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KR102635088B1 - 차량 통신 데이터의 패킷 필터링 방법 및 그를 수행하는 차량용 통신 단말 장치 - Google Patents

차량 통신 데이터의 패킷 필터링 방법 및 그를 수행하는 차량용 통신 단말 장치 Download PDF

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KR102635088B1
KR102635088B1 KR1020180118982A KR20180118982A KR102635088B1 KR 102635088 B1 KR102635088 B1 KR 102635088B1 KR 1020180118982 A KR1020180118982 A KR 1020180118982A KR 20180118982 A KR20180118982 A KR 20180118982A KR 102635088 B1 KR102635088 B1 KR 102635088B1
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vehicle
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권순일
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주식회사 웨이티즈
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Abstract

본 발명은 차량 통신 데이터의 패킷 필터링 방법 및 그를 수행하는 차량용 통신 단말 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법은, 패킷 메시지를 포함하는 차량 통신 데이터를 수신하는 단계; 차량 통신 데이터에 포함되어 순차적으로 처리되는 패킷 메시지 중 일부를 디코딩하여 패킷 메시지에 대한 서비스 로직 반영 여부를 결정하는 단계; 및 서비스 로직 반영이 불필요한 것으로 결정된 패킷 메시지를 필터링하는 단계;를 포함한다.

Description

차량 통신 데이터의 패킷 필터링 방법 및 그를 수행하는 차량용 통신 단말 장치{Method for filtering packet of vehicle communication data and vehicle communication terminal device thereof}
본 발명은 차량용 통신 단말 장치에서 수신되는 데이터 패킷을 필터링하는 방법에 관한 것이다.
자동차는 ICT 기술이 접목되어 안전성과 이동성, 그리고 편리성을 제공하는 방향으로 발전하고 있다. 차량에 레이더와 비전과 같은 센서를 적용하여 운전자에게 사각지대 경고, 추돌 경고, ACC(Adaptive Cruise Control) 등의 안전 지원 서비스를 제공하고 있으며, 차량에 DSRC(Dedicated Short-Range Communications) 통신기술을 적용하여 자동요금 징수, 버스안내 서비스 등의 편리한 서비스를 제공하고 있다.
최근 들어, V2X 통신 기술을 이용한 차량 안전과 협력 자율 주행, 그리고 C-ITS(Cooperative-ITS) 기술이 연구되고 있다. V2X 통신 기술은 차량 관점에서 차량간 직접 통신(V2V; Vehicle to Vehicle)과 차량과 인프라간 통신(V2I; Vehicle to Infrastructure) 통신을 의미한다. 차량과 보행자, 도로 및 시설물과 통합교통정보 센터를 포함하는 C-ITS 관점에서는 보행자와 차량간 통신(P2V; Pedestrian to Vehicle), 보행자와 운전자간 통신(P2D; Pedestrian to Driver), 보행자와 인프라간 통신(P2I; Pedestrian to Infra-structure), 도로 센서 네트워크와 인프라간 통신(R2I; Road to Infrastructure) 및 In-vehicle Network 등을 포함하는 포괄적인 연결을 고려할 수 있다.
C-ITS 환경에서 고려하는 모든 연결을 제공하기 위해서는 복수의 무선 통신 기술들이 사용된다. 예를 들어, V2V/V2I 통신을 위해 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 통신 기술이 사용되고, P2V/P2I 통신을 위해서는 WLAN 또는 블루투스(Bluetooth) 기술이 사용되며, R2I 통신을 위해서는 센서 통신 기술이 사용될 수 있다.
한편, V2X 통신 시스템에서는 다계층 데이터의 전송을 위해 서로 다른 통신 기술이 혼합되어 사용되며, 계층별 데이터의 특성이 서로 달라, 데이터 처리 및 그를 활용한 서비스 로직의 처리 속도가 저하되는 문제가 있었다.
