KR20170111286A - 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치 - Google Patents

스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치 Download PDF

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KR20170111286A
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신원호
신성환
박찬국
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Abstract

본 발명은 혼스위치와, 차량의 기기를 작동시키는 리모컨 스위치와, 탑승자의 생체 신호를 검출하는 생체신호 감지부가 장착된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 있어서, 상기 생체신호 감지부는, 탑승자의 생체 신호를 검출하는 감지센서와, 광센서를 포함하여, 상기 리모컨 스위치에 장착되어, 스티어링 휠을 파지한 상태에서 생체신호 감지부의 파지가 용이하고, 스티어링 휠의 리모컨 스위치에 생체신호 감지부를 일체로 장착함으로써 별도의 조립부가 필요하지 않게 되어 편의성의 향상되고, 생체신호 감지부를 리모콘 스위치에 내장하여 견고한 조립구성을 이루며, 감지센서를 인쇄회로기판에 전기적으로 연결시 볼팅 및 솔더로 인하여 강건하게 고정되는 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 관한 것이다.

Description

스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치{Detection Apparatus of Vital Parameters On the Steering Wheel}
본 발명은 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리모컨 스위치(Remote control Switch)에 생체 파라미터(Parameter)를 구비한 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 관한 것이다.
최근 차량은 이동 또는 운송수단으로서 활용될 뿐만 아니라, 인터넷과 IT 기술의 발전으로 인해 운전자들이 운전하면서 교통, 경제, 문화 및 일반생활과 관련된 각종 정보 및 서비스를 제공받을 수 있는 공간이 되고 있다.
그로 인하여 운전자의 안전과 편의성이 크게 향상되어 단순 운송수단을 뛰어넘어 정보와 업무 및 레저공간까지 확대시켜 차량이 새로운 차원의 문화와 생활수단으로 변하고 있다.
더 나아가 운전자의 안전에 관한 기술뿐만 아니라, 유비쿼터스(Ubiquitous) 기반의 의료서비스를 제공한다. 의료서비스(u-Healthcare)는 차량에 장착하여, 운전자의 안전 및 편의성을 높임과 동시에 건강관리에 대한 개념을 운전 중에도 유지할 수 있다.
여기서, u-헬스케어 시스템은 IT와 보건의료 서비스가 결합하여 언제, 어디서나 이용 가능한 건강관리 및 의료 서비스이며, 질병의 원격관리, 일반인의 건강 유지 및 향상을 서비스한다.
특히, 차량 운전자가 운전중 무구속 상태로 생체신호를 획득하고, 운전자의 건강정보를 분석하여 운전자에게 피드백하거나, 운전자의 건강관리 시스템으로 전송한다.
생체신호 감지 시스템은, 광학 플레티스모그래피(Plethysmography; 체적 변동 측정) 및 펄스 옥시메트리(Pulse Oximetry; 산소 포화도 측 정)를 이용하는 사람 생체 파라미터의 검출 자체는 이미 공지된 바 있다. 통상적으로 맥박수, 맥박수 변 동성(variability) 및 동맥 산소 포화도의 비침습(non-invasive) 검사를 이용해서, 조직을 통해 광을 투과시킬 때의 광 흡수 측정치 혹은 광 반사 측정치를 참조하여 수행된다.
이러한 유사 측정 방법들은 플레티스모그래피 및 펄스 옥시메트리를 기반한다. 플레티스모그래피는 혈관의 체적 변동에 의해서 나타나는 광 흡수율 변화의 광학적 측정치를 참조해서 수행된다. 한편, 펄스 옥시 메트리는 피부 및 조직에 방사선을 투과시킬 때 (혈중 산소 포화도에 의해 좌우되는) 적색 측정 광선 및 적외선 측정 광선의 상이한 광 흡수율 혹은 광 방사율을 토대로 한다.
