KR101091515B1 - 차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101091515B1
KR101091515B1 KR1020090086502A KR20090086502A KR101091515B1 KR 101091515 B1 KR101091515 B1 KR 101091515B1 KR 1020090086502 A KR1020090086502 A KR 1020090086502A KR 20090086502 A KR20090086502 A KR 20090086502A KR 101091515 B1 KR101091515 B1 KR 101091515B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light emitting
receiving element
emitting elements
pad
Prior art date
Application number
KR1020090086502A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110028873A (ko
Inventor
강성현
백성호
Original Assignee
대성전기공업 주식회사
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대성전기공업 주식회사, 현대자동차주식회사 filed Critical 대성전기공업 주식회사
Priority to KR1020090086502A priority Critical patent/KR101091515B1/ko
Priority to JP2009263928A priority patent/JP2011060260A/ja
Priority to US12/628,688 priority patent/US8441443B2/en
Priority to DE102009047406A priority patent/DE102009047406A1/de
Priority to CN200910246885.2A priority patent/CN102023757B/zh
Publication of KR20110028873A publication Critical patent/KR20110028873A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101091515B1 publication Critical patent/KR101091515B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03547—Touch pads, in which fingers can move on a surface
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/9627—Optical touch switches
    • H03K17/9631—Optical touch switches using a light source as part of the switch
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/941—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated using an optical detector
    • H03K2217/94111—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated using an optical detector having more than one emitter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 원격 터치 패드 장치에 관한 것으로서, 원주 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 광원을 조사하는 복수의 발광 소자와, 상기 복수의 발광 소자의 중앙에 마련되어 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원을 수광하는 적어도 하나의 수광 소자가 탑재된 회로기판과; 상기 회로기판의 상부에 마련되며, 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원이 접근 또는 접촉된 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자로 입사되기 위한 패드와; 상기 수광 소자에 입사된 광원량을 기초로 상기 물체의 위치를 3차원 좌표(X, Y, Z축 좌표)로 계산하여 유저 인터페이스(User Interface)를 제어하는 제어기와; 상기 회로기판, 상기 패드 및 상기 제어기의 외관을 형성하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 원주 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 광원을 조사하는 복수의 발광 소자와, 상기 복수의 발광 소자의 중앙에 마련되어 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원을 수광하는 적어도 하나의 수광 소자와, 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원이 접근 또는 접촉된 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자로 입사되기 위한 패드로 구성된 차량의 터치 패드 장치의 제어 방법으로서, 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원이 상기 패드로 접근 또는 접촉되는 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자로 입사된 광원량이 전류량으로 변화되는 과정과; 상기 수광 소자로 입사된 광원과 반대 위상을 가지는 광원을 방출하여 전류를 직선으로 만드는 보상 과정과; 보상된 상기 전류량을 기초로 상기 물체의 위치를 3차원 좌 표(X, Y, Z축 좌표)로 계산하는 과정과; 상기 3차원 좌표에 따라 유저 인터페이스에 동작을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 2차원 인식 뿐만 아니라 3차원 인식이 가능하여 3차원 인터랙션을 제공하는 유저 인터페이스에 다양하게 응용할 수 있을 뿐만 아니라, 간단한 부품만으로 제작이 가능하여 제작비용이 절감될 수 있다.

Description

차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법{REMOTE TOUCH PAD DEVICE OF VEHICLE AND CONTROL METHOD OF THE SAME}
본 발명은 차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 3차원 좌표값을 인식하여 유저 인터페이스를 원격으로 조작할 수 있는 차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근에는 차량 내부의 인테리어 스타일링과 디자인이 중요한 상품 요소로 부각되면서, 운전자와 차량의 주요 인터페이스 부분인 센터 페이셔(center fascia)와 프론트 모니터 간의 거리가 멀어져 모니터는 더욱 들어가고 조작부인 센터 페이셔는 앞으로 돌출되는 형태의 디자인이 트랜드를 이루고 있다.
따라서, 대표적 인터페이스인 터치스크린 방식의 내비게이션이 상기 디자인 트랜드에 따라 터치존을 확보하기 어려울 만큼 멀어지고 있어, 이를 대체할 원격 터치 패드 장치가 필요한 실정이다.
