KR101745022B1 - 차량용 시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 운전자의 신체상황에 맞게 시트를 자동적으로 조절할 수 있는 차량용 시트에 관한 것이다.
본 발명은 차량 시트 내부에 설치되며 시트 내의 다수의 위치의 압력을 측정하는 압력센서, 기본자세에서 시트에 대한 기준 압력 분포가 저장된 메모리, 상기 압력센서에 의해 측정된 측정 압력 분포와 상기 메모리에 저장된 기준 압력 분포를 비교하여, 측정 압력 분포가 기준 압력 분포와 일치하도록, 조절되어야 할 시트의 위치와 각도를 산출하는 연산부, 차량 시트의 위치와 각도를 변경하는 구동부, 상기 연산부의 산출 결과에 따라 구동부를 구동하여 시트의 위치와 각도의 변경을 제어하는 제어부를 포함하는 차량 시트이다.

Description

차량용 시트{Seats for Vehicles}
본 발명은 운전자의 신체상황에 맞게 시트를 자동적으로 조절할 수 있는 차량용 시트에 관한 것이다.
차량 시트는 운전자가 차량 내에서 몸이 가장 오랫동안 접하는 대상으로서 시트의 각도나 단단함 등이 운전 편의성과 직결된다.
종래에는 차량 시트의 자세를 조절하기 위해 스위치를 주로 사용하였다. 그러나 이러한 종래의 시트는 시트의 전후 위치, 바닥의 높낮이와 각도, 백레스트의 각도 등 조절해야 할 인자가 많고, 이를 모두 스위치로 구현하였기 때문에 스위치가 매우 복잡하다. 특히 동승석 손님이 어떻게 시트 조절하는지 몰라 당황해 하면 사용법을 알려주어야 하는데 이 역시 쉽지 않다.
또한 타인의 차량이나 렌트카를 탑승할 때에는 차량이 매순간 모든 운전자에 맞춤이지 못하므로 자신과 맞지 않는 시트설정이 되어있다. 이러한 상황에서는 탑승자가 시트를 조절함에 있어서 어려움을 겪게 되고, 시트의 적절한 조절을 포기하기에 이르는 경우도 있다.
한편 운전자가 자가 차량을 일정 기간 이상 이용한 경우에는 어떠한 자세가 운전하기에 편한 자세인지 체험하고 이에 따라 시트의 좌석을 조절하는 데에 익숙해지지만, 차량이 바뀐 상태에서는 어떤 자세가 운전에 좋은 자세인지 몰라 익숙해지기 전까지 불편한 자세를 알게 모르게 유지하면서 운전을 하게 된다. 이러한 운전자가 대형차 시트에 익숙하였고, 바뀐 차량이 소형차라면 그가 느끼는 불편함은 더욱 크게 된다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 차 의자 각도 및 앞뒤 조절을 앉은 자세에서 등을 밀거나 머리를 미는 등 몸짓을 통해 조절하고 운전상황과 환경에 맞게 실시간, 적응형으로 적용하여 사용자에게 편리한 시트를 제공함을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은,
차량 시트 내부에 설치되며 시트 내의 다수의 위치의 압력을 측정하는 압력센서,
기본자세에서 시트에 대한 기준 압력 분포가 저장된 메모리,
상기 압력센서에 의해 측정된 측정 압력 분포와 상기 메모리에 저장된 기준 압력 분포를 비교하여, 측정 압력 분포가 기준 압력 분포와 일치하도록, 조절되어야 할 시트의 위치와 각도를 산출하는 연산부,
차량 시트의 위치와 각도를 변경하는 구동부,
를 포함하는 차량용 시트를 제공한다.
이는 상기 연산부의 산출 결과에 따라 구동부를 구동하여 시트의 위치와 각도의 변경을 제어하는 제어부를 더 포함한다.
