KR101318065B1 - Steering wheel switching haptical unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 차량 스티어링 휠에 배치되는 햅틱 휠 하우징부; 상기 햅틱 휠 하우징부에 배치되는 회로기판부; 상기 회로기판부와 전기적 소통을 이루고 햅틱 샤프트를 구비하는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터와, 상기 햅틱 샤프트와 연결되고 상기 햅틱 휠 하우징부의 일면 상에 노출되도록 배치되는 햅틱 노브와, 상기 햅틱 샤프트의 회동 상태를 감지하는 햅틱 휠 디바이스 감지부를 포함하는 햅틱 휠 디바이스부;를 구비하고, 상기 햅틱 노브는 차량 스티어링 휠이 이루는 평면 상에서 회동 동작을 이루고 상기 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터는 상기 햅틱 샤프트의 길이 방향으로 가동되고, 상기 햅틱 노브와 외곽에는 상기 햅틱 노브와 독립적으로 수직 가동되는 버튼 스위치부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 햅틱 유니트 를 제공한다. The present invention, the haptic wheel housing portion disposed on the vehicle steering wheel; A circuit board part disposed in the haptic wheel housing part; A haptic wheel device actuator in electrical communication with the circuit board portion and having a haptic shaft, a haptic knob connected to the haptic shaft and disposed to be exposed on one surface of the haptic wheel housing portion, and detecting a rotation state of the haptic shaft And a haptic wheel device unit including a haptic wheel device detecting unit, wherein the haptic knob is configured to rotate on a plane formed by a vehicle steering wheel, and the haptic wheel device actuator is operated in a longitudinal direction of the haptic shaft, The knob and the outer portion provide a steering wheel haptic unit, characterized in that the button switch is provided vertically independent of the haptic knob.
Description
본 발명은 스위치 장치에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 해당 장치에 대한 다양한 작동 모드 선택이 가능하도록 다방향 디렉셔널 조작 및 푸시 동작을 가능하게 하는 간단한 구조의 스위치 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a switch device, and more particularly to a switch device of a simple structure that enables multi-directional directional operation and push operation to enable the selection of various operating modes for the device.
스위치 장치는 차량, 공작 기계, 단말기, 멀티미디어 기기 및 게임기 등의 장치들에 선택 및 조작을 위한 장치로서 사용되고 있다. 하지만, 장치들의 다양한 기능적 선택을 위하여 스위치 장치도 다양한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 단순한 푸시 스위치 타입의 버튼 스위치 이외에도 축방향 회동을 가능하게 하는 로터 리 스위치 들도 있고, 로터리 스위치는 촉각적 인지를 가능하게 하기 위하여 자기 흡입력을 이용한 구조에 대하여도 다양한 연구 및 생산이 이루어지고 있다. Switch devices are used as devices for selection and operation in devices such as vehicles, machine tools, terminals, multimedia devices and game machines. However, various researches and developments of switch devices are being conducted for various functional selection of devices. In addition to the simple push switch type button switch, there are also rotary switches that enable axial rotation, and various studies have been made on the structure using magnetic suction force to enable tactile perception.
한편, 스위치 장치에 의하여 조작되는 대상이 복잡하고 다양한 기능을 요구되므로, 스위치 장치에도 복합적인 계층적 작동 기능을 선택하기 위한 기능이 요구된다. 하지만, 종래 기술에 따른 스위치 장치의 경우 단계적인 동작을 통하여 계층적 작동 기능이 가능하나, 종래 기술에 따른 스위치 장치의 스위치 노브에 배치되는 아이콘에 조명빛을 조사하기 위한 광원이 배치되는 구성을 취할 뿐, 다양한 작동 모드에 대응하는 능동적 표시 기능을 수행하지 못하여 사용자가 별도의 디스플레이를 응시하여야 하는 번거로움이 있었다. 즉, 스위치 장치를 조작하기 위하여 스위치 장치의 스위치 노브와 디스플레이를 동시에 주시하여야 하므로 조작이 번거롭거나 또는 차량 등에 장착되는 스위치 장치의 경우 전방 주의력이 분산되어 차량 주행 안전성을 약화시키는 문제점이 수반되었다. 또한, 종래 기술의 스위치 장치의 또 다른 유형의 경우 정전 용량 타입의 스위치 구조를 취하여 디스플레이와 스위치 장치를 일체화시키는 구성을 취하기도 하였으나, 터치 스위치의 경우 조작 응답성이 약하고 사용자로 하여금 직접적인 조작감을 느끼도록 하지 못하였다.On the other hand, since the object operated by the switch device is complicated and requires various functions, the switch device also requires a function for selecting a complex hierarchical operation function. However, in the case of the switch device according to the prior art, hierarchical operation is possible through the stepwise operation, but the light source for irradiating the illumination light to the icon disposed on the switch knob of the switch device according to the prior art may be configured. In addition, the user may not be able to perform an active display function corresponding to various operation modes, and the user may have to stare at a separate display. That is, in order to operate the switch device, the switch knob and the display of the switch device must be simultaneously looked at, so that the operation is cumbersome or when the switch device is mounted on a vehicle, the front attention is distributed, thereby deteriorating vehicle driving safety. In addition, in the case of another type of switch device of the prior art, a configuration in which the display device and the switch device are integrated by taking a capacitive type switch structure is used, but in the case of the touch switch, the operation responsiveness is weak and the user feels a direct operation feeling. I could not.
본 발명은 차량의 스티어링 휠에 장착되고 컴팩트하면서 제조 원가를 현저하게 저감시킬 수 있는 간단한 구조의 스티어링 휠 햅틱 유니트 및 이를 구비하는 스티어링 휠 햅틱 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a steering wheel haptic unit having a simple structure and a compact structure which can be mounted on a steering wheel of a vehicle and which can significantly reduce manufacturing costs, and a steering wheel haptic device having the same.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량 스티어링 휠에 배치되는 햅틱 휠 하우징부; 상기 햅틱 휠 하우징부에 배치되는 회로기판부; 상기 회로기판부와 전기적 소통을 이루고 햅틱 샤프트를 구비하는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터와, 상기 햅틱 샤프트와 연결되고 상기 햅틱 휠 하우징부의 일면 상에 노출되도록 배치되는 햅틱 노브와, 상기 햅틱 샤프트의 회동 상태를 감지하는 햅틱 휠 디바이스 감지부를 포함하는 햅틱 휠 디바이스부;를 구비하고, 상기 햅틱 노브는 차량 스티어링 휠이 이루는 평면 상에서 회동 동작을 이루고 상기 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터는 상기 햅틱 샤프트의 길이 방향으로 가동되고, 상기 햅틱 노브와 외곽에는 상기 햅틱 노브와 독립적으로 수직 가동되는 버튼 스위치부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 햅틱 유니트를 제공한다.The present invention for achieving the above object, the haptic wheel housing portion disposed on the vehicle steering wheel; A circuit board part disposed in the haptic wheel housing part; A haptic wheel device actuator in electrical communication with the circuit board portion and having a haptic shaft, a haptic knob connected to the haptic shaft and disposed to be exposed on one surface of the haptic wheel housing portion, and detecting a rotation state of the haptic shaft And a haptic wheel device unit including a haptic wheel device detecting unit, wherein the haptic knob is configured to rotate on a plane formed by a vehicle steering wheel, and the haptic wheel device actuator is operated in a longitudinal direction of the haptic shaft, The knob and the outer portion provide a steering wheel haptic unit, characterized in that the button switch is provided vertically independent of the haptic knob.
상기 스티어링 휠 햅틱 유니트에 있어서, 상기 버튼 스위치부는: 일면이 상기 햅틱 휠 하우징부의 외부로 노출되도록 배치되는 상기 햅틱 노브의 외곽에 배치되는 버튼 노브와, 일단은 상기 버튼 노브의 내부에 배치되고 타단은 상기 햅틱 휠 하우징부의 내부로 상기 회로기판부를 항하여 배치되는 버튼 가이드와, 상기 버튼 가이드에 부착되어 상기 버튼 가이드와 함께 상기 햅틱 휠 하우징부에 수직 가동 가능하게 배치되는 버튼 가이드 홀더와, 상기 버튼 가이드 홀더에 배치되는 버튼 스위치 마그네트와, 상기 버튼 스위치 마그네트와 이격되어 상기 회로기판부의 일면 상에 배치되는 버튼 스위치 자기 센서와, 상기 버튼 가이드를 탄성 지지하는 버튼 스위치 탄성부를 포함하는 버튼 스위치를 구비할 수도 있다. In the steering wheel haptic unit, the button switch unit: a button knob disposed on the outside of the haptic knob is disposed so that one surface is exposed to the outside of the haptic wheel housing portion, one end is disposed inside the button knob and the other end is A button guide disposed in the haptic wheel housing portion against the circuit board portion, a button guide holder attached to the button guide and disposed vertically movable together with the button guide to the haptic wheel housing portion, and the button guide And a button switch magnet disposed in a holder, a button switch magnetic sensor spaced apart from the button switch magnet and disposed on one surface of the circuit board part, and a button switch elastic part elastically supporting the button guide. have.
상기 스티어링 휠 햅틱 유니트에 있어서, 상기 버튼 스위치부는 상기 회로기판부에 배치되는 버튼 광원부를 더 구비하고, 상기 버튼 가이드는 도광 재료로 형성될 수도 있다.In the steering wheel haptic unit, the button switch unit may further include a button light source unit disposed in the circuit board unit, and the button guide may be formed of a light guide material.
상기 스티어링 휠 햅틱 유니트에 있어서, 상기 버튼 광원부는 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하고, 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광을 선별적으로 투과시켜, 상기 버튼 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시켜 가변 심볼 표시 가능한 버튼 광 필터부를 더 구비할 수도 있다.In the haptic steering wheel unit, the button light source unit includes a first wavelength light source for outputting a first wavelength light, and a second wavelength light source for outputting a second wavelength light in a wavelength band different from the first wavelength light. The display device may further include a button light filter unit capable of selectively transmitting the first wavelength light or the second wavelength light, changing the output region of the light according to the operation of the button light source unit, and displaying a variable symbol.
상기 스티어링 휠 햅틱 유니트에 있어서, 상기 버튼 광 필터부는: 상기 버튼 광원부와 마주하여 배치되고, 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광의 투과를 선별적으로 허용하는 버튼 스크리닝 필터부와, 상기 버튼 광원부와의 사이에 상기 버튼 스크리닝 필터부가 배치되도록 위치하고, 상기 버튼 스크리닝 필터부를 투과한 상기 제 1 파장광 또는 제 2 파장광에 따라 빛의 출력 영역이 변화되는 버튼 투랜스루슨트 필터부를 포함할 수도 있다.In the steering wheel haptic unit, the button light filter unit: a button screening filter unit disposed to face the button light source unit and selectively allowing transmission of the first wavelength light or the second wavelength light, and the button light source unit The button screening filter unit may be disposed between the buttons and the button screening filter unit. The button screening filter unit may include a button through-transmission filter unit in which an output region of the light is changed according to the first wavelength light or the second wavelength light transmitted through the button screening filter unit.
상기 스티어링 휠 햅틱 유니트에 있어서, 상기 버튼 스크리닝 필터부는: 상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광을 모두 투과시키는 버튼 광 전투과부와, 상기 제 1 파장광 또는 제 2 파장광의 투과만을 허용하는 버튼 선택광투과부와, 상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광을 모두 차단하는 버튼 광 전차단부를 포함할 수도 있다.In the steering wheel haptic unit, the button screening filter unit includes: a button light battle section for transmitting both the first wavelength light and the second wavelength light, and a button allowing only transmission of the first wavelength light or the second wavelength light. It may also include a selective light transmitting portion, and a button light electric shield for blocking both the first wavelength light and the second wavelength light.
상기 스티어링 휠 햅틱 유니트에 있어서, 상기 버튼 투랜스루슨트 필터부는: 상기 버튼 광 전투과부와 적어도 일부 교차 투영 영역을 구비하고 상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광을 모두 통과시키는 버튼 심볼 투과부와, 상기 버튼 심볼 투과부의 외측에 형성되고, 상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광의 투과율이 상기 버튼 심볼 투과부보다 작은 심볼 확장 가능부를 포함할 수도 있다.The button wheel transmission filter of the steering wheel haptic unit, comprising: a button symbol transmission portion having at least a portion of a cross projection area with the button light combat wiper and configured to pass both the first wavelength light and the second wavelength light; It may include a symbol expandable portion formed outside the button symbol transmission portion and having transmittances of the first wavelength light and the second wavelength light smaller than the button symbol transmission portion.
