WO2019132082A1 - V2x 통신 장치 및 그의 v2x 메시지의 송수신 방법 - Google Patents

V2x 통신 장치 및 그의 v2x 메시지의 송수신 방법 Download PDF

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WO2019132082A1
WO2019132082A1 PCT/KR2017/015762 KR2017015762W WO2019132082A1 WO 2019132082 A1 WO2019132082 A1 WO 2019132082A1 KR 2017015762 W KR2017015762 W KR 2017015762W WO 2019132082 A1 WO2019132082 A1 WO 2019132082A1
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cacc
target vehicle
lane
vehicle
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양승률
고우석
김진우
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엘지전자(주)
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    • B60W2756/10—Involving external transmission of data to or from the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a V2X communication apparatus and a V2X message transmission / reception method thereof, and more particularly to a method of receiving a V2X message including Cooperative Adaptive Cruise Control (CACC) related information and providing a CACC service based on information included in a message It is about.
  • CACC Cooperative Adaptive Cruise Control
  • V2X Vehicle to Everything
  • Various services can be provided through V2X communication.
  • services related to automatic and connection operation can be provided with the goal of contributing to improving traffic safety and mobility.
  • One of these services is the CACC service, and the CACC technology forms a CACC pair or a CACC string and maintains the safety time gap between the vehicles at a minimum value in order to improve the traffic efficiency and reduce fuel consumption.
  • CACCs may have a negative impact on lane capacity or may cause traffic congestion. Therefore, it is necessary to provide a CACC service and to make traffic flow desirable. For example, consideration should be given to a method for appropriately determining the CACC mode.
  • V2X message reception method of a V2X (Vehicle to everything) communication device and a V2X communication device is disclosed.
  • the method for transmitting a V2X message by a Vehicle to everything (V2X) communication device of a target vehicle includes: detecting a lane change of a target vehicle following the target vehicle; Setting a CACC mode based on a predetermined operation decision on the lane change when the lane change of the target vehicle is detected; And a V2X message including information on the set CACC mode, wherein the CACC mode includes a single lane CACC mode for providing a single lane CACC service and a multi lane CACC mode for providing a multi lane CACC service, . ≪ / RTI >
  • the predetermined operation decision may be based on a decision not to follow the lane-altered target vehicle, a decision to continue following the lane-changed target vehicle in the single-lane CACC mode, or a decision to continue the lane- And subsequent decisions to follow.
  • the V2X message may further include target vehicle ID information identifying an ID of the target vehicle.
  • it may further comprise determining whether to change the lane based on the predetermined operation decision.
  • the step of determining whether or not to change the lane may include determining that the lane is maintained if the predetermined operation decision is a decision not to follow the lane-changed target vehicle, Determining that the lane is to be changed if it is a decision to continue following the lane-altered target vehicle in a single-lane CACC mode, and wherein the predetermined action decision is a decision to continue to follow the lane-changed target vehicle in the multi-lane CACC mode , It can be determined that the lane is maintained.
  • the step of detecting the lane change of the target vehicle may be performed based on the lane change instruction information indicating the lane change of the target vehicle included in the V2X message received from the target vehicle.
  • the lane change instruction information when the value of the lane change instruction information is a first value, the lane change instruction information indicates that there is no lane change, and when the value of the lane change instruction information is a second value, If the value of the lane change instruction information is the third value, the lane change instruction information may indicate that there is a lane change to the right.
  • a V2X communication device of a target vehicle includes a memory for storing data; A communication unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor for controlling the communication unit, wherein the V2X communication device detects a lane change of a target vehicle followed by the target vehicle; Setting a CACC mode according to a preset operation decision when a lane change of the target vehicle is detected; And a V2X message including information on the set CACC mode, the CACC mode may include a single lane CACC mode for providing a single lane CACC service and a multi lane CACC mode for providing a multi lane CACC service have.
  • the target vehicle may continue to follow a particular target vehicle.
  • traffic congestion can be prevented by selecting a suitable one of the single-lane CACC mode and the multi-lane CACC mode considering the traffic conditions.
  • the target vehicle can prevent the occurrence of the circulation following phenomenon in which the two vehicles follow each other in the multi-lane CACC mode.
  • the target vehicle can continue to follow the target vehicle even when the target vehicle changes the lane.
  • the CACC vehicle can transmit the CACC message even when direct communication is difficult.
  • FIG 1 shows an Intelligent Transport System (ITS) according to an embodiment of the present invention.
  • ITS Intelligent Transport System
  • FIG. 2 shows a V2X transceiver system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a configuration of a V2X system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a packet structure of a network / transport layer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a configuration of a V2X system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a WSMP packet configuration according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a conceptual internal architecture of a MAC sublayer that performs an MCO (Multi-Channel Operation) according to an embodiment of the present invention.
  • MCO Multi-Channel Operation
  • FIG. 8 shows the relationship between the user priority of EDCA and AC (Access Category) according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a physical layer configuration of a V2X transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a CACC protocol architecture including common facilities in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a CACC protocol architecture including a CACC dedicated facility in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a common facility according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a common facility according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a common facility according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a common facility according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a CACC dedicated facility according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a CACC dedicated facility according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a CACC dedicated facility according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a CACC dedicated facility according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 illustrates a CACC protocol architecture in accordance with another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 illustrates the geometric distance intervals for a multi-lane CACC according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 23 shows the geometric distance spacing for a multi-lane CACC according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 illustrates time intervals for a multi-lane CACC according to an embodiment of the present invention.
  • 25 shows time intervals for a multi-lane CACC according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 26 illustrates an example of spacing usage for a single lane CACC in accordance with an embodiment of the present invention.
  • Figure 27 illustrates an example of spacing usage for a multi-lane CACC in accordance with an embodiment of the present invention.
  • Figure 28 shows the increased interval in perception of a crash risk according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 shows a circulation follow-up in a multi-lane CACC according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 30 illustrates a method for avoiding circulation following in a multi-lane CACC according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 31 shows a method of determining a CACC mode using a CACC mode information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 32 illustrates a method for determining a CACC mode using CACC mode information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 33 shows a method for changing a CACC mode of a target vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 34 shows a method for changing a CACC mode of a target vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 35 shows a CACC state transition model according to another embodiment of the present invention.
  • 36 shows a method of operating a target vehicle when the target vehicle changes lanes according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 40 shows an extension of a CAM message for CACC according to another embodiment of the present invention.
  • 41 shows a message flow for CACC activation according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 42 shows a message flow for a lane change until a decision on lane change is obtained according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 43 shows a message flow for a lane change after a decision on lane change is obtained in accordance with an embodiment of the present invention.
  • Figure 44 illustrates a method for simultaneous transmission for CACC in a hybrid communication according to an embodiment of the present invention.
  • V2X communication apparatus 46 shows a V2X communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 47 illustrates a method by which a V2X communication apparatus according to an embodiment of the present invention receives a V2X message.
  • the present invention relates to a V2X communication device, wherein the V2X communication device is included in an Intelligent Transport System (ITS) system to perform all or some of the functions of the ITS system.
  • V2X communication devices can communicate with vehicles and vehicles, vehicles and infrastructure, vehicles and bicycles, and mobile devices.
  • the V2X communication device may be abbreviated as a V2X device.
  • the V2X device may correspond to an on-board unit (OBU) of a vehicle or may be included in an OBU.
  • the OBU may also be referred to as OBE (On Board Equipment).
  • the V2X device may correspond to an infrastructure's Road Side Unit (RSU) or may be included in an RSU.
  • RSU may also be referred to as RSE (RoadSide Equipment).
  • the V2X communication device may correspond to an ITS station or may be included in an ITS station. Any OBU, RSU, mobile device, etc. performing V2X communication may be referred to as an ITS station or a
  • FIG 1 shows an Intelligent Transport System (ITS) according to an embodiment of the present invention.
  • ITS Intelligent Transport System
  • Intelligent transportation system applies information and communication technology such as electronic control and communication device to traffic facilities such as automobiles, buses, trains, traffic lights installed on roads, ≪ / RTI > To support ITS, a V2X (Vehicle to everything) technique may be used.
  • V2X communication technology represents a communication technique between a vehicle and a vehicle or between a vehicle and a peripheral device.
  • Vehicles supporting V2X communication are equipped with an OBU, and OBUs include a DSRC (Dedicated Short-Range Communication) communication modem.
  • An infrastructure including a V2X module installed around the road, such as a traffic light, may be referred to as an RSU.
  • VRU Vehicleable Road Users
  • VRU Vehicleable Road Users
  • pedestrians, bicycles, wheelchairs, etc. may correspond to VRUs.
  • VRU can be V2X communication enabled.
  • V2V Vehicle to Vehicle
  • V2I Vehicle to Infra-structure
  • V2O the communication between the vehicle and the traffic abbreviation
  • I2O the communication between the infrastructure and the traffic abbreviation
  • FIG. 2 shows a V2X transceiver system according to an embodiment of the present invention.
  • V2X transmission / reception system is divided according to the roles of the V2X transmitter 2100 and the V2X receiver 2200 transmitter and receiver for transmitting and receiving data, and there is no difference in configuration of the apparatus.
  • V2X transmitter 2100 and V2X receiver 2200 all correspond to V2X communication devices.
  • the V2X transmitter 2100 includes a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver 2110, a DSRC radio 2120, a DSRC device processor 2130, an application ECU (Electronic Control Unit) An ECU 2140, a sensor 2150, and a human interface 2160.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the DSRC radio 2120 performs communications based on the IEEE 802.11 standard based on a WLAN (Wireless Local Area Network) and / or the Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) standard of the Society of Automotive Engineers (SAE) .
  • the DSRC radio 2120 can perform operations of the physical layer and the MAC layer.
  • the DSRC device processor 2130 may decode the message received by the DSRC radio 2120 or may decode the message to send.
  • the GNSS receiver 2110 processes the GNSS and can obtain location information and time information.
  • the GNSS receiver 2110 may be a Global Positioning System (GPS) device.
  • GPS Global Positioning System
  • the application ECU 2140 may be a microprocessor for providing a specific application service.
  • the application ECU may generate an action / message based on sensor information and user input to provide the service, and may use the DSRC device processor to send and receive the message.
  • the sensor 2150 can acquire vehicle status and ambient sensor information.
  • the human interface 2160 can receive a user's input or display / provide a message through an interface such as an input button or a monitor.
  • the V2X receiver 2200 includes a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver 2210, a DSRC radio 2220, a DSRC device processor 2230, an application ECU (Electronic Control Unit) ECU 2240, a sensor 2250 and a human interface 2260.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • DSRC radio 2220 a Global Navigation Satellite System
  • DSRC device processor 2230 an application ECU (Electronic Control Unit) ECU 2240, a sensor 2250 and a human interface 2260.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the DSRC radio and DSRC device processor correspond to one embodiment of a communication unit.
  • the communication unit may communicate based on a cellular communication technology such as 3GPP, Long Term Evolution (LTE).
  • 3GPP Long Term Evolution
  • LTE Long Term Evolution
  • FIG. 3 shows a configuration of a V2X system according to an embodiment of the present invention.
  • the V2X system of FIG. 3 may correspond to the ITS station reference architecture defined in ISO 21217 / EN 302 665.
  • Figure 3 shows an example of an ITS station on which the ITS station is based on a reference architecture.
  • Figure 3 shows a hierarchical architecture for end-to-end communication.
  • the application layer can implement and support various use cases.
  • the application may provide road safety, Efficient Traffic Information, and other application information.
  • the application layer can classify and define ITS applications and provide services to the end vehicle / user / infrastructure via the lower layers.
  • An application can be defined / applied on a use-case basis, or a use-case can be grouped as a road-safety, traffic efficiency, local service, infotainment, It is possible. As an example, application classification, use-case, etc. may be updated when new application scenarios occur.
  • Layer management can manage and service information related to the operation and security of the application layer. Information and services can be delivered and shared bidirectionally via MAMA (interface between management entity and application layer) and SA (interface between security entity and ITS-S applications) or SAP (Service Access Point, eg MA-SAP, SA-SAP) .
  • MAMA interface between management entity and application layer
  • SA interface between security entity and ITS-S applications
  • SAP Service Access Point, eg MA-SAP, SA-SAP
  • the request from the application layer to the facility layer or from the facility layer to the application layer can be carried out via
  • the facilities layer can support various applications defined at the application layer effectively.
  • the facility layer can perform application support, information support, and session / communication support.
  • the facility layer can support the top three layers of the OSI model, the session layer, the presentation layer, and the application layer, by default.
  • the facility layer can additionally provide advanced facilities such as application support, information support, and session / communication support for the ITS system.
  • Facility refers to a component that provides functionality, information, and data.
  • the Facility can be classified into common facilities and domain facilities.
  • the common facility can provide the basic set of applications of the ITS and core services or functions needed for ITS station operation. For example, time management, position management, service management, etc. may be provided.
  • the domain capability can provide a special service or function to a basic application set of one or a plurality of ITSs.
  • Domain Facilities can provide Decentralized Notification Messages (DENM) management for Road Hazard Warning applications (RHW). Domain facilities are optional and may not be used unless they are supported by the ITS station.
  • DENM Decentralized Notification Messages
  • RHW Road Hazard Warning applications
  • the network / transport layer can configure a network for vehicle communication between homogenous and heterogenous networks by using various transport protocols and network protocols.
  • the network / transport layer can provide Internet access and routing using Internet protocols such as TCP / UDP + IPv6.
  • the network / transport layer may configure the vehicle network using a geographical position based protocol such as Basic Transport Protocol (BTP) / GeoNetworking.
  • BTP Basic Transport Protocol
  • the transport layer corresponds to a connection layer between services provided by the upper layer (session layer, presentation layer, application layer) and lower layers (network layer, data link layer, and physical layer).
  • the transport layer manages the data sent by the user to arrive at the destination exactly.
  • the transport layer can perform the function of dividing data into packets of a size suitable for transmission for efficient data transmission.
  • the transport layer can serve to recombine the received packets into the original file.
  • the transport protocol may be TCP / UDP, and the transport protocol for ITS such as VTS may be used.
  • the network layer can assign a logical address and determine the packet delivery path.
  • the network layer can receive the packet generated at the transport layer and add a network header including the logical address of the destination.
  • a packet path design unicast / broadcast between vehicles, between a vehicle and a fixed station, and between fixed stations can be considered.
  • protocols such as Geo-Networking, IPv6 with networking with mobility support, and IPv6 over geo-networking may be considered as network protocols for ITS.
  • the access layer can transmit the message / data received from the upper layer through the physical channel.
  • the access layer may be based on IEEE 802.11 and / or 802.11p standards based communication technology, ITS-G5 wireless communication technology based on the physical transmission technology of the IEEE 802.11 and / or 802.11p standards, 2G including satellite / Data communication can be carried out / supported based on broadband terrestrial digital broadcasting technology such as / 3G / 4G (LTE) / 5G wireless cellular communication technology, DVB-T / T2 / ATSC, GPS technology and IEEE 1609 WAVE technology.
  • LTE 3G / 4G
  • 5G wireless cellular communication technology DVB-T / T2 / ATSC
  • GPS technology GPS technology
  • IEEE 1609 WAVE technology IEEE 1609 WAVE technology.
  • the ITS system for vehicle communication and networking can be organically designed considering various access technologies, network protocols, and communication interfaces to provide a variety of use-cases.
  • the role and function of each layer may be enhanced or reinforced.
  • FIG. 4 shows a packet structure of a network / transport layer according to an embodiment of the present invention.
  • the geo-networking packet corresponds to the data of a logical link control (LLC) packet and can be included in the LLC packet.
  • Geo-networking packets can be encapsulated in LLC packets.
  • the data comprises a message set, and the message set may be a basic safety message.
  • the BTP header is a protocol for transmitting messages such as CAM and DENM generated by the facility layer to the lower layer.
  • the BTP header consists of A type and B type.
  • the A-type BTP header may include a destination / destination port and a source port required for transmission / reception for interactive packet transmission.
  • the B type header may include destination and destination port information required for transmission for non-interactive packet transmission.
  • the fields / information included in the header are as follows.
  • the destination port identifies a facility entity corresponding to the destination of the data (BTP-PDU) contained in the BTP packet.
  • Source Port A field created in the case of the BTP-A type, indicating the port of the protocol entity of the facility layer at the source from which the packet is transmitted. This field may have a size of 16 bits.
  • Destination Port Info This field is created for the BTP-B type. It can provide additional information if the destination port is the best known port. This field may have a size of 16 bits.
  • a geonetworking packet includes a basic header and a common header according to a protocol of a network layer, and optionally includes an extension header according to a geo networking mode.
  • the basic header can be 32 bits (4 bytes).
  • the basic header may include at least one of a version field, an NH field (Next Header), a LT (LifeTime) field, and a Remaining Hop Limit (RHL) field. Fields included in the basic header are described below. The bit size constituting each field is only an embodiment and may be changed.
  • Version (4-bit) The version field indicates the version of the geo-networking protocol.
  • NH (4 bits): NH (Next Header) field indicates the type of the following header / field. If the field value is 1, a common header is followed. If the field value is 2, a secured packet can be followed.
  • the LT (LifeTime) field indicates the maximum lifetime of the packet.
  • RHL 8 bits: The Remaining Hop Limit (RHL) field indicates the residual hop limit.
  • the RHL field value can be reduced by one for each forwarding on the GeoAdhoc router. When the RHL field value reaches 0, the packet is no longer forwarded.
  • the common header can be 64 bits (8 bytes).
  • the common header includes a Next Header (NH) field, an HT (HeaderType) field, a HST (Header Sub-Type) field, a TC (Traffic Class) field, a Flags field, a PayloadLength Or the like.
  • NH Next Header
  • HST Header Sub-Type
  • TC Traffic Class
  • NH (4 bits): NH (Next Header) field indicates the type of the following header / field. If the field value is 0, it indicates an undefined "ANY" type, 1 indicates a BTP-A type packet, 2 indicates a BTP-B type packet, and 3 indicates an IP diagram of IPv6.
  • Geo-networking types include Beacon, GeoUnicast, GeoAnycast, GeoBroadcast, Topologically-Scoped Broadcast (TSB), and Location Service (LS).
  • the header subtype field indicates the header type as well as the detailed type. As an example, when the HT type is set to TSB, a single hop is indicated when the HST value is '0', and a multi-hop can be designated when the HST value is '1'.
  • the traffic class field may include Store-Carry-Forward (SCF), Channel Offload (Channel Offload), and TC ID.
  • SCF Store-Carry-Forward
  • Channel Offload Channel Offload
  • TC ID TC ID
  • the SCF field indicates whether to store the packet if there is no neighbor to which to transmit the packet.
  • the channel offload field indicates that a packet can be delivered to another channel in the case of a multi-channel operation.
  • the TC ID field is a value assigned at the time of packet forwarding in the facility layer and can be used to set the contention window value at the physical layer.
  • the flag field indicates whether the ITS device is mobile or stationary, and may be the last one bit as an example.
  • the payload length field indicates the length of data, in bytes, following the geo-networking header.
  • the PL field may indicate the length of the BTP header and the CAM.
  • MHL 8 bits
  • the Maximum Hop Limit (MHL) field can indicate the maximum number of hops.
  • An LLC header is added to the geo-networking packet to generate an LLC packet.
  • the LLC header provides a function to distinguish and transmit IP data from geo-networking data.
  • IP data and geo-networking data can be distinguished by SNAP's Ethertype.
  • Ether type when IP data is transmitted, the Ether type may be set to 0x86DD and included in the LLC header.
  • geo-networking data if geo-networking data is transmitted, the Ether type may be set to 0x86DC and included in the LLC header.
  • the receiver can identify the Ethertype field of the LLC packet header and forward and process the packet to the IP data path or the geo networking path according to the value.
  • FIG. 5 shows a configuration of a V2X system according to another embodiment of the present invention.
  • the North American V2X system uses the IEEE 802.11 PHY technology and the MAC technology, and can further use the IEEE 1609.4 MAC technology.
  • the IEEE802.2 standard is applied to the LLC block
  • the IEEE 1609.3 technology is applied to the WAVE short message protocol (WSMP).
  • the facility layer can use SAE's J2735 standard message set, and the application layer can use applications defined for V2V, V2I, V2O in the J2945 standard.
  • the application layer can implement the support functions by implementing use cases.
  • the application can optionally be used depending on the use case.
  • the system requirements for each use-case can be defined in the J2945 standard.
  • J2945 / 1 defines the application of V2V technology such as V2V safety communication.
  • the J2945 / 1 document can be used for applications such as emergency electronic brake lights (EEBL), forward crash warning, blind spot warning, lane change warning, intersection movement assist (IMA) and control loss warning .
  • the FCW technique is a V2V safety communication technology that warns of a collision with a preceding vehicle.
  • a vehicle with a V2X communication device makes an emergency stop or crash, it may send an FCW safety message to prevent subsequent vehicle collisions.
  • Subsequent vehicles can receive FCW messages and alert the driver or perform controls such as speed reduction or lane change.
  • the FCW safety message may include vehicle location information (latitude, longitude, lane), vehicle information (vehicle type, length, direction, speed), event information (stop, It can be generated by request.
  • the facility layer may correspond to OSI layer 5 (session layer), layer 6 (presentation layer), and layer 7 (application layer).
  • the facility layer can create a contextual message set to support the application.
  • the message set is defined in the J2735 standard and can be described / decoded via ASN.1.
  • the message set may include BasicSafetyMessage, MapData, SPAT, CommonSafetyRequest, EmergencyVehicleAlert, IntersectionCollision, ProbeVehicleData, RoadSideAlert, and PersonalSafetyMessag messages.
  • the facility layer can collect the information to be transmitted from the upper layer to generate a message set.
  • the message set may be expressed in an ASN.1 (Abstract Syntax Notation 1) manner.
  • ASN.1 is a notation used to describe the data structure, and can also set encoding / decoding rules. ASN.1 does not depend on specific devices, data representation, programming languages, hardware platforms, and so on.
  • ASN.1 is a language for describing data on any platform, and is a joint standard between CCITT (Consultative Committee on International Circuity and Telephony, X.208) and ISO (International Organization for Standardization, ISO 8824).
  • a message set is a collection of messages related to V2X operations, and there is a set of messages appropriate to the context of the parent application.
  • a message set is represented in the form of a data frame, and may include at least one element. Each element may comprise a data frame or a data element.
  • a data frame represents a sequence of two or more data.
  • a data frame may be a data structure of a data element or a data structure of a data frame.
  • DV_vehicleData is a data frame structure representing information of a car, and may include a plurality of data elements (e.g., Height, Bumbers, mass, trailerweight).
  • a data element defines a description of a data element.
  • an element called Height used in a data frame is defined in DE_VehicleHeight and can express the height of the vehicle. As an example, the height of the vehicle can be expressed from 0 to 127, and the LBS unit is increased by 5 cm and can be expressed up to 6.35 meters.
  • a BasicSafetyMessage may be sent.
  • BasicSafetyMessage is the most basic and important message in a set of messages, and is used to periodically transmit basic vehicle information.
  • the message can include coreData defined in BSMcoreData and optional Part II and regional data.
  • coreData may contain data elements such as msgCnt, id, lat, long, elev, speed, dead, break, coreData uses data elements to display message count, ID, latitude, longitude, altitude, speed, direction, break, vehicle size, and so on.
  • the BSM can transmit information corresponding to the coreData in a period of generally 100 msec (10 times per second).
  • the network / transport layer may correspond to OSI layer 3 (network layer), layer 4 (transport layer).
  • WAVE short message protocol (WSMP) can be used to transmit a WAVE Short Message (WSM) transmitted from an upper layer.
  • WSM WAVE Short Message
  • IPv6 / TCP protocol can be used to process conventional IP signals.
  • the LLC block uses the IEEE 802.2 standard to distinguish between IP diagrams and WSM packets.
  • the access layer may correspond to OSI layer 1 (physical layer), layer 2 (data link layer).
  • the access layer can use IEEE 802.11 PHY technology and MAC technology, and the MAC technology of IEEE 1609.4 can be used to further support vehicle communication.
  • the security entity and the management entity may be connected and operated in all intervals.
  • FIG. 6 shows a WSMP packet configuration according to an embodiment of the present invention.
  • the network / transport layer of FIG. 5 may transmit a vehicle security message, such as BSM, via the WSMP.
  • vehicle security message such as BSM
  • the WSMP protocol is described in the IEEE 1609.3 document, and IPv6 and TCP / UDP can also be supported to transmit additional IP data.
  • the WSMP is a protocol for transmitting a WAVE short message generated by the ASN.1 method in the facility layer to the lower layer.
  • the WSMP packet includes a WSMP header and WSM data including a message.
  • the WSMP header includes a version field, a PSID field, an extension field, a WSM WAVE element ID field, and a length field.
  • the version field may be defined as a WsmpVersion field indicating the actual WSMP version of 4 bits and a reserved field of 4 bits.
  • the PSID field is a provider service identifier, which can be assigned according to an application at an upper layer. The PSID field helps determine the appropriate upper layer at the receiver side.
  • the extension field is a field for extending the WSMP header, and information such as a channel number, a data rate, and transmit power used may be inserted.
  • the WSMP WAVE element ID field can specify the type of WAVE short message to be transmitted.
  • the length field may specify the length of the WSM data transmitted in the WSMLemgth field of 12 bits in units of octets.
  • the LLC header provides a function to transmit IP data and WSMP data separately.
  • IP data and WSMP data can be distinguished by SNAP's Ethertype.
  • LLC header and SNAP header structure can be defined in the document of IEEE 802.2.
  • the Ether type may be set to 0x86DD and included in the LLC header.
  • the Ether type may be set to 0x86DC and included in the LLC header.
  • the receiver can identify the Ethertype field of the LLC packet header and forward and process the packet to the IP data path or the WSMP path according to the value.
  • FIG. 7 illustrates a conceptual internal architecture of a MAC sublayer that performs an MCO (Multi-Channel Operation) according to an embodiment of the present invention.
  • MCO Multi-Channel Operation
  • the architecture of FIG. 7 may be included in the access layer of FIG. 5, or may be included in the MAC layer of the access layer.
  • the MCO structure of FIG. 7 includes channel coordination in which a channel access is defined, overall data between PHY-MAC layers, channel routing that defines the operation of a management frame, EDCA (Enhanced Dedicated Channel Access), and a data buffer (or a queue) for storing frames received at an upper layer.
  • the channel coordination block is not shown in FIG. 7, and the channel coordination may be performed by the entire MAC sublayer of FIG.
  • Channel Coordination As an embodiment, channel access to Control Channel (CCH) and Service Channel (SCH) can be controlled. The channel access coordination will be described later.
  • the CCH can be transmitted via a WSM (Wave Short Message) and the WSM and / or IP data can be transmitted via an SCH.
  • WSM Wive Short Message
  • the data buffer can store the data frame received from the upper layer according to the defined Access Category (AC).
  • AC Access Category
  • a data buffer may be provided for each AC.
  • the channel routing block can forward the incoming data from the upper layer to the data buffer. It is possible to invoke transmission operation parameters such as the channel coordination and the channel number, transmission power, and data rate for the frame transmission described above with respect to the transmission request of the upper layer.
  • EDCA It is a method for guaranteeing QoS in the existing IEEE 802.11e MAC layer. It is divided into four AC (Access Category) according to the type of traffic. Different priorities are assigned to each category, and differentiated parameters are assigned by AC It is a contention-based medium access scheme that gives more transmission opportunities to prioritized traffic. For data transmission with priority, the EDCA block can assign 8 priorities from 0 to 7 and map data arriving at the MAC layer to 4 ACs according to priority.
  • FIG. 8 shows the relationship between the user priority of EDCA and AC (Access Category) according to the embodiment of the present invention.
  • AIFS [AC], CWmin [AC], and CWmax [AC] are used as the parameter values of the corresponding AC, where the Arbitration Inter-Frame Space (AIFS) checks whether the channel is idle Is the minimum time for.
  • AIFS Arbitration Inter-Frame Space
  • the transmitter If a collision occurs between the stations during frame transmission, the transmitter generates a new backoff counter.
  • the four per AC transmit queues defined in the IEEE 802.11 MAC compete with each other for wireless medium access within a station. Since each AC has an independent backoff counter, a virtual collision can occur. If there are more than two ACs that have been backed off at the same time, the data of the AC with the highest priority is transmitted first, and the other ACs update the backoff counter by increasing the CW value. This conflict resolution process is called a virtual conflict process.
  • EDCA also allows access to the channel during data transmission via Transmission Opportunity (TXOP). If one frame is too long to be transmitted during one TXOP, it may be divided into small frames and transmitted.
  • TXOP Transmission Opportunity
  • FIG. 9 shows a physical layer configuration of a V2X transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a block diagram of a physical layer signal processing of IEEE 802.11 or ITS-G5.
  • FIG. 9 illustrates a physical layer configuration according to an embodiment of the present invention, and is not limited to the above-described transmission standard technology.
  • the physical layer processor of FIG. 9 includes a scrambler 9010, an FEC encoder 9020, an interleaver 9030, a mapper 9040, a pilot insertion block 9050, an IFFT block A Physical Layer Convergence Protocol (PLCP) sublayer baseband signal processing portion including at least one of an IFFT 9060, a guard insertion block 9070, and a preamble insertion block 9080, and a wave shaping (Physical Medium Dependant) sub-layer RF band signal processing portion including at least one of a wave shaping 9090, an I / Q modulation block 9100, and a DAC 9110 .
  • PLCP Physical Layer Convergence Protocol
  • wave shaping Physical Medium Dependant
  • the scrambler 9010 may XOR the input bit stream with PRBS (Pseudo Random Binary Sequence) to randomize the input bit stream.
  • PRBS Physical Random Binary Sequence
  • the FEC encoder 9020 may add redundancy to the transmission data so that the error on the transmission channel can be corrected on the receiving side.
  • the interleaver 9030 can interleave the input data / bit stream based on the interleaving rule so as to respond to a burst error. As an embodiment, when deep fading or erasure is applied to a QAM symbol, since each interleaved bit is mapped to each QAM symbol, it is determined that an error occurs in consecutive bits among the entire code word bits Can be prevented.
  • the mapper 9040 can assign the input bit word to one constellation.
  • the pilot insertion block 9050 inserts a reference signal at a predetermined position of the signal block. By using such a reference signal, the receiver can estimate a channel distortion phenomenon such as channel estimation, frequency offset, and timing offset.
  • the IFFT block 9060 that is, the inverse waveform transform block, can convert the input signal so as to improve the transmission efficiency and flexibility in consideration of the characteristics of the transmission channel and the system structure.
  • the IFFT block 9060 may use the inverse FFT operation to transform the frequency domain signal into the time domain.
  • IFFT block 9060 may not be used or may be omitted in the case of a single carrier system.
  • the guard insertion block 9070 may insert a guard interval between adjacent signal blocks to minimize the influence of delay spread of the transmission channel.
  • the guard insertion block 9070 may insert a cyclic prefix in a guard interval period.
  • the preamble insertion block 9080 may insert a signal of a determined type, i.e., a preamble, into the transmission signal so that the receiver can quickly and efficiently detect the target signal.
  • a preamble insertion block 9080 may define a signal block / signal frame including a plurality of OFDM symbols, and may insert a preamble symbol at the beginning of a signal block / signal frame.
  • Wave shaping block 9090 can waveform process the input baseband signal based on channel transmission characteristics.
  • the waveform shaping block 9090 may perform square-root-raised cosine (SRRC) filtering to obtain a base of out-of-band emission of the transmitted signal.
  • SRRC square-root-raised cosine
  • waveform shaping block 9090 may not be used or may be omitted.
  • the I / Q modulator 9100 can perform in-phase and quadrature modulation.
  • a digital to analog converter (DAC) block 9110 converts an input digital signal into an analog signal and outputs the analog signal. The output analog signal can be transmitted via the output antenna.
  • DAC digital to analog converter
  • each of the blocks shown and described in FIG. 9 may be omitted, or replaced by other blocks having similar or equivalent functionality.
  • the blocks in Fig. 9 may be configured as a whole or in a combination as necessary.
  • the V2X communication apparatus can communicate based on the DSRC technique and the WAVE technique described in Figs.
  • the V2X communication device may perform communication based on another communication technology including cellular technology such as LTE, LTE-A, and 5G.
  • CACC Cooperative Adaptive Cruise Control
  • CACC technology is a technology to form a CACC pair or CACC string and to maintain the safety time gap between vehicles to a minimum to improve traffic efficiency and reduce fuel consumption.
  • CACC adaptive cruise control
  • the main benefit of the CACC may be related to a time interval that is reduced and maintained automatically (but secure), and a better response to a change in speed of the target vehicle.
  • a reduction in traffic jam and a reduction in fuel consumption can be obtained.
  • the main benefit of CACCs can be related to increased capacity and traffic efficiency. Studies show that highway lane performance increases can be observed even at low penetration rates. And the social benefits of CACC can be related to increased road safety, reduced traffic congestion and environmental benefits.
  • CACC is not the primary goal of CACC, CACC provides behavior that is more responsive to changes in the preceding vehicle speed, thus providing an improved sense of safety due to faster response, making ACC more attractive and convenient for the driver.
  • the CACC application is an extension of the in-vehicle adaptive cruise control (ACC) system.
  • the CACC application makes it possible to further reduce the time gap with the preceding vehicle as compared to the ACC system.
  • ACC in-vehicle adaptive cruise control
  • CACC V2X-capable in-vehicle driving assistance system that automatically adjusts the vehicle speed to maintain the target time interval with the target vehicle.
  • the CACC can be a V2X-capable in-vehicle driving assistance system that automatically adjusts the vehicle speed to maintain the target time interval with the target vehicle while maintaining a minimum safety distance.
  • CACC is a V2X-capable in-vehicle driving assistance system that automatically adjusts the vehicle speed to maintain the target time interval with the target vehicle, for example, using information communicated in other vehicles and / or roadside infrastructures
  • a V2X capable in-vehicle driving assistance system that automatically adjusts the vehicle speed to keep a target time gap between the vehicle and the vehicle. .
  • V2X capable means that communication with another V2X communication device (ITS-S) is possible using wireless communication (V2X communication).
  • V2X capable means that a device can transmit and / or receive facility and application layer messages (e.g., CAM) using wireless communication.
  • CACC application An application layer entity that implements the CACC functionality and application logic (CACC functionalities and application logic)
  • CACC vehicle A vehicle equipped with a CACC system.
  • the CACC vehicle may activate or not activate the CACC at a certain point in time.
  • CACC vehicles are capable of V2X communication.
  • Active CACC vehicle A CACC vehicle with an active state CACC.
  • CACC string Two or more CACC pairs in sequence.
  • the first (first) active CACC vehicle corresponds to the target vehicle of the second (second) active CACC vehicle and the second (second) active CACC vehicle corresponds to the target vehicle of the third (third) active CACC vehicle.
  • CACC pair The target vehicle of the target vehicle and the target vehicle
  • Measured time gap the time interval between the target vehicle and the preceding vehicle measured at one point in time
  • Subject vehicle A CACC vehicle that serves as a companion to the target vehicle
  • Target time gap the time interval targeted by the target vehicle
  • Target vehicle A counterpart of the target vehicle for V2X-capable vehicles and CACC applications.
  • the target vehicle does not necessarily have to be a CACC vehicle.
  • Time gap Time interval until the rear end of the preceding vehicle and the front end of the trailing vehicle pass through the same position on the road surface. For example, assuming that the trailing vehicle speed is kept constant, the time interval between the rear end of the preceding vehicle and the front end of the trailing vehicle passes through the same position on the road surface and the following vehicle speeds remain constant on the road surface, assuming that the following vehicle speed remains constant. In the present specification, the time interval may be referred to as a safety time gap.
  • Lead vehicle the first vehicle in the CACC string and CACC pair.
  • the lead vehicle may not be a CACC vehicle.
  • the head vehicle and the target vehicle may be the same.
  • the lead vehicle of the CACC string is the target vehicle of the first CACC vehicle.
  • the CACC is an in-vehicle driving support system that automatically adjusts the vehicle speed to maintain the target vehicle (TV) and the target time interval DELTA target while maintaining a minimum safety distance from the vehicle .
  • CACC can use data received from other vehicle ITS-S and / or roadside ITS-S via the ITS network.
  • the CACC may comprise at least one ITS-S application (CACC application) and / or a set of hardware components implementing application logic with services provided by the lower layers (facilities, networks and transport layers, access layers) have.
  • the CACC application processes data received from other ITS-S and / or onboard sensors, automatically determines the vehicle speed and acceleration, and accordingly transmits control commands to the end control system (e.g., brake, accelerator) Lt; / RTI >
  • the CACC application may also work with other in-vehicle subsystems or other ITS-S applications such as pre-crash systems, side control systems, and the like.
  • the CACC can be connected to the in-vehicle network and can access sensor data in the vehicle.
  • the CACC can send control commands to the acceleration / deceleration system.
  • CACC strings Multiple active CACC vehicles can follow each other to form a group of vehicles represented by CACC strings.
  • the CACC string operating environment can be changed dynamically. For example, a CACC string can be split into two groups, or combined with another string to create a new CACC string, and the CACC string can be disassociated when all cars leave the string.
  • the CACC target time interval DELTA target may be the time interval set by the CACC following the target vehicle TV.
  • the CACC may adjust the acceleration, speed and / or brake to maintain the time interval [Delta] t with the TV at [Delta] target.
  • the time interval may be a time interval until the rear end of the preceding vehicle and the front end of the following vehicle pass the same position on the surface, as described above. At this time, it can be assumed that the speed of the following vehicle is constant.
  • CACC shall maintain a minimum safety clearance, which shall not be less than the distance required for collision avoidance.
  • An exemplary CACC architecture is described below. First, the functional architecture and information architecture of the CACC are described. The communication architecture (or protocol architecture) of the CACC is described below. In particular, with reference to FIGS. 10 and 11, the protocol architecture of the target vehicle and the target vehicle for providing the CACC service will be described.
  • the CACC architecture may include some or all of the following major functional blocks.
  • Message handler Manages the generation, encoding / decoding, reception and transmission of messages (eg, V2X messages) for use by CACC applications.
  • the message handler may be referred to as a messaging module / entity (e.g., a V2V messaging entity, a V2V / I2V messaging entity).
  • Target Vehicle (TV) identifier Identifies the TV based on data available in the message handler, vehicle status monitor, and environmental monitor.
  • Vehicle status monitor monitors vehicle kinematics and other in-vehicle system conditions.
  • the side control auxiliary system For example, the side control auxiliary system.
  • the vehicle condition monitor and the environment monitor block may be collectively referred to as a vehicle and a sensing information collection entity / module.
  • CACC logic manager manages CACC logic. For example, switching between different CACC application machine states, subscription / withdrawal decision for CACC string, CACC parameter setting (e.g., target time interval), and the like.
  • CACC logic manager may be referred to as a CACC management entity / module.
  • Motion planner Based on the CACC parameters set by the CACC logic manager, this function determines vehicle operation and potential vehicle maneuverability. For example, acceleration value, planning speed, etc.
  • Actuator control manager Manages and generates control commands for the corresponding vehicle actuator according to the motion planner results.
  • the CACC receives information of other vehicles in an ITS access layer (OTA) interface, Can receive its own sensor data, such as perceptual sensor data, via the Weak Vehicle Data Provider (VDP).
  • OTA ITS access layer
  • VDP Weak Vehicle Data Provider
  • the output result of the CACC application can be converted into a specific control command and transmitted to the corresponding vehicle actuator.
  • the target vehicle can maintain the time interval with the target vehicle according to the set target time interval.
  • V2V message can be exchanged between vehicles (in particular, between the target vehicle and the target vehicle).
  • vehicles in particular, between the target vehicle and the target vehicle.
  • vehicle ITS-S and the roadside ITS-S may exchange some or all of the following information to support the CACC service.