또한 이는 상기 연산부에서 산출된 시트의 위치와 각도 조절양을 표시해주는 표시부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기한 본 발명은 상기 시트의 딱딱함(Stiffness)과 부드러운 정도를 조절하는 장치와,
상기 차량의 감속 및 가속빈도, 핸들의 조작빈도를 모니터링하는 모니터링 장치를 더 포함하며,
차량의 감속 및 가속빈도가 소정치 이상이거나 차량의 핸들 조작 빈도가 소정치 이상이면 좌석을 딱딱하게 조절하고, 차량의 감속 및 가속빈도가 소정치 이하이고 차량의 핸들 조작 빈도가 소정치 이하이면 좌석을 부드럽게 조절할 수 있다.
아울러 상기한 본 발명은 차량의 운행 지속시간을 감시하는 운행시간 감시장치를 더 포함하고,
상기 메모리에는 기본자세 외의 다수의 변형자세 및 해당 변형자세에서 시트에 대한 기준 압력 분포가 더 저장되어 있으며,
상기 연산부는 상기 운행시간 감시장치로부터 확인할 수 있는 차량의 운행 지속시간이 일정 시간 이상인 경우, 압력 센서로부터 측정된 압력분포에 해당하는 변형자세를 메모리에서 읽어 들이고 해당 변형자세에 대한 기준 압력 분포와 상기 압력 센서로부터 측정된 압력 분포를 비교한 후, 측정 압력 분포가 해당 변형자세에 대한 기준 압력 분포와 일치하도록, 조절되어야 할 시트의 위치와 각도를 산출할 수 있다.
본 발명에 따르면 탑승자는 직관적으로 시트의 자세 및 위치를 조절할 수 있고, 자동으로 미리 설정된 최적의 시트 자세 및 위치로 조절되도록 할 수 있으며, 운전 중 시트의 말랑함 정도 또는 장기간 운전 중 변형된 자세에 맞는 편안한 시트 조절이 가능하여 운전자에게 사용의 편의성과 안락함을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 차량 시트에 대한 도면이다.
이하 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 차량 시트(10)의 내부에는 도 1에 도시된 바와 같이 시트 내의 다수의 위치(①-④)에 압력을 측정하는 압력센서(1)가 설치된다.
압력 센서는 가령 휨양에 따라 전기신호를 발생시키는 압전센서, 구동부에서 받는 힘에 따라 신호를 출력하는 모터 토크 센서, 전극 어레이 등을 사용할 수 있다.
한편 메모리(2)에는 기본자세에서 시트에 대한 기준 압력 분포가 저장되어 있고, 연산부(3)는 압력센서에 의해 측정된 측정 압력 분포와 상기 메모리에 저장된 기준 압력 분포를 비교하여, 측정 압력 분포가 기준 압력 분포와 일치하도록, 조절되어야 할 시트의 위치와 각도를 산출한다.
제어부(4)는 상기 연산부의 산출 결과에 따라 구동부(5)를 구동하여 시트의 위치와 각도의 변경을 제어하며, 구동부는 차량 시트의 위치와 각도를 변경하여 주는데, 이는 모터이거나, 공압, 유압 또는 스프링을 이용한 액추에이터일 수 있다.
이하, 상술한 구성에 의한 차량 시트의 작동에 설명한다.
먼저 의자 조절이 상시 이루어지면 오히려 운전에 방해가 될 수 있으므로, 본 차량 시트를 적용한 시스템에서 제어부(40)는 버튼에 운전자의 손이 접촉되면 좌석 형상 변경 모드로 진입하고 버튼에서 운전자의 손이 떨어지면 좌석 형상 변경 모드가 해제되도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(40)는 시동이 꺼진 상태에서는 좌석 형상 변경 모드로 진입하고 시동이 걸리면 좌석 형상 변경 모드가 해제되는 방식으로 제어할 수 있다. 또한, 제어부(40)는 형상 변경 모드에 진입하였을 때 알림음 등을 발생시킬 수 있음은 물론이다.
