KR102641563B1

KR102641563B1 - 자동차 도어 핸들을 위한 비접촉식 통신 리피터 원격 전원 디바이스

Info

Publication number: KR102641563B1
Application number: KR1020207010003A
Authority: KR
Inventors: 가브리엘 스피크; 올리비에 게라르디에르; 야니스 에스칼란티
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하; 콘티넨탈 오토모티브 프랑스
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2024-02-27
Also published as: FR3071001B1; FR3071001A1; CN111386558B; CN111386558A; US20200259525A1; KR20200097682A; US11336332B2; WO2019053123A1

Abstract

본 발명은 자동차 도어(11)의 핸들(12)을 위한 디바이스(10)에 관한 것이다. 디바이스(10)는 핸들(12)에 통합된 2차 모듈(30)에 유도 결합에 의해 전력 공급하는, 도어(11)에 통합된 1차 모듈(20)을 포함한다. 1차 모듈(20)은 1차 코일(22)을 포함하고 그리고 2차 모듈(30)은 1차 코일(22)의 반대편에 배치된 2차 코일(32)을 포함한다. 2차 코일(32)은 또한 1차 모듈(20)과 단말기(40) 간의 비접촉식 통신을 위한 리피터로서 작용한다. 핸들(12)이 수축 가능하다면, 디바이스(10)는 마찬가지로 전개된 위치와 수축된 위치 사이의 핸들의 이동 동안 핸들(12)의 위치를 추정하는 것을 가능하게 한다.

Description

자동차 도어 핸들을 위한 비접촉식 통신 리피터 원격 전원 디바이스

본 발명은 에너지 전송 기능, 비접촉식 통신 기능 및 위치 센서 기능에 적용되는 전자기 유도의 분야에 속한다. 본 발명은 특히 자동차 도어 핸들을 위한 비접촉식 통신 리피터(repeater)의 역할을 하는 원격 전력 공급원에 관한 것이다.

최근의 자동차에서, 도어의 핸들은 예를 들어, 차량의 사용자의 존재의 검출 및/또는 이 사용자의 인증과 같은 특정한 기능을 수행하도록 구성된 전자 모듈을 점점 더 종종 포함한다. 그래서 이 핸들 모듈은 일반적으로 정보를 도어에 일부가 통합되는 또 다른 주요 전자 모듈로 전달해야 한다.

전기 케이블을 사용하여 핸들 모듈을 도어 모듈에 연결하여 전력을 핸들 모듈에 공급하고 그리고 가능하게는 정보를 유선 방식으로 2개의 전자 모듈 간에 교환하게 하는 것이 알려져 있다.

그러나 도어 모듈과 핸들 모듈 사이의 이러한 전기 케이블은 수많은 결점을 수반한다. 구체적으로, 전기 케이블이 핸들 모듈을 이루는 것이 비용이 많이 들고 부피를 많이 차지하는 것 이외에, 전기 케이블은 차량의 제작 동안 상당한 기계적 통합 제한을 부여한다.

예를 들어, 차량의 대여의 맥락에서 제공된 시한 가상 키의 사용 또는 카-셰어링 적용, 또는 실제로 차량 외부로부터 차량에 관한 데이터의 액세스와 같은, 더 진보된 기능을 허용하기 위해서, 도어에 통합된 주요 모듈과 단말기, 예컨대, 휴대폰, 또는 실제로 전자 브레이슬릿 또는 카드 간의 비접촉식 통신을 확립하는 것이 필요할 수도 있다.

도어 모듈이 일반적으로 핸들 인근의 도어에 통합되어 도어 모듈과 핸들 모듈 간의 통신을 최적화한다. 그러나 이 경우에, 단말기와 도어 모듈 사이의 핸들의 존재가 이 2개의 구성요소가 소위 "근거리" 비접촉식 통신으로 설정될 수 있도록 서로에 대해 충분히 가까워지는 것을 방지할 수도 있으므로 이것은 단말기와 도어 모듈 간에 설정되어야 하는 비접촉식 통신에 대한 결점을 갖는다.

자동차에서, 도어를 위한 전개 가능한 핸들을 사용하는 것이 또한 알려져 있다. 이러한 핸들은 대부분의 시간에 도어 내부에서 수축된 위치에 있고, 즉, 핸들은 실질적으로 보이도록 도어의 본체와 같은 높이에 있고, 그리고 핸들은 사용자가 차량의 외부로부터 도어를 개방해야 할 때에만 전개된 위치에 있다. 전개 가능한 핸들을 사용하는 것은 2개의 주요 이점이 있다. 제1 이점은 도어의 핸들이 수축된 위치에 있을 때 차량의 더 나은 스트림 라이닝에 기인한 개선된 공기 역학적 성능이다. 제2 이점은 미학적 특징을 고려한다.

전개 가능한 핸들의 경우에, 도어 모듈은 일반적으로 핸들이 전개되게 하는 모터를 자동으로 제어하기 위한 뷰를 구비한 위치 센서를 일반적으로 포함한다. 핸들이 전개 가능하다는 사실은 도어 모듈을 핸들 모듈에 연결시키는 전기 케이블이 핸들 모듈의 이동을 수용해야 하고 그리고 이동을 방해하지 않아야 하므로 부가적인 기계적 통합 제한을 추가한다.

전기 케이블을 제거하기 위해서, 예를 들어, 자기-유도 무선 전력 공급 디바이스가 알려져 있다. 예를 들어, NFC("근거리 통신(near-field communication)"의 축약어) 또는 블루투스 기술을 사용하는, 2개의 전자 모듈 간의 무선 통신을 위한 수많은 디바이스가 또한 있다. 센서에 대한 타겟의 위치를 결정하도록 유도 센서를 사용하는 것이 또한 알려져 있다. 예를 들어, LVDT("선형 가변 차동 변압기(linear variable differential transformer)"의 축약어) 센서는 1차 코일에 의해 생성된 자기장에 의해 2개의 2차 코일에서 유도된 전압의, 전기적으로 전도성 타겟의 위치에 따른, 변동에 기초한다. 그러나 전자 도어 핸들 모듈 내 이 디바이스의 확산은 디바이스의 소형화 그리고 디바이스의 복잡성 및 디바이스의 비용의 감소에 불리하다.

본 발명의 목적은 종래 기술로부터의 결점, 특히 위에서 개략화된 결점의 전부 또는 일부를 수정하는 것이다.

이를 위해서 그리고 제1 양상에 따르면, 본 발명은 도어에 통합된 1차 모듈 및 핸들에 통합된 2차 모듈을 포함하는 자동차 도어 핸들을 위한 디바이스에 관한 것이다. 1차 모듈은 1차 코일을 포함하고 그리고 2차 모듈은 상기 1차 코일과 마주보게 배열되는 2차 코일을 포함한다. 1차 모듈은 1차 코일과 2차 코일 간의 자기 유도에 의해 전력을 2차 모듈로 공급하기 위해 적합한 전자기장을 형성하도록 구성된다. 1차 모듈은 1차 코일에 의해 단말기와 정보를 교환하기 위해 적합한 통신 회로를 포함한다. 2차 모듈은 2차 코일에 의해 단말기 및 1차 모듈과 정보를 교환하기 위해 적합하고, 그리고 단말기에 의해 전송되고 그리고 상기 1차 모듈을 위해 의도된 정보를 1차 모듈로 리피팅(repeat)하고/하거나 1차 모듈에 의해 전송되고 그리고 상기 단말기를 위해 의도된 정보를 단말기로 리피팅하도록 구성되는 통신 회로를 포함한다.

표현 "정보의 교환"이 의미하는 것은 일방향, 또는 다른 방향, 또는 양방향으로의 정보의 전송을 의미하는 것에 유의할 것이다.

