KR102664098B1 - Temperature responsive system for seat of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시트 커버를 온도에 따라 변색되는 감열 변색 소재로 적용하여 승객이 차량 탑승 전에 현재 시트의 온도를 시각적으로 바로 확인할 수 있도록 함으로써, 승객에게 시트의 온도가 원하는 목표 온도에 도달할 때 탑승을 안내할 수 있고, 또한 승객의 심박수 및 호흡 상태를 감지하여 시트의 국부적 영역의 색상을 변색시킬 수 있도록 함으로써, 승객이 색상을 시각적으로 확인하면서 승객의 현재 건강 상태를 인지할 수 있도록 한 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템을 제공하고자 한 것이다.The present invention applies a heat-sensitive color change material to the seat cover that changes color depending on temperature, allowing passengers to visually check the current seat temperature before boarding the vehicle, allowing passengers to board when the seat temperature reaches the desired target temperature. It can also detect the heart rate and breathing state of the passenger and change the color of localized areas of the seat, allowing the passenger to visually check the color and recognize the passenger's current health status. The goal is to provide a responsive seat control system.
Description
본 발명은 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트 커버의 색상이 온도에 따라 변색되도록 함으로써, 시트의 온도를 시각적으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 운전자의 건강 상태를 확인할 수 있도록 한 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature-sensitive seat control system for automobiles. More specifically, the color of the seat cover changes depending on the temperature, so that the temperature of the seat can be visually checked as well as the driver's health status. This relates to a temperature-sensitive seat control system for an automobile.
일반적으로, 여름철에 차량을 실외 장소에 주정차시킨 경우 직사광선이 윈드쉴드 글래스 등을 통하여 실내로 유입되어 실내 온도가 급격하게 증가한다.Generally, when a vehicle is parked outdoors in the summer, direct sunlight enters the interior through the windshield glass, etc., causing the interior temperature to rapidly increase.
이에, 차량의 실내 온도가 급격하게 증가된 상태임을 인지하지 못한 상태에서 승객이 실내에 탑승하게 되면, 호흡이 곤란한 정도로 불편함을 느낄 수 밖에 없다.Accordingly, if a passenger enters the vehicle without being aware that the vehicle's interior temperature has rapidly increased, he or she will inevitably feel uncomfortable to the point of difficulty breathing.
물론, 에어컨을 최고 단수로 작동시키더라도 차량의 실내 온도가 원하는 수준까지 하강하는데 오랜 시간이 걸리므로, 그 이전까지 승객은 불편함을 참을 수 밖에 없다.Of course, even if the air conditioner is operated at the highest speed, it takes a long time for the vehicle's interior temperature to drop to the desired level, so passengers have no choice but to endure discomfort until then.
더욱이, 승객의 호흡 곤란에 따른 현재 심장 상태 및 건강 상태를 확인할 수 없기 때문에 심장 이상에 따른 사고가 이어질 수 있다.Moreover, since it is impossible to check the passenger's current heart condition and health status due to breathing difficulties, accidents due to heart abnormalities may result.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 시트 커버를 온도에 따라 변색되는 감열 변색 소재로 적용하여 승객이 차량 탑승 전에 현재 시트의 온도를 시각적으로 바로 확인할 수 있도록 함으로써, 시트의 온도가 승객이 원하는 목표 온도에 도달할 때 탑승을 안내할 수 있도록 한 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed in consideration of the above points, and the seat cover is made of a thermochromic material that changes color depending on temperature, allowing passengers to visually check the current seat temperature before boarding the vehicle, thereby reducing the temperature of the seat. The purpose is to provide a temperature-sensitive seat control system for automobiles that can guide passengers when they reach their desired target temperature.
또한, 본 발명은 승객의 심박수 및 호흡 상태를 감지하여 시트의 국부적 영역의 색상을 변색시킬 수 있도록 함으로써, 승객이 색상을 시각적으로 확인하면서 승객의 현재 건강 상태를 인지할 수 있도록 한 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention detects the heart rate and breathing status of the passenger and changes the color of the local area of the seat, thereby enabling the passenger to visually check the color and recognize the passenger's current health status. The purpose is to provide a type seat control system.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 전체 영역 또는 국부 영역이 온도에 따라 변색되는 감열 변색 소재로 적용된 시트 커버; 상기 시트 커버의 국부 영역에 장착되어 시트의 목표온도에 해당하는 색상을 표출하는 발광장치; 시트의 목표온도를 입력하기 위한 스마트 기기; 상기 스마트 기기에 입력된 시트의 목표온도에 맞게 상기 발광장치의 색상을 제어하는 시트 제어기; 상기 감열 변색 소재에 의하여 표출되는 시트 커버의 색상이 상기 시트의 목표온도에 해당하는 색상을 상기 발광장치의 색상과 동일하게 변색되도록 공조장치의 구동을 제어하는 공조 제어기; 차량의 실내에 장착되어 승객의 심박수 및 호흡 상태를 측정하는 생체 신호 측정기; 및 상기 시트 커버의 내부 소정 위치에 장착되어, 상기 생체 신호 측정기의 신호를 수신한 시트 제어기의 제어에 의하여 상기 감열 변색 소재에 의하여 표출되는 시트 커버의 색상을 변색시키기 위하여 작동되는 발열장치; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides: a seat cover applied with a thermochromic material in which the entire area or a local area changes color depending on temperature; a light emitting device mounted on a local area of the seat cover to display a color corresponding to the target temperature of the seat; Smart device for inputting the target temperature of the sheet; A sheet controller that controls the color of the light emitting device to match the target temperature of the sheet input to the smart device; an air conditioning controller that controls the operation of the air conditioning device so that the color of the seat cover displayed by the thermochromic material changes color to the same color as the color of the light emitting device corresponding to the target temperature of the seat; A vital sign meter installed inside the vehicle to measure the heart rate and breathing status of passengers; and a heating device mounted at a predetermined position inside the seat cover and operated to change the color of the seat cover displayed by the thermochromic material under the control of a seat controller that receives a signal from the biological signal measuring device. It provides a temperature-sensitive seat control system for automobiles, characterized in that it includes.
