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V2X-Communication-Aided Autonomous Driving: System Design and Experimental Validation

机译：V2X通讯辅助自动驾驶：系统设计和实验验证

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摘要

In recent years, research concerning autonomous driving has gained momentum to enhance road safety and traffic efficiency. Relevant concepts are being applied to the fields of perception, planning, and control of automated vehicles to leverage the advantages offered by the vehicle-to-everything (V2X) communication technology. This paper presents a V2X communication-aided autonomous driving system for vehicles. It is comprised of three subsystems: beyond line-of-sight (BLOS) perception, extended planning, and control. Specifically, the BLOS perception subsystem facilitates unlimited LOS environmental perception through data fusion between local perception using on-board sensors and communication perception via V2X. In the extended planning subsystem, various algorithms are presented regarding the route, velocity, and behavior planning to reflect real-time traffic information obtained utilizing V2X communication. To verify the results, the proposed system was integrated into a full-scale vehicle that participated in the 2019 Hyundai Autonomous Vehicle Competition held in K-city with the V2X infrastructure. Using the proposed system, the authors demonstrated successful completion of all assigned real-life-based missions, including emergency braking caused by a jaywalker, detouring around a construction site ahead, complying with traffic signals, collision avoidance, and yielding the ego-lane for an emergency vehicle. The findings of this study demonstrated the possibility of several potential applications of V2X communication with regard to autonomous driving systems.
机译：近年来，有关自动驾驶的研究获得了提高道路安全和交通效率的动力。相关概念正被应用于自动车辆的感知，计划和控制领域，以利用车辆到一切（V2X）通信技术提供的优势。本文提出了一种用于车辆的V2X通信辅助自动驾驶系统。它由三个子系统组成：超视距（BLOS）感知，扩展计划和控制。具体而言，BLOS感知子系统通过使用板载传感器的本地感知与通过V2X的通信感知之间的数据融合，促进了无限的LOS环境感知。在扩展的计划子系统中，提出了有关路线，速度和行为计划的各种算法，以反映利用V2X通信获得的实时交通信息。为了验证结果，将拟议的系统集成到一辆全尺寸车辆中，该车辆参加了使用V2X基础设施在K-city举行的2019年现代自动驾驶汽车竞赛。使用建议的系统，作者演示了所有分配的基于现实生活的任务的成功完成，包括由行人专用马车造成的紧急制动，绕过前方建筑工地绕行，遵守交通信号，避免撞车以及为紧急车辆。这项研究的结果证明了V2X通信在自动驾驶系统中的几种潜在应用的可能性。

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