KR20000056750A - A Vehicle Seat With Human Sensibility - Google Patents

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KR20000056750A
KR20000056750A KR1019990006346A KR19990006346A KR20000056750A KR 20000056750 A KR20000056750 A KR 20000056750A KR 1019990006346 A KR1019990006346 A KR 1019990006346A KR 19990006346 A KR19990006346 A KR 19990006346A KR 20000056750 A KR20000056750 A KR 20000056750A
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허영준
대원강업 주식회사
허재건
대원산업 주식회사
정명세
한국표준과학연구원
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    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

PURPOSE: A seat for automobile with capability of sensibility recognition is provided to automatically adjust the major adjustable portions of a car seat to be conformed to a driver's physical characteristics, such that the driver can posture at his best convenient drive attitude when the driver sits on the seat. CONSTITUTION: In a seat for automobile with capability of sensibility recognition, a controller for measuring a distribution of a human body pressure comprises a IO(Input/Output) buffer communicating with a computer, an input multiplexor which transmits a data to an address decoder for assigning an address of a seat angle force sensing resistor(FSR) measured subsequently and turns on/off the angle FSR in response to the assigned address, an output multiplexor which outputs the measured value of the angle FSR correctly to the corresponding address, a preamplifier for amplifying the measured value, and an A/D(Analog/Digital) converter for converting the amplified analog value to a digital value. Receiving a value of the seat angle FSR, the controller converts the value into a digital value and then transmit the converted data to a computer, whereby a motor for regulating a position and an angle of a seat is operated and then the seat is adjusted.

Description

감성 인식이 되는 자동차용 시트{A Vehicle Seat With Human Sensibility}A Vehicle Seat With Human Sensibility}

본 발명은 감성 인식이 되는 자동차용 시트에 관한 것으로서, 더 상세하게는 운전자가 시트에 앉았을 때 운전자가 가장 편안한 운전 자세를 유지할 수 있도록 시트의 주요 조절부위가 운전자의 신체 특성에 따라 자동으로 조절될 수 있도록 하는 인공 지능형 자동차용 시트에 관한 것이다.The present invention relates to a seat for a vehicle that is sensitive to emotion, and more particularly, the main adjustment portion of the seat is automatically adjusted according to the driver's body characteristics so that the driver can maintain the most comfortable driving posture when the driver sits on the seat. The present invention relates to a seat for an artificial intelligent vehicle.

자동차 시트는 운전자 및 탑승객에게는 가장 밀접한 부분으로서, 자동차 운행 중 노면의 불규칙한 형상에 따라 발생하는 진동과 쇼크로부터 운전자와 탑승객을 진동으로부터 보호해야 하며 제한된 공간에서 오는 불편함을 조금이나마 해소할 수 있도록 안락하게 설계되어야 한다.The car seat is the closest part to the driver and passengers, and it is necessary to protect the driver and passengers from vibration from shocks and shocks caused by the irregular shape of the road surface while driving, and to comfortably discomfort in a limited space. Should be designed.

자동차 시트는 넓은 범위의 인체 특성치를 수용해야 하며, 자동차 내부 기기나 조종장치와 인간과의 원활한 상호작용을 위해 인간의 신체치수 제약과 잘 부합되어야 한다.Car seats must accommodate a wide range of human body characteristics and must conform well to the human body size constraints for smooth interaction of the vehicle's internal devices or controls with humans.

자동차 시트의 인간공학적 설계를 위해서는 크게 두 가지 요소가 고려된다. 첫째, 운전자가 편안한 운전자세를 유지할 수 있도록 시트의 위치 및 각도가 제공되어야 하며, 둘째 자동차 시트는 특정 신체 부위의 과도한 눌림이 없이 최적의 압력분포를 제공해야 한다. 즉 운전자세 및 시트 조절 특성은 운전 효율성, 안전성, 그리고 안락감에 중요한 영향을 미치는 요소이다. 그리고 시트와 신체 사이에 발생하는 압력은 시트 안락감에 결정적인 영향을 미친다.Two factors are considered for the ergonomic design of the car seat. Firstly, the position and angle of the seat must be provided so that the driver can maintain a comfortable driving posture, and secondly, the car seat must provide an optimal pressure distribution without undue depression of certain body parts. In other words, driver's tax and seat adjustment characteristics are important factors in driving efficiency, safety and comfort. And the pressure generated between the seat and the body has a decisive influence on seat comfort.

