CN110949311B - 安全带检测装置、方法、系统、车辆和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全带检测装置、方法系统、车辆和存储介质。其中，安全带检测装置包括：司乘人员识别模块，用于采集座椅上的生命特征数据；安全带伸缩长度监测模块，用于检测座椅上的安全带当前实际拉伸长度；安全带扣紧监测模块，用于检测座椅上的安全带是否卡入锁扣中；信号处理模块，用于获取司乘人员识别模块采集到的生命特征数据，并获取安全带伸缩长度监测模块检测到的安全带当前实际拉伸长度，并获取安全带扣紧监测模块的检测结果，并根据采集到的生命特征数据、安全带当前实际拉伸长度和检测结果，判断座椅上的安全带是否系好。该装置可解决现有技术中对于司乘人员系安全带监测及监控存在漏洞，导致识别率以及识别准确率低下的问题。

Description

安全带检测装置、方法、系统、车辆和存储介质

技术领域

本发明涉及城市交通安全领域。尤其涉及一种安全带检测装置、方法、系统、车辆和存储介质。

背景技术

相关技术中，最为完善的安全带检测方式是通过压力检测或者其他方式判定座椅上是否有人落座，之后再检测安全带是否卡入锁扣中，如未座椅上有人落座且安全带未卡入锁扣中，则车辆上的仪器设备会发出警示。

当前对于行车上司乘人员系未系安全带的监控，多是依靠道路交警巡查或者车辆行驶过程中路过抓拍摄像头时所被捕捉到的画面进行技术分析，现今道路上的监控摄像头多为高清摄像头，可通过成熟的图像识别算法快速准确的识别出司乘人员是否扣带安全带。

但是，目前市面上的汽车几乎都只是针对前排司乘人员安全带是否系好做监测与警示，即使在现有技术最为完善的系安全带监测方案中也是针对前排司乘人员，对于后部位置做监测、警示的很少，通常依靠司机来提醒后排乘客注意系上安全带，但很多司机都未真正注意过后排乘客安全带系未系，尤其私家车司机，殊不知安全带对于后排乘客同样重要。另外，由于现有技术考虑未能完善，对于系安全带监测存在一定漏洞，乘客可以在落座之前先把安全带卡入锁扣中，这样在落座后，车上的设备将不会警示。

另外，目前法规只对前挡风玻璃的透视清晰度作要求，车辆前挡风玻璃不能贴深色、反光等特性的玻璃保护膜，对于其他车窗并未要求，很多车主为了提高遮阳效果，其他车窗多是深色、反光等特性的玻璃保护膜，因此即使再高清的摄像头只能捕捉到前排司乘人员的图像，对于后排乘客的监控存在一定盲区，识别率降低。

发明内容

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种安全带检测装置。该装置可以解决现有技术中对于司乘人员系安全带监测及监控存在漏洞，导致识别率以及识别准确率低下的问题。

本发明的第二个目的在于提出一种安全带检测方法。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆。

本发明的第四个目的在于提出一种安全带检测系统。

本发明的第五个目的在于提出另一种车辆。

本发明的第六个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的安全带检测装置，包括：

司乘人员识别模块，用于采集座椅上的生命特征数据；

安全带伸缩长度监测模块，用于检测所述座椅上的安全带当前实际拉伸长度；

安全带扣紧监测模块，用于检测所述座椅上的安全带是否卡入锁扣中；

信号处理模块，用于获取所述司乘人员识别模块采集到的生命特征数据，并获取所述安全带伸缩长度监测模块检测到的所述安全带当前实际拉伸长度，并获取所述安全带扣紧监测模块的检测结果，并根据所述采集到的生命特征数据、安全带当前实际拉伸长度和检测结果，判断所述座椅上的安全带是否系好。

本发明实施例的安全带检测装置，通过信号处理模块收集司乘人员识别模块采集到的人体生命特征，并根据人体生命特征数据得出判定落在座椅上的是人或者物品，以及得出人体的体积，再由安全带类型、安全带卡入锁扣信号结合体积按一定的计算方式计算出安全带理论拉伸长度，再次将人体体积结跟储存的数据库人体体积表对应的标准体重进行对比得出一个理论体重，将理论体重跟实际采集的体重进行对比得出一个误差值，最后利用实际安全带伸缩距离辅以相应标准进行综合分析，可以有效地判定司乘人员是否真实系好安全带，可以防止某些人投机取巧在系安全带上作假，或者座椅放置物品时系统误判安全带未系，提高了安全带检测结果的准确性。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的安全带检测方法，包括：

