KR20070101703A - Base station antenna of passive keyless entry system in vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 의한 차량용 PKE 시스템의 베이스 스테이션 안테나를 개략적으로 나타내는 회로도.1 is a circuit diagram schematically showing a base station antenna of a vehicle PKE system according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *Brief description of symbols for the main parts of the drawings
1 : 베이스 스테이션 안테나(Base Station Antenna),1: Base Station Antenna,
10 : 안테나 드라이버 회로(Antenna Driver Circuit),10: antenna driver circuit (Antenna Driver Circuit),
20a, 20b : 트랜스포머 드라이버용 스위칭(Transformer Driver Switching) 소자,20a, 20b: Transformer Driver Switching element,
30 : 트랜스포머(Transformer),30: transformer,
30a : 트랜스포머 1차측 코일,30a: transformer primary side coil,
30b : 트랜스포머 2차측 코일,30b: transformer secondary side coil,
40 : 안테나(Antenna),40: antenna,
50 : 저주파 응답 검출 회로(Low-Frequency Rrsponse Detection Circuit).50: Low-Frequency Rrsponse Detection Circuit.
본 발명은 차량용 PKE 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 설치되는 베이스 스테이션 내부에 트랜스포머(Transformer)를 설치하고, 트랜스포머의 1차측 코일 권선수와 2차측 코일 권선수의 비율을 달리하여 1차측 구동 전압과 2차측 구동 전압을 달리 발생한 후 베이스 스테이션 안테나에 직접 연결함으로써 차량 내부의 와이어링(Wiring) 배치 등의 영향을 최소화하여 보다 안정적으로 차량에 설치되는 베이스 스테이션 안테나의 구동이 가능하고, 이로 인해, 차량 내부 요소에 기인한 외란 때문에 차량 생산 시 발생하는 고장(Trouble) 요인, 제작 시간(Time Consumption), 비용(Cost)를 절감시킬 수 있으며, 차종에 관계없이 쉽게 적용가능한 차량용 PKE 시스템의 베이스 스테이션 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a PKE system for a vehicle, and more particularly, a transformer is installed inside a base station installed in a vehicle, and the primary side is formed by varying the ratio of the number of coil turns of the primary side and the number of coils of the secondary side of the transformer. Since the driving voltage and the secondary side driving voltage are generated differently and directly connected to the base station antenna, the base station antenna installed in the vehicle can be driven more stably by minimizing the effects of wiring arrangement inside the vehicle. Due to the disturbance caused by the internal factors of the vehicle, it is possible to reduce trouble factors, production time, cost, etc. that occur during vehicle production, and it is easy to apply the base of the vehicle PKE system regardless of the vehicle type. It relates to a station antenna.
일반적으로, PKE 시스템(Passive Keyless Entry System)은 운전자 또는 차량의 소유주가 차량의 근접된 위치에서 무선으로 차량을 제어하는 시스템으로 현재, 차량의 도어(Door) 개방(Unlock) 및 폐쇄(Lock), 차량의 시동 등에 사용되고 있다.In general, a Passive Keyless Entry System (PKE) system is a system in which a driver or owner of a vehicle wirelessly controls a vehicle in a proximity position of a vehicle. Currently, a door unlock, a lock, It is used for starting a vehicle.
이러한, PKE 시스템은 크게 운전자 또는 차량의 소유주가 갖는 트랜스폰더(Tansponder)와 트랜스폰더에 무선으로 연결되어 각종 적보를 송/수신하기 위하여 차량 내에 설치되는 베이스 스테이션(Base Station)으로 분류된다.The PKE system is largely classified into a transponder (Tansponder) owned by the driver or the owner of the vehicle and a base station installed in the vehicle to wirelessly transmit / receive various types of information.
여기서, PKE 시스템의 트랜스폰더는 운전자 또는 차량의 소유주가 갖는 일반 적인 무선 시동키 또는 스마트 카드를 포함하며, 차량에 설치되는 베이스 스테이션에 에너지 및 신호를 공급하고, 자동차의 각 부분과 연결되어 동작을 제어하도록 이루어진다.Here, the transponder of the PKE system includes a general wireless ignition key or a smart card owned by the driver or the owner of the vehicle, supplies energy and signals to the base station installed in the vehicle, and is connected to each part of the vehicle to perform an operation. To control.
