CN110377000B - 一种自动驾驶车辆远程调配控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种自动驾驶车辆远程调配控制系统及方法，包括：多台自动驾驶车辆、服务器、远程调配监控终端和至少一台远程车辆操控台架；自动驾驶车辆，包括车体、感知模块和控制主板；远程车辆操控台架，包括台体、VR显示设备、转向盘、加速踏板和制动踏板。本发明利用5G通信技术实现自动驾驶车辆与服务器的连接，并且通过多种传感器融合的方式对车辆自身以及周围的驾驶环境进行实时监测，利用不同等级的故障信息生成人工介入提示信息，从而及时发现潜在风险并避免一些危险操作，保证行车安全，且在远程操控过程中，通过VR显示设备可以向远程操控者展示真实的车辆运行情况，为远程操控者提供更加真实、直观的驾驶体验。

Description

一种自动驾驶车辆远程调配控制系统及方法

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种自动驾驶车辆远程调配控制系统及方法。

背景技术

随着人工智能技术和计算机技术的发展，自动驾驶技术日渐成熟。自动驾驶车辆能够高效利用交通资源，缓解交通拥堵、减少碳排放。目前对于自动驾驶任务调配与远程的操控的需求日益凸显。

车辆的行驶关乎生命财产安全，任何一个小疏忽都可能造成车毁人亡的惨剧。受限于无线通信延迟高的问题，目前车辆远程控制相关专利多只涉及部分车载设备的控制，几乎不涉及车辆的驾驶操控。

在现有自动驾驶车辆远程控制系统中，远程操控者对车辆的行驶状态没有直观的感受，无法模拟真实驾驶感，对于一些风险操作不能及时停止；并且没有考虑人工介入的逻辑条件，只能人为的选择介入哪辆车，从而不能准确及时判断哪辆车需要人工介入，进而不能对需要人工介入的车辆进行及时处理，造成危险自动驾驶。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种自动驾驶车辆远程调配控制系统，利用5G通信技术实现自动驾驶车辆与服务器的连接以及服务器与远程调配终端的连接，解决了自动驾驶车辆远程控制的延迟问题，并且通过多种传感器融合的方式对车辆自身以及周围的驾驶环境进行实时监测，为车辆的自动驾驶和远程控制提供了详尽精确的数据信息，利用不同等级的故障信息生成人工介入提示信息，使监控者能及时发现潜在风险并避免一些危险操作，且在远程操控过程中，通过VR显示设备可以向远程操控者展示真实的车辆运行情况，从而为远程操控者提供更加真实、直观的驾驶体验。

有鉴于此，第一方面，本发明实施例提供了一种自动驾驶车辆远程调配控制系统，包括：多台自动驾驶车辆、服务器、远程调配监控终端和至少一台远程车辆操控台架；

所述自动驾驶车辆，包括车体、感知模块和控制主板；所述感知模块用于获取车辆的状态信息和环境感知信息；所述控制主板用于根据所述状态信息和环境感知信息控制所述车体，并将所述状态信息和环境感知信息发送至所述服务器；

所述服务器，通过无线网络连接所述自动驾驶车辆，用于接收所述自动驾驶车辆发送的状态信息和环境感知信息，并且接收用户发送的任务信息；

所述远程调配监控终端，通过网络与所述服务器相连，通过电缆线与所述远程车辆操控台架相连，用于通过所述服务器对所述自动驾驶车辆进行任务分配与运行状态监控，根据监控结果分配所述自动驾驶车辆和所述远程车辆操控台架的操控权；

所述远程车辆操控台架，包括台体、VR显示设备、转向盘、加速踏板和制动踏板；所述VR显示设备用于接收和显示所述自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息；所述远程车辆操控台架根据远程操控者对所述转向盘、加速踏板和制动踏板的操控生成相应的远程控制指令，发送给所述远程调配监控终端，从而对所述自动驾驶车辆进行远程控制。

优选的，所述感知模块包括：环境感知模块和车辆状态感知模块；

其中，所述环境感知模块包括GPS装置、惯性导航、激光雷达、毫米波雷达、摄像机中的一种或多种；

所述车辆状态感知模块包括温度计、轮速计、油量传感器、剩余电量传感器、电池健康状态传感器、磨损传感器、胎压传感器中的一种或多种。

优选的，所述控制主板包括：通信模块、自动驾驶模块和行驶执行模块；

所述通信模块通过网络与所述服务器相连接，用于将车辆的状态信息与环境感知信息上传到所述服务器，并从所述服务器获取任务信息与远程控制指令；

所述自动驾驶模块用于根据接收到的任务信息和车辆的状态信息、环境感知信息生成行驶轨迹；

所述行驶执行模块用于根据所述行驶轨迹计算所述车辆的ESP、线控制动器、电子节气门、自动变速箱的控制参数，并根据所述控制参数生成相应的车辆控制指令，从而控制所述自动驾驶车辆的运行。

进一步优选的，所述控制主板还用于接收所述ESP、线控制动器、电子节气门、自动变速箱的反馈信号，并根据所述状态信息、环境感知信息和所述反馈信号对所述车辆的运行状态进行监控，根据监控结果生成不同等级属性的故障信息，并将所述故障信息发送给所述服务器。

