KR20190047416A - 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템 - Google Patents

차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템 Download PDF

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KR20190047416A
KR20190047416A KR1020170141285A KR20170141285A KR20190047416A KR 20190047416 A KR20190047416 A KR 20190047416A KR 1020170141285 A KR1020170141285 A KR 1020170141285A KR 20170141285 A KR20170141285 A KR 20170141285A KR 20190047416 A KR20190047416 A KR 20190047416A
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강남철
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

일 실시예에 따른 차량용 시트의 제어 시스템은, 차량 내 탑승자가 착석한 차량용 시트에 구비된 적어도 하나의 압력센서로부터 측정된 압력정보를 실시간으로 수신하는 압력정보 수신부; 및 상기 실시간으로 수신된 압력정보로부터 상기 차량용 시트의 강성을 부분적으로 조절하는 강성 조절부;를 포함하고, 상기 차량이 평지 주행 시에 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보 및 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보를 실시간으로 비교하고, 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보가 상기 차량이 평지 주행 시에 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보와 일치하도록 상기 차량용 시트의 강성을 조절할 수 있다.

Description

차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템{SEAT FOR VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING SEAT FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보가 차량이 평지(비경사면) 주행 시에 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보와 일치하도록 차량용 시트의 강성을 부분적으로 조절할 수 있는 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템에 관한 것이다.
자율주행차량이 개발되고 시행됨에 따라 승차감에 대한 관심이 급증하고 있다.
승차감 측면에서 비포장, 과속방지턱과 같은 요철, 경사가 있는 도로는 탑승자의 승차감에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다.
그에 따라, 승차감을 향상시키기 위한 방법 및 장치가 다양하게 개발되고 있다.
예를 들어, 2006년 6월 8일에 출원된 KR 2006-0051409에는 진동 흡수 특성이 향상된 '좌석 구조'에 대하여 개시되어 있다.
일 실시예에 따른 목적은 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보가 차량이 평지(비경사면) 주행 시에 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보와 일치하도록 차량용 시트의 강성을 부분적으로 조절할 수 있는 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 시트의 부분적인 강성 조절을 통해서, 오르막길 또는 내리막길에서 도로의 경사도에 따른 탑승자의 자세를 보정하여 탑승자의 자세의 흐트러짐 및 탑승자의 고관절에 가해지는 과도한 압력을 방지할 수 있는 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 시트의 부분적인 강성 조절을 통해서, 코너링 시에 탑승자의 자세를 보정하여 탑승자의 자세의 흐트러짐 및 탑승자의 좌측 하지 또는 우측 하지에 가해지는 과도한 압력을 방지할 수 있는 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 차량용 시트에 착석한 탑승자의 하지의 압력 분포를 일정하게 유지시켜서 승차감을 향상시킬 수 있는 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 3D Map 기능이 부착된 네비게이션을 활용하여 경사, 요철 또는 매끄럽지 않은 도로에 대한 정보를 받아들여서, 시트뿐만 아니라, 타이어 및 현가장치를 더 제어하여, 도로 주행 중 차량에 발생하는 진동의 억제와 승차감을 개선할 수 있는 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 차량용 시트의 제어 시스템은, 차량 내 탑승자가 착석한 차량용 시트에 구비된 적어도 하나의 압력센서로부터 측정된 압력정보를 실시간으로 수신하는 압력정보 수신부; 및 상기 실시간으로 수신된 압력정보로부터 상기 차량용 시트의 강성을 부분적으로 조절하는 강성 조절부;를 포함하고, 상기 강성 조절부는, 상기 차량이 평지 주행 시에 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보 및 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보를 실시간으로 비교하고, 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보가 상기 차량이 평지 주행 시에 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보와 일치하도록 상기 차량용 시트의 강성을 조절할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 강성 조절부는, 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보가 상기 차량이 평지 주행 시에 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보보다 큰 영역에 대해서는 상기 차량용 시트의 강성이 증가되게 하거나, 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보가 상기 차량이 평지 주행 시에 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보보다 작은 영역에 대해서 상기 차량용 시트의 강성이 감소되게 할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 강성 조절부는, 상기 차량용 시트 내에서 상기 탑승자의 오금 부분에 인접하게 배치되는 전방 강성 조절 부재; 상기 차량용 시트 내에서 상기 탑승자의 고관절 부분에 인접하게 배치되는 후방 강성 조절 부재; 상기 차량용 시트 내에서 상기 탑승자의 좌측 하지 아래에 배치되는 좌측 강성 조절 부재; 및 상기 차량용 시트 내에서 상기 탑승자의 우측 하지 아래에 배치되는 우측 강성 조절 부재;를 포함하고, 상기 전방 강성 조절 부재, 상기 후방 강성 조절 부재, 상기 좌측 강성 조절 부재, 및 상기 우측 강성 조절 부재는 개별적으로 제어될 수 있다.
