KR102061841B1 - 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치에 관한 것으로서, 레그레스트에 작용하는 압력값이 설정된 기준값(압력 기준값)에 도달하면 레그레스트의 작동 중 부적합한 동작 상태의 이상 작동이 발생한 것으로 판단하여, 레그레스트의 작동을 중지하고 초기 위치로 복귀시켜 레그레스트의 이상 작동으로 인한 승객 상해 및 부품 파손 등을 방지하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치를 제공하는데 목적이 있다.

Description

자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치 {Legrest safety control device for vehicle seat}

본 발명은 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 레그레스트를 작동시킬 때 레그레스트가 이상 작동되어 승객 상해가 발생하는 것을 방지하기 위한 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치에 관한 것이다.

자동차 시트에는 승객 편의를 제공하기 위해 각종 편의장치가 마련되어 있으며, 상기 편의장치 중 하나로 일부 차량의 시트에는 승객의 다리 부분을 받쳐서 지지할 수 있는 레그레스트 장치가 구비되고 있다.

종래의 레그레스트 장치는 승객의 둔부를 지지하는 시트쿠션의 전단부에 선회 가능하게 설치되는 레그레스트와 이 레그레스트의 선회 작동 및 슬라이드 작동을 위한 액추에이터를 구비하며, 차량 실내에 구비되어 있는 작동스위치를 조작함에 의해 상기 액추에이터가 구동하게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 레그레스트 장치는 승객이 시트에 착좌한 다음 상기 작동스위치를 이용하여 상기 액추에이터를 구동시키는 것은 물론이고 액추에이터의 구동량을 제어하여 레그레스트의 선회 각도 및 길이를 직접 조절해야 하는 번거로움이 존재하며, 그에 따라 승객 편의성이 감소되는 단점이 있다.

또한, 종래의 레그레스트 장치는 작동스위치의 오조작 등으로 인해 상기 액추에이터에 과부하가 걸리는 경우, 레그레스트의 선회 각도 및 길이가 위험포지션까지 과도하게 증가됨에 의해 앞좌석과 레그레스트 사이에 승객 다리가 끼이는 등의 승객 부상이 발생하게 되고, 또한 레그레스트와 앞좌석 사이에 사물이 높인 경우 레그레스트의 오작동에 의해 사물 파손 및 레그레스트의 파손이 발생하는 문제점이 존재한다.

공개특허 제10-2012-0136556호

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 레그레스트에 작용하는 압력값이 설정된 기준값(압력 기준값)에 도달하면 레그레스트의 작동 중 부적합한 동작 상태의 이상 작동이 발생한 것으로 판단하여, 레그레스트의 작동을 중지하고 초기 위치로 복귀시켜 레그레스트의 이상 작동으로 인한 승객 상해 및 부품 파손 등을 방지하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치를 제공하는데 목적이 있다.

이에 본 발명에서는, 승객의 다리를 받쳐주기 위한 레그레스트를 갖는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치로서, 레그레스트에 구비되어 승객 다리에 의해 레그레스트에 작용하는 압력을 감지하는 레그레스트 센서; 상기 레그레스트 센서의 압력 측정값이 레그레스트의 이상 작동을 판단하기 위해 설정된 압력 기준값 이상이면 상기 레그레스트를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시키는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치를 제공한다.

바람직하게 상기 제어기는, 상기 압력 기준값 이상의 압력 측정값을 검출하는 레그레스트 센서의 센싱 포인트를 기준으로 산출되는 센싱 면적이, 설정된 임계면적 이상이면, 상기 레그레스트를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시키며, 이때 상기 임계면적은 승객 한쪽 다리에 의해 가압되는 레그레스트 면적을 기준으로 설정되는 것이 더 바람직하다. 상기 레그레스트 센서는 레그레스트의 전면부에 일정 패턴으로 배열된 복수의 전자섬유 센서로 이루어지며, 상기 복수의 전자섬유 센서가 배치된 위치가 상기 센싱 포인트이다.

또한 상기 제어기는 레그레스트 센서의 압력 측정값이 압력 기준값 미만이더라도, 레그레스트의 선회 작동을 위한 구동전류 측정값이 설정된 전류 기준값 이상이면, 상기 레그레스트를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시키게 된다.

또한 바람직하게, 상기 제어기는 승객이 시트에 착좌한 것으로 판단되면, 레그레스트의 이상 작동을 판단하기 위한 상기 전류 기준값을, 승객이 시트에 착좌하기 전의 전류 기준값보다 일정치 이상 작은 값의 전류 기준값으로 변경한다.