이러한 배열에 대해, 2차 모듈은 유도 결합에 의해 1차 모듈에 의해 전력을 공급받고, 그리고 이것은 또한 도어에 통합된 1차 모듈과 예를 들어, 휴대폰과 같은 단말기 간에 설정되어야 하는 무선 통신을 위한 리피터의 역할을 한다.

특정한 실시형태에서, 본 발명은 또한 단독으로 또는 임의의 기술적으로 실현 가능한 조합으로 취해지는, 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.

특정한 실시형태에서, 통신 회로는 또한 단말기와 관계없이 1차 모듈과 2차 모듈 간에 정보를 교환하도록 구성된다.

특정한 실시형태에서, 핸들은 도어에 대하여 수축 가능하고, 그리고 1차 코일과 2차 코일은 핸들이 도어에 대하여 수축된 위치와 전개된 위치 사이에서 이동될 때 여전히 서로 마주보게 있다. 따라서, 전기 에너지의 전송 및 1차 모듈과 2차 모듈 간의 통신은 핸들이 이동될지라도 여전히 기능한다.

특정한 실시형태에서, 2차 모듈은 또한 2차 코일을 통해 1차 코일에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭을 나타내는 매개변수를 측정하고, 그리고 상기 측정값에 따라, 수축된 위치와 전개된 위치 사이의 핸들의 이동 동안 핸들의 위치를 추정하도록 구성된 제어 회로를 포함한다.

"자기장 플럭스의 진폭"의 의미는 아래에 규정된다. 다시 말하면, 배향된 영역의 미분 구성요소()를 통한 자기장()의 플럭스는 이 2개의 벡터의 스칼라 곱이다. 이어서 영역(S)을 통한 자기장()의 플럭스는 적분된다:

또한, 턴이 원형인 코일 내 자기장()은 코일의 축을 따라 배향되고, 그리고 이의 진폭은 다음과 같이 이론적으로 규정된다:

여기서 표현 μ₀은 자유 공간의 투자율이고, N은 코일의 턴의 수이고, l은 코일의 길이이고, 그리고 i는 코일의 턴을 통해 흐르는 전류이다.

코일의 에지에서의 효과를 무시하면, 즉, 자기장(B)이 일정하고 그리고 코일의 단면의 영역(S)의 임의의 지점에서 방정식 (1)에 의해 규정되는 것을 고려하면, 코일에 의해 생성되고 그리고 영역(S)을 통과하는 자기장 플럭스는 다음과 같다:

코일을 통해 흐르는 전류(i)가 예를 들어, 사인파 AC 전류의 형태로 변경된다면, 동일한 전류가 영역(S)을 통과하는 자기장 플럭스에 인가된다. 설명의 나머지에서, "자기장 플럭스의 진폭"은 자기장의 플럭스가 미리 결정된 시간에 이루어질 수 있는 최대값으로 규정된다. 이것은 시간에 걸쳐 자기장 플럭스의 변동을 나타내는 신호의 엔빌로프(envelope)에 대응한다. 따라서, 코일을 통해 흐르는 전류(i)가 사인파 AC 전류라면, 전류는 의 형태로 표현될 수도 있고, 여기서 표현()는 상기 사인파 AC 전류의 각주파수에 대응하고, 자기장 플럭스의 진폭은 위의 방정식 (2)를 참조하여, 다음의 방정식을 사용하여 표현될 수도 있다:

1차 코일에 의해 생성되고 그리고 상기 1차 코일과 마주보게 배치된 2차 코일을 통과하는 자기장은 수개의 요인, 특히, 1차 코일과 2차 코일 사이의 거리에 의존할 것이다. 핸들이 전개된 위치에 있을 때의 경우에서와 같이, 이 거리가 더 클수록, 2차 코일을 통해 1차 코일에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭은 더 낮아진다. 따라서 2차 코일을 통해 1차 코일에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭을 나타내는 측정값으로부터 핸들의 위치를 추정하는 것이 가능하다.

특정한 실시형태에서, 2차 코일을 통해 1차 코일에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭을 나타내는 매개변수는 상기 2차 코일에서 유도된 전압의 진폭이다.

특정한 실시형태에서, 2차 모듈의 제어 회로는 핸들의 추정된 위치에 따라, 1차 모듈과 단말기 간에 교환된 정보의 반복을 활성화시키거나 또는 비활성화시키도록 더 구성된다.

구체적으로, 핸들이 수축될 때, 핸들은 잠재적으로 더 이상 1차 모듈과 단말기 간의 통신에 대한 장애물을 형성하지 않고, 그래서 2차 모듈의 리피터 기능이 더 이상 요구되지 않는다.

특정한 실시형태에서, 1차 모듈은 2차 코일을 통해 1차 코일에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭을 나타내는 매개변수를 측정하고, 그리고 상기 측정값에 따라, 수축된 위치와 전개된 위치 사이의 핸들의 이동 동안 핸들의 위치를 추정하도록 구성된 제어 회로를 더 포함한다.

특정한 실시형태에서, 2차 코일을 통해 1차 코일에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭을 나타내는 매개변수는 상기 1차 코일을 통해 흐르는 부하 전류의 진폭이다.

특정한 실시형태에서, 1차 모듈의 제어 회로는 핸들의 추정된 위치에 따라, 도어에 대하여 핸들을 이동시키는 모터를 제어하도록 더 구성된다.

특정한 실시형태에서, 1차 코일 및 2차 코일은 도어의 평면에 대해 실질적으로 수직인 축을 갖는다. 이러한 배열에 의해, 2차 코일이 단말기가 핸들과 가까워질 때 상기 단말기의 안테나와 대체로 마주보기 때문에 단말기와의 통신이 최적화된다.

제2 양상에 따르면, 본 발명은 본 발명의 실시형태 중 임의의 실시형태에 따른 디바이스를 포함하는 자동차 도어에 관한 것이다.

제3 양상에 따르면, 본 발명은 본 발명의 실시형태 중 임의의 실시형태에 따른 디바이스를 구비한 도어를 포함하는 자동차에 관한 것이다.

본 발명은 전부 비제한적인 실시예를 통해 그리고 다음의 도 1 내지 도 5를 참조하여 제공된, 다음의 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 디바이스를 위한 1차 모듈 및 2차 모듈의 개략도,
- 도 2는 본 발명에 따른 디바이스의 하나의 실시형태의 사시도의 개략도,
- 도 3은 도어 핸들이 전개된 위치에 있을 때 1차 모듈 및 2차 모듈의 개략도,
- 도 4는 도어 핸들이 수축된 위치에 있을 때 1차 모듈 및 2차 모듈의 복수의 개략도,
- 도 5는 1차 코일의 단자에 걸친 전압의 진폭에서, 1차 코일의 부하 전류의 진폭에서, 그리고 2차 코일의 단자에 걸친 전압의 진폭에서 시간에 걸친 변동을 개략적으로 나타내는 그래프.
이 도면에서, 하나의 도면으로부터 또 다른 도면으로 동일한 참조부호가 동일한 또는 유사한 구성요소를 나타낸다. 명료성을 위해서, 도시된 구성요소는 달리 나타내지 않는 한, 축척대로 도시되지 않는다.

위에서 나타낸 바와 같이, 본 발명은 자동차 도어(11)에 통합된 1차 전자 모듈(20) 및 상기 도어(11)의 핸들(12)에 통합된 2차 전자 모듈(30)을 포함하는 디바이스(10)에 관한 것이다. 용어 "도어"는 본 명세서에서 동일하게 측면 도어, 트렁크 도어 또는 그렇지 않으면 차량의 개방 구성요소의 임의의 다른 유형을 나타낼 수도 있다는 것에 유의해야 한다.

이 디바이스(10)에서, 1차 모듈(20)은 2차 모듈(30)로의 전력의 원격 공급에 책임이 있다. "전력을 원격으로 공급하는 것" 또는 "원격 전력 공급원"은 전자기 결합에 의해 1차 모듈(20)로부터 2차 모듈(30)로 전기 에너지의 무선 전송을 의미하는 것으로 이해된다.

