

Positive 오류로 판단하면, 터널에 진입하는 시점에 레이더에 의해 감지된 복수의 차량 중에서 상기 레이더와 가장 가까운 위치에 있는 차량을 선택하고 나머지 차량에 대해서는 ID, 위치, 시간 정보를 삭제할 수 있다. If it is determined as a positive error, it is possible to select a vehicle in a position closest to the radar from among a plurality of vehicles detected by the radar at the time of entering the tunnel, and delete ID, location, and time information for the remaining vehicles.

상기 차량용 단말기는, 컨트롤 채널(CCH, Control Channel)과 서비스 채널(SCH, Service Channel)을 통하여 웨이브 통신을 수행하며, 해당 차량이 터널 내에 진입하였을 경우에는 컨트롤 채널(CCH)을 통해 BSM을 송수신하고, 상기 서비스 채널(SCH)을 통해 사고 또는 경고 메시지를 송수신할 수 있다. The vehicle terminal performs wave communication through a control channel (CCH, Control Channel) and a service channel (SCH, Service Channel), and transmits and receives BSM through a control channel (CCH) when the vehicle enters the tunnel. , It is possible to transmit and receive an accident or warning message through the service channel (SCH).

이와 같이 본 발명에 따르면, 레이더(Radar)로부터 수신된 신호와 차량으로부터 수신된 BSM을 상호 매칭시켜 터널 내에서의 차량을 추적할 수 있으며, 차량 내에 별도의 Radar 장착을 요구하지 않으므로 비용의 절감과 위치 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 차량간의 연결 목록(Linked List)을 이용하여 Radar에 의해 감지되지 않은 차량의 정보를 탐지할 수 있다. As described above, according to the present invention, the vehicle in the tunnel can be tracked by matching the signal received from the radar and the BSM received from the vehicle. Position accuracy can be improved. In addition, information on vehicles not detected by radar can be detected using a linked list between vehicles.

또한, 본 발명에 따르면, 터널에 진입하는 시점에서의 해당 차량의 BSM을 높은 우선순위로 채택하여 송신할 수 있도록 하며, 터널내의 실시간 차량 추적이 가능하므로 사고 발생시 즉각적인 모니터링 및 대응이 가능하다. In addition, according to the present invention, the BSM of the vehicle at the time of entering the tunnel can be selected and transmitted with a high priority, and since real-time vehicle tracking in the tunnel is possible, immediate monitoring and response in the event of an accident is possible.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 측위 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도2는 IEEE 802.11p 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 1에 도시된 차량용 단말기를 이용한 BSM 송수신 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 도 3에 도시된 S320 단계에서 연결 목록 생성 및 유지를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 S340단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 7은 도6에 도시된 제어장치를 이용하여 터널내의 차량을 측위하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8a는 도 7에 도시된 S730단계에서 T1시점에서 매칭된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8b는 도 7에 도시된 S730단계에서 T2시점에서 매칭된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8c는 도 7에 도시된 S730단계에서 T3시점에서 매칭된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8d는 도 7에 도시된 S730단계에서 T2시점에 A와 B의 차량이 동시에 진입할 경우에 매칭되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 9a는 도 7에 도시된 S750단계에서 Negative 오류를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9b는 도 7에 도시된 S750단계에서 Positive 오류를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram illustrating a vehicle positioning system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of performing communication using the IEEE 802.11p protocol.
3 is a flowchart illustrating a method of transmitting and receiving a BSM using the vehicle terminal shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a diagram illustrating generation and maintenance of a connection list in step S320 shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a diagram for explaining step S340 shown in FIG. 3.
6 is a configuration diagram illustrating the control device illustrated in FIG. 1.
7 is a flowchart illustrating a method of positioning a vehicle in a tunnel using the control device shown in FIG. 6.
FIG. 8A is a diagram illustrating a matched state at a time point T1 in step S730 shown in FIG. 7.
FIG. 8B is a diagram illustrating a matched state at a time point T2 in step S730 shown in FIG. 7.
FIG. 8C is a diagram illustrating a matched state at a time point T3 in step S730 shown in FIG. 7.
FIG. 8D is a diagram illustrating a matched state when vehicles A and B enter at the same time at a time point T2 in step S730 shown in FIG. 7.
9A is a diagram illustrating a method of correcting a negative error in step S750 shown in FIG. 7.
9B is a diagram illustrating a method of correcting a positive error in step S750 shown in FIG. 7.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.

이하에서는 도 1을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 차량 측위 시스템에 대하여 설명한다. Hereinafter, a vehicle positioning system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 측위 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 1 is a block diagram illustrating a vehicle positioning system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량 측위 시스템은 차량용 단말기(100), 노변장치(200), 레이더(300) 및 제어장치(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a vehicle positioning system according to an embodiment of the present invention includes a vehicle terminal 100, a roadside device 200, a radar 300, and a control device 400.

먼저, 차량용 단말기(100)는 차량에 설치되는 통신 단말기로서, BSM(Basic Safety Message)을 송수신한다. 부연하자면, 모든 차량은 GPS를 통해 해당 차량의 절대 좌표(X,Y)를 실시간으로 측위하고, 웨이브(WAVE) 표준에서 정의한 BSM을 브로드캐스트한다. 여기서, BSM은 해당 차량의 ID, 좌표, 속도, 진행방향, 브레이크 상태, 크기 등의 정보를 포함한다. 따라서, 차량용 단말기(100)는 다른 차량과의 BSM 메시지를 송수신하여 해당 차량의 위치와 주변차량의 위치를 파악한다. 한편, 차량용 단말기(100)는 IEEE 802.11p표준 기반의 웨이브(WAVE)통신을 사용하며, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance)라는 경쟁기법을 기반으로 차량간 통신을 수행한다. First, the vehicle terminal 100 is a communication terminal installed in a vehicle, and transmits and receives a Basic Safety Message (BSM). In addition, all vehicles locate the vehicle's absolute coordinates (X,Y) in real time through GPS, and broadcast the BSM defined by the WAVE standard. Here, the BSM includes information such as ID, coordinates, speed, traveling direction, brake state, and size of the vehicle. Accordingly, the vehicle terminal 100 detects the location of the vehicle and surrounding vehicles by transmitting and receiving BSM messages with other vehicles. Meanwhile, the vehicle terminal 100 uses wave (WAVE) communication based on the IEEE 802.11p standard, and performs inter-vehicle communication based on a competition technique called CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance).

이하에서는 도 2 내지 도 5를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 단말기(100)를 통해 BSM을 송수신하는 방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of transmitting and receiving a BSM through the vehicle terminal 100 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 5.

도 2는 IEEE 802.11p 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 3은 도 1에 도시된 차량용 단말기를 이용한 BSM 송수신 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 도 3에 도시된 S320 단계에서 연결 목록 생성 및 유지를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 S340단계를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of performing communication using the IEEE 802.11p protocol, FIG. 3 is a flowchart illustrating a BSM transmission/reception method using the vehicle terminal shown in FIG. 1, and FIG. It is a diagram for explaining the generation and maintenance of the connection list in the illustrated step S320, and FIG. 5 is a diagram for explaining the step S340 of FIG.

먼저, 웨이브 통신은 IEEE 802.11p 프로토콜을 기반으로 한다. IEEE 802.11p 프로토콜은 주파수 대역이 상이한 컨트롤 채널(CCH, Control Channel)과 서비스 채널(SCH, Service Channel)을 이용하여 통신을 수행하며, 50ns단위에 따라 주기적으로 스위칭하여 메시지를 송수신한다.First, wave communication is based on the IEEE 802.11p protocol. The IEEE 802.11p protocol performs communication using a control channel (CCH, Control Channel) and service channels (SCH, Service Channel) having different frequency bands, and transmits/receives messages by periodically switching in units of 50ns.