  • Traffic information (eg, traffic congestion, speed limit, average speed, recommended speed, etc.) transmitted from the roadside ITS-S to the surrounding vehicle ITS-S.
  • the CACC application of the target vehicle may take this information into account in order to determine the target time interval and / or the vehicle target speed in application operation, for example, in accordance with the surrounding traffic.
  • Road topology information (e.g., curve, intersection topology) that is transmitted from the roadside ITS-S to the surrounding vehicle ITS-S.
  • the CACC application at the target vehicle may take such information into account in the application logic, for example, to determine the target time interval and / or the vehicle target velocity in accordance with the surrounding traffic.
  • Traffic light status and timing information transmitted from the roadside ITS-S to the surrounding vehicle ITS-S may take such information into account in the application logic, for example, to determine the target time interval and / or the vehicle target speed in accordance with the surrounding traffic.
  • the roadside ITS-S can provide the above services standalone, or can be supported in the central ITS-S.
  • the central ITS-S receives the vehicle survey information collected by the roadside ITS-S or receives the vehicle survey information directly received from the vehicle ITS-S for traffic monitoring, or receives the traffic information, the road topology information, and the service information ITS-S on the roadside in the relevant area or directly to the ITS-S of the corresponding vehicle.
  • Such a message and exchange protocol with the central ITS-S may be, for example, DATEX II, OCIT-C and TPEG.
  • the CACC protocol architecture may include an application layer including a CACC application and a facilities layer including facilities for messaging, vehicle information collection, CACC management, vehicle control and / or HMI support.
  • facilities may be common facilities that other applications may use, or may be CACC-dedicated facilities available only in CACC applications.
  • the CACC protocol architecture may be referred to as a protocol architecture or a CACC architecture.
  • the protocol architecture of the target vehicle and the target vehicle will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • FIG. 10 and 11 the protocol architecture of the target vehicle and the target vehicle will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • FIGS. 10 illustrates a CACC protocol architecture including common facilities in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10 (a) and (b) each illustrate the CACC protocol architecture of the target vehicle and the target vehicle including common facilities according to an embodiment of the present invention.
  • the CACC protocol architecture may include an application layer, a presence layer, a network and transport layer, and / or an access layer.
  • the CACC protocol architecture may further include a management entity and a secure entity. The basic description of each layer and entity is as described above in Fig.
  • the application layer may include CACC application modules / entities to provide CACC services.
  • the CACC application entity refers to an upper layer entity (application layer entity) for enabling the CACC service.
  • the facility layer may include a V2V messaging module / entity and / or vehicle and a sensing information collection module / entity.
  • the V2V messaging entity refers to a facility layer entity for exchanging V2V messages
  • the vehicle and sensing information collection entity includes a facility layer entity for collecting vehicle information (vehicle information) and information (sensing information) Quot;
  • the V2V messaging entity and the vehicle and sensing information collection entity of this facility layer are not a dedicated facility layer entity (exclusive facility) used only for the CACC service, and correspond to a common facility layer entity (common facility) used in other applications.
  • the application layer may include CACC application modules / entities to provide CACC services.
  • the CACC application entity refers to an upper layer entity (application layer entity) for enabling CACC service.
  • the facility layer may also include V2V / V2I messaging modules / entities, vehicles and sensing information collection modules / entities, CACC management modules / entities, vehicle control modules / entities and / or HMI support modules / entities.
  • the V2V messaging entity refers to a facility layer entity for the exchange of V2V messages
  • the vehicle and sensing information collection entity include a facility layer for collection of vehicle information (vehicle information) and information (sensing information) Entity.
  • an I2V messaging entity refers to a facility layer entity for I2V message exchange.
  • V2X messaging entities and I2V messaging entities may be referred to as V2X / I2V messaging entities, V2X messaging entities, and so on.
  • the CACC management entity refers to a facility layer entity that sets the CACC status, time interval, and / or target rate for the CACC service based on the information of the V2X messaging entity, the vehicle information collection entity (vehicle and sensing information collection entity).
  • the vehicle control entity refers to a facility layer entity that controls (e.g., speed controls) the vehicle.
  • the vehicle control entity can control the vehicle by sending a control command directly to the vehicle actuator or by sending control commands to other in-vehicle subsystems via the in-vehicle network.
  • An HMI support entity refers to a facility layer entity that communicates to various human machine interfaces (HMI) modules (for the operator).
  • V2V / V2I messaging entity, vehicle and sensing information collection entity, vehicle control entity, and HMI supporting entity of such a facility layer are not only a dedicated facility layer entity (dedicated facility) used only for CACC service, but also a common facility layer Entity (common facility).
  • FIGS. 11 illustrates a CACC protocol architecture including a CACC dedicated facility in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 11 (a) and (b) each illustrate the CACC protocol architecture of the target vehicle and the target vehicle, including the dedicated facility according to an embodiment of the present invention.
  • the CACC protocol architecture may include an application layer, a facility layer, a network and a transport layer, and / or an access layer.
  • the CACC protocol architecture may further include a management entity and a secure entity. The basic description of each layer and entity is as described above in Fig.
  • the application layer may include CACC application modules / entities to provide CACC services, as in the embodiment of FIG. 10 (a).
  • the CACC application entity refers to an upper layer entity (application layer entity) for enabling CACC service.
  • the facility layer may include a dedicated CACC facility layer entity (private facility) for the CACC service.
  • the facility layer may include CACC V2V messaging modules / entities and / or CACC vehicles and sensing information collection modules / entities.
  • the CACC V2V messaging entity and the CACC vehicle and sensing information collection entity of this facility layer correspond to a dedicated facility layer entity (dedicated facility) used only for the CACC service.
  • a dedicated facility layer entity used only for the CACC service.
  • the CACC service can be provided with a low latency using the CACC dedicated facilities of the facilities layer.
  • the application layer may include CACC application modules / entities to provide CACC services, as in the embodiment of FIG. 10 (b).
  • the CACC application entity refers to an upper layer entity (application layer entity) for enabling CACC service.
  • the facility layer may include a dedicated CACC facility layer entity (dedicated facility) for the CACC service.
  • the facility layer may include CACC V2V / V2I messaging modules / entities, CACC vehicles and sensing information collection modules / entities, CACC management modules / entities and / or CACC vehicle control modules / entities.
  • the facility layer may further include HMI-enabled modules / entities.
  • the CACC V2V messaging entity refers to a facility layer entity for exchanging the V2V message for CACC service, and the CACC vehicle and sensing information collection entity receives information about the vehicle itself (vehicle information) for the CACC service and information Information). ≪ / RTI >
  • the CACC I2V messaging entity also refers to a Facility Layer entity for I2V message exchange for CACC services.
  • CACC V2X messaging entities and CACC I2V messaging entities may be referred to as CACC V2X / I2V messaging entities, CACC V2X messaging entities.
  • the CACC management entity refers to a facility layer entity that sets the CACC status, time interval, and / or target rate for the CACC service based on the information of the V2X messaging entity, the vehicle information collection entity (vehicle and sensing information collection entity).
  • the CACC vehicle control entity refers to a facility layer entity that controls (e.g., speed controls) the vehicle for CACC services.
  • the vehicle control entity can control the vehicle by sending a control command directly to the vehicle actuator or by sending control commands to other in-vehicle subsystems via the in-vehicle network.
  • An HMI support entity refers to a facility layer entity that communicates to various human machine interfaces (HMI) modules (for the operator).
  • the CACC V2V / V2I messaging entity, CACC vehicle and sensing information collection entity and CACC vehicle control entity of this facility layer correspond to a dedicated facility layer entity (dedicated facility) used only for the CACC service.
  • the CACC service can be provided with a low latency using the CACC dedicated facilities of the facilities layer.
  • FIG. 12 shows a CACC state transition model according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 12 may be an example of a CACC application state machine diagram.
  • entry into each state may require CACC application or operator confirmation / permission.
  • CACC application or operator confirmation / permission For example, TV discovery, CACC activation, and CACC termination status can be prioritized in the CACC management entity and may require CACC application or driver ' s confirmation / authorization as needed.
  • each state will be described with reference to FIG.
  • the CACC application is disabled. This state can be triggered when the CACC application is turned off. For example, if the CACC application is turned off in the TV Discovery state, the CACC Terminated state, or the CACC Activated state, the CACC application may enter this state.
  • the CACC application is enabled. This state can be triggered when the CACC application is turned on. As an example, this state may include a TV Discovery state, a CACC Activated state, and / or a CACC Terminated state.
  • TV Discovery The state in which the CACC application finds the target vehicle. This state can be triggered in CACC Disabled, when the CACC application is turned on. The CACC application thus enabled can perform a preset TV discovery procedure to find the target vehicle.
  • the CACC application is active. This state can be triggered when the target vehicle is selected in the TV Discovery state. For example, if the target vehicle is found and selected, the CACC application can enter this state. In this state, the CACC application can determine whether or not a preset termination condition is satisfied. If the termination condition is not satisfied, the CACC application can keep this state. If the termination condition is satisfied, the CACC application can enter the CACC Terminated state. This termination condition may include the following examples.
  • Cut in A third vehicle cut-in between the target vehicle and the target vehicle.
  • Lane Change If the target vehicle is a lane change and the target vehicle does not have a CACC application with a change-of-charge function.
  • Unwanted Route When the target vehicle moves to an undesired route.
  • Traffic Signal When the target vehicle can not follow due to the traffic signal.
  • CACC application terminated This state can be triggered when the target vehicle is not selected in the TV Discovery state. Alternatively, this state can be triggered when a predetermined end condition is satisfied in the CACC Activated state. Meanwhile, when the CACC application is CACC Terminated, the TV discovery procedure can be performed again. Even in this state, since the CACC application is in the enabled state, for example, when the CACC application is not turned off, it is possible to enter the TV discovery state again.
  • FIG. 13 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a common facility according to an embodiment of the present invention.
  • the V2X communication device may be implemented in accordance with a CACC protocol architecture (e.g., the protocol architecture of FIG. 10) that includes common facilities.
  • the embodiment of FIG. 13 shows the operation flow from the CACC disabled state to the TV Discovey state and the CACC activated state.
  • the architecture of the roadside ITS-S may include an I2V messaging entity for exchanging I2V messages.
  • This I2V messaging entity may be a presence layer entity included in the presence layer.
  • the architecture of the target vehicle may follow the architecture of Fig. 10 (a).
  • the target vehicle may include a functionality layer, a network and a transport layer and an access layer including an application layer, which optionally includes a CACC application, a V2V messaging entity and / or a vehicle and a sensing information collection entity.
  • the architecture of the target vehicle (vehicle ITS-S) may follow the architecture of Fig. 10 (b).
  • the target vehicle may include a functionality layer including an application layer including a CACC application, a V2V / I2V messaging entity, a vehicle and a sensing information collection entity, a CACC management entity, a vehicle control entity and / A port layer and an access layer.
  • the target vehicle may further include an HMI entity.
  • the target vehicle can collect the vehicle information using the vehicle and the sensing information collection entity.
  • the vehicle and sensing information collection entity may collect vehicle information and deliver the collected vehicle information to a CACC application or to a V2V messaging entity.
  • the vehicle information may include information about the current speed of the vehicle, the current acceleration, the current degree of braking, whether to form a CACC string, the CACC string length, the CAM message frequency and / or the vehicle type .
  • the CACC application may forward this vehicle information to the V2V messaging entity.
  • the collected vehicle information can be communicated to the V2V messaging entity via the CACC application or directly.
  • the target vehicle can transmit the vehicle information to the target vehicle through V2X communication.
  • the V2V messaging entity delivers the vehicle information to the network and the transport layer / access layer, and the network and transport layer / access layer can transmit the vehicle information to the target vehicle via V2X communication.
  • a V2V messaging entity may generate a V2V message containing vehicle information and forward it to a network / transport layer and an access layer.
  • the network / transport layer and the access layer can process the V2V message in the network / transport layer processing and access layer processing to generate a wireless signal, and transmit the wireless signal to the target vehicle via V2X communication.
  • the vehicle information can be transferred from the V2V messaging entity of the target vehicle to the network and transport layer and access layer, and to the target vehicle via V2X communication.
  • the roadside ITS-S can transmit environment information to the target vehicle through the I2V communication.
  • the environment information includes at least one of a restriction rate, a degree of a curve, a number of lanes, allowance of a CACC, whether or not a CACC string length is limited and its limit length, whether a CACC string number is limited, Degree, road surface condition, and / or weather condition.
  • the roadside ITS-S can transmit environment information to the target vehicle through I2V communication using the I2V messaging entity.
  • processing for transmission of environment information can be performed at the entity and layer of the roadside ITS-S.
  • an I2V messaging entity may generate an I2V message containing vehicle information and forward it to a network / transport layer and an access layer.
  • the network / transport layer and the access layer can also process the I2V message for network / transport layer processing and access layer processing to generate a wireless signal and transmit the wireless signal to the target vehicle via I2V communication.
  • the environment information can be transferred from the I2V messaging entity of the target vehicle to the network / transport layer and the access layer, and transmitted to the target vehicle through the I2V communication.
  • the target vehicle can turn on the CACC application.
  • the target vehicle can switch the CACC state from the CACC disabled state to the CACC enabled state and the TV discovery state.
  • the CACC application may forward the CACC enabling signal / message to the CACC management entity, and the receiving CACC entity may transition the CACC state from the CACC disabled state to the CACC enabled state and the TV discovery state .
  • the CACC management entity may forward the CACC status information to the CACC application and / or the HMI supporting entity.
  • An HMI-supporting entity can pass CACC status information to the HMI.
  • the target vehicle can display the CACC status information using the HMI. Through this, CACC status information can be provided to the user.
  • the target vehicle can collect the vehicle information (SV information) of the target vehicle using the vehicle and the sensing information collection entity.
  • the vehicle and the sensing information collection entity can collect the vehicle information and transmit the collected vehicle information to the CACC application.
  • the target vehicle can receive the vehicle information (TV information) of the target vehicle from the target vehicle through the V2X communication.
  • the target vehicle may perform the reverse operation of the operation for transmitting the vehicle information of the target vehicle.
  • the access layer and the network / transport layer of the target vehicle may process the wireless signal received via the V2X communication for access layer processing and network / transport layer processing to send a V2V message containing the vehicle information to the V2V / I2V messaging entity .
  • the V2V / I2V messaging entity of the target vehicle may process the V2X message to obtain vehicle information.
  • the vehicle information can be received by the target vehicle via the V2X communication and delivered to the V2V / I2V messaging entity.
  • the V2V / I2V messaging entity may then pass the acquired vehicle information to the CACC application.
  • the target vehicle can receive environment information from the roadside ITS-S through I2V communication.
  • the target vehicle can perform the reverse operation of the operation for transmitting the environment information of the roadside ITS-S.
  • the access layer and the network / transport may process the received wireless signal through the I2V communication for access layer processing and network / transport layer processing to deliver an I2V message containing the environment information to the V2V / I2V messaging entity .
  • the V2V / I2V messaging entity may process the I2V message to obtain environmental information. Through this process, environmental information can be received by the target vehicle via the V2X communication and delivered to the V2V / I2V messaging entity.
  • the V2V / I2V messaging entity may then pass the acquired environment information to the CACC application.
  • the V2V / I2V messaging entity may transmit vehicle information and environment information together to the CACC application.
  • vehicle information and environment information of the target vehicle can be transmitted to the CACC application.
  • the CACC application may deliver vehicle information of the target vehicle, vehicle information of the target vehicle, and / or environmental information to the CACC management entity.
  • the target vehicle can select the target vehicle using the CACC management entity.
  • the CACC management entity can select the target vehicle using the vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the target vehicle, and / or the environment information, and can transmit the information (selected target vehicle information) of the selected target vehicle to the CACC application.
  • the CACC application may forward the confirmation message to the CACC management entity.
  • the confirmation message may include information on time intervals (time interval information).
  • the target vehicle can switch the CACC state to the CACC activated state using the CACC management entity.
  • the CACC management entity may transition the CACC state from the TV discovery state to the CACC activated state.
  • the CACC management entity may deliver the CACC status and the selected target vehicle information to the CACC application.
  • the CACC management entity may forward the CACC status and selected target vehicle information to the HMI supporting entity, which may forward it to the HMI entity.
  • the target vehicle can display the CACC status and target vehicle information using the HMI entity. In this way, the CACC status and the target vehicle information can be provided to the user.
  • FIG. 14 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a common facility according to another embodiment of the present invention. Particularly, the embodiment of FIG. 14 shows the operation flow in the CACC Activated state.
  • the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle and the target vehicle follows the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle and the target vehicle in Fig.
  • the description overlapping with the above description in FIG. 13 will be omitted.
  • the target vehicle (the vehicle ITS-S / V2X communication device of the target vehicle) will be described first. Then, the target vehicle can collect the vehicle information using the vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can transmit the vehicle information to the target vehicle through V2X communication.
  • the description related to such vehicle information collection and vehicle information transmission is as described above in Fig.
  • the roadside ITS-S can transmit environment information to the target vehicle through the I2V communication.
  • the description related to the transmission of the environment information is the same as that described above with reference to FIG.
  • the target vehicle vehicle ITS-S / V2X communication device of the target vehicle
  • the target vehicle may enter the CACC activated state in the TV discovery state through the process described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can collect vehicle information using the vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can receive the vehicle information of the target vehicle from the target vehicle through the V2X communication. Also, the target vehicle can receive environmental information from the roadside ITS-S through I2V communication. The vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the target vehicle, and / or the environment information may be transmitted to the CACC management entity through the vehicle information collection of the target vehicle, the vehicle information reception of the target vehicle, and the environment information reception process. This is the same as described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can calculate the target speed using the CACC management entity.
  • the CACC management entity can calculate the target speed using the vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the target vehicle, and / or the environment information.
  • the target vehicle can also determine whether the termination condition is satisfied using the CACC management entity.
  • the termination condition is as described above in Fig.
  • the target vehicle can control the vehicle speed using the vehicle control entity. For example, if the termination condition is not satisfied, the CACC management entity may forward information about the target speed (target speed information) to the vehicle control entity, and the vehicle control entity may use the target speed information to control the vehicle speed .
  • target speed information the target speed information
  • the target vehicle can display the target speed information through the HMI entity.
  • the CACC management entity may forward the target rate information to the HMI supporting entity and the HMI supporting entity may forward it to the HMI entity.
  • the HMI entity can display the target speed information. Through this, target speed information can be provided to the user.
  • FIG. 15 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a common facility according to another embodiment of the present invention. Particularly, the embodiment of FIG. 15 shows the operation flow from the CACC Activated state to the CACC Teminated state.
  • the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle and the target vehicle follows the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle and the target vehicle in Fig.
  • the description overlapping with those described above in FIGS. 13 and 14 will be omitted.
  • the target vehicle (the vehicle ITS-S / V2X communication device of the target vehicle) will be described first. Then, the target vehicle can collect the vehicle information using the vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can transmit the vehicle information to the target vehicle through V2X communication.
  • the description related to such vehicle information collection and vehicle information transmission is as described above in Fig.
  • the roadside ITS-S can transmit environment information to the target vehicle through the I2V communication.
  • the description related to the transmission of the environment information is the same as that described above with reference to FIG.
  • the target vehicle vehicle ITS-S / V2X communication device of the target vehicle
  • the target vehicle may enter the CACC activated state in the TV discovery state through the process described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can collect vehicle information using the vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can receive the vehicle information of the target vehicle from the target vehicle through the V2X communication. Also, the target vehicle can receive environmental information from the roadside ITS-S through I2V communication. The vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the target vehicle, and / or the environment information may be transmitted to the CACC management entity through the vehicle information collection of the target vehicle, the vehicle information reception of the target vehicle, and the environment information reception process. This is the same as described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can calculate the target speed using the CACC management entity. This is the same as described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can also determine whether the termination condition is satisfied using the CACC management entity.
  • the termination condition is as described above in Fig.
  • the subject vehicle can switch the CACC state to the CACC terminated state.
  • the CACC management entity may transition the CACC state from the CACC activated state to the CACC terminated state.
  • the CACC management entity may forward the CACC status information to the CACC application and / or the HMI supporting entity.
  • An HMI-supporting entity can pass CACC status information to the HMI.
  • the target vehicle can display the CACC status information using the HMI. Through this, CACC status information can be provided to the user.
  • FIG. 16 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a common facility according to another embodiment of the present invention. Particularly, the embodiment of FIG. 16 shows the operation flow from the CACC activated state to the CACC disabled state.
  • the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle, and the target vehicle follows the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle, and the target vehicle in FIG. In FIG. 16, the description of FIGS. 13 to 15 will be omitted.
  • the target vehicle can collect the vehicle information using the vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can transmit the vehicle information to the target vehicle through V2X communication.
  • the description related to such vehicle information collection and vehicle information transmission is as described above in Fig.
  • the roadside ITS-S can transmit environment information to the target vehicle through the I2V communication.
  • the description related to the transmission of the environment information is the same as that described above with reference to FIG.
  • the target vehicle vehicle ITS-S / V2X communication device of the target vehicle
  • the target vehicle may enter the CACC activated state in the TV discovery state through the process described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can collect vehicle information using the vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can receive the vehicle information of the target vehicle from the target vehicle through the V2X communication. Also, the target vehicle can receive environmental information from the roadside ITS-S through I2V communication. The vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the target vehicle, and / or the environment information may be transmitted to the CACC management entity through the vehicle information collection of the target vehicle, the vehicle information reception of the target vehicle, and the environment information reception process. This is the same as described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can calculate the target speed using the CACC management entity. This is the same as described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can also determine whether the termination condition is satisfied using the CACC management entity.
  • the termination condition is as described above in Fig.
  • the target vehicle can turn off the CACC application.
  • the CACC application may forward the CACC disabling signal / message to the CACC management entity.
  • the target vehicle can switch the CACC state to the CACC disabled state. For example, if a CACC disabling message is received, the CACC management entity may transition the CACC state from the CACC activated state to the CACC disabled state. In this case, the CACC management entity may forward the CACC status information to the CACC application and / or the HMI supporting entity. An HMI-supporting entity can pass CACC status information to the HMI.
  • the target vehicle can display the CACC status information using the HMI. Through this, CACC status information can be provided to the user.
  • FIG. 17 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a CACC dedicated facility according to an embodiment of the present invention.
  • the V2X communication device may be implemented in accordance with a CACC protocol architecture (e.g., the protocol architecture of FIG. 11) that includes common facilities.
  • a CACC protocol architecture e.g., the protocol architecture of FIG. 11
  • the embodiment of FIG. 17 shows the operation flow from the CACC Disabled state to the TV Discovey state and the CACC activated state.
  • the architecture of the roadside ITS-S may include an I2V messaging entity for exchanging I2V messages.
  • This I2V messaging entity may be a presence layer entity included in the presence layer.
  • the architecture of the target vehicle (vehicle ITS-S) may follow the architecture of Fig. 11 (a).
  • the target vehicle may include a facility layer, a network / transport layer, and an access layer, including an application layer optionally including a CACC application, a CACC V2V messaging entity and / or a CACC vehicle and a sensing information collection entity .
  • the architecture of the target vehicle (vehicle ITS-S) may follow the architecture of Fig. 11 (b).
  • the target vehicle may include a facility layer including an application layer including a CACC application, a CACC V2V / I2V messaging entity, a CACC vehicle and a sensing information collection entity, a CACC management entity, a CACC vehicle control entity and / A network / transport layer and an access layer.
  • the target vehicle may further include an HMI entity.
  • the target vehicle may enable the CACC V2V messaging entity and the CACC vehicle and the sensing information collection entity .
  • the CACC application may enable the CACC V2V messaging entity and the CACC vehicle and sensing information collection entity by sending a CACC enabling signal / message to the V2V messaging entity and CACC vehicle and sensing information collection entity.
  • the target vehicle may also collect vehicle information using the vehicle and the sensing information collection entity.
  • the vehicle and sensing information collection entity may collect vehicle information and communicate the collected vehicle information to the CACC V2V messaging entity.
  • the collected vehicle information can be passed directly to the CACC V2V messaging entity without going through the CACC application.
  • the vehicle information may include information about the current speed of the vehicle, the current acceleration, the current degree of braking, whether to form a CACC string, the CACC string length, the CAM message frequency and / or the vehicle type .
  • the target vehicle can transmit the vehicle information to the target vehicle through V2X communication.
  • the V2V messaging entity delivers the vehicle information to the network / transport layer and the access layer, and the network / transport layer and the access layer can transmit the vehicle information to the target vehicle via V2X communication.
  • processing for transmission of vehicle information can be performed at each entity and layer.
  • the CACC V2V messaging entity may generate a V2V message containing vehicle information and forward it to the network / transport layer and the access layer.
  • the network / transport layer and the access layer can process the V2V message in the network / transport layer processing and access layer processing to generate a wireless signal, and transmit the wireless signal to the target vehicle via V2X communication.
  • vehicle information can be transferred from the CACC V2V messaging entity of the target vehicle to the network and transport layer and access layer, and to the target vehicle via V2X communication.
  • the roadside ITS-S can transmit environment information to the target vehicle through the I2V communication.
  • the environment information includes at least one of a restriction rate, a degree of a curve, a number of lanes, allowance of a CACC, whether or not a CACC string length is limited and its limit length, whether a CACC string number is limited, Degree, road surface condition, and / or weather condition.
  • the roadside ITS-S can transmit environment information to the target vehicle through I2V communication using the I2V messaging entity.
  • processing for transmission of environment information can be performed at the entity and layer of the roadside ITS-S.
  • an I2V messaging entity may generate an I2V message containing vehicle information and forward it to a network / transport layer and an access layer.
  • the network / transport layer and the access layer can also process the I2V message for network / transport layer processing and access layer processing to generate a wireless signal and transmit the wireless signal to the target vehicle via I2V communication.
  • the environment information can be transferred from the I2V messaging entity of the target vehicle to the network / transport layer and the access layer, and transmitted to the target vehicle through the I2V communication.
  • the target vehicle can turn on the CACC application.
  • the target vehicle can switch the CACC state from the CACC disabled state to the CACC enabled state and the TV discovery state.
  • the CACC application may forward the CACC enabling signal / message to the CACC management entity, and the receiving CACC entity may transition the CACC state from the CACC disabled state to the CACC enabled state and the TV discovery state .
  • the CACC management entity may forward the CACC status information to the CACC application and / or the HMI supporting entity.
  • An HMI-supporting entity can pass CACC status information to the HMI.
  • the target vehicle can display the CACC status information using the HMI. Through this, CACC status information can be provided to the user.
  • the target vehicle can collect the vehicle information (SV information) of the target vehicle using the CACC vehicle and the sensing information collection entity.
  • the CACC vehicle and sensing information collection entity may collect vehicle information and communicate the collected vehicle information to the CACC management entity. That is, the CACC vehicle and the sensing information collection entity can directly pass the collected vehicle information to the CACC management entity without going through the CACC application.
  • the target vehicle can receive the vehicle information (TV information) of the target vehicle from the target vehicle through the V2X communication.
  • the target vehicle may perform the reverse operation of the operation for transmitting the vehicle information of the target vehicle.
  • the access layer and the network / transport layer of the target vehicle process the access point processing and the network / transport layer processing of the wireless signal received via the V2X communication to send the V2X message containing the vehicle information to the CACC V2V / Entity.
  • the CACC V2V / I2V messaging entity of the target vehicle may process the V2V message to obtain vehicle information.
  • the vehicle information can be received by the target vehicle via the V2X communication and delivered to the CACC V2V / I2V messaging entity.
  • the CACC V2V / I2V messaging entity may then pass the acquired vehicle information to the CACC management entity.
  • the target vehicle can receive environment information from the roadside ITS-S through I2V communication.
  • the target vehicle can perform the reverse operation of the operation for transmitting the environment information of the roadside ITS-S.
  • the access layer and the network / transport may process the access point processing and the network / transport layer processing of the wireless signals received via the I2V communication to deliver the I2V message containing the environment information to the CACC V2V / I2V messaging entity have.
  • the CACC V2V / I2V messaging entity may process the I2V message to obtain environmental information. Through this process, environmental information can be received by the target vehicle through the V2X communication and delivered to the CACC V2V / I2V messaging entity.
  • the CACC V2V / I2V messaging entity may then pass the acquired environment information to the CACC management entity.
  • the CACC V2V / I2V messaging entity may convey vehicle information and environment information together to the CACC management entity. In this way, vehicle information and / or environmental information of the target vehicle can be communicated to the CACC management entity. That is, the CACC V2V / I2V messaging entity can directly convey the received vehicle information and environment information to the CACC management entity without going through the CACC application.
  • the target vehicle can select the target vehicle using the CACC management entity.
  • the CACC management entity can select the target vehicle using the vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the target vehicle, and / or the environment information, and can transmit the information (selected target vehicle information) of the selected target vehicle to the CACC application.
  • the CACC application may forward the confirmation message to the CACC management entity.
  • the confirmation message may include information on time intervals (time interval information).
  • the target vehicle can switch the CACC state to the CACC activated state using the CACC management entity.
  • the CACC management entity may transition the CACC state from the TV discovery state to the CACC activated state.
  • the CACC management entity may deliver the CACC status and the selected target vehicle information to the CACC application.
  • the CACC management entity may forward the CACC status and selected target vehicle information to the HMI supporting entity, which may forward it to the HMI entity.
  • the target vehicle can display the CACC status and target vehicle information using the HMI entity. In this way, the CACC status and the target vehicle information can be provided to the user.
  • FIG. 18 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a CACC dedicated facility according to another embodiment of the present invention. Particularly, the embodiment of FIG. 18 shows the operation flow in the CACC Activated state.
  • the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle and the target vehicle follows the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle and the target vehicle in Fig.
  • the description overlapping with the above description in FIG. 17 will be omitted.
  • the target vehicle vehicle ITS-S / V2X communication device of the target vehicle
  • the target vehicle can collect the vehicle information using the CACC vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can transmit the vehicle information to the target vehicle through V2X communication.
  • the description related to the collection of vehicle information and the transmission of vehicle information is the same as that described in Fig.
  • the roadside ITS-S can transmit environment information to the target vehicle through the I2V communication.
  • the description related to the transmission of the environment information is the same as that described above with reference to FIG.
  • the target vehicle vehicle ITS-S / V2X communication device of the target vehicle
  • the target vehicle may enter the CACC activated state in the TV discovery state through the process described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can collect vehicle information using the CACC vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can receive the vehicle information of the target vehicle from the target vehicle through the V2X communication. Also, the target vehicle can receive environmental information from the roadside ITS-S through I2V communication. The vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the target vehicle, and / or the environment information may be transmitted to the CACC management entity through the vehicle information collection of the target vehicle, the vehicle information reception of the target vehicle, and the environment information reception process. This is the same as described above with reference to Fig.
  • the target vehicle can calculate the target speed using the CACC management entity.
  • the CACC management entity can calculate the target speed using the vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the target vehicle, and / or the environment information.
  • the target vehicle can also determine whether the termination condition is satisfied using the CACC management entity.
  • the termination condition is as described above in Fig.
  • the target vehicle can control the vehicle speed using the CACC vehicle control entity.
  • the CACC management entity may deliver information about the target speed (target speed information) to the CACC vehicle control entity, and the CACC vehicle control entity may use the target speed information to determine the vehicle speed Can be controlled.
  • the target vehicle can display the target speed information through the HMI entity.
  • the CACC management entity may forward the target rate information to the HMI supporting entity and the HMI supporting entity may forward it to the HMI entity.
  • the HMI entity can display the target speed information. Through this, target speed information can be provided to the user.
  • FIG. 19 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a CACC dedicated facility according to another embodiment of the present invention. Particularly, the embodiment of FIG. 19 shows the operation flow from the CACC Activated state to the CACC Teminated state.
  • the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle and the target vehicle follows the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle and the target vehicle in Fig. In FIG. 19, duplicate description will be omitted in FIGS. 17 and 18.
  • the target vehicle can collect vehicle information using the CACC vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can transmit the vehicle information to the target vehicle through V2X communication.
  • the description related to the collection of vehicle information and the transmission of vehicle information is the same as that described in Fig.
  • the roadside ITS-S can transmit environment information to the target vehicle through the I2V communication.
  • the description related to the transmission of the environment information is as described above in Fig.
  • the target vehicle vehicle ITS-S / V2X communication device of the target vehicle
  • the target vehicle may enter the CACC activated state in the TV discovery state through the process described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can collect vehicle information using the CACC vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can receive the vehicle information of the target vehicle from the target vehicle through the V2X communication. Also, the target vehicle can receive environmental information from the roadside ITS-S through I2V communication. The vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the target vehicle, and / or the environment information may be transmitted to the CACC management entity through the vehicle information collection of the target vehicle, the vehicle information reception of the target vehicle, and the environment information reception process. This is the same as described above with reference to Fig.
  • the target vehicle can calculate the target speed using the CACC management entity. This is the same as described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can also determine whether the termination condition is satisfied using the CACC management entity.
  • the termination condition is as described above in Fig.
  • the subject vehicle can switch the CACC state to the CACC terminated state.
  • the CACC management entity may transition the CACC state from the CACC activated state to the CACC terminated state.
  • the CACC management entity may forward the CACC status information to the CACC application and / or the HMI supporting entity.
  • An HMI-supporting entity can pass CACC status information to the HMI.
  • the target vehicle can display the CACC status information using the HMI. Through this, CACC status information can be provided to the user.
  • FIG. 20 shows a CACC operation flow of a V2X communication apparatus including a CACC dedicated facility according to another embodiment of the present invention. Particularly, the embodiment of FIG. 20 shows the operation flow from the CACC activated state to the CACC disabled state.
  • the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle, and the target vehicle follows the architecture of the roadside ITS-S, the target vehicle, and the target vehicle in FIG. In FIG. 20, duplicate description will be omitted in FIGS. 17 to 19.
  • the target vehicle (the vehicle ITS-S / V2X communication device of the target vehicle) will be described first. Then, the target vehicle can collect the vehicle information using the CACC vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can transmit the vehicle information to the target vehicle through V2X communication.
  • the description related to the collection of vehicle information and the transmission of vehicle information is the same as that described in Fig.
  • the roadside ITS-S can transmit environment information to the target vehicle through the I2V communication.
  • the description related to the transmission of the environment information is as described above in Fig.
  • the target vehicle vehicle ITS-S / V2X communication device of the target vehicle
  • the target vehicle may enter the CACC activated state in the TV discovery state through the process described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can collect vehicle information using the CACC vehicle and the sensing information collection entity. Further, the target vehicle can receive the vehicle information of the target vehicle from the target vehicle through the V2X communication. Also, the target vehicle can receive environmental information from the roadside ITS-S through I2V communication. The vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the target vehicle, and / or the environment information may be transmitted to the CACC management entity through the vehicle information collection of the target vehicle, the vehicle information reception of the target vehicle, and the environment information reception process. This is the same as described above with reference to Fig.
  • the target vehicle can calculate the target speed using the CACC management entity. This is the same as described above with reference to FIG.
  • the target vehicle can also determine whether the termination condition is satisfied using the CACC management entity.
  • the termination condition is as described above in Fig.
  • the target vehicle can turn off the CACC application.
  • the CACC application may forward the CACC disabling signal / message to the CACC management entity.
  • the target vehicle can switch the CACC state to the CACC disabled state. For example, if a CACC disabling message is received, the CACC management entity may transition the CACC state from the CACC activated state to the CACC disabled state. In this case, the CACC management entity may forward the CACC status information to the CACC application and / or the HMI supporting entity. An HMI-supporting entity can pass CACC status information to the HMI.
  • the target vehicle can display the CACC status information using the HMI. Through this, CACC status information can be provided to the user.
  • the CACC services need not always be provided via the CACC application, but may be provided directly by the CACC facilities entity.
  • the vehicle information, the environment information, and the like used for the target vehicle selection, the target speed calculation, the end condition determination, and the like are transmitted to the CACC application, and there is no need to be processed by each entity of the facility layer through the control of the CACC application , It is possible to reduce the latency for providing the CACC service.
  • the V2X communication device can provide CACC services that actually operate without error.
  • the CACC pair / string can be unintentionally released / recombined through the state transition model associated with the termination condition.
  • the operation flow can be simplified through the CACC dedicated facility layer entity, and the delay / latency for providing the CACC service can be reduced.
  • the distance between the target vehicle and the target vehicle is represented by the following equation.
  • t (t) is the distance between the target vehicle and the target vehicle at time instance t
  • T is the predefined time interval
  • Vs (t) is the velocity of the target vehicle at time instance t.
  • the CACC service can be defined as a service that automatically adjusts the speed of the target vehicle so as to maintain the target time interval with the target vehicle while maintaining a minimum safety distance from the target vehicle.
  • the inter-vehicle distance in the CACC can be defined as:
  • T is the time interval
  • D is the distance interval
  • Tmin is the minimum time interval
  • Dmin is the minimum distance interval
  • T is the time interval and D is the distance interval.
  • Tmin is the minimum time interval
  • Dmin is the minimum distance interval.
  • the time interval and the distance interval can be kept low variance. If this interval can be kept constant, the minimum interval to ensure safety, i.e. the minimum time interval and the minimum distance interval, can be selected as a small value. As a result, it can improve traffic efficiency and reduce fuel consumption.
  • the types of information for this purpose are as follows.
  • the time interval and the distance interval can be kept constant.
  • the minimum time interval and the minimum distance interval can be selected as small values. As a result, it can improve traffic efficiency and reduce fuel consumption.
  • CACCs can be applied between vehicles on a single lane.
  • the CACC needs to be applied even between vehicles on different lanes. Therefore, it is necessary to consider not only CACC (single lane CACC) applicable between vehicles on one single lane but also applicable CACC (multi lane CACC) between vehicles on different lanes.
  • a communication / protocol architecture for a multi-lane CACC and a multi-lane CACC with a lane change function will be described.
  • the gap for the multi-lane CACC, the target vehicle ID (TVID), and the state transition model will be described.
  • a CACC service having a lane-changing function will be described.
  • the flow of the CACC message and information for the CACC service will be described.
  • the CACC-related embodiments to be described later are applicable to the platooning technology in addition to the CACC technology.
  • the platooning technique is a technique for forming a group for reducing fuel consumption and keeping the interval between group members to a minimum. This Platoon group is managed by the lead vehicle and new members may join, existing members may leave, be merged between groups, one group may be separated, or the group itself may be disbanded. Group management in such a platooning technique may be performed in the same or similar manner as the CACC string management described later.
  • the operation of a vehicle in a platooning group due to a lane change of a lead vehicle, etc. may correspond to a multi-lane CACC service, a lane change of a target vehicle, .
  • the CACC pair corresponds to a Platooning pair
  • the CACC string can correspond to a Platooning string.
  • FIG. 21 illustrates a CACC protocol architecture in accordance with another embodiment of the present invention.
  • the embodiment of FIG. 21 shows a protocol architecture for a CACC with multi-lane CACC and lane-changing functionality.
  • the CACC protocol architecture may include common facilities and may provide CACC services through this common facility. The description of common facilities is as described above with reference to FIG.
  • the CACC protocol architecture may include an application layer, a presence layer, a network and transport layer, and / or an access layer.
  • the CACC protocol architecture may further include a management entity and a secure entity. The basic description of each layer and entity is as described above in Fig.
  • the application layer may include a CACC application module / entity to provide a CACC service.
  • the CACC application entity refers to an upper layer entity (application layer entity) for enabling the CACC service.
  • the facility layer may also include V2V / I2V messaging modules / entities, vehicles and sensing information collection modules / entities, CACC management modules / entities, vehicle control modules / entities and / or HMI support modules / entities.
  • V2V / I2V messaging entity, the vehicle and the sensing information collection entity, the vehicle control entity, and the HMI supporting entity is as described above in FIG.
  • the facility layer may further include entities such as a Lane Recognition System and / or a Lane Keeping System. If the lane keeping system is activated, the lane keeping system gives various warning messages to the driver when the vehicle leaves the lane, or the system adjusts the traveling direction of the vehicle by itself so that the lane keeping system automatically adjusts the lane .