在检测到车辆的电源档位处于ON档或所述车辆处于运行状态时，控制人体生命特征传感器采集对应座椅上的生命特征数据；

根据所述人体生命特征传感器采集到的生命特征数据，判断是否有人落座在所述对应座椅上；

在判断有人落座在所述对应座椅上时，检测所述对应座椅上的安全带是否卡入锁扣中；

在检测到所述对应座椅上的安全带卡入锁扣中时，获取所述对应座椅的安全带理论拉伸长度和安全带当前实际拉伸长度；

计算所述安全带理论拉伸长度与所述安全带当前实际拉伸长度之间的差值，并根据所述差值判断所述对应座椅上的安全带是否系好。

本发明实施例的安全带检测方法，可通过收集司乘人员识别模块采集到的人体生命特征，并根据人体生命特征数据得出判定落在座椅上的是人或者物品，以及得出人体的体积，再由安全带类型、安全带卡入锁扣信号结合体积按一定的计算方式计算出安全带理论拉伸长度，再次将人体体积结跟储存的数据库人体体积表对应的标准体重进行对比得出一个理论体重，将理论体重跟实际采集的体重进行对比得出一个误差值，最后利用实际安全带伸缩距离辅以相应标准进行综合分析，可以有效地判定司乘人员是否真实系好安全带，可以防止某些人投机取巧在系安全带上作假，或者座椅放置物品时系统误判安全带未系，提高了安全带检测结果的准确性。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的车辆，包括：本发明第一方面实施例所述的安全带检测装置；车身控制模块，用于向所述信号处理模块提供所述车辆当前的电源档位信号；车速监测模块，用于采集所述车辆的实时车速信号，并将采集到的车速信号发送给所述信号处理模块；其中，所述信号处理模块在根据所述电源档位信号判断所述车辆处于ON档，或者根据所述车速信号判断所述车辆处于运行状态时，控制所述司乘人员识别模块、安全带伸缩长度监测模块和安全带扣紧监测模块进行信号采集，并根据采集的信号判断所述车辆上座椅的安全带是否系好。

本发明实施例的车辆，可通过收集司乘人员识别模块采集到的人体生命特征，并根据人体生命特征数据得出判定落在座椅上的是人或者物品，以及得出人体的体积，再由安全带类型、安全带卡入锁扣信号结合体积按一定的计算方式计算出安全带理论拉伸长度，再次将人体体积结跟储存的数据库人体体积表对应的标准体重进行对比得出一个理论体重，将理论体重跟实际采集的体重进行对比得出一个误差值，最后利用实际安全带伸缩距离辅以相应标准进行综合分析，可以有效地判定司乘人员是否真实系好安全带，可以防止某些人投机取巧在系安全带上作假，或者座椅放置物品时系统误判安全带未系，提高了安全带检测结果的准确性。另外，可以解决现有技术中车内安全带监测与车外交通监控设备未能很好结合利用的问题，原有交通部门监控摄像头可保留图像识别方式，在基础上设定监控设备去识别本发明所提出的安全带检测装置所提供的安全带状态信息，则可有效监控到各个行驶车辆内所有座椅的安全带是否系好，同时也不违反司乘人员的个人隐私，提高了车辆违规情况的识别率。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的安全带检测系统，包括：本发明第三方面实施例所述的车辆；交管部监控设备，用于在监测到所述车辆行驶至预先设定的监控区域内时，建立与所述车辆的无线通信链接，并向所述车辆发送请求信号，并接收所述车辆根据所述请求信号反馈的所述座椅上的安全带检测结果，并在根据所述安全带检测结果确定所述座椅上的安全带未系好时，生成针对所述车辆的交通违章信息。

本发明实施例的安全带检测系统，可通过收集司乘人员识别模块采集到的人体生命特征，并根据人体生命特征数据得出判定落在座椅上的是人或者物品，以及得出人体的体积，再由安全带类型、安全带卡入锁扣信号结合体积按一定的计算方式计算出安全带理论拉伸长度，再次将人体体积结跟储存的数据库人体体积表对应的标准体重进行对比得出一个理论体重，将理论体重跟实际采集的体重进行对比得出一个误差值，最后利用实际安全带伸缩距离辅以相应标准进行综合分析，可以有效地判定司乘人员是否真实系好安全带，可以防止某些人投机取巧在系安全带上作假，或者座椅放置物品时系统误判安全带未系，提高了安全带检测结果的准确性。另外，可以解决现有技术中车内安全带监测与车外交通监控设备未能很好结合利用的问题，原有交通部门监控摄像头可保留图像识别方式，在基础上设定监控设备去识别本发明所提出的安全带检测装置所提供的安全带状态信息，则可有效监控到各个行驶车辆内所有座椅的安全带是否系好，同时也不违反司乘人员的个人隐私，提高了车辆违规情况的识别率。

为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出的车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明第二方面实施例所述的安全带检测方法。

为达到上述目的，本发明第六方面实施例提出的非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本发明第二方面实施例所述的安全带检测方法。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的安全带检测装置的结构示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的安全带检测装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的司乘人员识别模块、安全带伸缩长度监测模块和安全带扣紧监测模块的安装位置的示例图；

图4是根据本发明实施例的三点式安全带的示意图；

图5是根据本发明实施例的体温传感器、腿距传感器和体重传感器的位置关系的示意图；

图6是根据本发明一个实施例的安全带检测方法的流程图；

图7是根据本发明一个实施例的车辆的结构示意图；

图8是根据本发明一个实施例的安全带检测系统的结构示意图；

图9是根据本发明另一个实施例的车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的安全带检测装置、方法、系统和车辆。

图1是根据本发明一个实施例的安全带检测装置的结构示意图。需要说明的是，本发明实施例的安全带检测装置可应用于车辆上。

如图1所示，该安全带检测装置100可以包括：司乘人员识别模块110、安全带伸缩长度监测模块120、安全带扣紧监测模块130和信号处理模块140。

具体地，司乘人员识别模块110用于采集座椅上的生命特征数据。作为一种示例，如图2所示，司乘人员识别模块110可包括：体温传感器111。其中，体温传感器111可用于采集所述座椅上的人体体温。

安全带伸缩长度监测模块120用于检测座椅上的安全带当前实际拉伸长度。作为一种示例，安全带伸缩长度监测模块120可以是位移传感器或其他相关传感器。需要说明的是，目前市场上的安全带具有多种类型，例如，目前安全带类型按型式可划分为：两点式安全带、三点式安全带、四点式安全带、五点式(如儿童座椅)安全带，其中，三点式安全带使用最为广泛。在本发明的实施例中，安全带伸缩长度监测模块120可根据车辆的安全带类型，检测所述车辆中当前座椅上的安全带实际拉伸距离。

