CN110182169B - 一种安全带高度自动调节装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种安全带高度自动调节装置及汽车，其中所述调节装置包括控制器和调节机构；调节机构包括本体、滑动机构、驱动机构、限位锁固机构和安全带机构；本体上开设有多个档位槽；且滑动机构的一侧设置有棘齿条；驱动机构的电机输出轴上固定有传动齿轮，传动齿轮与滑动机构上的棘齿条啮合；限位锁固机构的电磁铁与滑动机构连接，连接弹簧一端与电磁铁固定，另一端与限位锁舌固定；安全带机构包括导向环和安全带，导向环与安全带固定，且导向环与滑动机构固定；控制器分别与电机和电磁铁连接。本方案中调节装置能够自动的对安全带的高度进行调整，使用十分方便，解放了乘员的双手，提高了乘员安全性以及体验感。

Description

一种安全带高度自动调节装置及汽车

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种安全带高度自动调节装置及汽车。

背景技术

随着汽车数量的增加，车辆的安全性能越来越受人们重视，而车辆上的安全带对车辆的被动安全起至关重要的作用，目前法规已经强制要求车辆必须配置有安全带。安全带的原理是在车辆发生碰撞或紧急制动时，预紧装置就会瞬间收缩，绷紧佩戴时松弛的安全带，将乘员牢牢地锁定在座椅上，防止发生二次碰撞。

安全带的正确佩戴对安全带的作用至关重要，因乘员的身高不同，乘员使用安全带需手动调节高度调节器以保证安全带正确佩戴，从乘员肩部中间穿过。目前，常见的汽车上安全带都是需要乘员手动拉扯对安全带进行调整，十分繁琐，因此很多乘员为图方便经常没有调整好高调器位置，容易造成安全问题发生，如：相对于身高矮的乘员可能会出现安全带会离脖子太近，碰撞时安全带可能会勒脖子造成伤亡；相对于身高较高的乘员安全带可能会绑在肩部外侧，碰撞时安全带很可能会脱落而起不到作用。

发明内容

为此，需要提供一种安全带高度自动调节装置及汽车，来解决现有技术中汽车的安全带调整不便，费时费力，使用体验感较差的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种安全带高度自动调节装置，所述调节装置包括控制器和调节机构；

所述调节机构包括本体、滑动机构、驱动机构、限位锁固机构和安全带机构；

所述本体上开设有多个档位槽，所述档位槽向本体的一侧均匀延伸；

所述滑动机构的板面上开设有限位穿孔，且滑动机构的一侧设置有棘齿条；

所述驱动机构包括电机和传动齿轮，所述电机的输出轴上固定有传动齿轮，所述传动齿轮与滑动机构上的棘齿条啮合，电机通过传动齿轮带动滑动机构沿本体移动；

所述限位锁固机构包括电磁铁、连接弹簧和限位锁舌，所述电磁铁与滑动机构连接，所述连接弹簧一端与电磁铁固定，另一端与限位锁舌固定，所述限位锁舌穿过限位穿孔可插入或脱离档位槽；

所述安全带机构包括导向环和安全带，所述导向环与安全带固定，且导向环与滑动机构固定；

所述控制器分别与电机和电磁铁连接，控制器用于控制电机的启停以及电磁铁的电导通或者截断。

作为本发明的一种优选结构，所述调节装置还包括人体识别摄像头，所述人体识别摄像头与控制器连接，人体识别摄像头用于识别乘员的安全带佩戴信息，并将安全带佩戴信息输送给控制器。

