KR102194887B1

KR102194887B1 - 자동차 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도를 검출하는 방법 및 연관된 장치

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Publication number: KR102194887B1
Application number: KR1020197026205A
Authority: KR
Inventors: 가브리엘 스피크; 미카엘 기베흐트
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 프랑스; 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2020-12-24
Also published as: EP3583696B1; EP3583696A1; CN110268632B; WO2018150106A1; US11078692B2; CN110268632A; KR20190109769A; US20190368238A1

Abstract

본 발명은, 핸들(10)에 통합된 검출 장치(D')에 의해 자동차 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도를 검출하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명이 제안하는 방법은, 상기 검출 장치(D')의 공진 주파수(F)를 연속적으로 측정하고, 연속적으로 측정된 상기 공진 주파수(F)를, 사용자의 접근을 나타내는 제1 임계값(F1) 및 제1 임계값(F1)보다 크며 사용자의 접촉을 나타내는 제2 임계값(F2)과 연속적으로 비교하는 단계를 포함하되, 자동차의 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도는, 공진 주파수가 제1 임계값 미만으로 될 때와 공진 주파수가 제2 임계값을 초과할 때 간의 시간이 미리 결정된 시간보다 짧을 때에만 확인된다. 또한, 본 발명은 연관된 검출 장치에 관한 것이다.

Description

자동차 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도를 검출하는 방법 및 연관된 장치

본 발명은, 사용자의 존재를 검출하는 방법, 검출 장치를 포함하는 자동차 문 핸들, 및 연관된 장치에 관한 것이다.

오늘날, 자동차 문 핸들에는 사용자의 존재를 검출하기 위한 장치가 장착되어 있다. 상기 사용자에 의해 전달되는 원격 액세스 제어를 위한 "핸즈프리" 전자 포브(fob)의 인식과 더불어 사용자의 존재를 검출함으로써, 자동차의 개방 요소들의 원격 잠금(locking) 및 잠금해제(unlocking)가 가능하다. 따라서, 자동차에 의해 식별된 대응하는 전자 포브를 운반하는 사용자가 자동차를 잠금해제하고자 하는 경우, 사용자는 자동차의 핸들에 접근하거나 자동차의 문 핸들을 터치하고, 이에 따라 자동차의 개방 요소들이 자동으로 잠금해제된다. "잠금해제 영역"이라고 하는 자동차의 문 핸들의 정확한 위치에 접근하거나 이러한 위치를 누름으로써, 사용자의 다른 임의의 액션 없이 문(또는 대안으로 모든 개방 요소)이 잠금해제된다. 반대로, 여전히 자동차에 의해 식별된 필요한 포브를 운반하고 있는 사용자가 자신의 자동차를 잠금하고자 하는 경우, 사용자는 자신의 자동차의 문을 닫고 "잠금 영역"이라고 하는 핸들의 다른 정확한 위치에 접근하거나 이러한 위치를 순간적으로 누른다. 이러한 움직임은 자동차의 개방 요소들을 자동으로 잠글 수 있게 한다.

이러한 존재 검출 장치는, 일반적으로 인쇄 회로 기판에 전기적으로 접속되고 문 핸들에 통합된 2개의 전극 형태로 된 2개의 용량성 센서를 포함하며, 각각은 정확한 잠금 영역 또는 잠금해제 영역에 있다. 일반적으로, 한 전극이 각 영역에 전용되며, 즉, 한 전극은 잠금 영역에서 사용자의 손의 접근 및/또는 접촉을 검출하는 데 전용되고, 한 전극은 잠금해제 영역에서 사용자의 손의 접근 및/또는 접촉을 검출하는 데 전용된다.

존재 검출 장치는 일반적으로 LF(저주파) 무선 주파수 안테나를 더 포함한다. 검출 장치는, 자동차의 전자 컴퓨터(ECU: "전자 제어 유닛"의 약자임)에 접속되어 존재 검출 신호를 전자 컴퓨터에 송신한다. 자동차의 전자 컴퓨터는, 사용자에게 이 자동차에 접근할 수 있는 권한이 있음을 사전에 식별했으며, 또는 대안으로, 이러한 존재 검출 신호의 수신에 따라, 이러한 식별을 수행한다. 이를 위해, 전자 컴퓨터는, 무선 주파수 안테나를 통해 사용자에 의해 운반되는 포브(또는 리모콘)에 식별 요청을 송신한다. 이 포브는, 이에 응답하여, 자신의 식별 코드를 RF(무선 주파수) 파를 통해 자동차의 전자 컴퓨터에 송신한다. 전자 컴퓨터는, 식별 코드를 자동차에 대한 액세스를 인가하는 것으로서 인식하면, 문(또는 모든 개방 요소)의 잠금/잠금해제를 트리거한다. 반면, 전자 컴퓨터가 어떠한 식별 코드도 수신하지 못했거나 수신된 식별 코드가 잘못된 것이면, 잠금 또는 잠금해제가 수행되지 않는다.

따라서, 이러한 자동차에는 검출 장치를 포함하는 문 핸들이 장착되고, 검출 장치는, 일반적으로 저주파 무선 주파수 안테나, 및 마이크로컨트롤러에 접속되고 인쇄 회로 기판에 통합되고 전압이 공급되는 2개의 전극을 포함한다.

