KR20210025413A - Gps 약전계 지역에서 차량의 위치를 결정하는 방법 및 그 방법을 수행하는 차량 탑재 장치 - Google Patents

Gps 약전계 지역에서 차량의 위치를 결정하는 방법 및 그 방법을 수행하는 차량 탑재 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 위치를 결정하는 방법은 제 1 시점에, 차량의 상기 제 1 시점에서의 제 1 위치 정보를 획득하여, 노변 장치로 전송하는 단계; 상기 전송에 대한 응답으로, 상기 제 1 시점으로부터 소정 주기 이후인 제 2 시점에 상기 제1 위치 정보를 이용하여 결정된 상기 차량의 제2 예상 위치 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 시점에서 획득된 상기 제2 예상 위치 정보와 상기 차량의 제2 위치 정보를 기초로 위치 보정 계수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

GPS 약전계 지역에서 차량의 위치를 결정하는 방법 및 그 방법을 수행하는 차량 탑재 장치 {METHOD FOR DETERMINING POSITION OF VEHICLE IN GPS WEAK STRENGTH AREA AND VEHICLE-MOUNTED DEVICE PERFORMING METHOD}
본 발명은 GPS 약전계 지역에서 차량의 위치를 결정하는 방법 및 그 방법을 수행하는 차량 탑재 장치에 관한 것이다.
자동차 수요의 증가에 비해 상대적으로 신규 도로의 공급률이 떨어짐에 따라 교통정체 현상이 빈번하게 발생되고, 교통정체 현상은 환경오염, 소음, 자동차 연비소모 및 정체로 인한 사회적 손실 등을 발생시킨다. 특히 인구가 밀집된 도심이 증가하면서 이러한 교통정체 현상은 사회적인 문제로 대두되고 있다.
이에 따라, 교통 혼잡에 따른 사회적 손실을 감소시키고, 국가적 차원의 녹색 성장 전략에 부응하기 위해 첨단 기술을 활용한 교통시스템의 발전을 바탕으로 지능형 교통 시스템(Intelligent Transport System)이 개발되었다.
지능형 교통 시스템은 도로의 각종 교통 시설에 첨단 기술을 접목하여 교통 정보 및 서비스를 제공하는 것을 말하며, 크게 차량 탑재 장치(On Board Equipment; OBE), 노변 장치(Rode Side Unit, RSU) 및 지능형 교통 서버로 구성될 수 있고, V2X(Vehicle to Everything) 통신을 이용한다.
지능형 교통 시스템은 차량 탑재 장치의 연결성(connectivity) 향상을 위하여 기 구축된 셀룰라 통신을 접목할 수 있고, 이를 C-V2X(Cellular-Vehicle to Everything) 망이라고 한다. 셀룰라 통신의 기지국 장치는 이러한 C-V2X 망을 이용하여 지능형 교통 시스템의 차량 탑재 장치 및 노변 장치에 통신 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 높은 건물과 다수의 강한 전파들로 인하여 차량의 GPS 신호의 세기가 약한 GPS 약전계 지역이 존재할 수 있다. GPS 약전계 지역에서는 GPS 신호의 세기가 약하기 때문에 차량이 자신의 위치를 제대로 파악하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 GPS 약전계 지역에서 차량의 위치를 결정하는 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 위치를 결정하는 방법은, 제 1 시점에, 차량의 상기 제 1 시점에서의 제 1 위치 정보를 획득하여, 노변 장치로 전송하는 단계; 상기 전송에 대한 응답으로, 상기 제 1 시점으로부터 소정 주기 이후인 제 2 시점에 상기 제1 위치 정보를 이용하여 결정된 상기 차량의 제2 예상 위치 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 시점에서 획득된 상기 제2 예상 위치 정보와 상기 차량의 제2 위치 정보를 기초로 위치 보정 계수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전송하는 단계는, 상기 제 1 시점에서 획득된 상기 차량의 제 1 속도 정보를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제2 예상 위치 정보는 상기 제 1 속도 정보를 더 이용하여 결정될 수 있다.
상기 방법은, 상기 위치 보정 계수 및 상기 제 2 위치 정보를 기초로 상기 제 2 시점 이후의 소정 시점에서의 상기 차량의 위치를 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추정하는 단계는, 상기 제 2 시점에 획득된 상기 차량의 제 2 속도 정보, 상기 위치 보정 계수 및 상기 제 2 위치 정보를 기초로 상기 소정 시점에서의 상기 차량의 위치를 추정할 수 있다.
