KR102673564B1 - 터치 입력 장치 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

터치 입력 장치 및 이를 포함하는 차량 Download PDF

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Abstract

본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 터치 입력 장치는 본체, 및 상기 본체의 상부에 위치하는 터치 패널을 포함하고, 상기 터치 패널은, 3차원 형상의 커버, 상기 커버와 일체로 형성되는 터치 감지부를 포함하고, 상기 커버의 상면에는, 상기 터치 패널에 정의되는 복수의 터치 영역 각각에 대응하는 종류의 터치 입력을 가이드하기 위한 복수의 가이드가 형성되고, 상기 복수의 터치 영역 중 적어도 일부는 서로 접한다.

Description

터치 입력 장치 및 이를 포함하는 차량 {TOUCH INPUT APPARATUS AND VEHICLE INCLUDING SAME}
본 개시(disclosure)의 기술적 사상은 터치 입력 장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.
차량 내부에는 주행 조작을 위한 스티어링 휠, 기어 레버, 페달, 시동 스위치 등의 조작 장치와 함께, 편의 기능과 관련된 조작을 위한 조작 장치가 다양한 위치에 배치될 수 있다. 이러한 조작 수단 중 차량의 센터 콘솔에 배치되는 입력 장치는, 버튼, 다이얼, 터치 패드 등의 다양한 입력 수단을 포함할 수 있고, 사용자는 입력 장치를 조작하여 AVN(Audio/Video/Navigation) 시스템 등 차량 내에 구비된 구성들을 제어할 수 있다.
특히 최근 차량 제조사들은 새롭고 유용한 사용자 편의 기능들을 경쟁적으로 개발 및 탑재하고 있는 바, 이러한 사용자 편의 기능들을 효과적으로 활용하기 위해서는 입력 장치의 내구성 및 조작 용이성이 중요한 요소로 작용할 수 있다.
종래의 입력 장치는 물리 버튼이나 물리 다이얼 등의 물리적 입력 수단들을 주로 구비하였으나, 물리적 입력 수단의 경우 구조가 복잡하고, 각각이 별개의 분리된 부품으로 구현되어 제조 난이도 및 부품 수명 등에서 문제가 존재한다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-1681990호 (2016.11.28. 자 등록)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 다양한 형태의 터치 입력이 가능하면서도 구조를 단순화하고 금형 및 부품의 수를 최소화할 수 있는 터치 입력 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태(aspect)에 따른 터치 입력 장치는 본체, 및 상기 본체의 상부에 위치하는 터치 패널을 포함하고, 상기 터치 패널은, 3차원 형상의 커버, 및 상기 커버와 일체로 형성되는 터치 감지부를 포함하고, 상기 커버의 상면에는, 상기 터치 패널에 정의되는 복수의 터치 영역 각각에 대응하는 종류의 터치 입력을 가이드하기 위한 복수의 가이드가 형성되고, 상기 복수의 터치 영역 중 적어도 일부는 서로 접한다.
일 실시 예에 따라, 상기 터치 감지부는 상기 커버의 저면에 형성되는 도전 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 복수의 가이드는 상기 커버의 상면으로부터 제1 높이만큼 돌출되도록 형성된 노브(knob)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 노브는 원기둥 형상으로 돌출 형성되고, 상기 복수의 터치 영역은, 상기 노브의 상면 중 중심을 포함하는 적어도 일부의 영역에 대응하고, 문자, 숫자, 기호, 및 화살표 중 적어도 하나에 대응하는 터치 입력을 수신하는 문자 입력 영역, 및 상기 노브의 측면 영역에 대응하고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로의 다이얼 회전 조작에 대응하는 터치 다이얼 입력을 수신하는 제1 터치 다이얼 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 문자 입력 영역에 대응하는 상기 노브의 상면은 볼록면을 형성하고, 상기 문자 입력 영역의 가장자리 영역에 대응하는 상기 노브의 상면은 오목면을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 복수의 터치 영역은 상기 가장자리 영역에 대응하는 제2 터치 다이얼 영역을 더 포함하고, 상기 제2 터치 다이얼 영역은 상기 문자 입력 영역 및 상기 제1 터치 다이얼 영역 각각과 서로 접할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 복수의 가이드는 상기 노브와 소정 거리 이격되고, 상기 커버의 상면으로부터 제2 높이만큼 돌출되도록 형성된 적어도 하나의 슬라이드 가이드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 슬라이드 가이드는, 전후 방향이 좌우 방향보다 길고, 내주면이 상기 노브를 향하는 원호 형상을 갖고, 상기 제2 높이는 상기 노브의 돌출 높이인 상기 제1 높이보다 낮을 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 복수의 터치 영역은, 상기 노브의 측면과 상기 적어도 하나의 슬라이드 가이드 사이에 형성되어, 슬라이드 터치 입력을 수신하는 적어도 하나의 슬라이드 터치 영역을 포함하고, 상기 커버의 상면 중 상기 노브와 상기 적어도 하나의 슬라이드 가이드 사이에 대응하는 영역은 오목면을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 슬라이드 터치 영역 각각은, 상기 노브의 측면에 형성되는 제1 터치 다이얼 영역과 접할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 복수의 가이드는 복수의 터치 버튼에 대응하는 형상을 갖도록 상기 커버의 상면에 형성된 버튼 가이드를 포함하고, 상기 복수의 터치 영역은, 상기 버튼 가이드가 형성된 영역에 대응하는 터치 버튼 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 터치 버튼 영역은 상기 버튼 가이드의 형상에 대응하여 복수의 서브 영역으로 구획되고, 상기 