일 측에 의하면, 차량의 주행정보를 수신하는 주행정보 수신부; 및 상기 차량의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부;를 더 포함하고, 상기 강성 조절부는 상기 주행정보 또는 상기 위치정보에 따라서 상기 차량용 시트의 강성을 부분적으로 조절할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 강성 조절부는 상기 차량의 위치정보로부터 산출된 상기 차량이 주행하는 지면의 경사도에 따라서 상기 차량용 시트의 강성을 실시간으로 조절할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 차량용 시트는, 차량 내에 배치되어 탑승자가 착석하는 시트 프레임; 및 상기 시트 프레임 내에 구비되어, 상기 차량의 경사도 또는 상기 시트 프레임에 가해지는 압력에 따라서 능동적으로 강성이 제어되는 복수 개의 강성 조절 부재;를 포함하고, 상기 복수 개의 강성 조절 부재는 상기 시트 프레임의 강성을 부분적으로 조절하여, 상기 복수 개의 강성 조절 부재 중 일부는 상기 시트 프레임의 강성을 증가시키고 상기 복수 개의 강성 조절 부재 중 나머지 일부는 상기 시트 프레임의 강성을 감소시킬 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 복수 개의 강성 조절 부재는, 상기 시트 프레임 내에서 상기 탑승자의 오금 부분에 인접하게 배치되는 전방 강성 조절 부재; 및 상기 시트 프레임 내에서 상기 탑승자의 고관절 부분에 인접하게 배치되는 후방 강성 조절 부재;를 포함하고, 상기 차량이 오르막길 또는 내리막길에서 주행 시에, 상기 전방 강성 조절 부재 및 상기 후방 강성 조절 부재의 작동은 개별적으로 제어될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 복수 개의 강성 조절 부재는, 상기 시트 프레임 내에서 상기 탑승자의 좌측 하지 아래에 배치되는 좌측 강성 조절 부재; 및 상기 시트 프레임 내에서 상기 탑승자의 우측 하지 아래에 배치되는 우측 강성 조절 부재;를 포함하고, 상기 차량이 코너링 시에 상기 좌측 강성 조절 부재 및 상기 우측 강성 조절 부재의 개별적으로 제어될 수 있다.
일 측에 의하면, 각각의 강성 조절 부재는, 인가되는 전기장 또는 자기장에 의해서 점성이 변화되는 자기유변유체 또는 전기유변유체; 및 탄성 재질로 마련되어, 상기 자기유변유체 또는 전기유변유체 내에 배치된 적어도 하나의 스프링;을 포함하고, 상기 자기유변유체 또는 전기유변유체에 인가되는 전기장 또는 자기장의 제어에 의해서 상기 적어도 하나의 스프링의 강성이 제어될 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템에 의하면, 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보가 차량이 평지(비경사면) 주행 시에 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보와 일치하도록 차량용 시트의 강성을 부분적으로 조절할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템에 의하면, 시트의 부분적인 강성 조절을 통해서, 오르막길 또는 내리막길에서 도로의 경사도에 따른 탑승자의 자세를 보정하여 탑승자의 자세의 흐트러짐 및 탑승자의 고관절에 가해지는 과도한 압력을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템에 의하면, 시트의 부분적인 강성 조절을 통해서, 코너링 시에 탑승자의 자세를 보정하여 탑승자의 자세의 흐트러짐 및 탑승자의 좌측 하지 또는 우측 하지에 가해지는 과도한 압력을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템에 의하면, 차량용 시트에 착석한 탑승자의 하지의 압력 분포를 일정하게 유지시켜서 승차감을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 시트 및 차량용 시트의 제어 시스템에 의하면, 3D Map 기능이 부착된 네비게이션을 활용하여 경사, 요철 또는 매끄럽지 않은 도로에 대한 정보를 받아들여서, 시트뿐만 아니라, 타이어 및 현가장치를 더 제어하여, 도로 주행 중 차량에 발생하는 진동의 억제와 승차감을 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량용 시트를 도시한다.
도 2는 다른 실시예에 따른 차량용 시트를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량용 시트의 제어 시스템을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량용 시트의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 오르막길에서 차량용 시트가 제어되는 모습을 도시한다.
도 6은 내리막길에서 차량용 시트가 제어되는 모습을 도시한다.
도 7은 우측 코너링 시 차량용 시트가 제어되는 모습을 도시한다.
도 8은 좌측 코너링 시 차량용 시트가 제어되는 모습을 도시한다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량용 시트를 도시하고, 도 2는 다른 실시예에 따른 차량용 시트를 도시한다.
도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 차량용 시트(10)는 시트 프레임(100), 및 복수 개의 강성 조절 부재(110)를 포함할 수 있다.
상기 시트 프레임(100)은 차량 내에 배치되어 탑승자가 착석하도록 마련될 수 있다.
예를 들어, 시트 프레임(100)은 차량에 가해지는 진동이 탑승자에게 전달되는 것을 완충시키도록 쿠션을 포함할 수 있다.
상기 시트 프레임(100) 내에는 복수 개의 강성 조절 부재(110)가 배치될 수 있다.
특히, 도 1을 참조하여, 복수 개의 강성 조절 부재(110)는 전방 강성 조절 부재(112) 및 후방 강성 조절 부재(114)를 포함할 수 있다.
