KR102202518B1 - 자동차용 스마트 가니쉬 - Google Patents

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KR102202518B1
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KR1020200140336A
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전종환
이승원
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주식회사 서연이화
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Abstract

본 발명은 자동차용 스마트 가니쉬에 관한 것으로서, 가니쉬에 위치하는 스위치나 심볼 마크 등을 시현시키기 위한 광 방출 특성을 향상시켜 자동차 내부의 인테리어적 심미감을 더욱 향상시키는 동시에 발광 소자의 효율성을 증대시키기 위한 것이다.

Description

자동차용 스마트 가니쉬{Smart garnish for automobile}
본 발명은 자동차용 스마트 가니쉬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가니쉬에 위치하는 스위치나 심볼 마크 등을 시현시키기 위한 광 방출 특성을 향상시켜 자동차 내부의 인테리어적 심미감을 더욱 향상시키는 동시에 발광 소자의 효율성을 증대시키기 위한 것이다.
자동차 기술발달과 함께 운전자 또는 탑승객의 여러 편의 사항을 도모하기 위한 다양한 기능들이 차량에 탑재되고 있으며 이러한 다양한 기능을 선택적으로 작동시키기 위한 차량용 스위치 기술도 다양하게 제시되고 있다.
특히, 차량용 스위치는 단순한 온/오프 작동 기능뿐만이 아닌 사용 편리성과 인테리어적 심미감에 대한 소비자의 욕구를 충족시키기 위해 차량의 가니쉬, 데쉬보드, 암레스트 등 여러 부분에 다양한 구조, 재질, 형태 등으로 적용되고 있다.
일례로서, 본 출원인이 출원하여 특허등록받은 특허문헌 1(한국 특허등록번호 제10-2038020호)의 경우, 자동차용 스마트 가니쉬로서 자동차 내장재에 설치되는 가니쉬에 스위칭 기능을 부여하면서 외면의 스위칭에 대응되는 심볼로 광을 방출시켜 해당 심볼을 시현시키는 기술을 제시하고 있다.
상기 특허문헌 1 등의 종래 기술의 경우, 터치 센서 감지를 위한 구조 상 불가피하게 투명 터치 센서 패드가 안착되는 케이스의 후방에서 광을 방출시켜서 심볼을 시현시키기 위해 터치 센서 패드가 안착되는 케이스 상에 광이 안내되는 광 안내 통로가 형성되는데, 이러한 케이스를 플라스틱 사출물로 형성시킴으로써 광 안내 통로 상에서 광이 진행하면서 케이스 벽면 상으로 일부 광이 흡수되어 소멸되므로 최종적으로 심볼을 시현시키기 위해 방출되는 광의 세기가 약화되는 문제가 있다. 이러한 광 세기 약화를 보완하기 위해서는 보다 많은 발광 소자의 장착이 필요하게 된다.
나아가서 발광 소자에서 방출되는 광을 그대로 심볼에 투과시키는 경우, 발광 소자의 중심부가 스팟(Spot)으로 시현되게 되며, 또한 심볼 상에서 발광 소자의 중심부로부터 멀어질수록 광 세기가 약화됨에 따라 심볼의 시현이 중심부로부터 멀어질수록 점차적으로 희미해지게 되므로 그 형태가 균일하게 시현되지 못하는 문제가 있다.
한국 특허등록번호 제10-2038020호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 가니쉬에 위치하는 스위치나 심볼 마크 등을 시현시키기 위한 광 방출 특성을 향상시켜 자동차 내부의 인테리어적 심미감을 더욱 향상시키는 동시에 발광 소자의 효율성을 증대시키기 위한 방안을 제시하고자 한다.
특히, 심볼을 광 방출로 시현시키는 가니쉬에 있어서, 플라스틱 사출물의 케이스 상에 형성된 광 안내 통로의 벽면으로 광이 흡수되어 소멸됨으로 인해 최종적으로 심볼을 시현시키기 위해 방출되는 광의 세기가 약화되는 문제를 해결하며, 광 세기를 보완하기 위해서 보다 많은 발광 소자의 장착이 요구되는 문제를 해결하고자 한다.
나아가서 발광 소자의 중심부가 스팟(Spot)으로 시현되는 문제를 해결하고자 하며, 또한 심볼 상에서 발광 소자의 중심부로부터 멀어질수록 광 세기가 약화됨에 따라 심볼의 형태가 균일하게 시현되지 못하는 문제를 해결하고자 한다.
