KR102671362B1 - Inter-vehicle communication system using NFT authentication - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량에 탑재된 비전센서를 통해 수집한 영상에서 차량 및 보행자 신호를 검출한 후 신호상태와 해당 차량의 위치정보를 브로드캐스트 방식으로 주위 차량으로 전송하며, 후행 차량에서 위치정보를 기반으로 동일 경로에 있는 선행차량을 특정한 뒤 신호 정보를 확인할 수 있도록 하되 발급된 NFT 정보 인증을 통해 정보의 신뢰성을 보장할 수 있는 NFT 인증을 이용한 차량간 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention detects vehicle and pedestrian signals from images collected through a vision sensor mounted on the vehicle, then transmits the signal status and location information of the vehicle to surrounding vehicles in a broadcast manner, and transmits the signal status and location information of the vehicle to surrounding vehicles based on the location information from the following vehicle. It is about a vehicle-to-vehicle communication system using NFT authentication that allows the signal information to be confirmed after specifying the preceding vehicle on the same route, but also ensures the reliability of the information through authentication of the issued NFT information.
Description
본 발명은 차량 통신 시스템에 관한 것으로, 자세하게는 차량에 탑재된 비전센서를 통해 수집한 영상에서 차량 및 보행자 신호를 검출한 후 신호상태와 해당 차량의 위치정보를 브로드캐스트 방식으로 주위 차량으로 전송하며, 후행 차량에서 위치정보를 기반으로 동일 경로에 있는 선행차량을 특정한 뒤 신호 정보를 확인할 수 있도록 하되 발급된 NFT 정보 인증을 통해 정보의 신뢰성을 보장할 수 있는 NFT 인증을 이용한 차량간 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle communication system. In detail, it detects vehicle and pedestrian signals from images collected through a vision sensor mounted on the vehicle and then transmits the signal status and location information of the vehicle to surrounding vehicles in a broadcast manner. , A vehicle-to-vehicle communication system using NFT authentication that allows a trailing vehicle to identify a preceding vehicle on the same path based on location information and then confirm signal information, while ensuring the reliability of the information through issued NFT information authentication. will be.
최근 운전자의 조작이나 개입 없이 스스로 운행이 가능한 자율주행차량의 연구·개발이 활발히 이루어지고 있으며 해당 기능을 탑재한 차량의 출시도 증가하고 있다. Recently, research and development of autonomous vehicles that can operate on their own without driver manipulation or intervention have been actively conducted, and the number of vehicles equipped with this function is being released.
V2V 통신은 이러한 자율주행차량의 핵심기술 중 하나로 차량이 주행하면서 획득한 주변 차량, 도로 환경 등에 관한 정보를 통해 차량 자동 제어 및 안전 운행을 지원하며, 전방 충돌 경고, 긴급 제동 라이트, 사각지대 경고, 차선 변경 경고, 추월 금지 경고, 교차로 통과 지원, 차량 제어 오류 경고 등을 수행한다.V2V communication is one of the core technologies of these autonomous vehicles and supports automatic vehicle control and safe operation through information about surrounding vehicles and road environments acquired while the vehicle is driving, including forward collision warning, emergency braking light, blind spot warning, etc. It performs lane change warning, no overtaking warning, intersection passing assistance, vehicle control error warning, etc.
이러한 V2V 통신은 국가에서 주관하는 지능형 교통체계 (ITS, Intelligent Transport Systems)와 연동하여 발전 중으로, 실시간 교통 상황, 근처의 사고 상황, 사용자 차량 주변의 교통 상황을 비롯한 차량 운행 중에 발생하는 다양한 상황정보 제공에 따른 편의성과, 속도, 가속도, 에어백 작동 정보, 브레이크 동작 정보 및 GPS 정보 등과 같이 운행중인 차량의 다양한 정보의 실시간 감시와 주변 차량으로 정보 공유를 통한 안정성 확보가 관건이라 할 수 있다.This V2V communication is being developed in conjunction with the government-sponsored Intelligent Transport Systems (ITS) and provides various situational information that occurs during vehicle operation, including real-time traffic conditions, nearby accident situations, and traffic conditions around the user's vehicle. The key is to ensure safety through real-time monitoring of various information about the vehicle in operation, such as convenience, speed, acceleration, airbag operation information, brake operation information, and GPS information, and sharing information with surrounding vehicles.
이와 같은 정보는 기본적으로 영상을 기반으로 수집됨에 따라 현재 대부분의 자율주행 차량은 비전센서를 사용하여 신호등을 인식한 뒤 건널목이나 교차로에서의 진행 여부를 결정하게 된다.As such information is basically collected based on images, most self-driving vehicles currently use vision sensors to recognize traffic lights and then decide whether to proceed at a crosswalk or intersection.
하지만, 주행 중 차량의 전방 영상만 출력하고, 좌측, 우측 및 후방 영상을 출력하지 않는 실정으로 전방의 차량에 의해 비전센서가 가려질 경우 신호상태를 확인할 수 없어 사고 발생 위험을 제대로 인식할 수 없는 문제가 있으며 차량 사이의 통신이 매우 중요함에 따라 통신과정에서 인증되지 않거나 악의적인 신호를 구별하여 처리할 수 있는 보안성의 확보와 차량 운행 중 보안정보의 처리시간을 감소시켜 안전하면서도 신속한 통신환경을 확보하는 것이 중요한 과제로 떠오르고 있다.However, since only the front image of the vehicle is output while driving and the left, right, and rear images are not output, if the vision sensor is obscured by the vehicle in front, the signal status cannot be confirmed and the risk of an accident cannot be properly recognized. As communication between vehicles is very important, it secures security by distinguishing and processing unauthorized or malicious signals during the communication process and secures a safe and fast communication environment by reducing the processing time of security information while driving the vehicle. It is emerging as an important task.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 선행 차량이 감지한 교통정보와 위치정보를 브로드캐스트 방식으로 전송하고 후행 차량이 이를 수신처리하되 인증서버로부터 미리 고유의 NFT 정보를 발급받고 차량의 NFT 인증시 이를 설정된 시간 동안 저장 후 선행차량으로부터 전송된 정보를 처리하는 방식으로 차량간 통신을 수행하는 NFT 인증을 이용한 차량간 통신 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the above problems. The purpose of the present invention is to transmit the traffic information and location information detected by the preceding vehicle in a broadcast manner, and the following vehicle receives and processes them, but receives and processes the traffic information and location information detected by the preceding vehicle in advance. It provides an inter-vehicle communication system using NFT authentication that performs inter-vehicle communication by receiving NFT information, storing it for a set time upon NFT authentication of the vehicle, and then processing information transmitted from the preceding vehicle.
