[实用新型]一种交通信号灯智能识别系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能交通技术领域，具体涉及一种交通信号灯智能识别系统。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，道路上的车辆不断增多，道路交通状况也变得越来越拥堵复杂。复杂的交通状况使得驾驶员在驾驶车辆过程中极易出现注意力不够集中的问题，尤其是在红绿灯路口处，稍不注意就会出现闯红灯的现象，严重时甚至引发交通事故。

现有技术中，中国专利文献公开号是CN105844934A，名称是车载交通信号灯识别系统的发明专利，公开了一种车载交通信号灯识别系统，包括信号发送终端和信号接收终端，信号发送终端和信号接收终端之间采用无线连接，所述信号发送终端包括交通信号机和无线发送模块，交通信号机连接无线发送模块；所述信号接收终端包括控制模块、电子指南针模块、无线接收模块、显示模块和语音合成模块，电子指南针模块、无线接收模块、显示模块和语音合成模块分别连接控制模块。该系统采用微控制器通过无线数据传送技术，将交通信号灯信息准确传达到车上的终端接收设备，从而实现交通信号的传达与识别，在低能见度调节下帮助驾驶人员及色盲患者准确识别交通信号。该技术方案虽然对驾驶员识别信号灯具有一定的帮助作用，但并未对驾驶员是否可以通过信号灯进行相应的预判和提示。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种交通信号灯智能识别系统，通过视觉识别系统对道路前方的红绿灯信号进行检测识别，根据检测的信息预判车辆能否通过前方路口，并语音提示驾驶员是否适合继续前行。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种交通信号灯智能识别系统，包括信号采集单元、信号分析与处理单元以及效应执行单元，所述信号采集单元包括用于实时采集红绿灯信息的摄像头、测量当前车辆距离路口位置的距离传感器和测量车辆当前时速的速度传感器，所述摄像头安装在车辆前挡风玻璃的上方，距离传感器安装在摄像头的旁边；所述信号分析与处理单元包括交通信号分析模块、交通信号处理模块、距离检测分析模块和主控制器模块，所述信号采集单元的输出端与信号分析与处理单元的输入端电性连接；所述效应执行单元包括语音播报模块和刹车处理模块，效应执行单元的输入端与信号分析与处理单元的输出端电性连接。

进一步，作为优化，所述语音播报模块通过扬声器进行语音播报提示，刹车处理模块通过刹车器对车辆进行减速刹车。所述主控制器模块采用PLC可编程逻辑控制器。

如上所述的交通信号灯智能识别系统，所述摄像头与控制器双向电性连接，所述距离传感器和速度传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，所述控制器的输出端与扬声器和刹车器的输入端电性连接。

工作时，摄像头实时采集行驶前方红绿灯信息，并将采集到的信息传送至交通信号分析模块，交通信号分析模块分析分为两种情况：一是前方没有交通信号灯时，控制器将信息存储并控制摄像头继续采集信号；二是前方有交通信号灯时，控制器首先控制摄像头聚焦到交通信号灯位置，进一步确认前方是否有交通信号灯，经过控制器与摄像头交互确认前方有交通信号灯后，控制器控制摄像头在通过路口前始终聚焦到交通信号灯位置，同时CPU进行两步判断：一是判断前方交通信号灯表达含义，即车辆能否直行、左转或右转，二是CPU根据信号灯位置及距离传感器测得车辆与路口之间的距离，同时根据速度传感器检测的车辆实时行驶速度，折算出车辆到达路口的时间，从而判断出车辆能否通过路口。当车辆距离路口剩余某一设定的时间，如设定时间为5S，则通过扬声器进行语音播报，提醒驾驶员前方路口能否继续直行、左转或右转。

如果语音播报结束后，驾驶员未按照语音播报模块正确行使，如路口只能直行却开启转向灯，或距离路口剩余另一设定时间，如设定时间为3S，则控制器控制语音播报模块内部扬声器再次进行播报，用于提醒驾驶员注意。最后，若驾驶员仍未按照正确路线行使，则控制器通过刹车器对车辆进行强制刹车，避免出现闯红灯等违规行为。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的交通信号灯智能识别系统，通过视觉识别系统对车辆前方的交通信号灯状态进行检测识别，并通过系统控制器和速度传感器对车辆能否通过前方路口进行预判，然后经由内部语音系统进行播报，提醒驾驶员前方道路是否可以通行，辅助驾驶员安全驾驶通过十字路口。

2、本系统的效应执行单元设置有刹车处理模块，当驾驶员在听到语音播报模块后仍未按照正确路线行使，则控制器可通过刹车器对车辆进行强制刹车减速，避免驾驶员出现闯红灯等违规行为。