本發明涉及車聯網技術，尤其涉及一種控制車道方向的方法、道路指揮及分段設備、車輛終端。

背景技術：

目前，自動駕駛技術的實現是在現有車輛上增加雷達、激光、攝像頭等傳感器，收集周邊環境的信息，通過車載電腦，利用算法代替人工下達與車輛駕駛相關的駕駛指令，從而實現自動駕駛。

目前的自動駕駛技術存在如下缺點：車輛與道路之間沒有進行信息交流，每一輛車輛的駕駛行為是基于自身的判斷，具有不確定性與不穩定性，容易產生碰撞、頻繁變道、慢行等影響道路通行效率及乘客安全的行為。此外，現有道路不能根據車流量靈活配置每個行進方向的車道數目。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種控制車道方向的方法、道路指揮及分段設備、車輛終端。

本發明實施例提供的控制車道方向的方法，應用于道路指揮設備，所述道路指揮設備能夠與道路分段設備進行數據交互，所述方法包括：

監控各個道路分段設備的狀態；

當監控到第一道路分段設備的狀態滿足第一條件時，向第二道路分段設備發送第一指示消息，所述第一指示消息用于指示所述第二道路分段設備將其控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向；其中，所述第一道路分段設備控制的車道的方向為所述第一方向。

本發明實施例中，當監控到第一道路分段設備的狀態滿足第一條件時，所 述方法還包括：

確定出滿足第二條件的第二道路分段設備，所述第二道路分段設備控制的車道的方向為所述第二方向。

本發明實施例中，所述方法還包括：

向所述第一道路分段設備發送第二指示消息，所述第二指示消息用于指示所述第一道路分段設備以下信息：所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向。

本發明另一實施例提供了控制車道方向的方法，應用于第二道路分段設備，所述方法包括：

接收道路指揮設備發送的第一指示消息；

根據所述第一指示消息，將所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向；其中，第一道路分段設備控制的車道的方向為所述第一方向；

當車輛終端由所述第一道路分段設備控制切換為由所述第二道路分段設備控制時，所述第二道路分段設備控制所述車輛終端朝所述第一方向行駛。

本發明實施例中，所述將所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向，包括：

所述第二道路分段設備通過其控制的車道底部的多副天線發射出控制信號，所述控制信號攜有車道的方向信息；

通過所述控制信號將所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向。

本發明實施例中，所述方法還包括：

所述第二道路分段設備控制車輛終端經變道車道駛入方向為所述第二方向的車道。

本發明實施例中，所述方法還包括：

接收所述第一道路分段設備發送的第三指示消息；

當車輛終端由所述第一道路分段設備控制切換為由所述第二道路分段設備 控制時，將所述第三指示消息發送至所述車輛終端，所述第三指示消息用于指示所述車輛終端按照目標速度在所述第二道路分段設備控制的道路內行駛。

本發明另一實施例提供的車輛接入車聯網的方法，應用于車輛終端，所述車輛終端能夠與道路分段設備進行數據交互，所述方法包括：

接收所述道路分段設備的第三指示消息；

根據所述第三指示消息，確定目標速度；

控制所述車輛終端按照所述目標速度在所述道路分段設備控制的車道內行駛。

本發明實施例中，所述方法還包括：當車輛終端由第一道路分段設備控制切換為由第二道路分段設備控制時，根據所述第二道路分段設備的指示消息控制所述車輛終端朝第一方向行駛；其中，所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至所述第一方向；所述第一道路分段設備控制的車道的方向為所述第一方向。

本發明實施例提供的道路指揮設備，所述道路指揮設備能夠與道路分段設備進行數據交互，所述道路指揮設備包括：

監控單元，用于監控各個道路分段設備的狀態；

指示單元，用于當監控到第一道路分段設備的狀態滿足第一條件時，向第二道路分段設備發送第一指示消息，所述第一指示消息用于指示所述第二道路分段設備將其控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向；其中，所述第一道路分段設備控制的車道的方向為所述第一方向。

本發明實施例中，所述指示單元，還用于向所述第一道路分段設備發送第二指示消息，所述第二指示消息用于指示所述第一道路分段設備以下信息：所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向。

本發明實施例提供的道路分段設備，所述道路分段設備包括：

交互單元，用于接收道路指揮設備發送的第一指示消息；

控制單元，用于根據所述第一指示消息，將所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向；其中，第一道路分段設備控制的車道 的方向為所述第一方向；當車輛終端由所述第一道路分段設備控制切換為由所述第二道路分段設備控制時，所述第二道路分段設備控制所述車輛終端朝所述第一方向行駛。

本發明實施例中，所述控制單元，還用于控制車輛終端經變道車道駛入方向為所述第二方向的車道。

本發明實施例中，所述交互單元，還用于接收所述第一道路分段設備發送的第三指示消息；當車輛終端由所述第一道路分段設備控制切換為由所述第二道路分段設備控制時，將所述第三指示消息發送至所述車輛終端，所述第三指示消息用于指示所述車輛終端按照目標速度在所述第二道路分段設備控制的道路內行駛。

本發明實施例提供的車輛終端，包括：

交互單元，用于接收所述道路分段設備的第三指示消息；

確定單元，用于根據所述第三指示消息，確定目標速度；

控制單元，用于控制所述車輛終端按照所述目標速度在所述道路分段設備控制的車道內行駛。

本發明實施例的技術方案中，道路指揮設備監控各個道路分段設備的狀態；當監控到第一道路分段設備的狀態滿足第一條件時，向第二道路分段設備發送第一指示消息，所述第一指示消息用于指示所述第二道路分段設備將其控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向；其中，所述第一道路分段設備控制的車道的方向為所述第一方向。當車輛終端由所述第一道路分段設備控制切換為由所述第二道路分段設備控制時，所述第二道路分段設備控制所述車輛終端朝所述第一方向行駛。

可見，從道路系統的角度指揮車輛終端行駛，通過車輛終端與道路設備(即道路分段設備、道路指揮設備)之間的交互，完成車輛終端在車聯網中的切換，相對于目前的車輛終端僅根據自身的因素來進行自動駕駛，可明顯提高自動駕駛的安全程度。

并且，道路行進方向可根據道路指揮中心指令靈活變化，可以靈活配置兩 個行車方向的車道數量，從而提高城市的通勤效率。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的控制車道方向的方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例二的控制車道方向的方法的流程示意圖；

圖3為本發明實施例三的控制車道方向的方法的流程示意圖；

圖4為本發明實施例四的道路指揮設備的結構組成示意圖；

圖5為本發明實施例五的道路分段設備的結構組成示意圖；

圖6為本發明實施例六的車輛終端的結構組成示意圖；

圖7為本發明實施例的車輛終端的示意圖一；

圖8為本發明實施例的車輛終端的示意圖二；

圖9為本發明實施例的車輛終端的示意圖三；

圖10為本發明實施例的各設備間的接口示意圖；

圖11為本發明實施例的道路分段局的示意圖；

圖12為本發明實施例的變道前的場景示意圖；

圖13為本發明實施例的變道后的場景示意圖；

圖14為本發明實施例的車輛終端在物聯網中進行切換的流程示意圖。

具體實施方式

為了能夠更加詳盡地了解本發明實施例的特點與技術內容，下面結合附圖對本發明實施例的實現進行詳細闡述，所附附圖僅供參考說明之用，并非用來限定本發明實施例。

圖1為本發明實施例一的控制車道方向的方法的流程示意圖，本示例中的控制車道方向的方法應用于道路指揮設備，所述道路指揮設備能夠與道路分段設備進行數據交互，如圖1所示，所述控制車道方向的方法包括以下步驟：

步驟101：監控各個道路分段設備的狀態。

本發明實施例中，當監控到第一道路分段設備的狀態滿足第一條件時，所 述方法還包括：確定出滿足第二條件的第二道路分段設備，所述第二道路分段設備控制的車道的方向為所述第二方向。

這里，第一條件是指：道路分段設備所控制的車道遇到車道內障礙、容量受限、事故等影響通行效率的事件。

本發明實施例中，第一道路分段設備所控制的車道的方向為第一方向，第二道路分段設備所控制的車道的方向為第二方向，其中，第一方向與第二方向相反。

第二條件是指：道路分段設備所控制的車道容量足夠。

步驟102：當監控到第一道路分段設備的狀態滿足第一條件時，向第二道路分段設備發送第一指示消息，所述第一指示消息用于指示所述第二道路分段設備將其控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向；其中，所述第一道路分段設備控制的車道的方向為所述第一方向。

本發明實施例中，所述方法還包括：向所述第一道路分段設備發送第二指示消息，所述第二指示消息用于指示所述第一道路分段設備以下信息：所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向。這樣，第一道路分段設備就可以得知第二道路分段設備控制的車道的方向發生了切換。

本發明實施例中，道路指揮設備還具有如下功能：對車輛終端進入自動駕駛道路進行鑒權。檢查車輛終端的自檢結果及校正結果是否滿足自動駕駛的條件。

參照圖10，道路指揮中心(即道路指揮設備)與相鄰的道路指揮中心(即道路指揮設備)通過接口c進行數據交互，以調整不同道路分段局的容量與行駛平均速度。

本發明實施例中，通過道路指揮設備對整條道路內的道路分段設備進行參數重新設定，從而改變車輛終端行進的方向。

圖2為本發明實施例二的控制車道方向的方法的流程示意圖，本示例中的控制車道方向的方法應用于第二道路分段設備，如圖2所示，所述控制車道方向的方法包括以下步驟：

步驟201：接收道路指揮設備發送的第一指示消息。

這里，第一指示消息用于指示第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向。

步驟202：根據所述第一指示消息，將所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向；其中，第一道路分段設備控制的車道的方向為所述第一方向。

本發明實施例中，所述將所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向，包括：所述第二道路分段設備通過其控制的車道底部的多副天線發射出控制信號，所述控制信號攜有車道的方向信息；通過所述控制信號將所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向。

本發明實施例中，所述方法還包括：所述第二道路分段設備控制車輛終端經變道車道駛入方向為所述第二方向的車道。

步驟203：當車輛終端由所述第一道路分段設備控制切換為由所述第二道路分段設備控制時，所述第二道路分段設備控制所述車輛終端朝所述第一方向行駛。

本發明實施例中，所述方法還包括：接收所述第一道路分段設備發送的第三指示消息；當車輛終端由所述第一道路分段設備控制切換為由所述第二道路分段設備控制時，將所述第三指示消息發送至所述車輛終端，所述第三指示消息用于指示所述車輛終端按照目標速度在所述第二道路分段設備控制的道路內行駛。

本發明實施例中，道路分段設備還具有如下功能：

參照圖11，每個道路分段局(即道路分段設備)均控制一段車道內的車輛終端，能夠與一段車道內的車輛終端進行數據交互。

參照圖7至圖9、圖11，車道兩側車道線的地下埋藏有天線，天線通過饋線連接至道路分局設備，道路分局設備放置在路邊。這里，一段車道內對應的天線與該段車道對應的道路分局設備相連接。從而實現了道路分段設備與車輛終端之間的數據交互。

參照圖10，道路分段局(即道路分段設備)與道路指揮中心(即道路指揮設備)通過光纖相連，通過接口b進行數據交互。道路分段局通過埋在道路底下的天線與車輛終端通過接口a進行數據交互。

參照圖10，道路分段局(即道路分段設備)與相鄰的道路分段局(即道路分段設備)通過光纖相連，通過接口bb進行數據交互。

此外，道路分段設備還配置了激光測距儀以及標準化的校正程序，用于控制車輛終端在進入自動駕駛道路前的校正工作。

圖3為本發明實施例三的車輛接入車聯網的方法的流程示意圖，本示例中的車輛接入車聯網的方法應用于車輛終端，所述車輛終端能夠與道路分段設備進行數據交互，如圖3所示，所述車輛接入車聯網的方法包括以下步驟：

步驟301：接收所述道路分段設備的第三指示消息。

步驟302：根據所述第三指示消息，確定目標速度。

步驟303：控制所述車輛終端按照所述目標速度在所述道路分段設備控制的車道內行駛。

本發明實施例中，車輛終端還具有如下功能：

參照圖7至圖9，通過六副天線接收的信號強度，計算出車輛終端在車道內的位置以及速度。然后，根據道路分段局發出的第一指示消息，發出合適的駕駛指令，將車輛終端的行駛狀態調整到道路分段設備需要的狀態。

參照圖7至圖9，車輛終端的前部裝備了車載陣列雷達，可以探測到車輛終端的前端的障礙物，計算出車輛終端碰撞的概率，從而自主發出減速或停車的指令。使用車載雷達探測車輛終端所在的道路前方有障礙，且道路分段設備沒有下達第一指示消息(即指揮指令)時，車輛終端可以自主減速或停車。

本發明實施例中，車輛終端可以進行自檢，檢查自身的發動機、胎壓、水溫、機油油壓油溫、燃料余量、車載電子設備各項功能指標是否正常，是否有告警。具體地，車輛終端在發動機、胎壓、水溫、機油管道、油箱、車載電子設備內設置傳感器及告警模塊，如果以上部位功能或狀態出現異常將會發出告警。

本發明實施例中，車輛終端可以在道路分段設備的指示下完成校正與切換的過程。

本發明實施例中，當車輛終端由第一道路分段設備控制切換為由第二道路分段設備控制時，根據所述第二道路分段設備的指示消息控制所述車輛終端朝第一方向行駛；其中，所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至所述第一方向；所述第一道路分段設備控制的車道的方向為所述第一方向。

圖4為本發明實施例四的道路指揮設備的結構組成示意圖，所述道路指揮設備能夠與道路分段設備進行數據交互，如圖4所示，所述道路指揮設備包括：

監控單元41，用于監控各個道路分段設備的狀態；

指示單元42，用于當監控到第一道路分段設備的狀態滿足第一條件時，向第二道路分段設備發送第一指示消息，所述第一指示消息用于指示所述第二道路分段設備將其控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向；其中，所述第一道路分段設備控制的車道的方向為所述第一方向。

所述道路指揮設備還包括：確定單元43，用于確定出滿足第二條件的第二道路分段設備，所述第二道路分段設備控制的車道的方向為所述第二方向。

所述指示單元42，還用于向所述第一道路分段設備發送第二指示消息，所述第二指示消息用于指示所述第一道路分段設備以下信息：所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向。

本領域技術人員應當理解，圖4所示的道路指揮設備中的各單元的實現功能可參照前述控制車道方向的方法的相關描述而理解。圖4所示的道路指揮設備中的各單元的功能可通過運行于處理器上的程序而實現，也可通過具體的邏輯電路而實現。

圖5為本發明實施例五的道路分段設備的結構組成示意圖，如圖5所示，所述道路分段設備包括：

交互單元51，用于接收道路指揮設備發送的第一指示消息；

控制單元52，用于根據所述第一指示消息，將所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向；其中，第一道路分段設備控制的車 道的方向為所述第一方向；當車輛終端由所述第一道路分段設備控制切換為由所述第二道路分段設備控制時，所述第二道路分段設備控制所述車輛終端朝所述第一方向行駛。

所述控制單元52，還用于所述第二道路分段設備通過其控制的車道底部的多副天線發射出控制信號，所述控制信號攜有車道的方向信息；通過所述控制信號將所述第二道路分段設備控制的車道的方向由第二方向切換至第一方向。

所述控制單元52，還用于控制車輛終端經變道車道駛入方向為所述第二方向的車道。

所述交互單元51，還用于接收所述第一道路分段設備發送的第三指示消息；當車輛終端由所述第一道路分段設備控制切換為由所述第二道路分段設備控制時，將所述第三指示消息發送至所述車輛終端，所述第三指示消息用于指示所述車輛終端按照目標速度在所述第二道路分段設備控制的道路內行駛。

本領域技術人員應當理解，圖5所示的道路分段設備中的各單元的實現功能可參照前述控制車道方向的方法的相關描述而理解。圖5所示的道路分段設備中的各單元的功能可通過運行于處理器上的程序而實現，也可通過具體的邏輯電路而實現。

圖6為本發明實施例六的車輛終端的結構組成示意圖，如圖6所示，所述車輛終端包括：

交互單元61，用于接收所述道路分段設備的第三指示消息；

確定單元62，用于根據所述第三指示消息，確定目標速度；

控制單元63，用于控制所述車輛終端按照所述目標速度在所述道路分段設備控制的車道內行駛。

本領域技術人員應當理解，圖6所示的車輛終端中的各單元的實現功能可參照前述控制車道方向的方法的相關描述而理解。圖6所示的車輛終端中的各單元的功能可通過運行于處理器上的程序而實現，也可通過具體的邏輯電路而實現。

參照圖12和圖13，圖12為變道前的場景示意圖，圖13為變道后的場景 示意圖，如圖所示，在車道行進方向改變前，圖中向左、向右各有兩條車道，分別為車道左1、車道左2、車道右1、車道右2。道路指揮中心(即道路指揮設備)可以根據需要，將其中某條車道的方向進行改變。例如，需將車道右2的方向改為向左，由于控制車道右2的道路分段局(即道路分段設備)為道路分段局a，因此，道路分段局a控制其對應路段中的天線發送攜有車道方向的信號，道路分段局a在天線發送的信號中設置改變方向信息；并安排變道車道將車道右2的車輛變道到車道右1，就可以成立一條新的車道：車道左3，再讓車道左2的車輛終端變道到車道左3。

圖14為本發明實施例的車輛終端在物聯網中進行切換的流程示意圖，本流程中，道路分段局即為道路分段設備，道路指揮中心即為道路指揮設備；如圖14所示，所述流程包括：

1、已建立控制鏈路。已建立速度控制鏈路。即車輛終端與原來的道路分段局a之間已經存在正常的速度控制鏈路，車輛終端可以在調度周期內接收道路分段局a的速度指示，上報自身的速度狀態與前后車距離。

2、觸發車道方向變換。道路指揮中心會實時監控道路分段局的狀態，如果發現道路分段局c遇到車道內障礙，容量受限，事故等影響通行效率的事件，且反方向道路容量足夠時，則將觸發車道方向變換流程。觸發后，道路指揮中心將向需要安排車道變換方向的道路分段局a下發“車道右2切換方向資源準備命令”，消息中帶有道路分段局id，方向變化車道的車道id，方向變換開始位置，方向變換結束位置，方向變換開始時間，方向變換結束時間。

3、下發車道右2變換方向資源準備命令。道路分段局a接收到道路指揮中心下發的“車道右2變換方向資源準備命令”后，將開始準備車道右2變換方向所需的資源，包括在方向變換路段兩頭安排一定的空間，保護兩個方向行駛的車輛終端不會距離過近。另外還將安排在方向變換的路段內行駛的車輛終端進行變道，對即將進入方向變換路段的后續車輛終端進行變道，避免進入方向變換路段。

4、上報車道右2方向變換準備完畢確認。當道路分段局a將需要變換方 向的車道右2內的車輛終端轉移完畢，并對即將進入方向變換路段的后續車輛終端安排變道后，將車道右2的行進方向進行變換，上報“車道右2方向變換準備完畢確認”。后續等待指示從道路分段局c變道前來的車輛終端。

5、下發新增車道命令。道路指揮中心接收到道路分段局a上報的“車道右2方向變換準備完畢確認”消息后，向道路分段局c下發新增車道命令。消息中帶有新增車道的id，車道所在的道路分段局id，方向變化車道的車道id，方向變換開始位置，方向變換結束位置，方向變換開始時間，方向變換結束時間。

6、上報新增車道確認。道路分段局c在接收到道路指揮中心下發的新增車道命令后，將核實新增車道的信息是否可用。若核實無誤，可以使用，將上報新增車道確認，并將安排車輛終端向車道左3進行變道。

7、安排車輛終端從車道左2進入變道車道。上報新增車道確認后，道路分段局c將安排車輛終端從車道2進入變道車道，具體流程包括：觸發變道，準備變道資源，測量與判決變道車道是否滿足行駛要求，在變道車道上建立速度指示鏈路，停止在車道左2上接收速度指示。

8、變道期間內道路分段局c將向道路分段局a轉發速度指示，這樣在車輛終端從變道車道進入車道左3時，道路分段局c和道路分段局a可以共同向車輛終端下發速度指示，防止變道失敗。

9、安排車輛終端從變道車道進入左3車道。車輛終端在變道車道內行駛到與車道左3重疊時，路分段局c將安排車輛終端從變道車道進入車道左3。測量與判決車道左3是否滿足行駛要求，在車道左3上建立速度指示鏈路，停止在變道車道上接收速度指示。至此，道路方向變換結束，后續向左行駛的車輛終端將可以在設定的路段內與時間內在車道左3內行駛。

本發明實施例所記載的技術方案之間，在不沖突的情況下，可以任意組合。

在本發明所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的方法和智能設備，可以通過其它的方式實現。以上所描述的設備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方 式，如：多個單元或組件可以結合，或可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另外，所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口，設備或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性的、機械的或其它形式的。

上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，也可以分布到多個網絡單元上；可以根據實際的需要選擇其中的部分或全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各實施例中的各功能單元可以全部集成在一個第二處理單元中，也可以是各單元分別單獨作為一個單元，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中；上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。