바람직하게는, 상기 시트 커버는 감열 변색 소재로서 건염염료(Leuco Dye)의 일종인 TC-MPCMs(ThermoChromic Microencapsulated Phase Change Materials)에 의하여 전체 영역 또는 국부 영역이 코팅된 후 건조된 것임을 특징으로 한다.Preferably, the seat cover is characterized in that the entire area or a local area is coated with TC-MPCMs (ThermoChromic Microencapsulated Phase Change Materials), a type of vat dye (Leuco Dye), and then dried.
이때, 상기 TC-MPCMs는 색상 제공 성분 역할을 하는 크리스탈 바이올렛 락톤(Crystal violet lactone) 1.5%, 컬러 디벨로퍼 역할을 하는 비스페놀 A(Bisphenol A) 5%, 용매 역할을 하는 오일상((Oil Phase)의 1-테트라테칸올(1-tetradecanol) 93.5%을 혼합하여 구비될 수 있다.At this time, the TC-MPCMs contain 1.5% of crystal violet lactone, which acts as a color-providing ingredient, 5% of Bisphenol A, which acts as a color developer, and an oil phase that acts as a solvent. It can be prepared by mixing 93.5% of 1-tetradecanol.
더욱 바람직하게는, 상기 시트 커버는 TC-MPCMs를 구성하는 색상 제공 성분의 조절을 통하여 실내 온도가 낮을수록 블루색으로 변색되고, 실내 온도 높을수록 레드색으로 변색되도록 구비된 것임을 특징으로 한다.More preferably, the seat cover is characterized in that it is equipped to change color to blue as the indoor temperature is lower and to red as the indoor temperature is higher by adjusting the color providing components constituting the TC-MPCMs.
또한, 상기 발광장치는 시트 커버의 테두리 부분 및 스티치 라인을 따라 장착된 RGB LED 플렉시블 바로 채택된 것임을 특징으로 한다.In addition, the light emitting device is characterized by being adopted as an RGB LED flexible bar mounted along the edge and stitch line of the seat cover.
또는, 상기 발광장치는 원하는 형상으로 재단된 RGB LED 플렉시블 플레이트로 구비되어, 상기 시트 커버의 국부적인 위치인 시트쿠션의 전단부와 시트백의 볼스터와 시트백의 상단부 중 하나 이상 위치에 장착되는 것을 특징으로 한다.Alternatively, the light-emitting device is provided with an RGB LED flexible plate cut into a desired shape, and is installed at one or more of the front end of the seat cushion, the bolster of the seatback, and the upper end of the seatback, which are local positions of the seat cover. do.
특히, 상기 생체 신호 측정기는: 실내 천정면에 장착되어 승객의 심박수를 측정하는 심박 감지 레이더와; 상기 시트의 헤드레스트 일측부에는 장착되어 승객의 날숨을 감지하는 이산화탄소 감지 센서; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.In particular, the biosignal measuring device includes: a heart rate detection radar mounted on the indoor ceiling to measure the passenger's heart rate; A carbon dioxide detection sensor mounted on one side of the headrest of the seat to detect the passenger's exhaled breath; It is characterized by being composed of.
바람직하게는, 상기 발열장치는 상기 감열 변색 소재에 의하여 변색 가능한 시트 커버의 내부에 장착되는 유연 열전소자로 채택된 것임을 특징으로 한다.Preferably, the heating device is characterized by being adopted as a flexible thermoelectric element mounted on the inside of a seat cover that can change color by the heat-sensitive color change material.
더욱 바람직하게는, 상기 유연 열전소자는 펠티에 소자 또는 히터 코일로 채택된 것임을 특징으로 한다.More preferably, the flexible thermoelectric element is characterized as being adopted as a Peltier element or heater coil.
바람직하게는, 상기 발열장치는 상기 감열 변색 소재에 의하여 변색 가능한 시트 커버의 내부에 장착되되, 시트 커버의 전체 영역 중 승객의 신체가 닿지 않는 동시에 승객이 시각적으로 볼 수 있는 국부적인 위치로서 시트쿠션 전단 중앙쪽 내부에 장착되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the heating device is mounted inside the seat cover that can change color by the heat-sensitive color change material, and is located at a local position in the entire area of the seat cover that is not touched by the passenger's body and can be visually seen by the passenger at the same time as the seat cushion. It is characterized by being mounted inside the center of the front end.
이에, 상기 발열장치는 상기 생체 신호 측정기에서 측정된 승객의 심박수 및 호흡 상태가 비정상일 때 시트 제어기의 제어에 의하여 발열 작동되고, 상기 발열장치의 발열 작동에 의하여 그 위를 덮고 있는 시트 커버가 감열 변색 소재에 의하여 승객이 건강 상태 이상을 시각적으로 인지할 수 있는 레드색으로 변색되는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the heating device is operated to generate heat under the control of the seat controller when the passenger's heart rate and breathing state measured by the bio-signal measuring device are abnormal, and the seat cover covering the seat is heat-sensitive due to the heating operation of the heating device. It is characterized by discoloration to red, which allows passengers to visually recognize abnormal health conditions due to the discoloring material.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the means for solving the above problems, the present invention provides the following effects.
