KR102273170B1 - 파워 스위블 장치 및 이를 이용한 파워 스위블 제어방법 - Google Patents

파워 스위블 장치 및 이를 이용한 파워 스위블 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서에 개시된 내용은 전기적으로 시트의 회전을 제어하고 충돌을 방지하는 파워 스위블 장치 및 이를 이용한 파워 스위블 제어방법의 제공에 관한 것이다.
본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 파워 스위블 장치는 스위블모터의 구동을 통해 시트를 회동시키는 시트회동부 및 상기 스위블모터와 전기적으로 연결되도록 형성되는 제어부들을 포함하고, 상기 제어부는 상기 스위블모터를 제어하여 상기 시트를 회동시키고, 상기 시트에 형성된 센서 또는 상기 스위블모터의 전류상태 감지를 통해 주변의 장애물을 감지하면 상기 스위블모터를 정지시킨다.

Description

파워 스위블 장치 및 이를 이용한 파워 스위블 제어방법{POWER SWIVEL APPARATUS AND A METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 명세서에 개시된 내용은 파워 스위블 장치에 관한 것으로, 전기적으로 작동하는 파워 스위블 장치 및 이를 이용한 파워 스위블 제어방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로 차량의 내부에 설치되는 시트들은 스위블 장치를 통해 회동이 가능하고, 시트의 회동에 따라 차량에 탑승하는 탑승자들이 서로 마주하도록 배치될 수 있어, 차량 내부에서의 편의성을 향상시킨다.
전기차, 자율주행차 및 캠핑카들 내부의 편의장치들을 통해 차량 내부에서 탑승자들이 향유할 수 있는 편의사양들이 증가하고 있고, 이런 추세를 따라 시트의 위치변경에 따른 공간활용도에 대한 수요가 증가하고 있다.
이와 관련되어 한국 공개특허공보 제10-2019-0048405호는 자동차 시트의 파워 스위블 장치를 개시하고 있고, 한국 등록특허공보 제10-1448282호는 교통약자를 위한 승하차 스마트 시트를 개시하고 있다.
그러나 기존 발명들은 차량 내부에서 충돌 염려없이 시트의 회동이 가능한 기술은 개시하지 않고 있다.
전기적으로 시트의 회전을 제어하고 충돌을 방지하는 파워 스위블 장치 및 이를 이용한 파워 스위블 제어방법을 제공함에 있다.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
개시된 내용의 일 실시예에 의하면, 파워 스위블 장치는 스위블모터의 구동을 통해 시트를 회동시키는 시트회동부 및 상기 스위블모터와 전기적으로 연결되도록 형성되는 제어부들을 포함하고, 상기 제어부는 상기 스위블모터를 제어하여 상기 시트를 회동시키고, 상기 시트에 형성된 센서 또는 상기 스위블모터의 전류상태 감지를 통해 주변의 장애물을 감지하면 상기 스위블모터를 정지시킨다.
또한, 파워 스위블 장치는 상기 시트에 부착되고, 물체 또는 사람이 접근하면 감지신호를 상기 제어부에 전송하는 초음파센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 감지신호를 수신하면, 소리를 발생시키거나 빛을 발광시키는 출력부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 스위블모터의 전류, 홀센서 파형들을 감지하고, 기설정된 상기 스위블모터의 전류 및 홀센서 파형과 비교하여 차이가 발생하는 경우 상기 스위블모터를 정지시키거나 상기 출력부를 출력시킬 수 있다.
또한, 상기 시트회동부는 차량의 시트와 결합되도록 형성되는 상원판, 상기 상원판의 하부에서 상기 상원판과 결합되도록 형성되는 하원판, 상기 상원판 및 하원판 사이에서 상하부 축을 기준으로 회동이 가능하도록 배치되고, 차량프레임과 연결되도록 형성되는 중원판, 상기 중원판의 상부 및 하부에 각각 배치되는 베어링부들 및 상기 하원판과 기어 연결되는 구동축이 형성되는 스위블모터들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 파워 스위블 장치는 상기 제어부와 연결된 모터를 통해 상기 상원판에 회동이 가능하게 결합된 레버를 상기 중원판에 형성된 통공들에 삽입시키거나 상기 통공들에서 이탈시키도록 형성되는 래치부를 더 포함할 수 있다.
삭제
또한, 차량에 결합된 중원판, 상기 중원판과 회동이 가능하도록 결합된 상원판, 상기 중원판에 결합되고 상기 상원판과 기어 연결되는 스위블모터, 상기 상원판에 결합되어 상기 중원판에 삽입 또는 분리되는 래치부, 상기 상원판에 결합된 시트에 형성된 초음파센서 및 상기 초음파센서와 스위블모터를 제어하는 제어부를 포함하는 파워 스위블 장치의 제어방법에 있어서, 상기 파워스위블 제어방법은, 상기 래치부를 통해 상기 시트에 적용된 락킹을 해제하는 단계, 상기 차량의 상태에 따라 상기 스위블모터를 구동 또는 정지시키는 단계, 상기 초음파센서를 통해 상기 시트 주변을 감지하는 단계들을 포함하고, 상기 초음파센서가 물체 또는 사람을 감지하면, 상기 제어부는 상기 스위블모터를 정지시키거나 소리 또는 빛을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 초음파센서의 측정 오류가 발생되면, 상기 제어부는 상기 스위블모터의 전류 또는 홀센서 파형을 분석하여 상기 시트의 회전 과정에서 충돌여부를 확인할 수 있다.
또한, 상기 상원판의 내측 일부는 하부를 향해 연장되어 환형의 제1경사면이 형성되고, 상기 하원판의 외측 및 내측 사이는 함몰되어 상기 제1경사면의 하부에서 상기 제1경사면과 평행한 환형의 제2 경사면이 형성되며, 상기 중원판의 내측 일부는 중앙 및 하부를 향해 연장되어 환형의 제3경사면이 형성되고, 외측은 상기 하원판의 외측에서 상기 레일과 결합되며, 상기 제1 베어링부는 상기 제1경사면 및 상기 상원판의 외측 하부에 배치되는 제1 볼들 각각을 둘러싸며 상기 제1 볼들과 결합되는 환 형태로 형성될 수 있다.
또한, 파워 스위블 장치는 상기 중원판 및 하원판 사이에서 상기 제3경사면 및 상기 중원판의 외측 하부에 상기 제3중공을 둘러싸도록 배치된 제2 볼들을 둘러싸며 서로 연결하도록 형성되는 제2 베어링부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 베어링부는 상기 제2 경사면의 상부에서 상기 제2 볼을 둘러싸는 제3 리테이너, 상기 중원판의 외측 저면에서 상기 제2 볼을 둘러싸는 제4 리테이너 및 환 형태의 내측은 상기 제3 리테이너와 결합되고, 외측은 내측에서 외측 상부를 향해 경사지게 확장 연장 및 절곡되어 상기 제4 리테이너와 결합되는 제2연결프레임을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 베어링부는 상기 제1경사면의 하부에서 상기 제1 볼을 둘러싸는 제1 리테이너, 상기 상원판의 외측 저면에서 상기 제1 볼을 둘러싸는 제2리테이너 및 환 형태의 내측은 상기 제1 리테이너와 결합되고, 외측은 내측에서 외측 상부를 향해 경사지게 확장 연장 및 절곡되어 상기 제2리테이너와 결합되는 제1 연결프레임을 포함할 수 있다.
또한, 파워 스위블 장치는 상기 상원판에 회동이 가능하도록 결합된 레버의 회동에 따라 상기 레버의 일부가 상기 중원판의 외측에 형성된 통공들에 삽입되거나 상기 통공들에서 이탈하도록 형성되는 래치부를 더 포함할 수 있다.
