KR101947264B1 - Slide rail position sensing system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시트레일 리드 스크류에 관통되고 로워레일 상단에 설치되는 기어박스를 감싸는 하우징 브라켓과, 상기 하우징 브라켓 밑면에 설치되는 플렉서블 회로 기판과, 상기 로워레일에 다수의 슬릿의 크기를 차별화하여 각기 다른 펄스폭을 가진 펄스를 발생하게 하는 펄스 슬릿부와, 차별화된 다수의 펄스폭으로 전방, 후방에 대한 방향성을 인식할 수 있는 방향 인식 시스템을 구비하고 있다.The present invention relates to a motorcycle comprising a housing bracket penetrating a seat rail lead screw and surrounding a gear box mounted on an upper end of a lower rail, a flexible circuit board mounted on a bottom surface of the housing bracket, and a plurality of slits, A pulse slit section for generating a pulse having a pulse width and a direction recognition system for recognizing the directionality of forward and backward with differentiated pulse widths.
Description
본 발명은 자동차 시트 레일의 전후방 위치를 인식할 수 있는 시스템으로, 시트 레일 밑면에 일정 간격으로 홀의 크기가 다른 펄스 발생기를 장착하여 시트의 전후 위치 및 방향성을 파악할 수 있는 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 자동차 시트의 경우 승객의 등을 지지하는 시트백과 앉는 자리를 지지하는 쿠션부, 시트의 전후 길이를 조절하는 레일 장치와 시트백의 각도를 조절하는 리클라이닝 장치, 시트의 높낮이를 조절하는 하이트 장치로 구성되어 있다. BACKGROUND ART Generally, in the case of a car seat, a seat back supporting the back of a passenger and a cushion portion for supporting a seat, a rail device for adjusting the length of the seat back and a reclining device for adjusting the angle of the seat back, Consists of.
그 중 시트의 전후 길이를 조절하기 위한 시트 레일 장치는 모터와 연결된 기어박스가 회전력을 이용하여, 리드 스크류를 통해 전후로 이동 가능하게 구성되어 있고, 상기 리드 스크류는 로워레일 전후방 끝단부의 고정브라켓을 통해 차체 바닥에 설치되어 있다.Among them, the seat rail device for adjusting the front and rear length of the seat is configured such that the gear box connected to the motor is movable back and forth through the lead screw using the rotational force, and the lead screw is fixed to the front end It is installed on the floor of the body.
시트 레일을 전후로 조절하는 구동력으로 사용되는 모터는 도 1에 도시된 바와 같이 위치를 인식할 수 있는 시스템이 설치되어 있다. 홀센서가 적용된 시스템은 모터 내부에 홀센서가 장착되어, 모터 회전에 따른 홀전압 출력 파형을 인식하여, 펄스 카운팅 및 위치 제어가 용이하나 방향성 구분이 안되어 전후방 수차례 반복 후에는 모터의 회전 관성 또는 레일 기울기에 의한 모터 역회전 발생으로 인해 위치 인식의 오차가 발생할 수 있으며, 복수의 홀센서를 적용하여 파형의 위상차로 방향성 구분이 가능하나 비용 상승의 문제점이 있다.The motor used as a driving force for adjusting the seat rail forward and backward is provided with a position recognizing system as shown in Fig. Hall sensor is installed in the motor, Hall sensor is installed in the motor to recognize Hall voltage output waveform according to motor rotation. Pulse counting and position control are easy, but directional distinction is not possible. After several iterations, The positional recognition error may occur due to the occurrence of the motor reverse rotation due to the inclination of the rail, and it is possible to distinguish the direction by the phase difference of the waveform by using a plurality of hall sensors, but there is a problem of cost increase.
또한, 도 2에 도시된 모터의 리플 전류 파형으로 모터 회전수 정보를 획득하여 위치 인식을 하는 센스리스(SLP) 방식 시스템은 모터에 인가되는 전압 및 부하에 따라 전류값이 불안정하고, 돌입전류로 인해 위치 인식 오차가 발생될 수 있어 모터의 방향성 구분이 불가한 문제점이 있다.In a senseless (SLP) system in which position information is obtained by acquiring motor rotational speed information from the ripple current waveform of the motor shown in Fig. 2, the current value is unstable depending on the voltage and load applied to the motor, There is a problem that the directional distinction of the motor can not be performed.
또한, 제어부에 ADC 등의 회로를 추가해야 하는 비용 상승의 문제점이 있다.In addition, there is a problem of an increase in the cost of adding a circuit such as an ADC to the control unit.
