KR20110138403A - 헤드레스트 위치조정장치 및 헤드레스트 위치조정방법 - Google Patents

헤드레스트 위치조정장치 및 헤드레스트 위치조정방법 Download PDF

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Abstract

간단한 구성으로 특히 헤드레스트의 불필요한 동작을 방지하고 자동적으로 헤드레스트의 위치를 정확하게 조정한다. 헤드레스트 위치조정장치(100)는 정전용량 센서부(10)와 구동 모터부(30)를 구비하고, 정전용량 센서부(10)는 예를 들면 복수의 검지전극(11~15)과 검출회로(20)를 구비한다. 검출회로(20)는 각 검지전극(11~15)과 일대일로 접속된 복수의 정전용량 검지회로(21~25)와 연산처리회로(28)를 구비하고, 구동 모터부(30)는 모터구동회로와 구동 모터를 구비한다. 검출회로(20)는 검출된 정전용량값 중 최소 정전용량값이 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판단하고, 소정의 임계값 이상일 경우에는 헤드레스트(43)의 위치조정동작을 행하는 동시에, 소정의 임계값 미만일 경우에는 헤드레스트(43)를 정지 또는 소정 위치로 이동시킨다.

Description

헤드레스트 위치조정장치 및 헤드레스트 위치조정방법{HEADREST POSITION ADJUSTMENT DEVICE AND HEADREST POSITION ADJUSTMENT METHOD}
본 발명은 자동차 등의 차량의 좌석에 구비된 헤드레스트의 위치를 조정하는 헤드레스트 위치조정장치 및 헤드레스트 위치조정방법에 관한 것이며, 특히 헤드레스트의 불필요한 동작을 방지하고 자동적으로 헤드레스트의 위치를 적정한 상태로 조정할 수 있는 헤드레스트 위치조정장치 및 헤드레스트 위치조정방법에 관한 것이다.
종래부터, 예를 들면 자동차 등의 차량의 좌석에 구비된 헤드레스트의 위치를 조정하는 것으로서, 헤드레스트 구동제어장치(예를 들면 특허문헌 1(제2-6페이지, 제1-4도) 참조)가 알려져 있다. 이 헤드레스트 구동제어장치는 차량의 천장부와 헤드레스트에 내장된 한쌍의 전극간의 정전용량을 감시하고 있으며, 헤드레스트를 하단에서 윗방향으로 구동하면서 주사를 실시했을 때의 정전용량의 변화량으로부터, 머리부의 유무를 판단하여 헤드레스트의 위치를 조정한다고 되어 있다.
또한 헤드레스트 구동장치(예를 들면 특허문헌 2(제3-8페이지, 제1-4도) 참조)는 헤드레스트에 내장된 4장의 콘덴서 플레이트의 출력이 균형을 이루는 장소까지 헤드레스트의 위치를 조정한다고 되어 있다.
또한 헤드레스트 조정장치(예를 들면 특허문헌 3(제3-6페이지, 제1-5도) 참조)는 헤드레스트 내에 1장의 전극을 배치하여 머리부와의 정전용량을 감시하고 있으며, 헤드레스트를 상하방향으로 구동하면서 주사를 실시했을 때의 정전용량의 변화량으로부터, 머리부의 유무를 판단하여 헤드레스트의 위치를 조정한다고 되어 있다.
또한 차량의 헤드레스트를 조절하기 위한 장치(예를 들면 특허문헌 4(제2-3페이지, 제1-3도) 참조)는 헤드레스트 내에 배치된 2장 혹은 3장의 콘덴서 플레이트를 이용해서 머리부와 콘덴서 플레이트와의 정전용량값을 측정하여 헤드레스트의 위치를 조정한다고 되어 있다.
일본국 공개특허공보 소64-11511호 일본국 공개특허공보 소64-11512호 일본국 공개특허공보 평11-180200호 일본국 공개특허공보 2000-309242호
그러나 상술한 특허문헌 1-4에 개시되어 있는 것으로, 헤드레스트의 높이를 머리부에 상시 추종시켜서 위치조정을 하고자 하면, 머리부와 헤드레스트 사이의 거리가 떨어져 있을 때에도 위치조정동작이 실행되어 버리는 경우가 있다. 이러한 경우에는 정전용량의 출력값이 약해지는 것이 상정되어, 오검출이 빈번하게 일어나 높은 정밀도의 위치조정을 하기가 곤란해지는 경우가 있다.
