KR101773469B1 - 외력 감응형 스위치 모듈 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외력 감응형 스위치 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 윈도우의 개폐에 있어서 스위치에 작용하는 외력의 크기에 따라 상승과 하강 속도를 제어하여 윈도우 제어의 조작성을 향상시키는 발명에 대한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 엑츄에이터 구동 스위치가 내부에 실장된 프레임; 상기 프레임의 상단부에 위치하는 포스센서; 상기 프레임 상단부에서 힌지 결합되어 회동하며, 중립상태일 때 하부면이 상기 포스센서로부터 일정거리 이격되도록 형성된 노브; 및 상기 노브의 하부면과 연결되고, 상기 프레임에 마련된 중공형 관부에 삽입되어 상기 스위치를 대향하도록 연장 형성된 가압로드를 포함하되, 상기 노브에 외력을 가하면 1차적으로 상기 가압로드가 상기 중공형 관부 내에서 가이드되면서 상기 스위치를 누르게 되고, 2차적으로 상기 노브의 하부면이 상기 포스센서와 접촉하면서 누르게 되어 상기 포스센서로부터 측정된 외력의 강도에 따라 상기 엑츄에이터의 구동 속도를 변화시키는 외력 감응형 스위치 모듈을 제공한다.

Description

외력 감응형 스위치 모듈 및 그 제어 방법{Force-Sensitive Switch Module and Control Method Thereof}

본 발명은 외력 감응형 스위치 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 윈도우의 개폐에 있어서 스위치에 작용하는 외력의 크기에 따라 상승과 하강 속도를 제어하여 윈도우 제어의 조작성을 향상시키는 발명에 대한 것이다.

일반적으로 차량의 도어에는 차실 내의 환기 및 외부환경과의 차폐를 위한 윈도우가 설치된다.

윈도우 개폐방식에 있어서, 과거에는 도어 내측에 구비된 수동식 핸들조작방식을 이용하였으나 현재는 전동기를 이용한 전자식 스위치가 대부분의 차량에 설치되고 있다. 현재 전자식 스위치는 점진적으로 개량되어 윈도우 여닫는 속도를 조절하는 기술까지 개발되었다.

대한민국 특허 10-2003-0035700에는 이처럼 윈도우의 여닫는 속도를 가변시킬 수 있는 기술을 개시한다. 그런데 종래 특허에는 윈도우 개폐 구현에 있어 풀리의 직경을 공기압으로 가변시키는 방식을 취하므로, 이에 따른 기계구조를 일반 차량에 추가 및/또는 변경하기 위해서는 제조비용에 부담이 발생하고, 공기압 조절을 위한 기계구조를 도어내부 공간을 확보해야되는 등의 난점이 있다.

대한민국 특허 10-2003-0035700

본 발명의 하나의 기술적 과제는 모터를 구동하는 스위치와 별개로 포스센서가 구비된 스위치 모듈을 마련하고, 그 포스센서를 매개로 대상물의 동작 속도를 제어할 수 있는 스위치 모듈 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

아울러, 종래기술에 비해 복잡하지 않은 스위치 모듈 구조를 취함으로써 비용절감 측면 및 공간효율성 증대 측면에서 유리한 스위치 모듈을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 엑츄에이터 구동 스위치가 내부에 실장된 프레임; 상기 프레임의 상단부에 위치하는 포스센서; 상기 프레임 상단부에서 힌지 결합되어 회동하며, 중립상태일 때 하부면이 상기 포스센서로부터 일정거리 이격되며, 상기 프레임 상단부와 접촉하는 하부면이 측면에서 봤을 때 전체적으로 만곡된 형상을 갖도록 형성된 노브; 및 상기 노브의 하부면과 연결되고, 상기 프레임에 마련된 중공형 관부에 삽입되어 상기 스위치를 대향하도록 연장 형성된 가압로드를 포함하고, 상기 포스센서는 상기 프레임의 힌지를 기준으로 상기 가압로드보다 바깥쪽에 형성됨으로써, 상기 노브에 외력을 가하면 1차적으로 상기 가압로드가 상기 중공형 관부 내에서 가이드되면서 상기 스위치를 누르게 되고, 2차적으로 상기 노브의 하부면이 상기 포스센서와 접촉하면서 누르게 되어 상기 포스센서로부터 측정된 외력의 강도에 따라 상기 엑츄에이터의 구동 속도를 변화시키는 외력 감응형 스위치 모듈을 제공한다.

