KR100427436B1 - 강제 피드백기능부착의 수동입력장치 및 그것을 사용한차량탑재기기 제어장치 - Google Patents

강제 피드백기능부착의 수동입력장치 및 그것을 사용한차량탑재기기 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 조작성 및 신뢰성이 우수한 수동입력장치를 제공하는 것, 및 조작성 및 신뢰성이 우수한 차량탑재기기 제어장치를 제공하는 것이다.
수동입력장치에 대해서는 조작축(2)에 고정된 노브(3)와, 조작축(2)의 조작상태를 검지하는 검지수단(4)과, 노브(3)에 외력을 부하하는 엑츄에이터(5)와, 조작축 (2)과 엑츄에이터(5)의 구동축(5a) 사이에서 동력전달을 행하는 동력전달부(6)와, 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부(7)와, 외부 검지수단으로부터의 외부신호(b) 또는 적어도 외부신호(b)에 의거하여 생성된 제어정보(e)에 의거하여 엑츄에이터(5)의 제어신호(c)를 생성하여 출력하는 제어부(8)를 구비한다고 하는 구성으로 하였다. 차량탑재기기 제어장치에 대해서는 박스체(52)에 차량탑재전기기기의 선택스위치(54a 내지 54f)와, 기능의 선택스위치(55a 내지 55c)와, 선택된 차량탑재 전기기기의 기능을 조정하는 수동입력장치(1A 내지 1H) 중 어느 하나를 구비한다는 구성으로 하였다.

Description

강제 피드백기능부착의 수동입력장치 및 그것을 사용한 차량탑재기기 제어장치{MANUAL INPUT APPARATUS WITH FORCED FEED-BACK FUNCTIONS AND CONTROLLER OF VEHICLE-MOUNTED DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 강제 피드백기능부착의 수동입력장치와 이것을 사용한 차량탑재기기 제어장치에 관한 것으로, 특히 노브에 강제 피드백용 외력을 부하하는 엑츄에이터의 제어수단에 관한 것이다.
종래부터 노브의 조작감을 양호하게 하여 노브의 조작을 확실한 것으로 하기 위하여 노브에 그 조작량 및 조작방향에 따른 저항감이나 추진력을 부여하는 강제 피드백기능부착의 수동입력장치가 알려져 있다.
도 17에 종래부터 알려져 있는 이 종류의 수동입력장치의 일례를 나타낸다. 본 예의 수동입력장치는 노브(101)와 이 노브(101)의 조작량 및 조작방향을 검지하는 검지수단(102)과, 노브(101)에 외력을 부하하는 엑츄에이터103)와, 검지수단 (102)으로부터 출력되는 검지신호(a)를 도입하여 엑츄에이터(103)의 제어신호(c)를 생성하는 제어부(104)와, 제어부(104)로부터 출력된 제어신호(c)를 D/A 변환하는 D/A 변환기(105)와, D/A 변환기(105)로부터 출력된 아날로그신호(c)를 증폭하여 엑츄에이터(103)의 구동전력을 얻는 전력증폭기(106)로 구성되어 있다. 제어부(104)에는 CPU(104a)와 메모리(104b)로 구성되어 있고, 메모리(104b)에는 검지신호(a)에 따른 제어신호(c)가 테이블의 형태로 기억되어 있다. CPU(104a)는 검지수단(102)으로부터의 검지신호(a)를 도입하고, 도입된 검지신호(a)에 따른 제어신호(c)를 메모리 (104b)로부터 판독하여 D/A 변환기(105)에 출력한다.
이에 의하여 엑츄에이터(103)가 구동되어 노브(101)에 그 조작량 및 조작방향에 따른 강제 피드백을 작용할 수 있으므로 본 예의 수동입력장치는 노브(101)의 조작감이 양호하여 노브(101)의 조작을 확실한 것으로 할 수 있다.
이 종류의 수동입력장치는 자동차에 있어서의 바이와이어방식의 기어시프트장치나, 차량에 탑재된 각종 전기기기, 예를 들면 에어콘디셔너, 라디오, 텔레비젼, CD 플레이어, 내비게이션시스템 등의 기능조정장치에 적용된다.
기어시프트장치로서 적용하는 경우, 수동입력장치에 구비된 강제 피드백기능은 시프트레버의 범위전환에 클릭감을 주거나, 예를 들면 P(주차)범위로부터 R(후진)범위, D(운전)범위로부터 2nd(세컨드)범위 등, 특정범위로부터 다른 특정범위로의 시프트레버의 부정한 조작을 금지하는 잠금(rock)수단 등으로서 이용된다. 또 차량탑재 전기기기의 기능조정장치로서 이용하는 경우, 수동입력장치에 구비된 강제피드백기능은 노브(101)에 적절한 저항감을 부여하여 기능의 미세조정을 용이하게 하거나 노브(101)에 적당한 추력을 부여하여 노브(101)의 조작을 경쾌하게 하는 데에 이용된다.
그런데 상기 수동입력장치를 자동차의 기어시프트장치에 적용하는 경우, 수동입력장치에 구비된 강제 피드백기능을 사용하여 특정범위로부터 다른 특정범위로의 시프트레버의 부정한 조작을 금지하는 구성으로 하면 시프트레버가 특정범위로전환되고 있는 기간 중, 항시 엑츄에이터(103)에 전력을 계속해서 공급하지 않고서는 안되기 때문에 전력소비가 커진다. 이와 같은 불편을 회피하기 위하여 상기 수동입력장치를 자동차의 기어시프트장치에 적용하는 경우에 있어서는 수동입력장치에 구비된 강제 피드백기능을 시프트레버의 범위전환에 클릭감을 주기 위해서만 이용하고, 특정범위로부터 다른 특정범위로의 시프트레버의 부정한 조작을 금지하는 잠금수단에 대해서는 기계적으로 구성하는 것이 보통 이다.
그러나 상기한 종래의 수동입력장치는, 노브(101)의 조작량 및 조작방향에만 의거하여 엑츄에이터(103)를 제어하는 구성이므로 잠금수단을 기계적으로 구성하면 잠금수단이 해제된 후는 수동입력장치에 구비된 강제 피드백기능에 의하여 시프트레버의 범위전환에 클릭감이 주어질 뿐이 되며, 예를 들면 고속주행 중에 있더라도 D범위로부터 R범위로의 시프트레버의 전환이나 D범위로부터 2nd범위로의 시프트레버의 전환이 가능하게 된다. 고속주행 중에 기어시프트장치가 D범위로부터 R범위로, 또는 D범위로부터 2nd범위로 오조작되더라도 자동차에 탑재된 트랜스미션이 동조하지 않아 기어가 전진기어로부터 후진기어로 전환되는 일은 없으나, 실제의 기어의 맞물림상태와 시프트레버의 전환위치가 불일치가 되면 기어시프트장치에 의한 트랜스미션의 조작을 적확하게 행할 수 없게 될 뿐만 아니라, 트랜스미션이 불시에 전환되어 자동차가 급정지 또는 급감속하는 등의 예측불허의 동작을 일으키는 염려도 있다.
수동입력장치를 차량탑재 전기기기의 기능조정장치에 적용하는 경우도 마찬가지로서, 상기한 종래의 수동입력장치는 기능을 조정하고자 하는 차량탑재 전기기기의 상태에 관계없이 노브(101)의 조작량 및 조작방향에만 의거하여 엑츄에이터 (103)를 제어하는 구성이므로 차량탑재 전기기기의 상태에 따른 적절한 기능조정을 행하는 것이 어렵고, 사용상 편리성이 반드시 양호하지는 않다는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 종래기술의 부족을 해소하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 과제로 하는 점은 조작하고자 하는 외부장치의 상태에 따라 다른 조작감을 노브에 부여할 수 있어 조작성 및 신뢰성이 우수한 수동입력장치를 제공하는 데에 있다.
