CRL (Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution, Japan) is developing ITS wireless communication technologies in millimeter-wave frequency region. Technologies are categorized for inter-vehicle communications (IVC) and road-vehicle communications (RVC). In this paper, system concepts and the experimental facilities are introduced. The experimental facility for inter-vehicle communications is gotten ready in 60 GHz frequency region and the experimental system for road-vehicle communications is based on RoF (Radio on Fiber) technology in 36-37GHz frequency region.
Autonomous cars require the integration of multiple communication systems for driving safety. Many carmakers unveil mirrorless concept cars aiming to replace rear and sideview mirrors in vehicles with camera monitoring systems, which eliminate blind spots and reduce risk. This paper presents optical vehicle-to-vehicle (V2V) communications for autonomous mirrorless cars. The flicker-free light emitting diode (LED) light sources, providing illumination and data transmission simultaneously, and a high speed camera are used as transmitters and a receiver in the OCC link, respectively. The rear side vehicle transmits both future action data and vehicle type data using a headlamp or daytime running light, and the front vehicle can receive OCC data from the camera that replaces side mirrors so as not to prevent accidents while driving. Experimental results showed that action and vehicle type information were sent by LED light sources successfully to the front vehicle's camera via the OCC link and proved that OCC-based V2V communications for mirrorless cars can be a viable solution to improve driving safety.
ITS 기술의 발전으로 인해 교통 분야에 관련한 서비스들이 제시되고 있다. 그리고 IEEE WG802.11과 P1609에서 추진하고 있는 WAVE가 차량 간 통신 표준으로 제정되고 있다. WAVE는 빠른 연결과정을 가지며 이동성 측면에서 우수한 특성을 나타낸다. 또한 국제적으로 차량 간 통신을 이용한 국가 프로젝트 및 서비스가 제안되고 있으며, 특히 미국 도로교통안전국에서 진행 중인 VSC-A 프로젝트에 다수의 차량 제조사가 참여하고 있고 차량 간 통신을 이용한 안전 서비스 및 측위 기술들이 제안되고 있다. 이러한 안전 서비스에 대한 모델 및 성능을 위한 차량 간 통신 성능에 대한 규격을 분석하고 제시해야 할 필요성이 있다. 따라서, 본 논문에서는 차량 간 통신을 이용한 추월보조 안전 서비스에 대한 시나리오 및 모델을 제안한다. 이를 이용하여 WAVE 환경 하에서의 네트워크 시뮬레이션을 수행하여 통신 성능을 평가하였다. 향후 차량 간 통신을 이용한 추월보조 서비스의 실차 적용을 위해 고려해야 할 요소인 채널별 전송거리 및 지연시간에 대한 결과를 결론에서 제시하였다.
Distributing a Certificate Revocation List (CRL) quickly to all vehicles in the system requires a very large number of road side units (RSUs) to be deployed. In reality, initial deployment stage of vehicle networks would be characterized by limited infrastructure as a result in very limited vehicle to infrastructure communication. However, every vehicle wants the most recent CRLs to protect itself from malicious users and malfunctioning equipments, as well as to increase the overall security of the vehicle networks. To address this challenge, we design and implement a nomadic device based CRL acquisition method using nomadic device's communication capability with cellular networks. When a vehicle could not directly communicate with nearby RSUs, the nomadic device acts as a security mediator to perform vehicle's security functions continuously through cellular networks. Therefore, even if RSUs are not deployed or sparsely deployed, vehicle's security threats could be minimized by receiving the most recent CRLs in a reasonable time.
자동차 통신망의 구축비용을 획기적으로 절감하기 위해 자동차 통신망과 이동통신망을 연결하는 기지국을 대중교통수단인 버스에 설치한 자동차-이동기지국 (Vehicle-to-Mobile Roadside Unit, V2MR) 통신에 대해 연구한다. 자동차-이동기지국 통신에서 자동차들은 이동기지국에 애드 혹 연결을 설정하여 연결성을 크게 향상한다. 본 논문에서는 동일한 경로를 주행하는 자동차들과 이동기지국 간의 통신연결 시간에 대한 새로운 분석모형을 제시한다. 자동차 통신망에서 연결시간은 매우 동적이고 예측하기 힘들기 때문에, 본 논문에서 제안하는 분석모형은 자동차-이동기지국 간의 통신연결 시간을 예측하기 위한 토대를 제공할 수 있다. VEINS 시뮬에이션을 통해 수집한 실험결과를 통해 제안하는 성능분석모형이 V2MR 통신연결시간 추정 오차를 약 1 퍼센트 이내로 줄일 수 있음을 보인다. 또한, V2MR 통신이 V2R 통신에 비해 통신연결 시간을 약 3.85배 증가시킬 수 있음을 보인다.