  • a lane keeping system is basically required to have a lane recognition system. If the lane keeping system and the CACC system are simultaneously implemented and the vehicle is active at the same time, it may be set to block the lane change by the CACC system in the lane keeping system, or the lane keeping system may allow the lane change by the CACC system It is possible.
  • the CACC management entity is a facility layer entity that sets the CACC state, time interval, and / or target rate for the CACC service based on the information of the V2X messaging entity, the vehicle information collection entity (vehicle and sensing information collection entity) Quot;
  • the CACC management entity may determine whether to change the lane of the target vehicle through an auxiliary system such as a V2X message and / or a lane recognition system and a lane-keeping system to determine whether to end the CACC, continue to follow the target vehicle (I.e., to maintain a single-lane CACC), or to continue to follow the target vehicle while maintaining the current lane (i.e., switch to mode with multiple lane CACCs).
  • the CACC management entity can determine this by confirming the driver's judgment or predetermined judgment through the HMI supporting entity.
  • the interval means a minimum value (geometric distance or time) to be maintained between the target vehicle and the target vehicle.
  • FIG. 22 illustrates the geometric distance intervals for a multi-lane CACC according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 23 shows the geometric distance spacing for a multi-lane CACC according to another embodiment of the present invention.
  • the geometric distance interval for the multi-lane CACC is the geometric distance between the front end of the preceding vehicle (i.e., the target vehicle) and the front end of the following vehicle (i.e., the target vehicle) (ie, TV's) front end and a following vehicle's (ie, SV's) front end.
  • the geometric distance between the multi-lane CACC and the geometric distance between the trailing end of the preceding vehicle (i.e., the target vehicle) and the leading end of the trailing vehicle (i.e., the target vehicle) (Ie, TV's) rear end and a following vehicle's (ie, SV's) front end.
  • 24 illustrates time intervals for a multi-lane CACC according to an embodiment of the present invention.
  • 25 shows time intervals for a multi-lane CACC according to another embodiment of the present invention.
  • the time interval for the multi-lane CACC is such that the front end of the following vehicle (i.e., the target vehicle) takes up to pass the longitudinal position of the front end of the preceding vehicle (i.e., the target vehicle)
  • the time interval at a given time can be defined as the front end of a preceding vehicle's (ie, TV's) front end to pass (ie, SV's) .
  • This time interval can be defined as the following equation.
  • Time Gap (t 0) Geometrical Distance Gap (t 0) / Vs (t 0) - expression (3)
  • the time interval t0 is the time interval at a given time t0
  • the geometric distance interval t0 is the geometric distance interval at a given time t0
  • Vs (t0) is the speed of the target vehicle at a given time to to be.
  • the time interval for the multi-lane CACC is maintained until the trailing end of the following vehicle (i.e., the target vehicle) passes through the longitudinal position of the front end of the preceding vehicle
  • the time interval at which a given time is taken is defined as the front end of a preceding vehicle's (ie, TV's) rear end to pass. .
  • the distance between the target vehicle and the target vehicle serves as a safety margin, and the speed of the vehicle must be considered as a major factor.
  • the target vehicle must consider the possibility of collision with a vehicle other than the target vehicle in its own lane. This is described in Fig.
  • Figure 26 illustrates an example of spacing usage for a single lane CACC in accordance with an embodiment of the present invention.
  • a (minimum) time interval e.g., 0.2 seconds
  • a high speed e.g., a speed higher than 18 km / h
  • a low speed for example, a speed lower than 18 km / h
  • FIG. 26 (b) May have a horizontal distance of less than a distance (e.g., 1 meter).
  • Figure 27 illustrates an example of spacing usage for a multi-lane CACC in accordance with an embodiment of the present invention.
  • a (minimum) time interval e.g., 0.2 seconds
  • a high speed e.g., 60 km / h
  • 3.33 meters e.g., 60 km / h
  • ≪ / RTI &gt e.g., 60 km / h
  • the target vehicle and the target vehicle are separated from each other by a second distance For example, 1.67 meters).
  • the horizontal distance between the target vehicle and the target vehicle may be zero when the (minimum) time interval (e.g., 0.2 seconds) is maintained at a stop (e.g., 0 km / h), as in Fig. 27 (c).
  • the two vehicles do not collide with each other because they are located in different lanes.
  • the horizontal distance between the target vehicle and the target vehicle is reduced as the vehicle speed is lowered, since the target vehicle and the target vehicle are located in different lanes from each other, . Therefore, in the case of the multi-lane CACC, even if only the time interval is considered, the risk of collision between the target vehicle and the target vehicle is not increased.
  • Figure 28 shows the increased interval in perception of a crash risk according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 28 (a) shows the time interval in the normal situation
  • Fig. 28 (b) shows the increased interval in the case of the risk of collision.
  • the (minimum) time interval between the target vehicle and the target vehicle can be maintained.
  • the time interval may be maintained at 0.3 seconds or less via V2X communication.
  • the minimum value is determined through the regulation of the area where the CACC is applied, the time interval shall not violate its minimum value.
  • the CACC is considered to be normally operated since the interval that is longer than the predetermined time interval or the minimum value of the distance interval is maintained.
  • the target vehicle can recognize the risk of collision with the vehicle other than the target vehicle.
  • the target vehicle in order to avoid the risk of colliding with a vehicle other than the target vehicle, the target vehicle must reduce the speed.
  • the actual interval actual time interval or actual distance interval
  • the CACC can be considered to be normally operated since the increased actual interval has a value larger than the predetermined time interval or the minimum value of the distance interval.
  • the target vehicle may be subjected to a selection process of maintaining a multi-lane CACC, switching to a single lane CACC, or terminating the CACC.
  • the target vehicle In the case of the single-lane CACC, the target vehicle must always be positioned in front of the target vehicle, so that the target vehicle does not follow the target vehicle. However, in the case of a multi-lane CACC, there is no such restriction, so that a situation may arise in which the target vehicle determines the target vehicle as its own target vehicle and follows it. This can be referred to as circular following, which will be described below with reference to FIG.
  • FIG. 29 shows a circulation follow-up in a multi-lane CACC according to an embodiment of the present invention.
  • vehicle A and vehicle B are multi-lane CACC capable CACC vehicles.
  • Fig. 29A shows an example in the case where there is no CACC (No CACC), for example, in the case where no CACC pair or CACC string is formed.
  • the CACC activated vehicle B can find the target vehicle for the multi-lane CACC.
  • FIG. 29 (b) shows an example of a multi-lane CACC.
  • the vehicle B can follow the vehicle A as a target vehicle in different lanes.
  • the vehicle B can follow the vehicle A with a preset interval b.
  • Fig. 29 (c) shows an example of a multi-lane CACC.
  • the vehicle A which is the target vehicle of the vehicle B, can find the target vehicle for the multi-lane CACC.
  • Fig. 29 (d) shows an example of the case where the circulation following is started.
  • the vehicle A which is the target vehicle of the vehicle B, attempts to follow the vehicle B, so that the circulation following can be started.
  • Fig. 29 (e) shows an example of circulation following.
  • the vehicle A may follow the vehicle B which decreases the speed and makes itself the target vehicle.
  • the vehicle A may follow the vehicle B with a predetermined interval (a). Thereby, a phenomenon of circulation following the target vehicle in which the vehicle is the target vehicle can occur.
  • FIG. 29 (f) shows an example of circulation follow-up.
  • the vehicle B may decrease the speed and follow vehicle A again as the target vehicle.
  • the vehicle B can follow the vehicle A with a preset interval b.
  • the following phenomenon of circulation following the target vehicle in which the vehicle is the target vehicle can be repeated.
  • Figure 30 illustrates a method for avoiding circulation following in a multi-lane CACC according to an embodiment of the present invention.
  • vehicle A and vehicle B are multi-lane CACC capable CACC vehicles.
  • FIG. 30 (a) shows an example in the case where there is no CACC (No CACC), for example, in the case where no CACC pair or CACC string is formed.
  • the CACC activated vehicle B can find the target vehicle for the multi-lane CACC.
  • FIG. 30 (b) shows an example of a multi-lane CACC.
  • the vehicle B can follow the vehicle A as a target vehicle in different lanes.
  • the vehicle B can follow the vehicle A with a preset interval b.
  • the vehicle B can broadcast the ID information of the vehicle A as its target vehicle as the target vehicle ID information (TVID).
  • TVID target vehicle ID information
  • FIG. 30 (c) shows an example of a multi-lane CACC.
  • the vehicle A which is the target vehicle of the vehicle B, can find the target vehicle for the multi-lane CACC.
  • FIG. 30 (d) shows an example in which the circulation follow-up does not occur.
  • the vehicle A does not attempt to follow the vehicle B which is the target vehicle following it. This is because the vehicle A receives the target vehicle ID information from the vehicle B, which is the target vehicle following it, and confirms that the target vehicle of the vehicle B identified by this information is the own vehicle.
  • the target vehicle can prevent the occurrence of the circulation following phenomenon by broadcasting the ID information of the target vehicle of the target vehicle.
  • this target vehicle ID information can be defined as shown in Table 1 below.
  • the target vehicle ID information is used as DE to identify the target vehicle. That is, the target vehicle ID information may indicate the ID of the target vehicle.
  • the target vehicle ID information may be the MAC address value of the target vehicle.
  • the target vehicle can broadcast an ITS message (V2X message) including the target vehicle ID information, and the target vehicle of the target vehicle can receive the ITS message.
  • the target vehicle may acquire the target vehicle ID information included in the ITS message and compare the target vehicle ID information with its own ID value to determine whether the target vehicle identified by the target vehicle ID information is itself. If the target vehicle identified by the target vehicle ID information is determined to be the target vehicle, the target vehicle may not determine the target vehicle as the target vehicle for the multi-lane CACC. Thereby, occurrence of circulation following can be prevented.
  • the CACC string becomes longer. Further, as the number of vehicles providing the multi-lane CACC increases, the number of lanes occupied by the CACC vehicle increases. As such, if the CACC string is too long or there are CACC vehicles in too many lanes, traffic efficiency is reduced.
  • the CACC vehicle can check the CACC mode of the surrounding CACC vehicle, and can set the CACC mode that does not adversely affect the traffic efficiency or minimizes the adverse effect.
  • the RSU may broadcast traffic regulation information such as the length of the CACC string, the number of lanes for which the CACC is allowed, or the lane for which the CACC is allowed.
  • the CACC vehicle should be able to select a CACC mode capable of ensuring such a restriction, and information on the CACC mode of the CACC vehicles (CACC mode information) is required.
  • this CACC mode information can be defined as shown in Table 2 below.
  • CACCMode Identifier DataType_xxx ASN .1 representation
  • CACCMode :: INTEGER ⁇ singleLaneCACC (1), multiLaneCACC (2) ⁇ (1..10) Definition This DE identifies the CACC mode. Unit N / A
  • the CACC mode information is DE, indicating / identifying the CACC mode.
  • the CACC mode information may be an integer from 1 to 10 indicating CACC mode.
  • the CACC mode information may indicate that the CACC mode is a single lane CACC mode providing a single lane CACC.
  • the CACC mode information may indicate that the CACC mode is a multi-lane CACC mode that provides a multi-lane CACC.
  • the CACC vehicle can transmit an ITS message (V2X message) including this CACC mode information. In this way, the CACC vehicle can provide information on its CACC mode to the neighboring CACC vehicle.
  • V2X message ITS message
  • the neighbor CACC vehicle can receive this ITS message and obtain the CACC mode information included in this ITS message.
  • the neighbor CACC vehicle may select or change its CACC mode based on the CACC mode information.
  • the neighboring CACC vehicle can appropriately set the CACC mode which does not adversely affect the traffic efficiency or minimizes the adverse effect.
  • FIG. 31 shows a method of determining a CACC mode using a CACC mode information according to an embodiment of the present invention.
  • the embodiment of FIG. 31 shows a method of selecting a multi-lane CACC mode as a CACC mode by using the CACC mode information of the target vehicle.
  • the target vehicle can find the target vehicle and thereby find the string of the long single-lane CACC. As such, much of one lane can be occupied by a long single lane CACC string.
  • the target vehicle can activate the multi-lane CACC based on the received CACC mode information. For example, the target vehicle may select the multi-lane CACC mode to CACC mode using the CACC mode information received from the CACC vehicles in the long single lane CACC string. At this time, the target vehicle determines whether or not the length of the corresponding single-lane CACC string is longer than a predetermined limit length based on the received CACC mode information. If the length of the single-lane CACC string is longer than the preset limit length, have. This makes it possible to prevent the length of the single-lane CACC string from becoming longer.
  • the target vehicle may determine one CACC vehicle in the corresponding single-lane CACC string as the target vehicle and follow it in the different lanes. For example, as shown, the target vehicle can determine the head vehicle in the single-lane CACC string as the target vehicle and follow the head vehicle in the side lane. As an embodiment, the target vehicle may broadcast CACC mode information indicating a multi-lane CACC mode which is its CACC mode.
  • FIG. 32 illustrates a method for determining a CACC mode using CACC mode information according to an embodiment of the present invention. Particularly, the embodiment of FIG. 32 shows a method in which the target vehicle selects the single-lane CACC mode as the CACC mode using the CACC mode information.
  • the target vehicle can find the target vehicle, and through it, a string of a plurality of multi-lane CACC vehicles can be found. As such, many lanes can be occupied by multiple lane CACC strings.
  • the target vehicle can activate a single-lane CACC based on the received CACC mode information. For example, the target vehicle may select a single lane CACC mode to CACC mode using a single lane CACC mode received from CACC vehicles in a multi-lane CACC string. At this time, the target vehicle determines whether the number of CACC vehicles included in the multi-lane CACC string or the number of lanes where the corresponding CACC vehicle is located is greater than a predetermined limit number, based on the received CACC mode information, In many cases, the CACC mode can be selected as the single-lane CACC mode. This makes it possible to prevent the number of lanes occupied by the multi-lane CACC string from increasing.
  • the target vehicle can determine one of the multi-lane CACC vehicles as the target vehicle and follow it in the same lane.
  • the target vehicle may broadcast CACC mode information indicating a single lane CACC mode, which is its CACC mode.
  • the target vehicle may terminate the CACC or maintain the CACC by switching between the modes of the CACC, i.e., the single-lane CACC mode and the multi-lane CACC mode.
  • the target vehicle may terminate the CACC or maintain the CACC by switching between the modes of the CACC, i.e., the single-lane CACC mode and the multi-lane CACC mode.
  • FIG. 33 shows a method for changing a CACC mode of a target vehicle according to an embodiment of the present invention. Specifically, the embodiment of FIG. 33 shows a method in which the subject vehicle changes the CACC mode from a single-lane CACC mode to a multi-lane CACC. In the embodiment of FIG. 33, it is assumed that the vehicle A is the target vehicle of the vehicle B and the target B is the target vehicle of the vehicle A.
  • the vehicle B when the CACC is not activated (No CACC), the vehicle B can find the target vehicle. As shown in Fig. 33 (b), the vehicle B can select the vehicle A as the target vehicle and the single-lane CACC mode as the CACC mode. Thus, the vehicle B can follow the same lane as the vehicle A as the target vehicle.
  • a single lane CACC may be interrupted.
  • a single lane CACC service may be interrupted if another vehicle is cut in between the vehicle B and the vehicle A, which is the target vehicle of the vehicle B.
  • the vehicle B can detect the vehicle that is interrupted by its own sensor.
  • the vehicle B when the single-lane CACC service is interrupted, the vehicle B can change the CACC mode from the single-lane CACC mode to the multi-lane CACC mode. Thus, the vehicle B can follow the vehicle A in a different lane. In this way, the vehicle B can continue to follow the vehicle A, despite the interruption of the intervening vehicle.
  • FIG. 34 shows a method for changing a CACC mode of a target vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • the embodiment of FIG. 34 shows a method in which the target vehicle changes the CACC mode from the multi-lane CACC mode to the single-lane CACC.
  • the vehicle A is the target vehicle of the vehicle B and the target B is the target vehicle of the vehicle A.
  • the vehicle B in the multi-lane CACC mode can follow the vehicle A as a target vehicle in different lanes.
  • the vehicle B can follow the vehicle A at a predetermined interval b.
  • the multi-lane CACC service of the vehicle B is interrupted by the preceding vehicle.
  • the vehicle B can detect the preceding vehicle through its own sensor.
  • the vehicle B can change the CACC mode from the multi-lane CACC mode to the single lane CACC mode.
  • the vehicle B can follow the vehicle A in the same lane. In this way, the vehicle B can continue to follow the vehicle A, despite the interruption of the preceding vehicle.
  • FIG. 35 shows a CACC state transition model according to another embodiment of the present invention.
  • the CACC mode may include a single lane CACC mode and a multi lane CACC mode. Therefore, unlike the CACC state transition model of the embodiment of FIG. 12, the CACC state transition model of the embodiment of FIG. 35 may further include a CACC mode decision state, and the CACC activated state may be a single lane CACC activated state and a multi- . ≪ / RTI >
  • entry into each state may require CACC application or driver's confirmation / permission.
  • CACC application or driver's confirmation / permission For example, target vehicle (TV) discovery, CACC mode decision, CACC activation, CACC exit status may be prioritized at the CACC management entity, and may require CACC application or driver identification / .
  • TV target vehicle
  • the CACC application is disabled. This state can be triggered when the CACC application is turned off. For example, if the CACC application is turned off in the TV Discovery state, the CACC mode decision state, the CACC Terminated state, or the CACC Activated state (Single Lane CACC Activated state or Muti-Lane CACC Activated state), the CACC application can enter this state have.
  • CACC Eabled The CACC application is enabled. This state can be triggered when the CACC application is turned on. As an example, this state may include a TV Discovery state, a CACC mode decision state, a CACC Activated state (Single Lane CACC Activated state or Muti-Lane CACC Activated state), and / or a CACC Terminated state.
  • TV Discovery The state in which the CACC application finds the target vehicle. This state can be triggered when the CACC application is turned on in the CACC Disabled state. The CACC application thus enabled can perform a preset TV discovery procedure to discover and select the target vehicle.
  • CACC mode decision A state that determines the CACC mode. This state can be triggered when the target vehicle is selected in the TV Discovery state. In this state, the CACC application can determine whether the CACC mode is a single-lane CACC mode or a multi-lane CACC mode.
  • Single Lane CACC Activated Single-lane CACC mode is active. This state can be triggered when the single-lane CACC mode is determined as the CACC mode in the CACC mode decision state. In this state, the CACC application can determine whether a preset termination condition is satisfied or whether a mode changing condition is satisfied. If the termination condition and the mode change condition are not satisfied, the CACC application can keep this state.
  • the CACC application can enter the CACC Terminated state.
  • the CACC application can enter the multi-lane CACC activated state.
  • Multi-lane CACC mode is active. This state can be triggered when the multi-lane CACC mode is determined as the CACC mode in the CACC mode decision state. In this state, the CACC application can determine whether a preset termination condition is satisfied or whether a mode changing condition is satisfied. If the termination condition and the mode change condition are not satisfied, the CACC application can keep this state.
  • the CACC application can enter the CACC Terminated state.
  • the CACC application may enter the Single Lane CACC Activated state.
  • the termination condition and mode change condition will be described below.
  • CACC application terminated This state can be triggered when the target vehicle is not selected in the TV Discovery state. Alternatively, this state can be triggered when a predetermined end condition is satisfied in the Single CACC Activated state or the Multi-lane CACC Activated state. Meanwhile, when the CACC application is CACC Terminated, the TV discovery procedure can be performed again. Even in this state, since the CACC application is in the enabled state, for example, when the CACC application is not turned off, it is possible to enter the TV discovery state again.
  • 36 shows a method of operating a target vehicle when the target vehicle changes lanes according to an embodiment of the present invention.
  • the target vehicle may follow the target vehicle in a single-lane CACC mode.
  • the target vehicle can change the lane.
  • the target vehicle may broadcast a V2X message containing information (lane change indication information) indicating a change of the CACC lane.
  • the target vehicle may broadcast an event notification message (e.g., a DENM message) containing lane change indication information.
  • the target vehicle may broadcast an event notification message having a value of a Cause code indicating a CACC lane change and a Sub cause code indicating a lane change on the right side.
  • the event notification message will be described below.
  • the target vehicle can recognize the change of the CACC lane of the target vehicle.
  • the target vehicle may recognize the lane change of the target vehicle using a V2X message including lane change identification information (e.g., a sensor of the vehicle) or lane change indication information received from the target vehicle.
  • lane change identification information e.g., a sensor of the vehicle
  • lane change indication information received from the target vehicle.
  • the target vehicle When the target vehicle recognizes the lane change of the target vehicle, as shown in Figs. 36 (c) to 36 (e), the target vehicle terminates the CACC, changes the lane along the target vehicle, follows the target vehicle in the single lane CACC mode , Or follow the target vehicle in a multi-lane CACC mode by maintaining the current lane.
  • a specific operation according to the CACC capability of the target vehicle will be described.
  • a lane change method in the case where the target vehicle provides only the CACC service (CACC only) will be described.
  • a method of changing a lane of a CACC with a lane recognition system in which a target vehicle provides a CACC service having a lane recognition system will be described.
  • a lane changing method of the case where the target vehicle provides a CACC service having a lane keeping system (CACC with Lane Keeping System) will be described.
  • the target vehicle having the first performance or the first performance activated may follow the target vehicle only with a single-lane CACC. For example, if the target vehicle does not have a lane recognition system and a lane-keeping system, or if they are not activated, the target vehicle may follow the target vehicle only in a single lane CACC mode.
  • the target vehicle may follow the target vehicle in a single lane CACC mode, which is the current mode.
  • the target vehicle can not directly recognize whether or not the target vehicle has changed lanes. Therefore, in this case, the target vehicle needs to provide the target vehicle with information (lane change instruction information) that instructs the lane change of the target vehicle.
  • this lane change indication information may be conveyed as an event notification message, such as a DENM message.
  • Table 3 shows an example of the lane change instruction information of the target vehicle.
  • the lane change indication information may be a Cause Code indicating a CACC lane change.
  • the direct cause code may have any value that is different from the value of the currently defined direct cause code.
  • the Sub cause code can have a value between 0 and 1. For example, when the value of the Sub cause code is 0, it can indicate Unavailable. If the value of the Sub cause code is 1, And when the value of the Sub cause code is 2, it can indicate that the lane change has been made to the right.
  • the target vehicle can broadcast a V2X message (ITS message) including this lane change indication information, and the target vehicle that received it can determine whether to continue to follow the target vehicle based on this.
  • V2X message ITS message
  • whether or not the target vehicle continues to follow the target vehicle can be determined by the driver's choice of the target vehicle or a preset reference.
  • the target vehicle can maintain the Single Lane CACC activated state and change the lane based on the lane change instruction information to continue to follow the target vehicle. This is because the target vehicle having the first performance is unable to recognize the lane and can not follow the multi-lane CACC.
  • the target vehicle may terminate the CACC. This can be an example of one of the termination conditions of the CACC.
  • a target vehicle with a second capability or activated with a second capability may follow the target vehicle with a single lane CACC with a lane recognition system. For example, if the target vehicle has a lane recognition system and it is activated but has no lane keeping system or it is not activated, the target vehicle may follow the target vehicle with a single lane CACC with a lane recognition system.
  • the target vehicle may follow the target vehicle in a single lane CACC mode, which is the current mode.
  • the target vehicle can recognize whether the lane change of the target vehicle has been made using the lane recognition system. In this case, the target vehicle may determine whether to continue to follow the target vehicle and which CACC mode to continue to follow the target vehicle.
  • the target vehicle having the second performance can recognize the lane using the lane recognition system, so that the target vehicle can be followed by the multi lane CACC as well as the single lane CACC Because.
  • whether or not to continue to follow the target vehicle and which CACC mode to continue to follow the target vehicle may be determined by the driver's choice of the target vehicle or a preset reference.
  • the target vehicle may maintain the CACC activated state (Single Lane CACC activated state) and change the lane so that the target vehicle can continue to follow the target vehicle.
  • CACC activated state Single Lane CACC activated state
  • the target vehicle When it is determined that the target vehicle continuously follows the target vehicle in the multi-lane CACC mode, the target vehicle changes the CACC activated state from the single-lane CACC activated state to the multi-lane CACC activated state, You can continue to follow. This can be an example of one of the mode changing conditions of the CACC.
  • the target vehicle may terminate the CACC. This can be an example of one of the termination conditions of the CACC.
  • a target vehicle with a third performance or with a third performance enabled may follow the target vehicle with a single lane CACC with a lane recognition system and a lane-keeping system. For example, if the target vehicle has a lane recognition system and a lane-keeping system and they are activated, the target vehicle can follow the target vehicle with a single lane CACC with a lane recognition system and a lane-keeping system.
  • the target vehicle may follow the target vehicle in a single lane CACC mode, which is the current mode.
  • the target vehicle can recognize whether the lane change of the target vehicle is changed using the lane recognition system, and can maintain the current lane using the lane keeping system.
  • the target vehicle can determine whether to continue to follow the target vehicle and which CACC mode to continue to follow the target vehicle.
  • whether or not to continue to follow the target vehicle and which CACC mode to continue to follow the target vehicle may be determined by the driver's choice of the target vehicle or a preset reference.
  • the target vehicle When it is determined that the target vehicle continues to follow the target vehicle in the single-lane CACC mode, the target vehicle maintains the CACC activated state (Single Lane CACC activated state), temporarily releases the lane keeping system, changes lanes, Can continue to follow.
  • CACC activated state Single Lane CACC activated state
  • the target vehicle changes the CACC activated state from the single-lane CACC activated state to the multi-lane CACC activated state, And continue to follow the target vehicle.
  • This can be an example of one of the mode changing conditions of the CACC.
  • the target vehicle may terminate the CACC. This can be an example of one of the termination conditions of the CACC.
  • the message format for CACC may be a CACC dedicated message format or a format that extends the message of an existing ITS.
  • the dedicated CACC message format is described in FIGS. 37 and 38, and the ITS message format used for CACC is described in FIGS. 39 and 40.
  • the dedicated CACC message may include an ITS PDU header and / or a CACC management container.
  • the dedicated CACC message may optionally further include a location container and an application container. The description of each container and the fields included in the container is as follows.
  • ITS PDU Header A common header field for all ITS message formats.
  • CACC Management Container Contains information required for the operation of CACC management and CACC.
  • Location Container Describes the location of the vehicle transmitting this message.
  • Application Container Contains application-specific information.
  • CACC mode Identifies / indicates the CACC mode. That is, it indicates whether the CACC mode is a single-lane CACC mode or a multi-lane CACC mode.
  • Target Vehicle ID Identifies / indicates the ID of the target vehicle.
  • Course code identifies various situations including, for example, lane change.
  • FIG. 38 shows a dedicated CACC message format according to another embodiment of the present invention.
  • the description of FIG. 37 and duplicate description will be omitted.
  • the dedicated CACC message may include an ITS PDU header and / or a CACC management container.
  • the dedicated CACC message may optionally further include a location container and an application container.
  • the CACC mode, TVID, and causeCode fields included in the ITS PDU header, the CACC management container, the location container and the application container, and the CACC management container are as described in FIG.
  • the CACC Management Container may further include additional fields in addition to the CACC mode, TVID, and causeCode fields.
  • the additional fields included in the CACC management container are as follows.
  • CACCStringID Indicates the ID of the CACC string.
  • Order in string (orderInString): Indicates the position within the CACC string.
  • CACCStringLength Indicates the length of the CACC string.
  • CACCStringLVPosition Indicates the position of the head vehicle of the CACC string.
  • CACCStringLengthLimit Indicates the currently allowed length limit (in number) of the CACC string.
  • CACCStringLengthLimitGD Indicates the currently allowed length limit (in geometrical distance) of the CACC string.
  • CACCStringNumLimit indicates the currently allowed number limit of the CACC string.
  • CACC String Lane Indicates the lane position of the CACC string.
  • CACCStringDesignatedLane Indicates the currently designated lane position for the CACC string.
  • information for the CACC may be provided using a separate CACC dedicated message format.
  • the CAM message may include a CAM extension part, and the CAM extension part may optionally include a CACC management container for the CACC.
  • the CACC management container included in this CAM extension part may include a CACC mode field, a TVIS field, and a causecode field, and descriptions thereof are as described above with reference to FIG.
  • FIG. 40 shows an extension of a CAM message for CACC according to another embodiment of the present invention.
  • the CAM message may include a CAM extension part, and the CAM extension part may optionally include a CACC management container for CACC.
  • the description of each field in the CACC management container included in this CAM extension part is as described in FIG.
  • information for the CACC may be provided through the expansion of the CAM message without using a separate CACC dedicated message format. Also, information for CACC can be provided through expansion of an event notification message such as a DENM message rather than a CAM message.
  • the target vehicle vehicle ITS station / V2X communication device
  • the target vehicle may be implemented according to the CACC protocol architecture of FIG.
  • the target vehicle can turn on the CACC application.
  • the target vehicle can switch the CACC state from the CACC disabled state to the CACC enabled state and the TV discovery state.
  • the CACC application may forward the CACC enabling signal / message to the CACC management entity, and the receiving CACC entity may transition the CACC state from the CACC disabled state to the CACC enabled state and the TV discovery state .
  • the CACC management entity may forward an optional report containing the CACC status information to the CACC application.
  • the target vehicle can collect the vehicle information (SV information) of the target vehicle using the vehicle and the sensing information collection entity.
  • the vehicle and sensing information collection entity may collect vehicle information and communicate the collected vehicle information to the CACC management entity.
  • the target vehicle can receive the vehicle information (TV information) of the candidate target vehicle from the candidate target vehicle through the V2X communication.
  • the target vehicle may receive a V2X message that includes TV information received via V2X communication and may process it for access layer processing and network / transport layer processing to a V2V / I2V messaging entity.
  • the V2V / I2V messaging entity may obtain TV information from the V2X message.
  • the V2V / I2V messaging entity may then pass the obtained TV information to the CACC management entity.
  • the vehicle information about the candidate target vehicle can be received by the target vehicle through the V2X communication and transmitted to the CACC management entity.
  • the target vehicle can receive environmental information from the roadside ITS-S through I2V communication.
  • the target vehicle may receive a V2X message (I2V message) containing environmental information received via an I2V communication, and may process it for access layer processing and network / transport layer processing to a V2V / I2V messaging entity .
  • the V2V / I2V messaging entity may obtain environmental information from the V2X message.
  • the V2V / I2V messaging entity may then pass the acquired environment information to the CACC management entity. Through this process, environmental information can be received by the target vehicle through the I2V communication and delivered to the CACC management entity.
  • the V2V / I2V messaging entity may convey the vehicle information and environment information of the candidate target vehicle together to the CACC management entity. In this way, the vehicle information and environment information of the candidate target vehicle can be transmitted to the CACC management entity.
  • the target vehicle can select the target vehicle using the CACC management entity.
  • the CACC management entity may set / determine the target vehicle, the CACC mode and / or the interval using the vehicle information of the target vehicle, the vehicle information of the candidate target vehicle, and / or the environment information.
  • the CACC management entity can forward the confirmation request message to the CACC application, and the CACC application can forward the confirmation message to the CACC management entity.
  • the confirmation message may include information on the time interval (time interval information) and / or information on the CACC mode (CACC mode information).
  • the target vehicle can switch the CACC state to the CACC activated state using the CACC management entity.
  • the CACC management entity may convert the CACC state into a Single CACC activated state or a Multi-lane CACC activated state.
  • the CACC management entity may forward the optional report including the CACC status to the CACC application.
  • the target vehicle may communicate the target speed information to the vehicle control entity using the CACC management entity.
  • the vehicle control entity may control the vehicle speed based on the target speed information.
  • Figure 42 shows a message flow for a lane change until a decision on lane change is obtained according to an embodiment of the present invention.
  • the target vehicle vehicle ITS station / V2X communication device
  • the target vehicle may be implemented according to the CACC protocol architecture of FIG.
  • the description overlapping with the above description in FIG. 41 is omitted.
  • the CACC management entity of the target vehicle may set the CACC state to the single-lane CACC activated state.
  • the target vehicle can recognize the lane change of the target vehicle using the V2X message received from the target vehicle. For example, the target vehicle receives the V2X message including the information about the lane change of the target vehicle (lane change information) through the V2X communication, and performs the access layer processing and the network / transport layer processing to the V2V / I2V messaging entity .
  • the V2V / I2V messaging entity may obtain lane change information from the V2X message.
  • the V2V / I2V messaging entity may then inform the CACC management entity of the lane change of the target vehicle. Through this process, the lane change information can be received by the target vehicle through the V2X communication and transmitted to the CACC management entity.
  • the subject vehicle can detect the lane change of the target vehicle using its own lane recognition system.
  • the lane recognition system can inform the CACC management entity of the lane change of the target vehicle.
  • the target vehicle can confirm the predetermined decision on the lane change using the CACC management entity. That is, the target vehicle can determine whether or not there is a predetermined decision on the lane change of the target vehicle. This predetermined determination may be referred to as a predetermined operation determination.
  • the target vehicle can obtain a decision on the lane change.
  • the preset determination may be made by a decision not following (lane-changed target vehicle), by a decision to continue in a single lane CACC mode (lane-changed target vehicle) or by a multi-lane CACC mode And the following crystals. According to this determination, the target vehicle can automatically determine whether or not to change the lane and change the CACC mode.
  • the target vehicle may forward a message to the HMI supporting entity requesting the driver's decision on the lane change.
  • the HMI-supporting entity can forward it to the HMI entity.
  • the target vehicle can display decision request information for the lane change using the HMI entity.
  • the decision request information for the lane change can be provided to the user (driver).
  • the target vehicle receives information about the user's decision through the HMI entity, and the HMI entity can forward it to the CACC management entity. Through this, the target vehicle can obtain a decision on the lane change.
  • Figure 43 shows a message flow for a lane change after a decision on lane change is obtained in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the target vehicle vehicle ITS station / V2X communication device
  • the target vehicle may be implemented according to the CACC protocol architecture of FIG.
  • duplicate description is omitted in FIGS. 41 and 42.
  • the CACC management entity of the target vehicle can change the CACC state to the CACC terminated state. In this way, the target vehicle may no longer follow the lane-altered target vehicle. In this case, the CACC management entity of the target vehicle may transmit an optional report including the CACC status information to the CACC application.
  • the CACC management entity of the target vehicle may forward the target speed and lane change information to the vehicle control entity if it has obtained a decision (second decision) that continues to follow the lane-altered target vehicle in a single-lane CACC mode.
  • the CACC management entity may then forward the request message to turn off the lane-keeping system to the lane-keeping system, and thus the lane-keeping system may be turned off.
  • the vehicle control entity of the target vehicle may control the vehicle speed and the lane. In this way, the target vehicle can follow the target vehicle in a single lane CACC mode by changing the lane.
  • the CACC management entity of the target vehicle may change the CACC state from a Single-lane CACC activated state to a Multi-lane CACC activated state if it has obtained a decision that continues to follow the lane-changed target vehicle in the multi-lane CACC mode.
  • the CACC management entity may forward an optional report containing the CACC status information to the CACC application.
  • the CACC management entity may deliver the target rate information to the vehicle control entity. Thereafter, the vehicle control entity of the target vehicle can control the vehicle speed without changing the lane.
  • the target vehicle can follow the target vehicle in the multi-lane CACC mode by maintaining the lane.
  • Hybrid communication for CACC will be described below.
  • direct communication between the target vehicle and the target vehicle may be difficult. This is the case, for example, when a third vehicle is cut-in between two vehicles, or when there is an obstacle such as road equipment and direct communication is interrupted. In this case, maintenance of the CACC may be a problem. At this time, indirect communication through the cellular network can be used to solve this problem.
  • Figure 44 illustrates a method for simultaneous transmission for CACC in a hybrid communication according to an embodiment of the present invention.
  • the simultaneous transmission method corresponds to a method of transmitting a message for CACC using two or more access layer technologies for direct communication and indirect communication.
  • the CACC vehicle generates a CACC message, performs networking and transport layer processing thereof, and processes the access layer (access # 1) for direct communication and the access layer (access # 2) for indirect communication Lt; / RTI > Through this, a CACC message (V2X message) can be transmitted simultaneously through direct communication and indirect communication.
  • the alternative transmission method corresponds to a method of transmitting a message for CACC using either access layer technology for direct communication or access layer technology for indirect communication.
  • the alternative transmission method may be a method of first transmitting using an access layer technology for direct communication, and a method of changing to an access layer technology for indirect communication when there is a problem in direct communication.
  • the CACC vehicle can generate a CACC message and transmit it to the networking and transport layer.
  • the CACC vehicle can verify the availiablity of direct and indirect communications and deliver information about available or proposed access technologies to the networking and transport layer.
  • the delivered CACC message is networking and transport layer processed and can be delivered to one of an access layer (access # 1) for direct communication or access layer (access # 2) for indirect communication based on information on the access technology have.
  • the CACC vehicle may transmit the CACC message through an access layer (access # 1) for direct communication or an access layer (access # 2) for indirect communication.
  • the CACC message (V2X message) can be transmitted via either direct communication or indirect communication.
  • V2X communication apparatus 46 shows a V2X communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the V2X communication device 46000 may include a memory 46010, a processor 46020, and a communication unit 46030.
  • the V2X communication device may be an OBU (On Board Unit) or an RSU (Road Side Unit), or may be included in an OBU or an RSU.
  • the V2X communication device may be included in the ITS station or may correspond to the ITS station.
  • Communication unit 46030 may be coupled to processor 46020 to transmit / receive wireless signals.
  • the communication unit 46030 can upconvert the data received from the processor 46020 to the transmit and receive band and transmit the signal.
  • the communication unit may implement the operation of the access layer.
  • the communication unit may implement the operation of the physical layer included in the access layer, or may further implement the operation of the MAC layer.
  • the communication unit may comprise a plurality of subcommunication units for communicating in accordance with a plurality of communication protocols.
  • Processor 46020 may be coupled to communication unit 46030 to implement the operation of layers according to the ITS system or the WAVE system.
  • the processor 46020 may be configured to perform operations in accordance with various embodiments of the present invention in accordance with the above-described figures and description. Also, at least one of the modules, data, programs, or software that implement the operation of the V2X communication device 46000 according to various embodiments of the invention described above may be stored in the memory 46010 and executed by the processor 46020 have.
  • the memory 46010 is coupled to the processor 46020 and stores various information for driving the processor 46020.
  • Memory 46010 may be internal to processor 46020 or external to processor 46020 and coupled to processor 46020 by known means.
  • the memory may include a secure / non-secure storage device, or may be included in a secure / non-secure storage device. Depending on the embodiment, the memory may be referred to as a secure / non-secure storage device.
  • V2X communication apparatus 46000 in FIG. 46 may be implemented such that the above-described various embodiments of the present invention are applied independently or two or more embodiments are applied together.
  • the GNSS receiver and DSRD radio may be included in the communication unit 46030 of FIG.
  • the DSRC device processor may be included in the communication unit 46030 in Fig. 46, or included in the processor 46020.
  • the V2X communication device may be a V2X communication device of the target vehicle.
  • the V2X communication device can detect the lane change of the target vehicle that the target vehicle follows (S47010). As an embodiment, the V2X communication device can detect the lane change of the target vehicle based on the lane change indication information indicating the lane change of the target vehicle included in the V2X message received from the target vehicle. At this time, the lane change instruction information (e.g., a cause code for instructing a CACC lane change) is as described above with reference to FIG.
  • the lane change instruction information e.g., a cause code for instructing a CACC lane change
  • the lane change instruction information when the value of the lane change instruction information is the first value, the lane change instruction information indicates that there is no lane change, and when the value of the lane change instruction information is the second value, And if the value of the lane change instruction information is the third value, the lane change instruction information may indicate that there is a lane change to the right.
