CN107933478A - 安全无人驾驶汽车人车路三合一方法 - Google Patents

Abstract

无人驾驶汽车是当前最重要的应用，但商业化进程依然存在不少问题。单纯依靠人工智能的方式让传统的有人驾驶汽车变成无人驾驶汽车的思路是欠缺的。本发明抛弃传统汽车的通常设计思路，通过对无人驾驶汽车重新设计，去掉前后挡风玻璃，将座舱完全独立出来进行安全加强，并弹射真空吸盘来缩短刹车距离，在汽车的外围设置智能缓冲圈和将安全气囊外置在原前挡风玻璃外形成莲花式保护垫来保护被撞击的人和物；同时将人和路一并综合考虑视作一个整体：在车道表面涂覆有带有信息的磁条和无源射频卡芯片来帮助精确定位并在必要时设置人行自动门。本发明能大大加强无人驾驶汽车的安全性，极大的提高其商业化进程，对传统汽车也有不少的益处。

Description

安全无人驾驶汽车人车路三合一方法

技术领域

本发明涉及自动化控制、机器人领域，是一种提高无人驾驶汽车的安全系数的系统方法，即通过综合考虑无人驾驶汽车所牵涉的三个最重要要素：人、车、路 ，发明出一种无人驾驶汽车的系统性方法即人车路三合一安全方法，通过此方法能大大提高无人驾驶汽车的行驶安全系数从而加速无人驾驶汽车商业化进程。

背景技术

随着人工智能的日益成熟和传感技术的突飞猛进，全世界已经开始准备进入无人驾驶汽车时代；目前各大互联网公司以及汽车厂家纷纷大举进入无人驾驶汽车研究热潮中；无人驾驶的两大技术路线是：汽车厂家倾向于辅助驾驶；互联网公司如GOOGLE，UBER等采取全自动无人驾驶技术路线，但是两大技术路线却均没有跳出传统汽车的设计理念；真正对社会将发生重大影响的是全自动无人驾驶，目前全自动无人驾驶在多年实验中，由于各种情况不可能穷举，所以总是偶尔会发生交通事故，这种每一次偶尔的交通事故都会推迟全自动无人驾驶的商业化进程，因而人们普遍对全自动无人驾驶汽车的真正大规模商用持怀疑态度，一般认为十年内都难以实现；无人驾驶汽车首先要解决定位问题，差分全球定位系统(DGPS)，因为使用了地面基准站的关系，这个系统的精确度被缩减到了1米，但是仍然精度不够并且也会受到干扰，例如GPS会受到卫星信号强弱影响，而摄像头则在阴雨天效果不佳，沃尔沃的工程师采取在路面下方20cm深的位置安装一排排的圆柱形磁铁（40x15mm），同时给车辆加装磁场感应器，然后借助磁场传感器，车辆就可以沿着“铺满”磁铁的道路行进，大大减轻了自动驾驶汽车CPU的计算负荷，但是仍存在施工难度大，信息量少的问题；现有无人驾驶汽车的商业化实施方法基本上都是传统思路，即照抄传统汽车的形状结构、行驶环境等，没有突破性创新；中国的路况比美国更为复杂，同样的人工智能技术条件下，无人驾驶汽车在中国商业化时间要求更长，因而需要更为特殊的设计优化。

