KR20240005435A - Headrest vibration compensation system - Google Patents

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KR20240005435A
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이재영
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 헤드레스트의 진동 보상 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 차량 진동에 따라 피치 방향으로 발생되는 헤드레스트의 변화한 회전각을 산출하여 회전각 변화량만큼 역방향으로 보상이 이루어져 헤드레스트의 순기능이 원활하게 기능할 수 있도록 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 차량의 좌석에 설치되는 헤드레스트의 자세를 가변하는 모터부; 및 수신한 헤드레스트의 자세 정보를 기초로 하여 진동에 따른 헤드레스트의 자세 변화를 보상하도록 상기 모터부를 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는, 수신한 차량 가속도가 사전에 설정된 임계값을 초과하는 경우, 진동에 따른 헤드레스트의 자세 변화 보상을 중지하고, 상기 헤드레스트를 사전에 설정된 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어한다.
The present invention relates to a vibration compensation system for a headrest. More specifically, the changed rotation angle of the headrest generated in the pitch direction according to vehicle vibration is calculated and compensation is made in the reverse direction corresponding to the change in rotation angle, so that the positive function of the headrest is smooth. It is about the vibration compensation system of the headrest that allows it to function properly.
For this purpose, the present invention includes a motor unit that changes the posture of the headrest installed on the seat of the vehicle; and a control unit that controls the motor unit to compensate for a change in the posture of the headrest due to vibration based on the received posture information of the headrest, wherein the control unit determines that the received vehicle acceleration exceeds a preset threshold. In this case, compensation for changes in the posture of the headrest due to vibration is stopped, and the motor unit is controlled to return the headrest to a preset reference position.

Description

헤드레스트의 진동 보상 시스템{Headrest vibration compensation system}Headrest vibration compensation system {Headrest vibration compensation system}

본 발명은 헤드레스트의 진동 보상 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 차량 진동에 따라 피치 방향으로 발생되는 헤드레스트의 변화한 회전각을 산출하여 회전각 변화량 만큼 역방향으로 보상이 이루어져 헤드레스트의 순기능이 원활하게 기능할 수 있도록 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a vibration compensation system for a headrest. More specifically, the changed rotation angle of the headrest generated in the pitch direction according to vehicle vibration is calculated and compensation is made in the reverse direction by the amount of rotation angle change, so that the positive function of the headrest is smooth. It is about the vibration compensation system of the headrest that allows it to function properly.

자동차 좌석에 부착된 헤드레스트는 크게 2가지 기능이 있다. 첫 번째로 충돌 사고시 머리와 목을 보호한다. The headrest attached to a car seat has two main functions. First, it protects the head and neck in the event of a collision.

후방 충돌 사고가 발생 시 헤드레스트가 없거나 잘못 설치된 경우 그림 2와 같이 목이 최대 180도까지 꺽이며 목 내부의 뼈와 인대등이 손상을 입을 수 있지만, 적절하게 조정한 경우 부상 확률을 20% 이상 효과적으로 줄일 수 있다. In the event of a rear collision accident, if the headrest is missing or incorrectly installed, the neck may bend up to 180 degrees as shown in Figure 2 and the bones and ligaments inside the neck may be damaged, but if adjusted properly, the probability of injury can be effectively reduced by more than 20%. It can be reduced.

두 번째 기능은 인체 부위 중 상당한 무게를 차지하는 머리를 기대고 휴식을 취하는 편의를 제공하는 것이다. 운전에 집중하면 목과 어깨, 등에 피로가 발생하는데 이때 머리와 등을 기대면서 긴장을 완화하고 안락하게 몸을 유지할 수 있다.The second function is to provide the convenience of resting by leaning your head, which accounts for a significant portion of the human body. Concentrating on driving causes fatigue in your neck, shoulders, and back. At this time, you can relieve tension and keep your body comfortable by leaning your head and back.

하지만 주행 중 헤드레스트에 머리를 기댄다고 하더라도 노면 진동에 의하여 지속적인 움직임이 발생하므로 효과적으로 피로 회복이 어렵다.However, even if you lean your head against the headrest while driving, continuous movement occurs due to road surface vibration, making it difficult to effectively recover from fatigue.

아울러 도 1에서와 같이 차량의 진동에 의해 pitch 방향으로 헤드레스트가 진동할 경우, 헤드레스트의 전방부(2)가 머리 뒤를 가압함으로 머리가 앞쪽으로 움직이게 되고, 목에 피로가 누적되게 된다. In addition, as shown in Figure 1, when the headrest vibrates in the pitch direction due to the vibration of the vehicle, the front part (2) of the headrest presses the back of the head, causing the head to move forward, causing fatigue to accumulate in the neck.