종래, 실용특허 20-0156497에는 홀센서를 이용한 회전수 검출장치를 구비하고 있다. Conventionally, Practical Patent No. 20-0156497 is equipped with a rotation number detecting device using a hall sensor.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 시트 레일 밑면에 일정간격으로 홀의 크기가 다른 펄스폭 발생기를 장착하여, 시트의 전후 위치 및 방향성을 인식할 수 있는 시스템을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the problems described above, it is an object of the present invention to provide a system in which a pulse width generator having a different hole size at a predetermined interval is mounted on the bottom surface of a seat rail to recognize the position and orientation of the seat.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 시트 레일 리드 스크류에 관통되고 로워레일 상단에 설치되는 기어박스를 감싸는 하우징 브라켓과, 상기 기어박스를 둘러싼 브라켓 밑면에 설치되는 광센서를 내장한 플렉서블 회로 기판과, 크기가 차별화된 다수의 슬릿으로 차별화된 펄스폭을 가지는 펄스를 발생하게 하는 펄스 슬릿부와, 차별화된 펄스폭으로 전방, 후방에 대한 방향성을 인식할 수 있는 시스템을 설치한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gear box comprising: a housing bracket that penetrates a seat rail lead screw and surrounds a gear box installed at an upper end of a lower rail; and a flexible circuit having an optical sensor installed on a bottom surface of the bracket surrounding the gear box. A pulse slit section for generating a pulse having a pulse width differentiated by a plurality of slits different in size from each other, and a system capable of recognizing the directionality of forward and backward directions with different pulse widths do.
상기 하우징 브라켓은 상기 기어박스를 전, 후에서 감싸고 리드 스크류가 관통하도록 홀이 형성되고, 상기 기어박스는 하우징 브라켓을 통해 어퍼레일에 설치된다.The housing bracket surrounds the gear box before and after, and a hole is formed through the lead screw, and the gear box is installed on the upper rail through the housing bracket.
상기 플렉서블 회로 기판은 하우징 브라켓의 밑면에 부착되고, 플렉서블 회로 기판에는 광센서와 저항 및 와이어의 연결커넥터가 설치된다.The flexible circuit board is attached to the bottom surface of the housing bracket, and the flexible circuit board is provided with a light sensor, a connector for connection of a resistor and a wire.
상기 펄스 슬릿부는 도 6에 나타난 바와 같이, 로워레일의 바닥면에 길이 방향으로 사각형의 슬릿이 리드 스크류와 평행하게 다수개가 설치된다. 상기 다수개의 슬릿홀은 시작과 끝이 동일한 크기의 사각형 슬롯으로 형성되고, 나머지 사각형 슬롯은 가로 길이가 각각 다른 최소 3개가 1개의 스트로크를 이룬 다수개의 스트로크가 설치된다.As shown in FIG. 6, the pulse slit portion is provided with a plurality of square slits in the longitudinal direction on the bottom surface of the lower rail in parallel with the lead screws. The plurality of slit holes are formed by rectangular slots of the same size at the start and end, and the remaining rectangular slots are provided with a plurality of strokes of at least three and one stroke, each of which has a different width.
상기 방향 인식 시스템은 기어박스가 리드 스크류에서 좌우로 이동되면, 상기 레일에 형성된 펄스 슬릿부를 광센서가 감지하여 펄스 신호를 제어기(ECU,30)로 전송한다. When the gear box is moved to the left or right from the lead screw, the direction recognition system senses the pulse slit formed on the rail and transmits a pulse signal to the controller (ECU) 30.
이상 설명한 본 발명에 따르면, 시트 전후방 이동 시 위치 및 방향성 인식이 개선되고 별도의 리미트 스위치가 없어도 리미트 설정이 가능하므로, 위치 인식 오차가 발생하더라도 짧은 시간(1 스트로크) 내에 ECU에서 학습이 가능해 위치 인식 오차를 보정할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the position and orientation recognition are improved when the seat is moved forward and backward, and the limit can be set without a separate limit switch, so that the ECU can learn in a short time (one stroke) There is an effect that the error can be corrected.
또한, 위치 기억 메모리 기능이 적용된 시트와 기능이 미적용되는 시트에 대해 모터의 일원화를 통한 비용절감의 효과가 있다.In addition, there is an effect of reducing costs by unifying the seat to which the position memory memory function is applied and the seat to which the function is not applied.
