KR920005911Y1 - 자동차 시트의 자동 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차 시트의 자동 제어장치

제1도는 본 고안의 자동차 시트의 자동 제어장치의 총괄적으로 도시한 불럭도.

제2도, 제3도, 제4도는 제1도중 장치의 부분들에 대한 상세회로도.

제5도는 본 고안에 의한 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

D1-D7 : 다이오드 C1-C10 : 콘덴서

R1-R22 : 저항 Q1-Q7 : 트랜지스터

M1, M2 : 모터 PM1, PM2 : 포텐셔 미터(Potentiometer)

Ry1-Ry4 : 릴레이 Ry1a, Ry4a : 릴레이 a접점

S/S : 스피드 센 SW1-SW3 : 선택스위치

RL, SL, SW : 리클라이닝, 슬라이더 스위치

IGN, K, M, SW : 점화, 키이, 메모리 스위치

1 : 밧데리 2 : 정전압 안정화 회로

3 : 버퍼 4 : 검출부

5 : 선택 스위치부 6 : 속도 검출부

7 : 발진부 8 : A/D 컨버터

9 : 슬라이드 위치 센서 10 : 리클라이닝 위치 센서

11 : 알람구동부 12 : 부져

13 : 릴레이 구동부 14 : 릴레이군

100 : CPU

본 고안은 자동차 시트 자동 제어장치에 관한 것으로서, 특히 엔진시동을 정지시킴과 동시에 시트가 자동적으로 최대한 뒤로 이동케하여 승, 하차에 편리하도록하며, 엔진 시동시에는 예전에 메모리된 시트위치로 복원되도록 함과 동시에 시트 등받이 각도 조절 및 전, 후진 시트위치 거리 정정등을 순차적으로 제어하기 위한 자동차시트의 자동제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 시트의 위치를 조정하는 근본적인 목적은 통상 사람들의 신장(앉은 자세 포함)이 제각기 다르기 때문에 운전자의 신장에 따라 가장 적합한 위치에서 편안한 자세로 운전할 수 있도록 함이며, 더 나아가서 안전운행에 기여하고자 함이다.

이러한 목적을 수행하기 위한 종래의 기술은 자동차의 바닥면에 두개의 레일을 평행한 상태로 고정하고, 그 레일상에 시트를 설치한 다음 수동으로 레버조작에 의해 시트가 두개의 레일상에서 전, 후진 이동 또는 고정할 수 있도록한 기계식 시트이동 조정장치가 잘 알려져 있다.

이러한 기계식 장치에 의해 조작레버를 위로 당긴다거나, 또는 조작 레버를 누르게 하여 레일상에 걸림 고정된 시트를 해체시키고, 스프링 복귀력에 의해 그 조작레버가 원위치된 상태에서는 시트가 레일상에 걸림이 이루어지도록 구성하였던 것이다.

그러한 이러한 기계식 장치는 운전사가 시트에 착석한 상태에서 인위적인 힘을 가하여 조작레버를 조작하게 하므로써 운전자의 번거로운 불편이 있을 뿐 아니라, 레일간에 슬라이드 되는 시트의 마찰부위가 쉽게 마모되며, 시트에 착석한 탑승자의 체중이 실린 상태에서 시트의 위치 이동 조정을 실행하게 되므로서 원활한 슬라이딩 작용이 이루어지지 않는등 많은 결함이 있었다.

따라서 본 고안은 운전자의 힘에 의해 조작레버가 조작되어 시트 위치 조정을 실행하는 불편한 종래의 기계식 시트 조정장치 수단괴는 달리 본 고안의 시트 이동 조절 길이를 256등분한 레일상에 전, 후진 이동을 회로적인 순차 제어 수단에 의해 시트 위치가 조정되도록 하되, 시동 키이를 제어함과 동시에 시트가 자동으로 뒤로 이동하게 하여, 승, 하차에 편리함을 제공하고, 승차하여 시동을 걸 경우 예전에 메모리된 시트 위치로 복원하므로서 시트를 제조작해야 하는 불편함이 없는 등 차량의 고급화 추세에 따른 이미지를 향상시키려 함에 그목적이 있는 것이다.

