KR20010072667A - 차량에 신호를 전달하기 위한 전달 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 신호와 에너지를 전달하기 위한 전달 장치에 관한 것으로서, 상기 전달 장치는 이동 부품(16) 내에 배치되거나 이동 부품 위에 배치되는 안테나 코일(10)을 포함한다. 상기 안테나 코일(10) 근처에서, 그리고 이동 부품(16)에 고정된 고정 부품(20) 상에서, 연결 코일(12)은 안테나 코일(10)과 상기 연결 코일(12)이 유도/변환 에너지와 신호를 교환할 수 있도록 설치된다.

Description

차량에 신호를 전달하기 위한 전달 장치{Device for transmitting signals in a vehicle}

독일특허 제 DE-A 44 223 191 호에는 넓은 범위의 주파수대를 갖는 차량용 창유리 안테나가 공지되어 있다. 이 창유리 안테나는 차량의 창유리를 둘러싸는 금속성 프레임과, 창유리 내부에 설치되거나 창유리 위에 설치되는 제 1 안테나 전도체와, 이 전도체와 연결되는 접속 플러그로 구성된다. 안테나의 접속 플러그에 전류를 공급하는 전류 공급 접점은 짧은 전선을 거쳐서 관련 단자와 결합된다.

그런데, 상기 안테나 구조물이 이동 가능한 창유리 내부나 이 창유리 위에 배치되고 관련 단자는 고정된 상태로 조립되는 경우에 상술한 바와 같이 배치된 전선은 장애가 된다. 따라서 전선에 기계적인 굽힘 하중을 증가시킴으로써 이 전선의 자유 운동 공간을 확보하여야 한다. 이외에, 다른 단점으로서는 높은 조립 비용과, 조립 위치에서 이동 부품의 단락 위험과, 덜거덕거리는 소음 등을 들 수 있다.

본 발명은 차량에 신호를 전달하기 위한 신호 전달 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 개략적으로 도시한 구조도.

본 발명의 목적은 상술한 단점과 관련하여 이동 가능한 창유리 내부나 이 창유리의 위에 설치된 안테나와 고정된 전자 부품 사이에서 전기적 및 기능적 연결을 개선시키고자 하는 것이다.

차량에 전기 에너지와 전기 신호를 전달하기 위한 본 발명에 따른 장치는 이동 가능한 측면 창유리와 같은 이동 부품의 내부나 이동 부품 위에 배치되는 안테나 코일을 갖는다. 상기 이동 부품에 대하여 고정된 고정 부품 상에는, 그리고 안테나 코일 근처에는 연결 코일이 설치되며, 이 연결 코일과 안테나 코일은 유도식으로 상호 연결되어 전기 에너지와 전기 신호를 안테나 코일과 연결 코일의 양쪽으로 전달할 수 있다. 이로 인하여, 차량용으로서 사용되는 개방된 접근 제어 시스템의 전송 및 수신 안테나인 안테나 코일과 관련 전자 부품 사이에 안내되는 신호와 에너지 전달을 생략할 수 있다. 안테나 코일은 개방된 접근 제어 시스템에서 유도 전달의 역할을 하며, 차량을 개방 및 폐쇄하기 위한 신분 확인 데이터는 하나 이상의 휴대용 트랜스폰더들 사이에서 전자식 신분 확인증으로서 역할하고, 또한 전자기 영역을 이용한 고유의 에너지원을 필요로 하지 않고 트랜스폰더에 전달된 전기 에너지를 차량에 유도 전달하는 역할을 한다. 이를 위하여, 또한 트랜스폰더는 안테나 코일을 포함하며, 이 안테나 코일과 연결 코일은 운전 주파수로 조절된 공진회로의 일부분을 이룰 수 있다.

일반적으로, 트랜스폰더와 차량 사이의 데이터 교환은 질문-응답-대화식으로 실시되기 때문에 송신 및 수신을 위한 본 발명에 따른 배치가 적합하다. 또한, 적절한 크기에서 변환식 신호 전달은 개방된 접근 제어 시스템의 여러 가지 임피던스나 신호 레벨에 대한 간단한 조절을 통하여 실시된다. 특히 바람직한 형태는 연결코일의 유효 권선수를 조절함으로써 관련된 제어 장치에 의해 전류와 전압(안테나 코일과 연결 코일로 구성된 전달/변압기의 가변 전달비)을 조율하여 실시된다. 필요한 모든 부품(전도체, 회로 수단, 권선 조작 기기)들은 견고하게 조립될 수 있으며, 또한 움직이지 못하도록 설치된 구성 부품의 일부(제어 장치, 연결 코일)를 이룬다.

