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KR-20260061628-A - STEERING WHEEL COVER FOR HANDS OFF DETECTION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

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Abstract

본 발명 일 실시예에 따른 차량의 조향휠에 장착되는 HOD 휠 커버는, 조향휠의 원주에 대응하는 길이의 스트랩 형상으로 조향휠을 커버하는 베이스시트; 사용자의 휠 조작 감지를 위하여 마련되며, 베이스시트 상에 제1도포 용액을 도포하여 형성된 보조층과, 보조층 상에 전도성을 가진 제2도포 용액을 도포하여 적층된 전도본층을 갖는 전도층; 및 베이스시트 및 전도층을 커버하도록 적층된 외측커버를 포함한다. 이에 의하여, 용액을 도포하여 형성된 전도층과 베이스시트 간의 접착력을 높이고, 전도층의 두께를 일정하게 유지하면서 불필요한 재료가 소모되지 않도록 한다.

Inventors

  • 이동화
  • 오승민

Assignees

  • (주)유피티

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241028

Claims (5)

  1. 차량의 조향휠에 장착되는 HOD(Hands Off Detection) 휠 커버에 있어서, 상기 조향휠의 원주에 대응하는 길이의 스트랩 형상으로 상기 조향휠을 커버하는 베이스시트; 사용자의 휠 조작 감지를 위하여 마련되며, 상기 베이스시트 상에 제1도포 용액을 도포하여 형성된 보조층과, 상기 보조층 상에 전도성을 가진 제2도포 용액을 도포하여 적층된 전도본층을 갖는 전도층; 및 상기 베이스시트 및 상기 전도층을 커버하도록 적층된 외측커버를 포함하는 HOD 휠 커버.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1도포 용액은 상기 제2도포 용액보다 점착성 수지의 성분비가 더 높고, 상기 제2도포 용액은 상기 제1도포 용액보다 전도성 필러 및 전도성 탄소화합물의 성분비가 더 높은 HOD 휠 커버.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2도포 용액은, 유기용제에 상기 점착성 수지를 투입하여 교반 후 상기 전도성 필러와 상기 전도성 탄소화합물을 투입하여 제조하는 HOD 휠 커버.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2도포 용액은, 소포제를 투입하고 소정 시간 볼밀을 수행하여 제조되는 HOD 휠 커버.
  5. 차량의 조향휠에 장착되는 HOD 휠 커버의 제조방법에 있어서, 상기 조향휠의 원주에 대응하는 길이의 스트랩 형상으로 상기 조향휠을 커버하는 베이스시트를 마련하는 단계; 사용자의 휠조작 감지를 위하여, 상기 베이스시트 상에 제1도포 용액을 도포하여 형성된 보조층과, 상기 보조층 상에 전도성을 가진 제2도포 용액을 도포하여 적층된 전도본층을 갖는 전도층을 형성하는 단계; 및 상기 베이스시트 및 상기 전도층을 커버하도록 외측커버를 적층하는 단계를 포함하는 HOD 휠 커버의 제조방법.

