KR101060071B1 - 특히 차량의 멀티미디어 시스템용 작동 부재 - Google Patents

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다니엘 호스트만
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올리버 피힐
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Abstract

본 발명은, 내측 링 및 그 내측 링 주위로 축(z축)을 중심으로 하여 회전될 수 있으며 손잡이(1)를 구비하는 회전 링으로 구성되고 하우징(11)에 대해 축(z축)을 따라 선형으로 이동가능하게 배치되는 링형 회전 트랜스듀서(5)와, 그 링형 회전 트랜스듀서(5)의 내부 영역(12)에 배치되고 링형 회전 트랜스듀서(5)와 함께 하우징(11)에 대해 축(z축)을 따라 선형으로 이동가능한 내측 부재[터치 패드(2)]를 포함하는 회전/압력 작동기(13)에 관한 것이다. 손잡이(1) 및/또는 내측 부재[터치 패드(2)]를 이동시킴으로써 푸시 버튼 기능이 개시된다. 본 발명에 따르면, 회전 트랜스듀서(5)와 내측 부재[터치 패드(2)]는 축(z축)을 따라 선형으로 이동될 수 있게 하우징에 배치되는 팬(pan)형 안내 부재(7)에 배치되고, 회전 트랜스듀서(5)의 내측 링은 안내 부재(7)에 회전될 수 없게 배치되며, 회전 트랜스듀서(5)와 내측 부재[터치 패드(2)]는 축(z축)을 따라 이동될 수 없게 안내 부재(7)에 연결되고, 안내 부재(7)는 푸시 버튼(9)에 대해 가압된다.
작동 부재, 멀티미디어 시스템, 차량

Description

특히 차량의 멀티미디어 시스템용 작동 부재{OPERATING ELEMENT, PARTICULARLY FOR A MULTI-MEDIA SYSTEM IN A MOTOR VEHICLE}
본 발명은, 내측 링, 및 그 내측 링 주위로 축을 중심으로 하여 회전될 수 있고 다이얼(dial)을 갖춘 회전 링을 구비하며 하우징에 대해 축을 따라 선형으로 이동될 수 있게 배치되는 환형 회전 인코더와, 그 환형 회전 인코더의 내부 공간에 배치되며 환형 회전 인코더와 함께 하우징에 대해 축을 따라 선형으로 이동될 수 있는 내측 부재를 포함하며, 다이얼 및/또는 내측 부재를 선형으로 이동시킴으로써 순간 접촉 기능을 개시할 수 있는 회전 및 누름 버튼식 작동기에 관한 것이다.
이러한 유형의 조작자 제어 부재는 독일 공개 특허 공보 제101 20 691 A1호로부터 공지되어 있다. 이러한 공지된 조작자 제어 부재는 축을 중심으로 회전될 수 있으며, 이러한 회전축을 따라 이동될 수 있고, 그 축 상의 지점에 고정될 수 있다. 내측 링과, 그 내측 링에 대해 회전될 수 있는 외측 링을 구비한 링 인코더가 회전 운동을 검출하기 위해 구비된다. 커서를 디스플레이 상에서 움직이게 하거나 텍스트를 인식할 수 있도록 하는 터치 패드(touch pad)가 링 인코더의 자유 내부 공간에 배치될 수 있다. 경사 운동으로 인한 X-Y 평면상에서의 움직임을 검출하여 해당 전기 신호를 출력하는 조이스틱이 조작자 제어 부재에 배치된다. 또한, 조 이스틱은, 조작자 제어 부재가 가압되어 발생되는 홀더의 움직임을 검출하는 순간 접촉 스위치의 형태이다. 이러한 독일 공개 특허 공보 제101 20 691 A1호에 개시된 조작자 제어 부재는 아주 복잡한 것으로 판명되었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 차량의 멀티미디어 시스템이나 네비게이션(navigation) 시스템용 조작자 제어 부재로서, 구조가 간단하면서도 보다 효율적인 비용의 조작자 제어 부재를 제공하는 데 있다.
