KR102300345B1

KR102300345B1 - 자동차용 스마트 인테리어 부품

Info

Publication number: KR102300345B1
Application number: KR1020200139238A
Authority: KR
Inventors: 전종환
Original assignee: 주식회사 서연이화; 서연아메리카코퍼레이션
Priority date: 2020-10-26
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2021-09-09

Abstract

본 발명은 자동차용 스마트 인테리어 부품으로서, 자동차의 각종 기능을 작동시키기 위한 터치 수단과 터치 수단이 위치되는 외면을 하나의 면으로 일체화시킨 리얼 메탈 소재로 형성함으로써 자동차 내부의 인테리어적 심미감을 향상시키는 동시에 오작동을 방지하는 기능성을 갖도록 구현하는 자동차용 스마트 부품을 개시한다.

Description

자동차용 스마트 인테리어 부품{Smart interior parts for automobile}

본 발명은 자동차용 스마트 인테리어 부품에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 각종 기능을 작동시키기 위한 터치 수단과 터치 수단이 위치되는 외면을 하나의 면으로 일체화시킨 리얼 메탈 소재로 구현함으로써 자동차 내부의 인테리어적 심미감을 향상시키는 동시에 오작동을 방지하는 기능성을 갖도록 구현하는 자동차용 스마트 부품에 대한 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 보다 정확도가 높은 스위칭 기능을 구현하는 방안을 제시하고 있다.

상기 특허문헌 1은, 케이스 상에 정전식 터치 센서 패드와 정전식 포스 센서 패드를 구비하여 터치센서의 인식과 함께 포스 센서의 인식이 동반되는 경우에 사용자의 스위칭을 인식함으로써 오작동을 방지하여 정확도를 높이는 기능성을 제시한다.

허나 자동차에 구비되는 종래기술들의 다양한 터치 방식 스위치는 대체적으로 플라스틱 사출 성형 케이스 외면을 갖고 그 내부에 터치 센서 패드나 포스 센서 패드가 장착됨으로써 전체적인 부품의 부피가 커지고 스위치 배치가 제한되는 여러 문제점이 있다.

나아가서 인테리어 부품의 외면을 메탈 소재로 형성하는 경우, 메탈 소재가 갖는 특유한 재질감을 통해 디자인적인 심미감을 더욱 향상시킬 수 있는데, 전자적 스위치가 구비되는 자동차 내장재 부품의 외면에 대해서는 메탈 소재의 전도성으로 인해 적용이 어려운 문제가 있으며, 특히 여러 스위치를 터치 센서 방식으로 구현하는 경우에는 메탈 소재 플레이트 전체가 도전됨으로써 특정 영역의 터치를 센싱하는 것이 사실상 불가능한 문제가 있다.

이러한 자동차용 스위치를 인테리어 부품으로 구현함에 있어서, 스위칭 기능성만이 아닌 정확성과 심미성을 보다 향상시킬 수 있는 방안의 강구가 요구되고 있는 실정이다.

한국 특허등록번호 제10-2038020호

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 자동차용 스위치를 차량 내부 인테리어 부품으로 구현하면서, 스위칭 기능성만이 아닌 정확성과 심미성을 보다 향상시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

특히, 기존 플라스틱 재질의 외면을 갖는 스위치 구조에서 벗어나 메탈 소재를 적용함으로써 메탈 소재가 갖는 특유한 재질감을 통해 디자인적 심미감을 더욱 향상시키는 동시에 스위칭 정확도를 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 스마트 부품을 제공하고자 한다.

나아가서 인테리어 부품으로서 터치 수단의 외면을 메탈 소재로 형성하는 경우, 메탈 소재의 전도성으로 인해 터치 방식으로는 적용이 어려운 문제를 해결하고자 하며, 또한 여러 스위치를 터치 센서 방식으로 구현하는 경우에는 메탈 소재 플레이트 전체가 도전됨으로써 특정 영역의 터치를 센싱하는 것이 사실상 불가능한 문제를 해결하고자 한다.

상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품의 일실시예는, 전도성을 갖는 메탈 플레이트로 형성되어, 각종 장치 동작에 대응되는 아이콘이 미세 타공에 의해 인테리어를 위한 미세홀들의 패턴으로 형성된 외면 레이어; 절연 물질로 형성되어 상기 외면 레이어의 하면에 결합되며, 상기 아이콘에 대응되는 영역이 관통되어 유전체 갭을 형성시키는 절연 레이어; 상기 절연 레이어의 하면에 결합되며, 상기 아이콘에 대응되는 영역에 정전식 터치 센서가 구비된 터치 센서 패드; 및 상기 외면 레이어의 아이콘에 대한 핑거 접촉 가압을 인식하는 구동 회로가 구비된 회로 기판을 포함할 수 있다.

여기서 상기 외면 레이어는, 상기 구동 회로 기판 상의 그라운드에 전기적으로 연결될 수 있다.

바람직하게는 상기 터치 센서 패드는, 투명 기판 상에 투명 전극으로 터치 센서가 형성되며, 상기 구동 회로 기판은, 상기 터치 센서 패드의 하부에 위치되며, 상기 외면 레이어의 아이콘에 대응되는 영역으로 광을 방출하는 발광 소자를 포함할 수 있다.

보다 바람직하게는 상기 외면 레이어의 아이콘은, 미세 타공에 의해 육안 식별이 불가한 미세홀들로 형성되어, 상기 발광 소자의 광이 상기 미세홀들로 방출됨에 따라 상기 아이콘에 대한 육안 식별이 가능할 수 있다.

나아가서 전방으로 돌출되어 3차원적인 인테리어 요소가 형성되며, 상기 외면 레이어의 상부 측면에 결합되는 장식 부재; 및 상기 장식 부재 상에 설치되어 상기 외면 레이어의 아이콘에 대한 물체 접근을 인식하는 근접 센서를 포함하며, 상기 구동 회로는, 상기 근접 센서의 인식에 기초하여 상기 발광 소자의 광을 방출시켜 상기 아이콘에 대한 육안 식별을 가능하게 할 수 있다.

