KR20220061208A - 기류 감지 시트 - Google Patents

Abstract

기류 감지 시트에 있어서, 시트 본체(1), 에어백(2), 감지 어셈블리(3) 및 마이크로 컨트롤 유닛(4)을 포함하되; 에어백(2)은 시트 본체(1) 내부에 설치되고, 에어백(2) 내부에는 변형 가능한 지지 구조(21)가 설치되며, 지지 구조(21)는 에어백(2) 내에 적당량의 가스가 유지되도록 하고, 에어백(2)과 감지 어셈블리(3) 사이에는 전달 기구(5)가 설치되며, 전달 기구(5)는 에어백(2) 내부의 가스 교란을 감지 어셈블리(3)에 전달하고, 감지 어셈블리(3)는 가스 교란에 따라 대응되는 아날로그 전기 신호를 생성하며, 감지 어셈블리(3)는 마이크로 컨트롤 유닛(4)과 전기적으로 연결되고, 감지 어셈블리(3)는 아날로그 전기 신호를 마이크로 컨트롤 유닛(4)에 전송하며, 마이크로 컨트롤 유닛(4)은 아날로그 전기 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 사용자의 생체 신호를 획득한다. 본 발명은 또한 스마트 시트 조절 방법에 관한 것이다. 상기 기류 감지 시트 및 그 조절 방법은 시트 본체 내에 기타 전자 압력 감지 어셈블리를 매립 설치할 필요가 없기에 빈번하게 압력을 받아 초래되는 전자 압력 감지 어셈블리의 손상 현상을 방지하고, 검출 과정에서 에어백에 가스를 충진할 필요도 없으므로 비용이 저렴하다.

Description

기류 감지 시트

본 발명은 자동차 시트 기술분야에 관한 것이고, 특히 기류 감지 시트에 관한 것이며, 상기 시트는 기류 변화를 검출하는 것을 통해 승객의 호흡, 심박수 등 생체 신호를 측정하고, 생체 신호에 따라 시트 파라미터를 변경하여 사용자에게 더 편안하고 건강한 서비스를 제공할 수 있다.

현대 자동차 기술의 급속한 발전에 따라 자동차는 점차 수천 가구에 보급되었으며 사람들의 일상적인 여행을 위한 주요 교통 수단이 되었다. 아울러 사람들은 점점 더 자동차 시트의 승차감에 관심을 기울이고 있는데, 사용자에게 편안하고 편리한 서비스를 제공할 수 있는지의 여부는 시트 성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나가 되었다. 현재 중국 국내 자동차 시트는 시트 쿠션과 등받이 부분의 주요 필러로 탄성 필러를 주로 사용하여 시트가 인체에 감싸도록 한다. 그러나 기존의 시트는 여전히 인간의 생체 신호를 자동으로 검출하고 생체 신호에 따라 편안하고 건강하며 안전하고 편리한 서비스를 제공하는 데 결함이 있어 개인의 생체 특성에 따른 개인화 서비스를 제공할 수 없다.

최근 생체 신호의 검출과 생체 신호를 기반으로 한 편안하고 건강한 서비스 제공이 점차 연구의 화두로 떠오르고 있으며, 특히 호흡, 심박수 등 다양한 생체 신호를 자동으로 검출하기 위한 요구사항이 날따라 높아지고 있다. 이는 주로 승객의 호흡과 심박수가 승객의 신체적, 정신적 상태를 효과적으로 반영할 수 있으므로 호흡과 심박수 또한 더 많은 새로운 서비스를 제공하는 기반이 되기 때문이다. 대부분의 기존 자동차 시트는 카메라를 사용하여 얼굴 혈류의 변화를 감지하여 사용자의 생리적 신호를 얻는데, 이 검출 방법은 비접촉 감지를 실현할 수 있지만 계산량이 많고 검출 결과가 주변 광원 및 신체 움직임의 영향을 쉽게 받는다는 단점이 있고, 사용자의 사생활이 침해되기 쉽다. 또한 일부 자동차 시트는 레이더를 사용하여 가슴의 미세 진동을 감지하여 사용자의 생리적 신호로 변환한다. 이 검출 방법은 사용자의 사생활을 침해하지 않지만, 검출 과정에서 사용자의 가슴 영역에 레이더를 조준하고 별도의 에너지를 주입해야 하는데, 인체 건강에 해가 있는지 여부는 아직 확인된 바가 없다. 또한 일부 자동차 시트는 시트 쿠션과 등받이 내부에 압전 감지 어셈블리, 정전용량 필름 센서, 압전 케이블 센서 등을 매립 설치하여 사용자의 생리적 신호를 감지하지만, 매립 설치된 전자 어셈블리가 장기간 압력을 받으면 손상이 발생하기 극히 쉬워 수명이 짧을 뿐만 아니라 회로 파손이나 단락으로 인한 안전 위험도 크다.

본 발명은 상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 기류 감지 시트를 제공하고, 시트 본체, 에어백, 감지 어셈블리 및 마이크로 컨트롤 유닛을 포함하되; 상기 에어백은 시트 본체 내부에 설치되고, 에어백 내부에는 변형 가능한 지지 구조가 설치되며, 상기 지지 구조는 에어백 내에 적당량의 가스가 유지되도록 하고, 상기 에어백과 상기 감지 어셈블리 사이에는 전달 기구가 설치되며, 상기 전달 기구는 에어백 내부의 가스 교란을 감지 어셈블리에 전달하고, 상기 감지 어셈블리는 가스 교란에 따라 대응되는 아날로그 전기 신호를 생성하며, 상기 감지 어셈블리는 마이크로 컨트롤 유닛과 전기적으로 연결되고, 상기 감지 어셈블리는 아날로그 전기 신호를 마이크로 컨트롤 유닛에 전송하며, 상기 마이크로 컨트롤 유닛은 아날로그 전기 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 사용자의 생체 신호를 획득한다.

또한, 상기 에어백은 제1 에어백 층 및 제2 에어백 층을 포함하고, 제2 에어백 층과 제1 에어백 층의 가장자리는 밀봉 연결되어 주머니형 구조를 형성하며, 상기 제1 에어백 층과 상기 제2 에어백 층 사이에는 변형 가능한 지지 구조가 설치되고, 상기 에어백에는 연결구가 설치되며, 연결구는 전달 기구와 밀봉 연결된다.

또한, 상기 지지 구조는 폴리머 소재, 샌드위치 메쉬, 목화, 스펀지 또는 부직포이다.

또한, 상기 제1 에어백 층 및 제2 에어백 층은 모두 부드럽고 기밀한(airtight) 폴리머 소재로 제조되고, 상기 지지 구조는 플라스틱 성형 공법을 사용하여 제조된다.

