KR20210109739A - 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시트에 착석한 승객의 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 등을 미리 예측하고, 승객의 신체 부분 중 땀 발생율 및 상대습도가 높게 예측되는 신체부위 쪽으로 통풍 풍량을 미리 집중 분배함으로써, 승객의 국부적인 신체부위 부분이 과습윤으로 인하여 불편함을 느끼기 전에 통풍이 이루어짐에 따라 항상 쾌적한 시트 착석감을 유지시킬 수 있도록 한 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 한 것이다.
Description
본 발명은 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 승객의 땀 발생 부분을 미리 예측하여, 예측된 땀 발생 부분으로 시트의 통풍 풍량을 집중적으로 분배할 수 있도록 한 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
차량용 시트에 승객이 장시간 착석한 경우, 시트와 밀착된 승객의 신체 부분에 대한 통풍이 원활하지 않게 되고, 그에 따라 시트와 밀착된 신체 부분에서 땀이 발생하여 승객의 쾌적함 저하 및 불편함 호소 등의 불편함이 있다.
이러한 불편함을 해소하고자, 차량의 공조장치로부터 덕트를 경유하여 시트의 표면으로 시원한 에어가 토출되도록 함으로써, 승객에게 쾌적한 승차감을 제공하도록 한 통풍 시트 시스템이 사용되고 있다.
종래의 통풍 시트 시스템은 승객의 수동 조작에 의하여 송풍량을 조절하거나, 시트에 장착된 온도센서 및 습도센서에서 승객의 체온 및 습도를 측정하여, 측정된 온도와 습도가 일정 수준 이상이면 자동으로 송풍량을 증가시키는 통풍 제어 방식을 사용하고 있으나, 시트에 착석한 승객의 신체부위별 습도 차이 등을 고려하지 않고 승객 신체부위별로 동일한 통풍 풍량이 공급됨에 따라 승객이 오히려 불편함을 느끼게 되는 문제점이 있다.
예를 들어, 엉덩이 부분에서의 땀 발생이 증가하여 온도 및 상대습도가 높을 수 있고, 반면 허벅지 부분에서의 땀 발생이 적어 상대습도 및 온도가 낮을 수 있지만, 상기와 같이 자동으로 송풍량을 증가시키는 통풍 제어 방식의 경우에는 승객의 신체부위별 습도 차이 등을 전혀 고려하지 않고 승객 신체부위별로 동일한 통풍 풍량이 공급됨에 따라 승객이 오히려 불편함을 느끼게 된다.
또한, 종래의 통풍 시트 시스템 중 자동으로 송풍량을 증가시키는 통풍 제어 방식을 채택한 경우, 승객의 체온 및 땀(습도)이 이미 불쾌감을 주는 일정 수준 이상일 때, 시트 표면에 대한 송풍량을 증가시킴에 따라 통풍시트에 대한 승객 만족도가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 시트에 착석한 승객의 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 등을 미리 예측하고, 승객의 신체 부분 중 땀 발생율 및 상대습도가 높게 예측되는 신체부위 쪽으로 통풍 풍량을 미리 집중 분배함으로써, 승객의 국부적인 신체부위가 과습윤으로 인하여 불편함을 느끼기 전에 통풍이 이루어짐에 따라 항상 쾌적한 시트 착석감을 유지시킬 수 있도록 한 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 구현예는: 시트의 시트백 및 시트쿠션에 장착되어 승객의 체압 분포를 측정하는 복수의 체압센서; 시트의 시트백 및 시트쿠션에 장착되어 시트 온도를 감지하는 복수의 온도센서; 상기 체압센서에서 측정된 실제 승객 체압 분포와 상기 온도센서에서 측정된 실제 시트 온도에서 발생할 수 있는 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이를 예측하여, 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중시키는 집중분배모드를 실행하거나, 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배시키는 균등분배모드를 실행하도록 구성된 제어기; 및 상기 시트백 및 시트쿠션 내에 회전 가능하게 장착되어 제어기의 집중분배모드 또는 균등분배모드 실행에 따른 구동 명령에 따라, 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중 안내하거나 신체부위별로 균등 분배하는 통풍 풍량 가이드 장치; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템을 제공한다.
