KR100973080B1 - Method of transmitting information between vehicles and its device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 차량 간 정보 전달을 위한 중계차량을 결정하여 메시지를 전송하는 차량 간 정보전달 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inter-vehicle information transfer method and apparatus for determining a relay vehicle for transmitting a plurality of information between vehicles and transmitting a message.
본 발명에 따른 중계 차량 결정방법은, 자기 차량의 주행정보를 수집하고 그 수집된 주행정보를 포함하는 Hello 메시지를 생성하여 송출하는 Hello 메시지 송출단계, 타 차량이 송출한 Hello 메시지를 수신하는 Hello 메시지 수신단계 및 상기 수신된 Hello 메시지와 상기 자기 차량 주행정보를 기반으로 상기 자기 차량과 주행상황이 유사한 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계차량 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the relay vehicle determining method according to the present invention, a Hello message sending step of collecting driving information of a vehicle and generating and transmitting a Hello message including the collected driving information, a Hello message receiving a Hello message sent by another vehicle And a relay vehicle determining step of determining, as the relay vehicle, another vehicle having a similar driving situation with the own vehicle based on the reception step and the received Hello message and the own vehicle driving information.
본 발명에 따르면, 차량의 주행 환경이 변하더라도 차량 간 정확하게 메시지를 전송할 수 있다.According to the present invention, even if the driving environment of the vehicle changes, it is possible to accurately transmit the message between the vehicles.
멀티 홉, 차량 무선통신, 경보 전달, 위급정보 전달, 차량 간 통신 Multi-hop, vehicle radio communication, alarm transmission, emergency information transmission, inter-vehicle communication
Description
본 발명은 차량 간 정보전달 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 운행 중에도 차량 간 정보를 전달할 수 있도록 하는 차량 간 정보전달 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inter-vehicle information transfer method and apparatus, and more particularly, to an inter-vehicle information transfer method and apparatus for transmitting information between vehicles even while driving.
종래의 차량 간 정보전달 방법은 정보 메시지(예컨대, 위급정보 또는 경고 정보)를 전달할 중계 차량에 대한 정보를 유지하지 않고 메시지를 송신한다. 즉, 정보 메시지를 생성하거나 전달받은 경우에 전파 통달거리 내에 위치한 차량을 선정하여 메시지를 방송하는 방법을 택하였다. The conventional inter-vehicle information transmission method transmits a message without maintaining information on a relay vehicle to which an information message (for example, emergency information or warning information) is to be transmitted. That is, when generating or receiving an information message, a method of selecting a vehicle located within a radio communication range and broadcasting the message is selected.
이러한 종래 기술은 망 운영의 복잡성을 줄일 수 있었지만, 경고 메시지를 전달할 중계 차량을 선정하는 데 일정 이상의 시간이 필요하므로 신속성을 요구하는 경고 메시지 등을 전달하는 데 적합하지 못한 문제점이 있고, 또한 터널 내에서 사고가 발생하는 경우 등에는 사용이 불가능한 문제점이 있다.Although the prior art can reduce the complexity of network operation, there is a problem in that it is not suitable for delivering a warning message requiring promptness since a certain time is required to select a relay vehicle to deliver a warning message, and also in a tunnel. There is a problem that can not be used in the event of an accident.
또다른 종래기술에 의한 정보전달 방법은, 각 차량은 전파 통달거리 내에 존재하는 모든 타 차량에 대한 위치정보를 유지하며, 정보 메시지를 전송해야 하는 경우 전파 반경 내에 임의의 위치를 임계값으로 결정하여 임계 값의 반경 내에 위치한 차량들 간에 경쟁을 통하여 중계 차량을 선정하여 정보를 전달한다. 이때, 정보 메시지를 송신한 송신차량과 정보 메시지를 수신한 수신차량 간의 거리에 반비례하여 재 전송시간을 설정하도록 한다. 이에 따라, 임계 범위 내에서 송신차량과 가장 멀리 떨어진 차량이 재 전송을 가장 빨리 중계할 수 있다.According to another prior art information transmission method, each vehicle maintains location information about all other vehicles existing within a radio communication range, and when an information message needs to be transmitted, an arbitrary position within a radio wave radius is determined as a threshold value. The relay vehicle is selected through the competition among the vehicles located within the radius of the threshold value and the information is transmitted. At this time, the retransmission time is set in inverse proportion to the distance between the transmitting vehicle transmitting the information message and the receiving vehicle receiving the information message. Accordingly, the vehicle farthest from the transmitting vehicle within the threshold range can relay the retransmission fastest.
그러나 이러한 종래기술은 동일 경계 거리에 위치한 차량이 동시에 정보 메시지를 보낼 수 있기 때문에 메시지 충돌이 일어날 수 있고, 이로 인하여 결과적으로 경고 메시지를 보낼 때 지연이 발생하는 문제점이 있다.However, such a prior art has a problem that a message collision may occur because a vehicle located at the same boundary distance can send an information message at the same time, resulting in a delay when sending a warning message.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주행상황을 반영하여 최적 중계차량을 유지하여 빠르고 효율적으로 정보 메시지를 전송할 수 있는 차량 간 정보전달 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an inter-vehicle information transmission method and apparatus capable of transmitting information messages quickly and efficiently by maintaining an optimum relay vehicle in consideration of driving conditions.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 중계 차량 결정방법은, 자기 차량의 주행정보를 수집하고 그 수집된 주행정보를 포함하는 Hello 메시지를 생성하여 송출하는 Hello 메시지 송출단계, 타 차량이 송출한 Hello 메시지를 수신하는 Hello 메시지 수신단계 및 상기 수신된 Hello 메시지와 상기 자기 차량 주행정보를 기반으로 상기 자기 차량과 주행상황이 유사한 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계차량 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Relay vehicle determination method according to an aspect of the present invention for achieving the above object, a Hello message transmission step of collecting and transmitting the driving information of his vehicle and generating a Hello message including the collected driving information, other vehicles Receiving a Hello message receiving the transmitted Hello message and a relay vehicle determining step of determining the other vehicle having a similar driving situation with the own vehicle as a relay vehicle based on the received Hello message and the own vehicle driving information It features.