또한, IEEE 802.11p 프로토콜은 무선 매체에 접근하기 위하여 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance)라는 경쟁기법을 기반으로 차량간 통신을 수행한다.In addition, the IEEE 802.11p protocol performs vehicle-to-vehicle communication based on a competition technique called Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance (CSMA/CA) in order to access a wireless medium.

부연하자면, 도 2에 도시된 바와 같이, 송수신하고자 하는 메시지가 발생될 경우, 차량간 통신 프로토콜은 현재 시점에서의 채널이 유휴상태인지 또는 점유상태인지의 여부를 확인한다. 즉, 현재 시점에서의 채널이 임의의 백오프 시간(random backoff time) 동안 사용되지 않는 상태가 지속되면, 차량간 통신 프로토콜은 해당 채널을 유휴상태로 판단하고 전송하고자 하는 메시지를 전송한다. 만약, 채널이 점유상태일 경우에는 백오프 과정을 통하여 임의의 시간 동안 대기한 후, 다시 채널이 유휴상태임을 확인하고 전송하는 과정을 수행한다.In addition, as shown in FIG. 2, when a message to be transmitted/received occurs, the vehicle-to-vehicle communication protocol checks whether the channel at the current time is in an idle state or an occupied state. That is, if the channel at the current time is not used for a random backoff time, the inter-vehicle communication protocol determines that the channel is idle and transmits a message to be transmitted. If the channel is in the occupied state, it waits for an arbitrary time through a back-off process, then confirms that the channel is in an idle state, and then performs a process of transmitting.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 단말기(100)는 컨트롤 채널(CCH)을 통해 BSM을 송수신하고, 서비스 채널(SCH)을 통해서는 응용 메시지를 송수신한다. 따라서, BSM을 송신할 경우, 차량용 단말기(100)는 100ms 주기로 BSM을 전송한다. 여기서 응용 메시지는 사고의 유무 또는 특정 긴급메시지 등을 포함한다. Meanwhile, the vehicle terminal 100 according to an embodiment of the present invention transmits and receives a BSM through a control channel (CCH) and transmits and receives an application message through a service channel (SCH). Therefore, when transmitting the BSM, the vehicle terminal 100 transmits the BSM in a 100ms cycle. Here, the application message includes the presence or absence of an accident or a specific emergency message.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 단말기(100)는 터널 진입 전에 GPS를 이용하여 현위치를 측정하고, 측정된 현위치에 대한 정보를 BSM에 포함하여 송신한다(S310). As shown in FIG. 3, the vehicle terminal 100 according to an embodiment of the present invention measures the current location using GPS before entering the tunnel, and transmits information about the measured current location in the BSM (S310). ).

이때, 웨이브(WAVE)통신의 무선 전송범위는 반경 1Km이므로, 차량용 단말기(100)는 해당 차량을 중심으로 반경 1Km 이내에 위치하고 있는 모든 주변차량에게 BSM을 전송한다. 여기서 BSM은 차량의 ID, 좌표, 속도, 진행방향, 브레이크 상태, 크기 등의 정보를 포함한다. At this time, since the wireless transmission range of the wave (WAVE) communication is a radius of 1Km, the vehicle terminal 100 transmits the BSM to all surrounding vehicles located within a radius of 1Km around the vehicle. Here, the BSM includes information such as vehicle ID, coordinates, speed, traveling direction, brake status, and size.

그리고, 차량용 단말기(100)는 다른 차량으로부터 수신된 BSM을 이용하여 연결목록을 생성한다(S320). Then, the vehicle terminal 100 generates a connection list using the BSM received from another vehicle (S320).

부연하자면, 송수신된 BSM은 위치정보를 포함하고 있으므로, 차량용 단말기(100)는 해당 차량의 위치와 주변차량의 위치를 파악한다. 그리고, 차량용 단말기(100)는 주변차량의 정보를 이용하여 동일 차선 내에 해당 차량을 중심으로 전방에 위치하고 있는 차량과 후방에 위치하고 있는 차량에 대한 연결 목록(Linked List)을 생성한다. In addition, since the transmitted/received BSM includes location information, the vehicle terminal 100 determines the location of the vehicle and the location of the surrounding vehicles. In addition, the vehicle terminal 100 generates a linked list of vehicles located in the front and vehicles located in the rear centering on the vehicle in the same lane using information of surrounding vehicles.

도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 A, B, C 차량이 주행 중이라면, A차량은 [Null, A, B ]라는 연결목록을 생성하고, B 차량은 [A, B, C] 라는 연결목록을 생성하며, C차량은 [B, C, Null] 라는 연결목록을 생성한다. 생성된 연결 목록에는 해당 차량의 좌표 및 속도를 포함한다. As shown in FIG. 4, for example, if vehicles A, B, and C are driving, vehicle A creates a linked list of [Null, A, B], and vehicle B is called [A, B, C]. A connection list is created, and vehicle C creates a connection list called [B, C, Null]. The generated connection list includes the vehicle's coordinates and speed.

상기와 같이 A, B, C 차량이 연속적으로 주행하는 상태에서 특정 차량이 추월, 차선 변경, 교차로 진출 등으로 위치가 변경되면, 차량용 단말기(100)는 BSM을 이용하여 새로운 연결 목록을 실시간 업데이트한다. 그리고, 차량용 단말기(100)는 업데이트된 정보를 BSM에 포함하여 재전송하여 다른 차량들과 공유한다. 이때, 연결 목록은 현재 주행중인 차선에 국한된다. As described above, in a state in which vehicles A, B, and C are continuously driving, when a specific vehicle is changed due to overtaking, lane change, entrance to an intersection, etc., the vehicle terminal 100 updates the new connection list in real time using the BSM. . Then, the vehicle terminal 100 includes the updated information in the BSM and retransmits it to share it with other vehicles. At this time, the connection list is limited to the currently driving lane.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, B차량이 다른 차량을 추월하거나 차로를 변경할 경우, A차량은 [Null, A, C ]라는 연결목록을 재생성하고, C차량은 [A, C, Null] 라는 연결목록을 재생성한다.Therefore, as shown in FIG. 4, when vehicle B overtakes other vehicles or changes lanes, vehicle A regenerates the link list [Null, A, C], and vehicle C regenerates [A, C, Null]. Regenerate the linked list called.

S320단계가 완료된 상태에서, 차량용 단말기(100)는 해당 차량이 터널의 진입부로부터 0~10m 떨어진 위치에 위치하고 있는지의 여부를 판단한다(S330). In a state in which step S320 is completed, the vehicle terminal 100 determines whether or not the vehicle is located at a position 0 to 10m away from the entrance of the tunnel (S330).

차량용 단말기(100)는 GPS를 이용하여 차량의 위치를 측위한다. 그러나, 터널 내부는 GPS 음영 지역으로서, 차량용 단말기(100)는 GPS를 통해 좌표값을 획득할 수 없어 터널 내에서의 해당 차량을 측위할 수 없게 된다. The vehicle terminal 100 locates the vehicle using GPS. However, the inside of the tunnel is a shaded area with GPS, and the vehicle terminal 100 cannot obtain coordinate values through GPS, and thus cannot locate the vehicle in the tunnel.

그러므로, 차량이 터널에 진입할 경우에는 터널 진입 전 GPS 추적 신호와 터널 진입 후 레이더(Radar) 추적 신호가 빠르게 맵핑되도록, 다른 차량들 즉, 터널에 진입하지 않은 후속 차량들 보다 우선적으로 BSM을 전송할 필요가 있다. Therefore, when a vehicle enters the tunnel, the BSM is transmitted in preference to other vehicles, that is, subsequent vehicles that have not entered the tunnel, so that the GPS tracking signal before entering the tunnel and the radar tracking signal after entering the tunnel are quickly mapped. There is a need.

