KR102576238B1

KR102576238B1 - V2X OBU CAPABLE OF TIME SYNCHRONIZATION BASED ON TIME INFORMATION RECEIVED FROM NB-IoT MODULE OR IR-UWB MODULE AND METHOD USING THE SAME

Info

Publication number: KR102576238B1
Application number: KR1020220170346A
Authority: KR
Inventors: 최광주; 김진관; 송재환
Original assignee: 주식회사 아이티텔레콤
Priority date: 2022-12-08
Filing date: 2022-12-08
Publication date: 2023-09-11

Abstract

본 발명은 NB-IoT 모듈 또는 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간 동기화가 가능한 V2X OBU 및 그 V2X OBU의 시간 동기화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 등 음영 지역에서 시간 동기를 맞추지 못하는 문제를 해결할 수 있는 NB-IoT 모듈 또는 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간 동기화가 가능한 V2X OBU 및 그 V2X OBU의 시간 동기화 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 NB-IoT 모듈 또는 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간 동기화가 가능한 V2X OBU는, 차량에 탑재되는 V2X OBU(On Board Unit)이며, 상기 V2X OBU는, V2X 노변기지국(V2X RSU) 및 다른 차량과 C-V2X 통신 가능한 C-V2X 모듈 및 이동통신 기지국 또는 V2X 노변기지국과 통신가능하며, 상기 이동통신 기지국 또는 V2X 노변기지국으로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 상기 C-V2X 모듈로 송신하는 시간정보수신모듈을 포함하며, 상기 C-V2X 모듈은, 상기 시간정보수신모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간을 동기화하는 시간동기화부를 포함하고, 상기 시간정보수신모듈은, 상기 이동통신 기지국 또는 V2X 노변기지국으로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 상기 시간정보를 상기 시간동기화부로 송신하는 시간정보송수신부 및 상기 시간동기화부로 기 설정된 시간마다 PPS(Pulse per seconds) 신호를 송신하는 PPS 송신부를 포함하고, 상기 시간동기화부는, 상기 PPS 신호를 수신할 때마다, 수신한 PPS 신호에 기초한 시간과 기 수신한 PPS 신호에 기초한 시간을 비교하여 C-V2X 모듈의 내부 시간을 동기화한다.The present invention relates to a V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from an NB-IoT module or IR-UWB module and a time synchronization method of the V2X OBU. More specifically, time synchronization in shadow areas such as tunnels is provided. This relates to a V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from an NB-IoT module or IR-UWB module, which can solve the problem of misalignment, and a time synchronization method of the V2X OBU. The V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from the NB-IoT module or IR-UWB module according to the present invention is a V2X OBU (On Board Unit) mounted on a vehicle, and the V2X OBU is a V2X roadside base station. (V2X RSU) and a C-V2X module capable of C-V2X communication with other vehicles, and can communicate with a mobile communication base station or V2X roadside base station, receive time information from the mobile communication base station or V2X roadside base station, and display the received time information. It includes a time information receiving module that transmits to the C-V2X module, and the C-V2X module includes a time synchronization unit that synchronizes the time based on the time information received from the time information receiving module, and the time information receiving module The module receives time information from the mobile communication base station or V2X roadside base station, and transmits the received time information to the time synchronization unit. A PPS (Pulse per Second) signal is provided at each preset time to the time synchronization unit. It includes a PPS transmitter that transmits, and the time synchronization unit, whenever receiving the PPS signal, compares the time based on the received PPS signal and the time based on the previously received PPS signal to determine the internal time of the C-V2X module. Synchronize.

Description

V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from the NB-IoT module or IR-UWB module and time synchronization method of the V2X OBU {V2X OBU CAPABLE OF TIME SYNCHRONIZATION BASED ON TIME INFORMATION RECEIVED FROM NB-IoT MODULE OR IR -UWB MODULE AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 NB-IoT 모듈 또는 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간 동기화가 가능한 V2X OBU 및 그 V2X OBU의 시간 동기화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 등 음영 지역에서 시간 동기를 맞추지 못하는 문제를 해결할 수 있는 NB-IoT 모듈 또는 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간 동기화가 가능한 V2X OBU 및 그 V2X OBU의 시간 동기화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from an NB-IoT module or IR-UWB module and a time synchronization method of the V2X OBU. More specifically, time synchronization in shadow areas such as tunnels is provided. This relates to a V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from an NB-IoT module or IR-UWB module, which can solve the problem of misalignment, and a time synchronization method of the V2X OBU.

최근 차량(vehicle)은 기계 공학 중심에서 전기, 전자, 통신 기술이 융합된 복합적인 산업 기술의 결과물이 되어 가고 있으며, 이러한 면에서 차량은 스마트카 라고도 불린다. 스마트카는 운전자, 차량, 교통 인프라 등을 연결하여 교통 안전/복잡 해소와 같은 전통적인 의미의 차량 기술뿐 아니라 다양한 사용자 맞춤형 이동 서비스를 제공하게 되었다. 이러한 연결성은 V2X(Vehicle to Everything) 통신 기술을 사용하여 구현될 수 있다. Recently, vehicles have become the result of complex industrial technology that combines electrical, electronic, and communication technologies with a focus on mechanical engineering, and in this respect, vehicles are also called smart cars. Smart cars connect drivers, vehicles, and transportation infrastructure to provide not only traditional vehicle technologies such as traffic safety/complexity relief, but also a variety of customized mobility services. This connectivity can be implemented using Vehicle to Everything (V2X) communication technology.

V2X 통신 기술은 차량이 유무선망을 통해 다른 차량과 도로 등 인프라가 구축된 사물과 정보를 교환하는 것 또는 그 기술을 뜻한다. V2X 통신기술은 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 기술 개발과 기술 표준화를 위한 연구를 하고 있다. V2X를 위한 통신 표준 기술로는 DSRC 방식의 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)와 cellular V2X 방식의 C-V2X가 있다.V2X communication technology refers to the technology or technology in which vehicles exchange information with other vehicles and infrastructure such as roads through wired and wireless networks. There are four types of V2X communication technologies: Vehicle to Vehicle (V2V), Vehicle to Infrastructure (V2I), Vehicle to Pedestrian (V2P), and Vehicle to Network (V2N). It consists of tangible communication. V2X is the foundational technology for safe, connected vehicles of the future and is a key technology that will enable a fully automated transportation infrastructure. As the V2X technology market grows, major companies and research groups in each country are conducting research on technology development and technology standardization to gain an upper hand in the autonomous vehicle market. Communication standard technologies for V2X include WAVE (Wireless Access in Vehicular Environment) using DSRC and C-V2X using cellular V2X.

한편, 종래의 V2X 통신 기술에서는 시간 동기화를 위해 GNSS의 신호를 수신하여 시간 동기화 소스로 사용한다. 그러나 터널 등 음영 지역에서는 GNSS로부터의 신호 수신이 어려운 실정이고, 따라서 음영 지역에서도 시간 동기화가 가능한 V2X OBU 및 V2X OBU의 시간 동기화 방법이 필요성이 대두되고 있다.Meanwhile, in conventional V2X communication technology, GNSS signals are received for time synchronization and used as a time synchronization source. However, it is difficult to receive signals from GNSS in shaded areas such as tunnels, and therefore, there is a need for a time synchronization method for V2X OBU and V2X OBU that allows time synchronization even in shaded areas.

