KR101814974B1 - 차량용 시트, 이를 포함하는 차량 및 차량용 시트의 위치 제어방법 - Google Patents
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Abstract
개시된 발명은 모터의 동작 중 전원 입력이 중단되어 발생하는 오버런(Overrun) 또는 백스핀(Backspin)을 고려하여 차량용 시트의 위치를 보상해줌으로써, 차량용 시트의 위치를 정확히 제어하고, 나아가 탑승자의 편의성을 증가시키는 차량용 시트, 이를 포함하는 차량 및 차량용 시트의 위치 제어방법을 제공한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트는 모터; 상기 모터가 동작하는 동안 상기 모터에 흐르는 평균 전류를 측정하는 감지부; 및 상기 평균 전류를 기초로 부하에 의한 회전 토크를 예측하고, 상기 모터에 입력되는 전원이 중단되는 경우 상기 모터가 상기 회전 토크에 의해서 회전하는 회전값을 보상하여 상기 모터를 제어하는 제어부;를 포함한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트는 모터; 상기 모터가 동작하는 동안 상기 모터에 흐르는 평균 전류를 측정하는 감지부; 및 상기 평균 전류를 기초로 부하에 의한 회전 토크를 예측하고, 상기 모터에 입력되는 전원이 중단되는 경우 상기 모터가 상기 회전 토크에 의해서 회전하는 회전값을 보상하여 상기 모터를 제어하는 제어부;를 포함한다.
Description
개시된 발명은 차량용 시트, 이를 포함하는 차량 및 차량용 시트의 위치 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량은 탑승자의 편안함을 위하여 시트(Seat)를 구비하고 있다.
한편, 차량에는 여러 가지의 전자 제어 시스템이 적용되고 있다. 이로 인해 과거 수동으로 조절되던 차량 내부의 각종 장치 및 시스템 역시 전자적으로 제어되는 경우가 늘어나는 추세이다.
그 중 차량 시트의 위치를 제어하는 것 역시 일 예에 해당한다. 기존에는 레버를 회전시키거나 당김으로써 위치를 제어해왔지만 최근에는 전자적으로 제어하는 방법이 등장하고 있다.
예를 들어 차량의 시트는 차량의 시동이 켜지면, 주행 전에 운전자의 체형에 적합하도록 설정된 차량 시트의 위치를 자동으로 제어할 수 있다.
이렇게 차량의 위치를 전자적으로 제어하기 위해서는 모터가 필요하다. 또한 이런 모터를 제어하기 위한 각종 센서 및 제어 모듈이 구비될 수 있다.
여기서 시트의 위치 제어를 위해서는 모터의 회전을 측정해야 한다. 그러나 시트가 움직이는 도중 스위치가 OFF 되거나 전원이 인가되지 않으면, 모터의 회전을 정확하게 측정할 수 없고, 나아가 위치 제어에서 오차가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위해서 개시된 발명은 모터의 동작 중 전원 입력이 중단되어 발생하는 오버런(Overrun) 또는 백스핀(Backspin)을 고려하여 차량용 시트의 위치를 보상해줌으로써, 차량용 시트의 위치를 정확히 제어하고, 나아가 탑승자의 편의성을 증가시키는 차량용 시트, 이를 포함하는 차량 및 차량용 시트의 위치 제어방법을 제공한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트는 모터; 상기 모터가 동작하는 동안 상기 모터에 흐르는 평균 전류를 측정하는 감지부; 및 상기 평균 전류를 기초로 부하에 의한 회전 토크를 예측하고, 상기 모터에 입력되는 전원이 중단되는 경우 상기 모터가 상기 회전 토크에 의해서 회전하는 회전값을 보상하여 상기 모터를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 회전값은, 상기 모터가 상기 회전 토크와 동일 방향으로 회전하는 오버런(Overrun) 값 또는 상기 모터가 상기 회전 토크와 반대 방향으로 회전하는 백스핀(Backspin) 값을 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 모터가 오버런이 일어나는 경우, 상기 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 상기 모터 동작 중 발생하는 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 모터가 백스핀이 일어나는 경우, 상기 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 미리 설정된 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상할 수 있다.
상기 감지부는, 상기 모터에 구비된 회전자의 리플 전류(ripple current)를 측정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 리플 전류를 기초로 상기 모터가 회전하는 회전값을 검출할 수 있다.
상기 모터는, 상기 제어부의 제어에 기초하여 탑승자가 착석하는 시트 쿠션, 상기 탑승자의 등을 지지하는 시트 백, 상기 탑승자의 머리를 지지하는 헤드레스트(headrest) 중 적어도 하나의 위치를 조정할 수 있다.
개시된 발명의 다른 실시예에 따른 차량은 차량용 시트; 상기 차량용 시트의 위치를 조정하는 모터; 상기 모터가 동작하는 동안 상기 모터에 흐르는 평균 전류를 측정하는 감지부; 및 상기 평균 전류를 기초로 부하에 의한 회전 토크를 예측하고, 상기 모터에 입력되는 전원이 중단되는 경우 상기 모터가 상기 회전 토크에 의해서 회전하는 회전값을 보상하여 상기 모터를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 회전값은, 상기 모터가 상기 회전 토크와 동일 방향으로 회전하는 오버런(Overrun) 값 또는 상기 모터가 상기 회전 토크와 반대 방향으로 회전하는 백스핀(Backspin) 값을 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 모터가 상기 오버런이 일어나는 경우, 상기 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 상기 모터 동작 중 발생하는 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 모터가 상기 백스핀이 일어나는 경우, 상기 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 미리 설정된 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상할 수 있다.
상기 감지부는, 상기 모터에 구비된 회전자의 리플 전류(ripple current)를 측정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 리플 전류를 기초로 상기 모터가 회전하는 회전값을 검출할 수 있다.
상기 차량용 시트는, 상기 제어부의 제어에 기초하여 탑승자가 착석하는 시트 쿠션, 상기 탑승자의 등을 지지하는 시트 백, 상기 탑승자의 머리를 지지하는 헤드레스트(headrest) 중 적어도 하나의 포함할 수 있다.
개시된 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 시트의 위치 제어방법은 모터가 동작하는 동안 상기 모터에 흐르는 평균 전류를 측정하고; 상기 평균 전류를 기초로 부하에 의한 회전 토크를 예측하고; 상기 모터에 입력되는 전원이 중단되는 경우 상기 모터가 상기 회전 토크에 의해서 회전하는 회전값을 보상하고; 및 상기 회전값에 기초하여 상기 모터를 제어하는 것;을 포함한다.
상기 회전값은, 상기 모터가 상기 회전 토크와 동일 방향으로 회전하는 오버런(Overrun) 값 또는 상기 모터가 상기 회전 토크와 반대 방향으로 회전하는 백스핀(Backspin) 값을 포함할 수 있다.
