KR20110100017A - 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치 - Google Patents

Abstract

물리적인 버튼 수의 제약사항을 해소하고, 운전 중 버튼 조작을 위한 행동을 최소화할 수 있는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치가 개시된다. 이를 위하여 자동차에 구비된 각종 전자장치의 동작을 제어할 수 있도록 해당 전자장치와 전기적 소통을 지시하는 장치설정부와, 운전자의 조작에 따라 설정된 명령을 전달하는 입력부, 및 상기 입력부로부터 입력된 명령에 따라 상기 전자장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 차량용 제어장치가 스티어링휠에 설치되어 있어 운전자가 운전에 집중하면서 다른 전자장치의 동작을 원활히 제어할 수 있으며, 기존의 차량용 제어장치가 가지는 버튼 수의 제약에 따른 기능조작의 제약을 해결할 수 있는 효과를 지닌다.

Description

스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치{DEVICE FOR CONTROLLING VEHICLE INSTALLATION ON STEERING WHEEL}

본 발명은 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 스티어링휠에 설치하여 운전자가 손쉽게 조작할 수 있고, 입력부를 통해 각 기능을 실행하도록 함으로써, 물리적인 버튼 수의 제약사항을 해소하는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 스티어링휠(운전대)은 운전자가 주행할 때 가장 많이 사용하는 부분이다. 이러한 자동차의 스티어링휠에는 최근 손쉬운 조작을 위해 통합형 리모컨이나 다중스위치가 장착된 경우도 있으며, 최근 고급 수입 자동차의 스티어링휠에는 열선이 장착되어 있어 겨울철 운행에 도움을 주는 등 자동차의 스티어링휠을 다각적으로 활용하는 방안이 제공되고 있다.

이에 차량 구입 시에는 차량의 외관사항뿐만 아니라 내장사항 및 편의사항에 대한 수요자의 관심이 증가하고, 차량이 보편화를 거쳐 질적인 고급화로 가는 단계에서 자동차의 스티어링휠을 사용하여 기 장착된 전자장치들의 조작 및 제어를 간단히 수행할 수 있는 기술에 대해 수요자들의 관심이 증가하고 있다. 뿐만 아니라 추가적으로 장착할 수 있는 전자장치들에 대해서도 자동차의 스티어링휠을 이용하여 간단히 조작 및 제어할 수 있는 기술이 요구된다.

그러나 종래의 자동차 스티어링휠 리모컨 장치의 경우 구현할 수 있는 물리적인 버튼의 수가 제한적이고, 하나의 버튼에 하나의 기능만을 할당하고 있기 때문에 전자장치의 기능을 수행하는 데는 한계가 있다. 예를 들어 스티어링휠 리모컨 장치를 이용하여 오디오 모드를 동작시키는 경우 음량 상하 조절, 재생, 앞으로 감기, 되감기 등 몇 가지 기능만을 버튼에 할당하여 운전자가 손으로 조작할 수밖에 없다.

이러한 일예로서, 대한한국 공개실용신안공보 제1998-64667호(1998.11.25 공개)에는 공조장치를 수용하는 스위치로 구성된 제1리모컨 보드와, 오디오작동 스위치로 이루어지는 제2리모컨보드를 스티어링휠 좌/우측으로 분리 장착됨에 따라, 운전자가 전방 시야를 확보하면서도 용이하게 오디오 및 공조장치를 조작할 수 있는 자동차용 스티어링휠 리모컨장치에 대한 기술이 개시되어 있다.

그러나 상기 리모컨장치는 장착할 수 있는 물리적인 버튼 수의 제약이 있기 때문에 다양한 기능들을 리모컨으로 구현하는 데 제한이 있다. 즉, 다양해지는 차량 내·외부장치들 및 옵션 장치들의 제어를 위한 기능을 추가하는데 큰 불편함이 따른다.

또한, 차량에 제공되는 수많은 기능들을 모두 리모컨에 할당할 수 없기 때문에 운전자들은 해당 기능들을 조작하기 위한 별도의 스위치를 찾아야 하는 번거로움이 있으며, 특히 스위치의 위치를 정확히 알 수 없기 때문에 운전자가 복잡한 시가지 운전이나 고속운전 상황에서 각종 전자장치(핸즈프리, 오디오, 네비게이션, 주변장치, 와이퍼, 텔레매틱스 등)를 조작하는 경우 안전운전에 저해되는 문제점이 있다.