상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예는, 광이 방출되는 복수의 심볼이 형성된 어퍼 케이스; 상기 복수의 심볼 중 적어도 하나 이상에 대응되어 터치를 인식하는 정전식 터치 센서 패드; 상기 정전식 터치 센서 패드가 안착되며 상기 어퍼 케이스의 후방에 결합되는 홀더 케이스; 및 상기 홀더 케이스의 후방에 위치되며, 광을 방출하는 발광 소자가 장착되고 상기 정전식 터치 센서 패드의 터치 신호를 감지하는 회로 기판을 포함하며, 상기 홀더 케이스는, 상기 발광 소자에서 방출되는 광을 상기 심볼로 안내하는 광 안내 통로가 구비되되, 상기 광 안내 통로의 격벽에 광 반사층이 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 광 반사층은, 광택 특성을 갖는 물질로 형성되어, 상기 광 안내 통로의 일측으로 진입한 광을 반사시켜 상기 광 안내 통로의 타측으로 방출시킬 수 있다.
일례로서, 상기 광 반사층은, 인듐을 함유한 물질로 형성될 수 있다.
나아가서 상기 광 안내 통로는, 일측에 형성되어 광의 진입이 가능한 광 진입구; 상기 광 진입구를 통해 진입한 광을 안내하는 격벽이 구비되되, 상기 격벽에 광 반사층이 형성된 광 진행 통로; 및 상기 광 진행 통로의 타측에 형성되어 광을 방출시키는 광 방출구를 포함할 수 있다.
여기서 상기 광 방출구는, 광이 투과하여 방출 가능하도록 투명한 광학 창을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 광학 창은, 전면 또는 후면 중 적어도 하나 이상에 표면 거칠기(surface roughness)가 형성될 수 있다.
나아가서 상기 홀더 케이스를 상하 방향으로 진동시키는 햅틱 액추에이터를 더 포함하며, 상기 홀더 케이스는. 후방으로 돌출되어 상기 햅틱 액추에이터가 장착되는 지지 다리가 구비될 수 있다.
바람직하게는 상기 회로 기판이 안착되는 바디 케이스를 더 포함하며, 상기 회로 기판은, 상기 홀더 케이스의 지지 다리가 통과하여 상기 햅틱 액추에이터의 상하 방향 진동을 허용하는 관통홀이 형성될 수 있다.
보다 바람직하게는 일측은 상기 홀터 케이스에 체결되고, 타측은 상기 바디 케이스에 체결되어 상기 홀더 케이스의 상하 방향 진동으로부터 상기 바디 케이스의 안정을 유지시키는 완충 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 가니쉬.
여기서 상기 완충 부재는, 상하 방향 진동을 흡수하는 플레이트 스프링이 적용될 수 있다.
또한 상기 햅틱 액추에이터와 상기 완충 부재가 위치되는 내부 공간이 마련되며, 상기 바디 케이스의 후방에 결합되는 로워 케이스를 더 포함할 수 있다.바람직하게는 상기 복수의 심볼 중 적어도 하나 이상에 대응되어 가압을 인식하는 정전식 포스 센서 패드를 더 포함하며, 상기 정전식 터치 센서 패드와 상기 정전식 포스 센서 패드가 순차적으로 상기 홀더 케이스에 안착되고, 상기 회로 기판은, 상기 정전식 포스 센서 패드의 가압 신호를 감지할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 가니쉬에 위치하는 스위치나 심볼 마크 등을 시현시키기 위한 광 방출 특성을 향상시켜 자동차 내부의 인테리어적 심미감을 더욱 향상시키는 동시에 발광 소자의 효율성을 증대시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명에서는 홀더 케이스의 광 안내 통로 상에 광 반사층을 형성시킴으로써 발광 소자로부터 방출된 광의 손실을 최대한 줄이면서 어퍼 케이스의 심볼로 광을 방출시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에서는 광 안내 통로의 광 방출구를 광학 창으로 형성시키고 그 면을 표면 거칠기 처리함으로써 어퍼 케이스의 심볼 전체적으로 균일한 광 방출 특성을 가질 수 있게 된다.