安全带扣紧监测模块130用于检测座椅上的安全带是否卡入锁扣中。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，司乘人员识别模块110、安全带伸缩长度监测模块120和安全带扣紧监测模块130的安装位置可如图3所示，例如，司乘人员识别模块110可设置在座椅的表面之下，安全带伸缩长度监测模块120可设置在座椅安全带的拉伸出口处，安全带扣紧监测模块130卡设置在安全带卡扣处。

信号处理模块140用于获取司乘人员识别模块110采集到的生命特征数据，并获取安全带伸缩长度监测模块120检测到的安全带当前实际拉伸长度，并获取安全带扣紧监测模块130的检测结果，并根据采集到的生命特征数据、安全带当前实际拉伸长度和检测结果，判断座椅上的安全带是否系好。

举例而言，信号处理模块140可根据所述体温传感器采集到的温度判断是否有人落座在所述座椅上，例如，采集到的温度是否大于或等于预设温度，若是，则可判定有人落座在所述座椅上，此时可判断所述检测结果是否为所述座椅上的安全带卡入锁扣中，若是，则计算所述座椅的安全带理论拉伸长度与所述安全带当前实际拉伸长度之间的差值，并根据所述差值判断所述座椅上的安全带是否系好。

需要说明的是，在本发明的实施例中，安全带理论拉伸长度可以是预先设定的，也可以是根据当前座椅上乘客的体积来计算得到的。其中，在本发明的一个实施例中，座椅上乘客的体积可根据司乘人员识别模块采集的生命特征数据进行计算而得到的。举例而言，如图2所示，该司乘人员识别模块110还可包括：人体模型三维扫描仪探头112和腿距传感器113。其中，人体模型三维扫描仪探头112可用于对所述座椅上的乘客进行三维扫描，得到落座在所述座椅上的乘客的三维立体模型数据；腿距传感器113可用于检测所述座椅上的乘客两腿之间的距离。

作为一种示例，人体模型三维扫描仪探头112可安装在座椅正上方顶棚位置，安装的角度调整在最佳扫描的位置。在扫描人体三维立体模型数据时，探人体模型三维扫描仪头是固定式的不可调整位置，扫描时角度会有一些偏差，有些阴影地方扫描不到或者数据不是很准确，故要加以腿距(即落座在座椅上的乘客两腿之间的距离)来辅以确定人体三维立体数据的准确性。司乘人员识别模块110可将采集到的三维立体模型数据和腿距数据发送给信号处理模块140。

在本发明的实施例中，信号处理模块140在接收到司乘人员识别模块110发送的三维立体模型数据和腿距数据时，可根据所述三维立体模型数据和腿距数据计算出所述乘客的体积，例如，可利用人体三维立体模型体积计算公式计算出乘客的体积。信号处理模块140在获得乘客的体积之后，根据所述乘客的体积和预设的公式计算出所述座椅的安全带理论拉伸长度，并计算所述安全带理论拉伸长度与所述安全带当前实际拉伸长度之间的差值，并根据所述差值判断所述座椅上的安全带是否系好。

可以理解，信号处理模块140判定各个座椅的安全带是否系好，除通过安全带扣紧监测模块130监测安全带是否扣紧到位之外，最关键的是需要判定安全带当前实际拉伸长度L是否与安全带理论拉伸长度ln一致，安全带理论拉伸长度ln需要信号处理模块140根据当前落座乘客体积V计算得来，其计算关系式(即所述预设的公式)为

其中，ΔS表示着落乘人员所增加的额外面积，以通用的三点式安全带类型为例，如图4所示，a点为车内舱壁固定安全带的上定点，b点为车内舱壁固定安全带的上定点，c点为安全带扣入点，当无人或任何物品放置位置时，将安全带拉伸到扣入安全带锁扣中，当前a点到c点的安全带长度l’为一个固定值，a、b、c三点所形成的面积也是一个固定值，当有人落座并系好安全带时，a点到c点将形成一个弧线，该弧长ln为当前落乘人员所系安全带的长度，ln的值由代入人体后膨胀的面积ΔS结合弧形公式计算得出，而ΔS则由落座人体的体积V决定。

也就是说，信号处理模块140在获得乘客的体积之后，可根据所述乘客的体积和预设的公式计算出所述乘客落入座椅后所增加的额外面积ΔS，之后，可根据弧形公式和所述额外面积ΔS即可计算出所述安全带理论拉伸长度ln。

为了使得检测结果更加精准，可将所述差值和一个误差值进行比对，并根据比对结果判断所述座椅上的安全带是否系好。其中，在本发明的实施例中，所述误差值可根据测量的座椅上乘客的实际体重与理论体重而获得。可选地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，该司乘人员识别模块110还可包括：体重传感器114。体重传感器114可用于测量所述座椅上的乘客的体重。其中，在本发明的实施例中，信号处理模块140可从预设的人体标准体积与体重的对应关系表中，找出与所述乘客的体积对应的理论体重，并根据所述体重传感器测量的实际体重与所述理论体重，生成误差值，这样，可根据所述差值和所述误差值判断所述座椅上的安全带是否系好。例如，可将所述差值与误差值的绝对值进行大小比对，若所述差值的绝对值大于所述误差值的绝对值，则判定座椅上的安全带未系好，若所述差值的绝对值小于或等于所述误差值的绝对值，则判定座椅上的安全带已系好。又如，可判断所述差值是否落入所述误差值的范围内，若是，则判定座椅上的安全带已系好，否则判定座椅上的安全带未系好。

