KR20210080558A - 차량 시트용 스마트 커버 및 스마트 커버를 포함하는 차량 시트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 시트용 스마트 커버(10)에 관한 것으로, 상기 스마트 커버는 상기 커버를 포함하는 차량 시트(10)뿐만 아니라, 차량 시트를 점유하는 사용자의 하나 이상의 생체 데이터를 검출 할 수 있는 것이다. 차량 시트 커버(10)는 하나 이상의 얀 센서(YS) 및 하나 이상의 얀 슈퍼커패시터(YSC)를 포함하고, 상기 얀 슈퍼커패시터(YSC)는 전력을 공급하기 위해 상기 얀 센서(YS)에 전기적으로 연결된다. 본 발명은 차량 시트를 차지하는 사용자의 생체 데이터를 검출하기 위한 장치를 제공하며, 상기 장치는 상기 시트의 커버(10)에 통합된다. 그 결과로, 제공된 상기 생체 데이터 검출 장치는 차량 시트(100) 및 커버(10)를 제조하는 시간 및 구성의 복잡성 또는 차량 시트(100)의 커버(10)의 전체 중량에 나쁜 영향을 끼치지 않는 것이다.
Description
발명의 기술 분야
본 발명은 차량 시트용 스마트 커버에 관한 것으로, 상기 스마트 커버는 차량 시트를 점유하는 사용자의 하나 이상의 생체 데이터를 검출 할 수 있는 것이다.
본 발명은 또한 그러한 스마트 커버를 포함하는 차량 시트에 관한 것이다.
본 발명은 바람직하게 차량을 운전하는 사용자의 피로감 및 신체 몸상태를 모니터링 할 수 있는 것이다.
배경기술
자동차 부문에서, 특히 모터 차량 부문에서는 안전, 특히 사고 예방에 대한 관심도가 높아져 있다.
모터 차량의 사고 예방과 관련하여, 운전자의 졸음 운전 상태를 감지하기 위한 장치에 관한 많은 연구서가 있다.
상기 장치들은 일반적으로 사용자의 자세 감지(예: 머리 또는 눈 위치 감지)에 기반을 두고 있어서, 만일 감지된 자세가 졸음 상태에 해당하는 경우에 경보 신호를 내도록 설계된 것이다.
그러나 이러한 장치에는 분명한 한계가 있다.
첫째, 그런 장치들은 이른바 "갑작스런 수면"이 이미 발생했을 때에는 늦게 개입하게 된다. 그 결과로 사용자는 가능한 사고를 피하기 위해서 제한된 반응 시간 만을 갖는다.
둘째, 완전히 깨어있는 상태의 사용자가 부주의로 졸음과 관련된 자세로 인식되는 자세를 취했다면, 장치는 잘못된 경보를 유발할 수 있다.
셋째, 그런 장치들은 졸음으로 인한 사용자의 자세 변화 만 감지 할 수 있을 뿐, 스트레스, 불안, 호흡 곤란 등 사고로 이어질 수 있는 다른 위험 요소는 감지 할 수 없다.
따라서 근래에는 생체 인식 데이터의 검출을 통해 점점 더 많은 사용자의 신체 상태를 보다 정밀하게 모니터링 할 수 있는 솔루션 개발이 시도되고 있다.
타당한 솔루션으로는 사용자가 심전도를 얻기 위해 자신의 피부에 적용 할 수 있는 전극을 차량 시트(또는 일반적으로 차량 운전석의 다른 부분)에 장착하는 것이 있다.
그러나 이런 솔루션은 분명히 매우 불편하고 구현하기 어려운 것이다.
따라서 직접적인 신체적 접촉을 하지 않고 사용자로부터 생체 데이터를 수집하는 수단을 차량 시트에 장착하는 대체 솔루션이 개발되었다.
이러한 생체 데이터는 예를 들어 심박수, 혈압, 호흡수, 체온 등을 포함 할 수 있다.
일반적으로 이러한 솔루션은 시트에 앉은 사용자의 해부학적 위치에 대응하는 각각의 위치에서 차량 시트의 내부에 위치한 압전 센서를 포함하는 감지 장치의 사용을 포함하며, 상기 압전 센서는 사용자와 생리적 요인에 의해 센서에 가해지는 기계적 스트레스에 응답하여 전기 신호를 발생한다.
