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1、(10)申请公布号 CN 103544844 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103544844 A (21)申请号 201310475870.X (22)申请日 2013.10.12 G08G 1/0967(2006.01) B60T 7/12(2006.01) (71)申请人 浙江吉利控股集团有限公司 地址 310051 浙江省杭州市滨江区江陵路 1760 号 申请人 浙江吉利汽车研究院有限公司 (72)发明人 徐现昭 宋超 李博 王纯 周大永 刘卫国 潘之杰 冯擎峰 (74)专利代理机构 上海智信专利代理有限公司 31002 代理人 吴林松 (54) 发明名称 一种避。
2、免违反交通信号灯的驾驶辅助方法与 系统 (57) 摘要 一种避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制方 法及系统， 其方法包括 ：（1） 查找并确定自车所在 道路交通信号灯位置转入步骤 （2） ；（2）计算自 车所在道路交通信号灯的变灯时距 t_g 转入步骤 （3） ；（3） 比较自车到达警戒线所需时间 time-gap 与变灯时距 t_g 时， 判断当前自车是否会违反交 通信号灯 ： 若判定违反， 执行自动紧急制动 ； 否 则， 判断当前自车没有违反交通信号灯的行为。 其 系统包括自动紧急制动控制器、 分别经由总线与 其相连的车载摄像头和车辆电子稳定控制系统、 无线通信收发装置 ； 该方法和系统弥补。
3、现有自动 紧急制动系统不足 , 能够对交通信号灯进行识别 并且做出相应的制动判断， 有效避免自车闯红灯 或黄灯等违反交通信号灯的行为。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103544844 A CN 103544844 A 1/2 页 2 1. 一种避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制方法， 其特征在于 ： 包括以下步骤 ： （1） 查找并确定自车所在道路交通信号灯的位置后转入步骤 （2） ； （2） 计算自车所在道路交通信号灯的变灯时。
4、距 t_g 并转入步骤 （3） ： 若当前时刻交通信号灯为红灯， 则变灯时距 t_g 为当前时刻距离下一次绿灯开始点亮 的时间 ； 若当前时刻交通信号灯为黄灯， 则变灯时距 t_g 为当前时刻距离下一次绿灯开始点亮 的时间 ； 若当前时刻交通信号灯为绿灯， 则变灯时距 t_g 为当前时刻距离下一次黄灯或红灯开 始点亮的时间 ； （3） 判断当前自车是否会违反交通信号灯 ： 当前时刻交通信号灯为红灯或黄灯时， 当判定自车到达警戒线所需的时间 time-gap 小于变灯时距 t_g 时， 执行自动紧急制动 ； 否则， 判断当前自车没有违反交通信号灯的行 为 , 不对自车进行干预 ； 当前时刻交通信。
5、号灯为绿灯时， 当判定自车到达警戒线所需的时间 time-gap 大于变 灯时距 t_g 时， 执行自动紧急制动 ； 否则， 判断当前自车没有违反交通信号灯的行为 , 不对 自车进行干预。 2. 根据权利要求 1 所述的避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制方法， 其特征在于 ： 所 述步骤 （1） 中， 通过比较自车距离警戒线距离 S1和自车距离交通信号灯距离 S2之间大小， 判断该交通信号灯是否处于自车所在的道路上 ： 若 S2和 S1距离之差较大时， 判断为自车所 在的道路 ； S2和 S1距离之差较小时， 判断为其他道路的交通信号灯。 3.根据权利要求1或2所述的避免违反交通信号灯的驾驶辅助。
6、控制方法， 其特征在于 ： 通过车载摄像头测算自车距离警戒线距离 S1和自车距离交通信号灯距离 S2的数值大小。 4. 根据权利要求 1 所述的避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制方法， 其特征在于 ： 所 述步骤 （2） 中， 通过分别安装于自车与交通信号灯处的无线通信收发装置的信息交互确定 变灯时距 t_g 的大小。 5. 根据权利要求 1 所述的避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制方法， 其特征在于 ： 所 述步骤 （3） 中， time-gap=V2/(2*(S1-L)， 系统控制自车以 a_target=V2/(2*(S1-L) 制动加 速度进行紧急制动， 其中， L 为安全距离， 即自车停。
