KR20190043911A - 차량 통신 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 통신 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는, 주변차량으로부터 수신된 V2V 메시지를 분석하여 상기 주변차량의 정보를 수집하는 정보 수집부, 상기 수집된 주변차량의 정보에 기초하여 상기 주변차량의 거리 변화량을 산출하고, 상기 산출된 주변차량의 거리 변화량에 따라 상기 주변차량의 트래킹 에러를 계산하는 트래킹 에러 계산부, 및 상기 계산된 주변차량의 트래킹 에러 값에 기초하여 상기 주변차량으로부터 수신한 V2V 메시지의 신뢰도 레벨을 판정하는 신뢰도 레벨 판정부를 포함한다.

Description

차량 통신 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING COMMUNICATION OF VEHICLE}
본 발명은 차량 통신 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
V2X(vehicle-to-everything) 통신 시스템은 차량에 통신 단말을 탑재하여 차량과 차량(V2V; Vehicle to Vehicle) 또는 차량과 인프라(V2I; Vehicle to Infra) 간에 통신을 실시하는 시스템이다.
V2X 통신 시스템은 차량은 주변차량 또는 인프라 간 V2X 통신을 통해 BSM(Basic Safety Message)을 수신하고, 수신된 BSM에 포함된 데이터를 차량 내 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 및 자율주행 시스템 등의 시스템 및/또는 제어 유닛으로 제공한다. 따라서, 차량 내 시스템 및/또는 제어 유닛의 성능 향상을 위해 BSM의 데이터에 대한 신뢰도의 검증이 필요하다.
SAE J2945 표준
본 발명의 목적은, 차량 간 통신을 통해 주변차량으로부터 수신한 V2V 메시지로부터 수집된 주변차량의 정보에 기초하여 주변차량의 횡방향 및 종방향의 트래킹 에러를 산출하고, 산출된 횡방향 및 종방향의 트래킹 에러를 기준으로 V2V 메시지에 대한 신뢰도 레벨을 판정하는 차량 통신 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 장치는, 주변차량으로부터 수신된 V2V 메시지를 분석하여 상기 주변차량의 정보를 수집하는 정보 수집부, 상기 수집된 주변차량의 정보에 기초하여 상기 주변차량의 거리 변화량을 산출하고, 상기 산출된 주변차량의 거리 변화량에 따라 상기 주변차량의 트래킹 에러를 계산하는 트래킹 에러 계산부, 및 상기 계산된 주변차량의 트래킹 에러 값에 기초하여 상기 주변차량으로부터 수신한 V2V 메시지의 신뢰도 레벨을 판정하는 신뢰도 레벨 판정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 트래킹 에러 계산부는, 상기 V2V 메시지를 수신한 시점의 상기 주변차량의 제1 위치와 현재 상기 주변차량이 위치한 제2 위치 사이의 x 축 및 y 축에 대한 거리 변화량을 각각 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 트래킹 에러 계산부는, 상기 수집된 주변차량의 정보에 기초하여 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 파악하고, 상기 제1 위치를 중심으로 하고 상기 주변차량의 헤딩 방향을 기준으로 한 제1 좌표 상에서 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 트래킹 에러 계산부는, 상기 제1 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량에 기초하여 상기 제1 위치를 중심으로 하고 상기 자차량의 헤딩 방향을 기준으로 한 제2 좌표 상에서 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축의 거리 변화량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 트래킹 에러 계산부는, 상기 제1 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 상기 자차량의 헤딩 방향을 기준으로 회전시켜 상기 제2 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 트래킹 에러 계산부는, 상기 제2 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량에 기초하여 상기 주변차량의 횡방향 트래킹 에러 및 종방향 트래킹 에러를 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 장치는, 횡방향 트래킹 에러 값 및 종방향 트래킹 에러 값에 대응하는 신뢰도 레벨을 정의한 신뢰도 인덱스가 저장되는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신뢰도 레벨 판정부는, 상기 신뢰도 인덱스에 기초하여 상기 계산된 주변차량의 트래킹 에러 값에 대응하는 신뢰도 레벨을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 신뢰도 레벨 판정부는, 상기 주변차량에 대한 횡방향 트래킹 에러 및 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨을 각각 결정하고, 상기 횡방향 트래킹 에러 및 상기 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨에 기초하여 상기 V2V 메시지의 신뢰도 레벨을 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 신뢰도 레벨 판정부는, 상기 횡방향 트래킹 에러 및 상기 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨이 서로 다른 경우 상기 횡방향 트래킹 에러 및 상기 