이때, 전방은 시트 프레임(100)을 기준으로 A 방향을 가리키고, 후방은 시트 프레임(100)을 기준으로 B 방향을 가리킨다.
상기 전방 강성 조절 부재(112)는 시트 프레임(100)에 착석한 탑승자의 오금 부분에 인접하게 배치될 수 있다.
구체적으로, 전방 강성 조절 부재(112)는 적어도 하나의 스프링(1122), 및 자기유변유체 또는 전기유변유체(1124)를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 스프링(1122)은 탄성 재질로 마련되어 시트 프레임(100) 내에서 전단부에 인접하게 배치될 수 있으며, 예를 들어, 스프링(1122)의 일단은 시트 프레임(100)의 좌측 단부에 연결되고, 스프링(1122)의 타단은 시트 프레임(100)의 우측 단부에 연결될 수 있다. 그리고 스프링(1122)이 복수 개로 마련된 경우, 복수 개의 스프링(1122)은 시트 프레임(100)에서 전방으로부터 후방을 향해서 서로 이격 배치될 수 있다.
상기 자기유변유체 또는 전기유변유체(1124)는 시트 프레임(100) 내에서 적어도 하나의 스프링(1122) 주위에 채워질 수 있다.
이때, 자기유변유체(Magneto-Rheological Fluids)는 자기장의 강도에 따라 그 역학적 성질이 변하는 유체를 총칭하는 것으로, MR유체에 자기장을 부하하면, 유체 중에 분산된 입자가 유도 분극을 일으켜 양쪽의 전극을 향하여 자기장과 평행한 구조를 만들어 유체의 이동이나 외부의 저항에서 가해지는 전단력에 대하여 저항을 하게 된다.
또한, 전기유변유체(Electro-Rheological Fluids)는 부하되는 전기장의 강도에 비례하여 그 역학적 특성이 변하는 유체를 총칭하는 것으로, ER유체에 전기장을 부하하면 액상에서 고상으로 바뀌게 된다. 전기장 부하 시 전기장 방향으로 형성되는 체인 구조는 입자들의 결합력에 의해 위부에서 가해지는 전단력에 대해 저항을 가지게 된다.
이와 같이 전방 강성 조절 부재(112)는 자기유변유체 또는 전기유변유체(1124)에 인가되는 자기장 또는 전기장의 제어를 통해서, 시트 프레임(100)에 착석한 탑승자의 오금 부분에 인접한 시트 프레임(100)의 일 부분의 강성을 제어할 수 있다.
상기 후방 강성 조절 부재(114)는 시트 프레임(100)에 착석한 탑승자의 고관절 부분에 인접하게 배치될 수 있다.
구체적으로, 후방 강성 조절 부재(114)는 적어도 하나의 스프링(1142), 및 자기유변유체 또는 전기유변유체(1144)를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 스프링(1142)은 탄성 재질로 마련되어 시트 프레임(100) 내에서 후단부에 인접하게 배치될 수 있으며, 예를 들어, 스프링(1142)의 일단은 시트 프레임(100)의 좌측 단부에 연결되고, 스프링(1142)의 타단은 시트 프레임(100)의 우측 단부에 연결될 수 있다. 그리고 스프링(1142)이 복수 개로 마련된 경우, 복수 개의 스프링(1142)은 시트 프레임(100)에서 전방으로부터 후방을 향해서 서로 이격 배치될 수 있다.
상기 자기유변유체 또는 전기유변유체(1144)는 시트 프레임(100) 내에서 적어도 하나의 스프링(1142) 주위에 채워질 수 있다.
이때, 자기유변유체(Magneto-Rheological Fluids)는 자기장의 강도에 따라 그 역학적 성질이 변하는 유체를 총칭하는 것으로, MR유체에 자기장을 부하하면, 유체 중에 분산된 입자가 유도 분극을 일으켜 양쪽의 전극을 향하여 자기장과 평행한 구조를 만들어 유체의 이동이나 외부의 저항에서 가해지는 전단력에 대하여 저항을 하게 된다.
또한, 전기유변유체(Electro-Rheological Fluids)는 부하되는 전기장의 강도에 비례하여 그 역학적 특성이 변하는 유체를 총칭하는 것으로, ER유체에 전기장을 부하하면 액상에서 고상으로 바뀌게 된다. 전기장 부하 시 전기장 방향으로 형성되는 체인 구조는 입자들의 결합력에 의해 위부에서 가해지는 전단력에 대해 저항을 가지게 된다.
이와 같이 후방 강성 조절 부재(114)는 자기유변유체 또는 전기유변유체(1144)에 인가되는 자기장 또는 전기장의 제어를 통해서, 시트 프레임(100)에 착석한 탑승자의 고관절 부분에 인접한 시트 프레임(100)의 일 부분의 강성을 제어할 수 있다.
전술된 바와 같이 전방 강성 조절 부재(112) 및 후방 강성 조절 부재(114)에 의해서 시트 프레임(100)의 전방 부분 및 후방 부분의 강성이 개별적으로 제어될 수 있다.