发明内容

为了提高无人驾驶汽车的安全系数和加速无人驾驶汽车商业化进程，本发明跳出传统汽车的设计原则，从全新的角度来设计无人驾驶汽车，并且配合无人驾驶汽车使用环境的关键要素，对人行路口以及道路等做相关的特别配套设计，即用一套人、车、路综合方法来提高无人驾驶汽车的安全性，从而加速无人驾驶汽车的商业化进程。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：综合性考虑人、车、路这三者的关系和作用并分别对他们进行重新设计、改造加强，然后综合各改造后的结果组合成一个协调的新无人汽车驾驶环境。具体来说，对人、车、路三者分别改造如下：一是对人行路口的改造，在复杂的人行路口设置有自动门，当人行红灯亮时自动门关闭阻止人行通过，绿灯亮时自动门打开让人通行；自动门上设置有广告（用以抵消设置自动门的成本）。二是对无人驾驶汽车的改造：革新座舱设计，取消前后挡风玻璃，将每排无人驾驶汽车座舱设计成完全独立的抗撞击、抗挤压的圆形（或球形）座舱；无人驾驶汽车的车身周围设置有包含多个独立缓冲格的智能缓冲圈（缓冲格上配有智能感应碰撞的传感器），在车身外增加缓冲装置（如安全气囊）以及在汽车底盘设置多个真空吸盘来缩短刹车距离和保持车辆稳定等；无人驾驶汽车的车头部分增加一个接近地面的突出圆形细嘴，该圆形细嘴也由几个缓冲格组成，目的是撞击到人时该接近地面的细嘴最先接触到人体从而使人惯性倾倒向车身外保护垫（而不是被撞飞向前方）上；无人驾驶汽车设置有人工驾驶模式，可以在紧急情况下由服务后台授权接管无人驾驶汽车驾驶；无人驾驶汽车上还设置有一个“缓停”（用户按缓停汽车缓慢自动停止）、一个“急停”按钮（用户按急停汽车紧急停止）。三是对路面的改造：让道路自带信息即在无人驾驶汽车行驶的路线的路面上涂有磁条，磁条记录有当前位置及一些容错、加密信息等；路面磁条中每隔一段距离嵌入一个无源无线射频卡芯片提供更丰富的信息（如冗余、加密信息等）；无人驾驶汽车底盘上有多个磁头读写器及一个射频卡读写器，无人驾驶汽车在行驶中可以读取路面磁条、射频卡信息实现精确定位等。通过对上述人行路口、无人驾驶汽车、路面的增强改造后，无人驾驶汽车发生交通事故的概率和损失将会大大降低，而且也会降低对传统激光定位扫描及精确地图以及人工智能的完全依赖从而大大降低成本。

本发明的实现原理是：无人驾驶汽车的核心是人工智能，人工智能永远不会穷尽未来所有情况或者即使人工智能为了识别尽可能多的场景也会花费很多的时间和成本，本发明的目的就是希望在无人驾驶汽车在人工智能等出现异常的情况下既能确保乘车人员的人身安全也能确保被撞击物体（尤其是人）的尽可能小的损害，同时通过改造周边行驶环境减少人工智能出错的机会并降低成本。人行路口的自动门能有效防止人们过马路时冲抢红绿灯与车争路，避免路口各种复杂情况出现干扰无人驾驶人工智能识别，由于人冲闯红绿灯可以导致很多复杂情况使得无人驾驶汽车自动识别难免百密一疏导致事故，设置自动门可以大大减少这种情况出现。在道路上涂有带磁条信息的自动驾驶导航带能低成本解决精确定位问题，磁条上含有很多０和１信息（一种磁状态表示０，另一种磁状态表示１，磁头读出磁状态就相当于获得了一系列０和１），若干个（比如８个）０和１表示一个字节，这样路面上就有一串数据跟着汽车在走，这些数据经过适当编码就表示当前的地理位置等信息，无人驾驶汽车得知当前的位置信息后依照目的地信息就可取出存贮的地图信息自动规划下一段短时间的自动驾驶路线（即使某小段路面磁条被破坏或暂时读出错误也不影响自动行驶），一个车道可以设置多个磁条（表示数据时钟、容错等信息，比如可专门设置一条磁条来标识数据时钟），这多个磁条汇聚成一条磁条涂层带，一般放置在车道中间，无人驾驶车自动调整行驶在磁条带上，汽车底盘上的磁头具备一定的智能功能，它可以预判前面路面高低、车头（即方向盘）方向而进行上下、前后旋转等动作调整磁头位置方便读取磁条信息。由于汽车行驶时难免左右晃动，为了在这种情况下也能准确读取磁条信息，底盘上的读写磁头设置有多个成一排，这样在汽车左右晃动时，只要磁条带还在汽车底盘下面，多个磁头中就一定有一两个磁头能将信息读出来，这样就保证了一组磁头读出的信息经过容错重组后能重现有效信息。磁条为了不影响普通汽车的驾驶员视觉，大部分设置成与路面同色，只是部分涂成细箭头形状用以标记。让道路带有信息的目的是避免无人驾驶汽车在经常行驶的道路上次次使用人工智能，毕竟人工智能永远无法穷尽所有道路情况，我们的设计思路是为了更加可靠，在无人驾驶汽车经常行驶的路面让道路本身就带有数字信息，这样可以大大提高无人驾驶汽车在应用在使用价值最高的城市内出租车行业时具备更高的可靠性和更低的成本（无人驾驶汽车均具备的如摄像头识别、超声波距离传感等共性的东西本文不做叙述）。