따라서, 해당 기술분야에서는 자동차 스티어링휠 리모컨 상에 장착할 수 있는 물리적인 버튼 수의 제약을 극복하고 적은 버튼 수에도 다양한 기능들을 할당하여 간단한 리모컨 조작으로 해당 기능들을 실행할 수 있도록 하는 스티어링휠 리모컨에 대한 기술의 개발이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 자동차 스티어링휠에 입력부를 장착하여 운전자가 운전에 집중하는 동시에 다른 부가적 장치를 조작할 수 있는 여건을 마련해 주며, 입력부를 통해 기 장착된 전자장치들의 조작 및 제어를 간단히 수행하여 기존의 차량용 제어장치가 가지는 버튼 수의 제약사항을 극복할 수 있도록 하는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치를 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 자동차 스티어링휠에 장착되며, 자동차에 구비된 전자장치의 동작을 제어할 수 있도록 해당 전자장치와 전기적 소통을 지시하는 장치설정부; 자동차 스티어링휠에 장착되며, 상기 장치설정부의 입력에 따라서 해당 전자장치와 전기적 소통모드가 설정되면 운전자의 조작에 따라 설정된 명령을 전달하는 입력부; 및 상기 입력부와 전자장치에 전기적으로 연결되며, 상기 입력부로부터 입력된 명령에 따라 상기 전자장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치를 제공한다.

이때, 상기 입력부로는 터치 패드 또는 조그셔틀을 사용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 운전자는 차량용 제어장치를 활용하여 다수개의 시스템을 모두 조작할 수 있으며, 자신이 등록하거나 기존에 등록된 기능들을 입력부를 활용하여 손쉽게 조작할 수 있는 효과를 지닌다.

또한, 본 발명은 차량용 제어장치가 스티어링휠에 장착되어 있으므로, 운전자가 운전에 집중하면서 다른 전자장치의 동작을 원활히 제어할 수 있는 효과를 지닌다. 이에, 기존의 차량용 제어장치가 가지는 버튼 수의 제약에 따른 기능조작의 제약을 해결할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 입력부의 설정을 변경하여 개인의 기호에 맞춰 다른 전자장치의 동작을 조절할 수 있는 효과를 지닌다.

또한, 본 발명은 설치 공간의 최소화는 물론 경량화가 가능하며, 사용자가 가벼운 압력을 가하는 것만으로 차량의 편의장치를 손쉽게 구동할 수 있는 효과를 지닌다.

또한, 본 발명은 음성인식 기능과의 병행 사용을 통하여 사용자의 물리적 조작을 최소화시켜, 차량의 편의 기능을 조작하는 경우에도 운전자의 주의력 분산을 최소화시킨다. 따라서, 운전하는 도중에 편의 기능의 조작에 따른 사고 발생에 위험을 최소화시킨다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제어장치가 장착된 자동차의 스티어링휠을 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패드를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 제어장치가 장착된 자동차의 스티어링휠을 나타내는 정면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치(이하, “차량용 제어장치”라고 한다.)를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 제어장치는 자동차의 스티어링휠(50)에 장착되는 장치설정부(10)와, 자동차의 스티어링휠(50)에 장착되는 입력부(20), 및 상기 입력부(20) 및 자동차 내부의 각종 전자장치(60, 70, 80, 90)에 연결되는 제어부(30)를 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.

먼저 본 발명의 일실시예에 의한 차량용 제어장치는 장치설정부(10)를 포함한다.

상기 장치설정부(10)는 자동차의 스티어링휠(50)에 장착되며, 자동차에 구비된 각종 전자장치(편의장치: 60, 70, 80, 90)의 동작을 제어할 수 있도록 해당 전자장치와 전기적 소통을 지시하는 명령을 제어부(30)에 전달하는 것이다. 여기서, 전자장치는 파워 윈도우, 차량 내부 점등장치, 핸즈프리, 오디오, 텔레매틱스, 네비게이션, 와이퍼, 냉난방장치, 선루프 제어장치로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 장치이며, 이에 한정되지는 않는다.

