用于运载工具和网络组件的系统、运载工具、网络组件、装置、方法和计算机程序与流程

文档序号:21775707发布日期:2020-08-07 19:34阅读:130来源:国知局
用于运载工具和网络组件的系统、运载工具、网络组件、装置、方法和计算机程序与流程

本发明涉及用于运载工具(vehicle)和网络组件的系统、运载工具、网络组件、装置、方法和计算机程序,更具体地但非排他地涉及远程操作运载工具以克服异常交通状况的概念。



背景技术:

文献us2018/0322775a1描述了一种自动驾驶运载工具增强系统(aves)和方法,其用于监视和管理运输网络中的虚拟或现有的自动驾驶运载工具车队并将自动驾驶运载工具分派给用户。aves包括aves中央操作中心(coc),其与安装在自动驾驶运载工具中的aves运载工具装备以及安装在用户可访问的计算设备上的aves应用进行通信。aves通过监视自动驾驶运载工具的条件、优化自动驾驶运载工具的地理分布以及优化自动驾驶运载工具到请求服务的用户的分配来提高运输网络的操作效率。

文献de102015225241a1描述了一种方法,在该方法中,运载工具将在前方驾驶的另一运载工具的轨迹与其自身的期望轨迹进行比较。如果轨迹的相似性水平足够高,则使用自动驾驶来遵循所期望的轨迹。如果差异很高,则可以使用手动驾驶。文献de102015225242a1公开了一种用于通过侦察运载工具来确定参考轨迹的概念。参考轨迹可以被提供给后面的运载工具。轨迹的质量最终确定后面的运载工具是否使用它。文献de102015213743a1也描述了一种用于通过侦察运载工具来确定轨迹的概念。侦察运载工具与后面的运载工具的环境之间的相似性可以确定是否重复使用侦察运载工具的轨迹。文献de102015225238a1公开了对侦察运载工具和后面的运载工具的轨迹的相似性和环境的相似性的评估。如果差异超过阈值,则可以激活安全驾驶模式。

文献us2017/0045885a1描述了用于自动驾驶乘用运载工具的计算机设备、系统和方法。可以标识意外的驾驶环境。可以使用远程服务器将从设置在运载工具上的一个或多个传感器接收到的基于意外驾驶环境的信息发送给远程操作员。可以接收由远程操作员发送的涉及一个或多个运载工具系统的命令。该命令可以被发送到一个或多个运载工具系统以用于执行。

常规概念考虑了自动运载工具的管理和组织。然而,存在交通状况,其难以用全自动驾驶算法解决。需要用于克服针对自动驾驶的异常交通状况的改进概念。



技术实现要素:

实施例基于如下发现:存在无法借助于自动驾驶机制解决的交通状况,例如在障碍物位于规则道路中的情况下。例如,如果物体(停车/卸载运载工具)阻塞单向街道,则经过所述运载工具的道路可能需要在人行道上驾驶短的区段。然而,在正常的自动驾驶模式中,可能不允许在人行道上驾驶。实施例基于如下发现:一旦检测到这种异常交通状况,与网络组件的通信就可以解决该状况,例如,通过切换为远程操作驾驶和/或通过接收关于解决交通状况的路线区段的指令。

实施例提供了一种用于运载工具确定路线区段的方法。该方法包括以自动驾驶模式操作运载工具并确定异常交通状况。该方法还包括使用移动通信系统将与异常交通状况相关的信息发送到网络组件。该方法还包括从网络组件接收与用于克服异常交通状况的路线区段的驾驶指令相关的信息。驾驶指令的接收包括沿着路线区段远程操作运载工具以克服异常交通状况。在针对自动驾驶的意外交通状况的情况下,实施例可以实现网络辅助的路线适配。在意外的交通状况的情况下,实施例可以使得能够从自动驾驶模式切换到远程操作驾驶模式。然后,远程操作员或远程驾驶员可以远程操纵运载工具摆脱交通状况。

该方法可以进一步包括除了与异常交通状况相关的信息之外,还向网络组件提供与运载工具的环境模型相关的信息、与运载工具数据相关的信息以及与视频数据相关的信息。实施例可以通过提供来自运载工具的数据来实现远程操作,所述数据例如环境、视频和传感器数据,使得远程操作员可以具有对运载工具的交通状况的详细表示。

在一些实施例中,在完全远程操作的第一时段期间,该方法包括以第一较高数据速率发送视频数据,并且其中,在部分远程操作的第二时段期间,该方法包括以第二较低数据速率发送视频数据。实施例实现了视频数据速率的适配,其中在远程操作的初始阶段或时段期间,数据速率可以高于随后阶段。实施例可以在远程操作驾驶中实现高效的视频数据速率适配。

例如,在部分远程操作的第二时段期间,该方法包括根据视觉快照发送视频数据。可以通过用较粗时间尺度的快照取代完全的视频数据流来降低数据速率,例如当在某个(部分)路线区段期间没有任何障碍物或复杂情况预见时。

该方法可以进一步包括接收与部分路线区段相关的信息。在部分远程操作的第二时段期间,可以通过至少部分地自动地沿着所述部分路线区段操纵运载工具来支持远程操作。然后,该方法可以进一步包括在第二时段期间的另外异常交通状况的情况下,中断至少部分自动的操纵。因此,自动驾驶的一个或多个区段可以帮助远程操作。在这些区段期间,远程操作可以处于需要较少的数据的监视模式。实施例可以通过组合远程操作和自动驾驶来实现数据速率降低。

驾驶指令的接收可以包括从网络组件接收关于路线区段的信息。该方法可以进一步包括验证与路线区段相关的信息是否适合于运载工具。该方法可以包括在与路线区段相关的信息适合于运载工具的情况下沿着路线区段自动操作运载工具。实施例使得能够在运载工具处验证所建议的路线区段是否适合其要求,例如,运载工具的长度、宽度、重量、类型等。

