KR20090120709A - 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈 및 터치 센서내장형 차량용 도어 핸들 시스템 - Google Patents

터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈 및 터치 센서내장형 차량용 도어 핸들 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20090120709A
KR20090120709A KR1020080046648A KR20080046648A KR20090120709A KR 20090120709 A KR20090120709 A KR 20090120709A KR 1020080046648 A KR1020080046648 A KR 1020080046648A KR 20080046648 A KR20080046648 A KR 20080046648A KR 20090120709 A KR20090120709 A KR 20090120709A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
door handle
touch sensor
touch
switch
signal
Prior art date
Application number
KR1020080046648A
Other languages
English (en)
Inventor
김기경
Original Assignee
주식회사 에스티에프
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스티에프 filed Critical 주식회사 에스티에프
Priority to KR1020080046648A priority Critical patent/KR20090120709A/ko
Publication of KR20090120709A publication Critical patent/KR20090120709A/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B85/00—Details of vehicle locks not provided for in groups E05B77/00 - E05B83/00
    • E05B85/10—Handles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/0412—Lower door structure
    • B60J5/0416—Assembly panels to be installed in doors as a module with components, e.g. lock or window lifter, attached thereto
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/76—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles
    • E05B81/77—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles comprising sensors detecting the presence of the hand of a user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/50—Fault detection
    • E05Y2400/508—Fault detection of detection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

터치 센서를 포함하는 차량용 도어 핸들 모듈 및 도어 핸들 시스템이 제공된다. 도어 핸들 모듈은 차량 도어에 배면의 일단이 힌지 결합되는 도어 핸들 프레임 및 도어 핸들 프레임 내에 형성되며, 인체의 접촉에 상응하여 전기적 특성이 변경되는 센서 신호를 출력하는 터치 센서를 포함하는 터치 감지부를 포함한다. 터치 센서는 인체의 접촉에 상응하여 커패시턴스가 변경되는 커패시터 타입 센서이며, 터치 센서는 도어 핸들 프레임의 인접한 면의 형상에 상응하여 만곡된 가요성 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 한다. 특히, 도어 핸들 모듈에 포함되는 터치 센서는, 도어 핸들 모듈을 쥐는 운전자의 손의 너비에 상응하는 길이를 가지도록 가요성 기판 상에 설치된다. 본 발명에 의하여 터치 센서의 민감도가 향상되므로 도어 핸들 모듈의 오동작을 방지할 수 있다.

Description

터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈 및 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 시스템{Touch sensor embedded type vehicle door handle module and touch sensor embedded type vehicle door handle system}
본 발명은 자동차의 도어 핸들에 관한 것으로서, 특히 텔레매틱스 기술이 적용된 차량의 도어를 사용자의 터치에 응답하여 잠금 또는 잠금 해제할 수 있는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈 및 도어 핸들 시스템에 관한 것이다.
텔레매틱스(Telematics)란 통신(Telecommunication)과 정보과학(Informatics)의 합성어로서, 차량, 항공, 선박 등 운송 장치(이하 "차량"이라 함)에 내장된 컴퓨터와 무선 통신 기술 또는 위성 항법 장치를 이용하여 정보를 송수신할 수 있는 무선 데이터 서비스를 의미한다. 즉, 텔레매틱스란 차량을 플랫폼으로 한 모바일 통신 기술이다. 텔레매틱스 기술을 이용하면 위치 측정 시스템과 무선통신망을 이용해 운전자와 탑승자에게 교통 정보, 응급 상황에 대한 대처, 원격 차량 진단 등의 다양한 모바일 서비스를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, ABS(Anti-Lock Brake System), TCS(Traction Control System), ECS(Electronic Controlled Suspension), ECM(Electronic Chromic Mirror)와 같은 차량에 접목된 전자 기술도 넓게 보면 텔레매틱스의 일부로 포함될 수 있다.
생활 수준이 향상됨에 따라서, 자동차가 단순한 운송 수단에서 벗어나, 생활 필수품으로 자리잡음은 물론, 자동차에서 제공하는 부가 서비스도 점점 다양해진다. 특히, 점점 눈높이가 높아지는 소비자들의 구매 욕구를 자극하기 위한 자동차 메이커들의 노력은 자동차를 기계 장치가 아닌 하나의 정밀한 전자 장치로 만들어가고 있다. 이 중에서, 특히 포브(FOB)를 이용하여 종래의 차량 키가 없이 차량을 열고 닫음은 물론 제어하도록 하는 다양한 장치가 각광을 받고 있다.
도 1은 차량 도어에 결합되는 종래 기술에 의한 차량용 도어 핸들 모듈을 나타내는 사시도이다. 화살표는 도어 핸들 모듈이 열리는 방향을 나타낸다.