도 1은 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치의 구성도,
도 2는 제 2 실시형태예에 관한 수동입력장치의 구성도,
도 3은 제 3 실시형태예에 관한 수동입력장치의 구성도,
도 4는 제 4 실시형태예에 관한 수동입력장치의 구성도,
도 5는 제 5 실시형태예에 관한 수동입력장치의 구성도,
도 6은 제 6 실시형태예에 관한 수동입력장치의 구성도,
도 7은 제 7 실시형태예에 관한 수동입력장치의 구성도,
도 8은 제 8 실시형태예에 관한 수동입력장치의 구성도,
도 9는 수동입력장치의 제 1 적용예를 나타내는 블록도,
도 10은 수동입력장치의 제 2 적용예를 나타내는 블록도,
도 11은 수동입력장치의 제 3 적용예를 나타내는 블록도,
도 12는 수동입력장치의 제 4 적용예를 나타내는 블록도,
도 13은 제 4 적용예에 관한 수동입력장치의 노브에 가해지는 조작감의 일례를 나타내는 파형도,
도 14는 실시형태예에 관한 차량탑재기기 제어장치의 계기판에의 설치상태를 나타내는 주요부 사시도,
도 15는 실시형태예에 관한 차량탑재기기 제어장치가 설치된 자동차의 실내의 상태를 나타내는 주요부 평면도,
도 16은 실시형태예에 관한 차량탑재기기 제어장치의 기능블록도,
도 17은 종래예에 관한 수동입력장치의 구성도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1A 내지 1H : 수동입력장치 2 : 조작축
3 : 노브 4 : 검지수단
5 : 엑츄에이터 6 : 동력전달부
7 : 입출력부 8 : 제어부
9 : D/A 변환기 10 : 전력증폭기
21 : 트랜스미션제어장치 22 : 포크구동부
23 : 외부장치 검지수단 24 : 전환포크
25 : 트랜스미션 26 : 회전수센서
31 : 라디오제어장치 32 : 튜너구동부
33 : 외부장치 검지수단 34 : 튜너
35 : 동조검지수단 a : 검지신호
b(b1, b2, b3, b4) : 외부신호 c : 제어신호
d : 구동신호 51 : 차량탑재용 입력장치
52 : 박스체 54a 내지 54f : 푸시버튼스위치
55a 내지 55c : 푸시버튼스위치
본 발명에 관한 수동입력장치는, 상기한 과제를 해결하기 위하여 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 이 엑츄에이터의 제어부와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의해 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고, 상기 제어부에 적어도 상기 외부장치에 접속된 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호를 입력하여 외부신호에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어신호를 생성하고, 이 제어신호에 의하여 상기 엑츄에이터를 제어하는 구성으로 하였다.
이와 같이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터를 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호에 의거하여 생성되는 제어신호에 의하여 제어하면 외부장치의 상태에 따른 아주 세밀한 엑츄에이터의 제어를 행할 수 있으므로 외부장치의 구동상태와 노브의 조작상태와의 불일치를 방지할 수 있어 수동입력장치의 조작성 및 신뢰성을 높일 수 있다. 또 수동입력장치내에 제어부를 구비하고, 또한 모든 검지신호 및 외부신호를 상기 제어부에 입력함으로써 외부장치를 변경할 필요가 없고, 외부장치에 대한 수동입력장치의 적용을 용이하게 행할 수 있다.
또 본 발명에 관한 수동입력장치는, 상기 과제를 해결하기 위하여 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 이 엑츄에이터의 제어부와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고, 상기 외부장치에 상기 검지수단으로부터 출력되는 검지신호 및 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호의 양쪽이 입력된 상기 외부장치에서 생성되는 적어도 상기 외부신호에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어정보를 상기 입출력부를 거쳐 상기 제어부에 도입하고, 상기 제어부에서 상기 제어정보에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어신호를 생성하여 이 제어신호에 의하여 상기 엑츄에이터를 제어한다는 구성으로 하였다.
이 구성에 의해서도 적어도 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호에 의거하여 생성되는 제어신호에 의하여 엑츄에이터를 제어하기 때문에 외부장치의 상태에 따른 아주 세밀한 엑츄에이터의 제어를 행할 수 있어 수동입력장치의 조작성 및 신뢰성을 높일 수 있다. 또 외부장치에서 검지신호 및 외부신호에 따른 제어정보를 생성하기 때문에 제어부의 부담이 경감되어 엑츄에이터의 제어속도를 높일 수 있다.
또 본 발명에 관한 수동입력장치는 상기한 과제를 해결하기 위하여 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고, 상기 검지수단으로부터 출력되는 검지신호 및 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호의 양쪽이 입력된 상기 외부장치에서 생성되는 적어도 상기 외부신호에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어신호를 생성하고, 이 제어신호에 의하여 상기 엑츄에이터를 제어한다는 구성으로 하였다.
이 구성에 의해서도 적어도 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호에 의거하여 생성되는 제어신호에 의하여 엑츄에이터를 제어하기 때문에 외부장치의 상태에 따른 아주 세밀한 엑츄에이터의 제어를 행할 수 있어 수동입력장치의 조작성 및 신뢰성을 높일 수 있다. 또 외부장치에서 검지신호 및 외부신호에 따른 엑츄에이터의 제어신호를 생성하여 수동입력장치에 구비된 엑츄에이터를 제어하기 때문에 수동입력장치에 대해서는 제어부를 생략할 수 있어 수동입력장치의 소형화 및 저비용화를 도모할 수 있다.
또 본 발명에 관한 수동입력장치는 상기 과제를 해결하기 위하여 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고, 상기 엑츄에이터를 적어도 상기 외부장치에 접속된 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호에 의거하여 생성되는 제어신호에 의하여 제어한다는 구성으로 하였다.
이와 같이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터를 외부장치에 접속된 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호에 의거하여 생성되는 제어신호에 의하여 제어하면, 외부장치의 상태에 따른 아주 세밀한 엑츄에이터의 제어를 행할 수 있으므로,외부장치의 구동상태와 노브의 조작상태의 불일치를 방지할 수 있어 수동입력장치의 조작성 및 신뢰성을 높일 수 있다.
한편, 본 발명에 관한 차량탑재기기 제어장치는, 상기 과제를 해결하기 위하여 각종 기능으로부터 기능조정을 행하고자 하는 기능을 선택하는 기능선택스위치와, 이 기능선택스위치에 의하여 선택된 기능을 조정하는 수동입력장치를 가지고 상기 수동입력장치로서 상기 수동입력장치중의 어느 하나를 구비한다는 구성으로 하였다.
이 구성에 의하여 차량탑재기기 제어장치에 구비되는 수동입력장치로서, 적어도 외부장치에 접속된 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호에 의거하여 생성되는 제어신호에 의하여 제어하는 것을 구비하면, 전기기기의 상태에 따른 아주 세밀한 엑츄에이터의 제어를 행할 수 있으므로, 전기기기의 구동상태와 노브의 조작상태와의 불일치를 방지할 수 있어 차량탑재기기 제어장치의 조작성 및 신뢰성을 높일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 입력장치에 있어서, 검지수단이 노브의 조작축에 연결되어 있고, 노브와 엑츄에이터가 동력전달부를 거쳐 접속되는 구성으로 하였다.
이 구성에 의하여 검지부가 노브의 조작축에 연결되어 있기 때문에 조작시의 노브의 조작량을 정확하게 검지할 수 있다.
또 검지수단이 엑츄에이터의 구동축에 연결되어 있고, 노브와 엑츄에이터가 동력전달부를 거쳐 접속되는 구성으로 하였다.
이 구성에 의하여 검지부가 동력전달부를 거쳐 엑츄에이터의 구동축에 연결되어 있기 때문에 조작시의 노브의 조작량을 엑츄에이터의 구동량으로서 검출할 수 있기 때문에 검출 정밀도가 좋아짐과 동시에 노브의 교환을 용이하게 할 수 있다.
