KR102543530B1 - 차량 도어 제어 시스템 및 이의 동작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 도어 제어 기술에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템은, 차량 주변에 위치하는 스마트 키 혹은 휴대 단말과 무선 통신하는 통신부; 상기 통신부를 이용하여 상기 스마트 키 혹은 상기 휴대 단말과 통신하는 한편, 수신되는 신호를 바탕으로 상기 스마트 키 혹은 상기 휴대 단말에 대한 인증을 수행하고, 인증에 성공하면, 차량 도어를 제어하기 위한 도어 제어 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 도어 제어 신호에 따라 차량의 도어를 잠그거나 잠금 해제시키는 모터 구동부를 포함한다.

Description

차량 도어 제어 시스템 및 이의 동작방법{Vehicle door system and operating method thereof}
본 발명은 차량 도어 제어 기술에 관한 것으로, 상세하게는 휴대 단말을 이용하여 차량 도어를 제어할 수 있도록 구현된 차량 도어 제어 시스템 및 이의 동작방법에 관한 것이다.
최근, 차량의 스마트 키(Smart Key) 시스템이 보편화되고 있는 추세이며, 스마트 키는 통상 ‘포브(FOB) 키’로 불린다.
스마트 키 시스템이란 사용자가 스마트 키를 소지한 상태에서 필요한 행동을 취하면 차량에 내장된 시스템에서 이를 감지하여 차량의 동작을 제어하는 시스템을 말한다.
스마트 키 시스템은 스마트 키와 차량의 스마트 키 ECU(Smart Key Electronic Control Unit, 이하 SMK ECU)를 포함한다. 여기서 스마트 키와 SMK ECU 간의 통신은 각각 내장된 통신 모듈을 통해 이루어진다.
종래의 스마트 키 시스템에 따르면, 사용자가 차량 도어의 잠금/잠금 해제(Lock/Unlock)를 제어하고자 할 때, 스마트 키를 소지한 사용자가 상기 차량으로 접근하고, 도어 핸들(Door Handle)에 위치한 패시브 스위치(Passive Switch)를 조작하여야 한다.
보다 상세하게는, 종래의 스마트 키를 이용한 차량 도어 제어 시스템을 살펴보면, 스마트 키를 소지한 운전자가 도어(door)에 위치한 Passive Switch를 누르면, 도어 핸들에 있는 LF 안테나를 통해서 LF 신호가 스마트 키로 송신되고, 이를 수신한 스마트 키가 응답 신호를 SMK ECU로 RF 송신하면, SMK ECU가 차량 도어의 락/언락을 제어한다.
이와 같이 차량 도어 제어 분야에 있어서의 차량 도어 제어는 스마트키 시스템이 제공한다.
따라서, 스마트키 시스템은 운전자가 소지한 스마트 키에 대한 인증을 통해서 차량 도어 제어 기능을 제공하기 때문에, 기존 스마트키 시스템을 활용하기 위해서는 운전자가 반드시 스마트 키를 소유해야 한다는 불편함이 존재한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 휴대 단말을 이용하여 차량 도어를 제어할 수 있도록 구현된 차량 도어 제어 시스템 및 이의 동작방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 차량 도어 제어 시스템은, 차량 주변에 위치하는 스마트 키 혹은 휴대 단말과 무선 통신하는 통신부; 상기 통신부를 이용하여 상기 스마트 키 혹은 상기 휴대 단말과 통신하는 한편, 수신되는 신호를 바탕으로 상기 스마트 키 혹은 상기 휴대 단말에 대한 인증을 수행하고, 인증에 성공하면, 차량 도어를 제어하기 위한 도어 제어 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 도어 제어 신호에 따라 차량의 도어를 잠그거나 잠금 해제시키는 모터 구동부를 포함하고, 상기 통신부는 상기 스마트 키와 LF(low frequency) 통신을 하기 위한 제 1 통신부, 상기 스마트 키와 RF(radio frequency) 통신을 하기 위한 제 2 통신부 및 상기 휴대 단말과 NFC(near field communication) 통신을 하기 위한 제 3 통신부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 통신부가 상기 스마트 키를 탐색하기 위한 LF 탐색신호를 제 1 주기로 송신하도록 제어하고, 상기 제 3 통신부가 상기 휴대 단말을 탐색하기 위한 NFC 탐색신호를 제 2 주기로 송신하도록 제어하고, 상기 제어부는 상기 제 3 통신부가 기 설정된 회수만큼 상기 NFC 탐색신호를 송신하도록 제어하고, 상기 NFC 탐색신호를 송신하는 동안 상기 휴대 단말이 탐색되지 않으면, 상기 제 1 통신부가 상기 LF 탐색신호를 송신하도록 제어한다.
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상기 제 1 및 제 2 주기는 상이하게 설정되되, 상기 제 2 주기가 상기 제 1 주기보다 짧게 설정된다.
상기 제어부는 상기 NFC 탐색신호에 의해 탐색된 휴대 단말로부터 송신되는 응답 신호에 포함된 ID와 기 설정된 ID가 일치하는지를 판단하여, 두 ID가 일치하는 것으로 판단하면 상기 도어 제어 신호를 출력한다.