따라서, 차량용 단말기(100)는 해당 차량이 터널 진입 전 0~10m 사이에 위치하고 있는지의 여부를 판단한다. 여기서 터널의 위치는 차량에 창작된 네비게이션 및 GPS를 통해 확인한다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 경쟁 윈도우 값을 조절하기 위하여 터널 진입까지의 거리값을 0~10m로 한정하였으나, 터널 주변 환경에 따라 거리값을 변경하여도 무방하다.Accordingly, the vehicle terminal 100 determines whether the vehicle is located between 0 and 10 m before entering the tunnel. Here, the location of the tunnel is checked through the navigation and GPS created in the vehicle. Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the distance value to the tunnel entry is limited to 0 to 10 m in order to adjust the contention window value, but the distance value may be changed according to the environment around the tunnel.

그리고 해당 차량이 터널 진입부로부터 0~10m 이격된 곳에 위치한 것으로 판단될 경우, 차량용 단말기(100)는 BSM을 생성하여 송신하되, 다른 차량에서 생성된 BSM보다 우선적으로 전송될 수 있도록 경쟁 윈도우(Contention Window, CW) 값을 조절한다(S340). And when it is determined that the vehicle is located at a location 0-10m away from the tunnel entry part, the vehicle terminal 100 generates and transmits the BSM, but the contention window (Contention window) so that the BSM generated by other vehicles can be transmitted preferentially. Window, CW) value is adjusted (S340).

부연하자면, 차량용 단말기(100)는 해당 차량의 BSM을 전송할 채널이 유휴상태(Idle)인지, 점유상태(Busy)인지의 상태를 파악한다. 채널이 점유상태인 경우는 다른 장치와 연결되어 통신을 하고 있다는 것을 의미하고, 채널이 유휴상태인 경우는 연결하여 통신이 가능하다는 것을 의미한다.In addition, the vehicle terminal 100 determines whether the channel to which the BSM of the vehicle is transmitted is an idle state or an occupied state. When the channel is in an occupied state, it means that it is connected to and communicates with another device, and when the channel is in an idle state, it means that it is possible to connect and communicate.

따라서, 채널이 유휴상태일 경우, 차량용 단말기(100)는 주변 차량에게 해당차량의 상태정보를 즉각적으로 전달하도록 제어한다. 반면에, 채널이 점유상태인 경우, 차량용 단말기(100)는 임의의 백오프(Back-off) 값만큼 지연된 시점에서 주변 차량에게 해당 차량의 상태 정보를 전달하도록 제어한다. 여기서, 백오프의 경쟁 윈도우(Contention Window, CW)는 [CWmin, CWmax] 사이의 값을 가진다. Accordingly, when the channel is in an idle state, the vehicle terminal 100 controls to immediately transmit the state information of the vehicle to the surrounding vehicles. On the other hand, when the channel is in the occupied state, the vehicle terminal 100 controls to transmit state information of the vehicle to surrounding vehicles at a time delayed by a predetermined back-off value. Here, the contention window (CW) of the backoff has a value between [CWmin, CWmax].

다만, 본 발명의 실시예에서는 터널과의 이격된 거리값에 따라 BSM에 대한 우선순위를 설정한다. 즉, 차량용 단말기(100)는 터널 진입 전 0~10m내에 위치하고 있는 차량에서 송신된 BSM에 우선순위를 높게 설정한다. However, in the embodiment of the present invention, priority is set for the BSM according to the distance from the tunnel. That is, the vehicle terminal 100 sets a high priority to the BSM transmitted from a vehicle located within 0 to 10 m before entering the tunnel.

그리고, 차량용 단말기(100)는 터널 진입 여부에 따라 경쟁 윈도우(New_CW)값을 변경한다. In addition, the vehicle terminal 100 changes the contention window (New_CW) value according to whether or not the tunnel enters.

여기서, 조절된 경쟁 윈도우(New_CW)값은 하기의 수학식을 통해 나타낸다. Here, the adjusted contention window (New_CW) value is expressed through the following equation.

Figure 112019130345471-pat00002
Figure 112019130345471-pat00002

여기서, CW_min + 터널앞 위치는 최대값(CW_max)을 나타내며, 터널 입구와 해당 차량과의 거리는 해당 차량이 터널 진입부로부터 이격된 거리값을 나타낸다. Here, CW_min + the position in front of the tunnel represents the maximum value (CW_max), and the distance between the entrance of the tunnel and the vehicle represents the distance the vehicle is separated from the entrance of the tunnel.

이에 대해 더욱 상세하게 설명하면, 각 차량은 터널 진입 전 10m전부터 새롭게 경쟁 윈도우(New_CW)을 변경한다. 즉, 차량용 단말기(100)는 GPS에 따른 위치정보를 이용하여 터널에 가까울수록 CW_min에 근접한 임의의 값으로 최대값(CW_max)을 변경한다. 예를 들어, 터널 진입전 10m에 위치하고 있는 차량은 CW_min과 CW_min+10 사이의 값으로 변경하고, 터널 진입직전 1m에 위치하고 있는 차량은 CW_min과 CW_min+1의 값으로 변경한다. To explain this in more detail, each vehicle newly changes the competition window (New_CW) 10m before entering the tunnel. That is, the vehicle terminal 100 changes the maximum value CW_max to an arbitrary value closer to CW_min as it is closer to the tunnel using location information according to GPS. For example, a vehicle located 10m before entering a tunnel is changed to a value between CW_min and CW_min+10, and a vehicle located 1m just before entering a tunnel is changed to a value of CW_min and CW_min+1.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 차량 A와 차량 B가 동시에 BSM을 노변장치(200)로 전송하면, 원칙적으로 동일한 확률로 전송순서가 결정되지만, 본 발명에서는 터널 진입을 앞둔 A차량의 BSM이 B차량의 BSM보다 우선적으로 노변장치(200)로 전송된다. Therefore, as shown in FIG. 5, when vehicle A and vehicle B simultaneously transmit the BSM to the roadside apparatus 200, in principle, the transmission order is determined with the same probability, but in the present invention, the BSM of vehicle A ahead of the tunnel entry It is transmitted to the roadside apparatus 200 in preference to the BSM of this vehicle B.

S340단계가 완료되면, 차량용 단말기(100)는 GPS신호가 단절되었는지 여부를 판단한다(S350). When the step S340 is completed, the vehicle terminal 100 determines whether the GPS signal is disconnected (S350).

GPS신호의 단절은 해당 차량이 터널 내에 진입한 것을 나타낸다.The disconnection of the GPS signal indicates that the vehicle has entered the tunnel.

그리고 S350 단계에서 해당 차량이 터널 내에 진입한 것으로 판단되면, 차량용 단말기(100)는 경쟁 윈도우(CW)값을 정상 범위로 조절한다. 이를 다시 설명하면, 백오프의 경쟁 윈도우(Contention Window, CW)는 [CW_min, CW_max] 사이의 값을 가지며, 일반적으로 채널 컨트롤 채널(CCH)의 경쟁 윈도우는 [15, 1023] 사의의 값을 가진다. 즉, 본 발명에서의 정상 범위는 [15, 1023] 사이의 값을 나타낸다. 따라서, 차량용 단말기(100)는 [15, 1023] 사이 값 중에서 선택된 임의의 백오프 값만큼 지연시킨 후 BSM을 전송하고, 해당 차량이 터널 진입 10m 전에 위치하고 있을 경우에는 경쟁 윈도우(CW)를 [15, 15+10]의 범위로 변경한 다음, 변경된 [15, 25] 사이에서 선택된 백오프 만큼 지연시킨 후 BSM을 전송한다. 해당 차량이 터널을 진입한 다음에, 차량용 단말기(100)는 경쟁 윈도우(CW)를 [15, 1023]의 범위로 다시 변경하고, [15, 1023] 사이에서 선택된 백오프 만큼 지연시킨 후 BSM을 전송한다.And if it is determined in step S350 that the vehicle has entered the tunnel, the vehicle terminal 100 adjusts the contention window (CW) value to the normal range. In other words, the contention window (CW) of the backoff has a value between [CW_min, CW_max], and the contention window of the channel control channel (CCH) generally has a value of [15, 1023]. . That is, the normal range in the present invention represents a value between [15, 1023]. Therefore, the vehicle terminal 100 transmits the BSM after delaying by an arbitrary backoff value selected from values between [15, 1023], and when the vehicle is located 10m before entering the tunnel, the contention window (CW) is [15]. , 15+10], and after delaying the selected backoff between the changed [15, 25], the BSM is transmitted. After the vehicle enters the tunnel, the vehicle terminal 100 changes the contention window (CW) back to the range of [15, 1023], delays the selected backoff between [15, 1023], and then starts the BSM. send.

