KR20200040640A - Lane change method in v2v communication system - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a lane change method capable of performing a safe lane change in a V2V communication system in which a communication delay occurs. The lane change method in a V2V communication system comprises: a step of using a safety message periodically transceived with at least one surrounding vehicle to calculate communication delay time of the surrounding vehicle; a step of generating a lane change path including prediction position information of a driving vehicle in a preparation section determined in accordance with the communication delay time and prediction position information of the driving vehicle in a lane change section; a step of transmitting a lane change request message including the lane change path to the surrounding vehicle in the preparation section; a step of receiving a response message for the lane change request message from the surrounding vehicle in the preparation section; and a step of transmitting a re-response message for the response message to the surrounding vehicle in the preparation section.

Description

차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법{LANE CHANGE METHOD IN V2V COMMUNICATION SYSTEM}How to change lane in vehicle communication system {LANE CHANGE METHOD IN V2V COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량간 통신 시스템에서 차량 사이의 통신 지연 시간을 고려하여 차선을 변경하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a lane change method in an inter-vehicle communication system, and more particularly, to a method for changing a lane in consideration of a communication delay time between vehicles in an inter-vehicle communication system.

자율주행 차량은 목적지까지 이동하기 위해 도로상에서 다양한 동작들을 수행한다. 그리고 차량간(V2V) 통신 시스템에서 자율주행 차량은 주변 차량과 주행 정보를 송수신하며, 차선 변경과 같은 동작을 수행한다.The autonomous vehicle performs various actions on the road to move to the destination. And in a vehicle-to-vehicle (V2V) communication system, autonomous vehicles transmit and receive driving information to and from nearby vehicles and perform operations such as changing lanes.

예를 들어, 자율주행 차량은, 목적지까지의 경로 추종, 전방 차량 추월, 전방 장애물 회피 등을 위해, 다양한 상황에서 차선 변경을 수행해야 한다. For example, an autonomous vehicle needs to perform lane changes in various situations in order to follow a path to a destination, overtake a forward vehicle, and avoid an obstacle ahead.

차선 변경을 수행하기 위해, 자율주행 차량은 변경하고자 하는 목표 차선의 후방의 주행 환경을 인식하거나, 주변 차량의 주행 정보를 바탕으로 주행 상황을 판단해야 한다. In order to perform the lane change, the autonomous vehicle needs to recognize the driving environment behind the target lane to be changed or determine the driving situation based on the driving information of the surrounding vehicles.

관련된 선행문헌으로 대한민국 공개특허 제2017-0077319호 및 제2018-0084463호가 있다.Korean Patent Publication Nos. 2017-0077319 and 2018-0084463 are related prior documents.

본 발명은 통신 지연이 발생하는 차량간 통신 시스템에서 보다 안전한 차선 변경이 수행될 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method in which a safer lane change can be performed in an inter-vehicle communication system in which communication delay occurs.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량간 통신 시스템에서 주행 차량의 차선 변경 방법에 있어서, 적어도 하나의 주변 차량과 주기적으로 송수신되는 안전 메시지를 이용하여, 상기 주변 차량과의 통신 지연 시간을 계산하는 단계; 상기 통신 지연 시간에 따라 결정되는 준비 구간에서의 주행 차량의 예상 위치 정보 및 차선 변경 구간에서의 상기 주행 차량의 예상 위치 정보를 포함하는 차선 변경 경로를 생성하는 단계; 상기 준비 구간에서, 상기 차선 변경 경로를 포함하는 차선 변경 요청 메시지를 상기 주변 차량으로 전송하는 단계; 상기 준비 구간에서, 상기 주변 차량으로부터 상기 차선 변경 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 준비 구간에서, 상기 응답 메시지에 대한 재응답 메시지를 상기 주변 차량으로 전송하는 단계를 포함하는 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in a lane change method of a driving vehicle in an inter-vehicle communication system, by using a safety message periodically transmitted and received with at least one surrounding vehicle, and the surrounding vehicle Calculating a communication delay time; Generating a lane change path including the predicted position information of the driving vehicle in the preparation section and the predicted position information of the driving vehicle in the lane change section determined according to the communication delay time; In the preparation section, transmitting a lane change request message including the lane change path to the surrounding vehicle; In the preparation section, receiving a response message to the lane change request message from the surrounding vehicle; And in the preparation period, transmitting a re-response message for the response message to the surrounding vehicle.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차량간 통신 시스템에서 주행 차량의 차선 변경 방법에 있어서, 적어도 하나의 주변 차량과 주기적으로 송수신되는 안전 메시지의 송수신 시간에 따라 계산된 이전 송수신 지연 시간과 최근 송수신 지연 시간을 가중 평균하여 제1지연 시간을 계산하는 단계; 상기 제1지연 시간에, 차선 변경을 위한 메시지의 송수신 횟수를 반영하여, 제2지연 시간을 계산하는 단계; 및 상기 제2지연 시간에, 상기 주변 차량의 차선 변경 허용 판단 시간을 반영하여 통신 지연 시간을 계산하는 단계; 상기 통신 지연 시간에 기반한 차선 변경 경로를 생성하여, 상기 주변 차량으로 차선 변경을 요청하는 단계를 포함하는 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법이 제공된다.In addition, according to another embodiment of the present invention for achieving the above object, in the lane change method of the driving vehicle in the inter-vehicle communication system, calculated according to the transmission and reception time of the safety message periodically transmitted and received with at least one surrounding vehicle Calculating a first delay time by a weighted average of a previous transmission / reception delay time and a recent transmission / reception delay time; Calculating a second delay time in the first delay time, reflecting the number of transmission and reception of a message for lane change; And calculating, by the second delay time, a communication delay time by reflecting a determination time for allowing lane change of the surrounding vehicle. A lane change method is provided in an inter-vehicle communication system, comprising generating a lane change path based on the communication delay time and requesting a lane change to the surrounding vehicle.