상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 중계국 및 주변 차량과 통신을 수행하는 자율주행 차량간 통신 시스템에 있어서, 중계국을 통해 차량과 통신하는 제1통신부와, 차량 및 소유자 정보의 인증을 통해 NFT를 발급 관리하는 발급부와, 차량에서 요청된 NFT의 인증을 수행하고 결과를 통지 관리하는 인증부를 구비하는 인증서버; 자율주행 차량에 탑재되되, 중계국 및 주변 차량과 통신하는 제2통신부와, 상기 제2통신부를 통해 상기 인증서버로부터 NFT를 발급받아 저장하는 제1저장부와, 상기 제1저장부의 NFT를 비콘을 통해 주변 차량으로 송신하여 인증을 요청하는 신호송출부와, 주변 차량으로부터 수신된 NFT를 상기 인증서버로부터 인증받고 인증 완료시 수신된 NFT를 설정된 시간 동안 저장하는 제2저장부를 구비하는 인증모듈; 자율주행 차량에 탑재되되, 획득된 교통정보를 상기 제1저장부에 저장된 NFT와 함께 메시지로서 주변 차량으로 송출하는 정보송출부와, 주변 차량으로부터 수신된 메시지의 NFT가 상기 제2저장부에 저장된 NFT인 경우 포함된 교통정보를 처리하는 정보처리부를 구비하는 정보송수신모듈; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.For the above purpose, the present invention is an autonomous vehicle-to-vehicle communication system that communicates with a relay station and surrounding vehicles, and issues an NFT through a first communication unit that communicates with the vehicle through a relay station and authentication of vehicle and owner information. An authentication server including an issuing unit that manages and an authentication unit that performs authentication of the NFT requested in the vehicle and manages notification of the results; It is mounted on an autonomous vehicle and includes a second communication unit that communicates with the relay station and surrounding vehicles, a first storage unit that receives and stores NFTs from the authentication server through the second communication unit, and a beacon using the NFT in the first storage unit. An authentication module including a signal transmission unit that transmits to surrounding vehicles to request authentication, and a second storage unit that authenticates NFTs received from surrounding vehicles from the authentication server and stores the received NFTs for a set time upon completion of authentication; It is mounted on an autonomous vehicle, and includes an information transmission unit that transmits the acquired traffic information along with the NFT stored in the first storage unit to surrounding vehicles as a message, and an NFT of the message received from the surrounding vehicle is stored in the second storage unit. In the case of NFT, an information transmission and reception module including an information processing unit that processes the included traffic information; It is characterized by consisting of.
이때 자율주행 차량에 탑재되되, 차량의 전방을 촬영하는 비전센서와, 차량의 현재 위치정보를 생성하는 위치확인부와, 상기 비전센서를 통해 얻어진 영상을 분석하여 차량 및 보행자 신호정보를 취득하는 정보분석부를 더 포함하고, 상기 위치정보 및 신호정보를 교통정보로 획득하는 정보획득모듈; 을 더 포함할 수 있다.At this time, information is installed in the autonomous vehicle, including a vision sensor that photographs the front of the vehicle, a location confirmation unit that generates the current location information of the vehicle, and information that acquires vehicle and pedestrian signal information by analyzing the images obtained through the vision sensor. An information acquisition module further comprising an analysis unit and acquiring the location information and signal information as traffic information; It may further include.
또한, 상기 정보획득모듈은, 처리되는 교통정보에 대응하는 주변 차량의 위치정보를 분석하여 자신과의 거리정보를 산출하는 거리산출부와, 상기 거리정보를 분석하여 동일경로 선행차량 여부를 판단하는 판단부와, 처리되는 교통정보를 분석하여 교통흐름정보를 생성하는 교통분석부를 더 포함할 수 있다.In addition, the information acquisition module includes a distance calculation unit that calculates distance information from itself by analyzing the location information of surrounding vehicles corresponding to the traffic information being processed, and a distance calculation unit that analyzes the distance information to determine whether there is a preceding vehicle on the same route. It may further include a determination unit and a traffic analysis unit that analyzes processed traffic information and generates traffic flow information.
또한, 상기 정보처리부는, 주변 차량으로부터 수신된 메시지의 NFT가 상기 제2저장부에 저장되지 않은 경우 상기 인증서버로 인증을 요청하여 인증된 NFT인 경우 상기 제2저장부에 저장 후 메시지의 교통정보를 처리하는 것이 바람직하다.In addition, the information processing unit requests authentication from the authentication server when the NFT of the message received from the surrounding vehicle is not stored in the second storage unit, and if the NFT is an authenticated NFT, the message is stored in the second storage unit and then transferred to the second storage unit. It is desirable to process information.
또한, 상기 정보획득모듈은, 설정된 범위의 거리를 둔 복수의 동일경로 선행차량으로 메시지 수신시 포함된 교통정보를 비교하여 일치 여부에 따른 처리가 이루어지도록 하는 정보검증부를 더 포함할 수 있다.In addition, the information acquisition module may further include an information verification unit that compares traffic information included when receiving a message from a plurality of preceding vehicles on the same route at a distance of a set range and performs processing according to whether there is a match.
본 발명을 통해 주행하는 차량 간 안전하고 신속한 통신이 이루어질 수 있으며 신호정보를 사전에 획득함으로 교차로에서의 무리한 통과, 꼬리 물기를 방지하고 이로 인해 발생할 수 있는 사고와 교통체증과 사고를 방지할 수 있다.Through the present invention, safe and rapid communication can be achieved between driving vehicles, and by obtaining signal information in advance, it is possible to prevent unreasonable passing and tailgating at intersections, and to prevent accidents, traffic jams, and accidents that may occur due to this. .
