KR20140085135A - 차량용 멀티 펑션 스위치 - Google Patents

차량용 멀티 펑션 스위치 Download PDF

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Abstract

차량용 멀티 펑션 스위치가 개시된다. 조작 가능한 회전 레버, 상기 회전 레버에 일체로 회전되게 장착되고, 다수개의 슬릿이 형성된 광조절판, 상기 광조절판을 통해 광을 조사하는 광원 및 상기 다수개의 슬릿을 통해 상기 광원으로부터 조사된 빛을 수광하여 수광된 광량에 상응하는 출력 전압 신호를 생성하는 포토센서를 포함하여, 비접촉 방식으로 스위칭 기능을 구현할 수 있다.

Description

차량용 멀티 펑션 스위치{Multi??function switch for vehicle}
본 발명은 멀티 펑션 스위치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원과 포토 센서를 이용하여 스위칭 기능을 행하는 차량용 멀티 펑션 스위치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 멀티 펑션 스위치는 스티어링 칼럼에 장착된 2개의 레버 타입 와이퍼 기능 스위치와 램프 기능 스위치로 이루어진다.
상기 와이퍼 기능 스위치는 와이퍼의 작동을 제어할 수 스위치이고, 램프 기능 스위치는 차량의 전조등이나 방향 지시등 등의 각종 램프의 온 혹은 오프 제어나 조사 방향을 제어할 수 있는 스위치이다.
상기와 같은 차량용 멀티 펑션 스위치는 스티어링 칼럼에 고정되게 장착되는 스위치 본체와, 상기 스위치 본체에 회동가능하게 조립되는 조작레버를 기본적으로 구비한다.
상기 조작레버가 상기 스위치 본체에 삽입되어 회동되는 선단부에는 가동접점이 부착되고, 상기 스위치 본체에는 다수개의 고정 접점이 설치되어, 상기 조작레버의 회동 운동에 따라 상기 가동접점이 조작레버와 함께 회동하면서 상기 고정 접점들과 전기적으로 접리를 행하여 스위칭 기능을 구현하게 되어 있다.
즉 상기 가동접점과 고정접점들은 슬라이딩 방식으로 전기적으로 접속되거나 분리되게 되어 있다.
상기와 같은 가동접점과 고정접점들의 슬라이딩 방식으로 접리를 행하면서 스위칭 기능을 구현하는 종래의 멀티 펑션 스위치 구조에서는, 스위치 접점부에 이물질이 묻거나 전류에 의해 아크 발생으로 접점부들이 탄화되면 접촉 불량이 야기될 수 있었다.
또한 차량의 주행 중에 멀티 펑션 스위치가 계속적인 진동이나 충격을 받거나 구조적인 설계 결함 등의 이유로 접촉 불량이 야기될 수 있었다.
또한 멀티 펑션 스위치의 조작 기능들이 다양화되면서 각 해당 작동 모드에 대한 스위치 접점 신호 및 개수가 증가하여 차량의 부품수와 중량 및 제조 단가를 상승시키고, 멀티 펑션 스위치 신호를 기반으로 각종 제어를 행하는 상위 시스템과의 연결 커넥터 핀 개수와 와이어링 개수도 증가하는 등의 결점이 있었다.
본 발명의 실시 예는 광센서를 통한 광량 신호를 기반으로 스위칭 신호를 생성하는 비접촉 방식을 이용하여 접촉 불량과 같은 구조적인 단점을 원천적으로 방지하고, 차량의 부품수와 중량 및 원가 절감을 도모할 수 있는 차량용 멀티 펑션 스위치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 멀티 펑션 스위치는, 조작 가능한 회전 레버, 상기 회전 레버에 일체로 회전되게 장착되고, 다수개의 슬릿이 형성된 광조절판, 상기 광조절판을 통해 광을 조사하는 광원 및 상기 다수개의 슬릿을 통해 상기 광원으로부터 조사된 빛을 수광하여 수광된 광량에 상응하는 출력 전압 신호를 생성하는 포토센서를 포함할 수 있다.
상기 다수개의 슬릿은 원주 방향을 소정 각도를 두고 형성될 수 있다.
상기 다수개의 슬릿의 길이는 동일하고, 폭은 각각 상이하게 형성될 수 있다.
상기 다수개의 슬릿은 폭은 원주 방향으로 갈수록 점차적으로 작아지게 형성될 수 있다.
상기 다수개의 슬릿은 동일한 길이 및 폭을 가지는 슬릿쌍이 다수개의 슬릿쌍을 포함하고, 각 슬릿쌍은 동일한 길이를 가지지만 폭은 서로 다르게 형성될 수 있다.
상기 다수개의 슬릿쌍은 전조등에 해당하는 제1슬릿쌍과, 미등에 해당하는 제2슬릿쌍, 램프를 AUTO로 조절하는 AUTO 모드에 해당하는 제3슬릿쌍 및 상기 램프를 오프시키는 OFF 모드에 해당하는 제4슬릿쌍을 포함할 수 있다.
상기 회전 레버는 상기 광조절판을 관통해서 장착될 수 있다.
상기 포토센서의 출력 전압 신호를 입력받아 해당 출력 전압 신호에 상응하는 램프를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
상기 제1슬릿쌍을 통해 수광한 광량이 80%이고, 제2슬릿쌍을 통해 수광한 광량이 60%이며, 상기 제3슬릿쌍을 통해 수광한 광량이 40%이고, 상기 제4슬릿쌍을 통해 수광한 광량이 20%일 수 있다.
상기 광량이 80%일 때에 출력 전압 신호는 3.5V이고, 상기 광량이 60%일 때에 출력 전압 신호는 3.0V이며, 상기 광량이 40%일 때에 출력 전압 신호는 2.5V이고, 상기 광량이 20%일 때에 상기 출력 전압 신호는 2.0V일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 멀티 펑션 스위치에 의하면, 회전 레버의 조작에 따라 다수개의 슬릿이 형성된 광조절판이 일체로 회전하고, 상기 광조절판의 슬릿을 통과하는 광량의 차이에 근거하여 서로 상이한 여러 가지의 출력 전압 신호를 생성하는 구조로 이루어짐에 따라 비접촉 방식으로 스위칭 기능이 구현된다.
따라서 다수개의 접리 방식의 스위치 접점들을 사용할 필요가 없으므로, 스위치 접점부들에 이물질 묻어서 접촉 불량이 되거나 진동이나 충격을 받아서 접촉 불량이 되거나 혹은 조립 불량 또는 탄화 등에 의한 접촉 불량이 원천적으로 방지된다.
