KR101252199B1

KR101252199B1 - 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치

Info

Publication number: KR101252199B1
Application number: KR1020100069331A
Authority: KR
Inventors: 황수환; 이봉준; 김은수; 김길주; 허준열; 편종권; 이인호; 김승재; 김도형; 박상남; 김동기; 남진영
Original assignee: 현대다이모스(주); 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2013-04-05
Also published as: US8292020B2; DE102010060887A1; KR20120008578A; US20120013155A1; CN102336157B; DE102010060887B4; CN102336157A

Abstract

후방 추돌 상황을 예측하기 위해 차량 후방에 설치된 추돌예측센서(110); 상기 추돌예측센서(110)의 측정값을 입력받아 내부에 저장된 기준값과 비교하여 후방 추돌상황이라고 판단되면 제어신호를 출력하는 제어부(130); 상기 제어부(130)로부터 제어신호를 입력받으면 헤드레스트부(140) 전체가 탑승자 머리에 닿기 직전까지 접근되도록 하는 헤드레스트 이동유닛(200);을 포함하는 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치가 소개된다.

Description

프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치{AUTO-MOVING APPARATUS OF HEADREST FOR PRECRASH}

본 발명은 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치에 관한 것이다.

차량용 헤드레스트는 장시간 운행에서 오는 피로를 저감시키기 위해 탑승자가 머리를 기대어 휴식하거나 후방 추돌시 목 젖힘에 의한 목 및 머리 부위의 손상을 방지하기 위해 마련된다.

이러한 헤드레스트(1)는 도1에 나타낸 바와 같이 시트백(2) 상단부에 설치되어 탑승자의 머리 및 목 부위를 지지하는바, 일반적으로 쿠션 재질의 패드와 시트백에 연결되는 스테이로드(3)로 구성된다.

상기 스테이로드(3)는 승강이 가능하도록 상기 시트백(2)을 지지하는 시트프레임에 연결되는 구조를 통해, 탑승자의 키에 맞는 높이 조절이 이루어지도록 한다.

그러나, 대부분의 탑승자는 자는 경우를 제외한 보통의 경우에 머리를 헤드레스트에 밀착시키지 않고 헤드레스트로부터 소정거리가 유지되도록 띄우고 있는바, 이 상태에서 차량이 후방 추돌상황에 놓이게 되면 탑승자 머리와 몸 사이의 변위차에 의해 목과 머리가 뒤로 심하게 젖혀지면서 목 부위 상해가 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 후방 추돌 상황을 미리 예측하여 후방 추돌이 일어나기 전에 헤드레스트가 미리 탑승자 머리 근처로 최대한 접근하여 후방 추돌시 탑승자의 목 젖힘을 예방하여 목 부위 상해를 최소화하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

후방 추돌 상황을 예측하기 위해 차량 후방에 설치된 추돌예측센서;

상기 추돌예측센서의 측정값을 입력받아 내부에 저장된 기준값과 비교하여 후방 추돌상황이라고 판단되면 제어신호를 출력하는 제어부;

상기 제어부로부터 제어신호를 입력받으면 헤드레스트부 전체가 탑승자 머리에 닿기 직전까지 접근되도록 하는 헤드레스트 이동유닛;을 포함하는 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치를 제공한다.

여기서 상기 제어부는 상기 헤드레스트부의 전방면에 구비된 머리위치감지센서로부터 신호를 입력받아 상기 헤드레스트부가 탑승자 머리에 닿지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 머리위치감지센서는 탑승자 머리와의 거리에 따라 정전 용량이 가변되는 정전용량센서인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 헤드레스트 이동유닛은,

상단부에 상기 헤드레스트부 전체가 장착되면서 양측에 수직방향으로 길게 배치되는 스테이로드; 상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 스테이로드가 차량 전후방향으로 틸팅되도록 하여 상기 헤드레스트부가 탑승자 머리로 접근되도록 하는 틸팅수단; 상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 스테이로드가 상하방향으로 이동되도록 하여 상기 헤드레스트부의 최상단이 탑승자 머리 높이보다 적어도 낮지 않도록 하는 승강수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 틸팅수단은,