이 디바이스(10)에서, 2차 모듈(30)이 또한 리피터의 역할을 해서 1차 모듈(20)과 단말기(40), 예를 들어, 휴대폰, 전자 카드 또는 브레이슬릿(bracelet) 간의 비접촉식 통신을 허용할 수도 있다. "비접촉식 통신"이 의미하는 것은 매우 짧은 거리, 즉, 수 센티미터의 거리, 또는 심지어 최대한 수십 센티미터에 걸친 무선 통신이다.

특정한 실시형태에서, 2차 모듈(30)을 포함하는 핸들(12)이 1차 모듈(20)을 포함하는 도어(11)에 대하여 수축 가능하다면, 디바이스(10)는 또한 핸들(12)의 위치가 추정되게 하여, 특히 핸들(12)이 수축된 위치 또는 전개된 위치에 있는지를 결정할 수도 있다.

설명의 나머지에서 설명될 바와 같이, 본 발명에 따른 디바이스(10)의 하나의 특수성은 동일한 수단, 즉, 1차 코일(22) 및 2차 코일(32)이 전력을 원격으로 공급하고 그리고 비접촉식으로, 또는 심지어, 적절한 경우에, 위치를 감지하게 통신하도록 필요한 기능을 수행하도록 사용된다는 것이다.

도 1은 이러한 디바이스(10)를 개략적으로 도시한다. 디바이스는 도어 모듈에 대응하는 1차 모듈(20) 및 핸들 모듈에 대응하는 2차 모듈(30)을 포함한다.

1차 모듈(20)은 예를 들어, 차량의 전기 시스템에 의해 전력을 공급받고 그리고 멀티플렉싱된 버스, 예컨대, CAN 버스(CAN은 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network)의 축약어임)를 통해 다른 전자 모듈(제어기, 컴퓨터, 센서 등)에 연결될 수도 있다. 이 구성요소는 도 1에 도시되지 않는다.

1차 모듈(20)은 논의되는 실시예에서, AC 전압을 사용하여 전력을 공급받는 1차 코일(22)을 포함한다. 따라서 AC 전류는 1차 코일(22)을 통해 흐르고, 이는 이어서 전자기장을 생성한다.

1차 모듈(20)은 또한 신호 처리(아날로그 필터, 증폭기, 아날로그-대-디지털 변환기, 샘플러 등)를 수행하기 위해 당업자에게 알려진 것으로 고려되는, 하나 이상의 마이크로제어기, 및/또는 (FPGA, PLD 등 유형의) 프로그램 가능한 논리 회로 및/또는 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit: ASIC), 및/또는 이산형 전자 컴포넌트의 세트, 및 수단의 세트를 종래 기술에서와 같이 포함할 수도 있는, 통신 회로(25)로 불리는 전자 회로를 포함한다. 통신 회로(25)는 예를 들어, 2차 모듈(30) 또는 실제로 단말기(40), 예컨대, 휴대폰 또는 실제로 전자 카드 또는 브레이슬릿으로 전송될 정보에 따라 1차 코일(22)의 단자에 걸쳐 인가된 전압을 변조하도록 구성된다. 통신 회로(25)는 또한 1차 코일(22)의 단자에 걸친 전압을 변조하는 신호에 의해, 2차 모듈(30)에 의해 또는 단말기(40)에 의해 전송된 정보를 수신하도록 구성될 수도 있다.

특정한 실시형태에서, 1차 모듈(20)은 또한 하나 이상의 마이크로제어기 및/또는 (FPGA, PLD 등 유형의) 프로그램 가능한 논리 회로 및/또는 응용 주문형 집적 회로(ASIC), 및/또는 이산형 전자 컴포넌트의 세트를 종래 기술에서와 같이, 포함할 수도 있는, "제어 회로"(24)로 불리는 전자 회로를 포함할 수도 있다. 도 5를 참조하여 아래에 설명될 바와 같이, 2차 모듈(30)을 포함하는 핸들(12)이 전개 가능한 경우에, 제어 회로(24)는 예를 들어, 입력 매개변수로서, 코일이 1차 코일(22)과 마주보게 배치되는, 2차 모듈(30)의 2차 코일(32)의 위치를 추정하도록 1차 코일(22) 내 전류의 변동을 사용할 수도 있다. 이것은 특히 핸들(12)이 전개된 위치 또는 수축된 위치에 있는지를 결정하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 1차 코일(22) 내 전류의 진폭(52)은 1차 코일(22)과 2차 코일(32) 사이에 존재하는 자기 결합의 강도에 따라 변경된다. 자기 결합의 강도는 1차 코일(22)을 2차 코일(32)로부터 분리시키는 거리에 따라, 즉, 전개된 위치와 수축된 위치 사이에서 변경되는, 핸들(12)의 위치에 따라 변경된다. 1차 코일(22)이 전압 발생기에 의해 공급되고, 즉, 이것이 전압에 의해 구동되기 때문에 1차 코일(22)을 통해 흐르는 전류의 진폭(52)의 이 변동이 관측된다는 것에 유의해야 한다. 전류를 전류 발생기에 의해 공급함으로써, 1차 코일(22)이 전류에 의해 구동되는 것이 또한 가능할 것이다. 이 경우에, 이것은 2차 코일(32)의 이동 동안 관측될 1차 코일(22)의 단자에 걸친 전압의 진폭의 변동이다. 제어 회로(24)는 또한 도어(11)의 핸들(12)을 전개하는데 책임이 있는 모터를 제어할 수도 있다. 그래서 모터는 1차 모듈(20)에 대한 2차 모듈(30)의 추정된 위치에 따라 제어된다.

논의되는 실시예에서, 1차 코일(22)이 1차 모듈(20)에 대하여 고정되고, 2차 코일(32)이 2차 모듈(30)에 대하여 고정되고, 1차 모듈(20)이 도어(11)에 대하여 고정되고, 그리고 2차 모듈(30)이 핸들(12)에 대하여 고정되는 것에 유의해야 한다. 그래서 2차 코일(32)에 대하여 1차 코일(22)의 위치를 추정하는 것은 2차 모듈(30)에 대하여 1차 모듈(20)의 위치를 추정하는 것, 또는 실제로 도어(11)에 대하여 핸들(12)의 위치를 추정하는 것과 같다.

도 1에 예시된 실시예에서, 통신 회로(25)와 제어 회로(24)는 2개의 별개의 회로이지만, 아무것도 회로를 하나의 그리고 동일한 전자 회로에 물리적으로 대응하는 것에서 방지하지 못하고, 전자 회로의 특정한 컴포넌트는 회로 둘 다에 고유한 기능을 동시에 수행한다.

2차 모듈(30)은 1차 코일(22)과 마주보게 배치된 2차 코일(32)을 포함한다(예를 들어, 1차 코일(22)의 축은 2차 코일(32)의 축과 실질적으로 동일하다). 그래서 2차 코일(32)은 1차 코일(22)을 통한 AC 전류의 흐름에 의해 생성되고 그리고 2차 코일(32)을 통과하는, 자기장에 의해 유도되는 전류의 시트(seat)이다. 2차 코일(32)과 1차 코일(22)을 분리시키는 거리가 감소될 때 2차 코일(32)을 통해 1차 코일(22)에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭이 증가된다. 따라서, 전개 가능한 핸들(12)의 경우에, 1차 코일(22)에 의해 생성되고 그리고 2차 코일(32)을 통과하는, 자기장 플럭스의 진폭은 핸들(12)이 전개된 위치에 있을 때보다 핸들이 수축된 위치에 있을 때 더 높을 것이다.

