KR100821151B1 - 차량 도난방지용 스마트라 커넥터 및 그 제어방법 - Google Patents

차량 도난방지용 스마트라 커넥터 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 도난방지용 스마트라 커넥터 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 도난방지를 위한 이모빌라이저 시스템에서 시동키가 정상적으로 인증된 경우에 스마트라의 탈거가 가능하도록 스마트라 커넥터의 구조를 변경하여 차량의 도난을 방지할 수 있는 스마트라 커넥터 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량 도난방지용 스마트라 커넥터는, 내부에 수용홈이 형성되도록 스마트라에서 일측으로 돌출 형성되는 외벽과, 상기 외벽에 의해 형성된 수용부에 구비되어 전류가 흐르면 자기화되고, 전류가 공급되면 자기화되지 않은 원래의 상태로 되돌아가는 전자석과, 상기 전자석에 전기적으로 연결되어 전류를 공급하는 스마트라의 MCU와, 상기 전자석 내측의 수용부에 힌지축을 중심으로 소정각도 회동할 수 있도록 상하로 대향되게 형성되고, 걸림돌부가 내측으로 돌출 형성되어 상기 전자석이 자기화되면 상하로 벌어지는 자성체의 걸림바 및 상기 외벽과 걸림바의 사이에 개재되어 걸림바를 탄지하고, 전자석이 자기화되지 않은 상태에서 걸림바를 내측으로 밀어 닫히게 하는 압축 스프링을 포함하여 구성된다.
이모빌라이저, 스마트라 커넥터, 도난방지, 전자석

Description

차량 도난방지용 스마트라 커넥터 및 그 제어방법{Smartra Connector for Anti-theft of Vehicle and Controlling Method thereof}
본 발명은 차량 도난방지용 스마트라 커넥터 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 도난방지를 위한 이모빌라이저 시스템에서 시동키가 정상적으로 인증된 경우에 스마트라의 탈거가 가능하도록 스마트라 커넥터의 구조를 변경하여 차량의 도난을 방지할 수 있는 스마트라 커넥터 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근 자동차의 도난사고가 빈번히 발생하고 있어 이에 대한 관심이 더해지고, 특히 고가의 중, 대형차는 도난방지를 위한 장치를 거의 필수적으로 선택하고 있다.
이러한 기존의 차량 도난방지용 장치는 이상 징후, 즉 차량 도난현상이 나타나게 되면 사이렌이나 알람 혼(Horn)을 작동하여 경고하고 있으며, 또 다른 방법으로 이모빌라이저 시스템(immobilizer system)으로서 시동키의 암호코드가 엔진 ECU와 통신하여 해당 차량의 고유 정품키가 아니면 시동이 걸리지 않도록 한 것이다.
상기 이모빌라이저(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 시동키(10)의 헤드 내부 에 있는 트랜스폰더(11, Transponder)와 스마트라 유닛(30, Smartra Unit)으로 구성된다.
상기 스마트라 유닛(30)은 키실린더(12, Key Cylinder)에 설치되는 안테나 코일(14, Antenna Coil)를 포함하여 구성되며, 엔진 이씨유(ECU : Electronic Control Unit)(20)와 데이터 통신을 하게 된다.
상기와 같이 구성된 이모빌라이저의 시동키 인증 방법을 살펴보면, 미도시된 이엠에스(EMS : Engine Management System)가 엔진 ECU(20)를 통해 스마트라(15)로 전원을 공급하여, 시동키(10)에 설치된 트랜스폰더(11)에 아이디이(IDE : Integrated Drive Electronics)를 요구하게 된다.
즉, 상기 스마트라 유닛(30)의 안테나 코일(14)에 의해 형성된 유도된 전자기력에 의해 작동되는 트랜스폰더(11)가 4Byte IDE를 상기 스마트라(15)로 전송하며, 상기 스마트라(15)는 전송된 4Byte IDE를 상기 엔진 ECU(20)로 전송한다.
