(57)【要約】【課題】指紋認識センサの温度を設定された温度範囲内に維持して、車両の運行条件による温度変化に関係なく、指紋認識センサの温度を使用可能な温度範囲内に制御できる、車両用指紋認識センサの温度制御装置及び方法を提供する。【解決手段】装置は、直流電源；指紋認識センサの温度を検出する温度センサ；前記直流電源に連結されて電流の方向によって前記指紋認識センサに対して吸熱又は発熱作用をする熱電半導体部；前記温度センサからの温度信号に基づいて電源の供給及び電流の方向を制御するコントローラ；を含み、方法は、指紋認識センサの温度を検出する段階；検出された指紋認識センサの温度と設定温度範囲を比較する段階；検出された指紋認識センサの温度が、設定温度範囲内、上限より大、下限より小、に応じて、各々、前記直流電源をオフ、前記直流電源をオンして前記熱電半導体に逆方向、又は順方向に印加する段階；を含む。【選択図】図１
2004363538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源；
指紋認識センサーの温度を検出する温度センサー；
一側は前記直流電源に連結され、他側は前記指紋認識センサーに接触して、供給される電流の方向によって前記指紋認識センサーに対して吸熱または発熱作用をする熱電半導体部；及び、
前記温度センサーから検出された指紋認識センサーの温度に基づいて、前記直流電源から前記熱電半導体部に電源を供給するか否か、及び電流の方向を制御するコントローラー；
を含むことを特徴とする、車両用指紋認識センサーの温度制御装置。
【請求項２】
前記熱電半導体部は、
Ｎ型半導体；
Ｐ型半導体；
前記Ｎ型半導体とＰ型半導体とを電気的に接合する接合部電極；
前記Ｎ型半導体と前記Ｐ型半導体との、接合部電極の反対側に各々連結され、前記直流電源に連結される電源部電極；及び、
前記接合部電極と前記指紋認識センサーとの間に介される熱伝導媒体；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の車両用指紋認識センサーの温度制御装置。
【請求項３】
前記熱伝導媒体は、シリコンから形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用指紋認識センサーの温度制御装置。
【請求項４】
前記コントローラーは、検出された前記指紋認識センサーの温度が、
設定範囲に属する場合には、前記直流電源をオフに制御し；
設定範囲の最高温度を超える場合には、前記熱電半導体部に逆方向の電流が流れるように前記直流電源を制御し；
設定範囲の最低温度未満である場合には、前記熱電半導体部に順方向の電流が流れるように前記直流電源を制御する；
ことを特徴とする、請求項２に記載の車両用指紋認識センサーの温度制御装置。
【請求項５】
前記設定範囲は、２５℃以上、３７℃以下であることを特徴とする、請求項４に記載の車両用指紋認識センサーの温度制御装置。
【請求項６】
ドアアンロックセンサーをさらに含み、前記コントローラーは、前記ドアアンロックセンサーからドアアンロック信号が検出された場合に限って、前記直流電源を前記熱電半導体部に印加することを特徴とする、請求項１に記載の車両用指紋認識センサーの温度制御装置。
【請求項７】
直流電源に連結される熱電半導体の接合部と熱交換が行われる指紋認識センサーの温度を制御する方法であって、
指紋認識センサーの温度を検出する段階；
検出された指紋認識センサーの温度が設定温度範囲に属しているか否かを判断する段階；
検出された指紋認識センサーの温度が設定温度範囲に属している場合には、前記直流電源をオフに制御する段階；
検出された指紋認識センサーの温度が設定温度範囲の最高温度を超える場合には、前記熱電半導体に逆方向の前記直流電源を印加する段階；及び、
検出された指紋認識センサーの温度が設定温度範囲の最低温度未満である場合には、前記熱電半導体に順方向の前記直流電源を印加する段階；
を含むことを特徴とする、車両用指紋認識センサーの温度制御方法。
【請求項８】
