KR101714517B1 - 차량 내 기기를 제어하기 위한 장치 - Google Patents

차량 내 기기를 제어하기 위한 장치 Download PDF

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KR101714517B1 KR1020150126156A KR20150126156A KR101714517B1 KR 101714517 B1 KR101714517 B1 KR 101714517B1 KR 1020150126156 A KR1020150126156 A KR 1020150126156A KR 20150126156 A KR20150126156 A KR 20150126156A KR 101714517 B1 KR101714517 B1 KR 101714517B1
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현대자동차주식회사
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Abstract

차량의 스티어링 휠(steering wheel)과 연동하는 차량과 연동하는 기기의 제어 장치는 복수의 터치 센서를 포함하여 차량과 연동하는 기기에 운전자의 서로 다른 입력을 전달할 수 있는 터치 영역을 포함하고, 터치 영역은 상기 스티어링 휠의 림(rim) 상에 위치한다.

Description

차량 내 기기를 제어하기 위한 장치{AN APPARATUS FOR CONTROLLING DEVICES IN VEHICLE}
본 발명은 차량 내 다양한 기기를 제어하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 주행 시 운전자에게 차량 내 멀티미디어 시스템 또는 차량과 연동할 수 있는 휴대용 장치 또는 스마트 기기 등을 손쉽게 제어할 수 있는 인터페이스 및 장치에 관한 것이다.
자동차 산업은 운전자와 탑승자들이 그들의 자동차와 상호작용하는 방식이 지속적으로 변화하는 HMI (Human Machine Interface) 혁신을 진행하고 있다. HMI (Human Machine Interfaces)는 전통적으로 운전자가 그들의 차량과 상호작용할 수 있도록 해 주는 다중 시스템을 포함할 수 있다. 최근 차량 설계에서 HMI는 차량 내부 시스템에서부터 운전자에까지 관련한 다양한 피드백을 전달할 수 있도록 한다. 이러한 상호작용은 차량 문을 여는 순간부터 시작되어 운전 중에도 계속되며, 운전자가 차 밖으로 나와 차량을 닫는 순간에 끝난다. 이러한 상호작용은 운전을 안전하고 즐겁게 경험할 수 있도록 만들기 위한 운전자의 감각 입력의 최적 밸런스를 포함하고 있다.
사용자(운전자)와 차량 상호작용(Human Vehicle Interaction, HVI)은 사용자 안전과도 큰 관련이 있다. 사용자의 만족을 높이기 위해 차량은 더 많은 기능과 다양한 서비스를 포함하면서, 주행 시 사용자의 안전에 심각한 영향을 초래하는 경우가 발생한다. 운전자의 부주의(inattention)은 교통사고의 가장 중요한 원인 중 하나일 수 있다. 예를 들면, 차량 사고와 관련하여 운전부주의로 인한 사고의 많은 부분이 내비게이션, 오디오 등 대시보드를 제어하고 주시하는 과정에서 발생하는 전방 주시 태만에 의해 발생한다고 알려져 있다. 또한, 운전 시 모바일 폰, 음성 메일 시스템, 내비게이션 시스템이 운전자의 주의를 산만하게 할 수 있다고 알려져 있다. 이를 극복하기 위해서는 운전자의 인지적 특성을 고려한 차량 내 멀티미디어, 휴대용 기기를 제어할 수 있는 장치와 방법이 필요하다.
KR 10-2010-0046186 A
본 발명은 운전자가 주행 중 스티어링 휠(steering wheel) 상에 위치하는 터치 센서를 통해 차량과 연동하는 기기들을 조작할 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 터치 센서들을 통한 입력을 통해 제어할 수 있는 기기들과 동작들을 운전자가 사전에 설정하고, 필요 시 설정을 변경할 수 있도록 하여, 차량과 연동하는 기기들에 대한 호환성을 높일 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 터치 센서들을 포함하는 차량용 스티어링 휠 커버를 통해 차량과 연동하는 기기들을 조작할 수 있도록 하여 사용자가 주행 중 안전을 도모할 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 스티어링 휠이 일정 각도 이상 회전하는 경우 터치 센서를 통한 입력을 무시하여 사용자(운전자)의 안전을 도모할 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량과 연동하는 기기의 제어 장치는 차량의 스티어링 휠(steering wheel)과 연동하는 것으로, 복수의 터치 센서를 포함하여 상기 차량과 연동하는 기기에 운전자의 서로 다른 입력을 전달할 수 있는 터치 영역을 포함할 수 있고, 상기 터치 영역은 상기 스티어링 휠의 림(rim) 상에 위치할 수 있다.
또한, 상기 터치 영역은 상기 림의 좌측 영역과 우측 영역에 각각 위치할 수 있다.
또한, 복수의 터치가 동시에 있거나 드래그(drag)가 있는 경우, 상기 기기에 전달되는 제어신호를 생성하는 인식부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 터치는 트리거(trigger) 터치와 복수의 선택(selection) 터치 중 하나를 포함하며, 상기 트리거 터치와 상기 선택 터치는 제1간격만큼 이격될 수 있다.
또한, 상기 복수의 선택 터치는 제1간격보다 작은 제2간격만큼 서로 이격될 수 있다.
또한, 상기 제1간격은 3cm이상이고, 상기 제2간격은 1cm~2.5cm일 수 있다.