특히, 도 2를 참조하여, 다른 실시예에 따른 차량용 시트(20)는 시트 프레임(200), 및 복수 개의 강성 조절 부재(210)를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 강성 조절 부재(210)는 좌측 강성 조절 부재(212) 및 우방 강성 조절 부재(214)를 포함할 수 있다.
이때, 좌측은 시트 프레임(200)을 기준으로 C 방향을 가리키고, 우측은 시트 프레임(200)을 기준으로 D 방향을 가리킨다.
상기 좌측 강성 조절 부재(212)는 시트 프레임(200)에 착석한 탑승자의 좌측 하지 부분 아래에 배치될 수 있다.
구체적으로, 좌측 강성 조절 부재(212)는 적어도 하나의 스프링(2122), 및 자기유변유체 또는 전기유변유체(2124)를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 스프링(2122)은 탄성 재질로 마련되어 시트 프레임(200) 내에서 좌측 단부에 인접하게 배치될 수 있으며, 예를 들어, 스프링(2122)의 일단은 시트 프레임(200)의 전방 단부에 연결되고, 스프링(2122)의 타단은 시트 프레임(200)의 후방 단부에 연결될 수 있다. 그리고 스프링(2122)이 복수 개로 마련된 경우, 복수 개의 스프링(2122)은 시트 프레임(200)에서 좌측 단부로부터 우측 단부를 향해서 서로 이격 배치될 수 있다.
상기 자기유변유체 또는 전기유변유체(2124)는 시트 프레임(200) 내에서 적어도 하나의 스프링(2122) 주위에 채워질 수 있다.
이때, 자기유변유체 또는 전기유변유체(2124)에 대한 설명은 전방 강성 조절 부재(112) 및 후방 강성 조절 부재(114)에서 설명된 바와 동일하므로, 이하에서는 생략하기로 한다.
이와 같이 좌측 강성 조절 부재(212)는 자기유변유체 또는 전기유변유체(2124)에 인가되는 자기장 또는 전기장의 제어를 통해서, 시트 프레임(200)에 착석한 탑승자의 좌측 하지 부분이 놓여지는 시트 프레임(200)의 일 부분의 강성을 제어할 수 있다.
상기 우측 강성 조절 부재(214)는 시트 프레임(200)에 착석한 탑승자의 우측 하지 부분 아래에 배치될 수 있다.
구체적으로, 우측 강성 조절 부재(214)는 적어도 하나의 스프링(2142), 및 자기유변유체 또는 전기유변유체(2124)를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 스프링(2142)은 탄성 재질로 마련되어 시트 프레임(200) 내에서 우측 단부에 인접하게 배치될 수 있으며, 예를 들어, 스프링(2142)의 일단은 시트 프레임(200)의 전방 단부에 연결되고, 스프링(2142)의 타단은 시트 프레임(200)의 후방 단부에 연결될 수 있다. 그리고 스프링(2142)이 복수 개로 마련된 경우, 복수 개의 스프링(2142)은 시트 프레임(200)에서 좌측 단부로부터 우측 단부를 향해서 서로 이격 배치될 수 있다.
상기 자기유변유체 또는 전기유변유체(2144)는 시트 프레임(200) 내에서 적어도 하나의 스프링(2142) 주위에 채워질 수 있다.
이때, 자기유변유체 또는 전기유변유체(2144)에 대한 설명은 전방 강성 조절 부재(112) 및 후방 강성 조절 부재(114)에서 설명된 바와 동일하므로, 이하에서는 생략하기로 한다.
이와 같이 우측 강성 조절 부재(214)는 자기유변유체 또는 전기유변유체(2144)에 인가되는 자기장 또는 전기장의 제어를 통해서, 시트 프레임(200)에 착석한 탑승자의 우측 하지 부분이 놓여지는 시트 프레임(200)의 일 부분의 강성을 제어할 수 있다.
전술된 바와 같이 좌측 강성 조절 부재(212) 및 우측 강성 조절 부재(214)에 의해서 시트 프레임(100)의 좌측 부분 및 우측 부분의 강성이 개별적으로 제어될 수 있다.
도 1 및 2에는 전방 강성 조절 부재(112) 및 후방 강성 조절 부재(114)와 좌측 강성 조절 부재(212) 및 우측 강성 조절 부재(214)가 시트 프레임(100, 200)에 각각 구비된 것으로 도시되었으나, 전방 강성 조절 부재(112), 후방 강성 조절 부재(114), 좌측 강성 조절 부재(212) 및 우측 강성 조절 부재(214)가 모두 하나의 시트 프레임 내에 구비될 수 있음은 당연하다.
예를 들어, 전방 강성 조절 부재(112), 후방 강성 조절 부재(114), 좌측 강성 조절 부재(212) 및 우측 강성 조절 부재(214)가 모두 하나의 시트 프레임 내에 구비된 경우, 시트 프레임의 전방 부분, 후방 부분, 좌측 부분 및 우측 부분이 모두 개별적으로 제어될 수 있다.
