WO2020050440A1 - V2x 통신을 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an apparatus and method for V2X communication, and more particularly, to a method for obtaining location information of a vehicle through V2I communication.
- vehicles are becoming the result of complex industrial technologies in which electrical, electronic, and communication technologies are converged from the center of mechanical engineering.
- vehicles are also called smart cars.
- Smart cars have connected to drivers, vehicles, and transportation infrastructure to provide a variety of user-specific mobility services as well as traditional vehicle technologies such as traffic safety / complexity cancellation.
- This connectivity can be implemented using V2X (Vehicle to Everything) communication technology.
- GPS systems use a GPS system using satellites to check their location. Since GPS systems need to receive signals from at least three satellites, they are greatly affected by the surrounding environment. Location information cannot be used in indoor environments where GPS signals are not received, such as tunnels or underground parking lots. In addition, location recognition performance is reduced even when driving in urban areas with poor weather or buildings.
- the present invention proposes a method and apparatus for V2X communication.
- a method of obtaining vehicle location information through V2I communication includes a method for obtaining vehicle location information through V2I communication, from a first road side unit (RSU) Receiving a first V2I message including location information, transmission power information, and coverage information of the first RSU; Obtaining the received power of the first V2I message; And obtaining area information of the vehicle based on the received power and the coverage information, wherein the area information is specified whether the vehicle is located within the coverage of the first RSU or within the coverage of the first RSU. You can indicate the area.
- RSU road side unit
- the V2I message further includes surrounding RSU information, and the region information may be obtained based on the received power, the coverage of the first RSU, and the coverage of the surrounding RSU.
- the surrounding RSU information may include location information, transmission power information, and coverage information of a second RSU having a coverage area overlapping with the coverage of the first RSU.
- the surrounding RSU information includes location information and layer data of the surrounding RSU, wherein the layer data includes Received Signal Strength Indication (RSSI) table information in a predefined region. Can be represented.
- RSSI Received Signal Strength Indication
- the V2I message may further include at least one of a transmission power list of the first RSU, a control interval of the transmission power, or coverage information corresponding to the transmission power.
- the step of acquiring the area information of the vehicle further includes checking whether a third V2I message transmitted from the first RSU is received during the control interval, wherein the area information is the control interval During the operation, it may be determined whether the specific region includes a coverage region corresponding to the changed transmission power according to whether the third V2I message is received.
- V2X communication device for acquiring location information of a vehicle through V2I communication according to an embodiment of the present invention includes a memory for storing data; A communication unit that transmits and receives wireless signals including V2I messages; And a processor that controls the memory and the communication unit, wherein the processor receives location information, transmission power information, and coverage information of the first RSU from a first road side unit (RSU).
- RSU road side unit
- a first V2I message is received, the received power of the first V2I message is obtained, and area information of the vehicle is obtained based on the received power and the coverage information. It may indicate whether it is located in the coverage of the first RSU or a specific area in the coverage of the first RSU.
- the V2I message further includes surrounding RSU information, and the region information may be obtained based on the received power, the coverage of the first RSU, and the coverage of the surrounding RSU.
- the surrounding RSU information may include location information, transmission power information, and coverage information of a second RSU having a coverage area overlapping with the coverage of the first RSU.
- whether the specific region includes the overlapping coverage region may be determined according to whether the second V2I message transmitted from the second RSU is received.
- the surrounding RSU information includes location information and layer data of the surrounding RSU, wherein the layer data includes Received Signal Strength Indication (RSSI) table information in a predefined region. Can be represented.
- RSSI Received Signal Strength Indication
- the V2I message may further include at least one of a transmission power list of the first RSU, a control interval of the transmission power, or coverage information corresponding to the transmission power.
- the processor checks whether to receive a third V2I message transmitted from the first RSU during the control interval, but the area information depends on whether to receive the third V2I message during the control interval. It may be determined whether the specific area includes a coverage area corresponding to the changed transmission power.
- the resolution of position recognition can be increased by subdividing the recognition area through overlapping arrangement of the load side units or transmission power adjustment.
- FIG. 1 shows an exemplary architecture of a V2X communication device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 shows a method of processing a V2X message according to an embodiment of the present invention.
- FIG 3 shows an architecture of a V2X communication device that provides an infrastructure service according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method of obtaining location information in an indoor environment from a stand-alone RSU.
- FIG. 5 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method of obtaining location information in an indoor environment from a stand-alone RSU.
- IPM indoor positioning message
- IPM indoor positioning message
- RSU 8 is a view for explaining a method for obtaining location information of a vehicle based on information of a road side unit (RSU), as an embodiment to which the present invention is applied.
- RSU road side unit
- RSU 9 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on information about a peripheral road side unit (RSU).
- RSU peripheral road side unit
- FIG. 10 is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on information on a peripheral road side unit (RSU) as an embodiment to which the present invention is applied.
- RSU peripheral road side unit
- FIG. 11 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on information about a peripheral road side unit (RSU).
- RSU peripheral road side unit
- RSU 12 is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on information on a peripheral road side unit (RSU) as an embodiment to which the present invention is applied.
- RSU peripheral road side unit
- FIG. 13 is a diagram illustrating an indoor positioning message (IPM) structure including information on a peripheral road side unit (RSU) according to an embodiment of the present invention.
- IPM indoor positioning message
- FIG. 14 is a diagram illustrating a data frame structure of an indoor positioning message (IPM) including information on a load side unit (RSU) according to an embodiment of the present invention.
- IPM indoor positioning message
- RSU load side unit
- 15 is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on received power size information as an embodiment to which the present invention is applied.
- 16 is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on received power size information as an embodiment to which the present invention is applied.
- 17 is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on layer information including a received power size table, as an embodiment to which the present invention is applied.
- 18 is a diagram for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on layer information including a received power size table, as an embodiment to which the present invention is applied.
- FIG. 19 is a diagram illustrating an indoor positioning message (IPM) structure including layer information of a road side unit (RSU) according to an embodiment of the present invention.
- IPM indoor positioning message
- FIG. 20 is a diagram illustrating a data frame structure of an indoor positioning message (IPM) including layer information of a load side unit (RSU) according to an embodiment of the present invention.
- IPM indoor positioning message
- RSU load side unit
- 21 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method for obtaining location information through transmission power adjustment.
- 22 is a view to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method for acquiring location information by adjusting transmit power of a stand-alone RSU.
- IPM indoor positioning message
- transmission power control transmission power control
- 24 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method of obtaining location information through transmission power adjustment of a V2I message including peripheral RSU information.
- IPM indoor positioning message
- transmission power control transmission power control
- 26 is a view to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method of obtaining location information through transmission power adjustment of a V2I message including RSU layer information.
- FIG. 27 is a diagram illustrating a data frame structure of an IPM (indoor positioning message) including transmission power control (transmission power control) information according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 28 is a diagram showing a V2I system structure according to an embodiment of the present invention.
- 29 is a flowchart illustrating a method of transmitting a V2I message by an RSU of a stand alone method according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 30 is a flowchart illustrating a method for estimating location information of a vehicle based on a V2I message received from a stand alone RSU according to an embodiment of the present invention.
- 31 is a diagram illustrating a power adjustment accumulation tape according to transmission power adjustment according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 32 is a flowchart illustrating a method of transmitting a V2I message including peripheral RSU information according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 33 is a flowchart illustrating a method for estimating location information of a vehicle based on a V2I message including peripheral RSU information, according to an embodiment of the present invention.
- 34 is a diagram illustrating a power adjustment accumulation tape according to transmission power adjustment according to an embodiment of the present invention.
- 35 is a flowchart illustrating a method of transmitting a V2I message including RSU layer information according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 36 is a flowchart illustrating a method of estimating location information of a vehicle based on a V2I message including peripheral RSU information, according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 37 shows a configuration of a V2X communication device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 38 is a flowchart illustrating a method for a V2X communication device to obtain location information from a V2I message according to an embodiment of the present invention.
- the present invention relates to a V2X communication device, the V2X communication device is included in the Intelligent Transport System (ITS) system, and may perform all or some functions of the ITS system.
- the V2X communication device can perform communication with a vehicle and a vehicle, a vehicle and an infrastructure, a vehicle and a bicycle, and a mobile device.
- the V2X communication device may correspond to an on-board unit (OBU) of a vehicle, or may be included in an OBU.
- OBU may also be referred to as OBE (On Board Equipment).
- the V2X communication device may correspond to an RSU (Road Side Unit) of the infrastructure, or may be included in the RSU.
- RSU may also be referred to as RSE (RoadSide Equipment).
- the V2X communication device may correspond to an ITS station or may be included in the ITS station. Any OBU, RSU and mobile equipment that perform V2X communication may be referred to as ITS stations.
- the V2X communication device may correspond to a WAVE (Wireless Access in Vehicular) device, or may be included in the WAVE device.
- the V2X communication device may also be abbreviated as a V2X device.
- 1 shows an exemplary architecture of a V2X communication device according to an embodiment of the present invention.
- 1 may be, for example, an exemplary architecture of a V2X communication device that can be implemented based on a reference architecture of an ITS station that conforms to the European (EU) standard.
- EU European
- the application layer can implement and support various use cases.
- the application may provide road safety, efficient traffic information, and other application information.
- the facility layer can support to effectively realize various use cases defined in the application layer.
- the facility layer can basically support the same or similar functions as the top three layers of the OSI model. Furthermore, additionally, facilities for a V2X communication device may be provided. For example, the facility layer may provide facilities such as application support, information support, and session / communication support.
- the facility means a component that provides functionality, information, and data. The description of the three facilities presented as an example is as follows.
- the application support facility refers to a facility that supports a basic application set (or message set).
- the facility layer may support V2X messages, for example, periodic messages such as CAM or event messages such as Decentralized Environmental Notification Messages (DENM).
- periodic messages such as CAM
- event messages such as Decentralized Environmental Notification Messages (DENM).
- DENM Decentralized Environmental Notification Messages
- the information support facility is a facility that provides a common data information or database used for a basic application set (or message set), and may be, for example, a local dynamic map (LDM).
- LDM local dynamic map
- the session / communication support facility is a facility that provides a service for communication and session management, and may be an addressing mode and a session support.
- the facility layer performs supporting application set (or message) set as one of the main functions. That is, the facility layer serves to create a message set (or message) based on information to be transmitted by an application layer or a service to be provided.
- the message thus generated may be referred to as a V2X message, which will be described in detail below with reference to each drawing.
- the access layer may transmit the message / data received from the upper layer through a physical channel.
- the access layer includes a communication technology based on IEEE 802.11 and / or 802.11p standards, a ITS-G5 wireless communication technology based on the physical transport technology of IEEE 802.11 and / or 802.11p standards, and a satellite / wideband wireless mobile communication. It can perform / support data communication based on 2G / 3G / 4G (LTE) / 5G wireless cellular communication technology, broadband terrestrial digital broadcasting technology such as DVB-T / T2 / ATSC, GPS technology, IEEE 1609 WAVE technology, and so on.
- LTE Long Term Evolution
- 5G wireless cellular communication technology broadband terrestrial digital broadcasting technology
- DVB-T / T2 / ATSC GPS technology
- IEEE 1609 WAVE technology and so on.
- the network / transport layer can configure a network for vehicle communication between homogenous / heterogeneous networks by using various transport protocols and network protocols.
- the transport layer is a connection layer between services provided by the upper layer (session layer, presentation layer, application layer) and lower layers (network layer, data link layer, physical layer).
- the transport layer can manage the transmission data to accurately arrive at the destination.
- the transport layer can process data into packets of appropriate size for efficient data transmission, and on the receive side, the transport layer can perform processing to recover the received packets to the original file.
- protocols such as Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP), and Basic Transport Protocol (BTP) may be used as the transport protocol.
- the network layer can manage logical addresses and determine the route of delivery of packets.
- the network layer may receive a packet generated at the transport layer and add a logical address of the destination to the network layer header.
- unicast / broadcast between vehicles, between vehicles and fixed stations, and between fixed stations may be considered as the packet path.
- geo-networking, IPv6 networking with mobility support, and IPv6 over geo-networking may be considered as networking protocols.
- the exemplary architecture of the V2X communication device may further include a management layer and a security layer.
- V2X messages may also be referred to as ITS messages.
- the application layer or facility layer may generate a V2X message.
- CAM, DENM or CPM can be generated as a V2X message.
- the transport layer generates a BTP packet, and the network layer encapsulates the BTP packet to generate a geo-networking packet.
- the geo-networking packet can be encapsulated as an LLC packet.
- the data includes a message set, and the message set can be a basic safety message.
- BTP is a protocol for transmitting a V2X message generated by the facility layer to a lower layer.
- the BTP header is composed of A type and B type.
- a type BTP header may include a destination / destination port and a source port, which are necessary for transmission and reception for interactive packet transmission.
- the B type header may include destination port and destination port information required for transmission for non-interactive packet transmission. The description of the fields / information included in the header is as follows.
- the destination port identifies a facility entity corresponding to a destination of data (BTP-PDU) included in the BTP packet.
- Source Port This field is generated in the case of BTP-A type, and indicates the port of the protocol entity of the facility layer in the source where the corresponding packet is transmitted. This field may have a size of 16 bits.
- Destination Port Info a field generated in the case of the BTP-B type, and may provide additional information when the destination port is the most well-known port. This field may have a size of 16 bits.
- the geonetworking packet includes a basic header and a common header according to a network layer protocol, and an extension header according to a geonetworking mode.
- the geonetworking header will be described again below.
- An LLC header is added to the geonetworking packet to generate an LLC packet.
- the LLC header provides a function of distinguishing and transmitting IP data and geonetworking data.
- IP data and geonetworking data can be distinguished by SNAP's Ethertype.
- the ether type when IP data is transmitted, the ether type may be set to 0x86DD and included in the LLC header.
- the ether type when geonetworking data is transmitted, the ether type may be set to 0x86DC and included in the LLC header.
- the receiver may check the Ethernet type field of the LLC packet header and forward and process the packet according to the IP data path or the geonetworking path.
- FIG 3 shows an architecture of a V2X communication device that provides an infrastructure service according to an embodiment of the present invention.
- the V2X communication device can provide various services for traffic safety and efficiency.
- One of them may be a Cooperative Awareness (CA) service.
- Cooperative awareness in road traffic means that road users and roadside infrastructure can know about each other's location, dynamics, and attributes.
- road users are all kinds of users on or near roads that serve traffic safety and control such as cars, trucks, motorcycles, bicycles, or pedestrians
- roadside infrastructure is equipment that includes road signs, traffic lights, or barriers and doorways.
- V2V vehicle to vehicle
- V2I vehicle to infrastructure
- I2V infrastructure to vehicle
- V2X vehicle to everything
- V2X communication device to develop situational awareness that includes the presence and behavior of road users in the vicinity of the V2X communication device.
- a V2X communication device can develop context awareness through communication with its own sensors and other V2X communication devices.
- the infrastructure service may specify whether RSU's V2I communication device can inform other V2X communication devices about the location, dynamics, and attributes of detected neighbor road users and other objects. For example, the infrastructure service may share this information with other V2X communication devices through transmission of an indoor positioning message (IPM).
- IPM indoor positioning message
- Such an infrastructure service may be an optional facility for all types of V2X communication devices (vehicle V2X communication devices, RSU V2X communication devices, personal V2X communication devices, etc.) participating in road traffic. .
- V2I technology is a communication technology between infrastructure and vehicle among V2X.
- the infrastructure represents a fixed communication device that performs V2X communication.
- the infrastructure may be a traffic light or a communication device installed at an intersection.
- the infrastructure may be referred to as a Road Side Unit (RSU).
- RSU Road Side Unit
- V2I technology is “Traffic Light Maneuver” technology that informs traffic signal driving capability through RSU connected to the network, “Toad and Lane Topology” technology that informs road conditions and lane configuration, and “informs vehicle status information” Infrastructure to Vehicle information ”technology, and“ Traffic Light control ”technology for signal management exist.
- the ITS system provides a system corresponding technology through an infrastructure service in a facility layer as shown in the figure below.
- the infrastructure service may be a facility layer entity.
- the infrastructure service may be part of the application support domain of the facility layer.
- FIG. 3 illustratively illustrates a logical interface to infrastructure services and other layers in the V2X communication device architecture and potential logical interfaces to entities in the facility layer.
- the facility layer When transmitting, the facility layer generates / encodes a message according to the requested action from the application and manages the transmission of the message.
- a message received through NF-SAP is decoded in a network & transport (N & T) layer, and the received message is transmitted to an application layer.
- Information by message operation is connected to the management layer through MF-SAP, and to the security layer through SF-SAP for message security.
- Such an infrastructure service can provide two services, for example, sending and receiving IPM.
- Transmission of IPM includes creation and transmission of IPM.
- the originating V2X communication device configures the IPM, which is then delivered to the networking and transport layers for dissemination.
- the originating V2X communication device may be referred to as a transmission V2X communication device, a transmission V2X communication device, a host V2X communication device, or the like.
- the infrastructure service can interface with other entities in the facility layer and V2X applications in the layer.
- GPS systems use a GPS system using satellites to check their location. Since GPS systems need to receive signals from at least three satellites, they are greatly affected by the surrounding environment. Location information cannot be used in indoor environments where GPS signals are not received, such as tunnels or underground parking lots. In addition, location recognition performance is reduced even when driving in urban areas with poor weather or buildings.
- a position recognition technology using inertial navigation is used as a compensation technology.
- this technique is a system in which position errors can be accumulated, and may rather degrade position recognition performance. Accordingly, in order to improve such a problem and improve the position recognition performance of the V2I device in an environment in which the GPS signal is not normally received, in the present invention, the vehicle's location information is effectively obtained through V2I communication in an indoor environment in which the GPS signal is not received. Suggest how to do it.
- FIG. 4 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method of obtaining location information in an indoor environment from a stand-alone RSU.
- an RSU installed in an indoor environment in which GPS is not operated may provide location-based services. For example, GPS reception is not possible in a tunnel environment as illustrated in FIG. 4.
- the RSU installed along the central lane in the tunnel may transmit location information of the vehicle in the tunnel to the vehicle passing through the area allocated to the RSU through V2I communication.
- the location information of the vehicle may include a reference position, the location of the RSU, information about the coverage area of the RSU, and the like.
- the V2X vehicle cannot acquire accurate location information because it cannot receive GPS, but it can acquire information about a zone to which its vehicle belongs from an adjacent RSU through V2I communication.
- information on the area may indicate whether the vehicle is located within the coverage of the RSU.
- FIG. 5 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method of obtaining location information in an indoor environment from a stand-alone RSU.
- an RSU installed in an indoor environment in which GPS is not operated may provide location-based services. For example, in a parking lot environment as shown in FIG. 5, GPS reception is weak or GPS reception is impossible. At this time, among the regions based on each RSU, location information on a region to which the vehicle belongs may be transmitted to the vehicle.
- the location information may include a reference position, the location of the RSU, information about the coverage area of the RSU, and the like.
- the present invention proposes a block of a facility layer supporting IPS (Indoor Positioning Service) in an RSU device through V2I communication.
- IPS Indoor Positioning Service
- the transmitter may generate an indoor positioning message (IPM) message in accordance with the operation of a higher application for indoor location service in a facility layer. And, the generated message can be delivered to the network & transport layer. After receiving the V2X message, the receiver can decode the IPM message received from the layer to the network & transport layer and deliver related data to the corresponding application to the upper layer.
- IPM indoor positioning message
- IPM indoor positioning message
- the IPM message may include an ITS protocol data unit (PDU) header and a plurality of containers.
- PDU ITS protocol data unit
- the ITS PDU header is a common header that includes protocol version, message type, and information of the ITS ID of the originating V2X communication device.
- the ITS PDU header is a common header used in the ITS message, and is present at the beginning of the ITS message.
- the ITS PDU header may be referred to as a common header, header, or the like.
- the plurality of containers may include an outgoing RSU container (Original RsuConatiner) including location information of the RSU and / or a service container (RsuServiceContainer) defining a service provided at the location.
- RSU container Olinal RsuConatiner
- RsuServiceContainer a service container defining a service provided at the location.
- IPM indoor positioning message
- composition of the IPS message may be defined in ASN.1 and defined in a standard document, and transmitted and received based on this.
- the IPS message is defined as a sequence and may include a header, an originating RSU container (Original RsuConatiner), and a service container (RsuServiceContainer).
- the date frame structure of the originating RSU container may be defined as shown in FIG. 7 (b). That is, the originating RSU container has a time stamp (TimeSteamp) indicating the transmission time of the message, an RSU position (RsuPosition) indicating the installation location of the RSU, and additionally, a transmission power and / or RSU signal used for location recognition at the receiver. It may include a coverage parameter (or DF) indicating the area to be transmitted.
