基于热成像技术的安全带是否系好的检测

林俊宏

摘 要：安全带会在汽车发生碰撞过程中保护驾乘人员，是一种基本防护装置，它的诞生早于汽车。可是如今驾驶员与乘员系安全带的意识淡薄，一种强制要求正确使用安全带的装置亟待诞生。本文在不改动原有安全带报警装置的前提下，发明一种更加有效的检测装置。

关键词：安全带 热成像技术 强制手段

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.139

1 安全带的重要性

据交通网公布的数据，汽车事故中：在发生正面撞车时，如果按照使用要求系好了了安全带，可使死亡率减少超过5成，侧面撞车时可减少超过4成，翻车时可减少8成。

车辆时速20km/h时与前方车辆相撞在未系安全带情况下头部会受到的最大冲击力为1100N，而系好安全带这一数值减小为550N。

在发生车辆碰撞时，安全气囊的单独作用并不能为乘员提供安全，相反如果没有使用安全带，直接撞向安全气囊，将直接损伤头部。此时如果佩戴好安全带，则可以协同发挥作用，使安全气囊真正成为柔软的枕头。

2 警报装置面临的挑战

正因为如此安全带重要，现在几乎所有家用轿车，货车都装配了安全带未系报警装置，这种装置通过安装在安全带卡扣上的传感器，判断是否系好安全带。在判断没有系上安全带后，会持续发出警报音，很多人受不了警报提示声音的骚扰，于是用两种方法来骗过警报装置。

（1）买个备用安全带锁销插入锁扣。

（2）把安全带从后背绕过身体后直接插入锁扣。

经过实验，这两种方式均可在未按要求系好安全带时，使警报装置不发出提示音。警报装置失效。

针对这两种使警报装置失效的方式，本论文提出一种基于热成像技术的检测方式。

3 热成像技术原理简介

热成像技术是利用一切物体都会每时每刻辐射出红外线这一物理事实建立的。物体在不同温度下，辐射出的红外线强度不同。利用仪器可以探测出这种不可见光。并按照一定的方式收集不可见光成像，利用不可见光生成图像。

这一方法由于不受烟雾等物质的干扰，广泛运用于雷达，测绘等领域，现如今已经相当成熟。在民用方面，这一特性给温度的测量提供了新的思路。通过这一特性可以实现非接触式测量。这在工业生产中具有重大意义，高速旋转的刀具，浇铸出的工件都可以实时获得温度数据。

4 检测方案

由于热成像技术的蓬勃发展，目前其成本较低，且精确度较高。结合其原理设计了下述检测方案。

需要增添的硬件设施：

（1）在原有的安全带中嵌入电阻丝，用途是通电发热。（2）在每个座椅前各设一个热成像扫描仪，可以采集到人的完整躯干。（3）设置一个能够进行图像处理，辨识的微电脑。

数据库的建立：

收集正确系好安全带的热成像照片，仅有假锁销插入的热成像图片，安全带从后背绕过身体直接插入锁扣的热成像照片，座位上无人的热成像照片。将四类照片整理并进行人工标记输入数据库。

检测过程：

警报响起>>锁扣处传感器检测到锁销插入，警报继续响>>安全带中电阻丝通电加热>>热成像扫描仪开启>>捕获图像并输入微电脑>>微电脑检测乘员是否系好安全带>>发出是否停止警报音的指令。

流程图：

5 对此方案的分析

乘员逃避系安全带的两种方式均会使警报系统失效，本方案针对这两种方式可以保证系统不失效。应用热成像技术的优势是能够很好的将安全带与成员的衣物分割開来，便于机器识别。作为一种强制手段，客观上能够保障人们的安全行驶，平安出行。

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