이상 일 실시예에 따른 차량용 시트 및 다른 실시예에 따른 차량용 시트의 구조에 대하여 설명되었으며, 이하에서는 차량용 시트의 제어에 대하여 설명된다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량용 시트의 제어 시스템을 도시하고, 도 4는 일 실시예에 따른 차량용 시트의 제어 방법을 나타내는 순서도이고, 도 5는 오르막길에서 차량용 시트가 제어되는 모습을 도시하고, 도 6은 내리막길에서 차량용 시트가 제어되는 모습을 도시하고, 도 7은 우측 코너링 시 차량용 시트가 제어되는 모습을 도시하고, 도 8은 좌측 코너링 시 차량용 시트가 제어되는 모습을 도시한다.
도 3을 참조하여, 일 실시예에 따른 차량용 시트의 제어 시스템(30)은 주행정보 수신부(310), 위치정보 수신부(320), 압력정보 수신부(330) 및 강성 조절부(340)를 포함할 수 있다.
상기 주행정보 수신부(310)는 차량의 속도 또는 가속도를 포함하는 차량의 주행정보를 수신할 수 있다.
상기 위치정보 수신부(320)는 3D Map 기능이 부착된 네비게이션으로 마련될 수 있으며, 차량 진행방향, 위치, 또는 도로정보(거칠기, 경사 등)를 포함하는 차량의 위치정보를 수신할 수 있다.
상기 압력정보 수신부(330)는 시트 프레임(100, 200)에 구비된 적어도 하나의 압력센서(예를 들어, 로드셀)로부터 측정된 압력정보를 실시간으로 수신할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 압력센서는 시트 프레임(100, 200)의 전방 부분, 후방 부분, 좌측 부분 및 우측 부분에 장착되어서, 탑승자에 의해서 시트 프레임(100, 200)에 가해지는 압력을 다양한 위치에서 개별적으로 측정할 수 있다.
상기 강성 조절부(340)는 전술된 차량용 시트, 특히 시트 프레임(100, 200) 내에서 탑승자의 오금 부분에 인접하게 배치되는 전방 강성 조절 부재(도 1의 112), 시트 프레임(100, 200) 내에서 탑승자의 고관절 부분에 인접하게 배치되는 후방 강성 조절 부재(도 1의 114), 전술된 차량용 시트, 특히 시트 프레임(100, 200) 내에서 탑승자의 좌측 하지 아래에 배치되는 좌측 강성 조절 부재(도 2의 212) 및 전술된 차량용 시트, 특히 시트 프레임(100, 200) 내에서 탑승자의 우측 하지 아래에 배치되는 우측 강성 조절 부재(도 2의 214)를 포함할 수 있다.
이때, 전방 강성 조절 부재(도 1의 112), 후방 강성 조절 부재(도 1의 114), 좌측 강성 조절 부재(도 2의 212) 및 우측 강성 조절 부재(도 2의 214)는 개별적으로 제어되어, 차량용 시트, 특히 시트 프레임(100, 200)의 강성이 부분적으로 조절될 수 있다.
구체적으로, 강성 조절부(340)는 차량의 주행정보, 차량의 위치정보, 또는 압력정보에 따라서 제어될 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하여, 위치정보 수신부(320)에서 획득된 차량의 위치정보로부터 지면의 경사도 또는 곡률 산출하고(S10), 산출된 지면의 경사도 또는 곡률에 따라서 차량용 시트의 강성을 일차적으로 부분적으로 조절한다(S20).
이때, 위치정보 수신부(320)에 의해서 차량의 위치정보가 실시간으로 획득되므로, 지면의 경사도 또는 곡률 또한 실시간으로 산출될 수 있고, 그에 따라서 차량용 시트의 강성 또한 실시간으로 조절될 수 있다.
또한, 차량용 시트의 강성은 부분적으로, 예를 들어 시트 프레임의 전방 부분, 후방 부분, 좌측 부분 및 우측 부분이 개별적으로 조절될 수 있다.
그런 다음, 차량이 평지 또는 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보 및 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보를 실시간으로 비교한다(S30).
이때, 차량이 평지 또는 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보는 미리 측정되어 강성 조절부(340)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)에 미리 저장될 수 있다.
만약, 차량이 평지 또는 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보 및 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 일치하지 않을 경우, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 평지 또는 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보와 일치할 때까지 차량용 시트의 강성을 이차적으로 조절한다(S40).
이때, 차량용 시트의 강성은 부분적으로, 예를 들어 시트 프레임의 전방 부분, 후방 부분, 좌측 부분 및 우측 부분이 개별적으로 조절될 수 있다.
구체적으로, 도 5를 참조하여, 차량이 오르막길을 주행할 때 다음과 같이 차량용 시트가 제어될 수 있다.
차량이 오르막길을 주행하게 되면, 위치정보 수신부(330)에서 획득된 차량의 위치정보로부터 지면의 경사도를 산출하고, 산출된 지면의 경사도에 따라서 차량용 시트의 강성을 일차적으로 부분적으로 조절한다.
구체적으로, 차량이 오르막길을 주행하게 되면, 탑승자의 고관절 부근이 오금 부근에 비해서 강한 압력이 가해지므로, 탑승자의 고관절 부근에 인접한 차량용 시트의 후방 부분에서 강성이 증가하도록 강성 조절부가 제어될 수 있다.