이와 같은 활성화 과정을 통해 좌석 형상 변경 모드로 진입하면, 앉은 자세에서 운전자는 몸을 이용하여 원하는 방향으로 시트에 힘을 가할 수 있다.
(1) 가령 운전자가 등받이를 뒤로 젖히고자 할 때에는 직관적으로 등받이 쪽으로 등을 밀 수 있다. 그러면 ①과 ② 부분의 압력이 기준 압력 분포의 해당 부분의 압력보다 높아지게 된다. 이러한 사항은 압력센서(1)와 메모리(2)의 데이터 비교를 통해 확인할 수 있으며, 연산부(3)는 이러한 사항을 확인하면 등받이를 뒤로 젖힐 수 있도록 하는 신호를 발생시킨다.
그러면 제어부(4)는 해당 신호에 따라 구동부(5)를 제어하여 등받이를 뒤로 젖히게 된다.
(2) 한편 운전자가 의자 자체를 뒤로 밀고자 할 때에는 직관적으로 발바닥을 차량 바닥에 지지한 채 엉덩이를 이용하여 시트를 뒤로 밀게 되는데, 이때에는 ②와 ③ 부분의 압력이 기준 압력 분포의 해당 부분의 압력보다 높아지게 된다. 따라서 이럴 때에는 동일한 원리로 시트 자체를 뒤로 이동시키게 된다.
(3) 운전자가 의자를 앞으로 밀고자 할 때에는 직관적으로 발바닥을 차량 바닥에 지지한 채 엉덩이로 시트를 더 누르는 상태로 시트를 앞으로 당기게 되는데, 이 때에는 ③과 ④ 부분의 압력이 기준 압력 분포의 해당 부분의 압력보다 높아지게 된다. 따라서 이럴 때에는 동일한 원리로 시트 자체를 앞으로 이동시키게 된다.
(4) 운전자가 등받이를 세우고 싶을 때에는 직관적으로 등을 꼿꼿이 세우게 된다. 그러면 ① 위치에 대해서는 압력이 발생하지 않고 ② 위치에 대해서는 압력이 증가하게 된다. 따라서 이럴 때에는 동일한 원리로 등받이를 세우게 된다.
한편 본 발명은 연산부(3)에서 산출된 시트의 위치와 각도 조절양을 표시해주는 표시부(6)를 더 포함하게 되는데, 이는 위와 같이 운전자가 좌석 조절을 마친 후 좌석 변경 모드를 해제한 상태에서 좌석에 앉아 있는 경우, 압력센서(1)에 의해 측정된 그 자세에 따른 압력분포가, 메모리(2)에 저장된 편안한 자세의 기준인 기준압력분포와 차이가 있는 경우, 이를 표시해줌으로써 운전자가 보다 좋은 자세를 참고할 수 있도록 하는 정보를 제시하여 주고, 필요에 따라 해당 자세로 이동할 수 있도록 시트의 조절이 자동적으로 이루어지도록 선택할 수 있다. 또한 이러한 자동 조절은 앞서 설명한 수동조절 없이 처음에 운전자가 시트에 앉아 있는 상태에서 선택할 수도 있다.
아울러 본 발명은 차량의 운행 지속시간을 감시하는 운행시간 감시장치를 더 포함하고, 상기 메모리(2)에는 기본자세 외의 다수의 변형자세 및 해당 변형자세에서 시트에 대한 기준 압력 분포가 더 저장되어 있으며, 상기 연산부(3)는 상기 운행시간 감시장치로부터 확인할 수 있는 차량의 운행 지속시간이 일정 시간 이상인 경우, 압력 센서로부터 측정된 압력분포에 해당하는 변형자세를 메모리에서 읽어 들이고 해당 변형자세에 대한 기준 압력 분포와 상기 압력 센서로부터 측정된 압력 분포를 비교한 후, 측정 압력 분포가 해당 변형자세에 대한 기준 압력 분포와 일치하도록, 조절되어야 할 시트의 위치와 각도를 산출하고, 이에 따라 제어부(4)를 통해 시트의 자세를 조절할 수 있고, 필요시 표시부(6)를 통해 이를 운전자에게 안내하고 운전자가 조절 여부를 선택하게 할 수 있다.
