專利名稱：一種防止安全帶假系的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車輔助技術(shù)，尤其涉及一種用于汽車的防止安全帶假系的裝置。
背景技術(shù)：
為了避免汽車在行駛過程中因緊急剎車或碰撞事故發(fā)生時(shí)，車輛慣性給車內(nèi)人員造成嚴(yán)重傷害，汽車上都配有安全帶裝置。但現(xiàn)實(shí)生活中很多駕駛員和乘員沒有意識(shí)到安全帶的重要作用，不系安全帶的現(xiàn)象比較多。為此，在很多汽車上設(shè)置有不系安全帶就會(huì)有安全帶未系警告燈和語音提示系統(tǒng)，提醒前排乘員系安全帶，但是有些人會(huì)把安全帶鎖扣扣上但實(shí)際并沒有佩戴上安全帶，這樣就使系統(tǒng)誤以為系好 安全帶而不再進(jìn)行聲光報(bào)警，提醒系統(tǒng)失去作用，在出現(xiàn)急剎車或碰撞事故時(shí)安全帶起不到保護(hù)車內(nèi)人員的作用。現(xiàn)有技術(shù)中為解決該問題人們?cè)O(shè)計(jì)出一些技術(shù)方案加以克服，例如
公開日為2009年04月08日、公開號(hào)為CN 101402348B的專利文獻(xiàn)公開了這樣的技術(shù)方案一種安全帶佩系檢視方法及其檢視系統(tǒng)，通過對(duì)座位單元的座位壓力、溫度和安全帶系扣上的壓力的綜合檢測(cè)來判斷乘客是否佩系安全帶，從而獲取安全帶佩系情況及座位占用情況，最后輸出顯示安全帶佩系情況及座位占用情況，因此實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢查或統(tǒng)計(jì)乘客佩系安全帶的情況和座位占用情況。該方案的不足之處在于盡管設(shè)置了幾個(gè)傳感器，但依然未解決安全帶假系的問題，比如“安全帶配系傳感器”檢測(cè)的是安全帶系扣上的壓力，如果坐在安全帶上面、其他動(dòng)作拉扯等都會(huì)使傳感器檢測(cè)失真，不能確認(rèn)安全帶是否假系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的安全帶假系問題，提供一種防止安全帶假系的裝置，它識(shí)別準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的，一種防止安全帶假系的裝置，包括安全帶，安全帶鎖扣，還包括
鎖扣傳感器，用于檢測(cè)鎖扣是否扣合；
攝像裝置，用于攝取安全帶在駕駛員、乘員身上的佩戴位置；
圖像預(yù)處理模塊，對(duì)圖像幀進(jìn)行去噪、對(duì)比度增強(qiáng)處理；
安全帶識(shí)別模塊，用于識(shí)別駕駛員、乘員安全帶佩戴是否有效；
處理器，用于數(shù)據(jù)處理輸入、輸出控制；
鎖扣傳感器、攝像裝置連接處理器，圖像預(yù)處理模塊、安全帶識(shí)別模塊設(shè)置在處
理器中。該方案首先通過鎖扣傳感器檢查安全帶鎖扣狀態(tài)，確認(rèn)安全帶是否使用，之后通過圖像識(shí)別技術(shù)檢查駕駛員、乘員的安全帶是否有效佩戴，在確認(rèn)安全帶鎖扣已經(jīng)扣合并且安全帶在身體上的位置正確后，才確認(rèn)駕駛員、乘員的安全帶佩戴有效。該方案能夠有效識(shí)別扣合安全帶鎖扣但不佩戴安全帶的假系現(xiàn)象，從而使安全帶真正起到保護(hù)司乘人員的安全作用。作為優(yōu)選，處理器還連接車速傳感器，在車速?gòu)牡扔贠到不等于O時(shí)，啟動(dòng)攝像裝置并開始檢查駕駛員及乘員是否佩戴安全帶。本裝置在每次車輛啟動(dòng)或車速由O到車速大于O時(shí)都檢查一次安全帶佩戴狀態(tài)，以確保司乘人員在車輛行駛?cè)膛宕靼踩珟?。此外，也可以從車上通信總線獲取來自于其他控制器的車速信號(hào)進(jìn)行車速判斷。作為優(yōu)選，處理器通過車上通信總線連接安全氣囊控制器。安全氣囊控制器自身配置有安全帶鎖扣檢測(cè)、安全帶未系報(bào)警、安全帶未系語音提示、乘員狀態(tài)檢測(cè)等功能。