한편, 차량 내에 설치되는 베이스 스테이션에서 트랜스폰더로 신호를 전달하는 방법으로 저항(R), 자기 인덕턴스(L), 정전 용량(C)을 직렬로 접속한 RLC 직렬 공진회로를 이용한다.Meanwhile, an RLC series resonant circuit in which a resistor R, a magnetic inductance L, and a capacitance C are connected in series is used as a method of transmitting a signal from a base station installed in a vehicle to a transponder.
이러한, RLC 직렬 공진회로는 LC 직렬 회로를 트랜스폰더가 갖는 안테나 내부에 구성하고, 베이스 스테이션에서 직렬 저항을 연결하여 RLC 직렬 공진 회로를 구성함으로써 베이스 스테이션 안테나를 구성하는 구조로 이루어진다.The RLC series resonant circuit is configured to configure the base station antenna by configuring the LC series circuit inside the antenna of the transponder and configuring the RLC series resonant circuit by connecting a series resistor at the base station.
상술한 바와 같은 방법은 차량의 각 부위에 설치되는 베이스 스테이션 안테나와의 구성 요소 특성치가 차량의 내부 와이어링(Wiring) 형상 및 배치 영향을 쉽게 받기 때문에 실제 차량에 적용 시 튜닝(Tunning)에 어려움이 발생되었다.The method described above is difficult to tune when applied to a real vehicle because component characteristics with the base station antenna installed in each part of the vehicle are easily affected by the internal wiring shape and layout of the vehicle. Occurred.
또한, 트랜스폰더가 갖는 안테나 내부에 LC 직렬 회로를 구성하기 때문에 트랜스폰더로부터의 저주파 응답을 사용하기 용이하지 않다는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem in that the low frequency response from the transponder is not easy to use because the LC series circuit is configured inside the antenna of the transponder.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 차량에 설치되는 베이스 스테이션 내부에 트랜스포머(Transformer)를 설치하고, 트랜스포머의 1차측 코일 권선수와 2차측 코일 권선수의 비율을 달리하여 1차측 구동 전압과 2차측 구동 전압을 달리 발생한 후 베이스 스테이션 안테나에 직접 연결함으 로써 차량 내부의 와이어링(Wiring) 배치 등의 영향을 최소화하여 보다 안정적으로 차량에 설치되는 베이스 스테이션 안테나의 구동이 가능하고, 이로 인해, 차량 내부 요소에 기인한 외란 때문에 차량 생산 시 발생하는 고장(Trouble) 요인, 제작 시간(Time Consumption), 비용(Cost)를 절감시킬 수 있으며, 차종에 관계없이 쉽게 적용가능한 차량용 PKE 시스템의 베이스 스테이션 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems described above, by installing a transformer (transformer) inside the base station to be installed in the vehicle, by varying the ratio of the number of coil windings of the primary side and the secondary coil windings of the transformer By connecting the primary side drive voltage and the secondary side drive voltage differently and directly connecting to the base station antenna, it is possible to drive the base station antenna installed in the vehicle more stably by minimizing the effects of wiring arrangement inside the vehicle. As a result, it is possible to reduce trouble factors, production time, and cost that occur during vehicle production due to disturbances caused by internal factors of the vehicle, and can be easily applied regardless of the vehicle type. It is an object to provide a base station antenna of the system.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 트랜스폰더와, 베이스 스테이션을 포함하는 구성으로 이루어지는 차량용 PKE 시스템에 있어서, 상기 트랜스폰더의 공진 주파수에 해당하는 주파수로 펄스를 발생시키는 안테나 드라이버 회로; 상기 안테나 드라이버 회로에 연결되되, 안테나 드라이버 회로에서 제공되는 펄스에 의하여 ON/OFF되는 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자; 상기 각 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자에 연결되되, 인가되는 전류에 따른 전압을 발생시키는 트랜스포머; 및 상기 트랜스포머에 연결되되, 인가되는 전압에 의하여 트렌스폰더로 에너지 및 신호를 전달하는 안테나; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle PKE system including a transponder and a base station, comprising: an antenna driver circuit for generating a pulse at a frequency corresponding to a resonance frequency of the transponder; A switching element for a transformer driver connected to the antenna driver circuit and turned on / off by a pulse provided from the antenna driver circuit; A transformer connected to each of the transformer driver switching elements and generating a voltage according to an applied current; And an antenna connected to the transformer and transferring energy and a signal to a transponder by an applied voltage. Characterized in that comprises a.
