KR100448132B1 - Method and apparatus for balancing driver seat using inclined sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 운전석 기울기 감지센서를 이용한 운전석 수평 유지장치 및 방법에 관한 것으로서, 차량 운전자에게 주행 중 운전석의 기울기를 바로잡아 주행을 편하게 할 수 있도록 자세를 유지시키고, 이로 인해 피로감을 덜 주고 허리를 덜 아프게 하도록 하여 장거리 주행시에도 무리없이 주행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a driver's seat level maintaining device and method using a driver's seat tilt sensor, to maintain a posture to the vehicle driver to correct the inclination of the driver's seat while driving, thereby reducing fatigue and less waist. The purpose is to make it hurt so that you can travel smoothly even when driving long distances.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 운전석의 기울기에 따른 좌우 다른 위상차를 이용한 시그널을 검출할 수 있는 타겟 휠과 센서 조합형의 기울기 감지수단을 이용하여 운전석의 좌우측 기울기를 실시간으로 진단하고, 이렇게 진단한 기울기가 임계치(Threshold)를 벗어날 경우 자동적으로 운전석을 바로 잡아줄 수 있도록 한 시스템을 제공한다.In order to achieve this object, the present invention diagnoses the left and right inclination of the driver's seat in real time using a tilt detection means of a combination of a target wheel and a sensor that can detect a signal using a phase difference left and right according to the inclination of the driver's seat. Provides a system that automatically corrects the driver's seat when a slope falls outside the threshold.
Description
본 발명은 운전석 기울기 감지센서를 이용한 운전석 수평 유지장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전석의 좌우 기울기에 따라 상이한 위상차를 검출하는 방식으로 이루어진 타겟 휠과 센서 조합형의 운전석 기울기 감지수단을 채용하고, 이것으로 운전석이 기울어져 있는 지의 여부를 정확하게 판단할 수 있는 시스템을 제공함으로써, 차량 코너링 주행시나 유턴시와 같은 주행에서 운전석의 기울기를 실시간으로 보상할 수 있으며, 궁극적으로 차량 운전자에게 편안한 착석감을 제공할 수 있고, 특히 피로감을 덜 주고 허리를 덜 아프게 하여 장거리 주행시에도 무리없이 주행을 할 수 있도록 한 운전석 기울기 감지센서를 이용한 운전석 수평 유지장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a driver's seat level maintaining apparatus and method using a driver's seat tilt detection sensor, and more particularly, to adopt a driver's seat tilt detection means of a combination of a target wheel and a sensor that detects a different phase difference according to the left and right tilt of the driver's seat. By providing a system that can accurately determine whether the driver's seat is inclined, the driver's inclination can be compensated in real time during vehicle cornering and driving such as U-turn, and ultimately comfortable seating for the driver. In particular, the present invention relates to a driver's seat level maintaining apparatus and method using a driver's seat tilt sensor, which can provide a fatigue, and a lower back hurt so that the user can run smoothly even at a long distance.
일반적으로 기존의 운전석은 차량 기울기나 주행조건에 따라 기울기가 유지되도록 되어 있다.In general, the existing driver's seat is inclined according to the vehicle inclination or driving conditions.
도로가 기울어져서 차량이 기울어지거나, 코너링 주행시 또는 유턴시 같은 주행에서 차량의 기울기에 따라 운전석이 기울어지기 때문에 운전자는 비스듬하게 주행을 하게 된다.The driver is running at an angle because the driver's seat is inclined due to the inclination of the vehicle in the inclination of the road due to the inclination of the vehicle or in driving such as cornering driving or u-turn.
차량 운전자가 차량을 주행하다 보면, 운전자세가 좋지 않아서 허리가 아프거나, 운전자세는 좋지만 운전석이 기울어져서 이로 인해 허리에 통증이 와서 아프게 된다.When the driver of the vehicle drives the vehicle, the driver's posture hurts because the driver's posture is not good, or the driver's posture is good, but the driver's seat is inclined, which causes pain in the lower back.
하지만, 운전자는 운전석이 기울어져서 나쁘게 되는 지를 모르고 주행하게 된다.However, the driver does not know if the driver's seat tilts and becomes bad.