상기 제 1 통신부에 연결되는 제 1 안테나 및 상기 제 3 통신부와 연결되는 제 3 안테나는 일체형으로 제작되어 안테나 모듈을 형성된다.
상기 안테나 모듈은 차량의 도어 핸들에 설치된다.
상기 안테나 모듈은 페라이트에 일 방향으로 제 1 안테나용 코일이 감기고, 타 방향으로 상기 페라이트에 제 3 안테나용 코일이 감긴 형태로 형성된다.
상기 안테나 모듈은 상기 제 1 안테나용 코일이 상기 페라이트에 감긴 상태에서 상기 제 3 안테나용 코일이 감긴 형태로 형성된다.
상기 안테나 모듈은 상기 제 3 안테나용 코일이 상기 페라이트에 감긴 상태에서 상기 제 1 안테나용 코일이 감긴 형태로 형성된다.
본 발명의 타 측면에 따른 차량 도어 제어 시스템의 동작방법은, 휴대 단말을 탐색하기 위한 NFC 탐색신호를 제 1 주기에 따라 송신하는 단계; 상기 NFC 탐색신호를 송신하면, 상기 NFC 탐색신호에 대한 송신 회수를 카운트하는 단계; 휴대 단말이 탐색되었는지를 판단하는 단계; 및 상기 휴대 단말이 탐색되었는지를 판단한 결과, 휴대 단말이 탐색된 것으로 판단되면, 탐색된 휴대 단말에 대한 인증 결과를 바탕으로 차량 도어를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 휴대 단말이 탐색되었는지를 판단한 결과, 휴대 단말이 탐색되지 않은 것으로 판단되면, 상기 NFC 탐색신호의 송신 회수에 대한 카운트 값이 설정 값 이상인지를 판단하는 단계, 상기 카운트 값이 설정 값 이상인지를 판단한 결과, 상기 카운트 값이 상기 설정 값 이상이면, 스마트 키를 탐색하기 위한 LF 탐색신호를 제 2 주기에 따라 송신하는 단계, 상기 NFC 탐색신호의 송신 회수에 대한 카운트 값을 초기화하는 단계, 스마트 키가 탐색되었는지를 판단하는 단계 및 상기 스마트 키가 탐색되었는지를 판단한 결과, 상기 스마트 키가 탐색된 것으로 판단되면, 탐색된 스마트 키에 대한 인증 결과를 바탕으로 차량 도어를 제어하는 단계를 더 포함한다.
상기 휴대 단말이 탐색되었는지를 판단하는 단계는, 상기 NFC 탐색신호를 수신한 휴대 단말이 전송하는 응답신호가 수신되는지를 바탕으로 이루어진다.
상기 차량 도어를 제어하는 단계는, 상기 탐색된 휴대 단말에 대한 인증을 수행하는 단계; 인증 수행 결과를 바탕으로 인증에 성공하였는지를 판단하는 단계; 및 인증에 성공하였는지를 판단한 결과, 인증에 성공한 것으로 판단하면 차량 도어를 제어하는 단계를 포함한다.
상기 탐색된 휴대 단말에 대한 인증을 수행하는 단계는 상기 NFC 탐색신호를 수신한 휴대 단말로부터 전송되는 응답신호에 포함된 ID와 기 설정된 ID를 비교하는 과정을 통해 이루어진다.
차량 도어 제어 시스템의 동작방법은, 상기 카운트 값이 설정 값 이상인지를 판단하는 단계의 판단 결과, 상기 카운트 값이 설정 값 이상인지를 판단한 결과, 상기 카운트 값이 상기 설정 값 미만이면, 상기 NFC 탐색신호를 제 1 주기에 따라 송신하는 단계를 수행하는 단계를 더 포함한다.
삭제
차량 도어 제어 시스템의 동작방법은, 상기 스마트 키가 탐색되었는지를 판단한 결과, 상기 스마트 키가 탐색되지 않은 것으로 판단되면, 상기 NFC 탐색신호를 제 1 주기에 따라 송신하는 단계를 수행하는 단계를 더 포함한다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 기술을 이용하면, 기존의 LF 통신 및 RF 통신을 이용한 차량 도어 제어뿐만 아니라 NFC 통신을 이용한 차량 도어 제어가 가능하다.
따라서, 사용자가 스마트 키를 소지하고 있지 않더라도, 휴대 단말을 이용한 인증이 가능하기 때문에 사용자가 스마트 키를 소지 않아도 되므로, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, NFC 통신을 위한 NFC 안테나를 기존의 LF 안테나와 일체로 형성하기 때문에, NFC 안테나와 LF 안테나로 구성되는 안테나 모듈을 종래와 마찬가지로 도어 핸들에 설치하는 것이 가능하다.
따라서, NFC 안테나를 설치하기 위한 공간에 대한 제약을 받지 않으면서도, 종래와 대비하여 성능이 향상된 차량 도어 제어 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 안테나 모듈의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템으로부터 송신되는 NFC 탐색 신호 및 LF 탐색 신호의 송신 주기를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템(1)이 LF 통신 및 RF 통신을 이용하여 차량 도어를 제어하는 과정을 설명하기 위한 상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템(1)이 NFC 통신을 이용하여 차량 도어를 제어하는 과정을 설명하기 위한 상태도이다.
