一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口及通行方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口及通行方法，交叉路口建于多條交叉道路的交匯處，包括環(huán)形軌道、通信基站和磁道釘，所述的環(huán)形軌道采用雙車(chē)道，包括外環(huán)形道路和內(nèi)環(huán)形道路，所述的通信基站設(shè)置在內(nèi)環(huán)形道路的中心部分，連接遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器，所述的磁道釘鋪設(shè)于交叉道路和環(huán)形軌道的路面上；通行方法采用磁道釘編碼實(shí)現(xiàn)車(chē)輛在交叉路徑處的準(zhǔn)確定位，通過(guò)通信基站進(jìn)行車(chē)輛調(diào)度及解決緊急停車(chē)的情況，使磁導(dǎo)航智能車(chē)順利完成全程行駛。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的通用性和擴(kuò)展性好，有效規(guī)避車(chē)輛的啟停動(dòng)作和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的復(fù)雜調(diào)度，節(jié)約能源的同時(shí)大幅提升智能交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
【專利說(shuō)明】一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口及通行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)人駕駛城市軌道交通，尤其是涉及一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口及通行方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著對(duì)磁導(dǎo)航智能車(chē)研究的深入和技術(shù)的發(fā)展，每輛車(chē)個(gè)體的功能日臻完善，因而提高道路設(shè)計(jì)的合理化和加大車(chē)路交互的全面性對(duì)提升整個(gè)交通系統(tǒng)的意義越來(lái)越突出。常規(guī)的道路設(shè)計(jì)中遇到交叉路徑時(shí)普遍采用十字或T字的形式，車(chē)輛在經(jīng)過(guò)這樣的路口時(shí)不可避免地要啟停動(dòng)作，不但會(huì)增加磁導(dǎo)航智能車(chē)的能耗，而且加減速、制動(dòng)系統(tǒng)的頻繁響應(yīng)會(huì)加速器件的磨損，縮短其壽命，同時(shí)需要監(jiān)控中心的實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)度，增加開(kāi)發(fā)難度和系統(tǒng)負(fù)載。本發(fā)明旨在綜合磁道釘編碼設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)約可行、適應(yīng)性強(qiáng)的磁導(dǎo)航智能車(chē)交叉路徑。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口及通行方法，通用性和擴(kuò)展性好，有效規(guī)避車(chē)輛的啟停動(dòng)作和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的復(fù)雜調(diào)度，節(jié)約能源的同時(shí)大幅提升智能交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口，建于多條交叉道路的交匯處，包括環(huán)形軌道、通信基站和磁道釘，所述的環(huán)形軌道采用雙車(chē)道，包括外環(huán)形道路和內(nèi)環(huán)形道路，所述的通信基站設(shè)置在內(nèi)環(huán)形道路的中心部分，連接遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器，所述的磁道釘鋪設(shè)于交叉道路和環(huán)形軌道的路面上；
[0006]環(huán)形軌道的外環(huán)形道路作為正常通行道路，內(nèi)環(huán)形道路作為緊急停車(chē)道，磁道釘?shù)匿佋O(shè)作為道路信息的標(biāo)記，引導(dǎo)車(chē)輛通行，在車(chē)輛進(jìn)行路況選擇與出現(xiàn)故障時(shí)，通信基站與車(chē)輛之間進(jìn)行通信，指引車(chē)輛選擇出入口，同時(shí)將車(chē)輛故障信息和位置信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器。