또한 차량은 강체이므로 주행 중 서스펜션에서 흡수 되지 않은 진동은 차체와 시트에 전달되어 헤드레스트가 떨리지만, 인체는 물렁뼈, 살과 근육 등에서 진동이 흡수되므로 머리 위치는 거의 고정된다.Additionally, since a vehicle is a rigid body, vibrations that are not absorbed by the suspension during driving are transmitted to the car body and seats, causing the headrest to vibrate. However, in the human body, vibration is absorbed by soft bones, flesh, and muscles, so the head position is almost fixed.

따라서 헤드레스트에 기대어 휴식을 취할 때, pitch 방향으로 노면 진동이 발생하면 머리 위치는 고정되지만 접촉한 헤드레스트 위치는 변하게 되므로 머리 움직임을 야기시켜 피로 해결을 어렵게 하고 오히려 가중시킬 수 있는 문제가 있다. Therefore, when resting against the headrest, if road vibration occurs in the pitch direction, the head position is fixed, but the position of the headrest in contact changes, causing head movement, which makes it difficult to resolve fatigue and can actually aggravate it.

한국특허등록 제10-1600199호(공개일: 2016.02.26)Korean Patent Registration No. 10-1600199 (Publication date: 2016.02.26)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 차량 진동에 따라 피치 방향으로 발생되는 헤드레스트의 변화한 회전각을 산출하여 회전각 변화량만큼 역방향으로 보상이 이루어져 헤드레스트의 순기능이 원활하게 기능할 수 있도록 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention was devised to solve the above problems. By calculating the changed rotation angle of the headrest that occurs in the pitch direction according to vehicle vibration, compensation is made in the reverse direction corresponding to the change in rotation angle, so that the positive function of the headrest can function smoothly. The purpose is to provide a headrest vibration compensation system that allows

아울러 본 발명의 다른 목적은 헤드레스트의 회전각 변화에 대한 보상 수행 중에 기설정된 임계값을 초과하는 차량 가속도가 수신되거나 급정지 등이 발생될 경우 헤드레스트 보상 제어를 중단하고 헤드레스트의 기준 위치로 복귀하도록 제어함으로써 사고 발생시 오히려 위험성이 높아지는 문제를 사전에 방지할 수 있는 헤드레스트의 진동 보상 시스템을 제공함에 있다. In addition, another object of the present invention is to stop headrest compensation control and return to the reference position of the headrest when a vehicle acceleration exceeding a preset threshold is received or a sudden stop occurs while performing compensation for a change in the rotation angle of the headrest. The goal is to provide a vibration compensation system for the headrest that can prevent problems that increase the risk in the event of an accident by controlling the headrest.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다. The present invention has the following features to solve the above problems.

본 발명은 차량의 좌석에 설치되는 헤드레스트의 자세를 가변하는 모터부; 및 수신한 헤드레스트의 자세 정보를 기초로 하여 진동에 따른 헤드레스트의 자세 변화를 보상하도록 상기 모터부를 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는, 수신한 차량 가속도가 사전에 설정된 임계값을 초과하는 경우, 진동에 따른 헤드레스트의 자세 변화 보상을 중지하고, 상기 헤드레스트를 사전에 설정된 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어한다. The present invention includes a motor unit that changes the posture of a headrest installed on a vehicle seat; and a control unit that controls the motor unit to compensate for a change in the posture of the headrest due to vibration based on the received posture information of the headrest, wherein the control unit determines that the received vehicle acceleration exceeds a preset threshold. In this case, compensation for changes in the posture of the headrest due to vibration is stopped, and the motor unit is controlled to return the headrest to a preset reference position.

여기서 상기 헤드레스트는 상기 좌석에 설치되는 고정부와, 상기 고정부와 일정 각도 회전가능하도록 연결되는 회전부를 포함하고, 상기 헤드레스트의 자세 정보는, 상기 고정부를 기준으로 상기 회전부의 회전 각속도 정보이다.Here, the headrest includes a fixed part installed on the seat and a rotating part connected to the fixed part so that it can rotate at a predetermined angle, and the posture information of the headrest is rotational angular speed information of the rotating part with respect to the fixed part. am.

또한 상기 제어부는 수신한 상기 회전 각속도 정보를 사전에 설정된 고주파 대역 통과 범위를 갖는 고역 통과 필터에 입력하여 필터링을 수행한다. Additionally, the control unit performs filtering by inputting the received rotational angular velocity information into a high-pass filter having a preset high-frequency band pass range.