可以理解，由于人体存在高矮胖瘦，人体单位密度比存在一定差异，因此信号处理模块140在进行安全带当前实际拉伸长L与安全带理论拉伸长度ln对比之前，还需要将司乘人员识别模块110所提供当前落乘人员的体重值与预定义的落座人员体积所形成的理论重量值相对比，该理论重量值是根据国际公认的体重指数所得，即人体标准单位体积所对应的重量为恒定的值，若是落座人员的实际体重值大于或小于理论值时，则信号处理模块140在进行安全带当前实际拉伸长L与安全带理论拉伸长度ln对比之时，将引入误差值，比如，引入-10cm至+10cm的误差范围，即，L＝ln+ε，具体的误差值ε与实际体重ΔG及理论体重G之比是一种正弦关系，即(ε＝sinΔG/G)。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，司乘人员识别模块110中的体温传感器111、腿距传感器113和体重传感器114的位置关系可如图5所示，其中，腿距传感器113可以是由两个红外传感器组成，这两个红外传感器分别设置在座椅的两侧，以便测得乘客人员两腿之间的距离。

为了使得本领域技术人员更加清楚地了解本发明实施例的安全带检测装置的工作原理和流程，下面将举例进行说明。

举例而言：1)整车电源档位上到ON档电时或车辆处于启动运行状态时，车身控制模块给所有ON档的模块供电，车速监测模块将车辆实时车速信号发给信号处理模块140。安全带检测装置开始工作，各个座椅位置上的司乘人员识别模块110、安全带伸缩长度监测模块120、安全带扣紧监测模块130、信号处理模块140开始进入工作状态。此时车载仪表或多媒体提醒驾驶员车上是否有装载儿童座椅，驾驶员设置操作安装儿童座椅的位置，信号处理模块140从多媒体或仪表获取到当前车辆某个座椅位置加装了儿童座椅，由于儿童安全座椅使用有专门的法律法规要求，本发明不提供其安全带识别方式，因此信号处理模块140将视为安全带系好，信号处理模块140将安装儿童座椅的位置安全带系好信号发送给车载仪表或多媒体，未安装儿童桌椅的位置将进行进一步工作。

2)信号处理模块140首先向司乘人员识别模块110请求未安装儿童桌椅位置的人体体温数据。体温传感器111开始采集人体体温，体温传感器111将体温数据发送给司乘人员识别模块110，信号处理模块140接收到司乘人员识别模块110发送的体温数据后立刻判定是人或物体。例如，当未有体温时，将视为座椅上是随车物品，信号处理模块140默认判定为系好安全带，将安全带系好信号发送给车载仪表或者多媒体；当有体温时，将进行下一步。

3)信号处理模块140向安全带扣紧监测模块130请求落座人员安全带扣紧信号，安全带扣紧监测模块130检测车上落座人员的安全带扣紧信号。信号处理模块140接收到信号后判断当前座椅位置的安全带是否系上(安全带是否已卡在锁紧器中)，若是安全带未系上，信号处理模块140发出该座椅位置安全带未系好的信号，不同的座椅位置用不同的信号定义，以便车载仪表或多媒体显示设备识别；若是某个或某些或全部位置安全带已系好，则执行下一步。

4)信号处理模块140向司乘人员识别模块110请求人体模型、腿距数据，人体模型三维扫描仪探头112扫描人体的三维立体模型数据，腿距传感器113同时采集两腿的距离(其中，腿距≈腰距/2)。人体模型可直接通过扫描人体获得人体三维立体数据，人体模型三维扫描仪探头112安装位置在座椅正上方顶棚位置，安装的角度调整在最佳扫描的位置。在扫描人体三维立体模型数据时，探头是固定式的不可调整位置，扫描时角度会有一些偏差，有些阴影地方扫描不到或者数据不是很准确，故要加以腿距来辅以确定人体三维立体数据的准确性。司乘人员识别模块110将人体模型、腿距数据发送给信号处理模块140，信号处理模块140收到数据可以直接获得人体体积V。得出人体体积后，信号处理模块140将从存储的人体标准体积与体重的关系对应表中找出与获得的人体体积V对应的体重，并将该体重作为理论体重G，并进行下一步。

5)信号处理模块140结合安全带类型及人体体积，按照安全带上的点跟点之间的距离按一定的计算方式计算出安全带理论拉伸长度ln。安全带类型在出厂之前就会在每个座椅上设定好，存储在信号处理模块140中。因安全带分两点式(a、b)、三点式(c)、四点式(d、e、f)，所以在计算方式上有所不同。在计算出安全带理论拉伸长度ln，则将进行下一步。

6)信号处理模块140再次向司乘人员识别模块110请求落座人员人体体重数据，体重传感器114采集人体实际体重ΔG，司乘人员识别模块110将落座人员的体重数据发送给信号处理模块140。信号处理模块140收到数据后将实际体重ΔG跟之前计算出的理论体重G进行对比，得出一个误差值ε，则进行下一步。

