KR102260124B1 - 차량용 카드형 스마트키 - Google Patents

Abstract

수납 및 휴대가 용이한 차량용 카드형 스마트키가 제공된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 차량용 카드형 스마트키는, 플렉시블한 플라스틱 재질로 이루어져 외관을 형성하고, 제1 모서리부, 제2 모서리부, 제1 모서리부와 대각선으로 마주보는 제3 모서리부 및 제2 모서리부와 대각선으로 마주보는 제4 모서리부를 포함하는 본체; 본체의 내부에 구비되되, 제2 내지 제4 모서리부에 근접하게 배치되어 전기적인 신호를 생성하는 플렉시블 인쇄회로기판; 제1 모서리부에 근접하게 배치되어 일단이 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 플렉시블 배터리; 플렉시블 인쇄회로기판의 후면부에 구비되는 무선 충전 코일; 제3 모서리부 또는 제4 모서리부 중 적어도 하나에 근접하게 배치되어 신호를 송수신하는 복수개의 안테나부; 및 플렉시블 인쇄회로기판의 전면부에 구비되되, 제3 모서리부 또는 제4 모서리부 중 적어도 하나에 근접하게 배치되는 스위칭부;를 포함한다.

Description

차량용 카드형 스마트키{CARD TYPE SMART KEY FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 카드형 스마트키에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수납 및 휴대가 용이하도록 슬림하게 형성되는 차량용 카드형 스마트키에 관한 것이다.

일반적으로, 차실 내부에는 사용자에 의하여 차량 엔진을 작동시키는 키 어셈블리가 배치되고, 키 어셈블리에 작동 키를 삽입 회전하는 동작으로 엔진을 작동시킬 수 있도록 구성된다. 한편, 최근에는 작동 키를 이용하지 아니하고도 간단하게 시동 버튼을 누르는 동작으로 엔진이 작동될 수 있도록 구성되는 것도 가능해졌다.

그러나, 최근에는, 통신방법이 발달함에 따라 사용자의 편의성을 증대시키고, 차량의 도난사고 등을 방지하기 위한 것으로서, 사용자가 스마트키를 휴대하고 상기 스마트키를 휴대한 사용자가 차량에 탑재된 ECU와 무선으로 암호화 통신을 수행하여 정당한 사용자에게만 차량 엔진의 시동 온(ON)을 허여하는 소위 스마트키 시스템이 도입되고 있는 실정이고, 스마트키는 사용자가 휴대하여야 하므로 지갑이나 가방 등에 수납이 용이하도록 될 수 있으면 얇고 견고하게 제작되는 것을 동 기술 분야의 과제로 하고 있다.

그러나, 종래에는 카드형 스마트키의 두께가 두꺼워 수납이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 스마트키 내부에 장착되는 배터리의 잦은 소모로 부품 교체의 번거로움이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 수납 및 휴대가 용이하도록 슬림하게 형성된 차량용 카드형 스마트키를 제공하는 것이다.

또한, 무선충전이 가능한 차량용 카드형 스마트키를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 카드형 스마트키는, 플렉시블한 플라스틱 재질로 이루어져 외관을 형성하고, 제1 모서리부, 제2 모서리부, 제1 모서리부와 대각선으로 마주보는 제3 모서리부 및 제2 모서리부와 대각선으로 마주보는 제4 모서리부를 포함하는 본체; 본체의 내부에 구비되되, 제2 내지 제4 모서리부에 근접하게 배치되어 전기적인 신호를 생성하는 플렉시블 인쇄회로기판; 제1 모서리부에 근접하게 배치되어 일단이 플렉시블 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 플렉시블 배터리; 플렉시블 인쇄회로기판의 후면부에 구비되는 무선 충전 코일; 제3 모서리부 또는 제4 모서리부 중 적어도 하나에 근접하게 배치되어 신호를 송수신하는 복수개의 안테나부; 및 플렉시블 인쇄회로기판의 전면부에 구비되되, 제3 모서리부 또는 제4 모서리부 중 적어도 하나에 근접하게 배치되는 스위칭부;를 포함한다.

또한, 무선 충전 코일은, 상기 플렉시블 인쇄회로기판 및 상기 플렉시블 배터리의 후면부에 구비되되, 상기 제1 모서리부 및 상기 제2 모서리부에 근접하게 배치될 수 있다.