[0007]所述的通信基站與車(chē)輛通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
[0008]所述的磁道釘?shù)匿佋O(shè)方式為N極向上或S極向上。
[0009]所述的磁道釘從距離環(huán)形軌道出入口 50m處開(kāi)始鋪設(shè)。
[0010]一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口通行方法，包括以下步驟:
[0011]101:當(dāng)前車(chē)輛正常向交叉路口行駛，不斷讀取路面磁道釘?shù)木幋a值，執(zhí)行步驟102 ；
[0012]102:識(shí)別進(jìn)入路口前的磁道釘編碼，計(jì)算當(dāng)前車(chē)輛與交叉路口的距離，當(dāng)距離為零時(shí)，當(dāng)前車(chē)輛右拐駛?cè)胪猸h(huán)形道路，沿外環(huán)形道路前進(jìn)，執(zhí)行步驟103 ；
[0013]所述的進(jìn)入路口前的磁道釘編碼包含車(chē)道通車(chē)方向、附近存在交叉路口的類型、和交叉路口距離信息；
[0014]103:進(jìn)行當(dāng)前車(chē)輛各模塊的自診斷，判斷當(dāng)前車(chē)輛是否出現(xiàn)故障，若是，執(zhí)行步驟104，若否，執(zhí)行步驟107 ；
[0015]104:駛?cè)雰?nèi)環(huán)形車(chē)道，減速至零，讀取內(nèi)環(huán)形道路的磁道釘編碼，啟動(dòng)車(chē)間通信模塊，發(fā)送求助信號(hào)，判斷是否得到附近車(chē)輛的響應(yīng)，若是，則執(zhí)行步驟105，若否，則執(zhí)行步驟
106；
[0016]所述的內(nèi)環(huán)形道路的磁道釘編碼包含位置信息；
[0017]105:將當(dāng)前車(chē)輛故障信息和位置信息傳送給得到響應(yīng)的附近車(chē)輛，等待其前來(lái)救援;
[0018]106:當(dāng)前車(chē)輛通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)和通信基站通信，向通信基站發(fā)送當(dāng)前車(chē)輛的故障信息與位置信息，通信基站及時(shí)將接收信息反饋至遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器，從而遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器輸出配置施救資源的決策，當(dāng)前車(chē)輛等待救援；
[0019]107:當(dāng)前車(chē)輛向通信基站發(fā)送行駛目的地信息，通信基站根據(jù)當(dāng)前車(chē)輛行駛目的地信息，輸出目標(biāo)出口序號(hào)，并向當(dāng)前車(chē)輛發(fā)送，執(zhí)行步驟108 ；
[0020]108:當(dāng)前車(chē)輛讀取外環(huán)形道路的磁道釘編碼，當(dāng)磁道釘編碼和目標(biāo)出口序號(hào)匹配，即當(dāng)前位置處于目標(biāo)出口處，執(zhí)行步驟109 ；
[0021]所述的外環(huán)形道路的磁道釘編碼包含車(chē)道的曲率半徑、對(duì)應(yīng)出入口的序號(hào)和所處位置信息；
[0022]109:當(dāng)前車(chē)輛駛出交叉路口，沿著目標(biāo)路徑繼續(xù)前行。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024]I)磁道釘編碼實(shí)現(xiàn)車(chē)輛在交叉路徑處的準(zhǔn)確定位，使磁導(dǎo)航智能車(chē)順利完成全程行駛；
[0025]2)通過(guò)車(chē)路交互車(chē)輛高度自主通過(guò)交叉路徑，與通信基站的通信主要在于路口選擇與出現(xiàn)故障時(shí)，降低了 WIFI網(wǎng)絡(luò)的通信壓力；
[0026]3)以環(huán)形車(chē)道為基礎(chǔ)，構(gòu)建磁導(dǎo)航智能車(chē)交叉換向行駛的高效通行樞紐，通過(guò)車(chē)路交互實(shí)現(xiàn)車(chē)輛交叉路口選取路徑的智能化，圓環(huán)型交叉路徑通用性和擴(kuò)展性好，能較好適應(yīng)三路、四路及更多路交匯的情況，大大降低磁導(dǎo)航智能交通系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本；
