KR102225731B1 - 휴대용 액세스 디바이스로부터 차량 기능을 활성화시키기 위한 방법 및 연관된 활성화 모듈 - Google Patents

휴대용 액세스 디바이스로부터 차량 기능을 활성화시키기 위한 방법 및 연관된 활성화 모듈 Download PDF

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야니스 에스칼란테
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콘티넨탈 오토모티브 프랑스
콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
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Abstract

본 발명은 사용자가 제공하는 휴대용 액세스 디바이스(D)로부터 차량의 기능을 활성화시키도록 자동차(V) 내에 장착되도록 의도되는 활성화 모듈(A)에 관한 것이고, 모듈은, - 단일의 코일(B), - 사용자의 손(M)으로부터의 압력을 검출하기 위한 디바이스를 위한 제1 제어 수단(M1), - 근거리 통신 디바이스를 위한 제2 제어 수단(M2, M2'), - 선택 수단(S)으로서, 단일의 코일에 연결되고 그리고 2개의 위치, - 선택 수단이 상기 단일의 코일을 제1 제어 수단에 연결시켜서 압력 검출 디바이스를 형성하는 제1 위치(P1), - 선택 수단이 상기 단일의 코일을 제2 제어 수단에 연결시켜서 근거리 통신 디바이스를 형성하는 제2 위치(P2)를 가진, 선택 수단(S), - 단일의 코일의 맞은편에 위치되는 오목부(Z)를 가진 타깃(C), - 타깃에 연결되는 임피던스 조정 수단(M3), 및 - 선택 수단을 위한 제어 수단(M4)을 포함한다.

Description

휴대용 액세스 디바이스로부터 차량 기능을 활성화시키기 위한 방법 및 연관된 활성화 모듈
본 발명은 자동차 분야에 관한 것이고 그리고 더 구체적으로 자동차의 기능을 활성화시키기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 자동차의 문을 잠그고 그리고 잠금 해제하는 기능에 적용된다.
자동차에서, 차량의 사용자의 손 또는 발의 존재를 검출하기 위한 존재 검출 디바이스를 사용하고 따라서 차량의 문의 전부 또는 일부, 예를 들어, 승객 문 또는 트렁크가 잠기거나 또는 잠금 해제되게 하는 것이 알려진 관행이다. 예로써, 이 사용자가 지닌 "핸즈-프리(hands-free)" 액세스 디바이스의 식별자의 인지와 함께 문 손잡이 위 또는 앞의 사용자의 손의 존재의 검출은 이 문이 잠기고 그리고 잠금 해제되게 한다.
이것을 달성하기 위해서, 사용자가 차량에 접근할 때, 통신이 액세스 디바이스, 예를 들어, 전자 배지(electronic badge) 또는 휴대폰과 검출 디바이스 간의 무선 통신 링크를 통해 설정되어 상기 액세스 디바이스를 이의 식별자에 의해 인증한다.
이를 위해, 검출 디바이스는 액세스 디바이스가 전송하는 식별자가 수신되게 하는 안테나를 포함한다. 검출 디바이스는 액세스 디바이스가 식별자를 전송하는 차량의 전자 컴퓨터(ECU: "전자 제어부(electronic control unit)"의 축약형)에 연결된다.
종래 기술에 따르면, 액세스 디바이스는 일반적으로 전자 배지이다. 액세스 디바이스의 식별자를 포함하는, 검출 디바이스의 안테나가 수신하는 신호는 RF(radiofrequency) 파 또는 LF(low-frequency) 파를 통해 전송된다.
그러나, 요즘에는, 휴대폰을 사용하여 인증 기능을 수행하는 것이 점점 흔해지고, 이는 전용 전자 배지를 사용하는 것을 방지하고 따라서 디바이스의 수를 제한하는 것을 가능하게 한다. 다수의 휴대폰이 RF 또는 LF 통신 수단을 갖지 않기 때문에, 차량을 잠금 해제하는 기능의 경우에 디바이스의 식별자를 전송하도록, 다수의 현대의 폰이 제공하는, 근거리 통신, 또는 NFC, 모듈을 사용하는 것이 알려진 관행이다.
사용자의 손이 검출되는 것과 함께, 컴퓨터가 수신하는 식별자가 인지되는 것 및 검출 디바이스의 부근에(10㎝ 미만으로 이격됨) 액세스 디바이스가 있는 것은 문이 잠기거나 또는 잠금 해제되게 한다.
사용자의 손의 존재를 검출하기 위해서 그리고 차량의 문이 잠금 해제되게 하기 위해서, 이러한 검출 디바이스는 알려진 방식으로, 용량성 센서를 포함한다. 일반적으로, 용량성 센서는 하나의 검출 구역에 전용이고 그리고, 종래 기술에 따르면, 잠금 해제 구역을 위한 하나의 용량성 센서 그리고 잠금 구역을 위한 하나의 용량성 센서가 있고, 이 2개의 구역은 구별된다.
용량성 측정의 하나의 예에 따르면, 이러한 용량성 센서는 제2 커패시터로부터/로 주기적으로 충전 및 방전되는 제1 커패시터를 포함한다. 제1 커패시터가 제2 커패시터로 방전될 때, 전하는 2개의 커패시터 간에 균형을 이룬다.
손이 손잡이 위에 또는 손잡이에 가까이, 예를 들어, 10㎜ 떨어져 있을 때, 제1 커패시터의 전하의 레벨은 증가된다. 이것은 제2 커패시터로의 제1 커패시터의 더 큰 방전, 그리고 따라서 손잡이 상의 손의 부재보다 존재의 균형의 더 높은 레벨을 발생시킨다. 따라서, 이러한 센서는 차량의 문을 잠금 해제하려는 사용자의 의도를 검출하는 것을 가능하게 한다.