또한, 플렉시블 인쇄회로기판에 구비되되, 제3 모서리부에 근접하게 배치되는 제어부(MCU)를 더 포함할 수 있다.

또한, 복수개의 안테나는 제4 모서리부에 근접하게 배치되며, 플렉시블 배터리의 길이방향으로 배치되는 제1 안테나; 제4 모서리부에 근접하게 배치되며, 제1 안테나와 수직을 이루도록 배치되는 제2 안테나; 및 제3 모서리부 및 제4 모서리부 사이에 배치되며, 제1 안테나의 하측에 배치되는 제3 안테나를 포함할 수 있다.

또한, 본체의 두께는, 1.7mm로 형성될 수 있다.

또한, 가로 길이는 85mm 이상 86mm 미만으로 형성되고, 세로 길이는 54mm 이상 55mm 미만으로 형성될 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 차량용 카드형 스마트키에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다

첫째, 단순한 이모빌라이져 기능뿐만 아니라, 능동적으로 차량의 도어를 잠금시키거나 해정시키는 버튼 스위치 기능을 부여함으로써 소비자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 기존의 카드형 스마트키 보다 약 50%의 두께가 감소하여 수납 및 휴대가 용이할 수 있다.

셋째, NFC 통신을 통하여 차량의 비상 출입이 가능할 수 있다.

넷째, 무선충전 기능을 통하여 사용자는 기존의 배터리 교체 작업이 삭제되므로 소모품 비용이 절감되고, 배터리를 교체하는 번거로움을 해소할 수 있다.

다섯째, 플렉시블 인쇄회로기판 및 플렉시블 배터리를 사용하여 신용카드처럼 지갑에 수납할 수 있어, 수납이 휴대가 용이할 수 있다.

여섯째, 각 부품들 배치 시, 밴딩에 취약한 제1 영역 및 제2 영역을 피하여 최적의 배치를 함으로써 카드형 스마트키가 휘어지더라도 각 부품들의 파손을 방지할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카드형 스마트키를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 도 1에 도시된 차량용 카드형 스마트키의 규격을 나타내는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의한 차량용 카드형 스마트키를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카드형 스마트키를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 도 1에 도시된 차량용 카드형 스마트키의 규격을 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카드형 스마트키는, 플렉시블한 플라스틱 재질로 이루어져 외관을 형성하고, 제1 모서리부(E1), 제2 모서리부(E2), 제1 모서리부(E1)와 대각선으로 마주보는 제3 모서리부(E3) 및 제2 모서리부(E2)와 대각선으로 마주보는 제4 모서리부(E4)를 포함하는 본체(10); 본체(10)의 내부에 구비되되, 제2 내지 제4 모서리부(E2 ~ E4)에 근접하게 배치되어 전기적인 신호를 생성하는 플렉시블 인쇄회로기판(20); 제1 모서리부(E1)에 근접하게 배치되어 일단이 플렉시블 인쇄회로기판(20)과 전기적으로 연결되는 플렉시블 배터리(60); 플렉시블 인쇄회로기판(20)의 후면부에 구비되는 무선 충전 코일(50); 제3 모서리부(E3) 또는 제4 모서리부(E4) 중 적어도 하나에 근접하게 배치되어 신호를 송수신하는 복수개의 안테나부(41, 42, 43); 및 플렉시블 인쇄회로기판(20)의 전면부에 구비되되, 제3 모서리부(E3) 또는 제4 모서리부(E4) 중 적어도 하나에 근접하게 배치되는 스위칭부(60);를 포함한다.

본체(10)는 플렉시블한 플라스틱 재질로 이루어져 외관을 형성하고, 제1 모서리부(E1), 제2 모서리부(E2), 제1 모서리부(E1)와 대각선으로 마주보는 제3 모서리부(E3) 및 제2 모서리부(E2)와 대각선으로 마주보는 제4 모서리부(E4)를 포함할 수 있다.

본체(10)는 후술하는 플렉시블 인쇄회로기판(20), 플렉시블 배터리(30), 복수개의 안테나부(40), 무선 충전 코일(50) 및 스위칭부(60) 등이 배치되고, EMC 수지를 이용하여 몰딩시켜 일체형으로 제조될 수 있다.