7)信号处理模块140向安全带伸缩长度监测模块120请求落座人员系安全带拉伸长度信号，安全带伸缩长度监测模块120实时检测当前座位落座人员系安全的实际拉伸长度L，将数据发送给信号处理模块140。信号处理模块140收到数据后将结合安全带理论拉伸长度ln与安全带当前实际拉伸长度L进行对比，信号处理模块140判定安全带是否系好的标准是安全带当前实际拉伸长度L是等于安全带理论拉伸长度ln加体重误差值L＝ln+ε。若是安全带当前实际拉伸长度L超出所允许的误差范围，则表示该位置的乘客未系好安全带，安全带拉伸过长时保护作用会降低，安全带拉伸过短时存在投机取巧在系安全带上作假的嫌疑，两种情况都会造成一定安全隐患，信号处理模块140亦会发出该座椅位置安全带未系好的信号发送给车载仪表，车载仪表可以图形化及文字提示或语音播报“安全带系过长/过短，请系好安全带”；若是安全带伸缩长度在所允许的误差范围之内，则信号处理模块140会发出系好安全带的座椅信号给车载仪表或多媒体显示设备。

以上分析过程信号处理模块140将在极短的时间内完成，当车辆未行驶(如车速监测模块检测到车速为0)时，信号处理模块140以一个较慢周期发送对应座椅安全带未系好信号；若是车速不为0或大于某个设定值(实际情况根据法规对于车辆行驶状态定义)时，则信号处理模块140判定车辆在行驶状态，此时信号处理模块140以一个较快周期发送对应位置安全带未系好信号。

在本发明的实施例中，车载仪表或者车上其他显示设备(主要针对车内显示及警示各个座椅位置安全带是否系好状态的)实时接收信号处理模块140传递的信号，若接收到信号处理模块140发来车上某一或某些位置安全带未系好的信号，则根据信号发送的周期来图形化显示及文字提示并蜂鸣警示车内某个或某些位置人员的安全带未系好，有条件的还可以通过语音播报方式警示车内对应位置人员需系好安全带，当信号处理模块140以一个较快周期发送对应位置安全带未系好信号时，警示的频率将加快；若接收到信号处理模块140发来车上所有位置安全带均系好的信号，则不做该项警示。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，车辆上具有多个座椅，每个座椅上分别设有一个安全带检测装置，即通过安全带检测装置检测其对应的座椅上的安全带是否系好。在本发明的另一个实施例中，车辆上具有多个座椅，每个座椅上均具有司乘人员识别模块、安全带伸缩长度监测模块、安全带扣紧监测模块，为整车配置一个信号处理模块。也就是说，信号处理模块作为车内安全带检测装置最核心的部件，可以整车配置一个信号处理模块，也可以每个座椅位置都配置一个信号处理模块，实际配置情况根据车辆复杂程度决定。

根据本发明实施例的安全带检测装置，通过信号处理模块收集司乘人员识别模块采集到的人体生命特征，并根据人体生命特征数据得出判定落在座椅上的是人或者物品，以及得出人体的体积，再由安全带类型、安全带卡入锁扣信号结合体积按一定的计算方式计算出安全带理论拉伸长度，再次将人体体积结跟储存的数据库人体体积表对应的标准体重进行对比得出一个理论体重，将理论体重跟实际采集的体重进行对比得出一个误差值，最后利用实际安全带伸缩距离辅以相应标准进行综合分析，可以有效地判定司乘人员是否真实系好安全带，可以防止某些人投机取巧在系安全带上作假，或者座椅放置物品时系统误判安全带未系，提高了安全带检测结果的准确性。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种安全带检测方法。

图6是根据本发明一个实施例的安全带检测方法的流程图。

如图6所示，该安全带检测方法可以包括：

S610，在检测到车辆的电源档位处于ON档或车辆处于运行状态时，控制人体生命特征传感器采集对应座椅上的生命特征数据。

S620，根据人体生命特征传感器采集到的生命特征数据，判断是否有人落座在对应座椅上。

作为一种示例，所述人体生命特征传感器可包括体温传感器。其中，在本示例中，所述生命特征数据可为温度数据，可判断体温传感器采集到的温度是否大于或等于预设温度，并在判断所述体温传感器采集到的温度大于或等于预设温度时，判定有人落座在所述对应座椅上。可选地，在判断所述体温传感器采集到的温度小于预设温度时，可判定座椅上无人，此时可默认该座椅的安全带已系好。

S630，在判断有人落座在对应座椅上时，检测对应座椅上的安全带是否卡入锁扣中。

S640，在检测到对应座椅上的安全带卡入锁扣中时，获取对应座椅的安全带理论拉伸长度和安全带当前实际拉伸长度。

可选地，通过计算落在座椅上的乘客人员的体积，并根据该乘客体积获得座椅的安全带理论拉伸长度。作为一种可能实现方式的示例，所述人体生命特征传感器还包括人体模型三维扫描仪探头和腿距传感器，其中，所述人体模型三维扫描仪探头可用于对所述对应座椅上的乘客进行三维扫描，得到落座在所述对应座椅上的乘客的三维立体模型数据；所述腿距传感器可用于检测所述对应座椅上的乘客两腿之间的距离。

其中，在本示例中，在检测到对应座椅上的安全带卡入锁扣中时，可根据所述三维立体模型数据和两腿之间的距离计算出所述乘客的体积，并根据所述乘客的体积和预设的公式计算出所述对应座椅的安全带理论拉伸长度。在本发明的实施例中，可通过安全带伸缩长度监测模块检测所述座椅上的安全带当前实际拉伸长度，从而可以获得所述座椅上的安全带当前实际拉伸长度。