또한 머리부와 헤드레스트가 떨어져 있을 때에 헤드레스트가 동작하면, 쓸데없는 전력소비가 발생한다는 문제도 있다.
본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해소하기 위해, 간단한 구성으로 특히 헤드레스트의 불필요한 동작을 방지하고 자동적으로 헤드레스트의 위치를 정확하게 조정할 수 있는 헤드레스트 위치조정장치 및 헤드레스트 위치조정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 헤드레스트 위치조정장치는 차량의 좌석에 구비된 헤드레스트에 높이방향을 따라 나란히 설치된 상태로 마련되어, 상기 좌석에 착석한 인체의 머리부와 상기 헤드레스트 사이의 정전용량을 검지하는 복수의 검지전극과, 상기 복수의 검지전극으로부터의 검지 신호에 기초해서 상기 머리부의 높이위치를 검출하는 검출회로와, 상기 검출회로로부터의 검출결과에 따라, 상기 헤드레스트의 상기 머리부에 대한 위치를 상기 머리부의 높이위치에 기초해서 조정하는 위치조정수단을 구비하고, 상기 위치조정수단은 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리와 동일하거나 그보다 짧을 경우에 상기 헤드레스트의 위치를 조정하고, 상기 헤드레스트와 머리부 사이의 거리가 소정의 거리보다 길 경우에 상기 헤드레스트를 정지 또는 소정 위치로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 검출회로는 예를 들면 상기 복수의 검지전극 중, 검출한 정전용량이 최소값을 나타내는 검지전극의 정전용량값이 소정의 임계값 이상일 경우에는, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리와 동일하거나 그보다 짧다고 판단하고, 상기 검지전극의 정전용량값이 소정의 임계값 미만일 경우에는, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리보다 길다고 판단하도록 구성되어 있다.
상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리를 측정하는 거리측정수단을 더 구비하여, 상기 검출회로는 예를 들면 상기 거리측정수단의 측정값에 기초해서, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리를 인정하도록 구성되어 있다.
또한 상기 검지전극은 예를 들면 상기 헤드레스트의 전면(前面)측에 있어서의 상기 높이방향과 교차하는 폭방향에 길이방향을 가지는 직사각형 스트립형상(strip shape)으로 형성되어 있다.
본 발명에 따른 헤드레스트 위치조정방법은 차량의 좌석에 구비된 헤드레스트에 높이방향을 따라 나란히 설치된 상태로 마련된 복수의 검지전극에 의해, 상기 좌석에 착석한 인체의 머리부와 상기 헤드레스트 사이의 정전용량을 검지하는 검지공정과, 상기 검지공정에 의해 검지된 검지 신호에 기초해서 상기 머리부의 높이위치를 검출하는 검출공정과, 상기 검출공정에 의해 검출된 검출결과에 따라, 상기 헤드레스트의 상기 머리부에 대한 위치를 상기 머리부의 높이위치에 기초해서 조정하는 위치조정공정을 구비하고, 상기 위치조정공정에서는 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리와 동일하거나 그보다 짧을 경우에 상기 헤드레스트의 위치를 조정하고, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리보다 길 경우에 상기 헤드레스트를 정지 또는 소정 위치로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 검출공정에서는 예를 들면 상기 복수의 검지전극 중, 상기 검지공정에 의해 검지된 정전용량이 최소값을 나타내는 검지전극의 정전용량값이 소정의 임계값 이상일 경우에는, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리와 동일하거나 그보다 짧다고 판단하고, 상기 검지전극의 정전용량값이 소정의 임계값 미만일 경우에는, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리보다 길다고 판단한다.
상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리를 측정하는 거리측정공정을 더 구비하여, 상기 검출공정에서는 예를 들면 상기 거리측정공정에 의해 측정된 측정값에 기초해서 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리를 인정한다.
본 발명에 따르면, 간단한 구성으로 특히 헤드레스트의 불필요한 동작을 방지하고 자동적으로 헤드레스트의 위치를 정확하게 조정할 수 있는 헤드레스트 위치조정장치 및 헤드레스트 위치조정방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 헤드레스트 위치조정장치를 배치한 차량의 좌석의 예를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시형태에 따른 헤드레스트 위치조정장치의 일부의 헤드레스트에 있어서의 배치예를 나타내는 설명도이다.
