CN102602361A - 车用安全带提醒与强制使用系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种车用安全带提醒与强制使用系统包括安全带锁扣传感器、座椅重量传感器、安全带锁扣传感器、安全带伸缩量传感器、光传感器、控制单元及提醒与强制执行装置。控制单元根据座椅座垫所承载的重量判断座垫上是否有驾乘人员。控制单元根据安全带锁扣状态、安全带伸缩量及安全带光强度与车内基准光强度的相对大小关系判断驾乘人员是否佩戴安全带。控制单元判断座椅上有驾乘人员，但驾乘人员未佩戴安全带时，控制单元控制提醒与强制执行装置启动以提醒及强制驾乘人员佩戴安全带。本发明还提供一种车用安全带提醒与强制使用方法，本发明的车用安全带提醒与强制使用系统及方法可促使驾乘人员养成佩戴安全带的习惯。

Description

车用安全带提醒与强制使用系统及方法

技术领域

本发明是有关于一种车用安全系统及其使用方法，特别是关于一种车用安全带提醒与强制使用系统及方法。

背景技术

近年来，安全带与安全气囊作为汽车被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。尽管安全气囊不断被普及日趋智能化，但安全带仍然是迄今为止保护车内驾乘人员安全的最为有效的装置。当汽车发生正面碰撞、侧面碰撞和翻滚时，安全带对事故死亡率的降低程度分别达到57%、44%和80%，未系安全带驾乘人员碰撞事故中被弹出车外的可能性比使用安全带的驾乘人员高10倍。我国的交通事故死亡率显著高于发达国家，但安全带使用率明显低于发达国家，原因主要是安全意识的淡漠以及过度在意佩戴安全带时的不适感觉，因此车用安全带提醒与强制使用系统的推广有着重要的现实意义。

一种现有的车用安全带提醒与强制使用系统包括安全带锁扣传感器、控制单元及提醒装置，安全带锁扣传感器与提醒装置分别与控制单元连接。安全带锁扣传感器可感测安全带锁扣状态并告知控制单元。当安全带处于锁扣状态时，表示安全带的锁舌插入安全带的插槽中；当安全带不处于锁扣状态时，表示安全带的锁舌未插入安全带的插槽中。控制单元根据安全带锁扣状态判断驾乘人员是否佩戴安全带，若驾乘人员未佩戴安全带，控制单元控制提醒装置发出警告，提醒驾乘人员佩戴安全带。提醒装置可采用警告指示灯或蜂鸣器，提醒驾乘人员佩戴安全带。

然而，若驾乘人员从身后将安全带的锁舌插入插槽中或驾乘人员另找一个安全带的锁舌插入其所在座椅的安全带的插槽中，现有的车用安全带提醒与强制使用系统仍然判断安全带处于正确佩戴状态，难以促使驾乘人员养成佩戴安全带的习惯，存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明目的在于提供一种车用安全带提醒与强制使用系统，可有效识别驾乘人员是否佩戴安全带。

本发明目的还在于提供一种车用安全带提醒与强制使用方法，可促使驾乘人员养成佩戴安全带的习惯。

为达上述优点，本发明提供一种车用安全带提醒与强制使用系统，其包括安全带锁扣传感器、控制单元及提醒与强制执行装置，安全带锁扣传感器及提醒与强制执行装置分别与控制单元相连接。安全带锁扣传感器用于感测安全带锁扣状态并告知控制单元，由控制单元将安全带锁扣状态作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的依据。车用安全带提醒与强制使用系统还包括座椅重量传感器、安全带伸缩量传感器及光传感器。座椅重量传感器用于感测座椅座垫所承载的重量并告知控制单元，由控制单元将座垫所承载的重量作为判断座椅上是否有驾乘人员的依据之一。安全带伸缩量传感器用于感测安全带伸缩量并告知控制单元，由控制单元将安全带伸缩量作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的另一依据。光传感器具有安全带光传感器及基准光传感器，安全带光传感器用于感测安全带光强度并告知控制单元，基准光传感器用于感测车内基准光强度并告知控制单元，由控制单元将安全带光强度与车内基准光强度的相对大小关系作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的再一依据。其中，控制单元判断座椅上有驾乘人员，但驾乘人员未佩戴安全带时，控制单元控制提醒与强制执行装置启动以提醒及强制驾乘人员佩戴安全带。

在本发明的一个实施例中，所述的车用安全带提醒与强制使用系统还包括车速传感器，车速传感器用于感测车速并告知控制单元。提醒与强制执行装置包括限速装置，当提醒与强制执行装置启动且车速大于一车速预设值时，限速装置将车速限制在一范围内。

