CN104252793A - 信号灯状态的检测方法、系统及车载控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种信号灯状态的检测方法，包括以下步骤：获取车辆的位置信息和信号灯的位置信息；根据车辆的位置信息和信号灯的位置信息得到车辆与信号灯所在路口的行驶距离；获取信号灯的状态信息和状态转换时间；根据车辆的车速和行驶距离得到车辆行驶至信号灯所在路口时的行驶时间；根据行驶时间、信号灯的状态信息和状态转换时间判断车辆是否需要改变行驶状态。根据本发明实施例的方法可以精确掌握信号灯的变化情况，并提示用户，从而避免违规或者车祸的发生，提高车辆的驾驶安全性。本发明还提出了一种信号灯状态的检测系统和车载控制装置。

Description

信号灯状态的检测方法、系统及车载控制装置

技术领域

本发明涉及交通安全技术领域，特别涉及一种信号灯状态的检测方法、信号灯状态的检测系统及车载控制装置。

背景技术

在2013年实施新的交通规则后，在黄灯时已通过停止线的车辆可以继续通行，未通过的车辆需要停止，但是以前在黄灯期间通过的车辆都不扣分，在新交通规则实施后，黄灯亮时，通过停止线的车辆可以继续通信，未通过的车辆必须停止，闯黄灯者也会扣分。在刚实施新交通规则后，很多车辆看到绿灯时，不知道有多少时间变黄灯，因此造成了很多车辆看到了绿灯时的心理恐惧，甚至刚到停止线，绿灯变黄，突然急刹车，造成车辆追尾现象。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种信号灯状态的检测方法。该方法可以精确掌握信号灯的变化情况，并提示用户，从而避免违规或者车祸的发生，提高车辆的驾驶安全性。

本发明的另一个目的在于提出一种信号灯状态的检测系统。

本发明的再一目的在于提出一种车载控制装置。

为达到上述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种信号灯状态的检测方法，包括以下步骤：获取车辆的位置信息和信号灯的位置信息；根据所述车辆的位置信息和所述信号灯的位置信息得到所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离；获取所述信号灯的状态信息和状态转换时间；根据所述车辆的车速和所述行驶距离得到所述车辆行驶至所述信号灯所在路口时的行驶时间；以及根据所述行驶时间、所述信号灯的状态信息和状态转换时间判断所述车辆是否需要改变行驶状态以避免违规和/或车祸的发生。

根据本发明实施例的信号灯状态的检测方法，可以根据车辆当前的车速、行驶距离前方交通路口的行驶距离、前方交通路口处信号灯的状态（即红灯、绿灯和黄灯三种状态）以及各个状态之间的转换时间计算出车辆以当前车速行驶是否可以安全通过信号灯，例如：能够提前知道绿灯还有多长时间变黄灯，便可以根据离信号灯所在路口的行驶距离选择合适的车速，提前减速或者可以正常通，对驾驶员起到很好的指导意义，避免很多驾驶员看到绿灯时，不知道有多少时间变黄灯，因此造成了很多车辆看到了绿灯时的心理恐惧，甚至刚到停止线，绿灯变黄，突然急刹车，造成车辆追尾现象。

另外，本发明实施例的方法可精确掌握信号灯的变化情况，避免违规或者发生车祸，如遇大雾等情况，在看不清信号灯情况下能够利用该方法给予提示信息，从而采取有效措施以避免违章或者车祸的发生。

本发明第二方面的实施例公开了一种信号灯状态的检测系统，包括：定位卫星、车载控制装置、信号灯控制中心和无线通讯网络，其中，所述车载控制装置设置在车辆上，其中，所述定位卫星，用于对车辆和信号灯进行定位；车载控制装置，用于根据车辆的位置信息和信号灯的位置信息得到所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离，并获取所述信号灯的状态信息和状态转换时间，并根据所述车辆的车速和所述行驶距离得到所述车辆行驶至所述信号灯所在路口时的行驶时间，以及根据所述行驶时间、所述信号灯的状态信息和状态转换时间判断所述车辆是否需要改变行驶状态；所述信号灯控制中心，用于通过所述无线通讯网络向所述车载控制装置发送所述信号灯的状态信息和状态转换时间。

根据本发明实施例的信号灯状态的检测系统，可以根据车辆当前的车速、行驶距离前方交通路口的行驶距离、前方交通路口处信号灯的状态（即红灯、绿灯和黄灯三种状态）以及各个状态之间的转换时间计算出车辆以当前车速行驶是否可以安全通过信号灯，例如：能够提前知道绿灯还有多长时间变黄灯，便可以根据离信号灯所在路口的行驶距离选择合适的车速，提前减速或者可以正常通，对驾驶员起到很好的指导意义，避免很多驾驶员看到绿灯时，不知道有多少时间变黄灯，因此造成了很多车辆看到了绿灯时的心理恐惧，甚至刚到停止线，绿灯变黄，突然急刹车，造成车辆追尾现象。