예를 들어, 사용자의 호흡 및 그에 따른 흉곽의 팽창/수축은 센서에 압력을 가하여 센서의 기계적 변형을 유발한다. 기계적 변형은 압전 센서에 의해 전기 신호로 변환되며, 사용자의 호흡 속도를 추론하기 위해 재 처리 될 수 있다.
이러한 방식으로 압전 센서는 사용자의 피부와 직접 접촉하지 않고도 사용자의 생리적 상태로 인한 기계적 스트레스를 감지 할 수 있다.
상기 장치는 생성된 전기 신호에 기초하여 사용자에 대한 대응하는 생체 정보를 도출 할 수 있는 처리 유닛을 추가로 포함한다.
예를 들어 심장 및/또는 호흡계 부위에 센서를 적절하게 배치하여, 사용자의 신체 상태를 효과적으로 모니터링 할 수 있다.
상술한 유형의 장치는 예를 들어 문서 US 10 034 631, DE 202012001096 U 및 WO 2015/127193 에 개시되어 있다.
이들 문서들에 개시된 장치는 명확하고 많은 수의 다른 생체 인식 매개 변수를 감지 할 수 있는 것이지만, 결점이 있는 것이다.
특히 압전 센서의 존재는 차량 시트의 구성을 복잡하게 만들고, 이러한 센서들의 위치설정 및 상대적인 연결 그리고 전력원의 위치지정에는 상당한 시간의 제조 시간이 소요 된다.
여기에는 또한 차량의 전체 중량이 증가하는 문제도 있다. 이런 무게 증가는 언뜻 보기에는 작게 보일 수 있지만, 차량 운전석의 다른 구성 요소 뿐만 아니라 좌석의 무게도 최소화하는 것이 자동차 부문의 주요 목표 중 하나라는 사실은 잘 알려져 있다.
또한, 이러한 센서들과, 그들의 연결 및 대응 배터리 또는 유사한 전력 공급장치를 제공해야 할 필요성은 제조업체의 시트 설계 자유도에 제약을 가한다.
이러한 모든 단점은 사용자의 생체 인식 데이터를 안정적이고 정밀하게 모니터링 하려면 많은 수의 센서가 필요하다는 사실로부터 증폭된다.
본 발명의 주 목적은, 생산공정의 복잡성, 시트 생산 시간 및 전체 무게에 나쁜 영향을 미치지 않으면서, 차량 시트를 점유하는 사용자의 생체 데이터를 감지하여 모니터링 할 수 있는 솔루션을 제공하여서, 종래 기술의 제약 문제를 해결하는 것이다.
상기 주 목적 및 그외 다른 목적이 첨부된 청구범위에서 청구된 차량 시트 커버 및 차량 시트로 달성된다.
발명의 요약
본 발명은 차량 시트용 스마트 커버를 제공하고, 상기 스마트 커버는 하나 이상의 직물(fabrics)로 제조되며, 상기 직물 중 적어도 하나의 직물의 하나 이상의 얀(yarn)은 센서로서 제조되고, 상기 하나 이상의 직물의 하나 이상의 얀은 슈퍼커패시터(supercapacitors)로서 제조되고, 상기 얀 슈퍼커패시터는 얀 센서에 전기적으로 연결된다.
본 발명에 따라서, 에너지는 본 발명에 따른 커버의 얀 슈퍼커패시터에 저장 될 수 있고, 커버의 얀 센서에 전력을 공급하기 위해 방출(release) 될 수 있다.
결과적으로, 본 발명에서 사용자의 생체 데이터를 검출하기 위한 장치는 차량 시트의 커버에 통합된다.
얀 센서와 얀 슈퍼커패시터가 종래의 직조 공정을 사용하여 커버에 통합되어 있어서, 커버의 제조 시간은 종래의 커버의 제조 시간과 동일한다.
상기 커버의 얀 센서와 얀 슈퍼커패시터 및 종래의 커버에 사용된 얀과의 사이의 무게 차이가 절대적으로 무시할 수 있는 차이이기 때문에, 커버의 무게도 실질적으로 동일하다.
또한, 얀 센서와 얀 슈퍼커패시터가 커버를 형성하는 하나 이상의 직물에 통합되어 있기 때문에, 센서 요소가 사용 중에 이동하여 그 효과가 감소되는 위치에있을 위험은 없다.