2차 모듈(30)은 또한 신호 처리(아날로그 필터, 증폭기, 아날로그-대-디지털 변환기, 샘플러 등)를 수행하기 위해 당업자에게 알려진 것으로 고려되는, 하나 이상의 마이크로제어기, 및/또는 (FPGA, PLD 등 유형의) 프로그램 가능한 논리 회로 및/또는 응용 주문형 집적 회로(ASIC), 및/또는 이산형 전자 컴포넌트의 세트, 및 수단의 세트를 종래 기술에서와 같이 포함할 수도 있는, 통신 회로(25)로 불리는 전자 회로를 포함한다. 통신 회로(35)는 예를 들어, 1차 모듈(20) 또는 실제로 단말기(40)로 전송될 정보에 따라 2차 코일(32)의 단자에 걸쳐 인가된 전압을 변조하도록 구성된다. 통신 회로(35)는 또한 2차 코일(32)의 단자에 걸친 전압을 변조하는 신호에 의해, 1차 모듈(20) 의해 또는 단말기(40)에 의해 전송된 정보를 수신하도록 구성될 수도 있다.

2차 모듈(30)은 또한 특정한 실시형태에서, 하나 이상의 마이크로제어기, 및/또는 (FPGA, PLD 등 유형의) 프로그램 가능한 논리 회로, 및/또는 응용 주문형 집적 회로(ASIC), 및/또는 이산형 전자 컴포넌트의 세트, 및 핸들(12)의 전개, 도어(11)의 잠금 또는 잠금 해제를 궁극적으로 트리거링할 수도 있는, 예를 들어, 사용자의 손 또는 포브(fob)의 방식을 검출하기 위한 하나 이상의 센서를 종래 기술에서와 같이 포함할 수도 있는, 전자 제어 회로(34)를 포함할 수도 있다. 제어 회로(34)는 예를 들어, 사용자의 존재 또는 인증에 관한 정보를 1차 모듈(20)로 전송하게, 뷰를 사용하여 통신 회로(35)와 통신하도록 구성될 수도 있다.

2차 모듈(30)을 포함하는 핸들(12)이 전개 가능한 경우에, 제어 회로(34)는 예를 들어, 입력 매개변수로서, 1차 모듈(20)에 대한 상기 2차 모듈(30)의 위치를 추정하도록 2차 코일(32) 내 전압의 변동을 사용할 수도 있다. 이것은 특히 핸들(12)이 전개된 위치 또는 수축된 위치에 있는지를 결정하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 구체적으로, 2차 코일(32)의 단자에 걸친 전압의 진폭(53)은 1차 코일(22)과 제2 코일(32) 사이에 존재하는 자기 결합의 강도에 따라 변경되고, 그리고 자기 결합의 강도는 1차 코일(22)을 제2 코일(32)로부터 분리시키는 거리, 즉, 전개된 위치와 수축된 위치 사이에서 변경되는, 핸들(12)의 위치에 의존적이다.

"원격 전력 공급원 회로"(36)로 불리는 회로는 1차 코일(22)과 2차 코일(32) 사이에서 자기 유도에 의해 전송된 전기 에너지를 회수하여 전력을 2차 모듈(30), 그리고 특히 제어 회로(34) 및 통신 회로(35)로 공급하는 것을 가능하게 한다. 회로는 예를 들어, 2차 코일(32)에서 유도된 AC 전압 또는 전류로부터 생성된 DC 전압 또는 전류로 2차 모듈(30)을 공급하도록 정류기(AC-대-DC 변환기)를 포함할 수도 있다.

제어 회로(34), 통신 회로(35) 및 원격 전력 공급원 회로(36)가 도 1에서 별개의 회로로서 도시되었지만, 아무것도 회로를 예를 들어, 하나의 그리고 동일한 전자 회로에 물리적으로 대응하는 것에서 방지하지 못하고 그리고 특정한 컴포넌트를 공유하는 것에서 방지하지 못한다.

아래에, 설명의 나머지에서, 그리고 완전히 비제한적인 실시예를 통해, 1차 모듈(20), 2차 모듈(30)과 단말기(40) 사이에 설정된 비접촉식 통신 링크는 NFC 통신 기술(NFC는 근거리 통신의 축약어임)을 채용하는 것으로 간주될 것이다. NFC 기술은 표준 ISO/CEI 14443에 기초한 비접촉식 무선주파수 통신 기술이다. 이것은 13.56㎒에서 HF-RFID 기술(HF-RFID는 고주파수 RF 식별(High-Frequency RF Identification)의 축약어임)에 기초한다. 이것은 매우 작은 거리(수 센티미터)만큼 분리된 2개의 디바이스가 저 전기 소비로 통신되게 하고, 그리고 구현하기가 비교적 쉽다.

설명의 나머지에서, 비제한적인 실시예를 통해, 단말기(40)는 NFC 기술을 지원하는 휴대폰인 것으로 간주될 것이다. 따라서 단말기는 또 다른 모듈(예를 들어, 2차 모듈(30)의 2차 코일(32) 또는 1차 모듈(20)의 1차 코일(22))의 안테나와의 자기 결합에 의해, 설정될 단말기와의 통신을 허용하는 안테나(42)를 갖는다. 휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 간의 통신은 예를 들어, 카-셰어링 적용의 맥락에서, 휴대폰(40)의 메모리에 저장되는 시한 가상 키의 역할을 하는 식별자를 교환하도록 필요한 것으로 입증될 수도 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 1차 모듈(20)은 차량에 관한 데이터에 대한 접근을 제공하는 정보(연료 레벨, 유지보수의 필요성 등)를 휴대폰(40)으로 전송할 수도 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 간의 NSF 통신이 NFC(예를 들어, 블루투스, 와이-파이 또는 와이-파이 다이렉트)의 데이터 속도보다 더 높은 데이터 속도로 데이터 전송을 허용하는 다른 기술을 가진 게이트웨이(페어링)를 개시시키도록 제공될 수도 있다.

휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 사이의 핸들(12)의 존재는 우수한 품질의 NFC 통신을 설정할 수 있도록 이 2개의 구성요소가 서로 충분히 가깝게 되는 것을 방지할 수도 있다. 이 이유로, 본 발명에 따른 디바이스(10)에서, 2차 모듈(30)은 휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 사이에서 통신을 위한 "NFC 리피터"의 역할을 한다. 즉, 2차 모듈(30)의 통신 회로(35)는 휴대폰(40)에 의해 전송되고 그리고 1차 모듈(20)를 위해 의도된 신호를 수신하도록 그리고 신호를 1차 모듈(20)로 리피팅하도록 구성된다. 마찬가지로, 2차 모듈(30)의 통신 회로(35)는 1차 모듈(20)에 의해 전송되고 그리고 휴대폰(40)을 위해 의도된 신호를 수신하도록 그리고 신호를 휴대폰(40)으로 리피팅하도록 구성된다. 1차 모듈(20)이 핸들(12) 인근의 도어(11)에 포함된다면, 1차 모듈(20)을 2차 모듈(30)로부터 분리시키는 거리는 NFC 기술을 통해 이 2개의 모듈 간의 정보의 교환을 허용하도록 충분히 작을 것이다. 도어(11)를 핸들(12)로부터 분리시키는 차량 본체가 NFC 통신을 방해할 수도 있고, 그리고 충분히 작은, 예를 들어, 8㎝보다 더 작은 거리를 유지하여, 우수한 통신 성능을 유지하는 것이 권장된다는 것에 유의할 것이다. 한편으로는 휴대폰(40)을 2차 모듈(30)로부터 그리고 다른 한편으로는 2차 모듈(30)을 1차 모듈(20)로부터 분리시키는 거리가 충분히 작아서(예를 들어, 8㎝보다 더 작음) 2차 모듈(30)을 통한 휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 간의 NFC 통신을 허용한다. 리피터로서 2차 모듈(30)의 사용은 NFC 기술에 기초한 통신이 휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 간에 설정되게 하지만 이 2개의 구성요소 사이의 거리는 NFC 비접촉식 통신을 허용하도록 필요한 것으로 일반적으로 예상되는 최대 거리보다 더 크다.

