一種安全帶卡扣及具有該安全帶卡扣的機動車的製作方法

2023-05-07 10:47:56 2

一種安全帶卡扣及具有該安全帶卡扣的機動車的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種安全帶卡扣，包括：卡槽和金屬卡頭，卡槽具有殼體和內部空間，金屬卡頭於內部空間內與卡槽扣合；其中，卡槽殼體內設有一線圈，線圈外接一電源，電源向線圈輸出電力，線圈產生一磁場，磁場產生的力吸引金屬卡頭進入卡槽。本實用新型還提供了一種具有該安全帶卡扣的機動車。本實用新型發明主要通過對安全帶卡扣的卡槽與線圈集成，利用線圈產生的強磁場對安全帶金屬卡扣的卡進動作進行輔助引導，使駕駛員有更準確和輕便的安全帶使用體驗並減少成本。
【專利說明】一種安全帶卡扣及具有該安全帶卡扣的機動車

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種安全帶卡扣，尤其是一種具有該安全帶卡扣的機動車。

【背景技術】
[0002] 傳統的汽車安全帶卡扣是純機械構造，分為卡頭(公頭)和卡槽(母座)。使用時，靠 人力將卡頭對卡槽並進行按壓，由此完成卡頭和卡槽的對接契合。
[0003] 傳統技術中，這兩個系統是獨立生產和裝配的，且安全帶鎖扣的對接需要人力對 準和按壓並不十分便捷。
[0004] 中國專利CN200620125058公開了一種集控式安全帶，其內裝有電磁鐵，通過給電 磁鐵中的鐵芯通電產生磁場引力，從而控制安全帶鎖扣和鎖鉤的扣合，使得安全帶卡頭退 出卡槽能夠人為控制。該實用新型解決的是安全帶卡頭退出的問題。
[0005] 中國專利CN201310185729公開了一種安全帶磁性扣，通過在安全帶卡頭上嵌入 一磁體，卡槽由鐵質材料製成，使得安全帶卡扣的操作變得便捷。該實用新型磁體安裝位置 在卡頭上，而非卡槽。
[0006] 已上現有技術雖然均利用了磁力輔助功能，但本實用新型不僅僅添加了安全帶卡 頭進入輔助功能，還使磁體設入卡槽中，使得卡槽的材質不受限制，並且還能在卡槽中集成 其他微器件。 實用新型內容
[0007] 為了克服上述技術缺陷，本實用新型的目的在於提供一種安全帶卡扣，尤其是一 種具有該安全帶卡扣的機動車。
[0008] 為了實現上述目的，本實用新型提供一種安全帶卡扣，包括：卡槽和金屬卡頭，所 述卡槽具有殼體和內部空間，所述金屬卡頭於所述內部空間內與所述卡槽扣合；其中，所述 卡槽殼體內設有一線圈，所述線圈外接一電源，所述電源向所述線圈輸出電力，所述線圈產 生一磁場，所述磁場產生的力吸引所述金屬卡頭進入所述卡槽。
[0009] 本發明所述的安全帶卡扣，其中，所述線圈圍繞所述內部空間設置。
[0010] 本發明所述的安全帶卡扣，其中，所述電源與所述線圈之間連接有一驅動裝置，所 述電源向所述驅動裝置供電，所述驅動裝置驅動所述線圈工作，產生一低頻電磁場，使所述 線圈成為一無線供電和與電子鑰匙通信的天線。
[0011] 本發明所述的安全帶卡扣，其中，所述驅動裝置設於所述卡槽殼體內。
[0012] 本發明所述的安全帶卡扣，其中，所述驅動裝置包含一 ΙΜΜ0驅動晶片，與一控制 器通信連接，所述ΙΜΜ0驅動晶片與所述控制器形成一防盜系統。
[0013] 本發明所述的安全帶卡扣，其中，所述ΙΜΜ0驅動晶片與所述控制器通過LIN總線 連接。
[0014] 本發明所述的安全帶卡扣，其中，所述電源還與一電源控制模塊連接，所述電源控 制模塊控制所述電源開啟/停止輸出電力。