본 발명에 따른 커버는 생산 공정이 끝날 때 표면 처리를 받는 커버와는 근본적으로 다른 것이라는 사실에 주목 한다. 시간이 지남에 따라, 표면 처리를 거친 직물은 마모로 인해 처리에 의해 부여된 특성을 잃을 수 있고, 이런 점은 차량 시트 커버를 제조하는 데 직물을 사용한 경우에는 마모가 심하기 때문에 특히 심각할 것이다. 한편, 본 발명에 따른 커버는 본질적으로 센서로 작용할 수 있는 얀 및 본질적으로 슈퍼커패시터로 작용할 수 있는 얀을 모두 포함하기 때문에, 그 작동은 시간이 지나도 나빠지지 않는다.
얀 슈퍼커패시터에 의한 얀 센서에 대한 전력 공급을 관리하는 데 필요한 전자 장치도 또한 본 발명에 따른 커버와 관련 될 것이다.
얀 센서에 의해 감지된 데이터는 제어 장치로 전송되어 사용자의 신체 상태에 대한 생체 데이터로 해석 및 변환 될 수 있다.
이러한 생체 데이터에는 예를 들어 심박동수, 혈압, 호흡수, 체온 등이 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 커버의 얀 센서는 바람직하게 압력 및/또는 온도 센서이다.
본 발명에 따른 커버의 얀 센서는 바람직하게 압전 저항(piezoresistive) 센서이다.
본 발명의 일 구현예에서, 얀 센서 및 얀 슈퍼커패시터는 동일한 직물 또는 직물의 동일한 영역(사각형 패치)에 배치된다.
본 발명의 다른 구현예에서, 얀 센서 및 얀 슈퍼커패시터는 다른 직물 또는 직물의 다른 영역(사각형 패치)에 배치된다.
후자의 구현예에 따르면, 얀 센서와 얀 슈퍼커패시터를 커버의 다른 위치에 배치하는 것이 가능하다.
특히, 시트를 점유하는 사용자의 신체와 접촉하는 위치에 얀 센서를 배치하여 효과적으로 작동할 수 있다. 이러한 위치는 쿠션 부분, 등받이 부분, 머리 받침 부분, 팔걸이 부분 등에서 식별할 수 있다.
한편, 얀 슈퍼커패시터는 다른 위치, 예를 들어 시트를 차지하는 사용자의 신체와 접촉하지 않는 위치에 배치 될 수 있다.
본 발명에 따른 커버의 얀 센서는 위사, 경사(warp yarn) 또는 둘 모두로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 커버의 얀 슈퍼커패시터는 위사, 경사 또는 둘 모두로 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 얀 센서는 전기 전도성 폴리머 나노 섬유 다발로 제조 된다.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에 따르면, 얀 센서는 전기 전도성 압전 저항 폴리머 나노 섬유 다발로 제조 된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 얀 슈퍼커패시터는 탄소 섬유 전극 또는 탄소 나노 튜브로 제조 된다.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에 따르면, 상기 전극 중 적어도 하나 또는 상기 전극 둘 모두는 활성 물질로 수동 코팅, 또는 다공성 및 작용기(porosity and functional groups)를 도입하기 위한 전기 화학적 활성화, 또는 전착에 의해 적절하게 처리된다.
본 발명은 또한 상술한 스마트 커버를 포함하는 시트에 관한 것이다.
상기 시트는 바람직하게 얀 슈퍼커패시터에 의한 얀 센서로의 전력 공급을 관리하는데 필요한 전자 장치를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 시트에는 강성 또는 연성 인쇄회로기판으로 제조된 전자 제어 장치가 제공된다. 이 회로는 얀 슈퍼커패시터에서 받은 전압을 이용하여 얀 센서에 전력을 공급하는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 시트에 통합된 전자 제어 장치는 센서의 전기적 데이터를 생체 인식 관점에서 이들을 해석하는 회로를 포함하고 있어서, 사용자의 생체 인식 데이터(심박수, 혈압, 호흡수, 체온,...)에 대한 정보를 제공한다.
