KR101949335B1 - 미리보기 기능을 구비한 하이브리드 스위치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 형식의 1차 접촉으로 메인 기능의 설명 등의 메인 기능 스위치에 대한 예비 동작을 수행시키는 터치 신호를 출력하고, 가압 형식의 2차 접촉으로 메인 기능을 실행시키는 기능 신호를 출력하도록 하면서, 터치 신호와 기능 신호를 위한 스위칭 동작의 신뢰성을 향상시킨 미리보기 기능을 구비한 하이브리드 스위치에 관한 것으로,
상기 하이브리드 스위치는, 누름 압력에 따라 순차적으로 가변되는 전압 값의 터치 신호 출력을 위한 터치 버튼 동작과 기능 실행 신호 출력을 위한 기능 버튼 동작을 포함하는 2단 버튼 동작을 수행하는 버튼부; 및 상기 터치 버튼 동작의 누름 압력에 따라 가변되는 전압 값을 터치 신호로 출력하고, 상기 기능 버튼 동작에 의해 기능 실행 신호를 출력하는 감압센서기판부;를 포함하여 구성되어,
버튼부가 버튼몸체의 하부 외주연에 통형으로 형성되는 감압스위치와 감압스위치 내측에서 감압스위치보다 짧은 길이로 형성되는 기능스위치가 구비되는 것에 의해 터치 신호와 기능 신호를 순차적으로 출력하는 2단 스위칭 기능의 구현 시, 종래기술에서 기능스위치가 항상 눌려있는 문제 등의 버튼부의 오작동을 최소화시켜 안전한 기능 조작을 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

Description

미리보기 기능을 구비한 하이브리드 스위치{HYBRID SWITCH HAVING FUNCTION OF PREVIEW}
본 발명은 미리보기 기능을 구비한 센서스위치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 터치 형식의 1차 접촉으로 메인 기능의 설명 등의 메인 기능 스위치에 대한 예비 동작으로서의 미리보기를 수행시키는 터치 신호를 출력하고, 가압 형식의 2차 접촉으로 메인 기능을 실행시키는 기능 신호를 출력하도록 하면서, 터치 신호와 기능 신호를 위한 스위칭 동작의 신뢰성을 향상시킨 미리보기 기능을 구비한 하이브리드 스위치에 관한 것이다.
음향기기, 가전제품, 자동차 등의 제품들은 기술 발달에 의해, 하나의 장치에 다양한 기능이 구비되고 있다. 이러한 다양한 기능들을 조작하기 위해서는 다양한 스위치를 구비하여만 하였으므로, 조각스위치들을 인식하는 것이 어려워짐은 물론, 조작스위치들의 차지 면적 또한 증가하게 되었다.
이에 따라 하나의 스위치를 이용하여 2개 이상의 기능을 수행하도록 하는 2단스위치 또는 감압센서스위치들이 개발되어 제공되었다.
이러한 예로, 대한민국 등록특허 제10-0859318호(2008. 07. 09. 공개, 선행특허 1)는 접촉에 의해 정전용량센서가 작동하여 기계적 접점 스위치의 기능을 시각적이나 청각적으로 알려주고, 압력이 가해졌을 때에 기계적 접점 스위치가 동작하도록 구성되는 것에 의해, 스위치가 하나의 지점에서 두 가지의 입력을 받아들일 수 있도록 함으로써, 적은 면적과 적은 버튼수로 종래와 동일한 기능을 수행할 수 있도록 하고, 키패드의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있으며, 스위치의 기능을 청각적이나 시각적으로 사전에 알 수 있기 때문에 시력이 불편한 사람이나 시야를 어느 곳에 고정시키고 스위치를 조작해야 하는 경우(예: 운전 중) 등에 있어서 키 조작을 편리하게 할 수 있도록 하는 '정전용량센서와 기계적 접점방식 스위치를 사용하는 2단스위치'를 개시한다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-0718373호(2007. 05. 14. 공고, 선행특허 2)는 사용자에 의한 터치의 위치에 따라 상이한 저항값을 출력하는 3단자 가변저항형 터치 센서부와, 상기 센서부와 외부 전압 입력 단자 사이에 연결되고 외부 전압을 분배하는 전압분배부와, 상기 센서부로부터 출력되는 아날로그 전압을 디지털값으로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환기와, 상기 센서부의 출력 단자와 상기 아날로그/디지털변환기의 입력 단자 사이에 연결되고 상기 센서부가 동작되지 않는 경우 상기 아날로그/디지털 변환기의 전압레벨을 로우(LOW) 레벨로 감압하는 감압부와, 상기 아날로그/디지털 변환기로부터 입력되는 신호에 따라 키터치 위치를 검출하는 제어부를 포함하여 구성되어, 하나의 키를 사용하지만 누르는 위치에 따라 상이하게 인식이 되므로 다양한 부가기능을 하나의 키를 이용하여 구현할 수 있도록 하는 '키 인식 장치'를 개시한다.