实施例还提供一种用于网络组件确定运载工具的路线区段的方法。该方法包括使用移动通信系统从运载工具接收与异常交通状况相关的信息。该方法还包括:获得与用于克服异常交通状况的路线区段的驾驶指令相关的信息;以及将与用于路线区段的驾驶指令相关的信息发送到运载工具并且远程操作运载工具摆脱异常交通状况。实施例使网络组件能够通过至少部分远程操作来辅助自动运载工具克服异常交通状况。

在另外的实施例中,与驾驶指令相关的信息的获得可以包括从存储装置中检索先前存储的与路线区段相关的信息,和/或通过基于从运载工具接收环境信息来确定路线区段。在实施例中,可以通过使用关于运载工具的环境模型的信息来帮助远程操作。这样的信息可以实现更高效的数据通信。

该方法还可以包括:除了与异常交通状况相关的信息之外,还从运载工具接收与运载工具的环境模型相关的信息、与运载工具数据相关的信息以及与视频数据相关的信息。在实施例中,所述信息的可用性可以使得能够完全远程操作驾驶运载工具。由于可用的数据,因此远程操作员可以具有与实际驾驶员相似的经验。

如以上所列出的,在一些实施例中,在远程操作的第一时段期间,该方法可以包括以第一较高数据速率接收视频数据,并且在远程操作的第二时段期间,该方法可以包括以第二较低数据速率接收视频数据。视频数据速率可以被适配用于远程操作的需求。例如,如果存在不太关键的部分路线区段,则它可以使用自动驾驶但被远程操作员监视来解决。因此,实施例可以实现远程监视的自动驾驶。

实施例还提供一种用于运载工具的装置。运载工具装置包括一个或多个接口,其被配置为在移动通信系统中进行通信。运载工具装置还包括控制模块,该控制模块被配置为控制一个或多个接口。控制模块还被配置为执行本文中描述的方法之一。同样地,实施例提供了一种用于网络组件的装置,该装置包括被配置为在移动通信系统中进行通信的一个或多个接口。该网络组件装置还包括控制模块,该控制模块被配置为控制所述一个或多个接口。控制模块还被配置为执行本文中描述的方法之一。

另外的实施例是一种包括运载工具装置的实施例的运载工具,和包括网络组件装置的网络组件。

实施例还提供一种具有程序代码的计算机程序,当该计算机程序在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行时,该程序代码用于执行以上描述的方法中的一个或多个。另一实施例是一种计算机可读存储介质,其存储指令,该指令在由计算机、处理器或可编程硬件组件执行时使计算机实现本文中描述的方法之一。

附图说明

将使用装置或方法或计算机程序或计算机程序产品的以下非限制性实施例、仅通过示例的方式、并参考附图来描述一些其他特征或方面,在附图中:

图1图示了用于运载工具的方法的实施例的框图;

图2图示了用于网络组件的方法的实施例的框图;

图3示出了用于运载工具的装置和运载工具的实施例,用于网络组件的装置和网络组件的实施例以及系统的实施例;

图4图示了在实施例中的异常交通场景;

图5图示了在实施例中的路线区段的细节;和

图6示出了在实施例中的意外的附加检测。

具体实施方式

现在将参考其中图示了一些示例实施例的附图来更全面地描述各种示例实施例。在附图中,为了清楚起见,线、层或区的厚度可能被夸大。可以使用断线、虚线或点线来图示可选组件。

因此,虽然示例实施例能够有各种修改和替换形式,但是在附图中通过示例的方式示出了其实施例,并且在本文中将对所述实施例进行详细描述。然而,应当理解,无意将示例实施例限制为所公开的特定形式,而是相反,示例实施例将覆盖落入本发明范围内的所有修改、等同方案和替代方案。贯穿附图的描述,相同的编号指代相同或相似的元件。

如本文中所使用的,术语“或”是指非排他性的或,除非另有指示(例如,“否则”或“或替换地”)。此外,除非另有指示,否则如本文所使用的、用于描述元件之间的关系的词语应被广义地解释为包括直接关系或中间元件的存在。例如,当一元件被称为被“连接”或“耦合”到另一个元件时,该元件可以被直接连接或耦合到另一个元件,或者可以存在中间元件。相反,当一元件被称为被“直接连接”或“直接耦合”至另一个元件时,则不存在中间元件。类似地,诸如“在……之间”、“相邻”等之类的词语应以相似的方式被解释。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并且不意图限制示例实施例。如本文所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”意图也包括复数形式,除非上下文另外清楚地指出。将进一步理解的是,当在本文中使用时,术语“包括”、“包括有”、“包含”或“包含有”指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素或组件的存在,但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件或其群组的存在或添加。

除非另有定义,否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施方式所属的领域中的普通技术人员通常所理解的相同的含义。还将理解的是,例如在通常所使用的词典中定义的那些的术语应被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过度形式的含义来解释,除非在本文中明确地这样定义。

图1图示了用于运载工具确定路线区段的方法10的实施例的框图。方法10包括以自主/自动驾驶模式操作12运载工具,并确定14异常交通状况。方法10还包括使用移动通信系统将与异常交通状况相关的信息发送16到网络组件。该方法还包括从网络组件接收18与用于克服异常交通状况的路线区段的驾驶指令相关的信息,其中驾驶指令的接收18包括沿着路线区段远程操作运载工具100以克服异常交通状况。

