一种新型专用道路的制作方法

本发明涉及道路交通技术领域，特别涉及一种新型专用道路。

背景技术：

无人驾驶汽车是利用人工智能、物联网、高性能计算实现智能化、自动化无人驾驶的新型汽车，是人类交通未来发展的方向。现有技术中的无人驾驶汽车主要是电动汽车，如图1所示，车上一般设置有车载控制装置11、感应装置12、扫描装置13和充电装置14。其中，车载控制装置11是整个无人驾驶汽车的控制中心，用于接收并处理来自感应装置12、扫描装置13和充电装置14的信息，以及根据被处理的信息调整无人驾驶汽车的行驶状态，以及向充电装置14发送充电指令或停止充电指令，以及向乘车人员播报汽车所在位置、行驶方位、以及道路环境等信息。感应装置12安装在无人驾驶汽车的车身侧面，用于接收外界信息。扫描装置13安装在无人驾驶汽车的车身侧面，用于扫描道路上的标识信息。充电装置14为无人驾驶汽车提供能源动力。

无人驾驶汽车是同时具备人工驾驶模式和无人驾驶模式的汽车，这两个模式可根据行驶道路的不同进行切换。例如，无人驾驶汽车采用人工驾驶模式在普通道路上行驶，采用无人驾驶模式在专用道路上行驶。无人驾驶汽车和普通汽车在行驶前，都需在交通系统注册。

目前无人驾驶汽车大规模投入进行道路测试，但始终无法进入实质性的商业应用，原因在于无人驾驶汽车作为全新的交通工具，却仍然行驶在现有的普通道路上，天下道路千万条，每条路况都不一样，天气雨雪、交通参与者的突发场景也不一样，影响无人驾驶汽车的安全行驶。本发明的目的是为无人驾驶汽车设计定制一种新型专用道路，专供无人驾驶汽车行驶，该专用道路配套有智能化设施，在一定程度上能够解决无人驾驶汽车行驶的安全问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种新型专用道路，所述专用道路应用于无人驾驶汽车，包括路面、中间层和路基；其中，

所述路面层，设置在所述专用道路表面，用于供无人驾驶汽车行驶，并保护所述中间层；

所述中间层，设置在所述路面层和路基层之间且由多块电路板组装形成，用于接收来自交通系统的道路环境信息，以及用于实时采集无人驾驶汽车的行驶状态信息，并将所述道路环境信息和行驶状态信息发送至无人驾驶汽车，以及用于对无人驾驶汽车充电；

路基层，设置在所述专用道路底层，用于保护所述中间层。

在上述专用道路中，所述路面层上设置有智能识别装置，所述智能识别装置包括入网模块、扫描模块、查询模块、关卡模块和通知模块；

所述入网模块，用于将所述智能识别装置接入交通系统网络；

所述扫描模块，用于扫描车牌，并将所述车牌信息发送至所述查询模块；

所述查询模块，用于接收并查询到来自所述扫描模块的所述车牌信息，以获得所述车牌信息的识别结果信息，所述查询模块将所述识别结果信息发送至所述关卡模块；

所述关卡模块，用于接收来自所述查询模块的所述识别结果信息后，根据所述识别结果信息判断是否开启道闸，所述关卡模块将是否开启道闸的结果信息发送至通知模块；

所述通知模块，用于接收来自关卡模块的是否开启道闸的结果信息后，向汽车内的驾驶员播报或显示所述结果信息。

在上述专用道路中，所述路面层上设置有收费装置，所述收费装置包括联网模块、图像采集模块、图像分析模块、云端、支付模块和道闸控制模块；

所述联网模块，用于将所述收费装置接入交通系统网络；

所述图像采集模块，用于采集无人驾驶汽车的图像信息，并将所述图像信息发送至所述图像分析模块；

所述图像分析模块，用于接收并分析来自所述图像采集模块的图像信息，以获得进入专用道路和驶出专用道路的无人驾驶汽车的标识信息，并将所述标识信息发送至云端；

所述云端，用于接收来自所述图像分析模块的所述标识信息，并记录所述标识信息对应的无人驾驶汽车进入专用道路和驶出专用道路的时间，并计算进入和驶出的时间间隔和应付的费用，所述云端将应付的费用信息发送至所述支付模块；