處理器可以利用其安全帶未系報(bào)警、安全帶未系語音提示功能，在需要時(shí)進(jìn)行報(bào)警和語音提示，也可以從安全氣囊控制器上獲取安全帶鎖扣信號(hào)來判斷安全帶鎖扣是否扣合。作為優(yōu)選，處理器通過車上通信總線連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。在安全帶未有效佩戴時(shí)，通過報(bào)警、語音提示仍然沒有進(jìn)行有效佩戴，此時(shí)處理器會(huì)通過通信總線命令發(fā)動(dòng)機(jī)控制器減小油門開度、降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而對(duì)車輛進(jìn)行降低速度控制，直至安全帶佩戴有效。作為優(yōu)選，所用的攝像裝置是攝像頭，攝像頭通過圖像采集單元將駕駛員、乘員的圖像幀傳送到處理器。作為優(yōu)選，攝像頭安裝在座椅前上方。在需要檢測(cè)佩戴安全帶的座椅前上方安裝攝像頭，安裝位置以看清座椅乘坐人員佩戴安全帶的影像為準(zhǔn)。作為優(yōu)選，本裝置還包括照明燈，在環(huán)境光線不足時(shí)對(duì)攝像頭進(jìn)行補(bǔ)光，以獲取清晰圖像，便于進(jìn)行圖像識(shí)別處理。作為優(yōu)選，本裝置還包括光傳感器，光傳感器測(cè)量車內(nèi)環(huán)境光線，在攝像頭拍攝圖像時(shí)如果光線不足，處理器根據(jù)光傳感器信號(hào)自動(dòng)開啟照明燈。作為優(yōu)選，本裝置還設(shè)置有駕駛員、乘員佩戴安全帶模板，這個(gè)佩戴安全帶模板是駕駛員、乘員有效佩戴安全帶時(shí)的圖像幀。將車內(nèi)每個(gè)需要進(jìn)行安全帶檢測(cè)的座位從無人乘坐到坐滿(包括區(qū)分大人、小孩)逐一拍攝有效佩戴安全帶時(shí)的圖像幀，并保存在處理器中作為識(shí)別模板，檢查時(shí)將當(dāng)前圖像幀與模板逐一進(jìn)行配準(zhǔn)計(jì)算，在該過程中將自動(dòng)排查出每個(gè)座位上是否有人乘坐，有人乘坐時(shí)安全帶是否有效佩戴。本發(fā)明帶來的有益效果是，采用圖像識(shí)別技術(shù)有效防止駕駛員、乘員安全帶假系現(xiàn)象，它識(shí)別準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在安全帶未有效佩戴時(shí)，發(fā)出報(bào)警及語音提示，仍然未進(jìn)行有效佩戴時(shí)進(jìn)行車速控制，進(jìn)一步增加了司乘人員駕車乘車的安全性。


圖I是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)框 圖2是本發(fā)明的一種數(shù)據(jù)處理流程圖。圖中1是攝像頭，2是圖像采集單元，3是鎖扣傳感器，4是車速傳感器，5是圖像預(yù)處理模塊，6是安全帶識(shí)別模塊，7是處理器，8是車上通信總線，9是安全帶未系告警器，10是安全氣囊控制器，11是安全帶未系語音提示器，12是發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，13是照明燈，14是環(huán)境光傳感器，15是佩戴安全帶模板。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。