图2图示了用于网络组件确定运载工具的路线区段的方法20的实施例的框图。方法20包括使用移动通信系统从运载工具接收22与异常交通状况相关的信息。方法20还包括获得24与用于克服异常交通状况的路线区段的驾驶指令相关的信息。方法20还包括将与用于路线区段的驾驶指令相关的信息发送26到运载工具100并且远程操作运载工具摆脱异常交通状况。如随后将更详细地解释的,与驾驶指令相关的信息的示例是来自远程控制中心(远程操作驾驶)的控制信息、与(之前确定的)存储的路径相关的信息,其已知用以至少部分克服意外交通状况方法、或甚至用以至少部分手动操作运载工具的指令。

如图3中示出的移动通信系统400可以例如对应于第三代合作伙伴计划(3gpp)标准化的移动通信网络之一,其中术语移动通信系统与移动通信网络同义地使用。移动或无线通信系统400可以对应于第五代(5g或新无线电)的移动通信系统,并且可以使用毫米波技术。移动通信系统可以对应于或包括例如长期演进(lte)、高级lte(lte-a)、高速分组接入(hspa)、通用移动电信系统(umts)或umts陆地无线电接入网(utran)、演进的utran(e-utran)、全球移动通信系统(gsm)或gsm演进的增强数据速率(edge)网络、gsm/edge无线电接入网(geran)或具有不同标准的移动通信网络,所述标准例如全球互通微波存取(wimax)网络ieee802.16或无线局域网(wlan)ieee802.11,通常是正交频分多址(ofdma)网络、时分多址(tdma)网络、码分多址(cdma)网络、宽带cdma(wcdma)网络、频分多址(fdma)网络、空间分多址(sdma)网络等。

服务提供可以由诸如基站收发器、中继站或ue的网络组件来执行,例如在多个ue的群集或群组中协调服务提供。此处和在下文中,网络组件可以是控制中心(cc),其控制远程操作或远程操作驾驶的运载工具。例如,它可以对应于计算机系统,该计算机系统将从运载工具获得的数据(例如,视频流)显示给运载工具的操作员或远程驾驶员。通常,这样的cc可以被定位成尽可能地靠近受控运载工具,以便使上行链路中的视频数据和下行链路中的控制或操纵数据的等待时间尽可能短。在一些实施例中,可以经由基站来执行通信,该基站可以与cc并置或者被定位成靠近基站。信令可以直接从cc路由到运载工具,即在最短路径上,以保持等待时间和延迟尽可能短。

基站收发器可以可操作或配置为与一个或多个有源移动收发器/运载工具100通信,并且基站收发器可以位于另一基站收发器(例如宏小区基站收发器或小型小区基站收发器)的覆盖区域中或邻近。因此,实施例可以提供一种移动通信系统400,其包括两个或更多移动收发器/运载工具100以及一个或多个基站收发器,其中基站收发器可以建立宏小区或小型小区,如例如微微小区(pico-cell)、微型小区(metro-cell)或毫微微小区(femto-cell)。移动收发器或ue可以对应于智能电话、蜂窝电话、膝上型计算机、笔记本电脑、个人计算机、个人数字助理(pda),通用串行总线(usb)棒、汽车、运载工具等。根据3gpp术语,移动收发器也可以称为用户装备(ue)或移动设备。运载工具可以对应于任何可想到的运输装置,例如汽车、自行车、摩托车、货车、卡车、公共汽车、轮船、船、飞机、火车、电车等。

基站收发器可以位于网络或系统的固定或静止不动的部分。基站收发器可以是或对应于远程无线电头、传输点、接入点、宏小区、小型小区、微型小区、毫微微小区、城域小区等。基站收发器可以是有线网络的无线接口,其使得能够将无线电信号传输到ue或移动收发器。这样的无线电信号可以符合如例如由3gpp标准化的无线电信号,或者通常符合上面列出的系统中的一个或多个。因此,基站收发器可以对应于nodeb、enodeb、基站收发站(bts)、接入点、远程无线电头、中继站、传输点等,其可以进一步细分为远程单元和中央单元。

移动收发器100可以与基站收发器或小区相关联。术语“小区”指的是由基站收发器(例如,nodeb(nb)、enodeb(enb)、远程无线电头、中继站、传输点等)提供的无线电服务的覆盖区域。基站收发器可以使一个或多个小区在一个或多个频率层上操作,在一些实施例中,小区可以对应于一个扇区。例如,可以使用扇区天线来实现扇区,所述扇区天线提供用于覆盖在远程单元或基站收发器周围的角区段的特性。在一些实施例中,基站收发器可以例如操作三个或六个小区,其分别覆盖120°(在三个小区的情况下)、60°(在六个小区的情况下)的扇区。基站收发器可以操作多个扇形天线。在下文中,小区可以表示生成该小区的相应基站收发器,或者同样地,基站收发器可以表示该基站收发器生成的小区。

移动收发器100可以直接彼此通信,即不涉及任何基站收发器,其也被称为设备到设备(d2d)通信。d2d的一个示例是运载工具之间的直接通信,也分别称为运载工具到运载工具通信(v2v)、使用802.11p的车到车、专用短程通信(dsrc)。

图3示出了用于ue或运载工具100的装置30的实施例、用于网络组件的装置40的实施例以及系统400的实施例。用于ue/运载工具100的装置30包括一个或多个接口32,其被配置成在移动通信系统400中进行通信。装置30还包括控制模块34,其被耦合到一个或多个接口32并且其被配置成控制一个或多个接口32。控制模块34进一步是配置为执行如本文中描述的方法10之一。

用于网络组件200的装置40包括一个或多个接口42,其被配置为在移动通信系统400中进行通信。装置40还包括控制模块44,其耦合到一个或多个接口42并且其被配置为控制一个或多个接口42。控制模块44还被配置为执行如本文中描述的方法20之一。在实施例中,装置40可以被包括在cc、基站、nodeb、ue、中继站或任何服务协调网络实体中。要注意的是,术语网络组件可以包括多个子组件,诸如基站、服务器、cc等。另外的实施例是包括装置30的运载工具100和/或包括装置40的网络组件200。