- the transmit power parameter may be expressed as an integer, and the unit may be -xdBm. For example, when the transmission power parameter value is 75, it indicates that the RSU has transmitted a message with power of -75dBm.
- the coverage parameter is a radius based on the RSU, and may be expressed as an integer, and the unit may be 0.1 meter. For example, if the value of the coverage parameter is 300, it indicates that the signal of the RSU is transmitted to a radius of 30 meters around the reference location (ie, the location of the RSU). If the receiver receives a signal transmitted from the corresponding RSU, it can be estimated that the vehicle is within 30 meters of the reference position radius.
- the data frame structure of the service container may be defined as shown in FIG. 7 (c).
- the service container displays the zone ID (ZoneID), the zone name (ZoneName), the service type (ServiceType) indicating the type of the service provided, and information related to the service.
- Service Data (ServiceData) to include, control type (ControlType) indicating the type of control service for the safety of the vehicle, and / or control data (ControlData) parameters (or DF) including information related to the control service. have.
- the service type represents a value corresponding to the corresponding parking lot
- the service data may include map information of the corresponding runner window.
- a location-based control service may be provided through a control type and / or control data. For example, if there is no parking space on the floor at the entrance of the underground parking lot, the RSU of the corresponding region may transmit control data including control information corresponding to the control type to use the next floor. Detailed embodiments thereof will be described later in detail.
- RSU 8 is a view for explaining a method for obtaining location information of a vehicle based on information of a road side unit (RSU), as an embodiment to which the present invention is applied.
- RSU road side unit
- the RSU may be installed to have coverage overlapping with at least one surrounding RSU.
- a vehicle is placed in an area (ie, areas such as r12, r23, r34, and r45) where V2I messages are received from a plurality of RSUs, such as hatched areas.
- an uncertain zone may exist from the viewpoint of location positioning.
- a vehicle when a vehicle is located in an overlapping coverage area, such as areas such as r12, r23, r34, and r45, relatively precise position estimation is possible by receiving a V2I message from two RSUs, but within the r1 area If it is located outside the r12 region, it is difficult to limit the region to the specific region within the r1 region (that is, to estimate the location of the r1 region excluding the r12 region).
- each RSU may transmit a V2I message including information on neighboring RSUs having overlapping coverage.
- RSU 9 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on information about a peripheral road side unit (RSU).
- RSU peripheral road side unit
- FIG. 9 (a) it is assumed that a conventional stand-alone method is applied and a first Onboard Unit (OBU) is positioned as illustrated in FIG. 9 (a).
- the first OBU does not receive the signal of the second RSU, which is the RSU around the first RSU.
- the entire coverage of the first RSU including all of the overlapping zones can be recognized as an area where the first OBU exists.
- the first RSU e.g., RSU12, RSU13, RSU14, and RSU15
- the entire coverage of the first RSU including all of the overlapping zones can be recognized as an area where the first OBU exists.
- a V2I message including only the information of the originating RSU is received from the first RSU (r1), only the fact that the vehicle is located (or exists) in the RSU1 area can be known.
- the first OBU when the deployment information of the peripheral RSU is transmitted together, the first OBU having the same location as FIG. 9 (a) receives the peripheral RSU information, thereby overlapping within the RSU1 area. You can recognize that your vehicle is located in an area other than the area.
- the first OBU when receiving a V2I message further including the surrounding RSU information having overlapping coverage, the first OBU is located outside the zones in which its vehicles overlap (RSU12, RSU13, RSU14, RSU15) You can see According to the exemplary embodiment of the present invention, the cognitive area may be narrowed, so that the resolution of position recognition may be increased.
- FIG. 10 is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on information on a peripheral road side unit (RSU) as an embodiment to which the present invention is applied.
- RSU peripheral road side unit
- a first OBU (or a vehicle equipped with a first OBU) is a peripheral RSU (ie, a second RSU, a third RSU, a fourth RSU, a fifth RSU) from the first RSU to the first RSU. ) If an IPM message (or V2I message) containing information is received, and an IPM message (or V2I message) is not received from the surrounding RSU (or a signal is received from the surrounding RSU but a signal below a predetermined threshold is received) Case).
- a peripheral RSU ie, a second RSU, a third RSU, a fourth RSU, a fifth RSU
- the vehicle may recognize that its location belongs to the remaining areas except for the area except for the area intersecting the surrounding RSU area among the first RSU areas.
- the vehicle that has received the IPM message transmitted from the first RSU may check whether a signal is received from the surrounding RSU indicated by the surrounding RSU container of the IPM message for a specific time. That is, the vehicle can detect a signal transmitted from the surrounding RSU for a predetermined time. In this case, the predetermined time may be set larger than the IPM transmission period.
- FIG. 11 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on information about a peripheral road side unit (RSU).
- RSU peripheral road side unit
- the first RSU and the second RSU are installed to have an overlapping coverage area (r_RSU12), and the vehicle equipped with the second OBU receives the V2I message from the first RSU and the second RSU.
- the second OBU may recognize (or estimate) that the location of its vehicle belongs to r_RSU12.
- the first RSU, the second RSU, the third RSU, and the fourth RSU are installed to have an overlapping coverage area (r_RSU12 + r_RSU123 + r_RSU124), and the vehicle equipped with the second OBU is It is assumed that a V2I message is received from the first RSU and the second RSU.
- the two signals transmitted from the first RSU and the second RSU overlap (Overlap).
- the resolution of position recognition can be increased. That is, the second OBU may recognize (or estimate) that the location of its vehicle belongs to r_RSU12.
- the second OBU may recognize (or estimate) that the location of its vehicle belongs to r_RSU12.
- it may be recognized whether it is located in an area overlapping the corresponding RSU or in an area excluding areas overlapping the corresponding RSU. Through this, it is possible to more accurately estimate the position of the vehicle.
- RSU 12 is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on information on a peripheral road side unit (RSU) as an embodiment to which the present invention is applied.
- RSU peripheral road side unit
- a second OBU (or a vehicle equipped with a second OBU) includes peripheral RSU (ie, second RSU, third RSU, and fourth RSU) information of the first RSU from a first RSU. If an IPM message (or V2I message) is received and an IPM message (or V2I message) is not received from the second RSU among the neighboring RSUs (or a signal is received from the neighboring RSU, but a signal above a predetermined threshold value from the second RSU) Is received).
- peripheral RSU ie, second RSU, third RSU, and fourth RSU
- the IPM message transmitted from the first RSU may include information of the first RSU, as well as information of 2 RSUs, third RSUs, and fourth RSUs installed in the vicinity.
- the second OBU receives a message from the first RSU and the second RSU, but may receive signals from other RSUs among neighboring RSUs or receive signals below a threshold.
- the vehicle except for the region where the location of the vehicle intersects the RSU region that has not received a signal among the intersection region of the first RSU and the second RSU (that is, the overlapping coverage of the first RSU and the second RSU). It can be recognized that it belongs to a region other than the region.
- the vehicle that has received the IPM message transmitted from the first RSU may check whether a signal is received from the surrounding RSU indicated by the surrounding RSU container of the IPM message for a specific time. That is, the vehicle can detect a signal transmitted from the surrounding RSU for a predetermined time. In this case, the predetermined time may be set larger than the IPM transmission period.
- FIG. 13 is a diagram illustrating an indoor positioning message (IPM) structure including information on a peripheral road side unit (RSU) according to an embodiment of the present invention.
- IPM indoor positioning message
- the IPM message may include an ITS protocol data unit (PDU) header and a plurality of containers.
- the ITS PDU header is a common header that includes protocol version, message type, and information of the ITS ID of the originating V2X communication device.
- the ITS PDU header is a common header used in the ITS message, and is present at the beginning of the ITS message.
- the ITS PDU header may be referred to as a common header, header, or the like.
- the plurality of containers may include an outgoing RSU container (Original RsuConatiner) containing location information of the RSU, a service container (RsuServiceContainer) defining a service provided at the location, and / or a neighboring RSU container (NeighborRsuContainer) containing surrounding RSU information. You can.
- RSU container Olinal RsuConatiner
- RsuServiceContainer a service container defining a service provided at the location
- NeighborRsuContainer a neighboring RSU container
- FIG. 14 is a diagram illustrating a data frame structure of an indoor positioning message (IPM) including information on a load side unit (RSU) according to an embodiment of the present invention.
- IPM indoor positioning message
- RSU load side unit
- composition of the IPS message may be defined as ASN.1 and defined in a standard document, and transmitted and received based on this.
- the IPS message is defined as a sequence and may include a header, an originating RSU container (OriginalRsuConatiner), a service container (RsuServiceContainer), and a neighboring RSU container (NeighborRsuContainer).
- the originating RSU container and the service container may have the same data frame structure as the originating RSU container and the service container described in FIG. 7 above.
- the neighbor RSU container may be defined as a neighbor RSU list (DF_NeighborRsuList) including one or more neighbor RSU information.
- the data frame structure of the peripheral RSU container may be defined as shown in FIG. 14 (b).
- the peripheral RSU list may be configured by a combination of peripheral RSU containers (DF_NeighborRsuContainer), and may be defined up to 10.
- the peripheral RSU container is a container including deployment information of the peripheral RSU, and may include an RsuID parameter indicating identification information of the RSU, an RsuPos parameter indicating location information of the RSU, and / or a TransmissionPower parameter indicating transmission power of the RSU.
- the above-described data or parameters may be expressed as an integer, and the unit may be -xdBm.
- the transmission power parameter value is 75, it indicates that the RSU has transmitted a message with power of -75dBm.
- the coverage parameter is a radius based on the RSU, and may be expressed as an integer, and the unit may be 0.1 meter. For example, if the value of the coverage parameter is 300, it indicates that the signal of the RSU is transmitted to a radius of 30 meters around the reference location (ie, the location of the RSU). If the receiver receives a signal transmitted from the corresponding RSU, it can be estimated that the vehicle is within 30 meters of the reference position radius.
- 15 is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on received power size information as an embodiment to which the present invention is applied.
- the layer data represents table information of the received signal size in a predefined region, and the layer data may be referred to as layer information, received power table, received power matrix, received signal size table, received signal size matrix, etc. have. That is, layer data for a corresponding service area may be generated for positioning in an indoor fixed area such as an underground parking lot.
- the service area may be set in two-dimensional regions in a horizontal direction (ie, the x-axis direction) and a vertical direction (ie, the y-axis direction).
- the service area is basically composed of a square, and a reference point (Pos_reference) is configured at a specific location.
- Pos_reference a reference point
- the distribution of RSSI values in the service area based on the location of the first RSU may be determined as shown in FIG. 15.
- an RF signal in which a signal transmitted from the first RSU is measured at each location in the service area may be indicated.
- the size of the RSU signal may be represented by a received signal strength indication (RSSI) value.
- RSSI received signal strength indication
- the RSSI value is attenuated according to path-loss attenuation in the horizontal and vertical directions.
- the RSSI value at each location may be calculated (or obtained) based on the transmit power and path loss model of the RSU, or may be obtained through measurement.
- layer data of the first RSU may be generated, and in the same way, layer data of all RSUs in the service area may be generated.
- the location of the vehicle in the service area can be accurately obtained by transmitting a V2I message including the layer data of the RSU in the service area.
- 16 is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on received power size information as an embodiment to which the present invention is applied.
- the service area described with reference to FIG. 15 may be divided at regular intervals, as illustrated in FIG. 16. That is, in order to convert the RSSI value of the two-dimensional plane structure into a value for transmission, layer data representing a received signal table by a corresponding RSU may be generated (or set) with a data structure as shown in FIG. 16.
- the layer data may be configured based on 2D coordinates.
- the x-axis and y-axis can be indexed from 1 to n or m, respectively. Intervals between indexes may be expressed by delta x and delta y values.
- the signal characteristics of the first RSU can be determined. For example, RSSI46 may have a mean value and / or covariance value of 4 positions on the x-axis and 6 positions on the y-axis based on the lower left reference point.
- 17 is a view for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on layer information including a received power size table, as an embodiment to which the present invention is applied.
- the RSU may generate V2I messages by collecting layer data values of all RSUs existing in a predefined service area.
- the generated message may be transmitted to a V2X vehicle driving through the service area.
- the V2X vehicle receiving the V2I message can locate the V2X vehicle based on the layer data and the received RSU signal. That is, as shown in FIG. 17, the V2X vehicle can process the signal by overlapping the layer information received from the RSU.
- the layer data value received through the V2I message may be defined as Equation 1 below.
- i represents the index of the RSU
- ix represents the index in the x-axis direction
- iy represents the index in the y-axis direction.
- ix and iy may have maximum values of n and m, respectively.
- the receiver can locate the receiver by receiving the layer data value.
- a method of acquiring a location based on layer information will be described in detail with reference to the drawings below.
- 18 is a diagram for explaining a method of obtaining location information of a vehicle based on layer information including a received power size table, as an embodiment to which the present invention is applied.
- a V2X receiver of a vehicle may measure RF reception power actually received.
- the RSSI value that measured the signal from each RSU is It is expressed as And, as shown in Equation 2 below, the RSSI of the RSU corresponding to each received RSU layer is Subtraction operations can be performed. If there is no RSU signal received, a difference value operation may be performed using noise power.
- the final RSSI difference value may be obtained by adding the difference values Diff calculated using Equation 2 described above in all RSUs as shown in Equation 3 below.
- the index value of the position with the smallest difference among the obtained values becomes the position of the receiver.
- the above-described minimum value determination may be expressed as Equation 4 below.
- a horizontal coordinate value x and a vertical coordinate value y representing an actual vehicle position may be obtained.
- POSx and POSy are reference positions (or reference points), and ⁇ x and ⁇ y denote intervals between indexes.
- a V2I message including time information may be used to solve this problem and to measure the position more accurately.
- the signal can be replaced with ToA (Time of arrival) or added with RSSI layer information.
- ToA Time of arrival
- the ToA value is the time at which the signal was received. If ToA is used instead of the RSSI layer information, the same can be performed by substituting the ToA value instead of the RSSI in Equations 1 to 5 described above.
- FIG. 19 is a diagram illustrating an indoor positioning message (IPM) structure including layer information of a road side unit (RSU) according to an embodiment of the present invention.
- IPM indoor positioning message
- the IPM message may include an ITS protocol data unit (PDU) header and a plurality of containers.
- the ITS PDU header is a common header that includes protocol version, message type, and information of the ITS ID of the originating V2X communication device.
- the ITS PDU header is a common header used in the ITS message, and is present at the beginning of the ITS message.
- the ITS PDU header may be referred to as a common header, header, or the like.
- the plurality of containers includes an outgoing RSU container (Original RsuConatiner) containing the location information of the RSU, a service container (RsuServiceContainer) defining a service provided at the location, and / or a peripheral RSU layer container including layer information of the RSU in a specific region ( NeighborRsuLayerContainer).
- the peripheral RSU layer container may include a common layer (commonLayer) indicating the entire configuration of the layer and RSU layer data (RsuLayerData) parameters (or DF) indicating each RSU layer information as many as the number of RSUs.
- FIG. 20 is a diagram illustrating a data frame structure of an indoor positioning message (IPM) including layer information of a load side unit (RSU) according to an embodiment of the present invention.
- IPM indoor positioning message
- RSU load side unit
- composition of the IPS message may be defined in ASN.1 and defined in a standard document, and transmitted and received based on this.
- the IPS message is defined as a sequence and may include a header, an originating RSU container (OriginalRsuConatiner), a service container (RsuServiceContainer), and a neighboring RSU layer container (NeighborRsuLayerContainer).
- the originating RSU container and the service container may have the same data frame structure as the originating RSU container and the service container described in FIG. 7 above.
- the neighbor RSU container may be defined as a neighbor RSU list (DF_NeighborRsuList) including one or more neighbor RSU information.
- the data frame structure of the peripheral RSU layer container may be defined as shown in FIG. 20 (b).
- the peripheral RSU layer container may be defined as DF_NeighborRsuLayerContainer.
- This data frame represents information of a service area commonly used for a layer.
- the ReferencePosition parameter indicates a reference position as a reference point.
- the y-axis of the layer plane may be displayed through an angleFromNorth parameter value indicating a difference from the actual north direction, and may be displayed at an angle different from the y-axis of the layer plane clockwise around the north direction. At this time, it may have a 0.1 degree unit.
- the DeltaX and DeltaY parameters the distance between the indexes used to divide the layer plane can be displayed. This value can be expressed as an integer, or in 0.1-meter units.
- up to 10 RSU layer data may be included through the NeighborRsuLayerList parameter.
- the layer data may be defined as an array of 2D integer values through the RsuLayerData parameter.
- 21 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method for obtaining location information through transmission power adjustment.
- the RSU can adjust the coverage by adjusting the transmission power of the V2I message at a specific time interval, and the location measurement performance of the V2X vehicle can be further improved through the coverage adjustment. have.
- FIG. 21 it is assumed that a plurality of RSUs are operated through the LBS host server 100 together. That is, the plurality of RSUs 210, 220, 230, and 240 may be connected through the LBS host server 100. In addition, the LBS host server 100 may adjust the RSU transmission power at a specific time period.
- signals may be strongly transmitted from the first RSU and the third RSU, and signals may be weakly transmitted from the second RSU and the fourth RSU.
- the transmission power of the RSU connected to the LBS host server 100 may be changed at T2 time after a specific time interval has elapsed. At this time, as opposed to T1, signals are weakly transmitted in the first RSU and the third RSU, and signals can be strongly changed and transmitted in the second RSU and the fourth RSU.
- the coverage of the RSUs can be changed by adjusting the transmission power of the installed RSUs in a predetermined time unit.
- the first vehicle 310 may receive a signal from the first RSU at time t1, and may receive a signal from the second RSU at time t2, in which case the first vehicle 310 is relatively accurate. Can locate.
- the proposed transmission power adjustment method may be applied to the stand-alone method described above, the proposed transmission power adjustment method may be applied to the peripheral RSU transmission method, or the proposed transmission power adjustment method may be applied to the RSU layer information transmission method. have. Each will be described in detail below.
- 22 is a view to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method for acquiring location information by adjusting transmit power of a stand-alone RSU.
- the LBS server 100 may adjust the transmission power of the first RSU 210 at regular time periods. In one embodiment, it may operate independently without the LBS server 100.
- the first RSU may transmit a V2I message based on the transmission power value according to the set period.
- the widest coverage can be established by transmitting the V2I message with the highest transmit power.
- the maximum power may be set not to exceed the maximum transmission power in the 5.9 GHz band.
- the vehicle 310 driving in the coverage area may receive a signal from the first RSU and recognize that the vehicle 310 exists in the coverage of the first RSU.
- a relatively small coverage may be established by transmitting a V2I message having a transmission power lower than T1. If the vehicle 310 also receives a signal transmitted at T2 time, the vehicle 310 has an area in which it is located. You can recognize that you are in the realm. Similarly, at T3 time, a relatively smaller coverage can be established by sending a V2I message with a transmit power lower than T2. At this time, if the vehicle 310 does not receive the corresponding signal, the vehicle 310 has an area in which it is located. As included in It can be recognized that it exists in an outside area.
- IPM indoor positioning message
- transmission power control transmission power control
- composition of the IPS message may be defined in ASN.1 and defined in a standard document, and transmitted and received based on this.
- the IPS message is defined as a sequence and may include a header, an originating RSU container (OriginalRsuConatiner), a service container (RsuServiceContainer), and a neighboring RSU layer container (NeighborRsuLayerContainer).
- the outgoing RSU container is a power control container (PoweowerControlContainer) (or power control list) containing the transmission power control information in addition to the parameters (or DF) included in the outgoing RSU container described in FIG. 7 above (PowerControlList)).
- the data frame structure of the power control container may be defined as shown in FIG. 23 (b).
- the power conditioning container may include a power regulation index (PCindex), a power regulation interval (PCInterval), a transmission power list (TransmissionPowerList), and / or a coverage list (CoverageList) parameter (or DF).
- the power adjustment index indicates the index of the mode transmitted in the current setting.
- the power adjustment interval represents a time interval during which the transmission mode is changed.
- the transmission power list indicates transmission power for each power adjustment index.
- the coverage list indicates a coverage list corresponding to the transmission power, and may be expressed in units of 0.1 meters.
- 24 is an embodiment to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method of obtaining location information through transmission power adjustment of a V2I message including peripheral RSU information.
