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用于调用远程操作驾驶会话的方法、计算机程序和装置与流程

2022-11-09 22:44:28 来源:中国专利 TAG:

1.本发明涉及一种用于为配备有自动驾驶功能的交通工具调用远程操作驾驶会话的方法、计算机程序和装置。本发明还涉及一种配备有自动驾驶功能的交通工具,其利用这样的方法或装置。


背景技术:

2.远程操作驾驶越来越受到关注。本上下文中的远程操作驾驶意味着外部操作员远程控制交通工具。外部操作员位于控制中心中。在控制中心与交通工具之间可以存在大的距离。控制中心和交通工具经由无线电通信系统及其回程来连接。主要地,无线电通信系统是诸如lte(长期演进)或5g之类的公共移动通信系统的一部分。
3.远程操作驾驶属于安全相关的时间关键应用。对于信息的交换的主要要求是低时延、高数据速率和高可靠性。
4.自主驾驶(也称为自动驾驶、自动的驾驶或无人驾驶(piloted driving)是很大程度上自主的无人驾驶运输系统(driverless transport system)、交通工具和移动机器人的移动。存在不同程度的自主驾驶。在欧洲,各种运输部门(例如德国的联邦道路系统研究所(bundesanstalt f
ü
r stra
ß
enwesen))已经定义以下自主阶段:级别0:“仅驾驶员”,驾驶员自己驾驶、转向、加速、刹车等。
5.级别1:某些辅助系统有助于交通工具操作,包括巡航控制系统,诸如acc(自动巡航控制)。
6.级别2:部分自动化。其中,自动停车、跟踪功能、一般纵向引导、加速、减速等由辅助系统接管,包括避免碰撞。
7.级别3:高度自动化。驾驶员不必连续地监测系统。
8.交通工具独立地执行诸如转弯信号的触发、车道改变和跟踪之类的功能。驾驶员可以借助其它事物,但是如果有请求,驾驶员必须在预警时段内接管控制。
9.级别4:全自动化。交通工具的引导由系统永久地执行。如果系统不再能够处置任务,则可以要求驾驶员接管控制。
10.级别5:不要求驾驶员。除了设定目标和启动系统之外,不要求人工干预。
11.从汽车工程师协会(sae)中已知对级别的稍微不同的定义。在这点上,参考sae j3016标准。这样的定义也可以代替上述给出的定义使用。
12.远程操作驾驶可能成为关键技术以便解决关于级别4和级别5驾驶交通工具的问题。自主驾驶的交通工具基于对其环境的感知以及预定的交通规则做出其决定。然而,可能发生的是,自主交通工具例如由于对环境的不正确解释、传感器失效、不良的道路状况或不清楚的交通状况(例如事故或施工地点)不再能够继续其计划的路线。在这样的情况下,交通工具需要来自其他人(例如位于控制中心的外部操作员)的外部指令来解决所述情况。在远程操作驾驶期间,交通工具将由外部操作员远程驾驶,直到交通工具能够恢复其自主驾驶操作。
13.在这点上,us2017/0308082a1公开一种用于辅助自主交通工具的方法。当交通工具正自主操作时,如果事件发生,则它可以警告控制中心,或者打开与控制中心的对话。事件可以包括多种情况,包括死锁情况。当自主交通工具软件分析达到阈值不确定性级别或阈值风险级别时,或者当存在自主控制的失效时,可能发生死锁情况。
14.us2019/0049948a1公开用于通过在交通工具内的自主控制系统与远程操作员之间切换来操作交通工具的方法。当在全自主性下操作时,交通工具操作系统可以检查故障操作状况。当检测到这样的状况时,交通工具操作系统可同时降低交通工具速度并向远程操作员发送遇险呼叫。
15.wo2018/141415a1公开一种用于实现交通工具的远程控制的方法。所述方法由交通工具数据提供者执行。当交通工具数据提供者检测到对于由远程操作员进行手动辅助的需要时,获得与启动远程控制的时间之前的时间有关的交通工具数据流。通过调整回放的持续时间来修改交通工具数据。然后,将修改的交通工具数据提供给操作员以用于回放。