또한, 상기 전달 기구는 전송 파이프 및 압력 조절편을 포함하고, 상기 전송 파이프 일단은 에어백과 연통되고 타단은 감지 어셈블리와 배합 설치되며, 상기 전송 파이프에는 압력 조절구가 설치되고, 상기 압력 조절편은 압력 조절구에 탈착 가능하게 설치되며, 상기 압력 조절편에는 외부와 도통되는 복수개의 마이크로 채널이 설치된다.

또한, 출력 유닛을 더 포함하고, 상기 출력 유닛은 무선 통신 네트워크, 차량 통신 회로, 컨트롤러 영역 네트워크, 직렬 데이터 통신 프로토콜, 이더넷 네트워크, 디스플레이 유닛, 빛 또는 소리 지시기, 소리 발생 유닛 또는 메모리이다.

또한, 상기 시트 본체에는 시트 파라미터를 변경하기 위한 조절 시스템이 더 구성되고, 상기 조절 시스템은 마이크로 컨트롤 유닛과 전기적으로 연결되어 상기 마이크로 컨트롤 유닛이 송신한 시트 파라미터 조절 신호를 수신한다.

또한, 상기 시트 파라미터는 시트 높이, 시트 각도, 머리받침 높이, 시트 전후 위치, 허리받침 높이, 시트 온도, 시트 통기성 중 하나 이상을 포함한다.

또한, 상기 감지 어셈블리는 센서 및 증폭기를 포함하되, 상기 센서는 가스 교란에 대응되는 아날로그 전기 신호를 생성하고, 상기 증폭기는 아날로그 전기 신호를 증폭하며;

상기 마이크로 컨트롤 유닛은 아날로그-디지털 변환기 및 연산 유닛을 포함하되, 상기 아날로그-디지털 변환기는 증폭 처리를 거친 아날로그 전기 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 연산 유닛은 디지털 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 생체 신호를 획득한다.

상술한 기류 감지 시트에 기반한 스마트 시트 조절 방법은,

감지 어셈블리에 의해 에어백 내부의 가스 교란를 모니터링하고, 가스 교란에 대응되는 아날로그 전기 신호를 생성하는 단계;

아날로그 전기 신호에 대해 증폭 처리를 수행하는 단계;

증폭 처리를 거친 아날로그 전기 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;

디지털 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 생체 신호를 획득하는 단계; 및

마이크로 컨트롤 유닛에 의해 생체 신호에 따라 시트 파라미터를 조절하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 디지털 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 생체 신호를 획득하는 단계는,

생체 신호의 특징에 따라, 대역 통과 필터를 사용하여 디지털 신호를 처리하여 샘플 신호를 추출하는 서브 단계; 및

샘플 신호 중의 간섭 신호를 필터링하여, 생체 신호를 획득하는 서브 단계를 포함한다.

본 발명이 일으키는 유익한 기술적 효과는 다음과 같다.

선행기술과 비교하여, 본 발명은 기류 감지 시트를 개시하고, 상기 시트는 시트 본체 내부에 에어백이 매립 설치되고, 에어백 내부에는 변형 가능한 지지 구조가 설치되어, 에어백 내부에 적당량의 가스가 저장되도록 보장하고, 에어백이 압력을 받은 후 내부 가스가 유동이 발생하여 초래되는 가스 교란이 제때에 전달 기구를 거쳐 감지 어셈블리에 전달되며, 감지 어셈블리는 감지된 가스 교란 신호에 따라 매칭되는 아날로그 전기 신호를 생성하고, 마이크로 컨트롤 유닛에 의해 아날로그 전기 신호를 해석하여 생체 신호를 획득한다. 생체 신호의 획득 과정에서, 시트 본체에 에어백을 매립 설치하기만 하면 되고, 에어백은 시트의 저부 또는 뒤쪽에 설치되거나 두 곳 모두에 설치될 수 있으며, 기타 전자 압력 감지 어셈블리를 설치할 필요가 없으므로 압력이 너무 높아 초래되는 전자 압력 감지 어셈블리의 손상 등 현상을 방지하고, 또한 검출 과정에서 에어 펌프를 사용하여 에어백에 가스를 충진할 필요도 없으므로 전체 시트 구조가 간단하고 비용이 저렴하며 수명이 길다. 가장 중요한 것은, 전달 기구에 가스 유출 완충 구조가 더 설치되어 강한 기류 교란의 발생을 방지하고, 기류 교란이 항상 감지 어셈블리의 검출 범위에 있도록 보장함으로써 검출 정확성을 향상시킨다.

도 1은 실시예 1의 기류 감지 시트의 아키텍처 도면이다.
도 2는 실시예 1의 에어백, 감지 어셈블리, 마이크로 컨트롤 유닛 및 출력 유닛의 연결 관계 모식도이다.
도 3은 실시예 1의 센서, 증폭기, 아날로그-디지털 변환기 및 연산 유닛의 연결 관계 모식도이다.
도 4는 실시예 1의 에어백의 전체 구조 모식도이다.
도 5는 실시예 1의 에어백의 각 부분 연결 관계 모식도이다.
도 6은 실시예 1의 전달 기구의 각 부분 위치 관계 모식도이다.
도 7은 실시예 1의 전달 기구의 단면도이다.
도 8은 실시예 1의 전달 기구의 전체 구조 모식도이다.
도 9는 실시예 1의 시트 본체 내에서 에어백의 분포 모식도이다.
도 10은 실시예 1의 시트 본체 내에서 조절 시스템의 분포 구조도이다.
도 11은 실시예 2의 스마트 시트 조절 방법의 흐름 모식도이다.
도 12는 실시예 2에서 디지털 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하는 흐름 모식도이다.
도 13은 실시예 2에서 획득한 가스 교란에 대응되는 아날로그 전기 신호 모식도이다.
도 14는 실시예 2에서 얻은 디지털 신호, 필터링된 심장박동 샘플 신호 및 필터링된 호흡 샘플 신호 모식도이다.
도 15는 실시예 2의 자동차 엔진 시동에 의한 간섭 신호 모식도이다.
도 16은 실시예 2에서 후처리를 거친 심장박동 신호, 후처리를 거치지 않은 심장박동 신호 및 심전도에 의해 획득한 심장박동 신호의 비교도이다.
도 17은 실시예 2에서 사람이 앉았을 때와 앉지 않았을 때의 공기압 신호 변화도이다.
도 18은 실시예 2에서 사람 착석 여부를 판단하기 위한 알고리즘 흐름 모식도이다.
도 19는 실시예 2에서 상이한 착석 카테고리를 분류하는 알고리즘이다.
첨부된 도면은 단지 예시를 위한 것이며, 본 특허에 대한 제한으로 해석되어서는 안 되며, 본 실시예를 보다 잘 설명하기 위해 첨부된 도면의 일부가 생략, 확대 또는 축소될 수 있으며, 실제 제품의 크기를 나타내지 않을 수 있다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 첨부된 도면에서 일부 공지된 구조 및 그에 대한 설명은 생략될 수 있음을 이해할 수 있으며, 동일 또는 유사한 참조 번호는 동일 또는 유사한 구성요소에 대응되고, 도면에서 위치 관계를 설명하는 용어는 단지 예시적인 설명을 위해 사용된 것으로, 본 특허를 제한하는 것으로 이해될 수 없다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 이점 및 특징을 보다 용이하게 이해할 수 있고, 본 발명의 보호 범위를 보다 명확하게 정의할 수 있도록 한다.

