KR20210082675A - 터치센서와 nfc안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템 - Google Patents

터치센서와 nfc안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 차량용 도어핸들에 개폐 기능을 수행하기 위하여 터치센서와 NFC 안테나가 통합되어 터치센서를 통한 차량의 도어의 개폐는 물론 스마트폰에 의한 근거리 통신에 의하여 차량 도어의 개폐를 위하여 터치센서와 NFC 안테나를 통합적으로 구비하여 외부로의 돌출되는 구조를 지니고 있지 않기 때문에 이물질이 유입되는 것을 방지하여 이물질에 의한 오류 또는 기기 오작동을 차단하기 위한 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템에 관한 발명이다.

Description

터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템{Automotive Door Opening-Locking System with Touch Sensor and NFC Antenna}
본 발명은 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 차량용 도어핸들에 개폐 기능을 수행하기 위하여 터치센서와 NFC 안테나가 통합되어 터치센서를 통한 차량의 도어의 개폐는 물론 스마트폰에 의한 근거리 통신에 의하여 차량 도어의 개폐를 위하여 터치센서와 NFC 안테나를 통합적으로 구비하여 외부로의 돌출되는 구조를 지니고 있지 않기 때문에 이물질이 유입되는 것을 방지하여 이물질에 의한 오류 또는 기기 오작동을 차단하기 위한 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템에 관한 발명이다.
최근 차량에 적용되는 전자제품의 수량이 점차 확대되어 가고 있는 추세이며 이에 따라 전장제품도 최첨단 기술의 적용이 확대되고 있는 추세이며, 기존의 차량용 도어핸들은 푸쉬버튼방식의 도어개폐장치를 적용하고 있었으나, 점차로 정전용량방식의 터치도어핸들의 적용이 늘어나는 추세에 있으며 그에 따른 오작동도 점차 빈번하게 발생되고 있는 실정이다,
종래의 스마트키 또는 키리스시스템(Keyless System)을 이용한 차량용 도어개폐장치는 키를 이용해 차량 도어를 직접 열거나 시동을 걸지 않아도 몸에 키를 지니고 있는 것만으로 작동을 할 수 있는 장치 즉, 무선잠금장치와 같이 차와 키의 리모트컨트롤과의 무작위로 변하는 주파수를 동기화시켜서 작동하는 방식으로서, 차량 내부에 전장제품들을 제어하는 ECU와, 스마트키와의 통신을 위한 안테나와, 잠금 및 해제를 위한 푸쉬버튼스위치 및 잠금장치를 포함한 차량 내부시스템과 고유번호인 ID가 부여된 사용자 휴대용 스마트키 등으로 구성된다.
그러나 상기와 같은 종래의 푸쉬버튼스위치 방식은 기계적/물리적 동작을 하는 푸쉬버튼스위치를 구비함에 따른 내구성의 한계 및 열화, 스위치와 도어핸들간의 갭에 의한 빗물(물기) 및 이물질의 유입으로 인한 부식, 녹 등에 의한 기기 오동작 등 고장을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 정전용량방식의 터치버튼장치가 개발되었는데, 기존 푸쉬버튼스위치 방식에서는 필연적으로 발생되는 스위치와 도어핸들케이스 간의 물리적 갭을 설계 단계에서 삭제시키고, 기계적 동작에 따른 물리적 한계를 극복하고자 노력하고 있다.
상기 정전용량방식의 터치버튼장치는, 종래의 푸쉬버튼스위치와 같은 기계적 동작에 의하여 도어 스위치가 개폐되는 방식과는 달리, 도어핸들의 특정부분(터치버튼 내장)에 사용자의 손가락을 가까이 근접하는 동작에 의하여 차량용 도어개폐장치를 작동시키기 위한 방법이다.