또한, 상기 트리거 터치의 위치는 가변적이며, 상기 트리거 터치의 위치로부터 상기 선택 터치의 위치 사이의 거리 또는 방향에 따라 상기 제어신호의 속성이 달라질 수 있다.
또한, 상기 트리거 터치는 상기 선택 터치에 비해 접촉면적이 넓을 수 있다.
또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치는 상기 터치 영역에 전원을 공급하는 전원공급부; 및 상기 터치 영역을 통한 입력을 전달하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스티어링 휠(steering wheel)이 방향에 상관없이 90도 이상 회전한 경우, 상기 터치 영역을 통한 입력은 무시될 수 있다.
또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치는 상기 기기가 상기 서로 다른 입력에 대응하여 동작한 경우 발생되는 피드백을 전달하는 피드백부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 피드백은 음성, 진동, 디스플레이 중 적어도 하나를 통해 전달될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 스티어링 휠(steering wheel) 커버는 복수의 터치 센서를 포함하여 차량과 연동하는 기기에 운전자의 서로 다른 입력을 전달할 수 있는 터치 영역; 및 복수의 터치가 동시에 있거나 드래그가 있는 경우, 상기 기기에 전달되는 제어신호를 생성하는 인식부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 터치는 트리거(trigger) 터치와 복수의 선택(selection) 터치 중 하나를 포함하며, 상기 트리거 터치와 상기 선택 터치는 제1간격만큼 이격될 수 있다.
또한, 상기 트리거 터치의 위치는 가변적이며, 상기 트리거 터치의 위치로부터 상기 선택 터치의 위치 사이의 거리 또는 방향에 따라 상기 제어신호의 속성이 달라질 수 있다.
또한, 상기 터치 영역은 스티어링 휠(steering wheel)의 림(rim) 상에 위치하며 상기 림의 좌측 영역과 우측 영역에 각각 위치할 수 있다.
또한, 차량용 스티어링 휠 커버는 상기 터치 영역에 전원을 공급하는 전원공급부; 및 상기 터치 영역을 통한 입력을 전달하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다.
또한, 차량용 스티어링 휠 커버는 상기 기기로부터 상기 통신부를 통해 전달된 피드백 신호에 대응하여 진동을 전달할 수 있는 진동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치는 기울어진 각도를 측정할 수 있는 기울기 센서를 더 포함하고, 상기 기울기 센서를 통해 스티어링 휠(steering wheel)이 방향에 상관없이 90도 이상 회전하였음을 인지한 경우, 상기 복수의 터치는 무시될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량과 연동하는 기기의 제어 방법은 복수의 터치 센서를 포함하며 차량용 스티어링 휠(steering wheel)의 림(rim) 상에 위치하는 터치 영역을 통해 복수의 터치가 동시에 있거나 드래그가 있는 지를 확인하는 단계; 상기 복수의 터치 사이의 간격을 측정하는 단계; 상기 간격 또는 상기 드래그에 대응하는 제어신호를 생성하는 단계; 및 상기 제어신호를 차량과 연동하는 기기에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 확인하는 단계는 상기 복수의 터치 중 트리거 터치가 있는 지 확인하는 단계; 및 상기 트리거 터치가 있는 경우, 선택 터치가 있는지 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 트리거 터치의 위치는 가변적이며, 상기 트리거 터치의 위치로부터 상기 선택 터치의 위치 사이의 거리 또는 방향에 따라 상기 제어신호의 속성이 달라질 수 있다.
또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 방법은 기울어진 각도를 측정할 수 있는 기울기 센서를 통해 스티어링 휠(steering wheel)이 방향에 상관없이 90도 이상 회전하였음을 인지한 경우, 상기 복수의 터치를 무시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 방법은 상기 기기가 상기 제어신호에 대응하는 동작을 수행하는 경우, 피드백을 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 차량의 스티어링 휠 상에 위치하는 터치 센서를 통해 차량과 연동하는 기기들을 제어함으로써 운전자가 대시보드를 제어하고 주시하는 과정에서 발생하는 전방 주시 태만을 방지하고, 차량 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 운전자가 차량의 스티어링 휠 상에 위치하는 터치 센서를 통해 제어하고자 하는 기기들을 선택할 수 있고, 운전자의 습관에 따라 입력 방법에 대한 제어 신호의 설정을 변경할 수 있어, 호환성을 높이고 운전자의 편의를 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도1은 차량과 연동하는 기기의 제어 장치를 설명한다.
도2는 차량과 연동하는 기기의 제어 장치와 차량 내 탑재된 장치, 사용자의 휴대용 기기 사이의 동작을 설명한다.
도3은 차량에 포함된 스티어링 휠(steering wheel)의 구조와 종류를 설명한다.
도4는 차량의 운행 중 운전자의 자세와 차량과 연동하는 기기의 제어 장치의 관련성을 설명한다.
도5는 차량용 스티어링 휠(steering wheel) 커버를 설명한다.
도6은 차량과 연동하는 기기를 제어하는 방법을 설명한다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도1은 차량과 연동하는 기기의 제어 장치를 설명한다.
도시된 바와 같이, 차량용 기기의 제어 장치(20)는 복수의 터치 센서(2_1, 2_2, 2_3, 2_4, 2_5, 2_6)로 구성되는 터치 영역(10)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 차량용 기기의 제어 장치(20)는 차량의 스티어링 휠(steering wheel)과 연동할 수 있으며, 터치 영역(10)은 스티어링 휠의 림(rim) 상에 위치할 수 있다.