그리고 스위치 기능을 추가할 때에 단순히 광조절판의 슬릿의 구조가 변경하면 되므로 설계 변경이 용이해진다.
또한 멀티 펑션 스위치 신호를 기반으로 하는 각종 제어를 행하는 상위 시스템과의 연결 관계도 단순해져 커넥터핀과 와이어링의 개수도 줄여서 차량의 부품수와 중량 및 원가 절감을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 멀티 펑션 스위치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광조절판의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 멀티 펑션 스위치의 광량을 전압으로 변환하는 예시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 멀티 펑션 스위치는, 운전자나 혹은 조작자가 예를 들면 손으로 용이하게 회전 조작할 수 있는 회전 레버(10)를 포함한다.
상기 회전 레버(10)는 도시되지 않은 스티어링 칼럼에 장착된 스위치 본체에 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전 가능하게 설치될 수 있다.
상기 회전 레버(10)에는 다수개의 슬릿(22)이 관통해서 형성된 대체로 원판 형상의 광조절판(20)이 일체로 회전되게 장착된다.
상기 광조절판(20)은 반드시 원판 형상일 필요는 없고, 다수개의 슬릿(22)을 적절히 형성할 수 있는 면적을 가진다면 반원판 혹은 사각 원판 등의 적절한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 광조절판(20)을 중심으로 한쪽에는 광원(30)이 배치되고, 다른쪽에는 포토센서(40)가 배치된다.
상기 광원(30)은 상기 광조절판(20) 쪽으로 빛을 조사하는 램프나 LED 혹은 발광소자 등을 사용할 수 있다.
상기 포토센서(40)는 상기 광조절판(20)의 다수개의 슬릿(22)을 통해 들어온 빛의 광량을 전압 신호로 변환하여 출력하는 광전 변환소자로 구성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 광조절판(20)은 원판 형상을 하고서 중앙에 상기 회전 레버(10)를 관통해 끼워서 조립할 수 있는 조립홀(21)을 포함한다.
상기 광조절판(20)에는 상기 다수개의 슬릿(22)이 관통해서 형성된다.
상기 다수개의 슬릿(22)은 원주 방향을 따라 일정 각도를 두고 다수개로 형성된다.
상기 다수개의 슬릿(22)의 길이는 동일하게 형성될 수 있고, 서로 다른 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 다수개의 슬릿(22)은 원주 방향을 따라 각기 다른 폭을 가지도록 형성될 수 있고, 또한 동일한 길이와 동일한 폭을 가진 다수개의 슬릿을 다수개의 슬릿쌍(22a, 22b, 22c, 22d)으로 형성할 수 있다.
제1슬릿쌍(22a)의 슬릿 폭은 가장 크게 형성하고, 제2슬릿쌍(22b)으로부터 제4슬릿쌍(22d)으로 갈수록 슬릿 폭을 점차적으로 작아지게 형성할 수 있다.
상기 각 슬릿쌍(22a, 22b, 22c, 22d)을 통과하는 광량은 슬릿쌍들의 폭이 다르기 때문에 차이가 발생하게 된다.
상기 각 슬릿쌍(22a, 22b, 22c, 22d)을 통과하는 광량의 차이를 상기 포토센서(40)가 감지하여 광량에 차이에 상응하는 전압을 생성시킬 수 있다.
상기 포토센서(40)가 생성한 출력 전압 신호는 제어기(50)로 입력되고, 상기 제어기(50)는 상기 출력 전압 신호에 상응하여 각종 램프들을 제어할 수 있다.
예를 들면 상기 제1슬릿쌍(22a)을 통과하는 광을 수광하여 해당하는 출력 전압 신호를 포토센서(40)가 상기 제어기(50)로 입력하면, 상기 제어기(50)는 전조등을 온 및 오프 제어할 수 있다.
상기 제2슬릿쌍(22b)을 통과하는 광을 수광하여 해당하는 출력 전압 신호를 포토센서(40)가 상기 제어기(50)로 입력하면, 상기 제어기(50)는 미등을 온 및 오프 제어할 수 있다.
상기 제3슬릿쌍(22c)을 통과하는 광을 수광하여 해당하는 출력 전압 신호를 포토센서(40)가 상기 제어기(50)로 입력하면, 상기 제어기(50)는 램프를 AUTO 모드로 제어할 수 있다.
상기 제4슬릿쌍(22d)을 통과하는 광을 수광하여 해당하는 출력 전압 신호를 포토센서(40)가 상기 제어기(50)로 입력하면, 상기 제어기(50)는 램프를 오프 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 각 슬릿쌍(22a, 22b, 22c, 22d)을 통과한 광을 수광한 포토센서(40)의 광량은 계단식 차이를 가지도록 각 슬릿쌍의 폭이나 길이를 조절할 수 있고, 상기 포토센서(40)는 감지한 광량의 차이에 대응하는 전압 레벨 신호를 생성할 수 있다.
예를 들면 20% 광량을 수광했을 때에 2.0V의 전압 레벨 신호가 생성되게 하고, 40%의 광량을 수광했을 때에 2.5V의 전압 레벨 신호가 생성되게 하며, 60%의 광량을 수광했을 때에 3.0V의 전압 레벨 신호가 생성되게 하며, 80%의 광량을 수광했을 때에 3.5V의 전압 레벨 신호가 생성되게 할 수 있다.
상기 제어기(50)는 AD 컨버터를 통해 포토센서(40)의 출력 전압을 체크하여 그에 해당하는 램프 제어기능을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예의 예시이고, 광량의 차이값 및 그에 상응하는 출력 전압 신호값을 다르게 설정할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 회전 레버 20: 광조절판
30: 발광소자 40: 포토센서
50: 제어기

