KR20090034023A

KR20090034023A - 차량용 조이스틱 장치

Info

Publication number: KR20090034023A
Application number: KR1020070099150A
Authority: KR
Inventors: 한제현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2009-04-07

Abstract

본 발명은 차량용 조이스틱 장치에 관한 것으로서, 차량의 내부에 장착되고 운전자가 조향 및 가감속 장치를 조작할 수 있도록 상면에 표시부가 형성되는 베이스와, 상기 베이스의 중앙에 장착되고 운전자가 손으로 베이스와 연결되는 샤프트를 조작할 수 있도록 상부 끝단에 손잡이가 형성되는 조작기구와, 상기 조작기구의 작동에 따라 차량의 X방향 또는 Y방향의 변위를 감지하는 변위부와, 상기 조작기구의 작동에 따라 상기 변위부에 감지되는 변위에 따라 차량의 가감속상태를 감지하고 이를 수행하는 속도감지수단과, 상기 조작기구의 작동에 따라 상기 변위부에 감지되는 변위에 다라 차량의 조향 상태를 감지하고 이를 수행하는 조향감지수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 조이스틱 몸체를 한 손으로 파지한 상태에서 조향을 비롯한 기어조작 등이 수행될 수 있으므로 핸들의 차내 점유공간을 줄일 수 있으며, 신체적인 조건이 불편한 사람들도 차량을 손쉽게 조작할 수 있는 효과가 있다.

조이스틱 장치, 베이스, 조작기구, 변위부, 속도감지수단, 조향감지수단, 방향지시 점멸스위치.

Description

차량용 조이스틱 장치{Joy stick device for vehicle}

본 발명은 차량용 조이스틱 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 방향을 조절하는 스티어링 휠과, 차량을 가속하는 가속페달과, 차량을 정지시키는 브레이크 페달의 기능을 조이스틱 하나로 대체하여 한 손으로도 모든 작동이 가능하도록 한 차량용 조이스틱 장치에 관한 것이다.

근래 들어 자동차에는 운전자와 승객의 편의를 위하여 AV(Audio/Video), 네비게이션(Navigation), DVD(Digital Versatile Disk), 텔레매틱스(telematics) 등과 같은 각종 편의장치들이 설치되고 있으며, 자동차의 사용이 점차 늘어감에 따라 새로운 기능을 갖춘 편의장치들이 계속해서 추가 개발되어 장착되고 있다.

그리고, 자동차에 설치된 각종 편의장치를 조작하기 위한 화면을 제공하거나 각 장치의 작동상태 등을 표시하는 디스플레이 수단으로 LCD 등 모니터 등이 설치되고 있으며, 운전자로 하여금 화면상에 제공된 각종 메뉴를 선택 조작할 수 있도록 모니터 화면을 터치 스크린으로 구성하거나, 버튼 또는 조이스틱 장치와 같은 각종 조작수단을 구비하고 있다.

한편, 차량용 조이스틱 핸들은 한 손으로 파지한 상태에서 조향이 이루어지도록 소정의 스틱 형태를 갖는 핸들로서, 미국특허 제5,566,586호, 대한민국 특허공개 제2004-16632호 등을 통해 개시된 바 있으며 이러한 조이스틱 핸들은 통상적인 휠(Wheel) 구조의 핸들에 비해 사용이 간편하고 점유공간이 작을 뿐만 아니라 장애인용 자동차에도 유용하게 사용될 수 있는 장점이 있다.

