一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置及方法，该装置包括车辆信息获取模块、第一消息发送模块、第一消息接收模块和第一远程控制模块。本发明专利技术通过在车辆路径规划时绕开网络质量不支持远程控制的区域，避免或大幅降低远程控制失效的可能性，同时在车辆行驶路径上合理利用异构网络资源，提升远程控制端获得车辆相关信息的实时性，有效提高远程控制的可用性和可靠性以及车辆驾驶的安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置及方法


[0001]本专利技术涉及人工智能
，尤其涉及自动驾驶和智能网络领域，具体涉及一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法及装置。

技术介绍

[0002]由于自动驾驶车辆总存系统异常、车辆故障以及无法处理的复杂驾驶环境等，现在的自动驾驶车辆都需要配备安全员，以确保在这些的特殊情况下可以接管车辆。然而，如果每辆车都配备安全员，特别是在一些特定区域的自动驾驶场景，如景区自动驾驶、矿区自动驾驶以及港口、工业园区、山区等特殊路段和高危环境下的自动驾驶等，会导致人力成本上升，同时也存在人员的浪费、工作效率较低的问题。因此，针对特定区域的自动驾驶场景，通过搭建专用的远程控制系统可以实现车辆行驶环境的重建，让远程控制端的安全员像在实车上一样了解车辆的状态和周围环境，并在需要接管时远程接管车辆，控制车辆恢复正常行驶或进行远程驾驶等。另外，远程控制端的安全员可以同时监管多辆车，有效节省人力资源。此外，由于远程控制端的安全员不用身处实车所在的物理环境，针对一些高危环境下的驾驶作业还可以提升工作效率和自身的安全。
[0003]为保障远程控制的可靠性，自动驾驶车辆的状态和车辆周围环境信息需要通过网络实时传输到远程控制端。由于车辆周围环境信息主要为车载摄像头拍摄的视频数据和/或者车载其他感知设备获得的环境感知信息，这些感知信息的数据量较大。实时的感知数据传输对自动驾驶车辆所处的网络环境有一定的要求。3GPP的5G R16标准中定义了对远程驾驶业务的网络通信指标，要求传输时延为5ms，可靠性为99.99%，上行速率25Mbps，下行速率1Mbps。在目前已有的研究中，包括已公开的专利 CN 113805515 A“车辆远程控制方法、装置、设备、存储介质和远程驾驶舱”、CN 113741223 A
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车辆远程控制方法、装置、设备、介质以及自动驾驶车辆”以及CN 115390484 A“一种车辆远程控制方法、装置、电子设备及存储介质”等，都假设车辆行驶区域的网络均满足远程控制业务的要求。然而，在实际的场景中，单一的网络，如运营商部署的4/5G公网或者是企业自己部署的WiFi或者是4/5G专网等总会存在盲区或者不完全满足远程控制的区域。因此，如何设计基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置及方法。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，应用于自动驾驶车辆，包括：车辆信息获取模块：用于获取自动驾驶车辆的车辆状态信息、车辆位置信息、车载感知设备的车辆周围环境信息以及可用网络列表；第一消息发送模块：用于根据自动驾驶车辆的状态产生相应的消息，并将相应的
消息通过所述可用网络列表中对应的网络发送给远程控制端；第一消息接收模块：用于根据自动驾驶车辆的状态，监听不同的网络端口，接收来自远程控制端发送的远程控制消息，并对远程控制消息进行过滤、合并操作后转发给第一远程控制模块；第一远程控制模块：用于接收来自第一消息接收模块的消息，并响应消息中所包含的远程控制指令，实现对自动驾驶车辆的远程控制。
[0006]第二方面，本专利技术提供一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，应用于远程控制端，包括：网络信息获取模块：用于获取指定区域的可用网络列表和相应网络的网络质量；路径规划模块：用于在区域的网络质量已知的情况下，根据自动驾驶车辆的起点和终点，为自动驾驶车辆规划出一条最佳的行驶路径，在该路径上的网络质量尽可能支持远程驾驶；第二消息接收模块：用于接收来自自动驾驶车辆发送的消息，并对消息进行过滤、合并操作后转发给第二远程控制模块；第二远程控制模块：用于接收来自第二消息接收模块的消息，并根据消息中包含的信息产生相应的远程控制指令；第二消息发送模块：用于根据第二远程控制模块产生的远程控制指令生成对应的消息，并将消息通过所述可用网络列表中相应的网络发送给自动驾驶车辆。
[0007]第三方面，本专利技术提供一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，应用于自动驾驶车辆，该方法包括如下步骤：S101：自动驾驶车辆启动后，搜索可用的网络并连接，选择一个可用的网络作为当前发送和接收信息的第一网络，接收远程控制端发送的远程驾驶启动消息；S102：自动驾驶车辆通过所述第一网络获得远程控制端发送的包含有自动驾驶车辆在预行驶区域的路径规划信息和预行驶区域的异构网络信息的预行驶区域信息，按照规划的路径自动驾驶，并根据所述异构网络信息生成并维护可用网络列表；S103：自动驾驶车辆行驶中，选择合适的网络或网络组合发送车辆运行消息给远程控制端，并监听所有异构网络上的远程控制端发送的远程控制消息；S104：自动驾驶车辆对远程控制消息进行处理后，响应远程控制端发送的远程控制指令。
[0008]第四方面，本专利技术提供一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，应用于远程控制端，该方法包括如下步骤：S201：远程控制端通过收到车辆启动消息所在的网络端口，发送远程驾驶启动消息给自动驾驶车辆；S202：远程控制端获得自动驾驶车辆所在地和目标地对应区域的异构网络质量信息，为自动驾驶车辆规划最佳行驶路径，在最佳行驶路径上的网络质量尽可能支持远程驾驶，并将预行驶区域路径信息和对应的异构网络质量信息封装成预行驶区域消息，通过所述自动驾驶车辆所使用的网络发送给自动驾驶车辆；S203：远程控制端接收自动驾驶车辆发送的车辆运行消息，并对接收到的车辆运行信息进行合并，提取完整有效的信息，根据需要生成远程控制指令，并封装生成远程控制
