一种安全带监测系统及其监测方法

1.本发明涉及车子安全领域，具体涉及一种安全带监测系统及其监测方法。


背景技术：

2.安全带的重要性不言而喻，其作用是起着约束位移和缓冲作用，吸收撞击能量，化解惯性力，防止或减轻驾乘人员受伤的程度。汽车事故调查表明，在发生正面撞车时，假如系了安全带，可使死亡率缩短57％，侧面撞车时可缩短44％，翻车时可缩短80％。
3.当汽车前部发生强烈的碰撞时，由于惯性，驾乘者的身体向前快速移动，这时安全带便会尽力“拉住”驾乘者的身体，吸收部分冲击能量，同时安全气囊以“迅雷不及掩耳之势”充气并完全打开；接着驾乘者的身体上部便沉向安全气囊，气体也开始从气囊的排气口匀速逸出，并吸收了大部分冲击能量；随后，驾乘者身体向后并回到座椅上。以上整个过程几乎都是发生在一瞬间的，驾乘者完全处于被动的局面，在这种情况下，被动地依靠辅助乘员保护系统是惟一的选择。
4.安全带根据车型一般分为三点式安全带和两点式安全带，两点式安全带一般在客车或飞机座位上安装，避免车侧翻时乘客被瞬间抛出座位；而近几年来，客车翻车导致的重大伤亡事故屡有发生，其很重要的一个原因是客车乘客中有大部分未系安全带，而乘客不系安全带的原因较多，主要原因是以前的客车一般通过人为提醒乘客系上安全带，但由于国民意识原因，部分乘客不愿意系安全带或在行车途中解开安全带；因此，出现了一些对客车安全带监测的客车，其通过无线技术对安全扣插入情况进行检查，根据检测结果对乘客进行提醒；但有的乘客将插好的安全扣坐在屁股下，避开监测，使得依然存在较大的安全隐患，并且现有的监测系统一般适用于新产的客车，如果将检测系统安全于老式客车，则加装成本高。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种安全带监测系统及其监测方法，能够有效监测客车乘客安全带佩戴情况，大大降低安全隐患，并且结构简单，装配方便。
6.本发明的一种安全带监测系统，包括卡扣、控制模块、按压开关、电池、卡舌检测模块、陀螺仪传感器和报警器；
7.卡扣，用于与安全带的卡舌卡接配合，卡扣通过一柔性连接带与座位连接，所述柔性连接带的长度被设置为安全带正确佩戴后卡扣位于乘客大腿侧面；
8.卡舌检测模块，设置于卡扣内，用于卡舌是否插入卡扣，其输出端与控制模块的输入端电连接；
9.陀螺仪传感器，设置于卡扣内，用于检测卡扣是否在规定角度范围内倾斜，其输出端与控制模块的输入端电连接；
10.按压开关,设置于座椅坐垫内，其串联于电池和用电器之间；
11.控制模块，用于根据卡舌检测模块和陀螺仪传感器检测结果控制报警器报警，其输出端与报警器输入端电连接。
12.进一步，所述柔性连接带一侧边缘卷边固定后形成用于数据线通过的通线道。
13.进一步，所述电池为可充电电池。
14.进一步，所述报警器为声光电报警器。
15.进一步，所述陀螺仪传感器的型号为icm
‑
20600。
16.进一步，所述控制模块为51单片机。
17.进一步，所述51单片机型号为apm32f103rct6。
18.本发明还公开了一种使用上述的适用于客车座位的安全带监测装置的监测方法，包括下列步骤：
19.步骤1：检测乘客是否入座，如果入座，则通电检测安全带佩戴情况，如果未入座，则不通电进行监测。
20.步骤2：卡扣通过一柔性连接带与座位连接，柔性连接带的长度被设置为安全带正确佩戴后卡扣位于乘客大腿侧面；通电检测安全带佩戴情况时，检测安全扣是否插入卡舌以及安全扣是否倾斜，如果未插入卡舌，则报警提示，如果卡舌，则进一步判断全扣是否倾斜，如果安全扣倾斜角度未在规定角度范围内，则报警提示。
21.进一步，如果安全扣前后倾斜角度未在规定的30
°
至80
°
范围内，则报警提示。
22.进一步，如果安全扣左右倾斜角度未在规定的
‑
30
°
至30
°
范围内，则报警提示。
23.本发明的有益效果是：本发明公开的一种安全带监测系统及其监测方法，通过设置陀螺仪传感器检测卡扣的前后倾斜角度，可防止乘客将卡舌插入卡扣后坐在座椅上，有效监测客车乘客安全带佩戴情况，大大降低安全隐患，并且结构简单，装配方便，成本低廉，续航时间长，便于在老式客车上加装。
附图说明
24.下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
25.图1为本发明的结构示意图；
26.图2为本发明的电路模块图；
27.图3为本发明中的柔性连接带的断面图。
具体实施方式
