KR100856580B1 - 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치 및 그의록킹방법 - Google Patents

전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치 및 그의록킹방법 Download PDF

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이경문
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Abstract

본 발명은 정당한 사용자가 간단한 버튼 조작으로 엔진을 시동할 수 있도록 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치 및 그 록킹방법에 관한 것이다.
본 발명은 자동차키가 삽입되는 키실린더의 전단에 제공된 이그니션 노브 바디; 상기 이그니션 노브 바디의 내부에 상기 키실린더의 축 방향과 평행하게 제공되며 그 일단이 상기 자동차키와 결합되어 상기 자동차키에 삽입 및 회전력을 전달하는 샤프트; 상기 샤프트의 타단에 연결되어 상기 샤프트를 이동 및 회전시키는 모터; 상기 모터의 구동을 위한 구동신호를 인가하는 구동스위치; 및 자동차용 키FOB에 대한 인증을 수행하며 상기 인증이 통과되고 상기 구동스위치로부터 구동신호가 인가되면 상기 자동차키를 자동으로 삽입 및 회전시키도록 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.
자동차, 이그니션 록, 키실린더, 인증, 샤프트, 모터

Description

전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치 및 그의 록킹방법{Electronic-Control Type Ignition Knob Lock Apparatus for Car and Locking Method thereof}
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 내부 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 구동스위치의 위치를 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 손잡이 평면도 및 키FOB의 삽입위치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 제어부에 대한 내부 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차 이그니션 노브 록 장치의 록킹방법을 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
21 : 샤프트 22 : 모터
100 : 키실린더 200 : 이그니션 노브 바디
300 : 제어부 400 : 구동스위치
500 : 키FOB 303 : MCU
306 : 모터구동부
본 발명은 자동차의 이그니션 노브 록(Ignition Knob Lock) 장치 및 그의 록킹방법에 관한 것으로서, 특히 정당한 사용자가 모터를 구동하여 자동차키의 삽입 및 회전을 통해 스티어링 조작 및 엔진 시동이 가능하도록 함과 간단한 버튼 조작으로 엔진을 자동으로 시동할 수 있도록 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치 및 그의 록킹방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 엔진 시동을 위해 사용되는 이그니션 록 장치는 엔진을 스타트하는 스타트 스위치(start switch)라고도 불리우며 자동차의 도난을 방지하기 위해 대부분 조향축의 잠금장치와 일체로 구성되어 있다.
이러한 자동차의 이그니션 록 장치는 통상적으로 조향휠과 연결된 조향축 상에 고정되도록 설치되며 그 전면에 자동차키 구멍을 통해 운전자가 자동차키를 꽂을 수 있도록 되어 있다. 즉, 자동차 이그니션 록 장치는 자동차키가 삽입되는 이그니션록, 상기 자동차키가 삽입된 상태로 회전하여 상기 자동차키의 조작이 가해지는 키실린더, 상기 키실린더의 조작상태에 따라서 잠금작용을 수행하는 이그니션 록바디로 이루어져 있으며, 상기 자동차키의 회전단계에 따라 자동차의 상태가 전환된다. 상기 자동차키의 회전단계는 록(LOCK), 액세서리전원공급(ACC), 제어장치 및 구동장치 온(ON), 시동스타트(START)의 4단계로 이루어지고, 자동차키는 상기 록(LOCK)의 위치에서만 이그니션 록에 삽입되거나 탈거된다.
종래의 자동차용 이그니션 록 장치는 자동차 도어의 잠금장치와 스티어링 컬럼 근처에 설치되어 있는 기계식 록 장치이다. 이러한 기계식 록 장치는 일반적으로 운전자가 자동차키를 삽입하여 회전단계에 따라 동작함으로써 엔진의 시동을 걸 수 있도록 함과 아울러 조향축의 잠금상태를 해제시킬 수 있도록 되어 있다. 그런데, 상기한 종래의 기계식 록 장치는 운전자가 반드시 자동차키를 삽입하여 회전시켜야 하는 번거로움이 있고, 또한 상기 기계식 록 장치를 파손시킨 후 간단한 조작을 통해 엔진의 시동을 걸어 차량을 도난하는 것이 가능하다는 문제점이 있다.
또한, 최근에 출시되는 자동차에는 스마트키(smart key)가 제공된다. 스마트키를 사용하는 자동차는 출시 과정에서 키실린더와 스티어링 컬럼의 구조를 변경하여 정상적인 인증과정이 아닌 경우 자동차키가 키실린더에 삽입되지 못하게 하는 구조로 되어 있다. 사용자는 스마트키만을 사용하여 도어를 록/언록할 수 있고 키 삽입 등의 행위 없이 인증 결과를 통하여 시동을 수행할 수 있다.