본 고안의 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단은 시트 위치 센서를 포텐셔 미터에 의해 검출한 다음 A/D콘버터에서 디지탈 신호로 변환시켜 시트의 절대 위치를 읽을 수 있도록한 수단과, 시트 위치가 5초 이상 변화가 없을시에는 자동으로 CPU(100) 출력값이 제거될 수 있도록 한 안전장치 수단과, 잘못된 조작 또는 일정속도 이상일때의 조작시 에러를 알려주는 경보 수단 및, 승차후 시동시 기억된 A/D값과 기준값을 계속 비교하여 예전에 고정되었던 위치로 복원되게 하는 수단과 엔진 정지시 시트가 최대한 뒤로 이동하게 되는 수단등을 마이컴에 내장된 메모리 프로그램에 의해 순차제어가 정확하게 이루어 지도록 안출한 것인바, 이하 첨부된 도면과 관련하여 그 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제1도는 본 고안의 자동차 시트의 자동 제어장치를 총괄적으로 도시한 블럭도이며 제2도, 제3도, 제4도는 제1도중 블럭 부분들에 대한 상세 회로도로서, 가변적인 밧데리(1)의 전압을 정확한 기준치 전압으로 유지시키는 정전압 안정화회로(2)의 출력측으로 부터 정전압된 정원이 CPU(100)와 A/D컨버터(아날로그/디지탈 변환기) (8) 및 시트 위치를 감지하는 슬라이드 포지션센서(9)의 포턴셔미터(PM1)와 시트 등받이 각도를 감지하는 리클라이닝 포지션센서(10)의 포텐셔미터(PM2)에도 인가되도록 연결하며, 상기 밧데리(1)와도 연결되는 시동 스위치(IGN, SW)의 타측단에 다이오드(D1)와 저항(R1,R2) 및 콘덴서(C1) 그리고 트랜지스터(Q1)로 된 버퍼(3)를 연결한 것과, 다이오드(D2)와 저항(R6-R8) 및 콘덴서(C2,C3) 그리고 트랜지스터(Q3)로 된 검출부(4)에 시동키가 키홀더에 위치하고 있는지의 여부를 감지하는 키 위치 스위치(K,SW)를 연결한 것과, 시트 위치를 선정하는 선택 스위치부(5)의 각 선택 스위치(SW1,SW2,SW3)와 메모리 스위치(M,SW)간에 상호 공통적으로 접지 병렬된 타측단 각각으로 상기 정전압 안정화회로(2)의 공급 전원이 인가되는 풀업저항(R9, R10, R11, R12)을 연결한것과, 자동차의 일정 속도를 1회전당 4펄스로 검출하는 스프드센서(S/S)가 다이오드(D3)과 저항(R12, R14) 및 콘덴서(C4)로 된 속도검출부(6)를 연결한 것과 상기 슬라이더, 리클라이닝포지션센서(9,10)의 포텐셔미터(PM1,PM2) 각 가변단이 A/D 컨버티(8)에 연결한 것을 CPU(100)의 입력포트에 각각으로 연결되고, 공지의 발진부(7)를 구유한 각기 CPU(100)의 출력포트에는 저항(R3, R4, R5)과 트랜지스터(Q2)로 된 알람구동부(11)를 통해 부져(12)가 연결되어 각종 에러 발생시 경보를 발하도록 하며, 또한 저항(R15,R16)과 콘덴서(C7) 및 트랜지스터(Q4)로 이루어진 하나의 릴레이 구동부(13)는 서로 동일 구성을 갖는 4개의 릴레이 구동부(13)로 분할 구성하되, 각각의 릴레이 구동부(13) 출력측으로 릴레이(RAY1-Ry4)를 연결하고, 상기 릴레이(Ry1과 Ry2)의 a접점(Ry1-a, Ry2-a)은 시트 전,후진용 모터(M1)에 연결하고 다른 릴레이(Ry3과 Ry4)의 a접접(Ry3-a, Ry4-a)은 시트 등받이 경사 각도용 모터(M2)에 각각 연결하며 상기 릴레이 구동부(13)의 트랜지스터(Q4와 Q5) 출력측 콜렉터간에 슬라이더 스위치(SL, SW)를 연결하고 그의 다른 트랜지스터(Q6과 Q7) 출력측 콜렉터간에 리클라이닝 스위치(RL, SW)를 각각 연결하여 시트 또는 시트 등받이의 위치 및 경사각을 수동에서 자동으로 전환할 수 있도록 구성한 것으로, 부호 Vd는 공급전원 단자이고, D4-D7은 릴레이(Ry1-Ry4)의 채터링 방지용 다이오드이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 도면에 준한 실시예로서 설명하면 다음과 같다.

