KR20110085166A - 차량용 터치 스위치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이스(2); 상기 케이스(2)의 내부에 연결설치되고, 그 일측면에 적어도 하나 이상의 정전용량형 터치 감지부(10)가 구비된 인쇄회로기판(4); 상기 인쇄회로기판(4)에 구비된 정전용량형 터치 감지부(10)에 연결설치되어 정전용량 변화를 감지하는 영역을 연장하기 위해 길이방향으로 확장된 센싱 연장부재(12); 상기 센싱 연장부재(12)의 전방에 연결설치되고 케이스(2)와 체결되는 커버(8)를 포함하는 차량용 터치 스위치 장치에 관한 것이다.

Description

차량용 터치 스위치 장치{Touch Switch Apparatus for Vehicle}

본 발명은 차량용 터치 스위치 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 주행, 조명 및/또는 편의장치의 작동과 작동상태를 제어하는 기계적인 스위치를 하나의 스위치 장치에 통합하여 구비시킨 차량용 터치 스위치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 내부에는 방향지시등, 와이퍼 등을 제어하기 위한 스위치 또는 윈도우 스위치 등과 같이 자동차 주행시 자주 사용하게 되는 스위치 외에 주행의 안전성 및 운전자의 편의를 위해 다양한 스위치가 그 용도에 따라 기계적으로 작동하도록 구비되어 있다.

특히, 주행의 안정성을 확보하기 위해 미끄럼 방지, 차선이탈경고장치(LDWD), 차량의 조향등 위치를 조절하기 위한 AFLS(Adaptive front light system), 차량간격 자동제어 장치, 미끄럼방지장치(Vehicle dynamic control) 등을 제어하기 위한 스위치와, 운전자의 편의를 위한 자동주차장치, 주차공간 확인 장치, 좌석의 냉/난방 장치, 커튼, 공기정화 장치 등을 제어하기 위한 스위치가 추가적으로 더 구비될 수 있다.

더욱이, 특정 자동차의 경우 차량의 내부 조명이나 안개등 또한 별도로 스위치를 구비시켜 조작 가능하도록 구성할 수 있다.

하지만, 전술한 주행의 안정성 및 운전자의 편의를 위해 부가되는 스위치는 평상시 자주 사용되는 것이 아니라, 필요에 따라 간헐적으로 사용함에도 불구하고, 상술한 자동차의 기능을 제공하기 위해 차량 내부 일측에 전술한 스위치들을 탑재하기 위한 공간을 확보해야 한다.

더욱이, 상기 기능을 수행하기 위한 스위치들 중 일부는 그 기능이 수행되고 있는 상태를 확인하기 위해 스위치가 구비된 각각의 위치를 찾아 직접 그 상태를 확인해야 한다.

나아가, 이러한 종래의 자동차 스위치들은 해당 기능을 수행하는 장치 또는 자동차의 제어장치에 직접 연결되는 기계적인 방법을 사용하므로 원하는 장치를 자동제어 할 수 있도록 하려면 많은 컨트롤러와 부품을 추가로 부착해야 한다.

특히, 이러한 부품 및 이를 제어하는 제어장치는 개별적으로 각각 입출력 처리되어 다량의 전선과 커넥터를 필요로 하여, 이로 인한 장치의 고장이 빈번히 발생하고, 고장수리가 불편할 뿐만 아니라, 제조비용을 상승시키게 된다.

그러나 최근 차량 시스템의 컴퓨터화가 급속히 진행되고 있고, 보다 많은 기능을 요구하고 있으므로 이는 차량에 탑재되는 전자부품의 수를 증가시켜 차량의 한정된 공간 내에 다수의 스위치를 탑재하기 위한 공간을 충분히 확보하는 것이 매우 곤란해지고 있다.

본 발명은 주행의 안전성 및 운전자의 편의를 위해 구비되는 다양한 스위치의 탑재공간을 감소시키고, 스위치 조작에 따라 작동하는 해당 장치의 작동을 용이하게 제어할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 다양한 스위치를 하나의 장치에 통합함으로써, 스위치를 자동차 내부에 각각 설치할 경우 소요되는 설치비용을 절감할 수 있도록 한다.

본 발명은

케이스;

상기 케이스의 내부에 연결설치되고, 그 일측면에 적어도 하나 이상의 정전용량형 터치 감지부가 구비된 인쇄회로기판;

상기 인쇄회로기판에 구비된 정전용량형 터치 감지부에 연결설치되어 정전용량 변화를 감지하는 영역을 연장하기 위해 길이방향으로 확장된 센싱 연장부재;

상기 센싱 연장부재의 전방에 연결설치되고 케이스와 체결되는 커버를 포함하는 차량용 터치 스위치 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치는 차량의 탑재공간을 감소시키는 동시에 운전자가 차량에 구비된 다양한 장치의 작동상태를 용이하게 인지할 수 있고, 제조비용을 절감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치를 구성하는 정전용량형 터치 감지부의 작용을 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치를 구성하는 정전용량형 터치 감지부의 회로도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치를 구성하는 정전용량형 터치 감지부의 다른 회로도이다.

