一种车辆及其远程驾驶控制方法和系统与流程

1.本发明涉及一种车辆及其远程驾驶控制方法和系统，属于自动驾驶技术领域。


背景技术：

2.随着高带宽、低延时5g网络的商业化应用，百度、文远知行、通用、苹果等自动驾驶公司纷纷推出了远程驾驶功能。5g网络的超大带宽使多路高清视频可及时上传到远程控制端，远程驾驶员可以及时准确判断路况；同时，5g网络使车辆控制信号传输的端到端时延控制在10毫秒以内(5g新空口通信时延仅在1毫秒以内)，使得远程驾驶商业化应用具备技术可行性，远程驾驶功能将成为自动驾驶车辆的标准配置功能。
3.目前，自动驾驶车辆不仅具备车端决策控制功能，还具备远程驾驶系统控制、安全保护系统控制、云端控制、手持终端(pad，手机)控制、人工维护等功能，这些控制功能分别由车端决策系统、远程驾驶系统、安全防护系统、云端控制系统、手持终端控制系统、人工维护模式来实现，这意味着自动驾驶车辆同时具有多种控制指令输入源，在车辆运行过程中，针对不同的应用场景，这些控制指令输入源都有可能会向车辆发送控制指令。当车辆同时收到多个控制指令输入源发出的控制指令时，如果车辆只是简单地执行收到的控制指令，那么当收到的控制指令前后矛盾时，车辆将无法正常行驶，甚至可能造成危险情况的发生。
4.为了解决上述问题，申请公布号为cn111994094a的中国发明专利申请文件中，公开了一种远程遥控接管方法，该方法预先设置远程遥控接管指令的指令优先级高于自动驾驶计算设备发送的驾驶行为指令，当整车控制设备接收到远程遥控接管指令时，依据预先设置的优先级，将车辆的驾驶控制模式由自动驾驶模式切换为远程遥控接管模式；申请公布号为cn108710506a的中国发明专利申请文件中，公开了一种车辆的指令处理方法，该方法针对自动驾驶车辆的不同驾驶模式，设置对应的类别优先级列表和对应的指令优先级列表，当车辆当前执行的操作指令和后续接收到的操作指令发生冲突时，如果操作指令类别不同，则按照类别优先级列表执行操作指令；否则，按照类别对应的指令优先级列表执行操作指令。
5.上述方法虽然能够避免自动驾驶车辆的多种控制指令输入源带来的指令冲突问题，但都是严格按照预先设置的优先级顺序来执行控制指令，在任何情况下优先级顺序都是固定不变的，较为死板，无法根据车辆所处的驾驶环境对车辆进行灵活控制。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种车辆及其远程驾驶控制方法和系统，能够根据车辆所处的驾驶环境对车辆进行灵活地远程驾驶控制。
7.为了实现上述目的，本发明提供了一种远程驾驶控制方法，该方法包括以下步骤：
8.车辆接收到远程驾驶系统下发的远程驾驶控制指令；
9.根据预先配置的控制指令输入源优先级，判断远程驾驶系统的优先级是否高于车辆当前的控制指令输入源；所述控制指令输入源至少包括：安全防护系统、远程驾驶系统和
车端决策系统，控制指令输入源的优先级由高到低依次为：安全防护系统》远程驾驶系统》车端决策系统；
10.若是，就将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统，车辆由远程驾驶系统控制；
11.若否，就结合车辆状态信息和车身周边道路交通情况判断是否满足优先级修改条件，若满足优先级修改条件，就修改远程驾驶系统的优先级使其高于车辆当前的控制指令输入源，并将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统，切换完成后恢复远程驾驶系统的原优先级；若不满足优先级修改条件，就维持车辆当前的控制指令输入源不变；
12.所述满足优先级修改条件包括：车辆由安全保护系统刹停的情况下，结合车辆状态信息和车身周边道路交通情况判断可以通过远程接管车辆使车辆恢复正常行驶。