일 실시예에 따르면, 상기 가압로드는, 상기 노브가 중립상태일 때 상기 스위치로부터 일정거리 이격되도록 형성될 수 있다.

삭제

일 실시예에 따르면, 상기 가압로드가 스위치를 누르게 되면 사용자에게 스위치 On 여부를 통지하는 알림수단을 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프레임 내부에는 러버(rubber)가 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 외력이 가해져 노브 조작량이 지속적으로 증가하는 상태에서, 상기 스위치에 외력이 가해지면 엑츄에이터를 기 설정된 속도로서 구동하는 제1매뉴얼(manual)모드를 수행하고, 포스센서에 외력이 가해지면 상기 엑츄에이터를 제1매뉴얼모드보다 더 빠른 속도로서 구동하는 제2매뉴얼모드를 수행하며, 상기 제2매뉴얼모드에서, 상기 포스센서에 가해지는 외력이 기 설정된 외력임계값을 만족하면 오토모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 외력 감응형 스위치 모듈의 제어방법을 제공한다.

삭제

이때, 상기 오토모드에서, 상기 포스센서에 가해지는 외력이 기 설정된 외력기준범위보다 크고, 기 설정된 감도조정시간 동안 지속적으로 가해지는 경우에, 상기 외력임계값을 재설정할 수 있다.

또한, 상기 제2매뉴얼모드에서, 상기 포스센서에 가해지는 외력이 기준시간 내에 기 설정된 외력구배를 만족하면 오토모드로 전환하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이때, 상기 오토모드에서, 상기 포스센서에 가해지는 외력이 기 설정된 외력기준범위보다 크고, 기 설정된 감도조정시간 동안 지속적으로 가해지는 경우에, 상기 외력구배를 재설정할 수 있다.

그리고 상기 오토모드가 수행되면 사용자에게 오토모드가 개시되었음을 알리는 것을 특징으로 할 수 있다.

차량의 윈도우를 예로 들어 상승과 하강 속도를 제어할 수 있다면, 일정한 속도에 따라 차량의 윈도우를 개폐하는 현재의 기술수준과 대비하여 윈도우의 신속한 개폐가 가능하고, 조작에 대한 감성품질에 기여하여 차량의 상품성 개선에 도움이 된다.

또한, 종래기술처럼 기계적인 구성의 추가가 아닌 최적의 제어 알고리즘을 통해 스위치를 구동하게 하므로 비용절감 및 공간효율성 증대 측면에서 유리하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 모듈에 대한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 모듈에 대한 작동원리를 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 모듈의 제어방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 오토모드에서 외력임계값을 재설정하는 방법에 대한 일 실시예를 나타내는 도면이다.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결 및/또는 전기적인 연결을 의미할 수 있다.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 2을 참조하여 외력 감응형 스위치 모듈에 대해 설명한다. 다음으로 도 3 내지 도 4를 참조하여 외력 감응형 스위치 모듈의 제어방법에 대해 설명한다.

먼저 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 모듈에 대한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 모듈에 대한 작동원리를 나타내는 개념도이다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 외력 감응형 스위치 모듈은 엑츄에이터 구동 스위치(102a, 102b)가 내부에 실장된 프레임(100); 상기 프레임(100)의 상단부에 위치하는 포스센서(103a, 103b); 상기 프레임(100)의 상단부에서 힌지(201) 결합되어 회동하며, 중립상태일 때 하부면(203a, 203b)이 상기 포스센서(103a, 103b)로부터 일정거리 이격되도록 형성된 노브(200); 및 상기 노브(200)의 하부면(203a, 203b)과 연결되고, 상기 프레임(100)에 마련된 중공형 관부(101a, 101b)에 삽입되어 상기 스위치(102a, 102b)를 대향하도록 연장 형성된 가압로드(202a, 202b)를 포함할 수 있다.