VSC(Vehicle Safety Communications)는 차량 사고를 방지하기 위한 VANET 응용 중 하나이며, 차량간 통신을 통해 안전과 관련된 메시지들을 주고받는다. 이를 위하여, VSC에서는 여러 종류의 Selective Flooding 기법들이 제안되었다. Selective Flooding 기법은 긴급메시지를 수신한 차량들 중에서 한 차량만이 릴레이 노드로 선정되는 기법이다. 하지만 이러한 기법들은 전송에러 및 동일 긴급 상황에 대한 메시지 중복 생성을 고려하고 있지 않다. 만일 하나의 차량이 전송 에러가 존재하는 환경에서 위험요소를 발견한 경우, 기존의 기법에서는 응급 메시지를 수신하지 못하는 차량들이 존재할 수 있다. 만일 k개의 차량이 위험요소를 발견한다면, k개의 긴급메시지가 중복 생성되고 후방으로 전파되어 메시지 전달의 신뢰성을 증가할 수 있으나 효율성이 감소한다. 본 논문에서는 전송 에러에 강하며 효율적인 긴급메시지 전달 기법을 제안한다. 제안기법은 클러스터링을 활용하여 메시지 통합 및 클러스터 내 재전송을 수행하며, 신뢰성 있는 클러스터간 통신을 위하여 Acknowledgment 기법을 사용한다. 시뮬레이션 결과 제안기법이 Selective Flooding 기법인 Least Common Neighbor Flooding 보다 나은 성능을 보인다.
차량 안전 서비스는 무선 환경에서 차량 간 통신(Vehicle-to-Vehicle, V2V)을 통하여 운전 중 발생할 수 있는 위험을 사전에 감지하여 운전자에게 알려줌으로써 교통사고와 교통 체증을 줄이는 서비스이다. 차량 안전 서비스를 위해서 차량은 안전 메시지(Basic Safety Message, BSM)를 주기적으로 브로드캐스트 한다. 하지만, 차량 밀집 지역에서 이는 과도한 네트워크 트래픽의 원인이 되고 안전 메시지의 전송실패 확률과 지연을 급격하게 증가시켜 차량 안전 서비스의 안정성을 떨어뜨린다. 본 논문에서는 차량 안전 서비스를 수행하는 과정에서 발생하는 통신 혼잡 문제를 해결하기 위해 Channel Busy Ratio와 차량 수 간의 관계를 수식적으로 근사하고 이를 이용하여 전체 네트워크 혼잡도를 추정한다. 그리고 이를 기준으로 송신전력을 제어하는 새로운 상황인지 기반 송신전력제어 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 네트워크 시뮬레이터인 Qualnet을 이용하여 성능평가를 하였고 그 결과, 전체 네트워크 혼잡도의 추정이 특정 시나리오에서 정확하게 근사 되었으며 송신전력제어를 통해 차량 안전 통신 간 패킷 에러율이 감소한 것을 확인할 수 있었다.
자동차 간 (Vehicle-to-Vehicle) 통신에서, 각각의 자동차들은 위치, 속도, 조향 등의 정보를 포함하는 비컨 메시지를 주변의 자동차들에게 주기적으로 방송함으로써, 이들로 하여금 자신의 주행 정보를 인지할 수 있도록 한다. 그런데, 단순한 비컨 메시지의 방송은 메시지 수신 확률을 감소시키고 지연 시간을 크게 증가시키는 원인이 된다. 따라서, 본 논문에서는 비컨주기 (Beacon Period), 반송파감지거리 (Carrier-Sensing Range), 그리고 IEEE 802.11 DCF 졍쟁구간크기 (Contention Window Size)가 자동차 간 통신의 성능에 미치는 영향을 수학적으로 분석하고자 한다. 우선, 측위 오차의 임계값으로부터 자동차 운전 속도에 반비례하는 비컨주기를 도출하고, 이를 기반으로 비컨 메시지로 인한 DSRC 채널의 최대 부하를 수학적으로 유도한다. 비컨 메시지의 부하가 특정 임계치 이하가 되도록 반송파감지거리를 결정하는 수학적 모형을 유도하고, 수율을 최대화하는 DCF 경쟁구간크기에 대한 닫힌 근사해를 제시한다.
This paper proposes an efficient interference control scheme for vehicular moving networks. The features of the proposed scheme are as follows: radio resources are separated into two resource groups to avoid interference between the cellular and vehicle-to-vehicle (V2V) links; V2V links are able to share the same radio resources for an improvement in the resource efficiency; and vehicles can adaptively adjust their transmission power according to the interference among the V2V links (based on the distributed power control (DPC) scheme derived using the network utility maximization method). The DPC scheme, which is the main feature of the proposed scheme, can improve both the reliability and data rate of a V2V link. Simulation results show that the DPC scheme improves the average signal-to-interference-plus-noise ratio of V2V links by more than 4 dB, and the sum data rate of the V2V links by 15% and 137% compared with conventional schemes.
본 논문에서는 YOLOv4를 이용하여 차량의 부위별 파손현황을 검출하는 기법을 제안한다. 제안 알고리즘은 YOLOv4를 통해 차량의 부위와 파손을 각각 학습시킨 후 검출되는 바운딩 박스의 좌표 정보들을 추출하여 파손과 차량부위의 포함관계를 판단하는 알고리즘을 적용시켜 부위별 파손현황을 도출한다. 또한 성능비교의 객관성을 위하여 동일분야의 VGGNet을 이용한 기법, 이미지 분할과 U-Net 모델을 이용한 기법, Weproove.AI 딥러닝 모델 등을 대조 모델로 포함한다. 이를 통하여 제안 알고리즘의 성능을 비교, 평가하고 검출 모델의 개선 방안을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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