  • the V2X communication apparatus can set the CACC mode based on the predetermined operation decision (S47020). At this time, the V2X communication apparatus can set the CACC mode by maintaining the current CACC mode or by changing the current CACC mode.
  • the predetermined operation decision may be based on a decision (first decision) not following the lane-changed target vehicle, a decision (second decision) that continues to follow the lane-changed target vehicle in the single-lane CACC mode, And a decision to continue following the changed target vehicle (third determination).
  • the V2X communication device may transmit a V2X message including information on the set CACC mode (S47030).
  • the CACC mode may include a single lane CACC mode for providing a single lane CACC service and a multi lane CACC mode for providing a multi lane CACC service.
  • the V2X message may further include target vehicle ID information identifying an ID of the target vehicle.
  • the V2X communication apparatus may further comprise determining whether to change the lane based on a predetermined operation decision. For example, the V2X communication apparatus determines that the lane is maintained when the preset operation decision is a decision (first decision) not to follow the lane-changed target vehicle, or if the predetermined operation decision is made in the single lane CACC mode (Second determination) that the lane-changed target vehicle continues to follow the lane-changed target vehicle, or it is determined that the predetermined operation decision is to follow the target vehicle lane-changed in the multi-lane CACC mode ), It can be determined that the lane is maintained.
  • the preset operation decision is a decision (first decision) not to follow the lane-changed target vehicle
  • the predetermined operation decision is made in the single lane CACC mode (Second determination) that the lane-changed target vehicle continues to follow the lane-changed target vehicle, or it is determined that the predetermined operation decision is to follow the target vehicle lane-changed in the multi-
  • Embodiments in accordance with the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, a function, or the like which performs the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory is located inside or outside the processor and can exchange data with the processor by various means already known.
  • the present invention is used in a range of vehicle communications.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

대상 차량의 V2X(Vehicle to everything) 통신 장치가 V2X 메시지를 전송하는 방법이 개시된다. 대상 차량의 V2X(Vehicle to everything) 통신 장치가 V2X 메시지를 전송하는 방법은 대상 차량이 따르는 타겟 차량의 차선 변경을 검출하는 단계, 타겟 차량의 차선 변경이 검출되는 경우, 차선 변경에 대한 미리 설정된 동작 결정에 기초하여 CACC 모드를 설정하는 단계, 및 설정된 CACC 모드에 대한 정보를 포함하는 V2X 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, CACC 모드는 단일 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 단일 차선 CACC 모드 및 다중 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 다중 차선 CACC 모드를 포함한다.

Description

V2X 통신 장치 및 그의 V2X 메시지의 송수신 방법
본 발명은 V2X 통신 장치 및 그의 V2X 메시지 송수신 방법에 대한 것으로, 특히 CACC(Cooperative Adaptive Cruise Control) 관련 정보를 포함하는 V2X 메시지를 수신하고, 메세지에 포함된 정보에 기초하여 CACC 서비스를 제공하는 방법에 대한 것이다.
최근 차량(vehicle)은 기계 공학 중심에서 전기, 전자, 통신 기술이 융합된 복합적인 산업 기술의 결과물이 되어 가고 있으며, 이러한 면에서 차량은 스마트카라고도 불린다. 스마트카는 운전자, 차량, 교통 인프라 등을 연결하여 교통 안전/복잡 해소와 같은 전통적인 의미의 차량 기술뿐 아니라 다양한 사용자 맞춤형 이동 서비스를 제공하게 되었다. 이러한 연결성은 V2X(Vehicle to Everything) 통신 기술을 사용하여 구현될 수 있다.
V2X 통신을 통해 다양한 서비스가 제공될 수 있다. 예를 들면, 교통 안전과 이동성 향상의 기여를 목표로 자동 및 연결 운전과 관련된 서비스가 제공될 수 있다. 이러한 서비스 중의 하나가 CACC 서비스이고, CACC 기술은 교통 효율성 향상 및 연료 소비 감소를 위해, CACC 쌍 또는 CACC 스트링을 형성하고 차량 간의 안전 시간 간격(safety time gap)을 최소 값으로 유지하는 기술이다.
그러나, 일부 환경 또는 상황에서 CACC는 차선 용량에 부정적인 영향을 미치거나 교통 체증을 유발할 수도 있다. 따라서, CACC 서비스를 제공하면서도 교통 흐름을 원할하기 하기 위한 방안이 필요하다. 예를 들면, CACC 모드를 적절히 결정하기 위한 방법에 대한 고려가 필요하다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, V2X(Vehicle to everything) 통신 장치 및 V2X 통신 장치의 V2X 메시지 수신 방법이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상 차량의 V2X(Vehicle to everything) 통신 장치가 V2X 메시지를 전송하는 방법은 상기 대상 차량이 따르는 타겟 차량의 차선 변경을 검출하는 단계; 상기 타겟 차량의 차선 변경이 검출되는 경우, 상기 차선 변경에 대한 미리 설정된 동작 결정에 기초하여 CACC 모드를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 CACC 모드에 대한 정보를 포함하는 V2X 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 CACC 모드는 단일 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 단일 차선 CACC 모드 및 다중 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 다중 차선 CACC 모드를 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 미리 설정된 동작 결정은, 상기 차선 변경된 타겟 차량을 따르지 않는 결정, 상기 단일 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정 또는 상기 다중 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 V2X 메시지는 상기 타겟 차량의 ID를 식별하는 타겟 차량 ID 정보를 더 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 미리 설정된 동작 결정에 기초하여 차선을 변경할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 차선을 변경할지 여부를 결정하는 단계는, 상기 미리 설정된 동작 결정이 상기 차선 변경된 타겟 차량을 따르지 않는 결정인 경우, 상기 차선을 유지하는 것으로 결정하고, 상기 미리 설정된 동작 결정이 상기 단일 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정인 경우, 상기 차선을 변경하는 것으로 결정하고, 상기 미리 설정된 동작 결정이 상기 다중 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정인 경우, 상기 차선을 유지하는 것으로 결정할 수 있다.
실시예로서, 상기 타겟 차량의 차선 변경을 검출하는 단계는, 상기 타겟 차량으로부터 수신된 V2X 메시지에 포함된 상기 타겟 차량의 차선 변경을 지시하는 차선 변경 지시 정보에 기초하여 수행될 수 있다.
실시예로서, 상기 차선 변경 지시 정보의 값이 제1 값인 경우, 상기 차선 변경 지시 정보는 차선 변경이 없음을 지시하고, 상기 차선 변경 지시 정보의 값이 제2 값인 경우, 상기 차선 변경 지시 정보는 왼쪽으로 차선 변경이 있음을 지시하고, 상기 차선 변경 지시 정보의 값이 제3 값인 경우, 상기 차선 변경 지시 정보는 오른쪽으로 차선 변경이 있음을 지시할 수 있다.
본 발명의 일 실 시예에 따른 대상 차량의 V2X 통신 장치는 데이터를 저장하는 메모리; 무선 신호를 송수신하는 통신 유닛; 및 상기 통신 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 V2X 통신 장치는, 상기 대상 차량이 따르는 타겟 차량의 차선 변경을 검출하고; 상기 타겟 차량의 차선 변경이 검출되는 경우, 미리 설정된 동작 결정에 따라 CACC 모드를 설정하고; 및 상기 설정된 CACC 모드에 대한 정보를 포함하는 V2X 메시지를 전송하며, 상기 CACC 모드는 단일 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 단일 차선 CACC 모드 및 다중 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 다중 차선 CACC 모드를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 타겟 차량이 주행중인 차선과 다른 차선에서 타겟 차량을 따르는 다중 차선 CACC 모드를 제공함으로써, 너무 긴 CACC 스트링이 발생하는 것을 피할 수 있고, 끼어드는(cut-in) 차량의 방해 시에도 대상 차량이 특정 타겟 차량을 계속하여 따를 수 있다. 또한, 트래픽 조건을 고려하여 단일 차선 CACC 모드와 다중 차선 CACC 모드 중 적당한 모드를 선택함으로써, 교통 혼잡을 막을 수 있다.
또한, 타겟 차량이 타겟 차량의 ID를 브로드캐스팅함으로써, 다중 차선 CACC 모드에서 두 차량이 서로를 따르는 것을 반복하는 순환 따르기 현상이 발생하는 것을 막을 수 있다.
또한, 차선 변경 기능을 갖는 CACC 서비스를 제공함으로써, 타겟 차량이 차선을 변경하는 경우에도 대상 차량이 타겟 차량을 계속하여 따를 수 있다.
또한, 하이브리드 통신 기능을 갖는 CACC 서비스를 제공함으로써, 직접 통신이 어려운 경우에도 CACC 차량이 CACC 메시지를 전송할 수 있다.
본 발명에 대해 더욱 이해하기 위해 포함되며 본 출원에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 원리를 설명하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 교통 시스템(ITS; Intelligent Transport System)을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 V2X 송수신 시스템을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 시스템의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크/트랜스포트 레이어의 패킷 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 V2X 시스템의 구성을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 WSMP 패킷 구성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MCO(다중채널 운용, Multi-channel Operation)를 수행하는 MAC 서브레이어의 컨셉적인(conceptual) 내부 아키택처를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 EDCA의 사용자 우선순위와 AC(Access Category)와의 관계를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 V2X 전송 장치의 피지컬 레이어 구성을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 CACC 전용 퍼실리티를 포함하는 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 CACC 상태 전환 모델(CACC state transition model)을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 CACC 전용 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CACC 전용 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CACC 전용 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CACC 전용 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타낸다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 차선 CACC에 대한 기하학적 거리 간격을 나타낸다.
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 차선 CACC에 대한 기하학적 거리 간격을 나타낸다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 차선 CACC에 대한 시간 간격을 나타낸다.
도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 차선 CACC에 대한 시간 간격을 나타낸다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 차선 CACC에 대한 간격 사용의 일 예를 나타낸다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 차선 CACC에 대한 간격 사용의 일 예를 나타낸다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 위험의 인지시 증가된 간격을 나타낸다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 차선 CACC에서의 순환 따르기를 나타낸다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 차선 CACC에서 순환 따르기를 피하는 방법을 나타낸다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 차량이 CACC 모드 정보를 이용하여 CACC 모드를 결정하는 방법을 나타낸다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 차량이 CACC 모드 정보를 이용하여 CACC 모드를 결정하는 방법을 나타낸다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 차량이 CACC 모드를 변경하는 방법을 나타낸다.
도 34는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상 차량이 CACC 모드를 변경하는 방법을 나타낸다.
도 35는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CACC 상태 전환 모델(CACC state transition model)을 나타낸다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 타겟 차량이 차선을 변경한 경우의 대상 차량의 동작 방법을 나타낸다.
도 37은 본 발명의 일 실시예에 따른 전용 CACC 메시지 포맷을 나타낸다.
도 38은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전용 CACC 메시지 포맷을 나타낸다.
도 39는 본 발명의 일 실시예에 따른 CACC를 위한 CAM 메시지의 확장을 나타낸다.
도 40은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CACC를 위한 CAM 메시지의 확장을 나타낸다.
도 41은 본 발명의 일 실시예에 따른 CACC 활성화(activation)를 위한 메시지 흐름을 나타낸다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 변경에 대한 결정이 획득될 때까지의 차선 변경에 대한 메시지 흐름을 나타낸다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 변경에 대한 결정이 획득된 이후의 차선 변경에 대한 메시지 흐름을 나타낸다.
도 44는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 통신에서 CACC를 위한 동시 전송(Simultaneous Transmission) 방법을 나타낸다.
도 45는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 통신에서 CACC를 위한 얼터너티브 전송(Alternative Transmission) 방법을 나타낸다.
도 46은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치를 나타낸다.
도 47은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치가 V2X 메시지를 수신하는 방법을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하며, 그 예는 첨부된 도면에 나타낸다. 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명은 본 발명의 실시예에 따라 구현될 수 있는 실시예만을 나타내기보다는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것이다. 다음의 상세한 설명은 본 발명에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 세부 사항을 포함하지만, 본 발명이 이러한 세부 사항을 모두 필요로 하는 것은 아니다. 본 발명은 이하에서 설명되는 실시예들은 각각 따로 사용되어야 하는 것은 아니다. 복수의 실시예 또는 모든 실시예들이 함께 사용될 수 있으며, 특정 실시예들은 조합으로서 사용될 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 대부분의 용어는 해당 분야에서 널리 사용되는 일반적인 것들에서 선택되지만, 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선택되며 그 의미는 필요에 따라 다음 설명에서 자세히 서술한다. 따라서 본 발명은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다.
본 발명은 V2X 통신 장치에 대한 것으로, V2X 통신 장치는 ITS(Intelligent Transport System) 시스템에 포함되어, ITS 시스템의 전체 또는 일부 기능들을 수행할 수 있다. V2X 통신 장치는 차량과 차량, 차량과 인프라, 차량과 자전거, 모바일 기기 등과의 통신을 수행할 수 있다. V2X 통신 장치는 V2X 장치라고 약칭될 수도 있다. 실시예로서 V2X 장치는 차량의 온보드유닛(OBU; On Board Unit)에 해당하거나, OBU에 포함될 수도 있다. OBU는 OBE(On Board Equipment)라고 치칭될 수도 있다. V2X 장치는 인프라스트럭처의 RSU(Road Side Unit)에 해당하거나, RSU에 포함될 수도 있다. RSU는 RSE(RoadSide Equipment)라고 지칭될 수도 있다. 또는, V2X 통신 장치는 ITS 스테이션에 해당하거나, ITS 스테이션에 포함될 수 있다. V2X 통신을 수행하는 임의의 OBU, RSU 및 모바일 장비 등을 모두 ITS 스테이션 또는 V2X 통신 장치라고 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 교통 시스템(ITS; Intelligent Transport System)을 나타낸다.
지능형 교통 시스템은 자동차, 버스, 기차 등의 교통 수단과 신호등, 전광판 등의 도로 주변에 설치된 교통 시설에 전자 제어 및 통신 장치와 같은 정보 통신 기술(information and communication technology)을 적용함으로써 효율적이고 안전한 교통 서비스를 제공하는 시스템을 의미한다. ITS를 지원하기 위해, V2X(Vehicle to everything) 기술이 사용될 수 있다. V2X 통신 기술은 차량과 차량 또는 차량과 주변 기기와의 통신 기술을 나타낸다.
V2X 통신을 지원하는 차량은 OBU를 장착하고 있으며, OBU는 DSRC(Dedicated Short-Range Communication) 통신 모뎀을 포함한다. 신호등과 같이 도로 주변에 설치된 V2X 모듈을 포함하는 인프라 스트럭처는 RSU라고 지칭될 수 있다. VRU(Vulnerable Road Users)는 교통 약자로서, 보행자, 자전거, 휠체어 등이 VRU에 해당할 수 있다. VRU는 V2X 통신 가능할 수 있다.
V2V(Vehicle to Vehicle)는 V2X 통신 장치를 포함하는 차량 간의 통신 또는 통신 기술을 지칭한다. V2I(Vehicle to Infra-structure)는 V2X 통신 장치를 포함하는 챠랑과 인프라 스트럭처 간의 통신 또는 통신 기술을 지칭한다. 그 외에, 차량과 교통 약자 간의 통신은 V2O라고 지칭될 수 있으며, 인프라 스트럭처와 교통 약자 간의 통신은 I2O라고 지칭될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 V2X 송수신 시스템을 나타낸다.
V2X 송수신 시스템은 V2X 송신기(2100) 및 V2X 수신기(2200) 송신기와 수신기는 데이터를 송신 및 수신하는 역할에 따라 구분한 것으로, 장치의 구성 차이는 없다. V2X 송신기(2100) 및 V2X 수신기(2200)는 모두 V2X 통신 장치에 해당한다.
V2X 송신기(2100)는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기(GNSS Receiver; 2110), DSRC 라디오(DSRC Radio; 2120), DSRC 디바이스 프로세서(DSRC device processor; 2130), 어플리케이션 ECU(Electronic Control Unit)(Application ECU; 2140), 센서(Sensor; 2150), 휴먼 인터페이스(Human Interface(2160)을 포함한다.
DSRC 라디오(2120)는 WLAN(Wireless Local Area Network) 기반의 IEEE 802.11 표준 및/또는 미국 자동차 기술학회인 SAE(Society of Automotive Engineer)의 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 표준에 기초하여 통신을 수행할 수 있다. DSRC 라디오(2120)는 피지컬 레이어와 MAC 레이어의 동작을 수행할 수 있다.
DSRC 디바이스 프로세서(2130)는 DSRC 라디오(2120)가 수신한 메세지를 디코딩하거나 송신할 메세지를 디코딩할 수 있다. GNSS 리시버(2110)는 GNSS를 처리하며, 위치 정보 및 시간 정보를 획득할 수 있다. 실시예로서, GNSS 리시버(2110)는 GPS(Global Positioning System) 장치가 될 수 있다.
어플리케이션 ECU(2140)는 특정 어플리케이션 서비스를 제공하기 위한 마이크로 프로세서가 될 수 있다. 어플리케이션 ECU는 서비스를 제공하기 위해 센서 정보 및 사용자 입력에 기초하여 동작/메세지를 생성하고, DSRC 디바이스 프로세서를 사용하여 메세지를 송수신할 수 있다. 센서(2150)는 차량 상태 및 주변 센서 정보를 획득할 수 있다. 휴먼 인터페이스(2160)는 입력 버튼이나 모니터 등의 인터페이스를 통해 사용자의 입력을 수신하거나 메세지를 표시/제공할 수 있다.
V2X 수신기(2200)는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기(GNSS Receiver; 2210), DSRC 라디오(DSRC Radio; 2220), DSRC 디바이스 프로세서(DSRC device processor; 2230), 어플리케이션 ECU(Electronic Control Unit)(Application ECU; 2240), 센서(Sensor; 2250), 휴먼 인터페이스(Human Interface(2260)을 포함한다. V2X 수신기의 구성(2200)에 대해서는 V2X 송신기(2100)의 구성에 대한 상술한 설명이 적용된다.
DSRC 라디오와 DSRC 디바이스 프로세서는 통신 유닛의 하나의 실시예에 해당한다. 통신 유닛은 3GPP, LTE(Long Term Evolution)와 같은 셀룰러 통신 기술에 기초하여 통신할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 시스템의 구성을 나타낸다.
실시예로서, 도 3의 V2X 시스템은 ISO 21217/EN302 665에서 정의하는 ITS 스테이션 참조 아키텍처에 해당할 수 있다. 도 3은 ITS 스테이션이 참조 아키텍처에 기반하는 ITS 스테이션의 예시를 나타낸다. 도 3은 종단간 통신을 위한 계층적 아키텍처를 나타낸다. 차량 간 메세지가 통신되는 경우, 송신 차량/ITS 시스템에서 한 레이어씩 아래로 각 레이어를 통과하여 메시지가 전달되고, 수신 차량/ITS 시스템에서 한 레이어씩 위로 메세지가 상위 레이어로 전달된다. 각 레이어에 대한 설명은 아래와 같다.
어플리케이션(application) 레이어: 어플리케이션 레이어는 다양한 사용예(use case)를 구현 및 지원할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이션은 도로 안전(Road Safety), 효율적 교통 정보(Efficient Traffic Information), 기타 애플리케이션 정보(Other application)를 제공할 수 있다.
어플리케이션 레이어는 ITS 어플리케이션을 분류 및 정의하고, 하위 레이어들을 통해 종단 차량/이용자/인프라에게 서비스를 제공할 수 있다. 어플리케이션은 사용-케이스(use-case) 별로 정의/적용될 수 있고, 또는 사용-케이스를 도로-안전(road-safety), 트래픽 효율(traffic efficiency), 로컬 서비스, 인포테인먼트와 같이 그루핑되어 정의/적용딜 수도 있다. 실시예로서, 어플리케이션 분류(classification), 사용-케이스 등은 새로운 어플리케이션 시나리오가 발생되면 업데이트될 수 있다. 레이어 매니지먼트는 어플리케이션 레이어의 운영 및 보안과 관련된 정보를 관리 및 서비스해줄 수 있다. 정보 및 서비스는 MAMA (interface between management entity and application 계층) 와 SA (interface between security entity and ITS-S applications) 또는 SAP(Service Access Point, 예 MA-SAP, SA-SAP)를 통해 양방향으로 전달 및 공유될 수 있다. 어플리케이션 레이어에서 퍼실리티 레이어로의 요청 또는 퍼실리티 레이어에서 어플리케이션 레이어로의 정보 전달은 FA((interface between facilities layer and ITS-S applications) (또는 FA-SAP)를 통해 수행될 수 있다.
퍼실리티(facilities) 레이어: 퍼실리티 레이어는 어플리케이션 레이어에서 정의된 다양한 사용예를 효과적으로 실현할 수 있도록 지원할 수 있다. 예를 들면, 퍼실리티 레이어는 어플리케이션 지원(application support), 정보 지원(information support), 세션/통신 지원(session/communication support)을 수행할 수 있다.
퍼실리티 레이어는 기본적으로 OSI 모델의 상위 3개 레이어인, 세션 레이어, 프리젠테이션 레이어, 어플리케이션 레이어 기능을 지원할 수도 있다. 퍼실리티 레이어는 추가적으로 ITS 시스템을 위해 어플리케이션 지원(application support), 정보 지원(information support), 세션/통신 지원(session/communication support)과 같은 진화된 퍼실리티를 제공할 수 있다. 퍼실리티는 기능(functionality), 정보(information), 데이터(data)를 제공하는 컴포넌트를 의미한다.
퍼실리티는 커먼 퍼실리티와 도메인 퍼실리티로 분류될 수 있다. 커먼 퍼실리티는 ITS의 기본적인 어플리케이션 세트와 ITS 스테이션 동작에 필요한 코어 서비스 또는 기능을 제공할 수 있다. 예를 들면, 시간 매니지먼트(management), 포지션 매니지먼트, 서비스 매니지먼트 등이 제공될 수 있다. 도메인 퍼실리티는 하나 또는 복수의 ITS의 기본적인 어플리케이션 세트에 특별한 서비스나 기능을 제공할 수 있다. 예를 들면, 도메인 퍼실리티는 Road Hazard Warning applications (RHW)를 위한 DENM(DEcentralized Notification Messages) 매니지먼트를 제공할 수 있다. 도메인 퍼실리티는 옵셔널한 기능로서 ITS 스테이션에 의해 지원되지 않으면 사용되지 않을 수도 있다.
네트워크 및 트랜스포트(Networking & Transport) 레이어: 네트워크/트랜스포트 레이어는 다양한 트랜스포트 프로토콜 및 네트워크 프로토콜을 사용함으로써 동종(homogenous)/이종(heterogenous) 네트워크 간의 차량 통신을 위한 네트워크를 구성할 수 있다. 예를 들면, 네트워크/트랜스포트 레이어는 TCP/UDP+IPv6 등 인터넷 프로토콜을 사용한 인터넷 접속과 라우팅을 제공할 수 있다. 또는, 네트워크/트랜스포트 레이어는 BTP(Basic Transport Protocol)/지오네트워킹(GeoNetworking) 등 지정학적 위치 정보(Geographical position) 기반 프로토콜을 사용하여 차량 네트워크를 구성할 수 있다.
트랜스포트 레이어는 상위 레이어(세션 레이어, 프리젠테이션 레이어, 어플리케이션 레이어)와 하위 레이어(네트워크 레이어, 데이터 링크 레이어, 피지컬 레이어)에서 제공하는 서비스들 간의 연결 레이어에 해당한다. 트랜스포트 레이어는 사용자가 보낸 데이터가 목적지에 정확히 도착하도록 관리하는 역할을 수행한다. 송신 쪽에서, 트랜스포트 레이어는 효율적인 데이터 전송을 위해 데이터를 전송에 적당한 사이즈의 패킷으로 분할하는 역할을 수행할 수 있다. 수신 쪽에서, 트랜스포트 레이어는 수신된 패킷들을 원래의 파일로 재결합하는 역할을 수행할 수 있다. 실시예로서, 트랜스포트 프로토콜은 TCP/UDP가 사용될 수 있고, VTS와 같은 ITS를 위한 트랜스포트 프로토콜이 사용될 수도 있다.
네트워크 레이어는 논리적인 주소를 할당하고 패킷 전달 경로를 결정할 수 있다. 네트워크 레이어는 트랜스포트 레이어에서 생성된 패킷을 수신하고, 목적지의 논리적인 주소를 포함하는 네트워크 헤더를 부가할 수 있다. 패킷 경로 설계의 예로서, 차량 간, 차량과 고정 스케이션 간, 고정 스테이션 간의 유니캐스트/브로드캐스트가 고려될 수 있다. 실시예로서, ITS를 위한 네트워크 프로토콜로서, 지오-네트워킹(Geo-Networking), 이동성 지원을 갖는(with movility support) IPv6 네트워킹, IPv6 over 지오-네트워킹 등의 프로토콜이 고려될 수 있다.
액세스(Access) 레이어: 액세스 레이어는 상위 레이어에서 수신한 메세지/데이터를 물리적 채널을 통해 전송할 수 있다. 예를 들면, 액세스 레이어는 IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준 기반 통신 기술, IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준의 피지컬 전송 기술에 기반한 ITS-G5 무선 통신 기술, 위성/광대역 무선 이동 통신을 포함하는 2G/3G/4G(LTE)/5G 무선 셀루러 통신 기술, DVB-T/T2/ATSC 등 광대역 지상파 디지털 방송 기술, GPS 기술, IEEE 1609 WAVE 기술 등에 기초하여 데이터 통신을 수행/지원할 수 있다.
차량 통신 및 네트워킹을 위한 ITS 시스템은 다양한 사용-케이스(use-case) 제공을 위해 다양한 접속 기술, 네트워크 프로토콜, 통신 인터페이스를 고려하여 유기적으로 설계될 수 있다. 또한, 각 레이어의 역할 및 기능은 증강 또는 보강될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크/트랜스포트 레이어의 패킷 구조를 나타낸다.
도 4는 네트워크/트랜스포트 레이어의 패킷 구조를 나타내며, 트랜스포트 레이어는 BTP 패킷을 생성하고, 네트워크 레이어는 지오-네트워킹 패킷을 생성할 수 있다. 지오네트워킹 패킷은 LLC(logical link control) 패킷의 데이터에 해당하여, LLC 패킷에 포함될 수 있다. 지오-네트워킹 패킷은 LLC 패킷으로 인캡슐레이션될 수 있다. 도 4의 실시예에서, 데이터는 메세지 세트를 포함하고, 메세지 세트는 베이직 세이프티 메세지가 될 수 있다.
BTP는 퍼실리티 레이어에서 생성한 CAM, DENM과 같은 메세지를 하위(lower) 레이어로 전송하기 위한 프로토콜이다. BTP 헤더는 A타입, B타입으로 구성된다. A 타입 BTP 헤더는 인터랙티브(interactive) 패킷 전송을 위해 송수신에 필요한, 목적지/데스티네이션(destination) 포트 및 소스 포트를 포함할 수 있다. B 타입 헤더는 비-인터랙티브(non-interactive) 패킷 전송을 위해 송신에 필요한, 데스티네이션 포트 및 데스티테이션 포트 정보를 포함할 수 있다. 헤더에 포함된 필드/정보에 대한 설명은 아래와 같다.
데스티네이션 포트(Destination Port): 데스티네이션 포트는 BTP 패킷에 포함된 데이터(BTP-PDU)의 목적지에 해당하는 퍼실리티 엔터티를 식별한다.
소스 포트(Source Port): BTP-A 타입의 경우 생성되는 필드로서, 해당 패킷이 전송되는 소스에서의 퍼실리티 레이어의 프로토콜 엔터티의 포트를 지시한다. 이 필드는 16비트의 사이즈를 가질 수 있다.
데스티네이션 포트 정보(Destination Port Info): BTP-B 타입의 경우 생성되는 필드로서, 데스티네이션 포트가 가장 잘 알려진 포트인 경우 추가 정보를 제공할 수 있다. 이 필드는 16비트의 사이즈를 가질 수 있다.
지오네트워킹 패킷(Geonetworking packet)은 네트워크 계층의 프로토콜에 따라서 베이직 헤더 및 커먼 헤더를 포함하고, 지오네트워킹 모드에 따라서 익스텐션(Extension) 헤더를 선택적으로(optional) 포함한다.
베이직 헤더는 32비트(4바이트)가 될 수 있다. 베이직 헤더는 버전 필드, NH 필드(Next Header), LT(LifeTime) 필드, RHL(Remaining Hop Limit) 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 베이직 헤더에 포함된 필드들에 대한 설명은 아래와 같다. 각 필드를 구성하는 비트 사이즈는 실시예에 불과한 것으로, 변경될 수도 있다.
Version(4비트): 버전(version) 필드는 지오네트워킹 프로토콜을 버전을 지시한다.
NH(4비트): NH(Next Header) 필드는 후속 헤더/필드의 타입을 지시한다. 필드 값이 1이면 커먼 헤더가 이어지고, 2이면 보안 설정된 보안(secured) 패킷이 이어질 수 있다.
LT(8비트): LT(LifeTime) 필드는 해당 패킷의 최대 생존 시간을 지시한다.
RHL(8비트): RHL(Remaining Hop Limit) 필드는 잔여 홉 제한을 지시한다. RHL 필드값은 지오애드혹(GeoAdhoc) 라우터에서 포워딩할 때마다 1씩 줄어들 수 있다. RHL 필드값이 0이 되면 해당 패킷은 더 이상 포워딩되지 않는다.
커먼 헤더는 64비트(8바이트)가 될 수 있다. 커먼 헤더는 NH(NextHeader) 필드, HT(HeaderType) 필드, HST(Header Sub-Type) 필드, TC(Traffic Class) 필드, 플래그(Flags) 필드, PL(PayloadLength) 필드, MHL(Maximum Hop Limit) 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 각 필드들에 대한 설명은 아래와 같다.
NH(4비트): NH(Next Header) 필드는 후속 헤더/필드의 타입을 지시한다. 필드 값이 0이면 정의되지 않은 "ANY" 타입을 지시하고, 1이면 BTP-A 타입 패킷을, 2이면 BTP-B 타입 패킷을, 3이면 IPv6의 IP 다이어그램을 각각 지시할 수 있다.
HT(4비트): 헤더 타입 필드는 지오네트워킹 타입을 지시한다. 지오네트워킹 타입은 비콘(Beacon), 지오유니캐스트(GeoUnicast), 지오애니캐스트(GeoAnycast), 지오브로드캐스트(GeoBroadcast), TSB(Topologically-Scoped Broadcast), LS(Location Service)을 포함한다.
HST(4비트): 헤더 서브 타입 필드는 헤더 타입과 함께 세부적인 타입을 지시한다. 실시예로서, HT 타입이 TSB로 설정되면 HST값이 '0'인 경우는 싱글 홉을 지시하고, '1'인 경우에는 멀티 홉을 지정할 수 있다.
TC(8비트): 트래픽 클래스 필드는 SCF(Store-Carry-Forward), 채널 오프로드(Channel Offload), TC ID를 포함할 수 있다. SCF 필드는 패킷을 전달할 이웃이 없는 경우 패킷 저장 여부를 지시한다. 채널 오프로드 필드는 멀티채널 오퍼레이션의 경우 다른 채널로 패킷이 전달될 수 있음을 지시한다. TC ID 필드는 퍼실리티 레이어에서 패킷 전달 시 할당되는 값으로, 피지컬 레이어에서 컨탠션(contention) 윈도우 값 설정에 사용될 수 있다.
플래그(8비트): 플래그 필드는 ITS 장치가 이동형(mobile)인지 고정형(stationary)인지를 지시하고, 실시예로서 마지막 1비트가 될 수 있다.
PL(8비트): 페이로드 길이 필드는 지오네트워킹 헤더에 후속하는 데이터 길이를 바이트 단위로 지시한다. 예를 들면, CAM을 운반(carry)하는 지오-네트워킹 패킷의 경우, PL 필드는 BTP 헤더와 CAM의 길이를 지시할 수 있다.
MHL(8비트): MHL(Maximum Hop Limit) 필드는 최대 호핑 수를 지시할 수 있다.
지오네트워킹 패킷에 LLC 헤더가 부가되어 LLC 패킷이 생성된다. LLC 헤더는 IP 데이터와 지오네트워킹 데이터를 구별하여 전송하는 기능을 제공한다. IP 데이터와 지오네트워킹 데이터는 SNAP의 이더타입(Ethertype)에 의해 구별될 수 있다. 실시예로서, IP 데이터가 전송되는 경우, 이더타입은 0x86DD로 설정되어 LLC 헤더에 포함될 수 있다. 실시예로서, 지오네트워킹 데이터가 전송되는 경우, 이더타입은 0x86DC로 설정되어 LLC 헤더에 포함될 수 있다. 수신기는 LLC 패킷 헤더의 이더타입 필드를 확인하고, 그 값에 따라서 패킷을 IP 데이터 경로 또는 지오네트워킹 경로로 포워딩 및 처리할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 V2X 시스템의 구성을 나타낸다.
도 5는 도 3의 V2X 시스템의 다른 실시예에 해당하는 계층 아키텍처를 나타낸다. 실시예로서, 북미 V2X 시스템은 IEEE 802.11의 PHY 기술과 MAC 기술을 사용하며, 추가로 IEEE 1609.4의 MAC 기술을 사용할 수 있다. 네트워크/트랜스포트 레이어 기술에서, LLC 블록에는 IEEE802.2 표준의 기술이 적용되고, WSMP(WAVE short message protocol)에는 IEEE 1609.3 기술이 적용될 수 있다. 퍼실리티 레이어는 SAE의 J2735 표준의 메세지 세트를 사용할 수 있으며, 어플리케이션 레이어는 J2945 표준에서 V2V, V2I, V2O 용으로 정의된 어플리케이션을 사용할 수 있다.
어플리케이션 레이어는 사용-케이스를 구현하여 지원하는 기능을 수행할 수 있다. 어플리케이션은 사용-케이스에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 각 사용-케이스의 시스템 요구(requirement)는 J2945 표준에서 정의될 수 있다. J2945/1은 V2V 안전 통신과 같은 V2V 기술의 어플리케이션을 정의한다.
J2945/1 문서는 EEBL(emergency electronic brake lights), FCW(forward crash warning), BSW(blind spot warning), LCW(lane change warning), IMA(intersection movement assist), CLW(control loss warning)와 같은 어플리케이션을 정의한다. 실시예로서, FCW 기술은 선행 차량과의 충돌을 경고하는 V2V 안전 통신 기술이다. V2X 통신 장치를 구비한 차량이 급 정거를 하거나 사고로 멈춘 경우, 후속 차량의 충돌을 방지하기 위해 FCW 안전 메세지를 전송할 수 있다. 후속 차량은 FCW 메세지를 수신하고 운전자에게 경고를 하거나 속도 감속 또는 차선 변경과 같은 제어를 수행할 수 있다. 특히 정차한 차량과 운전 차량 사이에 다른 차량이 있는 경우에도 FCW를 통해 정차한 차량의 상태를 파아갈 수 있는 장점이 있다. FCW 안전 메세지는 차량의 위치 정보(위도, 경도, 차선), 차량 정보(차량 종류, 길이, 방향, 속도), 이벤트 정보(정지, 급정지, 서행)를 포함할 수 있으며, 이러한 정보는 퍼실리티 레이어의 요청에 의해 생성될 수 있다.
퍼실리티 레이어는 OSI 레이어 5(세션 레이어), 레이어 6(프리젠테이션 레이어), 레이어7(어플리케이션 레이어)에 해당할 수 있다. 퍼실리티 레이어는 어플리케이션을 지원하기 위해 상황에 따른 메세지 세트를 생성할 수 있다. 메세지 세트는 J2735 표준에서 정의되며, ASN.1을 통해 기술/복호될 수 있다. 메세지 세트는 BasicSafetyMessage 메시지, MapData 메시지, SPAT 메시지, CommonSafetyRequest 메시지, EmergencyVehicleAlert 메시지, IntersectionCollision 메시지, ProbeVehicleData 메시지, RoadSideAlert 메시지, PersonalSafetyMessag 메시지를 포함할 수 있다.
퍼실리티 레이어는 상위 레이어에서 전송하려는 정보를 취합하여 메세지 세트를 생성할 수 있다. 메세지 세트는 ASN.1(Abstract Syntax Notation 1) 방식으로 표시될 수 있다. ASN.1은 데이터 구조를 기술하는데 사용하는 표기법으로, 인코딩/디코딩 규칙도 정할 수 있다. ASN.1은 특정 장치, 데이터 표현 방식, 프로그래밍 언어, 하드웨어 플랫폼 등에 종속되지 않는다. ASN.1은 플랫폼에 상관없이 데이터를 기술하는 언어로서, CCITT (Consultative Committee on International Telegraphy and Telephony, X.208)와 ISO(international Organization for Standardization, ISO 8824)의 공동 표준이다.
메세지 세트는 V2X 동작과 관련된 메세지의 모음으로, 상위 어플리케이션의 상황에 맞는 메세지 세트가 존재한다. 메세지 세트는 데이터 프레임의 형식으로 표현되며, 적어도 하나의 엘레먼트를 포함할 수 있다. 각 엘레먼트는 데이터 프레임 또는 데이터 엘레먼트를 포함할 수 있다.
데이터 프레임은 2개 이상의 데이터 나열을 표시한다. 데이터 프레임은 데이터 엘레먼트의 나열 구조 또는 데이터 프레임의 나열 구조가 될 수 있다. 실시예로서, DV_vehicleData는 자동차의 정보를 나타내는 데이터 프레임 구조로서, 복수의 데이터 엘레먼트(예를 들면, Height, Bumbers, mass, trailerweight)를 포함할 수 있다. 데이터 엘레먼트는 데이터 요소에 대한 설명을 정의한다. 실시예로서, 데이터 프레임에서 사용하는 Height라는 엘레먼트는 DE_VehicleHeight에 정의되며, 차량의 높이를 표현할 수 있다. 실시예로서 차량의 높이는 0~127까지 표현될 수 있으며, LBS 단위는 5cm 단위로 증가되며 최대 6.35미터까지 표현될 수 있다.
실시예로서, 베이직 안전 메세지(BasicSafetyMessage)가 전송될 수 있다. BasicSafetyMessage는 메세지 세트 중 가장 기본적이고 중요한 메세지로서, 차량의 기본 정보를 주기적으로 전송하는데 사용된다. 해당 메시지는 BSMcoreData로 정의 된 coreData 와 Optional 인 PartII 와 regional 데이터를 포함할 수 있다. coreData는 msgCnt, id, lat, long, elev, speed, deading, break, size 등과 같은 데이터 엘레먼트를 포함할 수 있다. coreData는 데이터 엘레먼트들을 사용함으로써, 메시지 카운트, ID, 위도, 경도, 고도, 속도, 방향, 브레이크, 차량 사이즈 등을 표시하게 된다. 해당 BSM 은 coreData에 해당하는 정보를 일반적으로 100msec(1초에 10번) 주기로 전송할 수 있다.
네트워크/트랜스포트 레이어는 OSI 레이어 3(네트워크 레이어), 레이어 4(트랜스포트 레이어)에 해당할 수 있다. 상위 레이어에서 전달되는 WSM(WAVE Short Message)를 전송하기 위해 WSMP(WAVE short message protocol)가 사용될 수 있다. 추가로 종래의 IP 신호를 처리하기 위해 IPv6/TCP 프로토콜이 사용될 수 있다. LLC 블록은 IEEE802.2 표준이 사용되며, IP 다이어그램과 WSM 패킷을 구별할 수 있다.
액세스 레이어는 OSI 레이어 1(피지컬 레이어), 레이어 2(데이터 링크 레이어)에 해당할 수 있다. 액세스 레이어는 IEEE 802.11의 PHY 기술과 MAC 기술을 사용할 수 있으며, 추가로 차량 통신을 지원하기 위해 IEEE 1609.4의 MAC 기술이 사용될 수 있다.
