基于V2V和V2I通信的ADAS性能改善研究
基于視覺的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)很大程度上依賴于車載攝像頭采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),連同雷達(dá)、超聲波和全球定位系統(tǒng)等其它車載傳感器或系統(tǒng),共同實(shí)現(xiàn)ADAS功能的發(fā)揮。常見的基于視覺的ADAS在運(yùn)行時(shí)需要對(duì)采集的大量圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,為了滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求,因而需要采用強(qiáng)大計(jì)算能力的處理系統(tǒng)。車-車(V2V)通信和車-基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)通信的應(yīng)用能夠增強(qiáng)基于視覺的ADAS性能,從而可降低處理系統(tǒng)對(duì)計(jì)算能力的要求,降低基于視覺的ADAS成本。根據(jù)IEEE 802.11p標(biāo)準(zhǔn),V2V和V2I通信采用專用短程通信(DSRC)技術(shù)并使用5.9GHz頻段作為通信頻率。通過3個(gè)實(shí)例介紹如何將V2V和V2I通信應(yīng)用在基于視覺的ADAS上。
實(shí)例1:在霧、雪、大雨和夜間行駛狀態(tài)下,ADAS利用對(duì)攝像頭采集的道路圖像進(jìn)行處理,改善駕駛員的可視條件。但是,在行駛環(huán)境十分惡劣的條件下,處理后的圖像仍然不能滿足可視化需求。將V2V和V2I通信應(yīng)用在此類ADAS上時(shí),對(duì)不同類型汽車采集的道路圖像進(jìn)行處理,將處理后滿足可視化需求的道路圖像及其信息(經(jīng)度、緯度、高度)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)行駛環(huán)境十分惡劣時(shí),汽車通過V2I通信請求當(dāng)前位置處理后的道路圖像,并與自身攝像頭采集的圖像進(jìn)行特征對(duì)比,當(dāng)對(duì)比的相似度滿足設(shè)定的閾值時(shí),將數(shù)據(jù)庫中的道路圖像反饋給駕駛員,實(shí)現(xiàn)對(duì)道路車道線、標(biāo)志的辨識(shí)。
實(shí)例2:汽車行駛道路上可能會(huì)出現(xiàn)廢棄輪胎、死亡動(dòng)物等靜態(tài)障礙物,這些障礙物需要借助人工進(jìn)行清理,若清理不及時(shí),可能影響行車安全。ADAS利用道路掃描功能輔助駕駛員及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些靜態(tài)障礙物。將V2V和V2I通信應(yīng)用在此類ADAS上時(shí),ADAS對(duì)攝像頭采集的圖像執(zhí)行目標(biāo)檢測算法,檢測是否有靜態(tài)障礙物的存在。若發(fā)現(xiàn)靜態(tài)障礙物,利用V2V通信將靜態(tài)障礙物信息傳輸給附近其它汽車,并利用V2I通信傳輸給道路管理部門,請求派出維護(hù)小組及時(shí)清除。
實(shí)例3:汽車通過交叉路口時(shí),ADAS能夠?qū)π腥诉M(jìn)行檢測,提醒駕駛員可能發(fā)生的車人碰撞。但是,實(shí)際的交叉路口行人的行為特性十分復(fù)雜,可能出現(xiàn)各種緊急情況,甚至混亂情況,此時(shí)ADAS無法處理。將V2V和V2I通信應(yīng)用在此類ADAS上時(shí),將進(jìn)入交叉路口一定區(qū)域內(nèi)的汽車采集的行人圖像通過V2V和V2I通信進(jìn)行共享,通過特征匹配,實(shí)現(xiàn)對(duì)行人行為特性的動(dòng)態(tài)監(jiān)測,即使在汽車攝像頭無法進(jìn)行圖像采集的區(qū)域,仍然能夠預(yù)測發(fā)生車人碰撞的風(fēng)險(xiǎn),盡可能地減少車人碰撞的發(fā)生。
Modar Horani et al.SAE 2017-01-0076.
編譯:李臣