CN109686116A - 交通灯信息提供系统、交通灯信息提供方法及所用服务器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及交通灯信息提供系统、交通灯信息提供方法及所用服务器。交通灯信息提供系统包括车辆和被配置成与车辆通信的服务器，并且交通灯信息提供系统向车辆提供与交通灯的颜色变化有关的信息。车辆向服务器发送车辆数据，该车辆数据包括当车辆从在路口处的停止状态恢复行驶时车辆的时间信息和位置信息。服务器基于车辆数据来操作并存储设置在路口处的交通灯从红灯到绿灯的变化周期。服务器将基于所存储的变化周期的指示交通灯变为绿灯的定时的信息发送至接近路口的车辆。

Description

交通灯信息提供系统、交通灯信息提供方法及所用服务器

本非临时申请基于2017年10月19日向日本专利局提交的日本专利申请第2017-202799号，其全部内容据此通过引用并入。

技术领域

本公开内容涉及交通灯信息提供系统和交通灯信息提供方法以及用于其的服务器，并且更特别地涉及向车辆提供与交通灯的颜色变化有关的信息的技术。

背景技术

已知绿波驾驶支持系统，其旨在通过在行驶期间给出关于车辆可以在绿灯时通过下一路口的速度的通知来抑制与红灯处的停止有关的加速和减速以减少能量损耗和CO2排放。

国际公布WO2014/115309公开了一种移动辅助系统，其被配置成基于通过使用社交网络服务(SNS)的发布服务获得的交通灯信息来呈现交通灯的剩余点亮时间。

发明内容

在基于道路与车辆通信的常规可用驾驶支持系统中，应该在设置有交通灯的每个路口处设置用于向车辆发送交通灯信息的路旁装置。因此，系统的建造成本很高并且难以实现该系统。

在国际公布WO2014/115309中公开的系统中，通过使用SNS的发布服务来获得交通灯信息。因此，如上设置在路口周围的路旁装置是不必要的并且可以预期通过使用发布至SNS服务器的最新信息提供非常精确的移动辅助。

然而，国际公布WO2014/115309中公开的系统需要发布至SNS站点的与交通灯的拾取图像有关的信息。因此，当无人发布与拾取图像有关的信息时，不能指定交通灯的颜色变化周期。

本公开内容是为了解决这样的问题，并且其目的是在不引入新装置的情况下，提供能够通过指定交通灯的变化周期来提供驾驶支持的交通灯信息提供系统和交通灯信息提供方法。

根据本公开内容的交通灯信息提供系统向车辆提供与交通灯的颜色变化有关的信息。交通灯信息提供系统包括车辆和被配置成与车辆通信的服务器。车辆被配置成向服务器发送车辆数据，该车辆数据包括当车辆从在路口处的停止状态恢复行驶时车辆的时间信息和位置信息。服务器被配置成(a)基于车辆数据来操作并存储设置在路口处的交通灯从红灯到绿灯的变化周期以及(b)将基于所存储的变化周期的指示交通灯变为绿灯的定时的信息发送至接近路口的车辆。

车辆被配置成当车辆速度从红灯时在路口处的停止状态超过阈值时向服务器发送车辆数据。

根据本公开内容中的交通灯信息提供系统，服务器基于车辆数据来操作设置在路口处的交通灯的变化周期，其中，车辆数据包括当车辆从在路口处的停止状态恢复行驶时车辆的时间信息和位置信息。尽管从车辆发送车辆数据的定时基于车辆的位置信息和车辆速度来确定，但是这样的信息可以从通常设置在车辆中的装置获得。要发送的车辆数据还被配置有来自通常设置在车辆中的装置的信息。因此，根据本公开内容的交通灯信息提供系统可以在不引入新装置的情况下指定交通灯的变化周期。因此，可以抑制建造该系统的成本。

车辆被配置成当车辆从车辆处在停在路口处的车辆的最前面的状态恢复行驶时向服务器发送车辆数据。

处在红灯时停在路口处的车辆的最前面的车辆的恢复行驶的定时不受前面的车辆的影响。因此，交通灯从红灯变为绿灯的定时与处在最前面的车辆的恢复行驶的定时之间的时间延迟小于其他车辆的时间延迟。因此，通过使用位于停在路口处的车辆的最前面的车辆的恢复行驶的定时处的车辆数据能够提高变化周期的操作精确度。