바람직하게는 상기 근접 센서는, 상기 외면 레이어의 상부 측면 공간 상의 정전용량 변화를 감지하는 근접 센서 전극; 상기 회로 기판과 연결되어 급전을 받고 근접 센싱 신호를 전달하는 연결 단자; 및 상기 장식 부재 내부에 안착되며, 상기 근접 센서 전극과 상기 연결 단자가 형성된 근접 센서 기판을 포함할 수 있다.

일례로서, 상기 근접 센서는, 상기 근접 센서 기판 상면에 형성된 상기 근접 센서 전극; 상기 근접 센서 기판 상면에 상기 근접 센서 전극과 이격되어 상기 근접 센서 전극의 둘레를 감싸며 형성된 제1 그라운드 전극; 상기 근접 센서 기판 하면에 상기 연결 단자를 제외한 부분에 형성된 제2 그라운드 전극; 및 상기 근접 센서 기판 하면에 상기 회로 기판과 전기적으로 연결되어 상기 근접 센서 전극으로 양극 전원을 인가하고 상기 제1 그라운드 전극과 상기 제2 그라운드 전극을 상기 회로 기판에 연결시키는 연결 단자를 포함할 수 있다.

보다 바람직하게는 상기 근접 센서 기판은, 상기 외면 레이어의 상부 측면 공간에 대응되어 복수개 구비되며, 복수개의 상기 근접 센서 기판 마다 영역별 정전용량 변화를 감지하는 복수의 상기 근접 센서 전극이 구비되고, 상기 제1 그라운드 전극 및 상기 제2 그라운드 전극에 의해 상기 근접 센서 전극으로부터 방사되는 전기장의 범위를 조절하여 정전용량 변화 감지 공간을 제한할 수 있다.

한걸음 더 나아가서 상기 구동 회로는, 상기 근접 센서의 인식에 기초한 상기 발광 소자의 광과 상기 터치 센서의 인식에 기초한 상기 발광 소자의 광을 서로 상이한 색으로 방출시킬 수 있다.

또는 상기 구동 회로는, 핑거 가압 회수에 따른 상기 터치 센서의 인식 회수에 따라 상기 발광 소자의 광을 서로 상이한 색으로 방출시킬 수도 있다.

바람직하게는 상기 외면 레이어, 상기 절연 레이어 및 상기 터치 센서 패드가 순차적으로 결합되어 안착되는 홀더 케이스; 및 상기 홀더 케이스 하부에 상기 회로 기판이 안착되는 바디 케이스를 더 포함하며, 상기 홀더 케이스는, 상기 외면 레이어의 아이콘에 대응되는 영역이 관통되어 상기 발광 소자로부터 방출되는 광을 안내하는 광 통로가 형성될 수 있다.

나아가서 상기 홀더 케이스를 진동시키는 햅틱 액추에이터를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 홀더 케이스는, 후방으로 돌출되어 상기 햅틱 액추에이터를 지지시키는 지지 다리가 형성되고, 상기 바디 케이스는, 상기 지지 다리가 통과하여 상기 햅틱 액추에이터의 진동을 허용하는 관통홀이 형성될 수 있다.

바람직하게는 일측은 상기 홀더 케이스에 체결되고, 타측은 상기 바디 케이스에 체결되어 상기 홀더 케이스의 진동으로부터 상기 바디 케이스의 안정을 유지시키는 완충 부재를 더 포함할 수 있다.

일예로서, 상기 절연 레이어의 유전체 캡은, 공기가 채워지거나, 투명 유전체 물질로 채워질 수도 있다.

나아가서 상기 외면 레이어는, 서로 이격되어 위치되는 복수의 아이콘에 대한 복수의 패턴이 형성될 수도 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 자동차용 스위치를 차량 내부 인테리어 부품으로 구현하면서, 스위칭 기능성만이 아닌 정확성과 심미성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 자동차의 각종 기능을 작동시키기 위한 터치 수단과 터치 수단이 위치되는 외면을 하나의 면으로 일체화시킨 리얼 메탈 소재로 구현함으로써 리얼 메탈 소재가 갖는 재질감을 통해 디자인적 심미감을 향상시켜 더욱 고급화 이미지를 갖도록 하며, 이를 통해 사용자의 감성 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

나아가서 인테리어 부품으로서 터치 수단의 외면을 메탈 소재로 형성하는 경우, 메탈 소재의 전도성으로 인해 터치 방식으로는 적용이 어려운 문제를 극복할 수 있는 새로운 구조를 제시하며, 또한 여러 스위치를 터치 센서 방식으로 구현하는 경우에는 메탈 소재 플레이트 전체가 도전됨으로써 특정 영역의 터치를 센싱하는 것이 사실상 불가능한 문제를 해결할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품의 일례에 대한 사시도를 도시하며,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품의 일례에 대한 분해 사시도를 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에 대한 주요 구성의 개략적인 단면도를 도시하며,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에 대한 동작 개념도를 도시하며,
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 터치 수단의 일부 구성을 도시하며,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 아이콘에 대한 실시예를 도시하며,
도 8은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 아이콘의 광 방출을 위한 구성을 도시하며,
도 9는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 장식 부재 상에 근접 센서가 장착되는 실시예를 도시하며,
도 10은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 근접 센서의 실시예를 도시하며,
도 11은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 근접 센서를 통한 사용자 접근을 인식하는 실시예를 도시하며,
도 12는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 가압 터치 센싱에 따른 아이콘의 다양한 변화에 대한 실시예를 도시하며,
도 13은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 햅틱 기능을 위한 구성을 도시하며,
도 14는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 절연 레이어 상의 유전체 갭에 대한 실시예를 도시한다.

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 발명에서는 자동차의 각종 기능을 작동시키기 위한 터치 수단과 터치 수단이 위치되는 외면을 하나의 면으로 일체화시킨 리얼 메탈 소재로 구현함으로써 자동차 내부의 인테리어적 심미감을 향상시키는 동시에 오작동을 방지하는 기능성을 갖도록 구현하는 자동차용 스마트 인테리어 부품을 개시한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품의 일례에 대한 사시도를 도시하며, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품의 일례에 대한 분해 사시도를 도시하는데, 상기 도 1과 상기 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에 대하여 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품(100)은, 자동차의 내부 인테리어 부품이면서 동시에 각종 장치 등을 작동시키기 위한 스위칭 기능을 보유하며, 가니쉬, 데쉬보드, 암레스트 등 다양한 자동차 내부 내장재에 장착될 수 있다.