그리고, 차량용 단말기(100)는 위치 정보 값을 포함하고 있지 않은 BSM을 주기적으로 전송한다(S360). Then, the vehicle terminal 100 periodically transmits a BSM that does not include a location information value (S360).

부연하자면, 차량이 터널내로 진입한 후 에는 BSM을 전송하는데 우선순위를 설정할 필요가 없으므로, 차량용 단말기(100)는 100ms 주기로 BSM을 전송하게 된다. In addition, since there is no need to set a priority for transmitting the BSM after the vehicle enters the tunnel, the vehicle terminal 100 transmits the BSM every 100 ms.

한편, 웨이브 통신은 컨트롤 채널(CCH)과 서비스 채널(SCH)을 포함하고 있으며, 컨트롤 채널(CCH)을 통해 BSM을 송수신하고, 서비스 채널(SCH)을 통해서는 응용 메시지를 송수신한다. 그러므로, 전방에서 주행 중인 차량이 급정거를 하게 되거나, 사고 또는 이벤트가 발생될 경우에는 응용 메시지로 분류되어 서비스 채널(SCH)을 통해 전송하게 된다. 따라서, 터널 내 사고 메시지 혹은 기타 긴급 메시지는 BSM과 충돌 혹은 신호 간섭 없이 송수신할 수 있게 된다. Meanwhile, wave communication includes a control channel (CCH) and a service channel (SCH), transmits and receives BSM through the control channel (CCH), and transmits and receives application messages through the service channel (SCH). Therefore, when a vehicle running in front suddenly stops or an accident or event occurs, it is classified as an application message and transmitted through the service channel SCH. Accordingly, accident messages or other emergency messages in the tunnel can be transmitted and received without collision or signal interference with the BSM.

또한, 터널에 진입한 차량은 후술되는 제어장치(300)를 통해 실시간으로 위치 추적할 수 있으므로, 해당 차량의 위치값을 Null로 표시하여 전송한다. In addition, since the vehicle entering the tunnel can be tracked in real time through the control device 300 to be described later, the position value of the vehicle is displayed as null and transmitted.

그 다음, 노변장치(Road Side Unit, RSU) (200)는 노변상에 고정되어 차량용 단말기(100)와 통신을 수행한다. 노변장치(200)는 후술되는 제어장치(400)와 유선 연결된다. 따라서, 노변장치(200)는 차량에 설치된 차량용 단말기(100)로부터 수신된 BSM을 제어장치(400)에 전달한다. Then, the roadside unit (RSU) 200 is fixed on the roadside and communicates with the vehicle terminal 100. The roadside device 200 is wired to the control device 400 to be described later. Accordingly, the roadside apparatus 200 transmits the BSM received from the vehicle terminal 100 installed in the vehicle to the control apparatus 400.

그리고, 레이더(Radar, 300)는 터널 내의 진입부에 설치되며, 터널에 진입한 복수의 차량을 감지한다. 레이더(300)는 자체적으로 감지된 차량에 대하여 ID를 할당한다. 그리고 레이더는 할당된 ID와 감지된 차량에 대한 위치 및 측정 시간에 대한 정보를 생성하여 제어장치(400)에 전달한다. In addition, a radar (Radar) 300 is installed at the entrance in the tunnel, and detects a plurality of vehicles entering the tunnel. The radar 300 allocates an ID to the vehicle detected by itself. In addition, the radar generates information on the assigned ID, the location of the detected vehicle, and the measurement time, and transmits the information to the control device 400.

마지막으로 제어장치(400)는 BSM에 포함된 차량의 위치 및 시간에 대한 테이블 정보와 레이더를 통해 수신된 차량의 위치 및 시간에 대한 테이블 정보를 상호 매칭하여 맵핑 테이블(Mapping Table)를 생성한다. 그리고, 제어장치(400)는 생성된 맵핑 테이블을 이용하여 레이더에 의해 차량 인식 오류가 발생되었는지 여부를 판단한다. 그리고, 오류가 발생되었을 경우, 제어장치(400)는 보정을 수행하여 연속되는 차량을 실시간으로 측위한다. Finally, the control device 400 generates a mapping table by matching table information on the location and time of the vehicle included in the BSM with table information on the location and time of the vehicle received through the radar. Then, the control device 400 determines whether a vehicle recognition error has occurred by the radar using the generated mapping table. In addition, when an error occurs, the control device 400 performs correction to locate the continuous vehicle in real time.

이하에서는 도 6을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 제어장치(400)에 대해 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the control device 400 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 6.

도 6은 도 1에 도시된 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다. 6 is a configuration diagram illustrating the control device illustrated in FIG. 1.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제어장치(400)는 수신부(410), 매칭부(420), 판단부(430) 및 제어부(440)를 포함한다. As shown in FIG. 6, the control device 400 according to an embodiment of the present invention includes a receiving unit 410, a matching unit 420, a determination unit 430, and a control unit 440.

먼저, 수신부(410)는 노변장치(200)를 통해 GPS기반의 BSM을 수신한다. 그리고 수신부(410)는 터널 내에 설치된 레이더(300)을 통해 감지된 차량의 정보를 수신한다. 그 다음, 수신부(410)는 수신된 BSM과 레이더(300)을 통해 감지된 차량의 정보를 매칭부(420)에 전달한다. First, the receiving unit 410 receives a GPS-based BSM through the roadside apparatus 200. In addition, the receiving unit 410 receives vehicle information detected through the radar 300 installed in the tunnel. Then, the receiving unit 410 transmits the received BSM and the vehicle information sensed through the radar 300 to the matching unit 420.

그러면, 매칭부(420)는 수신된 BSM에 포함된 차량의 ID, 위치 및 시간 정보와 레이더에 의해 감지된 차량의 ID, 위치 및 시간 정보 이용하여 차량 ID와 레이더 ID를 매칭한다. 그리고, 매칭부(420)는 매칭된 정보를 이용하여 맵핑 테이블(Mapping Table)을 생성한다. Then, the matching unit 420 matches the vehicle ID and the radar ID using the vehicle ID, location, and time information included in the received BSM and the vehicle ID, location, and time information detected by the radar. Then, the matching unit 420 generates a mapping table using the matched information.

그 다음, 판단부(430)는 생성된 맵핑 테이블을 이용하여 BSM을 통해 획득한 차량의 ID 개수와 레이더(300)를 통해 감지된 차량의 ID개수를 비교한다. 비교한 결과, BSM을 통해 획득한 차량의 ID 개수와 레이더(300)를 통해 감지된 차량의 ID개수가 상이하면, 판단부(430)는 레이더(300)에 오류가 발생한 것으로 판단한다. Then, the determination unit 430 compares the number of IDs of the vehicle acquired through the BSM and the number of IDs of the vehicle detected through the radar 300 using the generated mapping table. As a result of the comparison, if the number of IDs of the vehicle acquired through the BSM and the number of IDs of the vehicle detected through the radar 300 are different, the determination unit 430 determines that an error has occurred in the radar 300.

