朱劍，陳海云，趙江南，張彥平，馬世典，路保松

智能駕駛環(huán)衛(wèi)車5G遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)

朱劍1，陳海云1，趙江南1，張彥平1，馬世典2，路保松2

（1.南京汽車集團(tuán)有限公司汽車工程研究院，江蘇 南京 210000； 2.江蘇大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

文章介紹了智能駕駛環(huán)衛(wèi)車遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)的研究開發(fā)現(xiàn)狀和進(jìn)展，基于5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和智能駕駛控制技術(shù)提出一種用于智能駕駛環(huán)衛(wèi)車的遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)架構(gòu)。進(jìn)而分別設(shè)計了環(huán)境感知、遠(yuǎn)程通信和遠(yuǎn)程駕駛操控系統(tǒng)，并按照功能模塊對軟硬件進(jìn)行集成開發(fā)，最終通過8大功能場景進(jìn)行試驗驗證，結(jié)果表明文章所設(shè)計智能駕駛環(huán)衛(wèi)車遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，滿足實際應(yīng)用要求。

智能駕駛環(huán)衛(wèi)車；5G通信；遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)

引言

2020年2月，國家發(fā)改委、科技部、工信部等11個國家部委聯(lián)合印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，提出到2025年，中國標(biāo)準(zhǔn)智能汽車的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡(luò)安全體系基本形成[1]。該戰(zhàn)略的推出，作為標(biāo)志性事件，意味著車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將在中國獲得高速發(fā)展的重大機(jī)遇。該發(fā)展戰(zhàn)略將“市場主導(dǎo)、跨界融合”作為基本原則之一，而且還強(qiáng)調(diào)了“構(gòu)建跨界融合的智能汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系”，智能汽車的跨界融合顯得尤為宏大而深遠(yuǎn)[2]。

隨著5G、人工智能等技術(shù)的發(fā)展及居民需求水平的提升，汽車不再是簡單的交通工具，它將成為一個移動生活終端。人們對于車輛的“場景化”、“智能化”有了更高的要求，L4級自動駕駛技術(shù)的商業(yè)化落地也成為“眾望所歸”。在進(jìn)入5G時代后，V2X也將加速實現(xiàn)終極目標(biāo)——“實現(xiàn)人、車、路三者的完全協(xié)同”，成為智慧交通中最重要的一環(huán)。5G將極大地改變?nèi)祟惿鐣墓I(yè)生產(chǎn)、生活和娛樂等各個方面，車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，以科技力量實現(xiàn)未來交通變革。5G網(wǎng)絡(luò)能以近乎實時的速度進(jìn)行信息傳輸，在遠(yuǎn)程環(huán)境感知、信息交互和協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，讓車路協(xié)同、遠(yuǎn)程接管、車輛編隊等智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)能夠有更好的實現(xiàn)效果[3,4]。5G技術(shù)給環(huán)衛(wèi)車的遠(yuǎn)程遙控提供了強(qiáng)有力的支持。

環(huán)衛(wèi)車市場頒布《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012 -2020年）》，對新能源汽車提出到2020年，新能源汽的車生產(chǎn)能力達(dá)200萬輛、累計產(chǎn)銷量超過500萬輛的要求[5]。環(huán)衛(wèi)車的遠(yuǎn)程遙控?zé)o疑將給環(huán)衛(wèi)工人帶來便利，改善了其工作環(huán)境也會提高安全舒適性。吳震云等人提出的基于AES技術(shù)的汽車遙控系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)了KEELOQ可擴(kuò)展性以及可靠性的缺陷[6]。王健城就龍巖市環(huán)衛(wèi)車自動化項目的實施展開了調(diào)查，做了現(xiàn)場測試并給出了相應(yīng)的建議[7]。隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，遠(yuǎn)程作業(yè)駕駛在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用漸漸地廣泛起來，王曉帥等人就集裝箱起重機(jī)遠(yuǎn)程作業(yè)的實現(xiàn)構(gòu)建了ARMG遠(yuǎn)程作業(yè)系統(tǒng)[8]。NavLab系統(tǒng)是美國卡內(nèi)基梅隴大學(xué)（Carne -gie Mellon University）機(jī)器人研究所研制的一款智能駕駛系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對傳感器信息的自主融合處理，控制車體的橫向運動等功能[9,10]。