7、止后距离警戒线的距离， V 为当前自车的 车速。 6. 根据权利要求 1 所述的避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制方法， 其特征在于 ： 所 述步骤 （1） 之前还包括启动步骤 ： 首先判断系统是否开启， 若系统关闭， 则不对自车进行干 预 , 自车正常驾驶 ； 若系统已开启， 进行初始化步骤 ：（a） 初始化后系统激活， 则转入步骤 （1） ；（b） 初始化后系统处于失效或故障状态， 则通知驾驶员当前系统处于失效状态或故障 状态。 7. 根据权利要求 1 所述的避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制方法， 其特征在于 ： 所 述步骤 （3） 中， 若判断当前自车会违反交通信号灯的行为时， 系统向驾驶。
8、员发出报警 , 以提 高驾驶员的注意力。 8.一种使用权利要求1至7任一项所述避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制方法以用 于避免违反交通信号灯的驾驶辅助系统， 其特征在于 ： 包括自动紧急制动控制器、 分别经由 权 利 要 求 书 CN 103544844 A 2 2/2 页 3 总线与所述自动紧急制动控制器相连的车载摄像头和车辆电子稳定控制系统、 无线通信收 发装置 ； 所述车载摄像头获取自车与交通信号灯以及警戒线之间的距离信号并传送至所述自 动紧急制动控制器处理 ； 所述无线通信收发装置分别安装于自车与交通信号灯上以用于发送和接收交通信号 灯的变化信号并传送至所述自动紧急制动控制器处理 ； 。
9、所述自动紧急制动控制器处理当前车速信号、 自车与交通信号灯以及警戒线之间的距 离信号、 交通信号灯变化信号 , 并做出逻辑判断以驱动所述车辆电子稳定控制系统进行制 动 ； 所述车辆电子稳定控制系统用于提供车速信号并根据所述自动紧急制动控制器的指 令进行制动。 9. 根据权利要求 8 所述的避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制系统， 其特征在于 ： 还 包括车身控制器以及禁用开关， 所述禁用开关经由所述车身控制器与 CAN 总线相连， 以打 开或关闭系统。 10. 根据权利要求 8 或 9 所述的避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制系统， 其特征在 于 ： 还包括仪表控制器以及人机界面， 所述人机界面经。
10、由所述仪表控制器与 CAN 总线相连， 所述人机界面用于向驾驶员发送违反交通信号灯的警告信息以及显示系统的工作状态。 权 利 要 求 书 CN 103544844 A 3 1/5 页 4 一种避免违反交通信号灯的驾驶辅助方法与系统 技术领域 0001 本发明属于无线通信和汽车电子技术领域， 涉及一种避免违反交通信号灯的控制 方法与控制系统。 背景技术 0002 目前,公路上的车辆闯红灯等违反交通信号灯的行为频发,而且只能靠驾驶员的 准确判断来避免。在驾驶员精神紧张或者是疏忽大意 , 尤其是在城市道路交通信号灯设置 较多的情况下,闯红灯等违反交通信号灯的行为发生的概率就变得更高,极易发生险情或 。
11、者交通事故。现阶段尚没有一款产品用于避免车辆闯红灯等违反交通信号灯行为的发生 , 然而往往是违反交通信号灯行为导致大量的交通事故。因此 , 一种有效避免违反交通信号 灯而且减轻驾驶员负担的技术手段变得尤为重要。同时 , 这为进一步实现自动驾驶及智能 交通提供了有力支持。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制方法， 该控制方 法弥补了现有自动紧急制动系统不足 , 使其能够对交通信号灯进行识别并且做出相应的 判断， 能够有效避免自车闯红灯或黄灯等违反交通信号灯的行为。 0004 为达到上述目的， 本发明的解决方案是 ： 0005 一种避免违反交通信号灯的驾驶。