마지막으로 제어부(440)는 BSM에 포함된 연결 목록을 이용하여 연속된 차량의 전후 관계를 파악하고, 미감지된 차량을 탐지한다. 그 다음, 제어부(440)는 미감지된 차량에 대하여 새로운 차량 ID, 속도 및 시간에 대한 정보를 생성한다. Finally, the control unit 440 grasps the context of a continuous vehicle by using the connection list included in the BSM, and detects an undetected vehicle. Then, the controller 440 generates information on a new vehicle ID, speed, and time for an undetected vehicle.

이하에서는 도 7 내지 도 9b를 이용하여 제어장치(400)를 이용하여 터널내의 차량을 측위하는 방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of positioning a vehicle in a tunnel using the control device 400 will be described in more detail with reference to FIGS. 7 to 9B.

도 7은 도6에 도시된 제어장치를 이용하여 터널내의 차량을 측위하는 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 8a는 도 7에 도시된 S730단계에서 T1시점에서 매칭된 상태를 나타내는 도면이고, 도 8b는 도 7에 도시된 S730단계에서 T2시점에서 매칭된 상태를 나타내는 도면이고, 도 8c는 도 7에 도시된 S730단계에서 T3시점에서 매칭된 상태를 나타내는 도면이고, 도 8d는 도 7에 도시된 S730단계에서 T2시점에 A와 B의 차량이 동시에 진입할 경우에 매칭되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 9a는 도 7에 도시된 S750단계에서 Negative 오류를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 9b는 도 7에 도시된 S750단계에서 Positive 오류를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of positioning a vehicle in a tunnel using the control device shown in FIG. 6, and FIG. 8A is a view showing a matched state at a time point T1 in step S730 shown in FIG. 7, and FIG. 8b is a diagram showing a matched state at a time point T2 in step S730 shown in FIG. 7, FIG. 8c is a diagram showing a state matched at a time point T3 in step S730 shown in FIG. 7, and FIG. 8d is shown in FIG. It is a diagram showing a matching state when the vehicles of A and B enter at the same time at the time T2 in step S730, and FIG. 9A is a view for explaining a method of correcting a negative error in step S750 shown in FIG. 7, 9B is a diagram illustrating a method of correcting a positive error in step S750 shown in FIG. 7.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수신부(410)는 노변장치(300)를 통해 복수의 차량에서 송신된 BSM을 수신한다. 그리고, 수신부(410)는 레이더(300)로부터 감지된 차량의 ID, 위치 및 시간에 대한 정보를 수신한다(S710).As shown in FIG. 7, the receiving unit 410 according to an embodiment of the present invention receives the BSM transmitted from a plurality of vehicles through the roadside apparatus 300. Then, the receiving unit 410 receives information on the ID, location, and time of the vehicle detected from the radar 300 (S710).

부연하자면, 수신부(410)는 노변장치(200)로부터 BSM을 수신하되, BSM은 해당 차량이 터널 진입 직전에 생성하여 전송된 것으로 차량의 ID, 좌표, 속도, 진행방향, 브레이크 상태, 크기, 연결목록 등의 정보를 포함한다.In addition, the receiving unit 410 receives the BSM from the roadside device 200, but the BSM is generated and transmitted just before the vehicle enters the tunnel, and the vehicle ID, coordinates, speed, direction, brake state, size, and connection Includes information such as a list.

그리고, 수신부(410)는 레이더(300)로부터 차량에 대한 정보를 수신한다. 즉, 레이더(300)는 터널에 진입한 차량을 감지하고, 감지된 차량에 자체적으로 ID를 부여한다. 그리고, 레이더(300)는 ID가 부여된 차량의 위치 및 측정된 시간을 생성하여 수신부(410)에 송신한다. In addition, the receiving unit 410 receives information on a vehicle from the radar 300. That is, the radar 300 detects a vehicle entering the tunnel, and automatically assigns an ID to the detected vehicle. Then, the radar 300 generates the location and the measured time of the vehicle to which the ID is assigned, and transmits the generated information to the receiving unit 410.

그 다음, 수신부(410)는 노변장치(200)로부터 수신된 BSM과 레이더(300)를 통해 수신된 차량의 ID, 위치, 시간 정보를 매칭부(420)에 전달한다. Then, the receiving unit 410 transmits the BSM received from the roadside apparatus 200 and the ID, location, and time information of the vehicle received through the radar 300 to the matching unit 420.

그러면, 매칭부(420)는 전달받은 BSM과 레이더(300)에 의해 감지된 차량의 ID, 위치, 시간 정보를 이용하여 각각의 테이블 정보를 생성한다(S720)Then, the matching unit 420 generates each table information using the received BSM and the ID, location, and time information of the vehicle detected by the radar 300 (S720).

부연하자면, 매칭부(420)는 전달받은 BSM에 포함된 복수의 정보 중에서 차량의 ID, 좌표, 시간 및 연결목록을 추출하여 테이블 정보를 생성한다. In addition, the matching unit 420 generates table information by extracting the ID, coordinates, time, and connection list of the vehicle from among a plurality of pieces of information included in the received BSM.

그 다음, 매칭부(420)는 레이더(300)를 통해 감지된 차량의 ID와 위치정보 및 시간에 대한 정보를 이용하여 테이블 정보를 생성한다.Then, the matching unit 420 generates table information by using the ID of the vehicle detected through the radar 300, location information, and information about time.

한편, 레이더(300)로부터 수신된 차량 정보 중에서 차량 ID는 레이더(300)에 의해 자체적으로 부여된 것으로서, 레이더(300)를 통해 수신된 차량의 ID와 BSM에 포함된 차량의 ID는 상이하다. Meanwhile, among the vehicle information received from the radar 300, the vehicle ID is assigned by the radar 300 itself, and the ID of the vehicle received through the radar 300 and the ID of the vehicle included in the BSM are different.

S720 단계가 완료되면, 매칭부(420)는 각각 생성된 테이블 정보를 상호 매칭하여 맵핑 테이블(Mapping Table)을 생성한다(S730). When the step S720 is completed, the matching unit 420 generates a mapping table by matching the generated table information with each other (S730).

매칭부(420)는 시간적 흐름에 따라 탐지되는 순서를 이용하여 맵핑 테이블(Mapping Table)을 생성한다. 즉, 매칭부(420)는 해당 시점에서 BSM에 의해 획득한 정보와 레이더에 의해 획득한 정보를 각각 추출한다. 그리고 매칭부(420)는 추출된 정보를 이용하여 BSM를 통해 획득한 차량 ID와 레이더를 통해 생성된 차량 ID를 매칭시킨 매핑 테이블을 형성한다. The matching unit 420 generates a mapping table using an order of detection according to time. That is, the matching unit 420 extracts the information acquired by the BSM and the information acquired by the radar at the corresponding time point, respectively. In addition, the matching unit 420 forms a mapping table in which the vehicle ID obtained through the BSM and the vehicle ID generated through the radar are matched using the extracted information.

예를 들어 설명하면, 도 8a에 도시된 바와 같이, T1 시점은 연속적으로 주행중인 A, B, C 차량이 터널 진입 전을 나타내며, 터널의 진입점을 (10,0)으로 하고 (11,0)부터 터널내부로 가정한다. 그러면, 매칭부(420)는 T1 시점에서 탐지된 BSM을 통해 차량 A, B, C에 대한 각각의 위치 정보를 획득한다. For example, as shown in FIG. 8A, the time point T1 indicates before the continuously driving vehicles A, B, and C enter the tunnel, and the entry point of the tunnel is set to (10,0) and (11,0) ), it is assumed to be inside the tunnel. Then, the matching unit 420 acquires location information of each of the vehicles A, B, and C through the BSM detected at the time point T1.

