KR100289934B1 - 자동차도난방지장치및도난방지과정 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 도난 방지 장치 및 방법에 관련되고, 이 방법에 따라 분리된 제어 장치(5)와 트랜스폰더(2) 사이의 연결이 이루어진다. 본 발명에 따른 장치 및 방법의 목적은 정당한 권리를 가지지 못한 자에 의해 조작되는 것을 방지한다.

Description

자동차 도난 방지 장치 및 도난 방지 과정{MOTOR VEHICLE ANTI-THEFT DEVICE AND METHOD}
DE-A-43 20 776은 트랜스폰더의 코드화 신호(coded signal)를 무선으로 고정 장치에 전달하는 장치에 관한 것이다. 이 트랜스폰더 식별 코드가 고정 장치에 의해 옳은 것으로 인식되면, 고정 장치가 주파수 코드(또는 DE-A-195 14 074에서와 같이 허가 신호)를 엔진 제어 장치에 송신하고, 여기에서 저장되어 있던 주파수 코드와의 비교가 이루어진다. 그런 다음 비교 결과에 따라 엔진 작동이 개시 혹은 저지된다. 트랜스폰더 식별 코드가 고정 장치에 전달되고, 주파수 코드가 엔진 제어 장치에 전달되는 경우 무자격자가 특정한 조작을 통해 자동차에 시동을 걸 수 있는 가능성이 여전히 존재한다.
다른 자동차 도난 방지 장치에서 이 같은 문제점을 시정하고자 하는 노력이 이루어진다. 예를 들어 '도청된' 트랜스폰더식별 코드로는 무자격자가 자동차에 시동을 걸 수 없도록 한다. 이를 위해 다양한 코드 변경 과정 등이 알려져 있다.
불변적인, 따라서 복사해서 장기적으로 사용할 수 있는 어떠한 코드도 트랜스폰더와 고정 장치 사이에 교환되지 않는다. 대신 엔진 제어 장치 등에 사용가능 정보(enable information)가 전달된다. 이 사용가능 정보는 코드화될 수는 있지만, 자동차에 최소한 1회 시동을 걸 수 있다. 이 경우 자동차를 여러 차례에 걸쳐 사용하려면 막대한 비용이 소요된다.
EP-A-0 683 293에서는 자동차 도난 방지를 위한 과정이 소개되었다. 여기서는 고정 장치(판독 장치)의 코드화된 정보가 트랜스폰더에 전달된다. 그런 다음 트랜스폰더 고정 코드(transponder fixed code)와 비밀리에 연계됨으로써 비밀 텍스트가 생성되어 고정 장치에 전달된다. 그런 다음 여기서 유사한 방법으로 고정 장치 비밀 텍스트가 결정되고, 트랜스폰더비밀 텍스트와 비교된다. 비밀 텍스트들이 일치하면 도난 방지 장치가 장착된 제어 장치가 작동 개시된다. 이 과정은 코드화되어 진행된다. 트랜스폰더와 고정 장치간에 이루어지는 정보 교환의 보안성은 높지만, 이 경우에도 제어 장치에 송신되는 사용가능 정보를 파악함으로써 무자격자가 장치를 조작할 수 있다. 앞서 언급한 것처럼 고정 장치가 제어 장치의주요 부품으로서 제작되는 경우에도 (조작가능한) 인터페이스가 존재할 것이 틀림없다. 시스템 보안이 뛰어나기는 하지만, 코드 변경 과정과 유사한 방법으로 무자격자에 의한 조작이 가능하다.
본 발명은 청구항 1항 및 5항의 특징 기술 부분에 따른 자동차 도난 방지 장치 및 도난 방지 과정에 관한 것이다.
트랜스폰더 소유자의 접근 권한 유무에 따라 내연기관의 작동을 개시 혹은 저지하기 위해 개인용 트랜스폰더와 자동차 측에 고정 장치(immobilizator)가 사용된다. 엔진 제어 장치의 기능을 조작함으로써 트랜스폰더 소유자의 접근 권한 유무가 결정된다(불꽃 점화 기관 및 디젤 기관의 제어에 적용된다). 이 같은 유형의 장치 및 과정에 관해서는 이미 알려져 있다.
다음에서는 실시예를 통해 본 발명에 관해 상세히 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 도난 방지 장치를 간략하게 보여준다.