시큐리티 엔터티(security entity)와 매니지먼트 엔터티는 전 구간에서 연결되어 동작될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 WSMP 패킷 구성을 나타낸다.
도 5의 네트워크/트랜스포트 레이어는 BSM과 같은 차량 안전 메세지를 WSMP를 통해 전송할 수 있다. WSMP 프로토콜은 IEEE 1609.3 문서에 기술되며, 추가로 IP 데이터를 전송하기 위해 IPv6과 TCP/UDP도 지원될 수 있다.
WSMP는 퍼실리티 레이어에서 ASN.1 방식으로 생성한 WAVE 쇼트 메세지를 하위 레이어로 전달하기 위한 프로토콜이다. 도 6에서와 같이, WSMP 패킷은 WSMP 헤더와 메세지가 포함되는 WSM 데이터를 포함한다. WSMP 헤더는 버전(version) 필드, PSID 필드, 익스텐션 필드(extension field), WSM WAVE 엘레먼트 ID 필드, 길이(length) 필드를 포함한다.
버전 필드는 4bits 의 실제 WSMP 버전을 나타내는 WsmpVersion 필드와 4bits 의 reserved 필드로 정의될 수 있다. PSID 필드는 프로바이더 서비스 식별자(provider service identifier)로서, 상위 레이어에서 어플리케이션에 따라 할당될 수 있다. PSID 필드는 수신기 측에서 적절한 상위 계층을 결정하는데 도움을 준다. 익스텐션 필드는 WSMP 헤더를 확장하기 위한 필드로 채널 넘버(channel number), 데이터 레이트(data-rate), 사용 전송 전력(transmit power used)와 같은 정보들이 삽입될 수 있다. WSMP WAVE 엘레먼트 ID 필드는 전송되는 WAVE short message 의 타입을 지정할 수 있다. 길이 필드는 12bits의 WSMLemgth 필드를 통해 송되는 WSM 데이터의 길이를 옥텟(octets) 단위로 지정할 수 있다.
LLC 헤더는 IP 데이터와 WSMP 데이터를 구별하여 전송하는 기능을 제공한다. IP 데이터와 WSMP 데이터는 SNAP의 이더타입(Ethertype)에 의해 구별될 수 있다. 실시예로서, LLC 헤더와 SNAP 헤더 구조는 IEEE 802.2의 문서에서 정의될 수 있다. IP 데이터가 전송되는 경우, 이더타입은 0x86DD로 설정되어 LLC 헤더에 포함될 수 있다. 실시예로서, WSMP 데이터가 전송되는 경우, 이더타입은 0x86DC로 설정되어 LLC 헤더에 포함될 수 있다. 수신기는 LLC 패킷 헤더의 이더타입 필드를 확인하고, 그 값에 따라서 패킷을 IP 데이터 경로 또는 WSMP 경로로 포워딩 및 처리할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MCO(다중채널 운용, Multi-channel Operation)를 수행하는 MAC 서브레이어의 컨셉적인(conceptual) 내부 아키택처를 나타낸다.
실시예로서, 도 7의 아키택처는 도 5의 엑세스 레이어에 포함되거나, 액세스 레이어의 MAC 레이어에 포함될 수 있다. 도 7의 MCO 구조는 채널 액세스가 정의되는 채널 코디네이션, PHY-MAC 레이어들 간의 전반적인 데이터 및 매니지먼트 프레임의 동작 과정을 정의하는 채널 라우팅, 전송 프레임의 우선순위(priority)를 결정 및 정의하는 EDCA(Enhanced Dedicated Channel Access), 상위 계층에서 수신한 프레임을 저장하는 데이터 버퍼(또는 큐(queue))를 포함할 수 있다. 채널 코디네이션 블록은 도 7에서는 도시되지 않으며, 채널 코디네이션은 도 5의 MAC 서브레이어 전체에 의해 수행될 수도 있다.
채널 코디네이션: 실시예로서 CCH(Control Channel)와 SCH(Service Channel)에 대한 채널 액세스가 컨트롤될 수 있다. 채널 액세스 코디네이션에 대해서는 후술한다. 실시예로서, CCH로(via)는 WSM(Wave Short Message) 및 이 전송될 수 있으며, SCH로는 WSM 및/또는 IP 데이터가 전송될 수 있다.
데이터 버퍼(큐): 데이터 버퍼는 상위 계층으로부터 수신되는 데이터 프레임을 정의된 AC(Access Category)에 따라 저장할 수 있다. 도 3의 실시예에서, AC 별로 데이터 버퍼가 구비될 수 있다.
채널 라우팅(Channel routing): 채널 라우팅 블록은 상위 계층에서 입력되는 데이터를 데이터 버퍼에 전달할 수 있다. 상위 계층의 송신 요구에 대하여 상술한 채널 코디네이션(Channel Coordination) 및 프레임 전송을 위한 채널 번호, 송신 전력 및 데이터율 등의 전송 동작 파라미터를 호출할 수 있다.
EDCA: 기존 IEEE 802.11e MAC 레이어에서 QoS를 보장하기 위한 방식으로 트래픽의 종류에 따라 4개의 AC(Access Category)로 구분해 각 카테고리 마다 차별화된 우선순위를 두고, AC 별로 차별화된 파라미터를 할당하여 높은 우선순위의 트래픽에는 더 많은 전송 기회를 주도록 하는 경쟁(contention) 기반 미디엄 액세스 방식이다. 우선순위를 포함하는 데이터 전송을 위해서 EDCA 블록은 0-7까지 8개의 우선순위를 지정하고 우선순위에 따라 MAC 계층에 도착하는 데이터를 4개의 AC로 매핑할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 EDCA의 사용자 우선순위와 AC(Access Category)와의 관계를 나타낸다.
EDCA의 사용자 우선순위와 AC의 관계는 도 8와 같다. 그림에서 순위는 AC 숫자가 커질수록 높은 우선순위를 가지게 된다. 모든 AC는 각각의 전송 큐와 AC 파라 미터를 갖고 AC간 우선순위의 차이는 서로 다르게 설정된 AC 파라미터 값에 기초하여 결정된다. 서로 다르게 설정된 AC 파라미터 값이 백오프 (Back-off)와 연결되어 서로 다른 채널 접근 순위를 가지게 된다. 해당 AC의 파라미터 값은 각각 AIFS[AC], CWmin[AC], CWmax[AC]를 사용하며, 여기서 AIFS(Arbitration Inter-Frame Space)는 전송을 진행하기 전에 채널이 유휴(idle)한지를 확인하기 위한 최소 시간을 말한다. AIFS[AC]와 CWmin[AC]의 값이 작을수록 높은 우선 순위를 가지며, 이에 따라 채널 접근 지연이 짧아져 주어진 트래픽 환경에서 더 많은 대역을 사용할 수 있게 된다.
프레임 전송 도중 스테이션들 간의 충돌이 발생 할 경우, 송신기는 새로운 백오프 카운터를 생성한다. IEEE 802.11 MAC에 정의된 4개의 AC별 전송 큐는 하나의 스테이션 내에서 무선 매체 접근을 위해서 개별적으로 서로 경쟁을 한다. 각각의 AC는 서로 독립적인 백오프 카운터를 가지고 있기 때문에 가상충돌(virtual collision)이 발생할 수 있다. 만약 동시에 백오프를 마친 AC가 두 개 이상 존재한다면 가장 높은 우선순위를 가진 AC의 데이터가 먼저 전송되며, 다른 AC들은 CW 값을 증가시켜 다시 백오프 카운터를 갱신하게 된다. 이러한 충돌 해결 과정을 가상 충돌 처리 과정이라고 한다. 또한, EDCA는 전송 기회 (TXOP; Transmission Opportunity)를 통해서 데이터 전송 시 채널에 접속할 수 있도록 해준다. 만약 하나의 프레임이 너무 길어서 한 번의 TXOP 동안 다 전송할 수 없는 경우 작은 프레임으로 분할하여 전송할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 V2X 전송 장치의 피지컬 레이어 구성을 나타낸다.
실시예로서, 도 9는 IEEE 802.11 또는 ITS-G5의 피지컬 레이어 신호 처리 블록도를 나타낸다. 다만, 도 9는 본 발명 실시예에 따른 피지컬 레이어 구성을 나타내는 것으로, 상술한 전송 표준 기술에만 한정적으로 적용되는 것은 아니다.
도 9의 피지컬 레이어 프로세서는 스크램블러(scrambler;9010), FEC 인코더(FEC encoder; 9020), 인터리버(interleaver; 9030), 매퍼(mapper;9040), 파일럿 삽입 블록(pilot insertion; 9050), IFFT 블록(IFFT; 9060), 가드 삽입 블록(guard insertion; 9070), 프리앰블 삽입 블록(preamble insertion; 9080) 중 적어도 하나를 포함하는 PLCP(Physical Layer Convergence Protocol) 부계층 기저대역 (baseband) 신호 처리 부분 및 웨이브 쉐이핑(wave shaping; 9090), I/Q 변조 블록(I/Q Modulation; 9100)) 및 DAC(9110) 중 적어도 하나를 포함하는 PMD(Physical Medimu Dependant) 부계층 RF 대역 신호 처리 부분을 포함할 수 있다. 각 블록에 대한 기능 설명은 다음과 같다.
스크램블러(9010)는 입력 비트 스트림을 PRBS (Pseudo Random Binary Sequence)로 XOR시켜서 랜더마이즈(randomize)할 수 있다. FEC 인코더(9020)는 전송 채널상의 오류를 수신측에서 정정할 수 있도록 전송 데이터에 리던던시를 부가할 수 있다. 인터리버(9030)는 버스트(burst) 에러에 대응할 수 있도록 입력 데이터/비트열을 인터리빙 룰에 기초하여 인터리빙할 수 있다. 실시예로서, QAM 심볼에 딥 페이딩(deep fading) 또는 삭제(erasure)가 가해진 경우, 각 QAM 심볼에는 인터리빙된 비트들이 매핑되어 있으므로, 전체 코드워드 비트들 중에서 연속된 비트들에 오류가 발생하는 것을 방지될 수 있다. 맵퍼(9040)는 입력된 비트 워드를 하나의 성상(constellation)에 할당할 수 있다. 파일럿 삽입 블록(9050)은 신호 블록의 정해진 위치에 레퍼런스 신호를 삽입한다. 이러한 레퍼런스 신호를 사용함으로써, 수신기는 채널 추정, 주파수 오프셋 및 타이밍 오프셋 등 채널 왜곡 현상을 추정할 수 있다.
IFFT 블록(9060) 즉 인버스 웨이브폼 변환(Inverse waveform transform) 블록은 전송채널의 특성과 시스템 구조를 고려하여 전송효율 및 flexibility가 향상되도록 입력 신호를 변환할 수 있다. 실시예로서, OFDM 시스템의 경우 IFFT 블록(9060)은 인버스 FFT 오퍼레이션을 사용하여 주파수 영역의 신호를 시간 영역으로 변환할 수 있다. IFFT 블록(9060)은 싱글 캐리어 시스템의 경우 사용되지 않거나 생략될 수도 있다. 가드 삽입 블록(9070)은 전송 채널의 딜레이 스프레드(delay spread)의 영향을 최소화하기 위해 인접 신호 블록들 간에 가드 인터벌을 삽입할 수 있다. 실시예로서, OFDM 시스템의 경우 가드 삽입 블록(9070)은 가드 인터벌 구간에 사이클릭 프레픽스(cyclic prefix)를 삽입할 수도 있다. 프리앰블 삽입 블록(9080)은 수신기가 타겟 신호를 빠르고 효율적으로 검출(detection)할 수 있도록 송수신기간 기결정된 타입의 신호 즉 프리앰블을 전송 신호에 삽입할 수 있다. 실시예로서 OFDM 시스템의 경우 프리앰블 삽입 블록(9080)은 복수의 OFDM 심볼을 포함하는 신호 블록/신호 프레임을 정의하고, 신호 블록/신호 프레임의 시작 부분에 프리앰블 심볼을 삽입할 수 있다.
웨이브 쉐이핑 블록(9090)은 채널 전송 특성에 기초하여 입력 베이스밴드 신호를 웨이브폼 프로세싱할 수 있다. 실시예로서, 웨이브폼 쉐이핑 블록(9090)은 전송 신호의 대역외(out-of-band) 에미션(emission)의 기줄을 얻기 위해 SRRC(square-root-raised cosine) 필터링을 수행할 수도 있다. 멀티-캐리어 시스템의 경우 웨이브폼 쉐이핑 블록(9090)은 사용되지 않거나 생략될 수도 있다. I/Q 모듈레이터(9100)는 인페이즈(In-phase) 및 쿼드러처(Quadrature) 변조를 수행할 수 있다. DAC(Digigal to Analog Converter; 9110) 블록은 입력 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 출력 아날로그 신호는 출력 안테나를 통해 전송될 수 있다.
도 9에서 도시되고 설명된 블록들 각각은 생략되거나, 또는 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다. 도 9의 블록들은 필요에 따라 전부 또는 일부의 조합으로 구성될 수도 있다. 본 명세서에서, V2X 통신 장치는 도 7 내지 도 9에서 설명한 DSRC 기술 및 WAVE 기술에 기초하여 통신할 수 있다. 다만, V2X 통신 장치는 LTE, LTE-A, 5G와 같은 셀룰러 기술을 포함하는 다른 통신 기술에 기초하여 통신을 수행할 수도 있다.
## 이하에서는 CACC(Cooperative Adaptive Cruise Control) 기술에 대하여 설명한다.
전 세계적으로 교통 안전과 이동성 향상의 기여를 목표로 자동 및 연결 운전(automated and connected driving)에 대한 필요성이 부각되고 있다. 최근 이를 위한 기술 중 하나로서 CACC 기술이 개발되고 있다. CACC 기술은 교통 효율성 향상 및 연료 소비 감소를 위해, CACC 쌍 또는 CACC 스트링을 형성하고 차량 간의 안전 시간 간격(safety time gap)을 최소 값으로 유지하는 기술이다.
이러한 CACC의 주된 동기는 적응형 크루즈 컨트롤(ACC) 시스템에 비해 차량 간의 시간 간격을 줄이고, 타겟 차량의 속도 변화에 대한 응답을 향상시키는 것이다. 이는 운전자(driver), 도로 운영자(road operator) 및 잠재적으로 사회에 이익을 가져다 준다.
예를 들면, 운전자의 경우, CACC의 주된 이익은 감소되고 자동적으로 유지되는 (그러나, 안전한) 시간 간격과, 타겟 차량의 속도 변화에 더 나은 대응에 따라 편안함을 얻는 것과 관련될 수 있다. 또한, 교통 정체(traffic jam)을 줄여, 연료 소비의 감소가 얻어질 수 있다. 도로 운영자의 경우, CACC의 주된 이익은 도로 용량(capacity) 및 교통 효율성 증가와 관련될 수 있다. 연구에 따르면, 고속도로 차선 성능 증가가 낮은 통행 율(penetration rate)에서 조차 관찰될 수 있다. 그리고, CACC의 사회적 이익은 도로 안전 증가, 교통 혼잡 감소 및 환경 이익과 관련 될 수 있다. 비록 안전이 CACC의 주요 목표는 아닐지라도, CACC는 선행 차량 속도 변경에 더 반응하는 행동을 제공함으로써, 더 빠른 응답으로 인한 향상된 안전감을 제공하여, ACC를 운전자에게 더 매력적이고 편리하게 만들 수 있다.
CACC 어플리케이션은 차량내(in-vehicle) 적응형 크루즈 컨트롤(Adaptive Cruise Control: ACC) 시스템의 확장이다. CACC 어플리케이션은 ACC 시스템과 비교하여 선행하는 차량과의 시간 간격(time gap)의 감소를 더 가능하게 한다. 이하에서는, 먼저 CACC 기술에 사용되는 각 용어에 대하여 예시적으로 설명한다.
CACC: 타겟 차량과 타겟 시간 간격을 유지하도록 차량 속도를 자동적으로 조정하는 V2X 가능 차량내 운전 보조 시스템. 특히, CACC는 최소 안전 거리를 유지하면서, 타겟 차량과 타겟 시간 간격을 유지하도록 차량 속도를 자동적으로 조정하는 V2X 가능 차량내 운전 보조 시스템일 수 있다. CACC는 예컨대, 다른 차량 및/또는 도로변 인프라에서 통신된 정보를 활용하여, 최소 안전 거리를 유지하면서, 타겟 차량과 타겟 시간 간격을 유지하도록 차량 속도를 자동적으로 조정하는 V2X 가능 차량내 운전 보조 시스템일 수 있다(a V2X capable in-vehicle driving assistance system that adjusts automatically the vehicle speed to keep a target time gap with target vehicle while keeping a minimum safety distance, making use of information communicated from other vehicles and/or from the roadside infrastructure). 여기서, V2X 가능(V2X capable)은 무선 통신(V2X 통신)을 이용하여 다른 V2X 통신 장치(ITS-S)와 통신이 가능함을 의미한다. 예를 들면, V2X 가능은 장치가 무선 통신을 이용하여 퍼실리티 및 어플리케이션 레이어 메시지(예컨대, CAM)을 송신 및/또는 수신할 수 있음을 의미한다.
CACC 어플리케이션(CACC application): CACC 기능 및 어플리케이션 로직을 구현하는 어플리케이션 레이어 엔티티(an application layer entity that implements the CACC functionalities and application logic)
CACC 차량(CACC vehicle): CACC 시스템이 장착된 차량. CACC 차량은 특정 시점에 CACC를 활성화하거나(activate) 또는 활성화하지 않을 수 있다. CACC 차량은 V2X 통신이 가능하다.
액티브 CACC 차량(active CACC vehicle): 활성화 상태(active state)의 CACC를 갖는 CACC 차량
CACC 스트링(CACC string): 시퀀스내의(in sequence) 둘 이상의 CACC 쌍. 이때, 첫 번째(1st) 액티브 CACC 차량은 두 번째(2nd) 액티브 CACC 차량의 타겟 차량에 해당하고, 두 번째(2nd) 액티브 CACC 차량은 세 번째(3rd) 액티브 CACC 차량의 타겟 차량에 해당함.
CACC 쌍(CACC pair): 대상 차량과 대상 차량의 타겟 차량
측정된 시간 간격(measured time gap): 한 시점에서 측정된, 대상 차량과 대상 차량의 선행 차량 간의 시간 간격
대상 차량(subject vehicle): 타겟 차량을 따르는 역할을 하는 CACC 차량
타겟 시간 간격(target time gap): 대상 차량에 의해 타겟된 시간 간격
타겟 차량(target vehicle: TV): V2X 가능 차량 및 CACC 어플리케이션을 위한 대상 차량의 대응 차량(counterpart). 타겟 차량은 반드시 CACC 차량일 필요는 없다.
시간 간격(time gap): 선행 차량의 후단(rear end)과 후행 차량의 전단(front end)이 도로 표면 상의 동일한 위치를 통과할 때까지의 시간 간격. 예를 들면, 후행 차량 속도가 일정하게 유지된다고 가정하면, 선행 차량의 후단(rear end)과 후행 차량의 전단(front end)이 도로 표면 상의 동일한 위치를 통과할 때까지의 시간 간격(time interval between when a preceding vehicle’s rear end and a following vehicle’s front end passes the same location on the road surface, assuming that the following vehicle speed remains constant). 본 명세서에서, 시간 간격은 안전 시간 간격(safety time gap)으로 지칭될 수 있다.
선두 차량(lead vehicle): CACC 스트링 및 CACC 쌍 내의 첫 번째 차량. 선두 차량은 CACC 차량이 아닐 수 있다. CACC 쌍에서, 선두 차량과 타겟 차량은 동일할 수 있다. CACC 스트링의 선두 차량은 첫 번째 CACC 차량의 타겟 차량이다.
상술한 바와 같이, CACC는 차량과의 최소 안전 거리를 유지하면서, 타겟 차량(TV)과 타겟 시간 간격(Δttarget)을 유지하도록 차량 속도를 자동으로 조정하는 차량내(in-vehicle) 운전 지원 시스템이다. CACC는 ITS 네트워크를 통해 다른 차량(vehicle) ITS-S 및/또는 도로변(roadside) ITS-S로부터 수신 한 데이터를 사용할 수 있다. CACC는 하위 레이어(퍼실리티, 네트워크 및 트랜스포트 레이어, 액세스 레이어)에 의해 제공되는 서비스들로 어플리케이션 로직을 구현하는 적어도 하나의 ITS-S 애플리케이션(CACC 애플리케이션) 및/또는 하드웨어 컴포넌트의 세트를 포함할 수 있다.
CACC 어플리케이션은 다른 ITS-S 및/또는 온보드(on board) 센서에서 수신된 데이터를 처리하고, 차량 속도 및 가속도를 자동으로 결정하며, 그에 따라 제어 명령을 종단 제어 시스템(예컨대, 브레이크, 액셀레이터)으로 전송할 수 있다. 또한, 선택적으로, CACC 어플리케이션은 다른 차량내 보조 시스템 또는 프리-크래시(pre-crash) 시스템, 측면 제어 시스템 등과 같은 다른 ITS-S 애플리케이션과 함께 작동할 수 있다. CACC는 차량내 네트워크에 연결될 수 있고, 차량내 센서 데이터에 액세스할 수 있다. CACC는 가속/감속 시스템에 제어 명령을 보낼 수 있다.
여러 개의(multiple) 액티브 CACC 차량은 CACC 스트링으로 나타낸 차량 그룹을 형성하기 위해 서로를 따라갈 수 있다. 한편, CACC 스트링 운영 환경은 동적으로 변경될 수 있습니다. 예를 들면, CACC 스트링은 두 그룹으로 나뉘어 지거나, 새로운 CACC 스트링을 만들기 위해 다른 스트링과 결합될 수 있고, 모든 차량이 스트링을 떠날 때 CACC 스트링이 해산될 수 있다.
실시예로서, CACC 타겟 시간 간격(Δttarget)은 타겟 차량(TV)을 따르는 CACC에 의해 설정된 시간 간격일 수 있다. CACC는 TV와의 시간 간격(Δt)을 Δttarget으로 유지하기 위해 가속도, 속도 및/또는 브레이크를 조정할 수 있다. 여기서, 시간 간격은 상술한 것처럼, 선행 차량의 후단과 후행 차량의 전단 도로 표면상의 동일한 위치를 통과할 때까지의 시간 간격일 수 있다. 이때, 후행 차량의 속도가 일정하다고 가정될 수 있다. 한편, CACC는 최소 안전 거리를 유지해야 하며, 이 최소 안전 거리는 충돌 회피에 필요한 거리 이상 이어야 한다.
CACC 아키텍처, 상태 전환 및 동작 흐름( CACC Architecuture , State Transition & Operation Flow)
이하에서는 예시적인 CACC 아키텍처를 설명한다. 먼저, CACC의 기능적 아키텍처(Functional Architecture) 및 정보 아키텍처(Information Architecture)를 설명한다. 그리고, CACC의 통신 아키텍처(또는, 프로토콜 아키텍처)를 설명한다. 특히, 도 10 및 11을 참조하여, CACC 서비스의 제공을 위한 타겟 차량 및 대상 차량의 프로토콜 아키텍처를 설명한다.
먼저, 예시적인 CACC 기능적 아키텍처를 설명하면, CACC 아키텍처는 다음과 같은 주요 기능 블록의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
메시지 핸들러(Message handler): CACC 어플리케이션의 사용을 위해 메시지(예컨대, V2X 메시지)의 생성, 부호화/복호화, 수신 및 전송을 관리함. 메시지 핸들러는 메시징 모듈/엔티티(예컨대, V2V 메시징 엔티티, V2V/I2V 메시징 엔티티)로 지칭될 수 있다.
타겟 차량(TV) 식별자(TV identifier): 메시지 핸들러, 차량 상태 모니터 및 환경 모니터에서 사용 가능한 데이터를 기반으로 TV를 식별함.
차량 상태 모니터(Vehicle status monitor): 차량 운동학 상태 및 다른 차량내 시스템 상태를 모니터링함. 예컨대, 측면 제어 보조 시스템.
환경 모니터(Environment monitor): 차량 주변 환경을 모니터링함. 예컨대, 교통 상태, 도로 토폴로지, 기타 차량 상태 등. 본 명세서에서, 차량 상태 모니터 및 환경 모니터 블록은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티/모듈로 통칭될 수 있다.
CACC 로직 관리자(CACC logic manger): CACC 로직을 관리함. 예컨대, 다른 CACC 어플리케이션 머신 상태 간 전환, CACC 스트링에 대한 가입/탈퇴 결정, CACC 파라미터 설정(예컨대, 타겟 시간 간격) 등. 본 명세서에서, CACC 로직 관리자는 CACC 관리 엔티티/모듈로 지칭될 수 있다.
모션 플래너(Motion planner): CACC 로직 관리자가 설정한 CACC 파라미터에 기초하여, 이 기능은 차량 동작 및 잠재적인 차량 조작 가능성을 결정함. 예컨대, 가속도 값, 계획 속도 등.
액추에이터 제어 관리자(Actuator control manager): 모션 플래너 결과에 따라 해당 차량 액추에이터에 제어 명령을 관리하고 생성함.
다음으로, 예시적인 CACC 정보 아키텍처를 설명하면, 각 대상 차량에서, CACC는 ITS 액세스 레이어(OTA: Over the Air) 인터페이스에서 다른 차량의 정보를 수신하고, 차량내 네트워크에서 또는 또는 CACC 어플리케이션을 운영하기 위해 차량 데이터 제공자(VDP)를 통해 지각 센서 데이터와 같은 자체 센서 데이터를 수신할 수 있다. CACC 어플리케이션의 출력 결과는 특정 제어 명령으로 변환되어 해당 차량 액추에이터로 전송될 수 있다. 결과적으로, 대상 차량은 설정된 타겟 시간 간격에 따라 타겟 차량과의 시간 간격을 유지할 수 있다.
메시지(V2V 메시지)는 차량 간(특히, 대상 차량과 타겟 차량 간에)에 교환될 수 있다. 또한, 선택적으로, 차량 ITS-S와 도로변 ITS-S는 CACC 서비스를 지원하기 위해 다음과 같은 정보의 일부 또는 전부를 교환 할 수 있다.
도로변 ITS-S에서 주변 지역의 차량 ITS-S로 전송되는 교통 정보(예컨대, 교통 정체, 속도 제한, 평균 속도, 권고 속도 등). 대상 차량의 CACC 어플리케이션은 어플리케이션 작동 시, 예를 들면, 주변 교통에 따라 타겟 시간 간격 및/또는 차량 타겟 속도를 결정하기 위하여, 이러한 정보를 고려할 수 있다.
도로변 ITS-S에서 주변 지역의 차량 ITS-S로 전송되는 도로 토폴로지 정보(예컨대, 곡선, 교차로 토폴로지). 대상 차량에서의 CACC 어플리케이션은 예컨대, 주변 교통에 따라 목표 시간 간격 및/또는 차량 목표 속도를 결정하기 위하여, 어플리케이션 로직에서 그러한 정보를 고려할 수 있다.
도로변 ITS-S에서 주변 지역의 차량 ITS-S로 전송되는 신호등 상태 및 타이밍 정보. 자기 차량에서의 CACC 어플리케이션은 예컨대, 주변 교통에 따라 타겟 시간 간격 및/또는 차량 타겟 속도를 결정하기 위하여, 어플리케이션 로직에서 그러한 정보를 고려할 수 있다.
이 경우, 도로변 ITS-S는 상술한 서비스를 독립적으로(standalone) 제공하거나, 또는 중앙 ITS-S에서 지원받을 수 있다. 중앙 ITS-S는 도로변 ITS-S에 의해 수집된 차량 조사 정보를 수신하거나 또는 교통 모니터링을 위해 차량 ITS-S로부터 직접 수신 한 차량 조사 정보를 수신하거나, 교통 정보, 도로 토폴로지 정보, 서비스 정보 등을 관련 지역 내의 도로변 ITS-S에 또는 직접 해당 차량의 ITS-S에 제공할 수 있다. 이러한 메시지와 중앙 ITS-S와의 교환 프로토콜은 예컨대, DATEX II, OCIT-C 및 TPEG일 수 있다.
다음으로, CACC 프로토콜 아키텍처는 CACC 어플리케이션을 포함하는 어플리케이션 레이어와 메시징(messaging), 차량 정보 수집, CACC 관리, 차량 제어 및/또는 HMI 지원을 위한 퍼실리티들을 포함하는 퍼실리티 레이어를 포함할 수 있다. 이 경우, 퍼실리티들은 다른 어플리케이션도 사용 가능한 공통(common) 퍼실리티일 수 있고, 또는, CACC 어플리케이션에서만 사용 가능한 CACC-전용(dedicated) 퍼실리티일 수 있다. 본 명세서에서, CACC 프로토콜 아키텍처는 프로토콜 아키텍처 또는 CACC 아키텍처 등으로 지칭될 수 있다. 이하에서는 도 10 및 11을 참조하여, 타겟 차량 및 대상 차량의 프로토콜 아키텍처를 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타낸다. 특히, 도 10(a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 타겟 차량 및 대상 차량의 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타낸다.
도 10(a) 및 (b)를 참조하면, CACC 프로토콜 아키텍처는 어플리케이션 레이어, 퍼실리티 레이어, 네트워크 및 트랜스포트 레이어, 및/또는 액세스 레이어를 포함할 수 있다. 또한, CACC 프로토콜 아키텍처는 관리 엔티티 및 보안 엔티티를 더 포함할 수 있다. 각 레이어 및 엔티티에 대한 기본적인 설명은 도 3에서 상술한 바와 같다.
타겟 차량의 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타내는 도 10(a)의 실시예에서, 어플리케이션 레이어는 CACC 서비스를 제공하기 위해 CACC 어플리케이션 모듈/엔티티를 포함할 수 있다. 여기서, CACC 어플리케이션 엔티티는 CACC 서비스를 이네이블(enable)시키기 위한 상위 레이어 엔티티(어플리케이션 레이어 엔티티)를 지칭한다.
또한, 퍼실리티 레이어는 V2V 메시징 모듈/엔티티 및/또는 차량 및 센싱 정보 수집 모듈/엔티티를 포함할 수 있다. 여기서, V2V 메시징 엔티티는 V2V 메시지의 교환을 위한 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭하고, 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 차량 자체 정보(차량 정보) 및 센서를 통한 정보(센싱 정보)의 수집을 위한 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. 이러한 퍼실리티 레이어의 V2V 메시징 엔티티 및 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 CACC 서비스만을 위해 사용되는 전용 퍼실리티 레이어 엔티티(전용 퍼실리티)가 아니고, 다른 어플리케이션에서도 사용되는 공통 퍼실리티 레이어 엔티티(공통 퍼실리티)에 해당한다.
대상 차량의 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타내는 도 10(b)의 실시예에서, 어플리케이션 레이어는 CACC 서비스를 제공하기 위해 CACC 어플리케이션 모듈/엔티티를 포함할 수 있다. 상술한 것처럼, CACC 어플리케이션 엔티티는 CACC 서비스를 이네이블(enable)시키기 위한 상위 레이어 엔티티(어플리케이션 레이어 엔티티)를 지칭한다. 또한, 퍼실리티 레이어는 V2V/V2I 메시징 모듈/엔티티, 차량 및 센싱 정보 수집 모듈/엔티티, CACC 관리 모듈/엔티티, 차량 제어 모듈/엔티티 및/또는 HMI 지원 모듈/엔티티를 포함할 수 있다. 상술한 것처럼, V2V 메시징 엔티티는 V2V 메시지의 교환을 위한 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭하고, 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 차량 자체 정보(차량 정보) 및 센서를 통한 정보(센싱 정보)의 수집을 위한 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. 또한, I2V 메시징 엔티티는 I2V 메시지 교환을 위한 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. V2X 메시징 엔티티와 I2V 메시징 엔티티는 V2X/I2V 메시징 엔티티, V2X 메시징 엔티티 등으로 지칭될 수 있다.
CACC 관리 엔티티는 V2X 메시징 엔티티, 차량 정보 수집 엔티티(차량 및 센싱 정보 수집 엔티티)의 정보에 기초하여 CACC 서비스를 위한 CACC 상태, 시간 간격 및/또는 타겟 속도를 설정하는 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. 차량 제어 엔티티는 차량을 제어(예컨대, 속도 제어)하는 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. 이 차량 제어 엔티티는 차량 액츄에이터에 직접 제어 명령을 전송하거나 차량내 네트워크를 통해 다른 차량내 보조 시스템에 제어 명령을 전송함으로써 차량을 제어할 수 있다. HMI 지원 엔티티는 (운전자에 대한) 다양한 통지(notification) HMI(Human Machin Interface) 모듈에 전달하는 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. 이러한 퍼실리티 레이어의 V2V/V2I 메시징 엔티티, 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티, 차량 제어 엔티티 및 HMI 지원 엔티티는 CACC 서비스만을 위해 사용되는 전용 퍼실리티 레이어 엔티티(전용 퍼실리티)가 아니고, 다른 어플리케이션에서도 사용되는 공통 퍼실리티 레이어 엔티티(공통 퍼실리티)에 해당한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 CACC 전용 퍼실리티를 포함하는 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타낸다. 특히, 도 11(a) 및 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전용 퍼실리티를 포함하는 타겟 차량 및 대상 차량의 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타낸다.
도 11(a) 및 (b)를 참조하면, CACC 프로토콜 아키텍처는 어플리케이션 레이어, 퍼실리티 레이어, 네트워크 및 트랜스포트 레이어, 및/또는 액세스 레이어를 포함할 수 있다. 또한, CACC 프로토콜 아키텍처는 관리 엔티티 및 보안 엔티티를 더 포함할 수 있다. 각 레이어 및 엔티티에 대한 기본적인 설명은 도 3에서 상술한 바와 같다.
타겟 차량의 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타내는 도 11(a)의 실시예에서, 도 10(a)의 실시예와 마찬가지로, 어플리케이션 레이어는 CACC 서비스를 제공하기 위해 CACC 어플리케이션 모듈/엔티티를 포함할 수 있다. 상술한 것처럼, CACC 어플리케이션 엔티티는 CACC 서비스를 이네이블(enable)시키기 위한 상위 레이어 엔티티(어플리케이션 레이어 엔티티)를 지칭한다.
다만, 도 10(a)의 실시예와 달리, 도 11(a)의 실시예에서, 퍼실리티 레이어는 CACC 서비스를 위한 전용 CACC 퍼실리티 레이어 엔티티(전용 퍼실리티)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 퍼실리티 레이어는 CACC V2V 메시징 모듈/엔티티 및/또는 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 모듈/엔티티를 포함할 수 있다. 여기서, CACC V2V 메시징 엔티티는 CACC 서비스용 V2V 메시지의 교환을 위한 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭하고, CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 CACC 서비스용 차량 자체 정보(차량 정보) 및 센서를 통한 정보(센싱 정보)의 수집을 위한 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. 이러한 퍼실리티 레이어의 CACC V2V 메시징 엔티티와 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 CACC 서비스만을 위해 사용되는 전용 퍼실리티 레이어 엔티티(전용 퍼실리티)에 해당한다. 이러한 전용 퍼실리티를 사용하는 경우, 퍼실리티 레이어의 CACC 전용 퍼실리티를 이용하여 CACC 서비스를 낮은 지연시간(latancy)으로 제공할 수 있다.
대상 차량의 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타내는 도 11(b)의 실시예에서, 도 10(b)의 실시예와 마찬가지로, 어플리케이션 레이어는 CACC 서비스를 제공하기 위해 CACC 어플리케이션 모듈/엔티티를 포함할 수 있다. 상술한 것처럼, CACC 어플리케이션 엔티티는 CACC 서비스를 이네이블(enable)시키기 위한 상위 레이어 엔티티(어플리케이션 레이어 엔티티)를 지칭한다.
다만, 도 10(b)의 실시예와 달리, 도 11(b)의 실시예에서, 퍼실리티 레이어는 CACC 서비스를 위한 전용 CACC 퍼실리티 레이어 엔티티(전용 퍼실리티)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 퍼실리티 레이어는 CACC V2V/V2I 메시징 모듈/엔티티, CACC 차량 및 센싱 정보 수집 모듈/엔티티, CACC 관리 모듈/엔티티 및/또는 CACC 차량 제어 모듈/엔티티를 포함할 수 있다. 또한, 퍼실리티 레이어는 HMI 지원 모듈/엔티티를 더 포함할 수 있다.
상술한 것처럼, CACC V2V 메시징 엔티티는 CACC 서비스용 V2V 메시지의 교환을 위한 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭하고, CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 CACC 서비스용 차량 자체 정보(차량 정보) 및 센서를 통한 정보(센싱 정보)의 수집을 위한 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. 또한, CACC I2V 메시징 엔티티는 CACC 서비스용 I2V 메시지 교환을 위한 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. CACC V2X 메시징 엔티티와 CACC I2V 메시징 엔티티는 CACC V2X/I2V 메시징 엔티티, CACC V2X 메시징 엔티티로 지칭될 수 있다.
CACC 관리 엔티티는 V2X 메시징 엔티티, 차량 정보 수집 엔티티(차량 및 센싱 정보 수집 엔티티)의 정보에 기초하여 CACC 서비스를 위한 CACC 상태, 시간 간격 및/또는 타겟 속도를 설정하는 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. CACC 차량 제어 엔티티는 CACC 서비스를 위해 차량을 제어(예컨대, 속도 제어)하는 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. 이 차량 제어 엔티티는 차량 액츄에이터에 직접 제어 명령을 전송하거나 차량내 네트워크를 통해 다른 차량내 보조 시스템에 제어 명령을 전송함으로써 차량을 제어할 수 있다. HMI 지원 엔티티는 (운전자에 대한) 다양한 통지(notification) HMI(Human Machin Interface) 모듈에 전달하는 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. 이러한 퍼실리티 레이어의 CACC V2V/V2I 메시징 엔티티, CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티 및 CACC 차량 제어 엔티티는 CACC 서비스만을 위해 사용되는 전용 퍼실리티 레이어 엔티티(전용 퍼실리티)에 해당한다. 이러한 전용 퍼실리티를 사용하는 경우, 퍼실리티 레이어의 CACC 전용 퍼실리티를 이용하여 CACC 서비스를 낮은 지연시간(latancy)으로 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 CACC 상태 전환 모델(CACC state transition model)을 나타낸다. 도 12는 CACC 어플리케이션 상태 머신 다이어그램의 일 예일 수 있다. 도 12의 실시예에서, 각 상태로의 진입은 CACC 어플리케이션 또는 운전자의 확인(confirmation)/허가(permission)을 필요로 할 수 있다. 예를 들면, TV 발견, CACC 활성화, CACC 종료 상태는 CACC 관리 엔티티에서 우선적으로 판단될 수 있고, 필요에 따라 CACC 어플리케이션 또는 운전자의 확인/허가를 필요로 할 수 있다. 이하에서는 도 12를 참조하여, 각 상태에 대하여 설명한다.
CACC Disabled: CACC 어플리케이션이 디스에이블된 상태. 이 상태는 CACC 어플리케이션이 꺼진(turned off) 경우에 트리거링될 수 있다. 예를 들면, TV Discovery 상태, CACC Terminated 상태 또는 CACC Activated 상태에서 CACC 어플리케이션이 꺼진 경우, CACC 어플리케이션이 이 상태로 진입할 수 있다.
CACC Eabled: CACC 어플리케이션이 이네이블된 상태. 이 상태는 CACC 어플리케이션이 켜진(turned on) 경우에 트리거링될 수 있다. 실시예로서, 이 상태는 TV Discovery 상태, CACC Activated 상태 및/또는 CACC Terminated 상태를 포함할 수 있다.
