CN110850855A - 一种无线网络远程控车系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种无线网络远程控车系统，系统包括车载模块、服务器和智能手机：所述车载模块包括：自动驾驶单元：向汽车发出驾驶指令；车载通信单元：与服务器通信；所述服务器包括：验证单元：验证所连接智能手机的身份信息；服务器通信单元：与车载模块、智能手机的通信，完成信息的收发；所述智能手机包括：手机通信单元：与服务器通信；输入单元：用于输入控制车辆的指令。所述车载模块、服务器和智能手机之间通信的无线信号为5G信号。系统具有节能减排、功能扩展性强、成本低易大范围推广使用的优点。

Description

一种无线网络远程控车系统和方法
技术领域
本发明涉及基于5G实现手机远程控车的系统和方法，具体涉及一种基于5G通讯实现手机对自动驾驶车辆的远程控制。
背景技术
随着科学技术的不断发展，自动驾驶技术也被越来越多的人知晓，它不仅仅代表着科学的进步，也代表了未来汽车领域的一种发展趋势，它涵盖了多项前沿技术，包括毫米波雷达、激光雷达、高精度定位、运动控制、计算机视觉等技术。高级控制系统通过识别视觉信息，来判断选择适合的路径，识别障碍物和交通标志信息。自动驾驶能够降低交通风险，提高驾驶安全性，同时提高道路交通效率，避免道路阻塞。
由于驾驶安全性以及效率的提升带来潜在的效益还包括油耗的降低，保险维修费用的减少，环境污染排放物的减少，停车位需求的减少等。但受限于现有的环境感知信息和算法，自动驾驶车辆本身的决策和控制还存在很多问题及不足。如目前的自动驾驶汽车都是依靠摄像头、激光雷达以及其他的传感器来感知和识别障碍物信息，但是还不能保证百分百的有效识别。另外，针对行驶道路的复杂路况也是难以预测的，车辆行驶过程中会遇到各种未知或突发情况发生，由于传感器无法及时感知和控制部分未及时介入，往往会导致意外事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种基于5G实现手机远程控车的系统和方法，可以辅助自动驾驶车辆在复杂路况行驶和一些特殊场景应用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种无线网络远程控车系统，系统包括车载模块、服务器和智能手机：
所述车载模块包括：
自动驾驶单元：向汽车发出驾驶指令；
车载通信单元：与服务器通信；
所述服务器包括：
验证单元：验证所连接智能手机的身份信息；
服务器通信单元：与车载模块、智能手机的通信，完成信息的收发；
所述智能手机包括：
手机通信单元：与服务器通信；
输入单元：用于输入控制车辆的指令。
所述车载模块、服务器和智能手机之间通信的无线信号为5G信号。
所述车载模块还包括：
数据采集单元：采集车辆状态信息包括车速、行驶里程、续航里程、方向灯状态；
环境采集单元：采集车辆周围影像信息的摄像头和采集车辆周围障碍物信息的雷达；
所述智能手机还包括：
显示单元：显示车辆状态信息、车辆周围影像信息和车辆周围障碍物信息。
所述服务器还包括存储单元：存储所收发的数据信息。
基于所述无线网络远程控车系统的控车方法：
1)智能手机向服务器发出连接车载模块的请求；
2)服务器验证智能手机与车载模块的身份，若验证失败则反馈信息至智能手机，若验证成功则执行下一步；
3)车载模块实时通过服务器向智能手机发出数据信息；
4)智能手机实时通过服务器向车载模块发出控制指令；
5)车载模块向执行机构发出控制指令。
所述数据信息包括车速、行驶里程、续航里程、方向灯状态、车辆周围图像信息和障碍物信息。
所述控制指令包括方向盘转角、制动踏板、油门踏板和档位的控制信号。
所述4)中，服务器端对接收到的控制指令进行验证，验证包括数据有效性验证和合法性验证。
所述5)中，执行机构完成控制指令后，车载模块实时通过服务器向智能手机发出已完成指令的反馈。
本发明在自动驾驶技术还未完善之前，由人代替自动驾驶车辆感知和决策部分控制车辆行进，可以实现很典型场景应用，如车辆调度和代驾等。在一些路况复杂的道路，如厂区道路、市区易拥堵路段，通过远程遥控驾驶控制车辆行进，可以控制车辆直行、倒车、左转弯、右转弯、加速和减速等操作。
系统具有节能减排、功能扩展性强、成本低易大范围推广使用的优点。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为无线网络远程控车系统原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
随着5G技术的发展和应用，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于5G实现手机远程控车的系统和方法，可以辅助自动驾驶车辆在复杂路况行驶和一些特殊场景应用。
在自动驾驶技术还未完善之前，由人代替自动驾驶车辆感知和决策部分控制车辆行进，可以实现很典型场景应用，如车辆调度和代驾等。在一些路况复杂的道路，如厂区道路、市区易拥堵路段，通过远程遥控驾驶控制车辆行进，可以控制车辆直行、倒车、左转弯、右转弯、加速和减速等操作。