堅持“5G+單車智能”的技術(shù)路線，改善交通質(zhì)量[11]，在充分發(fā)揮單車智能的基礎(chǔ)上，結(jié)合5G通信，通過車與道路基礎(chǔ)設(shè)施、車與車之間的協(xié)同運作，來實現(xiàn)汽車的高度自動化，真正實現(xiàn)車路協(xié)同[12,13]。同時5G通信技術(shù)也可應(yīng)用到遠(yuǎn)程接管和車輛編隊行駛中[14]。本文介紹的智能駕駛環(huán)衛(wèi)車5G遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)融合了5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和智能駕駛控制技術(shù)，為智能駕駛環(huán)衛(wèi)車提供了一套遇到故障或處理極端情況的解決方案。

1 系統(tǒng)概述

1.1 系統(tǒng)應(yīng)用場景

在自動駕駛車輛遇到故障或者難以處理的極端情況下，將通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)環(huán)式視頻回傳，使操作員“身臨其境”。操作員將在模擬駕駛艙進(jìn)行更可靠的人車交互。操作員可實時獲取高精度的車輛運行環(huán)境信息和車輛行駛狀態(tài)信息，在模擬駕駛艙對遠(yuǎn)端道路上的車輛進(jìn)行操作控制，車輛遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)通過實時獲取的遠(yuǎn)端操作員控制指令并下發(fā)至車輛控制器實現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛，實現(xiàn)安全駕駛。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

基于5G的遠(yuǎn)程遙控駕駛是利用遙控駕駛管理平臺，通過5G網(wǎng)絡(luò)與被遠(yuǎn)程遙控車輛的自動駕駛系統(tǒng)以及視頻采集設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)對遙控車輛的實時監(jiān)測和管控，實現(xiàn)自動駕駛和遠(yuǎn)程駕駛平滑切換。伍慶龍基于RCD（車輛的遙控驅(qū)動器）介紹了其基本功能，并介紹了實現(xiàn)基本功能所需的硬件配置，提出了新能源汽車RCD的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方案和控制策略并展望了RCD未來的發(fā)展[15]。本文系統(tǒng)是由智能駕駛車輛端、視頻采集設(shè)備（車端）、5G網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程輔助駕駛控制器和駕駛平臺等部分組成的協(xié)同共駕系統(tǒng)。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)原理框圖

系統(tǒng)的控制的基本原理可以理解為將被遙控環(huán)衛(wèi)車上安裝的相關(guān)傳感器以及視頻采集設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實時的呈現(xiàn)在遠(yuǎn)程駕駛室上，駕駛員通過采集到的環(huán)衛(wèi)車的行駛情況適時地操控環(huán)衛(wèi)車做出反應(yīng)。

外場車輛端通過安裝魚眼攝像頭，配合高精度定位和車身傳感器，將車輛駕駛員前方240°視野圖像、車輛位置信息、周邊情況等回傳到駕駛臺上的三塊高清顯示屏上，輔助駕駛員進(jìn)行路況判斷和駕駛決策。

5G網(wǎng)絡(luò)作為連接遠(yuǎn)程駕駛室與被控車輛的橋梁具有高數(shù)據(jù)速率、低延遲、節(jié)約能源、低成本和大規(guī)模設(shè)備連接的優(yōu)點。被控環(huán)衛(wèi)車采集到的數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)實時的傳遞到遠(yuǎn)程駕駛室，遠(yuǎn)程駕駛室中駕駛員對于車輛方向盤、油門和剎車的操控信號，可以通過5G網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)傳達(dá)到無人駕駛車輛上。

遠(yuǎn)程駕駛端作為駕駛員作業(yè)的平臺，擁有方向盤、油門以及制動踏板等控制環(huán)衛(wèi)車的設(shè)施。駕駛員在遠(yuǎn)程駕駛室操控，駕駛的信息數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)傳遞給無人駕駛的環(huán)衛(wèi)車，從而達(dá)到控制環(huán)衛(wèi)車的目的。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 車載感知系統(tǒng)設(shè)計

