KR20100034456A - Ｌｆ 안테나 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LF 안테나 구동 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 종래의 LF 안테나에 실장되었던 커패시터등 용량성 소자를 제어 유닛 내부로 이동시키고, 2개의 부분으로 분리함으로써 LF 안테나 내부에 사용되었던 PCB를 제거할 뿐만 아니라 사용 전압이 낮은 커패시터로 대체할 수 있는 LF 안테나 구동 장치를 제공하는데 있다.
또한, LF 안테나에 사용되는 코일형 소자의 일단에는 진단용 전원공급부를 타단에는 안테나 고장유무 판별부를 전기적으로 연결하여 구성함으로써 상기 LF 안테나의 고장유무를 용이하게 판별할 수 있는 LF 안테나 구동 장치를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치는 코일형 소자를 포함하는 LF 안테나 및 특정 공진 주파수에 해당하는 구형파 펄스를 발생시키는 안테나 구동부, 상기 안테나 구동부와 전기적으로 연결되며 안테나의 공진시 과전류를 제한하는 제 1전류제한 소자, 상기 제 1전류제한 소자와 전기적으로 연결되는 2개의 용량성 소자, 상기 LF 안테나의 일단에 전기적으로 연결되는 진단용 전원공급부, 상기 LF 안테나의 타단에 전기적으로 연결되는 안테나 고장유무 판별부를 포함하는 제어 유닛을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 LF 안테나 구동장치를 개시한다.
LF 안테나, 용량성 소자, 공진 주파수, 코일형 소자, 구형파 펄스

Description

ＬＦ 안테나 구동 장치{LF Antenna Operating Device}
본 발명은 스마트키를 구동하기 위한 LF 안테나 구동 장치에 관한 것으로서, LF 안테나의 고장 유무 진단이 용이한 LF 안테나 구동 장치에 관한 것이다.
종래의 자동차 스마트키 시스템의 LF 안테나(Low Frequency Antenna) 구동 장치의 경우 LF 안테나 내부에 유도성 소자인 인덕터 및 용량성 소자 커패시터를 구비하고 이를 제어 유닛에서 구동함으로써 LF 신호를 발진 시키고, 이를 스마트키가 인지하여 도어를 개폐하거나 시동을 걸어주는 방식을 이용하여 왔다.
하지만, 이와 같은 방식은 LF 안테나 내부에 인덕터 및 커패시터가 실장되어야 하기 때문에 이를 실장하기 위한 PCB(Printed Circuit Board)가 추가로 필요하여 LF 안테나의 가격을 상승시키는 요인이 되어 왔다. 또한, LC 공진시에 발생하는 높은 전압 때문에 여기에 사용하는 커패시터는 사용 전압이 높은 사양을 사용할 수 밖에 없으며, 이 또한 LF 안테나의 가격을 상승시키는 문제점이 있었다.
또한, LF 안테나의 고장시 LF 안테나 구동 장치내에서 고장 유무를 쉽게 판별할 수 없어, 이러한 LF 안테나를 채용한 스마트키의 미작동 또는 오작동시 LF 안테나 고장 유무의 신속하고 정확한 판별이 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, LF 안테나에 실장되었던 커패시터등 용량성 소자를 제어 유닛 내부로 이동시키고, 2개의 부분으로 분리함으로써 LF 안테나 내부에 사용되었던 PCB를 제거할 뿐만 아니라 사용 전압이 낮은 커패시터로 대체할 수 있는 LF 안테나 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, LF 안테나에 사용되는 코일형 소자의 일단에는 진단용 전원공급부를 타단에는 안테나 고장유무 판별부를 전기적으로 연결하여 구성함으로써 상기 LF 안테나의 고장유무를 용이하게 판별할 수 있는 LF 안테나 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치의 제 1실시예는 코일형 소자를 포함하는 LF 안테나 및 특정 공진 주파수에 해당하는 구형파 펄스를 발생시키는 안테나 구동부, 상기 안테나 구동부와 전기적으로 연결되며 안테나의 공진시 과전류를 제한하는 제 1전류제한 소자, 상기 전류제한 소자와 전기적으로 연결되는 2개의 용량성 소자를 포함하는 제어 유닛을 포함할 수 있다.