도 1에 도시된 도어 핸들 모듈을 예를 들면, 자동차에 배치된 송수신 장치 및 이동 트랜스폰더를 이용하는 사용자 인증 기술을 들 수 있다. 송수신 장치는 유도성 주파수 범위에서 동작하는 송신기로 구성되고, 각 송신기는 특정 자동차 문에 배치된다. 송신기는 해당 문을 식별하는 코드 신호를 송출하며, 트랜스폰더에는 자동차에 배치된 송수신 장치로 송출된 응답 신호를 송출한다. 트랜스폰더가 송신기의 기능 반경 내에 진입하면, 코드 신호 및 응답 신호를 비교 분석하여 사용자가 차량의 소유자인지 인증하게 된다.
이러한 종래 기술에 따르면, 사용자는 포브를 자신의 몸에 소지한 상태로 차량에 접근한다. 그러면, 차량 내의 송수신 장치 및 포브간의 거리가 소정의 동작 거리보다 짧아지면, 포브를 소지한 사람이 등록된 사용자인지 인증한다. 이후, 사용자가 도어 핸들을 잡으면 종래의 차 키가 필요 없이 인증된 사용자를 위하여 차 량 도어를 잠금 해제한다. 사용자 편의성을 향상하기 위하여, 종래의 차량용 도어 핸들은 사용자가 도어 핸들을 잡자마자 접촉을 감지하는 터치 센서를 포함한다. 이 경우, 사용자가 포브를 소지한 채 차량에 접근하여 도어 핸들을 잡으면 터치 센서는 사용자의 손을 감지하여 센서 신호를 BCM(Body Control Module)로 송신한다. 그러면, BCM은 BCM은 포브를 소지한 사용자가 도어 핸들을 터치하였는지를 판단하여, 사용자가 인증될 경우 도어 핸들을 잠금 해제하도록 차량 도어에 설치된 MCU를 제어한다. 이러한 기술을 이용할 경우, 사용자는 손수 차량 제어용 리모콘을 조작하여 차량 도어를 열거나, 심지어 수동으로 차 키를 차량 도어에 꽂고 돌릴 필요 없이 용이하게 차량 도어를 잠금 해제할 수 있다. 더 나아가, 포브를 소지한 사용자는 차 키 없이도 차량을 시동하고 제어할 수 있다.
그런데, 종래의 도어 핸들의 터치 센서는 사용자의 손과 접촉하는 감지부의 정밀도가 떨어져서 오동작을 일으킬 가능성이 높다.
그러므로, 터치 센서의 정밀도를 향상시켜 동작 신뢰도가 향상된 도어 핸들 모듈이 절실히 요구된다.
본 발명의 목적은 도어 핸들 프레임 내에 포함되는 터치 센서를 가요성 기판 상에 형성함으로써 터치 센서의 민감도를 향상시켜 오동작을 방지하는 차량용 도어 핸들 모듈 제어 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면은, 차량 도어에 배면의 일단이 힌지 결합되는 도어 핸들 프레임 및 도어 핸들 프레임 내에 형성되며, 인체의 접촉에 상응하여 전기적 특성이 변경되는 센서 신호를 출력하는 터치 센서를 포함하는 터치 감지부를 포함하는 도어 핸들 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 의한 도어 핸들 모듈에 포함되는 터치 센서는 인체의 접촉에 상응하여 커패시턴스가 변경되는 커패시터 타입 센서이며, 터치 센서는 도어 핸들 프레임의 인접한 면의 형상에 상응하여 만곡된 가요성 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 한다. 특히, 터치 감지부는 도어 핸들 프레임의 정면의 일단에 형성되며 인체의 접촉에 상응하여 전기적 특성이 변경되는 스위치 신호를 출력하는 외부 스위치 및 센서 신호 및 스위치 신호를 수신하고 분석하여 터치 센서 및 외부 스위치 각각에 인체의 접촉이 발생하였는지 여부를 나타내는 디지털 터치 신호를 출력하는 터치 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 뿐만 아니라, 외부 스위치는 운전자의 손이 도어 핸들 모듈을 쥐었을 때 운전자의 엄지 손가락의 위치에 상응하는 위치에 형성되어, 외부 스위치 및 엄지 손가락의 접촉 여부를 나타내는 스위치 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다. 외부 스위치는 접촉식 스위치 및 터치 감지 스위치 중 하나일 수 있으며, 센서 신호는 차량 도어를 잠금 해제할지 여부를 결정하는데 이용되고, 스위치 신호는 차량 도어를 잠금할지 여부를 결정하는데 이용되는 것을 특징으로 한다. 특히, 본 발명에 의한 도어 핸들 모듈에 포함되는 터치 센서는, 도어 핸들 모듈을 쥐는 운전자의 손의 너비에 상응하는 길이를 가지도록 가요성 기판 상에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 면은, 차량 도어에 배면의 일단이 힌지 결합되는 도어 핸들 프레임 및 도어 핸들 프레임 내에 형성되고 터치 센서를 포함하는 터치 감지부를 포함하는 도어 핸들 모듈 및 도어 핸들 모듈 외부에 위치한 차량 제어 모듈을 포함하는 도어 핸들 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 다른 면에 의한 도어 핸들 시스템에 포함되는 차량 제어 모듈은, 센서 신호를 수신하고 분석하여, 터치 센서에 인체의 접촉이 발생하였는지 여부를 결정하고, 결정 결과에 기반하여 도어 핸들을 잠금해제한다. 