노트북 등에 보편적으로 사용되는 종래의 터치 패드 장치는 저항막 방식, 정전용량 방식 등이 대부분을 차지하는데, 이러한 터치 패드 장치는 운전 중 사용하기 불편할 뿐만 아니라 가격이 비싸서 다양한 인터페이스 등에 응용하기에는 한계 가 있다. 특히, 3차원 인터랙션(interaction)을 제공하는 인터페이스를 컨트롤하기 위한 장치를 개발하기가 어려울 뿐만 아니라 제작비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 2차원 인식 뿐만 아니라 3차원 인식이 가능하고, 좌표값을 인식하는 인식률이 높으며, 간단한 부품만으로 제작이 가능하여 제작비용이 절감될 수 있는 차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명의 차량의 원격 터치 패드 장치에 따라, 원주 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 광원을 조사하는 복수의 발광 소자와, 상기 복수의 발광 소자의 중앙에 마련되어 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원을 수광하는 적어도 하나의 수광 소자가 탑재된 회로기판과; 상기 회로기판의 상부에 마련되며, 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원이 접근 또는 접촉된 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자로 입사되기 위한 패드와; 상기 수광 소자에 입사된 광원량을 기초로 상기 물체의 위치를 3차원 좌표(X, Y, Z축 좌표)로 계산하여 유저 인터페이스(User Interface)를 제어하는 제어기와; 상기 회로기판, 상기 패드 및 상기 제어기의 외관을 형성하는 하우징에 의해 달성된다.
여기서, 상기 회로기판 상에는 상기 수광 소자로 입사된 광과 반대 위상을 가진 광원을 방출하는 보상 소자가 더 구비된 것이 바람직하다. 상기 복수의 발광 소자 및 상기 보상 소자는 적외선 LED인 것이 좋다.
상기 보상 소자에는 상기 수광 소자와 마주보는 위치에 상기 보상 소자의 광 을 상기 수광 소자에 바로 입사시키기 위한 프리즘이 일체로 결합된 것이 좋다.
상기 복수의 발광 소자는 4개로 이루어져 90도마다 하나씩 마련되어, 상기 수광 소자를 중심으로 광분포가 서로 겹치는 위치에 배치된 것이 바람직하다.
이 때, 상기 회로기판과 상기 패드 사이에는 상기 수광 소자를 상기 복수의 발광 소자로부터 분리시키기 위한 격벽이 형성된 프레임이 마련된 것이 좋다.
여기서, 상기 하우징은 상기 패드가 노출되기 위한 노출부가 형성된 상부 하우징과, 상기 상부 하우징과 일체 결합되는 하부 하우징으로 구성되며, 상기 노출부의 주변에는 상기 제어기에서 계산된 좌표를 기준으로 상기 물체와 상기 패드 사이의 높이(Z축 좌표)에 따라 밝기를 다르게 표시하는 조명부가 마련된 것이 바람직하다.
상기 수광 소자는 포토 다이오드인 것이 좋다.
한편, 상기 목적은 원주 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 광원을 조사하는 복수의 발광 소자와, 상기 복수의 발광 소자의 중앙에 마련되어 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원을 수광하는 적어도 하나의 수광 소자와, 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원이 접근 또는 접촉된 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자로 입사되기 위한 패드로 구성된 차량의 터치 패드 장치의 제어 방법으로서, 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원이 상기 패드로 접근 또는 접촉되는 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자로 입사된 광원량이 전류량으로 변화되는 과정과; 상기 수광 소자로 입사된 광과 반대 위상을 가지는 광원을 방출하여 전류를 직선으로 만드는 보상 과정과; 보상된 상기 전류량을 기초로 상기 물체의 위치를 3차원 좌 표(X, Y, Z축 좌표)로 계산하는 과정과; 상기 3차원 좌표에 따라 유저 인터페이스에 동작을 수행하는 과정에 의해 달성된다.
이 때, 계산된 상기 3차원 좌표(X, Y, Z축 좌표) 중 Z축 좌표를 기초로 상기 패드에 대한 상기 물체의 접근 거리를 표시하는 과정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 패드와 상기 물체 사이의 접근 거리가 가까워질수록 조명의 밝기가 진해지는 것이 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 2차원 인식 뿐만 아니라 3차원 인식이 가능하여 3차원 인터랙션을 제공하는 유저 인터페이스에 다양하게 응용할 수 있을 뿐만 아니라, 간단한 부품만으로 제작이 가능하여 제작비용이 절감될 수 있는 차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어방법이 제공된다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 차량의 원격 터치 패드 장치를 도시한 도면으로서, 본 발명에 따른 차량의 원격 터치 패드 장치(100)는 2차원 좌표 뿐만 아니라 3차원 좌표를 인식하여 3차원 유저 인터페이스(User Interface)를 원격으로 제어하기 위한 것이다.