상기 제어부에 의하여 구동되는 틸팅모터; 상기 틸팅모터에 기어결합되어 회전되며, 외주면에 나사산이 형성된 틸팅리드스크류; 상기 스테이로드의 수직부에 각각 끼워져 상기 스테이로드에 회전력을 제공하는 동시에 스테이로드의 승강을 안내하는 가이드부; 상기 각 가이드부에 고정 결합되어 회전력을 전달하는 힌지축; 일단부는 상기 틸팅리드스크류에 끼워지고 타단부는 상기 힌지축에 끼워져 상기 틸팅리드스크류의 회전력으로 상기 힌지축을 회전시키는 커넥팅암;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 승강수단은,

상기 제어부에 의하여 구동되는 승강모터; 상기 승강모터에 기어결합되어 회전되며, 외주면에 나사산이 형성된 승강리드스크류; 일측이 상기 승강리드스크류에 삽입되어 승강리드스크류의 회전에 의해 상하방향으로 이동되며, 양단부는 상기 스테이로드에 결합되어 승강력을 스테이로드에 전달하는 승강체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 승강모터는 마운팅브래킷을 매개로 상기 힌지축 상에 결합된 것을 특징으로 하고 상기 승강체는 수직방향으로 배치되는 가이드봉에 삽입되어 안내되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 추돌예측센서는 레이더센서인 것을 특징으로 하고 상기 헤드레스트 이동유닛은 상기 헤드레스트부가 탑승자 머리와 1 ~ 20mm의 간격을 유지하도록 이동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 후방 추돌 상황시 헤드레스트가 전방 및 상방향으로 신속하게 이동하여 탑승자 머리 근처까지 최대한 접근함으로써 후방 추돌이 발생하였을 때 탑승자 머리를 바로 후방에서 안정적으로 지지하는바, 탑승자가 머리가 갑자기 뒤로 젖혀지는 목 부위 상해가 크게 줄어드는 장점이 있다.

도1은 일반적인 헤드레스트를 나타낸 도면,
도2는 본 발명의 제어로직을 나타낸 블록도,
도3은 본 발명이 시트에 장착된 상태를 나타낸 사시도,
도4는 본 발명의 구성품을 단위별로 분해한 분해 사시도,
도5 및 도6은 본 발명에 따른 작용 상태를 설명하기 위한 측면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도2, 도3 및 도4를 참조하여 본 발명을 설명하면, 본 발명은 크게 추돌예측센서(110)와, 제어부(130) 및 헤드레스트 이동유닛(200)을 포함하여 이루어진다.

상기 추돌예측센서(110)는 차량의 후방 추돌 상황을 예측하기 위해 차량 후방에 설치되는 것으로, 차량 후방 쪽이라면 어느 곳이든 상관없으나 바람직하게는 차량의 리어범퍼 상에 설치되는 것이 좋다.

상기 추돌예측센서(110)는 차량 후방으로 접근하는 물체를 감지할 수 있는 센서로서, 본 발명에서는 레이더센서가 사용되지만 반드시 레이더센서에 국한될 필요는 없고 초음파센서나 그 밖에 다른 센서를 사용하는 것도 가능하다.

상기 제어부(130)는 상기 추돌예측센서(110)의 측정값을 입력받아 내부에 저장된 기준값과의 비교를 통해 후방 추돌상황이라고 판단되는 경우에만 소정의 제어신호를 출력하게 된다.

즉, 상기 추돌예측센서(110)는 접근하는 물체(예컨대 다른 차량)와의 거리나 그 물체의 가속도 등에 관한 정보를 상기 제어부(130)에 보내게 되는바, 상기 제어부(130)는 추돌예측센서(110)의 측정값을 내부에 프로그래밍되어 있는 기준값과 비교하여 후방추돌의 가능성이 높다고 판단되면 소정의 제어신호를 출력하게 된다.

상기 헤드레스트 이동유닛(200)은 상기 제어부(130)로부터 제어신호를 입력받으면 작동되는 것으로, 상기 제어부(130)의 제어신호에 의해 상기 헤드레스트 이동유닛(200)은 자동차 시트의 상단부에 위치하는 헤드레스트부(140) 전체가 탑승자 머리에 닿기 직전까지 접근되도록 한다.

