WO2018182315A1 - 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법 및 그를 이용한 분석 시스템 - Google Patents

차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법 및 그를 이용한 분석 시스템 Download PDF

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WO2018182315A1
WO2018182315A1 PCT/KR2018/003671 KR2018003671W WO2018182315A1 WO 2018182315 A1 WO2018182315 A1 WO 2018182315A1 KR 2018003671 W KR2018003671 W KR 2018003671W WO 2018182315 A1 WO2018182315 A1 WO 2018182315A1
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WO
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data
vehicle
communication system
communication
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PCT/KR2018/003671
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English (en)
French (fr)
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권순일
정홍종
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주식회사 웨이티즈
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    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
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    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation

Definitions

  • the present invention relates to an analysis method for testing a vehicle to everything (V2X) communication system and a system for analyzing a vehicle to things (V2X) communication system.
  • V2X vehicle to everything
  • Automobiles are developing in the direction of providing safety, mobility, and convenience by combining ICT technology.
  • Sensors such as radar and vision are applied to the vehicle to provide drivers with safety support services such as blind spot warnings, collision warnings, and adaptive cruise control (ACC), and applied Dedicated Short-Range Communications (DSRC) communication technology to the vehicle. It provides convenient services such as automatic fare collection and bus information service.
  • ACC adaptive cruise control
  • DSRC Dedicated Short-Range Communications
  • V2X communication technology refers to vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure (V2I) communication from a vehicle perspective.
  • V2V vehicle-to-vehicle
  • V2I vehicle-to-infrastructure
  • P2V pedestrian-to-vehicle
  • P2D pedestrian-to-driver
  • P2I pedestrian-to-infrastructure
  • Comprehensive connections can be considered including Pedestrian to Infra-structure (P2I), Road to Infrastructure (R2I) and In-vehicle Network.
  • WAVE Wireless Access in Vehicular Environments
  • WLAN Wireless Local Area Networks
  • sensor communication technology is used for R2I communication.
  • V2X communication system is designed to provide safety and convenience services for all vehicles driving in the C-ITS environment through V2V or V2I-based cooperative communication.It is verified and evaluated through repeated experiments in a laboratory or a real road environment. Performance is required.
  • V2X vehicle-to-thing
  • Another object of the present invention is to be able to efficiently analyze the communication performance of the vehicle-to-thing (V2X) communication system.
  • V2X vehicle-to-thing
  • a method for analyzing a vehicle-to-thing communication system is for testing a V2X communication system, the method comprising: collecting data on a wireless signal transmitted or received in a V2X communication system from the V2X communication system; And delivering at least some of the collected wireless signal data to a client, wherein the wireless signal data is collected from two or more layers of a plurality of layers constituting the V2X communication system.
  • the wireless signal data collected from the V2X communication system includes received signal information, a vehicle communication message, logic data calculated using the vehicle communication message, and an application result value determined using the logic data.
  • At least one of real-time tracking of the test result being performed and performance analysis of the completed test result may be processed using the wireless signal data transmitted to the client.
  • the analysis system may test the V2X communication system by performing the analysis method.
  • the steps according to the method for analyzing a vehicle-to-thing communication system may be configured as a computer program to be performed in the analysis system according to an embodiment of the present invention, and the computer program may be stored in a computer-readable medium.
  • the computer program may be stored in a computer-readable medium. Can be.
  • the analysis system for testing the V2X communication system is connected to the V2X communication system provided in the vehicle using wired or wireless communication, the data for the radio signal transmitted or received in the V2X communication system
  • a data collector for collecting the data
  • a server configured to receive the wireless signal data collected by the data collector and store the data in a database, and to transmit at least some of the received wireless signal data to a client, wherein the wireless signal data constitutes the V2X communication system. Collected from two or more of the plurality of layers.
  • the test data tracking method for a V2X communication system the position information of the first vehicle, and the radio signal transmitted or received in the first V2X communication system provided in the first vehicle Obtaining data; Acquiring position information of a second vehicle and data on a radio signal transmitted or received in a second V2X communication system provided in the second vehicle; Constructing a map image for displaying movement paths of the first and second vehicles using the obtained location information; And constructing a graph image for indicating a change in communication performance of the first and second V2X communication systems using the obtained wireless signal data, wherein the movement path on the map image and the communication on the graph image are included. Performance changes are displayed in synchronization with each other over time.
  • the analysis system may test the V2X communication system by performing the test data tracking method.
  • the steps according to the test data tracking method may be configured as a computer program to be performed in the analysis system according to an embodiment of the present invention, and the computer program may be stored in a computer-readable medium.
  • the wireless signal transmitted or received in the V2X communication system is connected to the V2X communication system and GPS system provided in the vehicle using wired or wireless communication
  • a data collector for collecting data about and location information of the vehicle
  • a server for receiving and storing wireless signal data and vehicle location information collected by the data collector in a database, and transmitting the received wireless signal data and vehicle location information
  • a map image for displaying a moving path of the vehicle using location information received from the server, and a graph for displaying a change in communication performance of the V2X communication system using wireless signal data received from the server.
  • a client for constructing the image.
  • the radio signal data may be collected from two or more layers of a plurality of layers constituting the V2X communication system.
  • V2X communication system communication performance analysis method the step of receiving a selection of the interest section to be analyzed; Acquiring data corresponding to the interval of interest among data for a radio signal transmitted or received in a V2X communication system; And deriving an analysis result using the performance indicators corresponding to the acquired interval data of interest, wherein the interval of interest is set in a time or space domain or is associated with at least one of a signal transmitting vehicle and a receiving vehicle. Set based on performance indicators.
  • the analysis system may test the V2X communication system using the V2X communication system communication performance analysis method.
  • the steps according to the V2X communication system communication performance analysis method may be configured as a computer program to be performed in the analysis system according to an embodiment of the present invention, and the computer program may be stored in a computer-readable medium. Can be.
  • the analysis system for testing the V2X communication system is connected to the V2X communication system provided in the vehicle using wired or wireless communication, the data for the radio signal transmitted or received in the V2X communication system
  • a data collector for collecting the data
  • a server for receiving the radio signal data collected by the data collector, storing the received radio signal data in a database, and transmitting the received radio signal data
  • a client acquiring data corresponding to the interest interval among the wireless signal data received from the server, and deriving an analysis result using performance indicators corresponding to the acquired interest interval data. It is set in the time or space domain or based on a performance indicator associated with at least one of the signal transmitting vehicle and the receiving vehicle.
  • the V2X communication system event analysis method the first V2X communication system provided in the first vehicle and the second V2X communication system provided in the second vehicle, respectively, the radio signal transmitted or received Collecting data for the; Acquiring information on a vehicle communication message transmitted by the second V2X communication system using the collected wireless signal data; Using the collected wireless signal data, acquiring information on an application result value determined in the first V2X communication system based on a vehicle communication message transmitted by the second V2X communication system; And processing the vehicle communication message transmitted by the second V2X communication system and the application result value determined by the first V2X communication system to correspond to each other.
  • the analysis system may test the V2X communication system using the V2X communication system event analysis method.
  • the steps according to the V2X communication system event analysis method may be configured as a computer program to be performed in the analysis system according to an embodiment of the present invention, and the computer program may be stored in a computer readable medium. have.
  • the analysis system for testing the V2X communication system respectively transmitted or received in the first V2X communication system provided in the first vehicle and the second V2X communication system provided in the second vehicle.
  • a data collector for collecting data for a wireless signal;
  • a server for receiving the radio signal data collected by the data collector, storing the received radio signal data in a database, and transmitting the received radio signal data;
  • a client acquiring information on an application result value determined in the first V2X communication system based on the vehicle communication message transmitted by the second V2X communication system using the wireless signal data received from the server.
  • the vehicle communication message transmitted by the second V2X communication system and the application result value determined by the first V2X communication system are displayed to correspond to each other.
  • the V2X communication system collects data about a radio signal transmitted or received and transmits the data to a client for analysis, thereby easily and efficiently performing a test on a vehicle-to-object communication system. You can do that.
  • the radio signal to be used for the test of the V2X communication system is generated in the analysis system itself, so that a test for a high risk or repetitive situation can be easily performed.
  • the cause of the problem according to the test result can be analyzed more accurately. can do.
  • the wireless signal data collected from the V2X communication system and the vehicle location information by synchronizing and displaying the change in the communication performance of the V2X communication system and the moving path of the vehicle on a time basis, It has the advantage of being able to get information over time such as the overall progress of the test being executed or completed.
  • vehicle-related communication messages transmitted and received between vehicles and application result values determined based thereon are displayed in correspondence with each other over time, thereby easily performing application-related tests performed in a V2X communication system. can do.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an analysis system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 and 3 are views for explaining an embodiment of the configuration of the V2X communication system.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an analysis method for testing a V2X communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of a configuration of a data collector.
  • 6 and 7 are diagrams for describing embodiments of the function and operation of the data collector.
  • FIG. 8 is a timing diagram illustrating one embodiment of a method for a data collector to collect wireless signal data from a V2X communication system.
  • FIG. 9 illustrates an embodiment of a user interface (UI) provided from a data collector.
  • UI user interface
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating an embodiment of a configuration of a data collector having a wireless signal generation function.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an embodiment of a configuration of a server.
  • FIG. 12 is a flow diagram illustrating one embodiment of a method for a server to deliver wireless signal data to a client.
  • FIG. 13 is a flow diagram illustrating another embodiment of a method for a server to deliver wireless signal data to a client.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a test data tracking method according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a block diagram illustrating an embodiment of a configuration of a client.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an embodiment of a user interface (UI) provided for real time tracking.
  • UI user interface
  • 17 is a diagram illustrating an embodiment of a graph image indicating a change in communication performance of a V2X communication system.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of obtaining a packet forwarding rate (PDR) or a packet error rate (PER) of a V2X communication system.
  • PDR packet forwarding rate
  • PER packet error rate
  • FIG. 19 illustrates an embodiment of a user interface (UI) for controlling test data tracking.
  • UI user interface
  • 20 is a diagram illustrating an embodiment of a method of displaying vehicle information.
  • 21 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for obtaining a distance between vehicles.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating a communication performance analysis method of a V2X communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of obtaining interest interval data in FIG. 22.
  • 24 is a block diagram illustrating another embodiment of the configuration of a client.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an embodiment of a user interface (UI) provided for V2X communication system communication performance analysis.
  • UI user interface
  • 26 and 27 are diagrams for describing a first exemplary embodiment of a method of setting an interval of interest in a time domain.
  • FIG. 28 is a diagram for describing a second embodiment of a method of setting a region of interest in a time domain.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating an embodiment of a user interface (UI) provided for setting additional functions.
  • UI user interface
  • FIG. 30 is a diagram for describing an embodiment of a method of setting a region of interest based on a performance indicator.
  • FIG. 31 illustrates an example of a method of selecting a rule for extracting data corresponding to a region of interest.
  • 32 is a diagram for describing an embodiment of a method of managing a tag.
  • FIG 33 is a diagram illustrating an embodiment of a user interface (UI) provided for adding a graph.
  • UI user interface
  • 34 is a diagram illustrating types of graphs for displaying an analysis result.
  • 35 is a diagram illustrating an embodiment of values displayed on the y-axis of the graph.
  • 36 is a diagram illustrating an embodiment of values displayed on the x-axis of the graph.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating an embodiment of a user interface (UI) provided for selecting a vehicle to be subjected to performance analysis.
  • UI user interface
  • 38 to 40 are diagrams for describing embodiments of a method for setting a region of interest in a spatial domain.
  • 41 and 42 are diagrams for describing another exemplary embodiment of a user interface (UI) provided from a data collector.
  • UI user interface
  • FIG. 43 is a flowchart illustrating a method of analyzing an event of a V2X communication system according to an embodiment of the present invention.
  • 44 is a block diagram illustrating another embodiment of a configuration of a client.
  • FIG. 45 is a diagram illustrating an embodiment of a user interface (UI) provided for V2X communication system event analysis.
  • UI user interface
  • FIG. 46 is a diagram for describing an embodiment of a method for displaying an application result value and a vehicle communication message in correspondence;
  • first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The terms may be used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the analysis system according to an embodiment of the present invention, the analysis system 100 performs an analysis method for testing the V2X communication system 10.
  • the analysis system 100 may include a data collector 110, a server 120, and a client 130.
  • the data collector 110 collects data on a wireless signal transmitted or received by the V2X communication system 10, and the server 120 stores the wireless signal data collected by the data collector 110. It serves to deliver.
  • the V2X communication system 10 periodically attaches a packet message related to vehicle safety and the like, and periodically receives a packet message from a V2X communication system (not shown) attached to another vehicle.
  • the packet message transmitted and received between the V2X communication systems includes vehicle ID information, location information, and status information (for example, driving direction and speed, deceleration and acceleration states, etc.), and may have a standardized message form. .
  • the V2X communication system 10 may use the packet message periodically received from the V2X communication system of another vehicle as described above to know the distance between the vehicle to which it is attached and the surrounding vehicle, the operation state of the surrounding vehicle, and the like. Determine the risk situation.
  • the V2X communication system 10 includes a hardware module and a software stack to which a technology according to a standard is applied so that packet messages can be transmitted and received within a short time between vehicles or vehicles and infrastructure. do.
  • the WAVE communication technology standardized by the IEEE in the United States is a technology capable of transmitting and receiving packet messages between vehicles or between vehicles and infrastructure within a short time of up to 1 km within 100 msec in a radio wave environment in which vehicles move at high speed.
  • the V2X communication system 10 to which the WAVE communication technology is applied may include a V2X communication module, a GPS module, a memory, a processor, and the like.
  • the processor included in the V2X communication system 10 is a processor for driving a safety application.
  • the processor may be linked with an in-vehicle network and may transmit application result values such as various warnings to the driver display device. have.
  • the software stack of the WAVE communication system can be divided into software on the kernel and application service software.
  • the software on the kernel includes device drivers, MAC transmit / receive functions, routing functions, IP packet functions, WSMP safety message functions, management functions and authentication and security protocol functions, and the application service software includes vehicle safety services and cooperative autonomous driving services. And a driver interface.
  • the software stack of the WAVE communication system is composed of a plurality of layers, as shown in FIG. 2 (b), each of which is designed to satisfy the function and performance of a specific communication standard. will be.
  • Table 1 below shows information on a plurality of standards required to implement WAVE communication technology.
  • the WAVE communication technology uses a dedicated frequency band of 5.9 GHz and is designed to satisfy the IEEE 802.11p and IEEE 1609.x standards.
  • IEEE 802.11p includes a physical (PHY) layer and a MAC layer for wireless transmission
  • IEEE 1609.x specification includes a multi-channel layer, a network layer, an authentication and security layer, and an application service layer that is mounted on top of IEEE 802.11p. .
  • the SAE J2735 specification includes a message layer and defines a set of dedicated short range communication (DSRC) messages that are transmitted and received between vehicles or between vehicles and infrastructure.
  • DSRC dedicated short range communication
  • the SAE J2735 specification includes a message layer, a safety application layer, and defines the performance requirements and verification standards required for service.
  • the V2X communication system 10 may include a V2X communication module configured to include a plurality of layers to satisfy the WAVE communication standards as described with reference to FIGS. 2, 3, and Table 1.
  • the present invention is not limited thereto and may be in accordance with other inter-vehicle communication standard standards.
  • the analysis system 100 may include a plurality of data collectors 110 and 140, and the plurality of data collectors 110 and 140 may include a plurality of V2X communication systems. Radio signal data as described above can be collected from (10, 11).
  • the server 120 may receive radio signal data collected by each of the plurality of data collectors 110 and 140 to collect radio signal data for all V2X communication systems 10 and 11.
  • the number of data collectors 110 and 140 or V2X communication systems 10 and 11 from which wireless signal data is collected by the server 120 may be set to two or more values according to the performance of the analysis system 110. .
  • the present invention has been described with reference to the example in which wireless signal data for the plurality of V2X communication systems 10 and 11 are collected by the plurality of data collectors 110 and 140, the V2X communication systems 10 , Number less than 11), for example, may be collected by one data collector 110.
  • the server 120 may receive radio signal data as described above from each of the plurality of data collectors 110, 140, and the plurality of data collectors 110, 140 may be configured with a plurality of V2X communication systems 10. , 11) may collect wireless signal data from each, and the number of V2X communication systems for which wireless signal data is collected by the data collector 110 may be determined as two or more values according to the performance of the analysis system 110. .
  • data is collected by the data collector 110 in a test process from two or more layers of the plurality of layers constituting the communication module of the V2X communication system 10, and the server
  • the test result for the V2X communication system 10 is analyzed by passing it to the client 130 through 120.
  • the test of the V2X communication system 10 is easily and efficiently performed, and when a problem occurs in the test result, it is possible to accurately analyze in which layer the cause of the problem occurs.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an analysis method for testing a V2X communication system according to an embodiment of the present invention, and the overall configuration of the analysis system according to an embodiment of the present invention shown in FIG. It demonstrates in connection with the block diagram which shows the following.
  • the data collector 110 collects data on a wireless signal transmitted or received from the V2X communication system 10 from the V2X communication system 10 (S300).
  • the wireless signal data collected in step S300 is collected from a plurality of layers constituting the V2X communication system 10, and may include received signal information, vehicle communication message, logic data, and application result value. .
  • At least two of the received signal information, vehicle communication message, logic data and application result value may be collected by the data collector 110 from the V2X communication system 10.
  • the received signal information includes Received Signal Strength Indicator (RSSI) and Channel Busy Ratio (CBR), which may be data collected from the physical / MAC layer of the V2X communication system 10.
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • CBR Channel Busy Ratio
  • the data collected from the physical / MAC layer of the V2X communication system 10 is not limited to the received signal strength (RSSI) and the channel busy ratio (CBR), and signal to noise ratio including noise information. It may further include signal related information, such as).
  • the vehicle communication message includes basic safety message (BSM) data received from one or more other V2X communication systems (not shown) to the V2X communication system 10, which is a message of the V2X communication system 10. Data collected from the layer.
  • BSM basic safety message
  • the basic safety message includes BSM data elements defined in SAE J2735 standard, for example, time (UTC time), position (Latitude, Longitude, Elevation), speed, heading, brake Data such as system state (traction, abs, scs, brakeBoost, auxBrakes) and vehicle size (Width, Length).
  • time UTC time
  • position Latitude, Longitude, Elevation
  • speed heading
  • brake Data such as system state (traction, abs, scs, brakeBoost, auxBrakes) and vehicle size (Width, Length).
  • the data collected from the message layer of the V2X communication system 10 is not limited to the data as described above, and further includes data related to surrounding vehicles such as PATH HISTORY and PATH PREDICTION. can do.
  • the logic data is calculated in the V2X communication system 10 by using a vehicle communication message received from one or more other V2X communication systems (not shown), and includes a target classification (TC) and collision defined in the SAE J2945 standard.
  • TC target classification
  • TTC Time-to-Collision
  • TTI Time-to-Intersection
  • DTI Distance to Intersection
  • the application result is determined by the V2X communication system 10 using the calculated logic data, and the forward crash warning (FCW) and emergency brake detection warning (EEBL, Emergency Electronic) required by the SAE J2945 standard.
  • Vehicle safety applications such as Brake Lights, Blind Spot Warning (BSW), Lane Change Warning (LCW) and Intersection Movement Assist (IMA).
  • the logic data and the application result value may be collected by the data collector 110 from a safety application layer of the V2X communication system 10.
  • the server 120 transmits at least a portion of the radio signal data collected by the data collector 110 from the V2X communication system 10 to the client 130 in step S300 (step S310).
  • the client 130 analyzes a test result for the V2X communication system 10 by using the wireless signal data transmitted from the server 120 (step S320).
  • the client 130 uses the wireless signal data transmitted from the server 120 to perform a real-time tracking of the test result currently being performed, or wirelessly stored in the database 124 of the server 120. You can perform performance analysis on the completed test result by receiving signal data.
  • the functions and operations of the data collector 110, the server 120, and the client 130 configuring the analysis system 100 have been described above with reference to FIGS. 1 to 4, but the present invention is limited thereto. However, two or more of the components may be merged into one component, or some of the functions and operations of the component may be performed by another component.
  • the client 130 analyzes a test result using wireless signal data transmitted from the server 120, but the client 130 performs the analysis. At least some of the analyzing steps may be performed by the server 120.
  • the data collector 110 may further collect location information of the vehicle to which the V2X communication system 10 is attached, and the collected location information is synchronized with the wireless signal data collected from the V2X communication system 10 to the server. It may be delivered to the client 130 through 120.
  • the client 130 may perform analysis by extracting some of the wireless signal data transmitted from the server 120, but the present invention is not limited thereto, and the server 120 is collected by the data collector 110. Some data that the client 130 wants to analyze may be extracted from the wireless signal data and transmitted to the client 130.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of the configuration of the data collector.
  • the illustrated data collector 110 includes a core layer 111 and a plug-in layer 112. Can be.
  • the core layer 111 may include an input adapter and an output adapter for input and output of data, and a control adapter for a test control interface (TCI).
  • TCI test control interface
  • the test control interface (TCI) may be a special protocol that works only with a specific V2X communication system, or may be a standardized protocol.
  • the data collector 110 is connected to the V2X communication system 10 and the positioning system through a wired or wireless communication method through the input adapter, so that data about wireless signals transmitted or received in the V2X communication system 10 and a corresponding vehicle are provided. Can collect location information.
  • the radio signal data and location information collected as described above may be synchronized with each other and temporarily stored in a database of the core layer 111.
  • the radio signal data and location information stored in the database may be exported to a file through an output adapter. Or may be sent to the server 120 for upload.
  • test control interfaces including conditions for testing the V2X communication system 10 of the vehicle through the control adapter of the core layer 111 may be provided.
  • the core layer 111 an input manager (source manager), an output manager (sync. Manager), a DB manager (database manager), a procedure manager for managing and controlling the operations of the data collector 110 as described above (flow manager), a configuration manager (config. manager) and a controller (status control) may be provided.
  • the data collector 110 uses user datagram protocol (UDP) for positioning data collected from a positioning system through a positioning device source plug-in using an Ethernet communication method. Can be entered.
  • UDP user datagram protocol
  • the data collector 110 may receive a V2X packet, which is wireless signal data collected from the V2X communication system 10, through an OBU source plug-in through UDP using an Ethernet communication scheme.
  • Ethernet communication method and the UDP protocol are examples of a communication method used by the data collector 110 to collect data, and the present invention is not limited thereto.
  • the V2X packet and the positioning data input through the OBU source plug-in and the positioning device source plug-in are synchronized with each other by the data / procedure manager and then uploaded via an upload sync plug-in. May be sent to the server 120.
  • the V2X packet and the positioning data may be uploaded to the server 120 by HTTPS using a long term evolution (LTE) communication method, but the present invention is not limited thereto.
  • LTE long term evolution
  • various wired and wireless communication methods such as WIFI may be used. Can be used.
  • the location information (location data) and the radio signal data (V2X packet) are temporarily stored in a database including a system timestamp for time synchronization, and then the server ( 120).
  • V2X packet and the positioning data may be output to a file through an export sync plug-in.
  • the data collector 110 configures a data input / output interface in the form of an expandable plug-in, and transmits data from various vehicle sensors as well as a V2X communication system and a positioning system using a communication method such as Ethernet, USB, or CAN. It can collect and transmit data in various forms using communication methods such as 3G, 4G, Wifi, and file I / O.
  • FIG. 8 is a timing diagram illustrating an embodiment of a method in which the data collector 110 collects wireless signal data from the V2X communication system 10. The illustrated method is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 7. The description thereof will be omitted below.
  • the data collector 110 may transmit a “PKT_SETUP” packet to the V2X communication system 10 to set a parameter for testing the V2X communication system 10.
  • the data collector 110 may first receive communication parameters for performing a test through a user interface (UI) provided as shown in FIG. 9.
  • UI user interface
  • the screen shown in FIG. 9 may be displayed on the client 130 or when the display module is provided in the data collector 110, may be displayed on the data collector 110 itself.
  • the "Logger UI" provided from the data collector 110 is a V2X / GPS collected from the first area 810, V2X communication system 10 for displaying on the map information about the location where the test was performed.
  • a second area 820 for indicating packet, location information (latitude, longitude, altitude) and received signal strength (RSSI), it sets parameters for performing wireless signal performance tests and the connection and status of each plug-in. It may include a third area 830 to confirm.
  • a test ID for identifying a corresponding test
  • a vehicle ID for identifying a vehicle
  • a device ID for identifying a V2X communication system to be tested. Is given, the radio signal to be tested can be selected.
  • TX MODE sets the channel (CHAN)
  • TX ANT sets the transmission / reception antennas (TX ANT, RX ANT) for each radio signal (RADIO A, RADIO B).
  • TX / RX control may be set, or a packet transmission rate (RATE), a length (LEN), and an interval (INTERVAL) may be set.