특히, 장거리 주행을 하게 되면, 운전석의 기울기 여부는 차량 운전자에게 피로감을 어느 정도 주는 지와 허리 통증을 주는 지의 여부를 결정하는 중요한 변수이다.In particular, when driving over a long distance, the inclination of the driver's seat is an important variable that determines whether the driver gives fatigue and back pain.
현재의 시스템으로는 운전석이 기울어져 있는 지의 여부를 전류의 변화량으로 감지하는 시스템이 있기는 하지만, 전류를 통해 기울기를 감지하는 경우에는 차량의 충격이나 주변에 전기부품이 있는 경우에는 센서에 전류 자기장의 저항으로 인해 에러가 생겨 정확한 운전석 기울기 감지가 어렵다.Current systems have a system that detects whether the driver's seat is inclined as the amount of change in current.However, when detecting the inclination through the electric current, the current magnetic field is applied to the sensor when the vehicle is impacted or when there are electric parts in the vicinity. An error occurs due to the resistance of the driver, making it difficult to detect the correct driver tilt.
따라서, 위와 같은 기존의 시스템으로는 운전석이 기울어져 있는 지의 여부를 정확하게 판단하는 시스템이 없어서 운전석을 바로 잡아줄 수 없다.Therefore, there is no system for accurately determining whether the driver's seat is inclined by the existing system as described above, so that the driver's seat cannot be corrected.
따라서, 본 발명은 차량 운전자에게 주행 중 운전석의 기울기를 바로잡아 주행을 편하게 할 수 있도록 자세를 유지시키고, 이로 인해 피로감을 덜 주고 허리를 덜 아프게 하도록 하여 장거리 주행시에도 무리없이 주행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention maintains the posture to make the driver's seat inclined to ease the driving while driving the vehicle driver, thereby reducing fatigue and making the lower back ache so that the vehicle can run without difficulty even during long distance driving. There is a purpose.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 운전석의 기울기에 따른 좌우 다른 위상차를 이용한 시그널을 검출할 수 있는 타겟 휠과 센서 조합형의 기울기 감지수단을 이용하여 운전석의 좌우측 기울기를 실시간으로 진단하고, 이렇게 진단한기울기가 임계치(Threshold)를 벗어날 경우 자동적으로 운전석을 바로 잡아줄 수 있도록 한 시스템을 제공한다.In order to achieve this object, the present invention diagnoses the left and right inclination of the driver's seat in real time using a tilt detection means of a combination of a target wheel and a sensor that can detect a signal using a phase difference left and right according to the inclination of the driver's seat. It provides a system that automatically corrects the driver's seat when a chill goes out of the threshold.
도 1은 본 발명에 따른 운전석 수평 유지장치에서 운전석이 오른쪽으로 기울어진 상태를 보여주는 개략도1 is a schematic view showing a state in which the driver's seat tilted to the right in the driver's level maintaining device according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 운전석 수평 유지장치에서 운전석이 왼쪽으로 기울어진 상태를 보여주는 개략도Figure 2 is a schematic diagram showing a state in which the driver's seat inclined to the left in the driver's level maintaining apparatus according to the present invention
도 3은 본 발명에 따른 운전석 수평 유지장치에서 센서와 투스 간의 시그널 검출원리를 보여주는 개략도Figure 3 is a schematic diagram showing the signal detection principle between the sensor and the tooth in the driver's seat level maintaining apparatus according to the present invention
도 4는 본 발명에 따른 운전석 수평 유지방법에 대한 순서도Figure 4 is a flow chart for the driver's seat level maintaining method according to the invention
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 타겟 휠 11 : 센서10: target wheel 11: sensor
12 : 지지대 13 : 투스(Tooth)12: support 13: tooth
14 : ECU 15 : 액추에이터14: ECU 15: actuator
16 : 회전축 17 : 무게추16: rotation axis 17: weight
18 : 유압 피스톤 19a,19b : 솔레노이드18: hydraulic piston 19a, 19b: solenoid
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서는 운전석의 기울기를 감지하기 위하여 아래와 같은 시스템을 제공한다.The present invention provides the following system to detect the inclination of the driver's seat.
