KR101601559B1 - 적응식 자동조절 헤드 레스트 및 제어방법 - Google Patents

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이병재
장용수
박일홍
송현석
송광호
남택준
박병규
이인호
양태형
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 헤드 레스트 내에 위치하는 제 1 전극부 및 제 2 전극부를 통해, 탑승자의 머리가 헤드 레스트에 접촉하는 경우, 각각 전극부에서 발생하는 전하량을 측정하기 위해, 미리 설정된 시간에 따라 스위칭 되는 스위치부를 통해 센서부와 전극부들을 연결하는바, 상기 전극부에서 상호 간섭없이 측정된 2개의 전하량값을 통해 헤드 레스트의 이동높이 측정값을 산출하고, 탑승자의 탑승 여부, 탑승자의 앉은키 및 헤드 레스트에 탑승자의 머리가 접촉했는지 이격되었는지 여부를 판단하여, 탑승자에 신체 조건에 맞는 헤드 레스트의 높이를 설정하는 기술을 제공한다.

Description

적응식 자동조절 헤드 레스트 및 제어방법{automatic control device of head rest for vehicle and method the same}
본 발명은 적응식 자동조절 헤드 레스트 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게, 탑승객을 자동으로 인식하고, 전극부를 통해 탑승객의 어깨와 머리의 높이를 측정하는바, 탑승객의 신체 사이즈에 따라 헤드 레스트의 높이를 자동으로 조절하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량의 운전석 혹은 조수석 의자에는 탑승자에게 안락한 승차감을 줄 수 있도록 헤드 레스트(head rest)가 설치되어 있다. 그러나 헤드 레스트가 의자의 상단에 고정되어 있어 운전자나 기타 탑승자의 신체조건이나 의자에 앉는 자세에 따라 머리가 헤드 레스트가 닿지 않아 피곤함이 가중되는 경우가 있다.
특히, 키가 작은 운전자의 경우, 핸들과 운전자 시트의 포지션을 전방으로 조절하여 운전하기 때문에, 고정적으로 설정되어 있는 헤드 레스트와 머리가 닿지 않고, 그 결과 운전시 피로도가 가중된다.
또한, 탑승자의 머리가 헤드 레스트에 닿지 않은 상태에서 차량의 추돌 등에 의해 차량 내부에 충격이 발생하게 되면 탑승자의 머리를 지탱해 주는 지지부가 존재하지 않아, 목에 충격이 그대로 가해지는 결점이 있다.
상기와 같이 헤드 레스트는 운전시 또는 차량의 탑승시 안락한 주행에 있어서 중요한 역할을 하는바, 자신의 신체조건에 맞는 헤드 레스트의 설정이 중요한 요인으로 작용한다.
다만, 기존에 헤드 레스트를 사용자가 수동으로 조절할 경우, 자신의 신체 조건에 따라 설정하기 어려움이 있었으며, 일정한 간격에 따라 설정된 수동 헤드 레스트의 경우, 완벽한 위치의 설정이 어려움이 존재하였다.
종래 기술로서, 대한민국 공개 특허 10-1999-0041037호(이하 문헌 1)의 경우, 차량용 헤드 레스트의 각도 조절장치 및 그 방법을 제공하는바, 근접센서와 피에조 압력센서에 의해 헤드 레스트와 탑승자의 머리 후방과의 거리 및 탑승자의 머리에 의해 헤드 레스트에 가해지는 압력을 감지한 후 이를 기초로 헤드 레스트의 각도 조절 메카니즘을 구동시켜 헤드 레스트의 각도를 조절할 수 있는 기술을 제공한다.
다만, 상기 문헌 1의 경우, 일정한 거리를 유지한 상태에서 측정된 센서에 의존하는바, 정확한 탑승자의 머리 위치를 측정하기 어렵고, 더욱이 헤드 레스트의 높이를 자동으로 조절하는 기술을 제공하지 못하고 있다.
