KR20240051590A - 차량의 시동 버튼 설치 구조 및 이를 포함하는 시동 버튼 장치 - Google Patents

차량의 시동 버튼 설치 구조 및 이를 포함하는 시동 버튼 장치 Download PDF

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KR20240051590A
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Abstract

차량의 시동 버튼 설치 구조 및 이를 포함하는 시동 버튼 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 차량의 시동 버튼 설치 구조는, 차폐 성분으로 도금된 패널, 상기 패널에 설치된 시동 버튼, 및 상기 패널에 형성되어, 상기 시동 버튼과 스마트키 간의 LF 통신을 가능하게 하는 통신 허용부를 포함한다.

Description

차량의 시동 버튼 설치 구조 및 이를 포함하는 시동 버튼 장치{STARTING BUTTON STRUCTURE OF VEHICLE AND APPARATUS COMPRISING THEREOF}
본 발명은 차량의 시동 버튼 설치 구조 및 이를 포함하는 시동 버튼 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시동 버튼(SSB) 주변에 차폐 성분으로 도금된 구조물이 위치하더라도 시동 버튼(SSB)의 LF 통신 성능의 저하를 발생하지 않도록 하는 차량의 시동 버튼 설치 구조 및 이를 포함하는 시동 버튼 장치에 관한 것이다.
최근, 차량용 스마트키가 보편화됨에 따라 차량의 실외에서 도어를 개폐하는 것은 물론, 나아가 스마트키가 실내에 있는 경우 키 홈에 키 삽입과정 없이 시동 버튼 스위치의 작동만으로 시동을 걸 수 있게 되었다.
스마트키에 의한 기능은 스마트키를 소지한 운전자가 차량에 접근하여 좌/우측 도어 개폐 스위치를 작동시킬 경우, 도어 핸들의 차체에 장착되어 있는 좌/우측 도어 안테나가 스마트키를 감지하여 도어를 여는 방식이다.
현재, 스마트키는 125 kHz의 LF 신호와 433.92 MHz의 RF(UHF밴드) 신호를 통해 무선 통신을 수행한다. 또한, 스마트키는 차량 내 SMK 유닛과 RF 통신하여 차량의 도어 오픈(OPEN)/클로즈(CLOSE)를 제어하며, LF/RF 통신을 통해 차량 시동 기능 및 오픈(OPEN)/클로즈(CLOSE) 제어를 수행한다.
또한, 스마트키와 차량내 SMK 유닛은 LF 통신을 통해 차량에 사용할 스마트키를 등록하고, 스마트키의 배터리에 충전된 전원이 없는 경우 SMK 유닛과 LF 통신을 통해 차량 시동 기능을 수행한다.
한편, 스마트키와 LF 통신을 수행하는 시동 버튼(SSB)은 핸들 옆 프론트 판넬에 위치하고, 차량 내장재 고급화 및 긁힘 문제를 개선하기 위해 차량의 판넬(패널)의 도장 사양은 크롬 도금 사양으로 변경하고 있다.
그러나, 시동 버튼(SSB) 주변에 금속 성분으로 도금된 구조물이 위치할 경우 시동 버튼(SSB)의 LF 통신 성능을 저하시켜, 시동 버튼과 스마트키 간의 LF 통신이 불가능하게 되는 문제가 있다.
이에, 시동 버튼(SSB) 주변에 금속 성분으로 도금된 구조물이 위치하더라도 시동 버튼(SSB)의 LF 통신 성능의 저하를 발생하지 않도록 하는 기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0052211호(2014.05.07.)의 'LF 통신을 이용한 스마트키 시스템'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 시동 버튼(SSB) 주변에 차폐 성분으로 도금된 구조물이 위치하더라도 시동 버튼(SSB)의 LF 통신 성능의 저하를 발생하지 않도록 하는 차량의 시동 버튼 설치 구조 및 이를 포함하는 시동 버튼 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량의 시동 버튼 설치 구조는, 차폐 성분으로 도금된 패널, 상기 패널에 설치된 시동 버튼, 및 상기 패널에 형성되어, 상기 시동 버튼과 스마트키 간의 LF 통신을 가능하게 하는 통신 허용부를 포함한다.
본 발명에서 상기 통신 허용부는, 상기 시동 버튼 주변에 하나 이상의 갭(gap)으로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 시동 버튼은, 상기 스마트키와 LF 통신을 수행하는 이모빌라이저 코일 안테나를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 이모빌라이저 코일 안테나는, 원형의 보빈에 코일이 감겨진 코일 권선형 원형 안테나일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 시동 버튼 장치는, 차폐 성분이 도금된 패널에 설치되고, 이모빌라이저 코일 안테나를 포함하는 시동 버튼, 및 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 스마트키와 통신하도록 제어하는 제어 유닛을 포함하되, 상기 시동 버튼 주변의 패널에 하나 이상의 갭을 형성함으로써, 상기 스마트키와의 LF 통신을 가능하게 할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어 유닛은, 전계를 발생시켜 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 상기 스마트키에 전원을 공급하고, 상기 스마트키와 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 LF 통신을 수행하여 상기 스마트키의 인증을 수행하는 트랜스폰더(transponder) 통신 IC, 및 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 상기 스마트키와 통신하여 상기 스마트키의 인증을 수행하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어 유닛은, 상기 스마트키와의 LF 통신을 통해 스마트키 등록 및 차량 비상 시동 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