상기 스티어링 휠 햅틱 유니트에 있어서, 상기 회로기판부와 전기적 소통을 이루어 상기 햅틱 휠 디바이스부 및 상기 버튼 스위치부와 연결되는 제어부와, 상기 제어부와 전기적 소통을 이루고 소정의 작동 모드에 대한 사전 설정 데이터가 저장되는 저장부와, 상기 제어부 및 상기 저장부와 전기적으로 연결되고, 상기 제어부의 연산 제어 신호에 따라 소정의 작동 모드에 필요한 연산 과정을 실행하는 연산부를 포함할 수도 있다.In the steering wheel haptic unit, the control unit is in electrical communication with the circuit board unit and connected to the haptic wheel device unit and the button switch unit, the electrical communication with the control unit and the preset data for a predetermined operation mode The storage unit may be stored, and the operation unit may be electrically connected to the control unit and the storage unit and execute a calculation process required for a predetermined operation mode according to the operation control signal of the control unit.
상기 스티어링 휠 햅틱 유니트에 있어서, 상기 제어부는 상기 햅틱 휠 디바이스부 또는 상기 버튼 스위치부로부터의 출력 신호를, 차량의 주행 속도를 감지하는 차량 속도 센서 및 차량의 스티어링 휠의 회전 각도를 감지하는 조향각 센서로부터의 신호에 기초하여 차단 여부를 판단할 수도 있다. In the steering wheel haptic unit, the control unit outputs an output signal from the haptic wheel device unit or the button switch unit, the vehicle speed sensor for detecting the driving speed of the vehicle and the steering angle sensor for detecting the rotation angle of the steering wheel of the vehicle It may be determined whether or not to block based on the signal from.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는 다음과 같은 효과를 갖는다. The steering wheel haptic unit according to the present invention having the configuration as described above has the following effects.
첫째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는, 양축 회동 방식의 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터를 구비하여 보다 컴팩트하고 정확한 회동 감지 구조를 이룰 수 있는 구성을 취할 수 있다. First, the steering wheel haptic unit according to the present invention may have a configuration capable of achieving a more compact and accurate rotation sensing structure by including a haptic wheel device actuator of a biaxial rotation method.
둘째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는, 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터의 햅틱 샤프트와 연결되는 햅틱 노브를 통하여 로터리 동작과 푸시 동작을 동시에 이룸으로써 컴팩트한 구성과 동시에 보다 정확한 동작을 구현을 이룰 수 있고, 푸시 스위치부를 통한 디렉셔널 동작도 구현 가능하게 함으로써 가동되는 스위치를 일원화시킨 간결한 구조를 제공하여 제조를 용이하게 하고 제조 원가를 현저하게 저감시킬 수 있다. Secondly, the steering wheel haptic unit according to the present invention can achieve a more accurate operation at the same time as a compact configuration by performing a rotary operation and a push operation through the haptic knob connected to the haptic shaft of the haptic wheel device actuator, By enabling the directional operation through the push switch unit, it is possible to provide a concise structure that unites the movable switch, thereby facilitating the manufacturing and significantly reducing the manufacturing cost.
셋째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는, 햅틱 노브의 외곽에 배치되는 버튼 스위치부를 통하여 보다 간결하면서도 복합화된 스위칭 기능을 구현할 수 있다. Third, the steering wheel haptic unit according to the present invention can implement a more concise and complex switching function through a button switch unit disposed outside the haptic knob.
넷째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는, 햅틱 노브 내지 버튼 스위치부에 각각의 광원부를 통하여 스위칭 동작에 따른 사전 설정된 빛을 출력하여 운전자로 하여금 보다 신속한 시각적 인지를 이룰 수 있도록 한다.Fourth, the steering wheel haptic unit according to the present invention outputs a preset light according to the switching operation through each light source unit in the haptic knob or button switch unit to enable the driver to achieve a faster visual recognition.
다섯째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는, 컬러 필터를 통하여 간결하면서도 복합화된 아이콘 출력 기능을 구헌하여 저렴한 제조 비용의 복합하된 기능 구현을 이룰 수 있다. Fifth, the steering wheel haptic unit according to the present invention can implement a complex function of low manufacturing cost by devising a simple and complex icon output function through a color filter.
여덟째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는, 햅틱 액츄에이터부가 위치 고정되어 배치됨으로써 스위치 노브부를 조작함에 있어 관성 모멘트의 영향을 최소화시켜 조작을 용이하게 할 수도 있다. Eighth, the steering wheel haptic unit according to the present invention, the haptic actuator portion is arranged in a fixed position may minimize the influence of the moment of inertia in the operation of the switch knob to facilitate the operation.
아홉째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는, 버튼 스위치부에 배치되는 버튼 광필터부를 통하여 가변 심볼 인지 가능하여 조작성을 증진시킬 수 있다.Ninth, the steering wheel haptic unit according to the present invention can recognize a variable symbol through a button optical filter unit disposed in the button switch unit, thereby improving operability.
열번째, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는, 조향 각도 정보를 이용하여 스위치의 오조작에 따른 작동을 방지하여 조작 안정성을 확보할 수 있다.Tenth, the steering wheel haptic unit according to the present invention, by using the steering angle information can prevent the operation according to the wrong operation of the switch to ensure the operational stability.
본 발명은 도면에 도시된 일실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트가 장착된 스티어링 휠에 대한 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 햅틱 노브에 대한 개략적인 단면도이다.
도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 스위치부의 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 스위치부의 버튼 가이드 홀더 및 휠 하우징 바디의 개략적인 부분 확대 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 개략적인 부분 확대 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 부분 확대 저면 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 개략적인 블록선도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 햅틱 노브의 로터리 동작을 나타내는 개략적인 상태 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 스위치부의 동작을 나타내는 개략적인 상태 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 샤프트 노브 홀더의 변형예에 대한 개략적인 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 스위치부의 개략적인 부분 확대 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 광필터부의 버튼 광필터부 바디의 개략적인 평면도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 광필터부의 다른 일예의 개략적인 분해 사시도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 광필터부를 통하여 빛을 전달하는 버튼 광원부의 개략적인 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 광원부의 개략적인 측단면도이다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 광필터부 및 버튼 광원부의 작동 상태를 나타내는 상태도이다.
도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 스위치부의 다른 일예의 개략적인 부분 단면도이다.
도 23 및 도 24는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 제어 흐름도이다.1 is a schematic plan view of a steering wheel equipped with a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic perspective view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic plan view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view of a haptic knob of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic exploded perspective view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic perspective view of a button switch unit of a haptic steering wheel unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic partially enlarged perspective view of a button guide holder and a wheel housing body of a button switch unit of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
9 is a schematic partially enlarged perspective view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
10 is a partially enlarged bottom perspective view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
11 is a schematic block diagram of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
12 is a schematic state perspective view illustrating a rotary operation of a haptic knob of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic state perspective view illustrating an operation of a button switch unit of a haptic steering wheel unit according to an embodiment of the present invention. FIG.
14 is a schematic perspective view of a modification of the shaft knob holder of the steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
15 is a schematic partially enlarged perspective view of a button switch unit of a haptic steering wheel unit according to an embodiment of the present invention.
16 is a schematic plan view of a button optical filter unit body of a button optical filter unit of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
17 is a schematic exploded perspective view of another example of a button optical filter unit of a haptic steering wheel unit according to an embodiment of the present invention.
18 is a partial cross-sectional view showing a schematic state of a button light source unit for transmitting light through a button light filter unit of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