여기서 터치 영역(10)은 복수의 터치 센서(2_1, 2_2, 2_3, 2_4, 2_5, 2_6)가 배열된 영역으로, 그 형태는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 터치 영역(10)은 복수의 터치 센서(2_1, 2_2, 2_3, 2_4, 2_5, 2_6)로 구성된 터치 패드일 수도 있고, 차량의 스티어링 휠(steering wheel)에 부착되는 액세서리(accessary)의 형태로 구현될 수도 있다.
또한, 차량용 기기의 제어 장치(20)는 터치 영역(10)를 통한 사용자(운전자)의 입력을 인지하고 제어신호를 생성하는 인식부(12), 인식부(12)에서 생성된 제어신호를 전달하는 통신부(14), 복수의 터치 센서(2_1, 2_2, 2_3, 2_4, 2_5, 2_6), 인식부(12) 및 통신부(14)에 전원을 공급하는 전원 공급부(16)를 더 포함할 수 있다.
인식부(12)는 터치 영역(10)에서 복수의 터치가 동시에 있거나 드래그(drag) 등의 입력이 있는 경우, 차량과 연동하는 기기에 전달되는 제어신호를 생성할 수 있다.
터치 영역(10)을 통해 전달될 수 있는 복수의 터치는 트리거(trigger) 터치와 복수의 선택(selection) 터치 중 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 트리거 터치는 터치 영역(10)을 통해 입력되는 터치 정보를 인식하는 기능을 시동하는 역할을 할 수 있고, 선택 터치는 트리거 터치와 함께 입력되어 구체적인 터치 정보를 결정하는 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 운전자가 엄지 손가락으로 터치 영역(10)을 터치하고 중지 손가락으로 터치 영역(10)을 터치하는 경우를 가정하면, 엄지 손가락에 의한 터치가 트리거 터치가 될 수 있고, 중지 손가락에 의한 터치가 선택 터치가 될 수 있다. 만약, 운전자가 엄지 손가락으로 터치 영역(10)을 터치하고 약지 손가락으로 터치 영역(10)을 터치하는 경우를 가정하면, 엄지 손가락에 의한 터치가 트리거 터치가 될 수 있고, 약지 손가락에 의한 터치가 선택 터치가 될 수 있다.
한편, 터치 영역(10)을 통해 전달되는 터치 정보는 엄지 손가락과 중지 손가락을 이용한 경우와 엄지 손가락과 약지 손가락을 이용한 경우 차이가 발생할 수 있다. 예를 들면, 중지 손가락을 사용한 경우와 약지 손가락을 사용한 터치 정보의 위치와 엄지 손가락을 통해 입력한 터치 정보의 위치 사이의 거리가 서로 다를 수 있다.
트리거 터치는 터치 영역(10)에서 터치 정보 입력의 기준이 될 수 있으며, 선택 터치는 어떠한 제어 신호를 전달할 것인지에 대한 터치 정보 입력을 결정할 수 있다. 예를 들면, 트리거 터치의 위치는 가변적일 수 있으며, 트리거 터치의 위치로부터 상기 선택 터치의 위치 사이의 거리 또는 방향에 따라 제어신호의 속성이 달라질 수 있다.
트리거 터치와 선택 터치를 구별하기 위해, 트리거 터치는 선택 터치에 비해 더 넓은 접촉면적을 통해 입력되는 것으로 결정할 수 있다. 또한, 트리거 터치와 상기 선택 터치는 제1간격만큼 이격되고, 복수의 선택 터치는 제1간격보다 작은 제2간격만큼 서로 이격될 수 있다. 예를 들면, 제1간격은 3cm이상이고, 제2간격은 1cm~2.5cm일 수 있다. 이러한 수치는 사용자(운전자)의 설정에 의해 변경될 수 있다.
동작을 설명하기 위해, 터치 영역(10)에서 2개의 터치가 발생하였다고 가정한다. 인식부(12)는 먼저 각 터치가 발생한 위치와 각 터치의 면적을 인지할 수 있다.
이후, 인식부(12)는 두 개의 터치 중 트리거 터치가 있는지를 확인한다. 트리거 터치의 유무는 각 터치의 면적을 통해 기 설정된 면적 이상일 경우 트리거 터치가 있다고 판단할 수 있다. 예를 들면, 운전자가 손가락을 통해 터치 정보를 입력하는 경우, 엄지 손가락이 다른 손가락에 비해 터치 면적이 넓을 수 있으므로, 이러한 차이를 트리거 터치를 결정하는 기준으로 사용할 수 있다.
인식부(12)가 트리거 터치를 인지하였으면, 다른 터치는 선택 터치로 간주할 수 있다. 인식부(12)는 두 개의 터치 사이의 간격에 대응하여 제어신호를 생성할 수 있다. 또한, 인식부(12)가 출력할 수 있는 제어신호의 종류가 더 많을 경우, 인식부(12)는 두 개의 터치 사이의 거리뿐만 아니라 방향을 기준으로 결정할 수 있다.
예를 들면, 만약 두 개의 터치가 트리거 터치와 선택 터치 사이가 제1간격만틈 이격되지 않았다면, 인식부(12)는 트리거 터치가 입력되지 않았다고 판단하여 2개의 터치 정보를 무시할 수 있다. 또한, 만약 두 개의 터치 사이의 거리가 제1간격 이상으로 이격되었는데, 접촉면적에 차이가 없거나 기 설정된 면적 보다 작을 경우, 트리거 터치가 없는 것으로 간주할 수 있다.