그러나 상술한 바와 같이 종래기술의 다단 기능 스위치 들은 정전 용량스위치와 기계적 접점 스위치를 구비하거나, 누름 위치에 따라 다수의 전압을 출력하는 것에 의해 다양한 기능을 부여할 수 있도록 하기 위하여 스위치의 구성이 복잡해지는 문제점을 가진다.
더구나, 정전 용량 스위치의 경우 운전자가 의도하지 않게 다른 조작을 하면서 스위치를 터치할 경우 오동작을 할 수 있다는 단점이 있다.
또한, 다단 스위치를 구성하는 구조에 의해 스위치들에서 끼임 현상이 발생하여 오동작을 하는 경우가 자주 발생하게 되어, 키 눌림의 신뢰성이 저하될 수 있는 문제점을 가진다.
대한민국 등록특허 제10-0859318호(2008. 07. 09. 공개) 대한민국 등록특허 제10-0718373호(2007. 05. 14. 공고)
따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 1차 접촉으로 메인 기능의 설명과 같은 메인 기능 스위치에 대한 예비 동작으로서의 미리보기능을 수행하고, 2차 접촉으로 메인 기능을 실행시키도록 구성되는 감압센서스위치의 구조를 간소화시키고, 1차 스위칭과 2차 스위칭의 구별 동작을 정확히 구현하는 구조를 가지도록 하여 1차 스위칭 및 2차 스위칭 동작의 신뢰성을 향상시킨 미리보기 기능을 구비한 하이브리드 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미리보기 기능을 구비한 하이브리드 스위치는, 누름 압력에 따라 순차적으로 가변되는 전압 값의 터치 신호 출력을 위한 터치 버튼 동작과 기능 실행 신호 출력을 위한 기능 버튼 동작을 포함하는 2단 버튼 동작을 수행하는 버튼부; 및 상기 터치 버튼 동작의 누름 압력에 따라 가변되는 전압 값을 터치 신호로 출력하고, 상기 기능 버튼 동작에 의해 기능 실행 신호를 출력하는 감압센서기판부;를 포함하여 구성된다.
상기 버튼부는, 버튼몸체; 상기 버튼몸체의 하부 테두리 영역에서 통형으로 하 방향으로 연장 형성되는 감압스위치; 및 상기 감압스위치의 내측에 위치되어 상기 감압스위치보다 짧은 길이를 가지고 상기 버튼몸체의 저면에서 하 방향으로 돌출 형성되며 저면에는 메인기능단자가 부착된 기능스위치;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 감압센서기판부는, 기판; 상기 기판의 상부에 형성되어 상기 기능스위치에 의해 기능 신호를 출력하는 기능스위치단자; 상기 기능스위치단자의 둘레 영역에 환형으로 형성된 한 쌍의 스페이서 사이에 형성되어 상기 감압스위치에 의해 누름 압력이 전달되는 경우 통전되어 터치 신호를 출력하는 감압감지단자; 및 상기 스페이서의 상부에 안착된 후 상기 감압스위치에 의해 눌려져 내부 저항이 변경되면서 상기 감압감지단자에 접촉되어 터치 신호에 대응하는 가변된 전압을 출력하도록 감압감지단자를 통전시키는 감압센서;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 감압센서는, 상기 감압감지단자를 구성하는 두 개의 전극으로서의 Vcc 단자와 Vout 단자를 통전시키고, 압력에 따라 내부 저항이 가변됨으로써 Vcc 단자와 상기 Vout 단자 사이의 전압을 0 보다는 크거나 같고 Vcc보다는 작은 전압 범위에서 전압을 가변시켜 터치 신호로 출력하도록 구성되될 수 있다.