13.本发明还提供了一种远程驾驶控制系统，该远程驾驶控制系统包括远程驾驶舱、远程服务器和车端服务程序，远程驾驶舱与远程服务器通讯连接，远程服务器与车端服务程序通讯连接；
14.远程驾驶舱通过远程服务器向车端服务程序发送远程驾驶控制指令；
15.车端服务程序用于根据接收到的远程驾驶控制指令实现上述的远程驾驶控制方法。
16.本发明还提供了一种车辆，包括车辆本体和远程驾驶控制系统，所述远程驾驶控制系统包括远程驾驶舱、远程服务器和车端服务程序，远程驾驶舱与远程服务器通讯连接，远程服务器与车端服务程序通讯连接；
17.远程驾驶舱通过远程服务器向车端服务程序发送远程驾驶控制指令；
18.车端服务程序用于根据接收到的远程驾驶控制指令实现上述的远程驾驶控制方法。
19.本发明的有益效果是：本发明在接收到远程驾驶系统下发的远程驾驶控制指令时，会先后对“远程驾驶系统的优先级是否高于车辆当前的控制指令输入源”和“是否满足优先级修改条件”这两个判断条件进行判断，综合这两个判断条件的判断结果实现车辆控制指令输入源的维持或切换。一方面，本发明能保证车辆自动驾驶过程中在同时收到多种控制输入源发出的控制指令的情况下，车辆能按照预先配置的控制指令输入源优先级，实现车辆控制指令输入源的安全、可靠切换，在同一时间只执行一种控制指令输入源发出的控制指令，从而安全可靠的实现远程驾驶控制；另一方面，本发明远程驾驶系统的优先级是可调的，在满足优先级修改条件时，可通过修改远程驾驶系统的优先级使其高于车辆当前的控制指令输入源，将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统，从而能根据车辆所处的驾驶环境对车辆进行灵活地远程驾驶控制。
20.进一步地，在上述车辆及其远程驾驶控制方法和系统中，该方法还包括安全校验的步骤，只有同时满足优先级修改条件和通过安全校验，才对远程驾驶系统的优先级进行修改。
21.这样做的有益效果是：在确保安全的情况下才修改远程驾驶系统的优先级，更加安全可靠。
22.进一步地，在上述车辆及其远程驾驶控制方法和系统中，所述控制指令输入源还包括：人工维护模式、云端控制系统和手持终端控制系统，控制指令输入源的优先级由高到
低依次为：人工维护模式》安全防护系统》远程驾驶系统》车端决策系统》云端控制系统》手持终端控制系统。
23.进一步地，在上述车辆及其远程驾驶控制方法和系统中，当远程驾驶系统结合车辆状态信息和车身周边道路交通情况判断出车辆需要被远程接管时，或者，当远程驾驶系统接收到车辆发来的远程接管请求时，远程驾驶系统向车辆下发远程驾驶控制指令。
24.进一步地，在上述车辆及其远程驾驶控制方法和系统中，当远程驾驶系统接收到车辆发来的远程接管请求时，先判断网络情况是否达标，只有在网络情况达标时远程驾驶系统才向车辆下发远程驾驶控制指令。
25.这样做的有益效果是：远程驾驶系统接收到车辆发来的远程接管请求后，只有在网络情况达标时(例如网络延时、视频清晰度、流畅度满足要求时)，才向车辆下发远程驾驶控制指令，能够保证远程驾驶的可靠性和安全性。
26.进一步地，在上述车辆及其远程驾驶控制方法和系统中，将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统前，先判断车速是否为0，若车速为0，就将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统，若车速不为0，就先将车速降为0再将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统。
27.这样做的有益效果是：只有在车速为0时才进行控制指令输入源的切换，能够保证控制指令输入源切换过程中车辆的安全性。
28.进一步地，在上述车辆及其远程驾驶控制系统中，所述通讯连接通过5g网络实现。