또 검지수단과 엑츄에이터가 동력전달부를 거쳐 노브와 접속되는 구성으로 하였다.
이 구성에 의하여 검지수단과 엑츄에이터가 동력전달부를 거쳐 노브와 접속되기 때문에 검지부와 엑츄에이터와 노브의 접속의 자유도가 높아진다.
또 노브는 적어도 2방향으로 요동 자유롭게 되어 있고 노브의 각 요동방향으로 각각 엑츄에이터가 변환부를 거쳐 접속되는 구성으로 하였다.
이 구성에 의하여 노브는 적어도 2방향으로 요동 자유롭게 되어 있기 때문에 다방향으로의 조작을 할 수 있다.
또 노브의 모양을 노브의 조작축에 대하여 수직방향으로 연장하여 조작축의 수평면에 대하여 선회조작되는 구성이나 노브의 조작축에 대하여 수직방향으로 연출하여 조작축의 수직면에 대하여 선회 조작되는 구성이나, 슬라이드조작되는 슬라이드노브이며, 동력전달부가 노브에 일체 형성되는 구성으로 하였다. 또한 검지부가 노브와 엑츄에이터의 사이에 설치되는 구성이나 검지부가 상기 각 엑츄에이터의 구동축에 각각 연결되는 구성으로 하였다.
이들 구성에 의하여 노브와 검지부와 엑츄에이터와의 접속구성이 다양해져 다양한 변화를 취할 수 있다.
먼저, 본 발명에 관한 수동입력장치의 실시형태에 대하여 설명한다.
〈수동입력장치의 제 1 예〉
도 1에 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)를 나타낸다. 본 예의 수동입력장치(1A)는 로터리형의 수동입력장치로서, 도시 생략한 박스체와, 이 박스체에 회전자유롭게 지지된 조작축(2)과, 조작축(2)의 한쪽 끝에 고정된 노브(3)와, 조작축(2)의 회전량 및 회전방향을 검지하는 로터리엔코더나 포텐시오미터 등의 검지수단(4)과, 노브(3)에 외력을 부하하는 DC모터나 스텝핑모터 등의 회전구동형의 엑츄에이터(5)와, 조작축(2)과 엑츄에이터(5)의 구동축(5a) 사이의 동력전달을 행하는 기어나 마찰차 등의 동력전달부(6)와, 도시 생략한 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부(7)와, 도시 생략한 외부장치에 접속된 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호(b) 또는 적어도 외부신호(b)에 의거하여 생성된 제어정보 (e)에 의거하여 엑츄에이터(5)의 제어신호(c)를 생성하여 출력하는 제어부(8)와, 제어부(8)로부터 출력된 제어신호(c)를 D/A 변환하는 D/A 변환기(9)와, D/A 변환기 (9)에 의해 아날로그신호로 변환된 제어신호(c)를 증폭하여 엑츄에이터(5)의 구동전력을 얻는 전력증폭기(10)로 구성되어 있다. 또한 엑츄에이터(5)로서 스텝핑모터를 사용하는 경우에는 D/A 변환기(9)는 생략할 수 있다.
도 1에 있어서는 검지수단(4)으로서 로터리엔코더가 구비되어 있고, 본 예의 로터리엔코더는 조작축(2)에 고정된 코드판(4a)과, 이 코드판(4a)을 거쳐 그 표면측및 이면측에 대향으로 배치된 발광소자(4b) 및 수광소자(4c)로 구성되어 있다. 또한 서로 독립된 별개체로 구성된 발광소자(4b) 및 수광소자(4c)를 사용하는 구성대신에 이들 발광소자(4b) 및 수광소자(4c)를 일체화하여 이루어지는 포토인터럽터를 사용하는 것도 물론 가능하다.
입출력부(7)는 송신측 인터페이스(7a)와 수신측 인터페이스(7b)를 가지고 구성되어 있고, 송신측 인터페이스(7a)로부터는 검지수단(4)으로부터 출력되는 검지신호 (a)가 도시 생략한 외부장치에 송신된다.
제어부(8)는 CPU(8a)와 메모리(8b)로 구성되어 있고, 메모리(8b)에는 상기 외부신호(b) 또는 이 외부신호(b)에 의거하여 생성된 제어정보(e)를 해석하기 위한 데이터 및 프로그램과, 엑츄에이터(5)의 구동데이터 및 구동프로그램이 기억되어 있다. CPU(8a)는 상기 외부신호(b) 또는 제어정보(e)를 도입하여 상기 메모리(8b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 상기 외부신호(b) 또는 제어정보(e)를 해석하고, 상기 메모리(8b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 상기 외부신호(b) 또는 제어정보(e)에 대응하는 제어신호(c)를 결정하여 D/A 변환기(9)에 출력한다.
제어신호(c)는 노브(3)에 부여되는 조작감에 대응하는 신호이다. 신호의 종별로서는 「진동의 발생」, 「충격력의 발생」, 「작동력의 변경」 등이 있다. 신호의 종별이「진동의 발생」인 경우에는 진동강도, 진동의 형, 부하시간, 주파수 등을 표현하는 제어신호(c)가 구성된다. 또 신호의 종별이「충격력의 발생」인 경우에는 충격강도, 충격의 형, 부하회수 등을 표현하는 제어신호(c)가 구성된다. 다시 신호의 종별이「작동력의 변경」인 경우에는 작동력의 강도, 작동력의 발생방향, 부하시간 등을 표현하는 제어신호(c)가 구성된다. 또 제어정보(e)는 제어신호(c)의 내용을 코맨드화한 것이다. 또한「작동력의 변경」을 패턴화하여 행하는 경우에는 패턴을 표현하는 코맨드를 가지고 제어정보(e)를 구성할 수가 있다. 그 외에 제어정보(e)는 부하량을 나타내는 값이나 상기 검지신호(a), 그것에 외부장치에 입력되는 다른 외부 검지수단(도시 생략)으로부터의 신호를 받아 들여 구성할 수도 있다.
본 예의 수동입력장치에 의하면, CPU(8a)에 도시 생략한 외부장치에 접속된 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호(b) 또는 적어도 외부신호(b)에 의거하여 생성된 제어정보(e)를 받아 들여 엑츄에이터(5)의 제어신호(c)를 결정하기 때문에 외부장치의 상태에 따른 아주 세밀한 엑츄에이터(5)의 제어를 행할 수 있다. 따라서 외부장치의 상태에 따라서는 노브(3)의 조작을 금지하도록 엑츄에이터(5)를 구동할 수 있으므로 외부장치의 구동상태와 노브의 조작상태와의 불일치를 방지할 수 있어 수동입력장치(1A)의 조작성 및 신뢰성을 높일 수 있다.
〈수동입력장치의 제 2 예〉
도 2에 제 2 실시형태예에 관한 수동입력장치(1B)를 나타낸다. 본 예의 수동입력장치(1B)는 검지수단(4)을 회전모터(5)의 구동축(5a)에 설정한 것을 특징으로 한다. 그 외에 대해서는 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일하므로 도 2가 대응하는 부분에 도 1과 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 본 예의 수동입력장치(1B)도 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일한 효과를 가진다.
〈수동입력장치의 제 3 예〉
도 3에 제 3 실시형태예에 관한 수동입력장치(1C)를 나타낸다. 본 예의 수동입력장치(1C)는 조작축(2)의 한쪽 끝에 수평면내에서 선회하는 레버형의 노브(3)를 구비한 것을 특징으로 한다. 그 외에 대해서는 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일하므로 도 3의 대응하는 부분에 도 1과 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
본 예의 수동입력장치(1C)도 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일한 효과를 가진다.