본 발명에서 상기 이모빌라이저 코일 안테나는, 원형의 보빈에 코일이 감겨진 코일 권선형 원형 안테나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동 버튼 설치 구조 및 이를 포함하는 시동 버튼 장치는, 차폐 성분이 도금된 패널에 설치된 시동 버튼의 주변에 하나 이상의 갭(gap)을 형성함으로써, 시동 버튼 주변에 차폐 성분으로 도금된 구조물이 위치하더라도 시동 버튼의 LF 통신 성능의 저하가 발생하지 않는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 버튼 시동 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트키의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시동 버튼 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시동 버튼을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일반적으로 시동 버튼만의 LF 통신 성능을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 일반적으로 차폐 성분으로 도금된 패널에 설치된 시동 버튼의 LF 통신 성능을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시동 버튼 설치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 차폐 성분으로 도금된 패널에 설치된 시동 버튼의 LF 통신 성능을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동 버튼 설치 구조 및 이를 포함하는 시동 버튼 장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 버튼 시동 시스템을 설명하기 위한 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트키의 구성을 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시동 버튼 장치의 구성을 설명하기 위한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시동 버튼을 설명하기 위한 도면, 도 5는 일반적으로 시동 버튼만의 LF 통신 성능을 설명하기 위한 예시도, 도 6은 일반적으로 차폐 성분으로 도금된 패널에 설치된 시동 버튼의 LF 통신 성능을 설명하기 위한 예시도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시동 버튼 설치 구조를 설명하기 위한 도면, 도 8은 본 발명에 따른 차폐 성분으로 도금된 패널에 설치된 시동 버튼의 LF 통신 성능을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 버튼 시동 시스템은 스마트키(100) 및 차량(10)에 구비된 시동 버튼 장치(200)를 포함한다.
스마트키(100)는 차량(10)의 제어 유닛(220)과 RF 통신하여 차량(10)의 도어 OPEN/CLOSE를 제어할 수 있고, LF 통신 및 RF 통신을 통해서 차량 시동 기능 및 도어 OPEN/CLOSE 제어를 수행할 수 있다. 이러한 스마트키(100)는 FOB 등을 포함할 수 있다.
스마트키(100)에 대해 도 2를 참조하면, 스마트키(100)는 버튼(110), 통신 회로(120), 진동 감지 센서(130), 배터리(140) 및 컨트롤러(150)를 포함할 수 있다.
버튼(110)은 차량(10)의 도어 오픈(open)/클로즈(close) 및 차량(10)의 시동을 제어하기 위한 복수의 버튼을 포함할 수 있다.
통신 회로(120)는 차량(10)과의 통신을 위한 구성으로, RF 통신 회로(122), LF 통신 회로(124), UWB 통신 회로(126) 등을 포함할 수 있다,
RF 통신 회로(122)는 원거리(예: 30m 이상)에서 차량 도어 OPEN/CLOSE 제어 및 원격 차량 시동 기능을 위해 차량(10)에서 스마트키(100)의 위치를 확인할 수 있도록 하는 LF 송신 출력에 대한 위치 정보 결과 값을 전송할 수 있다.
LF 통신 회로(124)는 차량(10)에 스마트키(100) 등록, 스마트키(100)의 배터리(140) 방전 시 도어 OPEN/CLOSE 제어 및 차량 시동, 스마트키(100) 위치 확인 등을 위해 사용될 수 있다.
UWB 통신 회로(126)는 차량(10)의 해킹을 방지하기 위해 차량(10)에 등록된 스마트키(100)가 차량(10)에 근접해 있는지를 확인하기 위해 사용될 수 있다.
배터리(140)는 스마트키(100)의 각 구성 유닛으로 전력을 공급할 수 있다.
진동 감지 센서(130)는 스마트키(100)의 움직임을 감지할 수 있다.
컨트롤러(150)는 스마트키(100)를 제어하는 주체로서, 프로세서(Processor), 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 SoC(System on Chip)로 구현될 수 있으며, 운영 체제 또는 어플리케이션을 구동하여 프로세서에 연결된 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있으며, 메모리에 저장된 적어도 하나의 명령을 실행시키고, 그 실행 결과 데이터를 메모리에 저장하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러(150)는 배터리(140)에 충전된 전원에 의해 구동되며, 버튼(110)과 진동 감지 센서(130)의 센싱 정보에 기초하여 통신 회로(120)를 통해 차량(10)과 무선 통신을 수행함으로써, 차량(10)의 도어 오픈(open)/클로즈(close) 및 차량(10)의 시동을 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(150)는 LF 통신 회로(124)를 통해 스마트키(100)를 차량(10)에 등록할 수 있다.
또한, 배터리(140)에 충전된 전원이 없는 경우, 컨트롤러(150)는 LF 통신 회로(124)를 통해 시동 버튼 장치(200)로부터 전원을 공급받아 차량 시동 기능을 수행할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 시동 버튼 장치(200)는 차량(10) 내부에 설치되고, LF 통신을 통해 차량(10)에서 사용할 스마트키(100)를 등록할 수 있다.
또한, 시동 버튼 장치(200)는, 스마트키(100)의 배터리(140)에 충전된 전원이 없는 경우, 스마트키(100)에 전원을 공급하여 LF 통신을 통해 차량 시동 기능을 수행할 수 있다.
이러한 시동 버튼 장치(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 시동 버튼(SSB, Start Stop Button, 210) 및 제어 유닛(SMK Unit, 220)을 포함할 수 있다.