또한, 제어부는 시간에 따른 전류의 값을 실시간으로 측정하면 나타나는 요철 구조의 홀센서 파형을 분석하여 상기 홀센서 파형의 상단 또는 하단에 해당하는 구간의 시간폭이 상대적으로 길게 연장되면 스위블모터를 정지시킬 수 있다.
또한, 제어부는 시간에 따른 전류파형을 분석하여 소정의 초기 구간을 제외한 나머지 모터 동작 구간에서 상대적으로 높은 전류값의 증가를 감지하면 스위블모터를 정지시킬 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따르면, 파워스위블 장치는 상원판, 중원판 및 하원판들 각각에 형성된 경사면들 사이에 배치되는 환 형태의 베어링부들을 통해 상원판, 중원판 및 하원판들 각각의 사이에 발생되는 유격발생을 최소화한다.
또한, 파워스위블 장치는 시트에 설치되는 초음파센서들을 통해 시트가 회전하는 과정에서 시트의 충돌을 방지하고, 시트와 충돌이 발생된 경우 자동으로 시트의 회전을 정지시키는 장점이 있다.
또한, 파워스위블 장치는 중원판에 형성된 경사면 및 외측면 상하부에 중공을 둘러싸는 볼들 및 상기 볼들을 둘러싸는 연결프레임을 포함하는 베어링부들을 통해 안정적으로 상원판 및 시트를 지지하는 장점이 있다.
아울러, 이와 같은 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.
또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 파워스위블 장치의 블록도.
도 2는 도 1의 파워스위블 장치의 사용상태도.
도 3은 도 1의 제어부가 감지하는 홀센서 파형 및 전류파형의 그래프.
도 4는 도 1의 파워스위블 장치의 사시도들.
도 5는 도 1의 파워스위블 장치의 분해사시도.
도 6 도 4의 파워스위블 장치를 I-I'를 따라 절단한 단면도 및 확대도들.
도 7은 도 1의 파워스위블 장치의 베어링부들의 분해사시도.
도 8은 도 1의 파워스위블 장치를 다른 각도에서 주시한 분해사시도.
도 9는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 파워스위블 제어방법의 흐름도.
도 10은 도 9의 파워스위블 제어방법의 순서도들.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 파워스위블 장치의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다, 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 파워스위블 장치의 블록도를 도시한다. 도 2는 도 1의 파워스위블 장치의 사용상태도를 도시한다.
도 1 및 2들에 도시된 바와 같이, 파워 스위블 장치(100)는 초음파센서(50)들, 제어부(120) 및 시트회동부를 포함하고, 상기 시트회동부는 상원판(200), 하원판(300), 중원판(400), 래치부(500), 제1 베어링부(600), 제2 베어링부(700) 및 스위블모터(800)들을 포함한다.
일반적으로 차량의 내부에 설치되는 시트들은 스위블 장치를 통해 회동이 가능하고, 시트의 회동에 따라 차량에 탑승하는 탑승자들이 서로 마주하도록 배치될 수 있어, 차량 내부에서의 편의성을 향상시킨다.
최근에는 전기차, 자율주행차 및 캠핑카들 내부의 편의장치들을 통해 차량 내부에서 탑승자들이 향유할 수 있는 편의사양들이 증가하고 있고, 이런 추세를 따라 시트의 위치변경에 따른 공간활용도에 대한 수요가 증가하고 있다.
파워 스위블 장치(100)는 전기적으로 회동이 가능하고, 시트들 각각의 회동에 따른 충돌을 방지하며, 차량의 상태에 따라 안전한 회동이 가능하도록 차량의 상태와 연동하여 시트의 회동을 제어하는 장점이 있다.
초음파센서(50)들은 유선 또는 무선으로 제어부(120)와 연결되고, 주변온도나 사용자의 움직임에 관계없이 사용자 또는 주변 물체의 유무를 정확하게 감지할 수 있으며, 시트(40)의 헤드레스트 양측 상단, 시트(40)의 양측 하단 및 시트(40) 쿠션의 전방 하부 양측에 각각 형성된다.
시트(40)의 양측 하단 및 쿠션의 전방 하부 양측에 형성되는 초음파센서(50)들은 시트(40) 하부의 코너쪽 방향을 향하도록 형성되어 시트(40)가 회전하면서 충돌가능성이 높은 코너 주변의 물체 또는 사람을 감지하는 것이 바람직하다.
시트(40)의 다양한 위치에 부착된 초음파센서(50)들은 주변의 사람 또는 시트를 포함한 물체들을 효과적으로 감지하고, 각각의 초음파센서(50)들로 접근하는 물체 또는 사람을 감지하면 제어부(120)에 감지신호를 송신한다.
각각의 초음파센서(50)들로부터 50mm 미만의 감지거리만큼 접근하는 물체 또는 사람을 감지하는 경우에만, 초음파센서(50)가 제어부(120)에 감지신호를 송신하는 것이 바람직하고, 상기 감지거리는 차량의 크기 또는 환경에 따라 수정이 가능하다.
상원판(200)은 직사각형의 플레이트 형태로 형성되고, 가장자리 일부분이 하부를 향해 절곡되며, 코너쪽에 해당하는 부분은 결합구(12)들을 통해 시트(40)의 하부에 결합된다.
하원판(300)은 원형의 플레이트 형태로 형성되고, 가장자리 안쪽에 해당하는 환형태의 일부분이 하부를 향해 함몰되어, 상원판(200)과 결합되면 하원판(300)의 함몰된 부분에 해당하는 공간은 상원판(200)에 의해 환 형태의 공간으로 형성된다.
중원판(400)은 직사각형의 플레이트 형태로 형성되어 차량에 결합되고, 중공이 형성되며, 내측면의 일부분은 상원판(200) 및 하원판(300)들의 사이에 배치되어 제1 및 제2 베어링부(600, 700)들을 통해 상원판(200) 및 하원판(300)들과 상하부 축을 기준으로 회동이 가능하도록 결합된다.
래치부(500)는 액츄에이터(515) 및 레버(530)들을 포함한다.
래치부(500)는 상원판(200)의 상부 일측에 결합되고, 구동에 의해 일부분이 상원판(200) 하부에 위치하는 중원판(400)을 관통하여 상원판(200)의 회전을 정지시키거나, 중원판(400)과 분리되어 상원판(200)이 회전이 가능한 상태로 전환시킨다.
액츄에이터(515)는 제어부(120)와 전기적으로 연결되고, 탑승자가 조작하는 스위치의 구동에 따라 레버(530)를 구동시켜 레버(530)의 일부분이 중원판(400)을 관통하거나 중원판(400)과 분리된다.
레버(530)는 액츄에이터(515)와 연결되어 액츄에이터(515)의 구동에 따라 회동하고, 상기 스위치의 조작에 따라 중원판(400)에 형성된 통공을 관통하거나 중원판(400)과 분리된다.
제1 베어링부(600)는 상원판(200) 및 중원판(400)들 사이에 해당하는 환형태의 공간에서 서로 동일한 거리만큼 이격되도록 배치되는 제1 볼들 각각을 둘러싸면서 상기 제1 볼들을 연결하도록 형성된다.
따라서, 제1 베어링부(600)는 상기 제1 볼들의 일부를 둘러싸는 환 형태로 형성되고, 상원판(200)이 상부 또는 하부를 향해 연장된 축을 기준으로 회전하면, 상기 제1 볼들은 밀착된 상원판(200)의 회전에 의해 회동한다.