따라서, 상기 정전용량방식의 터치버튼장치는 정전용량방식의 한 개 또는 복수 개의 터치센서를 가진 모듈을 차량의 도어핸들에 내장하고 각 터치센서의 정전용량의 변화량에 따라 인체가 접촉되었다고 판정되면, 로직신호 또는 특정한 데이터 신호를 송출하는 방식으로서 한 개 또는 복수의 터치센서버튼을 내장하여 차량의 도어 개폐 기능을 수행하도록 되어 있다.
다만, 차량의 사용 환경이 가지고 있는 열악한 요건에 따른 상기 정전용량방식의 터치버튼장치가 가지고 있는 한계를 극복해야 하는 문제점을 수반하고 있다.
예를 들어, 빗물, 얼음, 세차 시 사용하는 비눗물, 겨울철 염화칼슘 등의 전해질 액 등의 액체상 이물과 황사, 먼지, 낙엽, 휴지, 기타 등등의 고체상 이물과 이 모든 것들이 복합적으로 작용하여 나타날 수 있는 이물이 터치도어핸들에 접촉될 수 있다. 이는 터치버튼의 정전용량을 변화시켜 마치 손가락을 접촉한 것과 같은 효과로 판정되어 터치버튼장치의 오류 또는 오작동을 발생시킬 수 있는 가능성을 내포하고 있는 실정이다.
또한, 푸쉬버튼스위치 방식인 경우에 푸쉬버튼의 소재가 고무재질로 형성되어 있기 때문에 계절변화 및 습도에 취약한 구조이기 때문에 오류 또는 오작동을 발생시킬 수 있는 가능성을 내포하고 있는 실정이다.
공개특허공보 10-2009-120707호. 2009.11.25.
본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 차량용 도어의 정상적인 개폐 동작을 수행하기 위하여 방수 수밀구조를 갖는 정전용량방식의 잠금/해제(Lock/Unlock)터치센서와 NFC안테나를 차량용 도어핸들의 케이스 내부에 내장하여 터치센서를 통한 차량의 도어개폐는 물론 스마트폰과 NFC안테나와의 근거리 통신에 의하여 차량의 도어를 개폐할 수 있는 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 차량용 도어의 정상적인 개폐 동작을 수행하기 위하여 방수 수밀구조를 갖는 정전용량방식의 잠금/해제(Lock/Unlock)터치센서와 NFC안테나를 차량용 도어핸들의 케이스 내부에 내장하여 외부로의 돌출되는 구조를 지니고 있지 않기 때문에 이물질(비 또는 오물)이 유입되는 것을 방지하여 이물질에 의한 오류 또는 기기 오작동을 차단하기 위한 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템은, 도어핸들 커버로서 밀폐된 하우징 구조로 상부케이스와 하부케이스로 형성되는 케이스와; 상기 케이스 내부에 다수의 회로 및 모듈을 장착하거나, 고정하기 위한 메인 PCB와; 상기 케이스의 내부에 접촉 및 접근되는 물체를 감지하여 차량의 도어를 개폐하기 위하여 형성되는 터치센서와; 스마트폰에 의한 근거리 통신(NFC)에 의하여 차량 도어를 개폐하기 위하여 형성되는 NFC안테나와; 상기 터치센서)와 NFC안테나에 감지되는 신호에 대응되어 차량 도어의 개폐동작을 제어하기 위한 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템은, 상기 케이스의 내부에 도어핸들의 작동 시 개폐신호를 인식하여 LED 광원소자를 점등하기 위한 LED 포켓모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 터치센서는, 잠금인식을 위한 잠금터치센서와, 해제인식을 위한 해제터치센서를 구비하여 상기 케이스 내부에 구비되는 메인 PCB에 후크 체결되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 NFC안테나는, NFC 내부케이스에 코일을 감아서 형성되며, 상기 케이스 내부에 구비되는 메인 PCB에 NFC 내부케이스가 후크(hook) 체결되어 고정 배치되며 NFC 대역을 커버하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 제어모듈은, 상기 터치센서와 상기 NFC안테나로부터 감지되는 신호에 상응하여 차량의 도어를 ON/OFF 제어하며, 터치 센서의 신호 감지와 NFC태그 신호에 따라 슬립모드, 웨이크업 모드를 설정 제어하고, 일정시간 간격으로 NFC태그 신호 여부를 확인하여 대기전력을 제어하거나, 터치센서(200)의 오동작 여부를 판단하고 제어하며, NFC태그 신호에 따라 NFC안테나로부터의 신호를 송신하는 경우 상기 터치센서의 사용을 제한하기 위한 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템에서, 터치센서의 잠금터치센서와 해제터치센서 각각은 두 개가 한 조로 센서전극 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 잠금터치센서는 직접 터치 감지 방식으로 센서와 도어 핸들 외곽면 사이에 에어갭(공기층)이 없도록 폼패드가 부착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 LED 포켓모듈은, 외부의 이물질로부터 LED 광원소자를 