본 발명에 따르면, 차선 변경 요청이 이루어진 시점이 아닌 통신 지연 시간이 발생하는 실제 차선 변경이 수행되는 시점에서 주행 차량과의 충돌 여부가 판단될 수 있으므로, 보다 안전하게 차선 변경이 수행될 수 있다.According to the present invention, since a collision with a driving vehicle may be determined at a time when an actual lane change in which a communication delay time occurs, not at a time when a lane change request is made, the lane change can be performed more safely.

또한 본 발명에 따르면, 주변 차량의 차선 변경 허용 여부에 따라서 가속 구간을 포함하는 차선 변경 경로를 이용함으로써, 주행 차량과 주변 차량의 충돌 가능성이 줄어들며, 주변 차량이 차선 변경을 허용할 가능성도 높아진다.In addition, according to the present invention, by using a lane change path including an acceleration section according to whether a lane change of the surrounding vehicle is allowed, the possibility of collision between the driving vehicle and the surrounding vehicle is reduced, and the possibility that the surrounding vehicle is allowed to change the lane is also increased.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통신 지연 시간 계산 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차선 변경 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차선 변경 경로를 설명하기 위한 도면이다.1 is a flowchart illustrating a lane change method in an inter-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a communication delay time calculation method according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a lane change path according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a lane change method in an inter-vehicle communication system according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a lane change path according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. The present invention can be applied to various changes and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.

차량간 통신 시스템에서 주행 차량, 예컨대 자율 주행 차량은 차선 변경을 위해, 주변 차량으로 차선 변경을 요청할 수 있다. 주변 차량이 주행 차량으로부터 멀리 떨어져 있는 상황 등과 같이 차선 변경이 가능한 상황에서, 주변 차량은 주행 차량과의 충돌 가능성이 적은 것으로 판단하여 주행 차량으로 차선 변경이 가능하다는 메시지를 전송하고, 이에 따라 주행 차량은 차선 변경을 수행한다.In a vehicle-to-vehicle communication system, a driving vehicle, for example, an autonomous vehicle, may request a lane change to a surrounding vehicle in order to change the lane. In a situation in which a lane change is possible, such as a situation in which a surrounding vehicle is far away from a traveling vehicle, the surrounding vehicle determines that there is little possibility of collision with the traveling vehicle and transmits a message that the lane can be changed to the traveling vehicle, thereby driving the vehicle Performs a lane change.

이 때, 차량들은 고속으로 주행하고 있기 때문에, 차선 변경을 위해 메시지를 송수신하는데 소요되는 시간 동안 차량 위치가 급격하게 변할 수 있다. 따라서 최초 차선 변경 요청이 이루어진 시점과 실제 차선 변경이 수행되는 시점의 주행 상황이 달라질 수 있다. 특히 차량이 밀집된 환경에서는 통신 지연 시간이 증가하기 때문에, 차선 변경 요청이 이루어진 시점과 실제 차선 변경이 수행되는 시점의 주행 상황이 매우 달라질 수 있다.At this time, since the vehicles are traveling at a high speed, the location of the vehicle may change rapidly during a time required to transmit and receive a message for lane change. Therefore, the driving situation at the time when the first lane change request is made and when the actual lane change is performed may be changed. In particular, since the communication delay time increases in an environment where a vehicle is dense, a driving situation at a time when a request for a lane change is made and a time when the actual lane change is performed may be very different.

예컨대, 차선 변경 요청이 이루어진 시점에서는 차선 변경이 가능한 상황이었지만, 실제 차선 변경이 수행되는 시점에서는 차선 변경이 불가능한 상황이 될 수 있으며, 이러한 상황에서 주변 차량의 응답에 따라서 주행 차량이 차선 변경을 수행할 경우, 안전 사고가 발생할 수 있다.For example, the lane change was possible when the lane change request was made, but the lane change may not be possible when the actual lane change is performed. In this situation, the driving vehicle performs the lane change according to the response of the surrounding vehicle. If you do, a safety accident may occur.

