KR20180042244A - 단거리 전용 통신 (dsrc) 에서의 안전 이벤트 메시지 송신 타이밍 - Google Patents

단거리 전용 통신 (dsrc) 에서의 안전 이벤트 메시지 송신 타이밍 Download PDF

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Abstract

복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 기술들이 개시된다. 일 양태에서, 차량의 트랜시버는, 제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하고, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 상기 차량에 관한 정보를 포함한다. 상기 차량의 하나 이상의 센서들은 상기 차량의 작동에 관한 이벤트를 검출한다. 상기 차량의 프로세서는 이벤트 플래그 및 이벤트에 관한 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하고, 상기 이벤트 플래그는 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 상기 이벤트를 보고하고 있음을 나타낸다. 상기 차량의 트랜시버는 상기 제 1 차량 안전 메시지가 생성되는 대로 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 안전 메시지를 송신한다.

Description

단거리 전용 통신 (DSRC) 에서의 안전 이벤트 메시지 송신 타이밍
관련 출원에 대한 상호 참조
본 특허출원은, 2015년 8월 19일자로 출원되었고, 본원의 양수인에게 양도되었고 참조에 의해 본원에 전부 명시적으로 원용되는, 발명의 명칭이 “SAFETY EVENT MESSAGE TRANSMISSION TIMING IN DEDICATED SHORT-RANGE COMMUNICATION (DSRC)” 인 미국 가출원 제62/206,941호의 혜택을 주장한다.
본 개시물의 양태는 일반적으로 무선 통신에 관한 것이고, 더 상세하게는 DSRC (Dedicated Short-Range Communication) 에서의 안전 이벤트 메시지 송신 타이밍에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들은, 음성, 데이터, 멀티미디어 등과 같은 다양한 유형의 통신 콘텐츠를 제공하기 위해 널리 배치되어 있다. 통상적인 무선 통신 시스템들은 이용가능한 시스템 리소스들 (예를 들어, 대역폭, 송신 전력 등) 을 공유함으로써 다수의 디바이스들간에 통신을 지원할 수 있는 다중 액세스 (multiple-access) 시스템이다. 그러한 다중 액세스 시스템들의 예들은 CDMA (Code Division Multiple Access) 시스템, TDMA (Time Division Multiple Access) 시스템, FDMA (Frequency Division Multiple Access) 시스템, 및 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템 등을 포함한다. 이러한 시스템은 종종 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 에 의해 제공된 802.11, 3GPP (Third Generation Partnership Project) 에 의해 제공된 LTE (Long Term Evolution), 3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2) 에 의해 제공되는 UMB (Ultra Mobile Broadband) 및 EV-DO (Evolution Data Optimized) 등과 같은 규격에 따라서 배치된다.
미국에서, 미국의 교통부는 고속 차량들간 (차량간 (V2V)) 무선 통신 및 차량과 도로변 인프라구조간 (차량과 인프라구조간 (V2I)) 무선 통신과 같은, 지능형 교통 시스템 (ITS) 애플리케이션을 지원하기 위해 DSRC (Dedicated Short-Range Communication) 통신 링크를 구현하기 위해 작업하고 있다. DSRC 는 차량 안전 (vehicle safety) 서비스, 자율 주행 (self-driving) 기능, 차량을 통한 상거래 등과 같은 애플리케이션에 사용될 수 있다.
DSRC는 V2V 및 V2I 통신을 위해 IEEE 802.11p 라고도 알려진 차량 환경용 무선 액세스 (WAVE) 프로토콜을 사용한다. IEEE 802.11p는 IEEE 802.11 표준에 대한 승인된 개정이며 5.9GHz (5.85-5.925GHz) 의 허가 ITS 대역에서 동작한다.
유럽에서, 802.11p는, V2V 및 V2I 통신을 지원하는 ITS-G5 표준을 위한 기초로 사용되었다. 유럽 위원회는 우선 도로 안전 애플리케이션과 V2V 및 V2I 통신을 위해 5.9GHz 대역의 일부를 할당했다. 동일한 안테나와 라디오 트랜시버가 사용될 수 있도록 충분히 가까운 주파수를 사용하여 할당이 정확히 동일하지 않더라도 미국과의 호환성을 보장하는 것이 그 의도이다.
개요
다음은 본원에서 개시되는 하나 이상의 양태들에 관한 간단한 개요를 제시한다. 이와 같이, 다음의 개요는 모든 고려된 양태들에 관한 광범위한 개관으로 간주되지 않아야 하며, 다음의 개요는 모든 고려되는 양태들에 관한 핵심적이거나 또는 중요한 엘리먼트들을 식별하거나 또는 임의의 특정의 양태와 연관되는 범위를 서술하는 것으로 간주되지 않아야 한다. 따라서, 다음의 개요의 유일한 목적은 아래에서 제시되는 상세한 설명에 선행하여 본원에서 개시되는 메카니즘들에 관한 하나 이상의 양태들에 관한 특정 컨셉들을 간단한 형태로 제시하는 것이다.
복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법은 복수의 차량들 중의 차량의 트랜시버에 의해, 제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하는 단계로서, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 상기 차량에 관한 정보를 포함하는, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하는 단계, 차량의 하나 이상의 센서들에 의해, 차량의 작동과 관련된 이벤트를 검출하는 단계, 차량의 적어도 하나의 프로세서에 의해, 이벤트 플래그 및 상기 이벤트에 관한 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하는 단계로서, 상기 이벤트 플래그는 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 상기 이벤트를 보고하고 있음을 나타내는, 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하는 단계, 및 상기 차량의 트랜시버에 의해, 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 정보 메시지를 상기 제 1 차량 정보 메시지가 생성되는 대로 송신하는 단계를 포함한다.
복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치는 제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하도록 구성된 복수의 차량들 중의 차량의 트랜시버로서, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 상기 차량에 관한 정보를 포함하는, 상기 차량의 트랜시버, 상기 차량의 작동에 관한 이벤트를 검출하도록 구성된 상기 차량의 하나 이상의 센서들, 및 이벤트 플래그 및 상기 이벤트에 관한 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하도록 구성된 상기 차량의 적어도 하나의 프로세서로서, 상기 이벤트 플래그는 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 상기 이벤트를 보고하고 있음을 나타내는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 차량의 트랜시버는 또한, 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 정보 메시지를 상기 제 1 차량 정보 메시지가 생성되는 대로 송신하도록 구성된다.
복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치는 제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하도록 구성된 송신하기 위한 수단으로서, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 상기 차량에 관한 정보를 포함하는, 상기 송신하기 위한 수단, 상기 차량의 작동에 관한 이벤트를 검출하도록 구성된 감지하기 위한 수단, 및 이벤트 플래그 및 상기 이벤트에 관한 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하도록 구성된 처리하기 위한 수단으로서, 상기 이벤트 플래그는 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 상기 이벤트를 보고하고 있음을 나타내는, 상기 처리하기 위한 수단을 포함하고, 상기 송신하기 위한 수단은 또한, 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 정보 메시지를 상기 제 1 차량 정보 메시지가 생성되는 대로 송신하도록 구성된다.
복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 컴퓨터 실행 가능 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 상기 복수의 차량들 중의 차량의 트랜시버로 하여금 제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하게 하는 것으로서, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 상기 차량에 관한 정보를 포함하는, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하게 하고, 상기 차량의 하나 이상의 센서들로 하여금 상기 차량의 작동에 관한 이벤트를 보고하게 하고, 상기 차량의 적어도 하나의 프로세서로 하여금 이벤트 플래그 및 상기 이벤트에 관한 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하게 하는 것으로서, 상기 이벤트 플래그는 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 상기 이벤트를 보고하고 있음을 나타내는, 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하게 하고, 그리고 상기 차량의 트랜시버로 하여금 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 정보 메시지를 상기 제 1 차량 정보 메시지가 생성되는 대로 송신하게 하기 위한 코드를 포함한다.