오로지 설명을 위해, 여기서는 2개의 전극을 포함하는 검출 장치(D)를 고려할 것이며, 그 중 하나의 전극은 잠금해제 영역에 전용되는 것이고 다른 하나의 전극은 잠금 영역에 전용되는 것이며, 상기 2개의 전극은 마이크로컨트롤러와 LF 안테나를 포함하는 인쇄 회로 기판에 접속된다. 종래 기술로부터의 검출 장치(D)를 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 사용자의 존재를 검출하기 위한 장치(D)가 위치하고 있는 자동차 문 핸들(10)(자동차는 도시되지 않음)을 도시한다. 상기 문 핸들(10)은, 문(P) 방향으로 배향된 제1 외면(S1), 및 제1 외면(S1)의 반대 측에 있으며 따라서 자동차의 반대 측에 배향된 더욱 정확하게는 사용자(도시되지 않음)를 향하여 배향된 제2 외면(S2)을 포함한다. 이 검출 장치(D)는, 한 면이 제1 외면(S1)에 가깝게 위치하는 제1 잠금해제 전극(E2), 한 면이 제2 외면(S2)에 가깝게 위치하는 LF 안테나(도시되지 않음)，한 면이 제2 외면(S2)에 가깝게 위치하는 제2 잠금 전극(E1), 및 제어 수단(60)을 포함한다. 제1 및 제2 전극(E1, E2)은 제어 수단(60)에 접속된다. 이러한 제어 수단(60)은, 검출 영역에 있는, 즉, 잠금 영역(Z1) 또는 잠금해제 영역(Z2)에 있는 사용자의 존재(접근 및/또는 접촉)를 검출하도록 제1 및 제2 전극(E1, E2) 각각의 단자들에 걸친 커패시턴스를 측정하고, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(80)에 통합된 마이크로컨트롤러(60)로 이루어진다. LF 안테나(도시되지 않음)는, 상기 LF 안테나에 의해 송신되는 식별 요청을 관리하는 BCM("본체 컨트롤러 모듈") 유형의 자동차(도시되지 않음)에 탑재된 전자 컴퓨터에 부분적으로 링크된다.

그러나, 이러한 종래 기술의 검출 장치(D)에는 큰 단점이 있다.

구체적으로, 용량성 센서(제1 및 제2 전극(E1 및 E2))를 사용하는 사용자의 접근의 검출은 강력하지 않으며 오검출을 생성한다.

특히, 일부 환경 조건에서, 주변 공기가 습한 경우에 또는 자동차의 금속 차체 상에 튀게 되는 소금이 도로에 있는 경우에, 검출 영역들(잠금 영역(Z1)과 잠금해제 영역(Z2))과 자동차의 금속 부품들 간에 용량성 커플링이 생성되어, 용량성 센서에 의한 사용자의 어떠한 존재 검출도 방해하게 된다.

또한, 문 핸들 상의 빗방울이나 눈송이는 용량성 센서에 의해 측정되는 커패시턴스를 증가시켜, 오검출을 트리거한다.

결국, 용량성 센서에 의한 검출은 금속 페인트로 코팅되거나 크롬 도금된 표면을 포함하는 핸들과 양립할 수 없으며, 핸들에 금속이 존재함으로 인해, 검출 영역과의 커플링이 생성되고 사용자의 존재 검출을 방해한다.

일부 자동차의 경우에는 오검출이 바람직하지 않은 한편, 다른 자동차의 경우에는 오검출을 용인할 수 없다.

이것은 배치가능한 핸들이 장착된 자동차에 해당하는 경우로서, 즉, 사용자의 존재 검출이 전동 핸들의 움직임을 제어하는 핸들의 경우이며, 이러한 전동 핸들은, 정지 시 문 내에 완전히 통합되어 있으며, 기동 시 문 밖으로 배치된다. 이러한 유형의 핸들의 경우, 용량성 센서에 의한 오검출로 인해 핸들의 원하지 않는 배치 또는 수축은 사용자의 손을 치거나 압착할 위험이 있다.

이것은, 문의 잠금해제뿐만 아니라 문의 개방에 의해서도 잠금해제의 검출이 달성되는 전동식 개구부가 제공된 자동차의 경우에도 해당한다. 이 경우, 오검출로 인해 문이 원치 않게 개방된다.

마지막으로, "안전 잠금" 보안 기능이 제공된 자동차에 대해서는, 오검출을 용인할 수 없으며, 이러한 자동차의 잠금 검출은 외부로부터의 자동차의 잠금을 제어할 뿐만 아니라 내부(도난 방지 장치)로부터의 자동차의 잠금도 제어한다. 이 경우, 오검출로 인해 사용자가 자동차 내부에 갇힐 수도 있다.

이러한 단점들을 해결하기 위해, 용량성 센서들 중 적어도 하나, 예컨대, 자동차의 잠금에 전용되는 용량선 센서를 푸시 버튼형의 기계적 스위치로 교체하는 것이 종래 기술에 공지되어 있지만, 핸들 상의 버튼의 미적 외관과 인체공학은 사용자에게 만족스럽지 않다. 예를 들어, 버튼은 외부에서 보일 수 있으며, 이는, 문에 존재하는 핸들과 관련하여 신중을 기하는 배치가능한 핸들에 적합하지 않다.

또한, 푸시 버튼을 누르는 것은, 사용자 자신의 일부를 누를 필요가 없는 핸들을 향하는 사용자의 손의 접근을 자동 검출하는 것보다 사용자에게 편안하지 않다.