아울러, 상기 제어기는 레그레스트를 초기 위치로 복귀시킬 때, 초기 선회 위치값에 따른 작동 이전의 초기 위치로 복귀시킨다

본 발명에 따른 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치에 의하면, 레그레스트의 작동 중 오작동이 감지되면 레그레스트의 작동을 중지하고 초기 위치로 복귀시킴으로써 앞좌석과 레그레스트 사이에 승객 다리가 끼이는 등의 부상을 방지할 수 있어 승객 안전성이 향상되며, 또한 레그레스트와 앞좌석 사이에 사물이 높인 경우 레그레스트의 오작동에 의해 사물 파손 및 레그레스트 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있어 작동 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 헤드레스트 센서와 레그레스트 센서의 장착 위치 및 상기 헤드레스트 센서와 레그레스트 센서를 구성하는 전자섬유 센서의 배열 패턴을 나타낸 예시도
도 3은 본 발명에 따라 레그레스트의 슬라이드 작동량을 제어하는 방식을 나타낸 개념도
도 4는 본 발명에 따라 레그레스트의 선회 작동량을 제어하는 방식을 나타낸 개념도
도 5는 본 발명에 따라 레그레스트의 선회 작동 및 슬라이드 작동을 제어하는 과정을 나타낸 순서도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 레그레스트의 이상 작동을 판단하는 제어 방식을 나타낸 개념도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 레그레스트의 이상 작동을 판단하는 제어 방식을 나타낸 개념도
도 8은 본 발명에 따라 레그레스트의 이상 작동을 좀더 안전하게 판단하기 위한 제어 방식을 나타낸 개념도
도 9는 본 발명에 따른 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치를 이용한 레그레스트의 오작동 방지 과정을 나타낸 순서도

이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치는 승객의 조작 없이 센싱 정보를 이용한 자동 작동을 위해 헤드레스트 센서(1)와 레그레스트 센서(2) 및 제어기(3) 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 또한 승객 조작에 의한 수동 작동을 위해 작동 스위치(6) 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 헤드레스트 센서(1)는 자동차 시트(도 2의 S 참조)의 헤드레스트(H)에 구비되어 승객의 머리 높이를 감지하기 위한 것으로, 헤드레스트(H)에 작용하는 체압을 감지할 수 있는 전자섬유 센서가 적용될 수 있다.

상기 레그레스트 센서(2)는, 승객의 다리를 위로 받쳐서 지지하기 위한 자동차 시트(S)의 레그레스트(R)에 구비되어, 승객 다리에 의해 레그레스트(R)에 가해지는 압력(체압) 및 상기 압력이 걸리는 면적(체압 분포 영역)을 감지하는 것으로, 레그레스트(R)에 작용하는 체압을 감지할 수 있는 전자섬유 센서가 적용될 수 있다.

상기 전자섬유 센서는 압력에 의해 섬유가 압축되는 경우 해당 섬유에 마련되는 커패시터를 이용하여 압력을 측정할 수 있는 센서로서, 센서의 크기가 매우 작아 좁은 면적에도 복수의 센서를 배치할 수 있다.

따라서, 복수의 전자섬유 센서를 일정 패턴(예를 들어, 가로 및 세로 방향으로 이격 배열되는 패턴)으로 배열하여 헤드레스트 센서(1) 및 레그레스트 센서(2)를 구성함(도 2 참조)에 의해 헤드레스트(H) 및 레그레스트(R)에 가해지는 체압 값 및 체압이 가해지는 위치와 영역(면적) 등을 감지할 수 있으며, 또한 측정할 수 있는 압력값의 표본이 증가함에 의해 센싱 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 헤드레스트 센서(1)의 경우 승객의 머리가 안착하게 되는 헤드레스트(H)의 전면부에 일정 패턴으로 전자섬유 센서를 배열하여 구성됨으로써 헤드레스트(H)에 작용하는 승객 체압 및 상기 승객 체압이 작용하는 위치/높이 등을 감지할 수 있고, 상기 레그레스트 센서(2)의 경우 승객의 다리가 안착하게 되는 레그레스트(R)의 전면부에 일정 패턴으로 전자섬유 센서를 배열하여 구성됨으로써 레그레스트(R)에 작용하는 승객 체압과 상기 승객 체압이 분포되는 면적 등을 감지할 수 있다.

상기 제어기(3)는 승객이 착석한 시트(S)에 설치되어 있는 레그레스트(R)의 선회 작동 및 슬라이드 작동을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어 자동차 시트 시스템의 전반적인 제어를 담당하는 제어기가 적용될 수 있다. 그리고, 알려진 바와 같이, 상기 레그레스트(R)를 작동시켜 승객의 다리를 지지하는 레그레스트 장치는, 레그레스트의 선회 각도(상하 높이) 조절을 위해 레그레스트(R)를 선회 작동시키기 위한 선회 액추에이터(4)와, 레그레스트(R)의 길이(전후 길이) 조절을 위해 상기 레그레스트(R)를 슬라이드 작동시키기 위한 슬라이드 액추에이터(5)를 구비한다. 또한, 시트백(S2)의 상단에 설치된 상기 헤드레스트(H)는 시트백(S2)의 상단을 기준으로 높이 조절이 가능하며 단계적으로 높이 조절이 가능하다(도 2 참조). 제어기(3)는 예를 들어 시트(S)에 설치된 헤드레스트 높이감지센서에 의해 헤드레스트(H)의 높이를 검출할 수 있다.

