KR20190081118A - 차량 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 엔진 시동 또는 정지를 선택하기 위한 시동 버튼, 차량의 도어 잠금 또는 해제를 선택하기 위한 도어 잠금/해제 버튼, 자기공명방식으로 무선 충전을 실시하며 인증 요청 신호를 스마트키로 송신하는 무선충전기; 및 상기 스마트키와 RF(Radio Frequency) 대역에서 무선통신을 수행하는 RF 수신기를 포함하며, 상기 무선충전기는 상기 시동 버튼 또는 상기 도어 잠금/해제 버튼의 입력에 따라 상기 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 상기 스마트키에 송신한 후 상기 스마트키로부터 수신한 응답 신호에 따라 차량의 엔진 시동, 도어 잠금 또는 도어 잠금 해제를 제어한다.

Description

차량 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING VEHICLES}
본 발명은 자기공명 충전 시스템을 이용하여 차량의 동작을 제어하는 차량 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량에 적용되는 전자 제어 기술이 발달함에 따라 스마트키를 이용한 차량의 도어 자동 개폐 및 엔진 시동 등의 기술이 개발되고 있다. 이러한 스마트키는 운전자가 소지하는 것만으로 도어의 개폐 및 엔진 시동을 가능하게 하여 운전자의 편의성을 극대화한다.
그리고, 차량 내 구비되는 스마트키 시스템은 차량 내부에 위치하는 스마트키(Fob)를 감지하여 엔진 시동 및 도어 잠금/해제(lock/unlock)를 제어할 수 있다. 이때, 스마트키 시스템은 엔진 시동을 위해 차량 내부에 설치된 2개의 LF(Low Frequency) 안테나를 이용하여 스마트키 인증을 수행하고, 도어 잠금/해제를 위해 운전석 및 동승석의 도어 핸들 내부에 각각 탑재된 LF 안테나를 이용하여 스마트키 인증을 수행한다.
도 1은 종래의 차량 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
스마트키 시스템은 시동 버튼(10), 스마트키 제어기(smart key unit)(20), 및 송수신기(30)를 포함한다. 여기서, 송수신기(30)는 LF(Low Frequency) 안테나 및 RF(Radio Frequency) 안테나를 포함한다.
스마트키 시스템의 스마트키 제어기(20)는 운전자에 의해 시동 버튼 또는 도어 잠금/해제 버튼(10)이 조작(입력)되면, 이를 감지하고 송수신기(30)의 LF 안테나를 구동한다. 그리고, 스마트키 제어기(20)는 LF 안테나를 통해 스마트키(40)의 인증을 위한 응답 요청 신호를 스마트키(40)로 송신한다. 스마트키(40)는 RF(Radio Frequency) 무선 통신을 통해 응답 신호를 송신한다.
스마트키 제어기(20)는 송수신기(30)의 RF 수신기를 통해 스마트키(40)의 응답 신호를 수신하면 수신한 응답 신호에 포함된 인증이 유효하면 차량의 전원, 엔진 시동 및 도어 잠금/해제를 제어한다.