복수의 서브 영역은 서로 접할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 터치 입력 장치는 상기 터치 패널과 상기 본체 사이의 공간에 수용되는 진동 모듈을 더 포함하고, 상기 진동 모듈은 상기 복수의 터치 영역별로 서로 다른 햅틱 피드백을 제공하도록 진동을 발생시킬 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 차량은, 터치 입력 장치, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고 상기 터치 입력 장치를 통해 수신되는 터치 입력에 기초하여 상기 차량 내의 구성의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 터치 입력 장치는, 3차원 형상의 커버, 및 상기 커버와 일체로 형성되는 터치 감지부를 포함하고, 상기 커버의 상면에는, 상기 터치 패널에 정의되는 복수의 터치 영역 각각에 대응하는 종류의 터치 입력을 가이드하기 위한 복수의 가이드가 형성되고, 상기 복수의 터치 영역 중 적어도 일부는 서로 접할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 터치 입력 장치는 상기 차량의 운전석과 조수석 사이의 센터 콘솔 또는 센터페시아에 배치될 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따르면, 터치 입력 장치는 커버와 터치 감지부가 일체로 형성된 3차원 형상의 터치 패널을 통해, 다양한 영역에 대한 터치 입력 및 다양한 종류의 터치 입력을 인식하고 처리할 수 있다.
또한, 커버와 터치 감지부가 일체로 형성될 뿐만 아니라, 노브, 슬라이드 가이드, 버튼 가이드 등과 같이 사용자의 터치 입력을 가이드하는 구성이 커버와 일체로 형성됨으로써, 터치 입력 장치의 구조가 단순화되고, 부품 수의 최소화에 따라 제조 공정이 효율화되며, 부품의 마모나 손상 등으로 인한 고장 또한 최소화될 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 터치 입력 장치가 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 터치 입력 장치의 사시도이다.
도 2 내지 도 3은 도 1에 도시된 터치 입력 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 터치 입력 장치의 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 터치 입력 장치의 상부 표면 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 10 각각은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 터치 입력 장치를 이용한 다양한 터치 입력을 보여주는 예시도이다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시 예에 다른 터치 입력 장치를 포함하는 차량의 내부를 나타낸 도면이다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시 예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 아래의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 기술적 사상의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 개시에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역, 부위, 또는 구성 요소를 다른 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소는 본 개시의 기술적 사상의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소를 지칭할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 개시의 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것이다.
어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서 또는 과정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들면, 연속하여 설명되는 두 공정 또는 과정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 프로세서(Processor), 마이크로 프로세서(Micro Processer), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller), CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit), APU(Accelerate Processor Unit), DSP(Drive Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등과 같은 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 기능이나 동작의 처리에 필요한 데이터를 저장하는 메모리(memory)와 결합되는 형태로 구현될 수도 있다.
그리고, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
여기에서 사용된 '및/또는' 용어는 언급된 부재들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 기술적 사상에 의한 실시 예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 터치 입력 장치의 사시도이고, 도 2 내지 도 3은 도 1에 도시된 터치 입력 장치의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 터치 입력 장치(10)는 차량(1100; 도 11 참조)의 내부(예컨대 센터 콘솔 등)에 배치되어, 사용자로부터 차량의 각종 기능을 제어하기 위한 터치 입력을 수신할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 입력 장치(10)는, 터치 입력 장치(10)의 상부를 형성하는 터치 패널(11), 및 터치 패널(11)의 하부에 구비되는 본체(12)를 포함할 수 있다.