또한, 상기 버튼부는, 버튼몸체, 상기 버튼몸체의 하부의 테두리 영역에서 하 방향으로 연장되는 감압스위치; 상기 감압스위치의 하단부에 부착되는 감압센서; 및 상기 감압스위치의 내측에서 상기 버튼몸체의 저면에서 하 방향으로 상기 감압스위치보다 짧은 길이를 가지고 돌출 형성되고 저면에는 메인기능단자가 부착된 기능스위치;를 포함하여 구성될 수도 있다.
이 경우, 상기 감압센서기판부는, 기판; 상기 감압스위치에 의해 압력이 전달된 상기 감압센서에 의해 통전되어 상기 감압센서의 압력에 따른 가변된 저항에 대응하는 전압을 출력하고, 상기 메인기능단자에 의해 통전되어 기준 전압의 기능 신호를 출력하는 기능스위치단자;를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 기능스위치단자는 기준 전압 단자인 Vcc 단자와 터치 신호와 기능스위치에 의한 기능 실행 신호를 출력하는 Vout 단자를 포함하여 구성되어, 상기 감압센서가 상기 Vcc 단자와 Vout 단자를 통전시키는 경우 가해진 압력에 따른 가변된 저항에 의해 Vcc보다 작은 전압을 가지는 터치 신호를 출력하며, 도전체인 상기 메인기능단자가 상기 Vcc 단자와 Vout 단자를 통전시키는 경우 Vcc 전압을 Vout 단자로 출력하는 기능 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
상기 기능스위치단자는, 상기 Vcc 단자와 상기 Vout 단자가 서로 인접되어 나선형으로 감겨지는 구조를 가지도록 구성될 수 있다.
상기 감압센서는, 도포된 액체형의 전도성 물질; 또는 감압물질로서의 전도성 물질이 증착 혹은 도금되어 부착되는 필름; 중 어느 하나로 제작될 수 있다.
이때, 상기 액체형 전도성 물질은, 카본(그라파이트, graphite) 패이스트(paste), 전도성고분자(PEDOT), Ag 혹은 Au 패이스트, 그라핀(graphene) 패이스트, Cu 패이스트, ITO(Indium Tin Oxide) 패이스트, ATO(Antimony Tin Oxide) 패이스트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
그리고 상기 필름은 PET, PC, Polymer 중 하나 이상이고, 상기 필름에 증착 또는 도금되는 상기 감압물질은 Au, Ag, Ti, Cr, Cu, Al, Fe, Ni, Co, Zn, Sn, Pt, W 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상술한 구성의 본 발명은 버튼부가 버튼몸체의 하부 외주연에 통형으로 형성되는 1차 가압부와 1차 가압부의 내측에서 1차가압부보다 짧은 길이로 형성되는 기능스위치가 구비되는 것에 의해 2단 스위칭 기능을 구현함에 있어서, 종래기술에서 기능스위치가 항상 눌려있는 문제 등의 버튼부의 오작동을 최소화시켜 안전한 기능 조작을 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
또한 본 발명은 감압센서를 저면에 장착하고, 기판 상의 전극을 나선형 구조를 가지도록 하는 것에 의해 터치에 대응하는 1차 스위칭과 눌림에 대응하는 2차 스위칭 신호의 인식성을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 미리보기 기능을 구비한 하이브리드 스위치(10)의 단면도.
도 2는 도 1의 버튼부(20)의 실시예의 사진.
도 3은 도 1의 감압센서기판부(30)의 실시예의 사진.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 제 2 하이브리드 스위치(10a)의 단면도.
도 5는 제 2 하이브리드 스위치(10a)의 제 2 감압스위치(23a)와 제 2 감압센서(24)에 의한 감압터치 작용을 나타내는 도면.
도 6은 제 2 하이브리드 스위치(10a)의 메인 기능 실행을 위한 기능스위치(25)의 스위칭 상태를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따르는 하이브리드 스위치(10, 10a)의 적용 예로서 헤드업 디스플레이 장치용 감압터치센서장치(1)의 기능 블록구성도.
도 8은 감압터치센서장치(1)가 적용될 수 있는 자동차의 버튼들의 사진.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 하이브리드 스위치(10)의 단면도이고, 도 2는 도 1의 버튼부(20)의 실시예의 사진이며, 도 3은 도 1의 감압센서기판부(30)의 실시예의 사진이다.