상기 추정되는 상기 차량의 위치는, 제 2 시점으로부터 상기 소정 주기 이후인 제 3 시점에서의 상기 차량의 추정 위치이며, 상기 제 3 시점에 획득되는 위치 정보가 없으면, 상기 추정 위치를 상기 차량의 위치로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추정되는 상기 차량의 위치는 상기 제 2 시점으로부터 상기 소정 주기 이후인 제 3 시점에서의 상기 차량의 추정 위치이며, 상기 방법은, 상기 제 2 시점에 획득된 상기 차량의 제2 속도 정보를 상기 노변 장치로 전송하는 단계; 상기 노변 장치에 의해 결정된 GPS 약전계 지역 진입 예상 시점을 수신하는 단계; 및 상기 소정 시점이 상기 GPS 약전계 지역 진입 예상 시점 이후이면, 상기 추정 위치를 상기 차량의 위치로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 노변 장치로부터 GPS 약전계 지역 진입하였다는 통지를 수신하는 단계; 및 상기 소정 시점이 상기 통지 수신 이후이면, 상기 추정 위치를 상기 차량의 위치로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 제2 위치 정보를 상기 노변 장치로 전송하는 단계; 상기 제2 위치 정보의 전송에 대한 응답으로, 상기 제 2 시점으로부터 소정 주기 이후인 제 3 시점에 상기 제2 위치 정보를 이용하여 결정된 상기 차량의 제3 예상 위치 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제 3 시점에서 획득된 상기 제3 예상 위치 정보와 상기 차량의 제3 위치 정보를 기초로 상기 위치 보정 계수를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 노변 장치로부터 상기 제 1 위치 정보를 전송할 것을 요청하는 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 위치 정보 및 상기 제 2 위치 정보를 포함하는 상기 차량의 위치정보는 GPS를 이용하여 실시간으로 획득될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량 탑재 장치는, 제 1 시점에, 차량의 상기 제 1 시점에서의 제 1 위치 정보를 획득하여, 노변 장치로 전송하는 송수신기; 및 상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 송수신기를 제어하여, 상기 전송에 대한 응답으로, 상기 제 1 시점으로부터 소정 주기 이후인 제 2 시점에 상기 제1 위치 정보를 이용하여 결정된 상기 차량의 예상 위치 정보를 수신하고, 상기 제 2 시점에 획득된 상기 예상 위치 정보와 상기 차량의 제2 위치 정보를 기초로 위치 보정 계수를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 차량은 기지국을 이용하지 않고 노변 장치와의 V2X 통신을 통한 GPS 약전계 지역 접근 전의 위치 기반 교통정보제공 서비스를 이용하여 GPS 약전계 지역에서 자신의 위치를 계산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 장치를 포함하는 지능형 교통 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 GPS 약전계 지역에서 차량의 위치를 결정하는 방법을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 GPS 약전계 지역에서 차량의 위치를 계산하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예를 수행하는 차량 탑재 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 장치를 포함하는 지능형 교통 시스템의 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 지능형 교통 시스템(100)은 지능형 교통 서버(110), 교통 데이터베이스(120), 기지국 장치(130), 차량(30)에 탑재된 차량 탑재 장치(140), 노변 장치(150) 및 교통 인프라 장치들(160, 170)을 포함할 수 있다.
도 1에는 하나의 기지국 장치(130) 및 하나의 노변 장치(150)를 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 실시 예에 따라, 기지국 장치(130) 및/또는 노변 장치(150)는 복수 개일 수 있다.
차량(30)은 차량 탑재 장치(140)을 탑재할 수 있다. 차량(30)은 탑재된 차량 탑재 장치(140)를 이용하여 지능형 교통 서버(110)와 C-V2X 통신 및/또는 V2X 통신을 수행할 수 있다. 즉, 차량(30)은 V2X 통신 및/또는 C-V2X 통신이 가능한 차량을 의미할 수 있다.
지능형 교통 시스템(100)은 차량 탑재 장치(140)들 사이의 직접 통신 및 차량 탑재 장치(140)와 노변 장치(150) 사이의 직접 통신을 위해 V2X(Vehicle to Everything) 통신을 지원하고, 차량 탑재 장치(140)들 사이의 기지국 장치(130)을 통한 중계 통신 및 차량 탑재 장치(140)와 노변 장치(150) 사이의 기지국 장치(130)을 통한 중계 통신을 위해 C-V2X(Cellular-Vehicle to Everything) 망을 운용할 수 있다.
