[發明專利]一種防止駕駛員單手操作方向盤的預警系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201610330214.4
• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN105905031B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 李世武;柴萌;李學達;梁暢遠;李志偉;王成;孟特石;彭燈
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60Q9/00
• 分類號: B60Q9/00;B62D1/06;G06K9/00
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所22206
• 代理人: 李曉莉

技術領域

本發明屬于汽車安全駕駛督導技術領域，特別是涉及到一種檢測駕駛員是否單手駕車的系統及方法。

背景技術

隨著交通運輸業的快速發展，交通事故已成為危害人類生命安全的主要公害之一，其中一個主要致因就是不良的駕駛習慣。經常發現道路上有駕駛員右手打電話，左手駕駛，或者左手駕駛，右手習慣性放在換擋桿上，其實這是一種分散注意力、降低司機反應速度的錯誤習慣。在較高速度行駛(60公里/小時以上)時，如果車輪受到坑包的顛簸偏離方向，很容易造成交通事故。如果駕駛員雙手拿著其他物品，不能迅速回到方向盤處，車輛方向不穩，事故發生的概率會更高。

許多交通安全方面的專家學者在行車安全督導方面提出了很多方法，其中就有通過圖像識別判斷方向盤上的操作手的數目，但這種方法的缺點是圖像處理檢測手的算法復雜，程序運行速度慢，難以實現實時性，同時沒有考慮到駕駛次任務過程駕駛員短暫離開方向盤的特殊情況。

如果能夠設計一種有效的防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統，在車輛上進行推廣，可以在很大程度上減少交通事故的發生，使駕駛員駕駛和公眾出行更安全，具有重要的社會意義和經濟價值。因此現有技術當中亟需要一種新型的技術方案來解決這一問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：一種防止駕駛員單手操作方向盤的預警系統及檢測方法，算法簡單、實時性強、無干涉、可靠性強，并且充分考慮了駕駛員進行換擋操作或執行駕駛次任務這一特殊情況，實用性較強。

一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統，其特征是：包括發動機啟動狀態檢測裝置、車輛運行狀態檢測裝置、方向盤轉角檢測模塊、方向盤狀態檢測模塊、圖像檢測及處理模塊、換擋桿檢測模塊以及通訊報警裝置；

所述發動機啟動狀態檢測裝置與點火開關連接；

所述車輛運行狀態檢測裝置為設置在油門踏板下部的腳踏開關；

所述方向盤狀態檢測模塊包括六個紅外線檢測裝置，且每個紅外線檢測裝置均包括一個LED紅外發射管和方向盤紅外線接收裝置，所述LED紅外發射管安裝在方向盤保護套的下表面，所述方向盤紅外線接收裝置為光敏電阻器，且LED紅外發射管與方向盤紅外線接收裝置之間的距離為10cm～15cm；

所述方向盤轉角檢測模塊包括方向盤轉角檢測裝置、紅色標記點、綠色標記點、矩形區域、攝像機以及MATLAB圖像分析模塊，所述紅色標記點和綠色標記點均為直徑為10mm的正圓形，且紅色標記點和綠色標記點之間的距離為50mm～100mm；

所述換擋桿檢測模塊包括換檔桿檢測裝置、換檔桿紅外線接收裝置以及換檔桿LED紅外發射管；所述換檔桿紅外線接收裝置為六個紅外光敏電阻器，所述換擋桿LED紅外發射管安裝在與該車輛的換擋桿保護套內；

所述通訊報警裝置與車輛的前照燈和后尾燈的開關連接，同時與車輛內部的音箱設備連接。

所述方向盤保護套的圓周方向上設置有一圈標記線，且標記線的顏色與方向盤的顏色不同。

所述六個紅外線檢測裝置，其中三個為串聯，組成串聯電路Ⅰ，另外三個為串聯，且與換檔桿檢測裝置串聯，組成串聯電路Ⅱ，串聯電路Ⅰ與串聯電路Ⅱ并聯。

一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統檢測方法，其特征是：包括以下步驟，

步驟一、車輛狀態判別

檢測發動機啟動狀態檢測裝置的運行狀態，發動機啟動狀態檢測裝置未運行，判定車輛未起動；發動機啟動狀態檢測裝置運行，檢測車輛運行狀態檢測裝置，車輛運行狀態檢測裝置未運行，判定車輛未起動；車輛運行狀態檢測裝置運行，判定車輛為起動狀態，進行方向盤狀態判定；

步驟二、方向盤狀態數據采集，步驟如下：

一、攝像機連續拍攝帶有紅色標記點和綠色標記點方向盤圖像三張，每張圖像的拍攝間隔為Ts，將拍攝后的圖片輸入MATLAB圖像分析模塊進行圖像識別；

二、對拍攝的圖像進行圖像模板預處理，獲得左上角坐標[X_l,Y_l]和右下角坐標[X_r,Y_r]進行矩形剪裁，對剪裁后的圖像進行高斯濾波，得到圖像ⅠP_t1、圖像ⅡP_t2以及圖像ⅢP_t3；