KR20120029534A

KR20120029534A - 온도표시모듈 일체형 로터리 노브

Info

Publication number: KR20120029534A
Application number: KR1020100091376A
Authority: KR
Inventors: 이정훈; 김동호
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2012-03-27

Abstract

본 발명은 오토방식 공조장치에서 온도표시 디스플레이 기능을 별도로 모듈화하여 이를 온도조절 노브에 일체로 장착함으로써, 운전자의 주의력 분산을 최소화하고, 시인성을 향상시켜 안전운전을 도모할 수 있도록 한 것으로서, 본 발명은 차량의 대쉬보드 패널에 구비되는 오토 공조시스템의 온도조절 노브로서, 상기 대쉬보드 패널에 내장되는 중공형(中空型) 엔코더(encoder)를 본체로 하고, 상기 중공형 엔코더의 회전 내륜에 그 바깥둘레가 결합되어 상기 대쉬보드 패널 상에 노출되는 원통형의 노브 그립(grip)에, 실내 온도 및 조정 온도를 표시하는 디스플레이 모듈부와, 오토 모드와 매뉴얼 모드를 스위칭하는 수단이 삽입되어 일체를 이루는 것으로 구성된다.

Description

온도표시모듈 일체형 로터리 노브{ROTARY KNOB INTEGRATED TEMPERATURE-DISPLAY MODULE}

본 발명은 차량의 대쉬보드 패널에 장착되는 온도표시모듈 일체형 로터리 노브에 관한 것으로, 로터리 노브에 온도표시모듈을 일체로 구비한 것에 관한 것이다.

통상 차량의 대쉬보드 패널의 중앙에는 공조 제어패널, 카오디오, 네비게이션, 디스플레이, 이오나이저, 그리고 시거잭 등의 편의 장치가 집중 배치된다.

상기 장치 중 차량 공조장치의 경우, 쾌적한 실온유지의 기능은 물론 현재 국내의 주행조건에서 요구되는 실내의 습기 제거, 창의 결로(結露)방지, 시인성(視認性) 향상을 위해 공조장치의 정상적인 가동이 안전 운행에 필수 불가결한 조건으로 되어 있다.

국내에서 시판되고 있는 차량은, 상용차나 경승용차를 제외하고, 설정 온도에 따라 자동으로 실내 온도가 조절되는 풀오토 방식의 공조장치가 보급되고 있다. 이러한 풀오토 공조장치는, 차종에 따라 다소 상이하나, 대쉬보드 패널에 장착된 디스플레이를 통해 표시된 온도수치를 버튼 또는 노브의 조작으로 설정하면 컴퓨터가 실내온도를 실시간으로 측정하면서 설정 온도로 될 때까지 풍량, 풍속, 그리고 좌석별 분배량을 제어하는 오토 모드와, 수동으로 컨프레셔의 온/오프 및 히터 온도를 조정하는 매뉴얼 모드를 구비하고 있다.

도 1은 종래 예를 나타내는 이미지로서, (a)는 디스플레이와 냉온, 풍량, 그리고 온도수치의 조절노브가 각각 배열된 형태를, (b)는 중앙의 디스플레이와 별도로 공조용 디스플레이가 장착되고, 공조용 디스플레이와 연동하는 온도조절 버튼이 구비된 형태를, (c)는 온도수치가 표시된 다이얼식 온도조절 노브와 이와 연동하는 디스플레이가 별개로 구비된 형태를 나타낸다.

도 1에 도시된 종래 온도조절 패널들을 통해, 조작자의 오토버튼 조작으로 오토 모드로 전환되면, 차량 내부에 설치된 센서에서 측정된 실온이 설정온도에 도달할 때까지 컴퓨터의 제어로 자동적으로 온도조절된 바람이 송풍구를 통해 분출되고, 오토 버튼을 끄면 매뉴얼 모드로 전환하는 동시에 디스플레이의 온도표시는 송풍구 바람의 온도를 나타내게 되는데, 이 매뉴얼 모드에서는, 차종에 따라 상이하나, 운전자가 연료소모 등을 고려하여 직접 컴프레셔의 작동을 제어하게 된다.

최근에는 완성차 제조 각사가 현지 기후 조건을 고려해서 최적의 실내환경을 제공하면서 연비도 향상시킬 수 있는 공조장치의 개발을 진행하고 있기 때문에 매뉴얼 모드와 오토 모드 간의 연료소모에 큰 차이가 없어져 갈 것이며, 운전자들은 차츰 오토 방식을 선호하게 될 것이다.

