Cosa c'è in C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) (6)?

Soluzioni di integrazione C-V2X: Le soluzioni di integrazione del sistema PC5 C-V2X basate su reti 5G comprendono attualmente le seguenti categorie:

• Convertire i segnali di controllo dei semafori in messaggi interni C-V2X riconoscibili da RSU/OBU per implementare applicazioni SPAT.I veicoli autonomi sono di solito dotati di telecamere e intelligenza artificiale per riconoscere le informazioni dei semaforiTuttavia, l'accuratezza del riconoscimento è facilmente influenzata da condizioni meteorologiche avverse o da ostacoli.

• Utilizzo della tecnologia dell'intelligenza artificiale, che ha dimostrato prestazioni eccellenti in più campi, per le applicazioni VRUCW.Le funzioni di rilevamento degli utenti vulnerabili della strada e di avviso di collisione basate sull'apprendimento profondo possono essere implementate attraverso un'architettura di sistema C-V2X basata su PC5.

• Integrazione di C-V2X nel sistema di guida autonoma (ADS) per migliorare la sicurezza.Il successo di questi progetti costituirà una solida base per il prossimo 5G NR-V2X.

I. Integrazione del sistema di controllo del semaforo:Per implementare le applicazioni SPAT a livello locale, è stata progettata l'architettura di sistema mostrata nella Figura 1.

Figura 1. Diagramma dell'architettura di integrazione del sistema di controllo dei semafori

• Il sistema può raccogliere direttamente informazioni sul semaforo dal controllore del semaforo.
• Il programma di acquisizione dei semafori è responsabile della ricezione delle informazioni sui semafori stradali, tra cui la fase dei semafori, il colore e il tempo residuo,che sono tutti inviati all'unità stradale (RSU).
• L'RSU legge queste informazioni e le confeziona in messaggi di protocollo C-V2X.
• L'RSU trasmette i messaggi C-V2X all'unità di bordo (OBU) tramite l'interfaccia PC5.
• L'unità di bordo (OBU) installata nel veicolo autonomo analizza e filtra queste informazioni,e quindi lo invia al sistema di guida autonoma industrial PC (IPC) per il controllo della decelerazione o della sosta.
• L'interfaccia utente (UI) visualizza le informazioni tecniche C-V2X in modo intuitivo.

II. Integrazione del sistema applicativo VRUCW: L'applicazione C-V2X VRUCW basata su PC5 è mostrata nella figura (2), dove:

Figura 2. Diagramma schematico del sistema di integrazione VRUCW

• L'applicazione VRUCW può essere considerata un servizio P2I2V (pedone-infrastruttura-veicolo).Le telecamere IP devono essere installate nell'area stradale per il monitoraggio in linea di vista (LOS) e fuori linea di vista (NLOS).
• Utilizza un server AI dotato di una serie di tecnologie di apprendimento profondo (come CNN (Convolutional Neural Network) e SSD (Single Shot Detector)).Se un pedone passa attraverso l'area di copertura della telecamera, il sistema rileva l'oggetto.
• Il server IA trasmette i risultati dell'analisi, compreso il riconoscimento del bersaglio e la previsione del movimento, all'unità stradale (RSU),che trasmette queste informazioni a tutte le unità di bordo (OBU) nella sua area di copertura.
• L'OBU è responsabile dell'integrazione delle informazioni sul veicolo (come velocità, direzione e posizione) per determinare se esiste un rischio di collisione.Utilizziamo un algoritmo di classificazione del bersaglio per determinare la direzione del pedone per il calcolo successivo della probabilità di un avvertimento di collisione.
• Supponendo che vi sia un rischio di collisione tra pedone e veicolo, ad esempio se la distanza tra i due è inferiore a 50 metri e la velocità del veicolo supera i 10 km/h,Inneschiamo un avviso di collisione attraverso l' algoritmo.

III. Integrazione del sistema di guida autonoma:L'integrazione di C-V2X basato su PC5 con il sistema di guida autonoma è attualmente progettata e realizzata come indicato nella figura (3), dove:

Figura 3. Diagramma schematico del sistema di integrazione della guida autonoma

• L'unità stradale (RSU) riceve le informazioni dal controllore del semaforo o dal server AI. In seguito trasmette queste informazioni all'interno della sua area di copertura utilizzando un formato di messaggio predefinito.
• L'unità di bordo (OBU) riceve i messaggi di trasmissione attraverso la comunicazione C-V2X basata su PC5.
• L'OBU si collega al PC industriale (IPC) del sistema di guida autonoma tramite il protocollo TCP/IP.L'OBU riceve dal veicolo i messaggi del Global Navigation Satellite System (GNSS) e della Controller Area Network (CAN).
• L'OBU utilizza algoritmi interni avanzati per determinare se la situazione è pericolosa e invia i corrispondenti messaggi di avvertimento all'IPC del sistema di guida autonoma in base alla situazione.

A questo punto, la tecnologia C-V2X è integrata nel sistema di guida autonoma come previsto.