상기 보상하는 것;은, 상기 모터가 상기 오버런이 일어나는 경우, 상기 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 상기 모터 동작 중 발생하는 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상하는 것;를 포함할 수 있다.
상기 보상하는 것;은, 상기 모터가 상기 백스핀이 일어나는 경우, 상기 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 미리 설정된 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 측정하는 것;은, 상기 모터에 구비된 회전자의 리플 전류(ripple current)를 측정하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 리플 전류를 기초로 상기 모터가 회전하는 회전값을 검출하는 것;을 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 차량용 시트, 이를 포함하는 차량 및 차량용 시트의 위치 제어방법은 모터의 동작 중 전원 입력이 중단되어 발생하는 오버런(Overrun) 또는 백스핀(Backspin)을 고려하여 차량용 시트의 위치를 보상해줌으로써, 차량용 시트의 위치를 정확히 제어하고, 나아가 탑승자의 편의성을 증가한다.
도 1은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량에 있어서 차량 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트의 모듈 및 구성을 도시한 블록도이다.
도 5a 는 모터에 전원이 인가된 이후 이루어지는 일련의 동작 중 모터에서 검출되는 리플 전류를 측정한 그래프이다. 도 5b는 도 5a의 그래프의 특정 구간을 더욱 구체적으로 나타낸 그래프이다.
도 6은 오버런과 백스핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a은 부하에 의한 회전 토크와 모터에 흐르는 평균 전류의 상관 관계를 도시한 그래프이다.
도 7b, 도 7c는 부하에 의한 회전 토크와 오버런 또는 백스핀의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 모터의 오버런 또는 백스핀을 예측하고, 차량용 시트의 위치를 제어하는 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.
도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량에 있어서 차량 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트의 모듈 및 구성을 도시한 블록도이다.
도 5a 는 모터에 전원이 인가된 이후 이루어지는 일련의 동작 중 모터에서 검출되는 리플 전류를 측정한 그래프이다. 도 5b는 도 5a의 그래프의 특정 구간을 더욱 구체적으로 나타낸 그래프이다.
도 6은 오버런과 백스핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a은 부하에 의한 회전 토크와 모터에 흐르는 평균 전류의 상관 관계를 도시한 그래프이다.
도 7b, 도 7c는 부하에 의한 회전 토크와 오버런 또는 백스핀의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 모터의 오버런 또는 백스핀을 예측하고, 차량용 시트의 위치를 제어하는 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 개시된 발명의 일 측면에 따른 차량용 시트, 이를 포함하는 차량 및 차량용 시트의 위치 제어방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하는 본체(2), 차량(1)을 이동시키는 차륜(51, 52), 차륜(51, 52)을 회전시키는 구동 장치(60), 차량(1) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(71, 72), 차량(1) 내부의 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(80), 운전자에게 차량(1)의 측, 후방 시야를 제공하는 사이드미러(81, 82) 을 포함한다.
차륜(51, 52)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(51), 차량의 후방에 마련되는 후륜(52)을 포함하며, 구동 장치(60)는 본체(2)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(51) 또는 후륜(52)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치(60)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 축전기(미 도시)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 채용할 수 있다.
도어(71, 72)는 본체(2)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(1)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다.
윈드 스크린(80)은 본체(100)의 전방 상측에 마련되어 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 전방의 시야 정보를 획득할 수 있도록 한다.
사이드미러(81, 82)는 본체(2)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드미러(81) 및 우측에 마련되는 우측 사이드미러(82)를 포함하며, 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 측,후방의 시야 정보를 획득할 수 있도록 한다.
도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량에 있어서 차량 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량(1)의 내부는 탑승자가 앉는 시트(100)와, 대시 보드(33)와, 대시 보드 상에 배치되고 타코미터, 속도계, 냉각수 온도계, 연료계, 방향전환 지시등, 상향등 표시등, 경고등, 안전벨트 경고등, 주행 거리계, 주행 기록계, 자동변속 선택레버 표시등, 도어 열림 경고등, 엔진 오일 경고등, 연료부족 경고등이 배치된 계기판(즉 클러스터, 30)과, 차량 방향을 조작하는 스티어링 휠(31)과, 공기조화기의 송풍구와 조절판이 배치되고 오디오 기기가 배치된 센터페시아(35)를 포함한다.
클러스터(30)는 디지털 방식으로 구현될 수 있다. 즉 디지털 방식의 클러스터(30)는 차량 정보 및 주행 정보를 영상으로 표시한다.
센터페시아(35)는 대시 보드(33) 중에서 운전석(110)과 보조석(120) 사이에 위치하는 부분으로, 오디오 기기, 공기 조화기 및 히터를 제어하기 위한 헤드유닛을 포함할 수 있다. 센터페시아(35)에는 송풍구, 시거잭 등이 설치될 수 있다.
한편, 센터 콘솔(37)에는 죠그 셔틀 타입 또는 하드 키 타입의 센터 입력부가 마련될 수 있다. 센터 콘솔(37)은 운전석(110)과 조수석(120) 사이에 위치하여 기어조작 레버와 트레이(38)가 형성된 부분을 의미한다. 센터 입력부는 AVN 장치의 전부 또는 일부 기능을 수행할 수 있다.
시트(100)는 운전자가 앉는 운전석(110), 동승자가 앉는 보조석(120), 차량 내 후방에 위치하는 뒷좌석(미 도시)을 포함한다.
또한, 시트(100)의 양 측면에 위치하고 차량(1)의 도어(71)에 결합된 팔걸이(107)에는 시트(100)의 위치를 조절하는 입력부(200)가 마련될 수 있다.
입력부(200)는 이하 설명할 시트(100)의 구성의 위치를 조절하는 버튼일 수 있으며, 레버, 죠그 셔틀 타입 또는 하드 키 타입 등 다양한 형태로 마련될 수 있다. 시트(100)에 관한 자세한 설명은 이하 도 3에서 후술한다.
한편 도 2에서 도시된 차량(1)의 내부는 발명의 일 예시에 불과하며, 여러 구성이나 다른 전자 장치를 포함할 수 있으며, 제한이 없다.
도 3은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트의 구성을 도시한 도면이다.
도3을 참조하면, 차량용 시트(100)는 차량(1)의 탑승자의 머리를 지지하는 헤드레스트(headrest, 101), 탑승자의 등을 지지하는 시트 백(seat back, 102), 탑승자의 팔을 지지하는 암레스트(armrest, 103) 탑승자가 착석하는 시트 쿠션(seat cushion, 104) 및 상기 시트(100) 구성의 위치를 조정하는 입력부(200)를 포함할 수 있다.
