KR20100004199A - 차량 간 정보전달 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 차량 간 정보 전달을 위한 중계차량을 결정하여 메시지를 전송하는 차량 간 정보전달 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 중계 차량 결정방법은, 자기 차량의 주행정보를 수집하고 그 수집된 주행정보를 포함하는 Hello 메시지를 생성하여 송출하는 Hello 메시지 송출단계, 타 차량이 송출한 Hello 메시지를 수신하는 Hello 메시지 수신단계 및 상기 수신된 Hello 메시지와 상기 자기 차량 주행정보를 기반으로 상기 자기 차량과 주행상황이 유사한 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계차량 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량의 주행 환경이 변하더라도 차량 간 정확하게 메시지를 전송할 수 있다.
멀티 홉, 차량 무선통신, 경보 전달, 위급정보 전달, 차량 간 통신

Description

차량 간 정보전달 방법 및 그 장치 {METHOD FOR INTER-VEHICLES COMMUNICATION AND APPARATUS OF TRAFFIC BROADCAST THEREOF}
본 발명은 차량 간 정보전달 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 운행 중에도 차량 간 정보를 전달할 수 있도록 하는 차량 간 정보전달 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래의 차량 간 정보전달 방법은 정보 메시지(예컨대, 위급정보 또는 경고 정보)를 전달할 중계 차량에 대한 정보를 유지하지 않고 메시지를 송신한다. 즉, 정보 메시지를 생성하거나 전달받은 경우에 전파 통달거리 내에 위치한 차량을 선정하여 메시지를 방송하는 방법을 택하였다.
이러한 종래 기술은 망 운영의 복잡성을 줄일 수 있었지만, 경고 메시지를 전달할 중계 차량을 선정하는 데 일정 이상의 시간이 필요하므로 신속성을 요구하는 경고 메시지 등을 전달하는 데 적합하지 못한 문제점이 있고, 또한 터널 내에서 사고가 발생하는 경우 등에는 사용이 불가능한 문제점이 있다.
또다른 종래기술에 의한 정보전달 방법은, 각 차량은 전파 통달거리 내에 존재하는 모든 타 차량에 대한 위치정보를 유지하며, 정보 메시지를 전송해야 하는 경우 전파 반경 내에 임의의 위치를 임계값으로 결정하여 임계 값의 반경 내에 위치한 차량들 간에 경쟁을 통하여 중계 차량을 선정하여 정보를 전달한다. 이때, 정보 메시지를 송신한 송신차량과 정보 메시지를 수신한 수신차량 간의 거리에 반비례하여 재 전송시간을 설정하도록 한다. 이에 따라, 임계 범위 내에서 송신차량과 가장 멀리 떨어진 차량이 재 전송을 가장 빨리 중계할 수 있다.
그러나 이러한 종래기술은 동일 경계 거리에 위치한 차량이 동시에 정보 메시지를 보낼 수 있기 때문에 메시지 충돌이 일어날 수 있고, 이로 인하여 결과적으로 경고 메시지를 보낼 때 지연이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주행상황을 반영하여 최적 중계차량을 유지하여 빠르고 효율적으로 정보 메시지를 전송할 수 있는 차량 간 정보전달 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 중계 차량 결정방법은, 자기 차량의 주행정보를 수집하고 그 수집된 주행정보를 포함하는 Hello 메시지를 생성하여 송출하는 Hello 메시지 송출단계, 타 차량이 송출한 Hello 메시지를 수신하는 Hello 메시지 수신단계 및 상기 수신된 Hello 메시지와 상기 자기 차량 주행정보를 기반으로 상기 자기 차량과 주행상황이 유사한 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계차량 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 차량 간 정보전달 방법은, 자기 차량의 주행정보를 수집하고 그 수집된 주행정보를 포함하는 Hello 메시지를 생성하여 송출하는 Hello 메시지 송출단계, 타 차량이 송출한 Hello 메시지와 상기 자기 차량 주행정보를 기반으로 상기 자기 차량과 주행상황이 유사한 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계차량 결정단계 및 상기 결정된 중계 차량에 정보 메시지를 송출하는 정보 메시지 송출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 차량 간 정보전달 장치는, 차량의 주행정보를 수집하는 주행정보 관리부, 상기 주행정보를 포함하도록 Hello 메시지를 생성하고 이를 송수신하도록 통신부를 제어하는 Hello 메시지 관리부, 타 차량으로부터 수신된 상기 Hello 메시지 및 상기 주행정보를 기반으로 주행상황이 유사한 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계 관리부 및 정보 메시지를 상기 중계차량에 송신하도록 통신부를 제어하는 정보 메시지 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 자기 차량의 주행정보 및 타 차량의 주행정보를 반영하여 적합하게 중계차량을 결정하여 메시지를 송신할 수 있으므로, 주행 환경이 변하더라도 빠르고 정확하게 메시지를 전송할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 차량 간 정보전달 장치는, 복수의 차량들로 에드 혹(add-hoc) 네트워크를 구성하여 최적의 노드(차량)에 대한 리스트를 생성, 유지함으로써, 정보 메시지를 전송해야 할 경우 신속하고 정확하게 정보 메시지를 전달할 수 있도록 멀티 홉 통신을 수행한다.