상기 장치설정부(10)는 자동차 내부에 설치된 다수의 전자장치에 대한 전기적 소통을 지시하는데 있어 사용자의 물리적인 조작에 의해 동작될 수 있도록 다수개의 버튼부로 형성되거나, PTT(Push To Talk) 단말기로 형성되어 음성인식에 의해 사용자의 명령을 나타내는 명령어를 제어부(30)에 전달하는 기능을 실행한다. 이때, 상기 장치설정부(10)가 다수개의 버튼부로 형성되는 경우에는 하나의 버튼이 하나의 전자장치에 대한 전기적 소통을 지시하도록 형성되거나, 하나의 버튼이 두 개 이상의 전자장치에 대한 전기적 소통을 지시하도록 형성될 수 있다.

운전자가 장치설정부(10)를 조작하면 상기 장치설정부(10)의 입력신호는 제어부(30)로 전송된다. 예를 들어, 상기 장치설정부(10)는 운행 중 통화를 위한 핸즈프리모드, 운행 중 CD의 음악을 듣기 위한 오디오모드, 차량의 온도제어를 위한 에어컨모드, 차량의 시야확보를 위한 와이퍼 동작모드와 헤드라이트모드, 차량의 주행경로를 설정하기 위한 텔레메틱스(네비게이션)모드, 방송 시청을 위한 DMB모드, 운전자에 의해 미리 등록된 기능에 대한 운전자설정모드 중 어느 한 모드를 선택하면, 선택된 모드에 대한 기능제어가 가능하도록 전기적 소통이 진행된다.

즉, 운전자가 장치설정부(10)를 통해 다양한 전자장치 중 어느 한 전자장치에 대한 전기적 소통을 지시하면, 선택된 전자장치를 제어할 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 따른 차량용 제어장치는 입력부(20)를 포함한다.

상기 입력부(20)는 자동차 스티어링휠(50)에 장착되며, 운전자의 조작에 따라 설정된 명령을 제어부(30)로 전달하는 것으로서, 상기 제어부(30)에 전기적으로 연결된다.

상기 입력부(20)는 상기 장치설정부(10)의 입력에 의해 해당 전자장치와 전기적 소통이 설정되면, 사용자의 조작에 따라 작동된다. 다시 말해, 장치설정부(10)를 통해 전자장치와 전기적 소통이 설정되지 않으면, 입력부(20)를 조작하여도 제어부(30)로 설정된 명령이 전달되지 않도록 형성된다.

본 발명에 따른 입력부(20)로는 터치 패드(22) 또는 조그셔틀(24)을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 터치 패드(22)는 사각 패드 형태로 구현되며, 운전자에 의해 가해지는 압력의 2차원적 위치 변화를 파악하고, 해당 압력의 2차원적 위치 변화를 출력한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 입력부(20)로 터치 패드(22)가 사용되면, 상기 터치 패드(22)는 압력의 2차원 위치 변화 및 터치 횟수의 감지를 통해 설정된 명령을 상기 제어부(30)로 전달한다. 이러한 터치 패드(22)는 액정표시장치(LCD), 유기발광다이오드(OLED) 등의 공지된 디스플레이 장치를 포함할 수 있으며, 이를 통해 전자제품의 기능제어에 대한 아이콘(icon)을 시각적으로 표시한다.

보다 구체적으로, 상기 터치 패드(22)는 터치 횟수에 따라 해당 전자제품의 기능제어에 대한 아이콘을 시각적으로 표시하고, 해당 아이콘이 터치되면 선택된 기능의 실행을 위한 신호를 제어부(30)로 전달할 수 있다. 여기서, 아이콘은 기호, 문자, 숫자, 또는 그림으로 표시될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.