作为本发明的一种优选结构，所述调节机构还包括档位槽护板，所述档位槽护板设置于本体上，档位槽护板上的凹槽的位置与本体上档位槽的设置位置相适配。

作为本发明的一种优选结构，所述滑动机构为滑动板，所述滑动板的两侧设置有滑槽，滑动板通过滑槽套设在本体上。

作为本发明的一种优选结构，所述滑动板的上表面设置有凸起的卡槽，所述电磁铁卡接于所述卡槽中。

作为本发明的一种优选结构，所述调节装置还包括磁铁护板，所述电磁铁固定于所述磁铁护板上，所述电磁铁通过磁铁护板卡接于滑动板的卡槽中。

作为本发明的一种优选结构，所述滑动机构的一端还设置有焊柱，所述导向环套设置于焊柱上，并通过螺母锁固。

作为本发明的一种优选结构，所述滑动机构上还开设有引线孔，所述电磁铁线圈连接线束通过引线孔与外部导线连接。

作为本发明的一种优选结构，所述安全带机构还包括卡扣和锁扣，所述卡扣与安全带固定，卡扣可插接入锁扣中锁固。

为实现上述目的，发明人还提供了一种汽车，所述汽车具有上述安全带高度自动调节装置。

区别于现有技术，上述技术方案的优点如下：本发明公开了一种安全带高度自动调节装置及汽车，其中所述调节装置中控制器通过控制限位锁固机构中电磁铁的得电，电磁铁克服连接弹簧的弹力吸引限位锁舌脱离调节机构本体上的档位槽，安全带高度锁定状态解除，随后控制器控制电机启动，电机转动从而使得传动齿轮传动，传动齿轮通过棘齿条带动滑动机构移动，使得安全带机构的导向环移动，进而使得安全带上固定点的位置发生改变，在安全带的高度移动完成后，电磁铁失电，在连接弹簧的弹力作用下，限位锁舌穿过限位穿孔插入到档位槽中，安全带的高度锁定。通过上述调节装置能够自动的对安全带的高度进行调整，使用十分方便，解放了乘员的双手，提高了乘员安全性以及体验感。

附图说明

图1为具体实施方式所述安全带高度自动调节装置的模块连接示意图；

图2为具体实施方式中所述安全带高度自动调节装置的爆炸结构示意图；

图3为图2中C部分的结构放大示意图；

图4为具体实施方式中所述安全带高度自动调节装置中滑动机构的结构示意图；

图5为具体实施方式中所述安全带高度自动调节装置主视结构示意图；

图6为图5中D部分的结构放大示意图；

图7为图6中A-A方向的剖视结构示意图。

附图标记说明：

100、控制器；

200、调节机构；

210、本体；211、档位槽；

220、滑动机构；221、限位穿孔；222、棘齿条；223、滑槽；224、卡槽；225、焊柱；

230、驱动机构；231、电机；232、传动齿轮；

240、限位锁固机构；241、电磁铁；242、连接弹簧；243、限位锁舌；

250、安全带机构；251、导向环；252、安全带；253、卡扣；

260、档位槽护板；

270、磁铁护板；

300、人体识别摄像头；

400、车身B柱内钣。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图7，本实施例中公开了一种安全带252高度自动调节装置，所述调节装置包括控制器100和调节机构200；在本实施例中，所述控制器100作为安全带252高度自动调节装置的控制机构，用于控制所述调节机构200中的电磁铁241的通电与否，进而控制限位锁舌243运动；所述控制器100还用于控制调节机构200中的电机231的启动或者停止。具体的，所述控制器100可以为单片机或者PLC。在某些具体的实施例中，所述的控制器100可以为整车ECU控制单元。

所述调节机构200用于对安全带252的高度进行调节，以方便乘员的使用。具体的，所述调节机构200包括本体210、滑动机构220、驱动机构230、限位锁固机构240和安全带机构250。

所述本体210作为调节装置的主体结构，用于安装承载滑动机构220、限位锁固机构240等其他调节装置组成结构。具体的，所述本体210上开设有多个档位槽211，所述档位槽211向本体210的一侧均匀延伸；所述档位槽211是对应高度调节器的不同档位，用于调整安全带252的使用高度。优选的所述本体210为长板状金属件，本体210通过上下两个螺栓固定于车身B柱内钣400上，通过螺栓固定这种可拆卸连接方式，方便更换或者维修。

所述滑动机构220的板面上开设有限位穿孔221，且滑动机构220的一侧设置有棘齿条222；所述棘齿条222与滑动机构220焊接。具体的所述限位穿孔221的设置是为了便于限位锁舌243的穿孔，使得限位锁舌243能够沿着限位穿孔221进行伸缩运动，运动平稳，工作状态更好。

所述驱动机构230包括电机231和传动齿轮232，所述电机231的输出轴上固定有传动齿轮232，所述传动齿轮232与滑动机构220上的棘齿条222啮合，电机231通过传动齿轮232带动滑动机构220沿本体210移动；所述滑动机构220移动，使得与滑动机构220固定的限位锁固机构240相对于本体210上的档位槽211位置发生变动，使得限位锁固机构240再次使得调节装置处于锁固状态时，安全带252的高度位置发生改变。