도 8b에 도시된 바와 같이, T2 시점은 연속적으로 주행중인 A, B, C 차량 중에서 A차량이 터널내에 진입된 상태를 나타낸다. 다만, 레이더(300)를 통해 감지된 차량은 A차랑인지 아니지 판단할 수 없는 상태이다. 따라서, 매칭부(420)는 A, B, C 차량에 대해 각각의 BSM 정보를 이용하여 테이블 정보를 생성한다. 여기서 A 차량에 대한 BSM 정보는 위치값을 Null로 표시된다. 그리고, 매칭부(420)는 레이더(300)를 통해 감지된 X차량에 대한 정보를 이용하여 테이블 정보를 생성한다.As shown in FIG. 8B, the time point T2 represents a state in which vehicle A has entered the tunnel among vehicles A, B, and C that are continuously running. However, it is not possible to determine whether or not the vehicle detected through the radar 300 is vehicle A. Accordingly, the matching unit 420 generates table information for vehicles A, B, and C using respective BSM information. Here, in the BSM information for vehicle A, the position value is displayed as null. In addition, the matching unit 420 generates table information by using information on the X vehicle detected through the radar 300.

그리고 매칭부(420)는 레이더(300)로부터 수신된 X차량의 정확한 ID를 확인하기 위해 T1 시점에 터널 진입부에서 가장 가까웠던 차량을 검색한다. 그 결과, A차량이 (10,0)으로 확인되므로 미확인 차량 X를 A로 맵핑한다. In addition, the matching unit 420 searches for the vehicle closest to the tunnel entry unit at the time point T1 in order to confirm the correct ID of vehicle X received from the radar 300. As a result, since vehicle A is identified as (10,0), the unidentified vehicle X is mapped to A.

그 다음, 도 8c에 도시된 바와 같이, T3 시점은 터널 진입 전에 위치하고 있는 차량은 C차량이고, 터널 내부에 감지된 차량은 X, Y차량으로 가정한다. 다만, 레이더(300)를 통해 감지된 차량은 X차량은 A차량으로 매칭된 상태이고, Y차량은 B차량인지 아니지 판단할 수 없는 상태이다.Next, as shown in FIG. 8C, it is assumed that the vehicle positioned before entering the tunnel at the time point T3 is the C vehicle, and the vehicle detected inside the tunnel is the X and Y vehicles. However, the vehicle detected through the radar 300 is in a state in which vehicle X is matched with vehicle A, and vehicle Y cannot be determined whether or not vehicle B is vehicle B.

따라서, 매칭부(420)는 A, B, C 차량에 대해 각각의 BSM 정보를 이용하여 테이블 정보를 생성한다. 여기서 A, B 차량에 대한 각각의 BSM 정보는 위치값을 Null로 표시된다. 그리고, 매칭부(420)는 레이더(300)를 통해 감지된 Y 차량에 대한 정보를 이용하여 테이블 정보를 생성한다. Accordingly, the matching unit 420 generates table information for vehicles A, B, and C using respective BSM information. Here, each of the BSM information for vehicles A and B displays a position value as Null. In addition, the matching unit 420 generates table information by using information on the Y vehicle detected through the radar 300.

그 다음, 매칭부(420)는 레이더(300)로부터 수신된 Y차량의 정확한 ID를 확인하기 위해 T2 시점에 터널 진입부에서 가장 가까웠던 차량을 검색한다. 그 결과, B차량이 (10,0)으로 확인되므로 미확인 차량 Y를 B로 맵핑한다. Then, the matching unit 420 searches for the vehicle closest to the tunnel entry unit at the time point T2 in order to confirm the correct ID of vehicle Y received from the radar 300. As a result, since vehicle B is identified as (10,0), the unidentified vehicle Y is mapped to B.

한편, 도 8d에 도시된 바와 같이, T2시점에서 A차량과 B차량이 동시에 진입할 경우, 매칭부(420)는 레이더에 의해 감지된 X, Y 차량과 동일한 것을 인식할 수 있다. 따라서, 매칭부(420)는 BSM에 포함된 연결목록을 이용하여 선후 관계를 파악하거나, T1시점에서의 차량 순서에 기반하여 레이더에 의해 감지된 X, Y 차량과 BSM에 포함된 차량 ID를 매칭한다. Meanwhile, as shown in FIG. 8D, when vehicle A and vehicle B enter at the same time at the time point T2, the matching unit 420 may recognize the same as the X and Y vehicles detected by the radar. Accordingly, the matching unit 420 identifies the preceding relationship using the connection list included in the BSM, or matches the X, Y vehicle detected by the radar and the vehicle ID included in the BSM based on the vehicle order at the time point T1. do.

S730단계가 완료되면, 판단부(430)는 맵핑 테이블에 포함된 BSM을 통해 획득한 차량의 ID 개수와 레이더를 통해 획득한 차량의 ID 개수가 일치하는지의 여부를 판단한다(S740).When step S730 is completed, the determination unit 430 determines whether the number of IDs of the vehicle acquired through the BSM included in the mapping table and the number of IDs of the vehicle acquired through the radar match (S740).

차량의 ID개수를 비교하는 이유는 레이더(300)에서 차량 인식 오류가 발생되었는지 여부를 판단하기 위함이다. 터널 내에 설치된 레이더(300)는 터널내의 벽면에 의해 신호가 왜곡되거나, 신호 수신 오류로 인하여 실제 터널 내에 진입한 차량을 검출하지 못하는 경우가 발생된다. The reason for comparing the number of IDs of the vehicle is to determine whether a vehicle recognition error has occurred in the radar 300. In the radar 300 installed in the tunnel, a signal may be distorted by a wall in the tunnel, or a vehicle entering the tunnel may not be detected due to a signal reception error.

따라서, BSM을 통해 수신된 차량의 ID개수가 레이더를 통해 감지된 차량의 ID 개수보다 적을 경우, 판단부(430)는 Negative 오류로 판단한다. Accordingly, if the number of IDs of the vehicle received through the BSM is less than the number of IDs of the vehicle detected through the radar, the determination unit 430 determines that the ID number of the vehicle is a negative error.

반면에, BSM을 통해 수신된 차량의 ID개수가 레이더를 통해 감지된 차량의 ID 개수보다 많을 경우, 판단부(430)는 Positive 오류로 판단한다. On the other hand, when the number of IDs of the vehicle received through the BSM is greater than the number of IDs of the vehicle detected through the radar, the determination unit 430 determines that it is a positive error.

S740단계에서 신호 오류가 발생되면, 제어부(440)는 보정을 수행한다(S750). When a signal error occurs in step S740, the controller 440 performs correction (S750).

먼저, S740단계에서 판단된 결과 Negative 오류일 경우, 제어부(440)은 BSM에 포함된 연결목록을 이용하여 차량의 전후 관계를 인식하고, 새로운 레이더 ID 및 차량 정보를 생성한다. First, in the case of a negative error as a result of determination in step S740, the controller 440 recognizes the context of the vehicle using the connection list included in the BSM, and generates a new radar ID and vehicle information.

도 9a에 도시된 바와 같이, 예를 들어 A, B, C차량이 연속적으로 주행하고 있는 상태이고, 레이더는 A차량과 C 차량 만을 감지된 상태라고 가정하면, 제어부(440)는 A, B, C차량에서 송신된 BSM을 이용하여 연결 목록을 추출한다. 그리고, 제어부(440)는 추출된 목록을 이용하여 B차량을 탐지하고, 탐지된 B차량에 대한 ID 및 위치 정보를 생성한다. 여기서 B차량에 대한 위치정보는 A차량과 C차량의 BSM에 포함된 B차량의 위치 정보를 이용하여 생성된다. As shown in FIG. 9A, assuming that, for example, vehicles A, B, and C are running continuously, and the radar is in a state in which only vehicles A and C are detected, the control unit 440 includes A, B, and C. The connection list is extracted using the BSM transmitted from vehicle C. Then, the controller 440 detects vehicle B by using the extracted list, and generates ID and location information for the detected vehicle B. Here, the location information of vehicle B is generated by using the location information of vehicle B included in the BSM of vehicle A and vehicle C.

