KR20060094128A

KR20060094128A - 자동차용 헤드레스트

Info

Publication number: KR20060094128A
Application number: KR1020050014781A
Authority: KR
Inventors: 강형모; 전지환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2006-08-29

Abstract

본 발명은 자동차용 헤드레스트에 관한 것으로서, 헤드레스트와 승객의 머리와의 간격을 적외선 센서를 이용하여 지속적으로 감지하고 제어로직을 통해 모터구동장치를 구동하여 항상 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하는 전자제어 방식의 헤드레스트에 있어서, 시트백 프레임을 2부분으로 분리하여 헤드레스트와 시트백이 연동 제어되도록 하며, 특히 상기 시트백 프레임의 상단부를 평행사변형 행태의 4절링크 구조를 통해 상기 헤드레스트가 항상 평행을 유지하면서 전후 이동 가능토록 함으로써, 승객의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있는 자동차용 헤드레스트에 관한 것이다.

자동차, 헤드레스트, 전자 제어방식, 링크구조

Description

자동차용 헤드레스트{Headrest for automobile}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 헤드레스트를 나타내는 사시도,

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 헤드레스트의 작동상태를 나타내는 작동도,

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 헤드레스트의 링크부를 나타내는 상세도,

도 5는 본 발명에 따른 자동차용 헤드레스트의 제어로직을 나타내는 플로우차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 헤드레스트 11 : 지지바

12 : 회전 프레임 20 : 시트백 프레임

21 : 프레임 상단부 21a : 수평부

22 : 프레임 하단부 22a : 수평 연결부

30 : 힌지수단 31 : 연결 브라켓

32 : 힌지 고정점 40 : 모터구동장치

41 : 구동기어 42 : 피동기어

50 : 링크수단

본 발명은 자동차용 헤드레스트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 헤드레스트와 머리의 간격을 일정하게 유지하면서 승객의 상체 또한 머리와 함께, 이동 가능하도록 헤드레스트와 시트백이 연동 가능토록 한 자동차용 헤드레스트에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 시트는 승객이 앉을 수 있는 시트쿠션과, 등을 기댈 수 있는 시트백과, 목과 머리를 받칠 수 있는 헤드레스트 장치로 구성되어 있으며, 이러한 자동차용 시트는 승객이 착좌했을 때 안락감을 느끼는 동시에 승객의 안전성을 고려하여 설계되고 있다.

차량의 후방 추돌사고시 승객은 상체가 후방으로 급격하게 이동하는 동시에 목부분이 뒤로 젖혀지게 되며, 이러한 후방 추돌을 대비하여 시트의 세부적인 설계가 이루어지게 되는 바, 상기 후방 추돌에 대비한 시트의 완충 구조로서, 기계 제어방식 또는 전기 제어방식을 갖는 액티브 헤드레스트 장치가 차량의 프론트 시트에 구비되어 있다.

상기 기계 제어방식은, 운전자나 승객이 후방 충돌에 의해 상체가 뒤로 젖혀지게 될 경우, 몸의 하중을 이용하여 헤드레스트가 전방으로 이동하여 목이 꺽이는 것을 방지하는 방식이다.

또한, 상기 전자 제어방식은, 센서를 이용하여 항상 승객의 머리와 함께, 헤드레스트가 일정한 간격을 유지하면서 이동하는 방식이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 액티브 헤드레스트 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

1. 기계 제어방식은, 후방 충돌시 승객의 상체는 후방으로 이동하려고 함에도 불구하고 머리의 보호만을 위해 헤드레스트가 전방으로 작동하므로 목에 더 큰 충격을 줄 수 있다.

2. 전자 제어방식은, 헤드레스트의 각도만을 조절하므로 헤드레스트의 이동 거리에는 한계가 있고 승객의 움직임에 적절하게 대응할 수 없다.

또한, 헤드레스트의 각도변화에 의해 승객의 머리와 일정한 면을 이루지 않고 아래를 향하거나 위를 향하게 되어 액티브 헤드레스트로서의 역할을 제대로 수행하지 못할 뿐만 아니라 센서가 항상 머리의 일정한 위치를 감지할 수 없게 되므로 오작동이 발생할 확률이 높다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 헤드레스트와 승객의 머리와의 간격을 적외선 센서를 이용하여 지속적으로 감지하고 제어로직을 통해 모터구동장치를 구동하여 항상 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하는 전자제어 방식의 헤드레스트에 있어서, 시트백 프레임을 2부분으로 분리하여 헤드레스트와 시트백이 연동 제어되도록 함으로써, 승객의 상체와 머리가 함께 이동하므로 승객의 목부위 상해를 방지하며, 특히 상기 시트백 프레임의 상단부에 장착된 평행사변형 행태의 4절링크 구조를 통해 상기 헤드레스트가 항상 평행을 유지하면서 전후 이동 가능토록 함으로써, 감지수단에 의해 승객의 머리가 완벽하게 감지 가능하므로 헤드레스트의 각도 조절시 오작동 발생을 줄여 궁극적으로 승객의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있는 자동차용 헤드레스트를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 헤드레스트와 승객의 머리와의 간격을 적외선 센서를 이용하여 지속적으로 감지하고 제어로직을 통해 모터구동장치를 구동하여 항상 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하는 전자제어 방식의 자동차용 헤드레스트에 있어서,

