KR102070357B1 - 자동차 - Google Patents

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코르트 하 뤼어
게르트 펜스호른
클라우스-페터 브뤼크너
안드레아스 오르트너
페어 율리히
한네스 하우프트
바스티안 바텔스
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폭스바겐 악티엔 게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 전기적 도어 폐쇄 메커니즘(4), 무선 기반 신호 송신기(6) 및 제어 유닛(7)이 장착되는 자동차(3)에 관한 것으로, 상기 도어 폐쇄 메커니즘(4)은 제어 유닛(7)에 의해 생성되는 전기적 신호를 통한 액세스 허가 코드를 수신하고 확인한 후에 작동될 수 있다. 이 경우, 상기 자동차(3)는 외부로부터 액세스 가능한 전기적 충전 장치(5, 9)를 갖추므로, 상기 액세스 코드를 생성하기 위해 제공되는 신호 송신기(1)는 충전 상태가 불충분한 경우에 상기 자동차의 전기 시스템으로부터 빠져 나와 충전될 수 있다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 장치로 설계될 수 있는 신호 송신기(1)의 충전을 위한 방법을 기술한다.

Description

자동차{MOTOR VEHICLE}
본 발명은 전기적 도어 폐쇄 메커니즘, 액세스 허가 코드를 수신하기 위한 무선 기반 수신기 및 전기적 신호 송신기를 충전하기 위한 충전 장치가 장착되는 자동차에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 개시된 자동차를 사용하여 자동차를 개방하기 위한 신호 송신기가 충전될 수 있게 하는 방법에 관한 것이다.
무선 기반의 전기적 도어 폐쇄 메커니즘은 오늘날 자동차의 표준으로 간주된다. 동시에, 전통적인 기계식 이그니션 로크(ignition lock)는 많은 자동차에서 사용되지 않으며, 간단한 시작 버튼/정지 버튼으로 대체된다.
전통적인 기계식 이그니션 로크를 제거하면, 기계식 키도 또한 필요하지 않다. 그 대신에, 도어의 개방 및 폐쇄를 위해 전기적 신호 송신기가 사용된다.
이러한 신호 송신기는 최초에 기계식 키에 통합되었다. 그러나, 그 동안 예를 들어 은행 카드형 신호 송신기와 같은 다른 구조 형태도 또한 사용된다.
추가적으로, 사용된 신호 송신기는 종종 자동차의 실제의 개방 및 폐쇄를 뛰어넘는 보완 기능을 포함한다. 따라서, 자동차의 개인화를 위한 정보가 이러한 신호 송신기에 저장될 수 있다. 자동차의 개방 후에, 선택된 파라미터 - 예를 들어 좌석의 조정 - 는 이미 키 및 이에 따라 사용자에게 적응될 수 있다.
미래의 해결 방안은 자동차의 개방을 위해 특수한 자동차 전용 신호 송신기가 완전히 생략되는 것을 제공한다. 그 대신에, 모바일 전화 장치, 특히 특수한 소프트웨어가 장착된 스마트폰이 사용된다. 이러한 소프트웨어는 자동차에 대해 후속적으로 전송이 이루어지는 액세스 허가 코드의 생성을 가능하게 한다. 일반적으로, 이러한 소프트웨어는 소위 앱 형태로 구현된다. 따라서, 모바일 전화 장치는 신호 송신기의 기능을 대신한다.
신호 송신기의 설계와는 무관하게, 일상적인 작동 시 신호 송신기가 자동차를 개방하는데 불충분한 충전 상태를 포함하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 무선 기반의 신호 송신기의 장애에도 불구하고 운전자가 자동차 내에 도달할 수 있도록 하는 해결 방안이 강구되어야 한다.
이를 위해, 문헌 DE 10 2006 021 172호에는 전자 키에 통합되는 기계식 키가 개시된다. 비상 시, 비상 키는 실제 키로부터 빠져 나온다. 종래의 기계식 로크(lock)를 통해 자동차는 이어서 개방될 수 있다.