*부호 설명
1 ... 점화 키 2 ... 트랜스폰더
3 ... 고정 장치 4 ...점화 로크
5 ... 엔진 제어 장치 6 ... 진단 테스트 장치
7, 8 ... 송수신 안테나 9 ... 전자 메모리 장치
12 ... 연산 장치 13 ... 인터페이스
14 ... 개폐기 15 ... 전환 스위치
본 발명의 과제는 최대한 적은 비용으로 제작가능하고, 신뢰도 높게 작동되는 도난 방지 장치를 제작하고, 외부로부터의 어떠한 조작도 허용하지 않고, 매우 막대한 비용을 들여 도난 방지 장치 전체를 교체해야만 외부로부터의 조작이 가능한 도난 방지 과정을 개발하는 것이다.
이 같은 과제를 해결하기 위해 청구항 1의 특징 기술 부분에 따른 도난 방지 장치는 청구항 1에 제시된 특징들을 갖는다. 본 발명에 따른 도난 방지 과정은 청구항 6에 제시된 특징들을 갖는다. 본 발명에 관한 자세한 사항은 청구항 2 내지 5및 7 내지 11에 제시되어 있다.
종래의 구조를 가진 트랜스폰더는 점화 키와 결합되어 있고, 송수신 안테나와 전자 연산 장치, 메모리 장치를 포함한다. 특정한 자동차의 도난 방지를 위해 여러 개의 트랜스폰더를 사용할 수 있다. 예를 들어 세 개의 트랜스폰더를 하나의 패밀리에 할당하거나, 한 대의 자동차가 필요로 하는 다수의 트랜스폰더를 공동관리하는 전 차량에 설치할 수도 있다. 트랜스폰더는 주로 배터리 없이, 즉, 수동으로 작동하도록 제작된다.
자동차에 할당되어 있는 고정 장치는 점화 로크(ignition lock) 부분에 배치된 하나의 송수신 안테나로 구성된다. 점화 키가 삽입되면 안테나를 통해 트랜스폰더를 여기(excite)할 수 있고, 트랜스폰더와 고정 장치간의 데이터 교환이 가능해진다.
고정 장치는 자동차의 작동 여부를 결정하는 제어 장치, 특히 내연기관(불꽃 점화 기관 또는 디젤 기관)의 기능을 제어하는 장치와 전기적으로 연결되어 있다. 트랜스폰더 소유자가 접근 권한을 가지고 있음을 증명한 다음에야 비로소 이 제어장치가 제대로 작동되어, 내연기관도 작동된다.
종래 도난 방지 장치에 비해 고정 장치의 기능이 대폭 수정되었다. 고정 장치는 초기화 단계에서 트랜스폰더와 엔진 제어장치를 연결함으로써 이 두 장치간에 데이터 교환을 가능케하는 역할만 수행한다. 접근 권한이 있는 지 여부는 더 이상고정 장치에 의해 검사되지 않고, 곧바로 제어 장치에서 검사됨으로써, 오류가 발생할 수 있는 근원과 조작 가능성이 아예 배제된다. 따라서 트랜스폰더와 엔진 제어 장치 간의 통신을 통해 접근 권한이 있음을 정확히 증명하여야 한다. 이때 고정 장치는 이 통신을 가능케하는 역할만을 수행하며, 경우에 따라서는 그리 중요하지 않은 몇 가지 기능을 겸하기도 한다. 예를 들어 기존의 트랜스폰더(자동차에 소속된 여러 트랜스폰더 중 하나)가 존재하는가 여부에 따라 고정 장치로 도난 경보 장치를 작동 혹은 차단할 수 있다. 아니면 사용자 개인별로 고정 장치를 통해 자동차를 조정할 수도 있다.
이 같은 유형으로 제작된 도난 방지 장치는 주로 다음 과정에 따라 작동된다:
트랜스폰더의 메모리 장치에 특정한 코드를 지정함으로써 일정한 수의 트랜스폰더를 자동차에 할당한다. 저장되는 정보는 보안 코드와 트랜스폰더 식별 코드로 이루어진다. 자동차에 소속된 트랜스폰더 식별 코드는 고정 장치의 메모리 장치에도 보관되고, 필요하면 엔진 제어 장치의 메모리 장치에도 보관된다. 이때 엔진 제어 장치에는 안전 코드도 저장된다.
점화 키를 자동차의 점화 로크에 삽입하면 트랜스폰더가 고정 장치에 의해 해당 안테나를 거쳐 여기되고, 트랜스폰더 식별 코드가 고정 장치에 전달된다. 여기서 자동차에 소속된 트랜스폰더 중 하나가 통신을 접수했는지 확인하기 위해 1차 검사가 이루어진다. 만일 접수했다면, 평소에는 다른 용도로 이용되는, 엔진 제어 장치의 입력이 적절하게 작동됨으로써 엔진 제어 장치로 통신이 이루어진다.