  • connection to the outside through the input / output plug-ins of the data collector 110 as described above may be set and controlled, respectively, and the connection state and information transmission of each plug-in may be controlled. The status can be confirmed.
  • the packet “PKT_SETUP” transmitted from the data collector 110 to the V2X communication system 10 includes parameters set through the third area 830 of the “Logger UI” as described with reference to FIG. 9. Packet may be delivered to the V2X communication system 10 together with the " VPCONF "
  • the data collector 110 sends a "PKT_STAT" packet to the V2X communication system 10 to request confirmation of the operation state (normal operation) of the V2X communication system 10, and to request a confirmation of the V2X communication system.
  • 10 may transmit a packet VPSTAT including information on its operating state (normal operation) to the data collector 110.
  • the operation state confirmation request from the data collector 110 to the V2X communication system 10 and the operation state information response from the V2X communication system 10 to the data collector 110 may be periodically performed.
  • PKT_START a packet data (PKT_TX, PKT_RX) and GPS packets transmitted and received by the V2X communication system 10 are transmitted.
  • Data PKT_GPS may be sent to the data collector 110 and begin to be collected.
  • the data collector 110 transmits a "PKT_STOP" packet to the V2X communication system 10 to indicate the end of data collection, the data transmission from the V2X communication system 10 to the data collector 110 may be terminated.
  • the data collector 110 further includes the function of generating a radio signal to be used for testing of the V2X communication system 10, thereby providing the V2X communication system 10 from the data collector 110.
  • the radio signal transmitted to the C-P may facilitate testing of high-risk or repetitive situations.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating an embodiment of a configuration of a data collector having a wireless signal generation function.
  • the illustrated data collector may be implemented in the form of a test box 150 including a V2X communication module 151. have.
  • the test box 150 may include a plurality of antennas for transmitting and receiving wireless signals with the V2X communication module 151, the GPS module 152, and the wireless communication module 153.
  • the V2X communication module 151 may be configured to include a plurality of layers according to the vehicle communication standard standards as described above, and may generate a radio signal including a packet message for vehicle communication and transmit it through an antenna.
  • V2X communication module 151 Since the configuration and operation of the V2X communication module 151 may be the same as the configuration of the V2X communication system 10 as described above, a detailed description thereof will be omitted.
  • the radio signal generated by the V2X communication module 151 is a virtual signal generated for use in repetitive testing according to vehicle communication standard standards (eg, IEEE 802.11p, IEEE 1609.x, and SAE J2735). May include a packet message.
  • vehicle communication standard standards eg, IEEE 802.11p, IEEE 1609.x, and SAE J2735.
  • the GPS module 152 may generate a GPS signal including virtual vehicle location information and transmit the same through an antenna.
  • the wireless signal generated by the V2X communication module 151 and the GPS signal generated by the GPS module 152 may be received by surrounding V2X communication systems including the V2X communication system 10.
  • data about the wireless signal and the GPS signal received from the V2X communication system 10 may be collected to the test box 150 through the input interface 154 using a communication method such as Ethernet, CAN, or USB. have.
  • the wireless signal and the GPS signal data collected by the test box 150 may be stored in the database 155 and uploaded to the server 120 through the wireless communication module 153 using a communication method such as LTE or WIFI. .
  • various sensing data may be additionally collected from an external environment through the sensor interface 156 provided in the test box 150.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an embodiment of a configuration of a server, and the server 120 includes a database 124, a management module 121, a data receiving unit 122, and an output data generating unit 123. Can be configured.
  • wireless signal data collected by the data collector 110 and uploaded to the server 120 may be stored in the database 124.
  • the management module 121 may include an authentication manager for managing user authentication and the like, and a data manager for generating a space for storing new test data and granting an ID (TEST ID) for identifying the test. manage), a rule manager managing an analysis rule for extracting data of interest, and a report manager for organizing and providing data on a plurality of tests as a report. have.
  • the data receiver 122 includes a decompressor, an authenticator, a validator, a filter, a field mapper, and a control of the management module 121. You can collect data accordingly.
  • the output data generator 123 includes a query receiver for receiving data collected through the data receiver 122 and an output data configuration unit configured to output data format for delivering the input data to the client 130. can do.
  • the server 120 first generates a test ID (TEST ID) for identifying a corresponding test through the management module 121, and uploads the data collected by the data collector 110 through the data receiver 122 to receive a client ( 130 may configure the data to be delivered.
  • TEST ID a test ID
  • the decompression unit of the data receiver 122 selectively decompresses raw data collected by the data collector 110, the authentication unit authenticates the user, and the inspection unit You can check the value range and test ID of the raw data.
  • the field mapping unit may optimize the data field and reconstruct the data structure by using the test ID and the vehicle ID.
  • the data output from the field mapping unit may be composed of basic data to be transmitted to the client 130 by the output data generating unit 123.
  • the basic data configured as described above can be stored in the database 124 divided by the test ID (TEST ID).
  • only the interest data among the basic data configured as described above by the analysis rule may be extracted and delivered to the client 130.
  • the server 120 receives information about a region of interest from which the data is to be extracted from the client 130 (operation S400).
  • the information about the ROI may be generated by an user as an analysis rule for setting an ROI by the user, and may be stored and managed in the database 124 of the server 120. .
  • the ROI information may include an identification name, an application type, a movement pattern type, a transmission vehicle information, a reception vehicle information, a script, and the like.
  • the identification name is a rule name (Rule Name) for identifying the corresponding rule
  • the application type and the mobility pattern type indicate the type of tag to be generated as a result of the rule.
  • the TX vehicle information indicates a vehicle to transmit a radio signal
  • the reception vehicle information RX vehicle indicates a vehicle to receive a radio signal.
  • a script is used to define the interval of interest and may be a combination of instructions according to a predetermined grammar for conditions for transmitting and receiving vehicles.
  • a region of interest may be designated by specifying a region with a specific shape on a map on which a moving position of vehicles is displayed, or a meaningful region of interest may be automatically designated. It may be.
  • the rule manager of the server 120 extracts data corresponding to the interest interval from the wireless signal data collected by the data collector 110 by using the interest interval information received in the operation S400 (operation S410).
  • step S410 the rule manager applies the analysis rule selected by the user in the client 130 among the plurality of analysis rules to the basic data, so that the specific test ID (TEST ID) stored in the database 124 is stored. Only data corresponding to a region of interest according to the analysis rule may be extracted from the data.
  • TEST ID specific test ID
  • the interest interval data extracted in step S410 is transferred to the client 130 (step S420).
  • the present invention has been described with reference to FIG. 12 as an example in which the server 120 extracts data corresponding to a region of interest from the wireless signal data collected by the data collector 110 and delivers the data to the client 130.
  • the present invention is not limited to this.
  • test ID test ID
  • server 120 is connected to the selected test ID (TEST ID) to perform wireless signal data and analysis stored in the database 124.
  • the program code and the analysis rule for transmitting to the client 130, the client 130 to filter the wireless signal data on the browser (browser) in accordance with the analysis rule transmitted from the server (120)
  • the wireless signal data to be analyzed can be extracted.
  • the wireless signal data stored in the database 124 of the server 120 is divided into a plurality of tests to a single report
  • the report data may be arranged and transferred to the client 130.
  • the server 120 receives information about the plurality of tests to be compiled into a report from the client 130 (step S500).
  • the information about the plurality of tests may include test IDs selected by a user in the client 130.
  • information about an analysis method and information about a distance grouping value may be included in the client at step S500. From 130 may be received to the server 120.
  • the information on the analysis method indicates which factor (for example, one of a simple PER, a moving average value PER, and a prediction PER) to be analyzed, and the distance grouping value may be used to group the distance in units. It can indicate whether or not.
  • the rule manager of the server 120 organizes the radio signal data collected by the data collector 110 into report data while the plurality of data are performed using the information on the plurality of tests received in step S500. (Step S510).
  • the wireless signal data arranged in step S1210 may be the interest interval data extracted by applying the analysis rule in step S410 of FIG.
  • step S510 the report data arranged in step S510 is transferred to the client 130 (step S520).
  • real time tracking or data analysis may be performed by the client 130 using the wireless signal data transmitted to the client 130.
  • the real-time tracking can track the location of the vehicle in real time for the test being performed and show key performance indicators such as packet error rate (PER) and received signal strength (RSSI).
  • PER packet error rate
  • RSSI received signal strength
  • the data analysis may visualize the collected data based on various performance indicators and extract data of interest.
  • the client 130 may analyze test results for the V2X communication system 10 using basic data transmitted from the server 120.
  • the change in the communication performance of the V2X communication system 10 and the moving path of the vehicle are synchronized based on time.
  • information such as the overall progress of the test that is being performed or completed can be identified over time.
  • the communication performance of the V2X communication system 10 may mean performance related to communication between the V2X communication system 10 and another V2X communication system.
  • the data collector 110 may be connected to the V2X communication system and the positioning system provided in the vehicle by using wired or wireless communication to collect data on the location of the vehicle and data on the radio signal transmitted or received in the V2X communication system. .
  • the server 120 may receive the wireless signal data and the vehicle location information collected by the data collector 110, store them in a database, and transmit the received wireless signal data and the vehicle location information to the client 130.
  • the client 130 constructs a map image for displaying a moving path of the vehicle using the location information received from the server 120, and uses the wireless signal data received from the server 120 to communicate V2X.
  • a graph image can be constructed to indicate changes in communication performance of the system.
  • test data tracking method for a V2X communication system will be described in more detail with reference to FIGS. 14 to 21.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a test data tracking method according to an embodiment of the present invention, in which wireless signal data and vehicle location information collected by the data collector 110 of the analysis system 100 are transmitted through the server 120. It shows how to track the test data for the V2X communication system delivered to the client (130).
  • the client 130 obtains location information of the first vehicle and data on a radio signal transmitted or received in the first V2X communication system provided in the first vehicle (S1100).
  • the client 130 obtains location information of the second vehicle and data on a radio signal transmitted or received in the second V2X communication system provided in the second vehicle (S1110).
  • the method of acquiring the location information and the radio signal data of the V2X communication system with respect to the vehicle in steps S1100 and S1110, respectively, is performed by the data collector 110 as described with reference to FIGS. 1 to 11.
  • Location data and wireless signal data may be collected from the positioning system and the V2X communication system provided in the vehicle, and the collected data may be transmitted to the client 130 through the server 120.
  • the data collector 110 may collect radio signal data from a plurality of layers constituting the V2X communication system, and receive and receive packets and transmit / receive packets among radio signal data collected from the first and second V2X communication systems.
  • Signal strength (RSSI) and the like may be transmitted from the server 120 to the client 130.
  • the client 130 constructs a map image for displaying the moving paths of the first and second vehicles using the location information acquired in steps S1100 and S1110 (step S1120), and steps S1100 and S1110.
  • a graph image for displaying a change in communication performance between the first and second V2X communication systems is configured using the wireless signal data acquired in FIG.
  • the client 130 may update the communication performance graph image configured in step S1130 by using the wireless signal data additionally transmitted.
  • the client 130 may receive the wireless signal data late due to a network delay in the process of transmitting the data collected in real time from the data collector 110 to the server 120, the received signal strength (RSSI), packet error rate (PER) and the like can be constantly updated.
  • RSSI received signal strength
  • PER packet error rate
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a client.
  • the client 130 includes a database 131, a data acquisition unit 132, a preprocessor 133, and a tracking unit 134. It can be configured to include. Descriptions of the same operations described with reference to FIGS. 1 to 14 among the operations of the client 130 illustrated in FIG. 15 will be omitted below.
  • vehicle location information received from the server 120 through the data acquisition unit 132 of the client 130 and wireless signal data of the V2X communication system may be stored in the database 131.
  • the data acquisition unit 132 uses a decompression unit for selectively decompressing data received from the server 120, an authentication unit for performing user authentication, and a test ID (TEST ID). It may include a query generator for querying data.
  • the preprocessor 133 may perform preprocessing such as aggregation, search, mapping, and the like on the data acquired through the data acquirer 132.
  • the tracking unit 134 calculates performance indicators for tracking test data using the data preprocessing result output from the preprocessor 133, and configures an image that is displayed by updating the calculated performance indicators in real time. Can be.
  • the packet error calculator of the tracking unit 134 calculates the packet error rate PER of the V2X communication system, and the location calculator can calculate the distance between vehicles.
  • the image configuration unit of the tracking unit 134 constitutes a map image for displaying the movement path of the vehicle over time, the received signal strength (RSSI), packet transmission rate of the V2X communication system that changes over time
  • RSSI received signal strength
  • PDR packet error rate
  • PER packet error rate
  • the map image and the graph image configured as described above may be displayed on the screen through a display module (not shown) provided or connected to the client 130.
  • a user interface as shown in FIG. 130 may be displayed on the screen.
  • a screen for real-time tracking may include a map area 1310, a real-time performance indicator area 1320, a test information area 1330, a control area 1340, and a vehicle information area 1350. .
  • a map image indicating each vehicle location at the present time is displayed along with a moving path of the vehicles participating in the test, and the current location of the vehicles may be updated in real time as time passes on the map image.
  • the map image is automatically scrolled to display the travel path and the current location of all vehicles and the zoom ratio is changed, but only the travel path and the current location of the vehicle selected in the vehicle information area 1350 are displayed. It may be.
  • the real-time performance indicator area 1320 displays graph images showing packet transmission rate (PDR), received signal strength (RSSI), GPS error (GPS Error), and vehicle speed change up to the present time, so that the user can view the V2X communication system. You can check whether the test is being performed normally.
  • PDR packet transmission rate
  • RSSI received signal strength
  • GPS Error GPS error
  • the current position of the vehicle is updated in real time on the map image displayed in the map area 1310, and the communication performance index up to the current point in time is displayed on the graph image displayed in the real-time performance index area 1320 in real time.
  • the vehicle movement path on the map image and the change in communication performance on the graph image may be displayed in synchronization with each other based on time.
  • the first graph image 1321 displayed in the real-time performance indicator area 1320 shows a change in the packet error rate PER for each of the V2X communication systems included in the vehicles participating in the test. May appear separated by.
  • a change in received signal strength (RSSI) for each of the V2X communication systems included in the vehicles participating in the test is distinguished by different colors. May appear.
  • the received signal strengths (RSSI) of the V2X communication systems are updated in real time according to data collected from each V2X communication system by the data collector 110 and transmitted to the client 130 through the server 120. Can be displayed.
  • the velocities of the vehicles may be updated and displayed in real time according to data collected from the positioning system of each vehicle by the data collector 110 and transmitted to the client 130 through the server 120. have.
  • the packet delivery rate (PDR) or packet error rate (PER) of the V2X communication systems the data is collected from each V2X communication system by the data collector 110 and transmitted to the client 130 through the server 120 Can be calculated by mapping.
  • the fifth graph image 1325 displayed in the real-time performance indicator area 1320 may be displayed by changing the distance between vehicles participating in the test in different colors, and the distance between the vehicles may correspond to the vehicle information area ( The distance from the vehicle set as the reference vehicle at 1350.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of obtaining a packet forwarding rate (PDR) or a packet error rate (PER) of a V2X communication system.
  • PDR packet forwarding rate
  • PER packet error rate
  • the preprocessor of the client 130 maps a transmission packet and a reception packet having characteristics corresponding to each other among transmission and reception packets collected from the first and second V2X communication systems (S1500).
  • the packet data TX data corresponds to a time range Ti + ⁇ from the transmission time Ti until a predetermined time ⁇ elapses. Whether packet data RX data having the same signature as that of the transport packet data TX data is received in the second V2X communication system may be searched.
  • a mapping graph may be generated for all pairs of transmission / reception packets TX data and RX data having the same characteristics.
  • an identifier is written for each packet transmitted wirelessly, and therefore, in a receiving system, an identifier A for the sender and an identifier for each packet.
  • a packet forwarding rate (PDR) or a packet error rate (PER) can be calculated.
  • the calculation of the packet error rate (PER) may be omitted for the meaningless section, for example, the packet error rate (PER) may be calculated only in the section in which both the sender (Tx) and the receiver (Rx) have started transmitting or receiving. have.
  • the tracking unit of the client 130 calculates a packet forwarding rate (PDR) or a packet error rate (PER) for each of the first and second V2X communication systems based on the mapping result in step S1500 (step S1510). ).
  • PDR packet forwarding rate
  • PER packet error rate
  • the packet forwarding rate (PDR) or the packet error rate (PER) may be calculated using mapping data between the first and second vehicles having different vehicle IDs, and the calculated result value.
  • the sample may be updated after being sampled or averaged for a certain period and displayed on the graph image.
  • the test information area 1330 may display a test ID and a test execution time information for identifying a test that is currently being tracked, and a description of a corresponding test data tracking method may be displayed. have.
  • a user interface for controlling tracking of test data may be provided.
  • a time corresponding to a current time is displayed in the control area 1340, and a plurality of buttons 1341 to 1347 for controlling tracking may be provided.
  • the user can pause or resume real time tracking by pressing the first button 1341, and move the tracking time to the most recent data (i.e., data at the current time) by pressing the second button 1342. You can.
  • the test data that is already completed and stored in the database of the server 120 may be loaded to allow tracking over time.
  • the user may press any one of the third to sixth buttons 1343 to 1346 to change the tracking speed to a corresponding speed.
  • tracking of test data may be performed at the maximum speed according to the environment of the analysis system 100.
  • the vehicle information area 1350 may display information about all vehicles participating in the test.
  • the reproduction speed may be automatically changed to a maximum speed up to a section in which the data to be reproduced is present.
  • the vehicle information area 1350 includes a vehicle ID, a transmission / reception data amount of TX / RX, a data rate, and a data transmission strength for each of a plurality of vehicles.
  • TX Power, Packet Length, Distance Between Vehicles, and Total Traveled Distance may be displayed.
  • a user for selecting a vehicle that is a reference when calculating distance between vehicles among a plurality of vehicles, and selecting a vehicle for displaying a moving route and a current location on a map image may be provided.
  • the user may select an index of a vehicle, which is a distance display criterion, in a box 1351 displayed in the distance between vehicles.
  • 21 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for obtaining a distance between vehicles.
  • the preprocessor of the client 130 searches for location information corresponding to each other in time among the location information of the first and second vehicles (S1800).
  • the location information is collected from the positioning system provided in the first vehicle, from the positioning system provided in the second vehicle at the same time Ti ⁇ ⁇ within the predetermined time point Tc and a predetermined error ⁇ . Collected location information can be retrieved.
  • location information corresponding to the packet transmission / reception time may not exist.
  • the location may be calculated by using the adjacent coordinates as the location of the received packet, calculating the location using two temporally adjacent coordinates as the time ratio, or the location. And an estimated position using velocity.
  • the tracking unit of the client 130 calculates the distance between the first and second vehicles based on the search result in step S1800 (step S1810).
  • the distance between the first and second vehicles may be calculated by using the location information retrieved from the first and second vehicles having different vehicle IDs at the same time.
  • the result value may be updated after sampling or averaging for a period of time.
  • the user may select the checkboxes 1354 and 1355 displayed in the vehicle index so that the current location of the vehicle is always displayed on the map image, and select the check box 1353 at the top to display all the vehicles. You can also set the selection and deselection for.
  • the present invention has been described with an example of tracking and analyzing communication performance between V2X communication systems provided in a vehicle, but the present invention is not limited thereto.
  • information about a base station communicating with surrounding vehicles may be additionally displayed in the vehicle information area 1350, and the location and communication performance of the base station may be displayed in the map area 1310. And the real-time performance indicator area 1320.
  • the client 130 may acquire the moving image data captured by the camera provided in the vehicle, and reproduce the moving image data on the real-time tracking screen as shown in FIG.
  • the reproduced moving image data may be synchronized based on a time and a change in communication performance on a moving path and a graph image on the map image as described above.
  • the region of interest may be set in a time or space region or may be set based on a performance index related to a signal transceiving vehicle.
  • the data collector 110 may be connected to the V2X communication system provided in the vehicle by using wired or wireless communication to collect data on a radio signal transmitted or received in the V2X communication system.
  • the server 120 may receive the radio signal data collected by the data collector 110, store the received radio signal data in a database, and transmit the received radio signal data to the client 130.
  • the client 130 may acquire data corresponding to the interval of interest among the wireless signal data received from the server 120 and derive an analysis result by using performance indicators corresponding to the acquired interval of interest data. have.
  • the data collector 110 collects vehicle location information from the positioning system provided in the vehicle, and the collected vehicle location information is transmitted to the client 130 through the server 120, so that the client 130 is interested. Vehicle location information corresponding to the section may be further obtained.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating a method for analyzing communication performance of a V2X communication system according to an embodiment of the present invention, wherein the wireless signal data collected by the data collector 110 of the analysis system 100 is transmitted through the server 120 to the client. It is passed to 130 to show how to analyze the performance of the V2X communication system.
  • the client 130 receives a selection of an interest section to be analyzed (step S2100).
  • the wireless signal data collected during the completed test process is stored in the database of the server 120, and the user may select a test ID and a section of interest to be analyzed.
  • the region of interest may be set in a time or space region or may be set based on a performance indicator associated with at least one of a signal transmitting vehicle and a receiving vehicle.
  • the region of interest may be set by specifying an analysis start time and an end time on a time domain, or by designating an area on a map image indicating a moving path of vehicles transmitting and receiving wireless signals.
  • the interval of interest may be set based on a performance index indicating a movement characteristic associated with at least one of the signal transmitting vehicle and the receiving vehicle, wherein the movement characteristic is a vehicle position, a vehicle speed, a vehicle traveling direction, and a vehicle traveling direction. Inter-vehicle, relative speed between vehicles, and the like.
  • the interval of interest may be set based on a performance indicator representing signal characteristics associated with at least one of a signal transmitting vehicle and a receiving vehicle, wherein the signal characteristics are signal transmission strength, data transmission rate, received signal strength, packet round trip time, and Packet length, and the like.
  • a rule for extracting data corresponding to the interval of interest may be predefined in the system or generated by a user, and the data extraction rule may be stored in a database of the server 120. have.
  • the client 130 obtains data corresponding to the region of interest from among the data for the radio signal transmitted or received in the V2X communication system (S2110).
  • the server 120 may retrieve data corresponding to the test ID selected by the user from the database and transmit the data to the client 130, which may be accompanied by the wireless signal data of the V2X communication system.
  • the system time stamp may be used to receive synchronized vehicle positioning data from the server 120.
  • the method for acquiring the wireless signal data and the vehicle positioning data of the V2X communication system by the client 130 in operation S2110 may include a V2X provided in the vehicle by the data collector 110 as described with reference to FIGS. 1 to 11.
  • Wireless signal data and location data may be collected from the communication system and the location system, and the collected data may be transmitted to the client 130 through the server 120.
  • the data collector 110 may collect radio signal data from a plurality of layers constituting the V2X communication system.
  • the client 130 filters the data received from the server 120, or the data filtered by the server 120 is the client ( 130), which will be described in detail with reference to FIG. 23 below.
  • the client 130 derives an analysis result using the performance indicators corresponding to the ROI data (S2120).
  • the client 130 may generate and provide a two-dimensional or three-dimensional graph for displaying one or more performance indicators, and the performance indicator may be freely designated as the values of the x-axis, the y-axis, and the z-axis of the graph. .
  • the first performance indicator value is set to the x-axis.
  • the second performance indicator values are displayed on the y-axis.
  • the performance indicator may be calculated using the radio signal data and positioning data obtained in step S1112, the received signal strength (RSSI), packet transmission rate (PDR), packet error rate (PER), packet round trip time ( RTT, Round-Trip Time, Distance Between Vehicles, Time, Relative Velocity Between Vehicles, Angle Between Driving Directions of Vehicle, Signal Power Intensity (TC Power), Data Rate (Data Rate) and Packet Length, etc., but the present invention is not limited thereto.
  • RSSI received signal strength
  • PDR packet transmission rate
  • PER packet error rate
  • RTT packet round trip time
  • RTT Round-Trip Time, Distance Between Vehicles, Time, Relative Velocity Between Vehicles, Angle Between Driving Directions of Vehicle
  • TC Power Signal Power Intensity
  • Data Rate Data Rate
  • Packet Length etc.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating an example of a method of acquiring interest interval data, and illustrates a method of acquiring interest interval data by the client 130 in operation S2110 of FIG. 22.
  • the client 130 transmits information on the ROI selected by the user to the server 120 (step S2111).
  • data selection rules that can be selected for the test may be displayed.
  • the client 130 displays information about a name for identifying the data extraction rule. From to server 120.
  • the server 120 searches the database using information (for example, an identification name) about the data extraction rule (Rule) transmitted from the client 130, and matches the rule with the wireless signal data. Together with the client 130.
  • information for example, an identification name
  • the client 130 receives a rule from the server 120 to extract the radio signal data collected from the V2X communication system 10 and the data corresponding to the interval of interest (step S2112).
