CN105564368B - 座椅安全带三维系检机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种座椅安全带三维系检机构，解决了现有的安全带只在锁扣位置设置锁扣接触感应，容易被现有的伪带扣触发造成报警系统停止工作，存在较大安全隐患的缺陷，安全带上设置有至少三个位置定位装置，系检机构还配有感应位置定位装置的位置感应装置，位置感应装置连接车载电脑，位置感应装置感应位置定位装置的位置信息并在车载电脑内形成安全带三维曲线，车载电脑根据三维曲线判断安全带是否系佩完好并反映给驾驶员。车载电脑将三维曲线和安全带直线状比较来判断安全带是否系佩于人身上能得到比较准确的结果，也就避免了被人钻空的可能。

Description

座椅安全带三维系检机构

技术领域

本发明涉及汽车安全领域，尤其是一种座椅安全带三维系检机构。

背景技术

“安全性”已成为驾驶员和乘员首要考虑的问题，也是汽车等最重要的性能之一。安全带作为汽车发生碰撞过程中保护驾乘人员的基本防护装置，世界上安全带的标准形式是尼尔斯发明的三点式安全带，三点式安全带不但在超过半数的个案中，降低甚至避免乘客受伤的机会，更能够保住性命。自安全带面世以来至今，已有长达1000万公里的安全带，装进全世界超过10亿辆汽车内，其长度足以围绕地球赤道250圈，或是往返月球13次之多。然而，最重要的是40年内无数生命因而获救，证明三点式安全带是有效的单一汽车安全设备。

现在车辆虽然对安全带有强制要求，但是也只是针对汽车前排的位置，前排没有系安全带，就会在驾驶位置报警提醒驾乘人员系上安全带。但是对汽车后排座椅的安全带没有强制要求，尤其是客车乘客座椅的安全带更加没有强制要求。有些小型车虽然后排座椅也配置了安全带，但是安全带的使用率较低，而且驾驶员也无法得知后排乘客是否系了安全带。

大型长途客车由于乘客较多，车辆在高速路上的行驶时间较长，路程也较远，因此也对乘客的安全性提出了要求。有些客车虽然在乘客座椅上配了安全带，但是这些安全带都非常宽松，没有实质的安全保护效果，同时乘客座椅的安全带，无法在驾驶员处体现，驾驶员不能实时了解乘客系安全带的情况，客运中心及交警部门也无法了解马路上的客车的乘客系安全带信息。

同时现有的安全带报警主要是通过检测安全带锁扣是否扣好来判断，目前有一种安全带扣代替真正的锁扣，使安全带报警系统停止工作，存在较大的安全隐患。

因此有人进行研究，比如中国专利局于2015年11月25日公开了一份CN105083209A号文献，名称为汽车安全带及汽车安全带装置，汽车安全带连接于安全带扣与卷绕器之间，汽车安全带包括安全织带与磁性层，当汽车安全带系好时，安全织带从卷绕器上拉离的实际拉伸长度大于预设拉伸长度，安全织带上安全带扣位置处为第一监控端，安全织带上距离第一监控端预设拉伸长度位置处为第二监控端，第一监控端与第二监控端之间为监控区域，磁性层设于监控区域内。监控模块监控安全织带是否拉出到第二监控端以外，如果拉出表示安全织带系好，如果未拉出则表示安全织带未系好。但是这个装置需要保证第二监控端的位置准确，只能监控安全织带拉出的位置越过了第二监控端，而无法保证安全织带是否实际系在人身上，如果拉出的长度大于预设长度，但未实际系在人身上，监控模块也只提醒安全带系好，存在错误的提醒，会降低驾驶员警惕性。

发明内容

本发明解决了现有的安全带只在锁扣位置设置锁扣接触感应，容易被现有的伪带扣触发造成报警系统停止工作，存在较大安全隐患的缺陷，提供一种座椅安全带三维系检机构，通过安全带拉出后形成三维曲线来判断安全带是否系在人身上，系检准确不容易钻空。

本发明还解决了现有的安全带系检报警只在驾驶仪表上警示，无法被交警及运管监控的缺陷，提供一种座椅安全带三维系检机构，将安全带系检结果发送给交警和/或运管，并能返回到驾驶仪表处警示驾驶员。