상기 엔진 ECU(20)는 4Byte의 난수(Random Number)를 생성하고 암호코드를 계산하게 되며, 상기 트랜스폰더(11)는 검증(Authentication) 요구 명령에 따른 암호코드를 상기 스마트라(15)를 통해 엔진 ECU(20)로 전송한다.
상기 엔진 ECU(20)는 상기 스마트라(15)로부터 전송된 암호코드와 상기 계산된 암호코드를 비교하여, 일치할 경우 인증을 종료하며, 인증 종료 후에는 차량 시동시 엔진 ECU(20)의 연료 및 점화가 정상적으로 이루어지게 된다.
상기 스마트라(15)로부터 전송된 암호코드와 상기 계산된 암호코드를 비교하여, 일치하지 않을 경우 연료 및 점화할 수 없게 된다.
상술한 이모빌라이저 시스템은 차량 도난 방지 시스템으로 전 차종에 확대 적용되고 있는 필수 시스템이나, 엔진 ECU(20), 스마트라(15)를 차량에 탈거하여 새로운 엔진 ECU나 스마트라로 교체한 후, 상기 교체된 엔진 ECU에 맞는 시동키를 이용하면 시동을 걸 수 있기 때문에 차량을 쉽게 도난당할 위험성이 있다.
특히 안테나 코일(14), 엔진 ECU(20), 전원선 및 접지선의 와이어링 커넥터와 전기적으로 연결되는 스마트라 커넥터의 종래 기구적인 구조는 공구를 이용하여 커넥터 누름 부위를 누를 경우 스마트라(15)가 쉽게 탈거될 수 있는 구조로, 이와 같은 기구적인 커넥터 구조만으로 스마트라의 탈거를 방지하는데 한계가 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량 도난방지를 위한 이모빌라이저 시스템에서 시동키가 정상적으로 인증된 경우에 스마트라의 탈거가 가능하도록 스마트라 커넥터의 구조를 변경하여 차량의 도난을 방지할 수 있는 차량 도난방지용 스마트라 커넥터 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 도난방지용 스마트라 커넥터는, 내부에 수용홈이 형성되도록 스마트라에서 일측으로 돌출 형성되는 외벽과, 상기 외벽에 의해 형성된 수용부에 구비되어 전류가 흐르면 자기화되고, 전류가 공급되면 자기화되지 않은 원래의 상태로 되돌아가는 전자석과, 상기 전자석에 전기적으로 연결되어 전류를 공급하는 스마트라의 MCU와, 상기 전자석 내측의 수용부에 힌지축을 중심으로 소정각도 회동할 수 있도록 상하로 대향되게 형성되고, 걸림돌부가 내측으로 돌출 형성되어 상기 전자석이 자기화되면 상하로 벌어지는 자성체의 걸림바 및 상기 외벽과 걸림바의 사이에 개재되어 걸림바를 탄지하고, 전자석이 자기화되지 않은 상태에서 걸림바를 내측으로 밀어 닫히게 하는 압축 스프링을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 차량 도난방지용 스마트라 커넥터 제어방법은, 시동키를 키 실린더의 키홀에 삽입하고, 이그니션(IGN) ON한 상태에서 트랜스폰더에서 시동키 고유의 ID를 안테나 코일과 스마트라를 통해 엔진 ECU에 전송하는 단계와, 상기 엔진 ECU에서 시동키에서 송신한 ID를 자체 저장된 ID와 비교하여 일치 여부에 따라 ID 인증 성공과 실패를 판단하는 단계와, 스마트라의 MCU에서 ID 인증 성공을 엔진 ECU로부터 전달받아 전자석에 전류를 공급하여 상기 전자석이 자기화되고 자성체인 걸림바가 전자석이 있는 상하측으로 회동되어 압축 스프링이 압축되면서 와이어링 커넥터를 물고 있던 걸림바가 벌어지는 단계 및 상기 걸림바가 벌어진 후 소정시간이 경과한 후 상기 스마트라에서 전자석에 전류 공급을 중단하고, 상기 걸림바가 압축 스프링의 복원력에 의해 원래의 위치로 북원하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면 시동키에 의한 인증이 성공한 경우나 운전자가 소지하던 시동키를 분실하더라도 림프홈 모드로 진입하여 비밀번호 입력을 통해 인증이 성공한 경우에만 걸림바가 벌어지고 스마트라의 탈거가 가능하여 스마트라의 불법 교체 에 따른 차량의 도난을 방지할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트라 커넥터의 측면 구조도이고, 도 3은 도 2의 작동 상태도이다.