우선 밧데리(1)의 전원이 정전압 안정화회로(2)에 의해 각 회로에 필요 전원을 공급하는 상태로 한다. 그리고, CPU(100)에는 발진부(7)로 부터 빠른 속도로 데이타를 처리하기 위한 타이밍 구동용의 발진주파수가 제공되어 이후의 데이타를 처리할 수 있는 준비 완료가 된 상태로하며, 또한 필요시 수동(MANUAL)으로 전환할수 있는 슬라이더 스위치(SL.SW)와, 리클라이닝 스위치(SL SW, RL SW)는 자동(AUTO)으로 전환되어 있는 상태를 실예로 한다.

이와 같은 상태에서 먼저 CPU(100)는 제5도에 도시한 플로우 챠트와 같이 자동차의 키홀더에 시동키이가 꽂혀 있는지 여부를 감지하게 되는데 그 감지 기능은 제3도에 도시한 키이위치 스위치(K. SW)에 의해 감별하게 된다.

즉 키이가 삽입되어 있으면 접점이 단락되어 검출부(4)를 통한 하이신호가 CPU(100)에 전달되고, 키이가 삽입되어 있지 않으면 그 접점은 오픈되어 로우신호가 입력된다.

만약 키이가 시동홀더에서 제거된 상태라고 하면 로우신호에 의한 CPU(100)는 출력포트(A)를 통해 릴레이 구동부(13)에 하이신호를 내보냄과 동시에 트랜지스터(Q4)가 동작되어 릴레이(Ry1)를 여자시킨다. 이때 그의 a접점(Ry1-a)이 온되면서 밧데리(1)의 DC 전원(VD)이 F접점에서 여자된 릴레이(Ry1)를 거쳐 모터(M1)에 공급되어 역 회전함과 동시에 시트를 최대한 운전대측 반대방향(뒷)으로 후진시킨다.

그러나 상기와는 반대로 시동키가 키이홀더에 삽입된 상태라면 검출부(4)를 통한 키이 위치스위치(K. SW)의 하이신호가 CPU(100)에 전달되어 그 CPU(100)는 다음 단계로 시동스위치(IGN. SW)가 접점되었는지를 판단(21)한다음, 시동이 걸린 상태가 아니라면 처음 상태로 다시 리턴되고, 시동이 걸린 상태라고 하면 선택 스위치부(5)의 선택스위치(SW1-SW3)로 부터 선택된 신호가 입력되었는지를 판별(22)하게 된다.

그런다음 메모리 스위치(M. SW)의 입력신호를 확인(23)하여 입력신호가 없으면 CPU(100)에 내장된 메모리장치의 어드레스에 시트위치의 데이타 정보가 격납되었는지를 다시 확인(32)하게 되며, 예전에 메모리 시킨 시트위치의 데이타가 있으면 CPU(100)의 출력포트(B)를 통해 하이신호를 출력하게 된다.

그러면 릴레이 구동부(13)의 트랜지스터(Q5)가 턴온되어 릴레이(Ry2)를 여자시킴과 동시에 a접점(Ry2-a)이 온되면서 밧데리(1)의 DC전원(Vd)이 F접점에서 여자된 릴레이(Ry2)를 거쳐 모터(M1)에 공급하므로서 그 모터(M1)는 정회전하게 된다.

이때 시트는 예전에 메모리시킨 위치로 이동하게 되는데, 그 과정은 예전에 기억시킨 시트위치의 목표치값 데이타와, 시트이동 변화값을 비교하는 수단(이는 다음에 후술함)으로하여 이동 변화 값이 메모리시킨 시트위치 데이타와 일치할때 CPU(100)의 출력포트(B)로 부터 로우신호가 출력되어 그 이후의 릴레이 구동부(13)과 릴레이(Ry2)가 오프됨과 동시에 a접점(Ry2-a)도 개방되어 모터(M1)를 정지시킨다.

따라서, 전술한 동작으로 시트는 운전자가 메모리시킨 위치로 이동되어 있는 고정된 상태이다.