시동 버튼(210)은 운전자가 전원이동을 입력할 수 있게 해주는 매개체일 수 있다.
시동 버튼(210)은 이모빌라이저 코일 안테나(215)를 포함하고, 스마트키(100) 등록이나 차량 비상 시동 시에 이용될 수 있다. 즉, 시동 버튼(210)을 누르면, 이모빌라이저 코일 안테나(215)와 스마트키(100)의 LF 통신 회로(124) 간은 LF 통신을 통해 스마트키(100)를 등록하거나 차량 비상 시동을 수행할 수 있다.
이모빌라이저 코일 안테나(215)는 원형의 보빈(bobbin)에 코일이 감겨져 구성되는 코일 권선형 원형 안테나 형태로 구비될 수 있다.
이모빌라이저 코일 안테나(215)의 보빈 일측에는 권선된 코일이 내부적으로 접속된 코일 커넥터(미도시)가 구비되고, 이 코일 커넥터에 제어 유닛(220)으로부터 연결된 와이어가 접속됨으로써, 이모빌라이저 코일 안테나(215)는 제어 유닛(220)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 시동 버튼(210)은 차량(10) 내부의 패널(20), 예컨대, 핸들 옆 프론트 판넬 등에 설치될 수 있다. 여기서, 패널(20)은 판넬, 가니쉬 등을 포함하는 개념일 수 있다.
제어 유닛(220)은 이모빌라이저 코일 안테나(215)의 구동을 제어하고, 스마트키(100)로부터 전송되는 인증정보(비밀코드)로부터 스마트키(100)에 대한 인증을 실시하도록 구비된다.
제어 유닛(220)은 이모빌라이저 코일 안테나(215)를 통해 스마트키(100)와 통신하도록 제어할 수 있다. 제어 유닛(220)은 스마트키(100)와의 LF 통신을 통해 스마트키(100) 등록 및 차량 비상 시동 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 제어 유닛(220)은 예컨대, 스마트키 유닛(SMK Unit)으로 구현될 수 있다.
이러한 제어 유닛(220)은 트랜스폰더(transponder) 통신 IC(222) 및 컨트롤러(224)를 포함할 수 있다.
트랜스폰더 통신 IC(222)는 컨트롤러(224)의 제어에 의해 전계를 발생시켜 이모빌라이저 코일 안테나(215)를 통해 스마트키(100)에 전원을 공급하고, 스마트키(100)와 이모빌라이저 코일 안테나(215)를 통해 LF 통신을 수행하여 스마트키(100)의 인증을 수행할 수 있도록 한다.
컨트롤러(224)는 이모빌라이저 코일 안테나(215) 및 트랜스폰더 통신 IC(222)의 구동을 제어하고, 이모빌라이저 코일 안테나(215)를 통해 스마트키(100)와 통신하여 스마트키(100)의 인증을 수행할 수 있다. 또한 컨트롤러(224)는 스마트키(100)와의 LF 통신을 통해 스마트키 등록 및 차량 비상 시동 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
이러한 컨트롤러(224)는 SMK ECU로 칭할 수 있다.
한편, 차량(10) 내장재 고급화 및 긁힘 문제를 개선하기 위해서 도장 사양을 크롬 등과 같은 차폐 성분으로 도금하는 사양으로 변경하고 있다. 시동 버튼(210) 주변의 차폐 성분 도금 사양 변경으로 인해, 스마트키(100)의 LF 통신 회로(124)와 시동 버튼(210)의 이모빌라이저 코일 안테나(215) 간의 LF 통신 성능 저하가 발생하고, 이로 인해 스마트키 등록 및 차량 비상 시동 기능이 불가능해지고 있다.
예를 들어, 도 5의 (a)와 같이 시동 버튼(210)만으로 LF 통신 성능(SSB 자속 분포)을 확인하면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 버튼 캡 밖으로 충분히 LF 신호 출력이 되고 있음을 확인할 수 있다. 그러나 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 크롬 등과 같은 차폐 성분이 도금된 패널(20)에 시동 버튼(210)이 장착되면, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 차폐 성분으로 인해 LF 통신 성능 저하가 발생하게 된다.
이에, 차폐 성분이 도금된 패널(20)에 설치된 시동 버튼(210)의 주변에 하나 이상의 갭(gap)을 형성함으로써, 스마트키(100)와의 LF 통신이 가능하도록 할 수 있다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이 시동 버튼(210)을 설치함으로써, 스마트키(100)의 LF 통신 회로(124)와 시동 버튼(210)의 이모빌라이저 코일 안테나(215) 간의 LF 통신 성능 저하가 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 7을 참조하면, 차량(10)의 시동 버튼(210)은 차폐 성분이 도금된 패널(20)에 설치되고, 시동 버튼(210)과 스마트키(100) 간의 LF 통신을 가능하게 하는 통신 허용부(300)가 패널(20)이 형성될 수 있다.
통신 허용부(300)는 시동 버튼(210) 주변에 하나 이상의 갭(gap)으로 형성될 수 있다. 이때, 갭은 0.1mm 정도일 수 있고, 시동 버튼(210) 주변의 패널(20) 방향에 상관없이 형성될 수 있다. 갭은 미세 틈새, 미세 오픈(OPEN) 등으로 칭할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 시동 버튼(210)을 설치하게 되면, 도 8에 도시된 바와 같이 차폐 성분으로 도금된 패널(20)에 의해서 LF 통신 성능 저하가 발생하지 않음을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 시동 버튼 설치 구조 및 이를 포함하는 시동 버튼 장치는, 차폐 성분이 도금된 패널에 설치된 시동 버튼의 주변에 하나 이상의 갭(gap)을 형성함으로써, 시동 버튼 주변에 차폐 성분으로 도금된 구조물이 위치하더라도 시동 버튼의 LF 통신 성능의 저하가 발생하지 않는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 차량
20 : 차폐 성분으로 도금된 패널
100 : 스마트키
110 : 버튼
120 : 통신 회로
122 : RF 통신 회로
124 : LF 통신 회로
126 : UWB 통신 회로
130 : 진동 감지 센서
140 : 배터리
150, 224 : 컨트롤러
200 : 시동 버튼 장치
210 : 시동 버튼
215 : 이모빌라이저 코일 안테나
220 : 제어 유닛
222 : 트랜스폰더 통신 IC
300 : 통신 허용부