특히, 터치 센서는 인체의 접촉에 상응하여 커패시턴스가 변경되는 커패시터 타입 센서로서, 도어 핸들 프레임의 인접한 면의 형상에 상응하여 만곡된 가요성 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 포함되는 차량 제어 모듈은 센서 신호 및 스위치 신호를 수신하여 증폭하기 위한 증폭부, 증폭된 센서 신호 및 스위치 신호 각각을 소정의 설정치와 비교하기 위한 비교부, 비교 결과에 따라 터치 센서 및 외부 스위치 각각에 대한 인체의 접촉 여부를 결정하는 터치 결정부, 및 결정 결과에 기반하여 차량 도어를 잠금하거나 잠금해제하는 모터를 구동하는 모터 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으 로 한다.
본 발명에 의하여, 도어 핸들 프레임 내에 포함되는 터치 센서의 길이가 증가하므로 터치 센서의 민감도가 향상되고 도어 핸들 모듈의 오동작을 방지할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 도어 핸들 모듈의 각 구성부분을 나타내는 평면도이다.
도 2의 도어 핸들 모듈(200)은 하부 프레임(10), 터치 감지부(20), 및 상부 프레임(30)을 포함한다. 도 2에서 하부 프레임은 터치 감지부(20) 중 차량 도어에 인접한 프레임을 나타내며, 상부 프레임은 하부 프레임과 결합되는 프레임을 나타낸다. 상부 및 하부라는 용어는 이해의 편의를 위하여 이용된 것이며 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
하부 프레임(10)은 좌측 단부에는 걸림 레버(15)가 연결되고, 우측 단부에는 힌지(17)가 연결된다. 하부 프레임(10) 및 터치 감지부(20)가 조립될 때 터치 감지부(20)는 하부 프레임(10) 및 터치 감지부(20) 사이에 끼워진다. 걸림 레버(15)는 차량 도어(미도시) 내부에 삽입된다. 사용자가 도어 핸들 모듈(200)을 잡으면, 사용자의 손바닥은 상부 프레임(30)에 접촉하고 사용자의 네 손가락은 터치부(19)에 접촉된다. 사용자가 걸림 레버(15)를 도면 하단으로 잡아당겨 차량 도어를 열 면 힌지(17)에 의하여 도어 핸들 모듈(200)이 회전된다. 걸림 레버(15)는 도어 핸들 모듈(200)이 최대 회전 거리에 도달하면 더 이상 회전되지 않도록 제한한다.
터치 감지부(20)는 외부 스위치(40), LF(Low Frequency) 안테나(42), PCB(Printed Circuit Board, 44), 터치 센서(45), 터치 신호 처리부(46), 및 신호선(48)을 포함한다.
LF 안테나(42)의 일반적인 동작을 설명하면 다음과 같다. 사용자가 포브(FOB)를 휴대하고 운전석 또는 조수석의 터치 센서(45)를 터치하면, 터치된 터치 센서(45)에 대응하는 LF 안테나(42)가 기동되어 LF(저주파) 챌린지(Challenge) 신호를 포브로 송신한다. 그러면, 포브가 차량 도어 근처에 위치하는지 검출된다. 포브가 차량 도어 근처에 위치하면 포브는 LF 챌린지 신호를 수신하고, 포브에 등록된 데이터가 챌린지 신호에 포함된 데이터와 일치하는지 판단한다. 등록된 데이터와 챌린지 신호에 포함된 데이터가 일치하면 포브는 RF(Radio Frequency) 응답 신호를 RKE(Remote Keyless Entry) 안테나 또는 차량 내부의 ECU로 송신한다. 그러면, 차량 내부의 ECU(Electrical Control Unit, 미도시)이 포브의 응답 신호를 수신하고 포브의 ID를 식별한다. 차량 내부의 ECU는 등록된 포브의 데이터와 수신 된 ID가 일치하면 LIN(Local Interconnection Network) 통신 또는 CAN(Controller Area Network) 통신으로 BCM(Body Control Module, 미도시)에 도어 개폐 또는 트렁크 오픈과 같은 차량 제어 명령을 송신한다. LF 안테나(42)가 신호를 송수신할 수 있는 작동범위는 각 도어(운전석, 조수석, 트렁크 도어)의 도어 핸들 모듈로부터 약 0.7~1.5m이다. 이와 같이, LF 안테나(42)는 포브 등 이동식 단말기의 사용자를 인증하기 위하여 LF 챌린지 신호 및 LF 응답 신호를 송수신한다.