US 20130110318 A1 (2013.05.02) WO 2015/174736 A1 (2015.11.19)
본 발명은 자기공명충전 시스템을 활용하여 기존의 스마트키 시스템을 대체하고 자기공명충전 시스템의 무선충전 주파수 출력 이원화를 통해 차량 내부 및 외부의 스마트키를 인식하여 차량 시동 및 도어 잠금/해제를 제어하는 차량 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치는 엔진 시동 또는 정지를 선택하기 위한 시동 버튼, 차량의 도어 잠금 또는 해제를 선택하기 위한 도어 잠금/해제 버튼, 자기공명방식으로 무선 충전을 실시하며 인증 요청 신호를 스마트키로 송신하는 무선충전기; 및 상기 스마트키와 RF(Radio Frequency) 대역에서 무선통신을 수행하는 RF 수신기를 포함하며, 상기 무선충전기는 상기 시동 버튼 또는 상기 도어 잠금/해제 버튼의 입력에 따라 상기 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 상기 스마트키에 송신한 후 상기 스마트키로부터 수신한 응답 신호에 따라 차량의 엔진 시동, 도어 잠금 또는 도어 잠금 해제를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선충전기는, 상기 인증 요청 신호를 상기 스마트키가 사용하는 저주파수(Low Frequency, LF) 대역에서 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선충전기는, 상기 무선충전기의 동작에 필요한 전력을 공급하는 전원공급모듈, 자기공명을 이용하여 전력을 송신하는 자기공명 송신코일, 상기 전원공급모듈로부터 공급되는 전력을 상기 자기공명 송신코일로 전달하는 소스코일, 및 상기 시동 버튼 또는 상기 도어 잠금/해제 버튼의 입력에 따라 상기 자기공명 송신코일을 구동시켜 상기 인증 요청 신호를 송신하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는, 상기 시동 버튼의 입력을 감지하면 상기 자기공명 송신코일의 출력 레벨을 제1레벨로 설정하여 상기 인증 요청 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1레벨은, 차량 실내에 위치하는 상기 스마트키를 인식하기 위한 신호 레벨인 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는, 상기 도어 잠금/해제 버튼의 입력을 감지하면 상기 자기공명 송신코일의 출력 레벨을 제1레벨로 설정하여 상기 인증 요청 신호를 송신한 후 정해진 시간 내 상기 RF 수신기를 통해 상기 응답 신호를 수신하지 못하면 상기 자기공명 송신코일의 출력 레벨을 제2레벨로 설정하여 상기 인증 요청 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2레벨은, 차량 실외에 위치하는 상기 스마트키를 인식하기 위한 신호 레벨인 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는, 상기 도어 잠금/해제 버튼의 입력을 감지하면 상기 자기공명 송신코일의 출력 레벨을 제1레벨로 설정하여 상기 인증 요청 신호를 송신한 후 정해진 시간 내 상기 RF 수신기를 통해 상기 응답 신호를 수신하면 경보를 출력하며 상기 도어 잠금 또는 해제를 수행하지 않는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법은 무선충전기가 시동 버튼 또는 도어 잠금/해제 버튼의 조작을 감지하는 단계; 상기 무선충전기가 상기 시동 버튼 또는 상기 도어 잠금/해제 버튼의 조작에 따라 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 스마트키로 전송하는 단계; 상기 무선충전기가 상기 스마트키로부터 전송되는 상기 인증 요청 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계; 및 상기 무선충전기가 상기 응답 신호에 따라 차량의 엔진 시동, 도어 잠금 또는 도어 잠금 해제를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 스마트키로 전송하는 단계는, 상기 시동 버튼의 입력을 감지하면 상기 무선충전기의 동작 모드가 충전 모드인지를 확인하는 단계, 상기 무선충전기의 동작 모드가 충전 모드이면, 충전 동작을 일시적으로 중단하는 단계, 및 상기 충전 동작을 중단한 후 상기 인증 요청 신호의 레벨을 제1레벨로 조정하여 상기 스마트키로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 스마트키로 전송하는 단계는, 상기 충전 동작을 재개하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 스마트키로 전송하는 단계는, 상기 도어 잠금/해제 버튼의 조작을 감지하면 상기 인증 요청 신호의 레벨을 제1레벨로 조정하여 상기 스마트키로 송신하는 단계, 상기 인증 요청 신호를 송신한 후 정해진 시간 내 상기 스마트키로부터 응답 신호가 수신되는지를 확인하는 단계, 및 상기 응답 신호가 수신되지 않으면 상기 인증 요청 신호의 레벨을 제2레벨로 조정하여 상기 스마트키로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인증 요청 신호의 레벨을 제1레벨로 조정하여 상기 스마트키로 송신하는 단계는, 차량 실내에 위치하는 상기 스마트키를 인식하는 것을 특징으로 한다.
상기 인증 요청 신호의 레벨을 제2레벨로 조정하여 상기 스마트키로 송신하는 단계는, 차량 실외에 위치하는 상기 스마트키를 인식하는 것을 특징으로 한다.