[0027]4)磁導(dǎo)航智能車(chē)在通過(guò)交叉路徑時(shí)不需要停車(chē)，有效規(guī)避車(chē)輛的啟停動(dòng)作和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的復(fù)雜調(diào)度，大幅提升智能交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率，同時(shí)還能提高車(chē)輛平均速度、降低車(chē)輛能耗的減少，減少車(chē)輛啟停時(shí)導(dǎo)致的元器件磨損，延長(zhǎng)車(chē)輛使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明四路交匯時(shí)交叉路徑示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明車(chē)輛在交叉路口通行的流程圖。
[0030]圖中:1、外環(huán)形道路，2、內(nèi)環(huán)形道路，3、通信基站，4、車(chē)輛，5、磁道釘。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0032]磁導(dǎo)航智能車(chē)選用磁道釘作為誘導(dǎo)信號(hào)指引車(chē)輛行駛，利用磁道釘?shù)目删幋a特性標(biāo)記出交叉路徑的特征，使車(chē)輛能在無(wú)需停車(chē)與遠(yuǎn)程調(diào)度的情況下順暢通過(guò)路口。
[0033]如圖1所示，在四路交匯處，采用磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口，包括環(huán)形軌道、通信基站3和磁道釘5，環(huán)形軌道采用雙車(chē)道，包括外環(huán)形道路I和內(nèi)環(huán)形道路2，通信基站3設(shè)置在內(nèi)環(huán)形道路2的中心部分，通過(guò)無(wú)線連接遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器，磁道釘5鋪設(shè)于交叉道路和環(huán)形軌道的路面上，車(chē)輛4為運(yùn)行的磁導(dǎo)航智能車(chē)；
[0034]交叉路徑的核心元素為環(huán)形軌道，環(huán)形軌道的外環(huán)形道路I作為正常通行道路，供車(chē)輛進(jìn)入交叉路口時(shí)行駛用，內(nèi)環(huán)形道路2作為緊急停車(chē)道，供車(chē)輛在交叉路口出現(xiàn)故障時(shí)駐車(chē)用，磁道釘5的鋪設(shè)作為道路信息的標(biāo)記，引導(dǎo)車(chē)輛4通行，車(chē)道所包圍的中心部分為智能汽車(chē)交通系統(tǒng)的通信基站3，通信基站3根據(jù)車(chē)輛4全程行駛路線確定交叉路口處應(yīng)選擇的出入口并通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給正在行駛的磁導(dǎo)航智能車(chē)輛4，車(chē)輛4出現(xiàn)故障時(shí)駛?cè)雰?nèi)環(huán)形道路2，通過(guò)車(chē)間通信尋求附近車(chē)輛4幫助，在無(wú)法得到附近車(chē)輛4幫助的情況下通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)向通信基站3發(fā)送車(chē)輛4故障信息和位置信息，通信基站3負(fù)責(zé)將車(chē)輛4故障信息和位置信息反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，以便及時(shí)實(shí)施救援。
[0035]通信基站3與車(chē)輛4通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
[0036]磁道釘5從距離環(huán)形軌道出入口 50m處開(kāi)始鋪設(shè)。磁道釘5的鋪設(shè)方式為N極向上或S極向上，磁道釘5的N極朝上標(biāo)記為“ I”，S極朝上標(biāo)記為“0”，通過(guò)N極朝上或S極朝上實(shí)現(xiàn)編碼，一套編碼由連續(xù)六個(gè)磁道釘5的極性標(biāo)記值組成。