합리적인 구조로서, 이동 부품으로서는 차량의 창유리가 사용되며 고정 부품으로서는 차량의 도어가 사용된다. 창유리, 특히 측면 창유리에 이동 가능한 안테나 코일을 구성함으로써, 차량에 접근하기 위한 신분 확인과 신분 검사를 위하여 차량과 휴대용 트랜스폰더 사이에서 에너지와 데이터를 교환할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 연결 코일과 전송 및 수신 안테나 코일은 공진회로의 일부일 수 있다. 연결 코일과 안테나 코일을 적절하게 조절 및 연결함으로써 바람직하지 못한 외부 신호와, 조화파와 같은 장애 신호를 줄이거나 억제할 수 있다. 또한, 상기 코일들은 상응하는 필터의 일부품일 수 있다.

추가의 종속항과 상세한 설명에서 합리적인 추가의 실시예를 설명하며, 또한 도면에서 본 발명의 일실시예를 도시하여 이하에서 상세히 설명한다.

안테나 코일(10)은 이동 가능한 창유리(16)의 내부나 창유리 위에 설치된다. 이 안테나 코일(10)은 창유리가 도어의 하부로부터 적어도 절반 정도 상승할 때 양코일들 사이에서 적어도 변환 연결(transformative coupling)이 이루어질 수 있도록 연결 코일(12) 앞에서 움직일 수 있으며, 또한 상기 안테나 코일은 창문(18)을 통하여 볼 수 있다. 연결 코일(12)은 차량의 도어(20) 안쪽에 설치되어 제어 장치(14)와 전기적 및 기능적으로 연결된다. 연결 코일(12)과 제어 장치(14) 사이에서는 제 3 연결이 이루어지는 데, 이와 같은 제 3 연결은 전달비를 조절할 수 있도록 연결 코일(12)을 조율하는 역할을 한다.

안테나 코일(10)은 차량의 측면 창유리(16) 내에 삽입되는 형태로 설치된다. 이 안테나 코일(10)은 창유리(16)의 가장자리 근처에 분포되며 본 명세서에서 상세히 도시하지 않으며 상세히 설명하지 않지만 사용자가 차량에 탑승할 수 있도록 제어 장치(14)에 의해 신분 인식 신호를 전달하는 트랜스폰더(transponder)와 신호를 교환할 수 있다. 이를 위하여, 먼저 차량에서 연결 코일(12)뿐만 아니라 이 연결 코일과 변환식으로 연결된 안테나 코일(10)을 거쳐서 요청 신호가 발송되면, 트랜스폰더는 상기 요청 신호를 확인하여 요청 신호에 포함된 데이터를 처리하고, 이후 트랜스폰더에서 응답 신호를 전송한다. 이 응답 신호는 안테나 코일(10)에 의해 수신된 후에, 상술한 바와 마찬가지로 연결 코일(12)에 변환식으로 다시 전달된다. 이와 같이, 제어 장치(14)는 응답 신호와 상기 제어 장치가 사전에 요청 데이터를 이용하여 자체적으로 반복해서 확인한 응답 신호를 비교하며 상기 두 가지 응답 신호가 동일하면 탑승을 허락한다.

트랜스폰더가 고유의 에너지원을 갖지 않는다면, 트랜스폰더는 적절한 실시예에 따라서 차량측에 방사된 전자기적 교번 자장(alternating field)으로부터 충분한 에너지를 수용하거나, 필요한 경우에는 저장할 수도 있다. 이와 같은 에너지 전달을 위한 전송 주파수와, 요청 및 질문 신호와, 트랜스폰더 응답 신호의 LF-대역은 150kHz 미만이거나 다른 허용 주파수 대역(소위 ISM-주파수)일 수 있다.