16.us2017/0192423a1公开一种用于远程辅助自主交通工具的方法。来自自主交通工具的传感器数据被聚集,并且识别需要帮助的情形。基于传感器数据,生成辅助请求,所述辅助请求被传送到远程辅助接口。然后,接收并处理对辅助请求的响应。
17.已知远程操作驾驶的性能与通信链路性能有关。这个链路包括交通工具与基站之间的空中接口并且还包括通过运营商主干网(即,核心网络)的连接。值得注意的是,用于远程操作驾驶的驾驶参数(例如,最大速度)必须适应于与命令中心的通信质量。利用用于远程操作驾驶的本解决方案,当发生死锁时,交通工具需要停止、联系控制中心并启动远程操作驾驶会话。这造成驾驶体验的中断。平滑接管仍然是不可能的。


技术实现要素:

18.本发明的目的是要提供用于为交通工具调用远程操作驾驶会话的改进解决方案。
19.这个目的通过根据权利要求1所述的方法、通过根据权利要求9所述的实现这个方法的计算机程序以及通过根据权利要求10所述的装置来实现。从属权利要求包括如下所述的本原理的有利的进一步发展和改进。
20.根据第一方面,一种用于为配备有自动驾驶功能的交通工具调用远程操作驾驶会话的方法包括以下步骤:-识别可能要求远程操作驾驶会话的即将发生的情况;-预测针对应当执行远程操作驾驶会话的位置的用于交通工具与控制中心之间的通信的服务质量;以及-将交通工具的速度降低到针对具有所预测服务质量的远程操作驾驶会话的最大可驾驶速度。
21.因此,一种计算机程序包括指令,所述指令在由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行用于为配备有自动驾驶功能的交通工具调用远程操作驾驶会话的以下步骤:-识别可能要求远程操作驾驶会话的即将发生的情况;-预测针对应当执行远程操作驾驶会话的位置的用于交通工具与控制中心之间的通信的服务质量;以及-将交通工具的速度降低到针对具有所预测服务质量的远程操作驾驶会话的最大可驾驶速度。
22.术语计算机必须被广义地理解。特别地,它也包括电子控制单元、嵌入式设备和其它基于处理器的数据处理设备。
23.例如,能够使计算机程序代码可用于电子检索或能够将其存储在计算机可读存储介质上。
24.根据另一个方面,一种用于为配备有自动驾驶功能的交通工具调用远程操作驾驶会话的装置包括:-识别模块,其被配置成识别可能要求远程操作驾驶会话的即将发生的情况;-预测模块,其被配置成预测针对应当执行远程操作驾驶会话的位置的用于交通工具与控制中心之间的通信的服务质量;以及-速度控制模块,其被配置成将交通工具的速度降低到针对具有所预测服务质量的远程操作驾驶会话的最大可驾驶速度。
25.根据本发明,自动交通工具不仅确定例如由于死锁情况在不久的将来可能要求远程操作驾驶会话,而且还预测在这个远程操作驾驶会话期间将使用的通信链路的服务质量。基于给定的情况、特别是所预测服务质量,针对所述远程操作驾驶会话计算最大可驾驶速度。然后,如果需要,作为准备动作,将自动交通工具的速度降低到最大可驾驶速度。预先将速度降低到最大可驾驶速度避免自动交通工具的潜在紧急刹车,并且因此引起更平滑的接管。
26.为了预测用于通信链路的服务质量,存在若干选项。根据第一选项,服务质量可以由交通工具本身来估计。例如,在由g. jornod等人著的文章(“packet inter-reception time conditional density estimation based on surrounding traffic distribution”, ieee智能交通系统公开期刊(ieee open journal of intelligent transportation systems), 2020年第一期,第51-62页)中,提出ieee 802.11p网络中的一种用于分组接收间时间群(platoon)消息的预测模型。根据第二选项,服务质量可以由网络提供。在版本16中,3gpp标准设置组织引入一种解决方案,该解决方案允许蜂窝5g通信系统在预期或估计的服务质量改变实际发生之前向v2x(交通工具到一切事物)(vehicle-to-everything)应用通知所述预期或估计的服务质量改变。