특히 차량 운행 중 사고, 돌발 상황 등 교통정보 메시지를 빠르게 처리해야 하는 상황에서 수신 전 인증 과정을 통해 인증처리 과정을 간소화하여 정보 처리 시간을 줄이면서도 인증된 차량 간 신뢰성 있는 통신을 제공한다.In particular, in situations where traffic information messages must be processed quickly, such as accidents or unexpected situations while driving, the authentication process is simplified through a pre-reception authentication process, thereby reducing information processing time and providing reliable communication between certified vehicles.
또한, 직좌시 유턴인 상황에서 전방 차량으로 인해 신호등이 보이지 않는 경우나, 전방 차량이 황색 신호인 상황에서 교차로로 진입하는 경우 등 차량의 비전 센서로 전방 신호정보를 확보할 수 없는 상황에서도 신호 및 교통흐름을 안전하게 파악할 수 있으며 신호정보뿐 아니라 사고발상이나 정체 여부 등 다양한 교통상황 정보 전달이 이루어질 수 있다.In addition, even in situations where forward signal information cannot be secured with the vehicle's vision sensor, such as when the traffic light is not visible due to the vehicle in front during a U-turn while sitting straight, or when entering an intersection when the vehicle in front has a yellow light, the signal and Traffic flow can be safely identified, and various traffic situation information, such as the occurrence of an accident or congestion, as well as signal information can be delivered.
도 1은 본 발명의 개념도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서버 저장 데이터 테이블,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 인증 절차를 나타낸 순서도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수신 NFT의 서버 인증 관련 설명도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 신호정보 추출 개념도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 NFT 인증, 신호인식, GPS 정보 송신 관련 설명도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수신 신호로부터 유클리드 거리 계산 관련 설명도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 동일 경로상 선행차량 특정, 신호정보 수신 관련 설명도이다.1 is a conceptual diagram of the present invention;
Figure 2 is a block diagram showing the configuration and connection relationship according to an embodiment of the present invention;
3 is a server stored data table according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart showing a vehicle authentication procedure according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is an explanatory diagram related to server authentication of a received NFT according to an embodiment of the present invention;
6 is a conceptual diagram of signal information extraction according to an embodiment of the present invention;
Figure 7 is an explanatory diagram related to NFT authentication, signal recognition, and GPS information transmission according to an embodiment of the present invention;
8 is an explanatory diagram related to calculating the Euclidean distance from a received signal according to an embodiment of the present invention;
Figure 9 is an explanatory diagram related to specifying a preceding vehicle on the same route and receiving signal information according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 NFT 인증을 이용한 차량간 통신 시스템의 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the vehicle-to-vehicle communication system using NFT authentication of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 개념도로서, 본 발명에서 차량은 인증을 통해 고유 NFT를 발급받은 상태에서 주변 차량으로 브로드캐스팅 방식으로 통신을 하며 이를 위해 중계국(150)을 통해 인증서버(110)와 통신을 수행하게 된다.Figure 1 is a conceptual diagram of the present invention. In the present invention, a vehicle communicates by broadcasting to surrounding vehicles while receiving a unique NFT through authentication, and for this purpose, communicates with the authentication server 110 through the relay station 150. It will be performed.
각 차량은 차량 및 보행자 신호로 대표되는 교통신호를 얻기 위해서는 기본적으로 비전센서(131)를 사용하며 이를 통해 수집한 영상을 딥러닝을 활용한 영상처리를 거쳐 차량 및 보행자 신호를 검출한 후 신호상태와 차량의 위치 정보를 브로드캐스트 방식으로 주위 차량으로 전송하여 후행 차량이 이를 인지할 수 있도록 한다.Each vehicle basically uses a vision sensor 131 to obtain traffic signals represented by vehicle and pedestrian signals, and the images collected through this are processed using deep learning to detect vehicle and pedestrian signals and then detect the signal status. The location information of the vehicle is transmitted to surrounding vehicles in a broadcast manner so that the following vehicle can recognize it.
후행 차량에서는 통신을 위해 송신 받은 메시지에 포함된 NFT가 인증서버(110)에 저장되어 있는지 확인요청함에 따라 인증서버(110)에서는 차량의 신뢰성을 결정해 후행 차량에게 알려주게 되고 신뢰성이 확인되면 해당 선행차량이 송신한 위치정보를 바탕으로 동일 경로에 있는 선행 차량인지 판단한 뒤, 신호 정보를 확인하여 정보를 처리한다.As the following vehicle requests confirmation that the NFT included in the message received for communication is stored in the authentication server 110, the authentication server 110 determines the reliability of the vehicle and informs the following vehicle, and when reliability is confirmed, the authentication server 110 determines the reliability of the vehicle. Based on the location information transmitted by the preceding vehicle, it is determined whether the preceding vehicle is on the same path, then the signal information is checked and the information is processed.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도로서, 본 발명은 NFT 발급, 인증 관리를 위한 구성으로 인증서버(110) 및 중계국(150)과, 차량에 구비되는 구성으로 인증모듈(120)과 정보획득모듈(130)과 정보송수신모듈(140)을 구비한다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration and connection relationship according to an embodiment of the present invention. The present invention consists of an authentication server 110 and a relay station 150 as a configuration for NFT issuance and authentication management, and a configuration provided in a vehicle. It is equipped with an authentication module 120, an information acquisition module 130, and an information transmission/reception module 140.
상기 인증서버(110)는 차량별 부여되는 NFT를 발급, 관리, 인증하는 원격의 서버로서 세부구성으로 제1통신부(111)와, 발급부(112)와, 인증부(113)를 구비한다.The authentication server 110 is a remote server that issues, manages, and authenticates NFTs granted for each vehicle, and includes a first communication unit 111, an issuance unit 112, and an authentication unit 113.
