KR20130060511A - 차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템 - Google Patents

차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차량 시트 제어 장치는 차량의 진행방향, 차량의 위치 또는 도로정보를 포함하는 차량의 위치정보를 수신하는 차량 위치정보 수신부, 주행하는 차량의 속도 또는 가속도를 포함하는 차량 주행정보를 수신하는 차량 주행정보 수신부, 상기 차량 위치정보 및 차량 주행정보를 통해 차량 시트의 기울어짐 각도를 계산하고 기울어짐 보정 신호를 생성하는 제어부 및 상기 보정 신호에 따라 상기 시트의 기울어짐을 조절하는 차량 시트 조절부를 포함하여, 도로정보와 차량의 위치정보로부터 차량의 기울어짐 각도를 계산하여 차량 시트의 기울어짐을 능동적으로 보정하여 안락하고 안전한 주행 환경을 제공할 수 있다.

Description

차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템 {Apparatus for controlling vehicle seat and vehicle body}
본 발명은 차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 도로정보와 차량의 위치정보로부터 차량의 기울어짐 각도를 계산하여 차량 시트 또는 차체의 기울어짐을 보정할 수 있는 차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 탑승한 승객은 차량이 코너를 돌기 위해 회전할 때 원심력에 의해 일 측으로 쏠리는 힘을 받아 신체의 균형을 잃게 된다. 따라서 차량에 탑승한 운전자는 운전 자세에 지장을 받게 되고, 타 탑승자는 음식물의 섭취나 독서 또는 수면에 방해를 받고 심리적으로 불안하게 된다. 이러한 현상은 차량이 고속으로 주행할 때 더 큰 영향을 주게 된다.
또한, 차량의 급 출발이나 급 발진과 같이 가속이 일어날 때, 탑승자가 앞이나 뒤로 쏠리게 되는 현상이 발생하게 된다.
이러한 쏠림 현상으로 인해서, 탑승자는 불편함을 느끼게 될 뿐만 아니라 운전 기기 조작 시 실수를 유발할 가능성이 있어, 사고로 이어질 위험성을 내포하고 있다.
그러나, 종래에는 상기와 같은 차량의 코너링에 의한 원심력이 작용하거나 급 가속에 의한 앞뒤 쏠림이 발생할 때, 이를 효과적으로 대처하여 탑승자의 균형을 유지할 수 있는 장치가 없었으므로, 차량의 코너링이나 급 가속 시에는 탑승자에게 필연적으로 피해가 수반되는 문제가 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 일 목적은, 차량의 코너링이나 급 가속 시 차량의 시트 또는 차체의 기울어짐을 능동적으로 보정하여, 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있는 차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다른 목적은, 차량의 위치정보와 차량의 주행정보로부터 원심력이나 급 가속에 따른 정보를 얻을 수 있으며, 이는 차량에 장착된 구성요소들에 의해 이루어져서, 추가적인 구성요소들의 설치를 줄일 수 있는 차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 목적은, 차량의 위치정보 중 도로정보로부터 차량의 주행을 미리 예측하여 차량의 시트 또는 차체의 기울어짐을 미리 예측함으로써 보다 능동적으로 기울어짐에 대처할 수 있는 차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템을 제공하는데 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 태양에 따르면, 차량 시트 제어 장치는, 차량의 진행방향, 차량의 위치 또는 도로정보를 포함하는 차량의 위치정보를 수신하는 차량 위치정보 수신부, 주행하는 차량의 속도 또는 가속도를 포함하는 차량 주행정보를 수신하는 차량 주행정보 수신부, 상기 차량 위치정보 및 차량 주행정보를 통해 차량 시트의 기울어짐 각도를 계산하고 기울어짐 보정 신호를 생성하는 제어부 및 상기 보정 신호에 따라 상기 시트의 기울어짐을 조절하는 차량 시트 조절부를 포함한다.
상기 차량 위치정보 수신부는 차량 위치와 도로 정보에 의해 목적지에 이르는 경로를 안내하는 차량자동항법장치(내비게이션)일 수 있다.
