CN112349086A - 路口车速决策方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种路口车速决策方法及其系统，路口车速决策方法包含数据取得运算步骤：判断通过路口的来车中预计通过节点的来车，并取其预计通过节点的第一时间；判断主车路径上是否包含前车，若有，取得前车预计通过节点的第二时间；判断主车是否预计于路口等待红灯，若是则取得红灯时间；及主车具有通过任一节点的最佳时间及预计时间，各预计时间与其对应的各最佳时间的差值为时间差，基于第一时间、第二时间及红灯时间，最小化各时间差。路口车速决策方法还包含速度调整步骤：依预计时间调整或维持主车的车速。借此可以安全且有效率地通过路口。

Description

路口车速决策方法及其系统

技术领域

本发明是有关于一种车速决策方法及其系统，且尤其是有关一种应用于通过一路口的路口车速决策方法及其系统。

背景技术

一般而言，十字路口或道路交会处具有多方向的车辆转弯或直行交会，因此在通过路口时，需要依驾驶的判断来进行加速、减速或定速行驶，一旦驾驶判断错误，交通事故便会发生。根据美国统计局的统计，2008年于十字路口或道路交会处发生交通事故的比例高达40％；而根据德国联邦统计局的统计，2013于十字路口或道路交会处发生交通事故的比例高达47.5％，在部分国家，发生交通事故的比例甚至高达98％。

为了解决此一问题，有业者发展出自驾车路口决策，用以改善错误的驾驶决策。自驾车路口决策可分为二种，一种是基于车联网(Vehicle to Everything；V2X)的自驾车路口决策，其以管理者的角度来决策各车如何有效率地通过路口，然而，当有车联网的机台或设备故障时，此系统便无法运作。另一种为无车联网的自驾车路口决策，其主要考量点是如何安通过路口，而未考虑如何有效率地通过路口。

有鉴于此，如何有效地改善路口决策方法及其系统，使其同时考量安全性及有效率地通过路口，遂成相关业者努力的目标。

发明内容

本发明提供一种路口车速决策方法及其系统，透过最佳化预计时间与最佳时间的时间差，可以达到安全且有效率通过路口的目的。

依据本发明的一态样的一实施方式提供一种路口车速决策方法，其应用于使一主车安全通过一路口，主车预计沿一主车路径通过路口中的一或多个节点，路口车速决策方法包含一数据取得运算步骤及一速度调整步骤。数据取得运算步骤包含：判断通过路口的一或多个来车中，预计通过前述一或多个节点中至少一节点的至少一来车，取前述至少一来车预计通过前述至少一节点的至少一第一时间；判断主车的主车路径上是否包含一前车，若有前车，取得前车预计通过前述一或多个节点中至少一节点的至少一第二时间；判断主车是否预计于路口等待一红灯，若是则取得一红灯时间；及，主车具有通过前述一或多个节点中任一节点的一最佳时间及一预计时间，各预计时间与其对应的各最佳时间的差值为一时间差，基于前述至少一第一时间、前述至少一第二时间及红灯时间，最小化各时间差。而于速度调整步骤中，依预计时间调整或维持主车的一车速。

借此，透过考量来车预计通过节点的第一时间、前车预计通过节点的第二时间及红灯时间，可顾虑到通过路口的安全性，而最小化时间差可顾虑到通过路口的效率性，再依预计时间调整或维持主车的车速，可以安全且有效率地通过路口。

依据前述的路口车速决策方法的多个实施例，其中，于数据取得运算步骤中，判断主车是否进行转弯，若主车进行转弯，且前述至少一来车中有一直行者，定义一第三时间等于直行者对应的第一时间，并基于前述至少一第一时间、前述至少一第二时间、第三时间及红灯时间，最小化各时间差。

