KR100461103B1 - 동적 마운팅 구조를 이용한 시트의 승차감 향상방법과 그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동적 마운팅 구조를 이용한 시트의 승차감 향상방법과 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트에 착석한 사람의 자세와 차량의 가속도에 따라 실제 시트에 가해지는 하중을 감안하여 시트와 차체 바닥 사이에 설치한 ER 유체 댐퍼의 점성을 가변시켜줌으로써, 시트에 전달되는 실시간의 진동이 가변되어지게 하고, 이에 따라 시트에 착석한 탑승자가 항상 최적의 승차감을 느낄 수 있도록 해주는 동적 마운팅 구조를 이용한 시트의 승차감 향상방법과 그 장치에 관한 것이다.

Description

동적 마운팅 구조를 이용한 시트의 승차감 향상방법과 그 장치{Method for increasing ride comfort of a seat using dynamic mounting construction and apparatus therefore}

본 발명은 자동차의 승차감 향상방법과 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트에 착석한 사람의 자세와 차량의 가속도에 따라 실제 시트에 가해지는 하중을 감안하여 차체 바닥에 대해 시트를 가변적으로 지지시켜줌으로써, 탑승자의 승차감을 항상 최적의 상태로 유지시켜줄 수 있도록 한 승차감 향상방법과 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량 탑승자들이 승차감과 관련하여 가장 연관성이 크다고 느끼는 부분은 시트부분이고, 그 밖의 감성 공학적인 부분을 제외할 경우 현가장치, 차체 진동 및 조향 진동 등이 순차적으로 지적되고 있다.

따라서, 차량의 승차감을 향상시키기 위해서는 시트를 통하여 느껴지는 편안함을 증대시키는 것이 가장 효과적인 방법이라 하겠다.

그런데, 종래의 일반적인 방법을 이용하여 실제 인체가 시트와 접촉하는 부분의 접촉압력에 의한 등가질량에 따라 시트 시스템의 진동 응답특성 및 진동 절연률이 달리지는 특성을 구현하는 데는 한계가 있다.

또한, 인체 진동과 관련한 시트의 진동연구는 시트 시스템 자체에 대한 진동응답 특성분석이 대부분이며, 주행할 때 실제 탑승자가 느끼는 차량의 샤시와 차체 및 시트가 통합된 여러 주행진동모드가 고려되지 않음으로 해서 실제 차량에서 나타나는 주파수 대역별 개선이 제한적이라는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 종래의 승차감 향상장치 및 방법들에서 야기되는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 시트와 착석한 탑승객이 실제 시트에 착석하였을 때의 조건에 따라 가변되는 실제전달하중과 차량의 가속도에 따른 주행진동의 크기를 동적으로 체크하여, 차체에 대해 시트를 마운팅하는 마운팅 기구의 댐핑조건을 실시간 가변시켜줌으로써, 항상 탑승자가 시트에서 최적의 안락한 진동만을 느낄 수 있게 한 동적 마운팅 구조를 이용한 시트의 승차감 향상방법과 그 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 탑승자가 시트에 착석한 자세와 차량의 주행조건 등에 따라 실제 시트에 전달되는 하중을 실시간 체크함과 더불어 차량의 주행상태에 따른 차량의 진동수를 실시간 체크하여, 이들 결과를 전자제어기로 처리한 다음, 그 결과에 따라 시트를 차체 바닥에 대해 탄력적으로 마운팅시키는 댐핑기구의 댐핑률을 제어해줌으로써, 시트에 착석한 탑승자가 항상 최적의 안락감을 느낄 수 있게 한다.

한편, 본 발명에 따른 장치는 차량의 시트를 차체 바닥에 탄력적으로 마운팅시키는 ER 유체 댐퍼, 시트의 시트쿠션과 시트백에 각각 설치되어 차체의 진동과 탑승자의 자세 등에 따라 가변되는 착석자의 가변하중을 체크하는 감압전도성 고무, 차체의 바닥면에 설치되어 차량의 가속도를 체크하는 가속도계, 및 이 가속도계에서 감지된 차량의 가속도에 부합하는 가속도신호와 감압전도성 고무에서 감지된 착석자의 가변하중신호를 전달받아 처리한 다음 상기 ER 유체 댐퍼의 댐핑률을제어하는 전자제어기로 구성된다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는 운전자가 시트에 착석한 상태에 따라 시트에 가해지는 실제하중을 체크함과 더불어 차량의 가속도에 의한 진동수를 측정하여, 차체 바닥에 대해 시트를 지지하고 있는 ER 유체 댐퍼의 댐핑률을 제어함으로써, 시트에 착석한 사람이 가장 편안함을 느낄 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 구성을 나타낸 개략도이고,