在本发明的一个实施例中，所述的车用安全带提醒与强制使用系统还包括脚垫压力传感器，脚垫压力传感器用于感测施加在座椅脚垫上的压力并告知控制单元，由控制单元将座垫所承载的重量和施加在座椅脚垫上的压力的比值作为判断座椅上是否有驾乘人员的另一依据。

在本发明的一个实施例中，所述的控制单元将座垫所承载的重量与成人体重的最低标准值进行比较，若座垫所承载的重量小于成人体重的最低标准值，控制单元判断座椅空置或其上放置为物品，控制单元控制提醒与强制执行装置关闭或不启动；若座垫所承载的重量大于成人体重的最低标准值，控制单元计算座垫所承载的重量与施加在座椅脚垫上的压力的比值，并将比值与比值预设区间进行比较，以确认座椅上是否有驾乘人员。

在本发明的一个实施例中，所述的车用安全带提醒与强制使用系统还包括座椅姿态传感器，座椅姿态传感器用于感测座椅的座垫与靠背间的夹角告知控制单元。控制单元参考座垫与靠背间的夹角设定比值预设区间。

在本发明的一个实施例中，所述的提醒与强制执行装置包括前阅读灯，当环境光线不足且发动机启动时，安全带光传感器感测安全带光强度并告知控制单元，基准光传感器感测车内基准光强度并告知控制单元。控制单元将安全带光强度与车内基准光强度间的较大值与一正常所需的光线值进行比较，以判断光线是否充足，若光线不充足，控制单元控制前阅读灯开启。

本发明还提供一种车用安全带提醒与强制使用方法，其包括以下步骤：

感测座椅座垫所承载的重量，并根据座垫所承载的重量判断座椅上是否有驾乘人员；以及

感测安全带锁扣状态、安全带伸缩量、安全带光强度及车内基准光强度，并将安全带锁扣状态作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的依据之一，将安全带伸缩量作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的另一依据，将安全带光强度与车内基准光强度的相对大小关系作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的再一依据，若根据安全带锁扣状态、安全带伸缩量、安全带光强度及车内基准光强度的相对大小关系的至少其中之一判断驾乘人员未佩戴安全带，则提醒及强制驾乘人员佩戴安全带。

在本发明的一个实施例中，所述的车用安全带提醒与强制使用方法还包括以下步骤：感测施加在座椅脚垫上的压力，并根据座垫所承载的重量和施加在座椅脚垫上的压力的比值共同确认座椅上是否有驾乘人员。

在本发明的一个实施例中，所述的车用安全带提醒与强制使用方法还包括以下步骤：当根据座垫所承载的重量判断座椅上是有驾乘人员后，计算座垫所承载的重量与施加在座椅脚垫上的压力的比值，并将比值与比值预设区间进行比较，以确认座椅上是否有驾乘人员。

在本发明的一个实施例中，所述的车用安全带提醒与强制使用方法还包括以下步骤：感测座椅的座垫与靠背间的夹角，并参考座垫与靠背间的夹角设定比值预设区间。

在本发明的车用安全带提醒与强制使用系统及方法中，先根据座椅重量传感器感测的座垫所承载的重量判断座椅上是否有驾乘人员，再根据安全带锁扣状态、安全带伸缩量及安全带光强度与车内基准光强度的相对大小关系判断驾乘人员是否佩戴安全带。若驾乘人员未佩戴安全带，车用安全带提醒与强制使用系统可有效识别，并提醒及强制驾乘人员佩戴安全带，有利于促使驾乘人员养成佩戴安全带的习惯及降低交通事故的伤亡率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明第一实施例的车用安全带提醒与强制使用系统的示意图。

图2所示为图1的车用安全带提醒与强制使用系统的使用方法流程图。

图3所示为本发明第二实施例的车用安全带提醒与强制使用系统的示意图。

图4所示为图3的车用安全带提醒与强制使用系统的使用方法流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的车用安全带提醒与强制使用系统及方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1所示为本发明第一实施例的车用安全带提醒与强制使用系统的示意图。请参见图1，第一实施例的车用安全带提醒与强制使用系统10可应用于机动车辆上，其主要用于机动车辆的前排成人座椅。车用安全带提醒与强制使用系统10包括多个传感器12、控制单元14及提醒与强制执行装置16，多个传感器12及提醒与强制执行装置16分别与控制单元14相连接，每一传感器12可将感测到的信号传输给控制单元14，并可接受控制单元14的指令进行感测动作。其中，多个传感器12包括座椅重量传感器122、脚垫压力传感器123、座椅姿态传感器124、安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126、光传感器127及车速传感器128。