대한민국 등록특허공보 제10-1898611호 (2018년09월13일 공고)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1898611 (announced on September 13, 2018)

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 GNSS 신호의 수신이 어려운 터널 등 음영 지역에서도 시간 동기화가 가능한 V2X OBU 및 V2X OBU의 시간 동기화 방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the above-described problems is to provide a time synchronization method for V2X OBU and V2X OBU that allows time synchronization even in shadow areas such as tunnels where it is difficult to receive GNSS signals.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 NB-IoT 모듈 또는 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간 동기화가 가능한 V2X OBU는, 차량에 탑재되는 V2X OBU(On Board Unit)이며, 상기 V2X OBU는, V2X 노변기지국(V2X RSU) 및 다른 차량과 C-V2X 통신 가능한 C-V2X 모듈 및 이동통신 기지국 또는 V2X 노변기지국과 통신가능하며, 상기 이동통신 기지국 또는 V2X 노변기지국으로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 상기 C-V2X 모듈로 송신하는 시간정보수신모듈을 포함하며, 상기 C-V2X 모듈은, 상기 시간정보수신모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간을 동기화하는 시간동기화부를 포함하고, 상기 시간정보수신모듈은, 상기 이동통신 기지국 또는 V2X 노변기지국으로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 상기 시간정보를 상기 시간동기화부로 송신하는 시간정보송수신부 및 상기 시간동기화부로 기 설정된 시간마다 PPS(Pulse per seconds) 신호를 송신하는 PPS 송신부를 포함하고, 상기 시간동기화부는, 상기 PPS 신호를 수신할 때마다, 수신한 PPS 신호에 기초한 시간과 기 수신한 PPS 신호에 기초한 시간을 비교하여 시간을 동기화한다.In order to achieve the above-mentioned purpose, the V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from the NB-IoT module or IR-UWB module according to an embodiment of the present invention is a V2X OBU (On Board) mounted on a vehicle. Unit), and the V2X OBU is capable of communicating with a V2X roadside base station (V2X RSU), a C-V2X module capable of C-V2X communication with other vehicles, and a mobile communication base station or V2X roadside base station. It includes a time information receiving module that receives time information from and transmits the received time information to the C-V2X module, and the C-V2X module determines the time based on the time information received from the time information receiving module. It includes a time synchronization unit for synchronization, wherein the time information reception module receives time information from the mobile communication base station or the V2X roadside base station, and a time information transmitting and receiving unit for transmitting the received time information to the time synchronization unit and the time synchronization unit. In addition, it includes a PPS transmitter that transmits a PPS (Pulse per seconds) signal at preset times, and the time synchronization unit, whenever receiving the PPS signal, sets the time based on the received PPS signal and the time based on the previously received PPS signal. Compare times to synchronize times.

상기 시간동기화부는, 상기 PPS 송신부로부터 상기 PPS 신호를 수신하고, 수신한 PPS 신호와 기 수신한 PPS 신호를 비교하는 TSF(timing synchronization function) 부, 상기 시간정보송수신부로부터 기 수신한 복수 개의 시간정보를 저장하는 PoTi(Position and Time Information) Library 부, 상기 TSF 부가 PPS 신호를 수신한 때와 기 수신한 PPS 신호에 기초한 때의 비교 시 시간차가 존재할 때, 상기 PoTi Library 부에 저장된 시간정보를 수신하여 시간을 업데이트하는 Time-sync PoTi 부 및 상기 TSF 부, 상기 PoTi Library 부 및 상기 Time-sync PoTi 부를 제어하는 Time-sync 부를 포함한다.The time synchronization unit includes a timing synchronization function (TSF) unit that receives the PPS signal from the PPS transmitter and compares the received PPS signal with the previously received PPS signal, and a plurality of time information previously received from the time information transmitting and receiving unit. PoTi (Position and Time Information) Library unit that stores, when there is a time difference when comparing when the TSF unit receives the PPS signal and when it is based on the previously received PPS signal, the time information stored in the PoTi Library unit is received. It includes a Time-sync PoTi unit that updates the time, the TSF unit, the PoTi Library unit, and a Time-sync unit that controls the Time-sync PoTi unit.

상기 시간정보수신모듈은, NB-IoT(NarrowBand-Internet of Things) 모듈을 포함하며, 상기 NB-IoT 모듈은, 이동통신 기지국으로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 C-V2X 모듈로 송신하고, 상기 NB-IoT 모듈이 상기 이동통신 기지국으로부터 수신하는 시간정보는, PSS(Primary Synchronization Signal) 및 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 포함한다.The time information receiving module includes an NB-IoT (NarrowBand-Internet of Things) module, and the NB-IoT module receives time information from a mobile communication base station and transmits the received time information to the C-V2X module. And, the time information that the NB-IoT module receives from the mobile communication base station includes a Primary Synchronization Signal (PSS) and a Secondary Synchronization Signal (SSS).

상기 시간정보수신모듈은, IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wide Band) 모듈을 포함하며, 상기 IR-UWB 모듈은, V2X 노변기지국으로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 C-V2X 모듈로 송신하고, 상기 IR-UWB 모듈이 상기 V2X 노변기지국으로부터 수신하는 시간정보는, 기준시간으로부터 얼마나 시간이 지났는지를 나타내는 SFD(Start of Frame Delimiter) 신호를 포함한다.The time information receiving module includes an Impulse Radio Ultra Wide Band (IR-UWB) module, and the IR-UWB module receives time information from the V2X roadside base station and transmits the received time information to the C-V2X module. And, the time information that the IR-UWB module receives from the V2X roadside base station includes a Start of Frame Delimiter (SFD) signal indicating how much time has passed from the reference time.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 노변기지국 또는 이동통신 기지국으로부터 수신한 시간정보에 기초한 V2X OBU 시간 동기화 방법은, 시간정보수신모듈이, 이동통신 기지국 또는 V2X 노변기지국으로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 C-V2X 모듈로 송신하는 단계(S100) 및 시간정보를 수신한 C-V2X 모듈이, 수신한 시간정보에 기초하여 시간을 동기화하는 단계(S200)를 포함하며, 상기 단계(S100)는, 상기 시간정보수신모듈이, 이동통신 기지국 또는 V2X 노변기지국으로부터 각각 PSS(Primary Synchronization Signal) 및 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 포함하는 시간정보 또는 SFD(Start of Frame Delimiter) 신호를 포함하는 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 상기 C-V2X 모듈로 송신하는 단계(S101) 및 상기 시간정보수신모듈이, C-V2X 모듈로 기 설정된 시간마다 PPS(Pulse per seconds) 신호를 송신하는 단계(S103)를 포함하고, 상기 단계(S200)는, 상기 C-V2X 모듈이, 상기 PPS 신호를 수신할 때마다, PPS 신호를 수신한 때와 기 수신한 PPS 신호에 기초한 때를 비교하여 시간을 동기화하는 단계(S201)를 포함하고, 상기 단계(S201)는, 상기 C-V2X 모듈이, 상기 시간정보수신모듈로부터 수신한 복수 개의 시간정보를 저장하는 단계(S2011), 상기 C-V2X 모듈이, PPS 송신부로부터 상기 PPS 신호를 수신하고, PPS 신호를 수신한 때와 기 수신한 PPS 신호에 기초한 때를 비교하는 단계(S2013) 및 상기 C-V2X 모듈이, PPS 신호를 수신한 때와 기 수신한 PPS 신호에 기초한 때의 비교 시 시간차가 존재할 때, 상기 시간정보수신모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 C-V2X 모듈의 내부 시간을 업데이트하는 단계(S2015)를 포함한다.In order to achieve the above-mentioned purpose, the V2X OBU time synchronization method based on time information received from a V2X roadside base station or a mobile communication base station according to an embodiment of the present invention includes a time information receiving module, a mobile communication base station or a V2X roadside base station. Receiving time information from and transmitting the received time information to the C-V2X module (S100), and synchronizing the time by the C-V2X module receiving the time information based on the received time information (S200) It includes the step (S100), wherein the time information receiving module receives time information or SFD (Start of Receiving time information including a Frame Delimiter signal and transmitting the received time information to the C-V2X module (S101), and the time information receiving module transmits PPS (Pulse) at each preset time to the C-V2X module. per seconds) and transmitting a signal (S103), wherein the step (S200) is performed whenever the C-V2X module receives the PPS signal, when the PPS signal is received, and when the PPS signal is already received. Comprising a step (S201) of synchronizing the time by comparing the time based on the step (S201), wherein the C-V2X module stores a plurality of time information received from the time information receiving module (S2011 ), the C-V2X module receives the PPS signal from the PPS transmitter, and compares the time when the PPS signal is received with the time based on the previously received PPS signal (S2013), and the C-V2X module receives the PPS signal When there is a time difference when comparing the time when the signal is received and the time based on the previously received PPS signal, updating the internal time of the C-V2X module based on the time information received from the time information reception module (S2015) Includes.

