KR20080043667A - Ｔｐｍｓ가 구비된 자동차용 ｐｋｅ 시스템 - Google Patents

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KR20080043667A
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송제석
강병배
김응수
김부경
조수래
김진성
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한국델파이주식회사
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Abstract

본 발명은 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템에 관한 것으로서, PKE의 베이스 스테이션과 TPMS의 전자제어유닛의 LF 안테나 및 구동기기를 통합시키고, TPMS의 디스플레이를 구동시키기 위하여 통합된 통신 수단을 이용함으로써 중복 사용으로 인한 투자 비용을 감소시키고, 시스템을 복잡성을 감소시켜 구성상의 용이함을 제공하며, 이에 따라 자동차의 상호 매칭상의 문제점을 억제하고, 데이터의 우선 순위를 적용하는 ID(Identifier)로 엑세스 기능 및 통신 기능을 향상시키는 캔 시스템을 적용하여 통합적인 데이터 교환이 가능한 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템을 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 안테나 베이스 스테이션 및 TPMS를 제어하는 전자제어유닛; 및 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 디스플레이 회로를 포함하는 트랜스폰더; 타이어의 압력 및 온도를 측정하고, 저주파의 신호를 변조하여 통신하도록 구비되는 림 센서; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
PKE, TPMS, CAN, RF 안테나