[0015] 本發明所述的安全帶卡扣，其中，所述電源控制模塊嵌入所述控制器中，所述電源 控制模塊根據所述控制器的指令開啟/關閉。
[0016] -種具有如本發明所述的安全帶卡扣的機動車。
[0017] 本實用新型主要通過對安全帶卡扣的卡槽與線圈以及帶有ΙΜΜ0的基站和無線供 電系統的晶片集成的一驅動裝置，利用線圈產生的強磁場對安全帶金屬卡扣的卡進動作進 行輔助引導，使駕駛員有更準確和輕便的安全帶使用體驗並減少成本；利用無線供電系統 給電子鑰匙供電，解決了用戶因電子鑰匙電量過低無法啟動或使用機動車的煩惱。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1所示的是本實用新型所述的安全帶卡扣結構；
[0019] 圖2所示的是本實用新型所述的安全帶卡槽內部組成和原理圖；
[0020] 圖3所示的是本實用新型所述的線圈在安全帶卡槽內部設置的一個實施方式；
[0021] 圖4所示的是本實用新型所述的一個【具體實施方式】。

【具體實施方式】
[0022] 下面將參考附圖並結合具體實施例來詳細說明本實用新型。
[0023] 如圖1所示，本實用新型公開了一種安全帶卡扣，包括卡槽1和金屬卡頭2 ;卡槽1 具有殼體11和內部空間12 ;金屬卡頭2於內部空間12內與卡槽1扣合。
[0024] 如圖2所示，本實用新型所述的安全帶卡扣，其中，卡槽1內還優選設有一線圈3， 與線圈3相連的，是一外接電源4。該電源4通過電源線41和地線42與線圈3連接並向其 輸出電力，使線圈3產生一磁場B1，該磁場B1可為一靜磁場，也可為一動磁場，出於結構簡 單化以及作用效率最大化考慮，本實用新型的安全帶卡扣採用一靜磁場。該磁場B1產生的 力F能夠吸引金屬卡頭2進入卡槽1，也就是在系安全帶時，幫助用戶找尋卡槽1的位置並 且無需用戶費力扣合，通過磁場B1的作用，使得金屬卡頭2被"吸入"卡槽1中，不僅給機 械扣合增加了一個"電磁幫手"，還改善了用戶的體驗。
[0025] 如圖3所示，本實用新型的一個優選實施例中，線圈3圍繞著卡槽1的內部空間 12設置，鑑於市場上流通的卡槽的用於容納卡頭的內部空間12位於卡槽的中心，因此線圈 3如此設置可使其產生的磁場B1的磁通線與整個卡槽1的中軸線平行且該磁場B1是關於 該中軸線對稱的；即使有異形的卡槽，線圈3圍繞內部空間12設置也至少使其產生的磁場 B1的磁通線軸向穿過該內部空間12,使該內部空間12始終處於該磁場B1中，該磁場B1的 引力F也是軸向方向的。若線圈3不是圍繞內部空間12設置，而是任意放置於卡槽1內， 則其產生的磁場B1的磁通線偏置，產生的引力F會偏離軸向方向轉而朝向卡槽1的某一側 邊，雖然也能起到輔助金屬卡頭進入卡槽的作用，但用戶的體驗較差。因此，線圈3還是優 選圍繞卡槽1的內部空間12設置。
[0026] 如圖4所示，本實用新型的一個優選實施例中，電源4與線圈3之間連接有一驅動 裝置5,電源4向驅動裝置5供電，使驅動裝置5工作，從而驅動裝置5驅動線圈3工作，產 生磁場B2。由於電源4僅能控制線圈3是否通電以及電流大小即磁場的產生和強弱，而不 能控制磁場的其他性質，如頻率，因此增加一個驅動裝置5,可以通過嵌入不同類型的驅動 系統或晶片，從而控制線圈3所產生的磁場。其中，驅動裝置5可以嵌入一無線供電系統， 從而控制線圈3產生一低頻電磁場B2,運用無線供電技術，為處於該低頻電磁場B2勵磁範 圍內的待供電設備進行無線供電。