지능형 교통 시스템(100)에서, 차량 탑재 장치(140)와 지능형 교통 서버(110)의 V2N(Vehicle to Network) 통신(40)은 C-V2X 통신을 이용할 수 있고, 차량 탑재 장치(140)들 사이의 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신(50)이나 차량 탑재 장치(140)와 노변 장치(150) 사이의 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신(60)은 V2X 통신 또는 C-V2X 통신을 이용할 수 있다.
지능형 교통 서버(110)는 차량 탑재 장치(140), 노변 장치(150) 및 교통 인프라 장치들(160, 170)로부터 수집한 교통 정보 등을 취합 및 가공하여 도로 혼잡도 등의 각종 정보가 포함된 교통정보 데이터를 기지국 장치(130)을 통해 차량 탑재 장치(140)에 제공하거나 기지국 장치(130) 및 노변 장치(150)를 통해 차량 탑재 장치(140)에 제공할 수 있다.
교통 데이터베이스(120)에는 지능형 교통 서버(110)에 의해 수집된 교통 정보가 저장되거나 지능형 교통 서버(110)에 의해 취합 및 가공된 도로 혼잡도 등의 각종 정보가 저장될 수 있다.
기지국 장치(130)는 지능형 교통 서버(110)가 연결된 이동통신망(10)을 포함하는 이동통신 서비스 시스템의 구성요소로서, 서비스 영역 내에 위치하는 차량 탑재 장치(140)와 노변 장치(Road Side Unit, RSU)(150) 및 교통 인프라 장치들(160, 170)에 C-V2X 통신을 위한 시간, 주파수 등의 무선 자원(resource)을 할당할 수 있다.
차량 탑재 장치(140)는 차량(30)에 탑재될 수 있고, C-V2X 통신 및 V2X 통신을 지원할 수 있다. 차량 탑재 장치(140)는 차량(30)의 교통 정보를 수집하고, 수집된 교통 정보 및 위치 정보(예컨대, 차량(30)의 위도 정보 및 경도 정보 등)를 포함하는 메시지를 기지국 장치(130)를 통해 지능형 교통 서버(110)로 전송하거나, 노변 장치(150) 및 기지국 장치(130)를 통해 지능형 교통 서버(110)로 전송할 수 있다. 그리고, 차량 탑재 장치(140)는 지능형 교통 서버(110)로부터 각종 정보가 포함된 교통 정보 데이터를 기지국 장치(130)를 통해 수신하거나, 상기 교통 정보 데이터를 기지국 장치(130) 및 노변 장치(150)를 통해 수신할 수 있고, 수신된 교통 정보 데이터를 표출하여 차량(30)의 승차자가 인지할 수 있도록 할 수 있다.
노변 장치(150)는 기지국 장치(130)과 차량 탑재 장치(140) 사이 및 교통 인프라 장치들(160, 170)과 차량 탑재 장치(140) 사이의 통신을 중계하는 중계기의 역할을 수행할 수 있다. 노변 장치(150)는 차량 탑재 장치(140)에 의해 수집된 교통 정보를 V2I 통신(60)을 통해 수집하여 기지국 장치(130)의 중계에 따라 지능형 교통 서버(110)로 전송할 수 있다. 노변 장치(150)는 지능형 교통 서버(110)로부터 각종 정보가 포함된 교통 정보 데이터를 기지국 장치(130)를 통해 수신하여 V2I 통신(60)을 통해 차량 탑재 장치(140)에 제공할 수 있다. 노변 장치(150)는 차량 탑재 장치(140)와 기지국 장치(130) 사이의 V2N 통신(40)의 부하를 노변 장치(150)와 차량 탑재 장치(140) 사이의 V2I 통신(60) 부하로 일부 대체하여 차량 통신의 QoS(Quality of Service)를 조절할 수 있다.
