KR101198833B1 - 자동차용 통합조작스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 통합조작스위치에 관한 것으로서, 자동차용 통합조작스위치는 일면이 개방되고 회전을 감지하는 휠센서(110)가 설치된 하우징(100)과, 하단으로부터 일정한 높이까지는 상기 하우징(100)에 수용되고, 상단에는 버튼(210)이 설치되는 다이얼 축(200)과, 상기 다이얼 축(200)을 중심으로 한 동심원 상에서 원주 방향으로 90도 간격으로 이격되고, 일단부(310)가 상기 다이얼 축(200)과 마주보도록 배치된 4개의 패드(300)와, 방향감지센서(120)가 내장된 상기 하우징(100)의 내벽과 상기 패드(300)의 타단부(320)에 각 단이 결합되어 상기 패드가 상기 다이얼 축(200)에 접촉 또는 접촉해제되도록 이동시키는 힘을 제공하는 패드구동수단(400)과, 상기 휠센서(110)와 방향감지센서(120)에서 신호를 주고 받아 상기 다이얼 축(200)의 동작을 제어하는 제어부(500)를 포함한다.

스위치, 다이얼, 구동수단, 패드, 솔레노이드

Description

자동차용 통합조작스위치{INTEGRATION SWITCH FOR AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차용 통합 조작 스위치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패드와 패드구동수단 등 간단한 구성으로 다이얼 축의 동작을 제어할 수 있도록 구성된 자동차용 통합조작스위치에 관한 것이다.

자동차에는 여러 가지 다양한 장치들이 설치되는데, 일반적으로 이러한 장치들의 작동을 위해서 각각의 조작스위치가 있어야 했다.

따라서 증가하는 이러한 장치의 수에 비례하여, 스위치의 수도 증가하게 되었고 이는 사용자의 스위치 조작의 혼선을 초래하는 문제점이 있었다.

첨부된 도 1과 같이 최근에는 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 통합조작스위치가 고급차량에 설치되기도 한다.

도 1의 (a)에 나타난 바와 같이 이러한 통합조작스위치(1)는 플로어콘솔(100)에 위치하며, 운전자에게 스위치 조작시 의식부하를 줄일 수 있도록 다이얼 기능과, 8방향 또는 4방향의 조이스틱 기능 및 버튼 기능을 모두 가지고 있는 노브(10)를 포함하고 있다.

그런데, 이러한 통합조작스위치는 도 1의 (b)와 같이, 노브(10)의 하부에 고 가의 서보모터(20)를 장착하여 통합조작스위치의 동작을 제어하였기 때문에 원가가 상승된다는 문제점과, 다양한 방향으로 조이스틱을 작동시키도록 구성되어 운전자에게 혼란을 줄 수 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 패드와 패드구동수단을 이용하여 다이얼 축의 동작을 제어함으로써, 원가 상승의 문제점을 개선하고 나아가 운전자의 혼란함을 개선한 자동차용 통합조작스위치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술구성은 일면이 개방되고 회전을 감지하는 휠센서가 설치된 하우징과, 하단으로부터 일정한 높이까지는 상기 하우징에 수용되고, 상단에는 버튼이 설치되는 다이얼 축과, 상기 다이얼 축을 중심으로 한 동심원 상에서 원주 방향으로 90도 간격으로 이격되고, 일단부가 상기 다이얼 축과 마주보도록 배치된 4개의 패드와, 방향감지센서가 내장된 상기 하우징의 내벽과 상기 패드의 타단부에 각 단이 결합되어 상기 패드가 상기 다이얼 축에 접촉 또는 접촉해제되도록 이동시키는 힘을 제공하는 패드구동수단과, 상기 휠센서와 방향감지센서에서 신호를 주고 받아 상기 다이얼 축의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

또한 자동차용 통합조작스위치는 상기 패드가 끼워져서 결합될 수 있도록 원 주 방향으로 90도의 간격을 가지고 홀이 형성된 패드가이드와, 상기 패드가이드와 상기 패드의 타단부에 결합되는 탄성수단을 포함한다.

상기 하우징은 상기 다이얼 축이 4방향으로 이동될 수 있도록 십자형상의 단면을 갖는 것이 바람직하다.

또한 자동차용 통합조작스위치의 구동수단은 솔레노이드인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인하여, 원가가 절감되고, 운전자의 스위치 조작시의 혼란이 방지된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 자동차용 통합조작 스위치의 일 실시예를 보다 상세히 설명한다.

