KR102103994B1

KR102103994B1 - 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치

Info

Publication number: KR102103994B1
Application number: KR1020190143845A
Authority: KR
Inventors: 김형민; 최언진; 김영철; 석장희
Original assignee: (주)드림텍
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2020-04-23

Abstract

본 발명은 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르는 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치는, 시동스위치 본체의 하우징에 마련된 센서장착 홈을 통해 지문인식 면이 외부로 노출되게 설치되는 지문센서를 포함하는 지문센서 조립체, 상기 시동스위치 본체의 하단부에 위치하고 상기 지문센서와 평행을 이루어 배치되는 컨트롤 기판과, 상기 지문센서와 상기 컨트롤 기판 사이를 연결하는 연성기판, 및 상기 컨트롤 기판과의 사이에 소정의 공간이 확보되도록 상기 컨트롤 기판의 상부를 덮어 체결되며 방사 노이즈를 제거하는 EMI 커버를 포함한다.

Description

지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치{VEHICLE START SWITCH DEVICE USING FINGERPRINT SENSOR}

본 발명의 다양한 실시예들은 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치에 관한 것이다.

지문인식 기술은 사용자 등록 및 인증 절차를 거치게 하여 각종 보안사고를 예방하는데 주로 이용되는 기술이다.

최근 들어, 차량에도 지문센서를 이용하는 분위기가 형성되고 있다. 예를 들어, 차량의 도어 잠금을 해제하는 수단으로 지문센서를 이용할 수 있다.

만일, 차량용 시동스위치에 지문센서 기술이 적용될 경우, 차량을 이용하기 위해 항시 키 또는 스마트 키를 준비하지 않더라도, 미리 사용자의 지문을 사전에 등록해 둠으로써, 언제든지 지문인식을 통해 사용자 인증이 가능해진다. 이에 따라, 사용자는 키 없이도 차량의 시동을 걸거나 끌 수 있다.

하지만, 차량용 시동스위치는 대개 버튼 형태로 외부로 돌출된 구조를 가지는데, 사용자의 손에 물기가 묻어 있는 경우 조작 시 지문센서 내부로 습기 또는 수분이 침투할 수 있다. 또는, 우천 시 빗물이 침투하거나 에어컨 조작에 의해 응결된 습기 등이 지문센서 내부로 침투할 가능성이 있다. 이에 따라, 습기 또는 수분에 매우 취약한 지문센서의 오작동 또는 고장이 유발될 가능성이 높다.

따라서, 지문센서를 차량용 시동스위치에 적용하기 위해서는 기존에 알려진 지문센서보다 높은 수준의 방수 성능이 확보되어야 하며, 이를 위한 기술 개발이 필요하다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로서, 대한민국 등록특허공보 제10-2015-0102427호(2015.09.07. 공고일)에는 차량용 지문인식 시스템에 관하여 개시하고 있다. 이에 개시된 차량용 지문인식 시스템에는 도어 핸들, 시동 버튼 등이 지문을 추출하는 수단이 적용된 내용이 개시되어 있다. 다만, 선행문헌에 개시된 지문 추출 수단에는 방수 기능을 강화시키기 위한 어떠한 구성도 제시하고 있지 않다.

본 발명의 목적은 차량 이용 시 키(또는 스마트 키)를 준비하지 않더라도, 지문을 사전에 등록할 경우 언제든지 지문인식을 통해 사용자 인증이 가능해져, 키 없이도 사용자가 차량의 시동을 걸거나 끌 수 있는 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면 차량용 시동스위치에 지문센서를 적용함에 있어, 지문센서의 내부로 습기 및 수분이 침투하는 것을 방지하여 지문센서의 방수 기능을 향상시킨 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치는, 시동스위치 본체의 하우징에 마련된 센서장착 홈을 통해 지문인식 면이 외부로 노출되게 설치되는 지문센서를 포함하는 지문센서 조립체; 상기 시동스위치 본체의 하단부에 위치하고 상기 지문센서와 평행을 이루어 배치되는 컨트롤 기판; 상기 지문센서와 상기 컨트롤 기판 사이를 연결하는 연성기판; 및 상기 컨트롤 기판과의 사이에 소정의 공간이 확보되도록 상기 컨트롤 기판의 상부를 덮어 체결되며 방사 노이즈를 제거하는 EMI 커버;를 포함한다.

상기 컨트롤 기판은, MCU 기판; 및 상기 MCU 기판의 하부에 위치하며, 상기 MCU 기판으로부터 설정 갭을 두고 평행을 이루어 배치되는 전원공급기판;을 포함하고, 상기 연성기판은, 상기 지문센서와 상기 MCU 기판 사이를 연결하고, 상기 EMI 커버는, 상기 MCU 기판의 상부를 덮어 체결될 수 있다.

또한, 상층에 수평 배치된 상기 MCU 기판과, 하층에 수평 배치된 상기 전원공급기판 사이에 위치하며, 핀을 통해 상기 MCU 기판과 상기 전원공급기판을 교차 연결하는 제1 헤드 핀; 및 상기 전원공급기판에 결합되어 차량의 전원을 상기 전원공급기판으로 공급하는 제2 헤드 핀;을 포함한다.

