CN108010342A - 用于交通号志的切换系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于交通号志的切换系统包含一压力感测模组、一道路状况判断模组与号志调整模组。压力感测模组是设置于路口的一缓冲区中，且压力感测模组是用以藉由压力感测的方式得到位于缓冲区中的车辆相关参数。道路状况判断模组是用以当车辆相关参数大于一预设值时，判断缓冲区是否阻塞。号志调整模组是用以当缓冲区被判断为阻塞时，切换交通号志。

Description

用于交通号志的切换系统与方法

技术领域

本发明涉及一种用于交通号志的切换系统与方法。

背景技术

近年来，随着汽车、摩托车的普及化，塞车的现象也越来越常见。特别是在上下班的高峰期间，塞车的情况屡见不显，用路人往往会阻塞在车阵中，从而影响后续的行程规划。

一般而言，在交通高峰期，交通警察会指挥十字路口的车辆、或调整交通号志的切换，以避免车辆集中于十字路口中而造成塞车现象。然而，以人力控制交通号志的切换需要从事人员长时间的维持，且会造成额外的人力负担。因此，如何进一步地改善交通号志的切换，以改善交通顺畅度已成为相关研究领域研发课题之一，亦是当前相关领域亟需改进的目标。

发明内容

本申请是关于一种用于交通号志的切换系统与方法，其可即时且自动地切换交通号志，以避免车辆阻塞于路口中，从而改善交通顺畅度。

依据本申请的部分实施方式，用于交通号志的切换系统包含一压力感测模组、一道路状况判断模组与一号志调整模组。压力感测模组是设置于路口的一缓冲区中，且压力感测模组是用以藉由压力感测的方式得到位于缓冲区中的车辆相关参数。道路状况判断模组是用以当车辆相关参数大于一预设值时，判断缓冲区是否阻塞。号志调整模组是用以当缓冲区被判断为阻塞时，切换交通号志。

依据本申请的部分实施方式，用于交通号志的切换方法包含以下步骤。判断位于路口的缓冲区中的压力感测模组所侦测到的车辆相关参数是否大于一预设值。当车辆相关参数被判断为大于预设值时，判断缓冲区是否阻塞。当缓冲区被判断为阻塞时，切换路口的一交通号志。

于本申请的多个实施方式中，交通号志的切换系统及其方法可藉由压力感测模组与道路状况判断模组判断车流量，再搭配号志调整模组改变交通号志，使得交通号志可依据车流量状况自动地切换，从而避免车辆阻塞于路口中，进而改善交通顺畅度。

以上所述仅是用以阐述本申请所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本申请的具体细节将在下文的实施方式及相关图式中详细介绍。

附图说明

阅读以下详细叙述并搭配对应的图式，可了解本申请的多个样态。需留意的是，图式中的多个特征并未依照该业界领域之标准作法绘制实际比例。事实上，所述的特征的尺寸可以任意的增加或减少以利于讨论的清晰性。

图1为依据本申请的部分实施方式的交通号志的切换系统及其应用的上视图。

图2为依据本申请的部分实施方式的用于交通号志的切换系统的示意图。

图3为依据本申请的部分实施方式的用于交通号志的切换方法的步骤流程图。

图4为依据本申请的部分实施方式的用于交通号志的切换方法的步骤S20的流程图。

符号说明：

100 压力感测模组

110 压力感测单元

120 信号传送装置

200 道路状况判断模组

210 影像拍摄模组

220 影像分析模组

230 信号接收装置

300 号志调整模组

310 分析结果接收装置

400 交通号志

410 第一交通号志

420 第二交通号志

510 第一道路

520 第二道路

530 第三道路

540 第四道路

A 缓冲区

D1 第一方向

D2 第二方向

D3 第三方向

D4 第四方向

具体实施方式

以下将以图式及详细说明清楚说明本申请的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本申请的实施例后，当可由本申请所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本申请的精神与范围。

一般而言，交通号志的控制系统是设置于位于交通号志路边的机柜中，并且通过中央控制单元控制交通号志的切换，以实现红灯与绿灯的依次转换。控制系统设有固定的参数，因此，红灯或绿灯的切换时间往往是固定且周期性的，无法依据各个方向的车流量进行自动调节控制参数。举例而言，沿着第一方向前进的车辆是依据第一交通号志的绿灯指示而通行，且沿着第二方向前进的车辆是依据第二交通号志的红灯指示而停止。在车流量较大的状况下，当第一交通号志由绿灯转变为红灯时，沿着第一方向前进的车辆往往尚未通过路口而停留在路口中，但第二交通号志已由红灯转变为绿灯，导致沿着第一方向的车辆与沿着第二方向的车辆皆无法前进，甚至造成不必要的车祸。有鉴于此，本申请提供一种交通号志的切换系统，其可依据车流量自动地调节交通号志的切换。