따라서, 탑승자의 머리와 헤드 레스트가 접촉하여 탑승자의 신체에 맞는 헤드 레스트의 높이를 측정하고, 이에 맞추어 헤드 레스트의 높이를 자동으로 조절하는 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 헤드 레스트 내에 위치하는 제 1 전극부 및 제 2 전극부를 통해, 탑승자의 머리가 헤드 레스트에 접촉하는 경우, 각각 전극부에서 발생하는 전하량을 통해 탑승자의 탑승여부, 탑승자의 앉은키 및 헤드 레스트에 탑승자의 머리가 접촉했는지 이격되었는지 여부를 판단하여 탑승자에 신체 조건에 맞는 헤드 레스트의 높이를 설정하는 기술을 제공한다.
본 발명은, 탑승자의 머리를 지지하는 헤드레스트, 상기 헤드 레스트의 높이를 조정할 수 있는 모터부, 상기 헤드 레스트의 하단부에 위치하고, 상기 탑승자의 어깨부와 접촉 또는 접근되어 전하를 발생하는 제 1전극부, 상기 헤드 레스트의 상단부에 위치하고, 상기 탑승자의 머리부가 접촉되어 전하를 발생하는 제 2전극부, 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부의 전하 량을 측정하는 센서부, 미리 설정된 시간에 따라 상기 제 1 전극부와 상기 제 2 전극부 사이를 스위칭하여, 상기 각각의 전극부와 상기 센서부를 순차적으로 연결하여 상기 제 1전극부 및 상기 제 2전극부의 전하량이 측정되도록 구성하는 스위치부, 상기 센서부를 통해 상기 측정된 제 1 전극부 및 제 2 전극부의 전하량을 수신하고, 상기 탑승자의 머리가 상기 헤드 레스트에서 이격된 경우, 미리 설정되어 있는 보정값 및 상기 수신된 전하량에 따라 상기 모터부를 가동하여 상기 헤드 레스트의 높이를 조정하는 제어부를 포함하는 적응식 자동조절 헤드 레스트를 제공한다.
또한, 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 탑승자의 신체와 접촉 및 상관 거리를 통해 각각 차체 바디 그라운드(GND)와 일정량의 커패시턴스가 형성되며, 사람의 머리의 접근 및 높이에 따라 커패시턴스의 변화를 측정하고, 전하를 발생하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트를 제공한다.
또한, 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 전도성 섬유, 금속 박판, PCB, FPCB 및 전도성 잉크로 인쇄된 필름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트를 제공한다.
또한, 상기 센서부는 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부에서 발생한 전하량을 아날로그 값으로 변환하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트를 제공한다.
또한, 스위치가 오토 설정인지 여부를 판단하는 단계, 상기 스위치가 오토 설정인 경우, 탑승객이 승차 여부를 판단하고 탑승객의 머리가 헤드 레스트에 밀착되었는지 판단하는 단계, 상기 탑승객의 머리가 상기 헤드 레스트에 밀착시, 제 1 전극부를 통해 상기 탑승객의 어깨높이를 측정하고, 제 2 전극부를 통해 머리높이를 측정하며, 미리 설정된 시간에 따라 상기 제 1 전극부와 상기 제 2 전극부 사이를 스위칭하여, 상기 각각의 전극부와 센서부를 순차적으로 연결하여 상기 헤드 레스트의 조절 높이를 측정하는 단계, 상기 측정하는 단계 이후, 보정이 필요한지 판단하는 단계, 상기 보정이 필요한 경우, 상기 측정된 측정값에 제어부에 미리 저장된 보정값을 적용하여 상기 헤드 레스트를 높이 조절값을 설정하고, 상기 보정이 필요 없는 경우, 상기 측정된 측정값을 통해 상기 헤드 레스트의 높이 조절값을 설정하는 단계, 탑승객의 머리가 헤드 레스트로부터 이격된 경우, 상기 제어부는 상기 설정된 조절값만큼 헤드 레스트를 조절하는 단계를 포함하는 적응식 자동조절 헤드 레스트 제어방법을 제공한다.
또한, 상기 제 1전극부 및 상기 제 2전극부는 탑승자의 신체와 접촉 및 상관 거리를 통해 각각 차체 바디 그라운드(GND)와 일정량의 커패시턴스가 형성되며, 사람의 머리의 접근 및 높이에 따라 커패시턴스의 변화를 측정하고, 통해 전하를 발생하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트 제어방법을 제공한다.