상기 정해진 시간 내 상기 스마트키로부터 응답 신호가 수신되는지를 확인하는 단계에서, 상기 응답 신호가 상기 정해진 시간 내 수신되지 않는 경우, 경보를 출력하며 상기 도어 잠금 및 도어 잠금 해제를 수행하지 않는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 자기공명충전 시스템을 활용하여 기존의 스마트키 시스템을 대체하고 자기공명충전 시스템의 무선충전 주파수 출력 이원화를 통해 차량 내부 및 외부의 스마트키를 인식하여 차량 시동 및 도어 잠금/해제를 제어할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 스마트키 유닛 및 LF 안테나 없이 스마트키 검색이 가능하므로 원가 절감 및 동등 상품성 유지가 가능하게 한다.
도 1은 종래의 차량 제어 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치를 도시한 블록구성도.
도 3은 도 2에 도시된 무선충전기를 개략적으로 도시한 블록구성도.
도 4는 도 2에 도시된 스마트키를 개략적으로 도시한 블록구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법을 도시한 흐름도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법을 도시한 흐름도.
본 명세서에 기재된 "포함하다", "구성하다", "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일", "하나" 및 "그" 등의 관사는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명은 자기공명충전 시스템을 활용하여 기존의 스마트키 시스템을 대체하고 자기공명충전 시스템의 무선충전 주파수 출력 이원화를 통해 차량 내부 및 외부의 스마트키를 인식하여 차량 내부 및 외부의 스마트키를 인식하여 차량 시동 및 도어 잠금/해제를 제어하는 기술에 관한 것이다. 자기공명충전 시스템은 충전 패드에 충전 대상(예: 스마트폰, 블루투스 핸즈프리 및 태블릿 등)이 위치하지 않더라도 근거리(1~2m) 이내에서 충전이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치(100)를 도시한 블록구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 무선충전기(130)를 개략적으로 도시한 블록구성도이며, 도 4는 도 2에 도시된 스마트키(200)를 개략적으로 도시한 블록구성도이다.
차량 제어 장치(100)는 차량에 설치되고, 도 2에 도시된 바와 같이 시동 버튼(110), 도어 잠금/해제 버튼(120), 무선충전기(130), RF(Radio Frequency) 수신기(140), 및 상위 제어기(150)를 포함한다.
시동 버튼(110)은 사용자의 조작에 따라 전기적 신호를 발생시킨다. 시동 버튼(110)은 엔진 시동(START), 엔진 정지(STOP), 차량 전원 온(ON), 차량 전원 오프(OFF), 또는 액세서리 전원 온(ACC)을 선택하기 위한 것이다. 즉, 시동 버튼(110)은 사용자의 조작에 따라 엔진 시동 신호, 엔진 정지 신호, 차량 전원 온 신호, 차량 전원 오프 신호 및 액세서리 전원 온 신호 중 어느 하나의 신호를 출력한다. 시동 버튼(110)은 누름 버튼 또는 다이얼 버튼 등의 형태로 구현될 수 있다.
도어 잠금/해제 버튼(120)은 차량의 도어 핸들에 배치되어 사용자의 조작에 따라 도어 잠금(door lock) 또는 도어 잠금 해제(door unlock)를 지시하는 신호를 발생시킨다. 도어 잠금/해제 버튼(120)은 누름 버튼 스위치 또는 터치 버튼 등의 형태로 구현된다.
무선충전기(130)는 자기공명방식으로 충전대상장치(예: 스마트키, 이동단말기, 태블릿, 및/또는 노트북 컴퓨터 등)의 배터리를 무선 충전한다. 이때, 충전대상장치는 무선충전기(130)로부터 충전가능거리(예: 수cm~수m) 내에 위치해야 한다.
무선충전기(130)는 무선충전 주파수를 스마트키(200)가 무선통신에 사용하는 LF(Low Frequency) 대역의 주파수(LF 주파수)로 설정하여 스마트키(200)를 인식할 수 있다. 무선충전기(130)는 시동 버튼(110) 또는 도어 잠금/해제 버튼(120)의 조작에 따라 LF 대역에서의 무선 통신을 통해 차량의 내부(차량 실내) 또는 외부(차량 실외)에 위치하는 스마트키(200)에 대한 인증절차를 수행한다.
다시 말해서, 무선 충전기(130)는 시동 버튼(110)이 입력되면 차량 내부에 위치하는 스마트키(200)를 인식하여 스마트키 인증을 실시한다. 이때, 무선충전기(130)는 충전대상장치(미도시)의 배터리를 무선 충전하는 중 시동 버튼(110)으로부터 신호가 입력되면 무선 충전을 일시 중단하고 스마트키 인증을 실시한다.