또한, 서비스 로직은 다계층에서 수집된 정보를 바탕으로 다수의 동적 이동 및 정적 객체를 위한 데이터를 검증 및 처리해야 하여, 그 검증 및 처리 속도가 저하되는 어려움이 있었다.
본 발명은 차량용 통신 단말 장치에서 수신되는 데이터를 효과적으로 처리하여 서비스 로직의 처리 속도를 향상시킬 수 있도록 하는 차량 통신 데이터의 패킷 필터링 방법 및 그를 수행하는 차량용 통신 단말 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량 통신 데이터의 패킷 필터링 방법은 차량용 통신 단말 장치에서 수신되는 차량 통신 데이터의 패킷을 필터링하며, 패킷 메시지를 포함하는 차량 통신 데이터를 수신하는 단계; 상기 차량 통신 데이터에 포함되어 순차적으로 처리되는 패킷 메시지 중 일부를 디코딩하여, 상기 패킷 메시지에 대한 서비스 로직 반영 여부를 결정하는 단계; 및 서비스 로직 반영이 불필요한 것으로 결정된 패킷 메시지를 필터링하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량용 통신 단말 장치는 상기 차량 통신 데이터의 패킷 필터링 방법을 이용하여 서비스 로직을 처리할 수 있다.
한편, 상기 차량 통신 데이터의 패킷 필터링 방법에 따른 단계들은, 본 발명의 일실시예에 따른 분석 시스템에서 수행되도록, 컴퓨터 프로그램으로 구성될 수 있으며, 해당 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 부분 디코딩 및 공간정보를 통한 패킷 필터링을 적용하여 차량 통신 데이터를 처리함으로써, 차량용 통신 단말 장치에서 수신되는 데이터를 효과적으로 처리하여 서비스 로직의 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 정수 기반 및 부동 소수 연산의 연계를 통한 거리 계산을 이용해 차량의 위치를 계산함으로써, 차량 통신 데이터 중 원거리의 패킷을 차량의 주변 상황에 적응적으로 필터링할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 다계층 특성에 따른 저장 및 검색이 가능하며 효과적인 동적 객체 추적이 가능한 계층형 자료 구조를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 차량용 통신 단말 장치의 전체적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 V2X 통신 시스템의 구성에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 차량 통신 데이터에 포함된 패킷 메시지를 필터링하는 방법에 대한 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 패킷 메시지에 대한 근접도를 판단하는 방법에 대한 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 위경도 소수점 값 차이에 따른 거리를 나타내는 표이다.
도 9는 다계층 특성에 따른 저장 및 검색을 위한 자료 구조에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 효과적인 동적객체 추적이 가능한 계층형 자료 구조에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 서비스 로직 처리 절차에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 통신 데이터의 패킷 필터링 방법 및 그를 수행하는 차량용 통신 단말 장치에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 통신 단말 장치의 전체적인 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, V2X 통신 시스템인 차량용 통신 단말 장치(10)는 차량에 부착되어 차량 안전 등과 관련된 패킷 메시지를 주기적으로 전송하고, 또 다른 차량에 부착된 V2X 통신 시스템(미도시)로부터 주기적으로 패킷 메시지를 수신한다.
상기 V2X 통신 시스템들 간에 송수신되는 패킷 메시지는 차량의 ID 정보와 위치 정보 및 상태 정보(예를 들어, 주행 방향 및 속도, 감속 및 가속 상태 등)를 포함하고 있으며, 표준화된 메시지 형태를 가질 수 있다.
차량용 통신 단말 장치(10)는 위와 같이 다른 차량의 V2X 통신 시스템으로부터 주기적으로 수신되는 패킷 메시지를 이용하여 자신이 부착된 차량과 주변 차량 사이의 거리와 주변 차량의 동작 상태 등을 알 수 있으며, 그에 따라 위험 상황을 판단할 수 있다.