12、辅助控制方法， 包括以下步骤 ： 0006 （1） 查找并确定自车所在道路交通信号灯的位置后转入步骤 （2） ； 0007 （2） 计算自车所在道路交通信号灯的变灯时距 t_g 并转入步骤 （3） ； 0008 步骤 （2） 中， 若当前时刻交通信号灯为红灯， 则变灯时距 t_g 为当前时刻距离下一 次绿灯开始点亮的时间 ； 0009 若当前时刻交通信号灯为黄灯， 则变灯时距 t_g 为当前时刻距离下一次绿灯开始 点亮的时间 ； 0010 若当前时刻交通信号灯为绿灯， 则变灯时距 t_g 为当前时刻距离下一次黄灯 （或 红灯） 开始点亮的时间。 0011 （3） 判断当前自车是否会违反交通信号。
13、灯 ： 0012 当前时刻交通信号灯为红灯或黄灯时， 当判定自车到达警戒线所需的时间 （以下 简称 time-gap） 小于变灯时距 t_g 时， 执行自动紧急制动 ； 否则， 判断当前自车没有违反交 通信号灯的行为 , 不对自车进行干预 ； 0013 当前时刻交通信号灯为绿灯时， 当判定自车到达警戒线所需的时间 time-gap 大 于变灯时距 t_g 时， 执行自动紧急制动 ； 否则， 判断当前自车没有违反交通信号灯的行为 , 不对自车进行干预。 0014 所述步骤 （1） 中， 通过比较自车距离警戒线距离 S1和自车距离交通信号灯距离 S2 之间大小， 判断该交通信号灯是否处于自车所在的。
14、道路上 ： 若S2和S1距离之差较大时， 判断 说 明 书 CN 103544844 A 4 2/5 页 5 为自车所在的道路 ； S2和 S1距离之差较小时， 判断为其他道路的交通信号灯。 0015 优选的， 通过车载摄像头测算自车距离警戒线距离 S1和自车距离交通信号灯距离 S2的数值大小。 0016 步骤 （2） 中， 通过分别安装于自车与交通信号灯处的无线通信收发装置的信息交 互确定变灯时距 t_g 的大小。 0017 所 述 步 骤 （3）中， time-gap=V2/(2*(S1-L)， 系 统 控 制 自 车 以 a_target=V2/ (2*(S1-L) 制动加速度进行紧急制。
15、动， 其中， L 为安全距离， 即自车停止后距离警戒线的距 离， V 为当前自车的车速。 0018 所述步骤 （1） 之前还包括启动步骤 ： 首先判断系统是否开启， 若系统关闭， 则不对 自车进行干预,自车正常驾驶 ； 若系统已开启， 进行初始化步骤 ：（a） 初始化后系统激活， 则 转入步骤 （1） ；（b） 初始化后系统处于失效或故障状态， 则通知驾驶员当前系统处于失效状 态或故障状态。 0019 所述步骤 （3） 中， 若判断当前自车会违反交通信号灯的行为时， 系统向驾驶员发出 报警 , 以提高驾驶员的注意力。 0020 一种避免违反交通信号灯的驾驶辅助系统， 包括自动紧急制动控制器、 。
16、分别经由 总线与所述自动紧急制动控制器相连的车载摄像头和车辆电子稳定控制系统、 无线通信收 发装置 ； 0021 所述车载摄像头获取自车与交通信号灯以及警戒线之间的距离信号并传送至所 述自动紧急制动控制器处理 ； 0022 所述无线通信收发装置分别安装于自车与交通信号灯上以用于发送和接收交通 信号灯的变化信号并传送至所述自动紧急制动控制器处理 ； 0023 所述自动紧急制动控制器处理当前车速信号、 自车与交通信号灯以及警戒线之间 的距离信号、 交通信号灯变化信号 , 并做出逻辑判断以驱动所述车辆电子稳定控制系统进 行制动 ； 0024 所述车辆电子稳定控制系统用于提供车速信号并根据所述自动紧急。
17、制动控制器 的指令进行制动。 0025 所述的避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制系统， 还包括车身控制器以及禁用开 关， 所述禁用开关经由所述车身控制器与 CAN 总线相连， 以打开或关闭系统 ； 0026 和 / 或， 包括仪表控制器以及人机界面， 所述人机界面经由所述仪表控制器与 CAN 总线相连， 所述人机界面用于向驾驶员发送违反交通信号灯的警告信息以及显示系统的工 作状态。 0027 由于采用上述方案， 本发明的有益效果是 ： 0028 本发明所示的避免违反交通信号灯的驾驶辅助控制方法和系统， 通过交通信号灯 与自车之间相互通信 , 根据交通信号灯的变化、 车载摄像头反馈的自车与交通信号。