본 발명은 이러한 점에 착안한 발명으로서, 차량간 통신 시스템에서의 통신 지연 시간을 고려한 차선 변경 방법을 제안한다. 본 발명에 따른 주행 차량은 통신 지연 시간이 반영된 차선 변경 경로를 주변 차량으로 전송하므로, 주변 차량은 차선 변경 요청이 이루어진 시점이 아닌 실제 차선 변경이 수행되는 시점에서 주행 차량과의 충돌 여부를 판단할 수 있으며, 따라서 보다 안전한 차선 변경이 이루어질 수 있다.The present invention is an invention in view of this, and proposes a lane change method considering communication delay time in an inter-vehicle communication system. Since the driving vehicle according to the present invention transmits the lane change path reflecting the communication delay time to the surrounding vehicle, the surrounding vehicle determines whether a collision with the driving vehicle occurs at the time when the actual lane change is performed, not when the lane change request is made. And thus a safer lane change can be made.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법을 나타내는 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통신 지연 시간 계산 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차선 변경 경로를 설명하기 위한 도면이다.1 is a flowchart illustrating a lane change method in an inter-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining a communication delay time calculation method according to an embodiment of the present invention. 3 is a view for explaining a lane change path according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에서는 주행 차량에서 수행되는 차선 변경 방법과 통신 지연 시간 계산 방법이 일실시예로서 설명된다. 그리고 도 3에서는 하나의 주변 차량이 존재하는 환경에서의 차선 변경 방법이 일실시예로서 설명된다.1 and 2, a lane change method and a communication delay time calculation method performed in a driving vehicle are described as an embodiment. In addition, in FIG. 3, a method of changing lanes in an environment in which one surrounding vehicle exists is described as an embodiment.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 주행 차량은, 적어도 하나의 주변 차량과의 통신 지연 시간을 계산(S110)한다. 여기서, 주변 차량은 실시예에 따라서, 주행 차량의 통신 범위에 포함되는 모든 차량이거나 또는 주행 차량이 차선 변경을 희망하는 주행 차선의 옆차선을 주행하는 차량일 수 있다. Referring to FIG. 1, the driving vehicle according to the present invention calculates a communication delay time with at least one surrounding vehicle (S110). Here, the surrounding vehicle may be all vehicles included in the communication range of the traveling vehicle or a vehicle traveling along a lane next to the traveling lane in which the traveling vehicle desires to change lanes.

그리고 주행 차량은 준비 구간 및 차선 변경 구간에서의 주행 차량의 예상 위치 정보를 포함하는 차선 변경 경로를 생성(S120)한다. 도 3을 참조하면, 차선 변경 경로(330)은 준비 구간(350) 및 차선 변경 구간(360)으로 이루어진다. 준비 구간(350)은 차선 변경을 위해 주행 차량(310)과 주변 차량(320) 사이에 메시지가 송수신되는 구간으로서, 준비 구간(350)의 길이는 통신 지연 시간에 따라 결정된다. 즉, 차선 변경 경로(330)는 통신 지연 시간에 기반하여 생성된다. 차선 변경 구간(360)은 주행 차량(310)이 주행 방향을 변경하여 차선을 변경하는 구간으로서, 차선 변경 구간(360)의 길이는 미리 설정될 수 있다.Then, the driving vehicle generates a lane change path including the estimated position information of the driving vehicle in the preparation section and the lane change section (S120). Referring to FIG. 3, the lane change path 330 includes a preparation section 350 and a lane change section 360. The preparation section 350 is a section in which a message is transmitted and received between the driving vehicle 310 and the surrounding vehicle 320 to change the lane, and the length of the preparation section 350 is determined according to a communication delay time. That is, the lane change path 330 is generated based on the communication delay time. The lane change section 360 is a section in which the driving vehicle 310 changes the driving direction to change the lane, and the length of the lane change section 360 may be set in advance.

차선 변경 경로(330)는 준비 구간(350) 및 차선 변경 구간(360)에서의 주행 차량(310)의 예상 위치 정보를 포함하며, 주행 차량(310)의 예상 위치(340)는 미리 설정된 시간 간격에 따라서 준비 구간(350) 및 차선 변경 구간(360)에서의 주행 차량(310)의 주행 속도 기반으로 추정될 수 있다. 일예로서, 준비 구간(350)에서 주행 차량(310)은 주행중인 차선을 유지하며 등속도로 주행하고, 차선 변경 구간(360)에서 주행 차량(310)은 등속도로 주행하며 차선을 변경하도록 설정될 수 있다.The lane change path 330 includes estimated position information of the driving vehicle 310 in the preparation section 350 and the lane change section 360, and the expected position 340 of the driving vehicle 310 is a preset time interval Accordingly, it may be estimated based on the driving speed of the driving vehicle 310 in the preparation section 350 and the lane change section 360. As an example, in the preparation section 350, the driving vehicle 310 may be set to maintain the lane being driven and run at a constant speed, and in the lane change section 360, the driving vehicle 310 may run at a constant speed and change the lane. have.

다시 도 1로 돌아와, 주행 차량은 주변 차량으로 차선 변경을 요청(S130)하며, 차선 변경 경로를 포함하는 차선 변경 요청 메시지를 이용하여 차선 변경을 요청할 수 있다.Returning to FIG. 1 again, the driving vehicle requests a lane change to the surrounding vehicle (S130), and may request a lane change using a lane change request message including a lane change path.