본 발명의 다른 면에 따른 차량 간 정보전달 방법은, 자기 차량의 주행정보를 수집하고 그 수집된 주행정보를 포함하는 Hello 메시지를 생성하여 송출하는 Hello 메시지 송출단계, 타 차량이 송출한 Hello 메시지와 상기 자기 차량 주행정보를 기반으로 상기 자기 차량과 주행상황이 유사한 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계차량 결정단계 및 상기 결정된 중계 차량에 정보 메시지를 송출하는 정보 메시지 송출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The inter-vehicle information transmission method according to another aspect of the present invention includes a Hello message sending step of collecting driving information of a vehicle and generating and transmitting a Hello message including the collected driving information, and a Hello message sent by another vehicle. A relay vehicle determining step of determining a predetermined number of other vehicles having similar driving conditions as the relay vehicle based on the own vehicle driving information, and an information message transmitting step of transmitting an information message to the determined relay vehicle; It features.
본 발명의 또 다른 면에 따른 차량 간 정보전달 장치는, 차량의 주행정보를 수집하는 주행정보 관리부, 상기 주행정보를 포함하도록 Hello 메시지를 생성하고 이를 송수신하도록 통신부를 제어하는 Hello 메시지 관리부, 타 차량으로부터 수신된 상기 Hello 메시지 및 상기 주행정보를 기반으로 주행상황이 유사한 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정하는 중계 관리부 및 정보 메시지를 상기 중계차량에 송신하도록 통신부를 제어하는 정보 메시지 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The inter-vehicle information transmission device according to another aspect of the present invention, a driving information management unit for collecting the driving information of the vehicle, a Hello message management unit for generating a Hello message to include the driving information and control the communication unit to transmit and receive it, other vehicles A relay manager configured to determine a predetermined number of other vehicles having similar driving conditions as a relay vehicle based on the Hello message and the driving information received from the controller, and an information message manager configured to control a communication unit to transmit an information message to the relay vehicle. It is characterized by.
본 발명에 따르면, 자기 차량의 주행정보 및 타 차량의 주행정보를 반영하여 적합하게 중계차량을 결정하여 메시지를 송신할 수 있으므로, 주행 환경이 변하더라도 빠르고 정확하게 메시지를 전송할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the relay vehicle can be appropriately determined by reflecting the driving information of the own vehicle and the driving information of the other vehicle, the message can be transmitted, and thus, the message can be transmitted quickly and accurately even when the driving environment changes.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 차량 간 정보전달 장치는, 복수의 차량들로 에드 혹(add-hoc) 네트워크를 구성하여 최적의 노드(차량)에 대한 리스트를 생성, 유지함으로써, 정보 메시지를 전송해야 할 경우 신속하고 정확하게 정보 메시지를 전달할 수 있도록 멀티 홉 통신을 수행한다. The inter-vehicle information transfer device according to the present invention forms an add-hoc network with a plurality of vehicles to generate and maintain a list of optimal nodes (vehicles), thereby quickly transmitting an information message. And multi-hop communication to ensure that information messages can be delivered accurately.
이를 위하여, 본 발명의 각 차량은 그 차량의 위치, 속도, 방위각, 가속도 등의 차량의 주행정보를 포함하는 메시지를 주기적으로 또는 필요시마다 방송(Broadcast)한다. 이러한 메시지를 이하에서는 'Hello 메시지'라 칭한다.To this end, each vehicle of the present invention broadcasts a message including driving information of the vehicle, such as the position, speed, azimuth, and acceleration of the vehicle periodically or as needed. This message is hereinafter referred to as a 'Hello message'.
도 1은 본 발명에 따른 차량 간 정보전달 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a vehicle-to-vehicle information transmission device according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 정보전달 장치는 주행정보 수집부(100), 센서부(200), 제어부(300), 통신부(400) 및 표시부(500)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the apparatus for transmitting information includes a driving
주행정보 수집부(100)는 현재 차량의 주행정보(예컨대, 진행속도, 가속도, 위치, 진행방향 등)를 수집할 수 있는 장치들로 구성된다. 즉, 위성위치확인시스템(Global Positioning System : GPS) 모듈(110), 속도계 장치(120) 및 가속센서(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 장치들을 통하여 차량의 주행정보를 획득할 수 있다. 이때, 속도계 장치(120)는 차량의 회전각을 연산할 수 있는 자이로(Gyro) 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 이렇게 주행정보 수집부(100)로부터 수집된 차량의 주행정보는 제어부(300)에 의하여 중계차량 결정을 위한 연산에 쓰인다.The driving
센서부(200)는 본 정보전달 장치가 구비된 차량의 주변 환경정보를 센싱하여 수집한다. 이러한 센서부(200)는 온도센서(210), 영상센서(220), 충격감지센서(230) 등 다양한 센서장치를 포함하여 구성될 수 있으며, 이렇게 센서부(200)에 의하여 수집된 주변 환경정보는 제어부(300)에 의하여 정보 메시지를 생성하는데 사용된다.The sensor unit 200 senses and collects environment information of a vehicle equipped with the information transmission device. The
