KR102579229B1 - Multi switch device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치에 의한 푸쉬 및 스크롤 입력 기능을 갖는 멀티 스위치 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정전 터치 전극 시트 및 압력센서를 통해 검출된 정보로부터 사용자의 푸쉬 또는 스크롤 조작을 판단하여 내부의 전동 액추에이터를 통해 푸쉬 또는 스크롤 조작감을 구현해낼 수 있는 멀티 스위치 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 멀티 스위치 장치는, 케이스의 일측에 설치되며 사용자의 터치 조작이 입력되는 스위치 패널과; 상기 스위치 패널의 하부에 설치되며 사용자의 터치 입력을 검출하는 복수의 전극이 구비된 터치 전극 시트와; 상기 터치 전극 시트의 하부에 설치되며 사용자의 푸쉬 또는 스크롤 조작에 대응하는 진동 파형을 발생시켜 사용자에게 푸쉬 또는 스크롤 조작감을 부여하는 전동 액추에이터와; 상기 스위치 패널의 하부에 설치되며 사용자에 의해 상기 스위치 패널에 인가되는 압력을 검출하는 압력센서와; 상기 터치 전극 시트 및 압력센서를 통해 검출된 정보로부터 사용자가 푸쉬 또는 스크롤 조작을 의도하는지 여부를 판단하여, 상기 전동 액추에이터를 통해 상기 푸쉬 또는 스크롤 조작에 대응하는 진동 파형을 발생시키도록 제어하는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a multi-switch device having a push and scroll input function by touch, and more specifically, to determine the user's push or scroll operation from information detected through an electrostatic touch electrode sheet and a pressure sensor and to use an internal electric actuator. Provides a multi-switch device that can achieve a sense of push or scroll operation. A multi-switch device according to the present invention includes a switch panel installed on one side of a case and receiving a user's touch operation; a touch electrode sheet installed below the switch panel and provided with a plurality of electrodes to detect a user's touch input; an electric actuator installed below the touch electrode sheet and generating a vibration waveform corresponding to the user's push or scroll operation to provide a feeling of push or scroll operation to the user; a pressure sensor installed at the bottom of the switch panel and detecting pressure applied to the switch panel by a user; A control unit that determines whether the user intends a push or scroll operation based on information detected through the touch electrode sheet and the pressure sensor and controls the electric actuator to generate a vibration waveform corresponding to the push or scroll operation; It is characterized by being composed including.
Description
본 발명은 터치에 의한 푸쉬 및 스크롤 입력 기능을 갖는 멀티 스위치 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정전 터치 전극 시트 및 압력센서를 통해 검출된 정보로부터 사용자가 의도하는 푸쉬 또는 스크롤 조작을 판단하여 내부의 전동 액추에이터를 통해 푸쉬 또는 스크롤 조작감을 구현해낼 수 있는 멀티 스위치 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-switch device having a push and scroll input function by touch, and more specifically, to determine the push or scroll operation intended by the user from information detected through an electrostatic touch electrode sheet and a pressure sensor to determine the internal This relates to a multi-switch device that can implement a push or scroll operation feeling through an electric actuator.
최근 출시되는 전자 기기 등은 사용자의 욕구에 부응하기 위하여 그 기능이 점점 다양해지면서 크기 및 두께가 점점 얇아지는 슬림 타입(slim type)으로 변모해가고 있는 추세이며, 그에 대응하여 전자 기기에 구비되는 푸시 스위치, 스크롤 스위치 등과 같은 각종 스위치 장치들도 보다 우수한 기능을 구현하면서 그 두께 및 크기를 점차 줄여가고 있는 추세에 있다. In order to meet the needs of users, recently released electronic devices are becoming more and more slim type with increasingly diverse functions and increasingly thinner sizes and thicknesses, and in response to this, push devices are being installed in electronic devices. Various switch devices, such as switches and scroll switches, are also gradually reducing their thickness and size while implementing better functions.
이와 같은 각종 전자 기기에 구비되는 스위치 장치 중에서, 현재 차량의 스티어링 휠 부분에 설치되는 스위치 장치는 차량 내에 구비되는 다양한 편의시설을 작동 및 제어하기 위해 마련되며, 운전자의 조작 편의성을 고려하여 스티어링 휠의 일측에 각종 스위치들이 집약되는 경향을 나타낸다.Among the switch devices installed in various electronic devices, the switch device currently installed on the steering wheel of a vehicle is provided to operate and control various convenience facilities provided in the vehicle, and the switch device installed on the steering wheel is designed to operate and control various convenience facilities in the vehicle. It shows a tendency for various switches to be concentrated on one side.
예를 들어, 근래에 생산되는 차량의 스티어링 휠에는 윈도우를 개폐시키는 윈도우 스위치, 조향 라이트를 온/오프시키는 조향 라이트 스위치 및 오디오를 구동시키는 오디오 스위치, 와이퍼를 구동시키는 와이퍼 스위치 등과 같은 여러 가지 스위치가 구비된 다기능 멀티 스위치 장치가 설치되어 운전자로 하여금 각종 장치의 조작성을 증대시키고, 각종 장치의 조작 중에도 전방 주의력을 상실하지 않도록 하고 있다.For example, the steering wheel of a vehicle produced recently has several switches such as a window switch that opens and closes the windows, a steering light switch that turns the steering lights on/off, an audio switch that operates the audio, and a wiper switch that operates the wipers. A multi-function multi-switch device is installed to increase the driver's operability of various devices and prevent him or her from losing forward attention while operating various devices.
한편, 도 1은 종래의 차량용 스티어링 휠 부분에 장착되는 멀티 스위치 장치의 일 예를 보여주는 것이며, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 멀티 스위치 장치에 구비되는 푸쉬 스위치와 스크롤 스위치를 각각 보여주고 있다.Meanwhile, Figure 1 shows an example of a multi-switch device mounted on a conventional vehicle steering wheel, and Figures 2 and 3 show a push switch and a scroll switch respectively provided in the multi-switch device shown in Figure 1. there is.
푸쉬 스위치(10)의 경우에는 도 2에서 보는 바와 같이 버튼(11)이 눌려지면 그 하부에 결합된 슬라이드(Slide; 12)가 하방으로 이동되어 러버(Rubber) 또는 메탈 돔(Metal dome) 등으로 구성된 스위치(13) 부분이 눌려져 하부의 접점(14)과 접촉됨으로써 전기 신호를 발생시키게 된다. 이 경우 푸쉬(Push) 조작에 따른 조작감(Feeling)은 버튼(11)에 누름이 발생할 경우 누름에 반동을 주는 러버(Rubber), 또는 메탈 돔(Metal dome)으로 구성된 스위치(13)가 원상태로 돌아가려고 하는 반발력으로 인해 푸쉬에 대한 조작감이 발생한다In the case of the
그리고, 스크롤 스위치(20)는 도 3에서 보는 바와 같이 외주면에 돌기가 형성된 스크롤(Scroll; 21)이 그 하부에서 스프링(23)을 통해 지지된 볼(22)과 접촉되는 구조를 가지며, 스크롤(21)을 손가락으로 돌릴 때 스크롤(21) 외면에 형성된 돌기와 볼(22)의 접촉에 따라 스크롤에 대한 조작감이 발생한다.And, as shown in FIG. 3, the
그러나, 상기와 같이 종래의 차량용 스티어링 휠에 장착되는 멀티 스위치 장치는 차량 스티어링 휠의 한정된 공간 내에 장착되어야 하기 때문에 디자인적 측면에서 많은 제약 사항이 따르게 된다. However, as described above, the multi-switch device mounted on a conventional vehicle steering wheel is subject to many restrictions in terms of design because it must be mounted within a limited space of the vehicle steering wheel.