依据前述的路口车速决策方法的多个实施例，其中，于数据取得运算步骤中，进行下列式子：

subject to

|(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_jI_jw|≥Δt_wI_jw；

(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_kI_kF≥Δt_FI_kF；

(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_pI_p≥0；及

OT_i+|AT_i-OT_i|-t_redlightI_redlight≥0。

其中，i为整数且i介于1至W之间，W为前述一或多个节点的数量，OT_i表示各最佳时间，A T_i表示各预计时间，w为整数且W介于1至W之间，I_jw表示对应前述一或多个来车的事件，且对应通过前述至少一节点的前述至少一来车中非直行者的I_jw为1，其余为0，A T_j表示前述至少一第一时间，I_kF表示对应前车的事件，对应具有前车的I_kF为1，对应不具有前车的I_kF为0，AT_k表示前述至少一第二时间，I_p为对应直行者的事件，对应前述至少一来车中的直行者的I_p为1，其余为0，AT_p表示第三时间，t_redlight表示红灯时间，I_redlight表示对应等待红灯的事件，对应等待红灯的I_redlight为1，对应未等待红灯的I_redlight为0，且Δt_w及Δt_F分别表示一第一间隔时间及一第二间隔时间。

依据前述的路口车速决策方法的多个实施例，其中，Δt_w＝max(L_i，L_j)/V_i，Δt_F＝max(L_i，L_F)/V_i，L_i表示主车的车长，L_j表示前述至少一来车的车长，L_F表示前车的车长，V_i表示主车的车速。

依据前述的路口车速决策方法的多个实施例，其中，在数据取得运算步骤中，主车距离路口200公尺前开始取得前述至少一第一时间、前述至少一第二时间、第三时间及红灯时间。

依据前述的路口车速决策方法的多个实施例，其中，于速度调整步骤中，若通过一节点的一预计时间大于其对应的最佳时间，车速每秒减少10.58km/(hr·s)直到通过前述一节点或车速降至零为止。

依据前述的路口车速决策方法的多个实施例，其中，于数据取得运算步骤中，主车以一接收器接收一环境信号，且环境信号包含前述至少一第一时间、前述至少一第二时间及红灯时间。

依据前述的路口车速决策方法的多个实施例，其中，于数据取得运算步骤中，主车以至少一感测器取得前述至少一第一时间、前述至少一第二时间及红灯时间。

依据前述的路口车速决策方法的多个实施例，其中，主车的一控制单元接收一转弯信号以判定主车是否进行转弯。

依据前述的路口车速决策方法的多个实施例，其中，路口具有十字型路口型式、Y字型路口型式或T字型路口型式。

依据本发明的另一态样的一实施方式提供一种路口车速决策系统，应用于前述的路口车速决策方法且包含一控制单元及一接收器，控制单元设置于主车，接收器设置于主车且信号连接控制单元，接收器接收来自一车联网的一环境信号，环境信号包含前述至少一第一时间、前述至少一第二时间及红灯时间。

依据本发明的另一态样的另一实施方式提供一种路口车速决策系统，应用于前述的路口车速决策方法且包含一控制单元及至少一感测器，控制单元设置于主车，至少一感测器设置于主车且信号连接控制单元，前述至少一感测器侦测前述一或多个来车、前车及红灯，以使控制单元取得前述至少一第一时间、前述至少一第二时间及红灯时间。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的一种路口车速决策方法的方块示意图；

图2绘示图1的路口车速决策方法所应用的一路口的示意图；

图3绘示图1的路口车速决策方法所应用的另一路口的示意图；

图4绘示图1的路口车速决策方法的步骤流程图；以及

图5绘示依照本发明另一实施例的一种路口车速决策系统的方块示意图。

【符号说明】

100 路口车速决策方法

110 数据取得运算步骤

120 速度调整步骤

200 路口车速决策系统

210 控制单元

220 感测器

230 接收器

A1、A2 节点

B1、B2、B3、B4 节点

D1、D2、D3、D4 来车

d1、d2、d3、d4 来车路径

E1 主车

e1 主车路径

F1 前车

f1 前车路径

H1 车联网

I1、I2 路口

R1 红灯

S01、S02、S03、S04 步骤

具体实施方式

以下将参照附图说明本发明的实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，阅读者应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些习知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示；并且重复的元件将可能使用相同的编号或类似的编号表示。