제2 베어링부(700)는 중원판(400) 및 하원판(300)들 사이에 해당하는 환형태의 공간에 서로 동일한 거리만큼 이격되도록 배치되는 제2 볼들 각각을 둘러싸면서 상기 제2 볼들을 연결하도록 형성된다.
따라서, 제2 베어링부(700)는 상기 제2 볼들의 일부를 둘러싸는 환 형태로 형성되고, 하원판(300)이 상부 또는 하부를 향해 연장된 축을 기준으로 회전하면, 하원판(300)의 상부와 밀착된 상기 제2 볼들이 회동한다.
스위블모터(800)는 중원판(400)의 저면에 부착되는 브라켓을 통해 중원판(400)과 결합되고, 중원판(400)의 중앙 하부에서 기어들을 통해 상원판(200)의 중앙 저면에 형성된 기어와 기어 결합된다.
따라서, 스위블모터(800)의 구동축이 회전하여 상원판(200)의 저면에 결합된 기어를 회전시키면, 상원판(200) 및 하원판(300)들이 회전하고, 시트(40)는 상원판(200)이 회전하는 방향으로 회전한다.
스위블모터(800)의 구동축의 회전 방향에 따라 시트(40)의 회전 방향이 변경되고, 시트(40)에 형성된 초음파센서(50)들이 주변의 물체 또는 사람을 감지하면, 제어부(120)는 스위블모터(800)의 구동을 정지시킨다.
제어부(120)는 회로부(121), 전원부(122), 센서부(123), 스위치부(126), 출력부(127) 및 통신부(130)들을 포함한다.
제어부(120)는 상원판(200), 시트(40) 또는 차량에 결합될 수 있고, 초음파센서(50), 액츄에이터(515) 및 스위블모터(800)와 연결되어 초음파센서(50)의 감지신호를 수신하거나 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)의 구동을 제어한다.
또한, 제어부(120)는 유선 또는 무선을 통해 차량과 연결되어 차량의 속도, 기어상태, 차량 도어의 개폐 상태, 공급되는 전원의 상태, 차량 주변에 접근하는 물체의 감지상태, 차량의 주변에 접근하는 사람의 감지상태, 차량의 가속페달 작동상태 및 차량의 브레이크 작동상태들을 포함하는 다양한 차량의 정보들을 분석하여 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)의 구동을 제어한다.
예를 들어, 제어부(120)는 차량의 속도가 소정의 속도 이상인 경우, 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)의 구동을 정지시켜 탑승자가 고속의 차량 내부에서 넘어지면서 상해를 입는 것을 방지한다.
또한, 제어부(120)는 차량 도어가 개방되면, 액츄에이터(515) 및 스위블모터(800)들을 제어하여, 시트(40)의 쿠션이 외부를 향하도록 회전시켜 탑승자가 편하게 하차 또는 승차하도록 제어한다.
또한, 제어부(120)는 차량에서 공급되는 전원의 상태를 분석하여, 배터리 용량이 낮거나 전력 상태가 불안정 한 경우, 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)를 정지시켜 시트(40)가 불완전한 회전하는 것을 방지한다.
또한, 제어부(120)는 차량에 부착된 센서들을 통해 차량 주변에 소정 이상의 거리만큼 접근하는 물체를 감지하면, 충돌을 대비하여, 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)의 구동을 차단하여 충돌전에 시트(40)가 회전하는 것을 방지한다.
또한, 제어부(120)는 차량의 가속페달이 작동하는 상태를 감지하면, 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)의 구동을 차단하고, 가속전에 시트(40)가 회전하는 것을 방지하여, 가속상황에서 탑승자가 시트(40)에 의해 회전하면서 위험한 상황에 직면하는 것을 방지한다.
또한, 제어부(120)는 운전자 또는 차량에 의한 브레이크 작동 상태를 감지하여, 브레이크가 급격히 작동하면, 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)의 구동을 정지시켜 시트(40)가 급제동 상황에서 불안정하게 회전하는 것을 방지한다.
회로부(121)는 마이크로컨트롤러유닛(MCU: Micro controller unit)으로 구성되고, 센서부(123), 스위치부(126), 출력부(127) 및 통신부(130)들 각각과 연결되어 기능 작동을 위한 연산을 수행한다.
전원부(122)는 차량의 전원과 연결되어 회로부(121) 또는 제어부(120)에 전원을 공급하고, Low-dropout 레귤레이터를 통해 오버슈팅 전압 또는 인러쉬 전류의 발생을 방지하여 회로부(121)의 오동작 및 손상을 방지한다.
센서부(123)는 구동제어부(124) 및 안티핀치부(125)들을 포함한다.
센서부(123)는 회로부(121), 액츄에이터(515) 및 스위블모터(800)들과 연결되고, 액츄에이터(515) 및 스위블모터(800)들 각각의 전류상태를 감지하여 감지신호를 회로부(121)로 전송하거나 회로부(121)의 제어신호를 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)들 중 어느 하나에 전송한다.
구동제어부(124)는 회로부(121), 액츄에이터(515) 및 스위블모터(800)들과 연결되고, 회로부(121)에서 전송되는 제어신호를 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)에 전송한다.
또한, 구동제어부(124)는 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)의 작동여부, 작동상태, 전압상태 및 전류상태들의 감지신호들을 회로부(121)에 실시간으로 전달한다.
안티핀치부(125)는 회로부(121) 및 스위블모터(800)들과 연결되고, 스위블모터(800)에 부착된 홀센서를 통한 모터의 속도를 실시간으로 감지하여 감지신호를 회로부(121)에 전달하며, 회로부(121)는 스위블모터(800)의 홀센서 파형 및 속도 관련 감지신호를 분석한다.
회로부(121)는 안티핀치부(125)에서 수신된 감지신호를 분석하여 스위블모터(800)의 속도 상태가 기설정된 상태와 차이가 있는 경우, 스위블모터(800)를 정지시키거나 스위치부(126)를 작동시키고, 레버(530)를 중원판(400)에 삽입시켜 상원판(200)의 회전을 정지시킨다.
한편, 회로부(121)는 스위블모터(800)의 전류, 홀센서 파형 또는 속도 중 어느 하나의 상태가 기설정된 전류, 홀센서 파형 또는 속도와 차이가 있는 경우, 스위블모터(800) 및 상원판(200)들의 구동을 동시에 정지시킬 수 있다.
스위치부(126)는 탑승자 주위의 차량에 설치된 스위치 및 회로부(121)들과 연결되고, 상기 스위치의 구동을 통한 입력신호를 전달받으면 회로부(121)에 전달한다.
스위치부(126)에서 전송된 상기 입력신호에 따라 회로부(121)는 구동제어부(124)에 제어신호를 전송하여 액츄에이터(515) 및 스위블모터(800)들을 구동시켜 시트(40)를 회전시킨다.
또한, 스위치부(126)에서 전송된 상기 입력신호를 분석한 회로부(121)는 구동제어부(124)에 제어신호를 전송하여 액츄에이터(515) 또는 스위블모터(800)들을 구동시킬 수 있다.
스위치부(126)와 연결된 스위치는 60도, 90도 또는 180도 중 어느 하나의 각도만큼 시트(40)가 회전하도록 버튼식으로 형성될 수 있고, 회로부(121)는 단일의 스위치를 누를때마다 시트(40)의 회전 각도가 60도, 90도 및 180도로 증가하도록 제어신호를 구동제어부(124) 및 안티핀치부(125)들에 전달할 수 있다.
출력부(127)는 발광부(128) 및 스피커부(129)들을 포함한다.