시트백 프레임(20)을 프레임 상단부(21) 및 프레임 하단부(22)로 각각 분리하되, 상기 시트백 프레임(20)의 연결부위에 힌지수단(30) 및 링크수단(50)을 장착하여 상기 헤드레스트(10)와 함께 프레임 상단부(21)가 상기 모터구동장치(40)를 통해 전후방향으로 제어 가능토록 하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 힌지수단(30)은 프레임 상단부(21) 및 프레임 하단부(22)를 좌우측에서 각각 연결하는 연결 브라켓(31)과, 상기 연결 브라켓(31)의 상하부에 결합된 각각의 힌지 고정점(32)으로 이루어지되, 상기 모터구동장치(40)가 장착된 시트 백 프레임(20)의 연결 브라켓(31)은 그 모터구동장치(40)의 구동에 의해 연결 브라켓(31)이 회전 가능하도록 기어구조가 연계되어 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링크수단(50)은 상기 헤드레스트가 항상 평행을 유지하면서 전후 이동이 가능하도록 프레임 상단부(21)의 수평부(21a)에 회전 가능하게 삽입된 동시에 헤드레스트(10)의 지지바(11)에 일체 고정된 회전 프레임(12)과, 프레임 하단부(22)의 수평 연결부(22a)에 평행사변형 형태로 연결된 한 쌍의 4절링크 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 헤드레스트를 나타내는 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 헤드레스트의 작동상태를 나타내는 작동도이며, 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 헤드레스트의 링크부를 나타내는 상세도이다.

본 발명은, 자동차 시트의 헤드레스트(10) 중앙부에 적외선 센서를 부착하여 헤드레스트(10)와 승객의 머리와의 간격을 지속적으로 감지하여 그 전기 신호를 ECU에 전송하게 되는 바, 상기 ECU는 기 설정된 기준 거리값(4 ~ 7cm)과 비교하여 그 결과값이 상기 기준 거리값 내에 있지 않을 경우, 시트 측면에 장착된 모터구동장치(40)를 구동시켜 헤드레스트(10)가 상기 기준 거리값 내에 위치하도록 간격 조절이 가능하도록 하는 발명으로서, 특히 본 발명의 바람직한 구현예는 승객의 머리와 상체가 함께 이동하여 목부위의 부상을 방지할 수 있도록 헤드레스트(10) 및 시 트백이 연동 가능하도록 되어 있다.

더욱 상세하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 시트의 시트백 프레임(20)을 2부분으로 분리하되, 프레임 하단부(22)는 쿠션 프레임에 견고하게 고정되도록 하고, 프레임 상단부(21)는 힌지수단(30)과 링크수단(50)을 통해 전후방향으로 회동 가능하도록 되어 있다.

상기 힌지수단(30)은 시트백 프레임(20)의 프레임 상단부(21) 및 프레임 하단부(22)로 분리된 상태에서, 이 두 프레임을 좌우측에서 각각 연결하는 연결 브라켓(31)과, 상기 연결 브라켓(31)의 상하부에 결합된 각각의 힌지 고정점(32)으로 이루어져 있으며, 이는 모터구동장치(40)에 의해 프레임 상단부(21)가 작동할 경우, 헤드레스트(10)를 포함한 프레임 상단부(21)가 원활히 회동하도록 설계된 구조이다.

이때, 상기 모터구동장치(40)가 장착된 시트백 프레임(20)의 연결 브라켓(31) 사이에는 모터구동장치(40)의 구동에 의해 연결 브라켓(31)이 회전 가능하도록 그 사이에 연계수단이 형성되어 있으며, 이는 통상의 기어구조로 결합되어 있다.

즉, 상기 모터구동장치(40)의 모터축에는 원형의 구동기어(41)가 장착되며, 상기 연결 브라켓(31)에는 피동기어(42)가 장착되어 있다.