상기 용량성 소자는 2개가 상기 LF 안테나의 양단에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 안테나 구동부는 하프 브릿지(half bridge)회로 하나를 사용하여 전원과 그라운드 신호의 크기를 갖는 구형파를 발생시킬 수 있다.
상기 안테나 구동부는 풀 브릿지(full bridge)회로 하나를 사용하여 (+)전원과 (-)전원 전압의 크기를 갖는 구형파를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치의 제 2실시예는 코일형 소자를 포함하는 LF 안테나 및 특정 공진 주파수에 해당하는 구형파 펄스를 발생시키는 안테나 구동부, 상기 안테나 구동부와 전기적으로 연결되며 안테나의 공진시 과전류를 제한하는 제 1전류제한 소자, 상기 제 1전류제한 소자와 전기적으로 연결되는 2개의 용량성 소자, 상기 LF 안테나의 일단에 전기적으로 연결되는 진단용 전원공급부, 상기 LF 안테나의 타단에 전기적으로 연결되는 안테나 고장유무 판별부를 포함하는 제어 유닛을 포함할 수 있다.
상기 진단용 전원공급부는 진단용 전원을 공급하는 진단용 전원과, 상기 진단용 전원과 직렬로 연결되어 진단용 전원을 제어하는 스위치 및 상기 스위치와 상기 LF 안테나의 사이에 직렬로 연결되어 상기 진단용 전원의 과전류를 제한하는 제 2전류제한 소자를 포함할 수 있다.
상기 고장유무 판별부는 상기 LF 안테나의 일단에 전기적으로 연결되며 인가되는 전류를 분배하는 분압 전류제한 소자부와, 상기 분압 전류제한 소자부와 직렬로 연결되며 인가되는 신호의 잡음을 제거하는 필터부 및 상기 필터부와 직렬로 연결되며 상기 필터부에 의해 잡음이 제거된 신호가 인가되면 LF 안테나의 고장유무를 판단하는 마이컴을 포함할 수 있다.
상기 용량성 소자는 2개가 상기 LF 안테나의 양단에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치에 의하면 LF 안테나 내부에 사용되었던 PCB를 제거함으로써 LF 안테나의 제조를 용이하게 할 수 있으며, 사용전압이 낮은 커패시터를 사용함으로써 LF 안테나의 생산 가격을 낮출 수 있다.
또한, LF 안테나에 사용되는 코일형 소자의 일단에는 진단용 전원공급부를 타단에는 안테나 고장유무 판별부를 전기적으로 연결하여 구성함으로써 상기 LF 안테나의 고장유무를 용이하게 판별할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치의 제 1실시예를 도시한 회로도이다.
본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치의 제 1실시예는 크게 제어 유닛(100)과 LF 안테나(200)로 구성되어 있다.
상기 제어 유닛(100)은 다시 안테나 구동부(110), 제 1전류제한소자(120) 및 2개의 용량성 소자(130)로 구성될 수 있다.
상기 안테나 구동부(110)는 LF 안테나(200)를 구동시키기 위해 특정 공진 주파수에 해당하는 구형파 펄스를 발생시킬 수 있다. 즉, 안테나 구동부(110)는 용량성 소자(130)과 코일형 소자(210)의 공진 주파수에 해당하는 구형파를 강제로 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 안테나 구동부(110)는 하프 브릿지(half bridge) 회로 하나를 사용하여 전원과 그라운드 신호의 크기를 갖는 구형파를 발생시키거나, 풀 브릿지(full bridge) 회로 하나를 사용하여 (+)전원과 (-)전원 전압의 크기를 갖는 구형파를 발생시켜서 LF 안테나(200)를 구동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 구동부(110)는 상기 LF 안테나(200)를 구동시킬 수 있는 특정 공진 주파수에 해당하는 구형파 펄스를 발생시킬 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 상관없으며, 상술한 바와 같이 공지의 하프 브릿지 회로 또는 풀 브릿지 회로등을 사용할 수 있고, 본 발명에서 안테나 구동부(110)의 구성을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 1전류제한소자(120)는 LF 안테나(200)의 공진시 발생하는 과전류를 제한하기 위하여 용량성 소자(130) 및 코일형 소자(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이렇게 상기 제 1전류제한소자(120)는 LF 안테나(200)와 용량성 소자(130)와 전기적으로 연결됨으로써 상기 LF 안테나(200)에 과전류가 흐르는 것을 방지함으로써 상기 LF 안테나(200)를 보호할 수 있고, LF 감지영역을 조절할 수 있다. 이와 같은 제 1전류제한소자(120)로는 저항등이 사용될 수 있고, 상기 저항등의 재료나 크기로서 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