상기 제1통신부(111)는 무선방식으로 차량과 통신을 하기 위한 구성으로, 자율주행 차량에 탑재된 무선통신 모듈과 동일하거나 호환성을 갖는 상용의 무선통신모듈로서 특히 도로를 따라 다수 설치된 중계국(150)을 통해 차량과 통신을 수행한다.The first communication unit 111 is a component for communicating with the vehicle in a wireless manner. It is a commercial wireless communication module that is the same as or compatible with the wireless communication module mounted on the autonomous vehicle, and in particular, a number of relay stations (150) installed along the road. ) to communicate with the vehicle.
상기 중계국(150)은 도로를 주행하는 차량과 상기 인증서버(110)와의 통신을 중계하는 구성으로 상기 제1통신부가 3G, 4G, 5G를 비롯하여 다양한 상용의 무선통신 방식으로 차량과 통신할 수 있음에 따라 상용 통신업체의 기지국 등을 활용하여 원활한 통신을 지원할 수 있다.The relay station 150 is configured to relay communication between a vehicle traveling on the road and the authentication server 110, and the first communication unit can communicate with the vehicle through various commercial wireless communication methods, including 3G, 4G, and 5G. Accordingly, smooth communication can be supported by utilizing base stations of commercial communication companies.
상기 발급부(112)는 본 발명의 적용대상이 되는 차량에 고유의 NFT를 발급하는 구성으로 사전에 차량정보 및 소유자 정보의 인증을 통해 NFT를 발급 관리한다.The issuing unit 112 is configured to issue a unique NFT to a vehicle subject to the present invention and issues and manages the NFT through authentication of vehicle information and owner information in advance.
NFT(Non-fungible token)는 대체 불가능 토큰이란 단어로 블록체인 기술을 이용해서 디지털 자산의 소유주를 증명하는 가상의 토큰(token)이라는 의미로 사용되고 있으며 본 발명에서는 차량의 고유 정보를 토큰 안에 담음으로 보안 및 신뢰성이 요구되는 통신환경에서 그 고유한 권한을 나타내는 인증서라 할 수 있다.NFT (Non-fungible token) is a non-fungible token and is used to mean a virtual token that proves the owner of a digital asset using blockchain technology. In the present invention, the vehicle's unique information is stored in the token. It can be said to be a certificate that represents unique authority in a communication environment that requires security and reliability.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서버 저장 데이터 테이블로서, 이러한 NFT에는 기본적으로 차량번호를 비롯하여 차주에 관한 정보를 비롯하여 등록, 갱신일시 등의 추적이 가능하도록 발급관리되며, 본 발명의 서비스를 위해 각 차량은 반드시 사전에 발급을 받아야하는 요소이다.Figure 3 is a server storage data table according to an embodiment of the present invention. These NFTs are issued and managed to enable tracking of registration, renewal date, etc., including information about the vehicle owner including the vehicle number, and provide the service of the present invention. For this reason, each vehicle must be issued in advance.
상기 인증부(113)는 차량에서 요청된 NFT의 인증을 수행하고 결과를 통지 관리하는 구성이다. 본 발명에서는 기본적으로 선행차량에서 취득된 교통정보를 후행차량이 수신하여 인지 및 처리하게 되며 이러한 선행차량으로부터 송신된 신호를 후행차량이 수신함에 있어 선행차량의 NFT를 확인하여 송신되는 정보가 신뢰할 수 있는 정보인지를 확인하게 된다.The authentication unit 113 is a component that performs authentication of the NFT requested in the vehicle and notifies and manages the results. In the present invention, the traffic information acquired from the preceding vehicle is basically received, recognized, and processed by the following vehicle. When the following vehicle receives the signal transmitted from the preceding vehicle, the NFT of the preceding vehicle is confirmed to ensure that the transmitted information is reliable. Check to see if the information is there.
이에 선행차량의 NFT를 후행차량이 수신하여 이를 상기 인증서버를 통해 확인하는 과정을 거치게 되며, 이때 상기 인증부(113)는 다른 차량의 NFT를 수신한 차량으로부터 요청된 NFT인증을 수행하고 결과를 인증 요청차량으로 통지하게 된다. 이러한 일련의 인증과정은 모두 인증부(113)에 저장되어 관리가 이루어진다.Accordingly, the following vehicle receives the NFT of the preceding vehicle and goes through the process of confirming it through the authentication server. At this time, the authentication unit 113 performs the NFT authentication requested from the vehicle that received the NFT of the other vehicle and reports the result. Notification will be sent to the vehicle requesting certification. All of these series of authentication processes are stored and managed in the authentication unit 113.
상기 인증모듈(120)은 본 발명의 서비스 대상이 되는 각 자율주행 차량에 탑재되어 NFT 인증을 수행하며, 세부구성으로 제2통신부(121)와, 제1저장부(122)와, 신호송출부(123)와, 제2저장부(124)를 구비한다.The authentication module 120 is mounted on each autonomous vehicle subject to the service of the present invention and performs NFT authentication, and is composed of a second communication unit 121, a first storage unit 122, and a signal transmission unit. (123) and a second storage unit (124).
상기 제2통신부(121)는 중계국 및 주변 차량과 통신하기 위한 구성이다. 상기 중계국(150)을 경유하여 인증서버(110)의 제1통신부(111)와 통신하며 다른 차량으로부터 수신한 NFT의 인증을 수행하고, 다른 차량으로부터 브로드캐스트방식으로 전송된 메시지 및 NFT를 수신하거나 수집된 정보 및 자신의 NFT를 브로드캐스트 방식으로 다른 차량으로 송출할 수 있다.The second communication unit 121 is configured to communicate with the relay station and surrounding vehicles. Communicates with the first communication unit 111 of the authentication server 110 via the relay station 150, performs authentication of NFTs received from other vehicles, and receives messages and NFTs transmitted by broadcast from other vehicles. The collected information and your NFT can be transmitted to other vehicles by broadcasting.
상기 제1저장부(122)는 메모리로서 상기 제2통신부(121)를 통해 상기 인증서버(110)로부터 NFT를 발급받아 저장하는 구성으로 상기 인증서버(110)로부터 발급된 해당 차량 고유의 NFT를 저장 후 보호가 이루어진다.The first storage unit 122 is a memory that receives and stores the NFT issued from the authentication server 110 through the second communication unit 121, and stores the NFT unique to the vehicle issued from the authentication server 110. Protection takes place after storage.