헤드레스트(101)는 탑승자의 머리 부분을 지지하는 쿠션의 일종으로 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
개시된 발명에서 헤드레스트(101)는 탑승자가 원하는 위치로 조정될 수 있다. 예를 들어, 헤드레스트(101)는 차량(1)의 전후 방향으로 조정될 수 있으며 높낮이도 조정될 수 있다.
한편, 개시된 발명에서는 탑승자가 입력부(200)를 제어하지 않고, 제어부(300)가 탑승자의 착석을 감지하는 경우 자동으로 헤드레스트(101)를 조정할 수 있으며, 제한은 없다.
시트 백(102)은 탑승자의 등 부분을 지지하는 쿠션의 일종으로 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
개시된 발명에서 시트 백(102)은 탑승자가 원하는 위치, 즉 차량(1)의 전후 방향으로 조정될 수 있다. 구체적으로 시트 백(102)은 차량(1)의 바닥을 0ㅊ로 기준시 다양한 각도로 기울어질 수 있다. 시트 백(102)의 각도에 관한 자세한 사항은 도 6에서 후술한다.
암레스트(103)는 시트 백(102)과 시트 쿠션(104) 사이의 회전자에 의해서 조절되며 탑승자의 팔을 지지하는 차량용 시트(100)의 구성을 의미한다.
개시된 발명에서 암레스트(103)의 형태 및 길이는 다양할 수 있으며, 제한이 없다. 또한, 암레스트(103)는 생략될 수 있으며, 앞서 언급한 차량(1)의 내부에서 팔걸이(107)로 대체할 수도 있다.
한편, 암레스트(103)는 탑승자가 원하는 위치로 조정될 수 있다. 예를 들어, 헤드레스트(101)는 시트 백(102)과 나란한 방향으로 조절될 수 있으며, 기울어지는 각도도 다양할 수 있다. 또한, 개시된 발명에서는 탑승자가 입력부(200)를 제어하지 않고, 제어부(300)가 탑승자의 착석을 감지하는 경우 자동으로 암레스트(101)를 조정할 수 있으며, 제한은 없다.
시트 쿠션(104)은 시트 백(102)의 하단에 연결되고, 차량(1)의 전방으로 연장 형성된 육면체 형태로 형성될 수 있다. 시트 쿠션(104)의 형태는 다양할 수 있으며, 탑승자가 착석에 필요한 형태이면 충분하고 제한이 없다.
개시된 발명에서 시트 쿠션(104)는 탑승자의 신체 조건에 맞게 차량(1)의 상하, 전후 방향으로 이동할 수 있으며, 입력부(200)의 제어에 따라 조절될 수 있다.
입력부(200)는 탑승자가 앞서 언급한 차량용 시트(100) 구성의 위치를 조정하는 조작 버튼을 의미한다.
도 3의 입력부(200)는 차량용 시트(100)의 슬라이딩, 즉 시트(100) 구성 전체를 차량(1)의 전 후면으로 조정하는 레버(210) 및 차량용 시트(100)의 각 구성의 위치를 조정하는 버튼(220)으로 구성된다.
탑승자는 시트 쿠션(104)의 정면 아래에 위치하는 레버(210)을 위 아래로 당겨 시트(100)의 전후를 조절할 수 있다. 또한 조절 후에도 탑승자는 좌석을 가볍게 흔들어 시트(100)가 확실히 고정되었는지 확인할 수 있다.
또한, 입력버튼(220)는 앞서 언급한 헤드레스트(101), 시트 백(102), 암레스트(103) 및 시트 쿠션(104)을 각각 제어하는 버튼으로 구성될 수 있으며, 탑승자는 각각의 버튼을 이용하여 시트(100)의 구성의 위치를 제어할 수 있다.
한편, 도3의 차량용 시트(100)는 개시된 발명의 일 실시예에 불과하며, 시트(100)의 각 구성은 다양할 수 있으며 다른 형태를 포함할 수 있다. 또한, 입력부(200)의 위치 및 형태도 다양할 수 있으며, 제한은 없다.
도 4는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트의 모듈 및 구성을 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 차량용 시트(100)는 시트(100)의 위치를 조정하는 입력 신호를 수신하고 제어부(300)로 전송하는 입력부(200), 시트(100)의 위치를 이동시키는 모터(400), 상기 모터(400)에 흐르는 전류 등을 측정하는 감지부(500), 측정되는 결과값 및 기타 정보를 저장하는 저장부(600) 및 차량용 시트(100) 및 시트(100)의 각 구성의 위치를 제어하는 제어부(300)를 포함한다.
입력부(200)는 탑승자가 차량용 시트(100)의 위치를 제어하는 입력 신호를 수신하는 장치를 의미한다.
앞서 언급한 바와 같이, 입력부(200)는 차량(1) 내부 또는 시트(100)의 일정 위치에 구비되며, 다양한 형태를 포함할 수 있다. 예를 들어 입력부(200)는 레버, 죠그 셔틀 타입 또는 하드 키 타입으로 마련될 수 있다. 또한, 입력부(200)는 센서(미 도시)를 통해 탑승자가 착석 시 자동으로 시트(100) 및 시트(100)의 각 구성의 위치를 제어할 수 있는 다양한 형태의 전자 장치를 포함할 수 있다.
한편, 차량(1) 내부 또는 시트(100)의 안쪽에는 차량용 시트(100)의 위치를 제어하기 위한 모터(400)가 마련되어 있다. 일 예로 모터(400)는 센서리스 BLDC 모터(Sensorless Brushless DC Motor)일 수 있다.
구체적으로 BLDC 모터는 자석 또는 자성체를 이루는 물질(Magnet)로 이루어진 로터를 포함하고 있으며, 스테이터(stator)가 회전하면서 자계를 발생하고 이 결과 로터가 회전하는 특성을 이용한 DC(직류) 모터를 의미한다. 따라서 BLDC 모터는 모터를 구동하기 위한 별도의 드라이버(Drive)가 필요하지 않다.
개시된 발명에서는 제어부(300)가 입력부(200)의 신호에 따라 차량(1) 내부에 설치된 전원(미 도시)을 제어한다. 이에 따라 전원은 모터(400)를 구동하기 위한 입력 전원을 인가하고 이를 통해서 모터(400)는 회전하게 된다.
한편 차량용 시트(100)의 위치를 제어하기 위해서는 먼저 차량용 시트(100)의 위치를 검출하여야 한다. 일반적으로 차량용 시트(100)의 위치를 검출하기 위해서는 홀 센서와 같은 별도의 센서가 구비되어야 하나, 최근 차량(1) 내부에 장착되는 각종 장치들이 다양해지고 복잡해짐에 따라, 추가적으로 센서를 장착하는데 있어 어려움이 있어 왔다.