본 발명의 주요 기술적 특징은 상기 노브(200)에 외력을 가하면 1차적으로 상기 가압로드(202a, 202b)가 상기 중공형 관부(101a, 101b) 내에서 가이드되면서 상기 스위치(102a, 102b)를 누르게 되고, 2차적으로 상기 노브(200)의 하부면(203a, 203b)이 상기 포스센서(103a, 103b)와 접촉하면서 누르게 되는 것이다. 그리고 상기 포스센서(103a, 103b)와 접촉하면서 누르게 되어 상기 포스센서(103a, 103b)로부터 측정된 외력의 강도에 따라 상기 엑츄에이터의 구동 속도를 변화시킬 수 있다.

본 발명 엑츄에이터의 피작동 대상물은 도어(door), 차량의 윈도우(window), 특히 파워 윈도우(power window)가 해당될 수 있으나 반드시 이에 국한되는 것은 아니며, 개념적으로 개폐(open/close)가능한 구조를 갖고, 개폐구동과정에서 속도 가 제어되어 사용자에게 편리함을 제공할 수 있는 대상물이면 어느 것이든 해당될 수 있다.

이에 따른 엑츄에이터는 기계식 모터 또는 전동기 등이 해당될 수 있는데, 엑츄에이터와 피작동 대상물의 작동관계에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에서 노브(200)는 힌지(201)를 중심으로 양방향 선택적으로 회동할 수 있게 되고, 한 쌍으로 이루어진 가압로드(202a, 202b), 한 쌍으로 이루어진 스위치(102a, 102b), 하부면(203a, 203b), 한 쌍으로 이루어진 포스센서(103a, 103b)도 둘 중에 어느 하나가 선택되어 작동할 수 있게 된다.

본 발명의 스위치(102a, 102b)의 형상 및 크기는 실시예에 따라 다양하게 선택될 수 있으며, 따라서, 스위치(102a, 102b)를 포함하는 프레임(100) 또한 다양한 규격의 것들이 이용될 수 있다. 스위치(102a, 102b)의 종류 또한 다양하게 적용될 수 있으며, 예컨대, 기판(PCB) 상에 실장된 스위치(102a, 102b)는 푸쉬버튼식 스위치, 발판식 스위치, 맴브레인 스위치, 토글 스위치, 로커 스위치, 하네스 스위치, 마그네틱 스위치, 전압 스위치 등 다양한 것이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 스위치(102a, 102b)는 기판(PCB)과 물리적으로 구별되는 것이 아니고, PCB 표면에 형성되는 스위치 소자가 해당될 수도 있음을 유의해야 한다.

본 발명 노브(knob, 200)의 형상과 관련하여, 도면에서는 정면에서 보아 좌/우 비대칭적인 형상을 가지는 것처럼 도시되어 있으나, 이에 특별히 한정되지는 아니한다. 그러나 프레임(100) 상단부에서 자연스러운 스위칭 동작을 위하여, 본 발명의 노브(200)는 상기 프레임(100) 상단부와 접촉하는 하부면(203a, 203b)이 측면에서 보아 전체적으로 만곡된 형상을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 불순물이 유입되지 않도록 노브(200)의 하부면(203a, 203b)과 프레임(100)의 상단부는 상호 대응되는 형상으로 형성할 수 있다. 예컨대, 노브 하부면(203a, 203b)이 대략 볼록한 형상이면, 프레임(100)의 상단부는 내측으로 수용홈이 형성된 오목한 형상일 수 있다.

본 발명의 가압로드(202a, 202b)는 노브(200)의 하부면(203a, 203b)과 연결될 수 있는데, 구체적으로는 노브(200)와 일체로 형성되거나 노브(200)의 끼움홈에 견고하게 장착되어 돌설된 구성일 수 있다. 그리고 상기 프레임(100)에 마련된 중공형 관부(101a, 101b)에 삽입되어 상기 스위치(102a, 102b)를 대향하도록 연장 형성된다. 가압로드(202a, 202b)는 좌굴되지 않도록 중공형 관부(101a, 101b) 내에서 실질적으로 밀착되도록 형성되는 것이 좋고, 또한, 경질의 소재로 형성됨이 바람직하다.