본체(10)는 1.7mm 두께로 형성될 수 있고, 본체(10)의 가로 길이(L1)는 85mm 이상 86mm 미만으로 형성되고, 세로 길이(L2)는 54mm 이상 55mm 미만으로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 본체(10)의 가로 길이(L1)는 85.4mm이고, 세로 길이(L2)는 54.3mm로 신용카드의 규격과 유사한 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

플렉시블 인쇄회로기판(20)은 본체(10)의 내부에 구비되되, 제2 내지 제4 모서리부(E2 ~ E4)에 근접하게 배치되어 전기적인 신호를 생성할 수 있다.

플렉시블 인쇄회로기판(20)에는 사용자의 물리적인 조작에 따라 스위칭되는 스위칭부(60) 및 해당 스위칭 신호에 대응되는 동작명령을 출력을 위해 각종 연산을 수행하는 마이콤(Micom)을 비롯해 각종 전기 소자(도시 생략)가 실장된다.

플렉시블 인쇄회로기판(20)은 복수개의 IC칩(21, 22, 23)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 무선충전 IC(21), Charger IC(22), 배터리 보호 IC(23)을 포함할 수 있다. 복수개의 IC칩(21, 22, 23)은 플렉시블 인쇄회로기판(20)에 배치되되, 플렉시블 배터리(30)의 하측 즉, 제1 모서리부(E1) 및 제2 모서리부(E2) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

플렉시블 인쇄회로기판(20)은 플렉시블 인쇄회로기판(20)에 구비되되, 제3 모서리부(E3)에 근접하게 배치되는 제어부(MCU)(24)를 더 포함할 수 있다.

플렉시블 배터리(30)는 제1 모서리부(E1)에 근접하게 배치되어 일단이 플렉시블 인쇄회로기판(20)과 전기적으로 연결될 수 있다.

복수개의 안테나부(40)는 제3 모서리부(E3) 또는 제4 모서리부(E4) 중 적어도 하나에 근접하게 배치되어 신호를 송수신할 수 있다.

복수개의 안테나부(40)는 제1 안테나 내지 제3 안테나(41 ~ 43)를 포함할 수 있다. 제1 안테나(41)는 제4 모서리부(E4)에 근접하게 배치되며, 플렉시블 배터리(30)의 길이방향으로 배치될 수 있다. 제2 안테나(42)는 제4 모서리부(E4)에 근접하게 배치되며, 제1 안테나(41)와 수직을 이루도록 배치될 수 있다. 제3 안테나(43)는 제3 모서리부(E3) 및 제4 모서리부(E4) 사이에 배치되며, 제1 안테나(41)의 하측에 배치될 수 있다.

복수개의 안테나부(40)는 제 1축 안테나(41), 제 2축 안테나(42), 제 3축 안테나(43)를 포함한다. 여기서, 상기 제 1축 안테나(41), 상기 제 2축 안테나(42) 및 상기 제 3축 안테나(43)는 실질적으로 서로 수직인 x, y, z 축을 구성하도록 구성된다. 여기서, 안테나의 방향성에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 안테나 요소로부터 방출된 모든 무선 신호는 특정 방향 각도로 전달되며 우수한 안테나를 이용했을 때 방출 각도 감소로 인해 방향성이 향상된다. LC 공진 회로로부터 방출되는 LF(125KHz) 신호는 고주파 신호처럼 방향성이 우수하지는 않지만 방향장 컴포넌트를 포함한다. 특정한 트랜스폰더 디자인일 때 LF 신호의 통신거리 또는 유도 전압은 베이스 스테이션과 트랜스폰더 안테나의 유도 결합이 얼마나 우수하냐에 따라 결정된다.

따라서, 상술한 바와 같이 상기 안테나 모듈(300)에 포함된 상기 제 1축 안테나(41), 상기 제 2축 안테나(42) 및 상기 제 3축 안테나(43)를 서로 직교하도록 배치함으로써, 상술한 바와 같이 안테나 방향성을 제고할 수 있고, 이에 따라, 안테나 이득을 최대화할 수 있으며, 이에 따라, 최소한의 작동 전력으로 입력신호, 즉, 상기 LF 신호를 탐지할 수 있는 효과가 있다.

무선 충전 코일(50)은 플렉시블 인쇄회로기판(20)의 후면부에 구비될 수 있다. 플렉시블 인쇄회로기판(20) 및 플렉시블 배터리(30)의 후면부에 구비되되, 제1 모서리부(E1) 및 제2 모서리부(E2)에 근접하게 배치될 수 있다.