아울러 상기 제어부는 상기 회전 각속도 정보를 기초로 하여 회전부의 회전각을 산출하고, 산출된 회전각을 기초로 하여 역방향으로 상기 회전각만큼 회전부가 회전하도록 상기 모터부를 제어한다.In addition, the control unit calculates the rotation angle of the rotating unit based on the rotation angular speed information, and controls the motor unit to rotate the rotating unit by the rotation angle in the reverse direction based on the calculated rotation angle.

또한 상기 제어부는 수신한 차량 가속도가 사전에 설정된 임계값을 초과하지 않는 경우, 수신한 차량의 상태 정보를 기초로 하여 상기 회전부를 변화된 회전각만큼 보상하거나 상기 회전부를 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어하되, 상기 차량의 상태 정보는, 전방 객체 감지 정보, 충돌 경고 정보, 충돌 정보, 브레이크 압력 정보, 바퀴별 휠 속도 정보 및 상기 차량의 속도 정보 중 적어도 하나를 포함한다. In addition, when the received vehicle acceleration does not exceed a preset threshold, the control unit compensates the rotating unit by the changed rotation angle based on the received vehicle status information or operates the motor unit to return the rotating unit to the reference position. However, the status information of the vehicle includes at least one of front object detection information, collision warning information, collision information, brake pressure information, wheel speed information for each wheel, and speed information of the vehicle.

아울러 상기 제어부는, 수신한 차량의 충돌 경고 정보(Forward collision Warning) 및 충돌 시간(Time to collision)인 TTC를 기초로 하여 상기 모터부를 제어하되, 차량의 충돌 경고 정보가 수신되고, 상기 TTC가 회전부의 기준 위치 복귀 시간인 T1보다 작은 경우, 상기 회전부를 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어한다. In addition, the control unit controls the motor unit based on the received vehicle collision warning information (Forward collision warning) and the collision time (Time to collision) TTC. When the vehicle collision warning information is received, the TTC is connected to the rotating unit. If it is less than T1, which is the reference position return time, the motor unit is controlled to return the rotary unit to the reference position.

또한 상기 TTC는 이며, 이때 상기 L(t)는 전방 차량과 거리에 관한 함수이며, Ve(t)는 차량의 속도에 관한 함수이며, Vp(t)는 전방 차량의 속도이다.Additionally, the TTC , where L(t) is a function related to the distance from the vehicle ahead, Ve(t) is a function related to the speed of the vehicle, and Vp(t) is the speed of the vehicle ahead.

아울러 상기 제어부는, 수신한 차량의 브레이크 압력 정보를 기초로 하여 사전에 설정된 브레이크 압력의 임계값을 초과하는 경우, 상기 회전부를 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어한다. In addition, the control unit controls the motor unit to return the rotating unit to the reference position when the brake pressure exceeds a preset threshold based on the received brake pressure information of the vehicle.

본 발명에 따르면 진동에 따른 헤드레스트의 피치 방향 회전각 변화량을 자이로 센서를 적용하여 감지하고, 변화된 회전각만큼 즉각적으로 보상이 이루어지도록 하여 탑승자가 효과적으로 휴식을 취할 수 있어 편의성이 향상된다.According to the present invention, the change in the pitch direction rotation angle of the headrest due to vibration is detected by applying a gyro sensor, and compensation is immediately made according to the changed rotation angle, so that the occupant can effectively rest, thereby improving convenience.

아울러 긴급 상황에서는 헤드레스트를 정위치로 이동시켜 상해를 방지함으로써 주행 안정성도 향상 시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, in emergency situations, the headrest can be moved to the correct position to prevent injuries, thereby improving driving safety.

도 1은 종래 헤드레스트를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 헤드레스트 및 진동 보상 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부가 보상 제어를 수행하는 과정을 나타내는 순서도이다.
1 is a diagram showing a conventional headrest.
Figure 2 is a diagram schematically showing a headrest and vibration compensation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing a process in which a control unit performs compensation control according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.In order to explain the present invention, its operational advantages, and the purpose achieved by practicing the present invention, preferred embodiments of the present invention are illustrated and discussed with reference to them.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.First, the terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention, and singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, in the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 헤드레스트를 개략적으로 도시한 도면이다. Figure 2 is a diagram schematically showing a headrest according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 진동 보상 시스템(1000)은 크게 차량 좌석의 헤드레스트(300) 자세를 가변하는 모터부(100) 및 수신한 헤드레스트(300)의 자세 정보를 기초로 하여 진동에 따른 헤드레스트(300)의 자세 변화를 보상하도록 상기 모터부(100)를 제어하는 제어부(200)를 포함하여 구성된다. Referring to the drawings, the vibration compensation system 1000 according to an embodiment of the present invention largely includes a motor unit 100 that changes the posture of the headrest 300 of the vehicle seat and the received posture information of the headrest 300. Based on this, it is configured to include a control unit 200 that controls the motor unit 100 to compensate for changes in the posture of the headrest 300 due to vibration.