도 1과 같이, 상기 하이브리드 스위치(10)는 터치 신호의 출력을 위한 터치 버튼 동작과, 기능 신호의 출력을 위한 기능 버튼 동작의 2단 버튼 동작을 수행하는 버튼부(20)와, 버튼부(20)의 터치 버튼 동작의 압력에 따라 가변 되는 전압 값으로 터치 신호를 출력하고 기능 버튼 동작에 따라 기능 신호를 출력하는 감압센서기판부(30)를 포함하여 구성된다.
도 1 및 도 2와 같이, 상술한 2단 버튼 동작을 위해 상기 버튼부(20)는 버튼몸체(21)와, 버튼몸체(21)의 하부 테두리 영역에서 통형으로 하 방향으로 연장 형성되는 감압스위치(23)와, 감압스위치(23)의 내측의 버튼몸체(21)의 저면에서 하 방향으로 감압스위치(23)보다 짧은 길이를 가지고 돌출 형성되고 저면에는 메인기능단자(27)가 부착된 기능스위치(25)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구성의 버튼부(20)는 폴리머 등의 탄성재질로 형성되어 눌리는 경우 탄성력에 의해 위치 복원 되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 2단 버튼 동작에 따른 터치 신호와 기능 신호의 2단 버튼 신호 출력을 위한 상기 감압센서기판부(30)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(31)과, 기판(31)의 상부에 형성되어 기능스위치(25)에 의해 기능 신호를 출력하도록 통전되는 기능스위치단자(35)와, 기능스위치단자(35)의 둘레 영역에 환형으로 형성된 한 쌍의 스페이서(33) 사이에 형성되어 상기 감압스위치(23)에 의해 압력이 전달된 감압센서(34)에 의해 통전되는 감압감지단자(32) 및 스페이서(33)의 상부에 안착된 후 감압스위치(23)에 의해 눌려지면, 감압스위치(23)의 누름 압력에 따라 가변된 전압으로 감압감지단자(32)를 통전시키는 감압센서(34) 및 기능스위치(25)의 메인기능단자(27)에 의해 통전되어 기능 신호를 출력하는 기능스위치단자(35)를 포함하여 구성된다.
상기 감압감지단자(32)는 기준 전압인 Vcc 전압을 인가하는 Vcc 단자와 압력에 의해 내부 저항이 가변된 감압센서(24)에 의해 통전되어 Vcc 전압보다 낮은 전압을 출력하는 Vout 단자를 포함하여 구성된다.
상기 감압센서(34)는 압력에 따라 내부 저항이 가변되어 감압감지단자(32)를 구성하는 두 개의 전극으로서의 Vcc 단자와 감압스위칭신호로서의 제 1 스위칭신호 출력단자인 Vout 단자를 통전시키고, 압력에 따라 내부 저항이 가변됨으로써 Vout 단자가 0 보다는 크거나 같고, Vcc 보다는 작은 전압 범위의 전압을 출력하도록 구성된다. 이에 따라 감압감지단자(32)를 구성하는 출력단자인 Vout 단자(32(Vout))에서 Vcc 보다 작은 전압이 감지되는 경우에는 터치 신호로 인식하여 기능스위치의 기능 설명의 출력과 같은 터치 신호에 할당된 동작을 수행하도록 한다.
상술한 바와 같이, 가해지는 압력에 따라 내부 압력이 가변되는 특성을 가지는 상기 감압센서(34)는 액체형의 전도성 물질을 도포하거나, 감압물질로서의 전도성 물질이 증착 혹은 도금되어 부착되는 필름으로 제작된다.
상기 감압물질 중 액체형 전도성 물질로는 카본(그라파이트, graphite) 패이스트(paste), 전도성고분자(PEDOT), Ag 혹은 Au 패이스트, 그라핀(graphene) 패이스트, Cu 패이스트, ITO(Indium Tin Oxide) 패이스트, ATO(Antimony Tin Oxide) 패이스트 등이 있다.
또한 상기 PET, PC, Polymer 등의 필름에 증착 혹은 도금되는 감압물질로는 Au, Ag, Ti, Cr, Cu, Al, Fe, Ni, Co, Zn, Sn, Pt, W 등이 있다.