- IPM indoor positioning message
- transmission power control transmission power control
- the configuration of the IPS message can be defined as ASN.1 and defined in a standard document, and transmitted and received based on this.
- the IPS message is defined as a sequence and includes a header, an originating RSU container (OriginalRsuConatiner), a service container (RsuServiceContainer), and a neighboring RSU container (NeighborRsuContainer).
- the peripheral RSU container includes a power control container (PoweowerControlContainer) (or power control list) that includes transmission power control information in addition to the parameters (or DF) included in the peripheral RSU container described in FIG. 14 above. (PowerControlList)).
- the data frame structure of the power control container may be defined as shown in FIG. 25 (b).
- the power conditioning container may include a power regulation index (PCindex), a power regulation interval (PCInterval), a transmission power list (TransmissionPowerList), and / or a coverage list (CoverageList) parameter (or DF).
- the power adjustment index indicates the index of the mode transmitted in the current setting.
- the power adjustment interval represents a time interval during which the transmission mode is changed.
- the transmission power list indicates transmission power for each power adjustment index.
- the coverage list indicates a coverage list corresponding to the transmission power, and may be expressed in units of 0.1 meters.
- 26 is a view to which the present invention is applied, and is a diagram illustrating a method of obtaining location information through transmission power adjustment of a V2I message including RSU layer information.
- a method of transmitting layer data may also improve performance of location recognition through adjustment of transmit power.
- diversity gain (diversity) gain) may be increased, thereby improving performance of position estimation.
- FIG. 27 is a diagram illustrating a data frame structure of an IPM (indoor positioning message) including transmission power control (transmission power control) information according to an embodiment of the present invention.
- the configuration of the IPS message can be defined as ASN.1 and defined in a standard document, and transmitted and received based on this.
- the IPS message is defined as a sequence and includes a header, an originating RSU container (OriginalRsuConatiner), a service container (RsuServiceContainer), and a neighboring RSU layer container (NeighborRsuContainer). can do.
- the peripheral RSU layer container uses a power adjustment index (PCindex) and a power adjustment interval (PCInterval) parameter (or DF) in addition to the parameters (or DF) included in the peripheral RSU layer container described in FIG. 20 above. It can contain.
- the power adjustment index indicates the index of the mode transmitted in the current setting.
- the power adjustment interval represents a time interval during which the transmission mode is changed.
- V2I message or IPM message
- the RSUServiceContainer of the message may include service information for user convenience and control information for safety.
- the service information may include serviceType and serviceData parameters.
- the ServiceType parameter indicates the type of service.
- the serviceData parameter indicates detailed data according to the corresponding service. Table 1 below illustrates a service table that can be provided according to an embodiment.
- serciceData can indicate the remaining distance in 1 meter increments. For example, if the tunnel is 1 kilometer remaining, serciceData can be represented as 1000. If the ServiceType value is 2, it indicates the location of the shelter in the tunnel. ServiceData may indicate the distance of the corresponding location from the RSU location. In the same way, when the ServiceType value is 3 or 4, a service for guiding a fee for a parking lot may be provided, and parking fees per minute / hour are respectively indicated. When the ServiceType value is 5 or 6, it indicates the total number of parking lots and the number of parking lots available. If the ServiceType value is 7, the number of floors in the parking lot is indicated.
- ServiceType value 8 8
- a service indicating the location of the emergency exit in the parking lot is provided.
- a JPG file may be delivered through ServiceData.
- Control information can provide location-based services through ControlType and ControlData parameters.
- ControlType is a parameter indicating the type of service, and detailed data according to a corresponding service may be provided through a ControlData parameter.
- Table 2 below illustrates a control table that can be provided according to an embodiment.
- the tunnel entry mode is indicated. At this time, if the ControlData is 0, the entry is prohibited, and if 1, the entry is allowed.
- the ControlType value is 2, the operation of the headlight in the tunnel is indicated. If the ControlData is 0, the headlight can be turned off, and if it is 1, the headlight can be turned on.
- the ControlType value is 3, the driving speed in the tunnel can be limited. In this case, the speed limit can be expressed in km / h through ControlData.
- the height of the vehicle that can enter can be limited.
- the vehicle height can be expressed in units of 0.1 meters through ControlData.
- the ControlType value is 5
- the ControlType value is 6, the height of the vehicle that can enter the parking lot is limited. Vehicle height can be expressed in 0.1 meter increments through controlData.
- the ControlType value is 7, a service for guiding the parking lot prohibited area may be provided.
- the control data is 1, it can indicate a disabled area, a reserved area if it is 2, and a priority zone for residents if it is 3.
- FIG. 28 is a diagram showing a V2I system structure according to an embodiment of the present invention.
- one or more RSUs 100 of the V2I system may be included.
- RSUs perform service control and system control through a location based service (LBS) server 300.
- the RSU 100 may include an input / output port for receiving a signal from an external system.
- the RSU 100 may include an input / output port 111 for communicating with the LBS server 300. Through this, it is possible to receive control information or service information from the LBS server 300, or transmit its own status information, response information, or monitoring information to the LBS server 300.
- the RSU 100 may acquire location information of the current RSU 100 through the GNSS / LocalPositioninginfo. 112 block.
- the RSU 100 may be connected to the external sensor 113 to obtain a surrounding state and a vehicle state.
- the RSU 100 uses the information received through the V2I system Controller 120 to LBSservice block 131, Original & Neigbor RSU infor. Parameters for controlling the V2X modem 140 may be generated through the generation block 132 and the DSRCPowerControl block 133.
- the LBS service block 131 generates service information and control information to be used for RSUServiceContainer to provide the service received from the LBS server to the OBU.
- serviceType and serviceData are generated according to the service table.
- the ControlType and ControlData suitable for the control are generated.
- the Original & NeigborRSUinfor generation block 132 collects surrounding RSU information received from the LBS server 300 to improve location recognition performance, and generates a V2I message including RSU information installed in itself and surroundings.
- the Original & NeigborRSUinfor generation block 132 may generate an OriginalRSUcontianer including an RSU location, transmission power, and transmission coverage indicating its RSU information when operating in a standalone manner.
- a power control list may be generated by combining the power value and the change period information changed in the RSU.
- the surrounding RSU information may be received through the V2I system controller 120, and DF_NeighborRsuList may be generated using the received RSU information.
- a power control list can be generated by combining the power value and the change cycle information changed in the RSU, and a generated power control list can also be added to a neighborRSUcontainer including the information of the peripheral RSU.
- the layer information of neighboring RSUs may be received through the V2I system controller 120, and the DF_NeighborRsuLayer field may be generated using the same.
- a V2I message can be generated by adding up all neighboring RSULayers that change over time.
- the DSRCPowerControl block 133 may control transmission power to be applied to the V2X modem 140.
- the transmission power of the V2X modem 140 may be adjusted by receiving the set transmission power from the LBS server 300.
- the transmission power adjusted by the LBS server 300 may be adjusted according to a predetermined time period, and the transmission power of the V2X modem 140.
- the V2X modem 140 can generate and transmit a V2I message based on the corresponding parameter.
- the generated V2I message receives a corresponding message from a vehicle (OBU; 200) driving around the RSU 100, as well as obtaining more precise location information, and obtains a service suitable for the location, and based on this, controls Can receive
- a V2X modem exists in the receiver as in the transmitter (240).
- the received power measurement block 233 may extract (or obtain) RSSI for measuring received power in an access layer.
- the LBS service code extraction block 232 and the Original & NeighborRSUinfo extraction block 233 extract respective related information from the facility layer. Then, information extracted through the V2I system controller 220 may be summed. Then, based on this, the position of the vehicle is estimated, and the service provided is extracted. The service and control based on the extracted location can be notified to the driver through the human interface 211 that transmits video or audio, and further, the vehicle can be controlled through the service controller 212.
- 29 is a flowchart illustrating a method of transmitting a V2I message by an RSU of a stand alone method according to an embodiment of the present invention.
- the transmitter RSU transmits a V2I message to a nearby V2X vehicle.
- the following operations may be performed.
- the present invention is not limited, and some of the following steps may be omitted, and other steps may be additionally performed in addition to the steps presented below.
- the embodiments described with reference to FIGS. 3 to 28 above may be applied.
- RSU initializes the system. 2) The RSU acquires location service information and / or power control information through the LBS server. 3) The RSU generates a V2I message using the information obtained through the V2I system. 4) If the LBS service exists, the RSU creates the RSU service container field of the V2I message. 5) The RSU creates a transport packet through the Netowrks & Transport layer using the generated message. 6) The RSU generates an access layer packet through the DSRC module. 7) When power regulation is activated, power regulation is performed according to the schedule received from the LBS server in the transmission power control block. 8) If the system is not terminated, the RSU waits for a certain period of time according to a predetermined transmission cycle, and then generates and transmits a V2I message again.
- FIG. 30 is a flowchart illustrating a method for estimating location information of a vehicle based on a V2I message received from a stand alone RSU according to an embodiment of the present invention.
- the OBU of the vehicle as a receiver receives a V2I message from the RSU.
- the following operations may be performed.
- the present invention is not limited, and some of the following steps may be omitted, and other steps may be additionally performed in addition to the steps presented below.
- the embodiments described with reference to FIGS. 3 to 28 above may be applied.
- the OBU of the vehicle initializes the system. 2) The OBU waits for a V2I message from the RSU. 3) When a message is received from the V2I modem, the OBU decodes the V2I message according to the V2I message structure. 4) The OBU extracts (or acquires, derives) vehicle location information based on the V2I message and the RSSI. 5) If the LBS service exists, the OBU acquires LBS service information and control information from the V2I message. 6) Then, the acquired and transmitted LBS service information and control information to the application layer. 7) When the power adjustment is activated, the position recognition performance may be improved by accumulating position information during the received power adjustment interval. 8) The acquired location information and location-based service are delivered to the application. Through this, it is possible to provide location information and location-based services to the driver. 9) If the system has not been terminated, the V2I message is received again.
- 31 is a diagram illustrating a power adjustment accumulation tape according to transmission power adjustment according to an embodiment of the present invention.
- a power regulation accumulation table as shown in FIG. 31 may be used. Such a table can be used in an accumulator block.
- the power adjustment accumulation table may include PCindex, TransmissionPowr, and coverage fields. Each field may be set based on the received PowerControlList information.
- the power regulation accumulation table may include detection state and detection accumulator fields.
- the detection state and detection accumulator fields may accumulate whether or not a signal corresponding to a corresponding PCindex is received.
- the detection state field may indicate that a signal is received, and 'not detected' may indicate that a signal is not received.
- the Detection accumulator field indicates the number of previous states. If 10, it indicates that the signal has been continuously received for 10 cycles. When a signal is received as shown in the table shown in FIG. 31, it can be seen that the vehicle has its own vehicle between 400 meters and 100 meters based on the RSU.
- FIG. 32 is a flowchart illustrating a method of transmitting a V2I message including peripheral RSU information according to an embodiment of the present invention.
- the transmitter RSU transmits a V2I message to a nearby V2X vehicle.
- the following operations may be performed.
- the present invention is not limited, and some of the following steps may be omitted, and other steps may be additionally performed in addition to the steps presented below.
- the embodiments described with reference to FIGS. 3 to 28 above may be applied.
- RSU initializes the system. 2) The RSU acquires location service information and / or power control information through the LBS server. 3) The RSU generates a V2I message using the information obtained through the V2I system. 4) The RSU collects the surrounding RSU information of the V2I message from the LBS server and creates a surrounding RSU container. 5) If the LBS service exists, the RSU creates the RSU service container field of the V2I message. 6) The RSU creates a transport packet through the Netowrks & Transport layer using the generated message. 7) The RSU generates an access layer packet through the DSRC module. 8) When power regulation is activated, power regulation is performed according to the schedule received from the LBS server in the transmission power control block. 9) If the system has not been terminated, the RSU waits for a certain period of time according to a predetermined transmission cycle, and then generates and transmits a V2I message again.
- FIG. 33 is a flowchart illustrating a method for estimating location information of a vehicle based on a V2I message including peripheral RSU information, according to an embodiment of the present invention.
- the OBU of the vehicle as a receiver receives a V2I message from the RSU.
- the following operations may be performed.
- the present invention is not limited, and some of the following steps may be omitted, and other steps may be additionally performed in addition to the steps presented below.
- the embodiments described with reference to FIGS. 3 to 28 above may be applied.
- the OBU of the vehicle initializes the system. 2) The OBU waits for a V2I message from the RSU. 3) When a message is received from the V2I modem, the OBU decodes the V2I message according to the V2I message structure to obtain outgoing RSU information and surrounding RSU information. 4) The OBU waits for (or senses) the surrounding RSU signal for a predetermined time interval. 5) The OBU extracts (or obtains, derives) the vehicle's location information based on the V2I message and RSSI. 6) If the LBS service exists, the OBU acquires LBS service information and control information from the V2I message. 7) Then, the acquired and transmitted LBS service information and control information to the application layer.
- the position recognition performance may be improved by accumulating position information during the received power adjustment interval.
- the acquired location information and location-based service are delivered to the application. Through this, it is possible to provide location information and location-based services to the driver. 10) If the system has not been terminated, the V2I message is received again.
- 34 is a diagram illustrating a power adjustment accumulation tape according to transmission power adjustment according to an embodiment of the present invention.
- a power regulation accumulation table as shown in FIG. 31 may be used. Such a table can be used in an accumulator block.
- the power adjustment accumulation table may include PCindex, TransmissionPowr, and coverage fields. Each field may be set based on the received PowerControlList information.
- the power regulation accumulation table may include detection state and detection accumulator fields.
- the detection state and detection accumulator fields may accumulate whether or not a signal corresponding to a corresponding PCindex is received.
- the detection state field may indicate that a signal is received, and 'not detected' may indicate that a signal is not received.
- a plurality of power regulation accumulation tables can be used. In this case, each state can be accumulated and used for position calculation.
- 35 is a flowchart illustrating a method of transmitting a V2I message including RSU layer information according to an embodiment of the present invention.
- the transmitter RSU transmits a V2I message to a nearby V2X vehicle.
- the following operations may be performed.
- the present invention is not limited, and some of the following steps may be omitted, and other steps may be additionally performed in addition to the steps presented below.
- the embodiments described with reference to FIGS. 3 to 28 above may be applied.
- RSU initializes the system. 2) The RSU acquires location service information and / or power control information through the LBS server. 3) The RSU generates a V2I message using the information obtained through the V2I system. 4) The RSU collects the surrounding RSU information of the V2I message from the LBS server and creates a surrounding RSU layer container. 5) If the LBS service exists, the RSU creates the RSU service container field of the V2I message. 6) The RSU creates a transport packet through the Netowrks & Transport layer using the generated message. 7) The RSU generates an access layer packet through the DSRC module. 8) When power regulation is activated, power regulation is performed according to the schedule received from the LBS server in the transmission power control block. 9) If the system is not terminated, the RSU waits for a certain period of time according to a predetermined transmission cycle, and then generates and transmits a V2I message again.
- FIG. 36 is a flowchart illustrating a method of estimating location information of a vehicle based on a V2I message including peripheral RSU information, according to an embodiment of the present invention.
- the OBU of the vehicle as a receiver receives a V2I message from the RSU.
- the following operations may be performed.
- the present invention is not limited, and some of the following steps may be omitted, and other steps may be additionally performed in addition to the steps presented below.
- the embodiments described with reference to FIGS. 3 to 28 above may be applied.
- the OBU of the vehicle initializes the system. 2) The OBU waits for a V2I message from the RSU. 3) When a message is received from the V2I modem, the OBU decodes the V2I message according to the V2I message structure to obtain outgoing RSU information and RSU layer information. 4) The OBU waits for (or senses) the surrounding RSU signal for a predetermined time interval. 5) The OBU extracts (or obtains, derives) the vehicle's location information based on the V2I message and RSSI. 6) If the LBS service exists, the OBU acquires LBS service information and control information from the V2I message. 7) Then, the acquired and transmitted LBS service information and control information to the application layer.
- the position recognition performance may be improved by accumulating position information during the received power adjustment interval.
- the acquired location information and location-based service are delivered to the application. Through this, it is possible to provide location information and location-based services to the driver. 10) If the system has not been terminated, the V2I message is received again.
- the accumulation method may be implemented through Equation 6 below. In other words, Can be calculated by continuously accumulating the received Diff_RSSI at a constant rate.
- the cumulative ratio may be preset based on the alpha value.
- the index value of the position with the smallest difference among the obtained values becomes the position of the receiver.
- the above-described minimum value determination can be expressed as Equation 7 below.
- a horizontal coordinate value x and a vertical coordinate value y representing the actual vehicle position may be obtained.
- POSx and POSy are reference positions (or reference points), and ⁇ x and ⁇ y denote intervals between indexes.
- V2X communication device may be referred to as a V2X communication device, V2X device, or the like.
- the V2X communication device 37000 may include a communication unit 3710, a processor 3720 and a memory 3730.
- the communication unit 3710 may be connected to the processor 3720 to transmit / receive wireless signals.
- the communication unit 3710 may upconvert data received from the processor 3720 to a transmission / reception band to transmit a signal or downconvert a received signal.
- the communication unit 3710 may implement operations of at least one of a physical layer or an access layer.
- the communication unit 3710 may include a plurality of sub RF units to communicate according to a plurality of communication protocols.
- the communication unit 3710 is a ITS-G5 wireless communication technology, satellite based on DSRC (Dedicated Short Range Communication), IEEE 802.11 and / or 802.11p standard, and IEEE 802.11 and / or 802.11p standard physical transmission technology.
- Data communication based on 2G / 3G / 4G (LTE) / 5G wireless cellular communication technology including wideband wireless mobile communication, broadband terrestrial digital broadcasting technology such as DVB-T / T2 / ATSC, GPS technology, IEEE 1609 WAVE technology, etc. Can be done.
- the communication unit 3710 may also include a plurality of transceivers implementing each communication technology.
- the processor 3720 may be connected to the RF unit 3710 to implement operations of layers of a V2X communication device.
- the processor 3720 may be configured to perform operations according to various embodiments of the present invention according to the above-described drawings and descriptions.
- at least one of modules, data, programs or software implementing the operation of the V2X communication device 37000 according to various embodiments of the present invention is stored in the memory 3730 and may be executed by the processor 3720. have.
- the memory 3730 is connected to the processor 3720, and stores various information for driving the processor 3720.
- the memory 3730 may be included inside the processor 3720 or installed outside the processor 3720 to be connected to the processor 3720 by known means.
- the processor 3720 of the V2X communication device 37000 may generate and transmit the IPM described in the present invention. The method of generating and transmitting the IPM by the V2X communication device 37000 will be described below.
- FIG. 38 is a flowchart illustrating a method for a V2X communication device to obtain location information from a V2I message according to an embodiment of the present invention.
- the V2X communication apparatus receives a first V2I message including location information, transmission power information, and coverage information of the first RSU from the first road side unit (RSU) ( S38010).
- the V2X communication device acquires the received power of the first V2I message (S38020).
- V2X communication device Acquires area information of a vehicle based on the received power and the coverage of the first RSU (S38030). At this time, the area information may indicate whether the vehicle is located within the coverage of the first RSU or a specific area within the coverage of the first RSU.
- the V2I message may further include surrounding RSU information.
- the area information may be obtained based on the received power, the coverage of the first RSU, and the coverage of the surrounding RSU.
- the surrounding RSU information may include location information, transmission power information, and coverage information of the second RSU having a coverage area overlapping with the coverage of the first RSU.
- a specific region includes a overlapping coverage region according to whether the second V2I message transmitted from the second RSU is received.
- the surrounding RSU information may include location information and layer data of the surrounding RSU.
- the layer data may indicate Received Signal Strength Indication (RSSI) table information in a predefined region.
- RSSI Received Signal Strength Indication
- the V2I message may include at least one of a transmission power list of the first RSU, a control interval of transmission power, or coverage information corresponding to the transmission power. It may further include.
- the step S38030 may further include checking whether a third V2I message transmitted from the first RSU is received during a control interval. In this case, it may be determined whether the specific region includes a coverage region corresponding to the changed transmission power according to whether the third V2I message is received during the control interval.
- Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
- one embodiment of the invention includes one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
- ASICs application specific integrated circuits
- DSPs digital signal processors
- DSPDs digital signal processing devices
- PLDs programmable logic devices
- FPGAs field programmable gate arrays
- processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
- an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
- the software code can be stored in memory and driven by a processor.
- the memory is located inside or outside the processor, and can exchange data with the processor by various known means.