터치 패널(11)과 본체(12)는 직접 체결될 수 있으나, 도 2에 도시된 바디 프레임(13) 등을 통해 간접적으로 체결될 수도 있다. 실시 예에 따라, 본체(12)는 차량의 센터 콘솔 내부에 위치할 수 있고, 이 경우 터치 패널(11)의 상면만이 센터 콘솔의 상부로 노출될 수 있다.
터치 패널(11)의 상면은 사용자의 손가락 등과 직접 접촉되는 면에 해당한다. 터치 패널(11)의 일부 영역은 3차원 형상을 가질 수 있다. 이러한 터치 패널(11)의 상면은 영역별로 서로 다른 형상을 가지고, 이러한 형상의 차이에 따라, 각 영역에 대한 터치 입력의 종류가 달라질 수 있다. 터치 패널(11)의 상면의 영역들은 사용자로 하여금 서로 다른 종류의 터치 입력을 용이하게 입력하도록 하기 위한 가이드에 해당할 수 있다. 이러한 가이드들에 기초하여, 터치 패널(11)의 상면에는 문자 입력 영역(201a), 터치 다이얼 영역(202 및/또는 201b), 슬라이드 터치 영역(203a, 203b), 및 터치 버튼 영역(204)이 형성될 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 터치 패널(11)의 형상은 설명의 편의를 위한 일 실시 예에 해당하는 바, 터치 패널(11)의 형상이 도 1의 실시 예로 한정되는 것은 아니다.
터치 패널(11)의 상면에 형성되는 터치 영역 및 가이드와 관련하여서는 추후 도 4 내지 도 10을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.
터치 패널(11)과 본체(12)의 사이에는 바디 프레임(13)이 구비될 수 있다. 바디 프레임(13)은 터치 패널(11)과 본체(12) 사이의 공간에 수용될 수 있고, 터치 패널(11) 및 본체(12) 각각과 체결될 수 있다. 바디 프레임(13)에는 기판(미도시)이나 각종 소자 등과 같은 터치 입력 장치(10)의 구동과 관련된 구성들이 수용 및 장착될 수 있다.
일례로, 터치 입력 장치(10)는 사용자의 터치 입력에 대응하여 촉각적인 피드백(햅틱)을 제공하기 위한 진동 모듈(14)을 포함할 수 있다. 진동 모듈(14)은 압전소자, 액추에이터, 및/또는 진동모터 등 공지된 형태의 다양한 진동 발생 장치를 포함하고, 진동 모듈(14)에 의해 발생하는 진동은 터치 패널(11) 및/또는 바디 프레임과 접촉된 판스프링(미도시) 등을 통해 터치 패널(11)로 전달될 수 있다.
터치 입력 장치(10)는 사용자의 터치 입력 종류나 터치 영역, 터치 세기, 터치 입력 시간, 터치 드래그 또는 터치 다이얼의 거리(각도) 등에 따라 서로 다른 촉각을 제공하도록 진동 모듈(14)을 제어할 수 있다.
이하 도 3을 통해 터치 패널(11)의 구체적인 구조에 대한 일 실시 예를 설명한다. 도 3을 참조하면, 터치 패널(11)은 터치 패널(11)의 상부 외관을 형성하며 사용자의 터치 동작 시 사용자의 신체 일부(손가락 등)와 직접 접촉하는 커버(116), 및 커버(116)와 일체로 형성되는 터치 감지부(114)를 포함할 수 있다.
터치 감지부(114)는 커버(116)의 저면에 형성되는 도전 패턴을 포함할 수 있다. 예컨대, 터치 감지부(114)는 IME(In-mold electronics) 공법에 의해 커버(116)와 일체의 구성으로서 형성될 수 있다. 터치 감지부(114) 및 커버(116)의 제조 공정의 일 실시 예를 간략히 설명하면 다음과 같다. 먼저 폴리카보네이트(PC) 등의 기판에 상기 도전 패턴이 인쇄되고, 전기 전도성 접착제 등을 이용하여 부품이 부착된 후, 도전 패턴 및 부품이 부착된 기판을 열성형(thermoforming)하여 원하는 곡률을 생성한 다음, 사출 성형을 통해 커버(116)와 터치 감지부(114)가 일체화된 터치 패널(11)이 제조될 수 있다. 이에 따라, 터치 감지부(114)는 3차원 형상을 갖는 커버(116)의 다양한 영역, 특히 노브(116a; 도 4 참조)의 상면뿐만 아니라 측면에 대한 터치 입력까지도 인식할 수 있다.