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨 중 더 낮은 레벨을 상기 V2V 메시지의 신뢰도 레벨로 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 V2V 메시지는, 상기 주변차량에 대한 GPS 위치, 헤딩(Heading) 방향, 속도, 가속도 및 요레이트(Yaw-rate) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 방법은, 주변차량으로부터 수신된 V2V 메시지를 분석하여 상기 주변차량의 정보를 수집하는 단계, 상기 수집된 주변차량의 정보에 기초하여 상기 주변차량의 거리 변화량을 산출하는 단계, 상기 산출된 주변차량의 거리 변화량에 따라 상기 주변차량의 트래킹 에러를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 주변차량의 트래킹 에러 값에 기초하여 상기 주변차량으로부터 수신한 V2V 메시지의 신뢰도 레벨을 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량 간 통신을 통해 주변차량으로부터 수신한 V2V 메시지로부터 수집된 주변차량의 정보에 기초하여 주변차량의 횡방향 및 종방향의 트래킹 에러를 산출하고 산출된 횡방향 및 종방향의 트래킹 에러를 이용하여 V2V 메시지에 대한 신뢰도 레벨을 판정함으로써, V2V 데이터에 대한 신뢰도를 향상시키고, 판정된 신뢰도 레벨에 따라 V2V 데이터의 활용도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 장치가 적용된 차량 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 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.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 차량 통신 제어 장치는 차량 통신을 통해 수신된 메시지의 신뢰도 레벨을 판정하는 것으로, 이하의 설명에서는 V2V(vehicle-to-vehicle) 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 판정하는 것을 예로 하여 설명하나, V2V 메시지(데이터) 외에도 자차량과 사물 간의 통신을 통해 수신된 V2X(vehicle-to-everything) 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 판정하는 것도 가능함은 당연한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 장치가 적용된 차량 시스템을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 장치(100)는 자차량(Host Vehicle, HV)(10)과 주변차량(Remote Vehicle, RV)(20) 간 V2V 통신을 통해 수신한 V2V 메시지를 기반으로 주변차량(20)의 트래킹 에러를 계산하고, 이를 기초로 주변차량(20)의 신뢰도 레벨을 판정한다. 이에, 차량 통신 제어 장치(100)에 대한 세부 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 차량 통신 제어 장치(100)는 자차량(10)의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 차량 통신 제어 장치(100)는 자차량(10)의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 자차량(10)의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량 통신 제어 장치(100)는 제어부(110), 인터페이스부(120), 통신부(130), 저장부(140), 정보 수집부(150), 트래킹 에러 계산부(160), 신뢰도 레벨 판정부(170) 및 신호 처리부(180)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(110)는 차량 통신 제어 장치(100)의 각 구성요소들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.
인터페이스부(120)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 차량 통신 제어 장치(100)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.
여기서, 입력수단은 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 포함할 수도 있다.
출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다.
이때, 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(130)는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 통신모듈은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(130)는 자차량(10)과 주변차량(20) 간의 V2V 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 통신부(130)는 자차량(10)과 주변차량(20) 간의 V2V 통신을 통해 주변차량(20)의 V2V 메시지를 수신하고, 수신된 V2V 메시지를 저장부(140) 및/또는 정보 수집부(150)로 전달할 수 있다. 여기서, V2V 메시지는 주변차량(20)의 GPS 위치, 헤딩(Heading) 방향, 속도, 가속도, 요레이트(Yaw-rate) 등의 정보를 포함할 수 있다. 이때, V2V 메시지는 BSM(Basic Safety Message) 메시지일 수 있다. 또한, 통신부(130)는 자차량(10)과 차량, 교통 인프라, 휴대용 단말 등과 같은 사물 간의 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수도 있다.