통신부(400)는 타 차량의 정보전달 장치와 무선으로 데이터 통신을 수행한다.The
제어부(300)는 주행정보 수집부(100)로부터 전달받은 주행정보 및 통신부(400)를 통하여 수신한 타 차량의 Hello 메시지를 기초로 중계차량을 결정하고 그 중계차량의 리스트를 생성, 갱신, 관리하며, 또한 그러한 중계차량에 대해 정보 메시지를 송신하도록 통신부(400)를 제어한다.The
이러한 제어부(300)는 주행정보 관리부(310), Hello 메시지 관리부(320), 정보 메시지 관리부(330) 및 중계관리부(340)를 포함하여 구성될 수 있다.The
주행정보 관리부(310)는 주행정보 수집부(100)가 생성한 주행정보를 수집하고, 그 수집된 주행정보를 Hello 메시지 관리부(320) 및 중계 관리부(340)로 전달한다. 이 때, 주행정보는 차량의 위치, 속도, 가속도, 방위각 정보 및 이들의 결합된 정보 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.The driving
Hello 메시지 관리부(320)는 Hello 메시지를 생성하여 타 차량으로 송출하도록 통신부(400)를 제어하고, 타 차량이 송출한 Hello 메시지를 수신받으면 그 수신받은 타 차량의 Hello 메시지를 중계 관리부(340)로 전달한다. 이러한 Hello 메시지는 주기적으로 또는 필요시마다 생성하여 송출될 수 있다.The Hello
즉, Hello 메시지 관리부(320)는 주행정보 관리부(310)로부터 주행정보를 전달받고, 주행정보, 차량 식별자 등을 포함하여 Hello 메시지를 생성한다. 또한, 그 생성된 자기 차량의 Hello 메시지를 타 차량에게 송출하도록 통신부(400)를 제어한다. That is, the Hello
중계 관리부(340)는 타 차량으로부터 수신한 Hello 메시지와 주행정보를 기반으로 자기 차량과 주행상황이 유사한 차량을 중계차량을 결정한다. 또한 중계 관리부(340)는 그 결정된 중계차량의 리스트를 생성 및 관리하고, 타 차량으로부터 새로운 Hello 메시지를 수신하거나 자기 차량의 주행정보에 변동이 생기면 새로이 중계차량을 결정하여 중계차량 리스트를 갱신한다. The
도 2는 도 1에 따른 중계 관리부의 구성도로서, 도 2에 도시된 바와 같이 중계 관리부(340)는 중계차량 연산부(341), 중계차량 정보 저장부(342) 및 중계차량 정보 갱신부(343)를 포함할 수 있다. 2 is a configuration diagram of the relay management unit according to FIG. 1, and as illustrated in FIG. 2, the
중계차량 연산부(341)는 타 차량의 주행정보 및 상기 자기 차량 주행정보의 차이가 적은 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정한다. 이때, 타 차량의 주행정보는 타 차량으로부터 수신된 Hello 메시지에 포함되어 있다. The
이러한 중계차량 연산부(341)는 속도 연산부(341-1), 상대거리 연산부(341-2), 방위각 연산부(341-3), 가속도 연산부(341-4) 및 스코어 연산부(341-5)를 포함할 수 있다.The
속도 연산부(341-1), 상대거리 연산부(341-2), 방위각 연산부(341-3) 및 가속도 연산부(341-4)는 타 차량과 자기 차량의 주행정보(예컨대, 속도, 상대거리, 방위각 및 가속도)의 차이를 계산하고 그 차이에 가중치 값을 더 부가하여 각 요소별 스코어를 계산한다.The speed calculating unit 341-1, the relative distance calculating unit 341-2, the azimuth calculating unit 341-3 and the acceleration calculating unit 341-4 are driving information (eg, speed, relative distance, azimuth angle) of other vehicles and their vehicles. And acceleration) and a weight value is added to the difference to calculate a score for each element.
스코어 연산부(341-5)는 이러한 각 연산부(341-1,341-2,341-3,341-4)에서 연산된 각 요소별 스코어 값을 모두 합산한다. 또한 이와같이 연산된 타 차량의 스코 어 값을 중계차량 정보 저장부(342)에 기록되어 있는 중계차량의 스코어 값과 비교한다. 그 비교결과에 따라 큰 스코어 값을 가진 차량을 주계차량 정보 저장부(342)에서 유지되는 중계차량 리스트에 기록되도록 갱신한다. 중계차량 연산부(341)에 의한 연산 방법에 대하여는, 도 4를 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.The score calculator 341-5 adds all the score values for each element calculated by each of these calculators 341-1,341-2,341-3,341-4. In addition, the score value of the other vehicle calculated as described above is compared with the score value of the relay vehicle recorded in the relay vehicle
중계차량 정보 저장부(342)는 중계차량 연산부(341)에 의하여 결정된 중계차량을 저장한다. 이를 위하여, 중계차량 정보 저장부(342)는 중계차량의 리스트를 구성하고 관리한다.The relay vehicle
중계차량 정보 갱신부(343)는 중계 차량을 결정하는 기본 정보(타 차량으로부터 수신한 Hello 메시지 및 자기 차량의 주행정보)의 변동이 있는 경우, 그 변동된 정보를 기초로 중계차량을 다시 연산하도록 중계차량 연산부(341)에 관련 정보를 제공한다. 이러한 갱신은 중계 차량을 결정하는 기본 정보의 변동이 있는 경우뿐만 아니라, 주기적 시간간격으로 발생하도록 할 수 있다.When there is a change in the basic information (Hello message received from another vehicle and driving information of the own vehicle) for determining the relay vehicle, the relay vehicle
정보 메시지 관리부(330)는 센서부(200)로부터 센싱정보를 전달받아 정보 메시지를 생성한다. 즉, 센서부(200)로부터 센싱정보를 전달받아 위급 정보, 사고 정보, 도로 정보, 교통진행 정보 및 날씨 정보 등을 생성한다. 또한 이를 타 차량으로 송신하기 위하여 자기 차량의 차량식별 정보 및 전송 홉 수 정보를 더 부가한다.The
이렇게 생성된 정보 메시지는 중계 관리부(340)로부터 전달받은 중계차량 정보를 부가하여 그 중계차량에게 송신된다.The generated information message is transmitted to the relay vehicle by adding the relay vehicle information received from the
또한 정보 메시지 관리부(330)는 타 차량이 송신한 정보 메시지를 수신토록 통신부(400)를 제어하고, 그 수신받은 정보 메시지를 해석하여 이를 표시부(500)를 통하여 사용자에게 표시한다. 또는 정보 메시지 관리부(330)는 수신받은 정보 메시지의 일부 정보(예컨대, 자기 차량의 차량식별정보 또는 전송 홉 수 정보)를 수정(예컨대, 전송 홉 수 정보를 1 차감토록 수정)하고 그 수정된 정보 메시지를 중계차량 리스트에 등재된 차량에게 송신하도록 통신부(400)를 제어한다. In addition, the
표시부(500)는 차량 운전자에게 정보 메시지에 포함된 정보 또는 자기 차량의 운행정보를 표시한다. 이러한 표시부(500)는 음성 처리부(510), 주행정보 표시부(500) 및 메시지 표시부(500)를 포함할 수 있다. 음성 처리부(510)는 주행정보 또는 정보 메시지의 정보를 운전자에게 음성으로 알려주고, 주행정보 표시부(500)는 자기 차량의 주행정보를 사용자에게 표시한다. 이때, 자기 차량의 주행정보는 제어부(300)를 통하여 전달받으며, 또는 주행정보 수집부(100)로부터 직접 전달받을 수 있다. 메시지 표시부(500)는 타 차량으로부터 전달받은 정보 메시지에 포함된 소정의 정보(예컨대, 사고정보, 기상정보, 도로정보, 교통 정체정보, 위급상황 정보 등)를 제어부(300)로부터 전달받아 이를 표시한다. 이러한 표시부(500)는 또한 소정의 입력수단(예컨대, 터치 스크린, 키패드 등)을 더 포함하도록 또는 일체로 구성되도록 구현될 수 있음은 자명하다.The
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 운행 상황을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a driving situation according to a preferred embodiment of the present invention.
