一种基于红绿灯的车速诱导方法、系统及车辆与流程

本发明涉及交通技术领域，特别是涉及一种基于红绿灯的车速诱导方法、系统及车辆。

背景技术：

目前，车辆仪表盘上实时显示的是当前车速，车辆驾驶人员只能根据当前路况(例如当前路段中的车辆、有无意外事故等)以及凭借个人驾驶经验调整车速，以尽量规避红灯。但是由于不清楚前方交通灯路口红绿灯的显示情况，只能在距离前方红绿灯很近的地方才能进行调整，调整时间短、调整条件受限制，从而容易造成交通灯路口车辆停车、拥堵等。此外，由于停车后重新加速，导致通过交通交通灯路口时速度慢、疏通时间长，且能耗高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于红绿灯的车速诱导方法，能够及时调整车速，避免在交通灯路口停车。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于红绿灯的车速诱导方法，所述车速诱导方法包括：

获取前方的交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置、当前时刻以及交通灯的时间参数；

根据所述交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置确定所述车辆与交通灯路口的距离；

根据所述交通灯的时间参数及车辆行驶的当前时刻确定车辆继续行驶的有效时间区间；

根据所述距离与有效时间区间确定车辆行驶的诱导速度区间，驾驶员以所述诱导速度区间内的速度行驶时能够在绿灯周期内通过所述交通灯路口。

可选的，所述时间参数包括交通灯的一个时间周期、时间周期的起始时刻，在所述时间周期内绿灯周期、黄灯周期及红灯周期。

可选的，根据所述交通灯的时间参数及车辆行驶的当前时刻确定车辆继续行驶的有效时间区间，具体包括：

根据以下公式确定时间余数：

时间余数＝(当前时刻-起始时刻)％时间周期，其中，％表示取余运算；

根据所述时间周期内绿灯周期、黄灯周期及红灯周期与时间余数确定车辆继续行驶的起始时间初值：

如果所述时间余数小于绿灯周期，则所述交通灯路口的当前交通灯为绿灯，起始时间初值＝绿灯周期-时间余数；

如果所述时间余数大于绿灯周期且小于绿灯周期与黄灯周期之和，则交通灯路口的当前交通灯为黄灯，起始时间初值＝绿灯周期+黄灯周期-时间余数；

如果所述时间余数大于绿灯周期与黄灯周期之和，则所述交通灯路口的当前交通灯为红灯，起始时间时间＝时间周期-时间余数；

根据以下公式确定车辆继续行驶的终止时间初值：

终止时间初值＝起始时间初值+绿灯周期；

根据以下公式确定多组有效时间区间[T₁,T₂]:

其中，T₁表示在车辆继续行驶的一个有效时间区间内的起始时间，T₂表示在车辆行驶的一个有效时间区间内的终止时间，T表示交通灯的一个时间周期，n为大于或等于0的整数。

可选的，所述根据所述距离与有效时间区间确定车辆行驶的诱导速度区间，具体包括：

根据以下公式确定多对极速值v_i：

其中，S表示所述车辆与交通灯路口的距离，i＝1,2；

根据以下公式确定多组诱导速度区间[V₂,V₁]:

可选的，所述获取前方的交通灯路口位置具体为：根据所述交通灯路口的GPS坐标，确定所述交通灯路口的位置。

可选的，所述车速诱导方法还包括：

通过仪表盘显示所述诱导速度区间。

可选的，所述诱导速度区间以绿色形式显示。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明基于红绿灯的车速诱导方法根据前方的交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置确定车辆与交通灯路口的距离，根据交通灯的时间参数及车辆行驶的当前时刻确定车辆继续行驶的有效时间区间；进而根据距离与有效时间区间确定车辆行驶的诱导速度区间，使得驾驶员以所述诱导速度区间内的速度行驶时能够在绿灯周期内通过所述交通灯路口，从而避免在前方的交通灯路口停车、造成拥堵情况。

本发明的目的是提供一种基于红绿灯的车速诱导系统，能够及时调整车速，避免在交通灯路口停车。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于红绿灯的车速诱导系统，所述车速诱导系统包括：

获取单元，用于获取前方的交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置、当前时刻以及交通灯的时间参数；

距离确定单元，用于根据所述交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置确定所述车辆与交通灯路口的距离；