도 6 및 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 차량 도어 제어 동작에 따른 순서를 도시한 플로우챠트들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 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 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템 및 이의 동작방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템(1)은 차량 주변에 위치한 스마트 키(2) 혹은 휴대 단말(3)에 대한 인증을 통해 차량의 도어 잠금/잠금 해제(Lock/Unlock)를 제어할 수 있도록 구성된다.
특히, 상기 차량 도어 제어 시스템(1)은 스마트 키(2)와는 LF 통신 및 RF 통신을 하고, 휴대 단말(3)과는 NFC 통신을 한다.
이를 위하여, 상기 스마트 키(2)는 LF 통신부 및 RF 통신부를 구비하는 한편, 자신의 ID를 저장하고 있으며, 상기 휴대 단말(3)은 NFC 통신부를 구비하는 한편, 자신의 ID를 저장하고 있다.
이때, 상기 휴대 단말(3)은 예를 들어 스마트 폰(smart phone)일 수 있으나, 이 외에도 노트북 컴퓨터(Notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 이북(e-book) 단말기 등일 수 있다.
또한, 상기 차량 도어 제어 시스템(1)은 스마트 키(2)와의 통신을 위한 LF 통신부 및 RF 통신부, 그리고 휴대 단말(3)과의 통신을 위한 NFC 통신부를 구비하는 한편, 스마트 키(2)에 대한 ID와 휴대 단말(3)에 대한 ID를 저장하고 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템(1)을 구체적으로 살펴보면, 상기 차량 도어 제어 시스템(1)은 제 1 통신부(11), 제 2 통신부(12), 제 3 통신부(13), 스위치(14), 제어부(15) 및 모터 구동부(16)를 포함하여 구성될 수 있으나, 도 1에 도시된 구성은 본 발명의 차량 도어 제어 시스템의 일례의 구성으로서, 상기 차량 도어 제어 시스템(1)의 구성이 도 1에 한정되는 것은 아니며, 상기에 언급된 구성 이외에 다른 구성을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 차량 도어 제어 시스템(1) 내 구성들 사이의 신호 송수신은 can(controller area network) 통신을 바탕으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 통신부(11, 12, 13)는 차량의 주변에 위치한 스마트 키(2) 혹은 휴대 단말(3)의 존재 확인(탐색 및 인증)을 위해 RF(radio frequency), LF(low frequency) 또는 NFC(near field communication, 근거리 무선통신) 등과 같은 무선 통신 기술 중 적어도 하나의 방법으로 스마트 키(2) 혹은 휴대 단말(3)과 통신을 수행한다.
상기 제 1 내지 제 3 통신부(11, 12, 13)는 기능에 따라 스마트 키(2) 혹은 휴대 단말(3)로 신호를 송신하거나, 스마트 키(2) 혹은 휴대 단말(3)로부터 전송되는 신호를 수신하여 제어부(15)로 전달한다.
이를 위해, 상기 제 1 내지 제 3 통신부(11, 12, 13)는 각각 제 1 내지 제 3 안테나(17, 18, 19)와 연결되며, 상기 제 1 내지 제 3 통신부(11, 12, 13), 그리고 상기 제 1 내지 제 3 안테나(17, 18, 19)에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
한편, 상기 스위치(14)는 외부 조작(스위치 눌림)에 따라 신호(눌림 신호)를 발생하여 제어부(15)로 전송하며, 일례로 상기 스위치(14)는 패시브 스위치(passive switch)로서 도어 핸들에 설치될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(15)는 스위치(14)로부터 전송되는 신호 및 통신부들(11, 12, 13)을 통해 수신되는 신호를 바탕으로 스마트 키(2) 혹은 휴대 단말(3)에 대한 인증을 통해 도어 제어 신호를 출력한다.
또한, 상기 제어부(15)는 제 1 및 제 3 통신부(11, 13)의 탐색신호 송신 주기를 바탕으로 제 1 및 제 3 통신부(11, 13)를 제어할 수 있다.
일례로, 상기 제어부(15)는 제 3 통신부(13)를 통해 수신되는 신호를 바탕으로 휴대 단말(3)에 대한 인증을 수행하거나, 제 1 통신부(11), 제 2 통신부(12) 및 스위치(14)를 통해 수신되는 신호를 바탕으로 스마트 키(2)에 대한 인증을 수행할 수 있다. 상기 제어부(15)의 상세 동작에 대해서는 후술하도록 한다.
그리고, 상기 모터 구동부(16)는 제어부(15)의 제어에 따라 도어를 잠그거나 잠금 해제시킨다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 구성에 대해서 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템을 구성하는 통신부들에 대해서 좀 더 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 안테나 모듈의 일례를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템으로부터 송신되는 NFC 탐색 신호 및 LF 탐색 신호의 송신 주기를 도시한 도면이다.
