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CN110171414B - 车辆及其控制方法 - Google Patents

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CN110171414B
CN110171414B CN201810756418.3A CN201810756418A CN110171414B CN 110171414 B CN110171414 B CN 110171414B CN 201810756418 A CN201810756418 A CN 201810756418A CN 110171414 B CN110171414 B CN 110171414B
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CN
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controller
collision
factor
acceleration
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池成旻
张渊埈
崔在雄
金钟哲
高亨旻
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Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

本发明涉及车辆及其控制方法。所述车辆基于交通信号灯的状态预测另一车辆的加速或减速，并且基于预测的另一车辆的加速或减速来判定碰撞的风险。车辆包括通信设备、雷达以及控制器，所述通信设备从道路基础设施接收交通信号灯的状态信息；所述雷达感测在与车辆行驶的方向相交的方向行驶的另一车辆的速度；所述控制器通过利用由通信设备接收的交通信号灯的状态信息和通过雷达感测的另一车辆的速度信息来判定与另一车辆的碰撞可能性。

Description

车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及能够提高判定与另一车辆的碰撞可能性的准确性的车辆，以及控制该车辆的方法。
背景技术
本节中的陈述仅提供涉及本发明的背景信息，并不会构成现有技术。
交叉路口碰撞避免系统用于当预测到与相交车辆的碰撞时，利用制动来避免与相交车辆的碰撞。典型的技术基于主题车辆的速度与在交叉路口的另一车辆的速度来估算碰撞点以判定碰撞风险，并且当碰撞风险高时使车辆制动。
然而，我们已经发现典型的技术使车辆在没有碰撞实际发生时也进行制动。这是由于没有考虑到其它车辆根据交通信号灯状态突然进行加速或减速的情况。在这种情况下，车辆进行了不必要的控制使得碰撞判定的安全性和准确性被破坏。
由于这个原因，我们发现需要用于根据交通信号灯状态来预测相交车辆的加速或减速意图的技术，并且需要用于考虑加速或减速意图来判定碰撞风险的技术。
发明内容
本发明提供一种车辆及其控制方法，所述车辆能够通过根据交通信号灯状态预测其它车辆的加速或减速意图并且通过反映其它车辆的加速或减速意图以判定碰撞可能性，从而提高判定与在相交方向行驶的另一车辆的碰撞可能性的准确性，并且提高驾驶员的安全性。
所公开的额外方面将会在某种程度上在如下说明书中陈述，或者在某种程度上根据说明书而是显而易见的，或者可通过所公开的实施而获知。
在本发明的一个实施方案中，车辆包括：通信设备、雷达以控制器，所述通信设备配置为从道路基础设施接收交通信号灯状态；所述雷达配置为感测在相交方向(即，与车辆的行驶方向相交的方向)行驶的另一车辆的速度；所述控制器通过利用由通信设备接收的交通信号灯的状态信息和通过雷达感测的另一车辆的速度信息来判定与另一车辆的碰撞可能性。
控制器可以配置为通过基于根据交通信号灯状态的改变的其它车辆的速度改变来预测另一车辆的加速或减速意图，并且通过反映预测的其它车辆的加速或减速意图的结果来判定与另一车辆的碰撞可能性。
控制器可以配置为判定当交通信号灯变为红色时测量的另一车辆加速量或减速量大于当交通信号灯变为黄色时测量的另一车辆加速量或减速量。
控制器可以配置为设定能够与另一车辆碰撞的碰撞区域，并且预测另一车辆在碰撞区域的加速或减速意图。
控制器可以配置为在通信设备接收交通信号灯的状态信息之前利用另一车辆的速度信息来计算碰撞预测点。
