本實用新型涉及汽車技術領域，尤其涉及一種車載智能交通燈聯(lián)動系統(tǒng)。

背景技術：

目前商用車及乘用車上有基于紅綠燈圖像識別的系統(tǒng)，通過先驗知識在原始圖像上定位感興趣區(qū)域過濾掉與紅綠燈無關的區(qū)域，再利用形狀特征過濾提取信號燈紅綠色區(qū)域顏色信息進行紅綠燈判斷。在檢測到紅燈信號后，目前僅通過語音提示器進行語音報警，并沒有進行限速，在司機注意力不集中時有誤闖紅燈的風險。且目前的紅綠燈識別系統(tǒng)僅僅是從圖像識別方面進行紅綠燈信號采集，沒有結合其它信號進行綜合判斷，存在信號采集不準確問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型目的在于公開一種車載智能交通燈聯(lián)動系統(tǒng)，為實現(xiàn)智能且信號采集準確的聯(lián)動控制方法提供環(huán)境基礎。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開一種車載智能交通燈聯(lián)動系統(tǒng)，包括圖像識別系統(tǒng)及其連接的圖像采集傳感器其中，所述圖像識別系統(tǒng)還與導航系統(tǒng)、發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)建立有通信連接。該系統(tǒng)為下述車載智能交通燈聯(lián)動方法的實現(xiàn)提供了硬件基礎，其中，圖像識別系統(tǒng)與圖像采集傳感器、導航系統(tǒng)、發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)之間采用硬線連接或總線連接，相應總線可以采用CAN總線或LIN總線。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開了一種車載智能交通燈聯(lián)動系統(tǒng)，包括圖像識別系統(tǒng)及其連接的圖像采集傳感器，所述圖像識別系統(tǒng)還與導航系統(tǒng)、發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)建立有通信連接，其中：

導航系統(tǒng)，用于根據(jù)車輛的位置信息判斷所述車輛的行進方向設定距離內(nèi)是否有紅綠燈，并在檢測到行進方向設定距離內(nèi)有紅綠燈時，通知圖像識別系統(tǒng)；

圖像識別系統(tǒng)，用于從導航系統(tǒng)獲取所述車輛的行進方向設定距離內(nèi)有紅綠燈后，通知圖像采集傳感器采集相應的圖像，并對所采集的圖像進行特征提取，以識別出所述車輛當前車道的紅綠燈狀態(tài)，并在檢測到所述車道的紅燈信號時，產(chǎn)生危險警示信號輸送給發(fā)動機控制單元和制動控制系統(tǒng)；

所述發(fā)動機控制單元，用于根據(jù)圖像識別系統(tǒng)的危險警示信號維持發(fā)動機怠速運轉；

所述制動控制系統(tǒng)，用于根據(jù)圖像識別系統(tǒng)的危險警示信號及當前車速過快信息采取制動處理。

可選的，上述聯(lián)動系統(tǒng)中，圖像識別系統(tǒng)與圖像采集傳感器、導航系統(tǒng)、發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)之間可以采用硬線連接或總線連接，總線包括但不限于CAN總線或LIN總線等。進一步的，還可以在車輛的操控面板上設置一用于開關該聯(lián)動系統(tǒng)的啟動開關?？蛇x的，上述導航系統(tǒng)為車載導航系統(tǒng)或藍牙連接的具導航功能的移動導航系統(tǒng)。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型的基于導航系統(tǒng)的車載智能交通聯(lián)動系統(tǒng)，為實現(xiàn)智能且信號采集準確的聯(lián)動方法提供了環(huán)境基礎，其具體的聯(lián)動方法包括但不限于下述步驟：

建立圖像識別系統(tǒng)與圖像采集傳感器、導航系統(tǒng)、發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)之間的通信連接；

通過所述導航系統(tǒng)根據(jù)車輛的位置信息判斷所述車輛的行進方向設定距離內(nèi)是否有紅綠燈，并在檢測到行進方向設定距離內(nèi)有紅綠燈時，通知所述圖像識別系統(tǒng)；

在從所述導航系統(tǒng)獲取所述車輛的行進方向設定距離內(nèi)有紅綠燈后，所述圖像識別系統(tǒng)通知圖像采集傳感器采集相應的圖像，并對所采集的圖像進行特征提取，以識別出所述車輛當前車道的紅綠燈狀態(tài)，并在檢測到所述車道的紅燈信號時，產(chǎn)生危險警示信號輸送給所述發(fā)動機控制單元和制動控制系統(tǒng)；以供發(fā)動機控制單元根據(jù)圖像識別系統(tǒng)的危險警示信號維持發(fā)動機怠速運轉；同時也使得所述制動控制系統(tǒng)根據(jù)圖像識別系統(tǒng)的危險警示信號，并在當前車速過快條件下，采取制動處理。