한편, 차량이 고속으로 이동하는 전파 환경에서 차량 간 또는 차량과 인프라 간 패킷 메시지가 짧은 시간 내에 송수신될 수 있도록, 표준 규격에 따른 기술이 적용된 하드웨어 모듈과 소프트웨어 스택이 차량용 통신 단말 장치(10)에 포함된다.
예를 들어, 미국의 IEEE에서 표준화된 WAVE 통신 기술은 차량이 고속으로 이동하는 전파 환경에서 차량 간 또는 차량과 인프라 간 패킷 메시지를 최대 1km까지 100msec 이내의 짧은 시간 내에 송수신할 수 있는 기술이다.
도 1에 도시된 바와 같이, WAVE 통신 기술이 적용된 차량용 통신 단말 장치(10)는 V2X 통신 모듈, GPS 모듈, 메모리 및 프로세서 등을 포함할 수 있다.
차량용 통신 단말 장치(10)에 구비되는 프로세서는 안전 애플리케이션(Safety Application)을 구동하기 위한 프로세서로서, 차량 내부 네트워크와 연동될 수 있으며, 다양한 경고(warning) 등과 같은 애플리케이션 결과값을 운전자 표출 장치(210)로 전송할 수 있다.
또한, WAVE 통신 시스템의 소프트웨어 스택은 커널상의 소프트웨어와 응용 서비스 소프트웨어로 구분될 수 있다. 여기서, 커널상의 소프트웨어는 디바이스 드라이버, MAC 송수신 기능, 라우팅 기능, IP 패킷 기능, WSMP 안전 메시지 기능, 관리 기능과 인증 및 보안 프로토콜 기능 등을 포함하며, 응용 서비스 소프트웨어는 차량 안전 서비스, 협력 자율 주행 서비스 및 운전자 인터페이스 등을 포함할 수 있다.
좀 더 구체적으로, WAVE 통신 시스템의 소프트웨어 스택은 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 계층들(layers)로 구성되며, 복수의 계층들은 각각 특정 통신 규격의 기능과 성능을 만족하도록 설계된 것이다.
이하의 표 1은 WAVE 통신 기술을 구현하기 위해 필요한 복수의 규격들에 대한 정보를 나타낸 것이다.
도 2 및 표 1을 참조하면, WAVE 통신 기술은 5.9GHz 전용 주파수 대역을 사용하며, IEEE 802.11p와 IEEE 1609.x 규격을 만족하도록 설계된다.
IEEE 802.11p은 무선 전송을 위한 물리(PHY) 계층과 MAC 계층을 포함하며, IEEE 1609.x 규격은 IEEE 802.11p 위에 탑재되는 멀티 채널 계층, 네트워크 계층, 인증 및 보안 계층 및 응용 서비스 계층을 포함한다.
SAE J2735 규격은 메시지 계층을 포함하며, 차량 간 또는 차량과 인프라 간 송수신되는 단거리 전용 통신(DSRC, Dedicated Short Range Communication) 메시지 셋을 정의한다.
한편, SAE J2945/X 규격은 서비스를 위해 필요한 성능 요구사항(performance requirements) 을 정의한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량용 통신 단말 장치(10)는 도 2 및 표 1을 참조하여 설명한 바와 같은 WAVE 통신 규격들을 만족하도록 복수의 계층들을 포함하여 구성된 V2X 통신 모듈을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 그 이외의 차량 간 통신 표준 규격들에 따른 것일 수도 있다.
한편, 차량용 통신 단말 장치(10)로 수신되는 차량 통신 데이터는, 하나 이상의 다른 V2X 통신 시스템(미도시)으로부터 전송되는 기본 안전 메시지(BSM, Basic Safety Message)를 포함한 SAE J2735 내에 정의된 모든 메시지 데이터를 포함하며, 이는 차량용 통신 단말 장치(10)의 메시지 계층에서 수신될 수 있다.