그러므로 특정부위의 과도한 눌림이나 불완전한 압력분포는 원활한 혈액순환을 방해하여 운전자의 신체에 저림이나 마비를 초래할 수 있어 이로 인하여 자동차 사고가 발생하는 등 문제점이 발생하였다.Therefore, excessive pressure or incomplete pressure distribution on a specific part may interfere with a smooth blood circulation, causing numbness or numbness in the driver's body, resulting in a car accident.

상기의 문제점을 해결하기 위해 종래에도 여러 가지 방법이 시도되었으며 그 중 메모리 시트를 개발하였는데 메모리시트의 구성 및 작용을 살펴보면 다음과 같다.In order to solve the above problems, various methods have been tried in the related art. Among them, a memory sheet was developed. The structure and operation of the memory sheet are as follows.

메모리 시트의 조절 부위 구성은 시트 좌판의 전방 높이 조절과 시트의 좌판의 후방 높이 조절 및 시트 높이(프론트 틸팅과 리어 틸팅이 동시에 이루어짐) 조절과, 시트 전후방으로 레일을 따라 이동 및 시트 등판의 각도가 전동식으로 조절이 되는 것으로 이루어졌다.The adjustment area of the memory seat consists of the front height adjustment of the seat seat plate, the rear height adjustment of the seat seat of the seat seat, the seat height (the front tilting and the rear tilting are made simultaneously), the movement along the rails in front and behind the seat, It was made to be electrically controlled.

상기의 메모리 시트의 작동은 최대 3명까지 시트를 조절한 후 가장 최적의 시트 상태에서 시트의 위치 및 각도를 메모리 하여 저장한 후 운전자에 따라 버튼을 작동하여 1,2,3 번으로 시트의 위치 및 각도를 변형하였다.The operation of the memory sheet is to adjust the seat up to three people, and then store and store the position and angle of the seat in the most optimal seat state, the position of the seat as 1,2,3 by operating the button according to the driver And the angle was modified.

즉 운전을 하고자 시트에 착석 후 1,2,3 번 버튼 중 하나를 누르면 미리 기억된 위치대로 시트 위치 및 각도가 자동으로 조절된다.In other words, if you press one of the 1,2,3 buttons after seating on the seat to be operated, the seat position and angle are automatically adjusted to the previously memorized position.

그러나 상기의 시트 위치 및 각도가 가장 운전하기에 적당한 형상을 취하고 있는지 알 수 없을 뿐만 아니라 장시간 자동차로 여러 명이 여행을 할 때에는 피로를 적게 갖도록 돌아가면서 운전을 함으로 운전자가 수시로 바뀌게 되는데 이러한 상황에서는 메모리를 기억된 것이 필요가 없게 되므로 운전자는 수시로 임의 시트를 변형해 가면서 운전을 해야 하는 불편한 문제점이 발생하였다.However, it is not possible to know whether the seat position and angle are the most suitable shape for driving, and the driver changes from time to time by driving around with a lot of fatigue when traveling by a long time car. Since there is no need to memorize, the driver has an uncomfortable problem of driving while deforming an arbitrary seat from time to time.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 운전자가 운전을 하고자 시트에 앉았을 때 운전자가 가장 편안한 운전 자세를 유지할 수 있도록 시트의 주요 조절부위가 운전자의 신체 특성과 체압에 따라 자동으로 조절될 수 있도록 하는 인공 지능형 자동차용 시트를 제작하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the main adjustment part of the seat is automatically adjusted according to the driver's body characteristics and body pressure so that the driver can maintain the most comfortable driving posture when the driver sits on the seat to drive The purpose is to produce artificial intelligent car seats that can be adjusted.

상기의 목적 달성을 위해 모터와 체압 센서가 장착된 시트와 상기 체압 센서의 체압 분포를 측정하는 체압 분포 측정기와 체압 분포 측정기가 감지한 체압 에 따라 시트의 위치 및 각도를 조절하는 시트 조절 시스템과 상기 이들을 통합적으로 제어하는 통합 제어 시스템으로 구성되는 것을 제공하여 운전자의 체형에 따라 시트가 자동으로 조절되는 자동차용 시트를 제공함에 있다.Seat adjustment system for adjusting the position and angle of the seat in accordance with the body pressure detected by the body pressure distribution meter and the body pressure distribution measuring device and the body pressure distribution measuring device is equipped with a motor and the body pressure sensor to achieve the above object The present invention provides an automobile seat in which the seat is automatically adjusted according to the driver's body by providing an integrated control system that controls them integrally.