다만, 터치 패널(11)의 구조 및 제조 공정이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시 예에 따라, 터치 패널(11)은 커버(116)의 하부에 위치하고 커버(116)와 대응하는 형상을 갖는 하부 패널(112)을 포함하고, 터치 감지부(114)는 커버(116)와 하부 패널(112)의 사이에 결합되는 터치 기판을 포함할 수 있다. 상기 터치 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 등의 연성을 갖는(flexible) 물질로 구현될 수 있다. 이에 따라, 터치 감지부(114)는 하부 패널(112)와 커버(116) 사이에 결합 시, 하부 패널(112) 및 커버(116)의 형상에 대응하도록 변형되어 결합됨으로써, 3차원 형상을 갖는 커버(116)의 다양한 영역에 대한 터치 입력을 인식할 수 있다.
즉, 터치 감지부(114)는 커버(116)의 모든 위치에 대해 다양한 형태의 터치 입력을 감지할 수 있고, 터치 입력 장치(10)는 터치 입력의 좌표나 터치 입력의 특성에 기초하여 터치 영역을 구분하고, 터치 입력의 영역 및 형태에 따라 대응하는 기능을 처리할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 터치 패널(11)은 터치 입력의 세기를 감지하는 센서(force 센서 등)를 더 포함할 수 있고, 터치 감지부(114)가 터치 입력의 좌표 뿐만 아니라 터치 입력의 세기를 감지 가능할 수도 있다.
이하, 도 4 내지 도 5를 참조하여 터치 입력 장치(10)의 터치 패널(11)의 형상에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 도 1에 도시된 터치 입력 장치의 평면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 터치 입력 장치의 상부 표면 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 터치 패널(11)의 커버(116)에는 사용자의 용이한 터치 입력을 위한 가이드들이 형성될 수 있다. 이러한 가이드들은 커버(116)와 별개의 부품으로 구현되어 커버(116)에 체결 또는 결합되는 구성이 아니라, 커버(116)의 제조 과정 중 열성형 및/또는 사출성형 시 곡률 변형 등에 의해 일체로 형성됨으로써, 제조 과정에서의 부품 수를 절감할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 커버(116)에 형성되는 가이드들은 노브(116a), 슬라이드 가이드(116b, 116c), 및 버튼 가이드(116d)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
각 구성에 대해 설명하면, 노브(116a)는 커버(116)의 상면으로부터 소정 높이 돌출되도록 형성될 수 있다. 노브(116a)는 대략 원기둥 형상을 갖도록 돌출될 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
노브(116a)의 상면 중 중심을 포함하는 영역은 커버(116)의 상면과 실질적으로 동일한 방향을 향하도록 형성되고, 해당 영역 중 적어도 일부는 사용자로부터 문자나 기호, 화살표 등의 입력을 수신하는 문자 입력 영역(201a)으로 정의될 수 있다.
한편, 상술한 터치 감지부(114)는 노브(116a)의 측면 영역에 대한 터치 입력까지도 감지할 수 있으며, 상기 측면 영역은 사용자로부터 시계 방향 또는 반시계 방향으로 다이얼을 회전하는 조작에 대응하는 터치 다이얼 입력을 수신하기 위한 터치 다이얼 영역(202)으로 정의될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 문자 입력 영역(201a)의 가장자리 영역(201b)이 터치 다이얼 영역으로 정의될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 노브(116a)에는 두 개의 터치 다이얼 영역(202, 201b)이 형성될 수도 있다.
터치 감지부(114)가 커버(116)와 일체로 형성될 경우, 문자 입력 영역(201a)과 터치 다이얼 영역(202 및/또는 201b)은 서로 연속적일 수 있다. 이 때, 노브(116a)의 형상에 의해 각 영역이 효과적으로 구분될 수 있으므로, 사용자의 오터치 등의 발생 가능성이 줄어들 수 있다.
