KR20050093517A - Sending method of dsrc frame through obe and rse - Google Patents
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Abstract
본 발명은 DSRC시스템을 이용한 도로 교통신호 전달 시스템에서 노변장치와 탑재장치간 전송되는 DSRC프레임을 전송하는 방법에 관한 것으로, a) 도로의 교차로 수와 미리 정해진 소정 개수의 교차로 방위를 상기 노변장치에 입력하는 단계와, b) 교차로의 수와 각 교차로 방위를 코드화 하는 단계와, c) 통행 가능한 경로수와 각 경로에 대한 출발지점과 도착지점의 방위를 코드화 하는 단계 및 d) DSRC 프레임 중 FCMS내에 상기 코드를 포함시켜 탑재장치로 전송하는 단계를 포함한다. The present invention relates to a method for transmitting a DSRC frame transmitted between a roadside device and a loading device in a road traffic signal transmission system using a DSRC system, a) a number of intersections of roads and a predetermined number of intersection orientations to the roadside device; B) encoding the number of intersections and orientation of each intersection; c) encoding the number of traversable routes and the orientation of the starting and destination points for each route; and d) within the FCMS of the DSRC frame. Including the code and transmitting to the onboard device.
Description
본 발명은 DSRC시스템을 이용한 도로 교통신호 전달 시스템에서 노변장치와 탑재장치간 전송되는 DSRC프레임을 전송하는 방법에 관한 것으로, 특히 교차로에서의 다중적인 교통신호를 신호 대기중인 모든 차량에게 정확하게 발송하는 DSRC 노변부 교통신호 전송시스템에서의 교통신호 전달방식과, 각 차량에 탑재되어 차량별 신호를 판독하여 운전자에게 전달해주는 DSRC 단말기의 교통신호 인식방식에 관한 것이다.The present invention relates to a method for transmitting a DSRC frame transmitted between a roadside device and a payload device in a road traffic signal transmission system using a DSRC system, and in particular, a DSRC that accurately transmits multiple traffic signals at an intersection to all vehicles waiting for signal. The present invention relates to a traffic signal transmission method in a roadside traffic signal transmission system, and a traffic signal recognition method of a DSRC terminal mounted on each vehicle to read and transmit a signal for each vehicle to a driver.
우리 나라의 교통사고로 인한 사망률은 세계에서 최고 수준에 달한다. 급격히 증가하는 차량 수와 부주의한 운전습관도 원인이 되겠지만, 교차로 등에 걸려있는 몇 개의 신호등만으로 사방의 차량들의 운전자에게 교통신호를 전달하는 것은 개선의 필요가 있다. 날로 발전하는 통신기술을 잘 활용한다면, 신호등의 불빛과 동시에 각 차량들에게 신호를 전달해 줌으로써 좀 더 안전한 통행제어를 할 수 있을 것이다.The death rate from traffic accidents in our country is the highest in the world. Rapidly increasing numbers of cars and inadvertent driving habits may also be the cause, but it is necessary to improve traffic signals to drivers of vehicles from all directions with only a few traffic lights at intersections. If you make good use of the evolving communication technology, you will be able to control traffic more safely by transmitting signals to each vehicle at the same time as traffic lights.
종래의 기술로서 대한민국 특허 2001-0002890 에 나타난 바와 같이 전자파를 이용한 교통신호 송수신 장치가 있다. 이는 도 1과 같이 신호등의 색상인식코드를 입력받아 무선으로 방출하는 전송부와, 차량에 탑재되어 전파를 받아들여 색상인식코드를 해독하여 신호를 판별한 후 이를 사용자에게 알려주는 수신부로 구성된다.As a conventional technology, there is a traffic signal transmission and reception device using electromagnetic waves, as shown in Korean Patent 2001-0002890. This is composed of a transmission unit for receiving a color recognition code of a signal lamp and wirelessly emitting as shown in FIG. 1, and a receiving unit mounted on a vehicle to receive a radio wave, decode the color recognition code to determine a signal, and notify the user of the signal.