이하에서는 도 3에 도시된 바를 참조하여 중계차량 결정을 위한 스코어 값을 연산하는 과정에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a process of calculating a score value for determining a relay vehicle will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 3에 도시된 바와 같이, 차량 A는 응급 상황 발생 이전에 이웃 차량(B, C, D, E, F)으로부터 송신된 hello 프레임을 기반으로 중계 차량 리스트를 유지하고 있다. 이와 같은 상황에서 차량 A는 자신이 유지하고 중계 차량 리스트를 기반으로 중계 차량을 선정하고, 선정한 차량 정보를 정보 메시지에 실어 주변 차량으로 방송한다. As shown in FIG. 3, vehicle A maintains a relay vehicle list based on hello frames transmitted from neighboring vehicles B, C, D, E, and F before an emergency occurs. In this situation, the vehicle A maintains itself, selects a relay vehicle based on the relay vehicle list, and broadcasts the selected vehicle information to the surrounding vehicles by placing the selected vehicle information in an information message.
이러한 중계차량의 선정기준은 최적의 거리에서 가장 작은 방위각 차이를 가지고 차량 A와 비슷한 속도 및 가속도로 진행하는 차량으로 결정할 수 있다. 즉, 통신 가능 범위에 위치한 각각의 타 차량으로부터 수집된 정보를 바탕으로 이하의 [표 1]과 같은 테이블을 만들 수 있으며, 이 테이블의 내용을 기초로 중계차량 선정의 알고리즘에 대하여 상세히 설명한다. 이하에서는 중계 차량 선정을 위한 주행정보로서 거리, 속도, 방위각, 가속도를 이용하여 중계차량을 선정하는 알고리즘을 개시하나, 기타 균등한 정보 또는 다른 정보를 이용하여 이하의 알고리즘을 통하여 중계차량을 선정할 수 있음은 자명한 사실이다. The criterion for selecting the relay vehicle may be determined as a vehicle having the smallest azimuth difference at the optimum distance and proceeding at a speed and acceleration similar to that of vehicle A. That is, a table as shown in [Table 1] can be created based on information collected from each other vehicle located in the communication range, and the algorithm for selecting a relay vehicle will be described in detail based on the contents of this table. Hereinafter, an algorithm for selecting a relay vehicle using distance, speed, azimuth, and acceleration as driving information for selecting a relay vehicle will be described.However, a relay vehicle may be selected through the following algorithm using other equal information or other information. It can be obvious.
중계차량을 결정하게 되는 각 차량의 스코어(SCOREvehicle)은 이하의 [수학식 1]에 의하여 결정된다.The score (SCORE vehicle ) of each vehicle to determine the relay vehicle is determined by
즉, 주행정보를 구성하는 각각의 요소(예컨대, 거리, 속도, 방위각, 가속도)별로 해당하는 점수를 구하고 이를 합산하여 타 차량의 스코어를 결정하며, 복수의 타 차량에 대하여 각각 스코어 값을 결정하여 그 스코어 값이 기존의 중계차량의 그 값보다 크거나 같으면 이를 새로운 중계차량으로 선정한다. That is, a score corresponding to each element (eg, distance, speed, azimuth, and acceleration) constituting the driving information is calculated and summed to determine a score of another vehicle, and a score value is determined for each of a plurality of other vehicles. If the score value is greater than or equal to that of the existing relay vehicle, it is selected as a new relay vehicle.
이하에서는 각 요소별 스코어 값(SCOREV, SCORED, SCOREH, SCOREA)을 계산하는 것에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the calculation of score values for each element (SCORE V , SCORE D , SCORE H , SCORE A ) will be described in detail.
이하의 [수학식 2]는 속도에 대한 스코어 값 SCOREV를 결정하는 수식이다.
이는 10에서 Voffset을 뺀 값에 속도에 대한 가중치(Weight) WV를 곱하여 얻어진다. 이때 Voffset은 이하의 [수학식 3]에 의하여 결정된다.This is obtained by multiplying the weight W V for the speed by subtracting V offset from 10. At this time, V offset is determined by
이때, Vmy는 자기차량의 속도이고, Vhello는 Hello 메시지를 송신한 타 차량의 속도이다. Gv는 속도에 대한 입도(Granularity)이다. At this time, V my is the speed of the vehicle, V hello is the speed of the other vehicle that sent the Hello message. G v is the granularity of velocity.