Description

HOD 휠 커버 및 그 제조방법{STEERING WHEEL COVER FOR HANDS OFF DETECTION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME} 본 발명은 HOD 휠 커버 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 조향휠에 장착되어 운전자의 핸즈 온/오프 상태를 검출할 수 있는 HOD 휠 커버 및 그 제조방법을 제공한다. 자율주행 차량은, 교통 사고를 줄이고 교통 효율성을 높일 수 있는 수단으로서 사용이 점차 확대되고 있다. 자율주행 차량은 자율 주행 중 예기치 못한 위험 상황 발생 시 운전자가 즉각적으로 휠 조작에 대응할 수 있어야 한다. 따라서, 자율주행 차량은 자율 주행 중 운전자가 조향휠을 잡고 있는지 여부를 체크해야 할 필요가 있으며, 운전자의 핸즈 온/오프 상태를 검출할 수 있는 HOD(Hands Off Detection) 휠 커버를 조향휠에 장착한다. 통상적으로 HOD 휠 커버는 부직포 등의 베이스시트에 핸즈 온/오프 상태를 검출하는 회로와 연결되는 전도성시트를 양면 접착시트에 의해 접합시켜 제조한다. 이 과정에서 베이스시트와 전도성시트를 미리 재단해야 하는 등 제조 공정에 복잡하고 비효율적인 점이 있으며, 시트 간의 접합의 정확성과 내구성에 문제가 발생할 우려가 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해 베이스시트에 전도성용액을 도포하는 방식을 고려할 수 있다. 그러나, 용액을 도포하는 방식은 베이스시트와 전도층 간의 접착성이 유지되지 못하고 박리될 우려가 있으며, 전도층의 두께를 일정하게 관리하는데 어려움이 있다. 또한, 베이스시트에 침투되는 용액으로 인한 재료 소모가 과다하여 용액이 낭비될 우려가 있다. 도 1은 본 발명 일 실시예에 따라 차량 조향휠에 장착되는 HOD 휠 커버를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명 일 실시예에 따른 HOD 휠 커버의 형상을 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명 일 실실시예에 따른 HOD 휠 커버의 제조에 사용되는 도포 용액의 제조방법을 도시한 흐름도이다. 도 4는 본 발명 일 실시예에 따른 HOD 휠 커버의 제조방법을 도시한 흐름도이다. 도 5와 도 6은 각각 본 발명 일 실시예에 따라 전도 용액을 도포하여 전도층이 형성된 모습을 도시한 단면도이다. 이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예에 따라 차량 조향휠에 장착되는 HOD 휠 커버를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명 일 실시예에 따른 HOD 휠 커버의 형상을 도시한 도면이다. 본 발명 일 실시예에 따른 HOD(Hands Off Detection) 휠 커버(100)(이하, 휠 커버 라고도 한다)는 차량의 조향휠(200)을 커버한다. 일 실시예에서 휠 커버(100)는 조향휠(200)을 외측에서 둘러서 감싸는 형태로 장착될 수 있다. 도 1에서는 휠 커버(100)가 장착된 상태로 조향휠(200)을 도시하고 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위해 휠 커버(100)가 장착되지 않은 상태의 조향휠을 조향휠(200)로 지칭하기로 한다. 일 실시예에 따르면, 휠 커버(100)는 조향휠(200)에 대한 운전자의 핸즈 온/오프 상태를 검출하기 위한 HOD(Hands Off Detection) 기능을 갖는다. 조향휠(200)(steering wheel)은 원형의 림(rim) 또는 림 바디를 포함하며, 운전자가 림을 회전시키면, 림에 연결된 조향축이 회전하여 차량이 원하는 방향으로 운행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, HOD 휠 커버(100)는 조향휠(200)의 전체를 둘러서 감싸도록 구성될 수 있으며, 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 휠 커버(100)는 조향휠(200)에서 운전자의 손이 주로 접촉되는 일부 영역을 감싸는 형태로 구현될 수도 있다. 일 실시예에서, 휠 커버(100)는 조향휠(200)의 원주 방향을 따라 연장하는 길이(L)의 스트랩 형상으로 이루어진다. 휠 커버(100)는 베이스시트(110)(기재시트, 기재부 또는 기재원단 이라고도 한다)를 포함한다. 도 2를 참조하면, 베이스시트(110)는, 조향휠(200)의 원주(둘레)에 대응하는 길이의 스트랩 형상으로 이루어진다. 베이스시트(110)는 조향휠(200)을 둘러서 감쌀 수 있는 폭을 갖도록 구현될 수 있다. 일 실시예에서 베이스시트(110)는, 예를 들면 부직포와 같이 신장이 가능한 원단(신축성 원단)으로 이루어진다. 베이스시트(110)는, 조향휠(200)(림)을 커버하기 위해 조향휠(200)의 원주 방향과 조향축 방향으로 신장될 수 있다. 휠 커버(100)는 사용자의 휠 조작 감지를 위해 마련되는 전도층(120)을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 전도층(120)은 베이스시트(110) 상에 도포 용액(예: 전도성 용액)을 도포하여 형성된다. 즉, 전도층(120)은 도포된 용액이 베이스시트(110) 상에 적층된 형태로서 구현된다. 