상기 제어기(3)는 헤드레스트 센서(1)의 신호를 기반으로 감지되는 헤드레스트(H)상의 승객 머리 높이(즉, 승객의 머리가 헤드레스트를 접촉하여 가압하는 높이) 및 헤드레스트(H)의 높이를 기초로 시트(S)의 시트쿠션(S1)에 착좌한 승객의 키를 추정하여 판단할 수 있으며, 따라서 상기 헤드레스트(H)의 높이 및 헤드레스트(H)의 전면부에 접촉한 승객의 두부 높이를 기초로 레그레스트(R)의 슬라이드 작동을 위한 최적 작동값(즉, 최적 슬라이드 작동값)을 결정할 수 있다. 이를 위해, 헤드레스트(H)의 높이 및 헤드레스트(H)상의 승객 두부 높이를 기초로 상기 최적 슬라이드 작동값을 결정할 수 있는 최적 슬라이드 작동값 결정맵이 사전 구축되어 상기 제어기(3)에 저장될 수 있으며, 제어기(3)는 상기 최적 슬라이드 작동값 결정맵을 이용하여 레그레스트(R)의 슬라이드 작동을 제어할 수 있다.

좀더 설명하면, 헤드레스트(H)의 높이는 승객의 키에 따라 변경 조절될 수 있으며, 승객의 키가 상대적으로 큰 경우 헤드레스트(H)의 높이가 높게 조절된다. 또한, 헤드레스트(H)의 높이를 동일 조건으로 사용하는 승객들 중 일부 승객은 헤드레스트(H)의 전면부 상측에 접촉할 수 있고 다른 승객은 헤드레스트(H)의 전면부 중간 또는 하측에 접촉할 수 있다. 즉, 헤드레스트(H)의 높이가 동일한 조건에서 승객의 키에 따라 헤드레스트(H)의 전면부에 접촉하는 승객 두부 높이가 달라질 수 있다. 따라서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 헤드레스트(H)의 높이와 헤드레스트(H)에 대한 승객 두부 높이를 기준으로 레그레스트(R)의 슬라이드 작동량을 결정함으로써 승객 체형에 따른 최적 작동이 가능하게 된다.

또한, 상기 제어기(3)는 승객이 시트쿠션(S1)에 착석한 것으로 판단되면 사전 설정된 초기 선회 위치값(즉, 선회 액추에이터의 기본 선회 작동값)에 따라 레그레스트(R)를 선회 작동시켜 레그레스트(R)의 선회 각도를 제어할 수 있다. 상기 초기 선회 위치값은 승객 다리를 지지하기 위한 레그레스트의 최소 선회 각도를 발생시키기 위한 값으로 사전 설정될 수 있으며, 바람직하게는 헤드레스트 센서(1)의 신호(헤드레스트상의 승객 두부 높이) 및 헤드레스트(H)의 높이를 기반으로 결정될 수 있다. 이를 위해, 헤드레스트 센서(1)의 신호 및 헤드레스트(H)의 높이 값을 기반으로 상기 초기 선회 위치값을 결정하기 위한 초기 선회 위치값 결정맵이 사전 구축되어 상기 제어기(3)에 저장될 수 있다. 즉, 상기 초기 선회 위치값은 일정값으로 사전 설정되거나 또는 헤드레스트 센서(1)의 신호 값 및 헤드레스트(H)의 높이 값을 기초로 실시간 추정하여 결정될 수 있다.

상기 제어기(3)는 레그레스트(R)를 상기 초기 선회 위치값에 따라 선회 작동시킨 다음, 필요에 따라 레그레스트 센서(2)의 신호(압력 측정값)를 기반으로 레그레스트(R)의 선회 각도를 추가(2차) 제어하게 된다. 상기 압력 측정값은 승객 다리가 레그레스트(R)를 가압하면서 발생하게 되며, 따라서 레그레스트(R)의 초기 선회 작동 이후에 감지된다. 제어기(3)는 상기 2차 제어의 필요 여부를 판단하기 위해, 상기 초기 선회 위치값에 따라 작동된 레그레스트(R)의 전면부에 작용하는 초기 압력 측정값(즉, 초기 승객 체압)을 사전 설정된 압력 기준값(A)과 비교한다. 상기 압력 기준값(A)은 레그레스트(R)가 승객 다리를 최적 조건(최적 선회 각도)으로 지지할 때 레그레스트(R)에 작용하는 승객 체압 값으로서 설정될 수 있으며, 사전 시험 및 평가 등을 통해 도출된 값으로 결정될 수 있다.

