CN106571050A - 车用过交通灯速度选择方法及装置、车辆 - Google Patents

Abstract

一种车用过交通灯速度选择方法及装置，适于配置车载通信系统的车辆，所述方法包括：通过所述车载通信系统获取前方交通灯时间信息和距离信息；根据所述距离信息和所述时间信息，计算过交通灯的速度数据；提示车辆按照所述速度数据行驶。采用所述方法及装置、车辆，解决了如何避免车辆用户在交通灯前停顿的技术问题，使车辆用户快速通过红绿灯，提高交通效率；同时还减少了能源的浪费现象和车辆的不必要损耗；进一步，通过估算不同速度下的刹车距离，也保证了车辆的行驶安全。

Description

车用过交通灯速度选择方法及装置、车辆

技术领域

本发明涉及车联网通信技术领域，尤其涉及一种车用过交通灯速度选择方法及装置、车辆。

背景技术

车辆在路上行驶时，会遇到交通灯。交通灯用来指挥车辆通行，通常采用由红、黄、绿三种颜色灯组成的信号灯。绿灯亮时，准许车辆通行；黄灯闪时，已越过停止线的车辆可以继续通行，没有通过的应该减速慢行到停车线前停止等待；红灯亮时，禁止车辆通行。

实践中，也有其他类型的交通灯，如红、绿二种颜色灯组成的信号灯。

现有技术中，车辆在行驶过程中无法获取交通灯时间信息，经常会在交通灯前做没必要的停顿，因此交通效率大打折扣，也导致能源的浪费现象和车辆的不必要损耗。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何减少车辆在交通灯前的停顿现象。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种车用过交通灯速度选择方法，所述方法包括：

通过车载通信系统获取前方交通灯时间信息和距离信息；

根据所述距离信息和所述时间信息，计算过交通灯的速度数据；

提示车辆按照所述速度数据行驶。

可选的，所述时间信息包括绿灯周期和一个周期内绿灯持续时间；所述距离信息包括所述车辆与所述交通灯的距离。

可选的，所述根据所述距离信息和所述时间信息，计算过交通灯的速度数据，包括：基于车辆的路段约束行驶速度、所述距离信息和所述时间信息计算能选用的绿灯周期数目；根据选定的绿灯周期数目、所述距离信息和所述时间信息计算所述过交通灯的速度。

可选的，所述计算能选用的绿灯周期采用计算公式：S/(n(T+t))<V₀<S/nT；

其中，S为所述车辆与所述交通灯的距离；T为所述绿灯周期；t为所述一个周期内绿灯持续时间；n为绿灯周期数目；V₀为路段约束行驶速度。

可选的，所述计算所述过交通灯的速度采用计算公式：S/(n(T+t))<V₁<S/nT；

其中，S为所述车辆与所述交通灯的距离；T为所述绿灯周期；t为所述一个周期内绿灯持续时间；n为绿灯周期数目；V₁为车辆过交通灯的速度。

可选的，还包括：

探测车辆与前面车辆的第一距离，以及车辆与后面车辆的第二距离；

判断所述第一距离和第二距离是否大于安全距离；

在所述第一距离和第二距离大于安全距离时，启动所述车辆过交通灯的速度的计算；

其中，所述安全距离为所述车辆与所述前面车辆、后面车辆能匀速行驶的距离。

可选的，所述计算所述过交通灯的速度采用计算公式：S₁/(n(T+t))<V₂<S₁/nT；

其中，S₁为所述距离与所述安全距离、所述刹车距离之差；T为所述绿灯周期；t为所述一个周期内绿灯持续时间；n为绿灯周期数目；V₂为车辆过交通灯的速度。

可选的，所述提示车辆按所述速度行驶包括：将所述速度数据通过车载显示器显示，所述速度数据包括所述过交通灯的速度和对应的绿灯周期数目。

可选的，所述获取前方交通灯时间信息和距离信息，包括：通过所述车载通信系统与路边单元交互获取前方交通灯时间信息和距离信息。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车用过交通灯速度选择装置，所述装置包括：