进一步优选的，所述远程调配监控终端包括显示器、组任务调配模块和人机共驾协调模块；

所述显示器组用于显示一台或多台所述自动驾驶车辆的行车数据和/或任务执行信息；

所述任务调配模块用于监控所述用户发布的任务信息，并根据所述自动驾驶车辆的行车状态与位置信息对所述任务信息进行分配；

所述人机共驾协调模块用于接收监控者根据所述不同等级属性的故障信息输入的控制模式信息，其中，所述控制模式信息包括人机共驾模式和完全控制模式；所述人机共驾协调模块根据所述控制模式信息分配所述自动驾驶车辆和所述远程车辆操控台架的操控权。

第二方面，本发明实施例提供了一种自动驾驶车辆远程调配控制方法，包括：

远程调配监控终端通过服务器对自动驾驶车辆反馈的故障信息进行监控；所述故障信息包括车辆ID；

当所述故障信息的等级属性为警告时，远程调配监控终端生成人工介入选择信息；

接收监控者根据所述人工介入选择信息输入的确认信息；

根据所述车辆ID获取所述自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息，并发送给远程车辆操控台架；

所述远程车辆操控台架的VR显示设备对所述自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息进行显示；

所述远程车辆操控台架根据远程操控者对转向盘、加速踏板和制动踏板的操控生成相应的远程控制指令，发送给远程调配监控终端；所述远程控制指令中携带所述车辆ID和所述远程车辆操控台架ID；

远程调配监控终端接收所述监控者输入的控制模式信息；

当所述控制模式信息为人机共驾模式时，所述远程调配监控终端根据所述远程车辆操控台架ID在接收到的远程控制指令中加入身份加密信息和校验信息，并生成数据包发送给所述服务器；

当所述控制模式信息为完全控制模式时，所述远程调配监控终端对所述远程控制指令进行最高权限的授权，在授权后的远程控制指令中加入身份加密信息和校验信息，并生成数据包发送给所述服务器；

所述服务器根据所述车辆ID，将所述数据包发送给相对应的自动驾驶车辆；

所述自动驾驶车辆对所述数据包进行解析，得到所述身份信息、校验信息和远程控制指令；

所述自动驾驶车辆对解析到的身份信息和校验信息进行验证；

当验证通过后，根据解析到的远程控制指令以及相对应的权限信息对所述自动驾驶车辆进行远程控制。

优选的，远程调配监控终端通过服务器对自动驾驶车辆反馈的故障信息进行监控之前，所述方法还包括：

当所述自动驾驶车辆的运行状态满足第一预设条件时，生成等级属性为提示的故障信息；

当所述自动驾驶车辆的运行状态满足第二预设条件时，生成等级属性为警告的故障信息；

当所述自动驾驶车辆的运行状态满足第三预设条件时，生成等级属性为错误的故障信息。

进一步优选的，在所述远程调配监控终端通过服务器对自动驾驶车辆反馈的故障信息进行监控之后，所述方法还包括：

当所述故障信息的属性为错误时，所述远程调配监控终端对所述自动驾驶车辆进行紧急状态处理，并生成人工介入提示信息；

将所述控制模式信息设定为完全控制模式。

优选的，在所述远程车辆操控台架的VR显示设备对所述自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息进行显示之前，所述方法还包括：

所述远程车辆操控台架将接收到的所述自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息输入所述VR显示设备。

优选的，在所述根据解析到的远程控制指令以及相对应的权限信息对所述自动驾驶车辆进行控制之后，所述方法还包括：

每隔预设时间间隔，所述自动驾驶车辆向所述远程调配监控终端发送心跳信息。

本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆远程调配控制系统及方法，利用5G通信技术实现自动驾驶车辆与服务器的连接以及服务器与远程调配终端的连接，解决了自动驾驶车辆远程控制的延迟问题，并且通过多种传感器融合的方式对车辆自身以及周围的驾驶环境进行实时监测，为车辆的自动驾驶和远程控制提供了详尽精确的数据信息，利用不同等级的故障信息生成人工介入提示信息，使监控者能及时发现潜在风险并避免一些危险操作，且在远程操控过程中，通过VR显示设备可以向远程操控者展示真实的车辆运行情况，从而为远程操控者提供更加真实、直观的驾驶体验。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆远程调配控制系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆远程调配控制方法的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆远程调配控制系统和方法，利用5G通信技术实现自动驾驶车辆与服务器的连接以及服务器与远程调配终端的连接，并且利用VR技术实现对自动驾驶车辆的远程控制。

图1为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆远程调配控制系统的示意图，如图1所示，所述系统包括：多台自动驾驶车辆10、服务器20、远程调配监控终端30和至少一台远程车辆操控台架40。

