一種防止駕駛員單手操作方向盤的預警系統及檢測方法
【專利摘要】一種防止駕駛員單手操作方向盤的預警系統及檢測方法，屬于汽車安全駕駛督導技術領域，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；預警方法如下：步驟一：發動機啟動后檢測模塊開啟本檢測系統；步驟二：駕駛員在對油門踏板操縱的過程中車輛運行狀態檢測模塊判斷車輛的行駛狀態；步驟三：方向盤轉角檢測模塊檢測車輛是否處于直線行駛狀態；步驟四：車輛處于直線行駛且車輛正常行駛，方向盤狀態檢測模塊將結果反饋給通訊報警模塊進行下一步處理。本發明實現方便，成本低，可靠性強，對已有車輛改動較小，對駕駛員無身體干涉，實用性強。
【專利說明】
-種防止駕駛員單手操作方向盤的預譬系統及檢測方法
技術領域
[0001] 本發明屬于汽車安全駕駛督導技術領域，特別是設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】
[0002] 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，其實運是一種分散注意力、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W上）時，如果車輪受到坑包的顛鑛偏離方 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。
[0003] 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，但運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W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。
[0004] 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W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運一問題。
【發明內容】
[0005] 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、無干設、可靠性強，并且充分考慮了駕駛員進行換擋操作或執 行駕駛次任務運一特殊情況，實用性較強。
[0006] -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W及通訊報警裝置；
[0007] 所述發動機啟動狀態檢測裝置與點火開關連接；
[000引所述車輛運行狀態檢測裝置為設置在油口踏板下部的腳踏開關；
[0009] 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L邸紅外發射管和方向盤紅外線接收裝置，所述Lm)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Lm)紅外發射管與方向盤紅外線接 收裝置之間的距離為IOcm~15cm;
[0010] 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W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IOmm 的正圓形，且紅色標記點和綠色標記點之間的距離為50mm~1 OOmm;
[0011] 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W及換檔桿 L抓紅外發射管;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L抓紅外 發射管安裝在與該車輛的換擋桿保護套內；
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 所述六個紅外線檢測裝置，其中=個為串聯，組成串聯電路I，另外=個為串聯，且 與換檔桿檢測裝置串聯，組成串聯電路n，串聯電路I與串聯電路n并聯。
[0015] -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W下步驟，
[0016] 步驟一、車輛狀態判別
[0017] 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；
[0018] 步驟二、方向盤狀態數據采集，步驟如下：