보호하기 위하여 LED 포켓커버와, 상기 LED 포켓커버 내부로 삽입되는 투명한 PC재질로 형성되는 LED렌즈를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 LED렌즈는 투명한 재질로 형성되며, 렌즈 표면에 거칠기(표면부식 및 샌딩)공정을 수행하여 상기 LED 광원소자로부터 발산되는 광원의 빛을 확산시키는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치센서와 NFC를 구비한 차량용 도어개폐시스템은, 차량용 도어의 정상적인 개폐 동작을 수행하기 위하여 방수 수밀구조를 갖는 정전용량방식의 록/언록(Lock/Unlock) 터치센서와 NFC안테나를 차량용 도어의 케이스 내부에 내장하여 터치센서를 통한 차량의 도어개폐는 물론 스마트폰과 NFC안테나와의 근거리 통신에 의하여 차량의 도어를 개폐할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 터치센서와 NFC를 구비한 차량용 도어개폐시스템은, 차량용 도어의 정상적인 개폐 동작을 수행하기 위하여 방수 수밀구조를 갖는 정전용량방식의 록/언록(Lock/Unlock) 터치센서와 NFC안테나를 차량용 도어의 케이스 내부에 내장하여 외부로의 돌출되는 구조를 지니고 있지 않기 때문에 이물질이 유입되는 것을 방지하여 이물질에 의한 오류 또는 기기 오작동을 차단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템을 설명하기 위한 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템의 개략적인 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템의 전체 형상의 내부구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템의 전체 형상의 내부구조를 나타낸 분리도이다.
도 6은 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템의 전체 형상의 내부구조를 나타낸 상세 분리도이다.
도 7은 본 발명에 따른 터치센서의 동작구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 NFC안테나를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 LED 포켓모듈을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 LED 포켓모듈의 분리사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명에 대한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
즉, 본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않기 때문에 본 발명에 따른 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 일실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다고, 도 2는 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템의 개략적인 측면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템의 전체 형상의 내부구조를 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템(10)은, 하우징 밀폐된 구조로 열상으로 인해 차량의 도어핸들 내부에 비 또는 이물질이 들어가는 문제점을 해결하고자 도어핸들 전체가 밀폐된 구조로 하우징을 형성한다. 즉, 도어핸들 커버인 케이스 내부에 방수를 위한 방수충진재로 충진하거나, 도어핸들 커버인 케이스 내부에 방수를 위한 방수충진재로 충진하여 케이스 내부에 장착되는 터치센서와 NFC안테나에 물기나 습기 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템(10)의 도어핸들은 밀폐된 하우징 구조로 형성되는 케이스(100)는 상/하부 케이스(110, 120) 및 내부 공간에는 다수의 회로 및 모듈을 장착하거나, 고정하기 위한 메인 PCB(150)를 구비한다.
본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템(10)은, 상기 케이스(100)의 내부에 접촉 및 접근되는 물체를 감지하여 차량의 도어 개폐를 위하여 형성되는 터치센서(200)와, 스마트폰에 의한 근거리 통신(NFC)에 의하여 차량 도어의 개폐를 위한 NFC안테나(300)와, 상기 터치센서(200)와 NFC안테나(300)에 감지되는 신호에 대응되어 차량 도어의 개폐동작을 제어하기 위한 제어모듈(400) 및 차량의 도어핸들에 빛을 비추기 위한 LED 포켓모듈(500)을 포함하며 커넥터/케이블 등으로 이루어진다.