즉, 종래의 차량용 스티어링 휠에 장착되는 멀티 스위치 장치는 도 1에서와 보는 바와 같이 푸쉬 조작에 의해 작동되는 각각의 푸시 스위치(버튼)이 일정한 스위치 면적을 차지하고 있으면서 서로 경계선을 통해 구분되어 장착된 형태를 가지기 때문에, 각 푸쉬 스위치가 차지하고 있는 스위치 면적으로 인해 여러 개의 푸쉬 스위치를 한정된 공간 내에 배치하는 것이 디자인적 측면에서 매우 어려운 문제가 있다.In other words, as shown in FIG. 1, the multi-switch device mounted on a conventional vehicle steering wheel is equipped with each push switch (button) operated by a push operation occupying a certain switch area and separated from each other by a boundary line. Due to the switch area occupied by each push switch, it is very difficult from a design perspective to place multiple push switches in a limited space.
또한, 각 스위치에는 하나의 기능(푸쉬 또는 스크롤)만이 부여되어 작동되는 구조이기 때문에 하나의 스위치에 여러 가지 기능을 부여하는 것이 사실상 불가능하다는 문제가 있다. 아울러, 푸쉬 스위치나 스크롤 스위치 등은 그 각각의 스위치마다 푸쉬 또는 스크롤 동작에 따른 하나의 조작감(Feeling)만을 독립적으로 부여하고 있기 때문에 한번 설정된 조작감을 바꾸는 것이 사실상 불가능하다는 단점이 있었다. In addition, since each switch is structured to operate with only one function (push or scroll), there is a problem that it is virtually impossible to assign multiple functions to one switch. In addition, push switches, scroll switches, etc. have the disadvantage that it is virtually impossible to change the operating feel once set because each switch independently provides only one operating feeling according to a push or scroll operation.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 차량용 스티어링 휠에 장착되는 다기능 멀티 스위치 장치에서 푸쉬와 스크롤 조작에 따른 각각의 조작감을 내부의 전동 액추에이터에서 발생되는 서로 다른 진동 파형을 통해 만들어내고, 사용자가 의도하는 푸쉬 또는 스크롤 조작을 감지하기 위해 정전 터치 전극 시트와 압력센서를 복합적으로 적용시킨 멀티 스위치 장치를 제공하는 데에 있다.The present invention was created to solve the above problems, and the technical problem to be solved by the present invention is to provide each operation feeling according to push and scroll operations in a multi-function multi-switch device mounted on a vehicle steering wheel through an internal electric actuator. The purpose is to provide a multi-switch device that combines an electrostatic touch electrode sheet and a pressure sensor to generate different vibration waveforms and detect the push or scroll operation intended by the user.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 멀티 스위치 장치는, 케이스의 일측에 설치되며 사용자의 터치 조작이 입력되는 스위치 패널과; 상기 스위치 패널의 하부에 설치되며 사용자의 터치 입력을 검출하는 복수의 전극이 구비된 터치 전극 시트와; 상기 터치 전극 시트의 하부에 설치되며 사용자의 푸쉬 또는 스크롤 조작에 대응하는 진동 파형을 발생시켜 사용자에게 푸쉬 또는 스크롤 조작감을 부여하는 전동 액추에이터와; 상기 스위치 패널의 하부에 설치되며 사용자에 의해 상기 스위치 패널에 인가되는 압력을 검출하는 압력센서와; 상기 터치 전극 시트 및 압력센서를 통해 검출된 정보로부터 사용자가 푸쉬 또는 스크롤 조작을 의도하는지 여부를 판단하여, 상기 전동 액추에이터를 통해 상기 푸쉬 또는 스크롤 조작에 대응하는 진동 파형을 발생시키도록 제어하는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The multi-switch device of the present invention for solving the above-described technical problem includes a switch panel installed on one side of a case and receiving a user's touch operation; a touch electrode sheet installed below the switch panel and provided with a plurality of electrodes to detect a user's touch input; an electric actuator installed below the touch electrode sheet and generating a vibration waveform corresponding to the user's push or scroll operation to provide a feeling of push or scroll operation to the user; a pressure sensor installed at the bottom of the switch panel and detecting pressure applied to the switch panel by a user; A control unit that determines whether the user intends a push or scroll operation based on information detected through the touch electrode sheet and the pressure sensor and controls the electric actuator to generate a vibration waveform corresponding to the push or scroll operation; It is characterized by being composed including.
여기서, 상기 케이스와 스위치 패널 사이에는 상기 전동 액추에이터의 작동시 발생하는 소음을 저감시킬 수 있는 댐퍼가 설치될 수 있다.Here, a damper that can reduce noise generated when the electric actuator operates may be installed between the case and the switch panel.
그리고, 상기 스위치 패널의 표면에는 사용자의 스크롤 조작이 이루어지는 영역으로, 완만한 곡면을 이루며 상부로 볼록하게 돌출된 구조의 돌출부가 형성될 수 있다.Additionally, a protrusion may be formed on the surface of the switch panel, which is an area where the user scrolls, and has a gently curved surface and protrudes convexly upward.
이때, 상기 돌출부의 표면에는 사용자에게 스크롤 조작감을 부여할 수 있는 돌기부가 형성될 수 있다.At this time, a protrusion that can provide a scroll operation feeling to the user may be formed on the surface of the protrusion.
한편, 상기 터치 전극 시트는 복수의 실제 전극과 이에 인접하는 복수의 가상 전극을 가지는 단일 층으로 구성된 터치 전극 시트가 적용될 수 있다.Meanwhile, the touch electrode sheet may be a single layer composed of a plurality of real electrodes and a plurality of virtual electrodes adjacent thereto.
이 경우, 상기 실제 전극은 십자(+) 형태의 배열 구조를 가지며, 상기 가상 전극은 상기 실제 전극과 인접한 모서리 부분에 배치될 수 있다.In this case, the real electrodes have a cross (+)-shaped array structure, and the virtual electrodes can be placed at corners adjacent to the real electrodes.