前記指紋認識センサーの温度を検出する段階以前に、ドアアンロック信号を検出する段階をさらに含み、前記ドアアンロック信号が検出された場合に限って、前記熱電半導体に電源が印加されることを特徴とする、請求項７に記載の車両用指紋認識センサーの温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は指紋認識センサーの温度制御装置及び方法に係り、より詳しくは、熱電半導体を利用して指紋認識センサーの温度を上昇または下降させる温度制御装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在用いられている指紋認識センサーには、光学式センサーと半導体式センサーとがある。半導体式センサーは、さらに、静電容量方式と熱感知方式とに分けられる。光学式センサーは、振動がある場合に指紋の形状を正確に測定することができないので、車両には使用できない。
【０００３】
また、半導体式センサーのうちの熱感知方式は、センサーに接触する指紋の隆線（ｒｉｄｇｅ）と谷線（ｖａｌｌｅｙ）との温度差を利用して指紋を認識する方式であり、静電容量方式は、指紋の隆線と谷線とがセンサーに接触するときに発生する圧力差によって調節される静電容量の差を増幅して指紋を認識する方式である。
【０００４】
しかし、前記従来の半導体式指紋認識センサーは、主に建物の保安用として室内で用いられるので、使用可能な温度範囲が、熱感知方式センサーの場合には０℃〜７０℃、静電容量方式の場合には−２０℃〜７０℃程度に限定されていた。したがって、前記半導体式指紋認識センサーを車両に使用する場合、運行条件によって車両の温度が前記使用可能な温度範囲を逸脱することがあるため、指紋認識センサーの誤作動が発生するという問題点があった。
【特許文献１】特表平０８−５０９５６２号公報
【特許文献２】特開２００１−０５６２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は上記の問題点を解決するために、指紋認識センサーの温度を設定された温度範囲内に維持して、車両の運行条件による温度変化に関係なく、指紋認識センサーの温度を使用可能な温度範囲内に制御する装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するためになされた本発明による車両用指紋認識センサーの温度制御装置は、直流電源；指紋認識センサーの温度を検出する温度センサー；一側は前記直流電源に連結され、他側は前記指紋認識センサーに接触して、供給される電流の方向によって前記指紋認識センサーに対して吸熱または発熱作用をする熱電半導体部；及び、前記温度センサーから検出された指紋認識センサーの温度に基づいて、前記直流電源から前記熱電半導体部に電源を供給するか否か、及び電流の方向を制御するコントローラー；を含む。
【０００７】
好ましくは、前記熱電半導体部は、Ｎ型半導体；Ｐ型半導体；前記Ｎ型半導体とＰ型半導体とを電気的に接合する接合部電極；前記Ｎ型半導体と前記Ｐ型半導体との、接合部電極の反対側に連結され、前記直流電源に連結される電源部電極；及び、前記接合部電極と前記指紋認識センサーとの間に介される熱伝導媒体；を含む。
【０００８】
好ましくは、前記熱伝導媒体は、シリコンから形成される。
【０００９】
好ましくは、前記コントローラーは、検出された前記指紋認識センサーの温度が、設定範囲に属する場合には、前記直流電源をオフに制御し；設定範囲の最高温度を超える場合には、前記熱電半導体部に逆方向の電流が流れるように前記直流電源を制御し；設定範囲の最低温度未満である場合には、前記熱電半導体部に順方向の電流が流れるように前記直流電源を制御する。
【００１０】
好ましくは、前記設定範囲は、２５℃以上、３７℃以下である。
【００１１】
好ましくは、前記温度制御装置は、ドアアンロックセンサーをさらに含み、前記コントローラーは、前記ドアアンロックセンサーからドアアンロック信号が検出された場合に限って、前記直流電源を前記熱電半導体部に印加する。
【００１２】