Claims (10)

  1. 조작 가능한 회전 레버;
    상기 회전 레버에 일체로 회전되게 장착되고, 다수개의 슬릿이 형성된 광조절판;
    상기 광조절판을 통해 광을 조사하는 광원; 및
    상기 다수개의 슬릿을 통해 상기 광원으로부터 조사된 빛을 수광하여 수광된 광량에 상응하는 출력 전압 신호를 생성하는 포토센서;
    를 포함하는 차량용 멀티 펑션 스위치.
  2. 제1항에서,
    상기 다수개의 슬릿은 원주 방향을 소정 각도를 두고 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 펑션 스위치.
  3. 제1항에서,
    상기 다수개의 슬릿의 길이는 동일하고, 폭은 각각 상이하게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 펑션 스위치.
  4. 제3항에서,
    상기 다수개의 슬릿은 폭은 원주 방향으로 갈수록 점차적으로 작아지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 펑션 스위치.
  5. 제1항에서,
    상기 다수개의 슬릿은 동일한 길이 및 폭을 가지는 슬릿쌍이 다수개의 슬릿쌍을 포함하고;
    각 슬릿쌍은 동일한 길이를 가지지만 폭은 서로 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 펑션 스위치.
  6. 제5항에서,
    상기 다수개의 슬릿쌍은 전조등에 해당하는 제1슬릿쌍과, 미등에 해당하는 제2슬릿쌍, 램프를 AUTO로 조절하는 AUTO 모드에 해당하는 제3슬릿쌍 및 상기 램프를 오프시키는 OFF 모드에 해당하는 제4슬릿쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 펑션 스위치.
  7. 제1항에서,
    상기 회전 레버는 상기 광조절판을 관통해서 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 펑션 스위치.
  8. 제1항에서,
    상기 포토센서의 출력 전압 신호를 입력받아 해당 출력 전압 신호에 상응하는 램프를 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 펑션 스위치.
  9. 제6항에서,
    상기 제1슬릿쌍을 통해 수광한 광량이 80%이고, 제2슬릿쌍을 통해 수광한 광량이 60%이며, 상기 제3슬릿쌍을 통해 수광한 광량이 40%이고, 상기 제4슬릿쌍을 통해 수광한 광량이 20%인 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 펑션 스위치.
  10. 제9항에서,
    상기 광량이 80%일 때에 출력 전압 신호는 3.5V이고, 상기 광량이 60%일 때에 출력 전압 신호는 3.0V이며, 상기 광량이 40%일 때에 출력 전압 신호는 2.5V이고, 상기 광량이 20%일 때에 상기 출력 전압 신호는 2.0V인 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 펑션 스위치.
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