所述支付模块，用于接收来自所述云端的所述费用信息，并从无人驾驶汽车绑定的账户中自动扣款，所述支付模块将扣款成功的响应信息发送至所述道闸控制模块；

所述道闸控制模块，用于接收来自所述支付模块的所述扣款成功的响应信息后，所述道闸控制模块开启道闸。

在上述专用道路中，所述路面层上还设置有标识涂层,用于指引无人驾驶汽车的行驶方向。

在上述专用道路中，所述路面层上还设置有中转平台，用于所述专用道路与普通道路的接驳。

在上述专用道路中，所述路面层的材料是钢化玻璃或聚合物。

在上述专用道路中，所述电路板上设置有发电模块、储电模块、电能发送模块和监测模块；

所述监测模块，用于实时采集无人驾驶汽车的行驶状态信息；

所述发电模块，与所述监测模块隔离，用于产生电能；

所述储电模块，与所述发电模块建立线路连接，用于接收并存储来自所述发电模块的电能；以及与所述监测模块建立线路连接以为所述监测模块供电；

所述电能发送模块，与所述储电模块建立线路连接，用于接收来自所述储电模块的电能，并将电能传送至无人驾驶汽车。

在上述专用道路中，所述监测模块包括车速采集单元、环境信息接收单元、位置单元和信息发送单元；

所述车速采集单元，用于实时采集无人驾驶汽车的行驶速度，并将采集到的速度与限行速度进行比较，以及向所述信息发送单元发送超速响应信息；

所述环境信息接收单元，用于实时接收来自交通系统的道路环境信息，并将所述道路环境信息发送至所述信息发送单元；

所述位置单元，用于存储所述监测模块的位置坐标，并将所述位置坐标发送至所述信息发送单元；

所述信息发送单元，用于接收所述超速响应信息、道路环境信息、位置坐标，并将所述超速响应信息、道路环境信息、位置坐标发送至无人驾驶汽车。

在上述专用道路中，所述路基层的材料是混凝土和防水剂的混合。

在上述专用道路中，多条所述专用道路分层布置。

本发明提供了一种新型专用道路，专用于无人驾驶汽车，包括路面层、中间层和路基层，无人驾驶汽车行驶在路面层上，路面层和路基层配合保护中间层。中间层对道路环境信息和无人驾驶汽车的行驶状态信息进行实时监测，中间层将监测获得的路环境信息和无人驾驶汽车的行驶状态信息发送至无人驾驶汽车，便于无人驾驶汽车对汽车的行驶状态进行调整，以确保行车安全。采用上述专用道路，在一定程度上能够解决无人驾驶汽车行驶的安全问题，符合智能交通发展的方向，结构合理，经济实用。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有技术中无人驾驶汽车的结构框图；

图2为本发明实施例的专用道路的组成结构示意图；

图3为本发明实施例的电路板的结构框图；

图4为本发明实施例的监测模块的结构框图；

图5为本发明实施例的道路环岛的平面图；

图6为本发明实施例的智能识别装置的结构框图；

图7为本发明实施例的收费装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的目的是提供一种新型专用道路，专用于无人驾驶汽车行驶，在一定程度上能够解决无人驾驶汽车行驶的安全问题。

本发明实施例中的专用道路，如图2所示，该专用道路从上到下包括三层，依次为路面层1，中间层2和路基层3。其中，路面层1设置在专用道路表面，用于供无人驾驶汽车行驶，并保护中间层2；中间层2设置在路面层1和路基层3之间且由多块电路板组装形成，用于接收来自交通系统的道路环境信息，以及用于实时采集无人驾驶汽车的行驶状态信息，并将道路环境信息和行驶状态信息发送至无人驾驶汽车，以及用于对无人驾驶汽车充电；路基层3设置在专用道路底层，用于保护中间层2。

路面层1的材料可以选用高强度的钢化玻璃或者其他综合性能优异的聚合物材料，这些材料的主要优点是耐高温、高强度、耐摩擦、防水等。当无人驾驶汽车在路面层1行驶时，路面层1能有效地保护中间层2，防止中间层2被汽车压坏以及防止路面层1的湿气侵入中间层2，避免中间层2上的电子器件受潮而出现不能正常使用的问题。路基层3的材料优选混凝土和防水剂混合，用于隔绝土壤中的湿气，防止中间层2被湿气侵蚀。

