KR101078947B1

KR101078947B1 - 자가 발전 장치가 설치된 ｆｏｂ 키

Info

Publication number: KR101078947B1
Application number: KR1020100044833A
Authority: KR
Inventors: 정지훈; 민한음
Original assignee: 대성전기공업 주식회사
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2011-11-01

Abstract

본 발명은 내부 배터리가 모두 소모되어 동작 불능된 FOB 키에 임시 방편으로 전원을 공급하여 FOB 키와 호환되는 차량에 시동을 걸어줄 수 있는 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키에 관한 것으로, 어느 한 부분에 고정 설치된 코일과, 상기 코일의 외주면과 일정 간격을 사이에 두고 떨어져 있으면서, 자체적으로 일정 세기의 자기장을 발생하는 영구 자석, 내주면에 상기 영구 자석이 장착된 상태에서 코일의 원주 방향으로 회전되는 회전자, 및 외부 힘에 의하여 상기 회전자를 회전시키는 회전 수단을 구비한다.
또한, 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 상기 코일로부터 발생 된 유도 기전력을 정류하여 직류 전기로 변환하고, 상기 변환된 직류 전기를 정전압 회로를 이용하여 고정된 전압으로 변환하는 전원 입력 회로와, 상기 전원 입력 회로에 전원을 공급해 주는 배터리, 해당 차량으로부터 저주파수(LF, Low Frequency) 웨이크업(wakeup) 신호를 전송받는 LF 수신부, 인증 데이터를 RF 주파수에 포함시켜 해당 차량으로 전송하는 RF 송신부, 및 평상시 인증 데이터를 저장하고 있다가 LF 수신부로부터 웨이크업 신호를 전송받았을 때 RF 송신부에 인증 데이터를 전달해 주는 제어부를 더 포함한다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 배터리가 모두 소모되어 해당 차량으로 인증 데이터를 전송해 줄 수 없을 때, 본 발명에 자체적으로 설치된 발전 장치를 구동시켜 해당 차량에 임시 방편으로 인증 데이터를 전송해 줄 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 배터리 방전으로 인하여 차량 시동이 걸리지 않음을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

자가 발전 장치가 설치된 ＦＯＢ 키{FOB KEY HAVING A INDEPENDENT POWER SYSTEM}

본 발명은 FOB 키 내에 장착된 배터리가 모두 소모되었을 때, FOB 키에 임시 방편으로 소정의 전원을 공급해 줄 수 있는 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키에 관한 것으로, 보다 상세하게는, FOB 키에 배터리가 모두 소모되어 해당 차량에 인증 데이터를 전송할 수 없게 되었을 때, 상기 FOB 키에 소정의 전원을 임시 방편으로 제공하여 차량 시동을 걸어 줄 수 있는 자기 발전 장치가 설치된 FOB 키에 관한 것이다.

최근 차량 도난에 대비하여 시동키와 연계된 차량 도난 방지 시스템인 이모빌라이저 시스템(immobilizer system)의 장착이 보편화되고 있다.

알려진 바와 같이, 이모빌라이저 시스템은 FOB 키 또는 스마트 키에서 무선으로 인증 데이터를 발생시키고, 상기 FOB 키로부터 전송된 인증 데이터를 차량측에 설치되는 스마트 키 제어부가 확인하여 스마트 키 제어부에 저장된 인증 데이터와 일치하는 경우에만 시동을 허가하는 시스템이다.

이러한 구조로 이루어진 이모빌라이저 시스템은 평상시 FOB 키를 소지한 운전자가 해당 차량에 탑승한 다음 시동을 걸어 주게 되면, FOB 키로부터 해당 차량에 갖추어진 전자 시동 장치로 인증 데이터가 전송되어 최종적으로 시동을 걸어 줄 수 있는 시스템이다.

하지만, 만약 상기 FOB 키에 갖추어진 배터리가 모두 소모되어 해당 차량에 인증 데이터가 전송될 수 없을 때에는 도면 4에 도시한 바와 같이, 차량 내에 갖추어진 FOB 홀더에 상기 FOB 키를 꽂아 차량 시동을 걸어줄 수 있는바, 이때, 상기 FOB 홀더에는 전계를 발생하는 안테나 코일이 장착될 수 있고, FOB 키에는 트랜스폰더(Transponder)가 별도 내장될 수 있다.