첫째, 승객이 차량 탑승 전에 현재 시트의 온도를 시각적으로 바로 확인할 수 있고, 그에 따라 승객에게 시트의 온도가 원하는 목표 온도에 도달할 때 탑승하는 것을 시각적으로 안내할 수 있는 편리한 점이 있다.First, it is convenient for passengers to visually check the current seat temperature before boarding the vehicle, and to visually guide passengers to board when the seat temperature reaches the desired target temperature.
둘째, 시트의 온도가 승객이 원하는 목표온도에 도달되도록 공조장치가 자동적으로 작동되도록 함으로써, 승객이 원하는 온도에서 시트에 착석할 수 있고, 그에 따라 승객의 시트 착석시 안락감을 제공할 수 있다.Second, by automatically operating the air conditioning device so that the temperature of the seat reaches the target temperature desired by the passenger, the passenger can sit on the seat at the desired temperature, thereby providing a sense of comfort when the passenger sits on the seat.
셋째, 승객의 심박수 및 호흡 상태를 감지하여 시트의 국부적 영역의 색상을 변색시킬 수 있도록 함으로써, 승객이 색상을 시각적으로 확인하면서 승객의 현재 건강 상태를 인지할 수 있다.Third, by detecting the passenger's heart rate and breathing status and changing the color of local areas of the seat, the passenger can visually check the color and recognize the passenger's current health status.
넷째, 운전자가 시트의 변색 상태를 시각적으로 보고, 현재 건강 상태가 비정상적인 것으로 인지하는 경우, 차량 운전의 자제를 유도하여 안전사고를 예방할 수 있다.Fourth, if the driver visually sees the discoloration of the seat and perceives that the current health condition is abnormal, safety accidents can be prevented by inducing restraint from driving the vehicle.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템을 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템의 구성 중 발광장치의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 발광장치와 시트 커버의 감열 변색 소재 간의 온도 비교를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템의 구성 중 발광장치의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템의 구성 중 발광장치의 다른 실시예를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템의 작동 순서도,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템의 생체 신호 측정기 및 발열장치를 도시한 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템의 발열장치 작동시 시트 커버의 감열 변색 소재가 변색되는 것을 도시한 도면.1 is a configuration diagram showing a temperature-sensitive seat control system for an automobile according to the present invention;
Figure 2 is a perspective view showing an embodiment of a light-emitting device in the temperature-sensitive seat control system for an automobile according to the present invention;
Figure 3 is a perspective view showing a temperature comparison between the light-emitting device according to the present invention and the thermochromic material of the seat cover;
Figure 4 is a perspective view showing another embodiment of a light-emitting device in the temperature-sensitive seat control system for an automobile according to the present invention;
Figure 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of a light-emitting device in the temperature-sensitive seat control system for an automobile according to the present invention;
6 is a flowchart of the operation of the temperature-sensitive seat control system for automobiles according to the present invention;
Figure 7 is a configuration diagram showing the biological signal measuring device and heating device of the temperature-sensitive seat control system for automobiles according to the present invention;
Figure 8 is a diagram showing that the heat-sensitive color change material of the seat cover changes color when the heating device of the temperature-sensitive seat control system for an automobile according to the present invention operates.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템의 구성 중 발광장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다.The attached FIG. 1 is a configuration diagram showing a temperature-sensitive seat control system for a vehicle according to the present invention, and FIG. 2 shows an embodiment of a light-emitting device among the configuration of the temperature-sensitive seat control system for a vehicle according to the present invention. This is a perspective view.
도 2에서, 도면부호 100은 시트 커버를 지시한다.In Figure 2, reference numeral 100 indicates a seat cover.
상기 시트 커버(100)는 그 전체 영역 또는 국부 영역이 온도에 따라 변색되는 감열 변색 소재로 적용된다.The seat cover 100 is made of a heat-sensitive color change material whose entire or local area changes color depending on temperature.
상기 감열 변색 소재는 온도 변화에 따라 색상이 변화되는 건염염료(Leuco Dye)의 일종으로서, TC-MPCMs(ThermoChromic Microencapsulated Phase Change Materials)로 채택되어 시트 커버의 전체 영역 또는 국부 영역에 코팅되어 건조된 것이다.The thermochromic material is a type of vat dye (Leuco Dye) that changes color depending on temperature changes. It is adopted as TC-MPCMs (ThermoChromic Microencapsulated Phase Change Materials) and is coated and dried on the entire or local area of the seat cover. .
상기 TC-MPCMs는 색상 제공 성분 역할을 하는 크리스탈 바이올렛 락톤(Crystal violet lactone) 1.5%(예, 0.31g), 컬러 디벨로퍼 역할을 하는 비스페놀 A(Bisphenol A) 5%(예, 0.94g), 용매 역할을 하는 오일상((Oil Phase)의 1-테트라테칸올(1-tetradecanol) 93.5%(예, 18.75g)을 혼합하여 구비된다.The TC-MPCMs contain 1.5% (e.g., 0.31 g) of crystal violet lactone, which acts as a color-providing ingredient, 5% (e.g., 0.94 g) of Bisphenol A, which acts as a color developer, and acts as a solvent. It is provided by mixing 93.5% (e.g., 18.75 g) of 1-tetradecanol in the oil phase.