이에 따라, 제어기(3)는 상기 초기 압력 측정값과 압력 기준값(A)을 비교하여 상기 초기 압력 측정값이 압력 기준값 미만이면, 이후의 압력 측정값이 상기 압력 기준값(A)에 도달할 때까지 레그레스트(R)를 선회 작동시켜 단계적으로 레그레스트(R)의 선회 각도를 증가시킨다.

다만, 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 상기 압력 기준값(A)에 도달한 경우라도 승객 다리가 레그레스트(R)의 전면부에 일정 면적(편안함을 느낄 수 있는 면적) 이상 접촉하지 않게 되면 승객이 편안함을 느끼기 어려울 수 있다. 따라서, 레그레스트(R)의 전면부에 지지되는 승객 다리가 편안함을 느끼게 되는 기준면적을 설정하고, 상기 압력 기준값(A) 이상의 압력 측정값을 검출하는 레그레스트 센서(2)의 센싱 포인트(P)를 기초로 산출되는 센싱 면적(A1,A2)이 상기 기준면적 이상이 될 때까지 레그레스트(R)의 선회 각도를 증가시키는 것이 바람직하다(도 4 참조).

부연하면, 상기 레그레스트 센서(2)는 레그레스트(R)의 전면부에 가해지는 압력에 따른 섬유 두께 변화에 의해 해당 압력을 감지할 수 있는 전자섬유 센서를 기반으로 구성된 일종의 센서 유닛으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 일정 면적으로 이루어진 레그레스트(R)의 전면부상에 복수 개의 센싱 포인트(즉, 전자섬유 센서)가 배치되어 있기 때문에 승객 다리에 의해 가압되는 면적에 따라 상기 복수 개의 센싱 포인트 중 일부 센싱 포인트에서 압력(승객 체압) 값이 감지되며, 제어기(3)는 상기 압력 값을 감지하는 센싱 포인트들 중 압력 기준값(A) 이상의 압력을 감지하는 센싱 포인트를 기준으로 상기 센싱 면적(A1,A2)을 판단할 수 있다(도 4 참조)). 즉, 상기 제어기(3)는 레그레스트(R)의 전면부 중 압력 기준값(A) 이상의 승객 체압이 작용하는 분포 영역을 상기 센싱 면적(A1,A2)으로서 판단할 수 있다.

레그레스트(R)의 선회 작동 시 레그레스트(R)의 높이가 높아짐에 따라 승객 다리가 레그레스트(R)의 전면부에 접촉하는 면적이 레그레스트(R)의 전면부 상측에서 하측까지 점차 확장되므로, 상기와 같은 조건으로 레그레스트(R)의 선회 작동을 최적화할 수 있다.

따라서 상기 제어기(3)는 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 상기 압력 기준값(A) 이상이고 상기 압력 기준값(A) 이상의 압력 측정값을 검출하는 레그레스트 센서(2)의 센싱 면적(A1,A2)이 상기 기준면적 이상이면, 레그레스트(R)의 선회 각도가 승객이 편안함을 느끼는 최적 조건으로 제어된 것으로 판단하고, 레그레스트(R)의 슬라이드 작동을 앞서 설명한 최적 슬라이드 작동값에 따라 제어하여 연장시킨다. 즉, 상기 제어기(3)는 레그레스트(R)의 선회 작동이 최적화되면, 상기 최적 슬라이드 작동값에 따라 레그레스트(R)를 슬라이드 작동시킴으로써, 승객이 느끼는 편안함을 극대화할 수 있는 최적 길이 값으로 레그레스트(R)를 연장시킬 수 있다.

아울러, 상기 제어기(3)는 레그레스트(R)가 최적 선회 각도 및 최적 슬라이드 위치에 도달하도록 작동된 이후, 다시 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값과 압력 기준값(B)을 비교한다. 제어기(3)는 사전 설정한 기준시간 동안 상기 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 압력 기준값(B) 미만으로 유지되면 승객이 하차한 것으로 추정하고 레그레스트(R)를 선회 액추에이터(4) 및 슬라이드 액추에이터(5)가 작동하기 이전의 초기 위치로 복귀시킨다. 여기서, 상기 압력 기준값(B)은 압력 기준값(A)보다 일정치 이상 작은 값으로 설정될 수 있으며(도 4 참조), 상기 압력 기준값(A)을 제1 압력 기준값(A)이라고 하고 상기 압력 기준값(B)을 제2 압력 기준값(A)이라고 할 수 있다.

이렇게 레그레스트(R)를 초기 위치로 복귀시킴에 의해 이후 승객이 다시 시트(S)에 착좌할 때 레그레스트(R)의 위치 변경(선회 및 슬라이드 작동에 따른 위치 변동)에 따른 불편을 방지할 수 있다.