나아가서 본 발명에서는 햅틱 액추에이터를 통한 상하 방향 진동을 통해 사용자에게 스위칭 여부를 인식시킬 수 있으면서 진동으로부터 기판 회로의 안정 상태를 유지시킬 수 있게 된다.
한 걸음 더 나아가서 본 발명에서는 사용자가 해당 심볼에 대한 터치와 함께 가압이 이루어지는 경우에 터치 센싱과 포스 센싱을 인식하게 되므로, 잘못된 터치로 인한 센싱 오류를 제거할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예에 대한 사시도를 도시하며,
도 2는 상기 도 1의 일실시예에 대한 각 구성의 전방 분리 사시도를 도시하며,
도 3은 상기 도 1의 일실시예에 대한 각 구성의 후방 분리 사시도를 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예에서 홀더 케이스에 대한 일실시예의 전면도를 나타내며,
도 5는 상기 도 4의 홀더 케이스에 대한 일실시예의 A-A' 부분 단면도를 나타내며,
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 광 방출 특성에 대한 실험예를 나타내며,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 다른 실시예에 대한 각 구성의 분리 사시도를 도시하며,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예에서 햅틱 액추에이터와 완충 부재의 결합 구성도를 도시하며,
도 11은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예에서 정전식 터치 센서 패드를 나타내며,
도 12는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예에서 정전식 포스 센서 패드를 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 도어 트림, 인스트루먼트 패널, 콘솔 등 다양한 위치의 자동차 내장재에 설치되는 가니쉬에 적용되는 것으로서, 가니쉬에 위치하는 스위치나 심볼 마크 등을 시현시키기 위한 광 방출 특성을 향상시켜 자동차 내부의 인테리어적 심미감을 더욱 향상시키는 동시에 발광 소자의 효율성을 증대시키기 위한 방안을 제시한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예에 대한 사시도를 도시한다.
본 발명에 따른 스마트 가니쉬(100)는 자동차 내장재에 설치되어 차량 내부 심미감을 강화시킴으로써 차량 탑승자의 감성지수를 향상시킬 수 있도록 다양한 형태와 모양을 포함할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 스마트 가니쉬(100)에는 다양한 차량 기능을 작동시키기 위한 스위칭 기능에 대응하는 심볼(111)과 다양한 마크 심볼(115) 등이 구비되면서 이러한 심볼들(111, 115)을 광 방출로 시현시켜 심미감을 강화시킨다.
도 2와 도 3은 상기 도 1의 일실시예에 대한 각 구성의 분리 사시도를 도시하는데, 상기 도 2는 전방 분리 사시도이며, 상기 도 3은 후방 분리 사시도를 나타낸다.
본 발명에 따른 스마트 가니쉬(100)는, 개략적으로 다양한 심볼들이 구비되어 외부에 드러나는 어퍼 케이스(110), 특정 심볼 터치를 인식하는 정전식 터치 센서 패드(120), 심볼에 대응되는 광 안내 통로가 형성된 홀더 케이스(140), 방광 소자가 장착된 회로 기판(150)과 회로 기판(150)이 안착되는 바디 케이스(160) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
어퍼 케이스(110)는 차량 내장재로서 외부에 드러나며 스위칭 기능이나 마크 등의 각 심볼들이 광 방출로 시현됨으로써 심미감을 강화시켜 차량 내부 인테리어적 효과를 도모한다.
어퍼 케이스(110)의 후방에는 스위칭 기능 심볼에 대응되는 정전식 터치 센서 전극이 형성된 터치 센서 패드(120)가 위치되며, 터치 센서 패드(120)는 홀더 케이스(140)에 안착된다. 여기서 터치 센서 패드(120)는 광이 투과 가능하도록 투명 기판과 투명 전극 등으로 구성될 수 있다.
홀더 케이스(140)는 후방으로부터 전달되는 광을 어퍼 케이스(110)의 심볼로 방출시키도록 각 심볼에 대응되어 광 안내 통로가 형성된다. 본 발명에서는 광 방출 특성을 향상시키기 위해서 광 안내 통로 상에 광 반사층과 광학 창이 구비되는데 이에 대해서는 이후의 상세한 실시예를 통해 보다 자세히 설명하기로 한다.
홀더 케이스(140)의 후방에는 광을 방출하는 발광 소자가 장착되며 터치 센서 패드(120)의 터치 신호를 감지하는 회로 기판(150)이 바디 케이스(160)에 안착되어 구비된다.