실시예 1:

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 기류 감지 시트를 제공하고, 시트 본체(1), 에어백(2), 감지 어셈블리(3) 및 마이크로 컨트롤 유닛(4)을 포함한다. 에어백(2)은 시트 본체(1) 내부에 설치되고, 에어백(2) 내부에는 변형 가능한 지지 구조(21)가 설치되며, 지지 구조(21)는 가스에 공간을 제공하고, 지지 구조(21)는 에어백(2) 내에 적당량의 가스가 유지되도록 한다. 압력을 받은 후 에어백(2)의 부피가 변하여 에어백(2) 내부의 기류 교란이 발생하기에, 에어백(2)의 부피 변화를 실현하기 위해, 에어백(2) 내부에 설치된 지지 구조(21)는 반드시 소정의 미세 탄성을 구비하는 동시에 적당량의 가스를 수용하는 공간을 구비해야 한다. 에어백(2)과 감지 어셈블리(3) 사이에는 전달 기구(5)가 설치되고, 전달 기구(5)는 에어백(2) 내부의 가스 교란을 감지 어셈블리(3)에 전달한다. 감지 어셈블리(3)는 기류의 미세 변화를 감지하고, 가스의 미세 변화에 따라 가스 교란에 대응되는 아날로그 전기 신호를 생성할 수 있다. 감지 어셈블리(3)는 마이크로 컨트롤 유닛(4)과 전기적으로 연결되고, 감지 어셈블리(3)는 생성된 아날로그 전기 신호를 마이크로 컨트롤 유닛(4)에 전송한다. 마이크로 컨트롤 유닛(4)은 아날로그 전기 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 사용자의 생체 신호를 획득한다. 여기서, 생체 신호는 심박수 주파수 대역, 호흡 주파수 대역, 키 관련 정보, 체중 관련 정보, 체형 관련 정보 및 말하기, 앉기, 일어나기, 앉은 자세 미세 조정 등의 신체 움직임 신호일 수 있다.

사용자의 신체 움직임 신호에 대해 전면적이고 정확한 검출을 수행하기 위해, 일반적으로 시트 본체(1) 내부에 복수개의 에어백(2)을 매립 설치하는데, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수개의 에어백(2)은 시트 본체(1)의 등받이(11) 및 시트 쿠션(12)에 균일하게 분포되고, 각 에어백(2)에는 각각 감지 어셈블리(3) 및 마이크로 컨트롤 유닛(4)이 구성된다. 사람이 시트 본체(1)에 앉으면, 사람의 생리적 활동이 시트 쿠션(12) 및 등받이(11)에 설치된 각 에어백(2)에 영향을 미치게 된다. 예를 들어, 호흡이 계속 이루어지면, 등받이(11) 내부에 설치된 에어백(2)이 압력을 받는 상황이 변하게 되고, 그 내부 기류도 미세하게 변하게 되며, 각 에어백(2) 내부에 발생하는 이런 기류의 미세 변화는 각각 전달 기구(5)를 거쳐 대응되는 감지 어셈블리(3)에 전달되고, 감지 어셈블리(3)에 의해 대응되는 아날로그 전기 신호를 마이크로 컨트롤 유닛(4)에 출력하며, 마이크로 컨트롤 유닛(4)에 의해 아날로그 전기 신호에 대한 해석을 완료하고 생체 신호를 획득한다. 각각의 마이크로 컨트롤 유닛(4)에 의해 획득하여 얻은 생체 신호는 먼저 분류기를 거쳐 분류된 다음, 분류된 생체 신호를 통합하여 출력 유닛(6)에 전송한다. 여기서, 분류기는 인공신경망, 의사 결정 트리, 서포트 벡터 머신, 베이지안 빌리프 네트워크를 포함한다. 출력 유닛(6)은 무선 통신 네트워크, 차량 통신 회로, 컨트롤러 영역 네트워크, 직렬 데이터 통신 프로토콜, 이더넷 네트워크, 디스플레이 유닛, 소리 발생 유닛, 빛 또는 소리 지시기 또는 메모리 중 하나를 선택할 수 있고 여기서는 제한하지 않는다. 본 실시예에서, 시트 본체(1) 내부에는 총 6개의 에어백(2)이 매립 설치되고, 그중 3개의 에어백(2)은 시트 쿠션(12) 내부에 나란히 설치되며, 나머지 3개의 에어백(2)은 등받이(11) 내부에 나란히 설치되고, 에어백(2)은 사각형 주머니형 구조이며, 6개의 에어백(2)은 기본적으로 시트 쿠션(12) 및 등받이(11)의 전체 영역을 커버한다. 물론, 에어백(2)의 설치 개수는 에어백(2) 면적의 크기에 따라 적절히 조절할 수 있고, 일반적으로 에어백(2)의 개수가 많을 수록 모니터링 범위가 더 크고 검출 결과도 상대적으로 정확하며, 에어백(2)의 설치 개수는 여기서 구체적으로 제한하지 않는다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 바람직하게, 에어백(2)은 제1 에어백 층(22) 및 제2 에어백 층(23)을 포함한다. 제1 에어백 층(22) 및 제2 에어백 층(23)은 모두 부드럽고 기밀한 폴리머 소재로 제조된다. 제2 에어백 층(23)과 제1 에어백 층(22)의 가장자리는 핫멜트 방식을 사용하여 밀봉 연결되어 주머니형 구조를 형성한다. 제1 에어백 층(22)과 제2 에어백 층(23) 사이에는 변형 가능한 지지 구조(21)가 설치된다. 에어백(2)에는 연결구가 설치되고, 연결구 부분에는 연결 에어파이프(24)가 장착되며, 연결 에어파이프(24)는 전달 기구(5)와 밀봉 연결된다. 에어백(2) 내부에 설치된 지지 구조(21)는 탄성이 있고 유연한 필러일 수 있고, 예를 들어 폴리머 소재, 샌드위치 메쉬, 목화, 스펀지 또는 부직포이며, 바람직하게 목화이고; 특정된 지지 형상일 수도 있으며, 형상 자체의 구조를 이용하여 에어백(2)을 팽창시킬 수 있고, 외부 가스 충진 어셈블리가 없는 상황에서 소정량의 가스를 유지한다. 지지 구조(21)는 제1 에어백 층(22), 제2 에어백 층(23)과 동일한 폴리머 소재를 사용하여 제조될 수도 있고, 지지 구조(21)가 폴리머 소재를 사용하여 제조될 경우, 일반적으로 플라스틱 사출 성형 공법을 선택하여 제조한다. 본 실시예에서, 제1 에어백 층(22), 제2 에어백 층(23) 및 지지 구조(21)는 모두 폴리염화비닐(PVC) 소재를 사용하여 제조된다.