19 is a schematic side cross-sectional view of a button light source unit of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
20 and 21 are state diagrams illustrating an operating state of the button light filter unit and the button light source unit of the steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
22 is a schematic partial cross-sectional view of another example of a button switch unit of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
23 and 24 are control flowcharts of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a steering wheel haptic unit will be described with reference to the drawings.
도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트가 장착된 스티어링 휠에 대한 개략적인 평면도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 개략적인 사시도가 도시되고, 도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 개략적인 평면도가 도시되고, 도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 개략적인 단면도가 도시되고, 도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 햅틱 노브에 대한 개략적인 단면도가 도시되고, 도 6에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되고, 도 7에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 스위치부의 개략적인 사시도가 도시되고, 도 8에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 스위치부의 버튼 가이드 홀더 및 휠 하우징 바디의 개략적인 부분 확대 사시도가 도시되고, 도 9에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 개략적인 부분 확대 사시도가 도시되고, 도 10에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 부분 확대 저면 사시도가 도시되고, 도 11에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트에 대한 개략적인 블록선도가 도시되고, 도 12에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 햅틱 노브의 로터리 동작을 나타내는 개략적인 상태 사시도가 도시되고, 도 13에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 스위치부의 동작을 나타내는 개략적인 상태 사시도가 도시되고, 도 14에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 샤프트 노브 홀더의 변형예에 대한 개략적인 사시도가 도시되고, 도 15에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 스위치부의 개략적인 부분 확대 사시도가 도시되고, 도 16에는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트의 버튼 광필터부의 버튼 광필터부 바디의 개략적인 평면도가 도시된다. 1 is a schematic plan view of a steering wheel equipped with a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic perspective view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention 3 is a schematic plan view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention. 5 is a schematic cross-sectional view of a haptic knob of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic exploded perspective view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention. 7 is a schematic perspective view of a button switch unit of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention. 8 is a partially enlarged perspective view of a button guide holder and a wheel housing body of a button switch unit of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a steering wheel according to an embodiment of the present invention. A schematic partially enlarged perspective view of a haptic unit is shown, FIG. 10 is a partially enlarged bottom perspective view of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a haptic steering wheel haptic according to an embodiment of the present invention. A schematic block diagram of a unit is shown, FIG. 12 is a schematic state perspective view illustrating a rotary operation of a haptic knob of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is an embodiment of the present invention. FIG. 14 is a schematic perspective view illustrating an operation of a button switch unit of a haptic steering wheel unit according to an example, and FIG. 14 Is a schematic perspective view of a modification of the shaft knob holder of the steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention, Figure 15 is a schematic view of the button switch unit of the steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention A partially enlarged perspective view is shown, and FIG. 16 is a schematic plan view of a button light filter unit body of a button light filter unit of a steering wheel haptic unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)는 차량의 스티어링 휠(2)에 장착되어 운전자로 하여금 보다 용이한 조작 및 햅틱감 전달을 이루도록 한다. 차량 스티어링 휠(2)은 휠 림(2A)과 휠 허브(2B,2C)를 포함하는데, 휠 림(2A)은 휠 허브 스포크(2C)를 통하여 휠 허브 바디(2B)와 연결된다. 본 실시예에서 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)는 휠 허브 바디(2B)에 배치되는데, 운전자의 간편한 조작을 이루도록 하는 썸휠(Thumb-wheel) 타입의 구조를 이루는 범위에서 다양한 배치가 가능하다. The steering wheel
스티어링 휠 햅틱 유니트(10)는 햅틱 휠 하우징부(100)와 회로기판부(200)와 햅틱 휠 디바이스부(300)를 포함하는데, 회로기판부(200) 및 햅틱 휠 디바이스부(300)는 햅틱 휠 하우징부(100)에 안정적으로 장착된다. The steering wheel
햅틱 휠 하우징부(100)는 차량 스티어링 휠(2), 보다 구체적으로 본 실시예에서 휠 허브 바디(2B)에 안정적으로 위치 고정되어 배치된다. 햅틱 휠 하우징부(10)는 휠 하우징 커버(110)와 휠 하우징 바디(120)와 휠 하우징 베이스(130)를 포함하는데, 휠 하우징 커버(110)와 휠 하우징 바디(120)와 휠 하우징 베이스(130)는 상호 체결되어 다른 구성요소들을 수용하기 위한 내부 공간을 형성한다. The haptic
휠 하우징 커버(110)에는 휠 하우징 커버 관통구(113)가 배치되는데, 휠 하우징 커버 관통구(113)를 통하여 하기되는 햅틱 휠 디바이스부(300)가 관통 배치된다. 휠 하우징 커버(110)의 단부측에는 휠 하우징 커버 장착부(111)가 배치되는데, 휠 하우징 커버 장착부(111)는 하기되는 휠 하우징 바디(120) 및/또는 휠 하우징 베이스(130)와 체결되는 구조를 형성한다. The wheel housing cover through
휠 하우징 커버(110)의 휠 하우징 커버 관통구(113)의 인근 내측에는 휠 하우징 커버 버튼 노브 가이드(115)가 배치되는데, 휠 하우징 커버 버튼 노브 가이드(115)는 하기되는 버튼 스위치부(500)의 버튼 노브(510)의 안정적인 수직 가동 상태를 형성하도록 한다. The wheel housing cover
휠 하우징 바디(120)는 휠 하우징 커버(110)와 접하도록 배치되는데, 휠 하우징 바디(120)는 휠 하우징 바디 관통구(123)를 구비한다. 휠 하우징 바디 관통구(123)는 휠 하우징 커버 관통구(113)와 연결되어 햅틱 휠 디바이스부(300)의 안정적인 연결 상태를 형성한다. 휠 하우징 바디(120)의 외측에는 휠 하우징 바디 장착부(121)가 배치되는데, 휠 하우징 바디 장착부(121)는 휠 하우징 커버 장착부(111)와 맞물림 체결되어 양자 간의 결합을 공고히 할 수 있다.The
휠 하우징 바디 관통구(123)의 외주에는 방사 방향으로 연장 형성되는 휠 하우징 바디 버튼 노브 격벽(124)이 배치되는데, 이는 하기되는 버튼 노브(510)의 안정적인 가동을 안내한다. 휠 하우징 바디 버튼 노브 격벽(124)은 복수 개가 구비될 수 있는데, 휠 하우징 바디 버튼 노브 격벽(124) 사이에는 휠 하우징 바디 버튼 노브 관통구(125)가 배치된다. 휠 하우징 바디 버튼 노브 관통구(125)에는 하기되는 버튼 스위치부(500)의 적어도 일부 구성요소가 관통 가능하게 배치된다. 휠 하우징 바디 버튼 노브 관통구(125)의 내측면에는 하기되는 버튼 가이드 홀더(540)의 안정적인 수직 가동을 안내하고 오조립을 방지하기 위한 휠 하우징 바디 버튼 홀더 가이드(126)가 배치된다. 또한, 휠 하우징 바디 버튼 노브 관통구(125)의 내측면에는 휠 하우징 바디 버튼 홀더 스톱퍼(127)가 배치되는데, 이는 버튼 노브(510)가 하기되는 버튼 스위치(550) 등을 통한 수직 복원력에 의하여 원치 않게 휠 하우징 바디 버튼 노브 관통구(125)로부터 분리 이탈되는 것을 방지할 수 있다. On the outer circumference of the wheel housing body through
휠 하우징 베이스(130)는 휠 하우징 바디(120)를 사이에 두고 휠 하우징 커버(110)와 마주하여 배치된다. 휠 하우징 베이스(130)의 외주에는 휠 하우징 베이스 장착부(131)가 배치되는데, 휠 하우징 베이스 장착부(131)는 휠 하우징 커버 장착부(111)와 체결되어 양자간의 결합을 공고히 한다. The
휠 하우징 베이스(130)에는 휠 하우징 베이스 커넥터(132)가 배치되는데, 휠 하우징 베이스 커넥터(132)에는 하기되는 회로기판부(200)로부터의 기판 커넥터 핀(211)이 배치되어 외부 전기 장치와의 전기적 접속을 이룰 수 있다. 여기서, 도면 부호 200의 구성요소에 대하여 회로기판이란 명칭이 부여되었으나, 회로 배선을 형성하는 범위에서 통상적인 인쇄회로기판으로 구현될 수도 있고, 인서트 사출 구조로 형성될 수도 있고, LED 등으로부터 발생되는 열을 외부로 방출하기 위한 메탈 기파느로 형성될 수도 있는 등 전기적 신호의 전달을 이루는 범위에서 다양한 구성이 가능하다.The wheel
회로기판부(200)는 햅틱 휠 하우징부(100)의 내부에 배치되는데, 회로기판부(200)는 단일의 기판으로 형성될 수도 있으나 본 실시예에서는 복수 개의 기판을 구비하는 구조를 취한다. 인쇄회로기판(200)는 다른 구성요소, 특히 하기되는 햅틱 휠 디바이스부(300)와 전기적으로 연결되어 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 햅틱 샤프트에 회동력을 제공하거나 또는 회동 상태를 감지하는 전기적 신호의 전달이 이루어질 수 있다. The
회로기판부(200)는 메인 기판(210)과 감지 기판(220)과 플렉서블 기판(230)과 노브 기판(240)을 구비한다. 메인 기판(210)은 휠 하우징 바디(120)와 휠 하우징 베이스(130)의 사이에 배치되고, 메인 기판(211)에는 커넥터 핀(211)이 배치되어 외부 전기 장치와의 전기적 소통을 이룰 수 있다. 메인 기판(211)의 중앙에는 메인 기판 관통구(213)가 배치되는데, 메인 기판 관통구(213)를 통하여 다른 구성요소, 즉 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 관통 배치를 가능하게 한다. The
감지 기판(220)에는 하기되는 햅틱 휠 디바이스부(300)의 햅틱 휠 디바이스 감지부(330)의 구성요소가 배치된다. 감지 기판(220)은 메인 기판(210)에 수직하게 배치되는데 이는 본 발명의 일실시예의 일예로서 본 발명의 감지 기판의 배치 구조가 이에 국한되지 않고 경우에 따라 메인 기판과 일체화될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 본 실시예에서 감지 기판(220)은 햅틱 휠 디바이스부(300)의 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320)의 픽스처 베이스(323)에 고정 장착되어 메인 기판(210)과 수직 배치되는 구조를 형성한다. In the
플렉서블 기판(230)은 수직 배치되는 구조의 메인 기판(210) 및 감지 기판(220) 간의 원활한 전기적 연결을 위하여 양단이 각각의 기판에 연결된다. 본 실시예에서 메인 기판(210)과 감지 기판(220)이 플렉서블 기판(230)을 통하여 연결되었으나, 메인 기판과 감지 기판이 직결되는 구조를 형성할 수 있다. The
노브 기판(240)은 하기되는 햅틱 휠 디바이스부(300)의 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 상단측에 배치되고 노브 기판(240)에는 햅틱 노브 광원부(340)가 배치되는데, 이를 통하여 햅틱 노브(301)를 통한 광출력 기능이 실행될 수 있다. The