나아가, 상기 가압로드(202a, 202b)는, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 노브(200)가 중립상태일 때 상기 스위치(102a, 102b)로부터 일정거리 이격되도록 형성된 것일 수도 있다. 즉, 스위치(102a, 102b)가 비활성 상태에서는 노브(200)에 연결된 상태로 스위치(102a, 102b)에 접촉하지 않게 되고, 외력이 작용하여 노브(200)가 회동하면 가압로드(202a, 202b)가 하강하여 스위치(102a, 102b)에 맞닿아 누르게 될 때 비로소 스위치(102a, 102b)를 활성화 시키는 구성일 수 있다. 이때, 엑츄에이터가 구동하여 피작동대상물의 상태를 변화시킨다.

예컨대, 외력에 의해 가압로드(202a, 202b)가 하강하여 스위치(102a, 102b)가 활성화(On)되면 차량의 윈도우(window)를 개폐하기 위한 동작신호가 엑츄에이터에 전달되어 통상적인 디폴트(default) 속도로서 윈도우가 열리거나 닫힐 수 있게 한다.

본 발명의 포스센서(103a, 103b)는 상기 프레임(100)의 상단부에 위치하고, 상기 노브(200)와 직접 또는 간접 접촉되는 센서로서, 구체적으로 정전용량방식 압력센서가 주로 사용될 수 있으며, 경우에 따라 물체의 외력에 따른 변형률 측정을 이용한 스트레인 게이지도 이용될 수 있다. 정전용량 또는 전기저항의 미세한 변화를 측정하게 되므로 포스센서(103a, 103b)는 별도로 마련된 기판(미도시) 또는 회로소자(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.

일 예로, 본 발명의 포스센서(103a, 103b)는 아주 얇은 반도체판으로 제작될 수 있으며, 두께 약 0.5μm~100μm의 반도체 조각을 세라믹 또는 플라스틱 기판 위에 부착시키거나, 기판 위에 약 2μm~3μm의 두께로 얇게 입힐 수 있다.

포스센서(103a, 103b)는 힌지(201)를 기준으로 가압로드(202a, 202b)의 위치보다도 더욱 바깥쪽에 위치하되, 상기 노브(200)가 외력을 받으면 그 하부면(203a, 203b)이 맞닿을 수 있는 곳에 배치된다.

그리고, 전술한 바와 같이 본 발명의 노브(200)는 중립상태일 때(외력이 가해지지 않고, 어느 방향의 스위치도 활성화 되지 않은 상태를 의미함) 하부면이 상기 포스센서(103a, 103b)로부터 일정거리 이격되도록 형성된다.

다만, 노브(200)에 외력이 가해져 노브(200)가 일정 방향으로 조작되면 가압로드(202a, 202b)의 하강동작과 함께 노브(200)의 하부면(203a, 203b)또한 하강하여 포스센서(103a, 103b)를 가압하게 되고, 포스센서(103a, 103b)에서는 가압에 따른 외력(힘)을 측정하여 엑츄에이터의 구동 속도를 조정한다. 일반적으로 포스센서(103a, 103b)가 지속적으로 눌려지는 상황이라면, 사용자의 의도는 엑츄에이터의 구동을 통상적인(default) 속도보다 더 빠르게 제어하고 싶은 것으로 추정되므로 이에 따라 엑츄에이터 구동속도를 증가시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스위치 모듈의 일 측에는 사용자에게 상기 스위치 모듈의 작동상태를 통지하는 알림수단이 구비될 수 있다. 예컨대, 스위치 On 여부, 또는 상기 노브(200)의 하부면이 상기 포스센서(103a, 103b)와 접촉했을 때 힘이 가해짐을 알리는 알림 등이 제공될 수 있다. 이때, 알림은 비프음이 사용되거나 노브부분을 진동시킴으로써 수행될 수 있다. 종래기술에 따른 스위치가 기계적인 구조로서 1-detent(1단)과 2-detent(2단)를 구분하였다면, 본 발명에서는 상기 알림수단을 통해 종래기술의 스위치에 구현된 클릭감을 대체할 수 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레임(100) 내부에는 러버(rubber, 103)가 형성될 수 있다. 러버(103)는 일반 고무재질 또는 기타 탄성력을 갖는 소재로서 스위치 입력이 용이하도록 얇은 층 형상으로 형성되며 스위치(102a, 102b)에 취부된다. 러버(103)는 스위치(102a, 102b) 표면 보호를 위한 역할 또는 외력이 제거되면 탄성력으로 인해 노브(200)를 제자리로 복원하는 역할을 할 수 있으며, 러버(103)는 중공형 관부(101a, 101b) 내에 침투하는 이물질(특히 수분)로부터 기판을 보호하는 역할을 할 수도 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 외력 감응형 스위치 모듈에 따르면 포스센서를 구비함으로써 엑츄에이터의 구동 속도를 조절하여 사용자 편의를 증대시키는 이점이 있다. 구동 속도의 조절은 일반적으로, 스위치가 단순히 On 되어 디폴트(default)속도보다 더 빠른 구동속도로 변화시키는 것을 의미할 수 있으나, 본 발명과 균등범위의 실시예에 따라서는 디폴트 속도보다 더 느린 구동속도로 변화시키는 것도 포함할 수 있다.