상기 터치센서(200)는, 제1잠금(lock)터치센서(211)와 제2잠금(lock)터치센서(112)로 이루어지는 잠금인식을 위한 잠금(lock)터치센서(210)와, 제1해제(unlock)터치센서(221)와 제2해제(unlock)터치센서(222)로 이루어지는 해제인식을 위한 해제(unlock)터치센서(220)를 구비하여 상기 케이스(100) 내부에 구비되는 메인 PCB(150)에 후크(hook) 체결되어 솔더링한 후 방수충진재로 몰딩한다,
상기 NFC안테나(300)는 NFC대역을 커버할 수 있는 안테나로서, NFC 내부케이스(310)에 코일(320)을 수회 감아서 형성되며, 상기 케이스(100) 내부에 구비되는 메인 PCB(150)에 후크(hook) 체결되어 솔더링한 후 방수충진재로 몰딩한다,
상기 제어모듈(400)은, 상기 터치센서(200)와 상기 NFC안테나(300)로부터의 감지되는 신호에 상응하여 차량의 도어를 ON/OFF 제어하며, 아울러 NFC태그 신호에 따라 슬립모드, 웨이크업 모드를 설정 제어하고, 일정시간 간격으로 NFC태그 신호 여부를 확인하여 대기전력을 제어하거나, 터치센서(200)의 오동작 여부를 판단하고 제어하며, NFC태그 신호에 따라 NFC안테나로부터의 신호를 송신하는 경우 상기 터치센서의 사용을 제한하기 위한 제어동작을 수행한다.
상기 LED 포켓모듈(500)은, 도어핸들의 작동시 개폐신호를 인식하여 LED 광원소자를 점등하며, 차량의 도어핸들 주변을 밝게 비추기 위하여 핸들 내측을 향하도록 구비된다.
보다 상세하게는. 도 3에 도시된 바와 같이, 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템(10)이 내장되는 도어핸들의 측면도를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템의 전체 형상의 내부구조를 나타낸 도면을 참조하여 차량용 도어개폐시스템(10)이 배치되는 위치를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 차량용 도어개폐시스템(10)에서 도어핸들의 케이스(100)는 상부 및 하부케이스(110, 120)에 의하여 밀폐된 하우징 구조로 형성되며 케이스(100) 내부 중심부에는 다수의 회로 및 모듈을 장착하거나, 고정하기 위한 메인 PCB(150)가 배치된다.
또한 케이스(100)의 내부에 배치되는 메인 PCB(150)의 상부면에는 잠금터치센서(210)와 NFC안테나(300)가 인접하여 배치되며, 메인 PCB(150)의 하부면 중심부에 잠금터치센서(210)와 중첩되지 않는 위치에 해제터치센서(220)가 배치된다.
또한, 제어모듈(400)은 상기 터치센서(200)와 NFC안테나(300)를 제어하기 위하여 도어핸들 케이스(100)의 내부 공간상에 배치되며, 상기 LED 포켓모듈(500)은 도어핸들의 손이 들어가는 공간 쪽으로 밝게 빛을 비추기 위하여 케이스(100) 내부에서 공간측을 향하도록 배치된다.
