TWI712967B

TWI712967B - 路口車速決策方法及其系統

Info

Publication number: TWI712967B
Application number: TW108127944A
Authority: TW
Inventors: 王正賢; 許琮明; 陳昱睿
Original assignee: 財團法人車輛研究測試中心
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2019-08-06
Publication date: 2020-12-11
Also published as: TW202107349A

Abstract

本發明提供一種路口車速決策方法，其包含資料取得運算步驟：判斷通過路口的來車中預計通過節點的來車，並取其預計通過節點的第一時間；判斷主車路徑上是否包含前車，若有，取得前車預計通過節點的第二時間；判斷主車是否預計於路口等待紅燈，若是則取得紅燈時間；及主車具有通過任一節點的最佳時間及預計時間，各預計時間與其對應之各最佳時間之差值為時間差，基於第一時間、第二時間及紅燈時間，最小化各時間差。路口車速決策方法還包含速度調整步驟：依預計時間調整或維持主車的車速。藉此可以安全且有效率地通過路口。

Description

路口車速決策方法及其系統

本發明是有關於一種車速決策方法及其系統，且尤其是有關一種應用於通過一路口之路口車速決策方法及其系統。

一般而言，十字路口或道路交會處具有多方向之車輛轉彎或直行交會，因此在通過路口時，需要依駕駛之判斷來進行加速、減速或定速行駛，一旦駕駛判斷錯誤，交通事故便會發生。根據美國統計局的統計，2008年於十字路口或道路交會處發生交通事故的比例高達40%；而根據德國聯邦統計局的統計，2013於十字路口或道路交會處發生交通事故的比例高達47.5%，在部分國家，發生交通事故的比例甚至高達98%。

為了解決此一問題，有業者發展出自駕車路口決策，用以改善錯誤之駕駛決策。自駕車路口決策可分為二種，一種是基於車聯網(Vehicle to Everything；V2X)的自駕車路口決策，其以管理者的角度來決策各車如何有效率地通過路口，然而，當有車聯網的機台或設備故障時，此系統便無法運作。另一種為無車聯網的自駕車路口決策，其主要考量點是如何安全通過路口，而未考慮如何有效率地通過路口。

有鑑於此，如何有效地改善路口決策方法及其系統，使其同時考量安全性及有效率地通過路口，遂成相關業者努力的目標。

本發明提供一種路口車速決策方法及其系統，透過最佳化預計時間與最佳時間的時間差，可以達到安全且有效率通過路口的目的。

依據本發明之一態樣之一實施方式提供一種路口車速決策方法，其應用於使一主車安全通過一路口，主車預計沿一主車路徑通過路口中的一或多個節點，路口車速決策方法包含一資料取得運算步驟及一速度調整步驟。資料取得運算步驟包含：判斷通過路口的一或多個來車中，預計通過前述一或多個節點中至少一節點的至少一來車，取前述至少一來車預計通過前述至少一節點的至少一第一時間；判斷主車的主車路徑上是否包含一前車，若有前車，取得前車預計通過前述一或多個節點中至少一節點的至少一第二時間；判斷主車是否預計於路口等待一紅燈，若是則取得一紅燈時間；及，主車具有通過前述一或多個節點中任一節點的一最佳時間及一預計時間，各預計時間與其對應之各最佳時間之差值為一時間差，基於前述至少一第一時間、前述至少一第二時間及紅燈時間，最小化各時間差。而於速度調整步驟中，依預計時間調整或維持主車的一車速。

藉此，透過考量來車預計通過節點的第一時間、前車預計通過節點的第二時間及紅燈時間，可顧慮到通過路口的安全性，而最小化時間差可顧慮到通過路口的效率性，再依預計時間調整或維持主車的車速，可以安全且有效率地通過路口。