座椅重量传感器122可安装于座椅的座垫上，其用于感测座垫所承载的重量M1并告知控制单元14。脚垫压力传感器123可安装于座椅前下方的脚垫上，且具备一定的防水能力，以防止雨天或某些特殊的情况下发生短路。脚垫压力传感器123用于感测施加在座椅脚垫上的压力M2并告知控制单元14。座椅姿态传感器124可安装于座椅的座垫与靠背间的枢接轴附近，用于感测座椅的座垫与靠背间的夹角。控制单元14根据座垫所承载的重量M1和施加在座椅脚垫上的压力M2的比值共同确认座椅上是否有驾乘人员。

详细而言，控制单元14将座垫所承载的重量M1与成人体重的最低标准值A进行比较，若座垫所承载的重量M1小于成人体重的最低标准值A，则控制单元14判断座椅空置或其上放置为物品，控制单元14控制提醒与强制执行装置16关闭或不启动；若座垫所承载的重量M1大于成人体重的最低标准值A，控制单元14控制脚垫压力传感器123启动，脚垫压力传感器123感测施加在座椅脚垫上的压力M2并告知控制单元14。控制单元14计算一比值K=M1/M2，并将比值K与一比值预设区间[a，b]进行比较，若比值K在比值预设区间[a，b]范围内，则判断座椅上有驾乘人员且坐姿正确；若比值K不在比值预设区间[a，b]内，则判断座椅上无驾乘人员，且控制单元14控制提醒与强制执行装置16关闭或不启动。比值预设区间[a，b]源于数据统计的结果，其与座椅的座垫与靠背间的夹角有关，座椅姿态传感器124感测座椅的座垫与靠背间的夹角并告知控制单元14，控制单元14根据其他统计数据及座垫与靠背间的夹角可确定比值预设区间[a，b]。当座椅的座垫与靠背间的夹角变化时，比值预设区间[a，b]也会相应作变化。

需要说明的是，本发明并不限定座椅重量传感器122与脚垫压力传感器123的感测顺序，在另一实施例中，可先通过脚垫压力传感器123感测施加在座椅脚垫上的压力M2，再通过座椅重量传感器122感测座垫所承载的重量M1，然后计算比值K，若比值K在比值预设区间[a，b]范围内，则判断座椅上有驾乘人员且坐姿正确，关于坐姿，可在车内驾驶室的适当位置可张贴正确坐姿的标识图案。在其他实施例中，座椅重量传感器122还可为座椅压力传感器，以感测施加在座椅座垫上的压力，脚垫压力传感器123还可为脚垫重量传感器，以感测施加在座椅脚垫上的重量，控制单元14可以根据施加在座椅座垫上的压力和施加在座椅脚垫上的压力、根据施加在座椅座垫上的压力和施加在座椅脚垫上的重量或根据施加在座椅座垫上的重量和施加在座椅脚垫上的重量判断座椅上是否有驾乘人员。

安全带锁扣传感器125可安装于安全带的插槽内，其用于感测安全带的锁舌是否锁扣于安全带的插槽内，即感测安全带是否处于锁扣状态。安全带锁扣传感器125的输出锁扣信号包括置0与置1两种状态，当安全带处于锁扣状态时，安全带锁扣传感器125的输出信号为置1；当安全带不处于锁扣状态时，安全带锁扣传感器125的输出信号为置0。确定座椅上有驾乘人员且坐姿正确后，安全带锁扣传感器125感测安全带锁扣状态并告知控制单元14，由控制单元14将安全带的锁扣状态作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的依据之一，若根据安全带的锁扣状态判断驾乘人员未佩戴安全带，控制单元14控制提醒与强制执行装置16启动以提醒及强制驾乘人员佩戴安全带；若根据安全带的锁扣状态判断驾乘人员已佩戴安全带，控制单元14控制安全带伸缩量传感器126对安全带的伸缩量进行感测。

安全带伸缩量传感器126可安装于安全带的卷收器附近，用于感测安全带伸缩量L并告知控制单元14，控制单元14将安全带伸缩量L作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的另一依据，若安全带伸缩量L不在一伸缩量预设区间[m，n]内，则认为驾乘人员未佩戴安全带，控制单元14控制提醒与强制执行装置16启动；若安全带伸缩量L在伸缩量预设区间[m，n]内，控制单元14控制光传感器127进行感测。伸缩量预设区间[m，n]是参考绝大多数不同身形成人在系好安全带的情况下安全带的伸缩量的统计数据而得出的。若安全带伸缩量L不在伸缩量预设区间[m，n]内，即安全带伸缩量L过大或过小，则认为驾乘人员未佩戴安全带。