상기 전자 제어 장치에는 (예를 들어, 차량 대시보드에서 제공되는) 원격 트랜시버로의 생체 인식 데이터의 무선 전송을 담당하는 회로 부분이 추가로 제공될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 시트는 에너지 수집(harvesting)을 위한 요소를 추가로 포함하며, 에너지는 커버의 얀 슈퍼커패시터에 저장될 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 에너지 수집 요소는 일반적으로 태양열 복사에 노출되는 시트 부분에 배치된 태양 전지이다.
이에 상응하여, 전자 제어 장치는 또한 에너지 수집(예를 들어, 태양 전지) 및 상기 에너지 수집 요소로부터 커버의 얀 슈퍼커패시터로의 에너지 전달을 담당하는 회로 부분도 포함한다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 추가 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 비 제한적인 실시예로 주어진 바람직한 구현예의 상세한 설명으로부터 명백히 나타날 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 시트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 차량 시트의 커버에 통합된 생체 데이터 감지 장치에 대한 동작 블록도 이다.
본 발명의 추가 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 비 제한적인 실시예로 주어진 바람직한 구현예의 상세한 설명으로부터 명백히 나타날 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 시트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 차량 시트의 커버에 통합된 생체 데이터 감지 장치에 대한 동작 블록도 이다.
본 발명의 바람직한 구현예의 상세한 설명
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 시트(100)를 설명한다.
그 자체가 알려진 것과 같이, 차량 시트(100)는 쿠션(102) 및 등받이(104)를 포함한다. 상기 차량 시트(100)는 머리 받침, 하나 또는 두 개의 팔걸이 등과 같은 추가 액세서리 요소를 추가로 포함 할 수 있다.
다시 그 자체로 알려진 방식으로, 차량 시트(100)는 패딩이 장착된 프레임(예를 들어, 금속, 합금 또는 복합 재료로 제조)을 포함한다.
커버(10)는 패딩 위에 끼워지고 쿠션(102) 및 등받이(104)를 덮는다.
액세서리 요소(머리 받침, 팔걸이 등)가 제공되는 경우, 이들 각각은 차례로 프레임, 상기 프레임에 장착된 패딩 및 상기 패딩 위에 끼워진 커버를 포함 할 수 있다.
일반적으로, 커버(10)는 단일 직물 또는 여러 다른 직물로 제조될 수 있다.
여러 다른 직물로 제조된 커버의 경우, 상기 직물은 다른 재료(폴리 에스터, 열가소성 폴리우레탄, 폴리아크릴로니트릴 등)에서 얻을 수 있거나, 또는 동일한 종류의 재료에서 얻을 수 있지만 품질이 다를 수 있는 재료로부터 얻을 수 있거나, 또는 동일한 재료에서 얻은 다음 다른 처리를 거쳐 다른 특성을 가진 최종 직물을 얻을 수 있다.
바람직하게, 다른 직물로 제조된 커버인 경우, 다른 특징을 갖는 직물이 커버의 상이한 부분을 제조하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 커버(10)를 형성하는 섬유 중 적어도 하나는 하나 이상의 얀 센서를 포함하고, 상기 커버를 형성하는 섬유 중 적어도 하나는 하나 이상의 얀 슈퍼커패시터를 포함하며, 상기 얀 슈퍼커패시터는 상기 얀 센서에 전기적으로 연결된다.
얀 센서는 바람직하게 압력 및/또는 온도 센서로 제조된다.
얀 센서는 바람직하게 압전 저항 센서로 제조된다.
도 1의 구현예에서, 얀 센서 및 얀 슈퍼커패시터는 커버(10)에 대한 다른 섬유로, 또는 커버(10)에 대한 하나의 동일한 섬유로 다른 영역에 배치된다.
특히, 도 1을 참조하여 설명하면, 제1 얀 센서는 시트(100)의 제1 섬유 영역(12a) 및 쿠션(102)으로 커버(10)에 대한 섬유를 제조하는 얀으로서 사용되며; 제1 얀 슈퍼커패시터는 제2 섬유 영역(12b)에, 또한 시트(100)의 쿠션(102)에 있지만 제1 섬유 영역(12a)으로부터는 멀리 떨어져 있는 커버(10)에 대한 섬유로 제조하기 위한 얀으로서 사용된다.