상기에서 살펴보았듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템(1)은 서로 다른 종류의 무선 통신을 수행하는 3개의 통신부 즉 제 1 내지 제 3 통신부(11, 12, 13)를 구비한다.
이하에서는 제 1 통신부(11)가 LF 통신을 수행하고, 제 2 통신부(12)가 RF 통신을 수행하며, 제 3 통신부(13)가 NFC 통신을 수행하는 것으로 예를 들어 설명한다.
이때, 상기 제 1 내지 제 3 통신부(11, 12, 13)는 통신을 위해 제 1 내지 제 3 안테나(17, 18, 19)와 연결되며, 제 1 통신부(11)는 제 1 안테나(17)인 LF 안테나와 연결되고, 제 2 통신부(12)는 제 2 안테나(18)인 RF 안테나와 연결되고, 제 3 통신부(13)는 NFC 안테나인 제 3 안테나(19)와 연결된다.
특히, 본 발명에 있어서의 상기 제 1 및 제 3 안테나(17, 19)는 일체형으로 제작되어 안테나 모듈(20)을 형성하며, 일례로, 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나 모듈(20)은 제 1 안테나용 코일(22)이 페라이트(21)에 일 방향(종 방향)으로 감기고, 제 3 안테나용 코일(23)이 일 방향과 수직한 방향(횡 방향)으로 페라이트(21)에 감긴 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 제 1 안테나용 코일(22)의 일단(22a)은 제 1 통신부(11)에 연결되고, 제 3 안테나용 코일(23)의 일단(23a)은 제 3 통신부(13)에 연결된다.
이때, 상기 안테나 모듈(20)은 제 1 안테나용 코일(22)이 페라이트(21)에 감긴 상태에서 제 3 안테나용 코일(23)이 감긴 형태일 수 있으며, 또한 제 3 안테나용 코일(23)이 페라이트(21)에 감긴 상태에서 제 1 안테나용 코일(22)이 감긴 형태일 수 있다.
또한, 상기 안테나 모듈(20)은 제 1 및 제 3 안테나(17, 19)가 일체로 형성되는 구조이기 때문에, 종래의 LF 안테나가 설치되던 위치인 도어 핸들에 설치될 수 있으며, 이에 따라 제 3 안테나(19)의 설치를 위한 추가적인 공간을 필요로 하지 않는다.
한편, 상기 제 1 통신부(11)는 차량 주변의 인증된 스마트 키(2)를 탐색하기 위한 LF 신호(LF 탐색 신호)를 제 1 안테나(17)를 통해 주기적으로 송신하는데, LF 탐색 신호에 대한 송신 주기를 ‘LF 송신 주기’라 칭한다.
또한, 상기 제 1 통신부(11)는 LF 탐색 신호에 응답하여 스마트 키(2)로부터 전송되는 응답 신호를 제 1 안테나(17)를 통해 수신하여 제어부(15)에 전달하는 한편, 제어부(15)의 요청에 따라 인증 요구 신호를 제 1 안테나(17)를 통해 스마트 키(2)로 송신한다.
그리고, 상기 제 2 통신부(12)는 스마트 키(2)로부터 전송되는 RF 신호를 제 2 안테나(18)를 통해 수신하여, 제어부(15)로 전달한다.
그리고, 상기 제 3 통신부(13)는 차량 주변의 인증된 휴대 단말(3)을 탐색하기 위한 NFC 신호(NFC 탐색 신호)를 제 3 안테나(19)를 통해 주기적으로 송신하는데, NFC 탐색 신호에 대한 송신 주기를 ‘NFC 송신 주기’라 칭한다.
상기 제 1 및 제 3 통신부(11, 13)는 제어부(15)의 제어에 따라 LF 탐색신호 및 NFC 탐색신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 제어부(15)는 LF 탐색신호와 NFC 탐색신호가 서로 다른 주기로 송신되도록 제 1 및 제 3 통신부(11, 13)를 제어한다.
특히, 상기 제어부(15)는 제 3 통신부(13)를 통해 NFC 탐색신호를 설정된 회수만큼 송신하고, 설정된 회수만큼 NFC 탐색신호를 송신하는 과정에서 휴대 단말(3)이 탐색되지 않으면, 제 1 통신부(11)를 통해 LF 탐색신호를 송신한다.
한편, 본 발명에 따른 제 1 및 제 3 안테나(17, 19)가 하나의 페라이트에 형성되기 때문에, 제 1 및 제 3 안테나(17, 19)로부터 동시에 신호가 출력되면, 두 신호 사이에 왜곡이 발생한다.
이에, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 NFC 송신 주기(T1)는 LF 송신 주기(T2)와 상이하게 설정되며, 바람직하게는 NFC 송신 주기(T1)는 LF 송신 주기(T2)보다 짧게 설정된다.
이와 같이 NFC 송신 주기(T1)를 LF 송신 주기(T2)보다 짧게 하는 이유는 NFC 탐색 신호와 LF 탐색 신호의 특성 및 출력 목적이 다르기 때문이다.