터치 감지부(20)에 포함되는 터치 센서(45)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 터치 센서(45)는 PCB(44) 상에 커패시터 형상으로 형성된 도전체일 수 있으며, 터치 센서(45)의 구성에 대해서는 도 3 및 도 4를 이용하여 상세히 후술된다. 사용자가 도어 핸들 모듈(200)을 잡으면, 터치부(19)에 있던 전하들이 이동하여 터치부(19)에 인접하도록 형성된 터치 센서(45)의 커패시턴스가 변경된다. 따라서, 터치 센서(45)의 커패시턴스가 변경되고, 터치 센서(45)는 센서 신호를 터치 신호 처리부(46)로 전달한다. 터치 신호 처리부(46)는 수신된 센서 신호를 분석하여 사용자가 터치 센서(45)에 접촉하였는지 여부를 판단한다. 터치 센서(45)의 동작 원리에 대해서는 명세서의 해당 부분에서 상세히 후술된다.
또한, 터치 신호 처리부(46)는 외부 스위치(40)로부터 스위치 신호를 수신한다. 본 명세서에 따른 도어 핸들 모듈(200)은 외부 스위치(40)를 잠금용 스위치로서 이용한다. 사용자가 외부 스위치(40)에 엄지 손가락을 접촉하거나, 외부 스위치(40)를 누르면, 이에 상응하는 스위치 신호가 터치 신호 처리부(46)로 전달된다. 그러면, 터치 신호 처리부(46)는 수신된 스위치 신호를 분석하여 사용자의 손가락 이 외부 스위치(40)에 접촉되었는지 여부를 판단한다. 터치 신호 처리부(46)는 터치 센서(45)로부터의 센서 신호 및 외부 스위치(40)로부터의 스위치 신호를 조합하여 센서 신호를 생성하고, 생성된 센서 신호를 신호선(48)을 통하여 차량 내부의 ECU로 송신한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도어 핸들 모듈(200)은 터치 센서(45)와 구별되는 외부 스위치(40)를 포함한다. 따라서, 사용자는 외부 스위치(40)를 이용하여 언제든지 차량 도어를 잠금할 수 있으므로 보안성이 향상되고 사용자 편의성이 증대된다. 도 2에서 외부 스위치(40)는 터치 스위치인 것으로 도시되었으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 외부 스위치(40)는 누름식 스위치 형태로 구성될 수도 있으며, 이 경우 외부 스위치(40)는 눌렸을 경우에만 스위치 신호를 출력한다.
도 3은 도 2에 도시된 도어 핸들 모듈이 조립되었을 때 그 내부에 포함되는 터치 감지부를 간략하게 도시한 사시도이다.
설명의 편의를 위하여 도 3에 도시된 도어 핸들 모듈(300)은 하부 프레임(10) 및 터치 감지부만이 조립된 형상으로 도시된다. 도 3의 도어 핸들 모듈(300)에 포함되는 구성 요소들 중 도 2에 도시된 도어 핸들 모듈(200)에 포함되는 구성 요소들과 유사한 것들은 동일한 부재 번호를 가진다. 설명의 편의를 위하여 LF 안테나(42)는 제거되지만 이는 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
외부 스위치(40)에서 입력되는 스위치 신호 및 터치 센서(45)로부터 입력되는 센서 신호는 터치 신호 처리부(46)로 전달된다. 터치 신호 처리부(46)는 센서 신호 및 스위치 신호를 수신하여 증폭하기 위한 증폭부(미도시) 및 증폭된 상기 센서 신호 및 스위치 신호 각각을 소정의 설정치와 비교하기 위한 비교부(미도시)를 포함할 수 있다. 그러면, 터치 신호 처리부(46)는 비교부로부터 수신된 비교 결과에 따라 터치 센서 및 외부 스위치 각각에 대한 인체의 접촉 여부를 나타내는 디지털 터치 신호를 생성하여 신호선(48)을 통하여 ECU(미도시)로 전달할 수 있다. 센서들(40, 45)로부터 수신된 신호를 처리하는 터치 신호 처리부(46)의 구성 및 동작에 대해서는 당업계에 공지된 바 있으므로 명세서의 간략화를 위하여 부가적인 설명은 생략된다.
