KR100534937B1 - 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법에 관한 것으로서, 종래의 메모리 전동시트용 직류모터에서는 회전수 감지만을 위하여 1개의 펄스파형을 생성하였으나 이를 배제하고, 모터의 회전축에 인코더를 직결시켜 90°의 위상차를 갖는 2개의 펄스파형을 생성토록 하여 회전수 감지 뿐만 아니라, 90°의 위상차를 갖는 A위상 또는 B위상 중, 우선시되는 하나의 위상을 감지하여 전동시트의 각 구동별 작동방향을 인식할 수 있도록 하고, 이로 인해 전동시트의 메모리 위치제어 뿐만 아니라, 별도의 리미트 스위치(Limit Switch) 또는 기계적 스토퍼없이 전동시트제어유닛에서 소프트웨어적으로 각 구동별 작동범위를 제어함은 물론, 이상 작동을 감지할 수 있도록 함으로써, 상기 리미트 스위치의 제거로 인한 원가절감을 도모할 수 있으며, 기계적 강제 스토퍼 방식으로 인해 야기될 수 있는 전동시트의 내구성 저하 및 고객의 불만사항을 미연에 방지할 수 있는 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 메모리 전동시트용 직류모터에서는 회전수 감지만을 위하여 1개의 펄스파형을 생성하였으나 이를 배제하고, 모터의 회전축에 인코더를 직결시켜 90°의 위상차를 갖는 2개의 펄스파형을 생성토록 하여 회전수 감지 뿐만 아니라, 90°의 위상차를 갖는 A위상 또는 B위상 중, 우선시되는 하나의 위상을 감지하여 전동시트의 각 구동별 작동방향을 인식할 수 있도록 하고, 이로 인해 전동시트의 메모리 위치제어 뿐만 아니라, 별도의 리미트 스위치(Limit Switch) 또는 기계적 스토퍼없이 전동시트제어유닛에서 소프트웨어적으로 각 구동별 작동범위를 제어함은 물론, 이상 작동을 감지할 수 있도록 함으로써, 상기 리미트 스위치의 제거로 인한 원가절감을 도모할 수 있으며, 기계적 강제 스토퍼 방식으로 인해 야기될 수 있는 전동시트의 내구성 저하 및 고객의 불만사항을 미연에 방지할 수 있는 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 메모리위치제어 기능이 장착된 전동시트는 한 차량을 여러 사람의 운전자가 사용할 경우, 운전자 별로 각각의 체형에 맞는 최적의 시트 위치를 저장하여 각각의 운전자가 기 저장된 메모리위치제어 기능 버튼을 이용하여 본인의 체형에 맞는 위치로 손쉽게 조절할 수 있도록 하는 기능을 갖는 전동시트이다.
통상, 전동시트는 구동의 목적에 따라 슬라이드(Slide), 틸트 앤 하이트(Tilt & Height), 리클라이너(Recliner)에 소형의 직류모터를 장착하여 사용한다.
또한, 이러한 전동시트에 메모리위치제어 기능을 추가하기 위해서는 각 메모리 버튼 별로 저장된 위치를 제어하기 위한 상기 직류모터의 회전수 감지를 필요로 하며 이는 일반적인 모터의 회전축과 함께 회전하는 링 마그네트(Ring Magnet)와 1개의 리드 스위치(Reed Switch) 또는 1개의 홀센서(Hall sensor)에 의해 구현된다.
그런데, 상기와 같이 구현된 모터에서는 단지, 홀센서 또는 리드 스위치로부터 생성되는 펄스파형의 카운팅(counting)에 의해 파워시트제어유닛(Power Seat Control Unit)에서 전동시트의 위치만을 제어하게 되어 있어 슬라이드(Slide)의 전후진, 틸트 앤 하이트(Tilt & Height)의 업ㆍ다운 및 (Recliner)의 업ㆍ다운 등의 구동진행 방향을 판단할 수 없게 된다.
따라서, 각 시트의 구동 작동범위(stroke)를 제한하기 위해서는 시트 메카니즘에 별도의 리미트 스위치(Limit switch) 또는 기계적으로 강제 구속을 시키는 스토퍼(Stopper)를 장착하여야 한다.
이에, 상대적으로 고가인 리미트 스위치를 장착할 경우, 원가 상승의 요인이 발생하게 되며, 기계적 강제 구속을 시키는 스토퍼의 경우는 강제 구속이 오랜 기간동안, 반복적으로 발생시 모터 및 시트 메카니즘에 손상을 줌으로써, 전동시트의 내구성이 저하될 수 있을 뿐만 아니라, 구속시 발생하는 충격에 의해 승객의 불만을 야기시킬 수도 있게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 모터의 회전축 1회전당 90°의 위상차를 갖는 2개의 펄스파형을 생성하는 인코더를 모터의 출력축에 직결하고, 이로부터 생성되는 2개의 펄스파형을 전동시트제어유닛에서 인지하여 전동시트의 메모리 위치제어 뿐만 아니라, 각 구동별 작동범위를 제어함은 물론, 이상 작동을 감지할 수 있도록 한 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법은 모터(10)의 출력축(11)에 인코더(20)를 직결시켜 90°의 위상차를 갖는 2개의 펄스파형을 생성토록 하는 단계와; 상기 90°의 위상차를 갖는 상기 펄스파형의 위상 중, 우선시되는 하나의 위상을 전동시트제어유닛(30)에서 감지하는 단계와; 상기 전동시트제어유닛(30)에 이미 기억 저장되어 있는 시트 위치 데이터와 현 시트위치 데이터를 비교하고, 비교한 시트의 위치가 동일한지의 여부를 판단하는 단계와; 시트의 위치가 동일하지 않은 경우, 상기 전동시트제어유닛(30)에서 모터(10)의 회전구동량을 제어하여, 이미 기억 저장되어 있는 시트의 위치로 전동시트가 이송되는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법을 제공한다.