도 2는 본 발명에 따라 시트와 차체 바닥 사이에 ER 유체 댐퍼가 설치된 상태를 도시한 측면도이며,

도 3은 본 발명에 따라 시트백에 감압전도성 고무가 설치된 상태의 개략도이고,

도 4는 본 발명에 따라 시트쿠션에 감압전도성 고무가 설치된 상태의 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 시트 3: 차체 바닥

5: ER 유체 댐퍼 7: 시트쿠션

9: 시트백 11: 감압전도성 고무

13: 가속도계 15: 전자제어기

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 동적 마운팅 구조를 이용한 시트의 승차감 향상방법은 차량의 시트에 착석하고 있는 탑승자가 실제 시트에 접촉하여 가하는 실제시트하중을 파악하는 실제하중판단단계, 차량의 주행특성에 따른 순간 진동수를 파악하는 차량의 진동수판단단계, 상기 실제하중판단단계와 진동수판단단계에서 판단된 결과의 신호를 처리하는 신호처리단계, 및 상기 신호처리단계에서 처리된 결과 신호에 따라 시트와 차량의 바닥면을 연결시키는 댐핑기구의 댐핑률을 실시간 가변제어하는 진동제어단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 동적 마운팅 구조를 이용한 시트의 승차감 향상장치는 차량의 시트(1)를 차체 바닥(3)에 탄력적으로 마운팅시키는 ER 유체 댐퍼(5), 상기 시트(1)의 시트쿠션(7)과 시트백(9)에 각각 설치되어 차체의 진동과 착석자세에 따라 가변되는 탑승자의 가변하중을 체크하는 감압전도성 고무(11), 차체 바닥(3)에 설치되어 차량의 가속도를 체크하는 가속도계(13), 및 이 가속도계(13)에서 감지된차량의 가속도에 부합하는 차속신호와 감압전도성 고무(11)에서 감지된 착석자의 가변하중신호를 전달받아 처리한 다음 상기 ER 유체 댐퍼(5)의 댐핑률을 제어하는 전자제어기(15)로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 시트의 승차감 향상방법은 시트와 차체 바닥 사이에 댐핑률을 전기적으로 가변시킬 수 있는 댐핑기구를 설치하고, 시트에 실제 가해지는 탑승자의 실제 체중을 측정함과 더불어 차량의 가속도에 따른 진동수를 측정하여, 이들 측정결과에 따라 상기 댐핑기구의 댐핑률이 가변되어지게 한 것이다.

이러한 본 발명의 방법은 차량의 시트에 착석하고 있는 탑승자가 실제 시트에 접촉하여 가하는 실제시트하중을 파악하는 실제하중판단단계, 차량의 주행특성에 따른 순간 진동수를 파악하는 차량의 진동수판단단계, 상기 실제하중판단단계와 진동수판단단계에서 판단된 결과의 신호를 처리하는 신호처리단계, 및 상기 신호처리단계에서 처리된 결과 신호에 따라 시트와 차량의 바닥면을 연결시키는 댐핑기구의 댐핑률을 실시간 가변제어하는 진동제어단계로 표현되어질 수 있다.

이러한 본 발명의 방법을 실현하기 위한 장치는 다음과 같은 바, 이들 장치와 관련한 설명은 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 장치의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따라 시트와 차체 바닥 사이에 ER 유체 댐퍼가 설치된 상태를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따라 시트백에 감압전도성 고무가 설치된 상태의 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따라 시트쿠션에 감압전도성 고무가 설치된 상태의 개략도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는 차량의 시트(1)를 차체 바닥(3)에 탄력적으로 마운팅시키는 ER 유체 댐퍼(5), 상기 시트(1)의 시트쿠션(7)과 시트백(9)에 각각 설치되어 차체의 진동과 착석자세에 따라 시트(1)에 가해지는 착석자의 가변하중을 체크하는 감압전도성 고무(11), 차체 바닥(3)에 설치되어 차량의 가속도를 체크하는 가속도계(13), 및 이 가속도계(13)에서 감지된 차량의 가속도에 부합하는 가속도신호와 감압전도성 고무(11)에서 감지된 착석자의 가변하중신호를 전달받아 처리한 다음 상기 ER 유체 댐퍼(5)의 댐핑률을 제어하는 전자제어기(15)로 구성된다.

상기 시트(1)와 차체 바닥(3) 사이에 설치되는 ER(Electro Rheological) 유체 댐퍼(5)는 통상 전기유동유체로 칭하여지는 유체로 만들어진 댐퍼로서, 상기 전기유동유체에 대해서는 이미 익히 잘 알려져 있는 만큼 여기서는 이들 유체에 대해서는 자세히 언급하지 않는다.