후방 추돌 상황에서 헤드레스트부(140)는 최대한 탑승자의 머리 근처까지 접근해야 탑승자의 머리가 뒤로 젖혀질 때 안정적으로 지지할 수 있지만, 탑승자 머리와 헤드레스트부(140)가 직접적으로 충돌하는 것은 피해야 하므로 상기 헤드레스트부(140)는 머리에 닿지 않는 한도내에서 최대한 머리 가까이까지 접근하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 헤드레스트부(140)가 탑승자 머리에 닿지 않도록 하기 위해서는 탑승자의 머리를 감지해야 하는바, 이를 위해서 상기 헤드레스트부(140)의 전방면에는 머리위치감지센서(120)가 구비되고, 상기 머리위치감지센서(120)의 신호는 상기 제어부(130)로 입력된다.

따라서, 상기 제어부(130)는 후방 추돌 상황시 상기 헤드레스트 이동유닛(200)을 작동시켜 탑승자의 머리 가까이까지 헤드레스트부(140)를 이동시키다가 상기 머리위치감지센서(120)의 신호에 의하여 헤드레스트부(140)가 머리 가까이까지 접근하면 상기 헤드레스트 이동유닛(200)의 이동을 정지시킴으로써 헤드레스트부(140)가 탑승자의 머리와 충돌하는 것을 방지한다.

즉, 상기 헤드레스트부(140)는 탑승자 머리와 충돌하지 않는 범위 내에서 머리와 가까우면 가까울수록 좋은바, 상기 헤드레스트 이동유닛(200)은 상기 헤드레스트부(140)가 탑승자 머리와 1 ~ 20mm의 간격을 유지하도록 이동되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 머리위치감지센서(120)에는 여러 가지가 있을 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 탑승자 머리와의 거리에 따라 정전 용량이 가변되는 정전용량센서가 상기 머리위치감지센서(120)로 사용된다.

한편, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 상기 헤드레스트 이동유닛(200)은, 크게 스테이로드(210)와, 틸팅수단(220) 및 승강수단(230)을 포함하여 이루어지는데, 상기 스테이로드(210)는 양측이 수직방향으로 길게 배치되는 수직부(211)가 구비되며, 상기 스테이로드(210)의 상단부에는 헤드레스트부(140)가 장착되어 스테이로드(210)와 헤드레스트부(140) 전체가 일체로 움직이도록 마련된다.

또한, 상기 틸팅수단(220)은 상기 스테이로드(210) 상에 결합되며, 상기 제어부(130)의 제어신호에 의해 상기 스테이로드(210)가 차량 전후방향으로 틸팅되도록 하여 상기 헤드레스트부(140)가 탑승자 머리 쪽으로 접근되도록 한다.

여기서 상기 틸팅수단(220)은, 틸팅모터(221)와 틸팅리드스크류(222)와 가이드부(223)와 힌지축(224) 및 커넥팅암(225)을 포함하여 이루어진다.

상기 틸팅모터(221)는 상기 제어부(130)의 제어신호에 의하여 구동되는 것으로서, 상기 제어부(130)의 제어신호에 따라 정회전 또는 역회전된다.

또한, 상기 틸팅리드스크류(222)는 상기 틸팅모터(221)에 기어결합되어 회전되는데, 상기 틸팅모터(221)의 회전방향에 따라 상기 틸팅리드스크류(222)의 회전방향도 변환되며, 상기 틸팅리드스크류(222)의 외주면에는 나사산이 형성된다.

상기 가이드부(223)는 상기 스테이로드(210)의 수직부(211)에 각각 끼워져 상기 스테이로드(210)가 전후방향으로 틸팅되도록 하는 회전력을 제공하는 동시에 스테이로드(210)의 승강을 안내하게 된다.

상기 힌지축(224)은 상기 각 가이드부(223)에 고정 결합되어 외부로부터 전달받은 힌지축(224)의 회전력을 상기 가이드부(223)에 전달하게 된다.

즉, 상기 힌지축(224)이 회전되면 그 회전력은 상기 가이드부(223)에 전달되고, 상기 가이드부(223)에 전달된 힘은 다시 스테이로드(210)에 전달되어 스테이로드(210)가 전후방향으로 틸팅되도록 함으로써 상기 헤드레스트부(140)가 전후방향으로 이동하게 된다.

이때, 상기 힌지축(224)은 부싱브래킷(224a)을 매개로 시트백프레임에 고정 결합되면서 부싱브래킷(224a) 내에서 자유롭게 회전된다.

또한, 상기 커넥팅암(225)은 상기 틸팅리드스크류(222)의 회전력을 상기 힌지축(224)에 전달하기 위한 구성으로, 상기 커넥팅암(225)의 일단부는 상기 틸팅리드스크류(222)에 끼워지고 상기 커넥팅암(225)의 타단부는 상기 힌지축(224)에 끼워진다.

