O que é C-V2X (Veículo-para-Tudo Celular) (6)?

Soluções de Integração C-V2X: As soluções de integração de sistema C-V2X PC5 baseadas em rede 5G incluem atualmente as seguintes categorias:

• Converter sinais de controle de semáforos em mensagens internas C-V2X reconhecíveis por RSU/OBU para implementar aplicações SPAT. Veículos autônomos geralmente são equipados com câmeras e inteligência artificial para reconhecer informações de semáforos. No entanto, a precisão do reconhecimento é facilmente afetada por condições climáticas adversas ou obstruções. Esta solução aumenta a robustez contra quaisquer condições que possam dificultar o reconhecimento visual.

• Utilizar tecnologia de inteligência artificial, que demonstrou excelente desempenho em múltiplos campos, para aplicações VRUCW. Funções de detecção de usuários de estrada vulneráveis ​​e aviso de colisão baseadas em aprendizado profundo podem ser implementadas através de uma arquitetura de sistema C-V2X baseada em PC5.

• Integrar C-V2X no sistema de direção autônoma (ADS) para aumentar a segurança. O ADS pode monitorar as condições da estrada, detectar problemas potenciais e tomar medidas para evitar acidentes de trânsito. O sucesso desses projetos estabelecerá uma base sólida para o próximo 5G NR-V2X.

I. Integração do Sistema de Controle de Semáforos:Para implementar aplicações SPAT localmente, a arquitetura do sistema mostrada na Figura 1 foi projetada. A aplicação SPAT C-V2X baseada em PC5 foi lançada com sucesso, onde:

Figura 1. Diagrama de Arquitetura de Integração do Sistema de Controle de Semáforos

• O sistema pode coletar diretamente informações de semáforos do controlador de semáforos.
• O programa de aquisição de semáforos é responsável por receber informações de semáforos da estrada; isso inclui fase do semáforo, cor e tempo restante, que são todos enviados para a unidade de beira de estrada (RSU).
• A RSU lê essas informações e as empacota em mensagens de protocolo C-V2X.
• A RSU transmite as mensagens C-V2X para a unidade de bordo (OBU) através da interface PC5.
• A unidade de bordo (OBU) instalada no veículo autônomo analisa e filtra essas informações e, em seguida, as envia para o PC industrial (IPC) do sistema de direção autônoma para controle de desaceleração ou parada.
• A interface do usuário (UI) exibe informações técnicas C-V2X de forma intuitiva.

II. Integração do Sistema de Aplicação VRUCW: A aplicação C-V2X VRUCW baseada em PC5 é mostrada na Figura (2), onde:

Figura 2. Diagrama Esquemático do Sistema de Integração VRUCW

• A aplicação VRUCW pode ser considerada um serviço P2I2V (Pedestre-Infraestrutura-Veículo). Câmeras IP devem ser instaladas na área da estrada para monitoramento de linha de visão (LOS) e não linha de visão (NLOS).
• Ele usa um servidor de IA equipado com uma série de tecnologias de aprendizado profundo (como CNN (Rede Neural Convolucional) e SSD (Detector de Disparo Único)). Se algum pedestre passar pela área de cobertura da câmera, o sistema detectará o objeto.
• O servidor de IA transmite os resultados da análise, incluindo reconhecimento de alvo e previsão de movimento, para a Unidade de Beira de Estrada (RSU), que então transmite essas informações para todas as Unidades de Bordo (OBUs) dentro de sua área de cobertura.
• A OBU é responsável por integrar informações do veículo (como velocidade, direção e posição) para determinar se há risco de colisão. Usamos um algoritmo de classificação de alvo para determinar a direção do pedestre para o cálculo subsequente da probabilidade de um aviso de colisão.
• Supondo que haja risco de colisão entre o pedestre e o veículo, por exemplo, se a distância entre eles estiver dentro de 50 metros e a velocidade do veículo exceder 10 km/h, acionamos um aviso de colisão através do algoritmo.

III. Integração do Sistema de Direção Autônoma:A integração do C-V2X baseado em PC5 com o sistema de direção autônoma é atualmente projetada e implementada conforme mostrado na Figura (3), onde:

Figura 3. Diagrama Esquemático do Sistema de Integração de Direção Autônoma

• A Unidade de Beira de Estrada (RSU) recebe informações do controlador de semáforos ou do servidor de IA. Em seguida, transmite essas informações dentro de sua área de cobertura usando um formato de mensagem predefinido.
• A Unidade de Bordo (OBU) recebe as mensagens de transmissão através da comunicação C-V2X baseada em PC5.
• A OBU se conecta ao PC industrial (IPC) do sistema de direção autônoma via protocolo TCP/IP. A OBU recebe mensagens do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) e da Rede de Área do Controlador (CAN) do veículo.
• A OBU usa algoritmos internos avançados para determinar se a situação é perigosa. Em seguida, envia mensagens de aviso correspondentes ao IPC do sistema de direção autônoma com base na situação.

Neste ponto, a tecnologia C-V2X é integrada ao sistema de direção autônoma conforme o esperado.