이렇게 혼합 구비된 TC-MPCMs를 코터 등을 활용하여 시트 커버 원단에 도포한 후, 적외선 가열 또는 열풍 가열 방식으로 건조시킴으로써, 전체 영역 또는 국부 영역이 감열 변색 소재로 적용된 시트 커버가 완성될 수 있다.By applying the TC-MPCMs mixed in this way to the seat cover fabric using a coater, etc., and then drying it using infrared heating or hot air heating, a seat cover in which the entire area or local area is applied with a thermochromic material can be completed.
위와 같이 완성된 시트 커버가 일정 온도(기준 온도) 미만이 되면, TC-MPCMs의 성분 중 1-테트라테칸올(1-tetradecanol)이 결정화(Crystalize)되고, 크리스탈 바이올렛 락톤(Crystal violet lactone)과 비스페놀 A(Bisphenol A)가 결정화된 1-테트라테칸올(1-tetradecanol)이 내핵으로서 침전되어 감열변색 색소(Thermochromic colorant)로 작용하게 됨으로써, 시트 커버의 색상이 변화될 수 있다.When the completed seat cover as described above falls below a certain temperature (standard temperature), 1-tetradecanol, one of the components of TC-MPCMs, crystallizes, and crystal violet lactone and bisphenol The color of the seat cover may change as 1-tetradecanol (Bisphenol A) crystallized precipitates as the inner core and acts as a thermochromic colorant.
이때, 상기 1-테트라테칸올(1-tetradecanol)은 결정화된 상태에서 껍데기 역할로 하며 감열변색 색소를 보호한다.At this time, 1-tetradecanol acts as a shell in a crystallized state and protects the thermochromic dye.
반면, 상기 시트 커버가 일정 온도(기준 온도) 이상이 되면, 결정화되었던 1-테트라테칸올(1-tetradecanol)로부터 컬러 디벨로퍼 역할을 하는 비스페놀 A(Bisphenol A)가 제거되어 시트 커버의 색상이 본래 색상으로 복원될 수 있다.On the other hand, when the seat cover exceeds a certain temperature (reference temperature), Bisphenol A, which acts as a color developer, is removed from the crystallized 1-tetradecanol, and the color of the seat cover returns to its original color. can be restored.
여기서, 상기 감열 변색 소재로 적용된 시트 커버의 소정 위치에 발광장치(110)가 장착된다.Here, the light emitting device 110 is mounted at a predetermined position on the seat cover applied with the thermochromic material.
상기 발광장치(110)는 시트 커버의 국부 영역에 장착되어 시트 제어기(200)의 제어 신호에 의하여 시트의 목표온도에 해당하는 색상을 표출한다.The light emitting device 110 is mounted on a local area of the seat cover and displays a color corresponding to the target temperature of the seat according to a control signal from the seat controller 200.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 발광장치(110)는 시트 커버(100)의 테두리 부분 및 스티치 라인을 따라 장착되는 RGB LED 플렉시블 바로 채택될 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, the light emitting device 110 can be adopted as an RGB LED flexible bar mounted along the edge and stitch line of the seat cover 100.
또는, 상기 발광장치(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 원하는 형상으로 재단된 RGB LED 플렉시블 플레이트로 구비되어, 상기 시트 커버(100)의 국부적인 위치인 시트쿠션(101)의 전단부와, 시트백(102)의 볼스터(103)와, 시트백(102)의 상단부 중 하나 이상 위치에 장착될 수 있다.Alternatively, the light emitting device 110 is provided as an RGB LED flexible plate cut into a desired shape as shown in FIG. 4, and is connected to the front end of the seat cushion 101, which is a local position of the seat cover 100, It can be mounted on one or more of the bolster 103 of the seatback 102 and the upper part of the seatback 102.
좀 더 상세하게는, 도 5에 도시된 바와 같이 시트 커버(100)와 시트 폼 패드(104) 사이에 배터리 전원 및 시트 제어기의 제어라인이 연결되는 LED 회로기판(112)이 장착되고, 이 LED 회로기판(112) 위에 상기 RGB LED 플렉시블 플레이트로 구비된 발광장치(110)가 장착됨으로써, 승객이 발광장치(110)를 시각적으로 볼 수 있는 상태가 된다.More specifically, as shown in Figure 5, an LED circuit board 112 to which the battery power source and the control line of the seat controller are connected is mounted between the seat cover 100 and the seat foam pad 104, and this LED By mounting the light emitting device 110 made of the RGB LED flexible plate on the circuit board 112, the passenger can visually see the light emitting device 110.
여기서, 본 발명에 따른 온도 감응형 시트 제어 시스템의 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.Here, the operating flow of the temperature-sensitive seat control system according to the present invention is as follows.
첨부한 도 6은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템의 작동 순서도이다.The attached Figure 6 is a flowchart of the operation of the temperature-sensitive seat control system for automobiles according to the present invention.