自动驾驶车辆10，具体包括车体、感知模块和控制主板(图中未示出)。

感知模块用于获取车辆的状态信息和环境感知信息，感知模块具体包括环境感知模块和车辆状态感知模块，环境感知信息是指通过环境感知模块获取到信息，车辆的状态信息是指通过车辆状态感知模块获取到的信息。其中，环境感知模块包括但不限于GPS装置、惯性导航、激光雷达、毫米波雷达、摄像机中的一种或多种；GPS装置用于获取车体的经纬度信息，从而对车体进行定位；惯性导航根据车体六个自由度的加速度信息对车辆的运动姿态进行估计、并修正定位信息；激光雷达用于检测车道线边缘、障碍物信息、车辆与行人；毫米波雷达用于检测结构化道路上的车辆；摄像机用于检测交通信号灯、交通标志、障碍物信息、车辆、行人以及其它传感器无法准确辨别的物体。车辆状态感知模块用于获取车辆的状态信息，车辆状态感知模块包括但不限于温度计、轮速计、油量传感器、剩余电量传感器、电池健康状态传感器、磨损传感器、胎压传感器中的一种或多种。通过多种传感器融合的方式对车辆自身以及周围的驾驶环境进行实时监测，为车辆的自动驾驶提供了详尽精确的数据信息。

控制主板用于根据状态信息和环境感知信息控制车体，并将状态信息和环境感知信息发送至服务器20，控制主板具体包括通信模块、自动驾驶模块和行驶执行模块。

其中，通信模块通过网络与服务器20相连接，将车辆的状态信息与环境感知信息上传到服务器20，并从服务器20获取任务信息与远程控制指令。为实现远程高速通信，通信模块通过5G网络与服务器20相连接，利用5G网络通信速度高延迟低的特点实现车辆与服务器20之间的通信，一方面将车辆的状态信息与环境感知信息通过5G网络实时上传至服务器20，另一方面通过5G网络实时接收服务器20下发的任务信息或返回的控制指令，从而利用5G网络实现通信的远程高速传输，克服了现有延迟通信的缺点。

自动驾驶模块用于根据接收到的任务信息和车辆的状态信息、环境感知信息生成行驶轨迹，具体的，自动驾驶模块根据任务信息中包含的目的地位置，以及实时接收到车辆的状态信息、环境感知信息运用算法进行实时计算，从而得到最优路径即为车辆的行驶轨迹。

行驶执行模块用于根据行驶轨迹计算车辆的ESP、线控制动器、电子节气门、自动变速箱的控制参数，并根据控制参数生成相应的车辆控制指令，通过CAN总线对上述车辆控制信号进行发布，从而控制自动驾驶车辆10的运行。

为实时监控车辆在运行过程中的状态，及时对车辆出现的问题的查看和解决，控制主板还包括故障诊断机制，即控制主板还用于接收ESP、线控制动器、电子节气门、自动变速箱的反馈信号，并根据状态信息、环境感知信息和反馈信号对车辆的运行状态进行监控，根据监控结果生成不同等级属性的故障信息，并将故障信息发送给服务器20。

在本例中，故障信息可以分为三个等级，包括提示、警告、错误，具体的，当自动驾驶车辆10的运行状态满足第一预设条件时，生成等级属性为提示的故障信息，提示信息包括但不限于电量低、油量低、路面不佳和其它提醒信号，提示属性的信息并不影响车辆当前的运行状态，长期不处理可能触发警告信息；当自动驾驶车辆10的运行状态满足第二预设条件时，生成等级属性为提示的故障信息，警告信息包括但不限于电量过低、油量过低、温度过高、胎压过低、磨损过大，传感器被遮挡等较危险的信号，警告信息对车辆有一定的影响，长期不处理可能触发错误信息；当自动驾驶车辆10的运行状态满足第三预设条件时，生成等级属性为提示的故障信息，错误信息包括但不限于定位丢失、传感器故障、车辆执行机构损坏等严重影响行车安全的信息。需要说明的是，第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件中包括对车辆多个运行参数预设阈值的设定，当车辆的一个或多个运行参数到达预设阈值时，即可触发相应等级的故障信息，本领域技术人员可以根据实际需要对所述第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件进行设定。

服务器20，通过无线网络连接自动驾驶车辆10，用于接收自动驾驶车辆10发送的状态信息和环境感知信息，并且接收用户发送的任务信息。

远程调配监控终端30，通过网络与服务器20相连，通过电缆线与远程车辆操控台架40相连，用于通过服务器20对自动驾驶车辆10进行任务分配与运行状态监控，根据监控结果分配自动驾驶车辆10和远程车辆操控台架40的操控权。远程调配监控终端30具体包括显示器组31、任务调配模块(图中未示出)和人机共驾协调模块(图中未示出)。

显示器组31用于显示一台或多台自动驾驶车辆10的行车数据和/或任务执行信息，具体的，远程调配监控终端30将多台自动驾驶车辆10的行车数据和任务执行信息发布到显示器组31上，其中，行车数据包括车辆的各项性能指标和环境感知信息；环境感知信息包括各传感器采集到的信息以及车辆的位置与姿态信息，并在地图中以箭头的方式显示；任务执行信息包括任务目标、任务路线和任务进度。需要说明的是，显示器组31可以根据需要一次性显示一台或多台车辆的行车数据，显示器组31也可以查看不同ID车辆的任务执行信息，一次性显示一台或多台车辆的任务执行信息，还可以一次性显示一台或多台车辆的行车数据和任务执行信息，从而便于监控终端的监控人员对车辆运行状态的查看，也就是说不仅能对自动驾驶车辆10进行远程控制，还可对常态运营下的众多自动驾驶车辆10进行监控。