  • the client 130 extracts data corresponding to the region of interest from the radio signal data received from the server 120 according to the data extraction rule Rule received from the server 120 (step S2113).
  • the present invention has been described with reference to FIG. 23 as an example in which the server 130 transmits a data extraction rule for a section of interest to the client 130 so that the client 130 extracts the section of interest data.
  • the present invention is not limited to this.
  • the server 120 may extract the interest interval data by searching a database for a data extraction rule (Rule) for the interval of interest selected by the client 130 and applying it to the wireless signal data collected by the data collector 110. Accordingly, the client 130 may receive the extracted wireless signal data from the server 120 to correspond to the interest section.
  • Rule data extraction rule
  • FIG. 24 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a client.
  • the client 130 includes a database 200, a data acquisition unit 201, a preprocessor 202, and an analysis unit 203. It can be configured to include. Descriptions of the same operations as those described with reference to FIGS. 1 through 23 among the operations of the client 130 illustrated in FIG. 24 will be omitted below.
  • the data received from the server 120 through the data acquisition unit 201 of the client 130 and the interval data of interest extracted by the preprocessor 202 may be stored in the database 200. have.
  • the data acquisition unit 201 uses a decompression unit for selectively decompressing data received from the server 120, an authentication unit for performing user authentication, and a test ID (TEST ID). It may include a query generator for querying data.
  • the preprocessor 202 applies filtering such as a time filter, a space filter, and a metric filter to the data received from the server 120 through the data acquisition unit 201. By doing so, the interval data of interest may be extracted.
  • filtering such as a time filter, a space filter, and a metric filter
  • a time filter is applied to the data received from the server 120 to extract data corresponding to a specific time interval, and the interest interval is set in the spatial domain.
  • a space filter may be applied to the data received from the server 120 to extract data corresponding to a specific location area.
  • a metric filter is applied to data received from the server 120 to correspond to a specific performance condition.
  • the data can be extracted.
  • the analyzer 203 calculates performance indicators for analyzing a test result using the ROI data output from the preprocessor 202, and composes an image such as a graph for representing the calculated performance indicators. can do.
  • the packet error calculator of the analyzer 203 may calculate a packet error rate PER of the V2X communication system, and the location calculator may calculate a distance between vehicles.
  • the image configuration unit of the analysis unit 203 constitutes a map image for displaying the movement path of the vehicle over time
  • the received signal strength (RSSI) may be configured to display a graph image for displaying performance indicators.
  • RSSI received signal strength
  • PDR packet transmission rate of V2X communication systems that change over time
  • PER packet error rate
  • the map image and the graph image configured as described above may be displayed on the screen through a display module (not shown) provided or connected to the client 130.
  • a test ID to be analyzed is selected after the analysis menu for analyzing performance indicators of the V2X communication system is selected in the analysis system 100, a user interface (UI) as shown in FIG. 24 is displayed. It may be displayed on the screen of the client 130.
  • UI user interface
  • a screen for analyzing communication performance includes a map area 1410, a time setting area 1420, a test information area 1430, a vehicle information area 1440, a common setting area 1450, and an additional setting area. 1460 and the graph additional area 1470.
  • the map area 1410 may display a map image indicating the location of each vehicle at the present time along with the movement route of the vehicles participating in the test.
  • the map image is automatically scrolled to display the movement path and the current location of all vehicles, the zoom ratio is changed, and automatically matches the time interval set in the time setting area 1420 or the common setting area 1450. Can be changed to
  • a user interface may be provided to allow a user to specify an analysis start time point and an end time point for setting a region of interest in the time domain.
  • buttons 1421 and 1422 corresponding to analysis start time points and end time points and which may be moved to the left and right may be displayed on a time bar indicating a time period of the entire test.
  • the user may move the start time button 1421 and the end time button 1422 to set a time interval to be analyzed.
  • the map image displayed on the map area 1410 and the vehicle information displayed on the vehicle information area 1440 may be automatically changed in accordance with the set time section.
  • test information area 1430 a test ID and a test execution time information for identifying a test to be analyzed may be displayed, and a brief description of the test may be displayed.
  • the vehicle information area 1440 may display information about vehicles participating in the test, and the displayed vehicle information may include a vehicle ID, a V2X communication system type, and a device type, as shown in Table 2 below.
  • Channel mode Ch./Div. Mode
  • number of packets sent / received # of TX / RX
  • data rate used during the test TX power and packet length, etc. Can be.
  • the common setting area 1450 may be provided with a user interface (UI) for setting options to be used for generating a graph representing the analysis result.
  • UI user interface
  • a user may input an analysis start time point and an end time point directly using the time input boxes 1451 and 1452 displayed in the common setting area 1450 to set an interest section.
  • the user may select one of the internal GPS and the external GPS by using the GPS setting box 1453, and the changed time interval or the GPS setting is reflected by pressing the refresh button. You can do that.
  • a user interface for setting or managing data extraction rules, tags, and valid time ranges, or storing or applying graph-related presets. (UI) may be provided.
  • a user may select a mobility rule button 1462 in the additional setting area 1460 to generate, apply, or edit / delete a data extraction rule.
  • a user interface for setting a data extraction rule may be provided as shown in FIG. 30. .
  • the data extraction rule Rule includes a rule identification name, an application type, a movement pattern type, a transmission vehicle information, a TX vehicle, and a reception vehicle information RX. It may include a script (Rule Script) for defining the vehicle and the interval of interest.
  • Rule Script a script for defining the vehicle and the interval of interest.
  • the identification name is a rule name (Rule Name) for identifying the corresponding rule
  • the application type and the mobility pattern type indicate the type of tag to be generated as a result of the rule.
  • the TX vehicle information indicates a vehicle to transmit a radio signal
  • the reception vehicle information RX vehicle indicates a vehicle to receive a radio signal.
  • script is a data extraction rule (Rule) is written with a combination of instructions according to a predetermined grammar.
  • the script may be used to define a condition for a performance indicator (eg, a movement characteristic or a signal characteristic of a vehicle) related to at least one of a signal transmitting vehicle and a receiving vehicle, thereby referring to a performance index that a user considers important. This allows the analysis results to be visualized.
  • a performance indicator eg, a movement characteristic or a signal characteristic of a vehicle
  • performance indicators that may be used as a predefined constant (reservation constant) in a script for defining a data extraction rule may be as shown in Table 3 below.
  • the constants used in the script are related to the transmitting vehicle, the transmitting vehicle identifier ($ src.vid), the transmitting vehicle GPS information ($ src.gps), and the transmitting vehicle latitude information ($ src.gps .lat), send vehicle longitude information ($ src.gps.lng), send vehicle altitude information ($ src.gps.alt), send vehicle speed ($ src.gps.spd), and send vehicle travel direction ($ src. gps.direction) and the time of transmission vehicle ($ src.gps.time).
  • the receiving vehicle identifier ($ dst.vid), the receiving vehicle GPS information ($ dst.gps), the receiving vehicle latitude information ($ dst.gps.lat), Receiving vehicle longitude information ($ dst.gps.lng), Receiving vehicle altitude information ($ dst.gps.alt), Receiving vehicle speed ($ dst.gps.spd), Receiving vehicle heading direction ($ dst.gps.direction) And the time ($ dst.gps.time) of the receiving vehicle.
  • the constant used in the script refers to the transmission strength ($ tx_power) transmitted by the transmitting vehicle (more specifically, the V2X communication system provided in the transmitting vehicle) in relation to the signal characteristic, and the transmitting vehicle transmits the packet.
  • the constants used in the script may be related to the movement characteristics between the transmitting and receiving vehicles, the distance ($ dist) between the transmitting vehicle and the receiving vehicle, the $ angle between the traveling direction of the transmitting vehicle and the empty direction of the receiving vehicle, and the transmission. It may include a relative speed ($ rel_vel) between the vehicle and the receiving vehicle.
  • the user may construct a command using the constants and various kinds of operators as described above, write a conditional statement using a combination of the commands, and write a script for defining a data extraction rule.
  • the following script is for explaining an example of how to define a data extraction rule, and is interested in data of a section in which the distance between a transmitting and receiving vehicle is 300 meters or less and the receiving vehicle is moving at a speed faster than 10 km / s. This is to extract the interval data.
  • data extraction rules (Rules) applicable to the test may be displayed as shown in FIG. 31, and the displayed data extraction rules (Rule) are displayed.
  • TEST test ID
  • Rule data extraction rules
  • the tag generated as a result of applying the rule is displayed in the time setting area 1420 so as to be distinguishable, and in the time setting area 1420 By selecting a specific tag, a corresponding time section may be selected.
  • the tag indicates at least one time section corresponding to the interest section, and may be automatically generated by applying a data extraction rule, or may be generated by setting a user's time section.
  • the tag when the user sets a region of interest on the spatial region, the tag may be automatically generated with a time interval corresponding to the corresponding spatial region.
  • the user presses a tag button 1462 and then clicks Select to display a time section designated by a specific tag in the time setting area 1420, and analyzes the result. It can be reflected in the graph representing.
  • the user may select a set valid time range button 1463 in the user interface UI illustrated in FIG. 29 to set the data to be analyzed except for a specific time interval.
  • the valid time interval set as above is applied in preference to the tag as described above, and if the tag includes a time out of the valid time interval, the corresponding time may be excluded from the analysis.
  • the time outside the valid time interval in the time setting region 1420 may be displayed by being divided by using a color or the like so as not to be selected.
  • the user may select the Save Preset button 1464 to save the newly added graph to be used for later analysis or to reproduce the same or similar graph in another test.
  • the user can select the Load Preset button 1465 to read the stored preset and apply it to the current test.
  • the target time, whether the Tx / Rx area is set, whether the script is applied, and the vehicle ID, etc. Can be overridden.
  • a user interface for adding a new graph to an area below the current screen may be provided.
  • the user may select a graph type, a performance indicator to be displayed on the Y axis, a performance indicator to be displayed on the X axis, and an X value grouping on the X axis value.
  • And Series can be added to add a new graph.
  • one of the types shown in FIG. 23 may be selected as the graph type, and the performance index to be displayed on the Y axis may be selected from those shown in FIG. 35.
  • the performance indicator (X Axis) to be displayed on the X axis may be selected from those shown in FIG. 36.
  • the X Value Grouping policy for the X-axis values is a function of classifying the analyzed data into specific value intervals when using the X-axis / series / Z-axis having consecutive values.
  • the X-axis For example, if Distance is selected as the X-axis, if there is no grouping policy, all distance values are used as X-axis values, but if the grouping policy is set to 10m, 0m to 10m / 10m to 20m /. Likewise, the same X-axis value is grouped in 10m units, and the Y-axis value can be an average of the corresponding X-axis values.
  • a user interface UI may be provided to select a vehicle to be analyzed for communication performance, as illustrated in FIG. 37. .
  • the user may select the Advance tab in the user interface (UI) illustrated in FIG. 33 to configure more detailed settings of the graph.
  • UI user interface
  • a Z axis may be added to generate a 3D graph.
  • the user may set a region of interest by designating an area on a map image indicating a moving path of transmission / reception vehicles.
  • a plurality of icons 2601, 2602, 2603, and 2604 as shown in FIG. 38 may be displayed on the top of the map image of the UI screen for adding a graph shown in FIG. 33.
  • a first icon 2601 is for moving a map
  • a second icon 2602 is for setting a region of interest using a circle
  • a third icon 2603 is using a rectangle.
  • the interest interval is set up
  • the fourth icon 2604 is for setting the interest interval using a polygon.
  • the user moves the map to the area of interest to analyze, selects a shape that matches the area of interest among circles, squares, and polygons, places the selected shape in the area of interest, and adjusts the size to adjust the area of interest. You can choose from.
  • the user may designate the selected ROI as a transmission area (RX area) or a reception area (TX area) and release the selected ROI.
  • RX area transmission area
  • TX area reception area
  • the region of interest initially displayed on the map is displayed in a first color (eg, gray) as illustrated in FIG. 39, and may be changed when the region is set as a transmission region or a reception region.
  • a first color eg, gray
  • the area set as the transmission area is the second color (for example, red)
  • the area set as the reception area is the third color (for example, blue)
  • the area set as the transmission area and the reception area is the first color. It may be displayed in four colors (for example, green).
  • FIGS. 41 and 42 are diagrams for describing another embodiment of a user interface (UI) provided from a data collector, and the data collector 110 communicates V2X with reference to FIGS. 41 and 42.
  • UI user interface
  • the method of collecting wireless signal data from the system 10 will be described again as follows.
  • the data collector 110 may transmit a “PKT_SETUP” packet to the V2X communication system 10 to set a parameter for testing the V2X communication system 10.
  • the data collector 110 may first receive communication parameters for performing a test through a user interface (UI) provided as shown in FIG. 41.
  • UI user interface
  • the screen illustrated in FIG. 41 may be displayed on the client 130 or when the display module is provided in the data collector 110, may be displayed on the data collector 110 itself.
  • the "Logger UI" provided from the data collector 110 is a V2X / GPS collected from the first area 810, V2X communication system 10 for displaying on the map information about the location where the test was performed.
  • a second area 820 for indicating packet, location information (latitude, longitude, altitude) and received signal strength (RSSI), it sets parameters for performing wireless signal performance tests and the connection and status of each plug-in. It may include a third area 830 to confirm.
  • a test ID for identifying a corresponding test
  • a vehicle ID for identifying a vehicle
  • a device ID for identifying a V2X communication system to be tested. Is given, the radio signal to be tested can be selected.
  • TX MODE sets the channel (CHAN)
  • TX ANT sets the transmission / reception antennas (TX ANT, RX ANT) for each radio signal (RADIO A, RADIO B).
  • TX / RX control may be set, or a packet transmission rate (RATE), a length (LEN), and an interval (INTERVAL) may be set.
  • connection to the outside through the input / output plug-ins of the data collector 110 as described above may be set and controlled, respectively, and the connection state and information transmission of each plug-in may be controlled. The status can be confirmed.
  • the packet "PKT_SETUP" transmitted from the data collector 110 to the V2X communication system 10 includes parameters set through the third area 830 of the "Logger UI” as described with reference to FIG. 41. Packet may be delivered to the V2X communication system 10 together with the " VPCONF "
  • the data collector 110 sends a "PKT_STAT" packet to the V2X communication system 10 to request confirmation of the operation state (normal operation) of the V2X communication system 10, and to request a confirmation of the V2X communication system.
  • 10 may transmit a packet VPSTAT including information on its operating state (normal operation) to the data collector 110.
  • the operation state confirmation request from the data collector 110 to the V2X communication system 10 and the operation state information response from the V2X communication system 10 to the data collector 110 may be periodically performed.
  • PKT_START a packet data (PKT_TX, PKT_RX) and GPS packets transmitted and received by the V2X communication system 10 are transmitted.
  • Data PKT_GPS may be sent to the data collector 110 and begin to be collected.
  • the data collector 110 transmits a "PKT_STOP" packet to the V2X communication system 10 to indicate the end of data collection, the data transmission from the V2X communication system 10 to the data collector 110 may be terminated.
  • the V2X communication system 10 may operate according to a predefined operation method without setting parameters.
  • the V2X communication system 10 may transmit packet data for each layer to the data collector 110 without receiving commands of “PKT_SETUP”, “PKT_START”, and “PKT_STOP”.
  • vehicle-related communication messages transmitted and received between vehicles and application result values determined based thereon are displayed in correspondence with each other over time, thereby facilitating application-related tests performed in a V2X communication system. Can be done.
  • the event to be analyzed may include a communication message transmitted and received between the vehicle as described above, and an application result value determined according to the communication message between the vehicles.
  • FIG 43 is a flowchart illustrating an event analysis method of a V2X communication system according to an embodiment of the present invention, wherein the wireless signal data collected by the data collector 110 of the analysis system 100 is transmitted to the client (through the server 120). 130) shows how to analyze the events of the V2X communication system.
  • the client 130 collects data on wireless signals transmitted or received in the first V2X communication system provided in the first vehicle and the second V2X communication system provided in the second vehicle (S3100). step).
  • the first vehicle may be a host vehicle (HV)
  • the second vehicle may be a remote vehicle (RV) around the host vehicle HV
  • the remote vehicle (RV) may be two or more.
  • the server 120 may retrieve data corresponding to the test ID selected by the user from the database and transmit the data to the client 130, and the client 130 may communicate with the V2X. Synchronized vehicle positioning data may be received from the server 120 using the system timestamp together with the wireless signal data of the system.
  • the method of acquiring wireless signal data and vehicle positioning data of V2X communication systems provided in a plurality of vehicles by the client 130 in step S3100 is performed by the data collector 110 as described with reference to FIGS. 1 to 11.
  • Wireless signal data and positioning data may be collected from a V2X communication system and a positioning system provided in the vehicle, and the collected data may be transmitted to the client 130 through the server 120.
  • the data collector 110 may collect radio signal data from a plurality of layers constituting the V2X communication system.
  • step S3110 the second V2X communication system transmits the information. Based on the vehicle communication message, information on the application result value determined in the first V2X communication system is obtained (step S3120).
  • the information on the vehicle communication message obtained in step S3110 may be information collected from the second V2X communication system provided in the second vehicle, and includes time, position, speed, direction, brake system state, and vehicle size. It may include basic safety message (BSM) data indicating such.
  • BSM basic safety message
  • the client 130 uses the wireless signal data collected from the first V2X communication system provided in the first vehicle to transmit the vehicle communication message transmitted by the second V2X communication system provided in the second vehicle to the first V2X communication system. It can be further determined whether or not received.
  • the information on the application result value obtained in step S3120 may be information collected from the first V2X communication system provided in the first vehicle, forward crash warning (FCW, Forward Crashing Warning), emergency brake detection warning ( Emergency Electronic Brake Lights (EEBL), Blind Spot Warning (BSW), Lane Change Warning (LCW) and Intersection Movement Assist (IMA).
  • FCW forward crash warning
  • EBL Emergency Electronic Brake Lights
  • BW Blind Spot Warning
  • LCW Lane Change Warning
  • IMA Intersection Movement Assist
  • the client 130 processes the vehicle communication message transmitted by the second V2X communication system and the application result value determined in the first V2X communication system to be displayed in correspondence with each other (step S3130).
  • the client 130 may synchronize and display a change in the application result value and a vehicle communication message over time.
  • FIG. 44 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a client.
  • the client 130 may include a database 300, a data acquisition unit 301, a preprocessor 302, and a playback unit 303. It can be configured to include. Descriptions of the same operations as those described with reference to FIGS. 1 to 12 among the operations of the client 130 illustrated in FIG. 44 will be omitted below.
  • data received from the server 120 through the data acquirer 301 of the client 130 may be stored in the database 300.
  • the data acquisition unit 301 uses a decompression unit for selectively decompressing data received from the server 120, an authentication unit for performing user authentication, and a test ID. It may include a query generator for querying data.
  • the preprocessor 302 applies filtering such as a time filter, a space filter, and a metric filter to the data received from the server 120 through the data acquisition unit 301. By doing so, data about an interval of interest to be analyzed may be extracted.
  • filtering such as a time filter, a space filter, and a metric filter
  • a time filter is applied to the data received from the server 120 to extract data corresponding to a specific time interval, and the interest interval is set in the spatial domain.
  • a space filter may be applied to the data received from the server 120 to extract data corresponding to a specific location area.
  • a metric filter is applied to data received from the server 120 to correspond to a specific performance condition.
  • the data can be extracted.
  • the HV tracker of the playback unit 303 may acquire radio signal data and logic data of the first vehicle, which is the host vehicle HV, and configure a movement path of the first vehicle.
  • the RV tracker may acquire radio signal data and corresponding logic data for the second vehicle, which is the remote vehicle RV, and configure a movement path of the second vehicle.
  • the route estimating unit uses the basic safety message (BSM) data received from the V2X communication system of the second vehicle, which is the remote vehicle RV, by the V2X communication system of the first vehicle, which is the host vehicle HV,
  • BSM basic safety message
  • the visualization unit serves to process the change in the application result value and the vehicle communication message over time to be displayed in synchronization with each other.
  • the change in the application result value and the vehicle communication message processed as described above may be displayed on the screen through a display module (not shown) provided or connected to the client 130.
  • a test ID to be analyzed is selected after an event analysis menu for analyzing an event of the V2X communication system is selected in the analysis system 100, a user interface (UI) as shown in FIG. 45 is displayed. It may be displayed on the screen of the client 130.
  • UI user interface
  • a screen for analyzing an event includes a map area 1510, a vehicle information area 1520, an event display area 1530, a detail information area 1540, and a graph display area 1550. Can be.
  • the map area 1510 may display a map image indicating the location of each vehicle at the present time along with the movement route of the vehicles participating in the test.
  • the map image is automatically scrolled to display the movement path and the current location of all vehicles, and the zoom ratio may be changed.
  • vehicle information area 1520 information about vehicles participating in the test may be displayed, and one of the vehicles V01 and V02 may be set as the host vehicle HV.
  • vehicle communication messages transmitted by each of the vehicles V01 and V02 are continuously displayed as time passes, and the vehicle (eg, V02) set as the host vehicle HV.
  • the application result determined based on the vehicle communication message received from the remote vehicle RV may be displayed.
  • the logic data is calculated using a vehicle communication message received from a remote vehicle (RV), and includes object classification (TC, target classification), collision time (TTC, time-to-collision), and crossing time (TTI, Time). -to-Intersection) and Distance to Intersection (DTI).
  • RV remote vehicle
  • TC object classification
  • TTC collision time
  • TTI crossing time
  • DTI Distance to Intersection
  • a graph image indicating a change in speed for each of the vehicles V01 and V02 and a distance from the host vehicle HV of the remote vehicle RV is displayed, but is not limited thereto.
  • a graph image indicating a change in communication performance over time such as a packet transmission rate (PDR), a received signal strength (RSSI), and a GPS error of the vehicle, may be displayed.
  • PDR packet transmission rate
  • RSSI received signal strength
  • GPS error of the vehicle may be displayed.
  • 46 is a view illustrating an example of a method of displaying an application result value and a vehicle communication message in correspondence, and a change of an application result value and a vehicle communication message over time in the event display area 1330. Shows a method of synchronizing and displaying each other.
  • the application result value 1400 determined by the host vehicle HV may be displayed at a position corresponding to the corresponding time point.
  • vehicle communication messages 1610 and 1620 transmitted by each of the vehicles V01 and V02 participating in the test may be sequentially displayed from left to right as time passes.
  • the application result value of the host vehicle HV may be determined based on the vehicle communication message 1610 transmitted by the remote vehicle RV before the corresponding time point.
  • the vehicle communication message transmitted by the remote vehicle RV may not be received by the host vehicle HV, and the vehicle communication message may be displayed to be distinguished from the normally received vehicle communication message by using color. have.
  • the vehicle-to-thing communication system analysis method and system according to an embodiment of the present invention have been described using the North American vehicle communication standard (WAVE) as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • WAVE North American vehicle communication standard
  • the method and system for analyzing a vehicle-to-thing communication system according to the present invention can be applied to various vehicle communication standards such as Europe or Japan.
  • the above-described methods according to the embodiments of the present invention may be stored in a computer-readable recording medium that is produced as a program for execution on a computer, and examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, and CD-ROM. Magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, and the like, and also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).
  • the computer readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing the method can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.

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Abstract

본 발명은 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법 및 그를 이용한 분석 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법은 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 V2X 통신 시스템으로부터 수집하는 단계; 및 수집된 무선 신호 데이터 중 적어도 일부를 클라이언트로 전달하는 단계;를 포함하고, 무선 신호 데이터는 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층들(layers) 중 2 이상의 계층들로부터 수집된다.

Description

차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법 및 그를 이용한 분석 시스템
본 발명은 차량 대 사물(V2X, Vehicle to Everything) 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 방법 및 차량 대 사물(V2X) 통신 시스템을 분석하기 위한 시스템에 관한 것이다.
자동차는 ICT 기술이 접목되어 안전성과 이동성, 그리고 편리성을 제공하는 방향으로 발전하고 있다. 차량에 레이더와 비전과 같은 센서를 적용하여 운전자에게 사각지대 경고, 추돌 경고, ACC(Adaptive Cruise Control) 등의 안전 지원 서비스를 제공하고 있으며, 차량에 DSRC(Dedicated Short-Range Communications) 통신기술을 적용하여 자동요금 징수, 버스안내 서비스 등의 편리한 서비스를 제공하고 있다.
최근 들어, V2X 통신 기술을 이용한 차량 안전과 협력 자율 주행, 그리고 C-ITS(Cooperative-ITS) 기술이 연구되고 있다. V2X 통신 기술은 차량 관점에서 차량간 직접 통신(V2V; Vehicle to Vehicle)과 차량과 인프라간 통신(V2I; Vehicle to Infrastructure) 통신을 의미한다. 차량과 보행자, 도로 및 시설물과 통합교통정보 센터를 포함하는 C-ITS 관점에서는 보행자와 차량간 통신(P2V; Pedestrian to Vehicle), 보행자와 운전자간 통신(P2D; Pedestrian to Driver), 보행자와 인프라간 통신(P2I; Pedestrian to Infra-structure), 도로 센서 네트워크와 인프라간 통신(R2I; Road to Infrastructure) 및 In-vehicle Network 등을 포함하는 포괄적인 연결을 고려할 수 있다.