여기서 상기 모터부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 헤드레스트(300)의 일측을 이와 연결된 타측에 대하여 Pitch 방향으로 회전시키도록 구성되는데, 도 2에 도시된 헤드레스트(300)는 일실시예에 따른 것이며, 이외에도 헤드레스트의 구성을 다양하게 할 수 있다. Here, the motor unit 100 is configured to rotate one side of the headrest 300 in the pitch direction with respect to the other side connected thereto, as shown in FIG. 2. The headrest 300 shown in FIG. 2 is one embodiment. This is just an example, and the headrest can be configured in various ways.

아울러 모터부(100) 또한 다양한 헤드레스트(300)의 구성에 따라 헤드레스트를 특정 자세, 일예로 회전이나 위치 이동 등 다양한 형태로 자세를 변화시키도록 모터부(100)를 구성할 수 있다. In addition, the motor unit 100 can also be configured to change the posture of the headrest in various forms, such as rotation or position movement, in a specific posture, depending on the configuration of the various headrests 300.

다만 본 발명에 따른 헤드레스트(300)는 탑승자의 머리 부분에 피치(Pitch) 방향의 진동을 전달시키지 않도록 하기 위한 것이므로 헤드레스트(300)를 도 2에 도시된 바와 같이 차량 좌석에 고정되는 고정부(310)와, 상기 고정부(310)에 회전가능하도록 설치되는 회전부(320)로 구성한다. However, since the headrest 300 according to the present invention is intended to prevent vibration in the pitch direction from being transmitted to the head of the occupant, the headrest 300 is attached to a fixture fixed to the vehicle seat as shown in FIG. 2. It consists of (310) and a rotating part (320) rotatably installed on the fixing part (310).

아울러 상기 고정부(310)를 기준으로 회전부(320)의 회전각을 조절하도록 모터부(100)가 연결된다. In addition, the motor unit 100 is connected to adjust the rotation angle of the rotating unit 320 based on the fixing unit 310.

이러한 헤드레스트(300) 및 모터부(100)의 전술한 바와 같이 다양하게 구성될 수 있으며 헤드레스트(300)의 자세 제어, 특히 피치 방향의 자세 제어를 수행할 수 있는 헤드레스트(300) 및 모터부(100)라면 본 발명의 진동 보상 시스템(1000)에 적용 가능하다.The headrest 300 and the motor unit 100 can be configured in various ways as described above, and are capable of performing posture control of the headrest 300, especially posture control in the pitch direction. Part 100 is applicable to the vibration compensation system 1000 of the present invention.

한편 상기 제어부(200)는 수신한 헤드레스트(300)의 자세 정보를 기초로 하여 진동에 따른 헤드레스트(300)의 자세 변화를 보상하도록 상기 모터부(100)를 제어하도록 구비되는데, 이러한 제어부(200)는 별도의 센서부(400)로부터 헤드레스트(300)의 자세 정보를 수신받을 수 있다. Meanwhile, the control unit 200 is provided to control the motor unit 100 to compensate for changes in the posture of the headrest 300 due to vibration based on the received posture information of the headrest 300. This control unit ( 200 may receive posture information of the headrest 300 from a separate sensor unit 400.

이러한 센서부(400)로는 피치 방향을 감지할 수 있는 자이로 센서일 수 있다. This sensor unit 400 may be a gyro sensor capable of detecting the pitch direction.

도 2에 도시된 헤드레스트(300)의 경우 고정부(310)와 회전부(320)로 구성되고, 회전부(320)의 회전각을 상기 센서부(400)가 실시간으로 감지 정보를 제어부(200)로 전송하고, 제어부(200)는 자세 감지 정보를 기초로 하여 회전부(320)의 회전각 변화량을 산출할 수 있다. In the case of the headrest 300 shown in FIG. 2, it is composed of a fixing part 310 and a rotating part 320, and the sensor unit 400 detects the rotation angle of the rotating part 320 in real time to the control unit 200. and the control unit 200 can calculate the amount of change in the rotation angle of the rotating unit 320 based on the posture detection information.

여기서 상기 센서부(400)가 자이로 센서인 경우 상기 자세 감지 정보는 피치 방향의 회전 각속도 정보이고, 이를 제어부(200)가 수신하여 작은 진동만을 고려하기 위해 고주파 성분을 통과시키는 고역 통과 필터를 통해 필터링 과정을 수행할 수 있다. Here, when the sensor unit 400 is a gyro sensor, the attitude detection information is rotational angular velocity information in the pitch direction, and the control unit 200 receives this and filters it through a high-pass filter that passes high-frequency components to consider only small vibrations. The process can be performed.