상기 연결 코일(12)은 차량의 도어 내부에 견고하게 설치되어 운동 가능한 창유리(16)와 안테나 코일(10)이 어느 위치에 있든지 안테나 코일(10)과 연결 코일(12) 사이에서 신호와 에너지를 확실하게 전달할 수 있는 크기로 설정된다. 이로 인하여, 창문이 약간 개방된 상태에 있을 때에도 차량과 트랜스폰더 사이에서 통신이 가능하다. 또한, 이와 같이 배치함으로써 연결 코일(12)을 도어(20)의 창문(18) 내부에 설치할 필요가 없기 때문에 안정성에서 유리하다.

안테나 코일(10)은 가능한 넓은 통신 전달 범위를 가져야 하며 이 전달 범위는 안테나 코일(10)에 의해 둘러싸인 면에 따라 증가하기 때문에, 고정된 연결 코일(12)과 창유리의 넓은 영역에 걸쳐서 부착된 안테나 코일(10) 사이에서 변환 연결을 실시하기 위하여 안테나 코일은 넓은 면적을 형성하도록 배치된다.

바람직하게는, 안테나 코일(10)과 연결 코일(12)은 소망 주파수로 조정된 공진회로(resonant circuit)의 일부로서 사용될 수 있다. 상기 안테나 코일은 창유리 내부에 부착되는 전도체(포일, 와이어)로 구성되거나 관련된 공진회로 콘덴서가 동일한 기술을 통하여 전도체로서 형성될 때 특히 바람직하다.

안테나 코일(10)과 연결 코일(12)은 공전계(stray field)없이 매우 우수하게 상호 연결될 수 있기 때문에, 서로 나란하게 정렬하여 이들을 가능한 틈새없이 밀착시킬 수 있으며, 이 때문에 필수 구성 부품들을 작게 유지할 수 있다. 교번 회수와 전도체의 횡단면 등은 시스템(전류 세기, 허용 저항 등)에 따른다.

또한, 연결 코일(12)은 복수의 분할 코일들로 구성될 수 있으며, 이 분할 코일들은 제어 장치(14)에 따라 선택 혹은 접속되거나 단속된다. 이를 이용하여 안테나 코일(10)과 연결 코일(12) 사이의 전달비를 변환시킴으로써, 임피던스, 전압 및 전류의 가변 조절이나 변환이 가능하다. 이와 같은 조율은 연결 코일의 제 3 연결에 의해 이루어진다.

본 발명에 따른 장치는 이동 부품과 고정 부품 사이에서 신호 전달이 필요한 곳이면 어느 곳이든 이용할 수 있다. 특히, 본 장치는 차량에서 사용하기에 유리하지만, 차량 사용만으로 제한되는 것은 아니다.

Claims (10)

1. 차량에 전기 에너지와 전기 신호를 전달하는 장치로서, 이동 부품(16) 내에 부착된 안테나 코일(10)을 구비한 전달 장치에 있어서,

   상기 이동 부품(16)에 대하여 고정된 고정 부품(20) 상에는, 그리고 안테나 코일(10) 근처에는 연결 코일(12)이 배치되며, 이 연결 코일(20)과 안테나 코일(10)은 유도식으로 상호 연결되어 전기 에너지와 전기 신호를 안테나 코일(10)과 연결 코일(12) 양쪽으로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 전달 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동 부품(16)으로서는 차량의 창유리(16)가 사용되는 것을 특징으로 하는 전달 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정 부품(20)으로서는 차량의 도어(20)가 사용되는 것을 특징으로 하는 전달 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 코일(10)과 연결 코일(12)은 공진회로의 일부인 것을 특징으로 하는 전달 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공진회로는 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 전달 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 코일(10)은 이동 부품(16)의 각 위치에서 연결 코일(12)과 유도식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전달 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 코일(10)은 차량 탑승을 위한 신분 확인 신호를 전송 및 수신하는 것을 특징으로 하는 전달 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 코일(10)과 연결 코일(12)은 단독으로, 또는 주파수 선택을 위한 다른 부품과 결합하여 전기 필터로서 작용하는 것을 특징으로 하는 전달 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 코일(10)과 연결 코일(12)의 권선수는 이 코일들이 임피던스와 신호 레벨을 적용하기 위한 전달체로서 형성되도록 상호 관련하여 조절되는 것을 특징으로 하는 전달 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 코일(10)과 연결 코일(12) 사이의 전달비는 연결 코일(12)의 권선을 효과적으로 변경하며 연결 코일(12)의 분할 권선을 온/오프함으로써 제어 장치(14)에 의해서 제어되는 것을특징으로 하는 전달 장치.