도 5는 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템의 전체 형상의 내부구조를 나타낸 분리도이고, 도 6은 본 발명에 따른 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템의 전체 형상의 내부구조를 나타낸 상세 분리도이며, 도 7은 본 발명에 따른 터치센서의 동작 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 NFC안테나를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 도어핸들의 케이스(100)는 상부 및 하부케이스(110,120)으로 형성되고 내부에 메인 PCB(150)가 배치된다. 상기 메인 PCB(150)에는 터치센서(200)와, NFC안테나(300)와, 제어모듈(400) 및 LED 포켓모듈(500)이 후크 체결되어 고정된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 터치센서(200) 중에서 잠금터치센서(210)와, 상기 NFC안테나(300)가 F-PCB 형태로 인접하여 배치되어 상기 메인 PCB(150)의 상부면에 후크 체결되어 장착되거나, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 터치센서 중에서 잠금터치센서(210)는 두 개의 전극 형태로 제1잠금터치센서(211)와 제2잠금터치센서(212)가 전극 형태로 형성되어 상기 메인 PCB(150)의 상부면에 후크 체결되도록 한다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 터치센서 중에서 해제터치센서(220)는 두 개의 전극 형태로 제1해제터치센서(221)와 제2해제터치센서(222)가 전극 형태로 형성되어 상기 메인 PCB(150)의 하부면에 후크 체결되도록 한다.
또한, NFC안테나(300)는 도 5에 도시된 바와 같이, FPCB에 코일 형태로 형성되어 상기 메인 PCB(150)의 상부면에 후크 체결되거나, 도 6에 도시된 바와 같이, NFC안테나(300)는 NFC 내부케이스(310)와, 상기 NFC 내부케이스(310)의 외부를 수회 권선하여 형성되는 코일(320)로 형성되어 상기 메인 PCB(150)의 상부면에 후크 체결될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 터치센서(200)의 동작 구조에 대하여 설명하면, 터치센서(200)는 정전용량방식으로서, 잠금터치센서(210)와 해제터치센서(220)는 각각 2개의 금속 센서전극으로 이루어진다.
즉, 잠금터치센서(210)는 두 개의 센서전극인 제1잠금터치센서(211)와 제2잠금터치센서(212)로 형성되어 정전용량 캐패시터에 의하여 상호 커플링되며, 또한, 해제터치센서(220) 역시도 두 개의 센서전극인 제1해제터치센서(221)와 제2해제터치센서(222)로 형성되어 정전용량 캐패시터에 의하여 상호 커플링 된다.
또한, 상기 잠금터치센서(210) 및 해제터치센서(220) 각각의 두 개의 센서전극은 원형을 유지를 해야 하고 각 센서 간의 간격이 동일해야 감도 성능을 만족할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 잠금터치센서(210) 또는 해제터치센서(220)의 센서전극에 의하여 제어모듈(400)에서 접촉신호가 발생되고 제1잠금터치센서(211)와 제2잠금터치센서(212)의 센서전극 간에, 또는 제1해제터치센서(221)와 제2해제터치센서(222)의 센서전극 간에 발생되는 캐패시터 측정에 의하여 터치 감지를 수행한다.
본 발명에 따르면, 상기 터치센서(200)의 센서전극 간의 면적 확보가 필요하며, 면적이 클수록 터치 감도는 향상될 수 있으며, 상기 잠금터치센서(210)는 직접 터치 감지 방식으로 센서와 도어 핸들 외곽면 사이에 에어갭(공기층)이 없어야 감도 성능을 만족할 수 있기 때문에 상기 잠금터치센서(210)의 크기와 동일하게 폼패드(form pad)(600)가 부착된다.
즉, 본 발명에 따른 정전용량방식의 터치센서(200)의 센서전극 주변에 인체나 원하지 않는 다른 물체가 없는 보통의 경우에는, 상기 터치센서(110)의 정전용량값은 기본값(Reference Value)으로 설정되어 있다. 이 때 인체가 접촉 또는 접근하게 되면 정전용량값이 변화하게 되고, 이때 정전용량 변화값이 설정된 임계값(Threshold Value)보다 높게 또는 크게 변화하면 제어모듈(400)에서 인체의 접촉으로 판단을 하고 이에 따른 데이터를 로직 또는 특정 데이터에 의하여 차량의 도어핸들이 ON/OFF 동작된다.