另外，本发明实施例的系统可精确掌握信号灯的变化情况，避免违规或者发生车祸，如遇大雾等情况，在看不清信号灯情况下能够利用该方法给予提示信息，从而采取有效措施以避免违章或者车祸的发生。且该系统具有成本低的优点。

本发明第三方面的实施例提供了一种车载控制装置，所述车载控制装置设置在车辆上，所述车载控制装置包括：定位信息接收模块，用于接收来自定位卫星对车辆和信号灯进行定位的车辆的位置信息和信号灯的位置信息；信号灯信息获取模块，用于接收来自信号灯控制中心发送的信号灯的状态信息和状态转换时间；以及处理模块，用于根据所述车辆的位置信息和信号灯的位置信息得到所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离，并根据所述车辆的车速和所述行驶距离得到所述车辆行驶至所述信号灯所在路口时的行驶时间，以及根据所述行驶时间、所述信号灯的状态信息和状态转换时间判断所述车辆是否需要改变行驶状态。

根据本发明实施例的车载控制装置，可以根据车辆当前的车速、行驶距离前方交通路口的行驶距离、前方交通路口处信号灯的状态（即红灯、绿灯和黄灯三种状态）以及各个状态之间的转换时间计算出车辆以当前车速行驶是否可以安全通过信号灯，例如：能够提前知道绿灯还有多长时间变黄灯，便可以根据离信号灯所在路口的行驶距离选择合适的车速，提前减速或者可以正常通，对驾驶员起到很好的指导意义，避免很多驾驶员看到绿灯时，不知道有多少时间变黄灯，因此造成了很多车辆看到了绿灯时的心理恐惧，甚至刚到停止线，绿灯变黄，突然急刹车，造成车辆追尾现象。

另外，本发明实施例的车载控制装置可精确掌握信号灯的变化情况，避免违规或者发生车祸，如遇大雾等情况，在看不清信号灯情况下能够利用该方法给予提示信息，从而采取有效措施以避免违章或者车祸的发生。且该系统具有成本低的优点。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明所述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的信号灯状态的检测方法的流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的信号灯状态的检测方法的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的信号灯状态的检测系统的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的信号灯状态的检测系统的检测过程的信号交互图；以及

图5是根据本发明一个实施例的车载控制装置的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，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为基于附图所示的方位或位置关系，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元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的信号灯状态的检测方法及系统。

图1是根据本发明一个实施例的信号灯状态的检测方法的流程图。如图1所示，根据本发明一个实施例的信号灯状态的检测方法，包括如下步骤：

步骤S101：获取车辆的位置信息和信号灯的位置信息。

其中，信号灯即红绿灯。在本发明的具体示例中，车辆的位置信息和信号灯的位置信息是通过定位卫星得到的。定位卫星为但不限于GPS卫星（GPS即全球定位系统）或北斗卫星。

在上述示例中的信号灯指车辆按照预定的路线行驶过程中，当前所需要经过的最为接近的路口（即临近目标路口）处的红绿灯。

在上述对信号灯所指的为哪个红绿灯的基础上，本发明实施例的方法对于获取该信号灯的位置信息可通过如下方式获得：

1、根据车辆的位置信息和车辆的定位信息判断车辆所需经过的临近目标路口。

2、获取临近目标路口处的信号灯的位置信息，并将所述临近目标路口处的信号灯的位置信息作为所述信号灯的位置信息。

具体而言，可根据车辆的定位信息（如由起始位置至终点位置设定的定位信息）可规划出车辆的行驶路线，这样，在通过对车辆进行定位后，可根据车辆的当前位置和上述的规划出的车辆的行驶路线，可判断出车辆当前所需经过的临近目标路口，即车辆当前所需要经过的最为接近的路口。从而，可对该临近目标路口处的信号灯进行定位。

步骤S102：根据车辆的位置信息和信号灯的位置信息得到车辆与信号灯所在路口之间的行驶距离。

在对车辆的当前位置进行定位以及对临近目标路口出的信号灯定位成功后，可通过对车辆的位置信息和车辆的定位信息分析得到车辆的当前位置距临近目标路口处的红绿灯的行驶距离，该行驶距离也可认为是车辆的当前位置距临近目标路口的行驶距离。

步骤S103：获取信号灯的状态信息和状态转换时间。

其中，信号灯的状态信息包括但不限于信号灯的当前状态和信号灯由当前状态等待变化的目标状态，信号灯的状态转换时间指从当前时刻开始信号灯由当前状态转换至目标状态时所需时间。