依據前述之路口車速決策方法的複數實施例，其中，於資料取得運算步驟中，判斷主車是否進行轉彎，若主車進行轉彎，且前述至少一來車中有一直行者，定義一第三時間等於直行者對應之第一時間，並基於前述至少一第一時間、前述至少一第二時間、第三時間及紅燈時間，最小化各時間差。

依據前述之路口車速決策方法的複數實施例，其中，於資料取得運算步驟中，進行下列式子：

subject to

|(OT _i+|AT _i-OT _i|)-AT _j I _jw|

△t _w I _jw；(OT _i+|AT _i-OT _i|)-AT _k I _kF

△t _F I _kF；(OT _i+|AT _i-OT _i|)-AT _p I _p

0；及OT _i+|AT _i-OT _i|-t _redlight I _redlight

0。

其中，i為整數且i介於1至W之間，W為前述一或多個節點的數量，OT _i表示各最佳時間，AT _i表示各預計時間，w為整數且w介於1至W之間，I _jw表示對應前述一或多個來車的事件，且對應通過前述至少一節點之前述至少一來車中非直行者之I _jw為1，其餘為0，AT _j表示前述至少一第一時間，I _kF表示對應前車的事件，對應具有前車之I _kF為1，對應不具有前車之I _kF為0，AT _k表示前述至少一第二時間，I _p為對應直行者的事件，對應前述至少一來車中的直行者的I _p為1，其餘為0，AT _p表示第三時間，t _redlight表示紅燈時間，I _redlight表示對應等待紅燈之事件，對應等待紅燈之I _redlight為1，對應未等待紅燈之I _redlight為0，且△t _w及△t _F分別表示一第一間隔時間及一第二間隔時間。

依據前述之路口車速決策方法的複數實施例，其中，△t _w=max(L _i ,L _j)/V _i，△t _F=max(L _i ,L _F)/V _i，L _i表示主車的車長，L _j表示前述至少一來車的車長，L _F表示前車的車長，V _i表示主車的車速。

依據前述之路口車速決策方法的複數實施例，其中，在資料取得運算步驟中，主車距離路口200公尺前開始取得前述至少一第一時間、前述至少一第二時間、第三時間及紅燈時間。

依據前述之路口車速決策方法的複數實施例，其中，於速度調整步驟中，若通過一節點之一預計時間大於其對應之最佳時間，車速每秒減少10.58km/(hr．s)直到通過前述一節點或車速降至零為止。

依據前述之路口車速決策方法的複數實施例，其中，於資料取得運算步驟中，主車以一接收器接收一環境訊號，且環境訊號包含前述至少一第一時間、前述至少一第二時間及紅燈時間。

依據前述之路口車速決策方法的複數實施例，其中，於資料取得運算步驟中，主車以至少一感測器取得前述至少一第一時間、前述至少一第二時間及紅燈時間。

依據前述之路口車速決策方法的複數實施例，其中，主車之一控制單元接收一轉彎訊號以判定主車是否進行轉彎。

依據前述之路口車速決策方法的複數實施例，其中，路口具有十字型路口型式、Y字型路口型式或T字型路口型式。

依據本發明之另一態樣之一實施方式提供一種路口車速決策系統，應用於前述之路口車速決策方法且包含一控制單元及一接收器，控制單元設置於主車，接收器設置於主車且訊號連接控制單元，接收器接收來自一車聯網的一環境訊號，環境訊號包含前述至少一第一時間、前述至少一第二時間及紅燈時間。

依據本發明之另一態樣之另一實施方式提供一種路口車速決策系統，應用於前述之路口車速決策方法且包含一控制單元及至少一感測器，控制單元設置於主車，至少一感測器設置於主車且訊號連接控制單元，前述至少一感測器偵測前述一或多個來車、前車及紅燈，以使控制單元取得前述至少一第一時間、前述至少一第二時間及紅燈時間。