이에 따라 각속도의 누적에 의해 회전각이 산출될 수 있는데, 이러한 회전각 산출을 통해 역방향 즉, 마이너스 회전각 변화가 발생되도록 모터부(100)를 제어부(200)가 제어하게 된다. Accordingly, the rotation angle can be calculated by accumulating the angular velocity, and the control unit 200 controls the motor unit 100 to generate a change in the reverse direction, that is, a negative rotation angle, through this rotation angle calculation.

여기서 역방향 회전각은 설정에 따라 다양하게 적용될 수 있는데, 일예로 특정 시간만큼의 변화량을 기준으로 역방향 회전각을 산출할 수 있고, 회전부(320)의 특정 각도 즉, 기준 각도를 기준으로 역방향 회전각을 산출할 수도 있을 것이다. Here, the reverse rotation angle can be applied in various ways depending on the setting. For example, the reverse rotation angle can be calculated based on the amount of change for a specific time, and the reverse rotation angle can be calculated based on a specific angle of the rotating unit 320, that is, the reference angle. It may also be possible to calculate .

이와 같은 제어부(200)의 회전각 산출 및 진동 보상을 위한 역방향 회전각 설정은 제어부(200) 또는 사용자가 선택적으로 설정할 수 있을 것이다. Calculating the rotation angle of the control unit 200 and setting the reverse rotation angle for vibration compensation may be selectively set by the control unit 200 or the user.

이에 따라 제어부(200)는 수신한 센서부(400)의 자세 감지 정보를 기초로 하여 헤드레스트의 회전각 변화량을 산출할 수 있고, 진동에 따른 회전각 변화량에 대해 보상하도록 모터부(100)를 통해 목적하는 역방향 회전각으로 변화되도록 제어할 수 있다. Accordingly, the control unit 200 can calculate the amount of change in the rotation angle of the headrest based on the received posture detection information of the sensor unit 400, and operates the motor unit 100 to compensate for the change in the rotation angle due to vibration. It can be controlled to change to the desired reverse rotation angle.

이와 같이 사용자의 머리가 접촉되는 헤드레스트(300)의 회전부(320) 부분이 진동에 따라 변화되는 회전각만큼 제어부(200)가 계속하여 모터부(100)를 통해 보상 즉, 복귀시킴으로써 사용자는 작은 힘이지만 헤드레스트(300)가 뒷머리를 계속 가압하거나 떨림이 발생하여 피로가 유발하는 기존 문제로부터 자유로울 수 있게 된다. In this way, the control unit 200 continues to compensate, or returns, the rotation angle of the rotating part 320 of the headrest 300, which is in contact with the user's head, through the motor unit 100 by the rotation angle that changes according to the vibration, so that the user can enjoy a small Although it is powerful, it is possible to be free from existing problems caused by fatigue caused by the headrest 300 continuing to press the back of the head or tremors occurring.

한편 제어부(200)는 별도의 차량 내 센서시스템, 일예로 ESC(Electronic Stability Control)을 통해 차량 가속도를 수신하고, 수신한 가속도가 사전에 설정된 임계값을 초과하는 경우, 진동에 따른 헤드레스트(300)의 자세 변화 보상을 중지하고, 상기 헤드레스트(300)를 사전에 설정된 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부(100)를 제어한다.Meanwhile, the control unit 200 receives vehicle acceleration through a separate in-vehicle sensor system, for example, ESC (Electronic Stability Control), and when the received acceleration exceeds a preset threshold, the headrest (300) due to vibration ) stops compensating for changes in posture, and controls the motor unit 100 to return the headrest 300 to a preset reference position.

이는 차량이 급가속할 시에 탑승자의 몸이 좌석측으로 파고 들어 회전각 조정된 헤드레스트(300)에 의하여 압박이 발생할 수 있으며, 급감속이 발생하면 탑승자의 머리가 헤드레스트에서 떨어졌다가 충돌할 수 있기 때문에 회전각 조정된 헤드레스트(300)가 돌출되지 않는 상태로 변경하기 위함이다. This means that when the vehicle rapidly accelerates, the occupant's body may dig into the seat and cause pressure due to the headrest 300 whose rotation angle is adjusted, and when a rapid deceleration occurs, the occupant's head may fall from the headrest and cause a collision. This is to change the headrest 300, whose rotation angle has been adjusted, to a state in which it does not protrude.