특히, 상기 제어기는: 승객 체압 분포 및 시트 온도에 따라 소정 시간 동안 변화되는 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이에 대한 기준 데이터를 실험을 통해 구축한 인체 모델부; 상기 체압센서에서 측정된 실제 승객 체압 분포와 상기 온도센서에서 측정된 실제 시트 온도에 해당하는 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이를 상기 인체 모델부의 기준 데이터로부터 검출하는 땀 발생율 및 상대습도 예측부; 및 예측된 실제 승객 신체부위별 실제 땀 발생율 및 상대습도 차이가 기준값보다 크면 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 통풍 풍량을 집중시키는 집중 분배 모드를 실행하고, 또는 예측된 실제 승객 신체부위별 실제 땀 발생율 및 상대습도 차이가 기준값보다 작으면 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배시키는 균등 분배 모드를 실행하는 송풍 모드 실행부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 통풍 풍량 가이드 장치는: 시트백의 패드에 형성되어 통풍 풍량을 승객의 등 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 어퍼 유로와 승객의 허리 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 로워 유로 간의 경계부에 회전 가능하게 장착되는 제1회전판; 제1회전판의 전면 일측부에 일체로 형성되어, 제1회전판의 회전 각도에 따라 어퍼 유로 또는 로워 유로 중 하나를 폐쇄시키거나, 어퍼 유로 및 로워 유로를 개방시키는 제1차단판; 시트쿠션의 패드에 형성되어 통풍 유량을 승객의 허벅지 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 프론트 유로와 승객의 엉덩이 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 리어 유로 간의 경계부에 회전 가능하게 장착되는 제2회전판; 제2회전판의 상면 일측부에 일체로 형성되어, 제2회전판의 회전 각도에 따라 프론트 유로 또는 리어 유로 중 하나를 폐쇄시키거나, 프론트 유로 및 리어 유로를 개방시키는 제2차단판; 및 상기 제어기의 제어 신호에 의하여 상기 제1회전판 및 제2회전판을 회전 구동시키는 구동장치; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 구동장치는: 제1회전판 및 제2회전판의 이면 둘레부에 장착되는 링기어; 시트 프레임에 장착되는 모터; 및 모터의 출력축에 장착되어 링기어와 맞물리는 평기어; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 체압센서는: 시트백의 등 부분이 닿는 부분에 장착되는 제1체압센서; 시트백의 허리 부분이 닿는 부분에 장착되는 제2체압센서; 시트쿠션의 엉덩이가 닿는 부분에 장착되는 제3체압센서; 및 시트쿠션의 허벅지가 닿는 부분에 장착되는 제4체압센서; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 온도센서는: 시트백의 등 부분이 닿는 표면 온도를 측정하는 제1온도센서; 시트백의 허리 부분이 닿는 표면 온도를 측정되는 제2온도센서; 시트쿠션의 엉덩이가 닿는 표면 온도를 측정하는 제3온도센서; 및 시트쿠션의 허벅지가 닿는 표면 온도를 측정하는 제4온도센서; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 구현예는: 시트의 시트백 및 시트쿠션에 장착된 복수의 체압센서에서 승객의 체압 분포를 측정하는 단계; 시트의 시트백 및 시트쿠션에 장착된 온도센서에서 시트 온도를 감지하는 단계; 제어기에서 상기 체압센서에서 측정된 실제 승객 체압 분포와 상기 온도센서에서 측정된 실제 시트 온도에 해당하는 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이를 예측하되, 승객 체압 분포 및 시트 온도에 따라 소정 시간 동안 변화되는 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이에 대한 기준 데이터를 실험을 통해 구축한 인체 모델부를 이용하여 예측하는 단계; 예측된 실제 승객 신체부위별 실제 땀 발생율 및 상대습도 차이가 기준값보다 크면, 상기 제어기에서 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 통풍 풍량을 집중시키는 집중 분배 모드를 실행하는 단계; 예측된 실제 승객 신체부위별 실제 땀 발생율 및 상대습도 차이가 기준값보다 작으면, 상기 제어기에서 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배시키는 균등 분배 모드를 실행하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 통풍 풍량 제어 방법에 있어서, 상기 제어기의 집중분배모드 실행에 따른 구동 명령에 의하여 상기 시트백 및 시트쿠션 패드에 장착된 통풍 풍량 가이드 장치의 제1회전판 및 제2회전판이 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중 안내하도록 회전 작동되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1회전판에 형성된 제1차단판이 시트백 패드의 형성된 유로 중 통풍 풍량을 승객의 등 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 어퍼 유로 또는 승객의 허리 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 로워 유로를 차단하고, 상기 제2회전판에 형성된 제2차단판이 시트쿠션 패드의 형성된 유로 중 통풍 풍량을 승객의 허벅지가 닿는 쪽으로 안내하는 프론트 유로 또는 승객의 엉덩이 부분이 닿는 리어 유로를 차단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 통풍 풍량 제어 방법에 있어서, 상기 제어기의 균등분배모드 실행에 따른 구동 명령에 의하여 상기 시트백 및 시트쿠션 내에 각각 회전 가능하게 장착된 통풍 풍량 가이드 장치의 제1회전판및 제2회전판이 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배하도록 회전 작동되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1회전판에 형성된 제1차단판이 시트백 패드의 형성된 유로 중 통풍 풍량을 승객의 등 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 어퍼 유로 및 승객의 허리 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 로워 유로를 동시에 개방시키고, 상기 제2회전판에 형성된 제2차단판이 시트쿠션 패드의 형성된 유로 중 통풍 풍량을 승객의 허벅지가 닿는 쪽으로 안내하는 프론트 유로 및 승객의 엉덩이 부분이 닿는 리어 유로를 동시에 개방시키는 것을 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 시트에 착석한 승객의 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 등을 미리 예측하고, 승객의 신체 부분 중 땀 발생율 및 상대습도가 높게 예측되는 신체부위 쪽으로 통풍 풍량을 미리 집중 분배함으로써, 시트 착석 승객의 국부적인 과습윤 상태를 해소하여 쾌적한 시트 착석감을 제공할 수 있다.