따라서, 상기 틸팅리드스크류(222)가 회전됨에 따라 상기 커넥팅암(225)이 상기 힌지축(224)을 중심으로 당겨지거나 밀려 상기 힌지축(224)에 회전력을 전달하게 되고, 상기 힌지축(224)은 다시 상기 가이드부(223) 및 스테이로드(210)를 틸팅시키게 된다.

한편, 상기 승강수단(230)은 상기 제어부(130)의 제어신호에 의해 상기 스테이로드(210)가 상하방향으로 이동되도록 하여 상기 헤드레스트부(140)의 최상단이 탑승자 머리 높이보다 적어도 낮지 않도록 하는 구성이다.

후방 추돌 상황에서 뒤로 젖혀지는 탑승자의 머리를 보다 효과적으로 지지하기 위해서는 상기 헤드레스트부(140)의 높이가 상승하여 적어도 탑승자의 머리 높이보다 헤드레스트부(140)가 낮지 않도록 하는 것이 좋고, 바람직하게는 상기 헤드레스트부(140)의 높이가 탑승자 머리 높이보다 높은 것이 탑승자의 머리를 안정적으로 지지할 수 있다.

여기서, 상기 승강수단(230)은 크게 승강모터(231), 승강리드스크류(232), 승강체(233)를 포함하여 이루어지는데, 상기 승강모터(231)는 상기 제어부(130)에 의하여 구동되는 것으로, 정회전과 역회전이 모두 가능한 양방향 모터이다.

상기 승강리드스크류(232)는 상기 승강모터(231)에 기어 결합되어 회전되며, 외주면에 나사산이 형성된 것으로 상기 승강모터(231)의 회전방향에 따라 승강리드스크류(232)의 회전 방향 또한 달라진다.

상기 승강체(233)는 일측이 상기 승강리드스크류(232)에 삽입되어 그 승강리드스크류(232)의 회전에 의해 상하방향으로 이동되는 것으로, 상기 승강체(233)의 양단부는 상기 스테이로드(210)의 수직부(211)에 각각 결합되어 상기 승강리드스크류(232)로부터 제공받은 승강력을 상기 스테이로드(210)에 전달함으로써 상기 스테이로드(210)가 상하방향으로 승강되도록 한다.

이때, 상기 승강모터(231)는 마운팅브래킷(231a)을 매개로 상기 힌지축(224) 상에 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 승강체(233)는 상하방향으로 보다 안정적으로 이동될 수 있도록 도3에 도시된 바와 같이 수직방향으로 배치되는 가이드봉(234)에 삽입되어 안내되는 것이 바람직하다.

이하, 도2, 도5 및 도6을 참조하여 본 발명의 작용을 설명한다.

도5의 상태에서 추돌예측센서(110)를 통해 차량의 후방 추돌이 예상되면 제어부(130)는 틸팅모터(221)와 승강모터(231)에 제어신호를 보내 상기 스테이로드(210)의 상단부에 구비된 헤드레스트부(140)가 탑승자의 머리가 있는 쪽으로 틸팅됨과 동시에 상승되도록 하여 도6의 상태가 되도록 한다.

이때, 상기 헤드레스트부(140)의 전방면에 구비된 상기 머리위치감지센서(120)는 탑승자의 머리 위치를 감지해 머리까지의 거리에 대한 정보를 상기 제어부(130)에 제공하는바, 상기 제어부(130)는 상기 머리위치감지센서(120)의 측정값에 의해 상기 헤드레스트부(140)가 탑승자의 머리와 충돌하지 않는 범위내에서 최대한 머리 가까이 접근할 수 있도록 한다.

이 상태에서 후방 추돌이 발생하면 탑승자의 머리는 뒤로 젖혀지게 되는데, 이때 상기 헤드레스트부(140)가 머리를 안정적으로 지지하여 탑승자의 목 부위 상해를 감소시키게 된다.

또한, 도6의 상태에서 후방 추돌이 실제로 발생하지 않으면 상기 제어부(130)는 상기 추돌예측센서(110)의 측정값에 의하여 후방 추돌이 발생하지 않는 것으로 판단하고 상기 헤드레스트부(140)가 원래 위치로 복귀되도록 상기 틸팅모터(221)와 승강모터(231)에 다른 제어신호를 보낸다.