这个规程在3gpp标准中被称为服务质量可持续性分析,并且帮助v2x应用以主动且安全的方式决定是否存在对于应用改变的需要。例如,在3gpp技术规范ts 23.287:“architecture enhancements for 5g system(5gs) to support vehicle-to-everything(v2x) services (v16.1.0, release 16)”或3gpp技术规范ts 23.288:“architecture enhancements for 5g system(5gs) to support network data analytics services(v16.2.0,版本16)”中可以找到进一步的细节。
27.在有利的实施例中,一旦确认要求远程操作驾驶会话,就开启远程操作驾驶会话。如上所述,自动交通工具在准备可能要求远程操作驾驶会话的情况中将其速度降低到最大可驾驶速度。当然,后来可能结果是事实上没有远程操作驾驶会话是必要的。然而,一旦确认实际需要远程操作驾驶会话,自动交通工具就开启这个会话。以这种方式,控制中心预先充分联系以确保由控制中心及时接管控制。
28.在有利的实施例中,确定要求远程操作驾驶会话的概率,其中当概率高于第一阈值时,识别可能要求远程操作驾驶会话的即将发生的情况。在真实操作状况下,通常将难以在早期阶段作出关于是否将实际要求远程操作驾驶会话的明确决定。因此,依赖于概率是可取的。例如,自动交通工具可以连续地确定和评估死锁情况的概率。一旦这个概率足够高,就开启用于处置死锁的必要动作,即,交通工具收集关于所预测服务质量的信息并相应地降低速度。当然,关于所预测服务质量的信息同样可以被连续地收集,而不管死锁情况如何。可以将第一阈值的值选择成使得在交通工具速度的平滑降低与不必要的速度降低的次数之间实现折衷。如果第一阈值被设置得非常低,则在其中实际上不需要远程操作驾驶会话的许多情况下,自动交通工具将降低其速度。如果第一阈值被设置得非常高,则可能发生如下情况:自动交通工具将需要相当急剧地刹车以便及时实现最大可驾驶速度。用于第一阈值的适当值的确定是由技术人员决定的。
29.为了确定要求远程操作驾驶会话的概率,可以使用交通工具传感器的感知不确定性。交通工具传感器(例如,lidar或radar传感器)通常提供置信水平。感知不确定性越高,则将需要远程操作驾驶会话的概率越高。备选地或另外地,可以评估环境信息。例如,可以考虑其中交通工具正在行驶的区域。需要远程操作驾驶会话的概率在城市区域比在高速公路上或在农村区域高。同样,可以分析这个区域中的其它交通工具是否已经处于远程操作驾驶会话中。如果是这种情况,则需要远程操作驾驶会话的概率更高。例如,对于这个分析所要求的信息可以经由广播来共享。可被评估的其它环境信息是天气状况和交通信息。对于诸如雪、雹石(hell stone)、雾等恶劣的天气状况,要求远程操作驾驶会话的概率高于对于晴天的概率。同样,在检测到交通拥堵或高交通工具密度的情况下,所述概率高于低交通工具密度的情况。上述分析可以与基于统计、经验或学习的方式相结合。这样的方式考虑关于感知不确定性和环境信息的状况导致了远程操作驾驶会话的频率。
30.在有利的实施例中,当所述概率高于第二阈值时,确认要求远程操作驾驶会话。基于概率确认远程操作驾驶会话的必要性具有可以相当早地联系控制中心的优点,这增加对于操作员可用于接管控制的时间。可以选择第二阈值的值,使得实现到控制中心的平滑切换与不必要地调用的远程操作驾驶会话的次数之间的折衷。如前所述,用于第二阈值的适当值的确定是由技术人员决定的。当然,也可以通过用户输入(例如,由驾驶员致动按钮)来获得对远程操作驾驶会话的必要性的确认。
31.在有利的实施例中,所述概率是从来自其它交通工具的侧链路(sidelink)通信或从由交通工具的传感器获得的数据得到的。例如,可以使用radar(无线电检测和测距)传感器、lidar(光检测和测距)传感器或者用于2d和3d图像采集的相机来确定道路被阻塞。备选地或另外地,自动交通工具可以从其它交通工具接收相关信息,例如从更接近潜在死锁情况的交通工具或从在远程操作驾驶会话中已经驾驶通过死锁情况的交通工具接收相关信息。