둘째, 승객의 국부적인 신체부위 부분이 과습윤으로 인하여 불편함을 느끼기 전에 통풍이 이루어짐에 따라, 항상 쾌적한 시트 착석감을 유지시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템을 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템의 구성 중 체압센서 및 온도센서의 장착 위치를 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템의 구성 중 통풍 풍량 가이드 장치의 일 실시예를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법을 도시한 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법에서 땀 발생율 및 상대습도 차이를 보여주는 그래프.
도 6 및 도 7은 제어기의 집중분배모드 실행에 따른 구동 명령에 따라 도 4에 도시된 퉁풍 풍량 가이드 장치가 회전 작동하여 통풍유로의 한쪽을 차단하는 상태를 도시한 개략도,
도 8은 제어기의 균등분배모드 실행에 따른 구동 명령에 따라 도 4에 도시된 퉁풍 풍량 가이드 장치가 회전 작동하여 통풍유로의 양쪽을 개방시킨 상태를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템의 구성 중 체압센서 및 온도센서의 장착 위치를 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템의 구성 중 통풍 풍량 가이드 장치의 일 실시예를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법을 도시한 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법에서 땀 발생율 및 상대습도 차이를 보여주는 그래프.
도 6 및 도 7은 제어기의 집중분배모드 실행에 따른 구동 명령에 따라 도 4에 도시된 퉁풍 풍량 가이드 장치가 회전 작동하여 통풍유로의 한쪽을 차단하는 상태를 도시한 개략도,
도 8은 제어기의 균등분배모드 실행에 따른 구동 명령에 따라 도 4에 도시된 퉁풍 풍량 가이드 장치가 회전 작동하여 통풍유로의 양쪽을 개방시킨 상태를 도시한 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 시트에 체압센서 및 온도센서가 장착된 위치를 도시한 개략도이며, 도 3은 시트에 통풍 풍량 가이드 장치가 장착된 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 시트의 시트백(10) 및 시트쿠션(20)에 각각 승객의 체압 분포를 측정하는 복수의 체압센서(100)가 장착되고, 또한 시트의 시트백 (10) 및 시트쿠션(20)에 각각 시트 표면 온도를 감지하는 복수의 온도센서(200)가 장착된다.
바람직하게는, 상기 체압센서(100)는 시트백의 등 부분이 닿는 부분에 장착되는 제1체압센서(101)와, 시트백의 허리 부분이 닿는 부분에 장착되는 제2체압센서(102)와, 시트쿠션의 엉덩이가 닿는 부분에 장착되는 제3체압센서(103)와, 시트쿠션의 허벅지가 닿는 부분에 장착되는 제4체압센서(104)를 포함한다.
이에, 시트에 승객이 착석한 상태에서 상기 제1체압센서(102)에 시트백의 등 부분이 닿는 부분의 체압을 측정하여 제어기(300)에 전송하고, 상기 제2체압센서(102)에서 시트백의 허리 부분이 닿는 부분의 체압을 측정하여 제어기(300)에 전송하며, 또한 상기 제3체압센서(103)에서 시트쿠션의 엉덩이가 닿는 부분의 체압을 측정하여 제어기(300)에 전송하고, 상기 제4체압센서(104)에서 시트쿠션의 허벅지가 닿는 부분의 체압을 측정하여 제어기(300)에 전송하게 된다.
바람직하게는, 상기 온도센서(200)는 시트에 승객이 착석한 상태에서 시트백의 등 부분이 닿는 표면 온도를 측정하여 제어기(300)에 전송하는 제1온도센서(201)와, 시트백의 허리 부분이 닿는 표면 온도를 측정하여 제어기(300)에 전송하는 제2온도센서(202)와, 시트쿠션의 엉덩이가 닿는 표면 온도를 측정하여 제어기(300)에 전송하는 제3온도센서(203)와, 시트쿠션의 허벅지가 닿는 표면 온도를 측정하여 제어기(300)에 전송하는 제4온도센서(204)를 포함한다.