특히, 상기 전동시트제어유닛(30)에 이미 기억 저장되어 있는 전동시트의 이송 작동범위를 제한하는 위치 데이터와 현재 시트 위치 데이터를 비교하고, 상기 전동시트가 작동범위 제한위치에 도달되었는지의 여부를 판단하여 제한위치에 도달한 경우, 모터(10)에 인가되는 배터리의 전압을 차단하여 전동시트를 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터(10)의 1회전당 펄스파형이 지연되어 지연신호 발생시 기 저장된 펄스파형의 범위와 대비하는 동시에 경고장치의 작동여부를 판단하여, 전동시트제어유닛(30)에서 상기 경고장치의 경고신호를 발생시킨 다음, 모터(10)에 인가되는 배터리의 전압을 차단하여 전동시트를 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 모터 및 인코더의 결합관계를 나타내는 도면이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 메모리위치제어 기능, 작동범위제한 기능, 이상작동감지 기능을 나타내는 블록구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템에 있어서, 모터의 정상파형을 나타내는 도면이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 모터(10) 회전축(11)의 1회전 당, 90°의 위상차를 갖는 2개의 펄스파형을 생성하는 인코더(20)가 모터(10)의 출력축(11)에 직결되어 있다.
상기 인코더(20)로부터 생성되는 2개의 펄스파형을 전동시트제어유닛(30)에서 인지하여 메모리위치제어 기능, 작동범위제한 기능, 이상작동감지 기능 등을 소프트웨어적으로 처리 가능토록 한다.
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 90°의 위상차를 갖는 A위상 또는 B위상 중, 우선시되는 하나의 위상을 감지하여 전동시트의 각 구동별 작동방향을 인식할 수 있도록 되어 있는 바, B위상이 우선시 전동시트가 슬라이드 전진하게 되어 있으며, A위상이 우선시 그 전동시트가 슬라이드 후진하도록 되어 있다.
이는 전동시트의 작동예를 보여준 것으로서, 상기와 같이 펄스파형의 위상차를 이용하여 전동시트제어유닛(30)에서 상기 펄스파의 신호를 인식하고, 그에 따라 일반적인 메모리 전동시트의 위치를 제어하게 되는 동시에, 그 전동시트의 작동범위(stroke)를 제어하게 된다.
또한, 모터(10)의 1회전당 펄스파형의 지연시 그 지연여부를 상기 전동시트제어유닛(30)에서 감지하고, 비 정상상태인 것으로 파악하여 전동시트의 작동을 멈추거나 경고등 또는 경고음 등을 발생시켜 작동자에게 이를 알려주게 된다.
이와 같은 세가지 기능을 갖는 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 전동시트의 메모리위치제어 기능은 도 2a에 도시된 바와 같이, 모터(10)의 출력축(11)에 직결된 인코더(20)로부터 생성되는 2개의 펄스파형의 위상차를 통상의 전동시트제어유닛(30)에서 감지하게 되는 바, 상기 전동시트제어유닛(30)은 상기 펄스파의 위상 중, 우선시되는 하나의 위상을 감지하여 회전 작동방향을 인식하게 된다.
이때, 상기 전동시트제어유닛(30)에 이미 기억 저장되어 있는 위치 데이터와 현위치 데이터를 비교하고, 비교한 위치가 동일한지의 여부를 판단하여 동일하지 않을 경우, 모터(10)의 정역 회전방향 즉, 전류인가 방향을 결정하게 된다.
결국, 이로인해 전동시트는 기억 저장된 위치에 도달하게 되고, 탑승자는 용이하게 설정된 위치에 착석 가능하게 된다.
또한, 상기 전동시트의 작동범위제한 기능은 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 메모리위치제어 기능과 마찬가지로, 전동시트제어유닛(30)에서 펄스파의 위상 중, 우선시되는 하나의 위상을 감지하여 회전 작동방향을 인식하게 되는데, 이미 기억 저장되어 있는 작동범위 제한위치 데이터와 현위치 데이터를 비교하여 상기 작동범위 제한위치에 도달되었는지의 여부를 판단하게 되고, 모터(10)에 인가되는 배터리의 전압을 차단하게 된다.
이로써 전동시트가 장착된 위치의 제한범위 도달시 그 위치에서 정지하게 된다.
이로 인하여 프론트시트의 전동시트 작동시 리어시트 탑승자의 신체 끼임을 방지하여 탑승자의 안전을 보장하게 된다.