도 4는 도 3에 도시된 터치 감지부의 다른 실시예를 도시하는 사시도이다.
설명의 편의를 위하여 도 4에 도시된 도어 핸들 모듈(400)은 하부 프레임(10) 및 터치 감지부만이 조립된 형상으로 도시된다. 도 4의 도어 핸들 모듈(400)에 포함되는 구성 요소들 중 도 3에 도시된 도어 핸들 모듈(300)에 포함되는 구성 요소들과 유사한 것들은 동일한 부재 번호를 가진다.
도 4를 참조하여 정전용량 터치 센서(45)의 구성 및 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
정전용량 터치 센서 기술은 사용자의 손가락과 같은 전도체를 전극판에 근접하거나 접촉하여 전하의 이동량의 변화에 따른 커패시턴스의 변화를 이용하여 전도체가 전극판에 근접되거나 접촉되는 것을 검출하고, 검출 결과에 따라 스위칭 신호를 발생하는 기술이다. 근본적으로, 전도체 접촉에 따른 전극판 유전율의 변화는 정전용량을 변화시키는 커패시터와 같은 원리로 작동된다고 할 수 있다. 정전용량 터치센서는 전도체가 전극판과 가까운 거리에서 움직이면 그에 따라 충전되어 있는 전하량의 변화를 이용하여 접촉 여부를 검출한다. 이와 같은 정전용량 터치 센서 기술은 서로 다른 두 개의 층이 물리적으로 접촉되지 않으므로 저항막 방식의 터치 센서 기술과 달리 장기간 사용시 물리적 접촉에 의한 표면 손상이 없는 장점을 가진다. 그러므로 터치 센서의 신뢰도를 일정하게 유지할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 도 4에 도시된 도어 핸들 모듈(400)은 터치 신호 처리부(46)를 포함하지 않는다. 대신에, 터치 센서(45)의 길이가 연장된다. 터치 센서(45)의 민감도는 PCB(44) 상에 형성된 도전성 패턴의 길이에 따라서 변경된다. 특히, 도전성 패턴의 길이가 증가할수록 인체가 접촉했을 때 터치 센서(45)의 전기적 특성의 변화량도 증가한다. 그러므로, 도어 핸들 모듈(400) 내에 포함되는 터치 센서(45)의 길이를 가능한 한 길게 하는 것이 바람직하다. 하지만, 도어 핸들 모듈(400)은 차량 도어의 종류에 관계없이 거의 일정한 크기를 가지며, 따라서 도어 핸들 모듈(400) 내에 포함되는 PCB(44) 및 터치 센서(45)의 길이도 도어 핸들 모듈(400)의 크기에 한정될 수밖에 없다.
도 3에 도시된 도어 핸들 모듈(300)에서, 터치 신호 처리부(46)는 터치 센서(45)와 같은 PCB(44) 상에 형성된다. 그러므로, 터치 신호 처리부(46)의 길이만큼 터치 센서(45)의 길이가 제한될 수밖에 없다. 더 나아가, 터치 신호 처리부(46)를 도어 핸들 모듈 내에 형성함으로써, 도어 핸들 모듈의 단가가 상승하는 단점이 있다.
이에 반하여, 도 4에 도시된 도어 핸들 모듈(400)은 터치 신호 처리부(46)를 포함하지 않는다. 그러므로, 도어 핸들 모듈(400)의 단가가 저렴해지는 것은 물론, 제거된 터치 신호 처리부(46)의 길이만큼 PCB(44) 상에 형성되는 터치 센서(45)의 길이를 연장할 수 있다. 따라서, 터치 센서(45)의 민감도가 증가하고, 이에 따라서 인체의 접촉 여부를 더욱 정확하게 판단할 수 있다.
도 4에 도시된 외부 스위치(40) 및 터치 센서(45)로부터 출력되는 신호(즉, 각각 스위치 신호 및 센서 신호)는 아날로그 형태로 신호선(48)을 통하여 ECU에 전달된다. 그러므로, 아날로그 신호를 증폭하기 위한 증폭부와 다양한 신호 처리 성분들이 도어 핸들 모듈(400)로부터 제거될 수 있다. 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 동작은 ECU에서 수행하게 된다.