펄스 옥시메트리의 경우에는 일반적으로 손가락, 발가락 또는 귓불에서 광학 센서를 통해 산소 포화 값(SPO2-값)이 검사되며, 이 경우 측정은 대부분 클립형 센서 또는 부착형 센서에 의해서 이루어진다. 이때 사 용되는 센서들은 통상적으로 광 센서 혹은 광 다이오드와 관련하여 예컨대 적색 다이오드 및/또는 적외선 다이 오드 형태의 하나 또는 두 개의 광원으로 형성된다. 이 경우, 적외선 다이오드는 전자기 스펙트럼의 비가시 영 역에서 광을 방출하고, 적색 다이오드는 가시 영역에서 광을 방사한다.
또, 산소로 많게 혹은 적게 포화 된 혈액-헤모글로빈을 상이하게 착색함으로써, 조사(照射) 될 적색 광 혹은 적외선 광을 위해, 광 센서에 의해서 기록되는 상이한 흡수 계수가 생성된다. 광전자 센서 장치에 의해서는, 산소 포화도 이외에 일반적으로 맥박 혹은 맥파 (pulse wave), 맥박수 및 맥박수 변동성 또한 결정될 수 있다.
때문에, 자동차 주행 상태에서 움직임의 자유가 제한되는 문제점에 대처하기 위해, 전술된 광학 센서들을 차량의 조작 요소들 내부에 통합하려는 시도가 이미 있었다. 이와 같은 시도의 목적은 항상 운전자에게 가급적 적은 영향을 끼치면서 생체 파라미터를 검출한다.
이러한 측정 방법들은 광학 센서들이 차량의 스티어링 휠 림 내부에 통합하는 점이 이미 제안되었다. 하지만, 스티어링 휠 림 내부에 배치할 경우, 특히 그곳에서의 비좁은 공간 조건으로 인해 차량 앞유리에 근접함으로써 명도가 심하게 변동될 수 있는 점, 그리고 측정을 위해 필요한 운전자의 손가락 자세를 재현하기가 어렵다는 점 때문에 광학 측정의 불충분한 신호 품질이 자주 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스티어링 휠의 리모콘 스위치에 전도성 센서와 광학 센서를 일체화하여 안정적인 생체 파라미터의 검출할 수 있으며, 또, 생체 파라미터를 검출하는 장치들에 의해 부피와 부품수를 줄여 공간성을 향상시키고 조작을 용이하게 할 수 있는 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 혼스위치와, 차량의 기기를 작동시키는 리모컨 스위치와, 탑승자의 생체 신호를 검출하는 생체신호 감지부가 장착된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 있어서, 상기 생체신호 감지부는, 탑승자의 생체 신호를 검출하는 감지센서와, 광센서를 포함하여, 상기 리모컨 스위치에 장착된다.
상기 생체신호 감지부는, 상기 감지센서 및 상기 광센서의 일부가 상기 리모컨 스위치의 외부로 노출된다.
상기 생체신호 감지부는, 탑승자가 상기 스티어링 휠의 파지 시 탑승자 신체일부의 터치범위 안에 있도록 상기 스티어링 휠과 근접하여 배치된다.
상기 감지센서와 상기 광센서는, 신체 일부의 굴곡에 따라 오목 형상으로 형성된다.
상기 광센서는, 광학렌즈를 더 포함하고, 상기 광학렌즈를 투과하는 외부 빛의 영향을 줄이도록 접촉 면적을 소정의 길이와 폭으로 제한한다.
상기 감지센서는, 복수개의 전도체로 구비되고, 상기 광학렌즈는, 상기 복수의 전도체 사이에 배치된 스티어링 휠에 장착된다.
상기 생체신호 감지부는, 빛을 흡수하는 수광소자 및 빛을 발산하는 발광소자를 구비한 인쇄회로기판을 더 포함하고, 상기 광학렌즈는, 상기 수광소자 및 발광소자와 거리를 일정하게 유지하며, 상기 인쇄회로기판에 결합된다.
상기 생체신호 감지부는, 탑승자의 터치로 피부전기저항, 생체전기 임피던스, 혈액량 변화, 체질량 지수 중 적어도 하나 이상을 검출할 수 있다.
상기 리모컨 스위치는, 상기 혼스위치에 서로 마주하게 구비되고, 상기 리모컨 스위치에 각각 상기 생체신호 감지부가 구비된다.