보통 운전석이 기울어지는 종류는 2개의 수평 중심선과 수직 중심선을 기준으로 하여 운전석 오른쪽 아래로 기울어지는 경우와 운전석 왼쪽 아래로 기울어지는 경우가 있다.Usually, the driver's seat is inclined to the bottom right of the driver's seat and the driver's left to the left of the driver's seat based on the two horizontal center lines and the vertical center line.
위의 2가지 경우 처럼 운전석이 기울어진 상태로 주행을 하다보면, 운전자에게 피로감과 통증을 주게 되어 좋지 않다.If you are driving with the driver's seat tilted, as in the above two cases, it is not good to give the driver fatigue and pain.
따라서, 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 위의 경우를 감지하기 위해 운전석의 저면에는 운전석과 함께 움직이는 타겟 휠(10)과, 운전석의 움직임과 관계없이 수직상태를 유지하는 센서(11) 및 지지대(12)를 설치한다.Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, the target wheel 10 moving together with the driver's seat on the bottom of the driver's seat to detect the above case, and the sensor 11 maintaining the vertical state regardless of the driver's movement. And a support 12.
이때의 상기 타겟 휠(10)에는 수평 중심선을 기준으로 좌우측에 각각 간격과 주기가 다른 투스(13) 조합을 배치하여 센서(11)를 통한 투스(Tooth)의 위상차가 검출될 수 있도록 한다.At this time, the target wheel 10 has a combination of teeth 13 having different intervals and periods on the left and right sides with respect to the horizontal center line so that the phase difference of the tooth through the sensor 11 can be detected.
운전석이 기울어지면서 어느 한쪽으로 회전하면, 투스로부터 얻어지는 시그널의 간격과 주기가 짧거나 긴 특징을 이용하여 위상차를 검출하고, 이것으로 운전석이 오른쪽이 내려갔는지 왼쪽이 내려갔는 지의 여부를 판단한 후, ECU(14) 및 액추에이터(15)를 통해 운전석을 자동적으로 수평을 유지시켜준다.When the driver's seat is inclined and rotates to either side, the phase difference is detected by using the short and long intervals and periods of the signal obtained from the tooth, and this determines whether the driver's seat is lowered to the right or lower to the left. The driver's seat is automatically leveled through the 14 and the actuator 15.
이때의 액추에이터(15)는 운전석 프레임 등의 움직임을 제어할 수 있는 실린더 수단이나 펌프 수단, 모터 수단 등을 적용할 수 있다.At this time, the actuator 15 may apply a cylinder means, a pump means, a motor means, etc. which can control the movement of a driver's seat frame or the like.
예를 들면, 시트의 양편에 유압 피스톤(18)을 설치하고, 이곳에 유압공급을 위한 수단으로 ECU(14)에 의한 제어를 받는 유압모터 방식의 액추에이터(15) 및 솔레노이드(19a),(19b)를 연결하여 솔레노이드(19a),(19b)의 선택적인 개폐동작을 통해 시트의 좌우 수평을 유지시켜 줄 수 있게 된다.For example, the hydraulic piston 18 is installed on both sides of the seat, and the hydraulic motor actuators 15 and solenoids 19a and 19b controlled by the ECU 14 as means for supplying hydraulic pressure thereto. By connecting) through the selective opening and closing operation of the solenoid (19a), (19b) it is possible to keep the left and right horizontal of the seat.
상기 센서(11) 및 지지대(12)는 힌지나 롤베어링 등을 이용하여 운전석의 회전축(16)에 지지되게 하여 회전축(16)을 포함하는 운전석이 회전되는 경우에도 그 중심에서 수직상태를 유지할 수 있도록 한다.The sensor 11 and the support 12 may be supported on the rotating shaft 16 of the driver's seat using a hinge or a roll bearing to maintain a vertical state at the center even when the driver's seat including the rotating shaft 16 is rotated. Make sure
좀더 바람직하게는 지지대(12)의 끝 부분에 무게추(17)를 설치하여 지지대(12) 및 센서(11)의 수직상태가 좀더 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 것이 좋다.More preferably, it is preferable to install the weight 17 at the end of the support 12 so that the vertical state of the support 12 and the sensor 11 can be more stably maintained.