유사하게, 제2 얀 센서는 시트(100)의 등받이(104)에 있는 제3 직물 영역(14a)에 커버(10)에 대한 직물을 제조하는데 사용되고, 그리고 제2 얀 슈퍼커패시터는 제4 직물 영역(14b)에 커버(10)에 대한 직물을 제조하는데, 또한 시트(100)의 등받이(104)에 있지만 제3 직물 영역(14a)으로부터는 멀리 떨어져 있는 커버(10)에 대한 직물을 제조하는데 사용된다.
제1 얀 센서는 제1 얀 슈퍼커패시터에 전기적으로 연결되고, 제2 얀 센서는 제2 얀 슈퍼 커패시터에 전기적으로 연결된다.
바람직하게, 제1 얀 센서는 사용자가 시트(100)에 앉아 있을 때 사용자의 신체와 접촉하는 제1 직물 영역(12a)에 배치된다. 상기 제1 직물 영역(12a)은 예를 들어 실질적으로 중앙 위치에 있는 쿠션(102)의 외부 면에 제공 될 수 있다.
이러한 방식으로 센서는 사용자의 생리적 요인(physiological factors)에 의해 유발되는 압력 및/또는 온도 변화를 효과적으로 감지 할 수 있다.
한편, 얀 슈퍼커패시터는 예를 들어 쿠션(102)의 측면 중 하나와 같이 마찰 및 마모가 거의 없는 제2 직물 영역(12b)에 배치될 수 있다.
유사하게, 제2 얀 센서는 사용자가 시트(100)에 앉아 있을 때 사용자의 신체와 접촉하는 제3 직물 영역(14a)에 배치된다. 상기 제3 직물 영역(14a)은 예를 들어 등받이(104)의 앞면에 제공될 수 있고; 바람직하게, 상기 제3 직물 영역(14a)은 차량 시트(100)를 차지하는 사용자의 심장 및/또는 폐 위치에 배치된다.
이러한 방식으로 센서는 사용자의 생리적 요인에 의해 유발되는 압력 및/또는 온도 변화를 효과적으로 감지 할 수 있다.
다른 한편, 제2 얀 슈퍼커패시터는 예를 들어 등받이(104)의 측면 중 하나 또는 등받이(104)의 뒷면과 같이 마찰 및 마모가 거의 없는 제2 직물 영역(14b)에 배치 될 수 있다.
이 구현예는 제한적인 의미로 이해되어서는 안되며, 얀 센서 및 얀 슈퍼커패시터는 커버(10)에 대한 동일한 직물 영역에 제공 될 수 있는 것이다.
얀 센서는 커버(10)에 대한 직물의 위사, 상기 직물의 경사, 또는 상기 직물의 위사 및 경사를 조합하여 이루어질 수 있다.
얀 센서는 커버 제조에 적합한 연속 얀을 얻기 위해서, 직물을 제조하기 위한, 바람직하게는 폴리에스터 또는 다른 적절한 재료로 제조된 통상적인 얀과 결합된다.
상기 센서 얀은 전체 길이에 걸쳐 센서로 제조 될 수 있거나, 또는 중립 세그먼트와 교대로 특정 세그먼트에만 센서로 있는 것으로 제조 될 수 있다.
얀 슈퍼커패시터는 커버(10)에 대한 직물의 위사, 상기 직물의 경사, 또는 또한 상기 직물의 위사 및 경사를 조합하여 이루어질 수 있다.
얀 슈퍼커패시터는 커버 제조에 적합한 연속 얀을 얻기 위해서, 직물을 제조하기 위한, 바람직하게는 폴리에스터 또는 다른 적절한 재료로 제조된 통상적인 얀과 결합된다.
얀 센서는 압력 및/또는 온도 센서 이며, 압전 저항 변환 원리를 활용하여, 시트를 차지하는 사용자의 생체 측정 매개변수(심박수, 혈압, 호흡수 등)를 모니터링하는 데 사용하여서, 사용자의 집중력과 피로 상태를 파악한다.
얀 센서는 바람직하게 폴리머 나노 섬유 다발로 제조된다. 이들은 전기 방사 기술(electrospinning technique)로 얻을 수 있다.
상기 폴리머 나노 섬유는 다음으로부터 개발 될 수 있다:
-고도로 변형 가능하고 본질적으로 전도성이 있는 폴리머;
-탄소 기반 나노 입자를 포함하는 폴리머 나노 복합체;
-폴리아크릴로니트릴 나노 섬유의 산화 및 후속 탄화에 의해 얻어지는 탄소 기반 나노 섬유.