100:路口車速決策方法

110:資料取得運算步驟

120:速度調整步驟

200:路口車速決策系統

210:控制單元

220:感測器

230:接收器

A1、A2:節點

B1、B2、B3、B4:節點

D1、D2、D3、D4:來車

d1、d2、d3、d4:來車路徑

E1:主車

e1:主車路徑

F1:前車

f1:前車路徑

H1:車聯網

I1、I2:路口

R1:紅燈

S01、S02、S03、S04:步驟

第1圖繪示依照本發明一實施例之一種路口車速決策方法的方塊示意圖；第2圖繪示第1圖之路口車速決策方法所應用之一路口的示意圖；第3圖繪示第1圖之路口車速決策方法所應用之另一路口的示意圖；第4圖繪示第1圖之路口車速決策方法之步驟流程圖；以及第5圖繪示依照本發明另一實施例之一種路口車速決策系統的方塊示意圖。

以下將參照圖式說明本發明之實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，閱讀者應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示；並且重複之元件將可能使用相同的編號或類似的編號表示。

此外，本文中當某一元件(或機構或模組等)「連接」、「設置」或「耦合」於另一元件，可指所述元件是直接連接、直接設置或直接耦合於另一元件，亦可指某一元件是間接連接、間接設置或間接耦合於另一元件，意即，有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而當有明示某一元件是「直接連接」、「直接設置」或「直接耦合」於另一元件時，才表示沒有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而第一、第二、第三等用語只是用來描述不同元件或成分，而對元件/成分本身並無限制，因此，第一元件/成分亦可改稱為第二元件/成分。且本文中之元件/成分/機構/模組之組合非此領域中之一般周知、常規或習知之組合，不能以元件/成分/機構/模組本身是否為習知，來判定其組合關係是否容易被技術領域中之通常知識者輕易完成。

請參閱第1圖及第2圖，其中第1圖繪示依照本發明一實施例之一種路口車速決策方法100的方塊示意圖，第2圖繪示第1圖之路口車速決策方法100所應用之一路口I1的示意圖。路口車速決策方法100應用於使一主車E1安全通過一路口I1，主車E1預計沿一主車路徑e1通過路口I1中的一或多個節點A1、A2，路口車速決策方法100包含一資料取得運算步驟110及一速度調整步驟120。

資料取得運算步驟110包含：判斷通過路口I1的一或多個來車D1、D2、D3中，預計通過前述一或多個節點A1、A2中至少一節點A1、A2的至少一來車D2、D3，取前述至少一來車D2、D3預計通過前述至少一節點A1、A2的至少一第一時間；判斷主車E1的主車路徑e1上是否包含一前車F1，若有前車F1，取得前車F1預計通過前述一或多個節點A1、A2中至少一節點A1、A2的至少一第二時間；判斷主車E1是否預計於路口I1等待一紅燈R1，若是則取得一紅燈時間；及，主車E1具有通過前述一或多個節點A1、A2中任一節點A1、A2的一最佳時間及一預計時間，各預計時間與其對應之各最佳時間之差值為一時間差，基於前述至少一第一時間、前述至少一第二時間及紅燈時間，最小化各時間差。

於速度調整步驟120中，依預計時間調整或維持主車E1的一車速。

藉此，透過考量來車D2、D3預計通過節點A1、A2的第一時間、前車F1預計通過節點A1、A2的第二時間及紅燈時間，可顧慮到通過路口I1的安全性，而最小化時間差可顧慮到通過路口I1的效率性，再依預計時間調整或維持主車E1的車速，可以安全且有效率地通過路口I1。後面將詳細的說明路口車速決策方法100的細節。

如第2圖所示，路口I1可以具有十字型路口型式，路口I1具有四個節點A1、A2、B1、B2，四個節點A1、A2、B1、B2表示在車輛通過路口I1時可能的碰撞點，四個節點A1、A2、B1、B2的座標可記錄於一圖資，圖資亦可包含如路口I1的停止線、速度上限、路口I1的結束線座標等其他資料，且圖資可以是事先載入於主車E1。在其他實施例中，路口亦可具有Y字型或T字型路口型式，不以此為限。

