KR20240014249A - 차량의 시트 제어시스템 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

차량 내부에 위치한 시트; 시트에 내장되어 시트의 동작을 조절하는 모터; 모터의 구동을 센싱하는 홀 센서; 및 홀 센서를 통해 모터의 구동에 따른 펄스 폭을 측정하고, 측정된 펄스 폭을 바탕으로 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 제어기;를 포함하는 차량의 시트 제어시스템 및 제어방법이 소개된다.

Description

차량의 시트 제어시스템 및 제어방법 {SYSTEM AND METHOD FOR SEAT CONTROL OF VEHICLE}

본 발명은 홀 센서를 통해 모터의 구동에 따른 펄스 폭을 측정하고, 측정된 펄스 폭을 바탕으로 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단함으로써 신속한 끼임 검출 및 대응이 가능한 차량의 시트 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.

차량의 시트는 탑승자가 편안한 자세로 앉아있도록 함으로써 장거리 여행시에도 피로를 느끼지 않도록 하는 것이 목적이다. 이러한 시트는 탑승자의 하중을 지지하고, 실내의 바닥면에 앞뒤로 슬라이딩 가능하게 설치되는 시트쿠션과 시트쿠션에 대하여 일정각도로 회동 가능하게 설치되어 탑승자의 등을 지지하는 시트백으로 크게 구성된다.

한편, 차량의 탑승공간에는 다양한 신체사이즈의 사람들이 탑승하게 되고 또한 물품을 싣기 위해 다양한 공간이 요구될 수 있다. 이에 따라 시트는 시트백의 각도 조절, 시트쿠션의 전후방 위치 조절 등 탑승자의 자세에 따라 시트가 조정되도록 구성된다.

기존에는 시트에 레버를 구비함으로써 탑승자가 직접 손으로 레버를 조작하여 시트를 조정하도록 하였다. 최근에는 탑승자의 편의를 위해 시트에 스위치를 구비함으로써 탑승자가 스위치를 조작하여 시트를 전동으로 조정할 수 있도록 하였다. 시트 내부에 모터를 구비함으로써 모터 구동을 제어하는 제어로직이 적용되어 시트백 및 시트쿠션을 전동으로 조절할 수 있다.

그러나 시트를 조작함에 있어서 시트백과 시트쿠션 사이 또는 시트가 이동하는 레일 상의 장애물로 인한 끼임이 발생할 수 있다. 또한, 운전석 또는 조수석의 시트 조정시 뒷자석의 승객으로 인한 시트 끼임이 발생할 수 있다. 이에 시트를 전동으로 조정할 경우 별도의 전류센서를 구비함으로써 장애물 또는 탑승자로 인한 시트의 끼임을 센싱한다. 그러나 전류센서를 이용하여 시트의 끼임을 센싱할 경우 전류센서의 높은 정밀도를 필요로 하고, 전류센서 이외에도 별도의 소자를 구비해야 하는 문제가 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2017-0074108 A KR 10-2022-0059290 A

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 홀 센서를 통해 모터의 구동에 따른 펄스 폭을 측정하고, 측정된 펄스 폭을 바탕으로 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단함으로써 신속한 끼임 검출 및 대응이 가능한 차량의 시트 제어시스템 및 제어방법을 제공하고자 함이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 시트 제어시스템은 차량 내부에 위치한 시트; 시트에 내장되어 시트의 동작을 조절하는 모터; 모터의 구동을 센싱하는 홀 센서; 및 홀 센서를 통해 모터의 구동에 따른 펄스 폭을 측정하고, 측정된 펄스 폭을 바탕으로 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 제어기;를 포함한다.

제어기는 홀 센서를 통해 측정되는 모터의 회전에 의한 펄스의 상승엣지 및 하강엣지를 포함하는 시간 주기를 펄스 폭으로 학습할 수 있다.

제어기는 시트가 전 구간에서 최초 동작할 때 홀 센서를 통해 측정되는 펄스 폭을 학습하고, 학습된 펄스 폭과 시트 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단할 수 있다.

제어기는 정상조건에서 펄스 폭을 학습하고, 정상조건은 정격전압으로의 전압인가 또는 상온 및 상습 상태에서의 구동 또는 무부하 상태에서의 구동일 수 있다.