同时参照图1与图2。图1为依据本申请的部分实施方式的交通号志的切换系统及其应用的上视图。图2为依据本申请的部分实施方式的用于交通号志的切换系统的示意图。于部分实施方式中，交通号志的切换系统10包含一压力感测模组100、一道路状况判断模组200与一号志调整模组300。压力感测模组100是设置于路口的一缓冲区A中，且压力感测模组100是用以藉由压力感测的方式得到位于缓冲区A中的车辆相关参数。道路状况判断模组200是用以当车辆相关参数大于一预设值时，判断缓冲区A是否阻塞。号志调整模组300是用以当缓冲区A被判断为阻塞时，切换位于缓冲区A上的交通号志400。如此一来，交通号志400可依据当下的车流量自动地被切换，而无须额外的人力指挥，从而改善交通顺畅度。

更详细地说，于部分实施方式中，交通号志400是依据一预定时间周期T转变灯号，在交通号志400欲转变灯号的前第一预定时间内，压力感测模组100会侦测缓冲区A中的车辆状况以获得车辆相关参数。举例而言，于部分实施方式中，预定时间周期T可为45秒、60秒、75秒或90秒，但本申请不以此为限。于部分实施方式中，第一预定时间可为5秒、10秒或15秒，但本申请不以此为限。当压力感测模组100于交通号志400欲转变的前第一预定时间t1内所侦测到的车辆相关参数大于一预设值V1时，交通号志400会停止依据预定时间周期T切换灯号，且交通号志400切换的时间周期会依据道路状况判断模组200所判断的结果而改变。相反地，当压力感测模组100于交通号志400欲转变的前第一预定时间t1内所侦测到的车辆相关参数小于或等于一预设值V1时，交通号志400会依据预定时间周期T切换灯号。如此一来，交通号志的切换系统10可依据压力感测模组100所侦测到的车辆相关参数，调整交通号志400的切换，亦即调整交通号志400切换的时间周期，从而避免车辆阻塞在路口中。

于部分实施方式中，压力感测模组100是信号连接道路状况判断模组200，且号志调整模组300是信号连接道路状况判断模组200与交通号志400。亦即，压力感测模组100与道路状况判断模组200可彼此电性连接或藉由无线通讯系统等传送信号，且号志调整模组300与道路状况判断模组200及交通号志400可彼此电性连接或藉由无线通讯系统等传送信号，但本申请不以此为限。

于部分实施方式中，如图1所示，缓冲区A可为第一道路510与第二道路520的交会处。位于第一道路510的车辆是沿着一第一方向D1前进，位于第二道路520的车辆是沿着一第二方向D2前进，且第一方向D1与第二方向D2相交。举例而言，于部分实施方式中，第一方向D1是垂直于第二方向D2。于其他实施方式中，第一方向D1与第二方向D2相夹一角度，此角度可为约45度至135度，但本申请不以此为限。

举例而言，于其他实施方式中，如图1所示，另一缓冲区A可为第三道路530与第四道路540的交会处。位于第三道路530的车辆是沿着第三方向D3前进，位于第四道路540的车辆是沿着第四方向D4前进。第一方向D1与第三方向D3反向，且第二方向D2与第四方向D4反向，但本申请不以此为限。也就是说，压力感测模组100可设置于多个缓冲区A中，且缓冲区A可为任两不平行且相交的道路的交会处。

于部分实施方式中，压力感测模组100所侦测的车辆相关参数包含缓冲区A于单位时间内被车辆所占据的面积，亦即，在每单位时间内缓冲区A中的车辆拥挤程度。更详细地说，压力感测模组100包含复数个压力感测单元110，压力感测单元110是嵌埋在缓冲区A中，压力感测单元110可占据整个缓冲区A以侦测缓冲区A中是否具有车辆。举例而言，位于缓冲区A中的车辆X可提供第一正向力予缓冲区A，使得位于缓冲区A中的多个压力感测单元110被触发。相似地，位于缓冲区A中的车辆Y可提供第二正向力予缓冲区A，使得位于缓冲区A中的多个压力感测单元110被触发。如此一来，藉由比对压力感测单元110所被触发的数量相较于整体压力感测单元110的数量，压力感测模组100可推算车辆占据缓冲区A的面积比例，从而获得车辆相关参数。举例而言，于部分实施方式中，车辆相关参数可为单位时间内车辆所占据缓冲区A的面积比例，且预设值V1可为70％、80％或90％，但本申请不以此为限。