통상의 기술자는 이들 폴리머 나노 섬유를 실현하기 위해 다른 적절한 원료도 제공 될 수 있다는 것을 알고 있을 것이다.
폴리머 나노 섬유는 온도 및/또는 외부 압력(심박동, 혈압 등으로 인한)의 변화에 의해 유도된 기계적 변형을 전기 신호로 변환 할 수 있기 때문에, 폴리머 나노 섬유는 센서에 대한 활성 요소를 나타낸다. 특히 이러한 신호들은 나노 섬유의 압전 저항 특성에 기인 할 수 있다.
얀 슈퍼커패시터는 바람직하게 탄소 섬유 및 탄소 나노 튜브를 기반으로 하는 전극으로 만들어진다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 전극 중 적어도 하나 또는 상기 전극 둘 모두는 활성 물질로 수동 코팅에 의해, 또는 다공성 및 작용기를 도입하기 위한 전기 화학적 활성화에 의해, 또는 전착에 의해 적절하게 처리된다.
적어도 하나가 적절하게 처리된 2개의 얀 전극은 전기 중합 또는 함침 공정을 통해 고체 전해질 폴리머로 덮여 진다.
다음, 2개의 얀 전극은 얀 슈퍼커패시터를 형성하기 위해 결합/꼬임 된다.
얀 슈퍼커패시터는 전력 밀도 값이 낮고, 충전/방전 횟수가 제한되며, 안전 및 폐기 문제가 있는 리튬 배터리를 사용하는 것에 대한 친환경적 대안을 나타낸다.
본 발명에 따라서, 에너지는 본 발명에 따른 얀 슈퍼커패시터에 저장 될 수 있고, 얀 센서 및 가능하게는 차량 운전석 내부의 다른 저전력 전자 장치에 전력을 공급하기 위해 방출(release) 될 수 있다.
따라서, 본 발명은 차량 시트(100)의 커버(10)에 통합된 사용자의 생체 데이터를 검출하기 위한 장치를 가질 수 있게 한다.
바람직하게, 상기 검출 장치는 완전히 자율적이며, 이러한 목적을 위해 시트(100)는 또한 에너지 수집을 위한 요소를 포함하고, 수집 에너지는 커버(10)의 얀 슈퍼커패시터에 저장 될 것이다.
상기 에너지 수집 요소는 예를 들어 태양열 복사에 노출되는 시트 부분에 배치된 태양 전지(16) 일 수 있다. 이런 전지는 커버(10)의 얀 슈퍼커패시터에 전기적으로 연결된다.
다르게는, 커버(10)의 얀 슈퍼커패시터가 외부 에너지 원에 연결될 수 있다.
도 2는 도 1의 시트(100)의 생체 인식 데이터 검출 장치의 작동 원리를 블록도의 형태로 개략적으로 나타낸 도면이다.
에너지 원(ES: energy source)은, 에너지를 저장할 수 있는 얀 슈퍼커패시터(YSC: yarn supercapacitors)로 에너지를 전달한다.
예를 들어, 상기 에너지 원은 에너지 원을 작동하는 데 필요한 모든 전자 장치를 포함하는 회로 블록이 장착된 태양 전지로 구성 될 수 있다.
다음, 상기 에너지는 차량 시트를 차지하는 사용자에 의해 유도된 압력 및/또는 온도 변화를 검출하기 위해 얀 센서(YS: yarn sensors)에 의해 사용될 수 있다.
특히, 슈퍼커패시터로부터 오는 입력 전압을 수신 할 때, 마이크로 컨트롤러(도 2에서 CTRL 로 표시)에 대한 공급 전압으로 동작하는 고정된 출력 전압을 다시 제공하는 제어 모듈(PSM)을 제공 할 수 있으며, 마이크로 컨트롤러는 상기 얀 센서에 대해서와 마찬가지로 얀 센서를 조절 한다.
생체 인식 데이터 감지 장치의 전자 장치는, 얀 센서의 신호를 분석하고 생체 인식 측면을 평가하는 신호 조정(SC: signal conditioning), 및 예를 들어 차량 운전석에 제공된 장치로의 전송인 신호 전송(RT)을 하는 전용 전자장치를 추가로 포함한다.
