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基于LED信號的車-車通信系統(tǒng)
近年,基于發(fā)光二極管(LED)的光學(xué)無線通信(OWC)技術(shù)得到應(yīng)用。介紹了一種光學(xué)車-車(V2V)通信系統(tǒng),其基于光學(xué)無線通信技術(shù),使用LED作為信號發(fā)射器,使用攝像頭作為信號接收器。信號發(fā)射系統(tǒng)包括一個LED陣列單元和控制器,控制器收集各種數(shù)據(jù)并進行分包,然后編碼發(fā)送。陣列單元由10×10 個LED組成,照明功率高達4W。系統(tǒng)中的LED使用870nm的近紅外(NIR)LED,能夠進行高達55MHz的高速調(diào)制。攝像頭中使用了一個特殊的CMOS圖像傳感器,即光學(xué)通信圖像傳感器(OCI)。OCI具有“通信像素(CPx)”,可以及時地響應(yīng)光照強度的變化,將“圖像標(biāo)志”通過回路輸出,當(dāng)然OCI響應(yīng)的是高強度光照,例如LEDs。通過這兩項技術(shù),OCI通過攝像頭能夠提供高達10Mb/s的信號接收率,以及LED信號的實時監(jiān)測。使用“圖像標(biāo)志”的LED信號檢測方法能夠有效地過濾掉多數(shù)圖像中不必要的對象,且能夠達到實時監(jiān)測的目的。由于使用“標(biāo)志圖像”監(jiān)測LED的方法,因此利用攝像機在戶外環(huán)境下準(zhǔn)確地檢測LED信號是一項巨大的挑戰(zhàn)。通過戶外實車試驗,主車各種內(nèi)部數(shù)據(jù)(如車速等)和圖像數(shù)據(jù)(320×240分辨率,彩色)能夠成功發(fā)送,從車能夠以13幀/s的速度成功接收對面車輛的圖像。此外,通過結(jié)合通信數(shù)據(jù)和圖像處理,還能使系統(tǒng)具有測量車輛間距的能力。
刊名:IEEE Photonics Journal(美)
刊期:2014年第10期
作者:Isamu Takai et al
編譯:陳鵬飛