一种基于5G智能座舱的远程驾驶监控平台的制作方法

一种基于5g智能座舱的远程驾驶监控平台
技术领域
1.本实用新型涉及遥控驾驶技术领域，具体涉及一种基于5g智能座舱的远程驾驶监控平台。


背景技术：

2.随着无人驾驶和5g技术的发展，无人驾驶技术逐渐应用于矿山、公交、园区、港口等特殊作业场景。但无人驾驶技术现阶段仍然处于萌芽阶段，对特定场景的应用还在逐步探索。于是对无人驾驶的车辆就产生人工监控的需求，即通过远控平台监管并遥控驾驶无人车，使其在特定场景下(除常规封闭环境外，还包括如抗震救灾、有毒环境、危险隧道、灭火救援、悬崖开路、爆炸现场清理等场景)完成特定的作业任务。
3.目前，市面上尽管出现了一些远程监控系统，可以对车辆进行基础的监视与远程控制，但其仍然存在一定的缺陷，如：
4.1、基于无人车的各车载摄像头采集的环境图像，需通过复杂的图像处理后，融合显示在座舱的显示器上，其弊端在于软件算法复杂，故障率高，同时处理时效慢而出现了较高的延迟，不利于行车安全；
5.2、各车载摄像头所采集的图像多通过软件解码方式，提高了对主控系统的性能要求，图像处理速率不稳定，常出现较高的延时；
6.3、不能监测驾驶员的精神状态；
7.4、缺乏对车辆异常后的快速处理能力；
8.5、只能实现一对一的操控，不能对其他无人车的异常状态进行处置；
9.6、座舱的智能程度不足，人机交互体验感差等。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的在于提供一种基于5g智能座舱的远程驾驶监控平台，以对无人车进行低时延的远程控制。
11.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
12.一种基于5g智能座舱的远程驾驶监控平台，用于实现无人车的远程监控，其包括远控平台及至少一个智能座舱，所述无人车向所述远控平台上传车端信息，所述远控平台向所述智能座舱下发远控任务及转发所述车端信息，所述智能座舱远程操控所述无人车，所述智能座舱包括舱体及显示器，所述显示器至少包括6个子显示区域，各子显示区域呈双排三列式排布；车辆前进时，上排从左到右依次为车载左后摄像头显示区、车端信息显示区及车载右后摄像头显示区，下排从左到右依次为车载左前摄像头显示区、车载正前摄像头显示区及车载右前摄像头显示区；车辆后退时，上排从左到右依次为车载左前摄像头显示区、车端信息显示区、车载右前摄像头显示区，下排从左到右依次为车载左后摄像头显示区、车载正后摄像头显示区、车载右后摄像头显示区。
13.优选地，所述远控平台与所述无人车之间通过5g网络通讯连接，所述远控平台与
所述智能座舱之间通过有线网络通讯连接，所述智能座舱与所述无人车通过socket通讯连接。
14.优选地，所述智能座舱设有用于解码所述无人车的各车载摄像头所采集图像的硬解码器。
15.优选地，所述智能座舱设有正对驾驶位的人脸识别相机，所述人脸识别相机实时采集驾驶员的脸部状态信息并回传给所述远控平台。
16.优选地，所述智能座舱设有一对一紧急拍停按键，所述一对一紧急拍停按键接入所述智能座舱的主控系统，用于对所述智能座舱当前控制的无人车辆一键拍停。
17.优选地，所述一对一紧急拍停按键为两个，其设置于所述智能座舱的仪表台上，且位于所述智能座舱的方向盘的左右两侧。
18.优选地，所述智能座舱设有一对多紧急拍停按键，所述一对多紧急拍停按键接入所述智能座舱的主控系统，所述一对多紧急拍停按键包括多个子按键，用于对与所述远控平台通讯的各无人车辆一键拍停。
19.优选地，所述智能座舱还包括设置在其仪表台上的若干状态指示灯，各状态指示灯成对设置，且分布于所述智能座舱的方向盘的左右两侧。
20.优选地，所述智能座舱还包括接入其主控系统的触摸屏与麦克风，所述触摸屏及所述麦克风设置于所述仪表台上，且位于其方向盘的右侧边。
21.优选地，所述智能座舱还包括接入其主控系统的权限识别器，用于驾驶员的操作权限识别。
22.采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
23.1、本实用新型设置了6个子显示区域，并根据前进后退方式自动切换各子显示区域的显示内容，车辆前进时，其一排显示车左前摄像头、车载正前摄像头及车载右前摄像头，另一排中，左右侧的子显示区充当后视镜功能，中间显示区充当仪表盘功能，符合驾驶员视觉习惯，倒车时反之；由于采取了该种分区显示结构，无需依赖于复杂的软件算法进行图像的融合处理，图像延时度大幅降低，确保了智能座舱对车辆控制的实时性；
