CN116088401B - 一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置及方法，该装置包括车辆信息获取模块、第一消息发送模块、第一消息接收模块和第一远程控制模块。本发明通过在车辆路径规划时绕开网络质量不支持远程控制的区域，避免或大幅降低远程控制失效的可能性，同时在车辆行驶路径上合理利用异构网络资源，提升远程控制端获得车辆相关信息的实时性，有效提高远程控制的可用性和可靠性以及车辆驾驶的安全性。

Description

一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置及方法

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，尤其涉及自动驾驶和智能网络领域，具体涉及一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法及装置。

背景技术

由于自动驾驶车辆总存系统异常、车辆故障以及无法处理的复杂驾驶环境等，现在的自动驾驶车辆都需要配备安全员，以确保在这些的特殊情况下可以接管车辆。然而，如果每辆车都配备安全员，特别是在一些特定区域的自动驾驶场景，如景区自动驾驶、矿区自动驾驶以及港口、工业园区、山区等特殊路段和高危环境下的自动驾驶等，会导致人力成本上升，同时也存在人员的浪费、工作效率较低的问题。因此，针对特定区域的自动驾驶场景，通过搭建专用的远程控制系统可以实现车辆行驶环境的重建，让远程控制端的安全员像在实车上一样了解车辆的状态和周围环境，并在需要接管时远程接管车辆，控制车辆恢复正常行驶或进行远程驾驶等。另外，远程控制端的安全员可以同时监管多辆车，有效节省人力资源。此外，由于远程控制端的安全员不用身处实车所在的物理环境，针对一些高危环境下的驾驶作业还可以提升工作效率和自身的安全。

为保障远程控制的可靠性，自动驾驶车辆的状态和车辆周围环境信息需要通过网络实时传输到远程控制端。由于车辆周围环境信息主要为车载摄像头拍摄的视频数据和/或者车载其他感知设备获得的环境感知信息，这些感知信息的数据量较大。实时的感知数据传输对自动驾驶车辆所处的网络环境有一定的要求。3GPP的5G R16标准中定义了对远程驾驶业务的网络通信指标，要求传输时延为5ms，可靠性为99.99%，上行速率25Mbps，下行速率1Mbps。在目前已有的研究中，包括已公开的专利 CN 113805515 A“车辆远程控制方法、装置、设备、存储介质和远程驾驶舱”、CN 113741223 A “车辆远程控制方法、装置、设备、介质以及自动驾驶车辆”以及CN 115390484 A“一种车辆远程控制方法、装置、电子设备及存储介质”等，都假设车辆行驶区域的网络均满足远程控制业务的要求。然而，在实际的场景中，单一的网络，如运营商部署的4/5G公网或者是企业自己部署的WiFi或者是4/5G专网等总会存在盲区或者不完全满足远程控制的区域。因此，如何设计基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法成为亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置及方法。

第一方面，本发明提供一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，应用于自动驾驶车辆，包括：

车辆信息获取模块：用于获取自动驾驶车辆的车辆状态信息、车辆位置信息、车载感知设备的车辆周围环境信息以及可用网络列表；

第一消息发送模块：用于根据自动驾驶车辆的状态产生相应的消息，并将相应的消息通过所述可用网络列表中对应的网络发送给远程控制端；

第一消息接收模块：用于根据自动驾驶车辆的状态，监听不同的网络端口，接收来自远程控制端发送的远程控制消息，并对远程控制消息进行过滤、合并操作后转发给第一远程控制模块；

第一远程控制模块：用于接收来自第一消息接收模块的消息，并响应消息中所包含的远程控制指令，实现对自动驾驶车辆的远程控制。

第二方面，本发明提供一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，应用于远程控制端，包括：

网络信息获取模块：用于获取指定区域的可用网络列表和相应网络的网络质量；

路径规划模块：用于在区域的网络质量已知的情况下，根据自动驾驶车辆的起点和终点，为自动驾驶车辆规划出一条最佳的行驶路径，在该路径上的网络质量尽可能支持远程驾驶；

第二消息接收模块：用于接收来自自动驾驶车辆发送的消息，并对消息进行过滤、合并操作后转发给第二远程控制模块；

第二远程控制模块：用于接收来自第二消息接收模块的消息，并根据消息中包含的信息产生相应的远程控制指令；

第二消息发送模块：用于根据第二远程控制模块产生的远程控制指令生成对应的消息，并将消息通过所述可用网络列表中相应的网络发送给自动驾驶车辆。

第三方面，本发明提供一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，应用于自动驾驶车辆，该方法包括如下步骤：

