一种安全带卡扣及具有该安全带卡扣的机动车的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种安全带卡扣，包括：卡槽和金属卡头，卡槽具有壳体和内部空间，金属卡头于内部空间内与卡槽扣合；其中，卡槽壳体内设有一线圈，线圈外接一电源，电源向线圈输出电力，线圈产生一磁场，磁场产生的力吸引金属卡头进入卡槽。本实用新型还提供了一种具有该安全带卡扣的机动车。本实用新型发明主要通过对安全带卡扣的卡槽与线圈集成，利用线圈产生的强磁场对安全带金属卡扣的卡进动作进行辅助引导，使驾驶员有更准确和轻便的安全带使用体验并减少成本。
【专利说明】一种安全带卡扣及具有该安全带卡扣的机动车
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种安全带卡扣，尤其是一种具有该安全带卡扣的机动车。
【背景技术】
[0002] 传统的汽车安全带卡扣是纯机械构造，分为卡头(公头)和卡槽(母座)。使用时，靠 人力将卡头对卡槽并进行按压，由此完成卡头和卡槽的对接契合。
[0003] 传统技术中，这两个系统是独立生产和装配的，且安全带锁扣的对接需要人力对 准和按压并不十分便捷。
[0004] 中国专利CN200620125058公开了一种集控式安全带，其内装有电磁铁，通过给电 磁铁中的铁芯通电产生磁场引力，从而控制安全带锁扣和锁钩的扣合，使得安全带卡头退 出卡槽能够人为控制。该实用新型解决的是安全带卡头退出的问题。
[0005] 中国专利CN201310185729公开了一种安全带磁性扣，通过在安全带卡头上嵌入 一磁体，卡槽由铁质材料制成，使得安全带卡扣的操作变得便捷。该实用新型磁体安装位置 在卡头上，而非卡槽。
[0006] 已上现有技术虽然均利用了磁力辅助功能，但本实用新型不仅仅添加了安全带卡 头进入辅助功能，还使磁体设入卡槽中，使得卡槽的材质不受限制，并且还能在卡槽中集成 其他微器件。 实用新型内容
[0007] 为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种安全带卡扣，尤其是一 种具有该安全带卡扣的机动车。
[0008] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种安全带卡扣，包括：卡槽和金属卡头，所 述卡槽具有壳体和内部空间，所述金属卡头于所述内部空间内与所述卡槽扣合；其中，所述 卡槽壳体内设有一线圈，所述线圈外接一电源，所述电源向所述线圈输出电力，所述线圈产 生一磁场，所述磁场产生的力吸引所述金属卡头进入所述卡槽。
[0009] 本发明所述的安全带卡扣，其中，所述线圈围绕所述内部空间设置。
[0010] 本发明所述的安全带卡扣，其中，所述电源与所述线圈之间连接有一驱动装置，所 述电源向所述驱动装置供电，所述驱动装置驱动所述线圈工作，产生一低频电磁场，使所述 线圈成为一无线供电和与电子钥匙通信的天线。
[0011] 本发明所述的安全带卡扣，其中，所述驱动装置设于所述卡槽壳体内。
[0012] 本发明所述的安全带卡扣，其中，所述驱动装置包含一 ΙΜΜ0驱动芯片，与一控制 器通信连接，所述ΙΜΜ0驱动芯片与所述控制器形成一防盗系统。
[0013] 本发明所述的安全带卡扣，其中，所述ΙΜΜ0驱动芯片与所述控制器通过LIN总线 连接。
[0014] 本发明所述的安全带卡扣，其中，所述电源还与一电源控制模块连接，所述电源控 制模块控制所述电源开启/停止输出电力。
[0015] 本发明所述的安全带卡扣，其中，所述电源控制模块嵌入所述控制器中，所述电源 控制模块根据所述控制器的指令开启/关闭。
[0016] -种具有如本发明所述的安全带卡扣的机动车。
[0017] 本实用新型主要通过对安全带卡扣的卡槽与线圈以及带有ΙΜΜ0的基站和无线供 电系统的芯片集成的一驱动装置，利用线圈产生的强磁场对安全带金属卡扣的卡进动作进 行辅助引导，使驾驶员有更准确和轻便的安全带使用体验并减少成本；利用无线供电系统 给电子钥匙供电，解决了用户因电子钥匙电量过低无法启动或使用机动车的烦恼。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1所示的是本实用新型所述的安全带卡扣结构；
[0019] 图2所示的是本实用新型所述的安全带卡槽内部组成和原理图；
[0020] 图3所示的是本实用新型所述的线圈在安全带卡槽内部设置的一个实施方式；
[0021] 图4所示的是本实用新型所述的一个【具体实施方式】。