상기 기본 안전 메시지(BSM)는 SAE J2735 규격에서 정의된 BSM 데이터 엘리먼트들을 포함하며, 예를 들어 시간(UTC time), 위치(Latitude, Longitude, Elevation), 속도(Speed), 방향(Heading), 브레이크 시스템 상태(traction, abs, scs, brakeBoost, auxBrakes) 및 차량 크기(Width, Length) 등과 같은 데이터를 포함할 수 있다.
여기서, 차량용 통신 단말 장치(10)로 수신되는 패킷 메시지 데이터는 상기한 바와 같은 메시지 및 데이터들에 한정되지 아니하며, 경로 이력(PATH HISTORY) 및 경로 예측(PATH PREDICTION) 등과 같은 주변 차량과 관련된 데이터 및 신호등의 신호 변환 시점, 공사, 기상 등에 관련된 위치 및 시간 정보들을 더 포함할 수 있다.
차량용 통신 단말 장치(10)는 외부 객체로부터 수신되는 패킷 메시지들을 디코딩해 서비스 로직을 처리하며, 서비스 로직 처리를 통해 로직 데이터가 계산될 수 있다.
로직 데이터는 SAE J2945/X 규격에서 정의된 객체 구분(TC, Target Classification), 충돌 시간(TTC, Time-to-Collision), 교차 시간(TTI, Time-to-Intersection) 및 교차 거리(DTI, Distance to Intersection) 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 계산된 로직 데이터를 이용해 차량용 통신 단말 장치(10)에서 애플리케이션 결과값이 결정될 수 있으며, 이는 SAE J2945/X 규격에서 요구하는 전방 추돌 경고(FCW, Forward Crashing Warning), 긴급 브레이크 감지 경고(EEBL, Emergency Electronic Brake Lights), 사각 지대 경고(BSW, Blind Spot Warning), 차로 변경 경고(LCW, Lane Change Warning) 및 교차로 이동 보조(IMA, Intersection Movement Assist), 신호 위상 및 타이밍 (Signal Phase and Timing), 도로 경고 (Roadside Alert), 운전자 정보 (Traveler Information) 등의 차량 안전 및 비안전 애플리케이션을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, V2X 통신 시스템에서는 다계층 데이터의 전송을 위해 서로 다른 통신 기술이 혼합되어 사용되며, 계층별 데이터의 특성이 서로 달라, 데이터 처리 및 그를 활용한 서비스 로직의 처리 속도가 저하될 수 있다.
또한, 서비스 로직은 다계층에서 수집된 정보를 바탕으로 동적 이동 객체를 위한 데이터를 처리해야 하여, 그 처리에 어려움이 있을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 부분 디코딩 및 공간정보를 통한 패킷 필터링을 적용하여 차량 통신 데이터를 처리함으로써, 차량용 통신 단말 장치에서 수신되는 데이터를 효과적으로 처리하여 서비스 로직의 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 11을 참조하여, 본 발명에 따른 차량 통신 데이터의 패킷 필터링 방법 및 차량용 통신 단말 장치의 실시예들에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 차량용 통신 단말 장치(10)가 외부 객체로부터 수신되는 차량 통신 데이터의 패킷을 필터링하는 방법을 나타낸 것이다. 한편, 도 3에 도시된 방법 중 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 차량용 통신 단말 장치(10)는 패킷 메시지를 포함하는 차량 통신 데이터를 수신한다(S300 단계).
상기 차량 통신 데이터는 외부의 객체, 예를 들어 또 다른 차량에 부착된 V2X 통신 시스템으로부터 전송되는 패킷 메시지들을 포함하고, 각각의 패킷 메시지는 기본 안전 메시지(BSM, Basic Safety Message) 데이터를 포함할 수 있다.
한편, 각각의 메시지는 시간, 위치, 속도, 방향, 브레이크 시스템 상태, 차량 크기, 이동 경로, 및 신호 위상, 신호 타이밍 및 이벤트 유형 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
차량용 통신 단말 장치(10)는 차량 통신 데이터에 포함되어 순차적으로 처리되는 패킷 메시지 중 일부를 디코딩하고(S310 단계), 상기 디코딩된 패킷 메시지의 일부를 이용해 해당 패킷 메시지에 대한 서비스 로직 반영 여부를 결정한다(S320 단계).