實(shí)施例如圖I所示，本發(fā)明是一種防止安全帶假系的裝置，包括安全帶，安全帶鎖扣，攝像頭I連接圖像采集單元2，圖像采集單元2、鎖扣傳感器3、車速傳感器4，光傳感器14連接處理器7，圖像預(yù)處理模塊5，安全帶識(shí)別模塊6，佩戴安全帶模板15設(shè)置在處理器7中，處理器7通過通信總線8連接安全氣囊控制器10和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12，照明燈13采用LED燈安裝在攝像頭上。安全帶未系告警器9和安全帶未系語音提示器11為安全氣囊控制器10的自有裝置。處理器7檢測(cè)車速傳感器4，在車速由O變?yōu)椴坏扔贠時(shí)，檢測(cè)鎖扣傳感器3，在鎖扣扣合狀態(tài)下，圖像采集單元2將采集的攝像頭I的圖像幀送到處理器7由圖像預(yù)處理模塊5進(jìn)行去噪、對(duì)比度增強(qiáng)等處理，安全帶識(shí)別模塊6將預(yù)處理過的圖像幀與佩戴安全帶模板15中的各種模板(包括哪個(gè)座位需要檢測(cè)、需要檢測(cè)的座位無人及有人時(shí)大人或小孩有效佩戴安全帶的圖像幀)進(jìn)行配準(zhǔn) 計(jì)算，檢測(cè)座位上人員是否有效佩戴安全帶，有人未有效佩戴安全帶時(shí)通過總線8命令安全氣囊控制器10發(fā)出報(bào)警和語音提示，在延時(shí)一定時(shí)間后仍然未有效佩戴安全帶，則通過總線8命令發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12減小油門開度、降低轉(zhuǎn)速?gòu)亩档蛙囁傩旭?，直至正確佩戴安全帶為止。在需要拍攝圖像幀時(shí)控制器7檢測(cè)環(huán)境光傳感器14，在環(huán)境光線不足時(shí)開啟照明燈13。圖2所示為數(shù)據(jù)處理流程圖，主要步驟包括
步驟101，采集需要進(jìn)行安全帶檢測(cè)的座位上人員有效佩戴安全帶的圖像幀，作為比對(duì)模板保存在處理器7中。其中包括座位上無人(用于判別座位無人時(shí)使用)、有人時(shí)大人或小孩有效佩戴安全帶的各種比對(duì)模板；
步驟102，采集車速信號(hào)；
步驟103，判別每個(gè)車速由O變?yōu)椴粸镺的過程，有這樣的過程發(fā)生時(shí)，檢測(cè)安全帶鎖
扣;
步驟104，如果安全帶鎖扣未扣合，則轉(zhuǎn)入步驟109進(jìn)行報(bào)警、語音提示，否則轉(zhuǎn)步驟
105 ；
步驟105，采集每個(gè)應(yīng)進(jìn)行安全帶檢測(cè)的座位的當(dāng)前圖像幀；
步驟106，對(duì)采集的當(dāng)前圖像幀進(jìn)行預(yù)處理，去除噪聲，增強(qiáng)對(duì)比度以及色度、飽和度調(diào)整，以便得到更清晰圖像進(jìn)行配準(zhǔn)計(jì)算；
步驟107，將預(yù)處理后的當(dāng)前圖像幀與佩戴安全帶模板進(jìn)行配準(zhǔn)計(jì)算，檢測(cè)安全帶是否有效佩戴；
步驟108，如果佩戴有效則轉(zhuǎn)入下一個(gè)車速由O到非O的變化過程，這樣的循環(huán)過程有利于檢測(cè)車輛行駛途中拿掉安全帶的現(xiàn)象發(fā)生；如果佩戴為無效，則轉(zhuǎn)入步驟109 ；
步驟109，發(fā)送命令到安全氣囊控制10開啟報(bào)警和語音提示；
步驟110，進(jìn)行一段時(shí)間延時(shí)之后，再次進(jìn)行當(dāng)前圖像幀采集、配準(zhǔn)計(jì)算，檢測(cè)安全帶是否有效佩戴；
步驟111，如果安全帶仍然未有效佩戴，則通知發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12減小油門開度，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而降低車速行駛，直至將安全帶有效佩戴，發(fā)動(dòng)機(jī)控制恢復(fù)正常。所以本發(fā)明具有采用圖像識(shí)別技術(shù)有效防止駕駛員、乘員安全帶假系現(xiàn)象，它識(shí)別準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在安全帶未有效佩戴時(shí)，發(fā)出報(bào)警及聲音提示，仍然未進(jìn)行有效佩戴時(shí)進(jìn)行車速控制，進(jìn)一步增加了司乘人員駕車乘車的安全性等特征。
權(quán)利要求
