CN109910894A - 自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，其特征在于：该系统包括车道、车辆、检测器和自动驾驶车辆自动手动模式转换流程，所述的检测器包括自动驾驶车辆识别检测器和自动驾驶车辆行程检测器，自动驾驶车辆识别检测器位于匝道入口处，自动驾驶车辆行程检测器位于匝道出口处，所述的自动驾驶车辆自动手动模式转换流程包括自动驾驶车辆手动模式转为自动模式流程和自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式流程，通过合理的管理自动驾驶车辆进出自动驾驶专用道，确保自动驾驶专用车道的运营安全，进一步提升自动驾驶专用车道的运营效率。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，具体是一种自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统及其应用。
背景技术
车路协同自动驾驶的发展对于提升交通运输效率、增强交通出行安全、缓解交通拥堵、减少空气污染、提高驾驶和乘坐的舒适性等具有十分重要的意义。虽然世界各国对自动驾驶的研究已经非常成熟，但是目前自动驾驶允许驾驶的场地仍然有局限性，有的国家已经允许自动驾驶车辆在公共道路上进行测试，但是在公共道路上行驶既增大了测试的负担，又会对其他车辆造成一定的影响，同时会引发一系列的安全问题。自动驾驶已经是必然趋势，在未来一定会大量的投入使用，应用到实践中，以解决各种交通问题。如果自动驾驶车辆和普通车辆同时在共用道路上行驶必然是不合理的，这会使得自动驾驶的发展进展缓慢，因此有必要设计出自动驾驶专用车道来解决这个问题。
如何合理的管理自动驾驶车辆进出自动驾驶专用道对自动驾驶系统的管理和运营显得尤其重要。因此，急需设计一种自动驾驶专用车道自动-手动模式切换设计方案，合理的管理自动车辆进出自动驾驶专用车道。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种用来应对自动驾驶专用道自动、手动模式切换的系统及其应用。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统及其应用，该系统包括：该系统包括车道、车辆、检测器和自动驾驶车辆自动手动模式转换流程，所述的检测器包括自动驾驶车辆识别检测器和自动驾驶车辆行程检测器，自动驾驶车辆识别检测器位于匝道入口处，自动驾驶车辆行程检测器位于匝道出口处，所述的自动驾驶车辆上设有自动手动模式转换按钮，所述的按钮为自动驾驶车辆手动模式转为自动模式按钮和自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式按钮。
作为本发明的进一步优选，所述的车辆包括自动驾驶车辆和普通车辆。
作为本发明的进一步优选，所述的车道包括自动车专用车道和普通车道，自动车专用车道用于自动驾驶模式的自动驾驶车辆行驶，自动车专用车道为两条车道，专供自动驾驶车辆行驶，普通车道用于普通车辆和手动驾驶模式的自动驾驶车辆行驶。
作为本发明的进一步优选，所述的自动驾驶车辆识别检测器采用电子标签来识别车辆是否具备自动驾驶模式，自动驾驶车辆行程检测器用于检测自动驾驶车辆在自动驾驶车道的行程信息，例如用来计算自动驾驶车辆的行驶里程、时间等参数，系统自动扣费。
作为本发明的进一步优选，所述的自动驾驶车辆经过自动驾驶车辆识别检测器识别后，如适合自动车驾驶车道，自动驾驶车辆的模式为通过启动自动驾驶车辆手动模式转为自动模式按钮，将自动驾驶车辆手动模式转为自动模式流程，进入自动车专用道，当车辆从匝道进入时，可将自动驾驶车辆识别检测器设置在匝道入口处；当车辆从道路中间进入时，车道为单向三车道时，如果车道为两条自动车道和一条普通车道，则将自动驾驶车辆识别检测器设置在自动车道；当车道为两条普通车道和一条自动车道时，将自动驾驶车辆识别检测器设置在普通车道。
作为本发明的进一步优选，所述的普通车辆经过自动驾驶车辆识别检测器识别后，如不适合自动车驾驶专用道，普通车辆直接从出口进入普通车道。