그런데, 종래의 오토방식 공조장치의 조작패널은, 도 1에 도시된 바와 같이, 온도조절 노브와 온도를 표시하는 디스플레이가 따로 설치되어 있으며, 운전자는 온도조절 노브를 조작하면서 동시에 디스플레이를 확인해야 하므로, 운전자의 주의력이 많이 분산된다.

그리고, 디스플레이 패널에 외부로부터 입사된 빛의 반사가 일어나면 시인성이 저하되어 운전자의 주의력은 더 저하하는 문제가 있다.

본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 오토방식 공조장치에서 온도표시 디스플레이 기능을 별도로 모듈화하여 이를 온도조절 노브에 일체로 장착함으로써, 운전자의 주의력 분산을 최소화하고, 시인성을 향상시켜 안전운전을 도모할 수 있는 수단을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 차량의 대쉬보드 패널에 구비되는 오토 공조시스템의 온도조절 노브로서, 상기 대쉬보드 패널에 내장되는 중공형(中空型) 엔코더(encoder)를 본체로 하고, 상기 중공형 엔코더의 회전 내륜에 그 바깥둘레가 결합되어 상기 대쉬보드 패널 상에 노출되는 원통형의 노브 그립(grip)에, 실내 온도 및 조정 온도를 표시하는 디스플레이 모듈부와, 오토 모드와 매뉴얼 모드를 스위칭하는 수단이 삽입되어 일체를 이루는 것으로 구성된다.

또한, 상기 디스플레이 모듈부는, 상기 노브 그립의 길이방향에 나란하게 끼워지고, 반원통형상을 갖는 하우징과, 상기 하우징과 일체를 이루되, 상기 중공형 엔코더의 반경방향에 나란하게 배치되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판 상에서 상기 하우징에 대응하는 위치에 실장된 LED광원과, 상기 하우징의 길이와 대응하는 길이를 갖고 하우징 내에 수납되어 상기 LED광원과 그 일측면(一側面)이 이웃하여 배치되는 라이트 가이드(light guide)와, 상기 라이트 가이드의 타측면(他側面)에 배치되고, 공조 시스템의 제어부로부터 보내진 신호에 의해 디지털화된 온도수치를 표시하는 LCD패널로 이루어진다.

또한, 상기 LCD패널의 전방에 단면 일측이 볼록한 데드 프론트 렌즈(dead front lens)를 구비한다.

또한, 상기 LCD패널과 상기 데드 프론트 렌즈 사이에 PC(폴리카보네이드)시트가 구비된다.

또한, 상기 노브 그립 내에서, 단면이 반원형상인 상기 디스플레이 모듈과, 단면이 반원형상이고 오토 모드와 매뉴얼 모드를 스위칭하는 수단이 상기 노브 그립의 길이방향에 나란하게 삽입되되, 상기 노브 그립의 안둘레와 간극을 두고 수납되고, 상기 오토 모드와 매뉴얼 모드를 스위칭하는 수단은 상기 인쇄회로기판 상에 실장된 스위치 회로와, 이 스위치 회로로부터 연장 연결되고 길이방향으로의 슬라이딩에 의해 상기 스위치 회로를 작동시키는 버튼 몸체로 이루어지는 푸쉬버튼이다.

또한, 상기 푸쉬버튼은 오토 모드에서 점등하고, 매뉴얼 모드에서 점멸하는 램프를 포함한다.

또한, 상기 데드 프론트 렌즈의 바깥면에 스모그 윈도우(smog window)가 부착된다.

본 발명이 적용된 공조장치의 온도조절 노브는 온도표시 모듈과 오토/매뉴얼 스위치가 일체로 구성됨으로써 대쉬보드 패널의 설계 자유도를 높이고, 운전자로 하여금 향상된 조작성과 시인성을 확보할 수 있도록 하여 안전운행을 돕는 등 탁월한 효과가 있다.