상기 차량 주행정보 수신부는 차량 속도를 감지하는 속도센서 또는 차량 가속도를 감지하는 가속도센서를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 차량 위치정보의 도로 정보 및 상기 차량 주행정보를 바탕으로 차량에 가해지는 외력을 추출하고, 상기 외력에 따른 시트 기울어짐 각도를 계산할 수 있다.
상기 도로 정보는 도로 곡률 정보이고 상기 주행정보는 차량의 속도이며, 상기 제어부는 상기 도로 곡률 정보와 상기 속도에 의해 발생하는 외력인 원심력을 추출하고 상기 원심력으로부터 시트의 좌우방향 기울어짐 각도를 계산하고 기울어짐 보정 신호를 생성할 수 있다.
또는, 상기 차량 주행정보는 차량의 가속도이고, 상기 제어부는 상기 차량의 가속도에 의한 시트의 전후방향 기울어짐을 계산하고 기울어짐 보정 신호를 생성할 수 있다.
상기 차량 시트 조절부는 상기 기울어짐 보정 신호를 수신하고, 기울어짐 각도만큼 기울어짐 반대반향으로 시트를 이동시킴으로써, 차량 시트의 기울어짐을 보정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 태양에 따르면, 차량 기울어짐 제어 시스템은, 차량의 진행방향, 차량의 위치 또는 도로정보를 포함하는 차량의 위치정보를 수신하는 차량 위치정보 수신부, 주행하는 차량의 속도 또는 가속도를 포함하는 차량 주행정보를 수신하는 차량 주행정보 수신부, 상기 차량 위치정보 및 차량 주행정보를 통해 차체의 기울어짐 각도를 계산하고 차체의 기울어짐 보정 신호를 생성하는 제어부 및 상기 차체 기울어짐 보정 신호에 따라 상기 차체의 기울어짐을 조절하는 차체 기울어짐 조절부를 포함한다.
상기 차체 기울어짐 조절부는 적어도 4개의 높낮이 조절유닛을 포함하고, 상기 높낮이 조절유닛은 차체 기울어짐 보정 신호에 따라 개별적으로 구동되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템에 의하면, 차량의 코너링이나 급 가속 시 차량의 시트 또는 차체의 기울어짐에 능동적으로 대응함으로써, 탑승자의 승차감 및 운전기기의 조작 안정성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템에 의하면, 차량의 위치정보와 차량의 주행정보로부터 원심력 또는 급 가속에 따른 정보를 얻을 수 있으므로, 이는 부가적인 구성요소를 더 구비할 필요 없이 차량에 장착된 구성요소들에 의해 달성되어, 추가적인 구성요소들의 설치 비용 및 설치 공간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 시트 제어 장치 및 차량 기울어짐 제어 시스템에 의하면, 도로정보로부터 차량의 주행을 미리 예측하여 차량 시트 또는 차체의 기울어짐을 예측함으로써 보다 능동적으로 기울어짐에 대처함으로써 탑승자의 승차감 및 운전기기 조작성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 시트 제어 장치의 정면 구성도이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 시트 제어 장치의 측면 구성도이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 위치정보 수신부로부터의 도로 정보를 도시한다;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 기울어짐 제어 시스템의 정면 구성도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 격자를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 시트 제어 장치(100)의 정면 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 시트 제어 장치(100)의 측면 구성도를 나타낸다.
도 1 및 2를 참조하여, 차량 시트 제어 장치(100)는 차량 위치정보 수신부(110), 차량 주행정보 수신부(120), 제어부(130) 및 차량 시트 조절부(140)를 포함한다.
차량 위치정보 수신부(110)는 차량의 진행방향, 차량의 위치 또는 도로정보 등을 포함하는 차량의 위치 정보를 수신할 수 있다.