32.在有利的实施例中,使用先前确定的关于服务质量的数据、来自源于其它交通工具的侧链路通信的数据或用于应当执行远程操作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交通工具的先前测量或从由服务提供者所提供的数据获得。例如,自动交通工具可能在先前的行程期间已经针对特定位置收集关于通信链路的服务质量的信息,或者它可以从其它交通工具接收这样的信息。备选地,服务
提供者可以提供包括这样的信息的地图数据。当使用环境数据预测服务质量时,这些数据优选地包括关于通信基础设施的位置或建筑的信息。基于这样的数据,可以分析对于特定位置是否要预期由建筑引起的干扰。
33.有利的,自主或半自主交通工具包括根据本发明所述的装置,或者被配置成执行根据本发明所述的方法,所述方法用于调用远程操作驾驶会话。以这种方式,当需要调用远程操作驾驶会话时,交通工具表现出改进的行为。交通工具可以是任何类型的交通工具,例如,汽车、公共汽车、摩托车、商用交通工具(特别是卡车)、农业机械、工程机械、轨道交通工具等。更一般地,本发明可用于陆地交通工具、轨道交通工具、水运工具和飞行器中。这在表达上包括机器人和无人驾驶机。
附图说明
34.本发明的另外特征将从以下结合附图的描述和所附权利要求中变得显而易见。
35.图1示意性地图示用于为配备有自动驾驶功能的交通工具调用远程操作驾驶会话的方法;图2示意性地图示用于为配备有自动驾驶功能的交通工具调用远程操作驾驶会话的装置的第一实施例;图3示意性地图示用于为配备有自动驾驶功能的交通工具调用远程操作驾驶会话的装置的第二实施例;图4图示v2v和v2x通信系统的基本架构;图5示出交通工具的电子系统的框图;图6示出作为远程操作驾驶的应用情形的示范性死锁情况;图7示出沿着配备有自动驾驶功能的交通工具的路径的死锁的所估计的概率;图8示出沿着配备有自动驾驶功能的交通工具的路径与控制中心通信的所预测的服务质量;以及图9示出在利用本解决方案与不利用本解决方案的情况下速度曲线(profile)之间的比较。
具体实施方式
36.本描述说明本发明公开的原理。因此,将领会,本领域技术人员将能够设计虽然本文没有明确地描述或示出但体现本公开的原理的各种布置。
37.本文所记载的所有示例和条件语言旨在用于教导目的,以帮助读者理解本公开的原理和由发明人贡献的概念来进一步理解本领域,并且应被解释为不限于这样的特定记载的示例和条件。
38.此外,本文记载本公开的原理、方面和实施例的所有陈述以及其特定示例旨在涵盖其结构和功能上的等同物。另外,这样的等同物旨在包括当前已知的等同物以及将来开发的等同物,即,所开发的执行相同功能的任何元件,而不管结构如何。
39.因此,例如,由本领域的技术人员将领会,本文呈现的图表示体现本公开的原理的说明性电路系统的概念视图。
40.图中所示的各种元件的功能可以通过使用专用硬件以及能够执行软件的与适当
软件相关联的硬件来提供。当由处理器提供时,功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或由多个个体处理器来提供,其中一些处理器可以被共享。此外,术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为排他地指能够执行软件的硬件,并且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。
41.也可包括常规和/或定制的其它硬件。类似地,图中所示的任何开关仅是概念性的。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来实现,或者甚至是手动地实现,特定技术可以由实施者如从上下文中更特定理解的那样来选择。