또한, 용량성 센서들 중 적어도 하나를, 잠금 또는 잠금해제 영역에서 사용자가 누르는 동안 유도성 센서의 코일을 향하여 이동하는 금속 타깃을 포함하는 그 유도성 센서로 교체하는 것이 공지되어 있다. 타깃의 접근으로 인한 유도성 센서의 코일 인덕턴스의 변동은, 검증될 잠금 또는 잠금해제와 관련하여 사용자의 의도를 검출할 수 있게 한다. 그러나, 이러한 유형의 센서에도, 이 센서가 자동차의 진동 및 문을 세게 닫을 때 발생하는 충격에 민감하기 때문에, 단점이 있다. 따라서, 이것도 오검출을 생성할 수 있다.

본 발명은, 이러한 단점들을 해결할 수 있으며, 종래 기술의 단점이 없는, 자동차 문의 핸들에 대한 잠금 및/또는 잠금해제의 의도를 검출하는 방법 및 장치를 제안한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 검출 방법은 자동차의 잠금하거나 잠금해제하려는 의도를 신뢰성 있고 강력하게 검출할 수 있으며 오검출을 방지하며, 본 발명에 따른 검출 장치는, 구별되는 미적 외관을 갖고 인체 공학적이어서, 사용자가 최대한의 편안함, 안전, 및 성능을 누릴 수 있게 한다.

본 발명은, 핸들에 통합된 검출 장치에 의해 자동차 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도를 검출하는 검출 방법을 제안하며, 상기 검출 방법은, 상기 검출 장치의 공진 주파수를 연속적으로 측정하고, 측정된 상기 공진 주파수를, 사용자의 접근을 나타내는 제1 임계값 및 제1 임계값보다 크며 사용자의 접촉을 나타내는 제2 임계값과 연속적으로 비교하는 단계를 포함하고, 자동차의 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도는, 측정된 공진 주파수의 값이 먼저 제1 측정 시각에 제1 임계값보다 작고 이어서 제2 측정 시각에 제2 임계값보다 크고, 또한, 제2 시각과 제1 시각 간의 지속시간이 미리 설정된 지속시간보다 짧을 때에만 검증되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 검출 장치의 공진 주파수만을 측정함으로써, 본 발명의 검출 방법은, 핸들을 향하는 사용자의 접근과 이어서 핸들과 사용자의 접촉을 연속적으로 검출할 수 있으며, 자동차의 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도를 검증하도록 상술한 두 개의 액션이 미리 설정된 지속시간에 연속될 필요가 있다.

본 발명은, 또한, 자동차 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도를 검출하는 검출 장치에 관한 것으로서, 상기 검출 장치는, 핸들에 통합되고, 전압원에 의해 급전되며, 상기 검출 장치는,

코일,

제1 면이 상기 핸들을 향하여 배향되고 제2 면이 코일에 대면하도록 위치하는 가동 전극(movable electrode)으로서, 상기 가동 전극은, 사용자와 핸들의 접촉의 영향 하에서, 핸들의 근방에 위치하는 정지 위치로부터 코일의 근방에 위치하는 최종 위치로 이동할 수 있는, 가동 전극,

그라운드에 접속된 커패시터로서, 가동 전극, 코일, 및 커패시터는 공진 회로를 형성하도록 함께 접속되고, 공진 회로의 공진 주파수는 가동 전극의 커패시턴스의 변동의 함수 및 가동 전극의 위치의 함수로서 가변되고, 상기 공진 주파수는, 사용자가 핸들에 접근할 때 감소되고 사용자가 핸들을 잡고 전극이 최종 위치로 이동할 때 증가하는, 커패시터,

공진 회로의 주파수를 발진하기 위한 수단과 상기 공진 회로의 공진 주파수를 측정하기 위한 수단,

공진 주파수를 제1 임계값 및 제2 임계값과 비교하기 위한 수단,

주파수를 발진하기 위한 수단, 공진 주파수를 측정하기 위한 수단, 및 비교하기 위한 수단을 제어하기 위한 수단,

클록,

시각을 메모리에 저장하기 위한 수단으로서, 공진 주파수가 제1 임계값 미만으로 될 때의 제1 시각 및 공진 주파수가 제2 임계값을 초과할 때의 제2 시각을 저장할 수 있는 수단,

제1 시각과 제2 시각 간의 지속시간을 연산하기 위한 수단, 및

지속시간을 미리 설정된 지속시간과 비교하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 코일의 제1 단자는 가동 전극에 접속되고, 코일의 제2 단자는 커패시터에 접속된다.

유리하게, 코일과 커패시터는 인쇄 회로 기판 상에 위치하고, 가동 전극은, 상기 가동 전극을 인쇄 회로 기판에 전기적으로 접속하고 피봇점을 갖는 도전성 가요성 링크를 거쳐 이동할 수 있다.

적절하게는, 주파수 발진 수단, 측정 수단, 및 주파수 비교 수단이 인쇄 회로 기판 상에 위치한다.

바람직한 일 실시예에서, 검출 장치는 제1 부분을 포함하는 케이싱에 통합되고, 제1 부분은, 미리 설정된 축을 따라 탄성적으로 변형될 수 있고 핸들과의 접촉 영역을 가지며, 가동 전극은, 정지 위치에서 제1 부분과 접촉할 수 있고 최종 위치에서는 코일의 근방에 있다.