光传感器127具有安全带光传感器127a及基准光传感器127b，安全带光传感器127a可安装于安全带的背向驾乘人员的一侧，并大致位于整条安全带的中部，用于感测安全带光强度P1并告知控制单元14。基准光传感器127b可安装于车内光线不容易被遮挡的地方，用于感测车内基准光强度P2并告知控制单元14。

控制单元14将安全带光强度P1与车内基准光强度P2的相对大小关系作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的再一依据。具体而言，控制单元14计算一光强度差值R=P1-P2，并将光强度差值R与一光强度预设差值区间[s，t]进行比较，若光强度差值R在光强度预设差值区间[s，t]内，则判断驾乘人员佩戴安全带，而完成一个安全带提醒与强制使用的流程；若光强度差值R不在光强度预设差值区间[s，t]内，则判断驾乘人员未佩戴安全带，控制单元14控制提醒与强制执行装置16启动。一般来说，若驾乘人员正确佩戴安全带，安全带光强度P1的大小与车内基准光强度P2的大小大致相同。若驾乘人员刻意从身后将安全带的锁舌锁扣于安全带的插槽内，驾乘人员的身体会挡住射向安全带光传感器127a的光线，而导致安全带光强度P1明显小于车内基准光强度P2，光强度差值R不在光强度预设差值区间[s，t]内，控制单元14则认为驾乘人员未佩戴安全带，控制单元14控制提醒与强制执行装置16启动，且车用安全带提醒与强制使用系统10执行下一个感测流程。在前一次的感测流程中，若提醒与强制执行装置16处于开启状态，在接下来的感测流程中，确认驾乘人员佩戴安全带后，控制单元14控制提醒与强制执行装置16关闭。

需要说明的是，若驾乘人员已经佩戴安全带，在一个安全带提醒与强制使用的感测流程中，安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126及光传感器127均需要执行一次感测动作，而不能省略其中之一传感器的感测动作，例如，若省略安全带伸缩量传感器126感测动作，当驾乘人员将安全带的锁舌环绕座椅的靠背后再插入插槽中且安全带光传感器127a朝向外侧时，依照安全带锁扣传感器125与光传感器127的感测结果判断得出驾乘人员已佩戴安全带，但实际上，驾乘人员未佩戴安全带，这就需要通过安全带伸缩量传感器126进行感测。座椅姿态传感器124与安全带伸缩量传感器126可为滑线变阻式传感器，光传感器127可采用光敏电阻制成。

车速传感器128可安装于车辆的变速箱内，其用于实时感测车辆的速度并告知控制单元14。发动机启动后，车用安全带提醒与强制使用系统10执行一个安全带提醒与强制使用的流程，此后在车辆的行驶过程中，车用安全带提醒与强制使用系统10每间隔一段时间执行一个安全带提醒与强制使用的流程，相邻流程的间隔时间可根据实际需求设定，例如约为30秒，在车辆的行驶过程中车速大于零，驾乘人员不可能下车，车用安全带提醒与强制使用系统10默认座椅上有驾乘人员且坐姿正确，座椅重量传感器122、脚垫压力传感器123及座椅姿态传感器124无需再次进行信号感测，而安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126及光传感器127进行信号感测动作而执行下一个安全带提醒与强制使用的流程。当发动机尚处于启动状态而车速等于零时，可能有驾乘人员上下车，车用安全带提醒与强制使用系统10重新执行下一个安全带提醒与强制使用的流程，即座椅重量传感器122、脚垫压力传感器123、座椅姿态传感器124、安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126及光传感器127执行信号感测动作。

提醒与强制执行装置16包括蜂鸣器162、警告指示灯163、限速装置164及前阅读灯165。当提醒与强制执行装置16启动时，若车速小于一车速预设值，例如25km/h，可设定警告指示灯163常亮，但本发明不以此为限，在其他实施例中，可设定蜂鸣器162发声；若车速大于车速预设值，可设定蜂鸣器162发声、警告指示灯163闪烁及限速装置164启动，限速装置164启动可将车辆的速度限制在较低的速度范围内，但本发明不以此为限，在其他实施例中，可设定警告指示灯163闪烁及限速装置164启动，也可设定警告指示灯163闪烁及加设一语音提示器进行语音提醒，可依照实际需求而定。控制单元14控制提醒与强制执行装置16启动后，当车速大于零时，控制单元14控制安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126及光传感器127执行下一个安全带提醒与强制使用流程的信号感测动作；当车速等于零时，控制单元14控制座椅重量传感器122、脚垫压力传感器123、安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126及光传感器127执行下一个安全带提醒与强制使用流程的信号感测动作；直到车用安全带提醒与强制使用系统10判断驾乘人员佩戴安全带，控制单元14即控制提醒与强制执行装置16关闭，但本发明不以此为限，在另一实施例中，控制单元14控制提醒与强制执行装置16启动后，控制单元14可先控制安全带锁扣传感器125或安全带伸缩量传感器126进行感测，若安全带锁扣传感器125或安全带伸缩量传感器126感测的信号较上一次感测的信号发生改变，则控制单元14随即控制这些传感器12执行下一个安全带提醒与强制使用流程的信号感测动作。提醒与强制执行装置16启动与执行下一个安全带提醒与强制使用流程的间隔时间可依实际需求设定，可尽量设计的短一些。