이를 위하여, 본 발명의 각 차량은 그 차량의 위치, 속도, 방위각, 가속도 등의 차량의 주행정보를 포함하는 메시지를 주기적으로 또는 필요시마다 방송(Broadcast)한다. 이러한 메시지를 이하에서는 'Hello 메시지'라 칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 간 정보전달 장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 정보전달 장치는 주행정보 수집부(100), 센서부(200), 제어부(300), 통신부(400) 및 표시부(500)를 포함하여 구성된다.
주행정보 수집부(100)는 현재 차량의 주행정보(예컨대, 진행속도, 가속도, 위치, 진행방향 등)를 수집할 수 있는 장치들로 구성된다. 즉, 위성위치확인시스템(Global Positioning System : GPS) 모듈(110), 속도계 장치(120) 및 가속센서(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 장치들을 통하여 차량의 주행정보를 획득할 수 있다. 이때, 속도계 장치(120)는 차량의 회전각을 연산할 수 있는 자이로(Gyro) 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 이렇게 주행정보 수집부(100)로부터 수집된 차량의 주행정보는 제어부(300)에 의하여 중계차량 결정을 위한 연산에 쓰인다.
센서부(200)는 본 정보전달 장치가 구비된 차량의 주변 환경정보를 센싱하여 수집한다. 이러한 센서부(200)는 온도센서(210), 영상센서(220), 충격감지센서(230) 등 다양한 센서장치를 포함하여 구성될 수 있으며, 이렇게 센서부(200)에 의하여 수집된 주변 환경정보는 제어부(300)에 의하여 정보 메시지를 생성하는데 사용된다.
통신부(400)는 타 차량의 정보전달 장치와 무선으로 데이터 통신을 수행한다.
제어부(300)는 주행정보 수집부(100)로부터 전달받은 주행정보 및 통신부(400)를 통하여 수신한 타 차량의 Hello 메시지를 기초로 중계차량을 결정하고 그 중계차량의 리스트를 생성, 갱신, 관리하며, 또한 그러한 중계차량에 대해 정보 메시지를 송신하도록 통신부(400)를 제어한다.
이러한 제어부(300)는 주행정보 관리부(310), Hello 메시지 관리부(320), 정보 메시지 관리부(330) 및 중계관리부(340)를 포함하여 구성될 수 있다.
주행정보 관리부(310)는 주행정보 수집부(100)가 생성한 주행정보를 수집하고, 그 수집된 주행정보를 Hello 메시지 관리부(320) 및 중계 관리부(340)로 전달한다. 이 때, 주행정보는 차량의 위치, 속도, 가속도, 방위각 정보 및 이들의 결합된 정보 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
Hello 메시지 관리부(320)는 Hello 메시지를 생성하여 타 차량으로 송출하도록 통신부(400)를 제어하고, 타 차량이 송출한 Hello 메시지를 수신받으면 그 수신받은 타 차량의 Hello 메시지를 중계 관리부(340)로 전달한다. 이러한 Hello 메시지는 주기적으로 또는 필요시마다 생성하여 송출될 수 있다.
즉, Hello 메시지 관리부(320)는 주행정보 관리부(310)로부터 주행정보를 전달받고, 주행정보, 차량 식별자 등을 포함하여 Hello 메시지를 생성한다. 또한, 그 생성된 자기 차량의 Hello 메시지를 타 차량에게 송출하도록 통신부(400)를 제어한다.
중계 관리부(340)는 타 차량으로부터 수신한 Hello 메시지와 주행정보를 기반으로 자기 차량과 주행상황이 유사한 차량을 중계차량을 결정한다. 또한 중계 관리부(340)는 그 결정된 중계차량의 리스트를 생성 및 관리하고, 타 차량으로부터 새로운 Hello 메시지를 수신하거나 자기 차량의 주행정보에 변동이 생기면 새로이 중계차량을 결정하여 중계차량 리스트를 갱신한다.
도 2는 도 1에 따른 중계 관리부의 구성도로서, 도 2에 도시된 바와 같이 중계 관리부(340)는 중계차량 연산부(341), 중계차량 정보 저장부(342) 및 중계차량 정보 갱신부(343)를 포함할 수 있다.