본 발명은, 또한, 전술한 특징부들 중 하나에 따른 장치를 포함하는 자동차 문 핸들에 관한 것이다. 바람직한 실시예에서, 핸들은, 또한, 미리 설정된 축을 따라 접촉 영역과 정렬된 탄성 변경 가능한 적어도 하나의 영역을 포함하며, 해당하는 적어도 하나의 영역의 치수는 접촉 영역의 치수 이상이다.

본 발명은 전술한 특징부들 중 임의의 하나의 특징부에 따른 장치를 포함하는 임의의 자동차에 적용된다.

본 발명의 다른 특징부와 이점은 이하의 상세한 설명을 읽고 첨부 도면을 참조함에 따라 명백해질 것이다.

전술한 도 1은 자동차 문(P)의 핸들(10)에 통합된 종래 기술에 따른 검출 장치(D)를 개략적으로 도시한다.
도 2는 제1 실시예에 따라 자동차 문(P)의 핸들(10)에 통합된 본 발명에 따른 검출 장치(D')를 개략적으로 도시한다.
도 3은, 본 발명의 제2 실시예에 따라, 클록, 메모리에 시각을 저장하기 위한 수단, 지속시간 연산 수단, 및 지속시간 비교 수단을 포함하는 검출 장치(D')의 전자적 개략도를 도시한다.
도 4는, 검출 장치(D')의 공진 주파수(F)의 변동을, 핸들을 향하는 사용자의 접근 동안과 이어서 핸들과 사용자의 접촉 동안 시간 t의 함수로서 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 검출 방법을 도시하는 흐름도이다.

본 발명에 따른 검출 장치(D')는 도 2에 도시되어 있다.

상기 검출 장치(D')는, 핸들(10)에 통합된 케이싱(B')의 형태를 취하며, 종래 기술에서와 같이, 인쇄 회로 기판(80), 및 핸들(10)에 대한 사용자의 손의 접근과 접촉을 검출하기 위한 적어도 하나의 수단, 및 전압원(Vcc)을 포함한다.

그러나, 접근과 접촉을 검출하기 위한 수단이 용량성 센서(잠금 전극(E1) 또는 잠금해제 전극(E2))로 이루어진 종래 기술과는 대조적으로, 본 발명에서는, 본원에서, 상기 접촉을 검출하기 위한 수단(도 3 참조)이, 코일(B), 및 자기 금속 타깃, 즉, 사용자의 손(M)의 접근을 검출하기 위한 용량성 전극(E)인 잠금 또는 잠금해제 전극을 포함하는 유도성 센서를 더 포함하는 것을 제안한다.

이에 따라, 본 발명에 따르면, 자동차의 문(P)을 잠금하거나 잠금해제하려는 의도를 검출하는 장치(D')(도 2 참조)는,

코일(B),

제1 면(e1)이 핸들(10)을 향하여 배향되고 제2 면(e2)이 축(Y-Y')을 따라 코일(B)에 대면하여 위치하며, 사용자와 핸들(10)의 접촉의 영향 하에서 핸들(10)의 근방에 있는 정지 위치로부터 코일(B)의 근방에 있는 최종 위치로 이동할 수 있는 가동 전극(E), 및

그라운드에 접속된 커패시터(C2)를 포함한다.

코일(B)은, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(80) 상에 인쇄된 구리 와이어의 권선부로 이루어진다. 가동 전극(E)은 도전성 금속, 예컨대, 알루미늄의 판으로 이루어진다. 가동 전극(E)은, 이동할 수 있으므로, 인쇄 회로 기판(80) 상에 인쇄되지 않으며, 상기 가동 전극(E)은, 상기 인쇄 회로 기판(80)으로부터 떨어져 위치하며 피봇점(0)을 갖는 도전성 가요성 링크(20)에 의해 인쇄 회로 기판(80)에 전기적으로 접속된, 알루미늄으로 제조된 단단한 판이다.

가동 전극(E)의 제1 면(e1)은 핸들(10)을 향하여 배향되고, 더욱 정확하게, 가동 전극(E)은, 정지 위치에서 핸들(10)의 근방에 위치하며, 바람직하게는 케이싱(B')의 내면과 접촉하며, 이 케이싱 자체는 핸들(10) 내에 삽입되어 있다.

가동 전극(E)의 제2 면(e2)은 축(Y-Y')을 따라 코일(B)에 대면하도록 위치한다. 가동 전극(E)은, 사용자와 핸들(10)의 접촉 동안, 축(Y-Y')을 따라 핸들(10)의 근방에 위치하는 자신의 정지 위치로부터 코일(B)에 가깝게 위치하는 최종 위치로 이동하고, 이에 따라 상기 코일(B)에 가까워진다.

따라서, 알루미늄으로 제조된 가동 전극(E) 및 코일(B)은 유도성 센서를 형성하며, 유도성 센서의 가동 타깃은 가동 전극(E)으로 이루어진다.

예를 들어, 축(Y-Y')을 따라 사용자의 손(M)이 핸들(10)을 누르게 되면(도 2 참조), 상기 핸들이 변형되고, 이에 따라 케이싱(B')이 국부적으로 변형된다. 이러한 변형은, 도전성 가요성 링크(20)가 피봇점(0)을 중심으로 선회하게 하며 이에 따라 가동 전극(E)이 상기 축(Y-Y')을 따라 이동하게 하며, 이는 가동 전극(E)과 코일(B)을 함께 가까워지게 한다.