본 발명인 NB-IoT 모듈 또는 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간 동기화가 가능한 V2X OBU 및 그 V2X OBU의 시간 동기화 방법에 따르면, GNSS 신호의 수신이 어려운 터널 등 음영 지역에서도 시간 동기화가 가능한 효과가 있다.According to the present inventor's V2X OBU and time synchronization method of the V2X OBU that can synchronize time based on time information received from the NB-IoT module or IR-UWB module, time synchronization is possible even in shaded areas such as tunnels where it is difficult to receive GNSS signals. There is a possible effect.

도 1은 본 발명에 따른 NB-IoT 모듈 또는 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간 동기화가 가능한 V2X OBU를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 C-V2X 모듈 및 시간정보수신모듈의 각 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 시간동기화부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 NB-IoT 모듈 또는 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간 동기화가 가능한 V2X OBU의 시간 동기화 방법의 흐름도이다.Figure 1 is a diagram showing a V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from an NB-IoT module or IR-UWB module according to the present invention.
Figure 2 is a diagram showing each configuration of the C-V2X module and time information reception module according to the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the configuration of a time synchronization unit according to the present invention.
Figures 4 to 6 are flowcharts of a time synchronization method of a V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from the NB-IoT module or IR-UWB module according to the present invention.

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.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through illustrative drawings. When adding reference signs to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.

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.Also, in describing embodiments of the present invention, if detailed descriptions of related known configurations or functions are judged to impede understanding of the embodiments of the present invention, the detailed descriptions will be omitted.

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.Additionally, when describing the components of an embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term.

본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함한다” 및/또는 “포함하는” 은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, “comprises” and/or “including” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components.

V2X(vehicle to everything) 통신이란, 차량과 차량(V2V), 차량과 보행자(V2P) 및 기지국, 차량, 신호등과 같은 교통시설물(V2I) 등과 같이 차량과 도로상의 모든 것들 간의 통신을 의미한다.V2X (vehicle to everything) communication refers to communication between vehicles and everything on the road, such as vehicle-to-vehicle (V2V), vehicle-to-pedestrian (V2P), and traffic facilities such as base stations, vehicles, and traffic lights (V2I).

본 발명에 따른 NB-IoT 모듈 또는 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보에 기초하여 시간 동기화가 가능한 V2X OBU(On Board Unit, 100)(이하, ‘V2X OBU’라 함)는 차량에 탑재되는 차량탑재장치일 수 있다. A V2X OBU (On Board Unit, 100) (hereinafter referred to as 'V2X OBU') capable of time synchronization based on time information received from the NB-IoT module or IR-UWB module according to the present invention is a vehicle mounted on a vehicle. It may be a mounted device.

일반적으로 V2X OBU(100)가 탑재된 차량은 안전메시지(BSM, Basic Safety Message)를 생성하고, 생성한 안전메시지를 다른 차량(10) 및/또는 V2X 노변기지국(200)으로 송수신한다. 이때 안전메시지의 송수신은 V2X OBU(100)를 통해 V2X 통신 방식으로 송수신된다. 한편, 안전메시지란, 차량과 관련한 안전 서비스의 제공을 위해 차량의 위치, 속도, 가속도, 브레이크 동작 등에 관련한 차량의 기본적인 정보가 담긴 메시지이다.In general, a vehicle equipped with a V2X OBU (100) generates a safety message (BSM, Basic Safety Message), and transmits and receives the generated safety message to another vehicle (10) and/or the V2X roadside base station (200). At this time, the safety message is transmitted and received using V2X communication method through the V2X OBU (100). Meanwhile, a safety message is a message containing basic vehicle information related to the vehicle's location, speed, acceleration, brake operation, etc. in order to provide safety services related to the vehicle.

V2X OBU(100)는, 차량의 탑재된 공지된 다른 장치들로부터 수집된 이벤트의 종류, OBD 데이터 및 운전패턴정보와, 위험패턴의 판단 시점에서의 차량의 위치, 발생 시각, 날씨 정보 및 도로 정보를 기초로 생성된 안전 메시지 등을 포함하는 데이터를 V2X 모듈에 의해 V2X 모듈을 구비한 주변 기지국 또는 주변 차량을 향해 전송할 수 있다.The V2X OBU (100) includes the types of events collected from other known devices mounted on the vehicle, OBD data and driving pattern information, the vehicle's location at the time of determining the risk pattern, time of occurrence, weather information, and road information. Data including safety messages generated on the basis of can be transmitted by the V2X module to a surrounding base station or surrounding vehicle equipped with a V2X module.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명에 따른 V2X OBU(100)를 보여주는 도면이다. Figure 1 is a diagram showing a V2X OBU (100) according to the present invention.

본 발명에 따른 V2X OBU(100)는, 도 1을 참조하면, C-V2X 통신 방식으로 차량이 생성한 안전메시지를 다른 차량(10) 및/또는 V2X 노변기지국(200)으로 송수신하는 C-V2X 모듈(110)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the V2X OBU (100) according to the present invention is a C-V2X system that transmits and receives safety messages generated by a vehicle using the C-V2X communication method to another vehicle (10) and/or the V2X roadside base station (200). Includes module 110.