此外，本文中当某一元件(或机构或模组等)“连接”、“设置”或“耦合”于另一元件，可指所述元件是直接连接、直接设置或直接耦合于另一元件，亦可指某一元件是间接连接、间接设置或间接耦合于另一元件，意即，有其他元件介于所述元件及另一元件之间。而当有明示某一元件是“直接连接”、“直接设置”或“直接耦合”于另一元件时，才表示没有其他元件介于所述元件及另一元件之间。而第一、第二、第三等用语只是用来描述不同元件或成分，而对元件/成分本身并无限制，因此，第一元件/成分亦可改称为第二元件/成分。且本文中的元件/成分/机构/模组的组合非此领域中的一般周知、常规或习知的组合，不能以元件/成分/机构/模组本身是否为习知，来判定其组合关系是否容易被技术领域中的通常知识者轻易完成。

请参阅图1及图2，其中图1绘示依照本发明一实施例的一种路口车速决策方法100的方块示意图，图2绘示图1的路口车速决策方法100所应用的一路口I1的示意图。路口车速决策方法100应用于使一主车E1安全通过一路口I1，主车E1预计沿一主车路径e1通过路口I1中的一或多个节点A1、A2，路口车速决策方法100包含一数据取得运算步骤110及一速度调整步骤120。

数据取得运算步骤110包含：判断通过路口I1的一或多个来车D1、D2、D3中，预计通过前述一或多个节点A1、A2中至少一节点A1、A2的至少一来车D2、D3，取前述至少一来车D2、D3预计通过前述至少一节点A1、A2的至少一第一时间；判断主车E1的主车路径e1上是否包含一前车F1，若有前车F1，取得前车F1预计通过前述一或多个节点A1、A2中至少一节点A1、A2的至少一第二时间；判断主车E1是否预计于路口I1等待一红灯R1，若是则取得一红灯时间；及，主车E1具有通过前述一或多个节点A1、A2中任一节点A1、A2的一最佳时间及一预计时间，各预计时间与其对应的各最佳时间的差值为一时间差，基于前述至少一第一时间、前述至少一第二时间及红灯时间，最小化各时间差。

于速度调整步骤120中，依预计时间调整或维持主车E1的一车速。

借此，透过考量来车D2、D3预计通过节点A1、A2的第一时间、前车F1预计通过节点A1、A2的第二时间及红灯时间，可顾虑到通过路口I1的安全性，而最小化时间差可顾虑到通过路口I1的效率性，再依预计时间调整或维持主车E1的车速，可以安全且有效率地通过路口I1。后面将详细的说明路口车速决策方法100的细节。

如图2所示，路口I1可以具有十字型路口型式，路口I1具有四个节点A1、A2、B1、B2，四个节点A1、A2、B1、B2表示在车辆通过路口I1时可能的碰撞点，四个节点A1、A2、B1、B2的座标可记录于一图资，图资亦可包含如路口I1的停止线、速度上限、路口I1的结束线座标等其他数据，且图资可以是事先载入于主车E1。在其他实施例中，路口亦可具有Y字型或T字型路口型式，不以此为限。

进一步地，于数据取得运算步骤110中，主车E1以一接收器接收一环境信号，且环境信号包含前述至少一第一时间、前述至少一第二时间及红灯时间。环境信号可由一车联网(Vehicle to Everything；V2X)即时传送给主车E1，透过利用接收器接收自车联网发出的环境信号，主车E1可以即时且直接取得所有的数据资料，而有利于后续的运算，图资亦可以是透过车联网取得。在其他实施例中，主车可以至少一感测器取得前述至少一第一时间、前述至少一第二时间及红灯时间，而不需接收车联网的环境信号，或是在车联网失效时，改以感测器取得所有的数据资料，不以此为限。

