CN114510011A - 用于调用遥控操作式驾驶会话的方法、计算机程序和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于针对配备有自动化驾驶功能的载具来调用遥控操作式驾驶会话的方法、计算机程序和设备。本发明进一步涉及一种利用这种方法或装置的配备有自动化驾驶功能的载具。在第一步骤中,针对遥控操作式驾驶会话来预测(10)载具与控制中心之间的通信的服务质量。此外,预测(11)针对遥控操作式驾驶会话的通信要求。然后,适配(12)载具的至少一个参数,使得所述通信要求与所预测的服务质量相匹配。最后,发起(13)遥控操作式驾驶会话。

Description

用于调用遥控操作式驾驶会话的方法、计算机程序和设备
技术领域
本发明涉及一种用于针对配备有自动化驾驶功能的载具(vehicle)来调用遥控操作式驾驶会话的方法、计算机程序和设备。本发明进一步涉及一种利用这种方法或设备的配备有自动化驾驶功能的载具。
背景技术
遥控操作式驾驶正在得到越来越多的关注。当前上下文中的遥控操作式驾驶意味着外部操作者远程地控制载具。外部操作者位于控制中心。控制中心与载具之间可能有大的距离。控制中心和载具经由无线电通信系统及其回传而连接。主要地,无线电通信系统是公共移动通信系统(诸如,LTE(长期演进)或5G)的一部分。
遥控操作式驾驶属于安全性相关的时间关键型应用。针对信息交换的主要要求是低时延(latency)、高数据速率和高可靠性。
自主驾驶(也被称为自动驾驶、自动化驾驶或辅助式驾驶(piloted driving))是很大程度上具有自主性的载具、移动机器人和无人驾驶运输系统的移动。存在不同程度的自主驾驶。在欧洲,各种运输部门(transport ministry)(例如,德国的联邦道路系统研究所(Bundesanstalt für Straßenwesen))已经定义了以下自主阶段:
· 级别0:“仅驾驶员”,驾驶员自己进行驾驶、操纵、加速、制动等。
· 级别1:某些辅助系统帮助载具操作,包括巡航控制系统,诸如ACC(自动巡航控制)。
· 级别2:部分自动化。其中,由辅助系统来接管自动停车、跟踪功能、一般纵向引导、加速、减速等,包括碰撞避免。
· 级别3:高度自动化。驾驶员不必连续地监测该系统。载具独立地执行功能,诸如触发转向信号、车道改变和跟踪。驾驶员可以转向其他事物,但是如果被要求,则驾驶员必须在预警期内接管控制权。
· 级别4:完全自动化。该系统永久地执行对载具的引导。如果该系统不再能够处理任务,则可以要求驾驶员接管控制权。
· 级别5:不需要驾驶员。除了设置目标以及启动该系统之外,不需要任何人类干预。
略微不同的级别定义从汽车工程师协会(SAE)已知。在这方面,参考了SAE J3016标准。也可以使用这种定义来代替上面给出的定义。
遥控操作式驾驶可能会成为为了解决以级别4和级别5驾驶的载具下的问题的关键技术。自主驾驶的载具基于对其环境的感知以及预定义的交通规则来做出其决策。然而,可能会发生如下情况:自主载具不再能够继续其计划路线,例如由于对环境的不正确解释、传感器故障、恶劣的道路状况或不清楚的交通状况(例如,事故或施工现场)。在这种情形下,载具可能需要来自其他人的外部指令来解决该情形,该其他人例如是位于控制中心的外部操作者。在遥控操作式驾驶会话期间,外部操作者将远程地驾驶载具,直到载具能够恢复其自主驾驶操作为止。
为了操作该远程控制,通过蜂窝网络来交换数据。用于传输感知数据的上行链路连接和用于传输控制数据的下行链路连接的质量(也被称为服务质量(QoS))对应用质量(QoA)具有显著影响。针对遥控操作的最重要的关键性能指标是通信网络(例如,4G网络)的时延和数据速率。