교통 인프라 장치들(160, 170)은 기지국 장치(130)의 중계를 통하여 지능형 교통 서버(110)와 통신을 수행할 수 있고, 노변 장치(150)의 중계를 통하여 차량 탑재 장치(140)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 교통 인프라 장치들(160, 170)은 신호등 제어기 또는 카메라형 도로 센서일 수 있고, 노변 장치(150)와 유선의 통신 라인을 통하여 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 GPS 약전계 지역에서 차량의 위치를 결정하는 방법을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 차량(30)이 시작선에 접근하는 경우, 차량(30)에 탑재된 차량 탑재 장치(140)는 노변 장치(150)로부터 차량(30)의 위치 정보 및 속도 정보를 전송할 것을 요청받을 수 있다. 여기서 시작선이라 함은 차량(30)이 GPS 약전계 지역에 진입하기 전에 GPS 약전계 지역으로부터 소정 거리 떨어진 지점으로 진입하여 위치 보정 계수를 계산하기 시작하는 지점을 의미할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 시작선 부근과 GPS 약전계 지역은 노변 장치(150)의 통신 커버리지에 포함될 수 있다. 노변 장치(150)는 시작선 및 GPS 약전계 지역을 미리 인지하고 있으며, 따라서, 차량(30)이 시작선 또는 GPS 약전계 지역에 진입할 경우, 노변 장치(150)는 차량(30) 또는 차량(30)에 탑재된 차량 탑재 장치(140)가 해당 위치에 맞는 동작을 할 수 있도록 차량 탑재 장치(140)로 특정 정보를 전송할 수 있다.
노변 장치(150)의 요청에 응답하여, 차량 탑재 장치(140)는 차량(30)의 위치 정보(pk-1(xk-1, yk-1)) 및 속도 정보(vk-1)를 노변 장치(150)로 전송할 수 있다. 여기서 k는 1 이상의 정수를 의미할 수 있다. 실시 예에 따라, 위치 정보(pk-1(xk-1, yk-1)) 및 속도 정보(vk-1)는 PVD (Probe Vehicle Data) 메시지에 포함되어 노변 장치(150)로 전송될 수 있다. 여기서, PVD 메시지는 노변 장치(150)와의 통신을 위해서 차량(140)이 사용하는 메시지로서, 위치 정보 및 속도 정보를 포함한 차량 이동 상태 정보를 포함하고 있으며 일정 시간이 지나거나, 특정 위치를 지날 때마다 노변 장치(150)로 전송될 수 있다.
위치 정보(pk-1(xk-1, yk-1)) 및 속도 정보(vk-1)는 차량 탑재 장치(140)가 GPS를 이용하여 획득한 것일 수 있다.
위치 정보(pk-1(xk-1, yk-1))는 벡터에 대한 정보일 수 있다. 따라서, 위치 정보(pk-1(xk-1, yk-1))는 차량(30)의 x축 방향의 위치 값(xk-1)과 차량(30)의 y축 방향의 위치 값(yk-1)을 포함할 수 있다.
차량 탑재 장치(140)는 특정 시간 주기 또는 특정 이동 거리마다 노변 장치(150)로 위치 정보(pk(xk, yk)) 및 속도 정보(vk)를 전송할 수 있다. 실시 예에 따라, 상기 특정 시간 주기 및/또는 특정 이동 거리는 송수신 동안 일정할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 즉, 상기 특정 시간 주기 및/또는 특정 이동 거리는 도로 상황에 따라 송수신 중에 변경될 수도 있다. 예컨대, 상기 특정 시간 주기는 PVD 및 TIM의 전송 주기인 1 sec가 될 수 있다. 또한, 위치 정보(pk(xk, yk)) 및 속도 정보(vk)의 전송과 예상 위치 정보(pest,k)의 수신 사이에서 차량(30)은 일정한 속도로 이동한다고 가정될 수 있다.
본 명세서에서는 차량의 위치를 결정하는 방법을 시간 주기를 기준으로 설명하지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 명세서의 차량의 위치를 결정하는 방법은 이동 거리를 기준으로 설명하는 것도 가능하다.
차량 탑재 장치(140)는 노변 장치(150)로부터 수신한 정보에 기초하여 차량(30)이 GPS 약전계 지역에 진입했는지 또는 진입할 것인지 여부를 결정할 수 있으며, 차량 탑재 장치(140)는 시작선 부근부터 노변 장치(150)로부터 수신한 정보에 따라 인지한 GPS 약전계 지역 진입 전까지 노변 장치(150)로 위치 정보(pk(xk, yk)) 및 속도 정보(vk)를 전송할 수 있다.
예컨대, 차량 탑재 장치(140)는 최초 시간(t0)에서의 최초 위치 정보(p0(x0, y0)) 및 최초 속도 정보(v0)를 전송할 수 있다. 또한, 차량 탑재 장치(140)는 최초 시간(t0)으로부터 특정 시간 주기 후인 제1 시간(t1)에서의 제1 위치 정보(p1(x1, y1)) 및 제1 속도 정보(v1)를 전송할 수 있다. 즉, 차량 탑재 장치(140)는 GPS 약전계 지역 진입 직전 주기에 k-번째 시간(tk)에서의 k-번째 위치 정보(pk(xk, yk)) 및 k-번째 속도 정보(vk)를 전송할 수 있다.
