KR20120046407A - 안테나 통합형 버튼시동 시스템 및 이를 이용한 버튼시동 차량의 비상시동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LF 안테나와 이모빌라이저 코일 안테나를 통합 제어함으로 포브키의 배터리 방전시와 같이 비상시동이 필요한 상황에서 포브 홀더 없이도 포브키와의 통신이 가능하도록 하는 안테나 통합형 버튼시동 시스템 및 이를 이용한 버튼시동 차량의 비상시동 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 포브키의 인증을 위해 포브키의 트랜스폰더와 통신하는 LF 안테나; 및 전계를 발생시켜 상기 트랜스폰더에 전원을 공급하고 상기 트랜스폰더와 통신하여 상기 포브키의 인증을 수행하는 이모빌라이저 코일 안테나; 를 구비하는 통합 안테나 모듈과, 상기 LF 안테나를 통해 상기 포브키와 통신하도록 제어하되, 상기 LF 안테나가 설정 시간 동안 상기 포브키를 인식하지 못할 경우 비상시동 모드로 전환하여 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 상기 포브키와 통신하도록 하는 제어 유닛; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 통합형 버튼시동 시스템을 제공한다.

Description

안테나 통합형 버튼시동 시스템 및 이를 이용한 버튼시동 차량의 비상시동 방법{Button Start System Using Integrated Antenna and Emergency Starting Method for Button Start Vehicle Using the Same}
본 발명은 안테나 통합형 버튼시동 시스템 및 이를 이용한 버튼시동 차량의 비상시동 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LF 안테나와 이모빌라이저 코일 안테나를 통합 제어함으로 포브키의 배터리 방전시와 같이 비상시동이 필요한 상황에서 포브 홀더 없이도 포브키와의 통신이 가능하도록 하는 안테나 통합형 버튼시동 시스템 및 이를 이용한 버튼시동 차량의 비상시동 방법에 관한 것이다.
최근 자동차 전자키의 보편화에 따라 별도의 키 삽입이나 작동버튼을 누르지 않고 운전자가 포브키(FOB key, 스마트키)와 같은 버튼 누름 스마트키를 이용하여 외부에서 도어를 개폐하며, 나아가 포브키가 차량 실내에 있는지를 감지하여 실내에 있는 경우 키 홈에 포브키 삽입과정 없이 시동버튼을 누르는 등의 동작만으로 시동을 걸 수 있는 버튼시동 기술이 개발된 바 있다.
이러한 시동 과정을 설명하면, 버튼시동 시스템에서는 양방향 무선통신이 가능한 포브키를 운전자가 휴대하고 차량에 접근하면 차량과 포브키 사이에 인증정보(비밀코드)를 확인하여 사용자를 인증한다. 이때, 인증이 완료되면 전자제어유닛이 스티어링 칼럼의 잠금을 해제하며, 이어 운전자가 브레이크를 밟은 상태에서 시동버튼을 누르면 PDM(Power Distribution Module, 전원 분배 모듈)이 전원릴레이를 작동시켜 시동모터를 구동하게 된다.
이처럼 일반적인 상황에서 운전자가 포브키를 소지하면 차량에서 실내 안테나를 구동하고 이를 인지하여 키 삽입 없이 시동버튼을 눌러 시동을 걸 수 있지만, 포브키의 배터리가 방전된 경우와 같이 포브키를 차량에서 인식하지 못하는 경우는 비상시동을 하여야 한다.
이러한 비상시동을 위한 방법으로 포브 홀더에 포브키를 삽입하는 방식이 널리 사용되고 있다. 상기 방식에서 사용자가 포브 홀더에 포브키를 삽입하면 비상시동 모드로 전환하여 포브키와 통신을 하게 된다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 버튼 시동 시스템 및 포브 홀더의 구성을 나타내고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 버튼 시동 시스템은 제어유닛(SMK Unit, 20), ESCL(Electronic Steering Column Lock, 22), EMS(Engine Management System, 24), 시동버튼(26), LF 안테나(30) 및 포브 홀더(40)를 포함하여 구성된다.
사용자가 시동버튼(26)을 누르게 되면 제어유닛(20)은 포브키(10)를 인식할 수 있도록 LF 안테나(30)를 구동한다. ESCL(22)은 스티어링 칼럼의 잠김과 풀림을 전자적으로 제어하며, EMS(24)는 포브키(10)가 차 실내에 있는 것으로 인식될 경우 상기 ESCL(22)에 스티어링 칼럼의 잠금 해제 명령을 송신하고 PDM(미도시)으로 전원이동명령을 송신한다.