예를 들어, 차량용 통신 단말 장치(10)는 해당 패킷 메시지 중 서비스 식별 정보만을 부분 디코딩하고, 부분 디코딩된 서비스 식별 정보를 이용하여 해당 패킷 메시지가 서비스 로직에 등록되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.
확인 결과, 해당 패킷 메시지가 서비스 로직에 등록되어 있어 있지 않은 경우, 차량용 통신 단말 장치(10)는 패킷 메시지에 대해 서비스 로직 반영이 불필요한 것으로 결정할 수 있다.
그리고 차량용 통신 단말 장치(10)는 해당 패킷 메시지 중 메시지 식별 정보만을 부분 디코딩하고, 상기 부분 디코딩된 메시지 식별 정보를 이용하여 해당 패킷 메시지가 서비스 로직에 필요한 메시지 아이디로 등록되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.
확인 결과, 해당 패킷 메시지가 서비스 로직에 필요한 메시지 아이디로 등록되어 있어 있지 않은 경우, 차량용 통신 단말 장치(10)는 패킷 메시지에 대해 서비스 로직 반영이 불필요한 것으로 결정할 수 있다.
또한, 차량용 통신 단말 장치(10)는 장착된 차량의 위치 및 속도를 기초로 하여 해당 패킷 메시지에 대한 근접도를 판단하고, 판단 결과 해당 패킷 메시지가 상기 차량에 근접하지 않은 객체로부터 전송된 것으로 판단되는 경우 해당 패킷 메시지에 대해 서비스 로직 반영이 불필요한 것으로 결정할 수 있다.
여기서, 상기 근접도는 차량과 해당 패킷 메시지를 전송한 객체 사이의 거리를 계산함에 의해 판단될 수 있으며, 그에 따라 원거리의 패킷에 대해서는 서비스 로직 반영이 불필요한 것으로 결정될 수 있다.
그 후, 차량용 통신 단말 장치(10)는 상기 S320 단계에서 서비스 로직 반영이 불필요한 것으로 결정된 패킷 메시지를 필터링한다(S330 단계).
예를 들어, 차량용 통신 단말 장치(10)는 차량 통신 데이터에 포함된 복수의 패킷 메시지들 중 필터링된 패킷 메시지를 제외한 나머지 패킷 메시지들을 처리하여 서비스 로직을 처리할 수 있다.
도 4는 차량 통신 데이터에 포함된 패킷 메시지를 필터링하는 방법에 대한 실시예들을 설명하기 위한 것으로, 차량 통신 데이터에 포함되어 순차적으로 처리되는 패킷 메시지들을 나타내는 것이다.
도 4를 참조하면, 수신되는 차량 통신 데이터의 패킷 중 일부가 부분 디코딩되어 서비스 로직에 등록되지 않은 PSID(Provider Service Identifier)를 가지는 패킷(410)이 필터링 된다(PSID_MAP).
그 후, 차량 통신 데이터에 포함된 패킷 중 서명의 검증없이 일부가 부분 디코딩되어 서비스 로직의 필요한 메시지 아이디(MsgId)로 등록되지 않았거나, 또는 차량의 위치 및 속도(POS/TIME)를 기초로 근접되지 않은 원거리의 패킷(420)이 필터링 된다(MID_MAP, OBJ_MAP).
상기한 바와 같은 방식으로, 순차적으로 패킷의 일부분만이 부분 디코딩되어 서비스 로직에 반영할 필요가 없는 패킷들(430, 440)은 드롭(drop)되어 필터링될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 정수 기반 및 부동 소수 연산의 연계를 통한 거리 계산을 이용해 차량의 위치를 계산함으로써, 차량 통신 데이터 중 원거리의 패킷을 차량의 주변 상황에 적응적으로 필터링할 수 있다.