시트의 전 구간 최초 동작은 시트가 생산되어 차량에 장착된 후 끼임 발생 없이 가동범위 전 구간을 1회 동작하는 것을 의미할 수 있다.

제어기는 학습된 홀 센서의 펄스 폭을 메모리에 저장할 수 있다.

제어기는 학습된 펄스 폭의 평균값과 펄스 폭 사이의 변화량을 산출하고, 산출된 변화량을 반영한 끼임검출절대값을 결정하며, 결정된 끼임검출절대값과 시트 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단할 수 있다.

제어기는 누적평균산출 방식으로 학습된 펄스 폭의 평균값을 산출할 수 있다.

제어기는 시트 동작시 홀 센서를 통해 측정되는 펄스 폭 변화를 감지하고, 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 기준횟수 이상 초과할 경우 끼임이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 시트 제어방법은 제어기에서 홀 센서를 통해 시트 모터의 구동에 따른 펄스 폭을 측정하는 단계; 및 제어기에서 홀 센서의 측정된 펄스 폭을 바탕으로 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함한다.

펄스 폭을 측정하는 단계 이전에는 시트가 전 구간에서 최초 동작할 때 제어기에서 홀 센서를 통해 측정되는 펄스 폭을 학습하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

펄스 폭을 측정하는 단계에서는 제어기는 홀 센서를 통해 측정되는 모터의 회전에 의한 펄스의 상승엣지 및 하강엣지를 포함하는 시간 주기를 펄스 폭으로 학습할 수 있다.

끼임 발생 여부를 판단하는 단계에서는 제어기는 학습된 펄스 폭과 시트 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단할 수 있다.

끼임 발생 여부를 판단하는 단계에서는 제어기는 학습된 펄스 폭의 평균값과 펄스 폭 사이의 변화량을 산출하고, 산출된 변화량을 반영한 끼임검출절대값을 결정하며, 결정된 끼임검출절대값과 시트 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단할 수 있다.

끼임 발생 여부를 판단하는 단계에서는 제어기는 시트 동작시 홀 센서를 통해 측정되는 펄스 폭 변화를 감지하고, 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 기준횟수 이상 초과할 경우 끼임이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

본 발명의 차량의 시트 제어시스템 및 제어방법에 따르면, 시트가 구동할 때의 홀 센서에서 측정되는 펄스 폭을 학습함으로써 시트가 작동할 때마다 발생하는 펄스 폭과 정상 펄스 폭의 비교를 통해 시트의 끼임 발생시 빠른 끼임 검출 및 대응이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시트 제어시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 센서의 펄스 검출 그래프.
도 3 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 끼임 검출 과정의 그래프.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시트 제어방법의 순서도.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시트 제어시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 센서의 펄스 검출 그래프이며, 도 3 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 끼임 검출 과정의 그래프이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시트 제어방법의 순서도이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시트 제어시스템의 구성도이다. 본 발명의 차량의 시트 제어시스템은 차량 내부에 위치한 시트(S); 시트(S)에 내장되어 시트(S)의 동작을 조절하는 모터(200); 모터(200)의 구동을 센싱하는 홀 센서(300); 및 홀 센서(300)를 통해 모터(200)의 구동에 따른 펄스 폭을 측정하고, 측정된 펄스 폭을 바탕으로 시트(S) 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 제어기(400);를 포함한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어기(400)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수도 있으며, 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수도 있다.

차량에 구비되는 시트(S)는 시트백의 각도 조절, 시트쿠션의 전후방 위치 조절 등 탑승자의 자세에 따라 시트(S)가 조정되도록 구성된다. 최근에는 탑승자의 편의를 위해 시트(S)에 조작스위치(100)를 구비함으로써 탑승자가 조작스위치(100)를 조작하여 시트(S)를 전동으로 조정한다. 시트(S)를 조정함에 있어서 시트백과 시트쿠션 사이 또는 시트(S)가 이동하는 레일 사이의 장애물로 인한 끼임이 발생할 수 있다. 또한 운전석 또는 조수석의 시트(S) 조정시 뒷자석의 승객으로 인한 시트(S) 끼임이 발생할 수 있다. 이에 시트(S)를 전동으로 조정하는 경우 별도의 전류센서를 구비함으로써 장애물 또는 탑승자로 인한 시트(S)의 끼임을 센싱하였다. 그러나 전류센서를 이용하여 시트(S)의 끼임을 센싱할 경우 전류센서의 높은 정밀도를 필요로 하고, 전류센서 이외에도 별도의 소자를 추가로 구비해야 하는 문제가 있다.