햅틱 휠 디바이스부(300)는 햅틱 휠 하우징부(100)에 배치되는데, 햅틱 휠 디바이스부(100)는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)와 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320)와 햅틱 휠 디바이스 감지부(330)를 포함한다. 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)는 회로기판부(200)와 전기적 연결 구조를 형성하여 이를 통한 전기적 신호를 내외부의 제어부 등으로부터 입력받아 저장부 등에 사전 설정된 방식에 따라, 조작자가 상기 햅틱 노브를 회전시키는 상태에 대응하여 또는 차량 상태 등의 경고 등을 위한 소정의 사전 설정되어 저장된 대응 방식에 따라 소정의 회전력 또는 충격력 또는 회전 저지력을 생성하여 조작자에게 역각을 제공한다. 본 실시예에서 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)는 전기 모터로 구현된다. 본 실시예에 따른 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)는 양축 전기 모터로 형성되는데, 양축은 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터의 양단에 회전축이 배치되는 구조를 지시한다. 양축 전기 모터로 구현되는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 햅틱 샤프트(311,313)에는 각각 햅틱 노브(301)와 햅틱 휠 디바이스 감지부(330)가 연결된다. 햅틱 샤프트(311,313)는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 양단에 배치되는데, 햅틱 샤프트(311,313)는 샤프트 제 1 단부(311)와 샤프트 제 2 단부(313)를 포함한다. 샤프트 제 1 단부(311)는 햅틱 노브(301)와 연결되고, 샤프트 제 2 단부(313)는 하기되는 햅틱 휠 디바이스 감지부(330)와 연결된다. The haptic
햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)는 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320)에 의하여 햅틱 휠 하우징부(100)에 안정적으로 배치되고 하기되는 푸시 스위치부(400)의 푸시 스위치 가동부(420)와 함께 안정적인 수직 가동 운동을 이루도록 한다. 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320)는 픽스처 바디(321)와 픽스처 베이스(323)를 포함하는데, 픽스처 바디(321)의 상단에는 픽스처 바디 관통구(326)가 배치되고 픽스처 베이스(323)의 하단에는 픽스처 베이스 관통구(324)가 배치된다. 양축 전기 모터 구조의 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 햅틱 샤프트(311,313)는 각각 픽스처 바디 관통구(326) 및 픽스처 베이스 관통구(324)를 통하여 각각 상하단으로 관통 배치된다. 픽스처 바디(321)와 픽스처 베이스(323)의 외주에는 각각 픽스처 장착부가 배치되고 이를 통하여 볼트와 같은 픽스처 체결부(328)가 배치되어 픽스처 바디(321)와 픽스처 베이스(323)의 체결 상태를 공고히 할 수 있다. The haptic
픽스처 바디(321)의 상단에는 픽스처 바디 노브 기판 안착부(327)가 형성되는데, 픽스처 바디 노브 기판 안착부(327)에는 회로기판부(200)의 노브 기판(240)이 배치되어 안정적인 위치 고정 상태를 이룰 수 있다. 픽스처 베이스(323)의 일측에는 픽스처 베이스 감지 장착부(325)가 배치되는데, 픽스처 베이스 감지 장착부(325)는 햅틱 휠 디바이스 감지부(330)의 서브 풀리 샤프트(336)의 회동 가능한 안정적인 장착 상태를 이루도록 한다. The fixture body knob
햅틱 노브(301)는 햅틱 샤프트(311)와 연결되고 햅틱 휠 하우징부(100)의 일면 상에 노출되도록 배치된다. 햅틱 노브(301)는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 햅틱 샤프트(311)와 연결되는데 이들 사이에 샤프트 노브 홀더(312)가 배치될 수 있다. 샤프트 노브 홀더(312)는 햅틱 노브(301)와 햅틱 샤프트(311,313)의 샤프트 제 1 단부(311) 사이에 배치되는데, 샤프트 노브 홀더(312)를 통하여 햅틱 노브(301)와 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 햅틱 샤프트(311,313)의 샤프트 제 1 단부 사이의 원치 않는 상호 회동을 방지할 수 있다.The
샤프트 노브 홀더(312)와 샤프트 제 1 단부(311)는 억지 끼워 맞춤 구성을 취하고 샤프트 노브 홀더(312)의 외주는 챔퍼링된 다각형 구조를 이루어 접촉 영역 간의 상대 회동이 저지되는 구조를 취할 수 있다. 또한, 샤프트 노브 홀더(312a)는 이에 국한되지 않고 별도의 노브 스크류 등의 체결 수단을 통하여 샤프트 제 1 단부와 샤프트 노브 홀더 간의 체결 상태를 형성할 수도 있는 등 햅틱 노브와 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터의 햅틱 샤프트 간의 상대 회동을 방지하는 구조를 취하는 범위에서 다양한 구성이 가능하다. The
햅틱 노브(301)는 햅틱 노브 플레이트(301a)와 햅틱 노브 바디(301b)를 구비하는데, 햅틱 노브 바디(301b)의 하부에는 햅틱 노브 바디 홈부(301c)가 구비되어 샤프트 노브 홀더(312)의 수용 배치를 가능하게 한다. 햅틱 노브 바디(301b)의 일면 상에는 햅틱 노브 플레이트(301a)가 배치되는데, 햅틱 노브 바디(301b)와 햅틱 노브 플레이트(301a)는 일체로 구현될 수 있다. 햅틱 노브 플레이트(301a)의 일면 상에는 하기되는 햅틱 노브 그립(301-2)이 형성되는데, 이를 통하여 사용자는 햅틱 노브(301)의 원활한 회전 동작, 즉 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 햅틱 샤프트(311,313)를 중심으로 하는 로터리 동작을 미끄럼없이 원활하게 수행할 수 있다. The
또한, 햅틱 노브(301)의 일면에는 햅틱 노브 딤플(301-1)이 형성된다. 햅틱 노브 딤플(301-1)은 요홈 형상으로 형성되는데, 햅틱 노브 딤플(301-1)은 중앙 영역을 향할수록 햅틱 노브(301)의 회전축의 방향으로 깊게 들어가는 구조를 취한다. 즉, 햅틱 노브 딤플(301-1)은 햅틱 노브(301)의 회전 중심에 수직한 방향으로의 딤플 깊이(d1,d2)가 햅틱 노브(301)의 중앙으로부터 반경 방향으로 향할수록 감소되는 구조를 이룬다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 햅틱 노브(301)의 중앙 영역에서의 햅틱 노브 딤플(301-1)의 깊이(d1)는 햅틱 노브(301)의 외곽 영역에서의 햅틱 노브 딤플(301-1)의 깊이(d2)보다 훨씬 큰 값을 갖도록 구성되어 운전자의 손가락, 특히 엄지 손가락을 이용하여 햅틱 노브(301)의 회전 동작을 실행함에 있어 보다 원활한 회전 동작을 이루도록 할 수 있다. In addition, a haptic knob dimple 301-1 is formed on one surface of the
이와 같은 구조를 통하여 운전자가 스티어링 휠(2)을 조정하면서 엄지 등의 손가락을 사용하여 회전 동작을 실행함에 있어 용이한 접촉 상태를 형성하여 햅틱 노브(301)의 원활한 로테이션 동작을 이루도록 할 수 있다. 즉, 햅틱 노브 딤플이 없거나 반구 형상으로 볼록하게 튀어나온 구조의 경우 엄지 손가락 등으로 햅틱 노브의 표면을 가압한 상태로 원활한 회전 동작을 이루기 어려운 반면, 본 구조의 햅틱 노브 딤플이 형성된 햅틱 노브는 엄지 손가락 등으로 표면 가압을 이룬 상태에서, 특히 다른 손가락으로 스티어링 휠의 휠 림을 그립한 상태에서도 보다 원활한 회전 동작을 이루도록 할 수 있다. Through such a structure, the driver may form an easy contact state when the driver adjusts the
또한, 이 밖에도 햅틱 노브(301)에는 회전 동작을 원활하게 하도록 하는 구성요소가 더 구비될 수도 있다. 즉, 햅틱 노브(301)의 일면에는 햅틱 노브 그립(301-2)이 형성되는데, 햅틱 노브 그립(301-2)는 햅틱 노브(301)의 일면으로부터 돌출 형성된다. 이와 같은 햅틱 노브 그립(301-2)의 구성을 통하여 운전자가 엄지 등의 손가락을 이용하여 햅틱 노브(301)의 회전 동작을 이루는 경우 미끄럼없이 원활한 회동 상태를 유지할 수 있다. In addition, the
이러한 햅틱 노브(301)는 단일체로 구성될 수도 있으나 경우에 따라 햅틱 노브(301)를 통한 운전자의 조작을 보다 원활하게 하기 위한 이중 사출 구조를 형성할 수도 있다. 즉, 햅틱 노브(301)의 일면에는 운전자의 손가락 등의 피부와의 미끄럼이 덜한 재질로 형성되는 햅틱 노브 접촉면(301-3)이 형성되는 구조를 취할 수도 있다. 예를 들어, 햅틱 노브(301)는 도면 부호 301-4로 지시되는 부분은 일차적으로 폴리카보네이트(PC)와 같은 재질로 형성되고 그 일면에 폴리우레탄 등과 같은 열가소성 탄성체로 이중 사출되어 햅틱 노브 접촉면(301-3)이 부가적으로 형성되는 구조를 취할 수도 있다. 이러한 경우 운전자의 햅틱 노브 조작시 손가락 등의 땀 등에 의한 미끄럼을 방지하여 원활한 회동 동작을 이루도록 할 수 있다. The
햅틱 휠 디바이스 감지부(330)는 햅틱 샤프트(311,313)의 샤프트 제 2 단부(313)과 연결되어 햅틱 샤프트의 회전 상태, 즉 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 작동 상태를 감지한다. 햅틱 휠 디바이스 감지부(330)와 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터의 샤프트 제 2 단부는 햅틱 휠 디바이스 감지부(330)와 연결되는데, 이들 간의 상대 회동을 방지하기 위하여 샤프트 제 2 단부와 햅틱 휠 디바이스 감지부(330) 사이에는 샤프트 감지 홀더(314)가 배치된다. 샤프트 감지 홀더(314)는 샤프트 제 1 단부와 햅틱 노브 간의 연결에 사용되는 샤프트 노브 홀더(312)에 대응되는 구성요소로서 이의 형상 및 구조는 샤프트 노브 홀더(312)의 기술과 중복되는바 구체적 사항은 상기로 대체한다. The haptic
햅틱 휠 디바이스 감지부(330)는 본 실시예에서 광 검출기로 구현되는데, 햅틱 휠 디바이스 감지부(330)는 디바이스 감지 바디부(330a)와 디바이스 감지 센서부(339)를 포함하는데, 디바이스 감지 바디부(330a)는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310) 측과 연결되어 햅틱 샤프트의 회동 상태를 출력하고 디바이스 감지 센서부(319)는 디바이스 감지 바디부(330a)의 회동 상태를 검출한다. 본 실시예에서 디바이스 감지 바디부는 햅틱 샤프트의 회동 상태를 기계적으로 전달하기 위한 구조로 형성되고 디바이스 감지 센서부는 디바이스 감지 바디부의 The haptic
디바이스 감지 바디부(330a)는 디바이스 감지 메인 풀리(331)과 디바이스 감지 서브 풀리(335)와 디바이스 감지 벨트(333)와 디바이스 슬롯(337)을 포함한다. 디바이스 감지 메인 풀리(331)는 샤프트 감지 홀더(314)와 상대 회동 제한되도록 연결되어 햅틱 샤프트의 샤프트 제 2 단부(313)와 함께 회동한다. 디바이스 감지 메인 풀리(331)의 중앙에는 메인 풀리 장착부(332, 도 10 참조)가 배치되는데, 샤프트 감지 홀더(314)는 메인 풀리 장착부(332)에 삽입 수용된다. 디바이스 감지 메인 풀리(331)의 하단에는 디바이스 감지 메인 풀리(331)를 통한 햅틱 샤프트의 안정적인 가동을 이루고 정확한 역각 형성을 위한 구성요소로서 샤프트 관성체(315)가 배치된다. 샤프트 관성체(315)도 도너츠 타입으로 구성되어 디바이스 감지 메인 풀리(331)의 메인 풀리 장축부(332)의 외주에 삽입 배치된다. 경우에 따라 샤프트 관성체(315)와 디바이스 감지 메인 풀리(331)는 일체로 형성될 수도 있으나, 본 실시예에 따른 샤프트 관성체는 별개물로 형성되어 볼트와 같은 체결 부재를 통하여 디바이스 감지 메인 풀리(315)의 하단에 위치 고정되어 장착된다. The
디바이스 감지 서브 풀리(335)는 디바이스 감지 메인 풀리(331)와 이격되어 연결되고 디바이스 감지 벨트(333)는 디바이스 감지 메인 풀리(331)와 디바이스 감지 서브 풀리(335)를 연결하여 디바이스 감지 메인 풀리(331)의 기계적인 회동 상태를 디바이스 감지 서브 풀리(335)로 전달한다. 디바이스 슬롯(337)은 디바이스 감지 서브 풀리(335)에 동축 연결되는 구조를 취하는데, 디바이스 감지 서브 풀리(335)가 회동하는 경우 함께 회동한다. 디바이스 슬롯(337)은 서브 풀리 샤프트(336)에 의하여 회동 가능하게 지지된다. 서브 풀리 샤프트(336)는 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320)의 픽스처 베이스(323)에 회동 가능하게 장착되는데, 픽스처 베이스(323)에는 픽스처 베이스 감지 장착부(325)가 형성되고 서브 풀리 샤프트(336)는 픽스처 베이스 감지 장착부(325)에 삽입 배치된다. 디바이스 감지 서브 풀리(335) 및 디바이스 슬롯(337)은 서브 풀리 샤프트(336)에 장착된다. 픽스처 베이스(323)와 디바이스 감지 서브 풀리(335) 간의 원활한 상태 회동을 위하여, 서브 풀리 샤프트(336)와 디바이스 감지 서브 풀리(335) 사이에는 서브 풀리 부싱(338)이 더 구비될 수도 있다. The device
디바이스 감지 센서부(339)는 디바이스 슬롯(337)에 인접하여 배치되는데, 디바이스 감지 센서부(339)는 감지 기판(220)에 배치된다. 디바이스 감지 센서부(339)는 광센서로 구현되는데, 디바이스 슬롯(337)은 디바이스 감지 센서부(339)의 발광부 및 수광부 사이에 배치되어 햅틱 샤프트의 샤프트 제 2 단부의 회동 상태는 디바이스 감지 메인 풀리, 디바이스 감지 벨트 및 디바이스 감지 서브 풀리 및 디바이스 슬롯을 거쳐 디바이스 감지 센서부로 하여금 광학 신호 변화를 통한 전기적 신호의 변화를 출력하도록 한다. 이러한 변화된 전기적 신호는 휠 하우징 베이스 커넥터(132)의 커넥터 핀을 통하여 제어부와 같은 외부 전기 장치로 전송될 수 있다. The device
본 실시예에서 디바이스 감지 메인 풀리(331)와 디바이스 감지 서브 풀리의 회전비는 1이상의 값을 갖는 것이 바람직하다. 운전자의 손가락을 통하여 조작되는 햅틱 노브(301)가 1회전하는 동안, 즉 햅틱 노브(301)와 연결되어 동축 회전을 이루는 디바이스 감지 메인 풀리(331)가 1회전하는 동안 디바이스 감지 서브 풀리(335)는 수회 회전을 이룸으로써, 궁극적으로 햅틱 노브(301)의 1회전에 대한 디바이스 감지 센서부(339)를 통한 분해능을 증대시켜 햅틱 노브(301) 및 햅틱 샤프트의 보다 정확한 회전 상태 감지를 이룰 수 있다. In the present embodiment, the rotation ratio between the device sensing
상기 실시예에서 햅틱 휠 디바이스 감지부는 풀리/벨트 구조를 취하는 것으로 기술되었으나, 햅틱 노브 내지 햅틱 샤프트의 정확한 회동 상태를 감지하는 범위에서 햅틱 휠 디바이스 감지부는 기어 전달 구조를 취할 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다. 기어 구조를 취하는 경우 햅틱 샤프트 측 기어와 햅틱 휠 디바이스 감지부의 디바이스 슬롯이 배치되는 기어는 직결될 수도 있고, 경우에 따라 이들 기어 사이에 하나 이상의 아이들 기어가 배치되어 연결되는 구조를 취할 수도 있다. 또한, 상기 실시예에서 햅틱 휠 디바이스 감지부는 광센서 구조로 이루어졌으나 햅틱 노브의 회전 상태를 감지하는 범위에서 다양한 구성이 가능하다. In the above embodiment, the haptic wheel device detection unit has been described as having a pulley / belt structure, but the haptic wheel device detection unit may take a gear transmission structure in a range of detecting an accurate rotation state of the haptic knob or the haptic shaft. Do. In the case of the gear structure, the gear in which the haptic shaft side gear and the device slot of the haptic wheel device sensing unit are disposed may be directly connected, and in some cases, one or more idle gears may be arranged and connected between the gears. In addition, in the above embodiment, the haptic wheel device detecting unit has a light sensor structure, but various configurations are possible in the range of detecting the rotation state of the haptic knob.