바람직하게, 기류 교란에 의해 생성된 신호가 감지 어셈블리(3)의 감지 범위를 초과하는 것을 방지하기 위해, 에어백(2) 또는 전달 기구(5)에 가스 유출 완충 구조를 설치하여, 기류 교란 신호를 전달하는 동시에 내부 및 외부의 기압 평형을 유지하고 신호 포화 및/또는 이상 상황이 발생하는 것을 방지하는 동시에 감지 어셈블리(3)의 대량 생산 범위가 상이한 체중의 사람, 조절 가스량을 겸비할 수 있도록 보장한다. 가스 유출 완충 기능을 구비하는 전달 기구(5)를 예로 들어 설명한다. 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 전달 기구(5)는 전송 파이프(52) 및 압력 조절편(51)을 포함한다. 전송 파이프(52) 일단은 제1 에어 도통 파이프(53)를 통해 에어백(2)에 설치된 연결 에어파이프(24)와 연결되어, 전송 파이프(52)와 에어백(2)의 연통을 구현하며; 타단은 제2 에어 도통 파이프(54)와 연결되고, 제2 에어 도통 파이프(54)는 감지 어셈블리(3)와 배합 설치되며, 즉 제2 에어 도통 파이프(54)의 배기단은 감지 어셈블리(3)와 대응되게 설치되어 가스 교란을 감지 어셈블리(3)에 전달한다. 전송 파이프(52)에는 압력 조절구가 설치되고, 압력 조절편(51)은 압력 조절구과 배합 설치되며, 상기 압력 조절편(51)은 전송 파이프(52)과 탈착 가능하게 연결되고, 상기 압력 조절편(51)에는 외부와 도통되는 복수개의 마이크로 채널이 설치된다.

바람직하게, 전송 파이프(52)는 압력 조절구와 대응되는 위치에 외측을 향해 연장되는 걸림홈 구조(55)가 연결되고, 압력 조절편(51)은 전송 파이프(52)와 걸림홈 구조(55)를 통해 연결된다. 본 실시예에서, 압력 조절편(51)은 마이크로 채널을 구비하는 플라스틱이고, 이는 플라스틱 과립을 사용하여 소결을 통해 제조된다. 압력 조절편(51)의 작동 방식은 수동적인 압력 조절 방식으로, 압력 조절편(51)의 마이크로 채널이 내부 및 외부의 압력을 천천히 변화시켜 내부 및 외부의 압력이 평형을 유지하도록 할 수 있다. 내부 기류 압력이 커져 외부 압력이 내부 압력에 비해 작을 경우, 기류가 외부를 향해 유동하도록 하여 압력 조절 효과를 달성한다. 내부 기류 압력이 작아져 외부 압력이 내부 압력에 비해 클 경우, 기류가 내부를 향해 유동하도록 하여 압력 조절 효과를 달성한다. 여기서 외부 압력은 자연 대기압이다. 전달 기구의 이런 가스 유출 완충 구조의 설치는 사람이 처음에 앉을 경우에 큰 신호 변화가 발생하여 감지 어셈블리(3)가 포화되는 상황을 방지하는데 도움이 된다.

바람직하게, 시트 본체(1)에는 시트 파라미터를 변경하기 위한 조절 시스템(7)이 더 구성되고, 조절 시스템(7)은 마이크로 컨트롤 유닛(4)과 전기적으로 연결되어 마이크로 컨트롤 유닛이 송신한 시트 파라미터 조절 신호를 수신하며, 조절 시스템(7)은 시트 파라미터 조절 신호에 따라 상응한 조절을 수행한다. 조절 시스템(7)은 등부위 가열 장치(71), 등부위 통기 장치(72), 마사지 장치(73), 시트 쿠션 가열 장치(74), 허리받침 장치(75), 어깨 지지 장치(76), 측면 날개 지지 장치(77), 경도 조절 장치(78) 등을 포함하고, 도 10에 도시된 바와 같다. 물론, 사용자는 자신의 필요에 따라 기타 조절 장치를 추가할 수 있고, 본 실시예에서 언급한 각 조절 장치는 모두 선행기술이므로 여기서는 반복 설명하지 않는다. 조절 시스템은 마이크로 컨트롤 유닛(4)과 전기적으로 연결되고, 마이크로 컨트롤 유닛(4)은 시트 파라미터 조절 신호를 송신하여 시트 파라미터를 변경한다. 여기서, 시트 파라미터는 시트 높이, 시트 각도, 머리받침 높이, 시트 전후 위치, 허리받침 높이 및 단단함, 시트 온도, 시트 통기성 등을 포함한다. 각 시트 파라미터의 조정은 상이한 생체 신호에 자동으로 대응되어, 생체 신호를 조절 시스템의 자동 제어 기초로 할 수 있다. 예를 들어 시트 높이, 시트 각도의 조절은 사용자의 키 신호, 체중 신호, 체형 신호에 기반하여 적응성 조정을 수행하여야 하는데, 키 신호, 체중 신호 및 체형 신호의 검출은 비교 데이터베이스에 의해 완료할 수 있다. 다시 말하면, 키 신호, 체중 신호 또는 체형 신호를 검출할 경우, 먼저 키 신호, 체중 신호, 체형 신호와 공기압 신호의 비교 데이터베이스를 구축하고, 상이한 키, 상이한 체중 및 상이한 체형과 공기압 신호 사이의 관계를 알아낼 필요가 있다. 물론 외부의 성숙한 비교 데이터베이스를 직접 도입할 수도 있다. 이 밖에, 본 실시예에 개시된 등부위 가열 장치(71), 등부위 통기 장치(72), 마사지 장치(73), 시트 쿠션 가열 장치(74), 허리받침 장치(75), 어깨 지지 장치(76), 측면 날개 지지 장치(77), 경도 조절 장치(78) 등은 시트 파라미터 조절 신호가 없는 상황에서도 운전자에 의해 수동으로 조절될 수 있고, 이에 대해 제한하지 않는다.