基于图资及环境信号，可取得下列数据资料：主车E1具有主车路径e1，且主车路径e1预计通过节点A1、A2而不通过节点B1、B2。一或多个来车D1、D2、D3的数量为三，来车D1具有一来车路径d1且来车路径d1预计通过节点B1、B2，来车D2具有一来车路径d2且来车路径d2预计通过节点A1、B1，来车D3具有一来车路径d3且来车路径d3预计通过节点B2、A2。主车E1的前方具有前车F1，前车F1具有一前车路径f1且前车路径f1预计通过节点A1、A2。

一般而言，各车道会有一最高速限，而在无任何来车D1～D3、前车F1及红灯R1的情况下，主车E1可以用最高速限通过路口I1中的节点A1、A2，此即最佳时间，但受限于来车D1～D3、前车F1及红灯R1，会造成时间的延迟。为了要安全通过路口I1，主车E1需在通过节点A1、A2时与来车D2、D3不发生碰撞，且与前车F1保持安全的距离，同时若有红灯R1，亦需先等待红灯时间，此些均是造成时间延迟的因素。

为了要有效率地通过路口I1，主车E1实际通过路口I1的时间要尽可能接近最佳时间，并满足上述的条件。故可先设定通过节点A1、A2的预计时间，并最小化时间差(预计时间与最佳时间的差值)，最后再以此预计时间为基准进行加减速，让主车E1实际通过路口I1的时间等于此预计时间。

是以，可进行式(1)至式(4)：

subject to

|(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_jI_jw|≥Δt_wI_jw (2)；

(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_kI_kF≥Δt_FI_kF (3)；及

OT_i+|AT_i-OT_i|-t_redlightI_redlight≥0 (4)。

其中，i为整数且i介于1至W之间，W为主车E1预计通过路口I1中的一或多个节点A1、A2的数量，OT_i表示各最佳时间，A T_i表示各预计时间，w为整数且w介于1至W之间，I_jw表示对应前述一或多个来车D1、D2、D3的事件，且对应通过至少一节点A1、A2的至少一来车D2、D3的I_jw为1，其余为0，A T_j表示前述至少一第一时间，I_kF表示对应前车F1的事件，对应具有前车F1的I_kF为1，对应不具有前车F1的I_kF为0，A T_k表示前述至少一第二时间，t_redlight表示红灯时间，I_redlight表示对应等待红灯R1的事件，对应等待红灯R1的I_redlight为1，对应未等待红灯R1的I_redlight为0，且Δt_w及Δt_F分别表示一第一间隔时间及一第二间隔时间。

可设定Δt_w＝max(L_i，L_j)/V_i，Δt_F＝max(L_i，L_F)/V_i，L_i表示主车E1的车长，L_j表示来车D1、D2、D3的车长，L_F表示前车F1的车长，V_i表示主车E1的车速，或者直接设定Δt_w、Δt_F为一固定值而不依车速变化，或设定Δt_w相等于Δt_F，此第一间隔时间及第二间隔时间可依实际需求调整，不以上述揭露为限。

由于主车E1预计通过路口I1中的节点A1、A2，故W＝2。主车E1通过节点A1的最佳时间及预计时间分别为OT₁及A T₁，主车E1自节点A1开始通过节点A2的最佳时间及预计时间分别为OT₂及A T₂。

对来车D1来说，其通过节点B1及节点B2但未通过节点A1、A2，故来车D1对应节点A1及对应节点A2的I_j1、I_j2均为0，故对来车D1对主车E1预计通过节点A1、A2的预计时间无影响。

对来车D2来说，其预计通过节点A1及节点B1，因此来车D2对应节点A1的I_j1为1，来车D2对应节点A2的I_j2为0。是以，只有对应I_j1为1的第一时间ATj(指来车D2预计通过节点A1的第一时间)会影响主车E1预计通过节点A1的预计时间，而来车D2对主车E1预计通过节点A2的预计时间无影响。