실시 예에 따라, 문자 입력 영역(201a)은 가장자리 영역(201b)과 면의 형태가 서로 다를 수 있다. 예컨대, 문자 입력 영역(201a)은 볼록면 또는 평면 형태로 구현되고, 가장자리 영역(201b)은 오목면 형태로 구현됨으로써, 사용자는 문자 입력 영역(201a)과 가장자리 영역(201b)을 용이하게 구분할 수 있다. 또한, 가장자리 영역(201b)이 터치 다이얼 영역에 해당하는 경우, 사용자는 오목면을 따라 터치 다이얼 입력(터치 드래그 입력)을 용이하게 수행할 수 있고, 터치 다이얼 입력 시 손가락이 문자 입력 영역(201a)으로 잘못 진입하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
슬라이드 가이드(116b, 116c)는 노브(116a)와의 사이에 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)이 형성되도록, 노브(116a)와 소정 거리 이격되어 형성될 수 있다. 슬라이드 가이드(116b, 116c)는 노브(116a)의 양 측방에 형성될 수 있으나, 슬라이드 가이드(116b, 116c)의 위치 및 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
슬라이드 가이드(116b, 116c)는 노브(116a)와 마찬가지로 커버(116) 의 상면으로부터 소정 높이 돌출되어 형성될 수 있다. 슬라이드 가이드(116b, 116c)의 돌출 높이는 노브(116a)의 돌출 높이보다 낮을 수 있다. 슬라이드 가이드(116b, 116c)가 소정 높이 돌출됨에 따라, 사용자는 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)을 통한 슬라이드 터치 입력 시 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)을 벗어나지 않고 용이하게 슬라이드 터치 입력을 수행할 수 있다. 실시 예에 따라, 사용자의 슬라이드 터치를 보다 효과적으로 가이드하기 위해, 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)이 오목면 형태로 형성될 수도 있다.
슬라이드 가이드(116b, 116c)는 대략 원호 형상을 갖고, 내주면이 노브(116a)를 향하도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 노브(116a)의 형상이나 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)의 형상 등에 의해 다양하게 변형될 수 있다.
실시 예에 따라, 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)은 슬라이드 가이드(116b, 116c)의 돌출에 따라 형성된 경사면들 중 내주면에 대응하는 경사면, 즉 노브(116a)를 향하는 경사면을 포함할 수 있다. 한편, 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)은 터치 다이얼 영역(202)과 접할 수 있으나, 노브(116a)의 형상에 의해 각 영역이 서로 효과적으로 구분되어, 사용자는 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)과 터치 다이얼 영역(202) 각각에 대한 터치 입력을 용이하게 구분하여 수행할 수 있다.
버튼 가이드(116d)는 노브(116a) 및 슬라이드 가이드(116b, 116c)와 소정 거리 이격되어 형성될 수 있다. 예컨대 버튼 가이드(116d)는 노브(116a)의 전방에 형성되어, 사용자가 노브(116a)의 터치 영역들(201a, 201b, 202)이나 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)과 함께 편리하게 조작할 수 있도록 인체공학적 측면을 고려하여 형성될 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
버튼 가이드(116d)에 대응하는 터치 버튼 영역(204)은 복수의 서브 영역들로 구획될 수 있고, 구획된 서브 영역들 각각은 서로 다른 터치 버튼에 대응할 수 있다. 이에 따라, 버튼 가이드(116d)는 복수의 터치 버튼에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 실시 예에 따라, 버튼 가이드(116d)는 상기 서브 영역들 각각의 구획을 위한 서브 가이드를 포함하거나, 기타 다양한 형상으로 서브 영역들을 구분하여 나타낼 수 있다. 예컨대 상기 터치 버튼은 메뉴 버튼, 홈 버튼, 뒤로 가기 버튼 등 차량의 디스플레이(1110; 도 11 참조)에 표시되는 메뉴 화면의 이동이나 메뉴 선택 등을 위한 다양한 버튼을 포함할 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 10을 참조하여, 터치 입력 장치(10)에 대한 터치 입력의 다양한 형태에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 10 각각은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 터치 입력 장치를 이용한 다양한 터치 입력을 보여주는 예시도이다.
도시되지는 않았으나, 문자 입력 영역(201a)은 사용자로부터 문자나 기호, 화살표 등에 대응하는 터치 입력을 수신할 수 있다. 사용자는 차량의 네비게이션 애플리케이션을 통해 목적지를 입력하는 등의 문자 정보를 입력하고자 할 때, 문자 입력 영역(201a)을 통해 원하는 문자 등에 대응하는 터치 입력(터치 드래그 등)을 수행할 수 있다. 터치 입력 장치(10)의 제어부(미도시)는 터치 감지부(114)를 통해 문자 입력 영역(201a)에 대한 터치 입력을 획득 및 처리하여 사용자에 의해 입력된 문자를 인식 및 처리할 수 있다.
도 6을 참조하면, 사용자는 노브(116a)의 측면을 손가락(두 손가락 이상)으로 쥐고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 동작을 취할 수 있다. 이 때, 노브(116a)는 커버(116)와 일체로 형성되므로 직접 회전하지 않고, 사용자의 손가락만이 터치 다이얼 영역(202)을 따라 이동할 수 있다. 상기 제어부는 터치 감지부(114)의 터치 다이얼 영역(202)으로부터 획득되는 터치 다이얼 입력의 좌표 변화(적어도 하나의 손가락에 대한 좌표 변화)를 감지하고, 감지된 좌표 변화에 기초하여 터치 다이얼 입력의 회전 각도를 산출할 수 있다.