在实施例中,一个或多个接口32、42可以对应于用于获得、接收、发送或提供模拟或数字信号或信息的任何装置,例如任何连接器、触点、引脚、寄存器、输入端口、输出端口、导体、通道等,其允许提供或获得信号或信息。接口可以是无线或有线的,并且它可以被配置为与另外的内部或外部组件进行通信,即发送或接收信号、信息。一个或多个接口32、42可以包括另外的组件,以使得能够在移动通信系统400中进行相应的通信,这样的组件可以包括收发器(发射器和/或接收器)组件,诸如一个或多个低噪声放大器(lna)、一个或多个功率放大器(pa)、一个或多个收发开关(duplexer)、一个或多个同向双工器(diplexer)、一个或多个滤波器或滤波器电路、一个或多个转换器、一个或多个混频器、相应适配的射频组件等。一个或多个接口32、42可以耦合到一个或多个天线,其可以对应于任何发送和/或接收天线,诸如喇叭天线、偶极天线、贴片天线、扇区天线等。天线可以以限定的几何设置来布置,诸如均匀阵列、线性阵列、圆形阵列、三角形阵列、均匀场天线、场阵列、其组合等。在一些示例中,一个或多个接口32、42可以用于如下目的:发送信息或接收信息或两者、发送信息和接收信息,所述信息诸如与能力、应用要求、触发指示、请求、消息接口配置、反馈相关的信息、与控制命令、qos要求、qos时间进程、qos地图(map)等相关的信息。

如图3中所示,相应的一个或多个接口32、42在装置30、40处被耦合到相应的控制模块34、44。在实施例中,可以使用一个或多个处理单元、一个或多个处理设备、用于处理的任何装置,诸如处理器、计算机或可与相应地适配的软件一起操作的可编程硬件组件来实现控制模块34、44。换句话说,控制模块34、44的所描述功能也可以在软件中实现,然后在一个或多个可编程硬件组件上执行该软件。这样的硬件组件可以包括通用处理器、数字信号处理器(dsp)、微控制器等。

图3还示出了系统400的实施例,该系统400包括ue/运载工具100的实施例,以及包括装置40的网络组件/基站200。在实施例中,可以在移动收发器/运载工具100当中直接地和/或在移动收发器/运载工具100和网络组件200(基础设施或移动收发器,例如基站、网络服务器、后端服务器等)之间发生通信,即传输、接收或二者。这样的通信可以利用移动通信系统400。这样的通信可以被直接实施,例如借助于设备到设备(d2d)通信,在运载工具100的情况下,该设备到设备(d2d)通信也可以包括运载工具到运载工具(v2v)或汽车到汽车通信。这种通信可以使用移动通信系统400的规格来实施。

在实施例中,一个或多个接口32、42可以被配置为在移动通信系统400中进行无线通信。为了这样做,可以使用无线电资源,例如频率、时间、代码和/或空间资源,其可用于与基站收发器的无线通信以及直接通信。无线电资源的分配可以由基站收发器控制,即确定哪些资源用于d2d而哪些资源不用于d2d。此处以及在下文中,各个组件的无线电资源可以对应于在无线电载波上可想到的任何无线电资源,并且它们可以在各个载波上使用相同或不同的粒度。无线电资源可以对应于资源块(如lte/lte-a/未经许可的lte(lte-u)中的rb)、一个或多个载波、子载波、一个或多个无线电帧、无线电子帧、无线电时隙、可能具有相应扩频因子的一个或多个代码序列、一个或多个空间资源,诸如空间子信道、空间预编码矢量、其任何组合等。

例如,在直接蜂窝式运载工具到任何事物(c-v2x)中,其中v2x至少包括v2v、v2-基础设施(v2i)等,根据3gpprelease14起的传输可以由基础设施管理(所谓的模式3)或在ue中运行。

图3还图示了如上所述的方法10和20。如果确定14了异常交通状况,则运载工具100的装置30以自动模式12操作运载工具100。这种异常状况可以是任何交通状况,其是意外的或者不同于根据在运载工具100中可用的路线信息或地图信息的期望。例如,道路可能被另一运载工具、施工方、事故、洪水等阻塞。其他例外可以是封闭的道路、封闭的隧道、意外的路况等。运载工具本身可以操作捕获运载工具的环境的数据的多个传感器系统。这样的数据可以包括视频数据、成像数据、雷达数据、激光雷达数据(光检测和测距)、温度数据、气压数据、无线电环境数据、从其他运载工具接收的信息等。基于该数据,可以在分配的自动驾驶路线和传感器数据之间实施匹配。在一些实施例中,如将在后来详细描述的,所捕获的数据用于生成运载工具的环境模型。该模型可以是运载工具的环境的数字表示,所述运载工具可能包括其他运载工具、物体、路边基础设施、交通标志、行人等。基于该模型,可以检测到意外状况,例如在道路中检测到障碍物并且穿过障碍物将需要穿过禁止区域,例如人行道、对面车道等。在一些实施例中,异常状况还可以通过接收交通消息来确定,例如来自另一载具的广播消息。

如图3中进一步所示,运载工具100然后使用移动通信系统400将与异常交通状况相关的信息发送16到网络组件200。从网络组件200的角度来看,从运载工具100接收22与异常交通状况相关的信息。在网络组件200处,可以获得24与用于克服异常交通状况的路线区段的驾驶指令相关的信息。最后,与用于运载工具的路线区段的驾驶指令相关的信息分别被发送26,并且运载工具100被远程操作摆脱异常交通状况、在运载工具100处被接收18。