車載感知系統(tǒng)主要由四個魚眼攝像頭（詳細(xì)參數(shù)見表1），ST-769視頻采集卡（詳細(xì)參數(shù)見表2），12V電源，PC機(jī)（充當(dāng)處理器、顯示器和存儲器）構(gòu)成。

圖2 魚眼攝像頭

表1 魚眼攝像頭性能參數(shù)

由于感知系統(tǒng)需要采集四路魚眼攝像頭的視頻圖像信息，因此需要一款能夠同時采集四路視頻信息的采集卡。ST-769視頻采集卡通過USB接口與圖像處理模塊連接且支持同時接收四路音頻四路視頻信號。

表2 ST-769視頻采集卡性能參數(shù)

圖4 系統(tǒng)軟件算法流程圖

車載光電周視感知系統(tǒng)的主要流程介紹如下：車輛四周的環(huán)境信息通過前后左右四個魚眼攝像頭獲取，再通過合理的畸變校正算法對得到的圖像進(jìn)行校正。然后，通過圖像俯投影技術(shù)將校正后的四幅圖像投影到同意坐標(biāo)系中，提取相鄰圖像中重疊區(qū)域的特征點并進(jìn)行匹配，根據(jù)配準(zhǔn)的結(jié)果完成周視俯瞰圖的拼接。根據(jù)車道線檢測算法和車道線識別算法完成周視鳥瞰圖像中車道線信息的感知，通過障礙物感知算法完成周視鳥瞰圖中特殊障礙物的感知。綜上，系統(tǒng)的軟件算法流程圖如圖4所示。

2.2 遠(yuǎn)程通信架構(gòu)設(shè)計

遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)主要分為車載終端和控制中心兩部分。車載終端主要由車載終端和各種傳感器外設(shè)組成，負(fù)責(zé)車輛環(huán)境下的位置信息、視頻信息等信息的采集和上傳。控制中心將車載終端采集并上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，作為車輛遠(yuǎn)程管理的數(shù)據(jù)依據(jù)。系統(tǒng)的軟件構(gòu)架如圖5所示。

圖5 軟件結(jié)構(gòu)圖

軟件數(shù)據(jù)處理采用多線程的方法，每個模塊的信息處理都在單獨的線程內(nèi)完成，數(shù)據(jù)保存在相應(yīng)的子線程緩沖區(qū)中，主線程按照J(rèn)T/T808協(xié)議封裝子線程緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，最后再調(diào)用5G通信子線程發(fā)送數(shù)據(jù)。多線程技術(shù)在提高了數(shù)據(jù)處理速度的前提下，降低了系統(tǒng)的開銷，使得繁雜的數(shù)據(jù)處理變得高效簡潔。

2.3 駕駛操控系統(tǒng)

隨著車載網(wǎng)絡(luò)、微處理器的迅速發(fā)展，各種車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)向低成本化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化方向發(fā)展，線控底盤集成控制是未來的發(fā)展趨勢。汽車線控技術(shù)降低了機(jī)械系統(tǒng)部件的復(fù)雜性，線路布置較為靈活，從而提高了控制系統(tǒng)的可靠性和安全性。

2.3.1線控制動系統(tǒng)設(shè)計

線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器，包括動力裝置、傳動裝置、制動鉗體和傳感器4個部分。其工作原理如圖6所示。

圖6 線控制動系統(tǒng)執(zhí)行器工作原理

動力裝置采用137LWX無刷直流電機(jī)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為執(zhí)行器提供能量，是執(zhí)行器的主要部件。

傳動裝置包括兩部分：減速裝置，用于降低電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速、提高輸出轉(zhuǎn)矩；運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動。

傳感器用于為線控制動系統(tǒng)控制器實時采集相關(guān)信號。轉(zhuǎn)速傳感器采用長春華特光電技術(shù)有限公司E2040型光電編碼器；壓力傳感器采用德國HBM公司的C9B型壓力傳感器及 AE101型放大器，量程0～20 kN，響應(yīng)頻率1kHz。

2.3.2線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為操縱機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和中央控制單元，系統(tǒng)設(shè)計如圖7所示。