이를 통해 차량이 안정적으로 주행하는 상황에서는 진동 보상을 통하여 효과적으로 탑승자의 피로를 해소 시킬 수 있으며, 급정거를 하거나 충돌이 예상될 때에는 헤드레스트(300)를 정위치로 이동시켜 돌출되지 않도록 함으로써 상해 확률을 낮출 수 있다. Through this, in situations where the vehicle is driving stably, occupant fatigue can be effectively relieved through vibration compensation, and when a sudden stop or collision is expected, the headrest 300 is moved to the correct position to prevent it from protruding, thereby reducing the probability of injury. It can be lowered.

아울러 상기 제어부(200)는 수신한 차량 가속도가 사전에 설정된 임계값을 초과하지 않는 경우에는 수신한 차량의 상태 정보를 기초로 하여 상기 회전부(320)를 변화된 회전각만큼 보상하거나 상기 회전부(320)를 기준 위치로 복귀하도록 2개의 모드로 상기 모터부(100)를 제어할 수 있다. In addition, if the received vehicle acceleration does not exceed a preset threshold, the control unit 200 compensates the rotating unit 320 by the changed rotation angle based on the received status information of the vehicle, or The motor unit 100 can be controlled in two modes to return to the reference position.

즉, 정상적인 주행 상황일 때와, 정상적인 주행 상황은 아니지만 전술한 바와 같이 차량 가속도가 임계값을 초과하는 경우에도 해당되지 않는 상황일 때이다. That is, when it is a normal driving situation and when it is not a normal driving situation but does not apply even when the vehicle acceleration exceeds the threshold as described above.

후자의 경우, 수신한 차량의 충돌 경고 정보(Forward collision Warning) 및 충돌 시간(Time to collision)인 TTC를 기초로 하여 상기 모터부(100)를 제어할 수 있는데, 이때 차량의 충돌 경고 정보가 수신되고, 상기 TTC가 회전부의 기준 위치 복귀 시간인 T1보다 작은 경우, 상기 회전부(320)를 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부(100)를 제어할 수 있다. In the latter case, the motor unit 100 can be controlled based on the received forward collision warning information of the vehicle and TTC, which is the time to collision. In this case, the collision warning information of the vehicle is received. If the TTC is less than T1, which is the return time to the reference position of the rotating part, the motor unit 100 can be controlled to return the rotating part 320 to the reference position.

이는 헤드레스트(300)의 기준 위치 복귀 시간 보다 TTC가 작을 경우에도 충돌 시에 돌출된 헤드레스트(300)에 의해 상해가 더 악화될 수 있기 때문에 제어부(200)는 진동 보상을 즉시 중단하고 헤드레스트가 기준 위치로 복귀되도록 상기 모터부(100)를 제어할 수 있다. This is because even if the TTC is smaller than the reference position return time of the headrest 300, injuries may be worsened by the protruding headrest 300 during a collision, so the control unit 200 immediately stops vibration compensation and The motor unit 100 can be controlled to return to the reference position.

여기서 제어부(200)의 판단에 필요한 상기 차량의 상태 정보로는 전방 객체 감지 정보, 충돌 경고 정보, 충돌 정보, 브레이크 압력 정보, 바퀴별 휠 속도 정보 및 상기 차량의 속도 정보 등이 해당될 수 있으며, 상기 TTC는 아래 식(1)을 통해 산출할 수 있다. Here, the status information of the vehicle required for the judgment of the control unit 200 may include front object detection information, collision warning information, collision information, brake pressure information, wheel speed information for each wheel, and speed information of the vehicle. The TTC can be calculated through equation (1) below.

식(1) Equation (1)

여기서 상기 L(t)는 전방 차량과 거리에 관한 함수이며, Ve(t)는 차량의 속도에 관한 함수이며, Vp(t)는 전방 차량의 속도이다.Here, L(t) is a function related to the distance from the vehicle ahead, Ve(t) is a function related to the speed of the vehicle, and Vp(t) is the speed of the vehicle ahead.

아울러 상기 제어부(200)는, 수신한 차량의 브레이크 압력 정보를 기초로 하여 사전에 설정된 브레이크 압력의 임계값을 초과하는 경우, 상기 회전부(320)를 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부(100)를 제어할 수 있다. In addition, the control unit 200 operates the motor unit 100 to return the rotating unit 320 to the reference position when the brake pressure exceeds a preset threshold based on the received brake pressure information of the vehicle. You can control it.

