本发明涉及车载控制运算系统，特别地是一种运用交通信号进行交互的控制系统，以供辅助驾驶并帮助交通管理。
背景技术：
在车辆参与进互联网的时代，车辆的感知和控制硬件越来越全面，作为独立的移动智慧设备愈加全面。为了提升效率，很多车辆参与到互联网中获取数据，并能做自我适应和更新。
目前，已经有一些厂商尝试地将车辆实时地联网，与交通管理系统联网。而且，因为可以获取到交通信号的实时信息，将交通信号的变换数据进行分析，从而得到利于单个车辆有益的行驶建议。该技术让车辆实时接入互联网，车辆行驶中时刻与红绿灯保持联网，极大的提高了效率。
当车辆与交通信号数据进行沟通时，可以避免等候单调沉闷的红灯。因为避免等候红灯，不仅可以节约一定的时间，而且对于油耗也可以得到降低。而且避免反复的启停对于发动机也是有好处的。目前实现了人与车、车与道路设施的连接，将车辆与控制城市交通信号灯的中央交通计算机连接成网，并通过手机网络建立车辆与基础设施之间的联系。而用户通过交互接口上显示的信息，可说明用户把握应选择的车速，从而在绿灯期间通过下一交通信号灯。此外，在等待绿灯期间，还可显示剩余等待时间。如果根据提示的时间和车速进行行驶，可以在路口遇到绿灯。
但是，目前，车辆联网并不是通过车辆的处理器进行连接的，更多的还是要依靠手机等等智能终端作为主要的联网和交互的手段。而且，虽然说可以将车辆与控制城市交通信号灯的中央交通计算机相互连接，得到交通信号变换的时间，但是并没有考虑其他复杂的交通情况。简单的一个例子，在计算交通信号变换时间中，基本只考虑到距离交通信号的距离，并没有考虑前方或者旁边的车辆。那么，最后得到的结果可能是不可能实施的，或者实施之后会有风险。对于空旷的道路来说可能会产生作用，但是空旷的道路出现的几率还是有限的。那么，目前的技术所得到的结果并不能够被信任，更谈不上运用于自动驾驶当中。而且，通常地情况下，路口的交通信号会给出至少一个通行的指示，如果出现两个以上的指示，目前的技术还没有办法运用于行驶建议中。例如，常见的一个路口会出现直行、左转、右转甚至于掉头指示，哪个才本次行驶中需要的交通信号是值得考虑的。
基于上述的缺陷，目前的技术还远不能达到应用的级别，不能满足市场的需要。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，利用车载处理器自控制城市交通信号灯的中央交通计算机获得交通信息，结合车辆行驶状况得到通过交通信号的优化方式。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，对交通信息进一步地处理，并定位目标地点，根据目标的需要进行条件的设立。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，根据目标需要进行不同的处理，进而规划行驶路线，并基于行驶路线的需要进行处理。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，对于车辆周围的情况做检测和判断，优选对于所在车道和前方障碍等等信息进行收取。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，车辆周围信息作为行驶路线中的条件选项进行处理，更综合性地处理相对于交通信号的关系。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，合理计算所规划的行驶路线和交通信息的关系，计算最优化的对于行驶路线的行驶方式。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，依据合理化和实用性的目标，综合车辆周围信息得到最优化结果。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，对于最优化的结果进行进一步地可行性分析，保证可行性的基础上将计算得到的结果输出。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，将中央交通计算机出获得的交通信息用于行驶中对于路口交通信号的合理躲避，保证车辆流畅的行驶。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，基于交通信息用于所规划的行驶路线中的路口交通信号的合理躲避，避免累次停车对车辆造成不良后果。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，通过一管理平台对多辆车辆做行驶路线规划，从整体上调节交通流量，减少交通堵塞。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，各车辆可以通过管理平台对行驶路线的建议，进而得到各车辆所建议的行驶方式。