한편, 상기 LF 안테나(30)를 통해 포브키(10)를 인식할 수 없을 경우에는 비상시동방법으로 포브 홀더(40)에 포브키(10)를 삽입한다. 도 2를 참조로 하면, 포브 홀더(40)에 포브키(10)를 삽입하는 방식에서는, 통상적으로 운전석 우측의 스티어링 컬럼의 측면에 포브 홀더(40)를 설치하고, 상기 포브 홀더에 이모빌라이저 코일 안테나(42)와 디모듈레이터(PCB, 44)를 내장한다.
이 상태에서 포브 홀더(40)에 포브키(10)를 삽입하면, 포브 홀더(40) 내 베이스 스테이션(Base Station)에서 이모빌라이저 안테나 코일 안테나(42)를 구동하여 전계를 발생시키고, 이에 포브키(10) 내부에 있는 트랜스폰더(TP, 12)에 전원이 공급되게 된다.
이후 전원을 공급받은 트랜스폰더(12)와의 통신을 통해 포브키(10)에 대한 인증 확인을 거치게 되고, 포브 홀더(40)의 베이스 스테이션에서 포브키(10) 인증 결과를 PDM(50)으로 전송하여 시동을 허용하게 된다.
그러나 상기와 같이 포브 홀더(40)를 적용하는 방법은 시동버튼(26) 외에 포브 홀더(40)를 별도로 설치해야 하므로 원가 상승의 문제가 있고, 포브 홀더(40)에 포브키(10)를 고정하는 부분에 있어서 불량이 발생하는 문제, 포브키(10) 삽입 후 포브 홀더(40)의 파손으로 포브키(10)가 빠지지 않는 등의 문제가 지적되어 왔다.
또한, 포브 홀더(40)의 위치 설정에 어려움이 있고, 차량 디자인 및 패키지 기술의 레이아웃 측면에서 자유도가 저하될 수밖에 없었다. 아울러, 비상시에만 사용해야 하는 상기 포브 홀더(40)를 운전자가 혼동하여 일반 시동시에도 과도하게 사용할 수 있고, 별도의 포브 홀더(40)를 구비하는 것에 대해 사용자가 품질 문제에 있어 오해를 할 수 있는 소지가 있었다.
따라서 본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는데 그 목적이 있는 발명으로서, 이모빌라이저 코일 안테나와 LF 안테나가 통합된 모듈을 사용함으로 포브키의 배터리 방전시와 같이 비상시동이 필요한 상황에서 포브 홀더를 사용하지 않고도 포브키의 전원 공급, 비밀코드 인증 및 시동 허가를 가능하게 하는 안테나 통합형 버튼시동 시스템 및 이를 이용한 버튼시동 차량의 비상시동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 안테나 통합형 버튼시동 시스템을 제공함으로 안테나 장치의 구성을 컴팩트화하고, 원가를 절감하며, 포브 홀더로 인한 차량 내부 디자인 제약을 탈피하기 위한 목적 또한 가지고 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 안테나 통합형 버튼시동 시스템은, 포브키의 인증을 위해 포브키의 트랜스폰더와 통신하는 LF 안테나; 및 전계를 발생시켜 상기 트랜스폰더에 전원을 공급하고 상기 트랜스폰더와 통신하여 상기 포브키의 인증을 수행하는 이모빌라이저 코일 안테나; 를 구비하는 통합 안테나 모듈과, 상기 LF 안테나를 통해 상기 포브키와 통신하도록 제어하되, 상기 LF 안테나가 설정 시간 동안 상기 포브키를 인식하지 못할 경우 비상시동 모드로 전환하여 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 상기 포브키와 통신하도록 하는 제어 유닛; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어 유닛은 상기 LF 안테나 또는 이모빌라이저 코일 안테나를 통한 인증 정보를 확인하기 위한 디모듈레이터를 내장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비상시동 모드 전환시 상기 제어 유닛은 클러스터를 통해 비상시동 알림 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 버튼시동 차량의 비상시동 방법은, LF 안테나를 통해 포브키의 트랜스폰더와 통신을 시도하는 단계; 설정 시간 동안 상기 포브키로부터 상기 LF 안테나에 인증 정보가 수신되지 않을 경우 제어 유닛에 의해 비상시동 모드로 전환되는 단계; 상기 비상시동 모드에 의해 이모빌라이저 코일 안테나가 전계를 발생시켜 상기 트랜스폰더에 전원을 공급하는 단계; 상기 트랜스폰더에서 전송되는 인증 정보가 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 수신되어 제어 유닛에 입력되는 단계; 상기 제어 유닛이 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 수신된 인증 정보를 저장된 인증 정보와 비교하는 단계; 및 상기 수신된 인증 정보가 상기 저장된 인증 정보와 일치할 경우, 운전자의 시동조작에 따른 신호를 검출하여 차량 시동이 걸릴 수 있도록 시동 제어를 수행하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 비상시동 모드 전환시, 클러스터를 통해 비상시동 알림 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 안테나 통합형 버튼시동 시스템 및 이를 이용한 버튼시동 차량의 비상시동 방법에 의하면, 비상시동을 위해 추가로 설치되었던 포브 홀더가 삭제되어, 설치위치 선정의 어려움, 차량 디자인 등의 제약, 원가 상승의 문제, 부품 불량 발생 문제 등 포브 홀더의 설치 및 사용에 따른 종래의 여러 문제점이 해소될 수 있게 된다.