服务器被配置成基于位置信息来识别交通灯并且基于针对每个识别的交通灯积累的时间信息来操作交通灯的变化周期。

根据这样的配置，可以考虑到积累的过去的数据统计地估计变化周期。因此，可以提高变化周期的操作精确度。

服务器被配置成基于与交通灯变为绿灯有关的最新时间信息和操作的变化周期来操作交通灯变为绿灯的预测时间，并且将预测时间发送至接近路口的车辆。

根据这样的配置，可以考虑到最新的变为绿灯的时间来预测随后的变为绿灯的时间。可以提高随后的变为绿灯的定时——该定时的通知应该被向用户给出——的精确度。

服务器被配置成根据月份、星期几、一天中的时间中的至少任意一个类别来操作并存储识别的交通灯的变化周期。

根据这样的配置，通过针对每个交通灯精细地设置时间段，可以提高变化周期的操作精确度并且可以提高预测的交通灯的变化时间的精确度。

根据本公开内容的另一方面的交通灯信息提供方法是在包括车辆和被配置成与车辆通信的服务器的系统中提供与交通灯的颜色变化有关的信息的方法。交通灯信息提供方法包括：(a)向服务器发送车辆数据，该车辆数据包括当车辆从在路口处的停止状态恢复行驶时车辆的时间信息和位置信息；(b)基于车辆数据来操作并存储设置在路口出的交通灯从红灯到绿灯的变化周期；以及(c)将基于所存储的变化周期的指示交通灯变为绿灯的定时的信息发送至接近路口的车辆。

根据本公开内容的另一方面的服务器被包括在用于向车辆提供与交通灯的颜色变化有关的信息的交通灯信息提供系统中。服务器被配置成与车辆通信。服务器被配置成：(a)接收车辆数据，该车辆数据包括当车辆从在路口处的停止状态恢复行驶时车辆的时间信息和位置信息；(b)基于车辆数据来操作并存储设置在路口处的交通灯从红灯到绿灯的变化周期；以及(c)将基于所存储的变化周期的指示交通灯变为绿灯的定时的信息发送至接近路口的车辆。

根据本公开内容，交通灯信息提供系统可以基于通过使用GPS获得的车辆的位置信息和从车辆速度传感器获得的车辆速度信息来指定交通灯的变化周期。因此，交通灯的变化周期可以在不引入新装置的情况下被指定。因此，可以抑制建造该系统的成本。

本公开内容的前述及其他目的、特征、方面和优点根据以下结合附图对本公开内容进行的更详细描述将变得更加明显。

附图说明

图1是示意性地示出根据本实施方式的交通灯信息提供系统的整体配置的图。

图2是用于说明图1中车辆和服务器的细节的框图。

图3是用于说明用于从车辆向服务器发送车辆数据的处理的流程图。

图4是示出图3中从车辆向服务器发送的示例性车辆数据的图。

图5是用于说明服务器中执行的用于操作交通灯的变化周期的处理的流程图。

图6是用于说明操作交通灯的变化周期的方法的第一图。

图7是用于说明操作交通灯的变化周期的方法的第二图。

图8是示出图5中生成的示例性变化周期的数据的图。

图9是用于说明服务器中执行的用于操作交通灯的预测变化时间的处理的流程图。

图10是示出从服务器向车辆发送的与交通灯的预测变化时间有关的示例性数据的图。

图11是示出车辆的导航装置上的示例性表示的图。

具体实施方式

下面将参照附图详细地描述本公开内容的实施方式。附图中相同或者相应的元素具有相同的分配的附图标记并且不再重复对于其的描述。

图1是示意性地示出根据本实施方式的交通灯信息提供系统10的整体配置的图。参照图1，交通灯信息提供系统10包括多个车辆100(多个车辆100在下面也被简称为“车辆”)和可以与车辆100通信的服务器200。车辆100和服务器200被配置成通过通信网络300——例如因特网和电话线路——向彼此发送信息以及从彼此接收信息。车辆100和服务器200可以不经由通信网络300而直接彼此通信。