다음으로, 상기한 스위치 모듈의 제어방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 모듈의 제어방법을 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 오토모드에서 외력임계값을 재설정하는 방법에 대한 일 실시예를 나타내는 도면이다. 구체적으로 도 3(a)와 도 4(a)는 그래프의 가로축이 거리단위(mm)로서 표현되고, 도 3(b)와 도 4(b)는 그래프의 가로축이 시간단위(t)로서 표현된다. 여기서 도 3(a)와 도 4(a)의 거리개념(mm)은 본 발명의 힌지축을 중심으로 그린 가상의 원호의 원주방향의 이동거리를 의미할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 외력 감응형 스위치 모듈의 제어방법은,

외력이 가해져 노브(200) 조작량이 지속적으로 증가하는 상태에서, 상기 스위치(102a, 102b)에 외력이 가해지면 엑츄에이터를 기 설정된 속도로서 구동하는 제1매뉴얼(manual)모드를 수행하고, 포스센서(103a, 103b)에 외력이 가해지면 상기 엑츄에이터를 제1매뉴얼모드보다 더 빠른 속도로서 구동하는 제2매뉴얼모드를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.

도 3을 참조하면, 노브(200)에 작용하는 외력(F1)과 포스센서(103a, 103b)에서 측정된 외력(F2)에 대한 그래프가 도시되어 있다. 좌표축의 수직방향은 단위가 N으로 표시되는 외력의 크기를, 수평방향은 단위가 mm로 표시되는 노브(knob)의 조작량을 의미할 수 있다. 전술한 바와 같이 여기서, 좌표축의 수평방향은 노브의 조작량 대신 시간(t)의 흐름을 의미할 수도 있다. 그래프의 아래쪽에는 엑츄에이터의 속도가 제어될 때(Vcon)의 일련의 단계와 엑츄에이터의 속도가 제어되지 않을 때(non-Vcon)의 일련의 단계가 도시되어 있는데, 속도가 제어될 때(Vcon)의 일련의 단계는 본 발명의 제어방법을 나타내고 속도가 제어되지 않을 때(non-Vcon)의 일련의 단계는 종래에 통상적으로 사용된 스위치 제어방법을 나타낸다.

최초 엑츄에이터 정지상태(A)에서, 도면에 도시된 것처럼 노브(200)의 조작량이 지속적으로 증가하고 특정 지점(P1)에서 노브(200)가 스위치(102a, 102b)를 누르게 되면 엑츄에이터는 비로소 구동하게 된다. 일 예를 들자면, 사용자가 노브(200)에 힘을 가했을 때 특정지점에서 차량의 윈도우가 개방되기 시작할 수 있다. 이때의 개방속도는 통상적인 윈도우 개방속도와 같다. 윈도우 개방과 동시에 사용자는 1-detent(1단)의 클릭감을 느끼게 되는 것이 일반적이다. 이러한 과정을 본 발명에서는 제1매뉴얼모드(B1)로 정의한다.