이와 같은 햅틱 노브, 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터, 햅틱 휠 디바이스 감지부의 구성을 통하여 조작자의 의도가 담겨진 조작 상태가 햅틱 노브를 거쳐 햅틱 휠 디바이스 감지부에서 감지되고, 햅틱 휠 디바이스 감지부에서 감지한 조작 상태에 대응하여 또는 사전 설정된 방식을 따라 경고 등의 동작을 구현하기 위해 내외부 전기 장치로부터 전달되는 사전 설정된 방식을 따라, 양축 모터로 구현되는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터에서 생성되는 사전 설정된 역각 신호는 햅틱 노브를 거쳐 조작자에게 전달되어 조작자로 하여금 보다 안정적이고 정확한 촉각적 감지를 이루도록 할 수 있다. 이러한 햅틱 노브(301)는 차량 스티어링 휠(2)이 이루는 실질적인 평면 상에서 회동 동작을 이루는데, 햅틱 노브(301)는 상기한 바와 같이 햅틱 샤프트를 중심축으로 로터리 회동 동작을 이룬다. 이와 같은 로터리 동작을 통하여 사용자는 차량 스티어링 휠(2)의 휠 림(2A)을 통한 조향 상태 유지와 동시에 엄지 손가락을 통한 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)의 조작이 가능한 썸-휠 방식 동작 구현을 가능하게 할 수 있다. 이는 운전자가 스위치 조작을 위하여 스티어링 휠, 보다 구체적으로 휠 림으로부터 손을 분리시키켜야 하는 등의 동작을 제거하여 휠림을 그립한 상태에서 운전자의 전방 주의력을 저해하지 않으면서도 햅틱 노브를 통한 원활한 사전 설정된 메뉴 선택과 같은 조작 기능을 증대시킬 수 있다. 예를 들어, 시소 동작 내지 힌지점을 중심으로 스크롤 동작을 이루는 종래의 구조를 디스플레이 장치와 연계하여 소정의 선택 메뉴를 화상 디스플레이시키는 장치의 구현에 있어, 운전자가 소정의 선택 동작을 이룸에 있어 선택 조작력을 조정하기 어려워 선택하고자 하는 메뉴를 지나치게 되는 문제점들이 수반되었으나, 본 구조에 따른 썸휠 구동 방식의 스티어링 휠 햅틱 유니트의 경우 시계 방향 또는 반시계 방향으로 엄지 손가락의 로터리 동작을 통하여 선택하고자 하는 메뉴를 신속하고 정확하게 선택 가능하며 이의 과정에서 보다 원활한 역각 제공을 이룰 수 있다는 장점이 수반된다. 또한, 이러한 스티어링 휠 햅틱 유니트의 로터리 동작에 연계되는 사용자 인터페이스의 다양한 제작을 가능하게 할 수도 있다.Through the configuration of the haptic knob, the haptic wheel device actuator, and the haptic wheel device detector, an operation state containing the intention of the operator is sensed by the haptic wheel device detector through the haptic knob, and the operation state detected by the haptic wheel device detector is In response to or in accordance with a preset manner transmitted from internal and external electrical devices to implement actions such as warnings according to a preset manner, the preset reverse angle signal generated by the haptic wheel device actuator implemented by a biaxial motor is routed via the haptic knob to the operator. Can be delivered to the operator to achieve more stable and accurate tactile sensing. The
한편, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는 햅틱 노브를 통한 푸시 동작, 즉 차량 스티어링 휠이 이루는 평면에 수직한 방향인 길이 방향으로의 수직 가동을 가능하게 한다. 이와 같은 구조를 통하여 스티어링 휠 햅틱 유니트는 썸휠 구동 방식의 원활한 로터리 회동 동작과 푸시 동작을 통하여 보다 다양한 동작 구현을 이룰 수 있다. 스티어링 휠 햅틱 유니트의 수직 가동을 통한 스위칭 신호의 변화를 출력하기 위한 푸시 스위치부(500)가 더 구비될 수 있다. 푸시 스위치부(400)는 푸시 스위치(410)와 푸시 스위치 가동부(420)를 포함한다. 푸시 스위치(410)는 회로기판부(200)의 메인 기판(210)의 일면 상에 배치되는데, 본 실시예의 푸시 스위치(410)는 수직 가동되는 택트 스위치로 구현되나 메탈 돔 스위치로 구현될 수도 있는 등 수직 푸시 동작을 이루는 범위에서 다양한 구성이 가능하다. 푸시 스위치 가동부(420)는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)와 함께 수직 가동되어 푸시 스위치(410)를 온/오프 절환시킨다. 푸시 스위치 가동부(420)는 푸시 스위치 가동 바디(421)와 푸시 스위치 가동 돌기(423)를 포함한다. 푸시 스위치 가동 바디(421)는 링 타입 구조를 취하는데, 푸시 스위치 가동 바디(421)의 중앙에는 푸시 스위치 가동 바디 관통구(422)가 구비되고 푸시 스위치 가동 바디 관통구(422)에는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 외주에 배치되는 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320)가 관통 배치된다. 푸시 스위치 가동 바디 관통구(422)의 내측에는 푸시 스위치 가동 장착부(424)가 배치되고 이의 대응되는 위치로 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320)의 외주에는 픽스처 바디 푸시 스위치 가동 장착부(322)가 배치되는데, 푸시 스위치 가동 장착부(424)는 픽스처 바디 푸시 스위치 가동 장착부(322)에 맞물리어 푸시 스위치 가동 바디(421)와 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320)의 안정적인 조립 공정을 이루도록 하고 장착 상태를 유지하도록 할 수 있다. 또한, 푸시 스위치 가동 바디의 외주에는 체결부가 구비되어 픽스처 바디와 픽스처 베이스의 체결시 함께 체결되는 구조를 취할 수도 있다. Meanwhile, the steering wheel haptic unit according to the present invention enables the push operation through the haptic knob, that is, the vertical movement in the longitudinal direction, which is a direction perpendicular to the plane formed by the vehicle steering wheel. Through such a structure, the steering wheel haptic unit can achieve more various motions through the smooth rotary rotation operation and the push operation of the thumb wheel driving method. The push switch unit 500 for outputting a change in the switching signal through the vertical operation of the steering wheel haptic unit may be further provided. The
푸시 스위치 가동 돌기(423)는 푸시 스위치 가동 바디(421)의 외주에 배치되는데, 푸시 스위치 가동 돌기(423)는 푸시 스위치(410)와 직접적인 접촉 상태를 형성하고 푸시 스위치(410)의 초기 지지 상태를 통하여 푸시 스위치 가동 돌기(423), 푸시 스위치 가동 바디(421), 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320), 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310) 및 햅틱 노브(301)의 순차적인 연결 구조의 지지 상태를 일정하게 유지할 수 있고, 푸시 스위치(410)보다 큰 외력이 햅틱 노브(301)에 인가되는 경우 소정의 수직 가동 상태를 형성할 수 있다. The push
본 발명의 일실시예에 따른 푸시 스위치(410)는 복수 개가 구비되는데, 복수 개의 푸시 스위치(410)의 개수에 대응하여 푸시 스위치 가동 돌기(423)도 복수 개가 구비된다. 본 실시예에서는 4개로 구현되는 복수 개의 푸시 스위치(410) 및 푸시 스위치 가동 돌기(423)를 통하여 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310) 및 햅틱 노브(301)는 푸시 스위치(310)를 통한 안정적인 지지 상태를 형성할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a plurality of push switches 410 may be provided, and a plurality of push switch
외력이 가해지지 않는 평시의 경우 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)는 푸시 스위치(410)에 의하여 안정적인 수직 지지 상태를 형성하나, 운전자와 같은 사용자가 햅틱 노브(301)를 사전 설정된 값 이상의 크기로 수직 가압하는 경우, 햅틱 노브(301), 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310), 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320), 푸시 스위치 가동부(420)를 거쳐 푸시 스위치(410)의 전기적 신호의 변화가 발생한다. 본 실시예의 푸시 스위치(410)는 4개가 구비되는데, 햅틱 노브(301)의 가압 방향에 따라 개별적인 스위칭 절환 동작을 이룰 수도 있다. 예를 들어, 햅틱 노브(301)의 평면도 상 우측 상단을 가압하는 경우 소정의 영역만 가압되어 전체적으로 볼 때 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)는 일단측만이 하방 이동을 이루는 틸팅 동작을 구현할 수도 있다. 반면, 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)와 연결되는 햅틱 노브(301)의 중앙 영역을 수평을 이루며 수직 가압하는 경우 전체적인 수직 가압 동작을 이루어 4개의 푸시 스위치가 가동되는 신호를 형성할 수도 있다. 경우에 따라, 햅틱 노브(301)의 중심, 즉 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 중심축을 기준으로 대각 배치되는 푸시 스위치가 동시에 또는 일정 시간 내 연속적으로 가압되는 경우 개별 틸팅 동작이 아닌 전체 수직 가압 동작으로 인식되도록 하는 구조를 취할 수도 있다. In the case of the normal power that is not applied to the external force, the haptic
한편, 푸시 스위치부(400)의 푸시 스위치(410)는 메인 기판(210) 상에 배치되어 위치 고정되는 구조를 취하고 푸시 스위치 가동부(420)만이 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)와 함께 수직 가동되는 구조를 취하는 반면, 상기한 햅틱 휠 디바이스 감지부(330)는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터와 함께 수직 가동되는 구조를 취할 수도 있다. 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)가 배치되는 햅틱 휠 디바이스 픽스처(320)의 픽스처 베이스(323)에 감지 기판(220)이 위치 고정되어 배치되고 디바이스 감지 바디부의 디바이스 감지 메인 풀리는 햅틱 샤프트와, 그리고 디바이스 감지 서브 풀리는 픽스처 베이스에 연결됨으로써, 궁극적으로 디바이스 감지 센서부 및 디바이스 감지 바디부는 햅틱 휠 디바이스부와 함께 수직 가동되는 구조를 형성한다. 이와 같은 구조를 통하여 푸시 동작을 이루는 푸시 스위치부 및 로터리 동작을 이루는 햅틱 휠 디바이스부와의 연결이 궁극적으로 햅틱 노브를 통하여 이루어지는 구조를 형성함으로써, 푸시 수직 가동 및 로터리 회동 동작의 일체화를 통하여 운전자 등의 조작자로 하여금 우수한 조작감을 제공할 수 있고, 안정적이면서도 틸팅 기능도 동시에 이룰 수 있는 등 다변화된 동작을 구현할 수 있다.On the other hand, the
상기와 같은 로터리 회동 동작 및 푸시/틸팅 동작을 이룸과 동시에 각각의 기능 수행시 빛의 출력을 통한 시각적 인지를 향상시키기 위한 구성이 더 구비될 수도 있다. 본 발명의 햅틱 휠 디바이스부(300)는 햅틱 노브 광원부(340)를 포함할 수 있는데, 햅틱 노브 광원부(340, 도 15 참조)는 본 실시예에서 회로기판부(200)의 노브 기판(240)에 배치된다. 노브 기판(240)은 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 단부로 샤프트 제 1 단부(311)가 관통 배치되도록 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 상단에 배치되는데, 보다 구체적으로 픽스처 바디(321)의 상단에는 픽스처 바디 노브 기판 안착부(327, 도 5 참조)가 배치된다. 픽스처 바디 노브 기판 안착부(327)에 노브 기판(240)이 수용 배치되는데, 노브 기판(240)은 별도의 라인을 통하여 메인 기판(210)과 전기적 연결 구조를 형성할 수 있다. 노브 기판(240)의 일면 상에는 햅틱 노브 광원부(340)가 배치되는데, 햅틱 노브 광원부(340)는 LED와 같은 광원으로 구현된다. 햅틱 노브(301)는 폴리카보네이트(PC)와 같은 투광 재료로 형성되어 노브 기판(240) 상의 햅틱 노브 광원부(340)로부터 출사되는 빛을 외부로 원활하게 전달할 수 있다. 햅틱 노브 광원부(340)는 복수 개가 구비될 수 있는데, 본 발명에 따른 햅틱 노브 광원부(340)는 청색,녹색,적색의 빛을 출사하는 LED가 균등하게 각분할되어 배치되거나 다색 출력 가능하도록 단일화된 모듈이 하나 이상이 배치되고 각각의 LED로 구현되는 햅틱 노브 광원부(340)로부터 출력되는 빛은 햅틱 노브 바디(301b)의 하면을 통하여 외부로 투광 및/또는 도광되어 외부로 출사된다. 이러한 햅틱 노브 광원부(340)의 작동 상태는 사전 설정된 방식, 예를 들어 소정의 주기마다 깜박이거나 또는 일정하게 변화되는 신호 주기로 출력되거나 소정의 색상이 동시에 출력되어 합성된 색상을 출력하도록 하는 등 사전 설정된 제어 방식에 따라 다양한 색상 내지 크기 내지 주기의 빛을 외부로 출력함으로써 운전자와 같은 사용자로 하여금 스티어링 휠 햅틱 유니트의 작동 상태 내지 사용자에 의하여 선택된 조작 상태 등을 신속하게 시각적으로 인지할 수 있다.