42.在本发明的权利要求中,表示为用于执行指定功能的部件的任何元件旨在包含执行那个功能的任何方式,包括例如执行那个功能的电路元件的组合或任何形式的软件(因此包括固件、微代码等),其与适当电路系统组合以用于运行那个软件以执行所述功能。如由这样的权利要求所定义的公开在于以下事实:由各种所记载部件提供的功能性以权利要求所要求的方式被组合和集合在一起。因此,认为的是,可以提供那些功能性的任何部件等同于本文所示的那些部件。
43.图1示意性地图示根据本发明的用于为配备有自动驾驶功能的交通工具调用远程操作驾驶会话的方法。在第一步骤中,识别10可能要求远程操作驾驶会话的即将发生的情况。为此目的,可以确定要求远程操作驾驶会话的概率。然后,当概率高于第一阈值时,识别10可能要求远程操作驾驶会话的即将发生的情况。该概率可以从来自其它交通工具的侧链路通信或从由交通工具的传感器获得的数据得到。另外,预测11针对应当执行远程操作驾驶会话的位置的用于交通工具和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、来自源于其它交通工具的侧链路通信的数据或者用于应当执行远程操作驾驶会话的位置的环境数据来预测11服务质量。先前确定的关于服务质量的数据可以例如从交通工具的先前测量或从服务提供者所提供的数据获得。环境数据优选地包括关于通信基础设施的位置或建筑的信息。然后,交通工具的速度被降低12a到针对具有所预测服务质量的远程操作驾驶会话的最大可驾驶速度。一旦确认要求远程操作驾驶会话,则开启13远程操作驾驶会话。例如,当要求远程操作驾驶会话的概率高于第二阈值时,可以确认要求远程操作驾驶会话。
44.图2示意性地图示根据本发明的装置20的第一实施例的框图,所述装置20用于为配备有自动驾驶功能的交通工具调用远程操作驾驶会话。装置20具有输入21,其用于接收例如来自交通工具的传感器150、151、182、186、来自其它交通工具41或来自基站210的数据。识别模块22被配置成基于所接收的数据来识别可能要求远程操作驾驶会话的即将发生的情况。为此目的,识别模块22可以被配置成确定要求远程操作驾驶会话的概率。然后,当概率高于第一阈值时,识别可能要求远程操作驾驶会话的即将发生的情况。类似地,可以确认当概率高于第二阈值时要求远程操作驾驶会话。所述概率可以从来自其它交通工具的侧链路通信或从由交通工具的传感器获得的数据得到。识别模块22还可以被配置成一旦确认要求远程操作驾驶会话就开启远程操作驾驶会话。预测模块23预测针对应当执行远程操作驾驶会话的位置的用于交通工具与控制中心之间的通信的服务质量pqos。例如,预测模块23可以被配置成使用先前确定的关于服务质量的数据、来自源于其它交通工具的侧链路通
信的数据或者用于应当执行远程操作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交通工具的先前测量或从服务提供者所提供的数据获得。环境数据优选地包括关于通信基础设施的位置或建筑的信息。然后,速度控制模块24将交通工具的速度降低到针对具有所预测服务质量pqos的远程操作驾驶会话的最大可驾驶速度v
max
。由控制模块24或识别模块22生成的控制信号可以经由输出27被进一步提供给自动驾驶控制单元184。提供本地存储单元26,例如以用于在处理期间存储数据。输出27也可以与输入21组合为单个双向接口。
45.识别模块22、预测模块23和速度控制模块24可以由控制器25控制。可以提供用户界面28以使用户能够修改识别模块22、预测模块23、速度控制模块24或控制器25的设置。识别模块22、预测模块23、速度控制模块24和控制器25可以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为单个单元,或者实现为处理器(例如cpu或gpu)上运行的软件。
