基于坐姿检测的儿童安全座椅调节方法、装置及系统与流程

本发明涉及汽车儿童安全座椅，尤其涉及一种基于坐姿检测的儿童安全座椅调节方法、装置及系统。

背景技术：

1、在儿童成长的初期，其身体发育尚未完全成熟，骨骼和肌肉仍然脆弱，因此，在汽车行驶过程中，不稳定的座椅安排可能对儿童的身体构成严重威胁，儿童安全座椅作为专门为他们设计的保护装备，扮演着关键的角色。

2、然而，行车过程中儿童出现异常坐姿对安全性的危害不容忽视，因为异常坐姿可能会直接影响到儿童的交通安全。例如，首先，若儿童在安全座椅中出现前倾、侧倾等异常坐姿，可能导致安全带的正确固定性降低，在紧急制动或碰撞时，安全带可能不能紧密固定儿童，从而使其暴露在更大的风险中；其次，儿童若在座椅中出现前倾姿势，头颈部可能没有得到足够的支撑，头颈部的不稳定性可能导致严重的头颈部受伤，甚至危及生命，同时，安全座椅的设计考虑了正常坐姿下的安全性能，若儿童的坐姿不正常，可能会影响座椅的安全性能，使其无法充分发挥在事故中的保护作用，异常坐姿可能会导致儿童的情绪不稳定，引发焦虑和不适感。这可能分散他们对行车过程的注意力，影响驾驶员和儿童的安全，综上，儿童在行车过程中坐在安全座椅上出现异常坐姿可能会严重危害其安全，正确的坐姿有助于确保儿童在车辆碰撞或急刹车时得到适当的保护，家长和照顾者应时刻注意儿童的坐姿，确保他们在安全座椅中保持正确的坐姿，从而最大程度地减少交通事故中的伤害风险。

3、现有中国专利cn115649025a公开了一种座舱中基于儿童姿态异常事件的设备控制方法及装置，方法包括：获取智能儿童安全座椅上的儿童当前的第一睡姿；判断第一睡姿是否为异常睡姿，异常睡姿包括：歪头角度超过预设歪头角度的睡姿、仰头角度超过预设仰头角度的睡姿、头悬空的睡姿中的至少一种；若第一睡姿为异常睡姿，查询数据库中智能儿童安全座椅的预设异常睡姿调整集合，判断智能儿童安全座椅是否具备针对第一睡姿的辅助调整功能；在智能儿童安全座椅具备针对第一睡姿的辅助调整功能的情况下，根据查询到的针对第一睡姿的辅助调整策略控制智能儿童安全座椅将儿童当前的第一睡姿调整至标准睡姿；在智能儿童安全座椅不具备针对第一睡姿的辅助调整功能的情况下，根据第一睡姿确定第一控制信息并发送第一控制信息至输出装置，控制输出装置提示用户调整儿童的第一睡姿为目标睡姿，目标睡姿为标准的睡姿，输出装置包括受智能座舱域控制器控制的扬声器、中控显示屏、副驾驶显示屏、后排显示屏或吸顶显示屏中的至少一种。然而，一方面，通过单一参数(头部角度)来对异常姿态进行检测并不准确，另一方面，上述专利只针对儿童在安全座椅上睡眠状态下适用，而不能适用于儿童清醒状态下的异常姿态检测。

4、为此，如何对坐在安全座椅上儿童的异常坐姿进行准确检测，并依据检测结果，对安全座椅进行调节，避免儿童受到伤害是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于坐姿检测的儿童安全座椅调节方法、装置及系统，用以解决现有技术中无法对坐在安全座椅上儿童的异常坐姿进行准确检测，行程途中儿童受伤害概率高的问题。

2、本发明采用的技术方案是：

3、第一方面，本发明提供了一种基于坐姿检测的儿童安全座椅调节方法，所述方法包括：

4、s1：获取儿童安全座椅区域的实时视频流，将所述实时视频流分解为多帧实时图像；

5、s2：对各所述实时图像进行图像处理，分析坐在安全座椅上的儿童的当前坐姿是否为异常坐姿，当确定为异常坐姿时，对所述异常坐姿进行分类，输出异常坐姿类别；

6、s3：获取预设的儿童安全座椅针对异常坐姿的调整策略集合，依据所述异常坐姿类别，在所述调整策略集合中查找与所述异常坐姿类别对应的目标策略；

7、s4：若存在所述目标策略，则依据所述目标策略，调整儿童安全座椅状态，以匹配儿童坐姿；

8、s5：若不存在所述目标策略，则发出报警信息，提醒用户调整儿童在安全座椅上的坐姿。

9、优选地，所述s2包括：

10、s21：获取预设的儿童年龄和对应的年龄区间；

11、s22：判断儿童是否为首次使用所述安全座椅，依据判断结果，结合所述年龄区间信息，获取标准坐姿参数；

12、s23：获取实时图像中儿童在安全座椅上的实时坐姿参数，将所述标准坐姿参数和所述实时坐姿参数进行对比，输出所述异常坐姿类别。

13、优选地，所述s22包括：

14、s221：获取预设的使用时间间隔时长阈值，若判断为首次使用，或非首次使用但使用间隔时长大于所述时长阈值，则对当前儿童进行标准坐姿检测，输出所述标准坐姿参数；

15、s222：若判断当前儿童为非首次使用且使用间隔时长不大于所述时长阈值，则获取上一次使用安全座椅的标准坐姿参数。

16、优选地，所述s221包括：

17、s2211：将各所述实时图像输入预训练的深度学习模型中，获取儿童的预设部位对应的姿态角度信息和位置信息，其中，所述预设部位至少包括：头部、肩部、手部和膝盖部；