進一步地，於資料取得運算步驟110中，主車E1以一接收器接收一環境訊號，且環境訊號包含前述至少一第一時間、前述至少一第二時間及紅燈時間。環境訊號可由一車聯網(Vehicle to Everything；V2X)即時傳送給主車E1，透過利用接收器接收自車聯網發出的環境訊號，主車E1可以即時且直接取得所有的數據資料，而有利於後續的運算，圖資亦可以是透過車聯網取得。在其他實施例中，主車可以至少一感測器取得前述至少一第一時間、前述至少一第二時間及紅燈時間，而不需接收車聯網的環境訊號，或是在車聯網失效時，改以感測器取得所有的數據資料，不以此為限。

基於圖資及環境訊號，可取得下列數據資料：主車E1具有主車路徑e1，且主車路徑e1預計通過節點A1、A2而不通過節點B1、B2。一或多個來車D1、D2、D3的數量為三，來車D1具有一來車路徑d1且來車路徑d1預計通過節點B1、B2，來車D2具有一來車路徑d2且來車路徑d2預計通過節點A1、B1，來車D3具有一來車路徑d3且來車路徑d3預計通過節點B2、A2。主車E1的前方具有前車F1，前車F1具有一前車路徑f1且前車路徑f1預計通過節點A1、A2。

一般而言，各車道會有一最高速限，而在無任何來車D1~D3、前車F1及紅燈R1的情況下，主車E1可以用最高速限通過路口I1中的節點A1、A2，此即最佳時間，但受限於來車D1~D3、前車F1及紅燈R1，會造成時間的延遲。為了要安全通過路口I1，主車E1需在通過節點A1、A2時與來車D2、D3不發生碰撞，且與前車F1保持安全之距離，同時若有紅燈R1，亦需先等待紅燈時間，此些均是造成時間延遲的因素。

為了要有效率地通過路口I1，主車E1實際通過路口I1的時間要盡可能接近最佳時間，並滿足上述的條件。故可先設定通過節點A1、A2的預計時間，並最小化時間差(預計時間與最佳時間的差值)，最後再以此預計時間為基準進行加減速，讓主車E1實際通過路口I1的時間等於此預計時間。

是以，可進行式(1)至式(4)：

subject to

；及

其中，i為整數且i介於1至W之間，W為主車E1預計通過路口I1中的一或多個節點A1、A2的數量，OT _i表示各最佳時間，AT _i表示各預計時間，w為整數且w介於1至W之間，I _jw表示對應前述一或多個來車D1、D2、D3的事件，且對應通過至少一節點A1、A2之至少一來車D2、D3之I _jw為1，其餘為0，AT _j表示前述至少一第一時間，I _kF表示對應前車F1的事件，對應具有前車F1之I _kF為1，對應不具有前車F1之I _kF為0，AT _k表示前述至少一第二時間，t _redlight表示紅燈時間，I _redlight表示對應等待紅燈R1之事件，對應等待紅燈R1之I _redlight為1，對應未等待紅燈R1之 I _redlight為0，且△t _w及△t _F分別表示一第一間隔時間及一第二間隔時間。

可設定△t _w=max(L _i ,L _j)/V _i，△t _F=max(L _i ,L _F)/V _i，L _i表示主車E1的車長，L _j表示來車D1、D2、D3的車長，L _F表示前車F1的車長，V _i表示主車E1的車速，或者直接設定△t _w、△t _F為一固定值而不依車速變化，或設定△t _w相等於△t _F，此第一間隔時間及第二間隔時間可依實際需求調整，不以上述揭露為限。

由於主車E1預計通過路口I1中的節點A1、A2，故W=2。主車E1通過節點A1的最佳時間及預計時間分別為OT ₁及AT ₁，主車E1自節點A1開始通過節點A2的最佳時間及預計時間分別為OT ₂及AT ₂。