도 1 은 본 발명 자동차용 시트의 전체 구성 사시도1 is a perspective view of the overall configuration of a vehicle seat of the present invention

도 2 는 본 발명 자동 체형 감지 시트의 구성도2 is a block diagram of the present invention automatic body detection sheet

도 3 은 본 발명 자동 체형 감지 시트의 조절 부위 상태를 나타낸 측면도Figure 3 is a side view showing the adjustment site state of the automatic body detection sheet of the present invention

도 4 는 본 발명 체압 센서 삽입 위치를 나타낸 구성도Figure 4 is a block diagram showing the body pressure sensor insertion position of the present invention

도 5 는 본 발명 체압 센서의 힘에 대한 저항을 나타낸 그래프5 is a graph showing the resistance to the force of the body pressure sensor of the present invention

도 6 은 본 발명 자동 체형 감지 시트의 작동 상태 순서도Figure 6 is a flow chart of the operating state of the automatic body detection sheet of the present invention

도 7 은 본 발명 자동 시트용 테이타 베이스의 구성도7 is a configuration diagram of the data base for automatic seat of the present invention

도 8 은 본 발명 자동 체형 감지 시트 제어시스템의 구성도8 is a block diagram of the present invention automatic body detection sheet control system

도 9 는 본 발명 자동 체형 감지 시트의 일시예의 체압 분포도9 is a body pressure distribution diagram of a temporary example of the present invention automatic body detection sheet

도 10 은 본 발명 자동 체형 감지 시트의 콘트롤 박스의 외형도10 is an external view of a control box of the present invention automatic body detection sheet

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

(1) : 프론트 상·하향 모터 (2) : 리어 상·하향 모터(1): Front up and down motor (2): Rear up and down motor

(3) : 등받이 모터 (4) : 슬라이딩 모터(3): backrest motor (4): sliding motor

(5) : 시트 좌판 (6) : 시트 등받이(5): seat seat (6): seat back

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the present invention in detail based on the accompanying drawings as follows.

도 1 은 본 발명 자동차용 시트의 전체 구성 사시도,1 is an overall configuration perspective view of a seat for a vehicle of the present invention,

도 2 는 본 발명 자동 체형 감지 시트의 구성도,2 is a block diagram of the present invention automatic body detection sheet,

도 3 은 본 발명 자동 체형 감지 시트의 조절 부위 상태를 나타낸 측면도,Figure 3 is a side view showing the adjustment site state of the automatic body detection sheet of the present invention,

도 4 는 본 발명 체압 센서 삽입 위치를 나타낸 구성도,4 is a configuration diagram showing a body pressure sensor insertion position of the present invention;

도 5 는 본 발명 체압 센서의 힘에 대한 저항을 나타낸 그래프,5 is a graph showing the resistance to the force of the body pressure sensor of the present invention,

도 6 은 본 발명 자동 체형 감지 시트의 작동 상태 순서도,Figure 6 is a flow chart of the operating state of the automatic body detecting sheet of the present invention,

도 7 은 본 발명 자동 시트용 테이타 베이스의 구성도,7 is a configuration diagram of a data base for automatic seating of the present invention;

도 8 은 본 발명 자동 체형 감지 시트 제어시스템의 구성도,8 is a configuration diagram of the automatic body detection sheet control system of the present invention;

도 9 는 본 발명 자동 체형 감지 시트의 일시예의 체압 분포도,9 is a body pressure distribution diagram of a temporary example of the present invention body figure detecting sheet,

도 10은 본 발명 자동 체형 감지 시트의 콘트롤 박스의 외형도를 도시한 것이다.10 is an external view of a control box of the present invention automatic body detection sheet.

시트 등판과 좌판에 각각 7개씩의 체압 센서가 내장되어 있다. 그리고 4가지의 주요 조절 부위에 4개의 모터인 프론트 상·하향 모터(1), 리어 상·하향 모터(2), 등받이 모터(3), 슬라이딩 모터(4)가 장착되어 있어서 시트 좌판(5)의 전 후방 높이 조절 및 전 후방 거리 조절, 그리고 시트 등받이(6)의 등판 각도 조절은 전동식으로 조절된다.Seven body pressure sensors are built into the seat back and the seat. In addition, the four main control parts are equipped with four motors, the front up and down motors 1, the rear up and down motors 2, the backrest motors 3, and the sliding motors 4, respectively. The front rear height adjustment and the front rear distance adjustment of and the back angle adjustment of the seat back 6 are electrically adjusted.

체압 분포 시스템은 시트 각 FSR(Force Sensing Resistor)(이하 체압 센서는 FSR로 표기한다)을 받아 디지털 값으로 변환시켜 컴퓨터로 데이터를 전송하는 기능을 가지고 있다.The body pressure distribution system has a function of receiving each seat force sensing resistor (FSR) (hereinafter referred to as body pressure sensor as FSR) and converting it into digital values to transmit data to a computer.