도 5a 및 도 5b는 터치 센서의 민감도를 향상시키기 위한 터치 감지부의 형상을 용이하게 설명하기 위하여 간략하게 도시한 평면도이다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 도어 핸들 모듈에 포함되는 구성 요소들 중 도 3 및 도 4에 도시된 도어 핸들 모듈에 포함되는 구성 요소들과 유사한 것들은 동일한 부재 번호를 가진다. 설명의 편의를 위하여 PCB(44) 상에 형성되는 터치 센서는 도시되지 않지만 이는 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
도 5a를 참조하면, 하부 프레임(10) 중 사용자의 손바닥이 접촉하는 부분은 직선에 가까운 직선부(56) 및 만곡부들(52, 54)을 포함하는 것을 알 수 있다. 이에 반하여 PCB(44)는 직선 형태를 가진다. 그러므로, 직선부(56)는 상대적으로 PCB(44)와 가까운 거리를 가지지만, PCB(44) 및 만곡부들(52, 54)들 사이의 거리는 증가한다. 이와 같이, PCB(44) 및 만곡부들(52, 54) 사이의 거리가 증가하면 PCB(44) 상에 형성된 터치 센서(미도시)의 민감도가 저하된다.
반면에, 도 5b를 참조하면 PCB(44)가 직선부(64) 및 만곡부(62, 66)를 포함하도록 형성된다. 도 5b에 도시된 실시예에서, PCB(44)는 만곡부들(52, 54)의 형상에 상응하도록 만곡될 수 있는 가요성 기판(flexible printed circuit board, FPCB)인 것이 바람직하다. 그러면, 터치 센서는 FPCB 상에 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, FPCB(44)의 직선부(64) 및 만곡부(62, 66)는 각각 직선부(56) 및 만곡부들(52, 54)에 상응하도록 형성된다. 그러므로, 도 5a에 도시된 도어 핸들 모듈과 상이하게, 도 5b에 도시된 도어 핸들 모듈에서는 FPCB(44) 및 터치부 간의 거리가 실질적으로 일정하게 유지된다. 그러므로, FPCB(44) 상에 형성되는 터치 센서의 민감도가 증가된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 도 3에 도시된 터치 센서(45)의 형상은 도시된 형상에 한정되는 것이 아니며, 도전성 패턴은 PCB(44) 상에 커패시터로서 동작하도록 모든 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명은 터치 센서를 내장하는 차량용 도어 핸들 모듈에 적용될 수 있다.
도 1은 차량 도어에 결합되는 종래 기술에 의한 차량용 도어 핸들 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도어 핸들 모듈의 각 구성부분을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 도어 핸들 모듈이 조립되었을 때 그 내부에 포함되는 터치 감지부를 간략하게 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 터치 감지부의 다른 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 터치 센서의 민감도를 향상시키기 위한 터치 감지부의 형상을 용이하게 설명하기 위하여 간략하게 도시한 평면도이다.

Claims (13)

  1. 차량용 도어 핸들 모듈에 있어서,
    차량 도어에 배면의 일단이 힌지 결합되는 도어 핸들 프레임 및
    상기 도어 핸들 프레임 내에 형성되며, 인체의 접촉에 상응하여 전기적 특성이 변경되는 센서 신호를 출력하는 터치 센서를 포함하는 터치 감지부를 포함하며,
    상기 터치 센서는 인체의 접촉에 상응하여 커패시턴스가 변경되는 커패시터 타입 센서이며,
    상기 터치 센서는 상기 도어 핸들 프레임의 인접한 면의 형상에 상응하여 만곡된 가요성 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 터치 감지부는,
    상기 도어 핸들 프레임의 정면의 일단에 형성되며 인체의 접촉에 상응하여 전기적 특성이 변경되는 스위치 신호를 출력하는 외부 스위치 및
    상기 센서 신호 및 상기 스위치 신호를 수신하고 분석하여 상기 터치 센서 및 상기 외부 스위치 각각에 인체의 접촉이 발생하였는지 여부를 나타내는 디지털 터치 신호를 출력하는 터치 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 터치 신호 처리부는,
    상기 센서 신호 및 상기 스위치 신호를 수신하여 증폭하기 위한 증폭부;
    증폭된 상기 센서 신호 및 상기 스위치 신호 각각을 소정의 설정치와 비교하기 위한 비교부; 및
    비교 결과에 따라 상기 터치 센서 및 상기 외부 스위치 각각에 대한 인체의 접촉 여부를 나타내는 상기 디지털 터치 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 외부 스위치는,
    운전자의 손이 상기 도어 핸들 모듈을 쥐었을 때 운전자의 엄지 손가락의 위치에 상응하는 위치에 형성되어, 상기 외부 스위치 및 엄지 손가락의 접촉 여부를 나타내는 상기 스위치 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 외부 스위치는,
    접촉식 스위치 및 터치 감지 스위치 중 하나인 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 센서 신호는 상기 차량 도어를 잠금 해제할지 여부를 결정하는데 이용 되고,
    상기 스위치 신호는 상기 차량 도어를 잠금할지 여부를 결정하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 터치 센서는, 상기 도어 핸들 모듈을 쥐는 운전자의 손의 너비에 상응하는 길이를 가지도록 상기 가요성 기판 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈.