도 1은 종래 홀센서 적용 모터를 이용한 회전수 검출 장치를 나타낸 구성도
도 2는 종래 센스리스 모터를 이용한 회전수 검출 장치를 나타낸 구성도
도 3은 본원 발명의 슬라이드 레일 위치 인식을 위한 제품의 사시도
도 4는 도 3의 슬라이드 레일 위치 인식을 위한 제품의 설치 상태도
도 5는 도 3에 도시된 펄스 발생기의 확대 사시도
도 6은 도 3의 로워레일에 설치된 슬릿을 나타낸 단면도
도 7은 본원 발명의 방향 인식 시스템을 나타낸 구성도
도 8은 도 3의 광센서의 구성을 나타낸 관계도1 is a block diagram showing a rotation number detecting device using a conventional hall sensor application motor
2 is a configuration diagram showing a rotation speed detecting apparatus using a conventional senseless motor
3 is a perspective view of a product for recognizing the position of the slide rail according to the present invention
Fig. 4 is an installation state diagram of the product for recognizing the slide rail position in Fig. 3
FIG. 5 is an enlarged perspective view of the pulse generator shown in FIG.
Fig. 6 is a cross-sectional view of the slit provided on the lower rail of Fig. 3
7 is a block diagram showing a direction recognition system according to the present invention
Fig. 8 is a diagram showing the configuration of the optical sensor of Fig. 3
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
도 3 내지 도 8을 참조로 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명은 시트레일 리드 스크류(4)에 관통되고 로워레일(1) 상단에 설치되는 기어박스(2)를 감싸는 하우징 브라켓(3)과, 상기 하우징 브라켓(3) 밑면(3b)에 설치되는 광센서(12)를 실장한 플렉서블 회로 기판(11)과, 상기 로워레일(1)에 크기가 차별화된 다수의 슬릿으로 차별화된 펄스폭을 가지는 펄스를 발생하게 하는 펄스 슬릿부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 차별화된 4가지 펄스폭으로 전방(A), 후방(B)에 대한 방향성을 인식할 수 있는 시스템(100)을 구비하고 있다.3 to 8, the present invention is characterized in that a
상기 하우징 브라켓(3)은 상기 기어박스(2)를 전, 후에서 감싸고 리드 스크류(4)가 관통하도록 홀이 형성되고, 상기 기어박스(2)는 하우징 브라켓(3)을 통해 어퍼레일(미도시)에 설치된다.The
상기 플렉서블 회로 기판(11)은 하우징 브라켓(3)의 밑면(3b)에 부착되고 플렉서블 회로 기판(11)에는 광센서(12)와 저항(13) 및 와이어(6)의 연결커넥터(14)가 설치된다. The
또한, 상기 광센서(12)는 도 8에 나타난 바와 같이, 검출 물체에 빛을 발사하는 발광부(12a)와 검출 물체를 통해 반사된 빛을 받아들이는 수광부(12b)로 이루어지며, 상기 발광부(12a)로 쓰이는 광원으로는 자연광에 영향을 적게 받는 적외선 다이오드를 가장 많이 사용한다.8, the
또한, 상기 발광부(12a)에서 수광부(12b)로 들어온 빛이 전기적으로 신호화되어 펄스를 발생하는데, 그 펄스값을 정형화하여 나타내기 위해 저항(13)이 상기 플렉서블 회로 기판(11)에 실장되어 있다.The light emitted from the
또한, 상기 와이어(6)는 상기 광센서(12)에 전기를 공급하는 센서 전원 공급선(6a)과 상기 광센서(12)의 전기적 신호를 제어기(ECU,30)에 보내기 위한 데이터 라인(6b)으로 이루어진다. 상기 와이어(6)를 수용하는 연결커넥터(14)가 플렉서블 회로 기판(11)에 실장되어 있다.The