그러나, 용량성 센서를 사용하는 것은 복수의 결점을 갖는다.
구체적으로, 용량성 센서에 의한 사용자의 접근의 검출은 확고하지 않고 그리고 거짓 검출을 생성한다.
특히, 일부 환경 조건에서, 주변 공기가 습할 때 또는 도로에 소금이 있을 때, 소금이 차량의 금속 차체에 튀고, 용량성 결합이 검출 구역과 차량의 금속 부분 간에 생성되어, 용량성 센서에 의한 사용자의 존재의 임의의 검출을 방해한다.
또한, 문 손잡이 상의 빗방울 또는 눈송이가 용량성 센서가 측정하는 커패시턴스를 증가시키고, 따라서 거짓 검출을 유발한다.
마지막으로, 용량성 센서에 의한 검출은 금속성 페인트로 코팅되거나 또는 크롬 표면을 포함하는 손잡이와 부적합하고, 손잡이 내 금속의 존재는 검출 구역과 결합을 생성하고 그리고 사용자의 존재의 검출을 방해한다.
반면에, 일부 차량에 대해, 거짓 검출은 바람직하지 않고, 다른 차량에 대해, 거짓 검출은 허용할 수 없다.
이것은 전개형 손잡이가 장착된 차량의 경우, 즉, 사용자의 존재의 검출이 움직이지 않을 때, 문에 완전히 통합되고 그리고, 활성화될 때, 문 외부에 배치되는 모터가 달린 손잡이의 이동을 제어하는, 손잡이의 경우이다. 이 유형의 손잡이에 대해, 용량성 센서에 의한 거짓 검출에 기인한 손잡이의 원치 않는 배치 또는 인입이 사용자의 손을 치거나 또는 꽉 쥐는 위험을 발생시킨다.
이것은 또한 잠금 해제의 검출이 문이 잠금 해제된 것에 의해 뿐만 아니라 문이 개방된 것에 의해 동반되는, 전기적으로 보조된 개방이 제공되는 차량의 경우이다. 이 경우에서, 거짓 검출은 문의 원치 않는 개방을 발생시킨다.
마지막으로, 거짓 검출은 잠금의 검출이 외부로부터 차량의 잠금뿐만 아니라 내부로부터 차량의 잠금(도난 방지 디바이스)을 제어하는, "안전 잠금" 보안 기능이 제공되는 차량에 허용할 수 없다. 이 경우에, 거짓 검출은 사용자가 차량 내부에서 닫는 것을 초래할 수도 있다.
이 결점을 극복하기 위해서, 종래 기술에서 용량성 센서 중 적어도 하나, 예를 들어, 차량을 잠그는데 전용인 용량성 센서를, 압력 검출 센서, 예를 들어, 사용자가 잠금 또는 잠금 해제 구역을 누를 때 센서의 코일을 향하여 이동되는 금속 타깃을 포함하는 유도성 센서로 대체하는 것이 알려진 관행이다. 타깃이 코일에 접근하는 것에 기인한, 유도성 센서의 코일의 인덕턴스의 변동은, 잠금 또는 잠금 해제에 관한 사용자의 의도의 검출이 입증되게 한다.
그러나, 하나의 그리고 동일한 차량 문 손잡이 내에서 NFC에 의한 통신을 위한 디바이스와 유도성 압력 검출 센서를 통합하는 것은 수개의 결점을 갖는다. 제1 결점은 2개의 디바이스의 배치에 있다: 유도성 센서의 코일과 NFC 센서의 코일은 이들이 서로 방해하기 때문에 서로 마주보게 위치되어서는 안 된다. 구체적으로, NFC 안테나와 가까이 위치되는 임의의 금속 부분, 예를 들어, 유도성 센서의 코일 또는 타깃은 상기 NFC 안테나가 방출하는 전자기장의 일부를 흡수하고 그리고 휴대용 디바이스와의 통신 및 검출에 영향을 준다. 따라서, 손잡이 내 2개의 디바이스를 적층하는 것이 고려되지 않고, 그래서 이들은 서로 옆에 위치되어야 한다. 그러나, 손잡이 내 공간이 점점 더 제한되기 때문에(손잡이의 미학에 의해), 컴포넌트를 나란히 기계적으로 통합하는 것은 공간의 부족으로 인해 항상 가능하진 않다.
본 발명은 종래 기술의 결점이 극복되게 하는, 차량의 기능, 이 예에서, 차량 문의 잠금 해제 및/또는 잠금을 활성화시키기 위한 방법을 제안한다. 더 구체적으로, 본 발명은 NFC에 의한 통신을 위한 디바이스 및 유도성 센서를 사용하는 압력 검출 디바이스를 제안하여 2개의 디바이스가 서로 근접하게 하고 그리고 공간이 종래 기술에 대하여 획득되게 한다.