또한, 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 전도성 섬유, 금속 박판, PCB, FPCB 및 전도성 잉크로 인쇄된 필름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트를 제공한다.
또한, 상기 탑승객의 머리가 상기 헤드 레스트에 밀착된 경우, 제 1 전극부를 통해 상기 탑승객의 어깨높이와 제 2 전극부를 통해 머리높이를 측정하는 단계에서, 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부에서 발생한 전하량을 아날로그 값으로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트를 제공한다.
본 발명은, 두 개의 전극부를 이용하여 탑승자의 머리와 어깨의 접촉을 판단하여 탑승자의 신체조건에 따라 완벽한 승차감을 제공하는 헤드 레스트의 높이를 자동으로 조절할 수 있다.
또한, 제어부에 보정값을 저장하는바, 탑승자에 최적의 헤드 레스트의 높이를 제공하는 효과가 있다.
더욱이 순차적인 스위칭을 통해 상기 두 개의 전극부를 순차적으로 측정하는바, 다수의 측정값으로부터 발생하는 간섭을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 적응식 자동조절 헤드 레스트의 구성을 블록도로 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 실시예로서, 적응식 자동조절 헤드 레스트가 적용된 헤드 레스트를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 실시예로서, 센서부를 통해 스위치되는 제 1 전극부와 제 2 전극부의 커패시터 변화량이 측정되는 과정을 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 적용 예로서, 제 1 전극부와 제 2 전극부가 적용된 차량용 시트를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 적응식 자동조절 헤드 레스트 제어방법을 흐름도에 따라 도시하고 있다.
도 6의 은 본 발명의 전극부로부터 측정되어 발생하는 전압값과 시간에 대한 그래프를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 실시예로서, 헤드 레스트 높이 조절시 적용되는 전압에 대응한 헤드 레스트 높이 설정값을 도시하고 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
본 발명은, 두 개의 전극부를 이용하여 탑승자의 머리와 어깨의 접촉을 판단하여 탑승자의 신체조건에 따라 완벽한 승차감을 제공하는 헤드 레스트(10)의 높이를 자동으로 조절할 수 있다.
더욱이 순차적인 스위칭을 통해 상기 두 개의 전극부를 순차적으로 측정하는바, 다수의 측정값으로부터 발생하는 간섭을 최소화할 수 있는 적응식 자동 조절 헤드 레스트(10)를 제공한다.
도 1의 경우, 본 발명의 구성을 블록도 형태로 도시하고 있다.
탑승자의 머리를 지지하는 헤드 레스트(10)를 구성하는바, 이는 차량의 시트에 모두 구성될 수 있다. 상기 헤드 레스트(10)의 경우, 자동으로 높이를 조절하기 위한 구동부가 요구되는바, 모터(16)부를 포함한다. 상기 모터(16)부는 차량의 시트 내부에 위치할 수 있고, 또는 헤드 레스트(10)의 구성 내부에 위치하여 구동할 수 있는바, 헤드 레스트(10)의 높이를 조절할 수 있다.
더욱이, 상기 헤드 레스트(10) 내부에 위치하는 다수의 전극부를 포함하고 있다. 상기 헤드 레스트(10)의 하단부에 위치하고, 상기 탑승자의 어깨부와 접촉 또는 접근되어 전하를 발생하는 제 1 전극부(11)를 구성하고, 상기 헤드 레스트(10)의 상단부에 위치하고, 상기 탑승자의 머리부가 접촉 또는 접근되어 전하를 발생하는 제 2 전극부(12)로 구성된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제 1 전극부(11)와 제 2 전극부(12)를 포함하는 헤드 레스트(10)를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 헤드 레스트(10)의 상단부와 하단부에 각각 전극부를 구성하는바, 제 1 전극부(11)는 헤드 레스트(10)의 하단부에 위치하고, 제 2 전극부(12)는 헤드 레스트(10)의 상단부에 위치한다. 제 1 전극부(11)와 제 2 전극부(12)는 스위치부(13)와 센서부(14)와 연결되어 구성되는바, 스위치부(13)와 센서부(14)는 헤드 레스트(10)의 내부에 위치한다.