在本實用新型的應用中，當駕駛員按下啟動按鍵或轉動 點火開關時，被動啟動系統通過低頻天線尋找汽車電子鑰匙9。鑰匙收到低頻信號後通過發 送高頻信號返回認證數據。而當電子鑰匙9電池電量低或沒電時，則由發動機防盜鎖止系 統的基站(在此集成在驅動裝置5中），經由線圈3對電子鑰匙9供電並進行通信。由於供 電的電磁場B2範圍有限，通常半徑為10cm至20cm，因此需要將電子鑰匙9嵌入或者緊貼供 電線圈3。當今市場上的汽車電子鑰匙充電模式主要是換電池以及外接充電器，前者需要打 開電子鑰匙外殼，後者則需要另行購買一個額外的設備，既麻煩又不經濟。本實用新型利用 無線供電技術，省去了麻煩的換電池過程，在電子鑰匙電量低無法認證和啟動車輛時，對其 進行無線供電和認證通信，使用戶可以緊急啟動。
[0027] 如圖4所示，優選地，驅動裝置5設於卡槽1的殼體11內。這樣設計的好處是，既 然驅動裝置5既能輸出電流使線圈3產生磁場B1，又能使用其另一個集成於其內的無線供 電系統驅動線圈3產生低頻電磁場B2作為一無線供電器，那將這樣一個驅動裝置5安裝入 卡槽1內，作為安全帶的一部分，可以避免驅動長電路的損耗。
[0028] 如圖4所示，本實用新型的一個更優選的實施例中，該驅動裝置5包含一 ΙΜΜ0驅 動晶片。該ΙΜΜ0驅動晶片與一控制器6通信連接，通過控制器6與ΙΜΜ0驅動晶片的通信 和供電，ΙΜΜ0驅動晶片與控制器6形成了一防盜系統。從而，本實用新型在提供無線供電 服務的同時，還集成了發動機防盜鎖止系統的基站，使驅動裝置5具有多種功能，精簡了汽 車中的模塊，降低了成本。
[0029] 如圖4所示，其中，在本實用新型的應用中，該控制器6是一個汽車控制器（ECU)， ECU控制著整部汽車的系統，其中就可控制ΙΜΜ0模塊以及無線供電模塊。
[0030] 如圖4所示，優選地，ΙΜΜ0驅動晶片與控制器6通過LIN總線7 (Local Interconnect Network)連接。利用LIN總線7信號線少、傳輸速率高、低成本的特性，在保 證信號傳輸和傳輸時間延遲的情況下，進一步降低汽車成本。
[0031] 如圖4所示，優選地，驅動裝置5設於卡槽1的殼體11內。這樣設計的好處是，既 然驅動裝置5既能輸出電流使線圈3產生磁場B1，又能使用其另一個集成於其內的無線供 電系統驅動線圈3產生低頻電磁場B2作為一無線供電器，那將這樣一個驅動裝置5安裝入 卡槽1內，作為安全帶的一部分，可以避免驅動長電路的損耗。
[0032] 如圖4所示，優選地，電源4還與一電源控制模塊8連接，該電源控制模塊8控制 電源4開啟/停止輸出電力。在本實用新型的應用中，用戶進入車輛內部時會喚醒汽車控 制器6(E⑶)，E⑶控制電源4上電，供電迴路4、6開始工作，使ΙΜΜ0驅動晶片進入供電狀 態，晶片在沒有收到ΙΜΜ0認證請求時驅動線圈3工作在強磁場狀態；如果用戶在電子鑰匙 9沒電的情況下按下啟動按鍵，汽車控制器6會通過LIN通信線7發起ΙΜΜ0認證請求，ΙΜΜ0 驅動晶片轉而驅動線圈3工作在低頻電磁場信號收發狀態並給電子鑰匙9供電並進行數據 交換，完成認證；認證完成後，當金屬卡頭2尚未插入卡槽1中時，ΙΜΜ0驅動晶片恢復直流 工作狀態以供安全帶插入操作使用；反之，汽車控制器6切斷供電迴路4,6上的電源4。