즉, LF 통신은 차량 주변 2m 근방까지 이루어지며, 주기적으로 LF 탐색 신호를 출력하는 것은 차량의 welcome light 기능을 위한 것으로, 차량 도어 제어 관련은 스위치(14) 조작에 따른 입력을 기반으로 이루어진다.
반면, NFC 통신은 10cm 이내에서 이루어지며, 주기적으로 NFC 탐색 신호를 출력하는 것은 차량 도어 제어 기능을 위한 것으로, 사용자가 차량에 접근하여 도어 제어를 바로 시도할 때 NFC 통신이 이루어지기 때문에 빠른 응답성이 요구되기 때문이다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 구성 및 구성별 기능에 대해서 살펴보았다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 동작에 대해서 좀 더 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템(1)이 LF 통신 및 RF 통신을 이용하여 차량 도어를 제어하는 과정에 대해서 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템(1)이 LF 통신 및 RF 통신을 이용하여 차량 도어를 제어하는 과정을 설명하기 위한 상태도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 있어서의 차량의 초기 상태는 차량의 도어가 잠금(Lock) 되어 있는 상태로, 사용자가 잠금 해제(Unlock)하고자 하는 상황을 가정한다.
그리고, 차량 도어 제어 시스템(1)의 구성 중 제 1 내지 제 3 통신부(11, 12, 13) 및 제어부(15)를 하나의 제어 모듈(4)로 통칭하도록 한다.
도 4를 참조하면, 제어 모듈(4)은 차량 주변의 스마트 키(2) 존재 여부를 확인하기 위하여 LF 탐색 신호를 LF 송신 주기를 기반으로 하여 주기적으로 송신한다. 구체적으로는 LF 통신부(11)가 LF 안테나(17)를 통해 주기적으로 LF 탐색 신호를 송신한다.
스마트 키(2)가 제어 모듈(4)과 통신 가능한 거리에 위치하여 LF 탐색 신호를 수신하면, 수신된 LF 탐색 신호에 대응하여 ID를 포함한 제 1 응답신호를 LF 통신부를 통해 제어 모듈(4)로 송신한다. 구체적으로는 제 1 응답신호는 LF 안테나(17)를 통해 LF 통신부(11)로 수신되고, LF 통신부(11)는 제 1 응답신호를 제어부(15)로 전달한다.
제어 모듈(4)은 제 1 응답신호를 수신하고, 제 1 응답신호에 포함된 ID와 기 설정된 ID를 비교하여 스마트 키(2)에 대한 1차 인증을 수행한다. 구체적으로, 스마트 키(2)에 대한 1차 인증 과정은 제어부(15)에 의해 이루어질 수 있다.
이때, 1차 인증에 성공한 경우, 제어 모듈(4)은 welcome light 기능을 수행하기 위하여, 차량의 램프, 예를 들면 사이드 미러의 Puddle Lamp 및 도어 핸들의 Pocket Lamp 중 하나의 램프를 점등시키고, 1차 인증에 실패한 경우, 제어 모듈(4)은 스마트 키(2)를 재탐색하기 위해 LF 탐색 신호를 송신한다.
한편, 1차 인증에 성공한 상태에서, 스위치(14)로부터 눌림 신호가 전송되면, 제어 모듈(4)은 차량의 도어를 제어하기 위한 2차 인증 과정을 위하여 스마트 키(2)로 인증 요구 신호를 송신한다.
구체적으로, 제어부(15)가 스위치(14)로부터 눌림 신호를 수신하면, LF 통신부(11)로 인증 요구 신호를 송신할 것을 명령하고, LF 통신부(11)가 LF 안테나(17)를 통해 스마트 키(2)로 인증 요구 신호를 송신한다.
스마트 키(2)가 인증 요구 신호를 수신하면, 인증 요구 신호에 대응하여, ID를 포함한 제 2 응답신호를 RF 통신부를 통해 제어 모듈(4)로 송신한다. 구체적으로, 제 2 응답신호는 RF 안테나(18)를 통해 RF 통신부(12)로 수신되고, RF 통신부(12)는 제 2 응답신호를 제어부(15)로 전달한다.
제 2 응답신호를 수신한 제어 모듈(4)은 제 2 응답신호에 포함된 ID를 기 설정된 ID와 비교하여 스마트 키(2)에 대한 2차 인증을 수행한다. 구체적으로, 스마트 키(2)에 대한 2차 인증 과정은 제어부(15)에 의해 이루어질 수 있다.
이때, 2차 인증에 성공한 경우, 제어 모듈(4)은 모터 구동부(16)로 도어 제어 신호를 송신하여 차량 도어의 잠금을 해제한다. 구체적으로, 제어부(15)가 can 통신을 통해 모터 구동부(16)로 도어 제어 신호를 송신한다.
반면, 2차 인증에 실패한 경우, 제어 모듈(4)은 2차 인증에 대한 재인증을 위해 스마트 키(2)로 인증 요구 신호를 재차 송신할 수 있으며, 또한, 다른 스마트 키(2)의 탐색을 위한 LF 탐색 신호를 송신할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템(1)이 NFC 통신을 이용하여 차량 도어를 제어하는 과정에 대해서 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템(1)이 NFC 통신을 이용하여 차량 도어를 제어하는 과정을 설명하기 위한 상태도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 있어서의 차량의 초기 상태는 차량의 도어가 잠금(Lock) 되어 있는 상태로, 사용자가 잠금 해제(Unlock)하고자 하는 상황을 가정한다.
