在通过交通灯时通过显示其当前和未来的颜色来辅助驾驶车辆

摘要

一种用于辅助驾驶车辆(V)的方法，该车辆在具有最大允许速度并且包括交通灯(FT)的行车道(VC1)上移动，该交通灯通过波信道来发送消息，该消息包括限定了红灯、绿灯和黄灯三个灯光阶段的持续时间以及当前灯光阶段的剩余持续时间的信息。该方法包括步骤(l0‑20)，在该步骤中，根据车辆与交通灯间隔的距离(dvf)、交通灯的当前信号灯阶段的剩余持续时间、以及最大允许速度(vma)来确定代表穿过交通灯所要遵循的驾驶行为建议的行为信息(ic)，并且显示交通灯(FT)的当前灯光阶段、该行为信息(ic)以及在遵循该行为建议的情况下当车辆到达该交通灯处时该交通灯将具有的未来灯光阶段。

说明书

技术领域

本发明涉及可选地是机动车辆类型的车辆，并且更具体地涉及这种车辆的辅助驾驶。

背景技术

当车辆驶向行车道上的交通灯时，车辆驾驶员不知道该交通灯何时会改变灯光阶段(特别是从红灯阶段变为绿灯阶段，以及从绿灯阶段变为黄灯阶段)。因此，当车辆到达该交通灯位置时，经常发生交通灯从绿灯阶段变为黄灯阶段的情况，迫使车辆驾驶员停止车辆，而考虑到车辆的当前速度、和/或制动能力、和/或天气状况、和/或交通状况和/或驾驶员的反应时间，并不总是能够停止车辆。

此外，当车辆驾驶员从远处看到交通灯处于红灯阶段时，经常会发生的是，由于驾驶员希望在此期间该交通灯变为绿灯阶段，因此驾驶员在最后一刻制动其车辆以使车辆停止。这是令人遗憾的，因为车辆提前减速有可能允许等到交通灯转换到绿灯阶段而不用停止车辆，因此有可能允许提高乘客的舒适度，同时减小能量消耗以及车辆磨损。

为了在通过交通灯时辅助驾驶员，已经提出为交通灯配备通信模块，通信模块通过波将消息发送给邻近车辆，该消息包括限定交通灯的三个灯光阶段(红色、绿色和黄色)各自的持续时间、以及当前灯光阶段的剩余持续时间的信号信息。如文献US 8,972,076中所提出的，该信号信息允许在接近交通灯发射器的车辆中确定是否存在低于所使用的行车道上的规定最大速度并且在由发送的信息限定的当前绿灯阶段期间允许通过该交通灯的极限速度。因此，在肯定的情况下，可以将该确定的极限速度提供给驾驶员，驾驶员然后自由地决定是否考虑该极限速度。

然而，由于在因交通灯立即转换到红灯阶段或者很快将转换到红灯阶段而无法确定极限速度时不会提供解决方案，因此这种类型的驾驶员辅助不那么有利。另外，仅向驾驶员通知极限速度是不够的，这是因为驾驶员可能将该通知理解成必须以该极限速度行驶。

最新的解决方案允许显示正在靠近的交通灯的当前灯光阶段，以及该交通灯改变灯光阶段之前的剩余持续时间。然而，该解决方案要求车辆的行程被事先输入到导航辅助设备。另外，某些法律禁止显示交通灯改变灯光阶段之前的剩余持续时间。

发明内容

本发明特别旨在改善该情况。

为此目的，本发明特别地提出了一种辅助方法，一方面，该辅助方法允许辅助驾驶车辆，该车辆包括通过波信道来交换消息的通信模块，并且在具有最大允许速度并包括交通灯的行车道上行驶，该交通灯包括通信模块，该通信模块通过波信道发送消息，该消息包括限定了红灯、绿灯和黄灯三个灯光阶段各自的持续时间以及当前灯光阶段的剩余持续时间的信息，并且另一方面，该辅助方法包括在车辆中装载的至少一个屏幕上显示该交通灯的当前灯光阶段的步骤。