도 3에 도시된 바와 같이, 바람직하게, 감지 어셈블리(3)는 센서(31) 및 증폭기(32)를 포함하고, 센서(31)는 가스 교란에 대응되는 아날로그 전기 신호를 생성한다. 증폭기(32)는 실질적으로 증폭 회로로, 센서(31)가 수집한 미약한 아날로그 전기 신호에 대해 증폭 처리를 수행한다. 여기서, 증폭기(32)는 TI의 LM833 어셈블리를 선택할 수 있고, 센서(31)는 MXP2010의 압력 센서를 선택할 수 있다. 압력 센서는 가스의 공기압 신호에 따라 상응한 아날로그 전압 신호를 생성할 수 있다. 수집 원리는 압전 필름을 사용하여 필름이 압력을 받으면 전류가 발생하기에 기류의 변화를 전기 신호를 변환하는 것이고, 아날로그 전압 신호의 생성 원리 및 과정은 모두 선행기술이므로 여기서는 반복 설명하지 않는다. 물론, 속도 센서 또는 기류량 센서를 사용하는 것도 마찬가지로 작동 가능하다. 마이크로 컨트롤 유닛(4)은 아날로그-디지털 변환기(41) 및 연산 유닛(42)을 포함하되, 아날로그-디지털 변환기(41)는 증폭 처리를 거친 아날로그 전기 신호를 디지털 신호로 변환하고, 연산 유닛(42)은 디지털 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 생체 신호를 해석해낸다. 아날로그-디지털 변환기(41) 및 연산 유닛(42)을 배합 설치해야만 신호에 대한 해석이 완료 가능하다. 이는 자연계의 대부분 신호는 모두 아날로그 신호로 연속적이고, 연산 유닛을 사용하여 처리할 경우 연속적인 아날로그 신호를 샘플링하고 이산 신호로 변화시킨 후, 이산 신호를 양자화된 비트 신호로 변환시켜야만 디지털 계산기의 처리 요구를 충족할 수 있기 때문이다. 본 실시예에서, 마이크로 컨트롤 유닛(4)은 Microchip dsPIC33 시리즈의 프로세서, 또는 NXP 32K144 시리즈의 프로세서를 사용할 수 있고, 이 두 가지 시리즈의 마이크로 프로세서 내부에는 모두 연산 유닛(42) 및 아날로그-디지털 변환기(41)가 내장된다. 물론, 아날로그-디지털 변환기(41)는 마이크로 컨트롤 유닛(4) 외부에 별도로 설치될 수도 있고, 별도의 어셈블리를 통해 마이크로 컨트롤 유닛(4)에 연결될 수 있기만 하면 된다.

본 실시예에 개시된 기류 감지 시트는 응용 가치가 광범위한 바, 자동차뿐만 아니라, 이륜차, 비행기, 선박 및 휠체어에도 장착이 가능하며, 교통 수단이 시동된 후 제때에 감지 어셈블리(3)를 작동시켜 가스 교란 신호를 전송하기만 하면 생체 신호를 검출할 수 있다.

본 실시예에 개시된 기류 감지 시트는 시트 본체(1) 내부에 설치된 에어백(2) 내의 가스 유동 변화에 기반하여 생체 신호를 수집하고, 에어백(2) 내부에는 에어백을 팽창시키기 위한 지지 구조(21)가 설치되어, 에어백(2) 내부에 적당량의 가스가 함유되도록 항상 유지할 수 있고, 에어백(2)이 에어 펌프를 사용하여 가스를 충진할 필요가 없으며, 구조가 간단하고 사용이 편리하다. 전달 기구(5)는 밀폐되지 않은 설계를 사용하여, 외부와 도통되는 미세 채널을 보류함으로써, 압력이 너무 높아 초래되는 감지 어셈블리(3) 신호 포화 또는 손상의 결함을 효과적으로 방지한다. 가장 중요한 것은, 시트 본체(1)는 생체 신호 검출을 위한 모니터링 시스템과 조절 시스템에 대해 간섭 없는 결합을 구현함으로써, 장착 구조를 단순화하고 생산 및 유지 보수 난이도를 줄이고 시트 본체의 신뢰성을 향상시킨다.

실시예 2:

도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 실시예 1의 기류 감지 시트에 기반한 스마트 시트 조절 방법을 제공하고, 구체적으로 아래 단계를 포함한다.

단계 01에서, 감지 어셈블리(3)에 의해 에어백(2) 내부의 가스 교란를 모니터링하고, 가스 교란에 대응되는 아날로그 전기 신호를 생성한다.

구체적으로, 사용자의 호흡 신호 및 심장박동 신호를 검출하는 것을 예로 들어 설명한다. 사람이 시트 본체(1)에 앉을 경우, 사람의 호흡 및 심장박동은 모두 시트 쿠션(12) 및 등받이(11) 내에 설치된 에어백(2)이 압력을 받는 상황에 직접적으로 영향을 주게 된다. 에어백(2)이 압력을 받아 변할 경우, 에어백(2) 내부의 가스도 필연적으로 미세한 변화가 발생하게 되고, 에어백(2)은 전달 기구(5)를 통해 감지 어셈블리(3)와 배합 설치되므로, 전달 기구(5)가 에어백(2) 내부의 기류 변화를 감지 어셈블리(3) 중의 압력 센서에 실시간으로 반영한다. 압력 센서 중의 압전 필름은 기류의 충격을 받은 후 상응한 전류를 발생하고, 공기압 신호를 아날로그 전기 신호로 변환하며, 도 13에 도시된 바와 같다.

단계 02에서, 아날로그 전기 신호에 대해 증폭 처리를 수행한다.

에어백(2) 내부의 가스는 미세한 변화만 발생하였기에, 압력 센서가 변환을 거쳐 얻은 아날로그 전기 신호도 상대적으로 비교적 미약하므로, 증폭 회로를 이용하여 아날로그 전기 신호에 대해 증폭 처리를 수행하여 후속적인 연산 정확도를 향상시켜야 한다.

단계 03에서, 증폭 처리를 거친 아날로그 전기 신호를 디지털 신호로 변환한다.

공기압 신호는 아날로그 신호에 속하고 연속적이기에, 변환하여 얻은 아날로그 전기 신호도 연속적이다. 디지털 계산기는 이산 신호만 처리할 수 있기에, 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하기 전에, 반드시 먼저 아날로그-디지털 변환기(41)를 이용하여 연속적인 아날로그 전기 신호를 양자화된 비트 신호로 변환시켜 원시 데이터 신호를 얻어야 하며, 도 14의 위의 도면에 도시된 바와 같다.

단계 04에서, 디지털 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 생체 신호를 획득한다.

심박수 주파수 대역, 호흡 주파수 대역의 검출 방식은 신호를 대역 통과 필터에 통과시키는 것이고, 여기서 주파수 대역은 필요한 생리적 신호를 포함하도록 적절히 조정할 수 있으며, 단기 극한 값을 검출하고 일정한 시간대 내의 극한 값을 찾아낸 후, 인접한 극한 값의 간격을 분석하여 심장박동과 호흡의 주파수가 가리키는 극한 값을 찾고 후처리를 통해 이상 극한 값 포인트를 제거하여 통계하고 마지막으로 값의 통계 또는 연산 과정에서 관련된 정보를 출력 유닛에 출력한다. 의학 상식에 따르면, 심장박동 신호의 주파수는 1Hz~8Hz 사이이고, 호흡 신호의 주파수는 0.1Hz~0.6Hz 사이이다.