상기 제1 헤드 핀은, 상기 MCU 기판의 하부에 밀착되는 제1 헤드 핀 몸체와, 상기 제1 헤드 핀 몸체의 상하부로 돌출되어 상기 MCU 기판과 상기 전원공급기판 사이를 연결하는 제1 핀을 포함하며, 상기 제2 헤드 핀은, 상기 전원공급기판의 하부에 밀착되는 제2 헤드 핀 몸체와, 상기 제2 헤드 핀 몸체의 상하부로 돌출되며, 상부만 상기 전원공급기판에 연결되는 제2 핀을 포함한다.

상기 MCU 기판과 상기 전원공급기판 사이에 개재되어, 상기 MCU 기판과 상기 전원공급기판 사이에 이격된 설정 갭을 유지시켜주는 갭 유지 블록;을 더 포함한다. 상기 갭 유지 블록은, 고무 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 연성기판은, 일단부는 상기 지문센서에 연결되고, 타단부는 상기 지문센서의 하부로 세로 방향으로 연결되는 제1 세로 연결부; 일단부는 상기 제1 세로 연결부의 타단부에서 연결된 제1 절곡부에 의해 바깥 쪽으로 구부러져 연결되고, 타단부는 상기 시동스위치 본체의 내부 벽면에 근접하도록 경사지게 가로 방향으로 연결되는 제1 가로 연결부; 일단부는 상기 제1 가로 연결부의 타단부에 연결되고, 타단부는 상기 시동스위치 본체의 내부 벽면을 따라 상기 MCU 기판에 대응하는 높이까지 세로 방향으로 연결되는 제2 세로 연결부; 및 일단부는 상기 제2 세로 연결부의 타단부에 연결되고, 타단부는 상기 MCU 기판의 상부에 연결 고정되는 제2 가로 연결부;를 포함한다.

상기 EMI 커버는, 상기 MCU 기판에 대응하는 평면 크기 및 형상을 가지며, 상기 MCU 기판의 상부를 덮는 상부 플레이트; 및 상기 상부 플레이트의 가장자리로부터 하향 돌출되어 상기 EMI 커버가 상기 MCU 기판에 결합될 때 상기 상부 플레이트와 연결된 측면을 형성하며, 상기 MCU 기판에 삽입 고정되는 고정돌기를 갖는 측면 플레이트;를 더 포함한다.

지문센서 조립체는, 백 커버의 하우징에 마련된 센서장착 홈을 통해 지문인식 면이 외부로 노출되게 설치되는 지문센서; 상기 지문센서의 후면에 배치되며, 상기 지문센서와 전기적으로 연결되는 지문센서 회로기판; 상기 지문센서의 테두리를 감싸면서 상기 지문센서 회로기판에 체결되며, 상기 지문센서 회로기판 상부에 상기 지문센서를 고정시키는 베젤; 상기 베젤과 상기 하우징 사이의 틈새를 밀봉하는 사이드 필; 상기 베젤과 상기 지문센서 사이에 부착되어, 상기 베젤과 상기 지문센서 사이의 틈새를 밀봉하는 제1 테이프; 상기 지문센서와 상기 지문센서 회로기판 사이의 틈새를 밀봉하는 언더 필; 및 상기 하우징과 상기 지문센서 회로기판 사이에 부착되어, 상기 하우징과 상기 지문센서 회로기판 사이의 틈새를 밀봉하는 제2 테이프;를 포함한다.

상기 베젤은, ESD 방지용 소재로 이루어지며, 상기 지문센서의 테두리를 감싸면서 상기 지문센서의 두께 방향으로 소정 길이 돌출 형성되는 체결돌기와, 상기 체결돌기의 말단 부위로부터 상기 지문센서로부터 이격하는 방향으로 연장된 쐐기 형상의 연장돌기를 구비할 수 있다.

또한, 상기 지문센서 회로기판은, 상기 체결돌기의 위치에 대응하여 상기 체결돌기가 삽입 가능한 형상을 가지며, 상기 체결돌기는 삽입되고 상기 연장돌기는 관통 후 통전 가능하게 접합되어, 상기 베젤과 상기 지문센서 회로기판 간의 결합을 가능하게 해주는 결합 홀을 구비할 수 있다.

상기 지문센서 회로기판은, 측면을 따라 간격을 두고 형성되며, 상기 하우징과 설정위치로만 조립 가능하게 조립 위치를 안내하는 가이드 홈과 가이드 돌기를 더 구비할 수 있다.

상기 사이드 필은, 상기 베젤과 상기 하우징 사이를 밀봉하도록 직삼각형 단면 형상을 갖도록 본딩 형성되며, 상기 사이드 필의 직삼각형 단면 형상 중 제1 면은 상기 베젤의 측면을 밀봉하도록 밀착 형성되고, 상기 사이드 필의 직삼각형 단면 형상 중 제2 면은 상기 센서장착 홈의 상부 면을 밀봉하도록 밀착 형성되고, 상기 사이드 필의 직삼각형 단면 형상 중 제3 면은 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에서 제1 경사 면을 형성할 수 있다.

상기 제1 테이프는, 상기 지문인식 면 주변에 위치하는 상기 베젤의 하부 면과 상기 지문센서 상부 면 사이에 부착되어, 상기 베젤과 상기 지문센서 사이의 틈새를 밀봉하는 동시에 상기 베젤과 상기 지문센서 간을 조립 상태를 임시적으로 고정시킬 수 있다.