이를 위해, 바람직하게, 케이싱(B')은, 핸들(10)에 있는 접촉 영역(50)을 포함하는, 축(Y-Y')을 따라 탄성적으로 변경될 수 있는 제1 부분(52)을 포함하고, 가동 전극(E)은 케이싱(B')의 제1 부분(52)과 접촉하게 된다.

핸들(10)의 변형을 강조하고 코일(B)을 향하는 가동 전극(E)의 이동을 증가시키기 위해, 핸들(10)은, 축(Y-Y')을 따라 접촉 영역(50)과 정렬된 탄성 변형가능 영역(Z1')도 포함하며, 이러한 영역의 치수는 접촉 영역의 치수 이상이다.

물론, 유리하게는, 핸들의 탄성 변형가능 영역(Z1')은 핸들(10)의 잠금 영역 또는 잠금해제 영역에 위치한다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 탄성 변형가능 영역(Z1')이 잠금 영역(Z1)에 있는 것으로 간주하여 설명한다. 따라서, 본 발명의 검출 장치(D')는, 자동차를 잠금하려는 의도를 검출하게끔 잠금 영역(Z1)에 대면하도록 배치된다(도 2 참조).

물론, 본 발명은 자동차를 잠금해제하려는 의도를 검출하는 데에도 적용되며, 검출 장치(D')는 잠금해제 영역(Z2)(도 2에 도시되지 않음)에 대면하도록 위치결정될 수 있다.

가동 전극(E)은, 자신의 단자(나머지 단자는, "가상"이며 그라운드에 접속된 사용자의 손(M)에 의해 형성됨)에서, 제2 전극이 근처에 있는 경우, 이 경우엔 그라운드에 접속된 사용자의 손(M)이 있는 경우, 상기 가동 전극(E)을 사용자의 손(M)으로부터 떨어지게 하는 거리의 함수인 가변 커패시턴스(Cx)를 생성한다.

따라서, 커패시턴스(Cx)의 변동(ΔCx)을 측정함으로써, 핸들을 향하는 손(M)의 접근을 검출할 수 있고, 잠금 또는 잠금해제의 의도를 검증할 수 있다. 그러나, 용량성 검출에만 기초하는 이러한 종래 기술의 방법에는 전술한 바와 같은 단점들이 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 가동 전극(E), 코일(B), 및 커패시터(C2)는 "LC" 유형의 발진 공진 회로를 형성하도록 함께 접속되고, 여기서 L은 발진 공진 회로의 인덕턴스(이 경우에는 코일(B)의 인덕턴스)를 나타내고, C는 발진 공진 회로의 커패시턴스이다. 도 3에서, 코일(B)의 제1 단자(b1)는 가동 전극(E)에 접속되고, 코일(B)의 제2 단자(b2)는 커패시터(C2)에 접속된다.

발진 공진 회로는 고유 공진 주파수(F)를 갖는다. 후술하는 바와 같이, 공진 주파수(F)는, 가동 전극(E)의 커패시턴스의 변동(ΔCx)의 함수 및 코일(B)에 대한 가동 전극(E)의 위치의 함수로서 가변된다. 상기 공진 주파수(F)는, 사용자가 핸들(10)에 접근할 때 감소하고, 사용자가 핸들을 잡고 가동 전극(E)이 자신의 최종 위치에서 코일(B)을 향하여 이동할 때 증가한다.

도 3에 도시된 발진 공진 회로에서, 발진 공진 회로의 커패시턴스(C)는, 커패시턴스(Cx)의 변동(ΔCx)에 따라 가변되며, 다음과 같이 주어진다:

여기서,

Cx는 가동 전극(E)의 커패시턴스이고,

ΔCx는 가동 전극(E)의 커패시턴스(Cx)의 변동이고,

C2는 커패시터(C2)의 커패시턴스이다.

또한, 본 발명에 따른 검출 장치(D')는,

발진 공진 회로의 주파수를 발진하기 위한 수단(M1)과 발진 공진 회로의 공진 주파수(F)를 측정하기 위한 수단(M1'),

이렇게 측정된 공진 주파수를, 임계값들, 더욱 구체적으로는, 제1 임계값(F1) 및 제2 임계값(F2)과 비교하기 위한 수단(M2) 및

주파수 발진 수단(M1), 측정 수단(M1'), 및 주파수 비교 수단(M2)을 제어하기 위한 수단(60')을 포함한다.

검출 방법을 구현하기 위해, 검출 장치(D')는,

클록(H),

시각을 메모리에 저장하기 수단(M3)으로서, 더욱 구체적으로는, 공진 주파수(F)가 제1 임계값(F1) 미만으로 될 때의 제1 시각(T1) 및 공진 주파수(F)가 제2 임계값(F2)을 초과할 때의 제2 시각(T2)을 저장하기 위한 수단(M3),

제1 시각(T1)과 제2 시각(T2) 간의 지속시간(Δt)을 연산하기 위한 수단(M4) 및

지속시간(Δt)을 미리 설정된 지속시간(Δt_ref)과 비교하기 위한 수단(M5)을 더 포함한다.

클록(H), 시각을 메모리에 저장하기 위한 수단(M3), 지속시간 연산 수단(M4), 및 상기 지속시간을 비교하기 위한 수단(M5)은, 소프트웨어의 형태를 취할 수 있고, 제어 수단(60')(마이크로컨트롤러)에 통합될 수 있다.

