黃鵬飛++姜濤

摘 要：基于臨場感知和信息交互技術(shù)的遠程代駕汽車具有環(huán)境感知、信息高速傳輸、接受控制臺命令、執(zhí)行動作等功能。相較于當(dāng)前大部分存在的視覺閉環(huán)系統(tǒng)，增加了實現(xiàn)反饋力或反饋扭矩的加載，現(xiàn)實感和操作快感增強。不規(guī)則環(huán)境因素及干擾因素影響下實現(xiàn)汽車的遠程精準操控。由于現(xiàn)實技術(shù)條件以及不可抗力因素或者視覺誤差，未知極限條件下導(dǎo)致反饋的力等信息不跟隨預(yù)定設(shè)定線性變化，會對遠程控制設(shè)備、遠端操作人員、信息傳輸通道造成不必要的破壞。實地路面汽車極限條件遭遇險情情況下，汽車零點幾秒的反映時間做出中斷向遠端設(shè)備的信號傳輸，防止對人員和設(shè)備的傷害變得尤為重要。鑒于此，本文針對難以控制和難以預(yù)知的極限條件信號傳輸做了中斷處理，以保證操作員既能接收到極地信息又不會受到系統(tǒng)反噬傷害，并保證系統(tǒng)信道安全。

關(guān)鍵詞：信號中斷 信息傳輸 未知極限條件

中圖分類號：TN912.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）08（c）-0037-02

1 易發(fā)生突發(fā)事故的行駛狀況

基于臨場感知和信息交互技術(shù)的遠程代駕汽車控制臺實現(xiàn)了路面狀況、行駛參數(shù)、執(zhí)行機構(gòu)運行行程、控制臺的指令、操作員意識等多重信息的交流糅合，系統(tǒng)任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯都會牽一發(fā)而動全身，系統(tǒng)如此龐大，信息紛繁復(fù)雜，在盡量做到每一個環(huán)節(jié)都不出錯的情況下，亦需要考慮到在極易出錯的地方做好準備，未雨綢繆。

基于Internet通信方式的遙操作機器系統(tǒng)由于網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的局限性，其信號傳輸時延不僅大而且時延大小呈隨機性、不確定性，同時還會出現(xiàn)信號數(shù)據(jù)丟失的不良情形，嚴重影響了交互式遙操作機器系統(tǒng)的工作性能，甚至?xí)斐上到y(tǒng)的工作不穩(wěn)定。

設(shè)危險出現(xiàn)到撞擊到汽車的時間Ta，車輛視覺力覺傳感器發(fā)現(xiàn)緊急情況信息并發(fā)送至遠程控制端的時間為Ts，操作人員做出反應(yīng)的時間為Tm，將控制指令返回到汽車上的時間Tn。

Ta≥Ts+Tm+Tn （1）

遠端人員還沒有來得及做出任何反應(yīng)或者執(zhí)行命令還沒有發(fā)送到位障礙物就已經(jīng)撞上車了。此時的車輛撞擊力信息、車輛變化信息勢必會發(fā)送至控制端，造成控制臺、操作人員的傷害。

Ta

則汽車安全，在人為控制下，不會有安全事故發(fā)生。

2 極地條件信號的中斷處理

當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部或者外部運行狀態(tài)變化引起中斷源響應(yīng)發(fā)出中斷信號時，中斷源發(fā)出的請求信號被CPU檢測到之后，如果單片機的中斷控制系統(tǒng)允許響應(yīng)中斷，則CPU會自動轉(zhuǎn)移，執(zhí)行一個固定的程序空間地址中的指令。當(dāng)執(zhí)行完一個中斷指令地址的程序時，程序會轉(zhuǎn)到中斷之前的地址繼續(xù)執(zhí)行主程序。如果中斷控制系統(tǒng)不允許響應(yīng)中斷，則CPU不自動轉(zhuǎn)移，仍留在原來位置，繼續(xù)當(dāng)前的程序。系統(tǒng)信號流通方框圖如圖1所示。

此處添加的信號中斷處理系統(tǒng)必須滿足以下幾個條件。

（1）信號中斷的位置。這個位置既能滿足實現(xiàn)緊急情況下的信號中斷，又不能影響系統(tǒng)正常狀態(tài)下的運行。

（2）由于緊急情況發(fā)生的原因之一是系統(tǒng)信號傳輸?shù)臅r延，故要求加上這個中斷條件后，不能增加系統(tǒng)的傳輸時延。

（3）不能影響系統(tǒng)傳輸?shù)臏蚀_性。不能因為增加這一部分后，導(dǎo)致系統(tǒng)信號失真，導(dǎo)致其他不可預(yù)知的系統(tǒng)功能障礙。

根據(jù)上述條件，由于執(zhí)行機構(gòu)是模擬駕駛?cè)税惭b在汽車上的，當(dāng)汽車發(fā)生碰撞、翻車時，需要采集汽車對執(zhí)行機構(gòu)的作用力反饋給系統(tǒng)，以方便控制臺獲取信息，操控機器。中斷信號的處理位置安置在G（n）和G（m）之間的H（n）位置取代原來系統(tǒng)中的單位反饋，變成需要經(jīng)過一個系統(tǒng)運算的反饋。

信號中斷處理系統(tǒng)的處理信號的程序流程圖如圖2所示。

根據(jù)前一時刻的運行信息生成一新的運行信息的目的是防止此時系統(tǒng)收不到任何信息導(dǎo)致操作員手足無措而出錯。保證系統(tǒng)正常運行，經(jīng)過運算后的信息需要在它的信息前面添加一個提醒型號，提醒系統(tǒng)和操作員這不是原始信息，而是經(jīng)過處理過了的安全信息。操作員可以根據(jù)這個信息分析出系統(tǒng)發(fā)生的緊急狀況和機構(gòu)此時的運行狀態(tài)及受損毀程度。

3 結(jié)語

極地條件中斷信號處理應(yīng)用于基于臨場感知和信息交互技術(shù)的系統(tǒng)出現(xiàn)不可預(yù)知的環(huán)境安全事故。主要是為了保護操作人員和系統(tǒng)以及傳輸線路。基于信息交互技術(shù)的遠程代駕汽車極地條件信號中斷處理模型研究只針對具有臨場感知和信息交互技術(shù)的遠程控制汽車特定模型。為了完全再現(xiàn)終端汽車的行駛狀況，控制端的信息反饋做到盡量逼真實際，當(dāng)路面汽車碰撞、傾斜、仰翻時，如果車里面的不是執(zhí)行機構(gòu)而是生物人，這種情況發(fā)生后人體不可避免地會受到傷害，這種大功率的信息傳輸也會超過信道的承受極限從而造成線路的損壞，造成經(jīng)濟損失。這一部分大功率非正常信號是不希望出現(xiàn)的，系統(tǒng)要求不用傳輸。通過信號中斷處理，在發(fā)生路面汽車碰撞、傾斜、仰翻時，保證了系統(tǒng)能接收到經(jīng)過處理后的能反應(yīng)場景情形但不完全再現(xiàn)場景的信息。保護信息傳輸通道和控制臺操作人員的安全。

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