At the same time as the rotary rotation operation and push / tilt operation as described above may be further provided to improve the visual recognition through the output of light when performing each function. The haptic
또 한편, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)는 버튼 스위치부(500)를 구비하여, 햅틱 휠 디바이스부와 함께 복합 조작 기능을 실행할 수 있다. 버튼 스위치부(500)는 햅틱 노브(301)의 외곽에 배치되는데, 햅틱 노브(301)를 통한 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터 내지 푸시 스위치부와는 별개의 독립적인 수직 가동 동작을 이루어 소정의 변화된 스위칭 신호를 생성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 버튼 스위치부(500)는 햅틱 노브(301)를 중심으로 외곽을 둘러싸는 구성을 취하는데, 버튼 스위치부(500)는 버튼 노브(510)와 버튼 가이드(530)와 버튼 홀더(540)와 버튼 스위치(550)를 포함한다. 버튼 노브(510)는 일면이 햅틱 휠 하우징부(100)의 외부로 노출되도록 햅틱 노브(301)의 외곽에 배치된다. 버튼 노브(510)는 버튼 노브 헤드(511)와 버튼 노브 바디(513)를 포함하는데, 버튼 노브 헤드(511)는 햅틱 노브(301)의 외곽에 노출되어 배치되고 버튼 노브 바디(513)는 버튼 노브 헤드(511)의 하단에 배치된다. 버튼 노브 헤드(511)와 버튼 노브 바디(513)는 별개물로 구성될 수도 있으나 본 실시예에서는 일체로 형성되는 구조를 취한다. On the other hand, the steering wheel
버튼 노브 헤드(511)의 일면을 통하여 버튼 노브 아이콘(512)이 표시될 수 있는데, 버튼 노브 아이콘(512)은 버튼 노브 헤드(512)의 일면 상에 직접 형성될 수도 있고, 경우에 따라 버튼 노브 헤드(512)는 폴리카보네이트와 같은 투명 재료로 형성되고 하부에 배치되는 하기되는 바와 같은 별도의 표시 소자를 통하여 출력되는 구조를 취할 수도 있다. The
버튼 노브 헤드(511)와 버튼 노브 바디(513)는 내부에 공간을 구비하는 구성을 취하여, 버튼 노브 헤드(511)와 버튼 노브 바디(513)가 취하는 공간에 버튼 가이드(530)가 배치될 수 있다. 버튼 가이드(530)는 일단이 버튼 노브(510)의 내부에 배치되고 타단이 상기 햅틱 휠 하우징부(100)의 내부로 회로기판부(200)를 향하여 배치된다. 즉, 버튼 가이드(530)는 일단이 버튼 노브 헤드(511)와 버튼 노브 바디(513)가 이루는 내부 공간에 배치되고 타단이 메인 기판(210)을 향하도록 배치된다. 버튼 가이드(530)는 버튼 가이드 헤드(531)와 버튼 가이드 바디(533)를 포함한다. 버튼 가이드 헤드(531)와 버튼 가이드 바디(533)는 본 실시예에서 일체로 구성되었으나 별개로 구성될 수도 있다. 버튼 가이드 헤드(531)의 일단에는 버튼 가이드 바디(533)가 연결되는데, 버튼 가이드 헤드(531)의 상단은 버튼 노브 헤드(511) 및 버튼 노브 바디(513)가 이루는 내부 공간에 삽입 배치되고 버튼 가이드 바디(533)의 단부는 버튼 스위치(550)가 배치되는 메인 기판(210)을 향하도록 위치하여 하기되는 버튼 가이드 홀더(540)의 내부에 배치된다. 버튼 가이드(530)는 투명 내지는 소정 색상의 도광 재료로 형성되는데, 버튼 가이드 바디(533)의 단부를 통하여 유입되는 빛은 버튼 가이드 헤드(531)의 일면으로 통하여 외부로 전달된다. 버튼 가이드 바디(533)의 측면에는 버튼 가이드 바디 장착부(535)가 배치되는데, 버튼 가이드 바디 장착부(535)의 대응하는 위치로 버튼 가이드 홀더(540)의 측면에는 홀더 장착부(544)가 배치되고 버튼 가이드 바디 장착부(535)와 홀더 장착부(544)는 서로 맞물리어 체결되는 구조를 형성한다. 버튼 가이드 바디(533)의 외주면에는 버튼 가이드 바디 그루브(534)가 구비되는데, 버튼 가이드 바디 그루브(534)는 버튼 가이드 홀더(540)에 형성되는 홀더 수용부 그루브(542)와 맞물리어 버튼 가이드(530)와 버튼 가이드 홀더(540) 간의 원활한 상대 장착 구조를 형성하여 햅틱 휠 하우징부(100)에의 원활한 장착 및 조립시 오조립 가능성을 방지할 수 있다. The
버튼 가이드 홀더(540)는 버튼 가이드(530)에 부착되어 버튼 가이드(530)와 함께 햅틱 휠 하우징부(100), 보다 구체적으로 휠 하우징 바디(120)에 안정적으로 수직 가동 가능하게 배치된다. 버튼 가이드 홀더(540)는 휠 하우징 바디(120)의 일면 상에 형성되는 휠 하우징 버튼 노브 관통구(125)에 수직 가동 가능하게 삽입되는데, 버튼 가이드 홀더(540)의 외주면에는 길이 방향을 따라 형성되는 버튼 가이드 홀더 라인(546)이 배치된다. 버튼 가이드 홀더 라인(546)의 대응되는 위치로 휠 하우징 버튼 노브 관통구(125)의 내주에는 휠 하우징 바디 버튼 홀더 가이드(126)가 배치되는데, 버튼 가이드 홀더 라인(546)과 휠 하우징 바디 버튼 홀더 가이드(126)는 수직 가동 가능하게 맞물림되는 구조를 취한다. The
버튼 가이드 홀더(540)에는 버튼 가이드 홀더 가동부(543)이 배치되는데, 버튼 가이드 홀더 가동부(543)는 버튼 가이드 홀더(540)의 중앙에 형성된 버튼 가이드 홀더 수용부(541)의 내측 하단으로부터 연장 형성되어 하부에 배치되는 버튼 스위치(550)와 상시 접촉 상태를 유지하도록 형성된다. 즉, 버튼 가이드 홀더(540), 버튼 가이드(530), 버튼 노브(510)는 별도의 지지 수단을 통하여 지지되는 구조를 취할 수도 있으나, 본 실시예에서는 순차적으로 버튼 스위치(550)에 의하여 지지되는 구조를 취한다. The button guide holder
이와 같은 구조를 통하여, 운전자 등의 사용자에 의하여 버튼 노브(510)에 가해지는 압력은 버튼 가이드(530), 버튼 가이드 홀더(540)를 거쳐 버튼 스위치(550)로 전달된다. 여기서, 버튼 가이드 홀더 가동부(543)는 버튼 가이드 홀더(540)의 버튼 가이드 홀더 수용부(541)의 내측면으로부터 연장 형성되어 하부를 향하는 구조를 취하는데, 버튼 가이드 홀더 가동부(543)의 상면에는 버튼 가이드 홀더 가동부 안착면(547)이 형성되어 버튼 가이드 바디 걸림부(536)의 걸림 안착 상태를 형성하도록 한다. 즉, 버튼 가이드(530)의 하단은 분기되는 두 개의 버튼 가이드 브랜치(537)가 형성되고 중앙에는 버튼 가이드 바디 걸림부(536)이 형성되는데, 버튼 가이드 바디 걸림부(536)는 버튼 가이드 홀더 가동부 안착면(547)과 접하여 안정적인 장착 구조를 형성한다. 버튼 가이드 브랜치(537)는 버튼 가이드 바디(530)의 하단으로부터 양측으로 분기되는데, 이는 버튼 스위치(550)의 측부에 배치되는 버튼 광원부(560)로부터의 빛의 상부로 전달하기 위한 구조를 형성할 수 있다. 버튼 광원부(560)는 LED 등으로 구현되는데, 버튼 광원부(560)는 각각의 버튼 가이드에 대하여 복수 개가 배치됨으로써 버튼 가이드 브랜치에 개별 할당되는 구조를 취할 수도 있다. 버튼 가이드(530)는 폴리카보네이트와 같은 투명 도광 재료로 형성될 수도 있고 소정의 사전 설정된 색상을 구비하는 구조를 취할 수도 있다. Through such a structure, pressure applied to the
또한, 버튼 스위치부(500)에는 버튼 광원부로부터 출사되는 빛을 이용하여 다양한 아이콘을 형성할 수 있는 표시 소자를 더 구비할 수도 있다. 이와 동시에 버튼 광원부는 각각의 버튼 가이드 내지 버튼 광필터부에 대하여 복수 개의 색상의 빛을 출력하는 구조를 취한다. 버튼 스위치부(500)는 버튼 광필터부(520)를 더 포함할 수 있는데, 버튼 광필터부(520)는 버튼 광필터부 베이스(521)와 버튼 광필터부 바디(523)를 포함한다. 버튼 광필터부 베이스(521)는 도광 재료로 형성되어 버튼 광필터부 베이스(521)의 하면을 통하여 유입되는 빛을 전면에 고르게 분사시키는 기능을 수행한다. 버튼 광필터부 바디(523)는 복수 개의 색상의 빛을 출력하는 버튼 광원부로부터의 제 1 색상광을 출사시키는 제 1 투과 영역(523a)과, 버튼 광원부로부터의 다른 제 2 색상광을 출사시키는 제 2 투과 영역(523b)과, 제 1 투과 영역과 제 2 투과 영역이 교차되는 교차 영역(523c)과, 제 1 색상과 및 제 2 색상광을 모두 차단하는 차단 영역(523d)를 포함하는데, 교차 영역(523c)은 제 1 투과 영역(523a) 및 제 2 투과 영역(523c)와 함께 각각 제 1 버튼 아이콘(512a) 및 제 2 버튼 아이콘(512b)를 형성할 수 있다. 예를 들어 버튼 광원부는 적색 LED와 청색 LED를 포함할 수 있고, 제 1 투과 영역은 적색광을 출사시키고 제 2 투과 영역은 청색 광을 출사시키는 구조를 취함으로써 제 1 투과 영역, 제 2 투과 영역 및 교차 영역 등을 통하여 소정의 "USER SET" 또는 ""과 같은 아이콘을 선택적으로 표시할 수 있다.
In addition, the button switch unit 500 may further include a display element capable of forming various icons using light emitted from the button light source unit. At the same time, the button light source unit has a structure for outputting light of a plurality of colors to each of the button guide or the button optical filter unit. The button switch unit 500 may further include a button
또한, 본 발명에 따른 스티어링 휠 햅틱 유니트는 다른 구성요소들과 함께 통합적 구현 상태를 취할 수도 있다. 즉, 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)는 햅틱 노브(301)를 통하여 로터리 동작을 이룸에 있어 역각을 제공하는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310), 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 로터리 회동 상태를 감지하는 햅틱 휠 디바이스 감지부(330), 햅틱 노브(301) 및 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터(310)의 수직 가동을 통한 푸시 동작을 이루는 푸시 스위치부(400) 및 햅틱 노브(301)의 외곽에 배치되는 버튼 스위치부(500)와 연결되어 이들로부터 또는 이들로 전기적 신호를 전달하거나 전달받는다. In addition, the steering wheel haptic unit according to the present invention may take an integrated implementation state with other components. That is, the steering wheel
또한, 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)는 제어부(20), 제어부(20)와 연결되는 저장부(30)를 구비하는 구조로 구성될 수도 있고 연산부(40)를 더 포함하도록 구현될 수도 있다. 제어부(20)는 회로기판부(200)와 전기적 소통을 이루어 햅틱 휠 디바디스부 및 버튼 스위치부 내지 푸시 스위치부와 연결되고, 저장부(30)는 제어부(20)와 전기적 소통을 이루고 소정의 작동 모드에 대한 사전 설정 데이터가 저장된다. 즉, 운전자의 햅틱 노브의 썸휠 조작시 역각을 제공하도록 작동 모드에 따른 전기적 신호를 생성하기 위한 데이터 등을 포함한다. 연산부(40)는 제어부(20) 및 저장부(30)와 전기적으로 연결되고, 제어부(20)의 연산 제어 신호에 따라 소정의 작동 모드에 필요한 연산 과정을 실행한다. 제어부(20), 저장부(30) 및 연산부(40)는 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)에 내장될 수도 있고, 별개의 구성으로 외부에 이격 배치되는 구조를 취할 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 구성이 가능하다. In addition, the steering wheel
스티어링 휠 햅틱 유니트(10)의 스위치부들로부터 입력되는 신호들은 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)의 제어부(20)로 전달되고 제어부(20)는 이와 전기적 소통을 이루는 저장부(30)에 스티어링 휠 햅틱 유니트를 통하여 선택하고 조작하여 작동시키고자 하는 작동 유니트에 대한 소정의 작동 모드 구현, 예를 들어 공조 장치의 작동 온도 조절 모드, 목적지 선택 내지 경로 탐색 등과 같은 네비게이션의 작동을 위한 네비게이션 모드 등과 같은 작동 모드에 대한 사전 설정된 사전 설정 데이터와 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)의 스위치부들로부터 입력된 신호에 기초하여 연산부(40)에서의 소정의 연산 과정을 거쳐 소정의 제어 신호를 산출하고 이를 출력부로 전달한다. 출력부로는 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)에 구비되는 햅틱 휠 디바이스 액츄에이터부(310)를 포함할 수도 있고, 별도의 화상 표시를 위한 디스플레이부(50) 및/또는 음향 출력을 위한 음향 출력부(60)를 포함할 수도 있다. 그리고 제어부(20)로부터의 제어 신호가 직접 제어 대상으로서의 대상 작동 유니트(70), 예를 들어 자동차의 공조 장치, 네비게이션 등과 같은 작동 유니트로 직접 전달될 수도 있다.