본 발명에 따른 해제터치센서(220)는, 근접 터치 감지 방식으로 센서의 크기가 커야 감도 성능을 만족하며, 인체와 이물을 구분하는 동작 수행이 필요하기 때문에 제1해제터치센서(221)와 제2해제터치센서(222)의 센서전극 2개를 사용하는 상호 정전용량 캐패시터에 의하여 상호 커플링된다.
본 발명에 따른 정전용량방식의 터치센서(200)는 도어핸들 이외에 트렁크의 테일게이트(tail gate) 또는 차량의 도어 패널 위치에 직접 부착될 수도 있다.
본 발명에 따른 NFC안테나(300)는, 도 8에 도시된 바와 같이, NFC내부케이스(310)과 코일(320)로 이루어진다.
즉, NFC안테나(300)는, 상기 NFC 내부케이스(310)의 외부를 코일(320)을 권선기를 이용하여 수회 권선하여 형성되어 메인 PCB(150)의 상부면에 후크 체결된다.
본 발명에 따른 NFC안테나(300)는, 근거리 NFC 통신을 위하여 13.56MHz에서 동작되며, 또한 본 발명에 따른 NFC안테나(300)는 저전력으로 형성함으로써 대기전류 및 소모전류인 암전류를 최소화하여 성능을 향상시킨다.
본 발명에 따른 제어모듈(400)은, 상기 터치센서(200)와 상기 NFC안테나(300)로 부터의 신호로부터 차량의 도어를 ON/OFF 제어한다.
보다 상세하게는 본 발명에 따른 상기 제어모듈(500)은 NFC카드 또는 스마트폰으로부터의 NFC안테나(300)로 통신에 의한 신호 감지 시에 NFC안테나(300)에 의하여 도어핸들의 개폐 또는 터치센서(200)에 의한 도어핸들의 개폐 등의 우선 순위 설정에 따라 도어핸들의 개폐동작을 제어하고, 또한 터치센서(200)의 잠금/해제 터치센서(210, 220)의 잠금/해제센서 동시 터치 시에 우선 순위 설정에 따라 도어핸들의 개폐동작을 제어할 수 있다.
또한 제어모듈(500)은, 터치 센서의 신호 감지와 NFC 태그 신호에 따라 슬립모드, 웨이크업 모드를 설정하여 제어할 수 있고, 일정시간 간격으로 NFC 태그 신호 여부를 확인하여 대기전력을 제어하거나, 터치센서(200)의 오동작 여부를 판단하고 제어하며, NFC 태그 신호에 따라 NFC안테나(300)로부터의 신호를 송신하는 경우 상기 터치센서(200)의 사용을 제한하기 위한 제어동작을 수행한다.
도 9는 본 발명에 따른 LED 포켓모듈을 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 LED 포켓모듈의 분리사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 LED 포켓(pocket)모듈(500)은, 도어핸들의 손이 들어가는 공간 쪽으로 밝게 빛을 비추기 위하여 케이스(100) 내부에서 공간측을 향하도록 배치되며, FOB key 접근 또는 도어핸들의 작동시 개폐신호를 인식하여 LED를 점등하여 웰컴라이팅 기능을 수행한다.
보다 상세하게는 본 발명에 따른 LED 포켓모듈(500)은, 외부의 이물질로부터 광원소자(LED)를 보호하기 위한 LED 포켓커버(510)와, 상기 LED 포켓커버(510) 내부로 삽입되는 투명한 PC재질로 형성되는 LED렌즈(520)를 구비한다.
상기 LED렌즈(520)의 상부에 배치되는 LED 광원소자(530)가 배치되며, 상기 LED 광원소자(530)로 전원을 공급하기 위하여 리드와이어(560)가 PCB회로(540)를 관통하고 PCB회로(540) 상에 방수충진재로 몰딩한다.
상기 LED렌즈(520)는 흠집이 발생될 경우를 대비하여 탈부착 가능하여 교체할 수 있도록 한다.
상기 LED 포켓커버(510)와 상기 LED렌즈(520)는 도어핸들의 구조인 경사각과 디자인의 형태와 동일한 형상으로 곡면구조로 형성될 수 있다.