주파수 발진 수단(M1)과 공진 주파수를 측정하기 위한 수단(M1')은 디지털 인덕턴스 변환기에 포함될 수 있다.

주파수 비교 수단(M2)은, 소프트웨어의 형태를 취할 수 있고, 제어 수단(60'), 예컨대, 마이크로컨트롤러에 포함될 수 있다.

주파수 발진 수단(M1), 측정 수단(M1'), 및 주파수 비교 수단(M2)은 인쇄 회로 기판(80)에 통합될 수 있다.

발진 공진 회로의 공진 주파수(F)는 하기 등식에 의해 주어진다:

즉,

여기서,

L은 코일(B)의 인덕턴스이고,

π는 3.14인 상수이고,

Cx는 가동 전극(E)의 커패시턴스이고,

ΔCx는 가동 전극(E)의 커패시턴스(Cx)의 변동이고,

C2는 커패시터(C2)의 커패시턴스이다.

본 발명에 따라 자동차 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도를 검출하는 방법은, 도 5에 도시되어 있으며, 이하에서 설명한다.

먼저(단계 E1), 주파수 발진 수단(M1)은, 가동 전극(E), 코일(B), 및 커패시터(C2)에 의해 형성된 발진 공진 회로를 여기한다. 핸들의 근방에(즉, 검출 장치(D') 근방에) 손(M)이 없는 경우, 가동 전극(E)의 단자에서의 커패시턴스의 값은 Cx와 같고, 측정 수단(M1')에 의해 측정되는 공진 회로의 공진 주파수(F)는 아래와 같다.

사용자의 손(M)이 핸들(10)에 접근하는 경우, 가동 전극(E)의 단자들에 걸친 커패시턴스의 값은 ΔCx만큼 점진적으로 증가하고, 따라서, 공진 주파수(F)가 감소하여 동등하게 된다.

공진 주파수(F)는, 사용자의 손(M)이 핸들(10)과 접촉하는 경우, 가동 전극(E)의 커패시턴스(Cx)의 최대 변동(ΔCxmax)에 대응하는 최소값에 도달한다.

주파수 비교 수단(M2)은 이렇게 측정된 공진 주파수를 제1 임계값(F1)과 비교한다(단계 E2). 제1 시각(T1)에서 공진 주파수(F)가 제1 임계값(F1) 미만으로 되면(도 4 참조), 핸들(10)을 향하는 사용자의 손의 접근 검출을 검증(단계 E3)하게 되지만, 종래 기술과는 대조적으로, 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 의도 검출은 검증되지 않는다.

다음으로, 후속하여, 사용자가 핸들(10)을 잡는다. 핸들(10)을 손(M)으로 누름으로써, 전술한 바와 같이, (탄성 변형가능 영역(Z1')에서) 상기 핸들(10) 및 케이싱(B')의 제1 부분(52)을 국부적으로 변형하고, 가동 전극(E)이 축(Y-Y')을 따라 코일(B)을 향하여 이동하게 된다.

가동 전극(E)은 가동 전극(E)이 코일(B)에 가까워질 때 코일(B)에 대한 타깃 함수를 갖고 있으므로, 코일의 인덕턴스(L)는, 최소값(Lmin)에 도달할 때까지 감소한다. 이어서, 공진 회로의 공진 주파수(F)가 증가하여 동등하게 된다.

주파수 비교 수단(M2)은 이렇게 측정된 공진 주파수를 제2 임계값(F2)과 비교한다(단계 E4).

공진 주파수(F)가 제2 시각(T2)에 제2 임계값(F2) 미만으로 되면, 접촉 검출을 검증하게 되지만, 잠금 또는 잠금해제의 의도 검출은 검증되지 않는다.

본 발명에 따르면, 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 의도 검출은,

공진 주파수(F)가 제1 시각(T1)에 제1 임계값(F1)보다 작고, 공진 주파수(F)가 제2 시각(T2)에 제2 임계값(F2)을 초과하고, 여기서 제1 시각(T1)과 제2 시각(T2)을 메모리에 저장하고(E4a), 상기 제2 시각(T2)과 제1 시각(T1) 간의 지속시간(Δt)을 연산하고(E4b), 그리고

이렇게 연산된 제1 시각(T1)과 제2 시각(T2) 간의 지속시간(Δt)이 미리 설정된 지속시간(Δt_ref)보다 짧을 때에만(단계 E4c) 검증된다(단계 E5).

따라서, 독창적으로, 본 발명의 검출 방법은 가동 전극(E)을 아래의 항목으로서 사용하는 것에 기초한다.

사용자의 손의 접근을 검출하기 위한 전극,

일단 손이 핸들(10) 상에 놓여졌다면 코일(B)에 결합되는 유도성 센서 타깃,

코일(B)과 커패시터(C2)에 의해 형성되는 발진 공진 회로의 가변 커패시터.

초기에, 가동 전극(E)은, 이동하지 않으며, 사용자의 손의 접근을 검출하기 위한 용량성 센서로서 기능한다. 그러나, 종래 기술과는 달리, 본 발명에 따른 검출 방법은, 가동 전극(E)의 커패시턴스의 변동(ΔCx)을 연속적으로 측정하지 않고, 코일(B)과 커패시터(C2)에 의해 가동 전극(E)이 형성하는 발진 공진 회로의 공진 주파수(F)를 연속적으로 측정한다. 구체적으로, 공진 주파수(F)는, 사용자의 접근으로 인해 가동 전극(E)의 커패시턴스의 변동(ΔCx)의 함수로서 가변한다.

