Wat zit er in C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) (6)?

C-V2X Integratie Oplossingen: De 5G netwerkgebaseerde PC5 C-V2X systeemintegratie oplossingen omvatten momenteel de volgende categorieën:

• Het omzetten van verkeerslichtsignalen in C-V2X interne berichten die herkenbaar zijn door RSU/OBU om SPAT-toepassingen te implementeren. Autonome voertuigen zijn meestal uitgerust met camera's en kunstmatige intelligentie om verkeerslichtinformatie te herkennen. De herkenningsnauwkeurigheid wordt echter gemakkelijk beïnvloed door slechte weersomstandigheden of obstakels. Deze oplossing verbetert de robuustheid tegen alle omstandigheden die visuele herkenning kunnen belemmeren.

• Gebruikmakend van kunstmatige intelligentie technologie, die uitstekende prestaties heeft laten zien in meerdere velden, voor VRUCW-toepassingen. Deep learning-gebaseerde detectie van kwetsbare weggebruikers en botsingswaarschuwingsfuncties kunnen worden geïmplementeerd via een PC5-gebaseerde C-V2X systeemarchitectuur.

• Integratie van C-V2X in het autonome rijsysteem (ADS) om de veiligheid te verbeteren. De ADS kan de wegomstandigheden bewaken, potentiële problemen detecteren en maatregelen nemen om verkeersongevallen te voorkomen. Het succes van deze projecten zal een solide basis leggen voor de komende 5G NR-V2X.

I. Integratie van Verkeerslicht Controlesysteem:Om SPAT-toepassingen lokaal te implementeren, is de systeemarchitectuur weergegeven in Figuur 1 ontworpen. De PC5-gebaseerde C-V2X SPAT-toepassing is succesvol gelanceerd, waarbij:

Figuur 1. Architectuurdiagram van Integratie van Verkeerslicht Controlesysteem

• Het systeem kan rechtstreeks verkeerslichtinformatie verzamelen van de verkeerslichtcontroller.
• Het verkeerslicht acquisitieprogramma is verantwoordelijk voor het ontvangen van verkeerslichtinformatie langs de weg; dit omvat de fase, kleur en resterende tijd van het verkeerslicht, die allemaal naar de roadside unit (RSU) worden verzonden.
• De RSU leest deze informatie en verpakt deze in C-V2X protocolberichten.
• De RSU zendt de C-V2X-berichten uit naar de on-board unit (OBU) via de PC5-interface.
• De on-board unit (OBU) die in het autonome voertuig is geïnstalleerd, analyseert en filtert deze informatie en stuurt deze vervolgens naar de industriële pc (IPC) van het autonome rijsysteem voor vertraging of stopcontrole.
• De gebruikersinterface (UI) geeft C-V2X technische informatie op een intuïtieve manier weer.

II. VRUCW Applicatie Systeem Integratie: De C-V2X VRUCW-toepassing gebaseerd op PC5 wordt weergegeven in Figuur (2), waarbij:

Figuur 2. Schematische weergave van VRUCW Integratiesysteem

• De VRUCW-toepassing kan worden beschouwd als een P2I2V-service (Voetganger-Infrastructuur-Voertuig). IP-camera's moeten worden geïnstalleerd in het weggebied voor zichtlijn (LOS) en niet-zichtlijn (NLOS) bewaking.
• Het maakt gebruik van een AI-server die is uitgerust met een reeks deep learning-technologieën (zoals CNN (Convolutional Neural Network) en SSD (Single Shot Detector)). Als een voetganger het dekkingsgebied van de camera passeert, detecteert het systeem het object.
• De AI-server verzendt de analyseresultaten, inclusief doelherkenning en bewegingsvoorspelling, naar de Roadside Unit (RSU), die deze informatie vervolgens uitzendt naar alle On-Board Units (OBU's) binnen het dekkingsgebied.
• De OBU is verantwoordelijk voor het integreren van voertuiginformatie (zoals snelheid, richting en positie) om te bepalen of er een botsingsrisico is. We gebruiken een doelclassificatie-algoritme om de richting van de voetganger te bepalen voor de daaropvolgende berekening van de waarschijnlijkheid van een botsingswaarschuwing.
• Ervan uitgaande dat er een botsingsrisico is tussen de voetganger en het voertuig, bijvoorbeeld als de afstand tussen hen binnen 50 meter is en de snelheid van het voertuig hoger is dan 10 km/u, activeren we een botsingswaarschuwing via het algoritme.

III. Integratie van Autonoom Rij Systeem:De integratie van PC5-gebaseerde C-V2X met het autonome rijsysteem wordt momenteel ontworpen en geïmplementeerd zoals weergegeven in Figuur (3), waarbij:

Figuur 3. Schematische weergave van Autonoom Rij Integratiesysteem

• De Roadside Unit (RSU) ontvangt informatie van de verkeerslichtcontroller of de AI-server. Vervolgens zendt het deze informatie uit binnen het dekkingsgebied met behulp van een vooraf gedefinieerd berichtformaat.
• De On-Board Unit (OBU) ontvangt de uitgezonden berichten via PC5-gebaseerde C-V2X-communicatie.
• De OBU maakt verbinding met de industriële pc (IPC) van het autonome rijsysteem via het TCP/IP-protocol. De OBU ontvangt Global Navigation Satellite System (GNSS) en Controller Area Network (CAN) berichten van het voertuig.
• De OBU gebruikt geavanceerde interne algoritmen om te bepalen of de situatie gevaarlijk is. Vervolgens stuurt het overeenkomstige waarschuwingsberichten naar de IPC van het autonome rijsysteem op basis van de situatie.

Op dit punt is de C-V2X-technologie zoals verwacht geïntegreerd in het autonome rijsysteem.