상기의 체압 센서인 FSR은 폴리머(polymer)로 된 박막형 필름으로 매우 유연하여 응력(shear stress)이 거의 없다. 이 체압 센서(FSR)는 그 표면에 작용된 힘(force)이 증가함에 따라 저항치의 감소를 나타낸다. 그림 는 FSR의 작용된 힘에 대한 저항치의 변화 특성을 나타낸다. 도 5에서 볼 수 있듯이 log F와 log R은 거의 선형을 이룬다. 힘에 대한 저항치를 일반적인 수치로 비교하면 다음과 같다.The body pressure sensor, FSR, is a polymer thin film that is very flexible and has almost no stress. This body pressure sensor FSR shows a decrease in the resistance value as the force applied to the surface thereof increases. The figure shows the variation of the resistance value with the applied force of the FSR. As can be seen in Figure 5 log F and log R is almost linear. Comparing the resistance to the force with a general figure is as follows.

100 g -〉 80,000 ohm 500 g -〉 25,000 ohm100 g-> 80,000 ohm 500 g-> 25,000 ohm

1 kg -〉 13,000 ohm 10 kg -〉 2,200 ohm1 kg-> 13,000 ohm 10 kg-> 2,200 ohm

각 FSR은 서로간에 ±15%의 오차를 수반하기 때문에 교정이 필요하다. 교정은 도 5의 특성을 이용한다. 도 5의 특성을 수식으로 표현하면 다음과 같다.Each FSR requires ± 15% error from each other, so calibration is required. Calibration uses the characteristics of FIG. The characteristic of FIG. 5 is expressed as a formula as follows.

미지수 a, b를 결정하기 위해 1000g과 2000g의 부하를 FSR에 가하고, 그 부하에 대한 디지털 값을 측정하여 각 FSR에 대한 a, b를 결정하여 서로간의 오차를 보상하였다.To determine the unknowns a and b, 1000g and 2000g loads were applied to the FSR, and the digital values for the loads were measured to determine a and b for each FSR to compensate for the error.

체압 분포 측정용 컨트롤러(controller)는 컴퓨터와 통신을 하는 IO Buffer, 순차적으로 측정되는 각 FSR의 주소를 지정해주는 어드레스 디코더(Address decoder), 지정되는 주소에 따라 각 FSR을 ON/OFF 시켜주는 입력 멀티플렉서(Multiplexor),측정된 FSR 값을 주소에 맞게 내보내주는 출력 멀티플렉서(Multiplexor), 그 값을 증폭시켜주는 Pre. AMP., 증폭된 아날로그 값을 디지털 값으로 변환시켜 주는 A/D 컨버터(Converter)로 구성되어졌으며 상기의 시스템에서 읽혀진 데이터를 분석하여 시트에 부착된 모터를 구동시켜 시트의 변형을 가질 수 있는 것이다.The controller for measuring body pressure distribution is an IO buffer that communicates with a computer, an address decoder that specifies the address of each FSR that is sequentially measured, and an input multiplexer that turns each FSR on and off according to the specified address. (Multiplexor), an output multiplexer that exports the measured FSR value to its address, and a Pre. It is composed of A / D converter which converts amplified analog value to digital value. It can have deformation of sheet by analyzing the data read from the system and driving motor attached to the sheet. .

시트 조절 시스템은 파워 시트와 DC 모터 컨트롤러(Motor Controller)를 이용하였으며 통합 제어 시스템에서는 입력되는 체형, 체압 분포, 시트 조절 데이터 등을 미리 정해진 규칙에 의해 통합적으로 제어한다.The seat adjustment system uses a power seat and a DC motor controller. In the integrated control system, the input body shape, body pressure distribution, seat adjustment data, etc. are integrated and controlled according to predetermined rules.

본 발명 자동 체형 감지시트의 기본 메카니즘은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 SP(Seat Position)는 시트 조절량을, BP(Body Pressure)는 체압 분포를 BP*는 최적 체압 분포를, 그리고 Anth(Anthropometry)는 체형을 각각 나타낸다.As shown in FIG. 6, the basic mechanism of the present invention automatic body sheet is SP (Seat Position) is the seat adjustment amount, BP (Body Pressure) is the body pressure distribution, BP * is the optimum body pressure distribution, and Anth (Anthropometry) Indicates the body type, respectively.