需要说明的是，环境光线不足，例如，夜间行车或车辆穿过隧道时，且发动机启动时，若车内未开灯光线不足，安全带光传感器127a感测到的安全带光强度P1及基准光传感器127b感测到的车内基准光强度P2均较弱，控制单元14将安全带光强度P1与车内基准光强度P2间的较大的光强度与一正常所需的光线值进行比较，以判断光线是否充足，若光线不充足，由控制单元14控制前阅读灯165开启数秒。前阅读灯165开启后，车内光线充足，以利于采用光传感127及控制单元14判断安全带是否正确佩戴。需要说明的是，前阅读灯165仅需要在车速为零时开启数秒，因为在车速为零时，车用安全带提醒与强制使用系统10需执行一次安全带提醒与强制使用流程，为防止误判前阅读灯165需要开启，驾乘人员佩戴好安全带后，在后续的安全带提醒与强制使用流程中，若车速大于零，车内光线不足，驾乘人员解开安全带即可由安全带锁扣传感器125感测，此时前阅读灯165未开不会影响最终的感测结果。

在实际应用过程中，若车用安全带提醒与强制使用系统10发生误判，可采取包括改变各传感器位置和调整阀值在内的各种措施加以优化。

图2所示为图1的车用安全带提醒与强制使用系统的使用方法流程图。请参见图2与图1，本实施例的车用安全带提醒与强制使用方法包括以下步骤：

步骤S22，座椅重量传感器122感测座垫所承载的重量M1并告知控制单元14，脚垫压力传感器123感测施加在座椅脚垫上的压力M2并告知控制单元14。

步骤S23，控制单元14根据据座垫所承载的重量M1和施加在座椅脚垫上的压力M2的比值共同确认座椅上是否有驾乘人员。具体而言，若座垫所承载的重量M1小于成人体重的最低标准值A，则控制单元14判断座椅空置或其上放置为物品，控制单元14控制提醒与强制执行装置16关闭或不启动。控制单元14计算比值K=M1/M2，并将比值K与一比值预设区间[a，b]进行比较，若比值K在比值预设区间[a，b]范围内，则判断座椅上有驾乘人员且坐姿正确；若比值K不在比值预设区间[a，b]内，则判断座椅上无驾乘人员，且控制单元14控制提醒与强制执行装置16关闭。

步骤S24，安全带锁扣传感器125感测安全带锁扣状态并告知控制单元14。

步骤S25，控制单元14根据安全带锁扣状态判断驾乘人员是否佩戴安全带，若是，执行步骤S26，若否，控制单元14控制提醒与强制执行装置16启动。

步骤S26，安全带伸缩量传感器126感测安全带伸缩量L并告知控制单元14。

步骤S27，控制单元14根据安全带伸缩量L是否在伸缩量预设区间[m，n]内判断驾乘人员是否佩戴安全带，若是，则表示安全带伸缩量L在伸缩量预设区间[m，n]内，驾乘人员已佩戴安全带，执行步骤S28；若否，则表示安全带伸缩量L不在伸缩量预设区间[m，n]内，驾乘人员未佩戴安全带，控制单元14控制提醒与强制执行装置16启动。

步骤S28，安全带光传感器127a感测安全带光强度P1并告知控制单元14，基准光传感器127b感测车内基准光强度P2并告知控制单元14。

步骤S29，控制单元14根据安全带光强度P1与车内基准光强度P2的相对大小关系判断驾乘人员是否佩戴安全带，若是，进入下一个安全带提醒与强制使用流程，若否，控制单元14控制提醒与强制执行装置16启动。具体而言，控制单元14计算光强度差值R=P1-P2，并将光强度差值R与光强度预设差值区间[s，t]进行比较，若光强度差值R在光强度预设差值区间[s，t]内，则判断驾乘人员佩戴安全带；若光强度差值R不在光强度预设差值区间[s，t]内，则判断驾乘人员未佩戴安全带。