本发明的另一个目的在于提供一种交通信号交互运用方法，所述管理平台进一步连接控制城市交通信号灯的中央交通计算机，可以适应性的调整交通信号灯的设置，从整体上调节交通流量情况。
依本发明的一个方面，本发明进一步提供一交通信号交互运用方法，包括以下步骤：
501：获得一交通信息；
502：定位目标，并得到一目标信息；
503：规划至少一行驶路线，所述行驶路线根据所述目标信息决定；
504：整合所述交通信息和所述行驶路线，并最优化所述行驶路线；以及
505：输出最优化的所述行驶路线，以提出建议一行驶方式。
根据本发明的一个实施例，所述的交互运用方法进一步地包括步骤：
询问所述行驶方式可行性，以供所述行驶方式被执行。
根据本发明的一个实施例，所述交通信息为车辆行驶环境中的相关信息。
根据本发明的一个实施例，所述交通信息的数据来源为至少两个。
根据本发明的一个实施例，所述交通信息的至少一部分通过车辆搭载的至少一传感器获得，至少一部分通过网络从一数据源获得。
根据本发明的一个实施例，所述交通信息至少一部分通过车辆搭载的距离传感器获得，至少一部分通过网络从控制城市交通信号灯的中央交通计算机获得。
根据本发明的一个实施例，所述交通信息至少一部分通过车辆搭载的图像传感器获得，至少一部分通过网络从控制城市交通信号灯的中央交通计算机获得。
根据本发明的一个实施例，所述目标信息包括一地理位置数据和一车道条件数据，其中所述地理位置数据为行驶导航需要的地理级别的位置，所述车道条件数据对于目标而言车辆需要出于的车道信息数据。
根据本发明的一个实施例，所述行驶路线包括对道路的规划和对道路行驶的速度的规划。
根据本发明的一个实施例，所述行驶路线包括从三维的路线的规划和时间的规划。
根据本发明的一个实施例，步骤504进一步包括：
排除依据所述交通信息而明显有缺陷的所述行驶路线。
根据本发明的一个实施例，对于较为合适的所述行驶路线进一步地进行最优化算法处理，其中最优化的处理中修正所述行驶方法的至少一参数。
根据本发明的一个实施例，在步骤501中进一步包括：车辆的处理器连接于控制城市交通信号灯的中央交通计算机，并获得交通信息中的交通信号数据。
根据本发明的一个实施例，所述方法提供一管理平台，所述管理平台利用所述交互运用方法对至少两个车辆做所述行驶路线的建议。
根据本发明的一个实施例，所述管理平台通过对每个车辆的位置进行检测，通过网络和每个车辆提供的信息，对每个车辆被建议的所述行驶方式汇总。
根据本发明的一个实施例，每个车辆得到的被建议的所述行驶方式被进一步地上传至所述管理平台。
根据本发明的一个实施例，所述管理平台进行部分计算所述行驶方式，并获得每个车辆被建议的所述行驶方式。
根据本发明的一个实施例，所述管理平台根据每个车辆的所述行驶方式向中央交通计算机提供建议。
根据本发明的一个实施例，所述管理平台对路口的信号发出直行方向红灯建议。
根据本发明的一个实施例，所述管理平台将最优化计算的所述行驶路线输出至车辆。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的一交通信号交互运用方法的整体示意图。
图2是根据本发明的上述优选实施例的所述交通信号交互运用方法的流程示意图。
图3是根据本发明的上述优选实施例的所述交通信号交互运用方法的流程示意图。
图4是根据本发明的上述优选实施例的所述交通信号交互运用方法的流程示意图。
图5是根据本发明的上述优选实施例的所述交通信号交互运用方法的示意图。
图6是根据本发明的上述优选实施例的所述交通信号交互运用方法的应用示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个组件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该组件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