그리고, 상기 터치 전극 시트에 의한 사용자의 터치 좌표 추출시 상기 실제 전극 및 가상 전극이 위치하는 각 좌표별로 소정의 가중치가 부여될 수 있다.Also, when extracting the user's touch coordinates using the touch electrode sheet, a predetermined weight may be assigned to each coordinate where the real electrode and the virtual electrode are located.
이때, 상기 가상 전극의 정전변화량은 그와 인접하는 실제 전극들의 정전변화량의 평균값으로 설정될 수 있다.At this time, the amount of electrostatic change of the virtual electrode may be set to the average value of the amount of electrostatic change of actual electrodes adjacent to it.
여기서, 상기 터치 전극 시트에 의한 사용자의 터치 좌표 추출시 상기 실제 전극 및 가상 전극의 정전변화량과, 이들 각 전극에 부여된 가중치를 소정의 좌표 추출 알고리즘 수식에 적용하여 터치 좌표를 추출할 수 있다.Here, when extracting the user's touch coordinates using the touch electrode sheet, the electrostatic change amount of the real electrode and the virtual electrode and the weight assigned to each of these electrodes can be applied to a predetermined coordinate extraction algorithm formula to extract the touch coordinates.
상기한 구성을 가지는 본 발명의 멀티 스위치 장치 구조에 따르면, 기존 스위치와 같이 일정한 스위치 면적을 가지면서 경계선을 통해 서로 구획된 형태의 멀티 스위치 장치를 터치에 따른 푸쉬 기능과 스크롤 기능이 부여된 경계선이 없는 심 리스(seamless) 디자인으로 구현할 수 있고, 내부의 전동 액추에이터를 이용하여 푸쉬 및 스크롤 등의 다중 조작감을 구현할 수 있는 장점이 있다.According to the structure of the multi-switch device of the present invention having the above-described configuration, the multi-switch device has a constant switch area like a conventional switch and is divided from each other through a boundary line, and a boundary line with a push function and a scroll function according to touch is provided. It can be implemented as a seamless design, and has the advantage of being able to implement multiple operating sensations such as push and scroll using an internal electric actuator.
또한, 사용자의 터치 입력을 받는 스위치 패널의 표면에 기존 스크롤 휠을 모방한 돌출부 및 돌기부를 형성함으로써, 상기 돌출부 및 돌기부를 통해 기존과 같은 스크롤 휠의 조작감을 구현해낼 수 있고, 사용자가 돌기부를 통해 스크롤 휠의 위치를 쉽게 인지하는 것이 가능해질 뿐 아니라, 스크롤 조작시 사용자에게 시작점과 끝점을 명확하게 인지시켜줄 수 있기 때문에 스크롤 조작시 편의성과 정확성을 제공해줄 수 있는 장점이 있다.In addition, by forming protrusions and protrusions that imitate existing scroll wheels on the surface of the switch panel that receives the user's touch input, it is possible to implement the same operating feel as the existing scroll wheel through the protrusions and protrusions, and the user can use the protrusions to Not only does it make it possible to easily recognize the position of the scroll wheel, but it also has the advantage of providing convenience and accuracy when scrolling because the user can clearly recognize the starting and ending points.
아울러, 스위치 패널 표면에 형성된 돌기부 구조에 의해 사용자의 손가락과 스위치 패널 표면 사이의 마찰력을 증가시켜서, 마치 손가락으로 스크롤 휠을 회전시키는 듯한 실재감을 부여할 수 있는 장점이 있다. In addition, the protrusion structure formed on the surface of the switch panel increases the friction between the user's finger and the surface of the switch panel, giving a feeling of presence as if the user is rotating a scroll wheel with his or her finger.
또한, 내부에 설치된 하나의 전동 액추에이터를 통해 푸쉬 또는 스크롤의 두 가지의 조작감을 선택적으로 발생시킬 수 있는 구조로 되어 때문에, 푸쉬 또는 스크롤 조작감 발생을 위한 전동 액추에이터를 각각 개별적으로 설치할 필요가 없다. 따라서, 전동 액추에이터의 설치 개수 감소에 따른 비용절감을 구현할 수 있고, 멀티 스위치 장치의 소형화도 구현할 수 있는 장점이 있다.In addition, since it has a structure that can selectively generate two operating sensations, push or scroll, through a single electric actuator installed inside, there is no need to separately install electric actuators for generating the push or scroll operating sensation. Therefore, there is an advantage in that cost reduction can be achieved by reducing the number of installed electric actuators, and miniaturization of the multi-switch device can also be realized.
또한, 기존에는 정전 터치 센싱 시 손가락 터치 좌표를 검출하기 위해 세로방향의 전극 배열 구조를 갖는 1층 전극시트와 가로방향의 전극 배열 구조를 갖는 2층 전극시트가 필요하였으나, 본 발명의 멀티 스위치 장치는 실제 전극과 이에 인접하는 가상 전극을 가지는 단일 층으로 구성된 터치 전극 시트를 사용하여 특정 알고리즘을 통해 정전 터치 좌표를 추출할 수 있기 때문에, 터치 전극 시트의 설치 개수 감소에 따른 비용절감 및 제품의 소형화를 구현할 수 있는 장점이 있다.In addition, previously, in order to detect finger touch coordinates during electrostatic touch sensing, a one-layer electrode sheet with a vertical electrode array structure and a two-layer electrode sheet with a horizontal electrode array structure were required, but the multi-switch device of the present invention Since electrostatic touch coordinates can be extracted through a specific algorithm using a single-layer touch electrode sheet with a real electrode and an adjacent virtual electrode, cost reduction and product miniaturization are achieved by reducing the number of installed touch electrode sheets. There is an advantage in being able to implement .
또한, 본 발명의 멀티 스위치 장치는 기존의 스위치 장치와 달리 정전 터치 와 터치 압력을 바탕으로 사용자의 푸쉬 조작 또는 스크롤 조작을 정확하게 판단하여 전동 액추에이터를 통해 그에 맞는 조작감을 부여할 수 있도록 되어 있기 때문에, 사용자의 의도치 않는 오조작을 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, unlike existing switch devices, the multi-switch device of the present invention accurately determines the user's push operation or scroll operation based on electrostatic touch and touch pressure and provides a corresponding operating feeling through an electric actuator. It has the advantage of reducing unintentional misoperation by users.
아울러, 스위치 패널과 이를 지지하는 케이스 사이에 댐퍼가 설치됨으로써 전동 액추에이터에서 발생되는 진동에 따른 소음(노이즈)을 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in reducing noise caused by vibration generated by the electric actuator by installing a damper between the switch panel and the case that supports it.
도 1은 종래의 차량용 스티어링 휠에 장착되는 스위치 장치를 보여주는 이미지.
도 2는 종래의 스위치 장치에 구비되는 푸쉬 스위치의 구조를 보여주는 단면도.
도 3은 종래의 스위치 장치에 구비되는 스크롤 스위치의 구조를 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 스위치 장치의 외관 구조를 보여주는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 멀티 스위치 장치의 구체적인 구성을 보여주는 단면도.