  8. 차량용 도어 핸들 시스템에 있어서,
    차량 도어에 배면의 일단이 힌지 결합되는 도어 핸들 프레임 및 상기 도어 핸들 프레임 내에 형성되고 터치 센서를 포함하는 터치 감지부를 포함하는 도어 핸들 모듈 및
    상기 도어 핸들 모듈 외부에 위치한 차량 제어 모듈을 포함하고,
    상기 차량 제어 모듈은, 상기 센서 신호를 수신하고 분석하여, 상기 터치 센서에 인체의 접촉이 발생하였는지 여부를 결정하고, 결정 결과에 기반하여 상기 도어 핸들을 잠금해제하며,
    상기 터치 센서는, 인체의 접촉에 상응하여 커패시턴스가 변경되는 커패시터 타입 센서로서, 상기 도어 핸들 프레임의 인접한 면의 형상에 상응하여 만곡된 가요성 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 터치 감지부는,
    상기 도어 핸들 프레임의 정면의 일단에 형성되며 인체의 접촉에 상응하여 전기적 특성이 변경되는 스위치 신호를 출력하는 외부 스위치를 더 포함하고,
    상기 차량 제어 모듈은 상기 스위치 신호를 수신하고 분석하여 상기 외부 스위치에 인체의 접촉이 발생하였는지 여부를 결정하고, 결정 결과에 기반하여 상기 도어 핸들을 잠금하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 차량 제어 모듈은,
    상기 센서 신호 및 상기 스위치 신호를 수신하여 증폭하기 위한 증폭부;
    증폭된 상기 센서 신호 및 상기 스위치 신호 각각을 소정의 설정치와 비교하기 위한 비교부;
    비교 결과에 따라 상기 터치 센서 및 상기 외부 스위치 각각에 대한 인체의 접촉 여부를 결정하는 터치 결정부; 및
    상기 결정 결과에 기반하여 상기 차량 도어를 잠금하거나 잠금해제하는 모터를 구동하는 모터 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 외부 스위치는,
    운전자의 손이 상기 도어 핸들 모듈을 쥐었을 때 운전자의 엄지 손가락의 위치에 상응하는 위치에 형성되어, 상기 외부 스위치 및 엄지 손가락의 접촉 여부를 나타내는 상기 스위치 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 외부 스위치는,
    접촉식 스위치 및 터치 감지 스위치 중 하나인 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 터치 센서는, 상기 도어 핸들 모듈을 쥐는 운전자의 손의 너비에 상응하는 길이를 가지도록 상기 가요성 기판 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 시스템.
KR1020080046648A 2008-05-20 2008-05-20 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈 및 터치 센서내장형 차량용 도어 핸들 시스템 KR20090120709A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080046648A KR20090120709A (ko) 2008-05-20 2008-05-20 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈 및 터치 센서내장형 차량용 도어 핸들 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080046648A KR20090120709A (ko) 2008-05-20 2008-05-20 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈 및 터치 센서내장형 차량용 도어 핸들 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090120709A true KR20090120709A (ko) 2009-11-25

Family

ID=41603909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080046648A KR20090120709A (ko) 2008-05-20 2008-05-20 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈 및 터치 센서내장형 차량용 도어 핸들 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090120709A (ko)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101656612B1 (ko) * 2015-03-26 2016-09-09 한국오므론전장주식회사 터치패드 및 인체통신패드 일체형 이중패드, 및 이중패드를 이용한 인체통신 스마트키 시스템
WO2018165925A1 (zh) * 2017-03-15 2018-09-20 荣耀光电科技有限公司 电容式触控汽车内门把手警示装置
US10790824B1 (en) 2019-07-03 2020-09-29 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switching operation sensing apparatus with touch input member identification
US11003280B2 (en) 2019-07-18 2021-05-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switching operation sensing apparatus with low-power dual-sensing structure
US11003275B2 (en) 2019-08-02 2021-05-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensing and force sensing sensor, touch sensing device including the sensor, and an electronic device including the touch sensing device
US11054940B2 (en) 2019-09-20 2021-07-06 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensing device and electrical device with slide detection
US11057036B2 (en) 2019-07-18 2021-07-06 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switching operation sensing device that distinguishes touch regions on surface of integrated housing
US11112914B2 (en) 2019-11-26 2021-09-07 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Force operation sensing device with common noise cancellation
US11144151B1 (en) 2020-05-26 2021-10-12 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensing device and electronic device having hybrid sensing structure
US11150766B2 (en) 2019-08-06 2021-10-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switching operation sensing device with touch-sensing and force-sensing using dual-sensing structure
US11182028B2 (en) 2019-12-17 2021-11-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Sensing coil component and switching operation sensing device including the same
US11320941B2 (en) 2019-07-03 2022-05-03 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Sensing device with fingerprint sensor
US11372495B2 (en) 2019-10-25 2022-06-28 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensing device and electronic device capable of identifying positions of multiple touches
US11467047B2 (en) 2020-01-29 2022-10-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Force sensing device with common noise reduction and electronic device