通信单元，通过所述车载通信系统获取前方交通灯时间信息和距离信息；

计算单元，适于根据所述距离信息和所述时间信息，计算过交通灯的速度数据；

传输单元，适于将所述速度数据传输给车载设备，提示车辆按照所述速度数据行驶；

可选的，所述通信单元耦接所述车载通信系统，通过所述车载通信系统与路边单元交互获取前方交通灯时间信息和距离信息。

可选的，所述计算单元，基于车辆的路段约束行驶速度和所述距离信息、时间信息计算能选用的绿灯周期数目；根据选定的绿灯周期数目和所述距离信息、时间信息计算所述过交通灯的速度。

可选的，还包括：探测单元，适于探测车辆与前面车辆的第一距离，以及车辆与后面车辆的第二距离；

在所述第一距离和第二距离大于安全距离时，启动所述计算单元。

可选的，传输单元耦接所述车载设备，将所述速度数据通过车载显示器显示，所述速度数据包括所述车辆过交通灯的速度和对应的绿灯周期数目。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括所述车用过交通灯速度选择装置。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

使车辆用户快速通过红绿灯，提高交通效率；

进一步地，通过估算不同速度下的刹车距离，也能保证车辆的行驶安全。

附图说明

图1是本发明实施例中一种车用过交通灯速度选择方法的实施场景示意图；

图2是本发明实施例中一种车辆的示意图；

图3是本发明实施例一种车用过交通灯速度选择方法；

图4是本发明实施例另一种车用过交通灯速度选择方法；

图5是本发明实施例一种车用过交通灯速度计算方法；

图6是本发明实施例一种车用过交通灯速度选择装置。

具体实施方式

本发明中，车辆采用路边单元获取交通灯的时间信息和距离信息，计算在不停顿的前提下为顺利通过交通灯所可以采用的行车速度，从而减少车辆在交通灯前的停顿现象。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明实施例中一种车用过交通灯速度选择方法的实施场景示意图。

车辆2为本发明实施例的所述车辆，车辆1和车辆3分别是所述车辆2的后面车辆和前面车辆。

本实施例中，车辆2与前面车辆3的第一距离，以及车辆2与后面车辆1的第二距离大于安全距离时，适用所述车用过交通灯速度选择方法。其中，所述第一距离是所述车辆2的车头与所述前面车辆3车尾的距离，所述第二距离是所述车辆2的车尾与所述后面车辆1车头的距离。其中，车辆2与前面车辆3的安全距离为所述车辆2与所述前面车辆3可以匀速行驶的距离，车辆2与后面车辆1的安全距离为所述车辆2与后面车辆1匀速行驶的距离。

具体实施中，车辆2装载有车载雷达。所述第一距离和第二距离的探测是通过车载雷达实现的。车辆2的车载雷达对车辆1、3发射传感器产生的声波或电磁波信号，所述信号碰到车辆1、3后，就有反射波返回车载雷达发射源，利用发射波和反射波之间的延迟时间和信号速度就能测得所述第一距离和第二距离。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括车用过交通灯速度选择装置。图2是本发明实施例中一种车辆的示意图。

本实施例中，车辆2配置有车载设备201、车用过交通灯速度选择装置202和车载通信系统203。

参照图1，在交通灯4上安装有路边单元(图未示)。路边单元汇总分析车辆群信息、路段交通信息、交通灯信息等。车辆2在行驶过程中，通过车载通信系统203采用专用短程通信技术DSRC(Dedicated Short RangeCommunication)与路边单元进行通讯，获取前方交通灯4的时间信息和距离信息，并传输给车用过交通灯速度选择装置202。

所述时间信息包括交通灯4的绿灯周期和一个周期内绿灯持续时间；所述距离信息包括所述车辆与所述交通灯4的距离。

根据所述交通灯4的所述距离信息和所述时间信息，车用过交通灯速度选择装置202计算过交通灯的速度数据，将所述速度数据通过车载设备201的车载显示器显示。

图3是本发明实施例一种车用过交通灯速度选择方法，一并参考图1和图2，所述方法包括以下步骤:

步骤S301，通过车载通信系统获取前方交通灯时间信息和距离信息。

步骤S302，根据所述距离信息和所述时间信息，计算过交通灯的速度数据。本实施例中，基于车辆的路段约束行驶速度和所述交通灯4的距离信息、时间信息计算能选用的绿灯周期数目；根据选定的绿灯周期数目和所述距离信息、时间信息计算所述过交通灯的速度。

所述计算能选用的绿灯周期采用计算公式：S/(n(T+t))<V₀<S/nT；

其中，S为所述车辆2与所述交通灯的距离；T为所述绿灯周期；t为所述一个周期内绿灯持续时间；n为绿灯周期数目；V₀为路段约束行驶速度。

具体实施中，由于不同的路段对于车辆行驶的速度有不同的要求，故对于路段约束行驶速度V₀会根据实际情况做适应性调整。

所述计算所述过交通灯的速度V₁采用计算公式：S/(n(T+t))<V₁<S/nT；

其中，S为所述车辆2与所述交通灯的距离；T为所述绿灯周期；t为所述一个周期内绿灯持续时间；n为所述能选用的绿灯周期数目；V₁为车辆过交通灯的速度。

本实施例中，所述绿灯周期数目n与所述车辆过交通灯的速度V₁一一对应，即在第n个绿灯周期过交通灯，则所述车辆2的行驶速度为所述绿灯周期数目n对应的速度V₁。公式中采用所述车辆与所述交通灯的距离S，计算出的所述车辆过交通灯的速度V₁适于所述车辆前后没有车辆的情况下，所述车辆过交通灯的速度，且车辆过交通灯的速度V₁不超过路段约束行驶速度V₀。

步骤S303，提示车辆按照所述速度数据行驶。

将所述速度数据通过所述车载设备201的车载显示器显示，供车辆2的驾驶员选择。所述速度数据包括所述过交通灯的速度V₁和对应的绿灯周期数目n。车辆2的驾驶员可以选择在第n个绿灯周期通过，并以相应的过交通灯的速度V₁行驶。

图4是本发明实施例另一种车用过交通灯速度选择方法，一并参考图1和图2，所述方法包括如下步骤：

步骤S401，探测车辆与前面车辆的第一距离和车辆与后面车辆的第二距离。

步骤S402，判断第一距离和第二距离是否大于安全距离。如果是，则执行步骤S403。否则继续执行步骤S401。

所述第一距离和第二距离大于安全距离S2时，适用所述车用过交通灯速度选择方法，执行步骤S403。车辆前后距离小于等于安全距离S2时，车辆2速度的改变会导致所述车辆与所述前面车辆3或后面车辆1碰撞，导致安全事故的发生，故此时车辆速度不能改变，继续执行步骤S401，探测所述第一距离和第二距离。

步骤S403，通过车载通信系统获取前方交通灯时间信息和距离信息。

步骤S404，根据所述距离信息和所述时间信息，计算过交通灯的速度数据。

首先计算能选用的绿灯周期n₁，采用计算公式：S₁/(n₁(T+t))<V₀<S₁/n₁T；

其中，S₁为所述车辆2与所述交通灯的距离S与刹车距离S₂、安全距离S₃之差；T为所述绿灯周期；t为所述一个周期内绿灯持续时间；n₁为可选用的绿灯周期数目；V₀为路段约束行驶速度。

具体实施中，所述刹车距离S₂为所述车辆2在相应行驶速度下从开始刹车到完全停止的滑行距离。可以采用国际刹车距离的计算公式：S₂＝1.47Vt+(V×V)/(30×0.348)。其中，V为所述车辆2刹车前相应行驶速度，t为所述车辆2驾驶员的反应时间，可以选用通用时间2秒。

然后根据所述能选用的绿灯周期n₁，计算过交通灯的速度V₂，采用计算公式：S₁/(n₁(T+t))<V₂<S₁/n₁T；

其中，S₁为所述车辆2与所述交通灯的距离S与刹车距离S₂、安全距离S₃之差；T为所述绿灯周期；t为所述一个周期内绿灯持续时间；n₁为能选用绿灯周期数目；V₂为车辆过交通灯的速度。