18、s2212：对所述姿态角度信息和位置信息进行分析处理，输出姿态角度方差和位置方差；

19、s2213：将所述姿态角度方差和位置方差分别与预设的校验阈值进行对比，当对比结果符合所述校验阈值要求时，输出此时的标准姿态角度信息和标准位置信息作为初始坐姿参数；

20、s2214：获取用户对所述初始坐姿参数的实时反馈信息，当用户反馈所述初始坐姿参数符合要求时，输出此时的初始坐姿参数作为所述标准坐姿参数。

21、优选地，所述s23包括：

22、s231：获取实时坐姿参数中儿童预设部位对应的实时姿态角度信息和实时位置信息；

23、s232：将各所述标准姿态角度信息与各所述实时姿态角度信息进行对比，并将各所述标准位置信息与各所述实时位置信息进行对比，输出各预设部位对应的偏移参数；

24、s233：依据各预设部位对应的权重系数，对各所述偏移参数进行加权求和处理，输出偏移总量；

25、s234：将所述偏移总量与预设的偏移阈值进行对比，依据对比结果，输出所述异常坐姿类别。

26、优选地，所述s234包括：

27、s2341：获取连续多帧图像对应的目标偏移总量；

28、s2342：将各所述目标偏移总量与所述偏移阈值进行对比，输出目标偏移总量大于偏移阈值的第一次数和目标偏移总量不大于偏移阈值的第二次数；

29、s2343：依据所述第一次数和第二次数，输出偏移频率；

30、s2344：将所述偏移频率与预设的频率阈值进行对比，输出所述异常坐姿类别。

31、优选地，所述s4包括：

32、s41：获取在调整策略集合中的所述目标策略，其中，所述目标策略至少包括以下策略中的一种或多种：头部支撑高度调节、座椅高度调节、座椅倾斜角度调节和肩带位置调节；

33、s42：依据所述目标策略，控制所述儿童安全座椅，对坐姿进行调整，获取调整后的目标坐姿参数；

34、s43：将所述目标坐姿参数与标准坐姿参数进行对比，若目标坐姿参数对应的偏移频率小于所述频率阈值，则调整完成；

35、s44：若目标坐姿参数对应的偏移频率不小于所述频率阈值，则向用户发出安全提醒。

36、第二方面，本发明提供了一种基于坐姿检测的儿童安全座椅调节装置，所述装置包括：

37、图像获取模块，用于获取儿童安全座椅区域的实时视频流，将所述实时视频流分解为多帧实时图像；

38、坐姿检测模块，用于对各所述实时图像进行图像处理，分析坐在安全座椅上的儿童的当前坐姿是否为异常坐姿，当确定为异常坐姿时，对所述异常坐姿进行分类，输出异常坐姿类别；

39、策略查找模块，用于获取预设的所述儿童安全座椅针对异常坐姿的调整策略集合，依据所述异常坐姿类别，在所述调整策略集合中查找与所述异常坐姿类别对应的目标策略；

40、坐姿调整模块，用于若存在所述目标策略，则依据所述目标策略，调整儿童安全座椅状态，以匹配儿童坐姿；

41、安全警示模块，用于若不存在所述目标策略，则发出报警信息，提醒用户调整儿童在安全座椅上的坐姿。

42、第三方面，本发明还提供了一种儿童安全座椅调节系统，所述系统包括：儿童安全座椅主体；摄像头；控制器；所述儿童安全座椅主体可拆卸设置于车辆内；所述摄像头用于采集图像数据，将采集的图像数据传输到控制器进行分析和处理；所述控制器，接收来自摄像头的图像数据，分析儿童的坐姿；所述系统用于实现如上述的基于坐姿检测的儿童安全座椅调节方法。

43、优选地，所述系统还包括：报警器，所述报警器接收来自控制器的检测结果，所述报警器包括以下器件中的一个或多个：车载音响、中控显示屏、副驾驶显示屏、后排显示屏或吸顶显示屏。

44、综上所述，本发明的有益效果如下：

45、本发明提供的基于坐姿检测的儿童安全座椅调节方法、装置及系统，所述方法包括：获取儿童安全座椅区域的实时视频流，将所述实时视频流分解为多帧实时图像；对各所述实时图像进行图像处理，分析坐在安全座椅上的儿童的当前坐姿是否为异常坐姿，当确定为异常坐姿时，对所述异常坐姿进行分类，输出异常坐姿类别；获取预设的儿童安全座椅针对异常坐姿的调整策略集合，依据所述异常坐姿类别，在所述调整策略集合中查找与所述异常坐姿类别对应的目标策略；若存在所述目标策略，则依据所述目标策略，调整儿童安全座椅状态，以匹配儿童坐姿；若不存在所述目标策略，则发出报警信息，提醒用户调整儿童在安全座椅上的坐姿。本发明通过获取儿童安全座椅区域的实时视频流，可以实时监控儿童的坐姿，确保在车辆行驶过程中，父母或监护人能够时刻关注儿童的安全；通过图像处理技术可以迅速分析实时图像，识别异常坐姿，异常坐姿变得严重之前提供警示，防止潜在的危险发生，一旦检测到异常坐姿，根据预设的安全座椅调整策略，自动调整儿童安全座椅的状态，以匹配儿童的坐姿，这种自动化调整可以快速响应问题，提供更高的安全性；根据异常坐姿的类型采取不同的调整策略，这种个性化关怀确保了儿童的坐姿调整是有针对性的，符合其个体差异和需求；报警功能提醒父母或监护人儿童的坐姿问题，增强他们的安全意识，这有助于家长和监护人养成长期保持警惕和关心儿童的习惯。因此，本发明有助于提高儿童在车辆中的安全性和舒适性，同时也提供了家长和监护人更多的便利和安全保障。但在实际应用中，必须保护隐私，确保数据安全，并且遵守相关法律法规。