점화 키로 엔진이 시동되면, 엔진 제어 장치가 (예를 들어 엔진 제어 램프 출력의) 출력 신호를 통해 트랜스폰더와의 통신이 시작되었음을 신호한다. 정보, 특히 불변적이지 않고, 엔진 제어 장치에서 임의로 형성된 임의 정보가 트랜스폰더에 전달된다. 여기서 임의 정보와 트랜스폰더 식별 코드, 비밀 정보가 비밀적인 컴퓨터 연산을 통해 하나의 코드로 연계되어, 엔진 제어 장치로 전달된다. 엔진 제어 장치에서는 동일한 비밀적인 컴퓨터 연산이 이루어짐으로써 참조 코드(reference code)가 형성된다. 이를 위해 현재 통신 대기 상태에 있는 트랜스폰더에서 이를 위해 필요한 트랜스폰더 식별코드를 고정 장치로부터 엔진 제어 장치로 전달할 수 있다. 다른 한편으로 엔진 제어 장치에서는 허용된 개별적인 트랜스폰더 식별 코드 모두로 여러 개의 참조 코드를 산출할 수 있다. 그런 다음 트랜스폰더에서 산출된 코드는 참조 코드 중최소한 하나와 일치해야 한다. 참조 코드와 일치할 경우 엔진 작동이 엔진 제어 장치에 의해 제대로 제어되고, 그렇지 않을 경우 엔진 작동이 차단된다.
도난 방지 장치는 점화 키(1)와 결합된 최소한 하나의 수동(배터리 없는) 트랜스폰더(2)를 포함한다. 고정 장치(3)는 자동차의 점화 로크(4) 바로 근처에 배치되어 있다. 이밖에 도면에는 엔진 제어 장치(5)와 진단 테스트 장치(diagnostic tester)(6)가 표시되어 있다.
트랜스폰더(2)와 고정 장치(3)는 각 하나의 송수신 안테나(7, 8)를 포함한다. 이 송수신 안테나(7, 8)에 의해 트랜스폰더(2)에 에너지가 공급되고, 데이터가 교환된다. 트랜스폰더(2)는 전자 메모리 장치(9)와 연산 장치(10)도 포함한다. 이밖에 고정 장치(3)는 메모리 장치(11)와 연산 장치(12), 인터페이스(13), 그리고 여기서는 개폐기(14)에 의해 제어되는 전환 스위치(15)를 포함한다(도면은 초기화 단계 중의 한 위치에 있는 상태). 일반적으로 알려진 구조의 엔진 제어 장치(5)는 인터페이스(16)와 마이크로 프로세서(17), 메모리 장치(18) 외에 본 발명과 무관한 그 밖의 여러 구성 소자들도 포함한다.
다음은 도난 방지 장치가 작동하는 방식에 관한 부분으로, 여기서 도난 방지 과정도 함께 설명된다.
점화 키(1)를 점화 로크(4)에 삽입하면 고정 장치(3)의 안테나(8)에 의해 트랜스폰더(2)의 안테나(7)가 여기되고, 주파수 변조 혹은 진폭 변조가 가능한 전압이 전달된다. 메모리(9) 안에 저장되어 있던 트랜스폰더 식별 코드가 연산장치(10)와 안테나(7, 8)를 거쳐 고정 장치(3)의 연산 장치(12)로 전달된다. 자동차에 소속된 트랜스폰더(2)의 식별 코드들이 고정 장치(3)의 메모리 장치(11)에 저장된다. 이 식별 코드들은 트랜스폰더(2)로부터 전달된 식별 코드와 비교된다.허용된 트랜스폰더(2) 중 하나가 점화 로크(4) 부분에서 인식되면, 고정 장치의 연산 장치(12)에 의해 여러 기능이 제어된다. 그러나 자동차의 작동은 아직 허용되지 않는다. 한편으로는 인터페이스(13)의 출력(19, 20)을 통해 외부 기능을 작동시킬 수 있다. 예를 들어 도난 경보 장치의 안전 장치를 해제하거나 다른 교환 기능을 작동시킬 수 있다. 이 시점에서 전환 스위치(15)를 통해 엔진 제어 장치(5)로 연결할 수도 있지만, 이는 나중에야 가능하므로, 여기에 관해서는 다음에 다루기로 한다. 전환 스위치(15)는 보통 엔진 제어 장치(5)를 진단 테스트 장치(6)와 연결하는 위치에 있기 때문에, 여기서 적절한 데이터들을 교환할 수 있다. 엔진 제어 장치(5)의 입출력으로의 이 접속(21)은 종래와 마찬가지로 초기화단계에서 다른 데이터들을 전달하기 위해 사용된다.