S101：自动驾驶车辆启动后，搜索可用的网络并连接，选择一个可用的网络作为当前发送和接收信息的第一网络，接收远程控制端发送的远程驾驶启动消息；

S102：自动驾驶车辆通过所述第一网络获得远程控制端发送的包含有自动驾驶车辆在预行驶区域的路径规划信息和预行驶区域的异构网络信息的预行驶区域信息，按照规划的路径自动驾驶，并根据所述异构网络信息生成并维护可用网络列表；

S103：自动驾驶车辆行驶中，选择合适的网络或网络组合发送车辆运行消息给远程控制端，并监听所有异构网络上的远程控制端发送的远程控制消息；

S104：自动驾驶车辆对远程控制消息进行处理后，响应远程控制端发送的远程控制指令。

第四方面，本发明提供一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，应用于远程控制端，该方法包括如下步骤：

S201：远程控制端通过收到车辆启动消息所在的网络端口，发送远程驾驶启动消息给自动驾驶车辆；

S202：远程控制端获得自动驾驶车辆所在地和目标地对应区域的异构网络质量信息，为自动驾驶车辆规划最佳行驶路径，在最佳行驶路径上的网络质量尽可能支持远程驾驶，并将预行驶区域路径信息和对应的异构网络质量信息封装成预行驶区域消息，通过所述自动驾驶车辆所使用的网络发送给自动驾驶车辆；

S203：远程控制端接收自动驾驶车辆发送的车辆运行消息，并对接收到的车辆运行信息进行合并，提取完整有效的信息，根据需要生成远程控制指令，并封装生成远程控制消息，发送给自动驾驶车辆。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法及装置，通过有效利用异构网络资源，在车辆路径规划时绕开网络质量不支持远程驾驶的区域，避免或大幅降低自动驾驶出现异常而无法及时远程接管控制的概率，提高远程控制的可用性和可靠性；同时在车辆行驶路径上合理利用异构网络资源，提升远程驾驶后端实时感知车辆周围环境与车辆状态信息的实时性，更进一步提升驾驶安全性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆远程控制方法流程示意图。

图2为本发明实施例提供的另一种自动驾驶车辆远程控制方法流程示意图。

图3为本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆远程控制装置的结构框图。

图4为本发明实施例提供的车辆信息获取模块的结构框图。

图5为本发明实施例提供的第一消息发送模块的结构框图。

图6为本发明实施例提供的第一消息接收模块的结构框图。

图7为本发明实施例提供的第一远程控制模块的结构框图。

图8为本发明实施例提供的另一种自动驾驶车辆远程控制装置的结构框图。

图9为本发明实施例提供的第二消息发送模块的结构框图。

图10为本发明实施例提供的第二消息接收模块的结构框图。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，发明实施例提供的一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，应用于自动驾驶车辆，该方法包括如下步骤：

S101：自动驾驶车辆启动后，搜索可用的网络并连接，选择一个可用的网络作为当前发送和接收信息的第一网络，接收远程控制端发送的远程驾驶启动消息。

作为其中一种实施方式，所述S101通过以下子步骤来实现：

（1）自动驾驶车辆启动后，通过预设的网络配置文件自动搜索可用的网络。可用的网络包括但不限制4/5G无线网络、WiFi网络、特定的专网等。为减少网络搜索的时间，网络配置文件会自动保存上一次成功接入的网络信息，并在网络搜索时优先搜索最近一次成功接入的网络。一旦成功搜索到可用的网络，自动驾驶车辆自动接入到该网络。进一步地，针对存在多个可用的异构网络，出于网络冗余的考虑，车辆会连接到多个不同的网络。

（2）自动驾驶车辆在多个可用的异构网络中，选择一个可用的网络作为当前发送信息的第一网络。一种可选的方式为，对异构网络的网络质量进行测试验证，网络质量最优的网络为第一网络；另外一种可选的方式为，在预设的配置文件指定一个可用的网络为第一网络；此外，另外一种可选的方式为，第一个成功接入的网络作为第一网络。本发明也支持采用其他方式选择可用的第一网络。

