基于熱成像技術(shù)的安全帶是否系好的檢測

林俊宏

摘 要：安全帶會在汽車發(fā)生碰撞過程中保護(hù)駕乘人員，是一種基本防護(hù)裝置，它的誕生早于汽車?？墒侨缃耨{駛員與乘員系安全帶的意識淡薄，一種強制要求正確使用安全帶的裝置亟待誕生。本文在不改動原有安全帶報警裝置的前提下，發(fā)明一種更加有效的檢測裝置。

關(guān)鍵詞：安全帶 熱成像技術(shù) 強制手段

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

1 安全帶的重要性

據(jù)交通網(wǎng)公布的數(shù)據(jù)，汽車事故中：在發(fā)生正面撞車時，如果按照使用要求系好了了安全帶，可使死亡率減少超過5成，側(cè)面撞車時可減少超過4成，翻車時可減少8成。

車輛時速20km/h時與前方車輛相撞在未系安全帶情況下頭部會受到的最大沖擊力為1100N，而系好安全帶這一數(shù)值減小為550N。

在發(fā)生車輛碰撞時，安全氣囊的單獨作用并不能為乘員提供安全，相反如果沒有使用安全帶，直接撞向安全氣囊，將直接損傷頭部。此時如果佩戴好安全帶，則可以協(xié)同發(fā)揮作用，使安全氣囊真正成為柔軟的枕頭。

2 警報裝置面臨的挑戰(zhàn)

正因為如此安全帶重要，現(xiàn)在幾乎所有家用轎車，貨車都裝配了安全帶未系報警裝置，這種裝置通過安裝在安全帶卡扣上的傳感器，判斷是否系好安全帶。在判斷沒有系上安全帶后，會持續(xù)發(fā)出警報音，很多人受不了警報提示聲音的騷擾，于是用兩種方法來騙過警報裝置。

（1）買個備用安全帶鎖銷插入鎖扣。

（2）把安全帶從后背繞過身體后直接插入鎖扣。

經(jīng)過實驗，這兩種方式均可在未按要求系好安全帶時，使警報裝置不發(fā)出提示音。警報裝置失效。

針對這兩種使警報裝置失效的方式，本論文提出一種基于熱成像技術(shù)的檢測方式。

3 熱成像技術(shù)原理簡介

熱成像技術(shù)是利用一切物體都會每時每刻輻射出紅外線這一物理事實建立的。物體在不同溫度下，輻射出的紅外線強度不同。利用儀器可以探測出這種不可見光。并按照一定的方式收集不可見光成像，利用不可見光生成圖像。

這一方法由于不受煙霧等物質(zhì)的干擾，廣泛運用于雷達(dá)，測繪等領(lǐng)域，現(xiàn)如今已經(jīng)相當(dāng)成熟。在民用方面，這一特性給溫度的測量提供了新的思路。通過這一特性可以實現(xiàn)非接觸式測量。這在工業(yè)生產(chǎn)中具有重大意義，高速旋轉(zhuǎn)的刀具，澆鑄出的工件都可以實時獲得溫度數(shù)據(jù)。

4 檢測方案

由于熱成像技術(shù)的蓬勃發(fā)展，目前其成本較低，且精確度較高。結(jié)合其原理設(shè)計了下述檢測方案。

需要增添的硬件設(shè)施：

（1）在原有的安全帶中嵌入電阻絲，用途是通電發(fā)熱。（2）在每個座椅前各設(shè)一個熱成像掃描儀，可以采集到人的完整軀干。（3）設(shè)置一個能夠進(jìn)行圖像處理，辨識的微電腦。

數(shù)據(jù)庫的建立：

收集正確系好安全帶的熱成像照片，僅有假鎖銷插入的熱成像圖片，安全帶從后背繞過身體直接插入鎖扣的熱成像照片，座位上無人的熱成像照片。將四類照片整理并進(jìn)行人工標(biāo)記輸入數(shù)據(jù)庫。

檢測過程：

警報響起>>鎖扣處傳感器檢測到鎖銷插入，警報繼續(xù)響>>安全帶中電阻絲通電加熱>>熱成像掃描儀開啟>>捕獲圖像并輸入微電腦>>微電腦檢測乘員是否系好安全帶>>發(fā)出是否停止警報音的指令。

流程圖：

5 對此方案的分析

乘員逃避系安全帶的兩種方式均會使警報系統(tǒng)失效，本方案針對這兩種方式可以保證系統(tǒng)不失效。應(yīng)用熱成像技術(shù)的優(yōu)勢是能夠很好的將安全帶與成員的衣物分割開來，便于機器識別。作為一種強制手段，客觀上能夠保障人們的安全行駛，平安出行。

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