이에 본 발명에서는 전류센서 대신 홀 센서(300)를 이용함으로써 별도의 소자 추가 없이 장애물 또는 탑승자로 인한 시트(S)의 끼임을 센싱할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 홀 센서(300)를 통한 모터(200)의 펄스 폭을 이용하여 시트(S)의 끼임을 센싱하고자 한다. 이에 제어기(400)는 홀 센서(300)를 통해 측정되는 모터(200)의 회전에 의한 펄스의 상승엣지 및 하강엣지를 포함하는 시간 주기를 펄스 폭으로 학습한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 센서의 펄스 검출 그래프이다. 도 2를 참조하여 본 발명에서 펄스 폭을 이용하여 시트(S)의 끼임을 센싱하는 이유에 대해 설명하고자 한다. 도 2는 시간에 따른 홀 센서(300)의 펄스 검출 그래프이다. 펄스를 검출하는 방식에는 펄스의 갯수를 검출하는 방식과 펄스의 폭을 검출하는 방식이 있다. 도 2를 참조하면, A는 펄스의 갯수를 검출하는 방식에 따른 끼임검출 기준이 되는 펄스 갯수를 의미한다. B는 펄스의 폭을 검출하는 방식에 따른 끼임검출 기준이 되는 펄스 폭을 의미한다. 홀 센서(300)의 펄스 검출 그래프를 보면 정상작동구간에서는 펄스가 일정하게 나타나는 것을 확인할 수 있고 끼임발생구간에 진입하면 펄스의 간격이 점점 늘어나는 것을 확인할 수 있다. 펄스의 갯수를 검출하는 방식은 물리적 끼임 발생 이후 끼임검출 기준이 되는 펄스 갯수가 확인되어야 끼임이 발생한 것으로 판단한다. 펄스의 갯수를 검출하는 방식을 적용하면 제어기(400)는 물리적 끼임 발생 이후 의 시간이 지나야 끼임이 발생한 것으로 인식하게 된다.

그러나 펄스의 폭을 검출하는 방식은 물리적 끼임 발생 이후 끼임검출 기준이 되는 펄스 폭만 확인되면 끼임 발생을 판단할 수 있다. 펄스의 폭을 검출하는 방식을 적용하면 제어기(400)는 물리적 끼임 발생 이후 의 시간이 지나면 끼임이 발생한 것으로 인식한다. 따라서 제어기(400)는 홀 센서(300)를 통해 측정되는 모터(200)의 펄스를 감지하여 시트(S)의 끼임 발생 여부를 판단하도록 한다. 그리고 펄스의 갯수를 검출하는 방식보다 펄스의 폭을 검출하는 방식을 본 발명에 적용함으로써 물리적 끼임 발생 이후 제어기(400)가 끼임 발생을 판단하기까지 걸리는 시간을 단축하는 효과가 있다.

한편, 펄스 폭을 이용한 시트(S)의 끼임 검출 과정은 이하에서 상세하게 설명하도록 한다. 구체적으로, 제어기(400)는 시트(S)가 전 구간에서 최초 동작할 때 홀 센서(300)를 통해 측정되는 펄스 폭을 학습하고, 학습된 펄스 폭과 시트(S) 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트(S) 동작시 끼임 발생 여부를 판단한다. 시트(S) 동작시 끼임 발생 여부를 판단하기 위해서는 끼임이 발생하지 않은 상태의 기준값이 필요하다. 끼임이 발생하지 않은 상태의 기준값과 현재 모터(200)의 구동시 측정되는 데이터를 비교함으로써 제어기(400)는 시트(S) 동작시 끼임 발생 여부를 판단할 수 있다. 이에 제어기(400)는 시트(S)가 최초 동작할 때 홀 센서(300)를 통해 측정되는 펄스 폭을 학습할 필요가 있다.

