CN220199246U - 力感应式安全带锁扣、汽车安全带及汽车控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉一种力感应式安全带锁扣、汽车安全带及汽车控制系统。力感应式安全带锁扣包括壳体和锁头总成，壳体设有插接槽，锁头总成装设于插接槽，锁头总成设有卡接凸起，锁舌插置于插接槽，且锁舌上的卡孔与卡接凸起卡接配合，汽车安全带能够通过锁舌上设置的卡孔的内壁对卡接凸起施加拉力。力感应式安全带锁扣还包括拉力传感器，拉力传感器贴设于卡接凸起，以检测卡接凸起受到的拉力值，并且，拉力传感器电连接汽车控制系统，当拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值时，汽车控制系统能够发出报警信号。本申请提供的力感应式安全带锁扣、汽车安全带及汽车控制系统，解决了传统未系提醒装置不能准确检测乘员的安全带佩戴情况的问题。

Description

力感应式安全带锁扣、汽车安全带及汽车控制系统

技术领域

本申请涉及汽车安全带锁扣技术领域，特别是涉及一种力感应式安全带锁扣、汽车安全带及汽车控制系统。

背景技术

现有的安全状态是通过安装在安全带锁扣上的微动开关、霍尔开关或者电阻开关与控制单元连接，并由气囊控制器单元将锁扣状态等数据通过CAN总线发生给仪表，仪表结合车速、座椅乘坐状态的条件判断是否需要报警，当满足条件时仪表通过蜂鸣器及仪表实现听觉及视觉报警，提醒驾驶员及乘员佩戴安全带。

但是采用微动开关式、电阻式开关及霍尔开关式等的传统未系提醒装置，只能检测安全带锁舌插入安全带锁扣的状态，不能防止实际应用场景中的乘客作弊行为，比如乘客从市面上自行购买的锁舌插入锁扣，而实际又未真正佩戴安全带，或者，乘客直接将锁舌直接插入锁扣而未系上安全带等情况。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种力感应式安全带锁扣、汽车安全带及汽车控制系统，以解决传统未系提醒装置不能准确检测乘员的安全带佩戴情况的问题。

本申请提供一种力感应式安全带锁扣，力感应式安全带锁扣包括壳体和锁头总成，壳体设有插接槽，锁头总成装设于插接槽，锁头总成设有卡接凸起，锁舌插置于插接槽，且锁舌上的卡孔与卡接凸起卡接配合，汽车安全带能够通过锁舌上设置的卡孔的内壁对卡接凸起施加拉力。力感应式安全带锁扣还包括拉力传感器，拉力传感器贴设于卡接凸起，以检测卡接凸起受到的拉力值，并且，拉力传感器电连接汽车控制系统，当拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值时，汽车控制系统能够发出报警信号。

在其中一个实施例中，锁头总成还包括锁栓和安装座，卡接凸起设于锁栓，壳体设有连通插接槽的容纳腔。安装座固定安装于容纳腔，锁栓沿着预设方向与安装座活动配合，以使卡接凸起能够卡入或者脱离锁舌的卡孔。

本申请还提供一种汽车安全带，该汽车安全带包括锁舌、织带、卷收器和以上任意一个实施例所述的力感应式安全带锁扣，力感应式安全带锁扣固定于座椅的一侧，卷收器固定于汽车座椅的另一侧，织带的一端活动绕设于卷收器的卷轴，另一端穿设于锁舌并能够通过锁舌卡设于力感应式安全带锁扣。

本申请还提供一种汽车控制系统，汽车控制系统包括仪表模块和以上任意一个实施例所述的力感应式安全带锁扣，拉力传感器电连接仪表模块，以将拉力传感器的拉力数据传输至仪表模块，当拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值时，汽车控制器系统能够通过仪表模块发出报警信号。

在其中一个实施例中，汽车控制系统还包括气囊控制单元和控制器局域网总线，拉力传感器电连接气囊控制单元，气囊控制单元通过控制器局域网总线与仪表模块实现信号连接。

在其中一个实施例中，拉力传感器包括并联的第一传感器和第二传感器，当第一传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值时，汽车控制器系统能够通过仪表模块发出报警信号，且预设拉力值A满足，5N≤A≤15N。第二传感器能够将测得的拉力值传输至气囊控制单元，以检测第二传感器测得的拉力值是否大于或者等于限制拉力值，限制拉力值B满足，800N≤B≤1200N。