나아가서 사용자 터치를 진동으로 알리는 햅틱 액추에이터(170), 햅틱 액추에이터(170)의 진동으로부터 안정을 유지시키는 완충 부재(180), 햅틱 액추에이터(170)와 완충 부재(180)가 위치되는 내부 공간이 마련된 로워 케이스(190) 등을 추가적으로 포함하여 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬에서 광 방출 특성을 향상시키기 위한 구성에 대하여 실시예를 통해 보다 자세히 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예에서 홀더 케이스에 대한 일실시예의 전면도를 나타내며, 도 5는 상기 도 4의 홀더 케이스에 대한 일실시예의 A-A' 부분 단면도를 나타낸다.
홀더 케이스(140)는 그 후방으로부터 전달되는 광을 어퍼 케이스(110)의 심볼로 안내하기 위한 광 안내 통로가 마련된 프라스틱 사출물의 바디(143)로 형성된다.
홀더 케이스(140)의 광 안내 통로는, 일측으로 광의 진입이 가능한 광 진입구, 타측으로 광의 방출이 가능한 광 방출구 및 일측으로부터 타측으로 광을 안내하기 위한 격벽(144)으로 이루어진 광 진행 통로(146)를 포함하여 구성될 수 있다.
특히, 광 안내 통로에는 광 방출 특성을 향상시키기 위해서 광 진행 통로(146)를 구성하는 격벽(144) 내면에 광 반사층(145)이 형성된다. 여기서 광 반사층(145)은 광택 특성을 갖는 물질로 형성되어 광 안내 통로의 광 진입구로 진입한 광을 반사시킴으로써 광의 손실을 최대한 줄이면서 광 안내 통로의 광 방출구로 방출시킬 수 있다.
즉, 플라스틱 사출물로 형성되는 홀더 케이스(140)의 격벽(144)이 플라스틱 구조물로 형성되므로 광 진행 통로(146)를 통과하는 광이 격벽(144)에 흡수되어 소멸되는 것을 방지하기 위해 본 발명에서는 격벽(144) 내면에 광 반사층(145)을 형성시켜 광 진행 통로(146) 상의 광을 효과적으로 어퍼 케이스(110)의 심볼로 방출시킬 수 있게 된다.
이러한 광 반사층(145)은 인듐 등을 함유한 물질로 형성될 수 있는데, 인듐은 밝은 광택을 갖는 물성이 있으므로 광 반사층 형성에 적합하다. 물론, 인듐 이외에 광택 특성을 가져 광을 반사시킬 수 있는 다양한 물질이 적용될 수 있을 것이다.
나아가서 광 반사층(145)을 인듐 등의 금속 물질로 형성함으로써 홀더 케이스(140)의 전면에 안착되는 정전식 터치 센서 패드(120)에 영향이 미칠 수 있으므로 광 반사층(145)의 전도성이 조절될 필요가 있다. 이를 위해 광 반사층(145)의 형성 두께가 조절될 수 있으며, 또한 광 반사층(145)에 전도성을 줄이기 위한 저항 첨가물이 함유될 수도 있다.
이와 같이 본 발명에서는 홀더 케이스의 광 안내 통로 상에 광 반사층을 형성시킴으로써 발광 소자로부터 방출된 광의 손실을 최대한 줄이면서 어퍼 케이스의 심볼로 광을 방출시킬 수 있게 된다.
이러한 광 안내 통로의 광 방출구로 관통된 형태를 적용할 수도 있으나, 본 발명에서는 광 방출구에 광이 투과하여 방출가능하도록 투명한 광학 창(141)을 형성시키고 광학 창(141)의 전면 또는 후면 중 적어도 하나 이상에 표면 거칠기(surface roughness)를 형성시킬 수 있는데, 가령 상기 도 5에 도시된 바와 같이 광 진행 통로(165)의 끝단을 투명한 광학 창(141)으로 형성시키면서 광학 창(141)의 일면에 표면 거칠기(surface roughness)(142)를 형성시킬 수 있다.