（3）自动驾驶车辆向远程控制端主动上报车辆启动消息，车辆启动消息包括车辆的身份标识、车辆状态信息以及车辆位置信息。车辆使用的第一网络不同，则对应发送消息的发送端口不同，对应的接收端的端口也不同。因此，接收端可以根据端口信息来判断当前自动驾驶车辆所使用的第一网络。

（4）自动驾驶车辆监听来自远程控制端发送的含有驾驶目的地、出发时间的远程驾驶启动消息。在接收到远程驾驶启动消息之前，自动驾驶车辆可能会收到远程控制端发送的远程控制消息。远程控制消息为车内控制指令，如车窗、车门的开或关、车内空调设置等。对于所述的车内控制指令，自动驾驶车辆将相关指令转发给对应的控制模块；对于所述的远程驾驶启动消息，自动驾驶车辆收到后即进入远程驾驶模式。对于车内控制指令，由于不涉及车辆驾驶行为，自动驾驶车辆直接跳转到S104。由于远程驾驶的过程中车辆也会接收车内控制指令，出于方法的完整性考虑，本发明以完整的远程驾驶的过程进行详细描述。

S102：自动驾驶车辆通过第一网络获得远程控制端发送的包含有自动驾驶车辆在预行驶区域的路径规划信息和预行驶区域的异构网络信息的预行驶区域信息，按照规划的路径自动驾驶，并根据异构网络信息生成并维护可用网络列表。

作为其中一种实施方式，所述S102通过以下子步骤来实现：

（1）自动驾驶车辆通过第一网络监听来自远程控制端发送的预行驶区域消息。预行驶区域消息包含有自动驾驶车辆在预行驶区域的路径规划信息和预行驶区域的异构网络信息。网络质量信息包括预行驶区域的异构网络质量情况，具体为支持自动驾驶车辆的异构网络质量，如4/5G的网络质量、WiFi网络的网络质量、特定专网的网络质量。更进一步地，4/5G网络质量还可以细分为特定电信运营商对应的网络质量。对于支持的异构网络的数量和类型，本发明并没有任何限制。

（2）自动驾驶车辆对预行驶区域消息进行解析，并对预行驶区域的路径规划信息和相应的异构网络信息分别进行验证。对于路径规划信息，只验证路径规划信息的完整性；对于异构网络信息，需确保自动驾驶车辆至少有一种可用的异构网络。

（3）自动驾驶车辆根据接收到的预行驶区域路径的网络质量信息，生成并维护可用网络列表。进一步地，自动驾驶车辆从网络质量信息中获取行驶区域的网络质量，根据网络质量信息对可用的异构网络质量进行排序，并选择一个最优的网络作为第一网络；其他网络按质量次序依次作为第二网络、第三网络等。第一网络、第二网络、第三网络等网络组成自动驾驶车辆的可用网络列表。

（4）自动驾驶车辆发送预行驶区域信息确认消息给远程控制端，并进入自动驾驶模式。

S103：自动驾驶车辆行驶中，选择合适的网络或网络组合发送车辆运行消息给远程控制端，并监听所有异构网络上的远程控制端发送的远程控制消息。

作为其中一种实施方式，所述S103通过以下子步骤来实现：

（1）自动驾驶车辆周期性搜集当前车辆状态信息、车辆位置信息和车辆周围环境信息。更进一步地，各个信息的搜集周期，本发明并不做任何限制。

（2）自动驾驶车辆产生车辆运行消息。车辆运行消息包括车辆状态信息、车辆位置信息和车辆周围环境信息中的一种。可选的，本发明支持车辆状态信息、车辆位置信息和车辆周围环境信息具有相同或者不同的发送频率。进一步地，对于三类信息设置为不同的发送优先级。其中，车辆状态信息具有第一优先级，车辆位置信息为第二类优先级，车辆周围环境信息为第三类优先级信息。如果存在两类或者三类信息同时发送的情况，则根据优先级不同，将高优先级的信息优先封装在车辆运行消息中进行发送。