한편 V2X 노변기지국(V2X RSU, vehicle to everything RoadSide Unit, 200)은 차량에 설치된 V2X OBU(100)의 C-V2X 모듈(110)과 V2X 통신 방식으로 통신하기 위해 노변(路邊)에 설치된 일종의 기지국으로, C-V2X 모듈(미도시)을 포함하여 V2X OBU(100)가 탑재된 차량과 V2X 통신 방식으로 안전메시지를 송수신한다. V2X 노변기지국(200)은 V2X OBU(100)로부터 전송되는 데이터를 서버로 송신한다. 또한 다른 차량(10)에도 본 발명에 따른 C-V2X 모듈(110)과 C-V2X 통신 방식으로 안전메시지의 송수신이 가능한 C-V2X 모듈(미도시)을 포함하는 V2X OBU(미도시)가 탑재된다.Meanwhile, the V2X roadside base station (V2X RSU, vehicle to everything RoadSide Unit, 200) is a type of base station installed on the roadside to communicate with the C-V2X module 110 of the V2X OBU 100 installed in the vehicle through V2X communication. In this way, safety messages are transmitted and received through V2X communication with a vehicle equipped with a V2X OBU (100), including a C-V2X module (not shown). The V2X roadside base station 200 transmits data transmitted from the V2X OBU 100 to the server. In addition, another vehicle 10 is equipped with a V2X OBU (not shown) including a C-V2X module 110 according to the present invention and a C-V2X module (not shown) capable of transmitting and receiving safety messages using the C-V2X communication method. do.

V2X를 위한 통신 표준 기술로는 DSRC 방식의 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)와 cellular V2X 방식의 C-V2X가 있다.Communication standard technologies for V2X include WAVE (Wireless Access in Vehicular Environment) using DSRC and C-V2X using cellular V2X.

본 발명에 따른 V2X OBU(100)는, WAVE 모듈(미도시)과 C-V2X 모듈(110)을 모두 포함하여 WAVE 통신 및 C-V2X 통신이 가능할 수 있다. 이하에서는 C-V2X 모듈(110)에 의한 C-V2X 통신을 기준으로 시간 동기화에 대해 설명한다.The V2X OBU 100 according to the present invention may include both a WAVE module (not shown) and a C-V2X module 110, enabling WAVE communication and C-V2X communication. Below, time synchronization will be described based on C-V2X communication by the C-V2X module 110.

본 발명에 따른 C-V2X 모듈(110)은 LTE-V2X 모듈(미도시) 및/또는 5G-V2X 모듈(미도시)을 포함한다. 그리고 C-V2X 모듈(110)은, LTE-V2X 신호 및/또는 5G-V2X 신호를 포함하는 C-V2X 신호를 송수신하는 LTE-V2X 안테나(미도시) 및/또는 5G-V2X 안테나(미도시)를 포함한다. The C-V2X module 110 according to the present invention includes an LTE-V2X module (not shown) and/or a 5G-V2X module (not shown). And the C-V2X module 110 is an LTE-V2X antenna (not shown) and/or a 5G-V2X antenna (not shown) that transmits and receives a C-V2X signal including an LTE-V2X signal and/or a 5G-V2X signal. Includes.

또한 C-V2X 모듈(110)은 LTE-V2X 안테나 및/또는 5G-V2X 안테나가 수신한 LTE-V2X 신호 및/또는 5G-V2X 신호를 복조하여 LTE-V2X 통신 정보 및/또는 5G-V2X 통신 정보를 획득하고, 획득한 LTE-V2X 통신 정보 및/또는 5G-V2X 통신 정보를 변조하여 LTE-V2X 신호 및/또는 5G-V2X 신호를 생성하는 C-V2X 모뎀(미도시)을 포함할 수 있다.In addition, the C-V2X module 110 demodulates the LTE-V2X signal and/or 5G-V2X signal received by the LTE-V2X antenna and/or 5G-V2X antenna to provide LTE-V2X communication information and/or 5G-V2X communication information. It may include a C-V2X modem (not shown) that acquires and modulates the acquired LTE-V2X communication information and/or 5G-V2X communication information to generate an LTE-V2X signal and/or a 5G-V2X signal.

한편, 종래의 C-V2X 모듈(110)은 시간 동기화를 위하여 GPS, GLONASS, Galileo, Beidou 등을 포함하는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 모듈로부터 수신하는 NMEA(National Marine Electronics Association 0183)와 PPS(Pulse per seconds)를 이용하여 왔다. 상세하게는 종래의 C-V2X 모듈(110)은 GNSS 모듈로부터 UART로 NMEA를 수신하고, GPIO로 PPS를 수신하여 시간 동기화를 수행해왔다. 그러나 전술한 바와 같이 터널, 지하 주차장 등 음영지역에서는 GNSS 모듈로부터의 데이터 수신이 원활하지 않아 시간 동기화가 어렵고, 따라서 데이터의 신뢰성 및 정확성이 확보될 수 없다.Meanwhile, the conventional C-V2X module 110 uses NMEA (National Marine Electronics Association 0183) and PPS (Pulse) signals received from GNSS (Global Navigation Satellite System) modules including GPS, GLONASS, Galileo, Beidou, etc. for time synchronization. per seconds) has been used. In detail, the conventional C-V2X module 110 has performed time synchronization by receiving NMEA from the GNSS module through UART and PPS through GPIO. However, as mentioned above, time synchronization is difficult in shaded areas such as tunnels and underground parking lots because data reception from the GNSS module is not smooth, and therefore data reliability and accuracy cannot be secured.

따라서 본 발명에 따른 V2X OBU(100)는, 대한민국의 경우 터널, 지하주차장 등 음영지역 내에서도 통신이 원활하도록 설치되어 있는 이동통신 기지국(201) 또는 V2X 노변기지국(200)과 통신 가능한 시간정보수신모듈(120)을 더 포함하여 이러한 문제를 해결한다. V2X 노변기지국(200)은 전술한 바와 같고, 이동통신 기지국(201)은 공지된 LTE 통신 모듈(미도시) 및/또는 5G 통신 모듈(미도시)을 포함하여 시간정보수신모듈(120)과 LTE 통신 및/또는 5G 통신이 가능하다.Therefore, the V2X OBU (100) according to the present invention is a time information receiving module that can communicate with the mobile communication base station (201) or the V2X roadside base station (200) installed to facilitate communication even in shaded areas such as tunnels and underground parking lots in Korea. This problem is solved by further including (120). The V2X roadside base station 200 is as described above, and the mobile communication base station 201 includes a known LTE communication module (not shown) and/or a 5G communication module (not shown), a time information receiving module 120, and an LTE Communication and/or 5G communication are possible.

본 발명에 따른 시간정보수신모듈(120)은, NB-IoT(NarrowBand-Internet of Things) 모듈(미도시) 및 IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wide Band) 모듈(미도시) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.The time information receiving module 120 according to the present invention includes at least one of an NB-IoT (NarrowBand-Internet of Things) module (not shown) and an IR-UWB (Impulse Radio Ultra Wide Band) module (not shown). do.

본 발명에 따른 V2X OBU(100)가 시간정보수신모듈(120)로써 NB-IoT 모듈을 포함하는 경우, NB-IoT 모듈은 이동통신 기지국(201)으로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 C-V2X 모듈(110)로 송신한다. C-V2X 모듈(110)은 NB-IoT 모듈로부터 수신한 시간정보를 기초로 시간을 동기화한다. When the V2X OBU (100) according to the present invention includes an NB-IoT module as the time information receiving module (120), the NB-IoT module receives time information from the mobile communication base station (201) and Transmitted to the C-V2X module 110. The C-V2X module 110 synchronizes the time based on the time information received from the NB-IoT module.

NB-IoT 모듈이 이동통신 기지국(201)으로부터 수신하는 시간정보는 PSS(Primary Synchronization Signal)와 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 포함할 수 있다. The time information that the NB-IoT module receives from the mobile communication base station 201 may include a Primary Synchronization Signal (PSS) and a Secondary Synchronization Signal (SSS).