도 6은 본 발명의 멀티 스위치 장치에 구비되는 터치 전극 시트의 평면도.
도 7은 터치 전극 시트에서 가상 전극의 배치 관계를 보여주는 개념도.
도 8은 터치 전극 시트에서 실제 전극 및 가상 전극의 좌표에 가중치가 부여된 모습을 나타낸 예시도.
도 9는 터치 전극 시트에서 터치 좌표 추출을 위한 알고리즘 수식을 보여주는 수식도.
도 10은 터치 좌표 추출 시 터치 영역의 정전용량 변화에 따른 가중치가 부여되는 것을 설명하는 개념도.
도 11은 케이스의 상부 또는 하부에 설치된 댐퍼를 통해 전동 액추에이터에서 발생된 진동이 감쇄되는 것을 개념적으로 보여주는 도면.
도 12는 사용자의 푸쉬 또는 스크롤 조작을 판단하여 푸쉬 진동 또는 스크롤 진동을 발생시키는 일련의 과정을 순차적으로 보여주는 흐름도.
도 13은 사용자의 스크롤 조작 시 터치 노이즈를 필터링하기 위한 내부 필터를 포함하는 스크롤 이벤트 발생 알고리즘을 보여주는 흐름도.1 is an image showing a switch device mounted on a conventional vehicle steering wheel.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of a push switch provided in a conventional switch device.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the structure of a scroll switch provided in a conventional switch device.
Figure 4 is a perspective view showing the external structure of a multi-switch device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view showing the specific configuration of the multi-switch device according to the present invention.
Figure 6 is a top view of a touch electrode sheet provided in the multi-switch device of the present invention.
7 is a conceptual diagram showing the arrangement relationship of virtual electrodes in a touch electrode sheet.
Figure 8 is an example diagram showing weights assigned to the coordinates of real electrodes and virtual electrodes in a touch electrode sheet.
Figure 9 is a formula diagram showing an algorithm formula for extracting touch coordinates from a touch electrode sheet.
Figure 10 is a conceptual diagram explaining that weighting is given according to the change in capacitance of the touch area when extracting touch coordinates.
Figure 11 is a diagram conceptually showing that vibration generated from an electric actuator is attenuated through a damper installed at the top or bottom of the case.
12 is a flowchart sequentially showing a series of processes for generating push vibration or scroll vibration by determining a user's push or scroll operation.
Figure 13 is a flowchart showing a scroll event generation algorithm including an internal filter for filtering touch noise during a user's scroll operation.
아래에서는 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 국한되지 않는다. 또한, 상세한 설명 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미함을 밝혀둔다.However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, it should be noted that parts indicated with the same reference numbers throughout the detailed description refer to the same components.
이하, 본 발명의 멀티 스위치 장치에 대한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the multi-switch device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 차량의 스티어링 휠 부분에 설치되는 본 발명의 멀티 스위치 장치의 일 예를 보여주는 이미지이고, 도 5는 본 발명에 따른 멀티 스위치 장치의 구체적인 구성을 보여주는 단면도이다Figure 4 is an image showing an example of the multi-switch device of the present invention installed on the steering wheel portion of a vehicle, and Figure 5 is a cross-sectional view showing the specific configuration of the multi-switch device according to the present invention.
본 발명의 하나의 실시 예에 따른 멀티 스위치 장치(100)는 도 4에서 보는 바와 같이 중앙부에 배치되는 스크롤 입력부(122)와, 이 스크롤 입력부(122)를 중심으로그 상하좌우 방향에 배치되는 4개의 푸쉬 입력부(121)로 구성되며, 상기 스크롤 입력부(122) 및 4개의 푸쉬 입력부(121)는 사용자의 손가락을 이용한 터치 조작에 의해 푸쉬(Push) 또는 스크롤(Scoll) 기능이 구현되도록 구성된다.As shown in FIG. 4, the
이와 같이 본 발명의 멀티 스위치 장치(100)는 기존의 멀티 스위치 장치에 구비되는 각 스위치들 사이를 구획하는 경계선(도 1 참조)을 없앤 심 리스(seamless) 디자인으로 구현되기 때문에 디자인 측면에서 고급스러운 심미감을 제공해줄 수 있다. 아울러, 사용자의 터치 조작으로 4개의 푸쉬 입력부(121)를 통해 푸쉬 입력이 가해지거나, 또는 중앙의 스크롤 입력부(122)를 통해 스크롤 입력이 가해질 경우에 후술되는 내부의 전동 액추에이터(150)를 구동시켜 푸쉬 또는 스크롤 조작에 대응하는 특유의 진동 파형을 발생시킴으로써 사용자가 마치 푸쉬 스위치를 누르거나 스크롤 휠을 회전시키는 등과 같은 다중 조작감(Feeling)을 제공해줄 수 있다.In this way, the