또한 차량(1) 내부에 센서가 별도로 구비되는 경우 센서가 탑승하는 탑승자 혹은 무거운 물건들로 인해 파손될 우려 역시 발생할 수 있고, 이에 따라 정확한 차량 시트의 위치 제어가 어려워질 수 있었다.
따라서 개시된 발명에서는 차량용 시트(100)에 별도의 센서를 구비하지 않고, 감지부(500)에서 모터(400)에 흐르는 전류를 통해서 차량용 시트(100)의 위치를 제어한다.
구체적으로 감지부(500)는 평균 전류를 감지하는 전류 감지부(510)와 리플 전류(Ripple Current)를 감지하는 리플 감지부(520)을 포함할 수 있다.
평균 전류는 모터(400)가 구동하는데 필요한 전류, 즉 입력 전원의 종류를 의미한다. 따라서 시트(100)의 위치를 제어하는 모터(400)에서 시트(100)의 무게나 시트(100)에 탑승한 탑승자의 무게가 클수록 모터(400)가 회전하는데 필요한 전류는 증가할 것이다.
평균 전류에 대한 자세한 사항은 도 7a를 통해 후술한다.
한편 리플 감지부(520)는 모터(400)가 회전하는 동안, 모터(400)에 흐르는 리플 전류를 측정한다.
리플 전류란 흐르는 방향은 일정하지만 크기의 변화가 계속되는 전류를 의미하며, 도 5a 및 도 5b와 같이 측정될 수 있는 파형의 형태를 가진다. 리플 전류는 모터(400)가 회전하는 일정 구간을 통해서 주기적으로 측정될 수 있다.
리플 전류를 통해 모터(400)의 회전을 파악하는 구체적인 사항은 도 5a 및 도 5b에서 후술한다. 한편, 감지부(500)는 전류 감지부(510) 및 리플 감지부(520) 이외에도 도시되지 않은 다른 감지 장치를 포함할 수 있으며, 제한은 없다.
저장부(600)는 검출부(500)에서 측정한 검출값 또는 제어부(300)에서 처리한 결과값 등을 저장하는 메모리이다.
또한, 저장부(600)는 시트(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 데이터, 시트(100)의 동작 제어 중 사용되는 기준 데이터, 시트(100)가 소정의 동작을 수행하는 중에 발생되는 동작 데이터, 시트(100)가 소정 동작을 수행하도록 입력부(200)에 의해 입력된 설정 데이터 등과 같은 사용자 입력 정보가 저장될 수 있다.
한편, 저장부(600)는 롬(Read Only Memory; ROM), 피롬(Programmable Read Only Memory; PROM), 이피롬(Erasable Programmed Read Only Memory; EPRM), 플래시 메모리(flash memory)와 같은 비활성 메모리 소자, 램(Random Access Memory; RAM)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크(hard disc), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 광 디스크와 같은 저장 매체로 구현될 수 있다. 그러나 저장부(600)는 이에 한정되지 않으며 설계자가 고려할 수 있는 다양한 저장 매체가 사용될 수 있다.
제어부(300)는 개시된 발명에서 차량용 시트(100)의 동작을 제어하고, 시트(100) 및 시트(100)의 각 구성의 위치를 검출하여 다시 동작을 제어하는 마이크로 프로세서이다.
구체적으로 제어부(300)는 입력부(200)의 신호를 전송받아 모터(400)를 구동시켜 차량용 시트(100)의 위치를 제어한다.
더욱 구체적으로 제어부(300)는 감지부(500)의 검출값을 저장부(600)에 저장하고, 상기 검출값을 분석하여 차량용 시트(100)의 위치를 파악하고, 이를 통해 차량용 시트(100)의 위치를 제어하는 역할을 수행한다.
또한 제어부(300)는 모터(400)에서 측정되는 평균 전류와 리플 전류를 이용하여 모터(400)에 인가되는 전원 입력이 중단된 이후 차량용 시트(100)의 위치를 보상하여 제어한다.
제어부(300)에서 이루어지는 일련의 위치 제어방법은 이하 도 5a 등을 통해 자세히 후술한다.
한편, 앞서 언급한 제어부(300), 저장부(600) 및 감지부(500) 중 적어도 하나는 차량용 시트(100)에 내장된 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있으며, 프로세서(Processror)에 의해서 동작될 수 있다. 다만 차량용 시트(100)에 내장된 시스템 온 침이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수 도 있으므로 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되지 않는다.
한편 도 4에서 도시된 개시된 발명의 차량용 시트(100)의 구성은 도시되지 않은 다른 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어 제어부(300)와 모터(400) 사이에는 BLDC 모터(400)등을 구동하기 위한 인버터(Inverter)등의 다른 회로 소자를 포함할 수 있다. 그리고 감지부(500)와 모터(400) 사이에는 리플 전류 등을 증폭하기 위한 OP-Amp등이 마련될 수 있다. 따라서 도 4에 도시된 구성과 모듈은 개시된 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 제한은 없다.
도 5a 는 모터에 전원이 인가된 이후 이루어지는 일련의 동작 중 모터에서 검출되는 리플 전류를 측정한 그래프이다. 도 5b는 도 5a의 그래프의 특정 구간을 더욱 구체적으로 나타낸 그래프이다.
이하에서는 중복되는 설명을 피하기 위해서 도 5a 및 도 5b를 함께 설명하고, 나아가 개시된 발명이 제어하고자 하는 모터의 동작 구간을 구체적으로 설명한다.
먼저 도 5a, 및 도 5b는 입력 전원이 인가된 후 시간에 따라 모터가 동작할 때 감지부(500)에서 측정되는 리플 전류를 나타낸 그래프이다.
즉, 그래프의 X축은 시간(t)을 나타내며, 그래프의 Y 축은 리플 전류를 오실로스코프 등과 같은 측정 장비에서 측정했을 때 나오는 결과값, 즉 전류 또는 전압을 나타낸다.
구체적으로 도 5a 및 도 5b의 X축은 모터(400)에 전원이 인가되어 회전하기 시작하는 구간(이하 A 구간), 모터(400)가 일정하게 동작하는 정상 동작 구간(이하 B구간) 및 전원의 입력이 중단되어 동작을 멈추는 구간, 즉 정지 동작 구간(이하 C 구간)로 구분된다.
한편 도 5b에서 리플 전류의 측정값 아래에 그려진 펄스 파형은 홀 센서에 의해서 검출된 모터(400)의 이상적인 주기 형태를 도시한 것이다.
구체적으로 모터(400)의 동작구간을 살펴보면, 모터(400)에 전원이 인가되고, 이에 따라 모터(400)가 회전하기 시작하는 구간(A 구간)은 모터의 회전자에서 발생하는 리플 전류가 급격하게 측정되는 것을 알 수 있다.