중계차량 연산부(341)는 타 차량의 주행정보 및 상기 자기 차량 주행정보의 차이가 적은 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정한다. 이때, 타 차량의 주행정보는 타 차량으로부터 수신된 Hello 메시지에 포함되어 있다.
이러한 중계차량 연산부(341)는 속도 연산부(341-1), 상대거리 연산부(341-2), 방위각 연산부(341-3), 가속도 연산부(341-4) 및 스코어 연산부(341-5)를 포함할 수 있다.
속도 연산부(341-1), 상대거리 연산부(341-2), 방위각 연산부(341-3) 및 가속도 연산부(341-4)는 타 차량과 자기 차량의 주행정보(예컨대, 속도, 상대거리, 방위각 및 가속도)의 차이를 계산하고 그 차이에 가중치 값을 더 부가하여 각 요소별 스코어를 계산한다.
스코어 연산부(341-5)는 이러한 각 연산부(341-1,341-2,341-3,341-4)에서 연산된 각 요소별 스코어 값을 모두 합산한다. 또한 이와같이 연산된 타 차량의 스코 어 값을 중계차량 정보 저장부(342)에 기록되어 있는 중계차량의 스코어 값과 비교한다. 그 비교결과에 따라 큰 스코어 값을 가진 차량을 주계차량 정보 저장부(342)에서 유지되는 중계차량 리스트에 기록되도록 갱신한다. 중계차량 연산부(341)에 의한 연산 방법에 대하여는, 도 4를 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.
중계차량 정보 저장부(342)는 중계차량 연산부(341)에 의하여 결정된 중계차량을 저장한다. 이를 위하여, 중계차량 정보 저장부(342)는 중계차량의 리스트를 구성하고 관리한다.
중계차량 정보 갱신부(343)는 중계 차량을 결정하는 기본 정보(타 차량으로부터 수신한 Hello 메시지 및 자기 차량의 주행정보)의 변동이 있는 경우, 그 변동된 정보를 기초로 중계차량을 다시 연산하도록 중계차량 연산부(341)에 관련 정보를 제공한다. 이러한 갱신은 중계 차량을 결정하는 기본 정보의 변동이 있는 경우뿐만 아니라, 주기적 시간간격으로 발생하도록 할 수 있다.
정보 메시지 관리부(330)는 센서부(200)로부터 센싱정보를 전달받아 정보 메시지를 생성한다. 즉, 센서부(200)로부터 센싱정보를 전달받아 위급 정보, 사고 정보, 도로 정보, 교통진행 정보 및 날씨 정보 등을 생성한다. 또한 이를 타 차량으로 송신하기 위하여 자기 차량의 차량식별 정보 및 전송 홉 수 정보를 더 부가한다.
이렇게 생성된 정보 메시지는 중계 관리부(340)로부터 전달받은 중계차량 정보를 부가하여 그 중계차량에게 송신된다.
또한 정보 메시지 관리부(330)는 타 차량이 송신한 정보 메시지를 수신토록 통신부(400)를 제어하고, 그 수신받은 정보 메시지를 해석하여 이를 표시부(500)를 통하여 사용자에게 표시한다. 또는 정보 메시지 관리부(330)는 수신받은 정보 메시지의 일부 정보(예컨대, 자기 차량의 차량식별정보 또는 전송 홉 수 정보)를 수정(예컨대, 전송 홉 수 정보를 1 차감토록 수정)하고 그 수정된 정보 메시지를 중계차량 리스트에 등재된 차량에게 송신하도록 통신부(400)를 제어한다.
표시부(500)는 차량 운전자에게 정보 메시지에 포함된 정보 또는 자기 차량의 운행정보를 표시한다. 이러한 표시부(500)는 음성 처리부(510), 주행정보 표시부(500) 및 메시지 표시부(500)를 포함할 수 있다. 음성 처리부(510)는 주행정보 또는 정보 메시지의 정보를 운전자에게 음성으로 알려주고, 주행정보 표시부(500)는 자기 차량의 주행정보를 사용자에게 표시한다. 이때, 자기 차량의 주행정보는 제어부(300)를 통하여 전달받으며, 또는 주행정보 수집부(100)로부터 직접 전달받을 수 있다. 메시지 표시부(500)는 타 차량으로부터 전달받은 정보 메시지에 포함된 소정의 정보(예컨대, 사고정보, 기상정보, 도로정보, 교통 정체정보, 위급상황 정보 등)를 제어부(300)로부터 전달받아 이를 표시한다. 이러한 표시부(500)는 또한 소정의 입력수단(예컨대, 터치 스크린, 키패드 등)을 더 포함하도록 또는 일체로 구성되도록 구현될 수 있음은 자명하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 운행 상황을 도시한 도면이다.