예를 들어, 차량용 통신 단말 장치(10)는 패킷 메시지에 대한 근접도를 판단하기 위해, 고도 필터링, 위경도 정수 연산에 따른 필터링 및 부동 소수 연산에 따른 필터링 중 적어도 하나를 이용하여 거리를 계산할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 패킷 메시지에 대한 근접도를 판단하는 방법에 대한 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 거리 계산을 위해 고도 필터링, 위경도 정수 연산에 따른 원거리 필터링, 부동 소수 연산에 따른 근거리 필터링 및 부동 소수 연산에 따른 ΔT 필터링이 이용될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 부동 소수 연산을 이용하여 거리 계산의 정확도를 높일 수 있으나, 처리 속도의 증가를 위해서는 부동 소수 연산을 통한 거리 계산을 최소화할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같은 방법으로 방향 벡터가 계산되며, 현재 수신된 메시지, 예를 들어 SAE J2735의 각 메시지에 포함된 송신 시간, 위치, 방향, 속도 등을 기초로 하여 차량과 상대 객체의 위치를 계산하여 필터링이 수행될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 위경도 소수점 차이에 따라 처리 속도가 달라질 수 있으며, ΔT 및 차량의 속도, 처리해야할 주변 객체들의 수에 따라 필터링을 위한 거리 조절을 위해 소수점의 자리수 등이 적용될 수 있다.
또한, 위경도 소수점 값 차이에 따른 거리는 도 8에 도시된 표와 같이 구해질 수 있다.
도 9는 다계층 특성에 따른 저장 및 검색을 위한 자료 구조에 대한 일실시예를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 동적 및 정적 데이터 특성에 따른 최대 분할 수가 조절될 수 있으며, 예를 들어, 동적인 경우에는 높음으로, 정적인 경우에는 낮음으로 조절될 수 있다.
또한, 우선순위에 기반한 저장 및 검색 결과가 제공되며, 방향 벡터에 의한 영역 검색 기능이 적용되어 현위치, 방향, 최대 거리, 속도 등에 따라 검색 거리 가 조절될 수 있다.
도 10은 효과적인 동적객체 추적이 가능한 계층형 자료 구조에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도시한 것이다.
도 10에서, 'CW'는 셀 폭(Cell Width)을, 'CH'는 셀 높이(Cell Height), 'CNF'는 차량 전방 셀들의 개수(# of Cells for Vehicle Front), 'CNR'는 차량 후방 셀들의 개수(# of Cells for Vehicle Rear)를 의미한다.
도 10에 도시된 자료 구조는 현재 자신 위치에 기반하여 주변 객체가 검색 가능한 계층형 자료 구조로서, 위경도 기반 계층형 LOD 구조와 AABB TREE 를 결합한 복합 구조를 가질 수 있다.
인접에는 정밀도가 높은 셀분할을 적용하며, 차량의 속도, 차선폭 및 길이 등에 따라 셀 개수가 변경될 수 있다.
또한, 셀 단위에서 객체 유무에 대한 검색이 가능하도록 하는 객체 클러스터링이 적용되어, 셀 단위의 충돌이나 존재 유무가 확인될 수 있다.
그리고 수신 메세지 정보에 기반하여 셀 내 해당 객체를 빠르게 찾을 수 있는 HASH 구조가 적용되며, 자신의 위치 정보의 변동에 따른 지속적인 자료 구조의 업데이트가 가능할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은 방법에 의해 차량 통신 데이터의 패킷이 부분 디코딩 및 필터링된 후, 도 11에 도시된 바와 같은 흐름에 의해 서비스 로직이 처리될 수 있다.