상기 제 1 전극부(11) 및 제 2 전극부(12)는 각각 상기 탑승자와 접촉 또는 상관 거리를 통해 각각 차체 바디 그라운드(GND)와 일정량의 커패시턴스가 형성되며, 사람의 머리의 접근 및 높이에 따라 커패시턴스의 변화를 측정하도록 구성될 수 있다. 상기 커패시턴스로 구성되는 전극부의 경우, 한 쌍을 이루는 전극판으로 구성되는 각각의 전극부를 포함하는바, 전극부 내에 구성되는 한 쌍의 전극판 사이의 거리가 가까워지는 경우, 전기용량이 상승하고, 상승 된 전기용량에 의해 전하량의 차이를 발생한다. 상기와 같이 발생하는 전하량의 차이는 전압값으로 전환되어 센서부(14)에 의해 측정된다.
즉, 전극부를 구성하는 전극 쌍 중 한 전극이 탑승자의 신체에 의해 접촉되는 경우, 전극과 탑승자의 신체의 일부는 접촉된다. 이처럼 제 1 전극부(11) 및 제 2 전극부(12)로 구성되는 본 발명은 탑승객의 어깨부와 머리부의 접촉 및 접근 여부에 따라 탑승객 신체 정보를 측정할 수 있다.
도 3은 상기와 같이, 커패시턴스로 구성되는 제 1 전극부(11) 및 제 2 전극부(12)가 설치된 헤드 레스트(10)를 도시하고 있다. 상기와 같이, 제 1 전극부(11)는 승객의 어깨부와 대응되는 위치에 구성되고, 제 2 전극부(12)는 승객의 머리부가 접하는 부분에 위치한다. 더욱이, 상기 제 1 전극부(11) 및 제 2 전극부(12)는 탑승객의 신체와 접촉은 각각의 전극부에 형성되는 커패시턴스의 변화를 가져오며, 이를 통해서 전하량 차이가 발생할 수 있고, 더 바람직하게 탑승객의 접촉시 이질감을 제거하기 위해 상기 전극부는 도전성이 있는 물질로 구성된다.
상기 도전성이 있는 물질은, 섬유 속에 탄소나 금속 등의 도전성 물질을 섞어서 전기가 통하기 쉽게 하는 전기 전도도를 나타내는 도전성 섬유를 의미한다. 일반적인 도전성 물질에는 카본이나 그래파이트를 가공하여 사용하거나, 전도성 금속 박막 및 필름, 테프론 가공 폴리 에스테르 섬유가 사용된다.
상기와 같이, 도전성이 있는 물질을 이용한 전극부의 구성함으로, 다수의 센서를 구성하지 않고, 위치에 따른 전하량 변화를 통해 탑승객의 신체 조건을 판단할 수 있다.
제 1 전극부(11) 및 상기 제 2 전극부(12)의 전하 량의 변화를 측정할 수 있는 센서부(14)를 포함한다. 상기 센서부(14)는 전극부의 면적이 증대될수록 센서 감지 성능이 향상되는바, 상기 전극부는 헤드 레스트(10) 상에서 최대면적으로 구성된다. 다만, 상기 전극부에서 발생하는 전하량의 변화는 매우 적은 양으로서, 이를 아날로그 신호로 변환하고, 상기 신호를 증폭하기 위한 구성이 포함될 수 있다.
또한, 본 발명은 미리 설정된 시간에 따라 상기 제 1 전극부(11)와 상기 제 2 전극부(12) 사이를 스위칭하는 스위치부(13)를 포함한다. 스위치부(13)는 제어부(15)에 설정된 시간에 따라 각각의 전극부와 상기 센서부(14)를 순차적으로, 반복하여 연결한다. 따라서, 스위치부(13)가 연결된 상기 제 1 전극부(11) 또는 상기 제 2 전극부(12)의 전하량이 측정되도록 구성된다. 즉, 스위치부(13)는 제 1 전극부(11)의 전하량을 측정하기 위해 센서부(14)와 연결을 수행한 이후, 일정시간이 지난뒤, 스위치부(13)가 스위칭을 통해 제 2 전극부(12)와 상기 센서부(14)가 연결이 구성되는바, 제 2 전극부(12)를 센싱한다. 상기 계속적인 스위칭을 통해 제 1 전극부(11) 및 제 2 전극부(12)를 선택적 개별적으로 측정한다. 더 바람직하게, 제어부(15)는 스위치부(13)가 수 ms 단위 또는 수 ㎲(Micoro-second) 단위로 스위칭이 일어나도록 설정하여, 수 ms 또는 수 ㎲(Micoro-second)마다 각각 반복하여 서로 다른 전극부를 센싱하는 구성을 포함한다.
