KR20020023869A

KR20020023869A - 단거리 전용 무선통신망을 이용한 저장형 방송서비스제공 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20020023869A
Application number: KR1020010084669A
Authority: KR
Inventors: 최재문
Original assignee: 최재문; (주) 에이티엔
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2002-03-29
Also published as: KR100456692B1

Abstract

본 발명은 단거리 전용 무선통신(Dedicated Short Range Communication)을 이용한 저장형 노측 방송 서비스의 제공 방법과 그 장치에 관한 것이다. 단거리 전용통신 시스템에서는 통신반경이 수십 미터 정도로 매우 짧기 때문에 노변 기지국의 통신영역이 서로 겹치거나 연결되어 있지 않다면, 고속으로 주행하고 있는 차량 내에서 실시간으로 음성 데이터를 수신하여 재생하기가 매우 힘들어 진다. 본 발명은 기지국의 통신 가능 영역이 매우 좁아 통신시간이 매우 짧은 경우, 기지국으로부터 메시지 별로 분류된 디지털 오디오 데이터를 고속으로 수신하여 저장한 후, 수신단말의 부하가 적을 때, 수신 완료된 메시지를 정해진 주기를 가지고 일정횟수만큼 재생하도록 함으로써 단거리 전용 무선통신 환경에서도 방송서비스가 가능하도록 하였다.

본 발명에서는 도로의 상태별 수신단말장치의 동작방식과 저장형 노측 방송을 위한 메시지 구조 및 내용을 제시하였다. 그리고 수신 단말장치에서 방송 메시지 수신처리 절차와 수신단말장치의 구조를 제시하였다.

Description

단거리 전용 무선통신망을 이용한 저장형 방송서비스 제공 방법 및 그 장치{Buffered Roadside Broadcasting Method and its Apparatus using the Dedicated Short Range Communication}

단거리 전용 무선통신(DSRC: Dedicated Short Range Communication)은 고속으로 주행하는 차량에 탑재된 차량탑재장치와 도로변에 설치되어 비교적 좁은 통신영역을 가지는 노변 기지국장치 사이의 무선(RF,레이저,적외선,초음파) 통신 수단을 제공하는 효과적인 통신방식으로 지능형 교통시스템(ITS: Intelligent Transport System)에서의 중요한 역할 수행한다. 본 발명은 지능형 교통시스템에사용되는 DSRC통신을 이용하여 지점(지역)관심(POI: Point-of-Interest) 정보를 방송형태로 제공하기 위한 기술이다. 노변 기지국장치에서 방송정보를 제공하기 위하여 종래에는 사전에 미리 약속된 짧은 데이터 기호를 방송하여 이를 차량탑재 단말장치가 수신하여 그 의미(정보,사건,상태)를 인식하기 때문에 정보전달에 한계가 많이 있었으며, 연속형 방송 형태인 경우에도 노변 기지국장치의 통신영역 내에서만 서비스가 제공되어 고속으로 이동중인 차량 탑재단말기로써는 서비스가 매우 어렵다.

또한 지역 교통방송국에서 교통정보방송 서비스를 제공하고 있으나 서비스 지역이 너무 넓기 때문에 POI정보방송은 거의 불가능 하며, 동일 방송 메세지의 재 방송도 방송신호 송출국(기지국 장치)에 의해 수행된다. 따라서 정보 소비자(차량운전자등) 입장에서는 자신 위치한 지점 부근의 정보를 효과적으로 수신하기 보다는 자신과 거리가 멀거나 자신과의 관련성이 희박한 정보가 대부분이다.

본 발명은 고속으로 주행중인 차량 탑재단말장치가 도로변 기지국장치가 제공하는 비교적 짧은 통신영역을 지나갈 때 방송 메시지들을 고속으로 수신하여 단말장치가 바쁘지 않을 때 또는 통신영역 바깥에서, 수신된 메시지 슬롯들을 조합하여 한 개의 완성된 신호로 만들어 오디오 출력장치로 정해진 시간 간격으로, 정해진 횟수 만큼 보내어 재생함으로써 DSRC통신환경에서도 방송서비스가 가능하도록 하도록 하여, 특히DSRC를 이용한 지점(지역)관심(POI: Point-of-Interest) 정보방송이 가능하도록 하는 것이다.