[0019] -、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=張，每張圖像的 拍攝間隔為Ts，將拍攝后的圖片輸入MTLAB圖像分析模塊進行圖像識別；
[0020] 二、對拍攝的圖像進行圖像模板預處理，獲得左上角坐標[Xi，Yi]和右下角坐標 [Xr，Yr]進行矩形剪裁，對剪裁后的圖像進行高斯濾波，得到圖像IPti、圖像HPtsW及圖像m Pt3 ;
[0021] =、進行=元色R、G、B分量提取，提取矩形剪裁區域圖像IPti、圖像nPtsW及圖像 虹Pt3的R、G、B分量矩陣分別為[Mtl，Ntl]、[Mt2，Nt2]、[Mt3，Nt3]，計算ミ張圖像中所有滿足(R- G) > dif f_R&( R-B) > dif f_R的紅色像素點INti、紅色像素點n Nt2 W及紅色像素點虹Nt3;
[0022] 四、進行方向盤狀態判定，當拍攝到的=張圖像的矩形區域內紅色像素點個數均 滿月
時，其中Nr為像素點個數，Nti中i的取值范圍為i = 1、2、3，即Nti、Nt2、Nt3 分別代表圖像I、n、m中紅色像素點的個數;判定方向盤轉角處于自由行程范圍內，進行下 一步操作；當拍攝到的照片中至少有一張矩形區域內紅色像素點個i
時，此 時判定車輛處于轉彎狀態，重復步驟二的操作；
[0023] 步驟=、所述步驟二中方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員左手離開方向盤時間超 過5s，啟動通訊報警裝置，自動開啟車輛內部音箱設備并自動放音，音量設定為最大音量的 70%;所述步驟二中方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員左手離開方向盤并且持續時間超過 10s，通訊報警裝置持續播放提示音，播放音量調整到最大音量，且車輛前照燈和后尾燈開 啟；
[0024] 步驟四、所述步驟二中方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員左手位于方向盤上，檢 測駕駛員右手的狀態;方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員右手在方向盤上，判定駕駛員為 正常駕駛狀態；
[0025] 步驟五、所述步驟二中方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員左手位于方向盤上，且 右手離開方向盤，啟動換擋桿檢測裝置，檢測到右手處于換擋操作時，此時判定駕駛員為正 常駕駛狀態;檢測到右手未處于換擋操作且持續時間達到IOs時，啟動通訊報警裝置，自動 開啟音響設備并自動放音，音量設定為最大音量的70%;檢測到駕駛員左手離方向盤并且 持續時間超過20s，通訊報警裝置持續播放提示音，播放音量調整到最大音量，車輛前照燈、 后尾燈開啟。
[0026] 通過上述設計方案，本發明可W帶來如下有益效果：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、無干設、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運一特殊情況，實用性較強。本方法首次利用紅外光線 檢測裝置檢測駕駛員手部在方向盤的狀態，并使用紅外光線檢測裝置檢測右手是否處于換 擋操作時的特殊情況；同時，本發明首次采用紅、綠標記點的像素提取法，通過標記點像素 點個數的統計判斷方向盤轉動角度的范圍，并且充分考慮到駕駛員轉彎時手部離開方向盤 執行次任務W及換擋操作的特殊情況，它可W作為駕駛員針對自我不良駕駛習慣的提醒裝 置，也可W作為交通管理部口的監管工具。
[0027] 本發明帶來的進一步有益效果在于：
[0028] 1、本發明提供了一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統及檢測方法，它可W 作為駕駛員針對自我不良駕駛習慣的提醒裝置，也可W作為交通管理部口的監管工具;它 可W準確判別出駕駛員手離方向盤的狀態，達到檢測預警的目的。
[0029] 2、本發明將車輛轉彎W及換擋操作的情況排除在外，運是因為轉彎過程中駕駛員 雙手處于不斷交換控制方向盤的狀態，而換擋時右手位于換擋桿上進行操作也會被檢測出 來，因此本發明的檢測結果較為精確。
[0030] 3、本發明充分考慮了駕駛員在操縱車輛的過程中可能進行的與駕駛任務有關的 駕駛次任務，并且根據左、右手進行次任務的復雜程度的不同，而設定了不同的啟動時間闊 值范圍。
