KR100549476B1 - 원격 조작 시스템의 송신기 - Google Patents

원격 조작 시스템의 송신기 Download PDF

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Abstract

송신기(10)는 더미 부하 회로(5)를 갖는다. 롤링 코드가 메모리(4)에 기입되기 전에 더미 부하 회로(5)가 동작된다. 이는 롤링 코드의 기입 처리 시에 소비되는 전력량 상당분의 전력을 소모시킨다. 이 때, 더미 부하 회로(5)는 전지의 전원 전압(VDD)의 저하 상태를 감시한다. 전원 전압(VDD)이 소정의 리세트 전압 이하로 저하된 경우, 제어기(2)를 리세트한다. 이 동작으로, 잘못된 롤링 코드는 메모리(4)에 기입되지 않는다.
제어기, 가산기, 메모리, 더미 부하 회로, 변조기

Description

원격 조작 시스템의 송신기{TRANSMITTER FOR REMOTE CONTROL SYSTEM}
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 도어 락(door lock) 제어 장치의 송신기의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 1b는 실시예에 따른 차량 탑재기의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 실시예에 따른 송신기에 포함된 더미 부하 회로의 구성을 나타내는 회로도.
도 3은 실시예에 따른 송신기의 처리를 나타내는 흐름도.
도 4는 실시예에 따른 전지에 의해 제공되는 전원 전압이 정상인 경우의 송신기의 동작예를 나타내는 타임차트.
도 5는 실시예에 따른 전지에 의해 제공되는 전원 전압이 저하된 경우의 송신기의 동작예를 나타내는 타임차트.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 키 조작 회로
2 : 송신 데이타 생성 제어기
3 : 가산기
4 : 메모리
5 : 더미 부하 회로
6 : 변조기
7 : 송신 회로
본 발명은, 예를 들면 차량용 무선 도어 락(door lock) 제어 시스템 등의 원격 조작 시스템에 이용되는 송신기에 관한 것이다.
종래의 차량용 무선 도어 락 제어 시스템의 송신기는 미국 특허 제6,263,197(JP-A-8-303078호)에 기재되어 있다. 이 송신기는 키 조작 회로의 조작 횟수를 카운트하는 코드(롤링 코드(rolling code))를 저장해 두는 메모리를 포함한다. 롤링 코드는 키 조작 회로가 조작될 때마다 증분되며, 이 증분된 롤링 코드가 메모리에 기입된다. 송신기는 자신의 고유한 ID 코드, 메모리에 기입된 롤링 코드, 및 키 조작 회로에 의한 명령 정보에 상당하는 명령 데이타를 포함하는 명령 데이타를 생성하여 송신한다. 송신 데이타에 롤링 코드가 포함되어 있는 이유는 악의의 타인에게 송신 데이타가 인터셉트되고 복제된 데이타가 송신되어 도어 락이 해제되는 사태를 방지하기 위해서이다.
송신기는 보통 버튼 전지(button battery)에 의해 전원을 공급받는다. 그러므로, 송신기의 사용과 함께 전지가 소모됨에 따라 전원 전압이 저하된다. 송신기에서 롤링 코드를 증분시키고 이 롤링 코드를 메모리에 기입하는 처리는 전원 전압이 감소하지 않을 때에는 보통 수행되지 않을 수 있다.
송신기는 롤링 코드의 기입이 정상적으로 행해졌는지 여부를 판별할 수 있도록 하기 위해 롤링 코드 영역과 체크 영역을 갖는다. 롤링 코드 영역과 체크 영역은 메모리에 롤링 코드를 저장하기 위해, 그리고, 그 영역으로의 기입 에러를 체크하기 위해 제공된다. 롤링 코드 영역으로의 기입이 시작되기 직전에 체크 영역의 플래그가 클리어되고, 롤링 코드 영역으로의 기입이 끝난 직후에 체크 영역의 플래그가 세팅된다.
