本發(fā)明一般涉及機(jī)動車輛的領(lǐng)域，更具體地，涉及用于確定機(jī)動車輛接近交通燈時(shí)要采用的最佳速度的方法和車載系統(tǒng)。

更具體地，它在后文中涉及道路協(xié)作系統(tǒng)，也稱為協(xié)作智能交通系統(tǒng)(或c-its)，其基于系統(tǒng)元件(車輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施單元)之間的本地和直接通信。

背景技術(shù)：

因此，各種汽車制造商開發(fā)的一些車載系統(tǒng)被證明是越來越全面的，并且能夠與道路上的其他車輛通信，還可以與公共基礎(chǔ)設(shè)施(如交通燈)進(jìn)行通信。這些稱為“車輛對x”或“汽車對x”(字母x表示另一車輛或公共基礎(chǔ)設(shè)施)的系統(tǒng)使用無線通信網(wǎng)絡(luò)(例如蜂窩、w-lan或vanet)與道路基礎(chǔ)設(shè)施(燈、等級交叉口、工作站等)交換信息，并通過該無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)連續(xù)通信，以便允許駕駛員甚至在看到它們之前被警告危險(xiǎn)，或允許不再需要駕駛員的干預(yù)的具有用于減速、加速、停止和重新啟動策略的真正自動控制。

如圖1中示意性地所示，用于與機(jī)動車輛1和交通燈2之間的信息交換有關(guān)的用途的協(xié)作系統(tǒng)主要包括：

-固定在交通燈2上的電子單元(未示出)，特別適合用于經(jīng)由無線鏈路周期性地生成和發(fā)送消息；以及

-機(jī)動車輛上的車載模塊，特別包括適于接收消息的接收器10，以及用于根據(jù)預(yù)期用途提取和處理接收到的消息的數(shù)據(jù)的處理模塊(未示出)。

由交通燈發(fā)送的消息，也稱為spat(信號相位和時(shí)間)消息，主要包括與燈的位置有關(guān)的位置信息、與燈的相位(紅色、橙色或綠色)有關(guān)的狀態(tài)信息，以及與提供相位變化的時(shí)刻相關(guān)的時(shí)間信息。

第一可能的用途涉及具有“起動和行駛”功能的自主機(jī)動車輛，目的是減少在交通燈處停止的車輛的消耗。向車輛廣播燈狀態(tài)信息和相位剩余持續(xù)時(shí)間允許其優(yōu)化用于停止和重新啟動的這些策略。例如，如果車輛接近紅燈，則后者向車輛發(fā)送關(guān)于燈將仍然保持紅色的最小持續(xù)時(shí)間的信息。從該信息，車載計(jì)算機(jī)可以確定停止發(fā)動機(jī)是否將減少車輛的考慮到隨后重啟階段的整體消耗。同樣，發(fā)送的信息將被用于優(yōu)化重啟的時(shí)刻，其將在更改為綠色之前幾秒鐘觸發(fā)。

本發(fā)明更具體地適合的另一可能的用途涉及稱為glosa(綠燈優(yōu)化速度咨詢)或“綠色波浪”的系統(tǒng)，允許機(jī)動車輛確定當(dāng)接近燈時(shí)在綠燈通過而不停止所必須采用的最佳速度。在這種用途中，高速公路的交通燈優(yōu)選地聯(lián)網(wǎng)以使它們能夠同步。用戶被通知要采用的速度，以便在綠燈時(shí)通過所有接下來的燈。

圖2示意性地示出了通常由車輛1上車載的處理模塊實(shí)現(xiàn)的各種步驟，作為glosa算法110的一部分，并且如特別在文獻(xiàn)“performancestudyofagreenlightoptimizedspeedadvisory(glosa)applicationusinganintegrativecooperativeitssimulationplatform”(katsarosetal,2011ieee-978-1-4577-9538-2/11)中描述的：

處理開始于車載接收器接收到spat消息(步驟100)，用于提取消息中包含的信息。使用由燈發(fā)送的位置信息，并且在知道車輛的位置的情況下，處理模塊可以計(jì)算分離機(jī)動車輛1和交通燈2的路線的總距離dtl(步驟111)。另外，在知道車輛1的通常速度u0和其通常加速度a0的情況下，處理模塊然后對機(jī)動車輛1覆蓋該總距離dtl所需的時(shí)間ttl進(jìn)行估計(jì)(步驟112)。該估計(jì)通常通過使用以下的方程式來進(jìn)行：

如果a0＝0

如果a0≠0

在處理結(jié)束時(shí)，處理模塊可以根據(jù)在估計(jì)時(shí)間ttl結(jié)束時(shí)由交通燈2保持的狀態(tài)而提供推薦速度vg(步驟119)，并且當(dāng)已知時(shí)優(yōu)選地考慮分別對應(yīng)于所采取的道路的最小和最大速度限制的信息umin、umax。