[0031] 4、本發明充分考慮了一般情況下駕駛員使用手持通訊工具的平均時間要高于設 定的啟動時間闊值范圍，因此手離方向盤的狀態會被檢測出來，所W本發明可W準確地檢 測出駕駛員操縱車輛過程中使用手機通話、發送短信等危險行為。
[0032] 5、本發明首次利用紅外光線檢測裝置檢測駕駛員手部在方向盤的狀態，同時設計 了一種發射紅外線的方向盤保護套及換擋桿保護套，減小了該裝置對原有車輛結構的改 動，并使用紅外光線檢測裝置檢測手部處于換擋操作時的特殊情況，檢測方法直觀、有效。
[0033] 6、本發明通過對方向盤標志點區域進行矩形剪裁，只對有標記點的位置進行處 理，降低了處理的時間;通過標記點像素點個數的統計來判斷方向盤轉動角度的范圍，并設 定了5%的誤差闊值，并提出了一種基于矩形區域R、G、B顏色識別算法，使得檢測過程具有 實時性。
【附圖說明】
[0034] W下結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的說明：
[0035] 圖1為本發明一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統檢測方法示意圖。
[0036] 圖2為本發明一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統的電路布置示意圖。
[0037] 圖3為本發明一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統的方向盤背面示意圖。
[0038] 圖4為本發明一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統的方向盤正面示意圖。
[0039] 圖5為本發明一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統的紅外線接收裝置電路 示意圖。
[0040] 圖6為本發明一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統的結構示意圖。
[0041] 圖中1-紅外線檢測裝置、7-換擋檢測裝置、8-車輛運行狀態檢測裝置、9-方向盤轉 角檢測裝置、10-發動機啟動狀態檢測裝置、11-通訊報警裝置、12-紅外線發射管、18-方向 盤保護套、19-紅色標記點I、20-綠色標記點、21-紅色標記點n、22-滑動變阻器、23-紅外線 光敏電阻、24-常閉繼電器、25-單向二極管、26-放大S極管、27-換檔桿紅外線接收裝置、 28-換檔桿保護套、29-換檔桿L抓紅外發射管、30-方向盤紅外線接收裝置、31-攝像機、32- MTLAB圖像分析模塊。
【具體實施方式】
[0042] 下面參照【附圖說明】整個裝置的實施方式及工作原理，但整個發明并不局限于所給 出的實施方式及方法步驟。
[0043] -種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統及檢測方法，如圖2~圖6所示，一種 防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統包括發動機啟動狀態檢測裝置10、車輛運行狀態檢 測裝置8、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W及通訊報警裝置11;其中，方向盤狀態檢測模塊由紅外光線檢測裝置UL邸紅外發射管 12、方向盤紅外線接收裝置30等部分組成;換擋桿檢測模塊由換擋桿檢測裝置7、換擋桿紅 外線接收裝置27、換擋桿Lm)紅外發射管29等部分組成;方向盤轉角檢測模塊由方向盤轉角 檢測裝置9、紅色標記點I 19、綠色標記點20、矩形區域21、攝像機31、MATLAB圖像分析模塊 32等部分組成。
[0044] 如圖2所示，所述六個紅外線檢測裝置1，其中=個為串聯，組成串聯電路I，為左手 檢測裝置，另外=個為串聯，且與換檔桿檢測裝置7串聯，組成串聯電路n，為右手檢測裝 置，且串聯電路I與串聯電路n并聯。當駕駛員右手處于換擋或方向盤上的任一操作時，手 對紅外線接收裝置1的遮擋使放大=極管26斷開，此時電路斷開，系統判定駕駛員未右手離 開方向盤;當右手同時離開方向盤W及換擋桿的位置時，電路導通，系統判定駕駛員此時處 于不良駕駛姿勢駕駛中并產生預警;左手的檢測方法與右手相同。當駕駛員的雙手均握在 方向盤上時，由6個紅外光敏電阻器23組成的換擋桿紅外線接收裝置27的接收位置與方向 盤上6個紅外光檢測裝置1位置對應，所W由于手的遮擋它們接收的紅外光照度會降低，此 時放大=極管26不導通，常閉繼電器24斷開，電路不報警。若駕駛員的左手離開方向盤，電 路接通;若駕駛員的右手離開方向盤，可能在進行換擋操作，此時對右手進行是否換擋操作 的判斷。