圖7 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總體設(shè)計

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)主要包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、路感電機(jī)及其減速器。轉(zhuǎn)角傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器將駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖傳遞給中央控制單元同時接受中央控制單元向路感電機(jī)發(fā)送的控制信號，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向盤回正力矩，為駕駛員提供路感信息。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括齒輪齒條轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)、轉(zhuǎn)向阻力傳感器和直線位移傳感器。轉(zhuǎn)向阻力傳感器和直線位移傳感器將信號發(fā)送給中央控制單元，同時接收中央控制單元發(fā)送的轉(zhuǎn)向信號，驅(qū)動執(zhí)行電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動齒輪齒條轉(zhuǎn)向器產(chǎn)生相應(yīng)前輪轉(zhuǎn)角，實現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向。

2.4 系統(tǒng)集成

2.4.1車載部分

環(huán)衛(wèi)車部分主要由被遙控的駕駛車輛、攝像頭*4、車載主機(jī)、5G CPE幾部分組成。

1）自動駕駛車輛具備線控能力，可以通過CAN線進(jìn)行車輛控制；

2）車載主機(jī)部署自動駕駛系統(tǒng)，接收遠(yuǎn)程駕駛艙模擬數(shù)據(jù)并通過CAN進(jìn)行車輛控制；

3）架設(shè)攝像頭拍攝車內(nèi)外視頻，采集車輛外部左前、正前、右前及內(nèi)部視頻；

4）5G CPE為4個攝像頭提供5G網(wǎng)絡(luò)接入能力并將實時視頻回傳到展廳屏幕；

5）外場自動駕駛系統(tǒng)根據(jù)收到的實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對車輛行駛的控制。

2.4.2遠(yuǎn)程駕駛部分

遠(yuǎn)程操控部分主要由模擬駕駛艙、駕駛艙側(cè)主機(jī)、顯示器*4、5G CPE幾部分組成。遠(yuǎn)程遙控駕駛策略主要是需要根據(jù)遠(yuǎn)程現(xiàn)場感知到的數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋操控，完成不斷修正駕駛狀態(tài)的任務(wù)。遠(yuǎn)程駕駛策略主要包含了轉(zhuǎn)向策略、制動策略以及速度控制等策略。

1）駕駛艙端安裝駕駛艙套件（駕駛艙如果能用遙控車輛同種車型更好）；

2）展廳駕駛員通過模擬駕駛艙前端顯示器觀察車輛周邊情況；

3）展廳駕駛員通過駕駛艙套件進(jìn)行方向盤和油門操控；

4）顯示器*4位于駕駛艙正前方，用于展示遠(yuǎn)程車輛車外左前、正前、右前及車內(nèi)影像；

圖8 遠(yuǎn)程駕駛室

5）駕駛艙側(cè)主機(jī)部署遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)，負(fù)責(zé)駕駛艙套件的數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸；

6）遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)接收駕駛艙套件油門、制動和轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)，并通過5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給外場自動駕駛系統(tǒng)；

7）5G CPE為服務(wù)器提供5G網(wǎng)絡(luò)接入能力。

3 系統(tǒng)測試

本文選取了八個常見的環(huán)衛(wèi)車行駛工況來測試遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)。選取平整干燥的水泥路面進(jìn)行遠(yuǎn)程操控的測試。大幅提高了測試效率和精度，降低了測試的工作強(qiáng)度，同時保證了測試的一致性。測試內(nèi)容如表3。

表3 測試場景簡表

3.1 演示用例1——遠(yuǎn)程駕駛啟動

該示例測試的是環(huán)衛(wèi)車在遠(yuǎn)程操控下的啟動情況。

圖9 遠(yuǎn)程啟動測試

測試的預(yù)置條件：（1）駕駛艙端可以正常連接模擬套件；（2）駕駛艙端與工控機(jī)的網(wǎng)絡(luò)處于連通狀態(tài)。

測試的操作流程：（1）駕駛艙端連接模擬套件，界面顯示連接方向盤成功；（2）駕駛艙端啟動TCP服務(wù)，等待車端工控機(jī)接入；（3）安全員將車進(jìn)入可遠(yuǎn)控狀態(tài)，同時告知駕駛艙端操作員；（4）車端工控機(jī)發(fā)起TCP接入，界面車輛由離線狀態(tài)變?yōu)樵诰€狀態(tài)；（5）駕駛艙端收到車端工控機(jī)接入請求，在界面顯示有車輛在線未進(jìn)入遠(yuǎn)程駕駛，然后進(jìn)入遠(yuǎn)程駕駛。