위에 설명한 바와 같은 본 발명의 레그레스트 자동 제어 장치는 헤드레스트 센서(1)와 레그레스트 센서(2) 및 헤드레스트 높이감지센서 등의 신호를 기반으로 레그레스트(R)를 자동 작동시킴으로써 승객 편의성을 향상하는 동시에, 상기 레그레스트(R)의 선회 작동 및 슬라이드 작동을 승객 체형에 따라 최적화함으로써 승객이 느끼는 안락함을 증대시킬 수 있다.

여기서, 도 5를 참조하여 상기와 같이 구성되는 레그레스트 자동 제어 장치를 이용하여 레그레스트의 작동을 제어하는 과정은 다음과 같이 설명할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 레그레스트 자동 제어 장치에 전원이 공급되고, 설정된 초기 선회 위치값 및 압력 기준값(A)이 확인되면, 제어기(3)는 레그레스트 자동 제어 모드의 작동 여부를 판단한다. 상기 레그레스트 자동 제어 장치가 레그레스트 자동 제어 모드에 진입하여 작동 대기 중이라고 판단되면, 제어기(3)는 승객의 착좌 여부를 판단하며, 예를 들어 시트쿠션에 설치된 압력감지센서 등에 의해 승객의 착좌 유무를 판단할 수 있다.

승객이 시트(시트쿠션)에 착좌한 것으로 판단되면, 제어기(3)는 헤드레스트(H)의 높이 정보를 수신 대기하고, 헤드레스트 센서(1)의 신호가 수신되면 상기 헤드레스트 센서(1)의 신호를 기초로 헤드레스트(H)의 전면부에 접촉하는 승객 두부 높이를 감지하며, 상기 승객 두부 높이 값과 헤드레스트 높이 값을 이용하여 선회 액추에이터(4)의 기본 선회 작동값(즉, 레그레스트의 초기 선회 위치값) 및 슬라이드 액추에이터(5)의 최적 슬라이드 작동값(즉, 레그레스트의 최적 슬라이드 위치값)를 결정한다.

그 다음, 제어기(3)는 상기 선회 액추에이터(4)를 기본 선회 작동값에 따라 작동시켜 레그레스트(R)의 초기 선회 위치를 제어하고 상기 초기 선회 위치 값을 저장한다.

이어서, 제어기(3)는 레그레스트 센서(2)의 신호를 기반으로 레그레스트(R)의 전면부에 작용하는 승객 체압(압력 측정값) 값을 감지하고, 상기 압력 측정값을 설정된 압력 기준값(A)과 비교한다. 상기 압력 측정값이 압력 기준값(A) 이상이면 슬라이드 액추에이터(5)를 최적 슬라이드 작동값에 따라 작동시켜 레그레스트(R)의 길이를 승객 키에 따른 최적 길이 조건으로 변경 조절하고, 상기 압력 측정값이 압력 기준값(A) 미만이면 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 압력 기준값(A)에 도달할 때까지 레그레스트(R)의 선회 각도를 일정 각도씩 점진적으로 증가시킨다. 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 압력 기준값(A) 이상이 되면 레그레스트(R)의 선회 작동이 최적화된 것으로 판단하고, 슬라이드 액추에이터(5)를 최적 슬라이드 작동값에 따라 작동시켜 레그레스트(R)의 길이를 연장시킨다.

이후, 제어기(3)는 시트쿠션 센서(즉, 시트쿠션의 압력감지센서)의 신호를 기반으로 다시 승객의 착좌 유무를 판단하고, 승객이 시트에 착석하지 않은 것으로 판단되면 레그레스트(R)를 선회 작동 및 슬라이드 작동하기 이전의 초기 위치(즉, 초기 선회 위치값에 따른 작동 이전의 초기 위치)로 복귀시킨다. 또한, 제어기(3)는 시트쿠션 센서의 신호를 기반으로 승객이 시트에 착석하고 있는 것으로 판단되더라도, 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 설정된 압력 기준값(B) 미만으로 설정된 기준시간 이상 유지되면, 승객이 시트쿠션(S1)에 착석하고 있지 않는 것으로 재판단하고, 레그레스트(R)를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시킨다. 그 이유는, 상기 시트쿠션 센서의 경우 예를 들어 시트쿠션에 놓인 물건 등의 하중으로 인해 신호가 감지되는 경우에도 승객이 착석한 것으로 판단되는 신호 값을 감지할 수 있기 때문이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 레그레스트 안전 작동 제어 장치는 레그레스트(R)의 선회 각도가 정상동작 범위를 초과하게 되면 레그레스트와 앞좌석 사이에 승객 다리가 끼거나 또는 사물 등이 끼여 간섭되면서 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 크게 상승하게 된다.