[0045] 如圖2所示的發動機啟動狀態檢測裝置10,它與車輛的點火開關相連接，汽車點火 時，發動機啟動狀態檢測裝置閉合，整個裝置開始工作。
[0046] 如圖2所示的通訊報警裝置11組成。通訊裝置與車輛前照燈、后尾燈的開關相連 接;報警裝置與車上的音箱設備連接，可W自動開啟音響設備并自動放音，音量設定為最大 音量的70%，并連續播放"請您注意行車安全，請勿將手離開方向盤"。在設定的時間闊值內 不良駕駛行為未被糾正時，報警系統會繼續播放提示音，播放音量調整到最大音量，開啟車 輛前照燈、后尾燈，提醒周圍車輛注意躲避，起到預警作用
[0047] 如圖3所示紅外線發射管12是由Lm)紅外發射管組成的發光體，它們均勻布置在方 向盤保護套18處，由車載電路供電。當駕駛員啟動車輛時，電路閉合，紅外線發射管12向紅 外線接收裝置30發射紅外線。
[0048] 如圖3所示的紅外線發射管12安裝在特制的方向盤保護套18的下表面。所述的方 向盤保護套18除了具有普通方向盤保護套的功能外，在駕駛員左、右手握方向盤的位置上 分別有3個圓孔，所述的紅外線發射管12安裝在方向盤套內，并分別從左、右側的圓孔中發 射紅外線。所述的=個圓孔的位置，由方向盤的結構確定，并且圓孔的位置應符合正常的駕 駛習慣。另外，所述的方向盤保護套18在圓周上有一圈區別于方向盤本身顏色的標記線，運 是為了在進行邊緣檢測時具有更好的效果。
[0049] 如圖4所示的方向盤轉角檢測模塊，由紅色標記點I 19、綠色標記點20、矩形區域 21、攝像機31及MATLAB圖像分析模塊32組成。方法如下：首先量取方向盤幾何圖形的中屯、， 將直徑為IOmm的正圓形綠色硬質標記點平行的粘貼到該幾何中屯、;選取方向盤轉角為0°時 位于方向盤豎直中屯、線綠色標志點20 W下距離L毫米的點為圓屯、，粘貼直徑為IOmm的紅色 正圓形硬質標記點。其中距離L的范圍在IOOmm~150mm之間，由方向盤的尺寸W及構造決 定。
[0050] 如圖5所示為換擋桿紅外線接收裝置27與方向盤紅外線接收裝置30的電路圖，由 紅外光敏電阻器23、常閉繼電器24、單向二極管25、放大=極管26組成。所述的紅外光敏電 阻器23采用硫化鉛材料，其阻值隨入射光線(紅外光）的強弱變化而變化。當紅外光敏電阻 器23接收到紅外光的照射時阻值變小，此時放大=級管26得到足夠的基極電流通電，吸合 常閉繼電器開關，此時電路接通。
[0051] 如圖6所示，方向盤紅外線接收裝置30安裝在方向盤下部駕駛員腿前部的中控面 板上。為保證安裝在方向盤保護套18內部的方向盤Lm)紅外線發射管12直接可W照射到該 位置，應根據車輛的具體結構調整方向盤Lm)紅外射線發射管12的發射角度，使方向盤LED 紅外射線發射管12分別對應方向盤紅外線接收裝置30的6個紅外光敏電阻器23,并且保持 兩者之間的距離l〇cm《h《15cm。
[0052] 如圖5所示的換擋桿檢測模塊由換擋桿Lm)紅外發射管29,換擋桿紅外線接收裝置 27組成。其中換擋桿Lm)紅外發射管29是由紅外發光二極管組成的發光體，采用神化嫁材 料，由車載電路供電。當駕駛員啟動車輛時，電路閉合，換擋桿L邸紅外發射管29向紅外線接 收裝置27發射紅外線。所述的換擋桿紅外線接收裝置27由紅外光敏電阻器23、常閉繼電器 24、單向二極管25、放大=極管26組成。其中，換擋桿Lm)紅外發射管29安裝在與該車型匹配 的換擋桿保護套28中，紅外線從換擋桿上端的圓孔中發射出來，從而降低了對原有車輛的 改動。
[0053] 如圖6所示的車輛運行狀態檢測模塊，由車輛運行狀態檢測裝置8組成。所述的車 輛運行狀態檢測裝置8由安裝在油口踏板下部的腳踏開關組成。腳踏開關上、下側分別連接 開關的兩個端，當駕駛員踩下油口踏板時，開關閉合，電路接通，實現通過腳踩開關進行車 輛運行狀態的監控。當駕駛員首次操作油口踏板時，開關在作用力的作用下閉合，此時判斷 車輛處于行駛狀態；當駕駛員再次踩下腳踏開關時，由于開關已處于開啟狀態，開關狀態不 發生變化，直到車輛焰火后，此開關恢復起始狀態，直至駕駛員再次踩下油口踏板時開關再 次閉合。
[0054] 如圖1所示，一種防止駕駛員單手操縱方向盤的檢測方法的流程圖所示，包括W下 步驟，