상기 인쇄회로기판에는 상기 전도체와 상기 광학렌즈를 고정시키는 볼트가 통과하는 볼팅홀이 형성된다.
상기 인쇄회로기판에는, 상기 볼팅홀과 근접하여 관통홀이 형성되고, 상기 감지센서에는, 상기 관통홀에 삽입되는 솔더부가 형성된다.
상기 광학렌즈는, 상기 인쇄회로기판과 상기 감지센서의 사이에 배치되어, 상기 인쇄회로기판에 상기 감지센서의 결합으로 고정될 수 있다.
상기 관통홀은, 복수개 형성되고, 상기 관통홀을 연결하는 비드를 포함한다.
상기 비드는, 상기 볼트홀을 지나게 배치되어, 상기 비드를 상기 볼트가 관통하는 비드홀이 형성된 스티어링 휠에 장착된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째로, 본 발명의 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 따르면, 스티어링 휠을 파지한 상태에서 생체신호 감지부의 파지가 용이하고, 스티어링 휠의 리모컨 스위치에 생체신호 감지부를 일체로 장착함으로써 별도의 조립부가 필요하지 않게 되어 편의성의 향상되는 효과가 있다.
둘째로, 본 발명의 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 따르면, 생체신호 감지부를 리모콘 스위치에 내장하여 견고한 조립구성을 이루는 효과가 있다.
셋째로, 본 발명의 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 따르면, 감지센서를 인쇄회로기판에 전기적으로 연결시 볼팅 및 솔더로 인하여 강건하게 고정되는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부분을 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 분해사시도이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 생체신호 감지부의 분해사시도이다.
도 7a는 생체신호 감지부의 평면도이다.
도 7b는 생체신호 감지부의 저면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부분을 확대하여 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 2의 A-A를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 2의 분해사시도이며, 도 5 및 도 6은 도 4의 생체신호 감지부의 분해사시도이고, 도 7a는 생체신호 감지부의 평면도이며, 도 7b는 생체신호 감지부의 저면도이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
바람직한 차량의 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 변경될 수 있으며, 본 실시예에서는 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치인 경우이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부분을 확대하여 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 2의 A-A를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 2의 분해사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 대하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 차량의 기기를 작동시키는 리모컨 스위치(20)와, 탑승자의 생체 신호를 검출하는 생체신호 감지부(30)가 장착되는 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 있어서, 스티어링 휠(10)과, 스티어링 휠(10)에 장착되는 리모컨 스위치(20) 및 리모컨 스위치(20)에 스티어링 휠(10)과 근접하여 배치된 생체신호 감지부(30)를 포함한다.
스티어링 휠(10)은 탑승자(운전자)가 파지가능한 림의 중심에 배치된 혼스위치(15)를 포함한다. 혼스위치(15)에는 리모컨 스위치(20)가 장착된다. 리모컨 스위치(20)는 복수개 구비되어, 혼스위치(15)에 서로 마주하게 배치된다.
리모컨 스위치(20)는 차량의 기기를 작동시키도록 스티어링 휠(10)에 장착된다. 리모콘 스위치(20)에는 차량의 트림컴퓨터, 크루즈, 핸즈 프리, 오디오등과 같은 장치를 조절하기 위한 스위치 형태의 조작 부재들이 버튼 형태로 구비된다.
리모컨 스위치(20)는 버튼을 일체화시킨다. 이에 따라, 탑승자(운전자)는 스티어링 휠(10)을 파지한 상태에서 버튼의 조작시 거부감 없이 손쉽게 조작할 수 있다.
리모컨 스위치(20)는 차량 기기를 작동시키는 버튼부가 배치된다. 리모컨 스위치(20)는 생체신호 감지부(30)를 수용하는 베이스(23)가 구비된다. 리모컨 스위치(20)는 복수의 버튼홀이 형성된 커버(26)를 포함한다.
커버(26)는 생체신호 감지부(30)의 상측에서 덮도록 베이스(23)에 결합된다. 커버(26)에는 복수의 버튼홀들이 형성된다. 생체신호 감지부(30)는 리모컨 스위치(20)의 외부로 일부가 노출되어 탑승자가 손쉽게 접촉할 수 있다.