이하에서는 도 1에 나타낸 이모빌라이저 시스템의 부호를 동일하게 부여한다.
도시된 바와 같이, 스마트라(15)에 일체로 형성되는 스마트라 커넥터(60)는 외벽(61), 전자석(62), 압축 스프링(64), 걸림바(63)로 이루어진다.
상기 스마트라 커넥터(60)는 외부의 와이어링 커넥터(50)에 체결되어 안테나 코일(14), 엔진 ECU(20), 전원선 및 접지선과 전기적으로 연결된다.
상기 외벽(61)은 내부에 수용홈(65)이 형성되도록 스마트라(15)에서 일측으로 돌출 형성되고, 외벽(61)의 내측은 스마트라(15)에서 일측으로 갈수록 확개된다.
즉, 상기 수용홈(65)은 스마트라(15)에서 멀어질수록 넓어진다.
상기 외벽(61)에는 내측으로 전류가 흐르면 자기화(磁氣化)되고, 전류를 끊으면 자기화되지 않은 원래의 상태로 되돌아가는 전자석(62)이 매립 형성된다.
상기 외벽(61)과 전자석(62)을 일체로 하여 전자석(62)으로 외벽(61)을 형성할 수도 있다.
상기 전자석(62)은 스마트라(15)의 MCU(15a)에 전기적으로 연결되어 상기 MCU(15a)의 전류 공급 여부에 따라 자기화되거나 자기화되지 않는다.
상기 외벽(61)의 내부로는 자성체의 걸림바(63)가 힌지축(63a)을 중심으로 소정각도 회동할 수 있도록 상하로 대향되게 형성되고, 걸림바(63)의 내측으로는 걸림돌부(63b)가 돌출 형성되어 와이어링 커넥터(50)가 체결된 상태에서 걸림돌부(63b)에 걸려 탈거가 불가능하게 한다.
상기 외벽(61)과 걸림바(63)의 사이에는 압축 스프링(64)이 개재되어 걸림바(63)가 탄지되고, 전자석(62)이 자기화되지 않은 상태에서 걸림바(63)를 내측으로 밀어 와이어링 커넥터(50)가 빠지지 않도록 한다.
상기한 구성에서 시동키(10)의 인증이 성공한 경우나 림프홈(Limphome) 모드로 진입하여 비밀번호 인증이 성공한 경우에 MCU(15a)에서 전자석(62)에 전류를 공급하고, 이에 의해 전자석(62)이 자기화되면서 자성체인 걸림바(63)가 전자석(62)측으로 회동되어(이때 압축 스프링(64)은 압축됨) 걸림바(63)가 상하로 벌어지게 된다.
상기 걸림바(63)가 상하로 벌어진 상태에서 와이어링 커넥터(50)와 체결된 스마트라(15)의 탈거가 가능하고, 소정시간이 지난 후에 MCU(15a)에서 전자석(62)에 전류 공급을 중단하면 전자석(62)이 자기화되지 않은 원래의 상태로 돌아가 걸림바(63)가 압축 스프링(64)의 복원력에 의해 내측으로 밀리면서 닫힌 상태로 복원된다.
이 경우에 와이어링 커넥터(50)가 체결되어 있으면 와이어링 커넥터(50)가 걸림돌부(63b)에 걸려 스마트라(15)의 탈거가 불가능하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 도난 방지용 스마트라 커넥터의 제어방법이다.