藉此，在本實用新型聯(lián)動系統(tǒng)的作用下，通過導航系統(tǒng)來判斷是否有紅綠燈裝置，這樣可以避免圖像采集傳感器不間斷的進行紅綠燈信號采集，且可避免信號的誤采集，通過綜合車輛車速信息、紅燈信息、車輛距離紅燈的位置信息，可避免因車速過快或駕駛員不注意而誤闖紅燈，減少交通事故及保證行人及司乘人員的人生安全。

而且，實施本實用新型技術方案的聯(lián)動系統(tǒng)，其構件都是現(xiàn)有的，但現(xiàn)有的構件之間彼此獨立，而本實用新型則將各構件的軟硬件進行關聯(lián)，易于實現(xiàn)，且更新、維護便捷。

下面將參照附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本中請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是本實用新型優(yōu)選實施例公開的聯(lián)動系統(tǒng)的硬件架構圖；

圖2為本實用新型優(yōu)選實施例公開的聯(lián)動方法的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

實施例1

本實用新型實施例首先公開一種車載智能交通燈聯(lián)動系統(tǒng)。如圖1所示，該聯(lián)動系統(tǒng)包括圖像識別系統(tǒng)1及其連接的圖像采集傳感器2，且該圖像識別系統(tǒng)還與導航系統(tǒng)3、發(fā)動機控制單元4及制動控制系統(tǒng)5建立有通信連接。其中，該圖像識別系統(tǒng)與圖像采集傳感器、導航系統(tǒng)、發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)之間可以采用硬線連接或總線連接；具體的總線形式包括但不限于CAN總線和LIN總線等；該導航系統(tǒng)可為車載導航系統(tǒng)或藍牙連接的具導航功能的移動導航系統(tǒng)。較佳的，本實施例還在車輛的操控面板上設置一啟動開關，以啟動或關閉主要由該圖像識別系統(tǒng)、圖像采集傳感器、導航系統(tǒng)、發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)組成的聯(lián)動系統(tǒng)。

本實施例中，上述圖像采集傳感器可以是在車頂或者車內(nèi)安裝的攝像機，對汽車前方進行實時圖像采集，攝像機的規(guī)格參數(shù)可為帶彩色顯示屏的車載錄像儀，能夠即錄即看，拍攝文件格式可為錄像AVI格式，拍照JPG格式。

如圖1所示，實施本實施例技術方案的聯(lián)動系統(tǒng)，其構件都是現(xiàn)有的，但現(xiàn)有的構件之間彼此獨立，而本實用新型則將各構件的軟硬件進行關聯(lián)，易于實現(xiàn)，且更新、維護便捷。

實施例2

本實施例公開一種基于圖1所示聯(lián)動系統(tǒng)的聯(lián)動方法，如圖2所示，包括：

步驟S1、建立圖像識別系統(tǒng)與圖像采集傳感器、導航系統(tǒng)、發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)之間的通信連接。

步驟S2、通過導航系統(tǒng)根據(jù)車輛的位置信息判斷車輛的行進方向設定距離內(nèi)是否有紅綠燈，并在檢測到行進方向設定距離內(nèi)有紅綠燈時，通知圖像識別系統(tǒng)。

該步驟中，當導航系統(tǒng)的精度比較高時，相應車輛的車道信息可以直接通過導航系統(tǒng)進行定位。作為一種替換，該車輛車道信息的定位也可以通過圖像識別系統(tǒng)通知圖像采集傳感器予以實時采集并識別當前的車道信息。

步驟S3、在從導航系統(tǒng)獲取車輛的行進方向設定距離內(nèi)有紅綠燈后，圖像識別系統(tǒng)通知圖像采集傳感器采集相應的圖像，并對所采集的圖像進行特征提取，以識別出車輛當前車道的紅綠燈狀態(tài)，并在檢測到所述車道的紅燈信號時，產(chǎn)生危險警示信號輸送給發(fā)動機控制單元和制動控制系統(tǒng)。之后，在檢測到該車輛所行進車道上的綠燈信號時，通知發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)恢復正常運行狀態(tài)。其中，車速信息可以通過導航系統(tǒng)或車內(nèi)測速儀獲取，判斷是否過快可以由圖像識別系統(tǒng)和/或發(fā)動機控制單元與一設定的速度閾值比較得出，也可以根據(jù)距離路口的距離及當前速度進行綜合判定。