이를 위해, 원격 터치 패드 장치(100)는 크게 복수의 발광 소자(1, 2, 3, 4)와 적어도 하나의 수광 소자(20)가 탑재된 회로기판(PCB, 10)과, 손가락 또는 포인 터 등의 물체(이하, 손가락이라 통칭하겠음)가 접촉되기 위한 패드(35)와, 3차원 좌표를 계산하여 유저 인터페이스를 제어하는 제어기(미도시)와, 상기 부품들(10, 35)을 수용하여 외관을 형성하는 하우징(50)으로 구성된다.
발광 소자(1, 2, 3, 4)는 복수개로 마련되어 원주 방향으로 따라 일정 간격으로 설치되는데, 보다 바람직하게는 4개로 이루어져 90도마다 하나씩 배치되는데, 도 6에 도시된 바와 같이 수광 소자(20)를 중심으로 광분포가 서로 겹치는 위치에 배치되는 것이 좋다. 즉, 1번 발광 소자에서 나오는 광이 2번 발광 소자, 3번 발광 소자, 4번 발광 소자에서 나오는 광과 서로 겹치도록 배치함으로써, 좌표 인식 성능이 보다 향상될 수 있다. 이 때, 발광 소자(1, 2, 3, 4)로는 적외선을 방출하는 적외선 LED를 사용한다.
일반적으로 광원의 광량은 광원으로부터 거리가 멀어짐에 따라 감소하게 된다. 즉, 도 6의 (a)선은 4번 발광 소자의 광량을 나타낸 그래프이고, (b)선은 2번 발광 소자의 광량을 나타낸 그래프로서, 4번 발광 소자에서 조사된 광은 2번 발광 소자로 갈수록 광량이 줄어들게 되고, 2번 발광 소자에서 조사된 광은 4번 발광 소자로 갈수록 광량이 줄어드는 분포를 보인다.
수광 소자(20)는 복수의 발광 소자(1, 2, 3, 4)로부터 조사된 후 손가락에서 반사된 광이 효율적으로 입사되도록 복수의 발광 소자(1, 2, 3, 4)의 중앙에 배치된다. 이에, 수광 소자(20)로 입사된 광량이 전류량으로 변화되고, 이에 대한 결과가 제어기로 보내어진다. 따라서, 제어기는 수광 소자(20)에서 받은 전류량에 따라 손가락의 위치를 3차원 좌표로 계산하여 유저 인터페이스를 동작시킨다. 이 때, 본 실시예에서는 수광 소자(20)로서 포토 다이오드를 사용한다.
여기서, 제어기가 손가락의 위치(3차원 좌표)를 계산하는 원리는 다음과 같다.
전원부에서 1번, 2번, 3번, 4번 발광 소자에 대략 10mm/s의 속도로 순차적으로 전원을 인가하면, 시간에 따라 발광 소자(1, 2, 3, 4)에서 방출된 적외선이 손가락이 어디에 있든지 반사되어져 수광 소자(20)에 입사하게 되고, 이러한 시간에 따라 어느 위치에 있는 발광 소자(1, 2, 3, 4)에서 방출된 적외선인지 파악할 수 있게 된다. 또한, 수광 소자(20)에 입사된 각 발광 소자(1, 2, 3, 4)의 적외선의 광량의 분포로 X축, Y축, Z축 좌표를 계산하여 손가락의 위치가 되어야 한다. 이 때, 각 발광 소자(1, 2, 3, 4)를 순차적으로 조사하는 것이 한 루프를 이루며, 패드(35)와 손가락 사이의 위치에 따라 손가락에서 반사되어 수광 소자(20)로 입사된 적외선 양이 다르기 때문에, 수광 소자(20)에서 생성되는 전류량 및 광량도 변하게 되어 X축, Y축, Z축 좌표를 알 수 있는 것이다.
또는, 1번, 2번, 3번, 4번 발광 소자에 순차적으로 전원이 인가된 후 4개의 발광 소자(1, 2, 3, 4)에 동시에 전원이 인가되는 것이 한 루프를 이루도록 함으로써, 손가락의 X축, Y축, Z축 좌표를 계산할 수도 있다.
여기서, 회로기판(10) 상에는 수광 소자(20)로 입사된 광과 반대 위상을 가진 광을 방출하는 보상 소자(25)가 더 구비되는 것이 좋으며, 보상 소자(25)로는 발광 소자(1, 2, 3, 4)와 마찬가지로 적외선 LED를 사용한다.