한편, 무선충전기(130)는 도어 잠금/해제 버튼(120)이 입력되면 차량 실내에 위치하는 스마트키(200)에 대한 인증(인식)을 시도한다. 무선충전기(130)는 차량 실내의 스마트키 인증에 실패하면 차량 실외에 위치하는 스마트키(200)에 대한 인증을 실시한다.
무선충전기(130)는 스마트키(200)에 대한 인증을 실시한 후 인증결과와 차량 제어 명령을 상위 제어기(150)로 전송한다. 차량 제어 명령(차량 제어 신호)은 엔진 시동 온 신호, 도어 잠금 신호 또는 도어 잠금 해제 신호 등을 포함한다.
RF 수신기(140)는 스마트키(200)와 RF 대역(예: 433MHz)에서 무선 통신을 수행한다. RF 수신기(140)는 스마트키(200)로부터 무선충전기(130)의 인증 요청 신호에 대한 응답 신호(RF 신호)를 수신한다.
상위 제어기(150)는 무선충전기(130)로부터 전송되는 스마트키 인증 결과와 차량 제어 명령에 따라 차량의 시동을 걸거나 또는 차량 도어의 잠금 또는 잠금 해제를 수행한다. 상위 제어기(150)는 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU) 또는 엔진 ECU(Electronic Control Unit) 등일 수 있다.
상위 제어기(150)는 차량 네트워크(In-Vehicle Network)를 통해 무선충전기(130)와 데이터 통신을 수행한다. 여기서, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), MOST(Media Oriented Systems Transport) 네트워크, LIN(Local Interconnect Network), 또는 X-by-Wire(Flexray) 등으로 구현된다.
도 3을 참조하면, 무선충전기(130)는 전원공급모듈(1310), 소스코일(1320), 자기공명 송신코일(1330), 디스플레이(1340), 메모리(1350) 및 프로세서(1360)을 포함한다. 여기서, 소스코일(1320)과 자기공명 송신코일(1330)을 통칭하여 충전코일이라 한다.
전원공급모듈(1310)은 무선충전기(130)의 동작에 필요한 전력(전원)을 공급한다. 전원공급모듈(1310)은 교류 전류를 발생시킨다.
소스코일(1320)은 전원공급모듈(1310)로부터 제공되는 전력을 자기공명 송신코일(1330)에 전달하는 역할을 한다.
자기공명 송신코일(1330)은 특정한 공진주파수로 진동하는 자기장을 생성한다. 자기공명 송신코일(1330)는 자기장 공진(자기공명)을 이용하여 전력을 송신한다.
또한, 자기공명 송신코일(1330)은 스마트키(200)와 정해진 LF 대역에서 무선통신을 수행한다. 자기공명 송신코일(1330)은 스마트키(200)의 인증을 위하여 스마트키 인증을 요청하는 LF 신호(인증 요청 신호)를 출력한다. 자기공명 송신코일(1330)은 인증 요청 신호의 주파수를 스마트키(200)가 사용하는 LF 대역의 주파수로 설정하여 출력한다.
자기공명 송신코일(1330)은 프로세서(1360)의 제어에 따라 출력 레벨(신호 레벨)을 조정한다. 출력 레벨은 차량 실내에 위치하는 스마트키(200)를 감지(인식)할 수 있는 제1출력레벨 및 차량 실외에 차량으로부터 일정 거리 내에 위치하는 스마트키(200)를 감지할 수 있는 제2출력레벨로 구분된다.
디스플레이(1340)는 무선충전기(130)의 동작상태 및 충전상태를 표시한다. 여기서, 동작상태는 충전상태 또는 스마트키 인증상태(즉, LF 송신 장치로 동작하는 상태)로 구분된다. 충전상태는 충전중, 충전량 및 충전완료 등으로 구분된다.
디스플레이(1340)는 사용자의 선택에 따라 충전상태를 표시하거나 표시하지 않을 수 있다. 이때, 디스플레이(1340)는 무선충전기(130)에 구비된 입력장치(미도시)를 통해 사용자 입력을 수신하거나 또는 차량 제어 장치(100) 내 구비된 입력장치(미도시)를 통해 사용자 입력을 수신할 수 있다.