（3）自动驾驶车辆选择合适的网络或网络组合将车辆运行消息发送给远程控制端。对于车辆运行消息的发送，优先使用第一网络进行发送；如达到第一网络的最大宽度，但仍存在没有发送的消息或者是消息的部分数据，则将剩余的消息或数据使用第二网络进行发送，依次类推，直到所有的消息均发送完毕或者可用网络列表中的网络均用完为止。

（4）远程控制端接收自动驾驶车辆发送的车辆运行消息，并根据收到的信息将相应的远程控制指令发送给车辆。自动驾驶车辆监听远程驾驶控制端发送的远程控制指令。在正常的自动驾驶行驶过程中，如车辆状态、位置无异常以及无特殊的车辆周围环境，出于减少网络带宽的目的，远程控制端可以不用给自动驾驶车辆发送远程控制消息。因此，在正常情况下，自动驾驶车辆只需持续监听是否有远程驾驶控制端发送的远程控制消息。考虑到网络的复杂性，同时为提升远程控制的可靠性，自动驾驶车辆需在所有异构网络上均进行相应的监听，即监听第一网络、第二网络、第三网络等，以确保因单一网络的异常而导致远程控制失败，提升远程控制的鲁棒性。

S104：自动驾驶车辆对远程控制消息进行处理后，响应远程控制端发送的远程控制指令。

作为其中一种实施方式，所述S104通过以下子步骤来实现：

（1）自动驾驶车辆对来自多个网络的远程控制消息进行综合处理。对于具有相同远程消息标识的来自不同网络的远程控制消息，自动驾驶车辆认为是同一个远程控制指令，如果已经进行响应，则无需重复响应。

（2）自动驾驶车辆将相关的远程控制指令发送给第一远程控制模块，以实现远程控制。

（3）自动驾驶车辆将通过第一网络向远程控制端发送控制指令执行响应消息，实现整个远程控制过程的闭环。

图2为本发明实施例提供的一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，应用于远程控制端，该方法包括如下步骤：

S201：远程控制端通过收到车辆启动消息所在的网络端口，发送远程驾驶启动消息给自动驾驶车辆。

作为其中一种实施方式，所述S201通过以下子步骤来实现：

（1）远程控制端对特定的网络端口进行监听，接收来自自动驾驶车辆的车辆启动消息。更进一步地，通过收到车辆启动消息所在的网络端口，远程控制端可以明确自动驾驶车辆所使用的第一网络。

（2）根据接收到的车辆启动消息，给自动驾驶车辆发送远程驾驶启动消息。更进一步地，在发送远程驾驶启动消息之前，远程控制端根据需要可以向自动驾驶车辆发送包含车内控制指令的远程控制消息，如车窗、车门的开或关、车内空调设置等。当判断自动驾驶车辆有远程驾驶启动需求时，发送包含有驾驶目的地和发出时间的远程驾驶启动消息。远程控制端通过自动驾驶车辆所使用的第一网络向自动驾驶车辆发送所述的远程控制消息和远程驾驶启动消息。

S202：远程控制端获得自动驾驶车辆所在地和目标地对应区域的异构网络质量信息，为自动驾驶车辆规划最佳行驶路径，在最佳行驶路径上的网络质量尽可能支持远程驾驶，并将预行驶区域路径信息和对应的异构网络质量信息封装成预行驶区域消息，通过所述自动驾驶车辆所使用的网络发送给自动驾驶车辆。

作为其中一种实施方式，所述S202通过以下子步骤来实现：

（1）远程控制端根据自动驾驶车辆上报的位置以及对应的目的地，为自动驾驶车辆提前做好路径规划。远程控制端获得自动驾驶车辆所在地和目标地对应区域的异构网络质量信息。更进一步地，对应的异构网络质量信息可以是先前存储的历史网络质量信息，也可以是当前或历史时期其他车辆采集上报后汇总得到的网络信息，也可能是由第三方提供的网络信息。本发明并不限制异构网络质量信息的来源和制作方式。

（2）远程控制端根据对应的异构网络质量信息，为自动驾驶车辆规划相应的预行驶区域路径。更进一步地，在规划预行驶区域路径时，远程控制端自动规避网络质量不足以支持远程控制的区域，尽量确保预行驶区域路径所在区域的网络质量满足远程控制的需求，以提升远程控制的可用性和可靠性。