任务调配模块用于监控用户发布的任务信息，并根据自动驾驶车辆10的行车状态与位置信息对任务信息进行分配；具体的，任务调配模块根据接收的任务目标地点、紧急程度和/或任务时间对车辆进行远程任务分配调度，在任务调度过程中，任务调配模块可以根据自动驾驶车辆10的行车状态与位置信息对任务进行自动分配，也可以由监控终端的监控人员人工分配任务。

人机共驾协调模块拥有除对现场人工操控以外的最高控制权限，人机共驾协调模块用于接收监控者根据不同等级属性的故障信息输入的控制模式信息，其中，控制模式信息包括人机共驾模式和完全控制模式；人机共驾协调模块根据控制模式信息分配自动驾驶车辆10和远程车辆操控台架40的操控权。

具体的，当远程调配监控终端30监控到车辆生成警告信息时，生成人工介入选择信息，提示监控人员是否进行人工介入，监控者选择人工介入时会生成模式选择信息，提示监控人员选择人机共驾模式还是完全控制模式；当远程调配监控终端30监控到车辆生成错误信息时，人机共驾协调模块对车辆进行靠边停车紧急状态处理，并提醒监控人员进行及时人工介入，并自动默认为完全控制模式。本发明通过远程调配与远程调配监控终端30对自动驾驶车辆10的自动监控，能自动告知监控者哪辆车需要人工介入，哪辆车必须立刻进行人工介入，与现有技术相比，能够及时对车辆潜在的风险进行发现和避免，并节省了大量的时间成本和人工成本。

当控制模式信息为人机共驾模式时，自动驾驶车辆10具有一定的自主权限，远程车辆操控台架40也具有一定的控制权；当控制模式信息为完全控制模式时，远程调配监控终端30对远程车辆操控台架40进行最高权限的授权，即远程车辆操控台架40对车辆进行完全控制。

远程车辆操控台架40，包括台体41、VR显示设备42、转向盘43、加速踏板44和制动踏板45。

VR显示设备42用于接收需要远程控制的自动驾驶车辆10的状态信息、环境感知信息和任务信息，以具有位姿信息的实时图像为主要信息进行显示，当然在VR显示设备42还会上显示车辆状态信息和任务信息，并可根据远程操控者的意愿显示环境感知信息。其中，车辆状态信息包括车辆自身运行状态和执行机构对动作的完成情况，车辆自身运行状态包括但不限于车速、档位、发动机/电机转速、转向灯、前照灯信息、各部件寿命信息，执行机构对动作的完成情况包括动作执行的延迟信息、完成度信息、偏差信息；环境感知信息包括但不限于道路信息、交通信号灯、交通标志信息和障碍物信息；任务信息包括但不限于任务的目标地点信息，距离信息，导航信息。通过VR显示设备42可以向远程操控者展示真实的车辆运行情况，从而为远程操控者提供更加真实、直观的驾驶体验。

在远程操控人员通过远程车辆操控台架40的转向盘43、加速踏板44和制动踏板45进行操控实现对车辆的远程操控，远程车辆操控台架40根据远程操控者对转向盘43、加速踏板44和制动踏板45的操控生成相应的远程控制指令，发送给远程调配监控终端30，远程调配监控终端30通过服务器20将远程控制指令发送给车辆，从而对自动驾驶车辆10进行远程控制。

为保证远程控制指令在传输过程中的安全性，远程调配监控终端30在接收到的远程控制指令之后，先根据控制模式信息对远程控制指令进行权限授权，当控制模式信息为完全控制模式时，远程调配监控终端30对远程车辆操控台架40发送的远程控制指令进行最高权限的授权，然后加入身份加密信息以及校验信息并打包发送到服务器20端，服务器20向指定车辆发送，车辆解密身份核实以及校验通过后，根据远程控制指令进行相应的操作，从而通过远程车辆操控台架40实现对车辆的完全控制，及时避免车辆在行驶过程中潜在风险的产生。

当控制模式信息为人机共驾模式时，自动驾驶车辆10具有一定的自主权限，远程车辆操控台架40也具有一定的控制权，自动驾驶车辆10根据感知到的车辆状态信息与环境信息，对方向盘转角、油门踏板和制动踏板45分别进行限制，使车辆的控制信息始终保持在一定的范围内；同时，远程车辆操控台架40向远程调配监控终端30发送远程控制指令，远程调配监控终端30直接在远程车辆操控台架40发送的远程控制指令中加入身份加密信息以及校验信息并打包发送到服务器20，服务器20向指定车辆发送；在自动驾驶车辆10端，先对控制指令进行解密，再进行身份核实与信息校验；核实与校验通过后，将控制量限制在一定的范围内，使车辆一定程度内按照远程控制命令进行行驶。所述的一定程度比如：车辆可以变道，但始终在车道线内；车辆可以加速，但不能超速；车辆可以制动，但是不能在道路中央停车妨碍交通；远程控制指令有一个转向意图，自动驾驶车辆10会作相应的转向动作，但会绕开转向路径上的障碍物。

