基于静态地图与感兴趣区域重构的远程驾驶系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种基于静态地图与感兴趣区域重构的远程驾驶系统及方法

【技术实现步骤摘要】
基于静态地图与感兴趣区域重构的远程驾驶系统及方法


[0001]本专利技术实施例涉及智能网联汽车
，尤其涉及一种基于静态地图与感兴趣区域重构的远程驾驶系统及方法
。

技术介绍

[0002]远程智能驾驶技术是指通过无人驾驶技术实现车辆远程控制和操作，不需要人类驾驶员直接参与
。
它基于先进的传感器
、
计算机视觉
、
网联通信等技术，车辆上传周围环境信息
、
远程驾驶舱实时呈现车辆周围环境
、
远程驾驶员进行车辆安全驾驶控制
。
[0003]远程智能驾驶为自动驾驶车辆的一项控制方式，主要使用在无人驾驶车辆出现问题时，通过远程驾驶员及时接管，以及时将无人驾驶车辆脱困，避免车辆故障和无法正常运营的场景外
。
还可以在执行灾区
、
高危路段等危险极端工况和任务时，用远程驾驶代替人工作业，减少人员伤亡的情况
。
[0004]目前行业内推出的远程智能驾驶方式，主要通过远程驾驶车端与远程驾驶舱端两大控制系统组成，远程驾驶车端主要装配有环境感知设备
、
远程控制单元
、
通信终端以及车身控制器，远程驾驶舱端主要装配有显示器组件
、
远程控制服务器
、
控制模拟器以及通信终端
。
远程驾驶车端将车辆周边的感知信息和车身的一些状态信息通过远程控制单元编码信息后，再经过通信终端传输给远程驾驶舱端，经过显示器组件进行实时显示，驾驶舱中的驾驶员通过显示的信息，判断车端的环境，然后通过控制模拟器进行驾驶反馈，通过操控方向盘
、
油门
、
刹车踏板
、
挡位等模拟器触发驾驶信号，并将信号通过远程控制服务器编码控制信号，经过舱端的通信终端回传给车端，车端远程控制单元解析控制信号后，将控制命令数据发送给车身控制器，车身控制器执行控制，从而实现远程驾驶
。
[0005]因此，为了保证远程驾驶功能的安全可靠，必须实现车辆信号与驾驶舱之间通讯的稳定实时，以及对车身周围环境的真实展示
。
这部分的技术难点主要在车身周围全域感知信号的实时回传上，一是受限于移动通信的技术限制，且处于移动通信时基站负载的波动
、
环境电磁干扰的程度和车辆移动的速度变化，处于高速移动车辆的无线通讯带宽还无法做到很高且稳定性无法长时间保持，从而容易造成数据时延波动和带宽波动；二是由于车身的尺寸近似为长条矩形，为实现对车辆周围视觉信号的全覆盖，车辆至少需要4个视场角大于
90
度的摄像头才能覆盖全视野，对于大型车辆来说，所需的摄像头就更多了，一般为了实现更真实的
360
度环视，也会在满足需求的基础上增加一些特定位置的辅助摄像头
。
这就造成远程驾驶所需要回传车身摄像头的视频流数量非常多，导致传输码率提高，从而造成传输成本的增加，另外还有很大的概率因传输码率过高造成的通信信道阻塞，从而影响传输的时效性和稳定性
。
而降低传输视频数量会导致视角的不完整，降低传输视频码率会导致画面模糊，这都大大降低了远程驾驶员做出反馈操作的质量和效率，从而阻碍了远程驾驶的大量应用
。
[0006]现有技术主要通过将车端感知结构化回传和舱端进行三维重构来缓解上述问题，但都无法在传输效率和展示质量上平衡，无法得到一个远程驾驶员体验良好的远程驾驶环
境的展示，而且舱端的三维重建大多依赖离线的高精地图，没有完备的地图在线采集和车端动态感知展示的一体化流程
。
[0007]因此，在多工况下，如何减少远程驾驶传输大量原始数据所带来的网络带宽需求以提高远程驾驶的安全性
、
以及提高在线背景地图构建的灵活性，成为降低远程驾驶成本和保障远程驾驶全工况安全可靠亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于静态地图与感兴趣区域重构的远程驾驶系统及方法，以至少部分解决上述问题
。
[0009]根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种基于静态地图与感兴趣区域重构的远程驾驶系统，包括远程驾驶车端单元
、
远程驾驶舱端单元
、