저장부(140)는 차량 통신 제어 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등을 저장할 수 있다.
일 예로, 저장부(140)는 통신부(130)를 통해 주변차량(20)으로부터 수신한 V2V 메시지 및/또는 V2V 메시지로부터 수집한 주변차량(20)의 정보가 저장될 수 있다. 또한, 저장부(140)는 횡방향 및 종방향의 트래킹 에러에 따른 신뢰도 레벨을 정의한 신뢰도 인덱스가 저장될 수 있다. 여기서, 신뢰도 인덱스의 실시예는 도 4를 참조하도록 한다. 또한, 저장부(140)는 주변차량(20)의 트래킹 에러를 계산하거나, 계산된 트래킹 에러를 기초로 주변차량(20)의 신뢰도 레벨을 판정하기 위한 명령 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수도 있다.
여기서, 저장부(140)는 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 같은 저장매체를 포함할 수 있다.
정보 수집부(150)는 통신부(130)를 통해 수신된 주변차량(20)의 V2V 메시지(예를 들어, BSM 메시지)를 분석하여 주변차량(20)의 정보를 수집한다. 이때, 정보 수집부(150)는 주변차량(20)으로부터 수신한 V2V 메시지로부터 주변차량(20)에 대한 GPS 위치, 헤딩(Heading) 방향, 속도, 가속도, 요레이트(Yaw-rate) 등의 정보를 수집할 수 있다.
이때, 정보 수집부(150)는 수집된 정보를 저장부(140)에 저장할 수 있으며, 트래킹 에러 계산부(160)로 제공할 수도 있다.
트래킹 에러 계산부(160)는 정보 수집부(150)에 의해 수집된 주변차량(20)의 정보에 기초하여 자차량(10)의 위치를 기준으로 한 주변차량(20)의 위치를 파악한다. 자차량(10)의 위치를 기준으로 주변차량(20)의 위치를 분류하면 도 3과 같이 나타낼 수 있다.
이때, 트래킹 에러 계산부(160)는 파악된 주변차량(20)의 위치와 정보 수집부(150)에 의해 수집된 주변차량(20)의 GPS 위치, 헤딩(Heading) 방향, 속도, 가속도, 요레이트(Yaw-rate) 등을 이용하여 트래킹 에러를 계산한다.
트래킹 에러를 계산하는 방법에 대한 구체적인 설명은 도 4를 참조한다.
도 4에서 도면부호 21은 V2V 메시지를 수신한 시점의 주변차량(20)의 위치(제1 위치), 도면부호 25는 현재 주변차량(20)의 위치(제2 위치), θRV는 주변차량(20)의 헤딩 각도, R은 주변차량(20)의 회전 반경, dx, dy는 제1 위치(21)를 중심으로 하고 주변차량(20)의 헤딩 방향을 기준으로 한 제1 좌표 상에서 주변차량(20)의 x, y축 거리 변화량, XRV, YRV는 제1 좌표의 x, y축을 의미한다.
또한, θHV는 자차량(10)의 헤딩 각도, XHV, YHV는 제1 위치(21)를 중심으로 하고 자차량(10)의 헤딩 방향을 기준으로 한 제2 좌표의 x, y축, 그리고 dx', dy'는 제2 좌표 상에서 제1 위치(21) 및 제2 위치(25) 사이의 주변차량(20)의 x, y축 거리 변화량을 의미한다. 여기서, dx', dy'는 제1 좌표 상의 dx, dy를 자차량(10)의 헤딩 방향을 기준으로 회전시킨 값일 수 있다.
먼저, 트래킹 에러 계산부(160)는 제1 좌표 상에서 주변차량(20)의 제1 위치(21) 및 제2 위치(25) 사이의 x, y축 거리 변화량 인 dx, dy를 계산한다. 여기서, dx, dy는 아래 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 통해 산출할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
[수학식 1] 및 [수학식 2]에서, RRV는 주변차량(20)의 회전반경, φRV는 주변차량(20)의 각 거리(angular distance)를 의미한다. 여기서, RRV는 아래 [수학식 3]을 통해 산출할 수 있으며, φRV는 아래 [수학식 4]를 통해 산출할 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
[수학식 3] 및 [수학식 4]에서, VRV는 주변차량(20)의 속도, vθRV는 주변차량(20)의 요레이트, dt는 현재시간과 V2V 메시지 수신시간 사이의 시간 차를 의미한다.