유사한 해결 방안이 문헌 DE 10 2007 014 179호에 제안되어 있다. 여기서 또한 기계식 비상 키가 개시된다. 그러나, 전자 키의 하우징 내에 기계식 키를 배치하는 것 및 제안된 로킹은 DE 10 2006 021 172호와는 상이하다. 따라서, 키의 하우징 내에서 비상 키의 개선된 그립이 수행되므로, 비상 키를 떨어뜨린 경우에도 비상 키는 바깥으로 빠져나오지 않는다.
문헌 DE 10 2013 009 070호에는 자동차의 비상 잠금 해제를 위한 기계적인 해결 방안이 제안된다. 전자 키의 장애 시, 백미러의 이동을 통해 해당 도어의 잠금 해제가 달성될 수 있다. 이를 위해 백미러는 전동 와이어에 의해 도어 로크와 연결된다. 미러가 정의된 위치, 예를 들어 앞으로 이동되면, 대응하는 도어 로크의 잠금이 해제된다.
문헌 US 8947202 B2호에는 신호 송신기로서의 스마트폰을 이용하여 자동차를 개방하기 위한 해결 방안이 기술된다. 이를 위해, 스마트폰과 자동차 사이의 블루투스 기반의 연결이 형성되고, 여기서 유리한 실시예로서 제2 스마트폰의 사용 하에 인증이 이루어지는 해결 방안이 기재되어 있다. 제1 스마트폰 및/또는 제2 스마트폰이 불충분한 충전 상태를 포함하는 경우에 대한 해결 방안은 개시되어 있지 않다.
또한 기술된 공지된 해결 방안에도 불구하고, 전자 신호 송신기가 너무 낮은 충전 상태로 인해 개방을 위해 필요로 하는 액세스 허가 코드를 생성하여 전송할 수 없더라도 자동차의 개방을 가능하게 하는 비용 효율적인 해결 방안을 찾는 과제가 존재한다. 이러한 과제는 특히 신호 송신기로서 모바일 전화 장치 또는 스마트폰을 사용할 때 발생한다.
본 발명에 따르면, 이러한 과제는 청구항 제1항에 따른 자동차에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예는 청구항 제2항 내지 제7항에 의해 설명된다. 추가적으로, 청구항 제8항 내지 제15항에서 필요한 방법이 개시되고, 이를 통해 본 발명에 따른 자동차는 신호 송신기의 충분하지 않은 충전 상태에서도 또한 개방될 수 있다.
개시된 해결 방안으로 달성 가능한 기술적인 효과는 신호 송신기의 불충분한 충전 상태에서 충전 가능성을 준비하여, 최소한의 양의 전기적 에너지의 취출 후에 자동차가 개방될 수 있는, 전기적으로 작동될 수 있는 무선 기반의 도어 폐쇄 메커니즘이 장착된 자동차를 설명할 수 있다는 것이다.
본 발명에서 설명되는 자동차는 전기적 도어 폐쇄 메커니즘, 무선 기반의 신호 수신기 및 적어도 하나의 제어 유닛을 포함한다. 운전자가 자동차에 접근하면, 일반적으로 신호 송신기의 작동에 의해 자동차에 대한 액세스가 달성된다. 공지된 무선 키 외에도, 신호 송신기로서 특히 스마트폰의 형태의 모바일 전화 장치가 사용된다. 스마트폰은 이러한 맥락에서 더욱 의미를 갖는다. 스마트폰은 디지털 키로서 대응하는 소프트웨어 애플리케이션이 보완될 수 있고, 신호 송신기의 기능을 수행할 수 있다.