道路信息磁条（带）施工时采取类似传统路面车道线施工涂抹方式，只是辅助以专用装置每隔一定距离嵌入一段磁极（最简单的方式是直接将磁粉混合在涂料里，在路面喷涂好后，用专用大功率磁化器沿着喷涂带逐小段磁化写入数据，维修时消磁重写数据即可）。初期为了减少工作量（只在一个车道上涂磁条即可）及安全起见，无人驾驶汽车最好全程不要变道。一个车道中间只需要涂一条磁条（带），在车道中间布置磁条可以方便无人驾驶汽车以此为中间参照物始终行驶在道路中央。当某些异常情况下，汽车读不到磁条位置时，汽车将利用摄像系统识别道路分隔线自动逐步回到磁条中心线上（汽车也可靠记忆滑出磁条时的汽车运行方向逆向操作回到磁条线上，如果依然不能，则意味出了意外，为安全起见靠边停车等待救援）。本发明中只有在摄像系统能清晰区分道路分隔线并且路面平直的情况下才可能主动变道，绝大多数情况下沿着一条道走到底（在交叉路口有多条分支磁条，控制车头方向即可）。

道路带有信息仅有磁条还不够，为了应付极端情况如下雪、水淹、遮挡等情况，本发明在道路信息中增加了另外一种信息载体：无源射频卡，也就是在前述车道中设置的磁条涂带中每隔一段距离就嵌入一个无源射频卡，采用射频卡的好处是信息量大可加密并且容易读取（缺点是定位精度差些，所以与前述磁条起互补作用），车底盘装有射频卡读卡器，车辆一边行驶一边读取车道中的射频卡信息（比如含有加密后的位置信息：现在是在深圳市观海台C3路口；警告信息比如行人LIUYAJUN昨天在这里闯过红灯等），通过与读取的磁条信息以及GPS等其他信息印证就可准确断定当前位置并预测下一步运动距离，冗余信息的设置是为了更为可靠、信息更为丰富。

