[发明专利]一种防止驾驶员单手操作方向盘的预警系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车安全驾驶督导技术领域，特别是涉及到一种检测驾驶员是否单手驾车的系统及方法。

背景技术

随着交通运输业的快速发展，交通事故已成为危害人类生命安全的主要公害之一，其中一个主要致因就是不良的驾驶习惯。经常发现道路上有驾驶员右手打电话，左手驾驶，或者左手驾驶，右手习惯性放在换挡杆上，其实这是一种分散注意力、降低司机反应速度的错误习惯。在较高速度行驶(60公里/小时以上)时，如果车轮受到坑包的颠簸偏离方向，很容易造成交通事故。如果驾驶员双手拿着其他物品，不能迅速回到方向盘处，车辆方向不稳，事故发生的概率会更高。

许多交通安全方面的专家学者在行车安全督导方面提出了很多方法，其中就有通过图像识别判断方向盘上的操作手的数目，但这种方法的缺点是图像处理检测手的算法复杂，程序运行速度慢，难以实现实时性，同时没有考虑到驾驶次任务过程驾驶员短暂离开方向盘的特殊情况。

如果能够设计一种有效的防止驾驶员单手操纵方向盘的预警系统，在车辆上进行推广，可以在很大程度上减少交通事故的发生，使驾驶员驾驶和公众出行更安全，具有重要的社会意义和经济价值。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：一种防止驾驶员单手操作方向盘的预警系统及检测方法，算法简单、实时性强、无干涉、可靠性强，并且充分考虑了驾驶员进行换挡操作或执行驾驶次任务这一特殊情况，实用性较强。

一种防止驾驶员单手操纵方向盘的预警系统，其特征是：包括发动机启动状态检测装置、车辆运行状态检测装置、方向盘转角检测模块、方向盘状态检测模块、图像检测及处理模块、换挡杆检测模块以及通讯报警装置；

所述发动机启动状态检测装置与点火开关连接；

所述车辆运行状态检测装置为设置在油门踏板下部的脚踏开关；

所述方向盘状态检测模块包括六个红外线检测装置，且每个红外线检测装置均包括一个LED红外发射管和方向盘红外线接收装置，所述LED红外发射管安装在方向盘保护套的下表面，所述方向盘红外线接收装置为光敏电阻器，且LED红外发射管与方向盘红外线接收装置之间的距离为10cm～15cm；

所述方向盘转角检测模块包括方向盘转角检测装置、红色标记点、绿色标记点、矩形区域、摄像机以及MATLAB图像分析模块，所述红色标记点和绿色标记点均为直径为10mm的正圆形，且红色标记点和绿色标记点之间的距离为50mm～100mm；

所述换挡杆检测模块包括换档杆检测装置、换档杆红外线接收装置以及换档杆LED红外发射管；所述换档杆红外线接收装置为六个红外光敏电阻器，所述换挡杆LED红外发射管安装在与该车辆的换挡杆保护套内；

所述通讯报警装置与车辆的前照灯和后尾灯的开关连接，同时与车辆内部的音箱设备连接。

所述方向盘保护套的圆周方向上设置有一圈标记线，且标记线的颜色与方向盘的颜色不同。

所述六个红外线检测装置，其中三个为串联，组成串联电路Ⅰ，另外三个为串联，且与换档杆检测装置串联，组成串联电路Ⅱ，串联电路Ⅰ与串联电路Ⅱ并联。

一种防止驾驶员单手操纵方向盘的预警系统检测方法，其特征是：包括以下步骤，

步骤一、车辆状态判别

检测发动机启动状态检测装置的运行状态，发动机启动状态检测装置未运行，判定车辆未起动；发动机启动状态检测装置运行，检测车辆运行状态检测装置，车辆运行状态检测装置未运行，判定车辆未起动；车辆运行状态检测装置运行，判定车辆为起动状态，进行方向盘状态判定；

步骤二、方向盘状态数据采集，步骤如下：

一、摄像机连续拍摄带有红色标记点和绿色标记点方向盘图像三张，每张图像的拍摄间隔为Ts，将拍摄后的图片输入MATLAB图像分析模块进行图像识别；

二、对拍摄的图像进行图像模板预处理，获得左上角坐标[X_l,Y_l]和右下角坐标[X_r,Y_r]进行矩形剪裁，对剪裁后的图像进行高斯滤波，得到图像ⅠP_t1、图像ⅡP_t2以及图像ⅢP_t3；