CN106837021A - 基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁 - Google Patents

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CN106837021A CN201710194187.7A CN201710194187A CN106837021A CN 106837021 A CN106837021 A CN 106837021A CN 201710194187 A CN201710194187 A CN 201710194187A CN 106837021 A CN106837021 A CN 106837021A
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Abstract

本发明公开了一种基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁，拉力感应器与微控制器MCU的采样信号输入端相连，微控制器MCU与驱动电机（3）相连；摆臂（4）的一端固定安装在驱动电机（3）的输出轴上，摆臂（4）的另一端设有滑块（7），锁止块（1）上设有与滑块（7）相配合的弧形滑槽（8），弧形滑槽（8）的半径R大于滑块（7）的旋转半径r。本发明根据儿童座椅接口上的拉力感应自动判别儿童座椅是否乘坐有儿童，如果乘坐有儿童（乘坐儿童后的拉力值比单纯一个儿童座椅时的拉力值大），拉力感应检测到拉力值超过预设阈值，自动控制驱动电机的工作状态，进而实现儿童锁的打开或锁死，提高智能化程度。

Description

基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，特别是涉及一种基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁。
背景技术
随着社会的发展进步，人们生活水平的不断提高，汽车越来越多的走进更多家庭。汽车门安全锁结构主要是为了保护儿童而设计的，是为了避免在行车过程当中，儿童因好奇心等原因误将车门打开，而造成一定的危险。如今大多数家用车型都配备了自动落锁功能，时速超过20km/h左右都会自动落锁，但是只要拨动门把手旁的锁环就可以轻松解锁，这完全难不倒“聪明”的孩子们。
传统儿童锁基本结构是安装在汽车的后门锁上，当儿童锁闭合后，相应的后排车门即无法从车内打开，避免车辆在行驶过程中儿童打开车门而造成的危险。然而，传统儿童锁在闭合后只能从车外打开，日常使用过程中经常出现如下场景：宝宝坐在儿童锁闭合的车门一侧，妈妈必须先从另一侧车门下车，下车后绕车半周，走到被锁车门外侧再打开车门，关门前还需将儿童锁拨回打开状态，操作很不方便。
此外，对于儿童锁的驱动方式，现有中低端车型儿童锁多采用手动拨杆式结构，也有些高端车型采用了电动儿童锁，电动式也仍需要靠司机在驾驶舱按键操作，无法实现完全的智能化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁，简化儿童锁结构，降低成本，根据儿童座椅接口的拉力感应自动控制儿童锁的打开或锁死，提高智能化程度。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁，包括设置在儿童座椅接口上的拉力感应器、微控制器MCU、驱动电机和锁止组件，所述拉力感应器通过无线通讯模块与微控制器MCU的采样信号输入端相连，微控制器MCU的控制信号输出端与驱动电机的驱动电路相连；