例如，如果交通燈2在時(shí)間ttl結(jié)束時(shí)應(yīng)處于綠色狀態(tài)，則車輛可以繼續(xù)行駛，同時(shí)如果可能的話達(dá)到最大速度限制umax(步驟113和114)。如果交通燈2在ttl時(shí)間結(jié)束時(shí)應(yīng)處于紅色狀態(tài)，則系統(tǒng)將根據(jù)以下關(guān)系估計(jì)ut：

其中，tr對應(yīng)于燈變綠所需的附加持續(xù)時(shí)間(步驟115和116)。

最后，如果交通燈2在時(shí)間ttl結(jié)束時(shí)應(yīng)該處于橙色狀態(tài)，則系統(tǒng)將根據(jù)以下關(guān)系估計(jì)速度ut：

其中，tr+to對應(yīng)于燈變綠所需的附加持續(xù)時(shí)間(步驟117和118)。

glosa算法的缺點(diǎn)是它沒有充分考慮車輛1的環(huán)境。特別地，即使系統(tǒng)具有umin和umax的值，但也沒有考慮分離機(jī)動車輛和交通燈的路線中可能出現(xiàn)幾個(gè)速度限制的事實(shí)。此外，它不考慮其他重要的環(huán)境數(shù)據(jù)，例如在路線上存在另一車輛。結(jié)果，由glosa系統(tǒng)推薦的速度vg實(shí)際上并不總是適合于遇到的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種解決方案，其提高從glosa系統(tǒng)最終傳遞到機(jī)動車輛的最佳速度的精度。

為此，本發(fā)明提出也使用來自車輛上車載的其他系統(tǒng)的可用信息。

更具體地，本發(fā)明的第一個(gè)目的是當(dāng)所述機(jī)動車輛接近交通燈時(shí)確定機(jī)動車輛所采用的最佳速度的方法，所述最佳速度是由第一車載系統(tǒng)估計(jì)的推薦速度的函數(shù)，在接收由所述交通燈發(fā)送的消息時(shí)確定分離機(jī)動車輛和交通燈的路線的總距離，估計(jì)機(jī)動車輛覆蓋所述總距離所需的時(shí)間，以及根據(jù)在估計(jì)時(shí)間結(jié)束時(shí)由交通燈保持的狀態(tài)確定推薦速度，所述方法的特征在于，所述推薦速度和/或所述最佳速度也是通過所述機(jī)動車輛上的第二系統(tǒng)獲得的至少一個(gè)速度限制的函數(shù)。

在該方法的一個(gè)可能的實(shí)施方式中，所述路線的總距離可以分解成連續(xù)路段，并且所述推薦速度是通過第二車載系統(tǒng)獲得的多個(gè)速度限制的函數(shù)，每個(gè)速度限制對應(yīng)于所述連續(xù)路段中的每個(gè)路段允許的規(guī)則最大速度值。

機(jī)動車輛覆蓋所述總距離所需的時(shí)間例如由第一車載系統(tǒng)根據(jù)以下關(guān)系估計(jì)：

其中l(wèi)i對應(yīng)于與規(guī)則最大速度值sli相關(guān)聯(lián)的每個(gè)路段i的長度，并且u0是機(jī)動車輛的通常速度。

每個(gè)路段的長度和與每個(gè)路段相關(guān)聯(lián)的規(guī)則最大速度值優(yōu)選地由形成所述第二系統(tǒng)并且包括機(jī)動車輛上車載的接收器的導(dǎo)航系統(tǒng)來傳送。

在另一可能的實(shí)施方式中，第二車載系統(tǒng)是適于檢測在所述機(jī)動車輛前面的另一車輛的存在和估計(jì)速度的速度控制系統(tǒng)，并且所述至少一個(gè)速度限制對應(yīng)于另一車輛的估計(jì)速度。

所述最佳速度可以通過采取其他車輛的所述估計(jì)速度與推薦速度之間的最小值來確定。

本發(fā)明的另一目的是當(dāng)所述機(jī)動車輛接近交通燈時(shí)確定機(jī)動車輛所采用的最佳速度的系統(tǒng)，所述最佳速度是由第一車載系統(tǒng)估計(jì)的推薦速度的函數(shù)，在接收由所述交通燈發(fā)送的消息時(shí)確定分離機(jī)動車輛和交通燈的路線的總距離，估計(jì)機(jī)動車輛覆蓋所述總距離所需的時(shí)間，以及根據(jù)在估計(jì)時(shí)間結(jié)束時(shí)由交通燈保持的狀態(tài)確定推薦速度，所述系統(tǒng)的特征在于，所述推薦速度和/或所述最佳速度也作為通過所述機(jī)動車輛上的第二系統(tǒng)獲得的至少一個(gè)速度限制的函數(shù)來確定。

在第一可能的實(shí)施例中，第二車載系統(tǒng)是導(dǎo)航系統(tǒng)，其可以傳送分解路線的所述總距離的連續(xù)路段中的每個(gè)路段的長度，以及與每個(gè)路段相關(guān)聯(lián)的規(guī)則最大速度值。然后，第一系統(tǒng)可以估計(jì)機(jī)動車輛覆蓋所述總距離所需的時(shí)間，其作為與每個(gè)路段相關(guān)聯(lián)的長度和規(guī)則速度的函數(shù)。