（3）一旦预行驶区域路径确定后，远程控制端为自动驾驶车辆提取预行驶区域路径的异构网络质量信息，并将预行驶区域路径信息和对应的异构网络质量信息封装成预行驶区域消息。

（4）远程控制端通过自动驾驶车辆所使用的第一网络将预行驶区域消息发送给自动驾驶车辆。在发送完全部的预行驶区域路径信息和对应的异构网络质量信息后，远程控制端对自动驾驶车辆所使用的第一网络对应的接收端口进行监听。一旦接收到预行驶区域信息确认消息，即认为自动驾驶车辆开始进入自动驾驶模式。

S203：远程控制端接收自动驾驶车辆发送的车辆运行消息，并对接收到的信息进行合并，提取完整有效的信息，根据需要生成远程控制指令，并封装生成远程控制消息，发送给自动驾驶车辆。

作为其中一种实施方式，所述S203具体包括：

（1）远程控制端监听相应的网络端口，接收自动驾驶车辆发送的车辆运行消息。进一步地，远程控制端通过先前自动驾驶车辆发送的车辆位置信息以及车辆状态信息，预先判断自动驾驶车辆在一定时间段内的位置，并通过位置信息从异构网络信息中获知当前车辆所使用的第一网络、第二网络等网络使用情况，从而对相应的网络端口进行监听。

（2）远程控制端对接收到的车辆运行消息进行分析，提取相应的车辆状态信息、车辆位置信息和车辆周围环境信息。更进一步地，远程控制端在一段时间内可能会收到多条包含不同信息的消息，也同时存在某一信息被拆分在不同的消息中通过相同或不同的网络发送的情况，因此，远程控制端需要对接收到的消息进行合并，以提取得到完整的信息。如车辆周围环境信息，由于从自动驾驶车辆传感设备获得的原始感知到数据很大，如摄像头的视频数据，单一网络的带宽可能不支持对相应数据的实时发送，因此需要在多个网络中进行拆分发送。对应地，远程控制端需要对这部分拆分的数据进行合并，以获得完整的、有效的信息。

（3）远程控制端通过对车辆状态信息、车辆位置信息和车辆周围环境信息进行全面的分析，以获得当前自动驾驶车辆的运行状态，如车辆当前自动驾驶的状态是否正常、路径轨迹是否正常、车辆状态有无警报、周围的驾驶环境是否复杂等。

（4）远程控制端根据分析自动驾驶车辆的运行状态，判断车辆是否需要进行远程控制。只有在需要远程控制端进行驾驶接管或者驾驶辅助以及车内非驾驶控制（如车窗的操控、车内空调设置等）的场景，远程驾驶控制端才会生成相应的远程控制指令。更进一步地，由于自动驾驶车辆在正常的自动驾驶过程中，大部分情况下并不需要远程控制端进行远程控制。但如果自动驾驶车辆长时间没有收到来自远程控制端的消息，很难区分是远程控制端的异常造成还是实际不需要远程控制。因此，一种可选的方法是，当在一定的时间内远程控制端没有远程控制指令生成时，将生成一个心跳远程控制指令。所述的心跳远程控制指令仅仅用于证明远程控制端仍处于正常工作状态。自动驾驶车辆收到所述的心跳远程控制指令不需要做任何相应。

（5）远程控制端对远程控制指令进行封装，产生相应的远程控制消息。更进一步地，远程控制端为不同的远程控制消息设置不同的优先级。远程控制消息的优先级为所包含的控制指令的优先级。所述的控制指令分为车内控制类指令和驾驶类指令。所述的车内控制指令包括对车辆内部的远程控制，如车窗、车门的开或关、车内空调设置、车载娱乐设施的设置等；所述的驾驶类指令包括对车辆驾驶的远程控制，如对行驶轨迹、行驶速度/加速度、行驶方向角的更改、靠边停车、换道、超车等。驾驶类指令的优先级高于车内控制类指令。对于具体控制指令的明细和相应优先级，本发明并不做更进一步的限制，也不属于本发明的关注点。