본원에 개시된 양태들과 연관된 다른 목적들 및 이점들은 첨부 도면 및 상세한 설명에 기초하여 당업자에게 분명해질 것이다.
첨부 도면은 본 개시의 다양한 양태들의 설명을 돕기 위해 제시되고 양태들의 예시를 위해서만 제공되고 이들을 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 개시의 적어도 하나의 양태에 따라 하나 이상의 다른 차량 및 하나 이상의 도로변 액세스 포인트와 통신하는 차량을 포함하는 예시적인 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 적어도 하나의 양태에 따른 예시적인 차량의 다양한 컴포넌트를 나타내는 블록도이다.
도 3은 기본 안전 메시지 (BSM) 송신들의 종래 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 개시의 적어도 하나의 양태에 따른 BSM 송신들의 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 5a는 트랜시버가 또 다른 차량에 이벤트 BSM 을 송신하는, 도 2의 차량의 다양한 컴포넌트를 보다 상세하게 도시한다.
도 5b는 트랜시버가 또 다른 차량으로부터 이벤트 BSM을 수신하는 도 5a에 도시된 차량의 컴포넌트를 도시한다.
도 6은 본 개시의 적어도 하나의 양태에 따라 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 예시적인 흐름을 도시한다.
도 7은 본 개시의 적어도 하나의 양태에 따른 일련의 상호 관련된 기능 모듈들로서 표현된 예시적인 차량 장치를 도시한다.
상세한 설명
복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 기술들이 개시된다. 일 양태에서, 복수의 차량들 중의 차량의 트랜시버는, 제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하고, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 상기 차량에 관한 정보를 포함한다. 이어서, 상기 차량의 하나 이상의 센서들은 상기 차량의 작동에 관한 이벤트를 검출한다. 이에 응답하여, 상기 차량의 적어도 하나의 프로세서는 이벤트 플래그 및 이벤트에 관한 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하고, 상기 이벤트 플래그는 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 상기 이벤트를 보고하고 있음을 나타낸다. 다음으로, 상기 차량의 트랜시버는 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 정보 메시지를 상기 제 1 차량 정보 메시지가 생성되는 대로 송신한다.
본 개시의 이들 및 다른 양태들은 설명의 목적으로 제공된 다양한 예에 관한 다음의 설명 및 관련 도면에서 제공된다. 대안의 양태들이 본 개시의 범위를 이탈함이 없이 고안될 수도 있다. 또한, 본 개시의 잘 알려진 양태들은 더 관련있는 상세들을 불분명하게 하지 않도록 하기 위하여 자세히 설명되지 않을 수도 있거나 또는 생략될 수도 있다.
당업자는 아래에 설명된 정보 및 신호가 임의의 다양한 상이한 기술 및 기법을 이용하여 표현될 수도 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 이하의 설명 전체에서 참조될 수도 있는 데이터, 명령, 커맨드, 정보, 신호, 비트, 심볼 및 칩은, 부분적으로는 특정 응용에 따라, 부분적으로는 원하는 설계에 따라, 부분적으로는 대응하는 기술 등에 따라, 전압, 전류, 전자기파, 자기 장 또는 입자, 광학 장 또는 입자, 또는 이들의 조합에 의해 표현될 수도 있다.
또한, 많은 양태들은 예를 들면, 컴퓨팅 디바이스의 엘리먼트들에 의해 수행될 액션들의 시퀀스들의 측면에서 설명되어 있다. 여기서 설명된 다양한 액션들은 특정 회로들 (예를 들면, 특정 용도 지향 집적 회로 (ASIC)) 에 의해, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 프로그램 명령들에 의해 또는 양쪽 모두의 조합에 의해 수행될 수 있음이 인식될 것이다. 또한, 여기에 기술된 양태들 각각에 대하여, 임의의 이러한 양태의 대응하는 형태는 예를 들어, 설명된 액션을 수행하도록 "구성된 로직" 으로서 구현될 수도 있다.
배경 기술 부분에 언급된 바처럼, 미국에서, 미국의 교통부는 고속 차량들간 (차량간 (V2V)) 무선 통신 및 차량과 도로변 인프라구조간 (차량과 인프라구조간 (V2I)) 무선 통신과 같은, 지능형 교통 시스템 (ITS) 애플리케이션을 지원하기 위해 DSRC (Dedicated Short-Range Communication) 통신 링크를 구현하기 위해 작업하고 있다. DSRC 시스템은, 주변의 다른 차량에 위치, 속도, 가속도, 방향 및 기타 차량 데이터를 알리는, 단거리 메시지를 차량들에 서로 송신하도록 요구하기 위한 목적으로 개발되고 있다. 이러한 메시지를 수신하는 차량은 잠재적인 충돌을 피하도록 운전자에게 경고하거나, 또는 보다 진보된 구현에서는, 그 목적을 위한 회피 액션을 자동으로 트리거할 수 있다. 예를 들어, 또 다른 차량이 고속으로 전방 교차로에 진입하거나 또는 사각 지대에서 인접 차선에서 접근하는 경우, 제 1 차량은 다른 차량으로부터 V2V 메시지를 수신하여, 제 1 차량이 임의의 필요한 회피 액션을 취할 수 있게 할 것이다. 또 다른 예로서, 자율 주행 (자동화) 차량이 밀집 (close) 또는 군집 (platoon) 포메이션으로 주행할 때, 이러한 메시지들은 또한 명목상으로 제어에 사용된다. 이들은, 시간이 중요한, 엄격한 제어 루프 (tight control loop) 의 일부이다.
도 1은 하나 이상의 다른 차량 (120) 및 하나 이상의 도로변 액세스 포인트 (140) 와 통신하는 차량 (110) 을 포함하는 예시적인 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1의 예에서, 차량 (110) 은 무선 링크 (130) 를 통해 하나 이상의 차량 (120) 및 하나 이상의 도로변 액세스 포인트 (140) 와 메시지를 송신 및 수신할 수도 있다. 무선 링크 (130) 는 다른 RAT뿐만 아니라 다른 차량들/인프라구조 액세스 포인트들간의 다른 통신과 공유될 수도 있는 매체 (132) 로서 도 1에 예로서 도시된 관심의 통신 매체를 통해 동작할 수도 있다.
DSRC는 V2V 및 V2I 통신을 위해 IEEE 802.11p 라고도 알려진 차량 환경용 무선 액세스 (WAVE) 프로토콜을 사용한다. IEEE 802.11p는 IEEE 802.11 표준에 대한 승인된 개정이며 미국에서 5.9GHz (5.85-5.925GHz) 의 허가 ITS 대역에서 작동한다. 유럽에서, IEEE 802.11p는 ITS G5A 대역 (5.875-5.905 MHz) 에서 작동한다. 다른 국가들에서는 다른 대역들이 할당될 수도 있다. 위에서 간단히 설명한 V2V 통신은 안전 채널에서 일어나고, 이 안전 채널은 미국에서 안전의 목적으로 전용되는 일반적으로 10MHz 채널이다. 나머지 DSRC 대역 (총 대역폭은 75MHz) 은 도로 규칙, 요금 징수, 주차 자동화 등과 같이 운전자에게 관심 있는 다른 서비스를 위한 것이다. 따라서, 도 1을 참조하면, 특정 예로서, 매체 (132)는 5.9 GHz의 허가 ITS 주파수 대역의 적어도 일부에 대응할 수도 있다.
차량들 (110/120) 간의 통신은 V2V 통신으로 지칭되고, 차량 (110) 과 하나 이상의 도로변 액세스 포인트 (140) 간의 통신은 V2I 통신으로 지칭된다. 전술한 바와 같이, 차량들 (110/120) 간의 V2V 통신은 차량 (110/120) 의 위치, 속도, 가속도, 방향 및 다른 차량 데이터에 관한 정보를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 도로변 액세스 포인트 (140) 로부터 차량 (110) 에서 수신된 V2I 정보는 도로 규칙, 주차 자동화 정보 등을 포함할 수도 있다.