无人驾驶汽车是一个系统工程，我们在尽量优化其使用环境即人、路时，更为重要的是提高无人驾驶汽车本身的安全性，尽管无人驾驶汽车的人工智能已经很强了，但是理论上长期还是赶不上人脑应付各种异常情况，所以无人驾驶汽车要设计改造得比普通汽车更为安全。更为安全从两方面来讲：一方面是无人驾驶汽车被撞和追尾不能有人身安全，另一方面是无人驾驶汽车万一撞人后，对被撞人的伤害要大大小于普通汽车才行。本发明中驾驶座舱设置成独立的可替换的耐撞座舱，每排座舱设置成一个独立整体，每个独立整体即使发生追尾或者被几十吨的大货车压倒也不会破裂，为了达到这种效果，独立整体设置成球形或圆形形状，采用无缝钢管等耐压整体材料。本发明中无人驾驶汽车不设置前后挡风玻璃（这样会破坏座舱强度，而且因为是无人驾驶主要靠非人眼驾驶，所以也不需要挡风玻璃透明看路）而代之为在座舱内设置显示屏通过摄像头看外面。整个座舱按排分成若干独立整体（即有几排座位就设置几个独立座舱），每个独立整体除了两边的门外是无缝的，并且采取圆形耐压形状，这样就保证了追尾也不会伤害乘员，被大货车压倒撞击等也不会伤害乘员；座舱作为一个独立整体可相对于车架做滚动旋转运动以减缓冲击力。接下来描述无人驾驶汽车万一撞到人后，本发明减少伤害的原理：无人驾驶汽车外围设置的智能缓冲圈（缓冲圈由软性材料如泡沫填充并被分割成若干独立缓冲格，每个缓冲格接电动打气泵充气）表面布置有传感器，传感器（比如超声波传感器）侦测到物体（包括人）十分接近（比如相距几厘米）缓冲圈时，处于接近物体附近的几个缓冲格放气阀门急速打开，缓冲格里面的高压气体（此高压气体仅用来充气硬化缓冲格而已，当缓冲格里气压不够时，能自动启动气泵补气）急速释放，缓冲圈因此变软（没有高压气体支撑了，只剩下如海绵这种软性填充物了），假如物体继续撞击上缓冲圈，由于缓冲圈在放气变软就相当于起了一个气囊的作用，因而能大大减少对被撞击物体的损害。为了避免在静止（或接近静止）时有物体接近时气泵的频繁充放气，车上速度传感器在检测到汽车静止时并不启动缓冲格的充放气。通过车身外围智能变软来减少对人物的撞击力可以减少损害，为了进一步减少损害，根据分析，车辆撞上人时，人被撞飞后重重摔倒是致伤的重要原因，所以为了使得人被撞后尽量减少这种情况，在一般汽车前挡风玻璃位置的外面设置若干个安全气囊（也就是一反常规将安全气囊设置在汽车外面），这样当汽车撞人时， 各外置安全气囊打开形成一个莲花状防护垫将被撞人兜住防止摔落（由于外置安全气囊的反应时间可以大大长于车内气囊的反应时间：车内气囊到人体距离很短，而车外气囊从人被撞到飞到前挡风玻璃有足够的反应时间，所以外置气囊要求低，成本也低）。为了避免在无人驾驶汽车侧面撞击人后车轮碾过被撞击者，无人驾驶汽车的四个车轮均向车身内收拢，收拢幅度参照智能缓冲圈的厚度。本发明中的汽车引擎盖（为了叙述方便理解，虽然无人驾驶汽车基本是电动汽车，没有引擎概念，本文中仍然借用部分传统汽车的术语描述）外表也采用智能缓冲圈的结构（即充气变硬，放气变软，内填软性材料等）。在内外防护措施做好后（本文对一般性汽车及无人驾驶汽车均具备的特性不做赘述，只描述差异部分），减少对人撞击损害的补偿方法还有一个就是降低刹车距离（比如靠增加地面吸力来实现），本发明的实现方法是在车底盘上增加几个真空吸盘（车上设置有真空泵），真空吸盘在侦听到紧急刹车时，能根据车辆运动传感器传来的信息智能、独立弹射启动，在保持车辆稳定的情况下，各真空吸盘独立决策是否着地（开动真空泵抽气开关）和离地（关闭真空泵抽气开关）来减少刹车距离，因路面粗糙可以选用海绵真空吸盘。对于硬化道路（目前绝大部分道路如水泥、沥青等都是硬化道路，对于下雨雪天气和软化道路等特殊情况，真空吸盘吸附地面的能力减少，此时只能靠减低行驶速度来保证安全）真空吸盘依靠急速弹射（比如0.1秒内）理论上可以将行驶速度在几十公里以上的汽车刹车距离降低到一米内，这样结合无人驾驶汽车前端的长距离（比如几十厘米）智能缓冲格，即使人被撞击也危害不大；但是这种情况下，由于刹车距离极短，如果不对乘客座舱做优化处理，乘客就会遭到强大的冲击力以致在安全气囊的保护下乘客可能依然受伤，为了避免这种情况，本发明中座舱不是与车架完全焊接在一起，座舱可以相对车架做相对运动，尤其是可以滚动旋转，也就是说当紧急刹车时，真空吸盘辅助车轮将车架牢牢刹住时，各个座舱巨大的水平运动惯性能量转化为座舱在车架上的旋转垫及旋转支架的滚动旋转运动，也就是在极端紧急情况下，座舱是可以在车架上滚动（车架与座舱的锁紧栓打开，座舱就可以在绕车架上的旋转轴转圈滚动， 极端情况下乘客有可能随着座舱转几个360度的圈），在刹车成功后，车架通过检测到座舱是否复位（即初始位置下人是垂直坐姿），若因为旋转后座舱不在复位状态，车架上的驱动复位轮自动转动带动座舱慢速旋转到初始复位位置。由于车架没有生命可以耐受很大冲击加速度，而座舱里面有乘客不能耐受很高冲击加速度，通过座舱与车架的相对运动，让座舱的水平运动能量平滑转换为转动能量并在摩擦力、重力等的作用下逐渐减速，这样既达到了车架必须尽可能短距离刹车停下来（结合智能缓冲格的缓冲）以减少对行人撞击力，同时又避免了极短距离的急速刹车对人体的冲击。