在交通灯信息提供系统10中，服务器200基于从车辆100获得的信息来操作设置在每个路口处的交通灯的颜色变化周期，并且向车辆100发送交通灯下次将变成绿灯的时间信息。在车辆100中，给予驾驶者从服务器200发送的时间信息，使得驾驶支持被提供以减少针对红灯的减速或者避免在红灯处的停止。因此，这可以有助于减少与可能进行的减速和停止有关的能量损耗和CO2排放。

(车辆和服务器的配置)

图2是用于说明图1中车辆100和服务器200的细节的框图。参照图2，车辆100包括摄像机110、速度检测器120、控制装置130、存储装置140、通信单元150和导航装置160。这些装置被配置成通过数据总线170向彼此发送信息以及从彼此接收信息。

通信单元150是车辆100与通信网络300之间的通信接口。车辆100通过通信单元150向服务器200发送信息和从服务器200接收信息。

摄像机110例如通过电荷耦合装置(CCD)摄像机来实现，并且附接至摄像机可以拍摄车辆100前方的视频的位置处。摄像机110被安装例如作为用于记录车辆100遭遇事故时的视频的仪表板摄像机的一部分。使用摄像机110拍摄的视频通过通信单元150被发送至服务器200。

速度检测器120检测车辆100的行驶速度。速度检测器120可以是用于检测轮子旋转速度的旋转传感器或者使用激光束的速度传感器。

导航装置160包括显示器162、音频输出部164和位置检测器166。显示器162例如通过液晶板来实现并且在存储于存储装置140中的地图信息上示出车辆100的位置或者示出对至目的地的路线的引导。在向显示器162提供触摸面板功能的情况下，显示器162也用作接受用户的操作的输入单元。音频输出部164通过语音和声音输出对路线的引导、异常情况出现时的警报、或者行驶期间给用户的建议。

位置检测器166通过使用全球定位系统(GPS)来获得车辆100的绝对位置信息。导航装置160基于获得的位置信息在显示器162上示出车辆100的位置。位置检测器166向服务器200输出获得的位置信息。

控制装置130包括中央处理单元(CPU)、存储装置例如存储器、以及输入输出缓冲器(这些均未示出)，并且以集中的方式控制整个车辆100。控制装置130包括车辆数据生成器132和显示数据生成器134。

车辆数据生成器132生成与设置在路口的交通灯的颜色的变化定时有关的数据(这在下面也被称为“车辆数据”)并且将车辆数据发送至服务器200。如之后将描述的，服务器200基于来自车辆100的车辆数据来操作交通灯从红灯到绿灯的变化周期，并且基于变化周期预测交通灯变为绿灯的时间。

显示数据生成器134接收与通过服务器200预测的变为绿灯的时间有关的信息并且生成用于在导航装置160的显示器162上表示的数据。

服务器200包括控制器210、存储装置220和通信单元230。控制器210包括变化周期操作单元212和变化时间预测器214。

通信单元230是服务器200与通信网络300之间的通信接口。服务器200通过通信单元230向车辆100发送信息和从车辆100接收信息。

控制器210包括中央处理单元(CPU)、存储装置例如存储器、以及输入输出缓冲器(这些均未示出)。控制器210包括变化周期操作单元212和变化时间预测器214。变化周期操作单元212基于包括在从车辆100发送的车辆数据中的信息来操作设置在路口处的交通灯从红灯到绿灯的变化周期。操作的变化周期被针对每个交通灯存储在存储装置220中。

当感测到车辆100接近路口时，变化时间预测器214基于与存储于存储装置220中的变化周期有关的数据来预测设置在路口的交通灯变为绿灯的时间并且将预测的时间发送至车辆100。

车辆100在导航装置160的显示器162上示出从服务器200获得的预测时间并且通知用户该预测时间。可替选地，车辆100可以基于获得的预测时间和车辆100的位置给出关于车辆能够在到达路口时在绿灯情况下通过该路口的推荐速度的通知。因此，可以减少在车辆100到达路口时由于交通灯的红灯而由用户对车辆100进行的减速或者停止，使得可以减少能量损耗和CO2排放。

(控制的内容的描述)