本发明还解决了现有技术中只检测安全带拉出长度，无法准确判断是否系在人身上的缺陷，提供一种座椅安全带系检机构，通过安全带的三维曲线与安全带直插形成的直线相比较来判断是否系在人身上，判断结果准确。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种座椅安全带三维系检机构，包括安全带、卷绕安全带的卷绕器、与安全带扣锁紧的扣锁及检测安全带扣与扣锁扣好的接触传感器，其中，安全带上设置有至少三个位置定位装置，系检机构还配有感应位置定位装置的位置感应装置，位置感应装置连接车载电脑，位置感应装置感应位置定位装置的位置信息并在车载电脑内形成安全带三维曲线，车载电脑根据三维曲线判断安全带是否系佩完好并反映给驾驶员。安全带上设置位置定位装置，且位置定位装置至少为三个，这三个即可确定一条线，曲线或者直线，位置感应装置用于感应位置定位装置并确定三个位置定位装置练成的线，位置感应装置可以是一个点或者一个面，一般设置于座椅上，可以是座椅的座部或者靠背；三维曲线的建立可以采用坐标的方式建立，即以座椅为坐标轴，位置定位装置相对座椅的坐标建立，或者以位置感应装置作为原点，以水平和竖向为自然坐标，位置定位装置相对自然坐标建立；没有系佩在人体身上的安全带一般都是直线状，这也是缘于安全带的卷绕器，如果安全带系佩于人体身上，那么安全带肯定会有一个弧形，该弧形会根据人的体形有适当的变化，但是肯定会偏离未系佩于人体身上的直线状，车载电脑将三维曲线和安全带直线状比较来判断安全带是否系佩于人身上能得到比较准确的结果，也就避免了被人钻空的可能；或者直接建立安全带正常系佩的三维曲线模型，并将该模型直接保存与车载电脑，三维曲线模型以不同年龄的人体为建立对象，并形成三维曲线最大范围和最小范围，从而形成一个比较区间，如果安全带实际三维曲线落入到该比较区间，则表示安全带系佩正常，否则就表示安全带未正常系佩。

作为优选，位置定位装置设置于安全带直插拉伸长度范围内，所谓的安全带直插拉伸长度表示安全带未系佩于人身上直接与扣锁扣好的拉伸长度。安全带直插拉伸长度应该是安全带扣与扣锁相扣时拉出的最短长度，也就是说安全带只要系佩于人身上，那么拉出的长度肯定大于安全带直插拉伸长度，那么位置定位装置设置于该范围内即可保证位置感应装置至少能感应到三个位置定位装置的位置，从而形成安全带的三维曲线。

作为优选，位置感应装置采用距离传感器，距离传感器感应位置定位装置与位置感应装置之间的距离。

作为优选，距离传感器感应位置定位装置的距离分为竖向距离、水平距离及直线距离，车载电脑根据所述的三个距离确定该位置定位装置相对位置感应装置的精确位置并形成三维曲线。

作为优选，位置感应装置采用距离传感器和角度传感器相结合的方式，距离传感器感应位置定位装置与位置感应装置之间的距离，角度传感器感应位置定位装置之间的角度，车载电脑根据感应到的距离和角度确定位置定位装置相对位置感应装置的精确位置并形成三维曲线。

作为优选，车载电脑判断采用重叠比较的方式进行，比较的对象为安全带直插时形成的直线和根据位置定位装置建立的三维曲线。

作为优选，还包括用于检测入座状态的电场传感器，电场传感器采用人体环形传感器，人体环形传感器设置于座椅表层下，电场传感器与车载电脑相连，电场传感器检测到入座的正常状态作为比较模块比较的首要条件。人体环形传感器作为检测入座状态的电场传感器，用于检测座椅上是否有人乘坐，只有有人的状态下才需要系佩安全带，因此人体环形传感器的检测结果作为车载电脑比较安全带拉伸长度的首要条件。

作为优选，还包括汽车座椅入座状态图像采集器及位于驾驶室仪表盘处根据座椅编号进行图像显示的图像显示终端，图像采集器和图像显示终端均连接车载电脑，车载电脑将安全带系检结果显示于图像显示终端。图像采集器采集座椅的图像信息，通过图像显示终端显示该图像信息，可以直观观察到座椅上是否有人乘坐，结合安全带系佩检测结果方便驾驶员提醒乘客，也便于驾驶员监控车内乘客系佩安全带情况。

