KR20040095128A - 자동차 시트 헤드레스트의 위치 자동조정장치(기억장치) - Google Patents

자동차 시트 헤드레스트의 위치 자동조정장치(기억장치) Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 시트 헤드레스트(Head Rest)의 위치, 즉 헤드레스트 높이와 전후의 거리를 전동으로 조절함과 동시에 운전자에 따라 설정된 위치로 자동으로 조정되는 헤드레스트 자동 위치 조정장치이다.
또한 이 장치의 특징은 다수의 위치를 기억할 수 있어 운전자 교체시에도 메모리번호 버튼을 이용하여 시트 헤드레스트의 위치를 자동으로 변경하여 조정함으로써 항상 최적의 시트 헤드레스트 위치를 간편하게 재현하고 유지 시켜줄 수 있다.
이렇게 운전자에 따라 헤드레스트의 위치를 최적으로 조정함에 따라 자동차 후면충 돌사고로 인해 발생하는 목부상해(whiplash)를 방지하여 운전자의 안전을 도모하고 피해를 줄일 수 있는 효과가 있으며, 또한 헤드레스트의 사용 및 조정 편리성을 도모하여 그 효율성을 극대화할 수 있다.
그 주요구조는 헤드레스트의 상하이동장치(도 1)와 전후이동장치(도 2) 그리고 위치기억 /재생 제어장치(도 4, 도5-A,B)와 제어반(도 3)으로 구성된다. 상하이동장치는 시트백 내부에 고정판(12)을 설치하여 여기에 헤드레스트를 상하로 이동시킬 수 있는 케이블과 모터(14)로 구성되고, 전후 이동장치는 헤드레스트 내부에 X자형 링크(22)를 설치하여 이를 구동할 수 있는 구동축과 모터(21)로 구성된다.
본 발명의 핵심인 위치기억/재생 제어장치는 주 처리장치, 보조장치, 입력장치, 출력장치, 전원장치로 대분되며, 주된 제어내용은 첫째 키 터치에 의한 간단한전동 수동이동장치(33)와 둘째 기억된 위치로 헤드레스트를 자동으로 이동시킬 수 있는 메모리 번지호출기능 그리고 셋째 수동으로 원하는 위치로 헤드레스트를 이동시킨 후 기억시킬 번호를 선택하면 이 번호로 현재 위치가 기억되는 메모리 입력기능가 있다.
또한 헤드레스트의 이동은 차량이 정지 상태에서 만 가능하도록 하여 운행 중 이동됨으로서 발생할 수 있는 위험을 방지하는 기능도 포함되어있다.

Description

자동차 시트 헤드레스트의 위치 자동조정장치(기억장치){Automatic Adjusting system (Memory System) of Car Seat Head Restraint Position}
본 발명은 자동차 시트 헤드레스트(Head Rest)의 위치 즉 높이와 전후간의 거리를 임의로 조절함과 동시에 운전자 체형에 따라 번거롭게 재조정해야 하는 불편성을 전자제어 위치기억 장치를 적용하여 자동으로 헤드레스트 위치가 조정되도록 한 장치이다.
또한 기억 버튼을 다수로 함으로써 운전자 교체시에도 메모리 번호 버튼을 선택하여 각 운전자가 기억시킨 위치로 시트 헤드레스트가 자동조정 되어 항상 최적의 시트 헤드레스트 위치를 간편하게 재현하고 유지시켜줄 수 있다.
아울러 헤드레스트의 위치를 운전자 자신이 자기체형에 맞게 조절할 때에만이 자동차 후면충돌사고로 인해 발생하는 목부상해(whiplash)를 방지할 수 있으나 일반적으로 자동차의 헤드레스트는 승객이 자신의 체형에 맞게끔 상하방향과 기울임으로 그 위치를 조절할 수 있도록 되어 있는 것이 보통이다.
이런 번거로움이나 불편함 때문에, 혹은 후방추돌사고시 헤드레스트의 중요성에 대한 인식부재등으로 운전자가 자기체형에 맞게 헤드레스트의 위치를 조정하지 않아 후면충돌사고시 대부분이 그 효과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 자동차 시트 헤드레스트(Head Rest)의 위치 즉 높이와 전후간의 거리를 운전자가 체형에 따라 번거롭게 재조정해야 하는 불편성을 해소하기 위해 전자제어위치기억 장치를 적용하여 자동으로 조절할 수 있도록 한 장치이다.
