CN112068527A - 一种远程驾驶系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种远程驾驶系统及方法，其中驾驶系统由模拟控制舱端、受控车辆和视频采集显示系统组成。在舱端，box1控制器的以太网接口需要连接到舱端专线局域网内的路由器上，CAN通道需要连接到舱端ECU的CAN通道，舱端方向盘、油门发出控制指令经过ECU、box1控制器通过TCP上传到云端，云端再下发指令传给受控车辆并执行命令；在车端，box2控制器需要将CAN通道连接到网关CAN上，以太网口连接到车端的4G路由器端口上，使得车端的box2控制器在车端的小局域网内，以便将车辆状态信息通过TCP上传到云端，再转发至舱端仪表盘上显示。车端的四路摄像头通过编码器编码将采集的视频流通过rtmp协议推送到云端，再从云端转发到舱端显示器。
Description
技术领域：
本发明涉及一种远程驾驶系统及方法，其属于远程驾驶技术领域。
背景技术：
自动驾驶系统由于受限于传感器的探测精度等原因，遇到突发情况时常常需要远程驾驶系统来辅助自动驾驶绕过一些障碍路线，使自动驾驶体验升级；另外在一些危险作业场所、矿区等不平整路面，应用远程驾驶系统，可高效完成远程操控，减少驾驶员人员成本，避免人员伤亡减少财产损失和安全事故。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种远程驾驶系统及方法，辅助自动驾驶，提升用户体验，危险路况远程驾驶减少财产损失和人员伤亡。
本发明采用如下技术方案：一种远程驾驶系统，由模拟控制舱端、受控车辆和视频采集显示系统组成；
所述模拟控制舱端包含安卓屏、中控屏、方向盘、油门制动器、换挡杆、ECU以及box1控制器，box1控制器的以太网端口与模拟控制舱端专线路由器连接，box1控制器的CAN通道连接到ECU的CAN通道，所述方向盘、换挡杆、油门制动器与ECU直连，方向盘、换挡杆、油门制动器的信号以CAN信号发送到box1控制器；
所述受控车辆包含4G路由器、VCU以及box2控制器，box2控制器网口连接4G路由器，box2控制器CAN通道连接VCU网关CAN；
所述视频采集显示系统包含受控车辆的四路摄像头、编码器以及模拟控制舱端的三块视频显示屏和中控屏，摄像头采集路况信息后通过编码器编码以rtmp协议推送到云端，云端转发至显示屏上，车辆前方的三路摄像头视频显示在三块视频显示屏上，后视摄像头视频显示在中控屏上。
进一步地，box1、box2控制器为12V电源供电。
进一步地，车辆前方的三路摄像头分别安装在正前方、左前方、右前方，正前方的摄像头为120°广角摄像头。
本发明还采用如下技术方案：一种远程驾驶方法，步骤如下：
(1).模拟控制舱端安卓屏上的接管程序中有被接管的车辆序列号，点击“接管”后，中控屏出现“远程模式”字样即为接管成功，受控车辆进入远程驾驶模式；
(2).模拟控制舱端控制指令经过ECU发给box1控制器，通过box1控制器的TCP端口发送给云端，云端储存并转发控制指令给车端到VCU，控制车辆运行；
(3).车端状态信息从VCU发给box2控制器，通过box2控制器的TCP端口发送给云端，云端储存并转发车辆状态信息到模拟控制舱端box1控制器，再以UDP发送到中控屏显示；
(4).摄像头采集到车辆运行路况视频通过编码器编码以rtmp协议推送到云端，云端再转发到模拟控制舱端，正前方、左前方、右前方摄像头以UDP在显示屏上显示，后视摄像头视频在中控屏显示；
(5).云端作为储存和转发信息的中转站，以Server TCP端口与模拟控制舱端和车端box2控制器连接从以太网转发模拟控制舱端和车端的控制指令和车辆状态信息，实现远程驾驶。
本发明具有如下有益效果：本发明远程驾驶系统中车端的四路摄像头通过编码器编码将采集的视频流通过rtmp协议推送到云端，再从云端转发到舱端显示器。本发明能够辅助自动驾驶，提升用户体验，危险路况远程驾驶减少财产损失和人员伤亡。
附图说明：
图1为本发明远程驾驶系统图。
图2为本发明链路数据流程图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明远程驾驶系统由模拟控制舱端、受控车辆和视频采集显示系统三大部分组成。
模拟控制舱端包含中控屏、安卓屏、方向盘、油门制动器(即油门制动踏板)、换挡杆、ECU以及box1控制器，box1控制器的以太网端口与模拟控制舱端专线路由器连接，box1控制器的CAN通道连接到ECU的CAN通道，box1控制器为12V电源供电。模拟控制舱端的方向盘、换挡杆、油门制动器与ECU直连，方向盘、换挡杆、油门制动器的信号以CAN信号发送到box1控制器。安卓屏接管车辆成功后，方向盘、换挡杆、油门制动器的控制指令经过ECU、box1控制器，box1控制器程序中的TCP端口可将控制命令发送至云端并转发给受控车辆。
受控车辆包含4G路由器、VCU以及box2控制器，车端的远程驾驶网络设备都要置于车端的4G局域网内。box2控制器网口连接4G路由器，box2控制器CAN通道连接VCU网关CAN，且所有设备都为12V电源供电。车端接受云端转发的舱端控制指令后驱动车辆运行(车辆换挡、加速、转弯、倒车等)。还将车辆的基本信息发送至云端并转发至模拟控制舱端，以UDP方式发送并显示在中控屏上，如：电池SOC、电机转速、方向盘转角、车辆档位信息、车门状态、车辆驾驶模式等。
