[發明專利]一種基于5G的物流無人車遠程操控系統及方法

在審

• 申請號: 202110896597.2
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113687653A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 玄甲輝;倪翠;李峰;周睿;王傳生;潘緒波
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一六研究所;江蘇杰瑞科技集團有限責任公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;H04N5/225;H04W4/40
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種基于5G的物流無人車遠程操控系統，其特征在于，包括遠程操作終端、攝像機、云平臺及無人車；所述遠程操作終端通過5G網絡與攝像機和無人車通信，用于實現對攝像機和與無人車的控制；所述攝像機安裝于所有無人車作業的車道，采集范圍覆蓋整個無人車作業區域，通過5G網絡與云平臺數據傳輸；所述無人車用于按照設定的運行路徑進行物流作業，無人車內部數據通過CAN總線傳輸，并通過5G網絡與遠程操作終端通訊；所述云平臺用于處理并存儲攝像機上傳的采集信息。

2.一種基于5G的物流無人車遠程操控系統，其特征在于，所述遠程操作終端包括攝像機控制單元、無人車控制單元、顯示單元、故障診斷單元、存儲單元以及方向盤，所述攝像機控制單元用于根據無人車作業需求激活相應的攝像機；所述無人車控制單元用于根據當前作業的任務信息自主規劃每一輛無人車的任務，并將任務及運行路徑通過5G網絡下發至無人車；所述故障診斷單元用于診斷無人車是否有故障并判斷故障類型和警示操作人員；所述顯示單元用于顯示作業狀態以及每一輛無人車的運行狀態信息及攝像機采集的環境信息；所述存儲單元用于存儲無人車的運行狀態信息；所述方向盤用于對無人車的遠程操控。

3.根據權利要求2所述的物流無人車遠程操控系統，其特征在于，所述無人車的任務包括裝箱、卸箱以及等待，無人車的運行狀態信息包括位置信息、電池電量、任務執行狀態、障礙物信息及故障類型。

4.根據權利要求1所述的物流無人車遠程操控系統，其特征在于，所有攝像機初始狀態為休眠狀態，當無人車開始工作，遠程操作終端根據無人車的實時位置或者運行軌跡，激活無人車所在位置或運行軌跡周圍的攝像機進行環境信息采集。

5.根據權利要求1所述的物流無人車遠程操控系統，其特征在于，所述云平臺通過全景圖像拼接算法將攝像機上傳的采集信息進行拼接處理，并根據無人車的位置信息將圖像進行切割存儲。

6.根據權利要求1所述的物流無人車遠程操控系統，其特征在于，所述無人車安裝有位置傳感器、環境感知傳感器、力學傳感器、距離傳感器以及處理器，所述處理器根據位置傳感器、環境感知傳感器、力學傳感器和距離傳感器的信息自主跟蹤運行路徑并自主避障。

7.根據權利要求1所述的物流無人車遠程操控系統，其特征在于，所述遠程操作終端的設備、無人車作業場地的設備均通過VPN接口連接，采用局域網進行通信交互。

8.根據權利要求1所述的物流無人車遠程操控系統，其特征在于，所述遠程操作終端與無人車距離若小于50m，遠程操作終端與無人車通過5G網絡的D2D連接；否則遠程操作終端與無人車通過5G-CPE中轉連接，無人車將CAN數據轉換為以太網數據發送至5G-CPE，5G-CPE與遠程操作終端通訊。

9.基于權利要求1～8任一所述物流無人車遠程操控系統的一種基于5G的物流無人車遠程操控方法，其特征在于，包括以下步驟：

遠程操作終端將任務及運行路徑通過5G網絡下發至無人車；

無人車開始作業，并將無人車的運行狀態信息傳回遠程操作終端并顯示；

若無人車作業中，無人車自主檢測周圍的環境，檢測到前方路徑上有障礙物時，無人車在設定的安全距離范圍內自主停車并將障礙物信息上傳至遠程操作終端，待障礙物移開，自主判斷周圍安全后，再次啟動繼續執行任務；如果等待障礙物移開時間超過設定時間，無人車向故障診斷單元發送信號，遠程操作終端警示遠程操作人員介入，判斷安全后再次啟動；如果無人車出現非障礙物故障信息，將故障信息發送至遠程操作終端；

遠程操作終端警示操作人員，激活無人車所在位置的相機，操作人員調取云平臺對應無人車所在的圖像信息，采取相應的故障解決方案；

待無人車完成作業后，遠程操作終端下發下一項任務。

10.根據權利要求9所述的物流無人車遠程操控方法，其特征在于，所述非障礙物故障信息包括無人車偏離路線、傳感器失效以及車動力失效；如果非障礙物故障信息為車動力失效，操作人員協調吊車將發生故障的無人車吊回維護中心進行檢測維修；若為無人車偏離路線或傳感器失效，遠程操作人員將方向盤和發生故障的無人車對應連接起來，根據運行軌跡激活無人車周圍的攝像機，遠程操作終端實時獲取云平臺的圖像并顯示，且顯示的角度根據無人車的姿態實時調整，遠程操作人員根據顯示的圖像通過方向盤將車開回維護中心。