상기 신호송출부(123)는 상기 제1저장부(122)의 NFT를 비콘을 통해 주변 차량으로 송신하여 인증을 요청하는 구성이다. 즉 주행중 기본적으로 자신의 NFT, 즉 상기 제1저장부(122)에 저장된 NFT를 구비된 제2통신부(121)를 통해 주변차량으로 브로드캐스팅 방식으로 송출하게 되며, 이를 수신한 다른 차량에서는 이를 상기 인증서버(110)를 통해 인증받아 이후 전송되는 메시지 즉 교통정보의 신뢰성을 확보하게 된다.The signal transmission unit 123 transmits the NFT of the first storage unit 122 to surrounding vehicles through a beacon to request authentication. That is, while driving, your NFT, that is, the NFT stored in the first storage unit 122, is basically transmitted to surrounding vehicles through the second communication unit 121, and other vehicles that receive it are reminded of it. It is authenticated through the authentication server 110 to ensure the reliability of the message transmitted thereafter, that is, traffic information.
상기 제2저장부(124)는 주변 차량으로부터 수신된 NFT를 상기 인증서버(110)로부터 인증받고 인증 완료시 수신된 NFT를 설정된 시간 동안 저장하는 구성으로, 다른 차량에서 송신된 NFT를 수신 후 상기 인증서버(110)를 통해 인증완료되면 이를 상기 제2저장부(124)에 설정된 시간, 바람직하게는 4 ~ 6분 수준으로 저장한다. 이를 통해 추후 교통정보가 포함된 메시지 전달시 별도의 인증과정을 생략하고 수신 및 정보의 처리가 이루어지도록 하여 인증처리 과정의 간소화, 정보 처리 시간 단축과 함께 차량 간 신뢰성 있는 통신을 수행하게 된다.The second storage unit 124 is configured to authenticate the NFT received from a surrounding vehicle from the authentication server 110 and store the NFT received for a set time upon completion of authentication. After receiving the NFT transmitted from another vehicle, the second storage unit 124 Once authentication is completed through the authentication server 110, it is stored in the second storage unit 124 for a set time, preferably 4 to 6 minutes. Through this, when transmitting a message containing traffic information in the future, a separate authentication process is omitted and reception and information processing are performed, thereby simplifying the authentication process and shortening the information processing time, as well as performing reliable communication between vehicles.
상기 정보송수신모듈(140) 또한 자율주행 차량에 구비되어 수집된 교통정보를 다른 차량으로 전달하거나 다른 차량으로부터 전송된 교통정보를 수신 및 처리하며, 세부구성으로 정보송출부(141)와, 정보처리부(142)를 구비한다.The information transmission/reception module 140 is also provided in an autonomous vehicle and transmits collected traffic information to other vehicles or receives and processes traffic information transmitted from other vehicles, and is composed in detail of an information transmission unit 141 and an information processing unit. (142) is provided.
상기 정보송출부(141)는 획득된 교통정보를 상기 제1저장부(122)에 저장된 NFT와 함께 메시지로서 주변 차량으로 송출하는 구성으로, 획득된 교통정보라 함은 차량에 구비된 다양한 센서를 통해 수집되며 주변 다른 차량에서 교통흐름을 파악하는데 도움을 줄 수 있는 정보로서 기본적으로 구비되는 비전센서(131)를 통해 획득된 영상을 기반으로 얻어진 신호등 정보를 들 수 있다. 이와 같이 수집된 교통정보를 해당 차량 고유의 NFT와 함께 메시지로서 브로드캐스트 방식으로 주변, 대체로 후행 차량 측으로 송신된다.The information transmission unit 141 is configured to transmit the acquired traffic information along with the NFT stored in the first storage unit 122 to surrounding vehicles as a message. The obtained traffic information refers to various sensors provided in the vehicle. Information that is collected through traffic and can help other nearby vehicles understand the traffic flow includes traffic light information obtained based on images acquired through the vision sensor 131, which is provided as standard. The traffic information collected in this way is transmitted as a message along with the vehicle's unique NFT to surrounding vehicles, usually trailing vehicles, in a broadcast manner.
상기 정보처리부(142)는 주변 차량으로부터 수신된 메시지의 NFT가 상기 제2저장부(124)에 저장된 NFT인 경우 포함된 교통정보를 처리하는 구성이다. 즉 다른 차량으로 메시지를 수신시 이의 신뢰성을 확인하게 되며, 앞서 제2저장부(124)에 저장된 NFT는 이미 상기 인증서버(110)를 통해 인증이 완료된 NFT이므로 수신된 메시지에 포함된 NFT가 상기 제2저장부(124)에 저장된 NFT인 경우 메시지에 포함된 교통정보를 처리한다. 단순한 알림 정보의 경우 운전자가 확인 가능하도록 이를 출력할 수 있으며 신호정보의 경우 차량의 자율주행 상태에서 해당 신호상태에 따라 통과, 정지, 서행과 같은 조치를 이행하고 사고정보의 경우 감속 및 경로 우회 등의 조치를 할 수 있다.The information processing unit 142 is configured to process traffic information included when the NFT of a message received from a nearby vehicle is an NFT stored in the second storage unit 124. That is, when a message is received by another vehicle, its reliability is confirmed. Since the NFT previously stored in the second storage unit 124 is an NFT that has already been authenticated through the authentication server 110, the NFT included in the received message is the above. In the case of NFT stored in the second storage unit 124, the traffic information included in the message is processed. In the case of simple notification information, it can be output so that the driver can check it. In the case of signal information, actions such as passing, stopping, and slowing down are implemented depending on the signal condition while the vehicle is autonomously driving. In the case of accident information, actions such as deceleration and route detour are performed, etc. action can be taken.