출력부(127)는 회로부(121)와 연결되고, 회로부(121)는 센서부(123)로부터 스위블모터(800) 전류의 급상승과 관련된 감지신호를 수신하거나 스위블모터(800)의 속도 이상과 관련된 감지신호를 수신하면, 출력부(127)를 통해 빛 또는 소리를 발생시켜 주위의 탑승자에게 시트(40)의 충돌 또는 시트(40) 주변의 충돌가능한 물체의 감지 상태를 경고한다.
또한, 회로부(121)는 초음파센서(50)들을 통해 시트(40) 주변에 인접한 물체 또는 사람에 대한 감지신호를 수신하면, 출력부(127)를 제어하여 빛 또는 소리를 탑승자에게 전달한다.
발광부(128)는 회로부(112)와 연결되고, 시트(40)의 표면 또는 하부에 배치되며, 초음파센서(50)들, 안티핀치부(125) 또는 구동제어부(124)를 통해 회로부(121)가 충돌위험을 감지하거나 스위블모터(800)의 이상 상태를 감지하면, 회로부(121)에 의해 발광부(128)가 빛을 발광한다.
스피커부(129)는 회로부(121)와 연결되고, 시트(40)의 표면, 하부 또는 차량에 설치되며, 초음파센서(50)들, 안티핀치부(125) 또는 구동제어부(124)를 통해 회로부(121)가 충돌위험을 감지하거나 스위블모터(800)의 이상 상태를 감지하면, 회로부(121)에 의해 스피커부(129)가 경고음을 발생시킨다.
탑승자는 스피커부(129)를 통해 시트(40) 주변의 물체 또는 사람을 감지할 수 있고, 시트(40)와 충돌한 물체에 의해 시트(40)의 회전이 제한되는 상태인 것을 인지할 수 있다.
통신부(130)는 차량연결부(131) 및 단말기연결부(132)들을 포함한다.
통신부(130)는 회로부(121)와 전기적으로 연결되고, 차량 및 외부의 단말기와 무선으로 연결되어, 차량 또는 외부의 단말기의 신호를 수신하거나, 차량 또는 외부의 단말기에 신호를 전송한다.
탑승자는 차량에 형성된 버튼 또는 단말기에 설치된 프로그램을 사용하여 통신부(130)를 통해 제어부(120)의 제어가 가능하고, 연결된 단말기를 통해 시트(40)의 회전을 제어한다.
구체적으로, 차량연결부(131)는 회로부(121)와 전기적으로 연결되고, 차량의 전자제어장치(ECU: Electronic control unit)와 무선 또는 유선으로 연결되며, 탑승자는 차량의 버튼 또는 스위치를 통해 회로부(121)를 제어하거나 설정변경을 할 수 있다.
단말기연결부(132)는 탑승자가 소지한 단말기 또는 원거리에 위치한 단말기와 무선으로 연결되고, 탑승자 또는 원거리에 위치한 사용자는 단말기연결부(132) 및 단말기들을 통해 회로부(121)를 제어할 수 있으며, 인접한 단말기는 유선을 통해 연결이 가능하다.
도 3은 도 1의 제어부가 감지하는 홀센서 파형 및 전류파형의 그래프를 도시한다.
도 3을 참조하면, 제어부(120)는 구동제어부(124) 및 안티핀치부(125)들 각각을 통해 실시간으로 전류 및 홀센서를 측정하여 X축의 시간(Sec)과 Y축의 전류(A) 그래프에서 나타나는 전류파형(141) 및 홀센서 파형(140)들 각각을 감지한다.
홀센서 파형(140) 및 전류파형(141)들 각각은 스위블모터(800)의 구동시점부터 시간이 흘러감에 따라 특정 시간대에 인러쉬 구간(inrush)(142), 전류안정화구간(143) 및 모터동작구간(144)들이 순서대로 나타난다.
스위블모터(800)의 구동으로 시트(40)가 회전하는 과정에서 시트(40)가 인접한 시트, 탑승자 또는 사물 중 어느 하나와의 간섭으로 회동에 제한을 받게 되면, 전류파형(141) 및 홀센서 파형(140)은 간섭구간(145)에 도달한다.
간섭구간(145)에서 전류파형(141)의 전류는 모터동작구간(144)의 전류의 정상전류평균값보다 상대적으로 높은 안티핀치 레벨(147)까지 증가하고, 회로부(121)는 특정 시간의 구간에서 전류파형(141)의 전류가 상기 정상전류평균값보다 상대적으로 3A 증가하면 간섭구간(145)으로 판단한다.
간섭구간(145)에서 홀센서 파형(140)의 홀펄스 상승구간(146)의 간섭시간의 크기는 모터동작구간(144)의 홀펄스 상승구간(146)의 정상시간의 크기들의 정상시간평균값보다 상대적으로 크게 증가한다.
구체적으로, 홀센서 파형(140)은 시간(msec)축을 따라 연장되는 요철 구조 형태로 형성되고, 간섭구간(145)에서는 홀센서 파형(140)의 상대적으로 높은 값에 해당하는 전류값에 위치한 홀펄스 상승구간(148)의 시간폭이 상대적으로 길도록 연장된다.
또한, 시트(40)의 회동제한시간이 길어지는 경우, 간섭구간(145)이 상대적으로 길어지게 되면 홀펄스 상승구간(148)뿐만 아니라 홀펄스 상승구간(148)에 인접한 위치에 해당하는 상대적으로 낮은 전류값을 가지는 홀펄스하부구간의 시간폭이 상대적으로 길게 연장된다.
회로부(121)는 특정 시간의 구간에서 홀펄스 상승구간(146)의 간섭시간이 상기 정상시간평균값보다 상대적으로 50 msec 만큼 증가(정상값인 500 msec에서 550 msec으로 증가)하는 경우, 간섭구간(145)으로 판단한다.
따라서, 회로부(121)는 전류파형(141)에서의 전류값 또는 홀센서 파형(140)에서의 홀펄스 상승구간(146)의 시간을 분석하여 스위블모터(800)의 회전 방해 유무를 판단한다.
또한, 회로부(121)는 전류파형(141)에서의 전류값 또는 홀센서 파형(140)에서의 홀펄스 상승구간(146)의 시간을 분석하여 스위블모터(800)의 회전이 방해된다는 것을 판단하면, 스위블모터(800)의 구동을 정지시키고 출력부(127)를 통해 소리 및 빛을 발광시킨다.
도 4는 도 1의 파워스위블 장치의 사시도들을 도시한다. 도 5는 도 1의 파워스위블 장치의 분해사시도를 도시한다. 도 6는 도 4의 파워스위블 장치를 I-I'를 따라 절단한 단면도 및 확대도들을 도시한다.
도 4 내지 6들에 도시된 바와 같이, 상기 시트회동부는 상원판(200), 하원판(300), 중원판(400), 브라켓(452), 래치부(500), 제1 베어링부(600), 제2 베어링부(700), 스위블모터(800) 및 기어연결부(805)들을 포함한다.
상기 시트회동부는 상원판(200), 하원판(300) 및 중원판(400)들 사이에 배치되는 제1 및 제2 베어링부(600, 700)들을 통해 상원판(200), 중원판(400) 및 하원판(300)들 각각의 사이에 발생되는 유격 발생을 최소화 된다.
구체적으로, 상원판(200)은 중공이 형성된 직사각 플레이트 형태로 형성되고, 상기 중공에 인접한 내측 테두리 일부분은 하부를 향해 환 형태로 함몰되어 내측 테두리 및 외측면 사이에는 환 형태로 상기 중공을 향해 경사지게 연장되는 제1 경사면(220)이 형성된다.