제어기(400)는 정상조건에서 펄스 폭을 학습하고, 정상조건은 정격전압으로의 전압인가 또는 상온 및 상습 상태에서의 구동 또는 무부하 상태에서의 구동일 수 있다. 또한, 시트(S)의 전 구간 최초 동작은 시트(S)가 생산되어 차량에 장착된 후 끼임 발생 없이 가동범위 전 구간을 1회 동작하는 것을 의미한다. 제어기(400)는 시트(S)에 끼임이 발생하지 않은 상태에서 홀 센서(300)를 통해 펄스 폭을 측정할 필요가 있다. 학습되는 펄스 폭은 시트(S)가 차량에 장착된 이후 시험적으로 얻어진 데이터일 수 있다.

시트(S) 구동시 인가전압의 변화 또는 온도의 변화 또는 부하의 변화를 줌으로써 홀 센서(300)를 통해 측정되는 펄스 폭의 데이터를 그래프로 나타낼 수 있다. 시간이 지남에 따라 홀 센서(300)를 통해 측정되는 펄스 폭은 제품의 생산오차 또는 작동오차로 인해 진동 그래프 형태로 기록된다. 그리고 각 시험조건에서 핀치가 많이 발생하는 불안정한 그래프의 형태가 존재하는 반면, 안정적인 그래프의 형태도 존재한다. 시트(S) 동작 중 끼임이 발생하면 모터(200)의 펄스 폭이 끼임이 발생한 시점에서 높게 기록될 수 있다. 제어기(400)는 모터(200)의 펄스 폭을 통한 시트(S)의 끼임 발생 여부 판단시 펄스 폭이 높게 기록된 지점에서 끼임이 발생한 것으로 판단한다. 이에 펄스 폭을 통한 시트(S)의 끼임 검출을 위해서는 홀 센서(300)를 통해 측정되는 펄스 폭의 그래프가 안정적인 그래프의 형태를 가질 필요가 있다. 따라서 펄스 폭의 그래프가 안정적인 그래프의 형태를 가지는 시험조건을 특정할 필요가 있고, 이를 정상조건으로 설정하게 된다. 그리고 제어기(400)는 학습된 홀 센서(300)의 펄스 폭을 메모리에 저장한다. 메모리에 저장해둠으로써 제어기(400)는 시트(S)의 끼임 발생 여부 판단시 기준이 되는 펄스 폭 데이터를 가져올 수 있다.

이후 제어기(400)는 학습된 펄스 폭의 평균값과 펄스 폭 사이의 변화량을 산출하고, 산출된 변화량을 반영한 끼임검출절대값을 결정하며, 결정된 끼임검출절대값과 시트(S) 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트(S) 동작시 끼임 발생 여부를 판단한다.

도 3 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 끼임 검출 과정의 그래프이다. 이하에서는 도면을 참조하여 시트(S)의 끼임 검출 과정에 대해 상세하게 설명하고자 한다. 도 3 및 도 5 내지 7의 그래프는 홀 센서(300)의 펄스 발생 횟수에 따른 펄스 폭의 그래프를 의미한다. 그래프 상의 홀 센서(300)의 펄스 발생 횟수는 시트(S)가 가동범위 구간을 이동함에 따른 위치를 의미할 수 있다. 조작스위치(100)를 통해 시트(S) 조정시 시트(S)의 위치를 간접적으로 파악하기 위해 구동되는 모터(200)의 펄스 발생횟수를 이용한다. 따라서 제어기(400)는 펄스 발생횟수에 따른 펄스 폭을 측정함으로써 시트(S)의 가동범위 중 어느 위치에서 끼임이 발생하였는지 판단할 수 있다.

또한, 제어기(400)는 불안정 구간을 제외한 안정화 구간에 대해서만 펄스 폭 값을 사용한다. 조작스위치(100)의 조작에 의해 시트(S)가 조정될 경우에는 모터(200)의 구동에 의한 펄스 폭이 안정적으로 측정될 수 있지만, 초기 모터(200)의 불안정한 구동으로 인해 펄스 폭이 불안정하게 측정될 수 있다. 불안정하게 측정된 펄스 폭을 사용할 경우 이후 수행되는 과정에서 오차를 발생시킬 수 있는 원인이 된다. 따라서 제어기(400)는 모터(200)의 구동으로 인한 펄스 폭 측정시 불안정 구간을 제외하고, 안정화 구간에 대해서만 학습하도록 한다.