노변 장치(150)는, 차량 탑재 장치(140)로부터 특정 시간 주기 또는 특정 이동 거리마다 수신한 위치 정보(pk-1(xk-1, yk-1)) 및 속도 정보(vk-1)를 이용하여, 시간 주기 후의 차량(30)의 예상 위치에 대한 예상 위치 정보(pest,k)를 결정할 수 있다. 노변 장치(150)는 특정 시간 주기 또는 특정 이동 거리마다 결정한 예상 위치 정보(pest,k)를 차량 탑재 장치(140)로 전송할 수 있다.
예상 위치 정보(pest,k)는 벡터에 대한 정보일 수 있다. 따라서, 예상 위치 정보(pest,k)는 예상 위치 정보(pest,k(xest,k, yest,k))와 같이 표현될 수도 있으며, 이때 예상 위치 정보(pest,k(xest,k, yest,k))는 x축 방향의 예상 위치 값(xest,k)과 y축 방향의 예상 위치 값(yest,k)을 포함할 수 있다.
예컨대, 노변 장치(150)는, 차량 탑재 장치(140)로부터 수신한 최초 위치 정보(p0(x0, y0)) 및 최초 속도 정보(v0)를 이용하여, 제1 시간(t1)에서의 제1 예상 위치 정보(pest,1)를 결정하고, 차량 탑재 장치(140)로부터 수신한 제1 위치 정보(p1(x1, y1)) 및 제1 속도 정보(v1)를 이용하여, 제1 시간(t1)으로부터 특정 시간 주기 후인 제2 시간(t2)에서의 제2 예상 위치 정보(pest,2)를 결정할 수 있다. 즉, 노변 장치(150)는, GPS 약전계 진입 직전 주기에 차량 탑재 장치(140)로부터 수신한 k-번째 위치 정보(pk(xk, yk)) 및 k-번째 속도 정보(vk)를 이용하여, (k+1)-번째 시간(tk+1)에서의 (k+1)-번째 예상 위치 정보(pest,k+1)를 결정할 수 있다.
노변 장치(150)는 아래의 수학식 1에 기초하여 예상 위치 정보(pest,k(xest,k, yest,k))를 결정할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
여기서, τk-1는 (k-1)-번째 시간 주기를 의미하고, vx,k-1는 (k-1)-번째 속도 정보의 x축 방향 값을 의미하고, vy,k-1는 (k-1)-번째 속도 정보의 y축 방향 값을 의미할 수 있다.
차량 탑재 장치(140)는 특정 시간 주기 또는 특정 이동 거리마다 노변 장치(150)로부터 수신한 예상 위치 정보(pest,k(xest,k, yest,k))를 이용하여 위치 보정 계수(μ)를 결정할 수 있다. 위치 보정 계수(μx, μy)는 벡터 관련 값일 수 있다. 따라서, 위치 보정 계수(μx, μy)는 x축 방향에 대한 보정 계수(μx)와 y축 방향에 대한 보정 계수(μy)를 포함할 수 있다.
차량 탑재 장치(140)는 아래의 수학식 2에 기초하여 위치 보정 계수(μx, μy)를 결정할 수 있다.
Figure pat00004
Figure pat00005
GPS 약전계 지역 진입 전까지 차량 탑재 장치(140)는 위치 정보, 속도 정보 및 예상 위치 정보를 송수신할 수 있다. 차량 탑재 장치(140)는 GPS 약전계 지역 진입 전까지 획득한 위치 정보, 속도 정보 및 예상 위치 정보를 이용하여 위치 보정 계수(μx, μy)를 결정할 수 있다.
이와 달리, 실시 예에 따라, 노변 장치(150)가 차량 탑재 장치(140)로부터 수신한 위치 정보 및 속도 정보를 이용하여 예상 위치 정보를 결정하고, 결정한 예상 위치 정보를 이용하여 위치 보정 계수를 결정할 수 있다. 노변 장치(150)는 결정한 위치 보정 계수를 차량 탑재 장치(140)로 전송하고, 차량 탑재 장치(140)는 수신한 위치 보정 계수를 이용하여 GPS 약전계 지역에서의 차량(30)의 위치를 결정할 수 있다.