实施例可以提供基于细长并且部分进一步改进的上行链路和本地建议的路径进行远程操作驾驶的概念。远程操作驾驶(td)越来越引起人们的兴趣。td的主要概念是由控制中心(cc)远程驾驶的运载工具。在cc与运载工具之间,可以是很大的距离。它们经由无线电通信系统(例如5g、4g……)及其回程连接。在一实施例中,使全自动驾驶的运载工具停止(也称为sae(汽车工程师协会)5级(l5)运载工具)。例如,自动运载工具不能继续其计划的路线,因为它不能解释状况。图4图示了一个实施例中的异常交通场景,其中卡车(障碍物500)正在阻塞单向道路。图4示出了异常状况的示例,其中自主驾驶运载工具100、101(l4/5)需要远程操作驾驶辅助。

假设运载工具100、101是自动运载工具(l5)。它们将需要在人行道上驾驶以便继续它们的计划的路线。在一些实施例中,td为这种场景提供解决方案。实施例提供了基于对上行链路(例如,混合上行链路)处的数据量的控制进行远程操作驾驶的概念。

实施例可以允许在td会话活跃时数据量传输(上行链路)的减少。

先前已经评估,自动驾驶运载工具可能会经历其中运载工具不再能够继续其计划路线的情况。由于运载工具需要遵守所有驾驶规则,因此,这种情况可能需要人类操作员的交互,该交互可以解释并决定运载工具可以执行什么动作来克服这种类型的事件。

图4描绘了其中卡车500在阻塞单向道路的状况。来到的运载工具v1,100和v2,101是需要经过此障碍物500的自动驾驶运载工具(l4/5)。为克服此事件,所有运载工具100、101将需要在人行道上驾驶以便继续其计划的路线。

在此,td可以通过启动对第一运载工具v1,100的直接控制来提供帮助。由于运载工具100,v1要求到cc200的第一td会话,并且建立两个实体之间的初始握手,因此将要求运载工具100提供最小的参数集,其将帮助cc200标识请求者,请求者的当前位置及其周围事物的环境数据。这意味着运载工具100将需要开始在上行链路(ul)中向cc200上传高数据流,因为这些数据流可能包含雷达图像、激光雷达和相机数据。

经由远程控制而被控制的运载工具正在上行链路(ul)中将高数据流上传到cc200。在图4中,假设网络组件200包括基站(bs)、cc和一些服务器/存储器。如以上已概述的,在实施例中,这些组件可能没有并置,而是位于不同的位置处。在本描述中,术语网络组件200应将这些组件概括为一个功能实体,尽管它们可以被实现为多个物理实体。cc与运载工具100之间的距离可对任何驾驶指令在到达运载工具之前以及任何数据(视频、传感器等)被从运载工具发送到cc的等待时间做贡献。“网络组件”和“控制中心”将在本文中被同义地使用。

由远程或远程操作运载工具提供的数据流可以包括雷达图像、激光雷达和相机数据。附近驾驶汽车的人正在“看到”他们周围的相同环境。该冗余数据在ul中占用了大量带宽。对于当前的技术(诸如4g),由于网络被设计成支持高下行链路(dl)和低ul数据速率,因此ul有望成为瓶颈。对于td,反之亦然:高ul(传感器数据)和低dl(控制数据)。此处等待时间也是一个问题。此外,每辆汽车都需要经由远程控制而被手动驾驶。这暗示需要许多驾驶员和cc。在实施例中,驾驶指令的接收18包括沿着路线区段对运载工具进行远程操作以克服异常交通状况。方法10还包括:在该实施例中,除了与异常交通状况相关的信息之外,还将与运载工具100的环境模型相关的信息、与运载工具数据相关的信息以及与视频数据相关的信息提供给网络组件200。同样地,方法20还可以包括:除了与异常交通状况相关的信息之外,还从运载工具100接收与运载工具的环境模型相关的信息、与运载工具数据相关的信息以及与视频数据相关的信息。

关于环境模型的信息可以允许降低上行链路上的后续视频数据速率。在实施例中,可以降低ul中通常需要进行远程操作驾驶的高数据速率。在实施例中,除了与异常交通状况相关的信息之外,还可以(例如,以减小的数据速率)将与运载工具数据和视频数据相关的信息提供给网络组件200。

每辆运载工具100、101可由cc200中的一个驾驶员控制。实施例还基于以下发现:由cc200远程驾驶的路径与来自之前远程驾驶的汽车的路径可能高度冗余。因此,至少一些实施例存储与至少部分路线信息相关的信息或与部分地解决意外交通状况的驾驶指令相关的信息,使得该信息后来可以被重复使用以也解决针对其他运载工具101的状况。在实施例中,用于存储与路径或路线相关的信息的存储装置或存储器可以是能够存储这样的信息的任何设备,示例是硬盘驱动器、闪存驱动器、光学存储介质、磁存储介质、固态存储器、任何大容量存储设备等。

图5图示了在实施例中的路线区段的细节。图5示出了在td会话期间在运载工具100与cc200之间的通信管理的更详细的图,所述td会话示出了数据封装速率从完全ul和细长ul的可能切换。图5图示了具有与图4中介绍的相同的组件的相同场景。

在下面的实施例中,描述了一种方法10,该方法将允许取决于其中在td会话活跃时将操作运载工具100的阶段来减少数据量(在ul中)。图5描绘了四个时间点:tstart、t1、t2和tend。这些点分隔三个时间段,一个在开始时tstart-t1、一个在中间t1-t2、以及一个在最后t2-tend。

如图5中所指示的,第一个时段是将乘载运载工具100带到人行道边界之上的时段,第二个时段在人行道上在相当直的线中带动运载工具100,并且第三个时段再次跨过人行道边界将运载工具100带回街道上。