신호 송신기의 충전 상태가 불충분한 것으로 운전자가 판단하면, 우선 액세스가 가능하지 않다. 해결 방안으로서, 본 발명은 자동차의 내부 또는 자동차 상에 장착된 충전 장치를 제안하고, 상기 충전 장치는 외부로부터 액세스 가능하다. 본 발명에 따르면, 이러한 충전 장치는 신호 송신기에 전기적으로 연결될 수 있다. 자동차 내에 위치하는 제어 유닛은 자동차를 개방하기 위한 충분한 충전 상태에 도달할 때까지 충전 동작을 제어할 수 있는 방식으로 설계된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 충전 장치는 유도 기능 원리에 따라 설계된다. 이를 위해, 자동차의 양호하게 액세스할 수 있는 위치에 코일이 설치된다. 충전을 위해, 신호 송신기는 코일 중 하나에 위치될 수 있다. 이러한 코일의 배치를 위한 바람직한 위치는 특히 앞유리의 흑색 음영의 영역에 또는 대응하는 차체 부분의 후방에 위치한다.
본 발명의 대안적인 실시예에서, 충전 장치와 신호 송신기 사이의 연결은 케이블에 의해 형성된다. 이러한 케이블은 바람직한 방식으로는, 환경 영향으로부터 보호되도록 케이블 구획부 내에 배치된다. 플러그를 이용하여, 충전 케이블이 필요에 따라 신호 송신기에 연결될 수 있다.
유리한 실시예에서, 적어도 하나의 제어 유닛은 신호 송신기의 인가를 허용하도록 구성되어 설계된다. 신호 송신기의 유형에 따라, 여기서 상이한 인가 기법을 사용할 수 있다. 특히 수동 트랜스폰더가 적합하다. 이러한 트랜스폰더를 충전 장치의 근처로 가져오게 되면, 제어 유닛은 신호 송신기가 충전을 위해 인가된 것으로 인식한다. 이를 위해, 본 발명의 의미에서 트랜스폰더가 예를 들어 열쇠 고리 형태의 별도의 유닛으로서 설계되는 해결 방안뿐만 아니라, 트랜스폰더가 영속적으로 신호 송신기의 내부 또는 신호 송신기 상에 장착되는 해결 방안도 존재한다. 신호 송신기가 예를 들어 스마트폰과 같은 모바일 전화 장치인 경우, 장치의 내부에 배치되는 트랜스폰더가 적합한 해결 방안으로서 가능할 수 있다.
본 발명의 유리한 실시예에서, 적어도 하나의 제어 유닛은 자동차의 전기 시스템으로부터 취출 가능한 에너지의 양을 제한할 수 있도록 구성되어 설계된다. 이를 위해, 상이한 취출 전략이 제어 유닛에 저장될 수 있다. 순수하게 시간에 기반한 취출 전략에서는, 정의된 시간 간격 후에 취출이 종료된다. 새로운 충전 사이클은 특정 대기 시간 이후에만 시작될 수 있고, 바람직한 방식으로는 각각의 사이클을 갖는 2개의 충전 사이클 사이의 중단은 보다 길다. 대안적인 실시예에서, 취출 가능한 에너지의 양은 제어된다. 사전에 정의된 양에 도달한 후에 충전 사이클은 종료된다. 또한 여기서 바람직한 실시예에서, 새로운 충전 사이클은 정의된 대기 시간의 경과 후에만 시작될 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 제어 유닛은 자동차의 전기 시스템에 남아 있는 전압이 충전 동작의 시작 전에 테스트(자가 보호)될 수 있도록 구성된다. 이를 위해, 제어기는 전기 시스템 전압의 모니터링을 위한 기능을 갖는다. 이러한 사전에 정의된 값(한계값)의 미만인 경우, 외부의 충전은 해제되거나 또는 중단되지 않는다.
본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 제어 유닛에서는 상태 메시지의 출력을 위한 기능이 구현된다. 이러한 상태 메시지는 특히 신호 송신기의 성공적인 접촉, 성공적인 인가 및 충전 동작의 종료 또는 중단 후에 출력될 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 장치 및 이러한 장치로 실행 가능한 방법이 바람직한 실시예에 기초하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1은 키-앱이 장착된 스마트폰 형태의 신호 송신기를 도시한다.
도 2는 유도 충전을 위한 코일에 대한 배치 옵션을 갖는 자동차의 구조를 도시한다.
도 3은 신호 송신기에 연결되는 케이블의 선택적인 배치를 갖는 자동차의 정면도를 도시한다.