이러한 목적은, 본 발명에 따르면, 회전 인코더와 내측 부재는 축을 따라 선형으로 이동될 수 있는 포트(pot)형 안내 부재에 배치되고, 회전 인코더의 내측 링은 회전될 수 없게 안내 부재에 배치되며, 회전 인코더와 내측 부재는 축을 따라 이동될 수 없게 안내 부재에 연결되고, 순간 접촉 기능을 행하는 안내 부재는 순간 접촉 스위치에 대해 가압되는 회전 및 누름 버튼식 작동기에 의해 달성된다.
회전 인코더와 내측 부재를 이동가능한 포트형 안내 부재에 배치시키면, 안내 부재에 의해 가압되는 순간 접촉 스위치를 간단한 방식으로 순간 접촉 기능에 사용할 수 있게 된다. 조작자 제어 부재가 인체 공학적인 방식으로 차량 좌석 암레스트(armrest)의 연장부에 배치되게 하기 위해서, 다이얼의 직경은 터치 패드의 형상/크기에 따라 형성될 수 있으며, 일례로 40mm 내지 100mm로 형성될 수 있다. 또 다른 기능 부재, 특히 터치 패드를 내측 부재와 일체로 형성시킬 수 있게 하기 위해서, 환형 회전 인코더가 마련된다. 이러한 요건은 중앙 회전 샤프트가 내부에 구비된 회전 인코더에 의해서는 충족될 수 없다. 특히, 회전 인코더는 이른바 링 인코더로서 형성될 수 있다. 이러한 유형의 링 인코더 자체에는, 조작자가 순간 접촉 스위치를 제어할 수 있도록 하는 푸시 버튼 기능이 마련되지 않는다. 푸시 버튼 기능을 행하기 위해서, 회전 인코더와 터치 패드를 포함하는 조립체가 포트형 안내 부재 내로 삽입된다. 이러한 안내 부재는, 축을 따라 이동하여 안내 부재 아래에 배치된 순간 접촉 스위치를 작동시킬 수 있도록 하우징에 설치된다. 적어도 하나의 복원 부재에 의해 복원력이 안내 부재에 가해지면, 안내 부재가 초기 위치로 이동된다. 포트형 안내 부재를 사용하게 되면, 각기 다른 유형의 회전 인코더들을 가지고서도 푸시 버튼 기능을 행할 수 있게 된다.
조작자 제어 부재는 특히 조작자가 차량의 멀티미디어 시스템이나 네비게이션 시스템을 제어할 수 있도록 사용된다. 이러한 경우에, 일례로 조작자 제어 부재를 선회시켜 메뉴 아이템을 선정한 다음에, 조작자 제어 부재를 눌러 그 메뉴 아이템을 선택할 수 있다. 또한, 조작자 제어 부재는, 조작자 제어 부재와는 별도로 배치된 디스플레이 유닛에 표시되는 숫자 혹은 문자를 선택하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 일례로 전화 번호나 시 혹은 거리의 명칭을 입력할 수 있다.
터치 패드는 또한 메뉴를 제어하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 터치 패드에서 손가락을 이동시킴으로써 디스플레이 유닛의 커서를 이동시킬 수 있다. 이어서, 조작자 제어 부재를 누르게 되면, 선정한 메뉴 아이템을 선택할 수 있다. 터치 패드는 또한 손으로 써서 입력되는 숫자나 문자를 인식하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 전화 번호나 이름을 아주 간단한 방식으로 입력할 수 있게 된다. 이렇게 입력된 문자나 숫자를 조작자가 조작자 제어 부재에 의해 제어할 수 있는 장치를 사용하여 들을 수 있게 재생하게 되면, 아주 바람직하다. 이렇게 되면, 운전자가 디스플레이 유닛을 응시하기 위해 도로로부터 시선을 빼앗기는 일이 없이, 입력된 문자나 숫자에 관한 즉각적인 확인이 가능하게 된다. 목적지를 입력하기 위해 네비게이션 시스템에 사용되는 경우에, 문자들의 순서가 명백하게 하나의 목적지에 해당하기만 한다면, 몇몇 문자들을 입력하더라도 목적지를 들을 수 있게 된다. 따라서, 시의 완전한 명칭을 입력할 필요가 없게 된다.