控制器可以配置为利用基于交通信号灯状态具有不同增加率的交通信号灯计数因子并且利用随另一车辆的速度而改变的制动距离因子来计算车辆对基础设施(Vehicle-to-Infrastructure，V2I)因子，并且基于V2I因子预测另一车辆的加速或减速意图。
控制器可以配置为当V2I因子具有正值时预测另一车辆具有加速意图，而当V2I因子具有负值时预测另一车辆具有减速意图。
交通信号灯变为红色以后的一定时间间隔的交通信号灯计数因子的增加率可以大于交通信号灯从黄色变为红色的时间间隔的交通信号灯计数因子的增加率。
制动距离因子可以与根据另一车辆速度的制动距离和另一车辆到达碰撞预测点的到达距离之间的差值成比例。
控制器可以配置为通过反映另一车辆的加速或减速意图来更新碰撞预测点。
车辆可以进一步包括警示设备，该警示设备配置为在控制器的控制下提供碰撞风险信息。
根据本发明的另一方面，车辆的控制方法包括：通过车辆的通信设备从道路基础设施接收交通信号灯的状态信息；通过雷达感测在相交方向行驶的其它车辆的速度；利用交通信号灯的状态信息以及其它车辆的速度信息，通过控制器判定与其它车辆的碰撞可能性。
判定与其它车辆的碰撞可能性可以包括：通过控制器基于根据交通信号灯的状态改变而改变的其它车辆的速度来预测其它车辆的加速或减速意图；并且通过反映预测的其它车辆的加速或减速意图的结果，通过控制器判定与其它车辆的碰撞可能性。
预测其它车辆的加速或减速意图可以包括：通过控制器判定当交通信号灯变为红色时测量的其它车辆的加速量或减速量大于当交通信号灯变为黄色时测量的其它车辆的加速量或减速量。
预测其它车辆的加速或减速意图可以进一步包括：通过控制器设定车辆能够与其它车辆碰撞的碰撞区域，并且预测其它车辆在碰撞区域的加速或减速意图。
方法可以进一步包括，在通信设备接收交通信号灯的状态信息之前，利用其它车辆的速度信息通过控制器计算碰撞预测点。
预测其它车辆的加速或减速意图可以进一步包括：利用基于交通信号灯的状态而具有不同增加率的交通信号灯计数因子以及随其它车辆的速度而改变的制动距离因子，通过控制器计算V2I(车辆对基础设施)因子，并且基于V2I因子的值，通过控制器预测其它车辆的加速或减速意图。
预测其它车辆的加速或减速意图可以进一步包括：通过控制器预测如果V2I因子具有正值，那么其它车辆具有加速意图，而预测如果V2I因子具有负值，那么其它车辆具有减速意图。
交通信号灯变为红色以后的一定时间间隔的交通信号灯计数因子的增加率可以大于交通信号灯从黄色变为红色的时间间隔的交通信号灯计数因子的增加率。
制动距离因子可以与根据其它车辆速度的制动距离和其它车辆到达碰撞预测点的到达距离之间的差值成比例。
方法可以进一步包括，通过反映预测的其它车辆的加速或减速意图的结果，通过控制器更新碰撞预测点。
通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应当理解，本说明书和具体实施例仅是旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本发明的保护范围。
附图说明
为了可以很好地理解本发明，现在参考所附附图，以给出的示例的方式来描述其各种形式，在这些附图中：
图1显示了车辆的外部；
图2显示了车辆的内部；
图3是一些车辆组件的框图；
图4显示了在交叉路口车辆判定碰撞风险的示例；
图5A和5B是用于解释用于通过反映V2I因子判定碰撞风险的方法的曲线图；
图6是用于解释在V2I因子计算中利用的交通灯计数因子的曲线图；
图7是用于解释在V2I因子的计算中利用的制动距离因子的曲线图；(Db-Dt>0：在这种情况下，发生碰撞或其它车辆通过；Db-Dt<0：在这种情况下，其它车辆停止并且不发生碰撞；Vt：其它车辆的速度；TTIS：主题车辆进入碰撞区域的时间)
图8是说明车辆的控制方法的流程图。
本文描述的附图仅用于说明的目的，而并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
下面的说明在本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，在整个说明书和附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