對來車D1來說，其通過節點B1及節點B2但未通過節點A1、A2，故來車D1對應節點A1及對應節點A2之I _j1、I _j2均為0，故對來車D1對主車E1預計通過節點A1、A2的預計時間無影響。

對來車D2來說，其預計通過節點A1及節點B1，因此來車D2對應節點A1之I _j1為1，來車D2對應節點A2之I _j2為0。是以，只有對應I _j1為1之第一時間AT _j(指來車D2預計通過節點A1的第一時間)會影響主車E1預計通過節點A1的預計時間，而來車D2對主車E1預計通過節點A2的預計時間無影響。

對來車D3來說，其預計通過節點B2及節點A2，因此來車D3對應節點A1之I _j1為0，來車D3對應節點 A2之I _j2為1。是以，只有對應I _j2為1之第一時間AT _j(指來車D3預計通過節點A2的第一時間)會影響主車E1預計通過節點A2的預計時間，而來車D3對主車E1預計通過節點A1的預計時間無影響。

當主車E1預計通過節點A1及節點A2時，前車F1均存在，因此前車F1對應節點A1、A2之I _kF均為1。是以，前車F1對應I _kF為1之第二時間AT _k(指前車F1預計通過節點A1的第二時間)會影響主車E1預計通過節點A1的預計時間，前車F1對應I _kF為1之第二時間AT _k(指前車F1預計通過節點A2的第一時間)會影響主車E1預計通過節點A2的預計時間。

節點A1、A2與各來車D1、D2、D3的I _jw如表1所示，節點A1、A2與前車F1的I _kF如表2所示。

在最佳化時間差時，可以先最小化對應節點A1的時間差的絕對值，即|AT ₁-OT ₁|，若此時主車E1需等待紅燈R1，則預計通過節點A1的預計時間會受紅燈時間、來車D2預計通過節點A1的第一時間及前車F1預計通過節點A1 的第二時間影響。之後，再最小化對應節點A2的時間差的絕對值，即|AT ₂-OT ₂|，主車E1通過節點A2的預計時間會受來車D3預計通過節點A2的第一時間及前車F1預計通過節點A2的第二時間影響。最後能使主車E1在保持安全通過路口I1的原則下，以較接近最佳時間的情況下通過路口I1。

請參閱第3圖，其中第3圖繪示第1圖之路口車速決策方法100所應用之另一路口I2的示意圖。在一狀況下，為了提升通過路口I1的安全性，當主車E1在進行轉彎時，可以禮讓直行車。故可於資料取得運算步驟110中，判斷主車E1是否進行轉彎，若主車E1進行轉彎，且前述至少一來車D1、D2、D3中有一直行者，定義一第三時間等於直行者對應之第一時間，並基於前述至少一第一時間、前述至少一第二時間、第三時間及紅燈時間，最小化各時間差。

在一情況下，主車E1之一控制單元可接收一轉彎訊號以判定主車E1是否進行轉彎，例如，轉彎訊號可以來自方向燈。在其他實施例中，主車亦可以包含GPS，由GPS座標來判定主車是否進行轉彎，但不以此為限。

第3圖之路口I2可以具有十字型路口型式，路口I2具有六個節點A1、A2、B1、B2、B3、B4。主車E1具有主車路徑e1，且主車路徑e1預計通過節點A1、A2而不通過節點B1、B2、B3、B4。一或多個來車D1、D2、D3、D4的數量為四，來車D1具有一來車路徑d1且來車路徑d1預計通過節點A2、B3、B4；來車D2具有一來車路徑d2且來車路徑d2預計通過節點B1、A2；來車D3具有一來車路徑d3且來車路徑d3預計通過節點B3、A1、B2；來車D4具有一來車路徑d4且來車路徑d4預計通過節點B4。主車E1的前方具有前車F1，前車F1具有一前車路徑f1且前車路徑f1預計通過節點B1、B2。