需要说明的是，安全带锁扣状态、安全带伸缩量L、安全带光强度P1及车内基准光强度P2的相对大小关系为判断驾乘人员是否佩戴安全带的三个依据，只要根据三者中的至少其中之一判断驾乘人员未佩戴安全带，则提醒及强制驾乘人员佩戴安全带；只有根据三者均判断驾乘人员佩戴安全带，则确定驾乘人员佩戴了安全带。本发明并不限定安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126及光传感器127的感测顺序，在其他实施例中，安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126及光传感器127的感测顺序可任意调整。

在步骤S25、步骤S27及步骤S29中，若控制单元14控制提醒与强制执行装置16启动，当车速大于零时，控制单元14控制安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126及光传感器127执行下一个安全带提醒与强制使用流程的信号感测动作；当车速等于零时，控制单元14控制座椅重量传感器122、脚垫压力传感器123、安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126及光传感器127执行下一个安全带提醒与强制使用流程的信号感测动作；直到车用安全带提醒与强制使用系统10判断驾乘人员佩戴安全带，控制单元14即控制提醒与强制执行装置16关闭。

在本实施例中，步骤S23还包括以下的步骤：感测座椅的座垫与靠背间的夹角，并参考座垫与靠背间的夹角设定比值预设区间[a，b]。当环境光线不足且发动机启动时，步骤S28还包括以下的步骤：当环境光线不足且发动机启动时，将安全带光强度P1与车内基准光强度P2间的较大值与一正常所需的光线值进行比较，以判断光线是否充足，若光线不充足，则开启车辆的前阅读灯165。本实施例的车用安全带提醒与强制使用方法还包括以下步骤：感测车辆的速度，当提醒及强制驾乘人员佩戴安全带时包括将车速限制在一范围内。

图3所示为本发明第二实施例的车用安全带提醒与强制使用系统的示意图。请参见图3，第二实施例的车用安全带提醒与强制使用系统30与第一实施例的车用安全带提醒与强制使用系统10相似，不同之处为，车用安全带提醒与强制使用系统30的多个传感器32省略了脚垫压力传感器及座椅姿态传感器，座椅重量传感器322感测座垫所承载的重量M1并告知控制单元34，由控制单元34根据座垫所承载的重量M1判断座椅上是否有驾乘人员，若座垫所承载的重量M1在一体重预设区间内，则判断座椅上有驾乘人员，否则，判断座椅上无驾乘人员，控制单元34控制提醒与强制执行装置36关闭。体重预设区间可根据实际情况设定，在实际应用时，若需要增加座椅上有无驾乘人员的判断精准度，可在座椅上设置一温度传感器，例如在座椅的表面上设置温度传感器，其可感测座椅座垫表面的温度，当驾乘人员坐在座椅座垫上时，温度传感器所感测到的温度接近人体体温。控制单元34根据座垫所承载的重量M1和座椅座垫表面的温度共同确认座椅上是否有驾乘人员。需要说明的是，车用安全带提醒与强制使用系统30可应用于成人座椅及非成人座椅上。

车用安全带提醒与强制使用系统30的其他传感器，如安全带锁扣传感器325、安全带伸缩量传感器326、光传感器327及车速传感器328，分别与车用安全带提醒与强制使用系统10的安全带锁扣传感器125、安全带伸缩量传感器126、光传感器127及车速传感器128相同，提醒与强制执行装置36的蜂鸣器362、警告指示灯363、限速装置364及前阅读灯365分别与提醒与强制执行装置16的蜂鸣器162、警告指示灯163、限速装置164及前阅读灯165相同，在次不再赘述。

图4所示为图3的车用安全带提醒与强制使用系统的使用方法流程图。请参见图4与图3，本实施例的车用安全带提醒与强制使用方法与图2所示的车用安全带提醒与强制使用方法相似，其包括以下步骤：

步骤S42，座椅重量传感器322感测座垫所承载的重量M1并告知控制单元34。

步骤S43，控制单元34根据座垫所承载的重量M1判断座椅上是否有驾乘人员。具体而言，由控制单元34判断座垫所承载的重量M1是否在一体重预设区间内，若是，则判断座椅上有驾乘人员，若否，座椅上无驾乘人员，控制单元34控制提醒与强制执行装置36关闭或不启动。当多个传感器32包括温度传感器时，控制单元34根据座垫所承载的重量M1和温度传感器所感测的座椅座垫表面的温度共同确认座椅上是否有驾乘人员。