상기 용량성 소자(130)는 상기 안테나 구동부(110)와 상기 LF 안테나(200) 사이에 전기적으로 연결되는 될 수 있다. 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치에는 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 용량성 소자가 사용될 수 있다. 용량성 소자로는 커패시터가 사용될 수 있다. 상기 2개의 용량성 소자(130)는 코일형 소자(210)의 양단에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 안테나 구동부(110)에서 발생된 구형파 펄스 신호가 인가되면 상기 코일형 소자(210) 및 상기 용량성 소자(130)의 관계에서 결정되어지는 공진 주파수에서 공진을 일으킬 수 있게 된다. 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치가 2개의 용량성 소자를 사용하는 이유는 상기 코일형 소자(210)와의 공진에 의해 발생되는 높은 전압을 2개의 용량성 소자가 감당하게 함으로써 낮은 사용전압의 용량성 소자를 사용할 수 있도록 하여 제조비용을 낮출 수 있다. 또한 본 발명에 따른 LF 안테나 구동장치에서는 상기 용량성 소자(130)를 LF 안테나(200)에 실장하는 것이 아니라, 제어 유닛(100) 내부에 배치함으로써 LF 안테나 내부에 사용되었던 PCB를 제거할 수 있으며, 이에 따라 LF 안테나의 제조를 용이하게 할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치의 제 2실시예를 도시한 회로도이다.
본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치의 제 2실시예는 크게 제어 유닛(100)과 LF 안테나(200)로 구성되어 있다.
상기 제어 유닛(100)은 다시 안테나 구동부(110), 제 1전류제한소자(120), 2개의 용량성 소자(130), 진단용 전원공급부(140) 및 안테나 고장유무 판별부(150)로 구성될 수 있다.
상기 안테나 구동부(110)는 LF 안테나(200)를 구동시키기 위해 특정 공진 주파수에 해당하는 구형파 펄스를 발생시킬 수 있다. 즉, 안테나 구동부(110)는 용량성 소자(130)과 코일형 소자(210)의 공진 주파수에 해당하는 구형파를 강제로 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 안테나 구동부(110)는 하프 브릿지(half bridge) 회로 하나를 사용하여 전원과 그라운드 신호의 크기를 갖는 구형파를 발생시키거나, 풀 브릿지(full bridge) 회로 하나를 사용하여 (+)전원과 (-)전원 전압의 크기를 갖는 구형파를 발생시켜서 LF 안테나(200)를 구동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 구동부(110)는 상기 LF 안테나(200)를 구동시킬 수 있는 특정 공진 주파수에 해당하는 구형파 펄스를 발생시킬 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 상관없으며, 상술한 바와 같이 공지의 하프 브릿지 회로 또는 풀 브릿지 회로등을 사용할 수 있고, 본 발명에서 안테나 구동부(110)의 구성을 한정하는 것은 아니다.
상기 제 1전류제한소자(120)는 LF 안테나(200)의 공진시 발생하는 과전류를 제한하기 위하여 용량성 소자(130) 및 코일형 소자(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이렇게 상기 제 1전류제한소자(120)는 LF 안테나(200)와 용량성 소자(130)와 전기적으로 연결됨으로써 상기 LF 안테나(200)에 과전류가 흐르는 것을 방지함으로써 상기 LF 안테나(200)를 보호할 수 있고, LF 감지영역을 조절할 수 있다. 이와 같은 제 1전류제한소자(120)로는 저항등이 사용될 수 있고, 상기 저항등의 재료나 크기로서 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
상기 용량성 소자(130)는 상기 안테나 구동부(110)와 상기 LF 안테나(200) 사이에 전기적으로 연결되는 될 수 있다. 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치에는 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 용량성 소자가 사용될 수 있다. 용량성 소자로는 커패시터가 사용될 수 있다. 상기 2개의 용량성 소자(130)는 코일형 소자(210)의 양단에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 안테나 구동부(110)에서 발생된 구형파 펄스 신호가 인가되면 상기 코일형 소자(210) 및 상기 용량성 소자(130)의 관계에서 결정되어지는 공진 주파수에서 공진을 일으킬 수 있게 된다. 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치가 2개의 용량성 소자를 사용하는 이유는 상기 코일형 소자(210)와의 공진에 의해 발생되는 높은 전압을 2개의 용량성 소자가 감당하게 함으로써 낮은 사용전압의 용량성 소자를 사용할 수 있도록 하여 제조비용을 낮출 수 있다. 또한 본 발명에 따른 LF 안테나 구동장치에서는 상기 용량성 소자(130)를 LF 안테나(200)에 실장하는 것이 아니라, 제어 유닛(100) 내부에 배치함으로써 LF 안테나 내부에 사용되었던 PCB를 제거할 수 있으며, 이에 따라 LF 안테나의 제조를 용이하게 할 수 있다.