상기에서는 북미 차량 통신 표준(WAVE)을 예로 들어 본 발명의 실시예에 따른 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법 및 시스템에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명에 따른 차량 대 사물 통신 시스템 분석 방법 및 시스템은 유럽 또는 일본 등 다양한 차량 통신 표준에 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 방법들은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 차량용 통신 단말 장치에서 수신되는 차량 통신 데이터의 패킷을 필터링하는 방법에 있어서,
    패킷 메시지를 포함하는 차량 통신 데이터를 수신하는 제 1 단계;
    상기 차량 통신 데이터에 포함되는 패킷 메시지 중 제 1 부분을 디코딩하고, 디코딩된 상기 제 1 부분을 비교하여 상기 패킷 메시지를 서비스 로직에 반영할지 여부를 결정하는 제 2 단계; 및
    서비스 로직에 반영할 필요가 없는 것으로 결정한 상기 패킷 메시지를 필터링하는 제 3 단계;를 포함하고,
    상기 패킷 메시지 중 상기 제 1 부분과는 다른 부분들에 대하여 상기 제 2 단계 및 상기 제 3 단계를 순차적으로 실행하는
    차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정하는 제 2 단계는
    상기 패킷 메시지 중 서비스 식별 정보를 부분 디코딩하는 단계;를 포함하는 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 결정하는 제 2 단계는
    상기 부분 디코딩된 서비스 식별 정보를 이용하여, 상기 패킷 메시지가 서비스 로직에 등록되어 있는지 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 확인 결과, 상기 패킷 메시지가 서비스 로직에 등록되어 있어 있지 않은 경우, 상기 패킷 메시지에 대해 서비스 로직 반영이 불필요한 것으로 결정하는 단계;를 포함하는 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 결정하는 제 2 단계는
    상기 패킷 메시지 중 서명의 검증없이 메시지 식별 정보를 부분 디코딩하는 단계;를 포함하는 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 결정하는 제 2 단계는
    상기 부분 디코딩된 메시지 식별 정보를 이용하여, 상기 패킷 메시지가 서비스 로직에 필요한 메시지 아이디로 등록되어 있는지 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 확인 결과, 상기 패킷 메시지가 서비스 로직에 필요한 메시지 아이디로 등록되어 있어 있지 않은 경우, 상기 패킷 메시지에 대해 서비스 로직 반영이 불필요한 것으로 결정하는 단계;를 포함하는 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 결정하는 제 2 단계는
    상기 차량용 통신 단말 장치가 구비된 차량의 위치 및 속도를 기초로 하여, 상기 패킷 메시지에 대한 근접도를 판단하는 단계; 및
    상기 판단의 결과, 상기 패킷 메시지가 상기 차량에 근접하지 않은 객체로부터 전송된 것으로 판단되는 경우, 상기 패킷 메시지에 대해 서비스 로직 반영이 불필요한 것으로 결정하는 단계;를 포함하는 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 근접도를 판단하는 단계는
    상기 차량과 상기 객체 사이의 거리를 계산하는 단계;를 포함하는 단계;를 포함하는 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 거리를 계산하는 단계는
    고도 필터링, 위경도 정수 연산에 따른 필터링 및 부동 소수 연산에 따른 필터링 중 적어도 하나를 이용하여 수행되는 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 패킷 메시지는
    시간, 위치, 속도, 방향, 브레이크 시스템 상태, 차량 크기, 이동 경로, 및 신호 위상, 신호 타이밍 및 이벤트 유형 중 적어도 하나를 포함하는 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 차량 통신 데이터에 포함된 복수의 패킷 메시지들 중 상기 필터링된 패킷 메시지를 제외한 나머지 패킷 메시지들을 처리하여 서비스 로직을 처리하는 단계;를 더 포함하는 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 서비스 로직의 처리를 통해 계산되는 로직 데이터는 객체 구분(TC, Target Classification), 충돌 시간(TTC, Time-to-Collision), 교차 시간(TTI, Time-to-Intersection) 및 교차 거리(DTI, Distance to Intersection) 중 적어도 하나를 포함하는 차량 통신 데이터 패킷 필터링 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 차량용 통신 단말 장치.
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