在本发明的一些具体实施例中，该专用道路的路面层1可根据国家规定的限行速度的不同将路面层1划分为几个车道，将每个车道相对应的路面层1设置成不同的颜色，例如黄、蓝、绿、橙等，用不同的颜色区分限行速度或道路等级。无人驾驶汽车上的扫描装置13扫描当前车道的颜色，扫描装置13将车道的颜色信息发送至车载控制装置11，车载控制装置11接收该信息后可调整无人驾驶汽车的行驶速度，使其满足限速要求。

在本发明的一些具体实施例中，该专用道路的护墙或护栏上还设置有可供扫描的标识涂层，该标识涂层用于指引无人驾驶汽车的行驶方向。无人驾驶汽车上的扫描装置13自动扫描并识别该标识涂层，扫描装置13将扫描到的标识涂层的指引信息发送至车载控制装置11，车载控制装置11根据接收到的标识涂层的指引信息行驶。

在本发明的一些具体实施例中，该专用道路上还设置有中转平台，作为无人驾驶汽车从专用道路驶入普通道路的缓冲停车平台，无人驾驶汽车进入该区域后，采用人工驾驶模式，利用在专用道路上已充满电的蓄电池组作为动力源，在普通道路上行驶，实现专用道路与普通道路的接驳。

在本发明的一些具体实施例中，如图3所示，电路板20上设置有发电模块21、储电模块22、电能发送模块23和监测模块24。其中，发电模块21用于产生电能；储电模块22与发电模块21建立线路连接，以接收来自发电模块21的电能并存储该电能；电能发送模块23与储电模块22建立线路连接，以将储电模块22中的电能传送至无人驾驶汽车；监测模块24用于实时采集无人驾驶汽车的行驶状态信息，储电模块22与监测模块24建立线路连接为监测模块24供电。

在本发明的进一步地实施例中，发电模块21是与监测模块24隔离布置的压电薄膜，压电薄膜的材料优选共聚物聚偏氟乙烯(pvdf)，pvdf是一种经特殊加工后能将动能转化成电能的聚合体材料，具有很高的压电性能。当受到机械冲击或振动时，压电材料原子层的偶极子的排列顺序被打乱，这个偶极子被打乱的结果就是一个电子流的形成而产生电荷。即当有外载荷施加到压电薄膜上时，就会产生电压，而当卸去外载荷时，就会产生一个极性相反的信号。也即是当无人驾驶汽车在该专用道路上行驶的过程中，该专用道路会因受到无人驾驶汽车的压力而发电，该专用道路将无人驾驶汽车的动能转化为电能。

在本发明的进一步地实施例中，储电模块22包括储电电容，储电电容与压电薄膜建立线路连接，以接收并存储压电薄膜产生的电能。

在本发明的进一步地实施例中，电能发送模块23包括第二线圈，第二线圈用于将电能转换为电磁场传输。无人驾驶汽车的充电装置14包括第一线圈和蓄电池组，当无人驾驶汽车需要充电时，车载控制装置11向充电装置14发送充电指令，充电装置14将第一线圈与第二线圈进行配对，实现电能的无线传输，向蓄电池组充电。当无人驾驶汽车充满电后，车载控制装置11向充电装置14发送停止充电指令，充电装置14将第一线圈与第二线圈解除配对，充电停止。

在本发明的进一步地实施例中，监测模块24用于实时采集无人驾驶汽车的行驶状态信息。在本实施例中，行驶状态信息包括车速信息、汽车位置坐标信息等。监测模块24将该行驶状态信息发送至无人驾驶汽车的感应装置12，感应装置12将接收到的行驶状态信息发送至无人驾驶汽车的车载控制装置11，车载控制装置11接收到行驶状态信息后，对无人驾驶汽车的行驶状态进行调整。

电路板上设置发电模块21、储电模块22、电能发送模块23的作用：一是无人驾驶汽车在行驶的过程中电量不足时，能及时的为无人驾驶汽车充电，保证无人驾驶汽车能正常行驶，确保行车安全。二是无人驾驶汽车不必停车即可进行充电操作，防止无人驾驶汽车在行驶过程中因缺电而停滞，造成道路拥堵或带来交通隐患。三是专用道路上不必再另设充电桩，有利于节约成本。