GPS 약전계 지역에 진입하면, GPS를 이용하여 차량(30)의 위치를 결정할 수 없으므로, 차량 탑재 장치(140)는 위치 보정 계수(μx, μy)를 이용하여 GPS 약전계 지역 진입 직후 주기에서의 차량(30)의 위치(pk+1(xk+1, yk+1))를 결정할 수 있다. 차량 탑재 장치(140)는 아래의 수학식 3에 기초하여 GPS 약전계 지역에서의 차량(30)의 위치(pk+1(xk+1, yk+1))를 결정할 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007
실시 예에 따라, 노변 장치(150)는 차량(30)의 GPS 약전계 지역 예상 진입 시점을 결정할 수 있고, 결정된 차량의 GPS 약전계 지역 예상 진입 시점을 차량 탑재 장치(140)로 전송할 수 있다. 차량 탑재 장치(140)은 상기 GPS 약전계 지역 예상 진입 시점을 수신하고, 차량 탑재 장치(140)가 계산한 시점이 상기 GPS 약전계 지역 예상 진입 시점에 도달하는 경우, 차량 탑재 장치(140)는 차량(30)이 GPS 약전계 지역에 진입하였음을 인지할 수 있다.
차량(30)이 GPS 약전계 지역을 벗어나는 경우, 차량(30) 또는 차량 탑재 장치(140)는 GPS 신호를 이용하여 차량(30)의 위치를 결정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 GPS 약전계 지역에서 차량의 위치를 계산하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 차량(30)이 시작선에 도달한 경우, 차량(30)에 탑재된 차량 탑재 장치(140)는 노변 장치(150)로부터 차량(30)의 위치 정보 및 속도 정보를 전송할 것을 요청받을 수 있다(S300).
노변 장치(140)의 요청에 응답하여, 차량 탑재 장치(140)는 최초 시간(t0)에 최초 위치 정보(p0(x0, y0)) 및 최초 속도 정보(v0)를 전송할 수 있다(S310).
노변 장치(150)는, 차량 탑재 장치(140)로부터 수신한 최초 위치 정보(p0(x0, y0)) 및 최초 속도 정보(v0)를 이용하여, 현재로부터 특정 시간 주기 후인 제1 시간(t1)에서의 제1 예상 위치 정보(pest,1)를 결정하고, 차량 탑재 장치(140)는 결정된 제1 예상 위치 정보(pest,1)를 노변 장치(150)로부터 수신할 수 있다(S320).
차량 탑재 장치(140)는 제1 시간(t1)에서의 차량(30)의 실제 위치에 대한 제1 위치 정보(pest,1) 및 노변 장치(150)로부터 수신한 제1 예상 위치 정보(pest,1)를 이용하여 제1 위치 보정 계수를 결정할 수 있다. 차량 탑재 장치(140)는 상기 제1 위치 보정 계수를 이용하여 위치 보정 계수를 업데이트할 수 있다(S330).
노변 장치(150)는 GPS 약전계 지역을 미리 인지하고 있으므로, 차량(30)이 GPS 약전계 지역에 진입할 경우 노변 장치(150)는 차량 탑재 장치(140)에게 GPS 약전계 지역에 진입하였음을 또는 진입할 것임을 알리는 특정 정보를 전송할 수 있다.차량 탑재 장치(140)는 노변 장치(150)로부터 수신한 정보에 기초하여 차량(30)이 GPS 약전계 지역에 진입했는지 또는 진입할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 차량(30)이 GPS 약전계 지역에 진입하지 않은 경우(S340의 아니오), 차량 탑재 장치(140)는 최초 시간(t0)으로부터 특정 시간 주기 후인 제1 시간(t1)에서의 제1 위치 정보(p1(x1, y1)) 및 제1 속도 정보(v1)를 노변 장치(150)로 전송하고, 노변 장치(150)로부터 제2 시간(t2)에서의 제2 예상 위치 정보(pest,2)를 수신할 수 있다. 차량 탑재 장치(140)는 제2 시간(t2)에서의 차량(30)의 실제 위치에 대한 제2 위치 정보(pest,2) 및 노변 장치(150)로부터 수신한 제2 예상 위치 정보(pest,2)를 이용하여 제2 위치 보정 계수를 결정할 수 있다. 차량 탑재 장치(140)는 제2 위치 보정 계수를 이용하여 위치 보정 계수를 업데이트할 수 있다.