반면, 탑승자의 오금 부근은 상대적으로 약한 압력이 가해지므로, 탑승자의 오금 부근에 인접한 차량용 시트의 전방 부분에서는 강성이 감소하도록 강성 조절부가 제어될 수 있다.
예를 들어, 후방 강성 조절 부재(114)에서 자기유변유체 또는 전기유변유체(1144)에 인가되는 전기장 또는 자기장을 제어함으로써, 차량용 시트의 후방 부분에서 강성이 증가되게 할 수 있고, 전방 강성 조절 부재(112)에서 자기유변유체 또는 전기유변유체(1124)에 인가되는 전기장 또는 자기장을 제어함으로써, 차량용 시트의 전방 부분에서 강성이 감소되게 할 수 있다.
이후, 차량이 오르막길을 주행하면서, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보와 차량이 평지 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보를 비교해서, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 평지 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보와 일치하도록 차량용 시트의 강성을 이차적으로 부분적으로 조절한다.
예를 들어, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 평지 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보보다 큰 영역, 예를 들어 차량용 시트의 후방 부분에 대해서는 차량용 시트의 강성이 증가되게 하고, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 평지 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보보다 작은 영역, 예를 들어 차량용 시트의 전방 부분에 대해서는 차량용 시트의 강성이 감소되게 할 수 있다.
이와 같이 차량용 시트의 강성이 이차적으로 조절됨으로써 보다 정밀하게 차량용 시트의 강성을 제어할 수 있으며, 차량의 오르막길 주행 시에 차량용 시트에서 후방 부분이 압력에 의해서 수축되는 것을 방지하여 탑승자의 자세의 흐트러짐 및 탑승자의 고관절에 가해지는 과도한 압력을 방지할 수 있다.
반면, 도 6을 참조하여, 차량이 내리막길을 주행할 때 다음과 같이 차량용 시트가 제어될 수 있다.
차량이 내리막길을 주행하게 되면, 위치정보 수신부(330)에서 획득된 차량의 위치정보로부터 지면의 경사도를 산출하고, 산출된 지면의 경사도에 따라서 차량용 시트의 강성을 일차적으로 부분적으로 조절한다.
구체적으로, 차량이 내리막길을 주행하게 되면, 탑승자의 오금 부근이 고관절 부근에 비해서 강한 압력이 가해지므로, 탑승자의 오금 부근에 인접한 차량용 시트의 전방 부분에서 강성이 증가하도록 강성 조절부가 제어될 수 있다.
반면, 탑승자의 고관절 부근은 상대적으로 약한 압력이 가해지므로, 탑승자의 고관절 부근에 인접한 차량용 시트의 후방 부분에서는 강성이 감소하도록 강성 조절부가 제어될 수 있다.
예를 들어, 전방 강성 조절 부재(112)에서 자기유변유체 또는 전기유변유체(1124)에 인가되는 전기장 또는 자기장을 제어함으로써, 차량용 시트의 전방 부분에서 강성이 증가되게 하고, 후방 강성 조절 부재(114)에서 자기유변유체 또는 전기유변유체(1144)에 인가되는 전기장 또는 자기장을 제어함으로써, 차량용 시트의 후방 부분에서 강성이 감소되게 할 수 있다.
이후, 차량이 내리막길을 주행하면서, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보와 차량이 평지 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보를 비교해서, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 평지 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보와 일치하도록 차량용 시트의 강성을 이차적으로 부분적으로 조절한다.
예를 들어, 압력정보 수신부(330)에서 실시간으로 수신된 압력정보가 차량이 평지 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보보다 큰 영역, 예를 들어 차량용 시트의 전방 부분에 대해서는 차량용 시트의 강성이 증가되게 하고, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 평지 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보보다 작은 영역, 예를 들어 차량용 시트의 후방 부분에 대해서는 차량용 시트의 강성이 감소되게 할 수 있다.
이와 같이 차량용 시트의 강성이 이차적으로 조절됨으로써 보다 정밀하게 차량용 시트의 강성을 제어할 수 있으며, 차량의 내리막길 주행 시에 차량용 시트에서 전방 부분이 압력에 의해서 수축되는 것을 방지하여 탑승자의 자세의 흐트러짐 및 탑승자의 오금에 가해지는 과도한 압력을 방지할 수 있다.
또한, 도 7을 참조하여, 차량이 우측 코너링 시에 다음과 같이 차량용 시트가 제어될 수 있다.
차량이 우측 코너를 주행하게 되면, 위치정보 수신부(330)에서 획득된 차량의 위치정보로부터 지면의 곡률을 산출하고, 산출된 지면의 곡률에 따라서 차량용 시트의 강성을 일차적으로 부분적으로 조절한다.
구체적으로, 차량이 우측 코너를 주행하게 되면, 탑승자의 우측 하지 부근이 좌측 하지 부근에 비해서 강한 압력이 가해지므로, 탑승자의 우측 하지 부근에 인접한 차량용 시트의 우측 부분에서 강성이 증가하도록 강성 조절부가 제어될 수 있다.