부가적으로 본 발명은, 상기 시트의 딱딱함(Stiffness)과 부드러움(Softness) 정도를 조절하는 장치와, 상기 차량의 감속 및 가속빈도, 핸들의 조작빈도를 모니터링하는 모니터링 장치를 더 포함하며, 차량의 감속 및 가속빈도가 소정치 이상이거나 차량의 핸들 조작 빈도가 소정치 이상이면 좌석을 딱딱하게 조절하고, 차량의 감속 및 가속빈도가 소정치 이하이고 차량의 핸들 조작 빈도가 소정치 이하이면 좌석을 부드럽게 조절함으로써 실시간, 능동형으로 좌석 조절을 할 수 있다.
본 발명에서는 시트에 중점을 두어 설명하였지만, 헤드레스트, 버킷 시트의 버킷 부분에 대한 조절에도 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있음은 당연하다.
1 : 압력센서
2 : 메모리
3 : 연산부
4 : 제어부
5 : 구동부
6 : 표시부

Claims (5)

  1. 차량 시트 내부에 설치되며 시트 내의 다수의 위치의 압력을 측정하는 압력센서,
    기본자세에서 시트에 대한 기준 압력 분포가 저장된 메모리,
    상기 압력센서에 의해 측정된 측정 압력 분포와 상기 메모리에 저장된 기준 압력 분포를 비교하여, 측정 압력 분포가 기준 압력 분포와 일치하도록, 조절되어야 할 시트의 위치와 각도를 산출하는 연산부,
    차량 시트의 위치와 각도를 변경하는 구동부, 및
    상기 연산부의 산출 결과에 따라 구동부를 구동하여 시트의 위치와 각도의 변경을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 운전자의 손이 버튼에 접촉되거나 시동이 꺼진 상태에서 차량 시트 조정을 위한 좌석 형상 변경 모드로 진입하고, 운전자의 손이 버튼에서 떨어지거나 시동이 걸리면 상기 좌석 형상 변경 모드를 해제하고,
    차량의 운행 지속시간을 감시하는 운행시간 감시장치를 더 포함하고,
    상기 메모리에는 기본자세 외의 다수의 변형자세 및 해당 변형자세에서 시트에 대한 기준 압력 분포가 더 저장되어 있으며, 상기 연산부는 상기 운행시간 감시장치로부터 확인할 수 있는 차량의 운행 지속시간이 일정 시간 이상인 경우, 압력 센서로부터 측정된 압력분포에 해당하는 변형자세를 메모리에서 읽어 들이고 해당 변형자세에 대한 기준 압력 분포와 상기 압력 센서로부터 측정된 압력 분포를 비교한 후, 측정 압력 분포가 해당 변형자세에 대한 기준 압력 분포와 일치하도록, 조절되어야 할 시트의 위치와 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연산부에서 산출된 시트의 위치와 각도 조절양을 표시해주는 표시부를 더 포함하는 차량용 시트.
  4. 청구항 1 에 있어서,
    상기 시트의 딱딱함(Stiffness)과 부드러운 정도를 조절하는 장치와,
    상기 차량의 감속 및 가속빈도, 핸들의 조작빈도를 모니터링하는 모니터링 장치를 더 포함하며,
    차량의 감속 및 가속빈도가 소정치 이상이거나 차량의 핸들 조작 빈도가 소정치 이상이면 좌석을 딱딱하게 조절하고, 차량의 감속 및 가속빈도가 소정치 이하이고 차량의 핸들 조작 빈도가 소정치 이하이면 좌석을 부드럽게 조절하는 차량용 시트.

  5. 삭제
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