이를 위해 운전자는 자신의 체형에 맞게 입력한 번호를 선택함으로써 시트헤드레스트의 위치는 자동조정 되어 항상 최적의 시트 헤드레스트 위치를 간편하게 재현하고 유지시켜줄 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 헤드레스트 이동장치의 상하 이동장치
도 2는 본 발명에 따른 헤드레스트 이동장치의 전후 이동장치
도 3는 본 발명에 따른 헤드레스트 이동장치의 제어반 외형도
도 4는 본 발명에 따른 헤드레스트 상하이동장치의 제어도
도 5-A,B는 본 발명에 따른 헤드레스트 상하이동장치의 FLOW-CHART
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
도 1은 10 : 헤드레스트 11 : 가이드 레일 12 : 고정판
13 :위치센서 14 :모터 1(감속기부) 15 : 이동블럭
도 2는 20 : 뒤판 21 : 모터(감속기부) 22 : X링크
23 : 앞판 24 : 가이드 레일
도 3은 30 : 메모리 버튼(순차 푸쉬버튼) 31 : 메모리 LED
32 : 메모리 번호(누름 스위치) 33 : 수동이동 버튼
34 : 에러 LED
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 다음의 구조로 이루어 진다.
1) 헤드레스트 상하이동 장치 : 주요 구조는 헤드레스트(10)를 지지하는 시트 백 내에 고정판(12)을 설치하여 여기에 도브테일형 가이드(11)를 설치하고 이 가이드 위에 상하로 이동할 수 있는 블록(15)을 설치한다. 블록에는 봉을 설치하고 이 위에 헤드레스트가 설치되며, 가이드 블록은 모터와 연결된 케이블에 의해 이동되며 케이블은 워엄 감속기가 부착된 DC 12V 모터(14)에 의해 구동된다.
위치 고정용 브레이크는 워엄 감속기 특성상 생략한다.
모터 구동을 위한 릴레이는 제어기 출력에 의해 접점이 ON되며, 접점이 ON되면 파워 릴레이에서부터 공급되는 전원에 의해 모터가 기동된다. 따라서 파워릴레이 전원이 off되면 모터는 구동할 수 없도록 하였으며, 위치 감지를 위한 센서는 포텐셔 메타(13)를 사용하며 A/D 컨버터를 거쳐 제어기에 입력된다.
2) 헤드레스트 전후 이동장치 : 주요구조는 앞판(23)과 뒤판(20), 구동모터(21), X자링크(22) 등으로 구성된다. 헤드레스트 뒤판은 상하이동용 지지봉과 연결된 L자 브라켓트에 의해 고정되고, 앞판은 뒤판에 부착된 X 링크에 연결되어 앞뒤로 이동되도록 한다.
X링크의 구동은 워엄감속기가 부착된 DC 모터에 의하며, X링크 끝 4점에는 이동가능한 롤러가 부착되고, 이 롤러는 고정판과 헤드레스트 이동판에 부착된 가이드레일(24)에 삽입되어 레일을 따라 좌우로 이동한다. 모터 구동축은 이동 중심점을 기준으로 오른쪽은 오른나사, 왼쪽은 왼나사로 가공한 후 X링크의 힌지로 연결될 너트에 삽입되며, 너트 또한 구동축에 맞추어 나사산을 가공한다. 헤드레스트 앞판과 뒤판 사이는 헤드레스트 외피와 동일한 재질로 연결하여 신축성이 있도록 하며, 위치 고정용 브레이크는 워엄 감속기 특성상 생략한다.
모터 구동을 위한 릴레이는 제어기 출력에 의해 접점이 ON되며, 접점이 ON되면 파워 릴레이에서부터 공급되는 전원에 의해 모터가 기동된다. 따라서 파워릴레이 전원이 off되면 모터는 구동할 수 없으며, 위치 감지를 위한 센서는 엔코더를 사용하여 제어기에 입력되도록 한다.
3) 제어장치 : 주 처리장치로 PIC계열의 CPU와 주변장치 그리고 프로그램을 기억하기 위한 ROM과 위치를 기억하기 위한 플레쉬 메모리로 구성되며, 보조장치는 입출력을 담당할 I/O와 포텐셔 메타 입력을 디지털로 변환하기 위한 A/D컨버터로 구성한다.
입력장치는 메모리버튼과 메모리번호, 상하 조정키, 전후 조정키, 포텐셔 메타, 엔코더, 속도감지장치 또는 변속기 위치감지 장치로 구성되고 출력장치는 파워 릴레이, 상하이동 릴레이, 전후 이동 릴레이로 구성된다.
마지막으로 전원장치는 축전지 12V를 제어전원 5V로 변환하기 위한 정전압 장치와 콘덴서로 구성된다.
4) 제어의 특징
① 구동 방지 장치 : 헤드레스트의 이동은 차량이 정지상태에서 만 가능하도록 하여 운행 중 이동됨으로서 발생할 수 있는 위험을 방지하도록 한다. 이때 차량 정지상태 판정은 수동변속기 경우 속도가 3㎞/h이하를, 자동변속기 경우 변속레버가 P위치에 있을 경우로 하며, 계속적으로 상태가 감지될 수 있도록 한다.