생체신호 감지부(30)는 도전 부분이 운전자의 파지가 원활한 리모콘 스위치의 표면에 형성되어 피부전기저항(Galvanic Skin Reflex), 생체전기 임피던스 (Bioelectrical Impedance Analysis), 혈액량 변화 (Photoplethysmography), 체질량 지수 (Body Mass Index)등의 생체 파라미터를 검출할 수 있다.
생체신호 감지부(30)는 탑승자의 터치로 피부전기저항, 생체전기 임피던스, 혈액량 변화, 체질량 지수 중 적어도 하나 이상을 검출하여, 탑승자의 표준 모니터링뿐만 아니라 진단을 목적으로도 이용될 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 4의 생체신호 감지부의 분해사시도이고, 도 7a는 생체신호 감지부의 평면도이며, 도 7b는 생체신호 감지부의 저면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 대하여 도 5 내지 도 7b를 참조하여 설명하면, 생체신호 감지부(30)는 스티어링 휠(10)에 장착되는 리모컨 스위치(20)에 스티어링 휠(10)의 림과 근접하여 배치된다. 이때, 생체신호 감지부(30)는 탑승자(운전자)가 스티어링 휠(10)을 파지한 상태에서 손가락의 터치(Touch)범위에 위치하도록 배치된다. 생체신호 감지부(30)는 복수의 버튼홀들 사이에 배치될 수 있다. 생체신호 감지부(30)는 광학 생체 파라미터 검출을 목적으로 손가락 끝이 접촉되기 위해 깊게 파인 오목형상으로 구비된다.
이에 따라, 종래의 생체 파라미터의 검출 장치는 스티어링 휠 내의 별도 공간에 장착이 되거나, 휠 커버부분에 돌기형태 혹은 전도성 섬유를 이용하여 장착되거나, 스티어링 휠 밑단의 패들시프트에 장착되지 않아도 된다.
또, 패들 시프트 혹은 센터 페시아, 기어노브등에 장착에는 조작자의 시선이 빼앗기는 문제점이 있다. 또한 산소 포화도 측정을 위하여 광을 투과시키기 위하여 광센서를 구비하게 되는데, 이때 별도의 공간에 별도의 제품을 구성함으로써 생체 파라미터의 부피와 부품수가 증가하여 장착성 및 차량 디자인에 부합하지 않는 어려움이 해소된다.
생체신호 감지부(30)는 감지센서(32) 및 광센서(34,36a,36b)를 포함한다. 생체신호 감지부(30)는 일부가 리모컨 스위치(20)의 외부로 노출된다. 생체신호 감지부(30)는 복수의 버튼홀 중 어느 하나를 통해 외부로 노출된다. 생체신호 감지부(30)는 탑승자의 신체 일부와 접촉될 수 있다. 생체신호 감지부(30)는 리모컨 스위치(20)의 좌측 및 우측에 구비되어, 림을 파지하는 신체의 일부 중 어느 하나에서라도 접촉되될 수 있다.
생체신호 감지부(30)는 탑승자의 생체 신호를 검출하는 감지센서(32), 광센서(34,36a,36b)가 구비된 인쇄회로기판(36)을 포함한다.
인쇄회로기판(36)에는 감지센서(32)와 광센서(34,36a,36b)가 결합된다. 인쇄회로기판(36)에는 감지센서(32)와 광센서(34,36a,36b)를 고정하도록 볼트(38)가 통과하는 볼팅홀(36b)이 형성되고, 볼팅홀(36b)과 근접하여 관통홀(36c)이 복수개 형성된다.
인쇄회로기판(36)은 볼트(38)가 통과하도록 볼팅홀(36b) 형성된다. 인쇄회로기판(36)은 일측에 감지센서(32) 및 광센서(34,36a,36b)가 구비되고, 타측에서 볼트가 볼팅홀(36b)을 통과하여 감지센서(32)와 체결된다. 이에 따라, 감지센서(32)와 인쇄회로기판(36)은 볼트(38)에 의해 고정된다.