이때 상기 정보처리부(142)는 주변 차량으로부터 수신된 메시지의 NFT가 상기 제2저장부(124)에 저장되지 않은 경우 교통정보를 처리하지 않고 신뢰성 확인을 위한 인증을 요청하는 것이 바람직하다. 즉 수신된 메시지의 NFT가 상기 제2저장부(124)에 저장되지 않은 경우 상기 정보처리부(142)는 해당 NFT를 상기 인증서버(110)로 인증 요청하여 인증된 NFT인 경우 상기 제2저장부(124)에 저장 후 메시지의 교통정보를 처리하게 된다.At this time, if the NFT of the message received from a nearby vehicle is not stored in the second storage unit 124, the information processing unit 142 preferably requests authentication to confirm reliability without processing the traffic information. That is, if the NFT of the received message is not stored in the second storage unit 124, the information processing unit 142 requests the NFT to be authenticated by the authentication server 110, and if it is an authenticated NFT, the second storage unit 124 stores the NFT. After being stored in (124), the traffic information of the message is processed.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 인증 절차를 나타낸 순서도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수신 NFT의 서버 인증 관련 설명도로서 앞서 설명한 인증 절차를 요약하여 설명한다.Figure 4 is a flowchart showing a vehicle authentication procedure according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is an explanatory diagram related to server authentication of a received NFT according to an embodiment of the present invention. It summarizes and explains the authentication procedure described above.
도 4(a)에서는 추후 통신에서 인증을 위한 절차 및 시간을 절약하도록 본격적인 교통정보의 송수신 전 NFT를 인증하는 절차를 나타낸다. 즉각 차량은 고유의 NFT를 브로드캐스팅 방식으로 주변 차량으로 송출하여 이를 수신한 차량은 상기 인증서버(110)로 수신한 NFT의 인증을 요청하게 되며 인증시 이를 제2저장부에 4 ~ 6분 바람직하게는 5분간 저장하게 된다. 만약 인증서버(110)를 통해 인증이 되지 않을 경우 해당 NFT를 보유한 차량의 교통정보는 실질적으로 이용할 수 없다.Figure 4(a) shows the procedure for authenticating NFT before transmitting and receiving full-scale traffic information to save authentication procedures and time in future communications. Immediately, the vehicle transmits its unique NFT to surrounding vehicles by broadcasting, and the vehicle that receives it requests authentication of the received NFT through the authentication server 110. Upon authentication, it is preferably stored in the second storage for 4 to 6 minutes. It is stored for 5 minutes. If authentication is not performed through the authentication server 110, the traffic information of the vehicle holding the NFT cannot be practically used.
도 4(b)는 다른 차량으로부터 메시지를 수신함에 따른 인증과 정보 처리과정을 나타내고 있다. 즉 차량으로부터 수집된 교통정보는 자신의 NFT와 함께 메시지로 다른 차량으로 전파되며 이를 수신한 주변 차량에서는 메시지의 NFT가 제2저장부(124)에 저장된 여부를 확인하게 된다. 만약 저장된 경우 이미 인증이 이뤄졌으므로 이후 설정된 시간 메시지의 교통정보를 수신 및 처리하여 주행에 반영한다.Figure 4(b) shows the authentication and information processing process when receiving a message from another vehicle. In other words, the traffic information collected from the vehicle is spread to other vehicles as a message along with the vehicle's NFT, and surrounding vehicles that receive it check whether the NFT in the message is stored in the second storage unit 124. If saved, since authentication has already occurred, the traffic information in the set time message is received and processed and reflected in driving.
만약 제2저장부(124)에 저장되지 않은 NFT의 경우 이를 인증서버(110)로 인증 요청하여 인증된 경우 해당 NFT를 제2저장부(124)에 저장하고 교통정보를 처리하게 되며, 인증서버를 통해서도 인증이 되지 않은 경우 메시지는 폐기된다.If the NFT is not stored in the second storage unit 124, it is requested to be authenticated by the authentication server 110, and if it is authenticated, the NFT is stored in the second storage unit 124 and traffic information is processed, and the authentication server 110 stores the NFT in the second storage unit 124. If authentication is not achieved through , the message is discarded.
상기 정보획득모듈(130)은 차량에 탑재되어 교통정보를 수집하며, 세부구성으로 비전센서(131)와, 위치확인부(132)와, 정보분석부(133)와, 거리산출부(134)와, 판단부(135)와, 교통분석부(136)와, 정보검증부(113)를 구비한다.The information acquisition module 130 is mounted on a vehicle and collects traffic information, and is composed in detail of a vision sensor 131, a location confirmation unit 132, an information analysis unit 133, and a distance calculation unit 134. and a judgment unit 135, a traffic analysis unit 136, and an information verification unit 113.
상기 비전센서(131)는 차량에 탑재되어 주변을 촬영하는 구성으로 기본적으로 차량의 전방을 촬영하는 카메라에 해당한다. 차량 출고시 기본적으로 탑재되는 형태뿐 아니라 개인적으로 설치한 블랙박스 단말기 또한 동일한 역할을 할 수 있음에 따라 이에 별도의 통신모듈을 부가하는 형태로도 구현 가능하다.The vision sensor 131 is mounted on the vehicle and takes pictures of the surroundings, and basically corresponds to a camera that takes pictures of the front of the vehicle. In addition to the form that is installed by default when the vehicle is shipped, a personally installed black box terminal can also play the same role, so it can also be implemented in the form of adding a separate communication module.
상기 위치확인부(132)는 차량의 현재 위치정보를 생성하는 구성으로 기본적으로 GPS를 통해 현재 위치정보를 생성하게 된다.The location confirmation unit 132 is a component that generates the current location information of the vehicle and basically generates the current location information through GPS.
