CN116343512A - 一种十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，获取前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息及对应的亮灯时长信息，并在自车车道前方无其他交通参与者时，根据当前安全通过前方十字路口所需的时间确定当前通过前方十字路口的车速。本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法中，通过所述车辆的车路协调系统获取当前的红灯显示剩余时长、或黄灯显示时长、或绿灯显示剩余时长信息，同时结合自车车速以及转向意图确定出通过当前十字路口红绿灯的概率置信度以及通行风险程度，给予驾驶员提示或者进行对应的加减速控制，以此提升通行效率和行车安全，解决驾驶员通过无读秒功能红绿灯十字路口时的流畅性以及提高安全性。

Description

一种十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆通行控制方法，尤其涉及一种十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法。

背景技术

随着我国经济的蓬勃发展，我国交通基础建设越来越完善，无论是大城市的道路状况，还是小城市甚至乡镇城市的道路状况也都有了很大的改善。

但是，我国目前车辆保有量仍呈现集中在大城市状况，由此带来道路宽敞且车辆较少的情况的存在；同时，新版红绿灯实行方案取消了交通灯读秒的功能，导致车辆在通过红绿灯时，驾驶员无法有效判断绿灯何时切换成黄灯甚至红灯的时间，带来误闯黄灯甚至红灯的交通违法行为，甚至引发严重的交通事故，给驾驶员以及其他交通参与者带来伤害。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，提供一种十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法。

本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，获取前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息及对应的亮灯时长信息，并在自车车道前方无其他交通参与者时，根据当前安全通过前方十字路口所需的时间确定当前通过前方十字路口的车速。

本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法中，当所述前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息为当前绿灯亮灯时，根据车辆的当前行驶车速确定车辆到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间；

若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间在当前绿灯的亮灯时长范围内，则车辆维持当前行驶车速，以令车辆在所述参考行驶时间范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。

本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法中，若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间超过当前绿灯的亮灯时长范围，则结合所述车辆的前视摄像头获取的当前行驶路段的最高限速信息调整当前行驶车速至预定安全车速，并令车辆以所述预定安全车速在当前绿灯的亮灯时长范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。进一步的，若所述预定安全车速超过所述最高限速信息，则输出控制车辆减速的提示信息。

本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法中，当所述前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息为当前黄灯亮灯时，根据车辆的当前行驶车速确定车辆到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间；

若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间在当前黄灯的亮灯时长范围内，且车辆周围无其他交通参与者，则车辆维持当前行驶车速，以令车辆在所述参考行驶时间范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。

本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法中，若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间超过当前黄灯的亮灯时长范围，则结合所述车辆的前视摄像头获取的当前行驶路段的最高限速信息调整当前行驶车速至预定安全车速，并令车辆以所述预定安全车速在当前黄灯的亮灯时长范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。进一步的，若所述预定安全车速超过所述最高限速信息，则输出控制车辆减速的提示信息。

本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法中，当所述前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息为当前红灯亮灯时，根据车辆的当前行驶车速确定车辆到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间；

若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间超过当前红灯的亮灯时长范围，则车辆维持当前行驶车速，以令车辆在所述参考行驶时间范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。

本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法中，若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间在当前红灯的亮灯时长范围内，则降低当前行驶车速至预定安全低速，以令车辆以所述预定安全低速在当前红灯的亮灯时长范围之外通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。进一步的，若车辆以所述预定安全低速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间仍在当前红灯的亮灯时长范围内，则输出控制车辆减速制动的提示信息。

本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法中，通过所述车辆的车路协调系统获取当前的红灯显示剩余时长、或黄灯显示时长、或绿灯显示剩余时长信息，同时结合自车车速以及转向意图确定出通过当前十字路口红绿灯的概率置信度以及通行风险程度，给予驾驶员提示或者进行对应的加减速控制，以此提升通行效率和行车安全，解决驾驶员通过无读秒功能红绿灯十字路口时的流畅性以及提高安全性。

附图说明

图1为本发明所述十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，是通过获取前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息及对应的亮灯时长信息，并在自车车道前方无其他交通参与者时，根据当前安全通过前方十字路口所需的时间确定当前通过前方十字路口的车速。