TV Discovery: CACC 어플리케이션이 목표 차량을 발견하는 상태. 이 상태는 CACC Disabled에서, CACC 어플리케이션 켜진(turned on) 경우에 트리거링될 수 있다. 이처럼 이네이블된 CACC 어플리케이션은 미리 설정된 TV 발견 절차를 수행하여, 목표 차량을 발견할 수 있다.
CACC Activated: CACC 어플리케이션이 활성화된 상태. 이 상태는 TV Discovery 상태에서 목표 차량이 선택된 경우에 트리거링될 수 있다. 예컨대, 목표 차량이 발견 및 선택된 경우, CACC 어플리케이션이 이 상태로 진입할 수 있다. 이 상태에서, CACC 어플리케이션은 미리 설정된 종료 조건(Termination Condition)이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다. 종료 조건이 만족되지 않는 경우, CACC 어플리케이션이 이 상태를 계속 유지할 수 있다. 종료 조건이 만족되는 경우, CACC 어플리케이션이 CACC Terminated 상태로 진입할 수 있다. 이러한 종료 조건은 다음의 예들을 포함할 수 있다.
컷인(Cut in): 대상 차량과 타겟 차량 사이에 제3의 차량이 컷인(Cut-in)하는 경우.
차선 변경(Lane Change): 타겟 차량이 차션 변경(Lane Change)하고, 대상 차량이 차션 변경 기능을 갖는 CACC 어플리케이션이 없는 경우.
원하지 않는 경로(Unwanted Route): 타겟 차량이 대상 차량이 원하지 않는 경로(Route)로 이동하는 경우.
교통 신호(Traffic Signal): 교통 신호(Traffic Signal)때문에 타겟 차량을 따라갈 수 없는 경우.
오동작(Misbehavior): 타겟 차량이 교통 신호, 규정 속도(Regulation Speed)를 따르지 않는 경우.
연결 상실(Connection Lost): 타겟 차량의 V2V 신호(V2V signal)를 더 이상 수신할 수 없는 경우.
CACC Terminated: CACC 어플리케이션이 종료된 상태. 이 상태는 TV Discovery 상태에서 목표 차량이 선택되지 않는 경우에 트리거링될 수 있다. 또는, 이 상태는 CACC Activeted 상태에서 미리 설정된 종료 조건이 만족된 경우에 트리거링될 수 있다. 한편, CACC 어플리케이션은 CACC Terminated가 되면, 다시 TV 발견 절차를 수행할 수 있다. 이 상태에서도 CACC 어플리케이션은 이네이블된 상태이므로, 예컨대, CACC 어플리케이션 꺼지지 않은 경우, 다시 TV Discovery 상태로 진입할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다. 도 13의 실시예에서, V2X 통신 장치는 공통 퍼실리티를 포함하는 CACC 프로토콜 아키텍처(예컨대, 도 10의 프로토콜 아키텍처)에 따라 구현될 수 있다. 특히, 도 13의 실시예는, CACC Disabled 상태에서 TV Discovey 상태 및 CACC Activated 상태로의 동작 흐름을 보여준다.
도 13의 실시예에서, 도로변 ITS-S의 아키텍처는 I2V 메시지의 교환을 위한 I2V 메시징 엔티티를 포함할 수 있다. 이 I2V 메시징 엔티티는 퍼실리티 레이어에 포함되는 퍼실리티 레이어 엔티티일 수 있다. 또한, 타겟 차량(차량 ITS-S)의 아키텍처는 도 10(a)의 아키텍처를 따를 수 있다. 예를 들면, 타겟 차량은 CACC 어플리케이션을 선택적으로 포함하는 어플리케이션 레이어, V2V 메시징 엔티티 및/또는 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 포함하는 퍼실리티 레이어, 네트워크 및 트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어를 포함할 수 있다. 또한, 대상 차량(차량 ITS-S)의 아키텍처는 도 10(b)의 아키텍처를 따를 수 있다. 예를 들면, 대상 차량은 CACC 어플리케이션을 포함하는 어플리케이션 레이어, V2V/I2V 메시징 엔티티, 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티, CACC 관리 엔티티, 차량 제어 엔티티 및/또는 HMI 지원 엔티티를 포함하는 퍼실리티 레이어, 네트워크 및 트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어를 포함할 수 있다. 또한, 대상 차량은 HMI 엔티티를 더 포함할 수 있다.
도 13을 참조하여, 먼저 타겟 차량(타겟 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명하면, 타겟 차량은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 차량 정보를 수집하고, 수집된 차량 정보를 CACC 어플리케이션으로 전달하거나 또는 V2V 메시징 엔티티로 전달할 수 있다. 실시예로서, 차량 정보는 차량의 현재 속도, 현재 가속도, 현재 브레이킹(braking) 정도, CACC 스트링 형성 여부, CACC 스트링 길이, CAM 메시지 빈도(frequency) 및/또는 차량 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다.
CACC 어플리케이션은 이 차량 정보를 V2V 메시징 엔티티로 전달할 수 있다. 이처럼, 수집된 차량 정보는 CACC 어플리케이션을 거쳐서 또는 직접적으로 V2V 메시징 엔티티에 전달될 수 있다.
또한, 타겟 차량은 V2X 통신을 통해 차량 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이를 위해, V2V 메시징 엔티티는 차량 정보를 네트워크 및 트랜스포트 레이어/액세스 레이어로 전달하고, 네트워크 및 트랜스포트 레이어/액세스 레이어는 차량 정보를 V2X 통신을 통해 대상 차량으로 전송할 수 있다.
이때, 차량 정보의 전송을 위한 프로세싱이 각 엔티티와 레이어에서 수행될 수 있다. 예를 들면, V2V 메시징 엔티티는 차량 정보를 포함하는 V2V 메시지를 생성하고, 이를 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어로 전달할 수 있다. 또한, 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어는 이 V2V 메시지를 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱하고 액세스 레이어 프로세싱하여 무선 신호를 생성하고, 무선 신호를 V2X 통신을 통해 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 차량 정보가 타겟 차량의 V2V 메시징 엔티티에서 네트워크 및 트랜스포트 레이어와 액세스 레이어로 전달되고, V2X 통신을 통해 대상 차량으로 전송될 수 있다.
다음으로, 도로변 ITS-S/V2X 통신 장치의 동작을 설명하면, 도로변 ITS-S은 I2V 통신을 통해 환경 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 실시예로서, 환경 정보는 제한속도, 커브(curve) 정도, 차선 개수, CACC 허용여부, CACC 스트링 길이 제한 여부 및 그 제한 길이, CACC 스트링 개수(number) 제한 여부 및 그 제한 개수, 트래픽(traffic) 정도, 노면상태 및/또는 날씨상태를 포함할 수 있다.
도로변 ITS-S은 I2V 메시징 엔티티를 이용하여 환경 정보를 I2V 통신을 통해 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이때, 환경 정보의 전송을 위한 프로세싱이 도로변 ITS-S의 엔티티와 레이어에서 수행될 수 있다. 예를 들면, I2V 메시징 엔티티는 차량 정보를 포함하는 I2V 메시지를 생성하고, 이를 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어로 전달할 수 있다. 또한, 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어는 이 I2V 메시지를 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱 및 액세스 레이어 프로세싱하여 무선 신호를 생성하고, 무선 신호를 I2V 통신을 통해 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 환경 정보가 타겟 차량의 I2V 메시징 엔티티에서 네트워크/트랜스포트 레이어와 액세스 레이어로 전달되고, I2V 통신을 통해 대상 차량으로 전송될 수 있다.
다음으로, 대상 차량(대상 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명하면, 대상 차량은 CACC 어플리케이션을 켤 수 있다. CACC 어플리케이션이 켜진 경우, 대상 차량은 CACC 상태를 CACC disabled 상태에서 CACC enabled 상태 및 TV discovery 상태로 전환시킬 수 있다. 예를 들면, CACC 어플리케이션 켜진 경우, CACC 어플리케이션은 CACC enabling 신호/메시지를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있고, 이를 수신한 CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 CACC disabled 상태에서 CACC enabled 상태 및 TV discovery 상태로 전환시킬 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 정보를 CACC 어플리케이션 및/또는 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있다. HMI 지원 엔티티는 CACC 상태 정보를 HMI로 전달할 수 있다.
대상 차량은 HMI를 이용하여 CACC 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, CACC 상태 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
대상 차량은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 대상 차량의 차량 정보(SV 정보)를 수집할 수 있다. 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 차량 정보를 수집하고, 수집된 차량 정보를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다.
대상 차량은 V2X 통신을 통해 타겟 차량으로부터 타겟 차량의 차량 정보(TV 정보)를 수신할 수 있다. 이 경우, 대상 차량은 타겟 차량의 차량 정보의 전송을 위한 동작의 역동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 대상 차량의 액세스 레이어 및 네트워크/트랜스포트 레이어는 V2X 통신을 통해 수신된 무선 신호를 액세스 레이어 프로세싱 및 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱하여, 차량 정보를 포함하는 V2V 메시지를 V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달할 수 있다. 대상 차량의 V2V/I2V 메시징 엔티티는 V2X 메시지를 프로세싱하여, 차량 정보를 획득할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 차량 정보가 V2X 통신을 통해 대상 차량으로 수신되어, V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달될 수 있다. 이후, V2V/I2V 메시징 엔티티는 획득된 차량 정보를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다.
대상 차량은 I2V 통신을 통해 도로변 ITS-S으로부터 환경 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 대상 차량은 도로변 ITS-S의 환경 정보의 전송을 위한 동작의 역동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 액세스 레이어 및 네트워크/트랜스포트는 I2V 통신을 통해 수신된 무선 신호를 액세스 레이어 프로세싱 및 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱하여, 환경 정보를 포함하는 I2V 메시지를 V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달할 수 있다. V2V/I2V 메시징 엔티티는 I2V 메시지를 프로세싱하여, 환경 정보를 획득할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 환경 정보가 V2X 통신을 통해 대상 차량으로 수신되어, V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달될 수 있다. 이후, V2V/I2V 메시징 엔티티는 획득된 환경 정보를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다. 한편, 실시예에 따라서는, V2V/I2V 메시징 엔티티가 차량 정보 및 환경 정보를 함께 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다. 이를 통해, 타겟 차량의 차량 정보 및 환경 정보가 CACC 어플리케이션으로 전달될 수 있다. CACC 어플리케이션은 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다.
대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 타겟 차량을 선택할 수 있다. CACC 관리 엔티티는 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 이용하여 타겟 차량을 선택할 수 있고, 선택된 타겟 차량에 대한 정보(선택 타겟 차량 정보)를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다. 이 경우, CACC 어플리케이션은 확인 메시지를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다. 이때, 확인 메시지는 시간 간격에 대한 정보(시간 간격 정보)를 포함할 수 있다.
확인 메시지가 수신되는 경우, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 CACC 상태를 CACC activated 상태로 전환시킬 수 있다. CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 TV discovery 상태에서 CACC activated 상태로 전환시킬 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 및 선택 타겟 차량 정보를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다. 또한, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 및 선택 타겟 차량 정보를 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있고, HMI 지원 엔티티는 이를 HMI 엔티티로 전달할 수 있다.
대상 차량은 HMI 엔티티를 이용하여 CACC 상태 및 타겟 차량 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, CACC 상태 및 타겟 차량 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다. 특히, 도 14의 실시예는, CACC Activated 상태의 동작 흐름을 보여준다. 도 14의 실시예에서, 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처는 도 13의 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처를 따른다. 도 14에서는 도 13에서 상술한 내용과 중복된 설명은 생략한다.
도 14를 참조하여, 먼저 타겟 차량(타겟 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명하면, 타겟 차량은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 타겟 차량은 V2X 통신을 통해 차량 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 차량 정보 수집 및 차량 정보 전송과 관련된 설명은 도 13에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 도로변 ITS-S/V2X 통신 장치 의 동작을 설명하면, 도로변 ITS-S은 I2V 통신을 통해 환경 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 환경 정보 전송과 관련된 설명은 도 13에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 대상 차량(대상 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명한다. 도 14의 실시예에서, 대상 차량은 CACC activated 상태에 있는 것으로 가정한다. 예를 들면, 도 13에서 상술한 과정을 통해, 대상 차량은 TV discovery 상태에서 CACC activated 상태로 진입할 수 있다.
대상 차량은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 대상 차량은 V2X 통신을 통해 타겟 차량으로부터 타겟 차량의 차량 정보를 수신할 수 있다. 또한, 대상 차량은 I2V 통신을 통해 도로변 ITS-S으로부터 환경 정보를 수신할 수 있다. 이러한, 대상 차량의 차량 정보 수집, 타겟 차량의 차량 정보 수신, 환경 정보 수신 과정을 통해, 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다. 이에 대하여는 도 13에서 상술한 것과 같다.
이후, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 타겟 속도를 계산할 수 있다. CACC 관리 엔티티는 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 이용하여 타겟 속도를 계산할 수 있다.
또한, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 종료 조건이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다. 종료 조건에 대하여는 도 12에서 상술한 바와 같다.
또한, 대상 차량은 차량 제어 엔티티를 이용하여 차량 속도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 종료 조건이 만족되지 않는 경우, CACC 관리 엔티티는 타겟 속도에 대한 정보(타겟 속도 정보)를 차량 제어 엔티티로 전달할 수 있고, 차량 제어 엔티티는 타겟 속도 정보를 이용하여 차량 속도를 제어할 수 있다.
또한, 대상 차량은 HMI 엔티티를 통해 타겟 속도 정보를 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 종료 조건이 만족되지 않는 경우, CACC 관리 엔티티는 타겟 속도 정보를 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있고, HMI 지원 엔티티는 이를 HMI 엔티티로 전달할 수 있다. 이 경우, HMI 엔티티는 타겟 속도 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, 타겟 속도 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다. 특히, 도 15의 실시예는, CACC Activated 상태에서 CACC Teminated 상태로의 동작 흐름을 보여준다. 도 15의 실시예에서, 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처는 도 13의 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처를 따른다. 도 15에서는 도 13 및 도 14에서 상술한 내용과 중복된 설명은 생략한다.
도 15를 참조하여, 먼저 타겟 차량(타겟 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명하면, 타겟 차량은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 타겟 차량은 V2X 통신을 통해 차량 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 차량 정보 수집 및 차량 정보 전송과 관련된 설명은 도 13에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 도로변 ITS-S/V2X 통신 장치의 동작을 설명하면, 도로변 ITS-S은 I2V 통신을 통해 환경 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 환경 정보 전송과 관련된 설명은 도 13에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 대상 차량(대상 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명한다. 도 15의 실시예에서, 대상 차량은 CACC activated 상태에 있는 것으로 가정한다. 예를 들면, 도 13에서 상술한 과정을 통해, 대상 차량은 TV discovery 상태에서 CACC activated 상태로 진입할 수 있다.
대상 차량은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 대상 차량은 V2X 통신을 통해 타겟 차량으로부터 타겟 차량의 차량 정보를 수신할 수 있다. 또한, 대상 차량은 I2V 통신을 통해 도로변 ITS-S으로부터 환경 정보를 수신할 수 있다. 이러한, 대상 차량의 차량 정보 수집, 타겟 차량의 차량 정보 수신, 환경 정보 수신 과정을 통해, 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다. 이에 대하여는 도 13에서 상술한 것과 같다.
이후, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 타겟 속도를 계산할 수 있다. 이에 대하여는 도 14에서 상술한 바와 같다. 또한, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 종료 조건이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다. 종료 조건에 대하여는 도 12에서 상술한 바와 같다.
종료 조건이 만족되는 경우, 대상 차량은 CACC 상태를 CACC terminated 상태로 전환시킬 수 있다. 예를 들면, 종료 조건이 만족되는 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 CACC activated 상태에서 CACC terminated 상태로 전환시킬 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 정보를 CACC 어플리케이션 및/또는 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있다. HMI 지원 엔티티는 CACC 상태 정보를 HMI로 전달할 수 있다.
또한, 대상 차량은 HMI를 이용하여 CACC 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, CACC 상태 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공통 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다. 특히, 도 16의 실시예는, CACC Activated 상태에서 CACC Disabled 상태로의 동작 흐름을 보여준다. 도 16의 실시예에서, 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처는 도 13의 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처를 따른다. 도 16에서는 도 13 내지 도 15에서 상술한 내용과 중복된 설명은 생략한다.
도 16을 참조하여, 먼저 타겟 차량(타겟 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명하면, 타겟 차량은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 타겟 차량은 V2X 통신을 통해 차량 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 차량 정보 수집 및 차량 정보 전송과 관련된 설명은 도 13에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 도로변 ITS-S/V2X 통신 장치의 동작을 설명하면, 도로변 ITS-S은 I2V 통신을 통해 환경 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 환경 정보 전송과 관련된 설명은 도 13에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 대상 차량(대상 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명한다. 도 16의 실시예에서, 대상 차량은 CACC activated 상태에 있는 것으로 가정한다. 예를 들면, 도 13에서 상술한 과정을 통해, 대상 차량은 TV discovery 상태에서 CACC activated 상태로 진입할 수 있다.
대상 차량은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 대상 차량은 V2X 통신을 통해 타겟 차량으로부터 타겟 차량의 차량 정보를 수신할 수 있다. 또한, 대상 차량은 I2V 통신을 통해 도로변 ITS-S으로부터 환경 정보를 수신할 수 있다. 이러한, 대상 차량의 차량 정보 수집, 타겟 차량의 차량 정보 수신, 환경 정보 수신 과정을 통해, 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다. 이에 대하여는 도 13에서 상술한 것과 같다.
이후, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 타겟 속도를 계산할 수 있다. 이에 대하여는 도 14에서 상술한 바와 같다. 또한, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 종료 조건이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다. 종료 조건에 대하여는 도 12에서 상술한 바와 같다.
또한, 대상 차량은 CACC 어플리케이션을 끌 수 있다. 이 경우, CACC 어플리케이션은 CACC disabling 신호/메시지를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다.
또한, CACC disabling 메시지가 수신된 경우, 대상 차량은 CACC 상태를 CACC disabled 상태로 전환시킬 수 있다. 예를 들면, CACC disabling 메시지가 수신된 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 CACC activated 상태에서 CACC disabled 상태로 전환시킬 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 정보를 CACC 어플리케이션 및/또는 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있다. HMI 지원 엔티티는 CACC 상태 정보를 HMI로 전달할 수 있다.
또한, 대상 차량은 HMI를 이용하여 CACC 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, CACC 상태 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
도 13 내지 16에서 상술한 바와 같이, 차량이 공통 퍼실리티를 이용하여 CACC 서비스를 제공하는 경우, CACC 서비스의 제공이 항상 CACC 어플리케이션을 통해 제어되어야 한다. 이 경우, 타겟 차량 선택, 타겟 속도 계산, 종료 조건 결정 등을 위해 사용되는 차량 정보, 환경 정보 등이 CACC 어플리케이션까지 전달된 뒤, CACC 어플리케이션의 제어를 통해 퍼실리티 레이어의 각 엔티티에서 처리되어야 하므로, CACC 서비스 제공을 위한 레이턴시를 증가시킬 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 CACC 전용 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다. 도 17의 실시예에서, V2X 통신 장치는 공통 퍼실리티를 포함하는 CACC 프로토콜 아키텍처(예컨대, 도 11의 프로토콜 아키텍처)에 따라 구현될 수 있다. 특히, 도 17의 실시예는, CACC Disabled 상태에서 TV Discovey 상태 및 CACC Activated 상태로의 동작 흐름을 보여준다.
도 17의 실시예에서, 도로변 ITS-S의 아키텍처는 I2V 메시지의 교환을 위한 I2V 메시징 엔티티를 포함할 수 있다. 이 I2V 메시징 엔티티는 퍼실리티 레이어에 포함되는 퍼실리티 레이어 엔티티일 수 있다. 또한, 타겟 차량(차량 ITS-S)의 아키텍처는 도 11(a)의 아키텍처를 따를 수 있다. 예를 들면, 타겟 차량은 CACC 어플리케이션을 선택적으로 포함하는 어플리케이션 레이어, CACC V2V 메시징 엔티티 및/또는 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 포함하는 퍼실리티 레이어, 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어를 포함할 수 있다. 또한, 대상 차량(차량 ITS-S)의 아키텍처는 도 11(b)의 아키텍처를 따를 수 있다. 예를 들면, 대상 차량은 CACC 어플리케이션을 포함하는 어플리케이션 레이어, CACC V2V/I2V 메시징 엔티티, CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티, CACC 관리 엔티티, CACC 차량 제어 엔티티 및/또는 HMI 지원 엔티티를 포함하는 퍼실리티 레이어, 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어를 포함할 수 있다. 또한, 대상 차량은 HMI 엔티티를 더 포함할 수 있다.
도 17을 참조하여, 먼저 타겟 차량(타겟 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명하면, 타겟 차량은 CACC V2V 메시징 엔티티 및 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이네이블링시킬 수 있다. 예를 들면, CACC 어플리케이션은 CACC enabling 신호/메시지를 V2V 메시징 엔티티 및 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 전송함으로써, CACC V2V 메시징 엔티티 및 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이네이블링시킬 수 있다.
또한, 타겟 차량은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 차량 정보를 수집하고, 수집된 차량 정보를 CACC V2V 메시징 엔티티로 전달할 수 있다. 이처럼, 수집된 차량 정보는 CACC 어플리케이션을 거치지 않고, 직접적으로 CACC V2V 메시징 엔티티에 전달될 수 있다. 실시예로서, 차량 정보는 차량의 현재 속도, 현재 가속도, 현재 브레이킹(braking) 정도, CACC 스트링 형성 여부, CACC 스트링 길이, CAM 메시지 빈도(frequency) 및/또는 차량 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 타겟 차량은 V2X 통신을 통해 차량 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이를 위해, V2V 메시징 엔티티는 차량 정보를 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어로 전달하고, 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어는 차량 정보를 V2X 통신을 통해 대상 차량으로 전송할 수 있다.
이때, 차량 정보의 전송을 위한 프로세싱이 각 엔티티와 레이어에서 수행될 수 있다. 예를 들면, CACC V2V 메시징 엔티티는 차량 정보를 포함하는 V2V 메시지를 생성하고, 이를 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어로 전달할 수 있다. 또한, 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어는 이 V2V 메시지를 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱하고 액세스 레이어 프로세싱하여 무선 신호를 생성하고, 무선 신호를 V2X 통신을 통해 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 차량 정보가 타겟 차량의 CACC V2V 메시징 엔티티에서 네트워크 및 트랜스포트 레이어와 액세스 레이어로 전달되고, V2X 통신을 통해 대상 차량으로 전송될 수 있다.
다음으로, 도로변 ITS-S/V2X 통신 장치의 동작을 설명하면, 도로변 ITS-S은 I2V 통신을 통해 환경 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 실시예로서, 환경 정보는 제한속도, 커브(curve) 정도, 차선 개수, CACC 허용여부, CACC 스트링 길이 제한 여부 및 그 제한 길이, CACC 스트링 개수(number) 제한 여부 및 그 제한 개수, 트래픽(traffic) 정도, 노면상태 및/또는 날씨상태를 포함할 수 있다.
도로변 ITS-S은 I2V 메시징 엔티티를 이용하여 환경 정보를 I2V 통신을 통해 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이때, 환경 정보의 전송을 위한 프로세싱이 도로변 ITS-S의 엔티티와 레이어에서 수행될 수 있다. 예를 들면, I2V 메시징 엔티티는 차량 정보를 포함하는 I2V 메시지를 생성하고, 이를 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어로 전달할 수 있다. 또한, 네트워크/트랜스포트 레이어 및 액세스 레이어는 이 I2V 메시지를 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱 및 액세스 레이어 프로세싱하여 무선 신호를 생성하고, 무선 신호를 I2V 통신을 통해 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 환경 정보가 타겟 차량의 I2V 메시징 엔티티에서 네트워크/트랜스포트 레이어와 액세스 레이어로 전달되고, I2V 통신을 통해 대상 차량으로 전송될 수 있다.
다음으로, 대상 차량(대상 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명하면, 대상 차량은 CACC 어플리케이션을 켤 수 있다. CACC 어플리케이션이 켜진 경우, 대상 차량은 CACC 상태를 CACC disabled 상태에서 CACC enabled 상태 및 TV discovery 상태로 전환시킬 수 있다. 예를 들면, CACC 어플리케이션 켜진 경우, CACC 어플리케이션은 CACC enabling 신호/메시지를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있고, 이를 수신한 CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 CACC disabled 상태에서 CACC enabled 상태 및 TV discovery 상태로 전환시킬 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 정보를 CACC 어플리케이션 및/또는 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있다. HMI 지원 엔티티는 CACC 상태 정보를 HMI로 전달할 수 있다.
대상 차량은 HMI를 이용하여 CACC 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, CACC 상태 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
대상 차량은 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 대상 차량의 차량 정보(SV 정보)를 수집할 수 있다. CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 차량 정보를 수집하고, 수집된 차량 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다. 즉, CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 CACC 어플리케이션을 거치지 않고, 수집된 차량 정보를 CACC 관리 엔티티로 직접 전달할 수 있다.
대상 차량은 V2X 통신을 통해 타겟 차량으로부터 타겟 차량의 차량 정보(TV 정보)를 수신할 수 있다. 이 경우, 대상 차량은 타겟 차량의 차량 정보의 전송을 위한 동작의 역동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 대상 차량의 액세스 레이어 및 네트워크/트랜스포트 레이어는 V2X 통신을 통해 수신된 무선 신호를 액세스 레이어 프로세싱 및 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱하여, 차량 정보를 포함하는 V2X 메시지를 CACC V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달할 수 있다. 대상 차량의 CACC V2V/I2V 메시징 엔티티는 V2V 메시지를 프로세싱하여, 차량 정보를 획득할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 차량 정보가 V2X 통신을 통해 대상 차량으로 수신되어, CACC V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달될 수 있다. 이후, CACC V2V/I2V 메시징 엔티티는 획득된 차량 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다.
대상 차량은 I2V 통신을 통해 도로변 ITS-S으로부터 환경 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 대상 차량은 도로변 ITS-S의 환경 정보의 전송을 위한 동작의 역동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 액세스 레이어 및 네트워크/트랜스포트는 I2V 통신을 통해 수신된 무선 신호를 액세스 레이어 프로세싱 및 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱하여, 환경 정보를 포함하는 I2V 메시지를 CACC V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달할 수 있다. CACC V2V/I2V 메시징 엔티티는 I2V 메시지를 프로세싱하여, 환경 정보를 획득할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 환경 정보가 V2X 통신을 통해 대상 차량으로 수신되어, CACC V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달될 수 있다. 이후, CACC V2V/I2V 메시징 엔티티는 획득된 환경 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다. 한편, 실시예에 따라서는, CACC V2V/I2V 메시징 엔티티가 차량 정보 및 환경 정보를 함께 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다. 이를 통해, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보가 CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다. 즉, CACC V2V/I2V 메시징 엔티티는 CACC 어플리케이션을 거치지 않고, 수신된 차량 정보 및 환경 정보를 CACC 관리 엔티티로 직접 전달할 수 있다.
대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 타겟 차량을 선택할 수 있다. CACC 관리 엔티티는 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 이용하여 타겟 차량을 선택할 수 있고, 선택된 타겟 차량에 대한 정보(선택 타겟 차량 정보)를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다. 이 경우, CACC 어플리케이션은 확인 메시지를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다. 이때, 확인 메시지는 시간 간격에 대한 정보(시간 간격 정보)를 포함할 수 있다.
확인 메시지가 수신되는 경우, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 CACC 상태를 CACC activated 상태로 전환시킬 수 있다. CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 TV discovery 상태에서 CACC activated 상태로 전환시킬 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 및 선택 타겟 차량 정보를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다. 또한, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 및 선택 타겟 차량 정보를 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있고, HMI 지원 엔티티는 이를 HMI 엔티티로 전달할 수 있다.
대상 차량은 HMI 엔티티를 이용하여 CACC 상태 및 타겟 차량 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, CACC 상태 및 타겟 차량 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CACC 전용 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다. 특히, 도 18의 실시예는, CACC Activated 상태의 동작 흐름을 보여준다. 도 18의 실시예에서, 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처는 도 17의 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처를 따른다. 도 18에서는 도 17에서 상술한 내용과 중복된 설명은 생략한다.
도 18을 참조하여, 먼저 타겟 차량(타겟 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명하면, 타겟 차량은 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 타겟 차량은 V2X 통신을 통해 차량 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 차량 정보 수집 및 차량 정보 전송과 관련된 설명은 도 17에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 도로변 ITS-S/V2X 통신 장치의 동작을 설명하면, 도로변 ITS-S은 I2V 통신을 통해 환경 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 환경 정보 전송과 관련된 설명은 도 13에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 대상 차량(대상 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명한다. 도 18의 실시예에서, 대상 차량은 CACC activated 상태에 있는 것으로 가정한다. 예를 들면, 도 17에서 상술한 과정을 통해, 대상 차량은 TV discovery 상태에서 CACC activated 상태로 진입할 수 있다.
대상 차량은 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 대상 차량은 V2X 통신을 통해 타겟 차량으로부터 타겟 차량의 차량 정보를 수신할 수 있다. 또한, 대상 차량은 I2V 통신을 통해 도로변 ITS-S으로부터 환경 정보를 수신할 수 있다. 이러한, 대상 차량의 차량 정보 수집, 타겟 차량의 차량 정보 수신, 환경 정보 수신 과정을 통해, 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다. 이에 대하여는 도 17에서 상술한 것과 같다.
이후, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 타겟 속도를 계산할 수 있다. CACC 관리 엔티티는 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 이용하여 타겟 속도를 계산할 수 있다.
또한, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 종료 조건이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다. 종료 조건에 대하여는 도 12에서 상술한 바와 같다.
또한, 대상 차량은 CACC 차량 제어 엔티티를 이용하여 차량 속도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 종료 조건이 만족되지 않는 경우, CACC 관리 엔티티는 타겟 속도에 대한 정보(타겟 속도 정보)를 CACC 차량 제어 엔티티로 전달할 수 있고, CACC 차량 제어 엔티티는 타겟 속도 정보를 이용하여 차량 속도를 제어할 수 있다.
또한, 대상 차량은 HMI 엔티티를 통해 타겟 속도 정보를 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 종료 조건이 만족되지 않는 경우, CACC 관리 엔티티는 타겟 속도 정보를 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있고, HMI 지원 엔티티는 이를 HMI 엔티티로 전달할 수 있다. 이 경우, HMI 엔티티는 타겟 속도 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, 타겟 속도 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CACC 전용 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다. 특히, 도 19의 실시예는, CACC Activated 상태에서 CACC Teminated 상태로의 동작 흐름을 보여준다. 도 19의 실시예에서, 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처는 도 17의 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처를 따른다. 도 19에서는 도 17 및 도 18에서 상술한 내용과 중복된 설명은 생략한다.
도 19를 참조하여, 먼저 타겟 차량(타겟 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명하면, 타겟 차량은 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 타겟 차량은 V2X 통신을 통해 차량 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 차량 정보 수집 및 차량 정보 전송과 관련된 설명은 도 17에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 도로변 ITS-S/V2X 통신 장치의 동작을 설명하면, 도로변 ITS-S은 I2V 통신을 통해 환경 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 환경 정보 전송과 관련된 설명은 도 17에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 대상 차량(대상 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명한다. 도 19의 실시예에서, 대상 차량은 CACC activated 상태에 있는 것으로 가정한다. 예를 들면, 도 17에서 상술한 과정을 통해, 대상 차량은 TV discovery 상태에서 CACC activated 상태로 진입할 수 있다.
대상 차량은 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 대상 차량은 V2X 통신을 통해 타겟 차량으로부터 타겟 차량의 차량 정보를 수신할 수 있다. 또한, 대상 차량은 I2V 통신을 통해 도로변 ITS-S으로부터 환경 정보를 수신할 수 있다. 이러한, 대상 차량의 차량 정보 수집, 타겟 차량의 차량 정보 수신, 환경 정보 수신 과정을 통해, 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다. 이에 대하여는 도 17에서 상술한 것과 같다.
이후, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 타겟 속도를 계산할 수 있다. 이에 대하여는 도 18에서 상술한 바와 같다. 또한, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 종료 조건이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다. 종료 조건에 대하여는 도 12에서 상술한 바와 같다.
종료 조건이 만족되는 경우, 대상 차량은 CACC 상태를 CACC terminated 상태로 전환시킬 수 있다. 예를 들면, 종료 조건이 만족되는 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 CACC activated 상태에서 CACC terminated 상태로 전환시킬 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 정보를 CACC 어플리케이션 및/또는 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있다. HMI 지원 엔티티는 CACC 상태 정보를 HMI로 전달할 수 있다.
또한, 대상 차량은 HMI를 이용하여 CACC 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, CACC 상태 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CACC 전용 퍼실리티를 포함하는 V2X 통신 장치의 CACC 동작 흐름을 나타낸다. 특히, 도 20의 실시예는, CACC Activated 상태에서 CACC Disabled 상태로의 동작 흐름을 보여준다. 도 20의 실시예에서, 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처는 도 17의 도로변 ITS-S, 타겟 차량 및 대상 차량의 아키텍처를 따른다. 도 20에서는 도 17 내지 도 19에서 상술한 내용과 중복된 설명은 생략한다.
도 20을 참조하여, 먼저 타겟 차량(타겟 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명하면, 타겟 차량은 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 타겟 차량은 V2X 통신을 통해 차량 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 차량 정보 수집 및 차량 정보 전송과 관련된 설명은 도 17에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 도로변 ITS-S/V2X 통신 장치의 동작을 설명하면, 도로변 ITS-S은 I2V 통신을 통해 환경 정보를 대상 차량으로 전송할 수 있다. 이러한 환경 정보 전송과 관련된 설명은 도 17에서 상술한 것과 같다.
다음으로, 대상 차량(대상 차량의 차량 ITS-S/V2X 통신 장치)의 동작을 설명한다. 도 20의 실시예에서, 대상 차량은 CACC activated 상태에 있는 것으로 가정한다. 예를 들면, 도 17에서 상술한 과정을 통해, 대상 차량은 TV discovery 상태에서 CACC activated 상태로 진입할 수 있다.
대상 차량은 CACC 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 차량 정보를 수집할 수 있다. 또한, 대상 차량은 V2X 통신을 통해 타겟 차량으로부터 타겟 차량의 차량 정보를 수신할 수 있다. 또한, 대상 차량은 I2V 통신을 통해 도로변 ITS-S으로부터 환경 정보를 수신할 수 있다. 이러한, 대상 차량의 차량 정보 수집, 타겟 차량의 차량 정보 수신, 환경 정보 수신 과정을 통해, 대상 차량의 차량 정보, 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다. 이에 대하여는 도 17에서 상술한 것과 같다.
이후, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 타겟 속도를 계산할 수 있다. 이에 대하여는 도 18에서 상술한 바와 같다. 또한, 대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 종료 조건이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다. 종료 조건에 대하여는 도 12에서 상술한 바와 같다.
또한, 대상 차량은 CACC 어플리케이션을 끌 수 있다. 이 경우, CACC 어플리케이션은 CACC disabling 신호/메시지를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다.
또한, CACC disabling 메시지가 수신된 경우, 대상 차량은 CACC 상태를 CACC disabled 상태로 전환시킬 수 있다. 예를 들면, CACC disabling 메시지가 수신된 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 CACC activated 상태에서 CACC disabled 상태로 전환시킬 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 정보를 CACC 어플리케이션 및/또는 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있다. HMI 지원 엔티티는 CACC 상태 정보를 HMI로 전달할 수 있다.
또한, 대상 차량은 HMI를 이용하여 CACC 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, CACC 상태 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
도 17 내지 20에서 상술한 바와 같이, 차량이 CACC 전용 퍼실리티를 이용하여 CACC 서비스를 제공하는 경우, CACC 서비스가 항상 CACC 어플리케이션을 거쳐서 제공될 필요는 없고, CACC 퍼실리티 엔티티에 의해 직접 제공될 수도 있다. 이 경우, 타겟 차량 선택, 타겟 속도 계산, 종료 조건 결정 등을 위해 사용되는 차량 정보, 환경 정보 등이 CACC 어플리케이션까지 전달된 뒤, CACC 어플리케이션의 제어를 통해 퍼실리티 레이어의 각 엔티티에서 처리될 필요가 없어, CACC 서비스 제공을 위한 레이턴시를 감소시킬 수 있다.
도 10 내지 20을 통해 예시된, CACC 아키텍처, 상태 전환 모델 및 동작 흐름의 정의를 통해, V2X 통신 장치는 실제로 오류 없이 동작하는 CACC 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 종료 조건과 관련된 상태 전환 모델을 통해 CACC 쌍/스트링이 원할하게 해제/재결합될 수 있다. 또한, CACC 전용 퍼실리티 레이어 엔티티를 통해 동작 흐름을 단순화할 수 있어, CACC 서비스 제공을 위한 딜레이/레이턴시를 줄일 수 있다.
CACC 간격 강화( CACC Gap Enhancement)
이하에서는 최소 시간 간격만을 고려하여 CACC 서비스를 제공할 때의 문제점 및 이 문제점을 해결하기 위한 방안을 설명한다. 특히, 최소 안전 거리를 이용한 방안을 설명한다.
시간 간격만을 고려했을 때, 타겟 차량과 대상 차량 간의 거리는 아래 수학식과 같다.
d(t)=T*Vs(t) -- 수학식 (1)
(여기서, d(t)는 시간 인스턴스(t)에서 타겟 차량과 대상 차량 간의 거리이고, T는 미리 정의된 시간 간격이고, Vs(t)는 시간 인스턴스(t)에서 대상 차량의 속도이다.)
현실적으로 이 거리를 정확하게 유지하기는 어려우며, Vs(t)가 "0"이 되는 경우 d(t)도 "0"이 되기 때문에, 안전 마진(safety margin), 즉, 차량 안전을 위한 최소 안전 거리에 대한 고려가 필요하다. 예를 들어, 차량의 속도가 매우 낮은 경우, 최소 시간 간격만 고려하여 CACC 서비스를 제공하는 경우, 타겟 차량과 대상 차량 간의 거리는 매우 가깝게 된다. 이는 두 차량 간의 충돌 위험성을 높일 수 있다. 따라서, CACC 서비스를 제공함에 있어, 최소 안전 거리를 최소 시간 간격과 함께 고려하여야 하고, 이때, 최소 안전 거리는 충돌 회피에 필요한 거리 이상으로 설정되어야 한다. 그러므로, CACC 서비스는 타겟 차량과의 최소 안전 거리를 유지하면서, 타겟 차량과의 타겟 시간 간격을 유지하도록 대상 차량의 속도를 자동으로 조정하는 서비스로 정의될 수 있다. 결론적으로 CACC에서 차량 간 간격은 아래 수학식과 같이 정의될 수 있다.
T >= Tmin and D >= Dmin -- 수학식 (2)
(여기서, T는 시간 간격이고, D는 거리 간격이다. Tmin은 최소 시간 간격이고, Dmin는 최소 거리 간격이다.)
여기서, T는 시간 간격이고, D는 거리 간격이다. Tmin은 최소 시간 간격이고, Dmin는 최소 거리 간격이다.
한편, 타겟 차량의 속도 변화가 발생하더라도, 타겟 차량에 대한 정보의 양이 늘어날수록, 시간 간격과 거리 간격은 일정하게(low variance) 유지될 수 있다. 이 간격이 일정하게 유지될 수 있다면, 안전을 보장하는 최소 간격, 즉, 최소 시간 간격 및 최소 거리 간격을 작은 값으로 선택할 수 있다. 결과적으로 이는 교통 효율성을 향상시키고 연료 소비를 감소시킬 수 있다. 이를 위한 정보의 종류는 아래와 같다.