보상 소자(25)는 발광 소자(1, 2, 3, 4)에서 나온 광(적외선)이 손가락에 의 해 반사되어져 수광 소자(20)에 입사될 때, 교류로 들어오는 적외선 파장에 대해 위상이 반대가 되는 광(적외선)을 방출하여 수광 소자(20)에서 생성된 전류를 직선으로 만들어 주는 역할을 한다.
즉, 발광 소자(1, 2, 3, 4)에서 나온 광(적외선)이 수광 소자(20)에 입사되고 난 후 발생되는 전류는 그 자체가 노이즈 역할을 하게 되는데, 각 발광 소자(1, 2, 3, 4)의 데이터가 겹쳐져서 이 교류로서 차이를 판별하기란 쉽지 않기 때문에 보광 소자(25)에서 이와 반대되는 위상을 가진 광원을 방출시켜 직선화된 전류만 제어기로 보내는 것이다.
또한, 보상 소자(25)에는 수광 소자(20)와 마주보는 위치에 보상 소자(25)의 광을 수광 소자(20)에 바로 입사시키기 위한 프리즘(30)이 일체로 결합되는 것이 좋다. 따라서, 보상 소자(25)로부터의 광이 외부의 영향을 받지 않고 수광 소자(20)로 바로 입사될 수 있다. 이 때, 프리즘(30)은 보상 소자(25)의 광이 쉽게 통과할 수 있도록 투명한 재질의 플라스틱 또는 유리로 제작된다.
패드(35)는 발광 소자(1, 2, 3, 4)의 상측에 마련되어 발광 소자(1, 2, 3, 4)로부터 조사된 광(적외선)이 통과될 수 있도록 투명한 재질의 플라스틱 또는 유리로 제작된다. 특히, 패드(35)는 다른 외부 광원(태양 또는 조명 등)이 수광 소자(20)로 입사되지 않도록 적외선 영역만 투과하는 재질로 제작되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 패드(35)는 빛에 의해 영향을 많이 받기 때문에 표면은 매끄러운 평면인 것이 좋으나, 손가락의 감촉을 향상시키기 위해 약간의 곡률은 허용될 수 있다.
이러한 패드(35)는 패드(35)의 하측에 마련된 프레임(40)의 상부면에 안착된다.
프레임(40)은 회로기판(10)과 패드(35) 사이에 마련되는데, 중앙에는 발광 소자(1, 2, 3, 4)에서 발산된 광이 수광 소자(20)로 직접적으로 입사되지 않도록 수광 소자(20)를 복수의 발광 소자(1, 2, 3, 4)로부터 분리시키기 위한 격벽(41)이 형성되어 있다. 또한, 프레임(40)과 격벽(41) 사이에는 복수의 발광 소자(1, 2, 3, 4)가 서로 영향을 미치지 않도록 분리판(42)이 형성되는 것이 좋다.
하우징(50)은 외관을 형성하기 위한 것으로서, 패드(35)가 노출되기 위한 노출부(51a)가 형성된 상부 하우징(51)과, 상부 하우징(51)과 일체 결합되는 하부 하우징(52)으로 구성된다.
이 때, 상부 하우징(51) 및 하부 하우징(52)은 일반적인 플라스틱 또는 금속 재질로 이루어지는데, 특히 상부 하우징(51)은 패드(35)를 지지하는 역할을 하며 발광 소자(1, 2, 3, 4)의 적외선이 다른 곳으로 방사되지 않도록 불투명한 재질로 이루어진다.
여기서, 노출부(51a)의 주변에는 제어기에서 계산된 3차원 좌표(X축, Y축, Z축 좌표)를 기준으로 패드(35)에 대한 손가락의 접근 거리(Z축 좌표)를 표시하는 조명부(60)가 마련되어 사용자에게 피드백을 제공하는 것이 좋다. 이 때, 조명부(60)는 패드(35)와 손가락 사이의 높이가 낮아질수록 밝기가 단계적으로 진해지도록 설정되는 것이 보다 바람직하나, 패드(35)와 손가락 사이의 높이에 따라 다른 색의 빛이 나오도록 설정될 수도 있으며, 이에 한정되지 않고 다양하게 구현될 수 있음은 물론이다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 원격 터치 패드 장치(100)의 제어 방법에 대해 도 7을 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 손가락이 4번 발광 소자의 바로 위에서 패드(35)에 접촉된 상태는 도 7의 (a)와 같다. 도 7의 (a)와 같이 손가락 바로 아래에 있는 4번 발광 소자의 광(적외선)은 패드(35)를 통과한 후 손가락에서 반사되어 수광 소자(20)로 입사되고, 손가락이 없는 2번 발광 소자의 광(적외선)은 패드(35)를 통과하여 공중으로 방사된다.