인쇄회로기판(36)은 볼트(38)의 접촉면을 증대시키도록 관통홀(36c)을 연결하는 비드(40)를 포함한다. 비드(40)는 관통홀(36c)을 연결하도록 복수의 관통홀(36c) 사이에 구비되어, 관통홀(36c)간에 연결함으로써 후술할 솔더부(32a', 32b')의 접촉면을 증대시킨다. 비드(40)는 볼트홀(36b)을 지나게 배치된다. 비드(40)에는 볼트(38)가 관통하는 비드홀이 형성되고, 비드홀의 원심은 볼트홀(36b)의 원심에 맞춰 배치된다.
한편, 생체신호 감지부(30)에서 측정되는 전류값은 미소한 값을 바탕으로 측정된다. 그런데, 운전자가 리모콘 스위치(20)를 조작시 강한 힘 또는 차량진동에 의하여, 전류를 안정적으로 흐르지 못하는 경우가 발생하고, 감지센서(32)와 인쇄회로기판(36) 사이에 단선이 발생할 경우에 생체 파라미터를 검출 할 수 없다.
그러나, 본 출원발명과 같은 경우에 인쇄회로기판(36)과 감지센서(32)는 볼트(38)로 고정하고, 솔더부(32a', 32b')의 솔더링으로 인쇄회로기판(36)을 중심으로 양측에서 고정시키므로 감지센서(32)의 고정력이 향상되어, 차량 진동 및 운전자의 강제적인 힘에도 전류를 안정적으로 흐르게 하여 생체신호를 감지할 수 있다.
감지센서(32)는 복수개의 전도체(32a,32b)로 구비되어 미소한 전류값을 측정할 수 있다. 감지센서(32)는 탑승자(운전자)의 손으로부터 전달될 수 있도록 전도율이 우수한 재질(은, 알루미늄, 구리 등)로 형성되는 것이 바람직하다.
감지센서(32)에는 관통홀(36b)에 삽입되는 솔더부(32a', 32b')가 돌출 형성된다. 솔더부(32a', 32b')는 복수개의 전도체(32a, 32b)에 각각 형성된다. 솔더부(32a', 32b')는 관통홀(36b)에 삽입된 뒤 솔더링(Soldering)된다. 이에 따라, 감지센서(32)는 볼트(38)의 체결 및 솔더부(32a', 32b')의 솔더링에 의해 차량 진동 및 운전자의 강제적인 힘에도 이탈을 방지할 수 있어 안정적인 전기흐름을 유지할 수 있다.
광센서(34,36a,36b)는 복수개의 전도체(32a, 32b)의 사이에 배치한다. 따라서, 솔더로 인해 차량 진동 및 운전자의 강제적인 힘에도 안정적인 전류의 흐름을 유지할 수 있다. 광센서(34,36a,36b)는 감지센서(32)에 결합되어 솔더부(32a', 32b')를 인쇄회로기판(36)에 삽입 후 솔더링한다.
광센서(34, 34a, 34b)는 광혈류측정기(PPG;Photoplethysmography)로 구비될 수 있다. 광학센서(34, 34a, 34b)는 인쇄회로기판(36)에 구비된 빛을 흡수하는 수광소자(34a) 및 빛을 발산하는 발광소자(34b), 광학렌즈(34)를 포함한다. 광센서(34, 34a, 34b)는 광학렌즈(34)를 투과하는 외부 빛의 영향을 줄이도록 접촉 면적을 소정의 길이와 폭으로 제한한다. 한편, 감지센서(32) 및 광학렌즈(34)는 수광소자(36a) 및 발광소자(36b)와 거리를 일정하게 유지하도록 인쇄회로기판(36)에 결합된다.
광학렌즈(34)는 인쇄회로기판(36)과 감지센서(32)의 사이에 배치되어, 인쇄회로기판(36)에 감지센서(32)의 결합으로 고정된다. 광학렌즈(34)는 장방형으로 구비되고, 일측면이 오목한 형상이고, 타측면이 평평하게 구비되어, 광센서(34,36a,36b)의 타측면이 인쇄회로기판(36)을 향하도록 배치된다. 광학렌즈(34)는 길이방향으로 감지센서(32)가 상, 하측에 각각 구비되어, 광학렌즈(34)를 고정시킨다.