커패시터(C2)는, 발진 공진 회로의 주파수가 조정될 수 있게 하고 상기 회로가 (접지되어 있으므로) 전기적으로 동기(coherent)될 수 있게 하는 정합 커패시터이다.

후속하여, 사용자가 핸들(10)을 누르면, 가동 전극(E)은, 코일(B)에 결합된 상기 가동 전극(E)에 의해 형성되는 유도성 센서의 타깃으로서 이동하고 기능한다. 여기서, (코일의 인덕턴스(L)의 변동으로 인한) 발진 공진 회로의 공진 주파수(F)의 변동을 측정함으로써, 사용자 핸들(10)을 눌렀음을 의미하는 최종 위치에서 코일(B)을 향하는 가동 전극(E)의 접근을 검출할 수 있다.

따라서, 본 발명의 검출 방법은, 발진 공진 회로의 공진 주파수(F)를 연속적으로 측정하고 상기 공진 주파수(F)를 두 개의 연속 임계값인 제1 임계값(F1) 및 제2 임계값(F2)과 비교하는 단계를 포함하며, 제1 임계값은 핸들(10)을 향하는 사용자의 손(M)의 접근으로 인한 가동 전극(E)의 커패시턴스의 변동을 나타내고, 제2 임계값은, 제1 임계값보다 크고, 사용자의 손(M)과 핸들(10)의 접촉으로 인한 코일(B)의 인덕턴스의 변동을 나타낸다. 측정된 공진 주파수(F)의 값이 제1 시각(T1)에서 제1 임계값(F1)보다 작고 연속하여 제2 시각(T2)에서 제2 임계값(F2)보다 크고 또한 제1 시각(T1)과 제2 시각(T2) 간의 지속시간(Δt)이 미리 설정된 지속시간(Δt_ref)보다 짧으면, 잠금 또는 잠금해제의 의도 검출을 검증하게 된다(단계 E5).

따라서, 핸들(10) 상의 비 또는 눈, 또는 공진 주파수(F)가 제1 임계값(F1) 미만으로 되게 하는 습한 주변 공기 등의 외부 교란이 있는 경우에는, 공진 주파수가 미리 설정된 시간 길이(Δt_ref) 내에 제2 임계값을 초과하지 않는 한, 잠금 또는 잠금해제의 의도 검출을 검증하지 못한다.

반대로, 진동 또는 세게 닫히는 문으로 인해 공진 주파수가 제2 임계값(F2)을 초과하는 경우에는, 공진 주파수가 미리 제1 임계값(F1) 미만으로 되지 않는 한, 잠금 또는 잠금해제의 의도 검출을 검증하지 못한다.

금속성 페인트의 경우, 커패시턴스의 변동(ΔCx)은 공진 주파수가 제1 임계값(F1) 미만으로 되게 할 수 있지만, 이러한 문제점은, 제1 임계값(F1)의 금속성 페인트로 덮인 핸들에 특정된 교정에 의해 해결될 수 있다. 또한, 어떠한 경우에도, 공진 주파수(F)는 미리 설정된 지속시간(Δt_ref) 내에서 제2 임계값(F2)을 초과하지 않는다.

본 발명은, 사용자가 핸들을 접촉하지 않고 핸들에 접근하는 경우에 특히 관련이 있다. 이 경우, 공진 주파수(F)는 낮아져 제1 임계값(F1) 미만으로 될 수 있지만, 어떠한 경우에도, 미리 설정된 지속시간 내에서 제2 임계값(F2)을 초과하지 않으며, 제2 임계값은, 가동 전극(E)이 자신의 최종 위치에서 코일(B) 근처에 있는 경우에 대하여 미리 설정되어 있다.

따라서, 본 발명의 검출 방법은 매우 강력하고 오검출을 방지한다.

본 발명에 따른 검출 방법에서는, 제1 시각(T1)과 제2 시각(T2)을 메모리에 저장하고, 이어서 상기 제2 시각(T2)과 제1 시각(T1) 간의 지속시간(Δt)을 연산한다.

이어서, 이렇게 측정된 지속시간(Δt)을 미리 설정된 지속시간(Δt_ref)과 비교한다. 이어서, 잠금 또는 잠금해제의 의도 검출은, 지속시간(Δt)이 미리 설정된 지속시간(Δt_ref)보다 짧은 경우에만 검증된다.

본 발명의 방법은, 사용자가 자신의 자동차를 잠금하거나 잠금해제하려는 의도 없어 핸들(10)에 가까워지는 사용자의 우연한 접근으로 인한 오검출을 줄인다. 이 경우, 사용자는, 공진 주파수(F)가 제1 임계값(F1) 미만으로 되도록 핸들(10)에 충분히 접근하지만 핸들을 잡지 않으며, 공진 주파수(F)는, 부여된 시간 길이, 즉, 미리 설정된 지속시간(Δt_ref)에 제2 임계값(F2) 미만으로 되지 않는다.

미리 설정된 지속시간(Δt_ref)은, 미리 측정되며, 사용자가 핸들(10)을 잡는 데 필요한 최대 지속시간에 대응한다.

따라서, 본 발명은, 사용자의 자동차를 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도를 신뢰성 있으면서 강력하게 검출할 수 있게 한다.