在第二可能的實(shí)施例中，第二車載系統(tǒng)是可以檢測在所述機(jī)動車輛前面的另一車輛的存在和估計(jì)速度的速度控制系統(tǒng)，并且其確定作為由第一系統(tǒng)推薦的所述速度和另一車輛的估計(jì)速度的函數(shù)的所述最佳速度。

應(yīng)當(dāng)注意，這兩個(gè)實(shí)施例不是排他的，并且可以非常好地組合成一系統(tǒng)，其將既使用由導(dǎo)航系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)以優(yōu)化glosa系統(tǒng)(使用更好的路線時(shí)間估計(jì))推薦的速度的值，又使用由速度控制系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，以考慮與另一車輛的存在相關(guān)聯(lián)的約束。

附圖說明

本發(fā)明將參考附圖從下面的描述更好地理解，在附圖中：

-圖1示意性地示出了接近交通燈的具有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)動車輛；

-圖2示出了已知的glosa算法的簡化的框圖；

-圖3a和3b解釋了使用由導(dǎo)航系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)該方法的示例；

-圖4a和4b解釋了使用由速度控制系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)該方法的示例。

具體實(shí)施方式

以下，各個(gè)附圖所共有的元件具有相同的標(biāo)記。

因此，本發(fā)明從確認(rèn)大多數(shù)車輛現(xiàn)今設(shè)置有其他駕駛員輔助系統(tǒng)，例如gps導(dǎo)航系統(tǒng)和/或速度控制系統(tǒng)而出發(fā)。

因此，參考圖1，機(jī)動車輛1通常還具有：

-用于導(dǎo)航輔助的接收器11，例如gps衛(wèi)星信號接收器；和/或

-用于速度控制的傳感器12，例如照相機(jī)或雷達(dá)，用于監(jiān)視位于車輛1前面的空間，并且計(jì)算其前面的其他車輛的距離、方向和速度。

如將使用各種以下非限制性情況所描述的那樣，可以利用機(jī)動車輛上車載的一個(gè)和/或兩個(gè)附加系統(tǒng)的存在來改善由glosa系統(tǒng)10給出的推薦速度vg。

圖3a具體示出了在這種情況下由兩個(gè)交通標(biāo)志3(一個(gè)在70km/小時(shí)，另一個(gè)在50km/小時(shí))表示的幾個(gè)速度限制存在于機(jī)動車輛1和交通燈2之間的距離dtl的路線上。

換句話說，總距離dtl的路線可以分解成連續(xù)的路段，在本例中，相應(yīng)長度為l1和l2的兩個(gè)部分，每個(gè)部分與該段允許的規(guī)則最大速度值相關(guān)聯(lián)，即長度l1為70km/小時(shí)，l2長度為50km/小時(shí)。然而，該數(shù)據(jù)可以從導(dǎo)航系統(tǒng)中提取，因?yàn)閷?dǎo)航系統(tǒng)可以預(yù)測機(jī)動車輛將遵循的路線，并且在其地圖數(shù)據(jù)庫中通常具有關(guān)于路段的長度和相關(guān)的規(guī)則速度限制的信息。

本發(fā)明不是僅考慮用于估計(jì)路線時(shí)間ttl的機(jī)動車輛1的通常速度u0(圖1中的步驟112)，而是如圖3b所示，本發(fā)明提出改變該步驟112，以便考慮由導(dǎo)航系統(tǒng)11提供的所有路段長度/相關(guān)聯(lián)的限制速度限制的對。

機(jī)動車輛1覆蓋總距離dtl所需的時(shí)間ttl由第一車載系統(tǒng)10通過優(yōu)選地應(yīng)用以下關(guān)系來估計(jì)：

其中l(wèi)i對應(yīng)于與規(guī)則最大速度值sli相關(guān)聯(lián)的每個(gè)路段i的長度，并且u0是機(jī)動車輛的通常速度。

在可替代實(shí)施例中，對(sli，li)可以由除導(dǎo)航系統(tǒng)之外的系統(tǒng)提供，例如，用于使用由車載相機(jī)捕獲的圖像成像的系統(tǒng)，其可以識別布置在道路上的交通標(biāo)志3。

在所有情況下，在更可靠的glosa處理算法結(jié)束時(shí)獲得推薦速度vg。

圖4a示出了分離機(jī)動車輛1和交通燈2的路線上存在另一車輛4的另一情況。在這種情況下，該另一車輛4將被能夠傳送該另一車輛4的速度vf的速度控制系統(tǒng)12檢測。

根據(jù)本發(fā)明的第一種可能性，并且在圖4b中示意性地示出的在于，在步驟150期間，通過采取另一車輛4的估計(jì)速度vf與由glosa系統(tǒng)推薦的速度vg之間的最小值來確定由車輛采用的最佳速度vopt。

另一種可能性將在于，通過考慮另一車輛的估計(jì)速度vf來優(yōu)化路線時(shí)間ttl的估計(jì)步驟112。

可以組合上述各種系統(tǒng)而不脫離本發(fā)明的范圍。