（6）远程控制端将相应的远程控制消息发送给自动驾驶车辆。对于高优先级的远程控制消息，如包含为紧急靠边停车的控制指令，出于对驾驶安全性的考虑，远程控制端将在所有自动驾驶车辆支持的异构网络中发送具有相同标识的远程控制消息，以确保自动驾驶车辆通过任意网络能收到相应的控制消息，提升自动驾驶车辆的远程控制响应速度。而对于低优先级的远程控制消息，如包含为车内空调设置控制指令的消息，则采用通过自动驾驶车辆所在的第一网络进行发送，以节省网络带宽。

图3为本发明实施例提供的一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，应用于自动驾驶车辆。所述的远程控制装置10包括：车辆信息获取模块11、第一消息发送模块12、第一消息接收模块13和第一远程控制模块14，具体如下：

车辆信息获取模块11：用于获取车辆的车辆状态信息、车辆位置信息、车载感知设备的车辆周围环境信息以及可用网络列表；

第一消息发送模块12：用于根据自动驾驶车辆的状态产生相应的消息，并将相应的消息通过可用网络列表中对应的网络发送给远程控制端；

第一消息接收模块13：用于根据自动驾驶车辆的状态，监听不同的网络端口，接收来自远程控制端发送的消息，并对消息进行过滤、合并操作后转发给第一远程控制模块；

第一远程控制模块14：用于接收来自第一消息接收模块的消息，并响应消息中所包含的远程控制指令，实现对自动驾驶车辆的远程控制。

进一步地，如图4所示，车辆信息获取模块11包括：

车辆状态信息获取单元111：用于从自动驾驶车辆的自动驾驶系统获得车辆状态信息；

车辆定位信息获取单元112：用于从自动驾驶车辆的自动驾驶系统获得当前车辆位置信息，并将相应的定位信息发送给网络列表获取单元。

车辆周围环境信息获取单元113：用于从自动驾驶车辆的自动驾驶系统获得车辆周围环境信息。

网络列表获取单元114：通过从车辆定位信息获取单元获得当前车辆的位置信息，并根据网络质量信息，生成并维护可用网络列表。

进一步地，如图5所示，第一消息发送模块12包括：

第一消息生成单元121：用于根据自动驾驶车辆的状态产生相应的消息；

第一网络确定单元122：用于根据待发送的消息的类型以及当前可用网络列表，为待发送的消息确定发送的网络；

第一消息发送单元123：用于将待发送的消息通过相应的发送网络进行发送，包括对消息进行复制以及对消息的拆分。

进一步地，如图6所示，第一消息接收模块13包括：

第一消息监听单元131：用于监听可用网络列表中对应的网络端口，并将监听到的消息发送给第一消息聚合单元；

第一消息聚合单元132：用于对监听到的消息进行聚合处理，对于来自不同网络的同一消息进行过滤，减少远程控制指令的重复执行；

第一远程指令提取单元133：用于对收到的远程控制消息进行处理，提取相应的远程控制指令，并优先将优先级高的远程控制指令发送给远程控制模块。

进一步地，如图7所示，第一远程控制模块14包括：

远程指令分类单元141：对接收到的远程控制指令进行分类，根据控制的不同分为车内控制类指令和驾驶类指令。

远程指令响应寻址单元142：将不同的远程控制指令转发到自动驾驶车辆不同的控制系统，以实现对远程控制的响应。对于车内控制类指令，转发给自动驾驶车辆的智能座舱系统；对于驾驶类指令，转发给自动驾驶车辆的自动驾驶系统。

如图8所示，本发明实施例提供的一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，应用于远程控制端。所述的远程控制装置20包括：网络信息获取模块21、路径规划模块22、第二消息发送模块23、第二消息接收模块24和第二远程控制模块25，具体如下：