상기 도 1 및 도 2는 본 발명에 대한 하나의 실시예를 설명하기 위한 것으로서, 외형적인 모양과 형태는 설치되는 위치에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품(100)은, 외부에 드러나는 스위칭 기능 영역을 포함하는 외면이 메탈 플레이트로 형성되는 외면 레이어(110)를 포함하며, 그 하부에 절연 레이어(120), 터치 센서 패드(130)가 순차적으로 적층되어 결합된다.

외면 레이어(110)에는 각종 장치를 작동시키기 위한 스위칭 영역이 마련되는데, 스위칭 영역 상에는 작동시킬 장치의 기능에 대응되는 아이콘(115)들이 인테리어를 위한 미세홀들의 패턴으로 형성된다.

즉, 상기 도 1에서 원형 점선으로 도시된 외면 레이어(110)의 아이콘(115)은 평상시 육안 식별이 불가하여 외면 레이어(110) 자체가 단순한 메탈 소재의 내장재로만 보일 수 있으며, 스위칭 동작이 필요한 경우에 외면 레이어(110)의 하부로부터의 광 방출을 통해 아이콘의 모습이 드러나 육안 식별이 가능하게 된다.

이를 위해 외면 레이어(110)의 아이콘은 미세 타공에 의해 육안 식별이 불가한 미세홀들로 형성될 수 있는데, 이러한 외면 레이어(110)의 아이콘(115)에 대해서는 이후 실시예를 통해 자세히 설명하도록 한다.

외면 레이어(110)의 하면에는 절연 레이어(120)가 결합되며, 절연 레이어(120) 상에는 외면 레이어(110)의 아이콘(115) 부분에 대응되는 영역이 관통되어 유전체 갭이 형성된다.

절연 레이어(110)의 하면에는 터치 센서 패드(130)가 결합되며, 터치 센서 패드(130) 상에는 외면 레이어(110)의 아이콘(115) 영역에 대응되는 위치에 전극 패드가 형성된다.

바람직하게는 터치 센서 패드(130)는 투명 기판 상에 투명 전극으로 형성되어, 그 하부로부터 방출되는 광이 터치 센서 패드(130)를 투과하여 상부로 전달될 수 있도록 형성될 수 있으므로 상기 도 2에서 같이 육안으로는 전극 패턴이 보이지 않게 된다.

터치 센서 패드(130)의 하면에는 광을 확산시키는 광 확산 시트(140)가 구비될 수 있다.

그리고 외면 레이어(110), 절연 레이어(120), 터치 센서 패드(130) 및 광 확산 시트(140)가 순차적으로 적층 결합되어 안착되는 홀더 케이스(150)가 구비된다.

홀더 케이스(150) 상에는 하부의 회로 기판(160)으로부터 방출되어 전달되는 광을 외면 레이어(110)의 아이콘(115) 영역까지 안내하기 위한 광 통로가 형성될 수 있다.

다음으로 외면 레이어(110)의 아이콘(115)에 대한 핑거 접촉 가압을 인식하는 구동회로를 포함하며, 외면 레이어(110)의 아이콘(115)을 향해 광을 방출시키는 발광 소자를 포함하는 회로 기판(160)과 회로 기판(160)이 안착되는 바디 케이스(180)가 구비된다.

또한 홀더 케이스(150)를 진동시키는 햅틱 액추에이터(170)와 햅틱 액추에이터(170)의 진동으로부터 바디 케이스(180)의 안정을 유지시키기 위한 완충 부재(175)가 구비될 수도 있다.

그리고 각 구성이 안착된 홀더 케이스(150)와 바디 케이스(180)는 서로 대응되어 조립된다.

나아가서 전방으로 돌출되어 3차원적인 인테리어 요소가 다양하게 형성될 수 있으며, 외면 레이어(110)의 상부 측면에 결합되는 장식 부재(190)가 구비되는데, 바람직하게는 장식 부재(190)에는 외면 레이어(110)의 아이콘(115) 상으로 사용자의 손이나 핑거 등 물체의 접근을 인식하기 위한 근접 센서가 장착될 수 있다.

상기에서 살펴본 구성들은 케이스(200)에 장착되어 자동차 내부의 다양한 내장재에 설치됨으로써 자동차용 스마트 인테리어 부품으로 구현된다.

본 발명은 메탈 소재의 외면을 가지면서 각종 장치를 작동시키기 위한 터치 수단이 구비되는 자동차용 인테리어 부품으로서, 메탈 소재의 외면이 터치 센싱 구성이 되면서, 터치 센싱 기능과 포스 센싱 기능을 동시 구현함으로써 핑거 접촉과 함께 핑거 가압이 발생되는 경우에 스위칭으로 인식하는 기술적 특징을 제시한다.

이러한 본 발명의 작동 원리를 도 3에 도시된 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에 대한 주요부의 개략적인 단면도와 도 4에 도시된 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에 대한 동작 개념도를 참조하여 설명한다.

외면 레이어(110)는, 메탈 플레이트로 구성되면서 회로 기판(160) 상의 그라운드와 전기적으로 연결되며, 미세홀(111)들의 패턴으로 구성되는 아이콘이 형성된다.

그리고 외면 레이어(110)와 티치 센서 패드(130) 사이에 절연 레이어(120)가 위치된다. 절연 레이어(120)에는 외면 레이어(110)의 아이콘 영역에 대응되어 관통된 공간의 유전체 갭(125)이 형성된다. 여기서 유전체 갭(125)은 외면 레이어(110)의 아이콘 영역을 핑거 가압함에 따라 그 공간 부피가 변화되어 이에 따른 정전 용량이 변화되는 포스 센서의 구성으로서 기능할 수 있다.

터치 센서 패드(130) 상에는 외면 레이어(110)의 아이콘에 대응되는 영역에 터치 전극 패드(131)가 형성되고, 터치 전극 패드(131)와는 이격되어 그라운드 전극 패드(135)가 형성된다.

여기서 터치 센서 패드(130)로는 투명 기판이 적용되고, 터치 센서 패드(130) 상의 터치 전극 패드(131)는 투명 전극으로 형성됨으로써, 하부에 위치된 회로 기판(160) 상의 발광 소자(161)로부터 방출된 광이 터치 센서 패드(130)를 통과하여 외면 레이어(110) 상의 미세홀(111)들로 방출될 수 있다.

