KR101550602B1 - 차량용 운전 조작 장치 및 이의 조작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 내의 운전자 정보 시스템을 제어하는 차량용 운전 조작 장치 및 조작 방법에 관한 것으로, 차량 내의 특정 영역에 가해지는 압력을 감지하여 그립 감지 신호를 생성하는 그립 감지부와, 미리 설정된 모션을 감지하여 모션 감지 신호를 모션 감지부, 및 그립 감지 신호 및 모션 감지 신호에 대응하는 그립 상태 및 모션 상태를 판단하여 장치 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함한다.

Description

차량용 운전 조작 장치 및 이의 조작 방법{VEHICLE DRIVING OPERATION DEVICE AND OPERATION METHD THEREOF}

본 발명은 차량용 운전 조작 장치 및 이의 조작 방법에 관한 기술이다.

운전자 정보 시스템(DIS; Driver Information System)은 차량 내에서 하나의 모니터를 통해 각종 멀티미디어 기기뿐만 아니라 스티어링 휠, 도어, 윈도우, 미러 등 각종 장치를 제어하고, 각 동작 상태를 확인할 수 있는 시스템이다.

한편, 운전자 정보 시스템을 제어하기 위한 조작 스위치는 운전석 주변에 배치되고, 8방향 또는 4방향의 조이스틱, 다이얼 및 버튼 등의 다양한 형태로 제공된다. 운전자는 조이스틱을 특정 방향으로 기울이거나, 다이얼을 회전시키거나, 버튼에 외력을 가하여 누르는 등의 동작으로 조작 스위치를 이용할 수 있다.

일반적인 조작 스위치는 상대적으로 크기가 작아 운전자가 주행 중에 조작하는데 어려움이 있고, 조작 스위치의 위치를 확인하기 위해 운전자의 시선이 전방에서 벗어나 사고가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예는 별도의 조작 스위치 대신 핸들의 그립(grip) 상태에 따라 운전자 정보 시스템을 제어할 수 있는 조작 장치 및 이를 이용한 조작 방법을 제공한다.

본 발명의 차량 내의 운전자 정보 시스템을 제어하는 차량용 운전 조작 장치에 있어서, 상기 차량 내의 특정 영역에 가해지는 압력을 감지하여 그립 감지 신호를 생성하는 그립 감지부; 미리 설정된 모션을 감지하여 모션 감지 신호를 모션 감지부; 및 상기 그립 감지 신호 및 모션 감지 신호에 대응하는 그립 상태 및 모션 상태를 판단하여 장치 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 그립 감지부는 적어도 하나의 압전 센서 또는 피에조 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 그립 감지부는 상기 차량의 핸들의 바깥 테두리 영역에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 그립 감지부는 상기 바깥 테두리 영역 중 특정 영역에 가해지는 압력의 크기 및 위치 별로 상기 그립 감지 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 모션 감지부는 적어도 하나의 적외선 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 미리 설정된 모션은 방향 제스처에 대응하는 손가락의 회전 또는 터치 점을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 차량 내의 운전자 정보 시스템을 제어하는 차량용 운전 조작 방법에 있어서, 상기 차량 내의 특정 영역에 가해지는 압력을 감지하여 그립 감지 신호를 생성하는 단계; 미리 설정된 모션을 감지하여 모션 감지 신호를 생성하는 단계; 및 상기 그립 감지 신호 및 모션 감지 신호에 대응하는 그립 상태 및 모션 상태를 판단하여 장치 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 그립 감지 신호를 생성하는 단계는 적어도 하나의 압전 센서 또는 피에조 센서를 통해 상기 압력을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 그립 감지 신호를 생성하는 단계는 상기 차량의 핸들의 바깥 테두리 영역 중 특정 영역에 가해지는 압력의 크기 및 위치 별로 상기 그립 감지 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 장치 제어 신호를 생성하는 단계는 상기 핸들의 바깥 테두리 영역 중 상측 영역에 압력이 가해진 상태로 상기 핸들이 회전하는 방향을 판단하는 단계; 및 상기 판단된 회전 방향에 따라 상기 차량의 방향 지시등을 턴 온시키는 상기 장치 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 장치 제어 신호를 생성하는 단계는 상기 핸들의 바깥 테두리 영역 중 적어도 2개의 영역에 동시에 일정 크기 이상의 압력이 가해졌는지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 동시에 압력이 가해진 경우 상기 운전자 정보 시스템으로부터 브레이크의 압력 크기를 전달받는 단계; 및 상기 브레이크의 압력 크기가 미리 설정된 크기 이상인 경우 경고 음을 발생시키는 상기 장치 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 모션 감지 신호를 생성하는 단계는 적어도 하나의 적외선 센서를 통해 상기 모션을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 모션 감지 신호를 생성하는 단계는 방향 제스처에 대응하는 손가락의 회전 또는 터치 점을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 핸들에 그립 센서를 배치하고, 그립 센서에 가하는 압력에 따라 직관적인 버튼 형태를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 핸들에 적외선 센서를 배치하여 사용자의 모션을 직관적인 버튼 형태로 제공할 수 있다.