该辅助方法的特征在于，在该辅助方法的步骤中，根据车辆与该交通灯间隔的距离、该当前灯光阶段的剩余持续时间以及该最大允许速度，确定代表穿越该交通灯所要遵循的驾驶行为建议的行为信息，并且还在交通灯的当前灯光阶段旁边显示所确定的该行为信息以及在遵循该行为建议的情况下车辆到达该交通灯时该交通灯将具有的未来灯光阶段。

得益于显示了与下一交通灯的当前和未来状态相关的信息以及与驾驶相关的行为信息，驾驶员现在可以在完全安全的状态下根据情况调整其速度。

根据本发明的辅助方法可以包括可单独或组合地采用的其他特征，并且特别是：

-在该辅助方法的步骤中，可以在交通灯的当前灯光阶段和未来灯光阶段之间显示所确定的行为信息；

-在该辅助方法的步骤中，还可以在交通灯的当前和未来灯光阶段的旁边并且在所确定的行为信息的旁边显示距离(车辆/灯)；

-在该辅助方法的步骤中，可以确定选自以下建议的行为信息：继续以车辆的当前速度行驶以在绿灯阶段期间穿过交通灯而无需停止车辆的建议、在红灯阶段期间将车辆停止在交通灯处的建议、以及以最大等于极限速度的速度驾驶车辆的建议，该极限速度小于最大允许速度；

-在该辅助方法的步骤中，可以在粗箭头上显示行为信息，粗箭头填充有与未来灯光阶段的颜色相同的颜色；

-在该辅助方法的步骤中，还可以显示交通灯的当前灯光阶段的剩余持续时间。

本发明还提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一组指令，该组指令在由处理装置执行时适于实施上述类型的辅助方法，以在穿过与该车辆行驶所在的行车道相关联的交通灯时辅助驾驶车辆。

本发明还提出了一种辅助设备，一方面，该辅助设备用于辅助行驶车辆，该车辆包括通过波信道来交换消息的通信模块，并且在具有最大允许速度并包括交通灯的行车道上移动，该交通灯包括通信模块，该通信模块通过波信道发送消息，该消息包括限定了红灯、绿灯、黄灯三个灯光阶段各自的持续时间以及当前灯光阶段的剩余持续时间的信息，并且另一方面，该辅助设备包括至少一个处理器，该至少一个处理器触发通过车辆中存在的至少一个屏幕来显示该交通灯的当前灯光阶段。

该辅助设备的特征在于，其处理器还根据该距离、当前灯光阶段的剩余持续时间以及该最大允许速度确定代表穿过该交通灯所要遵循的驾驶行为建议的行为信息，并且该处理器还触发在交通灯的当前灯光阶段旁边通过屏幕显示所确定的该行为信息，以及在遵循该行为建议的情况下当车辆到达该交通灯时该交通灯将具有的未来灯光阶段。

本发明还提出了一种车辆，该车辆可选地是机动车辆的类型，并且一方面，该车辆包括通过波信道来交换消息的通信模块，并且适于在具有最大允许速度并包括交通灯的行车道上移动，该交通灯包括通信模块，该通信模块通过波信道发送消息，该消息包括限定了红灯、绿灯和黄灯三个灯光阶段各自的持续时间以及当前灯光阶段的剩余持续时间的信息，并且另一方面，该车辆包括上述类型的辅助设备。

附图说明

通过审阅以下的详细描述和附图，本发明的其他特征和优点将显现，在附图中：

-图1示意性且功能性地示出了车辆，该车辆在道路的两个行车道中的一个上行驶，该道路是双向车道并通向配备有交通灯的交叉路口，该车辆还配备有通信模块、导航辅助设备以及根据本发明的辅助设备的实施示例；