이러한, 감지센서(32)와 광센서(34,36a,36b)는 스티어링 휠(10)을 파지한 탑승자의 신체 일부와 접촉되도록 오목 형상으로 구비된다. 이에 따라, 탑승자의 신체에 대한 감지율을 높일 수 있다. 여기서, 신체 일부는, 양손의 손가락 중 엄지의 경우로 표현하고 있지만, 이에 한정되지는 아니하고, 감지센서(32)와 근접한 손가락이라면 엄지가 아니여도 검출가능할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 다른 실시예에 대하여 도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명하면, 생체신호 감지부(320)는 리모컨 스위치(20)의 외부에 배치된다. 즉 상기 일실시예에서는, 리모컨 스위치(20)의 버튼들과 함께 배치되는 것이나, 도 8a과 같이 다른 실시예에 의하면, 생체신호 감지부(320)은 혼스위치(15)에서 림을 향하여 돌출 형성된다.
여기서, 도 8a를 참조하면, 생체신호 감지부(320)는 복수의 감지센서(322,324)의 사이에 광센서가 배치되어 구비된다. 광센서는 광학렌즈(340)는 일반적인 사람들의 손가락 폭을 감안하여 폭(a)을 4mm, 길이(b)를 16mm로 구비되는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정되지 아니할 것이다.
한편, 도 8a의 B-B를 나타내는 도 8b를 참조하면, 광학렌즈(340)의 표면과 수광소자(375) 및 발광소자(370)의 거리(c)를 2~2.5mm로 제한하여 외부로부터의 유입되는 광을 측정할 수 있다.
여기서, 광학렌즈(34)의 폭(a), 길이(b), 거리(c)는 제 2실시예에 한정되는 것은 아니며, 일실시예에서도 이와 같은 수치를 적용할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치의 바람직한 일실시예에 의해 작용을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부분을 확대하여 나타내는 평면도이며, 도 7a는 생체신호 감지부의 평면도이고, 도 7b는 생체신호 감지부의 저면도이다.
본 발명에 따른 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 대하여, 도 1 및 2, 도 7a 내지 7b를 참조하여 설명하면, 생체신호 감지부(30) 즉, 감지센서(32)와 광센서(34,36a,36b)를 수광소자(36a)와 발광소자(36b)가 구비된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)에 고정시킨다. 이때, 수광소자(36a)와 광학렌즈(34)의 거리를 일정하게 유지시킨다.
생체신호 감지부(30)를 장착한 인쇄회로기판(36)을 리모컨 스위치(20)의 베이스(23)에 장착한다. 베이스(23)에 커버(26)를 덮어 결합한다. 이때, 커버(26)에 형성된 복수의 버튼홀을 통하여 감지센서(32) 및 광센서(34,36a,36b)의 일부가 외부로 노출되게 배치한다. 리모컨 스위치(20)의 외부로 노출된 생체신호 감지부(30)로부터 안정적인 검출이 가능하여, 재료 및 형상에 대한 제약을 완화하고, 설계의 자유도를 잃지 않을 수 있다.
한편, 인쇄회로기판(36)에는 감지센서(32)의 솔더부(32a', 32b')를 인쇄회로기판(36)에 고정시킨 후 솔더링하여 비드(40)로 인해 접촉 면적을 크게 하여, 리모컨 스위치(20)에 안정적으로 결합시킨다. 리모컨 스위치(20)에 생체신호 감지부(30)를 결합한 뒤, 리모컨 스위치(20)를 스티어링 휠(10)에 장착하면, 생체신호 감지부(30)는 운전자의 손가락의 이동범위 내에 위치하게 됨으로 손가락 즉, 엄지를 이용하여 생체 파라미터를 검출할 수 있다.