하지만, 위 발명의 경우엔 복잡한 도로신호체계를 여러 방향의 차량에게 정확하게 전달하기 위한 구체적인 방법의 논의가 없으며, 교통신호의 색상정보만을 제공하기 위해 특화된 무선 송수신 시스템을 장착하는 데에는 비용의 소모가 크다. 4거리 교차로에서만 보더라도 각 방향별로 적색, 황색, 녹색, 좌회전의 4가지 신호가 존재하며, 각 4방향으로의 조합을 따지자면 최대 256가지 신호의 조합이 나오게 되지만, 이를 어떻게 정확하게 각 방향의 차량들에게 알려줄 것인지에 대한 방안이 없다. 또한 교통신호의 전달이라는 목적을 위해 무선통신 시스템이라는 광범위한 시스템을 구축하는 것에는 무리가 있다. However, in the case of the above invention, there is no discussion of a specific method for accurately delivering a complex road signal system to vehicles in various directions, and it is expensive to install a wireless transmission / reception system specialized to provide only color information of traffic signals. . Even at the four-way intersection, there are four signals in each direction: red, yellow, green, and left turn, and the combination of four directions results in a maximum of 256 signal combinations. There is no way to inform the public. In addition, it is unreasonable to construct an extensive system called a wireless communication system for the purpose of transmitting traffic signals.
최근 도로교통의 개선을 위해 도입되는 개념으로 ITS (Intelligent Transportation System)를 들 수 있다. ITS는 차량운전자에게 교통 상황 및 부가 정보를 실시간으로 제공하며, 부가적으로 ETC (Electronic Toll Collection, 전자통행료징수)서비스, 라우트 가디언스(경로 탐색)서비스 등을 제공할 수 있다.Recently, ITS (Intelligent Transportation System) is a concept introduced to improve road traffic. ITS provides vehicle drivers with traffic conditions and additional information in real time, and can additionally provide ETC (Electronic Toll Collection) service and route guardian service.
ITS 시스템 중 단기간에 현실화 될 수 있는 시스템으로 DSRC (Dedicated Short Range Communication)시스템을 들 수 있다. DSRC시스템은 자동차가 주행 중 100m이내의 짧은 통달거리 내에서 짧은 시간 내에 고속 패킷 통신을 함으로써 ITS서비스를 제공한다. 5.8 GHz 주파수를 사용하여 10 MHz (1.024Mbps)의 대역폭을 가지며, 2-ray Rician 채널 및 ASK 변조방식을 사용한다.One of the ITS systems that can be realized in a short time is a dedicated short range communication (DSRC) system. DSRC system provides ITS service by high speed packet communication in short time within short distance within 100m while the car is driving. It has a bandwidth of 10 MHz (1.024Mbps) using 5.8 GHz frequency and uses 2-ray Rician channel and ASK modulation.
이는 패이딩 환경에 강하고, 저렴한 가격에 시스템을 구성할 수 있게 해주는 장점이 있다. 코딩 방식으로는 맨체스터 코드를 사용한다. This is strong in the padding environment and has the advantage of allowing the system to be configured at a low price. The coding method uses Manchester code.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 도로의 복잡한 교통신호를 운전자의 시야의 제한에 상관없이 정확하고 신속하게 전달함을 통해 안전운전을 도모함에 있다. An object of the present invention is to promote safe driving through the accurate and rapid delivery of complex traffic signals on the road regardless of the driver's field of view in order to solve the above problems.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 DSRC시스템을 이용한 도로 교통신호 전달 시스템에서 노변장치와 탑재장치간 전송되는 DSRC프레임을 전송하는 방법은 a) 도로의 교차로 수와 미리 정해진 소정 개수의 교차로 방위를 상기 노변장치에 입력하는 단계와, b) 교차로의 수와 각 교차로 방위를 코드화 하는 단계와, c) 통행 가능한 경로수와 각 경로에 대한 출발지점과 도착지점의 방위를 코드화 하는 단계 및 d) DSRC 프레임 중 FCMS내에 상기 코드를 포함시켜 탑재장치로 전송하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, in the road traffic signal transmission system using the DSRC system of the present invention, a method for transmitting a DSRC frame transmitted between a roadside device and a payload device includes a) a number of intersections of roads and a predetermined number of intersections. B) encoding the number of intersections and the direction of each intersection; c) encoding the number of traversable routes and the orientation of the starting and destination points for each route; and d) Including the code in the FCMS of the DSRC frame and transmitting to the onboard device.