所述限位锁固机构240包括电磁铁241、连接弹簧242和限位锁舌243，所述电磁铁241与滑动机构220连接，所述连接弹簧242一端与电磁铁241固定，另一端与限位锁舌243固定，所述限位锁舌243穿过限位穿孔221可插入或脱离档位槽211；

所述安全带机构250包括导向环251和安全带252，所述导向环251与安全带252固定，且导向环251与滑动机构220固定；

所述控制器100分别与电机231和电磁铁241连接，控制器100用于控制电机231的启停以及电磁铁241的电导通或者截断。

以控制器100为整车ECU控制单元为例，所述安全带252高度自动调节装置控制过程如下：当ECU控制单元得到适合当前乘员的安全带252绑固高度时，ECU首先向电磁铁241发送电导通控制信号，当电磁铁241电导通通时，电磁铁241克服连接弹簧242弹力吸引铁柱限位锁舌243吸合，限位锁舌243脱离档位槽211，则调节装置的锁定状态解除。0.5s后ECU向步进电机231发送启动信号，固定在电机231输出轴上的传动齿轮232进行正转或反转相应角度，从而带动与传动齿轮232啮合的滑动机构220向上或向下移动相应距离，当滑动机构220位置移动完毕，0.5s后ECU向电磁铁241发送断电信号，电磁铁241断电后在连接弹簧242弹力推动下限位锁舌243再次伸入到本体210的档位槽211中，使得调节装置重新处于锁定状态，以保证安全带252的使用安全性。通过上述调节装置能够自动的对安全带252的高度进行调整，使用十分方便，解放了乘员的双手，提高了乘员安全性以及体验感。

如图1所示的实施例，所述调节装置还包括人体识别摄像头300，所述人体识别摄像头300与控制器100连接，人体识别摄像头300用于识别乘员的安全带252佩戴信息，并将安全带252佩戴信息输送给控制器100。其中人体识别摄像头300中使用了现有的机器视觉图像感知技术，其可以通过人工智能机器深度学习能力，对乘员进行精确检测、跟踪，实现对人体检测分析识别。在机器视觉图像中，通过人体识别算法建立人体图像模型，完成自动人体识别，捕捉到人体的各个关节点位，并能以视觉图像智能分析精确区分人和物体(包括安全带)，基于此技术该人体识别摄像头300可以识别出当前安全带252的佩戴情况。当然在某些其他的实施例中，所述人体识别摄像头300与安全带252的锁扣相互关联，当卡扣253扣上锁扣时，人体识别摄像头300才开始开启人体及安全带252图像识别，并将图像信息发送给控制器100。在优选的实施例中，所述控制器100中预存有乘员安全带252正确佩戴的校正程序，可以通过控制器100找到适合当前乘员的安全带252绑固高度，并控制调节装置进行安全带252的高度位置调节。

请参阅图2和图3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述调节机构200还包括档位槽护板260，所述档位槽护板260设置于本体210上，档位槽护板260上的凹槽的位置与本体210上档位槽211的设置位置相适配。所述档位槽护板260的设置能够起到保护档位槽211的作用，防止档位槽211在长期使用过程中出现磨损甚至损坏，档位槽护板260更换更为简单，使用成本更低。

请参阅图2至图4所示优选实施例中，所述滑动机构220为滑动板，所述滑动板的两侧设置有滑槽223，滑动板通过滑槽223套设在本体210上。优选的，所述棘齿条222焊接于滑动板的左侧。所述电机231固定于车身B柱内钣400上，电机231输出轴上固定的传动齿轮232与棘齿条222配合，能够带动滑动板移动。所述滑槽223是由滑动板的侧边向下向内弯折而成，所述滑槽223的设置能够严格限制滑动板的移动路径，使得调节机构200的工作更加的稳定、

如图4所示的实施例中，所述滑动板的上表面设置有凸起的卡槽224，所述电磁铁241卡接于所述卡槽224中。所述电磁铁241卡接于所述卡槽224中，那么便可以使得与电磁铁241固定的连接弹簧242和限位锁舌243随之发生移动，限位锁固机构240随着滑动板移动，使得限位锁舌243可以相对本体210上的档位槽211位置进行改变，进而实现对安全带252高度的调整。在某些优选的实施例中，所述调节装置还包括磁铁护板270，所述电磁铁241固定于所述磁铁护板270上，所述电磁铁241通过磁铁护板270卡接于滑动板的卡槽224中。所述磁铁护板270可以用来保护电磁铁241，防止其受到其他外力的作用而损坏。优选的，所述磁铁护板270的形状大小与滑动板上的卡槽224相适配。