다음으로 상기 기능스위치단자(35)는 도 3과 같이 서로 분리된 반달형의 Vcc 단자와 Vout 단자를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 의해 기능단자가(27)가 기능스위치단자(35)의 Vcc 단자와 Vout 단자에 공통으로 접촉되는 경우 통전되는 것에 의해 Vout 단자에서 Vcc 전압이 출력되어 상기 버튼부(20, 도 1 및 도 2 참조)에 할당된 메인 기능을 수행하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 제 2 하이브리드 스위치(10a)의 단면도이고, 도 5는 제 2 감하이브리드 스위치(10a)의 제 2 감압스위치(23a)와 제 2 감압센서(24)에 의한 감압터치 작용을 나타내는 도면이며, 도 6은 제 2 감압센서스위치(10a)의 메인 기능 실행을 위한 기능스위치(25)의 스위칭 상태를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6과 같이, 상기 제 2 하이브리드 스위치(10a)는 터치 신호와 눌림 신호의 2단 스위칭신호를 출력하는 2단 버튼 동작을 수행하는 제 2 버튼부(20a)와, 제 2 버튼부(20a)의 터치에 의한 터치 신호와 기능 스위치의 스위칭 신호를 출력하는 제 2 감압센서기판부(30a)를 포함하여 구성된다.
상기 제 2 버튼부(20a)는 버튼몸체(21)의 하부의 테두리 영역에서 하 방향으로 연장되는 제 2 감압스위치(23a)와, 제 2 감압스위치(23a)의 하단부에 부착되는 제 2 감압센서(24)와, 제 2 감압스위치(23a)의 내측에서 버튼몸체(21)의 저면에서 하 방향으로 제 2 감압스위치(23a)보다 짧은 길이를 가지고 돌출 형성되고 저면에는 메인기능단자(27)가 부착된 기능스위치(25)를 포함하여 터치 신호 출력을 위한 터치 버튼 동작과 기능 신호 출력을 위한 기능 버튼 동작을 포함하는 2단 버튼 동작을 수행하도록 구성된다. 상기 구성의 제 2 버튼부(20a)는 폴리머 등의 탄성재질로 형성되어 눌리는 경우 탄성력에 의해 위치 복원 되도록 구성됨은 도 1 내지 도 3의 버튼부(20)와 동일하다.
또한, 상기 2단 버튼 동작에 따른 2단 버튼 동작 신호의 출력을 위한 상기 제 2 감압센서기판부(30a)는, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(31)과, 기판(31)의 상부에서 기능스위치단자(35)의 둘레 영역에 환형으로 형성되어 제 2 감압스위치(23a)에 의해 압력이 전달된 제 2 감압센서(24)에 의해 통전되어 제 2 감압센서(24)의 가해진 압력에 따라 가변된 저항에 대응하는 Vcc 보다 낮은 전압을 출력하고, 메인기능단자(27)가 접촉하는 경우에는 Vcc 전압을 출력하도록 구성되는 제 2 기능스위치단자(35a)를 포함하여 구성된다.
상기 제 2 하이브리드 스위치(10a)는 제 2 감압스위치(23a)의 하단부에 부착된 제 2 감압센서(24)가 자체의 압력에 따른 가변된 저항을 가지고 Vcc 단자와 Vout 단자를 통전시켜 Vout 단자에서 Vcc보다 작은 전압을 출력하는 터치 신호 출력을 위한 스위칭 동작을 수행하도록 한다. 그리고 도전체인 메인기능단자(27)가 제 2 기능스위치단자(35a)의 Vcc 단자와 Vout 단자를 통전시키도록 접촉하는 경우에는 Vcc 단자와 Vout 단자 사이의 저항이 거의 0(구리 등의 도전체의 저항에 대응되는 저항)이되어 Vcc 전압을 그대로 Vout 단자로 출력하는 기능 신호 출력을 위한 스위칭 동작을 수행하도록 한다. 이때 상기 제 2 기능스위치단자(35a)는 제 2 감압센서(24) 및 메인기능단자(27)의 접촉 인식성을 높이기 위하여 도 4와 같이, Vcc 단자와 Vout 단자가 서로 인접되어 나선형으로 감겨지는 구조를 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따르는 감압센서스위치(10, 10a)의 적용예로서의 헤드업 디스플레이 장치용 감압터치센서장치(1)의 기능 블록구성도이다.