제어부는 산출된 회전 각도에 기초한 다양한 처리 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부는 산출된 회전 각도에 기초하여 차량 내 스피커의 볼륨 조절, 메뉴 항목의 스크롤링, 맵 화면의 확대/축소, 공기조화기의 설정온도 조절 등의 기능을 수행할 수 있다.
실시 예에 따라, 제어부는 산출된 회전 각도에 기초하여 진동 모듈(14)을 제어함으로써, 사용자에게 햅틱 피드백을 제공할 수 있다. 예컨대, 제어부는 기 설정된 회전 각도 단위로 햅틱 피드백을 제공함으로써, 사용자로 하여금 터치 다이얼 입력 시 회전 각도를 추정할 수 있도록 하고, 실제로 다이얼을 회전시키는 것과 같은 촉감을 제공할 수 있다.
도 7을 참조하면, 터치 다이얼 입력은 노브(116a)의 문자 입력 영역(201a)의 가장자리 영역(201b)을 통해 수행될 수도 있다. 구체적으로, 사용자는 가장자리 영역(201b)의 일 지점을 터치한 상태로, 가장자리 영역(201b)의 오목면을 따라 손가락을 이동시킴으로써 터치 다이얼 입력을 수행할 수 있다. 제어부는 터치 감지부(114)를 통해 가장자리 영역(201b)에 대한 터치 다이얼 입력을 획득 및 처리하여 상술한 기능을 수행할 수 있다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 사용자는 슬라이드 가이드(116b, 116c)와 노브(116a) 사이의 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)에 대한 슬라이드 터치 입력을 수행할 수 있다. 구체적으로, 사용자는 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)의 일 지점을 터치한 상태로, 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)을 따라 손가락을 소정 방향(전방 및/또는 후방)으로 이동시킴으로써 슬라이드 터치 입력을 수행할 수 있다.
제어부는 터치 감지부(114)를 통해 슬라이드 터치 영역(203a, 203b)에 대한 슬라이드 터치 입력을 획득하고, 획득된 슬라이드 터치 입력에 기초하여 소정 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부는 획득된 슬라이드 터치 입력의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 기초하여 차량 내 스피커의 볼륨 조절, 메뉴 항목의 스크롤링 등의 기능을 수행할 수 있다.
실시 예에 따라, 제어부는 산출된 거리에 기초하여 진동 모듈(14)을 제어함으로써, 사용자에게 햅틱 피드백을 제공할 수 있다. 예컨대, 제어부는 기 설정된 거리 단위로 햅틱 피드백을 제공함으로써, 사용자로 하여금 슬라이드 터치 입력 시 입력의 거리를 추정 가능하도록 할 수 있다.
도 10을 참조하면, 사용자는 버튼 가이드(116d)의 터치 버튼 영역(204)에 대한 터치 입력을 수행할 수 있다. 예컨대, 사용자는 터치 버튼 영역(204)에 존재하는 복수의 터치 버튼 중 적어도 하나를 터치하는 입력을 수행할 수 있다.
제어부는 터치 감지부(114)를 통해 터치 버튼 영역(204)에 대한 터치 입력을 획득하고, 획득된 터치 입력에 기초하여 소정 기능을 수행할 수 있다. 제어부는 터치 입력의 좌표를 산출하여 복수의 터치 버튼들 중 입력된 터치 버튼을 식별하고, 식별된 터치 버튼에 대응하는 기능을 수행할 수 있다. 실시 예에 따라, 제어부는 터치 입력의 시간 및/또는 세기를 구분하여 인식하고, 인식 결과에 기초한 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부는 식별된 터치 버튼 및 터치 입력의 특성에 기초하여 메뉴 화면 출력, 이전 화면으로 이동, 메뉴 항목 선택 등의 기능을 수행할 수 있다.
실시 예에 따라, 제어부는 터치 버튼에 대한 입력에 기초하여 진동 모듈(14)을 제어함으로써, 사용자에게 햅틱 피드백을 제공할 수 있다. 이 때, 제어부는 터치 버튼들 각각에 대해 서로 다른 형태의 햅틱 피드백을 제공함으로써, 사용자로 하여금 현재 터치한 터치 버튼이 무엇인지를 용이하게 인지하도록 할 수 있다.