이후 모터(400)가 정상적으로 동작하는 구간(B 구간)에서는 리플 전류가 일정하게 측정된다.
구체적으로 B구간에서 리플 전류는 도 5b에 도시된 것과 같이 사인 함수의 그래프와 유사한 형태의 파형으로 검출된다. 따라서 리플전류는 도5b와 같이 복수의 피크를 반복적으로 나타내는 주기를 가지게 된다.
따라서 감지부(500)의 리플 감지부(520)는 이렇게 발생하는 리플 전류를 측정하고, 제어부(300)는 리플 전류의 파형을 분석하여 회전자의 회전속도 및 리플당 회전각도를 산출할 수 있다.
회전자의 회전 속도는 파형의 피크와 피크 사이의 주기를 측정하여 구할 수 있다.
리플당 회전각도는 리플 전류의 발생 횟수를 이용하여 구할 수 있다. 여기서 리플 전류의 발생 횟수는 리플 전류로부터 얻어지는 파형에서 피크의 개수를 카운트함으로써 얻을 수 있다.
이렇게 제어부(300)는 B구간에서 회전자의 회전속도 및 리플당 회전각도를 산출하여 모터의 회전을 파악하고 나아가 차량용 시트(100)의 위치를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(300)는 리플 전류를 이용하면 제어부(300)는 모터(400)가 정상적으로 동작하는 구간(B)에서 비교적 정확한 위치 제어를 수행할 수 있다.
그러나 C구간과 같이, 모터(400)에 인가되는 입력 전원이 중단되는 경우 제어부(300)는 리플 전류를 이용하여 차량용 시트(100)의 위치를 제어하기 어렵다.
도 5a 및 도 5b의C구간을 살펴보면, 측정되는 리플 전류의 측정값이 0이하 이거나 측정하기 어려울 정도로 낮은 값임을 알 수 있다.
따라서 리플 전류를 측정하는 것만으로는 C구간에서 모터의 회전수를 파악하기 어렵고, 나아가 시트(100)의 위치 제어에 오차가 발생하게 된다.
이상적으로 모터에 입력이 중단되면, 모터(400)는 회전을 멈춰야 하고, 리플 전류의 측정값은 0이어야 한다. 그러나 현실적으로 B구간에서 동작하던 모터(400)에 전원 입력이 중단되더라도, 시트(100)의 무게 또는 시트에 걸린 부하에 의해서 모터(400)에는 회전 토크가 발생하고, 이러한 회전 토크에 의해서 모터(400)는 계속 동작하게 된다.
즉, C구간에서도 시트(100)의 부하에 의해 발생하는 회전 토크와 동일 방향으로 회전하는 오버런(Overrun) 또는 모터(400)가 시트(100)의 부하에 의해 발생하는 회전 토크와 반대 방향으로 회전하는 백스핀(Backspin)에 의해서 모터(400)가 회전하게 되고, 제어부(400)는 리플 전류의 측정만으로는 시트(100)의 위치제어에 오차가 발생하게 된다.
따라서 개시된 발명에서는 모터(400)가 정상적으로 동작하는 B구간에서 발생하는 모터(400) 부하의 평균 전류를 통해 부하에 의한 회전 토크를 예측하고, 이를 통해 C구간에서 발생하는 오버런 또는 백스핀에 의한 모터(400)의 추가적인 회전값을 예측하여 보상함으로써, 차량용 시트(100)의 위치 제어의 정확도를 향상 시키는데 목적이 있다.
도 6은 오버런과 백스핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, M은 부하의 무게 또는 힘을 의미한다. 또한, 화살표는 시트(100)에 착석한 탑승자 등의 부하(M)에 의한 힘의 방향을 나타낸다.
또한, 도 6에서 T는 모터(400)에 의해 생성되는 회전 토크를 의미하고 화살표는 회전 토크의 방향을 나타낸다.
개시된 발명의 일 예에서 탑승자는 차량(1)의 전, 후면으로 시트 백(102)의 각도를 조절할 수 있다. 즉, 도 6은 탑승자가 시트 백(102)이 차량(1)의 바닥을 기준으로 90도를 이루던 상태에서 0도를 향해 위치를 조정하고 있는 상황을 도시한 것이다.
여기서 시트 백(102)이 시계 방향으로 동작하고 있다고 가정한다. 이 때, 탑승자가 시트 백(102)의 움직임을 정지시키는 입력 버튼을 인가한다면, 모터(400)에 인가되는 전원 입력은 중단될 것이다.
그러나 시트 백(102) 자체의 부하(M)에 의해서 모터(400)는 시계 방향으로 회전 토크(T)를 인가 받고, 이 때 모터(400)는 상기 회전 토크(T)에 의해서 계속 회전하게 될 것이다.
이러한 모터의 동작 상태를 오버런(Overrun)이라고 한다.
이와 비교하여 시트 백(102)이 차량(1)의 바닥을 기준으로 0도에서 90도로 회전하는 경우 모터(400)는 백스핀(Backspin)이 발생할 수 있다.
구체적으로 모터(400)가 도6에서 반시계 방향으로 회전하고 있는 도중, 전원 입력이 중단되면 부하(M)에 의한 회전 토크는 시계방향으로 발생한다. 따라서 모터(400)는 종전 동작하는 방향과 반대방향으로 회전하게 되고 이러한 동작 상태를 백스핀이라고 한다.
한편 도 6은 시트 백(102)의 경우를 설명하고 있지만 개시된 발명은 시트 백(102)이외에도 헤드레스트(101), 암레스트(103) 및 시트 쿠션(103)등 다양한 차량용 시트(100)의 구성에 적용될 수 있다.
이하에서는 도 7a, 도7b 및 도 7c를 통해서 모터(400)에 오버런 또는 백스핀이 발생하는 경우, 모터의 회전을 파악하기 위한 방법과 전제조건을 구체적으로 설명한다.
도 7a은 부하에 의한 회전 토크와 모터에 흐르는 평균 전류의 상관 관계를 도시한 그래프이다.
도 7a 그래프에서 x축은 부하(M)에 의해 모터(400)가 회전하는 회전 토크이고 회전 토크의 단위는 N*m 이다. 도 7b의 그래프에서 Y축은 B구간에서 측정되는 모터(400)의 평균 전류[A]이다.
도 7a의 그래프는 B구간에서 부하(M)에 의한 회전 토크와 모터(400)에 흐르는 평균 전류는 정비례 관계임을 나타낸다.
즉, 도 7a의 그래프는 부하(M)에 의해서 발생하는 회전 토크와 모터(400)의 회전이 역 방향 관계이면 모터(400)는 더 큰 힘이 필요하므로 모터(400)에 흐르는 평균 전류가 커지게 되는 것을 의미한다.