본 발명은 사용자가 지닌 휴대용 액세스 디바이스로부터 차량의 기능을 활성화시키기 위하여 자동차에 장착되도록 의도되는, 활성화 모듈을 제안하고, 활성화 모듈은,
Figure 112019097280246-pct00001
단일의 코일
Figure 112019097280246-pct00002
사용자의 손으로부터의 압력을 검출하기 위한 디바이스를 위한 제1 제어 수단;
Figure 112019097280246-pct00003
휴대용 액세스 디바이스와 통신할 수 있는 통신 주파수를 가진 근거리 통신 디바이스를 위한 제2 제어 수단;
Figure 112019097280246-pct00004
단일의 코일에 연결되는 선택 수단으로서,
Figure 112019097280246-pct00005
선택 수단이 상기 단일의 코일을 제1 제어 수단에 연결시키고 그리고 단일의 코일을 제2 제어 수단으로부터 연결 해제하여 압력 검출 디바이스를 구성하는 제1 위치;
Figure 112019097280246-pct00006
선택 수단이 상기 단일의 코일을 제2 제어 수단에 연결시키고 그리고 단일의 코일을 제1 제어 수단으로부터 연결 해제하여 근거리 통신 디바이스를 구성하는 제2 위치
인 2개의 위치를 갖는 선택 수단;
Figure 112019097280246-pct00007
공동부를 갖고, 단일의 코일과 마주보게 위치되고 그리고 단일의 코일에 대하여 이동할 수 있는, 타깃;
Figure 112019097280246-pct00008
타깃에 연결되는 임피던스-조정 수단; 및
Figure 112019097280246-pct00009
선택 수단을 위한 제어 수단을 포함한다.
신중하게, 조정 수단은,
Figure 112019097280246-pct00010
선택 수단이 제1 위치에 있을 때 임피던스를 최소 문턱값 미만으로 조정하기에 적합하고; 그리고
Figure 112019097280246-pct00011
선택 수단이 제2 위치에 있을 때 임피던스를 최대 문턱값 초과로 조정하기에 적합하다.
제1 제어 수단은 공진 주파수에서 단일의 코일을 진동하기 위한 수단, 상기 단일의 코일의 진동의 실제 주파수를 측정하기 위한 수단 및 상기 실제 주파수를 제1 미리 결정된 문턱값과 비교하기 위한 수단을 포함한다.
제2 제어 수단은 임피던스 조정 수단, 단일의 코일의 단자에 걸친 전압을 측정하기 위한 수단, 상기 전압과 제2 문턱값을 비교하기 위한 수단 및 근거리 통신에 의해 데이터를 전송/수신하기 위한 수단을 포함한다.
유리하게는, 타깃은 개방형 링의 형상을 띠고, 그리고 단일의 코일(B)은 직사각형 형상이다.
타깃은 무자기 및 전도성 재료로 이루어지고, 그리고 바람직하게는 공동부의 치수는 단일의 코일의 치수와 적어도 실질적으로 같다.
본 발명은 또한 사용자가 지닌 휴대용 액세스 디바이스로부터 차량의 기능을 활성화시키기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 차량은 위에 제공된 특징 중 임의의 특징에 따른, 적어도 하나의 활성화 기능을 포함하고, 방법은,
Figure 112019097280246-pct00012
사용자의 손으로부터의 압력을 검출하도록 선택 수단을 제1 위치에 배치하는 단계; 및
Figure 112019097280246-pct00013
근거리 통신에 의해 휴대용 액세스 디바이스를 인증하도록 선택 수단을 제2 위치에 배치하는 단계를 포함하고,
휴대용 액세스 디바이스의 유효 식별 및 손으로부터 압력의 검출은 차량의 기능의 활성화를 유발한다.
본 발명에 따르면, 선택 수단이 제2 위치에 있을 때, 휴대용 액세스 디바이스의 접근을 검출하는 단계가 근거리 통신 전에 선행한다.
이어서, 선택 수단이 제1 위치에 있을 때, 손으로부터 압력의 검출은 단일의 코일의 공진 주파수의 증가에 의해 결정된다.
본 발명은 또한 전개될 수 있는 제1의 이동식 부분과 문에 포함되는 제2의 고정된 부분인 2개의 부분을 포함하는 임의의 전개형 문 손잡이에 적용되고, 전개형 문 손잡이는 아래에 제공되는 특징 중 임의의 특징에 따른 활성화 모듈을 포함한다.
본 발명은 더 일반적으로 아래에 제공되는 특징 중 임의의 특징에 따른 활성화 모듈을 포함하는 임의의 문 손잡이에 적용된다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 비제한적인 실시예로써, 그리고 첨부 도면을 검토할 때, 다음의 설명을 읽을 때 분명해질 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른, 활성화 모듈(A)의 개략도;
- 도 2는 2개의 미리 결정된 주파수, 압력 검출을 위한 공진 주파수(FR) 및 휴대용 액세스 디바이스(D)와 근거리 통신을 위한 통신 주파수(FNFC)에서 본 발명에 따른 타깃의 임피던스 값을 예시하는 그래프;
- 도 3은 문(P) 손잡이(100) 내에 통합된 활성화 모듈(A)의 개략도를 도시하고, 도 3a는 움직이지 않을 때, 즉, 사용자의 손(M)이 압력을 손잡이(100)에 인가하지 않을 때 타깃(C)의 위치를 예시하는 도면이고, 그리고 도 3b는 사용자의 손(M)이 압력을 손잡이(100)에 인가할 때 코일(B)에 대하여 타깃(C)의 이동을 예시하는 도면.
- 도 4는 더 구체적으로, 활성화 모듈이 전개형 손잡이(100') 내에 통합될 때, 활성화 모듈(A')의 또 다른 실시형태의 개략도; 및
- 도 5는 본 발명에 따른, 차량 기능을 활성화시키기 위한 방법의 단계를 도시하는 흐름도.