롤링 코드 영역에 롤링 코드를 기입하는 동안 전원 전압이 저하되고 그 롤링 코드 기입 처리를 정상적으로 수행되지 않는 경우, 체크 영역의 플래그는 클리어된 채로 있다. 따라서, 체크 영역의 플래그의 레벨을 확인함으로써, 롤링 코드 영역으로 롤링 코드가 정확히 기입되었는지 여부가 판정된다.
메모리에는 체크 영역이 요구되기 때문에, 메모리의 용량이 증가된다. 또한, 체크 영역으로의 기입은 한 번의 키 조작에 대해 2회 수행된다. 메모리(EEPROM)에는 보증되는 기입 횟수에 제한이 있다. 그러므로, 기입 횟수가 증가하면 메모리의 내구성이 저하된다.
본 발명은 따라서 메모리에 체크 영역을 설정하지 않고, 롤링 코드가 메모리에 정상적으로 기입될 수 있는지 여부를 판별할 수 있는 송신기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 원격 조작 시스템의 송신기는 전지, 키 조작 수단, 메모리, 기입 부, 송신 수단, 더미 부하 회로, 및 기입 가부 결정 수단(writing propriety determination means)을 포함한다. 전지는 동작 전압을 공급한다. 키 조작 수단은 조작자에 의해 조작되는 조작 키를 포함한다. 메모리는 조작 키의 조작 횟수에 대응하는 롤링 코드를 저장한다. 기입 수단은 메모리에 저장되는 롤링 코드를 조작 키의 조작마다 증분하며, 그 증분된 롤링 코드를 메모리에 기입한다.
송신 수단는 메모리에 저장된 롤링 코드를 포함하는 신호를 원격 조작 시스템의 수신기로 송신한다. 더미 부하 회로는 기입 수단에 의해 메모리로 롤링 코드의 기입 처리에 필요한 전력 소비량에 상당하는 전력을 소비한다. 기입 가부 결정 수단은 더미 부하 회로를 동작시킨 다음, 기입 수단에 의한 롤링 코드의 기입 전에, 더미 부하 회로를 동작시킴으로 인한 전지의 전압의 저하 상태에 기초하여, 기입 수단에 의한 롤링 코드의 기입의 가부를 결정한다.
더미 부하 회로가 동작되며 롤링 코드가 메모리에 기입되기 전 기입 처리 동안 이 더미 부하 회로에 의해 기입 처리 시에 소비되는 전력량 상당분의 전력이 소비된다. 기입 가부 결정 수단은 전지의 동작 전압의 저하 상태를 감시하여, 기입 수단에 의한 기입의 가부를 결정한다.
즉, 더미 부하 회로의 동작 중에, 전지의 전압이 기입 처리를 정상적으로 실행할 수 없는 레벨까지 저하된 경우, 기입 처리 중에도 그와 동일한 전압 저하가 발생할 것이다. 이러한 경우에는 기입 가부 결정 수단이 기입을 금지한다. 이 동작에 의해, 잘못된 롤링 코드가 메모리에 기입되는 것을 방지할 수 있다. 메모리에 체크 영역 등을 설정하고 있지 않기 때문에, 메모리 용량의 증대되지 않는다. 또한, 기입의 수가 줄어들기 때문에 메모리의 내구성의 저하를 피할 수 있다.
이상과 기타의 본 발명의 목적, 특징, 이점들은 첨부 도면을 참조한 이하의 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조로 설명한다.
본 발명의 원격 제어 시스템을 위한 송신기는 무선 신호에 의해 차량의 도어 락을 제어하는 무선 도어 락 제어 장치에 적용된다. 도 1a를 참조하면, 송신기(10)는 키 조작 회로(1), 송신 데이타 생성 제어기(2), 가산기(3), 메모리(EEPROM)(4), 더미 부하 회로(5), 변조기(6) 및 송신 회로(7)를 갖는다. 송신기(10)는 전지(9)를 내장하고 있으며, 이 전지로부터 동작 전압이 공급되어 동작한다.