본 발명은 케이스; 상기 케이스의 내부에 연결설치되고, 그 일측면에 적어도 하나 이상의 정전용량형 터치 감지부가 구비된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 구비된 정전용량형 터치 감지부에 연결설치되어 정전용량 변화를 감지하는 영역을 연장하기 위해 길이방향으로 확장된 센싱 연장부재; 상기 센싱 연장부재의 전방에 연결설치되고 케이스와 체결되는 커버를 포함하는 차량용 터치 스위치 장치를 제공한다.

여기서, 상기 차량용 터치 스위치 장치는 일측면에 센싱 연장부재 및 조명이 관통하는 제 1 관통홈 및/또는 조명이 통과하는 제 2 관통홈이 형성된 바디가 상기 인쇄회로기판의 전방에 구비될 수 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판의 일측면에 조명을 조사하는 광원이 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 차량용 터치 스위치 장치는 상기 커버의 일측면에 스위치 기능을 표시하기 위한 기호, 글자, 도형 또는 이들 중에서 선택되는 것이 인쇄될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치를 구성하는 커버의 후방에 도체를 구비시키고, 상기 도체를 콘덴서에 연결설치할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 하기의 설명은 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 하기 설명에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치의 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치의 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치를 구성하는 정전용량형 터치 감지부의 작용을 나타내는 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치를 구성하는 정전용량형 터치 감지부의 회로도, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치를 구성하는 정전용량형 터치 감지부의 다른 회로도로서 함께 설명한다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치는 케이스(2); 상기 케이스(2)의 내부에 연결설치되고, 그 일측면에 적어도 하나 이상의 정전용량형 터치 감지부(10)가 구비된 인쇄회로기판(4); 상기 인쇄회로기판(4)에 구비된 정전용량형 터치 감지부(10)에 연결설치되어 정전용량 변화를 감지하는 영역을 연장하기 위해 길이방향으로 확장된 센싱 연장부재(12); 상기 센싱 연장부재(12)의 전방에 연결설치되고 케이스(2)와 체결되는 커버(8)를 포함한다.

본 발명에 따른 케이스(2)는 차량용 터치 스위치 장치를 구성하는 구성부품이 내부에 안착될 수 있는 장소를 제공한다.

이때, 상기 케이스(2)는 인쇄회로기판(4)이 자동차를 전자적으로 제어하는 장치(미도시), 예를 들면 중앙처리장치 또는 마이크로프로세서 등과 서로 상호 통신할 수 있도록 하는 단자(28)가 관통할 수 있는 홈(30)이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 인쇄회로기판(4)은 스위치 작동을 위해 사용자가 커버(8)에 접근 및/또는 접촉함에 따라 정전용량이 변화되면 이를 감지한 신호를 자동차를 제어하는 장치, 예를 들면 중앙처리장치 또는 마이크로프로세서로 전달하고, 상기 자동차의 중앙처리장치 또는 마이크로프로세서로부터 수신되는 신호를 처리한다.

이때, 상기 인쇄회로기판(4)은 자동차의 중앙처리장치 또는 마이크로프로세서와 상호 통신하기 위한 단자(28)가 구비될 수 있다.

상기 인쇄회로기판(4)의 일측면에는 정전용량형 터치 감지부(10), 바람직하게는 사용자의 접촉에 따라 정전용량이 변화되는 것을 감지하는 적어도 하나 이상의 정전용량형 터치 감지부가 구비되어 있다.

이때, 상기 정전용량형 터치 감지부는 정전용량형 터치 감지부를 사용할 수 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판(4)의 일측면에는 조명을 제공하는 광원(18)이 더 구비될 수 있고, 상기 광원(18)으로는 LED를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 정전용량형 터치 감지부(10)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 신체 또는 특정 물체가 접근 및/또는 접촉했을 때 발생하는 정전용량(Capacitance)의 변화를 감지한다.

이때, 상기 도 4 및 도 5는 정전용량형 터치 감지부(10)를 보다 용이하게 설명하기 위해 센싱 연장부재(12) 및 커버(8)를 도시하지 않았다.