在这方面,DE 11 2016 007 429 T5公开了一种用于载具的远程操作系统。该远程操作系统包括多个远程操作设备,其中每个远程操作设备包括:通信单元,其被配置成与载具进行通信并且接收包括远程操作请求的信息;呈现单元,其被配置成向远程操作者呈现由通信单元从载具接收到的载具的情形;接收单元,其被配置成接收远程操作者的操作;以及控制单元,其被配置成基于由接收单元接收到的操作来生成控制信息,并且使用通信单元将控制信息传输到载具。相对于在该多个远程操作设备当中传输远程操作请求的载具具有良好通信环境的远程操作设备执行远程操作。
US 2016/0139594 A1公开了一种用于远程操作自主载具的方法。当载具遇到不适合自主操作的非预期驾驶环境时,载具传感器捕获关于载具和非预期驾驶环境的数据,包括图像、雷达和激光雷达数据等。所捕获的数据被发送到远程操作者,该远程操作者远程手动操作载具、或者向自主载具发布命令以便由各种载具系统来执行。被发送到远程操作者的所捕获的数据可以被优化以节省带宽,诸如通过发送所捕获的数据的有限子集来优化。
所预计的是,预测性服务质量(PQoS)将由网络或载具自身来提供。预测性服务质量的该值是针对某个时间范围而给出的。为了进行可靠的遥控操作式驾驶,必须确保通信要求与预测性服务质量相匹配。例如,预测性服务质量可以被给出作为针对接下来t秒的最大数据速率。因此,所需的数据速率需要低于所预测的未来最大数据速率。
WO 2019/180700 A1公开了一种自主驾驶遥控操作式载具的方法。载具人工智能单元被配置成:从载具的多个载具传感器(vehicular sensor)接收输入;在载具内本地处理输入的至少第一部分;经由载具无线发射器将输入的至少第二部分无线地发射到位于载具外部的远程遥控驾驶处理器;经由载具无线接收器从远程遥控驾驶处理器无线地接收从远程人工智能单元接收到的远程计算的处理结果;以及经由载具的自主驾驶单元或经由载具的遥控驾驶单元基于远程计算的处理结果来实现载具操作命令。
US 2020/0260334 A1公开了一种网络运营商、遥控操作应用、以及用于可遥控操作的载具的应用。网络运营商能够创建用于沿着至少一个路线来遥控操作可遥控操作的载具的网络切片,从遥控操作应用接收包括该至少一个路线的服务质量的切片配置请求,以及配置网络切片以支持该至少一个路线的服务质量。
WO 2020/200602 A1公开了一种用于载具的遥控操作式驾驶的方法。关于载具到载具控制中心的移动无线电连接的未来服务质量进行预测。关于载具的环境来获得知识,并且基于该知识和预测进行与遥控操作式驾驶相关的调整。
本发明的目的是提供用于针对载具来调用遥控操作式驾驶会话的改进解决方案。
该目的通过本发明的主题来实现。从属权利要求包括如下所描述的本原理的有利的进一步开发和改进。
根据第一方面,一种用于针对配备有自动化驾驶功能的载具来调用遥控操作式驾驶会话的方法包括以下步骤:
- 针对遥控操作式驾驶会话来预测载具与控制中心之间的通信的服务质量;
- 预测针对遥控操作式驾驶会话的通信要求;以及
- 至少适配载具的最大载具速度,使得所述通信要求与所预测的服务质量相匹配。
相应地,一种计算机程序包括指令,所述指令当由至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行用于针对配备有自动化驾驶功能的载具来调用遥控操作式驾驶会话的以下步骤:
- 针对遥控操作式驾驶会话来预测载具与控制中心之间的通信的服务质量;
- 预测针对遥控操作式驾驶会话的通信要求;以及
- 至少适配载具的最大载具速度,使得所述通信要求与所预测的服务质量相匹配。
术语“计算机”必须被宽泛地理解。特别地,它还包括电子控制单元、嵌入式装置、以及其他基于处理器的数据处理装置。
计算机程序代码可以例如被使得可用于电子检索或者被存储在计算机可读存储介质上。
根据另一方面,一种用于针对配备有自动化驾驶功能的载具来调用遥控操作式驾驶会话的设备包括:
- 第一预测模块,其被配置成针对遥控操作式驾驶会话来预测载具与控制中心之间的通信的服务质量;