차량의 이동이 감지되면 파워 릴레이를 즉각 OFF시켜 헤드레스트 이동용 각 모터에 공급되는 전원이 차단되도록 함으로써 어떠한 상황에서도 구동을 방지하도록 한다.
② 헤드레스트의 수동이동은 파워 릴레이가 ON되고 메모리 버튼이 OFF상태에서 상하 또는 전후버튼을 누르면 수동으로 헤드레스트를 이동 할 수 있다.
수동 이동 중 센서입력 값이 변하지 않으면 에러로 처리하고 "삑 삑 ..."하는 경고음과 함께 빨간 LED가 ON되며, 이때 파워릴레이를 즉시 OFF 시켜 작동을 정지시키고 에러 상태를 해제하기 위해서는 전원을 OFF한 후 다시 ON하면 Reset된다.
③ 메모리 번지의 호출은 파워 릴레이가 ON되고 메모리 버튼이 OFF된 상태에서 호출을 위한 번호를 선택하면 번호에 따라 입력된 위치로 자동으로 이동된다.
메모리 위치로 이동 중 센서입력 값이 변하지 않으면 에러로 처리하고 "삑 삑 ..."하는 경고음과 함께 빨간 LED가 ON되며, 이때 파워릴레이를 즉시 OFF시키고 에러상태를 해제하기 위해서는 전원을 OFF한 후 다시 ON하면 Reset된다.
④ 위치 메모리 입력은 파워 릴레이가 ON되고 메모리 버튼이 OFF된 상태에서 수동으로 원하는 위치로 헤드레스트를 이동시킨 후 메모리 버튼을 누른다.
메모리버튼을 누르면 "삑"소리와 함께 녹색 LED가 점등되며, 이 상태에서 기억시킬 번호를 선택하면 이 번호로 현재 위치가 기억되고 메모리가 완료되면 메모리 버튼을 OFF 시킨다.
본 발명은 자동차 시트 헤드레스트(Head Rest)의 위치 즉 높이와 전후간의 거리를 전자제어 위치기억 장치를 적용하여 자동으로 운전자가 입력한 위치로 이동되어 항상 최적의 시트 헤드레스트 위치를 간편하게 재현하고 유지시켜주는 장치이다.
따라서 그 효과는 최근 자동차 후면충돌사고로 인해 발생하는 목부상해 (whiplash)를 방지하여 운전자의 안전을 도모하고 피해를 줄이는 것이 주요목적이며 또한 헤드레스트의 사용 및 조정 편리성을 도모하여 그 효율성을 극대화하는데 있다.

Claims (2)

  1. 시트 헤드레스트의 상하전후 이동장치
    첫째로 헤드레스트 상하이동 장치의 주요 구조는 헤드레스트(10)를 지지하는 시트 백 내에 고정판(12)을 설치하여 여기에 도브테일형 가이드(11)를 설치하고 이 가이드 위에 상하로 이동할 수 있는 블록(15)을 설치한다. 블록에는 봉을 설치하고 이 위에 헤드레스트가 설치되며, 가이드 블록은 모터와 연결된 케이블에 의해 이동되며 케이블은 워엄 감속기가 부착된 DC 12V 모터(14)에 의해 구동된다.
    위치 고정용 브레이크는 워엄 감속기 특성상 생략한다.
    모터 구동을 위한 릴레이는 제어기 출력에 의해 접점이 ON되며, 접점이 ON되면 파워 릴레이에서부터 공급되는 전원에 의해 모터가 기동된다. 따라서 파워릴레이 전원이 off되면 모터는 구동할 수 없도록 하였으며, 위치 감지를 위한 센서는 포텐셔 메타(13)를 사용하며 A/D 컨버터를 거쳐 제어기에 입력된다.
    둘째로 헤드레스트 전후이동장치의 주요구조는 앞판(23)과 뒤판(20), 구동모터(21), X자 링크(22) 등으로 구성된다. 헤드레스트 뒤판은 상하이동용 지지봉과 연결된 L자브라켓트에 의해 고정되고, 앞판은 뒤판에 부착된 X 링크에 연결되어 앞뒤로 이동되도록 한다.
    X링크의 구동은 워엄감속기가 부착된 DC 모터에 의하며, X링크 끝 4점에는 이동가능한 롤러가 부착되고, 이 롤러는 고정판과 헤드레스트 이동판에 부착된 가이드레일(24)에 삽입되어 레일을 따라 좌우로 이동한다. 모터 구동축은 이동 중심점을 기준으로 오른쪽은 오른나사, 왼쪽은 왼나사로 가공한 후 X링크의 힌지로 연결될 너트에 삽입되며, 너트 또한 구동축에 맞추어 나사산을 가공한다. 헤드레스트 앞판과 뒤판 사이는 헤드레스트 외피와 동일한 재질로 연결하여 신축성이 있도록 하며, 위치 고정용 브레이크는 워엄 감속기 특성상 생략한다.
