CN114940149A - 一种识别交通信号灯的驾驶安全辅助系统及方法 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
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Abstract

本发明涉及辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种识别交通信号灯的驾驶安全辅助系统及方法。系统包括摄像头1，安装在汽车内部前挡风玻璃位置处，通过拍摄汽车前方沿车辆平行角度向上60°范围，采集信号灯图像；摄像头2，安装在汽车前保险杠位置处，用于采集停车线；CPU；整车控制器，用于根据所述制动指令对车辆进行制动；车机，包括音频播放器，用于根据所述警示指令播放警示音频。发明通过根据信号灯状态、距离停车线距离以及车辆本身状态实现对可能闯红灯现象的有效警示，并能在必要时自动化制动，可以有效降低交通事故发生率、并提高交通安全。

Description

一种识别交通信号灯的驾驶安全辅助系统及方法
技术领域
本发明涉及辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种识别交通信号灯的驾驶安全辅助系统及方法。
背景技术
辅助驾驶系统是近年来汽车发展的热门方向，其中包括有定速巡航、自适应巡航、自动泊车、车道保持等。
目前因为人们工作压力大以及驾驶员驾驶汽车精力不集中等问题，导致驾驶员驾驶汽车过程中遇到有红绿灯路口时，可能会因为不注意导致闯红灯现象，严重时甚至造成交通事故。
而现今的汽车的辅助驾驶，并不能很好根据红绿灯识别装置去警告驾驶员或者自动控制汽车停车，为此，我们研发了本发明的一种识别交通信号灯的驾驶安全辅助系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种识别交通信号灯的驾驶安全辅助系统及方法，用于根据红绿灯识别装置去警告驾驶员，必要时自动控制汽车停车，保证驾驶安全。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种识别交通信号灯的安全驾驶辅助方法，包括以下步骤：
S1.在汽车上安装两个摄像头，记为摄像头1和摄像头2，摄像头1采集信号灯信息，摄像头2检测车辆距离停车线距离；
S2.在汽车行驶过程中，通过摄像头2检测车辆距离停车线距离：
当检测到车辆距离停车线的距离不小于预定距离阈值时，返回步骤S2;
当检测到车辆距离停车线的距离小于预定距离阈值时：
S21.通过摄像头1采集信号灯信息：
当信号灯为红灯时：
S211.采集汽车车速：
如果汽车车速不大于安全车速，则：
S2111.检测汽车是否为停车状态；
当汽车为停车状态，则不进行任何处理；
如果汽车不在停车状态，则：
S21111.启动警示行为，同时继续通过摄像头2检测车辆距离停车线的距离，如果距离小于紧急停车距离，则通过整车控制器进行紧急制动；如果距离不小于紧急停车距离，则返回步骤S2111;
如果汽车车速大于安全车速，则进入步骤S21111;
当信号灯为黄灯时，进入步骤S211;
当信号灯为绿灯时，通过摄像头2检测车辆距离停车线距离，如果大于0m，则返回步骤S21；如果不大于0m，则不进行任何操作。
进一步优选的，所述预定距离阈值为10m。
进一步优选的，所述安全车速为10km/h。
进一步优选的，所述警示行为包括：启动中控音频提示驾驶员减速停车。
进一步优选的，所述紧急停车距离为2m。
进一步优选的，其中，检测汽车是否为停车状态，方法为：
当油门踏板开度为0，刹车状态为开启状态，则认定为停车状态；
当刹车状态为关闭，则认定为不处于停车状态。
本发明还提供一种识别交通信号灯的驾驶安全辅助系统，所述系统包括：
摄像头1，安装在汽车内部前挡风玻璃位置处，通过拍摄汽车前方沿车辆平行角度向上60°范围，采集信号灯图像；
摄像头2，安装在汽车前保险杠位置处，用于采集停车线；
CPU，通过CAN总线采集车辆数据、与所述摄像头1和摄像头2数据交互，并通过摄像头1采集的图像判断信号灯类型，通过摄像头2采集的图像，识别停车线并判断距离，并通过车辆数据、信号灯类型和与停车线之间的距离做出制动指令和警示指令；
整车控制器，用于根据所述制动指令对车辆进行制动；
车机，包括音频播放器，用于根据所述警示指令播放警示音频。
进一步优选的，所述车辆数据包括：
汽车车速、油门踏板状态、刹车踏板状态。
本发明至少具备以下有益效果：
本发明通过根据信号灯状态、距离停车线距离以及车辆本身状态实现对可能闯红灯现象的有效警示，并能在必要时自动化制动，可以有效降低交通事故发生率、并提高交通安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明摄像头安装的示意图；
图2本发明系统的示意图；
图3本发明方法的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的系统方案：