즉, 자기 차량과 타 차량의 속도 차이를 입도(Granularity) Gv로 모드(modulo) 연산함으로써, 자기 차량과 타 차량의 속도 차이에 대한 값을 얻을 수 있다. 이와 같이 계산된 Voffset 값은 정수로 표현되는 것이 바람직하며, 그 값이 클수록 자기 차량과 타 차량의 속도차이가 큰 것을 의미한다. Gv값이 10㎞/h인 경우, 이러한 Voffset 값의 최대값은 10이 된다.That is, by calculating a modulo with the granularity G v , the speed difference between the own vehicle and the other vehicle can be obtained. V offset calculated in this way The value is preferably expressed as an integer, and the larger the value, the larger the speed difference between the own vehicle and the other vehicle. If the G v value is 10 km / h, the maximum value of this V offset value is 10.
이하의 [수학식 4]는 거리에 대한 스코어 값 SCORED를 결정하는 수식이다.
SCORED는 10에서 Doffset을 뺀 값에 거리에 대한 가중치(Weight) WD를 곱하여 얻어진다. 이때 Doffset은 이하의 [수학식 5]에 의하여 결정된다.SCORE D is obtained by multiplying weight W D over distance by subtracting D offset from 10. At this time, D offset is determined by
이때, Dopt는 최적거리이고, Dbet는 Hello 메시지를 송신한 타 차량과 자기 차량과의 거리이다. 최적 거리는 정보 메시지가 특정 에러율보다 낮은 에러율로 수신되는 거리를 의미하며, GD는 속도에 대한 입도(Granularity)이다. At this time, D opt is the optimum distance and D bet is the distance between the other vehicle and its own vehicle that sent the Hello message. The optimal distance means the distance at which the information message is received at an error rate lower than a specific error rate, and G D is the granularity of the speed.
즉, 최적거리와 타 차량과의 거리차이를 입도(Granularity) GD로 모 드(modulo) 연산함으로써, 거리차에 대한 값을 얻을 수 있다. Doffset 값은 정수로 표현되며 값이 클 수록 최적거리와 현재 타 차량과의 거리 간에 차이가 큰 것을 의미한다. GD를 10으로 설정하면 Doffset 의 최대값은 10이 된다.That is, by calculating a modulo with the granularity G D , the difference between the optimum distance and another vehicle can be obtained. The D offset value is expressed as an integer. The larger the value, the larger the difference between the optimal distance and the distance between other vehicles. If G D is set to 10, the maximum value of D offset is 10.
이하의 [수학식 6]는 방위각에 대한 스코어 값 SCOREH를 결정하는 수식이다. Equation 6 below is a formula for determining the score value SCORE H for the azimuth.
SCOREH는 10에서 Hoffset을 뺀 값에 방위각에 대한 가중치(Weight) WH를 곱하여 얻어진다. 이때 Hoffset은 이하의 [수학식 7]에 의하여 결정된다.SCORE H is obtained for a value obtained by subtracting the H offset at 10 by multiplying the weight (Weight) W H for azimuth. At this time, H offset is determined by Equation 7 below.
이때, Vmy는 자기차량의 방위각(진행방향)이고, Vhello는 Hello 메시지를 송신한 타 차량의 방위각(진행방향)이다. GH는 방위각에 대한 입도(Granularity)이다. At this time, V my is the azimuth angle (progress direction) of the own vehicle, V hello is the azimuth angle (progress direction) of the other vehicle that transmitted the Hello message. G H is the granularity for azimuth.
즉, 자기 차량과 타 차량의 방위각의 차이를 입도(Granularity) GH로 모드(modulo) 연산함으로써, 자기 차량과 타 차량의 방위각 차이에 대한 값을 얻을 수 있다. 이와 같이 계산된 Hoffset 값은 정수로 표현되는 것이 바람직하며, 그 값이 클수록 자기 차량과 타 차량의 방위각 차이가 큰 것을 의미한다. GH값이 10인 경우, 이러한 Hoffset 값의 최대값은 10이 된다.That is, by calculating a modulo of the difference between the azimuths of the own vehicle and the other vehicle with a granularity G H , a value for the difference between the azimuth angles of the own vehicle and the other vehicle can be obtained. H offset calculated as The value is preferably expressed as an integer, and the larger the value, the larger the difference in azimuth angle between the own vehicle and the other vehicle. If the G H value is 10, the maximum value of this H offset value is 10.
이하의 [수학식 8]는 가속도에 대한 스코어 값 SCOREH를 결정하는 수식이다. Equation 8 below is a formula for determining the score value SCORE H for acceleration.
SCOREA는 10에서 Aoffset을 뺀 값에 가속도에 대한 가중치(Weight) WA를 곱하여 얻어진다. 이때 Aoffset은 이하의 [수학식 9]에 의하여 결정된다.SCORE A is obtained by subtracting A offset from 10 and multiplying the weight W A for acceleration. At this time, A offset is determined by Equation 9 below.
이때, Amy는 자기차량의 가속도이고, Ahello는 Hello 메시지를 송신한 타 차량의 가속도이다. GA는 가속도에 대한 입도(Granularity)이다. At this time, A my is the acceleration of the own vehicle, A hello is the acceleration of the other vehicle that sent the Hello message. G A is the granularity for acceleration.
즉, 자기 차량과 타 차량 간의 가속도의 차이를 입도(Granularity) GA로 모드(modulo) 연산함으로써, 자기 차량과 타 차량의 가속도 차이에 대한 값을 얻을 수 있다. 이와 같이 계산된 Aoffset 값은 정수로 표현되는 것이 바람직하며, 그 값이 클수록 자기 차량과 타 차량의 가속도의 차이가 큰 것을 의미한다. GA값이 10인 경우, 이러한 Aoffset 값의 최대값은 10이 된다.That is, by calculating a modulo in the granularity G A with a difference in acceleration between the own vehicle and another vehicle, a value for the acceleration difference between the own vehicle and the other vehicle can be obtained. A offset calculated as The value is preferably expressed as an integer, and the larger the value, the larger the difference between the acceleration of the own vehicle and the other vehicle. If the G A value is 10, the maximum value of this A offset value is 10.