메모리(1350)는 프로세서(1360)가 기정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어 및 각종 설정정보를 저장할 수 있다. 메모리(1350)는 프로세서(1360)의 동작에 따라 발생되는 데이터를 임시 저장할 수도 있다.
메모리(1350)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), 롬(Read Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 착탈형 디스크 및 웹 스토리지(web storage) 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체(기록매체)로 구현될 수 있다.
프로세서(1360)는 무선충전기(130)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(1360)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
프로세서(1360)는 사용자의 조작에 따라 시동 버튼(110) 또는 도어 잠금/해제 버튼(120)이 출력하는 신호를 수신하면 자기공명 송신코일(1330)을 구동시켜 스마트키 인증 요청 신호(인증 요청 신호)를 송신한다. 프로세서(1360)는 자기공명 송신코일(1330)의 출력 레벨(신호 레벨)을 조정하여 스마트키 인증 요청 신호를 송신한다.
프로세서(1360)는 시동 버튼(110)으로부터 출력되는 신호를 수신하면 자기공명 송신코일(1330)의 출력 레벨을 제1레벨로 설정하여 인증 요청 신호를 송신한다. 즉, 프로세서(1360)는 시동 버튼(110)의 입력이 있으면 차량 실내에 위치하는 스마트키(200)의 인증을 위한 신호를 송신한다.
한편, 프로세서(1360)는 도어 잠금/해제 버튼(120)으로부터 입력이 있으면 자기공명 송신코일(1330)의 출력 레벨을 제1레벨로 설정하여 인증 요청 신호를 송신한다. 프로세서(1360)는 제1레벨의 인증 요청 신호를 송신한 후 스마트키(200)로부터 정해진 시간 내에 응답신호가 수신되지 않으면 자기공명 송신코일(1330)의 출력 레벨을 제2레벨로 설정하여 인증 요청 신호를 송신한다. 다시 말해서, 프로세서(1360)는 도어 잠금/해제 버튼(120)의 입력이 있으면 먼저 차량 실내에 위치하는 스마트키(200)를 인식(인증)하기 위한 신호를 송신한다. 프로세서(1360)는 차량 실내에 위치하는 스마트키(200)가 인식되면 출력장치를 통해 경고를 출력한다. 출력장치는 시각 정보, 청각 정보 및/또는 촉각 정보 등을 출력한다. 출력장치는 디스플레이, 오디오 출력모듈 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. 프로세서(1360)는 차량 실내에 위치하는 스마트키(200)가 인식되지 않으면 차량 실외에 위치하는 스마트키(200)를 인식한다.
프로세서(1360)는 자기공명 송신코일(1330)을 통해 인증 요청 신호를 송신한 후 RF 수신기(140)를 통해 스마트키(200)로부터 전송되는 응답 신호를 수신한다. 스마트키(200)는 인증 정보를 포함한 응답 신호를 송신한다. 여기서, 인증 정보는 PIN(Personal Identification Number) 번호와 같은 스마트키(100)의 식별정보 및 인증 여부 등을 포함할 수 있다.
프로세서(1360)는 스마트키 인증 요청 신호를 송신한 후 정해진 시간 내 스마트키(200)로부터 응답이 없는 경우 해당 영역(실내 영역 또는 실외 영역) 내 스마트키(200)가 미존재하는 것으로 판정한다. 프로세서(1360)는 스마트키 인증 요청 신호를 송신한 후 정해진 시간 내 스마트키(200)로부터 응답 신호가 수신되면 해당 영역(실내 영역 또는 실외 영역) 내 스마트키(200)가 존재하는 것으로 판정한다.
프로세서(1360)는 수신한 응답 신호에 포함된 인증정보가 유효한지를 확인하고 확인결과에 따라 차량 제어를 수행한다. 예컨대, 프로세서(1360)는 스마트키(200)의 인증정보가 유효하면 엔진에 시동을 걸기 위한 엔진 시동 온 신호를 상위 제어기(150)에 전송하거나 도어 잠금 신호 또는 도어 잠금 해제 신호를 상위 제어기(150)로 전송한다.