附图说明
29.图1是本发明车辆实施例中的远程驾驶控制系统结构示意图；
30.图2本发明车辆实施例中的远程驾驶控制方法流程图；
31.图3本发明车辆实施例中的远程驾驶系统主动接管车辆时的控制流程图；
32.图4本发明车辆实施例中的车辆主动请求远程驾驶系统接管时的控制流程图；
33.图5本发明车辆实施例中的优先级修改流程图。
具体实施方式
34.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
35.车辆实施例：
36.本实施例的车辆包括车辆本体和远程驾驶控制系统，如图1所示，本实施例的远程驾驶控制系统包括：车端服务程序、远程服务器和远程驾驶舱；远程驾驶舱与远程服务器通讯连接，远程服务器与车端服务程序通讯连接。其中，通讯连接可通过5g网络实现，也可以通过其他通信延时非常小的无线网络实现。
37.其中，远程驾驶舱包含显示终端和驾驶模拟器，显示终端用于显示车端上传的视频、车辆状态等信息；驾驶模拟器用来模拟方向盘、油门、刹车、档位等动作。一个远程驾驶舱可以通过配置操纵不同的车辆；远程服务器用于转发车端上传的视频、车身状态等信息至远程驾驶舱，以及转发远程驾驶舱下发的远程驾驶控制指令至车端；车端服务程序通过5g无线网络实时反馈车身状态信息，车内和车辆周边视频信息给远程服务器，并在确保安
全的情况下，响应远程驾驶舱下发的远程驾驶控制指令。
38.车端服务程序需要处理多种控制指令输入源(包括自动驾驶车端决策系统、自动驾驶安全防护系统、自动驾驶远程驾驶系统、自动驾驶云端控制系统、自动驾驶手持终端控制系统、自动驾驶人工维护模式等)发出的控制指令，本实施例中，在车端服务程序中预先配置如表1所示的控制指令输入源优先级表，表1中，数字越小，代表优先级越高。
39.表1控制指令输入源优先级表
[0040][0041][0042]
由表1可以看出：人工维护模式具有最高的优先级，可以在自动驾驶系统故障的情况下，人工驾驶车辆到维修点，进行故障处理；自动驾驶安全防护系统，以保证车辆的基本安全行驶为最高目标，能够监测所有自动驾驶行为，一旦检测到危险情况，立刻中断自动动作，控制车辆运动至安全状态；远程驾驶应用于车辆自动驾驶无法正常工作的情况下，但是针对车辆来说，也是自动驾驶的一种，因此其优先级应该高于车端决策系统；而云端和手持终端的控制系统，对车端决策系统有依赖，因此优先级低于车端决策系统，云端通常是智慧交通所有信息的集成所在，信息全面，其优先级高于手持终端。
[0043]
本实施例中，基于6种控制指令输入源建立了如表1所示的控制指令输入源优先级表，作为其他实施方式，当控制指令输入源的种类增加或减少时，需相应地调整控制指令输入源优先级表，只要保证安全防护系统的优先级》远程驾驶系统》车端决策系统即可。
[0044]
基于本实施例的远程驾驶控制系统，能够实现一种远程驾驶控制方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：
[0045]
(1)车辆接收到远程驾驶系统下发的远程驾驶控制指令；
[0046]
其中，当远程驾驶系统结合车辆状态信息和车身周边道路交通情况判断出车辆需要被远程接管时，或者，当远程驾驶系统接收到车辆发来的远程接管请求且网络情况达标(例如网络延时、视频清晰度、流畅度满足要求)时，远程驾驶系统向车辆下发远程驾驶控制指令。
[0047]
(2)获取车辆当前的控制指令输入源；
[0048]
(3)根据预先配置的控制指令输入源优先级，判断远程驾驶系统的优先级是否高于车辆当前的控制指令输入源；若是，就将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统，车辆由远程驾驶系统控制；
[0049]
