[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

权利要求书

1.一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(1)，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(2)，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(4)，用于使车辆在绿灯亮起时，通过调节电子油门踏板(4)开度，使车辆自动起步；交通指示灯检测装置(1)连接在电子控制单元(2)的信号输入端，电子稳定控制系统ESC(3)与电子油门踏板(4)分别连接在电子控制单元(2)的信号输出端。

2.根据权利要求1所述的一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统，其特征在于，所述的电子控制单元(2)包括信号滤波器(21)、信号放大器(22)、模数转换器(23)、图像信号处理器(24)以及控制器(25)，所述的图像信号经过信号滤波器(21)滤波、信号放大器(22)放大处理成频谱特性较好的波形，并经过模数转换器(23)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(24)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(25)，控制器(25)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(3)或电子油门踏板(4)执行相应操作。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统，其特征在于，所述的图像信号处理器(24)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。

4.根据权利要求1或2所述的一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统，其特征在于，所述的控制器(25)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。

5.根据权利要求1或2所述的一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统，其特征在于，所述的控制器(25)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(4)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(3)控制车辆提前减速。

6.根据权利要求1所述的一种具有红绿灯识别功能的汽车启停系统，其特征在于，所述的交通指示灯检测装置(1)为摄像头，其设置在汽车的前端或顶端。

7.一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(21)滤除噪声干扰、信号放大器(22)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(23)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(24)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(25)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(4)执行相应的操作。

8.根据权利要求7所述的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，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。

9.根据权利要求7所述的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，所述的交通信号灯状态信号包括红灯、绿灯亮灭状态及其剩余时长。

10.根据权利要求7所述的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，所述的启停控制步骤包括控制器(25)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(4)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(3)控制车辆提前减速并停止。