도 1은 종래 대쉬보드 패널 상에 디스플레이와 온도조절 노브를 설치한 예를 나타내는 이미지 도면으로서, (a)는 디스플레이와 냉온, 풍량, 그리고 온도수치의 조절노브가 각각 배열된 형태를, (b)는 중앙의 디스플레이와 별도로 공조용 디스플레이가 장착되고, 공조용 디스플레이와 연동하는 온도조절 버튼이 구비된 형태를, (c)는 온도수치가 표시된 다이얼식 온도조절 노브와 이와 연동하는 디스플레이가 별개로 구비된 형태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 로터리 노브가 대쉬보드 패널 상에 배치된 예를 나타내는 정면도 및 온도표시모듈 일체형 로터리 노브를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명이 적용된 일 실시예에 의한 온도표시모듈 일체형 로터리 노브를 나타내는 종단면도이다.
도 4는 본 발명이 적용된 일 실시예에 의한 온도표시모듈을 나타내는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명이 적용된 일 실시예에 의한 온도표시모듈을 나타내는 정면도이다.

이하, 본 발명이 바람직하게 적용된 일 실시예에 대해 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명이 적용된 일 실시예에 의한 온도표시모듈 일체형 로터리 노브를 나타내는 종단면도이고, 도 4는 본 발명이 적용된 일 실시예에 의한 온도표시모듈을 나타내는 분해사시도이며, 도 5는 본 발명이 적용된 일 실시예에 의한 온도표시모듈을 나타내는 정면도이다.

본 실시예의 온도표시모듈 일체형 로터리 노브(1)의 개략 구성은, 중공축(中空軸) 타입 엔코더(도시 생략)를 본체로 하고, 그 중공 내륜(內輪)에 원통형의 노브 그립부(9)를 부착하고, 이 노브 그립부(9)의 안쪽에 디스플레이 모듈부(2) 및 푸쉬버튼(11)이 수납된다. 본 실시예에서 상기 노브 그립부(9)는 고무로 형성하였는데, 이에 한정되지 않고, 알루미늄이나 스테인레스 등 금속 재질로 형성하고 그 바깥 둘레에 미끄럼 방지 돌기를 형성한 것으로 구성할 수 있다.

통상 엔코더는 축의 회전각도나 회전수를 디지털량으로 검출하기 위해 사용되는 계측기인데, 모터의 위치?속도를 검출하여 제어부에 정보를 전달하는 센서로서 활용되기도 한다. 본 실시예에서는 업솔루트(absolute)(절대위치검출)타입으로 분류되는 엔코더('로터리 엔코더'라고도 함)를 사용하는데, 업솔루트 타입은 전원이 온일 때 원점복귀(리셋)동작을 하지 않아도 엔코더의 절대위치를 인식할 수 있어, 조작자는 예컨대 시계방향이 온도를 상승시키고 반시계방향이 온도를 하강시킨다는 방향에 대한 구별인식만 가지고 나머지 온도수치의 조절은 감각적으로 행할 수 있다.

따라서, 운전자로 하여금 단순하면서 감각적인 조작이 가능하도록 차량 오디오의 조절 노브나 실내 온도조절 노브에 로터리 엔코더가 많이 채용되며, 본 발명의 명칭인 '로터리 노브'는 '로터리 엔코더'와 '노브'를 축약한 용어이다.

상기 로터리 노브(1)는 공조 제어부(도시 생략)에 연결되며, 공조 제어부는 로터리 노브(1)를 통해 입력된 설정 온도와, 차량 실내에 복수 설치된 온도 센서를 통해 측정된 온도를 비교하여 실내 온도와 설정 온도 사이에 차이가 없어질 때까지 컨프레셔(도시 생략) 또는 히터(도시 생략) 등을 작동시킨다.

상기 디스플레이 모듈부(2)는 도 4에 도시된 순서대로 데드 프론트 렌즈(dead front lens, 3), PC시트(8), LCD패널(4), 라이트 가이드(5), 아치형 라이트 가이드(10), 그리고 이들이 수납되는 하우징(6)으로 구성된다. 그리고, 상기 라이트 가이드(5)의 후방에는, 도 3에 도시된 바와 같이 백라이트인 LED부(7)와, LED부(7)가 실장된 인쇄회로기판(도시 생략)이 위치한다. 또한, 상기 푸쉬버튼(11)에 대응하는 상기 인쇄회로기판 상의 위치에 온/오프 스위치가 실장되어 있다.

추가적으로, 상기 데드 프론트 렌즈(3)의 외측에 스모그 윈도우(smog window)를 장착함으로써, 차량의 시동이 꺼진 상태에서 디스플레이 모듈부(2)에 온도표시가 없을 때 디스플레이 모듈부(2)의 내부가 보이지 않도록 할 수 있다.

상기 LCD패널은, 시인성(視認性) 확보를 위해, 변화하는 문자 또는 숫자는 밝게 표시하고, 바탕은 어둡게 표시하는 이른바, 네거티브(negative)LCD를 채용하였다.