본 발명의 작동 원리를 살펴보면, 상기 도 4의 (a)와 같이 핑거(C) 등의 전도성 물체가 외면 레이어(110)에 접촉되는 경우, 터치 전극 패드(131)와 핑거(C)가 도전되어, 터치를 인식하게 된다. 이때 핑거 가압이 없으므로 유전체 갭(125)은 부피 변화가 일어나지 않게 되어 정전 용량이 Cr로 유지된다.

이와 같이 핑거 접촉에 따른 터치 센싱만 일어나고 핑거 가압이 없어 포스 센싱이 일어나지 않는 경우, 스위칭으로 인식하지 않게 된다.

상기 도 4의 (b)와 같이 부도체 물체(N)로 외면 레이어(110)를 가압하는 경우, 외면 레이어(110)의 가압에 따라 유전체 갭(125)의 부피 변화가 발생되고 이로 인해 유전체 갭(125)의 정전기 용량에 변화가 발생되지만, 외면 레이어(110)가 그라운드 접지와 연결된 상태에서 부도체 물질(N)이 접촉한 상황이므로 터치 전극 패드(131)와의 도전이 발생되지 않는다. 따라서 스위칭으로 인식하지 않게 된다.

하지만 상기 도 4의 (c)와 같이 핑거(C)가 외면 레이어(110)를 터치하면서 동시에 가압까지 이루어지는 경우에는, 터치 전극 패드(131)와 핑거(C)가 도전되고 동시에 외면 레이어(110)의 가압에 따라 유전체 갭(125)의 부피 변화가 발생되므로 이로 인해 유전체 갭(125)의 정전기 용량에 변화가 발생되게 된다.

이와 같이 핑거 접촉에 따른 터치 센싱이 일어나는 동시에 핑거 가압에 따른 포스 센싱까지 일어나는 경우에 스위칭이 발생된 것으로 인식하게 된다.

또한 핑거 접촉 가압에 따른 스위칭이 인식되는 경우, 이에 따라 회로 기판(160) 상의 발광 소자(161)를 발광시켜 외면 레이어(110)의 미세홀들로 광을 방출시킴으로써 해당 아이콘에 대응되는 스위칭이 발생되었음을 사용자에게 알릴 수 있게 된다.

따라서 본 발명에서는 포스 센싱 방식을 연동시켜서 터치 센서가 갖는 터치 오류의 문제를 해결함으로써 보다 정확도 높은 스위칭 구현이 가능하게 된다.

나아가서, 터치 수단의 외면을 메탈 등의 전도성 소재로 형성하는 경우에 터치 센싱이 불가능한데, 본 발명에서 이러한 문제를 해결하는 구성에 대한 동작을 도 5에 도시된 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에 대한 동작 개념도를 참조하여 설명한다.

만약 단순하게 메탈 플레이트로 외면 레이어를 형성시키면서 터치 센싱과 포스 센싱을 구현하는 경우, 상기 도 5의 (a)와 같이 메탈 플레이트로 형성된 외면 레이어(11)를 핑거(c) 접촉하면, 접촉된 부분의 터치 센서 패드(13)의 터치 전극 패드(13a)와 핑거(c)의 도전이 발생되며, 이와 함께 도전성 물질인 메탈 플레이트의 외면 레이어(11) 전체가 도전되게 되어, 인접한 터치 전극 패드(13b)까지 도전이 발생되게 된다.

따라서 터치가 발생된 영역만이 아닌 주변 영역까지도 터치로 인식되게 되므로 메탈 소재의 외면을 갖는 터치 수단으로는 터치 센싱이 불가능하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 상기 도 5의 (b)를 살펴보면, 본 발명에서는 메탈 플레이트의 외면 레이어(110)를 회로 기판과 전기적으로 그라운드 연결시킨다. 그리고 터치 센서 패드(130)의 터치 전극 패드(131a)에는 양극을 걸어주고, 터치 전극 패드(131a)의 상대 전극 패드(135)를 그라운드 접지시킨다.

이와 같은 본 발명의 경우, 메탈 플레이트의 외면 레이어(110)에 대한 핑거(C) 접촉이 발생되면, 터치 센서 패드(130) 상에서 터치 발생 영역의 터치 전극 패드(131a)는 양극으로서 접촉된 핑거(C)와 도전되지만, 외면 레이어(110)가 그라운드이고 또한 상대 전극인 터치 전극 패드(135)도 그라운드이므로, 외면 레이어(110) 자체는 전위가 영의 값을 유지하게 되어 외면 레이어(110)를 타고 이웃한 터치 전극 패드(131b)까지 도전이 발생되지는 않게 된다.

따라서 본 발명에서는 상기에서 설명한 바와 같은 기술적 구성을 도입함으로써 터치 수단의 외면을 메탈 플레이트로 구성하면서도 터치 센싱과 포스 센싱을 동시 적용하여 센싱 정확도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

이러한 원리를 적용한 본 발명의 각 구성에 대하여 좀더 세부적으로 살펴보기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 터치 수단의 일부 구성을 도시한다.

상기 도 6의 (a)는 메탈 플레이트로 형성되는 외면 레이어(110)를 나타내며, 외면 레이어(110) 상에는 미세 타공을 통해 육안 식별이 불가한 미세홀들의 패턴으로 이루어지는 아이콘이 형성되는데, 원형 점선으로 도시된 영역들이 미세홀들의 패턴으로 형성된 아이콘(115)을 나타낸다. 여기서 미세홀들의 패턴은 아이콘을 형성시키는 동시에 핑거 가압시 메탈 플레이트가 하부로의 변형을 보다 용이하게 하는 기능을 한다.

외면 레이어(110)의 아이콘에 대하여 도 7의 아이콘에 대한 실시예를 통해 좀더 자세히 살펴본다.