在这样能够所谓绿波驾驶支持的系统中，应该收集与每个路口处的交通灯有关的信息。在常规可用的系统中，应该在每个设置有交通灯的路口处设置用于向车辆发送与交通灯有关的信息的路旁装置。因此，建造用于建造系统的基础设施的成本很高并且难以实现该系统。

在本实施方式中，采用了以下方法：该方法基于已经常规地用于车辆中的车辆的位置信息和车辆速度信息来操作每个路口处的交通灯从红灯到绿灯的变化周期，并且基于操作的变化周期来预测未来变为绿灯的时间。

具体地，当车辆100的车辆数据生成器132基于地图信息和通过导航装置160获得的车辆100的位置信息以及来自速度检测器120的车辆速度信息检测到车辆100从在路口处的停止状态恢复行驶(即，车辆速度达到规定的阈值αkm/h(>0))时，此时车辆100的位置信息和时间信息被发送至服务器200。

车辆100在路口处的停止状态通常被认为是由于路口处的红色交通灯。在很多情况下，在交通灯从红灯变为绿灯的定时处从停止状态恢复行驶。因此，本实施方式中，认为车辆100从在路口处的停止状态恢复行驶的定时是路口处的交通灯从红灯变为绿灯的定时，所以可以在不执行复杂的处理例如图像分析的情况下使用现有装置检测交通灯的颜色变化的定时。

优选在车辆停在由于等待交通灯而停在路口处的多个车辆的最前面(即，最接近路口的位置)的情况下发送车辆数据。如果另一车辆停在车辆100之前，则即使交通灯从红灯变为绿灯，车辆100也不能够立刻开始行驶，并且存在交通灯的实际变化定时与车辆100的启动定时之间的时间延迟。

下面将更详细地描述在本实施方式中的交通灯信息提供系统10中的车辆100和服务器200中执行的处理。

图3是用于说明用于从车辆100向服务器200发送车辆数据的处理的流程图。图3中示出的流程图以及稍后将描述的图5和图9中示出的流程图由于每规定时段或者在满足规定条件时从主例程调用存储在车辆100的控制装置130中的或服务器200的控制器210中的程序而被执行。可替选地，流程图中的一些步骤或者全部步骤也可以通过专用硬件(电子电路)来处理。

参照图3，在步骤(步骤在下面被缩写为S)100中车辆100判定车辆100是否停止在停在路口处的车辆的最前面。例如，这样的判定可以基于从路口至车辆100的距离来做出。可替选地，可以基于来自摄像机110的视频或者来自未示出的超声传感器的信息检测到再车辆100之前不存在车辆。

当车辆100不在车辆的最前面时(S100中否)，跳过随后的处理并且处理结束。当车辆100在车辆的最前面时(S100中是)，处理继续进行至S110并且车辆100判定车辆速度是否从停止状态(＝0km/h)增加至规定的阈值(αkm/h)，即，已经从停止状态恢复行驶。当车辆速度低于阈值时(S110中否)，由于缓慢行进(creeping)和尚未恢复行驶，因此车辆100保持停止或者以低速行驶。因此，跳过步骤S120中的处理并且处理结束。

当车辆速度高于阈值并且已经恢复行驶时(S110中是)，车辆100判定交通灯已经从红灯变为绿灯并且处理继续进行至S120。在S120中，车辆100向服务器200发送包括车辆当时的位置信息和时间的车辆数据。

图4是示出通过服务器200获得的示例性车辆数据的图。参照图4，车辆数据包括车辆的位置(车辆位置)、时间和时期以及星期几。在车辆位置字段中示出的坐标(X,Y,Z)中，X表示经度，Y表示纬度，以及Z表示海拔。车辆100在路口处的停留时间和当车辆保持停止时来自摄像机110的视频也可以作为车辆数据被一起发送。

对于步骤S100，示出了当车辆100不是处在最前面的车辆时不向服务器200发送数据的示例。然而，当车辆100不是处在最前面的车辆时，可以根据从路口至停止位置的距离来修正恢复行驶的时间并且然后可以将车辆数据发送至服务器200。