具体实施中，可通过车辆的前视摄像头和前向毫米波雷达确定自车车道前方当前无其他交通参与者。以及，通过车辆的前视摄像头和车辆的车路协调系统获取所述前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息及对应的亮灯时长信息。本发明中通过所述车辆的车路协调系统获取当前的红灯显示剩余时长、或黄灯显示时长、或绿灯显示剩余时长信息，同时结合自车车速以及转向意图确定出通过当前十字路口红绿灯的概率置信度以及通行风险程度，给予驾驶员提示或者进行对应的加减速控制，以此提升通行效率和行车安全，解决驾驶员通过无读秒功能红绿灯十字路口时的流畅性以及提高安全性。

为确保实现本发明所述的车辆通行控制方法，对应的车辆硬件配置可包括：

主机(IHU)：用于控制本发明中十字路口红绿灯通行策略的开关设置以及预警、控制参与开关设置；

前视摄像头(FCM)：通过前视摄像头识别前方交通环境和前方车道线，同时在十字路口红绿灯处识别周围交通参与者状态；

前向毫米波雷达(FRM)：识别自车前方的交通参与者，与前视摄像头融合处理，得出前方交通参与者信息；

转向器(EPS)：提供方向盘转角信息，用于预测驾驶员转弯意图；

车路协调系统(V2X)：通过该系统得出前方十字路口的交通红绿灯实时显示数据和变化数据，得出红、黄、绿灯的剩余亮灯时间，为智能驾驶域控制器计算提供重要数据参数；

仪表(ICU)：通过声音、文字和图片提醒驾驶员驾驶状态以及通过前方红绿灯概率和风险；

发动机(EMS)：执行智能驾驶域控制器输出的加速任务；

制动器(ESP)：给智能驾驶域控制器提供自车车速，同时执行智能驾驶域控制器输出的制动任务；

车身控制器(BCM)：给智能驾驶域控制器提供车辆相关信息，例如：车门关闭状态、灯光状态等。同时接收智能驾驶域控制器相关报警指令，用于控制灯光，提醒周围交通参与者；

智能驾驶域控制器(DCU)：接收上述传感器的相关车辆数据，通过控制器内部的预测、预警、控制算法计算当前车辆在交通红绿灯路口状态，输出相应的报警和控制策略；

角雷达(RLCR/RRCR/FLCR/FRCR)：前角雷达和后角雷达用于判断自车周围环境状况，检测横穿行人、横穿骑行车、横穿车辆等其他交通参与者运动状况。

如图1所示，为本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法的流程示意图。

本发明所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法中，车辆电源模式处于IGON档，同时IHU用于控制实现本发明的车辆通行控制方法的红绿灯通行检测预警系统开关开启，前视摄像头以及前向毫米波雷达实时检测前方道路状况和前方交通参与者状况。通过前视摄像头识别前方道路状况，当前方道路状况不存在红绿灯时，则红绿灯通行检测预警系统处于待机状态。否则再激活前向毫米波雷达进行识别，通过前向摄像头以及前向毫米波雷达融合信息，判断自车前方是否存在车辆及其他交通参与者，当自车前方存在车辆或其他交通参与者或自车有转向意图时，红绿灯通行检测预警系统依旧处于待机状态。在确认了自车车道前方无其他交通参与者的情况下，且获取了前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息及对应的亮灯时长信息后，红绿灯通行检测预警系统启动。

此时，若通过车路协调系统获取所述前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息为当前绿灯亮灯、且该绿灯的当前点亮时长为t1时，再根据车辆的当前行驶车速确定车辆到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间，即通过自车前视摄像头识别红绿灯路口停车线距离自车坐标的相对距离△s，通过自车VCU或EMS实时获取自车车速v，据上述获取的参数计算自车到达红绿灯路口停车线的时间t2＝△s/v。再通过对比t1与t2时间，得出以当前车速是否能安全通过该路口的结论。

若车辆以当前行驶车速v到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间t2在当前绿灯的亮灯时长t1范围内，即t1＞t2，DCU判断为以当前车速可通过此路口，则红绿灯通行检测预警系统再次处于待机状态，车辆维持当前行驶车速，以令车辆在所述参考行驶时间t2范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。

若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间t2超过当前绿灯的亮灯时长t1范围，即t1≤t2时，则需结合所述车辆的前视摄像头获取的当前行驶路段的最高限速信息调整当前行驶车速至预定安全车速(所述预定安全车速较之当前车速高，且处于当前行驶路段的最高限速范围之内)，并令车辆以所述预定安全车速在当前绿灯的亮灯时长t1范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。此时，可由DCU发送提示信息给仪表进行显示“红绿灯即将变化，请加速通行”。若DCU计算自车加速至该道路限速值仍无法通过该红绿灯路口时，也即所述预定安全车速超过所述最高限速信息时，则可输出控制车辆减速的提示信息，例如“红绿灯马上变化，无法通行，请制动”。