在本发明的进一步地实施例中，如图4所示，监测模块24包括车速采集单元241、环境信息接收单元242、位置单元243和信息发送单元244。

其中，车速采集单元241用于实时采集无人驾驶汽车的行驶速度，并将采集到的速度与限行速度进行比较，若采集到的速度大于限行速度，则车速采集单元241向信息发送单元244发送汽车超速的响应信息，信息发送单元244接收该超速响应信息后，将该超速响应信息发送至感应装置12，感应装置12再将该超速响应信息发送至车载控制装置11，车载控制装置11接收该响应信息后向乘车人员播报，同时降低无人驾驶汽车的行驶速度，直至车载控制装置11不再收到超速响应信息为止。

环境信息接收单元242通过无线电波使监测模块24能够实时接收来自交通系统等外界发送的实时交通状况或气象信息等道路环境信息，并将该道路环境信息发送至信息发送单元244，信息发送单元244接收该道路环境信息后，将该道路环境信息发送至感应装置12，感应装置12再将该道路环境信息发送至车载控制装置11，车载控制装置11接收该道路环境信息后向乘车人员播报，同时适当调整无人驾驶汽车的行驶速度。例如，当环境信息接收单元242接收到前方道路拥堵的信息后，将该信息经信息发送单元244发送至感应装置12，感应装置12再将该信息发送至车载控制装置11，车载控制装置11接收该信息后控制无人驾驶汽车停止行驶；当车载控制装置11接收到来自感应装置12发送的道路畅通的信息后，车载控制装置11控制无人驾驶车辆启动。

位置单元243用于存储监测模块24的位置坐标，并将该位置坐标信息发送至信息发送单元244。信息发送单元244接收该位置坐标信息后，将该位置坐标信息发送至感应装置12，感应装置12再将该位置坐标信息发送至车载控制装置11，以使无人驾驶汽车能够获取其所在位置的位置坐标，车载控制装置11向乘车人员播报汽车所在的位置。

电路板上设置监测模块24的作用是：一是监测模块24能实时监测对无人驾驶汽车的行驶速度，一旦无人驾驶汽车超速，则向车载控制装置11发送汽车超速的响应信息，便于车载控制装置11能及时调整无人驾驶汽车的行驶速度，进一步确保行车安全。二是监测模块24能实时接收道路环境信息，并将该道路环境信息发送至车载控制装置11，便于车载控制装置11能及时调整无人驾驶汽车的行驶速度。三是监测模块24能实时发送位置坐标至车载控制装置11，便于乘车人员掌握行车位置。

在本发明的一些具体实施例中，多条专用道路可采用高架的模式分层布置，包括第一层道路、第二层道路、第三层道路，第一层道路的路面原则上与地面平行。第一层道路的路面可根据实际需要保持在距地面适当的高度，从而使地面成为保障日常生活和便利市民的空间。

根据无人驾驶汽车的不同功能，可将其分配至设定的分层专用道路上行驶。例如第一层专用道路允许无人驾驶货车通行，第二层专用道路允许无人驾驶客车通行，第三层专用道路允许无人驾驶轿车通行。

在本发明的进一步地实施例中，普通道路与专用道路的入口衔接处可设置成道路环岛，无人驾驶汽车和普通汽车在道路环岛上只能以人工驾驶模式行驶。如图5所示，道路环岛设置一个入口和四个出口，第一出口对应第一层专用道路，第二出口对应第二层专用道路，第三出口对应第三层专用道路，第四出口对应普通道路。其中，普通道路供普通汽车行驶。无人驾驶汽车在普通道路上采用人工驾驶模式行驶，无人驾驶汽车进入专用道路后启动无人驾驶模式。

采用上述的专用道路布置结构，将不同功能的汽车分流，有利于缓解单条专用道路的交通压力。

在本发明的进一步地实施例中，在道路环岛的四个出口处均设置有智能识别装置30，该智能识别装置30一方面可以用于识别无人驾驶汽车和普通汽车，另一方面可以将不同功能的无人驾驶汽车引导至相对应的专用道路。具体地，当无人驾驶汽车和普通汽车同时从普通道路进入道路环岛后，智能识别装置30通过广播形式引导车辆从相应的出口驶出。