[0055] 步驟一、車輛狀態判別，檢測發動機啟動狀態檢測裝置10是否運行，當發動機啟動 狀態檢測裝置10沒有運行時，判定車輛未起動；當發動機啟動狀態檢測裝置10啟動時，檢測 車輛運行狀態檢測裝置8，當車輛運行狀態檢測裝置8未啟動時，判定為車輛未起動；當車輛 運行狀態檢測裝置8已啟動時，判定車輛處于起動狀態，此時進行方向盤狀態判定。
[0056] 步驟二、方向盤狀態數據采集，步驟如下：
[0057] (1)行車過程中，當檢測到車輛處于行駛狀態時，攝像機31每隔Ts連續拍攝帶有標 志點的方向盤圖像S張，每張圖像的拍攝間隔為Ts,輸入MATLAB軟件(32)進行圖像識別。
[0058] (2)、圖像識別：對拍攝的圖像按照圖像模板預處理過程中計算得出的左上角、右 下角坐標曲術]、陸疋]進行矩形剪裁，對剪裁后的圖像進行高斯濾波，得到圖像口*1、口*2、 Pt3 ;
[0059] (3)、3、6、8分量提取，提取矩形剪裁區域圖像?*1、？*2、？*3的1?、6、8分量矩陣分別為 [Mti，Nti]、[Mt2，Nt2]、[Mt3，Nt3]，計算S張圖像中所有滿足(R-G) >diff_R&(R-B) >山'仁如勺 紅色像素點Nti、Nt2、Nt3。
[0060] (4)、方向盤狀態判定，當拍攝到的S張圖像的矩形區域內紅色像素點個數均滿足
計，判定方向盤轉角處于自由行程范圍內，此時開始步驟當拍攝到的照
片中至少有一張矩形區域內紅色像素點個！ 寸，此時判定車輛處于轉彎狀 態，重新開始步驟二。
[0061] 步驟=、當方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員左手離開方向盤時間超過5s時，啟 動通訊報警裝置11，自動開啟音響設備并自動放音，音量設定為最大音量的70%，并連續播 放"請您注意行車安全，請勿將手離開方向盤"。當檢測到駕駛員左手離方向盤并且持續時 間超過IOs時，通訊報警裝置11持續播放提示音，播放音量調整到最大音量，開啟車輛前照 燈、后尾燈，提醒周圍車輛注意躲避，起到預警作用。
[0062] 步驟四、當方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員左手位于方向盤上，此時對駕駛員 右手的狀態進行檢測。當方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員右手在方向盤上時，判定駕駛 員為正常駕駛狀態。
[0063] 步驟五、當方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員右手離開方向盤時，啟動換擋桿檢 測裝置7,若檢測到右手處于換擋操作時，此時判定駕駛員為正常駕駛狀態;若檢測到右手 沒有處于換擋操作且持續時間達到IOs時，啟動通訊報警裝置11，自動開啟音響設備并自動 放音，音量設定為最大音量的70%，并連續播放"請您注意行車安全，請勿將手離開方向 盤"。當檢測到駕駛員左手離方向盤并且持續時間超過20s時，通訊報警裝置11持續播放提 示音，播放音量調整到最大音量，開啟車輛前照燈、后尾燈，提醒周圍車輛注意躲避，起到預 警作用。
【主權項】
1. 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(10)、車輛運行狀態檢測裝置(8)、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W及通訊報警裝置(11); 所述發動機啟動狀態檢測裝置(10)與點火開關連接； 所述車輛運行狀態檢測裝置(8)為設置在油口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（1)，且每個紅外線檢測裝置（1)均 包括一個L邸紅外發射管（12)和方向盤紅外線接收裝置(30)，所述L邸紅外發射管（12)安裝 在方向盤保護套（18)的下表面，所述方向盤紅外線接收裝置(30)為光敏電阻器(23)，且LED 紅外發射管（12)與方向盤紅外線接收裝置(30)之間的距離為IOcm~15cm; 所述方向盤轉角檢測模塊包括方向盤轉角檢測裝置(9)、紅色標記點1(19)、綠色標記 點（20 )、紅色標記點n (21 )、攝像機(31) W及MATLAB圖像分析模塊(32 )，所述紅色標記點I (19)和綠色標記點（20)均為直徑為IOmm的正圓形，且紅色標記點1(19)和綠色標記點（20) 之間的距離為50mm~IOOmm; 所述換擋桿檢測模塊包括換檔桿檢測裝置(7)、換檔桿紅外線接收裝置(27) W及換檔 桿Lm)紅外發射管(29);所述換檔桿紅外線接收裝置(27)為六個紅外光敏電阻器(23)，所述 換擋桿L邸紅外發射管(29)安裝在與該車輛的換擋桿保護套(28)內； 所述通訊報警裝置（11)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。