1.一種防止安全帶假系的裝置，包括安全帶，安全帶鎖扣，其特征在于還包括 鎖扣傳感器，用于檢測(cè)鎖扣是否扣合； 攝像裝置，用于攝取安全帶在駕駛員、乘員身上的佩戴位置； 圖像預(yù)處理模塊，對(duì)圖像幀進(jìn)行去噪、對(duì)比度增強(qiáng)處理； 安全帶識(shí)別模塊，用于識(shí)別駕駛員、乘員安全帶佩戴是否有效； 處理器，用于數(shù)據(jù)處理輸入、輸出控制； 所述鎖扣傳感器、攝像裝置連接處理器，圖像預(yù)處理模塊、安全帶識(shí)別模塊設(shè)置在處理器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種防止安全帶假系的裝置，其特征在于所述處理器還連接車速傳感器，在車速?gòu)牡扔贠到不等于O時(shí)，啟動(dòng)攝像裝置并開始檢查駕駛員及乘員是否佩戴安全帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種防止安全帶假系的裝置，其特征在于所述處理器通過車上通信總線連接安全氣囊控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述一種防止安全帶假系的裝置，其特征在于所述處理器通過車上通信總線連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種防止安全帶假系的裝置，其特征在于所述攝像裝置是攝像頭，所述攝像頭通過圖像采集單元將駕駛員、乘員的圖像幀傳送到處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種防止安全帶假系的裝置，其特征在于所述攝像頭安裝在座椅前上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5或6所述一種防止安全帶假系的裝置，其特征在于本裝置還包括照明燈，所述照明燈在環(huán)境光線不足時(shí)對(duì)攝像頭進(jìn)行補(bǔ)光。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種防止安全帶假系的裝置，其特征在于本裝置還包括光傳感器，所述光傳感器測(cè)量車內(nèi)環(huán)境光線，在攝像頭拍攝圖像時(shí)如果光線不足，處理器根據(jù)光傳感器信號(hào)自動(dòng)開啟照明燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種防止安全帶假系的裝置，其特征在于還設(shè)置有駕駛員、乘員佩戴安全帶模板，所述佩戴安全帶模板是駕駛員、乘員有效佩戴安全帶時(shí)的圖像幀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止安全帶假系的裝置，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的安全帶假系識(shí)別等問題，包括包括安全帶，安全帶鎖扣，鎖扣傳感器，用于檢測(cè)鎖扣是否扣合；攝像裝置，用于攝取安全帶在駕駛員、乘員身上的佩戴位置；圖像預(yù)處理模塊，對(duì)圖像幀進(jìn)行去噪、對(duì)比度增強(qiáng)處理；安全帶識(shí)別模塊，用于識(shí)別乘員安全帶佩戴是否正確；處理器，用于數(shù)據(jù)處理、輸入輸出控制；鎖扣傳感器、攝像裝置連接處理器，圖像預(yù)處理模塊、安全帶識(shí)別模塊設(shè)置在處理器中?？蓮V泛應(yīng)用在使用安全帶的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)B60K28/06GK102874210SQ201210204590
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者吳紅梅, 馬芳武, 劉衛(wèi)國(guó), 周大永, 江振偉, 趙福全 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司