바람직하게는, 상기 트랜스포머가 트랜스포머 1차측 코일과 트랜스포머 2차측 코일로 이루어지되, 상기 트랜스포머 2차측 코일의 권선수가 상기 트랜스포머 1차측 코일의 권선수의 n배 권취되도록 이루어져 상기 트랜스포머 2차측 코일에서 발생되는 구동 전압이 상기 트랜스포머 1차측 코일에서 발생되는 구동 전압의 n배 발생되도록 이루어진다.Preferably, the transformer is composed of a transformer primary side coil and a transformer secondary side coil, the number of windings of the transformer secondary side coil is wound so that n times the number of turns of the transformer primary side coil is generated in the transformer secondary side coil The driving voltage is generated so that n times the driving voltage generated in the transformer primary side coil.
대안적으로는, 상기 트랜스포머 1차측 코일과 트랜스포머 2차측 코일 사이에 파형의 찌그러짐을 방지하기 위하여 페라이트 코일이 권취된다.Alternatively, a ferrite coil is wound to prevent distortion of the waveform between the transformer primary side coil and the transformer secondary side coil.
더불어, 상기 트랜스포머 2차측 코일이 차량에 설치되는 각종 안테나에 제어가능하게 연결되도록 이루어진다.In addition, the transformer secondary side coil is configured to be controllably connected to various antennas installed in the vehicle.
한편, 상기 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자는 트랜스포머의 스위칭에 의한 과전압을 방지할 수 있는 소자로 이루어진다.On the other hand, the switching element for the transformer driver is composed of a device capable of preventing overvoltage due to the switching of the transformer.
그리고, 상기 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자에 트랜스포머의 스위칭에 의한 과전압을 방지할 수 있는 보호 회로가 더 포함된다.The transformer driver switching element further includes a protection circuit capable of preventing overvoltage due to switching of the transformer.
여기서, 상기 트랜스포머에 상기 트랜스폰더로부터 안테나로 전달되는 미약한 신호를 검출하기 위한 저주파 응답 검출 회로가 더 포함된다.Here, the transformer further includes a low frequency response detection circuit for detecting a weak signal transmitted from the transponder to the antenna.
한편, 상기 저주파 응답 검출 회로는 검출되는 신호로부터 상기 트랜스폰더의 응답에 반응하여 차량 내의 각 구성 요소를 제어하도록 이루어진다.Meanwhile, the low frequency response detection circuit is configured to control each component in the vehicle in response to the response of the transponder from the detected signal.
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 차량용 PKE 시스템에 있어서, 차량의 기본적인 구성 및 구조는 종래 기술과 동일하므로, 이하에서는 상기한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the vehicle PKE system according to the present invention, since the basic configuration and structure of the vehicle are the same as in the prior art, a detailed description of the above-described configuration will be omitted.
도 1은 본 발명에 의한 차량용 PKE 시스템의 베이스 스테이션 안테나를 개략적으로 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram schematically showing a base station antenna of a vehicle PKE system according to the present invention.