도 3은 동 헤드레스트 위치조정장치의 전체 구성의 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 동 헤드레스트 위치조정장치의 정전용량 검지회로의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 동 헤드레스트 위치조정장치의 검출회로의 동작 파형예를 나타내는 동작 파형도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시형태에 따른 헤드레스트 위치조정장치의 전체 구성의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 동 헤드레스트 위치조정장치에 의한 검지전극의 출력예를 나타내는 설명도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시형태에 따른 헤드레스트 위치조정방법에 의한 위치조정처리 순서의 예를 나타내는 플로우 차트이다.
도 9는 본 발명의 한 실시형태에 따른 헤드레스트 위치조정방법에 의한 위치조정처리 순서의 다른 예를 나타내는 플로우 차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 이 발명에 따른 헤드레스트 위치조정장치 및 헤드레스트 위치조정방법의 바람직한 실시형태에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 헤드레스트 위치조정장치를 배치한 차량의 좌석의 예를 나타내는 개략도, 도 2는 동 헤드레스트 위치조정장치의 일부의 헤드레스트에 있어서의 배치예를 나타내는 설명도이다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 헤드레스트 위치조정장치(100)는 차량 등의 좌석(40)에 마련되어, 예를 들면 좌석(40)의 헤드레스트(43)의 일부를 구성하는 헤드레스트 앞부분(43c)에 배치된 정전용량 센서부(10)와, 헤드레스트(43)의 다른 일부를 구성하는 헤드레스트 뒷부분(43d)에 배치된 구동 모터부(30)를 구비하여 구성되어 있다. 이들 정전용량 센서부(10)와 구동 모터부(30)는 예를 들면 하니스(harness)(29)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
한편 헤드레스트 앞부분(43c)은 예를 들면 헤드레스트 뒷부분(43d)에 대하여 지지축(43b)을 통해 차량의 전후방향으로 이동 자유롭게 연결되어 있고, 헤드레스트 뒷부분(43d)은 예를 들면 좌석(40)의 등받이부(백시트)(41)에 대하여 지지축(43a)을 통해 차량의 상하방향(헤드레스트(43)의 높이방향)이나 좌우방향으로 이동 자유롭게 연결되어 있다.
정전용량 센서부(10)는, 본 예에서는 예를 들면 기판(19)의 한쪽 면(표면)측에 형성된 복수의 검지전극(11~15)과, 이 기판(19)의 다른쪽 면(이면)측에 형성(실장)된 검출회로(20)를 구비하여 이루어지며, 각 검지전극(11~15)으로부터의 정전용량에 기초한 정전용량값을 검출하는 동시에, 좌석(40)의 착석부(42)에 착석한 인체(49)의 머리부(49a)를 검출하여, 예를 들면 헤드레스트(43c)와 머리부(49a) 사이의 거리를 나타내는 전극 머리부간 거리를 검출한다. 이 밖에, 전극 머리부간 거리는 공지의 적외선식 센서나 초음파식 센서를 이용해서 측정할 수 있다.
기판(19)은 예를 들면 플렉시블 프린트 기판, 리지드 기판 또는 리지드 플렉시블 기판으로 구성되어 있고, 복수의 검지전극(11~15)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA) 또는 에폭시 수지 등의 절연체로 이루어지는 기판(19)상에 패턴 형성된 구리, 구리 합금 또는 알루미늄 등의 도전재로 이루어진다. 복수의 검지전극(11~15)은 그 밖에, 전선이나 도전성 필름 등의 부재로 이루어지는 것이어도 된다.
복수의 검지전극(11~15)은 예를 들면 헤드레스트 앞부분(43c)의 전면측에 있어서, 헤드레스트(43)의 높이방향과 교차하는 폭방향(좌우방향)에, 그 길이방향을 가지는 직사각형 스트립형상으로 형성되고, 헤드레스트(43)에 높이방향을 따라 그 폭방향이 나열되도록 나란히 설치된 상태로 배치되어 있다. 이 복수의 검지전극(11~15)들에는 예를 들면 각각 전극번호 1~5(N1~N5 또는 ch1~ch5)가 할당되고, 본 예에서는 5개 마련되어 있지만, 헤드레스트(43)가 정지된 상태에서 좌석(40)에 착석한 인체(49)의 머리부(49a)와 헤드레스트(43) 사이의 정전용량을 검지하는데에 필요한 수만큼 마련되어 있으면 되고, 예를 들어 2개 이상 있으면 된다.