외면 레이어(110)가 다른 구성들과 결합되면 상기 도 7과 같이 도시될 수 있는데, 외면 레이어(110) 상에는 여러 장치 각각의 작동에 대응되는 여러 아이콘(115)들이 형성될 수 있다. 각각의 아이콘은 미세 타공 방식으로 형성되어 이를 확대 도시한 바와 같이 미세홀(111)들의 패턴으로 아이콘(115)이 형성된다. 상기 도 7에서는 설명의 편의를 위해 외면 레이어(110) 상에 형성된 아이콘들이 육안으로 보이는 것처럼 도시하였으나, 실제로는 미세 타공을 통해 아이콘(115)이 형성되므로 육안으로 식별이 불가하다.

또한 평상시에는 외면 레이어(110) 상의 아이콘을 육안으로 인식할 수 없으므로 외면 레이어(110)를 메탈 재질의 자동차 내장재 표면으로 인식하게 되지만, 스위칭 동작시에는 외면 레이어(110) 상의 미세홀들을 통해 광이 방출됨으로써 아이콘(115)이 드러나게 되므로, 자동차 내장재의 심미감을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

나아가서 본 발명에서는 자동차 인테리어 내장재에 장착되는 부품으로서 재질감의 고급화와 심미감을 추구하기 위해 메탈 소재를 외면 레이어(110)에 적용한 것으로서, 필요에 따라서는 전도성이 유지되는 범위에서 금속 물질에 다양한 함유물이 포함된 합금이나 혼합물로 외면 레이어를 형성시킬 수도 있다. 또한 외면 레이어(110)의 모양과 형태는 장착되는 자동차 내장재 부위에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

다시 상기 도 6으로 회귀하여, 상기 도 6의 (b)는 절연 레이어(120)를 나타내는데, 절연 레이어(120)는 외면 레이어(110)와 터치 센서 패드(130)의 중간에 위치되며, 절연 레이어(120) 상에는 외면 레이어(110)의 아이콘 영역에 대응되는 위치에 관통된 유전체 갭(125)이 형성된다.

절연 레이어(120)는 외면 레이어(110)와 터치 센서 패드(130)를 전기적으로 절연시키면서, 절연 레이어(120)의 유전체 갭(125)이 외면 레이어(110)의 아이콘(115) 영역을 핑거 가압함에 따라 그 공간 부피가 변화되어 이에 따른 정전 용량이 변화되는 포스 센서의 구성으로서 기능할 수 있다.

이를 위해 절연 레이어(120)의 두께는 유전체 갭(125)의 정전 용량 기능이 적절히 발휘될 수 있도록 조절될 필요가 있으며, 그 두께가 너무 얇은 경우 적절한 정전 용량이 구현될 수 없고, 또한 그 두께가 너무 두꺼운 경우 외면 레이어(110)의 핑거 터치시 터치 센서 패드(130) 상의 전극 패드까지 전도가 일어나지 않게 되므로, 이러한 사항을 고려하여 절연 레이어(120)의 두께가 조절될 수 있다. 바람직하게는 절연 레이어(120)를 0.5mm 내지 1mm의 두께로 형성할 수 있다.

상기 도 6의 (c)는 터치 센서 패드(130)를 도시한다.

터치 센서 패드(130)는 절연 레이어(110)의 하면에 결합되며, 터치 센서 패드(130) 상에는 외면 레이어(110)의 아이콘(115) 영역에 대응되는 위치에 터치 전극 패드(131)가 형성된다. 또한 터치 전극 패드(131)와 소정 거리 이격되어 전기적으로 절연되는 나머지 영역들은 터치 전극 패드(131)의 상대 전극으로서 그라운드 전극 패드(135)로 형성된다.

터치 전극 패드(131)와 그라운드 전극 패드(135)는 회로 기판의 구동 회로에 전기적으로 연결되며, 이를 위해 터치 전극 패드(131)와 그라운드 전극 패드(135)로부터 연장되어 회로 기판에 결합되는 연결 부재(137)가 구비될 수 있다. 여기서 연결 부재(137)는 회로 기판 상에 구비된 핀에 체결되는 커넥터와 플렉서블한 도선 기판으로 구성될 수 있다.

여기서 터치 센서 패드(130)는 투명 기판 상에 투명 전극으로 형성되어, 그 하부로부터 방출되는 광이 터치 센서 패드(130)를 투과하여 상부로 전달될 수 있도록 형성될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 아이콘의 광 방출을 위한 구성을 도시한다.

상기 도 8은 외면 레이어(110), 절연 레이어(120), 터치 센서 패드(130) 및 광 확산 시트(140)가 순차적으로 적층 결합되어 안착된 홀더 케이스(150)를 하부에서 바라본 사시도와 회로 기판(160)이 안착되고 그 후방에 햅틱 액추에이터(170)가 위치되는 바디 케이스(180)를 상부에서 바라본 사시도를 나타낸다.

홀더 케이스(150)와 바디 케이스(180)가 서로 대응되어 조립됨으로써 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품(100)이 구현될 수 있다.

회로 기판(160)에는 외면 레이어(110)의 아이콘에 대응되어 광을 방출하는 발광 소자(161)가 구비되고, 홀더 케이스(150)에는 외면 레이어(110)의 아이콘에 대응되는 영역이 관통되어 회로 기판(160) 상의 발광 소자(161)로부터 방출된 광을 외면 레이어(110)의 아이콘으로 안내하는 광 통로(151)가 형성된다.

이러한 구성을 통해 회로 기판(160) 상의 발광 소자(161)가 광을 방출하면 홀더 케이스(150)의 광 통로(151)를 통해 광이 안내되고, 앞서 설명한 바와 같이 터치 센서 패드(130)가 투명 기판에 투명 전극으로 형성됨으로써 광이 그대로 투과되면서 절연 레이어(120)의 관통된 유전체 갭을 통해 외면 레이어(110)의 아이콘까지 광이 도달하게 된다.

본 발명에서는 평상시 외면 레이어(110) 상의 아이콘에 대한 육안 식별이 불가하므로 사용자가 스위칭을 원하는 경우 아이콘을 육안 식별 가능하게 인식시킬 필요가 있는데, 이를 위해서 근접 센서를 통해 사용자의 손이나 핑거 등이 외면 레이어(110)로 접근하면, 아이콘으로 광을 방출시켜 아이콘들의 위치를 육안 식별 가능하도록 인식시킨다.

이와 관련된 구성을 도 9 및 도 10의 실시예를 통해 살펴본다.

도 9는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 장식 부재 상에 근접 센서가 장착되는 실시예를 도시하며, 도 10은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 근접 센서의 실시예를 도시한다.