아래 심장박동 신호 및 호흡 신호를 예로 들어, 단계를 나누어 디지털 신호의 분석 및 연산 과정을 설명하며, 도 12에 도시된 바와 같다.

단계 041에서, 생체 신호의 특징에 따라, 대역 통과 필터를 사용하여 디지털 신호를 처리하여 샘플 신호를 추출한다.

심장박동 신호의 주파수 및 호흡 신호의 주파수에 기반하여, 도 14의 위의 도면(원시 데이터 신호)를 참조하면, 도면에서 큰 교란과 호흡 신호가 연관성이 있고, 날카롭고 큰 진폭의 신호는 심장박동과 소정의 연관성이 있다는 것을 발견할 수 있으며, 하나의 심장박동의 주기와 하나의 호흡의 주기가 도면에 표기되었다. 여기서 호흡은 큰 교란이고 심장박동은 작은 교란이다. 이런 연관성의 원리는 심전도와의 비교를 통해 얻은 것으로, 심전도는 현재 흔히 사용하는 의료 등급의 장비이다. 본 발명의 신호 수집 방식을 사용하면, 정적 상황에서 정확도가 94% 이상에 달할 수 있다. 큰 교란은 호흡과 직접 연결된다는 것은 호흡과 신호의 관계를 직접 관찰할 수 있고, 호흡이 에어백 기류의 변화를 초래하고 본 발명의 시스템에 반영한다는 것을 알 수 있다.

상기 연관성에 기반하여, 적절한 대역 통과 필터를 사용하여 원시 데이터 신호에 대해 처리하여 샘플 신호를 추출한다. 추출 과정에서, 심박수 신호 주파수를 0.8Hz~20Hz로 설정하고, 상기 주파수는 사람 심장박동 진동 주파수의 범위를 통계하여 얻은 것이며; 호흡 신호의 주파수를 0.1Hz~0.6Hz로 설정하고, 상기 호흡 신호의 주파수는 사람 호흡 주파수의 범위를 통계하여 얻은 것이다. 대역 통과 필터의 주파수 대역은 사용 과정에서 필요한 생체 신호를 포함하도록 적절히 조절할 수 있다. 본 실시예에서, 대역 통과 필터는 6차 버터워스 필터를 선택하였다.

여기서 본 발명에서 선택한 심장박동 시간 및 호흡 시간의 위치 방식은 단기 극한 값 검출을 사용한다. 단기 극한 값 검출은 예를 들어 0.5초인 하나의 짧은 시간대 내의 신호를 취한 다음, 이 0.5초 내의 극한 값을 찾고, 여기서 극한 값은 최댓값 또는 최솟값일 수 있으며, 다시 말하면 파형의 최고점 또는 최저점을 취한 다음, 하나의 짧은 시간대 동안 계속 이동한 후, 다음의(next) 시간대 내의 극한 값을 찾는데, 모든 파형의 최고점 또는 최저점을 찾을 수 있을 때까지 이를 계속 반복한다.

단기 극한 값 검출을 거쳐 예를 들어 0.5초인 하나의 짧은 시간대 내의 신호를 찾는다. 극한 값을 찾은 후, 생체 신호의 특징에 따라 2개의 극한 값 사이의 간격을 분석한다. 일반적으로, 심장박동은 분당 50회 내지 120회 사이이고, 다시 말하면 2개의 극한 값이 0.5초 내지 2초 사이에 있어야만 심장박동 신호로 볼 수 있다. 호흡은 분당 약 10회 내지 20회이고, 다시 말하면 2개의 극한 값이 3초 내지 6초 사이에 있어야만 호흡 신호로 볼 수 있다. 극한 값의 거리를 분석하는 것을 통해 심장박동과 호흡의 주파수가 가리키는 극한 값을 찾고, 후처리를 거쳐 불필요한 극한 값 포인트를 제거할 수 있다. 여기서 후처리는 2개의 극한 값 사이의 거리 5개에서 중앙값을 취하거나, 또는 필터링된 데이터의 절댓값의 차이 비율이 60%를 초과하지 않는 것을 추가할 수 있다. 최종적으로 얻은 심장박동 주파수 대역의 신호 및 호흡 주파수 대역의 신호는 도 14에 도시된 바와 같고, 도 14에서 중간 도면은 심장박동 주파수 대역의 신호도이고 도 14에서 아래 도면은 호흡 주파수 대역의 신호도이다.

단계 042에서, 샘플 신호 중의 간섭 신호를 필터링하여, 생체 신호를 획득한다.

잘 알려진 바와 같이, 차량 엔진을 시동하면 시트 본체(1)가 진동하고, 사람이 시트 본체(1)에 앉으면 형태 변화가 불가피하게 발생하며 에어백(2)도 눌리게 되어 간섭 신호가 발생하게 된다. 생체 신호의 검출 정확도를 향상시키기 위해서는 반드시 엔진이 발생하는 이런 간섭을 필터링해야 한다. 따라서, 엔진의 시동 시 발생하는 공기압 신호를 분석하였다. 도 15는 엔진 시동 시의 공기압 신호이고, 여기서 위의 도면은 공기압 신호이고 아래의 3개의 서브 도면은 각각 가속도 센서의 xyz축 신호이다. 도면으로부터 보아낼 수 있는 바, 엔진의 진동으로 인해 신호에 10Hz를 초과하는 고주파 진동 신호가 포함되고, 엔진의 진동 신호는 일종의 간섭으로 필터를 사용하면 이러한 간섭 신호를 필터링할 수 있다.

간섭 신호를 필터링한 후 후처리 기술에 의해 정확도가 높은 생체 신호를 얻을 수 있다. 본 실시예에서 언급한 후처리 기술은 일정한 구간 수치의 중앙값을 사용할 수 있고, 이로써 일부 일관성이 없는 값을 제거할 수 있으며, 후처리의 목적은 인접한 극한 값이 어느 정도 일관성을 갖도록 하여 변화가 너무 크지 않도록 함으로써 실질적으로 심장박동 또는 호흡이 아닌 신호 판단 포인트를 찾기 위함이다. 도 16은 후처리를 거친 심장박동 신호이다. 여기서, ref는 심전도를 사용하여 획득한 심장박동 주파수이고, org는 후처리를 거치지 않은 심장박동 주파수이며, post는 후처리를 거친 심장박동 주파수이다. 보다시피, 후처리를 거친 심장박동 주파수는 심전도를 사용하여 획득한 심장박동 주파수보다 일치도가 더 높다.