한편, 차량용 기기의 제어 장치(20)는 기울어진 각도를 측정할 수 있는 기울기 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 기울기 센서를 통해 차량의 스티어링 휠(steering wheel)이 방향에 상관없이 90도 이상 회전하였음을 인지한 경우, 인식부(12)는 터치 영역(10)을 통해 전달된 터치 정보(터치 입력)을 무시할 수 있다.
차량용 기기의 제어 장치(20)는 차량과 연동하는 장치/기기들로부터 제어신호에 대응하는 동작이 수행되면 피드백을 받는 피드백부(18)를 더 포함할 수 있다. 이때, 피드백은 음성, 진동, 디스플레이 중 적어도 하나를 통해 전달될 수 있다. 예를 들면, 운전자가 터치 영역(10)을 통해 입력한 터치 정보에 대응하여 차량에 탑재된 오디오 시스템을 통해 음악을 틀었다면, 피드백부(18)를 통해 기설정된 크기와 시간 동안의 진동 정보를 전달하여 운전자에게 자신이 입력한 터치 정보에 대응하여 오디오 시스템이 정상적으로 동작하고 있음을 인지시킬 수 있다. 이러한 과정에서, 운전자는 시각을 통해 오디오 시스템의 동작을 인지할 필요가 없어져, 주행 중 주의가 산만해지는 것을 방지할 수 있고 이는 안전성을 높일 수 있다.
한편, 피드백부(19)는 HMI (Human Machine Interfaces)을 구현하기 위해, 오디오 시스템이 출력하는 음악의 비트에 맞추어 진동을 전달할 수 있다. 이러한 피드백(19)는 운전자의 시야를 방해하지 않으면서, 음악을 청각 및 촉각에 의해 인지시킬 수 있다.
도2는 차량과 연동하는 기기의 제어 장치와 차량 내 탑재된 장치, 사용자의 휴대용 기기 사이의 동작을 설명한다.
도시된 바와 같이, 차량(30)에는 오디오 장치(32), 라디오 장치(34) 및 내비게이션(36) 등을 포함하는 다양한 기기들이 탑재될 수 있다. 또한, 차량(30)은 운전자(사용자)의 휴대용 기기(40)와 연동할 수도 있다. 차량용 기기의 제어 장치(20)는 차량(30)에 탑재된 다양한 기기들뿐만 아니라 차량(30)과 연동하는 휴대용 기기(40) 등에도 연동하여 제어 동작을 수행할 수 있다.
예를 들면, 차량용 기기의 제어 장치(20)를 사용하면 미러링(Mirroring) 기술에 대한 제어가 가능하여 휴대용 기기 또는 차량에 탑재된 운영 체제를 통해 제공되는 서비스(예를 들면, Android Auto, Apple Carplay 등)를 제어할 수 있다. 차량의 대시보드를 통해 제공되는 인터페이스는 한계가 있거나 운전자의 주의를 산만하게 할 수 있는 반면, 터치 센서를 포함하는 차량용 기기의 제어 장치(20)는 사용자가 복수의 터치, 드레그, 스크롤 등 다양한 입력을 할 수 있도록 지원할 수 있다.
또한, 차량에 오디오 장치 등이 없는 경우에도 운전자의 휴대용 기기(모바일폰, 테블릿, 노트북 등)을 차량과 연동시키면 차량용 기기의 제어 장치(20)는 운전자의 휴대용 기기를 제어할 수 있다.
차량용 기기의 제어 장치(20)를 차량에 탑재된 시스템, 장치 또는 차량과 연동하는 기기 등을 제어하는 데 사용하기 위해서, 사용자(운전자)는 차량용 기기의 제어 장치(20)를 외부 장치에 프로그램 또는 애플리케이션을 사용하여 설정할 수 있다. 차량용 기기의 제어 장치(20)의 터치 영역(10)을 통해 입력되는 터치 정보(구체적으로, 터치 입력의 면적, 복수의 터치 입력 사이의 거리 등)는 사용자(운전자)에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 사용자는 차량용 기기의 제어 장치(20)와 연동되는 외부 장치(예를 들면, 모바일폰 등)에 설치된 프로그램 또는 애플리케이션을 통해 사용자(운전자)가 입력할 수 있는 터치 정보를 설정한다.
사용자가 설정하는 터치 정보는 사용자가 주행 중 왼손 및 오른손의 손가락을 통해 전달하는 터치 정보가 터치 면적 및 터치 사이의 거리 및 방향 등에 의해 구분될 수 있는 가에 따라 달라질 수 있다.