作为本发明的进一步优选，自动驾驶车辆行程检测器用于检测自动驾驶车辆在自动驾驶车道的行程信息。
作为本发明的进一步优选，所述的自动驾驶车辆经过自动车驾驶车道，选择最优的出口，经过自动驾驶车辆行程检测器识别、扣费，驶出自动车专用道，到达普通车道，通过启动自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式按钮，完成自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式流程，当车辆从匝道驶出时，可将自动驾驶车辆行程检测器设置在匝道出口处；当车辆从车道中间驶出时，车道为单向三车道，如果道路为两条自动车道和一条普通车道，则将自动驾驶车辆行程检测器设置在自动车道，如果道路为两条普通车道和一条自动车道时，将自动驾驶车辆行程检测器设置在普通车道。
作为本发明的进一步优选，所述的自动驾驶车辆进入自动车专用道后，通过关卡，然后由车路协同自动驾驶系统接管车辆的感知、路径规划、行为决策和管理、车辆控制等，其驾驶模式通过启动自动驾驶车辆手动模式转为自动模式按钮将自动驾驶车辆手动模式转为自动模式，自动驾驶车辆进入自动车专用车道行驶；如果车路协同自动驾驶系统无法接管该车辆，标定该车辆为非自动驾驶车辆并进行车路协同自动驾驶系统报警，车辆驶离自动车专用车道，车辆靠边停车。
一种自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统的使用方法，该方法的具体步骤如下：
步骤一：将自动驾驶车辆识别检测器安装在车道入口处，自动驾驶车辆行程检测器安装在匝道出口处；
步骤二：通过自动驾驶车辆识别检测器检测车道上的车辆是否为自动驾驶车辆，如果检测后为自动驾驶车辆的，关卡显示直行标志，放行车辆在自动车专用车道上行驶，如果检测为非自动驾驶车辆的，关卡显示不能直行标志或右转标志，车辆从普通车道离开；
步骤三：自动驾驶车辆通过关卡时，由车路协同自动驾驶系统接管，其驾驶模式由自动驾驶车辆手动模式转为自动模式，自动驾驶车辆进入其专用车道行驶，如果车路协同自动驾驶系统无法接管该车辆，标定该车辆为非自动驾驶车辆并进行系统报警，车辆靠边停车；
步骤四：自动驾驶车辆在自动车专用车道上的行程结束后寻找最近的出口，选择最优的出口；
步骤五：经过自动驾驶车辆行程检测器识别、计算行驶里程、时间等参数，由车路协同系统自动扣费，自动驾驶车辆驶出自动车专用道，到达普通车道，完成自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式流程的切换。
有益效果：本发明提供的一种自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统及其应用，通过合理的管理自动驾驶车辆进出自动驾驶专用道，确保自动驾驶专用车道的运营安全，进一步提升自动驾驶专用车道的运营效率。
附图说明
图1为自动驾驶车辆进入自动驾驶专用车道手动转自动模式流程图；
图2为自动驾驶车辆进入自动驾驶专用车道车况一；
图3为自动驾驶车辆进入自动驾驶专用车道车况二；
图4为自动驾驶车辆进入自动驾驶专用车道车况三；
图5为自动驾驶车辆离开自动驾驶专用车道自动转手动模式流程图；
图6为自动驾驶车辆离开自动驾驶专用车道车况一；
图7为自动驾驶车辆离开自动驾驶专用车道车况二；
图8为自动驾驶车辆离开自动驾驶专用车道车况三。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐明本发明。
本发明所述的一种自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，该系统包括车道、车辆、检测器和自动驾驶车辆自动手动模式转换流程。该系统的使用方法包括：将自动驾驶车辆识别检测器安装在车道入口处，自动驾驶车辆行程检测器安装在匝道出口处；通过自动驾驶车辆识别检测器检测车道上的车辆是否为自动驾驶车辆，如果检测后为自动驾驶车辆的，关卡显示直行标志，放行车辆在自动车专用车道上行驶，如果检测为非自动驾驶车辆的，关卡显示不能直行标志或右转标志，车辆从普通车道离开；自动驾驶车辆通过关卡时，系统接管，其驾驶模式由自动驾驶车辆手动模式转为自动模式流程，自动驾驶车辆进入其专用车道行驶，如果系统无法接管该车辆，标定该车辆为非自动驾驶车辆并进行系统报警，车辆靠边停车；自动驾驶车辆在自动车专用车道上的行程结束后寻找最近的出口，选择最优的出口；经过自动驾驶车辆行程检测器识别、计算行驶里程、时间等参数，由系统自动扣费，自动驾驶车辆驶出自动车专用道，到达普通车道，完成自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式流程的切换。
实施例
如图1所示为自动驾驶车辆进入自动驾驶专用车道手动转自动模式流程图，车辆进入流程为：
第一步：检测
将自动驾驶车辆识别检测器6安装在车道入口处，自动驾驶车辆行程检测器6安装在匝道出口处，通过自动驾驶车辆识别检测器6检测车道上的车辆是否为自动驾驶车辆，如果检测后为自动驾驶车辆3的，关卡显示直行标志，放行车辆在自动车专用车道1上行驶，如果检测为普通车道2的，关卡显示不能直行标志或右转标志，车辆从普通车道2离开；
第二步：系统接管
自动驾驶车辆3通过关卡时，车路协同自动驾驶系统接管，其驾驶模式由自动驾驶车辆手动模式转为自动模式，自动驾驶车辆3进入其专用车道行驶，如果车路协同自动驾驶系统无法接管该车辆，标定该车辆为非自动驾驶车辆并进行车路协同自动驾驶系统报警，车辆靠边停车；
如图2所示为自动驾驶车辆进入自动驾驶专用车道车况一，该车况场景包括：自动车专用车道1，普通车道2，自动驾驶车辆3，待检测车4，检测后不符合自动驾驶的普通车辆5和自动驾驶车辆识别检测器6，自动车专用道1为两条车道，专供自动驾驶车辆3行驶，普通车道2用于普通车辆5和手动驾驶模式的自动驾驶车辆行驶，自动驾驶车辆识别检测器6用于识别车辆是否具备自动驾驶模式。
在普通车道2的匝道入口处设置的自动驾驶车辆识别检测器6用来识别车辆是否适合进入自动车驾驶车道1，自动驾驶车辆3经过识别后适合自动车驾驶车道1的，自动驾驶车辆3的模式为自动驾驶车辆手动模式转为自动模式流程，在专用道入口处提速并入自动车专用道1行驶，此时的识别关卡显示直行标志，关卡控制闸门打开，车辆进入闸门后，车路协同自动驾驶系统接管车辆，自动驾驶车辆3在专用道入口匝道处提速并入专用车道1行驶；普通车辆5经过识别不适合自动车驾驶专用道1的，识别关卡显示无法通行标志或右转标志，车辆从普通车道2的匝道驶出；如自动驾驶车辆3进入自动车专用道1的闸门后，车路协同自动驾驶系统无法接管该车辆，则标定该车辆为非自动驾驶车辆并进行车路协同自动驾驶系统报警，车辆靠边停车。
如图3所示为自动驾驶车辆进入自动驾驶专用车道车况二，该车况场景包括：自动车专用车道1；普通车道2；自动驾驶车辆3；待检测车4；自动驾驶车辆识别检测器6，自动车专用道1为两条车道，专供自动驾驶车辆3行驶，在自动车专用车道1上设置的自动驾驶车辆识别检测器6用来识别车辆是否适合进入自动车驾驶车道1，普通车道2为一条车道。
待检测车4经过自动驾驶车辆识别检测器6识别后适合自动车驾驶车道1的，自动驾驶车辆3的模式为自动驾驶车辆手动模式转为自动模式流程，在专用道入口处提速并入自动车专用道1行驶，此时的识别关卡显示直行标志，关卡控制闸门打开，车辆进入闸门后，由车路协同自动驾驶系统接管车辆，自动驾驶车辆3进入专用车道1行驶；如自动驾驶车辆识别检测器6检测待检测车4不满足自动驾驶要求的，识别关卡显示无法通行标志或右转标志，车辆进入普通车道2；如车辆进入自动车专用道1的闸门后，车路协同自动驾驶系统无法接管该车辆，则标定该车辆为非自动驾驶车辆并进行车路协同自动驾驶系统报警，车辆靠边停车。
如图4所示为自动驾驶车辆进入自动驾驶专用车道车况三，该车况场景包括：自动车专用车道1；普通车道2；自动驾驶车辆3；待检测车4；自动驾驶车辆识别检测器6，自动车专用道1为一条车道，专供自动驾驶车辆3行驶，普通车道2为两条车道，在普通车道2上设置识别检测器6，用来识别车辆是否适合进入自动车驾驶车道1。
待检测车4经过自动驾驶车辆识别检测器6识别后适合自动车驾驶车道1的，自动驾驶车辆3的模式为自动驾驶车辆手动模式转为自动模式流程，在专用道入口处提速并入自动车专用道1行驶，此时的识别关卡显示直行标志，关卡控制闸门打开，车辆进入闸门后，车路协同自动驾驶系统接管车辆，自动驾驶车辆3进入专用车道1行驶；如自动驾驶车辆识别检测器6检测待检测车4不满足自动驾驶要求的，识别关卡显示通行标志或右转标志，车辆进入普通车道2；如车辆进入自动车专用道1的闸门后，车路协同自动驾驶系统无法接管该车辆，则标定该车辆为非自动驾驶车辆并进行车路协同自动驾驶系统报警，车辆靠边停车
如图5所示为自动驾驶车辆离开自动驾驶专用车道自动转手动模式流程图，自动车模式切换手动模式包括以下流程：
(1)自动驾驶车辆3在自动车专用车道1上的行程结束后寻找最近的出口，选择最优的出口；
(2)经过自动驾驶车辆行程检测器7识别、计算行驶里程、时间等参数，由系统自动扣费；
(3)自动驾驶车辆3驶出自动车专用道1，到达普通车道2，完成自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式流程的切换。
如图6所示为自动驾驶车辆离开自动驾驶专用车道车况一，该车况场景包括：自动车专用车道1、普通车道2、自动驾驶车辆3、自动驾驶车辆行程检测器7和普通车辆8，自动车专用道1为一条车道，专供自动驾驶车辆3行驶，普通车道2为一条车道，用于手动驾驶模式的普通车辆8的行驶，自动驾驶车辆行程检测器7用于检测自动驾驶车辆3在自动驾驶车道1的行程信息，在匝道出口处设置自动驾驶车辆行程检测器7，用来计算行驶里程、时间等参数，系统自动扣费。
自动驾驶车辆3选择最优的出口，经过自动驾驶车辆行程检测器7的识别，计算行驶里程、时间，系统自动扣费，自动驾驶车辆3驶出自动车专用车道1，到达普通车道2，完成自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式流程的切换。
如图7所示，为自动驾驶车辆离开自动驾驶专用车道车况二，该车况场景包括：自动车专用车道1、普通车道2、自动驾驶车辆3、自动驾驶车辆行程检测器7和普通车辆8，自动车专用道1为两条车道，专供自动驾驶车辆3行驶，在自动车专用车道1设置自动驾驶车辆行程检测器7，用来识别车辆并计算行驶里程、时间等参数，实现系统自动扣费，普通车道2为一条车道，自动驾驶车辆3驶出自动车专用车道1，到达普通车道2，完成自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式流程的切换。
如图7所示，为自动驾驶车辆离开自动驾驶专用车道车况三，该车况场景包括：自动车专用车道1；普通车道2；自动驾驶车辆3；自动驾驶车辆行程检测器7和普通车辆8，自动车专用道1为一条车道，专供自动驾驶车辆3行驶，普通车道2为两条车道，在普通车道2上设置自动驾驶车辆行程检测器7，识别车辆并计算行驶里程、时间等参数，车路协同自动驾驶系统自动扣费，自动驾驶车辆3经过自动驾驶车辆行程检测器7的识别，自动驾驶车辆3驶出自动车专用车道1，到达普通车道2，完成自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式流程的切换。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，其特征在于：该系统包括车道、车辆、检测器和自动驾驶车辆自动手动模式转换流程，所述的检测器包括自动驾驶车辆识别检测器和自动驾驶车辆行程检测器，自动驾驶车辆识别检测器位于匝道入口处，自动驾驶车辆行程检测器位于匝道出口处，所述的自动驾驶车辆上设有自动手动模式转换按钮，所述的按钮为自动驾驶车辆手动模式转为自动模式按钮和自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式按钮。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，其特征在于：所述的车辆包括自动驾驶车辆和普通车辆。
3.根据权利要求2所述的自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，其特征在于：所述的车道包括自动车专用车道和普通车道，自动车专用车道用于自动驾驶模式的自动驾驶车辆行驶，普通车道用于普通车辆和手动驾驶模式的自动驾驶车辆行驶。
4.根据权利要求3所述的自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，其特征在于：所述的自动驾驶车辆识别检测器采用电子标签来识别车辆是否具备自动驾驶模式，自动驾驶车辆行程检测器用于检测自动驾驶车辆在自动驾驶车道的行程信息。
5.根据权利要求4所述的自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，其特征在于：所述的自动驾驶车辆经过自动驾驶车辆识别检测器识别后，如适合自动车驾驶车道，自动驾驶车辆的模式为通过启动自动驾驶车辆手动模式转为自动模式按钮，将自动驾驶车辆手动模式转为自动模式流程，进入自动车专用道。
6.根据权利要求5所述的自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，其特征在于：所述的普通车辆经过自动驾驶车辆识别检测器识别后，如不适合自动车驾驶专用道，普通车辆从出口进入普通车道。
7.根据权利要求1所述的自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，其特征在于：所述的自动驾驶车辆行程检测器用于检测自动驾驶车辆在自动驾驶车道的行程信息。
8.根据权利要求7所述的自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，其特征在于：所述的自动驾驶车辆经过自动车驾驶车道，选择最优的出口，经过自动驾驶车辆行程检测器识别、扣费，驶出自动车专用道，到达普通车道，通过启动自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式按钮，完成自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式流程。
9.根据权利要求5所述的自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统，其特征在于：所述的自动驾驶车辆进入自动车专用道后，通过关卡，然后由车路协同自动驾驶系统接管车辆的感知、路径规划、行为决策和管理、车辆控制等，其驾驶模式通过启动自动驾驶车辆手动模式转为自动模式按钮将自动驾驶车辆手动模式转为自动模式，自动驾驶车辆进入自动车专用车道行驶；如果车路协同自动驾驶系统无法接管该车辆，标定该车辆为非自动驾驶车辆并进行车路协同自动驾驶系统报警，车辆驶离自动车专用车道，车辆靠边停车。
10.一种自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统的使用方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
步骤一：将自动驾驶车辆识别检测器安装在车道入口处，自动驾驶车辆行程检测器安装在匝道出口处；
步骤二：通过自动驾驶车辆识别检测器检测车道上的车辆是否为自动驾驶车辆，如果检测后为自动驾驶车辆的，关卡显示直行标志，放行车辆在自动车专用车道上行驶，如果检测为非自动驾驶车辆的，关卡显示不能直行标志或右转标志，车辆从普通车道离开；
步骤三：自动驾驶车辆通过关卡时，由车路协同自动驾驶系统接管，其驾驶模式由自动驾驶车辆手动模式转为自动模式，自动驾驶车辆进入其专用车道行驶，如果车路协同自动驾驶系统无法接管该车辆，标定该车辆为非自动驾驶车辆并进行车路协同自动驾驶系统报警，车辆靠边停车；
步骤四：自动驾驶车辆在自动车专用车道上的行程结束后寻找最近的出口，选择最优的出口；
步骤五：经过自动驾驶车辆行程检测器识别、计算行驶里程、时间等参数，由车路协同自动驾驶系统自动扣费，自动驾驶车辆驶出自动车专用道，到达普通车道，完成自动驾驶车辆自动模式转换为手动模式流程的切换。
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