CN102874210B - 一种防止安全带假系的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止安全带假系的装置，目的在于解决现有技术所存在的安全带假系识别等问题，包括安全带，安全带锁扣，锁扣传感器，用于检测锁扣是否扣合；摄像装置，用于摄取安全带在驾驶员、乘员身上的佩戴位置；图像预处理模块，对图像帧进行去噪、对比度增强处理；安全带识别模块，用于识别乘员安全带佩戴是否正确；处理器，用于数据处理、输入输出控制；锁扣传感器、摄像装置连接处理器，图像预处理模块、安全带识别模块设置在处理器中。可广泛应用在使用安全带的场合。

Description

一种防止安全带假系的装置

技术领域

本发明涉及一种汽车辅助技术，尤其涉及一种用于汽车的防止安全带假系的装置。

背景技术

为了避免汽车在行驶过程中因紧急刹车或碰撞事故发生时，车辆惯性给车内人员造成严重伤害，汽车上都配有安全带装置。但现实生活中很多驾驶员和乘员没有意识到安全带的重要作用，不系安全带的现象比较多。为此，在很多汽车上设置有不系安全带就会有安全带未系警告灯和语音提示系统，提醒前排乘员系安全带，但是有些人会把安全带锁扣扣上但实际并没有佩戴上安全带，这样就使系统误以为系好安全带而不再进行声光报警，提醒系统失去作用，在出现急刹车或碰撞事故时安全带起不到保护车内人员的作用。现有技术中为解决该问题人们设计出一些技术方案加以克服，例如公开日为2009年04月08日、公开号为CN101402348B的专利文献公开了这样的技术方案：一种安全带佩系检视方法及其检视系统，通过对座位单元的座位压力、温度和安全带系扣上的压力的综合检测来判断乘客是否佩系安全带，从而获取安全带佩系情况及座位占用情况，最后输出显示安全带佩系情况及座位占用情况，因此实现了自动检查或统计乘客佩系安全带的情况和座位占用情况。该方案的不足之处在于尽管设置了几个传感器，但依然未解决安全带假系的问题，比如“安全带配系传感器”检测的是安全带系扣上的压力，如果坐在安全带上面、其他动作拉扯等都会使传感器检测失真，不能确认安全带是否假系。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的安全带假系问题，提供一种防止安全带假系的装置，它识别准确，结构简单。

本发明针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种防止安全带假系的装置，包括安全带，安全带锁扣，还包括

锁扣传感器，用于检测锁扣是否扣合；

摄像装置，用于摄取安全带在驾驶员、乘员身上的佩戴位置；

图像预处理模块，对图像帧进行去噪、对比度增强处理；

安全带识别模块，用于识别驾驶员、乘员安全带佩戴是否有效；

处理器，用于数据处理输入、输出控制；

锁扣传感器、摄像装置连接处理器，图像预处理模块、安全带识别模块设置在处理器中。

该方案首先通过锁扣传感器检查安全带锁扣状态，确认安全带是否使用，之后通过图像识别技术检查驾驶员、乘员的安全带是否有效佩戴，在确认安全带锁扣已经扣合并且安全带在身体上的位置正确后，才确认驾驶员、乘员的安全带佩戴有效。该方案能够有效识别扣合安全带锁扣但不佩戴安全带的假系现象，从而使安全带真正起到保护司乘人员的安全作用。

作为优选，处理器还连接车速传感器，在车速从等于0到不等于0时，启动摄像装置并开始检查驾驶员及乘员是否佩戴安全带。本装置在每次车辆启动或车速由0到车速大于0时都检查一次安全带佩戴状态，以确保司乘人员在车辆行驶全程佩戴安全带。此外，也可以从车上通信总线获取来自于其他控制器的车速信号进行车速判断。

作为优选，处理器通过车上通信总线连接安全气囊控制器。安全气囊控制器自身配置有安全带锁扣检测、安全带未系报警、安全带未系语音提示、乘员状态检测等功能。处理器可以利用其安全带未系报警、安全带未系语音提示功能，在需要时进行报警和语音提示，也可以从安全气囊控制器上获取安全带锁扣信号来判断安全带锁扣是否扣合。

作为优选，处理器通过车上通信总线连接发动机控制器。在安全带未有效佩戴时，通过报警、语音提示仍然没有进行有效佩戴，此时处理器会通过通信总线命令发动机控制器减小油门开度、降低发动机转速，从而对车辆进行降低速度控制，直至安全带佩戴有效。

作为优选，所用的摄像装置是摄像头，摄像头通过图像采集单元将驾驶员、乘员的图像帧传送到处理器。

作为优选，摄像头安装在座椅前上方。在需要检测佩戴安全带的座椅前上方安装摄像头，安装位置以看清座椅乘坐人员佩戴安全带的影像为准。

作为优选，本装置还包括照明灯，在环境光线不足时对摄像头进行补光，以获取清晰图像，便于进行图像识别处理。

作为优选，本装置还包括光传感器，光传感器测量车内环境光线，在摄像头拍摄图像时如果光线不足，处理器根据光传感器信号自动开启照明灯。

作为优选，本装置还设置有驾驶员、乘员佩戴安全带模板，这个佩戴安全带模板是驾驶员、乘员有效佩戴安全带时的图像帧。将车内每个需要进行安全带检测的座位从无人乘坐到坐满（包括区分大人、小孩）逐一拍摄有效佩戴安全带时的图像帧，并保存在处理器中作为识别模板，检查时将当前图像帧与模板逐一进行配准计算，在该过程中将自动排查出每个座位上是否有人乘坐，有人乘坐时安全带是否有效佩戴。