前記の課題を解決するためになされた本発明による車両用指紋認識センサーの温度制御方法は、直流電源に連結される熱電半導体の接合部と熱交換が行われる指紋認識センサーの温度を制御する方法であって；温度センサーが、指紋認識センサーの温度を検出する段階；コントローラーが、検出された指紋認識センサーの温度が設定温度範囲に属しているか否かを判断する段階；検出された指紋認識センサーの温度が設定温度範囲に属している場合には、前記コントローラーが、前記直流電源をオフに制御する段階；検出された指紋認識センサーの温度が設定温度範囲の最高温度を超える場合には、前記コントローラーが、前記熱電半導体に逆方向の前記直流電源を印加するように制御する段階；及び、検出された指紋認識センサーの温度が設定温度範囲の最低温度未満である場合には、前記コントローラーが、前記熱電半導体に順方向の前記直流電源を印加するように制御する段階；を含む。
【００１３】
好ましくは、前記温度センサーが前記指紋認識センサーの温度を検出する段階以前に、ドアアンロックセンサーがドアアンロック信号を検出する段階をさらに含み、前記ドアアンロック信号が検出された場合に限って、前記コントローラーが前記熱電半導体に電源が印加されるように制御する段階を含む。
【発明の効果】
【００１４】
上記の構成による車両用指紋認識センサーの温度制御装置は、指紋認識センサーの温度を設定された温度範囲内に維持することにより、指紋認識センサーを車両の運行条件に無関係に用いることができる。また、前記指紋認識センサーの温度の設定温度範囲を、運転者がセンサーに接触したときに異和感を感じないように、常温及び体温を考慮して設定することによって、車両の品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の一実施例による車両用指紋認識センサーの温度制御装置の構成を示したブロック図である。
【００１７】
前記指紋認識センサーの温度制御装置は、指紋認識センサーの温度を検出する温度センサー１１０、始動キーまたはリモコンによって操作されるドアのアンロック（ｕｎｌｏｃｋ）信号を検出するドアアンロックセンサー１２０、熱電半導体部１５０、前記熱電半導体部１５０に電源を供給する直流電源１４０、及び前記温度センサー１１０及びドアアンロックセンサー１２０からの信号に基づいて前記直流電源１４０を制御するコントローラー１３０を含む。
【００１８】
指紋認識センサー１６０及び熱電半導体部１５０における熱伝導媒体１５６は、熱伝導媒体１５６を通じて熱交換が行われ、前記熱電半導体部１５０は直流電源１４０に連結されて順方向または逆方向の電流の供給を受ける。前記直流電源１４０に連結されたコントローラー１３０は、温度センサー１１０から指紋認識センサー１６０の温度信号を受信し、ドアアンロックセンサー１２０からドアアンロック信号を受信して、これに基づいて前記直流電源１４０の電源を供給するか否か及び電流の方向を決定する。
【００１９】
前記熱電半導体部１５０は、Ｎ型半導体１５１及びＰ型半導体１５２を含み、前記Ｎ型半導体１５１とＰ型半導体１５２とは接合部電極１５３によって連結される。また、前記Ｎ型半導体１５１と前記Ｐ型半導体１５２との接合部電極１５３の反対側は、それぞれの電源部電極１５４、１５５に連結され、前記電源部電極１５４、１５５は、直流電源１４０に直列に連結される。
【００２０】
前記接合部電極１５３及び前記電源部電極１５４、１５５は、金属導体から形成される。
【００２１】
具体的に、前記指紋認識センサー１６０と前記熱電半導体部１５０との間の熱交換は、前記接合部電極１５３と指紋認識センサー１６０との間に介された熱伝導媒体１５６によって行われる。前記熱伝導媒体１５６は、絶縁体から形成され、好ましくはシリコンから形成される。
【実施例２】
【００２２】
図２を参照して、本発明の実施例による指紋認識センサーの温度制御装置における具体的な動作について説明する。
【００２３】
ドアアンロックセンサー１２０は、車両のキーまたはリモコンによってドアがロック状態からアンロック状態に転換された場合に、ドアアンロック信号を検出して前記コントローラーに伝達し、コントローラー１３０は、ドアアンロック信号の有無を判断する（Ｓ２１０）。また、前記温度センサー１１０は、指紋認識センサーの温度（ＴＳ）を検出して前記コントローラー１３０に伝達する。