步骤S405，将所述速度数据传输到显示器。

本实施例中，所述速度数据包括所述过交通灯的速度V₂和对应的绿灯周期数目n₁。所述速度数据传输给所述车载通信系统，并在车载显示器上显示，供车辆当前驾驶员选择。车辆当前驾驶员可以根据当前交通状况，在绿灯周期数目取值点范围内选择合适的绿灯周期数目取值点，并以相应的过交通灯的速度行驶。

一并参阅图3和图4，图5是本发明实施例一种车用过交通灯速度计算方法。

步骤S501，通过路段约束行驶速度，确定绿灯周期数目的取值点。

本实施例中，首先将所述车辆与所述交通灯的距离S，以及所述路段约束行驶速度V₀代入所述计算公式，即S/(n(T+t))<V₀<S/nT，计算出所述绿灯周期数目n的范围；然后将所述绿灯周期数目n取整数，得到绿灯周期数目n的取值点。

步骤S502，计算各个绿灯周期数目的取值点下的车辆过交通灯的速度。

本实施例中，将所述绿灯周期数目n的取值点以及所述车辆与所述交通灯的距离S，代入所述计算公式，即S/(n(T+t))<V₁<S/nT，计算所述车辆过交通灯的速度V。

步骤S503，计算相应车辆行驶速度下的刹车距离。

具体实施中，所述刹车距离S₃为所述车辆2在相应行驶速度下从开始刹车到完全停止的滑行距离。可以采用国际刹车距离的计算公式：S₃＝1.47Vt+(V×V)/(30×0.348)。其中，V为所述车辆2刹车前相应行驶速度，t为所述车辆2驾驶员的反应时间，可以选用通用时间2秒。

步骤S504，根据安全距离和刹车距离确定绿灯周期数目的取值点以及相应车辆过交通灯的速度。

本发明实施例中，将所述距离S与所述安全距离S₂、所述刹车距离S₃之差S₁以及路段约束行驶速度V₀代入所述计算公式，即S₁/(n₁(T+t))<V₀<S₁/n₁T，计算出所述绿灯周期数目n₁的范围；然后将所述绿灯周期数目n₁取整数，和所述距离S₁代入所述计算公式，即S₁/(n₁(T+t))<V₂<S₁/n₁T，计算所述车辆过交通灯的速度V₂。

本实施例中，所述刹车距离S₂只考虑前方车距。为了防止前面车辆突然急刹车，避免所述车辆与前面车辆碰撞。公式中S₁采用所述距离S与所述安全距离S₃、所述刹车距离S₂之差，计算出的所述绿灯周期数目n₁的范围是对所述绿灯周期数目n的范围的进一步缩小。对应的所述车辆过交通灯的速度V₂为所述车辆前面有车辆时的安全车速。

本发明还公开了一种车用过交通灯速度选择装置202，如图6所示。

一种车用过交通灯速度选择装置202，包括：

探测单元601，适于探测车辆与前面车辆的第一距离，以及车辆与后面车辆的第二距离。

通信单元602，适于在所述第一距离和第二距离大于安全距离时，通过所述车载通信系统获取前方交通灯时间信息和距离信息。

本实施例中，所述通信单元602耦接所述车载通信系统，通过所述车载通信系统与路边单元(Road Side Unit)进行交互获取前方交通灯时间信息和距离信息。

计算单元603，适于根据所述距离信息和所述时间信息，计算过交通灯的速度数据。

传输单元604，耦接所述计算单元603，适于将所述速度数据传输给所述车载通信系统。

本实施例中，传输单元604耦接所述车载通信系统，将所述速度数据传输给车载显示器。提示车辆按照所述速度数据行驶。

本发明实施例通过获取的车辆前方交通灯时间信息和距离信息，采用公式计算出车辆的速度数据。保证车辆在相应速度下顺利通过交通灯，减少停顿，提高交通效率；减少能源的浪费现象和车辆的不必要损耗；同时通过估算车辆在不同速度下的刹车距离，也能保证车辆的行驶安全。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (15)