상기 언더 필은, 상기 지문센서와 상기 지문센서 회로기판 사이를 밀봉하도록 본딩 형성된다. 언더 필은 상기 지문센서와 상기 지문센서 회로기판 사이에 스며들어 방수 및 본딩 기능을 제공한다.

상기 제2 테이프는, 상기 하우징 내부 면과 상기 지문센서 회로기판의 상부 면 사이에 구비될 수 있다. 제2 테이프는 상기 하우징 내부 면과 상기 지문센서 회로기판의 상부 면 사이를 접착시키는 역할도 하지만, 상기 하우징 내부 면과 상기 지문센서 회로기판의 상부 면 사이로 수분 또는 습기가 침투하는 것을 차단하여 방수 구조를 강화시키는 기능을 제공한다. 또한, 제품 조립 시 상기 하우징 내부 면과 상기 지문센서 회로기판의 상부 면 사이에서 완충 기능을 제공할 수 있다.

상기 제2 테이프는, 상기 하우징 내부 면과 상기 지문센서 회로기판의 상부 면 사이에 구비되되, 상기 부착된 단면 일측이 상기 언더 필과 밀착되고, 단면 타측이 상기 사이드 필의 위치보다 상기 하우징의 측면에 가깝게 연장하여 형성될 수 있다.

상기 지문센서는, 원판 형상의 몸체를 가지며, 상기 원판 형상 몸체의 일측에 디컷부를 구비하며, 상기 디컷부를 제외한 나머지 둘레 면은 원형둘레면을 구비할 수 있다.

상기 언더 필은, 상기 지문센서의 디컷부를 따라 상기 지문센서와 상기 지문센서 회로기판 사이에 직선을 이루어 본딩 형성되는 디컷형상부를 포함한다.

본 발명인 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치에 의하면, 차량 이용 시 키(또는 스마트 키)를 준비하지 않더라도, 지문을 사전에 등록할 경우 언제든지 지문인식을 통해 사용자 인증이 가능해져, 키 없이도 사용자가 차량의 시동을 걸거나 끌 수 있어 차량 이용의 편의성이 향상될 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치를 간략히 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치를 간략히 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치를 간략히 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 조립체를 간략히 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 조립체를 간략히 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 조립체를 간략히 도시한 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치 중에서 연성기판을 간략히 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치 중에서 EMI 커버를 간략히 도시한 사시도이다.
도 9의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치 중에서 제1 헤드 핀을 간략히 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치 중에서 제2 헤드 핀을 간략히 도시한 사시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.

차량용 시동스위치 장치

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치를 간략히 도시한 사시도, 단면도, 및 분해사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치(1000)는 지문센서 조립체(100), 시동스위치 본체(200), 컨트롤 기판, 연성기판(310), EMI 커버(320), 제1 헤드 핀(340), 제2 헤드 핀(360), 갭 유지 블록(370)을 포함한다.

지문센서 조립체(100)는 시동스위치 본체(200)의 하우징에 마련된 센서장착 홈을 통해 지문인식 면이 외부로 노출되게 설치되는 지문센서(110)를 포함한다. 지문센서 조립체(100)는 차량용으로 사용되어야 하기 때문에 방수 구조가 강화된 형태로 이루어질 수 있는데, 이와 관련하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.

시동스위치 본체(200)는 도시된 형태와 같이 원통형 모듈 형상을 가지는데, 반드시 도시된 형태에 제한되지 않으며, 다양한 형태로 변경 가능하다.

컨트롤 기판은 시동스위치 본체의 하단부에 위치하고 지문센서와 상하로 간격을 두고 배치될 수 있다. 컨트롤 기판은 MCU 기판(330)과, 전원공급기판(350)을 포함한다. 구체적인 예로서, MCU 기판(330)과 전원공급기판(350)은 도시된 바와 같이 복층 구조로 이루어질 수 있다.

MCU 기판(330)은 시동스위치 본체(200)의 하단부에 위치하는데, 지문센서와 평행을 이루어 배치될 수 있다.

전원공급기판(350)은 MCU 기판(330)의 하부에 위치하며, MCU 기판(330)으로부터 설정 갭(즉, 상하 간격)을 두고 MCU 기판(330)과 함께 복층 구조로 평행을 이루어 배치될 수 있다.

연성기판(310)은 지문센서 조립체(100)와 MCU 기판(330) 사이를 연결한다. 더 구체적으로는 연성기판(310)은 지문센서(110)와 MCU 기판(330) 사이를 연결하는 FPCB 소재를 말한다.

EMI 커버(320)는 MCU 기판(330)과의 사이에 소정의 공간이 확보되도록 MCU 기판(330)의 상부를 덮어 체결될 수 있다. EMI 커버(320)는 방사 노이즈를 제거한다.

제1 헤드 핀(340)은 도 2에 도시된 바와 같이 상층에 수평 배치된 상기 MCU 기판(330)과, 하층에 수평 배치된 전원공급기판(350) 사이에 위치하며, 핀을 통해 MCU 기판(330)과 전원공급기판(350)을 교차 연결한다.

제2 헤드 핀(360)은 전원공급기판(350)에 결합되어 차량으로부터 전원공급기판(350)으로 전원을 공급한다.