例如：信号灯的当前状态为绿灯，通常而言，目标状态为黄灯，而信号灯的当前状态为红灯，则目标状态为绿灯，信号灯的当前状态为黄灯，则目标状态为绿灯。另外，假设信号灯当前的状态的绿灯，且从当前时刻开始计时，经过t1秒（如20秒）后信号灯将由绿灯变为黄灯，此时，信号灯的状态转换时间为t1秒（如20秒）。

在本发明的一个实施例中，获取信号灯的状态信息和状态转换时间还可存在如下前提，即：在获取信号灯的状态信息和状态转换时间的步骤之前，还包括：

1、比较车辆与信号灯所在路口之间的行驶距离与预设行驶距离。

2、直至车辆与信号灯所在路口之间的行驶距离小于或等于预设行驶距离时，获取信号灯的状态信息和状态转换时间。

也就是说，在车辆距上述临近目标路口的行驶距离比较小时，才获取该信号灯的状态信息和状态转换时间。例如预设行驶距离设为[200米，500米]之间。设置该预设行驶距离的目的为如果用户的车辆行驶过程中行驶距离路口（即临近目标路口）过远，则该路口信号灯的状态对于用户而言，可能意义不大，只有当用户接近与该路口时，才会关注该路口的信号灯的状态。

步骤S104：根据车辆的车速和行驶距离得到车辆行驶至信号灯所在路口时的行驶时间。

例如当前时刻车辆行驶距离该临近目标路口的行驶距离为500米，而当前车速为60公里/小时，则需要30秒（记为t2）后行驶至该临近目标路口，即该行驶时间t2为30秒。

步骤S105：根据行驶时间、信号灯的状态信息和状态转换时间判断车辆是否需要改变行驶状态以避免违规和/或车祸的发生。

例如还以上述的行驶时间t2为30秒，信号灯的状态转换时间t1为20秒，信号灯的状态信息为由当前时刻开始经过t1秒（即20秒）后信号灯将由绿灯变为黄灯，因此，可以判定出如果车辆按照当前车速行驶，则到达该临近目标路口时将不能通过，否则会发送违规，甚至造成车祸的发生，因此，出于安全考虑，可建议驾驶员应该减速慢行，等待下一次信号灯变为绿灯后通过。

作为一个具体的示例，根据行驶时间、信号灯的状态信息和状态转换时间判断车辆是否需要改变行驶状态，进一步包括：

1、在信号灯的当前状态为绿灯时，如果行驶时间小于状态转换时间，则判断无需改变行驶状态，否则判断需要减速行驶。

例如：如果前方路口的信号灯是绿灯，且T<T1，则提示前方路口的信号灯为绿灯，当前车速能够安全通过。

如果前方路口的信号灯是绿灯，而T>=T1，则提示前方路口的信号灯为绿灯，此绿灯T1秒后变黄，请减速行驶。其中，T为行驶时间，T1为从当前时间开始绿灯变为黄灯时间（即状态转换时间）。