2차 모듈(30)에 의해 수행된 재전송은 복원일 수도 있고, 즉, 휴대폰(40) 또는 1차 모듈(20)에 의해 전송되고 그리고 2차 모듈(30)에 의해 수신되는 데이터 비트의 플럭스는 2차 모듈(30)에 의해, 처리 없이 그리고 변경 없이, 이와 같이 전송될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 2차 모듈(30)이 휴대폰(40) 또는 1차 모듈(20)로부터 2차 모듈(30)에 의해 수신된 데이터 비트의 스트림을 처리 및/또는 변경하는 것이 구상될 수도 있다.

특정한 실시형태에서, 1차 모듈(20)의 통신 회로(25)와 2차 모듈(30)의 통신 회로(35)는 휴대폰(40)이 존재하지 않는다면 정보를 교환하지 못한다. 일단 2차 모듈(30)이 휴대폰(40)의 존재를 검출한다면, 이것은 1차 모듈(20)에게 통지하고 그리고 이어서 1차 모듈(20)과 휴대폰(40) 사이에서 NFC 리피터의 역할을 한다. 예를 들어, NFC 통신은 수신된 명령에 응답하는, 명령을 휴대폰(40)(이어서 "카드 에뮬레이션" 모드로 기능함)으로 전송함으로써 2차 모듈(30)(이어서 "판독기" 모드로서 기능함)에 의해 개시될 수도 있다. 이어서 피어-투-피어 모드에서 NFC 통신은 1차 모듈(20)과 휴대폰(40) 사이에 설정될 수도 있고, 이는 이어서 결국, NFC 리피터의 역할을 하는 2차 모듈(30)을 통해 정보를 교환할 수도 있다. 또 다른 가능한 실시예에 따르면, 통신의 개시 시, 2차 모듈(30)은 "카드 에뮬레이션" 모드로 작동할 수도 있고 그리고 휴대폰(40)은 "판독기" 모드로 작동할 수도 있다.

특정한 실시형태에서, 1차 모듈(20)의 통신 회로(25) 및 2차 모듈(30)의 통신 회로(35)는 또한 휴대폰(40)과는 완전히 별도의 방식으로 1차 모듈(20)과 2차 모듈(30) 간에 정보를 교환하도록 사용될 수도 있다.

이 정보는 예를 들어, 제어 회로(34)에 속하는 용량 센서에 의해 사용자의 손의 존재의 검출의 지표에 대응할 수도 있다. 이어서 이 지표는 핸들이 수축 가능하다면 핸들(12)의 전개를 트리거링(trigger)할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 이것은 전자 패스에 의해 방출된 신호에 기초하여 사용자의 인증의 지표의 문제일 수도 있다. 이어서 1차 모듈(20)은 예를 들어, 2차 모듈(30)에 의해 전송된 이 지표의 수신 시 도어(11)의 잠금 해제를 트리거링할 수도 있다.

도 2는 디바이스(10)의 하나의 실시형태의 사시도를 개략적으로 도시한다. 도 2는 특히 도어(11)에 통합되는, 1차 모듈(20)의 1차 코일(22)에 대하여, 핸들(12)에 통합되는, 2차 모듈(30)의 2차 코일(32)의 배열을 예시한다.

이 실시형태에서, 1차 코일(22)과 2차 코일(32)은 평행한 각각의 축을 갖고 그리고 상기 축과 직교하는 평면에서, 동일한 직사각형 형상을 갖는다. 유리하게는, 1차 코일(22)과 2차 코일(32)이 서로 마주보게 배치되어 이 2개의 코일 사이에 존재하는 유도 결합을 최적화한다. 또한, 도시된 실시예에서, 1차 코일(22)의 축과 2차 코일(32)의 축이 도어(11)의 평면에 대해 실질적으로 수직이어서 휴대폰(40)과의 통신을 최적화한다. 구체적으로, 이 배열에 의해, 안테나(42) 및 휴대폰(40)은 2차 코일(32)과 마주보게 쉽게 배치될 수도 있다. 이렇게 해서 휴대폰(40)의 양측을 2차 모듈(30)이 통합되는 핸들(12)에 대해 더 가까이 이동시키는 것이 충분하다.

도 2에서, 구성요소(27)는 1차 모듈(20)의 제어 회로(24) 및 통신 회로(25)를 포함하는 전자 장치를 개략적으로 나타내고, 반면에 구성요소(37)는 2차 모듈(30)의 제어 회로(34), 통신 회로(35), 및 원격 전력 공급원 회로(36)를 포함하는 전자 장치를 나타낸다. 구성요소(37)는 특히 핸들(12)의 외부면에 배치되고 그리고 예를 들어, 사용자의 손의 존재를 검출하는 역할을 하는 하나 이상의 용량 센서를 포함할 수도 있다.

도 2에 도시된 실시형태에서, 핸들(12)은 수축 가능하고, 즉, 핸들(12), 따라서 2차 모듈(30)은 수축된 위치(2차 코일(32)이 1차 코일(22)에 닿을 만큼 가깝게 위치되는 위치)와 전개된 위치(2차 코일(32)이 1차 코일(22)로부터 이격될 만큼 멀어지게 위치되는 위치) 사이에서 도어(11)의 평면에 대해 수직인 병진 운동(13)으로 이동된다. 핸들(12)이 수축된 위치에 있을 때, 1차 코일(22)을 2차 코일(32)로부터 분리시키는 거리는 핸들(12)이 전개된 위치에 있을 때보다 더 작고 -따라서 1차 코일(22)에 의해 생성되고 그리고 2차 코일(32)을 통과하는 자기장의 진폭이 더 높다-. 도 5를 참조하여 아래에 상세히 설명될 바와 같이, 이 물리적 효과는 도어(11)에 대하여 핸들(12)의 위치를 추정하는 것이 가능한 방법을 설명한다. 특히, 1차 코일(22)과 2차 코일(32) 사이에 존재하는 자기 결합의 강도에 따라, 핸들(12)이 수축된 위치 또는 전개된 위치에 있는지를 결정하는 것이 가능하다.

1차 코일(22) 또는 2차 코일(32)은 하나 이상의 턴을 포함할 수도 있다. 턴은 예를 들어, 1차 모듈(20) 및 2차 모듈(30) 각각의 회로를 포함하는 인쇄 회로 기판 상에 형성된 공면 트랙으로 형성될 수도 있다.

다른 실시형태에 따르면, 1차 코일(22) 또는 2차 코일(32)은 이들의 각각의 축을 중심으로 중첩되는 수개의 턴의 권취로 이루어질 수도 있다.

1차 코일(22)의 다른 배열 및 2차 코일(32)의 다른 배열이 고려될 수도 있고, 그리고 이것은 단지 본 발명의 변형임에 유의해야 한다. 예를 들어, 1차 코일(22) 및/또는 2차 코일(32)은 원형 형상의 턴을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 1차 코일(22)의 턴은 2차 코일(32)의 턴의 크기와 상이한 크기를 가질 수 있다.

예를 들어, 곡선을 따른 이동과 같은, 1차 코일(22)에 대한 2차 코일(32)의 이동의 다른 유형이 고려될 수도 있다는 것에 또한 유의해야 한다.

마지막으로, 도 2가 전개 가능한 핸들(12)의 경우를 나타내지만, 아무것도 디바이스(10)가 고정된 핸들의 경우에 사용되는 것으로부터 방지하지 못한다. 이 경우에, 오직 원격 전력 공급원 및 통신 기능이 사용될 것이다.

도 3은 도어(11)의 핸들(12)이 전개된 위치에 있을 때 1차 모듈(20) 및 2차 모듈(30)의 2개의 개략도로 이루어진다.