상기 제어기(300)는 상기 제1 내지 제4체압센서(101,102,103,104)의 감지 신호와 상기 제1 내지 제4온도센서(201,202,203,204)의 감지 신호를 기반으로 승객의 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도를 검출한 다음, 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중시키는 집중분배모드를 실행하거나, 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배시키는 균등분배모드를 실행하도록 구성된다.
즉, 상기 제어기(300)는 상기 제1 내지 제4체압센서(101,102,103,104)에서 측정된 승객 신체부위별 실제 체압 분포와, 상기 제1 내지 제4온도센서(201,202,203,204)에서 측정된 승객 신체부위별 실제 시트 표면온도에서 발생될 수 있는 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이를 예측한 다음, 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중시키는 집중분배모드를 실행하거나, 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배시키는 균등분배모드를 실행하도록 구성된다.
이를 위해, 상기 제어기(300)는 인체 모델부(310)와, 땀 발생율 및 상대습도 예측부(320)와, 송풍 모드 실행부(330)로 구성된다.
상기 인체 모델부(310)는 일종의 저장매체로서, 승객 신체부위별 체압 분포 및 신체부위별 시트 표면온도에 따라 소정 시간 동안 변화되는 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이에 대한 기준 데이터를 반복적인 실험을 통해 구축하여 제어기(300)에 저장된 것을 말한다.
상기 땀 발생율 및 상대습도 예측부(320)는 검출 로직을 실행하는 부분으로서, 위와 같이 미리 반복 실험을 통해 구축된 인체 모델부(310)의 기준 데이터로부터 상기 체압센서들(101,102,103,104)에서 측정된 승객 신체부위별 실제 체압 분포와 상기 온도센서들(201,202,203,204)에서 측정된 승객 신체부위별 실제 시트 표면온도에 해당하는 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이를 검출한다.
상기 송풍 모드 실행부(330)는 땀 발생율 및 상대습도 예측부(320)의 검출 결과에 따라 통풍 시트에 공급하는 통풍 풍량의 흐름 방향을 신체부위별(예, 등 상단부 및/또는 허리 부분, 엉덩이 및/또는 허벅지 부분)로 제어하도록 구성된다.
즉, 상기 송풍 모드 실행부(330)는 상기 땀 발생율 및 상대습도 예측부(320)에서 검출된 실제 승객 신체부위별 실제 땀 발생율 및 상대습도 차이가 기준값보다 크면 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 통풍 풍량을 집중시키는 집중 분배 모드를 실행하고, 또는 상기 땀 발생율 및 상대습도 예측부(320)에서 검출된 실제 승객 신체부위별 실제 땀 발생율 및 상대습도 차이가 기준값보다 작으면 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배시키는 균등 분배 모드를 실행한다.
본 발명에 따른 통풍 풍량 제어 시스템은 상기 제어기(300)의 송풍 모드 실행부(320)로부터의 구동 명령 신호에 따라 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중 안내하거나 또는 신체부위별로 균등 분배하는 통풍 풍량 가이드 장치(400)를 포함한다.
즉, 상기 통풍 풍량 가이드 장치(400)는 시트백 및 시트쿠션 내에 회전 가능하게 장착되어 제어기(300)의 송풍 모드 실행부(320)의 집중분배모드 또는 균등분배모드 실행에 따른 구동 명령 신호에 따라, 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중 안내하거나 신체부위별로 균등 분배하도록 구성된다.
이를 위해, 상기 통풍 풍량 가이드 장치(400)는 도 3에서 보듯이, 시트백의 패드에 형성되어 통풍 풍량을 승객의 등 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 어퍼 유로(11)와 승객의 허리 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 로워 유로(12) 간의 경계부에 회전 가능하게 장착되는 제1회전판(401)과, 이 제1회전판(402)의 전면 일측부에 일체로 형성되어 제1회전판(401)의 회전 각도에 따라 어퍼 유로(11) 또는 로워 유로(12) 중 하나를 폐쇄시키거나 어퍼 유로(11) 및 로워 유로(12)를 개방시키는 제1차단판(402)과, 상기 제어기(300)의 송풍 모드 실행부(320)의 집중분배모드 또는 균등분배모드 실행에 따른 구동 명령 신호에 따라 상기 제1회전판(401)을 회전 구동시키는 구동장치(410)를 포함하여 구성된다.
바람직하게는, 상기 제1회전판(401)을 회전 구동시키기 위한 구동장치(410)는 제1회전판(401)의 이면 둘레부에 장착되는 링기어(411)와, 시트 프레임에 장착되는 모터(412)와, 이 모터(412)의 출력축에 장착되어 링기어(411)와 맞물리는 평기어(413)으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 통풍 풍량 가이드 장치(400)는 도 3에서 보듯이, 시트쿠션의 패드에 형성되어 통풍 유량을 승객의 허벅지 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 프론트 유로(21)와 승객의 엉덩이 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 리어 유로(22) 간의 경계부에 회전 가능하게 장착되는 제2회전판(403)과, 이 제2회전판(403)의 상면 일측부에 일체로 형성되어 제2회전판(403)의 회전 각도에 따라 프론트 유로(21) 또는 리어 유로(22) 중 하나를 폐쇄시키거나, 프론트 유로(21) 및 리어 유로(22)를 개방시키는 제2차단판(404)과, 상기 제어기(300)의 송풍 모드 실행부(320)의 집중분배모드 또는 균등분배모드 실행에 따른 구동 명령 신호에 따라 상기 제2회전판(403)을 회전 구동시키는 구동장치(410)를 포함하여 구성된다.