Claims

핸들(10)에 통합된 검출 장치(D')에 의해 자동차 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도를 검출하는 검출 방법으로서,
상기 검출 장치(D')의 공진 주파수(F)를 연속적으로 측정하고, 측정된 상기 공진 주파수(F)를, 상기 사용자의 접근을 나타내는 제1 임계값(F1) 및 상기 제1 임계값(F1)보다 크며 상기 사용자의 접촉을 나타내는 제2 임계값(F2)과 연속적으로 비교하는 단계를 포함하되,
상기 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도는,

상기 측정된 공진 주파수(F)의 값이 먼저 제1 측정 시각(T1)에 제1 임계값(F1)보다 작고 이어서 제2 측정 시각(T2)에 상기 제2 임계값(F2)보다 크고, 그리고

상기 제2 측정 시각(T2)과 상기 제1 측정 시각(T1) 간의 지속시간(Δt)이 미리 설정된 지속시간(Δt_ref)보다 짧을 때에만
검증되는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
자동차 문을 잠금하거나 잠금해제하려는 사용자의 의도를 검출하는 검출 장치(D')로서,
상기 장치(D')는, 핸들(10)에 통합되고, 전압원(Vcc)에 의해 급전되며,
상기 장치는,

코일(B),

제1 면(e1)이 상기 핸들(10)을 향하여 배향되고 제2 면(e2)이 상기 코일(B)에 대면하도록 위치하는 가동 전극(E)으로서, 상기 사용자와 상기 핸들(10)의 접촉의 영향에 의해 정지 위치로부터 최종 위치로 이동할 수 있고, 최종 위치는 정지 위치보다 상기 코일(B)에 더 가깝게 위치한, 상기 가동 전극(E);

그라운드에 접속된 커패시터(C2)로서, 상기 가동 전극(E), 상기 코일(B), 및 상기 커패시터(C2)는 공진 회로를 형성하도록 함께 접속되고, 상기 공진 회로의 공진 주파수(F)는, 상기 가동 전극(E)의 커패시턴스의 변동의 함수 및 상기 가동 전극(E)의 위치의 함수로서 가변되고, 상기 사용자가 상기 핸들에 접근할 때 감소되고 상기 사용자가 상기 핸들을 잡고 상기 전극(E)이 상기 최종 위치로 이동할 때 증가하는, 상기 커패시터(C2),

상기 공진 회로의 주파수를 발진하기 위한 수단(M1)과 상기 공진 회로의 공진 주파수(F)를 측정하기 위한 수단(M1'),

상기 공진 주파수를 제1 임계값(F1) 및 제2 임계값(F2)과 비교하기 위한 수단(M2),

상기 주파수를 발진하기 위한 수단(M1), 상기 공진 주파수를 측정하기 위한 수단(M1'), 및 상기 비교하기 위한 수단(M2)을 제어하기 위한 수단(60'),

클록(H),

시각을 메모리에 저장하기 위한 수단(M3)으로서, 상기 공진 주파수(F)가 제1 임계값(F1) 미만으로 될 때의 제1 시각(T1) 및 상기 공진 주파수(F)가 제2 임계값(F2)을 초과할 때의 제2 시각(T2)을 저장할 수 있는, 상기 저장하기 위한 수단(M3),

상기 제1 시각(T1)과 상기 제2 시각(T2) 간의 지속시간(Δt)을 연산하기 위한 수단(M4), 및

상기 지속시간(Δt)을 미리 설정된 지속시간(Δt_ref)과 비교하기 위한 수단(M5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 장치(D').
제2항에 있어서, 상기 코일(B)의 하나의 단자(b1)는 상기 가동 전극(E)에 접속되고, 상기 코일(B)의 제2 단자(b2)는 상기 커패시터(C2)에 접속되는 것을 특징으로 하는 검출 장치(D').
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 코일(B)과 상기 커패시터(C2)는 인쇄 회로 기판(80) 상에 위치하고, 상기 가동 전극(E)은, 상기 가동 전극(E)을 상기 인쇄 회로 기판(80)에 전기적으로 접속하고 피봇점(0)을 갖는 도전성 가요성 링크(20)를 거쳐 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 검출 장치(D').
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 주파수를 발진하기 위한 수단(M1), 상기 공진 주파수를 측정하기 위한 수단(M1'), 및 상기 비교하기 위한 수단(M2)은 인쇄 회로 기판(80) 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 검출 장치(D').
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 검출 장치는 제1 부분(52)을 포함하는 케이싱(B')에 통합되고, 상기 제1 부분은 상기 핸들(10)과의 접촉 영역(50)을 갖는 미리 설정된 축(Y-Y')을 따라 탄성적으로 변형될 수 있으며, 상기 가동 전극(E)은, 정지 위치에서 상기 제1 부분(52)과 접촉할 수 있고 최종 위치에서 정지 위치보다 상기 코일(B)에 더 가깝게 위치한 것을 특징으로 하는 검출 장치(D').
제2항 또는 제3항의 검출 장치(D')를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 문 핸들(10).
제7항에 있어서, 상기 핸들(10)과의 접촉 영역(50)을 갖는 미리 설정된 축(Y-Y')을 따라 정렬된 탄성적으로 변경 가능한 적어도 하나의 영역(Z1')을 포함하고, 상기 적어도 하나의 영역의 치수는 상기 접촉 영역(50)의 치수 이상인 것을 특징으로 하는 자동차 문 핸들(10).
제2항 또는 제3항의 검출 장치(D')를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.