여기서 표면 거칠기는 규칙 또는 불규칙한 미세 돌기들이 분포된 형태로서 돌기의 형태와 크기, 거칠기의 분포 정도 등은 필요에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
아울러 광학 창(141)을 통과하는 광의 손실을 최소화시키기 위해서 광학 창(141)의 두께를 1.2mm 내지 1.5mm 범위로 형성시키는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에서는 광 안내 통로의 광 방출구를 광학 창으로 형성시키고 그 면을 표면 거칠기 처리함으로써 어퍼 케이스의 심볼 전체적으로 균일한 광 방출 효과를 가져올 수 있다.
즉, 발광 소자로부터 광을 곧바로 방출시키는 경우 발광 소자의 중심부에 대응되는 심볼 부분이 스팟(Spot)으로 시현되게 되며, 스팟 부분에서 멀어질수록 광 세기가 약화됨에 따라 심볼의 형태가 균일하게 시현되지 못하게 되는데, 본 발명에서는 광학 창에 표면 거칠기를 적용함으로써 스팟 부분으로 몰리는 광을 전체적으로 분산시켜 방출시킬 수 있으므로 심볼의 전체적인 광 방출을 균일도를 향상시킬 수 있게 된다.
일례로서, 홀더 케이스(140)를 투명 플라스틱 사출성형으로 제작하고 전체적으로 불투광 도색 처리한 후 광학 창(141) 영역만을 레이저 식각하여 광학 창(141)을 형성시킬 수도 있다.
이러한 본 발명에 대한 광 방출 특성과 관련하여 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 광 방출 특성에 대한 실험예를 나타낸다.
상기 도 6의 (a)는 종래기술에 따라 광 반사층과 광학 창이 없는 광 안내 통로를 적용한 경우의 광 세기를 측정한 결과이고, 상기 도 6의 (b)는 본 발명에 따라 광 반사층과 광학 창이 구비된 광 안내 통로를 적용한 경우의 광 세기를 측정한 결과를 나타낸다.
상기 도 6의 결과에서 볼 수 있듯이, 종래기술과 대비하여 본 발명의 적용시에 어퍼 케이스의 심볼로 방출되는 광 세기를 전체적으로 높일 수 있으면서 광 스팟 없이 전체적으로 균일한 심볼 형태로 광 방출 특성이 나타나게 된다.
나아가서 본 발명에서는 터치 인식 오류를 제거하고자 포스 센서를 적용함으로써 사용자의 핑거 가압과 동시에 터치가 이루어진 경우에 스위칭을 인식할 수 있는데, 이와 관련하여 도 7은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 다른 실시예에 대한 각 구성의 분리 사시도를 도시한다.
상기 도 7의 실시예는 앞서 살펴본 상기 도 2 및 상기 도 3의 실시예에 정전식 포스 센서 패드(130)의 구성을 추가한 것으로서, 정전식 터치 센서 패드(120)와 정전식 포스 센서 패드(130)가 순차적으로 홀더 케이스(140)의 전면에 안착된다.
상기 도 7 상에 도시되지 않았으나, 정전식 터치 센서 패드(120)와 정전식 포스 센서 패드(130) 사이에는 일정 거리의 공간이 형성될 수도 있고 또는 유전체 물질의 레이어가 삽입될 수도 있다.
정전식 포스 센서 패드(130)는 하방으로부터 방출되는 광이 투과할 수 있도록 투명 기판에 투명 전극으로 형성될 수 있는데, 정전식 터치 센서 패드(120)와 정전식 포스 센서 패드(130)에 대해서는 이후 구체적인 실시예를 통해 좀 더 자세히 설명하기로 한다.
또한 본 발명에서는 사용자의 스위칭 인식시에 동작을 사용자에게 알리기 위한 햅틱 액추에이터가 구비될 수 있는데, 이에 대한 구성을 실시예를 통해 살펴보기로 한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예에서 햅틱 액추에이터와 완충 부재의 결합 구성도를 도시한다.
상기 도 8은 광 안내 통로(146)가 구비된 홀더 케이스(140)와 어퍼 케이스(110)가 결합되고, 바디 케이스(160)에 회로 기판(150)이 안착된 상태에서 햅틱 액추에이터(170)와 완충 부재(180)가 결합되기 전의 분리 사시도를 나타낸다.
그리고 상기 도 9는 홀더 케이스(140)의 후방에 바디 케이스(160)가 위치된 상태에서 햅틱 액추에이터(170)와 완충 부재(180)가 결합되기 전의 분리 사시도를 나타낸다.