도 3의 부분 a)는 자동차의 도어(11)에 배치된 1차 모듈(20)(특히 여기서 1차 코일(22)을 보는 것이 가능함), 및 도어(11)의 핸들(12)에 통합된 2차 모듈(30)(특히 여기서 2차 코일(32)을 보는 것이 가능함)을 단면도로 개략적으로 도시한다. 그리고 1차 모듈(20)과 2차 모듈(30)은 예를 들어, 사용자의 존재의 검출, 또는 실제로 사용자의 인증에 관한 정보를 교환하도록, 함께 통신할 수도 있다. 구체적으로, 1차 코일(22)과 2차 코일(32)은 오직 수 센티미터만큼 분리되고, 그래서 NFC 통신이 가능하다.

도 3의 부분 b)는 통신이 휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 사이에 설정되어야 하는 경우를 동일한 단면도로 개략적으로 도시한다. 핸들(12)이 전개될 때, 휴대폰(40)의 안테나(42)는 휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 간의 NFC 통신을 정확하게 설정하도록 충분히 가깝게 1차 코일(22)과 마주보게 배치될 수 없다. 이 경우에 그리고 도 1을 참조하여 위에 설명된 바와 같이, 2차 모듈(30)은 NFC 리피터의 역할을 하고, 즉, 2차 모듈(30)의 통신 회로(35)는 2차 코일(32)을 통해, 휴대폰(40)에 의해 전송된 신호를 수신하여, 이 신호를 1차 모듈(20)로 리피팅하도록 구성된다. 마찬가지로, 2차 모듈(30)의 통신 회로(35)는 1차 회로(20)에 의해 전송된 신호를 수신하여, 이 신호를 휴대폰(40)으로 리피팅하도록 구성된다.

도 3이 또한 핸들(12)이 고정되는 경우에 적용될 수 있다는 것에 유의해야 한다.

도 4는 도어(11)의 핸들(12)이 수축된 위치에 있을 때 1차 모듈(20) 및 2차 모듈(30)의 복수의 개략도를 포함한다.

도 4의 부분 a) 및 부분 b)는 핸들(12)이 전개된 위치와 수축된 위치 사이에서 이동될 때 1차 모듈(20)이 여전히 고정되는 실시형태를 도시한다. 그래서 핸들(12)이 수축된 위치에 있을 때, 2차 코일(32)이 특히 1차 코일(22)과 가깝다는 것을 알 수도 있다. NFC 통신은 1차 모듈(20)과 2차 모듈(30) 간에 설정될 수도 있다.

도 4의 부분 b)은 통신이 휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 간에 설정되어야 하는 경우를 도시한다. 핸들(12)이 수축될 때, 핸들은 휴대폰(40)의 안테나(42)가 1차 모듈(20)의 1차 코일(22)과 충분히 가깝게(즉, 예를 들어, 8㎝ 미만으로) 배치되는 것을 방지하지 못한다. 따라서 통신은 2차 모듈(30)이 리피터의 역할을 하는 일 없이 휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 간에 직접적으로 설정되어야 한다. 이 경우에, 제어 회로(34)는 핸들(12)이 수축된(각각, 전개된) 위치에 있을 때 2차 모듈(30)의 리피터 기능을 통신 회로(35)에서 비활성화(각각, 활성화)시키도록 구성될 수도 있다. 도 5를 참조하여, 제어 회로(34)가 핸들(12)이 수축된 위치 또는 전개된 위치에 있는지를 결정하는 것이 가능한 방법이 아래에 설명될 것이다. 구현예의 다른 모드에 따르면, 핸들(12)이 수축될 때에도 2차 모듈(30)의 리피터 기능을 활성화되게 유지하는 것이 더 구상 가능하다. 이 경우에, 예를 들어, 휴대폰(40)에 의해 전송되고 그리고 1차 모듈(20)을 위해 의도된 정보가 1차 모듈(20)에 의해 이중으로, 즉, 한편으로는, 휴대폰(40)으로부터 직접적으로, 그리고 다른 한편으로는, 2차 모듈(30)에 의한 재전송으로부터 수신되는 것이 가능하다. 그러나 1차 모듈(20)은 예를 들어, 미리 규정된 시간 내에 이미 사전에 수신된 정보와 동일한 정보를 무시함으로써, 이 경우를 정확하게 관리하도록 구성될 수도 있다.

도 4의 부분 c)는 1차 모듈(20)이 핸들(12)에 단단히 고정되고 그리고 핸들(12)이 이동될 때 2차 모듈(30)의 이동과 동일한 이동을 겪는 특정한 실시형태를 도시한다. 이 경우에, 핸들(12)의 위치가 어디든 간에, 2차 모듈(30)은 통신이 휴대폰(40)과 1차 모듈(20) 간에 설정되게 하도록 다시 리피터의 역할을 해야 한다. 따라서, 이 경우에, 상기 플럭스가 핸들(12)의 위치가 어디든 간에 실질적으로 일정하게 유지될 것이므로, 제어 회로(24)는 2차 코일(32)을 통해 1차 코일(22)에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭에 따라 핸들(12)의 위치를 추정할 수 없을 것이다.

도 5는 1차 코일(22)의 단자에 걸친 전압의 진폭(51)에서, 1차 코일(22)의 부하 전류의 진폭(52)에서, 그리고 2차 코일(32)의 단자에 걸친 전압의 진폭(53)에서 시간에 걸친 변동을 나타내는 복수의 그래프를 포함한다. 도 5에서, 도 4의 부분 a) 및 부분 b)를 참조하여 설명되는 실시형태, 즉, 핸들(12)이 전개 가능하지만 핸들(12)의 위치가 어디든 간에 1차 모듈(20)이 도어(11)에 대하여 여전히 고정되는 실시형태가 도시된다.

도 5의 부분 a)는 1차 코일(22)의 단자에 걸친 전압에서 시간에 걸친 변동을 나타낸다. 곡선(51)은 특히 1차 코일(22)의 단자에 걸친 1차 모듈(20)에 의해 인가된 AC 전압의 진폭의 엔빌로프를 나타낸다.

1차 코일(22)의 단자에 걸친 전압의 진폭(51)은 일반적으로 일정하다. 그러나 진폭은 2차 모듈(30) 또는 휴대폰(40)으로 전송될 정보를 운반하는 신호를 생성하도록, 그래프의 부분(54)에 도시된 바와 같이, 변조될 수도 있다. 통신 회로(25)는 예를 들어, 이러한 신호를 생성하도록 구성된다.

또한, 1차 코일(22)의 단자에 걸쳐 관측된 전압의 진폭(51)은 2차 모듈(30) 또는 휴대폰(40)에 의해 전송되고 그리고 1차 모듈(20)을 위해 의도된 정보를 운반하는 신호에 의해, 그래프의 부분(55)에 도시된 바와 같이, 변조될 수도 있다. 이러한 신호는 예를 들어, 통신 회로(35)에 의해 2차 코일(32)의 단자에 걸쳐 인가된 전압의 진폭(53)을 변조함으로써 2차 모듈(30)에 의해 생성된다. 따라서 2차 코일(32)을 통해 흐르는 전류는 1차 코일(22)의 단자에 걸친 전압의 진폭(51)의 변동을 유도하는 전자기장을 생성할 것이고, 이 변동은 그래프의 부분(55)에서 보일 수도 있다.

