[发明专利]一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统及其控制方法。

背景技术

随着网络技术、电子技术、通讯技术、机械加工技术、智能控制技术等技术的不断发展，汽车主动安全技术的发展日新月异，从开始的ARS、EBD到ESC再到ACC、防碰撞、车道偏离报警、车道保持、盲点辅助系统，汽车的主动安全性能更是得到了飞速的提升，但是由于交通环境的多样性，交通事故发生的复杂性，现有的系统还是存在很多不足之处，无法覆盖到交通事故的方方面面。于是有人设计了一种用于在红灯情况下辅助停车的装置，如中国专利文献公开了一个发明专利：一种机动车红灯自动停车感应装置【申请号：201020664115.8，公告号：CN201961298U】，该装置由信号发生装置和信号接收装置组成，其特征在于：所述的信号发生装置进而红绿灯的红灯连接，信号接收装置和机动车上的制动装置连接。通过红灯时设置在红灯上信号发生装置向设置在车上信号接收装置，制动装置根据接收的红灯发射信号启动紧急制动系统并熄火，达到自动停车的目的。

上述专利提供的技术方案解决了车辆在红灯时自动停车的问题，但是该方案还存在以下不足之处：该方案需要在车辆上安装信号接收装置并且还要在红灯上安装信号发生装置，考虑的实际情况，由于大部分路口均设置红绿灯，导致信号发生装置的安装很繁杂、累赘，故这种方式的实用性不高。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统，该系统能够方便车辆在红绿灯交叉路口实现自动红灯停车、绿灯行车功能。

本发明通过下列技术方案来实现：一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统，其特征在于，本系统包括：交通指示灯检测装置，用于实时采集车辆前方交通信号灯的信息，输出图像信号；电子控制单元，用于接收图像信号并进行处理，输出控制信号；车辆电子稳定控制系统，用于实现在红灯亮起时控制车辆自动停车；电子油门踏板，用于使车辆在绿灯亮起时，通过调节电子油门踏板开度，使车辆自动起步；交通指示灯检测装置连接在电子控制单元的信号输入端，电子稳定控制系统ESC与电子油门踏板分别连接在电子控制单元的信号输出端。

在上述的一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统中，所述的电子控制单元包括信号滤波器、信号放大器、模数转换器、图像信号处理器以及控制器，所述的图像信号经过信号滤波器滤波、信号放大器放大处理成频谱特性较好的波形，并经过模数转换器将图像信号从模拟信号转换为数字信号，由图像信号处理器进行分析处理得到交通信号灯的状态信号，再输送给控制器，控制器根据输送来的交通信号灯状态信号分别控制电子稳定控制系统ESC或电子油门踏板执行相应操作。

在上述的一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统中，所述的图像信号处理器接收输送来的数字信号，通过图像识别算法、边缘检测算法提取交通信号灯红灯、绿灯亮灭及其剩余时长的状态信号。

在上述的一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统中，所述的控制器内预设有两个时间值A1和A2，设定A1为红灯剩余时长的临界值，A2为绿灯剩余时长的临界值。

在上述的一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统中，所述的控制器根据输送来的交通信号灯状态信号进行判断，当判断为红灯亮且红灯剩余时长小于设定值A1时，输出一控制信号控制电子油门踏板增加节气门开度实现车辆预启动；当判断为绿灯亮且绿灯亮的剩余时长小于设定值A2时，输出一控制信号给电子稳定控制系统ESC控制车辆提前减速。

在上述的一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统中，所述的交通指示灯检测装置为摄像头，其设置在汽车的前端或顶端。

一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统的控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、图像信号采集步骤：摄像头实时采集前方道路上交通信号灯的图像信号；

B、图像信号的预处理步骤：将步骤A中采集的图像信号经过信号滤波器滤除噪声干扰、信号放大器进行功率放大得到频谱特性较好的波形信号，再由模数转换器将该波形信号转换得到数字信号；

C、图像分析处理步骤：图像信号处理器通过内置的程序对步骤B中的经过预处理得到的数字信号进行分析处理得到交通信号灯的状态信号；

D、启停控制步骤：控制器将步骤3中得到的分析结果根据控制算法输出相应的控制信号控制电子稳定控制系统或电子油门踏板执行相应的操作。

在上述的具有红绿灯识别功能的汽车启停系统的控制方法中，所述的图像分析处理步骤包括图像识别步骤和图像边缘检测步骤。