一种远程遥控无人车高速直线行驶稳定性控制方法

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，具体的，本发明应用于远程遥控无人车控制技术领域，特别是涉及一种远程遥控无人车高速直线行驶稳定性控制方法。

背景技术

随着技术的进步，远程遥控无人车成为当今技术发展的必然，尤其是在特种车辆上，需要驾驶员通过远程控制来操作车辆；这种技术主要依赖于先进的传感器、算法和网络通信技术。

1.传感器：无人车装备了多种传感器，包括摄像头、雷达、激光雷达（LiDAR）和惯性测量单元（IMU）等；这些传感器用于捕捉周围环境的信息，包括其他车辆、行人、交通信号、道路标记等，并以此为基础进行导航和决策。

2.算法：无人车搭载的高级算法可以处理从传感器获取的大量数据，并通过这些数据来识别道路、预测其他车辆和行人的行为、规划最佳行驶路线等；这些算法通常包括机器学习、深度学习和路径规划等。

3.网络通信：无人车通过网络与其他车辆或远程服务器进行通信，以实现实时交通信息和行驶指令的交换；这种通信技术对于实现远程遥控尤其重要。

在现有的远程遥控无人车的操控方式中，普遍采用视频传输来实现无人车的驾驶。这种操控方式的基本原理是将无人车的摄像头拍摄到的视频传输到远程控制中心，然后由操作员根据视频中的信息进行驾驶决策，再通过网络将控制指令传输回无人车。

然而，这种基于视频传输的操控方式存在视频延迟问题：远程遥控无人车主要利用的无线通讯传输电台、4G、5G等远距离传输手段，特别是在偏远山区时可能只能通过无线通讯传输电台实现通讯；由于网络延迟、处理延迟等各方面因素的影响，从无人车拍摄的视频到远程控制中心，再到返回控制指令到无人车，这个过程中会存在一定的时间延迟；这种延迟可能导致以下安全隐患：

首先，当无人车在高速行驶时，这种延迟可能导致车辆无法及时做出避障、刹车、回正等紧急操作，从而引发事故。其次，操作员根据延迟的视频进行驾驶决策，可能会因为信息的滞后而导致决策错误；例如，操作员可能在看到一个行人后才做出刹车决策，但这个决策可能已经太晚，导致事故发生。最后，对于高速行驶的无人车，操作员往往需要具备高超的驾驶技巧和快速反应能力；但由于视频延迟的存在，操作员可能无法适应这种高速环境，从而导致不安全的操作。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中的上述问题，提供一种远程遥控无人车高速直线行驶稳定性控制方法，进而解决现有技术中由于视频延迟，导致无人车在高速行驶时无法保持平稳状态的问题。

为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种远程遥控无人车高速直线行驶稳定性控制方法，包括如下步骤：

配置操作端和配置车载端，所述配置车载端包括在无人车上配置传感器、车载电台、上位机和整车控制器；所述操作端包括终端电台和操纵车，所述操纵车通过所述终端电台与所述车载电台通讯；所述操纵车用于生成所述操控指令，并通过所述终端电台将所述操控指令传输至所述车载电台；所述操控指令包括油门开度信号；

所述传感器用于获取车辆信息，并将所述车辆信息发送给所述车载电台和所述上位机，所述车载电台将所述车辆信息发送至所述操作端；所述传感器包括激光雷达、毫米波雷达、惯导和摄像头；所述摄像头安装在无人车上方，用于获取无人车前方视频画面，将摄像头采集的无人车前方视频画面经过编码器压缩转为网络信号，传递给车载电台，通过车载电台传递到操作端；

所述上位机根据所述车辆信息生成车辆当前状态信息；

所述操作端下发操控指令并传输至所述车载端，所述车载端通过所述车载电台接收所述操控指令并传输给所述上位机；所述车辆信息包括视频画面；所述车载电台将所述车辆信息发送至所述操作端进一步包括：所述车载电台将所述视频画面传输至所述终端电台，所述终端电台将所述视频画面传输给所述操纵车，操作员根据视频画面进行驾驶决策，通过操纵车下发操作指令；

所述上位机根据所述车辆当前状态信息和所述操控指令生成控制信号，并发送给所述整车控制器，所述整车控制器通过控制信号控制所述车载端。

作为一种改进方案，当无人车驾驶在城市道路中时，道路中央具有清晰的车道线，或者残缺不全的车道线，需要保证在操纵车上操纵无人车并使无人车在高速下稳定行驶；车载端通过车载电台收到操作端的操作指令，车辆接收到油门开度信号后，会使车辆直线行驶，但是可能由于机械或者其它原因，导致车辆出现侧偏，此时通过传感器采集的信息，使车辆自动回正，满足操纵车上的驾驶员期望，由于延迟，驾驶员可能对于车辆的实际状态出现误判，无人车根据周围环境和远程遥控下发的操作指令进行判断，对于无人车下一步运动做出适当的调整，无人车驾驶在城市道路行驶时的控制方法具体实现方式如下：

所述车辆信息还包括实时航向角；

所述上位机根据所述车辆信息生成车辆当前状态信息进一步包括：

所述上位机根据所述视频画面识别出车辆距左右侧车道线距离；所述上位机根据所述车辆距左右侧车道线距离和所述实时航向角生成车辆偏转信息，根据车辆偏转信息判断车辆行驶方向是否为直线行驶，如果不是直线行驶，所述上位机整合所述车辆偏转信息和所述油门开度信号，得到所述控制信号；所述整车控制器通过控制信号控制所述无人车保持直线行驶。