구체적으로, 본 발명에 따른 멀티 스위치 장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 멀티 스위치 장치(100)의 외곽을 형성하는 케이스(110)와, 케이스(110)의 일측에 설치되며 사용자의 터치 조작에 따른 푸쉬 또는 스크롤 조작이 입력되는 스위치 패널(120)과, 스위치 패널(120)의 하부에 설치되며 사용자의 터치 입력을 검출하는 복수의 전극이 구비된 터치 전극 시트(130)와, 터치 전극 시트(130)의 하부에 설치되며 사용자의 푸쉬 또는 스크롤 조작에 대응하는 진동 파형을 발생시켜 사용자에게 푸쉬 또는 스크롤 조작감을 제공해주는 전동 액추에이터(150)와, 스위치 패널(120)의 하부에 설치되며 사용자에 의해 상기 스위치 패널(120)에 인가되는 압력을 검출하는 압력센서(180)와, 터치 전극 시트(130) 및 압력센서(180)를 통해 검출된 정보로부터 사용자가 푸쉬 또는 스크롤 조작을 의도하는지 여부를 판단하여, 전동 액추에이터(150)를 통해 상기 푸쉬 또는 스크롤 조작에 대응하는 진동 파형을 발생시키도록 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.Specifically, the
스위치 패널(120)은 사용자에 의한 터치(Touch) 조작이 입력되는 부분으로서, 사용자의 스크롤(Scroll) 조작이 입력되는 부분인 중앙의 스크롤 입력부(122)와, 스크롤 입력부(122)의 상하좌우 방향에 배치되어 사용자의 푸쉬(Push) 조작이 입력되는 부분인 4개의 푸쉬 입력부(121)로 구성된다.The
여기서, 상기 스크롤 입력부(122)는 기존의 스크롤 휠 기능을 대체하는 부분으로, 기존의 스크롤 휠 구조와 같이 사용자의 손가락에 의해 회전이 이루어지는 구조가 아니라 사용자가 스크롤 입력부(122) 부분을 손가락으로 일정 압력을 가해 터치한 상태에서 위 또는 아래 방향으로 움직이는 경우에 마치 스크롤 휠을 조작하는 것과 같은 기능이 수행되도록 마련된 부분이다.Here, the
이와 같은 스크롤 입력부(122)는 사용자에게 기존의 스크롤 휠과 유사한 스크롤 조작감을 부여할 수 있도록 하기 위하여 스위치 패널(120)의 표면에 완만한 곡면을 이루며 볼록하게 상부로 돌출된 형태의 돌출부(123)가 형성되고, 상기 곡면 형상을 가지는 돌출부(123)의 표면에 다수의 돌기부(124)가 배열 형성된 구조를 갖는다.This
이와 같이, 스위치 패널(120)의 표면에 기존의 스크롤 휠과 유사한 조작감을 구현할 수 있는 돌출부(123) 및 돌기부(124) 구조를 형성함으로써, 사용자가 돌출부(123) 및 돌기부(124) 구조를 통해 스크롤 휠의 위치를 쉽게 인지할 수 있고, 아울러 스크롤 조작시 시작점과 끝점을 사용자에게 명확하게 인지시켜줄 수 있기 때문에 스크롤 조작에 따른 정확성과 편의성을 제공해줄 수 있다. 또한, 스위치 패널(120)의 표면에 형성된 돌기부(124) 구조에 의해 손가락과 스위치 패널(120) 표면 사이의 마찰력을 증가시켜서 손가락으로 마치 스크롤 휠을 회전시키는 듯한 조작감을 제공해줄 수 있다. In this way, by forming the
그리고, 스위치 패널(120)의 하부에는 스위치 패널(120)을 통해 사용자의 터치가 입력될 경우 터치 지점의 정전용량의 변화를 검출할 수 있는 복수의 전극(131,132)이 구비된 터치 전극 시트(130)가 설치되고, 상기 터치 전극 시트(130)는 인쇄회로기판(PCB; 170) 상에 회로 구성된 터치 컨트롤러 IC(Touch Controller IC; 140)와 연결되어, 상기 터치 전극 시트(130)와 터치 컨트롤러 IC(140)에 의해 사용자의 터치 입력이 인지되고 터치 좌표가 추출될 수 있다.And, at the lower part of the
또한, 터치 전극 시트(130)의 하부에는 사용자로부터 스위치 패널(120)에 푸쉬 또는 스크롤 입력이 인가될 경우 사용자에게 푸쉬 입력 또는 스크롤 입력에 따른 조작감(Feeling)을 제공할 수 있는 전동 액추에이터(150)가 구비된다. 이때, 상기 전동 액추에이터(150)는 인쇄회로기판(170) 상에 회로 구성된 전동 액추에이터 드라이버(160)와 연결되어 상기 전동 액추에이터 드라이버(160)에 의해 작동이 제어될 수 있다. In addition, at the bottom of the
상기 전동 액추에이터(150)는 스위치 패널(120)의 푸쉬 입력부(121)를 통해 사용자의 푸쉬 입력이 가해질 경우 특정 진동 파형의 푸쉬 진동을 발생시킬 수 있고, 스크롤 입력부(122)를 통해 스크롤 입력이 가해질 경우 또 다른 특정 진동 파형의 스크롤 진동을 발생시킴으로써, 사용자에게 푸쉬 또는 스크롤 입력에 따른 특유의 조작감을 제공해줄 수 있다. The
압력센서(180)는 사용자에 의한 푸쉬 또는 스크롤 입력 시 스위치 패널(120)에 가해지는 압력을 검출하기 위해 설치된다. 그리고, 후술되는 제어부에서는 상기 압력센서(180)를 통해 검출된 압력 값을 통해 사용자가 푸쉬 기능을 의도하는 것인지 또는 스크롤 기능을 의도하는 것인지 여부를 판단할 수 있다.The
즉, 사용자에 의해 스위치 패널(120)에 터치 입력이 가해질 경우 사용자의 손가락 터치 지점을 터치 전극 시트(130) 및 터치 컨트롤러 IC(140)를 통해 인지하여 터치 지점의 좌표를 통해 사용자가 푸쉬 기능을 의도하는 것인지 스크롤 기능을 의도하는 것인지 여부를 판단하고, 이는 압력센서(180)로부터 검출된 압력 값을 통해 최종적으로 확정될 수 있다. That is, when a touch input is applied to the
그리고, 제어부에서는 상기 확정된 사용자의 의도한 동작을 인지하여 스크롤 입력의 경우 전동 액추에이터(150)를 통해 스크롤 진동을 발생시키도록 제어하고, 푸쉬 입력의 경우에는 푸쉬 진동을 발생시키도록 제어할 수 있다. 이와 같이, 정전 터치 전극 시트(130) 및 압력센서(180)를 이용하여 사용자가 스크롤 또는 푸쉬 입력을 의도하는 것인지를 정확하게 인지할 수 있기 때문에, 사용자의 의도치 않은 오조작을 줄일 수 있다.In addition, the control unit recognizes the confirmed user's intended operation and controls to generate scroll vibration through the
또한, 전동 액추에이터(150)가 부착되는 스위치 패널(120)과 스위치 패널(120)이 지지되는 케이스(110)의 사이에는 전동 액추에이터(150)의 구동 시 발생되는 작동 소음을 저감시킬 수 있는 댐퍼(Damper; 190)가 설치될 수 있다. 상기 댐퍼(190)는 스프링이나 고무 등과 같이 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있는 구조물로 적용될 수 있으며, 이러한 댐퍼(190)의 설치를 통해 전동 액추에이터(150)의 작동시 스위치 패널(120)에서 케이스(110)로 전달되는 진동으로 인한 작동 소음(노이즈)을 효과적으로 억제시킬 수 있다.In addition, a damper ( Damper; 190) can be installed. The
또한, 전술된 실시 예 형태와 달리 전동 액추에이터(150)가 부착된 스위치 패널(120)이 케이스(110)의 하부 측에 지지되는 스위치 장치 구조에서는 도 11에 나타낸 바와 같이 케이스(110)의 하부 측에 설치된 댐퍼(190)를 통해 작동소음을 억제시킬 수 있다. 이와 같이 전동 액추에이터(150)가 부착된 스위치 패널(120)이 케이스(110)의 상부 또는 하부 측에 위치하게 되는 상황에 맞도록 댐퍼(190)를 상부 또는 하부 측에 배치하여 전동 액추에이터(150) 작동 시 발생되는 작동소음을 댐퍼(190)를 통해 효과적으로 억제시킬 수 있다.In addition, unlike the above-described embodiment, in the switch device structure in which the