도 4는 전술한 스코어값 결정 방법에 따라 중계차량을 결정 및 갱신하는 과정을 도시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of determining and updating a relay vehicle according to the above-described score value determination method.
본 예에서는 이해의 편의를 위하여 거리, 속도, 방위각 세 가지 요소를 사용하여 중계차량을 선정하는 과정을 도시하였으나, 상술한 요소로 본 발명의 중계차량 결정의 요소를 한정하는 의미는 아니다.In the present example, a process of selecting a relay vehicle using three factors such as distance, speed, and azimuth for convenience of understanding is illustrated, but the elements described above are not meant to limit the determination of the relay vehicle.
임의의 자기차량이 주위 차량(A, B, C, D)으로부터 정보(Hello 메시지)를 받고 그것을 이용하여 각 파라미터에 대한 offset 값을 전술한 바와 같이 구하고 이를 이용하여 해당 노드(타 차량)에 대한 스코어을 계산한 바, 도 4에 도시된 바와 같은 값을 얻을 수 있다고 가정하고 이하 상세히 설명한다.Any self-vehicle receives information (Hello message) from surrounding vehicles (A, B, C, D), and uses it to obtain the offset value for each parameter as described above and use it for the corresponding node (other vehicle). When the score is calculated, it is assumed that a value as shown in FIG. 4 can be obtained.
도 4에 도시된 바와 같이, 최초 차량 A로부터 정보를 수신하고 이를 바탕으로 스코어를 계산한 결과 100점을 산출하였다. 이는 자기 차량과 차량 A의 파라미터가 일정 범위 내에서 일치함을 나타낸다. 따라서 A차량을 중계 차량으로 선정한다. As shown in FIG. 4, 100 points were calculated as a result of receiving information from the first vehicle A and calculating a score based on the information. This indicates that the parameters of the own vehicle and the vehicle A coincide within a certain range. Therefore, vehicle A is selected as a relay vehicle.
이후 차량 B로부터 정보를 수신하고, 그 수신된 차량 B의 주행정보를 바탕으로 차량 B의 스코어를 계산한 결과 81점을 얻었다. 현재 자신의 중계 차량을 2개까지 선정할 수 있다고 가정하면, B를 중계 차량으로 선정할 수 있다. 이러한 중계차량 리스트에 적용 가능한 중계차량의 수는 임의로 기 설정할 수 있다.After receiving the information from the vehicle B and calculating the score of the vehicle B based on the received driving information of the vehicle B, 81 points were obtained. Assuming that up to two relay vehicles can be selected at present, B may be selected as a relay vehicle. The number of relay vehicles applicable to the relay vehicle list can be arbitrarily set.
이후, 차량 C로부터 정보를 수신하고, 그 정보를 기초로 스코어를 계산한 결과 90점을 얻었다. 이는 기존 중계 차량인 B보다 높은 스코어이므로 새로운 중계 차량으로서 C를 선정하게 되고, 또한 중계 차량 리스트를 갱신한다. Thereafter, information was received from the vehicle C, and a score was calculated based on the information to obtain 90 points. Since the score is higher than that of the existing relay vehicle B, C is selected as the new relay vehicle, and the relay vehicle list is updated.
이후, 차량 D로 부터 정보를 수신하고, 차량 D의 스코어로 88점을 얻었으나 이는 기존 중계 차량(차량 C)의 점수보다 낮으므로 중계 차량 리스트는 갱신되지 않는다.Thereafter, information is received from the vehicle D, and the score of the vehicle D is 88, but since the score is lower than that of the existing relay vehicle (vehicle C), the relay vehicle list is not updated.
도 4를 참조하여 전술한 중계차량 선정의 알고리즘은, 각 파라미터(주행정보의 요소)에 대한 granularity와 최적 거리 및 가중치(weight) 변수들이 존재하며, 이러한 값들은 고정적인 값들이 아니라 차량의 주변 상황에 따라 가변될 수 있다. In the above-described algorithm of selecting a relay vehicle with reference to FIG. 4, there are granularity and optimal distance and weight variables for each parameter (element of driving information), and these values are not fixed values, but surrounding conditions of the vehicle. It can vary according to.
예를 들어 차량이 고속으로 주행하는 경우 주위의 차량도 고속으로 주행할 가능성이 높다. 이는 저속으로 차량이 이동하는 경우보다 무선 채널의 상태가 다르므로 정보 메시지를 성공적으로 전달할 확률이 보다 낮음을 의미한다. 따라서 이에 맞는 최적거리를 다시 계산할 필요가 있다. 이와 마찬가지로 granularity 와 weight도 차량 주행 환경에 따라 가변될 수 있다. For example, when a vehicle travels at high speed, there is a high possibility that neighboring vehicles also travel at high speed. This means that the state of the wireless channel is different than when the vehicle moves at low speed, and thus the probability of successfully delivering an information message is lower. Therefore, it is necessary to recalculate the optimum distance accordingly. Similarly, granularity and weight can be varied depending on the vehicle driving environment.
또한, 본 발명에서 제안한 알고리즘은, 중계 차량 선정시 필요한 파라미터를 임의로 또는 필요에 의하여 설정할 수 있다. 즉, 전술한 설명에서는 속도, 방위각, 거리를 기초로 설명하였으나 그 외의 다양한 주행정보를 포함하여 계산할 수 있다. In addition, the algorithm proposed in the present invention can arbitrarily or necessarily set parameters required for relay vehicle selection. That is, the above description is based on speed, azimuth, and distance, but may be calculated to include various other driving information.