所述的锁止组件包括锁止块、锁止凸起和摆臂，所述的锁止凸起固定安装在车门锁转轴上，所述锁止块上设有与锁止凸起相配合的卡槽；所述摆臂的一端固定安装在驱动电机的输出轴上，摆臂的另一端设有滑块，锁止块上设有与滑块相配合的弧形滑槽，弧形滑槽的半径R大于滑块的旋转半径r；滑块沿弧形滑槽中心向其两端滑动时，锁止块整体向锁止凸起的反方向移动，卡槽逐渐脱离锁止凸起；滑块沿弧形滑槽两端向其中心滑动时，锁止块整体向锁止凸起的方向移动，卡槽逐渐套上锁止凸起形成锁止。
所述的儿童座椅接口为LATCH接口或ISOFIX接口。
所述的滑块包括工形支架和一个滚珠组，滚珠组由沿摆臂的径向方向对称设置的两颗滚珠构成，所述的滚珠通过轴瓦安装在工形支架的壁上，滚珠与轴瓦间隙配合，滚珠与弧形滑槽的壁过盈接触。
所述工形支架端头的直径大于弧形滑槽的宽度，工形支架两端头的间距略大于锁止块的厚度。
本发明的有益效果是：
1）根据儿童座椅接口上的拉力感应自动判别儿童座椅是否乘坐有儿童，如果乘坐有儿童（乘坐儿童后的拉力值比单纯一个儿童座椅时的拉力值大），拉力感应检测到拉力值超过预设阈值，自动控制驱动电机的工作状态，进而实现儿童锁的打开或锁死，提高智能化程度。
2）通过驱动电机和大半径弧形滑槽配合实现对锁止结构的驱动，设计巧妙，简化了儿童锁结构，降低了成本，提高了结构稳定性和可靠性。
3）通过滑块及大半径弧形滑槽的配合将电机输出转化为锁止块的小位移平移，降低了该结构对电机输出精度的要求，为低成本实现提供了基础，且锁止结构十分稳定，扳动门把手时对驱动电机造成的冲击很小，电机使用寿命长。
4）汽车驾驶位设置儿童锁开关，可由驾驶员直接控制儿童锁的开关，儿童下车时的操作更方便。
5）滑块上设有沿摆臂径向设置的滚珠，降低了滑块与弧形滑槽之间的摩擦系数，从而有效提高了锁止块平移运动的平顺性和稳定性，同时也降低了驱动电机的负载，增加了新能源汽车电池的续航。
6）工形支架端头的直径大于弧形滑槽的宽度，工形支架两端头的间距略大于锁止块的厚度，保证滑槽两侧的锁止块恰好卡在滑块的两端头之间，可有效避免滑块滑动过程中发生偏移甚至脱离滑槽，进一步提高了滑动结构的稳定性，从而延长了整个锁具的使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构示意图框图；
图2为本发明滑块滑动到滑槽左端时的结构示意图；
图3为本发明滑块滑动到滑槽中心时的结构示意图；
图4为本发明锁止驱动过程示意图；
图5为本发明弧形滑槽与滑块旋转半径大小关系示意图；
图6为本发明滑块结构示意图；
图中，1-锁止块，2-锁止凸起，3-驱动电机，4-摆臂，5-车门锁转轴，6-卡槽，7-滑块，7.1-工形支架，7.2-滚珠，7.3-轴瓦，8-弧形滑槽。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁，包括设置在儿童座椅接口上的拉力感应器、微控制器MCU、驱动电机3和锁止组件，所述的儿童座椅接口为LATCH接口或ISOFIX接口。所述拉力感应器通过无线通讯模块与微控制器MCU的采样信号输入端相连，微控制器MCU的控制信号输出端与驱动电机3的驱动电路相连。根据儿童座椅接口上的拉力感应自动判别儿童座椅是否乘坐有儿童，如果乘坐有儿童（乘坐儿童后的拉力值比单纯一个儿童座椅时的拉力值大），拉力感应检测到拉力值超过预设阈值，自动控制驱动电机3的工作状态，进而实现儿童锁的打开或锁死，提高智能化程度。
如图2和图3所示，所述的锁止组件包括锁止块1、锁止凸起2和摆臂4，所述的锁止凸起2固定安装在车门锁转轴5上，为了延长使用寿命避免锁止凸起2变形或脱离，锁止凸起2与车门锁转轴5最好能够采用一体化成型工艺。所述锁止块1上设有与锁止凸起2相配合的卡槽6；所述摆臂4的一端固定安装在驱动电机3的输出轴上，摆臂4的另一端设有滑块7，锁止块1上设有与滑块7相配合的弧形滑槽8。如图5所示，弧形滑槽8的半径R应当大于滑块7的旋转半径r，这样才能保证当滑块7在弧形滑槽8内左右滑动时，锁止块1会在滑块7的径向推力作用下向上或向下平移。