NB-IoT 모듈은 최초 이동통신 기지국(201)의 통신망(LTE 통신의 경우 LTE(Long Term Evolution) 망, 5G 통신의 경우 NR(New Radio) 망) 접속 시 주변의 셀을 찾고 셀의 PCI(physical cell ID)를 획득하는 Cell Search 과정을 수행한다. 이 과정을 통해 NB-IoT 모듈은 크게 세가지 목적을 달성할 수 있는 데, 이는 단말 주변의 셀을 찾고 PCI를 획득, 찾은 셀과의 DL 방향 동기 획득 및 셀 접속에 필요한 시스템 정보 획득 등이다.When the NB-IoT module first connects to the communication network of the mobile communication base station 201 (LTE (Long Term Evolution) network for LTE communication, NR (New Radio) network for 5G communication), the NB-IoT module searches for surrounding cells and configures the cell's PCI (physical network). Perform a Cell Search process to obtain cell ID. Through this process, the NB-IoT module can largely achieve three purposes, which are to find cells around the terminal and obtain PCI, acquire DL direction synchronization with the found cell, and obtain system information necessary for cell access.

NB-IoT 모듈은, 공지된 바와 같이, 최초 통신망에 접속 시 셀에 대한 아무 정보도 가지고 있지 않기 때문에 기지국이 어느 주파수에서 어느 타이밍에 신호를 보내고 있는 지 알지 못한다. 따라서 NB-IoT 모듈은 가능한 주파수 대역을 돌아가며 스캔하여 기지국이 주기적으로 broadcast하고 있는 동기 신호(synchronization signal, SS)를 찾는다. 동기 신호는 서로 약속된 형태의 물리적 신호이기 때문에 NB-IoT 모듈이 사전 정보 없이도 수신 에너지 세기가 충분하다면 전술한 PSS와 SSS를 검출할 수 있다. 동기 신호 전송의 목적은 NB-IoT 모듈의 DL 방향의 시간/주파수 동기와 PCI의 획득이다. As is known, the NB-IoT module does not have any information about the cell when it first connects to the communication network, so it does not know which frequency and timing the base station is sending the signal to. Therefore, the NB-IoT module scans the available frequency bands in turns to find the synchronization signal (SS) that the base station is periodically broadcasting. Since the synchronization signal is a physical signal in a mutually agreed form, the NB-IoT module can detect the PSS and SSS described above if the received energy intensity is sufficient even without prior information. The purpose of synchronization signal transmission is to obtain time/frequency synchronization and PCI in the DL direction of the NB-IoT module.

NB-IoT 모듈은 주파수 대역들을 스캔하다 PSS를 검출하면 해당 셀과의 주파수 동기를 맞출 수 있다. 그리고 NB-IoT 모듈은 PSS를 이용해 SSS 전송 타이밍을 알 수 있고, PSS와 SSS를 모두 검출하면 NB-IoT 모듈은 셀과의 DL 방향의 시간, 주파수 동기를 맞출 수 있다. 또한 이동통신 기지국(201)은 PCI에 따라 PSS, SSS를 다른 형태로 생성하기 때문에, 단말은 동기 신호 검출을 통해 PCI를 얻어 수신된 동기 신호가 어떠한 셀로부터 전송되었는 지 알 수 있다.When the NB-IoT module scans the frequency bands and detects a PSS, it can synchronize the frequency with the corresponding cell. And the NB-IoT module can use PSS to know the SSS transmission timing, and if both PSS and SSS are detected, the NB-IoT module can synchronize the time and frequency in the DL direction with the cell. Additionally, since the mobile communication base station 201 generates PSS and SSS in different forms depending on PCI, the terminal can obtain PCI through synchronization signal detection and know from which cell the received synchronization signal was transmitted.

한편, 공지된 바와 같이, LTE 통신망의 경우 PSS, SSS 및 PBCH를 각각 송수신한다. 반면 5G 통신망의 경우 PSS, SSS 및 PBCH는 SSB(SS/PBCH block)라는 하나의 단위로 묶어 송수신한다. 이동통신 기지국(201)은 5G 통신망의 경우 SSB(SS/PBCH block)를 통해 MIB(master information block)를 broadcast 하는데, MIB는 NB-IoT 모듈이 최초로 획득하게 되는 시스템 정보다. Meanwhile, as is known, in the case of an LTE communication network, PSS, SSS, and PBCH are transmitted and received, respectively. On the other hand, in the case of 5G communication network, PSS, SSS, and PBCH are transmitted and received in one unit called SSB (SS/PBCH block). In the case of a 5G communication network, the mobile communication base station 201 broadcasts a MIB (master information block) through an SSB (SS/PBCH block), and the MIB is system information that is first acquired by the NB-IoT module.

따라서 NB-IoT 모듈은 LTE 통신망의 경우 이동통신 기지국(201)으로부터 PSS와 SSS를 각각 수신하며, 5G 통신망의 경우 PSS 및 SSS를 포함하는 SSB를 수신한다. NB-IoT 모듈은 각각 수신한 PSS와 SSS를 C-V2X 모듈(110)로 송신하거나 SSB(SS/PBCH block)를 C-V2X 모듈(110)로 송신할 때, PPS를 C-V2X 모듈(110)로 함께 송신한다. Therefore, in the case of an LTE communication network, the NB-IoT module receives PSS and SSS from the mobile communication base station 201, and in the case of a 5G communication network, it receives SSB including PSS and SSS. When the NB-IoT module transmits the received PSS and SSS to the C-V2X module 110, or transmits the SSB (SS/PBCH block) to the C-V2X module 110, the PPS is transmitted to the C-V2X module 110 ) and send it together.

C-V2X 모듈(110)은 NB-IoT 모듈로부터 PSS 및 SSS를 각각 수신하거나 또는 SSB를 수신할 수 있으며, SSB를 수신한 경우, 수신한 SSB에서 PSS를 추출하고, 추출된 PSS를 이용해 SSS를 추출한 후, PSS 및 SSS와 NB-IoT 모듈로부터 수신한 PPS에 기초하여 시간을 동기화한다. C-V2X 모듈(110)의 시간 동기화는 후술하게 될 시간동기화부(111)에 의해 진행되며, 이에 관하여서는 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.The C-V2X module 110 can receive PSS and SSS, respectively, or SSB from the NB-IoT module. When receiving SSB, extract PSS from the received SSB, and use the extracted PSS to generate SSS. After extraction, the time is synchronized based on the PSS and SSS and the PPS received from the NB-IoT module. Time synchronization of the C-V2X module 110 is performed by the time synchronization unit 111, which will be described later, and will be described later with reference to FIGS. 2 and 3.

본 발명에 따른 V2X OBU(100)가 시간정보수신모듈(120)로써 IR-UWB 모듈을 포함하는 경우, IR-UWB 모듈은 V2X 노변기지국(200)으로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 C-V2X 모듈(110)로 송신한다. C-V2X 모듈(110)은 IR-UWB 모듈로부터 수신한 시간정보를 기초로 시간을 동기화한다. When the V2X OBU (100) according to the present invention includes an IR-UWB module as the time information receiving module (120), the IR-UWB module receives time information from the V2X roadside base station (200) and Transmitted to the C-V2X module 110. The C-V2X module 110 synchronizes time based on time information received from the IR-UWB module.