본 발명에 따른 활성화 모듈(A)이 도 1에 예시된다. 활성화 모듈(A)은 자동차에 장착되도록 의도된다. 더 구체적으로, 활성화 모듈(A)은 자동차(V) 문(P) 손잡이(100) 내에 통합되고(도 3 참조) 그리고 차량의 기능, 예를 들어, 차량(V)의 문의 잠금 및 잠금 해제를 활성화시키는 것을 가능하게 한다. 이를 위해, 활성화 모듈(A)은 사용자의 손으로부터 압력을 검출하기 위한 디바이스 및 사용자가 지닌 휴대용 액세스 디바이스(D)(배지, 폰 등)와 통신하기 위한 근거리 통신(near-field communication: NFC) 디바이스를 포함한다. 물론, 이 예는 결코 제한적이지 않고, 그리고 본 발명은 또한 약 13.56㎒에서, 결합에 의해, 예를 들어 무선 주파수 식별(radiofrequency identification: RFID)에 의해 임의의 통신에 적용 가능하다.
근거리 통신에 의해, 손잡이(100)에 근접한 휴대용 액세스 디바이스(D)의 유효 인증, 및 나중에(또는 동시에) 손잡이(100) 상의 사용자의 손(M)으로부터의 압력의 검출은 차량의 기능, 이 경우에, 예를 들어, 문(P)의 잠금 해제의 활성화를 유발한다.
손으로부터 압력을 검출하기 위한 디바이스는 서로 마주보게 위치되는 코일(B)과 타깃(C)을 포함하는 유도성 센서, 뿐만 아니라 상기 센서를 위한 제1 제어 수단(M1)을 포함한다. 타깃(C)은 사용자의 손이 손잡이(100)와 접촉될 때 코일(B)을 향하여 이동할 수 있다.
제1 제어 수단(M1)은 코일(B)의 주파수(FB)를 미리 결정된 공진 주파수(FR), 예를 들어, 5㎒로 조정하고 그리고 코일(B)을 상기 공진 주파수(FR)로 여기한다. 제1 제어 수단(M1)은 이에 대응하여, 코일(B)의 실제 여기 주파수(FB)를 측정하고, 이는 코일(B)을 향하는 타깃(C)의 이동에 의존적이다. 코일(B)의 실제 여기 주파수(FB)가 공진 주파수(FR)를 초과한다면, 그리고 더 구체적으로, 실제 여기 주파수(FB)의 값이 제1 문턱값(Fs)을 초과한다면, 손잡이(100) 상의 사용자의 손으로부터의 압력의 유효 검출이 발생한다. 제1 제어 수단(M1)은 자체가 알려진 방식으로, 커패시터, 주파수 발진기 및 코일(B)의 주파수를 측정하기 위한 수단을 포함한다. 이것은 당업자에게 알려져 있고 그리고 이제 여기서 더 상세히 설명되지 않을 것이다.
근거리 통신 디바이스 자체는 통신 디바이스를 위해 근거리 통신 안테나 및 제2 제어 수단(M2, M2')을 포함한다.
제2 제어 수단(M2, M2')은 안테나의 임피던스를 근거리 통신 주파수(FNFC), 즉, 13.56㎒에 매칭하기 위한 수단(M2), 이어서 호환성 휴대용 액세스 디바이스(D)의 접근을 검출하기 위한 수단 및 데이터를 근거리 전송/수신하기 위한 수단(M2')으로 이루어진다.
휴대용 액세스 디바이스(D)의 접근을 검출하기 위한 수단은 예를 들어, 안테나의 단자에 걸친 전압 또는 안테나의 단자에서 전류의 위상 시프트를 측정하기 위한 수단으로 이루어진다.
문턱값 초과 또는 미만의 상기 전압의 변동은 근거리 통신이 목적되는 호환성 휴대용 액세스 디바이스(D)의 접근을 의미한다.
이것은 당업자에게 알려져 있고 그리고 이제 여기서 더 상세히 설명되지 않을 것이다.
제1 제어 수단(M1) 및 제2 제어 수단(M2, M2')은 인쇄 회로 기판(20) 내에 통합된 마이크로제어기(10) 내에 포함될 수도 있다. 그러나, 도 1에 예시된 실시예에서, 상기 수단(M1, M2, M2')은 마이크로제어기(10) 외부의 컴포넌트이다.
그러나, 2개의 디바이스가 독립적이고 그리고 바람직하게는 나란히 위치되어 방해를 방지하는 종래 기술과 달리, 본 발명은 압력 검출 디바이스와 통신 디바이스가 서로 마주보게 위치될 뿐만 아니라 공통 컴포넌트, 이 예에서, 코일(B)을 공유하는 검출 모듈(A)을 여기서 제안한다.
더 구체적으로 그리고 본 발명에 따르면, 활성화 모듈(A)은 대안적으로, 근거리 통신 디바이스의 근거리 통신 안테나 또는 압력 검출 디바이스의 유도성 센서의 코일(B)로 이루어지기 위해 적합한 단일의 코일(B)(도 1 참조)을 포함한다.
본 발명에 따르면 그리고 이를 위해, 상기 단일의 코일(B)은 선택 수단(S), 예를 들어, 스위치(S)에 연결된다.
선택 수단(S)은 2개의 위치, 즉, 제1 위치(P1) 및 제2 위치(P2)를 갖는다:
Figure 112019097280246-pct00014
단일의 코일(B)이 압력 검출 디바이스를 위한 제1 제어 수단(M1)에 전기적으로 연결되고 그리고 근거리 통신을 위한 제2 제어 수단(M2, M2')으로부터 연결 해제되는 제1 위치(P1);
Figure 112019097280246-pct00015
단일의 코일(B)이 근거리 통신을 위한 제2 제어 수단(M2, M2')에 전기적으로 연결되고 그리고 압력 검출 디바이스를 위한 제1 제어 수단(M1)으로부터 연결 해제되는 제2 위치(P2).