홀더 케이스(140)의 후면에는 돌출되어 햅틱 액추에이터(170)를 지지하는 지지 다리(147)가 구비되며, 지지 다리(147)는 일정 길이로 연장되어 회로 기판(150)의 관통홀(157)을 통과하며, 그 끝단에 회로 기판(150)의 후방에 이격되어 위치되는 햅틱 액추에이터(170)의 체결부가 체결된다. 홀더 케이스(140)에 마련된 지지 다리(147)는 햅틱 액추에이터(170)의 배치 위치와 개수에 따라 그 위치와 개수가 다양하게 변형될 수 있다.
또한 홀더 케이스(140)의 후면에는 돌출되어 그 끝단에 완충 부재(180)의 일단이 결합되는 완충 부재 체결부(149)가 구비되며, 완충 부재 체결부(149)는 일정 길이로 연장되어 회로 기판(150)의 개방부(159)를 지나 완충 부재(180)의 일단에 체결된다.
회로 기판(150) 상에는 홀더 케이스(140)의 지지 다리(147)가 관통하는 관통홀(157)이 형성되며, 관통홀(157)은 햅틱 액추에이터(170)를 통한 홀더 케이스(140)의 진동을 허용할 수 있을 정도의 공간을 갖도록 형성된다.
또한 회로 기판(150)의 모서리 내측으로 개방된 개방부(159)가 형성되며, 회로 기판(150)의 개방부(159)를 통해 홀더 케이스(140)의 완충 부재 체결부(149)가 돌출되어 완충 부재(180)의 일단에 체결될 수 있다.
아울러 회로 기판(150)이 안착되는 바디 케이스(160) 상에는 완충 부재(180)의 타단이 체결되는 완충 부재 체결부(169)가 형성되어 완충 부재(180)가 체결될 수 있다.
햅틱 액추에이터(170)는 상하 방향으로 진동할 수 있으며, 홀더 케이스(140)의 지지 다리(147) 끝단에 체결되면서 전기적으로 회로 기판(150)에 견결되어 홀더 케이스(140)를 상하 방향으로 진동시킬 수 있다.
그리고 완충 부재(180)로는 상하 방향 진동을 완충시킬 수 있는 스프링 플레이트가 적용될 수 있으며, 햅틱 액추에이터(170)를 통한 홀더 케이스(140)의 진동은 완충 부재(180)에 의해 차단되어 회로 기판(150)이 안착된 바디 케이스(160)의 안정이 유지될 수 있다.
즉, 홀더 케이스(140)의 전방에 체결된 어퍼 케이스(110) 상의 심볼에 대한 스위칭이 발생되는 경우, 회로 기판(150)은 이를 인식하여 햅틱 액추에이터(170)를 작동시키며, 이에 따라 햅틱 액추에이터(170)가 홀더 케이스(140)를 상하 방향으로 진동시킴으로써 홀더 케이스(140)의 전방에 체결된 어퍼 케이스(110)에도 진동이 전달되어 이를 사용자가 인식할 수 있게 된다.
아울러 햅틱 액추에이터(170)는 홀더 케이스(140)의 지지 다리(147)에 체결되어 회로 기판(150)이 안착된 바디 케이스(160)와는 공간적으로 분리되며, 홀더 케이스(140)와 회로 기판(150)이 안착된 바디 케이스(160) 간은 완충 부재(180)에 의해 연결됨으로써 완충 부재(180)를 통한 진동 흡수로 회로 기판(150)이 안착된 바디 케이스(160)는 안정 상태를 유지할 수 있게 된다.
나아가서 바디 케이스(160)의 후방에는 햅틱 액추에이터(170)와 완충 부재(180)가 위치되는 내부 공간이 마련된 로워 케이스(190)가 결합되어, 외부로부터 햅틱 액추에이터(170)와 완충 부재(180)를 보호할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에서는 햅틱 액추에이터를 통한 상하 방향 진동을 통해 사용자에게 스위칭 여부를 인식시킬 수 있으면서 진동으로부터 기판 회로의 안정 상태를 유지시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에서는 터치 센싱이 이루어지면 동시에 가압에 따른 포스 센싱이 이루어지는 경우에 정상적인 스위칭 동작을 인식하여 스위칭 인식 오류를 차단할 수 있는데, 이와 관련되어 터치 센서 구성과 포스 센서 구성을 살펴보기로 한다.