따라서, 본 발명의 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 따르면, 스티어링 휠을 파지한 상태에서 생체신호 감지부의 파지가 용이하고, 스티어링 휠의 리모컨 스위치에 생체신호 감지부를 일체로 장착함으로써 별도의 조립부가 필요하지 않게 되어 편의성의 향상되고, 생체신호 감지부를 리모콘 스위치에 내장하여 견고한 조립구성을 이루며, 감지센서를 인쇄회로기판에 전기적으로 연결시 볼팅 및 솔더로 인하여 강건하게 고정되는 효과가 있다.
실시예에 따른 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
<주요 도면부호의 상세한 설명>
10: 스티어링 휠 15: 혼스위치
20: 리모컨 스위치 30: 생체신호 감지부
40: 비드

Claims (16)

  1. 혼스위치와, 차량의 기기를 작동시키는 리모컨 스위치와, 탑승자의 생체 신호를 검출하는 생체신호 감지부가 장착된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치에 있어서,
    상기 생체신호 감지부는,
    탑승자의 생체 신호를 검출하는 감지센서와, 광센서를 포함하여, 상기 리모컨 스위치에 장착되는 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 생체신호 감지부는,
    상기 감지센서 및 상기 광센서의 일부가 상기 리모컨 스위치의 외부로 노출된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 생체신호 감지부는,
    탑승자가 상기 스티어링 휠의 파지 시 탑승자 신체일부의 터치범위 안에 있도록 상기 스티어링 휠과 근접하여 배치된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 감지센서와 상기 광센서는,
    신체 일부의 굴곡에 따라 오목 형상으로 형성된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 광센서는,
    광학렌즈를 더 포함하고,
    상기 광학렌즈를 투과하는 외부 빛의 영향을 줄이도록 접촉 면적을 소정의 길이와 폭으로 제한한 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감지센서는,
    복수개의 전도체로 구비되고,
    상기 광학렌즈는,
    상기 복수의 전도체 사이에 배치된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 생체신호 감지부는,
    빛을 흡수하는 수광소자 및 빛을 발산하는 발광소자를 구비한 인쇄회로기판을 더 포함하고,
    상기 광학렌즈는,
    상기 수광소자 및 발광소자와 거리를 일정하게 유지하며, 상기 인쇄회로기판에 결합된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 생체신호 감지부는,
    탑승자의 터치로 피부전기저항, 생체전기 임피던스, 혈액량 변화, 체질량 지수 중 적어도 하나 이상을 검출하는 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 리모컨 스위치는,
    상기 혼스위치에 서로 마주하게 구비되고,
    상기 리모컨 스위치에 각각 상기 생체신호 감지부가 구비된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판에는
    상기 전도체와 상기 광학렌즈를 고정시키는 볼트가 통과하는 볼팅홀이 형성된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판에는,
    상기 볼팅홀과 근접하여 관통홀이 형성되고,
    상기 감지센서에는,
    상기 관통홀에 삽입되는 솔더부가 형성된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 광학렌즈는,
    상기 인쇄회로기판과 상기 감지센서의 사이에 배치되어, 상기 인쇄회로기판에 상기 감지센서의 결합으로 고정되는 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 관통홀은, 복수개 형성되고,
    상기 관통홀을 연결하는 비드를 포함하는 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 비드는,
    상기 볼트홀을 지나게 배치되어, 상기 비드를 상기 볼트가 관통하는 비드홀이 형성된 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  15. 스티어링 휠과;
    상기 스티어링 휠에 장착되는 리모컨 스위치; 및
    상기 리모컨 스위치에 상기 스티어링 휠과 근접하여 배치된 생체신호 감지부를 포함하고,
    상기 생체신호 감지부는,
    탑승자의 생체를 감지하는 감지센서와,
    상기 감지센서를 가로지르게 배치된 광센서를 포함하는 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 리모컨 스위치는,
    차량 기기를 작동시키는 버튼부가 배치되고, 상기 생체신호 감지부를 수용한 베이스와,
    상기 복수의 버튼홀이 형성되어, 상기 생체신호 감지부의 상측에서 덮어 상기 베이스에 결합되는 커버를 포함하고,
    상기 감지센서 및 상기 광센서는,
    상기 복수의 버튼홀 중 어느 하나를 통하여 외부로 노출되는 스티어링 휠에 장착된 생체 파라미터 검출장치.
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