마찬가지로, 상기 제2회전판(403)을 회전 구동시키기 위한 구동장치(410)는 제2회전판(403)의 이면 둘레부에 장착되는 링기어(411)와, 시트 프레임에 장착되는 모터(412)와, 이 모터(412)의 출력축에 장착되어 링기어(411)와 맞물리는 평기어(413)으로 구성될 수 있다.
여기서, 상기한 구성들을 포함하는 본 발명의 통풍 풍량 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법을 도시한 순서도이고, 도 5는 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이를 보여주는 그래프이다.
먼저, 시트에 승객이 착석한 상태에서 시트의 시트백 및 시트쿠션에 장착된 복수의 체압센서 및 온도센서에서 승객의 신체부위별 체압 분포 및 시트 표면온도를 측정하는 단계가 선행된다(S101).
즉, 시트에 승객이 착석한 상태에서 상기 제1체압센서(102)에 시트백의 등 부분이 닿는 부분의 체압을 측정하여 제어기(300)에 전송하고, 상기 제2체압센서(102)에서 시트백의 허리 부분이 닿는 부분의 체압을 측정하여 제어기(300)에 전송하며, 또한 상기 제3체압센서(103)에서 시트쿠션의 엉덩이가 닿는 부분의 체압을 측정하여 제어기(300)에 전송하고, 상기 제4체압센서(104)에서 시트쿠션의 허벅지가 닿는 부분의 체압을 측정하여 제어기(300)에 전송한다.
또한, 시트에 승객이 착석한 상태에서 시트백의 등 부분이 닿는 표면 온도를 제1온도센서(201)에서 측정하여 제어기(300)에 전송하고, 시트백의 허리 부분이 닿는 표면 온도를 제2온도센서(202)에서 측정하여 제어기(300)에 전송하며, 또한 시트쿠션의 엉덩이가 닿는 표면 온도를 제3온도센서(203)에서 측정하여 제어기(300)에 전송하고, 시트쿠션의 허벅지가 닿는 표면 온도를 제4온도센서(204)에서 측정하여 제어기(300)에 전송한다.
다음으로, 상기 제어기(300)의 땀 발생율 및 상대습도 예측부(320)에서 상기 체압센서들에서 측정된 실제 승객 체압 분포와 상기 온도센서들에서 측정된 실제 시트 온도에 해당하는 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)를 검출하되, 승객 체압 분포 및 시트 온도에 따라 소정 시간 동안 변화되는 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이에 대한 기준 데이터를 실험을 통해 구축한 인체 모델부를 이용하여 검출한다(S102).
즉, 상기 제어기(300)의 땀 발생율 및 상대습도 예측부(320)에서 상기 체압센서들 및 온도센서들로부터 수신된 측정 데이터를 인체 모델부(310)의 기준 데이터들과 비교하여 매칭되는 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)를 인체 모델부(310)의 기준 데이터로부터 검출한다(S102).
보다 상세하게는, 상기 체압센서들(101,102,103,104)에서 측정된 승객 신체부위별 실제 체압 분포 및 상기 온도센서들(201,202,203,204)에서 측정된 승객 신체부위별 실제 시트 표면온도가 상기 인체 모델부(310)의 기준 데이터에 포함된 체압 분포와 시트 표면온도과 일치되는지 여부를 판정한 다음, 일치되는 상기 인체 모델부(310)의 기준 데이터에 포함된 체압 분포와 시트 표면온도에서의 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이를 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)로 결정하게 된다.
여기서, 상기 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이는 시트에 착석한 승객의 엉덩이 부분과 허벅지 부분 간의 땀 발생율 및 상대습도 차이 또는 등 상단부와 허리 부분 간의 땀 발생율 및 상대습도 차이로 이해하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 제어기(300)의 송풍 모드 실행부(330)에서 상기 단계 S102에서 검출된 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)를 기준값과 비교한다(S103).
비교 결과, 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)가 기준값보다 크면, 상기 제어기(300)의 송풍 모드 실행부(330)에서 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 통풍 풍량을 집중시키는 집중 분배 모드를 실행한다(S104).
연이어, 상기 제어기(300)의 집중분배모드 실행에 따른 구동 명령 신호가 상기 통풍 풍량 가이드 장치(400)의 구동장치(410)로 인가된다(S105).
