基于LED信号的车-车通信系统



基于LED信号的车-车通信系统

近年，基于发光二极管（LED）的光学无线通信（OWC）技术得到应用。介绍了一种光学车-车（V2V）通信系统，其基于光学无线通信技术，使用LED作为信号发射器，使用摄像头作为信号接收器。信号发射系统包括一个LED阵列单元和控制器，控制器收集各种数据并进行分包，然后编码发送。阵列单元由10×10 个LED组成，照明功率高达4W。系统中的LED使用870nm的近红外（NIR）LED，能够进行高达55MHz的高速调制。摄像头中使用了一个特殊的CMOS图像传感器，即光学通信图像传感器（OCI）。OCI具有“通信像素（CPx）”，可以及时地响应光照强度的变化，将“图像标志”通过回路输出，当然OCI响应的是高强度光照，例如LEDs。通过这两项技术，OCI通过摄像头能够提供高达10Mb/s的信号接收率，以及LED信号的实时监测。使用“图像标志”的LED信号检测方法能够有效地过滤掉多数图像中不必要的对象，且能够达到实时监测的目的。由于使用“标志图像”监测LED的方法，因此利用摄像机在户外环境下准确地检测LED信号是一项巨大的挑战。通过户外实车试验，主车各种内部数据（如车速等）和图像数据（320×240分辨率，彩色）能够成功发送，从车能够以13帧/s的速度成功接收对面车辆的图像。此外，通过结合通信数据和图像处理，还能使系统具有测量车辆间距的能力。

刊名：IEEE Photonics Journal（美）

刊期：2014年第10期

作者：Isamu Takai et al

编译：陈鹏飞