[0037]進(jìn)入交叉路口前直道編碼的前三位代表與交叉路口的距離，0B000標(biāo)識(shí)車(chē)輛即將或已經(jīng)進(jìn)入環(huán)形跑道，不全為O時(shí)可按公式計(jì)算:距離=6*0BXXX(m);編碼中間兩位指示位置附近道路元素信息，0B00代表前方無(wú)交叉路徑，OBOl代表前方為三路交匯路口，OBlO代表前方為四路交匯路口，OBll代表前方為五路交匯路口 ；編碼的最后一位表示車(chē)道通行方向，OBO代表趨向交叉路口，OBl代表遠(yuǎn)離交叉路口。駛?cè)氕h(huán)形道路后，編碼前三位全為0，后三位標(biāo)記曲率半徑、出入口的序號(hào)、對(duì)應(yīng)位置信息,可規(guī)定為:0B000代表曲率半徑為8m，第I號(hào)出入口，正南方，0B001代表曲率半徑為9m，無(wú)出入口，東南方，0B010代表曲率半徑為8m，第2號(hào)出入口，正東方，諸如此類。
[0038]如圖2所示，磁導(dǎo)航智能車(chē)在交叉路口的通行方法，包括以下步驟:
[0039]101:當(dāng)前車(chē)輛正常向交叉路口行駛的情況下，不斷讀取路面磁道釘5的編碼值，執(zhí)行步驟102 ；
[0040]102:當(dāng)前車(chē)輛檢測(cè)到磁道釘編碼符合位置附近存在交叉路口的特征，即進(jìn)入路口前的磁道釘編碼，而且當(dāng)前車(chē)輛正處于趨向交叉路口的車(chē)道上，則不停計(jì)算當(dāng)前車(chē)輛與交叉路口的距離，當(dāng)距離為零時(shí)，當(dāng)前車(chē)輛右拐駛?cè)胪猸h(huán)形道路1，沿外環(huán)形道路靠右以逆時(shí)針?lè)较蚯斑M(jìn)，執(zhí)行步驟103 ;進(jìn)入路口前的磁道釘編碼包含車(chē)道通車(chē)方向、附近存在交叉路口的類型、和交叉路口距離等信息；
[0041]103:進(jìn)行當(dāng)前車(chē)輛各模塊的自診斷，判斷當(dāng)前車(chē)輛是否出現(xiàn)故障，若是，執(zhí)行步驟104，若否，執(zhí)行步驟107 ；
[0042]104:當(dāng)前車(chē)輛立即駛?cè)雰?nèi)環(huán)形車(chē)道，減速至零，讀取內(nèi)環(huán)形道路2的磁道釘編碼，啟動(dòng)車(chē)間通信模塊，發(fā)送求助信號(hào)，判斷是否得到附近車(chē)輛的響應(yīng)，若是，則執(zhí)行步驟105，若否，則執(zhí)行步驟106 ;內(nèi)環(huán)形道路2的磁道釘編碼包含位置等信息；
[0043]105:將當(dāng)前車(chē)輛故障信息和位置信息傳送給得到響應(yīng)的附近車(chē)輛，等待其前來(lái)救援;
[0044]106:當(dāng)前車(chē)輛通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)和通信基站3通信，向通信基站3發(fā)送當(dāng)前車(chē)輛的故障信息與位置信息，通信基站3及時(shí)將接收信息反饋至遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器，從而遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器輸出配置施救資源的決策，當(dāng)前車(chē)輛等待救援；
[0045]107:當(dāng)前車(chē)輛向通信基站3發(fā)送行駛目的地信息，通信基站3根據(jù)當(dāng)前車(chē)輛行駛目的地信息，輸出目標(biāo)出口序號(hào)，并向當(dāng)前車(chē)輛發(fā)送，執(zhí)行步驟108 ；
[0046]108:當(dāng)前車(chē)輛讀取外環(huán)形道路I的磁道釘編碼，當(dāng)磁道釘編碼和目標(biāo)出口序號(hào)匹配，即當(dāng)前位置處于目標(biāo)出口處，執(zhí)行步驟109 ;外環(huán)形道路I的磁道釘編碼包含車(chē)道的曲率半徑、對(duì)應(yīng)出入口的序號(hào)和所處位置等信息；
[0047]109:當(dāng)前車(chē)輛駛出交叉路口，沿著目標(biāo)路徑繼續(xù)前行。
【權(quán)利要求】
1.一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口，建于多條交叉道路的交匯處，其特征在于，包括環(huán)形軌道、通信基站(3)和磁道釘(5)，所述的環(huán)形軌道采用雙車(chē)道，包括外環(huán)形道路(I)和內(nèi)環(huán)形道路(2)，所述的通信基站(3)設(shè)置在內(nèi)環(huán)形道路(2)的中心部分，連接遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器，所述的磁道釘(5)鋪設(shè)于交叉道路和環(huán)形軌道的路面上； 