2、在信号灯的当前状态为红灯时，如果行驶时间大于状态转换时间，则判断无需改变行驶状态，否则判断需要减速行驶。

例如：如果前面为红灯，且T<T2，提示前面红灯，不能通过，请减速行驶。

如果前面为红灯，而T>T2，则提示前面红灯，但是T2秒后将变绿，当前车速能够安全通过。其中，T为行驶时间，T2为当前红灯变绿灯时间（即状态转换时间）。

3、在信号灯的当前状态为黄灯且目标状态为绿灯时，如果行驶时间大于状态转换时间，则判断无需改变行驶状态，否则判断需要减速行驶。

例如：如果前面是黄灯，且T<T3，则提示前面红灯，不能通过，请减速行驶。

如果前面是黄灯，而T>=T3，则提示前面红灯，但是T3秒后将变绿，当前车速能够安全通过。其中，T为行驶时间，T3为当前由黄灯变绿灯时间（即状态转换时间）。

图2是根据本发明另一个实施例的信号灯状态的检测方法的流程图。如图2所示，该方法的实施过程包括以下步骤：

步骤S201：获取车辆当前的车速。

步骤S202：判断距离交通路口的距离是否等于S，其中，S为预设行驶距离。如果是则执行步骤S204，否则执行步骤S203。

步骤S203：不做处理。

步骤S204：发送车辆位置信息。

步骤S205：获取前方交通路口的信号灯信息（即信号灯的状态信息和状态转换时间）。

步骤S206：判断信号灯状态，如果当前状态为绿灯，则转至步骤S207；如果当前状态为红灯，则转至步骤S210；如果当前状态为黄灯，则转至步骤S213。

步骤S207：判断绿灯变黄灯时间T1是否小于车辆以当前车速行驶到上述交通路口的时间T。如果是则执行步骤S209，否则执行步骤S208。

步骤S208：提示车辆继续行驶，可以安全通过。

步骤S209：提示前面绿灯T1秒后将变黄，请减速行驶。

步骤S210：判断红灯变绿灯的时间T3是否大于当前需要行驶到路口的时间T。如果是，则执行步骤S211，否则执行步骤S212。

步骤S211：提示前面红灯，当前车速不能安全通过，请减速行驶。

步骤S212：提示前面红灯，T3秒后变绿，当前车速可以安全通过。

步骤S213：判断黄灯+红灯变化时间T2是否大于当前需要行驶到路口的时间T。如果是则执行步骤S211，否则执行步骤S214。

步骤S214：提示前面红灯，T2秒后变绿，可安全通过。

其中，在上述步骤S208、步骤S209、步骤S211、步骤S212和步骤S214之后，则均结束本次处理流程。

根据本发明实施例的信号灯状态的检测方法，可以根据车辆当前的车速、距离前方交通路口的行驶距离、前方交通路口处信号灯的状态（即红灯、绿灯和黄灯三种状态）以及各个状态之间的转换时间计算出车辆以当前车速行驶是否可以安全通过信号灯，例如：能够提前知道绿灯还有多长时间变黄灯，便可以根据离信号灯所在路口的距离选择合适的车速，提前减速或者可以正常通，对驾驶员起到很好的指导意义，避免很多驾驶员看到绿灯时，不知道有多少时间变黄灯，因此造成了很多车辆看到了绿灯时的心理恐惧，甚至刚到停止线，绿灯变黄，突然急刹车，造成车辆追尾现象。

另外，本发明实施例的方法可精确掌握信号灯的变化情况，避免违规或者发生车祸，如遇大雾等情况，在看不清信号灯情况下能够利用该方法给予提示信息，从而采取有效措施以避免违章或者车祸的发生。

图3是根据本发明实施例的信号灯状态的检测系统的示意图。如图3所示，根据本发明一个实施例的信号灯状态的检测系统300，包括：定位卫星310、车载控制装置320、信号灯控制中心330和无线通讯网络340，其中，车载控制装置320设置在车辆上。

具体地，定位卫星310用于对车辆和信号灯进行定位。其中，定位卫星310为但不限于GPS定位卫星或北斗定位卫星。在上述示例中的信号灯指车辆按照预定的路线行驶过程中，当前所需要经过的最为接近的路口（即临近目标路口）处的红绿灯。

在本发明的一个实施例中，定位卫星310对信号灯进行定位，包括：

1、根据车辆的位置信息和车辆的定位信息判断车辆所需经过的临近目标路口。

2、获取临近目标路口处的信号灯的位置信息，并将临近目标路口处的信号灯的位置信息作为信号灯的位置信息。

具体而言，可根据车辆的定位信息（如由起始位置至终点位置设定的定位信息）可规划出车辆的行驶路线，这样，在通过对车辆进行定位后，可根据车辆的当前位置和上述的规划出的车辆的行驶路线，可判断出车辆当前所需经过的临近目标路口，即车辆当前所需要经过的最为接近的路口。从而，可对该临近目标路口处的信号灯进行定位。

车载控制装置320用于根据车辆的位置信息和信号灯的位置信息得到车辆与信号灯所在路口之间的行驶距离，并获取信号灯的状态信息和状态转换时间，并根据车辆的车速和行驶距离得到车辆行驶至信号灯所在路口时的行驶时间，以及根据行驶时间、信号灯的状态信息和状态转换时间判断车辆是否需要改变行驶状态。

具体地说，车载控制装置具有GPS功能和网络收发功能，GPS功能用于与定位卫星310之间进行通信，而网络收发功能用于通过无线通讯网络340与信号灯控制中心330进行通信。

定位卫星310在对车辆的当前位置进行定位以及对临近目标路口出的信号灯定位成功后，将定位信息发送给车载控制装置320，车载控制装置320可通过对车辆的位置信息和车辆的定位信息分析得到车辆的当前位置距临近目标路口处的红绿灯的行驶距离，该行驶距离也可认为是车辆的当前位置距临近目标路口的行驶距离。

在上述示例中，信号灯的状态信息包括但不限于信号灯的当前状态和信号灯由当前状态等待变化的目标状态，信号灯的状态转换时间指从当前时刻开始信号灯由当前状态转换至目标状态时所需时间。