请参阅4至图6所示，作为本发明的一种优选实施例，所述滑动机构220的一端还设置有焊柱225，所述导向环251套设置于焊柱225上，并通过螺母锁固。所述焊柱225和导向环251配合用来连接滑动机构220与安全带机构250，使得安全带252上的固定点位置能够随着滑动机构220进行位置改变。具体的实施例中，所述滑动机构220上还开设有引线孔，所述电磁铁241线圈连接线束通过引线孔与外部导线连接。引线孔的设置方便连接线束的通过，防止连接导线发生磨损出现断裂的情况发生。具体的，所述安全带机构250还包括卡扣253和锁扣，所述卡扣253与安全带252固定，卡扣253可插接入锁扣中锁固。在实际使用中，所述锁扣固定在座椅上，配合连接在车身B柱内钣400上的安全带252以及其上固定的卡扣253进行绑固。

本实施例中还公开了一种汽车，所述汽车具有上述安全带252高度自动调节装置。通过上述调节装置能够自动的对安全带252的高度进行调整，使用十分方便，解放了乘员的双手，提高了乘员安全性以及体验感，使得汽车具有更强的竞争力。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种安全带高度自动调节装置，其特征在于，所述调节装置包括控制器和调节机构；

所述调节机构包括本体、滑动机构、驱动机构、限位锁固机构和安全带机构；

所述本体上开设有多个档位槽，所述档位槽向本体的一侧均匀延伸；

所述滑动机构的板面上开设有限位穿孔，且滑动机构的一侧设置有棘齿条；

所述驱动机构包括电机和传动齿轮，所述电机的输出轴上固定有传动齿轮，所述传动齿轮与滑动机构上的棘齿条啮合，电机通过传动齿轮带动滑动机构沿本体移动；

所述限位锁固机构包括电磁铁、连接弹簧和限位锁舌，所述电磁铁与滑动机构连接，所述连接弹簧一端与电磁铁固定，另一端与限位锁舌固定，所述限位锁舌穿过限位穿孔可插入或脱离档位槽；

所述安全带机构包括导向环和安全带，所述导向环与安全带固定，且导向环与滑动机构固定；

所述控制器分别与电机和电磁铁连接，控制器用于控制电机的启停以及电磁铁的电导通或者截断；

所述调节装置还包括人体识别摄像头，所述人体识别摄像头与控制器连接，人体识别摄像头用于识别乘员的安全带佩戴信息，并将安全带佩戴信息输送给控制器；

所述控制器还用于根据人体识别摄像头返回的安全带佩戴信息以及预存的乘员安全带正确佩戴的校正程序，找到当前乘员的安全带( 252) 绑固高度，并控制调节装置进行安全带的高度位置调节。

2.根据权利要求1所述安全带高度自动调节装置，其特征在于，所述调节机构还包括档位槽护板，所述档位槽护板设置于本体上，档位槽护板上的凹槽的位置与本体上档位槽的设置位置相适配。

3.根据权利要求1所述安全带高度自动调节装置，其特征在于，所述滑动机构为滑动板，所述滑动板的两侧设置有滑槽，滑动板通过滑槽套设在本体上。

4.根据权利要求3所述安全带高度自动调节装置，其特征在于，所述滑动板的上表面设置有凸起的卡槽，所述电磁铁卡接于所述卡槽中。

5.根据权利要求4所述安全带高度自动调节装置，其特征在于，所述调节装置还包括磁铁护板，所述电磁铁固定于所述磁铁护板上，所述电磁铁通过磁铁护板卡接于滑动板的卡槽中。

6.根据权利要求1所述安全带高度自动调节装置，其特征在于，所述滑动机构的一端还设置有焊柱，所述导向环套设置于焊柱上，并通过螺母锁固。

7.根据权利要求1所述安全带高度自动调节装置，其特征在于，所述滑动机构上还开设有引线孔，所述电磁铁线圈连接线束通过引线孔与外部导线连接。

8.根据权利要求1所述安全带高度自动调节装置，其特征在于，所述安全带机构还包括卡扣和锁扣，所述卡扣与安全带固定，卡扣可插接入锁扣中锁固。

9.一种汽车，其特征在于，所述汽车具有权利要求1-8任意一项所述安全带高度自动调节装置。

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