网络信息获取模块21：用于获取指定区域的可用网络列表和相应网络的网络质量；

路径规划模块22：用于在区域的网络质量已知的情况下，根据车辆的起点和终点，为车辆规划处一条最佳的行驶路径，在该路径上的网络质量尽可能支持远程驾驶；

第二消息接收模块23：用于接收来自自动驾驶车辆发送的消息，并对消息进行过滤、合并操作后转发给远程控制模块；

第二远程控制模块24：用于接收来自第二消息接收模块的消息，并根据消息中包含的信息产生相应的远程控制指令。

第二消息发送模块25：用于根据远程控制模块产生的远程控制指令生成对应的消息，并将消息通过相应的网络发送给自动驾驶车辆。

如图9所示，第二消息发送模块23包括：

第二消息生成单元231：用于根据远程控制指令生成相应的消息；

第二网络确定单元232：用于根据待发送的消息的类型以及预估的车辆未来可用网络列表，为待发送的消息确定发送的网络；

第二消息发送单元233：用于将待发送的消息通过相应的发送网络进行发送，包括对消息进行复制。

进一步地，如图10所示，第二消息接收模块24包括：

第二消息监听单元241：用于监听相应的网络端口，接收来自自动驾驶车辆发送的消息，并将监听到的消息发送给第二消息聚合单元；

第二消息聚合单元242：用于对监听到的消息进行聚合处理，对于来自不同网络的同一消息进行过滤和合并处理，以获得有效的消息。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，包括应用于自动驾驶车辆的控制装置和应用于远程控制端的控制装置两部分；

应用于自动驾驶车辆的控制装置，包括：

车辆信息获取模块：用于获取自动驾驶车辆的车辆状态信息、车辆位置信息、车载感知设备的车辆周围环境信息以及可用网络列表；

第一消息发送模块：用于根据自动驾驶车辆的状态产生相应的消息，并将相应的消息通过所述可用网络列表中对应的网络发送给远程控制端；

第一消息接收模块：用于根据自动驾驶车辆的状态，监听不同的网络端口，接收来自远程控制端发送的远程控制消息，并对远程控制消息进行过滤、合并操作后转发给第一远程控制模块；

第一远程控制模块：用于接收来自第一消息接收模块的消息，并响应消息中所包含的远程控制指令，实现对自动驾驶车辆的远程控制；

应用于远程控制端的控制装置，包括：

网络信息获取模块：用于获取指定区域的可用网络列表和相应网络的网络质量；

路径规划模块：用于在区域的网络质量已知的情况下，根据自动驾驶车辆的起点和终点，为自动驾驶车辆规划出一条最佳的行驶路径，在该路径上的网络质量尽可能支持远程驾驶；

第二消息接收模块：用于接收来自自动驾驶车辆发送的消息，并对消息进行过滤、合并操作后转发给第二远程控制模块；

第二远程控制模块：用于接收来自第二消息接收模块的消息，并根据消息中包含的信息产生相应的远程控制指令；

第二消息发送模块：用于根据第二远程控制模块产生的远程控制指令生成对应的消息，并将消息通过所述可用网络列表中相应的网络发送给自动驾驶车辆。

2.根据权利要求1所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述车辆信息获取模块包括：

车辆状态信息获取单元：用于从自动驾驶车辆的自动驾驶系统获得车辆状态信息；

车辆定位信息获取单元：用于从自动驾驶车辆的自动驾驶系统获得当前车辆位置信息，并将相应的定位信息发送给网络列表获取单元；

车辆周围环境信息获取单元：用于从自动驾驶车辆的自动驾驶系统获得车辆周围环境信息；

网络列表获取单元：通过从所述车辆定位信息获取单元获得当前车辆的位置信息，并根据网络质量信息，生成并维护可用网络列表。

3.根据权利要求1所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述第一消息发送模块包括：

第一消息生成单元：用于根据自动驾驶车辆的状态产生相应的消息；

第一网络确定单元：用于根据待发送的消息的类型以及当前可用网络列表，为待发送的消息确定发送的网络；

第一消息发送单元：用于将待发送的消息通过相应的发送网络进行发送，包括对消息进行复制以及对消息的拆分。

4.根据权利要求1所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述第一消息接收模块包括：

第一消息监听单元：用于监听可用网络列表中对应的网络端口，并将监听到的消息发送给第一消息聚合单元；

第一消息聚合单元：用于对监听到的消息进行聚合处理，对于来自不同网络的同一消息进行过滤，减少远程控制指令的重复执行；

第一远程指令提取单元：用于对收到的远程控制消息进行处理，提取相应的远程控制指令，并优先将优先级高的远程控制指令发送给第一远程控制模块。

5.根据权利要求1所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述第一远程控制模块包括：

远程指令分类单元：对接收到的远程控制指令进行分类，根据控制的不同分为车内控制类指令和驾驶类指令；

远程指令响应寻址单元：将不同的远程控制指令转发到自动驾驶车辆不同的控制系统，以实现对远程控制的响应；对于车内控制类指令，转发给自动驾驶车辆的智能座舱系统；对于驾驶类指令，转发给自动驾驶车辆的自动驾驶系统。