그런데, 상기 네거티브LCD의 경우 패널의 면적이 작을 경우, 문자 또는 숫자를 굵게 표시함에 많은 제약이 따르게 된다. 이에 본 실시예에서는 상기 데드 프론트 렌즈(3)를 외곽에 장착하여 적절한 굵기로서 확대되어 시인성이 양호하게 되도록 하였다. 그리고, 데드 프론트 렌즈(3)는, 후술하는 LED부(7)가 단독 백라이트로서는 다소 조소가 떨어지기 때문에, 이점을 보완하여 높은 조도로 온도가 표시되도록 하는 보조하는 역할도 갖는다.

한편, PC시트(폴리카보네이드 시트)는 투명한 금속이라고 불리기도 하는데, 유리와 비교해서 시공이 용이하고 내구성이 강하며 투명도가 높은 소재이다. 그리고, 아크릴과 비교해서 내연성을 갖고 있으며, 다른 합성수지와 비교해서 유독가스 발생의 우려가 없는 친환경소재이다. 본 실시예에서는 이러한 PC시트(8)를 데드 프론트 렌즈(3)와 LCD패널(4) 사이에 추가함으로써, 데드 프론트 렌즈(3)가 가압되거나 파손될 경우에도 LCD패널(4)이 외부충력으로부터 보호되도록 한다.

본 실시예에서 상기 라이트 가이드(5) 및 아치형 라이트 가이드(10)는, 폴리머(polymer)를 소재로 하였다. 폴리머 라이트 가이드는 단심(單芯) 대구경의 수지 파이버로서, 발열에 의한 변형이 거의 없고, 투과효율의 경우, 예컨대 석영 파이버가 40~60%인데 비해, 폴리머 라이트 가이드는 70~90%의 높은 투과효율을 얻을 수 있으며, 유효단면적은 100%로서 백라이트의 조도가 다소 떨어지더라도 데드 프론트 렌즈(3)와의 결합으로 높은 조도로 온도표시가 가능하다. 따라서 주간의 외부 입사광에 의한 역광이나 반사광에 의한 영향을 배제할 수 있다.

상기 아치형 라이트 가이드(10)는 상기 LED부(7)로부터의 빛을 도 5의 냉온표시부(13)로 안내하는 도광판(導光板)의 역할을 하며, 상기 냉온 표시부(13)는 좌우측으로 나뉜 두개의 원호형상을 갖는데, 좌측은 냉방을 나타내는 청색으로, 우측은 난방을 나타내는 빨간색으로 밝게 표시하며, 종래와 달리, 예컨대 냉방시에는 좌우측 원호가 전부 청색으로 표시되고, 난방시에는 전부 빨간색으로 표시하는 것도 생각할 수 있다.

본 실시예에서는 백라이트로서 고휘도의 LED조명을 사용하여 LED부(7)를 구성함으로써 컴팩트하게 설계할 수 있으며, 발열량이 적어 소모전력이 낮아 연비 향상에도 기여한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 로터리 노브가 대쉬보드 패널 상에 배치된 예를 나타내는 정면도 및 온도표시모듈 일체형 로터리 노브를 나타내는 정면도이다.

도 2의 우측에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 온도표시모듈 일체형 로터리 노브가 대쉬보드 패널의 면으로부터 돌출한 원통형상을 갖는데, 정면에서 보아, 최외곽에서 원둘레방향으로 회전가능하게 설치된 노브 그립부(9)와, 이 노브 그립부(9) 안에 대략 반원 형상의 디스플레이 모듈부(2)와 대략 반원 형상의 푸쉬버튼(11)이 상하로 배치된 것으로 구성된다.

상기 푸쉬버튼(11)이 온(on)인 상태에서는 램프부(12)가 점등되어 오토 모드임을 표시하고, 오프(off)인 상태에서는 램프부(12)가 점멸되어 매뉴얼 모드임을 표시한다.

상기 디스플레이 모듈부(2)에 표시된 온도의 수치는, 오토 모드의 경우, 센서로 측정된 실내 온도를 나타내고, 매뉴얼 모드의 경우, 대쉬보드 패널의 송풍구를 통과하는 바람의 온도를 나타낸다.

상기 노브 그립부(9)를 좌측의 냉방 또는 우측의 난방 쪽으로 돌리면, 디스플레이 모듈부(2)의 온도는 희망하는 설정 온도로 표시가 바뀌며, 노브 그립부(9)의 조작을 멈추고 3~5초의 대기시간이 경과하면 다시 현시점에서 센서로 측정된 실온 표시로 자동으로 전환된다.