그 후, 손가락이 4번 발광 소자에서 2번 발광 소자를 향해 이동하게 되면, 도 7의 (b)와 같이 4번 발광 소자에서 조사된 광은 패드(35)를 통과하여 공중으로 방사되고 2번 발광 소자의 광은 패드(35)를 통과한 후 손가락에서 반사되어 수광 소자(20)로 입사되게 된다.
즉, 손가락이 4번 발광 소자에서 2번 발광 소자를 향해 이동함에 따라, 4번 발광 소자에서 조사된 후 손가락에서 반사되어 수광 소자(20)로 입사되는 광량은 줄어들게 된다. 한편, 손가락이 중간을 지나 2번 발광 소자에 가깝게 되면 4번 발광 소자에서 나온 광은 손가락에서 반사되지 않고 공중으로 나가게 되고, 2번 발광 소자에서 나온 광만 손가락에서 반사되어 수광 소자(20)에 입사된다. 따라서, 손가락의 위치에 따라 수광 소자(20)에서 생성되는 전류량이 변화됨에 따라 X축, Y축, Z축 좌표값을 인식하게 되는 것이다.
뿐만 아니라, 도 7의 (c)와 같이 손가락이 패드(35)로부터 일정 거리 떨어져 있는 상태 역시 손가락에서 반사되어 수광 소자(20)로 입사되는 광량에 따라 전류량이 변화되어 X축, Y축, Z축 좌표값을 인식하게 된다.
상기 원리에 의해, 손가락의 위치에 따라 수광 소자(20)로 입사된 광량이 달라져 3차원 좌표를 인식하게 된다.
제어기에서 3차원 좌표를 계산하기 전, 수광 소자(20)로 광량이 입사될 때 보상 소자(25)에서는 수광 소자(20)로 입사된 광과 반대 위상을 가지는 광원을 방출한다. 그 결과, 손가락에서 반사된 후 수광 소자(20)로 입사된 광은 보상 소자(25)에서 방출된 광에 의해 직선으로 만들어지고, 이와 같이 직선화된 전류는 제어기로 보내져 손가락의 위치를 3차원 좌표(X축, Y축, Z축)로 계산한다.
그 후, 제어기는 3차원 좌표에 따라 유저 인터페이스에 동작을 수행시킨다.
동시에, 제어기는 상기 과정에서 계산된 3차원 좌표 중 Z축 좌표를 기준으로 손가락과 패드(35) 사이의 높이(패드(35)에 대한 손가락의 접근 거리)를 조명부(60)에서 표시되도록 하여 사용자에게 피드백을 제공하도록 한다. 예를 들면, 손가락과 패드(35) 사이의 높이가 20cm ~ 10cm 미만인 경우에는 조명부(60)에서 연한 빨간색이 나타나도록 하고, 10cm ~ 0cm 미만인 경우에는 중간 빨간색, 0cm(손가락이 패드(35)에 접촉된 상태)에는 진한 빨간색으로 표시되도록 제어함으로써 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 하는 것이다.
상기 기술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 2차원 인식 뿐만 아니라 3차원 인식이 가능하여 3차원 인터랙션을 제공하는 유저 인터페이스에 다양하게 응용할 수 있을 뿐만 아니라, 좌표값을 인식하는 인식률이 높으며, 간단한 부품만으로 제 작이 가능하여 제작비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 원격 터치 패드 장치를 도시한 결합 사시도.
도 2는 도 1의 분리 사시도.
도 3은 도 1의 A-A선 단면도.
도 4는 도 1의 B-B선 단면도.
도 5는 도 1의 상부 하우징이 제거된 상태의 평면도.
도 6은 도 2의 발광 소자의 광분포를 보여주기 위한 개략도.
