[논문]블루투스 VANET을 이용한 실시간 지도 생성

김태환; 장세라; 이은석

[국내논문] 블루투스 VANET을 이용한 실시간 지도 생성
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김태환 (성균관대학교 임베디드소프트웨어학과) , 장세라 (성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과) , 이은석 (성균관대학교 임베디드소프트웨어학과)

차량용 네비게이션에 사용되는 지도는 새로운 도로를 추가하거나 폐쇄된 도로를 삭제하는데 어려움을 겪는다. 이는 네비게이션 벤더에 의해 변경된 도로가 업데이트 되기 때문인데 벤더가 변경된 도로를 알아내기 위해서는 실제로 도로를 조사하는 등의 경비가 소모되므로 잦은 업데이트가 어렵다. 이런 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 블루투스를 이용한 차량간 애드혹 네트워크를 이용해서 실시간으로 주변 도로의 형태를 생성하는 방법을 제안한다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

이 논문에서는 차량간 블루투스 애드혹 네트워크를 이용해서 실시간으로 지도를 생성하는 방법을 제안한다. 그리고 생성된 지도가 측정오차에 의해 원천적으로 부정확하지만 이를 보정한뒤 생성된 지도의 정확도를 분석하여 제안하는 방법이 실제로 이용될 수 있음을 보인다.

가설 설정

다음으로 각 피코넷에서 생성된 지도를 연결시키기 위해서 피코넷간 연결을 담당하는 브릿지 노드는 2개 이상인 스캐터넷이 생성되었음을 가정한다. 이 가정은 블루투스 모듈의 인식 범위를 100m 로 정하였을 때, 400m 범위안에 11 대 이상의 차량이 있으면 현실성이 있다.

제안 방법

<표 1>에는 삼각형의 형태에 따라 브릿지 노드를 잇는 선분의 기울기의 오차가 의존적임을 이용하여 삼각형의 형태를 보정한 결과를 보여주고 있다. 삼각형의 세 선분은 a, b, 브릿지 노드를 잇는 선분으로 정의하고 각 표는 20 번의 실험을 통해 얻은 값의 평균을 나타내며 a, b, 브릿지 노드를 잇는 선분의 길이가 달라짐에 따라 측정된 삼각형의 기울기 오차와 보 정된 삼각형의 기울기 오차를 비교한다. 모든 표에서 보정된 지도의 기울기 오차는 10도 이하로 보정되었고 특히 세 번째 표에서는 70 도 정도의 오차를 가지고 있는 삼각형을 거의 원래 형태의 삼각형으로 보정하고 있다.
그리고 생성된 지도가 측정오차에 의해 원천적으로 부정확하지만 이를 보정한뒤 생성된 지도의 정확도를 분석하여 제안하는 방법이 실제로 이용될 수 있음을 보인다. 이 후 논문은 관련연구, 제안하는 스캐터넷 포메이션 및 지도 생성 방법, 제안하는 알고리즘 분석 및 평가, 그리고 결론으로 구성된다.
Radio파를 이용하여 측정한 거리는 어느 정도의 오차를 가지고 있고 이를 이용하여 재구성한 지도는 각 노드간의 거리와 각 피코넷을 연결하는 기울기에 오차가 생긴다. 이를 보정하기 위해서 노드 세개가 이루는 삼각형의 형태 패턴에 따라서 각 피코넷을 연결하는 삼각형의 기울기를 보정하는 방법을 이용한다. 다시 말해서, 그림 3과 같이 삼각형의 형태에 따라서 브릿지가 되는 선분의 기울기가 오차를 가지는 경향을 구할 수 있고 이를 이용하여 삼각형의 형태를 보정한다.
제안하는 방법은 각 피코넷에서의 지도생성과 피코넷들간의 지도 연결의 두 가지 부분으로 구성되어 있다.

성능/효과

본 논문을 통해서 제안하는 방법을 통해서 블루투스 VANET에서 실시간 지도를 생성하는 것이 가능함을 알아 보았다. 스캐터넷을 통해 생성된 지도는 원래 부정확성을 가지지만 보정을 통해 사용가능한 삼각형으로 재구성할 수 있고 이에 더불어 GPS 정보를 이용하는 방법을 추가하여 정확한 지도를 생성하는 방법에 대한 연구가 필요하다.
다음으로 각 피코넷에서 생성된 지도를 연결시키기 위해서 피코넷간 연결을 담당하는 브릿지 노드는 2개 이상인 스캐터넷이 생성되었음을 가정한다. 이 가정은 블루투스 모듈의 인식 범위를 100m 로 정하였을 때, 400m 범위안에 11 대 이상의 차량이 있으면 현실성이 있다. 그림 2와 같이 피코넷들의 지도는 연결되고 전체 도로의 형태를 나타내는 지도가 생성된다.

후속연구

이 논문에서는 차량간 블루투스 애드혹 네트워크를 이용해서 실시간으로 지도를 생성하는 방법을 제안한다. 그리고 생성된 지도가 측정오차에 의해 원천적으로 부정확하지만 이를 보정한뒤 생성된 지도의 정확도를 분석하여 제안하는 방법이 실제로 이용될 수 있음을 보인다. 이 후 논문은 관련연구, 제안하는 스캐터넷 포메이션 및 지도 생성 방법, 제안하는 알고리즘 분석 및 평가, 그리고 결론으로 구성된다.
또한 블루투스 VANET 을 이용하여 지도를 생성하기 위해서 브릿지 노드가 두 개 이상으로 유지되어야 하는 조건을 만족시키는 스캐터넷을 구성하는 알고리즘을 향후 연구할 계획이다.
본 논문을 통해서 제안하는 방법을 통해서 블루투스 VANET에서 실시간 지도를 생성하는 것이 가능함을 알아 보았다. 스캐터넷을 통해 생성된 지도는 원래 부정확성을 가지지만 보정을 통해 사용가능한 삼각형으로 재구성할 수 있고 이에 더불어 GPS 정보를 이용하는 방법을 추가하여 정확한 지도를 생성하는 방법에 대한 연구가 필요하다.

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