도 4는 신호 송신기를 연결하기 위한 케이블 장치의 상세도를 도시한다.
도 5는 충전 장치를 사용하는 방법을 도시한다.
도 1은 자동차를 개방하기 위해 신호 송신기로서 사용되는 상업적으로 이용 가능한 스마트폰(1)을 도시한다. 이러한 장치 상에 디지털 키로서 기능하는 대응하는 앱(2)이 설치된다. 자동차를 실제로 개방하고 폐쇄하는 것 외에도, 이러한 앱은 추가적인 기능(예를 들어, 자동차 기능 또는 자동차 설정을 미리 설정하기 위한 개인화된 정보의 전달)을 수행할 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 4는 충전 장치를 위한 자동차의 구조 및 바람직한 변형 배치를 도시한다.
도 2에는, 자동차(3)가 스마트폰(1)의 유도 충전을 위한 복수의 코일(5)을 보유하는 해결 방안이 도시된다. 코일(5)은 바람직한 방식으로는 앞유리의 흑색 음영의 영역에 또는 적절한 비-금속 차체 부분의 후방에 장착된다.
도 3 및 도 4에는 충전 장치를 위한 대안적인 배치가 개시되어 있다. 여기서, 충전 장치와 신호 송신기(1)의 연결을 위해 충전 케이블(9)이 제공된다. 이러한 충전 케이블은 바람직한 방식으로는, 기후의 영향으로부터 보호하기 위해 플랩 뒤의 충전 케이블 구획부(8) 내부에 배치된다.
도 5를 참조하여, 개시된 장치를 이용하여 수행될 수 있는 방법이 이하에서 기술된다.
상기 방법의 출발점은 운전자가 그의 자동차(3)로 접근하는 것 및 신호 송신기(1)를 이용하여 자동차를 개방하고자 하는 운전자의 의도이다. 신호 송신기(1)가 충분히 충전되지 않았거나 또는 아마도 이미 완전히 스위치 오프된 것으로 운전자가 판단하면, 자동차(3)의 개방은 수행되지 않는다. 그럼에도 불구하고 자동차(3) 내로 도달할 수 있기 위해서는, 재충전을 필요로 한다.
신호 송신기(1)의 유형 및 장착에 따라, 상이한 조작 대안을 제공한다. 상기 신호 송신기가 모바일 전화 장치(1)이고, 유도 충전을 위한 장치를 포함하는 경우, 제1 방법 단계(100)에서는 존재하는 충전 코일(5) 중 하나의 장치로 접근하거나 또는 신호 송신기를 대응하는 표면 상에 위치시킨다. 대안적으로, 충전 케이블 구획부(8)를 개방하고, 모바일 전화 장치를 방법 단계(100)에서 내장된 충전 케이블과 연결한다.
접촉이 형성되면, 단계(200)에서 사용자에게 먼저 상태 신호가 출력된다. 이러한 신호는 필요한 전기적 접촉이 형성되는 것을 그에게 통지한다. 추가의 방법 단계(300)에서는 신호 송신기(1)의 인가가 수행된다. 이러한 인가가 성공적인 경우 그리고 자동차(3)의 전기 시스템이 충전 동작을 위한 충분한 전압을 포함하는 경우, 바람직한 실시예의 단계(400)에서 대응하는 상태 신호가 출력된다.
충전 동작의 시작은 단계(500)에서 수행된다. 이러한 방법 단계는 또한, 바람직한 실시예의 단계(600)에서 상태 신호의 출력에 의해 사용자에게 디스플레이된다.
충전 시간의 경과 후에 또는 정의된 에너지 양의 전송 후에, 충전 동작은 종료된다[단계(700)]. 추가의 방법 단계(800)에서는 이러한 종료가 바람직한 실시예에서 대응하는 상태 신호를 통해 사용자에게 디스플레이되고, 상기 상태 신호는 제어 유닛(6)을 통해 출력된다.