따라서 개시된 발명에서 제어부(300)는 전류 감지부(510)를 통해서 모터(400)가 일정한 전원을 인가 받고, 동작하는 동안에 측정되는 평균 전류를 통해서 이후 발생한 부하(M)에 의한 회전 토크를 예측할 수 있게 된다.
도 7b, 도 7c는 부하에 의한 회전 토크와 오버런 또는 백스핀의 관계를 나타내는 그래프이다. 이하 중복되는 설명을 피하기 위해서 도 7b, 도 7c를 함께 설명한다.
도 7b의 X 축은 부하에 의한 회전 토크의 크기를 나타낸다. Y축은 X축의 부하 상태일 때 모터(400)가 오버런 하는 정도를 나타낸다.
X축에서 기본 토크란 시트(100) 자체의 하중, 즉 무 부하 상태를 의미한다. 즉, 기본 토크에서 발생하는 오버런 값은 시트(100)에 탑승자가 탑승하기 않은 상태에서 모터(400)가 회전하고, 모터(400)에 입력 전원이 중단되는 경우 발생하는 모터(400)의 오버런 정도, 즉 모터(400)의 회전값을 나타낸다.
시트(100)에 부하가 있을 경우 모터(400)의 오버런 값은 증가할 것이다.
따라서 최대 토크는 모터(400)에 최대의 오버런을 발생시키는 부하(M)에 의한 모터(400)의 회전 토크를 의미한다.
최대 토크보다 큰 부하가 시트(100)에 적용되면, 모터(400)는 stall 상태가 될 것이다. 따라서 최대 토크는stall상태가 되기 직전에 모터(400)에 작용하는 부하이거나 설계자가 임의로 설정한 값일 수 있다.
한편 도 7b의 그래프에서 부하(M)에 의한 회전 토크(T)와 모터(400)의 오버런은 일정 구간 정비례 관계임을 알 수 있다. 즉 부하가 크면 클수록, 모터(400)는 오버런이 많이 일어난다.
도 7b의 X 축도 도 7b와 마찬가지로 부하에 의한 회전 토크의 크기를 나타낸다. Y축도 X축의 부하 상태일 때 모터(400)가 백스핀 하는 정도를 나타낸다.
여기서 기본 토크도 무 부하 상태일 때 모터(400)에 발생하는 회전 토크를 의미한다.
또한 모터(400)의 백스핀은 부하가 커질수록 증가할 것이다. 즉, 부하가 커질수록 부하에 의한 회전 토크는 증가하게 되고, 모터(400)에 전원 입력이 중단되더라도 회전 토크에 의해서 모터(400)는 더 많이 회전하게 될 것이다.
하지만, 오버런과 달리, 백스핀이 일정 값 이상으로 발생하면 모터(400)는 파손될 것이다. 따라서 백스핀의 경우 최대 토크는 설계자가 임의로 정한 값일 수 있다.
정리하면, 도 7a는 B구간에서 측정되는 평균 전류를 통해 C구간에서 모터(400)에 영향을 미치는 부하에 의한 회전 토크를 예측할 수 있다는 것을 보여준다. 도 7b 및 도 7c에서는 부하에 의한 회전 토크와 오버런 또는 백스핀은 일정 구간 정비례 관계임을 보여준다.
따라서 개시된 발명은 B구간에서 측정되는 평균 전류를 통해 부하에 의한 회전 토크를 계산하고, 회전 토크를 통해 C구간에서 일어나는 백스핀 및 오버런을 예측하여 차량용 시트(100)의 위치를 제어한다.
도 8은 모터의 오버런 또는 백스핀을 예측하고, 차량용 시트의 위치를 제어하는 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면서, 개시된 발명이 전원 입력이 중단되는 구간에서 모터(400)가 회전하는 정도를 어떻게 예측하는지 설명한다.
먼저 감지부(500)는 리플 전류를 감지하고 제어부(300)는 리플 전류의 주기를 측정한다(1010).
구체적으로 감지부(500)의 리플 감지부(510)는 모터(400)의 회전자에 흐르는 리플 전류를 감지하고, 제어부(300)는 도 5b와 같은 측정 결과를 근거로 리플 전류의 주기를 측정한다. 또한 이렇게 측정된 결과값은 저장부(600)를 통해 저장한다.
제어부(300)는 모터(400)가 동작을 시작했는지 여부를 감지부(500)를 통해 판단할 수 있다(1020).
앞서 언급한 바와 같이 제어부(300)는 리플 전류를 통해서 모터(400)의 동작 상태를 파악할 수 있다(1030). 따라서 모터(400)가 동작을 시작한 후, 모터(400)가 일정한 주기를 갖는 리플 전류가 발생한다면, 제어부(300)는 모터(400)가 정상 동작 구간(B 구간)에 진입 했다는 것을 알 수 있다.
만약 모터(400)가 정상 동작 구(B 구간)이라면 제어부(300)는 전류 감지부(510)을 통해서 평균 전류를 측정하고 저장부(600)에 측정값을 저장한다(1040).
정상 동작 구간이 아니라면, 제어부(300)는 계속해서 리플 전류를 감지하고, 그 주기를 저장한다.
제어부(300)는 모터(400)의 동작이 정상 동작 중이라면, 평균 전류를 측정하고, 리플 전류를 카운트한다(1050). 이를 통해서 제어부(300)는 정상 동작 구간(B구간)에서 차량용 시트(100)의 위치를 파악한다.
한편 모터(400)에 인가되는 전원의 입력이 중단되면, 제어부(300)는 모터(400)에서 측정되는 리플 전류를 통해서 차량용 시트(100)의 위치 제어가 어렵게 된다. 따라서 제어부(300)는 모터(400)가 전원 입력이 중단되는 정지 동작 구간(C 구간)에 있는지 판단한다(1060).
만약 C구간에 진입한 것이 아니라면 제어부(300)는 계속 평균 전류를 측정하고, 리플 전류를 카운트해서 차량용 시트(100)의 위치를 제어한다.
모터(400)에 인가되는 전원 입력이 중단되면, 제어부(300)는 부하에 의해서 발생하는 회전 토크와 모터(400)의 회전방향이 일치하는지 여부를 판단한다(1070).
만약 회전 방향이 일치한다면, C구간에서 모터(400)는 오버런이 발생할 것이고, 회전 방향이 반대라면, C구간에서 모터(400)는 백스핀이 발생할 것이다.
만약 부하에 의한 회전 토크와 모터(400)의 회전 방향이 일치한다면, 제어부(300)는 C구간에서 발생하는 오버런, 즉 모터(400)의 오버런에 의한 회전 값을 예측한다(1080).