Signals input from the switch units of the steering wheel
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 버튼 스위치부는 썸휠 동작을 구현하는 햅틱 노브의 외측에 배치되어 독립적으로 수직 가동되는 구조를 취할 수 있다. 버튼 스위치부는 상기 실시예에서 물리적인 가동에 의한 택트 스위치로 구현되었으나, 본 발명에 따른 버튼 스위치부는 접점 구조의 비접촉식 구현을 이루는 구조를 취할 수도 있다. 상기 실시예에서와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면 부호 및 명칭을 부여한다. 도 22에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 버튼 스위치부(500)는 버튼 노브(510)와 버튼 가이드(530)와 버튼 가이드 홀더(540)와 버튼 스위치(550a)를 포함하는데, 버튼 노브(510)는 일면이 햅틱 휠 하우징부(100)의 외부로 노출되도록 햅틱 노브(301)의 외곽에 배치되고, 버튼 가이드(530)는 일단이 버튼 노브(510)의 내부에 배치되고 타단이 상기 햅틱 휠 하우징부(100)의 내부로 회로기판부(200)를 향하여 배치되는데, 버튼 가이드(530)는 투명 도광 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 버튼 가이드 홀더(540)는 버튼 가이드(530)에 부착되어 버튼 가이드(530)와 함께 햅틱 휠 하우징부(100), 보다 구체적으로 휠 하우징 바디(120)에 안정적으로 수직 가동 가능하게 배치되고, 휠 하우징 바디(120)의 일면 상에 형성되는 휠 하우징 버튼 노브 관통구(125)에 수직 가동 가능하게 삽입되는 구조는 상기한 바와 동일하다. 다만, 버튼 가이드 홀더(540)에는 버튼 가이드 홀더 가동부(543)이 배치되는데, 버튼 가이드 홀더 가동부(543)는 버튼 가이드 홀더(540)의 중앙에 형성된 버튼 가이드 홀더 수용부(541)의 내측 하단으로부터 연장 형성되어 하부에 배치되는 홀 센서 등과 같은 자기 센서로 구현되는 버튼 스위치 자기 센서(553)와 마주하여 이격되도록 배치된다.On the other hand, the button switch unit according to an embodiment of the present invention may be disposed on the outside of the haptic knob for implementing the thumb wheel operation to take a vertically independent structure. Although the button switch unit is implemented as a tact switch by physically moving in the above embodiment, the button switch unit according to the present invention may take a structure that forms a contactless implementation of the contact structure. The same components as in the above embodiment are given the same reference numerals and names. As shown in FIG. 22, the button switch unit 500 according to the present invention includes a
버튼 스위치부(550a)는 버튼 스위치 자기 센서(553)와, 버튼 스위치 마그네트(551)와 버튼 스위치 탄성부(555)를 포함한다. 버튼 스위치 자기 센서(553)는 상기한 바와 같이, 회로기판부(200)의 일면 상으로 버튼 가이드 홀더(540)를 향하여 마주하도로 배치된다. 버튼 스위치 마그네트(551)는 버튼 가이드 홀더(540)에 배치되는데, 버튼 가이드 홀더(540)의 단부에는 버튼 스위치 마그네트(551)를 수용할 수 있는 공간이 형성된다. 또한, 버튼 스위치 탄성부(555)는 코일 스프링으로 구현되는데, 버튼 스위치 탄성부(555)의 일단은 버튼 가이드 내지 버튼 가이드 홀더의 단부와 접촉하고 타단은 회로기판부 등에 의하여 지지되어 버튼 가이드 내지 버튼 가이드 홀더와 연결되는데, 버튼 노브의 가압후 원위치 복귀를 유지하도록 한다. 즉, 버튼 스위치 자기 센서(553)는 회로기판부에 배치되고 버튼 스위치 자기 센서(553)의 외주에는 버튼 스위치 탄성부(555)의 타단이 배치된다. 버튼 스위치 자기 센서(553)의 신호 오류를 방지하기 위하여 버튼 스위치 탄성부(555)는 비금속 재질의 탄성 거동을 이루는 구성요소로 형성될 수도 있다.
The button switch unit 550a includes a button switch magnetic sensor 553, a
또한, 상기 실시예에서 기술된 버튼 광원부와 버튼 광필터부는 도 17 내지 도 21에 도시되는 구성을 취할 수도 있다. 버튼 광원부(560)가 복수 개가 구비되는 경우 버튼 광원부로부터 출력되는 빛을 안정적으로 버튼 광필터부 측으로 전달하기 위하여 복수 개의 브릿지를 구비하는 구성을 취할 수 있다. 즉, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 버튼 광원부(560)는 제 1 파장광원(560a)과 제 2 파장광원(560b)를 포함할 수 있는데, 제 1 파장광원(560a)은 제 1 파장광을 출력하고 제 2 파장광원(560b)은 제 2 파장광을 출력한다. 제 1 파장광과 제 2 파장광은 서로 상이한 파장대의 빛으로 구현된다. 버튼 광필터부(520)는 제 1 파장광 또는 제 2 파장광을 선별적으로 투과시켜, 버튼 광원부(560;560a,b)의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시켜 가변 심볼 표시 가능한 구조를 형성한다. In addition, the button light source unit and the button optical filter unit described in the above embodiments may take the configurations shown in FIGS. 17 to 21. When a plurality of button
본 실시예에 따른 버튼 광필터부(520)는 보다 구체적으로 버튼 스크리닝 필터부(525)와, 버튼 투랜스루슨트 필터부(527)를 포함한다. 버튼 스크리닝 필터부(525)는 버튼 광원부(560)와 마주하여 배치되고, 제 1 파장광 또는 제 2 파장광의 투과를 선별적으로 허용하거나 일부 영역에 모두 투과시키거나 또는 모두 차단시킨다. 버튼 투랜스루슨트 필터부(527)는 버튼 광원부(560)와의 사이에 버튼 스크리닝 필터부(525)가 배치되도록 위치하고, 버튼 스크리닝 필터부(525)를 투과한 제 1 파장광 또는 제 2 파장광에 따라 빛의 출력 영역이 변화되도록 한다. 버튼 스크리닝 필터부(525)는 버튼 광 전투과부(525c)와, 버튼 선택광투과부(525a,525b)와, 버튼 광 전차단부(525d)를 포함한다. 버튼 광 전투과부(525c)는 버튼 광원부(560)로부터의 제 1 파장광 및 제 2 파장광을 모두 투과시키는 영역으로 형성되고, 버튼 선택광투과부(525a,525b)는 제 1 파장광 및 제 2 파장광 중의 어느 하나의 빛만의 투과를 허용하는 영역으로 형성되고, 버튼 광 전차단부(525d)는 제 1 파장광 및 제 2 파장광 모두를 차단하는 차단 영역으로 형성된다. The button
도면 부호 525d로 지시되는 버튼 광 전차단부(525d)는 버튼 광원부(560)로부터 출력되는 모든 빛을 차단하여 버튼 투랜스루슨트 필터부(527) 측으로 빛이 전달되지 않도록 한다. 도면 부호 525c로 지시되는 버튼 광 전투과부(525c)는 버튼 광원부(560)로부터 출력되는 모든 빛을 투과하여 버튼 투랜스루슨트 필터부(527) 측으로 빛을 전달한다. 도면 부호 525a로 지시되는 버튼 선택광투과부는 버튼 제1파장광원(560a)으로부터 출력되는 빛을 투과시키되 버튼 제2파장광원(560b)으로부터 출력되는 빛은 차단하고, 도면 부호 525b로 지시되는 버튼 선택광투과부(525b)는 버튼 제2파장광원(560b)으로부터 출력되는 빛을 투과시키되 버튼 제1파장광원(560a)로부터 출력되는 빛은 차단한다. The button light switch 525d indicated by reference numeral 525d blocks all the light output from the button
버튼 투랜스루슨트 필터부(527)는 버튼 심볼 투과부(527c)와 버튼 심볼 확장 가능부(527d)를 포함하는데, 버튼 심볼 투과부(527c)는 버튼 광 전투과부(525c)와 적어도 일부 교차 투영 영역을 구비하고 제1파장광 및 제2파장광을 모두 투과시키고, 버튼 심볼 확장 가능부(527d)는 버튼 심볼 투과부(527c)의 외측에 형성되고, 제1파장광 및 제2파장광의 투과율이 버튼 심볼 투과부(527c)의 투과율보다 작은 값을 갖도록 설정된다. 버튼 심볼 확장 가능부(527d)의 투과율이 버튼 심볼 투과부(527c)의 투과율보다 작은 값을 갖는데, 버튼 심볼 확장 가능부(527d)의 투과율은 버튼 심볼 투과부(527c)의 광 투과율의 대략 40% 내지 60% 의 값을 갖는 것이 바람직한데, 이와 같은 투과율의 차이를 형성함으로써 최종적으로 빛의 파장대의 변화시 운전자가 인식 가능한 심볼(표식)이 변화될 때, 빛의 조도 차이로 인한 시각적 이질감을 최소화할 수 있다. 상기 실시예에서 버튼 심볼 확장 가능부(527d)의 투과율이 버튼 심볼 투과부(527c)의 투과율의 40% 미만인 경우 빛의 상당 부분이 차단되어 운전자로 하여금 신속한 인지를 방해할 수 있고 투과율비가 60%보다 큰 경우 상이한 파장대로의 출력 빛의 변화시 공통 영역과 선택 영역에 대하여 각각 출력되는 빛의 이질감이 쉽게 확인된다는 점에서 적절한 비율을 선택하는 것이 바람직한데, 상기 수치는 일예로서 버튼 광원부의 출력값의 차이에 따라 버튼 심볼 투과부 및 버튼 심볼 확장 가능부의 빛의 투과율은 적절하게 조정될 수 있다. The button
도 20 및 도 21에는 도 17에 도시된 바와 같은 구조의 버튼 광필터부 및 버튼 광원부의 작동 상태가 도시된다. 여기서, 실선으로 표시된 영역은 버튼 광원부로부터 출사되는 빛이 표시되는 영역을 나타내고 점선은 빛이 선택적으로 출력되는 영역을 표시한다. 또한, 도 21에서 도면 부호 525b와 525c로 지시된 영역 사이에 실선으로 표시되나 이는 영역 이해를 용이하게 하기 위한 것일 뿐 동일한 파장대 색상의 빛을 출력이 가능하여 시각적 이질감을 표시하는 것은 아니다. 20 and 21 show operating states of the button light filter unit and the button light source unit having the structure as shown in FIG. 17. Here, the area indicated by the solid line indicates an area where light emitted from the button light source unit is displayed, and the dotted line indicates an area where light is selectively output. In addition, in FIG. 21, a solid line is shown between the regions indicated by the
버튼 제2파장광원(560b)만이 온 상태로 형성되는 경우, 도 20에 도시된 바와 같은 심볼을 운전자가 볼 수 있고, 버튼 제1파장광원(560a)만이 온 상태로 형성되는 경우 도 21에 도시된 바와 같은 심볼을 운전자가 볼 수 있다. 즉, 버튼 제1파장광원(560a) 및 버튼 제2파장과원(560b)의 빛을 선택적으로 절환시킴으로써 버튼 광필터부(520), 궁극적으로 버튼 노브(510)를 통하여 운전자가 인식하는 심볼의 변화가 이루어질 수도 있다.