갭 유지 블록(370, 도 3 참조)은 MCU 기판(330)과 전원공급기판(350) 사이에 개재되는 고무(rubber) 재질의 블록을 말한다. 갭 유지 블록(370)은 MCU 기판(330)과 전원공급기판(350) 사이에 이격된 설정 크기의 갭이 일정하게 유지될 수 있게 해준다.

도 7은 연성기판을 간략히 도시한 사시도이다. 연성기판(310)은 지문센서 조립체(100)와 MCU 기판(330) 사이를 연결한다. 더 구체적으로는 연성기판(310)은 지문센서(110)와 MCU 기판(330) 사이를 연결하는 FPCB 소재를 말한다(도 2 참조).

구체적으로는, 연성기판(310)은 제1 세로 연결부(311), 제1 가로 연결부(315), 제2 세로 연결부(317), 제2 가로 연결부(319)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 세로 연결부(311)의 일단부는 지문센서에 연결되고, 타단부는 지문센서의 하부로 세로 방향으로 연결된다. 제1 가로 연결부(315)의 일단부는 제1 세로 연결부(311)의 타단부에서 연결된 제1 절곡부(313)에 의해 바깥 쪽으로 구부러져 연결되고, 타단부는 시동스위치 본체(200)의 내부 벽면에 근접하도록 경사지게 가로 방향으로 연결된다. 제2 세로 연결부(317)의 일단부는 제1 가로 연결부(311)의 타단부에 연결되고, 타단부는 시동스위치 본체(200)의 내부 벽면을 따라 MCU 기판(330)에 대응하는 높이까지 세로 방향으로 연결된다. 제2 가로 연결부(319)의 일단부는 제2 세로 연결부(317)의 타단부에 연결되고, 타단부는 MCU 기판(330)의 상부에 연결 고정된다. 이와 같은 형상을 가짐에 따라, 시동스위치 본체(200)의 최 상단에 위치한 지문센서 조립체(100)와 시동스위치 본체(200)의 하단에 내장된 MCU 기판(330)이 주변 영향을 받지 않으며 안정적인 구조로 전기적으로 연결될 수 있다. 특히, 제2 세로 연결부(317)이 MCU 기판(330)에서 일정 높이를 두고 연성기판(310)을 시동스위치 본체(200)의 내부 벽면에 밀착 배치시킴에 따라, 연성기판(310)과 MCU 기판(330) 간의 접촉 간섭이 전적으로 배제되어 안정적인 구조를 이룰 수 있다.

도 8은 EMI 커버를 간략히 도시한 사시도이다. EMI 커버(320)는 MCU 기판의 상부를 덮어 체결되며 방사 노이즈를 제거한다.

구체적으로는 EMI 커버(320)는 상부 플레이트(321)과 측면 플레이트(323)을 포함한다. 상부 플레이트(321)는 MCU 기판(330, 도 2 참조)에 대응하는 평면 크기 및 형상을 가지며, MCU 기판(330, 도 2 참조)의 상부를 덮도록 형성된다. 측면 플레이트(323)는 상부 플레이트(321)의 가장자리로부터 하향 돌출되어 EMI 커버(320)가 MCU 기판(330, 도 2 참조)에 결합될 때 상부 플레이트(321)와 연결된 측면을 형성한다. 또한, EMI 커버(320)는 MCU 기판(330)에 삽입 고정되는 고정돌기(325)를 가질 수 있는데, 반드시 도시된 형상에 한정되지는 않는다.

도 9 및 도 10은 제1, 2 헤드 핀(340, 360)을 간략히 도시한 사시도이다.

제1 헤드 핀(340)은 MCU 기판(330, 도 2 참조)과, 하층에 수평 배치된 전원공급기판(350, 도 2 참조) 사이에 위치하며, 핀을 통해 MCU 기판(330, 도 2 참조)과 전원공급기판(350, 도 2 참조)을 연결한다.

이를 위해, 제1 헤드 핀(340)은 MCU 기판의 하부에 밀착되는 제1 헤드 핀 몸체(341)와, 제1 헤드 핀 몸체(341)의 상, 하부로 돌출되어 MCU 기판과 전원공급기판 사이를 연결하는 제1 핀(341)을 포함한다. 제1 핀(341)의 개수는 도 9의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 8개 또는 4개일 수 있다. 다만, 이러한 제1 핀의 개수는 변경 가능하며, 통상의 기술자에게 자명한 형태로 변경하여도 무방하다.

제2 헤드 핀(360)은 전원공급기판(350, 도 2 참조)에 결합되어 차량으로부터 전원공급기판(350)으로 전원을 공급한다.

이를 위해, 제2 헤드 핀(360)은 전원공급기판의 하부에 밀착되는 제2 헤드 핀 몸체(361)와, 제2 헤드 핀 몸체(361)의 상, 하부로 돌출되며, 상부에 위치하는 전원공급기판에 상부 핀이 연결되는 제2 핀(363)을 포함한다. 제2 핀(361)의 개수는 도 10에 도시된 바와 같이 10개일 수 있다. 다만, 이러한 제2 핀의 개수 역시 변경 가능하며, 통상의 기술자에게 자명한 형태로 변경하여도 무방하다.