    모터 구동을 위한 릴레이는 제어기 출력에 의해 접점이 ON되며, 접점이 ON되면 파워 릴레이에서부터 공급되는 전원에 의해 모터가 기동된다. 따라서 파워릴레이 전원이 off되면 모터는 구동할 수 없으며, 위치 감지를 위한 센서는 엔코더를 사용하여 제어기에 입력되도록 한다.
  2. 시트 헤드레스트 자동 위치 조정장치의 제어장치
    시트 헤드레스트 자동위치조정장치의 제어장치는 주 처리장치로 PIC계열의 CPU와 주변장치 그리고 프로그램을 기억하기 위한 ROM과 위치를 기억하기 위한 플레쉬 메모리로 구성되며, 보조장치는 입출력을 담당할 I/O와 포텐셔 메타 입력을 디지털로 변환하기 위한 A/D컨버터로 구성한다.
    입력장치는 메모리버튼과 메모리번호, 상하 조정키, 전후 조정키, 포텐셔 메타, 엔코더, 속도감지장치 또는 변속기 위치감지 장치로 구성되고 출력장치는 파워 릴레이, 상하이동 릴레이, 전후 이동 릴레이로 구성된다.
    마지막으로 전원장치는 축전지 12V를 제어전원 5V로 변환하기 위한 정전압 장치와 콘덴서로 구성된다.
    제어의 특징은 다음과 같다. 1) 구동 방지 장치 : 헤드레스트의 이동은 차량이 정지상태에서 만 가능하도록 하여 운행 중 이동됨으로서 발생할 수 있는 위험을 방지하도록 한다. 이때 차량 정지 상태 판정은 수동변속기 경우 속도가 3㎞/h이하를, 자동 변속기 경우 변속레버가 P위치에 있을 경우로 하며, 계속적으로 상태가 감지될 수 있도록 한다.
    차량의 이동이 감지되면 파워 릴레이를 즉각 OFF시켜 헤드레스트 이동용 각 모터에 공급되는 전원이 차단되도록 함으로써 어떠한 상황에서도 구동을 방지하도록 한다.
    2) 헤드레스트의 수동이동은 파워 릴레이가 ON되고 메모리 버튼이 OFF상태에서 상하 또는 전후버튼을 누르면 수동으로 헤드레스트를 이동 할 수 있다.
    수동 이동 중 센서입력 값이 변하지 않으면 에러로 처리하고 "삑 삑 ..."하는 경고음과 함께 빨간 LED가 ON되며, 이때 파워릴레이를 즉시 OFF 시켜 작동을 정지시키고 에러 상태를 해제하기 위해서는 전원을 OFF한 후 다시 ON하면 Reset된다.
    3) 메모리 번지의 호출은 파워 릴레이가 ON되고 메모리 버튼이 OFF된 상태에서 호출을 위한 번호를 선택하면 번호에 따라 입력된 위치로 자동으로 이동된다.
    메모리 위치로 이동 중 센서입력 값이 변하지 않으면 에러로 처리하고 " 삑 삑..."하는 경고음과 함께 빨간 LED가 ON되며, 이때 파워릴레이를 즉시 OFF시키고 에러상태를 해제하기 위해서는 전원을 OFF한 후 다시 ON하면 Reset된다.
    4) 위치 메모리 입력은 파워 릴레이가 ON되고 메모리 버튼이 OFF된 상태에서 수동으로 원하는 위치로 헤드레스트를 이동시킨 후 메모리 버튼을 누른다.
    메모리버튼을 누르면 "삑"소리와 함께 녹색 LED가 점등되며, 이 상태에서 기억시킬 번호를 선택하면 이 번호로 현재 위치가 기억되고 메모리가 완료되면 메모리 버튼을 OFF시킨다.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101276169B1 (ko) * 2010-12-15 2013-06-18 콘티넨탈 오토모티브 일렉트로닉스 유한회사 광센서를 이용한 차량 조명의 감광량 자동 조절장치
KR101292411B1 (ko) * 2011-09-28 2013-08-01 르노삼성자동차 주식회사 차량 시트 변위 측정 장치
US10298722B2 (en) 2015-11-11 2019-05-21 Hyundai Motor Company Apparatus and method for adjusting driving position of driver
CN110654286A (zh) * 2018-06-29 2020-01-07 孙益洙 设置于车辆座椅椅背的可调节位置的颈椎支撑装置

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