-图2示意性地示出了在存在交通灯的情况下由根据本发明的辅助设备确定的部分信息的显示的第一示例；

-图3示意性地示出了在存在交通灯的情况下由根据本发明的辅助设备确定的部分信息的显示的第二示例；

-图4示意性地示出了在存在由车辆驾驶员从两个交通灯中选择的交通灯的情况下，由根据本发明的辅助设备确定的部分信息的显示的第三示例，并且

-图5示意性地示出了用于实施根据本发明的辅助方法的算法示例。

具体实施方式

本发明尤其旨在提出一种辅助方法以及相关的辅助设备DA，用于允许在通过与行车道VCj关联的交通灯FT时辅助驾驶车辆V。

在下文中，作为非限制性示例，认为车辆V是机动车辆类型。车辆V涉及例如汽车。然而本发明不限于这种类型的车辆。实际上，本发明涉及可以在陆地行车道上行驶的任意类型的车辆。因此，本发明还并且尤其涉及摩托车、客车、卡车、商用车辆、道路和建筑机械。

图1中示意性地示出了包括具有相反行驶方向的第一行车道VC1(j＝1)和第二行车道VC2(j＝2)的第一道路R1、包括仅具有从右向左行进的单个行车道的第二道路R2、以及位于第一道路对面并包括具有相反行驶方向的两条行车道的第三道路R3之间的交叉路口。

在此，第一道路R1的第一行车道VC1例如与交叉路口处的交通灯FT关联，第一行车道VC1允许直行穿过该交叉路口以进入第三道路R3的行车道中的一个，或者允许左转到第二道路R2的单个行车道，并且第一行车道VC1在包括该交通灯FT的部分具有最大允许速度vma。车辆V在第一行车道VC1上行驶，因此朝着交叉路口行驶以直行或左转。

在此，第二道路R2的行车道的右侧部分例如关联至交叉路口处的交通灯，并且该右侧部分允许右转到第三道路R3的行车道中的一个，或者直行穿过交叉路口以进入第二道路R2的行车道的左侧部分，或者左转到第一道路R1的第二行车道VC2。

在此，第三道路R3的左侧行车道例如关联至交叉路口处的交通灯，并且允许直行穿过该交叉路口以进入第一道路R1的第二行车道VC2，或者右转到第二道路R2的单个行车道。

本发明所涉及的交通灯FT至少包括通信模块MCF，通信模块MCF设置成至少通过波信道来发送消息，该消息包括限定了红灯阶段、绿灯阶段和黄灯阶段各自的持续时间以及当前灯光阶段的剩余持续时间的信息。

车辆V配备有通信模块MCV，通信模块MCV设置至少通过短波信道接收由不远处的交通灯FT的通信模块MCF发送的消息。应注意到，该通信模块MCV还可以设置成通过短波信道向交通灯FT发送消息，并且/或着通过短波与其他车辆和/或道路基础设施的站点或服务器交换信息，并且/或者通过波信道与移动网络交换消息。例如，短波信道通信可以通过使用Car2X、V2X、蓝牙、WiFi(尤其是802.11a至802.11n或ITS G5(802.11p))或蜂窝xG/LTE(尤其是LTE_V或5G)的无线通信标准来实现。

如上所述，本发明尤其提出了一种辅助方法，用于允许辅助驾驶车辆V。该方法包括可以至少部分地通过根据本发明的辅助设备DA来实施的步骤，辅助设备DA装载在车辆V中并且如图1所示的包括至少一个处理器PR。

应注意到，在图1中非限制性示出的示例中，辅助设备DA(特别是其处理器PR)形成计算机CAL的一部分，计算机CAL可选地在车辆V内提供至少一种其他功能。然而，辅助设备DA可以是车辆V上装载的电子设备(可选地是临时的)并包括其自己的计算机，或者辅助设备DA也可以是临时装载在车辆V中并能够与车辆(V)的可选的通信网络通信的智能移动电话(“smartphone(智能手机)”)或电子平板电脑的一部分，车辆V的计算机连接至该通信网络并且该通信网络可选地是多路复用通信网络。

当在与交通灯FT关联(配备有通信模块MCF)并且具有最大允许速度vma的行车道VCj上行驶的车辆V的通信模块MCV从该交通灯FT接收到限定其三个灯光阶段(红灯、绿灯和黄灯)各自的持续时间以及当前灯光阶段的剩余持续时间dr的信息时，触发根据本发明的辅助方法的步骤。

最大允许速度vma可以由车辆V上装载的导航辅助设备DAN提供，或者可以由装载在车辆(V)中的环境分析装置提供，或者由车辆V附近行驶的其他车辆提供，或者由道路基础设施的站点或服务器提供，或者由交通灯FT提供。