승객이 사용자 목표 온도 입력기기(150: 예, 승객이 소지한 스마트 기기) 등을 이용하여 시트의 목표온도(예, 18℃)를 입력하면, 그 입력 온도 신호가 무선통신을 통하여 시트 제어기(200)에 전송되고, 연이어 시트 제어기(200)의 제어 신호에 의하여 도 3에 도시된 바와 같이 상기 발광장치(110)가 시트의 목표온도(예, 18℃)에 해당하는 색상(예, 블루색)으로 발광하게 된다.When a passenger inputs the target temperature (e.g., 18°C) of the seat using a user target temperature input device (150: e.g., a smart device owned by the passenger), the input temperature signal is transmitted to the seat controller (200) through wireless communication. ), and subsequently, as shown in FIG. 3, by the control signal of the sheet controller 200, the light emitting device 110 displays a color (e.g., blue) corresponding to the target temperature (e.g., 18° C.) of the sheet. It becomes luminous.
반면, 여름철에 차량을 실외 장소에 주정차시킨 경우 직사광선에 의하여 실내 온도 및 시트 온도가 급격하게 증가하면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 시트 커버(100)가 감열 변색 소재의 변색에 의하여 현재 시트 온도(예, 45℃)에 맞는 색상(예, 레드색)으로 변색된다.On the other hand, when the vehicle is parked outdoors in the summer and the indoor temperature and seat temperature rapidly increase due to direct sunlight, the seat cover 100 changes color due to discoloration of the thermochromic material, as shown in FIG. 3. (e.g., 45℃) discolors to a color appropriate for the temperature (e.g., red).
이에, 승객이 차량 외부에서 시트를 바라보았을 때, 상기 발광장치(110)의 색상(예, 블루색)과 상기 시트 커버(100)의 색상(예, 레드색)이 서로 명확하게 다름을 인지함과 더불어 현재 시트 온도가 과도하게 상승된 상태임을 인지할 수 있게 된다.Accordingly, when the passenger looks at the seat from outside the vehicle, the passenger perceives that the color of the light emitting device 110 (e.g., blue) and the color of the seat cover 100 (e.g., red) are clearly different from each other. In addition, it is possible to recognize that the current sheet temperature is excessively elevated.
따라서, 승객이 차량 탑승 전에 실내 온도 및 시트 온도를 원하는 수준으로 하강 조절할 수 있다.Accordingly, the passenger can adjust the interior temperature and seat temperature to a desired level before boarding the vehicle.
이를 위해, 사용자 목표 온도 입력기기(150: 예, 승객이 소지한 스마트 기기) 등을 이용하여 공조장치(예, 에어컨) 및 시트 공조장치(예, 통풍시트)의 온 작동을 입력하면, 그 입력 온도 신호가 무선통신을 통하여 공조 제어기(210)에 전송되고, 연이어 공조 제어기(210)의 제어 신호에 의하여 공조장치(예, 에어컨) 및 시트 공조장치(예, 통풍시트)가 온 작동됨으로써, 실내 온도 및 시트 온도가 목표온도까지 하강 조절될 수 있다.For this purpose, when the on-operation of the air conditioning device (e.g., air conditioner) and seat air conditioning device (e.g., ventilated seat) is input using a user target temperature input device (150: e.g., a smart device owned by a passenger), the input is input. The temperature signal is transmitted to the air conditioning controller 210 through wireless communication, and the air conditioning device (e.g., air conditioner) and seat air conditioning device (e.g., ventilated seat) are subsequently turned on and operated by the control signal from the air conditioning controller 210, thereby Temperature and sheet temperature can be adjusted down to the target temperature.
반면, 겨울철에는 승객이 차량 외부에서 시트를 바라보았을 때, 상기 발광장치(110)의 색상(예, 블루색)과 상기 시트 커버(100)의 색상(예, 블루색)이 서로 동일한 것을 인지함과 더불어 현재 시트 표면이 차가운 상태임을 인지할 수 있게 된다.On the other hand, in winter, when a passenger looks at the seat from outside the vehicle, he or she perceives that the color of the light emitting device 110 (e.g., blue) and the color of the seat cover 100 (e.g., blue) are the same. In addition, it is possible to recognize that the current sheet surface is cold.
따라서, 승객이 차량 탑승 전에 실내 온도 및 시트 온도를 원하는 수준으로 상승 조절할 수 있다.Accordingly, the passenger can adjust the interior temperature and seat temperature to a desired level before boarding the vehicle.
이를 위해, 사용자 목표 온도 입력기기(예, 승객이 소지한 스마트 기기) 등을 이용하여 공조장치(예, 히터) 및 시트 공조장치(예, 열선)의 온 작동을 입력하면, 그 입력 온도 신호가 무선통신을 통하여 공조 제어기(210)에 전송되고, 연이어 공조 제어기(210)의 제어 신호에 의하여 공조장치(예, 히터) 및 시트 공조장치(예, 열선)가 온 작동됨으로써, 실내 온도 및 시트 온도가 목표온도까지 상승 조절될 수 있다.To this end, when the turn-on operation of the air conditioning device (e.g., heater) and seat air conditioning device (e.g., heating element) is input using a user target temperature input device (e.g., a smart device owned by a passenger), the input temperature signal is generated. It is transmitted to the air conditioning controller 210 through wireless communication, and the air conditioning device (e.g., heater) and the seat air conditioning device (e.g., heating wire) are subsequently turned on and operated by the control signal of the air conditioning controller 210, thereby controlling the indoor temperature and the seat temperature. can be adjusted upward to the target temperature.