따라서, 상기 트랜스폰더가 내장된 FOB 키를 FOB 홀더에 끼워넣게 되면, 상기 FOB 홀더는 안테나 코일을 이용하여 트랜스폰더와 통신한 다음, FOB키의 정보를 파악할 수 있다.

이때, FOB키의 정보가 FOB 홀더에 기 저장된 정보와 일치한다면, 상기 FOB 홀더는 전원 분배 모듈이나 스마트키 컨트롤러에 제어 신호를 전송하여 차량 시동을 걸어줄 수 있다.

하지만, 상기 제시한 구조는 상기 FOB 키 내부에 별도의 트랜스폰더를 구비함과 더불어 차량 내부에 별도의 키 홀더를 부가 장착해야 하므로, 소요 부품이 많아지고, FOB 키의 부피를 증대시키며, 차량 내부에 키 홀더를 장착시키는데 공간 또는 배치 상의 어려움이 수반된다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하고자, FOB 키에 장착된 배터리가 모두 소모되어 FOB 키와 호환되는 해당 차량에 시동을 걸어 줄 수 없을 때, 임시 방편으로 FOB 키에 전원을 공급해 줌으로써, 해당 차량의 시동을 걸어줄 수 있는 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 어느 한 부분에 고정 설치된 코일과, 상기 코일의 외주면과 일정 간격을 사이에 두고 떨어져 있으면서, 자체적으로 일정 세기의 자기장을 발생하는 영구 자석, 내주면에 상기 영구 자석이 장착된 상태에서 코일의 원주 방향으로 회전되는 회전자, 및 외부 힘에 의하여 상기 회전자를 회전시키는 회전 수단을 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 상기 코일로부터 발생 된 유도 기전력을 정류하여 직류 전기로 변환하고, 상기 변환된 직류 전기를 정전압 회로를 이용하여 고정된 전압으로 변환하는 전원 입력 회로와, 상기 전원 입력 회로에 전원을 공급해 주는 배터리, 해당 차량으로부터 저주파수(LF, Low Frequency) 웨이크업(wakeup) 신호를 전송받는 LF 수신부, 인증 데이터를 RF 주파수에 포함시켜 해당 차량으로 전송하는 RF 송신부, 및 평상시 인증 데이터를 저장하고 있다가 LF 수신부로부터 웨이크업 신호를 전송받았을 때 RF 송신부에 인증 데이터를 전달해 주는 제어부를 더 포함한다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 배터리가 모두 소모되어 해당 차량으로 인증 데이터를 전송해 줄 수 없을 때, 본 발명에 자체적으로 설치된 발전 장치를 구동시켜 FOB 키에 전원을 공급해 준 다음, 해당 차량에 임시 방편으로 인증 데이터를 전송해 줄 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 FOB 키의 배터리 방전으로 인하여 차량 시동이 걸리지 않음을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있으며, 차량 내에 FOB 홀더를 설치하지 않아도 된다는 장점이 있다.

또한, 차량 내측에 FOB 홀더를 별도 설치하지 않아도 되어 FOB 홀더를 위한 생산 단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도면 1은 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키의 제어 블록도,
도면 2는 수동 버튼을 반복적으로 눌렀을 때, 유도 기전력이 발생 되는 원리를 설명하기 위한 도면,
도면 3은 본 발명에 갖추어진 RF 송신부의 제어 블록도.
도면 4는 FOB 키에 갖추어진 배터리가 모두 소모되었을 때, FOB 키를 FOB 홀더에 꽂아 FOB 홀더와 FOB 키 사이에 인증 데이터를 교환하는 과정을 설명하기 위한 도면,

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 도면 1에 도시한 바와 같이, 어느 한 부분에 고정 설치된 코일(1)과, 상기 코일(1)의 외주면과 일정 간격을 사이에 두고 떨어져 있으면서, 자체적으로 일정 세기의 자기장을 발생하는 영구 자석(3), 내주면에 상기 영구 자석(3)이 장착된 상태에서 코일(1)의 원주 방향으로 회전되는 회전자(5), 및 외부 힘에 의하여 상기 회전자(5)를 회전시키는 회전 수단을 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 상기 코일(1)로부터 발생 된 유도 기전력을 정류하여 직류 전기로 변환하고, 상기 변환된 직류 전기를 정전압 회로를 이용하여 고정된 전압으로 변환하는 전원 입력 회로(9)와, 상기 전원 입력 회로(9)에 전원을 공급해 주는 배터리(11), 해당 차량으로 저주파수(LF, Low Frequency) 웨이크업(wakeup) 신호를 전송받는 LF 수신부(13), 인증 데이터를 RF 주파수에 포함시켜 해당 차량으로 전송하는 RF 송신부(15), 및 평상시 인증 데이터를 저장하고 있다가 LF 수신부(13)로부터 웨이크업 신호를 전송받았을 때 RF 송신부(15)에 인증 데이터를 전달해 주는 제어부(17)를 더 포함한다.