S650，计算安全带理论拉伸长度与安全带当前实际拉伸长度之间的差值，并根据差值判断对应座椅上的安全带是否系好。

可选地，计算安全带理论拉伸长度与安全带当前实际拉伸长度之间的差值，并将所述差值和误差值进行比对，根据对比结果判断对应座椅上的安全带是否系好。

其中，在本发明的实施例中，所述误差值可以根据所述乘客的体重来计算的。作为一种示例，所述人体生命特征传感器还包括用于测量所述对应座椅上的乘客的体重的体重传感器。在本示例中，可从预设的人体标准体积与体重的对应关系表中，找出与所述乘客的体积对应的理论体重，并根据所述体重传感器测量的实际体重与所述理论体重，生成误差值，这样，可根据所述差值和所述误差值判断所述对应座椅上的安全带是否系好。例如，可将所述差值与误差值的绝对值进行大小比对，若所述差值的绝对值大于所述误差值的绝对值，则判定座椅上的安全带未系好，若所述差值的绝对值小于或等于所述误差值的绝对值，则判定座椅上的安全带已系好。又如，可判断所述差值是否落入所述误差值的范围内，若是，则判定座椅上的安全带已系好，否则判定座椅上的安全带未系好。

为了提升用户体验，使得驾驶人员了解到车辆上某个或某些位置上的安全带未系好，可选地，在本发明的一个实施例中，在判断所述对应座椅上的安全带未系好时，可生成针对所述对应座椅上的安全带未系好的通知信号，并将所述通知信号发送至车辆上的车载仪表或显示屏，以使所述车载仪表或显示屏在接收到所述通知信号时，按照预设的报警方式进行报警警示。

例如，车载仪表在接收到所述通知信号时，可通过图形显示、文字显示、和/或语音播报等方式进行报警警示，以提醒哪个或哪些位置上的安全带未系好。

为了能够让交管部了解到哪个或哪些车辆具有违规情况，可选地，在本发明的一个实施例中，在接收到交管部监控设备发送的请求信号时，根据所述请求信号将针对所述对应座椅上的安全带检测结果反馈给所述交管部监控设备。也就是说，安全带监测装置在检测到车辆上所有座椅的安全带状态信号(包括安全带已系好或安全带未系好)，并在车辆行驶到交通部门设定的监控区域且接收到交管部监控设备发送的请求信号时，将车辆上所有座椅上的安全带检测结果反馈给所述交管部监控设备。交管部监控设备在接收到车辆反馈的所有座椅上的安全带检测结果时，可根据所述安全带检测结果确定所述座椅上的安全带未系好时，生成针对所述车辆的交通违章信息。由此，通过收集的人体生命特征数据得出判定落在座位上的是人或者物品，以及得出人体的体积，再由安全带类型、安全带卡入锁扣信号结合体积按一定的计算方式计算出安全带理论拉伸长度，再次将人体体积结跟储存的数据库人体体积表对应的标准体重进行对比得出一个理论体重，将理论体重跟实际采集的体重进行对比得出一个误差值，最后利用实际安全带伸缩距离辅以相应标准进行综合分析，可以有效地判定司乘人员是否真实系好安全带，提高了检测准确性，从而使得生成的交通违章信息更具有说明力，提高了交管部监控设备对车辆的违规行为的识别率。

根据本发明实施例的安全带检测方法，通过收集司乘人员识别模块采集到的人体生命特征，并根据人体生命特征数据得出判定落在座椅上的是人或者物品，以及得出人体的体积，再由安全带类型、安全带卡入锁扣信号结合体积按一定的计算方式计算出安全带理论拉伸长度，再次将人体体积结跟储存的数据库人体体积表对应的标准体重进行对比得出一个理论体重，将理论体重跟实际采集的体重进行对比得出一个误差值，最后利用实际安全带伸缩距离辅以相应标准进行综合分析，可以有效地判定司乘人员是否真实系好安全带，可以防止某些人投机取巧在系安全带上作假，或者座椅放置物品时系统误判安全带未系，提高了安全带检测结果的准确性。另外，可以解决现有技术中车内安全带监测与车外交通监控设备未能很好结合利用的问题，原有交通部门监控摄像头可保留图像识别方式，在基础上设定监控设备去识别本发明所提出的安全带检测装置所提供的安全带状态信息，则可有效监控到各个行驶车辆内所有座椅的安全带是否系好，同时也不违反司乘人员的个人隐私，提高了车辆违规情况的识别率。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种车辆。

图7是根据本发明一个实施例的车辆的结构示意图。如图7所示，该车辆700包括：安全带检测装置100、车身控制模块200和车速监测模块300。

其中，安全带检测装置100的功能描述可参见上述图1至图5所示的安全带检测装置的功能描述，在此不再赘述。

车身控制模块200用于向信号处理模块140提供车辆当前的电源档位信号。

车速监测模块300用于采集车辆的实时车速信号，并将采集到的车速信号发送给信号处理模块140。

其中，信号处理模块140在根据电源档位信号判断车辆处于ON档，或者根据车速信号判断车辆处于运行状态时，控制司乘人员识别模块110、安全带伸缩长度监测模块120和安全带扣紧监测模块130进行信号采集，并根据采集的信号判断车辆上座椅的安全带是否系好。

可选地，在本发明的一个实施例中，如图7所示，该车辆700还可包括：车载仪表或显示屏400和无线通信模块500。其中，车载仪表或显示屏400用于接收信号处理模块140发送的座椅上安全带未系好的通知信号时，按照预设的报警方式进行报警警示。

