ADAS 应用 ——车辆与任何可能的“人或物”通信（V2X）

    随着 5G 信息时代到来，信息交互的速率越来越快，传输的延时越来越低，V2X （vehicle-to-everything）的应用也得到了迅速的发展，通过实现车辆与一切可能影响车辆的实体实现信息交互，从而达到减少事故发生、减缓交通拥堵、提高行车效率、提供其他信息服务等。

    V2X 是将车辆与一切事物相连接的新一代信息通信技术，其中 V 代表车辆， X 代表任何与车交互信息的对象，当前 X 主要包含车、人、交通路侧基础设施和网络。交互的信息模式包括：
      ① 车与车之间（V2V， vehicle-to-vehicle）；
      ② 车与路之间（V2I， vehicle-to-infrastructure）；
      ③ 车与人之间（V2P， vehicle-to-pedestrian ）；
      ④ 车与网络之间（V2N，vehicle-to-network ）；

 

图 1. V2X

• V2V：指的是车辆间基于无线的数据传输通信，利用无线通信传感器将车与车联系起来，在这个网络上汽车之间互相传送信息（速度、位置、驾驶方向、刹车），让他人知道自己车辆的运动状态，同时自己也知道他人车辆的运动状态，能够让驾驶员及时的获取到更多的信息，降低行车风险。

 

图 2. V2V 车辆与车辆间通信

 

• V2I：车辆与道路以及路边的基础设施进行的数据传输通信，能够及时的了解到道路的最新情况（拥堵情况、信号灯变化时间、收费站交互、停车场情况等），提升行车效率和行车安全性。

 

图 3. V2I 车辆与基础设施间通信

 

• V2P：车辆与弱势交通群体（行人、骑行者等）使用的移动设备（如手机、电子手表等）的数据传输通信，让驾驶员获取到更多的道路行车信息，在很大程度上能更好的保障弱势交通群体的安全。

图 4. V2P 车辆与弱势交通群体间通信

 

• V2N：车辆与互联网云平台间的数据传输通信，及时的将车辆的运动信息进行处理传输，为驾驶员提供各类应用服务（车辆导航、车辆远程监控、紧急救援、信息娱乐等）。

 

图 5. V2N 与云平台间通信

 

    V2X 的两类主要技术路线：DSRC（专用短程通信）、C-V2X（基于蜂窝网络的车辆对外通信）。

• DSRC：以 IEEE 802.11p 和 SAE 标准协议架构为基础，提供短距离无限传输的技术，主要应用于车与车和车与道路设施通信。（“ETC”不停车收费系统等）。

 

图 6. DSRC 自由流标识系统

 

• C-V2X：基于蜂窝网通信的车用无线网络通信技术，其传输距离远，传输速率快，支持车车、车路、车人以及车网等各类车联网应用。

 

图 7. C-V2X

 

    DSRC 与 C-V2X 各有各独特的特点和优势；DSRC 在安全性、技术成熟度上都比较高，而 C-V2X 在带宽容量、覆盖能力上更具优势。

 

图 8. DSRC 与C-V2X 特点对比

 

    随着蜂窝网通信技术的发展，5G 网络也被运用到 C-V2X 中，超高速的无限数据传输，超高的带宽容量，超广多节点网络覆盖范围，超低延迟等，能协助解决车辆感知、协同驾驶、远程控制等问题，这将是未来实现完全自动驾驶的关键通信技术。

 

图 9. 5G C-V2X

 

    而我们大联大世平集团也有做相对应的 V2X 车联网方案，其具体的方案框图如下所示：

图 10. V2X 方案框图

 

    我们的 V2X 方案可通过车载以太网与外部设备进行通信，支持 5G 网络通信，支持 C-V2X PC5 和 Uu 接口通信，能够进行远程车载设备系统升级，同时支持安全芯片加、解密 C-V2X 通信数据。

 

图 11. PC5 及 Uu 通信

 

    V2X 的应用范围是十分广泛的，车与车、车与人、车与设施、车与云平台，其应用场景与人们的日常生活密切相关。

• 在通过没有交通信号灯的十字路口，因驾驶员的行车视野是有限的，通过路口极易与侧边通过的车辆发生碰撞，而 V2X 的应用能够将车辆联系起来，让驾驶员提前知晓两侧的行车情况，避免发生交通事故。

 

图 12. 路口转角死角车辆预警

 

• 装载 V2X 的车辆能够将车辆与车辆、车辆与基础设施联系起来，当车辆在变道超车时，V2X 系统能将前车的运行情况及车辆周边情况反馈给本车，判断是否进行预警；在车辆进行合道时，V2X 系统能把已经通过车道合道的车辆（或车道合道警示路障）知晓的路况信息反馈给后车，提醒后车注意车道合道情况。

 

图 13. 变道超车视野盲区预警及车道合道提前预警

 

• 跟车车队， 同步实现加减速，降低燃料损耗及行车风险，提前预知红绿灯路口情况，自动调节车速控制车辆不需要等待红灯安全通过路口。

 

图 14. 预测红绿灯通过十字路口

 

    交通事故的发生往往就是在那短短的几秒、零点几秒的时间里，而 V2X 的应用能在最短的时间里让车辆系统及驾驶员最短时间内获得到当前最新的行车信息。V2X 的广泛应用能够提升车辆的其他 ADAS 应用性能（FCW、LKA、PCW、ACC、AEB 等），其构建起高速通信桥梁，能够让车辆的系统在更短的时间内获取到信息进行处理，及时的做出相应的反应，同时也能够让驾驶员在最短的时间内获得到更多的行车道路信息，从而极大的保障了行车安全。

     以上就是关于车辆与任何可能的“人或物”通信（V2X），希望对大家有所帮助，不要忘记点击页面右上角关注哦，我们下期再见~

  

附录：参考文献

• 知乎，丁一男 DNGMAN，自动驾驶的必由之路：一部 V2X 技术的进化史
• CSDN，yunfan188，C-V2X 技术介绍
• 汽车测试网，商用车开发院试验部，V2X 关键技术应用与发展综述
• 知乎，王方浩，新基建 C-V2X 技术分享