例如：信号灯的当前状态为绿灯，通常而言，目标状态为黄灯，而信号灯的当前状态为红灯，则目标状态为绿灯，信号灯的当前状态为黄灯，则目标状态为绿灯。另外，假设信号灯当前的状态的绿灯，且从当前时刻开始计时，经过t1秒（如20秒）后信号灯将由绿灯变为黄灯，此时，信号灯的状态转换时间为t1秒（如20秒）。

在本发明的一个实施例中，获取信号灯的状态信息和状态转换时间还可存在如下前提，即车载控制装置320在获取信号灯的状态信息和状态转换时间之前，还用于比较车辆与信号灯所在路口之间的行驶距离与预设行驶距离，当车辆与信号灯所在路口之间的行驶距离小于或等于预设行驶距离时，通过无线通讯网络340向信号灯控制中心330发送请求，从而接收来自信号灯控中心330反馈的信号灯的状态信息和状态转换时间。

也就是说，在车辆距上述临近目标路口的行驶距离比较小时，车载控制装置320向信号灯控制中心330发送请求，以获取该信号灯的状态信息和状态转换时间。例如预设行驶距离设为[200米，500米]之间。设置该预设行驶距离的目的为如果用户的车辆行驶过程中行驶距离路口（即临近目标路口）过远，则该路口信号灯的状态对于用户而言，可能意义不大，只有当用户接近与该路口时，才会关注该路口的信号灯的状态。

在本发明的一个实施例中，假设当前时刻车辆行驶距离该临近目标路口的行驶距离为500米，而当前车速为60公里/小时，则需要30秒（记为t2）后行驶至该临近目标路口，即该行驶时间t2为30秒。

还以上述的行驶时间t2为30秒，信号灯的状态转换时间t1为20秒，信号灯的状态信息为由当前时刻开始经过t1秒（即20秒）后信号灯将由绿灯变为黄灯为例，则可以判定出如果车辆按照当前车速行驶，则到达该临近目标路口时将不能通过，否则会发送违规，甚至造成车祸的发生，因此，出于安全考虑，可建议驾驶员应该减速慢行，等待下一次信号灯变为绿灯后通过。

作为一个具体的示例，车载控制装置320根据行驶时间、信号灯的状态信息和状态转换时间判断车辆是否需要改变行驶状态，进一步包括：

1、在信号灯的当前状态为绿灯时，如果行驶时间小于状态转换时间，则判断无需改变行驶状态，否则判断需要减速行驶。

例如：如果前方路口的信号灯是绿灯，且T<T1，则提示前方路口的信号灯为绿灯，当前车速能够安全通过。

如果前方路口的信号灯是绿灯，而T>=T1，则提示前方路口的信号灯为绿灯，此绿灯T1秒后变黄，请减速行驶。其中，T为行驶时间，T1为从当前时间开始绿灯变为黄灯时间（即状态转换时间）。

2、在信号灯的当前状态为红灯时，如果行驶时间大于状态转换时间，则判断无需改变行驶状态，否则判断需要减速行驶。

例如：如果前面为红灯，且T<T2，提示前面红灯，不能通过，请减速行驶。

如果前面为红灯，而T>T2，则提示前面红灯，但是T2秒后将变绿，当前车速能够安全通过。其中，T为行驶时间，T2为当前红灯变绿灯时间（即状态转换时间）。

3、在信号灯的当前状态为黄灯且目标状态为绿灯时，如果行驶时间大于状态转换时间，则判断无需改变行驶状态，否则判断需要减速行驶。

例如：如果前面是黄灯，且T<T3，则提示前面红灯，不能通过，请减速行驶。

如果前面是黄灯，而T>=T3，则提示前面红灯，但是T3秒后将变绿，当前车速能够安全通过。其中，T为行驶时间，T3为当前由黄灯变绿灯时间（即状态转换时间）。

信号灯控制中心330用于通过无线通讯网络340向车载控制装置320发送信号灯的状态信息和状态转换时间。

如图4所示，为根据本发明一个实施例的信号灯状态的检测系统的检测过程的信号交互图。例如：车载控制装置320发送车辆定位信息至定位卫星，定位卫星310根据车辆的定位信息定位到要检测的红绿灯，当定位卫星310判定当前车辆和前方路口位置，车载控制装置320计算出车与下一个交通路口的间距为S（需要设定值）时，此时，车载控制装置320和信号灯控制中心330通过无线通讯网络340进行通讯，发出请求至信号灯控制中心330，信号灯控制中心330接收到车载控制装置320发出的请求命令信息后，将当前路口的信号灯灯的当前状态以及下一个状态转换时间等信息传输给车载控制装置320，此车载控制装置320通过相关的计算，提醒用户前面距离交通路口S米处的信号灯状态以及多长时间以后变化至下一个状态，方便用户提前控制车速。