그러나, 스마트키가 제공되지 않은 차량의 경우 물리적인 키를 삽입하여 회전단계에 따라 작동하여 스티어링 컬럼 록을 풀어주고 시동을 걸어야 하는 번거로움이 있다. 따라서 물리적인 키를 사용하는 차량에 스마트키를 적용하여 키의 삽입 및 회전동작과 같은 번거로움을 없앨려면 자동차키가 항상 키실린더에 삽입되어 있어야 한다. 그러나 이러한 경우에는 자동차키가 키실린더에 삽입되어 있기 때문에 자동차 도난문제가 야기될 수 있다.
이에 대하여 해당 기술분야에서는 물리적인 키를 사용하는 차량에 스마트키를 적용하는 경우 자동차키를 항상 자동차 실내에 설치해 두면서 도난 및 보안 문 제를 해결할 수 있는 이그니션 노브 록 장치에 대한 기술적인 요구가 있어 왔다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 정당한 사용자가 모터를 구동하여 자동차키의 삽입 및 회전을 통해 통해 스티어링 조작 및 엔진 시동이 가능하도록 함과 간단한 버튼 조작으로 엔진을 자동으로 시동할 수 있도록 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치 및 그의 록킹방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치는,
자동차키가 삽입되는 키실린더의 전단에 제공된 이그니션 노브 바디; 상기 이그니션 노브 바디의 내부에 상기 키실린더의 축 방향과 평행하게 제공되며 그 일단이 상기 자동차키와 결합되어 상기 자동차키에 삽입 및 회전력을 전달하는 샤프트; 상기 샤프트의 타단에 연결되어 상기 샤프트를 이동 및 회전시키는 모터; 상기 모터의 구동을 위한 구동신호를 인가하는 구동스위치; 및 자동차용 키FOB에 대한 인증을 수행하며 상기 인증이 통과되고 상기 구동스위치로부터 구동신호가 인가되면 상기 자동차키를 자동으로 삽입 및 회전시키도록 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 이그니션 노브 바디는 상기 키실린더와 분리된 구조이며 상기 키실린더에 삽입된 자동차키에 의해 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 자동차용 키FOB으로 고유 ID를 요청하여 수신하고, 상기 수신된 ID를 이용하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제어부는 상기 자동차에 제공되는 운전석 문닫힘 신호 또는 변속 레버 P(parking) 신호가 온(ON)되는 경우에 상기 키FOB으로 고유 ID를 요청하고, 상기 수신된 ID와 미리 저장된 ID를 비교하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 키FOB으로 키FOB ID의 요청신호를 무선으로 송신하기 위한 송신부; 상기 키FOB으로부터 상기 ID를 무선으로 수신하기 위한 수신부; 상기 자동차에 제공되는 운전석 문닫힘 신호 또는 브레이크 페달 신호가 온되는 경우 상기 송신부를 통해 상기 키FOB으로 상기 ID 요청신호를 전송하고, 상기 수신부를 통해 상기 키FOB으로부터 상기 ID를 수신하며, 상기 수신된 ID를 내부에 미리 저장된 ID와 비교하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행하고, 상기 인증이 통과되면 제어신호를 출력하는 MCU; 상기 MCU로부터 제어신호가 수신되고 상기 구동스위치로부터 모터 구동신호가 수신되면 상기 모터를 구동하는 모터구동부; 상기 브레이크 페달 신호, 변속레버 P 신호 및 점화스위치 START 신호가 온되는 경우 상기 점화스위치로부터 전달된 엔진시동 전원을 시동모터(Start Motor)로 스위칭하는 시동릴레이; 및 상기 MCU에서 인증이 통과된 이후에 경과된 시간을 카운트하고 그 카운트 결과를 상기 MCU로 실시간으로 제공하는 타이머를 포함한다.