Description

ＴＰＭＳ가 구비된 자동차용 ＰＫＥ 시스템{System of Passive Keyless with a Tire Pressure Monitoring for a Vehicle}
도 1은 본 발명에 따른 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템을 나타내는 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 구성 요소를 개략적으로 나타내는 구성 블록도.
도 3은 도 2의 설치 형상을 개략적으로 나타내는 도.
<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 설명>
1; TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템
10: 전자제어유닛 11: 마이크로컨트롤러
13:LF 송, 수신기 15: LF 안테나
17: RF 안테나 19: RF 수신기
30: 트랜스폰더 31: 마이크로컨트롤러
33: 3축 LF 안테나 35: 아날로그 프론트-엔드 회로
37: RF 안테나 39: RF 송신기
50: 림 센서 51: 압력 및 온도 센서
53: 전압 레귤레이터 55: 변조 회로
57: 정류기 59: 림 안테나
본 발명은 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템에 관한 것으로, PKE의 베이스 스테이션과 TPMS의 전자제어유닛의 LF 안테나 및 구동기기를 통합시키고, TPMS의 디스플레이를 구동시키기 위하여 통합된 통신 수단을 이용함으로써 중복 사용으로 인한 투자 비용을 감소시키고, 시스템을 복잡성을 감소시켜 구성상의 용이함을 제공하며, 이에 따라 자동차의 상호 매칭상의 문제점을 억제하고, 데이터의 우선 순위를 적용하는 ID(Identifier)로 엑세스 기능 및 통신 기능을 향상시키는 캔 시스템을 적용하여 통합적인 데이터 교환이 가능한 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, PKE 시스템(Passive Keyless Entry System)은 운전자가 소지하는 트랜스폰더와, 이에 에너지 및 신호를 공급하여 자동차의 각 부분과 연결되도록 동작을 제어하는 베이스 스테이션으로 이루어진다.
여기서, 베이스 스테이션(Base Station)은 트랜스폰더(Transponder)로 저주파(Low Frequncy) 신호를 전달하고, 트랜스 폰더에서는 인증 신호를 베이스 스테이 션으로 고주파(Radio Frequncy)를 이용하여 송신하며, 사용자의 인증 여부에 따른 자동차의 각 도어의 잠금/해제(Lock/Unlock)의 기능을 수행한다.
그리고, TPMS(Tire Pressure Monitoring System)은 타이어에 부착된 자동감지 센서가 타이어의 공기압 및 온도를 적정한 상태로 유지시켜, 타이어의 승차감 및 제동력 등을 향상시키고, 타이어의 결함을 방지하기 위하여 구비된다.
여기서, 타이어 휠에 장착되는 림 센서(Rim Sensor)와, 이에 에너지 및 신호를 공급하는 전자제어유닛(ECU: Electronic Control Unit)으로 이루어져, 전자제어유닛으로부터 저주파 신호를 이용하여 림 센서로 각종 신호를 송, 수신하며, 온도 및 압력 신호를 고주파 신호로 수신한다.
그러나, PKE 시스템과 TPMS은 유사한 저주파 및 고주파 신호를 이용하면서도 상이한 컨트롤러를 이용함으로써 중복 사용으로 인한 투자 비용을 증가시켰고, 시스템의 복잡성을 증가시켜 자동차의 상호 매칭상의 문제점을 발생시켰으며, 데이터 엑세스 및 통신 기능의 저하 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, PKE의 베이스 스테이션과 TPMS의 전자제어유닛의 LF 안테나 및 구동기기를 통합시키고, TPMS의 디스플레이를 구동시키기 위하여 통합된 통신 수단을 이용함으로써 중복 사용으로 인한 투자 비용을 감소시키고, 시스템을 복잡성을 감소시켜 구성상의 용이함을 제 공하며, 이에 따라 자동차의 상호 매칭상의 문제점을 억제하고, 데이터의 우선 순위를 적용하는 ID(Identifier)로 엑세스 기능 및 통신 기능을 향상시키는 캔 시스템을 적용하여 통합적인 데이터 교환이 가능한 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 안테나 베이스 스테이션 및 TPMS를 제어하는 전자제어유닛; 및 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 디스플레이 회로를 포함하는 트랜스폰더; 타이어의 압력 및 온도를 측정하고, 저주파의 신호를 변조하여 통신하도록 구비되는 림 센서; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전자제어유닛은 안테나 베이스 스테이션 및 TPMS의 기능 제어를 위하여 구비되는 마이크로컨트롤러와, 저주파 신호를 송, 수신하기 위하여 구비되는 LF 송, 수신기와, 저주파 신호를 발생시키기 위한 LF 안테나와, 인증 신호를 수신하기 위한 RF 안테나와, 고주파를 수신하기 위한 RF 수신기를 포함한다.
여기서, 상기 전자제어유닛은 원거리 무선통신으로 암호코드가 차량 열쇠와 일치할 경우, 시동을 허가하도록 구비되는 이모빌라이저 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전자제어유닛의 LF 안테나의 저주파계 에너지를 림 센서의 전원으로 이용가능하다.
그리고, 상기 트랜스폰더는 그에 대한 동작 제어 및 인증 기능을 수행하도록 구비되는 마이크로컨트롤러와, 저주파 신호를 송, 수신하기 위하여 구비되는 3축 LF 안테나와, 상기 3축 LF 안테나와 연결 기능을 수행하는 아날로그 프론트-엔드 회로와, 인증 신호를 송신하기 위한 RF 안테나와, 상기 RF 안테나의 구동을 위한 RF 송신기와 각종 신호 제어용 스위치 및 디스플레이 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 3축 LF 안테나는 x축, y축, z축의 방향으로 송, 수신할 수 있는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 림 센서는 타이어의 압력과 온도를 측정할 수 있도록 구비되는 압력 및 온도 센서와, 상기 압력 및 온도 센서로 공급되는 전원을 기 정해진 전압으로 유지하기 위한 전압 레귤레이터와, 통신의 신호를 변조하도록 구비되는 변조 회로와, 신호를 정류하는 정류기와, 신호를 송, 수신하기 위하여 구비되는 림 안테나를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 전자제어유닛에 송신되는 상기 림 센서의 압력 및 온도 센서 신호는 저주파 및 고주파 채널을 사용가능하다.
또한, 상기 림 안테나가 고주파 채널을 사용할 시, PKE 인증 신호의 암호화 코드와 림 센서 고주파 신호의 코드는 분리시키도록 제어한다.
그리고, 상기 전자제어유닛의 LF 안테나와 상기 트랜스폰더의 3축 LF 안테나와 상기 림 센서의 림 안테나는 상기 저주파 송, 수신기를 공유하여 신호를 발생시킬 수 있다.