再好的无人驾驶汽车，如果乘客觉得无法自行干预，那么总是觉得把命交给了机器而不放心；再好的人工智能也会碰到不曾预料的情况。所以安全的无人驾驶汽车要设置有人手工干预模式，但是这种模式必须加以授权。本发明中设置有电话呼叫客户中心系统即座舱内设置有紧急电话按钮，乘客在判定出现人工智能无法处理的特殊情况时一键呼叫客户中心，客户中心经确认后给与人工模式授权（通过下发嵌入在语音内的经双音多频DTMF或频移键控FSK调制的数字指令给汽车）并自动启动人工模式（即自动弹出一个小方向盘和一个油门、刹车），乘客可以在低速模式下短时间人工驾驶一段距离至安全地点等待救援。

本发明的有益效果是，提供了一个系统方法，综合考虑了无人驾驶汽车涉及的最重要的三个要素：人、车、路，分别针对这三个要素做安全优化改造，使得无人驾驶汽车在各种异常情况下能做到无论对被撞物还是乘客都具备更高的安全性，尤其是保证基本上任何历史上的交通事故对乘客都不会受到致命伤害，通过这种系统性的安全改造，人们才敢于普及使用无人驾驶汽车，尤其对于中国这种交通环境更为复杂的国家，只有系统性加强无人驾驶汽车的行驶安全，才有可能使得无人驾驶汽车得到商用，否则人工智能在无人驾驶领域的完全无误几乎不可能；这种安全性改造不仅没有增加多少成本，而且可以避免对高速算法处理器、三维激光扫描等这种高成本部件（目前一套近几万美元，一辆车需要4套）的依赖，具备更好的经济性，从而可以大大加速无人驾驶汽车的商业化进程，因而具备巨大的经济效益和社会效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的安全汽车结构示意图。

图2是本发明的安全汽车俯视示意图。

图3是本发明的车道磁条信息示意图。

图中 1.缓冲格，2.距离传感器，3.高压气体充放气开关，4.外置安全气囊，5.滚珠，6. 圆形座舱垫，7.座舱，8.真空吸盘，9.座舱轴心支架，10.车轮，11.磁条与射频读取头，12.磁条，13.无源射频卡芯片，14.车头细圆嘴。