그리고 제어기(400)는 학습된 펄스 폭의 평균값을 산출한다. 이때 제어기(400)는 누적평균산출 방식으로 학습된 펄스 폭의 평균값을 산출할 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 폭의 평균값 산출 방식간의 차이를 나타내는 그래프이다. 펄스 폭의 평균값을 산출하는 방식에는 이동평균산출 방식과 누적평균산출 방식이 있다. 이동평균산출 방식은 기준이 되는 단위시간을 정해두고, 단위시간동안 측정된 펄스 폭의 평균값을 산출한다. 그리고 시간간격을 설정하여 설정된 시간간격을 주기로 평균값을 갱신하는 방식이다. 이동평균산출 방식은 단위시간동안 측정된 펄스 폭의 평균값이 시간간격을 주기로 갱신될 때마다 이전에 측정된 펄스 폭을 배제함으로써 큰 오차를 발생시키는 문제가 있다. 따라서 본 발명에서는 펄스 폭의 평균값 산출시 오차를 줄이기 위해 누적평균산출 방식을 선택한다. 누적평균산출 방식은 이전에 측정된 모든 펄스 폭을 포함하여 평균을 산출함으로써 이동평균산출 방식 대비 발생할 수 있는 오차를 줄일 수 있다.

또한, 도 4를 참조하면 이동평균산출 방식에 따른 펄스 폭 그래프는 모터(200)의 펄스 폭 그래프와 차이를 가지며, 동일한 경향의 그래프 형태로 따라가는 것을 볼 수 있다. 모터(200)의 펄스 폭 그래프와 이동평균산출 방식의 그래프 사이의 간격이 작을수록 시트(S)의 끼임 발생시 끼임이 검출되는 시간이 길어진다. 그러나 누적평균산출 방식에 따른 펄스 폭 그래프는 모터(200)의 펄스 폭 그래프와 달리 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있다. 누적평균산출 방식의 그래프와 모터(200)의 펄스 폭 그래프 사이의 간격이 큼으로써 시트(S)의 끼임 발생시 끼임을 빨리 검출할 수 있다. 즉, 누적평균산출 방식을 이용함으로써 시트(S)의 끼임 발생 후 시트(S)의 끼임 판단시까지 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

이후, 제어기(400)는 학습된 펄스 폭의 평균값과 펄스 폭 사이의 변화량을 산출한다. 도 5를 참조하면 산출된 펄스 폭의 평균값 대비 학습된 펄스 폭은 차이를 가지는 것을 확인할 수 있다. 제어기(400)는 홀 센서(300)의 특정 펄스 발생 횟수에 대응되는 펄스 폭과 평균값 사이의 차이를 변화량으로써 산출한다. 산출되는 변화량은 학습된 펄스 폭에 따라 음수값 또는 양수값을 가질 수 있다.

그리고 제어기(400)는 산출된 변화량을 반영한 끼임검출절대값을 결정한다. 학습된 펄스 폭은 시트(S)가 정상상태에서 전 구간을 최초동작할 때 측정된 것으로, 실제 시트(S)의 구동시 측정되는 펄스 폭은 학습된 펄스 폭과 차이를 보일 수 있다. 시트(S)의 끼임 검출시 펄스 폭의 평균값을 기준으로 판단할 경우 모터(200)의 구동 중 펄스 폭 증가로 인해 평균값이 상승하고, 끼임 검출 기준이 상향되어 제어기(400)에서 명확한 끼임 검출을 하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 끼임검출절대값을 결정한다. 실제 시트(S)의 동작시 모터(200)의 펄스 폭 증가로 인한 시트(S)의 끼임 오류를 방지하기 위해 학습된 펄스 폭 데이터를 전체적으로 상향시키는 것이다. 끼임검출절대값은 펄스 폭의 일환으로, 아래의 수학식 1을 통해 결정된다.