US11513630B2 (en) 2019-08-27 2022-11-29 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch operation sensing device using impedance change caused by touch operation
US11675464B2 (en) 2019-05-31 2023-06-13 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch input sensing apparatus for housing of electric device

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101656612B1 (ko) * 2015-03-26 2016-09-09 한국오므론전장주식회사 터치패드 및 인체통신패드 일체형 이중패드, 및 이중패드를 이용한 인체통신 스마트키 시스템
WO2018165925A1 (zh) * 2017-03-15 2018-09-20 荣耀光电科技有限公司 电容式触控汽车内门把手警示装置
US11675464B2 (en) 2019-05-31 2023-06-13 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch input sensing apparatus for housing of electric device
US11320941B2 (en) 2019-07-03 2022-05-03 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Sensing device with fingerprint sensor
US10790824B1 (en) 2019-07-03 2020-09-29 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switching operation sensing apparatus with touch input member identification
US11075634B2 (en) 2019-07-03 2021-07-27 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switching operation sensing apparatus with touch input member identification
US11003280B2 (en) 2019-07-18 2021-05-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switching operation sensing apparatus with low-power dual-sensing structure
US11057036B2 (en) 2019-07-18 2021-07-06 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switching operation sensing device that distinguishes touch regions on surface of integrated housing
US11003275B2 (en) 2019-08-02 2021-05-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensing and force sensing sensor, touch sensing device including the sensor, and an electronic device including the touch sensing device
US11150766B2 (en) 2019-08-06 2021-10-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switching operation sensing device with touch-sensing and force-sensing using dual-sensing structure
US11513630B2 (en) 2019-08-27 2022-11-29 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch operation sensing device using impedance change caused by touch operation
US11054940B2 (en) 2019-09-20 2021-07-06 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensing device and electrical device with slide detection
US11372495B2 (en) 2019-10-25 2022-06-28 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensing device and electronic device capable of identifying positions of multiple touches
US11112914B2 (en) 2019-11-26 2021-09-07 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Force operation sensing device with common noise cancellation
US11182028B2 (en) 2019-12-17 2021-11-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Sensing coil component and switching operation sensing device including the same
US11467047B2 (en) 2020-01-29 2022-10-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Force sensing device with common noise reduction and electronic device
US11144151B1 (en) 2020-05-26 2021-10-12 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensing device and electronic device having hybrid sensing structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090120709A (ko) 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈 및 터치 센서내장형 차량용 도어 핸들 시스템
CN108454564B (zh) 在持续存在下打开的自动动力车门
US10662682B2 (en) Access system for a vehicle
US10533350B2 (en) Touch and gesture pad for swipe/tap entry verification system
US8571725B2 (en) Apparatus for locating a vehicle electronic key
US20160277023A1 (en) Electrostatic switch controller, control method thereof, door operating device, and electronic key system
EP3375960B1 (en) Power locking door handle with capacitive sensing
US20080068128A1 (en) Keyless passive entry system
EP3309755B1 (en) Biometric-electronic key system
US10974620B2 (en) Occupant detection system and occupant detection device
JP3597670B2 (ja) 自動車用人体接近検出センサ
US20080238135A1 (en) Control apparatus of opening and closing body for vehicle
WO2015168459A1 (en) Vehicular keyless entry system
WO2017110207A1 (ja) 車載装置及び認証システム
JP2012107377A (ja) 車両用スマートキーの携帯機探索装置、及び携帯機探索方法
JP2022536005A (ja) 車両の可動部品のためのセンサシステム
US20060186992A1 (en) Device for locking and unlocking the door of a vehicle
KR100958746B1 (ko) 수동 키 및 스마트 키를 이용한 차량 제어 방법 및 이를 이용한 차량 및 스마트 키 신호 처리기
JP3597669B2 (ja) 人体接近弁別回路
KR20090120707A (ko) 터치 센서 내장형 차량용 도어 핸들 모듈 및 터치 센서내장형 차량용 도어 핸들 시스템
JP2010031456A (ja) 電子キーシステム
JP7031208B2 (ja) 車両用照合システム、車両用電子キーシステム
JP2010077636A (ja) 雨判定システム
JP2008057237A (ja) 車両用ドア開閉装置
JP2002295064A (ja) ドア開閉装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application