상기 펄스 슬릿부(20)는 도 6 및 도 7에 나타난 바와 같이, 로워레일(1)의 바닥면(1a)에 길이 방향으로 사각형의 슬릿(a,b,c,d)이 리드 스크류(4)와 동일한 방향으로 평행하게 다수개 설치된다. 상기 슬릿부(20)의 시작과 끝은 동일한 크기의 사각형 슬롯(a)으로 형성하고, 나머지 사각형 슬롯(b,c,d)은 가로 길이가 각각 다른 최소 3개가 1개의 스트로크로 이루어진 다수개의 스트로크가 설치된다. 상기 슬릿부(20)의 시작과 끝의 슬롯홀(a)은 로워레일 바닥면(1a)의 양끝단부에서 일정 길이(L,L')만큼 내측에 설치된다.6 and 7, rectangular slits a, b, c, and d in the longitudinal direction are formed on the bottom surface 1a of the
상기 방향 인식 시스템(100)은 상기 기어박스가 작동되어 리드 스크류를 타고 이동될때, 상기 하우징 브라켓 하측에 설치된 광센서도 동시에 같은 방향으로 이동된다. 상기 광센서는 레일에 설치된 펄스 슬릿부(20)를 감지하여 펄스 신호를 발생한다. 상기 광센서(12)는 시트레일 외부에 설치된 제어기(ECU,30)에서 센서 전원 공급선(6a)을 통해 전원을 공급 받고, 상기 검출된 펄스 신호를 데이터 라인(6b)을 통해 제어기(ECU,30)로 펄스 신호를 전송한다. 상기 펄스 신호는 각각 다른 상기 펄스 발생 슬릿(a,b,c,d)을 통해 펄스의 폭이 각각 다르게 나타난다. 예를 들면, 도 7에 나타난 바와 같이, 3가지의 각기 다른 슬릿이 1개의 스트로크로 형성되고, 전방(A)을 시작점(a)으로 설정하여 레일이 후방(B)으로 이동하는 경우, 통합제어기(ECU, 30)에는 펄스가 a->b->c->d->b->c->d->b...->a 순으로 나타난다. 반면, 후방(B)을 시작점(a)으로 설정하여 상기 레일이 후방(B)에서 전방(A)으로 이동할 경우에는 펄스가 a->d->c->b->d->c->b....->a 순으로 나타난다. 따라서, 방향 인식 시스템(100)은 통합제어기(ECU,30)에 나타나는 펄스의 폭을 기준으로 전방(A)과 후방(B)의 방향을 인식하며, 지정된 시작과 끝의 펄스를 인식하여 리미트가 설정된다.When the gear box is operated and is moved along the lead screw, the
상기와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방향 인식 시스템(100)에 대해 간략하게 설명한다.The
시트레일에 기어박스(2)가 설치되어 있고, 모터가 구동되어 기어박스(2)를 관통한 리드 스크류(4)를 따라 상기 기어박스(2)는 전후방으로 이동한다. 로워레일 바닥면(1b)에는 펄스를 발생하기 위한 슬릿(a,b,c,d)이 길이 방향으로 리드 스크류(4)에 대응해서 평행하게 다수개가 반복적으로 설치되어있다. 여기서, 제어기(ECU,30)에 연결된 센스 전원 공급선(6a)을 통해 광센서(12)에 전원이 공급되면, 상기 광센서(12)는 상기 슬릿부(20)의 펄스 슬릿(a,b,c,d)을 통해 펄스 신호를 발생하여 제어기(ECU,30)에 신호를 전송한다. 상기 펄스 신호는 각각 다른 상기 펄스 발생 슬릿을 통해 펄스의 폭이 각각 다르게 나타난다. 예를 들면, 그림 7에 나타난 바와 같이, 3가지의 다른 슬릿(b,c,d)이 1개의 스트로크로 형성되고, 전방(A)을 시작점 a로 설정하여 레일이 후방(B)으로 이동하는 경우, 통합제어기(ECU,30)에는 펄스가 a->b->c->d->b->c->d->b...->a 순으로 나타난다. 후방(B)을 시작점 a로 설정하여 상기 레일이 후방(B)에서 전방(A)으로 이동할 경우에는 펄스가 a->d->c->b->d->c->b....->a 순으로 나타난다. 따라서, 방향 인식 시스템(100)은 통합제어기(ECU,30)로 전해지는 펄스의 폭을 기준으로 전방(A)과 후방(B)의 방향을 인식하며, 지정된 시작과 끝의 펄스를 인식하여 리미트를 설정한다.The
또한, 별도의 리미트 스위치를 적용하지 않더라도 최전방과 최후방에 적용된 슬릿(a)이 리미트 스위치 역할을 대체하게 되므로, 돌입 전류에 의해 인식 오차가 발생하더라도, 전후방 1회 스트로크 이동만으로 통합제어기(ECU,30) 학습이 이뤄지게 되고, 빠른 시간 내 위치 인식 오차를 보정할 수 있다.In addition, even if a separate limit switch is not applied, the slit a applied to the foremost and rear ends replaces the limit switch. Therefore, even if a recognition error occurs due to the inrush current, the integrated controller (ECU, 30) learning is performed, and the position recognition error within a short time can be corrected.