상원판(200)의 저면 모서리에 인접한 위치에는 슬라이딩부(240)들이 중원판(400)의 모서리들에 형성된 가이드(342)들과 상원판(200) 중앙에서 상하부로 연장된 중심축을 기준으로 회동이 가능하도록 결합된다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 슬라이딩부(240)의 상측부는 원호 형태로 절곡된 플레이트 형태로 형성되어 상원판(200)의 외측 저면에 결합되고, 하측부는 상원판(200)의 중공에 인접한 일부분이 하부를 향해 절곡된다.
슬라이딩부(240)의 하측부 끝단 일부분은 상원판(200)의 외측을 향해 절곡된 후 다시 상부를 향해 절곡되어 고리 형태로 형성되고, 후술될 가이드(342)의 상측부 끝단과 이격된 상태로 서로 맞물린다.
가이드(342)의 하측부는 중원판(400)의 외측을 향해 절곡된 원호형의 플레이트 형태로 형성되어 슬라이딩부(240)의 직하방에서 중원판(400)의 상부면에 결합된다.
중원판(400)의 외측에 인접한 가이드(342)의 상측부 일부분은 상부를 향해 절곡되고 연장된 후 끝단이 상원판(200)의 중앙을 향해 연장되며, 일부는 하부를 향해 절곡되어 슬라이딩부(240)의 하측부 끝단과 이격된 상태로 맞물리도록 고리 형태로 형성된다.
따라서, 슬라이딩부(240)들 및 가이드(342)들은 서로 맞물리는 형태이면서 파워 스위블 장치(100)의 중심축을 기준으로 회동이 가능하도록 결합되어 상원판(200) 및 하원판(300)의 슬라이딩 이동을 가이드한다.
또한, 슬라이딩부(240) 및 가이드(342)들 각각의 맞물린 구조는 강한 외력에 의해 결합구(10)들이 분리되고, 상원판(200)이 상부 또는 외측을 향해 분리되는 경우에 상원판(200)이 중원판(400)과 분리되는 것을 방지하는 장점이 있다.
제1 경사면(220)의 안쪽에는 상원판(200)의 중공과 인접한 위치에서 상원판(200)의 중공을 둘러싸는 제1 결합면(230)이 형성되고, 제1 결합면(230)은 환형의 플레이트 형태로 형성되어 하원판(300)의 제2 결합면(340)과 면결합된다.
기어(252)는 상원판(200)의 중앙 저면에서 상원판(200)에 형성된 중공을 둘러싸는 원통형태로 형성되고, 외측에는 복수의 기어투스들이 상하부로 길게 연장된 바 형태로 기어(252)의 외측면을 따라 서로 균일한 거리만큼 이격되도록 배치된다.
브라켓(452)은 일측 또는 타측을 향해 길게 연장된 플레이트 형태로 형성되고, 래치부(500) 및 제어부(120)들과 다른 수직선상에서 일측부 및 타측부의 일부분이 상부를 향해 절곡되어 상원판(200)의 저면에 결합된다.
브라켓(452)의 중앙부는 기어(252)와 소정의 거리만큼 이격되도록 기어(252)의 하부에 배치되고, 스위블모터(800)는 브라켓(452)의 중앙부 저면에 결합되며, 기어연결부(805)를 통해 기어(252)와 기어 연결된다.
브라켓(452)의 연장 방향은 래치부(500) 및 제어부(120)가 위치한 일측을 연결하는 연장선상과 수직하도록 형성된다.
기어연결부(805)는 스위블모터(800)의 구동축과 연결된 상태에서 브라켓(452)에 결합되고, 일부에 해당하는 회동축은 브라켓(452)을 관통하여 상부를 향해 연장된 후 기어(252)에 맞물린 소기어의 중앙 저면에 결합된다.
따라서, 스위블모터(800)가 구동하면 기어연결부(805)의 회동축 및 상기 소기어들이 회전하여 기어(252)를 회전시키고, 상원판(200) 및 하원판(300)들이 회전하면서 시트(40)가 회전한다.
하원판(300)은 제2 경사면(320), 제4 경사면(330), 제2 결합면(340) 및 제2 지지면(350)들을 포함한다.
하원판(300)은 상원판(200)의 하부에서 제2 중공(4)을 둘러싸는 원형의 플레이트 형태로 형성되고, 외측 및 내측 사이의 일부는 하부를 향해 함몰되어 단면이 제2 중공(4) 및 하부를 향해 경사지게 연장되는 환 형태의 제2 경사면(320)이 형성된다.
하원판(300)의 외측 및 내측 사이의 일부가 하부를 향해 함몰되면서 제2 경사면(320)의 안쪽에는 제2 경사면(320)과 연결된 제4 경사면(330)이 형성되고, 제4 경사면(330)은 단면이 제2 중공(4) 및 상부를 향해 경사지게 연장되는 환형의 플레이트 형태로 형성된다.
제2 결합면(340)은 제4 경사면(330)의 안쪽에서 제2 중공(4)을 둘러싸는 환형의 플레이트 형태로 형성되고, 제2 결합면(340)의 상부면은 제1 결합면(230)의 저면과 결합구(10)들을 통해 면결합된다.
제2 지지면(350)은 하원판(300)의 가장자리쪽에서 제2 경사면(320)의 외측에 형성되고, 환형의 플레이트 형태로 형성되어 제2 베어링부(700)의 외측 하부를 지지하도록 형성된다.
중원판(400)은 제3 경사면(420), 제3 지지면(430), 절곡면(440) 및 외측면(450)들을 포함한다.
중원판(400)은 상원판(200) 및 하원판(300)의 사이에서 원형의 제3 중공(3)을 둘러싸는 사각 플레이트 형태로 형성되고, 원형의 내측 일부분은 절곡되어 단면이 제3 중공(3) 및 하부를 향해 경사지게 연장되는 환형의 제3 경사면(420)이 형성된다.
제3 경사면(420)의 외측에는 제3 경사면(420)과 연결되어 제3 경사면(420)을 둘러싸는 환형의 플레이트 형태의 제3 지지면(430)이 형성되고, 제3 지지면(430)은 제2 지지면(350)의 직상방에 배치된다.
절곡면(440)은 제3 지지면(430)의 외측에서 하부를 향해 절곡 및 연장되는 원통형태로 형성되고, 절곡면(440)의 외측 및 안쪽을 연결하는 복수의 통공(442)들이 절곡면(440)을 따라 동일한 수평선상에서 서로 균일한 간격만큼 이격되도록 형성된다.
외측면(450)은 절곡면(440)의 외측을 둘러싸는 환 형태로 형성되어 절곡면(440)과 연결되고, 외측면(450)의 가장자리 일부분은 상부를 향해 절곡 및 연장되어 상원판(200)의 외측 가장자리와 소정의 거리만큼 이격된 위치에 배치된다.
따라서, 결합구(10)들을 통해 서로 결합되는 상원판(200) 및 하원판(300)들은 시트(40)의 저면에 결합되는 상원판(200)의 회전에 의해 함께 회전하고, 절곡면(440)에 형성된 통공(442)들로 후술 될 래치부(500)의 일부가 삽입되면, 상원판(200) 및 하원판(300)들의 회전이 정지된다.
래치부(500)는 지지판(510), 액츄에이터(515)(Actuator), 플랜지(520)들, 힌지축(525) 및 레버(530)들을 포함한다.
래치부(500)는 액츄에이터(515)의 구동에 따라 포크 형태의 일부분이 중원판(400)의 외측에 형성된 통공(442)들에 삽입되거나 통공(442)들에서 이탈하도록 형성된다.