이는 전술한 차량 가속도가 임계값을 초과하는 경우와 유사하는 상황일 수 있으며, 이러한 브레이크 압력 정보를 기초로 하여도 위험 상황을 충분히 감지할 수 있다. This may be a similar situation to the case where the vehicle acceleration exceeds the threshold described above, and a dangerous situation can be sufficiently detected based on this brake pressure information.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부가 보상 제어를 수행하는 과정을 나타내는 순서도이다.Figure 3 is a flowchart showing a process in which a control unit performs compensation control according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 진동 보상 시스템의 제어 과정을 살펴보도록 하면, 우선 제어부(200)가 헤드레스트(300)에 설치된 센서부 즉, 자이로 센서로부터 피치 방향의 각속도를 수신받고(S100), 수신받은 각속도 정보를 작은 진동만 필터링하기 위해 고주파 성분만 통과시키는 고역 통과 필터를 통해 필터링을 수행하여 필터링된 각속도 누적 정보를 통해 회전각을 산출한다(S110).Let's look at the control process of the vibration compensation system according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings. First, the control unit 200 receives the angular velocity in the pitch direction from the sensor unit installed on the headrest 300, that is, the gyro sensor. (S100), the received angular velocity information is filtered through a high-pass filter that passes only high-frequency components in order to filter out only small vibrations, and the rotation angle is calculated through the filtered angular velocity accumulation information (S110).

이에 따라 제어부(200)는 산출된 회전각을 기초로 하여 역방향으로 헤드레스트(300)가 회전되도록 모터부(100)를 제어한다(S120). Accordingly, the control unit 200 controls the motor unit 100 to rotate the headrest 300 in the reverse direction based on the calculated rotation angle (S120).

아울러 제어부(200)는 차량 내 ESC 시스템으로부터 차량의 가속도 정보를 수신받아(S130) 가속도가 기설정된 임계값 보다 큰지 여부를 판단하고(S140), 만일 큰 경우 진동 보상을 즉시 중단하고, 헤드레스트(300)가 기설정된 기준 위치로 복귀하도록 모터부(100)를 통해 제어한다(S151). In addition, the control unit 200 receives the vehicle's acceleration information from the ESC system in the vehicle (S130) and determines whether the acceleration is greater than a preset threshold (S140). If so, it immediately stops vibration compensation and sets the headrest ( 300 is controlled through the motor unit 100 to return to the preset reference position (S151).

또한 수신받은 가속도가 기설정된 임계값 보다 작은 경우에는 수신한 충돌 경고 정보와 TTC를 산출한다(S150).Additionally, if the received acceleration is less than the preset threshold, the received collision warning information and TTC are calculated (S150).

이때 전방에 객체가 감지되지 않을 경우에는 충돌 경고 정보 및 TTC가 산출되지 않음은 물론이다.At this time, if no object is detected ahead, of course, collision warning information and TTC are not calculated.

이에 따라 만일 충돌 경고 상태이면서 TTC가 헤드레스트의 기준 위치 복귀 시간 보다 작을 경우 즉, 헤드레스트(300)가 기준 위치로 복귀하기 전에 충돌이 예상되더라도 제어부(200)는 헤드레스트(300)를 기준 위치로 복귀시켜야 할 것이다.Accordingly, if there is a collision warning state and the TTC is less than the return time to the reference position of the headrest, that is, even if a collision is expected before the headrest 300 returns to the reference position, the control unit 200 returns the headrest 300 to the reference position. It will have to be restored to .

아울러 충돌이 감지되고, TTC가 헤드레스트의 기준 위치 복귀 시간 보다 큰 경우, 상기 단계 S151을 수행하게 된다. In addition, if a collision is detected and the TTC is greater than the return time to the reference position of the headrest, step S151 is performed.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above. In other words, a person skilled in the art to which the present invention pertains can make numerous changes and modifications to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims, and all such appropriate changes and modifications can be made. Equivalents should be considered as falling within the scope of the present invention.

100 : 모터부
200 : 제어부
300 : 헤드레스트
310 : 고정부
320 : 회전부
400 : 센서부
1000 : 진동 보상 시스템
100: motor part
200: control unit
300: Headrest
310: fixing part
320: rotating part
400: sensor unit
1000: Vibration compensation system

Claims (8)