도 7의 (a)는 손가락이 4번 발광 소자 위의 패드에 접촉된 경우 광의 경로를 나타낸 개략도, (b)는 손가락이 2번 발광 소자 위의 패드에 접촉된 경우 광의 경로를 나타낸 개략도, (c)는 손가락이 패드와 소정 거리 떨어져 있는 경우 광의 경로를 나타낸 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1, 2, 3, 4 : 발광 소자 10 : 회로기판
20 : 수광 소자 25 : 보상 소자
30 : 프리즘 40 : 프레임
41 : 격벽 50 : 하우징
60 : 조명부

Claims (11)

  1. 원주 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 광원을 조사하는 복수의 발광 소자와, 상기 복수의 발광 소자의 중앙에 마련되어 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원을 수광하는 적어도 하나의 수광 소자와, 상기 수광 소자로 입사된 광과 반대 위상을 가진 광원을 방출하는 보상 소자가 탑재된 회로기판과;
    상기 회로기판의 상부에 마련되며, 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원이 접근 또는 접촉된 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자로 입사되기 위한 패드와;
    상기 수광 소자에 입사된 광원량을 기초로 상기 물체의 위치를 3차원 좌표(X, Y, Z축 좌표)로 계산하여 유저 인터페이스(User Interface)를 제어하는 제어기와;
    상기 회로기판, 상기 패드 및 상기 제어기의 외관을 형성하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 원격 터치 패드 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보상 소자에는 상기 수광 소자와 마주보는 위치에 상기 보상 소자의 광을 상기 수광 소자에 바로 입사시키기 위한 프리즘이 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 원격 터치 패드 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자 및 상기 보상 소자는 적외선 LED인 것을 특징으로 하는 차량의 원격 터치 패드 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자는 4개로 이루어져 90도마다 하나씩 마련되어, 상기 수광 소자를 중심으로 광분포가 서로 겹치는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 차량의 원격 터치 패드 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 회로기판과 상기 패드 사이에는 상기 수광 소자를 상기 복수의 발광 소자로부터 분리시키기 위한 격벽이 형성된 프레임이 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 원격 터치 패드 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은 상기 패드가 노출되기 위한 노출부가 형성된 상부 하우징과, 상기 상부 하우징과 일체 결합되는 하부 하우징으로 구성되며,
    상기 노출부의 주변에는 상기 제어기에서 계산된 좌표를 기준으로 상기 물체와 상기 패드 사이의 높이(Z축 좌표)에 따라 밝기를 다르게 표시하는 조명부가 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 원격 터치 패드 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 수광 소자는 포토 다이오드인 것을 특징으로 하는 차량의 원격 터치 패드 장치.
  9. 원주 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 광원을 조사하는 복수의 발광 소자와, 상기 복수의 발광 소자의 중앙에 마련되어 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원을 수광하는 적어도 하나의 수광 소자와, 상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원이 접근 또는 접촉된 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자로 입사되기 위한 패드로 구성된 차량의 터치 패드 장치의 제어 방법으로서,
    상기 복수의 발광 소자에서 조사된 광원이 상기 패드로 접근 또는 접촉되는 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자로 입사된 광원량이 전류량으로 변화되는 과정과;
    상기 수광 소자로 입사된 광과 반대 위상을 가지는 광원을 방출하여 전류를 직선으로 만드는 보상 과정과;
    보상된 상기 전류량을 기초로 상기 물체의 위치를 3차원 좌표(X, Y, Z축 좌 표)로 계산하는 과정과;
    상기 3차원 좌표에 따라 유저 인터페이스에 동작을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    계산된 상기 3차원 좌표(X, Y, Z축 좌표) 중 Z축 좌표를 기초로 상기 패드에 대한 상기 물체의 접근 거리를 표시하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 패드와 상기 물체 사이의 접근 거리가 가까워질수록 조명의 밝기가 진해지는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
KR1020090086502A 2009-09-14 2009-09-14 차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법 KR101091515B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090086502A KR101091515B1 (ko) 2009-09-14 2009-09-14 차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법
JP2009263928A JP2011060260A (ja) 2009-09-14 2009-11-19 車両の遠隔タッチパッド装置及びその制御方法
US12/628,688 US8441443B2 (en) 2009-09-14 2009-12-01 Remote touchpad device for vehicle and control method thereof
DE102009047406A DE102009047406A1 (de) 2009-09-14 2009-12-02 Fernbedienfeldvorrichtung für ein Fahrzeug und Steuerungsverfahren derselben
CN200910246885.2A CN102023757B (zh) 2009-09-14 2009-12-03 用于车辆的远程触摸垫板装置及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090086502A KR101091515B1 (ko) 2009-09-14 2009-09-14 차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110028873A KR20110028873A (ko) 2011-03-22