도 4은 제 1 전극부(11)와 제 2 전극부(12)로 구성된 헤드 레스트(10)의 스위칭이 수행되는 구성을 도시하고 있다. ①제 2 전극부(12)와 연결된 센서부(14)를 통해 승객의 머리 높이를 측정하고, 스위칭을 통해서 ②제 1 전극부(11)와 연결된 센서부(14)를 통해서 승객의 착좌 또는 승객의 어깨 높이를 측정하는 동작을 도시하고 있다. 상기 ①-②단계는 반복되는바, ①을 수행하고 ②를 수행하는 과정은 수 ms 또는 수 ㎛s 내에 반복된다. 또한 그 역도 동일한 시간내에 반복되는 동작을 갖는다. 이를 통해 동시에 2개 이상의 전극부를 센싱하여 발생하는 간섭현상을 배제하여 위 전극부들을 측정할 수 있다.
위와 같이, 스위치부(13)는 제 1 전극부(11)와 제 2 전극부(12)의 스위칭을 통해 센서부(14)와 연결을 구성하는바, 순차적으로 연결이 설정된 각각의 전극부의 전하 량을 측정한다. 위와 같이, 스위치부(13)를 포함하는 적응식 자동조절 헤드 레스트(10)의 경우, 2개의 전극부로부터 발생하는 신호를 실시간으로 처리하는 경우 발생하는 신호의 간섭을 배제하여 정확한 측정값을 얻을 수 있다.
더욱이, 상기 센서부(14)를 통해 상기 측정된 제 1 전극부(11) 및 제 2 전극부(12)의 전하량을 수신하고 수신된 전하량으로부터 탑승자의 앉은 키 두상 등 신체 형상에 따른 헤드 레스트(10) 높이를 산출하는 제어부(15)를 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어부(15)의 경우, 모터(16) 컨트롤 유닛(motor control unit:MCU)로 구성된다.
더욱이, 헤드 레스트(10)의 높이를 산출하는 제어부(15)는 상기 센서부(14)로부터 수신되는 측정값 이외에 제어부(15)에 미리 저장된 보정값을 적용하여 헤드 레스트(10)의 적정 높이 조절값을 설정할 수 있다. 상기 보정값의 경우, 이는 사용자의 지정에 의해 저장이 가능하고, 또는 사용에 의해 습득되는 데이터를 통해 제어부(15)에 저장된다.
산출된 헤드 레스트(10) 조절값에 따라 상기 제어부(15)는 모터(16)를 구동시키위해, 추가적으로 제어부(15)는 탑승객의 머리가 헤드 레스트(10)에서 이격되어 있는지 판단한다. 이는 탑승객의 머리가 헤드 레스트(10)에 접촉되어 있는 경우, 머리 쓸림 현상이 발생할 수 있기 때문이다. 헤드 레스트(10)와 탑승객의 머리가 이격된 경우, 헤드 레스트(10)의 높이를 상기 제어부(15)에 산출된 조절값만큼 이동시킨다.
도 5는 본 발명의 적응식 자동조절 헤드 레스트(10) 제어방법의 흐름도를 도시하고 있다.