상기 도 9는 장식 부재(190)를 하부에서 바라본 사시도를 나타내는데, 상기 도 9 상에 도시되지는 않았으나 장식 부재(190)의 전면에는 장식 부재 바디(191)의 전방으로 돌출되어 3차원적인 인테리어 요소가 형성된다.

그리고 장식 부재 바디(191)의 후면에는 외면 레이어(110)의 측면 외각에 대응되어 근접 센서(195)가 장착되며, 장식 부재(190)는 외면 레이어의 상부 측면에 결합된다.

상기 도 9와 상기 도 10의 실시예에서는 외면 레이어의 측면 외각을 두 영역으로 구분하여 장식 부재 바디(191) 상에 두 영역에 대한 근접 센서(195a, 195b)를 장착하였다. 여기서 근접 센서의 수와 위치는 외면 레이어의 측면 공간의 크기에 따라 변화될 수 있다.

상기 도 10의 (a)는 근접 센서 기판의 전면을 나타내고, 상기 도 10의 (b)는 근접 센서 기판의 후면을 나타내는데, 근접 센서(195a, 195b)로는 정전용량 근접 센서를 적용하여 근접 센서 전극(196a, 196b)을 통해 인접 공간 상의 정전 용량 변화를 인식한다.

바람직하게는 상기 도 10의 (a)와 같이 근접 센싱 공간 영역을 따라 근접 센서 기판 상면에 다수의 근접 센서 전극(196a, 196b)가 배열되어 형성될 수 있다. 또한 근접 센서 기판 상면에는 근접 센서 전극(196a, 196b)과 이격되어 근접 센서 전극(196a, 196b)의 둘레를 감싸며 제1 그라운드 전극(197a, 197b)이 형성될 수 있다.

이와 같이 근접 센서 전극(196a, 196b)의 둘레를 제1 그라운드 전극(197a, 197b)이 감싸며 형성됨으로써 제1 그라운드 전극(197a, 197b)에 의해 근접 센서 전극(196a, 196b)으로부터 방사되는 전기장의 공간 범위를 조절하여 정전용량 변화 감지 공간을 일정 범위로 제한시킬 수 있게 된다.

즉, 외면 레이어(110) 상부 공간의 너무 넓은 범위까지 근접 센서가 정전용량 변화를 인식하는 경우, 사용자의 의도하지 않은 동작까지도 센싱되는 오류가 발생되는 바, 본 발명에서는 제1 그라운드 전극(197a, 197b)을 통해 근접 센서 전극(196a, 196b)으로부터 방사되는 전기장의 공간 범위를 조절하여 정전용량 변화 감지 공간을 일정 범위로 제한함으로써 사용자의 의도하지 않은 동작에 대한 오작동을 방지할 수 있게 된다.

또한 근접 센서 기판의 하면에는 연결 단자(199a, 199b)를 제외한 영역이 제2 그라운드 전극(198a, 198b)으로 형성된다. 근접 센서 기판의 하면을 제2 그라운드 전극(198a, 198b)으로 형성함으로써 근접 센서 기판의 하면 방향에 대한 근접 센서 전극(196a, 196b)의 전기장 방사를 차단함으로써 오작동을 방지할 수 있다.

그리고 근접 센서 전극(196a, 196b)은 근접 센서 기판의 하면에 형성된 연결 단자(199a, 199b)를 통해 회로 기판 상에 전기적으로 연결되어 양극 전원을 인가받고 센싱 신호를 전달하며, 제1 그라운드 전극(197a, 197b)과 제2 그라운드 전극(198a, 198b)도 연결 단자(199a, 199b)를 통해 회로 기판 상에 전기적으로 연결되어 접지된다. 여기서 연결 단자(199a, 199b)의 일부는 근접 센서 전극(196a, 196b)을 기판 회로에 전기적으로 연결시키기 위한 단자이며, 다른 일부는 제1 그라운드 전극(197a, 197b)과 제2 그라운드 전극(198a, 198b)을 기판 회로에 전기적으로 연결시키기 위한 단자인데, 근접 센서 전극의 개수와 그라운드 전극의 개수에 따라 연결 단자의 단자 개수는 조절될 수 있다.

이와 같은 근접 센서 구조를 통해 사용자의 손이나 핑거 등이 근접 센서(195a, 195b) 인근으로 접근시에 인접 공간의 정전 용량이 변화됨으로써 접근을 인식하게 된다.

나아가서 근접 센서를 통해 스위칭을 위한 사용자의 손이나 핑거 등이 접근하면 이를 인식하여 아이콘으로 광을 방출시킴으로써 사용자가 아이콘들을 인식할 수 있게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 근접 센서를 통한 사용자 접근을 인식하는 실시예를 도시하는데, 광 방출과 관련하여 상기 도 8을 같이 참조하여 설명한다.

평상시 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품은 상기 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 외면 레이어(110)의 아이콘(115a)이 미세홀(111a)들로 형성되어 육안 식별이 불가하므로 자동차 내장재의 외면 일부로 보이게 된다.

허나 상기 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 사용자 손(H) 등이 외면 레이어(110)의 상부로 접근하는 경우, 외면 레이어(110) 상부 측면에 결합된 장식 부재(190) 상의 근접 센서가 사용자 손(H)의 접근을 인식하며, 근접 센서의 인식에 따라 회로 기판(130)의 구동 회로는 발광 소자(161)로부터 광을 방출시킨다.

발광 소자(161)로부터 광이 방출되면, 앞서 상기 도 8에서 설명한 바와 같이 방출된 광이 외면 레이어(110)의 아이콘(115b)까지 안내되고 아이콘(115b)을 구성하는 미세홀(111b)들을 통해 안내된 광이 방출함에 따라 아이콘(115b)을 육안으로 인식할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품은, 평상시 아이콘의 육안 식별이 불가하여 메탈 재질의 자동차 인테리어 내장재 일부로만 인식되지만, 사용자의 손 등이 접근하면 터치 수단으로서 아이콘의 위치를 인식할 수 있도록 광이 방출되어 아이콘의 모습이 드러나게 된다.

도 12는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 터치에 따른 아이콘의 다양한 변화에 대한 실시예를 도시하며, 광 방출과 관련하여 상기 도 8을 같이 참조하여 설명한다.