消息，发送给自动驾驶车辆。
[0009]本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法及装置，通过有效利用异构网络资源，在车辆路径规划时绕开网络质量不支持远程驾驶的区域，避免或大幅降低自动驾驶出现异常而无法及时远程接管控制的概率，提高远程控制的可用性和可靠性；同时在车辆行驶路径上合理利用异构网络资源，提升远程驾驶后端实时感知车辆周围环境与车辆状态信息的实时性，更进一步提升驾驶安全性和可靠性。
附图说明
[0010]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明。
[0011]图1为本专利技术实施例提供的一种自动驾驶车辆远程控制方法流程示意图。
[0012]图2为本专利技术实施例提供的另一种自动驾驶车辆远程控制方法流程示意图。
[0013]图3为本专利技术实施例提供的一种自动驾驶车辆远程控制装置的结构框图。
[0014]图4为本专利技术实施例提供的车辆信息获取模块的结构框图。
[0015]图5为本专利技术实施例提供的第一消息发送模块的结构框图。
[0016]图6为本专利技术实施例提供的第一消息接收模块的结构框图。
[0017]图7为本专利技术实施例提供的第一远程控制模块的结构框图。
[0018]图8为本专利技术实施例提供的另一种自动驾驶车辆远程控制装置的结构框图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，应用于自动驾驶车辆，其特征在于，包括：车辆信息获取模块：用于获取自动驾驶车辆的车辆状态信息、车辆位置信息、车载感知设备的车辆周围环境信息以及可用网络列表；第一消息发送模块：用于根据自动驾驶车辆的状态产生相应的消息，并将相应的消息通过所述可用网络列表中对应的网络发送给远程控制端；第一消息接收模块：用于根据自动驾驶车辆的状态，监听不同的网络端口，接收来自远程控制端发送的远程控制消息，并对远程控制消息进行过滤、合并操作后转发给第一远程控制模块；第一远程控制模块：用于接收来自第一消息接收模块的消息，并响应消息中所包含的远程控制指令，实现对自动驾驶车辆的远程控制。2.根据权利要求1所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述车辆信息获取模块包括：车辆状态信息获取单元：用于从自动驾驶车辆的自动驾驶系统获得车辆状态信息；车辆定位信息获取单元：用于从自动驾驶车辆的自动驾驶系统获得当前车辆位置信息，并将相应的定位信息发送给网络列表获取单元；车辆周围环境信息获取单元：用于从自动驾驶车辆的自动驾驶系统获得车辆周围环境信息；网络列表获取单元：通过从所述车辆定位信息获取单元获得当前车辆的位置信息，并根据网络质量信息，生成并维护可用网络列表。3.根据权利要求1所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述第一消息发送模块包括：第一消息生成单元：用于根据自动驾驶车辆的状态产生相应的消息；第一网络确定单元：用于根据待发送的消息的类型以及当前可用网络列表，为待发送的消息确定发送的网络；第一消息发送单元：用于将待发送的消息通过相应的发送网络进行发送，包括对消息进行复制以及对消息的拆分。4.根据权利要求1所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述第一消息接收模块包括：第一消息监听单元：用于监听可用网络列表中对应的网络端口，并将监听到的消息发送给第一消息聚合单元；第一消息聚合单元：用于对监听到的消息进行聚合处理，对于来自不同网络的同一消息进行过滤，减少远程控制指令的重复执行；第一远程指令提取单元：用于对收到的远程控制消息进行处理，提取相应的远程控制指令，并优先将优先级高的远程控制指令发送给第一远程控制模块。5.根据权利要求1所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述第一远程控制模块包括：远程指令分类单元：对接收到的远程控制指令进行分类，根据控制的不同分为车内控制类指令和驾驶类指令；
远程指令响应寻址单元：将不同的远程控制指令转发到自动驾驶车辆不同的控制系统，以实现对远程控制的响应；对于车内控制类指令，转发给自动驾驶车辆的智能座舱系统；对于驾驶类指令，转发给自动驾驶车辆的自动驾驶系统。6.根据权利要求2所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述网络列表获取单元在生成并维护可用网络列表时，根据预设的网络配置文件自动搜索可用的网络，且所述网络配置文件自动保存上一次成功接入的网络信息，并在网络搜索时优先搜索最近一次成功接入的网络。7.根据权利要求3所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述第一消息发送模块为车辆状态信息、车辆位置信息、车辆周围环境信息设置不同的发送优先级，其中，所述车辆状态信息具有第一优先级，所述车辆位置信息具有第二类优先级，所述车辆周围环境信息具有第三类优先级。8.一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，应用于远程控制端，其特征在于，包括：网络信息获取模块：用于获取指定区域的可用网络列表和相应网络的网络质量；路径规划模块：用于在区域的网络质量已知的情况下，根据自动驾驶车辆的起点和终点，为自动驾驶车辆规...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云涛，朱永东，赵志峰，华炜，黄倩，赵庶源，李道勋，吴自勉，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：