차량용 기기의 제어 장치(20)에 서로 다른 터치 입력 정보를 설정한 후에는 각 터치 입력 정보에 대응하는 기기와 제어 신호를 설정할 수 있다. 예를 들어, 차량용 기기의 제어 장치(20)를 통해 입력되는 터치 정보를 오디오 장치를 제어하는 데 사용한다고 가정할 수 있다. 사용자가 입력한 제1터치 정보가 오른손의 엄지 손가락과 검지 손가락을 이용한 두 개의 터치라면, 제1터치 정보는 오디오 장치의 재생(play)버튼과 매칭시킬 수 있다. 또한, 사용자가 입력한 제2터치 정보가 오른손의 엄지 손가락과 중지 손가락을 이용한 두 개의 터치라면, 제2터치 정보는 오디오 장치의 멈춤(stop)버튼과 매칭시킬 수 있다. 마찬가지로, 사용자가 오른손의 엄지 손가락과 약지 손가락을 이용하는 경우, 오디오 장치의 다음(next)버튼과 매칭시킬 수 있다. 이와 같은 방법을 왼손의 손가락을 통해 입력되는 터치 정보와 오디오 장치의 제어 버튼(소리의 크기 제어 등)을 매칭시키는 데 적용할 수 있다. 또한, 오른손과 왼손의 손가락을 사용하는 경우에도 오디오 장치의 제어 버튼을 매칭시킬 수 있다.
사용자가 입력할 수 있는 터치 정보는 차량에 탑재되거나 차량과 연동하는 장치 및 기기들을 제어하기 위해 필요한 만큼 지정할 수 있다. 만약 사용자가 입력할 수 있는 터치 정보의 수가 장치 및 기기들을 제어하는 기능의 수 보다 작을 경우, 사용자는 자신이 선호하는 기능을 선택적으로 매칭시킬 수도 있다.
또한, 사용자(운전자)는 차량용 기기의 제어 장치(20)를 통해 입력되는 터치 정보를 핸즈프리장치와 연동시킬 수도 있다. 사용자의 모바일폰이 차량과 연동될 수 있다면, 차량용 기기의 제어 장치(20)는 구분될 수 있는 터치 정보를 전화 걸기, 전화 끊기 등의 제어 기능에 매칭시킬 수 있다.
차량용 기기의 제어 장치(20)를 통해 내비게이션을 제어하고자 하는 경우, 사용자(운전자)가 입력하는 터치 정보를 통해 내비게이션의 기능을 제어할 수 있다. 또한, 차량용 기기의 제어 장치(20)는 내비게이션으로부터 전달되는 피드백 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 만약, 내비게이션에서 경고 메시지를 전달하는 경우, 차량용 기기의 제어 장치(20)는 사용자(운전자)에게 진동을 전달하여 사용자가 내비게이션의 경고를 빨리 인지할 수 있도록 도와줄 수 있다.
또한, 차량용 기기의 제어 장치(20)는 차량에 탑재되거나 차량과 연동하는 장치 및 기기들 중 어떠한 장치 또는 기기를 제어할 것인지 선택하기 위한 터치 정보를 터치 영역(10)을 통해 전달 받을 수 있다.
도3은 차량에 포함된 스티어링 휠(steering wheel)의 구조와 종류를 설명한다. 구체적으로, (a)는 차량에 장착된 스티어링 휠을 도시하고 있고, (b) 및 (c)는 서로 다른 스티어링 휠의 구조를 설명한다.
도3의 (b)를 참조하면, 스티어링 휠은 조향축과 연결되어 있는 허브(hub, 54), 사용자(운전자)가 손으로 잡고 회전하여 조향축을 회전시킬 수 있는 림(rim, 52), 및 허브(54)와 림(52)를 연결시키는 스포크(spoke, 56)을 포함할 수 있다.
허브(54)에는 오토 크루즈 기능을 제어하는 버튼, 라디오, 오디오 및 냉난방장치의 제어를 위한 버튼 등을 포함하고 있고, 사용자(운전자)의 안전을 위한 에어백 등을 포함하고 있다. 이러한 허브(54)는 충돌 시 운전자의 부상을 경감하도록 합성 수지로 구성되어 있을 수 있다.
또한, 허브와 림을 연결시키는 스포크(56)의 개수는 형태에 따라 달라질 수 있다. 도3의 (b)에 도시된 스티어링 휠은 4개의 스포크(56)을 포함하고, (c)에 도시된 스티어링 휠은 2개의 스포크(56)를 포함하고 있다. 도시되지 않았지만, 스티어링 휠은 3개의 스포크를 포함할 수도 있다.
도4는 차량의 운행 중 운전자의 자세와 차량과 연동하는 기기의 제어 장치의 관련성을 설명한다.
도시된 바와 같이, 운전자(사용자)는 주행 중 스티어링 휠을 조작하기 위해 스티어링 휠의 림을 잡는다. 안정적인 스티어링 휠의 조작을 위해, 림의 아래가 아닌 상부의 좌우를 두 손을 사용하여 잡는 것이 일반적이다.
주행 중 운전자(사용자)의 두 손의 위치를 차량용 기기의 제어 장치(20)에 적용시킬 수 있다. 차량용 기기의 제어 장치(20)가 포함하는 터치 영역(10)을 스티어링 휠의 림 상에 위치시키면, 주행 중 운전자(사용자)의 주의를 산만하게 하지 않으면서, 주행 중 차량에 탑재된 장치 또는 차량에 연동되는 장치를 제어할 수 있다. 이를 위해, 차량용 기기의 제어 장치(20)에 포함되는 터치 영역(10)을 림의 좌측 영역(72)과 우측 영역(74)에 각각 위치시킬 수 있다.
주행 중 운전자(사용자)는 차량용 기기의 제어 장치(20)에 엄지 손가락을 이용하여 터치정보를 입력하고, 그 외 손가락(검지/중지/약지)을 순차적으로 이용하여 엄지 손가락과 함께 터치정보를 입력할 수 있다. 이를 통해, 차량용 기기의 제어 장치(20)는 차량용 기기의 제어 장치(20)에 엄지 손가락을 이용한 트리거 터치에 관한 정보와 그 외 손가락(검지/중지/약지)을 통한 선택 터치 정보, 트리거 터치와 각 선택 터치 사이의 간격 (또는 방향) 등의 정보를 전달받을 수 있다.