IR-UWB 모듈이 V2X 노변기지국(200)으로부터 수신하는 시간정보는 SFD(Start of Frame Delimiter) 신호를 포함한다. 이때 SFD 신호는, 공지된 바와 같이, 기준시간(유닉스시간)으로부터 얼마나 시간이 지났는지를 나타낸다. IR-UWB 모듈은 V2X 노변기지국(200)으로부터 수신한 SFD 신호를 PPS와 함께 C-V2X 모듈(110)로 송신한다. The time information that the IR-UWB module receives from the V2X roadside base station 200 includes a Start of Frame Delimiter (SFD) signal. At this time, the SFD signal, as is known, indicates how much time has passed from the reference time (Unix time). The IR-UWB module transmits the SFD signal received from the V2X roadside base station 200 together with the PPS to the C-V2X module 110.

좀 더 구체적으로는, IR-UWB 모듈은 “패킷=프리앰블(SYNC필드+SFD필드)+헤더+데이터필드”를 V2X 노변기지국(200)으로부터 수신한 뒤 패킷으로부터 SFD 신호(패킷 내 헤더부의 시작점 검출뿐만 아니라 timestamp 역할)을 추출해서 이를 PPS와 함께 C-V2X 모듈(110)로 송신한다. More specifically, the IR-UWB module receives “packet = preamble (SYNC field + SFD field) + header + data field” from the V2X roadside base station 200 and then detects the SFD signal (starting point of the header part in the packet) from the packet. In addition, timestamp role) is extracted and transmitted to the C-V2X module 110 along with the PPS.

C-V2X 모듈(110)은 IR-UWB 모듈로부터 수신한 SFD 신호와 PPS에 기초하여 시간을 동기화한다. The C-V2X module 110 synchronizes time based on the SFD signal and PPS received from the IR-UWB module.

아래 그림 1은 IR-UWB 모듈의 블록도이다. 그림 1에서 빨간색 사각형으로 표시한 부분이 UWB chip에서 timestamp를 전달하기 위한 GPIO1/SFDled pin이며, GPIO1/SFDled pin이 V2X 노변기지국(200)으로부터 SFD 신호를 수신하고, 이를 C-V2X 모듈(110)로 송신한다. C-V2X 모듈(110)은 IR-UWB 모듈로부터 수신한 SFD 신호와 PPS에 기초하여 시간을 동기화한다. C-V2X 모듈(110)의 시간 동기화는 후술하게 될 시간동기화부(111)에 의해 진행되며, 이에 관하여서는 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.Figure 1 below is a block diagram of the IR-UWB module. The part marked with a red square in Figure 1 is the GPIO1/SFDled pin for transmitting the timestamp from the UWB chip, and the GPIO1/SFDled pin receives the SFD signal from the V2X roadside base station (200), which is sent to the C-V2X module (110). Send to The C-V2X module 110 synchronizes time based on the SFD signal and PPS received from the IR-UWB module. Time synchronization of the C-V2X module 110 is performed by the time synchronization unit 111, which will be described later, and will be described later with reference to FIGS. 2 and 3.

<그림 1 : IR-UWB 모듈><Figure 1: IR-UWB module>

도 2는 본 발명에 따른 C-V2X 모듈(110) 및 시간정보수신모듈(120)의 각 구성을 보여주는 도면이다.Figure 2 is a diagram showing each configuration of the C-V2X module 110 and the time information receiving module 120 according to the present invention.

본 발명에 따른 C-V2X 모듈(110)은, 도 2를 참조하면, 시간정보수신모듈(120)로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보에 기초하여 C-V2X 모듈(110)의 내부 시간을 V2X 노변기지국(200) 또는 이동통신 기지국(201)으로부터 수신한 외부 시간과 동기화하는 시간동기화부(111)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the C-V2X module 110 according to the present invention receives time information from the time information receiving module 120, and determines the internal time of the C-V2X module 110 based on the received time information. It includes a time synchronization unit 111 that synchronizes with the external time received from the V2X roadside base station 200 or the mobile communication base station 201.

그리고 본 발명에 따른 시간정보수신모듈(120)은 이동통신 기지국(201)또는 V2X 노변기지국(200)으로부터 각각 PSS 및 SSS 시간정보 또는 SFD 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 시간동기화부(111)로 송신하는 시간정보송수신부(121) 및 시간동기화부(111)로 기 설정된 시간마다 PPS(Pulse per seconds) 신호를 송신하는 PPS 송신부(123)를 포함한다.And the time information receiving module 120 according to the present invention receives PSS and SSS time information or SFD time information from the mobile communication base station 201 or the V2X roadside base station 200, respectively, and sends the received time information to the time synchronization unit ( It includes a time information transmitting and receiving unit 121 that transmits to 111) and a PPS transmitting unit 123 that transmits a PPS (Pulse per Second) signal to the time synchronization unit 111 at preset times.

시간동기화부(111)는 시간정보송수신부(121)로부터 시간정보를 수신하여 C-V2X 모듈(110)의 내부 시간을 업데이트한다. 한편, 시간동기화부(111)는 PPS 송신부(123)로부터 기 설정된 시간마다, 예를 들어 1초, PPS 신호를 수신한다. 시간동기화부(111)는 수신한 PPS 신호를 기준으로 내부 타이머를 통해 기 설정된 시간 후 다시 새로운 PPS 신호를 수신하였는지 판단한다. 즉 시간동기화부(111)는 기 수신한 PPS 신호가 내부 타이머를 통해 기 설정된 시간이 경과한 때 다시 새로운 PPS 신호를 수신하였는지 판단한다. The time synchronization unit 111 receives time information from the time information transmitting and receiving unit 121 and updates the internal time of the C-V2X module 110. Meanwhile, the time synchronization unit 111 receives a PPS signal from the PPS transmitter 123 at preset times, for example, every second. The time synchronization unit 111 determines whether a new PPS signal is received again after a preset time through an internal timer based on the received PPS signal. That is, the time synchronization unit 111 determines whether a new PPS signal has been received again when a preset time has elapsed through the internal timer for the previously received PPS signal.

만일 기 수신한 PPS 신호가 내부 타이머를 통해 기 설정된 시간이 경과한 때 다시 새로운 PPS 신호를 수신하지 못한 경우, 즉 기 수신한 PPS 신호가 내부 타이머를 통해 기 설정된 시간이 경과한 때와 다시 새로운 PPS 신호를 수신한 때 간 오차 및 시간차가 발생한 경우, 시간동기화부(111)는 시간정보송수신부(121)로부터 새롭게 수신한 시간정보에 기초하여 C-V2X 모듈(110)의 내부 시간을 업데이트 한다.If a new PPS signal is not received again when the previously received PPS signal has passed the preset time through the internal timer, that is, when the previously received PPS signal has elapsed the preset time through the internal timer and a new PPS signal has been received again If an error or time difference occurs between when the signal is received, the time synchronization unit 111 updates the internal time of the C-V2X module 110 based on the time information newly received from the time information transmitting and receiving unit 121.

정리하면 시간동기화부(111)는, PPS 송신부(123)로부터 PPS 신호를 수신할 때마다 수신한 PPS 신호에 기초한 시간과 기 수신한 PPS 신호에 기초한 시간을 비교하여 C-V2X 모듈(110)의 내부 시간을 V2X 노변기지국(200) 또는 이동통신 기지국(201)으로부터 수신한 외부 시간과 동기화한다. In summary, the time synchronization unit 111 compares the time based on the received PPS signal with the time based on the previously received PPS signal every time it receives a PPS signal from the PPS transmitter 123 to set the C-V2X module 110. The internal time is synchronized with the external time received from the V2X roadside base station 200 or the mobile communication base station 201.