결국, 상기 공조 제어기(210)의 제어에 의하여 공조장치 및 시트 공조장치가 작동됨으로써, 상기 감열 변색 소재에 의하여 표출되는 시트 커버의 색상이 시트의 목표온도를 표출하는 상기 발광장치의 색상과 동일하거나 유사하게 변색될 수 있고, 이에 승객이 실내 온도 및 시트 온도가 목표온도에 도달됨을 용이하게 인지할 수 있으며, 연이어 승객이 원하는 온도로 조절된 실내에 탑승하면 안락함을 느낄 수 있게 된다.Ultimately, as the air conditioning device and the seat air conditioning device are operated under the control of the air conditioning controller 210, the color of the seat cover expressed by the thermochromic material is the same as the color of the light emitting device that expresses the target temperature of the seat. Similarly, the color may change, so that the passenger can easily recognize that the interior temperature and seat temperature have reached the target temperature, and the passenger can subsequently feel comfortable when boarding the interior adjusted to the desired temperature.
한편, 본 발명에 따른 온도 감응형 시트 제어 시스템은 차량의 실내에 장착되어 승객의 심박수 및 호흡 상태를 측정하는 생체 신호 측정기(130)와, 상기 생체 신호 측정기(130)의 신호를 수신한 시트 제어기(200)의 제어에 의하여 상기 감열 변색 소재에 의하여 표출되는 시트 커버(100)의 색상을 변색시키기 위하여 작동되는 발열장치(140)를 더 포함한다.Meanwhile, the temperature-sensitive seat control system according to the present invention includes a vital signal measuring device 130 installed inside the vehicle to measure the heart rate and breathing state of the passenger, and a seat controller receiving a signal from the biological signal measuring device 130. It further includes a heating device 140 that is operated to change the color of the seat cover 100 expressed by the heat-sensitive color change material under the control of 200.
첨부한 도 7은 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템의 생체 신호 측정기 및 발열장치를 도시한 구성도이고, 도 8은 본 발명에 따른 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템의 발열장치 작동시 시트 커버의 감열 변색 소재가 변색되는 상태를 나타낸다.The attached Figure 7 is a configuration diagram showing the biological signal measuring device and heating device of the temperature-sensitive seat control system for automobiles according to the present invention, and Figure 8 shows the operation of the heating device of the temperature-sensitive seat control system for automobiles according to the present invention. This indicates that the heat-sensitive discoloration material of the seat cover is discoloring.
상기 생체 신호 측정기(130)는 실내 천정면에 장착되어 승객의 심박수를 측정하는 심박 감지 레이더(132)와, 상기 시트의 헤드레스트 일측부에는 장착되어 승객의 날숨을 감지하는 이산화탄소 감지 센서(134)로 구성될 수 있다.The biosignal measuring device 130 includes a heart rate detection radar 132 that is mounted on the indoor ceiling and measures the passenger's heart rate, and a carbon dioxide detection sensor 134 that is mounted on one side of the headrest of the seat and detects the passenger's exhaled breath. It can be composed of:
예를 들어, 상기 심박 감지 레이더(132)는 정상 심박 상태에서는 정상 파형을 출력하고, 심정지를 초래하는 비정상 심박 상태에서는 심실빈맥 파형 또는 심실세동 파형을 출력하게 된다.For example, the heart rate detection radar 132 outputs a normal waveform in a normal heart rate state, and outputs a ventricular tachycardia waveform or a ventricular fibrillation waveform in an abnormal heart rate state that causes cardiac arrest.
따라서, 상기 심박 감지 레이더(132)에서 심실빈맥 파형 또는 심실세동 파형을 시트 제어기(200)에서 수신하면 심장 위험 내지 심장정지 상태로 판정하게 된다.Therefore, when the seat controller 200 receives the ventricular tachycardia waveform or ventricular fibrillation waveform from the heart rate detection radar 132, it is determined that the seat controller 200 is in cardiac danger or cardiac arrest.
아울러, 상기 시트의 헤드레스트 일측부에는 승객의 날숨을 감지하는 이산화탄소 감지 센서(134)가 장착되는 바, 이산화탄소 감지 센서(134)의 감지 신호를 기반으로 시트 제어기(200)에서 승객의 날숨 상태를 실시간으로 확인하게 된다.In addition, a carbon dioxide detection sensor 134 that detects the passenger's exhalation is installed on one side of the headrest of the seat, and the seat controller 200 determines the passenger's exhalation state based on the detection signal of the carbon dioxide detection sensor 134. You can check it in real time.
상기 발열장치(140)는 상기 감열 변색 소재에 의하여 변색 가능한 시트 커버(100)의 내부에 장착되는 유연 열전소자로 채택된다.The heating device 140 is adopted as a flexible thermoelectric element mounted inside the seat cover 100 that can change color by the heat-sensitive color change material.
바람직하게는, 상기 유연 열전소자는 펠티에 소자 또는 히터 코일 등으로 채택될 수 있다.Preferably, the flexible thermoelectric element may be used as a Peltier element or heater coil.
이때, 상기 발열장치(140)는 상기 감열 변색 소재에 의하여 변색 가능한 시트 커버(100)의 내부에 장착되되, 시트 커버의 전체 영역 중 승객의 신체가 닿지 않는 동시에 승객이 시각적으로 볼 수 있는 국부적인 위치로서 시트쿠션의 전단 중앙쪽 내부에 장착될 수 있다.At this time, the heating device 140 is mounted on the inside of the seat cover 100, which can change color by the heat-sensitive color change material, and is located in a local area of the entire area of the seat cover that is not touched by the passenger's body and can be visually seen by the passenger. As a location, it can be installed inside the front center of the seat cushion.