사용자가 자신의 체형(키, 몸무게)를 입력하면 미리 정해진 규칙 (SP=f(Anth))에 의해 입력된 체형에 가장 적합한 시트 조절량이 일차적으로 결정된다.한편 입력된 체형은 체압 분포와 체형과의 관계식(BP*=f(Anth))에 의해 입력된 체형에 가장 적합한 최적 체압 및 체압비를 결정하게 되는 것이다.When the user enters his / her body shape (key, weight), the seat adjustment amount most appropriate to the body shape is determined first by a predetermined rule (SP = f (Anth)). The optimal body pressure and body pressure ratio that is most suitable for the body type inputted by the relational expression (BP * = f (Anth)) are determined.

여기서 사용자의 체형을 입력하는 것은 추후 계속 축적되는 데이터 베이스와 개선될 규칙 베이스에 활용하기 위한 것이다.In this case, the user's body type is inputted to a database that is continuously accumulated and a rule base to be improved.

체압 분포를 이용하여 체형을 추정할 정도의 체형과 체압 분포에 대한 데이터가 확보되면 체형을 입력할 필요 없이 자동으로 사용자의 체형을 추정하여 자동 체형 감지 시트의 메카니즘이 실행될 것이다.When the body shape and the body pressure distribution data are obtained enough to estimate the body shape using the body pressure distribution, the mechanism of the automatic body shape detection sheet will be executed by automatically estimating the user's body shape without inputting the body shape.

시트 제어 시스템은 일차적으로 결정된 시트 조절량에 따라 시트 주요부위의 모터를 구동시켜 시트를 자동으로 조절한다.The seat control system automatically adjusts the seat by driving a motor in the seat main part according to the seat adjustment amount determined primarily.

즉 슬라이딩 모터를 작동시켜 시트 전체를 전후로 이동시킬 수 있으며, 후론트 상·하향 모터(1)나 리어 상·하향 모터(2) 및 등받이 모터(3)를 작동시켜 모터가 작동이 되면서 모터에 결합된 볼트 형상의 나사를 구동시키고 볼트 형상의 나사가 구동으로 연동되어 작동되게 설치된 너트 나사가 다시 작동이 되고 너트 나사의 작동으로 인해 시트에 부착된 스크루가 회전이 됨으로 시트가 상·하 방향으로 이동이 되게 되는 것이다.That is, the entire seat can be moved back and forth by operating the sliding motor, and the front up / down motor (1), the rear up / down motor (2), and the backrest motor (3) are operated to operate the motor while being coupled to the motor. The nut screw installed to drive the bolt-shaped screw and the bolt-shaped screw interlocked with the drive is operated again, and the screw attached to the seat rotates due to the operation of the nut screw, so that the seat can be moved up and down. It will be.

다시 한번 그 작동 예를 살펴보면 통합제어 시스템(컴퓨터)에서 시트 모터의 회전수를 지정하고 동작시키면 통신선을 통해 시트 조절용 컨트롤러에 데이터가 전달된다. 컨트롤러에 있는 프로세서는 컴퓨터에서 보낸 데이터를 받아 회전수를 판단하고 모터를 회전하기 위한 모터 드라이브 회로에 신호를 전달하여 제어하고자 하는 위치만큼 모터의 회전을 가하게 된다. 모터의 회전축은 프로세서에서 제어하는 회전수만큼 돌게 되고 회전축에 연결된 위치 판별용 가이드(guide)는 원하는 위치만큼 움직이게 되므로 시트의 위치 및 각도가 변형이 되는 것이다.Looking again at the operation example, when the rotation speed of the seat motor is specified and operated in the integrated control system (computer), the data is transmitted to the controller for seat adjustment through the communication line. The processor in the controller receives the data sent from the computer to determine the rotation speed and transmits a signal to the motor drive circuit for rotating the motor, thereby applying the rotation of the motor to the desired position. The rotational axis of the motor is rotated by the number of revolutions controlled by the processor, and the position determination guide connected to the rotational axis is moved by a desired position, so the position and angle of the seat are deformed.

상기 자동 시트 제어 시스템은 입력되는 운전자 체형, 체압 분포 데이터, 시트 조절 데이터 등에 따라 미리 정해진 규칙에 의해 이들을 종합적으로 제어하는 것이다.The automatic seat control system comprehensively controls them by a predetermined rule according to the input driver's body type, body pressure distribution data, seat adjustment data, and the like.

운전자의 체형, 기준위치에서의 체압 분포 데이터, 최적 위치에서의 체압분 포 데이터, 최적 시트 조절량 등에 대한 지속적인 정보 관리를 위해 도 7과 같은 데이터 베이스를 구축하였다.A database as shown in FIG. 7 was constructed to continuously manage information about a driver's body shape, body pressure distribution data at a reference position, body pressure distribution data at an optimal position, and an optimal seat adjustment amount.