〈수동입력장치의 제 4 예〉
도 4에 제 4 실시형태예에 관한 수동입력장치(1D)를 나타낸다. 본 예의 수동입력장치(1D)는 조작축(2)을 수평으로 배치하여 이 조작축(2)의 한쪽 끝에 수직면내에서 선회하는 레버형의 노브(3)를 고정하고, 이 노브(3)에 솔레노이드나 리니어모터 등의 직선구동형의 엑츄에이터(5)를 연결한 것을 특징으로 한다. 노브(3)에 대한 외력의 부하(조작감의 부여)는 엑츄에이터(5)를 구동함으로써 행하여진다. 그 외에 대해서는 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일하므로 도 4가 대응하는 부분에 도 1과 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 본 예의 수동입력장치 (1D)도 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일한 효과를 가진다.
〈수동입력장치의 제 5 예〉
도 5에 제 5 실시형태예에 관한 수동입력장치(1E)를 나타낸다. 본 예의 수동입력장치(1E)는 슬라이드형의 수동입력장치로서, 도시 생략한 박스체에 슬라이딩자유롭게 유지된 랙(11)(동력전달부)의 상면에 노브(3)를 고정함과 동시에 상기 랙 (11)과 조작축(2)의 선단부에 고정된 피니언(12)(동력전달부)을 맞물려 노브(3)의 구동력이 랙(11) 및 피니언(12)을 거쳐 조작축(2)에 전달되고, 또한 엑츄에이터(5)의 구동력이 기어(6), 조작축(2), 피니언(12) 및 랙(11)을 거쳐 노브(3)에 전달되 도록 한 것을 특징으로 한다. 그 외에 대해서는 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일하므로 도 5가 대응하는 부분에 도 1과 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 본 예의 수동입력장치(1E)는 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치 (1A)와 동일한 효과를 가지는 것 외에 박스체에 슬라이딩 자유롭게 유지된 랙(11)에 노브(3)를 고정하였기 때문에 예를 들면 오토매틱차에 있어서의 기어시프트장치와 같이 노브가 직선 조작되는 장치에의 적용이 가능하게 된다.
〈수동입력장치의 제 6 예〉
도 6에 제 6 실시형태예에 관한 수동입력장치(1F)를 나타낸다. 본 예의 수동입력장치(1F)도 슬라이드형의 수동입력장치로서, 노브(3)에 외력을 부하하는 엑츄에이터로서 솔레노이드나 리니어모터 등의 직선 구동형의 엑츄에이터(5)를 구비한 것을 특징으로 한다. 그 외에 대해서는 제 5 실시형태예에 관한 수동입력장치(1E)와 동일하므로 도 6이 대응하는 부분에 도 5와 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 본 예의 수동입력장치(1F)도 제 5 실시형태예에 관한 수동입력장치(1E)와 동일한 효과를 가진다.
〈수동입력장치의 제 7 예〉
도 7에 제 7 실시형태예에 관한 수동입력장치(1G)를 나타낸다. 본 예의 수동입력장치(1G)는 2차원 조작형의 수동입력장치로서, 도시 생략한 박스체와, 이 박스체에 요동 회전 자유롭게 유지된 조작축(2)과, 조작축(2)의 한쪽 끝에 고정된 노브 (3)와, 조작축(2)의 요동운동을 서로 직각의 방향으로 배치된 X 방향회전체(13) 및 Y 방향 회전체(14)의 회전량으로 변환하는 변환부(15)와, 상기 2개의 회전체(13, 14)의 중심축(13a, 14a)에 설치된 X 방향 검지수단(4A) 및 Y 방향 검지수단(4B)과, 상기 중심축(13a, 14a)에 직결되어 노브(3)에 외력을 부하하는 회전구동형의 X 방향엑츄에이터(5A) 및 Y 방향 엑츄에이터(5B)와, 도시 생략한 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부(7)와, 도시 생략한 외부장치에 접속된 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호(b) 또는 적어도 외부신호(b)에 의거하여 생성된 제어정보(e)에 의거하여 X 방향 엑츄에이터(5A)의 제어신호(c1) 및 Y 방향 엑츄에이터(5B)의 제어신호(c2)를 생성하여 출력하는 제어부(8)와, 제어부(8)로부터 출력된 제어신호(c1, c2)를 D/A변환하는 X 방향 D/A변환기(9A) 및 Y 방향 D/A변환기(9B)와, 이들 각 D/A 변환기(9A, 9B)에 의하여 아날로그신호로 변환된 제어신호(c1, c2)를 증폭하여 각 엑츄에이터(5A, 5B)의 구동 전력을 얻는 X 방향 전력증폭기 (10A) 및 Y 방향 전력증폭기(10B)로 구성되어 있다.
상기 X 방향검지수단(4A) 및 Y 방향검지수단(4B)으로서는 로터리엔코더나 포텐시오미터 등을 사용할 수 있어 상기 X 방향 엑츄에이터(5A) 및 Y 방향 엑츄에이터 (5B)로서는 DC 모터나 스텝핑모터 등을 사용할 수 있다. 그 외 입출력부(7)의 구성이나 제어부(8)의 구성, 그것에 제어부(8)로부터 출력되는 제어신호(c)에 대해서는 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일하기 때문에 도 7의 대응하는 부분에 도 1과 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 본 예의 수동입력장치(1G)는 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일한 효과를 가지는 예를 들면 각종 전기기기의 원격제어기와 같이 노브가 2차원 방향으로 요동조작되는 장치에의 적용이 가능하게 된다.
〈수동입력장치의 제 8 예〉
도 8에 제 8 실시형태예에 관한 수동입력장치(1H)를 나타낸다. 본 예의 수동입력장치(1H)는 도 1에 나타낸 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)의 제어부 (8)를 생략한 것을 특징으로 한다. 그 외에 대해서는 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일하기 때문에 도 8의 대응하는 부분에 도 1과 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 본 예의 수동입력장치(1H)는 도시 생략한 외부장치에 구비된 제어수단에 의하여 엑츄에이터(5)[제 7 실시형태예에 관한 수동입력장치(1G)에 대해서는 X 방향 엑츄에이터(5A) 및 Y 방향 엑츄에이터(5B)]를 제어함으로써 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)와 동일한 효과를 가진다. 또한 제 2 실시형태예에 관한 수동입력장치(1B) 내지 제 7 실시형태예에 관한 수동입력장치(1G)의 제어부(8)를 생략할 수도 있다.
〈수동입력장치의 그 밖의 실시형태〉
(1) 상기 각 실시형태예에 있어서는, 외부장치에 접속된 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호(b) 또는 적어도 외부신호(b)에 의거하여 생성된 제어정보(e)에 의거하여 엑츄에이터(5)의 제어신호(c)를 생성하였으나, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것이 아니라, 상기 검지신호(a) 및/또는 외부신호(b)에 외부장치에 접속되어 있지 않은 다른 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호를 더하여 엑츄에이터(5)의 제어신호(c)를 생성할 수도 있다.
(2) 상기 제 8 실시형태예에 있어서는 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)의 제어부(8)를 생략하였으나, 제 2 실시형태예 내지 제 7 실시형태예에 관한 수동입력장치(1B 내지 1G)의 제어부(8)를 생략함으로서도 동일하게 실시할 수 있다.
(3) 노브(3)의 형상, 박스체에 대한 조작축(2)의 배열, 검지수단(4)의 종류, 엑츄에이터(5)의 종류에 대해서는 상기 각 실시형태예에 예시한 조합에 한정되는 것이 아니라, 필요에 따라 임의의 조합으로 할 수 있다.
〈수동입력장치의 제 1 적용예〉
이하, 수동입력장치의 제 1 적용예로서 제 5 실시형태예에 관한 슬라이드형의 수동입력장치(1E)를 적용한 오토매틱차의 변속제어장치를 도 9에 의거하여 설명한다.