지문센서 조립체

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서 조립체의 사시도, 단면도, 및 분해사시도이다.

도시된 지문센서 조립체(100)는 차량용 부품에 적용 가능하도록 방수 기능이 강화된 형태를 가진다. 즉, 지문센서 조립체(100)는 내부로 습기 및 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.

지문센서 조립체(100)는 지문센서(110), 지문센서 회로기판(170), 베젤(120), 사이드 필(130), 제1 테이프(140), 언더 필(150), 제2 테이프(160)를 포함한다.

지문센서(110)는 차량용 시동스위치의 백 커버(200)에 형성된 하우징(101)에 마련된 센서장착 홈(103)을 통해 지문인식 면이 외부로 노출되게 설치될 수 있다.

지문센서 회로기판(170)은 지문센서(110)의 후면에 배치된다. 예를 들어, 지문센서(110)가 도 4와 도 5에 도시된 것과 같이 상부에 위치할 경우, 지문센서 회로기판(170)은 지문센서(110)의 후면에 마주하여 그 하부에 배치될 수 있다.

지문센서 회로기판(170)은 지문센서(110)와 전기적으로 연결되며, 지문센서(110)의 지문인식 신호를 전달하는 기능을 제공한다.

베젤(120)은 지문센서(110)의 테두리를 감싸면서 지문센서 회로기판(170)에 통전 가능하게 접합되는 구조를 가질 수 있다.

다시 말해, 베젤(120)은 지문센서 회로기판(170)의 상부에 지문센서(110)를 고정시킬 수 있는데, 이때 베젤(120)에 의해 지문센서(110)의 테두리 부위만이 감싸 고정되며, 사용자의 손가락이 터치되는 지문인식 면은 외부로 노출될 수 있다.

사이드 필(130)은 베젤(120)과 차량용 부품의 하우징(101) 사이의 틈새를 밀봉한다.

제1 테이프(140)는 베젤(120)과 지문센서(110) 사이에 부착될 수 있다. 제1 테이프(140)는 베젤(120)과 지문센서(110) 사이의 틈새를 밀봉한다.

언더 필(150)은 지문센서(110)와 지문센서 회로기판(170) 사이의 틈새를 밀봉한다.

제2 테이프(160)는 차량용 부품의 하우징(101)과 지문센서 회로기판(170) 사이에 부착될 수 있다. 제2 테이프(160)는 하우징(101)과 지문센서 회로기판(170) 사이의 틈새를 밀봉한다.

베젤(120)은 지문센서(110)의 테두리를 감싸면서 지문센서 회로기판(170)에 조립 체결되는 구조를 가지며, 지문센서 회로기판(170)의 상부에 지문센서(110)를 고정시킨다.

특히, 베젤(120)에 의해 지문센서(110)의 테두리 부위만이 감싸 고정되며, 사용자의 손가락이 터치되는 지문인식 면은 외부로 노출될 수 있다.

베젤(120)은 ESD 방지용 소재로 이루어지는 것이 좋다. 여기서, ESD는 Electro Static Discharge를 의미하는데, 베젤(120)은 정전기 방전을 방지할 수 있는 소재를 이루어질 수 있다. 이러한 ESD 방지 재료에는 다양한 종류가 이용될 수 있는데, 특정 소재에 한정되지 않으며 통상의 기술자에게 자명한 다양한 소재를 이용할 수 있다.

베젤(120)은 원형의 지문센서(110)의 테두리를 감싸도록 지문센서(110)보다 직경이 큰 고리 형상 몸체를 가질 수 있다. 또한, 베젤(120)은 90도 중심각을 사이에 두고 지문센서(110)의 후방으로 돌출된 4개의 체결돌기(121)와, 연장돌기(123)를 더 포함한다.

구체적으로는, 체결돌기(121)는 지문센서(110)의 테두리를 감싸면서 지문센서(110)의 두께 방향으로 소정 길이로 돌출 형성될 수 있다.

그리고 연장돌기(123)는 체결돌기(121)의 말단 부위로부터 지문센서(110)가 수용된 방향으로부터 이격하는 방향, 즉 체결돌기(121)의 연장 방향으로부터 바깥 쪽으로 꺾인 방향으로 연장되며, 쐐기 형상을 가질 수 있다.

한편, 지문센서 회로기판(170)은 결합 홀(171)을 구비한다. 결합 홀(171)은 체결돌기(121)의 위치에 대응하여 체결돌기(121)가 삽입 가능한 형상을 가진다. 결합 홀(171)을 통해 체결돌기(121)는 삽입된 다음, 연장돌기(123)는 결합 홀(171)에 관통 후 기판에 통전 가능하게 접합(예: 맞대기 용접 등)될 수 있다. 이로써, 베젤(120)과 지문센서 회로기판(170) 간의 연결 및 통전이 가능해질 수 있다.

사이드 필(130)은 베젤(120)과 하우징(101) 사이를 밀봉하도록 본딩 형성된다. 이를 통해 베젤(120)과 하우징(101) 사이로 수분 또는 습기가 침투하는 것을 방지한다.

도 5를 참조하여 사이드 필(130)의 방수를 위한 직삼각형 단면 형상 본딩 구조에 관하여 설명하기로 한다. 사이드 필(130)은 베젤(120)과 하우징(101) 사이를 밀봉하기 위해 직삼각형 단면 형상 본딩 구조를 가진다.