도 11은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예에서 정전식 터치 센서 패드를 나타낸다.
정전식 터치 센서 패드(120) 상에는 어퍼 케이스(110) 상의 스위칭 기능 심볼에 대응되는 위치에 터치 전극 패드(121)가 형성된다. 또한 터치 전극 패드(121)와 소정 거리 이격되어 전기적으로 절연되는 나머지 영역들은 터치 전극 패드(121)의 상대 전극으로서 그라운드 전극 패드(123)로 형성될 수 있다.
터치 전극 패드(121)와 그라운드 전극 패드(123)는 회로 기판(150)의 구동 회로에 전기적으로 연결되며, 이를 위해 터치 전극 패드(121)와 그라운드 전극 패드(123)로부터 연장되어 회로 기판(150)에 연결되는 연결 부재(125)가 구비될 수 있다. 여기서 연결 부재(125)는 회로 기판 상에 구비된 핀에 체결되는 커넥터와 플렉서블한 도선 기판으로 구성될 수 있다.
여기서 터치 센서 패드(120)는 투명 기판 상에 투명 전극으로 형성되어, 그 하부로부터 방출되는 광이 터치 센서 패드(120)를 투과하여 상부로 전달될 수 있도록 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 가니쉬의 일실시예에서 정전식 포스 센서 패드를 나타낸다.
정전식 포스 센서 패드(130)는 어퍼 케이스(110) 상의 스위칭 기능 심볼에 대응되어 여러 위치에 분산 배치되는 포스 전극 패드(131)가 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 도 12와 같이 상기 도 11의 정전식 터치 센서 패드(120)의 그라운드 전극 패드(123)에 대응되게 마주하는 부분에 분포되어 정전식 포스 전극 패드(131)가 형성될 수 있다. 즉, 포스 전극 패드(131)의 상대 전극으로 정전식 터치 센서 패드(120)의 그라운드 전극 패드(123)이 이용되며, 정전식 포스 전극 패드(131)와 정전식 터치 센서 패드(120)의 그라운드 전극 패드(123) 사이의 공간 변화에 따른 정전 용량 변화를 인식하게 된다.
포스 전극 패드(131)는 회로 기판(150)의 구동 회로에 전기적으로 연결되며, 이를 위해 포스 전극 패드(131)로부터 연장되어 회로 기판(150)에 연결되는 연결 부재(135)가 구비될 수 있다. 여기서 연결 부재(135)는 회로 기판 상에 구비된 핀에 체결되는 커넥터와 플렉서블한 도선 기판으로 구성될 수 있다.
상기 도 11과 상기 도 12에서는 회로 기판(150)에 결합되는 연결 부재(125, 135)가 다수 구비되는 것으로 도시되었으나, 터치 전극 패드(121) 및 포스 전극 패드(131)의 개수와 위치 등에 따라 연결 부재(125, 135)의 위치와 개수는 다양하게 변형될 수 있다.
그리고 상기 도 11의 정전식 터치 센서 패드(120)와 상기 도 12의 정전식 포스 센서 패드(130)는 순차적으로 홀더 케이스(140)에 안착되는데, 이때 정전식 터치 센서 패드(120)와 정전식 포스 센서 패드(130) 사이에는 일정 거리 이격된 공간이 형성되거나 유전체 레이어가 삽입될 수 있다.
이러한 정전식 터치 센서 패드(120)와 정전식 포스 센서 패드(130)의 구성을 통해 정전식 터치 전극 패드(121) 이외의 부분에 대한 가압이 이루어지는 경우 그라운드에 접촉되기 때문에 갭이 변형되더라도 터치 센싱이 되지 않아 작동되지 않지만, 사용자가 원하는 심볼을 가압하면서 터치하는 경우에는 어퍼 케이스(110)가 눌리면서 해당되는 정전식 터치 전극 패드(121)의 터치 센싱이 이루어지면서 동시에 주변의 정전식 포스 전극 패드(121)들이 갭의 변화에 따른 정전 용량 변화를 센싱하게 된다.
즉, 본 발명에서는 사용자가 해당 심볼에 대한 터치와 함께 가압이 이루어지는 경우에 터치 센싱과 포스 센싱을 인식하게 되므로, 잘못된 터치로 인한 센싱 오류를 제거할 수 있게 된다.