차선 변경 요청 메시지를 수신한 주변 차량은 주행 차량과의 충돌 가능성을 계산함으로써, 주행 차량의 차선 변경 허용 여부를 판단한다. 주변 차량은 판단 결과에 따라서, 준비 구간에서 주행 차량으로 차선 변경 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 전송한다. 주변 차량은 충돌 가능성이 높다면 주행 차량의 차선 변경을 불허하는 내용의 응답 메시지를 전송하며, 충돌 가능성이 낮다면, 주행 차량의 차선 변경을 허용하는 내용의 응답 메시지를 전송한다.The surrounding vehicle, which has received the lane change request message, determines whether to allow the lane change of the driving vehicle by calculating the possibility of collision with the driving vehicle. The surrounding vehicle transmits a response message to the lane change request message from the preparation section to the driving vehicle according to the determination result. If the possibility of collision is high, the surrounding vehicle transmits a response message of content not permitting the lane change of the driving vehicle, and if the possibility of collision is low, a response message of content allowing lane change of the driving vehicle is transmitted.

주행 차량은 준비 구간에서, 주변 차량으로부터 차선 변경 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하며, 응답 메시지에 대한 재응답 메시지를 주변 차량으로 전송한다.In the preparation section, the driving vehicle receives a response message to the lane change request message from the surrounding vehicle, and transmits a re-response message to the surrounding vehicle.

주변 차량이 차선 변경을 허용한 경우, 주행 차량은 차선 변경을 수행(S140)한다.When the surrounding vehicle allows the lane change, the driving vehicle performs the lane change (S140).

이하 도 2를 참조하여, 통신 지연 시간 계산 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for calculating communication delay time will be described in more detail with reference to FIG. 2.

본 발명에 따른 통신 지연 시간은, 메시지의 송수신에 따른 지연 시간과, 주행 차량의 차선 변경의 허용 여부를 판단하기 위해 주변 차량이 소모하는 시간을 포함한다.The communication delay time according to the present invention includes a delay time according to transmission and reception of a message, and a time spent by surrounding vehicles to determine whether to allow lane change of the driving vehicle.

본 발명에 따른 주행 차량은 먼저 메시지의 송수신에 따른 지연 시간을 계산하기 위해, 주변 차량과 주기적으로 송수신하는 안전 메시지(BSM, Basic Safety Message)를 이용한다. 이러한 안전 메시지는 차량간 통신 표준인 WAVE에 정의된 메시지이다. 안전 메시지에는 메시지의 전송 시간 정보가 포함되므로, 메시지를 수신한 주행 차량은 메시지 수신 시간과 전송 시간을 이용하여 주변 차량과의 메시지 송수신에 소요되는 지연 시간을 계산할 수 있다. 전술된 바와 같이, 준비 구간에서는 차선 변경을위한 메시지가 송수신되므로, 본 발명에 따른 주행 차량은 안전 메시지의 송수신에 따른 지연 시간을 이용하여 통신 지연 시간을 결정한다.The driving vehicle according to the present invention first uses a basic safety message (BSM) that periodically transmits and receives data to and from surrounding vehicles to calculate a delay time according to the transmission and reception of a message. These safety messages are defined in WAVE, a vehicle-to-vehicle communication standard. Since the safety message includes the transmission time information of the message, the driving vehicle receiving the message can calculate the delay time required to transmit / receive a message to / from the surrounding vehicle using the message reception time and transmission time. As described above, since the message for lane change is transmitted and received in the preparation section, the driving vehicle according to the present invention determines the communication delay time using the delay time according to the transmission and reception of the safety message.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 주행 차량은 안전 메시지의 송수신 시간에 따라 계산된 이전 송수신 지연 시간과 최근 송수신 지연 시간을 가중 평균하여 제1지연 시간을 계산(S210)한다. 최근 송수신 지연 시간은 현재 송수신되는 안전 메시지에 따라서 계산된 지연 시간이며, 이전 송수신 지연 시간은 현재 이전에 송수신되었던 안전 메시지에 따라서 계산된 지연 시간을 나타낸다. Referring to FIG. 2, the driving vehicle according to the present invention calculates the first delay time by weighting average of the previous transmission / reception delay time and the latest transmission / reception delay time calculated according to the transmission / reception time of the safety message (S210). The latest transmission / reception delay time is a delay time calculated according to the currently transmitted / received safety message, and the previous transmission / reception delay time represents the calculated delay time according to the safety message that was previously transmitted / received.

제1지연 시간은 안전 메시지의 송수신에 따라서 주기적으로 갱신되며, 갱신 과정에서 제1지연 시간은 이전 송수신 지연 시간으로 할당된다.The first delay time is periodically updated according to transmission and reception of the safety message, and in the updating process, the first delay time is allocated as a previous transmission and reception delay time.

일실시예로서, 주행 차량은 [수학식 1]을 이용하여 제1지연 시간을 계산할 수 있다. As an embodiment, the driving vehicle may calculate the first delay time using [Equation 1].