是以，可進行式(5)至式(9)：

subject to

；及

其中，I _jw表示對應一或多個來車D1、D2、D3、D4的事件，且對應通過至少一節點A1、A2之至少一來車D1、D2、D3中非直行者的I _jw為1，其餘為0，I _p為對應直行者D1、D2的事件，對應至少一來車D1、D2、D3中的直行者之I _p為1，其餘為0，AT _p表示第三時間。

由於主車E1預計通過路口I2中的節點A1、A2，故W=2。主車E1通過節點A1的最佳時間及預計時間分別為OT ₁及AT ₁，主車E1自節點A1開始通過節點A2的最佳時間及預計時間分別為OT ₂及AT ₂。

對來車D1來說，其預計通過節點A2、B3、B4但未通過節點A1，且來車D1的來車路徑d1呈直線，故來車D1為直行者，其對應節點A2之I _p為1，對應節點A2之I _j2及對應節點A1的I _p、I _j1均為0。是以，只有對應I _p為1之第三時間AT _p(指來車D1預計通過節點A2的第一時間)會影響主車E1預計通過節點A2的預計時間，而來車D1對主車E1預計通過節點A1的預計時間無影響。

對來車D2來說，其預計通過節點B1及節點A2但未通過節點A1，且來車D2的來車路徑d2呈直線，故來車D2為直行者，其對應節點A2之I _p為1，對應節點A2之I _j2及對應節點A1的I _p、I _j1均為0。是以，只有對應I _p為1之第三時間AT _p(此時的第三時間等於來車D2預計通過節點A2的第一時間)會影響主車E1預計通過節點A2的預計時間，而來車D2對主車E1預計通過節點A1的預計時間無影響。

對來車D3來說，其預計通過節點B3、A1、B2但未通過節點A2，且來車D3的來車路徑d3非呈直線，故來車D3非為直行者，因此來車D3對應節點A1之I _j1為1，來車D2對應節點A2之I _j2、對應節點A1之I _p、對應節點A2之I _p均為0。是以，只有對應I _j1為1之第一時間AT _j(指來車D3通過節點A1的第一時間)會影響主車E1預計通過節點A1的預計時間，而來車D3對主車E1預計通過節點A2的預計時間無影響。

對來車D4來說，其預計通過節點B4但未通過節點A1、A2，且來車D4的來車路徑d4非呈直線，故來車D4非為直行者，因此來車D4對應節點A1之I _j1、I _p及對應節點A2之I _j2、I _p均為0。故對來車D4對主車E1預計通過節點A1、A2的預計時間無影響。

當主車E1在通過節點A1前，有前車F1存在，因此前車F1對應節點A1之I _kF為1，而當主車E1由節點A1要通過節點A2時，並無前車F1，故前車F1對應節點A2之I _kF為0。是以，只有對應I _kF為1之第二時間AT _k(指前車F1預計通過節點A1的第二時間)會影響主車E1預計節點A1的預計時間。

節點A1、A2與各來車D1、D2、D3、D4的I _jw、I _p如表3所示，節點A1、A2與前車F1的I _kF如表4所示。

在最佳化時間差時，先最小化對應節點A1的時間差的絕對值，即|AT ₁-OT ₁|，若此時主車E1需等待紅燈R1，則通過節點A1的預計時間會受紅燈時間、來車D3預計通過節點A1的第一時間及前車F1預計通過節點A1的第二時間影響。之後，再最小化對應節點A2的時間差的絕對值，即|AT ₂-OT ₂|，主車E1通過節點A2的預計時間會受來車D1、D2預計通過節點A2的第一時間影響(代入第三時間作計算)。最後能使主車E1在保持安全通過路口I2的原則下，以較接近最佳時間的情況下通過路口I2。