본 발명에서 단계 d)의 DSRC 프레임 중 FCMS내에는 통행 경고 경로수와 각 경로에 대한 출발지점과 도착지점의 방위가 코드화 되어 더 포함되는 것이 바람직하다.In the present invention, in the DSRC frame of step d), it is preferable that the number of traffic warning paths and a bearing of a starting point and an arrival point for each path are further included in the FCMS.
본 발명에서 단계 b)중 교차로의 수와 각 교차로 방위의 코드값 길이는 4비트인 것이 바람직하다.In the present invention, the number of intersections and the code value length of each intersection orientation in step b) are preferably 4 bits.
본 발명에서 통행가능 경로수와 통행경고 경로수의 코드값의 길이는 3비트인 것이 바람직하다.In the present invention, the length of the code value of the number of traverseable paths and the number of traverse warning paths is preferably 3 bits.
본 발명에서 상기 정보 코드의 순서는 교차로 수의 코드, 각 교차로의 방위 코드, 통행가능 경로수의 코드, 각 경로의 출발방위와 도착방위 코드 및 통행경고 경로수 코드, 상기 각 통행경고 경로의 출발지점과 도착지점의 방위코드 순으로 이루어지는 것이 바람직하다.In the present invention, the order of the information code is the code of the number of intersections, the code of the number of intersections, the code of the number of possible paths, the departure and arrival direction code and the traffic warning route code of each route, the departure of each traffic warning route. It is preferable that the direction code of the point and the arrival point are in order.
본 발명에서 각 경로에 대한 출발지점과 도착지점의 방위각에 대한 코드값의 길이는 상기 교차로의 총수를 A라고 하고, 상기 코드값이 길이를 K라 할 때 K=log2 A 인 것이 바람직하다.In the present invention, the length of the code value for the azimuth of the starting point and the arrival point for each route is A, and the total number of intersections is A, and when the code value is K, it is preferable that K = log 2 A.
이하 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 DSRC프레임의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a DSRC frame according to an embodiment of the present invention.
상기 실시예에서, DSRC프레임은 FCMS, MDS 및 ACTS 슬롯을 포함한다.In this embodiment, the DSRC frame includes FCMS, MDS and ACTS slots.
상기 실시예는, DSRC프레임내에 FCMS의 위치를 개략적으로 나타낸 것이다.The above embodiment schematically shows the position of the FCMS in the DSRC frame.
도 2를 참조하면, FCMS 슬롯은 매 전송프레임의 첫 번째 슬롯으로써 항상 방출되며, 전체 100 octet (byte)의 길이를 가진다. 이 FCMS에 덧붙여서 20 octet정도만 연장한다면, 복잡한 교통신호 정보의 거의 주기적인 방송이 가능하다.Referring to FIG. 2, the FCMS slot is always released as the first slot of every transmission frame and has a total length of 100 octets (bytes). In addition to this FCMS, if only 20 octets are extended, almost periodic broadcasting of complex traffic signal information is possible.