时间确定单元，用于根据所述交通灯的时间参数及车辆行驶的当前时刻确定车辆继续行驶的有效时间区间；

速度确定单元，用于根据所述距离与有效时间区间确定车辆行驶的诱导速度区间，驾驶员以所述诱导速度区间内的速度行驶时能够在绿灯周期内通过所述交通灯路口。

本发明的目的是提供一种车辆，能够及时调整车速，避免在交通灯路口停车。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种车辆，所述车辆上设置有上述基于红绿灯的车速诱导系统。

可选的，所述车辆上还设置有仪表盘，与所述基于红绿灯的车速诱导系统连接，用于显示所述车速诱导系统的诱导速度区间。

相对于现有技术，本发明基于红绿灯的车速诱导系统、车辆与上述基于红绿灯的车速诱导方法的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例基于红绿灯的车速诱导方法的流程图；

图2为仪表盘显示实施例；

图3为本发明实施例基于红绿灯的车速诱导系统的结构示意图。

符号说明：

获取单元—1，距离确定单元—2，时间确定单元—3，速度确定单元—4。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

交通灯分为红、黄、绿，其中红灯停，绿灯行是车辆在到达红绿灯交通灯路口必须遵守的规则，车辆在到达交通灯路口时只有两种状态，走或停；本发明将交通灯路口的概念扩大到路段上，将红绿灯的信息变换成不同的速度区间以仪表盘等方式提示，车辆在行进中通过速度的变化在绿灯期间到达交通灯路口，避免在交通灯路口停车。

本发明的目的是提供一种基于红绿灯的车速诱导方法，根据前方的交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置确定车辆与交通灯路口的距离，根据交通灯的时间参数及车辆行驶的当前时刻确定车辆继续行驶的有效时间区间；进而根据距离与有效时间区间确定车辆行驶的诱导速度区间，使得驾驶员以所述诱导速度区间内的速度行驶时能够在绿灯周期内通过所述交通灯路口，从而避免在前方交通灯路口停车、造成拥堵情况；同时由于避免停车，降低了车辆的能耗。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明基于红绿灯的车速诱导方法包括：

步骤100：获取前方的交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置、当前时刻以及交通灯的时间参数；

步骤200：根据所述交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置确定所述车辆与交通灯路口的距离；

步骤300：根据所述交通灯的时间参数及车辆行驶的当前时刻确定车辆继续行驶的有效时间区间；

步骤400：根据所述距离与有效时间区间确定车辆行驶的诱导速度区间，驾驶员以所述诱导速度区间内的速度行驶时能够在绿灯周期内通过所述交通灯路口；

步骤500：通过仪表盘显示所述诱导速度区间。优选地，所述诱导速度区间以绿色形式显示。

其中，获取前方的交通灯路口位置具体为：根据所述交通灯路口的GPS坐标，确定所述交通灯路口的位置。

在步骤200中，根据所述交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置确定所述车辆与交通灯路口的距离具体为通过前方交通灯路口的GPS坐标、车辆当前位置坐标，计算车辆与交通灯路口的距离。

所述时间参数包括交通灯的一个时间周期、时间周期的起始时刻，在所述时间周期内绿灯周期、黄灯周期及红灯周期。

在步骤300中，根据所述交通灯的时间参数及车辆行驶的当前时刻确定车辆继续行驶的有效时间区间，具体包括：

根据以下公式确定时间余数：

时间余数＝(当前时刻-起始时刻)％时间周期，其中，％表示取余运算；

根据所述时间周期内绿灯周期、黄灯周期及红灯周期与时间余数确定车辆继续行驶的起始时间初值：

如果所述时间余数小于绿灯周期，则所述交通灯路口的当前交通灯为绿灯，起始时间初值＝绿灯周期-时间余数；

如果所述时间余数大于绿灯周期且小于绿灯周期与黄灯周期之和，则交通灯路口的当前交通灯为黄灯，起始时间初值＝绿灯周期+黄灯周期-时间余数；

如果所述时间余数大于绿灯周期与黄灯周期之和，则所述交通灯路口的当前交通灯为红灯，起始时间时间＝时间周期-时间余数；

根据以下公式确定车辆继续行驶的终止时间初值：

终止时间初值＝起始时间初值+绿灯周期；

根据以下公式确定多组有效时间区间[T₁,T₂]:

其中，T₁表示在车辆继续行驶的一个有效时间区间内的起始时间，T₂表示在车辆行驶的一个有效时间区间内的终止时间，T表示交通灯的一个时间周期，n为大于或等于0的整数。