于其他实施方式中，压力感测模组100所侦测的车辆相关参数包含单位时间内缓冲区A中的负载重量，亦即，压力感测模组100可测量压力感测单元110被触压的程度，以换算车辆的重量，从而获得缓冲区A中的整体负载重量。或者，于其他实施方式中，压力感测模组100所侦测的车辆相关参数包含单位时间内缓冲区A中的车辆数量。或者，于其他实施方式中，压力感测模组100更包含辅助红外线感测装置，以帮助压力感测模组100更精确地获得车辆相关参数，但本申请不以此为限。

具体而言，车辆相关参数与缓冲区A中的车辆系相关的，且可藉由判断车辆相关参数可推测位于缓冲区A中的车辆状态。举例而言，于部分实施方式中，车辆相关参数可为单位时间内缓冲区A被车辆所占据的面积、单位时间内缓冲区A中的负载重量、单位时间内缓冲区A中的车辆数量、其他适当的车辆相关状态、或及其任意组合，但本申请不以此为限。

于部分实施方式中，压力感测模组100与道路状况判断模组200是无中断地运作。更详细地说，压力感测模组100包含一信号传送装置120，且道路状况判断模组200亦包含对应的信号接收装置230。当压力感测单元110所侦测的车辆相关参数大于预设值V1时，信号传送装置120会同步地发送一触发信号S，此触发信号S会被道路状况判断模组200的信号接收装置230接收。同时或无中断地，道路状况判断模组200会即时地判断缓冲区A是否阻塞。如此一来，交通号志的切换系统10可即时地依据车流量的状况，快速地调整交通号志400的切换。可了解到，本文所载的“无中断地”代表两模组(硬体、韧体或软体)的运作时间无间隔，或者运作时间间隔约等于信号传递的所需时间。也就是说，当一模组接收到一信号时，该模组能够立即地根据该信号执行对应的功能，而不会在接收到该信号后，还保持一段闲置时间。藉此，可让交通号志400能够更为即时地依据车流量的状况做切换。举例而言，于部分实施方式中，判断缓冲区A是否阻塞是由道路状况判断模组200执行，且切换交通号志400的由号志调整模组300所执行，且道路状况判断模组200的运作时间与号志调整模组300的运作时间无间隔，或道路状况判断模组200与号志调整模组300的运作时间间隔约等于道路状况判断模组200将一信号传递至号志调整模组300的所需时间。

于部分实施方式中，道路状况判断模组200更包含影像拍摄模组210与影像分析模组220。影像拍摄模组210是信号连接压力感测模组100。影像拍摄模组210是用以当车辆相关参数大于预设值V1时，拍摄位于缓冲区A中的车辆影像。影像分析模组220是信号连接影像拍摄模组210，且影像分析模组220是用以分析车辆影像以输出一影像分析结果。举例而言，于部分实施方式中，影像拍摄模组210是设置于交通号志400上、或设置于路边/安全岛的一固定架上，以拍摄位于缓冲区A中的车辆影像，但本申请不以此为限。

于部分实施方式中，影像拍摄模组210具有高解析度的动态摄影功能，当影像拍摄模组210被触发而启动时，影像拍摄模组210会在一固定时间内(例如：5秒或10秒)拍摄复数张车辆影像，且每张车辆影像的拍摄系相隔一固定时间，但本申请不以此为限。同时地，影像拍摄模组210可传送复数车辆影像予影像分析模组220。

于部分实施方式中，当影像分析模组220接收来自影像拍摄模组210的车辆影像时，影像分析模组220可透过车辆影像分析路口是否阻塞以输出影像分析结果，此影像分析结果可包含路口是否阻塞、路口是否发生车祸、或是否误判等，但本申请不以此为限。更详细地说，影像分析模组220可藉由分析车辆影像的变化，来获得通过缓冲区A中的车辆速度、车辆数量、或以上两者，进而判断位于缓冲区A中的状况。如此一来，交通号志的切换系统10可更准确地判断车流量的状况，从而避免压力感测模组100的误判。