Figure pat00001
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여기서, α는 주변 차량 i에 대한 최근 송수신 지연 시간(tr,i)에 적용되는 가중치를 나타내며, 1- α는 주변 차량 i에 대한 이전 송수신 지연 시간(tw,i)에 적용되는 가중치를 나타낸다. α가 1-α보다 크게 설정되는 것이 바람직하다.Here, α represents the weight applied to the latest transmission / reception delay time (t r, i ) for the neighboring vehicle i, and 1-α represents the weight applied to the previous transmission / reception delay time (t w, i ) for the surrounding vehicle i Shows. It is preferable that α is set larger than 1-α.

본 발명에 따른 주행 차량은 제1지연 시간에, 준비 구간에서 발생하는 메시지의 송수신 횟수를 반영하여 제2지연 시간을 계산(S220)한다. 준비 구간은 통신 지연 시간동안 이동하는 차량의 움직임을 차선 변경 경로에 반영하기 위한 구간으로서, 준비 구간에서, 차선 변경을 위한 메시지가 송수신된다. 그리고 전술된 바와 같이, 준비 구간에서는 차선 변경 요청 메시지, 응답 메시지 및 재응답 메시지와 같이 3개의 메시지가 송수신된다. 따라서 준비 구간에서 발생하는 메시지의 송수신 횟수는 3회이다.The driving vehicle according to the present invention calculates the second delay time at the first delay time by reflecting the number of transmission / reception of the message occurring in the preparation section (S220). The preparation section is a section for reflecting the movement of the vehicle moving during the communication delay time in the lane change path. In the preparation section, a message for changing the lane is transmitted and received. And, as described above, in the preparation section, three messages are transmitted and received, such as a lane change request message, a response message, and a response message. Therefore, the number of transmission and reception of messages occurring in the preparation section is three times.

이러한 메시지가 송수신될 때 마다 제1지연 시간이 발생하는 것이므로 주행 차량은 제1지연 시간을 3배하여 제2지연 시간을 계산한다. 차선 변경을 위한 메시지 송수신 프로토콜에 따라서 준비 구간에서 발생하는 메시지의 송수신 횟수는 달라질 수 있으며, 달라진 메시지 송수신 횟수에 따라서 제2지연 시간 역시 달라질 수 있다.Since the first delay time is generated each time such a message is transmitted and received, the driving vehicle calculates the second delay time by doubling the first delay time. Depending on the message transmission / reception protocol for changing lanes, the number of transmission / reception of messages occurring in the preparation section may vary, and the second delay time may also vary according to the changed number of message transmission / reception.

이후 주행 차량은 제2지연 시간에, 응답 메시지의 생성 시간을 반영하여 상기 통신 지연 시간을 계산(S230)한다. 응답 메시지의 생성 시간은 차선 변경 경로에 기반하여, 주행 차량과의 충돌 여부를 판단하기 위해 소요되는 시간을 포함한다.Thereafter, the driving vehicle calculates the communication delay time by reflecting the generation time of the response message at the second delay time (S230). The generation time of the response message includes a time required to determine whether there is a collision with the driving vehicle based on the lane change path.

한편, 본 발명에 따른 주행 차량은 실시예에 따라서, 제1지연 시간과 최근 송수신 시간의 차이에 따라 결정되는 시간 편차값을 더 포함하는 통신 지연 시간을 계산할 수 있다. 시간 편차값 역시 제1지연 시간과 같이 가중 평균에 의해 계산될 수 있으며, 일실시예로서 [수학식 2]와 같이 계산될 수 있다.Meanwhile, the driving vehicle according to the present invention may calculate a communication delay time further including a time deviation value determined according to a difference between a first delay time and a recent transmission / reception time. The time deviation value may also be calculated by a weighted average like the first delay time, and may be calculated as [Equation 2] as an embodiment.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, β는 제1지연 시간과 최근 송수신 시간의 차이(

Figure pat00003
)에 적용되는 가중치이며, 1-β는 이전 시간 편차값(
Figure pat00004
)에 적용되는 가중치이다.Here, β is the difference between the first delay time and the latest transmission / reception time (
Figure pat00003
), And 1-β is the previous time deviation value (
Figure pat00004
).

시간 편차값 역시, 제1지연 시간과 같이 안전 메시지의 송수신에 따라서 주기적으로 갱신되며, 준비 구간에서 메시지가 송수신될 때 마다 발생하는 것이므로, 시간 편차값도 준비 구간에서 발생하는 메시지의 송수신 횟수에 따라서 결정된다.The time deviation value is also periodically updated according to the transmission and reception of the safety message, such as the first delay time, and is generated every time a message is transmitted / received in the preparation section, so the time deviation value also depends on the number of transmission / reception of messages generated in the preparation section Is decided.

전술된 실시예에서, 준비 구간에서 발생하는 메시지의 송수신 횟수는 3회이므로, 통신 지연 시간은 제1지연 시간의 3배, 시간 편차값의 3배 및 응답 메시지 생성 시간을 모두 더한 값이 될 수 있다.In the above-described embodiment, since the number of times the message is transmitted and received in the preparation section is 3 times, the communication delay time can be a value that adds all three times the first delay time, three times the time deviation value, and the response message generation time. have.