18、灯的距 离信息、 以及当前车速等信息做出判断。如果在会发生闯红灯或黄灯等违反交通信号灯的 行为时 , 自车会采取自动紧急制动措施来避免该行为的发生。作为一款驾驶辅助系统 , 其 能自动做出判断减轻驾驶员负担 , 让驾乘更加安全。 附图说明 说 明 书 CN 103544844 A 5 3/5 页 6 0029 图 1 是本发明一实施例的硬件系统连接框架图 ； 0030 图 2 是图 1 所示实施例中交通信号灯与自动紧急制动控制器之间通信示意图 ； 0031 图 3 是图 1 所示实施例中系统的工作原理示意图 ； 0032 图 4 是图 1 所示实施例中系统工作状态迁移图。 具体实施方式 003。
19、3 以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。 0034 如图3和图4所示， 第一实施例中， 本发明公开了一种避免违反交通信号灯的驾驶 辅助控制方法， 具体包括以下步骤 ： 0035 启动步骤 ： 自车启动后， 首先判断系统是否开启， 若系统关闭， 则不对自车进行干 预 , 自车正常驾驶 ； 若系统已开启， 进行初始化步骤 ：（a） 初始化后系统激活， 则转入步骤 （1） ；（b） 初始化后系统处于失效或故障状态， 则通知驾驶员当前系统处于失效状态或故障 状态。 0036 系统工作状态迁移图如图4所示， 自车点火后,系统首先判断是否已经开启， 若禁 用开关 50 打开后 , 则说明本系统被。
20、关闭， 在后续行驶过程中将不对自车的进行干预 ； 0037 若禁用开关 50 未打开， 说明驾驶员希望使用系统辅助驾驶， 系统开始进行初始 化， 当初始化结束后系统处于激活状态， 则转入步骤 （1） 开始工作 ； 若系统会因为传感器污 浊或无线通信收发装置不正常工作等原因 , 进入到失效状态通过人机界面通知驾驶员当 前系统处于失效状态 ； 若系统会因为某些零部件故障 , 进入到故障状态 , 通过人机界面通 知驾驶员当前系统处于故障状态 ； 在系统在恢复正常工作后 , 会从失效状态进入到激活状 态。 0038 步骤 （1） ： 查找并确定自车所在道路交通信号灯的位置后转入步骤 （2） ； 自车行。
21、驶 的过程中， 系统时刻监测自车所在道路交通信号灯， 以及时根据交通信号灯的变化做出相 应的处理 ； 本实施例中， 通过车载摄像头 20 测算自车距离警戒线距离 S1和自车距离交通信 号灯距离S2的数值大小， 然后通过比较自车距离警戒线距离S1和自车距离交通信号灯距离 S2之间大小， 判断该交通信号灯是否处于自车所在的道路上 ： 若S2和S1距离之差较大时， 判 断为自车所在的道路 ； S2和 S1距离之差较小时， 判断为其他道路的交通信号灯。 0039 步骤 （2） ： 计算自车所在道路交通信号灯的变灯时距 t_g 并转入步骤 （3） ； 当确定 自车所在道路的交通信号灯后， 系统通过分别安。
22、装于自车与交通信号灯处的无线通信收发 装置的信息交互确定该交通信号灯变灯时距 t_g 的大小。 0040 由于交通信号灯包括绿灯、 黄灯、 红灯三种状态， 故变灯时距 t_g 根据当前交通信 号灯的具体情况可分为以下几种 ： 0041 若当前时刻交通信号灯为红灯， 则变灯时距 t_g 为当前时刻距离下一次绿灯开始 点亮的时间 ； 0042 若当前时刻交通信号灯为黄灯， 则变灯时距 t_g 为当前时刻距离下一次绿灯开始 点亮的时间 ； 0043 若当前时刻交通信号灯为绿灯， 则变灯时距 t_g 为当前时刻距离下一次黄灯 （或 红灯） 开始点亮的时间。 0044 步骤 （3） ： 判断当前自车是否。
23、会违反交通信号灯。 说 明 书 CN 103544844 A 6 4/5 页 7 0045 在系统禁用开关 50 未打开且与交通信号灯正常通信 , 系统判断当前自车会违反 交通信号灯的行为时 , 系统进入工作状态。 0046 若交通信号灯当前时刻为红灯， 则变灯时距 t_g 为当前时刻距离下一次绿灯开 始点亮的时间 ； 自动紧急制动控制器 10 的逻辑判断模块如果判定 time-gap=(S1-L)/V 变灯时距 t_g， 则执行制动加速度 a_target， 此时为 避免闯黄灯 （闯红灯） ， 同时系统还将通过人机界面向驾驶员发出报警 , 以便提高驾驶员的 注意力。此处下一次为红灯或黄灯的具。