한편, 상기 링크수단(50)은 상기 프레임 상단부(21) 및 프레임 하단부(22)의 중앙부를 서로 연결하는 구조로서, 상기 헤드레스트(10)가 항상 평행을 유지하면서 전후 이동 가능하도록 하는 보강부재로서, 상기 프레임 상단부(21)의 회전이 상기 연결 브라켓(31)을 통해서만 이루어질 경우, 자칫 파손될 우려가 있으므로 이를 방지하기 위한 추가적인 기능 또한 포함된다.

상기 링크수단(50)은 프레임 상단부(21)의 수평부(21a)에 회전 가능토록 삽입된 동시에 헤드레스트(10)의 지지바(11)에 일체 고정된 튜브 형상의 회전 프레임(12)과, 프레임 하단부(22)의 수평 연결부(22a)에 평행사변형 형태로 연결된 한 쌍의 4절링크 구조로 이루어져 있어, 모터구동장치(40)의 작동에 따라 상기 시트백 프레임(20)의 프레임 상단부(21)는 안정적이면서 원활하게 회동하고, 상기 헤드레스트(10)는 평행을 유지하면서 전후 이동하게 된다.

이때, 본 발명의 바람직한 구현예는 도 5에 도시된 바와 같이, 승객의 머리와 헤드레스트(10)간의 간격이 4 ~ 7cm 내에 있도록 ECU에 기준 거리값으로 설정되어 있는 바, 상기 ECU는 그 간격이 7cm보다 클 경우, 상기 헤드레스트(10)를 운전자의 머리에 가깝게 이동시키기 위해서 모터구동장치(40)를 정방향으로 회전시키고, 4cm보다 작을 경우, 너무 가깝다고 판단하여 모터구동장치(40)를 역방향으로 회전시키게 된다.

그리고, 상기 기준 거리값 내에 있을 경우, 안전거리로 판단하여 모터구동장치(40)를 구동시키지 않게 된다.

이와 같이, 상기 헤드레스트(10)와 시트백 프레임(20) 일부분이 함께 연동하게 되므로 승객의 상체와 머리가 함께 이동하므로 종래와 같이 승객의 목이 고정된 상체를 기준으로 꺽이지 않게 되어 목부위 상해를 방지할 수 있게 된다.

특히, 상기 헤드레스트(10)가 평행을 유지하면서 전후 이동할 경우, 승객의 머리와 헤드레스트(10)간의 간격을 감지하는 적외선 센서는 그 감지위치가 항상 평행상태에서 지속적으로 일정하게 감지 가능하므로 오작동이 일어날 가능성이 거의 없게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 헤드레스트에 관한 것으로서, 자동차의 후방 추돌사고 시에 승객의 머리부와 헤드레스트가 서로 대응 가능한 각도를 이루도록 하여 승객의 목부상을 예방하여 안전성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.

또한, 헤드레스트가 항상 평행을 유지하면서 전후 이동 가능토록 함으로써, 감지수단에 의해 승객의 머리가 완벽하게 감지 가능하므로 헤드레스트의 각도 조절시 오작동 발생을 줄여 궁극적으로 승객의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

헤드레스트와 승객의 머리와의 간격을 적외선 센서를 이용하여 지속적으로 감지하고 제어로직을 통해 모터구동장치를 구동하여 항상 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하는 전자제어 방식의 자동차용 헤드레스트에 있어서,

시트백 프레임을 프레임 상단부 및 프레임 하단부로 각각 분리하되, 상기 시트백 프레임의 연결부위에 힌지수단 및 링크수단을 장착하여 상기 헤드레스트와 함께 프레임 상단부가 상기 모터구동장치를 통해 전후방향으로 제어 가능토록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드레스트.
청구항 1에 있어서,

상기 힌지수단은 프레임 상단부 및 프레임 하단부를 좌우측에서 각각 연결하는 연결 브라켓과, 상기 연결 브라켓의 상하부에 결합된 각각의 힌지 고정점으로 이루어지되, 상기 모터구동장치가 장착된 시트백 프레임의 연결 브라켓은 그 모터구동장치의 구동에 의해 상기 연결 브라켓이 회전 가능하도록 기어구조가 연계되어 결합된 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드레스트.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 링크수단은 상기 헤드레스트가 항상 평행을 유지하면서 전후 이동이 가능하도록 프레임 상단부의 수평부에 회전 가능하게 삽입된 동시에 헤드레스트의 지지바에 일체 고정된 회전 프레임과, 프레임 하단부의 수평 연결부에 평행사변형 형태로 연결된 한 쌍의 4절링크 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드레스트.