키 조작 회로(1)는 예를 들면, 차량의 각 도어의 락 또는 언락이나, 차량의 짐칸 도어의 언락을 지시하기 위한 조작자로부터의 명령을 입력하기 위한 키를 포함한다. 키 조작 회로(1)는 키를 통해 조작자로부터 입력된 명령을 수신하고 이 조작된 키에 따른 조작 신호를 출력한다. 제어기(2)는 키 조작 회로(1)로부터 출력된 조작 신호에 기초하여, 송신 데이타를 생성한다.
이 데이타 생성 시, 이 조작 신호에 송신기(10) 고유의 ID 코드 및 메모리(4)에 저장된 롤링 코드를 부가한다. 그 결과, 송신 데이타가 악의의 제삼자에게 인터셉트된 경우라도, 차량의 도난 방지를 도모할 수 있다. ID 코드 및 롤링 코드는 단순히 조작 신호에 부가될 뿐만 아니라, 암호화된 뒤에 송신될 수도 있다.
가산기(3)는 키 조작 회로가 조작될 때마다 롤링 코드를 증분하고 이 증분된 롤링 코드를 제어기(2)에 출력한다. 롤링 코드는 키 조작 회로(1)가 조작되는 회수에 대응한다. 갱신된 롤링 코드는 롤링 코드가 가산기(3)에 증분될 때 마다 메모리(4)에 기입된다. 그 결과, 메모리(4)는 항상 최신의 롤링 코드를 저장한다. 제어기(2)와 가산기(3)는 동일한 CPU의 소프트웨어를 통해 실현된다.
더미 부하 회로(5)는 기입 처리에 의해 소비되는 전력에 상당하는 전력을 소정 기간 동안 구동된다. 기입 처리는 메모리(4)로부터의 롤링 코드의 판독, 가산기(3)에 의한 롤링 코드의 증분, 및 제어기(2)에 의한 롤링 코드의 메모리(4)로의 기입으로 이루어지는 일련의 동작들이다. 이 더미 부하 회로(5)는 롤링 코드의 기입 처리를 실행하기 전에, 제어기(2)에 의해 기동 신호를 수신하여 동작을 개시한다. 변조기(6)는 제어기(2)에 의해 생성된 송신 데이타를 소정의 규칙에 따라 변조하는 변조 회로이다. 송신 회로(7)는 변조기(6)에 의해 변조된 송신 데이타를 송신하는 회로이다.
차량에 장비된 차량 탑재기(20)는 도 1b에 도시한 바와 같이, 수신 회로(11), 복조기(12), 메모리(EEPROM)(13), 데이타 해석 회로(14), 가산기(15), 및 구동기(11)를 갖는다. 이는 각 도어나 짐칸 도어의 락 기구를 제어한다. 데이타 분석 회로(14)는 수신된 송신 데이타에 포함되는 ID 코드와 자신의 ID 코드가 일치하는 등의 소정의 관계를 만족하는지 여부를 판정한다. 또한, 롤링 코드가 수신 횟수를 나타내는 카운터값 이상인지의 여부 및 수신한 송신 데이타에 전송 오류가 없는지 여부 등을 판정한다.
모든 판정 결과가 예라고 나오면, 송신 데이타는 정상적으로 수신된 것으로 판정된다. 이 정상적인 송신 데이타의 수신에 기초하여, 메모리(13)에 저장되는 송신 데이타 수신 횟수를 나타내는 카운트값이 증분된다. 즉, 메모리(13)로부터 카운트값이 판독되어, 가산기(15)에 의해 증분되고, 수신 횟수를 나타내는 증분된 카운트값이 메모리(13)에 기입된다. 또한, 데이타 분석 회로(14)는 송신 데이타에 포함되는 조작 신호에 따라 락 기구를 제어하기 위해, 구동기(16)로부터 제어 신호를 출력한다.