이를 위하여 기지국 장치는 입력되는 단위 방송 메시지들을 각각 정해진 크기의 슬롯으로 구분하여 저장하고, 이를 메시지별 중요도에 따른 방송주기에 따라 반복적으로 송출한다. 차량 탑재단말장치는 방송수신영역에서 슬롯단위로 방송되는 데이터를 조합하여 한 개의 메시지로 조합하여 메시지 풀(Message Pool: 메시지 저장소)의 정해진 위치에 저장하여 두었다가 필요시 오디오로 재생한다.

도1은 저장형(Buffered) 노측 방송 개념도

도2는 저장형 노측 방송 방식을 교통정보 방송에 적용한 예

도3은 저장형 노측 방송을 위한 정보 수집, 가공 및 분배 구조의 일례

도4는 저장형 노측 방송을 위한 메시지 구조의 일례

도5는 저장형 노측 방송 메시지 수신 처리절차(수신단말)

도6은 저장형 노측 방송용 수신단말기의 구조

상기한 목적을 달성하기 위하여 노변 기지국장치(111,112)는 방송 정보를 메시지별로 분류하고 개별 메시지들을 디지털 오디오 데이터로 변환시킨 후 정해진 슬롯길이 만큼 나누어서 해당되는 기지국 방송 풀을 수정해 놓는다. 기지국 데이터 송출 모듈에서는 이를 정해진 규칙에 의거해 주기적으로 송출(방송)한다. 차량에 탑재된 수신단말장치(121)는 기지국장치에서 송출되는 오디오 정보 슬롯들을 수신하여 자신의 방송 수신 메모리에 저장한 후, 더 이상의 슬롯들이 수신되지 않거나 프로세서 블록(63)이 IDLE(바쁘지 않을 때) 일 때 수신된 오디오 정보 슬롯들을 조합하여 오디오 디코더(67)을 이용하여 음성을 재생한다.

[도1]은 저장형(Buffered) 노측 방송의 기본 개념을 설명하기 위한 그림으로서 (101)은 기지국장치(111)의 통신가능 영역을 나타내며, (102)는 기지국(111)의 인접기지국(112)의 통신가능 영역을 나타낸다. 기지국장치의 통신가능영역은 차량탑재장치(121,122)가 방송 메시지를 수신하여 저장할 수 있는 구간(131)으로, 차량탑재장치(121,122)가 상기 구간(131)에 있을 때 방송 메시지 슬롯들을 수신하여 저장해 두었다가 기지국장치의 통신가능영역(101,102)을 벗어난 경우 또는 통신가능영역(101,102)내에 있더라도 단말장치의 처리 프로세서가 IDLE인 구간(132)에서 임의의 규칙에 따라 재생한다.

[도2]는 저장형 노측 방송 방식을 교통정보 방송에 적용한 예로서, (200)의 선은 도로망을 나타내며, (201)은 차량 탑재단말장치를 나타내며, (2ij: index i>0,j>0)는 기지국 장치(i,j)의 통신가능 영역을 나타낸다. 차량탑재단말장치(201)가 기지국 장치(3,3)의 통신가능 영역(233)에 도달 했을 때, 기지국장치(3,3)에 의해 송출되는 인접지역의 교통 정보를 수신하여 저장하고, 이를 운전자 및 탑승자에게 오디오로 재생하여 전달한다. 운전자는 이를 참고로 자신이 진행할 지점의 교통정보 및 주위 교통 상황을 쉽게 알 수 있다. 또한 기지국 장치들은 자신의 위치를 기준으로 거리 또는 지점별로 가중치를 두어 방송 메시지를 준비할 수 도 있다. 즉, 기지국 장치(3,3)의 경우, 도로교차점 (3,4),(2,3),(4,3),(1,6),(5,6),(1,1)의 정보를 가중치를 두어 우선적으로 방송할 수 있다.

[도3]은 저장형 노측방송을 위한 교통정보 수집,가공 및 분배를 위한 구조의 한 예로서 통신영역(321)은 기지국장치(311)의 통신가능 영역이며, 통신영역(32x)는 기지국장치(31x)의 통신 가능 영역이다. 방송 메세지 수집,가공,분배 처리센터(33)은 한 개 이상의 기지국 장치에 연결되어 있으며, 자체 수집한 정보와, 여러 가지 정보원(34,35,36 등)으로부터 들어오는 교통정보를 오디오 데이터로 가공(압축,슬롯화등)하여 관련 지점의 기지국으로 전송하면, 기지국 장치는 이를 수신하여 기지국 방송 풀을 수정하여 저장해 두고, 정해진 규칙에 의하여 주기적으로 송출한다.