本说明书并没有描述实施方案中的所有部件，并且在本发明所属的技术领域中的一般信息或者在各个实施方案之间的重叠的信息将不会进行描述。作为在这里使用的术语“部分”、“模块”、“构件”和“块”可以实现为软件或者硬件，并且根据实施方案，多个“部分”、“模块”、“构件”和“块”可以被实现为单一组件，或者单独的“部分”、“模块”、“构件”和“块”可以包括多个组件。
在整个说明书中，当一部分连接至另一部分时，包括该部分间接地连接至另一部分的情况，也包括该部分直接地连接至另一部分的情况，并且间接连接包括通过无线通信网络的连接。
此外，应当理解的是当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”、“包括有”和/或“包含有”时，仅在陈述组件的存在，而并不是排除一个或多个其他组件的存在或补充。
应当理解的是，虽然在这里会使用术语第一、第二等等以描述各个组件，但是这些组件不应该由这些术语进行限制。这些术语仅用于将一个组件与另一个组件进行区分。
应当理解的是单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象，除非在本文中有明确的说明。
在步骤中提供使用的参考数字用于方便描述，而并没有描述各个步骤的顺序，并且这些步骤能够以不同于所陈述的顺序来执行，除非具体的顺序在本文中被明确地指定。
下面将参考所附附图对本发明的操作原理和实施方案进行详细描述。
图1显示了在本发明的一个实施方案中的车辆的外部，而图2显示了在本发明的一个实施方案中的车辆的内部。
参考图1，车辆1可以包括：主车身10、挡风玻璃11、多个侧视镜12、多个车门13、车身顶盖15、多个上边梁14、后窗玻璃16、多个转向信号灯17、多个前车轮21以及后车轮22，所述主车身10形成车辆1的外观；所述挡风玻璃11配置为给驾驶员提供车辆1的前方视野；所述多个侧视镜12配置为给驾驶员提供车辆1的侧方和后方视野；所述多个车门13配置为将车辆1的内部与外部隔离；所述多个上边梁14配置为支撑车身顶盖15；所述多个前车轮21设置在车辆1的前部；所述多个后车轮22设置在车辆1的后部，其中，前车轮21和后车轮22共同地称之为车轮。
挡风玻璃11可以设置在主车身10的前上部，以使在车辆1内部的驾驶员能够获得车辆1前方视野的视觉信息。此外，侧视镜12可以包括设置在主车身10左侧的左侧视镜以及设置在主车身10右侧的右侧视镜，以使在车辆1内部的驾驶员可以获得关于车辆1的侧面和后方视野的视觉信息。
车门13可以可转动地设置在主车身10的左侧和右侧以使驾驶员打开其中一扇车门而进入车辆1。此外，当所有车门关闭时，车门13可以将车辆1的内部与外部隔离。
车辆1的底盘可以包括动力产生系统、动力传递系统、驱动系统、转向系统、制动系统、加速系统、悬挂系统、变速系统、燃料系统以及前后左右车轮。此外，车辆1可以包括用于驾驶员和乘客的安全的各种安全系统。作为制动系统的示例，制动踏板131可以安装在车辆1的内部，而作为加速系统的示例，加速踏板132可以安装在车辆1的内部。
车辆1的安全系统可以包括安全气囊系统和电子稳定控制(ESC)系统，所述安全气囊系统在发生碰撞时保证驾驶员和乘客的安全，所述电子稳定控制系统在车辆1加速或转弯时避免车辆1失控。
车辆1可以包括电子控制单元(ECU)，其控制动力产生系统、动力传递系统、驱动系统、转向系统、制动系统、悬挂系统、变速系统、燃料系统、各种安全系统以及传感器的运行。
此外，车辆1可以包括各种传感器300。例如，车辆1可以包括接近传感器、雨水传感器、速度传感器、侧向加速传感器、偏航角速度传感器、陀螺传感器以及方向传感器，所述接近传感器用于感测在车辆1前方、后方或侧面的障碍物或另一车辆；所述雨水传感器用于判定是否下雨以及感测雨量；所述速度传感器用于检测车辆1的车轮21和22的速度；所述侧向加速传感器用于探测车辆1的侧向加速；所述偏航速率传感器用于探测车辆1的角速度的改变；所述方向传感器用于探测方向盘的旋转以及车辆1的行驶方向。
此外，车辆1可以包括用于感测位于车辆1的前方，侧面以及后方的物体的多个传感器300以产生数据或图像。例如，车辆1可以包括用于感测车辆1附近的物体的雷达310，以及用于拍摄车辆1周围以产生图像数据的摄像机320。
雷达310或摄像机320可以安装在车辆1的前部散热器格栅或前照灯处。此外，雷达310或摄像机320可以集成到车身顶盖15的后部的加热丝处，即，后窗玻璃16的上部。也就是说，雷达310或摄像机320可以安装在任意位置。