46.在图3中图示根据本发明的装置30的第二实施例的框图,所述装置30用于为配备有自动驾驶功能的交通工具调用远程操作驾驶会话。装置30包括处理设备31和存储器设备32。例如,装置30可以是计算机、电子控制单元或嵌入式系统。存储器设备32已存储指令,所述指令在由处理设备31执行时使装置30执行根据所述方法中的一种方法的步骤。因此,存储在存储器设备32中的指令有形地体现可由处理设备31执行的指令程序,以执行如本文根据本原理所述的程序步骤。装置30具有用于接收数据的输入33。使由处理设备31生成的数据可经由输出34得到。另外,这样的数据可存储在存储器设备32中。输入33和输出34可以被组合为单个双向接口。
47.如本文使用的处理设备31可以包括一个或多个处理单元,例如,微处理器、数字信号处理器或其组合。
48.本地存储单元26和存储器设备32可以包括易失性和/或非易失性存储区和存储设备,例如,硬盘驱动、光驱动和/或固态存储器。
49.在下文中,将参考图4至图9更详细地解释本发明的优选实施例。
50.图4图示v2v(交通工具到交通工具)和v2x(交通工具到一切事物)通信系统的基本架构。参考数字40表示交通工具,所述交通工具在这个示例中是汽车,特别是客车。交通工具40配备有包括对应天线的机载(on-board)连接性模块160,使得交通工具40可以参与任何形式的移动通信服务。如图4中所示,交通工具40可以使用v2n(交通工具到网络)通信链路uu向移动通信服务提供者的基站210传送信号以及从移动通信服务提供者的基站210接收信号。
51.这样的基站210可以是lte移动通信服务提供者的enodeb(演进节点b)基站或5g移动通信提供者的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服务。
52.图4中的基站210靠近交通工具40在其上行驶的主道路定位。当然,其它交通工具41也可以在所述道路上行驶。在lte的术语中,移动终端对应用户设备,这允许用户访问网络服务、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,这样的用户设备对应智能电话。当然,移动终端也以所述机载连接性模块160的形式用在交通工具40、41中。这些机载连接性模块160是lte、5g或任何其它通信模块,
它们使得交通工具40、41能够在下行方向上接收移动数据并且能够在上行方向或在直接设备到设备方向上发送这样的数据。
53.就lte移动通信系统而言,演进utran由多个enodeb组成,其朝向用户设备提供e-utra用户平面协议终端(即pdcp(分组数据会聚协议)、rlc(无线电链路控制)、mac(媒体接入控制)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通过所谓的x2接口互连。enodeb也通过所谓的s1接口连接到epc(演进分组核心)200,更特别地,通过s1-mme接口连接到mme(移动性管理实体),并通过s1-u接口连接到服务网关。
54.关于这个通用架构,图4示出enodeb经由s1接口连接到epc 200,并且epc 200连接到因特网300。交通工具40、41向其发送消息并且交通工具40、41从其接收消息的控制中心计算机320也连接到因特网300。在协作和自动驾驶领域,控制中心计算机320通常位于交通控制中心,在所述交通控制中心,用于由交通工具40、41所请求的远程操作驾驶会话的操作员正在工作。最后,也示出基础设施网络组件,在这种情况下是路侧单元(roadside unit)310。为了易于实现,认为所有组件都已经分配因特网地址(通常以ipv6地址的形式),使得可以相应地路由在组件之间传输消息的分组。
55.对lte网络架构的各种接口进行标准化。在这点上,参考各种lte规范,出于充分公开进一步的实现细节的目的,所述规范是公开可用的。
56.交通工具40、41也可以配备有用于观察其周围的部件。取决于应用,它们的用于捕获环境对象的传感器系统基于不同的测量方法。除了其它的之外,广泛的技术还是radar、lidar、用于2d和3d图像采集的相机以及超声传感器。