트래킹 에러 계산부(160)는 [수학식 1] 내지 [수학식 4]를 이용하여 dxRV, dyRV의 계산이 완료되면, 제2 좌표 상에서 주변차량(20)의 제1 위치(21) 및 제2 위치(25) 사이의 x, y축 거리 변화량 인 dx'RV, dy'RV를 계산한다.
dx'RV, dy'RV는 dxRV, dyRV를 자차량(10)의 헤딩 방향을 기준으로 회전시켜 산출할 수 있다. 이때, 트래킹 에러 계산부(160)는 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 통해 산출된 dxRV, dyRV를 아래 [수학식 5] 및 [수학식 6]에 적용하여 dx'RV, dy'RV를 계산할 수 있다.
Figure pat00005
Figure pat00006
여기서, θ'=θRV(주변차량의 헤딩각도) - θHV(자차량의 헤딩각도)이다.
트래킹 에러 계산부(160)는 [수학식 5] 및 [수학식 6]을 통해 계산된 dx'RV, dy'RV를 [수학식 7] 및 [수학식 8]에 적용하여 주변차량(20)의 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 및 종방향 트래킹 에러(TE_dy)를 계산한다.
Figure pat00007
Figure pat00008
트래킹 에러 계산부(160)는 계산된 주변차량(20)의 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 및 종방향 트래킹 에러(TE_dy)에 대한 정보를 저장부(140)에 저장하고 신뢰도 레벨 판정부(170)로 전달한다.
이에, 신뢰도 레벨 판정부(170)는 주변차량(20)의 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 및 종방향 트래킹 에러(TE_dy)에 기초하여 주변차량(20)으로부터 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 판정한다.
구체적으로, 신뢰도 레벨 판정부(170)는 미리 정의된 신뢰도 인덱스(Quality Index, QI)를 기초로 주변차량(20)의 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 및 종방향 트래킹 에러(TE_dy)에 대응하는 신뢰도 레벨(QI 레벨)을 결정하고, 결정된 QI 레벨에 근거하여 해당 주변차량(20)으로부터 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 판정한다.
신뢰도 인덱스의 실시예는 도 5를 참조한다. 도 5를 참조하면, QI 레벨은 다섯 개의 레벨(Level 1, Level 2, Level 3, Level 4, Level 5)로 구분된다.
먼저, 레벨 1(Level 1)은 "Fail"에 해당하는 레벨로서 신뢰도가 가장 낮은 레벨이다. 레벨 2(Level 2)는 "New"에 해당하는 레벨로서 신뢰도가 새로 생성되었음을 나타내는 것으로, "Fail" 다음으로 신뢰도가 낮은 레벨이다. 레벨 3(Level 3)은 "안내"에 해당하는 레벨이고, 레벨 4(Level 4)는 "경보"에 해당하는 레벨, 그리고 레벨 5(Level 5)는 "제어 연계"에 해당하는 레벨이다. 여기서, 신뢰도 레벨은 레벨 1(Level 1)이 가장 낮고, 레벨 5(Level 5)가 가장 높다.
신뢰도 레벨 판정부(170)는 주변차량(20)의 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 값 및 종방향 트래킹 에러(TE_dy) 값을 레벨 1 내지 레벨 5의 임계값(예를 들어, 횡방향 기준의 제1 내지 제4 임계값 및 종방향 기준의 제1 내지 제4 임계값)과 비교하여 주변차량(20)으로부터 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 판정한다.
일 예로, 신뢰도 레벨 판정부(170)는 주변차량(20)의 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 값이 횡방향 기준 제1 임계값(TH1_dx)을 초과하거나 주변차량(20)의 종방향 트래킹 에러(TE_dy) 값이 종방향 기준 제1 임계값 (TH1_dy)을 초과하면, 주변차량(20)으로부터 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 레벨 1로 판정한다.