이러한 시트위치를 메모리 시키고자 할 때에는 먼저 슬라이더 스위치(SL, SW)를 사용자의 외부보작에 의해 수동위치로 전환시킨다음 접점을 누르면 밧데리(1)의 DC전원(Vd)이 F접점과 G접점을 통해 릴레이(Ry2)에 공급되면서 릴레이(Ry2)를 여자시키고 전술한 릴레이 구동부(13) 이후의 동작과 동일하게 모터(M1)를 구동시켜 시트를 운전하기에 가장 적합한 위치로 이동되었을때 누르고 있던 슬라이더 스위치(SL. SW)를 놓으면 수동에 의한 시트이동은 정지함과 동시에 자동으로 전환된다.

이와같이 시트를 운전하기에 가장 적합한 위치로 이동시켜 놓은 상태에서 메모리 스위치(M. SW)를 누르면 CPU(100)의 프로그램에 의해 이동된 그 위치를 기억하게 된다. 그 위치를 산출하는 데이타값은 시트가 전, 후진 이동하는 레일상에는 시트 최대 이동길이룰 40㎝로 한 단계적 이동간격을 256으로 등분하고, 하나의 등분된 이동간격을 약 1.7㎜간격으로 이동하도록 설정한 레일에 256등분한 각각의 구간마다 저항값을 다르게 설정하여 시트 전, 후진시 이와 연동되는 포텐셔 메터(PM1)에 의해 저항값이 가변되도록 하는 구조로 장치한다. 그러므로 시트가 고정된 상태에서의 저항값이 슬라이더 포지션(9)에 의해 검출되어 오옴의 법칙에 의해 정지된 시트위치의 전류값을 얻을 수 있다.

이렇게 얻어진 전류값은 A/D 컨버터(8)에 의해 다시 디지탈 신호로 변환되어 디지탈 정보로서 CPU(100)에 인가되면, 전술한 메모리 스위치(M.SW)와 선택 스위치(SW1) 조작신호에 의해 CPU(100)의 프로그램으로 처리되어 CPU(100)에 내장되어 있는 메모리 장치의 어드레스에 기억되는 것이다.

한편 선택 스위치(SW1-SW3)중 2개 이상 동시에 누를 경우와 시트 조작 스위치를 조작중인 경우 및 시트위치를 정정중인 경우에는 CPU(100)에서는 이를 감지하고 에러로 처리한 다음 CPU(100)의 출력단으로 하이레벨을 인가하여 트랜지스터(Q2)를 온시켜서 알람구동부(11)를 동작시키고 부져(12)를 통해 경보음으로 에러가 났음을 알려주게 되며, 또한 자동차가 출발하여 1㎞/h 이상의 속도가 있을시에는 스피드센서(S/S)에 의해 1회전당 4펄스가 발생하는 펄스를 검출하여 속도 검출부(6)를 통해 CPU(100)에 보내면 이에 내장된 타이머의 설정기준값과 비교한 다음 오버될때 인터럽트 신호를 발생하게 하므로서 시트 위치가 메모리되지 않는다.

즉, CPU(100)에서 에러를 감지하는 수단을 CPU(100)에 내장시켜 상기 에러 발생시 CPU(100)에선 알람구도부(11)로 하이레벨을 출력시킨다. 이때 하이레벨은 트랜지스터(Q2)를 "온"시켜 부져를 통하여 흐르는 전류는 경보음을 발생시키는 것이다. CPU(100)고장시 시트를 수동으로 이동하기위해 슬라이더 스위치(SL. SW)를 사용자의 외부조작에 의해 접지와 연결시키면 밧데리(1)의 DC전원(Vd)이 F접점과 G접점을 통해 릴레이(Ry2)에 공급되면서 릴레이(Ry2)를 여자시키고 상기 밧데리(1)의 DC 전원(Vd)은 모터(M1)에 공급되므로서 모터(M1)가 작동하게 되고 접지와 연결된 슬라이더 스위치(SL. SW)가 분리되므로써 모터(M1)가 정지된다. 이상태에서 운전자의 수동동작이 가능해지는 것이다.

이와 반면에 자동 이동시에는 CPU(100)의 프로그램상 시간만큼 하이레벨이 출력되면 트랜지스터(Q5)가 "온"되고 밧데리(1)의 DC 전원(Vd)이 G접점을 통해 릴레이(Ry2)에 공급되면서 릴레이(Ry2)를 여지시키고 상기 밧데리(1)의 DC 전원(Vd)은 모터에 공급되므로써 모터(M1)가 작동되고 상기 CPU(100)의 프로그램에 기억되어 있는 시트의 위치가 검출되었을때 CPU(100)의 출력포트(B)를 통해 하이레벨에서 "로우" 레벨로 변환 출력되고, 로우레벨시 트랜지스터(Q5)가 오프되므로 밧데리(1)의 DC 전원(Vd)이 릴레이(Ry2)를 여자시킥 못하므로 자동적으로 모터(M1)은 정지되어 시트는 기억되어 있는 위치까지 자동적으로 이동하게 된다.