즉, 상기 통풍 풍량 가이드 장치(400)의 제1회전판(401) 및 제2회전판(402)이 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중 안내하도록 회전 작동된다(S106).
좀 더 상세하게는, 상기 구동장치(410)의 모터(412)가 구동되는 동시에 평기어(413)가 회전하여 링기어(411)에 회전력을 전달하게 되고, 링기어(411)의 회전에 의하여 제1회전판(401)과 제2회전판(403)의 회전 작동이 이루어지게 된다.
이에, 승객의 신체부위 중 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 통풍 풍량이 집중 분배될 수 있다(S107).
예를 들어, 승객의 신체부위 중 등 상단부에 비하여 허리부분에 대한 땀 발생율 및 상대습도가 높으면 통풍 풍량이 허리 부분으로 집중 분배될 수 있고, 또한 승객의 신체부위 중 엉덩이 부분에 비하여 허벅지 부분에 대한 땀 발생율 및 상대습도가 높으면 통풍 풍량이 허벅지 부분으로 집중 분배될 수 있다.
이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1회전판(401)이 회전하는 동시에 제1차단판(402)이 동일 각도로 회전하여 시트백 패드의 어퍼 유로(11)를 차단하는 동시에 로워 유로(12)가 개방되고, 또한 상기 제2회전판(403)이 회전하는 동시에 제2차단판(404)이 동일 각도로 회전하여 시트쿠션 패드의 리어 유로(22)를 차단하는 동시에 프론트 유로(21)를 개방되도록 한다.
이에, 공기블로워로부터 공급되는 통풍용 에어가 로워 유로(12)를 통해 집중적으로 공급되어 승객의 허리부분에 대하여 통풍 풍량이 집중 분배될 수 있고, 또한 공기블로워로부터 공급되는 통풍용 에어가 프론트 유로(21)를 통해 집중적으로 공급되어 승객의 허벅지 부분에 대하여 통풍 풍량이 집중 분배될 수 있다.
또는, 승객의 신체부위 중 허리 부분에 비하여 등 상단부에 대한 땀 발생율 및 상대습도가 높으면 통풍 풍량이 등 상단부로 집중 분배될 수 있고, 또한 승객의 신체부위 중 허벅지 부분에 비하여 엉덩이 부분에 대한 땀 발생율 및 상대습도가 높으면 통풍 풍량이 엉덩이 부분으로 집중 분배될 수 있다.
이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1회전판(401)이 회전하는 동시에 제1차단판(402)이 동일 각도로 회전하여 시트백 패드의 로워 유로(11)를 차단하는 동시에 어퍼 유로(12)가 개방되고, 또한 상기 제2회전판(403)이 회전하는 동시에 제2차단판(404)이 동일 각도로 회전하여 시트쿠션 패드의 프론트 유로(21)를 차단하는 동시에 리어 유로(22)가 개방되도록 한다.
이에, 공기블로워로부터 공급되는 통풍용 에어가 어퍼 유로(11)를 통해 집중적으로 공급되어 승객의 등 상단부에 대하여 통풍 풍량이 집중 분배될 수 있고, 또한 공기블로워로부터 공급되는 통풍용 에어가 리어 유로(22)를 통해 집중적으로 공급되어 승객의 엉덩이 부분에 대하여 통풍 풍량이 집중 분배될 수 있다.
이와 같이, 상기 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW), 예를 들어 등 상단부와 허리 부분 간의 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW) 및 엉덩이 부분과 허리 부분 간의 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)가 기준값보다 클 경우, 승객의 신체 부분 중 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 통풍 풍량을 미리 집중 분배함으로써, 시트 착석 승객의 국부적인 과습윤 상태를 해소하여 쾌적한 시트 착석감을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)를 기준값과 비교하는 과정을 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)가 최대가 되는 시점(T2) 이전의 시점(T1)에서 진행하여, 상기 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)이 기준값보다 크면, 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)가 최대가 되는 시점(T2) 이전의 시점(T1)에서 상기한 바와 같이 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 미리 집중 분배함으로써, 시트 착석 승객의 국부적인 과습윤 상태를 해소하여 쾌적한 시트 착석감을 제공할 수 있다.
한편, 상기한 단계 S103에서의 비교 결과, 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이(ΔW)가 기준값보다 작으면, 상기 제어기(300)의 송풍 모드 실행부(330)에서 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배시키는 균등 분배 모드를 실행한다(S108).
연이어, 상기 제어기(300)의 균등분배모드 실행에 따른 구동 명령 신호가 상기 통풍 풍량 가이드 장치(400)의 구동장치(410)로 인가됨으로써, 상기 제1회전판(401) 및 제2회전판(403)이 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배하는 각도로 회전하게 되어, 공기블로워로부터 공급되는 에어가 신체부위별로 고르게 분배된다(S109).