점화 키(1)를 통해 점화가 이루어지면, 엔진 제어 장치(5)에서 시동 프로그램이 시동되고, 이 사실이 마침내 엔진 제어 장치(5)의 제어 램프 출력(22)을 거쳐 고정 장치(3)에도 신호된다. 늦어도 이 신호가 전달된 다음에는 전환 스위치(15)가 진단 테스트 장치(6)를 엔진 제어 장치(5)로부터 분리하고, 인터페이스들(13 및 16)을 서로 연결한다. 따라서 이과정은 허용된 트랜스폰더(2)를 인식한 다음 또는 연산 장치(12)의 신호를 통해 시동 명령이 이행된 다음에 이루어진다.
그러면 고정 장치(3)는 중간 스테이션(intermediate station)으로서의 역할만 하게 되고, 트랜스폰더(2)와 엔진 제어 장치(5) 간에 통신이 이루어질 수 있게 된다. 최종적인 식별 과정은 엔진 제어 장치(5)와 트랜스폰더(2) 간의 데이터 교환에 의해 이루어진다.
엔진 제어 장치(5)는 프로세서(17)에서 임의 함수에 기초해서 생성된 임의 정보를 접속(21) 및 안테나(8, 7)를 거쳐 트랜스폰더(2)에 전송한다. 여기서 메모리(9)에 비밀 알고리즘이 저장되고, 이 알고리즘에 의해 임의 정보가 트랜스폰더 식별코드 및 트랜스폰더 내부의 비밀 코드와 연결된다. 산출된 코드는 엔진 제어 장치(5)로 전달된다. 여기 있는 메모리(18)는 (엔진 제어를 위한 방대한 데이터와 프로그램 외에) 비밀 정보 및 경우에 따라서는 허용된 모든 트랜스폰더 식별 코드, 연산 알고리즘도 포함한다. 임의 정보와 비밀 정보, 각 하나의 트랜스폰더 식별 코드에 의해 참조 코드가 파악된다. 그러나 현재 트랜스폰더(2)의 트랜스폰더 식별 코드를 엔진 제어 장치(5)에 전달함으로써 참조 코드를 결정할 수도 있다.마지막으로 트랜스폰더(2)로부터 전달된 코드가 엔진 제어 장치(5)에서 최소한 하나의 참조 코드와 비교된다. 전달된 코드와 참조 코드가 일치하는 경우 엔진이 작동된다. 그렇지 않으면 엔진 제어 장치(5)가 꺼지거나, 이미 작동 중인 경우라면 작동이 중단된다.
초기화 단계에 이어 고정 장치(3)에서 전환 스위치(15)가 다시 작동되고, 진단 테스트 장치(6)로의 접속(21)이 이루어진다. 엔진이 일정한 시간 동안 작동되지 않으면, 도난 방지 장치가 자동으로 '강화'된다. 다시 말해 식별 과정이 반복되어, 엔진 제어 장치가 작동된다.
이같은 특징을 가진 도난 방지 장치는, 엔진 제어 장치(5)에 설치되어 있는 기존의 구성 소자를 이용하기 때문에 구조가 매우 간단하다. 고정 장치(3)는 트랜스폰더(2)와 엔진 제어 장치(5) 간의 연결을 위해서만 이용될 뿐 엔진 제어 장치(5)가 작동할 때 어떠한 기능도 수행하지 않는다. 트랜스폰더(2)와 엔진 제어 장치(5) 사이에는 어떠한 '도청가능한' 불변적인 데이터도 전달되지 않는다. 엔진 제어 장치(5)로부터 트랜스폰더(2)로 전달되는 임의 정보는 1회만 유효하다. 연산 알고리즘과 비밀 정보가 내부의 메모리(9, 18)에 저장되고, 무자격자는 메모리(9, 18)로부터 이 정보를 판독할 수 없다.
이 정보는 어디에도 전달되지 않는다. 엔진 제어 장치(5) 자체에서 접근 권한이 검사되기 때문에, 어떠한 사용가능 신호도 엔진 제어 장치(5)에 전달되지 않고, 따라서 엔진 제어 장치(5)를 조작할 가능성 역시 배제된다.