여기서 는 변화량이고, 는 보정상수이다. 제어기(400)는 펄스의 발생 횟수에 따른 변화량을 산출할 수 있고, 산출된 변화량을 반영하여 모든 펄스의 발생 횟수에 따라 끼임검출절대값을 결정한다. 즉, 끼임검출절대값은 정상조건에서 시트의 위치별 펄스 폭의 평균값과 각 펄스 폭 사이의 변화량을 기반으로 산출된 값이라 할 수 있다. 도 6을 참조하면 결정된 끼임검출절대값에 따라 학습된 펄스 폭의 그래프가 상향되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 제어기(400)는 미리 학습된 펄스 폭 데이터를 보정함으로써 시트(S) 동작시 모터(200)의 펄스 폭 증가로 인한 오류를 방지하고, 시트(S)의 끼임 발생을 확실하게 검출하는 효과가 있다.

이후, 제어기(400)는 시트(S) 동작시 홀 센서(300)를 통해 측정되는 펄스 폭 변화를 감지하고, 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 기준횟수 이상 초과할 경우 끼임이 발생한 것으로 판단한다. 도 7을 참조하면 시트(S) 동작시 홀 센서(300)를 통해 측정되는 펄스 폭의 그래프와 끼임검출절대값을 이용하여 시트(S)의 끼임 발생 검출을 할 수 있다. 도 7에서 실선은 제어기에 저장되어 있는 끼임검출절대값 그래프이고, 점선은 시트(S) 동작으로 측정한 모터(200)의 펄스 폭 변화 그래프이다. 시트(S) 동작시 끼임이 발생하면 홀 센서(300)를 통해 측정되는 펄스 폭이 상승하게 되고, 상승된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 초과하는 구간이 발생할 수 있다. 시트(S) 동작시 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 초과하면 제어기(400)는 시트(S)에 끼임이 발생한 것으로 판단한다. 시트(S)에 끼임이 발생하게 되면 제어기(400)는 모터(200)의 작동을 정지하거나 모터(200)의 구동방향을 전환시켜 끼임 발생에 대한 대응을 수행하도록 한다.

한편, 시트(S) 동작시 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 초과한 횟수를 지정함에 있어서는 여러 방법이 있을 수 있다. 시트(S) 동작시 제어기(400)가 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 1회 초과할 경우를 끼임으로 판단한다면 측정된 모터(200)의 펄스 폭이 끼임검출절대값을 초과하는 1개의 데이터만 가져도 끼임으로 감지하게 된다. 모터(200)는 온도 상승 또는 부하 작용 등의 내외부 요인으로 인해 영향을 받을 수 있고, 내외부 요인으로 인한 영향을 받게 되면 모터(200)의 펄스 폭이 증가할 수 있다. 제어기(400)가 끼임 검출에 민감하게 대응한다면 작은 펄스 폭 변화에도 바로 시트(S)의 끼임을 검출할 수 있지만, 시트(S)의 끼임 이외의 문제로 인한 펄스 폭 변화를 검출하게 되는 문제가 발생한다. 하지만 시트(S)의 끼임을 판단하는 초과 기준횟수를 높게 설정한다면, 실제 끼임이 발생하더라도 제어기(400)에서 빠르게 대응하지 못하는 문제가 발생한다. 따라서 본 발명에서는 일 실시예로써 기준횟수를 3회로 설정하고, 제어기(400)는 시트(S) 동작시 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 3회 이상 초과할 경우 시트(S)에 끼임이 발생한 것으로 판단한다. 본 발명에서는 시트(S) 동작시 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 초과하는 기준횟수를 지정함으로써 끼임 이외의 요인으로 인해 발생할 수 있는 검출오류를 줄일 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시트 제어방법의 순서도이다. 본 발명의 차량의 시트 제어방법은 제어기(400)에서 홀 센서(300)를 통해 시트 모터(200)의 구동에 따른 펄스 폭을 측정하는 단계(S400); 및 제어기(400)에서 홀 센서(300)의 측정된 펄스 폭을 바탕으로 시트(S) 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 단계(S600,S700);를 포함한다.