도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 PKE 시스템의 베이스 스테이션 안테나(1)는 운전자 또는 차량의 소유주가 갖는 트랜스폰더(미도시, Transponder)와 차량에 설치되는 베이스 스테이션(미도시, Base Station)으로 구성되되, 안테나 드라이버 회로(10, Antenna Driver Circuit)와 트랜스포머 드라이버용 스위칭(Transformer Driver Swithing) 소자(20a, 20b)와 트랜스포머(30, Transformer) 및 안테나(40, Antenna)를 더 포함하는 구성으로 이루어진다.As shown in the drawings, the
상기 안테나 드라이버 회로(10)는 운전자 또는 차량의 소유주가 갖는 트랜스폰더의 공진 주파수에 해당하는 주파수로 펄스를 발생시킨다.The
상기 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자(20a, 20b)는 상기 안테나 드라이버 회로(10)에 연결되되, 안테나 드라이버 회로(10)에서 제공되는 펄스에 의하여 ON/OFF된다.The transformer
여기서, 상기 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자(20a, 20b)는 상기 안테나 드라이버 회로(10)에 2개 연결되며, 상기 각 안테나 드라이버 회로(10)는 그 적소에 저항을 각각 갖는다.Here, two transformer
한편, 상기 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자(20a, 20b)는 트랜스포머(30)의 스위칭에 의한 과전압을 방지할 수 있는 소자로 이루어져 과전압에 의한 손상을 방지하도록 이루어지는 것이 바람직하다.On the other hand, the transformer driver switching elements (20a, 20b) is preferably made of a device capable of preventing overvoltage due to the switching of the
또한, 상기 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자(20a, 20b)에 트랜스포머(30)의 스위칭에 의한 과전압을 방지할 수 있는 보호 회로가 더 포함되어 과전압에 의한 손상을 방지하도록 이루어지는 것도 가능하다. The transformer
상기 트랜스포머(30)는 상기 각 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자(20a, 20b)에 연결되되, 인가되는 전류에 따른 전압을 발생시키도록 이루어지며, 이를 위하여 상기 트랜스포머(30)는 트랜스포머 1차측 코일(30a)과 트랜스포머 2차측 코일(30b)로 이루어지고, 상기 트랜스포머 2차측 코일(30b)의 권선수가 상기 트랜스포머 1차측 코일(30a)의 권선수의 n배 권취되도록 이루어져 상기 트랜스포머 2차측 코일(30b)에서 발생되는 구동 전압이 상기 트랜스포머 1차측 코일(30a)에서 발생되는 구동 전압의 n배 발생되도록 이루어진다.The
여기서, 상기 트랜스포머 1차측 코일(30a)과 트랜스포머 2차측 코일(30b) 사이에 파형의 찌그러짐을 방지하기 위하여 페라이트 코일이 권취된다.Here, a ferrite coil is wound in order to prevent distortion of the waveform between the transformer
본 발명의 일 실시예에서는 상기 트랜스포머 1차측 코일(30a)과 트랜스포머 2차측 코일(30b) 사이에 파형의 찌그러짐을 방지하기 위하여 페라이트 코일이 권취되어 있으나, 상기 트랜스포머 1차측 코일(30a)과 트랜스포머 2차측 코일(30b) 사이에 파형의 찌그러짐을 방지할 수 있다면 기타 다양한 재질의 코일이 권취되도록 이루어지는 것도 가능하다.In an embodiment of the present invention, a ferrite coil is wound to prevent distortion of the waveform between the transformer
한편, 상기 트랜스포머 2차측 코일(30b)이 차량에 설치되는 각종 안테나에 제어가능하게 연결되도록 이루어진다.On the other hand, the transformer
상기 안테나(40)는 상기 트랜스포머(30)에 연결되되, 인가되는 전압에 의하여 트랜스폰더로 에너지 및 신호를 전달하도록 이루어진다.The
한편, 상기 트랜스포머(30)에 상기 트랜스폰더로부터 안테나(40)로 전달되는 미약한 신호를 검출하기 위한 저주파 응답 검출 회로(50)가 더 포함된다.Meanwhile, the
그리고, 상기 저주파 응답 검출 회로(50)는 검출되는 신호로부터 상기 트랜스폰더의 응답에 반응하여 차량 내의 각 구성 요소를 제어하도록 이루어진다.The low frequency
이하, 본 발명에 의한 차량용 PKE 시스템의 베이스 스테이션 안테나의 구동 과정을 설명한다.Hereinafter, a driving process of the base station antenna of the vehicle PKE system according to the present invention will be described.