그리고 주행 차량의 통신 범위에 포함되는 주변 차량이 복수개인 경우, 통신 지연 시간은 주변 차량 각각에 대한 통신 지연 시간의 산술 평균값에 대응되며, 준비 구간의 길이는 이러한 산술 평균값에 대응된다.And, when there are a plurality of surrounding vehicles included in the communication range of the driving vehicle, the communication delay time corresponds to the arithmetic mean value of the communication delay time for each of the surrounding vehicles, and the length of the preparation section corresponds to the arithmetic mean value.

결국 본 발명에 따르면, 차선 변경 요청이 이루어진 시점이 아닌 통신 지연 시간이 발생하는 실제 차선 변경이 수행되는 시점에서 주행 차량과의 충돌 여부가 판단될 수 있으므로, 보다 안전하게 차선 변경이 수행될 수 있다.As a result, according to the present invention, it is possible to determine whether or not a collision with the driving vehicle is performed at a time when the actual lane change in which a communication delay time occurs, not at the time when the lane change request is made, so that the lane change can be safely performed.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법을 나타내는 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차선 변경 경로를 설명하기 위한 도면이다.4 is a flowchart illustrating a lane change method in an inter-vehicle communication system according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view for explaining a lane change path according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 주행 차량은, 적어도 하나의 주변 차량과의 통신 지연 시간을 계산(S410)하며, 준비 구간, 가속 구간 및 차선 변경 구간에서의 주행 차량의 예상 위치 정보를 포함하는 차선 변경 경로를 생성(S420)한다. 그리고 주행 차량은 주변 차량으로 차선 변경을 요청(S430)하며, 주변 차량이 차선 변경을 허용한 경우, 차선 변경을 수행(S440)한다.Referring to FIG. 4, the driving vehicle according to the present invention calculates communication delay time with at least one surrounding vehicle (S410), and includes predicted position information of the driving vehicle in the preparation section, the acceleration section, and the lane change section The lane change path to be generated is generated (S420). Then, the driving vehicle requests a lane change to the surrounding vehicle (S430), and when the surrounding vehicle allows the lane change, the lane change is performed (S440).

도 1에서 설명된 차선 변경 방법과 달리, 도 4에서의 차선 변경 방법에 따르면, 준비 구간 및 차선 변경 구간 뿐만 아니라 가속 구간에서의 예상 위치 정보가 포함되는 차선 변경 경로가 생성된다. 즉, 도 4에서 설명되는 실시예에서는 준비 구간, 가속 구간 및 차선 변경 구간으로 이루어지는 차선 변경 경로가 이용된다.Unlike the lane change method described in FIG. 1, according to the lane change method in FIG. 4, a lane change path including predicted position information in an acceleration section as well as a preparation section and a lane change section is generated. That is, in the embodiment illustrated in FIG. 4, a lane change path including a preparation section, an acceleration section, and a lane change section is used.

도 5를 참조하면, 이러한 가속 구간(560)은 주행 차량(510)의 가속이 이루어지는 구간으로서, 준비 구간(550)과 차선 변경 구간(570) 사이에 위치한다. 가속 구간(560)의 진입 속도는 등속도로 주행 차량(510)이 주행하는 준비 구간(550)에서의 속도이고, 등속도로 주행 차량(510)이 주행하는 차선 변경 구간(570)에서의 주행 차량(510)의 속도는 가속 구간(560)에서의 최종 속도에 대응되므로, 가속 구간(560) 및 차선 변경 구간(570)에서의 예상 위치(540)의 간격은 준비 구간(550)에서의 예상 위치의 간격보다 넓다.Referring to FIG. 5, the acceleration section 560 is a section in which acceleration of the driving vehicle 510 is performed, and is located between the preparation section 550 and the lane change section 570. The entry speed of the acceleration section 560 is the speed in the preparation section 550 in which the vehicle 510 traveling at the constant speed runs, and the driving vehicle in the lane change section 570 in which the vehicle 510 driving in the constant speed runs ( Since the speed of 510 corresponds to the final speed in the acceleration section 560, the interval between the expected position 540 in the acceleration section 560 and the lane change section 570 is equal to the expected position in the preparation section 550. Wider than the gap

가속 구간(560)은 주변 차량(520)이 차선 변경을 허용하지 않은 경우에 이용된다. 즉, 도 3에 도시된 바 같이, 준비 구간(350) 및 차선 변경 구간(360)으로 이루어진 차선 변경 경로(330)를 이용하여 주행 차량(310)이 차선 변경을 요청하였는데, 주변 차량(320)이 차선 변경을 허용하지 않은 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 주행 차량(510)은 준비 구간(550), 가속 구간(560) 및 차선 변경 구간(570)으로 이루어진 차선 변경 경로(530)를 생성하여 주변 차량(520)으로 재차 차선 변경을 요청하는 것이다. The acceleration section 560 is used when the surrounding vehicle 520 does not allow the lane change. That is, as shown in FIG. 3, the driving vehicle 310 requested to change the lane using the lane change path 330 including the preparation section 350 and the lane change section 360, and the surrounding vehicle 320 If this lane change is not allowed, as illustrated in FIG. 5, the driving vehicle 510 may use the lane change path 530 including the preparation section 550, the acceleration section 560, and the lane change section 570. It generates and requests the lane change to the surrounding vehicle 520 again.