1.一种车用过交通灯速度选择方法，其特征在于，包括：

通过车载通信系统获取前方交通灯时间信息和距离信息；

根据所述距离信息和所述时间信息，计算过交通灯的速度数据；

提示车辆按照所述速度数据行驶。

2.根据权利要求1所述的车用过交通灯速度选择方法，其特征在于，所述时间信息包括绿灯周期和一个周期内绿灯持续时间；所述距离信息包括所述车辆与所述交通灯的距离。

3.根据权利要求2所述的车用过交通灯速度选择方法，其特征在于：所述根据所述距离信息和所述时间信息，计算过交通灯的速度数据，包括：基于车辆的路段约束行驶速度、所述距离信息和所述时间信息，计算能选用的绿灯周期数目；根据选定的绿灯周期数目、所述距离信息和所述时间信息，计算所述过交通灯的速度。

4.根据权利要求3所述的车用过交通灯速度选择方法，其特征在于：所述计算能选用的绿灯周期采用计算公式：S/(n(T+t))<V₀<S/nT；

其中，S为所述车辆与所述交通灯的距离；T为所述绿灯周期；t为所述一个周期内绿灯持续时间；n为绿灯周期数目；V₀为路段约束行驶速度。

5.根据权利要求3所述的车用过交通灯速度选择方法，其特征在于：所述计算所述过交通灯的速度采用计算公式：S/(n(T+t))<V₁<S/nT；

其中，S为所述车辆与所述交通灯的距离；T为所述绿灯周期；t为所述一个周期内绿灯持续时间；n为绿灯周期数目；V₁为车辆过交通灯的速度。

6.根据权利要求1所述的车用过交通灯速度选择方法，其特征在于：还包括：探测车辆与前面车辆的第一距离，以及车辆与后面车辆的第二距离；

判断所述第一距离和第二距离是否大于安全距离；

在所述第一距离和第二距离大于安全距离时，启动所述车辆过交通灯的速度的计算；

其中，所述安全距离为所述车辆与所述前面车辆、后面车辆能匀速行驶的距离。

7.根据权利要求6所述的车用过交通灯速度选择方法，其特征在于：所述计算所述过交通灯的速度采用计算公式：S₁/(n₁(T+t))<V₂<S₁/n₁T；

其中，S₁为所述距离与所述安全距离、所述刹车距离之差；T为所述绿灯周期；t为所述一个周期内绿灯持续时间；n₁为绿灯周期数目；V₂为车辆过交通灯的速度。

8.根据权利要求1所述的车用过交通灯速度选择方法，其特征在于：所述提示车辆按所述速度行驶包括：将所述速度数据通过车载显示器显示，所述速度数据包括所述过交通灯的速度和对应的绿灯周期数目。

9.根据权利要求1所述的车用过交通灯速度选择方法，其特征在于：所述获取前方交通灯时间信息和距离信息，包括：通过所述车载通信系统与路边单元交互获取前方交通灯时间信息和距离信息。

10.一种车用过交通灯速度选择装置，其特征在于，包括：

通信单元，通过车载通信系统获取前方交通灯时间信息和距离信息；

计算单元，适于根据所述距离信息和所述时间信息，计算过交通灯的速度数据；

传输单元，适于将所述速度数据传输给车载设备，提示车辆按照所述速度数据行驶。

11.根据权利要求10所述的车用过交通灯速度选择装置，其特征在于：所述通信单元耦接所述车载通信系统，通过所述车载通信系统与路边单元交互获取前方交通灯时间信息和距离信息。

12.根据权利要求10所述的车用过交通灯速度选择装置，其特征在于：所述计算单元，基于车辆的路段约束行驶速度和所述距离信息、时间信息计算能选用的绿灯周期数目；根据选定的绿灯周期数目和所述距离信息、时间信息计算所述过交通灯的速度。

13.根据权利要求10所述的车用过交通灯速度选择装置，其特征在于，还包括：

探测单元，适于探测车辆与前面车辆的第一距离，以及车辆与后面车辆的第二距离；

在所述第一距离和第二距离大于安全距离时，启动所述计算单元。

14.根据权利要求10所述的车用过交通灯速度选择装置，其特征在于：传输单元耦接所述车载设备，将所述速度数据通过车载显示器显示，所述速度数据包括所述车辆过交通灯的速度和对应的绿灯周期数目。

15.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求10—14任一项所述的车用过交通灯速度选择装置。