그리고, 차량 도어 제어 시스템(1)의 구성 중 제 1 내지 제 3 통신부(11, 12, 13) 및 제어부(15)를 하나의 제어 모듈(5)로 통칭하도록 한다.
도 5를 참조하면, 제어 모듈(5)은 차량 주변의 휴대 단말(3) 존재 여부를 확인하기 위하여 NFC 탐색 신호를 NFC 송신 주기를 기반으로 하여 주기적으로 송신한다. 구체적으로 NFC 통신부(13)가 NFC 안테나(19)를 통해 주기적으로 NFC 탐색 신호를 송신한다.
휴대 단말(3)이 제어 모듈(5)과의 통신 가능한 거리에 위치하여 NFC 탐색 신호를 수신하면, 수신된 NFC 탐색 신호에 응답하여, ID를 포함한 응답신호를 NFC 통싱부를 통해 제어 모듈(5)로 송신한다. 구체적으로 응답신호는 NFC 안테나(19)를 통해 NFC 통신부(13)로 수신되고, NFC 통신부(13)는 응답신호를 제어부(15)로 전달한다.
제어 모듈(5)은 응답신호를 수신하면, 응답신호에 포함된 ID와 기 설정된 ID를 비교하여 휴대 단말(3)에 대한 인증을 수행한다. 구체적으로, 휴대 단말(3)에 대한 인증 과정은 제어부(15)에 의해 이루어질 수 있다.
휴대 단말(3)에 대한 인증에 성공한 경우, 제어 모듈(5)은 모터 구동부(16)로 도어 제어 신호를 송신하여 차량 도어의 잠금을 해제한다. 구체적으로, 제어부(15)가 can 통신을 통해 모터 구동부(16)로 도어 제어 신호를 송신한다.
반면, 휴대 단말(3)에 대한 인증에 실패한 경우, 제어 모듈(5)은 재인증을 위해 스마트 키(3)로 NFC 탐색 신호를 재차 송신할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 차량 도어 제어 과정을 인증 대상별로 구분하여 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 전체적인 동작에 대해서 살펴보기로 한다.
도 6 및 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 도어 제어 시스템의 차량 도어 제어 동작에 따른 순서를 도시한 플로우챠트들이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 있어서의 차량의 초기 상태는 차량의 도어가 잠금(Lock) 되어 있는 상태로, 사용자가 잠금 해제(Unlock)하고자 하는 상황을 가정한다.
도 6을 참조하면, 차량 도어 제어 시스템(1)이 동작을 시작하면, 시스템(1)은 설정된 NFC 송신 주기에 따라 NFC 탐색신호를 NFC 통신을 통해 송신하고, NFC 탐색신호에 대한 송신 회수를 카운트한다(S600).
상기 단계 S600 이후, 상기 시스템(1)은 휴대 단말(3)이 탐색되었는지를 판단한다(S610). 이때, 상기 시스템(1)은 NFC 탐색신호에 대한 응답으로 휴대 단말(3)로부터 송신되는 응답 신호가 수신되는지를 바탕으로 휴대 단말(3)이 탐색되었는지를 판단할 수 있다.
상기 단계 S610에서의 판단 결과, 휴대 단말(3)이 탐색되는 것으로 판단되면(S610-예), 시스템(1)은 탐색된 휴대 단말(3)에 대한 인증 수행 결과를 바탕으로 차량 도어를 제어한다(S620).
구체적으로, 상기 시스템(1)은 탐색된 휴대 단말(3)에 대한 인증을 수행하고(S621), 인증에 성공하였는지를 판단하며(S622), 판단 결과, 인증에 성공되었으면(S622-예), 차량 도어를 제어하고(S623), 인증에 실패하였으면(S622-아니오), 단계 S600으로 피드백하여 NFC 신호를 출력하게 된다.
이때, 상기 시스템(1)은 휴대 단말(3)로부터 송신되는 응답 신호에 포함되어 있는 ID와 기 설정된 ID의 일치성을 비교하는 동작을 통하여 휴대 단말(3)에 대한 인증을 수행하며, 두 ID가 일치하면 인증에 성공한 것으로 판단하고, 두 ID가 일치하지 않으면 인증에 실패한 것으로 판단한다.
반면, 상기 단계 S610에서의 판단 결과, 휴대 단말(3)이 탐색되지 않은 것으로 판단되면(S610-아니오), 시스템(1)은 단계 S600에서의 카운트된 값(카운트 값)이 설정 값 이상인지를 판단한다(S630).
상기 단계 S630에서의 판단 결과, 카운트 값이 설정 값 미만이면(S630-아니오), 시스템(1)은 단계 S600으로 피드백하여 NFC 신호를 출력하게 된다.