구체적으로, 도 4 내지 6들을 참조하면, 지지판(510)은 사각 플레이트 형태로 형성되어 상원판(200)의 외측 가장자리쪽 상부면에 결합되고, 일측에는 사각형태의 래치부통공이 형성되며, 상기 래치부통공은 상원판(200)의 외측을 직사각 형태로 상하부로 관통하여 형성되는 통공(20)과 연결된다.
통공(20)은 중원판(400)에 형성된 통공(442)들의 상부에 해당하는 위치에 형성되고 통공(20)을 통해 상원판(200)의 상부에 해당하는 외부공간과 상원판(200) 및 중원판(400) 사이에 해당하는 공간이 개방된다.
액츄에이터(515)는 지지판(510)의 타측 상부에 배치되고, 액츄에이터(515)의 회동축은 레버(530)의 상단을 관통하는 힌지축(525)과 연결되어 액츄에이터(515)의 구동에 따라 힌지축(525)이 회동한다.
도 4 및 6들을 참조하면, 플랜지(520)들 각각의 일단은 통공(20) 상부의 제1 방향(21) 및 제2 방향(22)쪽에 해당하는 지지판(510)에 서로 마주하도록 결합되고, 타단은 상부를 향해 플레이트 형태로 연장되어 마주하는 표면은 평행하도록 형성된다.
힌지축(525)의 일단은 제1 방향(21)쪽에서 플랜지(520)를 관통하여 액츄에이터(515)의 회동축과 결합되고, 타단은 제2 방향(22)을 향해 연장되어 제2 방향(22)쪽 플랜지(520)와 회동이 가능하도록 결합되며, 레버(530)의 타단은 플랜지(520)들 사이에서 힌지축(525)과 결합된다.
레버(530)의 일단은 복수의 포크들이 형성되어 통공(442)에 삽입되고, 타단은 일단에서 상부를 향해 절곡된 후 플레이트 형태로 연장되어 통공(20) 및 상기 래치부통공을 지나 힌지축(525)과 결합된다.
레버(530)의 포크들이 중원판(400)과 분리된 상태에서 시트(40), 상원판(200) 및 하원판(300)들은 회동이 가능하고, 액츄에이터(515)의 구동으로 힌지축(525)이 회전하면 상기 포크들이 원위치로 이동하여 통공(442)들에 삽입된다.
한편, 통공(442)들은 절곡면(440)의 표면을 따라 서로 소정의 거리만큼 이격되도록 절곡면(440)의 표면에 추가로 형성될 수 있고, 이 경우, 상원판(200) 및 하원판(300)들이 회전한 후 안정적으로 고정될 수 있는 각도범위가 증가한다.
도 7은 도 1의 파워스위블 장치의 베어링부들의 분해사시도를 도시한다. 도 8은 도 1의 파워스위블 장치를 다른 각도에서 주시한 분해사시도를 도시한다.
도 7 및 8들에 도시된 바와 같이, 제1 베어링부(600)는 제1 연결프레임(610), 제1 리테이너(620), 제1 볼(625), 제2 리테이너(630) 및 제1 볼(635)들을 포함한다.
제1 연결프레임(610)은 전체적으로 통공(5)을 둘러싸는 환형의 플레이트 형태로 형성되고, 단면은 아치 형태로 절곡되어 상부면은 통공(5) 및 상부를 향해 돌출되고 저면은 통공(5) 및 상부를 향해 함몰된 형태로 형성된다.
즉, 제1 연결프레임(610)의 내측부는 환형의 플레이트 형태로 형성되어 상부면은 통공(5) 및 상부를 향하도록 단면이 경사지게 형성되고, 외측부는 내측부에서 외측을 향해 절곡된 후 확장 연장되어 내측을 둘러싸는 환형의 플레이트 형태로 형성된다.
도 5 내지 8들을 참조하면, 제1 리테이너(620)의 일단은 제1 경사면(220)의 하부에서 제1 연결프레임(610)의 내측에 결합되고, 타단은 통공(5) 및 하부를 향해 경사지게 축소 연장되면서 제1 볼(625)의 일부를 둘러싸도록 형성된다.
제2 리테이너(630)의 일단은 제1 리테이너(620)의 외측에 해당하는 제1 연결프레임(610)의 외측에 결합되고, 타단은 상원판(200) 및 중원판(400)의 사이에서 외측을 향해 축소되며 연장되어 제1 볼(635)의 일부를 둘러싸도록 형성된다.
도 6 및 7들을 참조하면, 제1 볼(625, 635)들 각각의 상부 및 하부는 상원판(200)의 저면 및 중원판(400)의 상부면에 밀착되고, 상원판(200) 및 하원판(300)의 회전에 의해 회전하면서 상원판(200) 및 중원판(400) 사이의 거리를 안정적으로 유지시킨다.
또한, 제1 볼(635) 및 제2 리테이너(630)들 각각은 서로 결합된 상태에서 상원판(200) 및 중원판(400)의 상하부 거리를 안정적으로 유지시켜 상원판(200) 및 중원판(400)의 상하부 유격을 방지한다.
또한, 제1 볼(625) 및 제1 리테이너(620)들 각각은 서로 결합된 상태에서 제1 경사면(220) 및 제3 경사면(420)들 사이의 거리를 안정적으로 유지시켜 상원판(200) 또는 중원판(400)의 좌우 유격을 방지한다.
제2 베어링부(700)는 제2연결프레임(710), 제3 리테이너(720), 제2 볼(725), 제4 리테이너(730) 및 제2 볼(735)들을 포함한다.
제2연결프레임(710)은 전체적으로 통공(5)을 둘러싸는 환형의 플레이트 형태로 형성되고, 단면은 아치 형태로 절곡되어 상부면은 통공(5) 및 상부를 향해 경사지게 돌출되며 저면은 통공(5) 및 상부를 향해 함몰된 형태로 형성된다.
즉, 제2연결프레임(710)의 내측부는 환형의 플레이트 형태로 형성되어 상부면은 통공(5) 및 상부를 향하도록 경사지게 형성되고, 외측부는 내측에서 외측을 향해 절곡된 후 확장 연장되어 내측을 둘러싸는 환형의 플레이트 형태로 형성된다.
도 5 내지 7들을 참조하면, 제3 리테이너(720)의 일단은 제3 경사면(420)의 하부에서 제2연결프레임(710)의 내측에 결합되고, 타단은 통공(5) 및 하부를 향해 경사지게 축소 연장되면서 제2 볼(725)을 둘러싸도록 형성된다.
제4 리테이너(730)의 일단은 제3 리테이너(720)의 외측에 해당하는 제2연결프레임(710)의 외측에 결합되고, 타단은 중원판(400) 및 제2 지지면(350)의 사이에서 중원판(400)의 외측을 향해 축소 연장되어 제2 볼(735)을 둘러싸도록 형성된다.
제2 볼(725, 735)들 각각의 상부 및 하부는 중원판(400)의 저면 및 하원판(300)의 상부면에 밀착되고, 상원판(200) 및 하원판(300)의 회전에 의해 회전하면서 중원판(400) 및 하원판(300) 사이의 거리를 안정적으로 유지시킨다.
또한, 제2 볼(735) 및 제4 리테이너(730)들 각각은 서로 결합된 상태에서 중원판(400) 및 하원판(300)의 상하부 거리를 안정적으로 유지시켜 중원판(400) 및 하원판(300)의 상하부 유격을 방지한다.
또한, 제2 볼(725) 및 제3 리테이너(720)들 각각은 서로 결합된 상태에서 제3 경사면(420) 및 제2 경사면(320) 사이의 거리를 안정적으로 유지시켜 상원판(200) 또는 중원판(400)의 좌우 유격을 방지한다.