조작자 제어 부재는 바람직하게는 또 다른 부품들을 포함하는 조작자 제어 유닛의 구성 부품이다. 인체 공학적인 측면에서, 조작자 제어 유닛을 운전석 암레스트의 연장부에 배치시키는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 다수의 조작자 제어 키(key)들이 특히 회전 및 누름 버튼식 작동기 주위에 반경 방향으로 배치된다. 이러한 경우에, 조작자 제어 키는, 개별 아이템, 일례로 전화 아이템이나 네비게이션 아이템을 직접 선정하는 데 사용될 수 있는 조작자 제어 키일 수 있다.
이하에서는 첨부 도면과 실시예를 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 조작자 제어 부재의 기계적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 조작자 제어 부재를 구비한 조작자 제어 유닛의 도면이다.
조작자 제어 부재는, 이격 링(6)에 의해 회전 인코더(5)의 회전 링에 고정된 다이얼(dial)(1)을 구비한다. 회전 인코더(5)는, 내측 링을 중심으로 회전될 수 있는 회전 링을 구비한 링 인코더이다. 이러한 유형의 링 인코더는 공지되어 있다. 따라서, 내측 링과 회전 링을 도면에 도시하지 않았다. 다이얼(1)을 Z축을 중심으로 선회시키게 되면, 회전 인코더(5)의 회전 링이 회전하게 된다.
유지 실린더(4)가 중심 설정 웹(web)에 의해 회전 인코더(5)의 고정 내부 영역 내로 압입된다. 유지 링(3)에 의해 고정되는 터치 패드(touch pad)(2)가 유지 실린더(4)의 상부 영역에 배치된다. 이러한 구성에 의해 터치 패드의 위치가 결정되며, 이때 다이얼이 선회되는 경우에 터치 패드(2)는 다이얼과 함께 이동되지 않는다. 환형 회전 인코더(5)를 사용하게 되면, 터치 패드(2)를 배치시키는 데 필요한 자유 내부 공간이 확보된다.
이격 링(6)을 구비한 다이얼(1)과, 유지 실린더(4)를 구비한 터치 패드(2)와, 유지 링(3)이 회전 인코더(5)에 설치되어, 그 회전 인코더와 함께 조립체를 형성하게 된다.
회전 인코더(5)는 포트(pot)형 안내 부재(7) 내로 스크류에 의해 체결된다. 안내 부재(7)는 원통형 홀더에 의해 하우징(11) 내에서 안내된다. 따라서, 전체 조립체가 Z방향으로 이동될 수 있게 된다. 안내 부재(7)는 하우징에 대해 Z축을 중심으로 회전되지 않는다. 하우징(11)에 스크류로 체결된 인쇄 회로 기판(8)이 안내 부재(7) 아래에 배치된다. 순간 접촉 스위치(9)가 인쇄 회로 기판(8)의 중앙에 설치된다. 따라서, 위에서 언급한 조립체와 함께 안내 부재(7)는 순간 접촉 스위치(9)에 대해 가압되는 간단한 회전 노브(knob) 방식으로 작동된다. 전체 조립체는, 인쇄 회로 기판(8)과 안내 부재(7) 사이의 복원 부재(10)에 의해서 하우징 정지부 쪽으로 영점 위치로 Z방향으로 가압된다.
힘이 마이너스 Z방향으로 다이얼(1)이나 터치 패드(2)에 가하여지는 경우에, 안내 부재(7)에 배치된 전체 조립체는 순간 접촉 스위치(9) 쪽으로 마이너스 Z방향으로 이동되어 그 순간 접촉 스위치에 대해 가압되게 된다. 이러한 경우에, 복원 부재(10)의 힘이 극복되면서 순간 접촉 스위치(9)가 작동하게 된다. 힘이 가해진 후에, 안내 부재(7)는 복원 부재(10)의 힘에 의해서 초기 위치로 복귀된다.