이러한 직관적인 버튼으로 운전자 정보 시스템을 제어함으로써 다이얼 등과 같은 조작 장치를 대체할 수 있고, 안전하게 주행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 DIS 조작 장치를 도시한 블록도.
도 2 및 도 3은 DIS 조작 방법을 설명하기 위해 도시한 개념도.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 운전 조작 장치를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 운전 조작 장치(1)는 그립 감지부(100), 모션 감지부(200), 제어부(300) 및 통신부(400)를 포함한다. 그립 감지부(100)는 사용자에 의해 특정 영역에 가해지는 압력을 감지하고, 감지된 압력의 크기 및 위치에 대응하는 그립 감지 신호(GSD)를 생성한다.

여기서, 그립 감지부(100)는 차량 내에 사용자의 손이 닿을 수 있는 위치에 배치된 적어도 하나의 그립 센서, 예컨대 압전 센서 또는 피에조(Piezo) 센서를 포함할 수 있다.

그립 감지부(100)는 핸들의 바깥 테두리 영역에 일정 간격으로 배치된 복수의 압전 센서 또는 피에조 센서의 그룹을 포함할 수 있다.

복수의 압전 센서 또는 피에조 센서가 핸들의 테두리 영역을 기준으로 상/하/좌/우 방향으로 일정 간격 이격된 위치에 배치되는 경우 그립 감지부(100)는 사용자가 압력을 가하는 위치 별로 그립 감지 신호(GSD)를 생성할 수 있다.

모션 감지부(200)는 사용자의 모션(motion)을 감지하여 모션 감지 신호(MSD)를 생성한다. 여기서, 모션 감지부(200)는 차량 내에 사용자의 손가락을 인식할 수 있는 위치에 배치된 적어도 하나의 적외선 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 모션 감지부(200)는 핸들의 안쪽 테두리 영역 또는 중앙 영역에 배치될 수 있다.

모션 감지부(200)는 사용자가 손을 이용하여 미리 설정된 모션으로 동작하는 경우 해당 모션을 판단하여 모션 감지 신호(MSD)를 생성할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 모션은 방향 제스처에 대응하는 손가락의 회전 또는 터치 점 등을 포함할 수 있다.

제어부(300)는 그립 감지 신호(GSD) 및 모션 감지 신호(MSD)를 전달받아 그립 상태 및 모션 상태를 판단하고, 그립 상태 및 모션 상태에 대응하는 장치 제어 신호(CONT)를 생성한다.

여기서, 제어부(300)는 그립 감지 신호(GSD)에 따라 사용자가 핸들에 가하는 압력의 크기 및 위치를 판단하고, 판단된 압력의 크기 및 위치에 따라 그립 상태를 검출할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 미리 저장된 모션 정보로부터 모션 감지 신호(MSD)에 대응하는 모션 상태를 판단할 수 있다.

