基于V2V和V2I通信的ADAS性能改善研究

基于視覺(jué)的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）很大程度上依賴于車(chē)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(chē)載傳感器或系統(tǒng),共同實(shí)現(xiàn)ADAS功能的發(fā)揮。常見(jiàn)的基于視覺(jué)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(chē)-車(chē)（V2V）通信和車(chē)-基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）通信的應(yīng)用能夠增強(qiáng)基于視覺(jué)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(jué)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(guò)3個(gè)實(shí)例介紹如何將V2V和V2I通信應(yīng)用在基于視覺(jué)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(chē)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(kù)中。當(dāng)行駛環(huán)境十分惡劣時(shí)，汽車(chē)通過(guò)V2I通信請(qǐng)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(kù)中的道路圖像反饋給駕駛員，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路車(chē)道線、標(biāo)志的辨識(shí)。

實(shí)例2：汽車(chē)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(chē)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(cè)算法，檢測(cè)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(chē)，并利用V2I通信傳輸給道路管理部門(mén)，請(qǐng)求派出維護(hù)小組及時(shí)清除。

實(shí)例3：汽車(chē)通過(guò)交叉路口時(shí)，ADAS能夠?qū)π腥诉M(jìn)行檢測(cè)，提醒駕駛員可能發(fā)生的車(chē)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(wú)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(chē)采集的行人圖像通過(guò)V2V和V2I通信進(jìn)行共享，通過(guò)特征匹配，實(shí)現(xiàn)對(duì)行人行為特性的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，即使在汽車(chē)攝像頭無(wú)法進(jìn)行圖像采集的區(qū)域，仍然能夠預(yù)測(cè)發(fā)生車(chē)人碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，盡可能地減少車(chē)人碰撞的發(fā)生。

Modar Horani et al.SAE 2017-01-0076.

編譯：李臣