일 실시 양태로서, 본 발명에 따른 터치 패드(22)로 에어컨을 조작하는 경우를 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이 사용자가 A 부분의 화살표를 터치하면 상기 터치 패드(22)는 바람의 세기를 약으로 변경하라는 명령을 제어부(30)에 전달하고, B 부분의 화살표를 터치하면 상기 터치 패드(22)는 바람의 세기를 강으로 변경하라는 명령을 제어부(30)에 전달한다. 또한, 사용자가 C 부분의 화살표를 터치하면 상기 터치 패드(22)는 에어컨을 통해 배출되는 공기의 온도를 기존 온도보다 1℃ 낮게 하라는 명령을 제어부(30)에 전달하고, D 부분의 화살표를 터치하면 상기 터치 패드(22)는 배출되는 공기의 온도를 기존 온도보다 1℃ 높게 하라는 명령을 제어부(30)에 전달한다. 아울러, C 부분 또는 D 부분의 화살표를 3회 연속 터치하면 상기 터치 패드(22)는 배출되는 공기의 온도를 기존 온도보다 3℃ 낮거나 높게 하라는 명령을 제어부(30)에 전달한다.

다른 실시 양태로서, 본 발명에 따른 터치 패드(22)로 텔레매틱스(네비게이션)을 조작하는 경우를 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 사용자가 텔레매틱스(네비게이션)에서 목록을 선택할 경우, 화면을 터치하거나, 음성인식으로 선택을 해야하지만, 터치 패드(22)를 연속으로 터치하여 선택할 수도 있다. 즉, 음성인식을 통해 운전자가 원하는 모드를 결정한 후, 터치 패드(22)를 터치하여 목록 선택을 한다면 더 빠르고 안전하게 조작할 수 있다.

또한, 미리 설정된 명령을 통해 텔레매틱스(네비게이션)를 쉽게 조작할 수 있다. 예를 들면, 터치 패드에 표시된 [←]는 이전화면 또는 이전 채널로 화면을 변경, [→]는 다음 화면 또는 다음 채널로 화면을 변경, [┛]는 동작을 종료, [↗]는 지도를 확대, [↙]는 지도를 축소, [터치횟수]는 목록 선택 시 터치 횟수에 따라 사용자가 원하는 목록을 선택할 수 있도록 해당 명령을 제어부(30)로 전달한다.

이와 같이, 상기 터치 패드(22)는 터치 횟수에 따라 입력신호가 제어부(30)에 전달되면, 상기 제어부(30)는 미리 저장된 저장부(40)에서 선택된 기능제어에 해당하는 아이콘을 추출하여 터치 패드(22)에 표시한다. 이에, 운전자는 상기 터치 패드(22)에 표시된 아이콘들 중 특정 아이콘을 터치함으로써 그에 해당하는 기능을 선택하게 된다. 즉, 목록의 선택은 터치 패드(22)의 일부를 다수회 연속으로 터치함으로써 터치 횟수에 따라 구분된 목록을 선택하며, 아이콘의 선택은 상기 목록의 선택에 의해 터치 패드(22)의 표시된 아이콘 중 특정 아이콘을 일회 터치함으로써 선택한다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 입력부(20)로 조그셔틀(24)이 사용되면, 상기 조그셔틀(24)은 회전 및 눌림에 따른 전기적 신호의 변화를 감지하여 설정된 명령을 상기 제어부(30)로 전달한다. 이때, 상기 조그셔틀(24)은 자동차 스티어링휠(50)의 중앙 또는 가장자리에 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 차량용 제어장치는 제어부(30)를 포함한다.

상기 제어부(30)는 상기 입력부(20)와 각종 전자장치(60, 70, 80, 90)에 전기적으로 연결되며, 상기 입력부(20)로부터 입력된 명령에 따라 상기 전자장치(60, 70, 80, 90)의 동작을 제어하는 것이다.

상기 제어부(30)는 터치 패드(22)를 통해 목록 선택에 대한 신호를 전송받으면, 상기 신호에 대응되는 세부기능들에 대한 아이콘을 저장부(40)로부터 추출하고, 상기 추출된 아이콘을 상기 터치 패드(22)에 표시하도록 제어하는 것이 바람직하다.

상기 제어부(30)는 입력부(20)를 통해 전자장치의 세부기능(아이콘) 선택에 대한 신호를 전송받으면, 상기 신호에 대응되는 기능들의 실행을 위한 제어신호를 해당 전자장치로 출력함으로써 해당 기능들이 실행되도록 한다.