此车载控制装置320和定位卫星310，无线通讯网络340、信号灯控制中心330形成一个工作网络，车辆获得相关红绿灯的详细信息就通过此工作网络。车载控制装置320获得前面的信号灯变化信息后，还可对当前的间距能否安全通过交通信号灯能够有效地做出判定。

根据本发明实施例的信号灯状态的检测系统，可以根据车辆当前的车速、距离前方交通路口的行驶距离、前方交通路口处信号灯的状态（即红灯、绿灯和黄灯三种状态）以及各个状态之间的转换时间计算出车辆以当前车速行驶是否可以安全通过信号灯，例如：能够提前知道绿灯还有多长时间变黄灯，便可以根据离信号灯所在路口的行驶距离选择合适的车速，提前减速或者可以正常通，对驾驶员起到很好的指导意义，避免很多驾驶员看到绿灯时，不知道有多少时间变黄灯，因此造成了很多车辆看到了绿灯时的心理恐惧，甚至刚到停止线，绿灯变黄，突然急刹车，造成车辆追尾现象。

另外，本发明实施例的系统可精确掌握信号灯的变化情况，避免违规或者发生车祸，如遇大雾等情况，在看不清信号灯情况下能够利用该方法给予提示信息，从而采取有效措施以避免违章或者车祸的发生。且该系统具有成本低的优点。

图5是根据本发明一个实施例的车载控制装置的结构图。如图5所示，根据本发明一个实施例的车载控制装置320，车载控制装置320设置在车辆上，车载控制装置320包括：定位信息接收模块321、信号灯信息获取模块322和处理模块323。

结合图3所示，定位信息接收模块321用于接收来自定位卫星310对车辆和信号灯进行定位的车辆的位置信息和信号灯的位置信息。信号灯信息获取模块322用于接收来自信号灯控制中心330发送的信号灯的状态信息和状态转换时间。处理模块323用于根据车辆的位置信息和信号灯的位置信息得到车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离，并根据车辆的车速和行驶距离得到车辆行驶至信号灯所在路口时的行驶时间，以及根据行驶时间、信号灯的状态信息和状态转换时间判断车辆是否需要改变行驶状态。

在上述示例中，信号灯的状态信息包括信号灯的当前状态和信号灯由当前状态等待变化的目标状态，信号灯的状态转换时间指从当前时刻开始所述信号灯由当前状态转换至目标状态时所需时间。

在本发明的一个实施例中，处理模块323还用于比较车辆与信号灯所在路口之间的行驶距离与预设行驶距离，当车辆与信号灯所在路口之间的行驶距离小于或等于预设行驶距离时，通过无线通讯网络向信号灯控制中心发送请求，从而使信号灯信息获取模块322接收来自信号灯控中心330反馈的信号灯的状态信息和状态转换时间。

例如：信号灯的当前状态为绿灯，通常而言，目标状态为黄灯，而信号灯的当前状态为红灯，则目标状态为绿灯，信号灯的当前状态为黄灯，则目标状态为绿灯。另外，假设信号灯当前的状态的绿灯，且从当前时刻开始计时，经过t1秒（如20秒）后信号灯将由绿灯变为黄灯，此时，信号灯的状态转换时间为t1秒（如20秒）。

此外，在车辆距上述临近目标路口的行驶距离比较小时，车载控制装置320向信号灯控制中心330发送请求，以获取该信号灯的状态信息和状态转换时间。例如预设行驶距离设为[200米，500米]之间。设置该预设行驶距离的目的为如果用户的车辆行驶过程中行驶距离路口（即临近目标路口）过远，则该路口信号灯的状态对于用户而言，可能意义不大，只有当用户接近与该路口时，才会关注该路口的信号灯的状态。

假设当前时刻车辆行驶距离该临近目标路口的行驶距离为500米，而当前车速为60公里/小时，则需要30秒（记为t2）后行驶至该临近目标路口，即该行驶时间t2为30秒。

还以上述的行驶时间t2为30秒，信号灯的状态转换时间t1为20秒，信号灯的状态信息为由当前时刻开始经过t1秒（即20秒）后信号灯将由绿灯变为黄灯为例，则可以判定出如果车辆按照当前车速行驶，则到达该临近目标路口时将不能通过，否则会发送违规，甚至造成车祸的发生，因此，出于安全考虑，可建议驾驶员应该减速慢行，等待下一次信号灯变为绿灯后通过。