传感器300可以包括用于在固定的时间间隔测量与物体距离的传感器，例如激光传感器、红外传感器、雷达传感器230以及LiDAR传感器。当车辆1行驶时，LiDAR传感器可以实时地在扫描区域扫描物体的表面以获得关于物体的表面的信息。LiDAR传感器可以辐射激光并且探测从目标物体反射的激光以感测与目标物体的距离、指向目标物体的方向、目标物体的速度、目标物体的温度、目标物体材料分布、目标物体的浓度特性等等。LiDAR传感器可以通过对目标物体的表面进行取样来扫描目标物体，并且输出取样点数据。
参考图2，主车身10的内部120可以包括：多个座椅121(121a和121b)、仪表板122、仪表盘(即，组合仪表盘123)、方向盘124以及中央仪表盘125，乘客乘坐在所述座椅121上；所述仪表盘设置在仪表板122上并且安装有转速表、车速表、冷却液温度表、燃油量表、转向信号指示灯、远光指示灯、警示灯、安全带警示灯、里程表、行驶记录器、自动变速杆指示灯、车门开启警示灯、发动机油警示灯、燃油警示灯等等；所述方向盘124用于使驾驶员改变车辆1的移动方向；所述中央仪表盘125安装有音频系统和空调的控制面板。
座椅121可以包括驾驶员乘坐的驾驶员座椅121a，乘客乘坐的副驾驶座椅121以及设置在车辆1内部后方的后排座椅。
组合仪表盘123可以实施为数字式的。也就是说，实施为数字式的组合仪表盘123可以以图像显示车辆1的信息以及行驶信息。
中央仪表盘125可以包括主单元126，其设置在驾驶员座椅121a与副驾驶座椅121b之间的仪表板122上，并且配置为控制音频系统、空调以及座椅加热器。主单元126可以包括多个按钮以接收用于操作音频系统、空调以及座椅加热器的命令。
在中央仪表盘125上可以安装有出风口、点烟器、多接口终端127等等。多接口终端127可以与主单元126相邻设置，并且进一步包括USB端口、AUX终端以及SD插槽。
车辆1可以进一步包括输入设备128和显示装置129，所述输入设备128用于接收用于执行各种功能的命令；所述显示装置129用于显示关于正在执行的功能的信息以及由用户输入的信息。
输入设备128可以安装在主单元126和中央仪表盘125中的至少一个上，并且包括至少一个物理按钮，诸如用于执行或停止各种功能的开/关按钮，用于改变各种的功能的设定值的按钮等等。输入设备128可以将按钮的操作信号传输至ECU、主单元126中的控制器500或者音频视频导航(AVN)系统130。
输入设备128可以包括集成到AVN系统130的显示装置的触摸面板。输入设备128可以是按钮形式的，并且在AVN系统130的显示装置上显示，并且在本示例中，输入设备128可以接收显示的按钮的位置信息。
输入设备128可以进一步包括转轮按钮(未图示)或触摸板，用于接收用于移动或选择在AVN系统130的显示装置上显示的光标的命令。转轮按钮或触摸板可以设置在中央仪表盘等等上。
更具体地，输入设备128可以接收用户输入的在自动驾驶模式和手动驾驶模式(在该模式下驾驶员驾驶车辆)中所选择的一个。如果输入设备128接收选择的自动驾驶模式的用户输入，那么输入设备128可以将自动驾驶模式的输入信号传输至控制器400。
控制器400可以将信号分配至车辆1中的组件，也可以将用于车辆1中的组件的控制信号传输至各个组件。控制器可以是ECU。术语“控制器”用于解释为广义的概念，并且不被术语所限制。
此外，当选择导航功能时，输入设备128可以接收目的地的信息，并且将目的地的信息传输至AVN系统130。当选择数字多媒体广播(DMB)功能时，输入设备128可以接收频道和音量信息，并且可以将频道和音量信息传输至AVN系统130。
显示装置128的显示面板可以是发光二极管(LED)面板、有机发光二极管(OLED)面板或液晶显示(LCD)面板。
中央仪表盘125上，AVN系统130可以设置为从用户接收信息，并且输出对应于接收的信息的结果。AVN系统130可以执行：导航功能、DMB供能、音频功能、视频功能中的至少一种功能，并且在自动驾驶模式中显示驾驶信息和道路的环境信息。AVN系统130可以设置在仪表板122上。
此外，车辆1可以选择性地包括各种电子装置，诸如用于提高驾驶员的便利性的免提系统、全球定位系统(GPS)、音频系统、蓝牙设备、后视摄像头、给终端充电的充电装置以及高通装置。