유리하게는, 1차 모듈(20)에 의한 정보의 전송의 기간, 즉, 도 5의 부분 a)의 그래프의 부분(54)에 도시된 것과 같은 기간의 평균 지속기간은 1차 코일(22)의 단자에 걸쳐 인가된 전압의 진폭(51)이 이의 최대에 가까워지는 기간의 평균 지속기간과 비교할 때 짧다. 예를 들어, 이 2개의 평균 지속기간 사이의 비는 5% 미만이다. 따라서, 1차 모듈(20)에 의한 정보의 전송은 1차 모듈(20)에 의한 2차 모듈(30)로의 에너지의 유도 전송의 효율에 오직 작은 영향을 준다. 1차 코일(22)의 단자에 걸친 전압의 변조를 위해, 예를 들어, 약 75% 이상의 비교적 높은 변조 레벨을 사용하여, 그래프의 부분(54)에 의해 도시된 것과 같은, 변조 기간 동안 1차 코일(22)의 단자에 걸친 전압의 평균 진폭이 1차 모듈(20)에 의한 2차 모듈(30)로의 에너지의 유도 전송에 관한 영향을 최소화하도록 비교적 높게 유지된다는 것이 더 구상 가능하다.

종래의 원격 전력 공급 디바이스에서, 자기 유도에 의해 전기 에너지를 전송하도록 사용되는 하나 이상의 코일을 사용하여 충전에 관한 정보(충전의 레벨, 충전 속도 등)를 교환하는 것이 알려져 있음에 유의하는 것이 중요하다. 고려되는 실시예에서, 이것은 예를 들어, 카-셰어링 적용에 관한 정보, 또는 실제로 사용자의 통과 또는 손의 존재를 검출하는 센서에 의해 생성된 정보와 같은, 원격 전력 공급 기능과 반드시 관련되지는 않는 정보를 전송하는 문제이다.

신호의 진폭 변조를 통한 무선 통신이 당업자에게 알려져 있고 따라서 본 출원에서 더 상세히 설명되지 않을 것이다.

본 명세서에 설명된 실시형태에서 사용되는 진폭 변조가 단지 1차 모듈(20), 2차 모듈(30) 및 휴대폰(40) 간에 정보를 운반하도록 사용되는 신호가 인코딩될 수도 있는 방식의 비제한적인 실시예인 것에 유의할 것이다. 따라서, 예를 들어, 주파수 변조 또는 위상 변조와 같은, 변조의 다른 유형이 사용될 수 있고, 그리고 이것은 단지 본 발명의 변형일 것이다.

도 5의 부분 b)는 1차 코일(22)에서 측정된 부하 전류의 진폭(52)에서 시간에 걸친 변동을 나타낸다. 특히, 그래프의 부분(56)은 수축된 위치로부터 전개된 위치로 도어(11)의 핸들(12)의 이동에 대응한다.

1차 코일(22)에서 부하 전류의 진폭(52)은 1차 코일(22)을 2차 코일(32)로부터 분리시키는 거리와 연관성이 있는 방식으로 변경된다. 구체적으로, 이 거리가 더 작을수록, 2차 코일(32)을 통해 1차 코일(22)에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭이 더 높고; 즉, 1차 코일(22)과 2차 코일(32) 간의 유도 결합이 더 강할수록, 결과로서 부하 전류의 진폭(52)이 더 높을 것이다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 위에서 설명된 바와 같은, 코일의 배열을 고려하면, 따라서 부하 전류의 진폭(52)은 2차 코일(32)이 1차 코일(22)에 닿을 만큼 가까워질 때, 즉, 도어(11)의 핸들(12)이 수축될 때 최대이다.

핸들(12)이 전개될 때, 2차 코일(32)은 1차 코일(22)로부터 점진적으로 더 멀어진다. 이어서 2차 코일(32)을 통해 1차 코일(22)에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭이 점진적으로 감소되고, 그리고 1차 코일(22) 내 부하 전류의 진폭(52)에 대해서도 그러하다. 제1의 1차 코일(22) 내 부하 전류의 진폭(52)은 2차 코일(32)이 1차 코일(22)로부터 가장 멀 때, 즉, 핸들(12)이 완전히 전개될 때 최대값에 도달한다.

따라서, 핸들(12)의 수축된(각각, 전개된) 위치는 1차 코일(22) 내 부하 전류의 진폭(52)의 최대(각각, 최소)값에 대응한다. 따라서, 1차 모듈(20)에서, 핸들(12)이 부하 전류의 진폭(52)의 값에 따라 전개된 위치 또는 수축된 위치에 있는지를 결정하는 것이 가능하다. 1차 모듈(20)의 제어 회로(24)는 예를 들어, 1차 코일(22) 내 부하 전류의 진폭(52)을 측정하는 것 그리고 핸들(12)의 위치를 추정하는 것에 책임이 있고, 이것은 예를 들어, 상기 핸들(12)의 전개에 책임이 있는 모터가 자동으로 제어되게 한다.

2차 코일(32)을 통해 1차 코일(22)에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭을 나타내는 다른 매개변수가 사용될 수 있다는 것에 또한 유의해야 한다. 따라서, 1차 코일(22) 내 부하 전류의 진폭(52)을 측정하는 것 대신에, 전류가 AC 전류 공급원에 의해(AC 전압 공급원에 의해서가 아님) 공급된다고 고려한다면 예를 들어, 1차 코일(22)에 걸친 부하 전압의 진폭을 측정하는 것이 가능할 것이다.

도 5의 부분 c)는 2차 코일(32)의 단자에 걸친 전압의 진폭(53)에서 시간에 걸친 변동을 나타낸다. 이 전압은 1차 코일(22)에 의해 생성되고 그리고 2차 코일(32)을 통과하는 자기장에 의해 유도된다. 위에서 설명된 바와 같이, 핸들(12)이 수축된 위치에 있을 때, 2차 코일(32)은 1차 코일(22)에 닿을 만큼 가까워지고, 그리고 2차 코일(32)을 통해 1차 코일(22)에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭은 최대이다. 반대로, 핸들(12)이 전개된 위치에 있을 때, 2차 코일(32)은 1차 코일(22)로부터 이격될 만큼 멀어지고, 그리고 2차 코일(32)을 통해 1차 코일(22)에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭은 최소이다.

따라서 2차 코일(32)에서 1차 코일(22)에 의해 유도된 전압의 진폭(53)이 수축된 위치에서 최대이고, 그리고 진폭은, 핸들(12)이 전개된 위치에 도달하고 그리고 더 이상 이동될 수 없을 때 최소값에 도달할 때까지 2차 코일(32)이 1차 코일(22)로부터 이격되게 이동될 때, 즉, 핸들(12)이 전개된 위치(그래프의 부분(57))로 점진적으로 이동될 때 점진적으로 감소된다.

따라서 핸들(12)이 2차 코일(32)에서 유도된 전압의 진폭(53)의 값에 따라 전개된 위치 또는 수축된 위치에 있는지를 결정하는 것이 2차 모듈(30)에서 가능하다. 2차 모듈(30)의 제어 회로(34)는 예를 들어, 2차 코일(32)에서 유도된 전압의 진폭(53)을 측정하는 것 그리고 핸들(12)의 위치를 추정하는 것에 책임이 있고, 이것은 가능하게는 예를 들어, 1차 모듈(20)과 휴대폰(40) 간에 교환되는 정보의 반복이 도 4의 부분 b)를 참조하여 설명된 바와 같이, 핸들(12)이 전개된 위치 또는 수축된 위치에 있는지에 따라 활성화되거나 또는 비활성화되게 한다. 또 다른 실시예에 따르면, 핸들(12)이 전개된 위치 또는 수축된 위치에 있다는 지표는 1차 모듈(20)에 의해 2차 모듈(30)로 전송될 수도 있다.

에너지는 최적으로 도어(11)의 핸들(12)이 수축된 위치에, 또한(덜 효과적일 수도 있지만) 전개된 위치에 있을 때, 그리고 수축된 위치와 전개된 위치 사이의 임의의 위치에서, 2차 코일(32)이 이의 이동 동안 1차 코일(22)과 마주보게 항상 유지된다는 사실에 의해 1차 모듈(20)로부터 2차 모듈(30)로 유도 결합에 의해 전송된다.