앞서 상기 도 11을 통해 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품의 외면 레이어(110) 상부로 사용자의 손이 접근하면 외면 레이어(110)에 형성된 아이콘(115c)의 미세홀(111c)로 광이 방출되어 외면 레이어(110) 상에 위치된 복수의 아이콘을 사용자가 인식할 수 있게 된다.

그리고 사용자가 원하는 장치를 작동시키기 위해 해당 아이콘(115d)을 핑거(C)로 터치 가압하면 앞서 상기 도 4 및 도 5의 동작 원리에 따라 터치 센싱과 포스 센싱이 이루어져 특정 아이콘에 대한 스위칭을 인식하게 된다.

스위칭이 인식되면 회로 기판(130) 상에서 해당 아이콘(115d)에 대응되는 발광 소자(161)를 근접 센서의 인식에 따라 방출시킨 광과는 다른 색으로 발광시켜 광을 방출시키며, 방출된 광이 안내되어 아이콘(115d)을 구성하는 미세홀(111d)들을 통해 방출됨에 따라 다른 색의 아이콘(115d)을 인식할 수 있게 된다. 이와 같이 사용자의 동작 과정에 따라 서로 다른 색의 광으로 아이콘을 인식할 수 있게 함으로써 사용자에게 스위칭에 대한 확인을 알리거나 또는 해당 장치 동작이 시작되었음을 알릴 수 있게 된다.

나아가서 동일한 아이콘을 사용자가 복수회 접촉 가압시에는 그 회수에 따라 각기 다른 색의 광으로 아이콘을 인식시킴으로써 동작되는 장치의 세기나 변경 등의 장치 상태를 사용자가 알 수 있게 된다.

또한 본 발명에서는 외면 레이어의 아이콘이 접촉 가압되어 스위칭이 인식되는 경우, 아이콘의 광 방출을 통해 사용자에게 알림 외에 진동으로서 스위칭이 이루어졌음을 알릴 수도 있는데, 이와 관련하여 도 13은 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 햅틱 기능을 위한 구성을 도시한다.

햅틱 기능 구현을 위한 구조는 다수의 구성이 상호 유기적으로 결합되어 이루어지며 보다 자세한 설명을 위해 상기 도 8을 같이 참조하여 살펴본다.

홀더 케이스(150)에는 후방으로 돌출되어 햅틱 액추에이터(170)를 지지시키는 지지 다리(155)가 형성되며, 회로 기판(160)에는 홀더 케이스(150)의 지지 다리(155)가 관통하여 통과하는 관통홀(165)이 형성되고 또한 바디 케이스(180)에도 홀더 케이스(150)의 지지 다리(155)가 관통하여 통과하는 관통홀(181)이 형성된다.

이와 같이 홀더 케이스(150)의 지지 다리(155)가 회로 기판(160)과 바디 케이스(180)의 관통홀(165, 181)을 통과하여 바디 케이스(180)의 후방에서 햅틱 액추에이터(170)의 장착을 지지하게 된다.

바람직하게는 회로 기판(160)과 바디 케이스(180)의 관통홀(165, 181)은 햅틱 액추에이터(170)의 진동이 허용될 수 있도록 홀더 케이스(150)의 지지 다리(155)의 단면적보다 크게 형성되어야 한다.

또한 햅틱 액추에이터(170)에 의해 홀더 케이스(150)가 진동하는 경우, 이러한 진동이 회로 기판(160) 상에 전달되면 구동 회로의 오작동과 파손이 유발되므로 회로 기판(160)이 안착된 바디 케이스(180)의 안정을 유지시키기 위한 완충 부재(175)가 장착된다.

완충 부재(175)는 그 일측이 홀더 케이스(150)에 체결되고, 그 타측이 바디 케이스(180)에 체결되어 홀더 케이스(150)의 진동이 바디 케이스(180)로 전달되지 않도록 차단한다. 일례로서, 완충 부재(175)는 X 방향의 스프링과 Y 방향의 스프링이 장착되어 각 방향의 진동을 스프링이 완충함으로써 홀더 케이스(150)의 진동으로부터 바디 케이스(180)의 안정을 유지시킬 수 있다.

한걸음 더 나아가서 앞서 설명한 바와 같이 절연 레이어(130)는 유전체 갭이 적합한 정전 용량을 가질 수 있도록 그 두께가 조절될 필요가 있음을 설명한 바 있는데, 이러한 유전체 갭을 빈 공간으로서 공기로 채울 수도 있으나 상황에 따라서는 유전체 갭을 투명 유전체 물질로 채울 수도 있다.

이와 관련하여 도 14는 본 발명에 따른 자동차용 스마트 인테리어 부품에서 절연 레이어 상의 유전체 갭에 대한 실시예를 도시한다.

상기 도 14의 (a)는 절연 레이어(130)의 유전체 갭(125a)을 빈공간으로 형성하여 공기가 채워진 실시예를 나타내며, 상기 도 14의 (b)는 절연 레이어(130)의 유전체 갭(125b)를 투명 유전체 물질로 채운 실시예를 나타낸다.

유전체 갭의 정전 용량을 고려하여 절연 레이어(130)의 두께가 조절될 수 있는데, 유전체 갭에 채워지는 유전체의 유전 계수에 따라 정전 용량이 변화되므로 어떤 유전체 물질로 유전체 갭을 채우는지에 따라 절연 레이어(130)의 두께가 조절될 수도 있다.

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 : 자동차용 스마트 인테리어 부품,
110 : 외면 레이어,
111, 111a, 111b, 111c, 111d : 미세홀,
115, 115a, 115b, 115c, 115d : 아이콘,
120 : 절연 레이어,
125, 125a, 125b : 유전체 갭,
130 : 터치 센서 패드,
131, 131a, 131b : 터치 전극 패드, 135 : 그라운드 전극 패드,
140 : 광 확산 시트,
150 : 홀더 케이스,
151: 광 통로, 155 : 지지 다리,
160 : 회로 기판,
161 : 발광 소자, 165, 181 : 관통홀,
170 : 햅틱 액추에이터, 175 : 완충 부재,
180 : 바디 케이스,
190 : 장식 부재,
191 : 장식 부재 바디,
195a, 195b : 근접 센서, 196a, 196b : 근접 센서 전극,
197a, 197b : 제1 그라운드 전극, 198a, 198b : 제2 그라운드 전극,
199a, 199b : 연결 단자,
200 : 케이스.