상기 진단용 전원공급부(140)는 진단용 전원(141), 스위치(142) 및 제 2전류제한소자(143)으로 구성될 수 있으며, 상기 코일형 소자(210)의 일단에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 진단용 전원(141)은 상기 스위치(142) 및 제 2전류제한소자(143)와 직 렬로 연결되어 있다. 이러한 진단용 전원(141)은 상기 스위치(142)에 의하여 인가여부가 통제되며 상기 LF 안테나(200)의 코일형 소자(210)의 일단에 진단용 전원을 공급할 수 있다.
상기 스위치(142)는 상기 진단용 전원(141)에 의해 인가되는 진단용 신호의 인가여부를 통제하며, 상기 스위치(142)의 동작에 의해 LF 안테나의 진단 기간이 결정되어 질 수 있다.
상기 제 2전류제한소자(143)는 상기 진단용 전원에 의해 인가된 진단용 신호가 상기 코일형 소자(210)의 일단에 과도하게 인가되지 않도록 제한하는 기능을 할 수 있다. 또한, 상기 제 2전류제한소자(143)는 상기 LF 안테나(200)의 이상 발생시 생길 수 있는 과전류로부터 상기 스위치(142)를 보호할 수 있도록하는 기능을 할 수 있다.
상기 안테나 고장유무 판별부(150)는 분압 전류제한소자(151), 필터부(152) 및 마이컴(153)으로 구성될 수 있으며, 상기 코일형 소자(210)의 일단에 전기적으로 연결된 진단용 전원공급부(140)가 연결되지 않은 타단에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 코일형 소자(210)의 일단에는 상기 진단용 전원공급부(140)가 전기적으로 연결될 수 있다. 타단에는 상기 안테나 고장유무 판별부(150)가 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 진단용 전원공급부(140)에 의해 상기 LF 안테나(200)의 코일형 소자(210)의 일단에 인가된 진단용 신호는 상기 코일형 소자(210)의 고장여부를 진단한 후 상기 코일형 소자(210)의 타단에 전기적으로 연결된 안테나 고장유무 판별 부(150)에 진단 신호를 인가됨으로써 상기 LF 안테나의 고장유무를 판별할 수 있다.
상기 분압 전류제한소자(151)는 상기 코일형 소자(210)의 타단으로부터 인가된 진단 신호를 분압하는 기능을 할 수 있다. 이렇듯 상기 분압 전류제한소자(151)는 인가된 진단 신호를 필터부(152)에 인가하기 전에 적당히 분압하는 기능을 하게 된다. 상기 분압 전류제한소자(151)에는 저항이 사용될 수 있으며, 각 저항의 값은 상기 필터부(152)에 과도한 진단 신호가 인가되지 않도록 다양한 값으로 조절될 수 있으며, 여기서 상기 분압 전류제한소자(151)의 분압 비율을 한정하는 것은 아니다.
상기 필터부(152)는 상기 분압 전류제한소자(151)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 분압 전류제한소자(151)를 통하여 분압되어 인가된 진단 신호를 필터링(filtering)하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 필터부(152)는 상기 분압 전류제한소자(151)를 통하여 인가되는 신호의 잡음을 제거하여, 마이컴(153)의 입력포트에 인가되는 신호가 항상 일정하도록 하는 기능을 할 수 있다. 이러한 필터부(152)는 상기 마이컴(153)에 인가되는 신호를 일정하게 유지할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 상관없으며 여기서 상기 필터부(152)에 사용되는 필터의 종류등을 한정하는 것은 아니다.