또한, S740단계에서 판단된 결과 Positive 오류일 경우, 제어부(440)는 터널에 진입하는 시점에 레이더에 의해 감지된 복수의 차량 중에서 상기 레이더와 가장 가까운 위치에 있는 차량을 선택하고 나머지 차량에 대해서는 ID, 위치, 시간 정보를 삭제한다. In addition, if the result determined in step S740 is a positive error, the control unit 440 selects a vehicle located closest to the radar from among a plurality of vehicles detected by the radar at the time of entering the tunnel, and IDs for the remaining vehicles. , Delete location and time information.

도 9b에 도시된 바와 같이, 예를 들어 터널내에 진입된 차량은 A차량인 반면, 레이더(300)를 통해 감지된 차량은 X, Y차량이고, 터널 진입부의 좌표가 (11,0)일 경우, 제어부(440)는 X차량에 대한 좌표(11,0)와 Y의 차량의 좌표(12,0)을 추출한다. 그리고, 제어부(440)는 추출된 각각의 좌표를 이용하여 터널 진입부에 가까이 있는 X차량을 선택하고, Y차량에 대한 정보를 삭제한다. As shown in FIG. 9B, for example, when the vehicle entering the tunnel is vehicle A, the vehicle detected through the radar 300 is an X, Y vehicle, and the coordinates of the tunnel entry part are (11,0). , The controller 440 extracts the coordinates (11,0) for the X vehicle and the coordinates (12,0) of the vehicle Y. Then, the control unit 440 selects the X vehicle close to the tunnel entry part by using the extracted coordinates, and deletes the information on the Y vehicle.

이와 같이 본 발명에 따른 차량 측위 시스템은 레이더(Radar)로부터 수신된 신호와 차량으로부터 수신된 BSM을 상호 매칭시켜 터널 내에서의 차량을 추적할 수 있으며, 차량 내에 별도의 Radar 장착을 요구하지 않으므로 비용의 절감과 위치 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 차량간의 연결 목록(Linked List)을 이용하여 Radar에 의해 감지되지 않은 차량의 정보를 탐지할 수 있다. As described above, the vehicle positioning system according to the present invention can track the vehicle in the tunnel by matching the signal received from the radar and the BSM received from the vehicle. Can be reduced and improved positioning accuracy. In addition, information on vehicles not detected by radar can be detected using a linked list between vehicles.

또한, 본 발명에 따른 차량 측위 시스템은 터널에 진입하는 시점에서의 해당 차량의 BSM을 높은 우선순위로 채택하여 송신할 수 있도록 하며, 터널내의 실시간 차량 추적이 가능하므로 사고 발생시 즉각적인 모니터링 및 대응이 가능하다. In addition, the vehicle positioning system according to the present invention allows the BSM of the vehicle at the time of entering the tunnel to be selected and transmitted with a high priority, and because real-time vehicle tracking in the tunnel is possible, immediate monitoring and response in the event of an accident is possible. Do.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the following claims.

100 : 차량용 단말기
200 : 노변장치
300 : 레이더
400 : 제어장치
410 : 수신부
420 : 매칭부
430 : 판단부
440 : 제어부
100: vehicle terminal
200: roadside device
300: radar
400: control device
410: receiver
420: matching unit
430: judgment unit
440: control unit

Claims (10)

웨이브 통신 및 레이더를 이용한 터널 내의 차량 측위 시스템에 있어서,
터널로 진입하는 차량에 설치된 차량용 단말기로부터 GPS 기반의 위치 및 시간 정보를 포함하는 BSM(Basic Safety Message)를 수신하는 노변장치(Road Side Unit, RSU),
터널 내에 설치되며, 터널에 진입한 각각의 차량을 감지하여 각각의 차량에 대한 위치 및 시간에 대한 정보를 생성하여 전송하는 레이더, 그리고
상기 노변장치 및 레이더를 통해 수신된 차량의 위치 및 시간에 대한 정보를 상호 매칭하고, 매칭 결과 상기 레이더로부터 차량 인식 오류가 발생될 경우에는 오류를 보정하여 연속되는 차량의 위치를 판단하는 제어장치를 포함하며,
상기 차량용 단말기는,
자신의 차량을 기준으로 동일 차선 내에 전방과 후방에 각각 위치하는 차량의 ID를 이용하여 연결 목록(Linked List)을 생성하고,
상기 BSM은,
해당 차량의 ID, 좌표, 속도, 진행방향, 브레이크 상태, 크기 및 상기 생성된 연결 목록 중에서 적어도 하나의 정보를 포함하는 차량 측위 시스템.
In a vehicle positioning system in a tunnel using wave communication and radar,
Roadside Unit (RSU) receiving a Basic Safety Message (BSM) including GPS-based location and time information from a vehicle terminal installed in a vehicle entering the tunnel,
A radar installed in the tunnel that detects each vehicle entering the tunnel and generates and transmits information about the location and time of each vehicle, and
A control device that mutually matches information on the location and time of the vehicle received through the roadside device and the radar, and when a vehicle recognition error occurs from the radar as a result of matching, corrects the error and determines the position of a continuous vehicle. Includes,
The vehicle terminal,
Based on the own vehicle, a linked list is created by using the IDs of vehicles located in the front and rear of the same lane,
The BSM,
A vehicle positioning system including at least one of the ID, coordinates, speed, driving direction, brake state, size, and the generated connection list of the vehicle.
제1항에 있어서,
상기 차량용 단말기는,
CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance)의 경쟁기법을 기반으로 상기 BSM을 브로드캐스트시키는 차량 측위 시스템.
The method of claim 1,
The vehicle terminal,
Vehicle positioning system for broadcasting the BSM based on a competition technique of CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance).
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 차량용 단말기는,
해당 차량이 터널에 진입하기 직전에 BSM을 상기 노변 장치로 송신할 경우에 백오프의 경쟁 윈도우(Contention Window, CW) 값을 조절하는 차량 측위 시스템.
The method of claim 1,
The vehicle terminal,
A vehicle positioning system that adjusts a contention window (CW) value of a backoff when a corresponding vehicle transmits a BSM to the roadside device immediately before entering a tunnel.
제4항에 있어서,
상기 백오프의 경쟁 윈도우(New_CW)값은,
하기의 수학식에 따라 최소값(CW_min)과 최대값(CW_max = CW_min + 터널앞 위치)로 변경되는 차량 측위 시스템:
Figure 112019130345471-pat00003

여기서, 터널앞 위치는 해당 차량이 터널 진입부와 이격된 미터 단위의 거리값을 나타낸다.
The method of claim 4,
The contention window (New_CW) value of the backoff is,
Vehicles to which the switching to the minimum value (CW_ min) and maximum values (= max CW_ CW_ min + tunnel front position) according to the expression positioning system:
Figure 112019130345471-pat00003