具体实施方式

在图1、图2、图3所示实施例中，无人驾驶汽车每排座舱（可坐2-3人）均由直径为1米45左右的圆形无缝钢管制作而成，采用圆形无缝钢管的出发点是同等条件下其耐压力最强，且能成熟批量制造，钢管的两端各设置一扇固定在钢管上的能上下开启的门，即每排座舱（7）由一个圆形钢管和两扇两端可开启的门组成。在本实施例中设置两个座舱（7），结构一样：即由圆形管和门组成。为了提高强度，前排座舱不设置前挡风玻璃，后排座舱不设置后挡风玻璃，也就是座舱的无缝钢管部分并不开缝（保持强度的完整性，由于无人驾驶不是靠人眼来识别驾驶的，所以前后挡风玻璃的透明设置并不需要，即使是短暂人工模式下，也是靠外面的摄像头将外面图像传递到座舱内的显示屏上供人观察使用的），座舱两边的门设置有高强度透明观察窗户（窗户当然也可摇下来呼吸外面新鲜空气），特别之处，在窗户上安装有传感器（这里是超声波传感器），窗户传感器在检测到有物体高速接近时，窗户会自动弹出高强度防撞遮光板以加强透明材料的强度不够。座舱内设置的显示屏幕可以观察外面景观也可以用来娱乐（比如大部分人可能一上车就戴上VR眼镜，根本不关心窗外）等。每排座舱（7）是独立的结构，也就是它们是空间上不相通的。这样设计的目的是：每排座舱有点像一个高压锅炉般的海底深潜器，即使车子碰到历史上存在过的任何交通事故（撞击、追尾、落石、重压等等），它也压不烂打不碎，绝对保证乘客的安全（座舱里还可设置氧气包，即使车子被撞烂，座舱被撞到水里，由于座舱门的密封，也能保持一定时间的乘客安全等待获救）。车架上有两个圆形带滚珠（5）的圆形座舱垫（6），每个座舱（7）安置在一个座舱垫（6）上，座舱（7）可以在座舱垫（6）里旋转滚动（正常行驶时，座舱垫通过定位栓固定住座舱保持稳定，撞击时定位栓自动打开，座舱才可在座垫上旋转滚动（目的为了缓冲释放动能，减少对乘客的冲击力）。座舱旋转滚动时（由于座舱总质量一般重心在其圆轴心的下方，所以急刹车时，座舱的惯性前行会导致座舱滚动）通过固定在车架上的弹簧和摩擦片等方式将运动的动能转变为弹簧势能或热能释放掉。座舱的空调及电气通过软管与车架相连，紧急碰撞时会因为座舱与车架的相对滚动而被撕裂报损。为更为保险起见，在座舱门关闭准备行驶时车身侧面的中间位置会分别向前和向后滑出两个支架作为座舱轴心支架（9）（本例中是三角架）扣住座舱的门的中心轴方便座舱平稳旋转。座舱设置好之后，车架的底盘设置有6个海绵真空吸盘（8），车架上有真空泵，在紧急情况时真空吸盘（8）弹射而出，并且各真空吸盘（8）可独立依据车辆的稳定状况独立调整真空强度改变各自吸力大小以平衡车辆。

座舱（7）的安全性充分得到保障以后，造车的理念就发生了根本性改变（传统硬皮软核的理念被软皮硬核的理念替代，过去有人驾驶因为要保证驾驶员的视野，必须有大量视窗玻璃存在，所以没有办法做到核硬（即安全座舱），而现在无人驾驶汽车仍然走老路势必落伍），车架及车外壳就可以选用轻软的材料制作（因为她们越软被撞时给对方的损害就越小），为此本实施例中，在车身的外围设置有一圈智能缓冲圈，它的厚度远超过一般车皮厚度，平均厚度约为25厘米，每隔约30厘米分割成独立（独立控制、互相不通气）的缓冲格（1），每个缓冲格（1）放置有一组微型超声波距离传感器（2）（用来检查物体超近距离接近），缓冲格（1）正常时由车架上的高压气泵时常打气以保持硬度，在行驶时若缓冲格（1）的超声波检测到物体超近距离靠近，那么该缓冲格周围几个缓冲格就会开启高压气体充放气开关（3）自动高速放气，高压气体放出后缓冲格变软（缓冲格里面由软材料即海绵填充），人被撞上后就能大大缓冲撞击力。另外在传统汽车引擎盖上也覆盖有若干10厘米厚的缓冲格，前挡风玻璃位置外置（即安全气囊在座舱外）有7个外置安全气囊（4）它们弹出时形成莲花状保护垫。四个车轮（10）是缩进车身的；车轮（10）缩进宽度参照缓冲圈厚度，一般不超过缓冲圈厚度，优选为缓冲圈厚度的一半。四个汽车轮胎（10）垂直位置相对于缓冲格外缘向内各自收进15厘米左右（目的是撞人后，缓冲格变软，避免人陷进后被车轮碾压）。当整个车宽1米八左右时，除掉两边30厘米左右厚（无人驾驶汽车始使用时缓冲圈厚度设置厚一些）的缓冲，还有1米多点的宽度，至少还可以座两人，不影响商用）。无人驾驶汽车的车头部分有一个接近地面（即与地面距离等于车的最小离地间隙）的突出圆形细嘴（14），该车头细圆嘴（14）也由几个缓冲格组成，目的是撞击到人时该接近地面的细嘴最先接触到人体从而使人惯性倾倒向车身外置保护垫上，而不是被撞飞向前方重重摔倒。