또한, 신뢰도 레벨 판정부(170)는 횡방향을 기준으로 했을 때, 주변차량(20)의 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 값이 횡방향 기준의 제1 임계값 (TH1_dx) 이하이고 제2 임계값(TH2_dx)을 초과하면 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 레벨 2로 판정하고, 제2 임계값(TH2_dx) 이하이고 제3 임계값(TH3_dx)을 초과하면 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 레벨 3으로 판정한다. 또한, 신뢰도 레벨 판정부(170)는 주변차량(20)의 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 값이 횡방향 기준의 제3 임계값(TH3_dx) 이하이고 제4 임계값(TH4_dx)을 초과하면 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 레벨 4로 판정하고, 제4 임계값(TH4_dx) 이하이면 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 레벨 5로 판정한다.
신뢰도 레벨 판정부(170)는 종방향을 기준으로 했을 때에도 주변차량(20)의 종방향 트래킹 에러(TE_dy) 값을 종방향 기준의 제1 임계값(TH1_dy) 내지 제4 임계값(TH4_dy)과 비교하여 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 판정할 수 있다.
한편, 신뢰도 레벨 판정부(170)는 주변차량(20)의 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 값이 횡방향 기준의 제4 임계값(TH4_dx) 이하이거나, 종방향 트래킹 에러(TE_dy) 값이 종방향 기준의 제4 임계값(TH4_dy) 이하인 경우에 센서 퓨전 에러(Sensor Fusion Error, SFE) 값을 추가로 확인할 수 있다.
신뢰도 레벨 판정부(170)는 센서 퓨전 에러(SFE) 값이 임계치(TH_SF_Error) 이하인 경우에만 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 레벨 5로 판정하고, 센서 퓨전 에러(SFE) 값이 임계치(TH_SF_Error)를 초과하는 경우에는 에러 발생으로 판정할 수도 있다.
신뢰도 레벨이 레벨 4 또는 레벨 5로 판정되는 경우, 주변차량(20)의 위치 분류가 도 3의 'Ahead', 'Ahead-left', 'Ahead-right', 'Behind', 'Behind-left', 'Behind-right' 인 상태에서 주변차량(20)의 dx/dy 반영 시 분류 변화는 없다.
만일, 주변차량(20)의 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 값 및 종방향 트래킹 에러(TE_dy) 값에 대해 판정된 신뢰도 레벨이 서로 다른 경우, 신뢰도 레벨 판정부(170)는 횡방향 트래킹 에러(TE_dx) 값에 대응하는 신뢰도 레벨과 종방향 트래킹 에러(TE_dy) 값에 대응하는 신뢰도 레벨 중 더 낮은 레벨을 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨로 판정할 수 있다.
여기서, 횡방향 및 종방향 기준의 제1 임계값이 가장 큰 값을 가지며, 순차적으로 작아져 제4 임계값이 가장 작은 값을 갖는다. 이때, 횡방향 및 종방향 기준의 제1 임계값 내지 제4 임계값은 시험을 통해 도출된 값으로 어느 하나에 한정되는 것은 아니며 실시 형태에 따라 그 값이 달라질 수 있다.
신뢰도 레벨 판정부(170)는 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨 판정 결과를 저장부(140)에 저장한다.
신호 처리부(180)는 신뢰도 레벨 판정부(170)의 판정 결과에 기초하여 V2V 메시지(데이터)를 활용하는 차량 내 시스템 및/또는 제어 유닛으로 전달할 수 있다.
상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 차량 통신 제어 장치(100)는 메모리와 각 동작을 처리하는 프로세서를 포함하는 독립적인 하드웨어 장치 형태로 구현될 수 있으며, 마이크로프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 차량 통신 제어 장치(100)의 제어부(110), 정보 수집부(150), 트래킹 에러 계산부(160), 신뢰도 레벨 판정부(170) 및 신호 처리부(180)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 구현될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 통신 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 자차량(HV)(10)의 차량 통신 제어 장치는 주변차량(RV)(20)과의 통신을 통해 V2V 메시지가 수신되면(S110), 'S110' 과정에서 수신된 V2V 메시지로부터 주변차량(RV)(20)의 정보를 수집한다(S120). 'S120' 과정에서, 차량 통신 제어 장치는 V2V 메시지로부터 주변차량(RV)(20)에 대한 GPS 위치, 헤딩(Heading) 방향, 속도, 가속도, 요레이트(Yaw-rate) 등의 정보를 수집할 수 있다.