【具体实施方式】
[0022] 下面将参考附图并结合具体实施例来详细说明本实用新型。
[0023] 如图1所示，本实用新型公开了一种安全带卡扣，包括卡槽1和金属卡头2 ;卡槽1 具有壳体11和内部空间12 ;金属卡头2于内部空间12内与卡槽1扣合。
[0024] 如图2所示，本实用新型所述的安全带卡扣，其中，卡槽1内还优选设有一线圈3， 与线圈3相连的，是一外接电源4。该电源4通过电源线41和地线42与线圈3连接并向其 输出电力，使线圈3产生一磁场B1，该磁场B1可为一静磁场，也可为一动磁场，出于结构简 单化以及作用效率最大化考虑，本实用新型的安全带卡扣采用一静磁场。该磁场B1产生的 力F能够吸引金属卡头2进入卡槽1，也就是在系安全带时，帮助用户找寻卡槽1的位置并 且无需用户费力扣合，通过磁场B1的作用，使得金属卡头2被"吸入"卡槽1中，不仅给机 械扣合增加了一个"电磁帮手"，还改善了用户的体验。
[0025] 如图3所示，本实用新型的一个优选实施例中，线圈3围绕着卡槽1的内部空间 12设置，鉴于市场上流通的卡槽的用于容纳卡头的内部空间12位于卡槽的中心，因此线圈 3如此设置可使其产生的磁场B1的磁通线与整个卡槽1的中轴线平行且该磁场B1是关于 该中轴线对称的；即使有异形的卡槽，线圈3围绕内部空间12设置也至少使其产生的磁场 B1的磁通线轴向穿过该内部空间12,使该内部空间12始终处于该磁场B1中，该磁场B1的 引力F也是轴向方向的。若线圈3不是围绕内部空间12设置，而是任意放置于卡槽1内， 则其产生的磁场B1的磁通线偏置，产生的引力F会偏离轴向方向转而朝向卡槽1的某一侧 边，虽然也能起到辅助金属卡头进入卡槽的作用，但用户的体验较差。因此，线圈3还是优 选围绕卡槽1的内部空间12设置。
[0026] 如图4所示，本实用新型的一个优选实施例中，电源4与线圈3之间连接有一驱动 装置5,电源4向驱动装置5供电，使驱动装置5工作，从而驱动装置5驱动线圈3工作，产 生磁场B2。由于电源4仅能控制线圈3是否通电以及电流大小即磁场的产生和强弱，而不 能控制磁场的其他性质，如频率，因此增加一个驱动装置5,可以通过嵌入不同类型的驱动 系统或芯片，从而控制线圈3所产生的磁场。其中，驱动装置5可以嵌入一无线供电系统， 从而控制线圈3产生一低频电磁场B2,运用无线供电技术，为处于该低频电磁场B2励磁范 围内的待供电设备进行无线供电。在本实用新型的应用中，当驾驶员按下启动按键或转动 点火开关时，被动启动系统通过低频天线寻找汽车电子钥匙9。钥匙收到低频信号后通过发 送高频信号返回认证数据。而当电子钥匙9电池电量低或没电时，则由发动机防盗锁止系 统的基站(在此集成在驱动装置5中），经由线圈3对电子钥匙9供电并进行通信。由于供 电的电磁场B2范围有限，通常半径为10cm至20cm，因此需要将电子钥匙9嵌入或者紧贴供 电线圈3。当今市场上的汽车电子钥匙充电模式主要是换电池以及外接充电器，前者需要打 开电子钥匙外壳，后者则需要另行购买一个额外的设备，既麻烦又不经济。本实用新型利用 无线供电技术，省去了麻烦的换电池过程，在电子钥匙电量低无法认证和启动车辆时，对其 进行无线供电和认证通信，使用户可以紧急启动。
[0027] 如图4所示，优选地，驱动装置5设于卡槽1的壳体11内。这样设计的好处是，既 然驱动装置5既能输出电流使线圈3产生磁场B1，又能使用其另一个集成于其内的无线供 电系统驱动线圈3产生低频电磁场B2作为一无线供电器，那将这样一个驱动装置5安装入 卡槽1内，作为安全带的一部分，可以避免驱动长电路的损耗。
[0028] 如图4所示，本实用新型的一个更优选的实施例中，该驱动装置5包含一 ΙΜΜ0驱 动芯片。该ΙΜΜ0驱动芯片与一控制器6通信连接，通过控制器6与ΙΜΜ0驱动芯片的通信 和供电，ΙΜΜ0驱动芯片与控制器6形成了一防盗系统。从而，本实用新型在提供无线供电 服务的同时，还集成了发动机防盗锁止系统的基站，使驱动装置5具有多种功能，精简了汽 车中的模块，降低了成本。
[0029] 如图4所示，其中，在本实用新型的应用中，该控制器6是一个汽车控制器（ECU)， ECU控制着整部汽车的系统，其中就可控制ΙΜΜ0模块以及无线供电模块。
[0030] 如图4所示，优选地，ΙΜΜ0驱动芯片与控制器6通过LIN总线7 (Local Interconnect Network)连接。利用LIN总线7信号线少、传输速率高、低成本的特性，在保 证信号传输和传输时间延迟的情况下，进一步降低汽车成本。