圖10 啟動測試流程

測試預(yù)期結(jié)果：（1）界面顯示在線遠(yuǎn)程駕駛中；（2）車輛顯示處于遠(yuǎn)程駕駛。

3.2 演示用例2——方向盤轉(zhuǎn)向

該示例測試的是環(huán)衛(wèi)車在遠(yuǎn)程遙控下方向盤的轉(zhuǎn)向情況。

測試的預(yù)置條件：（1）駕駛艙端界面顯示遠(yuǎn)程駕駛中；（2）車輛顯示處于遠(yuǎn)程駕駛；（3）車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。

測試的操作流程：（1）在駕駛艙端，將方向盤勻速向左打到底；（2）在駕駛艙端，將方向盤勻速回正；（3）在駕駛艙端，將方向盤勻速向右打到底；（4）在駕駛艙端，將方向盤勻速回正測試預(yù)期結(jié)果：（1）車輛方向盤先向左打到底，再回正；（2）車輛方向盤先向右打到底，再回正。

圖11 方向盤轉(zhuǎn)向測試

3.3 演示用例3——向前行駛

該示例測試的是遙控環(huán)衛(wèi)車向前行駛的工況。

測試的預(yù)置條件：（1）駕駛艙端界面顯示遠(yuǎn)程駕駛中；（2）車輛顯示處于遠(yuǎn)程駕駛；（3）車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。

測試的操作流程：（1）駕駛艙端將檔位置為D；（2）駕駛艙端輕踩油門，通過攝像頭查看前方路況，過一段時間后踩剎車將車輛停穩(wěn)；（3）駕駛艙端將檔位置為N。

圖12 前行測試

測試預(yù)期結(jié)果：車輛向前行駛一段時間后，停車。

3.4 演示用例4——向后行駛

該示例測試的是遠(yuǎn)程遙控環(huán)衛(wèi)車向后行駛的工況。

測試的預(yù)置條件：（1）駕駛艙端界面顯示遠(yuǎn)程駕駛中；（2）車輛顯示處于遠(yuǎn)程駕駛；（3）車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。

測試的操作流程：（1）駕駛艙端將檔位置為R；（2）駕駛艙端輕踩油門，通過攝像頭查看后方路況，過一段時間后踩剎車將車輛停穩(wěn)；（3）駕駛艙端將檔位置為N。

圖13 后退測試

測試預(yù)期結(jié)果：車輛向后行駛一段時間后，停車。

3.5 演示用例5——左轉(zhuǎn)行駛

示例五測試的是環(huán)衛(wèi)車向左轉(zhuǎn)向行駛工況下遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

測試的預(yù)置條件：（1）駕駛艙端界面顯示遠(yuǎn)程駕駛中；（2）車輛顯示處于遠(yuǎn)程駕駛；（3）車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。

測試的操作流程：（1）駕駛艙端將檔位置為D；（2）駕駛艙端輕踩油門，通過攝像頭查看前方路況，并在路口打方向盤左轉(zhuǎn)；（3）駕駛艙端在轉(zhuǎn)向后繼續(xù)行駛，通過攝像頭查看前方路況，過一段時間后踩剎車將車輛停穩(wěn)；（4）駕駛艙端將檔位置為N。

圖14 左轉(zhuǎn)測試

測試預(yù)期結(jié)果：車輛向前行駛到路口處，然后左轉(zhuǎn)，又行駛一段時間后停車。

3.6 演示用例6——右轉(zhuǎn)行駛

示例六是測試遠(yuǎn)程遙控環(huán)衛(wèi)車右轉(zhuǎn)的情況。

圖15 右轉(zhuǎn)測試

測試的預(yù)置條件：（1）駕駛艙端界面顯示遠(yuǎn)程駕駛中；（2）車輛顯示處于遠(yuǎn)程駕駛；（3）車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。

測試的操作流程：（1）駕駛艙端將檔位置為D；（2）駕駛艙端輕踩油門，通過攝像頭查看前方路況，并在路口打方向盤右轉(zhuǎn)；（3）駕駛艙端在轉(zhuǎn)向后繼續(xù)行駛，通過攝像頭查看前方路況，過一段時間后踩剎車將車輛停穩(wěn)；（4）駕駛艙端將檔位置為N。