도 2는 도 1에서의 차량 (110) 및/또는 차량 (120) 에 대응할 수도 있는 예시적인 차량 (200) 의 다양한 컴포넌트를 나타내는 블록도이다. 차량 (200) 은, 적어도 하나의 지정된 무선 액세스 기술 (RAT), 예를 들어, IEEE 802.11p 를 통해 매체 (132) 상에서, 다른 네트워크 노드, 예를 들어, 다른 차량, 인프라구조 액세스 포인트 (예를 들어, 하나 이상의 도로변 액세스 포인트 (140)) 등과 통신하기 위한 하나 이상의 안테나 (202) 에 접속된 적어도 하나의 트랜시버 (예를 들어, DSRC 트랜시버) (132) 를 포함할 수도 있다. 트랜시버 (204) 는 지정된 RAT에 따라, 신호 (예를 들어, 메시지, 표시, 정보 등) 를 송신 및 인코딩하고, 반대로 신호 (예를 들어, 메시지, 표시, 정보, 파일럿 등) 을 수신 및 디코딩하기 위해 다양하게 구성될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 "트랜시버" 는 송신기 회로, 수신기 회로 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있지만, 모든 설계에서 송신 및 수신 기능 양자 모두를 제공할 필요는 없다. 예를 들어, 완전한 통신을 제공하는 것이 필요하지 않을 때 비용을 줄이기 위해, 저 기능 수신기 회로가 일부 설계에 채용될 수도 있다 (예를 들어, 단순히 저 레벨 스니핑 (sniffing) 을 제공하는 수신기 칩 또는 유사한 회로).
차량 (200) 은 또한 위성 위치확인 서비스 (SPS) 수신기 (206) 를 포함할 수도 있다. SPS 수신기 (206) 는 위성 신호를 수신하기 위해 하나 이상의 안테나 (202) 에 접속될 수도 있다. SPS 수신기 (206) 는 SPS 신호를 수신하고 처리하기 위한 임의의 적합한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수도 있다. SPS 수신기 (206) 는 다른 시스템들로부터 적절한 정보 및 동작들을 요청하고, 임의의 적합한 SPS 알고리즘에 의해 얻어진 측정들을 사용하여 차량 (200) 의 위치를 결정하는데 필요한 계산을 수행한다.
하나 이상의 센서들 (208) 은 속도, 전조등 상태, 연비 등과 같은 차량 (200) 의 상태 및/또는 환경에 관련된 정보를 제공하기 위해 프로세서 (210) 에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서 (208) 는 가속도계 (예를 들어, MEMS (microelectromechanical systems) 디바이스), 자이로스코프, 지자기 센서 (예 : 나침반), 고도계 (예를 들면 기압 고도계) 등을 포함할 수도 있다.
프로세서 (210) 은, 처리 기능 및 다른 계산 및 제어 기능성을 제공하는, 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로제어기 및/또는 디지털 신호 프로세서를 포함할 수도 있다. 프로세서 (210) 는 적어도 본 명세서에서 제공되는 기술을 수행하기에 적합한 임의의 형태의 로직을 포함할 수도 있다.
프로세서 (210) 는 또한 차량 (200) 내의 프로그램된 기능을 실행하기 위한 데이터 및 소프트웨어 명령을 저장하기 위한 메모리 (214) 에 연결될 수도 있다. 메모리 (214) 는 프로세서 (210) 에 탑재 (on-board) 될 수도 있고 (예를 들면, 동일한 집적 회로 (IC) 패키지 내에 존재할 수도 있고), 메모리 (214) 는 프로세서 (210) 의 외부에 있을 수도 있고 데이터 버스를 통해 기능적으로 커플링될 수도 있다.
차량 (200) 은 차량 (200) 과의 사용자 상호 작용을 허용하는 마이크로폰/스피커 (252), 키패드 (254) 및 디스플레이 (256) 와 같은 임의의 적합한 인터페이스 시스템을 제공하는 사용자 인터페이스 (250) 를 포함할 수도 있다. 마이크로폰/스피커 (252) 는 차량 (200) 과 음성 통신 서비스를 제공한다. 키패드 (254) 는 차량 (200) 에의 사용자 입력을 위한 임의의 적합한 버튼을 포함한다. 디스플레이 (256) 는 예를 들어, 백라이트 LCD 디스플레이와 같은 임의의 적합한 디스플레이를 포함하고, 추가의 사용자 입력 모드를 위한 터치 스크린 디스플레이를 더 포함할 수도 있다.
전술한 안전 채널에서, 차량 (200) 과 같은 각각의 차량은, 차량에 관한 정보를 제공하기 위해, 협력 인식 메시지 (CAM) 와 유사한 시스템 (예 : 유럽) 에서도 알려진 기본 안전 메시지 (BSM) 를 주기적으로 브로드캐스팅한다. 여기에 설명된 기술을 구현할 수도 있거나 또는 그렇지 않을 수도 있는 차량 안전 메시지를 제공하기 위한 다른 시스템 (예 : 중국 및 일본 차량 메시징 시스템) 이 존재할 수도 있다. 액세스 경합을 관리하기 위해, IEEE 802.11 에서 표준화된 EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) 가 사용된다.
BSM 은 SAE International 에 의해 2015 년에 발행된 "Surface Vehicle Standard" (SAE J2735) 에 설명되어 있으며, 이는 여기에 그 전체 내용이 원용된다. 각각의 BSM은 BSM Part I 메시지와 BSM Part II DF_VehicleSafetyExtension 데이터 프레임, DF_PathHistory 및 DF_PathPrediction 을 포함한다. 각각의 BSM은 이벤트가 활성화되어 있는 동안에만 BSM Part II DF_VehicleSafetyExtension 데이터 요소와 DE_EventFlag 를 포함한다. 이 데이터 요소는 적어도 하나의 이벤트 플래그가 활성, 즉 "1"로 설정되지 않으면 BSM에 포함되지 않는다. 각 BSM에는 선택적으로 BSM Part II DF_VehicleSafetyExtension 데이터 프레임과 DF_RTCMPackage 가 포함될 수도 있다. 표 1은 BSM에서 송신될 수 있는 데이터 요소 (DE) 및/또는 데이터 필드 (DF) 를 나타낸다.
Figure pct00001
BSM Part I 메시지에서 전해지는 차량 위치 및 다른 데이터에 관한 "일상적인" 정보 외에도, BSM은, BSM Part II DF_VehicleSafetyExtension 데이터 프레임에서 안전 관련 "이벤트", 예를 들어, 하드 제동 (hard braking) 액션에 관한 정보를 송신할 수 있고, 이는 이벤트에 관하여 수신 차량의 운전자에게 알리거나 및/또는 수신 차량이 이벤트에 응답하여 충돌 회피를 위한 자동 제동, 조향 및/또는 스로틀링과 같은 자동화된 동작들을 수행할 수 있게 하는데 사용될 수 있다. DE_EventFlag가 활성이 아닐 때, BSM이 브로드캐스팅되는 명목상 레이트 (nominal rate) 는 10Hz (즉, 초당 10 회) 이다. 10Hz의 디폴트 메시지 레이트에서 송신할 때, BSM은 100ms 플러스 또는 마이너스 0 과 5ms 사이의 임의 값 마다 송신된다. 초기 BSM 이, 이를테면 "1" 로 설정된 DE_EventFlag를 갖는, 안전 이벤트를 보고한 후, (안전 이벤트가 수초 동안 지속될 수도 있으므로) "1"로 설정된 DE_EventFlag 를 여전히 가질 수도 있는 후속 BSM 이 10 Hz의 명목상 레이트에서 계속 송신된다.