또, 상기 코일(1)과 영구 자석(3), 회전자(5), 회전 수단, 전원 입력 회로(9), 배터리(11), LF 수신부(13), RF 송신부(15), 및 제어부(17)의 외부에는 커버(19)가 장착될 수 있다.

또, 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키에는 트랜스폰더(Transponder)가 부가 장착될 수도 있다.

한편, 상기 회전 수단은 도면 1에 도시된 제 1 실시 예와 같이, 어느 한 부분이 커버(19)에 힌지 결합 되어 힌지를 축으로 커버(19) 바깥으로 노출되거나 커버(19) 안쪽으로 삽입되는 수동 버튼(21)과, 일단이 커버(19)의 내측 어느 한 부분에 고정되고 타단이 커버(19) 내측으로 삽입된 수동 버튼(21)의 어느 한 부분과 맞닿아 상기 수동 버튼(21)을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재(23), 일단이 수동 버튼(21)에 힌지 결합 되고 타단이 회전자(5)에 힌지 결합된 연결암(25)으로 이루어져, 수동 버튼(21)이 외부 압박에 의해 눌리거나 탄성 부재(23)의 탄성 복원력에 의해 커버(19) 바깥으로 노출되었을 때 상기 연결암(25)은 회전자(5)를 회전시켜 결과적으로 코일(1)에 유도 기전력이 발생 되도록 할 수 있다.

또, 상기 회전 수단은 도면 2에 도시된 제 2 실시 예와 같이, 어느 한 부분이 커버(19)에 힌지 결합 되어 힌지를 축으로 커버(19) 바깥으로 노출되거나 커버(19) 안쪽으로 삽입되는 수동 버튼(21)과, 일단이 커버(19)의 내측 어느 한 부분에 고정되고 타단이 커버(19) 내측으로 삽입된 수동 버튼(21)의 어느 한 부분과 맞닿아 상기 수동 버튼(21)을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재(23), 상기 회전자(5)의 외부 둘레면에 장착된 피동 기어(27), 상기 피동 기어(27)와 맞물려 회전되는 능동 기어(29), 및 일단이 수동 버튼(21)에 힌지 결합되고, 타단이 능동 기어(29)의 어느 한 부분에 힌지 결합된 연결암(25)으로 이루어져, 수동 버튼(21)이 외부 압박에 의해 눌리거나 탄성 부재(23)의 탄성 복원력에 의해 커버(19) 바깥으로 노출되었을 때 상기 연결암(25)은 능동 기어(29)를 회전시킬 수 있고, 상기 능동 기어(29)는 피동 기어(27)를 회전시켜 결과적으로 코일(1)에 유도 기전력이 발생 되도록 할 수 있다.

상기 전원 입력 회로(9)는 코일(1)로부터 입력된 교류 전기 신호를 직류 전기 신호로 정류하는 휘스톤 브릿지 회로와, 상기 휘스톤 브릿지 회로를 거쳐 출력되는 전기 신호의 맥동률을 낮추는 평활 회로, 및 상기 평활 회로를 통해 출력된 직류 전기의 전압을 일정 전압으로 고정시키는 정전압 회로를 구비함이 바람직하다.

한편, 상기 RF 송신부(15)는 도면 3에 도시한 바와 같이, 제어부(17)에 의해 변조된 인증 데이터를 증폭시키는 가변 이득 증폭기(31)(variable gain amplifier)와, IF 대역 신호나 기저 대역 신호를 통과시키는 필터부(33), 필터부(33)를 거친 출력 신호의 주파수를 상향 조절하는 혼합기(35), 및 혼합기(35)를 거쳐 주파수가 변환된 신호를 증폭하여 RF 듀플렉서(37)로 전송하는 파워 증폭기(39)로 이루어질 수 있다.