이에 본 발명에서는 레그레스트(R)에 작용하는 압력값(승객 체압)이 설정된 기준값(제3 압력 기준값)에 도달하면 레그레스트(R)의 작동 중 부적합한 동작 상태의 오작동이 발생한 것으로 판단하여, 레그레스트(R)의 작동을 중지하고 초기 위치로 복귀시켜 레그레스트(R)의 오작동으로 인한 승객 상해 및 부품 파손 등을 방지할 수 있도록 한다.

이를 위하여, 상기 제어기(3)는 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 설정된 제3 압력 기준값(C) 이상이면 레그레스트(R)를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시킨다.

상기 제3 압력 기준값(C)은 선회 액추에이터(4)의 과작동 시 레그레스트 센서(2)가 감지하는 승객 체압 값으로서 설정될 수 있으며, 구체적으로 앞서 설명한 바와 같이 승객 다리를 최적 조건(선회 각도)으로 지지할 때 레그레스트(R)에 작용하는 승객 체압 값으로서 설정된 제1 압력 기준값(A)보다 일정치 이상 큰 값으로 설정될 수 있다. 상기 제1 압력 기준값(A)은 레그레스트(R)가 정상 선회 작동 중일 때 레그레스트 센서(2)가 감지한 압력 측정값이라고도 판단할 수 있으며, 이러한 제1 압력 기준값(A)보다 일정치 이상 큰 제3 압력 기준값(C)을 기준으로 레그레스트(R)의 이상 선회 작동을 판단할 수 있다.

상기 레그레스트(R)는 앞서 설명한 초기 선회 위치값(즉, 선회 액추에이터의 기본 작동값)에 따른 선회 작동 전의 초기 위치에서 점차 선회 각도가 증가하게 됨에 의해 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 증가하게 되며, 따라서 승객 다리가 레그레스트(R)의 전면부에 전체적으로 접촉하여 레그레스트(R)를 과도하게 가압하는 것이 아니라 레그레스트(R)의 전면부 중 상측에만 일부 접촉하여 가압하는 경우에도 상기 압력 측정값이 제3 압력 기준값(C) 이상이 될 수 있다. 다시 말해, 레그레스트 센서(2)는 승객 다리가 레그레스트(R)의 전면부 상측만 가압하게 되는 레그레스트(R)의 선회 높이에서도 제3 압력 기준값(C) 이상의 압력 측정값을 감지할 수 있다.

이에, 상기 제어기(3)는 레그레스트(R)의 과다 선회에 따른 이상 작동 상태를 좀더 정확하게 판단하기 위해, 구체적으로 레그레스트(R)의 전면부 상측에서만 제3 압력 기준값(C) 이상의 압력 측정값이 감지되는 경우를 배제하기 위해, 상기 제3 압력 기준값(C) 이상의 압력 측정값을 검출하는 레그레스트 센서(2)의 센싱 포인트(P)를 기준으로 산출되는 센싱 면적(A1,A2)이 설정된 임계면적 이상이면 레그레스트(R)를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시키는 것이 바람직하다.

상기 조건에 따라 레그레스트(R)를 복귀시키는 경우, 레그레스트(R)의 선회 높이가 과도하게 상승된 이상 작동 상태라고 판단할 수 없는 조건 즉, 상기 센싱 면적(A1,A2)이 임계면적 미만인 조건에 의해 레그레스트(R)의 전면부 상측에서만 제3 압력 기준값(C) 이상의 압력 측정값이 발생하는 경우를 배제할 수 있게 되므로, 보다 정확하게 레그레스트(R)의 오작동 여부를 판단할 수 있다.

또한, 레그레스트 센서(2)의 경우 양쪽 다리의 체압이 각각 작용하게 되고, 그에 따라 승객 체압이 분포되는 영역이 2개의 영역으로 구분될 수 있다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센싱 면적(A1,A2)은 좌우 양측으로 서로 분리된 2개의 센싱 면적으로 구분될 수 있다. 따라서, 좌우 한쪽의 제1 센싱 면적(A1)과 다른 한쪽의 제2 센싱 면적(A2) 중 적어도 하나의 센싱 면적에 포함되는 센싱 포인트(P)들의 압력 측정값이 제3 압력 기준값(C) 이상이면(도 6 참조), 제어기(3)는 레그레스트(R)를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시키는 것이 바람직하다.

이에 따라 상기 임계면적은 승객 한쪽 다리에 의해 가압되는 레그레스트(R)의 면적을 기준으로 설정될 수 있으며, 구체적으로 승객 한쪽 다리만 레그레스트(R)의 전면부를 과도하게 가압하는 경우의 면적값으로 설정될 수 있다. 이 경우 상기 임계면적은 앞서 설명한 기준면적의 1/2 값보다 크고 상기 기준면적보다 작은 값으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 제어기(3)는 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 제3 압력 기준값(C) 미만이더라도, 레그레스트(R)의 선회 작동을 위한 선회 액추에이터(4)의 구동전류 측정값이 설정된 전류 기준값 이상이면, 상기 레그레스트(R)를 초기 선회 위치값에 따른 선회 작동 이전의 초기 위치로 복귀시킬 수 있다.