스마트키(200)는 차량 제어 장치(100)로부터 스마트키 인증 요청 신호가 수신되면 인증 요청에 대한 응답 신호를 전송한다. 이러한 스마트키(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 자기공명 수신코일(210), 제어기(220) 및 RF 송신기(230)를 포함한다.
자기공명 수신코일(210)은 차량 제어 장치(100)의 자기공명 송신코일(1330)로부터 전송되는 스마트키 인증 요청 신호를 수신한다. 즉, 자기공명 수신코일(210)은 차량 제어 장치(100)로부터 송신되는 LF 신호(스마트키 인증 요청 신호)를 수신한다.
제어기(220)는 자기공명 수신코일(210)을 통해 인증 요청 신호를 수신하면 그에 대한 응답 신호를 생성하여 출력한다. 제어기(220)는 스마트키(200)의 인증정보를 포함한 응답 신호를 생성한다.
RF 송신기(230)는 제어기(220)의 제어에 따라 응답 신호를 RF 무선 통신을 통해 송신한다. 다시 말해서, RF 송신기(230)는 제어기(220)로부터 출력되는 인증정보가 포함된 응답 신호를 RF 신호로 송신한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 무선충전기(130)는 시동 버튼(110)의 조작을 감지한다(S110). 예컨대, 사용자가 시동 버튼(110)을 누르면, 시동 버튼(110)은 그에 대응하는 전기신호를 발생시킨다. 무선충전기(130)는 시동 버튼(110)에서 발생되는 전기신호를 입력 받으면 시동 버튼(110)이 조작된 것으로 감지한다.
무선충전기(130)는 시동 버튼(110)의 조작을 감지하면 무선충전기(130)의 동작 모드가 충전 모드인지를 확인한다(S120). 여기서, 동작 모드는 충전 모드 및 스마트키 인증모드로 구분될 수 있다. 무선충전기(130)는 시동 버튼(110)의 입력을 감지하면 충전대상장치(미도시)의 배터리를 무선 충전하는 중인지를 확인한다. 무선충전기(130)는 사용자(운전자)가 무선충전기(130)의 동작 모드를 인지할 수 있도록 디스플레이(1340)을 통해 동작 모드를 표시한다. 이때, 디스플레이(1340)는 충전 진행 상태 및 충전 완료 여부 등의 정보를 텍스트, 이미지, 및/또는 기호 등의 형태로 출력할 수 있다.
무선충전기(130)는 무선 충전을 수행하는 중이면 충전동작을 일시 정지한다(S130). 무선충전기(130)는 충전 코일(1320 및 1330)을 통한 무선충전 주파수(LF 신호)의 송신을 중단한다. 즉, 무선충전기(130)는 무선 전력 공급을 중단하여 충전대상장치의 배터리 충전을 일정 시간 동안 중단한다.
무선충전기(130)는 충전 코일(1320 및 1330)을 구동하여 차량 실내의 스마트키 인증을 요청한다(S140). 무선충전기(130)는 충전 코일(1320 및 1330)을 구동하여 스마트키 인증 요청 신호를 LF 신호로 송신한다. 이때, 무선충전기(130)는 스마트키 인증 요청 신호의 주파수를 스마트키(200)가 사용하는 LF 대역의 주파수와 일치하도록 자기공명 송신코일(1330)의 구동을 제어한다. 또한, 무선충전기(130)는 자기공명 송신코일(1330)의 출력 레벨을 제1레벨로 조정하여 LF 신호(인증 요청 신호)를 출력한다.
무선충전기(130)는 스마트키(200)로부터 인증 요청에 대한 응답 신호를 수신한다(S150). 스마트키(200)는 스마트키(200)의 인증정보가 포함된 응답 신호를 RF 신호로 전송한다.
무선충전기(130)는 차량 실내의 스마트키 인증 요청이 완료되면 중단한 충전동작을 재개한다(S160). 이때, 무선충전기(130)는 스마트키 인증 요청을 완료한 후 정해진 시간(예: 2초)이 경과하면 충전동작을 재개한다. 다시 말해서, 무선충전기(130)는 충전코일을 통해 무선 전력을 전송한다.