在优选的实施例中，自动驾驶车辆10每隔一段时间会向远程调配监控终端30发送一个心跳信息，保证远程操控过程中的实时性与安全性，一旦心跳中断，强制对车辆进行靠边停车紧急状态处理，提醒监控者及时人工介入，并将控制模式信息设定为完全控制模式，从而对车辆进行及时控制，保证行车过程中安全。

本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆远程调配控制系统，利用5G通信技术实现自动驾驶车辆与服务器的连接以及服务器与远程调配终端的连接，解决了自动驾驶车辆远程控制的延迟问题，并且通过多种传感器融合的方式对车辆自身以及周围的驾驶环境进行实时监测，为车辆的自动驾驶和远程控制提供了详尽精确的数据信息，利用不同等级的故障信息生成人工介入提示信息，使监控者能及时发现潜在风险并避免一些危险操作，且在远程操控过程中，通过VR显示设备可以向远程操控者展示真实的车辆运行情况，从而为远程操控者提供更加真实、直观的驾驶体验。

以上是对本发明实施例所提供的自动驾驶车辆远程调配控制系统进行的详细描述，下面对本发明提供的一种自动驾驶车辆远程调配控制方法进行详细描述。

相应的，本发明还提供的一种自动驾驶车辆远程调配控制方法，所述控制方法是基于上述自动驾驶车辆远程调配控制系统实现的，图2为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆远程调配控制方法的流程图，如图2所示，所述方法包括:

步骤101，远程调配监控终端通过服务器对自动驾驶车辆反馈的故障信息进行监控；

自动驾驶车辆上设置的感知模块会对车辆的运行状态进行实时检测，感知模块具体包括环境感知模块和车辆状态感知模块，环境感知信息是指通过环境感知模块获取到信息，车辆的状态信息是指通过车辆状态感知模块获取到的信息。其中，环境感知模块包括但不限于GPS装置、惯性导航、激光雷达、毫米波雷达、摄像机中的一种或多种；GPS装置用于获取车体的经纬度信息，从而对车体进行定位；惯性导航根据车体六个自由度的加速度信息对车辆的运动姿态进行估计、并修正定位信息；激光雷达用于检测车道线边缘、障碍物信息、车辆与行人；毫米波雷达用于检测结构化道路上的车辆；摄像机用于检测交通信号灯、交通标志、障碍物信息、车辆、行人以及其它传感器无法准确辨别的物体。车辆状态感知模块用于获取车辆的状态信息，车辆状态感知模块包括但不限于温度计、轮速计、油量传感器、剩余电量传感器、电池健康状态传感器、磨损传感器、胎压传感器中的一种或多种。

在自动驾驶车辆自动驾驶的过程中，自动驾驶车辆通过5G网络与服务器相连，从服务器获取任务信息，再根据任务信息中包含的目的地位置，以及实时检测到车辆的状态信息、环境感知信息运用算法进行实时计算，从而得到最优路径即为车辆的行驶轨迹，根据行驶轨迹计算车辆的ESP、线控制动器、电子节气门、自动变速箱的控制参数，并根据控制参数生成相应的车辆控制指令，通过CAN总线对上述车辆控制信号进行发布，从而控制自动驾驶车辆的运行。

自动驾驶车辆的控制主板接收ESP、线控制动器、电子节气门、自动变速箱的反馈信号，并根据状态信息、环境感知信息和反馈信号对车辆的运行状态进行监控，根据监控结果生成不同等级属性的故障信息，并将故障信息发送给服务器。

其中，故障信息中包括车辆ID，故障信息可以分为三个等级，包括提示、警告、错误，具体的，当自动驾驶车辆的运行状态满足第一预设条件时，生成等级属性为提示的故障信息，提示信息包括但不限于电量低、油量低、路面不佳和其它提醒信号，提示属性的信息并不影响车辆当前的运行状态，长期不处理可能触发警告信息；当自动驾驶车辆的运行状态满足第二预设条件时，生成等级属性为提示的故障信息，警告信息包括但不限于电量过低、油量过低、温度过高、胎压过低、磨损过大，传感器被遮挡等较危险的信号，警告信息对车辆有一定的影响，长期不处理可能触发错误信息；当自动驾驶车辆的运行状态满足第三预设条件时，生成等级属性为提示的故障信息，错误信息包括但不限于定位丢失、传感器故障、车辆执行机构损坏等严重影响行车安全的信息。需要说明的是，第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件中包括对车辆多个运行参数预设阈值的设定，当车辆的一个或多个运行参数到达预设阈值时，即可触发相应等级的故障信息，本领域技术人员可以根据实际需要对所述第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件进行设定。

当远程调配监控终端监控到故障信息的等级属性为提示时，自动忽略，不作处理；当故障信息的等级属性为错误时，执行步骤102。当故障信息的等级属性为警告时，执行步骤103。

步骤102，远程调配监控终端对自动驾驶车辆进行紧急状态处理，并生成人工介入提示信息；将控制模式信息设定为完全控制模式。

当故障信息的属性为错误时，远程调配监控终端强制对车辆进行靠边停车紧急状态处理，从而保证车辆处于安全状态，同时生成人工介入提示信息，人工介入提示信息可以通过显示器进行显示，提示监控人员及时进入人工介入，此时由于车辆已经处于最高等级的故障状态，车辆无法自动驾驶，因此将控制模式信息设定为完全控制模式，即由远程车辆操控台架对车辆进行远程完全控制，以保证车辆驾驶安全。