통신부(400)는 운전자 정보 시스템(DIS)과 통신한다. 통신부(400)는 제어부(300)로부터 생성된 제어 신호(CONT)를 운전자 정보 시스템(DIS)에 송신하거나, 운전자 정보 시스템(DIS)으로부터 현재 차량의 상태를 수신 받을 수 있다.

이러한 차량용 운전 조작 장치(1)를 이용한 조작 방법을 이하에서 설명한다.

도 2 및 도 3은 DIS 조작 방법을 설명하기 위해 도시한 개념도이다.

도 2를 참조하면, 사용자가 핸들(2)을 잡고, 핸들(2)의 상측 영역에 일정 크기 이상의 압력을 가하는 경우 그립 감지부(100)는 해당 위치 및 압력의 크기에 대응하는 그립 감지 신호(GSD)를 생성한다. 이때, 사용자가 핸들(2)을 잡은 상태에서 반시계 방향으로 회전시키면 제어부(300)는 좌측 방향 버튼에 대응하는 그립 상태로 판단한다.

그러면, 제어부(300)는 좌측 방향 지시등을 턴 온 시키는 장치 제어 신호(CONT)를 생성하고, 통신부(400)를 통해 운전자 정보 시스템(DIS)에 전달한다. 이에 따라, 운전자 정보 시스템(DIS)은 좌측 방향 지시등을 턴 온시킨다.

이와 마찬가지로, 사용자가 핸들(2)을 잡은 상태에서 시계 방향으로 회전시키면 제어부(300)는 우측 방향 버튼에 대응하는 그립 상태로 판단할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 핸들(2)의 상/하/좌/우 영역 각각을 상/하/좌/우 방향 버튼에 각각 대응시킬 수 있다.

또한, 핸들(2)에 가하는 압력의 크기를 복수의 제어 단계로 설정할 수 있다. 예컨대, 사용자가 한 손으로 약 1N의 힘을 핸들(2)의 상측 영역에 가하는 경우 제어부(300)는 볼륨, 온도 등을 1단계 상승시키는 그립 상태로 판단할 수 있다.

그리고, 사용자가 한 손으로 약 2N의 힘을 핸들(2)의 상측 영역에 가하는 경우 제어부(300)는 볼륨, 온도 등을 2단계 상승시키는 그립 상태로 판단할 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 두 손으로 핸들(2)을 잡고, 핸들(2)에 일정 크기 이상의 압력을 가하는 경우 제어부(300)는 경고 버튼에 대응하는 그립 상태로 판단할 수 있다.

이때, 제어부(300)는 경고 버튼에 대응하는 그립 상태인 경우 브레이크의 압력이 미리 설정된 크기 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해, 제어부(300)는 운전자 정보 시스템(DIS)으로부터 통신부(400)를 통해 브레이크의 압력 상태를 전달받을 수 있다.

제어부(300)는 브레이크의 압력이 미리 설정된 크기 이상인 경우 브레이크가 급 제동될 수 있는 경고 상황인 것으로 판단하여 경고 음을 발생시키는 장치 제어 신호(CONT)를 생성할 수 있다.

한편, 제어부(300)는 사용자가 손가락을 이용하여 미리 설정된 모션을 취하는 경우 대응하는 메뉴 선택 버튼을 선택하는 장치 제어 신호(CONT)를 생성할 수 있다. 예컨대, 사용자가 손가락을 다 펼친 상태에서 좌우 방향으로 흔들면 오디오 장치를 선택하는 장치 제어 신호(CONT)를 생성할 수 있다.