可以标识不同的阶段,在其中的一些阶段中需要完全上行链路数据流,并且在其它阶段中可以使用细长的上行链路数据流。实施例可以提供在减少冗余数据的前提下对供应给cc200的数据速率的管理过程,所述冗余数据在ul中占用相当大量的带宽。实施例可以考虑诸如4g的当前技术,其中由于网络被设计为支持高下载和低上传数据速率,因此预期ul将成为瓶颈。

远程操作可能需要在ul中的高数据速率,当今的技术可能没有被设计用于所述在ul中的高数据速率。在一些场景中,可能需要由cc200中的一名操作员来控制每个运载工具。这可能会导致原始设备制造商(oem)的等待时间和成本。

在一些实施例中,控制中心可以基于所接收的环境模型(也为德语“umfeldmodell”,umf)、运载工具数据和视频数据来建议路径(经由间接或直接控制)。当运载工具100能够通过它自己的方式驾驶但知道它处于td驾驶模式时,其可以激活细长的上行链路数据速率流。在完全远程操作的第一时段期间,方法10可包括以第一较高数据速率将视频数据从运载工具100发送到网络组件200。在部分远程操作的第二时段期间,方法10包括以第二较低数据速率将视频数据从运载工具100发送到网络组件200。从网络组件200的角度来看,在远程操作的第一时段期间,方法20包括以第一较高数据速率接收视频数据,并且在远程操作的第二时段期间,方法20包括以第二较低数据速率接收视频数据。

在第二时间段期间,可以预期运载工具将应用好像它在正常路况下驾驶那样相同的规则。例如,在新的路径中可能出现另外的危险状况(意外的行人移动、检测到新的障碍物等)的情况下,所有可用的高级驾驶员辅助系统(adas)系统都可以做出反应。“细长”ul可能由与“对象”相关的信息组成,其中包含到cc200的环境模型、运载工具数据和环境的视觉“快照”的更新值,cc200将不断评估事件直到它达到在“安全”点为止,在随后的阶段(第三时段)中,运载工具200返回到完全ul速率,从而允许cc200将单元放置到没有障碍物的位置并终止远程操作驾驶的会话。

如以上所概述的,在部分远程操作的第二时段期间,方法10可以包括根据视觉快照发送视频数据。这些快照可以是按一定时间速率的照片,例如每100ms、200ms、500ms、1s、2s、5s等1张照片。

例如,运载工具100可以在部分远程操作的第二时段的持续时间内接收与部分路线区段相关的信息。然后通过至少部分地沿部分路线区段(例如,沿着图5中的人行道)自动操纵运载工具100来支持远程操作。方法10还包括在第二时段期间的另外的异常交通状况(例如意外的行人移动、检测到新的障碍物等)的情况下中断至少部分地自动操纵。

在会话结束时生成的路径可以被存储在靠近事件地理位置的服务器上,并且在执行内部验证(合理性检查)之后可以被其他运载工具101使用。在一些实施例中,驾驶指令的接收18包括从网络组件200接收关于路线区段的信息。方法10然后可以进一步包括:验证与路线区段相关的信息是否适合于运载工具100。例如,可以验证运载工具的高度、宽度、类型和重量以适合路线建议。方法10包括在与路线段相关的信息适合于运载工具100的情况下沿着路线段自动操作运载工具100。

针对网络组件200的方法20的获得24可以包括:从存储装置中检索先前存储的与路线区段相关的信息,和/或通过基于从运载工具100接收环境信息来确定路线区段。然后可以将这样的信息提供给运载工具100以用于在第二时间段期间的自主操作。

实施例可以取决于自动td驱动的运载工具100正面对的状况而启用混合上行链路。例如,可以使用细长上行链路,其需要来自运载工具100的高度准确的环境模型,但是对于一些状况,可能需要在cc200处的视频支持。因此,实施例取决于状况而进一步启用混合上行链路。此处也可以使用直接控制(远程驱动)和间接控制(建议的路径)以用于对运载工具的下行链路控制。

代替在t1-t2段(第二时段)期间将所有传感器和视频数据发送到cc200,在实施例中,运载工具100可以上传其环境模型加上以限定的频率的来自相机单元的快照图像。

该过程可以实现如下:

1.因为当前的道路法规不允许运载工具100继续计划的路线,所以第一自动驾驶运载工具(v1)100停止。

2.运载工具100(v1)启动触发事件以联系命令中心(cc)200寻求支持,并将其自身设置为远程操作驾驶模式(td活跃)。

3.如果先前没有在本地服务器上为此事件生成建议路径,则运载工具100连接到cc200。

4.运载工具100(v1)将环境模型(umf)、运载工具和视频数据发送到cc200(完全ul)。

5.在tstart和t1之间,cc200使用完全ul数据对运载工具100(v1)进行远程定位,因此它可以清除原始路线计划中的障碍物,并存储新的经过验证的区段路径以供下一个运载工具101(v2)使用。

6.在t1和t2距离之间,cc200切换到细长ul,并监督运载工具100(v1)自行行驶(以降低的速度)。在该过程期间,运载工具100可由于新的障碍物检测而停止,如果发生这种情况,则运载工具100可切换回到完全ul,因此cc200可以评估环境。一旦运载工具100(v1)达到t2,cc200随后就继续存储新的附加经过验证的区段路径,以供下一个运载工具101(v2)使用(细长ul可能包含“周期快照”加上umf和运载工具数据)。

7.在t2位置处,运载工具100(v1)将检测到它现在位于“无障碍物”位置,在其中它的操纵计划系统已评估其可能回到道路中。cc200借助于快照和运载工具数据信息将能够标识事件将要终止。

8.在t2和tend之间,运载工具100将切换回到完全ul,以便cc200可以验证最终操纵,从而实现返回到正常路况中。随后存储新的经过验证的区段路径。最终的新的经过验证的区段路径可用于下一个运载工具101(v2)。