视频采集显示系统包含模拟控制舱端的三路视频显示屏以及受控车辆的四路摄像头、编码器。当车辆摄像头采集到路况信息后通过编码器编码以rtmp协议推送到云端，云端再转发到模拟控制舱端的显示屏上，正前方的三路摄像头视频显示在三块显示屏上，后视摄像头视频显示在中控屏上。
当在安卓屏上点击接管车辆并进入远程驾驶模式时，在模拟控制舱端执行控制命令时，控制命令经过ECU、box1控制器通过TCP上传至云端，再通过TCP转发到车端，以CAN协议格式控制指令通过串口传输至车端box2控制器中，box2控制器与车辆CAN总线连接将控制信号发送至CAN总线中控制车辆换挡、前进、转向、制动等；车辆的状态信息由VCU传递到box2控制器，通过TCP上传到云端，云端通过TCP转发至模拟控制舱端再以UDP方式发送到中控屏显示车辆基本信息；车辆前方的三路摄像头分别安装在正前方、左前方、右前方，车辆正后方安装一路摄像头，四路摄像头采集的视频经过编码器编码后通过rtmp协议推送到云端，云端再转发到驾驶舱显示器，前方的三路摄像头视频显示在三块显示屏上，后视摄像头视频显示在中控屏上。其中正前方的摄像头是120°广角摄像头，其余摄像头为标准镜头，保证车辆行驶过程中周围的环境都在视线范围内，保证模拟控制车端的安全性。例如：在舱端显示器上若从行车视频中看到车辆周围有障碍物，在舱端可以踩油门制动踏板、转动方向盘来避障，保证安全。
本发明的云端是信息交互系统，云端的Server TCP端口与模拟控制舱端和受控车辆的TCP接口通过以太网连接存储并转发模拟控制舱端和受控车辆的控制命令和车辆状态信息，编码器编码以rtmp协议推送到云端，云端再转发到模拟控制舱端显示器。
本发明远程驾驶方法，具体如下:
(1).模拟控制舱端安卓屏上的接管程序中有被接管的车辆序列号，点击“接管”后，中控屏出现“远程模式”字样即为接管成功，受控车辆可进入远程驾驶模式。
(2).模拟控制舱端的控制机构(包括方向盘、换挡杆、油门制动器)与ECU直连，box1控制器与ECU的CAN线连接，控制机构的信号以CAN信号发送到box1控制器；
(3).车端box2控制器连接到VCU的CAN总线上，车辆接收控制命令及发送车辆状态信息都是通过CAN总线。
(4).云端是模拟控制舱端、受控车端信息交互的中转站，当模拟控制舱端和受控车端分别置于各自的局域网内，云端Server TCP端口从box1控制器和box2控制器的TCP端口读取并储存模拟控制舱端和受控车端的数据，再转发到车端和模拟控制舱端从而控制车辆运行，显示车辆运行状态。
(5).视频采集显示系统分别置于模拟控制舱端和车端的局域网内，车端的摄像头采集到的视频在局域网内经过编码以rtmp协议推送到云端，云端再转发到模拟控制舱端以UDP方式在显示器上显示，正前方的三路摄像头视频显示在三块显示屏上，后视摄像头视频显示在中控屏上。接管成功进入远程驾驶模式后不仅要显示后视摄像头视频，还要显示车端传递过来的车辆基本信息，如：电池SOC、电机转速、方向盘转角、车辆档位信息、车门状态、车辆驾驶模式等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种远程驾驶系统，其特征在于：由模拟控制舱端、受控车辆和视频采集显示系统组成；
所述模拟控制舱端包含安卓屏、方向盘、油门制动器、换挡杆、ECU以及box1控制器，box1控制器的以太网端口与模拟控制舱端专线路由器连接，box1控制器的CAN通道连接到ECU的CAN通道，所述方向盘、换挡杆、油门制动器与ECU直连，方向盘、换挡杆、油门制动器的信号以CAN信号发送到box1控制器；
所述受控车辆包含4G路由器、VCU以及box2控制器，box2控制器网口连接4G路由器，box2控制器CAN通道连接VCU网关CAN；
所述视频采集显示系统包含受控车辆的四路摄像头、编码器以及模拟控制舱端的三块视频显示屏和中控屏，摄像头采集路况信息后通过编码器编码以rtmp协议推送到云端，云端转发至显示屏上，车辆前方的三路摄像头视频显示在三块视频显示屏上，后视摄像头视频显示在中控屏上。
2.如权利要求1所述的远程驾驶系统，其特征在于：box1、box2控制器为12V电源供电。
3.如权利要求1所述的远程驾驶系统，其特征在于：车辆前方的三路摄像头分别安装在正前方、左前方、右前方，正前方的摄像头为120°广角摄像头。
4.一种远程驾驶方法，其特征在于：步骤如下：
(1).模拟控制舱端安卓屏上的接管程序中有被接管的车辆序列号，点击“接管”后，中控屏出现“远程模式”字样即为接管成功，受控车辆进入远程驾驶模式；
(2).模拟控制舱端控制指令经过ECU发给box1控制器，通过box1控制器的TCP端口发送给云端，云端储存并转发控制指令给车端到VCU，控制车辆运行；
(3).车端状态信息从车端VCU发给box2控制器，通过box2控制器的TCP端口发送给云端，云端储存并转发车辆状态信息到模拟控制舱端box1控制器，再以UDP发送到中控屏显示；
(4).摄像头采集到车辆运行路况视频通过编码器编码以rtmp协议推送到云端，云端再转发到模拟控制舱端，正前方、左前方、右前方摄像头以UDP在显示屏上显示，后视摄像头视频在中控屏显示；
(5).云端作为储存和转发信息的中转站，以Server TCP端口与模拟控制舱端和车端box2控制器连接从以太网转发模拟控制舱端和车端的控制指令和车辆状态信息，实现远程驾驶。
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