请参阅图1：摄像头1（识别信号灯）安装在车辆前挡风玻璃上边沿中间位置，识别角度为60°，最低角度与车辆平行，主要是采集红绿灯信息，同时避免采集前车灯干扰。摄像头2（识别停车线，检测距离）放置在前车保险杠中间位置，保证识别停车线距离在≥20m。
请参阅图2：本发明的系统还包括有：CPU，通过CAN总线采集车辆数据、与所述摄像头1和摄像头2数据交互，并通过摄像头1采集的图像判断信号灯类型，通过摄像头2采集的图像，识别停车线并[A1] 判断距离，并通过车辆数据、信号灯类型和与停车线之间的距离做出制动指令和警示指令；
整车控制器，用于根据所述制动指令对车辆进行制动；
车机，包括音频播放器，用于根据所述警示指令播放警示音频。
本发明的方法原理：参看系统流程图图3：
1，数据采集：装置通过CAN总线采集车辆数据：车速、油门踏板状态、刹车踏板状态来判断驾驶员驾驶意图；采集摄像头1的数据，判断当前信号灯状态；采集摄像头2数据判断距离停车线的距离。
2（条件：摄像头2识别停车线距离为非安全距离（例如10m））。
（1）当识别信号灯为红灯时，采集车速，看车速是否为安全车速（例如10Km/小时）；如果是（小于安全车速），则进一步检测是否为停车状态（油门踏板开度为0%，刹车状态为开启状态），是则CPU不做处理；否则启动警示（启动音频提示驾驶员需要做停车处理）；并通过摄像头2识别停车线距离，若停车线距离小于紧急停车距离（例如2m），则启动VCU（整车控制器），紧急停车，反之重新检测是否为停车状态。
如果车速为非安全车速（不小于安全车速），则启动警示（启动音频提示驾驶员需要做停车处理），并通过摄像头2识别停车线距离，若停车线距离小于紧急停车距离（例如2m），则启动VCU（整车控制器），紧急停车，反之重新检测是否为停车状态。
（2）当识别信号灯为黄灯时，步骤与红灯一致，本处不再进行展开。
（3）当识别信号灯为绿灯时，继续判断摄像头2距离刹车线距离，直至距离为0m，等待1s钟，此时车辆前轮已通过刹车线，无需进行任何操作；在距离未达到0m之前，都应该实时检测信号灯状态。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种识别交通信号灯的安全驾驶辅助方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.在汽车上安装两个摄像头，记为摄像头1和摄像头2，摄像头1采集信号灯信息，摄像头2检测车辆距离停车线距离；
S2.在汽车行驶过程中，通过摄像头2检测车辆距离停车线距离：
当检测到车辆距离停车线的距离不小于预定距离阈值时，返回步骤S2;
当检测到车辆距离停车线的距离小于预定距离阈值时：
S21.通过摄像头1采集信号灯信息：
当信号灯为红灯时：
S211.采集汽车车速：
如果汽车车速不大于安全车速，则：
S2111.检测汽车是否为停车状态；
当汽车为停车状态，则不进行任何处理；
如果汽车不在停车状态，则：
S21111.启动警示行为，同时继续通过摄像头2检测车辆距离停车线的距离，如果距离小于紧急停车距离，则通过整车控制器进行紧急制动；如果距离不小于紧急停车距离，则返回步骤S2111;
如果汽车车速大于安全车速，则进入步骤S21111;
当信号灯为黄灯时，进入步骤S211;
当信号灯为绿灯时，通过摄像头2检测车辆距离停车线距离，如果大于0m，则返回步骤S21；如果不大于0m，则不进行任何操作。
2.根据权利要求1所述的一种识别交通信号灯的安全驾驶辅助方法，其特征在于，所述预定距离阈值为10m。
3.根据权利要求1所述的一种识别交通信号灯的安全驾驶辅助方法，其特征在于，所述安全车速为10km/h。
4.根据权利要求1所述的一种识别交通信号灯的安全驾驶辅助方法，其特征在于，所述警示行为包括：启动中控音频提示驾驶员减速停车。
5.根据权利要求1所述的一种识别交通信号灯的安全驾驶辅助方法，其特征在于，所述紧急停车距离为2m。
6.根据权利要求1所述的一种识别交通信号灯的安全驾驶辅助方法，其特征在于，其中，检测汽车是否为停车状态，方法为：
当油门踏板开度为0，刹车状态为开启状态，则认定为停车状态；
当刹车状态为关闭，则认定为不处于停车状态。
7.一种识别交通信号灯的驾驶安全辅助系统，其特征在于，所述系统包括：
摄像头1，安装在汽车内部前挡风玻璃位置处，通过拍摄汽车前方沿车辆平行角度向上60°范围，采集信号灯图像；
摄像头2，安装在汽车前保险杠位置处，用于采集停车线；
CPU，通过CAN总线采集车辆数据、与所述摄像头1和摄像头2数据交互，并通过摄像头1采集的图像判断信号灯类型，通过摄像头2采集的图像，识别停车线并判断距离，并通过车辆数据、信号灯类型和与停车线之间的距离做出制动指令和警示指令；
整车控制器，用于根据所述制动指令对车辆进行制动；
车机，包括音频播放器，用于根据所述警示指令播放警示音频。
8.根据权利要求7所述的一种识别交通信号灯的驾驶安全辅助系统，其特征在于，所述车辆数据包括：
汽车车速、油门踏板状态、刹车踏板状态。
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