若 用戶開啟了點火裝置，卻未繫上安全帶時，會造成ΙΜΜ0驅動晶片一直輸出直流電流，線圈3 持續產生磁場B1的狀況，這時就需要一個電源控制模塊8,以控制電源4向晶片傳輸/切 斷供電，在節約能源的同時，也不會給周圍的電子設備造成額外的磁場幹擾。更優選的是， 該電源控制模塊8是控制器6的一部分，即嵌入控制器6中，根據控制器6的指令開啟/關 閉，作為一種超時檢測的智能模塊。控制器6可通過採集到的硬體信號或收到CAN通信報 文，來判斷汽車的點火狀態和安全帶是否扣緊的狀態來開啟這個電源控制模塊8,當電源控 制模塊8達到超時切斷電源的狀態時，切斷供電迴路4、6上的電源4,使晶片停止工作。這 樣設置使得晶片的工作與否完全智能化、自動化、模塊化，方便又節能。
[0033] 本實用新型主要應用於機動車領域。因此，本實用新型還公開了一種具有上述所 有實施例中任一項或任幾項所述的安全帶卡扣的機動車。這種機動車集安全帶電磁輔助、 ΙΜΜ0、無線供電以及電源4延時控制等功能的一種模塊或幾種模塊的結合於一集成晶片 中，精簡了汽車系統、節約了汽車能源、大大提高了用戶體驗，同時還可以達到強大的功能， 是一種具有新型的、智能的、電子化的安全帶卡扣的機動車。
[〇〇34] 應當注意的是，本實用新型的實施例有較佳的實施性，且並非對本實用新型作任 何形式的限制，任何熟悉該領域的技術人員可能利用上述揭示的技術內容變更或修飾為等 同的有效實施例，但凡未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對 以上實施例所作的任何修改或等同變化及修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
【權利要求】
1. 一種安全帶卡扣，包括： 卡槽和金屬卡頭； 所述卡槽具有殼體和內部空間； 所述金屬卡頭於所述內部空間內與所述卡槽扣合； 其特徵在於： 所述卡槽殼體內設有一線圈； 所述線圈外接一電源，所述電源向所述線圈輸出電力，所述線圈產生一磁場，所述磁場 產生的力吸引所述金屬卡頭進入所述卡槽。
2. 如權利要求1所述的安全帶卡扣，其特徵在於：所述線圈圍繞所述內部空間設置。
3. 如權利要求1所述的安全帶卡扣，其特徵在於：所述電源與所述線圈之間連接有一 驅動裝置，所述電源向所述驅動裝置供電，所述驅動裝置驅動所述線圈工作，產生一低頻電 磁場。
4. 如權利要求3所述的安全帶卡扣，其特徵在於：所述驅動裝置設於所述卡槽殼體內。
5. 如權利要求3所述的安全帶卡扣，其特徵在於：所述驅動裝置包含一 IMMO驅動芯 片，與一控制器通信連接，所述IMMO驅動晶片與所述控制器形成一防盜系統。
6. 如權利要求5所述的安全帶卡扣，其特徵在於：所述IMMO驅動晶片與所述控制器通 過LIN總線連接。
7. 如權利要求5所述的安全帶卡扣，其特徵在於：所述電源還與一電源控制模塊連接， 所述電源控制模塊控制所述電源開啟/停止輸出電力。
8. 如權利要求7所述的安全帶卡扣，其特徵在於：所述電源控制模塊嵌入所述控制器 中，所述電源控制模塊根據所述控制器的指令開啟/關閉。
9. 一種具有如權利要求1至8任一項或任幾項所述的安全帶卡扣的機動車。
【文檔編號】A44B11/25GK203841226SQ201420177044
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月14日 優先權日:2014年4月14日
【發明者】孫蔚濱 申請人:上海海拉電子有限公司