이러한 차량 위치정보 수신부(110)는 내비게이션(차량자동항법장치)으로 구성될 수 있으며, 이러한 내비게이션은 차량의 위치와 도로 정보에 의해 목적지에 이르는 경로를 안내한다. 또는, 차량 위치정보 수신부(110)는 이러한 내비게이션 외에도 차량의 위치 또는 도로정보를 제공할 수 있는 것이라면 어느 것이든 가능하다.
차량 주행정보 수신부(120)는 주행하는 차량의 속도 또는 가속도 등을 포함하는 차량의 주행정보를 수신할 수 있다.
이러한 차량 주행정보 수신부(120)는 차량 속도를 감지하는 속도센서 또는 차량 가속도를 감지하는 가속도센서를 포함하여 구성될 수 있다.
또는, 차량 위치정보 수신부(110)와 차량 주행정보 수신부(120)는 하나로 통합되어 구성될 수도 있다. 예를 들어, 내비게이션이 차량 위치정보 수신부(110)뿐만 아니라 차량 주행정보 수신부(120)로서 기능할 수 있으며, 이 때 내비게이션은 차량의 주행 속도뿐만 아니라 주행 거리와 속도를 이용하여 가속도를 계산하여 제공할 수 있도록 구성될 수 있다.
제어부(130)는 차량 위치정보 수신부(110)와 차량 주행정보 수신부(120)에서 수신한 도로 정보를 포함하는 차량의 위치정보와 주행정보를 바탕으로 시트(S)에 가해지는 외력을 추출하고, 이러한 외력에 따른 시트 기울어짐 각도를 계산하고, 기울어짐에 따른 보정 신호를 생성할 수 있다.
차량 시트 조절부(140)는 제어부(130)로부터 수신한 기울어짐 보정 신호에 따라, 기울어짐 각도만큼 기울어짐 반대방향으로 시트(S)의 위치를 이동시킨다.
차량 시트 조절부(140)는 시트(S)의 모서리 부분에서 시트의 높낮이를 조절하는 복수 개의 높낮이 조절유닛을 포함할 수 있다. 이러한 높낮이 조절유닛은 시트(S)의 하면에 부착되어 시트(S)의 높이를 조절할 수 있는 것이라면 어떠한 것이든 가능하다. 예를 들어, 높낮이 조절유닛은 유압실린더로 구성될 수 있거나, 모터에 의해 구동되는 액츄에이터로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 차량 시트 제어 장치(100)는 차량이 곡선 도로를 회전할 때(코너링할 때), 원심력에 따른 시트(S)의 쏠림을 보정함으로써 탑승자를 바른 자세로 유지할 수 있다.
구체적으로, 도 3은 곡률 반경을 가지는 곡선 도로를 나타내는 것으로, 차량 위치정보 수신부(110)는 차량의 위치 및 도로의 정보를 수신한다. 이 때 도로정보는 도로의 곡률 정보를 포함한다.
차량 주행정보 수신부(120)는 차량의 속도 또는 가속도 정보를 수신하고, 이를 제어부(130)로 전달한다.
제어부(130)는 차량이 주행하게 될 도로의 곡률 정보와 차량의 속도 정보를 바탕으로 시트(S)가 받게 될 원심력을 계산한다. 또한, 제어부(130)는 이러한 원심력에 의해 차량 시트(S)가 기울어지게 되는 좌우방향 기울어짐 각도를 계산하고, 이러한 좌우방향 기울어짐에 따른 보정 신호를 생성한다.
좌우방향 기울어짐 보정 신호는 원심력에 의한 시트(S)의 좌우방향 기울어짐 각도만큼 시트(S)를 반대방향으로 기울어지도록 하는 신호로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량 시트 조절부(140)의 좌측 높낮이 조절유닛 또는 우측 높낮이 조절유닛을 선택적으로 구동시킨다. 또는, 경우에 따라서 좌측 높낮이 조절유닛과 우측 높낮이 조절유닛을 동시에 반대 방향으로 구동하여 좌우방향 기울어짐 보정 시간을 단축시킬 수 있다.
