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)實時連續(xù)通信，以便允許駕駛員甚至在看到它們之前被警告危險，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刻相關(guān)的時間信息。

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)時間的信息。從該信息，車載計算機(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所需的時間ttl進(jìn)行估計(步驟112)。該估計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，處理模塊可以根據(jù)在估計時間ttl結(jié)束時由交通燈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在時間ttl結(jié)束時應(yīng)處于綠色狀態(tài)，則車輛可以繼續(xù)行駛，同時如果可能的話達(dá)到最大速度限制umax(步驟113和114)。如果交通燈2在ttl時間結(jié)束時應(yīng)處于紅色狀態(tài)，則系統(tǒng)將根據(jù)以下關(guān)系估計ut：

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

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

其中，tr+to對應(yīng)于燈變綠所需的附加持續(xù)時間(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)幾個速度限制的事實。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實際上并不總是適合于遇到的情況。

技術(shù)實現(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)明的第一個目的是當(dāng)所述機(jī)動車輛接近交通燈時確定機(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)送的消息時確定分離機(jī)動車輛和交通燈的路線的總距離，估計機(jī)動車輛覆蓋所述總距離所需的時間，以及根據(jù)在估計時間結(jié)束時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)獲得的至少一個速度限制的函數(shù)。

在該方法的一個可能的實施方式中，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)獲得的多個速度限制的函數(shù)，每個速度限制對應(yīng)于所述連續(xù)路段中的每個路段允許的規(guī)則最大速度值。

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

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

每個路段的長度和與每個路段相關(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速度的速度控制系統(tǒng)，并且所述至少一個速度限制對應(yīng)于另一車輛的估計速度。

所述最佳速度可以通過采取其他車輛的所述估計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)送的消息時確定分離機(jī)動車輛和交通燈的路線的總距離，估計機(jī)動車輛覆蓋所述總距離所需的時間，以及根據(jù)在估計時間結(jié)束時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)獲得的至少一個速度限制的函數(shù)來確定。

在第一可能的實施例中，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)路段中的每個路段的長度，以及與每個路段相關(guān)聯(lián)的規(guī)則最大速度值。然后，第一系統(tǒng)可以估計機(jī)動車輛覆蓋所述總距離所需的時間，其作為與每個路段相關(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速度的函數(shù)的所述最佳速度。

應(yīng)當(dāng)注意，這兩個實施例不是排他的，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)(使用更好的路線時間估計)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)實現(xiàn)該方法的示例。

具體實施方式

以下，各個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和/或兩個附加系統(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交通標(biāo)志3(一個在70km/小時，另一個在50km/小時)表示的幾個速度限制存在于機(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的兩個部分，每個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，l2長度為50km/小時。然而，該數(shù)據(jù)可以從導(dǎo)航系統(tǒng)中提取，因為導(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路線時間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：

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速度vf來優(yōu)化路線時間ttl的估計步驟112。

可以組合上述各種系統(tǒng)而不脫離本發(fā)明的范圍。