또, 상기 혼합기(35)에는 일정한 주파수를 가진 발진 신호를 혼합기(35)로 전달하는 발진부(41)가 장착됨이 바람직하다.

상기와 같은 구조로 이루어진 회전 수단의 제 1 실시 예가 장착된 본 발명이 동작되는 과정을 도면 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 갖추어진 배터리(11)가 모두 소모되어 FOB 키가 동작 불능 상태가 되면, 운전자는 수동 버튼(21)을 커버(19)의 내측 방향으로 누르게 되고, 상기 수동 버튼(21)은 커버(19)에 연결된 힌지에 의해 축 선회 되어 커버(19)의 내측으로 삽입된다.

반면, 운전자가 수동 버튼(21)에 가하는 압력을 낮추게 되면, 상기 수동 버튼(21)은 탄성 부재(23)의 탄성 복원력에 의해 초기 위치로 복귀된다.

이때, 상기 수동 버튼(21)이 사용자에 의해 커버(19)의 내·외측 방향으로 이동함에 따라 상기 연결암(25)은 연결암(25)의 일단과 타단에 연결된 힌지에 의해 축 선회 되면서, 상기 회전자(5)를 일 방향으로 회전시키고, 상기 회전자(5)는 영구 자석(3)과 함께 회전된다.

이때, 상기 코일(1)은 영구 자석(3)이 회전됨과 동시에 유도 기전력을 발생시키고, 상기 전원 입력 회로(9)는 코일(1)로부터 발생 된 유도 기전력을 직류 전원으로 바꿈과 동시에 일정 전압으로 변환하여 제어부(17)와 RF 송신부(15), 및 LF 수신부(13)로 전달한다.

따라서, 상기 제어부(17)는 LF 수신부(13)로부터 웨이크업 신호를 전달받은 다음, 인증 데이터를 RF 송신부(15)로 전달하여 해당 차량에 시동을 걸어 줄 수 있다.

한편, 상기 회전 수단의 제 2 실시 예가 설치된 본 발명이 동작 되는 과정을 도면 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

이때, 상기 수동 버튼(21)이 사용자에 의해 커버(19)의 내·외측 방향으로 이동함에 따라 상기 연결암(25)은 연결암(25)의 일단과 타단에 연결된 힌지에 의해 축 선회 되면서, 상기 능동 기어(29)를 회전시키게 되고, 동시에 상기 능동 기어(29)는 능동 기어(29)와 맞물린 피동 기어(27)를 회전시키게 된다.

또, 상기 피동 기어(27)는 피동 기어(27)와 일체로 연결된 회전자(5)를 회전시켜, 회전자(5)와 일체로 연결된 영구 자석(3)이 코일(1) 주변을 회전하도록 한다.

한편, 상기 코일(1)은 영구 자석(3)이 회전됨과 동시에 유도 기전력을 발생시키고, 상기 전원 입력 회로(9)는 코일(1)로부터 발생 된 유도 기전력을 직류 전원으로 바꿈과 동시에 일정 전압으로 변환하여 제어부(17)와 RF 송신부(15), 및 LF 수신부(13)로 전달하는바, 그 밖의 동작 설명은 상기에 제시하였으므로 중복된 설명은 생략한다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 배터리(11)가 모두 소모되어 해당 차량으로 인증 데이터를 전송해 줄 수 없을 때, 본 발명에 자체적으로 설치된 발전 장치를 구동시켜 해당 차량에 임시 방편으로 인증 데이터를 전송해 줄 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키는 배터리(11) 방전으로 인하여 차량 시동이 걸리지 않음을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환과 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 도면에 한정되는 것이 아니다.

1. 코일 3. 영구 자석
5. 회전자 9. 전원 입력 회로
11. 배터리 13. LF 수신부
15. RF 송신부 17. 제어부
19. 커버 21. 수동 버튼
23. 탄성 부재 25. 연결암
27. 피동 기어 29. 능동 기어
31. 가변 이득 증폭기 33. 필터부
35. 혼합기 37. RF 듀플렉서
39. 파워 증폭기 41. 발진부