C-ITS 환경에서 고려하는 모든 연결을 제공하기 위해서는 복수의 무선 통신 기술들이 사용된다. 예를 들어, V2V/V2I 통신을 위해 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 통신 기술이 사용되고, P2V/P2I 통신을 위해서는 WLAN 또는 블루투스(Bluetooth) 기술이 사용되며, R2I 통신을 위해서는 센서 통신 기술이 사용될 수 있다.
한편, V2X 통신 시스템은 C-ITS 환경에서 주행하는 모든 차량들이 V2V 또는 V2I 기반의 협력 통신을 통해 안전 및 편의 서비스를 제공하기 위한 것으로서, 연구실 또는 실제 도로 환경에서의 반복적인 실험을 통한 검증과 평가 수행이 요구된다.
그러나 특히 실제 도로 환경에서 V2X 통신 시스템에 대한 검증과 평가는 시험 환경의 특성상 많은 시간과 비용을 필요로 하며, 동일한 시나리오를 반복해서 테스트하기 어려운 등의 문제가 있었다.
본 발명은 차량 대 사물(V2X) 통신 시스템에 대한 테스트를 용이하고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 분석 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명의 다른 목적은 차량 대 사물(V2X) 통신 시스템의 통신 성능을 효율적으로 분석할 수 있도록 함에 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법은 V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 것으로, V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 상기 V2X 통신 시스템으로부터 수집하는 단계; 및 상기 수집된 무선 신호 데이터 중 적어도 일부를 클라이언트로 전달하는 단계;를 포함하고, 상기 무선 신호 데이터는 상기 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층들(layers) 중 2 이상의 계층들로부터 수집된다.
여기서, 상기 V2X 통신 시스템으로부터 수집되는 무선 신호 데이터는 수신 신호 정보, 차량 통신 메시지, 상기 차량 통신 메시지를 이용하여 계산된 로직 데이터 및 상기 로직 데이터를 이용하여 결정된 애플리케이션 결과값을 포함한다.
상기 클라이언트로 전달된 무선 신호 데이터를 이용하여, 수행 중인 테스트 결과에 대한 실시간 추적 및 수행 완료된 테스트 결과에 대한 성능 분석 중 적어도 하나가 처리될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템은 상기 분석 방법을 수행하여 V2X 통신 시스템을 테스트할 수 있다.
한편, 상기 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법에 따른 단계들은, 본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템에서 수행되도록, 컴퓨터 프로그램으로 구성될 수 있으며, 해당 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 시스템은, 차량에 구비된 V2X 통신 시스템과 유무선 통신을 이용해 연결되어, 상기 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 수집하기 위한 데이터 수집기; 및 상기 데이터 수집기에서 수집된 무선 신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 수신된 무선 신호 데이터 중 적어도 일부를 클라이언트로 전달하기 위한 서버;를 포함하고, 상기 무선 신호 데이터는 상기 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층들 중 2 이상의 계층들로부터 수집된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 위한 테스트 데이터 트래킹 방법은, 제1 차량의 위치 정보와, 상기 제1 차량에 구비된 제1 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 획득하는 단계; 제2 차량의 위치 정보와, 상기 제2 차량에 구비된 제2 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득된 위치 정보를 이용하여, 상기 제1, 2차량들의 이동 경로를 표시하기 위한 지도 이미지를 구성하는 단계; 및 상기 획득된 무선 신호 데이터를 이용하여, 상기 제1, 2 V2X 통신 시스템들의 통신 성능 변화를 표시하기 위한 그래프 이미지를 구성하는 단계;를 포함하고, 상기 지도 이미지상의 이동 경로와 상기 그래프 이미지상의 통신 성능 변화는 시간을 기준으로 서로 동기화되어 표시된다.
본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템은 상기 테스트 데이터 트래킹 방법을 수행하여 V2X 통신 시스템을 테스트할 수 있다.
한편, 상기 테스트 데이터 트래킹 방법에 따른 단계들은, 본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템에서 수행되도록, 컴퓨터 프로그램으로 구성될 수 있으며, 해당 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 시스템은, 차량에 구비된 V2X 통신 시스템 및 GPS 시스템과 유무선 통신을 이용해 연결되어, 상기 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터 및 상기 차량의 위치 정보를 수집하기 위한 데이터 수집기; 상기 데이터 수집기에서 수집된 무선 신호 데이터와 차량 위치 정보를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 수신된 무선 신호 데이터와 차량 위치 정보를 전송하기 위한 서버; 및 상기 서버로부터 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 차량의 이동 경로를 표시하기 위한 지도 이미지를 구성하고, 상기 서버로부터 수신된 무선 신호 데이터를 이용하여 상기 V2X 통신 시스템의 통신 성능 변화를 표시하기 위한 그래프 이미지를 구성하기 위한 클라이언트;를 포함한다.
여기서, 상기 무선 신호 데이터는 상기 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층들(layers) 중 2 이상의 계층들로부터 수집될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법은, 분석하고자 하는 관심 구간을 선택받는 단계; V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터 중 상기 관심 구간에 대응되는 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 관심 구간 데이터에 대응하는 성능 지표들을 이용하여 분석 결과를 도출하는 단계;를 포함하고, 상기 관심 구간은 시간 또는 공간 영역에서 설정되거나, 또는 신호 송신 차량과 수신 차량 중 적어도 하나와 관련된 성능 지표를 기준으로 하여 설정된다.
본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템은 상기 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법을 이용하여 V2X 통신 시스템을 테스트할 수 있다.
한편, 상기 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법에 따른 단계들은, 본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템에서 수행되도록, 컴퓨터 프로그램으로 구성될 수 있으며, 해당 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 시스템은, 차량에 구비된 V2X 통신 시스템과 유무선 통신을 이용해 연결되어, 상기 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 수집하기 위한 데이터 수집기; 상기 데이터 수집기에서 수집된 무선 신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 수신된 무선 신호 데이터를 전송하기 위한 서버; 및 상기 서버로부터 수신된 무선 신호 데이터를 중 관심 구간에 대응되는 데이터를 획득하고, 상기 획득된 관심 구간 데이터에 대응하는 성능 지표들을 이용하여 분석 결과를 도출하는 클라이언트;를 포함하고, 상기 관심 구간은 시간 또는 공간 영역에서 설정되거나, 또는 신호 송신 차량과 수신 차량 중 적어도 하나와 관련된 성능 지표를 기준으로 하여 설정된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템 이벤트 분석 방법은, 제1 차량에 구비된 제1 V2X 통신 시스템과 제2 차량에 구비된 제2 V2X 통신 시스템에서 각각 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 수집하는 단계; 상기 수집된 무선 신호 데이터를 이용하여, 상기 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지에 대한 정보를 획득하는 단계; 상기 수집된 무선 신호 데이터를 이용하여, 상기 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지에 기초해 상기 제1 V2X 통신 시스템에서 결정된 애플리케이션 결과값에 대한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지와 상기 제1 V2X 통신 시스템에서 결정된 애플리케이션 결과값이 서로 대응되어 표시되도록 처리하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템은 상기 V2X 통신 시스템 이벤트 분석 방법을 이용하여 V2X 통신 시스템을 테스트할 수 있다.
한편, 상기 V2X 통신 시스템 이벤트 분석 방법에 따른 단계들은, 본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템에서 수행되도록, 컴퓨터 프로그램으로 구성될 수 있으며, 해당 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 시스템은, 제1 차량에 구비된 제1 V2X 통신 시스템과 제2 차량에 구비된 제2 V2X 통신 시스템에서 각각 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 수집하기 위한 데이터 수집기; 상기 데이터 수집기에서 수집된 무선 신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 수신된 무선 신호 데이터를 전송하기 위한 서버; 및 상기 서버로부터 수신된 무선 신호 데이터를 이용하여, 상기 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지에 기초해 상기 제1 V2X 통신 시스템에서 결정된 애플리케이션 결과값에 대한 정보를 획득하는 클라이언트;를 포함하고, 상기 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지와 상기 제1 V2X 통신 시스템에서 결정된 애플리케이션 결과값이 서로 대응되어 표시된다.
본 발명의 실시예에 따르면, V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 수집해 클라이언트로 전달하여 분석되도록 구성함으로써, 차량 대 사물(V2X) 통신 시스템에 대한 테스트가 용이하고 효율적으로 수행되도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 수신 신호 정보, 차량 통신 메시지, 로직 데이터 및 애플리케이션 결과값 등과 같이 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층(layer)들에 대한 데이터가 수집되도록 함으로써, 테스트 결과에 따른 문제 원인이 보다 정확하게 분석되도록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, V2X 통신 시스템의 테스트를 위해 사용될 무선 신호가 분석 시스템 자체에서 생성되도록 함으로써, 위험성이 높거나 반복적인 상황에 대한 테스트가 용이하게 수행되도록 할 수 있다.
한편, 수신 신호 정보, 차량 통신 메시지, 로직 데이터 및 애플리케이션 결과값 등과 같이 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층(layer)들에 대한 데이터가 수집되도록 함으로써, 테스트 결과에 따른 문제 원인이 보다 정확하게 분석되도록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, V2X 통신 시스템으로부터 수집된 무선 신호 데이터와 차량의 위치 정보를 이용하여 V2X 통신 시스템의 상호 간 통신 성능 변화와 차량의 이동 경로를 시간 기준으로 동기화하여 표시함으로써, 수행 중이거나 또는 수행 완료된 테스트의 전체적인 진행 상황 등의 정보를 시간의 흐름에 따라 파악할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 시간 또는 공간 영역에서 설정되거나, 또는 신호 송수신 차량과 관련된 성능 지표를 기준으로 V2X 통신 시스템의 통신 성능을 분석하고자 하는 관심 구간을 설정할 수 있도록 함으로써, 테스트 결과 중 의미있는 구간을 쉽게 추출하여 분석할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차량 간 송수신한 차량 통신 메시지와 그에 기초해 결정되는 애플리케이션 결과값을 시간의 흐름에 따라 서로 대응시켜 표시함으로써, V2X 통신 시스템에서 수행되는 애플리케이션 관련 테스트를 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템의 전체적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 및 도 3은 V2X 통신 시스템의 구성에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 데이터 수집기의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 6 및 도 7은 데이터 수집기의 기능 및 동작에 대한 실시예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 데이터 수집기가 V2X 통신 시스템로부터 무선 신호 데이터를 수집하는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 9는 데이터 수집기로부터 제공되는 사용자 인터페이스(UI, User Interface)에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 무선 신호 생성 기능을 가지는 데이터 수집기의 구성에 대한 일실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 서버의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 서버가 무선 신호 데이터를 클라이언트로 전달하는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 서버가 무선 신호 데이터를 클라이언트로 전달하는 방법에 대한 또 다른 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 데이터 트래킹 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 클라이언트의 구성에 대한 일실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 16은 실시간 트래킹을 위해 제공되는 사용자 인터페이스(UI)에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 17은 V2X 통신 시스템의 통신 성능 변화를 표시하는 그래프 이미지에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 18은 V2X 통신 시스템의 패킷 전달율(PDR) 또는 패킷 에러율(PER)을 구하는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 19는 테스트 데이터 트래킹을 제어하는 사용자 인터페이스(UI)에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 20은 차량 정보를 표시하는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 21은 차량 간 거리를 구하는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 23은 도 22에서 관심 구간 데이터를 획득하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 24는 클라이언트의 구성에 대한 다른 일실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 25는 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석을 위해 제공되는 사용자 인터페이스(UI)에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 26 및 도 27은 시간 영역에서 관심 구간을 설정하는 방법에 대한 제1 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 시간 영역에서 관심 구간을 설정하는 방법에 대한 제2 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 추가 기능 설정을 위해 제공되는 사용자 인터페이스(UI)에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 30은 성능 지표를 기준으로 관심 구간을 설정하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 관심 구간에 대응되는 데이터를 추출하기 위한 규칙(rule)을 선택하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 32는 태그(Tag)를 관리하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 33은 그래프 추가를 위해 제공되는 사용자 인터페이스(UI)에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 34는 분석 결과를 표시하기 위한 그래프들의 종류를 나타내는 도면이다.
도 35는 그래프의 y축에 표시되는 값들에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 36은 그래프의 x축에 표시되는 값들에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 37은 성능 분석의 대상이 되는 차량을 선택하기 위해 제공되는 사용자 인터페이스(UI)에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 38 내지 도 40은 공간 영역에서 관심 구간을 설정하는 방법에 대한 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 41 및 도 42는 데이터 수집기로부터 제공되는 사용자 인터페이스(UI, User Interface)에 대한 다른 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 43은 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템 이벤트 분석 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 44는 클라이언트의 구성에 대한 또 다른 일실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 45는 V2X 통신 시스템 이벤트 분석을 위해 제공되는 사용자 인터페이스(UI)에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 46은 애플리케이션 결과값과 차량 통신 메시지 대응시켜 표시하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법 및 그를 이용한 분석 시스템에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템의 전체적인 구성을 블록도로 도시한 것으로, 분석 시스템(100)은 V2X 통신 시스템(10)을 테스트하기 위한 분석 방법을 수행한다.
도 1을 참조하면, 분석 시스템(100)은 데이터 수집기(110), 서버(120) 및 클라이언트(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 수집기(110)는 V2X 통신 시스템(10)에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 수집하는 역할을 하며, 서버(120)는 데이터 수집기(110)에서 수집된 무선 신호 데이터를 클라이언트(130)로 전달하는 역할을 수행한다.
여기서, V2X 통신 시스템(10)은 차량에 부착되어 차량 안전 등과 관련된 패킷 메시지를 주기적으로 전송하고, 또 다른 차량에 부착된 V2X 통신 시스템(미도시)로부터 주기적으로 패킷 메시지를 수신한다.
상기 V2X 통신 시스템들 간에 송수신되는 패킷 메시지는 차량의 ID 정보와 위치 정보 및 상태 정보(예를 들어, 주행 방향 및 속도, 감속 및 가속 상태 등)를 포함하고 있으며, 표준화된 메시지 형태를 가질 수 있다.
V2X 통신 시스템(10)은 위와 같이 다른 차량의 V2X 통신 시스템으로부터 주기적으로 수신되는 패킷 메시지를 이용하여 자신이 부착된 차량과 주변 차량 사이의 거리와 주변 차량의 동작 상태 등을 알 수 있으며, 그에 따라 위험 상황을 판단할 수 있다.
한편, 차량이 고속으로 이동하는 전파 환경에서 차량 간 또는 차량과 인프라 간 패킷 메시지가 짧은 시간 내에 송수신될 수 있도록, 표준 규격에 따른 기술이 적용된 하드웨어 모듈과 소프트웨어 스택이 V2X 통신 시스템(10)에 포함된다.
예를 들어, 미국의 IEEE에서 표준화된 WAVE 통신 기술은 차량이 고속으로 이동하는 전파 환경에서 차량 간 또는 차량과 인프라 간 패킷 메시지를 최대 1km까지 100msec 이내의 짧은 시간 내에 송수신할 수 있는 기술이다.
도 2에 도시된 바와 같이, WAVE 통신 기술이 적용된 V2X 통신 시스템(10)은 V2X 통신 모듈, GPS 모듈, 메모리 및 프로세서 등을 포함할 수 있다.
V2X 통신 시스템(10)에 구비되는 프로세서는 안전 애플리케이션(Safety Application)을 구동하기 위한 프로세서로서, 차량 내부 네트워크와 연동될 수 있으며, 다양한 경고(warning) 등과 같은 애플리케이션 결과값을 운전자 표출 장치로 전송할 수 있다.
또한, WAVE 통신 시스템의 소프트웨어 스택은 커널상의 소프트웨어와 응용 서비스 소프트웨어로 구분될 수 있다. 여기서, 커널상의 소프트웨어는 디바이스 드라이버, MAC 송수신 기능, 라우팅 기능, IP 패킷 기능, WSMP 안전 메시지 기능, 관리 기능과 인증 및 보안 프로토콜 기능 등을 포함하며, 응용 서비스 소프트웨어는 차량 안전 서비스, 협력 자율 주행 서비스 및 운전자 인터페이스 등을 포함할 수 있다.
좀 더 구체적으로, WAVE 통신 시스템의 소프트웨어 스택은 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 복수의 계층들(layers)로 구성되며, 복수의 계층들은 각각 특정 통신 규격의 기능과 성능을 만족하도록 설계된 것이다.
이하의 표 1은 WAVE 통신 기술을 구현하기 위해 필요한 복수의 규격들에 대한 정보를 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2018003671-appb-T000001
도 3 및 표 1을 참조하면, WAVE 통신 기술은 5.9GHz 전용 주파수 대역을 사용하며, IEEE 802.11p와 IEEE 1609.x 규격을 만족하도록 설계된다.
IEEE 802.11p은 무선 전송을 위한 물리(PHY) 계층과 MAC 계층을 포함하며, IEEE 1609.x 규격은 IEEE 802.11p 위에 탑재되는 멀티 채널 계층, 네트워크 계층, 인증 및 보안 계층 및 응용 서비스 계층을 포함한다.
SAE J2735 규격은 메시지 계층을 포함하며, 차량 간 또는 차량과 인프라 간 송수신되는 단거리 전용 통신(DSRC, Dedicated Short Range Communication) 메시지 셋을 정의한다.
한편, SAE J2735 규격은 메시지 계층을 포함하며, 안전 애플리케이션(Safety Appication) 계층을 포함하며, 서비스를 위해 필요한 성능 요구사항(performance requirements) 및 검증 표준을 정의한다.
본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템(10)은 도 2와 도 3 및 표 1을 참조하여 설명한 바와 같은 WAVE 통신 규격들을 만족하도록 복수의 계층들을 포함하여 구성된 V2X 통신 모듈을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 그 이외의 차량 간 통신 표준 규격들에 따른 것일 수도 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 분석 시스템(100)은 복수의 데이터 수집기들(110, 140)을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 데이터 수집기들(110, 140)은 복수의 V2X 통신 시스템들(10, 11)로부터 상기한 바와 같은 무선 신호 데이터를 수집할 수 있다.
이 경우, 서버(120)는 복수의 데이터 수집기들(110, 140)로부터 각각이 수집한 무선 신호 데이터를 수신하여 전체 V2X 통신 시스템들(10, 11)에 대한 무선 신호 데이터를 수집할 수 있으며, 서버(120)에 의해 무선 신호 데이터가 수집되는 데이터 수집기들(110, 140) 또는 V2X 통신 시스템들(10, 11)의 개수는 분석 시스템(110)의 성능에 따라 2 이상의 값으로 정해질 수 있다.
한편, 상기에서는 복수의 V2X 통신 시스템들(10, 11)에 대한 무선 신호 데이터가 복수의 데이터 수집기들(110, 140)에 의해 수집되는 것을 예로 들어 본 발명을 설명하였으나, V2X 통신 시스템들(10, 11)의 개수보다 작은 개수, 예를 들어 한 개의 데이터 수집기(110)에 의해 수집될 수도 있다.
서버(120)는 복수의 데이터 수집기들(110, 140) 각각으로부터 상기한 바와 같은 무선 신호 데이터를 수신할 수 있으며, 상기 복수의 데이터 수집기들(110, 140)은 복수의 V2X 통신 시스템들(10, 11) 각각으로부터 무선 신호 데이터를 수집할 수 있으며, 데이터 수집기(110)에 의해 무선 신호 데이터가 수집되는 V2X 통신 시스템의 개수는 분석 시스템(110)의 성능에 따라 2 이상의 값으로 정해질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, V2X 통신 시스템(10)의 통신 모듈을 구성하는 복수의 계층(layer)들 중 2 이상의 계층들로부터 데이터가 테스트 과정에서 데이터 수집기(110)에 의해 수집되고, 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달되어 V2X 통신 시스템(10)에 대한 테스트 결과가 분석된다.
그에 따라, V2X 통신 시스템(10)에 대한 테스트가 용이하고 효율적으로 수행되며, 테스트 결과에 문제가 발생하는 경우 문제의 원인이 어떠한 계층에서 발생하였는지 여부가 정확하게 분석되도록 할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법 및 시스템의 실시예들에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 도시된 분석 방법을 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템의 전체적인 구성을 나타내는 블록도와 결부시켜 설명한다.
도 4를 참조하면, 데이터 수집기(110)는 V2X 통신 시스템(10)서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 V2X 통신 시스템(10)으로부터 수집한다(S300 단계).
여기서, 상기 S300 단계에서 수집되는 무선 신호 데이터는 V2X 통신 시스템(10)을 구성하는 복수의 계층들로부터 수집되는 것으로, 수신 신호 정보, 차량 통신 메시지, 로직 데이터 및 애플리케이션 결과값 등을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 수신 신호 정보, 차량 통신 메시지, 로직 데이터 및 애플리케이션 결과값 중 2 이상의 데이터가, 데이터 수집기(110)에 의해, V2X 통신 시스템(10)로부터 수집될 수 있다.
상기 수신 신호 정보는 수신 신호 강도(RSSI, Received Signal Strength Indicator) 및 채널 혼잡도(CBR, Channel BusyRatio)를 포함하며, 이는 V2X 통신 시스템(10)의 물리/MAC 계층으로부터 수집되는 데이터일 수 있다.
여기서, V2X 통신 시스템(10)의 물리/MAC 계층으로부터 수집되는 데이터는 수신 신호 강도(RSSI)와 채널 혼잡도(CBR, Channel Busy Ratio)에 한정되지 아니하며, 노이즈 정보를 포함하는 SNR(Signal to Noise Ratio) 등의 신호 관련 정보를 더 포함할 수 있다.
한편, 차량 통신 메시지는 하나 이상의 다른 V2X 통신 시스템(미도시)으로부터 V2X 통신 시스템(10)으로 수신되는 기본 안전 메시지(BSM, Basic Safety Message) 데이터를 포함하며, 이는 V2X 통신 시스템(10)의 메시지 계층으로부터 수집되는 데이터일 수 있다.
상기 기본 안전 메시지(BSM)는 SAE J2735 규격에서 정의된 BSM 데이터 엘리먼트들을 포함하며, 예를 들어 시간(UTC time), 위치(Latitude, Longitude, Elevation), 속도(Speed), 방향(Heading), 브레이크 시스템 상태(traction, abs, scs, brakeBoost, auxBrakes)및 차량 크기(Width, Length) 등과 같은 데이터를 포함할 수 있다.
여기서, V2X 통신 시스템(10)의 메시지 계층으로부터 수집되는 데이터는 상기한 바와 같은 데이터들에 한정되지 아니하며, 경로 이력(PATH HISTORY) 및 경로 예측(PATH PREDICTION) 등과 같은 주변 차량과 관련된 데이터들을 더 포함할 수 있다.
상기 로직 데이터는 하나 이상의 다른 V2X 통신 시스템(미도시)으로부터 수신되는 차량 통신 메시지를 이용하여 V2X 통신 시스템(10)에서 계산되는 것으로, SAE J2945 규격에서 정의된 객체 구분(TC, Target Classification), 충돌 시간(TTC, Time-to-Collision), 교차 시간(TTI, Time-to-Intersection) 및 교차 거리(DTI, Distance to Intersection) 등을 포함할 수 있다.
그리고 애플리케이션 결과값은 상기 계산된 로직 데이터를 이용하여 V2X 통신 시스템(10)에서 결정되는 것으로서, SAE J2945 규격에서 요구하는 전방 추돌 경고(FCW, Forward Crashing Warning), 긴급 브레이크 감지 경고(EEBL, Emergency Electronic Brake Lights), 사각 지대 경고(BSW, Blind Spot Warning), 차로 변경 경고(LCW, Lane Change Warning) 및 교차로 이동 보조(IMA, Intersection Movement Assist) 등의 차량 안전 애플리케이션을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 로직 데이터와 애플리케이션 결과값은, 데이터 수집기(110)에 의해, V2X 통신 시스템(10)의 안전 애플리케이션(Safety Application) 계층으로부터 수집될 수 있다.
서버(120)는 상기 S300 단계에서 데이터 수집기(110)가 V2X 통신 시스템(10)로부터 수집한 무선 신호 데이터 중 적어도 일부를 클라이언트(130)로 전달한다(S310 단계).
그 후, 클라이언트(130)은 상기 서버(120)로부터 전달되는 무선 신호 데이터를 이용하여 V2X 통신 시스템(10)에 대한 테스트 결과를 분석한다(S320 단계).