얀 센서(YS)에서 나오는 압력 및/또는 온도 변화와 관련된 신호는 전자 제어 장치(마이크로 컨트롤러 CTRL)에 의해 분석 및 처리 될 수 있다. 이렇게 분석되고 처리된 데이터는 신호 전송(RT)용 모듈을 통해 원격 장치, 예를 들어 차량의 대시 보드에 제공되고 온-보드 컴퓨터 및 시각적 디스플레이 장치에 연결된 장치로 전송된다.
본 명세서에 제공된 바람직한 구현예의 개시 내용은 단지 예시적이고 비 제한적인 것으로 이해되어야 하며, 따라서 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 한정된 보호 범위를 벗어나지 않고 통상의 기술자의 지식 내에서 수많은 변경 및 수정이 가능한 것이다.
Claims (16)
- 하나 이상의 직물로 제조된 차량 시트 커버(10)에 있어서, 상기 커버를 형성하는 직물 중 적어도 하나는 하나 이상의 얀 센서(YS)를 포함하고, 상기 커버를 형성하는 직물 중 적어도 하나는 하나 이상의 얀 슈퍼커패시터(YSC)를 포함하고, 상기 얀 슈퍼커패시터(YSC)는 상기 얀 센서(YS)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제1항에 있어서, 상기 얀 센서(YS)는 압력 및/또는 온도 센서로서 제조되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 얀 센서(YS)는 압전 저항 센서로서 제조되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제3항에 있어서, 상기 얀 센서(YS)는 전기 전도성 폴리머 나노 섬유로 제조되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제1항에 있어서, 상기 얀 슈퍼커패시터(YSC)는 탄소 섬유 및 탄소 나노 튜브에 기초한 전극으로 제조되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제5항에 있어서, 상기 전극 중 적어도 하나 또는 상기 전극 둘 모두는 활성 물질을 사용한 수동 코팅에 의해, 또는 다공성 및 작용기를 도입하기 위한 전기 화학적 활성화에 의해, 또는 전착에 의해 적절하게 처리되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제6항에 있어서, 상기 전극은 고체 전해질 폴리머로 코팅되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제1항에 있어서, 상기 얀 센서(YS) 및 상기 얀 슈퍼커패시터(YSC)는 상기 커버(10)에 대해 다른 직물로, 또는 상기 커버(10)에 대해 하나의 동일한 직물로 다른 영역(12a, 12b, 14a, 14b)에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제8항에 있어서, 상기 얀 센서(YS)는 커버가 배치된 차량 시트를 점유한 사용자의 신체와 접촉하는 상기 커버의 영역(12a, 14a)에 배치되고, 그리고 상기 얀 슈퍼커패시터(YSC)는 마찰 및 마모가 거의 없는 상기 커버의 영역(12b, 14b)에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제1항에 있어서, 상기 얀 센서(YS) 및 상기 얀 슈퍼커패시터(YSC)는 상기 커버에 대한 직물을 하나의 동일한 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제1항에 있어서, 상기 얀 센서(YS)는 상기 커버(10)에 대한 직물의 위사, 직물의 경사, 또는 직물의 위사와 경사의 조합으로 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제1항에 있어서, 상기 얀 슈퍼커패시터(YSC)는 상기 커버(10)에 대한 직물의 위사, 직물의 경사, 또는 직물의 위사와 경사의 조합으로 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 제1항에 있어서, 상기 얀 슈퍼커패시터(YSC)에 의한 상기 얀 센서(YS)의 전력 공급을 관리하기 위한 전자 제어 장치(PSM)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트 커버(10).
- 패딩이 장착된 프레임을 포함하며, 상기 패딩 위에 커버가 끼워진, 쿠션(102) 및 등받이(104)를 구비한 차량 시트(100)에 있어서, 상기 커버는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 차량 시트 커버(10)인 것을 특징으로 하는 차량 시트(100).
- 제14항에 있어서, 상기 얀 슈퍼커패시터(YSC)에 대한 에너지 원으로서 에너지 수집 요소(16)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트(100).
- 제15항에 있어서, 상기 에너지 수집 요소는 태양 전지(16) 인 것을 특징으로 하는 차량 시트(100).
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