弧形滑槽8的半径R大于滑块7的旋转半径r，滑块7沿弧形滑槽8中心（如图4右侧图）向其两端（如图4左侧图）滑动时，锁止块1整体向锁止凸起2的反方向（图中均为向下）移动，卡槽6逐渐脱离锁止凸起2。如图4所示，滑块7沿弧形滑槽8两端向其中心滑动时，锁止块1整体向锁止凸起2的方向（图中均为向上）移动，卡槽6逐渐套上锁止凸起2形成锁止。通过驱动电机3和大半径弧形滑槽8配合实现对锁止结构的驱动，设计巧妙，简化了儿童锁结构，降低了成本，提高了结构稳定性和可靠性。
进一步的，如图6所示，所述的滑块7包括工形支架7.1和一个滚珠组，滚珠组由沿摆臂4的径向方向对称设置的两颗滚珠7.2构成，滑块7在弧形滑槽8内左右滑动过程中，滑块7与滑槽之间始终通过滚珠7.2点接触。所述的滚珠7.2通过轴瓦7.3安装在工形支架7.1的壁上，滚珠7.2与轴瓦7.3间隙配合，滚珠7.2与弧形滑槽8的壁过盈接触。滑块7上设有沿摆臂4径向设置的滚珠7.2，降低了滑块7与弧形滑槽8之间的摩擦系数，从而有效提高了锁止块1平移运动的平顺性和稳定性，同时也降低了驱动电机3的负载，增加了新能源汽车电池的续航。
作为进一步改进，如图6所示，所述工形支架7.1端头的直径大于弧形滑槽8的宽度，工形支架7.1两端头的间距略大于锁止块1的厚度。以此保证滑槽两侧的锁止块1恰好卡在滑块7的两端头之间，可有效避免滑块7滑动过程中发生偏移甚至脱离滑槽，进一步提高了滑动结构的稳定性，从而延长了整个锁具的使用寿命。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁，其特征在于：包括设置在儿童座椅接口上的拉力感应器、微控制器MCU、驱动电机（3）和锁止组件，所述拉力感应器通过无线通讯模块与微控制器MCU的采样信号输入端相连，微控制器MCU的控制信号输出端与驱动电机（3）的驱动电路相连；
所述的锁止组件包括锁止块（1）、锁止凸起（2）和摆臂（4），所述的锁止凸起（2）固定安装在车门锁转轴（5）上，所述锁止块（1）上设有与锁止凸起（2）相配合的卡槽（6）；所述摆臂（4）的一端固定安装在驱动电机（3）的输出轴上，摆臂（4）的另一端设有滑块（7），锁止块（1）上设有与滑块（7）相配合的弧形滑槽（8），弧形滑槽（8）的半径R大于滑块（7）的旋转半径r；滑块（7）沿弧形滑槽（8）中心向其两端滑动时，锁止块（1）整体向锁止凸起（2）的反方向移动，卡槽（6）逐渐脱离锁止凸起（2）；滑块（7）沿弧形滑槽（8）两端向其中心滑动时，锁止块（1）整体向锁止凸起（2）的方向移动，卡槽（6）逐渐套上锁止凸起（2）形成锁止。
2.根据权利要求1所述的基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁，其特征在于：所述的儿童座椅接口为LATCH接口或ISOFIX接口。
3.根据权利要求1所述的基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁，其特征在于：所述的滑块（7）包括工形支架（7.1）和一个滚珠组，滚珠组由沿摆臂（4）的径向方向对称设置的两颗滚珠（7.2）构成，所述的滚珠（7.2）通过轴瓦（7.3）安装在工形支架（7.1）的壁上，滚珠（7.2）与轴瓦（7.3）间隙配合，滚珠（7.2）与弧形滑槽（8）的壁过盈接触。
4.根据权利要求3所述的基于儿童座椅接口感应的车辆智能儿童锁，其特征在于：所述工形支架（7.1）端头的直径大于弧形滑槽（8）的宽度，工形支架（7.1）两端头的间距略大于锁止块（1）的厚度。
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