이상에서 살펴본 본 발명에 의하면 가니쉬에 위치하는 스위치나 심볼 마크 등을 시현시키기 위한 광 방출 특성을 향상시켜 자동차 내부의 인테리어적 심미감을 더욱 향상시켜 차량 탑승자의 감성 지수를 높일 수 있으며 동시에 발광 소자의 효율성을 증대시킬 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 스마트 가니쉬,
110 : 어퍼 케이스
111, 115 : 심볼,
120 : 터치 센서 패드,
121 : 터치 센서 전극, 123 : 그라운드 전극,
125, 135 : 연결 부재,
130 : 포스 센서 패드,
131 : 포스 센서 전극, 133 : 그라운드 전극,
140 : 홀더 케이스,
141 : 광학 창, 142 : 표면 거칠기,
143 : 홀더 케이스 전면, 144 : 격벽,
145 : 광 반사층, 146 : 광 진행 통로,
147 : 지지 다리, 149, 169 : 완충 부재 체결부,
150 : 회로 기판,
157 : 관통홀, 159 : 개방부,
160 : 바디 케이스,
170 : 햅틱 액추에이터,
180 : 완충 부재,
190 : 로워 케이스.

Claims (12)

  1. 광이 방출되는 복수의 심볼이 형성된 어퍼 케이스;
    상기 복수의 심볼 중 적어도 하나 이상에 대응되어 터치를 인식하는 정전식 터치 센서 패드;
    상기 정전식 터치 센서 패드가 안착되고 상기 어퍼 케이스의 후방에 결합되며, 발광 소자에서 방출되는 광을 상기 심볼로 안내하는 광 안내 통로가 구비된 홀더 케이스; 및
    상기 홀더 케이스의 후방에 위치되며, 광을 방출하는 발광 소자가 장착되고 상기 정전식 터치 센서 패드의 터치 신호를 감지하는 회로 기판을 포함하며,
    상기 광 안내 통로는,
    일측에 형성되어 광의 진입이 가능한 광 진입구;
    상기 광 진입구를 통해 진입한 광을 안내하는 격벽이 구비되되, 상기 격벽의 전체면에 평탄하게 광택 특성을 갖는 물질로 전도성이 조절되어 형성되며, 상기 광 안내 통로의 일측으로 진입한 광을 반사시켜 상기 광 안내 통로의 타측으로 방출시키는 광 반사층이 구비된 광 진행 통로; 및
    상기 광 진행 통로의 타측에 형성되어, 광이 투과하여 방출 가능하도록 투명하며, 전면 또는 후면 중 적어도 하나 이상에 표면 거칠기(surface roughness)가 형성된 광학 창이 구비되어 스팟을 제거한 광을 방출시키는 광 방출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 가니쉬.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 반사층은,
    인듐을 함유한 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 가니쉬.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더 케이스를 상하 방향으로 진동시키는 햅틱 액추에이터를 더 포함하며,
    상기 홀더 케이스는.
    후방으로 돌출되어 상기 햅틱 액추에이터가 장착되는 지지 다리가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 가니쉬.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 회로 기판이 안착되는 바디 케이스를 더 포함하며,
    상기 회로 기판은,
    상기 홀더 케이스의 지지 다리가 통과하여 상기 햅틱 액추에이터의 상하 방향 진동을 허용하는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 가니쉬.
  9. 제 8 항에 있어서,
    일측은 상기 홀더 케이스에 체결되고, 타측은 상기 바디 케이스에 체결되어 상기 홀더 케이스의 상하 방향 진동으로부터 상기 바디 케이스의 안정을 유지시키는 완충 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 가니쉬.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 완충 부재는,
    상하 방향 진동을 흡수하는 플레이트 스프링인 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 가니쉬.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 햅틱 액추에이터와 상기 완충 부재가 위치되는 내부 공간이 마련되며, 상기 바디 케이스의 후방에 결합되는 로워 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 가니쉬.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 심볼 중 적어도 하나 이상의 가압을 인식하는 정전식 포스 센서 패드를 더 포함하며,
    상기 정전식 터치 센서 패드와 상기 정전식 포스 센서 패드가 순차적으로 상기 홀더 케이스에 안착되고,
    상기 회로 기판은, 상기 정전식 포스 센서 패드의 가압 신호를 감지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 가니쉬.
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