그리고, 매뉴얼 모드에서는 노브 그립부(9)를 조작하여도 그에 따라 디스플레이 모듈부(2)의 표시만 바뀔 뿐이고, 상기 대기시간 경과 후에는 원래의 온도표시로 바뀌어 실내온도가 조절되지 않으나, 상기 대기시간 경과 전에 푸쉬버튼(11)를 눌러 오토모드로 전환하면, 디스플레이 모듈부(2)의 희망 설정온도로 실내 온도조절이 이루어진다.

상기 디스플레이 모듈부(2)는 0.1도 단위로 온도가 표시되며, 상기 노브 그립부(9)를 일정 속도 이상으로 돌리면, 1도 단위로 건너뛰며 설정 온도를 조절할 수 있고, 일정 속도 이하로 천천히 돌리면, 0.1도 내지 0.5도 단위로 설정 온도를 조절할 수 있다.

1: 로터리 노브 2: 디스플레이 모듈부
3: 데드 프론트 렌즈 4: LCD패널
5: 라이트 가이드 6: 하우징
7: LED부 8: PC시트
9: 노브 그립부 10: 아치형 라이트 가이드
11: 푸쉬버튼 12: 램프부
13: 냉온표시부

Claims

차량의 대쉬보드 패널에 구비되는 오토 공조시스템의 온도조절 노브로서, 상기 대쉬보드 패널에 내장되는 중공형(中空型) 엔코더(encoder)를 본체로 하고, 상기 중공형 엔코더의 회전 내륜에 그 바깥둘레가 결합되어 상기 대쉬보드 패널 상에 노출되는 원통형의 노브 그립(grip)에, 실내 온도 및 조정 온도를 표시하는 디스플레이 모듈부와, 오토 모드와 매뉴얼 모드를 스위칭하는 수단이 삽입되어 일체를 이루는 것을 특징으로 하는 온도표시모듈 일체형 로터리 노브.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈부는, 상기 노브 그립의 길이방향에 나란하게 끼워지고, 반원통형상을 갖는 하우징과, 상기 하우징과 일체를 이루되, 상기 중공형 엔코더의 반경방향에 나란하게 배치되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판 상에서 상기 하우징에 대응하는 위치에 실장된 LED광원과, 상기 하우징의 길이와 대응하는 길이를 갖고 하우징 내에 수납되어 상기 LED광원과 그 일측면(一側面)이 이웃하여 배치되는 라이트 가이드(light guide)와, 상기 라이트 가이드의 타측면(他側面)에 배치되고, 공조 시스템의 제어부로부터 보내진 신호에 의해 디지털화된 온도수치를 표시하는 LCD패널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도표시모듈 일체형 로터리 노브.
제2항에 있어서,
상기 LCD패널의 전방에 단면 일측이 볼록한 데드 프론트 렌즈(dead front lens)를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도표시모듈 일체형 로터리 노브.
제3항에 있어서,
상기 LCD패널과 상기 데드 프론트 렌즈 사이에 PC(폴리카보네이드)시트가 구비되는 것을 특징으로 하는 온도표시모듈 일체형 로터리 노브.
제4항에 있어서,
상기 노브 그립 내에서, 단면이 반원형상인 상기 디스플레이 모듈과, 단면이 반원형상이고 오토 모드와 매뉴얼 모드를 스위칭하는 수단이 상기 노브 그립의 길이방향에 나란하게 삽입되되, 상기 노브 그립의 안둘레와 간극을 두고 수납되고,
상기 오토 모드와 매뉴얼 모드를 스위칭하는 수단은 상기 인쇄회로기판 상에 실장된 스위치 회로와, 이 스위치 회로로부터 연장 연결되고 길이방향으로의 슬라이딩에 의해 상기 스위치 회로를 작동시키는 버튼 몸체로 이루어지는 푸쉬버튼인 것을 특징으로 하는 온도표시모듈 일체형 로터리 노브.
제5항에 있어서,
상기 푸쉬버튼은 오토 모드에서 점등하고, 매뉴얼 모드에서 점멸하는 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도표시모듈 일체형 로터리 노브.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데드 프론트 렌즈의 바깥면에 스모그 윈도우(smog window)가 부착되는 것을 특징으로 하는 온도표시모듈 일체형 로터리 노브.