於速度調整步驟120中，若通過一節點A1、A2之預計時間大於其對應之最佳時間，車速每秒減少10.58km/(hr．s)直到通過節點A1、A2或車速降至零為止。換句話說，當預計時間大於其對應之最佳時間時，表示主車E1的原車速過快需要降低車速，而為了避免減速度過大讓駕駛不適，故以減速度10.58km/(hr．s)來進行減速，其相當於(相當於0.3g(重力加速度)，待通過節點A1後，再依下一節點A2對應之預計時間來進行速度之調整。或者，當速度以減至0時，主車E1停下，待預計時間完成，再啟動前進。在其他實施例中，亦可以利用主車的原車速、預計時間及主車當下與節點之距離關係來進行加減速，不以上述揭露為限。

請參閱第4圖，其中第4圖繪示第1圖之路口車速決策方法100之步驟流程圖。一開始，主車E1可進行步驟S01進行數據資料之取得，較佳地，於資料取得運算步驟110中，主車距離路口200公尺前開始取得前述至少一第一時間、前述至少一第二時間、第三時間及紅燈時間，而能有較多的反應時間來安全通過路口。

接著，進入步驟S02，將各來車之來車路徑、各第一時間、各第二時間、各第三時間及紅燈時間帶入式(6)至式(9)，並進入步驟S03，在滿足式(6)至式(9)的情況下，進行式(5)以最小化各時間差。

之後，在計算出預計時間後，進入步驟S04進行速度之調整，並再回到步驟S02，進行下一節點的運算。

請參閱第5圖，其中第5圖繪示依照本發明另一實施例之一種路口車速決策系統200的方塊示意圖。路口車速決策系統200應用於第1圖之路口車速決策系統200且包含一控制單元210及一接收器230，控制單元210設置於主車，接收器230設置於主車且訊號連接控制單元210，接收器230接收來自一車聯網H1的一環境訊號，環境訊號包含前述至少一第一時間、前述至少一第二時間及紅燈時間。

路口車速決策系統200可更包含至少一感測器220，至少一感測器220設置於主車且訊號連接控制單元210。至少一感測器220可偵測前述一或多個來車、前車及紅燈，以使控制單元210取得前述至少一第一時間、前述至少一第二時間及紅燈時間。

主車可以透過接收器230接收來自車聯網H1的環境訊號，而能取得來車的數據資料。或者，主車可以利用至少一感測器220，偵測到來車的座標、速度等，而能由控制單元210取得來車的來車路徑、及算出第一時間及第二時間。感測器220的數量可以是一個以上，且感測器220的類型可以不同，但如感測器220的類型可包含但不限於長短焦雷達、長短焦攝影機等，長短焦雷達可以偵測到來車與本車的距離/座標，長短焦攝影機可以拍攝到紅燈的狀況及紅燈的秒數等。

主車可選擇以車聯網H1來接收數據資料或是利用至少一感測器220來偵測取得數據資料，或是主車可以主要以車聯網H1來接收數據資料，並在車聯網H1故障時利用至少一感測器220取得數據資料，但不以上述揭露為限。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧路口車速決策方法