반면, 탑승자의 좌측 하지 부근은 상대적으로 약한 압력이 가해지므로, 탑승자의 좌측 하지 부근에 인접한 차량용 시트의 좌측 부분에서는 강성이 감소하도록 강성 조절부가 제어될 수 있다.
예를 들어, 우측 강성 조절 부재(214)에서 자기유변유체 또는 전기유변유체(2144)에 인가되는 전기장 또는 자기장을 제어함으로써, 차량용 시트의 우측 부분에서 강성이 증가되게 하고, 좌측 강성 조절 부재(212)에서 자기유변유체 또는 전기유변유체(2124)에 인가되는 전기장 또는 자기장을 제어함으로써, 차량용 시트의 좌측 부분에서 강성이 감소되게 할 수 있다.
이후, 차량이 우측 코너를 주행하면서, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보와 차량이 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보를 비교해서, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보와 일치하도록 차량용 시트의 강성을 이차적으로 부분적으로 조절한다.
예를 들어, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보보다 큰 영역, 예를 들어 차량용 시트의 우측 부분에 대해서는 차량용 시트의 강성이 증가되게 하고, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보보다 작은 영역, 예를 들어 차량용 시트의 좌측 부분에 대해서는 차량용 시트의 강성이 감소되게 할 수 있다.
이와 같이 차량용 시트의 강성이 이차적으로 조절됨으로써 보다 정밀하게 차량용 시트의 강성을 제어할 수 있으며, 차량의 우측 코너 주행 시에 차량용 시트에서 우측 부분이 압력에 의해서 수축되는 것을 방지하여 탑승자의 자세의 흐트러짐 및 탑승자의 우측 하지에 가해지는 과도한 압력을 방지할 수 있다.
반면, 도 8을 참조하여, 차량이 좌측 코너링 시에 다음과 같이 차량용 시트가 제어될 수 있다.
차량이 좌측 코너를 주행하게 되면, 위치정보 수신부(330)에서 획득된 차량의 위치정보로부터 지면의 곡률을 산출하고, 산출된 지면의 곡률에 따라서 차량용 시트의 강성을 일차적으로 부분적으로 조절한다.
구체적으로, 차량이 좌측 코너를 주행하게 되면, 탑승자의 좌측 하지 부근이 우측 하지 부근에 비해서 강한 압력이 가해지므로, 탑승자의 좌측 하지 부근에 인접한 차량용 시트의 좌측 부분에서 강성이 증가하도록 강성 조절부가 제어될 수 있다.
반면, 탑승자의 우측 하지 부근은 상대적으로 약한 압력이 가해지므로, 탑승자의 우측 하지 부근에 인접한 차량용 시트의 우측 부분에서는 강성이 감소하도록 강성 조절부가 제어될 수 있다.
예를 들어, 좌측 강성 조절 부재(212)에서 자기유변유체 또는 전기유변유체(2124)에 인가되는 전기장 또는 자기장을 제어함으로써, 차량용 시트의 좌측 부분에서 강성이 증가되게 하고, 우측 강성 조절 부재(214)에서 자기유변유체 또는 전기유변유체(2144)에 인가되는 전기장 또는 자기장을 제어함으로써, 차량용 시트의 우측 부분에서 강성이 감소되게 할 수 있다.
이후, 차량이 좌측 코너를 주행하면서, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보와 차량이 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보를 비교해서, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보와 일치하도록 차량용 시트의 강성을 이차적으로 부분적으로 조절한다.
예를 들어, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보보다 큰 영역, 예를 들어 차량용 시트의 좌측 부분에 대해서는 차량용 시트의 강성이 증가되게 하고, 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보가 차량이 직선 코스 주행 시에 압력정보 수신부(330)에서 수신된 압력정보보다 작은 영역, 예를 들어 차량용 시트의 우측 부분에 대해서는 차량용 시트의 강성이 감소되게 할 수 있다.
이와 같이 차량용 시트의 강성이 이차적으로 조절됨으로써 보다 정밀하게 차량용 시트의 강성을 제어할 수 있으며, 차량의 좌측 코너 주행 시에 차량용 시트에서 좌측 부분이 압력에 의해서 수축되는 것을 방지하여 탑승자의 자세의 흐트러짐 및 탑승자의 좌측 하지에 가해지는 과도한 압력을 방지할 수 있다.