또한 이러한 각 파라미터에 대하여 가중치를 서로 상이하게 설정함으로써 각 파라미터 간 우선순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 고속으로 주행을 하는 고속도로와 같은 주행환경에서는 속도 및 거리에 대한 요소가 방위각 등 기타의 요소보다 무선 통신을 함에 있어 크게 영향을 미칠 수 있으므로, 이러한 경우에는 속도 또는 거리에 좀더 큰 가중치를 부여할 수 있다.In addition, by setting the weights differently for each of these parameters, it is possible to give priority to each parameter. For example, in a driving environment such as a highway driving at a high speed, the factors related to speed and distance may have a greater influence on wireless communication than other factors such as azimuth, so in this case, a greater weight is given to the speed or distance. can do.
또한 센서부(200) 등을 통하여 차량의 주행환경을 인식하고, 이에 따라 weight, 최적거리, granularity를 가변하도록 함으로써 최적의 중계 노드를 선정할 수 있도록 실시할 수 있음은 물론이다.In addition, the
도 5는 본 발명에 따른 중계차량 결정방법의 순서도이고, 도 6은 도 5에 따른 중계차량 결정단계의 세부 단계를 나타내는 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for determining a relay vehicle according to the present invention, and FIG. 6 is a flowchart showing detailed steps of the relay vehicle determining step according to FIG. 5.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 중계차량 결정 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for determining a relay vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.
주행정보 관리부(310)는 주행정보를 수집하도록 주행정보 수집부(100)를 제어하고(S510), 그 수집한 주행정보를 중계 관리부(340)에 전달한다.The driving
그 후, Hello 메시지 관리부(320)는 수집된 주행정보를 주행정보 관리부(310)로부터 전달받아 이를 포함하여 Hello 메시지를 생성하고, 그 생성된 Hello 메시지를 송출하도록 통신부(400)를 제어한다 (S520).Thereafter, the
또한 Hello 메시지 관리부(320)는 타 차량이 송출한 Hello 메시지를 수신하도록 통신부(400)를 제어하고 (S530), 그 수신된 타 차량이 송출한 Hello 메시지를 중계 관리부(340)에 전달한다.In addition, the Hello
그 후, 중계 관리부(340)는 전달받은 타 차량의 Hello 메시지 및 자기 차량의 주행정보를 기반으로 자기 차량과 주행상황이 유사한 소정 수의 타 차량을 중계차량으로 결정한다 (S540).Thereafter, the
이러한 중계차량 결정단계(S540)는, 도 6에 도시된 바와 같은 소정의 단계로 구성된다. 즉, 타 차량으로부터 수신된 Hello 메시지에서 그 타 차량의 주행정보를 검출하고(S541), 중계차량 연산부(341)는 그 검출된 타 차량의 주행정보와 자기 차량의 주행정보를 기반으로 타 차량의 스코어 값을 연산한다 (S542). 이러한 스코어 값의 연산은 타 차량들로부터 수신된 각 Hello 메시지에 대해서 각각 이루어지므로, 각각의 타 차량은 스코어 값을 기준으로 자기 차량과 주행 상황이 유사한 차량으로 결정된다. 즉, 각 차량의 스코어 값을 산출하고, 그 스코어 값의 크기를 기준으로(예컨대, 스코어 값이 큰 순서대로) 기 설정된 수 만큼의 타 차량을 중계차량으로 결정할 수 있다 (S543).This relay vehicle determination step (S540) is composed of a predetermined step as shown in FIG. That is, the driving information of the other vehicle is detected from the Hello message received from the other vehicle (S541), and the relay
이러한 스코어 값을 연산하는 단계는, 자기 차량 주행정보의 일 요소와 그에 대응되는 타 차량 주행정보의 일 요소의 차이의 절대값을 연산하는 단계와, 그 절대값을 소정 값으로 모드(MOD) 연산하는 단계와, 모드(MOD) 연산된 값에 소정의 가중치 값을 승산하는 단계와, 가중치 값이 승산된 각 요소값을 합산하여 타 차량의 스코어 값을 연산하는 단계로 이루어진다. 이에 대한 상세한 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 전술한 바와 같으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The calculating of the score value may include calculating an absolute value of a difference between one element of the own vehicle driving information and one element of the other vehicle driving information corresponding thereto, and calculating the mode (MOD) with the absolute value as a predetermined value. Multiplying a predetermined weight value by the MOD calculated value, and calculating a score value of another vehicle by summing each element value multiplied by the weight value. Detailed description thereof has been described above with reference to FIGS. 3 and 4, and thus, further description thereof will be omitted.
이와 같이, 중계차량 연산부(341)에 의하여 중계차량이 결정되면, 이를 기초로 중계차량 리스트를 생성하여 관리한다 (S550). In this way, when the relay vehicle is determined by the relay
그러나, 자기 차량 및 타 차량의 주행환경은 변동이 가능하므로, 이러한 중계차량 리스트는 기초 정보의 변경 또는 주기적 시간마다 갱신을 수행하는 것이 바람직하다. However, since the driving environment of the own vehicle and the other vehicle can be changed, it is preferable that the relay vehicle list is updated with the change of the basic information or every periodic time.
이를 위하여, Hello 메시지 관리부(320)에서 새로운 타 차량의 Hello 메시지 를 수신하거나 또는 주행정보 관리부(310)에서 자기 차량의 주행정보를 변경하여 갱신하면, 이러한 변경된 정보들을 중계 관리부(340)로 전송한다. 중계 관리부(340)의 중계차량 정보 갱신부(343)는 변경된 정보가 수신되었는지를 확인하고(S560), 변경된 정보가 수신되면 그 변경된 정보를 기반으로 중계차량을 재결정하여 중계차량 리스트를 갱신하도록 중계차량 연산부(341)에 변경된 정보 및 중계차량 재결정 요청을 전송하여 중계차량 리스트를 갱신하도록 한다 (S565).To this end, when the
도 7은 본 발명에 따른 차량 간 정보전달 방법의 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method for transferring information between vehicles according to the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, S510 내지 S565 단계는 도 5 및 도 6을 참조하여 전술한 바와 동일하므로, S510 내지 S565 단계에 대한 상세한 설명은 생략한다.As shown in FIG. 7, steps S510 to S565 are the same as described above with reference to FIGS. 5 and 6, and thus detailed descriptions of steps S510 to S565 are omitted.