이를 계속 진행하여, 차량 탑재 장치(140)는 (k-1)-번째 시간(tk-1)에서의 (k-1)-번째 위치 정보(pk-1(xk-1, yk-1)) 및 (k-1)-번째 속도 정보(vk-1)를 노변 장치(150)로 전송하고, 노변 장치(150)로부터 k-번째 시간(tk)에서의 k-번째 예상 위치 정보(pest,k)를 수신할 수 있다. 차량 탑재 장치(140)는 k-번째 시간(tk)에서의 차량(30)의 실제 위치에 대한 k-번째 위치 정보(pest,k) 및 노변 장치(150)로부터 수신한 k-번째 예상 위치 정보(pest,k)를 이용하여 k-번째 위치 보정 계수를 결정할 수 있다. 차량 탑재 장치(140)는 k-번째 위치 보정 계수를 이용하여 위치 보정 계수를 업데이트할 수 있다.
차량(30)이 GPS 약전계 지역에 진입한 경우(S340의 예), 차량 탑재 장치(140)는 수집한 위치 정보들 및 예상 위치 정보들을 이용하여 최종 위치 보정 계수(μx, μy)를 결정할 수 있다. 즉, 차량 탑재 장치(140)는 GPS 약전계 지역에 진입 직전에 업데이트한 위치 보정 계수를 최종 위치 보정 계수(μx, μy)로 결정할 수 있다.
차량(30)이 GPS 약전계 지역을 벗어날 때까지, 차량 탑재 장치(140)는 GPS를 이용하지 않고 최종 위치 보정 계수(μx, μy)를 이용하여 차량(30)의 위치를 결정할 수 있다(S350).
도 4는 본 발명의 실시 예를 수행하는 차량 탑재 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 차량 탑재 장치(140)는 프로세서(processor, 141), 메모리(memory, 143) 및 송수신기(transceiver, 145)를 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 메모리(143) 및 송수신기(145)를 제어하여 본 발명에서 제안한 기능, 과정 및/또는 방법을 수행할 수 있다. 메모리(143)는 프로세서(141)와 연결되어, 프로세서(141)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 송수신기(145)는 프로세서(141)와 연결되어, 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(145)는 V2X 통신을 할 수 있는 V2X 모뎀 및 일반 셀룰라 통신을 할 수 있는 셀룰라 모뎀을 포함할 수 있다.
보다 자세하게, 프로세서(141)는 송수신기(145)를 제어하여, 차량(30)의 위치 정보(pk-1(xk-1, yk-1)) 및 속도 정보(vk-1)를 노변 장치(150)로 전송할 수 있다. 프로세서(141)는 송수신기(145)를 제어하여, 위치 정보(pk-1(xk-1, yk-1)) 및 속도 정보(vk-1)를 이용하여 결정된 다음 주기에서의 차량(30)의 예상 위치 정보(pest,k(xest,k, yest,k))를 수신할 수 있다.
프로세서(141)는 예상 위치 정보(pest,k(xest,k, yest,k)) 및 위치 정보(pk(xk, yk))를 이용하여 위치 보정 계수(μx, μy)를 결정하고, 위치 보정 계수(μx, μy)를 이용하여 GPS 약전계 지역에서의 차량의 위치(pk+1(xk+1, yk+1))를 결정할 수 있다.