반면, 상기 단계 S630에서의 판단 결과, 카운트 값이 설정 값 이상이면(S630-예), 시스템(1)은 설정된 LF 송신 주기에 따라 LF 탐색신호를 LF 통신을 통해 송신하고, NFC 탐지신호에 대한 송신 회수를 초기화시킨다(S640).
상기 단계 S640 이후, 시스템(1)은 스마트 키(2)가 탐색되었는지를 판단한다(S650). 이때, 상기 시스템(1)은 LF 탐색신호에 대응 응답으로 스마트 키(2)로부터 송신되는 응답 신호가 수신되었는지를 바탕으로 스마트 키(2)가 탐색되었는지를 판단할 수 있다.
상기 단계 S650에서의 판단 결과, 스마트 키(2)가 탐색되지 않은 것으로 판단되면(S650-아니오), 상기 시스템(1)은 단계 S600으로 피드백하여 NFC 탐색신호를 송신한다.
반면, 상기 단계 S650에서의 판단 결과, 스마트 키(2)가 탐색된 것으로 판단되면(S650-예), 상기 시스템(1)은 탐색된 스마트 키(2)에 대한 인증 수행 결과를 바탕으로 차량 도어를 제어한다(S660).
도 7을 참조하여 단계 S660에 대해서 구체적으로 살펴보면, 시스템(1)은 탐색된 스마트 키(2)에 대한 1차 인증을 수행하고(S661), 인증에 성공되었는지를 판단한다(S662).
이때, 상기 시스템(1)은 스마트 키(2)로부터 송신되는 응답 신호에 포함되어 있는 ID와 기 설정된 ID의 일치성을 판단하여 스마트 키(2)에 대한 1차 인증을 수행한다.
상기 단계 S662에서의 판단 결과, 1차 인증에 성공한 것으로 판단되면(S662-예), 상기 시스템(1)은 기 설정된 기능, 예를 들면 welcome light 기능을 수행하고(S663), 1차 인증에 실패한 것으로 판단되면(S662-아니오), 상기 시스템(1)은 기 설정된 단계, 예를 들면 단계 S600으로 피드백하여 NFC 탐색신호를 송신한다.
상기 단계 S663 이후, 상기 시스템(1)은 스위치 눌림 발생에 따라 스마트 키(2)에 대한 2차 검증을 위해 인증 요구 신호를 LF 통신을 통해 스마트 키(2)로 송신한다(S664).
상기 단계 S664 이후, 상기 시스템(1)은 상기 인증 요구 신호에 대한 응답으로 스마트 키(2)로부터 송신되는 응답신호를 RF 통신을 통해 수신하여, 스마트 키(2)에 대한 2차 인증을 수행하고(S665), 2차 인증이 성공되었는지를 판단한다(S666).
이때, 상기 시스템(1)은 스마트 키(2)로부터 송신되는 응답 신호에 포함되어 있는 ID와 기 설정된 ID의 일치성을 판단하여 스마트 키(2)에 대한 2차 인증을 수행한다.
상기 단계 S666에서의 판단 결과, 2차 인증에 성공한 것으로 판단되면(S666-예), 상기 시스템(1)은 차량 도어를 제어하고(S667), 2차 인증에 실패한 것으로 판단되면(S666-아니오), 상기 시스템(1)은 기 설정된 단계, 예를 들면 단계 S600으로 피드백하여 NFC 탐색신호를 송신하거나, 단계 S664로 피드백하여 인증 요구 신호를 송신할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 차량 도어 제어 시스템 및 이의 동작방법을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 차량 도어 제어 시스템 2 : 스마트 키
3 : 휴대 단말 4, 5 : 제어 모듈
11 : 제 1 통신부 12 : 제 2 통신부
13 : 제 3 통신부 14 : 스위치
15 : 제어부 16 : 모터 구동부
17 : 제 1 안테나 18 : 제 2 안테나
19 : 제 3 안테나 20 : 안테나 모듈
21 : 페라이트 22 : 제 1 안테나용 코일
23 : 제 3 안테나용 코일

Claims (18)

  1. 차량 주변에 위치하는 스마트 키 혹은 휴대 단말과 무선 통신하는 통신부;
    상기 통신부를 이용하여 상기 스마트 키 혹은 상기 휴대 단말과 통신하는 한편, 수신되는 신호를 바탕으로 상기 스마트 키 혹은 상기 휴대 단말에 대한 인증을 수행하고, 인증에 성공하면, 차량 도어를 제어하기 위한 도어 제어 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 도어 제어 신호에 따라 차량의 도어를 잠그거나 잠금 해제시키는 모터 구동부를 포함하고,
    상기 통신부는,
    상기 스마트 키와 LF(low frequency) 통신을 하기 위한 제 1 통신부;
    상기 스마트 키와 RF(radio frequency) 통신을 하기 위한 제 2 통신부; 및
    상기 휴대 단말과 NFC(near field communication) 통신을 하기 위한 제 3 통신부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 통신부가 상기 스마트 키를 탐색하기 위한 LF 탐색신호를 제 1 주기로 송신하도록 제어하고, 상기 제 3 통신부가 상기 휴대 단말을 탐색하기 위한 NFC 탐색신호를 제 2 주기로 송신하도록 제어하고,
    상기 제어부는 상기 제 3 통신부가 기 설정된 회수만큼 상기 NFC 탐색신호를 송신하도록 제어하고, 상기 NFC 탐색신호를 송신하는 동안 상기 휴대 단말이 탐색되지 않으면, 상기 제 1 통신부가 상기 LF 탐색신호를 송신하도록 제어하는 것