24、体选择可根据法律规定进行选择或调整， 保证满足 国家的法规中的要求。 0049 在逻辑判断模块的处理过程中， 依据 V2=2*a_target*(S1-L) 确定制动加速度 a_ target 的大小， 从而求得 a_target=V2/(2*(S1-L)， 其中， L 为安全距离， 即自车停止后距离 警戒线的距离。 0050 如图 1 所示， 本发明对应第一实施例还公开了一种避免违反交通信号灯的驾驶辅 助系统， 包括自动紧急制动控制器 10、 车载摄像头 20、 车辆电子稳定控制系统 30、 无线通信 收发装置、 车身控制器 40 以及禁用开关 50、 人机界面以及仪表控制器 60。 005。
25、1 其中， 车辆电子稳定控制系统 30 和自动紧急制动控制器 10 通过 CAN 纵向通讯的， 车载摄像头 20 获取的自车与交通信号灯以及警戒线之间的距离信号、 车辆电子稳定控制 系统 30 中的自车车速信号 （该信号是从车辆电子稳定控制系统 30 获取的） 会发送到 CAN 总 线上。根据 CAN 总线的通信原理可知， 自动紧急制动系统控制器能够通过 CAN 总线获取这 两个信号。 0052 无线通信收发装置分别安装于自车与交通信号灯上以用于发送和接收交通信号 灯的变化信号并传送至所述自动紧急制动控制器处理 ； 包括安装在自车上无线通信收发装 置 1 与安装在交通信号灯无线通信收发装置 2。
26、， 交通信号灯与自动紧急制动控制器 10 之间 通信如图 2 所示， 在自车上安装无线通信收发装置 1， 在交通信号灯上对应安装有无线通信 收发装置 2， 红绿灯的变化规律设定在无线通信收发装置 1 中且 “无线通信收发装置 1 会将 该红绿灯变化的规律 （时间间隔） 发送至无线通信收发装置2中最终交通信号灯的变化信号 会传送至自动紧急制动控制器 10 处理， 其中， 无线通信收发装置与自动紧急制动控制器 10 之间经过私有 CAN 进行通信。 0053 自动紧急制动控制器 10 工作原理框图如图 3 所示 : 自动紧急制动控制器 10 通过 无线通信收发装置与交通信号灯进行无线通信 , 获取。
27、交通信号灯变化的信号 ； 通过车载摄 像头20以及车辆电子稳定控制系统30分别获取自车与交通信号灯以及警戒线之间的距离 说 明 书 CN 103544844 A 7 5/5 页 8 信号、 当前车速信号 ； 然后经过自动紧急制动控制器 10 的逻辑判断模块计算处理上述三种 信号， 做出相应的逻辑判断。如果会发生违反信号灯的行为 , 则发出制动加速度 a_target 信号， 该减速信号通过 CAN 总线传送至车辆电子稳定控制系统 30， 车辆电子稳定控制系统 30的执行单元接收制动加速度信号,对自车制动,使其停止,避免闯红灯或黄灯等违反交 通信号灯行为的发生。 0054 禁用开关 50 经由车。
28、身控制器 40 与 CAN 总线相连， 以打开或关闭系统。禁用开关 50用于开启和关闭本系统， 车身控制器40用于将系统禁用开关50信号发送至CAN总线上， 从而开启或关闭本系统。 0055 人机界面经由仪表控制器60与CAN总线相连， 用于向驾驶员发送违反交通信号灯 的警告信息以及显示系统的工作状态。仪表控制器 60 为控制单元， 人机界面为执行机构， 仪表控制器 60 接受 CAN 总线信息并传送人机界面进行显示， 以起到提醒驾驶员的作用。 0056 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发 明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改， 并把在此说明的 一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此， 本发明不限于这里的实施 例， 本领域技术人员根据本发明的揭示， 不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在 本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103544844 A 8 1/2 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103544844 A 9 2/2 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103544844 A 10 。