이를 위해, 도 8에서 보듯이 상기 제1회전판(401)의 회전시 제1차단판(402)이 승객의 등 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 어퍼 유로(11) 및 승객의 허리 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 로워 유로(12)를 동시에 개방시키는 위치로 이동하고, 상기 제2회전판(403)의 회전시 제2차단판(404)이 통풍 풍량을 승객의 허벅지가 닿는 쪽으로 안내하는 프론트 유로(21) 및 승객의 엉덩이 부분이 닿는 리어 유로(22)를 동시에 개방시키는 위치로 이동하게 된다.
이에, 공기블로워로부터 공급되는 에어가 어퍼 유로(11) 및 로워 유로(12)를 통하여 승객의 등 상단부 및 허리 부분으로 균등하게 분배될 수 있고, 프론트 유로(21) 및 리어 유로(22)를 통하여 승객의 허벅지 부분 및 엉덩이 부분으로 균등하게 분배될 수 있다.
10 : 시트백 11 : 어퍼 유로
12 : 로워 유로 20 : 시트쿠션
21 : 프론트 유로 22 : 리어 유로
100 : 체압센서 101 : 제1체압센서
102 : 제2체압센서 103 : 제3체압센서
104 : 제4체압센서 200 : 온도센서
201 : 제1온도센서 202 : 제2온도센서
203 : 제2온도센서 204 : 제4온도센서
300 : 제어기 310 : 인체 모델부
320 : 땀 발생율 및 상대습도 예측부
330 : 송풍 모드 실행부 400 : 통풍 풍량 가이드 장치
401 : 제1회전판 402 : 제1차단판
403 : 제2회전판 404 : 제2차단판
410 : 구동장치 411 : 링기어
412 : 모터 413 : 평기어
12 : 로워 유로 20 : 시트쿠션
21 : 프론트 유로 22 : 리어 유로
100 : 체압센서 101 : 제1체압센서
102 : 제2체압센서 103 : 제3체압센서
104 : 제4체압센서 200 : 온도센서
201 : 제1온도센서 202 : 제2온도센서
203 : 제2온도센서 204 : 제4온도센서
300 : 제어기 310 : 인체 모델부
320 : 땀 발생율 및 상대습도 예측부
330 : 송풍 모드 실행부 400 : 통풍 풍량 가이드 장치
401 : 제1회전판 402 : 제1차단판
403 : 제2회전판 404 : 제2차단판
410 : 구동장치 411 : 링기어
412 : 모터 413 : 평기어
Claims (11)
- 시트의 시트백 및 시트쿠션에 장착되어 승객의 체압 분포를 측정하는 복수의 체압센서;
시트의 시트백 및 시트쿠션에 장착되어 시트 온도를 감지하는 복수의 온도센서;
상기 체압센서에서 측정된 실제 승객 신체부위별 체압 분포와 상기 온도센서에서 측정된 실제 신체부위별 시트 표면온도에서 발생할 수 있는 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이를 예측하여, 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중시키는 집중분배모드를 실행하거나, 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배시키는 균등분배모드를 실행하도록 구성된 제어기;
상기 시트백 및 시트쿠션 내에 회전 가능하게 장착되어 제어기의 집중분배모드 또는 균등분배모드 실행에 따른 구동 명령에 따라, 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중 안내하거나 신체부위별로 균등 분배하는 통풍 풍량 가이드 장치;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어기는:
승객 체압 분포 및 시트 온도에 따라 소정 시간 동안 변화되는 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이에 대한 기준 데이터를 실험을 통해 구축한 인체 모델부;
상기 체압센서에서 측정된 실제 승객 신체부위별 체압 분포와 상기 온도센서에서 측정된 실제 승객 신체부위별 시트 표면온도에 해당하는 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이를 상기 인체 모델부의 기준 데이터로부터 검출하는 땀 발생율 및 상대습도 예측부; 및
검출된 실제 승객 신체부위별 실제 땀 발생율 및 상대습도 차이가 기준값보다 크면 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 통풍 풍량을 집중시키는 집중 분배 모드를 실행하고, 또는 예측된 실제 승객 신체부위별 실제 땀 발생율 및 상대습도 차이가 기준값보다 작으면 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배시키는 균등 분배 모드를 실행하는 송풍 모드 실행부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 통풍 풍량 가이드 장치는:
시트백의 패드에 형성되어 통풍 풍량을 승객의 등 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 어퍼 유로와 승객의 허리 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 로워 유로 간의 경계부에 회전 가능하게 장착되는 제1회전판;
제1회전판의 전면 일측부에 일체로 형성되어, 제1회전판의 회전 각도에 따라 어퍼 유로 또는 로워 유로 중 하나를 폐쇄시키거나, 어퍼 유로 및 로워 유로를 개방시키는 제1차단판;
시트쿠션의 패드에 형성되어 통풍 유량을 승객의 허벅지 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 프론트 유로와 승객의 엉덩이 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 리어 유로 간의 경계부에 회전 가능하게 장착되는 제2회전판;
제2회전판의 상면 일측부에 일체로 형성되어, 제2회전판의 회전 각도에 따라 프론트 유로 또는 리어 유로 중 하나를 폐쇄시키거나, 프론트 유로 및 리어 유로를 개방시키는 제2차단판; 및
상기 제어기의 제어 신호에 의하여 상기 제1회전판 및 제2회전판을 회전 구동시키는 구동장치;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템.