一种基于5G实现手机远程控车的系统和方法，它主要包括自动驾驶车辆、服务器端和智能手机，不同模块之间通过5G网络通讯，5G具有网络低延时、大带宽和超高可靠性等特性，适合实时数据传输。自动驾驶车辆配置5G车载模块，主要负责接收控制指令和回传车辆实时状态(包括车辆实时状态数据和周围图像)，服务器端主要负责数据(控制指令、车辆状态和图像数据)收发、验证和存储(方便查询跟踪)，智能手机主要实现被控车辆实时状态(车辆状态和图像数据)显示和控制指令下发，最终实现手机远程遥控自动驾驶车辆，可以控制车辆直行、倒车、左转弯、右转弯、加速和减速等操作。
具体实现过程是智能手机安装远程遥控APP，操控人员根据车辆实时反馈的状态信息操控车辆的行驶，其中车辆状态信息包括车速、行驶里程、续航里程、方向灯状态和车辆周围图像信息等，远程遥控APP可以操控车辆方向盘转角、制动踏板、油门踏板和档位等。服务器端对接收到的控制指令和车辆状态信息做验证，验证包括数据有效性验证(数据是否在有效范围内)和合法性验证(操控人员身份信息)，验证通过后转发，如控制指令转发到自动驾驶车载端，车辆状态信息转发到智能手机端。自动驾驶车辆收到控制指令解析后到执行机构，执行机构按照控制指令操控方向盘、制动踏板、油门踏板和档位执行相应操作，同时车载端将实时获取的车辆状态信息回传到服务器端，由服务器转发到智能手机，操控人员根据自动驾驶车辆实时状态判断下一步的操作。
基于5G实现手机远程控车系统的控车方法，包括以下步骤：
步骤1：智能手机、服务器端和自动驾驶车辆可以通过5G进行通讯，收发控制指令和回传车辆状态数据；
步骤2：智能手机安装远程遥控APP，操控人员根据车辆实时反馈的状态信息操控车辆的行驶，其中车辆状态信息包括车速、行驶里程、续航里程、方向灯状态和车辆周围图像信息等，远程遥控APP可以操控方向盘转角、制动踏板、油门踏板和档位等；
步骤3：服务器端对接收到的控制指令和车辆状态信息做验证，验证包括数据有效性验证和合法性验证，验证通过后转发，如控制指令转发到自动驾驶车载端，车辆状态信息转发到智能手机端，对控制指令的验证能够避免误操作使车辆失控，如超速行驶，高度情况大角度的转动方向盘等；
步骤4：自动驾驶车辆收到控制指令解析后到执行机构，执行机构按照控制指令操控方向盘、制动踏板、油门踏板和档位执行相应操作；
步骤5：车载端将实时获取的遥控操纵自动驾驶车辆状态信息回传到服务器端，由服务器转发到智能手机，这种反馈能够更好的进行驾驶，提升人机交互品质，如转向时模拟界面方向盘转动相应角度，加速时模拟界面油门踏板下压，同时也能在控制指令未被执行时(如验证未通过)，让用户知晓；
步骤6：操控人员根据自动驾驶车辆实时状态判断下一步的操作；
步骤7：流程结束。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无线网络远程控车系统，系统包括车载模块、服务器和智能手机，其特征在于：
所述车载模块包括：
自动驾驶单元：向汽车发出驾驶指令；
车载通信单元：与服务器通信；
所述服务器包括：
验证单元：验证所连接智能手机的身份信息；
服务器通信单元：与车载模块、智能手机的通信，完成信息的收发；
所述智能手机包括：
手机通信单元：与服务器通信；
输入单元：用于输入控制车辆的指令。
2.根据权利要求1所述的无线网络远程控车系统，其特征在于：所述车载模块、服务器和智能手机之间通信的无线信号为5G信号。
3.根据权利要求1所述的无线网络远程控车系统，其特征在于：
所述车载模块还包括：
数据采集单元：采集车辆状态信息包括车速、行驶里程、续航里程、方向灯状态；
环境采集单元：采集车辆周围影像信息的摄像头和采集车辆周围障碍物信息的雷达；
所述智能手机还包括：
显示单元：显示车辆状态信息、车辆周围影像信息和车辆周围障碍物信息。
4.根据权利要求1所述的无线网络远程控车系统，其特征在于：所述服务器还包括存储单元：存储所收发的数据信息。
5.基于权利要求1-4中任一所述无线网络远程控车系统的控车方法，其特征在于：
1)智能手机向服务器发出连接车载模块的请求；
2)服务器验证智能手机与车载模块的身份，若验证失败则反馈信息至智能手机，若验证成功则执行下一步；
3)车载模块实时通过服务器向智能手机发出数据信息；
4)智能手机实时通过服务器向车载模块发出控制指令；
5)车载模块向执行机构发出控制指令。
6.根据权利要求5所述的控车方法，其特征在于：所述数据信息包括车速、行驶里程、续航里程、方向灯状态、车辆周围图像信息和障碍物信息。
7.根据权利要求5所述的控车方法，其特征在于：所述控制指令包括方向盘转角、制动踏板、油门踏板和档位的控制信号。
8.根据权利要求5所述的控车方法，其特征在于：所述4)中，服务器端对接收到的控制指令进行验证，验证包括数据有效性验证和合法性验证。
9.根据权利要求5所述的控车方法，其特征在于：所述5)中，执行机构完成控制指令后，车载模块实时通过服务器向智能手机发出已完成指令的反馈。
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