다음은 전술한 시트 전, 후진 이동장치와는 별도로 구동되는 시트등받이 각도조절 장치의 동작은 전술한 과정과 같으나 이 역시 시트 등받이 각도를 메모리하기 위해서는 일단 리클라이닝 스위치(RL.SW)를 조작하게 되면 밧데리(1)의 DC전원이 릴레이(Ry3, Ry4 : 별도 동작)를 여자시킴과 동시에 모터(M2)에도 공급되어 이가 회전하게 되면서 시트 등받이의 각도가 변화된다. 이때 가장 적합한 각도로 되었을 때 리클라이닝 스위치(RL.SW)를 오프시키면 릴레이(Ry3 또는 Ry4)가 개방되면서 모터(M2)를 정지시킨다.

이러한 상태에서 메모리 스위치(M.SW)와 선택 스위치(SW2)를 동시에 누르면 전술한 과정과 같이 CPU(100)에 의해 프로그램으로 실행되어 조절된 각도값을 기억하게 되며, 따라서 자동으로 되어 있는 상태에서 선택 스위치(SW2)를 누르면 이 역시 예전에 메모리된 각도로 진행되는 것이다.

한편 운전사가 자동차를 주차시킬 목적으로 정지한 후 시동키를 키이홀더로 부터 완전히 제거시키면 CPU(100)에서 키이위치 스위치(K. SW)와 검출부(4)의 로우신호를 감지한 다음, 이의 프로그램 실행으로 출력포트(A)에 인터럽트 신호를 출력시키며, 이 신호에 의해 모터(M1)가 작동되어 시트를 원래의 위치(본 고안에서는 운전석으로 부터 이격된 레일의 종단을 말함)로 이동시켜 놓는다.

이러한 상태가 더 이상 이동할 수 없는 상태일때 슬라이더 포지션 센서(9)에 의한 전류값을 CPU(100)의 프로그램에 의해 5초동안 체크하여 변화가 없으면 출력포트(A)를 통해 릴레이 구동부(13)의 트랜지스터(Q4)를 오프시키도록 하여 모든 제어를 종료시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 시동을 끄고 키를 제거함과 동시에 자동으로 시트가 뒤로 이동하게 되므로서 승, 하차가 편리하고, 승차한후 시동이 온된 상태에서 선택 스위치를 원터치 조작으로 예전에 메모리시킨 시트 위치로 복원하게 하므로서 시트를 재조작해야 하는 불편함이 없으며, 작동에 의한 CPU가 고장시에도 수동으로 시트 조절이 가능한 특징이 있을뿐 아니라, 차량의 고급화 실현에 크게 기여하는 효과가 있는것이다.

Claims (1)

1. 밧데리(1)의 전압을 정확한 기준치 전압으로 유지시키는 정전압 안정화 회로(2), 시동 스위치가 접점되어 있는지를 감지하는 키 위치 스위치(K.SW), 시트 위치를 선정하는 선택 스위치부(5)의 선택 스위치(SW1,SW2, SW3)와 메모리 스위치(M. SW). 자동차의 일정속도를 1회전당 4펄스로 검출하는 속도 검출부(6), 시트위치를 감지하는 슬라이더 포지션 센서(9)와 시트 등받이 각도를 감지하는 리클라이닝 포지션 센서(10)가 접속된 A/D컨버터(8)가 CPU(100)의 입력포트에 각각 연결되고, 상기 선택 스위치(SW1, SW2, SW3)중 2개 이상 동시에 누를 경우와 일정속도 이상일때의 조작시 경보를 발하도록 부저(12)를 구동시키는 알람 구동부(11), 시트 전후진용 모터(M1)와 시트 등받이 경사각도용 모터(M2)가 접속된 릴레이(14)와 슬라이더 스위치(SL.SW), 리클라이닝 스위치(RL. SW)가 접속된 릴레이 구동부(13)가 상기 CPU(100)의 출력포트에 연결되어 시트 또는 시트 등받이의 위치 및 경사각을 제어하도록 구성된 자동차 시트 자동제어장치.