따라서 본 발명은 자동차의 도어(11)의 핸들(12)에 무선 디바이스(10)를 제공함으로써 종래 기술의 결점을 해결하고, 이 디바이스에서 핸들(12)에 통합된 2차 모듈(30)에는 도어(11)에 통합된 1차 모듈(20)에 의해 전력이 원격으로 공급된다. 2차 모듈(30)은 다른 임의의 기능 외에, 예를 들어, 양방향 통신이 휴대폰과 자동차의 제어 장치(예컨대, 본체 제어 모듈의 축약어인 BCM) 간에 설정되어야 한다면, 단말기(40)와 1차 모듈(20) 간의 통신의 NFC 리피터의 역할을 하도록 채용될 수도 있다. 마지막으로, 1차 모듈(20) 및/또는 2차 모듈(30)은 핸들이 수축 가능한 특정한 경우에 핸들(12)의 위치를 추정하도록 더 구성될 수도 있다. 전력을 원격으로 공급하고 그리고 비접촉식으로 통신하도록, 또는 심지어, 적절한 경우에, 위치를 감지하도록 요구되는 다양한 기능이 전부 1차 코일(22) 및 2차 코일(32)을 사용하여 수행되고, 이것은 특히 디바이스(10)의 제작 비용 및 복잡성의 감소 및 소형화를 허용한다. 1차 모듈(20)과 2차 모듈(30) 사이의 전기 케이블의 부재는 도어(11)의 제작 동안 기계적 통합 제한을 단순화한다.

그러나 본 발명은 설명 및 도시되는 예시적인 실시형태로 제한되지 않는다. 특히, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같은 1차 코일(22) 및 2차 코일(32)의 형상 및 배열은 제한적인 것으로 해석되지 않아야 한다. 직선 병진 운동으로 반드시 제한되지는 않는, 도어(11)에 대한 핸들(12)의 이동(13)이 동일하게 적용된다.

게다가, 설명은 주로 단말기(40)가 휴대폰인 실시예를 주로 사용했지만, 설명은 또한 칩 카드, 또는 단거리 비접촉식 기술을 사용하여 1차 모듈(20)과 통신할 수 있는 패스, 브레이슬릿, 와치 등과 같은 또 다른 연결된 물체의 문제일 수 있다.

설명에서 제시된 NFC 기술은 단지 비제한적인 실시예를 통해 제공된다. 구체적으로, 다른 단거리 비접촉식 통신 기술은 본 발명의 변형으로서 구성될 수 있다.

위에서 설명된 실시형태가 자동차 도어에 관한 것이지만, 본 발명은 일반적으로 다른 개방 구성요소에 매우 잘 적용될 수도 있다는 것에 또한 유의해야 한다.

더 일반적으로, 본 발명이 도어 핸들을 위한 시스템의 생산에 특히 잘 적합하지만, 다른 적용을 위해 본 발명을 사용하는 것이 더 구상 가능하다.

Claims

자동차 도어(11)의 핸들(12)을 위한 디바이스(10)로서,
상기 디바이스는 상기 도어(11)에 통합된 1차 모듈(20) 및 상기 핸들(12)에 통합된 2차 모듈(30)을 포함하고, 상기 1차 모듈(20)은 1차 코일(22)을 포함하고 그리고 상기 2차 모듈(30)은 상기 1차 코일(22)과 마주보게 배열된 2차 코일(32)을 포함하되,

상기 1차 모듈(20)은 상기 1차 코일(22)과 상기 2차 코일(32) 간의 자기 유도에 의해 전력을 상기 2차 모듈(30)에 공급하기 위해 적합한 전자기장을 형성하도록 구성되고,
상기 1차 모듈(20)은 상기 1차 코일(22)에 의해 단말기(40)와 정보를 교환하기 위해 적합한 통신 회로(25)를 포함하고,
상기 2차 모듈(30)은 상기 2차 코일(32)에 의해 상기 단말기(40) 및 상기 1차 모듈(20)과 정보를 교환하기 위해 적합하고 그리고 상기 단말기(40)에 의해 전송되고 그리고 상기 1차 모듈(20)을 위해 의도된 정보를 상기 1차 모듈(20)로 리피팅(repeat)하고/하거나 상기 1차 모듈(20)에 의해 전송되고 그리고 상기 단말기(40)를 위해 의도된 정보를 상기 단말기(40)로 리피팅하도록 구성되는 통신 회로(35)를 포함하고,
상기 디바이스는 상기 핸들(12)이 상기 도어(11)에 대하여 수축 가능하고, 상기 디바이스에서 상기 1차 코일(22) 및 상기 2차 코일(32)이 상기 핸들(12)이 상기 도어(11)에 대하여 수축된 위치와 전개된 위치 사이에서 이동될 때 여전히 서로 마주보고 그리고 상기 2차 모듈(30)이 상기 2차 코일(32)을 통해 상기 1차 코일(22)에 의해 생성된 자기장 플럭스의 진폭을 나타내는 매개변수를 측정하여, 상기 측정값에 따라, 상기 수축된 위치와 상기 전개된 위치 사이의 상기 핸들의 이동 동안 상기 핸들(12)의 위치를 추정하도록 구성된 제어 회로(34)를 더 포함하고,
상기 2차 모듈(30)의 상기 제어 회로(34)는 상기 핸들(12)의 추정된 위치에 따라, 상기 1차 모듈(20)과 상기 단말기(40) 간에 교환된 정보의 반복을 활성화시키거나 또는 비활성화시키도록 더 구성되는, 자동차 도어의 핸들을 위한 디바이스(10).
제1항에 있어서, 상기 통신 회로(25, 35)는 상기 단말기(40)와 관계없이 상기 1차 모듈(20)과 상기 2차 모듈(30) 간에 정보를 교환하도록 더 구성되는, 자동차 도어의 핸들을 위한 디바이스(10).
제1항에 있어서, 상기 2차 코일(32)을 통해 상기 1차 코일(22)에 의해 생성된 상기 자기장 플럭스의 상기 진폭을 나타내는 상기 매개변수는 상기 2차 코일(32)의 단자에 걸쳐 유도된 전압의 진폭(53)인, 자동차 도어의 핸들을 위한 디바이스(10).
삭제
제1항에 있어서, 상기 1차 모듈(20)은 상기 2차 코일(32)을 통해 상기 1차 코일(22)에 의해 생성된 상기 자기장 플럭스의 진폭을 나타내는 매개변수를 측정하고, 그리고 상기 측정값에 따라, 상기 수축된 위치와 상기 전개된 위치 사이의 상기 핸들의 이동 동안 상기 핸들(12)의 위치를 추정하도록 구성된 제어 회로(24)를 더 포함하는, 자동차 도어의 핸들을 위한 디바이스(10).
제5항에 있어서, 상기 2차 코일(32)을 통해 상기 1차 코일(22)에 의해 생성된 상기 자기장 플럭스의 상기 진폭을 나타내는 상기 매개변수는 상기 1차 코일(22)을 통해 흐르는 부하 전류의 진폭(52)인, 자동차 도어의 핸들을 위한 디바이스(10).
제5항에 있어서, 상기 1차 모듈(20)의 상기 제어 회로(24)는 상기 핸들(12)의 추정된 위치에 따라, 상기 도어(11)에 대하여 상기 핸들(12)을 이동시키는 모터를 제어하도록 더 구성되는, 자동차 도어의 핸들을 위한 디바이스(10).
제1항 내지 제3항 및 제 5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 코일(22) 및 상기 2차 코일(32)은 상기 도어(11)의 평면에 대해 실질적으로 수직인 축을 갖는, 자동차 도어의 핸들을 위한 디바이스(10).
제1항 내지 제3항 및 제 5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 디바이스(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어(11).
제9항에 따른 도어(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.