최초 차량의 시트의 헤드 레스트(10)의 초기화를 수행하고(S110), 헤드레스트 자동조절 기능의 스위치 온(오토 위치) 되었는지, 승객이 감지되었는지, 탑승객의 머리부가 헤드 레스트(10)에 접촉되었는지를 판단(S120)하는 단계를 수행한다. 상기 조건을 만족하는 경우, 제 1 전극부(11)와 제 2 전극부(12)와 탑승객의 접촉에 따른 전하량을 측정(S130)한다. 즉, 미리 설정된 시간에 따라 상기 제 1 전극부와 상기 제 2 전극부 사이를 스위칭하여, 상기 각각의 전극부와 센서부를 순차적으로 연결하여 전하량 측정을 통해 측정값을 산출한다. 상기 전하량의 측정 이후, 제어부(15)에 미리 저장된 보정값의 적용여부를 판단(S140)한다. 상기 보정값은 사용자의 요청 또는 헤드 레스트(10)의 사용에 따라 저장되는 데이터로서 이는 사용자가 미리 설정한 값에 의해 설정된다.
보정 단계가 설정된 경우, 상기 측정된 전하량에 보정(S150)을 수행하여 헤드 레스트(10)의 조절값을 산출(S160)하고, 보정 단계가 설정되지 않은 경우, 상기 측정된 데이터를 기반으로 헤드 레스트(10)의 조절값을 산출(S160)한다. 이후 제어부(15)의 명령에 따라 상기 헤드 레스트(10)의 조절값만큼 높이를 조절하기 위해서, 탑승객의 머리부가 헤드 레스트(10)로부터 이격되었는지 판단한다(S170).
탑승자의 머리부가 헤드 레스트(10)로부터 이격된 경우, 헤드 레스트(10) 높이를 제어할 수 있는 구동부로서 모터(16)를 동작하여 헤드 레스트(10)의 높이를 조절한다(S180). 이후, 헤드 레스트(10)의 이동이 완료되었는지 판단하는 단계를 수행(S190)하고, 헤드 레스트(10)의 이동이 완료된 경우, 상기 로직을 종료한다.
다만, 상기 제 1 전극부(11) 및 제 2 전극부(12)에서 발생하는 전하량을 측정하는 단계에 있어서, 상기 제 1 전극부(11) 및 상기 제 2 전극부(12)에서 발생한 전하량을 아날로그 값으로 변환하는 단계를 더 포함하여 구성할 수 있다.
도 6의 경우, 제 1 전극부(11) 및 제 2 전극부(12)로부터 측정되어 발생하는 전압값과 시간에 대한 그래프를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, ①영역에서 승객이 없는 구간으로서 정상상태를 유지하고 있다. ②의 영역은 승객의 착석으로 인해 각각의 전극부에서 발생하는 전압값이 변동하는 부분이며, ③의 영역은 승객의 착석으로 인해 신체조건을 반영한 전극부의 전압값을 도시하고 있다. 이처럼 승객이 없는 영역에서의 전압값과 승객이 착석한 이후의 정상상태의 전압값 사이의 차이값을 센서부에서 측정되는 전압값으로 보아 헤드 레스트(10)의 높이를 조절한다. 더 바람직하게 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 60mm 높이의 조절할 수 있는 헤드 레스트(10)의 경우, 커패시턴스의 변화량 테이블에 대응하여 조절 높이를 설정한다.
도 7은 탑승객의 신체가 헤드 레스트(10)에 접촉하여 발생하는 V1에서 V12까지의 전압 측정값에 따른 헤드 레스트(10)의 높이 변화값을 도시하고 있다. 이처럼 전극부에서 발생하는 전압차이에 따라 조절 가능한 헤드 레스트(10) 0mm에서 60mm까지의 높이 조절값을 구성하고 있다. 상기와 같은 전압값에 대응한 높이 조절값은 제어부(15)에 저장되며, 주행 환경 및 설정에 따라 가변적이다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10: 헤드 레스트
11: 제 1 전극부
12: 제 2 전극부
13: 스위치부
14: 센서부
15: 제어부
16: 모터

Claims (7)

  1. 탑승자의 머리를 지지하는 헤드 레스트;
    상기 헤드 레스트의 높이를 조정할 수 있는 모터부;
    상기 헤드 레스트의 하단부에 위치하고, 상기 탑승자의 어깨부와 접촉 또는 접근되어 전하를 발생하는 제 1 전극부;
    상기 헤드 레스트의 상단부에 위치하고, 상기 탑승자의 머리부가 접촉되어 전하를 발생하는 제 2 전극부;
    상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부의 전하 량을 측정하는 센서부;
    미리 설정된 시간에 따라 상기 제 1 전극부와 상기 제 2 전극부 사이를 스위칭하여, 상기 각각의 전극부와 상기 센서부를 순차적으로 연결하여 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부에 발생한 각각의 전하량이 순차적으로 측정되도록 구성하는 스위치부;