在图1非限制性示出的示例中，导航辅助设备DAN形成计算机CAL的一部分。然而，导航辅助设备DAN可以是装载(可选地是临时地)在车辆V中的电子设备并包括其自己的计算机，或者导航辅助设备DAN也可以是临时装载在车辆V中并且能够与车辆(V)的可选的通信网络通信的智能移动电话或电子平板电脑的一部分。

在该步骤中，根据车辆V距离交通灯FT的距离dvf(在所考虑的时刻)、当前灯光阶段的剩余持续时间(在所考虑的时刻)以及最大允许速度vma，(辅助设备DA的处理器PR)确定至少一个行为信息ic，行为信息ic代表为了穿过交通灯FT所要遵循的驾驶行为建议。应理解到，进行这种确定需要的是，处理器PR在交通灯FT的当前灯光阶段结束之前预先确定该距离dvf和该剩余持续时间dr。

该方法的步骤接着继续进行，在装载在车辆V中的至少一个屏幕EA上显示交通灯FT的当前灯光阶段，并且在当前灯光阶段旁边显示所确定的与该交通灯FT关联的行为信息ic，并且显示在遵循行为建议(以ic表示)的情况下车辆到达交通灯FT处时该交通灯FT将具有的未来灯光阶段。由处理器PR触发该显示。

在图2至图4非限制性示出的示例中，具有当前灯光阶段的交通灯FT显示在左侧，同时具有未来灯光阶段的交通灯FT显示在右侧并且与具有当前灯光阶段的交通灯FT显示在同一高度。然而也可能是相反的。在另一显示变型中，具有当前灯光阶段的交通灯FT可以显示在具有未来灯光阶段的交通灯FT的上方或下方。在此，这涉及选择的习惯问题(可选地由驾驶员在配置过程中选择)。

此外，在图2至图4非限制性示出的示例中，所显示的交通灯FT的当前灯光阶段通过该交通灯FT的示意性表示中的该阶段的颜色来实现。实际上，绿色、红色和黄色分别由绿色、红色和黄色表示，然而在图2至图4的示图中，绿色和红色分别由黑色和中灰色表示(未显示的黄色可以是深灰色)。然而，除了显示交通灯FT的示意性表示之外，还可以例如简单地显示填充有交通灯FT的当前灯光阶段的颜色的第一圆圈，以及填充有交通灯FT的未来灯光阶段的颜色的第二圆圈。

应注意到，屏幕EA可以形成诸如中央组合件CC(如图1非限制性示出的)或仪表板的固定安装在车辆V中的设备的一部分，或者形成诸如移动智能电话或电子平板电脑的临时存在于车辆V中的设备的一部分。此外，由辅助设备DA产生的信息可以显示在一个或多个屏幕上。

优选地，并且如图2至图4中非限制性示出地，在该方法的步骤中，可以在交通灯FT的当前和未来的灯光阶段之间显示针对交通灯FT确定的行为信息ic。这允许便于理解辅助功能。实际上，车辆V的驾驶员因此立即理解交通灯FT的当前和未来的灯光阶段之间的联系(由于驾驶员目前处于所显示的当前灯光阶段，因此通过遵循以ic示出的驾驶行为建议，驾驶员将在所显示的未来灯光阶段期间到达交通灯FT处)。

还应注意到，如图2至图4中非限制性示出的，在该方法的步骤中，行为信息ic可以显示在粗箭头上，粗箭头填充有与未来灯光阶段的颜色相同的颜色。该箭头从当前灯光阶段指向未来灯光阶段，以便进一步有利于理解辅助功能。在这种情况下，为了使驾驶行为建议清楚显眼，该建议以例如白色的与箭头不同的颜色显示。

还应注意到，如图2至图4中非限制性示出的，在该方法的步骤中，还可以在交通灯FT的当前和未来灯光阶段旁边显示距离(车辆/灯)dvf，以及针对该交通灯FT所确定的行为信息ic。由处理器PR触发该显示。