물론, 알고리즘 모델은 시간뿐만 아니라 주파수 대역에서도 분석이 가능하다. 예를 들어 신호에 대해 푸리에 변환을 수행하고, 푸리에 변환의 시간은 5초 내지 10초를 취할 수 있으며, 심장박동 주파수 대역의 신호의 극한 값을 찾고, 검출 결과도 높은 정확도를 구비할 수 있으며, 심장박동의 주파수 관련 정도에 아주 근접한다. 이 밖에, 기저 투영 분석 처리를 거쳐 얻은 주파수와 관련된 생리적 신호 특징은 푸리에 스펙트럼 분석을 사용하는 외에 웨이블릿 변환 시간 주파수 분석, 단시간 푸리에 변환 분석, 힐베르트-황 변환 분석 등 신호 해석 투영 등 분석 기법을 사용할 수도 있다. 앞에서 언급한 알고리즘 모델은 모두 선행기술이므로 여기서는 반복 설명하지 않는다.

유의해야 할 점은, 기류 감지 시트를 통해 생체 신호를 검출하기 전에, 먼저 실제로 사람이 시트 본체(1) 위에 앉았는지 여부를 더 확인할 수 있다. 따라서 2개의 시간대를 분할하는 신호 알고리즘을 개발하고, 2개의 시간대의 신호의 차이를 분석하여 확인하였다. 여기서 2개의 시간대를 분할하는 신호는 하나의 기류 교란의 극대 변화를 이용하고, 하나의 임계값을 설정하여, 기류 교란 값의 급격한 증가 비율이 임계값을 초과하면 2개의 신호에 대해 각각 그 특성을 통계하고 도 17에 도시된 바와 같다. 두 시간대의 신호의 통계값이 상당히 다를 경우, 한 구간의 신호를 사람이 있는 신호로 판단하고 다른 구간의 신호를 사람이 없는 신호로 판단한다. 일반적으로 기류의 생리적 신호 범위가 강한 구간을 사람이 있는 것으로 설정하고 약한 구간을 사람이 없는 것으로 설정한다. 사람의 착석 여부를 판단하기 위한 알고리즘 흐름은 도 18에 도시된 바와 같다. 이어서, 물체 신호가 있는 구간을 물체 신호 분석에 사용한다.

본 실시예는 사람의 착석 여부를 판단하는 알고리즘 과정에서, 임계값을 초과하는 시점에 대해 일정 시간 동안 그 수치를 통계하여 통계값을 기록한다. 일반적으로, 먼저 임계값을 초과하는 시간을 판단하고, 상기 일정 시간 범위 내의 수치를 통계하며, 상기 통계 수치를 기록한 다음, 상기 통계 수치를 이전의 통계 수치와 비교하고, 비지도 학습 분류를 구현함으로써, 복수개의 클러스터로 나누고 도 19에 도시된 바와 같다. 물론, 분류 방법은 분류 목적을 달성할 수 있기만 하면 기타 기존의 계산 방법을 사용할 수도 있고, 여기서는 제한하지 않는다.

단계 05에서, 마이크로 컨트롤 유닛(4)에 의해 생체 신호에 따라 시트 파라미터를 조절한다.

단계 04에서 획득한 생체 신호는 복수개의 카테고리로 나뉘어 마이크로 컨트롤 유닛에 전송되고, 마이크로 컨트롤 유닛(4)은 각 카테고리의 생체 신호에 기반하여 각각 시트 본체(1)의 편안함을 조절할 수 있다. 조절 과정에서, 마이크로 컨트롤 유닛(4)은 각 류 생체 신호를 분석한 다음 조절 시스템(7)에 상응한 조절 명령을 송신하고, 조절 시스템(7)에 의해 허리받침 조절, 시트 높이 조절, 시트 각도 조절, 시트 전후 조절, 마사지 등을 완료해야 한다. 본 실시예에서 언급한 조절 시스템(7)은 등부위 가열 장치(71), 등부위 통기 장치(72), 마사지 장치(73), 시트 쿠션 가열 장치(74), 허리받침 장치(75), 어깨 지지 장치(76), 측면 날개 지지 장치(77), 경도 조절 장치(78) 등을 포함한다. 조절 시스템(7)을 조절하는 방식은 먼저 원시 수동 조절 결과를 기록하고, 예를 들어 시트 높이를 조절한 후 상기 시트 높이의 생체 신호 특징값을 기록하며, 여기서 생체 신호 특징값은 앉은 후 안정적인 상태에 도달한 시간 차이, 안정적인 상태에 도달한 생체 신호 특징값의 평균 수치, 및 2개의 안정적인 상태의 신호 변화값일 수 있으며, 상기 통계 수치를 이용하여 수동 조절의 결과에 대응시킬 수 있고, 이로써 획득한 생체 신호에 의해 대응되게 각 부위의 조절을 수행할 수 있으며, 각각의 조절은 상이한 카테고리의 자동 조절에 자동으로 대응된다. 다시 말하면, 상이한 키, 상이한 체형, 상이한 체중의 사용자가 먼저 각각 시트 본체(1)에 앉은 후 시트 본체(1)의 각 파라미터를 수동으로 조절하여 각 타입의 사용자가 가장 편안한 상태에 도달할 수 있도록 하여, 마이크로 컨트롤 유닛(4)이 상이한 키, 상이한 체형, 상이한 체중의 사용자에게 대응되는 각 파라미터를 기록할 수 있도록 하고, 즉 키, 체형, 체중과 시트 파라미터 사이의 데이터베이스에 해당된다. 이로써 시트 파라미터의 자동 조절 과정에서, 마이크로 컨트롤 유닛(4)이 키 신호, 체형 신호 또는 체중 신호를 획득하기만 하면 데이터베이스에서 매칭되는 시트 파라미터를 찾은 후 찾은 시트 파라미터에 따라 조절 시스템에 조절 명령을 송신하여 조절 시스템에 의해 각 시트 파라미터의 조절을 완료할 수 있다.

어떤 기술을 사용하든 자동차에서 생체 신호를 측정하는 것은 쉬운 일이 아니다. 이동으로 인한 문제는 차량 뿐만 아니라 운전자 자신에게도 발생한다. 사용자를 방해하지 않는 센서 기술을 사용할 때, 움직임이나 이동으로 인한 이러한 문제가 더 어려워진다. 이런 문제의 일부는 센서 융합을 적용하여 완화될 수 있다. 센서 융합은 복수개의 다른 위치에서 복수개의 센서를 사용하여 관련 기술 문제를 보완한다. 예를 들어 하나의 센서를 노이즈 신호에 대한 적응형 필터로 활용한다. 예를 들어 통계적 의존 관계를 기반으로 하는 알고리즘 신호를 적용하여(예: 독립 구성 요소 분석) 소스 분리를 수행하여 커버율을 증가한다. 예를 들어, 동일한 생명징후를 측정하는 복수개의 센서를 사용하여 특정 시점에 해당 생명징후를 획득할 가능성이 높아진다. 본 발명의 검출 기술과 상기 선행 기술을 조합하면 생체 신호의 검출 범위를 효과적으로 증가시키고 검출 정확도를 향상시킬 수 있다.