When only the button second
또 한편, 본 발명의 스티어링 휠 햅틱 유니트는 스티어링 휠의 조향각을 이용하여 오작동 상태를 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 스티어링 휠 햅틱 유니트는 스티어링 휠에 배치되는 특성 상, 운전자의 조향 조작시 스티어링 휠 상에 배치되는 스티어링 휠 햅틱 유니트의 햅틱 노브, 버튼 노브 등을 가압 내지 회전시킬 수 있는데, 이러한 운전자의 조향 조작시 스티어링 휠 햅틱 유니트의 원치 않는 접촉으로 인한 오작동을 방지하는 구성을 취할 수도 있다. 즉, 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이 본 발명의 스티어링 휠 햅틱 유니트는 햅틱 노브, 버튼 노브 등의 오조작 신호를 차단하기 위하여 소정의 제어 단계를 실행한다. 즉, 본 발명의 스티어링 휠 햅틱 유니트(10)가 제공되는 제공 단계(S10)가 이루어진 후, 제어부(20)는 햅틱 노브의 썸휠 동작을 감지하는 유니트 감지 단계(S20)를 실행한다. 유니트 감지 단계(S20)에서 제어부(20)는 소정의 감지 신호, 즉 햅틱 노브와 연결되는 햅틱 휠 디바이스 감지부(330), 버튼 스위치부(500) 및 푸시 스위치부(400) 등으로부터 전기적 신호를 감지한다. 소정의 감지 신호가 발생하는 경우, 제어부(20)는 제어 흐름을 유니트 홀딩 단계(S30)로 진행한다.On the other hand, the steering wheel haptic unit of the present invention can prevent the malfunction state by using the steering angle of the steering wheel. That is, the steering wheel haptic unit of the present invention may pressurize or rotate the haptic knob, button knob, etc. of the steering wheel haptic unit disposed on the steering wheel when the driver's steering operation is performed due to the characteristics of the steering wheel haptic unit. It is also possible to take a configuration to prevent malfunction due to unwanted contact of the steering wheel haptic unit during steering operation of the steering wheel. That is, as illustrated in FIGS. 23 and 24, the steering wheel haptic unit of the present invention executes a predetermined control step to block erroneous manipulation signals such as a haptic knob and a button knob. That is, after the provision step S10 in which the steering wheel
유니트 홀딩 단계(S30)에서 제어부(20)는 차량의 스티어링 휠의 조향 여부 및 각도를 감지하는 조향각 센서(steering angle sensor, 미도시)로부터 조향 각도 신호(θ)를 입력받고, 차량의 주행 속도(v)를 차량의 차속 센서 또는 차량의 크랭크 포지션 센서(crank position sensor)로부터 입력받는다. 저장부(30)에 저장되는 사전 설정 데이터는 차량의 주행 속도(v)에 따른 조향 판단 기준 각도(θv)에 대한 데이터를 포함한다. 제어부(20)는 입력되는 차량의 주행 속도(v)를 이용하여 차량의 조향 판단 기준 각도(θv)를 산출하는 조향 판단 기준 각도 산출 단계(S31)를 실행한다. 즉, 조향 판단 기준 각도(θv)는 주행 속도의 함수, 예를 들어 로그 함수 형태의 함수 내지는 이러한 유형의 선도를 포함하는 맵데이터로 형성되어 보간법으로 도출될 수 있는데, 제어부(20)는 저장부(30)에 저장되는 조향 판단 기준 각도 데이터를 이용하여 연산부(40)로 하여금 연산하여 차량의 주행 속도에 따른 조향 판단 기준 각도를 산출한다. 차량의 주행 속도가 고속인 경우 운전자의 조향각의 범위가 작기 때문에, 조향 여부를 판단하기 위한 조향 판단 기준 각도(θv)는 작은 값을 갖는반면, 차량의 주행 속도가 저속인 경우 조향을 위해서는 조향각의 변동 범위가 고속 주행시보다 크기 때문에, 조향 여부를 판단하기 위한 조향 판단 기준 각도(θv)는 고속 주행시보다 작은 값을 갖는다. In the unit holding step (S30), the
그런후, 제어부(20)는 조향 여부 판단 단계(S33)를 실행한다. 제어부(20)는 차량의 조향각 센서로부터 입력되는 조향 각도 신호(θ)와 차량의 주행 속도(v)로부터 산출되는 조향 판단 기준 각도(θv)를 비교하여 운전자의 조향 여부를 판단한다. 단계 S33에서 조향 각도 신호(θ)가 조향 판단 기준 각도(θv)보다 큰 값이라 판단된 경우, 제어부(20)는 현재 운전자에 의한 스티어링 휠의 조향 조작이 이루어지는 상태라고 판단하고, 스티어링 휠 햅틱 유니트의 썸휠 조작 내지 버튼 노브의 조작이 이루어지지 않는 상황이라 판단하여 햅틱 휠 디바이스 감지부(330), 버튼 스위치부(500) 및 푸시 스위치부(400) 등으로부터 전기적 신호에 따른 소정의 작동 모드 실행을 차단하는 유니트 신호 홀딩 단계(S35)를 실행한다. Then, the
반면, 단계 S33에서 조향 각도 신호(θ)가 조향 판단 기준 각도(θv) 이하의 값이라 판단된 경우, 제어부(20)는 현재 운전자에 의한 스티어링 휠의 조향 조작이 이루어지지 않는 상태라고 판단하고, 스티어링 휠 햅틱 유니트의 썸휠 조작 내지 버튼 노브의 조작이 이루어지는 상황이라 판단하여 햅틱 휠 디바이스 감지부(330), 버튼 스위치부(500) 및 푸시 스위치부(400) 등으로부터 전기적 신호에 따른 소정의 작동 모드를 실행하는 유니트 신호 출력 단계(S35)를 실행한다. On the other hand, when it is determined in step S33 that the steering angle signal θ is less than or equal to the steering determination reference angle θv, the
상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 일예들로, 본 발명이 이에 국한되지 않고 다양한 구성이 가능하다. The above embodiments are examples for describing the present invention, and the present invention is not limited thereto, and various configurations are possible.
10...스티어링 휠 햅틱 유니트 100...햅틱 휠 하우징부
200...회로기판부 300...햅틱 휠 디바이스부
400...푸시 스위치부 500...버튼 스위치부
10 ... steering wheel
200 ...
400 ... push switch part 500 ... button switch part
Claims (9)
상기 버튼 스위치부는: 일면이 상기 햅틱 휠 하우징부의 외부로 노출되도록 배치되는 상기 햅틱 노브의 외곽에 배치되는 버튼 노브와, 일단은 상기 버튼 노브의 내부에 배치되고 타단은 상기 햅틱 휠 하우징부의 내부로 상기 회로기판부를 항하여 배치되는 버튼 가이드와, 상기 버튼 가이드에 부착되어 상기 버튼 가이드와 함께 상기 햅틱 휠 하우징부에 수직 가동 가능하게 배치되는 버튼 가이드 홀더와, 상기 버튼 가이드 홀더에 배치되는 버튼 스위치 마그네트와, 상기 버튼 스위치 마그네트와 이격되어 상기 회로기판부의 일면 상에 배치되는 버튼 스위치 자기 센서와, 상기 버튼 가이드를 탄성 지지하는 버튼 스위치 탄성부를 포함하는 버튼 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 햅틱 유니트.A haptic wheel housing unit disposed on the vehicle steering wheel; A circuit board part disposed in the haptic wheel housing part; A haptic wheel device actuator in electrical communication with the circuit board portion and having a haptic shaft, a haptic knob connected to the haptic shaft and disposed to be exposed on one surface of the haptic wheel housing portion, and detecting a rotation state of the haptic shaft And a haptic wheel device unit including a haptic wheel device detecting unit, wherein the haptic knob is configured to rotate on a plane formed by a vehicle steering wheel, and the haptic wheel device actuator is operated in a longitudinal direction of the haptic shaft, The knob and the outside is provided with a button switch that is vertically movable independently of the haptic knob,
The button switch unit: a button knob disposed on the outside of the haptic knob is disposed so that one surface is exposed to the outside of the haptic wheel housing portion, one end is disposed inside the button knob and the other end is inside the haptic wheel housing portion A button guide disposed along a circuit board portion, a button guide holder attached to the button guide and disposed vertically movable together with the button guide to the haptic wheel housing portion, and a button switch magnet disposed on the button guide holder; And a button switch comprising a button switch magnetic sensor spaced apart from the button switch magnet and disposed on one surface of the circuit board part, and a button switch elastic part elastically supporting the button guide.
상기 버튼 스위치부는 상기 회로기판부에 배치되는 버튼 광원부를 더 구비하고,
상기 버튼 가이드는 도광 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 햅틱 유니트.The method of claim 1,
The button switch unit further includes a button light source unit disposed on the circuit board unit,
The button guide is a steering wheel haptic unit, characterized in that formed of a light guide material.
상기 버튼 광원부는 제 1 파장광을 출력하는 제 1 파장광원과, 상기 제 1 파장광과 상이한 파장대의 제 2 파장광을 출력하는 제 2 파장광원을 포함하고,
상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광을 선별적으로 투과시켜, 상기 버튼 광원부의 작동에 따라 빛의 출력 영역을 변화시켜 가변 심볼 표시 가능한 버튼 광 필터부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 햅틱 유니트.The method of claim 3, wherein
The button light source unit includes a first wavelength light source that outputs a first wavelength light, and a second wavelength light source that outputs a second wavelength light that is different from the first wavelength light,
A steering wheel haptic further comprising a button light filter unit capable of selectively transmitting the first wavelength light or the second wavelength light and changing the output region of the light according to the operation of the button light source unit to display a variable symbol. Unit.
상기 버튼 광 필터부는:
상기 버튼 광원부와 마주하여 배치되고, 상기 제 1 파장광 또는 상기 제 2 파장광의 투과를 선별적으로 허용하는 버튼 스크리닝 필터부와,
상기 버튼 광원부와의 사이에 상기 버튼 스크리닝 필터부가 배치되도록 위치하고, 상기 버튼 스크리닝 필터부를 투과한 상기 제 1 파장광 또는 제 2 파장광에 따라 빛의 출력 영역이 변화되는 버튼 투랜스루슨트 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 햅틱 유니트.5. The method of claim 4,
The button optical filter unit:
A button screening filter unit disposed to face the button light source unit and selectively allowing transmission of the first wavelength light or the second wavelength light;
The button screening filter unit is disposed to be disposed between the button light source unit, and includes a button-through-transmitter filter unit in which an output region of light is changed according to the first wavelength light or the second wavelength light transmitted through the button screening filter unit. Steering wheel haptic unit, characterized in that.
상기 버튼 스크리닝 필터부는:
상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광을 모두 투과시키는 버튼 광 전투과부와,
상기 제 1 파장광 또는 제 2 파장광의 투과만을 허용하는 버튼 선택광투과부와,
상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광을 모두 차단하는 버튼 광 전차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 햅틱 유니트.6. The method of claim 5,
The button screening filter unit:
A button light battle wiper for transmitting both the first wavelength light and the second wavelength light;
A button selection light transmitting unit allowing only transmission of the first wavelength light or the second wavelength light;
A steering wheel haptic unit, characterized in that it comprises a button light electric shield for blocking both the first wavelength light and the second wavelength light.
상기 버튼 투랜스루슨트 필터부는:
상기 버튼 광 전투과부와 적어도 일부 교차 투영 영역을 구비하고 상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광을 모두 통과시키는 버튼 심볼 투과부와,
상기 버튼 심볼 투과부의 외측에 형성되고, 상기 제 1 파장광 및 상기 제 2 파장광의 투과율이 상기 버튼 심볼 투과부보다 작은 심볼 확장 가능부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 햅틱 유니트.6. The method of claim 5,
The button through lucent filter unit:
A button symbol transmission portion having at least some cross projection areas with the button light combat wiper and configured to pass both the first wavelength light and the second wavelength light;
And a symbol extendable portion formed outside the button symbol transmission portion and having transmittances of the first wavelength light and the second wavelength light smaller than the button symbol transmission portion.
상기 회로기판부와 전기적 소통을 이루어 상기 햅틱 휠 디바이스부 및 상기 버튼 스위치부와 연결되는 제어부와,
상기 제어부와 전기적 소통을 이루고 소정의 작동 모드에 대한 사전 설정 데이터가 저장되는 저장부와,
상기 제어부 및 상기 저장부와 전기적으로 연결되고, 상기 제어부의 연산 제어 신호에 따라 소정의 작동 모드에 필요한 연산 과정을 실행하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 햅틱 유니트.The method of claim 1,
A control unit in electrical communication with the circuit board unit and connected to the haptic wheel device unit and the button switch unit;
A storage unit in electrical communication with the control unit and storing preset data for a predetermined operation mode;
And an operation unit electrically connected to the control unit and the storage unit and configured to execute an operation process required for a predetermined operation mode according to the operation control signal of the control unit.
상기 제어부는 상기 햅틱 휠 디바이스부 또는 상기 버튼 스위치부로부터의 출력 신호를, 차량의 주행 속도를 감지하는 차량 속도 센서 및 차량의 스티어링 휠의 회전 각도를 감지하는 조향각 센서로부터의 신호에 기초하여 차단 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 햅틱 유니트.
The method of claim 8,
The control unit blocks the output signal from the haptic wheel device unit or the button switch unit based on a signal from a vehicle speed sensor detecting a driving speed of the vehicle and a steering angle sensor detecting a rotation angle of the steering wheel of the vehicle. Steering wheel haptic unit, characterized in that the judging.
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