이하, 도 7 내지 도 8의 설명에서 하이브리드 스위치(10)와 제 2 하이브리드 스위치(10a)를 통칭하는 경우에는 하이브리드 스위치(10, 10a)로, 감압센서(34)와 제 2 감압센서(24)를 통칭하는 경우에는 감압센서(34, 24)로, 기능스위치단자(35)와 제 2 기능스위치단자(35a)를 통칭하는 경우에는 기능스위치단자(35, 35a)로 기재한다.
도 7과 같이, 상기 감압터치센서장치(1)는 2단 누름 동작을 수행하는 하이브리드 스위치(10, 10a)와, 하이브리드 스위치(10, 10a)의 2단 버튼 동작에 따라 하이브리드 스위치(10, 10a)에 할당된 헤드업 디스플레이 출력을 위한 헤드업 디스플레이 제어 신호를 생성하여 출력하고, 하이브리드 스위치(10, 10a)에 할당된 기능 신호를 생성하여 출력하는 감압센서장치제어부(40)와, 감압센서장치제어부(40)에서 출력되는 헤드업 디스플레이 제어 신호를 헤드업 디스플레이 장치(HUD, 200)로 출력하고, 기능신호는 자동차의 ECU(100)로 출력하는 통신부(50)를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 상기 사용자가 감압센서장치(1)가 설치된 기능 버튼에 손을 접촉(터치)시키는 경우 기능스위치단자(35, 35a)의 Vcc 단자와 Vout 단자가 감압센서(34, 24)에 의해 통전되어 감압센서(34, 24)의 압력에 따른 내부 저항 변화에 대응하는 전압을 터치 신호 등과 같은 1차 스위칭 신호로 출력한다. 그리고 기능 버튼이 눌리어 지는 경우에는 메인기능단자(27)에 의해 기능스위치단자(35, 35a)의 Vcc 단자와 Vout 단자가 통전되어 Vout에서 Vcc 전압을 출력하는 것에 의해 메인 기능 출력 신호인 2차 스위칭신호를 출력한다.
상술한 바와 같이 인가된 1차 스위칭 신호와 2차 스위칭신호는 감압센서장치제어부(40)로 인가되며, 상기 감압센서장치제어부(40)는 1차 스위칭 신호(감압 센서에 의해 통전되어 생성되는 전압 신호)가 입력되는 경우에는 기능버튼 화면을 헤드업 디스플레이에 출력하도록 하는 기능 버튼 화면 출력 신호를 생성하여 출력하도록 구성되며, 이와 달리 2차 스위칭 신호(메인기능단자(27)에 의해 통전된 기능스위치단자(35, 35a)의 Vout 단자 출력신호)가 입력되는 경우에는 기능 버튼에 할당된 기능을 실행시키는 기능 신호를 생성하여 출력하도록 구성되는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU) 등으로 구성될 수 있다.
상술한 바의 기능 신호는 통신부(50)로 출력되어 ECU(100) 또는 HUD(200) 등으로 전송되어 해당 기능을 수행하게 된다.
이때, 상기 통신부(50)는 CAN(Controller Area Network) 통신을 수행하는 CAN트랜시버 등으로 구성될 수 있다.
일 예로 감압센서장치제어부(40)에서 헤드업 디스플레이 제어 신호가 출력되는 경우에는, 생성된 기능 신호가 통신부(50)를 통해 기능 버튼이 장착된 기계 장치의 제어부로 전송되어 해당 기능이 실행되도록 한다. 상기 기계 장치의 제어부는 자동차인 경우 ECU(100) 등일 수 있다.
도 8은 감압터치센서장치(1)가 적용될 수 있는 자동차의 버튼들의 사진으로서, 도 8과 같이, 자동차의 차량시트 제어버튼, 선바이저 등의 차량 내 모든 버튼에 적용되는 등 도 7 및 도 8의 구성을 가지는 감압센서장치(1)는 다양한 장치들에 적용될 수 있다.