- 타겟 차량과 대상 차량 간의 거리 정보
- 타겟 차량의 속도 정보
- 타겟 차량의 가속도 정보
또한, 대상 차량이 위 정보를 더 자주 획득하여 더 적은 인터벌로 자신의 속도를 조정할 수 있는 경우, 시간 간격과 거리 간격이 일정하게 유지될 수 있다. 이때, 최소 시간 간격 및 최소 거리 간격을 작은 값으로 선택할 수 있다. 결과적으로 이는 교통 효율성을 향상시키고 연료 소비를 감소시킬 수 있다.
## 일반적으로, CACC는 하나의 단일(single) 차선 상의 차량 간에 적용될 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는, CACC가 상이한 차선 상의 차량 간에도 적용될 필요가 있다. 따라서, 하나의 단일 차선 상의 차량 간에 적용 가능한 CACC(단일 차선(single lane) CACC) 뿐만 아니라, 상이한 차선 상의 차량 간에 적용 가능한 CACC(다중 차선(Multi lane) CACC)도 고려할 필요가 있다.
이하에서는 이러한 다중 차선 CACC에 대하여 설명한다. 또한, 타겟 차량이 차선을 변경했을 때의 대상 차량의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 다중 차선 CACC 및 차선 변경 기능을 갖는 CACC(Multi-lane CACC & CACC with Lane Change)에 대한 통신/프로토콜 아키텍처를 설명한다. 또한, 다중 차선 CACC를 위한 간격(gap), 타겟 차량 ID(TVID), 상태 전환 모델에 대하여 설명한다. 또한, 차선 변경 기능을 갖는 CACC 서비스에 대하여 설명한다. 또한, CACC 서비스를 위한 CACC 메시지 및 정보의 흐름에 대하여 설명한다.
또한, 후술할 CACC 관련 실시예들은 CACC 기술 이외에 Platooning 기술에도 적용 가능하다. 여기서, Platooning 기술은, 연료 소비 감소를 위해 그룹을 형성하고 그룹 멤버간의 간격을 최소한으로 유지하고자 하는 기술이다. 이 Platoon 그룹은 선두 차량에 의해 관리되어 신규 멤버가 합류할 수도 있고, 기존 멤버가 떠날 수도 있고, 그룹간 병합될 수도 있고, 한 그룹이 분리될 수도 있고, 그룹 자체가 해산될 수도 있다. 이러한 Platooning 기술에서의 그룹 관리는 후술할 CACC 스트링 관리와 동일 또는 유사한 방식으로 수행될 수도 있다. 예를 들면, 다중 차선으로 Platooning 서비스를 제공하는 것, 선두 차량 등의 차선 변경에 따른 Platooning 그룹 내의 차량의 동작은 후술할 다중 차선 CACC 서비스, 타겟 차량의 차선 변경에 따른 대상 차량의 동작 등에 대응될 수 있다. 이 경우, CACC 쌍은 Platooning 쌍에 대응되고, CACC 스트링은 Platooning 스트링에 대응될 수 있다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CACC 프로토콜 아키텍처를 나타낸다. 특히, 도 21의 실시예는, 다중 차선 CACC 및 차선 변경 기능을 갖는 CACC에 대한 프로토콜 아키텍처를 나타낸다. 도 21의 실시예에서, CACC 프로토콜 아키텍처는 공통 퍼실리티를 포함할 수 있고, 이 공통 퍼실리티를 통해 CACC 서비스를 제공할 수 있다. 공통 퍼실리티에 대한 설명은 도 10에서 상술한 바와 같다.
도 21을 참조하면, CACC 프로토콜 아키텍처는 어플리케이션 레이어, 퍼실리티 레이어, 네트워크 및 트랜스포트 레이어, 및/또는 액세스 레이어를 포함할 수 있다. 또한, CACC 프로토콜 아키텍처는 관리 엔티티 및 보안 엔티티를 더 포함할 수 있다. 각 레이어 및 엔티티에 대한 기본적인 설명은 도 3에서 상술한 바와 같다.
도 21의 실시예에서, 어플리케이션 레이어는 CACC 서비스를 제공하기 위해 CACC 어플리케이션 모듈/엔티티를 포함할 수 있다. 여기서, CACC 어플리케이션 엔티티는 CACC 서비스를 이네이블(enable)시키기 위한 상위 레이어 엔티티(어플리케이션 레이어 엔티티)를 지칭한다. 또한, 퍼실리티 레이어는 V2V/I2V 메시징 모듈/엔티티, 차량 및 센싱 정보 수집 모듈/엔티티, CACC 관리 모듈/엔티티, 차량 제어 모듈/엔티티 및/또는 HMI 지원 모듈/엔티티를 포함할 수 있다. V2V/I2V 메시징 엔티티, 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티, 차량 제어 엔티티 및 HMI 지원 엔티티에 대한 기본적인 설명은 도 10에서 상술한 바와 같다.
도 21의 실시예에서, 퍼실리티 레이어는 차선 인식 시스템(Lane Recognition System) 및/또는 차선 유지 시스템(Lane Keeping System)과 같은 엔티티를 더 포함할 수 있다. 차선 유지 시스템은 그 기능이 활성화되어있을 경우에 차량이 차선을 이탈할 시 운전자에게 다양한 방식의 경고 메시지를 주거나 그 시스템 스스로 차량의 진행방향을 조정하여 기존 차선을 이탈하지 못하게 해당 차량을 자동으로 조정할 수 있다. 이러한 차선 유지 시스템은 기본적으로 차선 인식 시스템을 갖추고 있어야 실행이 가능하다. 차선 유지 시스템과 CACC 시스템이 동시에 구현되어있고 동시에 활성화 되어있는 차량의 경우, CACC 시스템에 의한 차선 변경을 차선 유지 시스템에서 막도록 설정될 수도 있고, CACC 시스템에 의한 차선 변경을 차선 유지 시스템에서 허용할 수도 있다.
상술한 바와 같이, CACC 관리 엔티티는 V2X 메시징 엔티티, 차량 정보 수집 엔티티(차량 및 센싱 정보 수집 엔티티)의 정보에 기초하여 CACC 서비스를 위한 CACC 상태, 시간 간격 및/또는 타겟 속도를 설정하는 퍼실리티 레이어 엔티티를 지칭한다. 또한, CACC 관리 엔티티는 V2X 메시지 및/또는 차선 인식 시스템과 차선 유지 시스템과 같은 보조 시스템을 통해 타겟 차량의 차선 변경 여부가 확인되면, CACC를 종료할지, 차선 변경을 통해 그 타겟 차량을 계속 따를지(즉, 단일 차선 CACC를 유지할지) 또는 현재 차선을 유지하면서 그 타겟 차량을 계속 따를지(즉, 다중 차선 CACC로 모드 전환할지)의 여부를 결정할 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 HMI 지원 엔티티를 통한 운전자의 판단 또는 미리 설정된 판단을 확인하여 이를 결정할 수 있다.
다중 차선 CACC를 위한 간격(Gap)
이하에서는 도 22 내지 25를 참조하여, 다중 차선 CACC에서의 타겟 차량과 대상 차량의 간격에 대하여 설명한다. 여기서, 간격은 타겟 차량과 대상 차량 간에 지켜야 할 최소 값(기하학적 거리 또는 시간)을 의미한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 차선 CACC에 대한 기하학적 거리 간격을 나타낸다. 도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 차선 CACC에 대한 기하학적 거리 간격을 나타낸다.
도 22에서와 같이, 다중 차선 CACC에 대한 기하학적 거리 간격은 선행하는 차량(즉, 타겟 차량)의 전단 끝과 후행하는 차량(즉, 대상 차량)의 전단 끝 간의 세로방향 차이의 기하학적 거리(Geometrical distance of the longitudinal difference between a preceding vehicle's (i.e., TV's) front end and a following vehicle's (i.e., SV's) front end)로 정의될 수 있다.
또는, 도 23에서와 같이, 다중 차선 CACC에 대한 기하학적 거리 간격은 선행하는 차량(즉, 타겟 차량)의 후단 끝과 후행하는 차량(즉, 대상 차량)의 전단 끝 간의 세로방향 차이의 기하학적 거리(Geometrical distance of the longitudinal difference between a preceding vehicle's (i.e., TV's) rear end and a following vehicle's (i.e., SV's) front end)로 정의될 수 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 차선 CACC에 대한 시간 간격을 나타낸다. 도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 차선 CACC에 대한 시간 간격을 나타낸다.
도 24에서와 같이, 다중 차선 CACC에 대한 시간 간격은 후행하는 차량(즉, 대상 차량)의 전단 끝이 선행하는 차량(즉, 타겟 차량)의 전단 끝의 세로방향 위치를 통과할때까지 걸리는, 주어진 시간에서의 시간 인터벌(Time interval at a given time that will be taken for a following vehicle's (i.e., SV's) front end to pass the longitudinal location of a preceding vehicle's (i.e., TV's) front end)로 정의될 수 있다.
이 시간 인터벌은 아래 수학식과 같이 정의될 수 있다.
Time Gap(t0) = Geometrical Distance Gap(t0)/Vs(t0) -- 수학식 (3)
여기서, 시간 간격(t0)는 주어진 시간 t0에서의 시간 간격이고, 기하학적 거리 간격(t0)는 주어진 시간(t0)에서의 기하학적 거리 간격이고, Vs(t0)는 주어진 시간 to에서의 대상 차량의 속도이다.
또는, 도 25에서와 같이, 다중 차선 CACC에 대한 시간 간격은 후행하는 차량(즉, 대상 차량)의 후단 끝이 선행하는 차량(즉, 타겟 차량)의 전단 끝의 세로방향 위치를 통과할때까지 걸리는, 주어진 시간에서의 시간 인터벌(Time interval at a given time that will be taken for a following vehicle's (i.e., SV's) rear end to pass the longitudinal location of a preceding vehicle's (i.e., TV's) front end)로 정의될 수 있다.
이러한 타겟 차량과 대상 차량 간의 간격은 안전 마진(safety margin)의 역할을 하고, 차량의 속도가 주요 요인(factor)으로 고려되어야 한다.
단일 차선 CACC에서 시간 간격만을 고려하는 경우, 차량의 속도가 매우 작아질 때 두 차량 간의 실제 거리 간격이 매우 작아지게 된다. 따라서, 단일 차선 CACC에서는 차량의 속도가 낮은 경우의 충돌 위험을 줄이기 위해 거리 간격을 시간 간격과 함께 고려하여야 한다. 이에 대하여는 도 26에서 설명한다.
한편, 다중 차선 CACC의 경우, 차량의 속도가 매우 작아질 때 두 차량 간의 실제 세로방향 거리 간격이 작아지더라도, 타겟 차량과 대상 차량이 서로 상이한 차선에 위치하여 서로 간의 충돌 위험이 없기 때문에, 시간 간격만을 고려하여도 직접적인 충돌 위험이 높아지지 않는다. 이에 대하여는 도 27에서 설명한다.
그러나, 다중 차선 CACC의 경우, 대상 차량이 자신의 차선에 있는 타겟 차량이 아닌 다른 차량과의 충돌가능성을 고려하여야 한다. 이에 대하여는 도 28에서 설명한다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 차선 CACC에 대한 간격 사용의 일 예를 나타낸다.
예를 들면, 도 26(a)에서와 같이, 높은 속도(예컨대, 18km/h 보다 높은 속도)에서 (최소) 시간 간격(예컨대, 0.2초)을 유지하는 경우, 타겟 차량과 대상 차량은 (최소) 거리 간격(예컨대, 1 미터) 보다 긴 거리만큼의 수평방향 거리를 가질 수 있다. 그러나, 도 26(b)에서와 같이, 낮은 속도(예컨대, 18km/h보다 낮은 속도)에서 (최소) 시간 간격(예컨대, 0.2초)를 유지하는 경우, 타겟 차량과 대상 차량은 (최소) 거리 간격(예컨대, 1 미터) 보다 짧은 거리만큼의 수평방향 거리를 가질 수 있다.
이와 같이, 단일 차선 CACC의 경우, 차량의 속도가 낮아짐에 따라, 타겟 차량과 대상 차량 간의 수평방향 거리가 줄어들기 때문에, 두 차량 간의 충돌 위험이 높아지게 된다. 따라서, 단일 차선 CACC의 경우, 타겟 차량과 대상 차량 간의 충돌 위험을 막기 위하여, (최소) 시간 간격과 함께 (최소) 거리 간격을 고려해야 한다. 이 경우, 두 차량 간의 거리는 차량의 속도와 무관하게 최소 거리 간격보다 긴 거리를 유지해야 한다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 차선 CACC에 대한 간격 사용의 일 예를 나타낸다.
예를 들면, 도 27(a)에서와 같이, 높은 속도(예컨대, 60km/h)에서 (최소) 시간 간격(예컨대, 0.2초)을 유지하는 경우, 타겟 차량과 대상 차량은 제1 거리(예컨대, 3.33 미터)만큼의 수평방향 거리를 가질 수 있다. 도 27(b)에서와 같이, 낮은 속도(예컨대, 30km/h)에서 (최소) 시간 간격(예컨대, 0.2초)를 유지하는 경우, 타겟 차량과 대상 차량은 제1 거리 보다 짧은 제2 거리(예컨대, 1.67미터)만큼의 수평방향 거리를 가질 수 있다. 도 27(c)에서와 같이, 정지(예컨대, 0km/h)시에 (최소) 시간 간격(예컨대, 0.2초)를 유지하는 경우, 타겟 차량과 대상 차량 간의 수평방향 거리는 0일 수 있다. 그러나, 두 차량은 서로 상이한 차선에 위치하기 때문에 서로 충돌하지 않는다.
이와 같이, 다중 차선 CACC의 경우, 차량의 속도가 낮아짐에 따라, 타겟 차량과 대상 차량 간의 수평방향 거리가 줄어들기는 하지만, 타겟 차량과 대상 차량이 서로 상이한 차선에 위치하기 때문에, 두 차량 간의 충돌 위험이 높아지지는 않는다. 따라서, 다중 차선 CACC의 경우, 시간 간격 만을 고려하더라도, 타겟 차량과 대상 차량 간의 충돌 위험성이 높아지지 않는다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 위험의 인지시 증가된 간격을 나타낸다. 도 28(a)는 정상 상황에서의 시간 간격을 나타내고, 도 28(b)는 충돌 위험 인지 시에 증가된 간격을 나타낸다.
예들 들면, 도 28(a)에서와 같이, 정상 상황의 경우, 타겟 차량과 대상 차량 간의 (최소) 시간 간격이 유지될 수 있다. 실시예로서, 시간 간격은 V2X 통신을 통해 0.3초 또는 그 이하로 유지가 가능하다. 예를 들면, 정상 상황의 경우, 시간 간격이 60km/h로 운행시 0.2초(=3.33 미터)로 유지될 수 있다. 그러나, CACC가 적용되는 지역의 규정(regulation)을 통해 최소 값이 정해지는 경우, 시간 간격은 그 최소 값을 위반하지 않아야 한다.
즉, 대상 차량이 타겟 차량을 정해진 간격으로 따르는 중에, 다른 차량과의 충돌이 예상될 경우에 이 충돌을 회피하기 위해 속도를 줄여야 한다. 이때, 타겟 차량과의 간격은 더 멀어질 수도 있으나, 정해진 시간 간격 또는 거리 간격의 최소 값보다 큰 간격이 유지되므로, CACC는 정상적으로 작동되는 것으로 볼 수 있다.
도 28(b)에서와 같이, 대상 차량은 타겟 차량이 아닌 차량과 충돌할 위험을 인지할 수 있다. 이 경우, 타겟 차량이 아닌 다른 차량과 충돌할 위험을 피하기 위하여, 대상 차량은 속도를 감소시켜야 한다. 이때, 타겟 차량이 아닌 다른 차량과 충돌할 위험을 피하기 위하여, 대상 차량과 타겟 차량 간의 실제 간격(실제 시간 간격 또는 실제 거리 간격)은 증가하게 된다. 그러나, 이 경우에도, 증가된 실제 간격이 미리 설정된 시간 간격 또는 거리 간격의 최소 값보다 큰 값을 가지므로, CACC가 정상적으로 작동되는 것으로 고려될 수 있다. 이러한 상황에서, 대상 차량은 다중 차선 CACC를 유지할지, 단일 차선 CACC로 전환할지 또는 CACC를 종료할지에 대한 선택 과정을 거칠 수 있다.
타겟 차량의 ID( TVID )의 브로드캐스팅
단일 차선 CACC의 경우, 타겟 차량은 항상 대상 차량보다 앞에 위치해야 하므로, 타겟 차량이 대상 차량을 따르는 경우가 발생하지 않는다. 그러나, 다중 차선 CACC의 경우, 이러한 제약이 없으므로, 상황에 따라 타겟 차량이 대상 차량을 자신의 타겟 차량으로 결정하고, 이를 따르는 상황이 발생할 수 있다. 이를 순환 따르기(circular following)라고 지칭할 수 있고, 이에 대하여는 도 29를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 차선 CACC에서의 순환 따르기를 나타낸다. 도 29의 실시예에서, 차량 A 및 차량 B는 다중 차선 CACC 가능한 CACC 차량인 것으로 가정한다.
도 29(a)는 CACC가 없는 경우(No CACC), 예컨대, CACC 쌍 또는 CACC 스트링이 형성되지 않은 경우의 예를 나타낸다. 도 29(a)의 실시예에서와 같이, CACC 활성화된 차량 B는 다중 차선 CACC를 위한 타겟 차량을 찾을 수 있다.
도 29(b)는 다중 차선 CACC의 예를 나타낸다. 도 29(b)의 실시예에서와 같이, 다중 차선 CACC의 경우, 차량 B는 차량 A를 타겟 차량으로서 상이한 차선에서 따를 수 있다. 이 경우, 차량 B는 미리 설정된 간격(b)를 가지고 차량 A를 따를 수 있다.
도 29(c)는 다중 차선 CACC의 예를 나타낸다. 도 29(c)의 실시예에서와 같이, 다중 차선 CACC의 경우, 차량 B의 타겟 차량인 차량 A는 다중 차선 CACC를 위한 타겟 차량을 찾을 수 있다.
도 29(d)는 순환 따르기가 시작되는 경우의 예를 나타낸다. 도 29(d)의 실시예에서와 같이, 차량 B의 타겟 차량인 차량 A가 차량 B를 따르는 것을 시도함으로써, 순환 따르기가 시작될 수 있다.
도 29(e)는 순환 따르기의 예를 나타낸다. 도 29(e)의 실시예에서와 같이, 차량 A는 속도를 감소시켜 자신을 타겟 차량으로 하는 차량 B를 따를 수 있다. 이 경우, 차량 A는 미리 설정된 간격(a)을 가지고 차량 B를 따를 수 있다. 이를 통해, 차량이 해당 차량을 타겟 차량으로 하는 대상 차량을 따르는 순환 따르기 현상이 발생할 수 있다.
도 29(f)는 순환 따르기의 예를 나타낸다. 도 29(f)의 실시예에서와 같이, 차량 B는 속도를 감소시켜 자신을 타겟 차량으로 하는 차량 A를 다시 따를 수 있다. 이 경우, 차량 B는 미리 설정된 간격(b)을 가지고 차량 A를 따를 수 있다. 이를 통해, 차량이 해당 차량을 타겟 차량으로 하는 대상 차량을 따르는 순환 따르기 현상이 반복될 수 있다.
이러한 순환 따르기가 발생되는 경우, 두 차량은 타겟 차량으로서 다른 차량을 따르기 위하여 속도를 줄이는 과정을 반복하게 되고, 이는 다중 차선 CACC의 성능을 감소시키게 된다. 따라서, 이러한 순환 따르기 상황이 발생하는 것을 방지하기 위한 방안이 필요하다.
이하에서는 도 30을 참조하여 타겟 차량을 식별하는 타겟 차량 ID 정보를 이용하여 순환 따르기 상황의 발생을 방지하는 실시예에 대하여 설명한다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 차선 CACC에서 순환 따르기를 피하는 방법을 나타낸다. 도 30의 실시예에서, 차량 A 및 차량 B는 다중 차선 CACC 가능한 CACC 차량인 것으로 가정한다.
도 30(a)는 CACC가 없는 경우(No CACC), 예컨대, CACC 쌍 또는 CACC 스트링이 형성되지 않은 경우의 예를 나타낸다. 도 30(a)의 실시예에서와 같이, CACC가 없는 경우(No CACC), CACC 활성화된 차량 B은 다중 차선 CACC를 위한 타겟 차량을 찾을 수 있다.
도 30(b)는 다중 차선 CACC의 예를 나타낸다. 도 30(b)의 실시예에서와 같이, 다중 차선 CACC의 경우, 차량 B는 차량 A를 타겟 차량으로서 상이한 차선에서 따를 수 있다. 이 경우, 차량 B는 미리 설정된 간격(b)를 가지고 차량 A를 따를 수 있다. 또한, 차량 B는 자신의 타겟 차량인 차량 A의 ID 정보를 타겟 차량 ID 정보(TVID)로서 브로드캐스팅할 수 있다.
도 30(c)는 다중 차선 CACC의 예를 나타낸다. 도 29(c)의 실시예에서와 같이, 다중 차선 CACC의 경우, 차량 B의 타겟 차량인 차량 A는 다중 차선 CACC를 위한 타겟 차량을 찾을 수 있다.
도 30(d)는 순환 따르기가 발생하지 않는 경우의 예를 나타낸다. 도 30(d)의 실시예에서와 같이, 차량 A는 자신을 따르는 대상 차량인 차량 B를 따르는 것을 시도하지 않는다. 왜냐하면, 차량 A는 자신을 따르는 대상 차량인 차량 B로부터 타겟 차량 ID 정보를 수신하고, 이 정보에 의해 식별된 차량 B의 타겟 차량이 자신임을 확인하였기 때문이다.
이와 같이, 대상 차량은 자신의 타겟 차량의 ID 정보를 브로드캐스팅함으로써, 순환 따르기 현상의 발생을 방지할 수 있다. 실시예로서, 이 타겟 차량 ID 정보는 아래와 표 1과 같이 정의될 수 있다.
Descriptive Name TVID
Identifier DataType_xxx
ASN .1 representation TVID ::= INTEGER(0..1000)Or BIT STRING (64) or OCTET STRING (8)
Definition This DE (Data Element) identifies the target vehicle.
Unit N/A
타겟 차량 ID 정보(TVID)는 DE로서, 타겟 차량을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 즉, 타겟 차량 ID 정보는 타겟 차량의 ID를 지시할 수 있다. 예를 들면, 타겟 차량 ID 정보는 타겟 차량의 MAC 어드레스 값일 수 있다.
대상 차량은 이 타겟 차량 ID 정보를 포함하는 ITS 메시지(V2X 메시지)를 브로드캐스팅할 수 있고, 해당 대상 차량의 타겟 차량은 이 ITS 메시지를 수신할 수 있다. 타겟 차량은 이 ITS 메시지에 포함된 타겟 차량 ID 정보를 획득하고, 자신의 ID 값과 비교하여 이 타겟 차량 ID 정보에 의해 식별되는 타겟 차량이 자신인지 여부를 결정할 수 있다. 타겟 차량 ID 정보에 의해 식별되는 타겟 차량이 자신인 것으로 결정된 경우, 해당 타겟 차량은 자신을 타겟 차량으로 하는 차량을 다중 차선 CACC를 위한 대상 차량으로 결정하지 않을 수 있다. 이를 통해, 순환 따르기가 발생되는 것이 방지될 수 있다.
CACC 모드 (단일 차선 CACC 모드 /다중 차선 CACC 모드 )의 선택 및 변경
단일 차선 CACC를 제공하는 차량이 많아지면, CACC 스트링이 길어지게 된다. 또한, 다중 차선 CACC를 제공하는 차량이 많아지면, CACC 차량이 차지하는 차선이 많아지게 된다. 이처럼 CACC 스트링이 지나치게 길어지거나 또는 너무 많은 차선에 CACC 차량이 존재하는 경우, 교통 효율성이 감소하게 된다.
따라서, CACC 차량은 주변의 CACC 차량의 CACC 모드를 확인하여, 교통 효율성에 악영향을 주지 않는 또는 악영향을 최소화하는 CACC 모드를 설정할 수 있다. 또는, RSU가 CACC 스트링의 길이, CACC가 허용되는 차선의 수, 또는 CACC가 허용되는 차선과 같은 교통 규제 정보를 브로드캐스팅할 수 있다. 이 경우, CACC 차량은 이러한 규제를 지킬 수 있는 CACC 모드를 선택할 수 있어야 하고, CACC 차량들의 CACC 모드에 대한 정보(CACC 모드 정보)가 필요하다.
이러한 CACC 모드 정보를 통해, CACC 차량은 주변의 CACC 차량(이웃 CACC 차량)이 단일 차선 CACC 모드 또는 다중 차선 CACC 모드 중 어느 모드로 동작하는지를 확인하고, 이에 기초하여 적절한 자신의 CACC 모드를 선택 또는 변경할 수 있다. 따라서, CACC 차량은 자신의 CACC 모드 정보를 전송할 필요가 있다. 실시예로서, 이 CACC 모드 정보(CACC mode)는 아래 표 2와 같이 정의될 수 있다.
Descriptive Name CACCMode
Identifier DataType_xxx
ASN .1 representation CACCMode ::= INTEGER {singleLaneCACC(1), multiLaneCACC(2)} (1..10)
Definition This DE (Data Element) identifies the CACC mode.
Unit N/A
CACC 모드 정보는 DE로서, CACC 모드를 지시/식별할 수 있다. 예를 들면, CACC 모드 정보는 CACC 모드를 지시하는 1에서 10까지의 정수일 수 있다. 예컨대, CACC 모드 정보의 값이 1인 경우, CACC 모드 정보는 CACC 모드가 단일 차선 CACC를 제공하는 단일 차선 CACC 모드임을 지시할 수 있다. 또는, CACC 모드 정보의 값이 2인 경우, CACC 모드 정보는 CACC 모드가 다중 차선 CACC를 제공하는 다중 차선 CACC 모드임을 지시할 수 있다.
CACC 차량은 이 CACC 모드 정보가 포함된 ITS 메시지(V2X 메시지)를 전송할 수 있다. 이를 통해, CACC 차량은 이웃 CACC 차량에 자신 CACC 모드에 대한 정보를 제공할 수 있다.
이웃 CACC 차량은 이 ITS 메시지를 수신하고, 이 ITS 메시지에 포함된 CACC 모드 정보를 획득할 수 있다. 이웃 CACC 차량은 CACC 모드 정보에 기초하여 자신의 CACC 모드를 선택 또는 변경할 수 있다. 이를 통해, 이웃 CACC 차량은 교통 효율성에 악영향을 주지 않는 또는 악영향을 최소화하는 CACC 모드를 적절히 설정할 수 있다.
이하에서는 도 31 및 32을 참조하여 대상 차량이 CACC 모드를 선택하는 실시예를 설명하고, 도 33 및 34를 참조하여 대상 차량이 CACC 모드를 변경하는 실시예를 설명한다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 차량이 CACC 모드 정보를 이용하여 CACC 모드를 결정하는 방법을 나타낸다. 특히, 도 31의 실시예는, 대상 차량이 CACC 모드 정보를 이용하여 다중 차선 CACC 모드를 CACC 모드로서 선택하는 방법을 나타낸다.
도 31(a)에서와 같이, 대상 차량은 타겟 차량을 찾을 수 있고, 이를 통해 긴(long) 단일 차선 CACC의 스트링을 찾을 수 있다. 이처럼, 하나의 차선의 많은 부분이 긴 단일 차선 CACC 스트링에 의해 차지될 수 있다. 이때, 이 단일 차선 CACC 스트링 내의 CACC 차량들은 단일 차선 CACC 모드를 지시하는 CACC 모드 정보(예컨대, CACCMode=1)를 브로드캐스팅할 수 있다.
도 31(b)에서와 같이, 대상 차량은 수신된 CACC 모드 정보에 기초하여 다중 차선 CACC를 활성화할 수 있다. 예를 들면, 대상 차량은 긴 단일 차선 CACC 스트링 내의 CACC 차량들로부터 수신된 CACC 모드 정보를 이용하여 다중 차선 CACC 모드를 CACC 모드로 선택할 수 있다. 이때, 대상 차량은 수신된 CACC 모드 정보에 기초하여 해당 단일 차선 CACC 스트링의 길이가 미리 설정된 제한 길이보다 긴지 여부를 결정하고, 미리 설정된 제한 길이보다 긴 경우, CACC 모드를 다중 차선 CACC 모드로 선택할 수 있다. 이를 통해, 해당 단일 차선 CACC 스트링의 길이가 더 길어지는 것을 방지할 수 있다.
이 경우, 대상 차량은 해당 단일 차선 CACC 스트링 내의 한 CACC 차량을 타겟 차량으로서 결정하고, 상이한 차선에서 이를 따를 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, 대상 차량은 단일 차선 CACC 스트링 내의 선두 차량을 타겟 차량으로서 결정하고, 이 선두 차량을 옆 차선에서 따를 수 있다. 실시예로서, 대상 차량은 자신의 CACC 모드인 다중 차선 CACC 모드를 지시하는 CACC 모드 정보를 브로드캐스팅할 수 있다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 차량이 CACC 모드 정보를 이용하여 CACC 모드를 결정하는 방법을 나타낸다. 특히, 도 32의 실시예는, 대상 차량이 CACC 모드 정보를 이용하여 단일 차선 CACC 모드를 CACC 모드로서 선택하는 방법을 나타낸다.
도 32(a)에서와 같이, 대상 차량은 타겟 차량을 찾을 수 있고, 이를 통해 복수의 다중 차선 CACC 차량의 스트링을 찾을 수 있다. 이처럼, 많은 차선들이 다중 차선 CACC 스트링에 의해 차지될 수 있다. 이때, 다중 차선 CACC 스트링 내의 CACC 차량들은 다중 차선 CACC 모드를 지시하는 CACC 모드 정보(예컨대, CACCMode=2)를 브로드캐스팅할 수 있다.
도 32(b)에서와 같이, 대상 차량은 수신된 CACC 모드 정보에 기초하여 단일 차선 CACC를 활성화할 수 있다. 예를 들면, 대상 차량은 다중 차선 CACC 스트링 내의 CACC 차량들로부터 수신된 단일 차선 CACC 모드를 이용하여 단일 차선 CACC 모드를 CACC 모드로 선택할 수 있다. 이때, 대상 차량은 수신된 CACC 모드 정보에 기초하여 해당 다중 차선 CACC 스트링에 포함된 CACC 차량의 수 또는 해당 CACC 차량이 위치하는 차선의 수가 미리 설정된 제한 개수보다 많은지 여부를 결정하고, 미리 설정된 제한 개수 보다 많은 경우, CACC 모드를 단일 차선 CACC 모드로 선택할 수 있다. 이를 통해, 다중 차선 CACC 스트링에 의해 차지되는 차선의 수가 더 많아지는 것을 방지할 수 있다.
이 경우, 대상 차량은 다중 차선 CACC 차량들 중 하나의 CACC 차량을 타겟 차량으로서 결정하고, 동일한 차선에서 이를 따를 수 있다. 실시예로서, 대상 차량은 자신의 CACC 모드인 단일 차선 CACC 모드를 지시하는 CACC 모드 정보를 브로드캐스팅할 수 있다.
다양한 이유로 인해, 대상 차량이 현재의 CACC 모드를 유지하기 어렵거나, 또는 현재의 CACC 모드를 유지하면 교통 효율성 또는 연료 효율성이 떨어지는 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 대상 차량은 CACC를 종료하거나 또는 CACC의 모드, 즉, 단일 차선 CACC 모드와 다중 차선 CACC 모드 간의 전환을 통해 CACC를 유지할 수 있다. 이하에서는 도 33 내지 34를 참조하여 단일 차선 CACC 모드와 다중 차선 CACC 모드 간의 CACC 모드 변경의 실시예를 설명한다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 차량이 CACC 모드를 변경하는 방법을 나타낸다. 특히, 도 33의 실시예는, 대상 차량이 CACC 모드를 단일 차선 CACC 모드에서 다중 차선 CACC로 변경하는 방법을 나타낸다. 도 33의 실시예에서는, 차량 A가 차량 B의 타겟 차량이고, 타겟 B가 차량 A의 대상 차량인 것으로 가정한다.
도 33(a)에서와 같이, CACC가 활성화되지 않은 경우(No CACC), 차량 B는 타겟 차량을 찾을 수 있다. 도 33(b)에서와 같이, 차량 B는 차량 A를 타겟 차량으로서 결정하고, 단일 차선 CACC 모드를 CACC 모드로서 선택할 수 있다. 이를 통해, 차량 B는 차량 A를 타겟 차량으로서 동일한 차선에서 따를 수 있다.
도 33(c)에서와 같이, 단일 차선 CACC가 방해받을 수 있다. 예를 들면, 다른 차량이 차량 B와 차량 B의 타겟 차량인 차량 A 사이에 끼어듬으로써(cut in), 단일 차선 CACC 서비스가 방해받을 수 있다. 실시예로서, 차량 B는 자체 센서를 통해 끼어든 차량을 검출할 수 있다.
도 33(d)에서와 같이, 단일 차선 CACC 서비스가 방해된 경우, 차량 B는 CACC 모드를 단일 차선 CACC 모드에서 다중 차선 CACC 모드로 변경할 수 있다. 이를 통해, 차량 B는 차량 A를 상이한 차선에서 따를 수 있다. 이와 같은 방식으로, 끼어든 차량의 방해에도 불구하고, 차량 B는 차량 A를 계속하여 따를 수 있다.
도 34는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상 차량이 CACC 모드를 변경하는 방법을 나타낸다. 특히, 도 34의 실시예는, 대상 차량이 CACC 모드를 다중 차선 CACC 모드에서 단일 차선 CACC로 변경하는 방법을 나타낸다. 도 34의 실시예에서는, 차량 A가 차량 B의 타겟 차량이고, 타겟 B가 차량 A의 대상 차량인 것으로 가정한다.
도 34(a)에서와 같이, 다중 차선 CACC 모드인 차량 B는 차량 A를 타겟 차량으로서 상이한 차선에서 따를 수 있다. 이 경우, 차량 B는 미리 설정된 간격(b)로서 차량 A를 따를 수 있다.
도 34(b)에서와 같이, 제1 속도(예컨대, 60km/h)를 갖는 차량 B의 앞에 제1 속도보다 느린 제2 속도(예컨대, 30km/h)를 갖는 다른 차량이 있을 수 있다. 이 경우, 선행하는 차량에 의해 차량 B의 다중 차선 CACC 서비스가 방해 받는다. 실시예로서, 차량 B는 자체 센서를 통해 선행하는 차량을 검출할 수 있다.
도 34(c)에서와 같이, 다중 차선 CACC 서비스가 방해된 경우, 차량 B는 CACC 모드를 다중 차선 CACC 모드에서 단일 차선 CACC 모드로 변경할 수 있다. 이를 통해, 차량 B는 차량 A를 동일한 차선에서 따를 수 있다. 이와 같은 방식으로, 선행하는 차량의 방해에도 불구하고, 차량 B는 차량 A를 계속하여 따를 수 있다.
CACC 상태 전환 모델
이하에서는 도 35를 참조하여 단일 차선 CACC 모드 및 다중 차선 CACC 모드를 CACC 모드로서 포함하는 CACC 상태 전환 모델에 대하여 설명한다.
도 35는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CACC 상태 전환 모델(CACC state transition model)을 나타낸다. 도 35의 실시예에서는 도 12의 실시예에서와 달리, CACC 모드가 단일 차선 CACC 모드 및 다중 차선 CACC 모드를 포함할 수 있다. 따라서, 도 35의 실시예의 CACC 상태 전환 모델은 도 12의 실시예의 CACC 상태 전환 모델과 달리, CACC mode decision 상태를 더 포함할 수 있고, CACC Activated 상태가 Single Lane CACC Activated 상태 및 Multi-lane CACC Activated 상태로 구분될 수 있다.
도 35의 실시예에서, 각 상태로의 진입은 CACC 어플리케이션 또는 운전자의 확인(confirmation)/허가(permission)를 필요로 할 수 있다. 예를 들면, 타겟 차량(TV) 발견, CACC 모드 결정, CACC 활성화, CACC 종료 상태는 CACC 관리 엔티티에서 우선적으로 판단될 수 있고, 필요에 따라 CACC 어플리케이션 또는 운전자의 확인/허가를 필요로 할 수 있다. 이하에서는 도 35를 참조하여, 각 상태에 대하여 설명한다.
CACC Disabled: CACC 어플리케이션이 디스에이블된 상태. 이 상태는 CACC 어플리케이션이 꺼진(turned off) 경우에 트리거링될 수 있다. 예를 들면, TV Discovery 상태, CACC mode decision 상태, CACC Terminated 상태 또는 CACC Activated 상태(Single Lane CACC Activated 상태 또는 Muti-Lane CACC Activated 상태)에서 CACC 어플리케이션이 꺼진 경우, CACC 어플리케이션이 이 상태로 진입할 수 있다.
CACC Eabled: CACC 어플리케이션이 이네이블된 상태. 이 상태는 CACC 어플리케이션이 켜진(turned on) 경우에 트리거링될 수 있다. 실시예로서, 이 상태는 TV Discovery 상태, CACC mode decision 상태, CACC Activated 상태(Single Lane CACC Activated 상태 또는 Muti-Lane CACC Activated 상태) 및/또는 CACC Terminated 상태를 포함할 수 있다.
TV Discovery: CACC 어플리케이션이 타겟 차량을 발견하는 상태. 이 상태는 CACC Disabled 상태에서, CACC 어플리케이션 켜진(turned on) 경우에 트리거링될 수 있다. 이처럼 이네이블된 CACC 어플리케이션은 미리 설정된 TV 발견 절차를 수행하여, 타겟 차량을 발견 및 선택할 수 있다.
CACC mode decision: CACC 모드를 결정하는 상태. 이 상태는 TV Discovery 상태에서 타겟 차량이 선택된 경우에 트리거링될 수 있다. 이 상태에서 CACC 어플리케이션은 CACC 모드가 단일 차선 CACC 모드인지 또는 다중 차선 CACC 모드인지를 결정할 수 있다.
Single Lane CACC Activated: 단일 차선 CACC 모드가 활성화된 상태. 이 상태는 CACC mode decision 상태에서 CACC 모드로서 단일 차선 CACC 모드가 결정된 경우에 트리거링될 수 있다. 이 상태에서, CACC 어플리케이션은 미리 설정된 종료 조건(Termination Condition)이 만족되는지 여부 또는 모드 변경 조건이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다. 종료 조건 및 모드 변경 조건이 만족되지 않는 경우, CACC 어플리케이션이 이 상태를 계속 유지할 수 있다.
종료 조건이 만족되는 경우, CACC 어플리케이션은 CACC Terminated 상태로 진입할 수 있다. 또는, 모드 변경 조건이 만족되는 경우, CACC 어플리케이션은 Multi-lane CACC Activated 상태로 진입할 수 있다. 이러한 종료 조건 및 모드 변경 조건에 대하여는 이하에서 설명한다.
Multi-lane CACC Activated: 다중 차선 CACC 모드가 활성화된 상태. 이 상태는 CACC mode decision 상태에서 CACC 모드로서 다중 차선 CACC 모드가 결정된 경우에 트리거링될 수 있다. 이 상태에서, CACC 어플리케이션은 미리 설정된 종료 조건(Termination Condition)이 만족되는지 여부 또는 모드 변경 조건이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다. 종료 조건 및 모드 변경 조건이 만족되지 않는 경우, CACC 어플리케이션이 이 상태를 계속 유지할 수 있다.
종료 조건이 만족되는 경우, CACC 어플리케이션은 CACC Terminated 상태로 진입할 수 있다. 또는, 모드 변경 조건이 만족되는 경우, CACC 어플리케이션은 Single Lane CACC Activated 상태로 진입할 수 있다. 이러한 종료 조건 및 모드 변경 조건에 대하여는 이하에서 설명한다.