黄灯和红灯都不在车辆通过前方的交通灯路口的考虑范围内，当前方的交通灯路口的交通灯为红灯或者黄灯时，需要找下一个时间周期的绿灯灯头时间和绿灯灯尾时间，即起始时间初值和终止时间初值。

在步骤400中，所述根据所述距离与有效时间区间确定车辆行驶的诱导速度区间，具体包括：

根据以下公式确定多对极速值v_i：

其中，S表示所述车辆与交通灯路口的距离，i＝1,2；

根据以下公式确定多组诱导速度区间[V₂,V₁]:

下面以一具体实施例详细介绍(车辆的最高限速值为90km/h、最低限速值为15km/h)。

例如，根据前方交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置，确定车辆与交通灯路口的距离为500m；交通灯的时间周期的起始时刻为t₁＝2017-04-7,15:00:34，绿灯周期为g＝30s、黄灯周期为y＝6s、红灯周期r＝36s，时间周期为T＝72s，当前时刻为：t₂＝2017-04-07,15:09:20。

时间余数d＝(t₂-t₁)％T＝69。

由于d>g+y，则前方交通灯为红灯，此时计划下一时间周期的起始时间初值T_1初和终止时间初值T_2初：

T_1初＝T-d＝3s，T_2初＝T_1初+g＝33s，

多组有效时间区间[T₁,T₂]:

其中，T₁表示在车辆继续行驶的一个有效时间区间内的起始时间，T₂表示在车辆行驶的一个有效时间区间内的终止时间，T表示交通灯的一个时间周期，n为大于或等于0的整数。

当n＝0时，[T₁,T₂]＝[3,33]，由于v₁＞90km/h，则V₁＝90km/h；v₂＞15km/h，则V₂＝55km/h，因此，此时的诱导速度区间为[55,90](km/h)。

当n＝1时，[T₁,T₂]＝[75,105]，v₁＜90km/h，则V₁＝24km/h；v₂＞15km/h，则V₂＝17km/h，因此，此时的诱导速度区间为[17,24](km/h)。

继续计算其他时间周期内的起始时间和终止时间，及其对应的极速值v_i，直到极速值v_i不满足限速条件(v₁＜90km/h，v₂＞15km/h)。

在本实施例中，共有两组诱导速度区间[V₂,V₁]，如图2所示，两组诱导速度区间分别为[17,24](km/h)和[55,90](km/h)。

该车辆的驾驶员可以在两组诱导速度区间内的任一速度行驶，均可在前方的交通灯路口的交通灯为绿灯时通过，从而避免停车造成交通路口拥堵。

本发明还提供一种基于红绿灯的车速诱导系统，驾驶员根据道路的实际情况随时调整车速，在接近交通灯路口前将车速控制在诱导速度区间即可在绿灯期间通过交通灯路口。如图3所示，本发明基于红绿灯的车速诱导系统包括获取单元1、距离确定单元2、时间确定单元3及速度确定单元4。

其中，所述获取单元1获取前方的交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置、当前时刻以及交通灯的时间参数；所述距离确定单元2根据所述交通灯路口位置、车辆行驶的当前位置确定所述车辆与交通灯路口的距离；所述时间确定单元3根据所述交通灯的时间参数及车辆行驶的当前时刻确定车辆继续行驶的有效时间区间；所述速度确定单元4根据所述距离与有效时间区间确定车辆行驶的诱导速度区间，驾驶员以所述诱导速度区间内的速度行驶时能够在绿灯周期内通过所述交通灯路口。

本发明基于红绿灯的车速诱导系统可设置在车辆上，实时为车辆驾驶人员提供参考；也是设置为路口指示牌，设置在交通灯路口附近固定位置处，为过往车辆提供参考。

例如，将车辆仪表盘所显示的内容复制到安装于道旁或车道上方的LED显示屏上，提示过往车辆在经过显示屏时以诱导速度区间的速度匀速行驶至交通灯路口，也可以确保在绿灯期间通过。

进一步地，本发明还提供一种车辆，所述车辆上设置有上述基于红绿灯的车速诱导系统。可选的，本发明车辆上还设置有仪表盘，与所述基于红绿灯的车速诱导系统连接，用于显示所述车速诱导系统的诱导速度区间。

相对于现有技术，本发明基于红绿灯的车速诱导系统、车辆与上述基于红绿灯的车速诱导方法的有益效果相同，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。