57.由于自动驾驶正在上升,因此需要在交通工具40、41之间例如使用v2v通信链路pc5交换更多的数据,并且也需要在交通工具40、41与网络之间交换更多的数据。用于v2v和v2x通信的通信系统需要被对应地适配。3gpp标准设置组织已经并且正在发布用于新一代5g蜂窝移动通信系统的特征,包括v2x特征。从信息娱乐到协作驾驶,已经设计一大批交通工具使用案例。取决于应用,在v2n通信范围中对接入链路uu的要求急剧变化。当涉及其中命令中心接管交通工具的某些驾驶功能的安全相关的时间关键应用(诸如远程操作驾驶)时,这些要求是具有低时延、高数据速率和高可靠性的信息的交换。
58.图5示意性地示出交通工具的机载电子系统的框图。所述机载电子系统的一部分是信息娱乐系统,所述信息娱乐系统包括触敏显示单元50、计算设备60、输入单元70和存储器设备80。所述显示单元50经由数据线55连接到计算设备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的用于由用户输入命令的操作员界面(触敏层)。输入单元70经由数据线75连接到计算设备60。参考数字71表示按钮,如果交通工具被阻塞并且驾驶员想要远程操作驾驶操作人员的支持以找到离开阻塞情况的方式,则所述按钮允许驾驶员手动请求远程操作驾驶会话。如果使用其它手动控制技术,则不需要专用按钮71。这包括在显示单元50上显示的用户菜单中选择选项、利用语音识别检测命令或使用姿势控制部件。
59.存储器设备80经由数据线85连接到计算设备60。在存储器设备80中,象形图目录和/或符号目录与象形图和/或符号一起存放以用于可能的附加信息的覆盖。
60.信息娱乐系统的诸如相机150、收音机140、导航设备130、电话120和仪表组110之类的其它部分经由数据总线100与计算设备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。备选地,可以使用诸如ieee 802.03cg之类的基于以太网的总线系统。经由光纤实现数据传输的总线系统也是可以使用的。示例是most总线(面向媒体的系统传输(media oriented system transport))或d2b总线(家庭数字总线)。对于入站(inbound)和出站(outbound)无线通信,交通工具配备有机载连接性模块160。它可以用于移动通信,例如根据5g标准的移动通信。
61.参考数字172表示引擎控制单元。参考数字174表示esc(电子稳定性控制)单元,而参考数字176表示传输控制单元。这样的控制单元的联网(所有这些控制单元都被分配给传动系的类别)通常与can总线104一起发生。由于各种传感器安装在机动交通工具中,并且这些传感器不再仅仅连接到个体控制单元,因此这样的传感器数据也经由总线系统104被分发到个体控制设备。
62.现代交通工具可以包括附加组件,诸如用于扫描周围的另外的传感器、例如,lidar传感器186或radar传感器182和附加摄像机151,例如,前相机、后相机或侧相机。这样的传感器越来越多地用于交通工具中,以用于观察环境。诸如adc(自动驾驶控制)单元184等的另外的控制设备可以提供在交通工具中。radar传感器182和lidar传感器186可以具有高达250米的扫描范围,而相机150、151可以覆盖从30米到120米的范围。组件182到186由于另一个通信总线102的用于数据传输的更高带宽而连接到所述另一个通信总线102,例如,以太网总线。在ieee 802.1q规范中标准化一种适合于汽车通信的特殊需要的以太网总线。此外,可以经由v2v通信从其它交通工具接收关于环境的大量信息。特别是对于那些不在观察交通工具的视线中的交通工具,经由v2v通信接收关于它们的位置和运动的信息是非常有利的。
63.参考数字190表示连接到另一个通信总线106的机载诊断接口。