그러나, 종래의 조이스틱 핸들은 조이스틱 몸체를 좌, 우로 비틀거나, 핸들을 좌우로 경사지게 기울일 때 핸들 조작이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 비틀림 각도나 좌우로 기울일 수 있는 경사각이 한정되어 있으므로, 자동차의 조향각이 상대적으로 클 경우 조작이 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 방향을 조절하는 스티어링 휠과, 차량을 가속하는 가속페달과, 차량을 정지시키는 브레이크 페달의 기능을 조이스틱 하나로 대체하여 한 손으로도 모든 작동이 가능하도록 한 차량용 조이스틱 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 차량의 내부에 장착되고 운전자가 조향 및 가감속 장치를 조작할 수 있도록 상면에 표시부가 형성되는 베이스와, 상기 베이스의 중앙에 장착되고 운전자가 손으로 베이스와 연결되는 샤프트를 조작할 수 있도록 상부 끝단에 손잡이가 형성되는 조작기구와, 상기 조작기구의 작동에 따라 차량의 X방향 또는 Y방향의 변위를 감지하는 변위부와, 상기 조작기구의 작동에 따라 상기 변위부에 감지되는 변위에 따라 차량의 가감속상태를 감지하고 이를 수행하는 속도감지수단과, 상기 조작기구의 작동에 따라 상기 변위부에 감지되는 변위에 다라 차량의 조향 상태를 감지하고 이를 수행하는 조향감지수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 조이스틱 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 조이스틱 장치의 변위부의 제어상태를 나타낸 순서도이며, 도 3은 본 발명에 따른 조이스틱 장치의 X방향 제어를 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명에 따른 조이스틱 장치의 Y방향 제어를 나타낸 순서도이며, 도 5는 본 발명에 따른 조이스틱 장치의 방향 점멸을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 조이스틱 장치(10)는 차량의 내부에 장착되고 운전자가 조향 및 가감속 장치를 조작할 수 있도록 상면에 표시부(22)가 형성되는 베이스(20)와, 상기 베이스(20)의 중앙에 장착되고 운전자가 손으로 베이스(20)와 연결되는 샤프트(32)를 조작할 수 있도록 상부 끝단에 손잡이(34)가 형성되는 조작기구(30)와,

상기 조작기구(30)의 작동에 따라 차량의 X방향 또는 Y방향의 변위를 감지하는 변위부(40)와, 상기 조작기구(30)의 작동에 따라 상기 변위부(40)에 감지되는 변위에 따라 차량의 가감속상태를 감지하고 이를 수행하는 속도감지수단(50)과, 상기 조작기구(30)의 작동에 따라 상기 변위부(40)에 감지되는 변위에 다라 차량의 조향 상태를 감지하고 이를 수행하는 조향감지수단(60)과, 상기 베이스(20)의 상면에 장착되는 방향지시 점멸스위치(70)로 구성된다.

여기서 상기 베이스(20)에 형성되는 표시부(22)는 좌측 상부로부터 우측 방향으로 P(주차), D(주행), N(중립), R(후진)이 형성되는 예를 들어 설명하기로 한다.

상기와 같이 구성되는 차량용 조이스틱 장치(10)의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 조작기구(30)에 따라 차량의 속도감지수단(50)은 운전자가 상기 조작기구(30)를 상부 또는 하부로 조작시키면 이를 방향 변위부(40)에서 인지하여 + 방향 변위일 경우에는 모터(52)를 작동시켜 스로틀 밸브(54)를 개도시키고, 반대로 ?? 방향 변위일 경우에는 모터(52)를 작동시켜 브레이크(56)를 작동시키는 되는 것이다.

즉, 상기 변위부(40)의 X방향 변위는 일반 게임용 조이스틱과 같은 구조로 X방향의 가변저항의 저항값을 읽어 가감속 신호를 내보내 차량의 가감속을 제어하게 되고, 스로틀 밸브(54)와 브레이크(56)는 작동 변위를 발 대신 모터(52)로 제어하는 것만 제외하고는 현 차량 시스템과 동일하다.

여기서 상기 변위부(40)의 X방향 변위에서 조작기구(30)를 상부로 작동시키면 +방향의 변위량만큼 스로틀 밸브(54)를 모터(52)가 개도하게 되고, ??방향의 변위량만큼 브레이크(56)를 조절하여 감속을 하게 된다.

다음으로 상기 조작기구(30)의 조작에 따른 조향감지수단(60)은 운전자가 상기 조작기구(30)를 하부로 누른 상태에서 베이스(20)에 형성된 표시부(22)로 상기 조작기구(30)를 회전시키면 이를 위치 검출부(62)가 인지하여 모터(64)를 회전시켜 조향기구를 조작하게 된다.

즉, P, R, N, D 조작은 상기 조작기구(30)를 하부로 누른 상태에서 운전자가 원하는 방향으로 돌려 주행을 하게 되는 것이고, 상기 조작기구(30)의 하부는 Z축 회전에 따라 단계적으로 이동이 가능한 구조로 이루어져 있고 현 위치를 알기 위해 각 방향 회전에 따른 접점(도체)이 같이 회전하여 현재의 위치를 나타내게 되는 것이다.

또한, P(주차)위치시 상기 모터(64)에 의해 주차브레이크 기어 물리는 것을 작동시키고 나머지는 구조는 현 차량과 동일하게 구성한다.