9.在tend处,cc200将终止td活跃会话,终止与运载工具100的通信,并将完整的生成路径存储到靠近路径位置和/或在cc200中的服务器中。

10.运载工具100(v1)离开受影响区域,并且运载工具101(v2)将自身定位在运载工具100v1的老位置处。

11.第二运载工具101(v2)触发呼叫cc200的新td会话的请求。cc200或运载工具101可以评估是否应使用来自运载工具100v1的现有存储的生成的路径或继续生成第二路径以供另外的运载工具跟随。

运载工具101v2的操纵计划(mp)可以将建议的路径与其自身的条件、运载工具长度、宽度、类型等进行比较。运载工具v2101可以使用建议的路径作为结果,或者可以拒绝它并继续进行与cc200的新的td完全ul会话。如果运载工具101v2是卡车并且运载工具100v1是汽车,则可能发生这种情况。卡车101可能无法遵循由汽车100确定的路径。

实施例可以实现细长的上行链路,其与用于完全远程操作的完全上行链路相比是利用降低的数据速率的上行链路通信。例如,实施例可以仅在ul中发送环境模型数据(umf)、运载工具数据(例如,身高、宽度、重量等)和周期快照图像,而不是发送比如雷达、激光雷达和恒定视频流的数据。

cc200(网络组件、远程操作驾驶服务器(td服务器))可以存储来自(tstart-t1)、(t1-t2)、(t2-tend)区段的最终生成的建议路径,添加附加信息诸如:运载工具适用性的类型、事件的时间戳、清除障碍物所花费的距离等。

td服务器200应当位于靠近所建议的路径的地理位置处,以便减少等待时间。td服务器也可以位于汽车处或基础设施(比如交通信号灯)中,并经由侧链共享。

图6示出了在实施例中的意外的附加检测。在一些实施例中,可以发生在细长ul段期间的危险事件的附加检测。图6示出了运载工具管理机制,以在另外的意外的情况下授予cc操作员完全ul以进行评估。图6示出与图4和5相同的情景,但是当运载工具100在第二时段期间以自动模式经过卡车5000时,突然出现行人,并且运载工具100通知cc200。于是,运载工具100被切换回完全ul(完全远程操作)。如果检测到新的危险(例如,行人),则自动驾驶运载工具可能会停止并切换回到完全ul(完全远程操作)模式。然后,cc200处的操作员可以评估新的状况以相应地进行反应。这由图6中的操作员符号指示。

实施例提供了一种机制/过程,该机制/过程允许oem减少应由运载工具100、101生成的朝向远程命令中心200的数据流。

实施例可以帮助降低用于运载工具oem将高速率数据包发送到命令中心200实体的潜在的高成本。

在实施例中,自动驾驶运载工具100可以得到建议路径,这意味着它可以在内部评价之后接受它,或者它可以拒绝它。cc200可以基于环境模型和视频数据(细长上行链路)来绘制该路径,或者当利用另一运载工具远程驾驶路径的时候创建它。

例如,运载工具100、101可以向网络组件200提供以下内容或条件:

-路径的地理位置

-从路径到障碍物的距离(新车道的宽度)

-时间戳

-另外的环境信息。

实施例可以实现细长的上行链路,即减少的用于远程或远程操作驾驶的上行链路数据。这可以通过在上行链路中发送环境模型(umf)、运载工具数据(例如高度、宽度、重量……)和视频数据来实现,而不是传输更多数据像雷达、激光雷达和其他传感器数据。在实施例中,可以使用远程操作驾驶服务器(td服务器),并且cc200可以存储建议的路径。服务器可以定位成靠近建议的路径的地理位置以便减少等待时间。td服务器也可以位于汽车处或像交通信号灯的基础设施中,并经由侧链共享。

在一些实施例中,过程或方法可以在时间上划分为五个参考段,也如在图5和6中列出的:

a)tstart,

b)tstart-t1,

c)t1-t2,

d)t2-tend

e)tend。

a)tstart标记描绘了区段,在所述区段中:

1.运载工具100“启动”与cc200的通信;

2.cc200在运载工具100之上设置“管治”;

3.cc200从运载工具100接收完全数据集以评估状况;

4.cc200估计要应用的控制方法(直接或间接控制)。

在该阶段期间,运载工具100经由向cc200的请求来启动td会话(“管治”过程)。这也可能涉及网络中的服务条件,可能必须满足一些网络要求(覆盖范围、服务可用性),可以启用视频流媒体,并且可以启用传感器数据传输(例如,激光雷达)。

cc操作员可以接收由运载工具100递送的具有所有内容的完全ul。利用提供的数据,cc200操作员评估区域以限定要采用以避开障碍物的轨迹(引导摆脱异常交通状况的路线)。在操作员估计该状况之后,它决定接管直接控制。

b)tstart-t1段描绘了区段,在所述区段中:

1.cc200对运载工具100进行“直接”控制,以便将其定位在新的路径/路线上。cc200操作员继续直接控制,并以低速操纵运载工具100。将环境、传感器和视频数据作为恒定信息提供给cc操作员,直到运载工具100到达t1区段为止。

cc200监督和控制运载工具100的操纵。例如,cc200可以执行操纵以将运载工具定位成“离开道路”(例如在人行道上)。在此时段期间,应用完全ul。

c)t1-t2段描绘了过程,在所述过程中:

1.cc200使用来自运载工具100的简化数据集(细长ul)“监督”运载工具操纵。例如,视频流被一系列静止图像取代。

2.万一新的危险:

a.被运载工具100检测到,则自动地cc200将被切换回到完全控制,并发送完全数据集,从而允许cc200评估状况并标识要采取的下一个动作。(回到a.3)

b.没有被运载工具100检测到,但被cc操作员评估为存在危险,则cc200将控制运载工具100退回以使其停止。

3.如果未检测到附加的危险,则cc返回“监督”运载工具操纵,并等待克服原始障碍物被克服。

在t1处,运载工具100切换为细长ul。现在,视频数据流被该区域的一系列静止图像(快照)取代。环境、传感器和运载工具数据仍被馈送到cc操作员。运载工具100评估新的“离开道路”条件并开始向前驾驶。

cc200保持对环境的监视。

如果检测到新的危险(例如,由cc200的运载工具100自身基于细长ul数据检测到行人),运载工具100停止并切换回到完全ul模式。cc操作员可以评估新状况以相应地进行反应。

利用环境、传感器和图像数据,cc操作员可以确定运载工具100已经到达t2段。cc操作员然后可以启动“直接控制”过程以将运载工具带回到“道路”条件。

d)t2-tend段描绘了区段,在所述区段中:

1.cc200从运载工具100切换回到完整数据集,以使运载工具100返回到正常条件中。

2.cc200操纵运载工具100直到其到达道路中可接受的位置以恢复其计划的路线。

cc操作员借助于完全ul数据来监督和操纵运载工具100。cc操作员可以确认路况寻求没有另外的危险。cc操作员确定td“管治”会话已经结束,并将完全控制返回到自动驾驶运载工具100。在此时段期间,cc200控制运载工具100。cc200执行操纵以使运载工具返回到“正常”路况中。cc200确定运载工具100何时已到达其最终位置。

e)tend标记描绘了区段,在所述区段中:

1.cc200结束对远程操作驾驶会话的“控制、监督和管治”;

2.cc200继续执行事件管理任务,以“记录”事件、时间戳、运载工具类型、环境条件等;

3.cc200可以终止所有活动,所述活动在事件附近最近的“td远程服务器”处“存储”该事件,该事件将被广播或用作源自同一位置的下一个传入请求的参考。

cc操作员可以在最近的远程服务器上存储与事件/路线相关的信息。远程服务器可以将存储的事件广播到下一进入的运载工具101。运载工具100可以恢复自主驾驶。

如已经提到的,在实施例中,各个方法可以被实现为可以在相应硬件上执行的计算机程序或代码。因此,另一实施例是一种计算机程序,该计算机程序具有程序代码,当在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行计算机程序时所述程序代码用于执行以上方法中的至少一个。另一个实施例是一种(非暂时性)计算机可读存储介质,其存储指令,当所述指令由计算机、处理器或可编程硬件组件执行时,使计算机实现本文中描述的方法之一。

本领域技术人员将容易认识到,各种以上描述的方法的步骤可以由编程的计算机执行,例如,可以确定或计算时隙的位置。在本文中,一些实施例还意图覆盖程序存储设备,例如数字数据存储介质,其是机器或计算机可读的并且对指令的机器可执行或计算机可执行程序进行编码,其中所述指令执行本文中描述的方法的步骤中的一些或全部。程序存储设备可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带之类的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。实施例还意图覆盖被编程为执行本文中描述的方法的所述步骤的计算机、或被编程为执行以上描述的方法的所述步骤的(现场)可编程逻辑阵列((f)pla)或(现场)可编程门阵列((f)pga)。

本描述和附图仅说明本发明的原理。因此,将领会到,本领域技术人员将能够设计出各种布置,其尽管未在本文中明确描述或示出但体现本发明的原理并且被包括在其精神和范围内。此外,本文中记载的所有示例原则上明确地意图仅用于教学目的,以帮助读者理解本发明的原理和由(一个或多个)发明人贡献以促进本领域的概念,并且应解释为对这些具体记载的示例和条件没有限制。此外,本文中记载本发明的原理、方面和实施例及其特定示例的所有陈述意图涵盖其等同物。

当由处理器提供时,功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器提供,其中一些可以共享。此外,术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应解释为排他地指代能够执行软件的硬件,并且可以隐式地包括但不限于数字信号处理器(dsp)硬件、网络处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、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。也可以包括其他常规或定制的硬件。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、或者甚至手动地来实施,如从上下文中更具体地理解的,特定技术可由实施者选择。

本领域技术人员应领会到,本文的任何框图表示体现本发明原理的说明性电路的概念视图。类似地,将领会到,任何流程图表、流程图、状态转变图、伪代码等表示各种过程,所述过程可以大体上在计算机可读介质中表示,并因此由计算机或处理器执行,无论这种计算机或处理器是否被明确示出。

此外,所附权利要求由此被并入到详细描述中,其中每个权利要求可以独自作为单独的实施例。虽然每个权利要求可以独自作为单独的实施例,但是要注意的是,尽管从属权利要求在权利要求中可以指与一个或多个其他权利要求的特定组合,但是其他实施例也可以包括从属权利要求与每个其他从属权利要求的主题的组合。

还要注意,在说明书中或在权利要求书中公开的方法可以由具有用于执行这些方法的各个步骤中的每个步骤的装置的设备来实现。

参考符号列表

10用于运载工具的方法

12以自主/自动驾驶模式操作运载工具

14确定异常交通状况

16使用移动通信系统将与异常交通状况相关的信息发送到网络组件

18从网络组件接收与用于克服异常交通状况的路线区段的驾驶指令相关的信息,其中,驾驶指令的接收包括沿着路线区段远程操作运载工具以克服异常交通状况

20用于网络组件的方法

22使用移动通信系统从运载工具接收与异常交通状况相关的信息

24获得与用于克服异常交通状况的路线区段的驾驶指令相关的信息

26将与用于路线区段的驾驶指令相关的信息发送到运载工具并且远程操作运载工具摆脱异常交通状况

30用于运载工具的装置

32一个或多个接口

34控制模块

40用于网络组件的装置

42一个或多个接口

44控制模块

100运载工具

101运载工具

200网络组件

400移动通信系统

500障碍物(卡车、建筑工地)。

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