本发明提供一交通信号交互运用方法，如图1至图6所示，其中所述交互运用方法包括以下步骤：
501：获得一交通信息；
502：定位目标，并得到一目标信息；
503：规划至少一行驶路线，所述行驶路线根据所述目标信息决定；
504：整合所述交通信息和所述行驶路线，并最优化所述行驶路线；以及
505：输出最优化的所述行驶路线，以提出建议一行驶方式。
本优选实施例中，首先获得所述交通信息，再定位目标并得到所述目标信息，那么需要进行计算的目标范围和周围条件便被确定。所述交通信息为车辆行驶环境中的相关信息。优选地，所述交通信息一部分通过车辆搭载的传感器获得，一部分通过网络从信用度较高的数据源获得，也就是说所述交通信息的来源是至少两个方面的，进而保证数据的精度和可靠性。更多地，所述目标信息包括一地理位置数据和一车道条件数据，其中所述地理位置数据为行驶导航需要的地理级别的位置，所述车道条件数据对于目标而言车辆需要出于的车道信息数据。更具体的，根据所述地理位置数据可以得到车辆本次的目的地，而所述车道条件数据可以得到车辆具体行驶的车道位置和道路信息。接着，根据所述目标信息，规划出到达目标的所述行驶路线。优选地，所述行驶路线不仅包括对道路的规划还有包括对道路行驶的速度的规划，也就是说不仅从三维的路线的规划还有包括对时间的规划。优选地，所述行驶路线为至少一个。然后，整合所述交通信息和所述行驶路线，并最优化所述行驶路线。整合的方式可以为根据所述交通信息的条件，筛选所述行驶路线。换句话说，排除依据所述交通信息而明显有缺陷的所述行驶路线。而对于较为合适的所述行驶路线进一步地进行最优化处理，修正部分参数。因为一般的最优化计算需要耗费比较多的资源和时间，对于处理器的要求比较高，那么前期的整合为最优化提供了比较初步的处理，方便最优化计算更方便更快速。最后将最优化的所述行驶路线输出，提供所述行驶方式。最后输出的方式如图6所示。值得一提的是，所述行驶方式可以被建议至驾驶者或者自动驾驶系统。在一种可行的模式中，所述行驶方式被进一步地询问可行性，进而被执行。
本优选实施例中所述交通信号交互运用方法的一种应用示意如图1所示。所述交互运用方法被搭载在车辆上，通过获知行驶环境和设定一定的条件参数，所述交互运用方法通过使用所述交通信息来提供建议。本优选实施例中，所述交通信息包括路况、车道、交通信号灯、前车情况等等通过车辆本身搭载的传感器和处理器可以获取的行驶有关的数据。特别地，车辆的处理器连接于控制城市交通信号灯的中央交通计算机获得交通信息中的交通信号数据，也就是获得交通信号灯时间转变的具体数据。通过所述交通信息，以车辆为基准中心的行驶环境可以被获知。一般地，对于所述行驶方式有一些既定的需要，主要出于安全性考虑，以及行车流畅性或者发动机维护的考虑。
如图1，本优选实施例中车辆为了避免路口中红灯的情况，通过车辆搭载的处理器进行信息和数据的处理分析。首先获得所述交通信息，也就是前方车辆的位置。再定位目标并得到所述目标信息，本次为了避开前方路口的红灯信号，准备前行或左行的通过路口。所述交通信息为车辆行驶环境中的相关信息。本优选实施例中，所述交通信息一部分通过车辆搭载的距离传感器和图像传感器获得，一部分通过网络从控制城市交通信号灯的中央交通计算机获得，也就是说所述交通信息的来源是至少两个方面的，进而保证数据的精度和可靠性。本优选实施例中，所述地理位置数据为车辆相对于路口两个方向行驶导航需要的地理级别的位置，所述车道条件数据对于目标而言车辆需要所在直行或者左行的车道信息数据。更具体的，根据所述地理位置数据可以得到车辆本次的目的地，而所述车道条件数据可以得到车辆具体行驶的车道位置和道路信息。接着，根据所述目标信息，规划出到达目标的所述行驶路线。优选地，所述行驶路线不仅包括对道路的规划还有包括对道路行驶的速度的规划，也就是说不仅从三维的路线的规划还有包括对时间的规划。例如，一种所述行驶路线为30s内直行通过路口，另一种所述行驶路线为45s内左行通过路口。然后，整合所述交通信息和所述行驶路线，并最优化所述行驶路线。整合的方式可以为根据所述交通信息的条件，例如前车的位置、路口的距离、交通信号的时间等等。进而筛选所述行驶路线，排除依据所述交通信息而明显有缺陷的所述行驶路线。例如，依据前车的速度，30s内直行通过路口会有时速超过30km/s的要求，那么排除这个所述行驶路线。而对于较为合适的所述行驶路线进一步地进行最优化处理，修正部分参数。例如，考虑到避让前车的距离需要降低速度，或者需要更换车道需要变道行驶。那么前期的整合中已经选出了所述行驶路线，提供了比较初步的处理，再进行最优化计算则简化了部分步骤。最后将最优化的所述行驶路线输出，例如路线和速度曲线，也就是提供所述行驶方式。例如在显示器上显示当前位置的建议速度如图6所示。值得一提的是，所述行驶方式中的路线和速度曲线可以被建议至自动驾驶系统，而自动驾驶系统根据所述行驶方式执行可以有效地在这个路口避免等待而直接通过路口。值得一提的是，对于所述行驶方式的考虑条件不仅可以是避免红灯等待，也可以是优化导航线路等等。通过定位所述目标信息便可以实行不同情况下的对交通信号的运用。
更具体地，本优选实施例中所述交通信号交互运用方法的一种具体的流程如图3所示。这里使用图1中的情况进行详细的阐述。首先执行步骤501，获得所述交通信息，也就是获得路口交通信号的信息。当然，如果车辆的导航路径是需要右行，且在本路口的右行是常通并不需要根据信号灯指示的情况，车辆无需通过所述交通信号交互运用方法得到建议。也就是说在路径和交通信号匹配的情况下，启用所述交通信号交互运用方法。本优选实施例中，在需要通过直行或左行的路口的情况下进一步地获得红灯前时间。也就是说，为了避免在路口等待，甚至是熄火，需要根据路口的直行或者左行的交通信号来制定所述行驶方式。然后，执行步骤502定位目标并得到所述目标信息，即获得路口距离。车辆与路口的距离被得知后，那么需要进行计算的目标范围和周围条件便被确定。值得注意的是，对于直行和左行的路口距离可能存在不同，尤其是路口存在左转待转车道时，左行的距离可能比执行的距离稍长。进一步地，获得所述交通信息为车辆行驶环境中的相关信息，即获得前方车辆行驶状况。优选地，前方车辆的行驶状况通过车辆搭载的传感器获得。在另外的可行的模式中，前方车辆可以向车辆通过网络传递前方车辆的行驶状况。当然，通过车与车之间的联网，车辆的情况可以被传至需要的系统，更具实时性和可靠性。接着，执行步骤503规划至少一个所述行驶路线。具体地根据所述目标信息，规划为了到达目标的所述行驶路线。更具体地，所述行驶路线包括对道路的规划，还有包括对道路行驶的速度的规划，也就是说计算合理速度。而且，所述行驶路线优选的为多个，即所述行驶路线都至少具有对道路、车道以及速度方面的规划。然后，执行步骤504整合所述交通信息和所述行驶路线，并最优化所述行驶路线。整合的方式可以为根据所述交通信息的条件，筛选所述行驶路线。换句话说，排除依据所述交通信息而明显有缺陷的所述行驶路线。而对于较为合适的所述行驶路线进一步地进行最优化处理，修正部分参数，换句话说可以进一步地重新计算道路、车道以及速度等等参数。因为前期的整合为最优化提供了比较初步的处理，方便最优化参数修正计算更方便更快速。最后执行步骤505将最优化计算的所述行驶路线输出，提供所述行驶方式。值得一提的是，所述行驶方式可以被建议至驾驶者或者自动驾驶系统，驾驶者或者自动驾驶系统根据输出的所述行驶方式可以进一步地执行，避免在前面的路口等待红灯。而且，所述行驶方式考虑了道路和前车的情况，充分地考虑安全性和可行性。
本优选实施例进一步提供所述交通信号交互运用方法的另一种可行模式，如图4所示。提供所述行驶路线之前的步骤和上述实施例的描述是类似的。也就是在根据所述目标信息，规划所述行驶路线中，更具体地，进一步包括选择路线。也就是对道路的规划，根据所述目标信息和获得路口距离所选择的可以行驶的道路。更进一步地，包括对道路行驶的速度的规划，也就是说计算合理速度。在本优选实施例中为按照路线行驶可以避开红灯的建议速度。优选地，建议速度为速度曲线，即为匀速或者非匀速的速度建议。所述行驶路线优选的为多个时，对道路、车道以及速度方面的规划也是多个的组合。然后，整合所述交通信息和所述行驶路线，并最优化所述行驶路线。整合的方式可以为根据所述交通信息要求和指示，筛选所述行驶路线。排除依据所述交通信息而明显有缺陷的所述行驶路线。而对于较为合适的所述行驶路线进一步地进行最优化处理，修正所述行驶方式中的部分参数。经过前期的整合为最优化提供了比较初步的处理，方便最优化计算更方便更快速，即最优化整合数据得到目标需要的所述行驶方式。值得一提的是，进一步地对所述行驶方式做可行性分析，根据安全性要求或者安全系数等方面做以分析。并设定一定的可行性条件阈值，对于没有达到阈值条件的可行性分析，将返回步骤503，重新规划所述行驶路线。对于通过可行性分析的所述行驶路线，将被最后输出，提供所述行驶方式供驾驶者或者自动驾驶系统参考。也就是说，对于可行性有一定的标准，对于不达标的所述行驶路线将返回重新计算，对于达标的所述行驶路线作为最后的输出计算结果。