여기서 상기 변위부(40)의 Y방향 변위는 가변저항의 변화를 읽어 차량의 좌, 우 동작을 제어하게 되는데 즉, 스티어링 휠 조작에 따른 기어 박스내 움직임을 모터로 제어하고 나머지는 현 차량 시스템과 동일한 것이다.

좀더 보충설명하면, Y방향의 저항값에 따라 +는 왼쪽 -는 오른쪽으로 조향이 되도록 모터를 기어박스내 위치하혀 이를 조절하게 되는 것이다.

다음으로 상기 베이스(20)의 상면에 장착되는 방향지시 점멸스위치(70)에 대해서 설명하면, 상기 방향지시 점멸스위치(70)는 운전자가 직접 수동을 조작하는 방법과 상기 조작기구가 좌, 우로 작동시 이를 센서가 인지하여 작동하는 방법 중 택일하여 형성된다.

즉, 운전자가 엄지손가락으로 간단하게 방향지시등을 조정할 수 있도록 스위치가 형성되는데 왼쪽으로 스위치를 기울이면 왼쪽 신호가 판별부(72)에 가해지면서 좌측 깜빡이가 작동을 하게 되고, 오른쪽으로 스위치를 기울이면 오른쪽 신호가 판별부(72)에 가해지면서 우측 깜빡이가 작동을 하게 되는 것이다.

이때, 방향지시 점멸스위치(60)의 중앙에는 비상등을 점멸할 수 있도록 스위치(74)가 장착될 수 있음을 밝힌다.

도 1은 본 발명에 따른 조이스틱 장치를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 조이스틱 장치의 변위부의 제어상태를 나타낸 순서도.

도 3은 본 발명에 따른 조이스틱 장치의 X방향 제어를 나타낸 순서도.

도 4는 본 발명에 따른 조이스틱 장치의 Y방향 제어를 나타낸 순서도.

도 5는 본 발명에 따른 조이스틱 장치의 방향 점멸을 나타낸 순서도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.

10 : 조이스틱 장치, 20 : 베이스,

22 : 표시부, 30 : 조작기구,

32 : 샤프트, 34 : 손잡이,

40 : 변위부, 50 : 속도감지수단,

60 : 조향감지수단, 70 : 방향지시 점멸스위치.

Claims

차량의 내부에 장착되고 운전자가 조향 및 가감속 장치를 조작할 수 있도록 상면에 표시부(22)가 형성되는 베이스(20)와,

상기 베이스(20)의 중앙에 장착되고 운전자가 손으로 베이스(20)와 연결되는 샤프트(32)를 조작할 수 있도록 상부 끝단에 손잡이(34)가 형성되는 조작기구(30)와,

상기 조작기구(30)의 작동에 따라 차량의 X방향 또는 Y방향의 변위를 감지하는 변위부(40)와,

상기 조작기구(30)의 작동에 따라 상기 변위부(40)에 감지되는 변위에 따라 차량의 가감속상태를 감지하고 이를 수행하는 속도감지수단(50)과,

상기 조작기구(30)의 작동에 따라 상기 변위부(40)에 감지되는 변위에 다라 차량의 조향 상태를 감지하고 이를 수행하는 조향감지수단(60)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 조이스틱 장치.
제 1항에 있어서,

상기 베이스(20)의 상면에는 방향지시 점멸스위치(70)가 장착되되,

상기 방향지시 점멸스위치(70)는 운전자가 직접 수동을 조작하는 방법과 상기 조작기구(30)가 좌, 우로 작동시 이를 센서가 인지하여 작동하는 방법 중 택일 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 조이스틱 장치.
제 1항에 있어서,

상기 조작기구(30)가 X방향으로 작동시 이를 변위부(40)가 인지하여 작동하는 속도감지수단(50)은,

운전자가 상기 조작기구(30)를 상부 또는 하부로 조작시키면 + 방향 변위일 경우에는 모터(52)를 작동시켜 스로틀밸브(54)를 개도시키고, 반대로 - 방향 변위일 경우에는 모터(52)를 작동시켜 브레이크(56)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 조이스틱 장치.
제 1항에 있어서,

상기 조작기구(30)가 Y방향으로 작동시 이를 변위부(40)가 인지하여 작동하는 상기 조향감지수단(60)은,

운전자가 상기 조작기구(30)를 하부로 누른 상태에서 베이스(20)에 형성된 표시부(22)로 상기 조작기구(30)를 회전시키면 이를 위치 검출부(62)가 인지하여 모터(64)를 회전시켜 조향기구를 조작하는 것을 특징으로 하는 차량용 조이스틱 장치.