- the present invention is used in a series of V2X communication fields.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
차량의 V2X 통신 장치가 V2I 통신을 통해 차량의 위치 정보를 획득하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 차량의 위치 정보를 획득하는 방법은 제1 로드 사이드 유닛(RSU: Road Side Unit)으로부터 상기 제1 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지(coverage) 정보를 포함하는 제1 V2I 메시지를 수신하는 단계; 상기 제1 V2I 메시지의 수신 전력을 획득하는 단계; 및 상기 수신 전력 및 상기 제1 RSU의 커버리지에 기초하여 상기 차량의 영역 정보를 획득하는 단계를 포함하되, 상기 영역 정보는 상기 차량이 상기 제1 RSU의 커버리지 내에 위치하는지 여부 또는 상기 제1 RSU의 커버리지 내 특정 영역을 지시할 수 있다.
Description
본 발명은 V2X 통신을 위한 장치 및 방법에 대한 것으로, 특히 V2I 통신을 통해 차량의 위치 정보를 획득하는 방법에 관한 것이다.
최근 차량(vehicle)은 기계 공학 중심에서 전기, 전자, 통신 기술이 융합된 복합적인 산업 기술의 결과물이 되어 가고 있으며, 이러한 면에서 차량은 스마트카라고도 불린다. 스마트카는 운전자, 차량, 교통 인프라 등을 연결하여 교통 안전/복잡 해소와 같은 전통적인 의미의 차량 기술뿐 아니라 다양한 사용자 맞춤형 이동 서비스를 제공하게 되었다. 이러한 연결성은 V2X(Vehicle to Everything) 통신 기술을 사용하여 구현될 수 있다.
종래의 자동차는 자신의 위치를 확인 하기 위해 위성을 이용한 GPS 시스템을 이용한다. GPS 시스템은 최소 3개 이상의 위성으로부터 신호를 수신하여야 되기 때문에 주변 환경의 영향을 많이 받는다. 터널이나 지하 주차장과 같이 GPS 신호가 수신되지 않는 실내 환경에서는 위치 정보를 이용할 수 없다. 뿐만 아니라 날씨가 좋지 않거나 빌딩이 많은 도심 지역을 주행 중인 경우에도 위치 인식 성능이 감쇄한다.
GPS가 동작하지 않는 영역에서 보상 기술로서 관성 항법을 이용하는 위치 인식 기술이 사용된다. 그러나, 해당 기술은 위치 에러가 누적될 수 있는 시스템으로서 오히려 위치 인식 성능의 열화를 가져올 수도 있다. 이와 같은 문제점을 개선하고 GPS 신호가 정상적으로 수신되지 않는 환경에서 V2I 장치의 위치 인식 성능을 높이는 기술의 개발이 필요하다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 V2X 통신을 위한 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 V2I 통신을 통해 차량의 위치 정보를 획득하는 방법은, V2I 통신을 통해 차량의 위치 정보를 획득하는 방법에 있어서, 제1 로드 사이드 유닛(RSU: Road Side Unit)으로부터 상기 제1 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지(coverage) 정보를 포함하는 제1 V2I 메시지를 수신하는 단계; 상기 제1 V2I 메시지의 수신 전력을 획득하는 단계; 및 상기 수신 전력 및 상기 커버리지 정보에 기초하여 상기 차량의 영역 정보를 획득하는 단계를 포함하되, 상기 영역 정보는 상기 차량이 상기 제1 RSU의 커버리지 내에 위치하는지 여부 또는 상기 제1 RSU의 커버리지 내 특정 영역을 지시할 수 있다.
실시예로서, 상기 V2I 메시지는 주변 RSU 정보를 더 포함하고, 상기 영역 정보는 상기 수신 전력, 상기 제1 RSU의 커버리지 및 상기 주변 RSU의 커버리지에 기초하여 획득될 수 있다.
실시예로서, 상기 주변 RSU 정보는 상기 제1 RSU의 커버리지와 중복되는 커버리지 영역을 갖는 제2 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지 정보를 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 영역 정보는 상기 제2 RSU로부터 전송되는 제2 V2I 메시지를 수신하는지 여부에 따라 상기 특정 영역이 상기 중복되는 커버리지 영역을 포함하는지 여부가 결정되는, 방법.
실시예로서, 상기 주변 RSU 정보는 상기 주변 RSU의 위치 정보 및 레이어 데이터를 포함하되, 여기서, 상기 레이어 데이터는 미리 정의된 지역 내에서의 수신 신호 강도 표시(RSSI: Received Signal Strength Indication) 테이블 정보를 나타낼 수 있다.
실시예로서, 상기 V2I 메시지는 상기 제1 RSU의 송신 전력(transmission power) 리스트, 상기 송신 전력의 컨트롤 간격 또는 상기 송신 전력에 대응되는 커버리지 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 차량의 영역 정보를 획득하는 단계는, 상기 컨트롤 간격 동안 상기 제1 RSU로부터 전송되는 제3 V2I 메시지를 수신하는지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하되, 상기 영역 정보는 상기 컨트롤 간격 동안 상기 제3 V2I 메시지를 수신하는지 여부에 따라 상기 특정 영역이 변경된 송신 전력에 대응되는 커버리지 영역을 포함하는지 여부가 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 V2I 통신을 통해 차량의 위치 정보를 획득하는 V2X 통신 장치는 데이터를 저장하는 메모리; V2I 메시지를 포함하는 무선 신호를 송수신하는 통신 유닛; 및 상기 메모리 및 상기 통신 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 로드 사이드 유닛(RSU: Road Side Unit)으로부터 상기 제1 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지(coverage) 정보를 포함하는 제1 V2I 메시지를 수신하고, 상기 제1 V2I 메시지의 수신 전력을 획득하고, 그리고 상기 수신 전력 및 상기 커버리지 정보에 기초하여 상기 차량의 영역 정보를 획득하되, 상기 영역 정보는 상기 차량이 상기 제1 RSU의 커버리지 내에 위치하는지 여부 또는 상기 제1 RSU의 커버리지 내 특정 영역을 지시할 수 있다.
실시예로서, 상기 V2I 메시지는 주변 RSU 정보를 더 포함하고, 상기 영역 정보는 상기 수신 전력, 상기 제1 RSU의 커버리지 및 상기 주변 RSU의 커버리지에 기초하여 획득될 수 있다.
실시예로서, 상기 주변 RSU 정보는 상기 제1 RSU의 커버리지와 중복되는 커버리지 영역을 갖는 제2 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지 정보를 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 영역 정보는 상기 제2 RSU로부터 전송되는 제2 V2I 메시지를 수신하는지 여부에 따라 상기 특정 영역이 상기 중복되는 커버리지 영역을 포함하는지 여부가 결정될 수 있다.
실시예로서, 상기 주변 RSU 정보는 상기 주변 RSU의 위치 정보 및 레이어 데이터를 포함하되, 여기서, 상기 레이어 데이터는 미리 정의된 지역 내에서의 수신 신호 강도 표시(RSSI: Received Signal Strength Indication) 테이블 정보를 나타낼 수 있다.
실시예로서, 상기 V2I 메시지는 상기 제1 RSU의 송신 전력(transmission power) 리스트, 상기 송신 전력의 컨트롤 간격 또는 상기 송신 전력에 대응되는 커버리지 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 프로세서는, 상기 컨트롤 간격 동안 상기 제1 RSU로부터 전송되는 제3 V2I 메시지를 수신하는지 여부를 확인하되, 상기 영역 정보는 상기 컨트롤 간격 동안 상기 제3 V2I 메시지를 수신하는지 여부에 따라 상기 특정 영역이 변경된 송신 전력에 대응되는 커버리지 영역을 포함하는지 여부가 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, GPS 수신율이 좋지 않은 환경에서 차량의 위치 정보를 효과적으로 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 로드 사이드 유닛의 중복 배치 또는 송신 전력 조절을 통해 인지 영역을 세분화함으로써 위치 인지의 분해능을 높일 수 있다.
본 발명에 대해 더욱 이해하기 위해 포함되며 본 출원에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 원리를 설명하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 예시적인 아키텍쳐를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 V2X 메시지의 처리 방법을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인프라스트럭쳐 서비스(infrastructure service)를 제공하는 V2X 통신 장치의 아키텍쳐를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 스탠드 얼론(stand-alone) 기반의 RSU로부터 실내 환경에서 위치 정보를 획득하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 스탠드 얼론(stand-alone) 기반의 RSU로부터 실내 환경에서 위치 정보를 획득하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IPM(indoor positioning message) 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 8는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 로드 사이드 유닛(RSU)의 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message) 구조를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 15는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 수신 전력 크기 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 수신 전력 크기 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 수신 전력 크기 테이블을 포함하는 레이어 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 수신 전력 크기 테이블을 포함하는 레이어 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 로드 사이드 유닛(RSU)의 레이어 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message) 구조를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 로드 사이드 유닛(RSU)의 레이어 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 21은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 송신 전력 조절을 통한 위치 정보 획득 방법을 예시하는 도면이다.
도 22는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 스탠드 얼론(stand-alone) 기반의 RSU의 송신 전력 조절을 통한 위치 정보 획득 방법을 예시하는 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 전력 조절(transmission power control) 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 24는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I 메시지의 송신 전력 조절을 통한 위치 정보 획득 방법을 예시하는 도면이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 전력 조절(transmission power control) 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 26은 본 발명이 적용되는 실시예로서, RSU 레이어 정보를 포함하는 V2I 메시지의 송신 전력 조절을 통한 위치 정보 획득 방법을 예시하는 도면이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 전력 조절(transmission power control) 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 V2I 시스템 구조를 나타내는 도면이다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른, 스탠드 얼론(stand alone) 방식의 RSU에 의한 V2I 메시지 전송 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른, 스탠드 얼론(stand alone) 방식의 RSU로부터 수신되는 V2I 메시지에 기초하여 차량의 위치 정보를 추정하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 조절에 따른 전력 조절 축적 테이플을 예시하는 도면이다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I 메시지를 전송하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 33은 본 발명의 실시예에 따른, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I 메시지에 기초하여 차량의 위치 정보를 추정하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 조절에 따른 전력 조절 축적 테이플을 예시하는 도면이다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른, RSU 레이어 정보를 포함하는 V2I 메시지를 전송하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 36은 본 발명의 실시예에 따른, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I 메시지에 기초하여 차량의 위치 정보를 추정하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 구성을 나타낸다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신 장치가 V2I 메시지로부터 위치 정보를 획득하는 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하며, 그 예는 첨부된 도면에 나타낸다. 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명은 본 발명의 실시예에 따라 구현될 수 있는 실시예만을 나타내기보다는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것이다. 다음의 상세한 설명은 본 발명에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 세부 사항을 포함하지만, 본 발명이 이러한 세부 사항을 모두 필요로 하는 것은 아니다. 본 발명은 이하에서 설명되는 실시예들은 각각 따로 사용되어야 하는 것은 아니다. 복수의 실시예 또는 모든 실시예들이 함께 사용될 수 있으며, 특정 실시예들은 조합으로서 사용될 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 대부분의 용어는 해당 분야에서 널리 사용되는 일반적인 것들에서 선택되지만, 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선택되며 그 의미는 필요에 따라 다음 설명에서 자세히 서술한다. 따라서 본 발명은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다.
본 발명은 V2X 통신 장치에 대한 것으로, V2X 통신 장치는 ITS(Intelligent Transport System) 시스템에 포함되어, ITS 시스템의 전체 또는 일부 기능들을 수행할 수 있다. V2X 통신 장치는 차량과 차량, 차량과 인프라, 차량과 자전거, 모바일 기기 등과의 통신을 수행할 수 있다. 실시예로서 V2X 통신 장치는 차량의 온보드 유닛(OBU; On Board Unit)에 해당하거나, OBU에 포함될 수도 있다. OBU는 OBE(On Board Equipment)라고 지칭될 수도 있다. V2X 통신 장치는 인프라스트럭처의 RSU(Road Side Unit)에 해당하거나, RSU에 포함될 수도 있다. RSU는 RSE(RoadSide Equipment)라고 지칭될 수도 있다. 또는, V2X 통신 장치는 ITS 스테이션에 해당되거나, ITS 스테이션에 포함될 수 있다. V2X 통신을 수행하는 임의의 OBU, RSU 및 모바일 장비 등을 모두 ITS 스테이션이라고 지칭할 수도 있다. 또는, V2X 통신 장치는 WAVE(Wireless Access in Vehicular) 장치에 해당되거나, WAVE 장치에 포함될 수 있다. V2X 통신 장치는 V2X 장치라고 약칭될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 예시적인 아키텍쳐를 나타낸다. 도 1은 예를 들면, 유럽(EU) 표준을 따르는 ITS 스테이션의 레퍼런스 아키텍쳐를 기반으로 구현 가능한 V2X 통신 장치의 예시적인 아키텍처일 수 있다.
어플리케이션(application) 레이어: 어플리케이션 레이어는 다양한 사용예(use case)를 구현 및 지원할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이션은 도로 안전(Road Safety), 효율적 교통 정보(Efficient Traffic Information), 기타 애플리케이션 정보(Other application)를 제공할 수 있다.
퍼실리티(facilities) 레이어: 퍼실리티 레이어는 어플리케이션 레이어에서 정의된 다양한 사용예를 효과적으로 실현할 수 있도록 지원할 수 있다.
이러한 퍼실리티 레이어는 기본적으로 OSI 모델의 상위 3개 계층과 동일 또는 유사한 기능 지원할 수 있다. 나아가 추가적으로, V2X 통신 장치를 위한 퍼실리티를 제공할 수 있다. 예를 들면, 퍼실리티 레이어는 어플리케이션 지원(Application support), 정보 지원(Information support), 세션/통신 지원(Session/communication support) 등과 같은 퍼실리티를 제공할 수 있다. 여기서, 퍼실리티는 기능(functionality), 정보(information), 데이터 (data)를 제공하는 컴포넌트(component)를 의미한다. 예시적으로 제시된 3개의 퍼실리티에 대한 설명은 다음과 같다.
어플리케이션 지원 퍼실리티는 기본적인 어플리케이션 세트(또는 메시지 세트)를 지원하는 퍼실리티를 말한다. 도 1의 V2X 통신 장치의 경우, 퍼실리티 레이어는 V2X 메시지, 예컨대, CAM과 같은 주기적 메시지 또는 DENM(Decentralized Environmental Notification Messages)과 같은 이벤트 메시지를 지원할 수 있다.
정보 지원 퍼실리티는 기본적인 어플리케이션 세트(또는 메시지 세트)를 을 위해 사용되는 공통된 데이터 정보나 데이터베이스를 제공하는 퍼실리티로서, 예컨데, 로컬 다이나믹 맵(Local Dynamic Map: LDM) 등일 수 있다.
세션/통신 지원 퍼실리티는 통신 및 세션 관리를 위한 서비스를 제공하는 퍼실리티로서, 어드레싱 모드(addressing mode)와 세션 지원(session support) 등일 수 있다.
상술한 바와 같이, 퍼실리티 레이어는 어플리케이션 세트(또는 메시지) 세트를 지원하는 것을 주요 기능 중의 하나로 수행한다. 즉, 퍼실리티 레이어는 어플리케이션 레이어가 전송하고자 하는 정보 또는 제공하고자 하는 서비스에 근거하여 메시지 세트(또는 메시지)를 만드는 역할을 수행한다. 이렇게 생성된 메시지는 V2X 메시지로 지칭될 수도 있고, 이에 대하여는 이하에서 각 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
액세스(Access) 레이어: 액세스 레이어는 상위 레이어에서 수신한 메세지/데이터를 물리적 채널을 통해 전송할 수 있다. 예를 들면, 액세스 레이어는 IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준 기반 통신 기술, IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준의 피지컬 전송 기술에 기초하는 ITS-G5 무선 통신 기술, 위성/광대역 무선 이동 통신을 포함하는 2G/3G/4G(LTE)/5G 무선 셀룰러 통신 기술, DVB-T/T2/ATSC 등 광대역 지상파 디지털 방송 기술, GPS 기술, IEEE 1609 WAVE 기술 등에 기초하여 데이터 통신을 수행/지원할 수 있다.
네트워크 및 트랜스포트(Networking & Transport) 레이어: 네트워크/트랜스포트 레이어는 다양한 트랜스포트 프로토콜 및 네트워크 프로토콜을 사용함으로써 동종(homogenous)/이종(heterogeneous) 네트워크 간의 차량 통신을 위한 네트워크를 구성할 수 있다.
트랜스포트 레이어는 상위 레이어(세션(session) 레이어, 프리젠테이션(presentation) 레이어, 어플리케이션 레이어)와 하위 레이어(네트워크 레이어, 데이터 링크 레이어, 피지컬 레이어)에서 제공하는 서비스들 간의 연결 계층이다. 트랜스포트 레이어는 전송 데이터가 목적지에 정확히 도착하도록 관리할 수 있다. 송신측에서, 트랜스포트 레이어는 효율적인 데이터 전송을 위해 데이터를 적당한 크기의 패킷으로 프로세싱하고, 수신측에서, 트랜스포트 레이어는 수신된 패킷들을 원래의 파일로 복구하는 프로세싱을 수행할 수 있다. 실시예로서, 트랜스포트 프로토콜로서 TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol), BTP(Basic Transport Protocol)과 같은 프로토콜이 사용될 수 있다.
네트워크 레이어는 논리적인 주소를 매니징하고, 패킷의 전달 경로를 결정할 수 있다. 네트워크 레이어는 트랜스포트 레이어에서 생성된 패킷을 수신하여 목적지의 논리적인 주소를 네트워크 계층 헤더에 추가할 수 있다. 실시예로서, 패킷 경로는 차량들간, 차량과 고정 스테이션간, 고정 스테이션들 간의 유니캐스트/브로드캐스트가 고려될 수 있다. 실시예로서, 지오-네트워킹(Geo-Networking), 모바일 지원(with mobility support) IPv6 네트워킹, 지오-네트워킹을 거치는(over) IPv6 등이 네트워킹 프로토콜로서 고려될 수 있다.
V2X 통신 장치의 예시적인 아키텍처는 추가로 매니지먼트(Management) 레이어 및 시큐리티(security) 레이어를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 V2X 메시지의 처리 방법을 나타낸다. V2X 메시지는 ITS 메시지로 지칭될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 어플리케이션 레이어 또는 퍼실리티 레이어는 V2X 메시지를 생성할 수 있다. 예를 들면, CAM, DENM 또는 CPM이 V2X 메시지로서 생성될 수 있다.
트랜스포트 레이어는 BTP 패킷을 생성하고, 네트워크 레이어는 BTP 패킷을 인캡슐레이팅하여 지오-네트워킹 패킷을 생성할 수 있다. 지오-네트워킹 패킷은 LLC 패킷으로 인캡슐레이션될 수 있다. 도 2의 실시예에서, 데이터는 메세지 세트를 포함하고, 메세지 세트는 베이직 세이프티 메세지가 될 수 있다.
BTP는 퍼실리티 레이어에서 생성한 V2X 메시지를 하위(lower) 레이어로 전송하기 위한 프로토콜이다. BTP 헤더는 A타입, B타입으로 구성된다. A 타입 BTP 헤더는 인터랙티브(interactive) 패킷 전송을 위해 송수신에 필요한, 목적지/데스티네이션(destination) 포트 및 소스 포트를 포함할 수 있다. B 타입 헤더는 비-인터랙티브(non-interactive) 패킷 전송을 위해 송신에 필요한, 데스티네이션 포트 및 데스티테이션 포트 정보를 포함할 수 있다. 헤더에 포함된 필드/정보에 대한 설명은 아래와 같다.
데스티네이션 포트(Destination Port): 데스티네이션 포트는 BTP 패킷에 포함된 데이터(BTP-PDU)의 목적지에 해당하는 퍼실리티 엔터티를 식별한다.
소스 포트(Source Port): BTP-A 타입의 경우 생성되는 필드로서, 해당 패킷이 전송되는 소스에서의 퍼실리티 레이어의 프로토콜 엔터티의 포트를 지시한다. 이 필드는 16비트의 사이즈를 가질 수 있다.
데스티네이션 포트 정보(Destination Port Info): BTP-B 타입의 경우 생성되는 필드로서, 데스티네이션 포트가 가장 잘 알려진 포트인 경우 추가 정보를 제공할 수 있다. 이 필드는 16비트의 사이즈를 가질 수 있다.
지오네트워킹 패킷(Geonetworking packet)은 네트워크 계층의 프로토콜에 따라서 베이직 헤더 및 커먼 헤더를 포함하고, 지오네트워킹 모드에 따라서 익스텐션(Extension) 헤더를 선택적으로(optional) 포함한다. 지오네트워킹 헤더에 대해서는 이하에서 다시 설명한다.