24.2、本实用新型的远控平台与无人车基于5g网络通信，能确保图像等信息的低延时传输，而无人车与智能座舱之间需传输的数据量较小，可采用 socket通讯的方式进行即时通讯，稳定可靠；
25.3、本实用新型采用在智能座舱设置硬解码器，通过硬解码方式对各车载摄像头的图像进行解码，进一步确保低延时，使得总延时时间小于50ms；
26.4、本实用新型设置有人脸识别相机，可以实时采集驾驶员的脸部状态信息并回传给远控平台，用于判定驾驶员的精神状态，避免疲劳驾驶；
27.5、本实用新型设置有一对一紧急拍停按键，可以在当前控制的无人车出现异常时一键拍停，紧急处置；作为优选，将其设置为两个，且分布于方向盘两侧，便于驾驶员根据自身情况紧急操作；
28.6、本实用新型设置有一对多紧急拍停按键，驾驶员可以在发现受远控平台控制的其他无人车异常时，对目标无人车辆进行紧急拍停；
29.7、本实用新型设置了状态指示灯、触摸屏、麦克风及权限识别器等，更加智能化，可实现更深层次的人机交互。
附图说明
30.图1为本实用新型平台架构拓扑图；
31.图2为本实用新型智能座舱结构示意图；
32.图3为本实用新型智能座舱又一结构示意图；
33.图4为前进状态下的显示器分区示意图；
34.图5为后退状态下的显示器分区示意图；
35.图6为本实用新型智能座舱硬件结构示意图。
36.附图标记说明：
37.舱体100、电气舱110、驾驶座120、仪表台130；
38.屏幕支架200；
39.显示器300、车载左后摄像头显示区310、车端信息显示区320、车载右后摄像头显示区330、车载左前摄像头显示区340、车载正前摄像头显示区350、车载右前摄像头显示区360、车载正后摄像头显示区370；
40.人脸识别相机400；
41.按键组件：一对一紧急拍停按键510、一对多紧急拍停按键520、操控按键530；
42.人机交互组件：状态指示灯610；触摸屏620、麦克风630、权限识别器 640；
43.方向盘700。
具体实施方式
44.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.实施例
48.为便于描述与理解本实用新型，本实用新型按正常驾驶视角定义前后左右及上下方位。
49.请参考图1所示，本实用新型公开了一种基于5g智能座舱的远程驾驶监控平台，用于实现无人车的远程监控，其包括远控平台及至少一个智能座舱。
50.其中，所述无人车向所述远控平台上传车端信息，所述车端信息包括车辆信息(如车速、转速、档位、油门等)、车辆状态信息(如故障告警信息、电池电量信息、刹车情况等)、
雷达数据(即各摄像头与雷达的监测数据) 以及其他实时信息。
51.所述远控平台设有座舱信息管理模块、车辆信息管理模块、安全员信息管理模块、日志信息管理模块、任务管理模块、协议管理模块。各模块为传统远控平台实现正常管理运行的必要模块，本实用新型在此不做赘述。远控平台基于前述管理模块，根据获取的车端信息及智能座舱向其反馈的信息，向所述智能座舱进行远控任务的分发(分发方式可为自动分发，亦可为人工操作分发)，同时在分发远控任务时，转发对应无人车的车端数据。
52.作为一种可实现方式，除前述远控平台向所述智能座舱分发远控任务外，驾驶员还可以通过所述智能座舱主动向所述远控平台获取任务。无论何种任务获取方式，获取任务完成后，所述智能座舱向所述远控平台进行任务确认。其后，驾驶员基于所述智能座舱，对无人车进行远程操控。
53.在整个通信过程中，所述远控平台与所述智能座舱之间，所述智能座舱与所述无人车之间进行心跳监测，以确保网络正常，并对传输指令进行安全加密，确保指令及时安全下发给远程自驾车。
54.作为一个优选的实施方式，所述远控平台与所述无人车之间通过5g网络通讯连接，以确保图像数据等的低时延传递与高抗干扰性；所述远控平台与所述智能座舱之间通过千兆有线以太网网络通讯连接，经济可靠低时延；而所述智能座舱与所述无人车的通信内容为各指令集，数据量小，其可通过 socket通讯即时通信。
55.请参考图2及图3所示，所述智能座舱包括舱体100、设置于其正前方的屏幕支架200及安装在屏幕支架200上的显示器300。显示器300至少包括6 个子显示区域，各子显示区域呈双排三列式排布。
56.应当理解，各子显示区域可以通过若干显示器300一一显示，也可通过单一显示器300分区显示。本实施例中，优选两台49寸显示器300(视野适中)，各台49寸显示器300分区成3个子显示区。优选地，显示器300采用曲面屏。