여기서, 상기 송신부는 LF 통신으로 상기 키FOB으로 ID 요청신호를 송신하고, 상기 수신부는 RF 통신으로 상기 키FOB으로부터 ID를 수신한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 타이머로부터 제공된 카운트 시간을 이용하여 미리 설정된 시간 내에 상기 자동차 엔진 시동을 위한 전원이 공급되지 않으면 상기 자동차키가 초기 상태로 전환되도록 상기 모터를 구동하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에서, 기 제어부는 상 자동차키가 초기 상태로 전환되도록 상기 모터를 구동한 후, 운전석 문닫힘 신호 또는 브레이크 페달 신호가 온(ON)되는 경우 상기 자동차키를 자동으로 삽입 및 회전시키도록 상기 모터의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치는 배터리 및 상기 배터리에 전원을 공급하기 위한 코일 안테나를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 코일 안테나로 구동신호를 인가하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 록킹방법은,
상기 자동차의 운전석 문닫힘 신호 또는 브레이크 페달 신호 중 적어도 하나의 신호가 온(ON) 되었는지를 판단하는 제1단계; 상기 적어도 하나의 신호가 온(ON)된 경우 자동차용 키FOB으로 고유 ID를 요청하고 상기 요청에 대응하여 상기 키FOB으로부터 고유 ID를 수신하는 제2단계; 상기 수신된 ID를 이용하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행하는 제3단계; 및 상기 자동차 엔진시동을 위하여 상기 자동차키를 자동으로 삽입 및 회전시키기 위한 모터의 구동신호를 인가하는 제4단계; 및 상기 키FOB에 대한 인증이 통과되고 상기 모터의 구동신호가 인가되면, 상기 자동차키에 결합된 샤프트를 이동 및 회전시키기 위하여 상기 샤프트에 연결된 상기 모터를 구동시키는 제5단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제2단계는 LF 통신으로 상기 키FOB으로 ID 요청신호를 송신하고, RF 통신으로 상기 키FOB으로부터 ID를 수신하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제5단계 이후에, 상기 자동차키의 삽입 및 회전에 따라 점화스위치로부터 START 신호를 엔진시동을 위한 시동모터로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제5단계 이후에, 상기 키FOB에 대한 인증이 통과된 후 경과된 시간을 카운트하는 단계; 및 상기 카운트된 시간을 이용하여 미리 설정된 시간 내에 자동차 엔진 시동이 완료되지 않으면 상기 자동차키가 초기 상태로 전환되도록 상기 모터를 구동하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 상기 자동차키가 초기 상태로 전환되도록 상기 모터를 구동한 후, 운전석 문닫힘 신호 또는 브레이크 페달 신호가 온(ON)되는 경우 상기 자동차키를 자동으로 삽입 및 회전시키도록 상기 모터의 구동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 도 있다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 그에 대한 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 내부 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치는 기본적으로 크게 이그니션 노브 바디(200), 제어부(300) 및 구동스위치(400)로 구성된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 이그니션 노브 바디(200)는 키실린더(100)의 전단에 제공되며 제어부(300)는 상기 이그니션 노브 바디(200)와 신호를 송수신한다. 또한 구동스위치(400)는 상기 제어부(300)와 연결되어 자동차 엔진시동을 위한 스위칭 기능을 수행한다. 상기 키실린더(100)는 자동차키(26)가 삽입되고 상기 삽입된 자동차키(26)의 회전상태가 전원모드를 전자제어장치(Electronic Control Unit:ECU)(미도시)로 전달한다. 즉 상기 자동차키(26)가 상기 키실린더(100)에 삽입된 상태로 록(LOCK), 액세서리전원공급(ACC), 제어장치 및 구동장치 온(ON), 시동스타트(START)의 4단계로 회전하게 되고, 이러한 회전상태에 따라 자 동차의 전원모드가 전환된다. 이와 같이 삽입된 자동차키(26)는 스프링(25)의 탄성에 의해 록(LOCK) 단계에서 자동으로 탈거된다.
상기 이그니션 노브 바디(200)는 바람직하게는 원통형으로 제공되며 자동차의 조향휠과 연결된 조향축 상에 고정되도록 설치된다. 특히 상기 이그니션 노브 바디(200)는 키실린더(100)의 전단에 제공되며, 바람직하게는 상기 키실린더(100)와 분리된 구조를 갖는다. 따라서 상기 이그니션 노브 바디(200)와 상기 키실린더(100)는 자동차키(26)의 삽입에 의해 결합된다.
상기 이그니션 노브 바디(200)의 내부에는 그 일단이 자동차키(26)와 결합되는 샤프트(shaft)(21)가 제공된다. 상기 샤프트(21)의 타단에는 모터(22)가 연결된다. 상기 모터(22)는 상기 제어부(300)의 제어신호에 따라 구동하여 상기 샤프트(21)를 이동 및 회전시킨다. 이러한 샤프트(21)의 이동 및 회전에 따라 상기 샤프트(21)에 연결된 자동차키(26)가 삽입 및 회전하게 되어 엔진이 자동으로 시동하게 된다.
상기 구동스위치(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 운전자가 사용하기 편리하도록 바람직하게는 운전석측 대시 패널에 고정되도록 설치된다. 상기 구동스위치(400)는 자동차키(26)가 삽입된 상태에서 자동으로 엔진시동 및 엔진정지를 구현하기 위한 스위치로서, 키FOB(500)을 소지한 운전자가 상기 구동스위치(400)를 누르게 되면 상기 누름 신호가 제어부(300)로 전달되고 상기 제어부(300)는 모터(22)로 구동신호를 전달하여 모터(22)를 구동시킴으로써 샤프트(21)에 연결된 자동차키(26)를 자동으로 삽입 및 회전시켜 엔진을 시동하게 한다.