车辆1可以进一步包括启动按钮，其用于将操作指令输入到启动电机(未图示)。也就是说，当启动按钮接通时，车辆1可以使启动电机(未图示)运行，并且使作为动力产生装置的发动机(未图示)运转。
车辆1可以进一步包括电池(未图示)，其电连接至终端、音频系统、室内灯、启动电机以及其它电子设备，以给它们供应驱动电力。在行驶期间，电池可以利用发电机或发动机的动力执行充电。
图3是在本发明的一个实施方案中的车辆的控制框图。
参考图3，车辆1可以包括通信设备200、诸如雷达310或/和摄像机320的传感器300、控制器400、驾驶设备500以及警示设备600。车辆1也可以包括用于储存由传感器300产生的数据的存储器700。
通信设备200可以将交通信号灯的灯状态信息传输至道路基础设施，并且从道路基础设施接收交通信号灯的灯状态信息。通信设备200可以在存在于道路上的组件之间传输并接收数据。例如，通信设备200可以在车辆之间(车辆对车辆(V2V))、车辆与道路基础设施之间(车辆对基础设施(V2I))以及车辆与行人或个人终端之间(车辆对行人(V2P))传输并接收数据。通信设备200可以利用无线网络执行数据传输/接收。
由通信设备200从道路基础设施接收的交通信号灯的状态信息可以包括交通信号灯的灯状态、交通信号灯的改变时间等等。
雷达310可以探测周围物体并且产生物体数据。例如，雷达310可以探测在与车辆1行驶的方向相交的方向行驶的另一车辆以产生其它车辆的数据。雷达310可以发射电磁波，并且从测量区域内的物体接收反射的电磁波，从而测量与物体的距离。此外，雷达310可以测量物体的空间坐标以收集物体的三维信息。进一步地，雷达310可以测量附近物体的速度。
摄像机320可以拍摄周围以产生图像数据。也就是说，摄像机320可以拍摄周围以获得附近物体的图像。摄像机320可以获得存在于车辆1的前、后、侧边的其它车辆以及周围环境的图像，并且可以获得车辆1行驶的道路的图像。
控制器400可以基于从道路基础设施接收的交通信号灯的状态信息以及其它车辆的速度信息，判定在与车辆1行驶的方向相交的方向行驶的另一车辆的碰撞可能性。控制器400可以基于根据交通信号灯状态的改变的其它车辆的速度改变，预测其它车辆的加速或减速意图，并且在考虑预测的其它车辆的加速或减速意图的情况下判定与其它车辆的碰撞可能性。控制器400可以判定当交通信号灯变为红色时其它车辆的加速或减速大于当交通信号灯变为黄色时其它车辆的加速或减速。
具体地，控制器400可以包括V2I因子计算模块410以及碰撞风险判定模块420。V2I因子计算模块410可以计算V2I因子以预测另一车辆的加速或减速意图。碰撞风险判定模块420可以设定碰撞区域，并且计算另一车辆进入碰撞区域的时间以及其它车辆离开碰撞区域的时间，从而判定碰撞风险。下面将参考图4到图8对计算V2I因子的方法以及判定碰撞风险的方法进行详细描述。
驾驶设备500可以从控制器400接收控制信号以操作方向盘124、制动踏板131、加速踏板132等等，从而控制车辆1。
警示设备600(例如，告警设备)可以在控制器400的控制下提供碰撞风险信息。警示设备600可以刺激驾驶员的视觉、听觉和触觉中的至少一种以给驾驶员提供碰撞风险信息。例如，警示设备600可以通过安装在车辆1中的AVN设备130在视觉上和听觉上给驾驶员传递风险信息。
图4显示了在本发明的一个实施方案中，判定在交叉路口的碰撞风险的示例。
参考图4，车辆1的雷达310可以感测在感测区域内的在与车辆1的行驶方向相交的方向行驶的另一车辆V1。控制器400可以从雷达310接收另一车辆V1的数据，并且如果另一车辆V1进入碰撞判定的关注区域，那么判定存在碰撞风险。也就是说，在接收交通信号灯的状态信息之前，控制器400可以基于车辆1的速度信息和另一车辆V1的速度信息来计算碰撞预测点以判定碰撞可能性。控制器400也可以设定碰撞区域，在该区域车辆1可以与另一车辆V1碰撞，并且计算另一车辆V1到达碰撞预测点的距离Dt。
当车辆1在其可以从道路基础设施接收信号的区域内时，通信设备200可以从道路基础设施接收交通信号灯的状态信息，并且将交通信号灯的状态信息传输至控制器400。
如上所述，控制器400可以包括V2I因子计算模块410以及碰撞风险判定模块420。V2I因子计算模块410可以基于接收的交通信号灯的状态信息以及另一车辆V1的速度改变信息来预测另一车辆V1的加速或减速意图。碰撞风险判定模块420可以考虑预测的另一车辆V1的加速或减速意图来更新碰撞预测点。