도 3은 본 발명에 따른 시간동기화부(111)의 구성을 보여주는 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the configuration of the time synchronization unit 111 according to the present invention.

본 발명에 따른 시간동기화부(111)는, 도 3을 참조하면, 상세하게는, TSF(timing synchronization function) 부(119), PoTi(Position and Time Information) Library 부(117), Time-sync PoTi 부(115) 및 Time-sync 부(113)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the time synchronization unit 111 according to the present invention includes, in detail, a timing synchronization function (TSF) unit 119, a Position and Time Information (PoTi) Library unit 117, and a Time-sync PoTi. It includes a unit 115 and a time-sync unit 113.

먼저 PoTi Library 부(117)는 시간정보송수신부(121)로부터 수신한 시간정보를 저장한다. PoTi Library 부(117)에는 기 설정된 시간마다 수신한 시간정보가 복수 개 저장될 수 있다.First, the PoTi Library unit 117 stores the time information received from the time information transmitting and receiving unit 121. The PoTi Library unit 117 may store a plurality of pieces of time information received at preset times.

TSF 부(119)는, PPS 송신부(123)로부터 PPS 신호를 수신하고, 수신한 PPS 신호를 수신한 때와 기 수신한 PPS 신호가 내부 타이머를 통해 기 설정된 시간이 경과한 때를 상호 비교한다. TSF 부(119)는 양 시점을 상호 비교하여 양 시점에서 시간차, 즉 오차가 발생하면, 그 오차가 발생한 사실정보를 생성하여 Time-sync PoTi 부(115)로 송신한다. The TSF unit 119 receives the PPS signal from the PPS transmitter 123, and compares the time when the received PPS signal is received and the time when a preset time has elapsed for the received PPS signal through an internal timer. The TSF unit 119 compares the two time points, and if a time difference, or error, occurs at both time points, it generates factual information about the error and transmits it to the Time-sync PoTi unit 115.

Time-sync PoTi 부(115)는, TSF 부(119)가 PPS 신호를 수신한 때와 기 수신한 PPS 신호가 내부 타이머를 통해 기 설정된 시간이 경과한 때의 비교 시 시간차가 존재하여 오차가 발생한 사실정보를 수신하면, PoTi Library 부(117)에 저장된 시간정보를 수신하여 C-V2X 모듈(110) 내 내부시간을 업데이트한다. The Time-sync PoTi unit 115 is a time difference when comparing when the TSF unit 119 receives the PPS signal and when the previously received PPS signal has passed a preset time through the internal timer, and an error occurs. Upon receiving the factual information, the time information stored in the PoTi Library unit 117 is received and the internal time within the C-V2X module 110 is updated.

Time-sync 부(113)는, 시간동기화부(111)의 다른 각 구성들, 즉 TSF 부(119), PoTi Library 부(117) 및 Time-sync PoTi 부(115)의 동작을 제어한다. The Time-sync unit 113 controls the operations of the other components of the Time-synchronization unit 111, namely the TSF unit 119, the PoTi Library unit 117, and the Time-sync PoTi unit 115.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 V2X 노변기지국(200) 또는 이동통신 기지국(201)으로부터 수신한 시간정보에 기초한 V2X OBU(100) 시간 동기화 방법의 흐름도이다.Figures 4 to 6 are flowcharts of a V2X OBU (100) time synchronization method based on time information received from the V2X roadside base station (200) or mobile communication base station (201) according to the present invention.

본 발명에 따른 V2X 노변기지국(200) 또는 이동통신 기지국(201)으로부터 수신한 시간정보에 기초한 V2X OBU 시간 동기화 방법(이하, ‘방법’이라 함)은, 도 4를 참조하면, 시간정보수신모듈(120)이, V2X 노변기지국(200) 또는 이동통신 기지국(201)으로부터 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 C-V2X 모듈(110)로 송신하는 단계(S100) 및 시간정보를 수신한 C-V2X 모듈(110)이, 수신한 시간정보에 기초하여 시간을 동기화하는 단계(S200)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the V2X OBU time synchronization method (hereinafter referred to as 'method') based on time information received from the V2X roadside base station 200 or the mobile communication base station 201 according to the present invention includes a time information receiving module. (120) receives time information from the V2X roadside base station 200 or the mobile communication base station 201, and transmits the received time information to the C-V2X module 110 (S100) and receiving the time information. The C-V2X module 110 includes a step (S200) of synchronizing the time based on the received time information.

단계(S100)는, 도 5를 참조하면, 시간정보수신모듈(120)이, 이동통신 기지국(201) 또는 V2X 노변기지국(200)으로부터 각각 PSS 및 SSS를 포함하는 시간정보 또는 SFD를 포함하는 시간정보를 수신하고, 수신한 시간정보를 C-V2X 모듈(110)로 송신하는 단계(S101) 및 시간정보수신모듈(120)이, C-V2X 모듈(110)로 기 설정된 시간마다 PPS(Pulse per seconds) 신호를 송신하는 단계(S103)를 포함한다.In step S100, referring to FIG. 5, the time information reception module 120 receives time information including PSS and SSS or SFD from the mobile communication base station 201 or the V2X roadside base station 200, respectively. A step of receiving information and transmitting the received time information to the C-V2X module 110 (S101), and the time information receiving module 120 performs PPS (Pulse per seconds) signal (S103).

단계(S200)는, 도 6을 참조하면, C-V2X 모듈(110)이, 상기 PPS 신호를 수신할 때마다, PPS 신호를 수신한 때와 기 수신한 PPS 신호에 기초한 때, 즉 기 수신한 PPS 신호에 기초하여 내부 타이머에 의해 기 설정된 시간이 지난 때를 서로 비교하여 시간을 동기화하는 단계(S201)를 포함한다.Step (S200), referring to FIG. 6, is performed whenever the C-V2X module 110 receives the PPS signal, when the PPS signal is received and when based on the previously received PPS signal, that is, when the C-V2X module 110 receives the PPS signal. It includes a step of synchronizing the time by comparing the time when a preset time has passed by the internal timer based on the PPS signal (S201).

상세하게는 단계(S201)는, 상기 C-V2X 모듈(110)이, 수신한 복수 개의 시간정보를 저장하는 단계(S2011), 상기 C-V2X 모듈(110)이, 상기 PPS 송신부(123)로부터 상기 PPS 신호를 수신하고, PPS 신호를 수신한 때와 기 수신한 PPS 신호에 기초한 때를 비교하는 단계(S2013) 및 상기 C-V2X 모듈(110)이, PPS 신호를 수신한 때와 기 수신한 PPS 신호에 기초한 때의 비교 시 시간차가 존재할 때, 수신한 시간정보에 기초하여 C-V2X 모듈(110)의 내부 시간을 업데이트하는 단계(S2015)를 포함한다.In detail, step (S201) is a step (S2011) in which the C-V2X module 110 stores a plurality of received time information, and the C-V2X module 110 receives the information from the PPS transmitter 123. Receiving the PPS signal, comparing the time when the PPS signal is received and the time based on the previously received PPS signal (S2013), and the C-V2X module 110, the time when the PPS signal is received and the time based on the previously received PPS signal. When a time difference exists when comparing based on the PPS signal, it includes updating the internal time of the C-V2X module 110 based on the received time information (S2015).