Claims

전도성을 갖는 메탈 플레이트로 형성되고 일면이 외부로 노출되며, 회로 기판 상의 그라운드에 전기적으로 연결되어 포스 센서의 전극으로 동작하며, 각종 장치 동작에 대응되는 아이콘이 인테리어를 위한 미세홀들의 패턴으로 형성된 외면 레이어;
절연 물질로 형성되어 상기 외면 레이어의 하면에 결합되며, 상기 아이콘에 대응되는 영역이 관통되어 유전체 갭을 형성시키는 절연 레이어;
상기 절연 레이어의 하면에 결합되며, 상기 아이콘에 대응되는 영역에 양극 전극이 배치되고 그외 영역에 그라운드 전극이 배치되어 상기 양극 전극이 상기 외면 레이어와 포스 센서로 동작하면서 상기 그라운드 전극과 터치 센서로 동작하는 터치 센서 패드;
상기 외면 레이어의 아이콘에 대한 핑거 접촉과 핑거 가압을 인식하는 구동 회로가 구비된 회로 기판; 및
근접 센서 전극과, 상기 근접 센서 전극의 둘레를 감싸며 형성된 그라운드 전극을 포함하여 전기장의 공간 범위를 조절함으로써 센싱 공간의 제한이 가능하며, 근접 센싱 공간 영역의 정전 용량 변화를 감지하는 근접 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 터치 센서 패드는,
투명 기판 상에 투명 전극으로 터치 센서가 형성되며,
상기 구동 회로 기판은,
상기 터치 센서 패드의 하부에 위치되며, 상기 외면 레이어의 아이콘에 대응되는 영역으로 광을 방출하는 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 3 항에 있어서,
상기 외면 레이어의 아이콘은,
미세 타공에 의해 육안 식별이 불가한 미세홀들로 형성되어, 상기 발광 소자의 광이 상기 미세홀들로 방출됨에 따라 상기 아이콘에 대한 육안 식별이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 4 항에 있어서,
전방으로 돌출되어 3차원적인 인테리어 요소가 형성되며, 상기 외면 레이어의 상부 측면에 결합되는 장식 부재; 및
상기 장식 부재 상에 설치되어 상기 외면 레이어의 아이콘에 대한 물체 접근을 인식하는 근접 센서를 포함하며,
상기 구동 회로는,
상기 근접 센서의 인식에 기초하여 상기 발광 소자의 광을 방출시켜 상기 아이콘에 대한 육안 식별을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 5 항에 있어서,
상기 근접 센서는,
상기 외면 레이어의 상부 측면 공간 상의 정전용량 변화를 감지하는 근접 센서 전극;
상기 회로 기판과 연결되어 급전을 받고 근접 센싱 신호를 전달하는 연결 단자; 및
상기 장식 부재 내부에 안착되며, 상기 근접 센서 전극과 상기 연결 단자가 형성된 근접 센서 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 6 항에 있어서,
상기 근접 센서는,
상기 근접 센서 기판 상면에 형성된 상기 근접 센서 전극;
상기 근접 센서 기판 상면에 상기 근접 센서 전극과 이격되어 상기 근접 센서 전극의 둘레를 감싸며 형성된 제1 그라운드 전극;
상기 근접 센서 기판 하면에 상기 연결 단자를 제외한 부분에 형성된 제2 그라운드 전극; 및
상기 근접 센서 기판 하면에 상기 회로 기판과 전기적으로 연결되어 상기 근접 센서 전극으로 양극 전원을 인가하고 상기 제1 그라운드 전극과 상기 제2 그라운드 전극을 상기 회로 기판에 연결시키는 연결 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 7 항에 있어서,
상기 근접 센서 기판은, 상기 외면 레이어의 상부 측면 공간에 대응되어 복수개 구비되며,
복수개의 상기 근접 센서 기판 마다 영역별 정전용량 변화를 감지하는 복수의 상기 근접 센서 전극이 구비되고,
상기 제1 그라운드 전극 및 상기 제2 그라운드 전극에 의해 상기 근접 센서 전극으로부터 방사되는 전기장의 공간 범위를 조절하여 정전용량 변화 감지 공간을 제한하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 5 항에 있어서,
상기 구동 회로는,
상기 근접 센서의 인식에 기초한 상기 발광 소자의 광과 상기 터치 센서의 인식에 기초한 상기 발광 소자의 광을 서로 상이한 색으로 방출시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 5 항에 있어서,
상기 구동 회로는,
핑거 가압 회수에 따른 상기 터치 센서의 인식 회수에 따라 상기 발광 소자의 광을 서로 상이한 색으로 방출시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 3 항에 있어서,
상기 외면 레이어, 상기 절연 레이어 및 상기 터치 센서 패드가 순차적으로 결합되어 안착되는 홀더 케이스; 및
상기 홀더 케이스 하부에 상기 회로 기판이 안착되는 바디 케이스를 더 포함하며,
상기 홀더 케이스는,
상기 외면 레이어의 아이콘에 대응되는 영역이 관통되어 상기 발광 소자로부터 방출되는 광을 안내하는 광 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 11 항에 있어서,
상기 홀더 케이스를 진동시키는 햅틱 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 12 항에 있어서,
상기 홀더 케이스는,
후방으로 돌출되어 상기 햅틱 액추에이터를 지지시키는 지지 다리가 형성되고,
상기 바디 케이스는,
상기 지지 다리가 통과하여 상기 햅틱 액추에이터의 진동을 허용하는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 13 항에 있어서,
일측은 상기 홀더 케이스에 체결되고, 타측은 상기 바디 케이스에 체결되어 상기 홀더 케이스의 진동으로부터 상기 바디 케이스의 안정을 유지시키는 완충 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 1 항에 있어서,
상기 절연 레이어의 유전체 캡은,
공기가 채워지거나, 투명 유전체 물질로 채워진 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.
제 1 항에 있어서,
상기 외면 레이어는,
서로 이격되어 위치되는 복수의 아이콘에 대한 복수의 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 인테리어 부품.