한편 상세한 것은 후술하지만, 헤드레스트 위치조정장치(100)는 구체적으로는 정전용량 센서부(10)에 의한 머리부(49a) 검출시에, 각 검지전극(11~15)에 의해 검출된 정전용량값에 기초해서, 이 정전용량값들 중 임의의 최소의 정전용량값이 소정의 임계값 이상일 경우에 모든 정전용량값에 기초해서 머리부(49a)의 높이위치를 산출하고, 이 높이위치에 기초해서 헤드레스트(43)의 높이방향의 위치를 조정한다.
한편 정전용량값 중, 임의의 최소의 정전용량값이 소정의 임계값 미만일 경우에는 헤드레스트(43)를 정지시킨다. 그 밖에, 센서부(10)가 적외선식 센서나 초음파 센서로 이루어질 경우에는 센서부(10)에서 검출 신호의 출력값이 소정의 임계값 이상일 경우에 헤드레스트(43)의 위치를 조정하고, 검출 신호의 출력값이 소정의 임계값 미만일 경우에는 헤드레스트(43)를 정지 또는 소정 위치로 이동시키도록 해도 된다.
즉, 이것은 헤드레스트(43)와 머리부(49a) 사이의 거리가 소정의 거리와 동일하거나 그보다 짧을 경우에 헤드레스트(43)의 위치를 조정하고, 헤드레스트(43)와 머리부(49a) 사이의 거리가 소정의 거리보다 길 경우에는 헤드레스트(43)를 정지 또는 소정 위치로 이동시키는 것을 나타내고 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 정전용량 센서부(10)의 검출회로(20)는 예를 들면 각 검지전극(11~15)과 각각 일대일로 접속되어, 각 검지전극(11~15)에 의해 검지된 정전용량을 나타내는 정보를 출력하는 복수의 정전용량 검지회로(21~15)를 구비한다. 또한 검출회로(20)는 이 정전용량 검지회로(21~15)들과 접속되어, 각 정전용량 검지회로(21~25)로부터 출력된 정보에 기초한 정전용량에 의해 전극 머리부간 거리를 연산하거나, 이 정전용량들을 비교해서 머리부(49a)의 높이위치를 연산하거나 하여, 연산결과정보를 구동 모터부(30)의 모터구동회로(도시하지 않음)에 출력하는 연산처리회로(28)를 구비한다.
여기서, 각 정전용량 검지회로(21(22~25))는 도 4에 나타내는 바와 같이, 정전용량(C)에 따라 듀티비가 변화되는 것이며, 예를 들면 일정 주기의 트리거 신호(TG)를 출력하는 트리거 신호 발생회로(101)와, 입력단에 접속된 정전용량(C)의 크기에 따라 듀티비가 변화되는 펄스 신호(Po)를 출력하는 타이머회로(102)와, 이 펄스 신호(Po)를 평활화하는 로우 패스 필터(LPF)(103)를 구비하여 구성되어 있다.
타이머회로(102)는 예를 들면 2개의 비교기(201, 202)와, 이 비교기들(201, 202)의 출력이 각각 리셋 단자(R) 및 셋트 단자(S)에 입력되는 RS 플립플롭회로(이하 'RS-FF'라고 부름)(203)와, 이 RS-FF(203)의 출력 DIS를 LPF(103)에 출력하는 버퍼(204)와, RS-FF(203)의 출력 DIS로 온/오프 제어시키는 트랜지스터(205)를 구비하여 구성되어 있다.
비교기(202)는 트리거 신호 발생회로(101)로부터 출력되는 도 5에 나타내는 것과 같은 트리거 신호(TG)를, 저항(R1, R2, R3)에 의해 분할된 소정의 임계값(Vth2)과 비교해서, 트리거 신호(TG)에 동기한 셋트 펄스를 출력한다. 이 셋트 펄스는 RS-FF(203)의 Q 출력을 셋팅한다.
이 Q 출력은 디스차지 신호(DIS)로서 트랜지스터(205)를 오프 상태로 하고, 검지전극(11(12~15)) 및 그라운드(GND)의 사이를, 검지전극(11(12~15))의 대접지 정전용량(C) 및 입력단과 전원 라인 사이에 접속된 저항(R4)에 의한 시상수로 정해지는 속도로 충전한다. 이로 인해, 입력 신호(Vin)의 전위가 정전용량(C)에 의해 정해지는 속도로 상승한다.
입력 신호(Vin)가, 저항(R1, R2, R3)으로 정해지는 임계값(Vth1)을 넘으면, 비교기(201)의 출력이 반전되어 RS-FF(203)의 출력을 반전시킨다. 이 결과, 트랜지스터(205)가 온 상태가 되고, 검지전극(11(12~15))에 축적된 전하가 트랜지스터(205)를 통해 방전된다.