한편, 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 안테나 베이스 스테이션 및 TPMS를 제어하는 전자제어유닛; 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 디스플레이 회로를 포함하는 트랜스폰더; 타이어의 압력 및 온도를 측정하고, 저주파의 신호를 변조하여 통신하도록 구비되는 림 센서; 를 포함하여 이루어져, 상기 전자제어유닛의 PKE 동작 신호 및 TPMS 동작 신호는 자동차의 각종 시스템으로 송, 수신되되, 캔 시스템이 적용되어 통신된다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1의 구성 요소를 개략적으로 나타내는 구성 블록도이고, 도 3은 도 2의 설치 형상을 개략적으로 나타내는 도이다. 도면에서 도시한 바와 같이, TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템(1)은 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 안테나 베이스 스테이션(Antenna Base Station) 및 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)를 제어하는 전자제어유닛(Electronic Control Unit, 10)과 및 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 디스플레이 회로를 포함하는 트랜스폰더(Transponder, 30)와 타이어의 압력 및 온도를 측정하고, 저주파의 신호를 변조하여 통신하도록 구비되는 림 센서(Rim Sensor, 50)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 전자제어유닛은 마이크로컨트롤러와 LF 송, 수신기와 LF 안테 나와 RF 안테나와 RF 수신기를 포함한다.
이때, 상기 마이크로컨트롤러는 PKE 시스템의 안테나 베이스 스테이션 및 타이어의 공기압 및 온도 등을 모니터링 하는 TPMS에 입, 출력되는 각종 기기들에 대한 제어를 위하여 구비된다.
그리고, 상기 LF 송, 수신기는 상기 마이크로컨트롤러로부터 전달받은 제어 명령에 따른 신호를 상기 LF 안테나를 통하여 송, 수신하기 위하여 구비되고, 상기 트랜스폰더로부터 사용자의 인증에 대한 신호를 수신하기 위한 RF 안테나와, 상기 트랜스폰더의 3축 RF 안테나로부터 상기 RF 안테나로 전달되는 신호를 수신하기 위한 RF 수신기가 구비된다.
더불어, 상기 전자제어유닛은 원거리 무선통신으로 암호코드가 차량 열쇠와 일치할 경우에만 시동을 허가하도록 이모빌라이저(Imobilizer Antenna)를 더 포함하는 것도 바람직하다.
또한, 상기 전자제어유닛의 LF 안테나의 저주파계(Low Frequency Field Energy)를 이용하여 상기 림 센서의 전원으로 이용가능하도록 구비하는 것도 바람직하다.
그리고, 상기 트랜스폰더는 마이크로컨트롤러와 3축 LF 안테나와 아날로그 프론트-엔드 회로와 RF 안테나와 RF 송신기와 각종 신호 제어용 스위치 및 디스플레이용 회로를 포함하여 이루어진다.
상기 마이크로컨트롤러는 상기 트랜스폰더의 동작을 제어하고, 상기 전자제어유닛으로 송, 수신 신호의 데이터 및 명령을 제어하도록 이루어진다.
더불어, 상기 3축 LF 안테나는 x축, y축, z축의 방향으로 상기 전자제어유닛의 LF 안테나(15)에 데이터를 송신하도록 구비되며, 상기 3축 LF 안테나와 연결 기능을 수행하는 아날로그 프론트-엔드 회로에 연결된다.
또한, 상기 전자제어유닛의 RF 안테나(17)에 트랜스폰더의 데이터를 송신하도록 RF 안테나(37)가 포함되며, 상기 RF 안테나(37)로 사용자의 인증 신호를 송신하도록 RF 송신기를 구비한다.
이때, 상기 트랜스폰더로부터 전자제어유닛 및 림 센서로 송, 수신되는 각종 신호 제어용 스위치 및 타이어의 압력 및 온도를 모니터링한 결과를 도시하는 디스플레이 구동을 위한 회로를 포함한다.
그리고, 상기 림 센서는 압력 및 온도 센서는 압력 및 온도 센서와 전압 레귤레이터와 변조 회로와 정류기와 림 안테나로 이루어진다.
여기서, 상기 압력 및 온도 센서는 타이어 휠에 부착되어 타이어의 손상 정도를 파악하기 위하여 타이어의 공기압 및 온도를 측정할 수 있도록 구비되며, 상기 전압 레귤레이터는 상기 압력 및 온도 센서로 공급되는 전원을 기 정해진 전압에 맞도록 전압을 유지할 수 있도록 구비된다.
또한, 저주파 또는 고주파의 신호를 변조하도록 변조 회로가 구비되며, 신호를 정류하도록 정류기(Rectifier)가 구비되며, 저주파 및 고주파의 신호를 송, 수신하기 위하여 림 안테나를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 전자제어유닛에 송신되는 상기 림 센서의 압력 및 온도 센서 신호는 저주파 및 고주파 채널을 사용가능하다.
또한, 상기 림 안테나가 고주파 채널을 사용할 경우에는 PKE 사용자 인증 신호의 암호화 코드와 림 센서의 고주파 신호의 코드는 분리시키도록 제어되는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 림 센서의 신호를 전자제어유닛으로 송신할 경우에는 상기 전자제어유닛과 상응하도록 연결되는 저주파 채널을 사용하도록 구비하고, 림 안테나의 신호를 변조하여 송신함으로써 회로의 복잡성을 감소시킬 수 있다.
그리고, 상기 전자제어유닛의 LF 안테나와 상기 트랜스폰더의 3축 LF 안테나와 상기 림 센서의 림 안테나는 상기 저주파 송, 수신기를 공유하여 신호를 발생시키는 것이 바람직하다.
대안적으로는, 타이어의 마모도를 파악하기 위하여 구비되는 림 센서의 신호는 전자제어유닛의 RF 수신기의 회로를 이용하여 안테나 회로의 복잡성을 감소시키는 것도 바람직하다.
한편, 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 안테나 베이스 스테이션 및 TPMS를 제어하는 전자제어유닛과 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 디스플레이 회로를 포함하는 트랜스폰더와 타이어의 압력 및 온도를 측정하고, 저주파의 신호를 변조하여 통신하도록 구비되는 림 센서의 동작 신호 및 데이터 엑세스 등의 통신에 캔 시스템이 적용되어, 데이터 버스를 통합하여 사용함으로 효율적인 통신을 가능하도록 구비된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명 의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허 청구 범위내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 PKE의 베이스 스테이션과 TPMS의 전자제어유닛의 LF 안테나 및 구동기기를 통합시키고, TPMS의 디스플레이를 구동시키기 위하여 통합된 통신 수단을 이용함으로써 중복 사용으로 인한 투자 비용을 감소시키고, 시스템을 복잡성을 감소시켜 구성상의 용이함을 제공하며, 이에 따라 자동차의 상호 매칭상의 문제점을 억제하고, 데이터의 우선 순위를 적용하는 ID(Identifier)로 엑세스 기능 및 통신 기능을 향상시키는 캔 시스템을 적용하여 통합적인 데이터 교환이 가능한 등의 효과를 거둘 수 있다.