도 3에 도시한 바와 같이, 타겟 휠(10)의 하단 부재는 운전석 회전축(16)의 중심점에 대해 동일한 곡률이 유지되는 곡선형태로 구성하며, 부재의 중심을 기준으로 하여 좌측에는 간격과 주기가 짧은 투스 조합을 배치하고, 우측에는 간격과 주기가 긴 투스 조합을 배치한다.As shown in FIG. 3, the lower member of the target wheel 10 has a curved shape in which the same curvature is maintained with respect to the center point of the driver's rotating shaft 16, and the interval and the period are arranged on the left side based on the center of the member. A short tooth combination is placed, and a right tooth combination is arranged on the right side.
이에 따라, 운전석의 기울기 방향과 기울기 정도를 센서(11)와 타겟 휠(10) 간의 위상차를 시그널화하여 구분할 수 있다.Accordingly, the inclination direction and the degree of inclination of the driver's seat can be classified by signaling the phase difference between the sensor 11 and the target wheel 10.
양쪽 투스 조합의 사이에는 적당한 간격의 각도 임계치 구간을 조성하여 운전석의 기울기 보상시점을 설정하고, 이때의 센서(11)는 각도 임계치 구간의 중심과 정확히 일치될 수 있도록 그 위치를 설정한다.An angle threshold section of an appropriate interval is formed between both tooth combinations to set the tilt compensation time of the driver's seat, and the sensor 11 sets the position so that the center of the angle threshold section can be exactly matched.
운전석이 기울어지는 2가지 경우를 살펴보면 다음과 같다.The two cases where the driver's seat is inclined are as follows.
도 1에 도시한 바와 같이, 정면에서 볼 때 운전석이 오른쪽으로 내려간 경우 이때에는 검출되는 하이 시그널의 간격과 주기가 길고, 도 2에 도시한 바와 같이, 운전석이 왼쪽으로 내려간 경우 이때에는 검출되는 하이 시그널의 간격과 주기가 짧다.As shown in FIG. 1, when the driver's seat is lowered to the right when viewed from the front, the interval and period of the high signal detected are long, and as shown in FIG. 2, when the driver's seat is lowered to the left, the high signal is detected at this time. The interval and period of the signal are short.
따라서, 위와 같은 시그널 간격과 주기를 구분하여 운전석의 기울기 방향을 ECU(14)가 진단할 수 있고, 검출된 시그널 값이 몇개인지를 계산하면 운전석의 기울기 각도를 정확하게 진단할 수 있다.Therefore, the ECU 14 may diagnose the inclination direction of the driver's seat by dividing the signal interval and the period as described above, and by calculating the number of detected signal values, the inclination angle of the driver's seat can be accurately diagnosed.
위와 같이 센싱되는 출력값을 ECU가 진단하여 기울어진 방향과 정도를 판단하고, 운전자가 편하게 주행할 수 있도록 자동적으로 운전석의 기울기를 수평으로 위치시켜주는 제어과정에 대해 살펴보면 다음과 같다.The ECU detects the output value sensed as above and determines the inclination direction and degree, and the control process of automatically positioning the inclination of the driver's seat horizontally for the driver's comfortable driving is as follows.
도 4에 도시한 바와 같이, S100에서 운전석의 기울기에 따른 센서의 출력값을 읽는다.As shown in FIG. 4, in S100, the output value of the sensor according to the inclination of the driver's seat is read.
S110에서 센서의 출력값이 각도 임계치 구간의 범위를 벗어났는 지의 여부를 분석한 후, 센서의 출력값 〉각도 임계치 구간의 조건이면, S120에서 센서의 출력값인 하이 시그널의 간격과 주기가 짧은지 또는 긴지의 여부를 분석하고, 그렇지 않으면 S110으로 복귀한다.After analyzing whether the output value of the sensor is out of the range of the angle threshold section in S110, and if the condition of the sensor output value> angle threshold section, the interval and period of the high signal that is the output value of the sensor in S120 is short or long. It analyzes whether or not, and otherwise returns to S110.