또한, 버튼시동 및 스마트키 시스템에서 인증을 위해 사용되는 이모빌라이저 코일 안테나와 LF 안테나를 일체로 통합하여, 통합된 기능의 소형 컴팩트 안테나 장치로 제공할 수 있게 됨으로써 차량 내 설치시 위치 설정의 제약을 최소화할 수 있다.
또한, 비상시동시 포브키를 포브 홀더에 삽입하는 불편함 없이 운전자가 포브키를 차량 내 특정 위치에 근접시키는 것만으로(예컨대, 패키지 트레이에 넣어두는 것만으로) 포브키 내부의 트랜스폰더로의 전원 공급 및 비밀코드 인증, 시동 허가가 가능해지는 등 사용상의 간편함이 있게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 버튼시동 시스템의 예를 나타내는 구성도.
도 2는 종래의 비상시동을 위한 포브키 및 포브 홀더의 이용 상태를 나타내는 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 통합형 버튼시동 시스템의 구성을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 안테나 통합형 버튼시동 시스템에 의해 비상시동이 수행되는 모습을 나타내는 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 통합형 버튼시동 시스템을 이용한 비상시동 과정을 나타내는 순서도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 안테나 통합형 버튼시동 시스템은 버튼시동 및 스마트키 시스템에서 종래의 포브 홀더를 삭제하고도 비상시동을 수행할 수 있는 있도록 발명한 것이다.
즉, 일반적인 시동 상황뿐만 아니라 비상시동이 필요한 상황에서도 포브키와 통신이 가능하도록 하는 통합 안테나 모듈을 제공함으로, 비상시동을 위해 종래의 포브 홀더를 사용하지 않고 운전자가 차량 내에서 포브를 특정 위치에 근접시키는 것만으로 시동을 위한 일련의 과정, 즉 트랜스폰더로의 전원 공급 및 비밀코드 인증, 시동 허가가 가능하도록 하기 위한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 통합형 버튼시동 시스템을 나타내고 있으며, 도 4는 상기 버튼시동 시스템에 의해 비상시동이 수행되는 모습을 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 LF 안테나(110)와 이모빌라이저 코일 안테나(120)가 통합된 통합 안테나 모듈과 이를 제어 하는 제어 유닛(SMK Unit, 100)으로 구성될 수 있다.
상기 제어 유닛(100)은 두 안테나(110, 120)의 구동을 제어하는 한편, 디모듈레이터(PCB)(130)를 내장하여 포브키(10)의 트랜스폰더(12)로부터 전송되는 인증정보(비밀코드)로부터 포브키에 대한 인증을 실시하도록 구비된다.
본 발명에서 상기 제어 유닛(100)은 일반적인 상황에서는 LF 안테나(110)를 구동시켜 포브키(10)와의 통신을 시도한다. 포브키(10)가 상기 LF 안테나(110)와 정상적인 통신이 이루어지면, 상기 LF 안테나(110)는 포브키(10)의 트랜스폰더(12)로부터 인증 정보를 수신하여 제어 유닛(100)에 전달한다.