또한, 상기 전동시트의 이상작동감지 기능은 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 두 기능과 마찬가지로, 모터(10)의 회전 작동방향을 전동시트제어유닛(30)에서 인식하게 되는데, 전동시트의 고장으로 인하여 이상 작동신호 발생시 모터(10)의 1회전당 펄스파형이 지연되는 바, 기 저장된 펄스파형의 범위에서 벗어나는 경우에는 이러한 지연 작동신호를 인지하여 경고장치의 작동여부를 판단하게 된다.
다음으로, 경고신호를 발생시킨 후, 일정시간 모터(10)의 회전방향에 대하여 반대방향으로 전류를 인가시킨 다음, 인가전압을 차단하게 되어 결국은 전동시트의 작동이 정지하게 된다.
이는 모터(10) 및 시트 메카니즘의 손상을 방지하여 전동시트의 내구성을 향상시키게 된다.
이때, 모터의 펄스파형은 착석자의 하중에 따라 그 파형이 변화될 수 있으며, 이로인한 정상작동 상태에서의 지연신호와 고장으로 인한 비정상작동 상태에서의 지연신호의 구분은 일정 개수의 펄스파형에 대한 듀티비(duty ratio)의 평균값을 전동시트제어유닛(30) 상에 기억시킨 후, 입력되는 펄스파형의 듀티비와 비교하여 그 지연 정도와 연속적으로 계속되는 지연된 파형의 숫자를 카운팅하여 평균값의 범위 내에 있으면 정상작동 상태로 판단하고, 그 범위 내에 있지 않으면 비정상작동 상태로 판단하여 이를 구분하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법은 모터(10)의 회전축(11)에 인코더(20)를 직결시켜 90°의 위상차를 갖는 2개의 펄스파형을 생성토록 하여 회전수 감지 뿐만 아니라, 90°의 위상차를 갖는 펄스파의 위상 중, 우선시되는 하나의 위상을 감지하여 전동시트의 메모리위치제어 기능, 작동범위제한 기능, 이상작동감지 기능을 수행 가능하도록 한 새로운 전동시트 시스템인 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
1, 기계적 강제 구속에 의한 스톱퍼가 장착된 종래의 전동시트에 비하여, 기계적 충격없이 작동범위를 제어함으로써, 전동시트의 내구성이 향상된다.
2, 작동범위 양단에 각각 설치되는 상대적으로 고가인 리미트 스위치 대신에, 저가형 인코더 1개만을 모터 출력축에 직결하여 장착함으로써, 원가절감이 가능하다.
3, 기계적 강제 구속에 의한 스토퍼가 장착된 종래의 전동시트에 있어서, 구속시 기계적 충격에 의해 작동자가 느낄 수 있는 불쾌감으로 인해 발생하는 불만 사항을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
4, 프론트시트의 전동시트 작동시 리어시트에 착석한 탑승자의 신체가 끼이는 문제를 방지하여 탑승자의 안전성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 모터 및 인코더의 결합관계를 나타내는 도면,
도 2a는 본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 메모리위치제어 기능을 나타내는 블록구성도,
도 2b는 본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 작동범위제한 기능을 나타내는 블록구성도,
도 2c는 본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 이상작동감지 기능을 나타내는 블록구성도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 메모리 전동시트 시스템에 있어서, 모터의 정상파형을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 모터 11 : 회전축(출력축)
20 : 인코더 30 : 전동시트제어유닛
Claims (3)
- 모터(10)의 출력축(11)에 인코더(20)를 직결시켜 90°의 위상차를 갖는 2개의 펄스파형을 생성토록 하는 단계와;상기 90°의 위상차를 갖는 상기 펄스파형의 위상 중, 우선시되는 하나의 위상을 전동시트제어유닛(30)에서 감지하는 단계와;상기 전동시트제어유닛(30)에 이미 기억 저장되어 있는 시트 위치 데이터와 현 시트위치 데이터를 비교하고, 비교한 시트의 위치가 동일한지의 여부를 판단하는 단계와;시트의 위치가 동일하지 않은 경우, 상기 전동시트제어유닛(30)에서 모터(10)의 회전구동량을 제어하여, 이미 기억 저장되어 있는 시트의 위치로 전동시트가 이송되는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 전동시트제어유닛(30)에 이미 기억 저장되어 있는 전동시트의 이송 작동범위를 제한하는 위치 데이터와 현재 시트 위치 데이터를 비교하고, 상기 전동시트가 작동범위 제한위치에 도달되었는지의 여부를 판단하여 제한위치에 도달한 경우, 모터(10)에 인가되는 배터리의 전압을 차단하여 전동시트를 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 모터(10)의 1회전당 펄스파형이 지연되어 지연신호 발생시 기 저장된 펄스파형의 범위와 대비하는 동시에 경고장치의 작동여부를 판단하여, 전동시트제어유닛(30)에서 상기 경고장치의 경고신호를 발생시킨 다음, 모터(10)에 인가되는 배터리의 전압을 차단하여 전동시트를 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 메모리 전동시트 시스템의 제어방법.
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