안전 관련 이벤트는 주기적이지 않으며 일반적으로 드물다. BSM을 주기적으로 브로드캐스팅한다는 것은 안전 이벤트 발생이 소정 지연을 가지고 다른 차량들에 전달된다는 것을 의미하며, 이는 명목상 100ms, 또는 평균적으로 50ms 의 BSM 주기에 이르기 까지일 수 있다. 즉, 차량이 일반적으로 BSM을 초당 10번 송신하기 때문에, BSM 간에 100ms 갭이 있고, 따라서 안전 이벤트와 그것이 BSM에서 보고되는 시간 사이의 최장 지연은 100ms 이다. 그러나 안전 이벤트는 100ms 기간 동안 임의의 시점에 발생할 수 있기 때문에, 평균적으로, 발생한지 50ms 이내에 안전 이벤트가 보고될 것이다.
이 명목상 지연 시간을 증가시킬 수 있는 두 가지 요인이 있다. 첫째, (예를 들어, 지역 내의 고밀도의 차량들으로부터) 안전 채널 혼잡의 경우, BSM이 송신되는 레이트가 감소됨으로써, BSM의 주기 (periodicity) 를 증가시킨다. 증가된 주기로 인한 지연은 두 배, 세 배 또는 그 이상, 예를 들어, 100 ms 으로부터 300 ms 까지 또는 그 이상일 수 있다. 둘째로, EDCA는, 선택된 파라미터, 예를 들어, 중재 프레임간 공간 번호 (AIFSN), 최소 경합 창 (CWmin)) 및 최대 경합 창 (CWmax) 의 값에 따라 수십 마이크로 초에서 수 밀리초까지 범위일 수 있는, 송신들간의 소정의 유휴 시간을 야기한다.
통상적으로 "일상적" BSM은 두번째로 가장 높은 우선 순위 (즉, 사용자 우선 순위 4와 5) 의 EDCA 파라미터들을 사용하는 한편, "이벤트" 플래그 (즉, DE_EventFlag 가 "1" 로 설정된 BSM) 를 전하는 BSM은 가장 높은 우선 순위 (즉, 사용자 우선 순위 6 및 7) 의 EDCA 파라미터들을 사용한다. 표 2 는 IEEE 802.11에서의 EDCA 파라미터 세트를 나타낸다. 표 2에서 AC_BK는 백그라운드 액세스 클래스이고, AC_BE는 최선 노력 액세스 클래스이며, AC_VI는 비디오 액세스 클래스이며, AC_VO는 음성 액세스 클래스이다.
Figure pct00002
표 3은 일상적 및 이벤트 BSM 양자 모두에 대한 EDCA 파라미터 CWmin, CWmax, 및 AIFSN 만을 나타낸다.
Figure pct00003
도 3은 BSM 송신들의 종래 타이밍을 도시하는 도면이다. 도 3에 도시된 타이밍 도는 도 1 에 있는 매체 (132) 와 같은 공유 매체 상의 302에서 일상적 BSM을 송신하는 차량 (200) 과 같은 호스트 차량으로 시작한다. 호스트 차량은 (304에서) 대략 100ms 동안 또 다른 BSM 을 송신하지 않을 것이며, 그 시간 동안 호스트 차량은 공유 매체 상에서 다른 인근 차량으로부터 BSM을 수신한다. 도 3에서, 인근 차량들로부터의 공유 매체상의 송신들은 참조 번호 (310) 로 표시된다. 즉, 차량은 동일한 공유 매체 또는 채널에서 송신할뿐만 아니라 수신한다. 도 3의 예에서, 호스트 차량이 302에서 제 1 BSM 을 송신한 직후에, 안전 이벤트가 306에서 발생한다. 그러나, 호스트 차량은 이 안전 이벤트를 보고하기 위해 304에서 다음 BSM 기회까지 기다려야 한다.
도 3은 또한 상이한 차량들로부터 일상적 BSM들간의 타이밍을 도시한다. 콜 아웃 (call-out, 312) 에 도시된 바와 같이, BSM의 송신은 4ms 동안 지속되고, 후속하여 다음 BSM이 송신되기 전에 (3 + (7 내지 15) x9) ㎲의 갭이 뒤 따르고, 여기서 "3" 은 AIFSN이고, "7 "는 CWmin이고, "15 "는 CWmax이다. 그러나 안전 이벤트의 경우, BSM 송신들간의 갭은 콜 아웃 (314) 에 도시된 바처럼 (2 + (3 내지 7) x 9) ㎲ 이고, 여기서 "2" 는 AIFSN이고, "3" 은 CWmin이며, "7"은 CWmax 이다. 갭 길이의 차이는 가장 높은 우선 순위의 EDCA 파라미터를 사용하여 이벤트 BSM이 송신되는 것과 두번째로 가장 높은 우선 순위의 EDCA 파라미터를 사용하여 일상적 BSM이 송신되는 것에 기인한다.
(1) BSM 레이턴시를 최소화하고, (2) 채널 활용도를 최대화 (하여 시스템 용량을 최대화) 하고, 그리고 (3) 더 높은 우선순위 BSM들 (예를 들어, "안전 이벤트" 를 나타내는 것들) 이"일상적" BSM보다 더 빠르게 수신될 수 있게 하는 것이 유리하다. 기준 (2) 는 가능한 한 낮은 EDCA 파라미터 (예를 들어, 송신들간의 최소 백오프 량) 에 대한 값을 선택하는 것에 이른다. 기준 (3) 은 일상적 BSM 을 더 낮은 EDCA 우선순위 클래스 (예 : CWmin 및 CWmax 에 대한 더 높은 값) 로 분류하고 안전 이벤트에 대한 정보를 전하는 BSM 을 가장 높은 EDCA 우선순위 클래스로 분류하는 것에 의해 위에서 설명한대로 처리되었다. 그러나, 아래에 설명된 것처럼, 이것이 가장 최적의 설계는 아니다.
오히려, 본 개시는 "일상적" BSM 과 안전 이벤트 플래그를 전하는 "높은 우선순위" BSM 사이의 레이턴시 성능의 차별화가 전술한 바와 같이 EDCA 파라미터를 사용하여 달성되지 않는 메커니즘을 제공한다. EDCA 파라미터를 사용하면 두 메시지 클래스들간에 꽤 작은 차별화가 이루어질 수 있다. 그것은 도 3의 콜아웃 (312) 에 도시된 바와 같이, 대다수의 "일상적" BSM이 그들 사이에 더 높은 메시지간 갭을 가지므로, 다른 방식으로 달성할 수 있는 것보다 적은 채널 이용률의 페널티를 지닌다.
EDCA 파라미터 차별화 대신에, 본 개시에서, 차량이 하드 제동 이벤트와 같은 "안전 이벤트" 를 경험하고 있는 경우, 차량은, 이벤트에 대한 DE_EventFlag 및 DF_VehicleSafetyExtension 데이터 프레임을 포함하는 다음 BSM을 송신하기 위해, 그의 명목 송신 슬롯 (예를 들면, 혼잡하지 않은 상태에서 최대 100ms 또는 채널 혼합 상태에서 더 높음) 을 기다리지 않는다. 오히려, 차량은 이벤트 BSM을 즉시 또는 채널 (예를 들어, 매체 (132)) 이 이용가능한대로 송신할 수도 있다. 대안적으로, 차량은, 특히 채널이 혼잡하고 BSM간 갭이 증가 (예를 들어, 100ms 초과) 하는 경우, 짧은 시간 기간 동안, 소정의 감소된 BSM간 갭 (예를 들어, 100ms 대신 50ms) 으로 송신할 수도 있다. 그 경우, 이벤트가 중단된 후, 예를 들어, 하드 제동 이벤트가 종료된 후, 차량은 정상적인 BSM 송신을 (예를 들어, 100 ms 마다 또는 채널 혼잡의 경우에는 증가된 주기로) 재개한다.
이벤트 관련 BSM의 즉각적인 또는 거의 즉각적인 송신은 충돌 회피, 즉 자동화 된 제동, 조향 및 스로틀링이 호출될 때 특히 적절하다. 마찬가지로, V2V 및 V2I 통신은 자율 주행 (자동화) 차량에 사용되며 필요한 레이턴시가 더 짧기 때문에, 이벤트 관련 BSM의 거의 즉각적인 송신이 중요하다. 예를 들어, 운전자 브레이크 반응 시간 (즉, 운전자가 "타겟 차량" 위협을 인지한 것으로부터 제동까지의 시간) 은 1 초를 초과할 수 있고, 따라서 EDCA 파라미터 변경의 증분 이득은 운전자가 차량을 제어하는 상태에 있는 경우 중요하지 않을 수도 있지만, 차량이 자동화될 때-그리고 특히 차량들이 밀집 또는 군집 포메이션으로 뒤따를 때 - 이벤트 관련 BSM의 즉각적인 또는 거의 즉각적인 송신이 중요해진다. 자동화된 차량에 대해, BSM을 "안전 메시지"라고 부를지라도, 이러한 메시지는 또한 제어에 사용되며 시간이 중요한 엄격한 제어 루프의 일부임에 유의해야 한다.
도 4는 본 개시의 적어도 하나의 양태에 따른 BSM 송신들의 타이밍을 도시하는 도면이다. 도 4에 도시된 타이밍 도는 공유 매체 (예를 들어, 매체 (132)) 상의 402에서 일상적 BSM을 송신하는 차량 (200) 과 같은 호스트 차량으로 시작한다. 본 개시에서, "일상적" BSM은 전술한 바와 같이 여전히 명목상으로, 100ms 마다 송신된다. 따라서, 호스트 차량은 통상적으로, 대략 100ms 동안 또 다른 BSM 을 송신하지 않을 것이며, 그 시간 동안 그것은 공유 매체 상에서 다른 인근 차량으로부터 BSM을 수신한다. 도 4에서, 인근 차량들로부터의 공유 매체상의 송신들은 참조 번호 (410) 로 표시된다. 즉, 차량은 동일한 공유 매체 또는 채널에서 송신할뿐만 아니라 수신한다.
하지만, 도 4의 예에서, 호스트 차량이 402에서 일상적 BSM 을 송신한 직후에, 안전 이벤트가 404에서 발생한다. 이 안전 이벤트를 보고하기 위해 다음 BSM 기회까지 거의 100ms를 대기하기 보다는, 호스트 차량은 채널 (예를 들어, 매체 (132)) 가 이용가능한 대로 406 에서 "이벤트" BSM (즉, DE_EventFlag가 "1"로 설정된 BSM) 를 송신할 수 있다. 다음으로, DE_EventFlag가 여전히 "1" 로 설정되는지 여부 (이는 404에서의 안전 이벤트가 여전히 408에서 진행중이면 그러할 수도 있음) 에 관계 없이, 호스트 차량은 (408에 도시된 바와 같이) 약 100ms 마다 BSM을 송신하는 것을 재개할 것이다. 대안적으로, 호스트 차량은 안전 이벤트와 관련된 나머지 BSM을 매 100ms보다 높은 빈도로 송신할 수 있다.
도 4는 또한 상이한 차량들로부터 BSM들간의 타이밍을 도시한다. 본 개시에서, "일상적" 또는 "이벤트" 구동되는 것인지 간에, 모든 BSM은 가장 높은 우선 순위의 EDCA 파라미터를 사용한다. 따라서, 콜 아웃 (412) 에 도시된 바처럼, 일상적 BSM들간의 갭은 (2 + (3 내지 7) x 9)㎲ 이고, 여기서 "2" 는 AIFSN이고, "3" 은 CWmin이며, "7"은 CWmax 이다. 유사하게, 콜 아웃 (414) 에 도시된 바와 같이, 이벤트 BSM들간의 갭은 (2 + (3 내지 7) × 9)㎲ 이다.
공유 매체/채널이 안전 이벤트와 관련된 BSM을 송신하는데 이용가능할 때까지 차량이 대기할 수는 있지만 이는 필요하지 않음에 유의한다. 오히려, 차량은 그러한 BSM을 즉시 송신할 수 있다. 매체가 이용가능하지 않으면, 송신이 손실되거나 또는 다른 송신과 간섭할 수도 있다. 이 문제를 처리하기 위해, 차량은 안전 이벤트와 관련된 BSM들을 소정 임계 횟수만큼 (선택적으로 빠르게 계속해서) 재송신하여 이들이 인근 차량에 의해 수신될 가능성을 높일 수 있다.
보통 메시지 카덴스 (cadence) 로부터의 벗어남이 시스템의 작동을 크게 방해하지는 않지만, 채널에 약간의 과도적 추가 부하를 초래한다는 점에 유의해야 한다. 하드 제동 이벤트와 같은 안전 이벤트가 드물고, 통상적으로 주어진 영역 및 경우에서, 작은 비율의 차량에 대해서만 발생함을 고려하면, 이 작은 과도적 효과는 다른 차량들로부터의 BSM의 적시성에 큰 영향을 미치지 않는다. 마찬가지로, EDCA 성능의 관점에서, 안전 이벤트를 경험하는 차량은 그의 명목 할당 시간보다 빨리 그의 BSM을 송신한다. 그러나 모든 차량으로부터의 송신이 시간적으로 균일하게 분배되기 때문에, EDCA로 인해 대상 차량이 겪은 지연에는 영향이 없다.
본 발명의 메커니즘은 (1) 보다 양호한 채널 이용 및 개선된 DSRC 시스템 용량을 낳고, (2) 주위 차량에 의해 수신되는 안전 이벤트 트리거된 BSM 에서의 레이턴시를 상당히 감소시켜, 그들에게 반응할 시간을 더 많이 부여함으로써, 교통 사고의 위험을 감소시킨다. 레이턴시의 이러한 감소는 명목상의 경우 (즉, 혼잡이 없을 때) 100ms, 채널이 혼잡한 경우 최대 수백 밀리초일 수 있다.
도 5a는 도 2의 차량 (200) 의 다양한 컴포넌트를 보다 상세하게 도시한다. 도 5a의 예에서, 프로세서 (210) 는 다수의 서브프로세서 및 제어기, 특히, 빠른 이벤트 프로세서 (520), 충돌 회피/장애물 검출 프로세서 (522), 브레이크 제어기 (524), 스로틀 제어기 (526), 조향 제어기 (528), 자동화 주행 프로세서 (532), 센서 및 I/O 프로세서 (534), 장면 추적 프로세서 (536), 맵 기반 도로 지오메트리 프로세서 (538) 및 타겟 경로 추정 및 선택 프로세서 (542) 를 포함하며 이들은 컨트롤러 영역 네트워크 (CAN) 버스 (560) 를 통해 통신적으로 연결된다.
도 5a의 예에서, 센서(들) (208), 충돌 회피/장애물 검출 프로세서 (522), 브레이크 제어기 (524), 스로틀 제어기 (526), 조향 제어기 (528), 자동화 주행 프로세서 (532), 장면 추적 프로세서 (536), 맵 기반 도로 지오메트리 프로세서 (538), 및 타겟 경로 추정 및 선택 프로세서 (542) 중의 임의의 것 또는 이들의 조합은 하드 제동 이벤트와 같은 안전 이벤트를 검출하고, 이벤트에 관한 정보를 빠른 이벤트 프로세서 (520) 에 제공할 수도 있다. 빠른 이벤트 프로세서 (520) 는 검출된 안전 이벤트에 관한 정보를 포함하는 이벤트 BSM 을 생성하고 이를 트랜시버 (204) 에 보낼 수도 있다. 트랜시버 (204) 는 도 4를 참조하여 전술한 바와 같이, 즉시 또는 매체 (132) 가 이용한 대로, 생성된 이벤트 BSM 을 송신할 수도 있다.