对于前述绿灯的亮灯时长t1≤t2的情况，本实施例中是根据当前行驶路段的最高限速信息将当前行驶车速提高至预定安全车速来通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。那么，具体实施中，可以根据当前时刻自车与红绿灯停止线之间的距离确定可以加速通过所述红绿灯停车线时的速度v1，即v1＝△s/(t2-t1)，也就可以对应得出当前需要的加速度a＝(v12-v2)/2。并且，由于自车加速到作为目标的预定安全车速需要一定延迟，还需要加一个延迟补偿a_补偿(依具体车型标定)，这样，DCU即可根据上述实时检测的数据进行计算加速度a，从而得到加速度曲线。DCU将该加速度曲线信号发送给VCU或EMS，以执行相应的加速控制请求。对于DCU计算自车加速至该道路限速值仍无法通过该红绿灯路口的情况，则DCU需要具体检测ESP当前的制动输出。当DCU检测ESP当前有制动输出，且制动减速度满足自车可在停车线停车时，即可令红绿灯通行检测预警系统依旧处于待机状态。当DCU检测ESP无制动输出或制动输出不足时，依前述计算加速度曲线类似的方法计算减速度曲线，并由DCU输出相应的制动力或补充制动力给ESP进行制动干预。

若通过车路协调系统获取所述前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息为当前黄灯亮灯、且该黄灯的当前点亮时长为t1时，再根据车辆的当前行驶车速确定车辆到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间，即通过自车前视摄像头识别红绿灯路口停车线距离自车坐标的相对距离△s，通过自车VCU或EMS实时获取自车车速v，据上述获取的参数计算自车到达红绿灯路口停车线的时间t2＝△s/v。再通过对比t1与t2时间，得出以当前车速是否能安全通过该路口的结论。

若车辆以当前行驶车速v到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间t2在当前黄灯的亮灯时长t1范围内，即t1＞t2，则DCU判断为以当前车速可通过此黄灯。此时，通过前视摄像头和前向毫米波雷达、前角雷达、后角雷达同时检测车辆周围环境，在周围环境无横穿车辆或者横穿行人、骑车等其他交通参与者时车辆维持当前行驶车速，以令车辆在所述参考行驶时间范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。此时，可由DCU发送显示请求给仪表，仪表显示“前方黄灯，请注意观察周围环境，以当前车速可通过此路口”。需要说明的是，为了确保通行安全，DCU还会发送制动预填充功能激活信号给ESP,以执行制动预填充功能。

若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间t2超过当前黄灯的亮灯时长t1范围，即t1≤t2时，则需结合所述车辆的前视摄像头获取的当前行驶路段的最高限速信息调整当前行驶车速至预定安全车速(所述预定安全车速较之当前车速高，且处于当前行驶路段的最高限速范围之内。此时DCU可依前述绿灯亮灯的示例确定当前黄灯亮灯时具体所需的加速度曲线，并将该加速度曲线信号发送给VCU或EMS，以执行相应的加速控制请求)，并令车辆以所述预定安全车速在当前黄灯的亮灯时长t1范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。此时，可由DCU发送显示信息给仪表，仪表进行显示“前方黄灯，请注意观察周围环境，需加速至预定安全车速可通过此黄灯路口”。若DCU计算自车加速至该道路限速值仍无法通过该红绿灯路口时，也即所述预定安全车速超过所述最高限速信息时，则可输出控制车辆减速的提示信息，例如“前方黄灯，无法通行，请制动”。此时，DCU需要具体检测ESP当前的制动输出。当DCU检测ESP当前有制动输出，且制动减速度满足自车可在停车线停车时，即可令红绿灯通行检测预警系统依旧处于待机状态。当DCU检测ESP无制动输出或制动输出不足时，依前述计算加速度曲线类似的方法计算减速度曲线，并由DCU输出相应的制动力或补充制动力给ESP进行制动干预。

若通过车路协调系统获取所述前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息为当前红灯亮灯、且该红灯的当前点亮时长为t1时，再根据车辆的当前行驶车速确定车辆到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间，即通过自车前视摄像头识别红绿灯路口停车线距离自车坐标的相对距离△s，通过自车VCU或EMS实时获取自车车速v，据上述获取的参数计算自车到达红绿灯路口停车线的时间t2＝△s/v。再通过对比t1与t2时间，得出以当前车速是否能安全通过该路口的结论。