따라서, 교통신호 정보 전송시 이하 상술하는 데이터를 상기 FCMS코드에 포함시켜 전송한다면 DSRC 차량 탑재부에서는 하드웨어적으로 FCMS 신호를 분리, 판독하므로 FCMS신호를 받는 순간 바로 교통신호를 분리해내어 사용자에게 전달해 줄 수가 있다. Therefore, if the above-mentioned data is transmitted to the FCMS code when transmitting the traffic signal information, the DSRC vehicle mounting unit separates and reads the FCMS signal by hardware. Therefore, when the FCMS signal is received, the traffic signal is separated and delivered to the user. There is a number.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DSRC를 이용한 교통신호 전달 시스템의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a traffic signal transmission system using a DSRC according to an embodiment of the present invention.
상기 실시예에서, 교통신호 전달 시스템은 DSRC 노변장치와 DSRC 차량탑재부를 포함한다.In the above embodiment, the traffic signal transmission system includes a DSRC roadside device and a DSRC vehicle mounting unit.
상기 실시예는, DSRC노변장치에서 DSRC탑재장치로 교통신호를 전송하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.The embodiment schematically shows a method of transmitting a traffic signal from the DSRC roadside apparatus to the DSRC mounting apparatus.
도 3을 참조하면, 먼저, DSRC 노변장치에 부착된 교통신호 전송장치는 도로의 교차로수 A 와 (예: 4거리일 때 A=4, 직진로일때 A=2) 각 교차로의 방위를 미리 입력받는다. 상기 지정되는 방위값은 다양하게 구현될 수 있으나 일반적으로 16방위를 기준으로 입력받는 것이 바람직하다. 상기 DSRC 노변장치는 각 교차로의 신호등의 신호를 바탕으로 통행 가능한 경로 (예: 동남->북서 녹색신호 등) 를 분석하여 이를 코드화 한다.Referring to FIG. 3, first, a traffic signal transmitter attached to a DSRC roadside device inputs the number of intersections A of a road and the direction of each intersection (for example, A = 4 at four distances and A = 2 at a straight road). Receive. The specified azimuth value may be implemented in various ways, but in general, it is preferable to receive an input based on 16 directions. The DSRC roadside device analyzes and encodes a path (for example, southeast-> northwest green signal, etc.) that can pass based on signals of traffic lights at each intersection.
코드화 하는 방법에 대해서는 이하 도면과 함께 상술하도록 한다.The encoding method will be described in detail later with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통신호 전달 정보 코드를 나타낸 것이다.Figure 4 shows a traffic signal transmission information code according to an embodiment of the present invention.
상기 실시예에서, 교통신호 정보 전달 코드는 교차로에 대한 정보, 통행가능 경로수에 대한 정보 및 통행경고 경로수에 대한 정보를 포함한다.In the above embodiment, the traffic signal information transfer code includes information on the intersection, information on the number of possible paths, and information on the number of traffic warning paths.
상기 실시예는, 각 코드정보의 구성 내용을 개략적으로 나타낸 것이다.The above embodiment schematically shows the configuration of each code information.
도 4를 참조하면, 코드화 하는 방법은 우선 교차로수 A와, 각 교차로별 방위를 처음에 표시하고, 그 뒤로 통행 가능한 경로(녹색등 경로, 좌회전 포함)와 통행경고(황색등) 경로를 알려준다. 통행 가능한 경로 N개에 대해서는 각 경로별로 출발방위와 도착방위를 코딩한다. 이 때,코드의 비트수를 줄이기 위해, 위에서 입력한 교차로별 방위를 차례대로 K=|log2A| 개의 비트로 재 코딩한 값을 이용한다.Referring to FIG. 4, the coding method first displays the number of intersections A, the direction of each intersection, and then informs the path (including the green light path, the left turn) and the traffic warning (yellow light) path thereafter. For N traversable routes, the departure and arrival directions are coded for each route. At this time, in order to reduce the number of bits of the code, the direction of each intersection entered above is sequentially K = | log 2 A | Use recoded values into 2 bits.