도 6 내지 도 10에 도시된 실시 예에 따르면, 터치 입력 장치(10)는 커버(116)와 터치 감지부(114)가 일체로 형성된 3차원 형상의 터치 패널(11)을 통해 다양한 영역에 대한 터치 입력, 및 다양한 종류의 터치 입력을 인식하고 처리할 수 있다. 이와 같이 터치 패널(11)이 일체로 형성됨에 따라, 터치 입력 장치(10)의 구조가 단순화되고, 부품 수의 최소화에 따라 제조 공정이 효율화되고, 부품의 마모나 손상 등으로 인한 고장 또한 최소화될 수 있다.
또한, 터치 패널(11)의 표면에는 노브(116a), 슬라이드 가이드(116b, 116c), 버튼 가이드(116d) 등과 같은 가이드가 형성되어, 사용자로 하여금 다양한 종류의 터치 입력을 용이하게 구분하여 입력할 수 있도록 한다. 이러한 가이드 또한 터치 패널(11)의 커버(116)와 일체로 형성됨으로써, 터치 입력 장치(10)의 구조를 단순화할 수 있다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시 예에 다른 터치 입력 장치를 포함하는 차량의 내부를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 터치 입력 장치(10)는 차량(1100) 내부의 소정 위치에 배치될 수 있다. 일반적으로, 터치 입력 장치(10)는 차량(1100)의 운전석과 조수석 사이에 구비되는 센터 콘솔이나 센터페시아에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로, 터치 입력 장치(10)는 기어 변속 장치(미도시; 레버, 다이얼, 버튼 등)의 후방에 배치될 수 있다. 터치 입력 장치(10)가 기어 변속 레버와 인접하여 배치됨으로써, 운전자는 주행 전, 주행 중, 또는 주행 후 기어 변속 레버의 조작을 요구하지 않는 상황에서 터치 입력 장치(10)를 용이하게 조작할 수 있다.
예컨대, 사용자는 인스트루먼트 패널 등에 구비되는 디스플레이(1110)를 통해 출력된 인터페이스(메뉴 화면 등)에 기초하여 터치 입력 장치(10)를 조작할 수 있다. 차량(1100)은 터치 입력 장치(10)의 조작에 기초하여 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예컨대, 차량(1100)은 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 제어부(미도시)를 포함하고, 제어부는 터치 입력 장치(10)의 조작에 기초하여 디스플레이(1110)의 출력 화면을 변경하거나, 차량(1100) 내에 구비된 구성들의 동작을 제어할 수 있다.
특히, 본 개시에 따른 터치 입력 장치(10)는 터치 영역 또는 터치 입력의 종류별로 상부 표면이 다르게 형성되어 있어, 사용자가 터치 입력 장치(10)를 육안으로 확인하지 않고도 터치 입력을 용이하게 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 전방을 주시하면서도 터치 입력 장치(10)를 용이하게 조작할 수 있는 바, 터치 입력 시의 주행 안전성이 확보될 수 있다.
상기한 실시 예들의 설명은 본 개시의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것들에 불과하므로, 본 개시의 기술적 사상을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다.
또한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 개시의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

Claims (18)

  1. 본체, 및 상기 본체의 상부에 위치하는 터치 패널을 포함하는 터치 입력 장치에 있어서, 상기 터치 패널은,
    3차원 형상의 커버; 및
    상기 커버와 일체로 형성되는 터치 감지부를 포함하고,
    상기 커버의 상면에는, 상기 터치 패널에 정의되는 복수의 터치 영역 각각에 대응하는 종류의 터치 입력을 가이드하기 위한 복수의 가이드가 형성되고,
    상기 복수의 터치 영역 중 적어도 일부는 서로 접하고,
    상기 복수의 가이드는,
    상기 커버의 상면으로부터 제1 높이만큼 돌출되도록 형성된 노브(knob)를 포함하고,
    상기 노브와 소정 거리 이격되고, 상기 커버의 상면으로부터 제2 높이만큼 돌출되도록 형성된 적어도 하나의 슬라이드 가이드를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 슬라이드 가이드는,
    전후 방향이 좌우 방향보다 길고, 내주면이 상기 노브를 향하는 원호 형상을 갖고,
    상기 제2 높이는 상기 노브의 돌출 높이인 상기 제1 높이보다 낮은,
    터치 입력 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치 감지부는,
    상기 커버의 저면에 형성된 도전 패턴을 포함하는,
    터치 입력 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 노브는 원기둥 형상으로 돌출 형성되고,
    상기 복수의 터치 영역은,