따라서 이 타이머회로(102)는 도 5에 나타내는 바와 같이, 검지전극(11(12~15)) 및 접근한 인체(49)의 머리부(49a) 사이의 정전용량(C)에 기초한 듀티비로 발진하는 펄스 신호(Po)를 출력한다. LPF(103)는 이 출력을 평활화함으로써, 도 5에 나타내는 것과 같은 직류의 검지 신호(Vout)를 출력한다. 한편 도 5에서 실선으로 나타내는 파형과 점선으로 나타내는 파형은 전자가 후자보다 정전용량이 작은 것을 나타내고 있으며, 예를 들면 후자가 물체접근 상태를 나타내고 있다.
구동 모터부(30)는 정전용량 센서부(10)의 검출회로(20)에 있어서, 각 정전용량 검지회로(21~25)로부터의 검지 신호(Vout)에 의해 연산 처리를 실시한 연산처리회로(28)로부터의 연산결과에 따른 제어 신호에 기초해서, 도시하지 않은 구동 모터를 제어하여 헤드레스트(43)의 위치를 변화시키는 모터구동회로를 구비한다. 또한 구동 모터부(30)는 이 모터구동회로의 제어에 의해 헤드레스트(43)의 위치를 실제로 이동시키는 구동 모터를 구비한다.
구동 모터부(30)는 본 예에서는 정전용량 센서부(10)로부터의 출력결과에 기초해서, 적어도 헤드레스트 뒷부분(43dc)을 차량의 상방향 또는 하방향으로 이동(상하 이동)시켜서 적정위치로 조정한다. 즉, 출력결과에 포함되는 정전용량값 중 최소의 정전용량값과 소정의 임계값을 비교해서, 이 정전용량값이 소정의 임계값 이상일 경우에 헤드레스트 뒷부분(43d)을 상하 이동시킨다.
한편 구동 모터는 구체적으로는 헤드레스트 앞부분(43c)의 지지축(43b)을 전후방향으로 이동 자유롭게 구동하고, 헤드레스트 뒷부분(43d)의 지지축(43a)을 상하방향 및 좌우방향으로 이동(상하좌우 이동) 자유롭게 구동하도록 구성되어 있다. 따라서, 본 예의 헤드레스트 위치조정장치(100)에서는 상술한 것과 같은 상하 이동뿐만 아니라, 전후좌우 이동을 실시하여, 헤드레스트(43)를 머리부(49a)에 대한 적정위치로 조정할 수 있다.
이와 같이 구성된 헤드레스트 위치조정장치(100)에서는, 정전용량 센서부(10)의 각 검지전극(11~15)으로 머리부(49a)와의 사이의 정전용량(C)을 검지하고, 검출회로(20)로 그 출력값에 기초해서 최소값과 소정의 임계값을 비교 연산함으로써 구한, 머리부(49a)와 헤드레스트(43)(헤드레스트 앞부분(43c)) 사이의 거리(전극 머리부간 거리)를 포함하는 측정결과에 기초해서 헤드레스트(43)의 위치조정을 실시할 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시형태에 따른 헤드레스트 위치조정장치의 전체 구성의 다른 예를 나타내는 블록도이다. 한편 이후에 있어서, 이미 설명한 부분과 중복되는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 정전용량 센서부(10)의 검출회로(20)는 각 검지전극(11~15)과 접속된 전환회로(26)와, 이 전환회로(26)를 통해 이시적으로 접속된 각 검지전극(11~15)으로 검지된 정전용량을 나타내는 정보를 출력하는 정전용량 검지회로(27)와, 이 정전용량 검지회로(27)로부터 출력된 정보에 기초해서 전극 머리부간 거리 등을 연산하고, 연산결과정보를 구동 모터부(30)의 모터구동회로에 출력하는 연산처리회로(28)를 구비하여 구성되어 있다.
이와 같이 검출회로(20)를 구성하면, 정전용량 검지회로의 수를 최소한으로 해서 정전용량 센서부(10)를 구성할 수 있으며, 전환회로(26)로 전환된 각 검지전극(11~15)의 정전용량을 순번대로 주사하고, 그 결과에 기초해서 상술한 전극 머리부간 거리 등을 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명의 한 실시형태에 따른 헤드레스트 위치조정장치에 의한 검지전극의 출력예를 나타내는 설명도이다. 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 머리부(49a)의 높이방향의 중심위치를 P라고 하고, 전극간 거리(H) 내에 있는 이 중심위치(P)에서 각 검지전극(11~15)까지의 전극 머리부간 거리를 L이라고 하면, 출력값은 다음과 같이 된다.