对来车D3来说，其预计通过节点B2及节点A2，因此来车D3对应节点A1的I_j1为0，来车D3对应节点A2的I_j2为1。是以，只有对应I_j2为1的第一时间A T_j(指来车D3预计通过节点A2的第一时间)会影响主车E1预计通过节点A2的预计时间，而来车D3对主车E1预计通过节点A1的预计时间无影响。

当主车E1预计通过节点A1及节点A2时，前车F1均存在，因此前车F1对应节点A1、A2的I_kF均为1。是以，前车F1对应I_kF为1的第二时间A T_k(指前车F1预计通过节点A1的第二时间)会影响主车E1预计通过节点A1的预计时间，前车F1对应I_kF为1的第二时间A T_k(指前车F1预计通过节点A2的第一时间)会影响主车E1预计通过节点A2的预计时间。

节点A1、A2与各来车D1、D2、D3的I_jw如表1所示，节点A1、A2与前车F1的I_kF如表2所示。

表1、I_jw

	D1	D2	D3
				节点A1(I<sub>j1</sub>)	0	1	0
节点A2(I<sub>j2</sub>)	0	0	1

表2、I_kF

节点A1(I<sub>kF</sub>)	1
		节点A2(I<sub>kF</sub>)	1

在最佳化时间差时，可以先最小化对应节点A1的时间差的绝对值，即|AT₁-OT₁|，若此时主车E1需等待红灯R1，则预计通过节点A1的预计时间会受红灯时间、来车D2预计通过节点A1的第一时间及前车F1预计通过节点A1的第二时间影响。之后，再最小化对应节点A2的时间差的绝对值，即|AT₂-OT₂|，主车E1通过节点A2的预计时间会受来车D3预计通过节点A2的第一时间及前车F1预计通过节点A2的第二时间影响。最后能使主车E1在保持安全通过路口I1的原则下，以较接近最佳时间的情况下通过路口I1。

请参阅图3，其中图3绘示图1的路口车速决策方法100所应用的另一路口I2的示意图。在一状况下，为了提升通过路口I1的安全性，当主车E1在进行转弯时，可以礼让直行车。故可于数据取得运算步骤110中，判断主车E1是否进行转弯，若主车E1进行转弯，且前述至少一来车D1、D2、D3中有一直行者，定义一第三时间等于直行者对应的第一时间，并基于前述至少一第一时间、前述至少一第二时间、第三时间及红灯时间，最小化各时间差。

在一情况下，主车E1的一控制单元可接收一转弯信号以判定主车E1是否进行转弯，例如，转弯信号可以来自方向灯。在其他实施例中，主车亦可以包含GPS，由GPS座标来判定主车是否进行转弯，但不以此为限。

图3的路口I2可以具有十字型路口型式，路口I2具有六个节点A1、A2、B1、B2、B3、B4。主车E1具有主车路径e1，且主车路径e1预计通过节点A1、A2而不通过节点B1、B2、B3、B4。一或多个来车D1、D2、D3、D4的数量为四，来车D1具有一来车路径d1且来车路径d1预计通过节点A2、B3、B4；来车D2具有一来车路径d2且来车路径d2预计通过节点B1、A2；来车D3具有一来车路径d3且来车路径d3预计通过节点B3、A1、B2；来车D4具有一来车路径d4且来车路径d4预计通过节点B4。主车E1的前方具有前车F1，前车F1具有一前车路径f1且前车路径f1预计通过节点B1、B2。

是以，可进行式(5)至式(9)：

subject to

|(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_jI_jw|≥Δt_wI_jw (6)；

(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_kI_kF≥Δt_FI_kF (7)；

(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_pI_p≥0 (8)；及

OT_i+|AT_i-OT_i|-t_redlightI_redlight≥0 (9)。

其中，I_jw表示对应一或多个来车D1、D2、D3、D4的事件，且对应通过至少一节点A1、A2的至少一来车D1、D2、D3中非直行者的I_jw为1，其余为0，I_p为对应直行者D1、D2的事件，对应至少一来车D1、D2、D3中的直行者的I_p为1，其余为0，A T_p表示第三时间。