지오네트워킹 패킷에 LLC 헤더가 부가되어 LLC 패킷이 생성된다. LLC 헤더는 IP 데이터와 지오네트워킹 데이터를 구별하여 전송하는 기능을 제공한다. IP 데이터와 지오네트워킹 데이터는 SNAP의 이더타입(Ethertype)에 의해 구별될 수 있다. 실시예로서, IP 데이터가 전송되는 경우, 이더타입은 0x86DD로 설정되어 LLC 헤더에 포함될 수 있다. 실시예로서, 지오네트워킹 데이터가 전송되는 경우, 이더타입은 0x86DC로 설정되어 LLC 헤더에 포함될 수 있다. 수신기는 LLC 패킷 헤더의 이더타입 필드를 확인하고, 그 값에 따라서 패킷을 IP 데이터 경로 또는 지오네트워킹 경로로 포워딩 및 처리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인프라스트럭쳐 서비스(infrastructure service)를 제공하는 V2X 통신 장치의 아키텍쳐를 나타낸다.
V2X 통신 장치는 교통 안전 및 효율을 위한 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 그 중 하나가 협력적 인식(Cooperative Awareness: CA) 서비스일 수 있다. 도로 교통 내 협력적 인식은 도로 사용자와 도로변 인프라가 서로의 위치, 역동성(dynamics) 및 속성에 관하여 알 수 있음을 의미한다. 여기서, 도로 사용자는 자동차, 트럭, 오토바이, 자전거 또는 보행자와 같은 교통 안전 및 제어 역할을 하는 도로 상의 또는 도로 근처의 모든 종류의 사용자이고, 도로변 인프라는 도로 표지판, 신호등 또는 장벽 및 출입구를 포함하는 장비일 수 있다.
이러한 서로에 대한 인식은 여러 도로 안전 및 교통 효율 어플리케이션의 기본이 된다. 이는 V2X 네트워크라 불리는 무선 네트워크에 기반한 V2V(vehicle to vehicle), V2I(vehicle to infrastructure), I2V(infrastructure to vehicle) 또는 V2X(vehicle to everything) 등에서 도로 사용자 간 정기적인 정보 교환에 의해 이루어질 수 있다.
한편, 협력적 안전 및 교통 효율 어플리케이션은 V2X 통신 장치가 V2X 통신 장치의 주변에 있는 도로 사용자의 존재 및 행동을 포함하는 상황 인식(situational awareness)을 개발(develop)하도록 요구한다. 예를 들면, V2X 통신 장치는 그 자신의 센서 및 다른 V2X 통신 장치와의 통신을 통해 상황 인식을 개발할 수 있다.
인프라스트럭쳐 서비스는 RSU의 V2I 통신 장치가 검출된(detected) 이웃 도로 사용자 및 다른 오브젝트의 위치, 역동성 및 속성에 관하여 다른 V2X 통신 장치에 알릴 수 있는지를 지정할 수 있다. 예를 들면, 인프라스트럭쳐 서비스는 실내 위치 인식 메시지(IPM: indoor positioning message)의 전송을 통해 다른 V2X 통신 장치와 이 정보를 공유할 수 있다. 이러한 인프라스트럭쳐 서비스는 도로 교통에 참여하는 모든 종류의 V2X 통신 장치(차량(vehicle) V2X 통신 장치, RSU V2X 통신 장치, 개인(personal) V2X 통신 장치 등)을 위한 선택적 퍼실리티(optional facility)일 수 있다.
V2I 기술은 V2X 중 인프라스트럭쳐(Infrastructure)와 차량(Vehicle)간 통신 기술에 관한 내용이다. 본 발명에서, 인프라스트럭쳐는 V2X 통신을 수행하는 고정형 통신 장치를 나타낸다. 예컨대, 신호등 또는 교차로에 설치되는 통신 장치일 수 있다. 인프라스트럭쳐는 로드 사이드 유닛(RSU: Road Side Unit)으로 지칭될 수 있다. V2I 기술은 네트워크에 연결된 RSU를 통해 교통 신호등 주행 가능 정보를 알려주는 “Traffic Light Maneuver” 기술, 도로 상태와 차선 구성을 알려주는 “Toad and Lane Topology” 기술, 도로의 상태 정보를 자동차에 알려주는 “Infrastructure to Vehicle information” 기술, 신호를 관리하는 “Traffic Light control” 기술 등이 존재한다.
도 3에 도시된 것과 같이, ITS 시스템은 아래 도면과 같이 퍼실리티 레이어(facility layer)에서는 인프라스트럭쳐 서비스를 통해 시스템 해당 기술을 제공한다. 즉, 인프라스트럭쳐 서비스는 퍼실리티 레이어 엔티티일 수 있다. 예를 들면, 인프라스트럭쳐 서비스는 퍼실리티 레이어의 어플리케이션 지원 영역(application support domain)의 일부일 수 있다. 도 3은 V2X 통신 장치 아키텍쳐 내 인프라스트럭쳐 서비스 및 다른 레이어에 대한 논리적 인터페이스와 퍼실리티 레이어 내의 엔티티들에 대한 잠재적인 논리적 인터페이스를 예시적으로 도시한다.
퍼실리티 레이어는 송신 시에는 어플리케이션에서 요청된 동작에 맞춰 메시지를 생성/인코딩 하며 해당 메시지의 전송 관리를 한다. 수신시에는 네트워크 및 트랜스포트(N&T: Network & Transport) 레이어(layer) 에서 NF-SAP를 통해 수신된 메시지를 복호화하고 수신 메시지를 어플리케이션 레이어(application layer)에 전송한다. 메시지 운용에 의한 정보는 MF-SAP를 통해 운용(management) 계층과 연결되며, 메시지 보안을 위해 SF-SAP를 통해 보안(Security) 계층과 연결된다.
이러한 인프라스트럭쳐 서비스는 두 개의 서비스, 예컨대, IPM의 전송(sending) 및 수신(receiving)을 제공할 수 있다. IPM의 전송은 IPM의 생성 및 송신을 포함한다. IPM 생성 과정에서, 발신(originating) V2X 통신 장치는 IPM을 구성하고, 그 후 이는 보급을 위해 네트워킹 및 트랜스포트 레이어로 전달된다. 본 명세서에서, 발신 V2X 통신 장치는 전송 V2X 통신 장치, 송신 V2X 통신 장치, 호스트 V2X 통신 장치 등으로 지칭될 수 있다.
한편, IPM 생성을 위한 관련 정보를 수집하기 위해, 그리고 추가 처리를 위해 수신된 IPM 내용을 전달하기 위해, 인프라스트럭쳐 서비스는 퍼실리티 레이어의 다른 엔티티 및 그 레이어 내의 V2X 어플리케이션들과 인터페이싱할 수 있다.
종래의 자동차는 자신의 위치를 확인 하기 위해 위성을 이용한 GPS 시스템을 이용한다. GPS 시스템은 최소 3개 이상의 위성으로부터 신호를 수신하여야 되기 때문에 주변 환경의 영향을 많이 받는다. 터널이나 지하 주차장과 같이 GPS 신호가 수신되지 않는 실내 환경에서는 위치 정보를 이용할 수 없다. 뿐만 아니라 날씨가 좋지 않거나 빌딩이 많은 도심 지역을 주행 중인 경우에도 위치 인식 성능이 감쇄한다.
GPS가 동작하지 않는 영역에서 보상 기술로서 관성 항법을 이용하는 위치 인식 기술이 사용된다. 그러나, 해당 기술은 위치 에러가 누적될 수 있는 시스템으로서 오히려 위치 인식 성능의 열화를 가져올 수도 있다. 따라서, 이와 같은 문제점을 개선하고 GPS 신호가 정상적으로 수신되지 않는 환경에서 V2I 장치의 위치 인식 성능을 높이기 위하여, 본 발명에서는 GPS 신호가 수신되지 않는 실내 환경에서 V2I 통신을 통해 차량의 위치 정보를 효과적으로 획득하는 방법을 제안한다.
도 4는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 스탠드 얼론(stand-alone) 기반의 RSU로부터 실내 환경에서 위치 정보를 획득하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, GPS가 동작하지 않는 실내 환경에 설치된 RSU는 위치 기반의 서비스를 제공할 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같은 터널 환경에서는 GPS 수신이 불가능하다. 이러한 경우, 터널 내 중앙 차선을 따라 설치된 RSU는 V2I 통신을 통해 해당 RSU에 할당된 영역을 지나는 차량으로 터널 내에서 차량의 위치 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 상기 차량의 위치 정보는 참조 위치(reference position), 상기 RSU의 위치, 상기 RSU의 커버리지 영역 정보 등을 포함할 수 있다.
즉, 터널 환경 내에서 V2X 차량은 GPS를 수신할 수 없기 때문에 정확한 위치 정보를 획득할 수 없지만, V2I 통신을 통해 인접한 RSU로부터 자신의 차량이 속하는 영역(zone)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 상기 영역에 대한 정보는 차량이 RSU의 커버리지 내에 위치하는지 여부를 나타낼 수 있다.
또한, 단순히 위치 정보를 제공하는 위치 인식 서비스뿐만 아니라 해당 위치에 특화된 안전 정보와 편의 서비스를 제공할 수도 있다. 이러한 부가적인 위치 기반 서비스는 자세히 후술한다.
도 5는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 스탠드 얼론(stand-alone) 기반의 RSU로부터 실내 환경에서 위치 정보를 획득하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, GPS가 동작하지 않는 실내 환경에 설치된 RSU는 위치 기반의 서비스를 제공할 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같은 주차장 환경에서는 GPS 수신이 약하거나 또는 GPS 수신이 불가능하다. 이때, 각각의 RSU를 기준으로 하는 영역들 중에서 차량 속하는 영역에 대한 위치 정보를 차량으로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 위치 정보는 참조 위치(reference position), 상기 RSU의 위치, 상기 RSU의 커버리지 영역 정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 단순히 위치 정보를 제공하는 위치 인식 서비스뿐만 아니라 해당 위치에 특화된 안전 정보와 사용자 편의 서비스를 지원할 수도 있다. 이러한 부가적인 위치 기반 서비스는 자세히 후술한다.
본 발명에서는 V2I 통신을 통해 RSU의 장치에서 IPS(Indoor Positioning Service)를 지원하는 퍼실리티 레이어(facility layer)의 블록(block)을 제안한다.
본 발명의 실시예에서, 송신기는 퍼실리티 레이어(Facility layer)에서 실내 위치 서비스를 위해 상위 어플리케이션의 동작에 맞춰 IPM(indoor positioning message) 메시지를 생성할 수 있다. 그리고, 생성된 메시지를 네트워크 & 트랜스포트(networks & transport) 레이어로 전달할 수 있다. 수신기는 V2X 메시지를 수신한 후, 네트워크 & 트랜스포트(networks & transport) 레이어로 계층으로부터 수신된 IPM 메시지를 복호화하고 상위 계층으로 해당 어플리케이션에 관련 데이터를 전달할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IPM(indoor positioning message) 구조를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, IPM 메시지는 ITS PDU(Protocol Data Unit) 헤더 및 복수의 컨테이너를 포함할 수 있다.
ITS PDU 헤더는 프로토콜 버전, 메시지 타입 및 발신 V2X 통신 장치의 ITS ID의 정보를 포함하는 공통 헤더이다. 이러한, ITS PDU 헤더는 ITS 메시지에서 사용되는 공통 헤더로서, ITS 메시지의 시작 부분에 존재한다. ITS PDU 헤더는 공통 헤더, 헤더 등으로 지칭될 수 있다.
복수의 컨테이너는 RSU의 위치 정보를 포함하는 발신 RSU 컨테이너(OriginalRsuConatiner) 및/또는 해당 위치에서 제공되는 서비스를 정의하는 서비스 컨테이너(RsuServiceContainer)를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, IPS 메시지의 구성은 ASN.1으로 표현되어 표준 문서에 정의될 수 있으며 이를 바탕으로 송수신될 수 있다.
도 7(a)를 참조하면, IPS 메시지는 시퀀스로 정의되며 헤더, 발신 RSU 컨테이너(OriginalRsuConatiner) 및 서비스 컨테이너(RsuServiceContainer)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 발신 RSU 컨테이너의 데이트 프레임 구조는 도 7(b)와 같이 정의될 수 있다. 즉, 발신 RSU 컨테이너는 메시지의 전송 시간을 나타내는 타임 스탬프(TimeSteamp), RSU의 설치 위치를 나타내는 RSU 위치(RsuPosition), 추가적으로 수신기에서 위치 인식에 이용되는 송신 전력(transmissionPower) 및/또는 RSU의 신호가 전송되는 영역을 나타내는 커버리지(Coverage) 파라미터(또는 DF)를 포함할 수 있다.
송신 전력 파라미터는 정수(integer)로 표현될 수 있으며, 단위는 -xdBm일 수 있다. 예를 들어, 송신 전력 파라미터 값이 75인 경우, RSU가 -75dBm의 전력으로 메시지를 전송하였음을 나타낸다. 커버리지 파라미터는 RSU를 기준으로하는 반경으로서, 정수로 표현될 수 있으며, 단위는 0.1 미터일 수 있다. 예를 들어, 커버리지 파라미터의 값이 300인 경우, RSU의 신호가 참조 위치(즉, RSU의 위치) 주변으로 반경 30 미터까지 전송됨을 나타낸다. 만약, 수신기가 해당 RSU로부터 전송되는 신호를 수신한다면, 참조 위치 반경 30 미터 내에 자신의 차량이 존재함을 추정할 수 있다.
본 실시예에서, 서비스 컨테이너의 데이트 프레임 구조는 도 7(c)와 같이 정의될 수 있다. 서비스 컨테이너는 위치 기반 서비스가 제공되는 영역(또는 지역)의 식별 정보를 나타내는 영역 ID(ZoneID), 영역 명칭(ZoneName), 제공되는 서비스의 유형을 나타내는 서비스 타입(ServiceType), 해당 서비스에 관련된 정보를 포함하는 서비스 데이터(ServiceData), 차량의 안전을 위한 컨트롤 서비스의 유형을 나타내는 컨트롤 타입(ControlType) 및/또는 해당 컨트롤 서비스에 관련된 정보를 포함하는 컨트롤 데이터(ControlData) 파라미터(또는 DF)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 지하 주차장의 지도(Map) 정보를 알리는 서비스가 제공되는 경우를 가정하면, 서비스 타입은 대응되는 주차장에 해당하는 값을 나타내고, 서비스 데이터는 해당 주자창의 지도 정보를 포함할 수 있다. 또한, 차량의 안전을 위해서 위치에 기반한 컨트롤 서비스를 컨트롤 타입 및/또는 컨트롤 데이터를 통해 제공할 수 있다. 예를 들어, 지하 주차장의 입구(Zone)에 해당 층에 주차 공간이 없는 경우, 해당 지역의 RSU는 다음 층을 이용하라는 컨트롤 타입과 대응되는 안내 정보를 포함하는 컨트롤 데이터를 전송할 수 있다. 이에 대한 세부 실시예는 자세히 후술한다.
도 8는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 로드 사이드 유닛(RSU)의 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, RSU는 적어도 하나의 주변의 RSU와 중복되는(overlapping) 커버리지를 갖도록 설치될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 스탠드 얼론 기반의 RSU들을 겹치게 설치하면, 빗금친 영역과 같이 V2I 메시지가 복수의 RSU로부터 수신되는 지역(즉, r12, r23, r34, r45 등의 영역)에 차량이 위치하는 경우 보다 정밀한 위치 추정이 가능하다. 그러나, RSU로부터 각각의 발신 RSU 정보만을 수신하는 경우에는 위치 측위 관점에서 불확실한 구역이 존재할 수 있다.
예를 들어, r12, r23, r34, r45 등의 영역과 같이, 중복되는 커버리지 영역에 차량이 위치하는 경우에는 2개의 RSU로부터 V2I 메시지를 수신함으로써 상대적으로 더 정밀한 위치 추정이 가능하지만, r1 영역 내에서 r12 영역 밖에 위치하는 경우에는 r1 영역 내에서 특정 영역으로의 한정(즉, r12 영역을 제외한 r1 영역으로의 위치 추정)이 어렵다.
따라서, 본 발명의 실시예에서, 이와 같은 점을 고려하여 더욱 정밀한 위치 인식(또는 위치 추정)을 위하여 주변(Neighbor) RSU 정보 전송을 통한 실내 측위 향상 기법을 제안한다. 즉, 각각의 RSU는 중복되는 커버리지를 가지는 주변의 RSU에 대한 정보를 포함하는 V2I 메시지를 전송할 수 있다.
도 9는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9(a)를 참조하면, 기존의 스탠드 얼론 방식이 적용되고, 제1 온보드 유닛(OBU; On Board Unit)이 도 9(a)에 도시된 바와 같이 위치하는 경우를 가정한다. 이 경우, 제1 OBU는 제1 RSU 주변의 RSU인 제2 RSU의 신호를 받지 못한다.
따라서, 모든 중복되는 구역(예컨대, RSU12, RSU13, RSU14, RSU15)에 대한 구분 없이 이를 모두 포함하는 제1 RSU의 커버리지 전체를 상기 제1 OBU가 존재하는 영역으로 인지할 수 있다. 다시 말해, 제1 RSU(r1)로부터 발신 RSU의 정보만 포함하는 V2I 메시지를 수신하는 경우, 차량이 RSU1 영역에 위치하는(또는 존재하는) 사실만 알 수 있다.
그러나, 도 9(b)를 참조하면, 주변 RSU의 배치(deployment) 정보를 함께 전송하면, 도 9(a)와 동일한 위치의 제1 OBU는 주변 RSU 정보를 수신함으로써, RSU1 영역 내에서 중복되는 영역을 제외한 영역에 자신의 차량이 위치함을 인지할 수 있다.
즉, 본 실시예에서와 같이, 중복되는 커버리지를 갖는 주변 RSU 정보를 더 포함하는 V2I 메시지를 수신하는 경우, 제1 OBU는 자신의 차량이 중복되는 구역(RSU12, RSU13, RSU14, RSU15) 밖에 위치하는지를 알 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 인지 영역이 좁아지게 되어 위치 인지의 분해능이 높아질 수 있다.
도 10은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 제1 OBU(또는 제1 OBU를 장착하고 있는 차량)은 제1 RSU로부터 상기 제1 RSU의 주변 RSU(즉, 제2 RSU, 제3 RSU, 제4 RSU, 제5 RSU) 정보를 포함하는 IPM 메시지(또는 V2I 메시지)를 수신하고, 주변 RSU로부터 IPM 메시지(또는 V2I 메시지)를 수신하지 못한 경우(또는 주변 RSU로부터 신호를 수신하지만 미리 정해진 임계값 이하의 신호를 수신한 경우)를 가정한다.
이 경우, 차량은 자신의 위치가 제1 RSU 영역 중에서 주변 RSU 영역과 교집합이 되는 영역을 제외한 영역을 제외한 나머지 영역에 속함을 인지할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 RSU로부터 전송되는 IPM 메시지를 수신한 차량은, 특정 시간 동안 상기 IPM 메시지의 주변 RSU 컨테이너에 의해 지시되는 주변 RSU로부터 신호가 수신되는지 여부를 확인할 수 있다. 즉, 차량은 미리 정해진 시간 동안 주변 RSU로부터 전송되는 신호를 감지할 수 있다. 이 경우, 미리 정해진 시간은 IPM 전송 주기 보다 크게 설정될 수 있다.
도 11은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11(a)를 참조하면, 제1 RSU 및 제2 RSU는 커버리지가 중복되는 영역(r_RSU12)을 갖도록 설치되고, 제2 OBU를 장착한 차량은 제1 RSU 및 제2 RSU로부터 V2I 메시지를 수신하는 경우를 가정한다. 이 경우, 제2 OBU는 자신의 차량의 위치가 r_RSU12 내에 속함을 인지(또는 추정)할 수 있다.
도 11(b)를 참조하면, 제1 RSU, 제2 RSU, 제3 RSU 및 제4 RSU는 커버리지가 중복되는 영역(r_RSU12+r_RSU123+r_RSU124)을 갖도록 설치되고, 제2 OBU를 장착한 차량은 제1 RSU 및 제2 RSU로부터 V2I 메시지를 수신하는 경우를 가정한다.