송신 데이타에 포함되는 롤링 코드가 카운트값보다 큰 경우에는, 데이타 분석 회로(14)는 양자를 일치시키시 위해 그 카운트값으로서 롤링 코드가 나타내는 값으로 치환하기위해 가산기(15)를 구동한다. 데이타 분석 회로(14)는 송신 데이타에 포함되는 롤링 코드가 예측값보다 큰 경우에, 그 롤링 코드와 송신 데이타 수신 횟수를 맞추는 기능을 가지고 있다.
도 2를 참조하면, 더미 부하 회로(5)는 정전류 ID를 생성하는 정전류 회로(22), 및 정전류 회로(22)에 의해 발생되는 정전류 ID가 흐르는 더미 부하 저항(21)을 포함하고 있다. 이 더미 부하 저항(21)과 정전류 회로(22)는 직렬 회로를 형성한다. 이 직렬 회로의 일단은 전지(9)로부터 전원 전압 VDD가 공급되는 전원 단자에 접속되어 있다. 이 직렬 회로의 타단은 스위치(23)를 통해 접지 단자에 접속되어 있다. 이 직렬 회로는 제어기(2)에 의해 스위치(23)가 온되었을 때에 구동되고 정전류 ID가 더미 부하 저항(21)으로 흐른다.
이 더미 부하 저항(21)은 저항값 RD를 갖는다. 더미 부하 저항(21)에 의해 단위 시간당 소비되는 전력은 RD·(ID)2가 된다. 제어부(2)는 더미 부하 회로(5)에 의해 소비되는 전력이 상술한 기입 처리에 필요하게 되는 전력에 상당하도록, 소정 시간만큼 스위치(23)를 온시킨다. 이 때, 기입 처리에서 단위 시간당 평균 소비 전력과, 더미 부하 회로(5)에서의 단위 시간당 소비 전력이 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.
이 경우, 더미 부하 회로(5)의 구동 기간이 쉽게 조절될 수 있다. 즉, 기입 처리에 필요한 시간과 동일한 시간만큼 스위치(23)를 온시킴으로써, 기입 처리를 행하였을 때와 마찬가지의 전력이 더미 부하 회로(5)에서 소비된다. 기입 처리 동작 전압을 확보할 수 있는 것을 확인하기 위해, 스위치(23)의 개방 시간을 기입 처리 시간보다도 약간 길게 하여, 기입 처리의 소비 전력보다 큰 전력을 더미 부하 회로(5)에서 소비하도록 할 수도 있다.
더미 부하 저항(21)에 분압 저항(24)이 접속된다. 더미 부하 저항(21)에 의한 전압 강하 후의 전압이 비교기(26)에 입력된다. 분압 저항(24)은 상대적으로 큰 저항값을 가지고 있어, 이 분압 저항(24)을 흐르는 전류는 매우 작다. 따라서, 더미 부하 회로(5)에서 소비되는 전력은, 실질적으로 더미 부하 저항(21)에서 소비되는 전력과 동일한 것으로 된다.
리세트 전압 VREF는 기준 전압으로서 전원(25)에 의해 제공되고, 상기 강하된 전압과 리세트 전압 VREF이 비교기(26)에 입력된다. 비교기(26)는 이 2개의 전압을 대소 비교한다. 리세트 전압 VREF이 높아지면, 비교기(26)로부터 제어기(2)로 리세트 신호가 출력된다. 송신기(10)는 키 조작 회로(1)의 조작에 기초한 기입 처리나 송신 처리를 중지하고, 키 조작 회로(1)에 의한 키 조작을 대기하는 상태가 된다.
기입 가부를 판정하기 위해 상기 송신기(10)에서 실행되는 처리에 대하여, 도 3의 흐름도를 이용하여 설명한다. 기입 가부 결정은 기입 수단에 의한 롤링 코드의 기입이 전지 전압(전원)의 강하 정도에 기초하여 적절히 수행될 수 있는지를 판단하기 위해 수행된다.