하이 시그널의 간격과 주기가 길면 S130에서 운전석의 오른쪽이 아래로 내려갔다고 판단하고, 하이 시그널의 간격과 주기가 짧으면 S140에서 운전석의 왼쪽이 내려갔다고 판단한다.If the interval and the period of the high signal is long, it is determined that the right side of the driver's seat is lowered in S130, and if the interval and the period of the high signal is short, it is determined that the left side of the driver's seat is lowered in S140.
운전석의 왼쪽 또는 오른쪽 중 어느 한쪽이라도 내려간 경우, S150에서 ECU를 통해 하이 시그널 값이 몇개인지 계산한 후, 이에 상응하는 출력신호를 제공하면 S160에서 액추에이터의 구동을 통한 운전석의 수평유지를 수행한다.If either of the left or right side of the driver's seat descends, S150 calculates the number of high signal values through the ECU, and when the corresponding output signal is provided, the driver maintains the driver's seat level by driving the actuator.
본 발명에서는 센서와 타겟 휠 간의 상대적인 움직임을 통해 검출되는 하이 시그널의 간격과 주기가 길면 운전석의 오른쪽이 아래로 기울어진 것으로 판단하고, 검출되는 하이 시그널의 간격과 주기가 짧으면 운전석의 왼쪽이 아래로 기울어진 것을 판단하는 한편, 이와 같이 시그널 간격과 주기를 구분하여 운전석의 기울기 방향을 ECU가 진단할 수 있고, 검출된 하이 시그널 값이 몇개인지를 계산하면 운전석 기울기 각도를 정확하게 진단할 수 있다.In the present invention, when the interval and the period of the high signal detected through the relative movement between the sensor and the target wheel is long, it is determined that the right side of the driver's seat is inclined downward, and when the interval and the period of the detected high signal are short, the left side of the driver's seat is downward. While determining the inclination, the ECU can diagnose the inclination direction of the driver's seat by dividing the signal interval and the period in this way, and calculating the number of detected high signal values can accurately diagnose the driver's inclination angle.
따라서, 본 발명은 기계적으로 차량의 기울기와 관계없이 일정위치에 있는 센서와 운전석에 지지되어 운전석 기울기에 따라 타겟 휠이 회전하도록 하고, 검출되는 하이 시그널의 간격과 주기의 정도에 따라 운전석 기울기 방향과 기울기 정도를 감지하여 운전자가 편하게 주행할 수 있도록 자동적으로 운전석의 기울기를 수평으로 위치할 수 있는 것이다.Therefore, the present invention is mechanically supported by the sensor and the driver's seat at a certain position irrespective of the vehicle's inclination so that the target wheel rotates according to the driver's inclination, and the driver's inclination direction and the degree of the interval and the period of the detected high signal are By detecting the degree of inclination, the driver's seat can be automatically positioned horizontally so that the driver can comfortably drive.
이상에서와 같이 본 발명은 운전석의 기울기를 ECU가 정확하게 진단하여 차량의 주행상태에 맞게 운전석의 수평상태를 즉각적으로 보상할 수 있는 시스템을 제공함으로써, 차량의 기울기에 관계없이 운전석을 수평으로 유지할 수 있거나, 코너링이나 유턴같은 주행에도 운전석을 수평으로 유지할 수 있는 등 항상 운전석을 수평으로 유지시켜 운전자에게 안정감을 줄 수 있는 효과가 있고, 장거리 이동시나 단거리 이동시에도 운전자가 편하게 운전할 수 있도록 운전석을 유지시켜 운전자세를 바로 잡아줄 수 있으며, 이에 따라 주행 중 허리에 무리를 주지 않고 편하게 운전할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention provides a system capable of immediately compensating the level of the driver's seat according to the driving state of the vehicle by accurately estimating the tilt of the driver's seat, thereby keeping the driver's seat horizontal regardless of the tilt of the vehicle. In addition, the driver's seat can be kept level even when driving, such as cornering or U-turn, and the driver's seat can be leveled at all times, and the driver's seat can be maintained comfortably even when traveling long distances or short distances. The driver's posture can be corrected, and accordingly, there is an advantage that the driver can comfortably drive the back while driving.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030092494A (en) | 2003-12-06 |
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |