[发明专利]安全无人驾驶汽车人车路三合一方法

说明书

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。