예를 들어, 클라이언트(130)는 서버(120)로부터 전달되는 무선 신호 데이터를 이용하여 현재 수행 중인 테스트 결과에 대한 실시간 추적을 수행하거나, 또는 서버(120)의 데이터베이스(124)에 저장되어 있는 무선 신호 데이터를 전달받아 수행 완료된 테스트 결과에 대한 성능 분석을 수행할 수 있다.
한편, 상기에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 분석 시스템(100)을 구성하는 데이터 수집기(110), 서버(120) 및 클라이언트(130) 각각의 기능 및 동작에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 상기 구성 요소들 중 2 이상이 하나의 구성 요소로 병합되거나 또는 상기 구성 요소의 기능 및 동작들 중 일부가 다른 구성 요소에 의해 수행될 수도 있다.
예를 들어, 상기에서는 클라이언트(130)가 서버(120)로부터 전달되는 무선 신호 데이터를 이용하여 테스트 결과에 대한 분석을 수행하는 것으로 본 발명의 일실시예를 설명하였으나, 클라이언트(130)가 수행하는 분석 단계들 중 적어도 일부가 서버(120)에 의해 수행될 수도 있다.
또한, 데이터 수집기(110)는 V2X 통신 시스템(10)이 부착된 차량의 위치 정보를 더 수집할 수 있으며, 상기 수집된 위치 정보는 V2X 통신 시스템(10)으로부터 수집된 무선 신호 데이터와 동기화되어 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달될 수 있다.
그리고 클라이언트(130)는 서버(120)로부터 전달되는 무선 신호 데이터 중 일부를 추출하여 분석을 수행할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 서버(120)가 데이터 수집기(110)에 의해 수집된 무선 신호 데이터 중에서 클라이언트(130)가 분석하고자 하는 일부 데이터를 추출하여 클라이언트(130)로 전달할 수도 있다.
도 5는 데이터 수집기의 구성에 대한 일실시예를 블록도로 도시한 것으로, 도시된 데이터 수집기(110)는 코어 계층(Core layer, 111)과 플러그인 계층(Plug-in layer, 112)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 코어 계층(111)은 데이터의 입출력을 위한 입력 어댑터와 출력 어댑터, 테스트 제어 인터페이스(TCI, Test Control Interface)를 위한 제어 어댑터를 포함할 수 있다. 상기 테스트 제어 인터페이스(TCI)는 특정 V2X 통신 시스템과만 연동되는 특수한 프로토콜일 수 있으며, 표준화된 프로토콜 일 수 있다.
데이터 수집기(110)는 상기 입력 어댑터를 통해 V2X 통신 시스템(10) 및 측위 시스템과 유선 또는 무선 통신 방식으로 연결되어, V2X 통신 시스템(10)에서 송신 또는 수신되는 무선 신호들에 대한 데이터 및 해당 차량의 위치 정보를 수집할 수 있다.
상기와 같이 수집된 무선 신호 데이터와 위치 정보는 서로 동기화되어 코어 계층(111)의 데이터베이스에 임시 저장될 수 있으며, 상기 데이터베이스에 저장된 무선 신호 데이터와 위치 정보는 출력 어댑터를 통해 파일로 출력(export)되거나 서버(120)로 전송되어 업로드(upload)될 수 있다.
한편, 코어 계층(111)의 제어 어댑터를 통해 차량의 V2X 통신 시스템(10)을 테스트하기 위한 조건들을 포함하는 테스트 제어 인터페이스(TCI)들이 제공될 수 있다.
또한, 코어 계층(111)에는, 상기한 바와 같은 데이터 수집기(110)의 동작들을 관리 및 제어하기 위한 입력 관리부(source manager), 출력 관리부(sync. manager), DB 관리부(database manager), 절차 관리부(flow manager), 설정 관리부(config. manager) 및 제어부(status control) 가 구비될 수 있다.
도 6을 참조하면, 데이터 수집기(110)는, 측위장치 소스 플러그-인(source plug-in)을 통해, 측위 시스템으로부터 수집되는 측위 데이터를 이더넷(Ethernet) 통신 방식을 이용하여 UDP(User Datagram Protocol)로 입력받을 수 있다.
또한, 데이터 수집기(110)는, OBU 소스 플러그-인을 통해, V2X 통신 시스템(10)으로부터 수집되는 무선 신호 데이터인 V2X 패킷을 이더넷 통신 방식을 이용하여 UDP로 입력받을 수 있다.
상기 이더넷 통신 방식 및 UDP 프로토콜은 데이터 수집기(110)가 데이터를 수집하기 위해 사용하는 통신 방식에 대한 일예로서, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
상기와 같이 OBU 소스 플러그-인과 측위장치 소스 플러그-인을 통해 입력되는 V2X 패킷과 측위 데이터는, 데이터/절차 관리자에 의해 서로 동기화된 후 업로드 싱크 플러그-인(upload sync. plug-in)을 통해 서버(120)로 전송될 수 있다.
여기서, V2X 패킷과 측위 데이터는 LTE(Long Term Evolution) 통신 방식을 이용하여 HTTPS로 서버(120)에 업로드될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 예를 들어 WIFI 등과 같은 다양한 유무선 통신 방식이 이용될 수 있다.
좀 더 상세하게는, 도 7에 도시된 바와 같이, 위치 정보(측위 데이터)와 무선 신호 데이터(V2X 패킷)는 시간 동기화를 위한 시스템 타임스탬프(system timestamp)를 포함하여 데이터베이스에 임시 저장된 후 서버(120)로 업로드될 수 있다.
한편, V2X 패킷과 측위 데이터는 출력 싱크 플러그-인(export sync. plug-in)을 통해 파일로 출력될 수도 있다.
상기한 바와 같이 데이터 수집기(110)는 확장 가능한 플러그-인 형태로 데이터 입출력 인터페이스를 구성하여, 이더넷, USB, CAN 등의 통신 방식을 이용해 V2X 통신 시스템, 측위 시스템 뿐 아니라 다양한 차량 센서들로부터 데이터를 수집하고, 3G, 4G, Wifi 등의 통신 방식과 파일 I/O를 이용하여 다양한 형태로 데이터를 전달할 수 있다.
도 8은 데이터 수집기(110)가 V2X 통신 시스템(10)부터 무선 신호 데이터를 수집하는 방법에 대한 일실시예를 타이밍도로 도시한 것으로, 도시된 방법 중 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 데이터 수집기(110)는 "PKT_SETUP" 패킷을 V2X 통신 시스템(10)으로 전송하여, V2X 통신 시스템(10)을 테스트하기 위한 파라미터(parameter)를 설정할 수 있다.
그를 위해, 데이터 수집기(110)는 먼저 도 9에 도시된 화면과 같이 제공되는 사용자 인터페이스(UI, User Interface)를 통해 테스트 수행을 위한 통신 파라미터를 설정받을 수 있다. 여기서, 도 9에 도시된 화면은 클라이언트(130)에서 표시되거나, 데이터 수집기(110)에 디스플레이 모듈이 구비되는 경우 데이터 수집기(110) 자체에서 표시될 수도 있다.
구체적으로, 데이터 수집기(110)로부터 제공되는 "Logger UI"는 테스트가 수행된 위치에 대한 정보를 지도상에 표시하기 위한 제1 영역(810), V2X 통신 시스템(10)으로부터 수집된 V2X/GPS 패킷, 위치 정보(위도, 경도, 고도) 및 수신 신호 세기(RSSI)를 나타내기 위한 제2 영역(820)과 함께, 무선 신호 성능 테스트를 수행하기 위한 파라미터들을 설정하고 각 플러그-인의 연결 및 상태를 확인하기 위한 제3 영역(830)을 포함할 수 있다.
제3 영역(830)을 통해, 해당 테스트를 식별하기 위한 테스트 ID(TID), 차량을 식별하기 위한 차량 ID(VEHICLE ID) 및 테스트 대상이 되는 V2X 통신 시스템을 식별하기 위한 디바이스 ID(DEVICE ID)가 부여되며, 테스트하고자 하는 무선 신호가 선택될 수 있다.
또한, 사용자는 무선 신호 별(RADIO A, RADIO B)로 송수신 모드(TX MODE, RX MODE)를 활성화 시키거나, 채널(CHAN)을 설정하거나, 송수신 안테나(TX ANT, RX ANT)를 설정하거나, 송수신 콘트롤(TX CTRL)을 설정하거나, 패킷의 전송율(RATE), 길이(LEN) 및 간격(INTERVAL) 등을 설정할 수 있다.
그리고 제3 영역(830)의 하단 부분에서, 상기한 바와 같은 데이터 수집기(110)의 입출력 플러그-인들을 통한 외부와의 연결이 각각 설정되어 제어될 수 있으며, 각 플러그-인의 연결 상태 및 정보 전송 상태가 확인될 수 있다.
상기 데이터 수집기(110)로부터 V2X 통신 시스템(10)으로 전송되는 "PKT_SETUP" 패킷은, 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이 "Logger UI"의 제3 영역(830)을 통해 설정되는 파라미터들을 포함하는 "VPCONF" 패킷과 함께 V2X 통신 시스템(10)로 전달될 수 있다.
그 후, 데이터 수집기(110)는 "PKT_STAT" 패킷을 V2X 통신 시스템(10)으로 전송하여 V2X 통신 시스템(10)의 동작 상태(정상 동작 여부)에 대한 확인을 요청(REQUEST)하며, V2X 통신 시스템(10)은 자신의 동작 상태(정상 동작 여부)에 대한 정보를 포함하는 패킷(VPSTAT)을 데이터 수집기(110)로 전송할 수 있다.
상기와 같은 데이터 수집기(110)로부터 V2X 통신 시스템(10)으로의 동작 상태 확인 요청과, V2X 통신 시스템(10)로부터 데이터 수집기(110)로의 동작 상태 정보 응답은 주기적으로 수행될 수 있다.
그 후, 데이터 수집기(110)가 데이터 수집의 시작을 알리기 위한 "PKT_START" 패킷을 V2X 통신 시스템(10)로 전송하면, V2X 통신 시스템(10)이 송수신하는 패킷 데이터(PKT_TX, PKT_RX)와 GPS 패킷 데이터(PKT_GPS)가 데이터 수집기(110)로 전송되어 수집되기 시작할 수 있다.
그리고 데이터 수집기(110)가 데이터 수집의 종료를 알리기 위한 "PKT_STOP" 패킷을 V2X 통신 시스템(10)로 전송하면, V2X 통신 시스템(10)으로부터 데이터 수집기(110)로의 데이터 전송이 종료될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 데이터 수집기(110)는 V2X 통신 시스템(10)의 테스트를 위해 사용될 무선 신호를 생성하는 기능을 추가로 포함하여, 데이터 수집기(110)로부터 V2X 통신 시스템(10)으로 전송되는 무선 신호에 의해 위험성이 높거나 반복적인 상황에 대한 테스트가 용이하게 수행되도록 할 수 있다.
도 10은 무선 신호 생성 기능을 가지는 데이터 수집기의 구성에 대한 일실시예를 설명하기 위한 블록도로서, 도시된 데이터 수집기는 V2X 통신 모듈(151)을 포함하는 테스트 박스(150) 형태로 구현될 수 있다.
도 10을 참조하면, 테스트 박스(150)는 V2X 통신 모듈(151), GPS 모듈(152), 무선 통신 모듈(153)과 무선 신호 송수신을 위한 복수의 안테나들을 포함하여 구성될 수 있다.
V2X 통신 모듈(151)은, 상기한 바와 같은 차량 통신 표준 규격들에 따른 복수의 계층들을 포함하도록 구성되어, 차량 통신을 위한 패킷 메시지를 포함하는 무선 신호를 생성해 안테나를 통해 전송할 수 있다.
V2X 통신 모듈(151)의 구성 및 동작은 상기에서 설명한 바와 같은 V2X 통신 시스템(10)의 구성과 동일할 수 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 V2X 통신 모듈(151)에서 생성되는 무선 신호는, 차량 통신 표준 규격들(예를 들어, IEEE 802.11p, IEEE 1609.x 및 SAE J2735)에 따라, 반복적인 테스트에 이용될 수 있도록 생성된 가상의 패킷 메시지를 포함할 수 있다.
한편, GPS 모듈(152)은 가상의 차량 위치 정보를 포함하는 GPS 신호를 생성하여 안테나를 통해 전송할 수 있다.
상기 V2X 통신 모듈(151)에서 생성된 무선 신호와 GPS 모듈(152)에서 생성된 GPS 신호는 V2X 통신 시스템(10)을 포함하는 주변의 V2X 통신 시스템들에서 수신될 수 있다.
이 경우, V2X 통신 시스템(10)에서 수신된 무선 신호와 GPS 신호에 대한 데이터는, 이더넷, CAN, USB 등의 통신 방식을 이용하여 입력 인터페이스(154)를 통해 테스트 박스(150)로 수집될 수 있다.
테스트 박스(150)로 수집된 무선 신호와 GPS 신호 데이터는 데이터베이스(155)에 저장되고, LTE 또는 WIFI 등의 통신 방식을 이용하여 무선 통신 모듈(153)을 통해 서버(120)로 업로드될 수 있다.
또한, 테스트 박스(150)에 구비된 센서 인터페이스(156)를 통해, 외부 환경으로부터 다양한 센싱 데이터들이 추가적으로 수집될 수 있다.
도 11은 서버의 구성에 대한 일실시예를 블록도로 도시한 것으로, 서버(120)는 데이터베이스(124), 관리 모듈(121), 데이터 수신부(122), 출력 데이터 생성부(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 데이터 수집기(110)에서 수집되어 서버(120)로 업로드된 무선 신호 데이터는 데이터베이스(124)에 저장될 수 있다.
관리 모듈(121)은, 사용자 인증 등을 관리하기 위한 인증 관리부(Auth. manager), 새로운 테스트 데이터를 저장할 공간을 생성하고 해당 테스트를 식별하기 위한 ID(TEST ID)를 부여하기 위한 데이터 관리부(Data manage), 관심 데이터를 추출하기 위한 분석 규칙(Analysis rule)을 관리하는 룰 관리부(Rule manager), 복수의 테스트들에 대한 데이터들을 정리하여 리포트로 제공하기 위한 리포트 관리부(Report manager)를 포함할 수 있다.
한편, 데이터 수신부(122)는 압축 해제부(Decompressor), 인증부(Authenticator), 검사부(Valicator), 필터(Filter) 및 필드 매핑부(Field mapper)를 포함하며, 상기 관리 모듈(121)의 제어에 따라 데이터를 수집할 수 있다.
출력 데이터 생성부(123)는 데이터 수신부(122)를 통해 수집된 데이터를 입력받기 위한 쿼리 수신부와, 상기 입력된 데이터를 클라이언트(130)로 전달하기 위한 출력 데이터 포맷으로 구성하는 출력 데이터 구성부를 포함할 수 있다.
서버(120)는 먼저 관리 모듈(121)을 통해 해당 테스트를 식별하기 위한 테스트 ID(TEST ID)를 생성하고, 데이터 수신부(122)를 통해 데이터 수집기(110)에서 수집된 데이터를 업로드받아 클라이언트(130)에 전달할 데이터를 구성할 수 있다.
예를 들어, 데이터 수신부(122)의 압축 해제부는 데이터 수집기(110)에서 수집된 원본 데이터(Raw data)에 대한 압축 해제를 선택적으로 수행하고, 인증부는 사용자에 대한 인증을 수행하며, 검사부는 원본 데이터(Raw data) 값의 범위(Value range)와 테스트 ID(TEST ID)를 확인할 수 있다.
그 후, 필터에 의해 유효하지 않은 데이터가 필터링된 후, 필드 매핑부는 테스트 ID(TEST ID)와 차량 ID(VEHICLE ID)를 이용하여 데이터 필드를 최적화하고 데이터 구조를 재구성할 수 있다.
상기 필드 매핑부로부터 출력되는 데이터는, 출력 데이터 생성부(123)에 의해 클라이언트(130)로 전달될 기본 데이터(Basic data)로 구성될 수 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 기본 데이터(Basic data)는 테스트 ID(TEST ID) 별로 구분되어 데이터베이스(124)에 저장될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분석 규칙(Analysis rule)에 의해 상기와 같이 구성된 기본 데이터(Basic data) 중 관심 데이터만이 추출되어 클라이언트(130)로 전달될 수도 있다.
도 12를 참조하면, 서버(120)는 데이터를 추출할 관심 구간에 대한 정보를 클라이언트(130)로부터 수신한다(S400 단계).
상기 관심 구간에 대한 정보는, 클라이언트(130)에서 사용자에 의해 관심 구간 설정을 위한 분석 규칙(Analysis rule)으로생성된 것일 수 있으며, 서버(120)의 데이터베이스(124)에 저장되어 관리될 수 있다.
한편, 상기 관심 구간 정보는 식별 명칭, 응용 종류, 이동 패턴 종류, 송신 차량 정보, 수신 차량 정보 및 스크립트(script) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 식별 명칭은 해당 규칙을 식별하기 위한 룰 이름(Rule Name)이고, 상기 응용 종류(Application Type)와 이동 패턴 종류(Mobility Type)는 해당 규칙의 결과로 생성될 태그(tag)의 종류를 구분하기 위한 것들이며, 상기 송신 차량 정보(TX Vehicle)은 무선 신호를 송신할 차량을 나타내는 것이고, 수신 차량 정보(RX Vehicle)은 무선 신호를 수신할 차량을 나타내는 것이다.
스크립트(script)는 상기 관심 구간을 정의하기 위한 것으로, 송수신 차량들에 대한 조건들을 미리 정해진 문법에 따른 명령어들의 조합으로 작성한 것일 수 있다.
또한, 관심 구간은 상기한 바와 같은 스크립트에 의해 정의되는 방법 이외에, 차량들의 이동 위치가 표시된 지도상에서 특정 형태의 도형으로 영역을 지정함으로써 관심 구간이 지정되거나, 또는 자동으로 의미 있는 관심 구간이 지정될 수도 있다.
서버(120)의 룰 관리부는 상기 S400 단계에서 수신된 관심 구간 정보를 이용하여, 데이터 수집기(110)에 의해 수집된 무선 신호 데이터 중 상기 관심 구간에 대응되는 데이터를 추출한다(S410 단계).
상기 S410 단계에서, 룰 관리부는 복수의 분석 규칙들 중에 클라이언트(130)에서 사용자에 의해 선택된 분석 규칙을 기본 데이터(Basic data)에 적용하여, 데이터베이스(124)에 저장된 특정 테스트 ID(TEST ID)의 데이터 중 상기 분석 규칙에 따른 관심 구간에 해당하는 데이터만을 추출할 수 있다.
상기 S410 단계에서 추출된 관심 구간 데이터는 클라이언트(130)로 전달된다(S420 단계).
상기에서는 도 12를 참조하여 서버(120)가 데이터 수집기(110)에 의해 수집된 무선 신호 데이터 중 관심 구간에 대응되는 데이터를 추출하여 클라이언트(130)로 전달하는 것을 예로 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
예를 들어, 클라이언트(130)에서 분석하고자 하는 테스트 ID(TEST ID)가 선택되면, 서버(120)는 상기 선택된 테스트 ID(TEST ID)와 연결되어 데이터베이스(124)에 저장된 무선 신호 데이터, 분석을 위한 프로그램 코드 및 분석 규칙(Analysis rule)을 클라이언트(130)로 전달하며, 클라이언트(130)가 서버(120)로부터 전달된 분석 규칙(Analysis rule)에따라 부라우저(browser) 상에서 무선 신호 데이터를 필터링하여 분석하고자 하는 무선 신호 데이터를 추출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 테스트들에 대한 결과를 분석한 리포트를 제공하기 위해, 복수의 테스트들로 구분되어 서버(120)의 데이터베이스(124)에 저장된 무선 신호 데이터가 하나의 리포트 데이터로 정리되어 클라이언트(130)로 전달될 수도 있다.
도 13을 참조하면, 서버(120)는 리포트로 정리할 복수의 테스트들에 대한 정보를 클라이언트(130)로부터 수신한다(S500 단계).
상기 복수의 테스트들에 대한 정보는 클라이언트(130)에서 사용자에 의해 선택된 테스트 ID(TEST ID)들을 포함할 수 있으며, 그 이외에 분석 방법에 대한 정보와 거리 그룹화 값에 대한 정보가 상기 S500 단계에서 클라이언트(130)로부터 서버(120)로 수신될 수 있다.
여기서, 상기 분석 방법에 대한 정보는 어떠한 인자(예를 들어, 단순 PER, 이동평균값 PER 및 예측 PER 중 어느 하나)를 기준으로 분석할 것인지를 나타내며, 상기 거리 그룹화 값은 거리를 얼마 단위로 그룹화할 것인지를 나타낼 수 있다.
서버(120)의 룰 관리부는 상기 S500 단계에서 수신된 복수의 테스트들에 대한 정보를 이용하여, 복수의 데이터들이 수행되는 동안 데이터 수집기(110)에 의해 수집된 무선 신호 데이터를 리포트 데이터로 정리한다(S510 단계).
한편, 상기 S1210 단계에서 정리되는 무선 신호 데이터는 상기 도 12의 S410 단계에서 분석 규칙이 적용되어 추출된 관심 구간 데이터일 수 있다.
그 후, 상기 S510 단계에서 정리된 리포트 데이터는 클라이언트(130)로 전달된다(S520 단계).
상기한 바와 같이 클라이언트(130)로 전달된 무선 신호 데이터를 이용하여, 클라이언트(130)에서는 실시간 추적 또는 데이터 분석이 수행될 수 있다.
예를 들어, 상기 실시간 추적은 수행 중인 테스트에 대해 실시간으로 차량의 위치를 추적하고 패킷 에러률(PER), 수신 신호 강도(RSSI) 등 주요 성능 지표를 보여줄 수 있다.
또한, 상기 데이터 분석은 수집된 데이터를 다양한 성능 지표를 기준으로 시각화하고, 관심 데이터를 추출할 수 있다.
한편, 도 1에서 클라이언트(130)는, 서버(120)로부터 전달된 기본 데이터(Basic data)를 이용하여, V2X 통신 시스템(10)에 대한 테스트 결과를 분석할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, V2X 통신 시스템(10)으로부터 수집된 무선 신호 데이터와 차량의 위치 정보를 이용하여 V2X 통신 시스템(10)의 통신 성능 변화와 차량의 이동 경로를 시간 기준으로 동기화하여 표시함으로써, 수행 중이거나 또는 수행 완료된 테스트의 전체적인 진행 상황 등의 정보를 시간의 흐름에 따라 파악할 수 있다.
여기서, 상기 V2X 통신 시스템(10)의 통신 성능은, V2X 통신 시스템(10)과 다른 V2X 통신 시스템 상호간의 통신과 관련된 성능을 의미할 수 있다.
그를 위해, 데이터 수집기(110)는 차량에 구비된 V2X 통신 시스템 및 측위 시스템과 유무선 통신을 이용해 연결되어, V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터 및 차량의 위치 정보를 수집할 수 있다.
서버(120)는 상기 데이터 수집기(110)에서 수집된 무선 신호 데이터와 차량 위치 정보를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 수신된 무선 신호 데이터와 차량 위치 정보를 클라이언트(130)로 전송할 수 있다.
한편, 클라이언트(130)는 상기 서버(120)로부터 수신된 위치 정보를 이용하여 차량의 이동 경로를 표시하기 위한 지도 이미지를 구성하고, 상기 서버(120)로부터 수신된 무선 신호 데이터를 이용하여 V2X 통신 시스템의 통신 성능 변화를 표시하기 위한 그래프 이미지를 구성할 수 있다.
이하, 도 14 내지 도 21을 참조하여, 본 발명에 따른 V2X 통신 시스템을 위한 테스트 데이터 트래킹 방법에 대한 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 데이터 트래킹 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 분석 시스템(100)의 데이터 수집기(110)에서 수집된 무선 신호 데이터와 차량 위치 정보가 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달되어 V2X 통신 시스템에 대한 테스트 데이터를 추적하는 방법을 나타낸 것이다.
도 14를 참조하면, 클라이언트(130)는 제1 차량의 위치 정보와, 제1 차량에 구비된 제1 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 획득한다(S1100 단계).
또한, 클라이언트(130)는 제2 차량의 위치 정보와, 제2 차량에 구비된 제2 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 획득한다(S1110 단계).
상기 S1100 단계 및 S1110 단계에서 클라이언트(130)가 각각 차량에 대해 위치 정보와 V2X 통신 시스템의 무선 신호 데이터를 획득하는 방법은, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이 데이터 수집기(110)에 의해 해당 차량에 구비된 측위 시스템과 V2X 통신 시스템으로부터 위치 데이터와 무선 신호 데이터가 수집되고, 상기 수집된 데이터는 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달될 수 있다.
여기서, 데이터 수집기(110)는 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층들로부터 무선 신호 데이터를 수집할 수 있으며, 상기 제1, 2 V2X 통신 시스템들로부터 수집된 무선 신호 데이터들 중 송수신 패킷들과 수신 신호 강도(RSSI) 등이 서버(120)로부터 클라이언트(130)로 전송될 수 있다.