상기 정전용량 터치 감지부(10)는 터치할 면에 인체 및/또는 도체(26) 등이 접촉할 때 발생하는 미세한 정전용량의 변화치와 설정치간의 차이를 감지하여 최종 출력을 하이(High) 또는 로우(Low)로 나타낼 수 있다.

한편, 상기 정전용량형 터치 감지부(10)는 감지하는 부분이 도전체로 제조되며, 상기 도전체에 적은 양의 전류를 흘려주면 동작 대기상태가 된다. 이때, 사용자가 감지부에 손을 가져다 대면 사람의 몸에 전기가 흘러 짧은 시간에 그 전압이 변하게 되고 내부의 회로는 그 전압에 반응하여 출력이 변하게 된다.

이때, 상기 도전체는 금속, 바람직하게는 금속판(32) 또는 중공을 갖는 금속판(32)일 수 있다.

이와 같은 정전용량형 터치 감지부(10)는 상기 정전용량의 변화를 감지하는 터치 드라이버(24)를 포함한다.

특정적으로, 본 발명에 따른 정전용량형 터치 감지부(10)는 도 5에 도시된 바와 같이, 정전용량을 변화시킬 수 없는 물체, 예를 들면 장갑 등이 커버(8)에 접근 및/또는 접촉될 경우 상기 정전용량을 변화시킬 수 없는 물체가 정전용량을 변화시킬 수 있도록 커버(8)의 후방, 즉 내측에 도체(26)를 더 구비시키고, 상기 도체(26)를 콘덴서(32)에 연결설치하여 구성할 수 있다.

이때, 상기 커버(8)의 후방에 구비되는 도체(26)는 평상시 센싱 연장부재(12)와 일정거리 이격되어 있고, 스위치를 작동시키기 위해 사용자가 커버(8)를 누르게 되면, 눌려진 커버(8)의 후방에 위치하는 도체(26)가 센싱 연장부재(12)에 접근하여 정전용량을 변화시킨다.

한편, 상기 정전용량형 터치 감지부(10)는 정전용량의 변화를 감지하기 위해 터치 감지부(10)와 근접하는 부분에서의 전류 흐름의 변화를 감지하는바, 통상 터치 감지부(10)와 일정거리 이격된 부분에서는 전류 흐름이 존재하지 않으므로, 정전용량형 터치 감지부(10)가 구비된 인쇄회로기판(4)을 사용자가 접근 및/또는 접촉하는 커버(8)의 근접한 후면에 설치하여야 한다.

그러나 정전용량형 터치 감지부(10)의 원활한 동작을 위해서는 사용자가 접촉하는 부분, 예를 들면 커버(8)와 정전용량형 터치 감지부(10) 사이의 유전율이 높아야 하므로 상기 커버(8)와 정전용량형 터치 감지부(10) 사이를 최대한 밀착 시키는 것이 좋다. 이때, 부품 등의 실장으로 인해 상기 커버(8)와 정전용량형 터치 감지부(10) 사이의 이격거리가 필요 이상일 경우 정전용량형 터치 감지부(10)가 정전용량의 변화를 감지하기 곤란할 수 있다.

그러므로 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치는 상기 인쇄회로기판(4)에 구비된 정전용량형 터치 감지부(10)에 연결설치되어 정전용량 변화를 감지하는 영역을 연장하기 위해 길이방향으로 확장된 센싱 연장부재(12)를 터치 감지부(10)에 연결시켜 상기 커버(8)과 정전용량형 터치 감지부(10) 사이의 이격거리를 조절할 수 있다.

여기서, 상기 센싱 연장부재(12)는 상기 정전용량형 터치 감지부(10)로부터 제공되는 전류 흐름을 커버(8)까지 제공하여 사용자가 커버(8)에 접근 및/또는 접촉함에 따라 변화되는 정전용량 변화를 터치 감지부(10)가 감지할 수 있도록 한다.

상기 센싱 연장부재(12)는 전류가 흐르는 도체로 이루어진 것이 좋다.

특정 양태로서, 상기 센싱 연장부재(12)는 장력이 좋아 거리 조절이 용이한 금속으로 이루어진 스프링을 사용할 수 있다.

필요에 따라, 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치는 인쇄회로기판(4)의 전방에 센싱 연장부재(12) 및/또는 조명이 관통하는 제 1 관통홈(20) 및/또는 인쇄회로기판(4)의 광원(18)으로부터 조사되는 조명이 통과하는 제 2 관통홈(22)이 형성된 바디(6)를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제 1 관통홈(20)은 인쇄회로기판(4)에 연결설치되는 센싱 연장부재(12)가 관통될 수 있는 위치, 예를 들면 인쇄회로기판(4)의 정전용량형 터치 감지부(10)의 상부에 대응되는 위치의 바디(6)에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 2 관통홈(22)은 인쇄회로기판(4)의 광원(18)의 상부에 대응되는 위치의 바디(6)에 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 커버(8)는 센싱 연장부재(12)의 전방에 연결설치되어 사용자의 접근 및/또는 접촉에 따라 정전용량이 변화될 수 있도록 한다.