이하에서는 도 3에 도시된 바를 참조하여 중계차량 결정을 위한 스코어 값을 연산하는 과정에 대하여 상세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 차량 A는 응급 상황 발생 이전에 이웃 차량(B, C, D, E, F)으로부터 송신된 hello 프레임을 기반으로 중계 차량 리스트를 유지하고 있다. 이와 같은 상황에서 차량 A는 자신이 유지하고 중계 차량 리스트를 기반으로 중계 차량을 선정하고, 선정한 차량 정보를 정보 메시지에 실어 주변 차량으로 방송한다.
이러한 중계차량의 선정기준은 최적의 거리에서 가장 작은 방위각 차이를 가지고 차량 A와 비슷한 속도 및 가속도로 진행하는 차량으로 결정할 수 있다. 즉, 통신 가능 범위에 위치한 각각의 타 차량으로부터 수집된 정보를 바탕으로 이하의 [표 1]과 같은 테이블을 만들 수 있으며, 이 테이블의 내용을 기초로 중계차량 선정의 알고리즘에 대하여 상세히 설명한다. 이하에서는 중계 차량 선정을 위한 주행정보로서 거리, 속도, 방위각, 가속도를 이용하여 중계차량을 선정하는 알고리즘을 개시하나, 기타 균등한 정보 또는 다른 정보를 이용하여 이하의 알고리즘을 통하여 중계차량을 선정할 수 있음은 자명한 사실이다.
노드 거리 속도 방위각 차이 가속도 차이
B 100m 100㎞/h 0도 0
C 200m 100㎞/h 45도 0
D 220m 110㎞/h 45도 0
E 210m 90㎞/h 0도 10
F 230m 100㎞/h 0도 0
중계차량을 결정하게 되는 각 차량의 스코어(SCOREvehicle)은 이하의 [수학식 1]에 의하여 결정된다.
Figure 112008048042505-PAT00001
즉, 주행정보를 구성하는 각각의 요소(예컨대, 거리, 속도, 방위각, 가속도)별로 해당하는 점수를 구하고 이를 합산하여 타 차량의 스코어를 결정하며, 복수의 타 차량에 대하여 각각 스코어 값을 결정하여 그 스코어 값이 기존의 중계차량의 그 값보다 크거나 같으면 이를 새로운 중계차량으로 선정한다.
이하에서는 각 요소별 스코어 값(SCOREV, SCORED, SCOREH, SCOREA)을 계산하는 것에 대하여 상세히 설명한다.
이하의 [수학식 2]는 속도에 대한 스코어 값 SCOREV를 결정하는 수식이다.
Figure 112008048042505-PAT00002
이는 10에서 Voffset을 뺀 값에 속도에 대한 가중치(Weight) WV를 곱하여 얻어진다. 이때 Voffset은 이하의 [수학식 3]에 의하여 결정된다.
Figure 112008048042505-PAT00003
이때, Vmy는 자기차량의 속도이고, Vhello는 Hello 메시지를 송신한 타 차량의 속도이다. Gv는 속도에 대한 입도(Granularity)이다.
즉, 자기 차량과 타 차량의 속도 차이를 입도(Granularity) Gv로 모드(modulo) 연산함으로써, 자기 차량과 타 차량의 속도 차이에 대한 값을 얻을 수 있다. 이와 같이 계산된 Voffset 값은 정수로 표현되는 것이 바람직하며, 그 값이 클수록 자기 차량과 타 차량의 속도차이가 큰 것을 의미한다. Gv값이 10㎞/h인 경우, 이러한 Voffset 값의 최대값은 10이 된다.
이하의 [수학식 4]는 거리에 대한 스코어 값 SCORED를 결정하는 수식이다.
Figure 112008048042505-PAT00004
SCORED는 10에서 Doffset을 뺀 값에 거리에 대한 가중치(Weight) WD를 곱하여 얻어진다. 이때 Doffset은 이하의 [수학식 5]에 의하여 결정된다.
Figure 112008048042505-PAT00005
이때, Dopt는 최적거리이고, Dbet는 Hello 메시지를 송신한 타 차량과 자기 차량과의 거리이다. 최적 거리는 정보 메시지가 특정 에러율보다 낮은 에러율로 수신되는 거리를 의미하며, GD는 속도에 대한 입도(Granularity)이다.
즉, 최적거리와 타 차량과의 거리차이를 입도(Granularity) GD로 모 드(modulo) 연산함으로써, 거리차에 대한 값을 얻을 수 있다. Doffset 값은 정수로 표현되며 값이 클 수록 최적거리와 현재 타 차량과의 거리 간에 차이가 큰 것을 의미한다. GD를 10으로 설정하면 Doffset 의 최대값은 10이 된다.