V2I因子计算模块410可以判定当交通信号灯变为红色时另一车辆V1的加速或减速量大于当交通信号灯变为黄色时另一车辆V1的加速或减速量。
另一车辆V1的加速或减速意图可以利用V2I因子进行预测。V2I因子计算模块410可以根据交通信号灯状态以及随另一车辆V1的速度而改变的制动距离因子，利用具有不同增加率的交通信号灯计数因子来计算V2I因子。如果V2I因子具有正(+)值，V2I因子计算模块410可以预测另一车辆V1具有加速意图，并且如果V2I因子具有负(-)值，V2I因子计算模块410可以预测另一车辆V1具有减速意图。图6和图7是分别用于描述交通信号灯计数因子和制动距离因子的示意图。
在图4中，TTIS表示车辆1进入碰撞区域的时间，而TTES表示车辆1离开碰撞区域的时间。此外，TTIT表示另一车辆V1进入碰撞区域的时间，而TTET表示另一车辆V1离开碰撞区域的时间。进入碰撞区域的时间可以利用车辆1或另一车辆V1的速度信息以及与碰撞区域进入点的距离进行计算。从碰撞区域离开的时间可以利用与碰撞区域进入点的距离以及车辆1或另一车辆V1的长度的总和，以及车辆1或另一车辆V1的速度信息进行计算。碰撞区域进入点可以是车道相交的点。
碰撞风险判定模块420可以通过计算车辆1和另一车辆V1进入碰撞区域的时间以及车辆1和另一车辆V1离开碰撞区域的时间来判定碰撞可能性。当车辆1和另一车辆V1同时处于碰撞区域时，碰撞风险判定模块420可以判定存在碰撞可能性。如果碰撞风险判定模块420将另一车辆V1的加速或减速意图反映至碰撞可能性的判定，那么另一车辆V1进入碰撞区域的时间TTIT以及另一车辆V1离开碰撞区域的时间TTET可以改变。在本示例中，碰撞可能性的判定可以改变。
图5A和图5B是在本发明的一个实施方案中，用于描述车辆将V2I因子反映至碰撞可能性的判定的方法的示意图。图5A显示了在不反映根据交通信号灯状态的另一车辆V1的加速或减速意图来计算碰撞时间(TTC)的情况，而图5B显示了通过反映另一车辆V1的加速或减速意图来计算碰撞时间的情况。
参考图5A，另一车辆V1进入碰撞区域的时间TTIT早于车辆1进入碰撞区域的时间TTIS，并且另一车辆V1离开碰撞区域的时间TTET晚于车辆1进入碰撞区域的时间TTIS。在本示例中，当车辆1进入碰撞区域时，存在车辆1与其它车辆V1碰撞的可能性。相应地，控制器400可以将控制信号传输至驾驶设备500，并且驾驶设备500可以使车辆1进行制动。其它车辆V1进入碰撞区域的时间TTIT和离开碰撞区域的时间TTET可以通过以下公式1进行计算：
[公式1]
TTIT＝与碰撞区域进入点的距离/其它车辆的速度
TTET＝(与碰撞区域进入点的距离+其它车辆的长度)/其它车辆的速度
参考图5B，确认计算的其它车辆V1进入碰撞区域的时间TTIT晚于车辆1进入碰撞区域的时间TTIS。原因是因为反映了V2I因子。例如，当其它车辆V1识别黄色交通信号灯并且突然地减速时，V2I因子可以计算为-0.2。也就是说，当其它车辆V1识别黄色交通信号灯并且突然地减速时，其它车辆V1进入碰撞区域的时间TTIT可以延迟。在本示例中，车辆1可以早于其它车辆V1进入碰撞区域。因此，控制器400可以判定不存在碰撞可能性，并且不产生车辆控制信号。当反映V2I因子时，其它车辆V1进入碰撞区域的时间TTIT和离开碰撞区域的时间TTET可以通过以下公式2进行计算：
[公式2]
TTIT＝与碰撞区域进入点的距离/(其它车辆的速度×(1+V2I因子))
TTET＝(与碰撞区域进入点的距离+其它车辆的长度)/(其它车辆的速度×(1+V2I因子))
在本示例中，可能存在车辆1和其它车辆V1共同存在于碰撞区域的时刻，并且可能存在其它车辆V1与车辆1碰撞的情况。然而，由于本发明不控制其它车辆V1而控制车辆1以避免与其它车辆V1碰撞，所以当车辆1进入碰撞区域的时间早于其它车辆V1进入碰撞区域的时间时，可以判定不存在碰撞可能性。
图6是在本发明的一个实施方式中，用于描述用于计算V2I因子的交通信号灯计数因子的示意图。
参考图6，根据交通信号灯状态，控制器400的V2I因子计算模块410可以计算具有不同增加率的交通信号灯计数因子。根据交通信号灯的改变部分，交通信号灯计数因子可以具有从0到1的值，并且可以具有不同增加率。也就是说，交通信号灯变为红色以后的预先设定的时间部分的交通信号灯计数因子的增加率可以大于交通信号灯从黄色变为红色的时间部分的交通信号灯计数因子的增加率。