사이드 필(130)의 직삼각형 단면 형상 중 제1 면은 베젤(120)의 측면을 밀봉하도록 베젤(120)의 측면에 수직으로 밀착된다.

또한, 사이드 필(130)의 직삼각형 단면 형상 중 제2 면은 하우징(101)의 상부에서 지문센서(110)를 설치하기 위해 마련된 단차 형상 홈, 즉 센서장착 홈(103)의 상부 면을 밀봉하도록 수평으로 밀착된다.

또한, 사이드 필(130)의 직삼각형 단면 형상 중 나머지 한 면인 제3 면은 제1 면과 제2 면 사이에서 경사지게 형성되는 제1 경사 면(131)을 형성한다. 이에 따라, 대부분의 습기 또는 수분은 베젤(120), 제1 경사 면(131), 하우징(101)의 표면을 따라 흐르면서 제거될 수 있으며, 만일 일부 습기 또는 수분이 베젤(120) 및 하우징(101) 사이의 틈새를 통해 내부로 침투하려고 할 경우에도 사이드 필(130)의 밀봉 구조에 의해 방수 기능을 발휘할 수 있다.

제1 테이프(140)는 베젤(120)과 지문센서(110) 사이에 부착되며, 베젤(120)과 지문센서(110) 사이의 틈새를 밀봉한다.

제1 테이프(140)는 일정한 두께를 갖는 환형 테이프 형태로 제공될 수 있다.

한편, 제1 테이프(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 지문인식 면 주변에 위치하는 베젤(120)의 하부 면과 지문센서(110) 상부 면 사이에서 베젤(120)과 지문센서(110)를 부착한다. 이에 따라, 제1 테이프(140)는 베젤(120)과 지문센서(110) 사이의 틈새를 밀봉하는 효과를 가짐은 물론, 베젤(120)을 지문센서 회로기판(170)에 체결하기 전에 베젤(120)과 지문센서(110) 간의 위치를 임시적으로 고정시켜, 베젤(120)이 체결되기까지 상호 조립 상태를 유지시켜주는 역할을 담당할 수 있다.

지문센서(110)는 백 커버의 하우징(101)에 마련된 센서장착 홈(103)을 통해 지문인식 면이 외부로 노출되게 설치된다.

지문센서(110)는 원판 형상의 몸체를 가진다. 구체적으로는, 지문센서(110)는 원판 형상 몸체의 일측에 디컷부(111)를 구비한다. 그리고 디컷부(111)를 제외한 나머지 둘레 면은 원형둘레면(113)을 갖는다. 지문센서(110)의 형상 및 크기는 반드시 도시된 형태에 한정되지 않으며, 조금씩 변경 가능하다. 만일 지문센서(110)의 형상 중 디컷부(111)가 형성된 경우에는, 후술될 언더 필(150)의 형상 역시 디컷형상부(153)가 구비되도록 형성될 수 있다. 언더 필(150)의 디컷형상부(153)는 지문센서(110)의 디컷부(111)를 따라 지문센서(110)와 지문센서 회로기판(170) 사이에 직선을 이루어 본딩 형성되는 부위를 말한다.

언더 필(150)은 지문센서(110)와 지문센서 회로기판(170) 사이의 틈새를 밀봉하며, 베젤(120)과 하우징(101) 사이로 수분 또는 습기가 침투하는 것을 방지한다(도 5 참조).

언더 필(150)은 상기 지문센서(110)와 상기 지문센서 회로기판(170) 사이에 스며들어 이들 사이로 침투하려는 수분 및 습기를 차단하고 본딩 기능을 제공한다.

이에 따라, 사이드 필(130), 제1 테이프(140)의 밀봉 구조에도 불구하고 수분 또는 습기가 베젤(120)과 하우징(101) 간의 틈새로 유입된 경우에도, 언더 필(150)에 의한 지문센서(110)와 지문센서 회로기판(170) 간의 밀봉 효과에 의해 수분 또는 습기의 내부 침투를 방지할 수 있다.

제2 테이프(160)는 차량용 부품의 하우징(101)과 지문센서 회로기판(170) 사이에 구비되어, 하우징(101)과 지문센서 회로기판(170) 사이의 틈새를 밀봉한다(도 5 참조).

제2 테이프(160)는 일정한 두께를 갖는 환형 테이프 형태로 제공될 수 있다. 다만, 제2 테이프(160)는 전술한 제1 테이프(140)와 직경 및 두께가 다른 형태로 제공될 수 있다.