이하의 [수학식 6]는 방위각에 대한 스코어 값 SCOREH를 결정하는 수식이다.
Figure 112008048042505-PAT00006
SCOREH는 10에서 Hoffset을 뺀 값에 방위각에 대한 가중치(Weight) WH를 곱하여 얻어진다. 이때 Hoffset은 이하의 [수학식 7]에 의하여 결정된다.
Figure 112008048042505-PAT00007
이때, Vmy는 자기차량의 방위각(진행방향)이고, Vhello는 Hello 메시지를 송신한 타 차량의 방위각(진행방향)이다. GH는 방위각에 대한 입도(Granularity)이다.
즉, 자기 차량과 타 차량의 방위각의 차이를 입도(Granularity) GH로 모드(modulo) 연산함으로써, 자기 차량과 타 차량의 방위각 차이에 대한 값을 얻을 수 있다. 이와 같이 계산된 Hoffset 값은 정수로 표현되는 것이 바람직하며, 그 값이 클수록 자기 차량과 타 차량의 방위각 차이가 큰 것을 의미한다. GH값이 10인 경우, 이러한 Hoffset 값의 최대값은 10이 된다.
이하의 [수학식 8]는 가속도에 대한 스코어 값 SCOREH를 결정하는 수식이다.
Figure 112008048042505-PAT00008
SCOREA는 10에서 Aoffset을 뺀 값에 가속도에 대한 가중치(Weight) WA를 곱하여 얻어진다. 이때 Aoffset은 이하의 [수학식 9]에 의하여 결정된다.
Figure 112008048042505-PAT00009
이때, Amy는 자기차량의 가속도이고, Ahello는 Hello 메시지를 송신한 타 차량의 가속도이다. GA는 가속도에 대한 입도(Granularity)이다.
즉, 자기 차량과 타 차량 간의 가속도의 차이를 입도(Granularity) GA로 모드(modulo) 연산함으로써, 자기 차량과 타 차량의 가속도 차이에 대한 값을 얻을 수 있다. 이와 같이 계산된 Aoffset 값은 정수로 표현되는 것이 바람직하며, 그 값이 클수록 자기 차량과 타 차량의 가속도의 차이가 큰 것을 의미한다. GA값이 10인 경우, 이러한 Aoffset 값의 최대값은 10이 된다.
도 4는 전술한 스코어값 결정 방법에 따라 중계차량을 결정 및 갱신하는 과정을 도시하는 도면이다.
본 예에서는 이해의 편의를 위하여 거리, 속도, 방위각 세 가지 요소를 사용하여 중계차량을 선정하는 과정을 도시하였으나, 상술한 요소로 본 발명의 중계차량 결정의 요소를 한정하는 의미는 아니다.
임의의 자기차량이 주위 차량(A, B, C, D)으로부터 정보(Hello 메시지)를 받고 그것을 이용하여 각 파라미터에 대한 offset 값을 전술한 바와 같이 구하고 이를 이용하여 해당 노드(타 차량)에 대한 스코어을 계산한 바, 도 4에 도시된 바와 같은 값을 얻을 수 있다고 가정하고 이하 상세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 최초 차량 A로부터 정보를 수신하고 이를 바탕으로 스코어를 계산한 결과 100점을 산출하였다. 이는 자기 차량과 차량 A의 파라미터가 일정 범위 내에서 일치함을 나타낸다. 따라서 A차량을 중계 차량으로 선정한다.
이후 차량 B로부터 정보를 수신하고, 그 수신된 차량 B의 주행정보를 바탕으로 차량 B의 스코어를 계산한 결과 81점을 얻었다. 현재 자신의 중계 차량을 2개까지 선정할 수 있다고 가정하면, B를 중계 차량으로 선정할 수 있다. 이러한 중계차량 리스트에 적용 가능한 중계차량의 수는 임의로 기 설정할 수 있다.
이후, 차량 C로부터 정보를 수신하고, 그 정보를 기초로 스코어를 계산한 결과 90점을 얻었다. 이는 기존 중계 차량인 B보다 높은 스코어이므로 새로운 중계 차량으로서 C를 선정하게 되고, 또한 중계 차량 리스트를 갱신한다.
이후, 차량 D로 부터 정보를 수신하고, 차량 D의 스코어로 88점을 얻었으나 이는 기존 중계 차량(차량 C)의 점수보다 낮으므로 중계 차량 리스트는 갱신되지 않는다.
도 4를 참조하여 전술한 중계차량 선정의 알고리즘은, 각 파라미터(주행정보의 요소)에 대한 granularity와 최적 거리 및 가중치(weight) 변수들이 존재하며, 이러한 값들은 고정적인 값들이 아니라 차량의 주변 상황에 따라 가변될 수 있다.