차량의 좌석에 설치되는 헤드레스트의 자세를 가변하는 모터부; 및
수신한 헤드레스트의 자세 정보를 기초로 하여 진동에 따른 헤드레스트의 자세 변화를 보상하도록 상기 모터부를 제어하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는,
수신한 차량 가속도가 사전에 설정된 임계값을 초과하는 경우,
진동에 따른 헤드레스트의 자세 변화 보상을 중지하고, 상기 헤드레스트를 사전에 설정된 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어하는 것
을 특징으로 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템.
A motor unit that changes the posture of the headrest installed on the seat of the vehicle; and
A control unit that controls the motor unit to compensate for changes in the posture of the headrest due to vibration based on the received posture information of the headrest,
The control unit,
If the received vehicle acceleration exceeds a preset threshold,
Controlling the motor unit to stop compensating for changes in the posture of the headrest due to vibration and return the headrest to a preset reference position.
A headrest vibration compensation system characterized by a.
제1항에 있어서,
상기 헤드레스트는
상기 좌석에 설치되는 고정부와, 상기 고정부와 일정 각도 회전가능하도록 연결되는 회전부를 포함하고,
상기 헤드레스트의 자세 정보는,
상기 고정부를 기준으로 상기 회전부의 회전 각속도 정보인 것
을 특징으로 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템.
According to paragraph 1,
The headrest is
It includes a fixed part installed on the seat and a rotating part connected to the fixed part so that it can rotate at a certain angle,
The posture information of the headrest is,
Information on the rotational angular speed of the rotating part with respect to the fixed part
A headrest vibration compensation system characterized by a.
제2항에 있어서,
상기 제어부는
수신한 상기 회전 각속도 정보를 사전에 설정된 고주파 대역 통과 범위를 갖는 고역 통과 필터에 입력하여 필터링을 수행하는 것
을 특징으로 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템.
According to paragraph 2,
The control unit
Performing filtering by inputting the received rotational angular velocity information into a high-pass filter with a preset high-frequency band-pass range.
A headrest vibration compensation system characterized by a.
제3항에 있어서,
상기 제어부는
상기 회전 각속도 정보를 기초로 하여 상기 회전부의 회전각을 산출하고, 산출된 회전각을 기초로 하여 역방향으로 상기 회전각만큼 상기 회전부가 회전하도록 상기 모터부를 제어하는 것
을 특징으로 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템.
According to paragraph 3,
The control unit
Calculating a rotation angle of the rotating unit based on the rotation angular speed information, and controlling the motor unit to rotate the rotating unit by the rotation angle in the reverse direction based on the calculated rotation angle.
A headrest vibration compensation system characterized by a.
제4항에 있어서,
상기 제어부는
수신한 차량 가속도가 사전에 설정된 임계값을 초과하지 않는 경우,
수신한 차량의 상태 정보를 기초로 하여 상기 회전부를 변화된 회전각만큼 보상하거나 상기 회전부를 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어하되,
상기 차량의 상태 정보는,
전방 객체 감지 정보, 충돌 경고 정보, 충돌 정보, 브레이크 압력 정보, 바퀴별 휠 속도 정보 및 상기 차량의 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것
을 특징으로 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템.
According to clause 4,
The control unit
If the received vehicle acceleration does not exceed a preset threshold,
Based on the received status information of the vehicle, control the motor unit to compensate for the changed rotation angle of the rotating unit or to return the rotating unit to the reference position,
The status information of the vehicle is,
Containing at least one of front object detection information, collision warning information, collision information, brake pressure information, wheel speed information for each wheel, and speed information of the vehicle
A headrest vibration compensation system characterized by a.
제5항에 있어서,
상기 제어부는,
수신한 차량의 충돌 경고 정보(Forward collision Warning) 및 충돌 시간(Time to collision)인 TTC를 기초로 하여 상기 모터부를 제어하되,
차량의 충돌 경고 정보가 수신되고, 상기 TTC가 회전부의 기준 위치 복귀 시간인 T1보다 작은 경우, 상기 회전부를 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어하는 것
을 특징으로 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템.
According to clause 5,
The control unit,
The motor unit is controlled based on the received vehicle collision warning information (Forward collision warning) and TTC, which is the time to collision,
When vehicle collision warning information is received and the TTC is less than T1, which is the return time to the reference position of the rotating part, controlling the motor unit to return the rotating part to the standard position.
A headrest vibration compensation system characterized by a.
제6항에 있어서,
상기 TTC는
하기 수식을 통해 산출되는 것
을 특징으로 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템.

여기서, 상기 L(t)는 전방 차량과 거리에 관한 함수이며, Ve(t)는 차량의 속도에 관한 함수이며, Vp(t)는 전방 차량의 속도이다.
According to clause 6,
The TTC is
Calculated using the formula below:
A headrest vibration compensation system characterized by a.

Here, L(t) is a function related to the distance from the vehicle ahead, Ve(t) is a function related to the speed of the vehicle, and Vp(t) is the speed of the vehicle ahead.
제5항에 있어서,
상기 제어부는,
수신한 차량의 브레이크 압력 정보를 기초로 하여 사전에 설정된 브레이크 압력의 임계값을 초과하는 경우, 상기 회전부를 기준 위치로 복귀하도록 상기 모터부를 제어하는 것
을 특징으로 하는 헤드레스트의 진동 보상 시스템.
According to clause 5,
The control unit,
Controlling the motor unit to return the rotating unit to the reference position when the brake pressure exceeds a preset threshold based on the received brake pressure information of the vehicle.
A headrest vibration compensation system characterized by a.
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