1: 감압센서장치 10: 하이브리드 스위치
10a: 제 2 하이브리드 스위치 20: 버튼부
20a: 제 2 버튼부 21: 버튼몸체
23: 감압스위치 23a: 제 2 감압스위치
24: 제 2 감압센서 25: 기능스위치
27: 메인기능단자 30: 감압센서기판부
30a: 제 2 감압센서기판부 31: 기판
32: 감압감지단자 33: 스페이서
34: 감압센서 34a: 제 2 감압센서
35: 기능스위치단자 35a: 제 2 기능스위치단자
40: 감압센서장치제어부(MCU) 50: 통신부
100: ECU 200: HUD
300: HUD화면 310: 기능버튼영상
330: 기능화면 400: 기능버튼

Claims (5)

  1. 터치 신호의 출력을 위한 터치 버튼 동작과, 기능 신호의 출력을 위한 기능 버튼 동작의 2단 버튼 동작을 수행하는 버튼부(20); 및
    상기 버튼부(20)의 터치 버튼 동작의 압력에 따라 가변되는 전압 값으로부터 터치 신호를 출력하고, 기능 버튼 동작에 따라 기능 신호를 출력하는 감압센서기판부(30);를 포함하고,
    상기 버튼부(20)는,
    버튼몸체(21);
    상기 버튼몸체(21)의 하부 테두리에 아랫방향으로 연장된 감압스위치(23);
    상기 감압스위치(23)의 내측에 구비되며 상기 버튼몸체(21)의 저면에서 아랫방향으로 돌출되고 상기 감압스위치(23)의 하단보다 짧은 길이를 가지는 기능스위치(25); 및
    상기 기능스위치(25)의 저면에 부착된 메인기능단자(27);를 포함하고,
    상기 감압센서기판부(30)는,
    상기 버튼부(20)의 하부에 이격 위치된 기판(31);
    상기 기판(31)의 상부에 구비되어 상기 기능스위치(25)에 의해 기능 신호를 출력하도록 통전되는 Vcc 단자와 Vout 단자로 구성된 기능스위치단자(35);
    상기 기능스위치단자(35)의 둘레에 위치되며 상기 감압스위치(23)로부터 압력을 전달받는 감압센서(34); 및
    상기 감압센서(34)의 하부에 위치되며 상기 감압센서(34)에 의해 통전되는 Vcc 단자와 Vout 단자로 구성된 감압감지단자(32);를 포함하고,
    상기 터치 신호의 출력은, 상기 감압감지단자(32)의 Vout 단자에서 Vcc 단자 보다 작은 전압이 감지되는 경우 상기 터치 신호에 할당된 기능스위치의 기능 설명의 출력을 수행하고,
    상기 기능 신호의 출력은 상기 터치 신호의 출력 후 상기 메인기능단자(27)가 상기 기능스위치단자(35)의 Vcc 단자와 Vout 단자에 공통으로 접촉되는 경우에만 통전되어 수행되는 것을 특징으로 하는 미리보기 기능을 구비한 하이브리드 스위치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 신호의 출력은 기능버튼 화면을 헤드업 디스플레이에 출력 가능하도록 하는 1차 스위칭 신호를 출력하고,
    상기 기능 신호의 출력은 기능버튼에 할당된 기능을 실행시키도록 하는 2차 스위칭신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 미리보기 기능을 구비한 하이브리드 스위치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 기능스위치단자(35)의 Vcc 단자와 Vout 단자는 서로 인접되어 나선형으로 감겨지는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 미리보기 기능을 구비한 하이브리드 스위치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 하이브리드 스위치(10)를 이용한 헤드업 디스플레이 장치용 감압터치센서장치에 있어서,
    하이브리드 스위치(10);
    상기 하이브리드 스위치(10)의 2단 버튼 동작에 따라 상기 하이브리드 스위치(10)에 할당된 헤드업 디스플레이 출력을 위한 헤드업 디스플레이 제어 신호를 생성하여 출력하고, 상기 하이브리드 스위치(10)에 할당된 기능 신호를 출력하는 감압센서장치제어부(40); 및
    상기 감압센서장치제어부(40)에서 출력되는 헤드업 디스플레이 제어 신호를 헤드업 디스플레이 장치로 출력하고, 상기 감압센서장치제어부(40)에서 출력되는 기능신호를 자동차의 ECU(100)로 출력하는 통신부(50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치용 감압터치센서장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 감압센서장치제어부(40)에서 헤드업 디스플레이 제어 신호가 출력되는 경우에만 상기 기능 신호가 통신부(50)를 통해 상기 ECU(100)로 전달되어 할당 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치용 감압터치센서장치.
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