基于信息交互技术的遥控车极地条件信号处理研究

黄鹏飞++姜涛

摘 要：基于临场感知和信息交互技术的远程代驾汽车具有环境感知、信息高速传输、接受控制台命令、执行动作等功能。相较于当前大部分存在的视觉闭环系统，增加了实现反馈力或反馈扭矩的加载，现实感和操作快感增强。不规则环境因素及干扰因素影响下实现汽车的远程精准操控。由于现实技术条件以及不可抗力因素或者视觉误差，未知极限条件下导致反馈的力等信息不跟随预定设定线性变化，会对远程控制设备、远端操作人员、信息传输通道造成不必要的破坏。实地路面汽车极限条件遭遇险情情况下，汽车零点几秒的反映时间做出中断向远端设备的信号传输，防止对人员和设备的伤害变得尤为重要。鉴于此，本文针对难以控制和难以预知的极限条件信号传输做了中断处理，以保证操作员既能接收到极地信息又不会受到系统反噬伤害，并保证系统信道安全。

关键词：信号中断 信息传输 未知极限条件

中图分类号：TN912.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）08（c）-0037-02

1 易发生突发事故的行驶状况

基于临场感知和信息交互技术的远程代驾汽车控制台实现了路面状况、行驶参数、执行机构运行行程、控制台的指令、操作员意识等多重信息的交流糅合，系统任何一个环节出现差错都会牵一发而动全身，系统如此庞大，信息纷繁复杂，在尽量做到每一个环节都不出错的情况下，亦需要考虑到在极易出错的地方做好准备，未雨绸缪。

基于Internet通信方式的遥操作机器系统由于网络带宽和网络传输协议的局限性，其信号传输时延不仅大而且时延大小呈随机性、不确定性，同时还会出现信号数据丢失的不良情形，严重影响了交互式遥操作机器系统的工作性能，甚至会造成系统的工作不稳定。

设危险出现到撞击到汽车的时间Ta，车辆视觉力觉传感器发现紧急情况信息并发送至远程控制端的时间为Ts，操作人员做出反应的时间为Tm，将控制指令返回到汽车上的时间Tn。

Ta≥Ts+Tm+Tn （1）

远端人员还没有来得及做出任何反应或者执行命令还没有发送到位障碍物就已经撞上车了。此时的车辆撞击力信息、车辆变化信息势必会发送至控制端，造成控制台、操作人员的伤害。

Ta

则汽车安全，在人为控制下，不会有安全事故发生。

2 极地条件信号的中断处理

当系统内部或者外部运行状态变化引起中断源响应发出中断信号时，中断源发出的请求信号被CPU检测到之后，如果单片机的中断控制系统允许响应中断，则CPU会自动转移，执行一个固定的程序空间地址中的指令。当执行完一个中断指令地址的程序时，程序会转到中断之前的地址继续执行主程序。如果中断控制系统不允许响应中断，则CPU不自动转移，仍留在原来位置，继续当前的程序。系统信号流通方框图如图1所示。

此处添加的信号中断处理系统必须满足以下几个条件。

（1）信号中断的位置。这个位置既能满足实现紧急情况下的信号中断，又不能影响系统正常状态下的运行。

（2）由于紧急情况发生的原因之一是系统信号传输的时延，故要求加上这个中断条件后，不能增加系统的传输时延。

（3）不能影响系统传输的准确性。不能因为增加这一部分后，导致系统信号失真，导致其他不可预知的系统功能障碍。

根据上述条件，由于执行机构是模拟驾驶人安装在汽车上的，当汽车发生碰撞、翻车时，需要采集汽车对执行机构的作用力反馈给系统，以方便控制台获取信息，操控机器。中断信号的处理位置安置在G（n）和G（m）之间的H（n）位置取代原来系统中的单位反馈，变成需要经过一个系统运算的反馈。

信号中断处理系统的处理信号的程序流程图如图2所示。

根据前一时刻的运行信息生成一新的运行信息的目的是防止此时系统收不到任何信息导致操作员手足无措而出錯。保证系统正常运行，经过运算后的信息需要在它的信息前面添加一个提醒型号，提醒系统和操作员这不是原始信息，而是经过处理过了的安全信息。操作员可以根据这个信息分析出系统发生的紧急状况和机构此时的运行状态及受损毁程度。

3 结语

极地条件中断信号处理应用于基于临场感知和信息交互技术的系统出现不可预知的环境安全事故。主要是为了保护操作人员和系统以及传输线路。基于信息交互技术的远程代驾汽车极地条件信号中断处理模型研究只针对具有临场感知和信息交互技术的远程控制汽车特定模型。为了完全再现终端汽车的行驶状况，控制端的信息反馈做到尽量逼真实际，当路面汽车碰撞、倾斜、仰翻时，如果车里面的不是执行机构而是生物人，这种情况发生后人体不可避免地会受到伤害，这种大功率的信息传输也会超过信道的承受极限从而造成线路的损坏，造成经济损失。这一部分大功率非正常信号是不希望出现的，系统要求不用传输。通过信号中断处理，在发生路面汽车碰撞、倾斜、仰翻时，保证了系统能接收到经过处理后的能反应场景情形但不完全再现场景的信息。保护信息传输通道和控制台操作人员的安全。

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