그 후, 클라이언트(130)는 상기 S1100 단계와 S1110 단계에서 획득된 위치 정보를 이용하여 제1, 2차량들의 이동 경로를 표시하기 위한 지도 이미지를 구성하고(S1120 단계), 상기 S1100 단계와 S1110 단계에서 획득된 무선 신호 데이터를 이용하여 제1, 2 V2X 통신 시스템들 간의 통신 성능 변화를 표시하기 위한 그래프 이미지를 구성한다(S1130 단계).
상기 그래프 이미지가 구성된 후, 클라이언트(130)는 추가 전달되는 무선 신호 데이터를 이용하여, 상기 S1130 단계에서 구성된 통신 성능 그래프 이미지를 갱신할 수 있다.
즉, 데이터 수집기(110)에서 실시간으로 수집되는 데이터가 서버(120)로 전송되는 과정에서 네트워크 지연이 발생하는 등의 이유로 인해 클라이언트(130)가 무선 신호 데이터를 늦게 전달받을 수 있으므로, 수신 신호 강도(RSSI), 패킷 에러율(PER) 등을 나타내는 그래프는 지속적으로 갱신될 수 있다.
도 15는 클라이언트의 구성에 대한 일실시예를 설명하기 위해 도시한 블록도로서, 클라이언트(130)는 데이터베이스(131), 데이터 획득부(132), 전처리부(133) 및 추척부(134)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 15에 도시된 클라이언트(130)의 동작 중 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 15를 참조하면, 클라이언트(130)의 데이터 획득부(132)를 통해 서버(120)로부터 수신한 차량 위치 정보와 V2X 통신 시스템의 무선 신호 데이터는 데이터베이스(131)에 저장될 수 있다.
그를 위해, 데이터 획득부(132)는 서버(120)로부터 수신되는 데이터에 대한 압축 해제를 선택적으로 수행하기 위한 압축 해제부, 사용자 인증을 수행하기 위한 인증부 및 테스트 ID(TEST ID)를 이용하여 데이터를 조회(query)하기 위한 쿼리 생성부를 포함할 수 있다.
전처리부(133)는 상기 데이터 획득부(132)를 통해 획득된 데이터에 대해 합산(Aggregate), 검색(Search) 및 매핑(mapping) 등과 같은 전처리를 수행할 수 있다.
한편, 추적부(134)는 상기 전처리부(133)로부터 출력되는 데이터 전처리 결과를 이용하여 테스트 데이터를 트래킹하기 위한 성능 지표들을 연산하고, 상기 연산된 성능 지표들을 실시간으로 갱신하여 나타내는 이미지를 구성할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 추적부(134)의 패킷 에러 연산부는 V2X 통신 시스템의 패킷 에러율(PER)을 계산하며, 위치 연산부는 차량 간 거리 등을 계산할 수 있다.
또한, 추적부(134)의 이미지 구성부는 시간의 흐름에 따른 차량의 이동 경로를 표시하기 위한 지도 이미지를 구성하며, 시간의 흐름에 따라 변화하는 V2X 통신 시스템의 수신 신호 강도(RSSI), 패킷 전달율(PDR) 또는 패킷 에러율(PER) 등의 통신 성능을 표시하기 위한 그래프 이미지를 구성할 수 있다.
상기와 같이 구성된 지도 이미지와 그래프 이미지는 클라이언트(130)에 구비 또는 연결된 디스플레이 모듈(미도시)을 통해 화면에 표시될 수 있다.
분석 시스템(100)에서 테스트 데이터에 대한 실시간 트래킹(Real-time Tracking)이 선택된 후 실시간 추적하고자 하는 테스트 ID(TEST ID)가 선택되면, 도 16에 도시된 바와 같은 사용자 인터페이스(UI)가 클라이언트(130)의 화면에 표시될 수 있다.
도 16을 참조하면, 실시간 트래킹을 위한 화면은 지도 영역(1310), 실시간 성능 지표 영역(1320), 테스트 정보 영역(1330), 제어 영역(1340) 및 차량 정보 영역(1350)으로 구성될 수 있다.
지도 영역(1310)에는 테스트에 참가한 차량들의 이동 경로와 함께 현재 시점의 각 차량 위치를 나타내는 지도 이미지가 표시되며, 지도 이미지상에서 시간의 흐름에 따라 실시간으로 차량들의 현재 위치가 갱신될 수 있다.
지도 이미지는 모든 차량들의 이동 경로와 현재 위치가 표시되도록 자동으로 스크롤(scroll)되며 확대/축소비율이 변경되지만, 차량 정보 영역(1350)에서 선택된 차량의 이동 경로와 현재 위치만이 표시되도록 설정될 수도 있다.
실시간 성능 지표 영역(1320)에는 현재 시점까지의 패킷 전달률(PDR), 수신 신호 강도(RSSI), GPS 오차(GPS Error) 및 차량의 속도 변화를 나타내는 그래프 이미지들이 표시되어, 사용자는 V2X 통신 시스템에 대한 테스트가 정상적으로 수행되고 있는지 여부를 개괄적으로 확인할 수 있다.
상기한 바와 같이 지도 영역(1310)에 표시되는 지도 이미지상에 차량의 현재 시점 위치가 실시간으로 갱신되며, 실시간 성능 지표 영역(1320)에 표시된 그래프 이미지상에 현재 시점까지의 통신 성능 지표가 실시간으로 나타남에 따라, 지도 이미지상의 차량 이동 경로와 그래프 이미상의 통신 성능 변화는 시간을 기준으로 서로 동기화되어 표시될 수 있다.
즉, 테스트에 참가한 차량이 이동함에 따라 지도 이미지상에서 해당 차량의 현재 위치를 나타내는 마크(mark)가 이동되며, 그래프 이미지상에 표시되는 패킷 전달률(PDR), 수신 신호 강도(RSSI), GPS 오차(GPS Error) 또는 차량의 속도(Velocity)가 실시간으로 변화되면서 차량의 현재 위치에서의 값들이 가장 우측에 최종적으로 표시될 수 있다.
도 17을 참조하면, 실시간 성능 지표 영역(1320)에 표시되는 제1 그래프 이미지(1321)는 테스트에 참가한 차량들에 구비된 V2X 통신 시스템들 각각에 대한 패킷 에러율(PER)의 변화가 서로 다른 색상으로 구분되어 나타날 수 있다.
또한, 실시간 성능 지표 영역(1320)에 표시되는 제2 그래프 이미지(1322)는 테스트에 참가한 차량들에 구비된 V2X 통신 시스템들 각각에 대한 수신 신호 강도(RSSI)의 변화가 서로 다른 색상으로 구분되어 나타날 수 있다.
그리고 레퍼런스 GPS를 사용하는 테스트에 한하여 각 차량의 위치 정보에 대한 GPS 오차의 변화가 제3 그래프 이미지(1323)에 실시간으로 나타나며, 제4 그래프 이미지(1324)에는 차량들 각각의 속도 변화가 서로 다른 색상으로 구분되어 실시간으로 표시될 수 있다.
여기서, 상기 V2X 통신 시스템들의 수신 신호 강도(RSSI)는, 데이터 수집기(110)에 의해 각각의 V2X 통신 시스템으로부터 수집되어 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달되는 데이터에 따라, 실시간으로 갱신되어 표시될 수 있다.
또한, 상기 차량들의 속도(Velocity)도, 데이터 수집기(110)에 의해 각 차량의 측위 시스템으로부터 수집되어 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달되는 데이터에 따라, 실시간으로 갱신되어 표시될 수 있다.
한편, 상기 V2X 통신 시스템들의 패킷 전달율(PDR) 또는 패킷 에러율(PER)은, 데이터 수집기(110)에 의해 각각의 V2X 통신 시스템으로부터 수집되어 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달되는 데이터를 매핑(mapping)하여 계산될 수 있다.
그리고 실시간 성능 지표 영역(1320)에 표시되는 제5 그래프 이미지(1325)는 테스트에 참가한 차량들 간의 거리(Distance)의 변화가 서로 다른 색상으로 구분되어 나타날 수 있으며, 상기 차량 간 거리는 차량 정보 영역(1350)에서 기준 차량으로 설정된 차량으로부터의 거리일 수 있다.
도 18은 V2X 통신 시스템의 패킷 전달율(PDR) 또는 패킷 에러율(PER)을 구하는 방법에 대한 일실시예를 흐름도로 도시한 것이다.
도 18을 참조하면, 클라이언트(130)의 전처리부는 제1, 2 V2X 통신 시스템들로부터 수집된 송수신 패킷들 중 서로 대응되는 특성을 가지는 송신 패킷과 수신 패킷을 매핑(mapping) 시킨다(S1500 단계).
예를 들어, 제1 V2X 통신 시스템으로부터 전송되는 각각의 패킷 데이터(TX data)에 대해, 전송 시점(Ti)으로부터 소정 시간(α)이 경과할 때까지의 시간 범위(Ti+α) 내에서 해당 전송 패킷 데이터(TX data)와 동일한 특성(signature)를 가지는 패킷 데이터(RX data)가 제2 V2X 통신 시스템에서 수신되었는지 여부가 검색될 수 있다.
상기와 같은 검색 결과에 따라, 서로 동일한 특성을 가지는 송수신 패킷들(TX data, RX data)의 모든 쌍(pair)들에 대해 매핑 그래프(mapping graph)가 생성될 수 있다.
좀 더 구체적으로, WAVE/DSRC와 같은 브로드캐스트(braodcast) 전송 기반의 차량간 통신 방법에서 무선으로 전송되는 패킷마다 식별자가 기입되므로, 수신 시스템에서는 송신자에 대한 식별자(A)와 각 패킷마다의 식별자(1,2)를 조합하여 패킷 전달율(PDR) 또는 패킷 에러율(PER)이 계산될 수 있다.
또한, 의미 없는 구간에 대해서는 패킷 에러율(PER)에 대한 계산이 생략될 수도 있으며, 예를 들어 송신자(Tx)와 수신자(Rx) 모두 송신 또는 수신이 시작된 구간에만 패킷 에러율(PER)이 계산될 수 있다.
그 후, 클라이언트(130)의 추적부는, 상기 S1500 단계에서의 매핑 결과에 기초하여, 제1, 2 V2X 통신 시스템들 각각에 대한 패킷 전달율(PDR) 또는 패킷 에러율(PER)을 계산한다(S1510 단계).
상기 S1510 단계에서, 서로 다른 차량 ID(Vehicle ID)를 가지는 제1, 2 차량 사이의 매핑 데이터를 이용하여 상기 패킷 전달율(PDR) 또는 패킷 에러율(PER)이 계산될 수 있으며, 상기 계산된 결과값은 일정 기간 동안 샘플링(sampling) 또는 평균화(Averaging)을 거친 후 갱신되어 그래프 이미지에 표시될 수 있다.
한편, 테스트 정보 영역(1330)에는 현재 추적 중인 테스트를 식별하기 위한 테스트 ID(TEST ID)와 테스트 수행 시간 정보가 표시되며, 그와 함께 해당 테스트 데이터 트래킹 방법에 대한 설명(Description)이 표시될 수 있다.
제어 영역(1340)에서는 테스트 데이터에 대한 트래킹을 제어하기 위한 사용자 인터페이스(UI)가 제공될 수 있다.
도 19를 참조하면, 제어 영역(1340)에는 현재 시점에 대응되는 시간이 표시되며, 트래킹을 제어하기 위한 복수의 버튼들(1341 내지 1347)이 제공될 수 있다.
예를 들어, 사용자는 제1 버튼(1341)을 눌러 실시간 트래킹을 일시 정지시키거나 재개시킬 수 있으며, 제2 버튼(1342)을 눌러 가장 최신 데이터(즉, 현재 시점의 데이터)로 추적 시점을 이동시킬 수 있다.
상기한 바와 같은 테스트 데이터에 대한 트래킹은, 현재 수행 중인 테스트에 대한 실시간 트래킹뿐 아니라, 이미 완료되어 서버(120)의 데이터베이스에 저장된 테스트 데이터를 불러들여 시간의 흐름에 따른 트래킹이 이루어지도록 할 수도 있다.
이 경우, 사용자는 제3 내지 제6 버튼들(1343 내지 1346) 중 어느 하나를 눌러 트래킹 속도를 각각에 대응되는 속도로 변경시킬 수 있다.
한편, 사용자가 제7 버튼(1347)을 누르는 경우, 분석 시스템(100)의 환경에 따른 최대 속도로 테스트 데이터에 대한 트래킹이 이루어질 수 있다.
그리고 차량 정보 영역(1350)에는 테스트에 참여한 모든 차량들에 대한 정보가 표시될 수 있다.
또한, 테스트 데이터를 트래킹하는 도중 미리 설정된 시간(예를 들어, 수 초) 이상 재생할 데이터가 없는 경우, 재생할 데이터가 있는 구간까지 자동적으로 재생 속도가 최대로 빠르게 변경될 수 있다.
도 20을 참조하면, 차량 정보 영역(1350)에는 복수의 차량들 각각에 대한 차량 식별자(Vehicle ID), 송수신 데이터량(# of TX/RX), 데이터 전송 속도(Data Rate), 데이터 전송 세기(TX Power), 패킷 길이(Packet Length), 차량 간 거리(Dist. To) 및 총 이동 거리(Traveled) 등이 표시될 수 있다.
또한, 차량 정보 영역(1350)에서는 복수의 차량들 중 차량 간 거리(Dist. To)를 계산할 때 기준이 되는 차량을 선택받고, 지도 이미지에 이동 경로와 현재 위치가 표시될 차량을 선택받기 위한 사용자 인터페이스(UI)가 제공될 수 있다.
사용자는 차량 간 거리(Dist. To)에 표시된 박스(1351)에서 거리 표시 기준이 되는 차량의 인덱스(index)를 선택할 수 있다.
도 21은 차량 간 거리를 구하는 방법에 대한 일실시예를 흐름도로 도시한 것이다.
도 21을 참조하면, 클라이언트(130)의 전처리부는 제1, 2 차량들의 위치 정보 중 시간적으로 서로 대응되는 위치 정보를 검색한다(S1800 단계).
예를 들어, 제1 차량에 구비된 측위 시스템으로부터 위치 정보가 수집되는 경우, 수집 시점(Tc)과 소정 오차(β) 내에서 동일한 시간(Ti±β)에 제2 차량에 구비된 측위 시스템으로부터 수집된 위치 정보가 검색될 수 있다.
한편, 패킷 송수신 시간에 대응되는 위치 정보가 존재하지 않을 수 있으며, 이 경우, 수신된 패킷의 위치로 근접한 좌표를 사용하거나, 시간적으로 인접한 2개의 좌표들을 시간 비율로 하여 위치를 계산하거나, 또는 위치 및 속도를 이용한 추정 위치를 사용할 수 있다.
그 후, 클라이언트(130)의 추적부는, 상기 S1800 단계에서의 검색 결과에 기초하여, 제1, 2 차량들 간의 거리를 계산한다(S1810 단계).
상기 S1810 단계에서는, 서로 다른 차량 ID(Vehicle ID)를 가지는 제1, 2 차량으로부터 동일 시간에 수집된 것으로 검색된 위치 정보를 이용하여 상기 제1, 2 차량 간 거리가 계산될 수 있으며, 상기 계산된 결과값은 일정 기간 동안 샘플링(sampling) 또는 평균화(Averaging)을 거친 후 갱신될 수 있다.
또한, 사용자는 차량별 인덱스에 표시된 체크박스들(1354, 1355)을 선택하여 해당 차량의 현재 위치가 지도 이미지상에 항상 표시되도록 설정할 수 있으며, 상단의 체크박스(1353)를 선택하여 전체 차량들에 대한 선택 및 선택 해제를 설정할 수도 있다.
한편, 상기에서 차량에 구비된 V2X 통신 시스템들 상호 간의 통신 성능을 트래킹하여 분석하는 것을 예로 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 주변의 차량과 통신하는 기지국에 대한 정보가 차량 정보 영역(1350)에 추가로 표시될 수 있으며, 상기 기지국의 위치 및 통신 성능이 지도 영역(1310)과 실시간 성능 지표 영역(1320)에 표시될 수 있다.
상기 기지국에 대한 정보, 위치 및 통신 성능을 트래킹하는 방법은, 상기에서 도면들을 참조하여 설명한 것과 동일할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 클라이언트(130)는 차량에 구비된 카메라에서 촬영된 동영상 데이터를 획득하여, 도 16에 도시된 바와 같은 실시간 트래킹 화면상에 동영상 데이터를 재생할 수 있다.
이 경우, 상기 재생되는 동영상 데이터는, 상기한 바와 같은 지도 이미지상의 이동 경로 및 그래프 이미지상의 통신 성능 변화와 시간을 기준으로 동기화될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, V2X 통신 시스템(10)으로부터 수집된 무선 신호 데이터 중에서 분석하고자 하는 관심 구간에 대응되는 데이터를 추출하여 그에 대한 분석이 가능하도록 하여, 테스트 결과 중 의미있는 구간을 쉽게 추출하여 분석할 수 있다.
예를 들어, 상기 관심 구간은 시간 또는 공간 영역에서 설정되거나, 또는 신호 송수신 차량과 관련된 성능 지표를 기준으로 설정될 수 있다.
그를 위해, 데이터 수집기(110)는 차량에 구비된 V2X 통신 시스템과 유무선 통신을 이용해 연결되어, 상기 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 수집할 수 있다.
서버(120)는 상기 데이터 수집기(110)에서 수집된 무선 신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 수신된 무선 신호 데이터를 클라이언트(130)로 전송할 수 있다.
한편, 클라이언트(130)는 상기 서버(120)로부터 수신된 무선 신호 데이터를 중 관심 구간에 대응되는 데이터를 획득하고, 상기 획득된 관심 구간 데이터에 대응하는 성능 지표들을 이용하여 분석 결과를 도출할 수 있다.
여기서, 데이터 수집기(110)는 차량에 구비된 측위 시스템으로부터 차량 위치 정보를 수집하고, 상기 수집된 차량 위치 정보가 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달되머, 클라이언트(130)는 상기 관심 구간에 대응되는 차량 위치 정보를 더 획득할 수 있다.
이하, 도 22 내지 도 40을 참조하여, 본 발명에 따른 V2X 통신 시스템의 통신 성능을 분석하는 방법과 시스템에 대한 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 분석 시스템(100)의 데이터 수집기(110)에서 수집된 무선 신호 데이터가 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달되어 V2X 통신 시스템의 성능을 분석하는 방법을 나타낸 것이다.
도 22를 참조하면, 클라이언트(130)는 분석하고자 하는 관심 구간을 선택받는다(S2100 단계).
예를 들어, 수행 완료된 테스트 과정에서 수집된 무선 신호 데이터가 서버(120)의 데이터베이스에 저장되어 있으며, 사용자는 분석하고자 하는 테스트 ID(TEST ID)와 관심 구간을 선택할 수 있다.
상기 관심 구간은 시간 또는 공간 영역에서 설정되거나, 또는 신호 송신 차량과 수신 차량 중 적어도 하나와 관련된 성능 지표를 기준으로 하여 설정된 것일 수 있다.
여기서, 상기 관심 구간은 시간 영역 상에서 분석 시작 시점과 종료 시점을 지정함에 의해 설정되거나, 또는 무선 신호를 송수신하는 차량들의 이동 경로를 나타내는 지도 이미지상에서 영역을 지정함에 의해 설정될 수 있다.
또는, 상기 관심 구간은 신호 송신 차량과 수신 차량 중 적어도 하나와 관련된 움직임 특성을 나타내는 성능 지표를 기준으로 하여 설정될 수 있으며, 상기 움직임 특성은 차량 위치, 차량 속도, 차량 진행 방향, 차량간 진행 방향 사이각, 차량간 상대 속도 등을 포함할 수 있다.
상기 관심 구간은 신호 송신 차량과 수신 차량 중 적어도 하나와 관련된 신호 특성을 나타내는 성능 지표를 기준으로 하여 설정될 수도 있으며, 상기 신호 특성은 신호 전송 강도, 데이터 전송률, 수신 신호 강도, 패킷 왕복 시간, 및 패킷 길이 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 관심 구간에 대응되는 데이터를 추출하기 위한 규칙(rule)은 시스템상에 미리 정의되어 있거나 또는 사용자에 의해 생성된 것일 수 있으며, 상기 데이터 추출 규칙은 서버(120)의 데이터베이스에 저장될 수 있다.
그 후, 클라이언트(130)는 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터 중 관심 구간에 대응되는 데이터를 획득한다(S2110 단계).
그를 위해, 서버(120)는 사용자에 의해 선택된 테스트 ID(TEST ID)에 대응되는 데이터를 데이터베이스에서 검색하여 클라이언트(130)로 전달할 수 있으며, 클라이언트(130)는 V2X 통신 시스템의 무선 신호 데이터와 함께 시스템 타임스탬프를 이용해 동기화된 차량 측위 데이터를 서버(120)로부터 수신할 수 있다.
상기 S2110 단계에서 클라이언트(130)가 V2X 통신 시스템의 무선 신호 데이터와 차량 측위 데이터를 획득하는 방법은, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이 데이터 수집기(110)에 의해 해당 차량에 구비된 V2X 통신 시스템과 측위 시스템으로부터 무선 신호 데이터와 측위 데이터가 수집되고, 상기 수집된 데이터는 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달될 수 있다.
여기서, 데이터 수집기(110)는 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층들로부터 무선 신호 데이터를 수집할 수 있다.
한편, 상기 S2100 단계에서 클라이언트(130)가 관심 구간에 대응되는 데이터을 획득하기 위해, 클라이언트(130)가 서버(120)로부터 수신되는 데이터를 필터링하거나, 또는 서버(120)에서 필터링된 데이터가 클라이언트(130)로 전달될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 이하에서 도 23을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
관심 구간 데이터가 획득된 후, 클라이언트(130)는 획득된 관심 구간 데이터에 대응하는 성능 지표들을 이용하여 분석 결과를 도출한다(S2120 단계).
여기서, 클라이언트(130)는 하나 이상의 성능 지표들을 표시하기 위한 2차원 또는 3차원 그래프를 생성하여 제공할 수 있으며, 상기 그래프의 x축, y축, z축의 값으로 성능 지표가 자유롭게 지정될 수 있다.
예를 들어, 2차원 그래프의 경우, 복수의 성능 지표들 중 그래프의 x축에 표시될 제1 성능 지표와 y축에 표시될 제2 성능 지표가 선택되면, 제1 성능 지표 값을 x축으로 하여 제2 성능 지표 값들을 y축에 표시하기 위한 그래프가 구성될 수 있다.
한편, 상기 성능 지표는 상기 S1112 단계에서 획득된 무선 신호 데이터와 측위 데이터 등을 이용하여 계산될 수 있으며, 수신 신호 강도(RSSI), 패킷 전달율(PDR), 패킷 에러율(PER), 패킷 왕복 시간(RTT, Round-Trip Time), 차량간 거리(Distance), 시간(Time), 차량간 상대 속도(Relative Velocity), 차량의 진행 방향간 사이각(Angle), 신호 송신 세기(TC Power), 데이터 전송률(Data Rate) 및 패킷 길이(Packet Length) 등을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
도 23은 관심 구간 데이터를 획득하는 방법에 대한 일실시예를 흐름도로 도시한 것으로, 도 22의 S2110 단계에서 클라이언트(130)가 관심 구간 데이터를 획득하는 방법을 나타낸 것이다.
도 23을 참조하면, 클라이언트(130)는 사용자에 의해 선택된 관심 구간에 대한 정보를 서버(120)로 전송한다(S2111 단계).
예를 들어, 사용자가 분석하고자 하는 테스트 ID(TEST)를 선택하면, 해당 테스트에 대해 선택 가능한 데이터 추출 규칙(Rule)들이 표시될 수 있다. 사용자가 상기 표시된 데이터 추출 규칙(Rule)들 중 분석에 적용하고자 하는 데이터 추출 규칙(Rule)을 선택하면, 해당 데이터 추출 규칙(Rule)을 식별하기 위한 명칭(Name) 등에 대한 정보가 클라이언트(130)로부터 서버(120)로 전달될 수 있다.
이 경우, 서버(120)는 상기 클라이언트(130)로부터 전달된 데이터 추출 규칙(Rule)에 대한 정보(예를 들어, 식별 명칭)를 이용해 데이터베이스를 검색하여, 해당 규칙(Rule)을 무선 신호 데이터와 함께 클라이언트(130)로 전달할 수 있다.
그에 따라, 클라이언트(130)는 V2X 통신 시스템(10)으로부터 수집된 무선 신호 데이터와 상기 관심 구간에 대응되는 데이터를 추출하기 위한 규칙(rule)을 서버(120)로부터 수신한다(S2112 단계).