由于主车E1预计通过路口I2中的节点A1、A2，故W＝2。主车E1通过节点A1的最佳时间及预计时间分别为OT₁及A T₁，主车E1自节点A1开始通过节点A2的最佳时间及预计时间分别为OT₂及A T₂。

对来车D1来说，其预计通过节点A2、B3、B4但未通过节点A1，且来车D1的来车路径d1呈直线，故来车D1为直行者，其对应节点A2的I_p为1，对应节点A2的I_j2及对应节点A1的I_p、I_j1均为0。是以，只有对应I_p为1的第三时间A T_p(指来车D1预计通过节点A2的第一时间)会影响主车E1预计通过节点A2的预计时间，而来车D1对主车E1预计通过节点A1的预计时间无影响。

对来车D2来说，其预计通过节点B1及节点A2但未通过节点A1，且来车D2的来车路径d2呈直线，故来车D2为直行者，其对应节点A2的I_p为1，对应节点A2的I_j2及对应节点A1的I_p、I_j1均为0。是以，只有对应I_p为1的第三时间A T_p(此时的第三时间等于来车D2预计通过节点A2的第一时间)会影响主车E1预计通过节点A2的预计时间，而来车D2对主车E1预计通过节点A1的预计时间无影响。

对来车D3来说，其预计通过节点B3、A1、B2但未通过节点A2，且来车D3的来车路径d3非呈直线，故来车D3非为直行者，因此来车D3对应节点A1的I_j1为1，来车D2对应节点A2的I_j2、对应节点A1的I_p、对应节点A2的I_p均为0。是以，只有对应I_j1为1的第一时间A T_j(指来车D3通过节点A1的第一时间)会影响主车E1预计通过节点A1的预计时间，而来车D3对主车E1预计通过节点A2的预计时间无影响。

对来车D4来说，其预计通过节点B4但未通过节点A1、A2，且来车D4的来车路径d4非呈直线，故来车D4非为直行者，因此来车D4对应节点A1的I_j1、I_p及对应节点A2的I_j2、I_p均为0。故对来车D4对主车E1预计通过节点A1、A2的预计时间无影响。

当主车E1在通过节点A1前，有前车F1存在，因此前车F1对应节点A1的I_kF为1，而当主车E1由节点A1要通过节点A2时，并无前车F1，故前车F1对应节点A2的I_kF为0。是以，只有对应I_kF为1的第二时间A T_k(指前车F1预计通过节点A1的第二时间)会影响主车E1预计节点A1的预计时间。

节点A1、A2与各来车D1、D2、D3、D4的I_jw、I_p如表3所示，节点A1、A2与前车F1的I_kF如表4所示。

表3、I_jw、I_p

	D1	D2	D3	D4
					节点A1(I<sub>j1</sub>)	0	0	1	0
节点A1(I<sub>p</sub>)	0	0	0	0
					节点A2(I<sub>j2</sub>)	0	0	0	0
节点A2(I<sub>p</sub>)	1	1	0	0

表4、I_kF

节点A1(I<sub>kF</sub>)	1
		节点A2(I<sub>kF</sub>)	0

在最佳化时间差时，先最小化对应节点A1的时间差的绝对值，即|AT₁-OT₁|，若此时主车E1需等待红灯R1，则通过节点A1的预计时间会受红灯时间、来车D3预计通过节点A1的第一时间及前车F1预计通过节点A1的第二时间影响。之后，再最小化对应节点A2的时间差的绝对值，即|AT₂-OT₂|，主车E1通过节点A2的预计时间会受来车D1、D2预计通过节点A2的第一时间影响(代入第三时间作计算)。最后能使主车E1在保持安全通过路口I2的原则下，以较接近最佳时间的情况下通过路口I2。