차량용 기기의 제어 장치(20)의 터치 영역(10)을 스티어링 휠의 림 상에 위치하면, 사용자(운전자)가 터치 영역(10)을 통해 입력할 수 있는 터치 정보에 대응하여 어떠한 기기들을 제어할 것인지 설정한 기준에 따라 차량용 기기의 제어 장치(20)는 주행 중 운전자(사용자)에게 인터페이스를 제공할 수 있다. 또한, 차량용 기기의 제어 장치(20)는 대시보드에 위치한 인터페이스 및 버튼 등을 통해 제어될 수 있는 기능 외에 다른 기능들에 대한 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 차량과 연동하는 오디오 장치를 제어하기 위해서, 사용자(운전자)는 차량의 대시보드에 포함된 재생, 멈춤 기능을 위한 버튼을 사용할 수 있고, 차량의 대시보드 내 버튼으로 제어할 수 없는 기능(예를 들면, 셔플(shuffle) 기능 등)은 차량용 기기의 제어 장치(20)를 통해 제어할 수도 있다.
도5는 차량용 스티어링 휠(steering wheel) 커버를 설명한다.
도시된 바와 같이, 차량용 기기의 제어 장치가 차량용 스티어링 휠(steering wheel) 커버와 같은 액세서리(accessary) 형태로 구현될 수 있다. 스티어링 휠 커버는 터치 영역(72, 74)과 제어영역(100)을 포함할 수 있다. 제어영역(100)은 설정부(80), 통신부(82), 인식부(84), 전원 공급부(86), 피드백부(88) 및 센서부(90) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
터치 영역(72, 74)은 사용자 조작을 감지하기 위한 터치 센서들(78A) 및 사용자에게 피드백을 전달하기 위한 진동장치(78B) 등을 포함할 수 있다. 터치 영역(72, 74)에 포함된 터치 센서들(78A)을 통해, 운전자(사용자)의 그립 지점을 기준으로 임의의 지점에 대해서, 운전자(사용자)가 설정한 기준에 따라 터치 정보를 인식한다. 사용자는 주행 중 스티어링 휠을 잡고 있는 중에 일부 손가락을 사용하여 터치 정보를 입력할 수 있다. 왼쪽과 오른쪽의 터치 영역(72, 74)는 서로 독립적으로 터치 정보를 입력 받을 수도 있다. 또한, 실시예에 따라, 터치 영역(72, 74)은 함께 동작하여 사용자의 터치 입력을 전달할 수도 있다.
인식부(84)는 입력된 터치 정보가 트리거 터치인지 아닌지를 확인하고, 선택 터치와 트리거 터치 간의 거리 또는 방향 등을 통해 사용자가 입력한 터치 정보를 구분한다. 고객이 정하면 그립의 중앙을 기준으로 소프트 버튼이 동작하게 된다.
터치 영역(72, 74)에는 복수의 터치 센서(78A)뿐만 아니라, 피드백부(88)를 통해 전달되는 피드백 정보를 전달하는 진동부(78B) 등을 포함할 수 있다. 진동부(78B)는 터치 영역(72, 74)에 일정 간격으로 배치될 수 있어, 사용자(운전자)가 주행 중 스티어링 휠을 잡고 있는 위치에 상관없이 피드백 정보를 전달할 수 있다.
센서부(90)는 그립위치판단센서 및 각도 센서 등을 포함할 수 있다. 그립위치판단센서는 사용자(운전자)의 오른손/왼손 위치를 판단하여, 손이 위치한 부분에 위치한 진동부(78B)에 피드백을 전달하기 위한 것이다. 그립위치판단센서를 사용하면, 스티어링 휠 커버의 좌측 또는 우측에만 피드백을 전달할 수도 있다. 또한, 각도 센서를 이용하면 스티어링 휠이 좌/우로 90도 이상 회전하지 않은 조건에서만 터치 영역(73, 74)을 통해 인식부(84)에 전달되는 터치 정보가 유효하도록 결정할 수 있다.
통신부(82)는 외부 기기(예, 운전자의 스마트폰)나 차량에 탑재된 기기들과의 연결을 제공하는 것으로, 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi), 근거리통신(NFC), 지그비(ZigBee) 등 근거리 통신용 프로토콜을 사용할 수 있다.
설정부(80)는 스티어링 휠 커버가 외부 기기를 통해 사용자의 터치 입력을 설정하고, 사용자가 제어하고자 하는 기기와 터치 입력을 맵핑할 수 있도록 할 수 있다. 설정부(80)는 통신부(82)를 통해 연결된 기기를 통해 사용자가 설정하는 내용을 전달받을 수 있다.
전원 공급부(86)는 제어 영역(100)과 터치 영역(72, 74)에 전원을 공급하기 위한 것이다. 전원 공급부(86)는 베터리를 이용하거나 차량의 직류 전원(시거젝 등)과 연결되어 전원을 공급받을 수 있다. 또한, 스티어링 휠 커버가 차량과 일체형으로 제작되는 경우, 스티어링 휠 내부를 통해 전원을 공급받을 수 있다.