그 후, 클라이언트(130)는 상기 서버(120)로부터 수신한 데이터 추출 규칙(Rule)에 따라, 서버(120)로부터 수신된 무선 신호 데이터 중 관심 구간에 대응되는 데이터를 추출한다(S2113 단계).
상기에서는 도 23을 참조하여 서버(120)가 관심 구간에 대한 데이터 추출 규칙(Rule)을 클라이언트(130)로 전달하여 클라이언트(130)가 관심 구간 데이터를 추출하는 것을 예로 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
예를 들어, 서버(120)가 클라이언트(130)에서 선택된 관심 구간에 대한 데이터 추출 규칙(Rule)을 데이터베이스에서 검색하여 데이터 수집기(110)에서 수집된 무선 신호 데이터에 적용함으로써 관심 구간 데이터를 추출할 수 있으며, 그에 따라 클라이언트(130)는 관심 구간에 대응되도록 추출된 무선 신호 데이터를 서버(120)로부터 수신할 수도 있다.
도 24는 클라이언트의 구성에 대한 일실시예를 설명하기 위해 도시한 블록도로서, 클라이언트(130)는 데이터베이스(200), 데이터 획득부(201), 전처리부(202) 및 분석부(203)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 24에 도시된 클라이언트(130)의 동작 중 도 1 내지 도 23을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 24를 참조하면, 클라이언트(130)의 데이터 획득부(201)를 통해 서버(120)로부터 수신되는 데이터와, 전처리부(202)에 의해 추출된 관심 구간 데이터가 데이터베이스(200)에 저장될 수 있다.
그를 위해, 데이터 획득부(201)는 서버(120)로부터 수신되는 데이터에 대한 압축 해제를 선택적으로 수행하기 위한 압축 해제부, 사용자 인증을 수행하기 위한 인증부 및 테스트 ID(TEST ID)를 이용하여 데이터를 조회(query)하기 위한 쿼리 생성부를 포함할 수 있다.
전처리부(202)는 상기 데이터 획득부(201)를 통해 서버(120)로부터 수신된 데이터에 대해 시간 필터(Time Filter), 공간 필터(Space Filter), 매트릭 필터(Metric 필터) 등의 필터링을 적용하여, 관심 구간 데이터를 추출할 수 있다.
예를 들어, 관심 구간이 시간 영역에서 설정된 경우 서버(120)로부터 수신된 데이터에 대해 시간 필터(Time Filter)가 적용되어 특정 시간 구간에 해당하는 데이터가 추출되며, 관심 구간이 공간 영역에서 설정된 경우 서버(120)로부터 수신된 데이터에 대해 공간 필터(Space Filter)가 적용되어 특정 위치 영역에 해당하는 데이터가 추출될 수 있다.
또한, 신호 송수신 차량의 움직임 특성 또는 신호 특성을 나타내는 성능 지표를 기준으로 관심 구간이 설정된 경우에는, 서버(120)로부터 수신된 데이터에 대해 매트릭 필터(Metric Filter)가 적용되어, 특정 성능 조건에 해당하는 데이터가 추출될 수 있다.
한편, 분석부(203)는 상기 전처리부(202)로부터 출력되는 관심 구간 데이터를 이용하여 테스트 결과를 분석하기 위한 성능 지표들을 연산하고, 상기 연산된 성능 지표들을 나타내기 위한 그래프 등과 같은 이미지를 구성할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 분석부(203)의 패킷 에러 연산부는 V2X 통신 시스템의 패킷 에러율(PER)을 계산하며, 위치 연산부는 차량 간 거리 등을 계산할 수 있다.
또한, 분석부(203)의 이미지 구성부는 시간의 흐름에 따른 차량의 이동 경로를 표시하기 위한 지도 이미지를 구성하며, 시간의 흐름에 따라 변화하는 V2X 통신 시스템들의 수신 신호 강도(RSSI), 패킷 전달율(PDR), 패킷 에러율(PER) 등의 성능 지표들을 표시하기 위한 그래프 이미지를 구성할 수 있다.
상기와 같이 구성된 지도 이미지와 그래프 이미지는 클라이언트(130)에 구비 또는 연결된 디스플레이 모듈(미도시)을 통해 화면에 표시될 수 있다.
분석 시스템(100)에서 V2X 통신 시스템의 성능 지표를 분석하기 위한 분석(Analysis) 메뉴가 선택된 후 분석하고자 하는 테스트 ID(TEST ID)가 선택되면, 도 24에 도시된 바와 같은 사용자 인터페이스(UI)가 클라이언트(130)의 화면에 표시될 수 있다.
도 25를 참조하면, 통신 성능 분석을 위한 화면은 지도 영역(1410), 시간 설정 영역(1420), 테스트 정보 영역(1430), 차량 정보 영역(1440), 공통 설정 영역(1450), 추가 설정 영역(1460) 및 그래프 추가 영역(1470)을 포함하여 구성될 수 있다.
지도 영역(1410)에는 테스트에 참가한 차량들의 이동 경로와 함께 현재 시점의 각 차량 위치를 나타내는 지도 이미지가 표시될 수 있다.
지도 이미지는 모든 차량들의 이동 경로와 현재 위치가 표시되도록 자동으로 스크롤(scroll)되며 확대/축소비율이 변경되며, 시간 설정 영역(1420)이나 공통 설정 영역(1450)에서 설정되는 시간 구간에 맞춰 자동으로 변경될 수 있다.
시간 설정 영역(1420)에는, 시간 영역에서의 관심 구간 설정을 위해 분석 시작 시점과 종료 시점을 사용자가 지정할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스(UI)가 제공될 수 있다.
도 26을 참조하면, 테스트 전체의 시간 구간을 나타내는 시간 바(time bar) 상에 분석 시작 시점과 종료 시점 각각에 대응되며 좌우로 이동가능한 버튼들(1421, 1422)이 표시될 수 있다.
도 27에 도시된 바와 같이, 사용자는 시작 시점 버튼(1421)과 종료 시점 버튼(1422)을 각각 이동시켜, 분석하고자 하는 시간 구간을 설정할 수 있다.
위와 같이 시간 설정 영역(1420)에서 시간 구간이 설정되면, 상기 지도 영역(1410)에 표시되는 지도 이미지와 차량 정보 영역(1440)에 표시된 차량 정보가 설정된 시간 구간에 맞춰 자동 변경될 수 있다.
테스트 정보 영역(1430)에는 분석 대상인 테스트를 식별하기 위한 테스트 ID(TEST ID)와 테스트 수행 시간 정보가 표시되며, 그와 함께 해당 테스트에 대한 간략한 설명(Description)이 표시될 수 있다.
차량 정보 영역(1440)에는 테스트에 참여한 차량들에 대한 정보가 표시될 수 있으며, 표시되는 차량 정보는 아래의 표 2에 나타난 바와 같이 차량 식별자(Vehicle ID), V2X 통신 시스템 종류(Device Type), 채널 모드(Ch./Div. Mode), 송수신 패킷 수(# of TX/RX), 테스트 동안 사용한 데이터 전송률(Data Rate), 송신 신호 세기(TX Power) 및 패킷 길이(Packet Length) 등을 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2018003671-appb-T000002
한편, 공통 설정 영역(1450)에는 분석 결과를 나타내는 그래프의 생성에 사용할 선택 사항을 설정하기 위한 사용자 인터페이스(UI)가 제공될 수 있다.
도 28을 참조하면, 공통 설정 영역(1450)에 표시된 시간 입력 박스들(1451, 1452)을 이용하여 사용자가 분석 시작 시점과 종료 시점을 직접 입력하여 관심 구간을 설정할 수 있다.
또한, 사용자는 GPS 설정 박스(1453)를 이용하여 내부 GPS(Internal GPS)와 외부 GPS(External GPS) 중 어느 하나를 선택할 수 있으며, 새로고침 버튼을 눌러 상기와 같이 변경된 시간 구간 또는 GPS 설정이 반영되도록 할 수 있다.
추가 설정 영역(1460)에서는, 데이터 추출 규칙(Rule), 태그(Tag), 유효 시간 구간(Valid Time Range)를 설정 또는 관리하거나, 그래프 관련 설정(Preset)을 저장 또는 적용할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스(UI)가 제공될 수 있다.
도 29를 참조하면, 사용자는 추가 설정 영역(1460)에서 모빌리티 룰(Mobility Rule)버튼(1461)을 선택하여, 데이터 추출 규칙(Rule)을 생성하거나, 적용시키거나 또는 편집/삭제할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 관심 구간을 설정하기 위해 모빌리티 룰(Mobility Rule) 생성을 선택하면, 도 30에 도시된 바와 같이 데이터 추출 규칙(Rule)을 설정하기 위한 사용자 인터페이스(UI)가 제공될 수 있다.
도 30을 참조하면, 상기 데이터 추출 규칙(Rule)은 룰 식별 명칭(Rule Name), 응용 종류(Application type), 이동 패턴 종류(Mobility Type), 송신 차량 정보(TX Vehicle), 수신 차량 정보(RX Vehicle) 및 관심 구간을 정의하기 위한 스크립트(Rule Script)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 식별 명칭은 해당 규칙을 식별하기 위한 룰 이름(Rule Name)이고, 상기 응용 종류(Application Type)와 이동 패턴 종류(Mobility Type)는 해당 규칙의 결과로 생성될 태그(tag)의 종류를 구분하기 위한 것들이며, 상기 송신 차량 정보(TX Vehicle)은 무선 신호를 송신할 차량을 나타내는 것이고, 수신 차량 정보(RX Vehicle)은 무선 신호를 수신할 차량을 나타내는 것이다.
한편, 스크립트(script)는 데이터 추출 규칙(Rule)을 미리 정해진 문법에 따른 명령어들의 조합으로 작성한 것이다.
상기 스크립트를 이용해 신호 송신 차량과 수신 차량 중 적어도 하나와 관련된 성능 지표(예를 들어, 차량의 움직임 특성 또는 신호 특성)에 대한 조건을 정의할 수 있도록 함으로써, 사용자가 중요하게 생각하는 성능 지표를 기준으로 분석 결과가 시각화되도록 할 수 있다.
상기한 바와 같이 데이터 추출 규칙(Rule)를 정의하기 위한 스크립트에서 미리 정의된 상수(예약 상수)로서 사용될 수 있는 성능 지표들은, 아래의 표 3과 같은 수 있다.
Figure PCTKR2018003671-appb-T000003
표 3을 참조하면, 스크립트에서 사용되는 상수는, 신호 송신 차량과 관련하여, 송신 차량 식별자($src.vid), 송신 차량 GPS 정보($src.gps), 송신 차량 위도 정보($src.gps.lat), 송신 차량 경도 정보($src.gps.lng), 송신 차량 고도 정보($src.gps.alt), 송신 차량 속도($src.gps.spd), 송신 차량 진행 방향($src.gps.direction) 및 송신 차량의 시간($src.gps.time)을 포함할 수 있다.
또한, 스크립트에서 사용되는 상수는, 신호 수신 차량과 관련하여, 수신 차량 식별자($dst.vid), 수신 차량 GPS 정보($dst.gps), 수신 차량 위도 정보($dst.gps.lat), 수신 차량 경도 정보($dst.gps.lng), 수신 차량 고도 정보($dst.gps.alt), 수신 차량 속도($dst.gps.spd), 수신 차량 진행 방향($dst.gps.direction) 및 수신 차량의 시간($dst.gps.time)을 포함할 수 있다.
한편, 스크립트에서 사용되는 상수는, 신호 특성과 관련하여, 송신 차량(보다 상세하게는, 송신 차량에 구비된 V2X 통신 시스템)이 패킷을 송신한 전송 세기($tx_power), 송신 차량이 패킷을 송신한 데이터 전송률(data_rate), 수신 차량(보다 상세하게는, 수신 차량에 구비된 V2X 통신 시스템)이 패킷을 수신한 신호 세기($rssi), 패킷의 왕복 시간($rtt) 및 송신한 패킷의 전체 길이($pkt_len)를 포함할 수 있다.
그리고 스크립트에서 사용되는 상수는, 신호 송수신 차량 간의 움직임 특성과 관련하여, 송신 차량과 수신 차량 간의 거리($dist), 송신 차량의 진행 방향과 수신 차량의 빈행 방향 간의 사이각($angle) 및 송신 차량과 수신 차량 간의 상대 속도($rel_vel)를 포함할 수 있다.
사용자는 상기한 바와 같은 상수들과 다양한 종류의 연산자들을 이용해 명령어를 구성하고, 명령어들의 조합으로 조건문을 작성하여, 데이터 추출 규칙(Rule)를 정의하기 위한 스크립트를 작성할 수 있다.
아래의 스크립트는 데이터 추출 규칙(Rule)를 정의하는 방법에 대한 일예를 설명하기 위한 것으로서, 송수신 차량 간 거리가 300미터 이하이고 수신 차량이 10km/s 보다 빠른 속도로 이동하고 있는 구간의 데이터를 관심 구간 데이터로 추출하기 위한 것이다.
Figure PCTKR2018003671-appb-I000001
분석 시작 단계에서, 사용자가 분석하고자 하는 테스트 ID(TEST)를 선택하면, 도 31에 도시된 바와 같이 해당 테스트에 적용 가능한 데이터 추출 규칙(Rule)들이 표시될 수 있으며, 표시되는 데이터 추출 규칙(Rule)은 도 30을 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 사용자에 의해 생성된 규칙이거나 또는 시스템 상에서 미리 정의되어 있는 규칙일 수 있다.
사용자가 테스트에 적용 가능한 데이터 추출 규칙(Rule)들 중 어느 하나를 선택하면, 해당 규칙이 적용된 결과로 생성되는 태그가 시간 설정 영역(1420)에 구분 가능하도록 표시되며, 시간 설정 영역(1420)에서 특정 태그가 선택됨에 의해 해당 시간 구간이 선택될 수 있다.
상기 태그(Tag)는 관심 구간에 대응되는 적어도 하나의 시간 구간을 나타내기 위한 것으로서, 데이터 추출 규칙(Rule)을 적용함에 의해 자동으로 생성되거나, 또는 사용자의 시간 구간 설정에 의해 생성될 수 있다.
또는, 사용자가 공간 영역 상에서 관심 구간을 설정한 경우, 해당 공간 영역에 대응되는 시간 구간으로 태그가 자동으로 생성될 수도 있다.
사용자는 도 29에 도시된 사용자 인터페이스(UI)에서 태그(Tag) 버튼(1462)을 누른 후 선택(Select)을 클릭하여, 특정 태그로 지정된 시간 구간이 시간 설정 영역(1420)에 표시되고 분석 결과를 나타내는 그래프에 반영되도록 할 수 있다.
한편, 사용자가 도 29에 도시된 사용자 인터페이스(UI)에서 태그(Tag) 버튼(1462)을 누른 후 관리(Manage)를 선택하면, 도 32에 도시된 바와 같이 복수의 태그들의 정보를 확인하고 삭제 및 편집을 할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스(UI)가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기한 바와 같은 태그를 이용하여, 복수의 테스트 결과들 중 동일한 태그로 표시된 구간들에 대한 통합 분석이 가능할 수 있다.
사용자는, 도 29에 도시된 사용자 인터페이스(UI)에서 유효 시간 구간 설정(Set Valid Time Range) 버튼(1463)을 선택하여, 특정 시간 구간을 제외하고 데이터를 분석하도록 설정할 수 있다.
위와 같이 설정된 유효 시간 구간은, 상기한 바와 같은 태그보다 우선해 적용되어, 태그에 유효 시간 구간을 벗어나는 시간이 포함되어 있다면 해당 시간은 분석에서 제외될 수 있다.
한편, 유효 시간 구간이 지정되면, 시간 설정 영역(1420)에서 유효 시간 구간 밖의 시간은 선택 불가능하도록 색상 등을 이용해 구분되어 표시될 수 있다.
그리고 사용자는 프리셋 저장(Save Preset) 버튼(1464)을 선택하여, 새로 추가된 그래프를 저장하여 추후의 분석 과정에서 재현하거나 다른 테스트에서 동일 또는 유사한 그래프를 재현하려고 할 때 사용할 수 있다.
또한, 사용자는 프리셋 적용(Load Preset) 버튼(1465)을 선택하여, 저장된 프리셋을 읽어와 현재 테스트에 적용할 수 있으며, 이 경우 대상 시간, Tx/Rx 영역 설정 여부, 스크립트 적용 여부 및 차량 ID 등을 재정의할 수 있다.
다시 도 25를 참조하면, 하단의 그래프 추가 영역(1470)에서는, 현재 화면 아래의 영역에 새로운 그래프를 추가할 수 있도록 하기 위한 사용자 인터페이스(UI)를 제공할 수 있다.
도 33을 참조하면, 사용자는 그래프 종류(Chart Type), Y 축에 표시될 성능 지표(Y Axis), X 축에 표시될 성능 지표(X Axis), X 축 값에 대한 그룹화 정책(X Value Grouping) 및 계열 분리 여부(Series)를 선택하여 새로운 그래프를 추가할 수 있다.
예를 들어, 그래프 종류(Chart Type)은 도 23에 도시된 종류들 중 하나가 선택될 수 있으며, Y 축에 표시될 성능 지표(Y Axis)는 도 35에 도시된 것들 중에서 선택될 수 있으며, X 축에 표시될 성능 지표(X Axis)는 도 36에 도시된 것들 중에서 선택될 수 있다.
한편, X 축 값에 대한 그룹화 정책(X Value Grouping)은, 연속된 값을 갖는 X축/계열/Z축을 사용할 때, 분석된 데이터를 특정 값 구간으로 다시 분류하는 기능이다.
예를 들어, X축으로 거리(Distance)가 선택된 경우, 그룹화 정책이 없을 때에는 모든 거리 값을 X축 값으로 사용하지만, 그룹화 정책을 10m로 설정한다면 0m~10m/10m~20m/… 같이 10m 단위로 같은 X축 값으로 묶으며 Y축 값은 해당 범위 X축 값들의 평균이 될 수 있다.
다만, X축/계열/Z축으로 이산(discrete) 값인 신호 송신 강도(TX Power), 데이터 전송률(Data Rate) 또는 패킷 길리(Packet Length)가 사용되는 경우, 해당 값들에 대한 그룹화는 사용될 수 없으며 해당 인터페이스는 화면에서 사라질 수 있다.
도 33에 도시된 사용자 인터페이스(UI)에서 차량(Vehicles) 탭이 선택되는 경우, 도 37에 도시된 바와 같이 통신 성능 분석의 대상이 되는 차량을 선택할 수 있는 사용자 인터페이스(UI)가 제공될 수 있다.
이를 통해, 개별 송수신 차량, 모든 송신 차량들과 개별 수신 차량, 개별 송신 차량과 모든 수신 차량들, 모든 송신 차량들과 모든 수신 차량들 간의 관계가 분석될 수 있다.
그리고 사용자는 도 33에 도시된 사용자 인터페이스(UI)에서 고급(Advance) 탭을 선택하여, 그래프에 대한 보다 상세한 설정을 할 수 있다.
한편, 상기에서는 2차원 그래프를 구성하는 경우를 예로 들어 본 발명을 설명하였으나, Z 축이 추가되어 3차원 그래프가 생성될 수도 있다.
상기한 바와 같이 사용자는 송수신 차량들의 이동 경로를 나타내는 지도 이미지상에서 영역을 지정함에 의해 관심 구간을 설정할 수도 있다.
이하에서는, 도 38 내지 도 40을 참조하여 공간 영역에서 관심 구간을 설정하는 방법에 대한 실시예들을 설명하기로 한다.
도 33에 도시된 그래프 추가를 위한 사용자 인터페이스(UI) 화면의 지도 이미지 상단에는, 도 38에 도시된 바와 같은 복수의 아이콘들(2601, 2602, 2603, 2604)들이 표시되어 있을 수 있다.
도 38을 참조하면, 제1 아이콘(2601)은 지도를 이동시키기 위한 것이며, 제2 아이콘(2602)은 원을 이용하여 관심 구간을 설정하기 위한 것이고, 제3 아이콘(2603)은 사각형을 이용하여 관심 구간을 설정하기 위한 것이며, 제4 아이콘(2604)는 다각형을 이용하여 관심 구간을 설정하기 위한 것이다.
사용자는 분석하고자 하는 관심 구간이 위치한 부분으로 지도를 이동시킨 후, 원, 사각형 및 다각형 중 관심 구간에 맞는 도형을 선택하고, 선택된 도형을 관심 영역에 위치시킨 후 크기를 조절하여 관심 구간을 공간 영역 상에서 선택할 수 있다.
도 39를 참조하면, 사용자는 상기와 같이 선택된 관심 영역을 송신 영역(RX area) 혹은 수신 영역(TX area)으로 지정할 수 있으며, 상기 선택된 관심 영역을 해제시킬 수 있다.
지도상에 처음 표시된 관심 영역은 도 39에 도시된 바와 같이 제1 색상(예를 들어, 회색)으로 표시되며, 해당 영역이 송신 영역 혹은 수신 영역으로 설정되면 색상이 변경될 수 있다.
도 40을 참조하면, 송신 영역으로 설정된 영역은 제2 색상(예를 들어, 적색), 수신 영역으로 설정된 영역은 제3 색상(예를 들어, 청색), 송신 영역 및 수신 영역으로 설정된 영역은 제4 색상(예를 들어, 녹색)으로 표시될 수 있다.
한편, 도 41 및 도 42는 데이터 수집기로부터 제공되는 사용자 인터페이스(UI, User Interface)에 대한 다른 일실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 도 41, 도 42를 참조하여 데이터 수집기(110)가 V2X 통신 시스템(10)부터 무선 신호 데이터를 수집하는 방법에 대해 다시 설명하면 다음과 같다.
도 8을 참조하면, 데이터 수집기(110)는 "PKT_SETUP" 패킷을 V2X 통신 시스템(10)으로 전송하여, V2X 통신 시스템(10)을 테스트하기 위한 파라미터(parameter)를 설정할 수 있다.
그를 위해, 데이터 수집기(110)는 먼저 도 41에 도시된 화면과 같이 제공되는 사용자 인터페이스(UI, User Interface)를 통해 테스트 수행을 위한 통신 파라미터를 설정받을 수 있다. 여기서, 도 41에 도시된 화면은 클라이언트(130)에서 표시되거나, 데이터 수집기(110)에 디스플레이 모듈이 구비되는 경우 데이터 수집기(110) 자체에서 표시될 수도 있다.
구체적으로, 데이터 수집기(110)로부터 제공되는 "Logger UI"는 테스트가 수행된 위치에 대한 정보를 지도상에 표시하기 위한 제1 영역(810), V2X 통신 시스템(10)으로부터 수집된 V2X/GPS 패킷, 위치 정보(위도, 경도, 고도) 및 수신 신호 세기(RSSI)를 나타내기 위한 제2 영역(820)과 함께, 무선 신호 성능 테스트를 수행하기 위한 파라미터들을 설정하고 각 플러그-인의 연결 및 상태를 확인하기 위한 제3 영역(830)을 포함할 수 있다.
제3 영역(830)을 통해, 해당 테스트를 식별하기 위한 테스트 ID(TID), 차량을 식별하기 위한 차량 ID(VEHICLE ID) 및 테스트 대상이 되는 V2X 통신 시스템을 식별하기 위한 디바이스 ID(DEVICE ID)가 부여되며, 테스트하고자 하는 무선 신호가 선택될 수 있다.
또한, 사용자는 무선 신호 별(RADIO A, RADIO B)로 송수신 모드(TX MODE, RX MODE)를 활성화 시키거나, 채널(CHAN)을 설정하거나, 송수신 안테나(TX ANT, RX ANT)를 설정하거나, 송수신 콘트롤(TX CTRL)을 설정하거나, 패킷의 전송율(RATE), 길이(LEN) 및 간격(INTERVAL) 등을 설정할 수 있다.
그리고 제3 영역(830)의 하단 부분에서, 상기한 바와 같은 데이터 수집기(110)의 입출력 플러그-인들을 통한 외부와의 연결이 각각 설정되어 제어될 수 있으며, 각 플러그-인의 연결 상태 및 정보 전송 상태가 확인될 수 있다.
상기 데이터 수집기(110)로부터 V2X 통신 시스템(10)으로 전송되는 "PKT_SETUP" 패킷은, 도 41을 참조하여 설명한 바와 같이 "Logger UI"의 제3 영역(830)을 통해 설정되는 파라미터들을 포함하는 "VPCONF" 패킷과 함께 V2X 통신 시스템(10)로 전달될 수 있다.
그 후, 데이터 수집기(110)는 "PKT_STAT" 패킷을 V2X 통신 시스템(10)으로 전송하여 V2X 통신 시스템(10)의 동작 상태(정상 동작 여부)에 대한 확인을 요청(REQUEST)하며, V2X 통신 시스템(10)은 자신의 동작 상태(정상 동작 여부)에 대한 정보를 포함하는 패킷(VPSTAT)을 데이터 수집기(110)로 전송할 수 있다.
