应用于车辆与道路基础设施间的可见光通信



应用于车辆与道路基础设施间的可见光通信

车与车或车与道路设施的交互是增加行驶安全性的主要措施。车辆接收周围环境的信息越多，交通安全就越有保障。自动驾驶车辆的两个主要研究方向是对车辆的动作控制和对环境信息的感知。在交互中，最常用的方法是无线电频波交流，该方法既能达到数十或数百米，又能确保信息大范围扩散。然而，因数据框架的综合限制，这种技术不适用于高速路，且无线电频波的带宽常被分散。而基于LED技术开发的一种数据传输系统可用于增强车与车或车与道路设施之间的交互，该系统在短或中等距离（几米到15m）的鲁棒性较好。试验中，一辆车获得相关的道路信息并依据该信息行驶，同时相关信息可用前照灯传送给前车或用红色的后尾灯传输给后面车辆。试验用照相机系统利用米勒和曼彻斯特两种码感受光，其中米勒码很容易由曼彻斯特码获得，且可用带宽要低于曼彻斯特码。

本文设计的原型适用于短距离传输数据，但在车辆交互间有一个限制，原因有2个：①该系统应适用于任何天气状况，而设计时有意限制增益避免系统被阳光干扰，因此随着距离的增加，信号噪声不断减小；②接收器时钟与传输帧的不同步。解决的方案是使用一个取决于环境光的自适应增益，当光照合适时，特性会大大提高。除了鲁棒性好的过滤系统，还计划用基于光颜色的光学滤波增强原型，过滤有用的光以提高信噪比。

Cailean et al. 2012 Intelligent Vehicles Symposium, Spain, June 3-7, 2012.

编译：赵唤