远程驾驶云端单元，所述远程驾驶车端单元包括：多通道通信终端，用于为远程驾驶单元提供多路外网络通信通道，以实现车端与云端与舱端的数据和信令的交互；感知定位设备，用于采集并传输远程驾驶车辆的周围环境信息及运行定位信息，其中，所述远程驾驶车辆的周围环境信息及运行定位信息作为原始数据；远程控制单元，用于向远程控制服务器发送车辆结构化数据和接收车辆控制命令并将所述车辆控制命令发送给所述域控制器；域控制器，用于接收所述原始数据，通过多核
CPU/GPU
芯片提供的算力对所述原始数据进行解析，生成结构化的感知结果和定位结果作为所述车辆结构化数据，并将所述结构化的感知结果和定位结果发送给所述远程控制单元，同时也将所述远程控制单元下发的车辆控制命令下发给车身控制器；车身控制器，用于接收并执行所述域控制器下发的控制命令，同时实时的将车辆底盘的状态信息发送给所述域控制器
。
[0010]在一种实现方式中，所述远程驾驶舱端单元包括：远程控制服务器，用于向所述远程控制单元发送车辆控制命令和接收所述车辆结构化数据，其中，远程控制的所有数据都经由所述远程控制单元解析和处理，同时所述远程控制服务器可以接入远程驾驶云端在线背景地图和车端结构化数据进行三维重建，并经由显示组件展示给远程驾驶员；模拟控制器，用于为远程驾驶员进行反馈驾驶时产生控制信号，发送给所述远程控制服务器；显示组件，用于为远程驾驶员展示车辆驾驶三维场景和车辆状态信息
。
[0011]在另一种实现方式中，所述远程驾驶云端单元包括：云端地图服务器；云端存储资源；内容分发网络；其中，所述云端地图服务器用于提供在线背景地图生成和下载服务，所述云端地图服务器与所述云端存储资源连接，用于地图数据的读取和写入，所述云端地图服务器和所述云端存储资源通过所述内容分发网络与公共网络或专用网络连接，用于加速数据上传及数据下发
。
[0012]根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种基于静态地图与感兴趣区域重构的远程驾驶方法，包括：通过所述感知定位设备采集行驶过程中产生的环境数据和定位数据作为原始数据；通过所述域控制器对所述原始数据进行解析，生成结构化的感知结果和定位结果作为所述车辆结构化数据，其中，所述结构化的感知结果和定位结果为环境中前景障碍物的结构化数据
、
环境中背景物体的压缩点云数据
、
车辆状态数据及车辆定位数据；所述车端通过所述远程控制服务器和所述多通道通信终端将所述车辆结构化数据发送到所述云端地图服务器；所述地图服务器根据不同情况，完成对所述车端发送的所述车辆结构化
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于静态地图与感兴趣区域重构的远程驾驶系统，包括远程驾驶车端单元
、
远程驾驶舱端单元
、
远程驾驶云端单元，其特征在于，所述远程驾驶车端单元包括：多通道通信终端，用于为远程驾驶单元提供多路外网络通信通道，以实现车端与云端与舱端的数据和信令的交互；感知定位设备，用于采集并传输远程驾驶车辆的周围环境信息及运行定位信息，其中，所述远程驾驶车辆的周围环境信息及运行定位信息作为原始数据；远程控制单元，用于向远程控制服务器发送车辆结构化数据和接收车辆控制命令并将所述车辆控制命令发送给所述域控制器；域控制器，用于接收所述原始数据，通过多核
CPU/GPU
芯片提供的算力对所述原始数据进行解析，生成结构化的感知结果和定位结果作为所述车辆结构化数据，并将所述结构化的感知结果和定位结果发送给所述远程控制单元，同时也将所述远程控制单元下发的车辆控制命令下发给车身控制器；车身控制器，用于接收并执行所述域控制器下发的控制命令，同时实时的将车辆底盘的状态信息发送给所述域控制器
。2.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述远程驾驶舱端单元包括：远程控制服务器，用于向所述远程控制单元发送车辆控制命令和接收所述车辆结构化数据，其中，远程控制的所有数据都经由所述远程控制单元解析和处理，同时所述远程控制服务器可以接入远程驾驶云端在线背景地图和车端结构化数据进行三维重建，并经由显示组件展示给远程驾驶员；模拟控制器，用于为远程驾驶员进行反馈驾驶时产生控制信号，发送给所述远程控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，杨志伟，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：