제1 RSU, 제2 RSU, 제3 RSU 및 제4 RSU의 커버리지가 도 11(b)에 도시된 바와 같이 중복되는 경우, 제1 RSU 및 제2 RSU로부터 전송되는 두 신호가 중복되는(Overlap) 영역에서도 위치 인지의 분해능을 높일 수 있다. 즉, 제2 OBU는 자신의 차량의 위치가 r_RSU12 내에 속함을 인지(또는 추정)할 수 있다. 이때, 제3 RSU 및 제4 RSU로부터 전송되는 신호에 따라, 해당 RSU와 중복되는 영역에 위치하는지 또는 해당 RSU와 중복되는 영역을 제외한 영역에 위치하는지 여부를 인지할 수 있다. 이를 통해, 차량의 위치 추정을 보다 정밀하게 수행할 수 있다.
도 12는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제2 OBU(또는 제2 OBU를 장착하고 있는 차량)은 제1 RSU로부터 상기 제1 RSU의 주변 RSU(즉, 제2 RSU, 제3 RSU, 제4 RSU) 정보를 포함하는 IPM 메시지(또는 V2I 메시지)를 수신하고, 주변 RSU 중에서 제2 RSU로부터 IPM 메시지(또는 V2I 메시지)를 수신한 못한 경우(또는 주변 RSU로부터 신호를 수신하지만 제2 RSU로부터 미리 정해진 임계값 이상의 신호를 수신한 경우)를 가정한다.
본 발명의 실시예에서, 제1 RSU로부터 전송되는 IPM 메시지는 상기 제1 RSU의 정보뿐만 아니라, 주변에 설치된 2 RSU, 제3 RSU, 제4 RSU의 정보를 포함할 수 있다.
제2 OBU는 제1 RSU, 제2 RSU로부터 메시지를 수신하지만, 주변 RSU들 중에서 다른 RSU들의 신호는 받지 못하거나 또는 임계값 이하의 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 차량은 자신의 위치가 제1 RSU와 제2 RSU의 교집합 영역(즉, 제1 RSU와 제2 RSU의 커버리지가 중복되는 영역) 중에서 신호를 받지 못한 RSU 영역과 교집합이 되는 영역을 제외한 영역을 제외한 나머지 영역에 속함을 인지할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 RSU로부터 전송되는 IPM 메시지를 수신한 차량은, 특정 시간 동안 상기 IPM 메시지의 주변 RSU 컨테이너에 의해 지시되는 주변 RSU로부터 신호가 수신되는지 여부를 확인할 수 있다. 즉, 차량은 미리 정해진 시간 동안 주변 RSU로부터 전송되는 신호를 감지할 수 있다. 이 경우, 미리 정해진 시간은 IPM 전송 주기 보다 크게 설정될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message) 구조를 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, IPM 메시지는 ITS PDU(Protocol Data Unit) 헤더 및 복수의 컨테이너를 포함할 수 있다. ITS PDU 헤더는 프로토콜 버전, 메시지 타입 및 발신 V2X 통신 장치의 ITS ID의 정보를 포함하는 공통 헤더이다. 이러한, ITS PDU 헤더는 ITS 메시지에서 사용되는 공통 헤더로서, ITS 메시지의 시작 부분에 존재한다. ITS PDU 헤더는 공통 헤더, 헤더 등으로 지칭될 수 있다.
복수의 컨테이너는 RSU의 위치 정보를 포함하는 발신 RSU 컨테이너(OriginalRsuConatiner), 해당 위치에서 제공되는 서비스를 정의하는 서비스 컨테이너(RsuServiceContainer) 및/또는 주변 RSU 정보를 포함하는 주변 RSU 컨테이너(NeighborRsuContainer)를 포함할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 로드 사이드 유닛(RSU)에 대한 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 14를 참조하면, IPS 메시지의 구성은 ASN.1으로 표현되어 표준 문서에 정의될 수 있으며 이를 바탕으로 송수신될 수 있다.
도 14(a)를 참조하면, IPS 메시지는 시퀀스로 정의되며 헤더, 발신 RSU 컨테이너(OriginalRsuConatiner), 서비스 컨테이너(RsuServiceContainer) 및 주변 RSU 컨테이너(NeighborRsuContainer)를 포함할 수 있다. 그리고, 발신 RSU 컨테이너 및 서비스 컨테이너는 앞서 도 7에서 설명한 발신 RSU 컨테이너 및 서비스 컨테이너와 동일한 데이터 프레임 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 주변 RSU 컨테이너는 하나 이상의 주변 RSU 정보를 포함하는 주변 RSU 리스트(DF_NeighborRsuList)로 정의될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 주변 RSU 컨테이너의 데이트 프레임 구조는 도 14(b)와 같이 정의될 수 있다. 상기 주변 RSU 리스트는 주변 RSU 컨테이너(DF_NeighborRsuContainer)들의 조합으로 구성될 수 있고, 최대 10개까지 정의될 수 있다. 주변 RSU 컨테이너는 주변 RSU의 배치 정보를 포함하는 컨테이너로서, RSU의 식별 정보를 나타내는 RsuID 파라미터, RSU의 위치 정보를 나타내는 RsuPos 파라미터 및/또는 RSU의 송신 전력을 나타내는 TransmissionPower 파라미터를 포함할 수 있다.
상술한 데이터 또는 파라미터들은 정수(integer)로 표현될 수 있으며, 단위는 -xdBm일 수 있다. 예를 들어, 송신 전력 파라미터 값이 75인 경우, RSU가 -75dBm의 전력으로 메시지를 전송하였음을 나타낸다. 커버리지 파라미터는 RSU를 기준으로하는 반경으로서, 정수로 표현될 수 있으며, 단위는 0.1 미터일 수 있다. 예를 들어, 커버리지 파라미터의 값이 300인 경우, RSU의 신호가 참조 위치(즉, RSU의 위치) 주변으로 반경 30 미터까지 전송됨을 나타낸다. 만약, 수신기가 해당 RSU로부터 전송되는 신호를 수신한다면, 참조 위치 반경 30 미터 내에 자신의 차량이 존재함을 추정할 수 있다.
도 15는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 수신 전력 크기 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에서는, RSU를 이용한 더욱 정밀한 위치 측정 위하여, 레이어(layer) 데이터(또는 정보) 전송을 통한 측위 기법을 제안한다. 본 발명에서, 레이어 데이터는 미리 정의된 지역 내 수신 신호 크기의 테이블 정보를 나타내며, 상기 레이어 데이터는 레이어 정보, 수신 전력 테이블, 수신 전력 매트릭스, 수신 신호 크기 테이블, 수신 신호 크기 매트릭스 등으로 지칭될 수도 있다. 즉, 지하 주차장과 같은 실내 고정된 구역에서의 측위를 위해 해당 서비스 지역에 대한 레이어(layer) 데이터를 생성할 수 있다.
도 15를 참조하면, 서비스 지역은 수평 방향(즉, x축 방향) 및 수직 방향(즉, y축 방향)의 2차원 구역으로 설정될 수 있다. 서비스 구역은 기본적으로 사각형으로 구성되며 특정 위치에 기준점(Pos_reference)을 구성하게 된다. 그리고, 제1 RSU의 위치를 기준으로 상기 서비스 지역 내에서 RSSI 값의 분포가 도 15에 도시된 바와 같이 결정될 수 있다.
구체적으로, 서비스 지역 내 각각의 위치에서 제1 RSU로부터 전송되는 신호가 측정되는 RF 신호가 표기될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 RSU 신호의 크기는 수신 신호 강도 표시(RSSI: Received Signal Strength Indication) 값으로 표현될 수 있다. 이 경우, 수평 방향 및 수직 방향으로 패스 로스(path-loss) 감쇄에 따라 RSSI 값이 감쇄된다. 각 위치에서의 RSSI 값은 RSU의 송신 전력 및 패스 로스 모델에 기초하여 계산(또는 획득)될 수도 있고, 실측을 통해 획득될 수 있다.
이와 같은 방법으로 제1 RSU의 레이어 데이터가 생성될 수 있고, 마찬가지 방법으로, 서비스 지역 내 모든 RSU의 레이어 데이터들이 생성될 수 있다.
본 실시예에서는, 이와 같은 상기 서비스 지역 내 RSU의 레이어 데이터를 포함하는 V2I 메시지를 전송함으로써, 서비스 지역 내에서 차량의 위치를 정확하게 획득할 수 있다.
도 16은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 수신 전력 크기 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 앞서 도 15에서 설명한 서비스 지역은 도 16에 도시된 바와 같이, 일정 간격으로 분할될 수 있다. 즉, 2차원 평면 구조의 RSSI 값을 전송하기 위한 값으로 변환하기 위해서 도 16에 도시된 바와 같은 데이터 구조로 해당 RSU에 의한 수신 신호 테이블을 나타내는 레이어 데이터가 생성(또는 설정)될 수 있다.
레이어 데이터는 2차원 좌표를 기준으로 구성될 수 있다. 이때, x축과 y축으로 각각 1부터 n 또는 m까지 인덱싱(indexing)될 수 있다. 인덱스(Index)간 간격은 델타(delta) x 및 델타 y 값으로 표현될 수 있다. 각 점(Point)에서 제1 RSU의 신호 특징의 결정될 수 있다. 예를 들어, RSSI46는 좌하단 기준점을 기준으로 x축으로 4, y축으로 6 위치의 평균(mean) 값 및/또는 공분산(covariance) 값을 가질 수 있다.
도 17은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 수신 전력 크기 테이블을 포함하는 레이어 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17을 참조하면, RSU는 미리 정의된 서비스 지역에 존재하는 모든 RSU의 레이어 데이터 값을 모아서 V2I 메시지를 생성할 수 있다. 그리고, 생성된 메시지는 서비스 지역을 주행하는 V2X 차량에 메시지를 전달될 수 있다. V2I 메시지를 수신한 V2X 차량은 레이어 데이터 및 수신한 RSU 신호에 기초하여 V2X 차량의 위치를 획할 수 있다. 즉, 도 17에 도시된 바와 같이, V2X 차량은 RSU로부터 수신한 레이어 정보를 중첩하여 신호를 처리할 수 있다.
V2I 메시지를 통해 수신한 레이어 데이터 값은 아래의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다. 여기서, i 는 RSU의 인덱스를 나타내며, ix는 x축 방향 인덱스를 나타내고, iy는 y축 방향 인덱스를 나타낸다. ix 및 iy는 각각 n 과 m 의 최대값을 가질 수 있다.
수신기는 레이어 데이터 값을 수신하여 수신기의 위치를 파악할 수 있다. 아래의 도면을 참조하여, 레이어 정보에 기초하여 위치를 획득하는 방법을 자세히 설명한다.
도 18은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 수신 전력 크기 테이블을 포함하는 레이어 정보에 기초하여 차량의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 참조하면, 차량의 V2X 수신기는 실제 수신되는 RF 수신 전력을 측정할 수 있다. 각각의 RSU로부터 신호를 실측한 RSSI 값은 로 표현된다. 그리고, 아래의 수학식 2와 같이, 수신된 각각의 RSU의 레이어에ㅓ 대응되는 RSU의 RSSI인 을 빼는 연산이 수행될 수 있다. 만약, 수신된 RSU 신호가 없는 경우 노이즈 전력(Noise power)을 이용하여 차분값 연산이 수행될 수 있다.
모든 RSU에서 상술한 수학식 2를 이용하여 계산된 차분값(Diff)을 합하여 아래의 수학식 3과 같이 최종 RSSI 차분값이 획득될 수 있다.
이렇게 얻은 값들 중 차분값이 가장 적은 위치의 인덱스 값이 수신기의 위치가 된다. 상술한 최소값 결정은 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
그리고, 아래의 수학식 5를 이용하여 실제 차량의 위치를 나태는 수평 좌표 값 x와 수직 좌표 값 y를 획득할 수 있다. 여기서, POSx 및 POSy는 참조 위치(또는 기준 점)이며, Δx 와 Δy는 인덱스 간 간격을 나타낸다.
이상에서는, 수신 전력(예컨대 RSSI)을 이용하여 차량의 위치를 획득하는 방법을 설명하였다. 한편, 상술한 실시예에서처럼 RSSI를 이용하여 차량의 위치 정보를 획득하는 경우, 주변 신호에 의한 간섭이나 패스 로스(path-loss)로 인하여 오차가 발생할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 이와 같은 문제를 해결하고, 더욱 정밀한 위치 측정을 위하여 시간 정보를 포함하는 V2I 메시지를 이용할 수 있다. 일 예로, LBS(location based server)를 통해 서비스 지역 내 RSU들의 시간을 모두 동기화하는 경우, RSSI 레이어 정보 대신 신호의 도착 시작(ToA: Time of arrival)으로 대체하거나 또는 RSSI 레이어 정보와 함께 추가할 수 있다. 여기서, ToA 값은 신호가 수신된 시간이다. 만약 RSSI 레이어 정보 대신 ToA를 이용하는 경우, 앞에서 설명한 수학식 1 내지 5에서 RSSI 대신 ToA 값을 대체하여 동일하게 운용될 수 있다.
이하에서는, 상술한 RSU 레이이 정보 전송을 통한 위치 인식 성능 향상 방법이 적용되는 IPM 메시지 구조를 설명한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 로드 사이드 유닛(RSU)의 레이어 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message) 구조를 나타내는 도면이다.
도 19를 참조하면, IPM 메시지는 ITS PDU(Protocol Data Unit) 헤더 및 복수의 컨테이너를 포함할 수 있다. ITS PDU 헤더는 프로토콜 버전, 메시지 타입 및 발신 V2X 통신 장치의 ITS ID의 정보를 포함하는 공통 헤더이다. 이러한, ITS PDU 헤더는 ITS 메시지에서 사용되는 공통 헤더로서, ITS 메시지의 시작 부분에 존재한다. ITS PDU 헤더는 공통 헤더, 헤더 등으로 지칭될 수 있다.
복수의 컨테이너는 RSU의 위치 정보를 포함하는 발신 RSU 컨테이너(OriginalRsuConatiner), 해당 위치에서 제공되는 서비스를 정의하는 서비스 컨테이너(RsuServiceContainer) 및/또는 특정 지역 내 RSU의 레이어 정보를 포함하는 주변 RSU 레이어 컨테이너(NeighborRsuLayerContainer)를 포함할 수 있다. 주변 RSU 레이어 컨테이너는 레이어의 전체 구성을 나타내는 나타내는 공통 레이어(commonLayer) 및 각각의 RSU 레이어 정보를 나타내는 RSU 레이어 데이터(RsuLayerData) 파라미터(또는 DF)를 RSU 개수만큼 포함할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 로드 사이드 유닛(RSU)의 레이어 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 20을 참조하면, IPS 메시지의 구성은 ASN.1으로 표현되어 표준 문서에 정의될 수 있으며 이를 바탕으로 송수신될 수 있다.
도 20(a)를 참조하면, IPS 메시지는 시퀀스로 정의되며 헤더, 발신 RSU 컨테이너(OriginalRsuConatiner), 서비스 컨테이너(RsuServiceContainer) 및 주변 RSU 레이어 컨테이너(NeighborRsuLayerContainer)를 포함할 수 있다. 그리고, 발신 RSU 컨테이너 및 서비스 컨테이너는 앞서 도 7에서 설명한 발신 RSU 컨테이너 및 서비스 컨테이너와 동일한 데이터 프레임 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 주변 RSU 컨테이너는 하나 이상의 주변 RSU 정보를 포함하는 주변 RSU 리스트(DF_NeighborRsuList)로 정의될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 주변 RSU 레이어 컨테이너의 데이트 프레임 구조는 도 20(b)와 같이 정의될 수 있다. 일 예로, 주변 RSU 레이어 컨테이너는 DF_NeighborRsuLayerContainer로 정의될 수 있다. 해당 데이터 프레임은 공통적으로 레이어에 사용되는 서비스 지역의 정보를 나타낸다. ReferencePosition 파라미터는 기준점이 되는 참조 위치를 나타낸다. 그리고, 레이어 평면의 y축이 실제 북쪽 방향과의 차이를 나타내는 angleFromNorth 파라미터 값을 통해 표시될 수 있으며, 북쪽 방향을 중심으로 시계방향으로 layer 평면의 y축과 차이나는 각도로 표시될 수 있다. 이때, 0.1도 단위를 가질 수 있다. DeltaX와 DeltaY 파라미터를 통해 레이어 평면의 분할에 이용된 인덱스간 거리가 표시될 수 있다. 이 값은 정수로 표현될 수 있고, 0.1 미터 단위로 표현될 수 있다.
일 실시예에서, NeighborRsuLayerList 파라미터를 통해 최대 10개까지 RSU 레이어 데이터가 포함될 수 있다. 그리고, 레이어 데이터는 RsuLayerData 파라미터를 통해 2차원 정수 값의 배열으로 정의될 수 있다.
도 21은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 송신 전력 조절을 통한 위치 정보 획득 방법을 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에서, 도 21에 도시된 바와 같이, RSU는 특정 시간 간격으로 V2I 메시지의 송신 전력을 조절함으로써 커버리지를 조절할 수 있고, 커버리지 조절을 통해 V2X 차량의 위치 측정 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 21에서는, 복수의 RSU가 함께 LBS 호스트 서버(100)를 통해 운용되는 경우를 가정한다. 즉, 복수의 RSU(210, 220, 230, 240)는 LBS 호스트 서버(100)를 통해 연결될 수 있다. 그리고, LBS 호스트 서버(100)는 특정 시간 주기로 RSU 송신 전력을 조절할 수 있다.
도 21(a)를 참조하면, T1 시간에는 제1 RSU와 제3 RSU에서 신호가 강하게 전송되고, 제2 RSU와 제4 RSU에서 상대적으로 신호가 약하게 전송될 수 있다. 그리고, 도 21(b)를 참조하면, 특정 시간 간격이 도과한 이후 T2 시간에는 LBS 호스트 서버(100)에 연결된 RSU의 송신 전력이 변경될 수 있다. 이때, T1과 반대로 제1 RSU와 제3 RSU에서 신호가 약하게 전송되고, 제2 RSU와 제4 RSU에서 신호가 강하게 변경하여 전송될 수 있다.
즉, 일정 시간 단위로, 설치된 RSU의 송신 전력을 조절함으로써 RSU들의 커버리지를 변경할 수 있다. 도 21에서 제1 차량(310)은 t1 시간에는 제1 RSU로부터 신호를 수신하고, t2 시간에는 제2 RSU로부터 신호를 수신할 수 있고, 이 경우, 제1 차량(310)은 상대적으로 정확하게 자신의 위치를 파악할 수 있다.
이처럼 송신 전력을 일정 시간 단위로 조절하고, 변경되는 커버리지 정보를 전송함으로써, 위치 인식 성능을 향상시킬 수 있다. 이때, 앞서 설명한 스탠드 얼론 방식에 제안하는 송신 전력 조절 방법이 적용될 수도 있고, 주변 RSU 전송 방식에 제안하는 송신 전력 조절 방법이 적용될 수도 있고, RSU 레이어 정보 전송 방식에 제안하는 송신 전력 조절 방법이 적용될 수도 있다. 이하에서, 각각 구체적으로 설명한다.
도 22는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 스탠드 얼론(stand-alone) 기반의 RSU의 송신 전력 조절을 통한 위치 정보 획득 방법을 예시하는 도면이다.
도 22를 참조하면, 스탠드 얼론(Stand-alone) 방식의 제1 RSU(210)의 송신 전력 조절을 통해 위치 인식 성능 향상시킬 수 있다. LBS 서버(100)는 일정 시간 주기로 제1 RSU(210)의 송신 전력을 조절할 수 있다. 일 실시예에서, LBS 서버(100) 없이 독립적으로 동작할 수도 있다. 설정된 주기에 따른 송신 전력 값을 기반으로 제1 RSU는 V2I 메시지를 전송할 수 있다.
도 22에서는, 3 단계로 송신 전력을 조절하는 경우를 가정하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 여러 단계로 스탠드 얼론(Stand-alone) 방식의 RSU에서 송신 전력이 조절될 수 있다.
T1 시간에는 가장 높은 송신 전력의 V2I 메시지를 전송함으로써 가장 넓은 커버리지가 설정될 수 있다. 예컨대, 최대 파워는 5.9GHz 대역의 최대 전송 파워를 넘지 않도록 설정될 수 있다. 이때, 해당 커버리지 영역을 주행하는 차량(310)은 제1 RSU로부터 신호를 수신하고, 제1 RSU의 커버리지 내에 차량(310)이 존재함을 인지할 수 있다.