交通信号灯计数因子的增加率根据交通信号灯的改变时间部分具有不同值的原因是为了反映出当交通信号灯为黄色时的加速或减速与当交通信号灯为红色时的加速或减速不同。例如，当交通信号灯为红色时通过驾驶员的减速大于当交通信号灯为黄色时通过驾驶员的减速。
图7是在本发明的一个实施方案中，用于描述用于计算V2I因子的制动距离因子的示意图。
参考图7，控制器400的V2I因子计算模块410可以计算根据另一车辆V1的速度而改变的制动距离因子。制动距离因子可以与差值Db-Dt成比例，Db是根据其它车辆V1的速度的制动距离Db，Dt是其它车辆V1到达碰撞预测点的到达距离Dt。通常，制动距离Db已知与车辆1和其它车辆V1之间的相对速度的平方成比例。
制动距离因子可以具有从-1到1的值。制动距离Db和到达距离Dt之间的差值Db-Dt可以设定为等于或小于直到车辆1进入碰撞区域时其它车辆V1可以移动的距离(±TTIS×Vt)。
当制动距离Db大于到达距离Dt，时，即使其它车辆1识别交通信号灯并进行减速，其它车辆V1也可以到达碰撞预测点以致与车辆1碰撞，或通过碰撞预测点。在本示例中，制动距离因子可以具有正(+)值，相应地，V2I因子也可以具有正(+)值。
当制动距离Db小于到达距离Dt时，如果其它车辆1识别交通信号灯并进行减速，那么其它车辆V1可以在到达碰撞预测点之前停止。在本示例中，制动距离因子可以具有负(-)值，相应地，V2I因子也可以具有负(-)值。
V2I因子可以定义为：
V2I因子＝交通信号灯计数因子×制动距离因子
图8是说明了在本发明的一个实施方案中，车辆的控制方法的流程图。
如上所述，车辆1可以包括通信设备200、雷达310、控制器400以及驾驶设备500。
参考图8，雷达310可以感测在与车辆1行驶的方向相交的方向行驶的另一车辆V1(S810)(即，另一车辆V1的方向与车辆1的方向相交)。当感测到其它车辆V1时，控制器400可以基于车辆1的速度信息和其它车辆V1的速度信息计算碰撞预测点(S820)。控制器400可以设定碰撞区域，在该区域车辆1可以与其它车辆V1碰撞，并且在碰撞区域内计算碰撞预测点。
此后，车辆1可以进入车辆1可以将数据传输至道路基础设施并且从道路基础设施接收数据的区域，并且从道路基础设施接收信号(S830)。此时，车辆1可以通过通信设备200从道路基础设施接收其它车辆V1行驶的道路的交通信号灯的状态信息(S840)。控制器400可以基于交通信号灯的状态信息以及其它车辆V1的速度信息计算V2I因子，并且利用V2I因子预测其它车辆V1的加速或减速意图(S850)。然后，控制器400可以通过反映其它车辆V1的加速或减速意图来更新碰撞预测点(S860)，并且判定是否存在碰撞可能性(S870)。如果控制器400判定存在碰撞可能性，那么控制器400可以产生车辆控制信号，并且驾驶设备500可以在控制器400的控制下对车辆1进行控制(S880)。
由于以上已经对计算V2I因子的方法和判定碰撞可能性的方法进行了描述，所以将省略详细的说明。
根据车辆及其控制方法，可以通过根据交通信号灯状态预测其它车辆的加速或减速意图并且通过反映其它车辆的加速或减速意图以判定碰撞可能性，从而提高判定与在相交方向行驶的另一车辆的碰撞可能性的准确性，并且提高驾驶员的安全性。
同时，上述的实施方案可以具体体现为记录介质的形式以储存可由计算机执行的指令。这些指令可以以程序代码的形式进行储存，并且当通过处理器执行时，这些指令可以创建程序模块以执行实施方案中的操作。记录介质可以实施为计算机可读记录介质的形式。
计算机可读记录介质可以包括储存有可以通过计算机进行解码的指令的全部种类的记录介质。例如，所述计算机可读记录介质可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁带、磁盘、闪存、或者光学数据储存设备等等。
虽然已经示出和描述了本发明的实施方案，但是本领域技术人员将理解可以在这些实施方案中做出改变而不偏离本发明的原理和精神。

Claims (19)

1.一种车辆，其包括：
通信设备，其配置为从道路基础设施接收交通信号灯的状态信息；
雷达，其配置为感测在相交方向行驶的另一车辆的速度；
控制器，其配置为基于通过所述通信设备接收的交通信号灯的状态信息和通过所述雷达感测的另一车辆的速度信息来判定与另一车辆的碰撞可能性；