물론, 본 발명의 상기 실시예들은 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명의 실시형태를 한정하려는 의도는 아니다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 설명에 기초하여 다른 형태의 변경 또는 수정도 가능하다. 여기에서 모든 실시형태를 모두 열거할 필요도 없고 열거할 수도 없다. 본 발명의 정신과 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 균등한 대체 및 개선은 본 발명의 청구범위의 보호 범위에 포함되어야 한다.

1-시트 본체, 11-등받이, 12-시트 쿠션, 2-에어백, 21-지지 구조, 22-제1 에어백 층, 23-제2 에어백 층, 24-연결 에어파이프, 3-감지 어셈블리, 31-센서, 32-증폭기, 4-마이크로 컨트롤 유닛, 41-아날로그-디지털 변환기, 42-연산 유닛, 5-전달 기구, 51-압력 조절편, 52-전송 파이프, 53-제1 에어 도통 파이프, 54-제2 에어 도통 파이프, 55-걸림홈 구조, 6-출력 유닛, 7-조절 시스템, 71-등부위 가열 장치, 72-등부위 통기 장치, 73-마사지 장치, 74-시트 쿠션 가열 장치, 75-허리받침 장치, 76-어깨 지지 장치, 77-측면 날개 지지 장치, 78-경도 조절 장치.

Claims (11)

1. 기류 감지 시트에 있어서,
   시트 본체(1), 에어백(2), 감지 어셈블리(3) 및 마이크로 컨트롤 유닛(4)을 포함하되; 상기 에어백(2)은 시트 본체(1) 내부에 설치되고, 에어백(2) 내부에는 변형 가능한 지지 구조(21)가 설치되며, 상기 지지 구조(21)는 에어백(2) 내에 적당량의 가스가 유지되도록 하고, 상기 에어백(2)과 상기 감지 어셈블리(3) 사이에는 전달 기구(5)가 설치되며, 상기 전달 기구(5)는 에어백(2) 내부의 가스 교란을 감지 어셈블리(3)에 전달하고, 상기 감지 어셈블리(3)는 가스 교란에 따라 대응되는 아날로그 전기 신호를 생성하며, 상기 감지 어셈블리(3)는 마이크로 컨트롤 유닛(4)과 전기적으로 연결되고, 상기 감지 어셈블리(3)는 아날로그 전기 신호를 마이크로 컨트롤 유닛(4)에 전송하며, 상기 마이크로 컨트롤 유닛(4)은 아날로그 전기 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 사용자의 생체 신호를 획득하는 것을 특징으로 하는 기류 감지 시트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 에어백(2)은 제1 에어백 층(22) 및 제2 에어백 층(23)을 포함하고, 제2 에어백 층(23)과 제1 에어백 층(22)의 가장자리는 밀봉 연결되어 주머니형 구조를 형성하며, 상기 제1 에어백 층(22)과 상기 제2 에어백 층(23) 사이에는 변형 가능한 지지 구조(21)가 설치되고, 상기 에어백(2)에는 연결구가 설치되며, 연결구는 전달 기구(5)와 밀봉 연결되는 것을 특징으로 하는 기류 감지 시트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지지 구조(21)는 폴리머 소재, 샌드위치 메쉬, 목화, 스펀지 또는 부직포인 것을 특징으로 하는 기류 감지 시트.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1 에어백 층(22) 및 제2 에어백 층(23)은 모두 부드럽고 기밀한(airtight) 폴리머 소재로 제조되는 것을 특징으로 하는 기류 감지 시트.
5. 제1항에 있어서,
   상기 전달 기구(5)는 전송 파이프(52) 및 압력 조절편(51)을 포함하고, 상기 전송 파이프(52) 일단은 에어백(2)과 연통되고 타단은 감지 어셈블리(3)와 배합 설치되며, 상기 전송 파이프(52)에는 압력 조절구가 설치되고, 상기 압력 조절편(51)은 압력 조절구에 탈착 가능하게 설치되며, 상기 압력 조절편(51)에는 외부와 도통되는 복수개의 마이크로 채널이 설치되는 것을 특징으로 하는 기류 감지 시트.
6. 제1항에 있어서,
   출력 유닛(6)을 더 포함하고, 상기 출력 유닛(6)은 무선 통신 네트워크, 차량 통신 회로, 컨트롤러 영역 네트워크, 직렬 데이터 통신 프로토콜, 이더넷 네트워크, 디스플레이 유닛, 빛 또는 소리 지시기, 소리 발생 유닛 또는 메모리인 것을 특징으로 하는 기류 감지 시트.
7. 제1항에 있어서,
   상기 시트 본체(1)에는 시트 파라미터를 변경하기 위한 조절 시스템이 더 구성되고, 상기 조절 시스템은 마이크로 컨트롤 유닛(4)과 전기적으로 연결되어 상기 마이크로 컨트롤 유닛이 송신한 시트 파라미터 조절 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 기류 감지 시트.
8. 제7항에 있어서,
   상기 시트 파라미터는 시트 높이, 시트 각도, 머리받침 높이, 시트 전후 위치, 허리받침 높이, 시트 온도, 시트 통기성 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기류 감지 시트.
9. 제1항에 있어서,
   상기 감지 어셈블리(3)는 센서(31) 및 증폭기(32)를 포함하되, 상기 센서(31)는 가스 교란에 대응되는 아날로그 전기 신호를 생성하고, 상기 증폭기(32)는 아날로그 전기 신호를 증폭하며;
   상기 마이크로 컨트롤 유닛(4)은 아날로그-디지털 변환기(41) 및 연산 유닛(42)을 포함하되, 상기 아날로그-디지털 변환기(41)는 증폭 처리를 거친 아날로그 전기 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 연산 유닛(42)은 디지털 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 생체 신호를 획득하는 것을 특징으로 하는 기류 감지 시트.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 기류 감지 시트에 기반한 스마트 시트 조절 방법에 있어서,
    감지 어셈블리(3)에 의해 에어백(2) 내부의 가스 교란를 모니터링하고, 가스 교란에 대응되는 아날로그 전기 신호를 생성하는 단계;
    아날로그 전기 신호에 대해 증폭 처리를 수행하는 단계;
    증폭 처리를 거친 아날로그 전기 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
    디지털 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 생체 신호를 획득하는 단계; 및
    마이크로 컨트롤 유닛(4)에 의해 생체 신호에 따라 시트 파라미터를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 시트 조절 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 디지털 신호에 대해 분석 및 연산을 수행하여 생체 신호를 획득하는 단계는,
    생체 신호의 특징에 따라, 대역 통과 필터를 사용하여 디지털 신호를 처리하여 샘플 신호를 추출하는 서브 단계; 및
    샘플 신호 중의 간섭 신호를 필터링하여, 생체 신호를 획득하는 서브 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 시트 조절 방법.

Images