스마트라(15)에 차량이 전원이 공급된 상태에서 시동키(10)를 키 실린더(12)의 키홀(13)에 삽입한(S402) 후, 시동키를 이그니션(IGN) ON 하면(S404), 트랜스폰더(11)는 키 실린더(12) 주변의 코일(14)로부터 유도된 전자기력에 의해 작동하여 시동키(10) 고유의 ID를 안테나 코일(14)로 무선 송신하고 이 고유의 ID는 스마트라(15)를 통해 엔진 ECU(20)로 전달된다.
엔진 ECU(20)는 시동키(10)가 키홀(13)에 삽입되면 엔진 ECU(20)가 시동키(10)의 정상 여부를 확인하기 위해 스마트라(15)에 시동키(10) 고유의 ID를 요구하고, 스마트라(15)는 상기 요구에 따라 시동키(10)로부터의 ID를 엔진 ECU(20)에 송신한다(S406).
엔진 ECU(20)는 시동키(10)에서 송신한 ID를 자체 저장된 ID와 비교하여 일치 여부에 따라 ID 인증 성공과 실패를 판단한다(408).
엔진 ECU(20)는 두 ID가 서로 일치하여 인증이 성공한 경우에 인증 성공 사실을 스마트라(15)의 MCU(15a)에 전달하여 상기 MCU(15a)에서 전자석(62)에 전류를 공급하도록 하고, 상기 전자석(62)은 전류 공급에 따라 자기화되어 자성체인 걸림바(63)가 전자석(62)이 있는 쪽으로 회동되어 압축 스프링(64)이 압축되면서 걸림바(63)가 벌어짐으로써 스마트라(15)의 탈거가 가능하게 된다(S410).
그리고 소정시간(예를 들어 걸림바가 벌어진 후 10초)이 경과하면(S412), MCU(15a)에서 전자석(62)에 전류 공급을 중단하고, 상기 전자석(62)은 자기화되지 않은 원래의 상태로 돌아오면서 압축되어 있던 압축 스프링(64)의 복원력에 의해 걸림바(63)는 원래의 위치인 닫힌 상태가 된다(S414).
상기 S408단계에서 ID 인증에 실패한 경우 엔진 ECU(20)는 림프홈 모드로 진입하여(S422) 시동키(10)의 분실시에도 스마트라(15)의 탈거가 가능하도록 한다.
즉, 림프홈 모드로 진입한 후 여러 가지 버튼(예를 들어 오디오, 에어컨 버튼), 리모컨 등을 이용하여 비밀번호가 입력되는 경우에(S426), 상기 입력 비밀번호와 미리 등록된 비밀번호를 비교하여 일치 여부에 따라 비밀번호 인증 성공과 실패를 판단한다(S428).
엔진 ECU(20)는 두 비밀번호가 서로 일치하여 인증이 성공한 경우에 인증 성공 사실을 스마트라(15)의 MCU(15a)에 전달하여 상기 S410단계 이후를 수행하고, 인증에 실패한 경우에 인증 실패 사실을 MCU(15a)에 전달하여 MCU(15)에서 전자석(62)에 전류를 공급하지 않음으로써 걸림바(63)가 닫힘 상태를 계속 유지할 수 있도록 한다(S432).
이와 같이 시동키(10)에 의한 인증이 성공한 경우나, 운전자가 소지하던 시동키(10)를 분실하더라도 림프홈 모드로 진입하여 운전자가 아는 비밀번호 입력을 통해 인증이 성공한 경우에만 스마트라(15)의 탈거가 가능하여 스마트라(15)의 불법적인 교체에 따른 차량의 도난을 방지할 수 있다.
이와 같은 본 발명은 차량 도난방지 시스템으로 전 차종에 확대 적용되고 있는 이모빌라이저 시스템에서 스마트라의 불법적인 교체가 불가능하도록 하여 차량 의 도난을 방지함으로써 이모빌라이저 시스템의 도난방지에 보완적 기능을 수행한다.