該步驟中，可選的，圖像識別系統(tǒng)對所采集的圖像進行特征提取包括：通過中值濾波進行圖像預處理；搜索紅綠燈樣本訓練集的特征標記，用輪廓提取的方法定位紅綠燈；然后判別所定位區(qū)域內(nèi)對應車輛車道的紅綠燈的具體顏色。其中，該訓練集所標記特征包括紅綠燈底板和外形；紅綠燈底板多為黑色，灰度值較低；另一特征就是大多數(shù)紅綠燈外形固定，且分橫豎兩種；方便先收集到一些紅綠燈樣本進行特征標記后存入訓練集。

其中，上述圖像預處理是基于：由于攝像頭是隨汽車運動的，因此采集到的圖像難免會出現(xiàn)邊緣模糊，另外由于空氣情況、日照變化、電磁干擾，再加上圖像采集過程中會受到噪聲的影響，會使采集到的圖像變得模糊，因此圖像采集完畢后需要進行圖像預處理，以提高后續(xù)圖像識別的準確率。其濾波原理是：對一個滑動的窗口內(nèi)的像素灰度排序，用其中值代替窗口中心像素原來的灰度，若窗口中的像素有偶數(shù)個，取其兩個中間的平均值，對于圖像邊緣模糊問題可以用高通濾波方法處理，圖像中的邊沿或者線條與圖像頻譜中的高頻分量相對應，因此可以用高通濾波的方法使低頻分量得到抑制，從而增強高頻分量使圖像邊沿或線條變得清晰。

進一步的，在上述步驟的圖像識別過程中，還包括：從所采集圖像中提取紅綠燈變換的顯示倒計時，并在倒計時結束時通知圖像采集系統(tǒng)重新采集圖像。藉此，也可以有效避免圖像采集傳感器頻繁的進行無效的圖像采集。

步驟S4、發(fā)動機控制單元根據(jù)圖像識別系統(tǒng)的危險警示信號維持發(fā)動機怠速運轉，同時，制動控制系統(tǒng)根據(jù)圖像識別系統(tǒng)的危險警示信號及當前車速過快信息采取制動處理。

進一步的，在上述步驟的圖像識別過程中，還包括：根據(jù)車輛的移動位移和所采集圖像的特征變化判斷紅綠燈是否故障，當檢測到紅綠燈故障時，通知發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)恢復正常運行狀態(tài)?？蛇x的，當檢測到紅綠燈故障時，還可以輸出相應的語音提示，以便用戶提高警覺并提前關閉該聯(lián)動系統(tǒng)。

實施例3

與上述方法實施例相對應的，本實用新型實施例還提供一種車載智能交通燈聯(lián)動系統(tǒng)，用以執(zhí)行上述聯(lián)動控制。

本實施例所公開的聯(lián)動系統(tǒng)包括圖像識別系統(tǒng)及其連接的圖像采集傳感器，該圖像識別系統(tǒng)還與導航系統(tǒng)、發(fā)動機控制單元及制動控制系統(tǒng)建立有通信連接；其中：

導航系統(tǒng)，用于根據(jù)車輛的位置信息判斷車輛的行進方向設定距離內(nèi)是否有紅綠燈，并在檢測到行進方向設定距離內(nèi)有紅綠燈時，通知圖像識別系統(tǒng)。

圖像識別系統(tǒng)，用于從導航系統(tǒng)獲取車輛的行進方向設定距離內(nèi)有紅綠燈后，通知圖像采集傳感器采集相應的圖像，并對所采集的圖像進行特征提取，以識別出車輛當前車道的紅綠燈狀態(tài)，并在檢測到車道的紅燈信號時，產(chǎn)生危險警示信號輸送給所述發(fā)動機控制單元和制動控制系統(tǒng)；

發(fā)動機控制單元，用于根據(jù)圖像識別系統(tǒng)的危險警示信號維持發(fā)動機怠速運轉；

制動控制系統(tǒng)，用于根據(jù)圖像識別系統(tǒng)的危險警示信號及當前車速過快信息采取制動處理。

綜上，本實用新型實施例公開的基于導航系統(tǒng)的車載智能交通聯(lián)動系統(tǒng)及其聯(lián)動方法，通過導航系統(tǒng)來判斷是否有紅綠燈裝置，這樣可以避免圖像采集傳感器不間斷的進行紅綠燈信號采集，且可避免信號的誤采集，通過綜合車輛車速信息、紅燈信息、車輛距離紅燈的位置信息，可避免因車速過快或駕駛員不注意而誤闖紅燈，減少交通事故及保證行人及司乘人員的人生安全。

而且，實施本實用新型技術方案的聯(lián)動系統(tǒng)，其構件都是現(xiàn)有的，但現(xiàn)有的構件之間彼此獨立，而本實用新型則將各構件的軟硬件進行關聯(lián)，易于實現(xiàn)，且更新、維護便捷。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。