作为一个具体的示例，在本发明的一个实施例中，处理模块323根据行驶时间、信号灯的状态信息和状态转换时间判断车辆是否需要改变行驶状态，包括：在信号灯的当前状态为绿灯时，如果行驶时间小于状态转换时间，则判断无需改变所述行驶状态，否则判断需要减速行驶；在信号灯的当前状态为红灯时，如果行驶时间大于状态转换时间，则判断无需改变行驶状态，否则判断需要减速行驶；在信号灯的当前状态为黄灯且目标状态为绿灯时，如果行驶时间大于状态转换时间，则判断无需改变行驶状态，否则判断需要减速行驶。

例如：如果前方路口的信号灯是绿灯，且T<T1，则提示前方路口的信号灯为绿灯，当前车速能够安全通过。如果前方路口的信号灯是绿灯，而T>=T1，则提示前方路口的信号灯为绿灯，此绿灯T1秒后变黄，请减速行驶。其中，T为行驶时间，T1为从当前时间开始绿灯变为黄灯时间（即状态转换时间）。如果前面为红灯，且T<T2，提示前面红灯，不能通过，请减速行驶。如果前面为红灯，而T>T2，则提示前面红灯，但是T2秒后将变绿，当前车速能够安全通过。其中，T为行驶时间，T2为当前红灯变绿灯时间（即状态转换时间）。再如：如果前面是黄灯，且T<T3，则提示前面红灯，不能通过，请减速行驶。如果前面是黄灯，而T>=T3，则提示前面红灯，但是T3秒后将变绿，当前车速能够安全通过。其中，T为行驶时间，T3为当前由黄灯变绿灯时间（即状态转换时间）。

信号灯控制中心330用于通过无线通讯网络340向车载控制装置320发送信号灯的状态信息和状态转换时间。

根据本发明实施例的车载控制装置，可以根据车辆当前的车速、距离前方交通路口的行驶距离、前方交通路口处信号灯的状态（即红灯、绿灯和黄灯三种状态）以及各个状态之间的转换时间计算出车辆以当前车速行驶是否可以安全通过信号灯，例如：能够提前知道绿灯还有多长时间变黄灯，便可以根据离信号灯所在路口的行驶距离选择合适的车速，提前减速或者可以正常通，对驾驶员起到很好的指导意义，避免很多驾驶员看到绿灯时，不知道有多少时间变黄灯，因此造成了很多车辆看到了绿灯时的心理恐惧，甚至刚到停止线，绿灯变黄，突然急刹车，造成车辆追尾现象。

另外，本发明实施例的车载控制装置可精确掌握信号灯的变化情况，避免违规或者发生车祸，如遇大雾等情况，在看不清信号灯情况下能够利用该方法给予提示信息，从而采取有效措施以避免违章或者车祸的发生。且该系统具有成本低的优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (16)

1.一种信号灯状态的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取车辆的位置信息和信号灯的位置信息；

根据所述车辆的位置信息和所述信号灯的位置信息得到所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离；

获取所述信号灯的状态信息和状态转换时间；

根据所述车辆的车速和所述行驶距离得到所述车辆行驶至所述信号灯所在路口时的行驶时间；以及

根据所述行驶时间、所述信号灯的状态信息和状态转换时间判断所述车辆是否需要改变行驶状态以避免违规和/或车祸的发生。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，其中，所述车辆的位置信息和信号灯的位置信息是通过定位卫星得到的。

3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，获取所述信号灯的位置信息的步骤包括：

根据所述车辆的位置信息和所述车辆的定位信息判断所述车辆所需经过的临近目标路口；

获取所述临近目标路口处的信号灯的位置信息，并将所述临近目标路口处的信号灯的位置信息作为所述信号灯的位置信息。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在获取所述信号灯的状态信息和状态转换时间的步骤之前，还包括：

比较所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离与预设行驶距离；

直至所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离小于或等于所述预设行驶距离时，获取所述信号灯的状态信息和状态转换时间。

5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，其中，所述信号灯的状态信息包括所述信号灯的当前状态和所述信号灯由当前状态等待变化的目标状态，所述信号灯的状态转换时间指从当前时刻开始所述信号灯由当前状态转换至目标状态时所需时间。

6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述根据行驶时间、所述信号灯的状态信息和状态转换时间判断所述车辆是否需要改变行驶状态，进一步包括：