본 발명은 기존 시트 레일과 기어박스에 슬릿과 광센서을 적용하여 방향성을 인식하게 하여 전후방 작동시 오작동을 줄임으로써, 사용자의 편의성과 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다.In the present invention, slits and optical sensors are applied to existing seat rails and gear boxes to recognize the directionality, thereby reducing malfunctions in front and rear operation, thereby improving user convenience and durability of products.
이상과 같이 본 발명의 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 기술적 보호범위는 청구 범위의 균등 범위 내에서 다양한 형태로 수정이 가능하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities.
1- 로워레일 2- 기어박스
3- 하우징 브라켓 4- 리드 스크류
5- 마운팅 브라켓 6- 와이어
10- 펄스 발생기 11- 플렉서블 회로 기판
12- 광센서 13- 저항
14- 연결커넥터 20- 펄스 슬릿부
30- ECU(제어기(ECU,30)) 100- 방향인식 시스템
A- 전방 B- 후방
a- 시작 슬릿부(끝점 슬릿부) b,c,d- 슬릿부1-lower rail 2-gear box
3- Housing Bracket 4- Lead Screw
5-Mounting bracket 6-wire
10-pulse generator 11-Flexible circuit board
12 - Light sensor 13 - Resistance
14-connection connector 20-pulse slit part
30 - ECU (controller (ECU) 30) 100-way recognition system
A-front B-rear
a-start slit portion (end point slit portion) b, c, d-
Claims (4)
상기 리드 스크류에 관통되고 기어박스를 감싸는 하우징 브라켓과;
상기 시트레일 바닥면에 펄스를 발생하기 위해 길이 방향으로 설치하는 다수의 슬릿홀과;
상기 하우징 브라켓의 밑면에 장착되어 슬릿을 인식하여 펄스를 발생하는 펄스 발생기와;
상기 펄스 발생기는 하우징 브라켓 밑면에 설치되는 플렉서블 회로 기판과, 상기 플렉서블 회로 기판에 실장되고, 상기 시트 레일의 슬릿을 인식하여 펄스 신호를 발생하는 광센서와, 상기 센서의 펄스 신호를 정형화하는 저항과, 상기 센서에 전류를 공급하고 측정값을 제어기에 전송하는 와이어를 연결하는 연결커넥터와, 상기 슬릿홀은 시트레일 바닥면에 길이방향으로 다수의 크기가 다른 슬릿홀이 시트레일 양끝단부에서 일정거리만큼 중앙으로 형성되고, 상기 슬릿홀은 시작과 끝은 같은 크기로 하고, 나머지 슬릿홀은 최소 3개 이상이 다르게 형성하여 반복적으로 이루어지고, 상기 양끝단부의 슬릿홀을 리미트로 설정하여 최전방과 최후방에 대한 리미트 스위치를 대체하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시트레일 방향인식 시스템.
A lead screw fixed to both ends of the seat rail by a mounting bracket;
A housing bracket penetrating the lead screw and surrounding the gear box;
A plurality of slit holes arranged in the longitudinal direction for generating pulses on the seat rail bottom surface;
A pulse generator mounted on a bottom surface of the housing bracket for recognizing the slit and generating a pulse;
The pulse generator includes a flexible circuit board mounted on a bottom surface of a housing bracket, an optical sensor mounted on the flexible circuit board and recognizing a slit of the seat rail to generate a pulse signal, a resistor for shaping the pulse signal of the sensor, A slit hole formed in a bottom surface of the seat rail and having a plurality of slit holes longitudinally spaced apart from each other by a predetermined distance in a longitudinal direction of the seat rail, And the slit holes at the both ends of the slit holes are set as the limit, and the slit holes at the both ends of the slit holes are formed at the front end and the end Wherein the limit switch for the seat is replaced by a limit switch for the seat.
상기 광센서에서 발생된 펄스의 폭을 인식하고, 상기 펄스가 순차적이고 반복적으로 발생될 때, 전진과 후진을 판단하도록 나타나는 제어기를 가지는 것을 특징으로 하는 시트레일 방향인식 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a controller for recognizing the width of the pulse generated by the optical sensor and judging the forward and backward when the pulse is generated sequentially and repeatedly.
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KR (1) | KR101947264B1 (en) |
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Citations (3)
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JP2008503387A (en) * | 2004-06-23 | 2008-02-07 | カイペル ゲーエムベーハー アンド カンパニー カーゲー | Longitudinal adjuster for vehicle seat |
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Family Cites Families (1)
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2017
- 2017-04-19 KR KR1020170050619A patent/KR101947264B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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