다만, 상기 ER 유체는 가해지는 전류의 크기에 따라 점성이 가변되어지는 특성이 있는 것으로서, 이러한 물성을 이용하여 여러 가지 유체기계기구에 널리 이용되고 있다.

한편, 상기 시트에 설치되는 감압전도성 고무(11)는 실리콘 고무 안쪽에 전도체인 탄소입자를 균일하게 분산시킨 것으로서, 고무특성의 유연성과 내충격성이 풍부하고, 가공과 박막화 및 대면적화가 용이하며, 작은 응력의 변화에도 저항값이크게 변화하는 특성이 있다.

본 발명에서는 이러한 감압전도성 고무의 특성을 이용한 것으로서, 시트(1)의 등받이를 이루는 시트백(9)과 바닥부를 이루는 시트쿠션(7)에 각각 설치하여 시트(1)에 착석한 탑승자의 체중에 따라 출력신호의 저항값이 가변되어지게 하는 것이다.

그리고, 시트(1)에 전달되는 하중은 탑승자의 착석자세 등에 따라 달라지게 되는 바, 예컨대 탑승자의 발이 차체 바닥에 닿아 있는 경우와 닿아 있지 않은 경우, 또는 탑승자가 시트백에 기대어 앉은 경우와 길게 누운 자세로 앉은 경우, 그리고 시트백의 경사각도를 달리함에 따른 자세의 변화 등과 같이, 탑승자의 자세에 따라 시트(1)에 전달되는 실제 탑승자의 하중은 달라지게 된다.

따라서, 상기 감압전도성 고무(11)는 탑승자의 가변조건에 따른 체중 및 시트(1)의 진동상태에 따른 가변조건에 따라 달라지는 실제 중량을 감지하고, 이에 부합하는 전기신호를 출력하게 된다.

또한, 상기 가속도계(13)는 차량의 주행 상태에 따른 현재의 진동수를 측정하기 위한 것으로서, 이 가속도계(13)에서 측정된 진동수가 전자제어기(15)에 인가되어져, 상기 감압전도성 고무(11)에서 인가된 전기신호와 함께 처리되고, 전자제어기(15)의 처리 결과가 ER 유체 댐퍼(5)로 전달되어져 상기에서 설명한 바와 같이 그 점성이 가변됨으로써 댐핑률이 제어되는 것이다.

그러므로, 상기 ER 유체 댐퍼(5)를 통하여 시트(1)로 전달되는 진동이 항상 그 순간의 조건에 맞추어 가변되어지게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 승차감 향상장치에 의하면, 시트에 착석한 사람의 자세와 차량의 가속도에 따라 실제 시트에 가해지는 하중을 감안하여 시트와 차체 바닥 사이에 설치한 ER 유체 댐퍼의 점성을 가변시켜줌으로써, 시트에 전달되는 실시간의 진동이 가변되어지게 하고, 이에 따라 시트에 착석한 탑승자가 항상 최적의 승차감을 느낄 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차량의 시트에 착석하고 있는 탑승자가 실제 시트에 접촉하여 가하는 실제시트하중을 파악하는 실제하중판단단계, 차량의 주행특성에 따른 순간 진동수를 파악하는 차량의 진동수판단단계, 상기 실제하중판단단계와 진동수판단단계에서 판단된 결과의 신호를 처리하는 신호처리단계, 및 상기 신호처리단계에서 처리된 결과 신호에 따라 시트와 차량의 바닥면을 연결시키는 댐핑기구의 댐핑률을 실시간 가변제어하는 진동제어단계로 구성된 것을 특징으로 하는 동적 마운팅 구조를 이용한 시트의 승차감 향상방법.
2. 차량의 시트(1)를 차체 바닥(3)에 탄력적으로 마운팅시키는 ER 유체 댐퍼(5), 상기 시트(1)의 시트쿠션(7)과 시트백(9)에 각각 설치되어 차체의 진동과 착석자세에 따라 가변되는 탑승자의 가변하중을 체크하는 감압전도성 고무(11), 차체 바닥(3)에 설치되어 차량의 가속도를 체크하는 가속도계(13), 및 이 가속도계(13)에서 감지된 차량의 가속도에 부합하는 차속신호와 감압전도성 고무(11)에서 감지된 착석자의 가변하중신호를 전달받아 처리한 다음 상기 ER 유체 댐퍼(5)의 댐핑률을 제어하는 전자제어기(15)로 구성된 것을 특징으로 하는 동적 마운팅 구조를 이용한 시트의 승차감 향상장치.