步骤S44，安全带锁扣传感器325感测安全带锁扣状态并告知控制单元34。

步骤S45，控制单元34根据安全带锁扣状态判断驾乘人员是否佩戴安全带，若是，执行步骤S46，若否，控制单元34控制提醒与强制执行装置36启动。

步骤S46，安全带伸缩量传感器326感测安全带伸缩量L并告知控制单元34。

步骤S47，控制单元34根据安全带伸缩量L是否在伸缩量预设区间[m，n]内判断驾乘人员是否佩戴安全带，若是，则表示安全带伸缩量L在伸缩量预设区间[m，n]内，驾乘人员已佩戴安全带，执行步骤S48；若否，则表示安全带伸缩量L不在伸缩量预设区间[m，n]内，驾乘人员未佩戴安全带，控制单元34控制提醒与强制执行装置36启动。

步骤S48，安全带光传感器327a感测安全带光强度P1并告知控制单元34，基准光传感器327b感测车内基准光强度P2并告知控制单元34。

步骤S49，控制单元34根据安全带光强度P1与车内基准光强度P2的相对大小关系判断驾乘人员是否佩戴安全带，若是，进入下一个安全带提醒与强制使用流程，若否，控制单元34控制提醒与强制执行装置36启动。

综上所述，本发明的车用安全带提醒与强制使用系统及方法至少具有以下的优点：

1. 在本发明的车用安全带提醒与强制使用系统及方法中，先根据座椅重量传感器感测的座垫所承载的重量判断座椅上是否有驾乘人员，再根据安全带锁扣状态、安全带伸缩量及安全带光强度与车内基准光强度的相对大小关系判断驾乘人员是否佩戴安全带。若驾乘人员未佩戴安全带，车用安全带提醒与强制使用系统可有效识别，并提醒及强制驾乘人员佩戴安全带，有利于促使驾乘人员养成佩戴安全带的习惯及降低交通事故的伤亡率。

2. 在本发明的车用安全带提醒与强制使用系统的一个实施例中，提醒与强制执行装置包括限速装置，当驾乘人员未佩戴安全带时，限速装置可将车速限制在较低的范围内，相对于现有的车用安全带提醒与强制使用系统的提醒装置仅采用刺激视觉或听觉的方式提醒驾乘人员，本发明的车用安全带提醒与强制使用系统可避免安全隐患的发生。

3. 在本发明的车用安全带提醒与强制使用系统的一个实施例中，这些传感器还包括脚垫压力传感器，脚垫压力传感器用于感测施加在座椅脚垫上的压力，控制单元将座垫所承载的重量与成人体重的最低标准值进行比较，若座垫所承载的重量小于成人体重的最低标准值，控制单元判断座椅空置或其上放置为物品，控制单元控制提醒与强制执行装置关闭或不启动；若座垫所承载的重量大于成人体重的最低标准值，控制单元计算座垫所承载的重量与施加在座椅脚垫上的压力的比值，并将比值与比值预设区间进行比较，以判断座椅上是否有驾乘人员，可有效防止误判。

4. 在本发明的车用安全带提醒与强制使用系统的一个实施例中，这些传感器还包括座椅姿态传感器，座椅姿态传感器用于感测座椅的座垫与靠背间的夹角并告知控制单元，控制单元参考座垫与靠背间的夹角设定上述的比值预设区间，可进一步防止误判。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种车用安全带提醒与强制使用系统（10），包括安全带锁扣传感器（125）、控制单元（14）及提醒与强制执行装置（16），该安全带锁扣传感器（125）及该提醒与强制执行装置（16）分别与该控制单元（14）相连接，该安全带锁扣传感器（125）用于感测安全带锁扣状态并告知该控制单元（14），由该控制单元（14）将该安全带锁扣状态作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的依据，其特征在于，该车用安全带提醒与强制使用系统还包括：

座椅重量传感器（122），用于感测座椅座垫所承载的重量（M1）并告知该控制单元（14），由该控制单元（14）将该座垫所承载的重量（M1）作为判断座椅上是否有驾乘人员的依据之一；

安全带伸缩量传感器（126），用于感测安全带伸缩量（L）并告知该控制单元（14），由该控制单元（14）将该安全带伸缩量（L）作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的另一依据；

光传感器（127），具有安全带光传感器（127a）及基准光传感器（127b），该安全带光传感器（127a）用于感测安全带光强度（P1）并告知该控制单元（14），该基准光传感器（127b）用于感测车内基准光强度（P2）并告知该控制单元（14），由该控制单元（14）将该安全带光强度（P1）与该车内基准光强度（P2）的相对大小关系作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的再一依据；