예를 들어 차량이 고속으로 주행하는 경우 주위의 차량도 고속으로 주행할 가능성이 높다. 이는 저속으로 차량이 이동하는 경우보다 무선 채널의 상태가 다르므로 정보 메시지를 성공적으로 전달할 확률이 보다 낮음을 의미한다. 따라서 이에 맞는 최적거리를 다시 계산할 필요가 있다. 이와 마찬가지로 granularity 와 weight도 차량 주행 환경에 따라 가변될 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안한 알고리즘은, 중계 차량 선정시 필요한 파라미터를 임의로 또는 필요에 의하여 설정할 수 있다. 즉, 전술한 설명에서는 속도, 방위각, 거리를 기초로 설명하였으나 그 외의 다양한 주행정보를 포함하여 계산할 수 있다.
또한 이러한 각 파라미터에 대하여 가중치를 서로 상이하게 설정함으로써 각 파라미터 간 우선순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 고속으로 주행을 하는 고속도로와 같은 주행환경에서는 속도 및 거리에 대한 요소가 방위각 등 기타의 요소보다 무선 통신을 함에 있어 크게 영향을 미칠 수 있으므로, 이러한 경우에는 속도 또는 거리에 좀더 큰 가중치를 부여할 수 있다.
또한 센서부(200) 등을 통하여 차량의 주행환경을 인식하고, 이에 따라 weight, 최적거리, granularity를 가변하도록 함으로써 최적의 중계 노드를 선정할 수 있도록 실시할 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명에 따른 중계차량 결정방법의 순서도이고, 도 6은 도 5에 따른 중계차량 결정단계의 세부 단계를 나타내는 순서도이다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 중계차량 결정 방법에 대하여 상세히 설명한다.
주행정보 관리부(310)는 주행정보를 수집하도록 주행정보 수집부(100)를 제어하고(S510), 그 수집한 주행정보를 중계 관리부(340)에 전달한다.
그 후, Hello 메시지 관리부(320)는 수집된 주행정보를 주행정보 관리부(310)로부터 전달받아 이를 포함하여 Hello 메시지를 생성하고, 그 생성된 Hello 메시지를 송출하도록 통신부(400)를 제어한다 (S520).
또한 Hello 메시지 관리부(320)는 타 차량이 송출한 Hello 메시지를 수신하도록 통신부(400)를 제어하고 (S530), 그 수신된 타 차량이 송출한 Hello 메시지를 중계 관리부(340)에 전달한다.
그 후, 중계 관리부(340)는 전달받은 타 차량의 Hello 메시지 및 자기 차량의 주행정보를 기반으로 자기 차량과 주행상황이 유사한 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정한다 (S540).
이러한 중계차량 결정단계(S540)는, 도 6에 도시된 바와 같은 소정의 단계로 구성된다. 즉, 타 차량으로부터 수신된 Hello 메시지에서 그 타 차량의 주행정보를 검출하고(S541), 중계차량 연산부(341)는 그 검출된 타 차량의 주행정보와 자기 차량의 주행정보를 기반으로 타 차량의 스코어 값을 연산한다 (S542). 이러한 스코어 값의 연산은 타 차량들로부터 수신된 각 Hello 메시지에 대해서 각각 이루어지므로, 각각의 타 차량은 스코어 값을 기준으로 자기 차량과 주행 상황이 유사한 차량으로 결정된다. 즉, 각 차량의 스코어 값을 산출하고, 그 스코어 값의 크기를 기준으로(예컨대, 스코어 값이 큰 순서대로) 기 설정된 수 만큼의 타 차량을 중계차량으로 결정할 수 있다 (S543).
이러한 스코어 값을 연산하는 단계는, 자기 차량 주행정보의 일 요소와 그에 대응되는 타 차량 주행정보의 일 요소의 차이의 절대값을 연산하는 단계와, 그 절대값을 소정 값으로 모드(MOD) 연산하는 단계와, 모드(MOD) 연산된 값에 소정의 가중치 값을 승산하는 단계와, 가중치 값이 승산된 각 요소값을 합산하여 타 차량의 스코어 값을 연산하는 단계로 이루어진다. 이에 대한 상세한 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 전술한 바와 같으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 중계차량 연산부(341)에 의하여 중계차량이 결정되면, 이를 기초로 중계차량 리스트를 생성하여 관리한다 (S550).
그러나, 자기 차량 및 타 차량의 주행환경은 변동이 가능하므로, 이러한 중계차량 리스트는 기초 정보의 변경 또는 주기적 시간마다 갱신을 수행하는 것이 바람직하다.