- 第二预测模块,其被配置成预测针对遥控操作式驾驶会话的通信要求;以及
- 控制模块,其被配置成至少适配载具的最大载具速度,使得所述通信要求与所预测的服务质量相匹配。
上行链路流的特性是时变的,并且可能会改变。除了其他之外,所述通信要求是载具参数的函数,即载具的不同设置导致了必须通过动态无线电信道发送的不同数据输出。因此,使载具参数适配于所预测的服务质量是可能的。根据本发明,预测模块预测该应用的未来通信要求,以便执行这种适配。特别地,已经观察到,当载具的速度增加时,上行链路流中的数据速率也增加。由此,通过针对给定周围环境条件来限制该速度,所需的数据速率可以保持在最大可用数据速率以下。
在有利的实施例中,针对遥控操作式驾驶会话的通信要求包括数据速率和时延中的至少一个。所预期的数据速率和时延是针对可靠遥控操作式驾驶会话的最相关的要求。因此,将通信要求的预测聚焦在这些参数上是有利的。
在有利的实施例中,被适配的载具的另外参数是视频压缩设置。在遥控操作式驾驶会话期间,需要将视频数据传输到控制中心。除了其他之外,视频压缩设置确定了所传输的数据的量。因此,除了适配最大载具速度之外,适配视频压缩设置同样是可能的。
在有利的实施例中,根据由载具的传感器获得的数据来预测针对遥控操作式驾驶会话的通信要求。除了载具速度之外,周围环境条件也确定了所需的数据速率,特别是载具的周围环境中的对象数量以及环境的动态性(dynamic)。存在的对象越多并且环境越动态,需要传输的数据就越多。可以使用载具的传感器(例如,雷达传感器、激光雷达传感器、用于2D和3D图像获取的相机、或超声传感器)来可靠地检测对象数量和环境动态性两者。
在有利的实施例中,当预测针对遥控操作式驾驶会话的通信要求时,考虑载具的周围环境中的对象的预测性行为。通过预测载具的周围环境中的对象的行为,可以预测该载具周围环境的未来状态。这些未来状态对于更准确地预测所述通信要求是有用的。
在有利的实施例中,使用通过人工智能获得的函数来预测针对遥控操作式驾驶会话的通信要求。例如,使用实现了朝向人工智能的逼近(approach)的算法,仅举几个示例,例如基于线性模型、支持向量机或神经网络模型的监督学习方法,可以确定将所预测的所需数据速率与载具速度和对象数量相连接的函数。
在有利的实施例中,使用先前确定的关于服务质量的数据、来自从其他载具的侧链路通信的数据、或者其中应当执行遥控操作式驾驶会话的位置的环境数据来预测服务质量。先前确定的关于服务质量的数据可以例如从载具的先前测量结果或从由服务提供商提供的数据来获得。例如,自动化载具可能已经在先前行程期间收集了关于特定位置的通信链路服务质量的信息,或者它可能从其他载具接收到这种信息。替代地,服务提供商可以提供包括这种信息的地图数据。当使用环境数据来预测服务质量时,这些数据优选地包括关于通信基础设施的建筑物或位置的信息。基于这种数据,可以分析:针对特定位置,是否将预期出现由建筑物引起的干扰。
有利地,自主或半自主载具包括根据本发明的设备,或者被配置成执行根据本发明的用于调用遥控操作式驾驶会话的方法。以这种方式,当需要调用遥控操作式驾驶会话时,载具示出了改进的行为。载具可以是任何类型的载具,例如汽车、公共汽车、摩托车、商用载具,特别是卡车、农业机械、施工机械、轨道载具等。更一般地,本发明可以用于陆地载具、轨道载具、船舶和飞行器中。这明确包括机器人和无人机。
结合附图,本发明的进一步特征将从以下描述和所附权利要求中变得明显。
图1示意性地图示了用于针对配备有自动化驾驶功能的载具来调用遥控操作式驾驶会话的方法;
图2示意性地图示了用于针对配备有自动化驾驶功能的载具来调用遥控操作式驾驶会话的设备的第一实施例;
图3示意性地图示了用于针对配备有自动化驾驶功能的载具来调用遥控操作式驾驶会话的设备的第二实施例;
图4图示了V2V和V2X通信系统的基本架构;
图5示出了载具的电子系统的框图;以及
图6示出了在本发明中使用的遥控操作式驾驶模块的系统概览。