도 8을 참조하면, 기어(252)는 상원판(200)의 중앙 저면에서 상원판(200)에 형성된 중공을 둘러싸는 원통형태로 형성되고, 외측에는 복수의 기어투스들이 상하부로 길게 연장된 바 형태로 기어(252)의 외측면을 따라 서로 균일한 거리만큼 이격되도록 배치된다.
브라켓(452)은 일측 또는 타측을 향해 길게 연장된 플레이트 형태로 형성되고, 래치부(500) 및 제어부(120)들과 다른 수직선상에서 일측부 및 타측부의 일부분이 상부를 향해 절곡되어 상원판(200)의 저면에 결합된다.
브라켓(452)의 중앙부는 기어(252)와 소정의 거리만큼 이격되도록 기어(252)의 하부에 배치되고, 스위블모터(800)는 브라켓(452)의 중앙부 저면에 결합되며, 기어연결부(805)를 통해 기어(252)와 기어 연결된다.
기어연결부(805)는 스위블모터(800)의 구동축과 연결된 상태에서 브라켓(452)에 결합되고, 일부에 해당하는 회동축은 브라켓(452)을 관통하여 상부를 향해 연장된 후 기어(252)에 맞물린 소기어의 중앙 저면에 결합된다.
따라서, 스위블모터(800)가 구동하면 기어연결부(805)의 회동축 및 상기 소기어가 회동하여 기어(252)를 회동시키고, 상원판(200) 및 하원판(300)들이 회동하면서 시트(40)가 회전한다.
도 9는 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 파워스위블 제어방법의 흐름도를 도시한다. 도 10은 도 9의 파워스위블 제어방법의 순서도들을 도시한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 탑승자 또는 원거리 사용자가 통신부(130)를 통해 연결된 차량의 버튼, 단말기 또는 스위치부(126) 중 어느 하나를 제어하면, 스위블모터(800)를 구동시키기 위한 입력신호가 회로부(121)로 전송된다(단계 310).
회로부(121)는 상기 입력신호를 수신하면, 시트(40)에 공급되는 전원, 차량의 속도, 기어상태, 차량 도어의 개폐상태, 공급되는 전원의 상태, 차량 주변에 접근하는 물체의 감지상태, 차량의 주변에 접근하는 사람의 감지상태, 차량의 가속페달 작동상태 및 차량의 브레이크 작동상태들을 포함하는 차량의 정보들을 분석한다(단계 311),
회로부(121)는 시트(40)에 공급되는 전원이 일정 전압 또는 전류 이상인 경우, 차량의 도어가 개방된 상태인 경우, 차량의 속도가 일정한 속도 이하인 경우, 기어 상태가 중립이나 파킹 상태인 경우, 차량 주변에 접근하는 물체의 감지가 없는 경우, 차량 주변에 접근하는 사람의 감지가 없는 경우, 차량의 가속페달 작동이 없는 경우 또는 차량의 브레이크 작동이 없는 경우 중 어느 하나의 상황이라면, 스위블모터(800)를 구동시켜 시트(40)를 회전시킨다(단계 312).
한편, 회로부(121)는 시트(40)에 공급되는 전원이 일정 전압 또는 전류 이상인 경우, 차량의 도어가 개방된 상태인 경우, 차량의 속도가 일정한 속도 이하인 경우, 기어 상태가 중립이나 파킹 상태인 경우, 차량 주변에 접근하는 물체의 감지가 없는 경우, 차량 주변에 접근하는 사람의 감지가 없는 경우, 차량의 가속페달 작동이 없는 경우 및 차량의 브레이크 작동이 없는 경우들을 동시에 만족하는 상황일때 스위블모터(800)를 구동시켜 시트(40)를 회전시킬 수 있다(단계 312).
스위블모터(800)가 구동되어 시트(40)의 회전이 시작되면, 초음파센서(50)들이 실시간으로 작동하여, 시트(40) 주변의 물체 또는 사람이 소정의 거리 이하에 해당하는 위치에 있는지 여부를 감지한다(단계 313).
시트(40)가 회전하는 동안 시트(40)에 부착된 초음파센서(50)들은 초음파센서(50)들 각각의 위치로부터 50mm 미만인 거리에서 물체 또는 사람을 감지하지 못한 경우, 스위블모터(800)의 구동은 유지되고, 시트(40)는 정상적으로 회전한다(단계 314).
시트(40)가 회전하는 동안 시트(40)에 부착된 초음파센서(50)들이 초음파센서(50)들 각각의 위치로부터 50mm 미만인 거리에서 물체 또는 사람을 감지하면, 스위블모터(800)의 구동 및 시트(40)의 회전은 정지된다(단계 315).
스위블모터(800) 및 시트(40)의 회전이 정지되면, 발광부(128) 및 스피커부(129)들이 동시에 빛과 소리를 출력하거나, 발광부(128) 또는 스피커부(129) 중 어느 하나가 출력되어 탑승자에게 회전하는 시트(40) 주변의 물체 또는 사람의 충돌 가능성 여부를 경고한다(단계 316).
발광부(128) 또는 스피커부(129)가 출력되어 주위에 소정의 시간만큼 경고하면, 발광부(128) 또는 스피커부(129)의 구동이 정지되고, 탑승자에 대한 경보 상태가 중지되면, 다시 스위치 입력 단계(310)부터 진행한다(단계 316).
시트(40)가 회전하는 동안 시트(40)에 부착된 초음파센서(50)들의 오류가 발생하면, 구동제어부(124)는 스위블모터(800)의 전류를 감지하고, 안티핀치부(125)는 스위블모터(800)의 홀센서 파형(140) 및 속도를 감지하여 감지된 정보를 회로부(121)에 전송한다(단계 317).
회로부(121)는 수신된 스위블모터(800)의 전류값, 홀센서 파형(140) 및 속도를 분석하여 스위블모터(800)를 정지시키거나 스위블모터(800)의 구동 유지 여부를 판단한다(단계 318).
회로부(121)는 수신된 스위블모터(800)의 전류값 및 속도를 분석하여 상기 전류값이 기설정된 정상 전류값보다 상대적으로 높거나 스위블모터(800)의 속도가 기설정된 정상 속도의 미만인 값인 경우, 시트(40)에 충돌이 발생된 것으로 분석하고 스위블모터(800)를 정지시킨다(단계 319).
또한, 회로부(121)는 수신된 스위블모터(800)의 홀센서 파형(140)을 분석하여 스위블모터(800)의 홀센서 파형이 기설정된 홀센서 파형과 다른 비정상적인 파형인 경우, 시트(40)에 충돌이 발생된 것으로 분석하고 스위블모터(800)를 정지시킨다(단계 319).
회로부(121)는 수신된 스위블모터(800)의 전류 및 속도를 분석하여 상기 전류값이 기설정된 정상 전류의 이하 수준의 값이거나 스위블모터(800)의 속도가 기설정된 정상 속도의 이상인 값인 경우, 시트(40)의 회전에 지장이 없는 것으로 분석하고 스위블모터(800)의 구동을 유지시킨다(단계 314).
또한, 회로부(121)는 수신된 스위블모터(800)의 홀센서 파형(140)을 분석하여 상기 홀센서 파형(140)이 기설정된 홀센서 파형(140)과 동일한 정상적인 파형인 경우, 시트(40)의 회전에 지장이 없는 것으로 분석하고 스위블모터(800)의 구동을 유지시킨다(단계 314).