    인 차량 도어 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 주기는 상이하게 설정되되, 상기 제 2 주기가 상기 제 1 주기보다 짧게 설정되는 것
    인 차량 도어 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 NFC 탐색신호에 의해 탐색된 휴대 단말로부터 송신되는 응답 신호에 포함된 ID와 기 설정된 ID가 일치하는지를 판단하여, 두 ID가 일치하는 것으로 판단하면 상기 도어 제어 신호를 출력하는 것
    인 차량 도어 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 통신부에 연결되는 제 1 안테나 및 상기 제 3 통신부와 연결되는 제 3 안테나는 일체형으로 제작되어 안테나 모듈을 형성되는
    차량 도어 제어 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 차량의 도어 핸들에 설치되는
    차량 도어 제어 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 페라이트에 일 방향으로 제 1 안테나용 코일이 감기고, 타 방향으로 상기 페라이트에 제 3 안테나용 코일이 감긴 형태로 형성되는 것
    인 차량 도어 제어 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 상기 제 1 안테나용 코일이 상기 페라이트에 감긴 상태에서 상기 제 3 안테나용 코일이 감긴 형태로 형성되는 것
    인 차량 도어 제어 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 상기 제 3 안테나용 코일이 상기 페라이트에 감긴 상태에서 상기 제 1 안테나용 코일이 감긴 형태로 형성되는 것
    인 차량 도어 제어 시스템.
  12. 휴대 단말을 탐색하기 위한 NFC 탐색신호를 제 1 주기에 따라 송신하는 단계;
    상기 NFC 탐색신호를 송신하면, 상기 NFC 탐색신호에 대한 송신 회수를 카운트하는 단계;
    휴대 단말이 탐색되었는지를 판단하는 단계; 및
    상기 휴대 단말이 탐색되었는지를 판단한 결과, 휴대 단말이 탐색된 것으로 판단되면, 탐색된 휴대 단말에 대한 인증 결과를 바탕으로 차량 도어를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 휴대 단말이 탐색되었는지를 판단한 결과, 휴대 단말이 탐색되지 않은 것으로 판단되면, 상기 NFC 탐색신호의 송신 회수에 대한 카운트 값이 설정 값 이상인지를 판단하는 단계;
    상기 카운트 값이 설정 값 이상인지를 판단한 결과, 상기 카운트 값이 상기 설정 값 이상이면, 스마트 키를 탐색하기 위한 LF 탐색신호를 제 2 주기에 따라 송신하는 단계;
    상기 NFC 탐색신호의 송신 회수에 대한 카운트 값을 초기화하는 단계;
    스마트 키가 탐색되었는지를 판단하는 단계; 및
    상기 스마트 키가 탐색되었는지를 판단한 결과, 상기 스마트 키가 탐색된 것으로 판단되면, 탐색된 스마트 키에 대한 인증 결과를 바탕으로 차량 도어를 제어하는 단계를 더 포함하는
    차량 도어 제어 시스템의 동작방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 휴대 단말이 탐색되었는지를 판단하는 단계는, 상기 NFC 탐색신호를 수신한 휴대 단말이 전송하는 응답신호가 수신되는지를 바탕으로 이루어지는 것
    인 차량 도어 제어 시스템의 동작방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 차량 도어를 제어하는 단계는,
    상기 탐색된 휴대 단말에 대한 인증을 수행하는 단계;
    인증 수행 결과를 바탕으로 인증에 성공하였는지를 판단하는 단계; 및
    인증에 성공하였는지를 판단한 결과, 인증에 성공한 것으로 판단하면 차량 도어를 제어하는 단계를 포함하는
    차량 도어 제어 시스템의 동작방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 탐색된 휴대 단말에 대한 인증을 수행하는 단계는 상기 NFC 탐색신호를 수신한 휴대 단말로부터 전송되는 응답신호에 포함된 ID와 기 설정된 ID를 비교하는 과정을 통해 이루어지는 것
    인 차량 도어 제어 시스템의 동작방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 카운트 값이 설정 값 이상인지를 판단하는 단계의 판단 결과, 상기 카운트 값이 설정 값 이상인지를 판단한 결과, 상기 카운트 값이 상기 설정 값 미만이면, 상기 NFC 탐색신호를 제 1 주기에 따라 송신하는 단계를 수행하는 단계를 더 포함하는
    차량 도어 제어 시스템의 동작방법.
  17. 삭제
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 스마트 키가 탐색되었는지를 판단한 결과, 상기 스마트 키가 탐색되지 않은 것으로 판단되면, 상기 NFC 탐색신호를 제 1 주기에 따라 송신하는 단계를 수행하는 단계를 더 포함하는
    차량 도어 제어 시스템의 동작방법.
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