本描述说明了本公开的原理。因此,将领会的是,本领域技术人员将能够设想到尽管没有在本文中明确地描述或示出但是体现了本公开原理的各种布置。
本文中记载的所有示例和条件式语言意图用于教育目的以帮助读者理解本公开的原理和发明人所贡献以推动本领域的概念,并且被解释为不限于这种具体记载的示例和条件。
此外,记载了本公开的原理、方面和实施例以及其具体示例的本文中的所有陈述意图涵盖其结构和功能等同物两者。附加地,所意图的是,这种等同物包括当前已知的等同物以及未来开发的等同物两者,即所开发的执行相同功能的任何元件,而与结构无关。
因此,例如,本领域技术人员应当领会的是,本文中呈现的图表示体现了本公开原理的说明性电路的概念视图。
可以通过使用专用硬件、以及能够与适当软件相关联地执行软件的硬件来提供图中所示的各种元件的功能。当由处理器提供时,这些功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或由多个单独的处理器(它们中的一些可以是共享的)提供。此外,术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被解释为排他地指代能够执行软件的硬件,而是可以隐含地包括但不限于:数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储装置。
还可以包括常规和/或定制的其他硬件。类似地,图中所示的任何开关仅仅是概念上的。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、或甚至手动地执行,特定技术可由实现者来选择,如根据上下文更具体地理解的那样。
在本文的权利要求中,被表述为用于执行指定功能的部件的任何元件意图涵盖执行该功能的任何方式,包括例如:执行该功能的电路元件的组合;或以任何形式存在的软件,因此包括固件、微代码等,该软件与用于执行该软件的适当电路相组合以执行该功能。如这种权利要求所定义的公开内容在于以下事实:由各种所记载的部件提供的功能以权利要求所主张的方式被组合并带到一起。因此认为可以提供那些功能的任何部件都等同于本文中所示的那些部件。
图1示意性地图示了根据本发明的用于针对配备有自动化驾驶功能的载具来调用遥控操作式驾驶会话的方法。在第一步骤中,针对遥控操作式驾驶会话来预测10载具与控制中心之间的通信的服务质量。可以使用先前确定的关于服务质量的数据、来自从其他载具的侧链路通信的数据、或遥控操作式驾驶会话的位置的环境数据来预测10服务质量。先前确定的关于服务质量的数据可以例如从载具的先前测量结果或从由服务提供商提供的数据来获得。环境数据优选地包括关于通信基础设施的建筑物或位置的信息。此外,预测11针对遥控操作式驾驶会话的通信要求,例如数据速率和时延。例如,通过人工智能获得的函数可以用于此目的。优选地,根据由载具的传感器获得的数据来预测通信要求。例如,数据可以包括载具的周围环境中的对象数量以及环境的动态性。优选地,当预测通信要求时,考虑载具的周围环境中的对象的预测性行为。然后,至少适配12载具的最大载具速度,使得通信要求与所预测的服务质量相匹配。此外,可以适配12视频压缩设置。最后,发起13遥控操作式驾驶会话。
图2示意性地图示了根据本发明的设备20的第一实施例的框图,设备20用于针对配备有自动化驾驶功能的载具来调用遥控操作式驾驶会话。设备20具有输入21,输入21用于例如从载具的传感器150、151、182、186、从其他载具41、或者从基站210接收数据。第一预测模块22被配置成针对遥控操作式驾驶会话来预测载具与控制中心之间的通信的服务质量。例如,第一预测模块22可以被配置成使用先前确定的关于服务质量的数据、来自从其他载具的侧链路通信的数据、或者其中应当执行遥控操作式驾驶会话的位置的环境数据来预测服务质量PQoS。先前确定的关于服务质量的数据可以例如从载具的先前测量结果或从由服务提供商提供的数据来获得。