28.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的电路模块图；图3为本发明中的柔性连接带的断面图；如图所示，本实施例中的一种安全带监测系统，包括卡扣1、控制模块、按压开关3、电池4、卡舌检测模块、陀螺仪传感器和报警器；
29.卡扣1，用于与安全带的卡舌卡接配合，卡扣1通过一柔性连接带2与座位连接，所述柔性连接带2的长度被设置为安全带正确佩戴后卡扣1位于乘客大腿侧面；所述柔性连接带2为常规的尼龙布带，其长度为10
‑
20cm，柔性连接带2一端连接于座位侧面下端的座位架5上，另一端连接于安全扣的底部；
30.卡舌检测模块，设置于卡扣1内，用于卡舌是否插入卡扣1，其输出端与控制模块的输入端电连接；所述卡舌为两点式常规安全带的卡舌，卡舌上的部分安装带长度可调，以便
适应于不同体型的人；该两点式安全带正确佩戴时位于乘客大腿顶部；卡舌检测模块可为现有的霍尔传感器或卡舌检测电路，属于现有技术，在此不再赘述。
31.陀螺仪传感器，设置于卡扣1内，用于检测卡扣1是否在规定角度范围内倾斜，其输出端与控制模块的输入端电连接；所述陀螺仪传感器为现有陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器的型号为icm
‑
20600，检测精度高，成本低，能够检测安全扣前后倾斜角度和左右倾斜角度，安全扣为近似长方体结构，一般有朝向大腿方向的正面，前后倾斜角度是指安全扣的长与水平面的夹角，前后方向旋转一周为0
°‑
360
°
，卡扣垂直悬吊时，前后倾斜角度为270
°
，卡扣平放于坐垫时，前后倾斜角度为0
°
；而左右倾斜角度是指安全扣的宽与水平面的夹角，左右方向旋转一周为
‑
180
°‑
180
°
。
32.按压开关3,设置于座椅坐垫内，其串联于电池4和用电器之间；所述按压开关3为常规的按压开关3，内设有坐垫，用电器包括控制模块、卡舌检测模块、陀螺仪传感器和报警器，用于检测乘客是否入座，该设置结构利于大大减少电能消耗。
33.控制模块，用于根据卡舌检测模块和陀螺仪传感器检测结果控制报警器报警，其输出端与报警器输入端电连接；所述控制模块为51单片机，所述51单片机型号为apm32f103rct6；所述控制模块、报警器和电池4可组装在一起并固定安装于座垫底面，当然，也可给电池4安装可被锁止的盖板，所述控制模块通电后用于根据卡舌检测模块和陀螺仪传感器检测结果控制报警器报警，卡舌检测模块监测到卡扣未插入卡舌，则控制模块控制报警提示，进一步，陀螺仪传感器检测到安全扣前后倾斜角度未在规定的30
°
至80
°
范围内，则控制报警器报警提示，反之则不报警，当然，控制模块可设置为延长5秒报警。通过设置陀螺仪传感器检测卡扣1的前后倾斜角度，可防止乘客将卡舌插入卡扣1后坐在座椅上，有效监测客车乘客安全带佩戴情况，大大降低安全隐患，并且结构简单，装配方便，成本低廉，续航时间长，便于在老式客车上加装。
34.本实施例中，所述柔性连接带2一侧边缘卷边固定后形成用于数据线通过的通线道2a；柔性连接带2一侧边缘卷边后在缝合固定形成通线道2a，在保证卡扣1连接强度的同时，有线连接传感器，利于节约电能，并且稳定性好。
35.本实施例中，所述电池4为可充电电池4。
36.本实施例中，所述报警器为声光电报警器。
37.本发明还公开了一种使用上述的适用于客车座位的安全带监测装置的监测方法，包括下列步骤：
38.步骤1：检测乘客是否入座，如果入座，则通电检测安全带佩戴情况，如果未入座，则不通电进行监测。
39.步骤2：卡扣1通过一柔性连接带2与座位连接，柔性连接带2的长度被设置为安全带正确佩戴后卡扣1位于乘客大腿侧面；通电检测安全带佩戴情况时，检测安全扣是否插入卡舌以及安全扣是否倾斜，如果未插入卡舌，则报警提示，如果卡舌，则本实施例中判断全扣是否倾斜，如果安全扣倾斜角度未在规定角度范围内，则报警提示。
40.本实施例中，如果安全扣前后倾斜角度未在规定的30
°
至80
°
范围内，则报警提示。
41.本实施例中，如果安全扣左右倾斜角度未在规定的
‑
30
°
至30
°
范围内，则报警提示；利于提高监测准确率。
42.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较
佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。