즉, 전극 머리부간 거리(L)가 30mm이고, 각 검지전극(11~15)의 병설(竝設)방향 중심부근(헤드레스트 앞부분(43c)의 중심부근)과 머리부(49a)의 중심위치(P)가 수평방향으로 거의 마주보고 있으면, 각 검지전극(11~15)의 출력값은 검지전극(12) 혹은 검지전극(13)의 출력값이 최대 출력값이 되고, 최상위치의 검지전극(15)의 출력값이 최소 출력값이 된다.
한편 도 7(b)에 나타내는 바와 같이 전극 머리부간 거리(L)가 70mm가 되면, 각 검지전극(11~15)의 출력값의 차이가 나타나기 어려워지고, 또 도 7(c)에 나타내는 바와 같이 전극 머리부간 거리(L)가 80mm가 되면, 각 검지전극(11~15)의 출력값은 거의 동등한 값을 나타내게 되어 버린다.
여기서, 각 검지전극(11~15)의 출력값 중 최소 출력값에 착안하면, 도 7(a)~(c)에 있어서 전극 머리부간 거리(L)에 따라 그 값이 현저하게 변화되고 있음을 알 수 있다. 그리하여 본 출원인은 최소 출력값이 소정의 임계값 이상일 경우에는, 전극 머리부간 거리(L)가 소정 범위 내이고 헤드레스트(43)와 머리부(49a) 사이의 거리가 적정하다고 하여, 헤드레스트 위치조정장치(100)에 의한 위치조정동작을 실시하는 것으로 하였다.
즉, 전극 머리부간 거리(L)가 소정 범위 내가 되고, 머리부(49a)의 높이위치를 산출하기에 충분한 출력값을 얻을 수 있도록, 각 검지전극(11~15)의 출력 중 최소 출력값이 소정의 임계값 이상일 경우에 헤드레스트(43)를 이동시키도록 구성하였다. 이로 인해, 전극 머리부간 거리(L)가 떨어져 있어서 헤드레스트(43)를 동작시킬 필요가 없을 경우에, 헤드레스트(43)가 동작함에 따른 불필요한 동작이나 쓸데없는 소비 전력을 억제할 수 있게 된다.
따라서, 본 예의 헤드레스트 위치조정장치(100)는 전극 머리부간 거리(L)가 소정 범위 내일 경우에 비로소 검출회로(20)의 연산처리회로(28)에서 이 정전용량값들을 이용해서, 헤드레스트(43)의 위치를 머리부(49a)에 대한 적정위치로 조정한다. 한편 최소 출력값이 소정의 임계값 이상일 경우에, 헤드레스트(43)를 위치조정 한다고 했지만, 예를 들면 최대 출력값이 소정의 임계값 이상인 경우라도, 전극 머리부간 거리(L)가 소정 범위 내라고 판단할 수 있으므로 이렇게 구성해도 된다.
도 8은 본 발명의 한 실시형태에 따른 헤드레스트 위치조정방법에 의한 위치조정처리 순서의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 한편 본 플로우 차트는 정전용량 센서부(10)가, 도시하지 않은 적외선식 센서나 초음파식 센서로 이루어지는 거리 센서(거리측정수단)로부터의 출력값에 기초해서 위치조정처리를 하는 경우에 적용할 수 있는 것이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 헤드레스트 위치조정장치(100)는 먼저, 예를 들면 차량의 이그니션 스위치가 악세사리(accessory)나 ON이 되고, 이들이 트리거가 되어 처리가 개시되는지 아닌지를 판단한다(스텝 S100).
처리가 개시되지 않는다고 판단되었을 경우(스텝 S100의 N)에는 본 플로우 차트에 따른 일련의 위치조정처리를 종료하지만, 처리가 개시된다고 판단되었을 경우(스텝 S100의 Y)에는, 정전용량 센서부(10)에 의해 복수의 검지전극(11~15)으로부터 정전용량값을 취득하고(스텝 S101), 또한 거리 센서로부터 거리 출력값을 취득하여(스텝 S102), 그 출력값이 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판정한다(스텝 S103).