举例而言，于部分实施方式中，当道路状况判断模组200所侦测的车辆的平均速度小于20km/h时，道路状况模组200会判断缓冲区A为阻塞。或者，当道路状况判断模组200所侦测的车辆速度小于30km/h时，道路状况模组200会判断缓冲区A为阻塞，但本申请不以此为限。于其他实施方式中，当道路状况判断模组200所侦测的缓冲区A的车辆数量大于30辆，道路状况模组200会会判断缓冲区A为阻塞，但本申请不以此为限。

举例而言，于部分实施方式中，影像分析模组220可由电子装置的电脑程式所实现且储存于储存装置中。储存装置包含非暂态电脑可读取记录媒体或其他具有储存功能的装置。此电脑程式包括复数个程式指令，此些程式指令可由一中央处理器来执行，从而执行各模组的功能。

于其他实施方式中，道路状况判断模组200可包含无线射频辨识(RadioFrequency Identification；RFID)系统，用以拍摄车辆的无限射频辨识码，从而获得车辆的前进速度。举例而言，车辆可包含电子条码(e-tag)而具有一无线射频辨识码，无线射频辨识系统可藉由每单位时间内所拍摄车辆的无线射频辨识码的数量，从而推测出缓冲区A中的车流速，但本申请不以此为限。

于部分实施方式中，道路状况判断模组200与号志调整模组300是无中断地运作。更详细地说，号志调整模组300更包含一分析结果接收装置310，分析结果接收装置310是用以接收道路状况判断模组200所输出的影像分析结果。于部分实施方式中，道路状况判断模组200可快速地判断道路是否阻塞，且同步地传送影像分析结果给号志调整模组300。同时地，号志调整模组300可依据分析结果接收装置310所接收的影像分析结果决定使否切换交通号志400。如此一来，交通号志的切换系统10可即时地依据车流量的状况，即时地调整交通号志400的切换。

举例而言，于部分实施方式中，当分析结果接收装置310所接收的影像分析结果为阻塞时，号志调整模组300可提早切换交通号志400，使得后续车辆不会再前进至缓冲区A。或者，当分析结果接收装置310所接收的车辆信号为误判时，号志调整模组300会通知交通号志400依据原时间周期T切换，但本申请不以此为限。

更详细地说，于部分实施方式中，如图1所示，交通号志400可包含第一交通号志410与第二交通号志420。第一道路510是对应第一交通号志410，亦即，位于第一道路510的车辆是依据第一交通号志410的灯号行进。相似地，第二道路520是对应第二交通号志420，亦即，位于第二道路520的车辆是依据第二交通号志420的灯号行进。当第一交通号志410是绿灯(可通行)时，压力感测模组100与道路状况判断模组200会判断沿着第一方向D1前进的车流量，同时地，号志调整模组300会依据车流量自动地调整第一交通号志410。如此一来，交通号志的切换系统10可避免沿着第一方向D1与第二方向D2的车辆皆无法前进的状况，从而改善交通顺畅度。

举例而言，于部分实施方式中，当沿着第一方向D1前进的车流量被判断为阻塞时，号志调整模组300会提早切换第一交通号志410，使得后续的车辆不会在进入缓冲区A。也就是说，延长第一交通号志410是红灯且第二交通号志420亦是红灯的状况。因此，在第二交通号志420切换为绿灯前，沿着第一方向D1前进的车辆可顺利地通过缓冲区A。或者，于部分实施方式中，当沿着第一方向D1前进的车流量被判断为阻塞时，号志调整模组300会延缓切换第一交通号志410，且延缓切换第二交通号志420，使得沿着第一方向D1前进的车辆可顺利地通过缓冲区A之后，在切换第二交通号志420为绿灯，但本申请不以此为限。应了解到，在此仅以十字路口中的一个缓冲区A作为说明，但在实际应用上，交通号志的切换系统10可应用于十字路口中的多个缓冲区中(例如：2、3或4个缓冲区)，不应以此限制本申请。

参照图3。图3为依据本申请的部分实施方式的用于交通号志的切换方法的步骤流程图。于部分实施方式中，交通号志的切换方法包含以下步骤。于步骤S10中，在交通号志400切换前的第一预定时间内，判断位于路口的缓冲区A中的压力感测模组100所侦测到的车辆相关参数是否大于一预设值。若车辆相关参数被判断为大于预设值时，则执行步骤S20；若车辆相关参数被判断为小于或等于预设值时，则回到步骤S15，维持交通号志400的切换时间周期T。于步骤S20中，当车辆相关参数被判断为大于预设值时，判断缓冲区A是否阻塞。若缓冲区A被判断为阻塞时，则即时地执行步骤S30；若缓冲区A被判断为不阻塞时，则回到步骤S15，维持交通号志400的切换时间周期T。在步骤S30中，当缓冲区A被判断为阻塞时，切换路口的一交通号志400。