데이터 베이스의 필드 구성은 사용자 정보(성명, 성별, 키, 몸무게, 신체충실지수, 키에 대한 몸무게 비), 기준 위치에서의 체압 정보(STBP_b1, STBP_b2,…, STBP_c7), 최적위치에서의 체압 정보(OPBP_b1, OPBP_b2,…, OPBP_c7), 시트 조절량 정보(Front tilting, Rear tilting, Sliding, Reclining) 등으로 구성되어 있다.The field configuration of the database includes user information (name, gender, height, weight, body fidelity index, weight ratio for height), body pressure information at the reference position (STBP_b1, STBP_b2, ..., STBP_c7), body pressure information at the optimum position. (OPBP_b1, OPBP_b2, ..., OPBP_c7), sheet adjustment amount information (Front tilting, Rear tilting, Sliding, Reclining) and the like.

1) 규칙 베이스는 다음과 같다.1) The rule base is as follows.

운전자의 체형 정보, 최적 시트 조절량 정보, 최적 체압 정보 등에 대한 통계적 분석을 통해 규칙 베이스를 구성하였다. 자동체형 감지시트의 통합적 제어를 위한 기본적인 규칙은 다음과 같다.A rule base was constructed through statistical analysis of driver's body shape information, optimal seat adjustment amount information, and optimal body pressure information. The basic rules for the integrated control of auto body sensing sheets are as follows.

가. end.

입력된 체형에 따라 일차적으로 시트를 구동하기 위한 규칙이다. 이 규칙은 체형과 시트 조절량간의 다중회귀분석을 통해 추정된 회귀식을 이용하였다. 자동체형 감지시트의 사용자가 체형을 입력하면 아래의 규칙에 의해 시트의 각 부분이 일차적으로 자동 조절되게 된다.It is a rule for driving a seat primarily according to the input body shape. This rule used the regression equation estimated through multiple regression analysis between body shape and seat adjustment. When the user of the automatic body type detection sheet enters a body type, each part of the sheet is automatically adjusted by the following rules.

(1) (One)

(2) (2)

(3) (3)

(4) (4)

(상기 및 하기의 상수 값은 회귀분석을 한 시트의 움직임을 100을 기준으로 하였을 때 움직임을 나타낸 치수임)(The above and the following constant values are the dimensions showing the movement when the movement of the sheet subjected to the regression analysis is based on 100)

나. I.

입력된 사용자의 체형에 대한 최적 체압 및 체압비를 추정하기 위한 규칙이다. 이 규칙은의 규칙에 따라 일차적으로 시트가 조절된 상태에서 체압을 측정하게 되는데, 이 측정된 체압과 최적 체압을 비교하기 위해서이다. 이 규칙은 체형과 체압 분포 데이터의 다중회귀분석 결과를 이용하여 구축하였다.This is a rule for estimating the optimal body pressure and body pressure ratio with respect to the input user's body type. This rule is According to the rule, the body pressure is primarily measured while the seat is adjusted, in order to compare the measured body pressure with the optimal body pressure. This rule was constructed using multiple regression analysis of body shape and body pressure distribution data.

자동체형 감지시트의 사용자가 체형을 입력하면 다음의 규칙에 의해 시트 각 부위의 최적 체압 및 체압비를 추정하게 된다.When the user of the automatic body type detection sheet inputs a body type, the optimal body pressure and body pressure ratio of each part of the seat are estimated by the following rule.

(1) (One)

(2) (2)

(3) (3)

(4) (4)

(5) (5)

(6) (6)

(7) (7)

(8) (8)

(9) (9)

다. All.

시트가 일차적으로 구동된 후의 측정 체압과 최적 체압과의 비교를 위한 규칙이다. 측정 체압과 최적 체압을 서로 비교할 때, 측정 체압이 최적 체압을 만족할 기준을 최적 체압의 범위로 결정하기 위해 다중 회귀식의 추정 표준오차(standard error of the estimate)를 이용하였다. 측정 체압이 아래의 규칙을 만족하면 다음 단계(사용자의 만족 여부)로 넘어가고, 그렇지 않으면 시트 조절량과 체압과의 관계 규칙에 의해 시트가 재 구동된다.This is a rule for comparing the measured body pressure with the optimal body pressure after the sheet is primarily driven. When comparing the measured body pressure with the optimal body pressure, the standard error of the estimate of multiple regression equations is used to determine the criteria for the measured body pressure to satisfy the optimal body pressure as the range of the optimal body pressure. Was used. If the measured body pressure satisfies the following rule, the procedure goes to the next step (satisfaction of the user), otherwise the seat is re-driven by the rule relating to the seat adjustment amount and body pressure.