在所述信号灯的当前状态为绿灯时，如果所述行驶时间小于所述状态转换时间，则判断无需改变所述行驶状态，否则判断需要减速行驶；

在所述信号灯的当前状态为红灯时，如果所述行驶时间大于所述状态转换时间，则判断无需改变所述行驶状态，否则判断需要减速行驶；

在所述信号灯的当前状态为黄灯且目标状态为绿灯时，如果所述行驶时间大于所述状态转换时间，则判断无需改变所述行驶状态，否则判断需要减速行驶。

7.一种信号灯状态的检测系统，其特征在于，包括：定位卫星、车载控制装置、信号灯控制中心和无线通讯网络，其中，所述车载控制装置设置在车辆上，其中，

所述定位卫星，用于对车辆和信号灯进行定位；

车载控制装置，用于根据车辆的位置信息和信号灯的位置信息得到所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离，并获取所述信号灯的状态信息和状态转换时间，并根据所述车辆的车速和所述行驶距离得到所述车辆行驶至所述信号灯所在路口时的行驶时间，以及根据所述行驶时间、所述信号灯的状态信息和状态转换时间判断所述车辆是否需要改变行驶状态；

所述信号灯控制中心，用于通过所述无线通讯网络向所述车载控制装置发送所述信号灯的状态信息和状态转换时间。

8.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于，所述定位卫星为GPS定位卫星或北斗定位卫星。

9.根据权利要求7或8所述的检测系统，其特征在于，所述定位卫星对所述信号灯进行定位，包括：

根据所述车辆的位置信息和所述车辆的定位信息判断所述车辆所需经过的临近目标路口；

获取所述临近目标路口处的信号灯的位置信息，并将所述临近目标路口处的信号灯的位置信息作为所述信号灯的位置信息。

10.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于，所述车载控制装置在获取所述信号灯的状态信息和状态转换时间之前，还用于比较所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离与预设行驶距离，当所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离小于或等于所述预设行驶距离时，通过所述无线通讯网络向所述信号灯控制中心发送请求，从而接收来自所述信号灯控中心反馈的所述信号灯的状态信息和状态转换时间。

11.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于，其中，所述信号灯的状态信息包括所述信号灯的当前状态和所述信号灯由当前状态等待变化的目标状态，所述信号灯的状态转换时间指从当前时刻开始所述信号灯由当前状态转换至目标状态时所需时间。

12.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于，所述车载控制装置根据行驶时间、所述信号灯的状态信息和状态转换时间判断所述车辆是否需要改变行驶状态，包括：

在所述信号灯的当前状态为绿灯时，如果所述行驶时间小于所述状态转换时间，则判断无需改变所述行驶状态，否则判断需要减速行驶；

在所述信号灯的当前状态为红灯时，如果所述行驶时间大于所述状态转换时间，则判断无需改变所述行驶状态，否则判断需要减速行驶；

在所述信号灯的当前状态为黄灯且目标状态为绿灯时，如果所述行驶时间大于所述状态转换时间，则判断无需改变所述行驶状态，否则判断需要减速行驶。

13.一种车载控制装置，其特征在于，所述车载控制装置设置在车辆上，所述车载控制装置包括：

定位信息接收模块，用于接收来自定位卫星对车辆和信号灯进行定位的车辆的位置信息和信号灯的位置信息；

信号灯信息获取模块，用于接收来自信号灯控制中心发送的信号灯的状态信息和状态转换时间；以及

处理模块，用于根据所述车辆的位置信息和信号灯的位置信息得到所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离，并根据所述车辆的车速和所述行驶距离得到所述车辆行驶至所述信号灯所在路口时的行驶时间，以及根据所述行驶时间、所述信号灯的状态信息和状态转换时间判断所述车辆是否需要改变行驶状态。

14.根据权利要求13所述的车载控制装置，其特征在于，所述处理模块还用于比较所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离与预设行驶距离，当所述车辆与所述信号灯所在路口之间的行驶距离小于或等于所述预设行驶距离时，通过无线通讯网络向所述信号灯控制中心发送请求，从而使所述信号灯信息获取模块接收来自所述信号灯控中心反馈的所述信号灯的状态信息和状态转换时间。

15.根据权利要求13所述的车载控制装置，其特征在于，其中，所述信号灯的状态信息包括所述信号灯的当前状态和所述信号灯由当前状态等待变化的目标状态，所述信号灯的状态转换时间指从当前时刻开始所述信号灯由当前状态转换至目标状态时所需时间。

16.根据权利要求13所述的车载控制装置，其特征在于，所述处理模块根据所述行驶时间、所述信号灯的状态信息和状态转换时间判断所述车辆是否需要改变行驶状态，包括：

在所述信号灯的当前状态为绿灯时，如果所述行驶时间小于所述状态转换时间，则判断无需改变所述行驶状态，否则判断需要减速行驶；

在所述信号灯的当前状态为红灯时，如果所述行驶时间大于所述状态转换时间，则判断无需改变所述行驶状态，否则判断需要减速行驶；

在所述信号灯的当前状态为黄灯且目标状态为绿灯时，如果所述行驶时间大于所述状态转换时间，则判断无需改变所述行驶状态，否则判断需要减速行驶。