출력값이 소정의 임계값 이상이라고 판정되었을 경우(스텝 S103의 Y)에는, 예를 들면 취득한 정전용량값에 기초해서 머리부(49a)의 높이위치를 연산하고(스텝 S104), 헤드레스트 뒷부분(43d)을 머리부(49a)의 높이위치에 기초해서 상하 이동시켜 위치조정을 실시하고(스텝 S105), 예를 들면 차량의 이그니션 스위치가 OFF가 되고, 처리가 종료되는지 아닌지를 판단한다(스텝 S106).
처리가 종료된다고 판단되었을 경우(스텝 S106의 Y)에는 본 플로우 차트에 따른 일련의 위치조정처리를 종료하지만, 처리가 종료되지 않는다고 판단되었을 경우(스텝 S106의 N)에는 상기 스텝 S101로 이행하여 이후의 처리를 반복한다.
한편 출력값이 소정의 임계값 미만이라고 판정되었을 경우(스텝 S103의 N)에는, 머리부(49a)를 적절하게 검출하기가 불가능할 만큼 전극 머리부간 거리(L)가 떨어져 있다고 판단하여 검출 불능 처리를 하고(스텝 S107), 소정 시간이 경과할 때까지 기다렸다가(스텝 S108의 N), 소정 시간이 경과하면(스텝 S108의 Y), 상기 스텝 S106으로 이행한다.
한편 상기 스텝 S107의 검출 불능 처리에서는, 예를 들면 헤드레스트(43)의 동작을 그 자리에서 모두 정지시키거나, 미리 설정되어 있는 초기위치 등의 소정 위치로 이동시키거나 하는 처리가 이루어진다. 이와 같이 위치조정처리를 함으로써, 다양한 종류의 센서로 이루어지는 거리 센서와 정전용량 센서부(10)를 이용한 간단한 구성으로 헤드레스트(43)의 위치조정을 실시하는 동시에, 불필요한 동작을 방지하여 쓸데없는 소비 전력을 억제할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 한 실시형태에 따른 헤드레스트 위치조정방법에 의한 위치조정처리 순서의 다른 예를 나타내는 플로우 차트이다. 한편 본 플로우 차트는 정전용량 센서부(10)가 복수의 검지전극(11~15)을 구비하는 정전용량식 센서에 적용할 수 있는 것이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 헤드레스트 위치조정장치(100)는 처리가 개시되는지 아닌지를 판단한다(스텝 S200).
처리가 개시되지 않는다고 판단되었을 경우(스텝 S200의 N)에는 본 플로우 차트에 따른 일련의 위치조정처리를 종료하지만, 처리가 개시된다고 판단되었을 경우(스텝 S200의 Y)에는, 정전용량 센서부(10)에 의해 각 검지전극(11~15)의 정전용량에 의해 나타나는 정전용량값을 취득한다(스텝 S201).
그리고 검출회로(20)의 연산처리회로(28)에 의해, 이 정전용량값들 중 최소값을 나타내는 최소 정전용량값을 추출하고(스텝 S202), 이 최소 정전용량값이 소정의 임계값 이상인지 아닌지를 판정한다(스텝 S203). 최소 정전용량값이 소정의 임계값 이상이라고 판정되었을 경우(스텝 S203의 Y)에는, 각 검지전극(11~15)으로부터의 정전용량에 기초한 모든 정전용량값을 이용해서 머리부(49a)의 높이위치를 연산하고(스텝 S204), 헤드레스트 뒷부분(43d)의 높이방향의 위치조정동작을 실시한다(스텝 S205).
한편 상기 스텝 S104 및 이 스텝 S204에서는 모든 검지전극(11~15)에 의해 얻어진 정전용량값에 기초해서 머리부(49a)의 높이위치를 연산한다. 예를 들면 이 정전용량값들을 비교해서, 머리부(49a)의 높이방향의 추정되는 중심위치(추정 중심위치)를 산출하고, 이 추정 중심위치에 기초해서 머리부(49a)의 높이위치를 연산한다.
한편 최소 정전용량값이 소정의 임계값 미만이라고 판정되었을 경우(스텝 S203의 N)에는, 상술한 바와 같이 헤드레스트(43)의 동작을 그 자리에서 모두 정지시키거나, 소정 위치로 이동시키거나 하는 검출 불능 처리를 하고(스텝 S207), 소정 시간이 경과할 때까지 기다렸다가(스텝 S208의 N), 소정 시간이 경과하면(스텝 S208의 Y), 상기 스텝 S201로 이행하여 이후의 처리를 반복한다.