Claims (11)

  1. - 연산 유니트(10)와 저장 유니트(9) 뿐만 아니라, 송수신 안테나(7) 및, 점화 키(1)와 결합된 트랜스폰더(2)를 포함하고,
    - 점화 로크(4)의 영역에 배치된 송수신 안테나(8)를 가지는 고정 장치(3)를 포함하며,
    - 트랜스폰더의 점유 영역에서 정당한 권리를 가진 자의 접근을 입증하도록 자동차의 내연 엔진 작동을 제어하기 위해 고정 장치(3)와 전기적으로 연결된 엔진 제어장치(5)로 이루어진 자동차용 도난 방지 장치에 있어서,
    엔진 제어 장치(5)는 트랜스폰더의 영역에서 정당한 권리를 가진 자가 이용하는지 점검하도록 만들어지고 고정 장치(3)는 트랜스폰더(2)와 엔진 제어 장치(5) 사이에서 데이터를 교환하는 기능을 가지지만, 엔진의 분리 및 연결 정보는 발생시키지 않는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 점화 키(1)를 수단으로 점화의 스위치를 끈 후에, 트랜스폰더(2)의 확인 코드가 고정 장치(3)에서 접근가능한 코드로서 인지된다면 트랜스폰더(2)와 엔진 제어 장치(5) 사이에 연결부가 형성되고 그후에 엔진 제어 장치(5)와 트랜스폰더(2) 사이에서 연결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 엔진 제어 장치(5)의 인터페이스(16)와 고정장치(3) 사이의 전기 연결부(21)를 통하여 권한있는 자가 접근한 것인지 확인하는 동안만 트랜스폰더(2)가 엔진 제어 장치(5)와 연결되고, 엔진이 가동되는 동안 전기 연결부(21)는 진단 테스트 장치에 연결되고, 스위치의 개폐는 고정 장치(3)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 엔진이 작동하기 시작할 때, 고정 장치(3)에 엔진 제어 장치(5)의 출력 신호가 공급되는데, 상기 신호에 의해 정당한 권리를 가진 자의 접근을 감지하는 공정을 개시하는 것을 특징으로 하는 도난방지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 엔진 제어 장치(5)의 출력 신호는 엔진 제어 장치(5)의 제어 램프 출력부(22)를 통하여 고정장치(5)에 전달되는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  6. 자동차 내연 엔진의 작동은 권한있는 자의 접근을 파악하기 위해서 제어되고, 자동차 측부에 고정장치(3)가 삽입될 때 엔진 제어 장치(5)와 트랜스폰더(2) 사이의 정보 교환에 의해 정당한 권리를 가진 사람이 이용하는지 감지하는 자동차의 도난 방지 방법에 있어서,
    - 정보는 엔진 제어 장치(5)로부터 트랜스폰더(2)로 전달되고,
    - 트랜스폰더(2)에서 코드는 엔진 제어 장치(5)의 정보 및 저장된 정보로부터 구해지며,
    - 계산된 코드는 엔진 제어 장치(5)로 전달되고,
    - 엔진 제어 장치(5)에서 기준 코드는 트랜스폰더(2)의 정보 및 저장된 정보로부터 계산되며,
    - 코드는 엔진 제어 장치(5)에서 기준 코드와 비교되고,
    - 코드와 기준 코드가 일치할 때 엔진 가동은 해제되고, 불일치할 때 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차 도난 방지 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 엔진 제어 장치(5)와 트랜스폰더(2) 사이의 연결이 이루어지기 전에, 트랜스폰더 확인코드는 고정 장치(3)에 의해 조사되고 허용 여부를 점검하며, 허용하는 경우에만 고정장치(3)는 실제 연결이 이루어지고 다른 개폐 기능이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7항에 있어서, 코드를 계산하기 위해서 엔진 제어 장치(5)로부터 트랜스폰더(2)로 전달된 정보는 엔진 제어 장치(5)에서 발생한 불규칙 정보이고, 기준 코드를 구하기 위해 엔진 제어 장치에서 트랜스폰더(2)의 정보는 트랜스폰더 확인 코드임을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 엔진 제어 장치(5)와 트랜스폰더(2)에 저장된 비밀 정보로부터, 알고리듬에 의한 불규칙 정보 및 트랜스폰더 확인 코드로부터 코드와 기준 코드가 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 모든 허용가능한 트랜스폰더 확인 코드는 엔진 제어 장치(5)에 저장되고 대응하는 수의 기준 코드는 엔진 제어 장치(5)에서 계산되어 트랜스폰더(2)의 코드와 비교되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 고정 장치(3)에서 허용값으로서 인지된 트랜스폰더 확인 코드는 엔진 제어장치(5)로 전달되고 기준 코드를 구하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
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