도 5b는 트랜시버 (204) 가 또 다른 차량으로부터 이벤트 BSM을 수신하는 도 5a에 도시된 차량 (200) 의 컴포넌트를 도시한다.
본 개시는, 이벤트 구동되고 (즉, 이벤트 BSM의 수신시 생성되고) 빠른 이벤트 프로세서 (520) 와 접속하는 EDCA 가속형 빠른 이벤트 플래그 (QEF) 의 포함을 특징으로 한다. 빠른 이벤트 프로세서 (520) 는 브레이크, 스로틀 및/또는 조향 제어기 (524 내지 528) 에 대한 프리셋 커맨드들을 실행하고 충돌 회피/장애물 검출 프로세서 (522) 및 자동화 주행 프로세서 (532) 에 알리는 두 가지 기능을 갖는다. 이 통신은 현재 아키텍처에 내재되는 지연을 건너뛴다. 특히, 브레이크, 스로틀 및/또는 조향 제어기 (524 내지 528) 에 추가하여 충돌 회피/장애물 검출 및 자동화 주행 프로세서 (522 및 532) 에 빠른 이벤트 프로세서 (520) 커맨드들을 전송하는 것은: (i) CAN 버스 (560) 를 건너뛰는 비상 또는 자동화 차량 구동 및 (ii) 정상 작동으로의 천이를 허용하는데, 왜냐하면 빠른 이벤트 프로세서 (520) 커맨드들을 이들 다른 프로세서들에 동시에 전달하는 것은 이들이 "안전 이벤트" 가 끝난 후 이벤트 사후적 경로 커맨드 (trajectory command) 을 인식하고 구현하는 것을 가능하게 하기 때문이다.
도 5b를 참조하면, 트랜시버 (204) 는 DE_EventFlag가 "1"로 설정된 BSM을 수신한다. 트랜시버 (204) 는 이벤트 BSM을 빠른 이벤트 플래그로 변환하여 빠른 이벤트 프로세서 (520) 로 송신한다. 빠른 이벤트 프로세서 (520) 는 안전 이벤트에 반응하기 위해 필요한 브레이크, 스로틀 및/또는 조향 제어기 (524 내지 528) 에 프리셋 커맨드들을 전송하고 충돌 회피/장애물 검출 및 자동화 주행 프로세서 (522 및 532) 에 그것이 그렇게 했음을 알린다.
도 5b에 도시된 시스템은 트랜시버 (204) 와 같은 DSRC 트랜시버를 구비한 차량에 관련되며, 혜택들은 (i) 차량 주행 자동화 수준의 증가, (ii) DSRC 통신 입력의 신뢰성 증대, (iii) 자동 충돌 회피 및 비상 개입 알고리즘의 확산, 및 (iv) 뒤따르는 거리 및 시간이 감소하는 자율 주행 차 (예 : "군집" 또는 협동적 차량들) 의 예상된 출현으로 실현될 것이다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 모듈들은 프로세서 (210) 에 연결된 프로세서들, 전자 제어 유닛 (ECU), 시스템 온 칩 (SOC) 으로서 프로세서 (210) 에 내장될 수 있는 프로세스 등일 수도 있다. 대안적으로, 특정 구현들에서, 이들 모듈은 다른 메커니즘 또는 추가적인 메커니즘들을 위해 제공될 수도 있거나 또는 그렇지 않으면 다른 메커니즘 또는 추가적인 메커니즘들을 이용하여 동작적으로 배열될 수도 있다. 예를 들어, 제어기/프로세서 (520-542) 의 전부 또는 일부는 펌웨어로 제공되거나 메모리 (214)에 저장된 소프트웨어 모듈로서 제공될 수도 있다. 또한, 이 예에서 제어기/프로세서 (520-542) 는 별개의 모듈로 도시되어 있지만, 이러한 모듈들은 하나의 모듈로서 또는 아마도 다른 모듈과 함께 결합될 수도 있거나, 또는 그렇지 않으면 복수의 서브모듈들로 더 분할될 수도 있다는 것을 알아야한다.
도 6은 본 개시의 적어도 하나의 양태에 따라 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 예시적인 흐름을 도시한다. 도 6에 도시된 흐름은 도 2, 도 5a 및 도 5b의 차량 (200) 에 의해 수행될 수도 있다.
602에서, 차량 (200) 의 트랜시버 (204) 는 제 1 주기 레이트로 (예컨대, 100ms 마다) 무선 매체 (예를 들어, 매체 (132)) 를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들 (예를 들어, BSM, CAM 등) 을 송신한다. 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 표 1에 나타낸 BSM Part I 정보와 같이 차량 (200) 에 관련된 정보를 포함할 수도 있다.
604 에서, 하나 이상의 센서 (들) (208) 은 차량 (200) 의 동작과 관련된 이벤트를 검출한다. 이벤트는 하드 제동 이벤트, 브레이크 실패 이벤트, 시그널링되지 않은 차선 변경 이벤트, 교통 신호 따르기 실패 이벤트, 과속 이벤트 및/또는 인근 차량의 작동 (예를 들어, 안전, 방향, 속도 등) 에 영향을 줄 수도 있는 임의의 이벤트일 수도 있다.
606 에서, 차량 (200) 의 프로세서 (예를 들어, 프로세서 (210) 및 / 또는 빠른 이벤트 프로세서 (520))는 이벤트 플래그 (예를 들어, “1” 로 설정된 DE_EventFlag) 및 이벤트에 관한 정보, 이를테면 표 1에 나타낸 BSM Part II 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 (예를 들어, BSM, CAM) 를 생성한다. 이벤트 플래그는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 이벤트를 보고하고 있음을 나타낼 수도 있다.
608 에서, 트랜시버 (204) 는 무선 매체를 통해 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 정보 메시지를 상기 제 1 차량 정보 메시지가 생성되는 대로 송신한다.
610에서, 트랜시버 (204) 는 선택적으로 제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 2 세트의 차량 정보 메시지들의 나머지를 송신한다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 제 1 및 제 2 세트의 차량 정보 메시지들은 비상 개입을 위한 자동화된 차량 제어, 밀집하여 뒤따르는 자동화 차량 작동에서 다른 차량들과의 조정을 위한 차량간 (V2V) 및/또는 차량과 인프라구조간 (V2I) 통신, 또는 이들의 임의의 조합을 위해 인근 차량들에 의해 이용될 수도 있다.
도 7은 일련의 서로 관련있는 기능 모듈들로서 표시된 예시적인 차량 장치 (700) 를 도시한다. 송신하기 위한 모듈 (702) 은 적어도 일부 양태들에서, 예를 들어, 여기서 논의된 바처럼, 도 2에 있는 트랜시버 (204) 와 같은 통신 디바이스에 대응할 수도 있다. 검출하기 위한 모듈 (704) 은 적어도 일부 양태들에서, 예를 들어, 하나 이상의 센서들, 제어기들, 또는 프로세서들, 이를테면, 본원에 논의된 바처럼, 센서(들) (208), 충돌 회피/장애물 검출 프로세서 (522), 브레이크 제어기 (524), 스로틀 제어기 (526), 조향 제어기 (528), 자동화 주행 프로세서 (532), 센서 및 I/O 프로세서 (534), 장면 추적 프로세서 (536), 맵 기반 도로 지오메트리 프로세서 (538) 및 타겟 경로 추정 및 선택 프로세서 (542) 에 대응될 수도 있다. 생성하기 위한 모듈 (706) 은 적어도 일부 양태들에서, 예를 들어, 여기서 논의된 바처럼, 프로세서 (210) 및/또는 빠른 이벤트 프로세서 (520) 와 같은 처리 시스템에 대응할 수도 있다. 송신하기 위한 모듈 (708) 은 적어도 일부 양태들에서, 예를 들어, 여기서 논의된 바처럼, 트랜시버 (204) 와 같은 통신 디바이스에 대응할 수도 있다. 선택적인 송신하기 위한 모듈 (710) 은 적어도 일부 양태들에서, 예를 들어, 여기서 논의된 바처럼, 트랜시버 (204) 와 같은 통신 디바이스에 대응할 수도 있다.