Claims

어느 한 부분에 고정 설치된 코일(1)과;
상기 코일(1)의 외주면과 일정 간격을 사이에 두고 떨어져 있으면서, 자체적으로 일정 세기의 자기장을 발생하는 영구 자석(3);
내주면에 상기 영구 자석(3)이 장착된 상태에서 코일(1)의 원주 방향으로 회전되는 회전자(5);
외부 힘에 의하여 상기 회전자(5)를 회전시키는 회전 수단;
상기 코일(1)로부터 발생 된 유도 기전력을 정류하여 직류 전기로 변환하고, 상기 변환된 직류 전기를 정전압 회로를 이용하여 고정된 전압으로 변환하는 전원 입력 회로(9);
상기 전원 입력 회로(9)에 전원을 공급해 주는 배터리(11);
해당 차량으로부터 저주파수(LF, Low Frequency) 웨이크업(wakeup) 신호를 전송받는 LF 수신부(13);
인증 데이터를 RF 주파수에 포함시켜 해당 차량으로 전송하는 RF 송신부(15);
평상시 인증 데이터를 저장하고 있다가 LF 수신부(13)로부터 웨이크업 신호를 전송받았을 때 RF 송신부(15)에 인증 데이터를 전달해 주는 제어부(17)로 이루어진 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키
제 1항에 있어서,
상기 코일(1)과 영구 자석(3), 회전자(5), 회전 수단, 전원 입력 회로(9), 배터리(11), LF 수신부(13), RF 송신부(15), 및 제어부(17)의 외부에는 커버(19)가 장착되고,
상기 회전 수단은 어느 한 부분이 커버(19)에 힌지 결합되어 힌지를 축으로 커버(19) 바깥으로 노출되거나 커버(19) 안쪽으로 삽입되는 수동 버튼(21)과,
일단이 커버(19)의 내측 어느 한 부분에 고정되고 타단이 커버(19) 내측으로 삽입된 수동 버튼(21)의 어느 한 부분과 맞닿아 상기 수동 버튼(21)을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재(23),
일단이 수동 버튼(21)에 힌지 결합되고 타단이 회전자(5)에 힌지 결합된 연결암(25)으로 이루어져,
수동 버튼(21)이 외부 압박에 의해 눌리거나 탄성 부재(23)의 탄성 복원력에 의해 커버(19) 바깥으로 노출되었을 때 상기 연결암(25)은 회전자(5)를 회전시켜 결과적으로 코일(1)에 유도 기전력이 발생 되는 것을 특징으로 하는 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키
제 1항에 있어서,
상기 코일(1)과 영구 자석(3), 회전자(5), 회전 수단, 전원 입력 회로(9), 배터리(11), LF 수신부(13), RF 송신부(15), 및 제어부(17)의 외부에는 커버(19)가 장착되고,
상기 회전 수단은 어느 한 부분이 커버(19)에 힌지 결합 되어 힌지를 축으로 커버(19) 바깥으로 노출되거나 커버(19) 안쪽으로 삽입되는 수동 버튼(21)과,
일단이 커버(19)의 내측 어느 한 부분에 고정되고 타단이 커버(19) 내측으로 삽입된 수동 버튼(21)의 어느 한 부분과 맞닿아 상기 수동 버튼(21)을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재(23),
상기 회전자(5)의 외부 둘레면에 장착된 피동 기어(27),
상기 피동 기어(27)와 맞물려 회전되는 능동 기어(29),
일단이 수동 버튼(21)에 힌지 결합되고, 타단이 능동 기어(29)의 어느 한 부분에 힌지 결합된 연결암(25)으로 이루어져,
수동 버튼(21)이 외부 압박에 의해 눌리거나 탄성 부재(23)의 탄성 복원력에 의해 커버(19) 바깥으로 노출되었을 때 상기 연결암(25)은 능동 기어(29)를 회전시키고, 상기 능동 기어(29)는 피동 기어(27)를 회전시켜 결과적으로 코일(1)에 유도 기전력이 발생 되는 것을 특징으로 하는 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키
제 1항에 있어서,
상기 전원 입력 회로(9)는 코일(1)로부터 입력된 교류 전기 신호를 직류 전기 신호로 정류하는 휘스톤 브릿지 회로와,
상기 휘스톤 브릿지 회로를 거쳐 출력되는 전기 신호의 맥동률을 낮추는 평활 회로,
및 상기 평활 회로를 통해 출력된 직류 전기의 전압을 일정 전압으로 고정시키는 정전압 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키
제 1항에 있어서,
트랜스폰더(Transponder)가 부가 장착되는 것을 특징으로 하는 자가 발전 장치가 설치된 FOB 키