本发明带来的有益效果是，采用图像识别技术有效防止驾驶员、乘员安全带假系现象，它识别准确，结构简单，在安全带未有效佩戴时，发出报警及语音提示，仍然未进行有效佩戴时进行车速控制，进一步增加了司乘人员驾车乘车的安全性。

附图说明

图1是本发明的一种结构框图；

图2是本发明的一种数据处理流程图。

图中：1是摄像头，2是图像采集单元，3是锁扣传感器，4是车速传感器，5是图像预处理模块，6是安全带识别模块，7是处理器，8是车上通信总线，9是安全带未系告警器，10是安全气囊控制器，11是安全带未系语音提示器，12是发动机控制器，13是照明灯，14是环境光传感器，15是佩戴安全带模板。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。

实施例：如图1所示，本发明是一种防止安全带假系的装置，包括安全带，安全带锁扣，摄像头1连接图像采集单元2，图像采集单元2、锁扣传感器3、车速传感器4，光传感器14连接处理器7，图像预处理模块5，安全带识别模块6，佩戴安全带模板15设置在处理器7中，处理器7通过通信总线8连接安全气囊控制器10和发动机控制器12，照明灯13采用LED灯安装在摄像头上。安全带未系告警器9和安全带未系语音提示器11为安全气囊控制器10的自有装置。

处理器7检测车速传感器4，在车速由0变为不等于0时，检测锁扣传感器3，在锁扣扣合状态下，图像采集单元2将采集的摄像头1的图像帧送到处理器7由图像预处理模块5进行去噪、对比度增强等处理，安全带识别模块6将预处理过的图像帧与佩戴安全带模板15中的各种模板（包括哪个座位需要检测、需要检测的座位无人及有人时大人或小孩有效佩戴安全带的图像帧）进行配准计算，检测座位上人员是否有效佩戴安全带，有人未有效佩戴安全带时通过总线8命令安全气囊控制器10发出报警和语音提示，在延时一定时间后仍然未有效佩戴安全带，则通过总线8命令发动机控制器12减小油门开度、降低转速从而降低车速行驶，直至正确佩戴安全带为止。在需要拍摄图像帧时控制器7检测环境光传感器14，在环境光线不足时开启照明灯13。

图2所示为数据处理流程图，主要步骤包括：

步骤101，采集需要进行安全带检测的座位上人员有效佩戴安全带的图像帧，作为比对模板保存在处理器7中。其中包括座位上无人（用于判别座位无人时使用）、有人时大人或小孩有效佩戴安全带的各种比对模板；

步骤102，采集车速信号；

步骤103，判别每个车速由0变为不为0的过程，有这样的过程发生时，检测安全带锁扣；

步骤104，如果安全带锁扣未扣合，则转入步骤109进行报警、语音提示，否则转步骤105；

步骤105，采集每个应进行安全带检测的座位的当前图像帧；

步骤106，对采集的当前图像帧进行预处理，去除噪声，增强对比度以及色度、饱和度调整，以便得到更清晰图像进行配准计算；

步骤107，将预处理后的当前图像帧与佩戴安全带模板进行配准计算，检测安全带是否有效佩戴；

步骤108，如果佩戴有效则转入下一个车速由0到非0的变化过程，这样的循环过程有利于检测车辆行驶途中拿掉安全带的现象发生；如果佩戴为无效，则转入步骤109；

步骤109，发送命令到安全气囊控制10开启报警和语音提示；

步骤110，进行一段时间延时之后，再次进行当前图像帧采集、配准计算，检测安全带是否有效佩戴；

步骤111，如果安全带仍然未有效佩戴，则通知发动机控制器12减小油门开度，降低发动机转速，从而降低车速行驶，直至将安全带有效佩戴，发动机控制恢复正常。

所以本发明具有采用图像识别技术有效防止驾驶员、乘员安全带假系现象，它识别准确，结构简单，在安全带未有效佩戴时，发出报警及声音提示，仍然未进行有效佩戴时进行车速控制，进一步增加了司乘人员驾车乘车的安全性等特征。

Claims (4)

1.一种防止安全带假系的装置，包括安全带，安全带锁扣，其特征在于：还包括

锁扣传感器，用于检测锁扣是否扣合；

摄像装置，用于摄取安全带在驾驶员、乘员身上的佩戴位置；

图像预处理模块，对图像帧进行去噪、对比度增强处理；

安全带识别模块，用于识别驾驶员、乘员安全带佩戴是否有效；

处理器，用于数据处理输入、输出控制；

所述锁扣传感器、摄像装置连接处理器，图像预处理模块、安全带识别模块设置在处理器中；

本装置还设置有驾驶员、乘员佩戴安全带模板，所述佩戴安全带模板是驾驶员、乘员有效佩戴安全带时的图像帧；

所述处理器还连接车速传感器，在车速从等于0到不等于0时，检测安全带锁扣，如果安全带锁扣未扣合，则进行报警、语音提示，否则采集每个应进行安全带检测的作为的当前图像帧，对采集的当前图像帧预处理后与佩戴安全带模板进行配准计算，检测安全带是否有效佩戴；

所述摄像装置是摄像头，所述摄像头通过图像采集单元将驾驶员、乘员的图像帧传送到处理器；

本装置还包括照明灯，所述照明灯在环境光线不足时对摄像头进行补光；

本装置还包括光传感器，所述光传感器测量车内环境光线，在摄像头拍摄图像时如果光线不足，处理器根据光传感器信号自动开启照明灯。

2.根据权利要求1所述一种防止安全带假系的装置，其特征在于：所述处理器通过车上通信总线连接安全气囊控制器。

3.根据权利要求1或2所述一种防止安全带假系的装置，其特征在于：所述处理器通过车上通信总线连接发动机控制器。

4.根据权利要求1所述一种防止安全带假系的装置，其特征在于：所述摄像头安装在座椅前上方。