CACC Terminated: CACC 어플리케이션이 종료된 상태. 이 상태는 TV Discovery 상태에서 타겟 차량이 선택되지 않는 경우에 트리거링될 수 있다. 또는, 이 상태는 Single CACC Activeted 상태 또는 Multi-lane CACC Activated 상태에서 미리 설정된 종료 조건이 만족된 경우에 트리거링될 수 있다. 한편, CACC 어플리케이션은 CACC Terminated가 되면, 다시 TV 발견 절차를 수행할 수 있다. 이 상태에서도 CACC 어플리케이션은 이네이블된 상태이므로, 예컨대, CACC 어플리케이션 꺼지지 않은 경우, 다시 TV Discovery 상태로 진입할 수 있다.
CACC with Lane Change
이하에서는 도 36를 참조하여 CACC 서비스를 제공하는 대상 차량의 차선 변경 방법에 대하여 설명한다. 특히, 타겟 차량이 차선을 변경한 경우의 대상 차량의 동작에 대하여 설명한다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 타겟 차량이 차선을 변경한 경우의 대상 차량의 동작 방법을 나타낸다.
도 36(a)에서처럼, 대상 차량은 단일 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 따를 수 있다. 이때, 도 36(b)에서처럼, 타겟 차량이 차선을 변경할 수 있다. 실시예로서, 타겟 차량은 CACC 차선의 변경을 지시하는 정보(차선 변경 지시 정보)를 포함하는 V2X 메시지를 브로드캐스팅할 수 있다. 예를 들면, 타겟 차량은 차선 변경 지시 정보를 포함하는 이벤트 통지 메시지(예컨대, DENM 메시지)를 브로드캐스팅할 수 있다. 예컨대, 타겟 차량은 CACC 차선 변경을 지시하는 Cause code 및 오른쪽으로의 차선 변경을 지시하는 Sub cause code의 값을 갖는 이벤트 통지 메시지를 브로드캐스팅할 수 있다. 이 이벤트 통지 메시지에 대하여는 이하에서 설명한다.
대상 차량은 타겟 차량의 CACC 차선의 변경을 인지할 수 있다. 실시예로서, 대상 차량은 차선 인식 시스템(예컨대, 차량의 센서) 또는 타겟 차량으로부터 수신된 차선 변경 지시 정보를 포함하는 V2X 메시지를 이용하여 타겟 차량의 차선 변경을 인지할 수 있다.
도 36 (c) 내지 (e)에서처럼, 대상 차량이 타겟 차량의 차선 변경을 인지한 경우, 대상 차량은 CACC를 종료하거나, 타겟 차량을 따라 차선을 변경하여 단일 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 따르거나, 또는 현재 차선을 유지하여 다중 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 따를 수 있다.
이하에서는 대상 차량의 CACC 성능(capability)에 따른 따른 구체적인 동작을 설명한다. 먼저, 대상 차량이 CACC 서비스만을 제공하는 경우(CACC only)의 차선 변경 방법에 대하여 설명한다. 또한, 대상 차량이 차량 인식 시스템(Lane Recognition System)을 가진 CACC 서비스를 제공하는 경우(CACC with Lane Recognition System)의 차선 변경 방법에 대하여 설명한다. 또한, 대상 차량이 차선 유지 시스템(Lane Keeping System)을 가진 CACC 서비스를 제공하는 경우(CACC with Lane Keeping System)의 차선 변경 방법에 대하여 설명한다.
CACC only(제1 성능)
제1 성능을 가진 또는 제1 성능이 활성화된 대상 차량은 단일 차선 CACC로만 타겟 차량을 따를 수 있다. 예를 들면, 대상 차량이 차선 인식 시스템과 차선 유지 시스템을 가지고 있지 않거나, 또는 이들이 활성화되지 않은 경우, 대상 차량은 단일 차선 CACC 모드로만 대상 차량을 따를 수 있다.
타겟 차량이 차선을 유지하는 경우, 대상 차량은 현재 모드인 단일 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 따를 수 있다. 또는, 타겟 차량이 차선을 변경하는 경우, 대상 차량은 타겟 차량의 차선 변경 여부를 직접적으로 인식할 수 없다. 따라서, 이 경우, 타겟 차량은 타겟 차량의 차선 변경을 지시하는 정보(차선 변경 지시 정보)를 대상 차량에 제공할 필요가 있다. 실시예로서, 이 차선 변경 지시 정보는 DENM 메시지와 같은 이벤트 통지 메시지로서 전달될 수 있다. 표 3은 타겟 차량의 차선 변경 지시 정보의 일 예를 나타낸다.
Cause code description Direct cause code Sub cause code Sub cause description
CACC Lane Change xxx 0 Unavailable
1 To the left lane
2 To the right lane
표 3을 참조하면, 차선 변경 지시 정보는 CACC 차선 변경을 지시하는 Cause Code일 수 있다. 이때, Direct cause code는 현재 정의된 Direct cause code의 값과 상이한 임의의 값을 가질 수 있다. Sub cause code는 0에서 1 사이의 값을 가질 수 있고, 예를 들면, Sub cause code의 값이 0인 경우, Unavailable을 지시할 수 있고, Sub cause code의 값이 1인 경우, 왼쪽으로 차선 변경되었음을 지시할 수 있고, Sub cause code의 값이 2인 경우, 오른쪽으로 차선 변경되었음을 지시할 수 있다.
타겟 차량은 이 차선 변경 지시 정보를 포함하는 V2X 메시지(ITS 메시지)를 브로드캐스팅할 수 있고, 이를 수신한 대상 차량은 이에 기초하여 타겟 차량을 계속 따를지 여부를 결정할 수 있다. 실시예로서, 대상 차량이 타겟 차량을 계속 따를지 여부는 대상 차량의 운전자의 선택 또는 미리 설정된 기준에 의해 결정될 수 있다.
대상 차량이 타겟 차량을 계속하여 따르는 것으로 결정된 경우, 대상 차량은 Single Lane CACC activated 상태를 유지하고, 차선 변경 지시 정보에 기초하여 차선을 변경하여 타겟 차량을 계속하여 따를 수 있다. 제1 성능을 갖는 대상 차량은 차선 인식이 불가능하여 다중 차선 CACC로 따를 수 없기 때문이다.
대상 차량이 타겟 차량을 계속하여 따르지 않는 것으로 결정된 경우, 대상 차량은 CACC를 종료할 수 있다. 이는 CACC의 종료 조건 중 하나의 예일 수 있다.
CACC with Lane Recognition System(제2 성능)
제2 성능을 갖는 또는 제2 성능이 활성화된 대상 차량은 차선 인식 시스템을 갖는 단일 차선 CACC로 타겟 차량을 따를 수 있다. 예를 들면, 대상 차량이 차선 인식 시스템을 가지며 이것이 활성화되었으나, 차선 유지 시스템을 가지고 있지 않거나 이것이 활성화되지 않은 경우에, 대상 차량은 차선 인식 시스템을 갖는 단일 차선 CACC로 타겟 차량을 따를 수 있다.
타겟 차량이 차선을 유지하는 경우, 대상 차량은 현재 모드인 단일 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 따를 수 있다. 또는, 타겟 차량이 차선을 변경하는 경우, 대상 차량은 차선 인식 시스템을 이용하여 타겟 차량의 차선 변경 여부를 인지할 수 있다. 이 경우, 대상 차량은 타겟 차량을 계속하여 따를지 여부 및 어느 CACC 모드로 타겟 차량을 계속하여 따를지 여부를 결정할 수 있다. 제1 성능(CACC Only)을 가진 대상 차량과 달리, 제2 성능을 가진 대상 차량은 차선 인식 시스템을 이용하여 차선을 인지할 수 있으므로, 단일 차선 CACC 뿐만 아니라 다중 차선 CACC로 대상 차량을 따를 수 있기 때문이다. 실시예로서, 타겟 차량을 계속하여 따를지 여부 및 어느 CACC 모드로 타겟 차량을 계속하여 따를지 여부는 대상 차량의 운전자의 선택 또는 미리 설정된 기준에 의해 결정될 수 있다.
대상 차량이 단일 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 계속하여 따르는 것으로 결정된 경우, 대상 차량은 CACC activated 상태(Single Lane CACC activated 상태)를 유지하고, 차선을 변경하여 해당 타겟 차량을 계속하여 따를 수 있다.
대상 차량이 다중 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 계속하여 따르는 것으로 결정된 경우, 대상 차량은 CACC activated 상태를 Single Lane CACC activated 상태에서 Multi-Lane CACC activated 상태로 변경하고, 현재 차선을 유지하여 해당 타겟 차량을 계속하여 따를 수 있다. 이는 CACC의 모드 변경 조건 중 하나의 예일 수 있다.
대상 차량이 타겟 차량을 계속하여 따르지 않는 것으로 결정된 경우, 대상 차량은 CACC를 종료할 수 있다. 이는 CACC의 종료 조건 중 하나의 예일 수 있다.
CACC with Lane Keeping System(제3 성능)
제3 성능을 갖는 또는 제3 성능이 활성화된 대상 차량은 차선 인식 시스템 및 차선 유지 시스템을 갖는 단일 차선 CACC로 타겟 차량을 따를 수 있다. 예를 들면, 대상 차량이 차선 인식 시스템 및 차선 유지 시스템을 가지며 이들이 활성화된 경우, 대상 차량은 차선 인식 시스템 및 차선 유지 시스템을 갖는 단일 차선 CACC로 타겟 차량을 따를 수 있다.
타겟 차량이 차선을 유지하는 경우, 대상 차량은 현재 모드인 단일 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 따를 수 있다. 또는, 타겟 차량이 차선을 변경하는 경우, 대상 차량은 차선 인식 시스템을 이용하여 타겟 차량의 차선 변경 여부를 인지할 수 있고, 차선 유지 시스템을 이용하여 현재 차선을 유지할 수 있다.
다만, 이 경우도, 대상 차량은 타겟 차량을 계속하여 따를지 여부 및 어느 CACC 모드로 타겟 차량을 계속하여 따를지 여부를 결정할 수 있다. 실시예로서, 타겟 차량을 계속하여 따를지 여부 및 어느 CACC 모드로 타겟 차량을 계속하여 따를지 여부는 대상 차량의 운전자의 선택 또는 미리 설정된 기준에 의해 결정될 수 있다.
대상 차량이 단일 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 계속하여 따르는 것으로 결정된 경우, 대상 차량은 CACC activated 상태(Single Lane CACC activated 상태)를 유지하고, 차선 유지 시스템을 일시적으로 해제하고 차선을 변경하여 해당 타겟 차량을 계속하여 따를 수 있다.
대상 차량이 다중 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 계속하여 따르는 것으로 결정된 경우, 대상 차량은 CACC activated 상태를 Single Lane CACC activated 상태에서 Multi-Lane CACC activated 상태로 변경하고, 차선 유지 시스템을 이용하여 현재 차선을 유지하여 해당 타겟 차량을 계속하여 따를 수 있다. 이는 CACC의 모드 변경 조건 중 하나의 예일 수 있다.
대상 차량이 타겟 차량을 계속하여 따르지 않는 것으로 결정된 경우, 대상 차량은 CACC를 종료할 수 있다. 이는 CACC의 종료 조건 중 하나의 예일 수 있다.
CACC 메시지 포맷
이하에서는 CACC 메시지 포맷에 대하여 설명한다. CACC를 위한 메시지 포맷은 CACC 전용 메시지 포맷 또는 기존 ITS의 메시지를 확장하는 포맷일 수 있다. 전용 CACC 메시지 포맷에 대하여는 도 37 및 38에서 설명하고, CACC를 위해 활장된 ITS 메시지 포맷에 대하여는 도 39 및 40에서 설명한다.
도 37은 본 발명의 일 실시예에 따른 전용 CACC 메시지 포맷을 나타낸다.
도 37을 참조하면, 전용 CACC 메시지는 ITS PDU 헤더 및/또는 CACC 매니지먼트 컨테이너를 포함할 수 있다. 또한, 전용 CACC 메시지는 로케이션 컨테이너 및 어플리케이션 컨테이너를 옵셔널하게 더 포함할 수 있다. 각 컨테이너 및 컨테이너에 포함되는 필드들에 대한 설명은 다음과 같다.
ITS PDU 헤더: 모든 ITS 메시지 포맷에 대한 공통 헤더 필드.
CACC 매니지먼트 컨테이너: CACC 매니지먼트 및 CACC의 동작을 위해 요구되는 정보를 포함함.
로케이션 컨테이너: 이 메시지를 전송하는 차량의 위치를 설명함.
어플리케이션 컨테이너: 어플리케이션-특정 정보를 포함함.
CACC 모드: CACC 모드를 식별/지시함. 즉, CACC 모드가 단일 차선 CACC 모드인지 또는 다중 차선 CACC 모드인지를 지시함.
타겟 차량 ID(TVID): 타겟 차량의 ID를 식별/지시함.
코스코드(causeCode): 예컨대, 차선 변경을 포함하는 다양한 상황을 식별함.
도 38은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전용 CACC 메시지 포맷을 나타낸다. 도 38에서는 도 37에서 설명한 내용과 중복된 설명은 생략한다.
도 38을 참조하면, 전용 CACC 메시지는 ITS PDU 헤더 및/또는 CACC 매니지먼트 컨테이너를 포함할 수 있다. 또한, 전용 CACC 메시지는 로케이션 컨테이너 및 어플리케이션 컨테이너를 옵셔널하게 더 포함할 수 있다. ITS PDU 헤더, CACC 매니지먼트 컨테이너, 로케이션 컨테이너 및 어플리케이션 컨테이너, 그리고, CACC 매니지먼트 컨테이너에 포함된 CACC 모드, TVID 및 causeCode 필드에 대한 설명은 도 37에서 상술한 바와 같다.
도 38의 실시예에서, CACC 매니지먼트 컨테이너는 CACC 모드, TVID 및 causeCode 필드 이외에 추가 필드들을 더 포함할 수 있다. CACC 매니지먼트 컨테이너에 포함된 추가 필드들에 대한 설명은 다음과 같다.
CACC 스트링 ID(CACCStringID): CACC 스트링의 ID를 지시함.
스트링 내 순서(orderInString): CACC 스트링 내의 위치를 지시함.
CACC 스트링 길이(CACCStringLength): CACC 스트링의 길이를 지시함.
CACC 스트링 선두 차량 위치(CACCStringLVPosition): CACC 스트링의 선두 차량의 위치를 지시함.
제1 CACC 스트링 길이 제한(CACCStringLengthLimit): CACC 스트링의 현재 허용된 길이 제한(개수 단위) (currently allowed length limit (in number))을 지시함.
제2 CACC 스트링 길이 제한(CACCStringLengthLimitGD): CACC 스트링의 현재 허용된 길이 제한(기하학적 거리 단위)(currently allowed length limit (in geometrical distance))을 지시함.
CACC 스트링 개수 제한(CACCStringNumLimit): CACC 스트링의 현재 허용된 개수 제한(currently allowed number limit)를 지시함.
CACC 스트링 차선(CACCStringLane): CACC 스트링의 차선 위치를 지시함.
CACC 스트링 허용 차선(CACCStringAllowedLane): CACC 스트링에 대한 현재 허용된 차선 위치(currently allowed lane position)를 지시함.
CACC 스트링 지정 차선(CACCStringDesignatedLane): CACC 스트링에 대한 현재 지정된 차선 위치(currently designated lane position)를 지시함.
도 37 및 38에처럼, 별도의 CACC 전용 메시지 포맷을 사용하여 CACC를 위한 정보가 제공될 수도 있다.
도 39는 본 발명의 일 실시예에 따른 CACC를 위한 CAM 메시지의 확장을 나타낸다.
도 39를 참조하면, CAM 메시지는 CAM extension 파트를 포함할 수 있고, CAM extension 파트는 CACC를 위한 CACC 매니지먼트 컨테이너를 옵셔널하게 포함할 수 있다. 이 CAM extension 파트에 포함되는 CACC 매니지먼트 컨테이너는 CACC 모드 필드, TVIS 필드 및 causecode 필드를 포함할 수 있고, 이들에 대한 설명은 도 37에서 상술한 바와 같다.
도 40은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CACC를 위한 CAM 메시지의 확장을 나타낸다.
도 40을 참조하면, CAM 메시지는 CAM extension 파트를 포함할 수 있고, CAM extension 파트는 CACC를 위한 CACC 매니지먼트 컨테이너를 옵셔널하게 포함할 수 있다. 이 CAM extension 파트에 포함된 CACC 매니지먼트 컨테이너 내의 각 필드에 대한 설명은 도 38에서 상술한 바와 같다.
도 39 및 40에서처럼, 별도의 CACC 전용 메시지 포맷을 사용하지 않고, CAM 메시지의 확장을 통해 CACC를 위한 정보가 제공될 수도 있다. 또한, CAM 메시지가 아닌 DENM 메시지와 같은 이벤트 알림 메시지의 확장을 통해서도 CACC를 위한 정보가 제공될 수 있다.
도 41은 본 발명의 일 실시예에 따른 CACC 활성화(activation)를 위한 메시지 흐름을 나타낸다. 도 41의 실시예에서, 대상 차량(차량 ITS 스테이션/V2X 통신 장치)은 도 21의 CACC 프로토콜 아키텍처에 따라 구현될 수 있다.
도 41을 참조하면, 대상 차량은 CACC 어플리케이션을 켤 수 있다. CACC 어플리케이션이 켜진 경우, 대상 차량은 CACC 상태를 CACC disabled 상태에서 CACC enabled 상태 및 TV discovery 상태로 전환시킬 수 있다. 예를 들면, CACC 어플리케이션 켜진 경우, CACC 어플리케이션은 CACC enabling 신호/메시지를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있고, 이를 수신한 CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 CACC disabled 상태에서 CACC enabled 상태 및 TV discovery 상태로 전환시킬 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 정보를 포함하는 옵셔널 리포트를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다.
대상 차량은 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티를 이용하여 대상 차량의 차량 정보(SV 정보)를 수집할 수 있다. 차량 및 센싱 정보 수집 엔티티는 차량 정보를 수집하고, 수집된 차량 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다.
대상 차량은 V2X 통신을 통해 후보(candidate) 타겟 차량으로부터 후보 타겟 차량의 차량 정보(TV 정보)를 수신할 수 있다. 예를 들면, 대상 차량은 V2X 통신를 통해 수신된 TV 정보를 포함하는 V2X 메시지를 수신하고, 이를 액세스 레이어 프로세싱 및 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱하여, V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달할 수 있다. V2V/I2V 메시징 엔티티는 V2X 메시지로부터 TV 정보를 획득할 수 있다. 이후, V2V/I2V 메시징 엔티티는 획득된 TV 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 후보 타겟 차량에 대한 차량 정보가 V2X 통신을 통해 대상 차량으로 수신되어, CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다.
또한, 대상 차량은 I2V 통신을 통해 도로변 ITS-S으로부터 환경 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 대상 차량은 I2V 통신을 통해 수신된 환경 정보를 포함하는 V2X 메시지(I2V 메시지)를 수신하고, 이를 액세스 레이어 프로세싱 및 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱하여, V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달할 수 있다. V2V/I2V 메시징 엔티티는 V2X 메시지로부터 환경 정보를 획득할 수 있다. 이후, V2V/I2V 메시징 엔티티는 획득된 환경 정보를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 환경 정보가 I2V 통신을 통해 대상 차량으로 수신되어, CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는, V2V/I2V 메시징 엔티티가 후보 타겟 차량의 차량 정보 및 환경 정보를 함께 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다. 이를 통해, 후보 타겟 차량의 차량 정보 및 환경 정보가 CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다.
대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 타겟 차량을 선택할 수 있다. 실시예로서, CACC 관리 엔티티는 대상 차량의 차량 정보, 후보 타겟 차량의 차량 정보 및/또는 환경 정보를 이용하여 타겟 차량, CACC 모드 및/또는 간격을 설정/결정할 수 있다. 이때, CACC 관리 엔티티는 이에 대한 확인 요청 메시지를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있고, CACC 어플리케이션은 확인 메시지를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다. 이때, 확인 메시지는 시간 간격에 대한 정보(시간 간격 정보) 및/또는 CACC 모드에 대한 정보(CACC 모드 정보)를 포함할 수 있다.
대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 CACC 상태를 CACC activated 상태로 전환시킬 수 있다. 실시예로서, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 Single CACC activated 상태 또는 Multi-lane CACC activated 상태로 전환시킬 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 포함하는 옵셔널 리포트를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다.
대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 타겟 속도 정보를 차량 제어 엔티티로 전달할 수 있다. 차량 제어 엔티티는 타겟 속도 정보에 기초하여 차량 속도를 제어할 수 있다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 변경에 대한 결정이 획득될 때까지의 차선 변경에 대한 메시지 흐름을 나타낸다. 도 41의 실시예에서, 대상 차량(차량 ITS 스테이션/V2X 통신 장치)은 도 21의 CACC 프로토콜 아키텍처에 따라 구현될 수 있다. 도 42에서는 도 41에서 상술한 내용과 중복된 설명은 생략한다.
도 42를 참조하면, 먼저, 대상 차량의 CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 단일 차선 CACC activated 상태로 설정할 수 있다.
대상 차량은 타겟 차량으로부터 수신된 V2X 메시지를 이용하여 타겟 차량의 차선 변경을 인지할 수 있다. 예를 들면, 대상 차량은 V2X 통신을 통해 타겟 차량의 차선 변경에 대한 정보(차선 변경 정보)를 포함하는 V2X 메시지를 수신하고, 이를 액세스 레이어 프로세싱 및 네트워크/트랜스포트 레이어 프로세싱하여 V2V/I2V 메시징 엔티티로 전달할 수 있다. V2V/I2V 메시징 엔티티는 V2X 메시지로부터 차선 변경 정보를 획득할 수 있다. 이후, V2V/I2V 메시징 엔티티는 타겟 차량의 차선 변경을 CACC 관리 엔티티에 알려줄 수 있다. 이러한 과정을 통해, 차선 변경 정보가 V2X 통신을 통해 대상 차량으로 수신되어, CACC 관리 엔티티로 전달될 수 있다.
이와 함께, 또는 이를 대체하여, 대상 차량은 자체적인 차선 인식 시스템을 이용하여 타겟 차량의 차선 변경을 검출할 수 있다. 이 경우, 차선 인식 시스템은 타겟 차량의 차선 변경을 CACC 관리 엔티티에 알려줄 수 있다.
대상 차량은 CACC 관리 엔티티를 이용하여 차선 변경에 대한 미리 설정된 결정을 확인할 수 있다.. 즉, 대상 차량은 타겟 차량의 차선 변경에 대한 미리 설정된 결정이 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 이 미리 설정된 결정은 미리 설정된 동작 결정으로 지칭될 수도 있다.
미리 설정된 결정이 존재하는 경우, 대상 차량은 차선 변경에 대한 결정을 획득할 수 있다. 실시예로서, 미리 설정된 결정은 (차선 변경된 타겟 차량을) 따르지 않는 결정, 단일 차선 CACC 모드로 (차선 변경된 타겟 차량을) 계속하여 따르는 결정 또는 다중 차선 CACC 모드로 (차선 변경된 타겟 차량을) 계속하여 따르는 결정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 결정에 따라, 대상 차량은 자동으로 차선 변경 여부 및 CACC 모드 변경 여부를 결정할 수 있다.
또는, 미리 설정된 결정이 존재하지 않는 경우, 대상 차량은 차선 변경에 대한 운전자의 결정을 요청하는 메시지를 HMI 지원 엔티티로 전달할 수 있다. 이 경우, HMI 지원 엔티티는 이를 HMI 엔티티로 전달할 수 있다. 이후, 대상 차량은 HMI 엔티티를 이용하여 차선 변경에 대한 결정 요청 정보를 디스플레이할 수 있다. 이를 통해, 차선 변경에 대한 결정 요청 정보가 사용자(운전자)에게 제공될 수 있다. 이 경우, 대상 차량은 HMI 엔티티를 통해 사용자의 결정에 대한 정보를 수신하고, HMI 엔티티는 이를 CACC 관리 엔티티로 전달할 수 있다. 이를 통해, 대상 차량은 차선 변경에 대한 결정을 획득할 수 있다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 변경에 대한 결정이 획득된 이후의 차선 변경에 대한 메시지 흐름을 나타낸다. 도 41의 실시예에서, 대상 차량(차량 ITS 스테이션/V2X 통신 장치)은 도 21의 CACC 프로토콜 아키텍처에 따라 구현될 수 있다. 도 43에서는 도 41 및 42에서 상술한 내용과 중복된 설명은 생략한다.
도 43을 참조하면, (차선 변경된 타겟 차량을) 따르지 않는 결정(제1 결정)을 획득한 경우, 대상 차량의 CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 CACC terminated 상태로 변경할 수 있다. 이를 통해, 대상 차량은 차선 변경된 타겟 차량을 더 이상 따르지 않을 수 있다. 이 경우, 대상 차량의 CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 정보를 포함하는 옵셔널 리포트를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다.
또는, 단일 차선 CACC 모드로 (차선 변경된 타겟 차량을) 계속하여 따르는 결정(제2 결정)을 획득한 경우, 대상 차량의 CACC 관리 엔티티는 타겟 속도 및 차선 변경 정보를 차량 제어 엔티티로 전달할 수 있다. 그리고, CACC 관리 엔티티는 차선 유지 시스템을 끄기 위한 요청 메시지를 차선 유지 시스템으로 전달할 수 있고, 이에 따라 차선 유지 시스템이 꺼질 수 있다. 이후, 대상 차량의 차량 제어 엔티티는 차량 속도 및 차선을 제어할 수 있다. 이를 통해, 대상 차량은 차선을 변경하여 단일 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 따를 수 있다.
또는, 다중 차선 CACC 모드로 (차선 변경된 타겟 차량을) 계속하여 따르는 결정을 획득한 경우, 대상 차량의 CACC 관리 엔티티는 CACC 상태를 Single lane CACC activated 상태에서 Multi-lane CACC activated 상태로 변경할 수 있다. 이 경우, CACC 관리 엔티티는 CACC 상태 정보를 포함하는 옵셔널 리포트를 CACC 어플리케이션으로 전달할 수 있다. CACC 관리 엔티티는 타겟 속도 정보를 차량 제어 엔티티로 전달할 수 있다. 이후, 대상 차량의 차량 제어 엔티티는 차선 변경 없이, 차량 속도를 제어할 수 있다. 이를 통해, 대상 차량은 차선을 유지하여 다중 차선 CACC 모드로 타겟 차량을 따를 수 있다.
CACC를 위한 하이브리드 통신
이하에서는 CACC를 위한 하이브리드 통신에 대하여 설명한다. 상황에 따라, 타겟 차량과 대상 차량 간의 직접(direct) 통신이 어려울 수 있다. 예를 들면, 두 차량 사이에 제3의 차량이 끼어드는(cut-in) 경우 또는 도로 설비와 같은 장애물이 존재하여 직접 통신이 방해되는 경우가, 이에 해당한다. 이 경우, CACC의 유지가 문제될 수 있다. 이때, 셀룰러 네트워크를 통한 간접(indirect) 통신이 이 문제를 해결하기 위해 사용될 수 있다.
도 44는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 통신에서 CACC를 위한 동시 전송(Simultaneous Transmission) 방법을 나타낸다.
도 44의 실시예에서, 동시 전송 방법은 CACC를 위한 메시지를 직접 통신 및 간접 통신을 위한 두 개의 이상의 액세스 레이어 기술을 이용하여 전송하는 방법에 해당한다.
도 44에서와 같이, CACC 차량은 CACC 메시지를 생성하고, 이를 네트워킹 및 트랜스포트 레이어 처리하여, 직접 통신을 위한 액세스 레이어(access #1) 및 간접 통신을 위한 액세스 레이어(access #2)의 처리를 통해 전송할 수 있다. 이를 통해, CACC 메시지(V2X 메시지)가 직접 통신 및 간접 통신을 통해 동시에 전송될 수 있다.
도 45는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 통신에서 CACC를 위한 얼터너티브 전송(Alternative Transmission) 방법을 나타낸다.
도 45의 실시예에서, 얼터너티브 전송 방법은 CACC를 위한 메시지를 직접 통신을 위한 액세스 레이어 기술 또는 간접 통신을 위한 액세스 레이어 기술 중 하나를 이용하여 전송하는 방법에 해당한다. 예를 들면, 얼터너티브 전송 방법은 우선 직접 통신을 위한 액세스 레이어 기술을 이용하여 전송하고, 직접 통신에 문제가 있는 경우에는 간접 통신을 위한 액세스 레이어 기술로 변경하여 전송하는 방법일 수 있다.
도 45에서와 같이, CACC 차량은 CACC 메시지를 생성하고, 이를 네트워킹 및 트랜스포트 레이어로 전달할 수 있다. 또한, CACC 차량은 직접 통신 및 간접 통신의 이용가능성(availiablity)을 확인하고, 이용가능한 또는 제안된 액세스 기술에 대한 정보를 네트워킹 및 트랜스포트 레이어로 전달할 수 있다.
이렇게 전달된 CACC 메시지는 네트워킹 및 트랜스포트 레이어 처리되고, 액세스 기술에 대한 정보에 기초하여 직접 통신을 위한 액세스 레이어(access #1) 또는 간접 통신을 위한 액세스 레이어(access #2) 중 하나로 전달될 수 있다.
이후, CACC 차량은 CACC 메시지를 직접 통신을 위한 액세스 레이어(access #1) 또는 간접 통신을 위한 액세스 레이어(access #2)의 처리를 통해 전송할 수 있다. 이를 통해, CACC 메시지(V2X 메시지)가 직접 통신 또는 간접 통신 중 하나를 통해 전송될 수 있다.
도 46은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치를 나타낸다.
도 46에서, V2X 통신 장치(46000)는 메모리(46010), 프로세서(46020) 및 통신 유닛(46030)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 V2X 통신 장치는 OBU(On Board Unit) 또는 RSU(Road Side Unit)에 해당되거나, OBU 또는 RSU에 포함될 수 있다. V2X 통신 장치는 ITS 스테이션에 포함되거나, ITS 스테이션에 해당할 수도 있다.
통신 유닛(46030)은 프로세서(46020)와 연결되어 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 통신 유닛(46030)은 프로세서(46020)로부터 수신된 데이터를 송수신 대역으로 업컨버팅하여 신호를 전송할 수 있다. 통신 유닛은 액세스 레이어의 동작을 구현할 수 있다. 실시예로서, 통신 유닛은 액세스 레이어에 포함된 피지컬 레이어의 동작을 구현하거나, 추가로 MAC 레이어의 동작을 구현할 수도 있다. 통신 유닛은 복수의 통신 프로토콜에 따라 통신하기 위해 복수의 서브 통신 유닛을 포함할 수도 있다.
프로세서(46020)는 통신 유닛(46030)과 연결되어 ITS 시스템 또는 WAVE 시스템에 따른 레이어들의 동작을 구현할 수 있다. 프로세서(46020)는 상술한 도면 및 설명에 따른 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 V2X 통신 장치(46000)의 동작을 구현하는 모듈, 데이터, 프로그램 또는 소프트웨어 중 적어도 하나가 메모리(46010)에 저장되고, 프로세서(46020)에 의하여 실행될 수 있다.
메모리(46010)는 프로세서(46020)와 연결되어, 프로세서(46020)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(46010)는 프로세서(46020)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(46020)의 외부에 설치되어 프로세서(46020)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다. 메모리는 보안/비보안 저장 장치를 포함하거나, 보안/비보안 저장 장치에 포함될 수 있다. 실시예에 따라서, 메모리는 보안/비보안 저장 장치로 지칭될 수도 있다.
도 46의 V2X 통신 장치(46000)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 함께 적용되도록 구현될 수 있다.
도 2와 관련하여, GNSS 리시버 및 DSRD 라디오는 도 46의 통신 유닛(46030)에 포함될 수 있다. DSRC 디바이스 프로세서는 도 46의 통신 유닛(46030)에 포함되거나, 프로세서(46020)에 포함될 수 있다.
도 47은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치가 V2X 메시지를 수신하는 방법을 나타낸다. 도 47의 실시예에서, V2X 통신 장치는 대상 차량의 V2X 통신 장치일 수 있다.
V2X 통신 장치는 대상 차량이 따르는 타겟 차량의 차선 변경을 검출할 수 있다(S47010). 실시예로서, V2X 통신 장치는 타겟 차량으로부터 수신된 V2X 메시지에 포함된 타겟 차량의 차선 변경을 지시하는 차선 변경 지시 정보에 기초하여, 타겟 차량의 차선 변경을 검출할 수 있다. 이때, 차선 변경 지시 정보(예컨대, CACC 차선 변경을 지시하는 Cause code)는 도 36 및 표 3에서 상술한 바와 같다. 예를 들면, 차선 변경 지시 정보의 값이 제1 값인 경우, 차선 변경 지시 정보는 차선 변경이 없음을 지시하고, 차선 변경 지시 정보의 값이 제2 값인 경우, 차선 변경 지시 정보는 왼쪽으로 차선 변경이 있음을 지시하고, 차선 변경 지시 정보의 값이 제3 값인 경우, 차선 변경 지시 정보는 오른쪽으로 차선 변경이 있음을 지시할 수 있다.
V2X 통신 장치는 타겟 차량의 차선 변경이 검출되는 경우, 미리 설정된 동작 결정에 기초하여 CACC 모드를 설정할 수 있다(S47020). 이때, V2X 통신 장치는 현재 CACC 모드를 유지하거나, 또는 현재 CACC 모드를 변경함으로써 CACC 모드를 설정할 수 있다. 실시예로서, 미리 설정된 동작 결정은, 차선 변경된 타겟 차량을 따르지 않는 결정(제1 결정), 단일 차선 CACC 모드로 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정(제2 결정) 또는 다중 차선 CACC 모드로 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정(제3 결정) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
V2X 통신 장치는 설정된 CACC 모드에 대한 정보를 포함하는 V2X 메시지를 전송할 수 있다(S47030). 실시예로서, CACC 모드는 단일 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 단일 차선 CACC 모드 및 다중 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 다중 차선 CACC 모드를 포함할 수 있다. 실시예로서, V2X 메시지는 타겟 차량의 ID를 식별하는 타겟 차량 ID 정보를 더 포함할 수 있다.
실시예로서, V2X 통신 장치는 미리 설정된 동작 결정에 기초하여 차선을 변경할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, V2X 통신 장치는 미리 설정된 동작 결정이 차선 변경된 타겟 차량을 따르지 않는 결정(제1 결정)인 경우, 차선을 유지하는 것으로 결정하고, 또는, 미리 설정된 동작 결정이 단일 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정(제2 결정)인 경우, 차선을 변경하는 것으로 결정하고, 또는, 미리 설정된 동작 결정이 다중 차선 CACC 모드로 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정(제3 결정)인 경우, 차선을 유지하는 것으로 결정할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.
다양한 실시예가 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에서 설명되었다.
본 발명은 일련의 차량 통신 분야에서 이용된다.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (14)

  1. 대상 차량의 V2X(Vehicle to everything) 통신 장치가 V2X 메시지를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 대상 차량이 따르는 타겟 차량의 차선 변경을 검출하는 단계;
    상기 타겟 차량의 차선 변경이 검출되는 경우, 상기 차선 변경에 대한 미리 설정된 동작 결정에 기초하여 CACC 모드를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 CACC 모드에 대한 정보를 포함하는 V2X 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 CACC 모드는 단일 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 단일 차선 CACC 모드 및 다중 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 다중 차선 CACC 모드를 포함하는, V2X 메시지를 전송하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 동작 결정은,
    상기 차선 변경된 타겟 차량을 따르지 않는 결정, 상기 단일 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정 또는 상기 다중 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정 중 적어도 하나를 포함하는, V2X 메시지를 전송하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 V2X 메시지는 상기 타겟 차량의 ID를 식별하는 타겟 차량 ID 정보를 더 포함하는, V2X 메시지를 전송하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 미리 설정된 동작 결정에 기초하여 차선을 변경할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, V2X 메시지를 전송하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차선을 변경할지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 미리 설정된 동작 결정이 상기 차선 변경된 타겟 차량을 따르지 않는 결정인 경우, 상기 차선을 유지하는 것으로 결정하고,
    상기 미리 설정된 동작 결정이 상기 단일 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정인 경우, 상기 차선을 변경하는 것으로 결정하고,
    상기 미리 설정된 동작 결정이 상기 다중 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정인 경우, 상기 차선을 유지하는 것으로 결정하는, V2X 메시지를 전송하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 차량의 차선 변경을 검출하는 단계는,
    상기 타겟 차량으로부터 수신된 V2X 메시지에 포함된 상기 타겟 차량의 차선 변경을 지시하는 차선 변경 지시 정보에 기초하여 수행되는, V2X 메시지를 전송하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 차선 변경 지시 정보의 값이 제1 값인 경우, 상기 차선 변경 지시 정보는 차선 변경이 없음을 지시하고,
    상기 차선 변경 지시 정보의 값이 제2 값인 경우, 상기 차선 변경 지시 정보는 왼쪽으로 차선 변경이 있음을 지시하고,
    상기 차선 변경 지시 정보의 값이 제3 값인 경우, 상기 차선 변경 지시 정보는 오른쪽으로 차선 변경이 있음을 지시하는, V2X 메시지를 전송하는 방법.
  8. 대상 차량의 V2X 통신 장치에 있어서,
    데이터를 저장하는 메모리;
    무선 신호를 송수신하는 통신 유닛; 및
    상기 통신 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 V2X 통신 장치는,
    상기 대상 차량이 따르는 타겟 차량의 차선 변경을 검출하고;
    상기 타겟 차량의 차선 변경이 검출되는 경우, 미리 설정된 동작 결정에 따라 CACC 모드를 설정하고; 및
    상기 설정된 CACC 모드에 대한 정보를 포함하는 V2X 메시지를 전송하며, 상기 CACC 모드는 단일 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 단일 차선 CACC 모드 및 다중 차선 CACC 서비스를 제공하기 위한 다중 차선 CACC 모드를 포함하는, V2X 통신 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 동작 결정은,
    상기 차선 변경된 타겟 차량을 따르지 않는 결정, 상기 단일 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정 또는 상기 다중 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정 중 적어도 하나를 포함하는, V2X 통신 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 V2X 메시지는 상기 타겟 차량의 ID를 식별하는 타겟 차량 ID 정보를 더 포함하는, V2X 통신 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 미리 설정된 동작 결정에 기초하여 차선을 변경할지 여부를 결정하는 것을 더 포함하는, V2X 통신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 차선을 변경할지 여부를 결정하는 것은,
    상기 미리 설정된 동작 결정이 상기 차선 변경된 타겟 차량을 따르지 않는 결정인 경우, 상기 차선을 유지하는 것으로 결정하고,
    상기 미리 설정된 동작 결정이 상기 단일 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정인 경우, 상기 차선을 변경하는 것으로 결정하고,
    상기 미리 설정된 동작 결정이 상기 다중 차선 CACC 모드로 상기 차선 변경된 타겟 차량을 계속하여 따르는 결정인 경우, 상기 차선을 유지하는 것으로 결정하는, V2X 통신 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 타겟 차량의 차선 변경을 검출하는 것은,
    상기 타겟 차량으로부터 수신된 V2X 메시지에 포함된 상기 타겟 차량의 차선 변경을 지시하는 차선 변경 지시 정보에 기초하여 수행되는, V2X 통신 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 차선 변경 지시 정보의 값이 제1 값인 경우, 상기 차선 변경 지시 정보는 차선 변경이 없음을 지시하고,
    상기 차선 변경 지시 정보의 값이 제2 값인 경우, 상기 차선 변경 지시 정보는 왼쪽으로 차선 변경이 있음을 지시하고,
    상기 차선 변경 지시 정보의 값이 제3 값인 경우, 상기 차선 변경 지시 정보는 오른쪽으로 차선 변경이 있음을 지시하는, V2X 통신 장치.
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