단일의 코일(B)은 예를 들어, 인쇄 회로 기판(20)(도 3a 및 도 3b 참조)에 인쇄되는, 구리 와이어 권선으로 이루어지고, 그리고 예를 들어, 직사각형 또는 원형의 형상이다. 물론, 본 발명은 임의의 형상의 단일의 코일(B)에 적용 가능하다.
선택 수단(S)은 예를 들어, 인쇄 회로 기판(20) 내에 통합되는 마이크로제어기(10)의 제어 수단(M4)에 의해 제어되고, 이는 자체가 손잡이(100)에 위치된다.
선택 수단(M4)을 제어하기 위한 수단은 예를 들어, 소프트웨어 수단이다.
본 발명에 따르면, 활성화 모듈(A)은 또한 단일의 코일(B)과 마주보게 위치되고 그리고 단일의 코일(B)에 대하여 이동할 수 있는, 타깃(C)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 타깃(C)은 가까이 위치되고 그리고 사용자의 손(M)이 예를 들어, 이들의 차량의 문(P)을 잠금 해제하도록 압력을 인가하는, 손잡이(100)의 외부면(S1)에 단단히 연결된다.
용어 "단단히 연결된"은 상기 손잡이(100)의 국부적 변형을 유발하는 손잡이(100)의 외부면(S1) 상의 임의의 압력이 타깃(C)이 단일의 코일(B)을 향하여 이동하는 것을 발생시키는 것을 의미한다고 이해된다.
외부면(S1) 상의 사용자로부터의 압력이 유발하는 손잡이(100)의 변형은 타깃(C)이 단일의 코일(B)을 향하여 이동하는 것을 발생시킨다.
이것은 도 3a 및 도 3b에 예시된다. 도 3a에서, 손잡이(100)는 움직이지 않고 그리고 거리(d1)는 스스로 움직이지 않는 타깃(C)을 단일의 코일(B)로부터 분리한다.
도 3b에서, 사용자의 손(M)이 압력을 외부면(S1)에 인가하여, 손잡이(100)의 외부면(S1)의 국부적 변형 및 단일의 코일(B)을 향하는 타깃(C)의 이동을 발생시켜서, 타깃(C)과 단일의 코일(B) 간의 거리(d1)를 새로운 거리(d2)로 단축시킨다. 단일의 코일(B)을 향하는 타깃(C)의 이동은 제1 제어 수단(M1)이 측정하는, 단일의 코일(B)의 실제 여기 주파수(FB)의 증가를 발생시키고, 이는 아래에 상세히 설명되는 바와 같이, 손(M)으로부터의 압력이 검출되게 한다.
상기 타깃(C)은 "중공형" 타깃이고, 즉, 타깃의 중심에 재료가 없는 공동부(Z)(도 1 참조)를 갖는다.
타깃(C)은 예를 들어 직사각형, 타원형 또는 원형 형상이고, 그리고 개방된, 단단한 루프의 형상 또는 공동부(Z)의 범위를 정하는 내부 에지, 및 외부 에지를 가진 링의 형상을 띤다. 상기 타깃(C)은 바람직하게는 하지만 비한정적으로, 단일의 코일(B)에 의해 규정된 평면과 평행한 평면에 위치된다.
상기 타깃(C)은 무자기 전도성 재료, 예를 들어, 알루미늄으로 이루어진다.
타깃(C)의 치수는 바람직하게는 단일의 코일(B)의 치수와 실질적으로 같다. 더 구체적으로, 도 1에 예시된 바와 같이, 타깃(C)이 원형 형상이고, 그리고 단일의 코일(B)이 직사각형 형상인 경우에, 타깃(C)의 내부 에지의 직경(D1)(또는 공동부(Z)의 직경(D1))이 바람직하게는 전적으로는 아니지만, 코일(B)의 길이(l1)보다 더 크거나 또는 적어도 같아서, 상기 단일의 코일(B)이 휴대용 액세스 디바이스(D)와 근거리 통신할 때, 이 공동부(Z)는 단일의 코일(B)이 방출하는 전자파가 통과되게 하고, 이는 아래에 상세히 설명된다.
바람직하게는, 단일의 코일(B)과 타깃(C)이 서로에 대해 중심에 있고 그리고 각각은 이들의 각각의 중심에서 교차하는 2개의 수직축 중 적어도 하나를 따라 형상이 대칭이다.
타깃(C)은 타깃의 단부에 의해 임피던스-조정 수단(M3)에 연결된다.
조정 수단(M3)은 예를 들어, LC 회로, 즉, 공진 주파수(FR)에서 공진하는 회로를 형성하도록 직렬로 연결되는 코일 및 커패시터를 포함하고, 즉, 회로의 임피던스(Z)가 공진 주파수(FR)에서 최소인, 회로로 이루어진다. 조정 수단(M3)이 조정되어 조정 수단(M3)과 타깃(C)으로 이루어진 회로의 임피던스(Z)는,
Figure 112019097280246-pct00016
- 최소로 또는 더 구체적으로, 단일의 코일(B)의 공진 주파수(FR)에서 문턱값(Zmin), 예를 들어 10Ω(도 2 참조) 미만이고;
Figure 112019097280246-pct00017
- 최대로 또는 더 구체적으로, 근거리 통신 주파수(FNFC)에서 문턱값(Zmax), 예를 들어 500Ω(도 2 참조) 초과이다.