무선 충전 코일(50)은 나선형의 코일을 포함할 수 있으며, 복수개의 코일로 형성될 수 있다. 각각의 코일은 제어부(180)에 위치하는 주파수 매칭회로와 연결되며, 주파수 매칭회로는 캐패시터 및 저항을 포함할 수 있다. 즉 코일의 인덕턴스(L)와 캐패시터의 캐패시턴스(C) 및 저항의 리액턴스(R) 값에 따라 송수신 가능한 신호의 주파수 대역이 달라질 수 있다. 코일은 공진회로의 인덕터로서 기능을 하는바, 최적의 인덕턴스 값을 갖도록 각 코일 별로 다른 횟수로 권선되고, 다른 두께와 다른 직경을 가질 수 있다.

무선 충전 코일(50)은 무선전력수신을 위한 전력 수신코일일 수 있다. 즉, 무선 충전 코일(50)에서 형성하는 자기장 내에 진입하게 되면 유도기전력이 생성되어 플렉시블 배터리(30)를 충전할 수 있다.

삭제

스위칭부(60)는 플렉시블 인쇄회로기판(20)의 전면부에 구비되되, 제3 모서리부(E3) 또는 제4 모서리부(E4) 중 적어도 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또한, 스위칭부(60)는 복수개가 일렬로 배치될 수 있다.

스위칭부(60)는 일정한 버튼 조작감을 제공할 수 있는 택트 스위치(Tact switch)일 수 있으며, 물리적인 조작감을 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 스위칭부(60)의 상면에는 조작감을 향상시키고, 경화액이 침투되는 것을 방지하기 위해 별도의 보호 패드(미도시)가 구비될 수 있다.

삭제

삭제

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 제1 통신부
20 : 제2 통신부
30 : 제어부
40 : 신호 차폐재
100 : 제1 통신모듈
200 : 제2 통신모듈
300 : 제3 통신모듈
400 : 제4 통신모듈

Claims (6)

1. 플렉시블한 플라스틱 재질로 이루어져 외관을 형성하고, 제1 모서리부, 제2 모서리부, 상기 제1 모서리부와 대각선으로 마주보는 제3 모서리부 및 상기 제2 모서리부와 대각선으로 마주보는 제4 모서리부를 포함하는 본체;
   상기 본체의 내부에 구비되되, 상기 제2 내지 제4 모서리부에 근접하게 배치되어 전기적인 신호를 생성하는 플렉시블 인쇄회로기판;
   상기 제1 모서리부에 근접하게 배치되어 일단이 상기 플렉시블 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 플렉시블 배터리;
   상기 플렉시블 인쇄회로기판의 후면부에 구비되는 무선 충전 코일;
   상기 제3 모서리부 또는 상기 제4 모서리부 중 적어도 하나에 근접하게 배치되어 신호를 송수신하는 복수개의 안테나부; 및
   상기 플렉시블 인쇄회로기판의 전면부에 구비되되, 상기 제3 모서리부 또는 상기 제4 모서리부 중 적어도 하나에 근접하게 배치되는 스위칭부;를 포함하고,
   상기 복수개의 안테나는,
   상기 제4 모서리부에 근접하게 배치되며, 상기 플렉시블 배터리의 길이방향으로 배치되는 제1 안테나;
   상기 제4 모서리부에 근접하게 배치되며, 상기 제1 안테나와 수직을 이루도록 배치되는 제2 안테나; 및
   상기 제3 모서리부 및 상기 제4 모서리부 사이에 배치되며, 상기 제1 안테나의 하측에 배치되는 제3 안테나를 포함하고,
   상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나는 각각의 방향성이 서로 수직하는 차량용 카드형 스마트키.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 무선 충전 코일은, 상기 플렉시블 인쇄회로기판 및 상기 플렉시블 배터리의 후면부에 구비되되, 상기 제1 모서리부 및 상기 제2 모서리부에 근접하게 배치되는 차량용 카드형 스마트키.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 플렉시블 인쇄회로기판에 구비되되, 상기 제3 모서리부에 근접하게 배치되는 제어부(MCU)를 더 포함하는 차량용 카드형 스마트키.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 두께는, 1.7mm로 형성되는 차량용 카드형 스마트키.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 가로 길이는 85mm 이상 86mm 미만으로 형성되고, 세로 길이는 54mm 이상 55mm 미만으로 형성되는 차량용 카드형 스마트키.

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