또한, 제어부(300)는 사용자가 핸들(2)을 잡고 일정 크기의 압력을 가하면 메뉴 시작 버튼으로 판단하고, 메뉴 시작 버튼이 활성화된 상태에서 사용자의 모션 상태를 판단할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 그립 감지부
200: 모션 감지부
300: 제어부
400: 통신부

Claims (21)

1. 차량 내의 운전자 정보 시스템을 제어하는 차량용 운전 조작 장치에 있어서,
   상기 차량 내의 특정 영역에 가해지는 압력을 감지하여 그립 감지 신호를 생성하는 그립 감지부;
   미리 설정된 모션을 감지하여 모션 감지 신호를 생성하는 모션 감지부; 및
   상기 그립 감지 신호 및 모션 감지 신호에 대응하는 그립 상태 및 모션 상태를 판단하여 장치 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 차량 내의 특정 영역에 일정 크기의 압력이 가해지면 메뉴 시작 버튼으로 판단하고, 상기 메뉴 시작 버튼이 활성화된 상태에서 모션 상태를 판단하며, 핸들의 바깥 테두리 영역 중 적어도 2개의 영역에 동시에 일정 크기 이상의 압력이 가해졌는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과, 동시에 압력이 가해진 경우 상기 운전자 정보 시스템으로부터 브레이크의 압력 크기를 전달받으며, 상기 브레이크의 압력 크기가 미리 설정된 크기 이상인 경우 경고 음을 발생시키는 상기 장치 제어 신호를 출력하는 차량용 운전 조작 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 그립 감지부는
   적어도 하나의 압전 센서 또는 피에조 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 그립 감지부는
   상기 차량의 핸들의 바깥 테두리 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 그립 감지부는
   상기 바깥 테두리 영역 중 특정 영역에 가해지는 압력의 크기 및 위치 별로 상기 그립 감지 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 모션 감지부는
   적어도 하나의 적외선 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 미리 설정된 모션은 방향 제스처에 대응하는 손가락의 회전 또는 터치 점을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 장치.
7. 차량 내의 운전자 정보 시스템을 제어하는 차량용 운전 조작 방법에 있어서,
   상기 차량 내의 특정 영역에 가해지는 압력을 감지하여 그립 감지 신호를 생성하는 단계;
   미리 설정된 모션을 감지하여 모션 감지 신호를 생성하는 단계;
   상기 그립 감지 신호 및 모션 감지 신호에 대응하는 그립 상태 및 모션 상태를 판단하여 장치 제어 신호를 생성하는 단계; 및
   상기 차량 내의 특정 영역에 일정 크기의 압력이 가해지면 메뉴 시작 버튼으로 판단하고, 상기 메뉴 시작 버튼이 활성화된 상태에서 모션 상태를 판단하는 단계를 포함하고,
   상기 장치 제어 신호를 생성하는 단계는,
   핸들의 바깥 테두리 영역 중 적어도 2개의 영역에 동시에 일정 크기 이상의 압력이 가해졌는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 판단 결과, 동시에 압력이 가해진 경우 상기 운전자 정보 시스템으로부터 브레이크의 압력 크기를 전달받는 단계; 및
   상기 브레이크의 압력 크기가 미리 설정된 크기 이상인 경우 경고 음을 발생시키는 상기 장치 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 차량용 운전 조작 방법.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 그립 감지 신호를 생성하는 단계는
   적어도 하나의 압전 센서 또는 피에조 센서를 통해 상기 압력을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 방법.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 그립 감지 신호를 생성하는 단계는
   상기 차량의 핸들의 바깥 테두리 영역 중 특정 영역에 가해지는 압력의 크기 및 위치 별로 상기 그립 감지 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 방법.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 장치 제어 신호를 생성하는 단계는
    상기 핸들의 바깥 테두리 영역 중 상측 영역에 압력이 가해진 상태로 상기 핸들이 회전하는 방향을 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 회전 방향에 따라 상기 차량의 방향 지시등을 턴 온시키는 상기 장치 제어 신호를 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 방법.
11. 삭제
12. 제7 항에 있어서,
    상기 모션 감지 신호를 생성하는 단계는,
    적어도 하나의 적외선 센서를 통해 상기 모션을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 방법.
13. 제7 항에 있어서,
    상기 모션 감지 신호를 생성하는 단계는
    방향 제스처에 대응하는 손가락의 회전 또는 터치 점을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 방법.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
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