따라서, 공진 주파수(FR)에서, 회로의 임피던스가 낮기 때문에, 코일(B)이 방출하는 전자파는 타깃(C)에서 전류를 생성하고, 그리고 코일(B)에 더 가까이 가는 타깃(C)의 이동은 코일의 진동의 실제 주파수(FB)를 변경한다.
정반대로, 근거리 통신 주파수(FNCF)에서, 회로의 임피던스가 높기 때문에, 단일의 코일(B)이 방출하는 전자파는 타깃(C)에서 전류를 생성하지 않고 그리고 타깃(C)에 의해 흡수되지 않고, 그리고 따라서 전자파는 타깃(C)의 공동부(Z)를 "통과"할 수도 있다.
조정 수단(M3)과 단일의 코일(B)이 바람직하게는 하나의 그리고 동일한 인쇄 회로 기판, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(20)에 위치되고, 타깃(C) 자체는 손잡이(100)의 외부면(S1)에 단단히 연결되고 그리고 근접하게 위치된다. 따라서, 상기 타깃(C)은 손잡이(100)가 움직이지 않을 때, 조정 수단(M3)으로부터 그리고 인쇄 회로 기판(20)으로부터 이격되게 거리(d1)에 위치된다. 타깃(C)이 전도성 링크(40)에 의해, 그리고 유연하게, 예를 들어, 연결 러그(connecting lug)(40)(도 3a 및 도 3b 참조)의 형태로 상기 조정 수단(M3)에 연결되어 타깃이 단일의 코일(B)에 대하여 이동할 수 있다. 연결 러그(40)는 사용자의 손(M)이 압력을 외부면(S1)에 인가할 때 구부러질 수 있다.
선택 수단(S)이 제1 위치(P1)에 있을 때, 그러면 타깃(C)과 단일의 코일(B)은 손잡이(100) 상의 사용자의 손(M)으로부터의 압력을 검출할 수 있는 유도성 센서를 형성한다.
그러나, 신중하게, 본 발명에 따르면, 단일의 코일(B)은 또한 데이터가 상기 단일의 코일(B)을 통해 근거리 통신에 의해 전송 및 수신되게 하는 제2 위치(P2)에 선택 수단(S)이 있을 때 연결된다. 제2 위치(P2)에서, 단일의 코일(B)은 근거리 통신 안테나를 이룬다.
타깃(C)의 중심의 공동부(Z)는 이 제2 위치(P2)에서, 단일의 코일(B)이 방출하는 전자파가 통과되게 하고 그리고 휴대용 액세스 디바이스(D)와의 유효한 근거리 통신이 보장되게 한다.
구체적으로, 타깃(C)이 중실형이라면, 타깃은 근거리 통신 주파수(FNFC)로 방출되는 전자파를 방해할 것이다. 전자파의 하나의 부분은 와상 전류의 생성과 함께 타깃(C)에 의해 흡수될 것이고 그리고 또 다른 부분은 반대 위상을 가진 단일의 코일(B)을 향하여 반사될 것이다.
신중하게, 본 발명은 선택 수단(S)이 제2 위치(P2)에 있고 그리고 단일의 코일(B)이 통신 안테나로서 작동할 때 단일의 코일(B)과 휴대용 액세스 디바이스(D) 간의 근거리 통신을 방해하지 않는 특정한 형상의 타깃(C)을 제안한다. 게다가, 조정 수단(M3)과 타깃(C)으로 이루어진 회로가 상기 통신 주파수(FNFC)에서, 매칭된 임피던스(Z)(즉, 위에서 설명된 바와 같이, 매우 높은 임피던스)를 가져서 타깃(C)의 공동부(Z)를 통과하는 전자파에 기여한다.
따라서, 선택 수단(S)은,
Figure 112019097280246-pct00018
선택 수단이 제1 위치(P1)에 있을 때: 단일의 코일의 주파수(FB)를 공진 주파수(FR)(예를 들어, 5㎒)로 조정하고 그리고 따라서 압력 검출 디바이스를 활성화시키는 것을 가능하게 하고;
Figure 112019097280246-pct00019
선택 수단이 제2 위치(P2)에 있을 때: 단일의 코일의 임피던스(FB)를 조정하고 그리고 상기 단일의 코일(B)을 근거리 통신 주파수(FNFC)(13.56㎒)에서 데이터를 전송/수신하기 위한 회로에 연결하고, 그리고 따라서 근거리 통신 디바이스를 활성화시키는 것을 가능하게 한다.
신중하게, 타깃(C)은,
Figure 112019097280246-pct00020
선택 수단(S)이 제1 위치(P1)에 있을 때: 유도성 센서 타깃(C)으로서 작용하기에 적합하고, 타깃(C)과 조정 수단(M3)으로 이루어진 회로의 임피던스(Z)의 값은 낮고;
Figure 112019097280246-pct00021
선택 수단(S)이 제2 위치(P2)에 있을 때: 상기 코일이 근거리 통신 주파수에서 타깃(C)과 조정 수단(M3)으로 이루어진 회로의 높은 임피던스(Z)의 값을 방출할 때, 단일의 코일(B)이 휴대용 액세스 디바이스(D)로 전송하는 전자파가 타깃의 공동부(Z)를 통과하게 하기에 적합하다.
본 발명에 따른, 활성화 모듈(A)의 또 다른 실시형태가 도 4에 예시된다. 도 4는 손잡이(100')가 문(P')의 표면에 대해 돌출되지 않도록, 문(P')에 통합되고 그리고 정지 위치에 있고, 그리고 사용자의 손(M)이 손잡이를 잡을 수 있도록 손잡이가 모터가 달린 기구 및 다관절 암에 의해 배치되고, 그리고 문(P)의 외부로 돌출되는 활성 위치에 있는, 전개형 손잡이(100')를 예시한다.