상기와 같은 데이터 수집기(110)로부터 V2X 통신 시스템(10)으로의 동작 상태 확인 요청과, V2X 통신 시스템(10)로부터 데이터 수집기(110)로의 동작 상태 정보 응답은 주기적으로 수행될 수 있다.
그 후, 데이터 수집기(110)가 데이터 수집의 시작을 알리기 위한 "PKT_START" 패킷을 V2X 통신 시스템(10)로 전송하면, V2X 통신 시스템(10)이 송수신하는 패킷 데이터(PKT_TX, PKT_RX)와 GPS 패킷 데이터(PKT_GPS)가 데이터 수집기(110)로 전송되어 수집되기 시작할 수 있다.
그리고 데이터 수집기(110)가 데이터 수집의 종료를 알리기 위한 "PKT_STOP" 패킷을 V2X 통신 시스템(10)로 전송하면, V2X 통신 시스템(10)으로부터 데이터 수집기(110)로의 데이터 전송이 종료될 수 있다.
또한, 도 42에 도시된 “Logger UI”에서와 같이, 파라미터 설정 없이 V2X 통신 시스템(10)이 사전에 정의된 동작 방법에 따라 동작하도록 할 수 있다. 이 경우, V2X 통신 시스템(10)은, "PKT_SETUP", “PKT_START”, “PKT_STOP”의 명령어 수신 없이, 계층별 패킷 데이터를 데이터 수집기(110)로 전달할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 차량 간 송수신한 차량 통신 메시지와 그에 기초해 결정되는 애플리케이션 결과값을 시간의 흐름에 따라 서로 대응시켜 표시함으로써, V2X 통신 시스템에서 수행되는 애플리케이션 관련 테스트를 용이하게 수행할 수 있다.
여기서, 분석의 대상인 이벤트는 상기한 바와 같은 차량 간에 송수신되는 통신 메시지와, 차량 간 통신 메시지에 따라 결정되는 애플리케이션 결과값을 포함할 수 있다.
이하, 도 43 내지 도 46을 참조하여, 본 발명에 따른 V2X 통신 시스템의 이벤트를 분석하는 방법과 시스템에 대한 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 43은 본 발명의 일실시예에 따른 V2X 통신 시스템 이벤트 분석 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 분석 시스템(100)의 데이터 수집기(110)에서 수집된 무선 신호 데이터가 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달되어 V2X 통신 시스템의 이벤트를 분석하는 방법을 나타낸 것이다.
도 43을 참조하면, 클라이언트(130)는 제1 차량에 구비된 제1 V2X 통신 시스템과 제2 차량에 구비된 제2 V2X 통신 시스템에서 각각 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 수집한다(S3100 단계).
여기서, 제1 차량은 호스트 차량(HV, Host Vehicle)이며, 제2 차량은 호스트 차량(HV) 주변의 원격 차량(RV, Remote Vehicle)이고, 원격 차량(RV, Remote Vehicle)은 2 이상일 수 있다.
상기 S3100 단계에서의 데이터 수집을 위해, 서버(120)는 사용자에 의해 선택된 테스트 ID(TEST ID)에 대응되는 데이터를 데이터베이스에서 검색하여 클라이언트(130)로 전달할 수 있으며, 클라이언트(130)는 V2X 통신 시스템의 무선 신호 데이터와 함께 시스템 타임스탬프를 이용해 동기화된 차량 측위 데이터를 서버(120)로부터 수신할 수 있다.
상기 S3100 단계에서 클라이언트(130)가 복수의 차량에 구비된 V2X 통신 시스템들의 무선 신호 데이터와 차량 측위 데이터를 획득하는 방법은, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이 데이터 수집기(110)에 의해 해당 차량에 구비된 V2X 통신 시스템과 측위 시스템으로부터 무선 신호 데이터와 측위 데이터가 수집되고, 상기 수집된 데이터는 서버(120)를 통해 클라이언트(130)로 전달될 수 있다.
여기서, 데이터 수집기(110)는 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층들로부터 무선 신호 데이터를 수집할 수 있다.
그 후, 클라이언트(130)는, S3100 단계에서 수집된 무선 신호 데이터를 이용하여, 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지에 대한 정보를 획득하도(S3110 단계), 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지에 기초해 제1 V2X 통신 시스템에서 결정된 애플리케이션 결과값에 대한 정보를 획득한다(S3120 단계).
예를 들어, 상기 S3110 단계에서 획득되는 차량 통신 메시지에 대한 정보는 제2 차량에 구비된 제2 V2X 통신 시스템으로부터 수집된 정보일 수 있으며, 시간, 위치, 속도, 방향, 브레이크 시스템 상태 및 차량 크기 등을 나타내는 기본 안전 메시지(BSM) 데이터를 포함할 수 있다.
클라이언트(130)는, 제1 차량에 구비된 제1 V2X 통신 시스템으로부터 수집된 무선 신호 데이터를 이용하여, 제2 차량에 구비된 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지를 제1 V2X 통신 시스템이 수신하였는지 여부를 추가적으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 S3120 단계에서 획득되는 애플리케이션 결과값에 대한 정보는 제1 차량에 구비된 제1 V2X 통신 시스템으로부터 수집된 정보일 수 있으며, 전방 추돌 경고(FCW, Forward Crashing Warning), 긴급 브레이크 감지 경고(EEBL, Emergency Electronic Brake Lights), 사각 지대 경고(BSW, Blind Spot Warning), 차로 변경 경고(LCW, Lane Change Warning) 및 교차로 이동 보조(IMA, Intersection Movement Assist) 등을 포함할 수 있다.
상기 획득된 정보에 따라, 클라이언트(130)는 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지와 제1 V2X 통신 시스템에서 결정된 애플리케이션 결과값이 서로 대응되어 표시되도록 처리한다(S3130 단계).
예를 들어, 클라이언트(130)는 시간의 흐름에 따른 애플리케이션 결과값과 차량 통신 메시지의 변화를 서로 동기화시켜 표시할 수 있다.
도 44는 클라이언트의 구성에 대한 일실시예를 설명하기 위해 도시한 블록도로서, 클라이언트(130)는 데이터베이스(300), 데이터 획득부(301), 전처리부(302) 및 재생부(303)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 44에 도시된 클라이언트(130)의 동작 중 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 44를 참조하면, 클라이언트(130)의 데이터 획득부(301)를 통해 서버(120)로부터 수신되는 데이터가 데이터베이스(300)에 저장될 수 있다.
그를 위해, 데이터 획득부(301)는 서버(120)로부터 수신되는 데이터에 대한 압축 해제를 선택적으로 수행하기 위한 압축 해제부, 사용자 인증을 수행하기 위한 인증부 및 테스트 ID(TEST ID)를 이용하여 데이터를 조회(query)하기 위한 쿼리 생성부를 포함할 수 있다.
전처리부(302)는 상기 데이터 획득부(301)를 통해 서버(120)로부터 수신된 데이터에 대해 시간 필터(Time Filter), 공간 필터(Space Filter), 매트릭 필터(Metric 필터) 등의 필터링을 적용하여, 분석하고자 하는 관심 구간에 대한 데이터를 추출할 수 있다.
예를 들어, 관심 구간이 시간 영역에서 설정된 경우 서버(120)로부터 수신된 데이터에 대해 시간 필터(Time Filter)가 적용되어 특정 시간 구간에 해당하는 데이터가 추출되며, 관심 구간이 공간 영역에서 설정된 경우 서버(120)로부터 수신된 데이터에 대해 공간 필터(Space Filter)가 적용되어 특정 위치 영역에 해당하는 데이터가 추출될 수 있다.
또한, 신호 송수신 차량의 움직임 특성 또는 신호 특성을 나타내는 성능 지표를 기준으로 관심 구간이 설정된 경우에는, 서버(120)로부터 수신된 데이터에 대해 매트릭 필터(Metric Filter)가 적용되어, 특정 성능 조건에 해당하는 데이터가 추출될 수 있다.
*재생부(303)의 HV 추적부는 호스트 차량(HV)인 제1 차량에 대한 무선 신호 데이터와 그에 따른 로직 데이터들을 획득하여, 제1 차량의 이동 경로 등을 구성할 수 있다.
또한, RV 추적부는 원격 차량(RV)인 제2 차량에 대한 무선 신호 데이터와 그에 따른 로직 데이터들을 획득하여, 제2 차량의 이동 경로 등을 구성할 수 있다.
그리고 경로 추정부는, 호스트 차량(HV)인 제1 차량의 V2X 통신 시스템이 원격 차량(RV)인 제2 차량의 V2X 통신 시스템으로부터 수신한 기본 안전 메시지(BSM) 데이터를 이용하여, 제2 차량의 이동 경로 등을 구성할 수 있다.
한편, 시각화부는 시간의 흐름에 따른 애플리케이션 결과값과 차량 통신 메시지의 변화가 서로 동기화되어 표시되도록 처리하는 역할을 수행한다.
상기와 같이 처리된 애플리케이션 결과값과 차량 통신 메시지의 변화는 클라이언트(130)에 구비 또는 연결된 디스플레이 모듈(미도시)을 통해 화면에 표시될 수 있다.
분석 시스템(100)에서 V2X 통신 시스템의 이벤트를 분석하기 위한 분석(Event Analysis) 메뉴가 선택된 후 분석하고자 하는 테스트 ID(TEST ID)가 선택되면, 도 45에 도시된 바와 같은 사용자 인터페이스(UI)가 클라이언트(130)의 화면에 표시될 수 있다.
도 45를 참조하면, 이벤트 분석을 위한 화면은 지도 영역(1510), 차량 정보 영역(1520), 이벤트 표시 영역(1530), 상세 정보 영역(1540), 및 그래프 표시 영역(1550)을 포함하여 구성될 수 있다.
*지도 영역(1510)에는 테스트에 참가한 차량들의 이동 경로와 함께 현재 시점의 각 차량 위치를 나타내는 지도 이미지가 표시될 수 있다.
지도 이미지는 모든 차량들의 이동 경로와 현재 위치가 표시되도록 자동으로 스크롤(scroll)되며 확대/축소비율이 변경될 수 있다.
차량 정보 영역(1520)에는 테스트에 참여한 차량들에 대한 정보가 표시될 수 있으며, 차량들(V01, V02) 중 어느 하나를 호스트 차량(HV)으로 설정할 수 있다.
한편, 이벤트 표시 영역(1530)에는, 각각의 차량(V01, V02)이 전송한 차량 통신 메시지들이 시간의 흐름에 따라 연속하여 표시되며, 호스트 차량(HV)으로 설정된 차량(예를 들어, V02)이 원격 차량(RV)로부터 수신한 차량 통신 메시지에 기초해 결정한 애플리케이션 결과값이 표시될 수 있다.
그리고 사용자가 이벤트 표시 영역(1530)에 표시된 특정 애플리케이션 결과값을 선택하는 경우, 해당 애플리케이션 결과값을 결정하는데 이용된 로직 데이터 등에 대한 정보가 상세 정보 영역(1540)에 표시될 수 있다.
여기서, 상기 로직 데이터는 원격 차량(RV)로부터 수신한 차량 통신 메시지를 이용해 계산되는 것으로, 객체 구분(TC, Target Classification), 충돌 시간(TTC, Time-to-Collision), 교차 시간(TTI, Time-to-Intersection) 및 교차 거리(DTI, Distance to Intersection) 등을 포함할 수 있다.
그래프 표시 영역(1550)에는 차량들(V01, V02) 각각에 대한 속도와, 원격 차량(RV)의 호스트 차량(HV)으로부터의 거리 등에 대한 변화를 나타내는 그래프 이미지가 표시되나, 이에 한정되지 아니하며 각 차량의 패킷 전달률(PDR), 수신 신호 강도(RSSI), GPS 오차(GPS Error) 등 통신 성능의 시간에 따른 변화를 나타내는 그래프 이미지가 표시될 수 있다.
도 46은 애플리케이션 결과값과 차량 통신 메시지 대응시켜 표시하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위해 도시한 것으로, 상기 이벤트 표시 영역(1330)에서 시간의 흐름에 따른 애플리케이션 결과값과 차량 통신 메시지의 변화를 서로 동기화하여 표시하는 방법을 나타낸 것이다.
도 46을 참조하면, 호스트 차량(HV)에서 결정한 애플리케이션 결과값(1400)이 해당 시점에 대응되는 위치에 표시될 수 있다.
또한, 테스트에 참여한 차량들(V01, V02) 각각이 전송한 차량 통신 메시지들(1610, 1620)이 시간의 흐름에 따라 좌측에서 우측 방향으로 순차적으로 표시될 수 있다.
여기서, 호스트 차량(HV)의 애플리케이션 결과값은 해당 시점 이전에 원격 차량(RV)이 전송한 차량 통신 메시지(1610)에 기초하여 결정된 것일 수 있다.
한편, 원격 차량(RV)이 전송한 차량 통신 메시지들 중 일부는 호스트 차량(HV)에 수신되지 않을 수 있으며, 해당 차량 통신 메시지는 색상을 이용하여 정상 수신된 차량 통신 메시지와 구별되도록 표시될 수 있다.
도 46에 도시된 예에서, 원격 차량(RV)이 20:02:24경에 전송한 차량 통신 메시지(1621)는 호스트 차량(HV)에 수신되지 않은 것을 알 수 있다.
V2X 통신 시스템에 대한 이벤트 분석 결과가 재생되는 동안, 도 46에 도시된 바와 같은 블록 형태의 애플리케이션 결과값과 차량 통신 메시지들은 시간이 흐름에 따라 좌측에서 우측으로 이동하며, 가장 우측에는 새로운 애플리케이션 결과값과 차량 통신 메시지들 표시되게 된다.
상기에서는 북미 차량 통신 표준(WAVE)을 예로 들어 본 발명의 실시예에 따른 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법 및 시스템에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명에 따른 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법 및 시스템은 유럽 또는 일본 등 다양한 차량 통신 표준에 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 방법들은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (34)

  1. V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 방법에 있어서,
    V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 상기 V2X 통신 시스템으로부터 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 무선 신호 데이터 중 적어도 일부를 클라이언트로 전달하는 단계;를 포함하고,
    상기 무선 신호 데이터는 상기 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층들(layers) 중 2 이상의 계층들로부터 수집되는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 V2X 통신 시스템으로부터 수집되는 무선 신호 데이터는 수신 신호 정보, 차량 통신 메시지, 상기 차량 통신 메시지를 이용하여 계산된 로직 데이터 및 상기 로직 데이터를 이용하여 결정된 애플리케이션 결과값을 포함하는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수신 신호 정보는
    수신 신호 강도(RSSI, Received Signal Strength Indicator) 및 채널 혼잡도(CBR, Channel BusyRatio)를 포함하는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 차량 통신 메시지는
    하나 이상의 다른 V2X 통신 시스템으로부터 수신되는 기본 안전 메시지(BSM, Basic Safety Message) 데이터를 포함하며, 상기 기본 안전 메시지(BSM)는 시간, 위치, 속도, 방향, 브레이크 시스템 상태 및 차량 크기 중 적어도 하나를 포함하는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 로직 데이터는
    하나 이상의 다른 V2X 통신 시스템으로부터 수신되는 차량 통신 메시지를 이용하여 계산되며, 객체 구분(TC, Target Classification), 충돌 시간(TTC, Time-to-Collision), 교차 시간(TTI, Time-to-Intersection) 및 교차 거리(DTI, Distance to Intersection) 중 적어도 하나를 포함하는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 애플리케이션 결과값은
    전방 추돌 경고(FCW, Forward Crashing Warning), 긴급 브레이크 감지 경고(EEBL, Emergency Electronic Brake Lights), 사각 지대 경고(BSW, Blind Spot Warning), 차로 변경 경고(LCW, Lane Change Warning) 및 교차로 이동 보조(IMA, Intersection Movement Assist) 중 적어도 하나를 포함하는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    차량의 위치 정보를 수집하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 위치 정보는 상기 수집된 무선 신호 데이터와 동기화되어 상기 클라이언트로 전달되는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 수집 단계는
    상기 V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 파라미터(parameter)를 설정받는 단계;
    상기 V2X 통신 시스템의 정상 동작 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 V2X 통신 시스템의 송수신 패킷들을 전달받는 단계;를 포함하는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 V2X 통신 시스템의 테스트를 위해 사용될 무선 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 무선 신호를 상기 V2X 통신 시스템으로 전송하는 단계;를 더 포함하는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 전달 단계는
    관심 구간에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 수집된 무선 신호 데이터 중 상기 관심 구간에 대응되는 데이터를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 관심 구간 데이터를 상기 클라이언트로 전달하는 단계;를 포함하는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 관심 구간에 대한 정보는
    식별 명칭, 응용 종류, 이동 패턴 종류, 송신 차량 정보, 수신 차량 정보 및 상기 관심 구간을 정의하기 위한 스크립트(script) 중 적어도 하나를 포함하는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 전달 단계는
    복수의 테스트들에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 복수의 테스트들이 수행되어 수집된 상기 무선 신호 데이터를 리포트 데이터로 정리하는 단계; 및
    상기 정리된 리포트 데이터를 상기 클라이언트로 전달하는 단계;를 포함하는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 클라이언트로 전달된 무선 신호 데이터를 이용하여, 수행 중인 테스트 결과에 대한 실시간 추적 및 수행 완료된 테스트 결과에 대한 성능 분석 중 적어도 하나가 처리되는 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 분석 시스템.
  16. V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 시스템에 있어서,
    차량에 구비된 V2X 통신 시스템 및 측위 시스템과 유무선 통신을 이용해 연결되어, 상기 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터 및 상기 차량의 위치 정보를 수집하기 위한 데이터 수집기; 및
    상기 데이터 수집기에서 수집된 무선 신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 수신된 무선 신호 데이터 중 적어도 일부를 클라이언트로 전달하기 위한 서버;를 포함하고,
    상기 무선 신호 데이터는 상기 V2X 통신 시스템을 구성하는 복수의 계층들(layers) 중 2 이상의 계층들로부터 수집되는 분석 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 V2X 통신 시스템으로부터 수집되는 무선 신호 데이터는 수신 신호 정보, 차량 통신 메시지, 상기 차량 통신 메시지를 이용하여 계산된 로직 데이터 및 상기 로직 데이터를 이용하여 결정된 애플리케이션 결과값을 포함하는 분석 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 상기 데이터 수집기는
    상기 V2X 통신 시스템의 테스트를 위해 사용될 무선 신호를 생성하여 상기 V2X 통신 시스템으로 전송하기 위한 V2X 통신 모듈;을 더 포함하는 분석 시스템.
  19. 제16항에 있어서, 상기 서버는
    상기 클라이언트로부터 관심 구간에 대한 정보를 수신하고, 상기 데이터베이스에 저장된 무선 신호 데이터 중 상기 관심 구간에 대응되는 데이터를 추출하여 상기 클라이언트로 전달하는 분석 시스템.
  20. 제16항에 있어서, 상기 서버는
    상기 클라이언트로부터 복수의 테스트들에 대한 정보를 수신하고, 상기 데이터베이스에 저장된 무선 신호 데이터 중 상기 복수의 테스트들에 대응되는 데이터를 정리하여 상기 클라이언트로 전달하는 분석 시스템.
  21. V2X 통신 시스템에 대한 테스트 데이터를 트래킹(tracking) 하는 방법에 있어서,
    제1 차량의 위치 정보와, 상기 제1 차량에 구비된 제1 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 획득하는 단계;
    제2 차량의 위치 정보와, 상기 제2 차량에 구비된 제2 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 획득하는 단계;
    상기 획득된 위치 정보를 이용하여, 상기 제1, 2차량들의 이동 경로를 표시하기 위한 지도 이미지를 구성하는 단계; 및
    상기 획득된 무선 신호 데이터를 이용하여, 상기 제1, 2 V2X 통신 시스템들의 통신 성능 변화를 표시하기 위한 그래프 이미지를 구성하는 단계;를 포함하고,
    상기 지도 이미지상의 이동 경로와 상기 그래프 이미지상의 통신 성능 변화는 시간을 기준으로 서로 동기화되어 표시되는 테스트 데이터 트래킹 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1, 2 차량들 중 적어도 하나에 구비된 카메라에서 촬영된 동영상 데이터를 획득하여 재생하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 재상되는 동영상 데이터는 상기 지도 이미지상의 이동 경로 및 상기 그래프 이미지상의 통신 성능 변화와 시간을 기준으로 동기화되는 테스트 데이터 트래킹 방법.
  23. V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 시스템에 있어서,
    차량에 구비된 V2X 통신 시스템 및 측위 시스템과 유무선 통신을 이용해 연결되어, 상기 V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터 및 상기 차량의 위치 정보를 수집하기 위한 데이터 수집기;
    상기 데이터 수집기에서 수집된 무선 신호 데이터와 차량 위치 정보를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 수신된 무선 신호 데이터와 차량 위치 정보를 전송하기 위한 서버; 및
    상기 서버로부터 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 차량의 이동 경로를 표시하기 위한 지도 이미지를 구성하고, 상기 서버로부터 수신된 무선 신호 데이터를 이용하여 상기 V2X 통신 시스템의 통신 성능 변화를 표시하기 위한 그래프 이미지를 구성하기 위한 클라이언트;를 포함하는 분석 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 클라이언트는
    상기 테스트 데이터의 트래킹에 대한 일시 정지 및 재개, 현재 시점으로의 이동 및 트래킹 속도를 제어하기 위한 사용자 인터페이스(UI)를 제공하는 분석 시스템.
  25. V2X 통신 시스템에 대한 통신 성능을 분석하는 방법에 있어서,
    분석하고자 하는 관심 구간을 선택받는 단계;
    V2X 통신 시스템에서 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터 중 상기 관심 구간에 대응되는 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 관심 구간 데이터에 대응하는 성능 지표들을 이용하여 분석 결과를 도출하는 단계;를 포함하고,
    상기 관심 구간은 시간 또는 공간 영역에서 설정되거나, 또는 신호 송신 차량과 수신 차량 중 적어도 하나와 관련된 성능 지표를 기준으로 하여 설정되는 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 관심 구간은
    분석 시작 시점과 종료 시점을 지정함에 의해 설정되는 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 관심 구간은
    상기 송수신 차량들의 이동 경로를 나타내는 지도 이미지상에서 영역을 지정함에 의해 설정되는 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법.
  28. 제25항에 있어서, 상기 관심 구간은
    상기 신호 송신 차량과 수신 차량 중 적어도 하나와 관련된 움직임 특성을 나타내는 성능 지표를 기준으로 하여 설정되는 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 움직임 특성은
    차량 위치, 차량 속도, 차량 진행 방향, 차량간 진행 방향 사이각 및 차량간 상대 속도 중 적어도 하나를 포함하는 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법.
  30. 제25항에 있어서,
    상기 관심 구간에 대응되는 데이터를 추출하기 위한 규칙(rule)을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 규칙을 서버로 전송하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 규칙은 식별 명칭, 응용 종류, 이동 패턴 종류, 송신 차량 정보, 수신 차량 정보 및 상기 관심 구간을 정의하기 위한 스크립트(script) 중 적어도 하나를 포함하는 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 관심 구간에 대응되는 적어도 하나의 시간 구간을 나타내기 위한 태그(tag)를 생성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 태그를 이용하여, 복수의 테스트 결과들 중 동일한 태그로 표시된 구간들에 대한 통합 분석이 가능한 V2X 통신 시스템 통신 성능 분석 방법.
  32. V2X 통신 시스템을 테스트하기 위한 분석 시스템에 있어서,
    제1 차량에 구비된 제1 V2X 통신 시스템과 제2 차량에 구비된 제2 V2X 통신 시스템에서 각각 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대한 데이터를 수집하기 위한 데이터 수집기;
    상기 데이터 수집기에서 수집된 무선 신호 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 수신된 무선 신호 데이터를 전송하기 위한 서버; 및
    상기 서버로부터 수신된 무선 신호 데이터를 이용하여, 상기 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지에 기초해 상기 제1 V2X 통신 시스템에서 결정된 애플리케이션 결과값에 대한 정보를 획득하는 클라이언트;를 포함하고,
    상기 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지와 상기 제1 V2X 통신 시스템에서 결정된 애플리케이션 결과값이 서로 대응되어 표시되는 것을 특징으로 하는 분석 시스템.
  33. 제32항에 있어서, 상기 클라이언트는
    상기 수집된 무선 신호 데이터를 이용하여, 상기 제2 V2X 통신 시스템이 전송한 차량 통신 메시지를 상기 제1 V2X 통신 시스템이 수신하였는지 여부를 판단하고,
    상기 차량 통신 메시지를 상기 제1 V2X 통신 시스템이 수신하였는지 여부는 색상을 이용하여 구분되도록 표시되는 분석 시스템.
  34. 제32항에 있어서,
    시간의 흐름에 따른 상기 애플리케이션 결과값과 상기 차량 통신 메시지의 변화가 서로 동기화되어 표시되는 분석 시스템.
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