상기 선회 액추에이터(4)는 레그레스트(R)의 선회 작동을 위한 구동력을 발생하는 모터에 구동전류가 공급됨에 의해 레그레스트(R)를 선회 작동시키게 된다(도 7 참조). 상기 구동전류는 레그레스트(R)의 선회 작동 동안 지속적으로 공급되며, 선회 액추에이터(4)가 정상 작동하는 경우 설정된 전류 기준값 미만으로 구동전류가 발생하고, 과도한 부하가 걸리는 등으로 인해 선회 액추에이터(4)의 이상 작동이 발생하는 경우 상기 전류 기준값 이상으로 급격히 증가하게 된다.

따라서, 상기 선회 액추에이터(4)의 구동전류 측정값의 변화를 감지하여 레그레스트(R)의 이상 작동을 검출할 수 있다. 다만, 상기 구동전류 측정값은 일시적으로 상기 전류 기준값 이상이 될 수 있으므로, 상기 구동전류 측정값이 설정된 기준시간 이상 전류 기준값 이상으로 유지되면 레그레스트(R)를 초기 위치로 복귀시키는 것이 바람직하다.

또한, 선회 액추에이터(4)의 정상 작동 시와 이상 작동 시의 구동전류 값은 큰 차이가 존재하며(도 7 참조), 상기 전류 기준값은 정상 동작 시의 구동전류 값과 이상 동작 시의 구동전류 값 사이의 값으로 결정될 수 있다.

이에 제어기(3)는 승객이 시트에 착좌한 것으로 판단되면, 레그레스트(R)의 이상 작동을 판단하기 위한 전류 기준값을, 변경전 전류 기준값(즉, 제1 전류 기준값)보다 일정치 이상 작은 값으로 설정된 변경후 전류 기준값(즉, 제2 전류 기준값)으로 변경함으로써, 레그레스트(R)의 이상 작동을 좀더 신속하게 감지할 수 있으며, 그에 따라 레그레스트(R)의 이상 작동으로 인한 승객 부상 방지 효과를 증대시킬 수 있다.

즉, 상기 구동전류 측정값이 전류 기준값 이상으로 검출되는 경우는 레그레스트(R)의 이상 동작이 발생하기 시작한 상태이므로, 상기 전류 기준값을 더 작은 값으로 변경함으로써 레그레스트(R)의 이상 작동을 더 빨리 감지하여 레그레스트(R)의 이상 동작이 발생하는 초기에 레그레스트(R)의 작동을 중지하고 초기 위치로 복귀시킴으로써 승객 부상을 사전 방지할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 제1 전류 기준값은 승객이 시트에 미착좌한 경우(예를 들어, 레그레스트와 앞좌석 사이에 사물이 놓여 있는 등의 경우)의 전류 기준값으로 설정될 수 있고, 상기 제2 전류 기준값은 승객이 시트에 착좌한 경우의 전류 기준값으로 설정될 수 있다.

한편, 상기 제어기(3)는 레그레스트(R)의 작동을 조작하기 위한 작동 스위치(6)의 신호가 감지되는 경우에도 상기와 동일하게 레그레스트(R)의 이상 작동을 검출하여 레그레스트(R)를 초기 위치로 복귀시킬 수 있다.

여기서, 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치를 이용한 레그레스트 작동 제어 과정을 일례로 설명하면 다음과 같다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 레그레스트 안전 작동 제어 장치에 전원이 공급되어 앞서 언급된 각종 센서가 초기화되고 설정된 전류 기준값이 확인되면, 제어기(3)는 레그레스트 자동 제어 모드의 작동 여부를 판단한다. 상기 레그레스트 자동 제어 모드에 진입한 것으로 판단되면, 제어기(3)는 승객의 착좌 여부를 판단하며, 예를 들어 시트쿠션에 설치된 압력감지센서 등에 의해 승객의 착좌 유무를 판단할 수 있다.

승객이 시트에 착좌한 것으로 판단되면, 제어기(3)는 구동전류 측정값의 이상 여부를 판단하기 위한 전류 기준값을 변경 전의 제1 전류 기준값(초기 전류 기준값)보다 일정치 이상 작은 값을 갖는 제2 전류 기준값으로 변경한다.