이어서, 노브(200)의 조작량이 지속적으로 증가하고 노브(200)가 포스센서(103a, 103b)를 누르게 되면, 본 발명에서 정의된 제2매뉴얼모드(B2)가 실행되며 이때의 엑츄에이터 구동 속도는 제1매뉴얼모드(B1)의 구동속도보다 더 빠르게 증가한다. 제2매뉴얼모드(B2)의 속도는 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 제1매뉴얼모드(B1)의 통상적인 윈도우 개방속도가 최대 개방속도의 75%라면, 제2매뉴얼모드(B2)에서 윈도우 개방속도는 최대 개방속도의 75% 내지 100%로서 설정될 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에서는, 제2매뉴얼모드(B2)에서 상기 포스센서(103a, 103b)에 가해지는 외력이 기 설정된 외력임계값(P2)을 만족하면 오토(auto)모드(C)로 전환하는 것을 특징으로 할 수 있다. 오토모드(C)란 사용자가 노브(200)에서 손을 떼거나 인가하였던 외력을 순간적으로 감소시킬 때에도 엑츄에이터를 지속적(또는 자동적)으로 구동시키게 하는 것을 의미한다. 포스센서(103a, 103b)에서 측정된 외력이 상당히 커지면, 사용자의 의도는 엑츄에이터의 구동을 지속적, 자동적으로 수행한다는 것으로 추정할 수 있기 때문이다.

아울러, 도 4를 참조하면, 본 발명 스위치 모듈의 제어방법은 상기 오토모드(C)에서, 상기 포스센서(103a, 103b)에 가해지는 외력이 기 설정된 외력기준범위(Fc-low)보다 크고, 기 설정된 감도조정시간(Tc) 동안 지속적으로 가해지는 경우에, 상기 외력임계값(P2)을 새로운 외력임계값(P3)으로 ‘재설정’할 수도 있다.

이는 다양한 사용자 층(남녀노소)에 대한 서로 다른 누름강도(외력)에 대하여, 제품 판매처나 정비소 등을 찾아 포스센서의 감도를 조정하는 불편 없이 사용자가 직접 재설정 가능케 하기 위함이다.

또한, 이러한 ‘재설정’은 시간경과에 따른 스위치 기구 구조의 유격변화 혹은 센서자체의 오프셋(offset)과 드리프트(drift) 변화를 극복할 수 있는 보정방법으로서의 의미도 가진다.

한편, 전술했던 것처럼 도 3와 도 4의 수평방향 좌표축은 시간(t)의 흐름을 의미할 수 있기 때문에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치 모듈의 제어방법은,

상기 제2매뉴얼모드(B2)에서, 상기 포스센서(103a, 103b)에 가해지는 외력(F2)이 기준시간 내에 기 설정된 외력구배(기울기)를 만족하면 오토모드(C)로 전환하는 것을 특징으로 할 수도 있다.

전술했던 실시예와 다른 점은 단순히 외력의 크기만을 비교하는 것이 아니라 일정 시간구간 내에 외력의 크기 변화를 감지하는 방법으로 엑츄에이터를 제어한다는 점이며, 기 설정된 외력구배를 넘으면 엑츄에이터의 구동속도를 빠르게 한다는 특징을 가진다.

이에 따라, 상기 오토모드(C)에서, 상기 포스센서(103a, 103b)에 가해지는 외력(F2)이 기 설정된 외력기준범위(Fc-low)보다 크고, 기 설정된 감도조정시간(Tc) 동안 지속적으로 가해지는 경우에, 상기 외력구배(기울기)를 재설정하는 제어방법을 채택할 수도 있다.

오토모드(C) 전환과 관련한 실시예에서, 본 발명은 오토모드(C)가 수행되면 사용자에게 오토모드가 개시되었음을 알리는 것을 일 특징으로 할 수 있다.