한편, 상기 LF 안테나(110)가 설정된 시간 동안 포브키(10)로부터 인증 정보를 수신하지 못하여 포브키(10)를 인식하지 못할 경우, 상기 제어 유닛(100)은 비상시동 모드로 전환을 수행한다. 상기 비상시동 모드에서 상기 제어 유닛(100)은 이모빌라이저 코일 안테나(120)를 통해 포브키(10)와의 통신을 시도한다.
즉, 상기 이모빌라이저 코일 안테나(120)가 전계를 발생시켜 상기 포브키(10)의 트랜스폰더(12)에 전원을 공급하며, 이에 따라 상기 트랜스폰더(12)에서 전송되는 인증 정보가 상기 이모빌라이저 코일 안테나(120)로 전송될 수 있다. 상기 이모빌라이저 코일 안테나(120)를 통해 전송된 상기 인증 정보는 제어 유닛(100)에 전달된다.
상기와 같은 과정을 통해 본 발명의 LF 안테나(정상시동 모드) 또는 이모빌라이저 코일 안테나(비상시동 모드)를 통해 수신된 포브키(10)의 인증 정보는 제어 유닛(100)에 구비된 디모듈레이터(130)가 이를 확인하여 정규의 포브키인지를 판정하게 된다.
즉, 디모듈레이터(130)가 포브키(10)로부터 전송된 인증정보를 미리 저장된 인증 정보와 비교하여 정규의 포브키임을 판정하게 되면, 제어 유닛(100)은 버튼시동을 허가하는바, 이에 운전자가 통상의 방법대로 브레이크 페달을 밟고 시동버튼을 조작할 경우 차량 시동이 걸리게 된다.
한편, 본 발명에 따른 제어 유닛(100)은 상기 비상시동 모드에서 사용자가 포브키(10)를 본 발명에 따른 통합 안테나 모듈로 접근시키도록 안내하는 알림 메시지를 출력할 수 있다. 즉, 비상시동 모드에서 상기 포브키(10)의 트랜스폰더(12)에 전원을 공급하기 위해서는 상기 포브키(10)가 상기 통합 안테나 모듈의 이모빌라이저 코일 안테나(120)에 일정거리 이내로 접근해야 하는바, 상기 제어 유닛(100)은 이러한 알림 메시지를 사용자에게 전달할 수 있다. 상기 알림 메시지는 음성을 통해 전달될 수 있으며, 또는 클러스터 상에 출력되도록 할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 통합형 버튼시동 시스템을 이용한 비상시동 과정을 나타내고 있다.
우선 운전자가 포브키를 소지하고 브레이크 페달을 밟은 상태로 시동버튼을 조작하게 되면, 제어 유닛이 상기 시동버튼 조작에 따른 신호를 검출하여 LF 안테나를 구동하게 된다(S100).
상기 LF 안테나를 통해 포브키의 인증 정보 수신이 가능하다면 상기 인증 정보를 LF 안테나를 통해 수신하여 제어 유닛에 전달한다(S112). 그러나 운전자가 정규의 포브키를 소지하고 시동을 시도함에도 포브키의 배터리 방전등으로 인해 설정된 시간 동안 상기 LF 안테나에 포브키의 인증 정보가 수신되지 않는다면(S110), 제어 유닛은 차량 실내에 포브키가 없는 것으로 인식하는바 시동을 허가하지 않게 된다.
이때, 본 발명에 따른 상기 제어 유닛은 비상시동 모드로 전환하게 된다(S120). 상기 제어 유닛은 음성 또는 클러스터를 통해 비상시동 알림 메시지를 출력할 수 있으며(S122), 비상시동을 위해 이모빌라이저 코일 안테나를 구동시켜 전계를 발생시킨다(S124). 한편, 상기 비상시동 알림 메시지에 의해 운전자가 비상시동이 필요한 상황임을 인지한다면 자신의 포브키를 본 발명의 통합 안테나 모듈이 장착된 정해진 위치로 근접시킬 수 있다. 본 발명에서는 상기 포브키를 위치시키기 위한 패키지 트레이를 별도로 구비할 수 있다.
이처럼 운전자가 포브키를 이모빌라이저 코일 안테나에 접근시키게 되면 상기 포브키 내부에 있는 트랜스폰더에 전원 공급이 이루어지게 된다. 전원을 공급받은 트랜스폰더는 인증정보를 송신하게 되고, 상기 트랜스폰더에서 송신되는 인증정보는 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 수신하여 제어 유닛에 전달한다(S126).