자동차용 통합조작스위치는 일면이 개방되고 회전을 감지하는 휠센서(110)가 설치된 하우징(100)과, 하단으로부터 일정한 높이까지는 상기 하우징(100)에 수용되고, 상단에는 버튼(210)이 설치되는 다이얼 축(200)과, 상기 다이얼 축(200)을 중심으로 한 동심원 상에서 원주 방향으로 90도 간격으로 이격되고, 일단부(310)가 상기 다이얼 축(200)과 마주보도록 배치된 4개의 패드(300)와, 방향감지센서(120)가 내장된 상기 하우징(100)의 내벽과 상기 패드(300)의 타단부(320)에 각 단이 결합되어 상기 패드(300)가 상기 다이얼 축(200)에 접촉 또는 접촉해제되도록 이동시키는 힘을 제공하는 패드구동수단(400)과, 상기 휠센서(110)와 방향감지센서(120)에서 신호를 주고 받아 상기 다이얼 축(200)의 동작을 제어하는 제어부(500)를 포 함한다.

도 3의 (a)와 같이 자동차용 통합조작스위치를 개략적으로 나타낼 수 있다.

도 3의 (e)에 나타난 바와 같이, 다이얼 축(200)의 하단은 하우징(100)에 회전 및 회동 가능하게 결합된다. 이러한 결합을 위해서 하우징(100)의 바닥면에는 다이얼 축(200)의 하단을 수용하는 케이스가 설치되는데, 이러한 케이스의 내부에는 다이얼 축(200)의 회전 값, 회전방향을 감지하는 휠센서(110)가 내장되어 있고, 휠센서(110)는 엔코더와 와이어로 연결되어 있다.

따라서 다이얼 축(200)의 회전 갑 및 회전방향을 감지하여 이러한 데이터가 엔코더에 입력된다.

도 4에 개시된 바와 같이 상위, 중간 단계에서는 다이얼 축(200)은 다이얼 기능을 하게 된다.

전술한 바와 같이 엔코더에 데이터가 입력되어 다이얼 기능이 완료된 경우, 운전자는 다이얼 축(200)을 이용하여 좌우 또는 상하 방향을 지정하게 되는데, 이러한 기능은도 4에 개시된 바와 같이 하위 단계에서 적용된다.

다이얼 축(200)의 회전 값 등이 엔코더에 입력된 경우, 도 3의 (d)의 서로 마주보는 패드(300)가 패드구동수단(400)에 의하여 다이얼 축(200) 방향으로 이동되고, 다이얼 축(200)을 고정시키며, 따라서 운전자는 패드(300)와 접촉되지 않은 방향으로만 다이얼 축(200)을 회동시킬 수 있게된다.

또한 도 3의 (c)에 나타난 바와 같이, 하우징(100)의 내벽에는 다이얼 축(200)의 이동을 감지하는 방향감지센서(120)가 내장된다. 또한 하우징(100)의 상 단에서 하단방향으로 일정높이 만큼은 상기 다이얼 축(200)이 4방향으로 용이하게 회동될 수 있도록 가이드가 형성된다.

만약 다이얼 축(200)이 우측 방향으로 이동되어 방향감지센서(120)에 접촉되는 경우 그러한 신호는 엔코더에 입력되고, 모니터 상의 하위 단계에서 메뉴를 지정하게 된다.

도 3의 (b)에 개시된 바와 같이, 다이얼 축(200)의 머리부에는 버튼(210)이 설치되어 있고, 운전자는 상기 버튼(210)은 푸쉬하여 상위, 중간, 하위 단계의 메뉴를 선택할 수 있게된다.

이하 자동차용 통합조작스위치의 작동 예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 5a의 (a) 상태에서 모니터 상에 상위 또는 중간 단계의 메뉴 2가 지정된 경우라면, 다이얼 축(200)을 시계방향으로 돌리면 메뉴 3이 지정되고(도 5a의 (b) 참조), 이 상태에서 다이얼 축(200)을 시계방향으로 더 돌리면 메뉴 4가 지정된다. 이 경우 더 이상 다이얼 축(200)은 회전 될 수 없는데, 이는 도 5a의 (c)에 개시된 바와 같이 네 방향의 패드(300)가 다이얼 축(200) 방향으로 이동되어 다이얼 축(200)에 접촉되기 때문이다.

도 5b의 (c) 상태와 같이 4개의 패드(300) 모두가 다이얼 축(200)에 접촉되어 있는 경우, 운전자가 다이얼 축(200)을 더 이상 시계방향으로 회전시킬 수 없다는 것을 순간적으로 인식하게 되며, 운전자가 인식하는 시간이 흐른 후 패드(300)는 다이얼 축(200)과 접촉이 해제된다.

따라서, 운전자가 다시 다이얼 축(200)을 반시계 방향으로 회전시키는 경우, 도 5b의 (b) 및 5b의 (a)에 도시된 바와 같이 상위 또는 중간 단계에서 메뉴를 선택할 수 있게된다.