제어부(130)에 의해 차량의 주행 방향과 주행 속도, 도로의 곡률 정보 등을 종합적으로 계산하여, 차량 시트(S)가 좌우방향으로 기울어지는 시점과 기울어지는 각도를 미리 예측할 수 있다. 이렇게 미리 예측된 좌우방향 기울어짐 정보(시간 및 각도)를 바탕으로, 제어부(130)는 차량 시트 조절부(140)로 미리 보정 신호를 보낼 수 있다. 이에 의해, 차량 시트 조절부(140)는 코너링 직전에 차량 시트(S)의 기울어짐을 보정할 수 있어서, 탑승자는 시트(S)의 기울어짐을 느낄 사이도 없이 보다 안정적인 자세를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량 시트 제어 장치(100)는 차량이 급 출발이나 급정지와 같은 급 가속 시에 차량 시트(S)의 쏠림을 방지하여 탑승자가 바른 자세로 유지할 수 있도록 한다.
구체적으로, 급 출발이나 급정지 시에는 가속도로 인해 시트(S)가 뒤쪽(급정지)이나 앞쪽(급 출발)으로 쏠리는 현상이 나타나는데, 본 발명에 따른 차량 시트 제어 장치(100)는 이러한 쏠림을 보정한다.
급가속 시 차량 위치정보 수신부(110)와 차량 주행정보 수신부(120)로부터 차량 시트(S)의 가속도 정보를 얻을 수 있다. 이러한 가속도에 의해 차량 시트에 가해지는 외력을 제어부(130)에서 계산한다. 제어부(130)는 급 발진에 의한 차량 시트(S)의 전후방향 기울어짐 각도를 계산하고, 이러한 전후방향 기울어짐에 따른 차량 시트(S)의 기울어짐 보정 신호를 생성한다.
전후방향 기울어짐 보정 신호는 가속도에 의한 시트(S)의 전후방향 기울어짐 각도만큼 시트(S)를 반대방향으로 기울어지도록 하는 신호로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 시트 조절부(140)의 전방 높낮이 조절유닛 또는 후방 높낮이 조절유닛을 선택적으로 구동시킨다. 또는, 경우에 따라서 전방 높낮이 조절유닛과 후방 높낮이 조절유닛을 동시에 반대 방향으로 구동하여 전후방향 기울어짐 보정 시간을 단축시킬 수 있다.
제어부(130)는 차량 위치정보 수신부(100)와 차량 주행정보 수신부(120)로부터 차량의 주행 목표 거리, 현재 차량의 위치와 속도 정보를 수신하여, 차량의 급정지에 따른 차량 시트(S)의 전후방향 기울어짐 시점과 각도를 미리 예측할 수 있다. 이렇게 미리 예측된 전후방향 기울어짐 정보를 바탕으로, 제어부(130)는 차량 시트 조절부(140)에 보정 신호를 미리 보내어 차량 시트(S)가 전후방향으로 기울어지기 직전에 이를 원위치로 유지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 기울어짐 제어 시스템(200)의 정면 구성도를 도시한다.
차량 기울어짐 제어 시스템(200)은 차량의 진행방향, 차량의 위치 또는 도로정보를 포함하는 차량의 위치정보를 수신하는 차량 위치정보 수신부(210), 주행하는 차량의 속도 또는 가속도를 포함하는 차량의 주행정보를 수신하는 차량 주행정보 수신부(220), 차량의 위치정보와 차량의 주행정보를 통해 차체(B)의 기울어짐 각도를 계산하고 차체(B)의 기울어짐 보정 신호를 생성하는 제어부(230) 및 이러한 차체 기울어짐 보정 신호에 따라 차체(B)의 기울어짐을 조절하는 차체 기울어짐 조절부(240)를 포함한다.