64.为了经由机载连接性模块160将交通工具相关传感器数据传送到另一个交通工具或传送到控制中心计算机的目的,提供网关90。这个网关90连接到不同的总线系统100、102、104和106。网关90适合于将它经由一条总线接收的数据转换成另一条总线的传输格式,使得可以使用为相应的其它总线指定的分组来分发它。为了将这个数据转发到外部,即,转发到另一个交通工具或转发到控制中央计算机,机载连接性模块160配备有通信接口以接收这些数据分组,并依次将它们转换为适当的移动无线电标准的传输格式。
65.图6示出作为远程操作驾驶的应用情形的示范性死锁情况。卡车42阻挡单向道路。随后的交通工具40是需要绕过这个障碍物的具有级别4或级别5自动驾驶能力的自动交通工具。自动驾驶功能性需要遵守所有交通法规,包括交通标志和交通灯等。由于自动驾驶功能无法选择在人行道330之上行驶以绕过卡车42,所以交通工具40将保持在卡车42的后面并等待直到卡车42往前移动。然而,这可能花费几个小时,例如,如果卡车42由于故障或道路事故而无意中停止。为了克服这种死锁情况,交通工具40需要在人行道330之上行驶以继续其计划的路线。为此,需要在控制中心计算机320处使用经由路侧单元310和因特网300的连接来调用远程操作驾驶会话。根据用于远程操作驾驶的本解决方案,考虑到在远程操作驾驶会话期间通信的服务质量的情况和信息,交通工具40将停止,联系控制中心,并且然后达到最大可驾驶速度。如可以看出,建筑340构成用于与路侧单元310通信的障碍,即,服务质量将受到这个建筑340的负面影响。
66.相反,根据本解决方案,当自动交通工具40接近死锁情况时,它首先识别可能要求
远程操作驾驶会话的即将发生的情况。为此目的,自动交通工具40可以连续地确定和评估沿着其路径发生死锁的概率。在图7的图形中示意性地示出针对图6的情况的这样的估计的死锁概率。如可以看出,概率沿着所述路径增加。当死锁的概率超过第一阈值th1时,自动交通工具40针对交通工具40和控制中心之间的通信进一步收集关于所预测服务质量pqos的信息。当然,可以同样连续地确定所预测服务质量pqos,而不管死锁的任何概率。针对图6的情况的所预测服务质量pqos在图8的图形中示意性地示出。如可以看出,由于建筑340的存在,存在所预测服务质量pqos中的下降。当所预测服务质量pqos中的下降与死锁概率的增加一致时,自动交通工具40改变其驾驶设置以在这个环境中的远程操作驾驶会话中将最大可驾驶速度v
max
定为目标。另外,一旦确认将发生死锁(例如因为死锁的概率高于第二阈值th2),自动交通工具40就准备远程操作驾驶会话。针对远程操作驾驶会话将速度减小到最大可驾驶速度v
max
并提前开启远程操作驾驶会话避免在没有本解决方案的情况下将发生的紧急刹车和等待时间。在图9中示出利用本解决方案的速度曲线(实线)与没有利用本解决方案的速度曲线(虚线)之间的比较。交通工具在接近死锁情况时的初始速度为v0。
67.参考数字10 识别可能要求远程操作驾驶的情况11 预测服务质量12 将速度降低到最大可驾驶速度13 开启远程操作驾驶会话20 装置21 输入22 识别模块23 预测模块24 速度控制模块25 控制器26 本地存储单元27 输出28 用户界面30 装置31 处理设备32 存储器设备33 输入34 输出40 交通工具41 其它交通工具42 卡车50 显示单元55 至显示单元的数据线60 计算设备70 输入单元
71 按钮75 到输入单元的数据线80 存储器单元85 到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 仪表组120 电话130 导航设备140 收音机150 相机151 另外的相机160 机载连接性模块172 引擎控制单元174 电子稳定性控制单元176 传输控制单元182 radar传感器184 自动驾驶控制单元186 lidar传感器190 机载诊断接口200 演进分组核心210 基站300 因特网310 路侧单元320 控制中心计算机330 人行道340 建筑pc5 v2v通信链路pqos 所预测服务质量s1 s1接口uu v2n通信链路。
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