    상기 노브의 상면 중 중심을 포함하는 적어도 일부의 영역에 대응하고, 문자, 숫자, 기호, 및 화살표 중 적어도 하나에 대응하는 터치 입력을 수신하는 문자 입력 영역; 및
    상기 노브의 측면 영역에 대응하고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로의 다이얼 회전 조작에 대응하는 터치 다이얼 입력을 수신하는 제1 터치 다이얼 영역을 포함하는,
    터치 입력 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 문자 입력 영역에 대응하는 상기 노브의 상면은 볼록면을 형성하고,
    상기 문자 입력 영역의 가장자리 영역에 대응하는 상기 노브의 상면은 오목면을 형성하는,
    터치 입력 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 터치 영역은,
    상기 가장자리 영역에 대응하는 제2 터치 다이얼 영역을 더 포함하고,
    상기 제2 터치 다이얼 영역은 상기 문자 입력 영역 및 상기 제1 터치 다이얼 영역 각각과 서로 접하는,
    터치 입력 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 터치 영역은,
    상기 노브의 측면과 상기 적어도 하나의 슬라이드 가이드 사이에 형성되어, 슬라이드 터치 입력을 수신하는 적어도 하나의 슬라이드 터치 영역을 포함하고,
    상기 커버의 상면 중 상기 노브와 상기 적어도 하나의 슬라이드 가이드 사이에 대응하는 영역은 오목면을 형성하는,
    터치 입력 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬라이드 터치 영역 각각은,
    상기 노브의 측면에 형성되는 제1 터치 다이얼 영역과 접하는,
    터치 입력 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 가이드는,
    복수의 터치 버튼에 대응하는 형상을 갖도록 상기 커버의 상면에 형성된 버튼 가이드를 포함하고,
    상기 복수의 터치 영역은,
    상기 버튼 가이드가 형성된 영역에 대응하는 터치 버튼 영역을 포함하는,
    터치 입력 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 터치 버튼 영역은 상기 버튼 가이드의 형상에 대응하여 복수의 서브 영역으로 구획되고,
    상기 복수의 서브 영역은 서로 접하는,
    터치 입력 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 터치 패널과 상기 본체 사이의 공간에 수용되는 진동 모듈을 더 포함하고,
    상기 진동 모듈은,
    상기 복수의 터치 영역별로 서로 다른 햅틱 피드백을 제공하도록 진동을 발생시키는,
    터치 입력 장치.
  14. 차량에 있어서,
    터치 입력 장치; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 터치 입력 장치를 통해 수신되는 터치 입력에 기초하여 상기 차량 내의 구성의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 터치 입력 장치는,
    3차원 형상의 커버; 및
    상기 커버와 일체로 형성되는 터치 감지부를 포함하고,
    상기 커버의 상면에는, 터치 패널에 정의되는 복수의 터치 영역 각각에 대응하는 종류의 터치 입력을 가이드하기 위한 복수의 가이드가 형성되고,
    상기 복수의 터치 영역 중 적어도 일부는 서로 접하고,
    상기 복수의 가이드는,
    상기 커버의 상면으로부터 제1 높이만큼 돌출되도록 형성된 노브를 포함하고,
    상기 복수의 터치 영역은,
    상기 노브의 상면 중 중심을 포함하는 적어도 일부의 영역에 대응하고, 문자, 숫자, 기호, 및 화살표 중 적어도 하나에 대응하는 터치 입력을 수신하는 문자 입력 영역; 및
    상기 노브의 측면에 대응하고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로의 다이얼 회전 조작에 대응하는 터치 다이얼 입력을 수신하는 터치 다이얼 영역을 포함하고,
    상기 노브와 소정 거리 이격되고, 상기 커버의 상면으로부터 제2 높이만큼 돌출되도록 형성된 적어도 하나의 슬라이드 가이드를 포함하고,
    상기 제2 높이는 상기 제1 높이보다 낮고,
    상기 복수의 터치 영역은,
    상기 노브의 측면과 상기 적어도 하나의 슬라이드 가이드 사이에 형성되어, 슬라이드 터치 입력을 수신하는 적어도 하나의 슬라이드 터치 영역을 포함하는,
    차량.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제14항에 있어서,
    상기 문자 입력 영역에 대응하는 상기 노브의 상면은 볼록면을 형성하고,
    상기 적어도 하나의 슬라이드 터치 영역에 대응하는 상기 커버의 상면은 오목면을 형성하는,
    차량.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 터치 입력 장치는,
    상기 차량의 운전석과 조수석 사이의 센터 콘솔 또는 센터페시아에 배치되는,
    차량.
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