57.请参考图4及图5所示，车辆前进时，上排从左到右依次为车载左后摄像头显示区310、车端信息显示区320及车载右后摄像头显示区330，下排从左到右依次为车载左前摄像头显示区340、车载正前摄像头显示区350及车载右前摄像头显示区360。车辆后退时，上排从左到右依次为车载左前摄像头显示区340、车端信息显示区320、车载右前摄像头显示区360，下排从左到右依次为车载左后摄像头显示区310、车载正后摄像头显示区370、车载右后摄像头显示区330。该种排布方式符合驾驶员的仿真驾驶习惯，便于驾驶员对驾驶方式的快速熟悉与代入，如此，无需对各摄像头所采集的图像进行复杂的融合处理，即可让驾驶员获得直观、真实的驾驶视角，减少了不必要的时延，提高了智能座舱的反应能力。同时为进一步符合驾驶习惯，作为优选，本实施例中，下排的显示区，处于驾驶员的正视区域中。
58.为进一步降低时延，请参考图6所示，所述智能座舱设有用于解码所述无人车的各车载摄像头所采集图像的硬解码器。本实施例中，硬解码器为7 路hdmi硬解码器，所述智能座舱的主控系统(包括计算机主机及plc控制器)设有两个4路采集卡，硬解码器将由交换机获取的图像数据进行解码后输入采集卡，计算机主机通过软件拉流后呈现在各子显示区域中。本实用新型采用硬解码器替代传统软件解码方式，其故障率低，同时实现了低延时的视频传输，延时时间小于50ms。本实施例选择型号为tplink-tl-nvd6012 的高清网络视频硬解码器，但应当理解，硬解码器并不限定为该型号。
59.为防止驾驶员疲劳驾驶，作为优选，本实施例中，所述智能座舱在屏幕支架200的顶端设置有人脸识别相机400，人脸识别相机400设置在屏幕支架 200的最上方，其镜头正对驾驶位，以实时采集驾驶员的脸部状态信息并回传给所述远控平台。所述远控平台基于深度学习ai识别(ai识别属于现有技术，本实用新型不做赘述与具体限定)，对驾驶员的注意力集中度进行监测，并给予警示(如判断为疲劳驾驶时，通过自动座舱发出声音提醒驾驶员)，防止驾驶员疲劳驾驶。
60.请参考图3及图4所示，所述智能座舱还设有一对一紧急拍停按键510，一对一紧急拍停按键510通过plc控制器接入计算机主机中，用于对所述智能座舱当前控制的无人车辆一键拍停。
61.作为一种优选的实施方式，一对一紧急拍停按键510为两个，其设置于所述智能座舱的仪表台130上，且位于方向盘700的左右两侧，如此，无论何种情况，驾驶员可以灵活选择左手或右手对车辆进行紧急拍停。
62.作为一种更优选的实施方式，智能座舱还设有一对多紧急拍停按键520，一对多紧急拍停按键520包括多个子按键，各子按键一一对应一辆无人车。应当理解，此处的一一对应关系并非固设的对应关系，其可通过所述远控平台修改。
63.一对多紧急拍停按键520同样通过plc控制器接入智能座舱的主控系统，以在发现其他无人车辆异常时，可以对其他无人车辆一键拍停。本实施例中，一对多紧急拍停按键520设置在驾驶位的右侧区域中，便于操作。基于该一对多紧急拍停按键520，本实用新型为实现一对一远程驾驶、一对一远程监控、一对多远程监控和一键拍停，并且在各种控制场景之间随意切换提供了先决条件。
64.请参考图1及图2所示，操控按键530设置在仪表台130上。请参考图6 所示，其通过plc控制器接入主控系统，其控制车辆进入各种操作。
65.为提升人机交互体验，智能座舱还包括设置在其仪表台130上的若干状态指示灯610(如启动状态、示忙状态、接管状态等)，各状态可通过示灯或更换灯光颜色示意，本实用新型不做限制。为便于驾驶员无论从何侧均能直观注意到各状态指示灯610，各状态指示灯610成对设置，且分布于方向盘 700的左右两侧。
66.此外，智能座舱还包括接入其主控系统的触摸屏620、麦克风630及权限识别器640。触摸屏620设置于仪表台130上，且位于其方向盘700的右侧边，触摸屏620可以显示高精度导航地图，并且操作人员可以对触摸屏620进行一系列操作，例如驾驶员安全登录认证等等。麦克风630可用于智能座舱与远控平台的远程对话，本实施例中，其设置在仪表台130上，且位于其方向盘700的右侧边。
67.权限识别器640用于驾驶员的操作权限识别，本实施例中，权限识别器 640采用指纹识别器，当然，也可采用刷卡方式识别，本实用新型不做具体限定。
68.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
69.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。