6.根据权利要求2所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述网络列表获取单元在生成并维护可用网络列表时，根据预设的网络配置文件自动搜索可用的网络，且所述网络配置文件自动保存上一次成功接入的网络信息，并在网络搜索时优先搜索最近一次成功接入的网络。

7.根据权利要求3所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述第一消息发送模块为车辆状态信息、车辆位置信息、车辆周围环境信息设置不同的发送优先级，其中，所述车辆状态信息具有第一优先级，所述车辆位置信息具有第二类优先级，所述车辆周围环境信息具有第三类优先级。

8.根据权利要求1所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制装置，其特征在于，所述第二消息接收模块包括：

第二消息监听单元：用于监听相应的网络端口，接收来自自动驾驶车辆发送的消息，并将监听到的消息发送给第二消息聚合单元；

第二消息聚合单元：用于对监听到的消息进行聚合处理，对于来自不同网络的同一消息进行过滤和合并处理，以获得有效的消息。

9.一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，该方法基于权利要求1所述的远程控制装置来实现，该方法应用于自动驾驶车辆，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S101：自动驾驶车辆启动后，搜索可用的网络并连接，选择一个可用的网络作为当前发送和接收信息的第一网络，接收远程控制端发送的远程驾驶启动消息；

S102：自动驾驶车辆通过所述第一网络获得远程控制端发送的包含有自动驾驶车辆在预行驶区域的路径规划信息和预行驶区域的异构网络信息的预行驶区域信息，按照规划的路径自动驾驶，并根据所述异构网络信息生成并维护可用网络列表；

S103：自动驾驶车辆行驶中，选择合适的网络或网络组合发送车辆运行消息给远程控制端，并监听所有异构网络上的远程控制端发送的远程控制消息；

S104：自动驾驶车辆对远程控制消息进行处理后，响应远程控制端发送的远程控制指令。

10.根据权利要求9所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，其特征在于，所述S102中，所述自动驾驶车辆从网络质量信息中获取行驶区域的网络质量，根据网络质量信息从好到差对可用的异构网络质量进行排序，并将排序后的网络组成自动驾驶车辆的可用网络列表。

11.根据权利要求9所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，其特征在于，S101中，自动驾驶车辆启动后，在接收远程控制端发送的远程驾驶启动消息之前，向远程控制端主动上报车辆启动消息，所述车辆启动消息包括车辆的身份标识、车辆状态信息以及车辆位置信息。

12.一种基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，该方法基于权利要求1所述的远程控制装置来实现，该方法应用于远程控制端，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S201：远程控制端通过收到车辆启动消息所在的网络端口，发送远程驾驶启动消息给自动驾驶车辆；

S202：远程控制端获得自动驾驶车辆所在地和目标地对应区域的异构网络质量信息，为自动驾驶车辆规划最佳行驶路径，在最佳行驶路径上的网络质量尽可能支持远程驾驶，并将预行驶区域路径信息和对应的异构网络质量信息封装成预行驶区域消息，通过所述自动驾驶车辆所使用的网络发送给自动驾驶车辆；

S203：远程控制端接收自动驾驶车辆发送的车辆运行消息，并对接收到的车辆运行信息进行合并，提取完整有效的信息，根据需要生成远程控制指令，并封装生成远程控制消息，发送给自动驾驶车辆。

13.根据权利要求12所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，其特征在于，所述远程控制消息包括车内控制类远程控制消息和驾驶类远程控制消息；所述远程控制端为两类远程控制消息设置不同的优先级，且所述驾驶类远程控制消息的优先级高于所述车内控制类远程控制消息。

14.根据权利要求12所述的基于异构网络的自动驾驶车辆远程控制方法，其特征在于，当在一段时间内远程控制端没有远程控制指令生成时，将生成一个心跳远程控制指令，用于证明远程控制端仍处于正常工作状态；自动驾驶车辆收到所述心跳远程控制指令不做任何响应。

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