于速度调整步骤120中，若通过一节点A1、A2的预计时间大于其对应的最佳时间，车速每秒减少10.58km/(hr·s)直到通过节点A1、A2或车速降至零为止。换句话说，当预计时间大于其对应的最佳时间时，表示主车E1的原车速过快需要降低车速，而为了避免减速度过大让驾驶不适，故以减速度10.58km/(hr·s)来进行减速，其相当于(相当于0.3g(重力加速度)，待通过节点A1后，再依下一节点A2对应的预计时间来进行速度的调整。或者，当速度以减至0时，主车E1停下，待预计时间完成，再启动前进。在其他实施例中，亦可以利用主车的原车速、预计时间及主车当下与节点的距离关系来进行加减速，不以上述揭露为限。

请参阅图4，其中图4绘示图1的路口车速决策方法100的步骤流程图。一开始，主车E1可进行步骤S01进行数据资料的取得，较佳地，于数据取得运算步骤110中，主车距离路口200公尺前开始取得前述至少一第一时间、前述至少一第二时间、第三时间及红灯时间，而能有较多的反应时间来安全通过路口。

接着，进入步骤S02，将各来车的来车路径、各第一时间、各第二时间、各第三时间及红灯时间带入式(6)至式(9)，并进入步骤S03，在满足式(6)至式(9)的情况下，进行式(5)以最小化各时间差。

之后，在计算出预计时间后，进入步骤S04进行速度的调整，并再回到步骤S02，进行下一节点的运算。

请参阅图5，其中图5绘示依照本发明另一实施例的一种路口车速决策系统200的方块示意图。路口车速决策系统200应用于图1的路口车速决策系统200且包含一控制单元210及一接收器230，控制单元210设置于主车，接收器230设置于主车且信号连接控制单元210，接收器230接收来自一车联网H1的一环境信号，环境信号包含前述至少一第一时间、前述至少一第二时间及红灯时间。

路口车速决策系统200可更包含至少一感测器220，至少一感测器220设置于主车且信号连接控制单元210。至少一感测器220可侦测前述一或多个来车、前车及红灯，以使控制单元210取得前述至少一第一时间、前述至少一第二时间及红灯时间。

主车可以透过接收器230接收来自车联网H1的环境信号，而能取得来车的数据资料。或者，主车可以利用至少一感测器220，侦测到来车的座标、速度等，而能由控制单元210取得来车的来车路径、及算出第一时间及第二时间。感测器220的数量可以是一个以上，且感测器220的类型可以不同，但如感测器220的类型可包含但不限于长短焦雷达、长短焦摄影机等，长短焦雷达可以侦测到来车与本车的距离/座标，长短焦摄影机可以拍摄到红灯的状况及红灯的秒数等。

主车可选择以车联网H1来接收数据资料或是利用至少一感测器220来侦测取得数据资料，或是主车可以主要以车联网H1来接收数据资料，并在车联网H1故障时利用至少一感测器220取得数据资料，但不以上述揭露为限。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，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所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种路口车速决策方法，应用于使一主车安全通过一路口，该主车预计沿一主车路径通过该路口中的一或多个节点，其特征在于，该路口车速决策方法包含：

一数据取得运算步骤，包含：

判断通过该路口的一或多个来车中，预计通过该一或多个节点中至少一该节点的至少一该来车，取该至少一来车预计通过该至少一该节点的至少一第一时间；

判断该主车的该主车路径上是否包含一前车，若有该前车，取得该前车预计通过该一或多个节点中至少一该节点的至少一第二时间；

判断该主车是否预计于该路口等待一红灯，若是则取得一红灯时间；及

该主车具有通过该一或多个节点中任一该节点的一最佳时间及一预计时间，各该预计时间与其对应的各该最佳时间的差值为一时间差，基于该至少一第一时间、该至少一第二时间及该红灯时间，最小化各该时间差；以及