펄스 폭을 측정하는 단계(S400)에서는 제어기(400)는 홀 센서(300)를 통해 측정되는 모터(200)의 회전에 의한 펄스의 상승엣지 및 하강엣지를 포함하는 시간 주기를 펄스 폭으로 학습한다. 기존 시트(S)의 끼임 검출 방식은 전류센서를 구비함으로써 전류센서의 측정값 변화를 확인하여 시트(S)의 끼임을 검출하고자 하였다. 본 발명에서는 홀 센서(300)를 이용하고, 특히 홀 센서(300)를 통해 모터(200)의 펄스 폭을 측정함으로써 시트(S)의 끼임 검출을 하고자 한다.

구체적으로, 펄스 폭을 측정하는 단계(S400) 이전에는 시트(S)가 전 구간에서 최초 동작할 때 제어기(400)에서 홀 센서(300)를 통해 측정되는 펄스 폭을 학습하는 단계(S100);를 더 포함한다. 시트(S)의 끼임 발생 여부를 판단하기 위해 제어기(400)는 시트(S)가 정상조건에서 최초 동작할 때 홀 센서(300)를 통해 측정되는 모터(200)의 펄스 폭을 학습할 필요가 있다. 따라서 제어기(400)는 시트(S)가 전 구간에서 최초 동작할 때 시험적으로 측정되는 펄스 폭을 미리 학습하여 메모리에 저장할 필요가 있다.

그리고 제어기(400)는 학습된 펄스 폭을 이용하여 펄스 폭의 평균값을 산출한다(S200). 이때 제어기(400)는 누적평균산출 방식을 이용하여 펄스 폭의 평균값을 산출하도록 한다. 제어기(400)는 산출된 평균값과 펄스 폭 사이의 변화량을 산출하고, 산출된 변화량을 반영한 끼임검출절대값을 결정한다(S300). 펄스 폭을 이용하여 시트(S)의 끼임 발생 여부 판단시 제어기(400)는 펄스 폭이 일정수준 이상이면 끼임이 발생한 것으로 판단한다. 그러나 끼임 발생 이외에도 모터(200)에 직접적으로 영향을 주는 요인들로 인해 펄스 폭이 갑자기 상승할 수 있다. 이 경우에는 끼임을 판단하는 기준이 상승하게 되고, 끼임 검출이 발생하지 않는 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 제어기(400)는 끼임검출절대값을 결정하여 학습된 펄스 폭을 전체적으로 상향시킬 필요가 있다. 이후 제어기(400)는 끼임검출절대값이 결정되면 메모리에 저장한다.

이후 끼임 발생 여부를 판단하는 단계(S600,S700)에서는 제어기(400)에서 학습된 펄스 폭과 시트(S) 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트(S) 동작시 끼임 발생 여부를 판단한다. 제어기(400)는 끼임 발생 여부 판단 이전에 학습된 펄스 폭과 시트(S) 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하기 위해 학습된 펄스 폭을 조정할 필요가 있다.

끼임 발생 여부를 판단하는 단계(S600,S700)에서는 제어기(400)는 시트(S) 동작시 홀 센서(300)를 통해 측정되는 펄스 폭 변화를 감지하고, 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 기준횟수 이상 초과할 경우 끼임이 발생한 것으로 판단한다. 제어기(400)는 시트(S) 동작시 홀 센서(300)를 통해 펄스 폭을 측정한다(S400). 그리고 제어기(400)는 측정된 펄스 폭과 끼임검출절대값을 비교하고, 끼임검출절대값을 초과하는 횟수를 누적한다(S500). 제어기(400)는 누적된 횟수가 미리 설정된 기준횟수 이상이 되는지 확인하고(S600), 기준횟수 이상이 되면 시트(S)에 끼임이 발생한 것으로 판단한다(S700). 시트(S)에 끼임이 발생하게 되면 제어기(400)는 모터(200)의 작동을 정지하거나 모터(200)의 구동방향을 전환시켜 끼임 발생에 대한 대응을 수행하도록 한다. 하지만 기준횟수 이상이 되지 않으면 제어기(400)는 시트(S)에 끼임이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 이후 시트(S) 동작시 끼임 발생 여부 판단 시퀀스를 반복한다.