아울러, 본 발명은 멀티 스위치 장치(100)의 내부에 설치된 하나의 전동 액추에이터(150)를 통해 사용자에게 푸쉬 조작감과 스크롤 조작감을 선택적으로 제공해줄 수 있기 때문에, 전동 액추에이터(150)의 설치 개수를 감소시켜 비용절감을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 멀티 스위치 장치(100)의 소형화도 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention can selectively provide a push operation sensation and a scroll operation sensation to the user through one
한편, 도 6은 본 발명의 멀티 스위치 장치(100)에 구비되는 터치 전극 시트(130)의 전극 구조를 보여주는 평면도이고, 도 7 및 도 8은 터치 전극 시트(130)에서 실제 전극과 가상 전극의 배치 관계 및 이들 좌표에 가중치가 부여된 모습을 보여주고 있다. 그리고, 도 9는 터치 좌표 산출 시 적용되는 알고리즘 수식을 보여주는 것이고, 도 10은 특정 좌표에서 정전용량 변화가 크게 감지된 경우 출력되는 좌표를 보여주는 것이다.Meanwhile, Figure 6 is a plan view showing the electrode structure of the
기존에는 사용자의 정전 터치 입력 시 손가락의 터치 좌표를 검출하기 위하여 세로방향으로 복수의 전극이 배열된 구조의 1층 전극시트(X좌표 검출용)와 가로방향으로 복수의 전극이 배열된 구조의 2층 전극시트(Y좌표 검출용)가 상하방향으로 적층된 형태의 전극 시트가 사용되었으나, 본 발명의 터치 전극 시트(130)는 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 사용자의 터치를 실제로 검출하는 복수의 실제 전극(131)과, 상기 실제 전극(131)과 인접하는 복수의 가상 전극(132)을 가지는 단일 층(1층)으로 구성된 터치 전극 시트(130)를 사용하여 사용자의 터치 입력에 따른 정전용량의 변화를 감지하여 터치 좌표 추출이 가능하도록 구성되어 있다.Previously, in order to detect the touch coordinates of a finger when a user electrostatically touches an input, a first-layer electrode sheet (for detecting Although an electrode sheet in which layered electrode sheets (for Y coordinate detection) are stacked in the vertical direction was used, the
즉, 본 발명의 터치 전극 시트(130)는 십자(+)형 배열 구조를 가지는 5개의 실제 전극(131)과, 정방형의 좌표 형성을 위해 상기 실제 전극(131)과 인접하는 4개의 모서리 부분에 배치되는 4개의 가상 전극(132)으로 구성되는 단일 층(1층)의 터치 전극 시트(130)만을 이용하여 사용자의 터치 입력을 감지할 수 있고, 이를 이용하여 터치 좌표를 추출할 수 있다.That is, the
이 경우, 터치 전극 시트(130)를 이용한 터치 좌표의 추출은 사용자의 터치 입력 시 실제 터치 포인트(point)에서 발생되는 정전용량의 변화량을 검출하는 실제 전극(131)과, 상기 실제 전극(131)에서 검출된 정전용량 변화량을 토대로 정전용량 변화량 값이 산출되는 가상 전극(132) 및 이들 각 전극(131,132)의 좌표별로 부여된 가중치를 이용하여 특정 알고리즘 수식(도 9에 도시됨)을 통해 터치 좌표를 추출해낼 수 있다.In this case, extraction of touch coordinates using the
이때, 가상 전극(132)은 실제 전극(131)과 달리 사용자의 터치 입력을 실제로 검출할 수 없는 가상의 전극이기 때문에 가상 전극(132) 부분에서 검출되는 정전용량 변화량 값은 그와 인접하는 실제 전극들(131)로부터 검출되는 정전용량 변화량 값의 평균값으로 설정될 수 있다. 이와 같이 각 터치 포인트에 대한 X, Y 좌표 추출을 위해 가상 전극(132)에서의 정전용량 변화량 값을 그와 인접하는 실제 전극들(131)의 정전용량 변화량 값의 평균값으로 설정하고, 각 터치 좌표별로 가중치를 적용하여, 각 터치 좌표에서 읽은 정전용량 변화량 값과 각 터치 좌표에 설정한 가중치로부터 도 9에 나타나 있는 알고리즘 수식을 통해 X, Y 좌표를 산출해낼 수 있다.At this time, unlike the
이때, 도 9에 나타나 있는 알고리즘 수식에 의한 X,Y 좌표 산출은, [1번 전극의 가중치 × 1번 전극의 정전변화량 × resolution) + (2번 전극의 가중치 × 2번 전극의 정전변화량 × resolution) + … + (n번 전극의 가중치 × n번 전극의 정전변화량 × resolution)]/ [1번 전극 정전변화량 + 2번 전극 정전변화량 + … + n번 전극의 정전 변화량]을 통해 산출될 수 있다.At this time, the calculation of ) + … + (weight of electrode n × electrostatic change amount of electrode n × resolution)]/ [electrostatic change amount of electrode 1 + electrostatic change amount of
예를 들어, 터치 전극 시트(130)의 X1, X2, X3 좌표에 각각 0, 10, 20의 가중치가 부여되고, Y1, Y2, Y3 좌표에 각각 0, 10, 20의 가중치가 부여된 경우에, 도 10에서 보는 바와 같이 사용자의 터치 입력이 가해진 가중치 10이 부여된 전극에서의 정전용량이 크게 변화(정전변화량 200)하고, 그와 인접하는 주변 전극의 정전용량 변화(정전변화량 10)는 상대적으로 작기 때문에 가중치 10이 부여된 전극에서의 영향이 크므로 좌표 10이 출력될 수 있다. 이 경우 손가락의 터치 지점이 이동되면 좌우 전극의 정전용량 변화에 영향을 주면서 X,Y 좌표가 실시간으로 변경될 수 있다.For example, when weights of 0, 10, and 20 are assigned to the X1, X2, and As shown in Figure 10, the capacitance at the electrode given the weight of 10 where the user's touch input is applied changes significantly (capacitance change amount 200), and the capacitance change (capacitance change amount 10) of the surrounding electrode adjacent to it changes significantly. Since it is small, the influence of the electrode given a weight of 10 is large, so coordinates of 10 can be output. In this case, when the finger's touch point is moved, the X, Y coordinates can change in real time, affecting the change in capacitance of the left and right electrodes.