도 10(a)에 도시된 바와 같이, 파워스위블 제어방법은 차량의 버튼 또는 단말기의 제어를 통해 액츄에이터(515)가 작동하여 시트(40)의 회전을 정지시키는 락킹 상태를 해제하는 단계(411)를 포함한다.
시트(40)의 락킹이 해제된 상태에서 시트(40)에 공급되는 전원이 일정 전압 또는 전류 이상인 경우, 차량의 도어가 개방된 경우, 차량의 속도가 일정한 속도 이하인 경우, 기어 상태가 중립이나 파킹 상태인 경우, 차량 주변에 접근하는 물체의 감지가 없는 경우, 차량 주변에 접근하는 사람의 감지가 없는 경우, 차량의 가속페달 작동이 없는 경우 또는 차량의 브레이크 작동이 없는 경우 중 어느 하나의 조건이 충족된다면, 스위블모터(800)를 구동시켜 시트(40)를 회전시킨다(단계 412).
또한, 시트(40)의 락킹이 해제된 상태에서 시트(40)에 공급되는 전원이 일정 전압 또는 전류 이상인 경우, 차량의 도어가 개방된 경우, 차량의 속도가 일정한 속도 이하인 경우, 기어 상태가 중립이나 파킹 상태인 경우, 차량 주변에 접근하는 물체의 감지가 없는 경우, 차량 주변에 접근하는 사람의 감지가 없는 경우, 차량의 가속페달 작동이 없는 경우 또는 차량의 브레이크 작동이 없는 경우 중 둘 이상의 조건이 충족된다면, 스위블모터(800)를 구동시켜 시트(40)를 회전시킨다(단계 412).
또한, 시트(40)의 락킹이 해제된 상태에서 시트(40)에 공급되는 전원이 일정 전압 또는 전류 이상인 경우, 차량의 속도가 일정한 속도 이하인 경우, 기어 상태가 중립이나 파킹 상태인 경우, 차량 주변에 접근하는 물체의 감지가 없는 경우, 차량 주변에 접근하는 사람의 감지가 없는 경우, 차량의 가속페달 작동이 없는 경우 및 차량의 브레이크 작동이 없는 경우들 모두가 충족되면 스위블모터(800)를 구동시켜 시트(40)를 회전시킬 수 있다(단계 412).
스위블모터(800)의 구동이 시작되면, 초음파센서(50)들은 회전하는 시트(40) 주변의 물체 또는 사람을 감지하고, 실시간으로 감지신호를 회로부(121)에 전송한다(단계 413).
초음파센서(50)들 중 어느 하나가 시트(40) 주변에서 물체 또는 사람을 감지하면, 스위블모터(800)가 정지하거나 발광부(128) 및 스피커부(129)들 각각에서 빛과 소리들이 각각 출력된다(단계 414).
초음파센서(50)들 중 어느 하나 또는 일부의 측정 오류가 발생되면, 회로부(121)는 스위블모터(800)의 전류, 홀센서 파형(140) 및 속도값을 수신하여 시트(40)의 충돌여부를 분석한다(단계 415).
따라서, 파워스위블 제어방법은 시트(40)가 회전하기 전에 차량의 상태를 파악한 후 스위블모터(800)를 구동시키고, 초음파센서(50)들을 통해 주변의 장애물을 파악하여 물체의 파손 또는 인체의 상해를 방지한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 파워 스위블 장치 200: 상원판
300: 하원판 400: 중원판
500: 래치부 600: 제1 베어링부
700: 제2 베어링부 800: 스위블모터

Claims (8)

  1. 스위블모터의 구동을 통해 시트를 회동시키는 시트회동부;
    상기 스위블모터와 전기적으로 연결되고, 상기 스위블모터에 부착되어 상기 스위블모터의 속도 및 홀센서 파형을 측정하는 홀센서가 형성되며 상기 스위블모터의 전류상태를 감지하는 센서부를 포함하는 제어부; 및
    상기 시트에 부착되고, 물체 또는 사람이 접근하면 감지신호를 상기 제어부에 전송하는 초음파센서;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 스위블모터를 제어하여 상기 시트를 회동시키고, 상기 초음파센서, 상기 스위블모터의 전류, 속도 및 홀센서 파형 분석을 통해 주변의 장애물을 감지하면 상기 스위블모터를 정지시키며,
    상기 스위블모터의 전류, 속도 및 홀센서 파형 분석은 기설정된 상기 스위블모터의 전류, 속도 및 홀센서 파형과 실시간 측정된 상기 스위블모터의 전류, 속도 및 홀센서 파형 각각의 차이를 분석하는 것을 특징으로 하는 파워 스위블 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 감지신호를 수신하면, 소리를 발생시키거나 빛을 발광시키는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 스위블 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 스위블모터의 전류, 홀센서 파형들을 감지하고, 기설정된 상기 스위블모터의 전류 및 홀센서 파형과 비교하여 차이가 발생하는 경우 상기 출력부를 출력시키는 것을 특징으로 하는 파워 스위블 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시트회동부는,
    차량의 시트와 결합되도록 형성되는 상원판;
    상기 상원판의 하부에서 상기 상원판과 결합되도록 형성되는 하원판;
    상기 상원판 및 하원판 사이에서 상하부 축을 기준으로 회동이 가능하도록 배치되고, 차량프레임과 연결되도록 형성되는 중원판;
    상기 중원판의 상부 및 하부에 각각 배치되는 베어링부들; 및
    상기 하원판과 기어 연결되는 구동축이 형성되는 스위블모터;들을 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 스위블 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부와 연결된 모터를 통해 상기 상원판에 회동이 가능하게 결합된 레버를 상기 중원판에 형성된 통공들에 삽입시키거나 상기 통공들에서 이탈시키도록 형성되는 래치부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 스위블 장치.
  7. 차량에 결합된 중원판, 상기 중원판과 회동이 가능하도록 결합된 상원판, 상기 중원판에 결합되고 상기 상원판과 기어 연결되는 스위블모터 및 상기 상원판에 결합되어 상기 중원판에 삽입 또는 분리되는 래치부들이 형성되는 시트회동부;
    상기 상원판에 결합된 시트에 형성된 초음파센서 및
    상기 초음파센서와 스위블모터를 제어하고, 상기 스위블모터에 부착되어 상기 스위블모터의 속도 및 홀센서 파형을 측정하는 홀센서가 형성되며 상기 스위블모터의 전류상태를 감지하는 센서부가 형성되는 제어부;를 포함하는 파워 스위블 장치의 제어방법에 있어서,
    상기 래치부를 통해 상기 시트에 적용된 락킹을 해제하는 단계;
    상기 차량의 상태에 따라 상기 스위블모터를 구동 또는 정지시키는 단계;
    상기 초음파센서를 통해 상기 시트 주변을 감지하는 단계;들을 포함하고,
    상기 초음파센서, 상기 스위블모터의 전류, 속도 및 홀센서 파형 분석을 통해 물체 또는 사람을 감지하면, 상기 제어부는 상기 스위블모터를 정지시키거나 소리 또는 빛을 발생시키며,
    상기 스위블모터의 전류, 속도 및 홀센서 파형 분석은 기설정된 상기 스위블모터의 전류, 속도 및 홀센서 파형과 실시간 측정된 상기 스위블모터의 전류, 속도 및 홀센서 파형 각각의 차이를 분석하는 것을 특징으로 하는 파워스위블 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 초음파센서의 측정 오류가 발생되면, 상기 제어부는 상기 스위블모터의 전류 또는 홀센서 파형을 분석하여 상기 시트의 회전 과정에서 충돌여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 파워스위블 제어방법.

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