环境数据优选地包括关于通信基础设施的建筑物或位置的信息。第二预测模块23预测针对遥控操作式驾驶会话的通信要求CR,例如数据速率和时延。例如,第二预测模块23可以出于此目的使用通过人工智能获得的函数。优选地,根据由载具的传感器获得的数据来预测通信要求CR。例如,该数据可以包括载具的周围环境中的对象数量以及环境的动态性。优选地,当预测通信要求CR时,第二预测模块23考虑载具的周围环境中的对象的预测性行为。控制模块24然后至少适配载具的最大载具速度Vmax,使得通信要求与所预测的服务质量相匹配。此外,控制模块24可以适配视频压缩设置。由控制模块24或预测模块22、23生成的控制信号可以经由输出27被提供给自动驾驶控制单元184以供进一步使用。提供了本地存储单元26,例如用于在处理期间存储数据。输出27也可以与输入21组合成单个双向接口。
预测模块22、23和控制模块24可以由控制器25来控制。可以提供用户接口28,以用于使得用户能够修改预测模块22、23、控制模块24或控制器25的设置。预测模块22、23、控制模块24和控制器25可以被体现为专用硬件单元。当然,它们同样可以完全或部分地组合成单个单元,或者实现为运行在处理器(例如,CPU或GPU)上的软件。
图3中图示了根据本发明的设备30的第二实施例的框图,设备30用于针对配备有自动化驾驶功能的载具来调用遥控操作式驾驶会话。设备30包括处理装置31和存储器装置32。例如,设备30可以是计算机、电子控制单元或嵌入式系统。存储器装置32已经存储了指令,该指令在由处理装置31执行时使得设备30执行根据所描述的方法之一的步骤。因此,存储在存储器装置32中的指令有形地体现了可由处理装置31执行的指令程序,以根据本原理来执行如本文中描述的程序步骤。设备30具有用于接收数据的输入33。由处理装置31生成的数据被使得可经由输出34来获得。此外,这种数据可以被存储在存储器装置32中。输入33和输出34可以组合成单个双向接口。
本文中使用的处理装置31可以包括一个或多个处理单元,诸如微处理器、数字信号处理器或其组合。
本地存储单元26和存储器装置32可以包括易失性和/或非易失性存储器区域和存储装置,诸如硬盘驱动器、光学驱动器和/或固态存储器。
在下文中,将参考图4至图6更详细地解释本发明的优选实施例。
图4图示了V2V(载具到载具)和V2X(载具到任何事物)通信系统的基本架构。附图标记40表示载具,在该示例中,载具是汽车,特别是乘用汽车。载具40配备有板载连接模块160,板载连接模块160包括对应的天线,使得载具40可以参与任何形式的移动通信服务。如图4中所示,载具40可以使用V2N(载具到网络)通信链路Uu来向移动通信服务提供商的基站210以及从移动通信服务提供商的基站210传输和接收信号。
这种基站210可以是LTE移动通信服务提供商的eNodeB(演进节点B)基站、或5G移动通信提供商的gNB(下一代节点B)基站。基站210和对应的设备是具有多个网络小区的移动通信网络的一部分,其中每个小区由一个基站210来服务。
图4中的基站210被定位成靠近载具40在其上驾驶的主要道路。当然,其他载具41也可以在该道路上驾驶。在LTE的术语中,移动终端对应于用户设备,用户设备允许用户接入网络服务,从而经由无线电接口连接到UTRAN(UMTS(通用移动电信系统)地面无线电接入网络)或演进UTRAN。通常,这种用户设备对应于智能电话。当然,移动终端还以所述板载连接模块160的形式用于载具40、41中。这些板载连接模块160是LTE、5G或任何其他通信模块,它们使得载具40、41能够在下游方向上接收移动数据,并且在上游方向上或在直接设备到设备方向上发送这种数据。