(4)若远程驾驶系统的优先级低于车辆当前的控制指令输入源，就结合车辆状态信息和车身周边道路交通情况判断是否满足优先级修改条件；若不满足优先级修改条件，
就维持车辆当前的控制指令输入源不变；
[0050]
(5)若满足优先级修改条件，就继续判断是否通过安全校验，当同时满足优先级修改条件和通过安全校验时，修改远程驾驶系统的优先级使其高于车辆当前的控制指令输入源，并将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统(在切换完成后恢复远程驾驶系统的原优先级)，车辆由远程驾驶系统控制；
[0051]
其中，满足优先级修改条件包括：车辆由安全保护系统刹停的情况下，结合车辆状态信息和车身周边道路交通情况判断可以通过远程接管车辆使车辆恢复正常行驶。
[0052]
安全校验通过安全密钥的方式来实现，具体如下：远程驾驶系统发出安全校验请求，车端会返回一个随机的密钥种子，远程驾驶系统根据密钥种子、车辆的vin码，采用安全校验算法算出密钥，并发送给车端。车端同样根据密钥种子、车辆的vin码，采用相同的安全校验算法算出密钥，如果跟收到远程驾驶系统的密钥相同，则安全校验通过，可以进行下一步操作，否则不能够进行下一步操作。
[0053]
本实施例中，远程驾驶系统接收到车辆发来的远程接管请求后，只有在网络情况达标时才向车辆下发远程驾驶控制指令，能够保证远程驾驶的可靠性和安全性；作为其他实施方式，远程驾驶系统也可以在接收到车辆发来的远程接管请求时向车辆下发远程驾驶控制指令。
[0054]
本实施例中，只有同时满足优先级修改条件和通过安全校验才对远程驾驶系统的优先级进行修改，更加安全可靠；作为其他实施方式，也可以在满足优先级修改条件时就对远程驾驶系统的优先级进行修改。
[0055]
下面分场景对本实施例的远程驾驶控制方法进行详细介绍。
[0056]
场景1：远程驾驶系统主动接管车辆。例如：车辆在自动行驶过程中，远程驾驶舱的安全员根据上报的车辆状态信息，判断车辆存在故障，但是车辆仍在运行，存在安全风险，需要对车辆实施远程接管。
[0057]
场景1的工作流程如图3所示：
[0058]
远程驾驶舱的安全员在远程驾驶舱观察车辆周边视频及车辆运动状态，判断是否需要对车辆实施远程接管；
[0059]
当安全员判断需要对车辆实施远程接管时，通过驾驶模拟器发出远程驾驶控制指令，远程服务器将远程驾驶控制指令转发至车端服务程序；
[0060]
车端服务程序接收到远程驾驶控制指令，并获取车辆当前的控制指令输入源；查询控制指令输入源优先级表，当远程驾驶系统的优先级低于车辆当前的控制指令输入源时，维持当前输入源不变；当远程驾驶系统的优先级高于车辆当前的控制指令输入源时，开始控制指令输入源切换，切换前先判断车速是否为0，若车速为0，就将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统，只执行远程驾驶系统下发的控车指令；若车速不为0，就先将车速降为0(例如由车端决策系统进行靠边停车)再将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统。
[0061]
其中，只有在车速为0时才进行控制指令输入源的切换，能够保证控制指令输入源切换过程中车辆的安全性。
[0062]
场景2：车辆主动请求远程驾驶系统接管。例如：自动驾驶车辆运行过程中，遇到临时交通管制、修路等状况，无法自行处理，主动请求远程驾驶系统接管车辆。
[0063]
场景2的工作流程如图4所示：
[0064]
车端决策系统控制车辆运行过程中，遇到无法自行决策通过的场景，例如交通管制、障碍物导致无法通行等，通过车端服务程序向远程服务器发送远程接管请求，远程服务器将远程接管请求转发至远程驾驶舱；
[0065]