Here, the position in front of the tunnel represents a distance value in meters from which the vehicle is separated from the tunnel entry part.
제5항에 있어서,
상기 차량용 단말기는,
해당 차량이 터널에 진입하면 상기 경쟁 윈도우값을 정상 범위로 설정하는 차량 측위 시스템.
The method of claim 5,
The vehicle terminal,
Vehicle positioning system for setting the contention window value to a normal range when the vehicle enters the tunnel.
제1항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 노변장치로부터 BSM를 수신하고, 레이더(Radar)를 통해 측정된 차량의 ID, 위치, 시간 정보를 각각 수신하는 수신부,
상기 BSM에 포함된 차량의 ID, 위치, 시간 정보와 레이더에 의해 감지된 차량의 ID, 위치, 시간 정보를 맵핑하여 맵핑 테이블을 생성하는 매칭부,
상기 BSM에 포함된 차량의 연결 목록과 레이더에 의해 감지된 차량들의 대수를 비교하여 상기 레이더의 오류 발생 여부를 판단하는 판단부, 그리고
오류로 판단될 경우에는, 상기 차량의 연결 목록에 포함된 연속된 차량의 전후 관계 및 터널의 진입 시점에서 수신된 BSM 내에 포함된 차량의 위치 정보를 이용하여 보정 작업을 수행하는 제어부를 포함하는 차량 측위 시스템.
The method of claim 1,
The control device,
Receiving unit for receiving BSM from the roadside device and receiving ID, location, and time information of the vehicle measured through a radar,
A matching unit for generating a mapping table by mapping the ID, location, and time information of the vehicle included in the BSM with the ID, location, and time information of the vehicle detected by the radar;
A determination unit that determines whether or not an error has occurred in the radar by comparing the number of vehicles detected by the radar with the connection list of vehicles included in the BSM, and
When it is determined as an error, a vehicle including a control unit that performs a correction operation by using the context of the consecutive vehicles included in the vehicle connection list and the location information of the vehicle included in the BSM received at the time of entering the tunnel. Positioning system.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 연결목록에 포함된 차량의 대수가 레이더를 통해 감지된 차량의 대수보다 많을 경우에는 Negative 오류로 판단하고,
Negative 오류로 판단하면, 상기 연결목록에 포함된 차량의 전후 관계를 이용하여 미감지된 차량을 탐지하고, 미감지된 차량에 대하여 새로운 레이더 ID 및 차량 정보를 생성하는 차량 측위 시스템.
The method of claim 7,
The control unit,
If the number of vehicles included in the connection list is greater than the number of vehicles detected through the radar, it is determined as a negative error,
If it is determined as a negative error, a vehicle positioning system that detects an undetected vehicle using the context of vehicles included in the connection list, and generates a new radar ID and vehicle information for the undetected vehicle.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 연결목록에 포함된 차량의 대수가 레이더에 의해 감지된 차량의 대수보다 적을 경우에는 Positive 오류로 판단하고,
Positive 오류로 판단하면, 터널에 진입하는 시점에 레이더에 의해 감지된 복수의 차량 중에서 상기 레이더와 가장 가까운 위치에 있는 차량을 선택하고 나머지 차량에 대해서는 ID, 위치, 시간 정보를 삭제하는 차량 측위 시스템.
The method of claim 7,
The control unit,
If the number of vehicles included in the connection list is less than the number of vehicles detected by the radar, it is determined as a positive error,
If it is determined as a positive error, a vehicle positioning system that selects a vehicle in the closest position to the radar from among a plurality of vehicles detected by the radar at the time of entering the tunnel and deletes ID, location, and time information for the remaining vehicles.
제1항에 있어서,
상기 차량용 단말기는,
컨트롤 채널(CCH, Control Channel)과 서비스 채널(SCH, Service Channel)을 통하여 웨이브 통신을 수행하며,
해당 차량이 터널 내에 진입하였을 경우에는 컨트롤 채널(CCH)을 통해 BSM을 송수신하고, 상기 서비스 채널(SCH)을 통해 사고 또는 경고 메시지를 송수신하는 차량 측위 시스템.
The method of claim 1,
The vehicle terminal,
Wave communication is performed through control channels (CCH, Control Channel) and service channels (SCH, Service Channel),
A vehicle positioning system for transmitting and receiving BSM through a control channel (CCH) and transmitting and receiving an accident or warning message through the service channel (SCH) when the vehicle enters the tunnel.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113959457A (en) * 2021-10-20 2022-01-21 中国第一汽车股份有限公司 Positioning method and device for automatic driving vehicle, vehicle and medium
CN114755676A (en) * 2022-06-16 2022-07-15 浙江宇视科技有限公司 Radar vision cooperative target tracking method and system
KR20230093845A (en) 2021-12-20 2023-06-27 한국도로공사 System for V2X communication of vehicles driving in tunnels and method for changing channels using the same
KR102580683B1 (en) * 2022-11-24 2023-09-21 한국전자기술연구원 Network-based positioning system and method using thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010252073A (en) * 2009-04-16 2010-11-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Road-side communicator and mobile communicator, and on-road communication system with the same
KR101209062B1 (en) * 2012-07-24 2012-12-06 주식회사 피엘케이 테크놀로지 Gps correction system using image recognition information and its method
KR20170119914A (en) * 2016-04-20 2017-10-30 재단법인대구경북과학기술원 Radar apparatus for monitoring a vehicle traveling the blind spot and method thereof
KR20180050449A (en) * 2016-11-04 2018-05-15 현대오토에버 주식회사 Apparatus and Method for determining car position in GPS signal-shaded area
KR20180114729A (en) * 2017-04-11 2018-10-19 한양대학교 산학협력단 Method for estimating position of vehicle using v2v/v2i
KR101916660B1 (en) * 2017-03-27 2018-11-08 재단법인대구경북과학기술원 Apparatus for vehicle sensing using radar and infrared sensor and method thereof
KR102013676B1 (en) * 2018-07-30 2019-08-23 (주)이씨스 System and method of providing v2x service in area in which gps signal cannot be received, computer readable medium

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010252073A (en) * 2009-04-16 2010-11-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Road-side communicator and mobile communicator, and on-road communication system with the same
KR101209062B1 (en) * 2012-07-24 2012-12-06 주식회사 피엘케이 테크놀로지 Gps correction system using image recognition information and its method
KR20170119914A (en) * 2016-04-20 2017-10-30 재단법인대구경북과학기술원 Radar apparatus for monitoring a vehicle traveling the blind spot and method thereof
KR20180050449A (en) * 2016-11-04 2018-05-15 현대오토에버 주식회사 Apparatus and Method for determining car position in GPS signal-shaded area
KR101916660B1 (en) * 2017-03-27 2018-11-08 재단법인대구경북과학기술원 Apparatus for vehicle sensing using radar and infrared sensor and method thereof
KR20180114729A (en) * 2017-04-11 2018-10-19 한양대학교 산학협력단 Method for estimating position of vehicle using v2v/v2i
KR102013676B1 (en) * 2018-07-30 2019-08-23 (주)이씨스 System and method of providing v2x service in area in which gps signal cannot be received, computer readable medium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
홍성원, 한동석. 레이더 기반의 터널 내 차량 위치 측정. 한국자동차공학회 춘계학술대회. 한국자동차공학회. 2013.05., pp.965.* *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113959457A (en) * 2021-10-20 2022-01-21 中国第一汽车股份有限公司 Positioning method and device for automatic driving vehicle, vehicle and medium
CN113959457B (en) * 2021-10-20 2024-03-26 中国第一汽车股份有限公司 Positioning method and device for automatic driving vehicle, vehicle and medium
KR20230093845A (en) 2021-12-20 2023-06-27 한국도로공사 System for V2X communication of vehicles driving in tunnels and method for changing channels using the same
CN114755676A (en) * 2022-06-16 2022-07-15 浙江宇视科技有限公司 Radar vision cooperative target tracking method and system
CN114755676B (en) * 2022-06-16 2022-10-04 浙江宇视科技有限公司 Radar vision cooperative target tracking method and system
KR102580683B1 (en) * 2022-11-24 2023-09-21 한국전자기술연구원 Network-based positioning system and method using thereof

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