圖16 右轉(zhuǎn)測試

測試預(yù)期結(jié)果：車輛向前行駛到路口處，然后右轉(zhuǎn)，又行駛一段時間后停車。

3.7 演示用例7——退出遠(yuǎn)程駕駛

該示例測試的是環(huán)衛(wèi)車能否正常退出遠(yuǎn)程駕駛模式。

測試的預(yù)置條件：（1）駕駛艙端界面顯示遠(yuǎn)程駕駛中；（2）車輛顯示處于遠(yuǎn)程駕駛；（3）車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。

測試的操作流程：駕駛艙端按X鍵，界面顯示在線未加入遠(yuǎn)程駕駛。

測試預(yù)期結(jié)果：車輛顯示由遠(yuǎn)程駕駛狀態(tài)退出。

3.8 演示用例8——接管后進(jìn)入遠(yuǎn)程駕駛

示例八測試的是環(huán)衛(wèi)車端和遠(yuǎn)程操控端控制環(huán)衛(wèi)車的切換。

測試的預(yù)置條件：（1）駕駛艙端界面顯示遠(yuǎn)程駕駛中；（2）車輛顯示處于遠(yuǎn)程駕駛；（3）車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。

測試的操作流程：（1）車輛上的安全員握住方向盤，進(jìn)入接管狀態(tài)；（2）車輛上的安全員放開方向盤，脫離接管狀態(tài)；（3）駕駛艙端顯示在線未遠(yuǎn)程駕駛后，將方向盤、剎車回復(fù)初始狀態(tài)，然后按X鍵。

圖17 接管遠(yuǎn)程駕駛測試

測試預(yù)期結(jié)果：（1）車輛進(jìn)入接管狀態(tài)后，車輛顯示由遠(yuǎn)程駕駛狀態(tài)退出；（2）車輛進(jìn)入接管狀態(tài)后，駕駛艙端顯示在線遠(yuǎn)程駕駛；（3）車輛脫離接管狀態(tài)后，駕駛艙端顯示在線未遠(yuǎn)程駕駛；（4）車輛進(jìn)入遠(yuǎn)程駕駛狀態(tài)。

4 結(jié)論

本文主要介紹了基于5G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)，實現(xiàn)對環(huán)衛(wèi)車的遠(yuǎn)程操控。說明了遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)的原理以及實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作所需的設(shè)備和具體的實現(xiàn)過程。本文提出了遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計方案，實現(xiàn)了對環(huán)衛(wèi)車的遠(yuǎn)程操控，并通過對八種典型工況的測試驗證了系統(tǒng)的可行性。通過5G網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)膬?yōu)良特性和基于CAN總線的車輛線控系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作駕駛環(huán)衛(wèi)車的功能，改善了駕駛員的工作環(huán)境，降低了駕駛員工作時的疲勞強(qiáng)度，保證了駕駛員的操作安全，同時也提高了環(huán)衛(wèi)車的工作效率，具有良好的應(yīng)用前景。

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Intelligent Sweeper Trucks Remote Driving System Based on 5G Communication

Zhu Jian1, Chen Haiyun1, Zhao Jiangnan1, Zhang Yanping1, Ma Shidian2, Lu Baosong2

( 1.Nanjing Automobile (Group) Corporation, Jiangsu Nanjing 210000; 2.School of Automotive and Traffic Engineering of JiangSu university, Jiangsu Zhenjiang 212000 )

Firstly, the current research and development status of the remote driving system for intelligent sweeper trucks are introduced. Then based on 5G network communication technology and intelligent driving control technology, a remote control system architecture for intelligent driving sweeper trucks is proposed. Furthermore, the environment perception system, the remote communication system and the remote driving control system are designed separately, and the software and hardware are developed and integrated according to the functional modules. Finally, the test verification is carried out through 8 major functional scenarios. The results show that the intelligent sweeper trucks remote control system is stable and reliable, and meets the requirements of practical applications.

Intelligent sweeper trucks; 5G communication; Remote driving system

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.06.016

U495

A

1671-7988(2021)06-52-06

U495

A

1671-7988(2021)06-52-06

朱劍，就職于南京汽車集團(tuán)有限公司汽車工程研究院。