就LTE移动通信系统而言,演进UTRAN由多个eNodeB组成,从而向用户设备提供E-UTRA用户平面协议终端、即PDCP(分组数据汇聚协议)、RLC(无线电链路控制)、MAC(媒体访问控制)和PHY(物理层),以及控制平面协议终端、即RRC(无线电资源控制)。eNodeB借助于所谓的X2接口而互连。eNodeB还借助于所谓的S1接口连接到EPC(演进分组核心)200,更具体地,借助于S1-MME接口连接到MME(移动性管理实体),以及借助于S1-U接口连接到服务网关。
关于该一般架构,图4示出了eNodeB经由S1接口连接到EPC 200,并且EPC 200连接到互联网300。载具40、41向其发送消息并且载具40、41从其接收消息的控制中心计算机320也连接到互联网300。在协作和自动化驾驶的领域中,控制中心计算机320通常位于交通控制中心,用于载具40、41所请求的遥控操作式驾驶会话的操作者在该交通控制中心处工作。最后,还示出了基础设施网络组件,在这种情况下是道路侧单元310。为了便于实现,认为所有组件都已经被指派了互联网地址,该地址通常采用IPv6地址的形式,使得在组件之间传输消息的分组可以被相应地路由。
LTE网络架构的各种接口是标准化的。在这方面,参考了各种LTE规范,为了充分地披露进一步的实现细节起见,这些规范是可公开获得的。
载具40、41还可以配备有用于观察其周围环境的部件。用于捕获环境对象的其传感器系统取决于应用而基于不同的测量方法。广泛分布的技术除了其他之外还包括雷达、激光雷达、用于2D和3D图像获取的相机、以及超声传感器。
由于自动化驾驶正在兴起,因此需要在载具40、41之间例如使用V2V通信链路PC5来交换更多的数据,并且还需要在载具40、41与网络之间交换更多的数据。需要相应地适配用于V2V和V2X通信的通信系统。3GPP标准设置组织已经并且正在发布新一代5G蜂窝移动通信系统的特征,包括V2X特征。已经设计了大量的载具用例,其范围从信息娱乐到协作驾驶。取决于应用,V2N通信范围内对接入链路Uu的要求大幅度地改变。当涉及到其中命令中心接管了载具的某些驾驶功能的安全性相关的时间关键型应用(诸如,遥控操作式驾驶)时,这些要求是具有低时延、高数据速率和高可靠性的信息交换。
图5示意性地示出了载具的板电子系统的框图。板电子系统的一部分是信息娱乐系统,该信息娱乐系统包括触敏显示单元50、计算装置60、输入单元70和存储器装置80。显示单元50经由数据线55连接到计算装置60,并且包括用于显示可变图形信息的显示区域、以及布置在显示区域上方以用于由用户输入命令的操作者接口(触敏层)两者。输入单元70经由数据线75连接到计算装置60。附图标记71标示按钮,如果载具被阻塞并且驾驶员想要遥控操作式驾驶操作者的支持来找到摆脱该阻塞情形的方式,则该按钮允许驾驶员手动地请求遥控操作式驾驶会话。如果使用用于手动控制的其他技术,则不需要专用按钮71。这包括:选择在显示单元50上显示的用户菜单中的选项、利用语音识别来检测命令、或者使用手势控制部件。
存储器装置80经由数据线85连接到计算装置60。在存储器装置80中,象形图目录和/或符号目录被存放有用于附加信息的可能覆盖的象形图和/或符号。
该信息娱乐系统的其他部分(诸如,相机150、无线电140、导航装置130、电话120和仪表集群110)经由数据总线100与计算装置60连接。作为数据总线100,可以使用根据ISO标准11898-2的CAN(控制器区域网络)总线的高速变体。替代地,可以使用基于以太网的总线系统,诸如IEEE 802.03cg。经由光纤来实现数据传输的总线系统也是可用的。示例是MOST总线(面向介质的系统传输)或D2B总线(家用数字总线)。对于入站和出站无线通信而言,该载具被配备有板载连接模块160。它可以用于移动通信,例如根据5G标准的移动通信。
附图标记172表示引擎控制单元。附图标记174表示ESC(电子稳定性控制)单元,而附图标记176表示变速器(transmission)控制单元。这种控制单元——所有这些控制单元都属于传动系统的类别——的联网通常利用CAN总线104而发生。由于各种传感器被安装在该机动载具中,并且这些传感器不再仅仅连接到个体控制单元,因此这种传感器数据还经由总线系统104被分发给个体控制装置。