전술한 바와 같이, 중계차량 리스트를 생성하고 갱신하면서 중계차량에 대한 정보를 유지함과 동시에, 정보 메시지를 생성 또는 전달받아 이를 중계차량에 전송하는 단계에 대하여 이하에서 상세히 설명한다.As described above, the steps of generating and updating the relay vehicle list and maintaining the information on the relay vehicle and generating or receiving the information message and transmitting the information message to the relay vehicle will be described in detail below.
정보 메시지는 정보 메시지 관리부(330)에 의하여 생성되거나 또는 타 차량으로부터 전달받는다. The information message is generated by the
이때, 정보 메시지는 위급 정보, 사고 정보, 도로 정보, 교통진행 정보, 날씨 정보 및 이들의 결합된 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하며, 그 외에 다양한 정보를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 이러한 정보 메시지에는 그 정보 메시지를 송신한 차량의 차량식별 정보를 포함할 수 있으며, 또한 무선 멀티 홉 통신을 위한 전송 홉 수 정보를 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the information message may include at least one of emergency information, accident information, road information, traffic progress information, weather information, and combinations thereof, and may include various information. In addition, the information message may include vehicle identification information of the vehicle that transmitted the information message, and preferably includes transmission hop number information for wireless multi-hop communication.
즉, 정보 메시지 관리부(330)는 센서부(200)로부터 센싱 정보의 수신여부를 확인하고(S570), 센싱 정보가 수신된 경우 메시지를 생성한다 (정보 이벤트의 발생) (S575).That is, the
또는 정보 메시지 관리부(330)는 타 차량으로부터 수신받은 정보 메시지가 있는지를 확인하여 (S580), 수신받은 정보 메시지가 있는 경우 그 정보 메시지에 포함되어 있는 자기차량 식별정보 및 전송 홉 수 정보를 수정하여 정보 메시지를 수정 또는 재구성한다 (S585). Alternatively, the
이렇게 수정 또는 재구성된 정보메시지는 중계차량 리스트에 유지되고 있는 중계차량으로 송신된다 (S590).The information message thus modified or reconstructed is transmitted to the relay vehicle maintained in the relay vehicle list (S590).
전술한 바와 같이 정보 메시지를 생성 또는 전달받아 타 차량으로 전송하는 단계외에도, 생성 또는 타 차량으로부터 전달받은 정보 메시지를 운전자에게 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition to generating or receiving the information message and transmitting the information message to another vehicle as described above, the method may further include displaying the information message generated or transmitted from the other vehicle to the driver.
즉, 제어부(300)는 타 차량이 송신한 정보 메시지를 수신하고, 그 수신받은 정보 메시지를 해석하여 이를 표시하도록 표시부(500)를 제어한다. 또는 제어부(300)는 센서부(200)를 통하여 수집된 센서 정보를 기반으로 생성된 정보 메시지를 사용자에게 표시부(500)를 제어한다.That is, the
이상, 본 발명에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 자명하다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail with reference to attached drawing, this is only an illustration, It is clear that various deformation | transformation and a change are possible within the scope of the technical idea of this invention. Therefore, the protection scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiment but should be defined by the description of the claims below.
도 1은 본 발명에 따른 차량 간 정보전달 장치의 구성도.1 is a block diagram of a vehicle-to-vehicle information transmission device according to the present invention.
도 2는 도 1에 따른 중계 관리부의 구성도.2 is a block diagram of a relay management unit according to FIG. 1.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 운행 상황을 도시한 도면.3 is a view showing a driving situation according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 스코어값 결정 방법에 따라 중계차량을 결정 및 갱신하는 과정을 도시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of determining and updating a relay vehicle according to a score value determination method.
도 5는 본 발명에 따른 중계차량 결정방법의 순서도.5 is a flowchart of a method for determining a relay vehicle according to the present invention.
도 6은 도 5에 따른 중계차량 결정단계의 세부 단계를 나타내는 순서도.6 is a flow chart showing the detailed steps of the relay vehicle determination step according to FIG.
도 7은 본 발명에 따른 차량 간 정보전달 방법의 순서도.7 is a flow chart of the information transmission method between vehicles according to the present invention.
<도면의 주요부호에 대한 부호의 설명><Description of symbols for major symbols in the drawings>
100 : 주행정보 수집부 110 : GPS 모듈100: driving information collection unit 110: GPS module
120 : 속도계 장치 130 : 가속 센서120: speedometer device 130: acceleration sensor
200 : 센서부 210 : 온도센서200: sensor unit 210: temperature sensor
220 : 영상센서 230 : 충격센서220: image sensor 230: shock sensor
300 : 제어부 310 : 주행정보 관리부300: control unit 310: driving information management unit
320 : Hello 메시지 관리부 330 : 정보 메시지 관리부320: Hello message management unit 330: Information message management unit
340 : 중계 관리부 341 : 중계차량 연산부340: relay management unit 341: relay vehicle calculation unit
341-1 : 속도 연산부 341-2 : 상대거리 연산부341-1: Speed calculator 341-2: Relative distance calculator
341-3 : 방위각 연산부 341-4 : 가속도 연산부341-3: Azimuth calculator 341-4: Acceleration calculator
341-5 : 스코어 연산부 342 : 중계차량 정보 저장부341-5: score calculation unit 342: relay vehicle information storage unit
343 : 중계차량 정보 갱신부 400 : 통신부343: relay vehicle information update unit 400: communication unit
500 : 표시부 510 : 음성처리부500: display unit 510: voice processing unit
520 : 주행정보 표시부 530 : 메시지 표시부520: driving information display unit 530: message display unit
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