차량 기울어짐 제어 시스템(200)에 따른 차량 위치정보 수신부(210), 차량 주행정보 수신부(220) 및 제어부(230)는 차량 시트 제어 시스템(100)에 따른 차량 위치정보 수신부(110), 차량 주행정보 수신부(120) 및 제어부(130)와 그 기능이 동일 또는 유사하므로, 간략화를 위해서 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
차체 기울어짐 조절부(240)는 제어부(230)로부터의 기울어짐 보정 신호를 받아 차체(B)의 좌우방향 또는 전후방향 기울어짐을 보정한다.
차체 기울어짐 조절부(240)는 적어도 4개의 높낮이 조절유닛을 포함하고, 이러한 높낮이 조절유닛은 차량의 바퀴 근처에 위치되어 차체(B)의 기울어짐 보정 신호에 대응하여 개별적으로 구동된다. 즉, 차체 기울어짐 조절부(240)는 차체(B)의 하단에 부착되어 차체(B)를 지지하고 있으며, 코너링에 따른 원심력이나 급 가속에 따른 가속도에 대응하여 차체(B)를 수평으로 유지할 수 있도록 하여 탑승자의 승차감을 증진시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 차량 시트 제어 장치
110: 차량 위치정보 수신부
120: 차량 주행정보 수신부
130: 제어부
140: 차량 시트 조절부

Claims (9)

  1. 차량의 진행방향, 차량의 위치 또는 도로정보를 포함하는 차량의 위치정보를 수신하는 차량 위치정보 수신부;
    주행하는 차량의 속도 또는 가속도를 포함하는 차량 주행정보를 수신하는 차량 주행정보 수신부;
    상기 차량 위치정보 및 차량 주행정보를 통해 차량 시트의 기울어짐 각도를 계산하고 기울어짐 보정 신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 보정 신호에 따라 상기 시트의 기울어짐을 조절하는 차량 시트 조절부;
    를 포함하는 차량 시트 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 위치정보 수신부는 차량 위치와 도로 정보에 의해 목적지에 이르는 경로를 안내하는 내비게이션(차량자동항법장치)인, 차량 시트 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량 주행정보 수신부는 차량 속도를 감지하는 속도센서 또는 차량 가속도를 감지하는 가속도센서를 포함하는, 차량 시트 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 차량 위치정보의 도로 정보 및 상기 차량 주행정보를 바탕으로 시트에 가해지는 외력을 추출하고, 상기 외력에 따른 시트 기울어짐 각도를 계산하는, 차량 시트 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 도로 정보는 도로 곡률 정보이고 상기 주행정보는 차량의 속도이며, 상기 제어부는 상기 도로 곡률 정보와 상기 속도에 의해 발생하는 외력인 원심력을 추출하고 상기 원심력으로부터 시트의 좌우방향 기울어짐 각도를 계산하고 기울어짐 보정 신호를 생성하는, 차량 시트 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 차량 주행정보는 차량의 가속도이고, 상기 제어부는 상기 차량의 가속도에 의한 시트의 전후방향 기울어짐을 계산하고 기울어짐 보정 신호를 생성하는, 차량 시트 제어 장치.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량 시트 조절부는 상기 기울어짐 보정 신호를 수신하고, 기울어짐 각도만큼 기울어짐 반대반향으로 시트를 이동시키는, 차량 시트 제어 장치.
  8. 차량의 진행방향, 차량의 위치 또는 도로정보를 포함하는 차량의 위치정보를 수신하는 차량 위치정보 수신부;
    주행하는 차량의 속도 또는 가속도를 포함하는 차량의 주행정보를 수신하는 차량 주행정보 수신부;
    상기 차량 위치정보 및 차량 주행정보를 통해 차체의 기울어짐 각도를 계산하고 차체의 기울어짐 보정 신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 차체 기울어짐 보정 신호에 따라 상기 차체의 기울어짐을 조절하는 차체 기울어짐 조절부;
    를 포함하는 차량 기울어짐 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차체 기울어짐 조절부는 적어도 4개의 높낮이 조절유닛을 포함하고, 상기 높낮이 조절유닛은 차체 기울어짐 보정 신호에 따라 개별적으로 구동되는, 차량 기울어짐 제어 시스템.

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