따라서, 상기 시트 제어기(100)에서 심박 감지 레이더(132) 및 이산화탄소 감지 센서(134)의 감지 신호를 수신하여, 승객의 심박수가 정상인 동시에 승객의 날숨 상태가 정상으로 판정하면, 상기 발열장치(140)에 별도의 작동 신호를 인가하지 않아 시트 커버의 변색이 발생하지 않게 되며, 이에 승객은 본인의 건강 상태가 양호한 상태임을 인지할 수 있다.Therefore, when the seat controller 100 receives detection signals from the heart rate detection radar 132 and the carbon dioxide detection sensor 134 and determines that the passenger's heart rate is normal and the passenger's exhalation state is normal, the heating device 140 ), no separate operating signal is applied to the seat cover, so discoloration of the seat cover does not occur, and passengers can recognize that their health is in good condition.
반면, 상기 시트 제어기(100)에서 심박 감지 레이더(132) 및 이산화탄소 감지 센서(134)의 감지 신호를 수신하여, 승객의 심박수가 비정상이거나 승객의 날숨 상태가 비정상으로 판정하면, 상기 발열장치(140)에 작동 신호를 인가한다.On the other hand, when the seat controller 100 receives detection signals from the heart rate detection radar 132 and the carbon dioxide detection sensor 134 and determines that the passenger's heart rate is abnormal or the passenger's exhalation state is abnormal, the heating device 140 ) Apply the operating signal to.
연이어, 상기 발열장치(140)의 발열 작동에 의하여 그 위를 덮고 있는 시트 커버(100)의 국부적인 영역(예, 승객의 양 다리 사이를 통해 노출되는 시트쿠션의 전단 중앙부)이 도 8에 도시된 바와 같이 감열 변색 소재의 변색으로 인하여 다른 시트 커버의 영역과 비교하여 다른 색상(예, 레드색)으로 변색된다.Subsequently, the local area of the seat cover 100 covering the seat cover 100 (e.g., the front center portion of the seat cushion exposed between both legs of the passenger) due to the heating operation of the heating device 140 is shown in FIG. 8. As described above, due to discoloration of the heat-sensitive color change material, the area is discolored to a different color (e.g., red) compared to other areas of the seat cover.
이에, 승객이 시트 커버(100)의 국부적인 영역이 레드색으로 변색되는 것을 시각적으로 보고, 현재 건강 상태에 이상이 있음을 용이하게 인지할 수 있게 되어, 결국 운전자 입장에서 차량 운전을 자제하여 안전사고를 예방할 수 있고, 긴급 신소를 통하여 조치를 취할 수 있다.Accordingly, the passenger can visually see that the local area of the seat cover 100 is discolored to red and can easily recognize that there is an abnormality in the current health condition, which ultimately allows the driver to refrain from driving the vehicle to ensure safety. Accidents can be prevented and action can be taken through emergency complaints.
100 : 시트 커버
101 : 시트쿠션
102 : 시트백
103 : 볼스터
104 : 폼 패드
110 : 발광장치
112 : LED 회로기판
130 : 생체 신호 측정기
132 : 심박 감지 레이더
134 : 이산화탄소 감지 센서
140 : 발열장치
150 : 사용자 목표 온도 입력기기
200 : 시트 제어기
210 : 공조 제어기100: seat cover
101: Seat cushion
102: seatback
103: Bolster
104: foam pad
110: light emitting device
112: LED circuit board
130: Biosignal measuring device
132: Heart rate detection radar
134: Carbon dioxide detection sensor
140: heating device
150: User target temperature input device
200: Sheet controller
210: air conditioning controller
Claims (12)
상기 시트 커버의 국부 영역에 장착되어 시트의 목표온도에 해당하는 색상을 표출하는 발광장치;
시트의 목표온도를 입력하기 위한 스마트 기기;
상기 스마트 기기에 입력된 시트의 목표온도에 맞게 상기 발광장치의 색상을 제어하는 시트 제어기;
상기 감열 변색 소재에 의하여 표출되는 시트 커버의 색상이 상기 시트의 목표온도에 해당하는 색상을 상기 발광장치의 색상과 동일하게 변색되도록 공조장치의 구동을 제어하는 공조 제어기;
차량의 실내에 장착되어 승객의 심박수 및 호흡 상태를 측정하는 생체 신호 측정기; 및
상기 시트 커버의 내부 소정 위치에 장착되어, 상기 생체 신호 측정기의 신호를 수신한 시트 제어기의 제어에 의하여 상기 감열 변색 소재에 의하여 표출되는 시트 커버의 색상을 변색시키기 위하여 작동되는 발열장치;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
Seat covers applied with thermochromic material that changes color depending on temperature in the entire area or in local areas;
a light emitting device mounted on a local area of the seat cover to display a color corresponding to the target temperature of the seat;
Smart device for inputting the target temperature of the sheet;
A sheet controller that controls the color of the light emitting device to match the target temperature of the sheet input to the smart device;
an air conditioning controller that controls the operation of the air conditioning device so that the color of the seat cover displayed by the thermochromic material changes color to the same color as the color of the light emitting device corresponding to the target temperature of the seat;
A vital sign meter installed inside the vehicle to measure the heart rate and breathing status of passengers; and
a heating device mounted at a predetermined position inside the seat cover and operated to change the color of the seat cover displayed by the thermochromic material under the control of a seat controller that receives a signal from the biosignal measuring device;
A temperature-sensitive seat control system for an automobile, comprising:
상기 시트 커버는 감열 변색 소재로서 건염염료(Leuco Dye)의 일종인 TC-MPCMs(ThermoChromic Microencapsulated Phase Change Materials)에 의하여 전체 영역 또는 국부 영역이 코팅된 후 건조된 것임을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
In claim 1,
The seat cover is a temperature-sensitive seat for an automobile, characterized in that the entire or local area is coated with TC-MPCMs (ThermoChromic Microencapsulated Phase Change Materials), a type of vat dye (Leuco Dye), as a thermochromic material, and then dried. control system.