본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방법으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 지능형 교통 시스템
110: 지능형 교통 서버
120: 교통 데이터베이스
130: 기지국 장치
140: 차량 탑재 장치
150: 노변 장치
160, 170: 교통 인프라 장치들

Claims (16)

  1. 제 1 시점에, 차량의 상기 제 1 시점에서의 제 1 위치 정보를 획득하여, 노변 장치로 전송하는 단계;
    상기 전송에 대한 응답으로, 상기 제 1 시점으로부터 소정 주기 이후인 제 2 시점에 상기 제1 위치 정보를 이용하여 결정된 상기 차량의 제2 예상 위치 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 시점에서 획득된 상기 제2 예상 위치 정보와 상기 차량의 제2 위치 정보를 기초로 위치 보정 계수를 결정하는 단계를 포함하는
    차량의 위치를 결정하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는, 상기 제 1 시점에서 획득된 상기 차량의 제 1 속도 정보를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 예상 위치 정보는 상기 제 1 속도 정보를 더 이용하여 결정된
    차량의 위치를 결정하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 위치 보정 계수 및 상기 제 2 위치 정보를 기초로 상기 제 2 시점 이후의 소정 시점에서의 상기 차량의 위치를 추정하는 단계를 더 포함하는
    차량의 위치를 결정하는 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 추정하는 단계는,
    상기 제 2 시점에 획득된 상기 차량의 제 2 속도 정보, 상기 위치 보정 계수 및 상기 제 2 위치 정보를 기초로 상기 소정 시점에서의 상기 차량의 위치를 추정하는
    차량의 위치를 결정하는 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 추정되는 상기 차량의 위치는, 제 2 시점으로부터 상기 소정 주기 이후인 제 3 시점에서의 상기 차량의 추정 위치이며,
    상기 제 3 시점에 획득되는 위치 정보가 없으면, 상기 추정 위치를 상기 차량의 위치로 결정하는 단계를 더 포함하는,
    차량의 위치를 결정하는 방법.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 추정되는 상기 차량의 위치는 상기 제 2 시점으로부터 상기 소정 주기 이후인 제 3 시점에서의 상기 차량의 추정 위치이며,
    상기 방법은,
    상기 제 2 시점에 획득된 상기 차량의 제2 속도 정보를 상기 노변 장치로 전송하는 단계;
    상기 노변 장치에 의해 결정된 GPS 약전계 지역 진입 예상 시점을 수신하는 단계; 및
    상기 소정 시점이 상기 GPS 약전계 지역 진입 예상 시점 이후이면, 상기 추정 위치를 상기 차량의 위치로 결정하는 단계를 더 포함하는
    차량의 위치를 결정하는 방법.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 노변 장치로부터 GPS 약전계 지역 진입하였다는 통지를 수신하는 단계; 및
    상기 소정 시점이 상기 통지 수신 이후이면, 상기 추정 위치를 상기 차량의 위치로 결정하는 단계를 더 포함하는
    차량의 위치를 결정하는 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 위치 정보를 상기 노변 장치로 전송하는 단계;
    상기 제2 위치 정보의 전송에 대한 응답으로, 상기 제 2 시점으로부터 소정 주기 이후인 제 3 시점에 상기 제2 위치 정보를 이용하여 결정된 상기 차량의 제3 예상 위치 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제 3 시점에서 획득된 상기 제3 예상 위치 정보와 상기 차량의 제3 위치 정보를 기초로 상기 위치 보정 계수를 업데이트하는 단계를 더 포함하는
    차량의 위치를 결정하는 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 노변 장치로부터 상기 제 1 위치 정보를 전송할 것을 요청하는 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는
    차량의 위치를 결정하는 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 정보 및 상기 제 2 위치 정보를 포함하는 상기 차량의 위치정보는 GPS를 이용하여 실시간으로 획득되는
    차량의 위치를 결정하는 방법
  11. 제 1 시점에, 차량의 상기 제 1 시점에서의 제 1 위치 정보를 획득하여, 노변 장치로 전송하는 송수신기; 및
    상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 송수신기를 제어하여, 상기 전송에 대한 응답으로, 상기 제 1 시점으로부터 소정 주기 이후인 제 2 시점에 상기 제1 위치 정보를 이용하여 결정된 상기 차량의 예상 위치 정보를 수신하고,
    상기 제 2 시점에 획득된 상기 예상 위치 정보와 상기 차량의 제2 위치 정보를 기초로 위치 보정 계수를 결정하는
    차량 탑재 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 위치 보정 계수 및 상기 제 2 위치 정보를 기초로 상기 제 2 시점 이후의 소정 시점에서의 상기 차량의 위치를 추정하는
    차량 탑재 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 송수신기를 제어하여 상기 제 1 시점에 획득된 상기 차량의 제 1 속도 정보를 전송하고,
    상기 예상 위치 정보는 상기 제 1 속도 정보를 더 이용하여 결정되는
    차량 탑재 장치.
  14. 차량이 소정 지역에 진입하는 경우, 상기 차량의 제1 위치 정보를 전송할 것을 요청하는 메시지를 상기 차량으로 전송하는 송수신기; 및
    상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 상기 메시지를 수신한 제1 시점에서의 상기 제1 위치 정보를 이용하여 상기 제1 시점으로부터 소정 주기 이후인 제2 시점에서의 상기 차량의 예상 위치 정보를 결정하고,
    상기 송수신기를 제어하여, 상기 제2 시점에서의 상기 차량의 예상 위치 정보를 상기 차량으로 전송하는
    노변 장치.
  15. 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는
    컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  16. 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는
    컴퓨터 프로그램.
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