无线通信模块500用于在接收到交管部监控设备发送的请求信号时，根据所述请求信号将针对所述对应座椅上的安全带检测结果反馈给所述交管部监控设备。例如，无线通信模块500在接收到车内的信号处理模块发来的车上某一或某些位置安全带未系好的信号(或都系好安全带的信号)，并在监测到车辆行驶到交通部门设定的监控区域内，且接收到由交通部门设定的监控设备发送的请求信号电波时，可在一定时间内作出应答，即将车内安全带信号(如车上某一或某些位置安全带未系好的信号，或者都系好安全带的信号)以一定频率的电波无线方式发送给交管部监控设备。

交通部门在原有监测安全带的监控系统上，设定相关监控设备去检测车辆传递安全带的信号。当车辆在距离监控设备一定距离时，监控设备以无线通信方式将一定频率电波向车辆上的无线通信模块发送信号请求，无线通信模块500在一定的时间内作出应答，将车内安全带信号状态发送给交通部门设定的监控设备，监测摄像头同时拍照。交管部监控设备接收到车辆上的各座椅安全带信号，将信号处理后或原信号同照片一同上传给交管部门系统；若接收到信号处理模块发来车上所有位置安全带均系好的信号，则也将安全带均系好状态信号传递给交管部监控设备。

根据本发明实施例的车辆，可通过收集司乘人员识别模块采集到的人体生命特征，并根据人体生命特征数据得出判定落在座椅上的是人或者物品，以及得出人体的体积，再由安全带类型、安全带卡入锁扣信号结合体积按一定的计算方式计算出安全带理论拉伸长度，再次将人体体积结跟储存的数据库人体体积表对应的标准体重进行对比得出一个理论体重，将理论体重跟实际采集的体重进行对比得出一个误差值，最后利用实际安全带伸缩距离辅以相应标准进行综合分析，可以有效地判定司乘人员是否真实系好安全带，可以防止某些人投机取巧在系安全带上作假，或者座椅放置物品时系统误判安全带未系，提高了安全带检测结果的准确性。另外，可以解决现有技术中车内安全带监测与车外交通监控设备未能很好结合利用的问题，原有交通部门监控摄像头可保留图像识别方式，在基础上设定监控设备去识别本发明所提出的安全带检测装置所提供的安全带状态信息，则可有效监控到各个行驶车辆内所有座椅的安全带是否系好，同时也不违反司乘人员的个人隐私，提高了车辆违规情况的识别率。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种安全带检测系统。

图8是根据本发明一个实施例的安全带检测系统的结构示意图。如图8所示，该安全带检测系统可以包括：车辆700和交管部监控设备800。

其中，车辆700的功能描述可参见上述图7所示的车辆的功能描述，在此不再赘述。

交管部监控设备800可用于在监测到车辆700行驶至预先设定的监控区域内时，建立与车辆的无线通信链接，并向车辆700发送请求信号，并接收车辆700根据请求信号反馈的座椅上的安全带检测结果，并在根据安全带检测结果确定座椅上的安全带未系好时，生成针对车辆700的交通违章信息。

根据本发明实施例的安全带检测系统，可通过收集司乘人员识别模块采集到的人体生命特征，并根据人体生命特征数据得出判定落在座椅上的是人或者物品，以及得出人体的体积，再由安全带类型、安全带卡入锁扣信号结合体积按一定的计算方式计算出安全带理论拉伸长度，再次将人体体积结跟储存的数据库人体体积表对应的标准体重进行对比得出一个理论体重，将理论体重跟实际采集的体重进行对比得出一个误差值，最后利用实际安全带伸缩距离辅以相应标准进行综合分析，可以有效地判定司乘人员是否真实系好安全带，可以防止某些人投机取巧在系安全带上作假，或者座椅放置物品时系统误判安全带未系，提高了安全带检测结果的准确性。另外，可以解决现有技术中车内安全带监测与车外交通监控设备未能很好结合利用的问题，原有交通部门监控摄像头可保留图像识别方式，在基础上设定监控设备去识别本发明所提出的安全带检测装置所提供的安全带状态信息，则可有效监控到各个行驶车辆内所有座椅的安全带是否系好，同时也不违反司乘人员的个人隐私，提高了车辆违规情况的识别率。

为了实现上述实施例，本发明还提出了另一种车辆。

图9是根据本发明另一个实施例的车辆的结构示意图。如图9所示，该车辆900可以包括：存储器910、处理器920及存储在存储器910并可在处理器920上运行的计算机程序930，处理器920执行计算机程序930时，实现本发明上述任一个实施例所述的安全带检测方法。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本发明上述任一个实施例所述的安全带检测方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种安全带检测装置，其特征在于，包括：

司乘人员识别模块，用于采集座椅上的生命特征数据；

安全带伸缩长度监测模块，用于检测所述座椅上的安全带当前实际拉伸长度；

安全带扣紧监测模块，用于检测所述座椅上的安全带是否卡入锁扣中；

信号处理模块，用于获取所述司乘人员识别模块采集到的生命特征数据，并获取所述安全带伸缩长度监测模块检测到的所述安全带当前实际拉伸长度，并获取所述安全带扣紧监测模块的检测结果，并根据所述采集到的生命特征数据、安全带当前实际拉伸长度和检测结果，判断所述座椅上的安全带是否系好；

所述司乘人员识别模块包括：

体温传感器，用于采集所述座椅上的人体体温；其中，所述信号处理模块具体用于：在所述体温传感器采集到的温度大于或等于预设温度时，判定有人落座在所述座椅上，并根据所述检测结果和安全带当前实际拉伸长度，判断所述座椅上的安全带是否系好；