먼저, 차량에 설치되는 베이스 스테이션 안테나(1)의 안테나 드라이버 회로(10)에서 각 부분의 동작을 운전자 또는 차량의 소유주가 갖는 트랜스폰더의 공진 주파수에 해당하는 주파수로 변경하여 각 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자(20a, 20b)를 ON/OFF 시키기 위한 펄스를 발생시킨다.First, in the
이렇게 발생된 펄스를 입력받아 각 트랜스포머 드라이버용 스위칭 소자(20a, 20b)가 ON/OFF 되면 트랜스포머(30)의 트랜스포머 1차측 코일(30a)에 전류가 인가되고, 상기 트랜스포머 1차측 코일(30a)의 권취된 권선수에 비례하여 상기 트랜스포머 2차측 코일(30b)에 전압이 발생된다.In response to the pulse generated in this way, when the
이때, 상기 트랜스포머 2차측 코일(30b)의 권선수가 상기 트랜스포머 1차측 코일(30a)의 권선수의 n배 권취되도록 이루어져 상기 트랜스포머 2차측 코일(30b)에서 발생되는 구동 전압이 상기 트랜스포머 1차측 코일(30a)에서 발생되는 구동 전압의 n배 발생되도록 이루어짐으로써 상기 트랜스포머 2차측 코일(30b)에서 소정의 전압이 발생된다.At this time, the winding number of the transformer secondary side coil (30b) is wound so that n times the number of turns of the transformer primary side coil (30a) is a driving voltage generated in the transformer secondary side coil (30b) is the transformer primary side coil ( A predetermined voltage is generated in the transformer
상기한 바와 같이, 상기 트랜스포머 2차측 코일(30b)에서 발생되는 전압은 안테나(40)로 입력된 후 상기 안테나(40)에 의하여 운전자 또는 차량의 소유주가 갖는 트랜스폰더로 에너지 및 신호가 전달된다.As described above, the voltage generated from the transformer
여기서, 상기 트랜스포머 2차측 코일(30b)의 적소에 구비되는 저주파 응답 검출 회로(50)에 의하여 트랜스폰더로부터 안테나(40)로 전달되는 미약한 신호가 검출되며, 상기 저주파 응답 회로를 통하여 검출된 신호에 의해 운전자 또는 차량의 소유주가 갖는 트랜스폰더의 응답에 반응하여 차량 내의 다른 각 구성 요소를 제어할 수 있다.Here, the weak signal transmitted from the transponder to the
상기한 바와 같이, 상기 트랜스포머 1차측 코일(30a)에서 발생되는 구동 전압의 n배 전압이 트랜스포머 2차측에서 발생하도록 트랜스포머(30)와 그 구동회로를 구성한 후 트랜스포머 2차측 L(Inductor Coil) 성분만으로 구성된 안테나 회로를 직접 연결하여 자동차 내부의 와이어링 배치 등의 영향을 최소화하여 안정적인 베이스 스테이션 안테나(1) 구동할 수 있다.As described above, the
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구의 범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the appended claims. Anyone can grow up easily.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 차량에 설치되는 베이스 스테이션 내부에 트랜스포머(Transformer)를 설치하고, 트랜스포머 의 1차측 코일 권선수와 2차측 코일 권선수의 비율을 달리하여 1차측 구동 전압과 2차측 구동 전압을 달리 발생한 후 베이스 스테이션 안테나에 직접 연결함으로써 차량 내부의 와이어링(Wiring) 배치 등의 영향을 최소화하여 보다 안정적으로 차량에 설치되는 베이스 스테이션 안테나의 구동이 가능하고, 이로 인해, 차량 내부 요소에 기인한 외란 때문에 차량 생산 시 발생하는 고장(Trouble) 요인, 제작 시간(Time Consumption), 비용(Cost)를 절감시킬 수 있으며, 차종에 관계없이 쉽게 적용가능하다는 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, the present invention having the configuration as described above is provided with a transformer (Transformer) inside the base station to be installed in the vehicle, by varying the ratio of the number of coil windings of the primary side and the secondary coil windings of the transformer By generating the primary side drive voltage and the secondary side drive voltage differently and connecting them directly to the base station antenna, the base station antenna installed in the vehicle can be driven more stably by minimizing the effects of wiring arrangement inside the vehicle. As a result, it is possible to reduce trouble factors, production time, cost, etc. that occur during vehicle production due to disturbance due to internal factors of the vehicle, and can be easily applied regardless of vehicle type. It can work.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060033150A KR20070101703A (en) | 2006-04-12 | 2006-04-12 | Base station antenna of passive keyless entry system in vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020060033150A KR20070101703A (en) | 2006-04-12 | 2006-04-12 | Base station antenna of passive keyless entry system in vehicle |
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ID=38816907
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KR1020060033150A KR20070101703A (en) | 2006-04-12 | 2006-04-12 | Base station antenna of passive keyless entry system in vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9608698B2 (en) | 2012-12-26 | 2017-03-28 | Nxp B.V. | Wireless power and data transmission |
-
2006
- 2006-04-12 KR KR1020060033150A patent/KR20070101703A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9608698B2 (en) | 2012-12-26 | 2017-03-28 | Nxp B.V. | Wireless power and data transmission |
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