상기 정보분석부(133)는 상기 비전센서를 통해 얻어진 영상을 분석하여 차량 및 보행자 신호정보를 취득하는 구성이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 신호정보 추출 개념도로서, 상기 비전센서를 통해 수집된 영상으로부터 차량신호, 보행자신호를 감지한 모습을 나타내고 있다. 자율주행차량에 적용되는 공지의 영상판독 알고리즘 및 딥러닝 알고리즘을 활용하여 신호정보를 획득할 수 있으며 상기 위치정보 및 신호정보를 교통정보로 획득하여 상기 정보송출부(141)를 통해 메시지로 송출하게 된다.The information analysis unit 133 is configured to acquire vehicle and pedestrian signal information by analyzing images obtained through the vision sensor. Figure 6 is a conceptual diagram of signal information extraction according to an embodiment of the present invention, showing vehicle signals and pedestrian signals detected from images collected through the vision sensor. Signal information can be obtained by utilizing known image reading algorithms and deep learning algorithms applied to autonomous vehicles, and the location information and signal information are obtained as traffic information and transmitted as a message through the information transmission unit 141. do.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 NFT 인증, 신호인식, GPS 정보 송신 관련 설명도로서, 전방 차량 신호(VS), 전방 보행자 신호(PS), 좌측 보행자 신호(PS_L), 우측 보행자 신호(PS_R)로 신호정보를 맵핑한 뒤 교통정보로 생성하고, 위치확인부(132) 즉 GPS에서 측정된 위치 정보와 함께 브로드 캐스트 방식으로 전송하는 모습을 도시하고 있다.Figure 7 is an explanatory diagram related to NFT authentication, signal recognition, and GPS information transmission according to an embodiment of the present invention, including a front vehicle signal (VS), a front pedestrian signal (PS), a left pedestrian signal (PS_L), and a right pedestrian signal (PS_R). ), the signal information is mapped, generated as traffic information, and transmitted in a broadcast manner along with the location information measured by the location confirmation unit 132, that is, GPS.
상기 거리산출부(134)는 처리되는 교통정보에 대응하는 주변 차량의 위치정보를 분석하여 자신과의 거리정보를 산출하는 구성으로 본 발명에서는 유클리드 거리를 사용한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수신 신호로부터 유클리드 거리 계산 관련 설명도로서, 유클리드 거리는 GIS 등의 공간상 두 점 사이의 거리를 계산할 때 쓰는 방식이다.The distance calculation unit 134 analyzes the location information of surrounding vehicles corresponding to the traffic information being processed and calculates the distance information to the vehicle itself. In the present invention, the Euclidean distance is used. Figure 8 is an explanatory diagram related to calculating the Euclidean distance from a received signal according to an embodiment of the present invention. The Euclidean distance is a method used to calculate the distance between two points in space such as GIS.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 동일 경로상 선행차량 특정, 신호정보 수신 관련 설명도이다. Figure 9 is an explanatory diagram related to specifying a preceding vehicle on the same route and receiving signal information according to an embodiment of the present invention.
상기 판단부(135)는 상기 거리정보를 분석하여 동일경로 선행차량 여부를 판단하게 된다. 즉 후행 차량에서는 수신받은 신호에서 GPS 정보를 추출해 본 차량과의 유클리드 거리를 계산 후 거리가 가장 가까운 차량을 동일 경로 상의 선행 차량으로 특정한다.The determination unit 135 analyzes the distance information and determines whether there is a preceding vehicle on the same route. In other words, the following vehicle extracts GPS information from the received signal, calculates the Euclidean distance to the main vehicle, and then specifies the vehicle with the closest distance as the preceding vehicle on the same route.
상기 교통분석부(136)는 처리되는 교통정보를 분석하여 교통흐름정보를 생성하는 구성으로 앞서 특정한 선행 차량으로부터 수신되는 신호 정보를 이용해 교통 신호 흐름을 파악하며 이를 교통흐름정보로 생성하여 주행 제어에 반영하고 후행 차량으로 전달하게 된다.The traffic analysis unit 136 is a component that analyzes processed traffic information and generates traffic flow information. It identifies the traffic signal flow using signal information received from a specific preceding vehicle and generates this as traffic flow information for driving control. It is reflected and transmitted to the following vehicle.
상기 정보검증부(113)는 설정된 범위의 거리를 둔 복수의 동일경로 선행차량으로 메시지 수신시 포함된 교통정보를 비교하여 일치 여부에 따른 처리가 이루어지도록 하는 구성이다. 즉 교차로의 경우 선두에 위치한 복수의 차량으로부터 신호상태를 포함한 교통정보의 수집이 이루어지며 선두 차량 종류에 따라서는 그 뒤에 위치한 차량에서도 동일한 교통정보가 수집될 수 있다. 상기 정보검증부(113)는 이처럼 실질적으로 동일한 정보를 갖는 복수의 교통정보를 비교하고 차량의 위치별로 정보의 우선순위를 부여하여 오류 없이 정확한 신호상태를 파악할 수 있도록 할 뿐 아니라 예를 들어 측면 보행자 신호와 같이 한쪽에서는 확인되지 않으나 그 측면에서 확인 가능한 정보의 경우 취합하여 교통정보로 처리될 수 있도록 한다.The information verification unit 113 is configured to compare the traffic information included when receiving a message with a plurality of preceding vehicles on the same route at a distance of a set range and perform processing according to whether there is a match. That is, in the case of an intersection, traffic information, including signal conditions, is collected from multiple vehicles located in the lead, and depending on the type of vehicle in the lead, the same traffic information may be collected from vehicles located behind it. The information verification unit 113 compares a plurality of traffic information having substantially the same information and prioritizes the information according to the location of the vehicle, so that the accurate signal status can be determined without error, for example, pedestrians on the side In the case of information that cannot be confirmed from one side, such as a signal, but can be confirmed from that side, it is collected and processed as traffic information.
발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the invention are not limited to the embodiments described above but are defined by what is stated in the claims, and it is understood that a person skilled in the art of the present invention can make various changes and modifications within the scope of the rights described in the claims. Self-explanatory.