도 1은 일반적인 이모빌라이저 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 스마트라 커넥터의 측면도,
도 3은 도 2의 작동 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 도난 방지용 스마트라 커넥터의 제어방법.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 시동키 11: 트랜스폰더
12: 키 실린더 13: 키홀
14: 안테나 코일 15: 스마트라
15a: MCU 20: 엔진 ECU
30: 스마트라 유닛 40: 이모빌라이저
50: 와이어링 커넥터 60: 스마트라 커넥터
61: 외벽 62: 전자석
63: 걸림바 64: 압축 스프링
65: 수용홈

Claims (5)

  1. 내부에 수용홈(65)이 형성되도록 스마트라(15)에서 일측으로 돌출 형성되는 외벽(61);
    상기 외벽(61)에 의해 형성된 수용부(65)에 구비되어 전류가 흐르면 자기화(磁氣化)되고, 전류가 공급되면 자기화되지 않은 원래의 상태로 되돌아가는 전자석(62);
    상기 전자석(62)에 전기적으로 연결되어 전류를 공급하는 스마트라(15)의 MCU(15a);
    상기 전자석(62) 내측의 수용부(65)에 힌지축(63a)을 중심으로 소정각도 회동할 수 있도록 상하로 대향되게 형성되고, 걸림돌부(63b)가 내측으로 돌출 형성되어 상기 전자석(62)이 자기화되면 상하로 벌어지는 자성체의 걸림바(63); 및
    상기 외벽(61)과 걸림바(63)의 사이에 개재되어 걸림바(63)를 탄지하고, 전자석(62)이 자기화되지 않은 상태에서 걸림바(63)를 내측으로 밀어 닫히게 하는 압축 스프링(64)을 포함하는 차량 도난방지용 스마트라 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용홈(65)은 스마트라(15)에서 돌출된 일측으로 멀어질수록 넓어지는 것을 특징으로 하는 차량 도난방지용 스마트라 커넥터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 MCU(15a)는 시동키(10)의 인증이 성공한 경우나 림프홈(Limphome) 모드로 진입하여 비밀번호 인증이 성공한 경우에 전자석(62)에 전류를 소정시간 동안 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 도난방지용 스마트라 커넥터.
  4. 시동키를 키 실린더의 키홀에 삽입하고, 이그니션(IGN) ON한 상태에서 트랜스폰더에서 시동키 고유의 ID를 안테나 코일과 스마트라를 통해 엔진 ECU에 전송하는 단계;
    상기 엔진 ECU에서 시동키에서 송신한 ID를 자체 저장된 ID와 비교하여 일치 여부에 따라 ID 인증 성공과 실패를 판단하는 단계;
    스마트라의 MCU에서 ID 인증 성공을 엔진 ECU로부터 전달받아 전자석에 전류를 공급하여 상기 전자석이 자기화되고 자성체인 걸림바가 전자석이 있는 상하측으로 회동되어 압축 스프링이 압축되면서 와이어링 커넥터를 물고 있던 걸림바가 벌어지는 단계; 및
    상기 걸림바가 벌어진 후 소정시간이 경과한 후 상기 스마트라에서 전자석에 전류 공급을 중단하고, 상기 걸림바가 압축 스프링의 복원력에 의해 원래의 위치로 북원하는 단계를 포함하는 차량 도난방지용 스마트라 커넥터의 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 ID 인증에 실패한 경우 엔진 ECU에서 림프홈 모드로 진입하는 단계와,
    상기 엔진 ECU에서 외부에서 입력되는 비밀번호와 미리 등록된 비밀번호를 비교하여 일치 여부에 따라 비밀번호 인증 성공과 실패를 판단하는 단계와,
    상기 스마트라의 MCU에서 비밀번호 인증 성공을 엔진 ECU로부터 전달받아 전자석에 전류를 공급하여 전자석의 자기화에 의해 걸림바가 벌어지게 하는 단계와,
    상기 스마트라의 MCU에서 비밀번호 인증 실패를 엔진 ECU로부터 전달받아 전자석에 전류를 공급하지 않음으로써 걸림바가 닫힘 상태를 계속 유지하도록 하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 도난방지용 스마트라 커넥터의 제어방법.
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