충전 동작의 종료 후에는, 자동차(3)를 개방하기 위한 가능성이 존재한다. 신호 송신기(1)의 충전 상태가 아직 충분하지 않은 경우, 신호 송신기(1)를 분리하고 다시 연결함으로써 동작이 재시작될 수 있다.
1 : 모바일 전화 장치 (신호 송신기) 2 : 소프트웨어 애플리케이션 (앱)
3 : 자동차 4 : 도어 폐쇄 메커니즘
5 : 코일 6 : 신호 수신기
7 : 제어 유닛 8 : 충전 케이블 구획부
9 : 충전 케이블 100 : 신호 송신기에 접촉하는 단계
200 : 상태 신호를 출력하는 단계 300 : 인가되는 단계
400 : 상태 신호를 출력하는 단계 500 : 충전 동작을 시작하는 단계
600 : 상태 신호를 출력하는 단계 700 : 충전 동작을 종료하는 단계

Claims (15)

  1. 전기적으로 작동될 수 있는 도어 폐쇄 메커니즘(4),
    액세스 허가 코드를 수신하기 위한 신호 수신기(6), 및
    상기 수신된 액세스 허가 코드를 평가하고 상기 도어 폐쇄 메커니즘(4)에 대한 제어 신호를 생성하기 위한 적어도 하나의 제어 유닛(7)
    을 포함하는 자동차(3)에 있어서,
    a. 신호 송신기(1)의 전기적 충전을 위해 상기 자동차의 외부로부터 액세스 가능한 충전 장치가 존재하고,
    b. 상기 적어도 하나의 제어 유닛(7)은 충전 동작 동안 상기 자동차(3)의 전기 시스템으로부터 상기 신호 송신기로 전송되는 에너지의 양의 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충전 장치(5)는 유도 충전에 의해 상기 신호 송신기(1)를 충전하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  3. 제1항에 있어서, 상기 충전 장치(5)는 상기 신호 송신기(1)의 접속을 위한 케이블 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제어 유닛(7)에 의해, 충전을 위한 상기 신호 송신기(1)의 인가가 수행되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제어 유닛(7)은 상기 전송되는 에너지의 양을 제한하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제어 유닛(7)을 이용하여 상기 자동차(3)의 상기 전기 시스템의 충전 상태의 확인이 수행될 수 있고, 상기 충전 상태의 한계값의 미만인 경우 상기 충전 동작의 활성화가 이루어지지 않거나 또는 충전 동작이 진행 중일 때에는 상기 충전 동작은 종료되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제어 유닛(7)은 상태 정보를 출력하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  8. 신호 송신기(1)를 충전하기 위한 방법에 있어서,
    a. 신호 송신기(1)가, 자동차(3) 상에 위치되어 외부로부터 액세스 가능한 충전 장치와 전기적으로 연결되는 단계, 및
    b. 상기 자동차 내에 위치하는 제어 유닛(7)을 통해 제어되는 방식으로 상기 신호 송신기(1)의 충전 동작이 상기 자동차(3)의 전기 시스템의 에너지를 사용하여 수행되는 단계
    를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 충전 동작의 시작 전에 상기 제어 유닛(7)에 의해 충전을 위한 상기 신호 송신기(1)의 인가가 이루어지는 것인 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제어 유닛(7)에 의해 상기 신호 송신기의 성공적인 인가를 확인하기 위한 상태 신호가 출력되는 것인 방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제어 유닛(7)에 의해 상기 자동차의 전기 시스템 전압의 검사가 수행되는 것인 방법.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제어 유닛(7)에 의해 상기 충전 동작 동안 전송되는 에너지의 양이 제어되는 것인 방법.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제어 유닛(7)에 의해 상기 충전 동작의 종료를 확인하기 위한 신호가 출력되는 것인 방법.
  14. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 신호 송신기(1)의 전기적 충전은 상기 충전 장치(5)에 의해 유도 충전을 이용하여 수행되는 것인 방법.
  15. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 신호 송신기(1)의 전기적 충전은 상기 충전 장치 및 케이블(9)을 이용하여 수행되는 것인 방법.
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