이와 같이 위치조정처리를 함으로써, 헤드레스트 뒷부분(43d)의 상하방향으로의 이동에 의한 위치조정을 실시할 수 있다. 또한 전극 머리부간 거리(L)가 소정 범위에서 벗어나 있을 경우(즉, 머리부(49a)에서 벗어나 있을 경우)에, 헤드레스트 뒷부분(43d)의 높이방향의 위치조정동작을 정지하므로, 헤드레스트(43)가 이동한다고 하는 불필요한 동작을 방지하고, 탑승자를 불쾌하게 하는 것을 가능한 한 방지하여 쓸데없는 전력소비를 억제할 수 있다.
10 정전용량 센서부
11~15 검지전극
19 기판
20 검출회로
21~25 정전용량 검지회로
26 전환회로
27 정전용량 검지회로
28 연산처리회로
29 하니스
30 구동 모터부
40 좌석
41 등받이부(seat back)
42 착석부
43 헤드레스트
43a 지지축
43b 지지축
43c 헤드레스트 앞부분
43d 헤드레스트 뒷부분
49 인체
49a 머리부
100 헤드레스트 위치조정장치

Claims (7)

  1. 차량의 좌석에 구비된 헤드레스트에 높이방향을 따라 나란히 설치된 상태로 마련되어, 상기 좌석에 착석한 인체의 머리부와 상기 헤드레스트 사이의 정전용량을 검지하는 복수의 검지전극과,
    상기 복수의 검지전극으로부터의 검지 신호에 기초해서 상기 머리부의 높이위치를 검출하는 검출회로와,
    상기 검출회로로부터의 검출결과에 따라, 상기 헤드레스트의 상기 머리부에 대한 위치를 상기 머리부의 높이위치에 기초해서 조정하는 위치조정수단을 구비하고,
    상기 위치조정수단은 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리와 동일하거나 그보다 짧을 경우에 상기 헤드레스트의 위치를 조정하고, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리보다 길 경우에 상기 헤드레스트를 정지 또는 소정 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 헤드레스트 위치조정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출회로는,
    상기 복수의 검지전극 중, 검출한 정전용량이 최소값을 나타내는 검지전극의 정전용량값이 소정의 임계값 이상일 경우에는, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리와 동일하거나 그보다 짧다고 판단하고,
    상기 검지전극의 정전용량값이 소정의 임계값 미만일 경우에는, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리보다 길다고 판단하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드레스트 위치조정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리를 측정하는 거리측정수단을 더 구비하여,
    상기 검출회로는 상기 거리측정수단의 측정값에 기초해서 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리를 인정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드레스트 위치조정장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검지전극은, 각각 상기 헤드레스트의 전면(前面)측에 있어서의 상기 높이방향과 교차하는 폭방향에 길이방향을 가지는 직사각형 스트립형상(strip shape)으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드레스트 위치조정장치.
  5. 차량의 좌석에 구비된 헤드레스트에 높이방향을 따라 나란히 설치된 상태로 마련된 복수의 검지전극에 의해, 상기 좌석에 착석한 인체의 머리부와 상기 헤드레스트 사이의 정전용량을 검지하는 검지공정과,
    상기 검지공정에 의해 검지된 검지 신호에 기초해서 상기 머리부의 높이위치 위치를 검출하는 검출공정과,
    상기 검출공정에 의해 검출된 검출결과에 따라, 상기 헤드레스트의 상기 머리부에 대한 위치를 상기 머리부의 높이위치에 기초해서 조정하는 위치조정공정을 구비하고,
    상기 위치조정공정에서는 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리와 동일하거나 그보다 짧을 경우에 상기 헤드레스트의 위치를 조정하고, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리보다 길 경우에 상기 헤드레스트를 정지 또는 소정 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 헤드레스트 위치조정방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 검출공정에서는, 상기 복수의 검지전극 중, 상기 검지공정에 의해 검지된 정전용량이 최소값을 나타내는 검지전극의 정전용량값이 소정의 임계값 이상일 경우에는, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리와 동일하거나 그보다 짧다고 판단하고,
    상기 검지전극의 정전용량값이 소정의 임계값 미만일 경우에는, 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리가 소정의 거리보다 길다고 판단하는 것을 특징으로 하는 헤드레스트 위치조정방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리를 측정하는 거리측정공정을 더 구비하여,
    상기 검출공정에서는 상기 거리측정공정에 의해 측정된 측정값에 기초해서 상기 헤드레스트와 상기 머리부 사이의 거리를 인정하는 것을 특징으로 하는 헤드레스트 위치조정방법.
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