- 청구항 3에 있어서,
상기 구동장치는:
제1회전판 및 제2회전판의 이면 둘레부에 장착되는 링기어;
시트 프레임에 장착되는 모터; 및
모터의 출력축에 장착되어 링기어와 맞물리는 평기어;
로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 체압센서는:
시트백의 등 부분이 닿는 부분에 장착되는 제1체압센서;
시트백의 허리 부분이 닿는 부분에 장착되는 제2체압센서;
시트쿠션의 엉덩이가 닿는 부분에 장착되는 제3체압센서; 및
시트쿠션의 허벅지가 닿는 부분에 장착되는 제4체압센서;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 온도센서는:
시트백의 등 부분이 닿는 표면 온도를 측정하는 제1온도센서;
시트백의 허리 부분이 닿는 표면 온도를 측정되는 제2온도센서;
시트쿠션의 엉덩이가 닿는 표면 온도를 측정하는 제3온도센서; 및
시트쿠션의 허벅지가 닿는 표면 온도를 측정하는 제4온도센서;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 시스템.
- 시트의 시트백 및 시트쿠션에 장착된 복수의 체압센서에서 승객의 신체부위별 체압 분포를 측정하는 단계;
시트의 시트백 및 시트쿠션에 장착된 온도센서에서 승객의 신체부위별 시트 온도를 측정하는 단계;
제어기에서 상기 체압센서에서 측정된 실제 승객 체압 분포와 상기 온도센서에서 측정된 실제 시트 온도에 해당하는 실제 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이를 검출하되, 승객 체압 분포 및 시트 온도에 따라 소정 시간 동안 변화되는 승객 신체부위별 땀 발생율 및 상대습도 차이에 대한 기준 데이터를 실험을 통해 구축한 인체 모델부를 이용하여 검출하는 단계;
검출된 실제 승객 신체부위별 실제 땀 발생율 및 상대습도 차이가 기준값보다 크면, 상기 제어기에서 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 통풍 풍량을 집중시키는 집중 분배 모드를 실행하는 단계;
예측된 실제 승객 신체부위별 실제 땀 발생율 및 상대습도 차이가 기준값보다 작으면, 상기 제어기에서 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배시키는 균등 분배 모드를 실행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법.
- 청구항 7에 있어서,
상기 제어기의 집중분배모드 실행에 따른 구동 명령에 의하여 상기 시트백 및 시트쿠션 패드에 장착된 통풍 풍량 가이드 장치의 제1회전판 및 제2회전판이 통풍 풍량을 땀 발생율 및 상대습도가 높은 신체부위 쪽으로 집중 안내하도록 회전 작동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법.
- 청구항 8에 있어서,
상기 제1회전판에 형성된 제1차단판이 시트백 패드의 형성된 유로 중 통풍 풍량을 승객의 등 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 어퍼 유로 또는 승객의 허리 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 로워 유로를 차단하고, 상기 제2회전판에 형성된 제2차단판이 시트쿠션 패드의 형성된 유로 중 통풍 풍량을 승객의 허벅지가 닿는 쪽으로 안내하는 프론트 유로 또는 승객의 엉덩이 부분이 닿는 리어 유로를 차단하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법.
- 청구항 7에 있어서,
상기 제어기의 균등분배모드 실행에 따른 구동 명령에 의하여 상기 시트백 및 시트쿠션 내에 각각 회전 가능하게 장착된 통풍 풍량 가이드 장치의 제1회전판및 제2회전판이 통풍 풍량을 신체부위별로 균등 분배하도록 회전 작동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 제1회전판에 형성된 제1차단판이 시트백 패드의 형성된 유로 중 통풍 풍량을 승객의 등 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 어퍼 유로 및 승객의 허리 부분이 닿는 쪽으로 안내하는 로워 유로를 동시에 개방시키고, 상기 제2회전판에 형성된 제2차단판이 시트쿠션 패드의 형성된 유로 중 통풍 풍량을 승객의 허벅지가 닿는 쪽으로 안내하는 프론트 유로 및 승객의 엉덩이 부분이 닿는 리어 유로를 동시에 개방시키는 것을 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 통풍 풍량 제어 방법.
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