110‧‧‧資料取得運算步驟

120‧‧‧速度調整步驟

Claims

一種路口車速決策方法，應用於使一主車安全通過一路口，該主車預計沿一主車路徑通過該路口中的一或多個節點，該路口車速決策方法包含：一資料取得運算步驟，包含：判斷通過該路口的一或多個來車中，預計通過該一或多個節點中至少一該節點的至少一該來車，取該至少一來車預計通過該至少一該節點的至少一第一時間；判斷該主車的該主車路徑上是否包含一前車，若有該前車，取得該前車預計通過該一或多個節點中至少一該節點的至少一第二時間；判斷該主車是否預計於該路口等待一紅燈，若是則取得一紅燈時間；及該主車具有通過該一或多個節點中任一該節點的一最佳時間及一預計時間，各該預計時間與其對應之各該最佳時間之差值為一時間差，基於該至少一第一時間、該至少一第二時間及該紅燈時間，最小化各該時間差；以及一速度調整步驟，依該預計時間調整或維持該主車的一車速。
如申請專利範圍第1項所述之路口車速決策方法，其中，於該資料取得運算步驟中，判斷該主車是否進行轉彎，若該主車進行轉彎，且該至少一來車中有一直行者，定義一第三時間等於該直行者對應之該第一時間，並基於該至少一第一時間、該至少一第二時間、該第三時間及該紅燈時間，最小化各該時間差。
如申請專利範圍第2項所述之路口車速決策方法，其中，於該資料取得運算步驟中，進行下列式子：
subject to |(OT _i+|AT _i-OT _i|)-AT _j I _jw|
△t _w I _jw；(OT _i+|AT _i-OT _i|)-AT _k I _kF
△t _F I _kF；(OT _i+|AT _i-OT _i|)-AT _p I _p
0；及OT _i+|AT _i-OT _i|-t _redlight I _redlight
0；其中，i為整數且i介於1至W之間，W為該一或多個節點的數量，OT _i表示各該最佳時間，AT _i表示各該預計時間，w為整數且w介於1至W之間，I _jw表示對應該一或多個來車的事件，且對應通過該至少一節點之該至少一來車中非直行者的I _jw為1，其餘為0，AT _j表示該至少一第一時間，I _kF表示對應該前車的事件，對應具有該前車之I _kF為1，對應不具有該前車之I _kF為0，AT _k表示該至少一第二時間，I _p 為對應該直行者的事件，對應該至少一來車中的該直行者的I _p為1，其餘為0，AT _p表示該第三時間，t _redlight表示該紅燈時間，I _redlight表示對應等待該紅燈之事件，對應等待該紅燈之I _redlight為1，對應未等待該紅燈之I _redlight為0，且△t _w及△t _F分別表示一第一間隔時間及一第二間隔時間。
如申請專利範圍第3項所述之路口車速決策方法，其中，△t _w=max(L _i ,L _j)/V _i，△t _F=max(L _i ,L _F)/V _i，L _i表示該主車的車長，L _j表示該至少一來車的車長，L _F表示該前車的車長，V _i表示該主車的該車速。
如申請專利範圍第4項所述之路口車速決策方法，其中，在該資料取得運算步驟中，該主車距離該路口200公尺前開始取得該至少一第一時間、該至少一第二時間、該第三時間及該紅燈時間。
如申請專利範圍第1項所述之路口車速決策方法，其中，於該速度調整步驟中，若通過一該節點之一該預計時間大於其對應之該最佳時間，該車速每秒減少10.58km/(hr．s)直到通過該一節點或該車速降至零為止。
如申請專利範圍第1項所述之路口車速決策方法，其中，於該資料取得運算步驟中，該主車以一接收器接收一環境訊號，且該環境訊號包含該至少一第一時間、該至少一第二時間及該紅燈時間。
如申請專利範圍第1項所述之路口車速決策方法，其中，於該資料取得運算步驟中，該主車以至少一感測器取得該至少一第一時間、該至少一第二時間及該紅燈時間。
如申請專利範圍第1項所述之路口車速決策方法，其中，該主車之一控制單元接收一轉彎訊號以判定該主車是否進行轉彎。
如申請專利範圍第1項所述之路口車速決策方法，其中，該路口具有十字型路口型式、Y字型路口型式或T字型路口型式。
一種路口車速決策系統，應用於如申請專利範圍第1項之路口車速決策方法，該路口車速決策系統包含：一控制單元，設置於該主車；以及一接收器，設置於該主車且訊號連接該控制單元，該接收器接收來自一車聯網的一環境訊號，該環境訊號包含該至少一第一時間、該至少一第二時間及該紅燈時間。
一種路口車速決策系統，應用於如申請專利範圍第1項之路口車速決策方法，該路口車速決策系統包含：一控制單元，設置於該主車；以及至少一感測器，設置於該主車且訊號連接該控制單元，該至少一感測器偵測該一或多個來車、該前車及該紅燈，以使該控制單元取得該至少一第一時間、該至少一第二時間及該紅燈時間。