이 도면으로부터 분명한 바와 같이 본 예의 변속제어장치는 수동입력장치 (1E)의 입출력부(7)에 외부장치로서 트랜스미션제어장치(21)와, 이 장치(21)에 의하여 제어되는 솔레노이드나 리니어모터 등의 엑츄에이터로 이루어지는 포크구동부 (22)와, 이 구동부(22)의 구동상태를 검지하는 엔코더나 포텐시오미터 등의 외부 장치검지수단(23)과, 상기 구동부(22)에 의하여 조작되는 전환포크(24)와, 이 전환포크(24)에 의하여 기어의 맞물림이 전환되는 트랜스미션(25)과, 트랜스미션(25)의 출력축의 회전수를 검출하는 회전수센서(26)를 접속함으로써 구성된다. 본 예의 경우 수동입력장치(1E)의 노브(3)는 차 실내에 구비되어 트랜스미션(25)을 전환하기 위한 시프트노브로서 사용된다.
트랜스미션제어장치(21)에는 상기 수동입력장치(1E)에 구비된 입출력부(7)와접속되는 입출력부(27)와, 상기 외부 장치검지수단(23)으로부터 출력되는 외부신호 (b1) 및 상기 회전수센서(26)로부터 출력되는 외부신호(b2)로부터 포크구동부(22)의 구동신호(d)를 생성하여 출력하는 외부 장치제어부(28)와, 외부 장치제어부(28)로부터 출력되는 구동신호(d)를 D/A 변환하는 D/A 변환기(29)와, D/A 변환기(29)에 의하여 아날로그신호로 변환된 구동신호(d)를 증폭하여 포크구동부(22)의 구동전력을 얻는 전력증폭기(30)로 구성되어 있다. 또한 포크구동부(22)로서 스텝핑모터를 사용하는 경우에는 D/A 변환기(29)는 생략할 수 있다.
입출력부(27)에는 수동입력장치(1E)의 입출력부(7)에 구비된 송신측 인터페이스(7a)와 접속되는 수신측 인터페이스(27b)와, 수동입력장치(1E)의 입출력부(7)에 구비된 수신측 인터페이스(7b)와 접속되는 송신측 인터페이스(27a)가 구비되어 있다. 외부 장치제어부(28)는 CPU(28a)와 메모리(28b)로 구성되어 있고, 메모리 (28b)에는 상기 외부신호(b1, b2)를 해석하기 위한 데이터 및 프로그램과 포크구동부(22)의 구동데이터 및 구동프로그램이 기억되어 있다. CPU(28a)는 상기 외부신호 (b1, b2)를 도입하여 상기 메모리(28b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 이들 상기 외부신호(b1, b2)를 해석하고, 상기 메모리(28b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 이들 상기 외부신호(b1, b2)에 대응하는 구동신호(d)를 결정한다. 또 이 CPU(28a)는 상기 외부신호(b1, b2)를 송신측 인터페이스(27b) 및 수신측 인터페이스(7b)를 거쳐 수동입력장치(1E)의 제어부(8)에 송신한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 변속제어장치의 동작에 대하여 설명한다.
노브(3)가 조작되면 그 조작량 및 조작방향이 검지수단(4)에 의하여 검지되고, 검지수단(4)으로부터는 노브(3)의 조작량 및 조작방향에 따른 검지신호(a)가 출력된다. 이 검지신호(a)는 송신측 인터페이스(7a) 및 수신측 인터페이스(27a)를 거쳐 외부장치 제어부(28)에 송신된다. 한편 트랜스미션제어장치(21)에 구비된 CPU (28a)는 상기 검지신호(a) 및 외부신호(b1, b2)를 해석하고, 메모리(28b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 이들 각 신호(a, b1, b2)에 대응하는 구동신호(d)를 결정하여 D/A 변환기(29)에 출력한다. D/A 변환기(29)는 구동신호(d)를 아날로그신호로 변환하여 전력증폭기(30)에 출력한다. 전력증폭기(30)는 D/A 변환기(29)로부터 출력된 아날로그신호를 증폭하여 포크구동부(22)에 인가한다. 이에 의하여 포크 (24)가 구동되고, 노브(3)의 조작내용에 따라 트랜스미션(25)의 기어의 맞물림이 전환된다. 외부장치 제어부(28)는 상기 외부장치 검지수단(23)으로부터 출력되는 외부신호(b1)와 상기 회전수센서(26)로부터 출력되는 외부신호(b2)를 송신측 인터페이스(27b) 및 수신측 인터페이스(7b)를 거쳐 수동입력장치(1E)의 제어부(8)에 송신한다. 제어부(8)는 송신된 외부신호(b1, b2)를 해석하여 메모리(8b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 이들 각 신호(b1, b2)에 대응하는 제어신호(c)를 결정하여 D/A 변환기(9)에 출력한다. D/A 변환기(9)는 제어신호(c)를 아날로그신호로 변환하여 전력증폭기(10)에 출력한다. 전력증폭기(10)는 D/A 변환기(9)로부터 출력되는 아날로그신호를 증폭하여 엑츄에이터(5)에 인가한다. 이에 의하여 노브(3)에 외부신호(b1, b2)에 따른 외력이 부하되어 노브(3)에 소요의 조작감이 부여되기 때문에 예를 들면 노브(3)가 1인 시프트위치로부터 다른 시프트위치로 전환 조작되었을 때, 엑츄에이터(5)로부터 조작축(2)에 가벼운 저항감을 부여함으로써 노브(3)의 조작에 클릭감을 부여할 수 있다. 또 트랜스미션(25)의 출력축의 회전수가 높은 경우에 있어서 노브(3)가 예를 들면 D범위로부터 R범위로의 전환방향으로 조작된 경우에는 엑츄에이터(5)로부터 조작축(2)에 강한 저항감을 부여함으로써 노브(3)의 조작을 금지하여 노브(3)의 오조작을 미연에 방지할 수 있다.
본 예의 경우, 제어부(8)를 구비한 수동입력장치(1E)를 사용하고, 또 외부신호(b1, b2)를 상기 제어부(8)에 입력하는 구성으로 하였기 때문에 외부장치 제어부 (28)를 변경할 필요가 없어 외부장치인 트랜스미션제어장치(21)에 대한 수동입력장치의 적용을 용이하게 행할 수 있다.
또 제 5 실시형태예에 관한 수동입력장치(1E)를 적용하는 구성을 대신하여 제 6 실시형태예에 관한 수동입력장치(1F)를 적용한 경우에도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또 제 5 실시형태예 또는 제 6 실시형태예에 관한 슬라이드형의 수동입력장치 (1E, 1F)를 적용하는 구성 대신에 제 7 실시형태예에 관한 2차원 조작형의 수동입력장치(1G)를 적용함으로써 매뉴얼차량의 시프트노브에 소요의 조작감를 부여하도록 할 수도 있다.
또한 상기 실시형태예에 있어서는 외부신호(b2)로서 회전수센서(26)로부터 출력되는 트랜스미션(25)의 출력축의 회전수를 CPU(28a)에 입력하였으나, 이것과 함께 또는 이것 대신에 차속이나 엔진회전수 등의 다른 외부신호를 입력할 수도 있다. 이 경우 차속이나 엔진회전수 등의 다른 외부신호는 외부장치 제어부(28)에구비된 CPU(28a)에 접속할 수도 있고, 수동입력장치(1E)에 구비된 CPU(8a)에 접속할 수도 있다.
〈수동입력장치의 제 2 적용예〉
이하, 수동입력장치의 제 2 적용예를 도 10에 의거하여 설명한다. 본 적용예도 제 5 실시형태예에 관한 슬라이드형의 수동입력장치(1E)를 오토매틱차의 변속제어장치에 적용한 것이나, 제 1 적용예와는 달리 외부장치 제어부(28)로부터 외부신호(b1, b2)를 제어부(8)에 송신하는 것은 아니고, 생검지신호(a) 및 외부신호 (b1, b2) 또는 외부신호(b1, b2)를 외부장치 제어부(28)에서 데이터구성이 더욱 간단한 제어정보(e)로 변환하고, 변환에 의해 생성된 상기 제어정보(e)를 제어부(8)에 송신하는 것을 특징으로 한다.