가속 구간만큼 주행 차량은 주변 차량으로부터 보다 더 이격되어 차선 변경을 수행할 수 있으므로, 본 발명에 따르면 주행 차량과 주변 차량의 충돌 가능성이 줄어들며, 주변 차량이 차선 변경을 허용할 가능성도 높아진다.Since the traveling vehicle is more spaced apart from the surrounding vehicle by the acceleration section, the lane change can be performed, and accordingly, the possibility of collision between the traveling vehicle and the surrounding vehicle is reduced, and the possibility that the surrounding vehicle is allowed to change the lane is also increased.

앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The technical contents described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and may be recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiments, or may be known and available to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler. The hardware device can be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings, but is provided to help a more comprehensive understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments , Anyone having ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments, and should not be determined, and all claims that are equivalent to or equivalent to the claims, as well as the claims described below, will belong to the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (11)

차량간 통신 시스템에서 주행 차량의 차선 변경 방법에 있어서,
적어도 하나의 주변 차량과 주기적으로 송수신되는 안전 메시지를 이용하여, 상기 주변 차량과의 통신 지연 시간을 계산하는 단계;
상기 통신 지연 시간에 따라 결정되는 준비 구간에서의 주행 차량의 예상 위치 정보 및 차선 변경 구간에서의 상기 주행 차량의 예상 위치 정보를 포함하는 차선 변경 경로를 생성하는 단계;
상기 준비 구간에서, 상기 차선 변경 경로를 포함하는 차선 변경 요청 메시지를 상기 주변 차량으로 전송하는 단계;
상기 준비 구간에서, 상기 주변 차량으로부터 상기 차선 변경 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 준비 구간에서, 상기 응답 메시지에 대한 재응답 메시지를 상기 주변 차량으로 전송하는 단계
를 포함하는 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
In the method for changing the lane of a driving vehicle in the inter-vehicle communication system,
Calculating a communication delay time with the surrounding vehicles using a safety message periodically transmitted and received with at least one surrounding vehicle;
Generating a lane change path including the predicted position information of the driving vehicle in the preparation section and the predicted position information of the driving vehicle in the lane change section determined according to the communication delay time;
In the preparation section, transmitting a lane change request message including the lane change path to the surrounding vehicle;
In the preparation section, receiving a response message to the lane change request message from the surrounding vehicle; And
In the preparation section, transmitting a response message for the response message to the surrounding vehicle
A lane change method in an inter-vehicle communication system comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 통신 지연 시간을 계산하는 단계는
상기 안전 메시지의 송수신 시간에 따라 계산된 이전 송수신 지연 시간과 최근 송수신 지연 시간을 가중 평균하여 제1지연 시간을 계산하는 단계;
상기 제1지연 시간에, 상기 준비 구간에서 발생하는 메시지의 송수신 횟수를 반영하여, 제2지연 시간을 계산하는 단계; 및
상기 제2지연 시간에, 상기 응답 메시지의 생성 시간을 반영하여 상기 통신 지연 시간을 계산하는 단계
를 포함하는 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
According to claim 1,
The step of calculating the communication delay time is
Calculating a first delay time by weighted average of a previous transmission / reception delay time and a recent transmission / reception delay time calculated according to the transmission / reception time of the safety message;
Calculating a second delay time in the first delay time by reflecting the number of times the message is transmitted / received in the preparation period; And
Calculating the communication delay time by reflecting the generation time of the response message in the second delay time
A lane change method in an inter-vehicle communication system comprising a.
제 2항에 있어서,
상기 통신 지연 시간은
상기 제1지연 시간과, 상기 최근 송수신 시간의 차이에 따라 결정되는 시간 편차값을 더 포함하는
을 더 포함하는 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
According to claim 2,
The communication delay time
Further comprising a time deviation value determined according to the difference between the first delay time and the latest transmission and reception time
A lane change method in a communication system between vehicles further comprising a.
제 3항에 있어서,
상기 시간 편차값은
상기 준비 구간에서 발생하는 메시지의 송수신 횟수에 따라서 결정되는
차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
According to claim 3,
The time deviation value
Determined according to the number of times the message is transmitted and received in the preparation section
How to change lanes in an inter-vehicle communication system.
제 2항에 있어서,
상기 응답 메시지의 생성 시간은
상기 차선 변경 경로에 기반하여, 상기 주행 차량과의 충돌 여부를 판단하기 위해 소요되는 시간을 포함하는
차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
According to claim 2,
The generation time of the response message is
Based on the lane change path, including the time required to determine whether the collision with the driving vehicle
How to change lanes in an inter-vehicle communication system.
제 1항에 있어서,