在本发明的进一步地实施例中，如图6所示，该智能识别装置30包括入网模块31、扫描模块32、查询模块33、关卡模块34和通知模块35。

其中，入网模块31，用于将智能识别装置30接入交通系统网络；

扫描模块32，用于扫描车辆的车牌，并将车牌信息发送至查询模块33；

查询模块33，用于接收到来自扫描模块32的车牌信息后，从交通系统中查询该车牌信息对应的车辆是属于普通汽车或无人驾驶汽车，以及无人驾驶汽车的类别，查询模块33将汽车的识别结果信息发送至关卡模块34；

关卡模块34，用于接收来自查询模块33的识别结果信息后，根据该识别结果信息来判断是否开启道闸以便无人驾驶汽车驶入相应的专用道路，同时将是否开启道闸的结果信息发送至通知模块35；

通知模块35，用于接收来自关卡模块34的是否开启道闸的结果信息后，向汽车内的驾驶员播报或显示该结果信息；若开启道闸，则播报或显示道闸开启；若未开启道闸，则播报或显示道闸未开启，并指引驾驶员从相应的出口驶出。

例如，当一辆无人驾驶轿车在人工驾驶模式下进入道路环岛并到达第一出口时，设置在第一出口处的智能识别装置30中的扫描模块32扫描该轿车的车牌，并将该车牌信息发送至查询模块33；查询模块33接收该车牌信息后，从交通系统中查询该车牌信息对应的车辆是无人驾驶轿车；查询模块33将该汽车是无人驾驶轿车的识别结果信息发送至关卡模块34；关卡模块34接收该识别结果信息后，不开启道闸，并将道闸未开启的信息和指引该轿车应从第三出口驶出的信息发送至广播模块35；广播模块35向该轿车内的驾驶员这两则信息；该轿车根据指引驶向第三出口。当该轿车到达第三出口时，设置在第三出口处的智能识别装置30中的扫描模块32扫描该轿车的车牌，并将该车牌信息发送至查询模块33；查询模块33接收该车牌信息后，从交通系统中查询该车牌信息对应的车辆是无人驾驶轿车；查询模块33将该汽车是无人驾驶轿车的识别结果信息发送至关卡模块34；关卡模块34接收该识别结果信息后，开启道闸，并向广播模块35发送道闸开启的信息，驾驶员听到道闸开启的信息后，将无人驾驶汽车切换成无人驾驶模式，驶入无人驾驶轿车的专用道路。

采用上述智能识别装置30，能有效地引导无人驾驶汽车在相应的专用道路上行驶，避免无人驾驶汽车驶入错误的专用道路而发生交通事故。

在本发明的一些具体实施例中，该专用道路的出口处还设置有收费装置40，该收费装置40采用无感支付的方式实现自动扣费。如图7所示，该装置包括联网模块41、图像采集模块42、图像分析模块43、云端44、支付模块45和道闸控制模块46。

其中，联网模块41，用于将收费装置40接入交通系统网络；

图像采集模块42，用于采集无人驾驶汽车的图像信息，并将该图像信息发送至图像分析模块43。

图像分析模块43，用于接收并分析来自图像采集模块42的图像信息，以获得进入专用道路和驶出专用道路的无人驾驶汽车的标识信息，并将该标识信息发送至云端44。

云端44，用于接收来自图像分析模块43的标识信息，并记录该标识信息对应的无人驾驶汽车进入专用道路和驶出专用道路的时间，并计算进入和驶出的时间间隔和应付的费用，云端44将应付的费用信息发送至支付模块45。

支付模块45，用于接收来自云端44的费用信息，并从无人驾驶汽车绑定的账户中自动扣款，扣款成功后，支付模块45将扣款成功的响应信息发送至道闸控制模块46。

道闸控制模块46，用于接收来自支付模块45的扣款成功的响应信息后，开启道闸，供无人驾驶汽车驶出专用车道。

采用上述收费装置40，能自动从无人驾驶汽车绑定的账户中扣款，当无人驾驶汽车靠近出口道闸时，道闸自动开启，避免了用户因需要等待道闸开关而延长驶出专用道路的时间，提高通行效率。

采用上述专用道路，适用于各类型的无人驾驶汽车安全有序地行驶，在一定程度上能够解决无人驾驶汽车行驶的安全问题，符合智能交通发展的方向，结构合理，经济实用。

上面结合附图对本实施例作了详细说明，但是本不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本宗旨的前提下作出各种变化。