步骤103，远程调配监控终端生成人工介入选择信息；

生成的人工介入选择信息可以通过显示器进行显示，用于提示远程调配监控终端的监控者是否进行人工介入，当监控者认为不需要进行人工介入时，可以不作处理，也可以在用鼠标在显示器上点击“否”选择按钮；当监控者认为需要进行人工介入时，执行步骤104。

步骤104，接收监控者根据人工介入选择信息输入的确认信息；

当监控者认为需要进行人工介入时，可以在用鼠标在显示器上点击“是”选择按钮，远程调配监控终端接收监控者输入的确认信息。

在监控人员确认进行人工介入后，会发布一个故障处理信息，远程调配监控终端可以自动将故障处理信息分配给某个远程车辆操控台架，远程车辆操控台架的操控人员也可以主动对故障处理信息进行响应。

步骤105，根据车辆ID获取自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息，并发送给远程车辆操控台架；

在监控人员确认进行人工介入后，远程调配监控终端根据故障信息中包含的车辆ID获取相对应的自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息，并发送发给相对应的远程车辆操控台架。

远程车辆操控台架将接收到的自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息输入VR显示设备。

步骤106，远程车辆操控台架的VR显示设备对自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息进行显示；

VR显示设备以具有位姿信息的实时图像为主要信息进行显示，当然在VR显示设备还会上显示车辆状态信息和任务信息，并可根据远程操控者的意愿显示环境感知信息。其中，车辆状态信息包括车辆自身运行状态和执行机构对动作的完成情况，车辆自身运行状态包括但不限于车速、档位、发动机/电机转速、转向灯、前照灯信息、各部件寿命信息，执行机构对动作的完成情况包括动作执行的延迟信息、完成度信息、偏差信息；环境感知信息包括但不限于道路信息、交通信号灯、交通标志信息和障碍物信息；任务信息包括但不限于任务的目标地点信息，距离信息，导航信息。通过VR显示设备可以向远程操控者展示真实的车辆运行情况，从而为远程操控者提供更加真实、直观的驾驶体验。

步骤107，远程车辆操控台架根据远程操控者对转向盘、加速踏板和制动踏板的操控生成相应的远程控制指令，发送给远程调配监控终端；

在远程操控者根据VR显示设备显示的信息，操控远程车辆操控台架的转向盘、加速踏板和制动踏板，远程车辆操控台架根据远程操控者对转向盘、加速踏板和制动踏板的操控生成相应的远程控制指令，发送给远程调配监控终端。

其中，远程控制指令中携带车辆ID和远程车辆操控台架ID。

步骤108，远程调配监控终端接收监控者输入的控制模式信息；

控制模式信息包括人机共驾模式和完全控制模式两种，人机共驾模式是指自动驾驶车辆具有一定的自主权限，远程车辆操控台架也具有一定的控制权；完全控制模是通过远程车辆操控台架实现对车辆的完全控制。

具体的，远程调配监控终端生成模式选择信息，提示监控者对控制模式进行选择，当监控者选择的是人机共驾模式时，执行步骤109；当监控者选择的是完全控制模式时，执行步骤110。

需要说明的是，模式选择信息可以是在远程调配监控终接收到远程控制指令时生成的，也可以是在步骤104远程调配监控终接收监控者输入的确认进行人工介入后生成的。

步骤109，当控制模式信息为人机共驾模式时，远程调配监控终端根据远程车辆操控台架ID在接收到的远程控制指令中加入身份加密信息和校验信息，并生成数据包发送给服务器；

具体的，当监控者选择人机共驾模式时，远程调配监控终端根据远程车辆操控台架ID在接收到的远程控制指令中加入身份加密信息和校验信息，并生成数据包发送给服务器，其中，校验信息具体可以是通过MD5算法生成的。

步骤110，当控制模式信息为完全控制模式时，远程调配监控终端对远程控制指令进行最高权限的授权，在授权后的远程控制指令中加入身份加密信息和校验信息，并生成数据包发送给服务器；

具体的，当监控者选择完全控制模式或者在步骤102中远程调配监控终端自动讲控制模式设定为完全控制模式时，说明车辆是由远程车辆操控台架完全远程控制的，因此远程调配监控终端先对接收到的远程车辆操控台架发送的远程控制指令进行最高权限的授权，然后在授权后的远程控制指令中加入身份加密信息和校验信息，并生成数据包发送给服务器。

步骤111，服务器根据车辆ID，将数据包发送给相对应的自动驾驶车辆；

步骤112，自动驾驶车辆对数据包进行解析，得到身份信息、校验信息和远程控制指令；

步骤113，自动驾驶车辆对解析到的身份信息和校验信息进行验证；

具体的，自动驾驶车辆在远程车辆操控台架信息列表中查询是否具有解析到的远程车辆操控台架ID，如果没有，认为身份验证不通过，则丢弃该帧远程控制指令；如果有，认为身份验证通过，对校验信息进行验证，当验证信息不通过时，则丢弃该帧远程控制指令，如果验证信息通过，则执行步骤114。

