5G Network를 이용한 자동차 통신 사례

1. 차량간 안전거리 유지

도로 위를 달리는 모든 차량은 현재 위치, 속도, 가속도 및 예상 주행 경로 (차선 변경을 포함)등의 정보를 주변 차량에 주기적으로 전송한다. 이러한 정보를 토대로 앞 차와의 주행 간격을 실시간으로 측정하여 안전거리를 유지하며 주행하는 것이 가능하다.

 

2. 1차 사고를 즉시 전파하여 2차 사고를 미연에 방지

전방 몇 백미터 앞에 차량 충돌 사고가 발생했다.

충돌 사고 차량의 내부 시스템은 "차량 사고 발생"이라는 Decentralized Environmental Notification Message (DENM)를 주변 차량에 전송한다. DENM을 수신한 차량은 차량 속도를 줄이거나 정지하는 등의 대응 조치는 물론 후방 차량에게도 DENM을 송신하여 2차 사고를 미연에 방지할 수 있다.

 

3. 구급차/소방차의 골든타임 확보

구급차 및 소방차는 현재 위치에서부터 사고 차량까지의 이동 경로에 대한 정보인 Cooperative Awareness Message (CAM)를 주행 경로에 있는 모든 차량에게 전송한다.

CAM은 구급차의 위치, 속도, 이동경로 및 차량의 색상, 모양, 크기, 외부조명 상태 등의 정보를 포함하는 50~300byte의 짧은 메시지로 이를 수신한 차량은 구급차가 최대한 빨리 목적지까지 갈 수 있도록 미리미리 도로 사이드로 정차 한다든지, 다른 우회경로를 이용하는 등의 조치를 취함으로써 구급차의 골든타임을 지원할 수 있다.

 

4. 미리 일어날 사고를 좀 더 빨리 전파

브레이크가 동작했으나, 절대적으로 충돌을 피할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.

이 때 해당 차량은 "2초 후 강남 4거리 A구역에서 사고 발생 예정"이라는 메시지를 주변 차량에게 전송하여, 속도를 줄이거나 미리 정지하는 등의 선제적인 조치를 취할 수 있도록 돕는다.

 

5. 신호등과 같은 도로 인프라를 통해 사고소식을 전파

사고 소식을 전파하는 신호등

차량 엔진 고장으로 사거리 교차로에 멈추는 사고가 발생했다.

차량 내부의 safety service는 "엔진 고장으로 강남 사거리 교차로에 차량 정지”라는 DENM을 전송한다. 이 메시지는 주변 차량뿐만 아니라 Road Side Unit (신호등, 도로표지판 등의 교통 인프라, RSU)도 수신한다. 메시지를 수신한 RSU 또한 주변 차량 및RSU에 해당 메시지를 전파하는 역할을 수행한다.

 

RSU는 사고 유형에 따라 메시지의 전파 범위를 판단할 수 있기에 단순히 보행자가 횡단보도를 건너는 등의 메시지는 그 주변 차량에게만 전파하면 되지만, 교통사고의 경우에는 주변 RSU에 전파하여, 각 RSU 주변 차량에게 우회도로를 안내하는 등의 대응을 할 수 있다.

 

6. 커브길로 보이지 않는 길을 안내  

커브길이 나타나기 전에 설치된 RSU는 향후 나타날 커브길의 위치, 제한속도, 곡률, 노면상태를 포함하는 메시지를 주기적으로 전송하여 차량들이 커브길을 진입하기 전에 보다 더 안전하게 운전을 할 수 있도록 정보를 제공한다.

 

7.  차량 또는 보행자에게 서로의 출현을 알림 

차량은 현재 위치, 경로, 속도 등을 포함한 message를 주기적으로 송신한다. 해당 정보는 주변 보행자의 스마트폰 application에서도 수집된다.

사각지대의 차량이 지나가면, 보행자의 스마트폰에서는 "차량이 진입하고 있으니 주의하세요"라는 경고 메시지로 보행자에게 알려준다.

보행자의 스마트폰 어플리케이션은 보행자가 어느 곳을 이동하고 있는 지 차량과의 거리는 어떤지 보행자가 화면을 보고 음악을 듣는 등의 현재 활동을 기반으로 보행자에게 상황에 따라 교통 위험을 알린다.

또한, 보행자의 스마트폰 application은 보행자가 위험신호를 감지할 수 없는 상황이라고 판단되면 주변 차량에게 보행자가 현재 위험을 알지 못하는 상황이라는 메시지를 빠르게 전파한다. 즉, 자율주행 차량이 위험평가를 실시하고 보행자를 보호하기 위한 조치를 취한다.

 

 

 

8. 차량 정체 정보 전달

차량 A, B, C는 주변 차량에게 주기적으로 차량 정보를 전달한다.

차량 C는 가장 후발 차량으로 주변 RSU (Road Side Unit, 신호등과 같이 도로에 설치된 infra)에 자신이 속한 차량행렬의 길이, 정체 상태, 해당 차선 정보 등을 주기적으로 전송한다.
RSU는 차량 C에서 받은 정보를 기반으로 주변 RSU 및 차량으로 해당 정보를 전송한다.

 

차량 D는 RSU로부터 해당 정보를 수신하여 현재 경로로 갈 경우 정체로 인해 목적지까지 제 시간에 갈 수 없음을 인지하여 우회도로로 돌아가는 것으로 경로를 변경한다. 만약 차량 D가 해당 경로로 진입한다면 마지막 열이 되어 기존 차량 C의 역할을 대체한다.

 

9. CACC (Cooperative Adaptive Cruise Control)

다수의 차량이 동일 경로를 움직일 경우 차량은 하나의 군집을 이루어 이동할 수 있다.

이 때 차량 간에는 군집을 이룬 차량의 규모, 속도, 차량간의 간격, 개별 위치 정보를 담은 CACC message를 주변 차량 및 또 다른 차량 군집으로 메시지를 전송한다. 해당 메시지는 차량 군집을 이끄는 대표 차량이 메시지를 전송한다.

대표 차량은 다른 차량의 합류 및 차량 이탈 등을 제어한다.

 

10. 자동 주차 시스템 

차량은 주차장 Infra에 주차 예약 요청을 전송하고, 해당 경로까지 navigation을 통해 안내를 받는다.

차량이 예약된 주차장에 접근하면 주차장의 인프라는 예약된 차량인지 인증 절차를 진행하고, 주차공간 번호를 할당받아 navigation을 통해 상세 안내를 받아 주차한다.

 

11. Traffic Flow Optimisation

차량 A, B, C, D는 차량 속도, 위치, 방향 정보를 신호등의 application으로 전송한다.

신호등 application은 신호 정보를 제공하고, 각 차량에 권장 속도를 제안하고, 각 차량은 권장 속도를 준수하여 신호 변화에 따른 돌발 이벤트에 대해 대비할 수 있다.