作为优选，图像显示终端具有入座状态图像显示和安全带系检结果显示，安全带系检结果显示包括座椅编号显示和未系安全带座椅图像突出显示。座椅编号和图像结合显示，给予驾驶员的提醒更加醒目直观。

作为优选，系检机构通过无线方式与客运中心监控终端相连，系检机构向客运中心监控终端发送座椅入座状态及安全带系检结果信息，同时系检机构还接收客运中心监控终端的提醒信息和查询指令。系检机构采用无线的方式与客运中心监控终端相连，使得客运中心终端可以之间观察到车辆乘坐安全带系佩情况，同时又不受路途的限制，对于大客车而言，还可以将客车的目的地、乘员的信息及行驶的位置均可以在客运中心监控终端显示，客运中心还可以将乘员安全带系佩情况反馈给驾驶员，或者对驾驶员进行提醒。

作为优选，客运中心监控终端具有终端显示屏，终端显示屏显示车辆行驶信息、车辆乘客入座信息及入座人员安全带系佩状态信息。

本发明的有益效果是：车载电脑将三维曲线和安全带直线状比较来判断安全带是否系佩于人身上能得到比较准确的结果，也就避免了被人钻空的可能。

附图说明

图1是本发明一种安全带结构示意图；

图2是本发明一种两点式安全带三维曲线图；

图3是本发明一种三点式安全带三维曲线图；

图中：1、安全带扣，2、织带，3、卷绕器，4、位置定位装置，5、位置感应装置，6、座椅，7、水平距离，8、直线距离，9、竖向距离。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：一种座椅安全带三维系检机构，包括安全带、卷绕安全带的卷绕3器、与安全带扣1锁紧的扣锁及检测安全带扣与扣锁扣好的接触传感器。

安全带在织带2的直插拉伸长度范围内设置有三个位置定位装置4，安全带直插拉伸长度表示安全带未系佩于人身上直接与扣锁扣好的拉伸长度。系检机构还配有感应位置定位装置的位置感应装置5，位置感应装置设置于座椅的靠背座部交接的中间位置，位置感应装置连接车载电脑，位置感应装置感应位置定位装置的位置信息并在车载电脑内形成安全带三维曲线，车载电脑根据三维曲线判断安全带是否系佩完好并反映给驾驶员。

位置感应装置采用距离传感器，距离传感器感应位置定位装置与位置感应装置之间的距离。距离传感器感应位置定位装置的距离分为竖向距离9、水平距离7及直线距8离，车载电脑根据所述的三个距离确定该位置定位装置相对位置感应装置的精确位置并形成三维曲线。车载电脑判断采用重叠比较的方式进行，比较的对象为安全带直插时形成的直线和根据位置定位装置建立的三维曲线。

系检机构还包括用于检测入座状态的电场传感器，电场传感器采用人体环形传感器，人体环形传感器设置于座椅表层下，电场传感器与车载电脑相连，电场传感器检测到入座的正常状态作为比较模块比较的首要条件。还包括汽车座椅入座状态图像采集器及位于驾驶室仪表盘处根据座椅编号进行图像显示的图像显示终端，图像采集器和图像显示终端均连接车载电脑，车载电脑将安全带系检结果显示于图像显示终端。图像显示终端具有入座状态图像显示和安全带系检结果显示，安全带系检结果显示包括座椅编号显示和未系安全带座椅图像突出显示。

系检机构通过无线方式与客运中心监控终端相连，系检机构向客运中心监控终端发送座椅入座状态及安全带系检结果信息，同时系检机构还接收客运中心监控终端的提醒信息和查询指令。