综上，设想一下本安全无人驾驶汽车在撞击到人时，首先智能缓冲格（1）变软吸能，同时真空吸盘（8）弹射出实现更快瞬间刹车，并且外置安全气囊（4）弹出托住被撞者，因此在车速几十公里的城市内出租车应用中几乎不可能撞死、撞残废人（只有这样商用化才可走上征程）。

尽管这样，世界的情况千变万化，我们任何一个系统，其工作环境越固定，系统工作就越稳定，而人工智能是要学习各种情况并预测从未出现过的情况毕竟难度太大。我们对无人驾驶汽车的行驶环境尤其是行人、道路做一定的约束优化（当然没有这些优化也可以行驶，只是安全性差一些）。

本实施例中，在复杂而人行多的路口设置有一米左右高的由多扇门组成的路口自动门（类似深圳地铁出口比如后海地铁站自动门，只是宽一些而已），红灯时自动门关闭。

至于道路，在无人驾驶汽车指定行驶的每个车道中心位置上涂有磁条（12），磁条（12）被涂覆在道路上后被专用机器均匀写有数字信息，磁条（12）宽度为8厘米，有4个磁道信息，每个磁道2厘米宽，每个磁化信息点含有一bit位数字信息,占据长度为5厘米，宽度为2厘米的磁条面积。磁条（12）以箭头标示，磁条里每隔一米埋有一个无源无线射频卡芯片（13）。磁条中4个bit为一排，“0101”表示一个信息单元的开始和结尾，每个信息单元由11位bit组成，其中8个bit表示有效信息，其他3个bit冗余纠错。磁条（12）及射频芯片(13)里的信息经过汽车底盘上的磁条与射频读取头（11）读取后，时刻向汽车报告当前位置的准确位置及相关信息，汽车沿着磁条行走就不需要时时刻刻对道路进行人工智能分析定位，从而降低对人工智能识别设备的速度和可靠性要求，并增强了安全性。

上述发明思路对无人驾驶汽车的设计改变了传统汽车设计观念，因为他们没有充分利用无人驾驶的优势。不完全依赖人工智能的完全百分之百可靠就可以实施商业化运行，利用的部件均是成熟可批量生产的技术，尤其是可以马上应用在用无人驾驶汽车替代市内出租车，商业化进程将大大领先国外主流无人驾驶汽车研究路线；更为重要的是本发明不是将无人驾驶汽车看作一个独立的物体，而是综合其运行环境，对行人做些强制约束；让道路自带信息等等都会让无人驾驶的安全系数更上一个新台阶。

最后值得补充的一点是，本发明叙述上虽然针对无人驾驶汽车，但是其中大部分发明内容依然适用于一般普通人工驾驶汽车（因为普通人工驾驶也越来越自动了）设计，故其也在保护范围之内；另外本发明的三合一方法并不一定要求任何时候同时全部实施（只是同时实施效果更好），可分别单独实施也是本发明的重要特点。

Claims (9)