现代载具可以包括附加的组件,诸如用于扫描周围环境的另外的传感器,如激光雷达传感器186或雷达传感器182、以及附加的视频相机151,例如前置相机、后置相机或侧置相机。这种传感器越来越多地在载具中被用于观察环境。在载具中,可以提供另外的控制装置,诸如ADC(自动驾驶控制)单元184等。雷达和激光雷达传感器182、186可以具有高达250 m的扫描范围,而相机150、151可以覆盖从30 m到120 m的范围。组件182至186连接到另一通信总线102,例如以太网总线,这是由于其用于数据传输的更高带宽。适配于汽车通信的特殊需要的一个以太网总线在IEEE 802.1Q规范中被标准化。此外,可以经由V2V通信从其他载具接收关于环境的许多信息。特别是针对不处于进行观察的载具的视线内的那些载具,经由V2V通信来接收关于它们的位置和运动的信息是非常有利的。
附图标记190表示连接到另一通信总线106的板载诊断接口。
出于经由板载连接模块160将载具相关传感器数据传输到另一载具或者传输到控制中心计算机的目的,提供了网关90。该网关90连接到不同的总线系统100、102、104和106。网关90被适配成将其经由一个总线接收到的数据转换成另一个总线的传输格式,使得可以使用针对该相应的另一个总线所指定的分组来分发该数据。为了将该数据转发到外部,即转发到另一载具或者转发到控制中心计算机,板载连接模块160被配备有通信接口以接收这些数据分组,并且进而将它们转换成适当移动无线电标准的传输格式。
图6图示了在本发明中使用的遥控操作式驾驶模块的系统概述。通信预测模块1输出对通信要求CR的预测,例如针对遥控操作式驾驶会话的所需数据速率和/或时延。出于此目的,通信预测模块1将载具速度V和对象数量N作为输入。使用环境信息2以及载具的环境模型3来确定对象数量N。通信预测模块1可以进一步考虑环境的动态性和对象的预测性行为。服务质量预测模块4预测遥控操作式驾驶会话的服务质量PQoS。基于通信要求CR和所预测的服务质量PQoS,自适应控制模块5确定对遥控操作式驾驶会话的载具参数(例如,最大载具速度Vmax或视频压缩设置)的必要适配。
换句话说,收集来自载具的周围环境的当前数据,并且预测该载具周围环境的未来状态。此外,获得载具的当前速度V。然后,通信预测模块1作为速度和环境信息的函数来导出递送了所预测的通信要求CR(例如,所预测的数据速率)的关系。可以添加由人工智能支持的学习步骤来改进该函数。然后,通过在通信预测模块1的核心处将该函数反转(invert),有可能获得作为针对给定环境信息(例如,针对给定对象数量N)的数据速率的函数的速度。自适应控制模块5利用该函数来适配该应用,例如以降低速度V,使得所预测的通信要求CR与所预测的服务质量PQoS相匹配。新速度V可以用于反馈回路中,以更新载具的环境模型3。优选地,重复整个过程,直到遥控操作式驾驶会话结束为止。
附图标记
1 通信预测模块1
2 环境信息
3 环境模型
4 服务质量预测模块
5 自适应控制模块
10 预测服务质量
11 预测通信要求
12 适配载具参数
13 发起遥控操作式驾驶会话
20 设备
21 输入
22 第一预测模块
23第二预测模块
24 控制模块
25 控制器
26 本地存储单元
27 输出
28 用户接口
30 设备
31 处理装置
32 存储器装置
33 输入
34 输出
40 载具
41 其他载具
50 显示单元
55 至显示单元的数据线
60 计算装置
70 输入单元
71 按钮
75 至输入单元的数据线
80 存储器单元
85 至存储器单元的数据线
90 网关
100 第一数据总线
102 第二数据总线
104 第三数据总线
106 第四数据总线
110 仪表集群
120 电话
130 导航装置
140 无线电
150 相机