따라서, 조작자 제어기는 다음과 같은 조작자 제어 부재의 동작을 행하게 된다. 즉,
- 가압에 의한 마이너스 Z방향으로의 이동과,
- 복원 부재(10)에 의한 Z방향으로의 자동 복귀와,
- Z축을 중심으로 한 360°의 연속 회전.
이러한 조작자 제어 부재의 동작 중에 터치 패드도 Z방향으로 이동되지만, 조작자 제어 부재가 Z축을 중심으로 회전될 때에는 터치 패드는 이동되지 않는다.
도 2는 조작자 제어 유닛(15)에 배치된 본 발명에 따른 회전 및 누름 버튼식 작동기(13)를 도시하고 있으며, 이러한 조작자 제어 유닛은 회전 및 누름 버튼식 작동기 외에도 그 회전 및 누름 버튼식 작동기(13) 주위에 반경 방향으로 배치된 또 다른 조작자 제어 키(14)를 구비한다. 회전 및 누름 버튼식 작동기(13)의 직경은 40mm 내지 100mm이며, 이에 따라 운전자가 그 회전 및 누름 버튼식 작동기를 손으로 편안하게 잡을 수 있게 된다. 운전자의 손이 회전 및 누름 버튼식 작동기에 위치되는 경우에, 운전자의 손가락은 인체 공학적인 방식으로 반경 방향으로 배치된 조작자 제어 키(14)에 이를 수 있게 된다.

Claims (8)

  1. 내측 링과, 상기 내측 링 주위로 축(z축)을 중심으로 하여 회전될 수 있고 다이얼(1)을 갖춘 회전 링을 구비하는 환형의 회전 인코더(5)로서, 상기 축(z축)을 따라 하우징(11)에 대해 선형으로 이동될 수 있게 배치되는 회전 인코더(5); 및
    상기 회전 인코더(5)의 내부 공간(12)에 배치되고, 상기 회전 인코더(5)와 함께 하우징(11)에 대해 축(z축)을 따라 선형으로 이동될 수 있는, 내측 부재
    를 포함하고,
    상기 다이얼(1) 및/또는 내측 부재를 이동시킴으로써 순간 접촉 기능이 개시될 수 있는 회전 및 누름 버튼식 작동기에 있어서,
    - 상기 회전 인코더(5)와 내측 부재는 포트형의 안내 부재(7) 내에 배치되고, 상기 안내 부재는 축(z축)을 따라 선형으로 이동될 수 있으며,
    - 상기 회전 인코더(5)의 내측 링은 회전될 수 없게 안내 부재(7) 내에 배치되고,
    - 상기 회전 인코더(5)와 내측 부재는 안내 부재(7)에 대해 축(z축)을 따라 이동될 수 없게 상기 안내 부재(7)에 연결되며,
    - 상기 순간 접촉 기능을 행하는 안내 부재(7)는 순간 접촉 스위치(9)에 대해 가압되는 것을 특징으로 하는 회전 및 누름 버튼식 작동기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내측 부재는 터치 패드(2)를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 및 누름 버튼식 작동기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 안내 부재(7)에 작용하는 하나 이상의 복원 부재(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 및 누름 버튼식 작동기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 터치 패드(2)를 유지시키는 유지 실린더(4)가 내부 공간(12)에 회전될 수 없게 또는 함께 회전되게 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 회전 및 누름 버튼식 작동기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 순간 접촉 스위치(9)는 축(z축)에 수직으로 연장되는 인쇄 회로 기판(8)에 배치되고, 상기 안내 부재(7)는, 상기 인쇄 회로 기판(8)에 평행하게 연장되고 상기 순간 접촉 스위치에 대해 가압되는 기부(base) 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 회전 및 누름 버튼식 작동기.
  6. 제1항 또는 제2항에 따른 회전 및 누름 버튼식 작동기(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 부품용 조작자 제어 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    차량 좌석 암레스트의 연장부에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 부품용 조작자 제어 유닛.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 회전 및 누름 버튼식 작동기(13) 주위에 반경 방향으로 다수의 조작자 제어 키(14)가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 부품용 조작자 제어 유닛.
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