즉, 외부장치 제어부(28)에 구비된 메모리(28b)에는 CPU(28a)에 도입된 검지신호(a) 및 외부신호(b1, b2) 또는 외부신호(b1, b2)를 데이터구성이 더욱 간단한 제어정보(e)로 변환하기 위한 변환프로그램이 구비되어 있고, CPU(28a)는 반복하여 상기 변환프로그램을 기동하여 도입된 검지신호(a) 및 외부신호(b1, b2) 또는 외부신호(b1, b2)를 제어정보(e)로 변환하여 송신측 인터페이스(27b) 및 수신측 인터페이스(7b)를 거쳐 수동입력장치(1E)의 제어부(8)에 송신한다. 또한 차속이나 엔진회전수 등의 다른 외부신호를 입력하는 경우, 이들 외부신호는 외부장치 제어부(28)에 구비된 CPU(28a)에 접속된다.
수동입력장치(1E)의 CPU(8a)는 제어정보(e)를 해석하고, 메모리(8b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 상기 제어정보(e)에 대응하는 제어신호(c)를 결정하여 D/A 변환기(9)에 출력한다. 그 밖의 구성 및 동작에 대해서는 제 1 적용예와 동일하므로 도 10의 대응부분에 도 9와 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
본 예의 경우, 외부장치 제어부(28)에 구비된 CPU(28a)에서 데이터구성이 생(生)의 검지신호(a) 및 외부신호(b1, b2) 또는 외부신호(b1, b2)보다도 간단한 제어정보 (e)를 생성하고, 이 제어정보(e)를 수동입력장치(1E)에 구비된 제어부(8)에서 해석하는 구성으로 하였기 때문에 제어부(8)의 부담이 경감되어 엑츄에이터(5)의 제어속도를 높일 수 있다.
〈수동입력장치의 제 3 적용예〉
이하, 수동입력장치의 제 3 적용예를 도 11에 의거하여 설명한다. 본 적용예는 제 8 실시형태예에 관한 수동입력장치(1H)를 오토매틱차의 변속제어장치에 적용한 것으로, 외부장치제어부(28)로부터 수동입력장치(1H)에 엑츄에이터(5)의 제어신호(c)를 송신하는 것을 특징으로 한다.
즉, 외부장치 제어부(28)에 구비된 메모리(28b)에는 CPU(28a)에 도입된 검지신호(a) 및 외부신호(b1, b2) 또는 외부신호(b1, b2)를 해석하기 위한 데이터 및 프로그램과, 엑츄에이터(5)의 구동데이터 및 구동프로그램이 기억되어 있고, CPU (28a)는 반복하여 이 구동프로그램을 기동하여 도입된 검지신호(a) 및 외부신호 (b1, b2) 또는 외부신호(b1, b2)에 대응하는 엑츄에이터(5)의 제어신호(c)를 생성하여 D/A 변환기(9)에 출력한다. 그 밖의 구성 및 동작에 대해서는 제 1 적용예와 동일하므로 도 11의 대응부분에 도 9와 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
본 예의 경우, 외부장치 제어부(28)에 구비된 CPU(28a)에서 수동입력장치(1H)에 구비된 엑츄에이터(5)를 제어하기 때문에 수동입력장치(1H)에 대해서는 제어부를 생략할 수 있어 수동입력장치의 소형화 및 저비용화를 도모할 수 있다.
또한 본 예에 있어서도 차속이나 엔진회전수 등의 다른 외부신호는, 외부장치제어부(28)에 구비된 CPU(28a)에 접속된다.
〈수동입력장치의 제 4 적용예〉
이하, 도 12 및 도 13에 의거하여 제 1 실시형태예에 관한 로터리형의 수동입력장치(1A)를 적용한 라디오에 대하여 설명한다.
이 도면으로부터 분명한 바와 같이 본 예의 라디오는 수동입력장치(1A)의 입출력부(7)에 외부장치로서 라디오제어장치(31)와, 이 제어장치(31)에 의하여 제어되는 DC 모터나 스텝핑모터 등의 엑츄에이터로 이루어지는 튜너구동부(32)와, 이 구동부(32)의 구동상태를 검지하는 엔코더나 포텐시오미터 등의 외부장치 검지수단(33)과, 상기 튜너구동부(32)에 의하여 조작되는 튜너(34)와, 튜너(34)가 국과 동조한 것을 검지하는 동조검지수단(35)을 접속함으로써 구성된다. 본 예의 경우 수동입력장치(1A)의 노브(3)는 차 실내에 구비되고, 튜너(34)를 조작하기 위한 튜너조작 노브로서 사용된다.
라디오 제어장치(31)에는 수동입력장치(1A)에 구비된 입출력부(7)와 접속되는 입출력부(37)와, 상기 검지수단(4)으로부터 출력되는 검지신호(a) 및 상기 외부장치 검지수단(33)으로부터 출력되는 외부신호(b3) 및 상기 동조검지수단(35)으로부터 출력되는 외부신호(b4)로부터 튜너구동부(32)의 구동신호(d)를 생성하여 출력하는 외부장치 제어부(38)와, 외부장치 제어부(38)로부터 출력된 구동신호(d)를D/A 변환하는 D/A 변환기(39)와, D/A 변환기(99)에 의하여 아날로그신호로 변환된 구동신호 (d)를 증폭하여 튜너구동부(32)의 구동전력을 얻는 전력증폭기(40)로 구성되어 있다. 또한 튜너구동부(32)로서 스텝핑모터를 사용하는 경우에는 D/A 변환기(39)는 생략할 수 있다.
입출력부(37)에는 수동입력장치(1A)의 입출력부(7)에 구비된 송신측 인터페이스(7a)와 접속되는 수신측 인터페이스(37b)와, 수동입력장치(1A)의 입출력부(7)에 구비된 수신측 인터페이스(7b)와 접속되는 송신측 인터페이스(37a)가 구비되어 있다. 외부장치 제어부(38)는 CPU(38a)와 메모리(38b)로 구성되어 있고, 메모리 (38b)에는 상기 검지신호(a) 및 상기 외부신호(b3, b4)를 해석하기 위한 데이터 및 프로그램과, 튜너구동부(32)의 구동데이터 및 구동프로그램이 기억되어 있다. CPU (38a)는 검지신호(a) 및 상기 외부신호(b3, b4)를 도입하여 상기 메모리(38b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 이들 검지신호(a) 및 상기 외부신호(b3, b4)를 해석하고, 상기 메모리(38b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 이들 검지신호(a) 및 상기 외부신호(b3, b4)에 대응하는 구동신호(d)를 결정한다. 또 이 CPU (38a)는 상기 외부신호(b3, b4)를 송신측 인터페이스(37b 및 수신측 인터페이스 (7b)를 거쳐 수동입력장치(1A)의 제어부(8)에 송신한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 라디오 제어장치의 동작에 대하여 설명한다.