종래기술에서는 기계적인 클릭감을 이용하여 사용자에게 매뉴얼모드와 오토모드가 구분됨을 알렸다면, 본 발명에서는 위와 같은 제어 알고리즘(Algorithm)을 이용하여 사용자에게 오토 동작이 개시되었음을 피드백(Feedback)하게 된다. 위와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 사용자의 스위치 조작성에 대한 만족감을 높일 수 있을 것으로 본다.

본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 의해 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명의 일 실시예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 프레임
101a, 101b : 중공형 관부
102a, 102b : 스위치
103a, 103b : 포스센서
200 : 노브
201 : 힌지
202a, 202b : 가압로드
203a, 203b : 하부면

Claims (11)

1. 엑츄에이터 구동 스위치가 내부에 실장된 프레임;
   상기 프레임의 상단부에 위치하는 포스센서;
   상기 프레임 상단부에서 힌지 결합되어 회동하며, 중립상태일 때 하부면이 상기 포스센서로부터 일정거리 이격되며, 상기 프레임 상단부와 접촉하는 하부면이 측면에서 봤을 때 전체적으로 만곡된 형상을 갖도록 형성된 노브; 및
   상기 노브의 하부면과 연결되고, 상기 프레임에 마련된 중공형 관부에 삽입되어 상기 스위치를 대향하도록 연장 형성된 가압로드를 포함하고,
   상기 포스센서는 상기 프레임의 힌지를 기준으로 상기 가압로드보다 바깥쪽에 형성됨으로써,
   상기 노브에 외력을 가하면 1차적으로 상기 가압로드가 상기 중공형 관부 내에서 가이드되면서 상기 스위치를 누르게 되고, 2차적으로는 상기 노브의 하부면이 상기 포스센서와 접촉하면서 누르게 되어, 상기 포스센서로부터 측정된 외력의 강도에 따라 상기 엑츄에이터의 구동 속도를 변화시키는 외력 감응형 스위치 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가압로드는,
   상기 노브가 중립상태일 때 상기 스위치로부터 일정거리 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 외력 감응형 스위치 모듈.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 가압로드가 스위치를 누르게 되면 사용자에게 스위치 On 여부를 통지하는 알림수단이 구비된 외력 감응형 스위치 모듈.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 프레임 내부에 러버(rubber)가 형성되는 외력 감응형 스위치 모듈.
   
6. 외력 감응형 스위치 모듈의 제어방법에 있어서,
   외력이 가해져 노브 조작량이 지속적으로 증가하는 상태에서,
   엑츄에이터 구동 스위치에 외력이 가해지면 엑츄에이터를 기 설정된 속도로서 구동하는 제1매뉴얼(manual)모드를 수행하고,
   포스센서에 외력이 가해지면 상기 엑츄에이터를 제1매뉴얼모드보다 더 빠른 속도로서 구동하는 제2매뉴얼모드를 수행하며,
   상기 제2매뉴얼모드에서,
   상기 포스센서에 가해지는 외력이 기 설정된 외력임계값을 만족하면 오토모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 외력 감응형 스위치 모듈의 제어방법.
   
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,
   상기 오토모드에서,
   상기 포스센서에 가해지는 외력이 기 설정된 외력기준범위보다 크고, 기 설정된 감도조정시간 동안 지속적으로 가해지는 경우에, 상기 외력임계값을 재설정하는 것을 특징으로 하는 외력 감응형 스위치 모듈의 제어방법.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 제2매뉴얼모드에서,
   상기 포스센서에 가해지는 외력이 기준시간 내에 기 설정된 외력구배를 만족하면 오토모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 외력 감응형 스위치 모듈의 제어방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 오토모드에서,
    상기 포스센서에 가해지는 외력이 기 설정된 외력기준범위보다 크고, 기 설정된 감도조정시간 동안 지속적으로 가해지는 경우에, 상기 외력구배를 재설정하는 것을 특징으로 하는 외력 감응형 스위치 모듈의 제어방법.
    
11. 제6항 또는 제9항에 있어서,
    상기 오토모드가 수행되면 사용자에게 오토모드가 개시되었음을 알리는 것을 특징으로 하는 외력 감응형 스위치 모듈의 제어방법.
    
    

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