전도층(120)은, 베이스시트(110)의 적어도 일부 영역에 형성되어, 사용자, 즉, 운전자의 핸즈 온/오프 상태를 검출하는 회로와 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 전도층(120)은 다중전도층으로 구현된다. 예컨대, 전도층(120)은 베이스시트(110) 상에 형성된 보조층(도 6의121)과, 보조층(121) 상에 적층된 전도본층(도 6의 122)을 포함한다. 이 경우, 도포 용액은 보조층(121)을 위한 제1도포 용액과 전도본층(122)을 위한 제2도포 용액을 포함한다. 이에 대해서는 후술하는 도포 용액의 제조 및 그를 이용한 휠 커버의 제조에서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 휠 커버(100)는 전도층(120)으로 전류를 인가하기 위한 커넥터(130)를 포함한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 커넥터(130)는 제1커넥터(131)와 제2커넥터(132)를 포함하는 한 쌍으로 구성된다. 커넥터(130)에는 전원선이 연결되어, 전원선을 통해 수신한 전류를 전도층(120)으로 인가할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 베이스시트(110)에는 제1돌출 단부(111)와 제2돌출 단부(112)가 마련되어, 제1돌출 단부(111) 상에 적층된 전도층(120)에 제1커넥터(141)가 연결되고, 제2돌출 단부(112)에 상에 적층된 전도층(120)에 제2커넥터(142)가 연결될 수 있다. 이러한 제1돌출 단부(111)와 제2돌출 단부(112)는 같은 방향, 예를 들면, 조향휠(200)의 후면 방향을 따라 서로 나란하게 돌출 형성됨으로써, 커넥터(130)의 결합 공정이 용이하며, 조향휠(200)에 휠 커버(100)가 장착된 상태에서 미관을 해치지 않는다. 일 실시예에서 휠 커버(100)는 조향휠(200)을 최외측에서 감싸는 외측커버(140)(예: 가죽커버)를 더 포함한다. 외측커버(140)는 베이스시트(110) 및 전도층(120)을 커버하도록 적층된다. 일 실시예에서 휠 커버(100)는 열선패드(150)를 더 포함한다. 열선패드(150)는 일면(예: 조향휠(200)을 향하는 면)에 열선(151)이 결합된 구조를 갖는다. 일 실시예에 따르면, 휠 커버(100)는 열선패드(150)가 조향휠(200)을 먼저 감싼 상태에서 전도층(120)이 적층된 베이스시트(110)가 조향휠(200)을 둘러서 감싼 후 외측커버(140)를 이용하여 외장을 마감하는 형태로 구현된다. 이하, 전도층(120)의 형성을 위한 도포 용액의 제조에 관해 설명한다. 도 3은 본 발명 일 실실시예에 따른 HOD 휠 커버의 제조에 사용되는 도포 용액의 제조방법을 도시한 흐름도이다. 일 실시예에 따르면, 도포 용액은 점착성 수지와 전도성 필러 및 전도성 탄소화합물을 용제(용매)에 투입하고, 교반 및 분산공정을 수행하여 제조된다. 도 3을 참조하면, 단계 310에서 점착성 수지를 용제에 투입한다. 점착성 수지는, 베이스시트(110)와의 밀착성(접착성)을 향상시킨다. 점착성 수지는, 아크릴계 수지, 셀룰로오즈계 수지, 에폭시 수지, 비닐계 수지 중 적어도 1종 이상을 포함하며, 바람직하게는 아크릴계 수지, 즉, 아크릴폴리머를 사용할 수 있다. 일 실시예에서 따르면, 점착성 수지는 고형분 함량이 20 내지 30 중량퍼센트(wt%)인 아크릴폴리머를 사용한다. 용제(용매)는 물 및 유기용제 등으로부터 선택될 수 있다. 유기용제는, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 헥산, 벤젠, 톨루엔 등의 탄화수소류 등을 사용하며, 이들의 단독 또는 2종류 이상의 혼합물이거나, 다른 유기용제와의 혼합물일 수도 있다. 일 실시예에서 유기용제는 아세톤, 에탄올, 톨루엔, 메틸에틸케론, 이소프로필알코올의 조합으로 구성된다. 단계 310에서 투입되는 용제는, 예컨대, 아세톤 5 내지 10 중량%, 에탄올 20 내지 30 중량%, 톨루엔 10 내지 15 중량%, 메틸에틸케론 3 내지 5 중량%, 이소프로필알코올 5 내지 10 중량%의 조합으로 구성된 유기용제와 잔량의 물을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 조합의 유기용제를 사용함으로써, 용제에 점착성 수지를 잘 녹일 수 있으며, 전도성 필러와 전도성 탄소화합물의 분산이 용이할 수 있다. 단계 320에서, 준비된 접착성 수지와 용제의 교반공정을 수행하여 1차 혼합물로서 점착제 용액을 획득한다. 이때, 교반공정의 온도는 35℃ 내지 85℃, 바람직하게는 50℃ 내지 70℃이고, 보다 바람직하게는 60℃가 좋다. 또한, 교반공정은 40분 내지 2시간 동안 진행되며, 바람직하게는 1시간 동안 진행하는 것이 좋다. 교반 시의 온도가 너무 낮거나 교반 시간이 짧으면 접착성 수지가 유기용제에 충분히 녹지 않을 우려가 있으며, 교반 시 온도가 너무 높거나 교반 시간이 길어지면 폭발의 위험성이 있으므로, 적절한 온도와 시간을 유지하여 교반공정을 수행하도록 한다. 이러한 단계 320의 교반공정을 통해 점착제 용액이 획득될 수 있다. 단계 330에서, 1차 혼합물에 전도성 필러와 전도성 탄소화합물을 투입한다. 전도성 필러는 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 루테늄(Ru), 코발트(Co), 카드뮴(Cd), 금(Au), 백금(Pt) 등의 소재로 이루어진 금속