2. 根據權利要求1所述的一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統，其特征是:所述 方向盤保護套（18)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。3. 根據權利要求1所述的一種防止駕駛員單手操縱方向盤的預警系統，其特征是:所述 六個紅外線檢測裝置（1)，其中=個為串聯，組成串聯電路I，另外=個為串聯，且與換檔桿 檢測裝置(7)串聯，組成串聯電路n，串聯電路I與串聯電路n并聯。4. 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W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（10)的運行狀態，發動機啟動狀態檢測裝置（10)未運 行，判定車輛未起動;發動機啟動狀態檢測裝置（10)運行，檢測車輛運行狀態檢測裝置(8)， 車輛運行狀態檢測裝置(8)未運行，判定車輛未起動;車輛運行狀態檢測裝置(8)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(31)連續拍攝帶有紅色標記點（19)和綠色標記點（20)方向盤圖像=張，每 張圖像的拍攝間隔為Ts,將拍攝后的圖片輸入MTLAB圖像分析模塊(32)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[Xl，Yl]和右下角坐標[Xr，Yr] 進行矩形剪裁，對剪裁后的圖像進行高斯濾波，得到圖像I Pti、圖像n PtsW及圖像m Pt3; 二、進行二兀色R、G、B分量提取，提取矩形奧裁區域圖像I Pti、圖像n PtsW及圖像in Pt3的R、G、B分量矩陣分別為[Mtl，Ntl]、[Mt2，Nt2]、[Mt3，Nt3]，計算ミ張圖像中所有滿足(R-G) >diff_R&(R-B)>diff_R的紅色像素點I Nti、紅色像素點n NtsW及紅色像素點虹Nt3; 四、進行方向盤狀態判定，當拍攝到的=張圖像的矩形區域內紅色像素點個數均滿足 J，其中Nr為像素點個數，Nti中i的取值范圍為i = I、2、3，即Nti、Nt2、Nt3分別 r'M衣固1豕i、n、山中紅色像素點的個數;判定方向盤轉角處于自由行程范圍內，進行下一步 操作；當拍攝到的照片中至少有一張矩形區域內紅色像素點個I時，此時判定車輛處于轉彎狀態，重復步驟二的操作； 步驟=、所述步驟二中方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員左手離開方向盤時間超過 5s，啟動通訊報警裝置(11 )，自動開啟車輛內部音箱設備并自動放音，音量設定為最大音量 的70%;所述步驟二中方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員左手離開方向盤并且持續時間超 過10s，通訊報警裝置（11)持續播放提示音，播放音量調整到最大音量，且車輛前照燈和后 尾燈開啟； 步驟四、所述步驟二中方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員左手位于方向盤上，檢測駕 駛員右手的狀態;方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員右手在方向盤上，判定駕駛員為正常 駕駛狀態； 步驟五、所述步驟二中方向盤狀態檢測模塊檢測到駕駛員左手位于方向盤上，且右手 離開方向盤，啟動換擋桿檢測裝置(7)，檢測到右手處于換擋操作時，此時判定駕駛員為正 常駕駛狀態;檢測到右手未處于換擋操作且持續時間達到IOs時，啟動通訊報警裝置（11)， 自動開啟音響設備并自動放音，音量設定為最大音量的70%;檢測到駕駛員左手離方向盤 并且持續時間超過20s，通訊報警裝置（11)持續播放提示音，播放音量調整到最大音量，車 輛前照燈、后尾燈開啟。
【文檔編號】B60Q9/00GK105905031SQ201610330214
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】李世武, 柴萌, 李學達, 梁暢遠, 李志偉, 王成, 孟特石, 彭燈
【申請人】吉林大學