이 처리는 키 조작 회로(1)가 조작됨으로써 처리가 개시된다. 초기화 처리가 수행된다(S10). 조작 키가 검출된다(S20). 롤링 코드의 기입 처리에 앞서, 더미 부하 회로(5)의 구동을 행한다(S30). 이 단계에서, 소정 기간만큼 스위치(23)가 온된다. 기입 처리에서 소비되는 전력 상당의 전력이 더미 부하 저항(21)에 의해 소비되도록 정전류 ID가 더미 부하 저항(21)으로 흐른다.
더미 부하 회로(5)의 구동에 의해 전원 전압 VDD가 리세트 전압 VREF 이하, 즉, 기입 처리를 정상적으로 실행하는 것이 곤란한 레벨까지 저하되었는지 여부가 판정된다(S40). 더미 부하 회로(5)의 구동 기간인 판정 기간 동안 더미 부하 회로(5)의 출력에 기초하여 처리가 계속되거나 리세트된다. 즉, 더미 부하 저항(21)에 의해 강하된 전압이 리세트 전압 VREF 이하로 저하된 경우, 제어기(2)에 리세트 신호가 출력된다(S50).
더미 부하 회로(5)의 구동 기간이 종료하기 전에, 더미 부하 회로(5)로부터 리세트 신호가 출력되지 않는 경우에는, 제어기(2) 등에서 처리가 계속된다. 이 경우, 일련의 기입 처리가 실행된다(S60). 일련의 기입 처리란 제어기(2) 및 가산기(3)에 의해, 메모리(4)에 저장되어 있는 롤링 코드를 판독하고, 그 롤링 코드를 증분하며, 그 롤링 코드를 메모리(4)로 기입하는 처리를 포함하는 처리이다. 계속해서, 조작 신호에 ID 코드 및 롤링 코드를 부가함으로써 송신 데이타를 생성하고(S70), 이 송신 데이타의 송신을 행한다(S80).
다음으로, 전지(9)의 전원 전압 VDD 이 정상인 경우의 동작예와, 전원 전압이 저하된 경우의 동작예에 대하여, 도 4 및 도 5의 타임차트를 참조로 설명한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 키 조작으로 처리가 개시되면(기간 A) 제어기(2) 등에서 전력이 소비되기 때문에, 전원 전압 VDD가 약간 저하된다. 그러나, 상술한 초기화 처리(기간 B), 조작 키 검출 처리(기간 C), 및 더미 부하 회로(5)의 구동(기간 D)에 의해서 전원 전압 VDD가 리세트 전압 레벨까지 저하되지 않는 경우에는 그대로 처리가 계속된다. 즉, 더미 부하 회로(5)의 구동 기간 종료 후에, 먼저, 롤링 코드의 메모리(4)로의 기입 처리가 실행되며(기간 E), 그 후 송신 데이타의 생성 및 송신이 실행된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 더미 부하 회로(5)의 구동 기간(기간 D) 중에 전원 전압 VDD가 리세트 전압보다도 저하된 경우, 리세트 신호가 제어기(2)에 입력된 다(시간 G). 그 결과, 송신기(10)는 실행 중인 처리를 중지하고, 새롭게 키 조작 회로(1)가 조작될 때까지 대기하는 상태가 된다. 더미 부하 회로(5)를 이용함으로써, 기입 처리를 행하였을 때와 동일한 상황에서 전원 전압 VDD의 조건이 판정된다. 따라서, 메모리(4)에 체크 영역을 설정하지 않아도 롤링 코드의 기입 청리를 정상적으로 행할 수 있는지 여부를 정확하게 판정할 수 있게 된다.
더미 부하 회로(5)로부터 리세트 신호가 출력되면, 키 조작 회로(1)의 조작에 관계없이, 그 조작에 대응한 동작이 차량 측에서 실행되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 조작자는 송신기(10)의 전지가 전부 소모되었다고 간주하고 전지를 교환한다. 그리고, 전지(9)가 교환된 후에는, 키 조작에 따라 증분된 롤링 코드를 메모리(4)에 기입하고, 조작 신호를 차량 탑재기에 송신할 수 있게 된다.