151 另外的相机
160 板载连接模块
172 引擎控制单元
174 电子稳定性控制单元
176 变速器控制单元
182 雷达传感器
184 自动驾驶控制单元
186 激光雷达传感器
190 板载诊断接口
200 演进分组核心
210 基站
300 互联网
310 道路侧单元
320 控制中心计算机
CR 通信要求
N 对象数量
PC5 V2V通信链路
PQoS 所预测的服务质量
S1 S1接口
Uu V2N通信链路
V 载具速度
Vmax 最大载具速度

Claims (12)

1.一种用于针对配备有自动化驾驶功能的载具(40)来调用遥控操作式驾驶会话的方法,所述方法包括:
- 针对遥控操作式驾驶会话来预测(10)载具(40)与控制中心之间的通信的服务质量(PQoS);以及
-预测(11)针对遥控操作式驾驶会话的通信要求(CR);
所述方法的特征在于:
- 至少适配(12)载具(40)的最大载具速度(Vmax),使得所述通信要求(CR)与所预测的服务质量(PQoS)相匹配。
2.根据权利要求1所述的方法,其中针对遥控操作式驾驶会话的通信要求(CR)包括数据速率和时延中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的方法,进一步包括适配视频压缩设置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中根据由载具(40)的传感器(150、151、182、186)获得的数据来预测(11)针对遥控操作式驾驶会话的通信要求(CR)。
5.根据权利要求4所述的方法,其中由载具(40)的传感器(150、151、182、186)获得的数据包括载具(40)的周围环境中的对象数量(N)和环境的动态性中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的方法,其中当预测(11)针对遥控操作式驾驶会话的通信要求(CR)时,考虑载具(40)的周围环境中的对象的预测性行为。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中使用通过人工智能获得的函数来预测(11)针对遥控操作式驾驶会话的通信要求(CR)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中使用先前确定的关于服务质量的数据、来自从其他载具(41)的侧链路通信的数据、或遥控操作式驾驶会话的位置的环境数据来预测(10)服务质量(PQoS)。
9.根据权利要求8所述的方法,其中先前确定的关于服务质量的数据是从载具(40)的先前测量结果或从由服务提供商提供的数据来获得的。
10.一种包括指令的计算机程序,所述指令当由计算机执行时使得所述计算机执行根据权利要求1至9中任一项所述的用于针对配备有自动化驾驶功能的载具(40)来调用遥控操作式驾驶会话的方法。
11.一种用于针对配备有自动化驾驶功能的载具(40)来调用遥控操作式驾驶会话的设备(20),所述设备(20)包括:
- 第一预测模块(22),其被配置成针对遥控操作式驾驶会话来预测(10)载具(40)与控制中心之间的通信的服务质量(PQoS);以及
- 第二预测模块(23),其被配置成预测(11)针对遥控操作式驾驶会话的通信要求(CR);
其特征在于,所述设备(20)包括:
- 控制模块(24),其被配置成至少适配(12)载具(40)的最大载具速度(Vmax),使得所述通信要求(CR)与所预测的服务质量(PQoS)相匹配。
12.一种配备有自动化驾驶功能的载具(40),其特征在于,所述载具(40)包括根据权利要求11所述的设备(20),或者被配置成执行根据权利要求1至9中任一项所述的用于调用遥控操作式驾驶会话的方法。
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