(1) (One)

(2) (2)

(3) (3)

라. la.

측정 체압이 최적 체압의 범위를 만족하지 못할 경우에 다음의 규칙에 따라 시트가 재 조절된다. 이 규칙은 시트 조절량 정보와 체압 분포 간의 상관분석 결과를 이용하여 구축하였다. 아래의 규칙에 따라 측정 체압이 최적 체압의 범위를 만족할 때까지 반복하여 재 조절된다.If the measured body pressure does not satisfy the optimum body pressure range, the seat is readjusted according to the following rules. This rule was constructed using the correlation analysis between seat adjustment and body pressure distribution. According to the following rules, the measured body pressure is repeatedly readjusted until the optimum body pressure is satisfied.

(1) (One)

(2) (2)

(3) (3)

2) 자동 시트 제어 시스템2) automatic seat control system

자동 시트 제어 시스템은 도 8과 같이 크게 사용자 정보, 체압 정보, 시트 조절 정보 패널과 몇 개의 명령키 등으로 구성되어 있다.The automatic seat control system is composed of user information, body pressure information, a sheet adjustment information panel, several command keys, and the like as shown in FIG. 8.

사용자 정보 패널에서는 사용자의 성별, 키, 몸무게 등을 입력하여 데이터베이스에 추가할 수 있다. 입력된 키와 몸무게를 입력하면 신체충실지수 및 키에 대한 몸무게 비 등 이 자동으로 계산된다. 체압 정보 패널에는 운전자와 시트 사이에 발생하는 체압을, 시트 조절 정보 패널에서는 시트의 위치 및 각도의 조절량을 실시간으로 보여준다. 시트 조절은 사용자가 수동으로 조절하는 수동 모드와 제어 시스템에서 자동으로 조절하는 자동 모드가 있다.In the user information panel, the user's gender, height, and weight can be entered and added to the database. If you enter the height and weight entered, the body fidelity index and weight ratio for height are automatically calculated. The body pressure information panel shows the body pressure generated between the driver and the seat, and the seat control information panel shows the adjustment amount of the position and angle of the seat in real time. There are two manual modes, one for manual adjustment by the user and one for automatic control by the control system.

명령키 [기준 위치]는 시트를 미리 정해진 일정 위치로 초기화하고, 사용자가 착석하기 전의 체압을 측정, 기록한다. 이렇게 측정된 체압은 오프 셋(off set)값을 결정하기 위해서이다. [작동개시] 버튼은 입력된 사용자의 체형을 이용하여 정해진 규칙에 의해 시트를 구동한다. [자료저장] 버튼은 사용자 정보, 체압 정보, 시트 조절량 정보 등을 데이터베이스에 추가 저장한다. [취소 버튼]을 이용하여 실행 중인 상태를 취소하고 다시 시작할 수 있다.The command key [reference position] initializes the sheet to a predetermined predetermined position, and measures and records the body pressure before the user is seated. The measured body pressure is to determine the offset value. The [Start] button drives the seat according to a predetermined rule by using the input user's body type. [Save Data] button saves user information, body pressure information, seat adjustment information, etc. in the database. You can use the [Cancel button] to cancel the running state and start again.

즉 운전자가 운전을 하기 위해 시트에 앉게 되면 도 9와 같이 체압의 분포가 나타나고 이를 시스템에서 읽어 시트의 형상을 변형시키는 것이다.That is, when the driver sits on the seat for driving, the distribution of body pressure appears as shown in FIG. 9, and the shape of the seat is read by the system.

도 10에 도시한 컨트롤 박스는 자동으로도 아니면 메모리된 시트의 형상으로도 각각 시트의 형상을 변형시켜 운전자에게 최적의 시트 형상을 제공할 수 있도록 하는 것이다.The control box shown in FIG. 10 is used to provide an optimal seat shape to the driver by deforming the shape of each seat either automatically or in the shape of a memory sheet.