통행 경고 경로(황색등)의 경우 또한 마찬가지로 경로 M개에 대해 통행 가능한 경로와 같은 방식으로 코딩할 수 있다. 통행금지 경로는 위의 경로들을 제외한 모든 경로가 되므로 생략할 수 있다. 이때, 경로의 전달 오류를 줄이기 위하여 경로들 앞부분에 경로의 개수를 알려주는 부분을 추가할 수 있다. 이렇게 할 경우 4거리 교차로의 경우 최대 42비트(6 octet 미만) 의 길이로 신호정보를 코딩할 수 있으며, 이는 DSRC 시스템에 큰 무리 없이 추가할 수 있다.In the case of a traffic warning path (yellow light), the same can be coded for the M paths in the same way. The curfew paths can be omitted because they are all except the above paths. At this time, in order to reduce the error of the transmission of the route may be added in front of the path tells the number of the path. In this case, the signal information can be coded up to 42 bits (less than 6 octets) in length at the four-way intersection, which can be added to the DSRC system without any difficulty.
따라서, 교차로 수의 코드는 4비트, 통행가능 경로수와 통행경고 경로수의 코드는 3비트, 출발 및 도착방위코드는 2비트로 구성되는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the number of intersection codes is 4 bits, the number of traffic paths and the number of traffic warning paths is 3 bits, and the departure and arrival direction codes are 2 bits.
이러한 정보를 포함하는 DSRC프레임은 탑재장치로 전송되고 차량의 DSRC 탑재부에서는 DSRC프레임을 디코딩하는 대로 교통신호 정보 슬롯만을 교통신호 인식장치에 전달하며, 교통신호 인식장치는 위의 코드를 분석한 후, 현재 가지고 있는 차의 진행 방위를 바탕으로 통행 가능 여부를 판단할 수 있다.The DSRC frame including this information is transmitted to the onboard device, and the vehicle's DSRC mount unit transmits only the traffic signal information slots to the traffic signal recognition device as decoding the DSRC frame, and the traffic signal recognition device analyzes the above code. You can determine whether you can pass based on your car's direction.
도 5는 본 발명의 일 실시예로 교통신호 전달의 예를 나타낸 것이다.Figure 5 shows an example of traffic signal transmission in an embodiment of the present invention.
상기 실시예는, 교차로의 수가 4개이고 방위각은 16방위를 미리 입력한 상태이다.In the above embodiment, the number of intersections is four and the azimuth is in a state of inputting 16 azimuths in advance.
도 5를 참조하면, 현재 도로 교통 상황은 0000방향에서 0100방향으로 좌회전 및 1000방향에서 1100방향으로 좌회전만이 가능한 상태이다. 상기 방위에 대한 코드값은 도 5에서 도시하는 바와 같이 미리 입력되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 5, the current road traffic situation is a state in which only a left turn from the 0000 direction to the 0100 direction and a left turn from the 1000 direction to the 1100 direction are possible. The code value for the orientation is preferably input in advance as shown in FIG.
우선 DSRC노변장치는 교차로 정보에 대한 코드를 작성한다. 현재 교차로의 수가 4개이고 교차로의 방향은 북, 동, 남, 서(시계방향) 방향이므로, 교차로의 수(0100), 북(0000), 동(0100), 남(1000), 서(1100)순으로 구성될 수 있다. 즉, 0100 0000 0100 1000 1100 의 코드작성이 가능하다.First, the DSRC roadside system writes code for intersection information. Currently, the number of intersections is four and the direction of intersections is north, east, south and west (clockwise), so the number of intersections (0100), north (0000), east (0100), south (1000) and west (1100) It may be configured in order. That is, 0100 0000 0100 1000 1100 can be coded.
그 다음으로, 통행가능 경로수에 대한 코드를 작성한다.Next, we write the code for the number of passable paths.
현재 도 5(a)에서 통행 경로 가능 수는 2개이다. 그 방향은 북쪽에서 서쪽으로 좌회전하는 것과 북쪽에서 동쪽으로 좌회전하는 것이 가능하다. There are currently two possible route routes in FIG. 5 (a). It is possible to turn left from north to west and turn left from north to east.