其中，该控制单元（14）判断座椅上有驾乘人员，但驾乘人员未佩戴安全带时，该控制单元（14）控制该提醒与强制执行装置（16）启动以提醒及强制驾乘人员佩戴安全带。

2.如权利要求1所述的车用安全带提醒与强制使用系统，其特征在于：该系统还包括车速传感器（128），该车速传感器（128）用于感测车速并告知该控制单元（14），该提醒与强制执行装置（16）包括限速装置（164），当该提醒与强制执行装置（16）启动且车速大于一车速预设值时，该限速装置（164）将车速限制在一范围内。

3.如权利要求1所述的车用安全带提醒与强制使用系统，其特征在于：该系统还包括脚垫压力传感器（123），该脚垫压力传感器（123）用于感测施加在座椅脚垫上的压力（M2）并告知该控制单元(14)，由该控制单元（14）将该座垫所承载的重量（M1）和施加在座椅脚垫上的压力（M2）的比值作为判断座椅上是否有驾乘人员的另一依据。

4.如权利要求3所述的车用安全带提醒与强制使用系统，其特征在于：该控制单元（14）将该座垫所承载的重量（M1）与成人体重的最低标准值（A）进行比较，若座垫所承载的重量（M1）小于成人体重的最低标准值（A），该控制单元（14）判断座椅空置或其上放置为物品，该控制单元（14）控制该提醒与强制执行装置（16）关闭或不启动；若该座垫所承载的重量（M1）大于成人体重的最低标准值（A），该控制单元（14）计算该座垫所承载的重量（M1）与该施加在座椅脚垫上的压力（M2）的比值（K），并将该比值（K）与比值预设区间（[a，b]）进行比较，以确认座椅上是否有驾乘人员。

5.如权利要求4所述的车用安全带提醒与强制使用系统，其特征在于：该系统还包括座椅姿态传感器（124），该座椅姿态传感器（124）用于感测座椅的座垫与靠背间的夹角告知该控制单元（14），该控制单元（14）参考该座垫与靠背间的夹角设定该比值预设区间（[a，b]）。

6.如权利要求1所述的车用安全带提醒与强制使用系统，其特征在于：该提醒与强制执行装置（16）包括前阅读灯（165），当环境光线不足且发动机启动时，该安全带光传感器（127a）感测该安全带光强度（P1）并告知该控制单元（14），该基准光传感器（127b）感测该车内基准光强度（P2）并告知该控制单元（14），该控制单元（14）将该安全带光强度（P1）与该车内基准光强度（P2）间的较大值与一正常所需的光线值进行比较，以判断光线是否充足，若光线不充足，该控制单元（14）控制该前阅读灯（165）开启。

7.一种车用安全带提醒与强制使用方法，其包括以下步骤：

感测座椅座垫所承载的重量（M1），并根据该座垫所承载的重量（M1）判断座椅上是否有驾乘人员；以及

感测安全带锁扣状态、安全带伸缩量（L）、安全带光强度（P1）及车内基准光强度（P2），并将该安全带锁扣状态作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的依据之一，将该安全带伸缩量（L）作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的另一依据，将该安全带光强度（P1）与该车内基准光强度（P2）的相对大小关系作为判断驾乘人员是否佩戴安全带的再一依据，若根据该安全带锁扣状态、该安全带伸缩量（L）、该安全带光强度（P1）及该车内基准光强度（P2）的相对大小关系的至少其中之一判断驾乘人员未佩戴安全带，则提醒及强制驾乘人员佩戴安全带。

8.如权利要求7所述的车用安全带提醒与强制使用方法，其特征在于：该方法还包括以下步骤：

感测施加在座椅脚垫上的压力（M2），并根据该座垫所承载的重量（M1）和该施加在座椅脚垫上的压力（M2）的比值共同确认座椅上是否有驾乘人员。

9.如权利要求8所述的车用安全带提醒与强制使用方法，其特征在于：该方法还包括以下步骤：

当根据该座垫所承载的重量（M1）判断座椅上是有驾乘人员后，计算该座垫所承载的重量（M1）与该施加在座椅脚垫上的压力（M2）的比值（K），并将该比值（K）与比值预设区间（[a，b]）进行比较，以确认座椅上是否有驾乘人员。

10.如权利要求9所述的车用安全带提醒与强制使用方法，其特征在于：该方法还包括以下步骤：

感测座椅的座垫与靠背间的夹角，并参考该座垫与靠背间的夹角设定该比值预设区间（[a，b]）。

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