상기 TC-MPCMs는 색상 제공 성분 역할을 하는 크리스탈 바이올렛 락톤(Crystal violet lactone) 1.5%, 컬러 디벨로퍼 역할을 하는 비스페놀 A(Bisphenol A) 5%, 용매 역할을 하는 오일상((Oil Phase)의 1-테트라테칸올(1-tetradecanol) 93.5%을 혼합하여 구비된 것임을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
In claim 2,
The TC-MPCMs contain 1.5% of crystal violet lactone as a color-providing ingredient, 5% of Bisphenol A as a color developer, and 1-% of the oil phase as a solvent. A temperature-sensitive seat control system for automobiles, characterized in that it is prepared by mixing 93.5% of tetratecanol (1-tetradecanol).
상기 시트 커버는 TC-MPCMs를 구성하는 색상 제공 성분의 조절을 통하여 실내 온도가 낮을수록 블루색으로 변색되고, 실내 온도 높을수록 레드색으로 변색되도록 구비된 것임을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
In claim 2,
The seat cover is a temperature-sensitive seat control for automobiles, characterized in that it is equipped to change color to blue as the indoor temperature is lower and to red as the indoor temperature is higher by adjusting the color providing components that make up TC-MPCMs. system.
상기 발광장치는 시트 커버의 테두리 부분 및 스티치 라인을 따라 장착된 RGB LED 플렉시블 바로 채택된 것임을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
In claim 1,
A temperature-sensitive seat control system for automobiles, wherein the light-emitting device is an RGB LED flexible bar mounted along the edge and stitch line of the seat cover.
상기 발광장치는 원하는 형상으로 재단된 RGB LED 플렉시블 플레이트로 구비되어, 상기 시트 커버의 국부적인 위치인 시트쿠션의 전단부와, 시트백의 볼스터와, 시트백의 상단부 중 하나 이상 위치에 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
In claim 1,
The light-emitting device is provided with an RGB LED flexible plate cut into a desired shape, and is installed at one or more of the front end of the seat cushion, which is a local position of the seat cover, the bolster of the seatback, and the upper end of the seatback. Temperature sensitive seat control system for automobiles.
상기 생체 신호 측정기는:
실내 천정면에 장착되어 승객의 심박수를 측정하는 심박 감지 레이더와;
상기 시트의 헤드레스트 일측부에는 장착되어 승객의 날숨을 감지하는 이산화탄소 감지 센서;
로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
In claim 1,
The biosignal measuring device is:
A heart rate detection radar mounted on the indoor ceiling to measure the passenger's heart rate;
A carbon dioxide detection sensor mounted on one side of the headrest of the seat to detect the passenger's exhaled breath;
A temperature-sensitive seat control system for automobiles, characterized in that it consists of.
상기 발열장치는 상기 감열 변색 소재에 의하여 변색 가능한 시트 커버의 내부에 장착되는 유연 열전소자로 채택된 것임을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
In claim 1,
A temperature-sensitive seat control system for an automobile, wherein the heating device is adopted as a flexible thermoelectric element mounted on the inside of a seat cover that can change color by the heat-sensitive color changeable material.
상기 유연 열전소자는 펠티에 소자 또는 히터 코일로 채택된 것임을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
In claim 8,
A temperature-sensitive seat control system for automobiles, characterized in that the flexible thermoelectric element is adopted as a Peltier element or heater coil.
상기 발열장치는 상기 발열장치는 상기 감열 변색 소재에 의하여 변색 가능한 시트 커버의 내부에 장착되되, 시트 커버의 전체 영역 중 승객의 신체가 닿지 않는 동시에 승객이 시각적으로 볼 수 있는 국부적인 위치로서 시트쿠션 전단 중앙쪽 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
In claim 1,
The heating device is mounted on the inside of a seat cover that can change color by the heat-sensitive color change material, and is a localized location that the passenger can visually see while at the same time not touching the passenger's body among the entire area of the seat cover. A temperature-sensitive seat control system for automobiles, characterized in that it is mounted inside the center of the front end.
상기 발열장치는 상기 생체 신호 측정기에서 측정된 승객의 심박수 및 호흡 상태가 비정상일 때, 시트 제어기의 제어에 의하여 발열 작동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.
In claim 1,
The temperature-sensitive seat control system for an automobile, wherein the heating device is operated to generate heat under the control of a seat controller when the passenger's heart rate and breathing status measured by the bio-signal measuring device are abnormal.
상기 발열장치의 발열 작동에 의하여 그 위를 덮고 있는 시트 커버가 감열 변색 소재에 의하여 승객이 건강 상태 이상을 시각적으로 인지할 수 있는 레드색으로 변색되는 것을 특징으로 하는 자동차용 온도 감응형 시트 제어 시스템.In claim 11,
A temperature-sensitive seat control system for automobiles, wherein due to the heating operation of the heating device, the seat cover covering the seat is discolored to red by a heat-sensitive discoloration material that allows passengers to visually recognize abnormal health conditions. .
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