상기 커버(8)는 그 일측면에 스위치 기능을 표시하는 기호, 글자 및/또는 도형 등이 인쇄될 수 있다.

또한, 상기 커버(8)는 인쇄회로기판(4)의 광원(18)으로부터 제공되어 바디(6)를 통과한 조명이 조사되어 해당 스위치의 작동여부를 표시하기 위한 작동표시조명부(16)가 더 구비될 수 있다.

여기서, 상기 작동표시조명부(16)는 인쇄회로기판(4)으로부터 제공되는 조명이 외부로 표시될 수 있는 재질, 예를 들면 플라스틱 재질이라면 특별히 한정되지 않는다.

전술한 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치는 자동차의 주행장치, 조명장치, 각종 편의장치 또는 이들 중 적어도 두 개 이상의 장치를 작동하기 위한 작동신호를 입력할 수 있으며, 사용자의 선택에 따라 상기 장치들 외에 자동차에 구비되는 다른 장치들의 작동신호를 입력할 수도 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량용 터치 스위치 장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 운전자의 선택에 따라 스위치 기능을 표시하는 기호, 글자 및/또는 도형 등이 인쇄된 커버(8)의 특정 위치에 신체, 특정적으로 손 또는 정전용량을 변화시킬 수 있는 물체를 접근 또는 접촉시킨다.

이때, 상기 손 또는 물체의 접근에 의해 상기 커버(8)의 후면에 연결설치된 센싱 연장부재(12)에 제공되는 전류의 흐름이 간섭되어 정전용량이 변화된다.

그 다음, 변화되는 정전용량을 센싱 연장부재(12)에 연결설치된 정전용량형 터치 감지부(10)가 감지하고, 감지된 정전용량은 정전용량형 터치 감지부(10)에 구비된 터치 드라이버(24)에 의해 정전용량의 변화가 설정치 이상으로 감지되었는가를 판단하여, 스위치의 작동 여부를 결정한다.

그 다음, 터치 드라이버(24)에 의해 스위치 작동이 인가되면, 그 신호가 인쇄회로기판(4)을 통해 자동차의 중앙처리장치 또는 마이크로프로세서로 전달되어 해당 스위치의 기능, 예를 들면 주행장치, 조명장치, 편의장치 또는 이들 중 적어도 하나 이상의 장치의 기능을 작동한다.

이때, 해당 장치의 작동여부는 인쇄회로기판(4)에 구비된 광원(18)의 조명이 인가되는 가에 따라 커버(8)의 작동표시조명부(16)에 표시될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>
2 : 케이스 4 : 인쇄회로기판
6 : 바디 8 : 커버
10 : 정전용량형 터치 감지부 12 : 센싱 연장부재
16 : 작동표시조명부 18 : 광원
20 : 제 1 관통홈 22 : 제 2 관통홈
24 : 터치 드라이버 26 : 도체
28 : 단자 30 : 홈
32 : 금속판 34 : 콘덴서

Claims (6)

1. 케이스;
   상기 케이스의 내부에 연결설치되고, 그 일측면에 적어도 하나 이상의 정전용량형 터치 감지부가 구비된 인쇄회로기판;
   상기 인쇄회로기판에 구비된 정전용량형 터치 감지부에 연결설치되어 정전용량 변화를 감지하는 영역을 연장하기 위해 길이방향으로 확장된 센싱 연장부재;
   상기 센싱 연장부재의 전방에 연결설치되고 케이스와 체결되는 커버를 포함하는 차량용 터치 스위치 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인쇄회로기판의 전방에 구비되고, 그 일측면에 센싱 연장부재, 조명 또는 이들 모두가 관통하는 제 1 관통홈이 형성된 바디를 더 포함하는 차량용 터치 스위치 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 바디의 일측면에 조명이 통과하는 제 2 관통홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 터치 스위치 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 커버는 스위치 기능을 표시하기 위한 기호, 글자, 도형 또는 이들 중에서 선택되는 것이 인쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 터치 스위치 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 인쇄회로기판의 일측면에 조명을 조사하는 광원이 더 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 터치 스위치 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 커버의 후방에 도체를 구비시키고, 상기 도체를 콘덴서(32)에 연결설치한 것을 특징으로 하는 차량용 터치 스위치 장치.

Images