제어부(300)는 하기의 수학식 1을 바탕으로 오버런에 의한 모터(400)의 회전 값을 예측한다.
여기서 OLmax는 최대 토크에서 오버런이 발생하는 모터(400)의 회전 값을 의미하고, Tmax는 최대 토크에서 발생하는 모터의 회전 토크를 의미한다. 또한, OL1은 기본 토크에서 발생하는 오버런이 발생하는 모터(400)의 회전 값을 의미하고, T1은 기본 상태에서 발생하는 모터(400)의 회전 토크를 의미한다. 마지막으로 T는 현재 시트(100)의 상태에서 발생하는 회전 토크를 의미한다.
도 7b에서 최대 토크는 모터(400)에 최대의 오버런을 발생시키는 부하(M)에 의한 모터(400)의 회전 토크를 의미한다. 즉, 오버런이 일어나는 경우, 최대 토크는 모터(400)가 정지(stall)되는 토크를 의미한다.
다만 최대 토크는 모터(400)의 상태마다 다양할 수 있으며, 설계자에 의해 설정된 값일 수 있다.
기본 토크는 앞서 언급한 바와 같이, 시트(100)가 무 부하 상태일 때 측정되는 회전 토크를 의미한다. 예를 들어 시트 백(102)이 탑승자 등이 없는 상태에서 회전하다가 45도 기울기에서 모터의 입력 전원이 중단되는 경우 모터(400)에 발생하는 회전 토크일 수 있다.
한편 기본 토크는 무 부하 상태일 때, 즉 시트(100) 자체의 무게로 인해 모터(400)에 걸리는 토크를 의미하며, 이는 설계자에 의해 변경될 수 있다.
T는 현재 회전하는 시트(100)의 부하 상태에 대응하는 회전 토크를 의미한다. 만약 시트(100)에 탑승자가 앉거나 다른 물체가 없는 상태에서 모터(400)가 회전 중이라면, T는 T1과 같은 값일 것이다.
정리하면, 제어부(300)는 모터(400)가 B구간에서 동작하는 도중, 감지부(500)에서 측정되는 평균 전류를 통해서 C 구간에서 모터(400)에 작용하는 회전 토크를 예측한다.
다시 도 8을 참조하면, 제어부(300)는 예측한 회전 토크와 미리 설정된 기본 토크 및 최대 토크를 수학식 1에 적용하고, 이를 통해서 모터(400)가 오버런 되는 정도를 예측한다(1080).
이어서 제어부(300)는 수학식 1에 의해서 예측한 오버런 값을 정상 동작 구간(B 구간)에서 모터(400)가 회전하는 회전값에 보상하여 시트(100)의 위치를 파악하고, 후에 일어날 정지 동작 구간에서 발생할 오버런에 대비하여 시트(100)를 제어한다.
한편, 제어부(300)는 부하에 의한 회전 토크와 모터(400)의 회전 방향이 일치하지 않는다고 판단할 수 있다. 이 때 제어부(300)는 C구간에서 발생하는 백스핀, 즉 모터(400)의 회전 정도를 예측한다(1090).
제어부(300)는 하기의 수학식 2을 바탕으로 백스핀에 의한 모터(400)의 회전 정도를 예측한다.
여기서 BLmax는 최대 토크에서 백스핀이 발생하는 모터(400)의 회전 정도를 의미하고, Tmax는 최대 토크에서 발생하는 모터의 회전 토크를 의미한다. 또한, BL1은 기본 토크에서 발생하는 백스핀이 발생하는 모터(400)의 회전 정도를 의미하고, T1은 기본 상태에서 발생하는 모터(400)의 회전 토크를 의미한다. 마지막으로 T는 현재 시트(100)의 상태에서 발생하는 회전 토크를 의미한다.
도 7C에서 최대 토크는 모터(400)에 최대의 백스핀을 발생시키는 부하(M)에 의한 모터(400)의 회전 토크를 의미한다. 백스핀이 지나치게 큰 경우 자칫 모터(400)가 파손 될 수 있으므로, 최대 토크는 설계자에 의해서 임의로 설정된 값일 수 있다. 이 때 설정되는 정도는 다양할 수 있다.
기본 토크는 앞서 언급한 바와 같이, 시트(100)가 무 부하 상태일 때 측정되는 회전 토크를 의미한다. 예를 들어 시트 백(102)이 탑승자 등이 없는 상태에서 회전하다가 45도 기울기에서 모터의 입력 전원이 중단되는 경우 모터(400)에 발생하는 회전 토크일 수 있다.
한편 기본 토크는 무 부하 상태일 때, 즉 시트(100) 자체의 무게로 인해 모터(400)에 걸리는 토크를 의미하며, 이는 설계자에 의해 변경될 수 있다.
T는 현재 회전하는 시트(100)의 부하 상태에 대응하는 회전 토크를 의미한다. T는 B구간에서 감지부(500)에 의해 측정된 값으로 판단된다. 만약 시트(100)에 탑승자가 앉거나 다른 물체가 없는 상태에서 모터(400)가 회전 중이라면, T는 T1과 같은 값일 것이다.
결국, 오버런과 마찬가지로 제어부(300)는 예측한 회전 토크와 미리 설정된 기본 토크 및 최대 토크를 수학식 2에 적용하고, 이를 통해서 모터(400)가 백스핀 되는 정도를 예측한다(1090).
제어부(300)는 예측한 회전 토크와 미리 설정된 기본 토크 및 최대 토크를 수학식 2에 적용하고, 이를 통해서 모터(400)가 백스핀 되는 정도, 즉 백스핀 값을 예측한다(1080).
이어서 제어부(300)는 예측한 백스핀 값을 정상 동작 구간(B 구간)에서 모터(400)가 회전하는 회전값에 보상하여 시트(100)의 위치를 파악하고, 후에 일어날 정지 동작 구간에서 발생할 오버런에 대비하여 시트(100)를 제어한다.
이를 통해 개시된 발명은 모터(400)에 입력 전원이 인가되지 않는 경우 발생하는 오버런 또는 백스핀에 대해서 모터(400)의 회전을 예측할 수 있고, 나아가 차량용 시트(100)의 정확한 위치를 제어할 수 있게 된다.