在其中一个实施例中，汽车控制系统还包括座椅占位传感器，座椅占位传感器设于座椅，以检测座椅受到的压力值，且座椅占位传感器电连接仪表模块，仪表模块包括指示灯，当拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值，并且，座椅占位传感器测得的压力值大于或者等于预设压力值时，仪表模块的指示灯通电发光。

在其中一个实施例中，汽车控制系统还包括车身控制单元和控制器局域网总线，座椅占位传感器电连接车身控制单元，车身控制单元通过控制器局域网总线与仪表模块实现信号连接。

在其中一个实施例中，汽车控制系统还包括速度传感器，速度传感器能够检测汽车的行驶速度，且速度传感器连接仪表模块，仪表模块还包括蜂鸣器，当拉力传感器检测得的拉力值小于或者等于预设拉力值。座椅占位传感器测得的压力值大于或者等于预设压力值。并且，速度传感器测得汽车的行驶速度大于或者等于预设速度值时，蜂鸣器通电发声。

在其中一个实施例中，预设速度值C满足，8km/h≤C≤12km/h。

与现有技术相比，本申请提供的力感应式安全带锁扣、汽车安全带及汽车控制系统，拉力传感器用于检测卡接凸起受到的拉力值并将拉力值传输至汽车控制系统，控制系统判断卡接凸起受到的拉力值是否小于或者等于预设拉力值。如果卡接凸起受到的拉力值小于或者等于预设拉力值，说明说明乘员未系上安全带或者未正确佩戴安全带导致安全带未绷紧，此时，汽车控制系统发出报警信号以给乘员提示。通过设置拉力传感器能够更加准确检测乘员的安全带佩戴情况的问题，防止乘员未系安全带而通过直接将锁舌插入锁扣作弊。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的力感应式安全带锁扣的分解示意图。

附图标记：1、壳体；11、插接槽；12、卡接凸起；13、上壳体；14、下壳体；15、容纳腔；2、锁头总成；21、锁栓；22、安装座；3、按钮结构；4、连接线束。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

现有的安全状态是通过安装在安全带锁扣上的微动开关、霍尔开关或者电阻开关与控制单元连接，并由气囊控制器单元将锁扣状态等数据通过CAN总线发生给仪表，仪表结合车速、座椅乘坐状态的条件判断是否需要报警，当满足条件时仪表通过蜂鸣器及仪表实现听觉及视觉报警，提醒驾驶员及乘员佩戴安全带。

但是采用微动开关式、电阻式开关及霍尔开关式等的传统未系提醒装置，只能检测安全带锁舌插入安全带锁扣的状态，不能防止实际应用场景中的乘客作弊行为，比如乘客从市面上自行购买的锁舌插入锁扣，而实际又未真正佩戴安全带，或者，乘客直接将锁舌直接插入锁扣而未系上安全带等情况。

请参阅图1，为了解决传统未系提醒装置不能准确检测乘员的安全带佩戴情况的问题。本申请提供一种力感应式安全带锁扣。具体地，力感应式安全带锁扣包括壳体1和锁头总成2，壳体1设有插接槽11，锁头总成2装设于插接槽11，锁头总成2设有卡接凸起12，锁舌插置于插接槽11，且锁舌上的卡孔与卡接凸起12卡接配合，汽车安全带能够通过锁舌上设置的卡孔的内壁对卡接凸起12施加拉力。力感应式安全带锁扣还包括拉力传感器，拉力传感器贴设于卡接凸起12，以检测卡接凸起12受到的拉力值，并且，拉力传感器电连接汽车控制系统，当拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值时，汽车控制系统能够发出报警信号。

拉力传感器是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置。拉力传感器通常包括弹性体和电阻应变片，弹性体在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在弹性体表面的电阻应变片也随同产生变形，电阻应变片变形后，其阻值增大或者减小，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号，从而完成了将外力变换为电信号的过程。

需要说明的是，预设拉力值可以是一个具体数值，也可以是一个范围值。

拉力传感器用于检测卡接凸起12受到的拉力值并将拉力值传输至汽车控制系统，控制系统判断卡接凸起12受到的拉力值是否小于或者等于预设拉力值。如果卡接凸起12受到的拉力值小于或者等于预设拉力值，说明说明乘员未系上安全带或者未正确佩戴安全带导致安全带未绷紧，此时，汽车控制系统发出报警信号以给乘员提示。