【００２４】
ドアアンロック信号が検出された場合、前記コントローラー１３０は、温度センサー１１０で検出された指紋認識センサー１６０の温度（ＴＳ）が設定された温度範囲に属しているか否かを判断する（Ｓ２２０）。前記設定された温度範囲は、温度センサーが正常に作動すると同時に、運転者が異和感を感じないようにするための温度範囲であって、好ましくは、２５℃〜３７℃に設定されるが、具体的な実施例によって変更される。ここでは、設定された温度範囲の最高温度をＴＨと定義し、最低温度をＴＬと定義する。
【００２５】
前記温度センサー１１０によって検出された指紋認識センサー１６０の温度（ＴＳ）が設定された温度範囲内にある場合には、前記コントローラー１３０は、熱電半導体部１５０に供給される前記直流電源１４０をオフに制御して、前記熱電半導体部１５０に電源が供給されないように制御する（Ｓ２３０）。
【００２６】
前記温度センサー１１０によって検出された指紋認識センサー１６０の温度（ＴＳ）が設定された温度範囲に属しない場合には、指紋認識センサー１６０の温度（ＴＳ）が設定された範囲の最高温度（ＴＨ）を超えるか否かを判断する（Ｓ２４０）。
【００２７】
前記温度センサー１１０によって検出された指紋認識センサー１６０の温度（ＴＳ）が設定された温度範囲の最高温度（ＴＨ）を超える場合には、前記コントローラー１３０は、熱電半導体部１５０に逆方向の電流を印加するように前記直流電源１４０を制御する（Ｓ２５０）。
【００２８】
前記直流電源１４０によって熱電半導体部１５０に逆方向の電流が印加された場合には、Ｎ型半導体１５１の電子とＰ型半導体１５２の正孔とが各々、電源部電極１５４、１５５の方向に移動し、ペルチエ効果（Ｐｅｌｔｉｅｒ  ｅｆｆｅｃｔ）によって前記接合部電極１５３が冷却される。したがって、指紋認識センサー１６０と接合部電極１５３との間に介された熱伝導媒体１５６を通じて、指紋認識センサー１６０から接合部電極１５３に熱が伝逹され、指紋認識センサー１６０の温度（ＴＳ）が下降する。
【００２９】
一方、前記温度センサー１１０によって検出された指紋認識センサー１６０の温度（ＴＳ）が設定された温度範囲に属せず、設定された温度範囲の最高温度（ＴＨ）を超えない場合には、前記温度センサー１１０によって検出された指紋認識センサー１６０の温度（ＴＳ）が設定された温度範囲の最低温度（ＴＬ）未満である場合なので、前記コントローラー１３０は、熱電半導体部１５０に順方向の電流を印加するように前記直流電源１４０を制御する（Ｓ２６０）。
【００３０】
前記直流電源１４０によって熱電半導体部１５０に順方向の電流が印加された場合には、Ｎ型半導体１５１の電子とＰ型半導体１５２の正孔とが接合部電極１５３の方向に移動し、前記接合部電極１５３が加熱される。したがって、指紋認識センサー１６０と接合部電極１５６との間に介された熱伝導媒体１５６を通じて、接合部電極１５６から指紋認識センサー１６０に熱が伝逹され、指紋認識センサー１６０の温度（ＴＳ）が上昇する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例による車両用指紋認識センサーの温度制御装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施例による車両用指紋認識センサーの温度制御装置の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１１０  温度センサー
１２０  ドアアンロックセンサー
１３０  コントローラー
１４０  直流電源
１５０  熱電半導体部
１５１  Ｎ型半導体
１５２  Ｐ型半導体
１５３  接合部電極
１５４、１５５  電源部電極
１５６  熱伝導媒体
１６０  指紋認識センサー
ＴＳ  指紋認識センサーの温度
ＴＨ  最高温度
ＴＬ  最低温度
【図１】
2004363538.tif 000003
【図２】
2004363538.tif 000004