더 나아가서, 구체적으로 도시되어 있지는 않으나, 타이어 및 현가장치에도 부분적으로 강성 조절 가능한 강성 조절부가 구비되어, 3D Map 기능이 부착된 네비게이션을 활용하여 경사, 요철 또는 매끄럽지 않은 도로에 대한 정보를 받아들여서, 타이어 및 현가장치에 구비된 강성 조절부를 추가적으로 제어하여, 도로 주행 중 차량에 발생하는 진동의 억제와 승차감을 개선할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 차량용 시트
100, 200: 시트 프레임
110, 210: 강성 조절 부재
112: 전방 강성 조절 부재
114: 후방 강성 조절 부재
212: 좌측 강성 조절 부재
214: 우측 강성 조절 부재
30: 차량용 시트의 제어 시스템
310: 주행정보 수신부
320: 위치정보 수신부
330: 압력정보 수신부
340: 강성 조절부

Claims (9)

  1. 차량 내 탑승자가 착석한 차량용 시트에 구비된 적어도 하나의 압력센서로부터 측정된 압력정보를 실시간으로 수신하는 압력정보 수신부; 및
    상기 실시간으로 수신된 압력정보로부터 상기 차량용 시트의 강성을 부분적으로 조절하는 강성 조절부;
    를 포함하고,
    상기 강성 조절부는,
    상기 차량이 평지 주행 시에 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보 및 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보를 실시간으로 비교하고, 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보가 상기 차량이 평지 주행 시에 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보와 일치하도록 상기 차량용 시트의 강성을 조절하는 차량용 시트의 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강성 조절부는,
    상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보가 상기 차량이 평지 주행 시에 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보보다 큰 영역에 대해서는 상기 차량용 시트의 강성이 증가되게 하거나,
    상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보가 상기 차량이 평지 주행 시에 상기 압력정보 수신부에서 수신된 압력정보보다 작은 영역에 대해서 상기 차량용 시트의 강성이 감소되게 하는 차량용 시트의 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 강성 조절부는,
    상기 차량용 시트 내에서 상기 탑승자의 오금 부분에 인접하게 배치되는 전방 강성 조절 부재;
    상기 차량용 시트 내에서 상기 탑승자의 고관절 부분에 인접하게 배치되는 후방 강성 조절 부재;
    상기 차량용 시트 내에서 상기 탑승자의 좌측 하지 아래에 배치되는 좌측 강성 조절 부재; 및
    상기 차량용 시트 내에서 상기 탑승자의 우측 하지 아래에 배치되는 우측 강성 조절 부재;
    를 포함하고,
    상기 전방 강성 조절 부재, 상기 후방 강성 조절 부재, 상기 좌측 강성 조절 부재, 및 상기 우측 강성 조절 부재는 개별적으로 제어되는 차량용 시트의 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    차량의 주행정보를 수신하는 주행정보 수신부; 및
    상기 차량의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부;
    를 더 포함하고,
    상기 강성 조절부는 상기 주행정보 또는 상기 위치정보에 따라서 상기 차량용 시트의 강성을 부분적으로 조절하는 차량용 시트의 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 강성 조절부는 상기 차량의 위치정보로부터 산출된 상기 차량이 주행하는 지면의 경사도에 따라서 상기 차량용 시트의 강성을 실시간으로 조절하는 차량용 시트의 제어 시스템.
  6. 차량 내에 배치되어 탑승자가 착석하는 시트 프레임; 및
    상기 시트 프레임 내에 구비되어, 상기 차량의 경사도 또는 상기 시트 프레임에 가해지는 압력에 따라서 능동적으로 강성이 제어되는 복수 개의 강성 조절 부재;
    를 포함하고,
    상기 복수 개의 강성 조절 부재는 상기 시트 프레임의 강성을 부분적으로 조절하여,
    상기 복수 개의 강성 조절 부재 중 일부는 상기 시트 프레임의 강성을 증가시키고 상기 복수 개의 강성 조절 부재 중 나머지 일부는 상기 시트 프레임의 강성을 감소시키는 차량용 시트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수 개의 강성 조절 부재는,
    상기 시트 프레임 내에서 상기 탑승자의 오금 부분에 인접하게 배치되는 전방 강성 조절 부재; 및
    상기 시트 프레임 내에서 상기 탑승자의 고관절 부분에 인접하게 배치되는 후방 강성 조절 부재;
    를 포함하고,
    상기 차량이 오르막길 또는 내리막길에서 주행 시에, 상기 전방 강성 조절 부재 및 상기 후방 강성 조절 부재의 작동은 개별적으로 제어되는 차랑용 시트.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수 개의 강성 조절 부재는,
    상기 시트 프레임 내에서 상기 탑승자의 좌측 하지 아래에 배치되는 좌측 강성 조절 부재; 및
    상기 시트 프레임 내에서 상기 탑승자의 우측 하지 아래에 배치되는 우측 강성 조절 부재;
    를 포함하고,
    상기 차량이 코너링 시에 상기 좌측 강성 조절 부재 및 상기 우측 강성 조절 부재의 개별적으로 제어되는 차랑용 시트.
  9. 제6항에 있어서,
    각각의 강성 조절 부재는,
    인가되는 전기장 또는 자기장에 의해서 점성이 변화되는 자기유변유체 또는 전기유변유체; 및
    탄성 재질로 마련되어, 상기 자기유변유체 또는 전기유변유체 내에 배치된 적어도 하나의 스프링;
    을 포함하고,
    상기 자기유변유체 또는 전기유변유체에 인가되는 전기장 또는 자기장의 제어에 의해서 상기 적어도 하나의 스프링의 강성이 제어되는 차랑용 시트.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040013850A (ko) * 2002-08-08 2004-02-14 현대자동차주식회사 쿠션스프링 구조를 이용한 시트의 승차감 향상방법과 그장치
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