在图2和图3的示例中，距离(车辆/灯)dvf等于250米，而在图4的示例中，距离(车辆/灯)dvf等于100米。

还应注意到，在该方法的步骤中，(处理器PR)可以确定行为信息ic，该行为信息ic选自如下建议：继续以车辆V的当前速度vv行驶以在绿灯阶段期间穿越交通灯FT而无需停止车辆V的建议；在红灯阶段期间在交通灯FT处停止车辆V的建议；以及以最大等于极限速度vl的速度驾驶车辆的建议，极限速度vl小于最大允许速度vma。

应理解到，处理器PR在如下情况下选择以车辆V的当前速度vv继续驾驶以在绿灯阶段期间穿越交通灯而无须停止车辆V的建议：考虑到距离dvf以及车辆的当前速度vv，当交通灯FT处于绿灯阶段并且该绿灯阶段的剩余持续时间dr足够使得车辆V在交通灯FT改变灯光阶段之前(从绿色变为黄色或红色)有时间到达该交通灯FT处时；或者考虑到距离dvf及车辆的当前速度vv，当交通灯FT处于红灯阶段且该红灯阶段的剩余持续时间dr足够短到使得车辆V在交通灯FT改变灯光阶段(从红色变为绿色)之后有时间到达该交通灯FT处时。图2中非限制性地示出了第一替代方案。

例如，并且如图2中非限制性示出的，可以通过显示单词“继续”，实际中优选地用绿色(并且此处在黑白图上以中灰色显示)来显示，表示以车辆V的当前速度vv继续驾驶的建议。

处理器PR在如下情况下选择在红灯阶段期间在交通灯处停止车辆V的建议：考虑到距离dvf以及最大允许速度vma，当交通灯FT处于绿灯阶段且该绿灯阶段的剩余持续时间dr不足以使得车辆V在交通灯FT改变灯光阶段(从绿色变为黄色或红色)之前有时间到达该交通灯FT处时；或者考虑到距离dvf并且在车辆的当前速度vv显著降低但无危险的情况下，当交通灯FT处于红灯阶段且该红灯阶段的剩余持续时间dr足够长到使得车辆V在交通灯FT改变灯光阶段(从红色变为绿色)之前有时间到达该交通灯FT处时。图3中非限制性地示出了第二替代方案。

例如并且如在图3中非限制性示出的，可以通过显示表述“停止于(arrêtà)”(或者作为变型仅显示“停止(arrêt)”)，实际中优选地用红色(并且此处在黑白图上以黑色显示)来显示，表示在交通灯FT处停止车辆V的建议。

处理器PR在如下情况下选择以最大等于小于最大允许速度vma的极限速度vl的速度驾驶车辆V的建议：考虑到距离dvf，并且在车辆的速度vv最大等于极限速度vl的前提下，当交通灯FT处于红灯阶段且该红灯阶段的剩余持续时间dr足够短到使得车辆V在交通灯FT改变灯光阶段(从红色变为绿色)之后有时间到达该交通灯FT处时。图4中非限制性地示出了该情况。

因此，极限速度v1是不能超过的最大速度，以在灯处于绿灯阶段的时刻到达该灯处。以大于该极限速度vl的速度行驶将意味着，驾驶员将在灯仍然是红灯阶段时到达该灯处，并且因此，驾驶员将必须停车然后在灯变为绿灯阶段时重新起动。因此，该建议旨在促使驾驶员减速，以便“通畅地”平稳通过。

选择该最后一个建议需要的是，处理器PR(尤其是根据该剩余持续时间dr和距离dvf)预确定是否存在低于该最大允许速度vma并允许车辆V在当前红灯阶段之后的绿灯阶段期间通过(或穿过)与该行车道VCj关联的交通灯FT的极限速度vl。在此可以使用本领域技术人员已知的允许确定极限速度vl的任意方法。

例如，并且如图4中非限制性示出地，可以通过显示该极限速度vl的值，实际中优选地用绿色(并且此处在黑白图上以中灰色显示)来显示，表示以最大等于极限速度vl的速度驾驶车辆V的建议。