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본 발명에 따른 데이터베이스부는 데이터베이스 관리 시스템(이하, DBMS)을 포함할 수 있다. DBMS는 다수의 사용자들이 데이터베이스부 내의 데이터에 접근할 수 있도록 해주는 소프트웨어 도구의 집합이다. DBMS는 IMS, CODASYL DB, DB2, ORACLE, INFORMIX, SYBASE, INGRES, MS-SQL, Objectivity, O2, Versanat, Ontos, Gemstone, Unisql, Object Store, Starburst, Postgres, Tibero, MySQL 또는 MS-access등을 포함할 수 있다. DBMS는 특정 명령어의 입력에 따라 해당하는 특정 데이터에 접근하는 것이 가능하다. The database unit according to the present invention may include a database management system (hereinafter referred to as DBMS). DBMS is a set of software tools that allow multiple users to access data in a database. DBMS includes IMS, CODASYL DB, DB2, ORACLE, INFORMIX, SYBASE, INGRES, MS-SQL, Objectivity, O2, Versanat, Ontos, Gemstone, Unisql, Object Store, Starburst, Postgres, Tibero, MySQL or MS-access. can do. DBMS allows access to specific data depending on the input of a specific command.

본 명세서에서 V2X OBU의 각 구성, 센서부, 스피커부 및 센서제어부 등은 메모리에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서들일 수 있다. 또는, 프로세서에 의해 구동되고 제어되는 소프트웨어 모듈들로서 동작할 수 있다. 나아가, 프로세서는 하드웨어 장치일 수 있다.In this specification, each component of the V2X OBU, sensor unit, speaker unit, and sensor control unit, may be processors that execute continuous execution processes stored in memory. Alternatively, they may operate as software modules driven and controlled by a processor. Furthermore, a processor may be a hardware device.

참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 노변기지국 또는 이동통신 기지국으로부터 수신한 시간정보에 기초한 V2X OBU 시간 동기화 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.For reference, the V2X OBU time synchronization method based on time information received from a V2X roadside base station or mobile communication base station according to an embodiment of the present invention is implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and is stored in a computer-readable medium. can be recorded in The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be those specifically designed and configured for the present invention, or may be known and usable by those skilled in the art of computer software. Examples of computer readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, and ROM, RAM, Hardware devices specifically configured to store and perform program instructions, such as flash memory, may be included. Examples of program instructions include not only machine code such as that created by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1개의 유닛이 2개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.In this specification, 'part' includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized using both. Additionally, one unit may be realized using two or more pieces of hardware, and two or more units may be realized using one piece of hardware.

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.The scope of protection of the present invention is not limited to the description and expression of the embodiments explicitly described above. In addition, it is to be added once again that the scope of protection of the present invention may not be limited due to changes or substitutions that are obvious in the technical field to which the present invention pertains.

10 : 다른 차량
100 : V2X OBU
110 : C-V2X 모듈
111 : 시간동기화부
113 : Time-sync 부
115 : Time-sync PoTi 부
117 : PoTi Library 부
119 : TSF 부
120 : 시간정보수신모듈
121 : 시간정보송수신부
123 : PPS 송신부
200 : V2X 노변기지국
201 : 이동통신 기지국10: Other vehicles
100: V2X OBU
110: C-V2X module
111: Time synchronization unit
113: Time-sync part
115: Time-sync PoTi unit
117: PoTi Library Part
119: TSF unit
120: Time information reception module
121: Time information transmitting and receiving unit
123: PPS transmitter
200: V2X roadside base station
201: mobile communication base station

Claims

In the V2X OBU (On Board Unit) mounted on the vehicle,
The V2X OBU is,
C-V2X module capable of C-V2X communication with V2X roadside base station (V2X RSU) and other vehicles; and
A time information receiving module capable of communicating with a mobile communication base station or a V2X roadside base station, receiving time information from the mobile communication base station or the V2X roadside base station, and transmitting the received time information to the C-V2X module;
Includes,
The C-V2X module,
A time synchronization unit that synchronizes time based on time information received from the time information receiving module,
The time information receiving module is,
A time information transmitting and receiving unit that receives time information from the mobile communication base station or the V2X roadside base station and transmits the received time information to the time synchronization unit; and
a PPS transmitter that transmits a PPS (Pulse per Second) signal at preset times to the time synchronization unit;
Including,
The time synchronization unit,
Each time the PPS signal is received, the time is synchronized by comparing the time based on the received PPS signal with the time based on the previously received PPS signal,
The time synchronization unit,
a timing synchronization function (TSF) unit that receives the PPS signal from the PPS transmitter and compares the received PPS signal with a previously received PPS signal;
a PoTi (Position and Time Information) Library unit that stores a plurality of time information previously received from the time information transmitting and receiving unit;
When a time difference exists when comparing the time when the TSF unit receives the PPS signal and the time based on the previously received PPS signal, a Time-sync PoTi unit that updates the time by receiving time information stored in the PoTi Library unit; and
a Time-sync unit that controls the TSF unit, the PoTi Library unit, and the Time-sync PoTi unit;
A V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from an NB-IoT module or IR-UWB module, characterized in that it includes.

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In claim 1,
The time information receiving module is,
Includes NB-IoT (NarrowBand-Internet of Things) module,
The NB-IoT module is,
Receives time information from the mobile communication base station, transmits the received time information to the C-V2X module,
The time information that the NB-IoT module receives from the mobile communication base station is,
A V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from an NB-IoT module or IR-UWB module, comprising a Primary Synchronization Signal (PSS) and a Secondary Synchronization Signal (SSS).

In claim 1,
The time information receiving module is,
Includes an Impulse Radio Ultra Wide Band (IR-UWB) module,
The IR-UWB module,
Receive time information from the V2X roadside base station, and transmit the received time information to the C-V2X module.
The time information that the IR-UWB module receives from the V2X roadside base station is,
A V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from an NB-IoT module or IR-UWB module, characterized in that it includes a Start of Frame Delimiter (SFD) signal indicating how much time has passed from the reference time.

A time information receiving module receiving time information from a mobile communication base station or a V2X roadside base station, and transmitting the received time information to the C-V2X module (S100); and
A step in which the C-V2X module, which has received time information, synchronizes time based on the received time information (S200)
Includes,
In the step (S100),
The time information receiving module receives time information including PSS (Primary Synchronization Signal) and SSS (Secondary Synchronization Signal) or time information including SFD (Start of Frame Delimiter) signal from the mobile communication base station or V2X roadside base station, respectively. And transmitting the received time information to the C-V2X module (S101); and
The time information receiving module includes a step (S103) of transmitting a PPS (Pulse per seconds) signal to the C-V2X module at preset times,
In the step (S200),
Each time the C-V2X module receives the PPS signal, it includes a step (S201) of synchronizing the time by comparing the time when the PPS signal was received and the time based on the previously received PPS signal,
In the step (S201),
The C-V2X module, storing a plurality of time information received from the time information receiving module (S2011);
The C-V2X module receives the PPS signal from the PPS transmitter and compares the time when the PPS signal is received and the time based on the previously received PPS signal (S2013); and
When there is a time difference when comparing the time when the C-V2X module receives the PPS signal and the time based on the previously received PPS signal, the internal time of the C-V2X module is based on the time information received from the time information reception module. Step of updating (S2015);
A time synchronization method of a V2X OBU capable of time synchronization based on time information received from an NB-IoT module or an IR-UWB module, comprising a.