若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间t2超过当前红灯的亮灯时长t1范围，即t1＜t2时，当车辆行驶至红绿灯停车线时会发生红绿灯变化，DCU判断为以当前车速可通过此路口，则车辆维持当前行驶车速，以令车辆在所述参考行驶时间范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。此时DCU可发送显示信号给仪表，仪表显示“红绿灯马上变化，请以当前车速行驶，可通过此路口”。

若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间t2在当前红灯的亮灯时长t1范围内，即t1≥t2时，自车需减速(在最低车速范围内)才可在不停车状态下通过该红灯路口，此时，则降低当前行驶车速至预定安全低速(所述预定安全低速需符合最低车速范围。此时DCU可依前述绿灯亮灯的示例确定当前红灯亮灯时具体所需的减速度曲线，并将该减速度曲线信号发送给ESP，以执行相应的减速控制请求)，以令车辆以所述预定安全车速在当前红灯的亮灯时长范围之外通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。此时，DCU发送显示信号给仪表，仪表显示“红绿灯即将变化，请减速至预定安全低速，可通过此路口”。若车辆以所述预定安全低速(即最低车速)到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间仍在当前红灯的亮灯时长范围内，也即无法通过该红灯路口，则输出控制车辆减速制动的提示信息。例如，DCU发送预警信号给仪表，仪表显示“前方红灯，请制动”。此时，DCU需要具体检测ESP当前的制动输出。当DCU检测ESP当前有制动输出，且制动减速度满足自车可在停车线停车时，即可令红绿灯通行检测预警系统依旧处于待机状态。当DCU检测ESP无制动输出或制动输出不足时，依前述计算加速度曲线类似的方法计算减速度曲线，并由DCU输出相应的制动力或补充制动力给ESP进行制动干预。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，其特征在于，获取前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息及对应的亮灯时长信息，并在自车车道前方无其他交通参与者时，根据当前安全通过前方十字路口所需的时间确定当前通过前方十字路口的车速。

2.如权利要求1所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，其特征在于，当所述前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息为当前绿灯亮灯时，根据车辆的当前行驶车速确定车辆到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间；

若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间在当前绿灯的亮灯时长范围内，则车辆维持当前行驶车速，以令车辆在所述参考行驶时间范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。

3.如权利要求2所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，其特征在于，若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间超过当前绿灯的亮灯时长范围，则结合所述车辆的前视摄像头获取的当前行驶路段的最高限速信息调整当前行驶车速至预定安全车速，并令车辆以所述预定安全车速在当前绿灯的亮灯时长范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。

4.如权利要求3所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，其特征在于，若所述预定安全车速超过所述最高限速信息，则输出控制车辆减速的提示信息。

5.如权利要求1所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，其特征在于，当所述前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息为当前黄灯亮灯时，根据车辆的当前行驶车速确定车辆到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间；

若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间在当前黄灯的亮灯时长范围内，且车辆周围无其他交通参与者，则车辆维持当前行驶车速，以令车辆在所述参考行驶时间范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。

6.如权利要求5所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，其特征在于，若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间超过当前黄灯的亮灯时长范围，则结合所述车辆的前视摄像头获取的当前行驶路段的最高限速信息调整当前行驶车速至预定安全车速，并令车辆以所述预定安全车速在当前黄灯的亮灯时长范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。

7.如权利要求6所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，其特征在于，若所述预定安全车速超过所述最高限速信息，则输出控制车辆减速的提示信息。

8.如权利要求1所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，其特征在于，当所述前方十字路口的交通红绿灯亮灯颜色信息为当前红灯亮灯时，根据车辆的当前行驶车速确定车辆到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间；

若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间超过当前红灯的亮灯时长范围，则车辆维持当前行驶车速，以令车辆在所述参考行驶时间范围内通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。

9.如权利要求8所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，其特征在于，若车辆以当前行驶车速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间在当前红灯的亮灯时长范围内，则降低当前行驶车速至预定安全低速，以令车辆以所述预定安全低速在当前红灯的亮灯时长范围之外通过所述前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线。

10.如权利要求9所述的十字路口交通红绿灯路况下的车辆通行控制方法，其特征在于，若车辆以所述预定安全低速到达前方十字路口红绿灯的红绿灯停车线时所需的参考行驶时间仍在当前红灯的亮灯时长范围内，则输出控制车辆减速制动的提示信息。

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