이 실시형태에서, 손잡이(100')의 이동식 부분(300)은 단일의 코일(B') 및 타깃(C')을 포함하고, 그리고 문(P')에 통합된 고정된 부분(400)은 선택 수단(S'), 선택 수단을 위한 제어 수단(M4'), 제1 제어 수단(M1'), 제2 제어 수단(M2'', M2'''), 주파수-조정 수단(M3') 및 마이크로제어기(10')를 포함한다.
손잡이(100')의 이동식 부분(300)은 예를 들어, 가요성 동축 케이블(30)에 의해 고정된 부분(400)에 연결된다.
본 발명은 또한 도 5에 예시되고 그리고 아래에 설명되는, 차량의 기능을 활성화시키기 위한 방법의 제1 실시형태를 제안한다.
제1 단계(E1)에서, 선택 수단(S)은 제2 위치(P2)에 있고 그리고 단일의 코일(B)은 근거리 통신 안테나를 이루고, 즉, FB = FNFC(단계(E2))이다.
단일의 코일(B)의 단자에 걸친 전압이 미리 결정된 문턱값 초과 또는 미만이라면, VNFC > VS라면, 호환성 휴대용 액세스 디바이스(D)의 존재의 검출이 발생되고 그리고 근거리 통신이 유발되고(단계(E4)), 그렇지 않으면 방법이 단계(E1)로 복귀된다. 이 검출은 또한 검출되는 단일의 코일(B)의 단자에서의 위상 시프트에 의해 달성될 수도 있다. 이것은 당업자에게 알려져 있다.
식별자 교환은 활성화 모듈(A)과 휴대용 액세스 디바이스(D) 간에 발생된다(단계(E5)): 휴대용 액세스 디바이스(D)가 인증된다면, 선택 수단(S)은 제1 위치(P1)로 전환된다(단계(E6)).
그래서 단일의 코일(B)의 진동의 주파수는 공진 주파수와 같다(FB = FR).
단일의 코일(B)의 진동의 실제 측정된 주파수(FB)가 공진 주파수(FR)보다 더 높게 된다면(단계(E8)) 그리고 더 구체적으로, 단일의 코일의 진동의 실제 측정된 주파수(FB)가 제2 미리 결정된 문턱값(Fs)보다 더 높게 된다면, 손잡이를 향하는 사용자의 손(M)의 이동의 검출이 발생되고 그리고 차량을 잠그려는 의도가 입증된다(단계(E10)).
그렇지 않으면, 단일의 코일의 진동의 실제 주파수(FB)가 미리 결정된 지속기간(ΔtS)보다 더 긴 지속기간(Δt) 동안 제2 미리 결정된 문턱값(FS) 미만이라면, 손잡이(100)를 향하는 사용자의 손(M)의 이동의 검출이 발생되지 않고, 차량을 잠금 해제하려는 의도가 입증되지 않고 그리고 방법이 단계(E1)로 복귀된다.
활성화 방법의 제2 실시형태에서, 단계(E1 내지 E5)는 단계(E6 내지 E9) 후 수행된다. 이 제2 실시형태에서, 선택 수단(S)은 처음에 손잡이(100) 상의 사용자의 손(M)으로부터의 압력을 검출하도록 제1 위치(P1)에 있고, 이어서 일단 압력이 검출되었다면, 선택 수단(S)은 존재 검출, 이어서 통신 및 휴대용 액세스 디바이스(D)와의 식별자 교환을 유발하도록 제2 위치(P2)로 전환된다.
마지막으로, 본 발명에 따른 활성화 방법의 제3 실시형태에서, 선택 수단(S)은 설정된 주파수에서 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 간에 교번된다. 즉, 활성화 모듈(A)은 압력 검출 디바이스로서 그리고 통신 디바이스로서 교대로 작동된다.
선택 수단(S)의 2개의 위치 중 하나에서 임의의 유효 검출은, 압력 검출(제1 위치(P1)에서) 또는 NFC에 의한 접근 검출(제2 위치(P2)에서)이든 간에, 선택 수단(S)이 2개의 위치 중 다른 위치로, 즉, 휴대용 액세스 디바이스(D)의 접근을 검출하도록 제2 위치(P2)로 또는 손잡이(100) 상의 사용자의 손으로부터의 압력을 검출하도록 제1 위치(P1)로, 각각 전환되게 유발한다.
휴대용 액세스 디바이스(D)의 인증 및 손잡이와의 손 접촉의 검출은, 이전의 또는 다음의 인증이든 간에, 차량의 기능의 활성화를 유발한다.
본 발명은 근거리 통신을 방해하지 않도록, 구체적으로 코일과 마주보게 위치되는, 유도성 센서의 타깃을 변경함으로써 그리고 선택 수단의 추가를 통해 유도성 센서의 코일로서 그리고 근거리 통신 안테나로서 둘 다로 작용하는 코일의 사용에 기초한다.
본 발명은 신중하게 차량 문 손잡이 내에서, 유도성 센서를 사용하는 압력 검출 디바이스와 근거리 통신 디바이스를 통합하면서 2개의 디바이스 간의 방해를 방지하고 그리고 종래 기술에 대하여 상당한 공간 절약을 제공하는 것을 가능하게 한다.