作为一种改进方案，当无人车驾驶在越野路面时，由于越野路面没有车道线，无法准确确定自身位置，路面环境复杂，容易发生事故，想在越野保持直线行驶，操纵车上的无人车驾驶员通过视频对车辆进行直线行驶命令，此时，由于实际道路环境复杂，无人车无法满足直线行驶；通过本方法实现无人车驾驶在越野路面高速行驶时保持直线行驶，具体实现方式如下：

所述车辆信息还包括车辆坐标信息；所述上位机存储一段时间内的车辆坐标信息得到历史坐标信息；

所述上位机根据所述车辆信息生成车辆当前状态信息进一步包括：

所述上位机根据所述历史坐标信息生成车辆运行轨迹；所述上位机根据所述车辆运行轨迹和当前的车辆坐标信息生成车辆偏转信息，根据车辆偏转信息判断车辆运行轨迹是否是沿直线行驶的，若不是，所述上位机整合所述车辆偏转信息和所述油门开度信号，得到所述控制信号；所述整车控制器通过控制信号控制所述无人车保持直线行驶。

本发明技术方案的有益效果是：本发明的远程遥控无人车高速直线行驶稳定性控制方法，应用于采用视频传输来实现无人车的驾驶控制中，有效的避免了由于视频延迟造成的安全隐患，使无人车在高速行驶时保持平稳状态，保证无人车沿直线或预定路线行驶，弥补了现有技术的缺陷，具有极高的应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1所述远程遥控无人车高速直线行驶稳定性控制方法的架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本实施例提供一种远程遥控无人车高速直线行驶稳定性控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

配置操作端和配置车载端，所述配置车载端包括在无人车上配置传感器、车载电台、上位机和整车控制器；所述操作端包括终端电台和操纵车，所述操纵车通过所述终端电台与所述车载电台通讯；所述操纵车用于生成所述操控指令，并通过所述终端电台将所述操控指令传输至所述车载电台；所述操控指令包括油门开度信号；

所述传感器用于获取车辆信息，并将所述车辆信息发送给所述车载电台和所述上位机，所述车载电台将所述车辆信息发送至所述操作端；所述传感器包括激光雷达、毫米波雷达、惯导和摄像头；所述摄像头安装在无人车上方，用于获取无人车前方视频画面，将摄像头采集的无人车前方视频画面经过编码器压缩转为网络信号，传递给车载电台，通过车载电台传递到操作端；

所述上位机根据所述车辆信息生成车辆当前状态信息；

所述操作端下发操控指令并传输至所述车载端，所述车载端通过所述车载电台接收所述操控指令并传输给所述上位机；所述车辆信息包括视频画面；所述车载电台将所述车辆信息发送至所述操作端进一步包括：所述车载电台将所述视频画面传输至所述终端电台，所述终端电台将所述视频画面传输给所述操纵车，操作员根据视频画面进行驾驶决策，通过操纵车下发操作指令；

所述上位机根据所述车辆当前状态信息和所述操控指令生成控制信号，并发送给所述整车控制器，所述整车控制器通过控制信号控制所述车载端。

作为一种改进方案，当无人车驾驶在城市道路中时，道路中央具有清晰的车道线，或者残缺不全的车道线，需要保证在操纵车上操纵无人车并使无人车在高速下稳定行驶；车载端通过车载电台收到操作端的操作指令，车辆接收到油门开度信号后，会使车辆直线行驶，但是可能由于机械或者其它原因，导致车辆出现侧偏，此时通过传感器采集的信息，使车辆自动回正，满足操纵车上的驾驶员期望，由于延迟，驾驶员可能对于车辆的实际状态出现误判，无人车根据周围环境和远程遥控下发的操作指令进行判断，对于无人车下一步运动做出适当的调整，无人车驾驶在城市道路行驶时的控制方法具体实现方式如下：

所述车辆信息还包括实时航向角；

所述上位机根据所述车辆信息生成车辆当前状态信息进一步包括：

所述上位机根据所述视频画面识别出车辆距左右侧车道线距离；所述上位机根据所述车辆距左右侧车道线距离和所述实时航向角生成车辆偏转信息，根据车辆偏转信息判断车辆行驶方向是否为直线行驶，如果不是直线行驶，所述上位机整合所述车辆偏转信息和所述油门开度信号，得到所述控制信号；所述整车控制器通过控制信号控制所述无人车保持直线行驶。

作为一种改进方案，当无人车驾驶在越野路面时，由于越野路面没有车道线，无法准确确定自身位置，路面环境复杂，容易发生事故，想在越野保持直线行驶，操纵车上的无人车驾驶员通过视频对车辆进行直线行驶命令，此时，由于实际道路环境复杂，无人车无法满足直线行驶；通过本方法实现无人车驾驶在越野路面高速行驶时保持直线行驶，具体实现方式如下：

所述车辆信息还包括车辆坐标信息；所述上位机存储一段时间内的车辆坐标信息得到历史坐标信息；

所述上位机根据所述车辆信息生成车辆当前状态信息进一步包括：

所述上位机根据所述历史坐标信息生成车辆运行轨迹；所述上位机根据所述车辆运行轨迹和当前的车辆坐标信息生成车辆偏转信息，根据车辆偏转信息判断车辆运行轨迹是否是沿直线行驶的，若不是，所述上位机整合所述车辆偏转信息和所述油门开度信号，得到所述控制信号；所述整车控制器通过控制信号控制所述无人车保持直线行驶。

区别于现有技术，本发明的远程遥控无人车高速直线行驶稳定性控制方法，应用于采用视频传输来实现无人车的驾驶控制中，有效的避免了由于视频延迟造成的安全隐患，使无人车在高速行驶时保持平稳状态，保证无人车沿直线或预定路线行驶，弥补了现有技术的缺陷，具有极高的应用价值。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本文的范围。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。