이후, 차량 통신 제어 장치는 파악된 주변차량(RV)(20)의 위치와 'S120' 과정에서 수집된 주변차량(RV)(20)의 GPS 위치, 헤딩(Heading) 방향, 속도, 가속도, 요레이트(Yaw-rate) 등을 이용하여 주변차량(RV)(20)의 트래킹 에러를 계산한다(S150).
이때, 차량 통신 제어 장치는 V2V 메시지가 수신된 시간을 기준으로 주변차량(RV)(20)의 거리 변화량 dx, dy를 계산하고(S130), 'S130' 과정에서 계산된 주변차량(RV)(20)의 거리 변화량 dx, dy를 자차량(HV)(10)의 헤딩 방향을 기준으로 회전한다(S140). 차량 통신 제어 장치는 'S140' 과정에서 회전된 주변차량(RV)(20)의 거리 변화량을 기초로 트래킹 에러를 계산한다. 여기서, 차량 통신 제어 장치는 주변차량(RV)(20)의 횡방향 트래킹 에러 및 종방향 트래킹 에러를 각각 계산한다.
차량 통신 제어 장치는 'S150' 과정에서 계산된 주변차량(RV)(20)의 트래킹 에러 값을 기초로 'S110' 과정에서 주변차량(RV)(20)으로부터 수신한 V2V 메시지 (데이터)에 대한 신뢰도 레벨을 판정한다(S160). 여기서, 차량 통신 제어 장치는 미리 정의된 신뢰도 인덱스(QI)를 기초로 주변차량(RV)(20)의 횡방향 트래킹 에러 값 및 종방향 트래킹 에러 값에 대응하는 신뢰도 레벨(QI 레벨)을 결정하고, 결정된 QI 레벨에 근거하여 해당 주변차량(RV)(20)으로부터 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨을 판정할 수 있다.
주변차량(RV)(20)으로부터 수신된 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨 판정이 완료되면, 차량 통신 제어 장치는 V2V 메시지(데이터)의 신뢰도 레벨 판정 결과에 기초하여 해당 V2V 메시지(데이터)를 차량 내 시스템 및/또는 제어 유닛으로 전달할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 자차량(HV) 20: 주변차량(RV)
100: 차량 통신 제어 장치 110: 제어부
120: 인터페이스부 130: 통신부
140: 저장부 150: 정보 수집부
160: 통신 에러 계산부 170: 신뢰도 레벨 판정부
180: 신호 처리부

Claims (20)

  1. 주변차량으로부터 수신된 V2V 메시지를 분석하여 상기 주변차량의 정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 수집된 주변차량의 정보에 기초하여 상기 주변차량의 거리 변화량을 산출하고, 상기 산출된 주변차량의 거리 변화량에 따라 상기 주변차량의 트래킹 에러를 계산하는 트래킹 에러 계산부; 및
    상기 계산된 주변차량의 트래킹 에러 값에 기초하여 상기 주변차량으로부터 수신한 V2V 메시지의 신뢰도 레벨을 판정하는 신뢰도 레벨 판정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 트래킹 에러 계산부는,
    상기 V2V 메시지를 수신한 시점의 상기 주변차량의 제1 위치와 현재 상기 주변차량이 위치한 제2 위치 사이의 x 축 및 y 축에 대한 거리 변화량을 각각 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 트래킹 에러 계산부는,
    상기 수집된 주변차량의 정보에 기초하여 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 파악하고, 상기 제1 위치를 중심으로 하고 상기 주변차량의 헤딩 방향을 기준으로 한 제1 좌표 상에서 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 트래킹 에러 계산부는,
    상기 제1 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량에 기초하여 상기 제1 위치를 중심으로 하고 상기 자차량의 헤딩 방향을 기준으로 한 제2 좌표 상에서 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축의 거리 변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 트래킹 에러 계산부는,
    상기 제1 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 상기 자차량의 헤딩 방향을 기준으로 회전시켜 상기 제2 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 트래킹 에러 계산부는,
    상기 제2 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량에 기초하여 상기 주변차량의 횡방향 트래킹 에러 및 종방향 트래킹 에러를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    횡방향 트래킹 에러 값 및 종방향 트래킹 에러 값에 대응하는 신뢰도 레벨을 정의한 신뢰도 인덱스가 저장되는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 신뢰도 레벨 판정부는,
    상기 신뢰도 인덱스에 기초하여 상기 계산된 주변차량의 트래킹 에러 값에 대응하는 신뢰도 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 신뢰도 레벨 판정부는,