现在将参照图5至图8描述在服务器200中执行的用于操作交通灯的变化周期的处理。图5是在服务器200中执行的用于操作变化周期的处理的流程图。

参照图5，在S200中服务器200判定服务器200是否已经接收到来自车辆100的车辆数据。当服务器没有接收到车辆数据时(S200中否)，跳过随后的处理并且处理结束。

当已经接收到车辆数据时(S200中是)，处理继续进行至S210并且服务器200根据接收的车辆数据来获得位置信息并且指定车辆100停止的路口。服务器200的存储器220提前存储表示路口与设置在该路口的交通灯之间的对应关系的信息。服务器200基于该信息来获得设置在车辆100停止的路口处的交通灯的标识符(标识符在下面也被称为“交通灯ID”)。

在步骤S220中，服务器220基于针对指定的交通灯ID存储在存储装置220中的最近的时间信息和从车辆100获得的时间信息来操作交通灯变为绿灯的周期。

服务器200生成其中从车辆100获得的最新时间信息和存储在存储装置220中的过去时间信息被按时间顺序排列(图6)的数据并且操作相邻时间之间的差(即，从前次变为绿灯到现在变为绿灯的变化周期)。用户使车辆开始行驶的定时会根据周围的环境或者用户的注意力而变化。因此，如上基于时间差得到的周期也会变化。因此，服务器200基于操作的周期以统计方法操作交通灯的变化周期。具体地，服务器200生成操作的周期的分布(直方图)(图7)并且例如基于直方图中的中间值(中值)或平均值来操作交通灯的变化周期T。

在S230中服务器200将针对每个交通灯ID的操作的变化周期存储为分成如图8所示的示例中的月份、星期几和一天中的时间的图。通过这样针对每个类别(category)来存储变化周期，其变化周期被针对每个季节、一周中的每天和一天中的每一时间来不同地设置的交通灯的变化时间也可以被适当地预测。用于存储变化周期的类别不限于图8中示出的那些并且可以采用另外的类别。

现在将描述用于基于存储的变化周期来预测车辆在不久的将来将到达的交通灯的变化时间并且向车辆通知预测的下次变化时间(预测的变化时间)的配置。

图9是用于说明在服务器200中执行的用于操作预测的交通灯的变化时间的处理的流程图。

参照图9，在S300中服务器200判定是否服务器200已经接收到来自车辆100的与预测的交通灯的变化时间有关的请求信息。请求信息在车辆100接近路线上的路口时从车辆100被发送至服务器200。该请求信息包括用于标识车辆100的信息、路口的位置信息以及与车辆100将到达路口的预测时间有关的信息。请求信息由车辆数据生成器132基于从车辆100的导航装置160获得的数据来生成。

当未接收到请求信息时(S300中否)，跳过随后的处理并且处理结束。当已经接收到请求信息时(S300中是)，处理继续进行至S310并且服务器200基于包括在请求信息中的路口的位置信息来从存储装置220获得设置在路口处的交通灯的交通灯ID。

在S320中服务器200利用获得的交通灯ID通过参照存储在存储装置220中的图(图8)来获得交通灯的变化周期数据Tr。服务器200从存储器220获得与交通灯变为绿灯的时间有关的最新数据t0(S330)。服务器200基于获得的变化周期数据Tr和最新的变化时间t0操作在当前时间点之后的预测变化时间(t0+n×Tr)(S340)，其中n表示不小于1的整数。n＝1表示下一预测变化时间以及n＝2表示在下一预测变化时间之后的预测变化时间。

此后，在S350中服务器200向车辆100发送如图10中所示的与交通灯ID有关的关于预测变化时间的信息。

在车辆100中，从服务器200发送的关于预测变化时间的信息示出在导航装置160的显示器162上。图11是示出导航装置160的显示器162上的示例性表示的图。参照图11，显示器162示出预测的车辆100所接近的交通灯下一次将变成绿色的时间以及预测的车辆100将到达路口的时间。

例如，在图11中，预测的交通灯下一次将变为绿色的时间是十二点十分零秒以及预测的车辆100将到达设置了交通灯的路口的时间是十二点九分三十秒。在该示例中，在保持目前的车辆速度的情况下，交通灯在车辆到达路口的时间点处还没有变成绿色并且预测车辆在红灯处停止大约三十秒。在该情况下，例如，通过稍微使车辆100减速并且延迟到达路口的时间，用户可以在绿灯时通过路口。