상기 마이컴(153)은 입력포트가 상기 필터부(152)와 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 마이컴(153)은 상기 필터부(152)에서 잡음이 제거된 진단 신호를 통해 상기 LF 안테나(200)의 고장 유뮤를 판별하는 기능을 한다. 상기 마이컴(153)은 LF 안테나의 고장 유무를 판별할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 상관없으며 여기서 상기 마이컴(153)의 종류를 한정하는 것은 아니다.
이렇듯 본 발명에 따른 LF 안테나 구동장치는 상기 LF 안테나(200)의 코일형 소자(210)의 일단에 진단용 전원공급부(140)가 전기적으로 연결되어 LF 안테나 진단용 신호를 인가하고, 타단에 안테나 고장유무 판별부(150)가 전기적으로 연결되어 상기 LF 안테나의 진단 신호를 진단하여 상기 LF 안테나의 고장유무를 간단하게 판단할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 LF 안테나 구동장치을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치의 제 1실시예를 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 LF 안테나 구동 장치의 제 2실시예를 도시한 회로도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 제어 유닛 110 : 안테나 구동부
120: 제 1 전류제한소자 130 : 용량성 소자
140 : 진단용 전원공급부 141 : 진단용 전원
142 : 스위치 143 : 제 2전류제한소자
150 : 안테나 고장유무 판별부 151 : 분압 전류제한소자부
152 : 필터부 153 : 마이컴
200 : LF 안테나 210 : 코일형 소자

Claims (8)

  1. 코일형 소자를 포함하는 LF 안테나; 및
    특정 공진 주파수에 해당하는 구형파 펄스를 발생시키는 안테나 구동부, 상기 안테나 구동부와 전기적으로 연결되며 안테나의 공진시 과전류를 제한하는 제 1전류제한 소자, 상기 전류제한 소자와 전기적으로 연결되는 2개의 용량성 소자를 포함하는 제어 유닛을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 LF 안테나 구동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 용량성 소자는 2개가 상기 LF 안테나의 양단에 각각 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 LF 안테나 구동장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나 구동부는 하프 브릿지(half bridge)회로 하나를 사용하여 전원과 그라운드 신호의 크기를 갖는 구형파를 발생시키는 것을 특징으로 하는 LF 안테나 구동 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나 구동부는 풀 브릿지(full bridge)회로 하나를 사용하여 (+)전원과 (-)전원 전압의 크기를 갖는 구형파를 발생시키는 것을 특징으로 하는 LF 안테 나 구동 장치.
  5. 코일형 소자를 포함하는 LF 안테나; 및
    특정 공진 주파수에 해당하는 구형파 펄스를 발생시키는 안테나 구동부, 상기 안테나 구동부와 전기적으로 연결되며 안테나의 공진시 과전류를 제한하는 제 1전류제한 소자, 상기 제 1전류제한 소자와 전기적으로 연결되는 2개의 용량성 소자, 상기 LF 안테나의 일단에 전기적으로 연결되는 진단용 전원공급부, 상기 LF 안테나의 타단에 전기적으로 연결되는 안테나 고장유무 판별부를 포함하는 제어 유닛을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 LF 안테나 구동장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 진단용 전원공급부는 진단용 전원을 공급하는 진단용 전원;
    상기 진단용 전원과 직렬로 연결되어 진단용 전원을 제어하는 스위치; 및
    상기 스위치와 상기 LF 안테나의 사이에 직렬로 연결되어 상기 진단용 전원의 과전류를 제한하는 제 2전류제한 소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LF 안테나 구동장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 고장유무 판별부는 상기 LF 안테나의 일단에 전기적으로 연결되며 인가되는 전류를 분배하는 분압 전류제한 소자부;
    상기 분압 전류제한 소자부와 직렬로 연결되며 인가되는 신호의 잡음을 제거하는 필터부; 및
    상기 필터부와 직렬로 연결되며 상기 필터부에 의해 잡음이 제거된 신호가 인가되면 LF 안테나의 고장유무를 판단하는 마이컴을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LF 안테나 구동장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 용량성 소자는 2개가 상기 LF 안테나의 양단에 각각 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 LF 안테나 구동장치.
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