通过设置拉力传感器能够更加准确检测乘员的安全带佩戴情况的问题，防止乘员未系安全带而通过直接将锁舌插入锁扣作弊。

在一实施例中，如图1所示，锁头总成2包括锁栓21和安装座22，卡接凸起12设于锁栓21，壳体1设有连通插接槽11的容纳腔15。安装座22固定安装于容纳腔15，锁栓21沿着预设方向与安装座22活动配合，以使卡接凸起12能够卡入或者脱离锁舌的卡孔。力感应式安全带锁扣还包括按钮结构3和连接线束4，按钮结构3用于推动锁栓21与安装座22活动配合，连接线束4用于连接力感应式安全带锁扣和汽车控制系统。

具体地，卡接凸起12设有卡接面，预设方向与卡接面呈夹角设置，卡接面能够沿着预设方向止挡于卡孔或者沿着预设方向脱离卡孔。壳体1包括上壳体13和下壳体14，上壳体13和下壳体14扣合形成容纳腔15。

本申请还提供一种汽车安全带，汽车安全带包括锁舌、织带、卷收器和以上任意一个实施例所述的力感应式安全带锁扣。力感应式安全带锁扣固定于座椅的一侧，卷收器固定于汽车座椅的另一侧，织带的一端活动绕设于卷收器的卷轴，另一端穿设于锁舌并能够通过锁舌卡设于力感应式安全带锁扣。

当乘员系上安全带时，卷收器的卷轴通过收回织带使织带张紧，处于张紧状态织带通过锁舌对卡接凸起12施加拉力，从而使卡接凸起12以及拉力传感器的电阻应变片发生弹性形变，并且，卷收器的卷轴能够通过送出织带，方便乘员调整织带的长度。

本申请还提供一种汽车控制系统，该汽车控制系统包括仪表模块以上任意一个实施例所述的力感应式安全带锁扣。拉力传感器电连接仪表模块，以将拉力传感器的拉力数据传输至仪表模块，当拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值时，汽车控制器系统能够通过仪表模块发出报警信号。

仪表模块用于向乘员反馈报警信号，以提示乘员系上安全带。

进一步地，在一实施例中，汽车控制系统还包括气囊控制单元和控制器局域网总线，拉力传感器电连接气囊控制单元，气囊控制单元通过控制器局域网总线与仪表模块实现信号连接。

如此，安全带状态能够记录到安全气囊控制单元上，以便于在交通事故时记录更详细的数据。

进一步地，在一实施例中，拉力传感器包括并联的第一传感器和第二传感器，当第一传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值时，汽车控制器系统能够通过仪表模块发出报警信号，且预设拉力值A满足，5N≤A≤15N。第二传感器能够将测得的拉力值传输至气囊控制单元，以检测第二传感器测得的拉力值是否大于或者等于限制拉力值，限制拉力值B满足，800N≤B≤1200N。例如，B可以取1000N、900N、1100N等。

常用的限力式安全带通常设置限力装置，限力装置使得安全带的张力维持在某个水平，以减小乘员受力，避免乘员肋骨损伤。在本实施例中，通过设置将第二传感器连接至气囊控制单元，来检测并记录卡接凸起12受到的拉力，当汽车发生碰撞事故时，如果第二传感器测得的拉力值大于或者等于限制拉力值，则说明限力式安全带的限力装置失效，也即，第二拉力传感器能够有效反馈限力式安全带的限力功能数据。

进一步地，由于5N≤A≤15N，且800N≤B≤1200N。也即，预设拉力值和限制拉力值的数值差距较大，因此，采用两个独立工作的第一传感器和第二传感器能够提高检测预设拉力值以及限制拉力值的检测精度。

在一实施例中，汽车控制系统还包括座椅占位传感器，座椅占位传感器设于座椅，以检测座椅受到的压力值，且座椅占位传感器电连接仪表模块。仪表模块包括指示灯，当拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值，并且，座椅占位传感器测得的压力值大于或者等于预设压力值时，仪表模块的指示灯通电发光。

当拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值，说明乘员未系上安全带，而当座椅占位传感器测得的压力值大于或者等于预设压力值时，说明乘员坐在座椅上。如此，只有当乘员坐在座椅上且安全带未系时，仪表模块的指示灯才通电发光，以给乘员提供相对明显且不会对乘员产生干扰的反馈信号。

具体地，汽车控制系统还包括车身控制单元和控制器局域网总线，座椅占位传感器电连接车身控制单元，车身控制单元通过控制器局域网总线与仪表模块实现信号连接。

在其中一个实施例中，汽车控制系统还包括速度传感器，速度传感器能够检测汽车的行驶速度，且速度传感器连接仪表模块，

仪表模块还包括蜂鸣器，当拉力传感器检测得的拉力值小于或者等于预设拉力值；座椅占位传感器测得的压力值大于或者等于预设压力值；并且，速度传感器测得汽车的行驶速度大于或者等于预设速度值时，蜂鸣器通电发声。

如此，只有当乘员坐在座椅上安全带未系时，并且汽车的行驶速度大于预设速度值，蜂鸣器才通电发声，给乘员更加明显的反馈信号。

具体地，预设速度值C满足，8km/h≤C≤12km/h。例如，预设速度值C可取10km/h、11km/h或者8km/h等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种力感应式安全带锁扣，其特征在于，包括壳体(1)和锁头总成(2)，所述壳体(1)设有插接槽(11)，所述锁头总成(2)装设于所述插接槽(11)，所述锁头总成(2)设有卡接凸起(12)，锁舌插置于所述插接槽(11)，且锁舌上的卡孔与所述卡接凸起(12)卡接配合，汽车安全带能够通过锁舌上设置的卡孔的内壁对所述卡接凸起(12)施加拉力，

所述力感应式安全带锁扣还包括拉力传感器，所述拉力传感器贴设于所述卡接凸起(12)，以检测所述卡接凸起(12)受到的拉力值，并且，所述拉力传感器电连接汽车控制系统，当所述拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值时，汽车控制系统能够发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的力感应式安全带锁扣，其特征在于，所述锁头总成(2)还包括锁栓(21)和安装座(22)，所述卡接凸起(12)设于所述锁栓(21)，所述壳体(1)设有连通所述插接槽(11)的容纳腔(15)，

所述安装座(22)固定安装于所述容纳腔(15)，所述锁栓(21)沿着预设方向与所述安装座(22)活动配合，以使所述卡接凸起(12)能够卡入或者脱离锁舌的卡孔。

3.一种汽车安全带，其特征在于，包括锁舌、织带、卷收器和如权利要求1-权利要求2任意一项所述的力感应式安全带锁扣，所述力感应式安全带锁扣固定于座椅的一侧，所述卷收器固定于汽车座椅的另一侧，所述织带的一端活动绕设于所述卷收器的卷轴，另一端穿设于所述锁舌并能够通过所述锁舌卡设于所述力感应式安全带锁扣。

4.一种汽车控制系统，其特征在于，包括仪表模块和如权利要求1-权利要求2任意一项所述的力感应式安全带锁扣，所述拉力传感器电连接所述仪表模块，以将拉力传感器的拉力数据传输至所述仪表模块，当所述拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值时，所述汽车控制器系统能够通过所述仪表模块发出报警信号。

5.根据权利要求4所述的汽车控制系统，其特征在于，还包括气囊控制单元和控制器局域网总线，所述拉力传感器电连接所述气囊控制单元，所述气囊控制单元通过控制器局域网总线与所述仪表模块实现信号连接。

6.根据权利要求5所述的汽车控制系统，其特征在于，所述拉力传感器包括并联的第一传感器和第二传感器，当所述第一传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值时，所述汽车控制器系统能够通过所述仪表模块发出报警信号，且所述预设拉力值A满足，5N≤A≤15N；

所述第二传感器能够将测得的拉力值传输至所述气囊控制单元，以检测所述第二传感器测得的拉力值是否大于或者等于限制拉力值，所述限制拉力值B满足，800N≤B≤1200N。

7.根据权利要求4所述的汽车控制系统，其特征在于，还包括座椅占位传感器，所述座椅占位传感器设于座椅，以检测座椅受到的压力值，且所述座椅占位传感器电连接所述仪表模块，

所述仪表模块包括指示灯，当所述拉力传感器测得的拉力值小于或者等于预设拉力值，并且，所述座椅占位传感器测得的压力值大于或者等于预设压力值时，所述仪表模块的指示灯通电发光。

8.根据权利要求7所述的汽车控制系统，其特征在于，还包括车身控制单元和控制器局域网总线，所述座椅占位传感器电连接所述车身控制单元，所述车身控制单元通过所述控制器局域网总线与所述仪表模块实现信号连接。

9.根据权利要求7所述的汽车控制系统，其特征在于，还包括速度传感器，所述速度传感器能够检测汽车的行驶速度，且所述速度传感器连接所述仪表模块，

所述仪表模块还包括蜂鸣器，当所述拉力传感器检测得的拉力值小于或者等于预设拉力值；所述座椅占位传感器测得的压力值大于或者等于预设压力值；并且，所述速度传感器测得汽车的行驶速度大于或者等于预设速度值时，所述蜂鸣器通电发声。

10.根据权利要求9所述的汽车控制系统，其特征在于，所述预设速度值C满足，8km/h≤C≤12km/h。