更多地，本发明提供一管理平台，所述管理平台利用所述交互运用方法对至少两个车辆做所述行驶路线的建议，从整体上调节交通流量，以便减少交通堵塞管理交通情况。如图5所示，通过对每个车辆的位置进行检测，通过网络和每个车辆提供的信息，进一步地对每个车辆的所述行驶方式汇总。当然，每个车辆对于应用所述交通信号交互运用方法而得到的所述行驶方式可以被上传至所述管理平台。也可以在所述管理平台进行部分计算所述行驶方式，从而减轻对车辆的处理器的负担。所述管理平台获得每个车辆被建议的所述行驶方式。
采用每个车辆对于应用所述交通信号交互运用方法的情况下，每个车辆所执行的所述交互运用方法的步骤与上述优选实施例中的表述相互类似。在最后将得到的所述行驶方式上传至所述管理平台。所述管理平台根据每个车辆的所述行驶方式可以为中央交通计算机提供建议，调控交通信号等的设置，使得车辆和交通之间有一定的交流。通过所述管理平台适当的调节和反馈，有利于车辆的流畅行驶，从而维护整体交通的稳定性。而且，通过所述交互运用方法的所提出的所述行驶方法，所述管理平台和各个车辆之间可以实时地进行建议的交换，并不会存在太多的延迟，耽误交通的管理。例如，在某一路口前方已经出现大量车辆堵塞的情况，车辆通过计算前方车辆和目标的步骤，可以排除继续前行的所述行驶方式，进一步地所述管理平台获得这一情况后对路口的信号发出直行方向红灯建议，避免继续驶入车辆造成更为严重的拥堵。
更多地，在所述管理平台进行部分计算的所述交通信号运用方法的情况下，优选地，各个车辆根据上述的方法的流程进行运算。每个车辆首先执行步骤501，获得车辆前方的路口交通信号的信息。例如，如图5中，车辆的导航路径是需要左行，车辆通过所述交通信号交互运用方法得到左行的建议。在路径和交通信号匹配的情况下，启用所述交通信号交互运用方法。本优选实施例中，在需要通过直行或左行的路口的情况下进一步地获得左行红灯前时间。也就是说，为了避免在路口或者熄火，需要根据路口左行的交通信号来制定所述行驶方式。然后，执行步骤502定位目标并得到所述目标信息，即获得路口距离。车辆与路口的距离被得知后，那么需要进行计算的目标范围和周围条件便被确定。进一步地，获得所述交通信息为车辆行驶环境中的相关信息，主要得到前方车辆的距离和速度。优选地通过车与车之间的联网，不同的车辆的情况可以被传至需要车辆进而相互地沟通需要的信息。接着，执行步骤503规划至少一个所述行驶路线。具体地根据所述目标信息，规划为了到达目标的所述行驶路线。更具体地，所述行驶路线包括对道路的规划，还有包括对道路行驶的速度的规划，也就是说计算合理速度。本优选实施例中，所述行驶路线都至少具有对道路、车道以及速度方面的规划，并如图5中所示的具有几次需要通过路口的情况。然后，执行步骤504整合所述交通信息和所述行驶路线，并最优化所述行驶路线。值得一提的是，步骤504可以于所述管理平台进行，减轻车辆处理器的负担。然后，所述管理平台根据所述行驶路线对中央交通计算机提供建议。然后，整合的方式可以为根据所述交通信息的条件，筛选所述行驶路线。所述管理平台为车辆排除依据所述交通信息而明显有缺陷的所述行驶路线。而对于较为合适的所述行驶路线进一步地进行最优化处理，修正部分参数，换句话说可以进一步地重新计算道路、车道以及速度等等参数。因为前期的整合为最优化提供了比较初步的处理，方便最优化参数修正计算更方便更快速。最后执行步骤505将所述管理平台最优化计算的所述行驶路线输出至车辆，提供所述行驶方式。值得一提的是，所述行驶方式可以被建议至车辆的驾驶者或者自动驾驶系统，那么驾驶者或者自动驾驶系统根据输出的所述行驶方式可以进一步地执行，避免在前面的路口等待红灯。而且，所述行驶方式考虑了道路和前车的情况，充分地考虑安全性和可行性。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。