상술한 바와 같이, 본 발명의 멀티 스위치 장치(100)는 터치 전극 시트(130)의 실제 전극(131)과 가상 전극(132)에 각각 가중치를 부여하여 특정 알고리즘 수식을 통해 터치 좌표를 실시간으로 산출해낼 수 있기 때문에, 단일 층으로 구성된 하나의 터치 전극 시트(130)만을 사용하여 정전 터치 좌표를 용이하게 추출할 수 있다. 따라서, 기존과 같이 터치 좌표 추출을 위해 1, 2층으로 구성된 복수의 전극 시트를 사용하지 않고서도 터치 좌표의 추출이 가능해지게 됨으로써 전극 시트의 추가 설치에 비용 증가를 억제할 수 있고 터치 전극 시트의 전체 두께도 축소됨으로써 한층 콤팩트한 멀티 스위치 장치(100)를 구현할 수 있는 장점이 있다.As described above, the
전술된 본 발명의 실시 예에서는 십자(+)형 배열 구조를 가지는 5개의 실제 전극(131)과, 이들 실제 전극(131)과 인접한 모서리 부분에 배치되는 4개의 가상 전극(132)으로 구성되는 단일 층의 터치 전극 시트(130) 구조를 일 예로 들어 설명하였지만, 터치 전극 시트(130)에 구비되는 실제 전극(131) 및 가상 전극(132)의 설치 개수 및 배열 구조를 변경하여 다양한 스위치 배열 구조를 가지는 멀티 스위치 장치(100)를 구현할 수 있음은 물론이다.In the above-described embodiment of the present invention, a single electrode is composed of five
한편, 도 12는 사용자의 푸쉬 또는 스크롤 입력을 판단하여 푸쉬 진동 또는 스크롤 진동을 발생시키는 일련의 과정을 순차적으로 보여주는 흐름도를 나타낸 것이다.Meanwhile, Figure 12 is a flowchart sequentially showing a series of processes for generating push vibration or scroll vibration by determining a user's push or scroll input.
먼저, 터치 입력 대기(S201) 상태에서 사용자에 의해 스위치 패널(120)의 푸쉬 입력부(121) 또는 스크롤 입력부(122) 부분을 통해 터치 입력(S202)이 이루어지면, 제어부인 터치 컨트롤러 IC(140)에서는 실제 전극(131) 및 가상 전극(132)이 위치된 각 좌표에서 검출된 정전용량 변화량 값과, 이들 각 전극에 부여된 가중치를 도 9에 도시된 알고리즘 수식에 적용하여 터치 좌표를 계산한다.(S203)First, when a touch input (S202) is made by the user through the push input unit 121 or the
그리고, 상기 S203 단계로부터 터치 좌표가 계산되면, 다음으로 현재 터치 좌표가 이동되었는지 여부를 판단하기 위해 직전의 좌표와 비교하는 단계를 수행한다(S204).Then, when the touch coordinates are calculated from step S203, a step of comparing the current touch coordinates with the previous coordinates is performed to determine whether the current touch coordinates have been moved (S204).
이어서, S205 단계에서는 현재 터치 좌표가 이동되었는지 여부를 판단(S205)하고, 만일 현재의 터치 좌표가 이동되지 않았으면, 압력센서(180)를 통해 검출된 압력값이 설정값(Threshold) 이상인지 여부를 판단(S210)하여, 터치 압력값이 설정값 이상이면 푸쉬 입력으로 판단(S211)하고, 전동 액추에이터(150)를 통해 푸쉬 진동을 발생시킨다.(212)Next, in step S205, it is determined whether the current touch coordinates have been moved (S205), and if the current touch coordinates have not been moved, whether the pressure value detected through the
한편, 사용자에 의한 멀티 스위치 장치(100)의 오조작 가능성을 줄이기 위하여 사용자가 의도한 동작에 의해 터치 좌표가 이동되었는지 여부를 확인하는 것이 필요하다. 즉, 상기 S205 단계로부터 현재 터치 좌표가 이동된 것으로 판단되면, 현재 좌표의 이동 속도가 최대 설정값(Max Threshold) 이상인지 여부를 판단(S206)하고, 현재 좌표의 이동 속도가 최소 설정값(Min Threshold) 이하인지 여부를 판단(S207)하여, 이들 두 조건을 동시에 만족하는 경우에 터치 압력값이 설정값 이상인지 여부를 판단(S208)하여, 이를 만족하는 경우를 사용자가 의도한 스크롤 입력으로 판단하고, 전동 액추에이터(150)를 통해 스크롤 진동을 발생시키게 된다.(S209)Meanwhile, in order to reduce the possibility of misoperation of the
한편, 도 13은 사용자의 스크롤 조작 시 터치 노이즈를 필터링하기 위한 내부 필터를 포함하는 스크롤 이벤트 발생 알고리즘을 보여주는 흐름도를 보여주는 것이다.Meanwhile, Figure 13 shows a flowchart showing a scroll event generation algorithm including an internal filter for filtering touch noise during a user's scroll operation.
도 13에 도시한 바와 같이, 터치 입력 대기(S301) 상태에서 스위치 패널(120)의 스크롤 입력부(122)를 통해 사용자의 터치가 입력(S302)되면, 터치 시 순간적인 노이즈, ON/OFF 현상이 반복되는 바운싱(Bouncing) 현상을 제거하기 위하여 디바운싱(Debouncing)을 수행한다.(S303)As shown in FIG. 13, when the user's touch is input (S302) through the
그런 다음, 터치 컨트롤러 IC(140)에서 실제 전극(131) 및 가상 전극(132)이 위치된 각 좌표에서 검출된 정전용량 변화량 값과, 이들 각 전극에 부여된 가중치를 알고리즘 수식에 적용하여 터치 좌표를 계산한다.(S304)Then, the
이어서, 좌표의 화이트 노이즈 현상을 제거하기 위해 가중치 필터(S305)를 적용한다. 다음으로, 좌표의 이동이 한 방향으로만 나타나는 시스템으로 방향성이 한번 결정이 되면, 순방향으로만 좌표의 이동이 계속되며 노이즈에 의한 좌표의 역방향 이동을 막기 위해, 역방향으로 좌표의 이동이 발생하면 일정구간 이상을 넘어야만 좌표가 이동되었음을 판단할 수 있도록 히스테리시스 필터를 순차적으로 적용하여 터치에 따른 움직임 경로를 보정한다.(S306)Next, a weight filter (S305) is applied to remove the white noise phenomenon of the coordinates. Next, it is a system in which the movement of coordinates appears in only one direction. Once the directionality is determined, the movement of coordinates continues only in the forward direction. To prevent reverse movement of coordinates due to noise, if movement of coordinates in the reverse direction occurs, the movement of coordinates continues in the forward direction only. A hysteresis filter is applied sequentially to correct the movement path according to the touch so that it can be determined that the coordinates have moved only after crossing a section or more (S306).
다음으로, 터치에 따른 정전용량 변화량이 설정값(Threshold) 이상인지 여부를 판단(S307)하여, 정전용량 변화량이 설정값 이상이면, 사용자의 손가락 등이 이동되었는지를 판별하기 위하여 기본 좌표가 있는지 여부를 판단(S308)하고, 기본 좌표가 존재할 경우 현재 터치 좌표와 이전 터치 좌표 사이의 거리를 계산한다.(S309)Next, it is determined (S307) whether the amount of change in capacitance according to the touch is greater than the set value (Threshold), and if the amount of change in capacitance is more than the set value, whether there are basic coordinates to determine whether the user's finger, etc. has moved. is determined (S308), and if basic coordinates exist, the distance between the current touch coordinates and the previous touch coordinates is calculated (S309).