음성명령마이크(76)는 터치 영역(72, 74)이 사이에 위치하여 사용자의 음성명령을 전달할 수 있다. 차량과 연동되는 휴대용 기기(예, 스마트폰, 테블릿 등)는 음성명령을 통해 조작이 가능하기 때문에, 주행 중 운전자가 음성명령을 휴대용 기기에 효과적으로 전달하기 위해 음성명령마이크(76)가 스티어링 휠 커버에 포함될 수 있다.
도6은 차량과 연동하는 기기를 제어하는 방법을 설명한다.
도시된 바와 같이, 차량과 연동하는 기기의 제어 방법은 복수의 터치 센서를 포함하며 차량용 스티어링 휠(steering wheel)의 림(rim) 상에 위치하는 터치 영역을 통해 복수의 터치가 동시에 있거나 드래그가 있는 지를 확인하는 단계(62), 복수의 터치 사이의 간격을 측정하는 단계(64), 간격 또는 드래그에 대응하는 제어신호를 생성하는 단계(66), 및 제어신호를 차량과 연동하는 기기에 전달하는 단계(68)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 확인하는 단계(62)는 복수의 터치 중 트리거 터치가 있는 지 확인하는 단계, 및 트리거 터치가 있는 경우, 선택 터치가 있는지 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 트리거 터치의 위치는 가변적일 수 있으며, 트리거 터치의 위치로부터 선택 터치의 위치 사이의 거리 또는 방향에 따라 제어신호의 속성이 달라질 수 있다. 이를 위해, 복수의 터치 사이의 간격을 측정하는 단계(64)에서는 간격 외 방향 정보를 인지할 수 있다.
또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 방법은 기울어진 각도를 측정할 수 있는 기울기 센서를 통해 스티어링 휠(steering wheel)이 방향에 상관없이 90도 이상 회전하였음을 인지한 경우, 복수의 터치 센서를 통해 전달되는 복수의 터치를 무시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 방법는 차량에 탑재되거나 차량에 연동된 기기가 제어신호에 대응하는 동작을 수행하는 경우, 피드백을 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량과 연동하는 기기의 제어 장치 및 방법은 운전자(사용자)의 휴대용 스마트 기기를 제어하는데 효과적일 수 있다. 예를 들면, 스마트기기에 포함된 내비게이션 기능을 사용하는 경우, 운전자(사용자)는 자주 가는 목적지를 키 설정하거나, 내비게이션 안내 메시지 혹은 경고 메시지 등에 따른 피드백 신호를 전달할 수 있다.
또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치 및 방법은 블루투스 등을 통해 연결하여 음악을 들을 때, 스마트 기기에서 제공하는 다양한 제어 기능(예, track up/down, shuffle On/Of, play list 진입 등)을 주행 중 운전자가 손쉽게 사용할 수 있도록 지원할 수 있다. 또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 방법은 운전자(사용자)가 스마트 기기에서 제공하는 특정 어플리케이션을 호출하고 조작할 수 있도록 지원할 수 있다.
차량과 연동하는 기기의 제어 장치 및 방법은 음성인식 마이크를 이용하여, 스마트 기기의 구글/시리 등의 서버 음성인식을 사용할 수도 있고 특정 어플리케이션을 호출 하거나 제어하는 용도로도 적용할 수 있다. 또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치 및 방법은 그립위치 판단 센서 값을 이용하여 운전자가 그립을 느슨하게 잡게 되면 졸음운전 등으로 판단하고 그립에 진동을 주어 졸음운전을 예방하는 기능으로도 사용할 수 있다. 또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치 및 방법은 운전자(사용자)가 한 손으로 운전시에도 안전 운전을 위해 두 손으로 스티어링 휠을 잡도록 안전 운전 유도 가이드도 지원할 수 있다.
차량과 연동하는 기기의 제어 장치 및 방법을 이용하면 차량용 멀티미디어 시스템 등의 옵션이 탑재되지 않은 차량에서도 운전자(사용자)의 스마트 기기 (스마트폰, 테블릿 등)를 제어 할 수 있는 수단을 제공한다. 또한, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치 및 방법은 운전자(사용자)가 주행 중 스마트 기기를 직접 제어하면서 겪는 불편함과 위험성을 극복하고, 스마트 기기의 다양한 어플리케이션 또는 프로그램을 호출할 수도 있어 사용자의 편의에 따라서 확장된 제어가 가능하다. 즉, 차량을 거쳐 스마트 기기를 제어하는 한계를 벗어나 직접 스마트 기기를 원하는 대로 조정이 가능해져 그 편의성이 크게 확대 될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10, 72, 74: 터치 영역 12: 인식부
14: 통신부 16: 전원 공급부
18: 피드백부 20: 차량용 기기의 제어 장치
30: 차량 40: 휴대용 기기
52: 림 54: 허브
56: 스포크 100: 제어영역

Claims (24)

  1. 차량의 스티어링 휠(steering wheel)과 연동하는 것으로,
    복수의 터치 센서를 포함하여 상기 차량과 연동하는 기기에 운전자의 서로 다른 입력을 전달할 수 있는 터치 영역을 포함하고,
    상기 터치 영역은 상기 스티어링 휠의 림(rim) 상에 위치하며,
    상기 터치 영역을 통해 트리거 터치와 복수의 선택 터치 중 하나를 감지하는,
    차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치 영역은 상기 림의 좌측 영역과 우측 영역에 각각 위치하는, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 트리거(trigger) 터치와 상기 복수의 선택(selection) 터치를 포함하는 복수의 터치가 동시에 있거나 드래그(drag)가 있는 경우, 상기 기기에 전달되는 제어신호를 생성하는 인식부를 더 포함하는, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 트리거 터치와 상기 선택 터치는 제1간격만큼 이격되는, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 선택 터치는 제1간격보다 작은 제2간격만큼 서로 이격되는, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1간격은 3cm이상이고, 상기 제2간격은 1cm~2.5cm인, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 트리거 터치의 위치는 가변적이며, 상기 트리거 터치의 위치로부터 상기 선택 터치의 위치 사이의 거리 또는 방향에 따라 상기 제어신호의 속성이 달라지는, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 트리거 터치는 상기 선택 터치에 비해 접촉면적이 넓은, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 터치 영역에 전원을 공급하는 전원공급부; 및
    상기 터치 영역을 통한 입력을 전달하기 위한 통신부
    를 더 포함하는, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스티어링 휠(steering wheel)이 방향에 상관없이 90도 이상 회전한 경우, 상기 터치 영역을 통한 입력은 무시되는, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기기가 상기 서로 다른 입력에 대응하여 동작한 경우 발생되는 피드백을 전달하는 피드백부를 더 포함하는, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 피드백은 음성, 진동, 디스플레이 중 적어도 하나를 통해 전달되는, 차량과 연동하는 기기의 제어 장치.