[도4]는 저장형 노측방송을 위한 메시지 구조의 일례로서 도로변 기지국 장치의 방송 풀은 한 개 이상의 메시지(401,402,403, . . . )들로 구성되어 있으며, 각 메시지는 한 개 이상의 슬롯(4021,4022, . . . , 402n)들로 구성된다. 기지국 장치는 임의의 순서에 의하여 메시지들을 송출한다. 각 슬롯들은 최대 크기가 정해져 있으며, 수신측에서 특정 메시지로 조합이 용이하도록 메시지 번호, 메시지 길이, 우선순위, 메시지 생성시간, 메시지 유효기간, 슬롯순서번호, 메시지 데이터, 음성복구방식 등이 포함되어 있다.(40220) 음성복구방식은 디코딩 방식(Decoding method), 코딩율(Coding Rate)등의 정보이다.

[도5]는 수신단말장치에서 저장형 노측방송의 메시지 수신처리 절차를 나타낸 것으로 (51)의 조건점검단계에서 방송 메시지를 수신 중이면 방송 메시지 슬롯을 수신(52)하여, 그 결과 (53)의 조건을 점검하여, 정상적으로 수신된 경우에만 방송 메시지 저장공간(풀)내의 해당 위치에 저장/등록(54)하고 다시 (51)의 조건 점검 단계로 간다. (53)의 조건검사에서 정상적으로 메시지 슬롯이 수신되지 않은 경우 이를 버리고 다시 방송메시지 수신상태를 점검(51)하는 단계로 보낸다. 방송메시지를 수신하지 않고 있는 동안은 방송 메시지 저장공간(풀)내에 완전한 형태의 메시지(유효 메시지)가 존재하는지 여부를 확인(55)하고 한 개 이상의 유효 메시지가 존재하는 경우(55)에는, 다시 메시지 유효기간과 재생횟수 초과여부를 확인하여(56) 전기한 두 가지 조건 중 한가지라도 만족하지 않을 경우(56) 해당 메시지를 메시지 풀에서 제거하고(57) 다시 (55)의 조건을 점검한다. (55)의 조건이 만족하지 않은 경우 다시 방송메시지 수신여부를 점검(51)한다. 만약 (56)의 두 가지 조건이 모두 만족되지 않은 경우 음성 재생주기에 도달한 경우 해당 오디오 데이터 메시지를 디코딩(decoding)하여 스피커 등의 음성 출력장치로 보내고 재생횟수 카운터를 1 증가시킨 후 (51)의 조건을 점검하는 단계로 전환한다. (58)의 조건검사에서 음성 재생주기에 해당되지 않으면 (51)의 조건 점검단계로 전환한다.

[도6]은 저장형 노측방송용 수신단말장치의 구조를 나타낸 것으로, 단말장치 주 프로세서 블럭(63)은 무선 송수신 블록(61), 모뎀 및 채널 코덱(62)과 연동하여 신호처리를 한다. 프로세서 블록(63)은 오디오 데이터를 저장할 수 있는 방송 메시지 수신 풀(66)에 수신 오디오 데이터를 저장하거나 저장된 데이터를 삭제한다. 또한 프로세서 블록(63)은 오디오 디코더(67)에 필요한 제어신호를 생성하여 오디오 디코더(67)이 원래의 음성신호로 재생하여 오디오 신호를 만들어 오디오 출력장치로 보낼 수 있도록 제어한다. 원래의 음성신호로 재생하기 위한 입력데이터는 프로세스 블록(63)의 제어에 따라 방송 메시지 수신 풀(66)의 특정 영역으로부터 가져온다. 오디오 제어장치 및 사용자 입력장치(64)는 프로세서블록과 연동하여 오디오 디코더(67)로 음성복구방식 및 복구데이터율 등의 제어신호를 생성하여 보낸다. 디코딩된 오디오 신호는 오디오 제어 및 시각표시장치(68)을 통하여 스피커 등의 오디오 출력장치(65)로 전달된다.

