Evaluation of Mobile Environment for Vehicular Visible Light Communication Using Multiple LEDs and Event Cameras

要約

Advanced Driver Assistance Systems（ADAS）および自律運転（AD）の分野では、車両の周囲の環境を感知するための「目」として機能するセンサーが不可欠です。
伝統的に、イメージセンサーとライダーはこの役割を果たしてきました。
ただし、新しいタイプのビジョンセンサーであるイベントカメラが最近注目を集めています。
イベントカメラは、周囲の環境の変化（モーションなど）に反応し、モーションブラーに対して強い堅牢性を示し、ロボット工学アプリケーションで望ましい高ダイナミックレンジ環境でうまく機能します。
さらに、データ収集の非同期および低遅延の原則により、イベントカメラは光学通信に適しています。
イベントカメラに通信機能を追加することにより、I2V通信を利用して、前方衝突、突然のブレーキ、道路状況に関する情報をすぐに共有し、それによってハザード回避に貢献することが可能になります。
さらに、信号のタイミングやトラフィックボリュームなどの情報を受け取ると、速度調整と最適なルート選択が可能になり、より効率的な運転が促進されます。
この研究では、イベントカメラがレシーバーであり、複数のLEDが送信機である車両の可視光コミュニケーションシステムを構築します。
運転シーンでは、システムは送信機の位置を追跡し、ウォルシュハダマードコードに基づいてパイロットシーケンスを使用して、密に詰め込まれたLED光源を分離します。
その結果、屋外車両の実験は、送信機と受信機の距離が40メートル以内で、車両の走行速度が30 km/h（8.3 m/s）であった条件下でのエラーのない通信を示しています。

要約(オリジナル)

In the fields of Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) and Autonomous Driving (AD), sensors that serve as the “eyes” for sensing the vehicle’s surrounding environment are essential. Traditionally, image sensors and LiDAR have played this role. However, a new type of vision sensor, event cameras, has recently attracted attention. Event cameras respond to changes in the surrounding environment (e.g., motion), exhibit strong robustness against motion blur, and perform well in high dynamic range environments, which are desirable in robotics applications. Furthermore, the asynchronous and low-latency principles of data acquisition make event cameras suitable for optical communication. By adding communication functionality to event cameras, it becomes possible to utilize I2V communication to immediately share information about forward collisions, sudden braking, and road conditions, thereby contributing to hazard avoidance. Additionally, receiving information such as signal timing and traffic volume enables speed adjustment and optimal route selection, facilitating more efficient driving. In this study, we construct a vehicle visible light communication system where event cameras are receivers, and multiple LEDs are transmitters. In driving scenes, the system tracks the transmitter positions and separates densely packed LED light sources using pilot sequences based on Walsh-Hadamard codes. As a result, outdoor vehicle experiments demonstrate error-free communication under conditions where the transmitter-receiver distance was within 40 meters and the vehicle’s driving speed was 30 km/h (8.3 m/s).

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