KR101091515B1 true KR101091515B1 (ko) 2011-12-08

Family

ID=43571164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090086502A KR101091515B1 (ko) 2009-09-14 2009-09-14 차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8441443B2 (ko)
JP (1) JP2011060260A (ko)
KR (1) KR101091515B1 (ko)
CN (1) CN102023757B (ko)
DE (1) DE102009047406A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101621369B1 (ko) * 2014-12-08 2016-05-27 현대자동차주식회사 제스처 인식 장치, 이를 포함하는 차량, 및 제스처 인식 방법

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5776281B2 (ja) 2011-04-08 2015-09-09 セイコーエプソン株式会社 光学式位置検出装置、及びロボットハンド装置
WO2012164345A1 (en) * 2011-05-27 2012-12-06 Nokia Corporation An apparatus and method comprising an optical emitter and a detector to provide a signal indicative of a position of a body
KR101090970B1 (ko) * 2011-08-19 2011-12-08 주식회사 하이소닉 모션 감지 스위치
WO2013034294A1 (de) * 2011-09-08 2013-03-14 Daimler Ag Bedienvorrichtung für ein kraftfahrzeug und verfahren zum bedienen der bedienvorrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102011112568B4 (de) * 2011-09-08 2015-11-19 Daimler Ag Bedienvorrichtung für ein Lenkrad eines Kraftfahrzeugs, Lenkrad für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
US20130104039A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Sony Ericsson Mobile Communications Ab System and Method for Operating a User Interface on an Electronic Device
KR101349257B1 (ko) * 2011-12-27 2014-01-10 주식회사 하이소닉 모션 감지 스위치
KR101337972B1 (ko) * 2011-12-27 2013-12-06 주식회사 하이소닉 일체형 모션 감지 스위치
KR101337971B1 (ko) * 2011-12-27 2013-12-06 주식회사 하이소닉 모션 감지 스위치
JP2013145174A (ja) 2012-01-13 2013-07-25 Panasonic Corp 近接センサ
KR101561487B1 (ko) 2012-03-19 2015-10-19 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 광 센서
TW201407433A (zh) * 2012-08-09 2014-02-16 jin-xiong Chu 觸摸式旋鈕開關
JP6043462B2 (ja) 2012-09-27 2016-12-14 Ｉｈｉ運搬機械株式会社 車両給電装置
KR101414050B1 (ko) * 2012-12-06 2014-07-02 엑센도 주식회사 광센서의 외란광 영향을 제거하기 위한 패키지 구조체 및 방법
EP2749911B1 (en) * 2012-12-27 2020-04-08 Alpine Electronics, Inc. Object position detection apparatus for an automotive input device in a vehicle
JP6376732B2 (ja) 2013-07-18 2018-08-22 Ｉｈｉ運搬機械株式会社 非接触給電システム
US9671903B1 (en) * 2013-12-23 2017-06-06 Sensing Electromagnetic Plus Corp. Modular optical touch panel structures
KR20150092561A (ko) 2014-02-05 2015-08-13 현대자동차주식회사 차량용 제어 장치 및 차량
JP6516969B2 (ja) 2014-03-13 2019-05-22 Ｉｈｉ運搬機械株式会社 給電システム用プログラムと給電装置と駐車装置用プログラムと駐車装置
WO2015141732A1 (ja) 2014-03-18 2015-09-24 株式会社Ihi 非接触給電システムと車両給電装置
JP6196924B2 (ja) 2014-03-21 2017-09-13 Ｉｈｉ運搬機械株式会社 非接触給電システム
JP6236193B2 (ja) 2014-03-26 2017-11-22 Ｉｈｉ運搬機械株式会社 非接触給電システムと対象物給電装置
JP6199789B2 (ja) 2014-03-31 2017-09-20 Ｉｈｉ運搬機械株式会社 非接触給電システムと車両給電装置
KR101681987B1 (ko) * 2015-04-30 2016-12-12 현대자동차주식회사 터치 입력장치 및 이를 포함하는 차량
KR101597531B1 (ko) * 2015-12-07 2016-02-25 현대자동차주식회사 차량용 제어 장치 및 차량
US11157111B2 (en) * 2017-08-29 2021-10-26 Sony Interactive Entertainment LLC Ultrafine LED display that includes sensor elements
CN108551597A (zh) * 2018-04-28 2018-09-18 珠海市田森电子科技有限公司 一种用于电子控制装置的控制部件
KR102173892B1 (ko) * 2020-06-29 2020-11-04 쌍용자동차 주식회사 자동차용 터치 패널의 led모듈 구조
KR102173896B1 (ko) * 2020-06-30 2020-11-04 쌍용자동차 주식회사 자동차용 터치 패널의 led모듈 구조

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070211022A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Navisense. Llc Method and device for three-dimensional sensing

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5291195A (en) * 1990-02-20 1994-03-01 H. Koch & Sons Co. Target light for docking