1.安全无人驾驶汽车人车路三合一方法，包括人行通道、汽车、道路，其特征是：人行路口设置有自动门；汽车没有前后挡风玻璃，各座舱完全独立于车身，汽车的外围设置有智能缓冲圈；道路自带有信息，即在车道表面涂覆有带有信息的磁条和无源射频卡芯片。

2.根据权利要求1所述的安全无人驾驶汽车人车路三合一方法，其特征是各个座舱之间空间上不相通；座舱形状为圆形或球形；座舱主结构为圆形无缝钢管；座舱可以在车架上之座垫上旋转滚动；正常行驶时座舱垫通过定位栓固定住座舱保持稳定，撞击时定位栓自动打开，座舱才可在座垫上旋转滚动；旋转后座舱不在复位状态时，车架上的驱动复位轮自动转动带动座舱慢速旋转到初始复位位置；车架上有座舱轴心支撑支架，该支架在汽车行驶时自动滑动到座舱轴中心位置支撑座舱轴心；座舱窗户有距离传感器，检测到物体高速逼近时可自动弹落遮光板增强透明窗户强度。

3.根据权利要求1所述的安全无人驾驶汽车人车路三合一方法，其特征是智能缓冲圈由若干独立分割的缓冲格组成；每个缓冲格含有距离传感器，每个缓冲格靠高压气体硬化；汽车行驶时（除静止外）距离传感器检测到物体超近距离接近时会自动放气；缓冲格内部填充软性材料（如海绵）；正常行驶时缓冲格内气压不足时会自动启动气泵加气；缓冲格的距离传感器采用超声波传感器。

4.根据权利要求1所述的安全无人驾驶汽车人车路三合一方法，其特征是汽车底盘设置有真空吸盘并通过弹射真空吸盘来缩短刹车距离；底盘上的各真空吸盘可以依据车辆运动状态自动调整各自的真空程度改变吸力大小来减少刹车距离和保持车辆稳定；真空吸盘采用海绵真空吸盘；车上装有真空泵。

5.根据权利要求1所述的安全无人驾驶汽车人车路三合一方法，其特征是在原前挡风玻璃外外置安全气囊形成莲花式保护垫来保护被撞击的人和物；汽车引擎盖外表由缓冲格组成。

6.根据权利要求1所述的安全无人驾驶汽车人车路三合一方法，其特征是车轮是缩进车身的；车轮缩进宽度为缓冲圈厚度的一半；车头部分有一个接近地面的突出圆形细嘴，该圆形细嘴由缓冲格组成。

7.根据权利要求1所述的安全无人驾驶汽车人车路三合一方法，其特征是座舱内设置有紧急电话按钮，乘客在判定出现人工智能无法处理的特殊情况时一键呼叫客户中心，客户中心经确认后给与人工模式授权（通过下发嵌入在语音内的经双音多频DTMF或频移键控FSK调制的数字指令给汽车）并自动启动人工模式（即自动弹出一个小方向盘和一个油门、刹车），乘客可以在低速模式下短时间人工驾驶一段距离至安全地点等待救援；座舱内设置有一个“缓停”、一个“急停”按钮。

8.根据权利要求1所述的安全无人驾驶汽车人车路三合一方法，其特征是道路磁条、无源射频卡芯片是采取涂敷的方式布置在道路中的；磁条中信息是涂敷完成后重新写进去的，即直接将磁粉混合在涂料里，在路面喷涂好后，用专用大功率磁化器沿着喷涂带逐小段磁化写入数据，维修时消磁重写数据即可；道路中的磁条布置在道路中间，并用一串小箭头标识。

9.根据权利要求1所述的安全无人驾驶汽车人车路三合一方法，其特征是汽车底盘上有多个读写器磁头及一个射频卡读写器，汽车在行驶中可以读取路面磁条、射频卡信息从而实现精确定位，道路上的磁条读取头可以预判前面路面高低、车头（即方向盘）方向而进行上下、前后旋转等动作调整磁头位置方便读取磁条信息。