다음, 제어기(3)는 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 제3 압력 기준값(C) 이상이면 레그레스트(R)의 작동을 정지시키고 상기 레그레스트(R)를 초기 위치로 이동시킨다. 상기 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 제3 압력 기준값(C) 미만이면, 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 제1 압력 기준값(A)에 도달할 때까지 레그레스트(R)의 선회 작동을 유지시키고, 다시 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값과 제3 압력 기준값(C)을 비교한다. 이때 상기 압력 측정값이 제3 압력 기준값(C) 이상이 되면, 상기 압력 측정값이 설정된 기준시간 동안 제3 압력 기준값(C) 이상으로 유지되는지 여부를 판단한다. 판단 결과, 상기 기준시간 동안 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 제3 압력 기준값(C) 이상으로 유지되면, 레그레스트(R)를 초기 위치로 복귀시킨다. 이에 의해 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 순간적으로 높게(제3 압력 기준값 이상) 발생하는 조건(예를 들어, 순간적인 센싱 이상 등)에 의해 레그레스트(R)를 초기 위치로 복귀시키는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 제어기(3)는 레그레스트 센서(2)의 압력 측정값이 제3 압력 기준값(C) 미만이면, 선회 액추에이터(4)의 구동전류 측정값을 제2 전류 기준값과 비교하여, 상기 구동전류 측정값이 제2 전류 기준값 미만이면 레그레스트(R)의 선회 작동을 유지하고, 상기 구동전류 측정값이 제2 전류 기준값 이상으로 상기 기준시간 이상 유지되면 레그레스트(R)의 선회 작동을 중지하고 상기 레그레스트(R)를 초기 위치로 복귀시킨다.

또한 승객이 착좌하고 있지 않은 경우, 상기 전류 기준값의 변경 없이 제1 전류 기준값을 구동전류 측정값의 비교값으로 사용한다.

한편, 상기 레그레스트 안전 작동 제어 장치가 수동 제어 모드에 진입한 것으로 판단되면, 제어기(3)는 승객의 착좌 여부를 확인한다. 승객이 시트에 착좌한 것으로 판단되면, 제어기(3)는 전류 기준값을 제1 전류 기준값에서 제2 전류 기준값으로 변경하고, 레그레스트(R)의 선회 작동을 위한 작동 스위치(6)의 신호가 입력되는지 여부를 판단한다. 제어기(3)는 레그레스트(R)의 선회 작동을 위한 작동 스위치(6)의 신호가 수신되면, 레그레스트(R)를 선회 작동시키고, 선회 액추에이터(4)의 구동전류 측정값을 제2 전류 기준값과 비교한다. 상기 구동전류 측정값이 제2 전류 기준값 미만이면 상기 레그레스트(R)의 선회 작동을 유지시키고, 상기 구동전류 측정값이 제2 전류 기준값 이상이면 상기 레그레스트(R)의 작동을 중지시키고 레그레스트(R)를 초기 위치로 복귀시킨다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 헤드레스트 센서
2 : 레그레스트 센서
3 : 제어기
4 : 선회 액추에이터
5 : 슬라이드 액추에이터
6 : 작동 스위치
S : 시트
S1 : 시트쿠션
S2 : 시트백
H : 헤드레스트
R : 레그레스트

Claims (9)

1. 승객의 다리를 받쳐주기 위한 레그레스트를 갖는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치로서,
   레그레스트에 구비되어 승객 다리에 의해 레그레스트에 작용하는 압력을 감지하는 레그레스트 센서;
   상기 레그레스트 센서의 압력 측정값이 레그레스트의 이상 작동을 판단하기 위해 설정된 압력 기준값 이상이면 상기 레그레스트를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시키는 제어기;를 포함하며,
   상기 제어기는, 상기 압력 기준값 이상의 압력 측정값을 검출하는 레그레스트 센서의 센싱 포인트를 기준으로 산출되는 센싱 면적이, 설정된 임계면적 이상이면, 상기 레그레스트를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 임계면적은 승객 한쪽 다리에 의해 가압되는 레그레스트 면적을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기는, 레그레스트 센서의 압력 측정값이 상기 압력 기준값 이상으로 기준시간 이상 유지되면, 레그레스트를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기는 레그레스트 센서의 압력 측정값이 압력 기준값 미만이더라도, 레그레스트의 선회 작동을 위한 구동전류 측정값이 설정된 전류 기준값 이상이면, 상기 레그레스트를 작동 이전의 초기 위치로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제어기는 기준시간 이상 상기 구동전류 측정값이 전류 기준값 이상으로 유지되면 상기 레그레스트를 초기 위치로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치.
   
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 제어기는 승객이 시트에 착좌한 것으로 판단되면, 레그레스트의 이상 작동을 판단하기 위한 상기 전류 기준값을, 승객이 시트에 착좌하기 전의 전류 기준값보다 일정치 이상 작은 값의 전류 기준값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기는 레그레스트를 초기 위치로 복귀시킬 때, 초기 선회 위치값에 따른 작동 이전의 초기 위치로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 레그레스트 센서는 레그레스트의 전면부에 일정 패턴으로 배열된 복수의 전자섬유 센서로 이루어지며, 상기 복수의 전자섬유 센서가 배치된 위치가 상기 센싱 포인트인 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 레그레스트 안전 작동 제어 장치.
   

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