JP3187496B2 (ja) * 1992-01-09 2001-07-11 スタンレー電気株式会社 高さセンサ及び空気ばね
JP3544739B2 (ja) * 1994-04-13 2004-07-21 株式会社東芝 情報入力装置
US7630806B2 (en) * 1994-05-23 2009-12-08 Automotive Technologies International, Inc. System and method for detecting and protecting pedestrians
US7359782B2 (en) * 1994-05-23 2008-04-15 Automotive Technologies International, Inc. Vehicular impact reactive system and method
US7783403B2 (en) * 1994-05-23 2010-08-24 Automotive Technologies International, Inc. System and method for preventing vehicular accidents
JP3240941B2 (ja) * 1996-11-18 2001-12-25 松下電器産業株式会社 手振り検出方法及び装置
JPH10303722A (ja) * 1997-04-24 1998-11-13 Oval Corp 光センシングタッチパネル装置
JP2001035297A (ja) * 1999-07-23 2001-02-09 Stanley Electric Co Ltd タッチスイッチ
US6713756B2 (en) * 2000-05-09 2004-03-30 Olympus Corporation Optical encoder and optical rotary encoder
JP4006577B2 (ja) * 2002-03-13 2007-11-14 オムロン株式会社 監視装置
JP2004071233A (ja) 2002-08-02 2004-03-04 Fujikura Ltd 入力装置
JP4754913B2 (ja) 2005-09-16 2011-08-24 旭化成エレクトロニクス株式会社 位置検出装置、情報入力装置、及びモーションスイッチ
KR20070040904A (ko) 2005-10-13 2007-04-18 주식회사 팬택 외부 움직임에 따라 오디오 신호를 생성하는이동통신단말기
KR100829172B1 (ko) 2006-02-20 2008-05-13 호감테크놀로지(주) 적외선 터치스크린 장치 및 적외선 터치스크린의 터치점의좌표 산출 방법
US7515143B2 (en) * 2006-02-28 2009-04-07 Microsoft Corporation Uniform illumination of interactive display panel
JP4238891B2 (ja) * 2006-07-25 2009-03-18 コニカミノルタセンシング株式会社 三次元形状測定システム、三次元形状測定方法
JP5469803B2 (ja) * 2007-09-28 2014-04-16 スタンレー電気株式会社 二次元位置検出装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070211022A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Navisense. Llc Method and device for three-dimensional sensing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101621369B1 (ko) * 2014-12-08 2016-05-27 현대자동차주식회사 제스처 인식 장치, 이를 포함하는 차량, 및 제스처 인식 방법
US10133357B2 (en) 2014-12-08 2018-11-20 Hyundai Motor Company Apparatus for gesture recognition, vehicle including the same, and method for gesture recognition

Also Published As

Publication number Publication date
CN102023757A (zh) 2011-04-20
DE102009047406A1 (de) 2011-03-17
US8441443B2 (en) 2013-05-14
US20110063213A1 (en) 2011-03-17
CN102023757B (zh) 2015-06-03
JP2011060260A (ja) 2011-03-24
KR20110028873A (ko) 2011-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101091515B1 (ko) 차량의 원격 터치 패드 장치 및 그 제어 방법
KR101809678B1 (ko) 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치
JP6079469B2 (ja) 照明付タッチスイッチ装置
US20130020464A1 (en) Motion sensing switch
JP6270898B2 (ja) 非接触入力方法
US8912481B2 (en) Reflective display including an integral motion sensing switch
JPWO2008149560A1 (ja) 加熱調理器
US9098137B2 (en) Position detecting function-added projection display apparatus
US9342188B2 (en) Optical touch control device and coordinate determination method for determining touch coordinate
CN113165515B (zh) 驾驶员用户界面传感器
TWI526898B (zh) 光學觸控面板及其導光模組
KR200477281Y1 (ko) 비접촉식 광스위치가 구비된 엘리베이터 버튼
CN107107758B (zh) 信息娱乐***、交通运输工具和用于操作交通运输工具的信息娱乐***的设备
CN112805800A (zh) 输入装置
US20130162597A1 (en) Optical touch control module
JP6663736B2 (ja) 非接触表示入力装置及び方法
KR102169201B1 (ko) 터치 입력 장치
CN102646002B (zh) 光学触控面板及其导光模块
US20150077396A1 (en) Touching object and optical touching assembly using the same
CN111160228B (zh) 一种显示面板、其控制方法及显示装置
US20130161491A1 (en) Optical touch control module
KR101116997B1 (ko) 스위치 장치
KR101646562B1 (ko) 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치
KR102429414B1 (ko) 반사바를 이용한 비접촉 적외선 터치센서
TWM596892U (zh) 光學感應模組及電子裝置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141128

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161130

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191127

Year of fee payment: 9