还可以在显示器162上示出推荐的车辆速度，以在车辆到达路口的时间处在绿灯的情况下通过路口。

如上所述，本实施方式中的信号信息提供系统中，将车辆从在路口处的停止状态恢复行驶的定时认为是交通灯变为绿灯的定时，并且通过服务器收集该时间处与车辆有关的信息。因此，指定每个交通灯的变化周期。可以使用导航装置中设置的位置检测功能来获得从车辆发送的信息，并且可以使用速度检测器例如车辆速度传感器获得行驶的恢复。因此，根据本实施方式的信号信息提供系统可以在不引入新装置的情况下使用来自常规安装在车辆上的装置的信息来指定交通灯的变化周期并且因此可以使用低成本建造该系统。

尽管已经描述了本公开内容的实施方式，但是应该理解的是本文公开的实施方式在每个方面都是说明性的而非限制性的。本公开内容的范围通过权利要求的各项来限定并且旨在包括与权利要求的各项等价的范围和含义内的任何修改。

Claims (8)

1.一种交通灯信息提供系统，用于向车辆提供与交通灯的颜色变化有关的信息，所述交通灯信息提供系统包括：

车辆；以及

服务器，其被配置成与所述车辆通信，

所述车辆被配置成向所述服务器发送车辆数据，所述车辆数据包括当所述车辆从在路口处的停止状态恢复行驶时所述车辆的时间信息和位置信息，

所述服务器被配置成：

基于所述车辆数据来操作并存储设置在所述路口处的交通灯从红灯到绿灯的变化周期，以及

将基于所存储的变化周期的指示所述交通灯变为绿灯的定时的信息发送至接近所述路口的车辆。

2.根据权利要求1所述的交通灯信息提供系统，其中，

所述车辆被配置成当车辆速度从红灯时在所述路口处的所述停止状态超过阈值时向所述服务器发送所述车辆数据。

3.根据权利要求1或2所述的交通灯信息提供系统，其中，

所述车辆被配置成当所述车辆从所述车辆处在停在所述路口处的车辆的最前面的状态恢复行驶时向所述服务器发送所述车辆数据。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的交通灯信息提供系统，其中，

所述服务器被配置成基于所述位置信息来识别所述交通灯并且基于针对每个识别的交通灯积累的所述时间信息来操作所述交通灯的所述变化周期。

5.根据权利要求4所述的交通灯信息提供系统，其中，

所述服务器被配置成基于与所述交通灯变为绿灯有关的最新时间信息和所操作的变化周期来操作所述交通灯变为绿灯的预测时间，并且将所述预测时间发送至接近所述路口的所述车辆。

6.根据权利要求4所述的交通灯信息提供系统，其中，

所述服务器被配置成根据月份、星期几和一天中的时间中的至少任意一个类别来操作并存储所识别的交通灯的所述变化周期。

7.一种交通灯信息提供方法，其在包括车辆和被配置成与所述车辆通信的服务器的系统中提供与交通灯的颜色变化有关的信息，所述交通灯信息提供方法包括：

向所述服务器发送车辆数据，所述车辆数据包括当所述车辆从在路口处的停止状态恢复行驶时所述车辆的时间信息和位置信息；

基于所述车辆数据来操作并存储设置在所述路口处的交通灯从红灯到绿灯的变化周期；以及

将基于所存储的变化周期的指示所述交通灯变为绿灯的定时的信息发送至接近所述路口的车辆。

8.一种服务器，其被包括在用于向车辆提供与交通灯的颜色变化有关的信息的交通灯信息提供系统中，

所述服务器被配置成与所述车辆通信；并且

所述服务器被配置成：

接收车辆数据，所述车辆数据包括当所述车辆从在路口处的停止状态恢复行驶时所述车辆的时间信息和位置信息，

基于所述车辆数据来操作并存储设置在所述路口处的交通灯从红灯到绿灯的变化周期，以及

将基于所存储的变化周期的指示所述交通灯变为绿灯的定时的信息发送至接近所述路口的车辆。