人体模型三维扫描仪探头，用于对所述座椅上的乘客进行三维扫描，得到落座在所述座椅上的乘客的三维立体模型数据；腿距传感器，用于检测所述座椅上的乘客两腿之间的距离；其中，所述信号处理模块具体用于：在所述体温传感器采集到的温度大于或等于预设温度时，判定有人落座在所述座椅上，并在所述检测结果为所述座椅上的安全带卡入锁扣中时，获取所述乘客的三维立体模型数据和所述乘客两腿之间的距离，并根据所述三维立体模型数据和两腿之间的距离计算出所述乘客的体积，根据所述乘客的体积和预设的公式计算出所述座椅的安全带理论拉伸长度，并计算所述安全带理论拉伸长度与所述安全带当前实际拉伸长度之间的差值，并根据所述差值判断所述座椅上的安全带是否系好；

体重传感器，用于测量所述座椅上的乘客的体重；其中，所述信号处理模块还用于：从预设的人体标准体积与体重的对应关系表中，找出与所述乘客的体积对应的理论体重，并根据所述体重传感器测量的实际体重与所述理论体重，生成误差值，并根据所述差值和所述误差值判断所述座椅上的安全带是否系好。

2.一种安全带检测方法，其特征在于，包括：

在检测到车辆的电源档位处于ON档或所述车辆处于运行状态时，控制人体生命特征传感器采集对应座椅上的生命特征数据；

根据所述人体生命特征传感器采集到的生命特征数据，判断是否有人落座在所述对应座椅上；

在判断有人落座在所述对应座椅上时，检测所述对应座椅上的安全带是否卡入锁扣中；

在检测到所述对应座椅上的安全带卡入锁扣中时，获取所述对应座椅的安全带理论拉伸长度和安全带当前实际拉伸长度；

计算所述安全带理论拉伸长度与所述安全带当前实际拉伸长度之间的差值，并根据所述差值判断所述对应座椅上的安全带是否系好；

所述人体生命特征传感器还包括：

人体模型三维扫描仪探头和腿距传感器，其中，所述人体模型三维扫描仪探头，用于对所述对应座椅上的乘客进行三维扫描，得到落座在所述对应座椅上的乘客的三维立体模型数据；所述腿距传感器，用于检测所述对应座椅上的乘客两腿之间的距离；其中，所述获取所述对应座椅的安全带理论拉伸长度，包括：根据所述三维立体模型数据和两腿之间的距离计算出所述乘客的体积；根据所述乘客的体积和预设的公式计算出所述对应座椅的安全带理论拉伸长度；

所述人体生命特征传感器还包括：

用于测量所述对应座椅上的乘客的体重的体重传感器；所述根据所述差值判断所述对应座椅上的安全带是否系好，包括：从预设的人体标准体积与体重的对应关系表中，找出与所述乘客的体积对应的理论体重；根据所述体重传感器测量的实际体重与所述理论体重，生成误差值；根据所述差值和所述误差值判断所述对应座椅上的安全带是否系好。

3.如权利要求2所述的安全带检测方法，其特征在于，所述人体生命特征传感器包括体温传感器；所述根据所述人体生命特征传感器采集到的生命特征数据，判断是否有人落座在所述对应座椅上，包括：

判断所述体温传感器采集到的温度是否大于或等于预设温度；

在判断所述体温传感器采集到的温度大于或等于预设温度时，判定有人落座在所述对应座椅上。

4.如权利要求2至3中任一项所述的安全带检测方法，其特征在于，还包括：

在判断所述对应座椅上的安全带未系好时，生成针对所述对应座椅上的安全带未系好的通知信号；

将所述通知信号发送至车辆上的车载仪表或显示屏，以使所述车载仪表或显示屏在接收到所述通知信号时，按照预设的报警方式进行报警警示。

5.如权利要求2至3中任一项所述的安全带检测方法，其特征在于，还包括：

在接收到交管部监控设备发送的请求信号时，根据所述请求信号将针对所述对应座椅上的安全带检测结果反馈给所述交管部监控设备。

6.一种车辆，其特征在于，包括：

如权利要求1中所述的安全带检测装置；

车身控制模块，用于向所述信号处理模块提供所述车辆当前的电源档位信号；

车速监测模块，用于采集所述车辆的实时车速信号，并将采集到的车速信号发送给所述信号处理模块；

其中，所述信号处理模块在根据所述电源档位信号判断所述车辆处于ON档，或者根据所述车速信号判断所述车辆处于运行状态时，控制所述司乘人员识别模块、安全带伸缩长度监测模块和安全带扣紧监测模块进行信号采集，并根据采集的信号判断所述车辆上座椅的安全带是否系好。

7.如权利要求6所述的车辆，其特征在于，还包括：

车载仪表或显示屏，用于接收所述信号处理模块发送的座椅上安全带未系好的通知信号时，按照预设的报警方式进行报警警示；

无线通信模块，用于在接收到交管部监控设备发送的请求信号时，根据所述请求信号将针对所述对应座椅上的安全带检测结果反馈给所述交管部监控设备。

8.一种安全带检测系统，其特征在于，包括：

如权利要求6或7所述的车辆；

交管部监控设备，用于在监测到所述车辆行驶至预先设定的监控区域内时，建立与所述车辆的无线通信链接，并向所述车辆发送请求信号，并接收所述车辆根据所述请求信号反馈的所述座椅上的安全带检测结果，并在根据所述安全带检测结果确定所述座椅上的安全带未系好时，生成针对所述车辆的交通违章信息。

9.一种车辆，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求2至5中任一项所述的安全带检测方法。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求2至5中任一项所述的安全带检测方法。

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