環(huán)形軌道的外環(huán)形道路(I)作為正常通行道路，內(nèi)環(huán)形道路(2)作為緊急停車(chē)道，磁道釘(5)的鋪設(shè)作為道路信息的標(biāo)記，引導(dǎo)車(chē)輛(4)通行，在車(chē)輛(4)進(jìn)行路況選擇與出現(xiàn)故障時(shí)，通信基站(3)與車(chē)輛(4)之間進(jìn)行通信，指引車(chē)輛(4)選擇出入口，同時(shí)將車(chē)輛(4)故障信息和位置信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口，其特征在于，所述的通信基站(3)與車(chē)輛(4)通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口，其特征在于，所述的磁道釘(5)的鋪設(shè)方式為N極向上或S極向上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口，其特征在于，所述的磁道釘(5)從距離環(huán)形軌道出入口 50m處開(kāi)始鋪設(shè)。
5.一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口通行方法，其特征在于，包括以下步驟: 101:當(dāng)前車(chē)輛正常向交叉路口行駛，不斷讀取路面磁道釘(5)的編碼值，執(zhí)行步驟102 ； 102:識(shí)別進(jìn)入路口前的磁道釘編碼，計(jì)算當(dāng)前車(chē)輛與交叉路口的距離，當(dāng)距離為零時(shí)，當(dāng)前車(chē)輛右拐駛?cè)胪猸h(huán)形道路(I)，沿外環(huán)形道路(I)前進(jìn)，執(zhí)行步驟103 ； 103:進(jìn)行當(dāng)前車(chē)輛各模塊的自診斷，判斷當(dāng)前車(chē)輛是否出現(xiàn)故障，若是，執(zhí)行步驟104，若否，執(zhí)行步驟107 ； 104:駛?cè)雰?nèi)環(huán)形車(chē)道，減速至零，讀取內(nèi)環(huán)形道路(2)的磁道釘編碼，啟動(dòng)車(chē)間通信模塊，發(fā)送求助信號(hào)，判斷是否得到附近車(chē)輛的響應(yīng)，若是，則執(zhí)行步驟105，若否，則執(zhí)行步驟106 ； 105:將當(dāng)前車(chē)輛故障信息和位置信息傳送給得到響應(yīng)的附近車(chē)輛，等待其前來(lái)救援； 106:當(dāng)前車(chē)輛通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)和通信基站(3)通信，向通信基站(3)發(fā)送當(dāng)前車(chē)輛的故障信息與位置信息，通信基站(3)及時(shí)將接收信息反饋至遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器，從而遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器輸出配置施救資源的決策，當(dāng)前車(chē)輛等待救援； 107:當(dāng)前車(chē)輛向通信基站(3)發(fā)送行駛目的地信息，通信基站(3)根據(jù)當(dāng)前車(chē)輛行駛目的地信息，輸出目標(biāo)出口序號(hào)，并向當(dāng)前車(chē)輛發(fā)送，執(zhí)行步驟108 ； 108:當(dāng)前車(chē)輛讀取外環(huán)形道路(I)的磁道釘編碼，當(dāng)磁道釘編碼和目標(biāo)出口序號(hào)匹配，即當(dāng)前位置處于目標(biāo)出口處，執(zhí)行步驟109 ； 109:當(dāng)前車(chē)輛駛出交叉路口，沿著目標(biāo)路徑繼續(xù)前行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口通行方法，其特征在于，所述的進(jìn)入路口前的磁道釘編碼包含車(chē)道通車(chē)方向、附近存在交叉路口的類型、和交叉路口距離信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口通行方法，其特征在于，所述的外環(huán)形道路(I)的磁道釘編碼包含車(chē)道的曲率半徑、對(duì)應(yīng)出入口的序號(hào)和所處位置信肩、O
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁導(dǎo)航智能車(chē)的交叉路口通行方法，其特征在于，所述的內(nèi)環(huán)形道路(2)的磁道釘編碼包含位置信息。
【文檔編號(hào)】E01C1/02GK104153267SQ201410374310
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】羅峰, 李現(xiàn)飛, 胡鳳鑒 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)