还应注意到，在该方法的步骤中，(处理器PR)可以确定并选择以极限速度v1或者以非固定速度驾驶车辆V的建议，该非固定速度包括在区间iv中(如图4所示)，区间iv由严格小于极限速度vl的最小速度以及该极限速度vl界定。在确定了区间iv的情况下，可以在显示出的代表速度的刻度盘上表示该区间iv(如图4所示)，并且可选地补充显示构成区间iv的上限的极限速度vl(如图4所示)。在图4中非限制性示出的示例中，区间iv的范围在15km/h至30km/h(vl)之间。

应注意到，在图4中，速度表可选地在其中心显示车辆的当前速度vv(此处等于30km/h)。此外，如图4中非限制性示出的，还可以在速度表一侧显示最大允许速度vma(例如，在实际中外周为红色的圆的中心，而在此处在黑白图上示出为浅灰色)。还应注意到，无论是否表示出最大允许速度vma，速度表都可以显示在显示出当前和未来灯光阶段的表示、行为信息ic以及可选的距离dvf的同一屏幕上，或者显示在不同的屏幕上。

还应注意到，如果法律允许，则在该方法的步骤中也可以显示交通灯FT的当前灯光阶段的剩余持续时间dr，尽管这在图2至图4中未出现。仍然由处理器PR触发该显示。

图5中示意性地示出了用于实施上述辅助方法的算法的示例。

在第一子步骤10中，处理器PR可以至少确定车辆V与交通灯FT间隔的距离dvf、用于到达该交通灯FT的极限速度vl以及代表穿过该交通灯FT所要遵循的驾驶行为建议的行为信息ic。

在第二子步骤20中，在装载在车辆V中的至少一个屏幕EA上显示交通灯FT的当前灯光阶段、交通灯FT的未来灯光阶段、所确定的并与交通灯FT关联的行为信息ic(可选地还显示极限速度vl和/或速度区间iv)，以及与该交通灯FT关联的可选的距离dvf。

还应注意到，本发明还提出了一种计算机程序产品，包括一组指令，当该组指令由诸如至少是处理器PR的电子电路(或硬件)类型的处理装置执行时，该组指令适于实施上述辅助方法，以在穿过与该车辆V行驶所在的行车道VC1相关的交通灯FT时辅助驾驶车辆V。

还应注意到，在图1中非常示意性地示出了辅助设备DA以及其处理器PR。该辅助设备DA可以采取包括印刷电路的组块的形式，或者采取通过有线或无线连接装置连接的多个印刷电路的形式。印刷电路是指适于执行至少一种电气或电子操作的任意类型的设备。如上所述，该辅助设备DA包括至少一个例如数字信号处理器(或DSP(数字信号处理器))的处理器PR，以及存储用于由处理器PR实施上述辅助方法的指令的随机存取存储器，以及可选的用于存储在实施辅助方法之后待保留的数据的大容量存储器。数字信号处理器PR至少接收交通灯FT的信息、车辆V的当前速度vv以及可选的来自导航辅助设备DAN的导航信息，以便可选地在以已知的方式对该信息进行整理和/或解调和/或扩展之后，对该信息进行分析并执行计算。辅助设备DA还可以包括用于至少接收交通灯FT的信号信息、当前速度vv以及可选的导航信息的输入接口，以及用于传输该信息的分析和计算结果的输出接口。

该辅助方法步骤的一个或多个子步骤可以由不同的组件执行。因此，该辅助方法可以由可选地分布在永久或暂时装载的不同设备(例如智能手机)中的多个处理器、随机存取存储器、大容量存储器、输入接口、输出接口和/或数字信号处理器来实施。在这些情况下，辅助设备DA可以分散在局域网(例如，彼此连接的多个处理器)、广域网、或者网络与(多个)独立设备的(多个)设备组合中。

与下一交通灯的当前和未来状态有关的信息、以及与驾驶有关的行为信息的显示允许驾驶员在完全安全的情况下根据情况调整其速度。因此减少了在交通灯处的等待(因此减少了交通拥堵)、改善了驾驶舒适性、减小了能耗、减小了车辆的磨损、离合器片和制动片的磨损、轮胎磨损并降低了事故数量。