도 7의 모듈들의 기능은 본원의 교시들과 부합하는 다양한 방식들로 구현될 수도 있다. 일부 설계들에서, 이들 모듈들의 기능은 하나 이상의 전기 컴포넌트들로서 구현될 수도 있다. 일부 설계들에서, 이들 블록들의 기능은 하나 이상의 프로세서 컴포넌트들을 포함하는 처리 시스템으로서 구현될 수도 있다. 일부 설계들에서, 이들 모듈들의 기능은, 예를 들어, 하나 이상의 집적 회로들 (예를 들어, ASIC) 중의 적어도 일부를 이용하여 구현될 수도 있다. 본원에 논의된 바처럼, 집적 회로는 프로세서, 소프트웨어, 다른 관련 컴포넌트들, 또는 이들의 어느 조합을 포함할 수도 있다. 따라서, 상이한 모듈들의 기능은, 예를 들어, 집적 회로의 상이한 서브세트로서, 소프트웨어 모듈들의 세트의 상이한 서브세트, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수도 있다. 또한, (예를 들어, 집적 회로 및/또는 소프트웨어 모듈들의 세트의) 정해진 서브세트는 하나보다 많은 모듈을 위한 기능의 적어도 일부를 제공할 수도 있다는 것이 인식될 것이다.
또한, 도 7에 의해 표현된 컴포넌트들 및 기능들, 그리고 본원에 기재된 다른 컴포넌트들 및 기능들은 임의의 적합한 수단을 이용하여 구현될 수도 있다. 그러한 수단은 또한, 적어도 부분적으로, 본원에 교시된 대응하는 구조를 이용하여 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 7의 "을 위한 모듈" 컴포넌트들와 함께 위에 설명된 컴포넌트들은 또한 유사하게 표기된 기능 "을 위한 수단" 에 대응할 수도 있다. 따라서, 일부 양태들에서 하나 이상의 그러한 수단은, 본원에 교시된 하나 이상의 프로세서 컴포넌트들, 집적 회로, 또는 다른 적합한 구조를 이용하여 구현될 수도 있다.
"제 1", "제 2" 기타 등등과 같은 표기를 사용한 본원의 엘리먼트에 대한 임의의 언급은 그러한 엘리먼트들의 양 또는 순서를 일반적으로 제한하지 않는다는 것이 이해되야 한다. 오히려, 이들 표기들은 2개 이상의 엘리먼트들 또는 엘리먼트의 인스턴스들을 구별하는 편의적인 방법으로서 본원에서 사용될 수도 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 엘리먼트들에 대한 언급은 2개의 엘리먼트들만이 거기에 채용될 수 있거나, 또는 제 1 엘리먼트가 어떤 방식으로 제 2 엘리먼트에 선행해야 한다는 것을 의미하지 않는다. 또한, 다르게 언급되지 않으면, 한 세트의 엘리먼트들을 하나 이상의 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 또한, 상세한 설명 및 청구항에서 사용된 "A, B, 또는 C 중의 적어도 하나" 또는 "A, B 또는 C 중의 하나 이상" 또는 "A, B 및 C 로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나" 형태의 기술용어는 "A 또는 B 또는 C 또는 이들 엘리먼트들의 임의의 조합" 을 의미한다. 예를 들어, 이 기술용어는 A, 또는 B, 또는 C, 또는 A 및 B, 또는 A 및 C, 또는 A 및 B 및 C, 또는 2A, 또는 2B, 또는 2C 기타 등등을 포함할 수도 있다.
위의 상세한 설명 및 해설을 고려하여, 당업자는, 여기에 개시된 예시적 양태와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계가 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 양자의 조합으로 구현될 수도 있음을 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로, 및 단계가 일반적으로 그들의 기능성의 측면에서 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될지 여부는, 전체 시스템에 부과된 특정 애플리케이션 및 설계 제약에 달려 있다. 당업자는 설명된 기능성을 각각의 특정 응용에 대해 다른 방식으로 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 결정이 본 개시의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
따라서, 예를 들어, 장치 또는 장치의 임의의 컴포넌트는 본원에 교시된 바처럼 기능을 제공하도록 구성 (또는 동작가능하게 만들어진거나 또는 적응) 될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 이것은, 예를 들어: 기능을 제공하도록 장치 또는 컴포넌트를 제조 (예를 들어, 제작) 하는 것에 의해; 기능을 제공하도록 장치 또는 컴포넌트를 프로그래밍하는 것에 의해; 또는 기타 적합한 구현 기법의 사용을 통하여 달성될 수도 있다. 일 예로서, 집적 회로는 필수 기능 (requisite functionality) 을 제공하도록 제작될 수도 있다. 또 다른 예로서, 집적 회로는 필수 기능을 지원하도록 제작되고 다음으로 필수 기능을 제공하도록 (예를 들어, 프로그래밍을 통해) 구성될 수도 있다. 또 다른 예로서, 프로세서 회로는 필수 기능을 제공하기 위한 코드를 실행할 수도 있다.
더욱이, 여기에 개시된 양태들과 관련하여 설명된 방법, 시퀀스 및/또는 알고리즘은 직접 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 양자의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 플래시 메모리, 판독 전용 메모리 (ROM), 소거가능한 프로그래밍가능 판독 전용 메모리 (EPROM), 전기적으로 소거가능한 프로그래밍가능 판독 전용 메모리 (EEPROM), 레지스터, 하드디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 일시적인 또는 비일시적인, 당업계에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있도록 프로세서에 연결된다. 다르게는, 저장 매체는 프로세서 (예를 들어, 캐시 메모리) 에 통합될 수도 있다.
따라서, 또한 예를 들어, 본 개시의 특정 양태는 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법을 수록한 일시적 또는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있음이 이해될 것이다.
전술한 개시가 다양한 예시적인 양태들을 나타내지만, 첨부된 청구항에 의해 정의된 범위를 벗어나지 않고 예시된 예에 대해 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음에 유의해야 한다. 본 개시는 구체적으로 예시된 예들에만 국한되도록 의도된 것은 아니다. 예를 들어, 달리 언급되지 않으면, 여기에 설명된 본 개시의 양태들에 따른 방법 청구항들의 기능, 단계 및/또는 액션들은 어느 특정 순서로 수행될 필요는 없다. 또한, 특정 양태들은 단수형으로 설명되고 청구될 수도 있지만, 단수형으로의 한정이 명시적으로 언급되지 않으면 복수형이 고려된다.