    상기 주변차량에 대한 횡방향 트래킹 에러 및 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨을 각각 결정하고, 상기 횡방향 트래킹 에러 및 상기 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨에 기초하여 상기 V2V 메시지의 신뢰도 레벨을 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 신뢰도 레벨 판정부는,
    상기 횡방향 트래킹 에러 및 상기 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨이 서로 다른 경우 상기 횡방향 트래킹 에러 및 상기 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨 중 더 낮은 레벨을 상기 V2V 메시지의 신뢰도 레벨로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 V2V 메시지는,
    상기 주변차량에 대한 GPS 위치, 헤딩(Heading) 방향, 속도, 가속도 및 요레이트(Yaw-rate) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 장치.
  12. 주변차량으로부터 수신된 V2V 메시지를 분석하여 상기 주변차량의 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집된 주변차량의 정보에 기초하여 상기 주변차량의 거리 변화량을 산출하는 단계;
    상기 산출된 주변차량의 거리 변화량에 따라 상기 주변차량의 트래킹 에러를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 주변차량의 트래킹 에러 값에 기초하여 상기 주변차량으로부터 수신한 V2V 메시지의 신뢰도 레벨을 판정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 주변차량의 거리 변화량을 산출하는 단계는,
    상기 V2V 메시지를 수신한 시점의 상기 주변차량의 제1 위치 및 현재 상기 주변차량이 위치한 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 산출하는 단계는,
    상기 수집된 주변차량의 정보에 기초하여 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 파악하는 단계;
    상기 제1 위치를 중심으로 하고 상기 주변차량의 헤딩 방향을 기준으로 한 제1 좌표 상에서 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량에 기초하여 상기 제1 위치를 중심으로 하고 상기 자차량의 헤딩 방향을 기준으로 한 제2 좌표 상에서 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축의 거리 변화량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 좌표 상에서 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축의 거리 변화량을 산출하는 단계는,
    상기 제1 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 상기 자차량의 헤딩 방향을 기준으로 회전시켜 상기 제2 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 주변차량의 트래킹 에러를 계산하는 단계는,
    상기 제2 좌표 상의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이의 x축 및 y축에 대한 거리 변화량에 기초하여 상기 주변차량의 횡방향 트래킹 에러 및 종방향 트래킹 에러를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    횡방향 트래킹 에러 값 및 종방향 트래킹 에러 값에 대응하는 신뢰도 레벨을 정의한 신뢰도 인덱스를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 신뢰도 레벨을 판정하는 단계는,
    상기 신뢰도 인덱스에 기초하여 상기 계산된 주변차량의 트래킹 에러 값에 대응하는 신뢰도 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 신뢰도 레벨을 판정하는 단계는,
    상기 주변차량에 대한 횡방향 트래킹 에러 및 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨을 각각 결정하는 단계; 및
    상기 횡방향 트래킹 에러 및 상기 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨에 기초하여 상기 V2V 메시지의 신뢰도 레벨을 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 신뢰도 레벨을 판정하는 단계는,
    상기 횡방향 트래킹 에러 및 상기 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨이 서로 다른 경우 상기 횡방향 트래킹 에러 및 상기 종방향 트래킹 에러에 대응하는 신뢰도 레벨 중 더 낮은 레벨을 상기 V2V 메시지의 신뢰도 레벨로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 제어 방법.
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