其中，所述控制器配置为基于根据交通信号灯状态的改变的另一车辆的速度改变来预测另一车辆的加速或减速意图，并且配置为反映另一车辆的加速或减速意图以及判定与另一车辆的碰撞可能性。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器配置为判定当交通信号灯变为红色时测量的另一车辆加速量或减速量大于当交通信号灯变为黄色时测量的另一车辆加速量或减速量。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器配置为设定车辆能够与另一车辆碰撞的碰撞区域，并且预测另一车辆在碰撞区域的加速或减速意图。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器配置为在通信设备接收交通信号灯的状态信息之前基于另一车辆的速度信息来计算碰撞预测点。
5.根据权利要求4所述的车辆，其中，所述控制器配置为利用基于交通信号灯状态具有不同增加率的交通信号灯计数因子并且利用基于另一车辆的速度而改变的制动距离因子来计算V2I因子，并且所述控制器配置为基于V2I因子预测另一车辆的加速或减速意图。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中，所述控制器配置为当V2I因子具有正值时判定另一车辆具有加速意图，而当V2I因子具有负值时判定另一车辆具有减速意图。
7.根据权利要求5所述的车辆，其中，交通信号灯变为红色以后的预先设定的时间部分的交通信号灯计数因子的增加率大于直到交通信号灯从黄色变为红色的时间部分的交通信号灯计数因子的增加率。
8.根据权利要求5所述的车辆，其中，所述制动距离因子与基于另一车辆速度的制动距离和另一车辆到达碰撞预测点的到达距离之间的差值成比例。
9.根据权利要求5所述的车辆，其中，所述控制器配置为通过反映另一车辆的加速或减速意图来更新碰撞预测点。
10.根据权利要求1所述的车辆，进一步包括警示设备，该警示设备配置为在控制器的控制下通知碰撞风险。
11.一种车辆的控制方法，其包括以下步骤：
通过车辆的通信设备从道路基础设施接收交通信号灯的状态信息；
通过车辆的传感器感测在相交方向行驶的另一车辆的速度；
基于交通信号灯的状态信息以及另一车辆的速度信息，通过车辆的控制器判定与另一车辆的碰撞可能性；
其中，判定与另一车辆的碰撞可能性进一步包括：
通过控制器基于根据交通信号灯的状态改变而改变的另一车辆的速度来预测另一车辆的加速或减速意图；
通过反映另一车辆的加速或减速意图，通过控制器判定与另一车辆的碰撞可能性。
12.根据权利要求11所述的车辆的控制方法，其中，预测另一车辆的加速或减速意图包括：
通过控制器判定当交通信号灯变为红色时测量的另一车辆的加速量或减速量大于当交通信号灯变为黄色时测量的另一车辆的加速量或减速量。
13.根据权利要求11所述的车辆的控制方法，其中，预测另一车辆的加速或减速意图进一步包括：
通过控制器设定车辆能够与另一车辆碰撞的碰撞区域，并且预测另一车辆在碰撞区域的加速或减速意图。
14.根据权利要求11所述的车辆的控制方法，进一步包括：
在通信设备接收交通信号灯的状态信息之前，基于另一车辆的速度信息通过控制器计算碰撞预测点。
15.根据权利要求14所述的车辆的控制方法，其中，预测另一车辆的加速或减速意图进一步包括：
基于根据交通信号灯的状态而具有不同增加率的交通信号灯计数因子以及基于另一车辆的速度而改变的制动距离因子，通过控制器计算V2I因子；
基于V2I因子通过控制器预测另一车辆的加速或减速意图。
16.根据权利要求15所述的车辆的控制方法，其中，预测另一车辆的加速或减速意图进一步包括：
通过控制器判定当V2I因子具有正值时，另一车辆具有加速意图，而判定当V2I因子具有负值时，另一车辆具有减速意图。
17.根据权利要求15所述的车辆的控制方法，其中，交通信号灯变为红色以后的预先设定的时间部分的交通信号灯计数因子的增加率大于直到交通信号灯从黄色变为红色的时间部分的交通信号灯计数因子的增加率。
18.根据权利要求15所述的车辆的控制方法，其中，制动距离因子与基于另一车辆速度的制动距离和另一车辆到达碰撞预测点的到达距离之间的差值成比例。
19.根据权利要求15所述的车辆的控制方法，进一步包括：
通过反映另一车辆的加速或减速意图，通过控制器更新碰撞预测点。
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