무선충전기(130)는 스마트키(200)로부터의 응답 신호에 따라 전원 및 엔진을 제어한다(S170). 무선충전기(130)는 RF 수신기(140)를 통해 스마트키(200)로부터 전송되는 응답 신호를 수신한다. 그리고, 무선충전기(130)는 수신한 응답 신호에 포함된 인증정보가 유효한지를 확인한다. 무선충전기(130)는 인증정보가 유효하면 차량 전원 및 엔진 시동을 제어한다. 한편, 무선충전기(130)는 인증정보가 유효하지 않으면 출력장치(미도시)를 통해 경고음 및/또는 경고메시지 등을 시각적 및/또는 청각적 정보 형태로 출력하고 차량 전원 및 엔진 시동 제어를 차단(미수행)한다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 무선충전기(130)는 도어 잠금/해제 버튼(120)로부터 입력을 수신한다(S210). 무선충전기(130)는 사용자의 조작에 따라 도어 잠금/해제 버튼(120)이 발생시키는 신호를 수신한다.
무선충전기(130)는 도어 잠금/해제 버튼(120)으로부터 입력이 있으면, 차량 실내의 스마트키 인증을 요청한다(S220). 무선충전기(130)의 프로세서(1360)는 자기공명 송신코일(1330)의 출력 레벨을 제1레벨로 설정하고 자기공명 송신코일(1330)을 통해 스마트키 인증 요청 신호를 송신한다.
무선충전기(130)는 차량 실내의 스마트키 인증 성공 여부에 따라 차량 실내의 스마트키(200) 미존재 여부를 판정한다(S230). 무선충전기(130)는 스마트키 인증 요청 신호를 송신한 후 정해진 시간 내 스마트키(200)로부터 응답 신호를 수신하지 못하면 차량 실내에 스마트키(200)가 존재하지 않는 것으로 판정한다. 한편, 무선충전기(130)는 스마트키 인증 요청에 대한 스마트키(200)의 응답 신호가 정해진 시간 내에 수신되면 차량 실내에 스마트키(200)가 존재하는 것으로 판정한다.
무선충전기(130)는 차량 실내에 스마트키(200)가 미존재하는 경우, 차량 실외의 스마트키 인증을 요청한다(S240). 무선충전기(130)의 프로세서(1360)는 자기공명 송신코일(1330)의 출력 레벨을 제2레벨로 설정한 후 자기공명 송신코일(1330)을 통해 스마트키 인증 요청 신호를 송신한다.
무선충전기(130)는 스마트키 인증 요청 신호를 송신한 후 스마트키(200)로부터 인증요청에 대한 응답 신호를 수신한다(S250). 스마트키(200)는 스마트키(200)의 인증 정보가 포함된 응답 신호를 RF 신호로 전송한다.
무선충전기(130)는 응답 신호에 따라 도어 잠금 또는 잠금 해제를 수행한다(S260). 무선충전기(130)는 수신한 응답 신호에 포함된 인증 정보가 유효한지를 확인하여 인증 정보가 유효하면 차량의 도어 잠금 또는 잠금 해제를 제어한다.
한편, S230에서 차량 실내에 스마트키(200)가 존재하는 경우, 무선충전기(130)는 경보를 출력한다(S270). 이때, 무선충전기(130)는 도어 잠금 및 잠금 해제를 수행하지 않는다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다.