  13. 복수의 터치 센서를 포함하여 차량과 연동하는 기기에 운전자의 서로 다른 입력을 전달할 수 있는 터치 영역; 및
    복수의 터치가 동시에 있거나 드래그가 있는 경우, 상기 기기에 전달되는 제어신호를 생성하는 인식부를 포함하고,
    상기 인식부는 상기 터치 영역을 통해 트리거 터치 및 복수의 선택 터치 중 하나를 감지하는, 차량용 스티어링 휠(steering wheel) 커버.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 트리거 터치와 상기 선택 터치는 제1간격만큼 이격되는, 차량용 스티어링 휠 커버.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 트리거 터치의 위치는 가변적이며, 상기 트리거 터치의 위치로부터 상기 선택 터치의 위치 사이의 거리 또는 방향에 따라 상기 제어신호의 속성이 달라지는, 차량용 스티어링 휠 커버.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 터치 영역은 스티어링 휠(steering wheel)의 림(rim) 상에 위치하며 상기 림의 좌측 영역과 우측 영역에 각각 위치하는, 차량용 스티어링 휠 커버.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 터치 영역에 전원을 공급하는 전원공급부; 및
    상기 터치 영역을 통한 입력을 전달하기 위한 통신부
    를 더 포함하는, 차량용 스티어링 휠 커버.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기기로부터 상기 통신부를 통해 전달된 피드백 신호에 대응하여 진동을 전달할 수 있는 진동부를 더 포함하는, 차량용 스티어링 휠 커버.
  19. 제13항에 있어서,
    기울어진 각도를 측정할 수 있는 기울기 센서를 더 포함하고, 상기 기울기 센서를 통해 스티어링 휠(steering wheel)이 방향에 상관없이 90도 이상 회전하였음을 인지한 경우, 상기 복수의 터치는 무시되는, 차량용 스티어링 휠 커버.
  20. 복수의 터치 센서를 포함하며 차량용 스티어링 휠(steering wheel)의 림(rim) 상에 위치하는 터치 영역을 통해 복수의 터치가 동시에 있거나 드래그가 있는 지를 확인하는 단계;
    상기 복수의 터치 사이의 간격을 측정하는 단계;
    상기 간격 또는 상기 드래그에 대응하는 제어신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제어신호를 차량과 연동하는 기기에 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 확인하는 단계는
    상기 복수의 터치 중 트리거 터치가 있는 지 확인하는 단계; 및
    상기 트리거 터치가 있는 경우, 선택 터치가 있는지 확인하는 단계
    를 포함하는, 차량과 연동하는 기기의 제어 방법.
  21. 삭제
  22. 제20항에 있어서,
    상기 트리거 터치의 위치는 가변적이며, 상기 트리거 터치의 위치로부터 상기 선택 터치의 위치 사이의 거리 또는 방향에 따라 상기 제어신호의 속성이 달라지는, 차량과 연동하는 기기의 제어 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    기울어진 각도를 측정할 수 있는 기울기 센서를 통해 스티어링 휠(steering wheel)이 방향에 상관없이 90도 이상 회전하였음을 인지한 경우, 상기 복수의 터치를 무시하는 단계를 더 포함하는, 차량과 연동하는 기기의 제어 방법.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 기기가 상기 제어신호에 대응하는 동작을 수행하는 경우, 피드백을 전달하는 단계를 더 포함하는, 차량과 연동하는 기기의 제어 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100046186A (ko) 2007-08-10 2010-05-06 르노 에스.아.에스. 차량의 멀티미디어 시스템 제어 방법 및 멀티미디어 시스템 제어 장치
KR20130094937A (ko) * 2012-02-17 2013-08-27 (주)엘지하우시스 감성 품질을 향상시킨 진동 스티어링 휠
KR20150099389A (ko) * 2014-12-26 2015-08-31 바쉔(주) 스티어링휠을 이용한 전자 기기 제어 장치 및 방법

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