제2 테이프(160)는 상기 하우징(101) 내부 면과 상기 지문센서 회로기판(170)의 상부 면 사이를 접착시키는 역할도 하지만, 상기 하우징(101) 내부 면과 상기 지문센서 회로기판(170)의 상부 면 사이로 수분 또는 습기가 침투하는 것을 차단하여 방수 구조를 강화시키는 기능을 제공한다. 또한, 제품 조립 시 상기 하우징(101) 내부 면과 상기 지문센서 회로기판(170)의 상부 면 사이에서 완충 역할을 수행할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 제2 테이프(160)는 하우징(101) 내부 면과 지문센서 회로기판(170)의 상부 면 사이에 구비되는데, 구비된 단면 일측이 언더 필(150)의 적어도 일부와 밀착되고, 단면 타측이 사이드 필(130)의 위치보다 하우징(101)의 측면에 가깝도록 더 길게 연장하여 형성되는 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 구조에 의해 언더 필(150)과 제2 테이프(160)의 단면 일측이 연속적인 밀봉 구조를 가지게 되어 수분 또는 습기가 내부로 침투하는 것을 방지하는 효과가 강화될 수 있다. 또한, 제2 테이프(160)의 단면 타측이 사이드 필(130)의 외측보다 더 길게 연장하여 형성됨에 따라 지문센서 회로기판(170)과 하우징(101) 내부 면 사이에 보다 안정적인 밀착 구조가 형성되어, 구조적인 안정성이 향상될 수 있다.

지문센서 회로기판(170)은 지문센서 회로기판(170)은 지문센서(110)의 후면에 배치되며, 지문센서(110)와 전기적으로 연결되어 지문센서(110)의 지문인식 신호를 전달한다.

지문센서 회로기판(170)은 결합 홀(171)을 구비한다. 결합 홀(171)은 체결돌기(121)의 위치에 대응하여 체결돌기(121)가 삽입 가능한 형상을 가진다.

이에 더하여, 지문센서 회로기판(170)은 복수의 가이드 홈과 복수의 가이드 돌기를 더 포함할 수 있는데, 복수의 가이드 홈과 복수의 가이드 돌기는 지문센서 회로기판(170)의 측면을 따라 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다. 이에 따라, 지문센서 회로기판(170)은 차량 부품용 하우징(101)과 설정위치 및 설정방향으로만 조립이 가능하게 되어, 조립 위치를 정해진 위치로 안내할 수 있다. 그리고 지문센서 회로기판(170)의 내측에는 두께 방향으로 관통된 복수의 원형 홀이 더 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 차량 이용 시 키(또는 스마트 키)를 준비하지 않더라도, 지문을 사전에 등록할 경우 언제든지 지문인식을 통해 사용자 인증이 가능해져, 키 없이도 사용자가 차량의 시동을 걸거나 끌 수 있어 차량 이용의 편의성이 향상될 수 있다.

또한, 차량용 시동스위치에 지문센서를 적용할 경우, 지문센서의 내부로 습기 및 수분이 침투할 수 있는데 이를 방지하도록 방수 기능을 대폭 강화시킬 수 있다. 이에 따라, 지문센서의 오작동 및 고장을 방지하고, 제품 신뢰성을 높일 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.

100: 지문센서 조립체
101: 하우징
103: 센서장착 홈
110: 지문센서
111: 디컷부
113: 원형둘레면
120: 베젤
121: 체결돌기
123: 연장돌기
130: 사이드 필
131: 제1 경사면
140: 제1 테이프
150: 언더 필
151: 제2 경사면
153: 디컷형상부
160: 제2 테이프
170: 지문센서 회로기판
171: 결합 홀
173: 원형 홀
175: 가이드 홈
177: 가이드 돌기
200: 시동스위치 본체
310: 연성기판
311: 제1 세로 연결부
313: 제1 절곡부
315: 제1 가로 연결부
317: 제2 세로 연결부
319: 제2 가로 연결부
320: EMI 커버
321: 상부 플레이트
323: 측면 플레이트
325: 고정돌기
330: MCU 기판
340: 제1 헤드 핀
341: 제1 헤드 핀 몸체
343: 제1 핀
350: 전원공급기판
360: 제2 헤드 핀
361: 제2 헤드 핀 몸체
363: 제2 핀
370: 갭 유지 블록
1000: 차량용 시동스위치 장치