상기 저장부(40)는 사용자가 상기 장치설정부(10)을 통해 특정 전자장치에 대한 전기적 소통을 지시하는 경우, 상기 전기적 소통에 따른 동작기능을 선택할 수 있도록 상기 동작기능 및 그에 대응되는 아이콘을 미리 저장하고 있다. 또한, 향후에 전자장치를 추가적으로 장착하는 경우 그에 해당되는 동작기능 및 아이콘을 추가적으로 상기 저장부(40)에 저장할 수 있다.

본 발명의 일실시 예에 따라 차량용 제어장치의 동작방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각종 전자장치의 기능모드의 전환이 설정되어 있는 장치설정부(10)를 조작하여 원하는 전자장치에 대한 전기적 소통을 지시한다. 즉 장치설정부(10)를 구성하는 다수개의 버튼 중 어느 하나의 버튼을 누름으로써 해당 버튼에 설정된 명령(입력신호)을 제어부(30)로 전달한다.

상기 명령이 제어부(30)에 전달되면 제어부(30)에서는 상기 명령에 부합하는 전자장치에 관련된 설정목록을 상기 저장부(40)에서 추출하여 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes)나 전기영동디스플레이장치(Electrophoretic Display Device) 및 기타의 표시 장치들 중 선택된 디스플레이 장치가 포함된 터치 패드(22)에 표시한다. 예를 들어, 오디오 모드로 전환되면 터치 패드(22)에는 1회 터치 시 탐색 기능 선택, 2회 터치 시 자주 듣는 음악탐색 기능 선택, 3회 터치 시 음량 조절 기능 선택 등을 나타낸다.

그 다음, 운전자의 터치 횟수에 따라, 터치 패드(22)는 미리 설정된 명령을 제어부(30)로 전달하고, 제어부(30)는 다수의 목록 중 해당 목록의 하부기능에 해당하는 아이콘을 상기 저장부(40)에서 추출하여 터치 패드(22)에 표시한다.

그 다음, 운전자는 상기 터치 패드(22)에 각각의 기능에 대응하는 아이콘이 표시되면 원하는 아이콘을 터치하여 필요한 기능의 실행을 선택한다. 이에, 상기 아이콘에 대응되는 명령이 제어부(30)에 전달되면, 상기 제어부(30)는 선택된 기능의 실행을 위한 제어신호를 해당 전자장치에 전달한다. 상기 제어신호가 전자장치에 전달되면, 상기 전자장치는 제어신호에 대응되는 기능들을 작동시킨다. 이로써 상기의 단계를 거쳐 차량용 제어장치에 의해 각종 전자장치를 제어하는 일련의 과정이 종료된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 장치설정부 20 : 입력부
22 : 터치 패드 24 : 조그셔틀
30 : 제어부 40 : 저장부
50 : 스티어링휠 60, 70, 80, 90 : 전자장치

Claims (6)

1. 자동차 스티어링휠에 장착되며, 자동차에 구비된 전자장치의 동작을 제어할 수 있도록 해당 전자장치와 전기적 소통을 지시하는 장치설정부;
   자동차 스티어링휠에 장착되며, 상기 장치설정부의 입력에 따라서 해당 전자장치와 전기적 소통모드가 설정되면 운전자의 조작에 따라 설정된 명령을 전달하는 입력부; 및
   상기 입력부와 전자장치에 전기적으로 연결되며, 상기 입력부로부터 입력된 명령에 따라 상기 전자장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력부가 터치 패드인 것을 특징으로 하는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력부가 조그셔틀인 것을 특징으로 하는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 터치 패드는 압력의 2차원 위치 변화 및 터치 횟수의 감지를 통해 설정된 명령을 상기 제어부로 전달하는 것을 특징으로 하는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 터치 패드는 터치 횟수에 따라 해당 전자제품의 제어기능에 대한 아이콘을 시각적으로 표시하고, 해당 아이콘이 터치되면 선택된 기능의 실행을 위한 신호를 제어부로 전달하는 것을 특징으로 하는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 전자장치는
   파워 윈도우, 차량 내부 점등장치, 핸즈프리, 오디오, 텔레매틱스, 네비게이션, 와이퍼, 냉난방장치, 선루프 제어장치로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 장치인 것을 특징으로 하는 스티어링휠에 설치된 차량용 제어장치.

Images