以两点式安全带为例；乘客坐到座椅6上，人体环形传感器检测到有人入座，接着扣锁处的接触传感器发出信号，安全带扣与扣锁锁好，位置感应装置感应随安全带拉出的位置定位装置的信号，形成水平距离、竖向距离及直线距离并传输给车载电脑，车载电脑以位置感应装置为原点建立自然坐标，并根据位置感应装置感应到位置定位装置的距离在自然坐标上形成三维曲线（参见图2）。车载电脑将三维曲线和安全带直线状进行比较，如果三维曲线为真正的曲线，并偏离安全带直线，表示安全带正确系佩于人体身上，此时驾驶员通过图像采集器在图像显示终端进行显示并确认。如果三维曲线建立后其实为直线，并与安全带直线相重合，则表示安全带未正确系佩于人体身上，此时需要提醒驾驶员并通过图像采集器在图像显示终端进行显示并对驾驶员进行提醒，通过图像显示终端来直观观察安全带的系佩情况。所有的安全带系佩情况均通过无线方式传送给客运中心监控终端，客运中心监控终端可以实时监控，并将信息反馈给驾驶员。

实施例2：一种座椅安全带三维系检机构，与实施例1不同之处在于：本实施例采用三点式安全带（参见图3），腿部位置的织带处设置三个位置定位装置4，上身部位的织带设置有三个位置定位装置4，座椅6的靠背与座部交接的中间位置设置位置感应装置5，其余结构参照实施例1。

位置感应装置感应6个位置定位装置各自的水平距离、竖向距离和直线距离，并有车载电脑建立自然坐标后形成三维曲线，然后与安全带直线状进行比较，比较还是采用重叠的方式进行。

以上所述的实施例只是本发明的两种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种座椅安全带三维系检机构，包括安全带、卷绕安全带的卷绕器、与安全带扣锁紧的扣锁及检测安全带扣与扣锁扣好的接触传感器，其特征在于安全带上设置有至少三个位置定位装置，系检机构还配有感应位置定位装置的位置感应装置，位置感应装置连接车载电脑，位置感应装置感应位置定位装置的位置信息并在车载电脑内形成安全带三维曲线，车载电脑根据三维曲线判断安全带是否系佩完好并反映给驾驶员；位置定位装置设置于安全带直插拉伸长度范围内，所述的安全带直插拉伸长度表示安全带未系佩于人身上直接与扣锁扣好的拉伸长度；位置感应装置采用距离传感器，距离传感器感应位置定位装置与位置感应装置之间的距离。

2.根据权利要求1所述的座椅安全带三维系检机构，其特征在于距离传感器感应位置定位装置的距离分为竖向距离、水平距离及直线距离，车载电脑根据三个距离确定该位置定位装置相对位置感应装置的精确位置并形成三维曲线。

3.根据权利要求1所述的座椅安全带三维系检机构，其特征在于位置感应装置采用距离传感器和角度传感器相结合的方式，距离传感器感应位置定位装置与位置感应装置之间的距离，角度传感器感应位置定位装置之间的角度，车载电脑根据感应到的距离和角度确定位置定位装置相对位置感应装置的精确位置并形成三维曲线。

4.根据权利要求1或2或3所述的座椅安全带三维系检机构，其特征在于车载电脑判断采用重叠比较的方式进行，比较的对象为安全带直插时形成的直线和根据位置定位装置建立的三维曲线。

5.根据权利要求1所述的座椅安全带三维系检机构，其特征在于还包括用于检测入座状态的电场传感器，电场传感器采用人体环形传感器，人体环形传感器设置于座椅表层下，电场传感器与车载电脑相连，电场传感器检测到入座的正常状态作为比较模块比较的首要条件。

6.根据权利要求1所述的座椅安全带三维系检机构，其特征在于还包括汽车座椅入座状态图像采集器及位于驾驶室仪表盘处根据座椅编号进行图像显示的图像显示终端，图像采集器和图像显示终端均连接车载电脑，车载电脑将安全带系检结果显示于图像显示终端。

7.根据权利要求6所述的座椅安全带三维系检机构，其特征在于图像显示终端具有入座状态图像显示和安全带系检结果显示，安全带系检结果显示包括座椅编号显示和未系安全带座椅图像突出显示。

8.根据权利要求1或5或6或7所述的座椅安全带三维系检机构，其特征在于系检机构通过无线方式与客运中心监控终端相连，系检机构向客运中心监控终端发送座椅入座状态及安全带系检结果信息，同时系检机构还接收客运中心监控终端的提醒信息和查询指令。