그러므로 본 발명은 앉은 자세에 대한 생체역학적 모형은 로워 백 페인(Lower Back Pain) 방지 기술개발에 기여할 수 있으며 나아가 자동차 문화의 질적 향상 및 공공 복지에 기여할 있을 것이다. 또한 감성 시트 설계 기술은 국제적으로 독자적인 안락한 시트 설계기술 및 첨단 자동차 개발 기술을 확보할 수 있으므로 이러한 발전적인 진보를 통해 자동차의 해외 수출 경쟁력 향상에 기여할 수 있는 것이다.Therefore, in the present invention, the biomechanical model of the sitting posture may contribute to the development of a lower back pain prevention technology and further contribute to the qualitative improvement of the automobile culture and public welfare. In addition, since the emotional seat design technology can secure internationally unique comfort seat design technology and advanced automobile development technology, this advancement can contribute to the improvement of the overseas export competitiveness of automobiles.

Claims (3)

시트 각 체압 센서FSR(Force Sensing Resistor)값을 받아 디지털 값으로 변환시켜 컴퓨터로 데이터를 전송하고, 체압 분포 축적용 컨트롤러(controller)는 컴퓨터와 통신을 하는 IO 버퍼(Buffer)와, 순차적으로 측정되는 각 FSR의 주소를 지정해주는 어드레스 디코더(Address decoder)에 데이터를 보내고, 지정되는 주소에 따라 각 체압 센서를 ON/OFF 시켜주는 입력 멀티플렉서(Multiplexor)와, 측정된 체압 센서 값을 주소에 맞게 내보내주는 출력 멀티플렉서(Multiplexor) 및, 그 값을 증폭시켜주는 Pre. AMP.,와 증폭된 아날로그 값을 디지털 값으로 변환시켜 주는 A/D 컨버터(Converter)와, 시트 각 체압 센서FSR(Force Sensing Resistor)값을 받아 디지털 값으로 변환시켜 컴퓨터로 데이터를 전송하여 상기의 데이터를 기준으로 시트의 모터를 구동시켜 시트의 위치 및 각도를 변형시키는 것을 특징으로 하는 감성 인식이 되는 자동차용 시트.Each body pressure sensor FSR (Force Sensing Resistor) value is received and converted into a digital value to transmit data to the computer, the body pressure distribution accumulation controller (controller) is an IO buffer that communicates with the computer and is measured sequentially Sends data to the address decoder that specifies the address of each FSR, exports the input multiplexor to turn on / off each body pressure sensor according to the designated address, and exports the measured body pressure sensor values according to the address. Output Multiplexer and Pre. AMP., An A / D converter that converts the amplified analog value to a digital value, and each body pressure sensor FSR (Force Sensing Resistor) value is received and converted into a digital value to transfer the data to a computer. An automobile seat having emotion recognition, characterized by changing the position and angle of the seat by driving a motor of the seat based on the data. 사용자가 자신의 체형(키, 몸무게)를 입력하면 미리 정해진 규칙 (SP=f(Anth))에 의해 입력된 체형에 가장 적합한 시트 조절량이 일차적으로 결정되고, 입력된 체형은 체압 분포와 체형과의 관계식(BP*=f(Anth))에 의해 입력된 체형에 가장 적합한 최적 체압 및 체압비를 결정하게 되는 것을 특징으로 하는 감성 인식이 되는 자동차용 시트.When the user enters his or her body shape (key, weight), the seat adjustment amount most appropriate to the body type is determined first by the predetermined rule (SP = f (Anth)), and the body type is determined by comparing the body pressure distribution with the body type. An automobile seat having emotion recognition, characterized by determining an optimum body pressure and a body pressure ratio that are most suitable for a body type input by a relational expression (BP * = f (Anth)). 통합제어 시스템(컴퓨터)에서 시트 모터의 회전수를 지정하고 동작시키면 통신선을 통해 시트 조절용 컨트롤러에 데이터가 전달되고, 컨트롤러에 있는 프로세서는 컴퓨터에서 보낸 데이터를 받아 회전수를 판단하고 모터를 회전하기 위한 모터 드라이브 회로에 신호를 전달하여 제어하고자 하는 위치만큼 모터의 회전을 가하게 되는 것과, 모터의 회전축은 프로세서에서 제어하는 회전수만큼 돌게 되고 회전축에 연결된 위치 판별용 가이드(guide)는 원하는 위치만큼 움직이게 되는 것으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 감성 인식이 되는 자동차용 시트.When the rotation speed of the seat motor is specified and operated in the integrated control system (computer), data is transmitted to the controller for seat adjustment through the communication line, and the processor in the controller receives the data sent from the computer to determine the rotation speed and rotates the motor. By transmitting a signal to the motor drive circuit to apply the rotation of the motor as much as you want to control, the rotation axis of the motor is rotated by the number of revolutions controlled by the processor and the position guide connected to the rotation axis is moved by the desired position Car seats that can be recognized emotions, characterized in that consisting of.
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