노브(3)가 조작되면 그 조작량 및 조작방향이 검지수단(4)에 의하여 검지되고, 검지수단(4)으로부터는 노브(3)의 조작량 및 조작방향에 따른 검지신호(a)가 출력된다. 이 검지신호(a)는 송신측 인터페이스(7a) 및 수신측 인터페이스(37a)를거쳐 외부장치 제어부(38)에 송신된다. 한편 라디오 제어장치(31)에 구비된 CPU (38a)는 상기 검지신호(a) 및 외부신호(b3, b4)를 해석하여 메모리(38b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 이들 각 신호(a, b3, b4)에 대응하는 구동신호(d)를 결정하여 D/A 변환기(39)에 출력한다. D/A 변환기(39)는 구동신호(d)를 아날로그신호로 변환하여 전력증폭기(40)에 출력한다. 전력증폭기(40)는 D/A 변환기(39)로부터 출력된 아날로그신호를 증폭하여 튜너구동부(32)에 인가한다. 이에 의하여 튜너 (34)가 구동되어 소망하는 국의 선국이 행하여진다. 외부장치 제어부(38)는 상기 외부장치 검지수단(33)으로부터 출력되는 외부신호(b3)와 상기 동조검지수단(35)으로부터 출력되는 외부신호(b4)를 송신측 인터페이스(37b) 및 수신측 인터페이스 (7b)를 거쳐 수동입력장치(1A)의 제어부(8)에 송신한다. 제어부(8)는 송신된 외부신호(b3, b4)를 해석하고, 메모리(8b)에 기억된 데이터 및 프로그램에 의거하여 이들 각 신호(b3, b4)에 대응하는 제어신호(c)를 결정하여 D/A 변환기(9)에 출력한다. D/A 변환기(9)는 제어신호(c)를 아날로그신호로 변환하여 전력증폭기(10)에 출력한다. 전력증폭기(10)는 D/A 변환기(9)로부터 출력되는 아날로그신호를 증폭하여 엑츄에이터(5)에 인가한다. 이에 의하여 노브(3)에 외부신호(b3, b4)에 따른 외력이 부하되어 노브(3)에 소요의 조작감이 부여되기 때문에 도 13에 나타내는 바와 같이 튜너(34)가 국에 동조할 때마다 엑츄에이터(5)로부터 조작축(2)에 가벼운 저항감을 부여함으로써 조작자에게 동기의 유무를 정확하게 전달할 수 있다. 가벼운 저항감을 받았을 때에 동조한 국이 소망의 국이 아닌 경우에는 노브(3)에 저항감 이상의 힘을 부하함으로써 용이하게 노브(3)를 회전할수 있으므로 각 국별로 튜너가 정지하는 자동스캔방식의 튜너에 비하여 소망의 선국을 신속하게 행할 수 있다. 이와 같이 본 예의 라디오장치에 의하면 소망의 국에 대한 튜너(34)의 동조를 용이하고 도 신속하게 행할 수 있다.
또한 상기에 있어서는 제 1 실시형태예에 관한 수동입력장치(1A)를 사용한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 제 2 내지 제 4 실시형태예에 관한 어느 하나의 수동입력장치(1B 내지 1D)를 사용한 경우에도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
〈차량탑재기기 제어장치의 실시형태〉
이하, 본 발명에 관한 차량탑재기기 제어장치의 일 실시형태를 도 14 내지 도 16에 의거하여 설명한다. 도 14는 본 실시형태예에 관한 차량탑재기기 제어장치의 계기판에 대한 설치상태를 나타내는 주요부 사시도, 도 15는 본 실시형태예에 관한 차량탑재기기 제어장치가 설치된 자동차의 실내상태를 나타내는 주요부 평면도, 도 16은 본 실시형태예에 관한 차량탑재기기 제어장치의 기능블록도이다.
도 14로부터 분명한 바와 같이, 본 실시형태예에 관한 차량탑재기기 제어장치(51)는 박스체(52)가 소요의 크기의 각진형 용기형상으로 형성되어 있고, 이 박스체(52)의 내부에는 상기 제 1 내지 제 8 실시형태예에 관한 수동입력장치 (1A 내지 1H) 중 어느 하나가 내장되어 있어 수동입력장치(1A 내지 1H) 중 어느 하나에 구비된 노브(3)가 박스체(52)의 위쪽에 배치되어 있다. 또 상기 박스체(52)의 상면에는 상기 노브(3)의 설정부를 중심으로 하여 원호형상으로 배열된 6개의 푸시 버튼스위치(54a, 54b, 54c, 54d, 54e, 54f)와, 이 6개의 푸시버튼스위치군의 배열위치의 바깥 둘레부분에 이것과 동심원형상으로 배열된 3개의 푸시버튼스위치(55a,55b, 55c)와, 볼륨손잡이(56)가 배치되어 있다. 또 상기 박스체(22)의 앞면에는 카드슬롯(57)과 디스크슬롯(58)이 개설되어 있다.
이 차량탑재기기 제어장치는, 도 15에 나타내는 바와 같이 자동차 계기판(A)의 운전석(B)과 조수석(C) 사이에 설치된다.
원호형상으로 배열된 6개의 푸시버튼스위치(54a 내지 54f)는 본 예의 차량탑재기기 제어장치(51)를 사용하여 조작하고자 하는 차량탑재 전기기기, 예를 들면 라디오, 에어컨디셔너, 텔레비젼, CD플레이어, 카내비게이션시스템, 핸들틸트장치, 시트자세조정장치, 전화 등을 선택하기 위한 전기기기 선택스위치로서 각 차량탑재 전기기기와 별개로 접속되어 있다. 어느 푸시버튼스위치와 어느 차량탑재 전기기기를 접속할지는 임의로 설정할 수 있으나, 본 예의 차량탑재기기 제어장치(51)에 있어서는 도 16에 나타내는 바와 같이 푸시버튼스위치(54a)가 라디오, 푸시버튼스위치 (54b)가 에어컨디셔너, 푸시버튼스위치(54c)가 텔레비젼, 푸시버튼스위치(54d)가 CD 플레이어, 푸시버튼스위치(54e)가 카네비게이션시스템, 푸시버튼스위치(54f)가 핸들틸트장치에 각각 접속되어 있어 소망의 푸시버튼스위치의 노브를 가압 조작함으로써, 상기 푸시버튼스위치에 접속된 차량탑재 전기기기를 선택할 수 있도록 되어 있다.
상기 6개의 푸시버튼스위치의 바깥 둘레부분에 배열된 3개의 푸시버튼스위치 (55a 내지 55c)는 상기 6개의 푸시버튼스위치(54a 내지 54f)를 조작함으로써 선택된 차량탑재 전기기기의 기능을 선택하기 위한 기능선택스위치로서, 예를 들면 푸시버튼스위치(54a)에 의하여 라디오가 선택된 경우, 도 16에 나타내는 바와 같이 3개의 푸시버튼스위치(55a 내지 55c)는 각각 튜너선택스위치, 음량선택스위치, 음질선택스위치로서 기능한다. 물론 푸시버튼스위치(54a 내지 54f)에 의하여 선택된 차량탑재전기기기의 종류에 따라 푸시버튼스위치(55a 내지 55c)에 의하여 선택 가능한 기능의 종류도 변화된다. 박스체(52)내에 내장된 수동입력장치[1A(∼1H)]는 푸시버튼스위치(55a 내지 55c)에 의하여 선택된 기능의 조정수단으로서 사용되고, 예를 들면 푸시버튼스위치(55a)에 의하여 라디오의 튜너가 선택된 경우, 노브(3)를 조작함으로써 라디오국의 동조를 행할 수 있다. 라디오국의 동조동작과 그 때에 행하여지는 노브(3)의 강제 피드백제어에 대해서는 상기(수동입력장치의 제 4 적용예)의 란에 설명한 바와 같으므로 설명을 생략한다.
이와 같이 본 예의 차량탑재기기 제어장치는, 복수의 차량탑재 전기기기를 집중적으로 제어할 수 있으므로 각 차량탑재 전기기기의 기능조정을 용이하게 행할 수 있어 자동차의 안전운전성을 높일 수 있다. 또 조정하고자 하는 차량탑재 전기기기의 상태에 맞추어 노브(3)의 조작감를 제어하도록 하였기 때문에 노브(3)의 조작성을 개선할 수 있어 상기 차량탑재기기 제어장치를 사용하여 실행하고자 하는 전기기기의 기능조정을 용이하고도 확실하게 행할 수 있다.
