[发明专利]一种基于5G移动通信技术和高清视频传输的远程驾驶系统

说明书

本发明公开了一种基于5G移动通信技术和高清视频传输的远程驾驶系统，涉及远程驾驶技术领域，包括硬件部分和软件部分；硬件部分包括驾驶控制操作端和远程车辆执行端；软件部分包括操作端与执行端之间的通信、图像处理和通信控制；后台控制端和车辆执行端分别上电后，二者之间通过5G通信模块建立异地组网连接，在公网基础上建立专用链路，进行加密通信，实现基于公网的加密数据传输和图像传输功能；后台控制端接收到视频信息后，根据车辆档位状态和转向大小自动调整显示在后台屏幕上的监控信息，以便实时监控远程车辆执行端状态；所述后台控制端还用于实时验证监控传感器的通信状态，避免通信状态不佳影响对车辆的控制，提高驾驶安全。

技术领域

本发明涉及远程驾驶技术领域，具体是一种基于5G移动通信技术和高清视频传输的远程驾驶系统。

背景技术

近年来，自动驾驶技术发展迅速，对于传统车辆进行改造，增加高清摄像头、激光雷达、高精度定位装置等核心传感器，并通过传感器实时采集数据，配合高精地图，实现了简单环境的自动驾驶，然而受限于车辆本身功耗、体积的限制，基于单个独立车辆的自动驾驶控制遇到瓶颈；

另一方面，随着5G通信的大规模推广和落地，高速率、低时延、大连接的网络通信成为现实，支撑着5G车联网、工业互联网等进一步发展，针对自动驾驶场景，5G技术提供了高可靠低延时通信，使得决策可以在云端完成，并迅速反馈于车辆，同时针对车与车互联提供了网络通信支持，使得协同驾驶成为可能；在这种情况下，如何有效利用5G网络，在云端形成远程驾驶能力，解决网络延迟问题，并提高车辆间互联通信，实现车辆更高级的自动驾驶成为亟需解决的问题；为此，我们提出一种基于5G移动通信技术和高清视频传输的远程驾驶系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于5G移动通信技术和高清视频传输的远程驾驶系统，可以突破地域的限制，在任何覆盖5G网络的区域，均可实现远程驾驶并保证低延时可靠的通信；同时，5G的高速率特点可以使得用户体验率达1Gbps，可以实现低延时高清视频传输。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种基于5G移动通信技术和高清视频传输的远程驾驶系统，包括硬件部分和软件部分；

其中硬件部分包括驾驶控制操作端和远程车辆执行端；软件部分包括操作端与执行端之间的通信、图像处理和通信控制；其中，所述驾驶控制操作端为操作员控制的后台控制端，即座舱；所述远程车辆执行端为车辆；

所述后台控制端和车辆执行端分别上电后，二者之间通过5G通信模块建立异地组网连接，在公网基础上建立专用链路，进行加密通信，实现基于公网的加密数据传输和图像传输功能；

后台控制端接收到视频信息后，经由工控机处理实现车辆状态和视频监控的融合，根据车辆档位状态和转向大小自动调整显示在后台屏幕上的监控信息，具体表现为：车辆挂前进挡直线行驶时，调出前视和车辆内部图像；车辆挂前进挡转弯和掉头时，调出前视和四路环视图像；车辆挂倒挡时，调出后视和四路环视图像；

所述后台控制端还用于实时验证监控传感器的通信状态，按照监控传感器对应的验证周期发送第一验证信号至5G通信模块，计算得到监控传感器的通信系数TX，然后将通信系数TX与通信阈值相比较，得到评估信号；在车辆执行端驾驶过程中，根据评估信号对通信偏值TP进行评估，判断监控传感器的通信状态是否异常。

进一步地，在公网基础上建立专用链路，进行加密通信，具体步骤为：在此专用传输链路上，车辆执行端将数据流和视频流打包成数据包，网关设备加密数据包并且转换数据包的目标地址，借助公网传输到后台控制端网关设备后，解封数据包，解密为车辆执行端上传给后台控制端的数据和视频信息。