Claims

시동스위치 본체의 하우징에 마련된 센서장착 홈을 통해 지문인식 면이 외부로 노출되게 설치되는 지문센서를 포함하는 지문센서 조립체;
상기 시동스위치 본체의 하단부에 위치하고 상기 지문센서와 평행을 이루어 배치되는 컨트롤 기판;
상기 지문센서와 상기 컨트롤 기판 사이를 연결하는 연성기판; 및
상기 컨트롤 기판과의 사이에 소정의 공간이 확보되도록 상기 컨트롤 기판의 상부를 덮어 체결되며 방사 노이즈를 제거하는 EMI 커버;를 포함하며,
상기 컨트롤 기판은, MCU 기판; 및
상기 MCU 기판의 하부에 위치하며, 상기 MCU 기판으로부터 설정 갭을 두고 평행을 이루어 배치되는 전원공급기판;을 포함하고,
상기 연성기판은, 상기 지문센서와 상기 MCU 기판 사이를 연결하고,
상기 EMI 커버는, 상기 MCU 기판의 상부를 덮어 체결되는 것을 특징으로 하는 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상층에 수평 배치된 상기 MCU 기판과, 하층에 수평 배치된 상기 전원공급기판 사이에 위치하며, 핀을 통해 상기 MCU 기판과 상기 전원공급기판을 교차 연결하는 제1 헤드 핀; 및
상기 전원공급기판에 결합되어 차량의 전원을 상기 전원공급기판으로 공급하는 제2 헤드 핀;
을 포함하는 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제3항에 있어서,
상기 MCU 기판과 상기 전원공급기판 사이에 개재되어, 상기 MCU 기판과 상기 전원공급기판 사이에 이격된 설정 갭을 유지시켜주는 갭 유지 블록;을 더 포함하며,
상기 갭 유지 블록은,
고무 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는
지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제1항에 있어서,
상기 연성기판은,
일단부는 상기 지문센서에 연결되고, 타단부는 상기 지문센서의 하부로 세로 방향으로 연결되는 제1 세로 연결부;
일단부는 상기 제1 세로 연결부의 타단부에서 연결된 제1 절곡부에 의해 바깥 쪽으로 구부러져 연결되고, 타단부는 상기 시동스위치 본체의 내부 벽면에 근접하도록 경사지게 가로 방향으로 연결되는 제1 가로 연결부;
일단부는 상기 제1 가로 연결부의 타단부에 연결되고, 타단부는 상기 시동스위치 본체의 내부 벽면을 따라 상기 MCU 기판에 대응하는 높이까지 세로 방향으로 연결되는 제2 세로 연결부; 및
일단부는 상기 제2 세로 연결부의 타단부에 연결되고, 타단부는 상기 MCU 기판의 상부에 연결 고정되는 제2 가로 연결부;
를 포함하는 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제1항에 있어서,
상기 EMI 커버는,
상기 MCU 기판에 대응하는 평면 크기 및 형상을 가지며, 상기 MCU 기판의 상부를 덮는 상부 플레이트; 및
상기 상부 플레이트의 가장자리로부터 하향 돌출되어 상기 EMI 커버가 상기 MCU 기판에 결합될 때 상기 상부 플레이트와 연결된 측면을 형성하며, 상기 MCU 기판에 삽입 고정되는 고정돌기를 갖는 측면 플레이트;
를 더 포함하는 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제1항에 있어서,
상기 지문센서 조립체는, 상기 지문센서의 후면에 배치되며, 상기 지문센서와 전기적으로 연결되는 지문센서 회로기판;
상기 지문센서의 테두리를 감싸면서 상기 지문센서 회로기판에 체결되며, 상기 지문센서 회로기판 상부에 상기 지문센서를 고정시키는 베젤;
상기 베젤과 상기 하우징 사이의 틈새를 밀봉하는 사이드 필;
상기 베젤과 상기 지문센서 사이에 부착되어, 상기 베젤과 상기 지문센서 사이의 틈새를 밀봉하는 제1 테이프;
상기 지문센서와 상기 지문센서 회로기판 사이의 틈새를 밀봉하는 언더 필; 및
상기 하우징과 상기 지문센서 회로기판 사이에 부착되어, 상기 하우징과 상기 지문센서 회로기판 사이의 틈새를 밀봉하는 제2 테이프;
를 포함하는 지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제7항에 있어서,
상기 베젤은,
상기 지문센서의 테두리를 감싸면서 상기 지문센서의 두께 방향으로 소정 길이 돌출 형성되는 체결돌기와,
상기 체결돌기의 말단 부위로부터 상기 지문센서로부터 이격하는 방향으로 연장된 쐐기 형상의 연장돌기를 구비하고,
상기 지문센서 회로기판은,
상기 체결돌기의 위치에 대응하여 상기 체결돌기가 삽입 가능한 형상을 가지며, 상기 체결돌기는 삽입되고 상기 연장돌기는 관통 후 통전 가능하게 접합되어, 상기 베젤과 상기 지문센서 회로기판 간의 결합을 가능하게 해주는 결합 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는
지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제8항에 있어서,
상기 지문센서 회로기판은,
측면을 따라 간격을 두고 형성되며, 상기 하우징과 설정위치로만 조립 가능하게 조립 위치를 안내하는 가이드 홈과 가이드 돌기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는
지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제7항에 있어서,
상기 사이드 필은,
상기 베젤과 상기 하우징 사이를 밀봉하도록 직삼각형 단면 형상을 갖도록 본딩 형성되며,
상기 사이드 필의 직삼각형 단면 형상 중 제1 면은 상기 베젤의 측면을 밀봉하도록 밀착 형성되고,
상기 사이드 필의 직삼각형 단면 형상 중 제2 면은 상기 센서장착 홈의 상부 면을 밀봉하도록 밀착 형성되며,
상기 사이드 필의 직삼각형 단면 형상 중 제3 면은 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에서 제1 경사 면을 형성하는 것을 특징으로 하는
지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 테이프는,
상기 지문인식 면 주변에 위치하는 상기 베젤의 하부 면과 상기 지문센서 상부 면 사이에 부착되어, 상기 베젤과 상기 지문센서 사이의 틈새를 밀봉하는 동시에 상기 베젤과 상기 지문센서 간을 조립 상태를 임시적으로 고정시키는 것을 특징으로 하는
지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제7항에 있어서,
상기 언더 필은,
상기 지문센서와 상기 지문센서 회로기판 사이를 밀봉하도록 본딩 형성되며,
상기 언더 필은 상기 지문센서와 상기 지문센서 회로기판 사이에 스며들어 방수 및 본딩 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는
지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 테이프는,
상기 하우징 내부 면과 상기 지문센서 회로기판의 상부 면 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는
지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.
제7항에 있어서,
상기 베젤은,
ESD 방지용 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는
지문센서를 이용한 차량용 시동스위치 장치.