이어서, 운전자의 오조작을 줄이기 위해 상기 S309 단계로부터 계산된 현재 좌표와 이전 좌표의 거리가 설정값 이상인지 여부를 판단(S310)하고, 현재 좌표와 이전 좌표 사이의 거리가 설정값 이상일 경우에는 좌표 간 이동거리와 터치 압력을 내부에 설정된 각 설정치와 비교하여 좌표 간 이동거리 및 압력이 적절한지 여부를 판단한다(S311).Next, in order to reduce the driver's misoperation, it is determined (S310) whether the distance between the current coordinate and the previous coordinate calculated from step S309 is more than the set value, and if the distance between the current coordinate and the previous coordinate is more than the set value, the coordinate It is determined whether the moving distance and pressure between coordinates are appropriate by comparing them with each internally set value (S311).
이때, 좌표 간 이동거리와 터치 압력이 설정된 규정치 내에 존재하여 적절한 것으로 판단된 경우에는 기본 좌표를 업데이트(S312)하고, 스크롤 진동을 발생시킨다.(S313)At this time, if the moving distance and touch pressure between coordinates are within the set standard values and are judged to be appropriate, the basic coordinates are updated (S312) and scroll vibration is generated (S313).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다Preferred embodiments of the present invention have been described above, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and those skilled in the art will be able to understand the invention appropriately within the scope described in the claims of the present invention. change will be possible
100 : 멀티 스위치 장치 110 : 케이스
120 : 스위치 패널 121 : 푸쉬 입력부
122 : 스크롤 입력부 123 : 돌출부
124 : 돌기부 130 : 터치 전극 시트
131 : 실제 전극 132 : 가상 전극
140 : 터치 컨트롤러 IC 150 : 전동 액추에이터
160 : 전동 액추에이터 드라이버 170 : 인쇄회로기판(PCB)
180 : 압력센서 190 : 댐퍼(Damper)100: Multi-switch device 110: Case
120: switch panel 121: push input unit
122: scroll input unit 123: protrusion
124: Protrusion 130: Touch electrode sheet
131: real electrode 132: virtual electrode
140: Touch controller IC 150: Electric actuator
160: Electric actuator driver 170: Printed circuit board (PCB)
180: Pressure sensor 190: Damper
Claims (9)
상기 스위치 패널의 하부에 설치되며 사용자의 터치 입력을 검출하는 복수의 전극이 구비된 터치 전극 시트;
상기 터치 전극 시트의 하부에 설치되며 사용자의 푸쉬 조작과 스크롤 조작에 대응하는 서로 다른 진동 파형을 발생시켜 사용자에게 푸쉬 조작감과 스크롤 조작감을 부여하는 전동 액추에이터;
상기 스위치 패널의 하부에 설치되며 사용자에 의해 상기 스위치 패널에 인가되는 압력을 검출하는 압력센서;
상기 터치 전극 시트 및 압력센서를 통해 검출된 정보로부터 사용자가 푸쉬 조작과 스크롤 조작을 의도하는지 여부를 판단하여, 상기 전동 액추에이터를 통해 상기 푸쉬 조작과 스크롤 조작에 대응하는 서로 다른 진동 파형을 발생시키도록 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 제어부는 상기 터치 전극 시트로부터 좌표가 이동되는 터치가 검출되고, 좌표의 이동 속도가 최대 설정값 이상이면서 최소 설정값 이하인 경우, 스크롤 조작을 의도하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 멀티 스위치 장치.
A switch panel installed on one side of the case and through which the user's touch operation is input;
a touch electrode sheet installed below the switch panel and provided with a plurality of electrodes to detect a user's touch input;
An electric actuator installed below the touch electrode sheet and generating different vibration waveforms corresponding to the user's push operation and scroll operation to provide the user with a push operation sensation and a scroll operation sensation;
a pressure sensor installed at the bottom of the switch panel and detecting pressure applied to the switch panel by a user;
Determine whether the user intends to push and scroll from the information detected through the touch electrode sheet and the pressure sensor, and generate different vibration waveforms corresponding to the push and scroll operations through the electric actuator. a control unit that controls;
Including,
The control unit detects a touch that moves coordinates from the touch electrode sheet, and determines that a scroll operation is intended when the moving speed of the coordinates is greater than the maximum set value and less than the minimum set value.
The multi-switch device according to claim 1, wherein a damper is installed between the case and the switch panel.
The multi-switch device according to claim 1, wherein a protrusion having a gently curved surface and a structure protruding convexly upward is formed on the surface of the switch panel as an area where the user scrolls.
The multi-switch device according to claim 3, wherein a protrusion is formed on the surface of the protrusion to provide a user with a feeling of scrolling.
The multi-switch device according to claim 1, wherein the touch electrode sheet is a single-layered touch electrode sheet having a plurality of real electrodes and a plurality of virtual electrodes adjacent thereto.
The multi-switch device of claim 5, wherein the real electrodes have a cross (+)-shaped array structure, and the virtual electrodes are disposed at corners adjacent to the real electrodes.
The multi-switch device of claim 5, wherein when extracting the coordinates of a user's touch using the touch electrode sheet, a predetermined weight is given to each coordinate where the real electrode and the virtual electrode are located.
The multi-switch device of claim 7, wherein the amount of electrostatic change of the virtual electrode is set to an average value of the amount of electrostatic change of actual electrodes adjacent to it.
The method of claim 8, wherein when extracting the user's touch coordinates using the touch electrode sheet, the electrostatic change amount of the real electrode and the virtual electrode and the weight assigned to each of these electrodes are applied to a predetermined coordinate extraction algorithm formula to extract the touch coordinates. A multi-switch device characterized in that.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008511045A (en) * | 2004-08-16 | 2008-04-10 | フィンガーワークス・インコーポレーテッド | Method for improving the spatial resolution of a touch sense device |
JP2013513865A (en) * | 2009-12-10 | 2013-04-22 | アップル インコーポレイテッド | Touchpad with force sensor and actuator feedback |
WO2018123661A1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 日本電産コパル株式会社 | Tactile feedback device and electronic device equipped with said tactile feedback device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101093993B1 (en) | 2008-11-04 | 2011-12-15 | 대성전기공업 주식회사 | Steering wheel switch unit, steering wheel switch device having same and control method thereof |
KR102160090B1 (en) * | 2013-12-26 | 2020-09-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method of Driving touch panel |
KR20190001181U (en) * | 2017-11-10 | 2019-05-20 | 주식회사 서연전자 | Scroll switch assembly for vehicles |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008511045A (en) * | 2004-08-16 | 2008-04-10 | フィンガーワークス・インコーポレーテッド | Method for improving the spatial resolution of a touch sense device |
JP2013513865A (en) * | 2009-12-10 | 2013-04-22 | アップル インコーポレイテッド | Touchpad with force sensor and actuator feedback |
WO2018123661A1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 日本電産コパル株式会社 | Tactile feedback device and electronic device equipped with said tactile feedback device |
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