Claims (11)

  1. 사용자가 지닌 휴대용 액세스 디바이스(D)로부터 차량의 기능을 활성화시키기 위하여 자동차(V)에 장착되도록 의도되는 활성화 모듈(A)로서,
    Figure 112019097280246-pct00022
    단일의 코일(B);
    Figure 112019097280246-pct00023
    상기 사용자의 손(M)으로부터의 압력을 검출하기 위한 디바이스를 위한 제1 제어 수단(M1);
    Figure 112019097280246-pct00024
    상기 휴대용 액세스 디바이스(D)와 통신할 수 있는 통신 주파수(FNFC)를 가진 근거리 통신 디바이스를 위한 제2 제어 수단(M2, M2');
    Figure 112019097280246-pct00025
    상기 단일의 코일(B)에 연결되는 선택 수단(S)으로서,
    - 상기 선택 수단(S)이 상기 단일의 코일(B)을 상기 제1 제어 수단(M1)에 연결시키고 그리고 상기 단일의 코일(B)을 상기 제2 제어 수단(M2, M2')으로부터 연결 해제하여 압력 검출 디바이스를 구성하는 제1 위치(P1);
    - 상기 선택 수단(S)이 상기 단일의 코일(B)을 상기 제2 제어 수단(M2, M2')에 연결시키고 그리고 상기 단일의 코일(B)을 상기 제1 제어 수단(M1)으로부터 연결 해제하여 근거리 통신 디바이스를 구성하는 제2 위치(P2)
    인 2개의 위치를 갖는 상기 선택 수단(S);
    Figure 112019097280246-pct00026
    공동부(Z)를 갖는 타깃(C)으로서, 상기 단일의 코일(B)과 마주보게 위치되고 그리고 상기 단일의 코일(B)에 대하여 이동할 수 있는, 상기 타깃(C);
    Figure 112019097280246-pct00027
    상기 타깃(C)에 연결되는 임피던스-조정 수단(M3); 및
    Figure 112019097280246-pct00028
    상기 선택 수단(S)을 위한 제어 수단(M4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성화 모듈(A).
  2. 제1항에 있어서, 상기 조정 수단(M3)은,
    Figure 112020102690701-pct00029
    상기 선택 수단(S)이 상기 제1 위치(P1)에 있을 때 상기 임피던스를 최소 문턱값(Zmin) 미만으로 조정하고; 그리고
    Figure 112020102690701-pct00030
    상기 선택 수단(S)이 상기 제2 위치(P2)에 있을 때 상기 임피던스를 최대 문턱값(Zmax) 초과로 조정하는 것을 특징으로 하는 활성화 모듈(A).
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 제어 수단(M1)은 공진 주파수(FR)에서 상기 단일의 코일(B)을 진동하기 위한 수단, 상기 단일의 코일(B)의 진동의 실제 주파수(FB)를 측정하기 위한 수단 및 상기 실제 주파수(FB)를 제1 미리 결정된 문턱값(FS)과 비교하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성화 모듈(A).
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 제어 수단(M2, M2')은 임피던스-조정 수단, 상기 단일의 코일(B)의 단자에 걸친 전압(VB)을 측정하기 위한 수단, 상기 전압(VB)과 제2 문턱값(VS)을 비교하기 위한 수단 및 근거리 통신에 의해 데이터를 전송/수신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성화 모듈(A).
  5. 제1항에 있어서, 상기 타깃(C)은 개방형 링의 형상을 띠고, 그리고 상기 단일의 코일(B)은 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 활성화 모듈(A).
  6. 제1항에 있어서, 상기 타깃(C)은 무자기 및 전도성 재료로 이루어지고, 그리고 상기 공동부(Z)의 치수(D1)는 상기 단일의 코일(B)의 치수(l1)와 적어도 같은 것을 특징으로 하는 활성화 모듈(A).
  7. 사용자가 지닌 휴대용 액세스 디바이스(D)로부터 차량의 기능을 활성화시키기 위한 방법으로서, 상기 차량(V)은 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 활성화 모듈(A)을 포함하되, 상기 방법은,
    Figure 112020102690701-pct00031
    상기 사용자의 손(M)으로부터의 압력을 검출하도록 상기 선택 수단(S)을 상기 제1 위치(P1)에 배치하는 단계; 및
    Figure 112020102690701-pct00032
    근거리 통신에 의해 상기 휴대용 액세스 디바이스(D)를 인증하도록 상기 선택 수단(S)을 상기 제2 위치(P2)에 배치하는 단계를 포함하고,
    상기 휴대용 액세스 디바이스(D)의 유효 식별 및 상기 손(M)으로부터 압력의 검출은 상기 차량의 상기 기능의 활성화를 유발하는 것을 특징으로 하는 차량의 기능을 활성화시키기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 선택 수단이 상기 제2 위치(P2)에 있을 때, 상기 휴대용 액세스 디바이스(D)의 접근을 검출하는 단계가 상기 근거리 통신 전에 선행하는 것을 특징으로 하는 차량의 기능을 활성화시키기 위한 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 선택 수단(S)이 상기 제1 위치(P1)에 있을 때, 상기 손(M)으로부터 압력의 검출은 상기 단일의 코일(B)의 공진 주파수(FR)의 증가에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 기능을 활성화시키기 위한 방법.
  10. 전개될 수 있는 제1의 이동식 부분(300)과 문(P')에 통합되는 제2의 고정된 부분(400)을 포함하는 전개형 문(P') 손잡이(100')로서, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 활성화 모듈(A)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전개형 문(P') 손잡이(100').
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 활성화 모듈(A)을 포함하는 것을 특징으로 하는 문 손잡이(100).
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