본 발명의 차량의 시트 제어시스템 및 제어방법에 따르면, 시트가 구동할 때의 홀 센서에서 측정되는 펄스 폭을 학습함으로써 시트가 작동할 때마다 발생하는 펄스 폭과 끼임이 발생하지 않은 정상구간에서 학습된 펄스 폭의 비교를 통해 시트의 끼임 발생시 빠른 끼임 검출 및 대응이 가능한 효과가 있다.

본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

S : 시트
100 : 조작스위치
200 : 모터
300 : 홀 센서
400 : 제어기

Claims (15)

1. 차량 내부에 위치한 시트;
   시트에 내장되어 시트의 동작을 조절하는 모터;
   모터의 구동을 센싱하는 홀 센서; 및
   홀 센서를 통해 모터의 구동에 따른 펄스 폭을 측정하고, 측정된 펄스 폭을 바탕으로 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 제어기;를 포함하는 차량의 시트 제어시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   제어기는 홀 센서를 통해 측정되는 모터의 회전에 의한 펄스의 상승엣지 및 하강엣지를 포함하는 시간 주기를 펄스 폭으로 학습하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   제어기는 시트가 전 구간에서 최초 동작할 때 홀 센서를 통해 측정되는 펄스 폭을 학습하고, 학습된 펄스 폭과 시트 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   제어기는 정상조건에서 펄스 폭을 학습하고, 정상조건은 정격전압으로의 전압인가 또는 상온 및 상습 상태에서의 구동 또는 무부하 상태에서의 구동인 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어시스템.
5. 청구항 3에 있어서,
   시트의 전 구간 최초 동작은 시트가 생산되어 차량에 장착된 후 끼임 발생 없이 가동범위 전 구간을 1회 동작하는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어시스템.
6. 청구항 3에 있어서,
   제어기는 학습된 홀 센서의 펄스 폭을 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어시스템.
7. 청구항 3에 있어서,
   제어기는 학습된 펄스 폭의 평균값과 펄스 폭 사이의 변화량을 산출하고, 산출된 변화량을 반영한 끼임검출절대값을 결정하며, 결정된 끼임검출절대값과 시트 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어시스템.
8. 청구항 7에 있어서,
   제어기는 누적평균산출 방식으로 학습된 펄스 폭의 평균값을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어시스템.
9. 청구항 7에 있어서,
   제어기는 시트 동작시 홀 센서를 통해 측정되는 펄스 폭 변화를 감지하고, 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 기준횟수 이상 초과할 경우 끼임이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어시스템.
10. 제어기에서 홀 센서를 통해 시트 모터의 구동에 따른 펄스 폭을 측정하는 단계; 및
    제어기에서 홀 센서의 측정된 펄스 폭을 바탕으로 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 차량의 시트 제어방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    펄스 폭을 측정하는 단계 이전에는 시트가 전 구간에서 최초 동작할 때 제어기에서 홀 센서를 통해 측정되는 펄스 폭을 학습하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어방법.
12. 청구항 10에 있어서,
    펄스 폭을 측정하는 단계에서는 제어기는 홀 센서를 통해 측정되는 모터의 회전에 의한 펄스의 상승엣지 및 하강엣지를 포함하는 시간 주기를 펄스 폭으로 학습하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어방법.
13. 청구항 10에 있어서,
    끼임 발생 여부를 판단하는 단계에서는 제어기에서 학습된 펄스 폭과 시트 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    끼임 발생 여부를 판단하는 단계에서는 제어기는 학습된 펄스 폭의 평균값과 펄스 폭 사이의 변화량을 산출하고, 산출된 변화량을 반영한 끼임검출절대값을 결정하며, 결정된 끼임검출절대값과 시트 동작시 측정된 펄스 폭을 비교하여 시트 동작시 끼임 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어방법.
15. 청구항 13에 있어서,
    끼임 발생 여부를 판단하는 단계에서는 제어기는 시트 동작시 홀 센서를 통해 측정되는 펄스 폭 변화를 감지하고, 감지된 펄스 폭이 끼임검출절대값을 기준횟수 이상 초과할 경우 끼임이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 시트 제어방법.
    

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