상기 차선 변경 경로를 생성하는 단계는
상기 응답 메시지에 따라서, 상기 준비 구간과 상기 차선 변경 구간 사이에 위치하는 가속 구간에서의 상기 주행 차량의 예상 위치 정보를 더 포함하는 상기 차선 변경 경로를 생성하며,
상기 준비 구간 및 상기 차선 변경 구간에서의 상기 주행 차량의 예상 위치는
등속도로 주행하는 상기 주행 차량의 예상 위치인
차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
According to claim 1,
Generating the lane change path is
According to the response message, to generate the lane change path further includes the estimated position information of the driving vehicle in the acceleration section located between the preparation section and the lane change section,
The expected position of the driving vehicle in the preparation section and the lane change section is
Which is the expected position of the driving vehicle traveling at constant speed
How to change lanes in an inter-vehicle communication system.
제 6항에 있어서,
상기 차선 변경 구간에서의 상기 주행 차량의 속도는
상기 가속 구간에서의 최종 속도에 대응되는
차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
The method of claim 6,
The speed of the driving vehicle in the lane change section is
Corresponding to the final speed in the acceleration section
How to change lanes in an inter-vehicle communication system.
제 1항에 있어서,
상기 준비 구간의 길이는
상기 주행 차량의 통신 범위에 포함되는 주변 차량이 복수개인 경우, 상기 주변 차량 각각에 대한 상기 통신 지연 시간의 산술 평균값에 대응되는
차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
According to claim 1,
The length of the preparation section is
When there are a plurality of surrounding vehicles included in the communication range of the driving vehicle, corresponding to the arithmetic average value of the communication delay time for each of the surrounding vehicles
How to change lanes in an inter-vehicle communication system.
차량간 통신 시스템에서 주행 차량의 차선 변경 방법에 있어서,
적어도 하나의 주변 차량과 주기적으로 송수신되는 안전 메시지의 송수신 시간에 따라 계산된 이전 송수신 지연 시간과 최근 송수신 지연 시간을 가중 평균하여 제1지연 시간을 계산하는 단계;
상기 제1지연 시간에, 차선 변경을 위한 메시지의 송수신 횟수를 반영하여, 제2지연 시간을 계산하는 단계;
상기 제2지연 시간에, 상기 주변 차량의 차선 변경 허용 판단 시간을 반영하여 통신 지연 시간을 계산하는 단계; 및
상기 통신 지연 시간에 기반한 차선 변경 경로를 생성하여, 상기 주변 차량으로 차선 변경을 요청하는 단계
를 포함하는 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
In the method for changing the lane of a driving vehicle in the inter-vehicle communication system,
Calculating a first delay time by weighted average of a previous transmission / reception delay time and a recent transmission / reception delay time calculated according to a transmission / reception time of a safety message periodically transmitted / received with at least one surrounding vehicle;
Calculating a second delay time in the first delay time, reflecting the number of transmission and reception of a message for lane change;
Calculating a communication delay time at the second delay time by reflecting a determination time for allowing lane change of the surrounding vehicle; And
Generating a lane change path based on the communication delay time, requesting a lane change to the surrounding vehicle
A lane change method in an inter-vehicle communication system comprising a.
제 9항에 있어서,
상기 차선 변경을 요청하는 단계는
상기 통신 지연 시간에 따라 결정되는 준비 구간에서의 주행 차량의 예상 위치 정보 및 미리 설정된 차선 변경 구간에서의 상기 주행 차량의 예상 위치 정보를 포함하는 차선 변경 경로를 생성하는 단계;
상기 준비 구간에서, 상기 차선 변경 경로를 포함하는 차선 변경 요청 메시지를 상기 주변 차량으로 전송하는 단계;
상기 준비 구간에서, 상기 주변 차량으로부터 상기 차선 변경 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 준비 구간에서, 상기 응답 메시지에 대한 재응답 메시지를 상기 주변 차량으로 전송하는 단계
를 포함하는 차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
The method of claim 9,
The step of requesting the lane change is
Generating a lane change path including predicted position information of a driving vehicle in a preparation section determined according to the communication delay time and predicted position information of the driving vehicle in a preset lane change section;
In the preparation section, transmitting a lane change request message including the lane change path to the surrounding vehicle;
In the preparation section, receiving a response message to the lane change request message from the surrounding vehicle; And
In the preparation section, transmitting a response message for the response message to the surrounding vehicle
A lane change method in an inter-vehicle communication system comprising a.
제 9항에 있어서,
상기 차선 변경 경로를 생성하는 단계는
상기 응답 메시지에 따라서, 상기 준비 구간과 상기 차선 변경 구간 사이에 위치하는 가속 구간에서의 상기 주행 차량의 예상 위치 정보를 더 포함하는 상기 차선 변경 경로를 생성하며,
상기 준비 구간 및 상기 차선 변경 구간에서의 상기 주행 차량의 예상 위치는
등속도로 주행하는 상기 주행 차량의 예상 위치인
차량간 통신 시스템에서 차선 변경 방법.
The method of claim 9,
Generating the lane change path is
According to the response message, to generate the lane change path further includes the estimated position information of the driving vehicle in the acceleration section located between the preparation section and the lane change section,
The expected position of the driving vehicle in the preparation section and the lane change section is
Which is the expected position of the driving vehicle traveling at constant speed
How to change lanes in an inter-vehicle communication system.
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