110: 인증서버 111: 제1통신부
112: 발급부 113: 인증부
120: 인증모듈 121: 제2통신부
122: 제1저장부 123: 신호송출부
124: 제2저장부 130: 정보획득모듈
131: 비전센서 132: 위치확인부
133: 정보분석부 134: 거리산출부
135: 판단부 136: 교통분석부
137: 정보검증부 140: 정보송수신모듈
141: 정보송출부 142: 정보처리부
150: 중계국110: Authentication server 111: First communication department
112: Issuance Department 113: Certification Department
120: Authentication module 121: Second communication department
122: first storage unit 123: signal transmission unit
124: second storage unit 130: information acquisition module
131: Vision sensor 132: Location confirmation unit
133: Information analysis unit 134: Distance calculation unit
135: Judgment Department 136: Traffic Analysis Department
137: Information verification unit 140: Information transmission/reception module
141: Information transmission department 142: Information processing department
150: relay station
Claims (5)
중계국(150)을 통해 차량과 통신하는 제1통신부(111)와, 차량 및 소유자 정보의 인증을 통해 차량번호, 차주에 관한 정보, 등록, 갱신일시의 추적이 가능하도록 NFT를 발급 관리하는 발급부(112)와, 다른 차량의 NFT를 수신한 차량에서 요청된 NFT의 인증을 수행하고 결과를 인증 요청 차량으로 통지 관리하는 인증부(113)를 구비하는 인증서버(110);
자율주행 차량에 탑재되되, 중계국(150) 및 주변 차량과 통신하는 제2통신부(121)와, 상기 제2통신부(121)를 통해 상기 인증서버(110)로부터 NFT를 발급받아 저장하는 제1저장부(122)와, 상기 제1저장부(122)의 NFT를 비콘을 통해 주변 차량으로 송신하여 인증을 요청하는 신호송출부(123)와, 주변 차량으로부터 수신된 NFT를 상기 인증서버(110)로부터 인증받고 인증 완료시 수신된 NFT를 설정된 시간 동안 저장하는 제2저장부(124)를 구비하는 인증모듈(120);
자율주행 차량에 탑재되되, 획득된 교통정보를 상기 제1저장부(122)에 저장된 NFT와 함께 메시지로서 주변 차량으로 송출하는 정보송출부(141)와, 주변 차량으로부터 수신된 메시지의 NFT가 상기 제2저장부(124)에 저장된 NFT인 경우 포함된 교통정보를 처리하는 정보처리부(142)를 구비하는 정보송수신모듈(140); 로 이루어지며,
자율주행 차량에 탑재되되, 차량의 전방을 촬영하는 비전센서(131)와, 차량의 현재 위치정보를 생성하는 위치확인부(132)와, 상기 비전센서(131)를 통해 얻어진 영상을 분석하여 차량 및 보행자 신호정보를 취득하는 정보분석부(133)를 더 포함하고, 상기 위치정보 및 신호정보를 교통정보로 획득하는 정보획득모듈(130); 을 더 포함하고,
상기 정보획득모듈(130)은,
처리되는 교통정보에 대응하는 주변 차량의 위치정보를 분석하여 자신과의 거리정보를 산출하는 거리산출부(134)와, 상기 거리정보를 분석하여 동일경로 선행차량 여부를 판단하는 판단부(135)와, 처리되는 교통정보를 분석하여 교통흐름정보를 생성하는 교통분석부(136)를 더 포함하며,
상기 정보처리부(142)는,
주변 차량으로부터 수신된 메시지의 NFT가 상기 제2저장부(124)에 저장되지 않은 경우 상기 인증서버(110)로 인증을 요청하여 인증된 NFT인 경우 상기 제2저장부(124)에 저장 후 메시지의 교통정보를 처리하고,
상기 정보획득모듈(130)은,
설정된 범위의 거리를 둔 복수의 동일경로 선행차량으로 메시지 수신시 포함된 교통정보를 비교하여 일치 여부에 따른 처리가 이루어지도록 하는 정보검증부(113)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 NFT 인증을 이용한 차량간 통신 시스템.
In an autonomous vehicle-to-vehicle communication system that communicates with a relay station and surrounding vehicles,
A first communication unit 111 that communicates with the vehicle through the relay station 150, and an issuing unit that issues and manages NFTs to enable tracking of vehicle number, information on the owner, registration, and renewal date through authentication of vehicle and owner information. (112) and an authentication server 110 including an authentication unit 113 that performs authentication of the NFT requested from the vehicle that has received the NFT of another vehicle and notifies the result to the authentication requesting vehicle.
A second communication unit 121 that is mounted on an autonomous vehicle and communicates with the relay station 150 and surrounding vehicles, and a first storage unit that receives and stores NFTs from the authentication server 110 through the second communication unit 121. Unit 122, a signal transmission unit 123 that transmits the NFT of the first storage unit 122 to a surrounding vehicle through a beacon to request authentication, and the authentication server 110 of the NFT received from the surrounding vehicle An authentication module 120 including a second storage unit 124 that is authenticated from and stores the NFT received upon completion of authentication for a set time;
An information transmission unit 141 that is mounted on an autonomous vehicle and transmits the acquired traffic information along with the NFT stored in the first storage unit 122 to surrounding vehicles as a message, and the NFT of the message received from the surrounding vehicle is In the case of NFT stored in the second storage unit 124, an information transmission and reception module 140 including an information processing unit 142 that processes the traffic information included; It consists of
It is mounted on an autonomous vehicle and includes a vision sensor 131 that photographs the front of the vehicle, a location confirmation unit 132 that generates current location information of the vehicle, and an image obtained through the vision sensor 131 that is analyzed to determine the vehicle And an information acquisition module 130 that further includes an information analysis unit 133 that acquires pedestrian signal information, and acquires the location information and signal information as traffic information; It further includes,
The information acquisition module 130,
A distance calculation unit 134 that analyzes the location information of surrounding vehicles corresponding to the processed traffic information to calculate distance information to itself, and a determination unit 135 that analyzes the distance information to determine whether there is a preceding vehicle on the same route. It further includes a traffic analysis unit 136 that analyzes processed traffic information and generates traffic flow information,
The information processing unit 142,
If the NFT of the message received from a nearby vehicle is not stored in the second storage unit 124, and the NFT is authenticated by requesting authentication with the authentication server 110, the message is stored in the second storage unit 124 Processes traffic information,
The information acquisition module 130,
Using NFT authentication, it further comprises an information verification unit 113 that compares the traffic information included when receiving a message with a plurality of preceding vehicles on the same route at a distance of a set range and performs processing according to whether or not it matches. Vehicle-to-vehicle communication system.
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