이상의 구성으로, 송신기(10)는 기입 가부 결정을 통해 전지(9) 전압의 강하 정도와 전지(9)의 동작 전압의 강하 조건을 판정한다. 즉, 전지 전압이 더미 부하 회로(5)의 구동 시에 리세트 전압 VREF 이하로 떨어지면, 기입 처리가 종료된다. 체크 영역이 메모리에 설정되지 않기 때문에, 메모리의 양은 증가하지 않는다. 또한, 기입 횟수가 줄어들기 때문에 메모리의 내구성도 감소하지 않는다.
더미 부하 회로(5)가 더미 부하 저항(21)과 정전류 회로(22)를 포함하도록 구성함으로써, 더미 부하 회로(5)의 소비 전력 설정을 용이하게 할 수 있다. 또한, 더미 부하 회로(5)의 더미 부하 저항(21)은 전압 검출에도 사용될 수 있다. 그러므로, 전체 구성을 간단히 할 수 있다.
본 발명은 이상 기술하고 도면에 도시한 실시예에 한정되어서는 안되며, 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 도어 락 제어 시스템 이외의 차량 탑재기의 원격 조작 시스템에 적용해도 되고, 차량 적재 기기 이외의 원격 조작 시스템에 적용될 수 있다.
제어기(2)는 더미 부하 회로(5)의 구동 기간 동안 아날로그에서 디지탈로 변환된 전원 전압 VDD을 직접 얻음으로써 전원 전압 VDD을의 강하 조건을 판정할 수 있다. 또한, 이 부하 회로는 메모리(4)로의 기입 처리와 동등한 소비 전력을 가지고 있는 한, 어떠한 구성도 가질 수 있다.

Claims (3)

  1. 동작 전압을 공급하는 전지(9);
    조작자로부터 명령을 수신하는 키 조작 수단(1);
    상기 키 조작 수단(1)의 조작 횟수에 대응하는 롤링 코드(rolling code)를 저장하는 메모리(4);
    상기 키 조작 수단(1)이 조작될 때마다 상기 메모리(4)에 저장되는 상기 롤링 코드를 증분하고 상기 증분된 롤링 코드를 상기 메모리(4)에 기입하는 기입 수단(3, S60);
    상기 메모리(4)에 저장된 상기 롤링 코드를 포함하는 신호를 원격 제어 시스템의 수신기(20)로 송신하는 송신 수단(7);
    상기 기입 수단(3, S60)에 의해 상기 메모리(4)로 상기 롤링 코드를 기입하는 처리에 필요한 전력 소비량에 상당하는 양의 전력을 소모하는 더미 부하 회로(5); 및
    상기 더미 부하 회로(5)를 동작시키고 상기 기입 수단(3, S60)에 의해 상기 롤링 코드를 기입하기 전에 상기 더미 부하 회로(5)를 동작시킴으로 인해 유발되는 전지 전압(VDD)의 저하 상태에 기초하여 상기 기입 수단(3, S60)에 의한 상기 롤링 코드의 기입의 가부를 결정하는 기입 가부 결정 수단(S10-S40)
    을 포함하는 원격 조작 시스템의 송신기(10).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 더미 부하 회로(5)는 정전류를 발생하는 정전류 회로(22)와, 상기 정전류 회로(22)에 의해 발생된 상기 정전류가 흐르는 저항(21)을 포함하며,
    상기 더미 부하 회로(5)는 상기 저항(21)에 상기 정전류가 흐를 때 상기 메모리(4)에 상기 롤링 코드를 기입하는 처리에 필요한 전력 소비량에 상당하는 양의 전력을 소비하는 원격 조작 시스템의 송신기(10).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기입 가부 결정 수단(S10-S40)은 상기 저항에 의해 강하된 상기 전압(VDD)을 소정의 임계 전압(VREF)과 비교하고, 상기 강하된 전압(VDD)이 상기 소정의 임계 전압(VREF)보다 낮으면 상기 기입 수단(3, S60)에 의해 수행되는 상기 기입 처리를 중지하는 원격 조작 시스템의 송신기(10).
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