상기 틸팅모터(221)와 승강모터(231)는 상기 제어부(130)의 제어신호에 의하여 역회전되어 상기 헤드레스트부(140) 및 스테이로드(210)가 도6의 상태에서 도5의 상태로 복원되도록 한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

110 : 추돌예측센서 120 : 머리위치감지센서
130 : 제어부 140 : 헤드레스트부
200 : 헤드레스트 이동유닛 210 : 스테이로드
220: 틸팅수단 221 : 틸팅모터
222 : 틸팅리드스크류 223 : 가이드부
224 : 힌지축 225 : 커넥팅암
230 : 승강수단 231 : 승강모터
232 : 승강리드스크류 233 : 승강체

Claims

후방 추돌 상황을 예측하기 위해 차량 후방에 설치된 추돌예측센서(110);
상기 추돌예측센서(110)의 측정값을 입력받아 내부에 저장된 기준값과 비교하여 후방 추돌상황이라고 판단되면 제어신호를 출력하는 제어부(130);
상기 제어부(130)로부터 제어신호를 입력받으면 헤드레스트부(140) 전체가 탑승자 머리에 닿기 직전까지 접근되도록 하는 것으로, 상단부에 상기 헤드레스트부(140) 전체가 장착되면서 양측에 수직방향으로 길게 배치되는 스테이로드(210)와, 상기 제어부(130)의 제어신호에 의해 상기 스테이로드(210)가 차량 전후방향으로 틸팅되도록 하여 상기 헤드레스트부(140)가 탑승자 머리로 접근되도록 하는 틸팅수단(220)과, 상기 제어부(130)의 제어신호에 의해 상기 스테이로드(210)가 상하방향으로 이동되도록 하여 상기 헤드레스트부(140)의 최상단이 탑승자 머리 높이보다 적어도 낮지 않도록 하는 승강수단(230)이 구비된 헤드레스트 이동유닛(200)을 포함하고;
상기 틸팅수단(220)은, 상기 제어부(130)에 의하여 구동되는 틸팅모터(221);
상기 틸팅모터(221)에 기어결합되어 회전되며, 외주면에 나사산이 형성된 틸팅리드스크류(222);
상기 스테이로드(210)의 수직부(211)에 각각 끼워져 상기 스테이로드(210)에 회전력을 제공하는 동시에 스테이로드(210)의 승강을 안내하는 가이드부(223);
상기 각 가이드부(223)에 고정 결합되어 회전력을 전달하는 힌지축(224);
일단부는 상기 틸팅리드스크류(222)에 끼워지고 타단부는 상기 힌지축(224)에 끼워져 상기 틸팅리드스크류(222)의 회전력으로 상기 힌지축(224)을 회전시키는 커넥팅암(225);을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제어부(130)는 상기 헤드레스트부(140)의 전방면에 구비된 머리위치감지센서(120)로부터 신호를 입력받아 상기 헤드레스트부(140)가 탑승자 머리에 닿지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치.
청구항 2에 있어서, 상기 머리위치감지센서(120)는 탑승자 머리와의 거리에 따라 정전 용량이 가변되는 정전용량센서인 것을 특징으로 하는 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 승강수단(230)은, 상기 제어부(130)에 의하여 구동되는 승강모터(231);
상기 승강모터(231)에 기어결합되어 회전되며, 외주면에 나사산이 형성된 승강리드스크류(232);
일측이 상기 승강리드스크류(232)에 삽입되어 승강리드스크류(232)의 회전에 의해 상하방향으로 이동되며, 양단부는 상기 스테이로드(210)에 결합되어 승강력을 스테이로드(210)에 전달하는 승강체(233);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치.
청구항 5에 있어서, 상기 승강모터(231)는 마운팅브래킷(231a)을 매개로 상기 힌지축(224) 상에 결합된 것을 특징으로 하는 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치.
청구항 5에 있어서, 상기 승강체(233)는 수직방향으로 배치되는 가이드봉(234)에 삽입되어 안내되는 것을 특징으로 하는 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 추돌예측센서(110)는 레이더센서인 것을 특징으로 하는 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치.
청구항 2에 있어서, 상기 헤드레스트 이동유닛(200)은 상기 헤드레스트부(140)가 탑승자 머리와 1 ~ 20mm의 간격을 유지하도록 이동되는 것을 특징으로 하는 프리크래쉬용 헤드레스트 자동이동장치.