于部分实施方式中，判断缓冲区A是否阻塞的步骤S20与切换交通号志的步骤S30是无中断地运作。亦即，当缓冲区A被判断为阻塞时，交通号志400会被快速地切换，步骤S20与步骤S30之间实质上不存在时间差。如此一来，交通号志的切换系统10可即时地依据车流量的状况，快速地调整交通号志的切换。

参照图4。图4为依据本申请的部分实施方式的用于交通号志的切换方法的步骤S20的流程图，步骤S20更包含以下步骤。在步骤S202中，当车辆相关参数被判断为大于预设值时，拍摄缓冲区A中的车辆影像。在步骤S204中，分析车辆影像以输出影像分析结果，且影像分析结果与缓冲区A是否阻塞相关。举例而言，当影像分析结果为阻塞时，缓冲区A被判断为阻塞。

于本申请的多个实施方式中，交通号志的切换系统及其方法可藉由压力感测模组、道路状况判断模组判断车流量，再搭配号志调整模组改变交通号志，使得交通号志可依据车流量状况即时且自动地切换，亦即，调整交通号志的切换时间周期，从而避免车辆阻塞于路口中，进而改善交通顺畅度。

于本发明的部分实施方式中，虽然本发明已以多种实施方式申请如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种用于交通号志的切换系统，其特征在于，包含：

一压力感测模组，设置于路口的一缓冲区中，该压力感测模组是用以藉由压力感测的方式得到位于该缓冲区中的一车辆相关参数；

一道路状况判断模组，用以当该车辆相关参数大于一预设值时，判断该缓冲区是否阻塞；以及

一号志调整模组，用以当该缓冲区被判断为阻塞时，切换一交通号志。

2.如权利要求1所述的用于交通号志的切换系统，其特征在于，其中该道路状况判断模组更包含：

一影像拍摄模组，用以当该车辆相关参数大于该预设值时，拍摄位于该缓冲区中的一车辆影像；以及

一影像分析模组，用以分析该车辆影像以输出一影像分析结果，其中该号志调整模组是用以根据该影像分析结果切换该交通号志。

3.如权利要求1所述的用于交通号志的切换系统，其特征在于，其中该道路状况判断模组与该号志调整模组是无中断地运作。

4.如权利要求1所述的用于交通号志的切换系统，其特征在于，其中该压力感测模组所侦测的该车辆相关参数包含该缓冲区于单位时间内被车辆所占据的面积。

5.如权利要求1所述的用于交通号志的切换系统，其特征在于，其中该压力感测模组与该道路状况判断模组是无中断地运作。

6.一种用于交通号志的切换方法，其特征在于，包含：

判断位于路口的一缓冲区中的一压力感测模组所侦测到的一车辆相关参数是否大于一预设值；

当该车辆相关参数被判断为大于该预设值时，判断该缓冲区是否阻塞；以及

当该缓冲区被判断为阻塞时，切换该路口的一交通号志。

7.如权利要求6所述的用于交通号志之切换方法，其特征在于，其中该判断该缓冲区是否阻塞包含：

当该车辆相关参数被判断为大于该预设值时，拍摄位于该缓冲区中的一车辆影像；

分析该车辆影像以输出一影像分析结果，其中该影像分析结果与该缓冲区是否阻塞相关。

8.如权利要求6所述的用于交通号志的切换方法，其特征在于，其中该判断该缓冲区是否阻塞是由一道路状况判断模组执行，且该切换该交通号志是由一号志调整模组所执行，

其中该道路状况判断模组的运作时间与该号志调整模组的运作时间无间隔，或该道路状况判断模组与该号志调整模组的运作时间间隔约等于该道路状况判断模组将一信号传递至该号志调整模组的所需时间。

9.如权利要求6所述的用于交通号志的切换方法，其特征在于，其中该判断该车辆相关参数是否大于该预设值包含：

判断该缓冲区于单位时间内被车辆所占据的面积是否大于一预设面积。

10.如权利要求6所述的用于交通号志的切换方法，其特征在于，其中该压力感测模组与该道路状况判断模组是无中断地运作。