본 발명의 수동입력장치는 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터를 적어도 외부검지수단으로부터 출력되는 외부신호에 의거하여 생성되는 제어신호에 의하여 제어하기 때문에 외부장치의 상태에 따른 아주 세밀한 엑츄에이터의 제어를 행할 수 있어 외부장치의 구동상태와 노브의 조작상태의 불일치를 방지할 수 있어 수동입력장치의 조작성 및 신뢰성을 높일 수 있다. 이 경우에 있어서 수동입력장치내에 제어부를 구비하고, 또한 모든 검지신호 및 외부신호를 상기 제어부에 입력하는 구성으로 한 경우에는 외부장치를 변경할 필요가 없기 때문에 외부장치에의 수동입력장치의 적용을 용이화할 수 있다. 또 외부장치에서 검지신호 및 외부신호에 따른 제어정보를 생성하는 경우에는, 제어부의 부담을 경감할 수 있으므로 엑츄에이터의 제어속도를 높일 수 있다. 또한 외부장치에서 검지신호 및 외부신호에 따른 엑츄에이터의 제어신호를 생성하여 수동입력장치에 구비된 엑츄에이터를 제어하는 경우에는 수동입력장치의 제어부를 생략할 수 있으므로 수동입력장치의 소형화 및 저비용화를 도모할 수 있다.
또 본 발명의 차량탑재기기 제어장치는 1개의 박스체에 차량탑재 전기기기의 선택스위치와, 선택된 차량탑재 전기기기의 기능선택스위치와, 기능조정수단으로서의 수동입력장치를 구비하였기 때문에 복수의 차량탑재 전기기기를 집중적으로 제어할 수 있어 각 차량탑재 전기기기의 기능조정을 용이하게 행할 수 있어 자동차의 안전운전성을 높일 수 있다. 또 수동입력장치로서 검지수단으로부터 출력되는 검지신호와 외부 검지수단으로부터 출력되는 외부신호에 의거하여 엑츄에이터의 제어신호를 생성하는 것을 사용하였기 때문에 조정하고자 하는 차량탑재 전기기기의 상태에 맞춘 노브의 조작감을 얻을 수 있어 노브의 조작성을 개선할 수 있고, 이 차량탑재기기 제어장치를 사용하여 실행하고자 하는 전기기기의 기능조정을 용이하고도 확실하게 행할 수 있다.

Claims (17)

  1. 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 이 엑츄에이터의 제어부와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고,
    상기 제어부에 상기 외부장치에 접속된 외부검지수단으로부터 출력되는 외부신호를 입력하여 상기 외부신호에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어신호를 생성하고, 이 제어신호에 의하여 상기 엑츄에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  2. 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 이 엑츄에이터의 제어부와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고,
    상기 검지수단으로부터 출력되는 검지신호 및 외부검지수단으로부터 출력되는 외부신호의 양쪽이 입력된 상기 외부장치에서 생성되는 상기 외부신호에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어정보를 상기 입출력부를 거쳐 상기 제어부에 도입하고, 상기 제어부에서 상기 제어정보에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어신호를 생성하고, 이 제어신호에 의하여 상기 엑츄에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  3. 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고,
    상기 검지수단으로부터 출력되는 검지신호 및 외부검지수단으로부터 출력되는 외부신호의 양쪽이 입력된 상기 외부장치에서 생성되는 상기 외부신호에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어신호에 의하여 상기 엑츄에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  4. 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고, 상기 엑츄에이터를 상기 외부장치에 접속된 외부검지수단으로부터 출력되는 외부신호에 의거하여 생성되는 제어신호에 의하여 제어하는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  5. 각종 기능으로부터 기능조정을 행하고자 하는 기능을 선택하는 기능선택스위치와, 이 기능선택스위치에 의하여 선택된 기능을 조정하는 수동입력장치를 가지고, 상기 수동입력장치로서 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 이 엑츄에이터의 제어부와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고, 상기 제어부에 상기 외부장치에 접속되는 외부검지수단으로부터 출력되는 외부신호를 입력하여 상기 외부신호에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어신호를 생성하고, 이 제어신호에 의하여 상기 엑츄에이터를 제어하는 것을 구비함을 특징으로 하는 차량탑재기기 제어장치.
  6. 각종 기능으로부터 기능조정을 행하고자 하는 기능을 선택하는 기능선택스위치와, 이 기능선택스위치에 의하여 선택된 기능을 조정하는 수동입력장치를 가지고, 상기 수동입력장치로서, 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 이 엑츄에이터의 제어부와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고, 상기 검지수단으로부터 출력되는 검지신호 및 외부검지수단으로부터 출력되는 외부신호의 양쪽이 입력된 상기 외부장치에서 생성되는 상기 외부신호에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어정보를 상기 입출력부를 거쳐 상기 제어부에 도입하고, 상기 제어부에서 상기 제어정보에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어신호를 생성하여 이 제어신호에 의하여 상기 엑츄에이터를 제어하는 것을 구비함을 특징으로 하는 차량탑재기기 제어장치.
  7. 각종 기능으로부터 기능조정을 행하고자 하는 기능을 선택하는 기능선택스위치와, 이 기능선택스위치에 의하여 선택된 기능을 조정하는 수동입력장치를 가지고, 상기 수동입력장치로서 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 외부장치와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고, 상기 검지수단으로부터 출력되는 검지신호 및 외부검지수단으로부터 출력되는 외부신호의 양쪽이 입력되는 상기 외부장치에서 생성되는 상기 외부신호에 대응하는 상기 엑츄에이터의 제어신호에 의하여 상기 엑츄에이터를 제어하는 것을 구비함을 특징으로 하는 차량탑재기기 제어장치.
  8. 각종 기능으로부터 기능조정을 행하고자하는 기능을 선택하는 기능선택스위치와, 이 기능선택스위치에 의하여 선택된 기능을 조정하는 수동입력장치를 가지고, 상기 수동입력장치로서 노브와, 이 노브에 외력을 부하하는 엑츄에이터와, 상기 노브의 조작상태를 검지하는 검지수단과, 상기 노브에 의하여 조작되는 전기기기와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 입출력부를 구비하고, 상기 엑츄에이터를 상기 전기기기에 접속된 외부검지수단으로부터 출력되는 외부신호에 의거하여 생성되는 제어신호에 의하여 제어하는 것을 구비함을 특징으로 하는 차량탑재기기 제어장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 검지수단이 상기 노브의 조작축에 연결되어 있고, 상기 노브와 상기 엑츄에이터가 동력전달부를 거쳐 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 검지수단이 상기 엑츄에이터의 구동축에 연결되어 있고, 상기 노브와 상기 엑츄에이터가 동력전달부를 거쳐 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 검지수단과 상기 엑츄에이터가 동력전달부를 거쳐 상기 노브와 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 노브는 적어도 2방향으로 요동 자유롭게 되어 있고, 상기 노브의 각 요동방향으로 각각 상기 엑츄에이터가 변환부를 거쳐 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 노브가 상기 노브의 조작축에 대하여 수평방향으로 연장되고, 상기 조작축에 대한 수평면내에서 선회조작되는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 노브가 수평방향으로 배치된 상기 노브의 조작축에 대하여 수직방향으로 연장되고, 상기 조작축에 대한 수직면내에서 선회조작되는 것을 특징으로 하는수동입력장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 노브가 슬라이드조작되는 슬라이드노브이고, 상기 동력전달부가 상기 노브에 일체형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 노브가 슬라이드조작되는 슬라이드노브이고, 상기 동력전달부가 상기 노브에 일체 형성되고, 상기 검지부가 상기 노브와 상기 엑츄에이터의 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 검지부가 상기 노브의 각 요동방향으로 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 수동입력장치.
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