身份信息和校验信息设置保证了远程操控过程中的安全性，能够有效防止他人对自动驾驶车辆的控制。

步骤114，当验证通过后，根据解析到的远程控制指令以及相对应的权限信息对自动驾驶车辆进行远程控制。

具体的，当验证通过后，自动驾驶车辆根据远程控制指令进行相应的控制，从而实现对自动驾驶车辆进行远程控制,根据控制模式的不同，步骤114可以分成两种情况。

一种情况是当控制模式信息为人机共驾模式时，自动驾驶车辆根据感知到的车辆状态信息与环境信息，对方向盘转角、油门踏板和制动踏板分别进行限制，使车辆的控制信息始终保持在一定的范围内，同时，自动驾驶车辆接收远程车辆操控台架发送的远程控制指令，此时，车辆将控制量限制在一定的范围内，使车辆一定程度内按照远程控制命令进行行驶。所述的一定程度比如：车辆可以变道，但始终在车道线内；车辆可以加速，但不能超速；车辆可以制动，但是不能在道路中央停车妨碍交通；远程控制指令有一个转向意图，自动驾驶车辆会作相应的转向动作，但会绕开转向路径上的障碍物。

另一种情况是当控制模式信息为完全控制模式时，由于远程调配监控终端对远程车辆操控台架发送的远程控制指令进行最高权限的授权，因此在验证通过后，自动驾驶车辆只根据远程控制指令进行相应的操作，从而实现远程车辆操控台架对自动驾驶车辆进行完全远程控制，保证自动驾驶过程中的安全性。

为保证车辆在行驶过程中的安全性，车辆无论是在自动驾驶过程中还是在远程操控过程中，自动驾驶车辆每隔预设时间间隔要向远程调配监控终端发送心跳信息，保证远程操控过程中的实时性与安全性，一旦心跳中断，则执行步骤102。

本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆远程调配控制方法，利用5G通信技术实现自动驾驶车辆与服务器的连接以及服务器与远程调配终端的连接，解决了自动驾驶车辆远程控制的延迟问题，并且通过多种传感器融合的方式对车辆自身以及周围的驾驶环境进行实时监测，为车辆的自动驾驶和远程控制提供了详尽精确的数据信息，利用不同等级的故障信息生成人工介入提示信息，使监控者能及时发现潜在风险并避免一些危险操作，且在远程操控过程中，通过VR显示设备可以向远程操控者展示真实的车辆运行情况，从而为远程操控者提供更加真实、直观的驾驶体验。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RA自动驾驶车辆远程调配控制系统)、内存、只读存储器(RO自动驾驶车辆远程调配控制系统)、电可编程RO自动驾驶车辆远程调配控制系统、电可擦除可编程RO自动驾驶车辆远程调配控制系统、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-RO自动驾驶车辆远程调配控制系统、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动驾驶车辆远程调配控制系统，其特征在于，所述远程调配控制系统包括：多台自动驾驶车辆、服务器、远程调配监控终端和至少一台远程车辆操控台架；

所述自动驾驶车辆，包括车体、感知模块和控制主板；所述感知模块用于获取车辆的状态信息和环境感知信息；所述控制主板用于根据所述状态信息和环境感知信息控制所述车体，并将所述状态信息和环境感知信息发送至所述服务器；

所述服务器，通过无线网络连接所述自动驾驶车辆，用于接收所述自动驾驶车辆发送的状态信息和环境感知信息，并且接收用户发送的任务信息；

所述远程调配监控终端，通过网络与所述服务器相连，通过电缆线与所述远程车辆操控台架相连，用于通过所述服务器对所述自动驾驶车辆进行任务分配与运行状态监控，根据监控结果分配所述自动驾驶车辆和所述远程车辆操控台架的操控权；

所述远程车辆操控台架，包括台体、VR显示设备、转向盘、加速踏板和制动踏板；所述VR显示设备用于接收和显示所述自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息；所述远程车辆操控台架根据远程操控者对所述转向盘、加速踏板和制动踏板的操控生成相应的远程控制指令，发送给所述远程调配监控终端，从而对所述自动驾驶车辆进行远程控制；

所述远程调配监控终端包括显示器组、任务调配模块和人机共驾协调模块；

所述显示器组用于显示一台或多台所述自动驾驶车辆的行车数据和/或任务执行信息；

所述任务调配模块用于监控所述用户发布的任务信息，并根据所述自动驾驶车辆的行车状态与位置信息对所述任务信息进行分配；

所述人机共驾协调模块用于接收监控者根据不同等级属性的故障信息输入的控制模式信息，其中，所述控制模式信息包括人机共驾模式和完全控制模式；所述人机共驾协调模块根据所述控制模式信息分配所述自动驾驶车辆和所述远程车辆操控台架的操控权。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆远程调配控制系统，其特征在于，所述感知模块包括：环境感知模块和车辆状态感知模块；