Claims (8)

  1. 차폐 성분으로 도금된 패널;
    상기 패널에 설치된 시동 버튼; 및
    상기 패널에 형성되어, 상기 시동 버튼과 스마트키 간의 LF 통신을 가능하게 하는 통신 허용부
    를 포함하는 차량의 시동 버튼 설치 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신 허용부는,
    상기 시동 버튼 주변에 하나 이상의 갭(gap)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 버튼 설치 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시동 버튼은,
    상기 스마트키와 LF 통신을 수행하는 이모빌라이저 코일 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 버튼 설치 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이모빌라이저 코일 안테나는,
    원형의 보빈에 코일이 감겨진 코일 권선형 원형 안테나인 것을 특징으로 하는 차량의 시동 버튼 설치 구조.
  5. 차폐 성분이 도금된 패널에 설치되고, 이모빌라이저 코일 안테나를 포함하는 시동 버튼; 및
    상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 스마트키와 통신하도록 제어하는 제어 유닛을 포함하되,
    상기 시동 버튼 주변의 패널에 하나 이상의 갭을 형성함으로써, 상기 스마트키와의 LF 통신을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 시동 버튼 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    전계를 발생시켜 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 상기 스마트키에 전원을 공급하고, 상기 스마트키와 상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 LF 통신을 수행하여 상기 스마트키의 인증을 수행하는 트랜스폰더(transponder) 통신 IC; 및
    상기 이모빌라이저 코일 안테나를 통해 상기 스마트키와 통신하여 상기 스마트키의 인증을 수행하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 시동 버튼 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 스마트키와의 LF 통신을 통해 스마트키 등록 및 차량 비상 시동 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 시동 버튼 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 이모빌라이저 코일 안테나는,
    원형의 보빈에 코일이 감겨진 코일 권선형 원형 안테나인 것을 특징으로 하는 시동 버튼 장치.
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