一速度调整步骤，依该预计时间调整或维持该主车的一车速。

2.根据权利要求1所述的路口车速决策方法，其特征在于，于该数据取得运算步骤中，判断该主车是否进行转弯，若该主车进行转弯，且该至少一来车中有一直行者，定义一第三时间等于该直行者对应的该第一时间，并基于该至少一第一时间、该至少一第二时间、该第三时间及该红灯时间，最小化各该时间差。

3.根据权利要求2所述的路口车速决策方法，其特征在于，于该数据取得运算步骤中，进行下列式子：

subject to

|(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_jI_jw|≥Δt_wI_jw；

(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_kI_kF≥Δt_FI_kF；

(OT_i+|AT_i-OT_i|)-AT_pI_p≥0；及

OT_i+|AT_i-OT_i|-t_redlightI_redlight≥0.

其中，i为整数且i介于1至W之间，W为该一或多个节点的数量，OT_i表示各该最佳时间，AT_i表示各该预计时间，W为整数且W介于1至W之间，I_jw表示对应该一或多个来车的事件，且对应通过该至少一节点的该至少一来车中非直行者的I_jw为1，其余为0，AT_j表示该至少一第一时间，I_kF表示对应该前车的事件，对应具有该前车的I_kF为1，对应不具有该前车的I_kF为0，AT_k表示该至少一第二时间，I_p为对应该直行者的事件，对应该至少一来车中的该直行者的I_p为1，其余为0，AT_p表示该第三时间，t_redlight表示该红灯时间，I_redlight表示对应等待该红灯的事件，对应等待该红灯的I_redlight为1，对应未等待该红灯的I_redlight为0，且Δt_w及Δt_F分别表示一第一间隔时间及一第二间隔时间。

4.根据权利要求3所述的路口车速决策方法，其特征在于，Δt_w＝max(L_i，L_j)/V_i，Δt_F＝max(L_i，L_F)/V_i，L_i表示该主车的车长，L_j表示该至少一来车的车长，L_F表示该前车的车长，V_i表示该主车的该车速。

5.根据权利要求4所述的路口车速决策方法，其特征在于，在该数据取得运算步骤中，该主车距离该路口200公尺前开始取得该至少一第一时间、该至少一第二时间、该第三时间及该红灯时间。

6.根据权利要求1所述的路口车速决策方法，其特征在于，于该速度调整步骤中，若通过一该节点的一该预计时间大于其对应的该最佳时间，该车速每秒减少10.58km/(hr·s)直到通过该一节点或该车速降至零为止。

7.根据权利要求1所述的路口车速决策方法，其特征在于，于该数据取得运算步骤中，该主车以一接收器接收一环境信号，且该环境信号包含该至少一第一时间、该至少一第二时间及该红灯时间。

8.根据权利要求1所述的路口车速决策方法，其特征在于，于该数据取得运算步骤中，该主车以至少一感测器取得该至少一第一时间、该至少一第二时间及该红灯时间。

9.根据权利要求1所述的路口车速决策方法，其特征在于，该主车的一控制单元接收一转弯信号以判定该主车是否进行转弯。

10.根据权利要求1所述的路口车速决策方法，其特征在于，该路口具有十字型路口型式、Y字型路口型式或T字型路口型式。

11.一种路口车速决策系统，应用于如权利要求1所述的路口车速决策方法，其特征在于，该路口车速决策系统包含：

一控制单元，设置于该主车；以及

一接收器，设置于该主车且信号连接该控制单元，该接收器接收来自一车联网的一环境信号，该环境信号包含该至少一第一时间、该至少一第二时间及该红灯时间。

12.一种路口车速决策系统，应用于如权利要求1所述的路口车速决策方法，其特征在于，该路口车速决策系统包含：

一控制单元，设置于该主车；以及

至少一感测器，设置于该主车且信号连接该控制单元，该至少一感测器侦测该一或多个来车、该前车及该红灯，以使该控制单元取得该至少一第一时间、该至少一第二时间及该红灯时间。

Images