이를 코드화 시킨다면 통행가능 수 010, 그 방향은 출발방향 00, 도착방향 01, 출발방향 10, 도착방향 11로 가능하다. 따라서, 010 00 01 10 11 의 코드가 가능하다.If it is coded, it is possible to pass the number 010, the direction of departure 00, the direction of arrival 01, the direction of departure 10, the direction of arrival 11. Thus, a code of 010 00 01 10 11 is possible.
통행경고 경로수는 상기 통행가능 경로수를 제외한 모든 방향이므로 본 예시에서는 코드 000으로 대치하였다.Since the number of traffic warning paths is in all directions except the number of traffic paths, the number of traffic warning paths is replaced with code 000 in this example.
따라서, 전체적인 코드값은 0100 0000 0100 1000 1100 010 00 01 10 11 000으로 표시되며 상기 코드값은 DSRC 프레임 내의 FCMS에 포함되어 탑재장치에 전송된다.Accordingly, the overall code value is represented as 0100 0000 0100 1000 1100 010 00 01 10 11 000 and the code value is included in the FCMS in the DSRC frame and transmitted to the onboard apparatus.
상기 코드값을 전송 받은 차량탑재부는 이를 해석하여 현재 교통상황을 인식한다.The on-vehicle unit receiving the code value interprets this to recognize the current traffic situation.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above, it has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below I can understand that you can.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 대형차량(화물차, 버스 또는 RV 차량 등)으로 인해 시야의 확보가 힘들거나, 열악한 기상조건으로 인해 시야에 지장을 받을 경우, DSRC를 이용하여 교통신호를 전달해 주었을 때 운전자는 안전운행에 큰 도움을 받을 수 있다. 이는 장애인의 운전을 보조할 때 더 큰 역할을 할 수 있다. As described above, according to the present invention, when it is difficult to secure a field of view due to a large vehicle (car, bus or RV vehicle), or when the field of view is disturbed due to poor weather conditions, a traffic signal may be transmitted using a DSRC. The driver can be greatly helped in safe driving. This can play a larger role in assisting people with disabilities driving.
또한, 실시간으로 교통신호 상황을 모니터링 할 수 있으므로, 운전자의 신호 위반을 방지 할 수 있으며, 황색등을 시야로 확인하지 못할 경우에도 미리 전파로 알려줌으로써 교통 흐름의 원활한 제어에도 크게 이바지 할 수 있고, 만일의 교차로에서의 사고 발생시에도 정확한 현장 교통신호를 기억해 줌으로써 법적인 판단에도 도움을 줄 수 있다. In addition, since the traffic signal situation can be monitored in real time, the driver's signal violation can be prevented, and even if the yellow light cannot be seen through the field of view, it can be greatly informed by radio waves in advance, which greatly contributes to the smooth control of the traffic flow. Even in the event of an accident at the intersection, it can help legal judgment by remembering the exact traffic signals.
더 나아가, 텔레매틱스 환경에서, 다양한 입출력 장치를 통하여 운전자에게 여러 편리한 방법으로 교통신호상황을 전달할 수 있으며, 지리정보 서비스와 연동하여 운전자의 운전을 더욱 편리하게 도울 수 있어, 결국은 ITS (Intelligent Transportation System) 시스템의 활용성을 증대시킬 수 있는 유용한 방안이다.Furthermore, in a telematics environment, various signal inputs and outputs can be used to convey the traffic signal situation to the driver in various ways, and in conjunction with the geographic information service, the driver can help the driver's driving more conveniently. This is a useful way to increase the utility of the system.
도 1은 종래의 교통신호 제어방법을 나타낸 것이다.1 illustrates a conventional traffic signal control method.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DSRC프레임의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a DSRC frame according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DSRC를 이용한 교통신호 전달 시스템의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a traffic signal transmission system using a DSRC according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통신호 전달 코드를 나타낸 것이다.4 shows a traffic signal transmission code according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교통신호 전달의 예를 나타낸 것이다. 5 shows an example of traffic signal transmission according to an embodiment of the present invention.
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