[0031] 如图4所示，优选地，驱动装置5设于卡槽1的壳体11内。这样设计的好处是，既 然驱动装置5既能输出电流使线圈3产生磁场B1，又能使用其另一个集成于其内的无线供 电系统驱动线圈3产生低频电磁场B2作为一无线供电器，那将这样一个驱动装置5安装入 卡槽1内，作为安全带的一部分，可以避免驱动长电路的损耗。
[0032] 如图4所示，优选地，电源4还与一电源控制模块8连接，该电源控制模块8控制 电源4开启/停止输出电力。在本实用新型的应用中，用户进入车辆内部时会唤醒汽车控 制器6(E⑶)，E⑶控制电源4上电，供电回路4、6开始工作，使ΙΜΜ0驱动芯片进入供电状 态，芯片在没有收到ΙΜΜ0认证请求时驱动线圈3工作在强磁场状态；如果用户在电子钥匙 9没电的情况下按下启动按键，汽车控制器6会通过LIN通信线7发起ΙΜΜ0认证请求，ΙΜΜ0 驱动芯片转而驱动线圈3工作在低频电磁场信号收发状态并给电子钥匙9供电并进行数据 交换，完成认证；认证完成后，当金属卡头2尚未插入卡槽1中时，ΙΜΜ0驱动芯片恢复直流 工作状态以供安全带插入操作使用；反之，汽车控制器6切断供电回路4,6上的电源4。若 用户开启了点火装置，却未系上安全带时，会造成ΙΜΜ0驱动芯片一直输出直流电流，线圈3 持续产生磁场B1的状况，这时就需要一个电源控制模块8,以控制电源4向芯片传输/切 断供电，在节约能源的同时，也不会给周围的电子设备造成额外的磁场干扰。更优选的是， 该电源控制模块8是控制器6的一部分，即嵌入控制器6中，根据控制器6的指令开启/关 闭，作为一种超时检测的智能模块。控制器6可通过采集到的硬件信号或收到CAN通信报 文，来判断汽车的点火状态和安全带是否扣紧的状态来开启这个电源控制模块8,当电源控 制模块8达到超时切断电源的状态时，切断供电回路4、6上的电源4,使芯片停止工作。这 样设置使得芯片的工作与否完全智能化、自动化、模块化，方便又节能。
[0033] 本实用新型主要应用于机动车领域。因此，本实用新型还公开了一种具有上述所 有实施例中任一项或任几项所述的安全带卡扣的机动车。这种机动车集安全带电磁辅助、 ΙΜΜ0、无线供电以及电源4延时控制等功能的一种模块或几种模块的结合于一集成芯片 中，精简了汽车系统、节约了汽车能源、大大提高了用户体验，同时还可以达到强大的功能， 是一种具有新型的、智能的、电子化的安全带卡扣的机动车。
[〇〇34] 应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任 何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等 同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对 以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1. 一种安全带卡扣，包括： 卡槽和金属卡头； 所述卡槽具有壳体和内部空间； 所述金属卡头于所述内部空间内与所述卡槽扣合； 其特征在于： 所述卡槽壳体内设有一线圈； 所述线圈外接一电源，所述电源向所述线圈输出电力，所述线圈产生一磁场，所述磁场 产生的力吸引所述金属卡头进入所述卡槽。
2. 如权利要求1所述的安全带卡扣，其特征在于：所述线圈围绕所述内部空间设置。
3. 如权利要求1所述的安全带卡扣，其特征在于：所述电源与所述线圈之间连接有一 驱动装置，所述电源向所述驱动装置供电，所述驱动装置驱动所述线圈工作，产生一低频电 磁场。
4. 如权利要求3所述的安全带卡扣，其特征在于：所述驱动装置设于所述卡槽壳体内。
5. 如权利要求3所述的安全带卡扣，其特征在于：所述驱动装置包含一 IMMO驱动芯 片，与一控制器通信连接，所述IMMO驱动芯片与所述控制器形成一防盗系统。
6. 如权利要求5所述的安全带卡扣，其特征在于：所述IMMO驱动芯片与所述控制器通 过LIN总线连接。
7. 如权利要求5所述的安全带卡扣，其特征在于：所述电源还与一电源控制模块连接， 所述电源控制模块控制所述电源开启/停止输出电力。
8. 如权利要求7所述的安全带卡扣，其特征在于：所述电源控制模块嵌入所述控制器 中，所述电源控制模块根据所述控制器的指令开启/关闭。
9. 一种具有如权利要求1至8任一项或任几项所述的安全带卡扣的机动车。
【文档编号】A44B11/25GK203841226SQ201420177044
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】孙蔚滨 申请人:上海海拉电子有限公司