또한 상기 LED렌즈(520)는 투명한 재질로 형성되며, 또한 렌즈 표면에 거칠기(표면부식 및 샌딩)공정을 수행하여 상기 LED 광원소자(530)로부터 발산되는 광원의 빛을 확산시킬 수 있으며,
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위 내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
10 : 차량용 도어개폐시스템
100 : 케이스
110 : 상부케이스 120 : 하부케이스
150 : 메인 PCB
200 : 터치센서
210 : 잠금터치센서
211 : 제1잠금터치센서 212 : 제2잠금터치센서
220 : 해제터치센서
221 : 제1해제터치센서 222 : 제2해제터치센서
300 : NFC안테나
310 : NFC 내부케이스 320 : 코일
400 : 제어모듈 500 : LED 포켓모듈
510 : LED 포켓커버 520 : LED렌즈
530 : LED 광원소자 540 : PCB회로
550 : 방수충진재 560 : 리드와이어
600 : 폼패드

Claims (9)

  1. 도어핸들 커버로서 밀폐된 하우징 구조로 상부케이스와 하부케이스로 형성되는 케이스와;
    상기 케이스 내부에 다수의 회로 및 모듈을 장착하거나, 고정하기 위한 메인 PCB와;
    상기 케이스의 내부에 접촉 및 접근되는 물체를 감지하여 차량의 도어를 개폐하기 위하여 형성되는 터치센서와;
    NFC 카드 또는 스마트폰에 의한 근거리 통신(NFC)에 의하여 차량 도어를 개폐하기 위하여 형성되는 NFC안테나와;
    상기 터치센서와 NFC안테나에 감지되는 신호에 대응되어 차량 도어의 개폐동작을 제어하기 위한 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스의 내부에 도어핸들의 작동 시 개폐신호를 인식하여 LED 광원소자를 점등하기 위한 LED 포켓모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치센서는, 잠금인식을 위한 잠금터치센서와, 해제인식을 위한 해제터치센서를 구비하여 상기 케이스 내부에 구비되는 메인 PCB에 후크 체결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 NFC안테나는, NFC 내부케이스에 코일을 감아서 형성되며, 상기 케이스 내부에 구비되는 메인 PCB에 NFC 내부케이스가 후크(hook) 체결되어 고정 배치되며 NFC 대역을 커버하는 것을 특징으로 하는 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어모듈은, 상기 터치센서와 상기 NFC안테나로부터 감지되는 신호에 상응하여 차량의 도어를 ON/OFF 제어하며, 터치 센서의 신호 감지와 NFC태그 신호에 따라 슬립모드, 웨이크업 모드를 설정 제어하고, 일정시간 간격으로 NFC태그 신호 여부를 확인하여 대기전력을 제어하거나, 터치센서(200)의 오동작 여부를 판단하고 제어하며, NFC태그 신호에 따라 NFC안테나로부터의 신호를 송신하는 경우 상기 터치센서의 사용을 제한하기 위한 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 잠금터치센서와 해제터치센서 각각은 두 개가 한 조로 센서전극 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템.
  7. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금터치센서는 직접 터치 감지 방식으로 센서와 도어 핸들 외곽면 사이에 에어갭(공기층)이 없도록 폼패드가 부착되는 것을 특징으로 하는 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템.
  8. 청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LED 포켓모듈은, 외부의 이물질로부터 LED 광원소자를 보호하기 위하여 LED 포켓커버와, 상기 LED 포켓커버 내부로 삽입되는 투명한 PC재질로 형성되는 LED렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 LED렌즈는 투명한 재질로 형성되며, 렌즈 표면에 거칠기(표면부식 및 샌딩)공정을 수행하여 상기 LED 광원소자로부터 발산되는 광원의 빛을 확산시키는 것을 특징으로 하는 터치센서와 NFC안테나를 구비한 차량용 도어개폐시스템.
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