이를 위하여, Hello 메시지 관리부(320)에서 새로운 타 차량의 Hello 메시지 를 수신하거나 또는 주행정보 관리부(310)에서 자기 차량의 주행정보를 변경하여 갱신하면, 이러한 변경된 정보들을 중계 관리부(340)로 전송한다. 중계 관리부(340)의 중계차량 정보 갱신부(343)는 변경된 정보가 수신되었는지를 확인하고(S560), 변경된 정보가 수신되면 그 변경된 정보를 기반으로 중계차량을 재결정하여 중계차량 리스트를 갱신하도록 중계차량 연산부(341)에 변경된 정보 및 중계차량 재결정 요청을 전송하여 중계차량 리스트를 갱신하도록 한다 (S565).
도 7은 본 발명에 따른 차량 간 정보전달 방법의 순서도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, S510 내지 S565 단계는 도 5 및 도 6을 참조하여 전술한 바와 동일하므로, S510 내지 S565 단계에 대한 상세한 설명은 생략한다.
전술한 바와 같이, 중계차량 리스트를 생성하고 갱신하면서 중계차량에 대한 정보를 유지함과 동시에, 정보 메시지를 생성 또는 전달받아 이를 중계차량에 전송하는 단계에 대하여 이하에서 상세히 설명한다.
정보 메시지는 정보 메시지 관리부(330)에 의하여 생성되거나 또는 타 차량으로부터 전달받는다.
이때, 정보 메시지는 위급 정보, 사고 정보, 도로 정보, 교통진행 정보, 날씨 정보 및 이들의 결합된 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하며, 그 외에 다양한 정보를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 이러한 정보 메시지에는 그 정보 메시지를 송신한 차량의 차량식별 정보를 포함할 수 있으며, 또한 무선 멀티 홉 통신을 위한 전송 홉 수 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
즉, 정보 메시지 관리부(330)는 센서부(200)로부터 센싱 정보의 수신여부를 확인하고(S570), 센싱 정보가 수신된 경우 메시지를 생성한다 (정보 이벤트의 발생) (S575).
또는 정보 메시지 관리부(330)는 타 차량으로부터 수신받은 정보 메시지가 있는지를 확인하여 (S580), 수신받은 정보 메시지가 있는 경우 그 정보 메시지에 포함되어 있는 자기차량 식별정보 및 전송 홉 수 정보를 수정하여 정보 메시지를 수정 또는 재구성한다 (S585).
이렇게 수정 또는 재구성된 정보메시지는 중계차량 리스트에 유지되고 있는 중계차량으로 송신된다 (S590).
전술한 바와 같이 정보 메시지를 생성 또는 전달받아 타 차량으로 전송하는 단계외에도, 생성 또는 타 차량으로부터 전달받은 정보 메시지를 운전자에게 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
즉, 제어부(300)는 타 차량이 송신한 정보 메시지를 수신하고, 그 수신받은 정보 메시지를 해석하여 이를 표시하도록 표시부(500)를 제어한다. 또는 제어부(300)는 센서부(200)를 통하여 수집된 센서 정보를 기반으로 생성된 정보 메시지를 사용자에게 표시부(500)를 제어한다.
이상, 본 발명에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 자명하다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 간 정보전달 장치의 구성도.
도 2는 도 1에 따른 중계 관리부의 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 운행 상황을 도시한 도면.
도 4는 스코어값 결정 방법에 따라 중계차량을 결정 및 갱신하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 중계차량 결정방법의 순서도.
도 6은 도 5에 따른 중계차량 결정단계의 세부 단계를 나타내는 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 차량 간 정보전달 방법의 순서도.