100: 차량 제어 장치
110: 시동 버튼
120: 도어 잠금/해제 버튼
130: 무선충전기
140: RF 수신기
150: 상위 제어기
200: 스마트키

Claims (15)

  1. 엔진 시동 또는 정지를 선택하기 위한 시동 버튼,
    차량의 도어 잠금 또는 해제를 선택하기 위한 도어 잠금/해제 버튼,
    자기공명방식으로 무선 충전을 실시하며 인증 요청 신호를 스마트키로 송신하는 무선충전기; 및
    상기 스마트키와 RF(Radio Frequency) 대역에서 무선통신을 수행하는 RF 수신기를 포함하며,
    상기 무선충전기는 상기 시동 버튼 또는 상기 도어 잠금/해제 버튼의 입력에 따라 상기 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 상기 스마트키에 송신한 후 상기 스마트키로부터 수신한 응답 신호에 따라 차량의 엔진 시동, 도어 잠금 또는 도어 잠금 해제를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선충전기는,
    상기 인증 요청 신호를 상기 스마트키가 사용하는 저주파수(Low Frequency, LF) 대역에서 송신하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무선충전기는,
    상기 무선충전기의 동작에 필요한 전력을 공급하는 전원공급모듈,
    자기공명을 이용하여 전력을 송신하는 자기공명 송신코일,
    상기 전원공급모듈로부터 공급되는 전력을 상기 자기공명 송신코일로 전달하는 소스코일, 및
    상기 시동 버튼 또는 상기 도어 잠금/해제 버튼의 입력에 따라 상기 자기공명 송신코일을 구동시켜 상기 인증 요청 신호를 송신하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 시동 버튼의 입력을 감지하면 상기 자기공명 송신코일의 출력 레벨을 제1레벨로 설정하여 상기 인증 요청 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1레벨은,
    차량 실내에 위치하는 상기 스마트키를 인식하기 위한 신호 레벨인 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 도어 잠금/해제 버튼의 입력을 감지하면 상기 자기공명 송신코일의 출력 레벨을 제1레벨로 설정하여 상기 인증 요청 신호를 송신한 후 정해진 시간 내 상기 RF 수신기를 통해 상기 응답 신호를 수신하지 못하면 상기 자기공명 송신코일의 출력 레벨을 제2레벨로 설정하여 상기 인증 요청 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2레벨은,
    차량 실외에 위치하는 상기 스마트키를 인식하기 위한 신호 레벨인 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 도어 잠금/해제 버튼의 입력을 감지하면 상기 자기공명 송신코일의 출력 레벨을 제1레벨로 설정하여 상기 인증 요청 신호를 송신한 후 정해진 시간 내 상기 RF 수신기를 통해 상기 응답 신호를 수신하면 경보를 출력하며 상기 도어 잠금 또는 해제를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  9. 무선충전기가 시동 버튼 또는 도어 잠금/해제 버튼의 조작을 감지하는 단계;
    상기 무선충전기가 상기 시동 버튼 또는 상기 도어 잠금/해제 버튼의 조작에 따라 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 스마트키로 전송하는 단계;
    상기 무선충전기가 상기 스마트키로부터 전송되는 상기 인증 요청 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 무선충전기가 상기 응답 신호에 따라 차량의 엔진 시동, 도어 잠금 또는 도어 잠금 해제를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 스마트키로 전송하는 단계는,
    상기 시동 버튼의 입력을 감지하면 상기 무선충전기의 동작 모드가 충전 모드인지를 확인하는 단계,
    상기 무선충전기의 동작 모드가 충전 모드이면, 충전 동작을 일시적으로 중단하는 단계, 및
    상기 충전 동작을 중단한 후 상기 인증 요청 신호의 레벨을 제1레벨로 조정하여 상기 스마트키로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 스마트키로 전송하는 단계는,
    상기 충전 동작을 재개하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 인증 요청 신호의 레벨을 조정하여 스마트키로 전송하는 단계는,
    상기 도어 잠금/해제 버튼의 조작을 감지하면 상기 인증 요청 신호의 레벨을 제1레벨로 조정하여 상기 스마트키로 송신하는 단계,
    상기 인증 요청 신호를 송신한 후 정해진 시간 내 상기 스마트키로부터 응답 신호가 수신되는지를 확인하는 단계, 및
    상기 응답 신호가 수신되지 않으면 상기 인증 요청 신호의 레벨을 제2레벨로 조정하여 상기 스마트키로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 인증 요청 신호의 레벨을 제1레벨로 조정하여 상기 스마트키로 송신하는 단계는,
    차량 실내에 위치하는 상기 스마트키를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 인증 요청 신호의 레벨을 제2레벨로 조정하여 상기 스마트키로 송신하는 단계는,
    차량 실외에 위치하는 상기 스마트키를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 정해진 시간 내 상기 스마트키로부터 응답 신호가 수신되는지를 확인하는 단계에서,
    상기 응답 신호가 상기 정해진 시간 내 수신되지 않는 경우, 경보를 출력하며 상기 도어 잠금 및 도어 잠금 해제를 수행하지 않는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
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