Claims (34)

  1. 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법으로서,
    상기 복수의 차량들 중의 차량의 트랜시버에 의해, 제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하는 단계로서, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 상기 차량에 관한 정보를 포함하는, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하는 단계;
    상기 차량의 하나 이상의 센서들에 의해, 상기 차량의 작동과 관련된 이벤트를 검출하는 단계;
    상기 차량의 적어도 하나의 프로세서에 의해, 이벤트 플래그 및 상기 이벤트에 관한 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하는 단계로서, 상기 이벤트 플래그는 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 상기 이벤트를 보고하고 있음을 나타내는, 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하는 단계; 및
    상기 차량의 트랜시버에 의해, 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 정보 메시지를 상기 제 1 차량 정보 메시지가 생성되는 대로 송신하는 단계
    를 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 트랜시버에 의해, 상기 제 1 주기 레이트로 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들의 나머지를 송신하는 단계를 더 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 트랜시버에 의해, 상기 제 1 주기 레이트보다 더 높은 빈도로 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들의 나머지를 송신하는 단계를 더 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들은 각각 상기 이벤트에 관한 동일한 정보를 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    인근 차량들이 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 수신하도록 보장하기 위해 임계 횟수에 이르기까지 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들의 송신을 반복하는 단계를 더 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 차량의 상태 변화에 기초하여 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들에서 차량 상태 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    차량 정보 메시지는 기본 안전 메시지 (BSM) 또는 협력 인식 메시지 (CAM) 를 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량에 관련된 정보는 상기 차량의 위치, 상기 차량의 고도, 상기 차량의 위치의 위치 정확성, 상기 차량의 속도, 상기 차량의 송신 상태, 상기 차량의 방향 상태, 상기 차량의 조향 휠 각도, 상기 차량의 가속도, 상기 차량의 브레이크 시스템 상태, 상기 차량의 크기, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 이벤트에 관한 정보는 상기 차량의 경로 이력, 상기 차량의 경로 예측, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 작동과 관련된 이벤트는 하드 제동 이벤트, 브레이크 실패 이벤트, 시그널링되지 않은 차선 변경 이벤트, 교통 신호 따르기 실패 이벤트, 과속 이벤트 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 세트의 차량 정보 메시지들은 비상 개입을 위한 자동화된 차량 제어, 밀집하여 뒤따르는 자동화 차량 작동에서 다른 차량들과의 조정을 위한 차량간 (V2V) 및/또는 차량과 인프라구조간 (V2I) 통신, 또는 이들의 임의의 조합을 위해 상기 복수의 차량들 중 인근 차량들에 의해 이용되는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주기 레이트는 100ms 의 주기 레이트를 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 차량들 중 다른 차량들은 상기 제 1 주기 레이트로 상기 무선 매체 상에 차량 정보 메시지들을 송신하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 차량들에 의해 송신된 차량 정보 메시지들 사이의 갭은 EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터에 의해 명시된 가장 높은 우선 순위의 액세스 클래스에 대응하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 차량들은 상기 무선 매체의 동일한 무선 채널을 통해 차량 정보 메시지들을 송신할 뿐만 아니라 수신하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 매체는 5.9 GHz의 허가 지능형 교통 시스템 (ITS) 대역에서 DSRC (Dedicated Short-Range Communication) 무선 통신 링크를 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하는 방법.
  17. 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치로서,
    제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하도록 구성된 상기 복수의 차량들 중의 차량의 트랜시버로서, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 상기 차량에 관한 정보를 포함하는, 상기 차량의 트랜시버;
    상기 차량의 작동에 관한 이벤트를 검출하도록 구성된 상기 차량의 하나 이상의 센서들; 및
    이벤트 플래그 및 상기 이벤트에 관한 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하도록 구성된 상기 차량의 적어도 하나의 프로세서로서, 상기 이벤트 플래그는 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 상기 이벤트를 보고하고 있음을 나타내는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 차량의 트랜시버는 또한, 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 정보 메시지를 상기 제 1 차량 정보 메시지가 생성되는 대로 송신하도록 구성되는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 차량의 트랜시버는 또한, 상기 제 1 주기 레이트로 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들의 나머지를 송신하도록 구성되는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 차량의 트랜시버는 또한, 상기 제 1 주기 레이트보다 높은 빈도로 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들의 나머지를 송신하도록 구성되는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들은 각각 상기 이벤트에 관한 동일한 정보를 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 차량의 트랜시버는 또한, 인근 차량들이 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 수신하도록 보장하기 위해 임계 횟수에 이르기까지 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들의 송신을 반복하도록 구성되는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 또한, 상기 차량의 상태 변화에 기초하여 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들에서 차량 상태 정보를 업데이트하도록 구성되는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  23. 제 17 항에 있어서,
    차량 정보 메시지는 기본 안전 메시지 (BSM) 또는 협력 인식 메시지 (CAM) 를 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  24. 제 17 항에 있어서,
    상기 차량에 관련된 정보는 상기 차량의 위치, 상기 차량의 고도, 상기 차량의 위치의 위치 정확성, 상기 차량의 속도, 상기 차량의 송신 상태, 상기 차량의 방향 상태, 상기 차량의 조향 휠 각도, 상기 차량의 가속도, 상기 차량의 브레이크 시스템 상태, 상기 차량의 크기, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  25. 제 17 항에 있어서,
    상기 이벤트에 관한 정보는 상기 차량의 경로 이력, 상기 차량의 경로 예측, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  26. 제 17 항에 있어서,
    상기 차량의 작동과 관련된 이벤트는 하드 제동 이벤트, 브레이크 실패 이벤트, 시그널링되지 않은 차선 변경 이벤트, 교통 신호 따르기 실패 이벤트, 과속 이벤트 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  27. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 세트의 차량 정보 메시지들은 비상 개입을 위한 자동화된 차량 제어, 밀집하여 뒤따르는 자동화 차량 작동에서 다른 차량들과의 조정을 위한 차량간 (V2V) 및/또는 차량과 인프라구조간 (V2I) 통신, 또는 이들의 임의의 조합을 위해 상기 복수의 차량들 중 인근 차량들에 의해 이용되는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  28. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 주기 레이트는 100ms 의 주기 레이트를 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  29. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 차량 중 다른 차량들은 상기 제 1 주기 레이트로 상기 무선 매체 상에 차량 정보 메시지들을 송신하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 복수의 차량들에 의해 송신된 차량 정보 메시지들 사이의 갭은 EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) 파라미터에 의해 명시된 가장 높은 우선 순위의 액세스 클래스에 대응하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  31. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 차량들은 상기 무선 매체의 동일한 무선 채널을 통해 차량 정보 메시지들을 송신할 뿐만 아니라 수신하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  32. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선 매체는 5.9 GHz의 허가 지능형 교통 시스템 (ITS) 대역에서 DSRC (Dedicated Short-Range Communication) 무선 통신 링크를 포함하는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  33. 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치로서,
    제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하도록 구성된 송신하기 위한 수단으로서, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 상기 차량에 관한 정보를 포함하는, 상기 송신하기 위한 수단;
    상기 차량의 작동에 관한 이벤트를 검출하도록 구성된 감지하기 위한 수단; 및
    이벤트 플래그 및 상기 이벤트에 관한 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하도록 구성된 처리하기 위한 수단으로서, 상기 이벤트 플래그는 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 상기 이벤트를 보고하고 있음을 나타내는, 상기 처리하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 송신하기 위한 수단은 또한, 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 정보 메시지를 상기 제 1 차량 정보 메시지가 생성되는 대로 송신하도록 구성되는, 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 장치.
  34. 복수의 차량들간에 차량 정보 메시지들을 송신하기 위한 컴퓨터 실행 가능 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
    상기 복수의 차량들 중의 차량의 트랜시버로 하여금 제 1 주기 레이트로 무선 매체를 통해 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하게 하는 것으로서, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들은 상기 차량에 관한 정보를 포함하는, 상기 제 1 세트의 차량 정보 메시지들을 송신하게 하고;
    상기 차량의 하나 이상의 센서들로 하여금 상기 차량의 작동에 관한 이벤트를 보고하게 하고;
    상기 차량의 적어도 하나의 프로세서로 하여금 이벤트 플래그 및 상기 이벤트에 관한 정보를 각각 포함하는 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하게 하는 것으로서, 상기 이벤트 플래그는 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들이 상기 이벤트를 보고하고 있음을 나타내는, 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들을 생성하게 하고; 그리고
    상기 차량의 트랜시버로 하여금 상기 무선 매체를 통해 상기 제 2 세트의 차량 정보 메시지들 중 제 1 차량 정보 메시지를 상기 제 1 차량 정보 메시지가 생성되는 대로 송신하게 하기 위한
    코드를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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