지능형 교통 시스템(Intelligent Transport System)은 주로 카메라 등을 이용한 교통위반 단속시스템, 신호등 제어를 위한 각종 센서 시스템, 차량단말시스템에서 자신의 차량상태 또는 ID를 기지국으로 전송하여 차량의 위치 알아 서비스 하는 버스정보시스템, 전자요금징수시스템, GPS를 이용한 위치정보 시스템 등 이 도입되었으나, 운전자에게 필요한 교통정보를 효과적으로 제공해 주지 못하고 있다.또한 주위의 교통정보를 제한적으로 제공해 주고 있기는 하나 LCD, MDT(MobileData Terminal)에 텍스트 또는 그림형태로 표시해주거나 고정된 짧은 음성을 이용하고 있어, 운전자 부주의를 초래하고 정보전달에도 제약사항이 많다.

본 발명은 이를 해소하기 위하여 간단한 DSRC 기지국장치와 단말장치를 이용하여 고속으로 주행하는 차량에게 POI(지점관련)정보를 효과적으로 제공할 수 있는 수단을 마련함으로써 운전자에게 실시간 주위 도로정보를 실시간 오디오 방송형태로 운전자에게 급커브, 돌발상태, 공사현장, 노면상태, 길안내 등에 대한 정보를 제공함으로서 사고를 예방하고 쾌적한 운행환경을 확보할 수 있다.

Claims

무선 송신국(기지국)에서 오디오 데이터를 송출하고 수신단말장치(121,122)에서는 이를 수신하여 자동으로 저장하여 두었다가 수신단말장치의 부하가 적거나 상기 기지국 통신영역을 벗어났을 때 수신단말장치에서 상기 저장된 오디오 데이터를 오디오로 재생하는 것을 특징으로 하는 방식
단거리전용 무선통신(DSRC: Dedicated Short Range Communication) 노변기지국장치에서 코딩된(coded) 디지털 오디오 데이터를 방송형태로 송출하고 이동 차량탑재장치에서는 상기 메시지 데이터를 [도1]의 (131: 방송 메세지 수신 및 저장구간)에서 이를 수신하여 자동으로 저장한 후 [도1의] (132: 방송메세지 차내 재생 구간) 즉, 차량탑재장치의 부하가 적거나 상기 기지국 통신영역을 벗어났을 때, 차량탑재장치에서 디코딩(decoding)하여 오디오로 재생하는 것을 특징으로 하는 방식
[청구항 2]에서 기술된 방법을 이용하여 인접 도로망의 교통정보를 단위정보별로 오디오 데이터로 메시지화 하고 이 메시지들을 [도3]의 (33: 방송메세지 수집,가공 및 분배 처리센터)에서 정한 규칙(우선순위등)에 따라 노변기지국이 방송하는 주기적으로 방송하는 것을 특징으로 하는 방송방법
[청구항3]의 메시지의 구조를 [도4]와 같이 정해진 길이의 슬롯들로 나누어 수신단말장치가 이 슬롯들을 수신하여 단위 메시지로 순서적으로 조합할 수 있도록각 슬롯 내에 메시지 번호, 슬롯 순서 번호를 포함하도록 슬롯을 구성하는 것을 특징으로 하는 구조
[청구항1]과 [청구항2]의 구현방식으로 수신 단말장치가, 기지국 장치 통신가능 영역에서 새로운 메시지 또는 메시지 슬롯을 수신하였을 경우, 수신 풀에 저장(54)하고, 통신가능 영역을 벗어났거나 단말장치 프로세서(63)가 바쁘지 않을 때 메시지 수신 풀에 있는 유효 메시지를 음성으로 재생하는 것을 특징으로 하는 단말장치 수신처리 절차
[청구항5]에서 수신 메시지 풀을 주기적으로 점검하여 유효기간이 지났거나 오디오 재생횟수가 초과한 경우 메시지 수신 풀에서 해당 메시지를 제거하는 방식
[청구항1]에서의 수신단말장치(121,122)와 [청구항2]에서의 이동 차량탑재장치는 [도6]에서와 같이 무선 송수신 블록(61)과, 모뎀 및 채널코덱(62)과, 신호 처리 및 제어 기능의 프로세서 블럭(15)과 함께, 디지털 오디오 메시지 데이터를 저장하기 위한 메모리 풀(66)과, 메모리(66) 내의 디지털 오디오 메시지 데이터를 읽어내어 압축 이전의 오디오 신호 재생하는 디코더(Decoder)(67)와, 디코더(67)의 출력 신호를 들을 수 있도록 처리하는 오디오 출력장치(65)를 포함하는 구조.