Claims (11)

  1. 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 안테나 베이스 스테이션 및 TPMS를 제어하는 전자제어유닛(10); 및
    각종 인증 신호를 송, 수신하며, 디스플레이 회로를 포함하는 트랜스폰더(30);
    타이어의 압력 및 온도를 측정하고, 저주파의 신호를 변조하여 통신하도록 구비되는 림 센서(50);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛(10)은 안테나 베이스 스테이션 및 TPMS의 기능 제어를 위하여 구비되는 마이크로컨트롤러(11)와, 저주파 신호를 송, 수신하기 위하여 구비되는 LF 송, 수신기(13)와, 저주파 신호를 발생시키기 위한 LF 안테나(15)와, 인증 신호를 수신하기 위한 RF 안테나(17) 및 고주파를 수신하기 위한 RF 수신기(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛(10)은 원거리 무선통신으로 암호코드가 차량 열쇠와 일치할 경우, 시동을 허가하도록 구비되는 이모빌라이저 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전자제어유닛(10)의 LF 안테나(15)의 저주파계 에너지를 림 센서(50)의 전원으로 이용가능한 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트랜스폰더(30)는 그에 대한 동작 제어 및 인증 기능을 수행하도록 구비되는 마이크로컨트롤러(31)와, 저주파 신호를 송, 수신하기 위하여 구비되는 3축 LF 안테나(33)와, 상기 3축 LF 안테나(33)와 연결 기능을 수행하는 아날로그 프론트-엔드 회로(35)와, 인증 신호를 송신하기 위한 RF 안테나(37)와, 상기 RF 안테나(37)의 구동을 위한 RF 송신기(37) 및 각종 신호 제어용 스위치 및 디스플레이 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 3축 LF 안테나(33)는 x축, y축, z축의 방향으로 송, 수신할 수 있는 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 림 센서(50)는 타이어의 압력과 온도를 측정할 수 있도록 구비되는 압력 및 온도 센서(51)와, 상기 압력 및 온도 센서(51)로 공급되는 전원을 기 정해진 전압으로 유지하기 위한 전압 레귤레이터(53)와, 통신의 신호를 변조하도록 구비되는 변조 회로(55)와, 신호를 정류하는 정류기(57) 및 신호를 송, 수신하기 위하여 구비되는 림 안테나(59)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전자제어유닛(10)에 송신되는 상기 림 센서(50)의 압력 및 온도 센서(51) 신호는 저주파 및 고주파 채널을 사용가능 한 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 림 안테나(59)가 고주파 채널을 사용할 시, PKE 인증 신호의 암호화 코드와 림 센서(50) 고주파 신호의 코드는 분리시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛(10)의 LF 안테나(15)와 상기 트랜스폰더(30)의 3축 LF 안테나(33)와 상기 림 센서(50)의 림 안테나(59)는 상기 저주파 송, 수신기를 공유하여 신호를 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
  11. 각종 인증 신호를 송, 수신하며, 안테나 베이스 스테이션 및 TPMS를 제어하는 전자제어유닛(10);
    각종 인증 신호를 송, 수신하며, 디스플레이 회로를 포함하는 트랜스폰더(30);
    타이어의 압력 및 온도를 측정하고, 저주파의 신호를 변조하여 통신하도록 구비되는 림 센서(50);
    를 포함하여 이루어져, 상기 전자제어유닛(10)의 PKE 동작 신호 및 TPMS 동 작 신호는 자동차의 각종 시스템으로 송, 수신되되, 캔 시스템이 적용되어 통신되는 것을 특징으로 하는 TPMS가 구비된 자동차용 PKE 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951861B1 (ko) * 2008-05-20 2010-04-12 현대자동차주식회사 타이어위치 자동인식 시스템
CN104918465A (zh) * 2015-06-24 2015-09-16 中山菲柯特电子电器有限公司 一种可自动降温的中控系统防盗器

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