T2 시간에는 T1 보다 낮은 송신 전력의 V2I 메시지를 전송함으로써 상대적으로 작은 커버리지가 설정될 수 있다. 만약, 차량(310)이 T2 시간에 전송되는 신호도 수신한다면 차량(310)은 자신이 위치하는 영역이 영역 안에 존재함을 인지할 수 있다. 마찬가지로, T3 시간에는 T2 보다 낮은 송신 전력의 V2I 메시지를 전송함으로써 상대적으로 더 작은 커버리지가 설정될 수 있다. 이때 차량(310)이 해당 신호를 받지 못한다면 차량(310)은 자신이 위치하는 영역이 에 포함되면서 밖의 영역에 존재함을 인지할 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 전력 조절(transmission power control) 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 23을 참조하면, IPS 메시지의 구성은 ASN.1으로 표현되어 표준 문서에 정의될 수 있으며 이를 바탕으로 송수신될 수 있다.
전술한 바와 같이, IPS 메시지는 시퀀스로 정의되며 헤더, 발신 RSU 컨테이너(OriginalRsuConatiner), 서비스 컨테이너(RsuServiceContainer) 및 주변 RSU 레이어 컨테이너(NeighborRsuLayerContainer)를 포함할 수 있다. 그리고, 도 23(a)를 참조하면, 발신 RSU 컨테이너는 앞서 도 7에서 설명한 발신 RSU 컨테이너에 포함되는 파라미터(또는 DF) 이외에 송신 전력 조절 정보를 포함하는 전력 조절 컨테이너(PoweowerControlContainer)(또는 전력 조절 리스트(PowerControlList))를 더 포함할 수 있다.
전력 조절 컨테이너의 데이트 프레임 구조는 도 23(b)와 같이 정의될 수 있다. 일 예로, 전력 조절 컨테이너는 전력 조절 인덱스(PCindex), 전력 조절 간격(PCInterval), 송신 전력 리스트(TransmissionPowerList) 및/또는 커버리지 리스트(CoverageList) 파라미터(또는 DF)를 포함할 수 있다. 전력 조절 인덱스는 현재 설정에서 전송되는 모드의 인덱스를 나타낸다. 전력 조절 간격은 송신 모드가 변경되는 시간 간격을 나타낸다. 송신 전력 리스트는 전력 조절 인덱스 별 전송 파워를 나타낸다. 커버리지 리스트는 송신 전력에 대응되는 커버리지 리스트를 나타내며, 0.1 미터 단위로 표현될 수 있다.
도 24는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I 메시지의 송신 전력 조절을 통한 위치 정보 획득 방법을 예시하는 도면이다.
도 24를 참조하면, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I를 전송하는 방법의 경우에도 마찬가지로, LBS 서버(100)를 통해 연결된 RSU들의 송신 전력을 조절함으로써, 차량이 존재하는 세분화된 영역을 추정할 수 있다. 즉, 도 24(b)에 도시된 바와 같이, 주변 RSU 정보와 함께 송신 전력을 조절함으로써, 차량이 인지할 수 있는 영역을 정밀화할 수 있다.
도 24에서는, 3 단계로 송신 전력을 조절하는 경우를 가정하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 여러 단계로 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I를 전송하는 방식을 이용하는 RSU에서 송신 전력이 조절될 수 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 전력 조절(transmission power control) 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 25를 참조하면, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I를 전송하는 방법의 경우에도 IPS 메시지의 구성은 ASN.1으로 표현되어 표준 문서에 정의될 수 있으며 이를 바탕으로 송수신될 수 있다.
전술한 바와 같이, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I를 전송하는 방법의 경우, IPS 메시지는 시퀀스로 정의되며 헤더, 발신 RSU 컨테이너(OriginalRsuConatiner), 서비스 컨테이너(RsuServiceContainer) 및 주변 RSU 컨테이너(NeighborRsuContainer)를 포함할 수 있다. 그리고, 도 25(a)를 참조하면, 주변 RSU 컨테이너는 앞서 도 14에서 설명한 주변 RSU 컨테이너에 포함되는 파라미터(또는 DF) 이외에 송신 전력 조절 정보를 포함하는 전력 조절 컨테이너(PoweowerControlContainer)(또는 전력 조절 리스트(PowerControlList))를 더 포함할 수 있다.
전력 조절 컨테이너의 데이트 프레임 구조는 도 25(b)와 같이 정의될 수 있다. 일 예로, 전력 조절 컨테이너는 전력 조절 인덱스(PCindex), 전력 조절 간격(PCInterval), 송신 전력 리스트(TransmissionPowerList) 및/또는 커버리지 리스트(CoverageList) 파라미터(또는 DF)를 포함할 수 있다. 전력 조절 인덱스는 현재 설정에서 전송되는 모드의 인덱스를 나타낸다. 전력 조절 간격은 송신 모드가 변경되는 시간 간격을 나타낸다. 송신 전력 리스트는 전력 조절 인덱스 별 전송 파워를 나타낸다. 커버리지 리스트는 송신 전력에 대응되는 커버리지 리스트를 나타내며, 0.1 미터 단위로 표현될 수 있다.
도 26은 본 발명이 적용되는 실시예로서, RSU 레이어 정보를 포함하는 V2I 메시지의 송신 전력 조절을 통한 위치 정보 획득 방법을 예시하는 도면이다.
도 26을 참조하면, 레이어 데이터를 전송하는 방법 또한 송신 전력 조절을 통해, 위치 인식의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 특정 시간 간격에 따라 주기적으로 변하는 송신 전력에 기초하여 결정되는 RSU 레이어 데이터를 복수 개를 이용하는 경우, 하나의 레이어를 통해 여러 번 수신하는 경우 보다, 다이버시티 게인(diversity gain)이 높아질 수 있고, 이를 통해 위치 추정의 성능 향상을 가져올 수 있다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 전력 조절(transmission power control) 정보를 포함하는 IPM(indoor positioning message)의 데이터 프레임 구조를 예시하는 도면이다.
도 27을 참조하면, RSU 레이어 정보를 포함하는 V2I를 전송하는 방법의 경우에도 IPS 메시지의 구성은 ASN.1으로 표현되어 표준 문서에 정의될 수 있으며 이를 바탕으로 송수신될 수 있다.
전술한 바와 같이, RSU 레이어 정보를 포함하는 V2I를 전송하는 방법의 경우, IPS 메시지는 시퀀스로 정의되며 헤더, 발신 RSU 컨테이너(OriginalRsuConatiner), 서비스 컨테이너(RsuServiceContainer) 및 주변 RSU 레이어 컨테이너(NeighborRsuContainer)를 포함할 수 있다. 그리고, 도 27을 참조하면, 주변 RSU 레이어 컨테이너는 앞서 도 20에서 설명한 주변 RSU 레이어 컨테이너에 포함되는 파라미터(또는 DF) 이외에 전력 조절 인덱스(PCindex), 전력 조절 간격(PCInterval) 파라미터(또는 DF)를 포함할 수 있다. 전력 조절 인덱스는 현재 설정에서 전송되는 모드의 인덱스를 나타낸다. 전력 조절 간격은 송신 모드가 변경되는 시간 간격을 나타낸다.
이하에서는, V2I 메시지(또는 IPM 메시지)에 포함될 수 있는 위치 기반 서비스(Location based service)에 대하여 구체적으로 설명한다.
V2I 시스템에서 메시지의 RSUServiceContainer은 사용자 편의성을 위한 서비스 정보와 안전을 위한 컨트롤(Control) 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 서비스 정보는 serviceType 및 serviceData 파라미터를 포함할 수 있다. ServiceType 파라미터는 서비스의 종류를 나타낸다. 그리고, serviceData 파라미터는 대응되는 서비스에 따른 세부적인 데이터를 나타낸다. 아래의 표 1은 일 실시예에 따른 제공 가능한 서비스 테이블을 예시한다.
표 1을 참조하면, ServiceType 값이 1인 경우, 터널의 남은 거리를 지시한다. 이때, serciceData는 남은 거리를 1 meter 단위로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 터널이 1 킬로 미터 남은경우, serciceData는 1000으로 표현될 수 있다. ServiceType 값이 2인 경우, 터널의 대피소 위치를 지시한다. ServiceData는 RSU 위치로부터 해당 위치 가지 거리를 나타낼 수 있다. 같은 방식으로, ServiceType 값이 3 또는 4인 경우, 주차장의 요금을 안내하는 서비스가 제공될 수 있고, 각각 각각 분당/시간당 주차 요금을 지시한다. ServiceType 값이 5 또는 6인 경우, 주차장의 주차 총 대수와 사용 가능한 대수를 지시한다. ServiceType 값이 7인 경우, 주차장의 층수를 지시한다. 이때, serviceData를 통해 지하 -127층부터 128층까지 표현될 수 있다. ServiceType 값이 8인 경우, 주차장의 비상구 위치를 지시하는 서비스가 제공된다. 이때, ServiceData를 통해 JPG 파일이 전달될 수 있다.
컨트롤 정보는 ControlType와 ControlData 파라미터를 통해 위치에 기반한 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, ControlType은 서비스의 종류를 나타내는 파라미터이며, 대응되는 서비스에 따른 상세 데이터는 ControlData 파라미터를 통해 제공될 수 있다. 아래의 표 2은 일 실시예에 따른 제공 가능한 컨트롤 테이블을 예시한다.
표 2를 참조하면, ControlType 값이 1인 경우, 터널 진입 모드를 지시한다. 이때, ControlData가 0 인 경우는 진입 금지를 지시하고, 1인 경우는 진입을 허용을 지시할 수 있다. ControlType 값이 2번인 경우, 터널 내 헤드라이트의 동작을 지시한다. ControlData가 0 인 경우 전조등을 끄고, 1인 경우 전조등을 켜도록 지시할 수 있다. ControlType 값이 3번인 경우, 터널 내 주행 속도를 제한할 수 있다. 이 경우, ControlData를 통해 제한 속도를 km/h로 표현할 수 있다.
ControlType 값이 4인 경우, 진입할 수 있는 차량 높이를 제한할 수 있다. 이 경우, ControlData를 통해 0.1 meter 단위로 차량 높이를 표현할 수 있다. ControlType 값이 5인 경우, 실내 주차장에 진입 가능 유무를 알려준다. 이 경우, ControlData가 0이면 진입 금지를 지시하며, 1인 경우는 진입 허용을 지시한다. ControlType 값이 6인 경우, 주차장에 진입할 수 있는 차량 높이를 제한한다. controlData를 통해 0.1 meter 단위로 차량 높이를 표현할 수 있다. ControlType 값이 7인 경우, 주차장 금지 구역 안내하는 서비스를 제공할 수 있다. 해당 데이터를 수신할 경우, 해당 지역이 주차가 불가한 지역일 경우, 0으로 표기될 수 있다. 이때, controlData가 1인 경우는 장애인 구역, 2번인 경우 reserved 구역, 3번일 경우 주거자 우선 구역을 지시할 수 있다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 V2I 시스템 구조를 나타내는 도면이다.
도 28을 참조하면, 본 발명에서 제안하는 위치 인식 성능 향상 및 위치 기반 서비스를 위하여, 상기 V2I 시스템 하나 이상의 RSU(100)를 포함할 수 있다. RSU들은 LBS(location based service) 서버(300) 을 통해 서비스 제어와 시스템 제어가 수행된다. RSU(100)는 외부 시스템으로부터 신호를 수신하기 위한 입력/출력 포트를 포함할 수 있다. 다시 말해, RSU(100)는 LBS 서버(300)와 통신하기 위한 입력/출력 포트(111)를 포함할 수 있다. 이를 통해, LBS 서버(300)에 컨트롤 정보 또는 서비스 정보를 수신하거나, 자신의 상태 정보, 응답 정보 또는 모니터링 정보를 LBS 서버(300)로 전송할 수 있다.
또한, RSU(100)는 GNSS/LocalPositioninginfo.(112) 블록을 통해 현재 RSU(100)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 뿐만 아니라 RSU(100)는 외부 센서(113)와 연결되어 주변 상태 및 차량 상태를 획득할 수 있다.
RSU(100)는 V2I system Controller(120)를 통해 수신된 정보를 이용하여 LBSservice 블록(131), Original&Neigbor RSU infor. 생성 블록(132), DSRCPowerControl 블록(133)을 통해 V2X modem(140) 을 컨트롤 하기 위한 파라미터를 생성할 수 있다.
LBS service 블록(131)은 LBS 서버로부터 수신된 서비스를 OBU 에 제공하기 위해 RSUServiceContainer 사용될 서비스 정보와 컨트롤 정보를 생성한다. 전술한 바와 같이, 주차장 안내와 터널 안내를 할 경우, serviceType 와 serviceData 를 service 표에 맞게 생성하게 된다. 또한, 터널 진입 모드 설정과 주차장 높이 등 해당 지역에서 차량을 컨트롤하는 경우에는 해당 제어에 맞는 ControlType와 ControlData을 생성하게 된다.
Original&NeigborRSUinfor 생성 블록(132)은 위치 인식 성능의 향상을 위해 LBS 서버(300)로부터 수신된 주변 RSU 정보를 취합하여 자신과 주변에 설치된 RSU 정보를 포함하는 V2I 메시지를 생성한다.
일 예로, Original&NeigborRSUinfor 생성 블록(132)은 스탠드 얼론 방식으로 동작하는 경우, 자신의 RSU 정보를 나타내는 RSU 위치, 송신 전력 및 송신 커버리지를 포함하는 OriginalRSUcontianer를 생성할 수 있다. 전력 조절(Power control) 모드가 켜진 경우, 자신의 RSU에서 변화하는 전력 값과 변화 주기 정보를 합하여 PowerControlList를 생성할 수 있다.
다른 일 예로, Original&NeigborRSUinfor 생성 블록(132)은 주변 RSU 정보 전송 방식으로 동작하는 경우, V2I system controller(120)를 통해 주변 RSU 정보를 수신하고, 이를 이용하여 DF_NeighborRsuList를 생성할 수 있다. 전력 조절(Power control) 모드가 켜진 경우, 자신의 RSU 에서 변화하는 전력 값과 변화 주기 정보를 합하여 PowerControlList를 생성하고, 그리고, 주변 RSU의 정보를 포함하는 neighborRSUcontainer에도 생성된 PowerControlList를 추가할 수 있다.
다른 일 예로, Original&NeigborRSUinfor 생성 블록(132)은 RSU 레이어 정보 전송 방식으로 동작하는 경우, V2I system controller(120)를 통해 주변 RSU의 레이어 정보를 수신하고, 이를 이용하여 DF_NeighborRsuLayer 필드를 생성할 수 있다. 전력 조절(Power control) 모드가 켜진 경우, 시간 별 변화하는 모든 NeighborRSULayer를 합하여 V2I 메시지를 생성할 수 있다.
DSRCPowerControl 블록(133)은 V2X modem(140)에 적용될 송신 전력을 컨트롤할 수 있다. 전력 조절이 적용되지 않는 경우, 설정된 송신 전력을 LBS 서버(300)로부터 수신하여 V2X modem(140)의 송신 전력을 조절할 수 있다. 전력 조절이 적용되는 경우, LBS 서버(300)에서 조절되는 송신 전력을 정해진 시간 주기에 따라 V2X modem(140)의 송신 전력을 조절할 수 있다. 최종적으로, V2X modem(140)은 해당 파라미터에 기초하여 V2I 메시지를 생성하고 전송할 수 있다.
이렇게 생성된 V2I 메시지는 RSU(100) 주변을 주행하는 Vehicle(OBU; 200)에서 해당 메시지를 수신하여 더 정밀한 위치 정보를 획득할 뿐만 아니라, 해당 위치에 적합한 서비스를 획득하고, 이에 기초하여 제어를 받을 수 있다. 이를 위해 수신기에는 송신기와 동일하게 V2X 모뎀이 존재한다(240). 수신 전력 측정 블록(233)은 엑세스 레이어(Access layer)에서 수신 전력을 측정하기 위한 RSSI를 추출(또는 획득)할 수 있다.
LBS 서비스 code 추출 블록(232) 및 Original & NeighborRSUinfo 추출 블록(233)은 퍼실리티 레이어에서 각각의 관련 정보를 추출한다. 그리고, V2I system controller(220)을 통해 추출된 정보를 합할 수 있다. 그리고, 이에 기초하여 차량의 위치를 추정하고, 제공되는 서비스를 추출하게 된다. 이렇게 추출된 위치를 기반으로 한 서비스와 컨트롤을 영상이나 음성을 송출하는 Human interface(211)을 통해 운전자에게 알려줄 수 있고, 나아가 Service Controller(212)를 통해 차량을 제어할 수 있다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른, 스탠드 얼론(stand alone) 방식의 RSU에 의한 V2I 메시지 전송 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 29를 참조하면, 송신기인 RSU는 주변 V2X 차량으로 V2I 메시지를 전송한다. 이를 위하여 다음의 동작이 수행될 수 있다. 다만, 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 이하의 단계들 중에서 일부 단계가 생략될 수도 있고, 이하에 제시된 단계 이외에 다른 단계가 추가적으로 수행될 수도 있다. 또한, 각 단계에서, 앞서 도 3 내지 도 28을 통해 설명한 실시예들이 적용될 수 있다.
1) RSU는 시스템을 초기화를 수행한다. 2) RSU는 LBS 서버를 통해 위치 서비스 정보 및/또는와 파워 컨트롤 정보를 획득한다. 3) RSU는 V2I 시스템을 통해 획득한 정보를 이용하여 V2I 메시지 생성한다. 4) 만약 LBS 서비스가 존재하는 경우, RSU는 V2I 메시지의 RSU 서비스 컨테이너 필드를 생성한다. 5) RSU는 생성된 메시지를 이용하여 Netowrks & Transport 레이어를 통해 전송 패킷을 생성한다. 6) RSU는 DSRC 모듈을 통해 엑세스 레이어 패킷(Access layer packet)을 생성한다. 7) 전력 조절이 활성화된 경우, 송신 전력 컨트롤 블록에서 LBS 서버에서 수신된 스케쥴에 따라 전력 조절이 수행된다. 8) 시스템이 종료되지 않은 경우, RSU는 기설정된 전송 주기에 맞춰 일정 시간 대기 후, 다시 V2I 메시지를 생성 및 전송한다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른, 스탠드 얼론(stand alone) 방식의 RSU로부터 수신되는 V2I 메시지에 기초하여 차량의 위치 정보를 추정하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 30을 참조하면, 수신기인 차량의 OBU는 RSU로부터 V2I 메시지를 수신한다. 이를 위하여 다음의 동작이 수행될 수 있다. 다만, 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 이하의 단계들 중에서 일부 단계가 생략될 수도 있고, 이하에 제시된 단계 이외에 다른 단계가 추가적으로 수행될 수도 있다. 또한, 각 단계에서, 앞서 도 3 내지 도 28을 통해 설명한 실시예들이 적용될 수 있다.
1) 차량의 OBU는 시스템을 초기화한다. 2) OBU는 RSU로부터 V2I 메시지를 수신 대기한다. 3) V2I 모뎀으로부터 메시지가 수신되는 경우, OBU는 V2I 메시지 구조에 따라 V2I 메시지를 복호화한다. 4) OBU는 V2I 메시지 및 RSSI에 기초하여 차량의 위치 정보를 추출(또는 획득, 유도)한다. 5) 만약 LBS 서비스가 존재하는 경우, OBU는 V2I 메시지에서 LBS 서비스 정보와 컨트롤 정보를 획득한다. 6) 그리고, 획득된 하고, LBS 서비스 정보와 컨트롤 정보를 어플리케이션 레이어에 전달한다. 7) 전력 조절이 활성화된 경우, 수신된 전력 조절 간격 동안 위치 정보를 축적하여 위치 인식 성능을 향상시킬 수 있다. 8) 획득된 위치 정보와 위치 기반의 서비스를 어플리케이션에 전달한다. 이를 통해, 위치 정보 및 위치 기반 서비스를 운전자에게 제공할 수 있다. 9) 시스템이 종료되지 않은 경우, 다시 V2I 메시지를 수신 대기한다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 조절에 따른 전력 조절 축적 테이플을 예시하는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에서, 전력 조절이 사용되는 경우, 도 31에 도시된 바와 같은 전력 조절 축적 테이블이 이용될 수 있다. 이와 같은 테이블은 축적기(accumulator) 블록에서 이용될 수 있다. 구체적으로, 전력 조절 축적 테이블은 PCindex, TransmissionPowr, coverage 필드를 포함할 수 있다. 각각의 필드는 수신된 PowerControlList 정보를 기반으로 설정될 수 있다.