또한 도 5c에서 나타낸 바와 같이 하위 단계에서는 2 방향으로 다이얼 축(200)을 회동 시킬 수 있는데, 도 5c의 (a)에서는 좌우 방향 패드(300)가 다이얼 축(200)에 접촉되기 때문에 상하 패드(300) 방향으로만 다이얼 축(200)이 회동가능하여, 상하 개념의 메뉴만을 선택할 수 있고, 도 5c의 (b) 상태인 경우 상하 방향 패드(300)가 다이얼 축(200)에 접촉되기 때문에 다이얼 축(200)은 좌우 패드(300) 방향으로만 회동가능하여 좌우 개념의 메뉴만을 선택할 수 있게 된다.

전술한 자동차용 통합조작스위치는 첨부된 도 6의 순서에 의하여 작동된다.

자동차용 통합조작스위치는 상기 패드(300)가 끼워져서 결합될 수 있도록 원주 방향으로 90도의 간격을 가지고 홀(610)이 형성된 패드가이드(600)와, 상기 패드가이드(600)와 상기 패드의 타단부(320)에 결합되는 탄성수단(700)을 포함하는 것이 바람직하다.

상기한 탄성수단은 패드구동수단(400)에 전원이 끊긴 경우, 패드구동수단(400)이 원위치로 복원될 수 있도록 복원력을 제공한다. 탄성수단은 스프링으로 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 하우징(100)은 다이얼 축(200)이 4방향으로 이동될 수 있도록 십자형상의 단면을 갖는 것이 바람직하다.

이는 운전자가 다이얼 축(200)을 조이스틱 기능을 위하여 회동시키는 경우, 하우징(100)을 십자형상으로 만들어 4방향을 인식할 수 있도록 하기 위함이다.

또한 패드구동수단(400)은 솔레노이드인 것이 바람직하다.

이 경우 전원이 인가되면 자기장이 형성된 솔레노이드는 스위치를 밀어내게 되고, 스위치가 밀려나가면서, 패드(300)를 다이얼 축(200)으로 이동시켜서, 다이얼 축(200)에 접촉되도록 할 수 있다.

도 1은 종래의 자동차용 통합조작스위치의 개략적인 구성도;

도 2는 본 발명인 자동차용 통합조작스위치의 개략적인 구성도;

도 3의 (a)는 본 발명인 자동차용 통합조작스위치가 하우징에 장착된 모습을 나타낸 개략도;

도 3의 (b)는 본 발명인 자동차용 통합조작스위치의 개략적인 정면도;

도 3의 (c)는 본 발명인 자동차용 통합조작스위치 하우징의 A-A 단면도;

도 3의 (d)는 본 발명인 자동차용 통합조작스위치의 A-A 단면도;

도 3의 (e)는 본 발명인 자동차용 통합조작스위치의 하단부의 정면도;

도 4는 본 발명인 자동차용 통합 조작 스위치의 회로 구성도;

도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명인 자동차용 통합조작스위치의 작동 상태도;

도 6은 본 발명인 자동차용 통합 스위치의 작동 순서도이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

100: 하우징 200: 다이얼 축

300: 패드 400: 패드구동수단

500: 제어부 600: 패드가이드

700: 탄성수단 800: 헤드유닛

900: 모니터

Claims (5)

1. 일면이 개방되고 회전을 감지하는 휠센서(110)가 설치된 하우징(100)과,

   하단으로부터 일정한 높이까지는 상기 하우징(100)에 수용되고, 상단에는 버튼(210)이 설치되는 다이얼 축(200)과,

   상기 다이얼 축(200)을 중심으로 한 동심원 상에서 원주 방향으로 90도 간격으로 이격되고, 일단부(310)가 상기 다이얼 축(200)과 마주보도록 배치된 4개의 패드(300)와,

   방향감지센서(120)가 내장된 상기 하우징(100)의 내벽과 상기 패드(300)의 타단부(320)에 각 단이 결합되어 상기 패드가 상기 다이얼 축(200)에 접촉 또는 접촉해제되도록 이동시키는 힘을 제공하는 패드구동수단(400)과,

   상기 휠센서(110)와 방향감지센서(120)에서 신호를 주고 받아 상기 다이얼 축(200)의 동작을 제어하는 제어부(500)를 포함하는 자동차용 통합조작스위치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 패드(300)가 끼워져서 결합될 수 있도록 원주 방향으로 90도의 간격을 가지고 홀(610)이 형성된 패드가이드(600)와, 상기 패드가이드(600)와 상기 패드의 타단부(320)에 결합되는 탄성수단(700)을 포함하는 자동차용 통합조작스위치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(100)은 다이 얼 축이 4방향으로 이동될 수 있도록 십자형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 통합 조작 스위치.
4. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패드구동수단은 솔레노이드(400)인 것을 특징으로 하는 자동차용 통합 조작 스위치.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 패드구동수단은 솔레노이드(400)인 것을 특징으로 하는 자동차용 통합 조작 스위치.

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