    상기 센서부를 통해 상기 측정된 제 1 전극부 및 제 2 전극부의 전하량을 수신하고, 상기 탑승자의 머리가 상기 헤드 레스트에서 이격된 경우, 미리 설정되어 있는 보정값 및 상기 수신된 전하량에 따라 헤드 레스트 높이 조절값을 산출하는바, 상기 모터부를 구동하여 상기 헤드 레스트의 높이를 조정하되,
    헤드 레스트 자동 조절 스위치가 인가되었는지 판단하는 단계;
    상기 스위치가 인가된 경우, 탑승객이 승차 여부를 판단하고 탑승객의 머리가 헤드 레스트에 밀착되었는지 판단하는 단계;
    상기 탑승객의 머리가 상기 헤드 레스트에 밀착시, 제 1 전극부에 발생하는 전하량을 통해 상기 탑승객의 어깨높이를 측정하고, 제 2 전극부에 발생하는 전하량을 통해 머리높이를 측정하며, 미리 설정된 시간에 따라 상기 제 1 전극부와 상기 제 2 전극부 사이를 스위칭하여, 상기 각각의 전극부와 센서부를 순차적으로 연결하여 상기 헤드 레스트의 조절 높이를 측정하는 단계;
    상기 측정하는 단계 이후, 보정이 필요한지 판단하는 단계;
    상기 보정이 필요한 경우, 상기 측정된 측정값에 제어부에 미리 저장된 보정값을 적용하여 상기 헤드 레스트를 높이 조절값을 설정하고, 상기 보정이 필요 없는 경우, 상기 측정된 측정값을 통해 상기 헤드 레스트의 높이 조절값을 설정하는 단계로 헤드 레스트의 높이를 조정하는 제어부를 포함하는 적응식 자동조절 헤드 레스트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 도전성 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부에서 발생한 전하량을 아날로그 값으로 변환하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트.
  4. 헤드 레스트 자동 조절 스위치가 인가되었는지 판단하는 단계;
    상기 스위치가 인가된 경우, 탑승객이 승차 여부를 판단하고 탑승객의 머리가 헤드 레스트에 밀착되었는지 판단하는 단계;
    상기 탑승객의 머리가 상기 헤드 레스트에 밀착시, 제 1 전극부에 발생하는 전하량을 통해 상기 탑승객의 어깨높이를 측정하고, 제 2 전극부에 발생하는 전하량을 통해 머리높이를 측정하며, 미리 설정된 시간에 따라 상기 제 1 전극부와 상기 제 2 전극부 사이를 스위칭하여, 상기 각각의 전극부와 센서부를 순차적으로 연결하여 상기 헤드 레스트의 조절 높이를 측정하는 단계;
    상기 측정하는 단계 이후, 보정이 필요한지 판단하는 단계;
    상기 보정이 필요한 경우, 상기 측정된 측정값에 제어부에 미리 저장된 보정값을 적용하여 상기 헤드 레스트를 높이 조절값을 설정하고, 상기 보정이 필요 없는 경우, 상기 측정된 측정값을 통해 상기 헤드 레스트의 높이 조절값을 설정하는 단계;를 포함하는 적응식 자동조절 헤드 레스트 제어방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 전도성 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트 제어방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 탑승객의 머리가 상기 헤드 레스트에 밀착된 경우, 제 1 전극부를 통해 상기 탑승객의 어깨높이와 제 2 전극부를 통해 머리높이를 측정하는 단계에서,
    상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부에서 발생한 전하량을 아날로그 값으로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트 제어방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    탑승객의 머리가 헤드 레스트로부터 이격된 경우, 상기 제어부는 상기 설정된 조절값만큼 헤드 레스트를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응식 자동조절 헤드 레스트 제어방법.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100065343A (ko) * 2007-08-27 2010-06-16 가부시키가이샤후지쿠라 헤드레스트 위치조정장치 및 헤드레스트 위치조정방법

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