1: 차량, 2: 본체,
30: 클러스터, 31: 스티어링 휠, 33: 대시 보드,
35:센터페시아, 37: 센터 콘솔, 38: 트레이,
51,52: 차륜, 60:구동 장치, 71,72: 도어, 81,82: 사이드미러,
100: 차량용 시트, 101: 헤드레스트, 102: 시트 백,
103: 암레스트, 104: 시트 쿠션, 107: 팔걸이
110: 운전석, 120: 보조석,
200: 입력부, 210: 레버, 220: 버튼,
300: 제어부, 400: 모터,
500: 감지부, 510: 전류 감지부, 520: 리플 감지부,
600: 저장부
30: 클러스터, 31: 스티어링 휠, 33: 대시 보드,
35:센터페시아, 37: 센터 콘솔, 38: 트레이,
51,52: 차륜, 60:구동 장치, 71,72: 도어, 81,82: 사이드미러,
100: 차량용 시트, 101: 헤드레스트, 102: 시트 백,
103: 암레스트, 104: 시트 쿠션, 107: 팔걸이
110: 운전석, 120: 보조석,
200: 입력부, 210: 레버, 220: 버튼,
300: 제어부, 400: 모터,
500: 감지부, 510: 전류 감지부, 520: 리플 감지부,
600: 저장부
Claims (20)
- 모터;
상기 모터가 동작하는 동안 상기 모터에 흐르는 평균 전류를 측정하는 감지부; 및
상기 평균 전류를 기초로 부하에 의한 회전 토크를 예측하고, 상기 모터에 입력되는 전원이 중단되는 경우 상기 모터가 상기 회전 토크에 의해서 회전하는 회전값을 보상하여 상기 모터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 회전값은,
상기 모터가 상기 회전 토크와 동일 방향으로 회전하는 오버런(Overrun) 값 또는 상기 모터가 상기 회전 토크와 반대 방향으로 회전하는 백스핀(Backspin) 값을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 모터가 오버런이 일어나는 경우, 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 상기 모터 동작 중 발생하는 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상하고, 상기 모터가 백스핀이 일어나는 경우, 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 미리 설정된 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상하는 차량용 시트. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 모터에 구비된 회전자의 리플 전류(ripple current)를 측정하는 차량용 시트. - 제 5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 리플 전류를 기초로 상기 모터가 회전하는 회전값을 검출하는 차량용 시트. - 제 1항에 있어서,
상기 모터는,
상기 제어부의 제어에 기초하여 탑승자가 착석하는 시트 쿠션, 상기 탑승자의 등을 지지하는 시트 백, 상기 탑승자의 머리를 지지하는 헤드레스트(headrest) 중 적어도 하나의 위치를 조정하는 차량용 시트. - 차량용 시트;
상기 차량용 시트의 위치를 조정하는 모터;
상기 모터가 동작하는 동안 상기 모터에 흐르는 평균 전류를 측정하는 감지부; 및
상기 평균 전류를 기초로 부하에 의한 회전 토크를 예측하고, 상기 모터에 입력되는 전원이 중단되는 경우 상기 모터가 상기 회전 토크에 의해서 회전하는 회전값을 보상하여 상기 모터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 회전값은,
상기 모터가 상기 회전 토크와 동일 방향으로 회전하는 오버런(Overrun) 값 또는 상기 모터가 상기 회전 토크와 반대 방향으로 회전하는 백스핀(Backspin) 값을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 모터가 상기 오버런이 일어나는 경우, 상기 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 상기 모터 동작 중 발생하는 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상하고, 상기 모터가 상기 백스핀이 일어나는 경우, 상기 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 미리 설정된 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상하는 차량. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 8항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 모터에 구비된 회전자의 리플 전류(ripple current)를 측정하는 차량. - 제 12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 리플 전류를 기초로 상기 모터가 회전하는 회전값을 검출하는 차량. - 제 8항에 있어서,
상기 차량용 시트는,
상기 제어부의 제어에 기초하여 탑승자가 착석하는 시트 쿠션, 상기 탑승자의 등을 지지하는 시트 백, 상기 탑승자의 머리를 지지하는 헤드레스트(headrest) 중 적어도 하나를 포함하는 차량. - 모터가 동작하는 동안 상기 모터에 흐르는 평균 전류를 측정하고;
상기 평균 전류를 기초로 부하에 의한 회전 토크를 예측하고;
상기 모터에 입력되는 전원이 중단되는 경우 상기 모터가 상기 회전 토크에 의해서 회전하는 회전값을 보상하고; 및
상기 회전값에 기초하여 상기 모터를 제어하는 것;을 포함하고,
상기 회전값은,
상기 모터가 상기 회전 토크와 동일 방향으로 회전하는 오버런(Overrun) 값 또는 상기 모터가 상기 회전 토크와 반대 방향으로 회전하는 백스핀(Backspin) 값을 포함하고,
상기 보상하는 것;은,
상기 모터가 상기 오버런이 일어나는 경우, 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 상기 모터 동작 중 발생하는 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상하고, 상기 모터가 상기 백스핀이 일어나는 경우, 시트가 무 부하 상태일 때 발생하는 회전 토크, 미리 설정된 최고 회전 토크 및 상기 모터가 동작하는 동안 측정되는 회전 토크 중 적어도 하나를 기초로 상기 회전값을 보상하는 것;을 포함하는 차량용 시트의 위치 제어방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 15항에 있어서,
상기 측정하는 것;은,
상기 모터에 구비된 회전자의 리플 전류(ripple current)를 측정하는 것;을 포함하는 차량용 시트의 위치 제어방법. - 제 19항에 있어서,
상기 리플 전류를 기초로 상기 모터가 회전하는 회전값을 검출하는 것;을 더 포함하는 차량용 시트의 위치 제어방법.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020160010216A KR101814974B1 (ko) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | 차량용 시트, 이를 포함하는 차량 및 차량용 시트의 위치 제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160010216A KR101814974B1 (ko) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | 차량용 시트, 이를 포함하는 차량 및 차량용 시트의 위치 제어방법 |
Publications (2)
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Family
ID=59654588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020160010216A KR101814974B1 (ko) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | 차량용 시트, 이를 포함하는 차량 및 차량용 시트의 위치 제어방법 |
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KR (1) | KR101814974B1 (ko) |
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KR102474802B1 (ko) | 2017-09-21 | 2022-12-06 | 현대자동차주식회사 | 차량의 파워시트 제어 시스템 및 방법 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009526694A (ja) * | 2006-02-17 | 2009-07-23 | ブローゼ ファールツォイクタイレ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニ コマンディートゲゼルシャフト コブルグ | 電動駆動式自動車調整装置のためのシート電子制御装置および方法 |
JP2016002902A (ja) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | アイシン精機株式会社 | 車両用シートの制御装置及び制御方法 |
-
2016
- 2016-01-27 KR KR1020160010216A patent/KR101814974B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009526694A (ja) * | 2006-02-17 | 2009-07-23 | ブローゼ ファールツォイクタイレ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニ コマンディートゲゼルシャフト コブルグ | 電動駆動式自動車調整装置のためのシート電子制御装置および方法 |
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