인증 정보를 입력받은 제어 유닛에서는 디모듈레이터가 상기 수신된 인증 정보를 확인하여 저장된 인증 정보와 일치하는지를 판단하게 되고(S130), 여기서 저장된 인증 정보와 일치함을 판정하게 되면 EMS에 시동 허가 메시지를 전송하게 된다(S132).
즉, 상기와 같은 비상시동 모드에서 본 발명의 제어 유닛은 이모빌라이저 코일 유닛을 통해 인증 정보를 수신하여 인증 과정을 수행하며, 수신된 인증 정보가 저장된 인증 정보와 일치하여 정규의 포브키임을 확인할 경우 통상의 시동 제어 과정(브레이크 페달이 밟힌 상태에서 시동버튼의 조작에 따른 신호를 검출)을 진행하여 차량의 시동이 걸릴 수 있도록 한다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나 통합형 버튼시동 시스템은 이모빌라이저 코일 안테나와 LF 안테나를 일체로 통합하여 일반시동시에는 LF 안테나를 통해, 비상시동시에는 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 포브키의 인증 정보를 수신함으로 통합된 기능의 소형 안테나 시스템을 제공할 수 있다.
즉, 비상시동시 포브키를 삽입하기 위한 별도의 포브 홀더 없이도 운전자가 포브키를 차량 내 특정 위치에 근접시키는 것만으로도(포브키를 패키지 트레이에 넣어두는 등) 비상시동이 가능하게 되므로 사용자의 편의성을 증대시키고 원가 절감의 효과를 얻을 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있다. 따라서 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 사람이 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.
10 : 포브키 12 : 트랜스폰더
100 : 제어 유닛 110 : LF 안테나
120 : 이모빌라이저 코일 안테나 130 : 디모듈레이터

Claims (5)

  1. 포브키의 인증을 위해 포브키의 트랜스폰더와 통신하는 LF 안테나; 및
    전계를 발생시켜 상기 트랜스폰더에 전원을 공급하고 상기 트랜스폰더와 통신하여 상기 포브키의 인증을 수행하는 이모빌라이저 코일 안테나;
    를 구비하는 통합 안테나 모듈과,
    상기 LF 안테나를 통해 상기 포브키와 통신하도록 제어하되, 상기 LF 안테나가 설정 시간 동안 상기 포브키를 인식하지 못할 경우 비상시동 모드로 전환하여 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 상기 포브키와 통신하도록 하는 제어 유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 통합형 버튼시동 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 LF 안테나 또는 이모빌라이저 코일 안테나를 통한 인증 정보를 확인하기 위한 디모듈레이터를 내장하는 것을 특징으로 하는 안테나 통합형 버튼시동 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 비상시동 모드 전환시 상기 제어 유닛은 클러스터를 통해 비상시동 알림 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 안테나 통합형 버튼시동 시스템.
  4. LF 안테나를 통해 포브키의 트랜스폰더와 통신을 시도하는 단계;
    설정 시간 동안 상기 포브키로부터 상기 LF 안테나에 인증 정보가 수신되지 않을 경우 제어 유닛에 의해 비상시동 모드로 전환되는 단계;
    상기 비상시동 모드에 의해 이모빌라이저 코일 안테나가 전계를 발생시켜 상기 트랜스폰더에 전원을 공급하는 단계;
    상기 트랜스폰더에서 전송되는 인증 정보가 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 수신되어 제어 유닛에 입력되는 단계;
    상기 제어 유닛이 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 수신된 인증 정보를 저장된 인증 정보와 비교하는 단계; 및
    상기 수신된 인증 정보가 상기 저장된 인증 정보와 일치할 경우, 운전자의 시동조작에 따른 신호를 검출하여 차량 시동이 걸릴 수 있도록 시동 제어를 수행하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼시동 차량의 비상시동 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 비상시동 모드 전환시, 클러스터를 통해 비상시동 알림 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼시동 차량의 비상시동 방법.




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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140027590A (ko) * 2012-07-19 2014-03-07 현대모비스 주식회사 차량용 스마트키 시스템의 안테나 활용 장치 및 방법
KR20140039565A (ko) * 2012-09-24 2014-04-02 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 차량의 시동 버튼 장치 및 시동 버튼 장치를 이용한 시동 방법
CN104648147A (zh) * 2014-05-30 2015-05-27 东风柳州汽车有限公司 汽车一键启动系统及方法

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