远程驾驶舱接收到远程接管请求，并在满足接管条件(即网络情况达标)时，选择相应车辆下发远程驾驶控制指令；远程服务器将远程驾驶控制指令转发至车端服务程序；
[0066]
车端服务程序接收到远程驾驶控制指令，并获取车辆当前的控制指令输入源；查询控制指令输入源优先级表，当远程驾驶系统的优先级低于车辆当前的控制指令输入源时，维持当前输入源不变；当远程驾驶系统的优先级高于车辆当前的控制指令输入源时，开始控制指令输入源切换，切换前先判断车速是否为0，若车速为0，就将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统，只执行远程驾驶系统下发的控车指令；若车速不为0，就先将车速降为0(例如由车端决策系统进行靠边停车)再将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统。
[0067]
场景3：满足优先级修改条件，临时提高远程驾驶系统的优先级。例如：自动驾驶车辆卡死，不会动作，远程驾驶舱的安全员通过分析车辆状态信息，发现车辆卡死的原因是安全保护系统发挥作用把车辆刹停。并且，远程驾驶舱的安全员通过视频信息和车辆状态信息综合判断，可以通过远程接管车辆，使车辆摆脱刹停状态、恢复正常行驶，但是预先配置的控制指令输入源优先级表中，远程驾驶系统的优先级低于安全保护系统的优先级，无法直接接管车辆，这种状况下，可通过临时提高远程驾驶系统的优先级来实现。
[0068]
优先级修改流程如图5所示：
[0069]
远程驾驶舱的安全员发现车辆由于安全保护系统刹停，并通过分析视频信息和车辆状态信息综合判断需要远程接管车辆，向远程服务器发送优先级修改指令，请求提升远程驾驶系统的优先级高于安全保护系统，远程服务器将该优先级修改指令转发至车端服务程序；
[0070]
车端服务程序接收到优先级修改指令，并且优先级修改指令安全校验通过，车端服务程序提升远程驾驶系统的优先级高于安全保护系统；
[0071]
将远程驾驶系统的优先级提高后，就可以按照场景1的工作流程将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统，由远程驾驶系统对车辆进行控制，同时，将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统后，需要将远程驾驶系统的优先级恢复到原优先级，即恢复常规的控制指令输入源优先级表。
[0072]
综上所述，本实施例的远程驾驶控制方法具有以下优点：
[0073]
(1)针对具备远程驾驶功能的自动驾驶车辆，设置控制指令输入源优先级表，保证车辆自动驾驶过程中在同时收到多种控制输入源发出的控制指令的情况下，车辆能按照预先配置的控制指令输入源优先级，实现车辆控制指令输入源的安全、可靠切换，在同一时间只执行一种控制指令输入源发出的控制指令，从而安全可靠的实现远程驾驶控制，避免多种输入源输入状况下，车辆出现不可预期的动作，造成危险。
[0074]
(2)远程驾驶系统的优先级是可调的，在满足优先级修改条件时，可通过修改远程驾驶系统的优先级使其高于车辆当前的控制指令输入源，将车辆的控制指令输入源切换为远程驾驶系统，从而能根据车辆所处的驾驶环境对车辆进行灵活地远程驾驶控制，使得远
程驾驶系统功能具备一定的可配置性和灵活性，有利于实现全场景无人驾驶。
[0075]
(3)优先级修改需要同时满足优先级修改条件和通过安全校验，在确保安全的情况下才修改远程驾驶系统的优先级，更加安全可靠。
[0076]
方法实施例：
[0077]
本实施例的远程驾驶控制方法与车辆实施例中的远程驾驶控制方法相同，不再赘述。
[0078]
系统实施例：
[0079]
本实施例的远程驾驶控制系统与车辆实施例中的远程驾驶控制系统相同，不再赘述。