其中，所述环境感知模块包括GPS装置、惯性导航、激光雷达、毫米波雷达、摄像机中的一种或多种；

所述车辆状态感知模块包括温度计、轮速计、油量传感器、剩余电量传感器、电池健康状态传感器、磨损传感器、胎压传感器中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆远程调配控制系统，其特征在于，所述控制主板包括：通信模块、自动驾驶模块和行驶执行模块；

所述通信模块通过网络与所述服务器相连接，用于将车辆的状态信息与环境感知信息上传到所述服务器，并从所述服务器获取任务信息与远程控制指令；

所述自动驾驶模块用于根据接收到的任务信息和车辆的状态信息、环境感知信息生成行驶轨迹；

所述行驶执行模块用于根据所述行驶轨迹计算所述车辆的ESP、线控制动器、电子节气门、自动变速箱的控制参数，并根据所述控制参数生成相应的车辆控制指令，从而控制所述自动驾驶车辆的运行。

4.根据权利要求3所述的自动驾驶车辆远程调配控制系统，其特征在于，所述控制主板还用于接收所述ESP、线控制动器、电子节气门、自动变速箱的反馈信号，并根据所述状态信息、环境感知信息和所述反馈信号对所述车辆的运行状态进行监控，根据监控结果生成不同等级属性的故障信息，并将所述故障信息发送给所述服务器。

5.一种自动驾驶车辆远程调配控制方法，其特征在于，远程调配监控终端包括显示器组、任务调配模块和人机共驾协调模块；所述显示器组用于显示一台或多台所述自动驾驶车辆的行车数据和/或任务执行信息；所述任务调配模块用于监控用户发布的任务信息，并根据所述自动驾驶车辆的行车状态与位置信息对所述任务信息进行分配；所述人机共驾协调模块用于接收监控者根据不同等级属性的故障信息输入的控制模式信息，其中，所述控制模式信息包括人机共驾模式和完全控制模式；所述人机共驾协调模块根据所述控制模式信息分配所述自动驾驶车辆和远程车辆操控台架的操控权，所述方法包括：

远程调配监控终端通过服务器对自动驾驶车辆反馈的故障信息进行监控；所述故障信息包括车辆ID；

当所述故障信息的等级属性为警告时，远程调配监控终端生成人工介入选择信息；

接收监控者根据所述人工介入选择信息输入的确认信息；

根据所述车辆ID获取所述自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息，并发送给远程车辆操控台架；

所述远程车辆操控台架的VR显示设备对所述自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息进行显示；

所述远程车辆操控台架根据远程操控者对转向盘、加速踏板和制动踏板的操控生成相应的远程控制指令，发送给远程调配监控终端；所述远程控制指令中携带所述车辆ID和所述远程车辆操控台架ID；

远程调配监控终端接收所述监控者输入的控制模式信息；

当所述控制模式信息为人机共驾模式时，所述远程调配监控终端根据所述远程车辆操控台架ID在接收到的远程控制指令中加入身份加密信息和校验信息，并生成数据包发送给所述服务器；

当所述控制模式信息为完全控制模式时，所述远程调配监控终端对所述远程控制指令进行最高权限的授权，在授权后的远程控制指令中加入身份加密信息和校验信息，并生成数据包发送给所述服务器；

所述服务器根据所述车辆ID，将所述数据包发送给相对应的自动驾驶车辆；

所述自动驾驶车辆对所述数据包进行解析，得到所述身份加密信息、校验信息和远程控制指令；

所述自动驾驶车辆对解析到的身份加密信息和校验信息进行验证；

当验证通过后，根据解析到的远程控制指令以及相对应的权限信息对所述自动驾驶车辆进行远程控制。

6.根据权利要求5所述的自动驾驶车辆远程调配控制方法，其特征在于，远程调配监控终端通过服务器对自动驾驶车辆反馈的故障信息进行监控之前，所述方法还包括：

当所述自动驾驶车辆的运行状态满足第一预设条件时，生成等级属性为提示的故障信息；

当所述自动驾驶车辆的运行状态满足第二预设条件时，生成等级属性为警告的故障信息；

当所述自动驾驶车辆的运行状态满足第三预设条件时，生成等级属性为错误的故障信息。

7.根据权利要求6所述的自动驾驶车辆远程调配控制方法，其特征在于，在所述远程调配监控终端通过服务器对自动驾驶车辆反馈的故障信息进行监控之后，所述方法还包括：

当所述故障信息的属性为错误时，所述远程调配监控终端对所述自动驾驶车辆进行紧急状态处理，并生成人工介入提示信息；

将所述控制模式信息设定为完全控制模式。

8.根据权利要求5所述的自动驾驶车辆远程调配控制方法，其特征在于，在所述远程车辆操控台架的VR显示设备对所述自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息进行显示之前，所述方法还包括：

所述远程车辆操控台架将接收到的所述自动驾驶车辆的状态信息、环境感知信息和任务信息输入所述VR显示设备。

9.根据权利要求5所述的自动驾驶车辆远程调配控制方法，其特征在于，在所述根据解析到的远程控制指令以及相对应的权限信息对所述自动驾驶车辆进行控制之后，所述方法还包括：

每隔预设时间间隔，所述自动驾驶车辆向所述远程调配监控终端发送心跳信息。

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