<도면의 주요부호에 대한 부호의 설명>
100 : 주행정보 수집부 110 : GPS 모듈
120 : 속도계 장치 130 : 가속 센서
200 : 센서부 210 : 온도센서
220 : 영상센서 230 : 충격센서
300 : 제어부 310 : 주행정보 관리부
320 : Hello 메시지 관리부 330 : 정보 메시지 관리부
340 : 중계 관리부 341 : 중계차량 연산부
341-1 : 속도 연산부 341-2 : 상대거리 연산부
341-3 : 방위각 연산부 341-4 : 가속도 연산부
341-5 : 스코어 연산부 342 : 중계차량 정보 저장부
343 : 중계차량 정보 갱신부 400 : 통신부
500 : 표시부 510 : 음성처리부
520 : 주행정보 표시부 530 : 메시지 표시부

Claims (14)

  1. 복수의 차량들로 구성된 에드 혹 네트워크에서 정보 전달을 위한 중계차량을 결정하는 방법에 있어서,
    자기 차량의 주행정보를 수집하고 그 수집된 주행정보를 포함하는 Hello 메시지를 생성하여 송출하는 Hello 메시지 송출단계;
    타 차량이 송출한 Hello 메시지를 수신하는 Hello 메시지 수신단계; 및
    상기 수신된 Hello 메시지와 상기 자기 차량 주행정보를 기반으로 상기 자기 차량과 주행상황이 유사한 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계차량 결정단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 차량 결정방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주행정보는,
    차량의 위치, 속도, 가속도, 방위각 정보 및 이들의 결합된 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 중계 차량 결정방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중계차량 결정단계는,
    상기 수신된 Hello 메시지에서 타 차량의 주행정보를 검출하는 단계;
    상기 자기 차량 주행정보의 각 요소와 그에 대응되는 상기 타 차량 주행정보의 각 요소의 차이를 기반으로 상기 타 차량의 스코어 값을 연산하는 단계; 및
    상기 스코어 값의 크기를 기준으로 기 설정된 수 만큼의 타 차량을 중계차량으로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 차량 결정방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스코어 값을 연산하는 단계는,
    상기 자기 차량 주행정보의 일 요소와 그에 대응되는 상기 타 차량 주행정보의 일 요소의 차이의 절대값을 연산하는 단계;
    상기 절대값을 소정 값으로 모드(MOD) 연산하는 단계;
    상기 모드(MOD) 연산된 값에 소정의 가중치 값을 승산하는 단계 및
    가중치 값이 승산된 각 요소값을 합산하여 상기 타 차량의 스코어 값으로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 차량 결정방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정된 중계차량을 기반으로 중계차량 리스트를 생성 및 관리하는 중계차량 리스트 관리단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 차량 결정방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 주행정보 또는 상기 Hello 메시지에 변경이 발생한 경우, 그 변경된 값을 기초로 중계차량을 재결정하여 상기 중계차량 리스트에 반영하는 중계차량 갱신단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 차량 결정방법.
  7. 복수의 차량들로 구성된 에드 혹 네트워크에서 차량 간 정보를 전달하는 방법에 있어서,
    자기 차량의 주행정보를 수집하고 그 수집된 주행정보를 포함하는 Hello 메시지를 생성하여 송출하는 Hello 메시지 송출단계;
    타 차량이 송출한 Hello 메시지와 상기 자기 차량 주행정보를 기반으로 상기 자기 차량과 주행상황이 유사한 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계차량 결정단계; 및
    상기 결정된 중계 차량에 정보 메시지를 송출하는 정보 메시지 송출단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 정보전달 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 중계차량 결정단계는,
    상기 타 차량이 송출한 Hello 메시지에서 타 차량의 주행정보를 검출하는 단계;
    상기 자기 차량 주행정보의 일 요소와 그에 대응되는 상기 타 차량 주행정보의 일 요소의 차이의 절대값을 연산하고, 그 절대값을 소정 값으로 모드(MOD) 연산한 후 소정의 가중치 값을 승산하는 단계; 및
    상기 가중치 값이 승산된 값을 합산하여 상기 타 차량의 스코어 값을 연산하여, 상기 스코어 값이 큰 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 정보전달 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 정보 메시지는,
    위급 정보, 사고 정보, 도로 정보, 교통진행 정보, 날씨 정보 및 이들의 결합된 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 차량의 식별정보 및 홉 수 정보를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 차량 간 정보전달 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 타 차량으로부터 수신된 상기 정보 메시지의 홉 수 정보를 수정하여 상기 정보메시지를 재구성하고, 그 재구성된 정보 메시지를 상기 중계차량에 재송신하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 정보전달 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 정보 메시지를 상기 타 차량으로부터 수신하여 그 정보를 표시하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 정보전달 방법.
  12. 복수의 차량들로 에드 혹 네트워크를 구성하는 차량용 정보전달 장치에 있어서,
    차량의 주행정보를 수집하는 주행정보 관리부;
    상기 주행정보를 포함하도록 Hello 메시지를 생성하고 이를 송수신하도록 통신부를 제어하는 Hello 메시지 관리부;
    타 차량으로부터 수신된 상기 Hello 메시지 및 상기 주행정보를 기반으로 주행상황이 유사한 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계 관리부; 및
    정보 메시지를 상기 중계차량에 송신하도록 통신부를 제어하는 정보 메시지 관리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 정보전달 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 중계 관리부는,
    상기 수신된 Hello 메시지에 포함된 타 차량의 주행정보 및 상기 자기 차량 주행정보의 차이가 적은 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계차량 연산부; 및
    상기 결정된 중계차량의 정보을 저장하는 중계차량 정보 저장부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 정보전달 장치.
  14. 제12항 또는 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중계 관리부는,
    상기 주행정보 또는 상기 Hello 메시지가 변경되면 그 변경된 값을 기초로 중계차량을 재결정하는 중계차량 정보 갱신부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 정보전달 장치.
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