또한, 전력 조절 축적 테이블은 detection state와 detection accumulator 필드를 포함할 수 있다. 상기 detection state와 detection accumulator 필드는 해당 PCindex에 해당하는 신호의 수신 여부를 누적할 수 있다. 여기서, Detection state 필드는 ‘detected’인 경우 신호가 수신되었음을 지시하고, ‘not detected’는 신호가 수신되지 않음을 지시할 수 있다. 그리고, Detection accumulator 필드는 이전 상태가 지속된 수를 나타낸다. 만약, 10 인 경우, 10 주기 동안 계속적으로 신호가 수신되었음을 나타낸다. 도 31에 도시된 테이블과 같이 신호가 수신된 경우, 차량은 RSU를 기준으로 400 미터와 100 미터 사이에 자신의 차량이 존재함을 알 수 있다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I 메시지를 전송하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 32를 참조하면, 송신기인 RSU는 주변 V2X 차량으로 V2I 메시지를 전송한다. 이를 위하여 다음의 동작이 수행될 수 있다. 다만, 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 이하의 단계들 중에서 일부 단계가 생략될 수도 있고, 이하에 제시된 단계 이외에 다른 단계가 추가적으로 수행될 수도 있다. 또한, 각 단계에서, 앞서 도 3 내지 도 28을 통해 설명한 실시예들이 적용될 수 있다.
1) RSU는 시스템을 초기화를 수행한다. 2) RSU는 LBS 서버를 통해 위치 서비스 정보 및/또는 파워 컨트롤 정보를 획득한다. 3) RSU는 V2I 시스템을 통해 획득한 정보를 이용하여 V2I 메시지 생성한다. 4) RSU는 LBS 서버를 V2I 메시지의 주변 RSU 정보를 취합하여 주변 RSU 컨테이너를 생성한다. 5) 만약 LBS 서비스가 존재하는 경우, RSU는 V2I 메시지의 RSU 서비스 컨테이너 필드를 생성한다. 6) RSU는 생성된 메시지를 이용하여 Netowrks & Transport 레이어를 통해 전송 패킷을 생성한다. 7) RSU는 DSRC 모듈을 통해 엑세스 레이어 패킷(Access layer packet)을 생성한다. 8) 전력 조절이 활성화된 경우, 송신 전력 컨트롤 블록에서 LBS 서버에서 수신된 스케쥴에 따라 전력 조절이 수행된다. 9) 시스템이 종료되지 않은 경우, RSU는 기설정된 전송 주기에 맞춰 일정 시간 대기 후, 다시 V2I 메시지를 생성 및 전송한다.
도 33은 본 발명의 실시예에 따른, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I 메시지에 기초하여 차량의 위치 정보를 추정하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 33을 참조하면, 수신기인 차량의 OBU는 RSU로부터 V2I 메시지를 수신한다. 이를 위하여 다음의 동작이 수행될 수 있다. 다만, 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 이하의 단계들 중에서 일부 단계가 생략될 수도 있고, 이하에 제시된 단계 이외에 다른 단계가 추가적으로 수행될 수도 있다. 또한, 각 단계에서, 앞서 도 3 내지 도 28을 통해 설명한 실시예들이 적용될 수 있다.
1) 차량의 OBU는 시스템을 초기화한다. 2) OBU는 RSU로부터 V2I 메시지를 수신 대기한다. 3) V2I 모뎀으로부터 메시지가 수신되는 경우, OBU는 V2I 메시지 구조에 따라 V2I 메시지를 복호화하여 발신 RSU 정보와 주변 RSU 정보를 획득한다. 4) OBU는 일정 시간 간격 동안 주변 RSU 신호를 대기한다(또는 센싱한다) 5) OBU는 V2I 메시지 및 RSSI에 기초하여 차량의 위치 정보를 추출(또는 획득, 유도)한다. 6) 만약 LBS 서비스가 존재하는 경우, OBU는 V2I 메시지에서 LBS 서비스 정보와 컨트롤 정보를 획득한다. 7) 그리고, 획득된 하고, LBS 서비스 정보와 컨트롤 정보를 어플리케이션 레이어에 전달한다. 8) 전력 조절이 활성화된 경우, 수신된 전력 조절 간격 동안 위치 정보를 축적하여 위치 인식 성능을 향상시킬 수 있다. 9) 획득된 위치 정보와 위치 기반의 서비스를 어플리케이션에 전달한다. 이를 통해, 위치 정보 및 위치 기반 서비스를 운전자에게 제공할 수 있다. 10) 시스템이 종료되지 않은 경우, 다시 V2I 메시지를 수신 대기한다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 조절에 따른 전력 조절 축적 테이플을 예시하는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에서, 전력 조절이 사용되는 경우, 도 31에 도시된 바와 같은 전력 조절 축적 테이블이 이용될 수 있다. 이와 같은 테이블은 축적기(accumulator) 블록에서 이용될 수 있다. 구체적으로, 전력 조절 축적 테이블은 PCindex, TransmissionPowr, coverage 필드를 포함할 수 있다. 각각의 필드는 수신된 PowerControlList 정보를 기반으로 설정될 수 있다.
또한, 전력 조절 축적 테이블은 detection state와 detection accumulator 필드를 포함할 수 있다. 상기 detection state와 detection accumulator 필드는 해당 PCindex에 해당하는 신호의 수신 여부를 누적할 수 있다. 여기서, Detection state 필드는 ‘detected’인 경우 신호가 수신되었음을 지시하고, ‘not detected’는 신호가 수신되지 않음을 지시할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 복수의 RSU로부터 위치 정보가 획득되기 때문에, 복수의 전력 조절 축적 테이블이 이용될 수 있다. 이 경우, 각각의 상태를 누적하여 위치 계산에 이용할 수 있다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른, RSU 레이어 정보를 포함하는 V2I 메시지를 전송하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 35를 참조하면, 송신기인 RSU는 주변 V2X 차량으로 V2I 메시지를 전송한다. 이를 위하여 다음의 동작이 수행될 수 있다. 다만, 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 이하의 단계들 중에서 일부 단계가 생략될 수도 있고, 이하에 제시된 단계 이외에 다른 단계가 추가적으로 수행될 수도 있다. 또한, 각 단계에서, 앞서 도 3 내지 도 28을 통해 설명한 실시예들이 적용될 수 있다.
1) RSU는 시스템을 초기화를 수행한다. 2) RSU는 LBS 서버를 통해 위치 서비스 정보 및/또는 파워 컨트롤 정보를 획득한다. 3) RSU는 V2I 시스템을 통해 획득한 정보를 이용하여 V2I 메시지 생성한다. 4) RSU는 LBS 서버를 V2I 메시지의 주변 RSU 정보를 취합하여 주변 RSU 레이어 컨테이너를 생성한다. 5) 만약 LBS 서비스가 존재하는 경우, RSU는 V2I 메시지의 RSU 서비스 컨테이너 필드를 생성한다. 6) RSU는 생성된 메시지를 이용하여 Netowrks & Transport 레이어를 통해 전송 패킷을 생성한다. 7) RSU는 DSRC 모듈을 통해 엑세스 레이어 패킷(Access layer packet)을 생성한다. 8) 전력 조절이 활성화된 경우, 송신 전력 컨트롤 블록에서 LBS 서버에서 수신된 스케쥴에 따라 전력 조절이 수행된다. 9) 시스템이 종료되지 않은 경우, RSU는 기설정된 전송 주기에 맞춰 일정 시간 대기 후, 다시 V2I 메시지를 생성 및 전송한다.
도 36은 본 발명의 실시예에 따른, 주변 RSU 정보를 포함하는 V2I 메시지에 기초하여 차량의 위치 정보를 추정하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 36을 참조하면, 수신기인 차량의 OBU는 RSU로부터 V2I 메시지를 수신한다. 이를 위하여 다음의 동작이 수행될 수 있다. 다만, 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 이하의 단계들 중에서 일부 단계가 생략될 수도 있고, 이하에 제시된 단계 이외에 다른 단계가 추가적으로 수행될 수도 있다. 또한, 각 단계에서, 앞서 도 3 내지 도 28을 통해 설명한 실시예들이 적용될 수 있다.
1) 차량의 OBU는 시스템을 초기화한다. 2) OBU는 RSU로부터 V2I 메시지를 수신 대기한다. 3) V2I 모뎀으로부터 메시지가 수신되는 경우, OBU는 V2I 메시지 구조에 따라 V2I 메시지를 복호화하여 발신 RSU 정보와 RSU 레이어 정보를 획득한다. 4) OBU는 일정 시간 간격 동안 주변 RSU 신호를 대기한다(또는 센싱한다) 5) OBU는 V2I 메시지 및 RSSI에 기초하여 차량의 위치 정보를 추출(또는 획득, 유도)한다. 6) 만약 LBS 서비스가 존재하는 경우, OBU는 V2I 메시지에서 LBS 서비스 정보와 컨트롤 정보를 획득한다. 7) 그리고, 획득된 하고, LBS 서비스 정보와 컨트롤 정보를 어플리케이션 레이어에 전달한다. 8) 전력 조절이 활성화된 경우, 수신된 전력 조절 간격 동안 위치 정보를 축적하여 위치 인식 성능을 향상시킬 수 있다. 9) 획득된 위치 정보와 위치 기반의 서비스를 어플리케이션에 전달한다. 이를 통해, 위치 정보 및 위치 기반 서비스를 운전자에게 제공할 수 있다. 10) 시스템이 종료되지 않은 경우, 다시 V2I 메시지를 수신 대기한다.
전력 조절 모드를 사용하는 경우, 정해진 주기 동안 Diff_RSSI를 축적기(accumulator)를 이용하여 누적함으로써 위치 인식 성능을 향상시킬 수 있다. 누적 방법은 아래의 수학식 6을 통해 구현될 수 있다. 즉, 는 수신된 Diff_RSSI 를 일정 비율로 계속적으로 누적함으로써 계산될 수 있다. 누적되는 비율은 알파(alpha) 값에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
이렇게 얻은 값들 중 차분값이 가장 적은 위치의 인덱스 값이 수신기의 위치가 된다. 상술한 최소값 결정은 아래의 수학식 7와 같이 표현될 수 있다.
그리고, 아래의 수학식 8을 이용하여 실제 차량의 위치를 나태는 수평 좌표 값 x와 수직 좌표 값 y를 획득할 수 있다. 여기서, POSx 및 POSy는 참조 위치(또는 기준 점)이며, Δx 와 Δy는 인덱스 간 간격을 나타낸다.
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 V2X 통신 장치의 구성을 나타낸다. 상술한 바와 같이, V2X 통신 장치는 V2X 통신 장치, V2X 장치 등으로 지칭될 수 있다.
도 37에서, V2X 통신 장치(37000)는 통신 유닛(37010), 프로세서(37020) 및 메모리(37030)을 포함할 수 있다.
통신 유닛(37010)은 프로세서(37020)와 연결되어 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 통신 유닛(37010)은 프로세서(37020)로부터 수신된 데이터를 송수신 대역으로 업컨버팅하여 신호를 전송하거나, 수신 신호를 다운컨버팅할 수 있다. 통신 유닛(37010)은 피지컬 레이어 또는 액세스 레이어 중 적어도 하나의 동작을 구현할 수 있다.
통신 유닛(37010)은 복수의 통신 프로토콜에 따라 통신하기 위해 복수의 서브 RF 유닛을 포함할 수도 있다. 실시예로서, 통신 유닛(37010)은 DSRC(Dedicated Short Range Communication), IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준, IEEE 802.11 및/또는 802.11p 표준의 피지컬 전송 기술에 기초하는 ITS-G5 무선 통신 기술, 위성/광대역 무선 이동 통신을 포함하는 2G/3G/4G(LTE)/5G 무선 셀룰러 통신 기술, DVB-T/T2/ATSC 등 광대역 지상파 디지털 방송 기술, GPS 기술, IEEE 1609 WAVE 기술 등에 기초하여 데이터 통신을 수행할 수 있다. 통신 유닛(37010)은 각 통신 기술을 구현하는 복수의 트랜스시버를 포함할 수도 있다.
프로세서(37020)는 RF 유닛(37010)과 연결되어 V2X 통신 장치의 레이어들의 동작을 구현할 수 있다. 프로세서(37020)는 상술한 도면 및 설명에 따른 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 V2X 통신 장치(37000)의 동작을 구현하는 모듈, 데이터, 프로그램 또는 소프트웨어 중 적어도 하나가 메모리(37030)에 저장되고, 프로세서(37020)에 의하여 실행될 수 있다.
메모리(37030)는 프로세서(37020)와 연결되어, 프로세서(37020)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(37030)는 프로세서(37020)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(37020)의 외부에 설치되어 프로세서(37020)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.
V2X 통신 장치(37000)의 프로세서(37020)는 본 발명에서 설명한 IPM의 생성 및 전송을 수행할 수 있다. V2X 통신 장치(37000)이 IPM을 생성 및 전송하는 방법에 대해서는 이하에서 설명한다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신 장치가 V2I 메시지로부터 위치 정보를 획득하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 38을 참조하면, V2X 통신 장치는 제1 로드 사이드 유닛(RSU: Road Side Unit)으로부터 제1 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지(coverage) 정보를 포함하는 제1 V2I 메시지를 수신한다(S38010).
V2X 통신 장치는 상기 제1 V2I 메시지의 수신 전력을 획득한다(S38020).
V2X 통신 장치 상기 수신 전력 및 상기 제1 RSU의 커버리지에 기초하여 차량의 영역 정보를 획득한다(S38030). 이때, 상기 영역 정보는 차량이 제1 RSU의 커버리지 내에 위치하는지 여부 또는 제1 RSU의 커버리지 내 특정 영역을 지시할 수 있다.
일 실시예에서, 앞서 도 8 내지 도 14, 도 32 내지 도 34에서 설명한 바와 같이, V2I 메시지는 주변 RSU 정보를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 영역 정보는 수신 전력, 제1 RSU의 커버리지 및 주변 RSU의 커버리지에 기초하여 획득될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 상기 주변 RSU 정보는 제1 RSU의 커버리지와 중복되는 커버리지 영역을 갖는 제2 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지 정보를 포함할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 상기 영역 정보는 상기 제2 RSU로부터 전송되는 제2 V2I 메시지를 수신하는지 여부에 따라 특정 영역이 중복되는 커버리지 영역을 포함하는지 여부가 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 앞서 도 15 내지 도 20, 도 35 및 도 36에서 설명한 바와 같이, 상기 주변 RSU 정보는 주변 RSU의 위치 정보 및 레이어 데이터를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 레이어 데이터는 미리 정의된 지역 내에서의 수신 신호 강도 표시(RSSI: Received Signal Strength Indication) 테이블 정보를 나타낼 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 앞서 도 21 내지 도 36에서 설명한 바와 같이, V2I 메시지는 제1 RSU의 송신 전력(transmission power) 리스트, 송신 전력의 컨트롤 간격 또는 송신 전력에 대응되는 커버리지 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 상기 S38030 단계는, 컨트롤 간격 동안 상기 제1 RSU로부터 전송되는 제3 V2I 메시지를 수신하는지 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 영역 정보는 컨트롤 간격 동안 제3 V2I 메시지를 수신하는지 여부에 따라 특정 영역이 변경된 송신 전력에 대응되는 커버리지 영역을 포함하는지 여부가 결정될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.
다양한 실시예가 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에서 설명되었다.
본 발명은 일련의 V2X 통신 분야에서 이용된다.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
Claims (14)
- V2I 통신을 통해 차량의 위치 정보를 획득하는 방법에 있어서,제1 로드 사이드 유닛(RSU: Road Side Unit)으로부터 상기 제1 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지(coverage) 정보를 포함하는 제1 V2I 메시지를 수신하는 단계;상기 제1 V2I 메시지의 수신 전력을 획득하는 단계; 및상기 수신 전력 및 상기 커버리지 정보에 기초하여 상기 차량의 영역 정보를 획득하는 단계를 포함하되,상기 영역 정보는 상기 차량이 상기 제1 RSU의 커버리지 내에 위치하는지 여부 또는 상기 제1 RSU의 커버리지 내 특정 영역을 지시하는, 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 V2I 메시지는 주변 RSU 정보를 더 포함하고,상기 영역 정보는 상기 수신 전력, 상기 제1 RSU의 커버리지 및 상기 주변 RSU의 커버리지에 기초하여 획득되는, 방법.
- 제2 항에 있어서,상기 주변 RSU 정보는 상기 제1 RSU의 커버리지와 중복되는 커버리지 영역을 갖는 제2 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지 정보를 포함하는, 방법.
- 제3 항에 있어서,상기 영역 정보는 상기 제2 RSU로부터 전송되는 제2 V2I 메시지를 수신하는지 여부에 따라 상기 특정 영역이 상기 중복되는 커버리지 영역을 포함하는지 여부가 결정되는, 방법.
- 제2 항에 있어서,상기 주변 RSU 정보는 상기 주변 RSU의 위치 정보 및 레이어 데이터를 포함하되,여기서, 상기 레이어 데이터는 미리 정의된 지역 내에서의 수신 신호 강도 표시(RSSI: Received Signal Strength Indication) 테이블 정보를 나타내는, 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 V2I 메시지는 상기 제1 RSU의 송신 전력(transmission power) 리스트, 상기 송신 전력의 컨트롤 간격 또는 상기 송신 전력에 대응되는 커버리지 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는, 방법.
- 제6 항에 있어서,상기 차량의 영역 정보를 획득하는 단계는,상기 컨트롤 간격 동안 상기 제1 RSU로부터 전송되는 제3 V2I 메시지를 수신하는지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하되,상기 영역 정보는 상기 컨트롤 간격 동안 상기 제3 V2I 메시지를 수신하는지 여부에 따라 상기 특정 영역이 변경된 송신 전력에 대응되는 커버리지 영역을 포함하는지 여부가 결정되는, 방법.
- 차량의 V2X 통신 장치에 있어서,데이터를 저장하는 메모리;V2I 메시지를 포함하는 무선 신호를 송수신하는 통신 유닛; 및상기 메모리 및 상기 통신 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,상기 프로세서는,제1 로드 사이드 유닛(RSU: Road Side Unit)으로부터 상기 제1 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지(coverage) 정보를 포함하는 제1 V2I 메시지를 수신하고,상기 제1 V2I 메시지의 수신 전력을 획득하고, 그리고상기 수신 전력 및 상기 커버리지 정보에 기초하여 상기 차량의 영역 정보를 획득하되,상기 영역 정보는 상기 차량이 상기 제1 RSU의 커버리지 내에 위치하는지 여부 또는 상기 제1 RSU의 커버리지 내 특정 영역을 지시하는, 차량의 V2X 통신 장치.
- 제8 항에 있어서,상기 V2I 메시지는 주변 RSU 정보를 더 포함하고,상기 영역 정보는 상기 수신 전력, 상기 제1 RSU의 커버리지 및 상기 주변 RSU의 커버리지에 기초하여 획득되는, 차량의 V2X 통신 장치.
- 제9 항에 있어서,상기 주변 RSU 정보는 상기 제1 RSU의 커버리지와 중복되는 커버리지 영역을 갖는 제2 RSU의 위치 정보, 송신 전력 정보 및 커버리지 정보를 포함하는, 차량의 V2X 통신 장치.
- 제10 항에 있어서,상기 영역 정보는 상기 제2 RSU로부터 전송되는 제2 V2I 메시지를 수신하는지 여부에 따라 상기 특정 영역이 상기 중복되는 커버리지 영역을 포함하는지 여부가 결정되는, 차량의 V2X 통신 장치.
- 제9 항에 있어서,상기 주변 RSU 정보는 상기 주변 RSU의 위치 정보 및 레이어 데이터를 포함하되,여기서, 상기 레이어 데이터는 미리 정의된 지역 내에서의 수신 신호 강도 표시(RSSI: Received Signal Strength Indication) 테이블 정보를 나타내는, 차량의 V2X 통신 장치.
- 제8 항에 있어서,상기 V2I 메시지는 상기 제1 RSU의 송신 전력(transmission power) 리스트, 상기 송신 전력의 컨트롤 간격 또는 상기 송신 전력에 대응되는 커버리지 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는, 차량의 V2X 통신 장치.
- 제13 항에 있어서,상기 프로세서는, 상기 컨트롤 간격 동안 상기 제1 RSU로부터 전송되는 제3 V2I 메시지를 수신하는지 여부를 확인하되,상기 영역 정보는 상기 컨트롤 간격 동안 상기 제3 V2I 메시지를 수신하는지 여부에 따라 상기 특정 영역이 변경된 송신 전력에 대응되는 커버리지 영역을 포함하는지 여부가 결정되는, 차량의 V2X 통신 장치.
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