상기 제어부(300)는 자동차 사용자(운전자)가 가지고 있는 키FOB(500)과의 무선통신을 통하여 상기 키FOB에 대한 고유 ID정보를 수신하고 상기 수신된 키FOB의 고유 ID를 이용하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행한다. 상기 제어부(300)는 상기 키FOB에 대한 인증이 통과되고 상기 구동스위치(400)로부터 모터 구동신호가 인가되면 상기 자동차키(26)를 자동으로 삽입 및 회전시키도록 상기 모터(22)의 구동을 제어한다. 상기 키FOB(500)에는 바람직하게는 고유 ID가 내장되어 있으며 상기 ID는 자동차에 대한 정당한 사용자의 정보를 포함한다. 또한 상기 키FOB(500)은 내부에 배터리(미도시)를 내장하고 있어서 자동차의 근처 또는 실내에 접근하면 상기 제어부(300)와 무선통신을 수행할 수 있다. 즉, 상기 제어부(300)는 실내에 설치된 안테나를 통해 상기 키FOB(500)과 무선통신을 하도록 되어 있다.
또한, 상기 제어부(300)는 차량의 운전석 문닫힘 상태와 브레이크 페달을 밟은 상태인지를 감지할 수 있도록 운전석 문닫힘 감시 스위치 및 브레이크 페달 스위치(미도시)와 각각 연결되어 있어, 운전자가 운전석 문닫힘 상태 또는 브레이크 페달을 밟은 상태에서 상기 제어부(300)가 기동하여 키FOB(500)과 통신한다.
또한, 상기 제어부(300)는 바람직하게는 자동차에 제공되는 운전석 문닫힘 신호 또는 변속 레버 P(parking) 신호가 온(ON)되는 경우에 상기 키FOB(500)으로 무선통신을 통해 키FOB으로 키FOB의 고유 ID를 요청하고 상기 키FOB으로부터 고유 ID를 수신한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제어부(300)는 상기 키FOB에 대한 인증이 통과된 이후부터 경과된 시간을 카운트하는 타이머(도 3의 35 참조)를 포함하고, 상기 타이머(35)를 이용하여 상기 키FOB의 인증 통과 이후부터 일정한 시간 동안 상기 자동차의 엔진 시동이 완료되지 않으면 상기 자동차키의 삽입 및 회전이 불가능상태로 전환되도록 상기 모터(22)의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부(300)는 상기 타이머(35)에서 카운트된 시간을 이용하여 상기 키FOB의 인증이 통과 이후부터 일정한 시간 동안 상기 자동차의 엔진 시동이 완료되지 않으면 상기 모터(22)를 구동하기 전인 자동차키(26)가 초기 상태로 전환되도록 상기 모터(22)를 구동시킬 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치는 배터리 및 상기 배터리에 전원을 공급하기 위한 코일 안테나(24)를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부(300)는 상기 코일 안테나(24)로 구동신호를 인가할 수 있다. 상기 코일 안테나(24)는 본 발명에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치와 키FOB(500)의 배터리 부족시에 사용되는 장치이다. 상기 코일 안테나(24)는 자동차의 이모빌라이져(Immobilizer) 기능을 위해 사용될 수도 있다.
상기 이그니션 노브 바디(200)의 전단에는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 헤드(11)가 제공되고, 상기 헤드(11)에는 키FOB(500)가 결합되는 키FOB 도킹홀(12)이 마련되고 상기 키FOB 도킹홀(12)의 내부에는 상기 키FOB(500)의 결합을 감지하는 단자(13)가 마련된다. 자동차의 이모빌라이져 기능을 구현하기 위해서는 상기 키FOB(500)을 상기 키FOB 도킹홀(12)에 결합하여야 한다. 상기 키FOB(500)을 키FOB 도킹홀(12)에 결합하면 상기 단자(13)를 통해 제어부(300)로 결합신호가 입력되어 이모빌라이져 기능이 수행되도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 손잡이 평면도 및 키FOB의 삽입위치를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치는 차량의 대쉬보드 내측으로 시동노브(201)가 구비된 키실린더(100)가 삽입된 후 조립되도록 구성된다. 즉, 상기 시동노브(201)의 주변에는 이를 감싸는 그로메트(202)가 마련되고, 상기 그로메트(202)는 대쉬보드에 고정된 베젤(203)에 장착된다. 이를 상기 키실린더(100)에 마련된 시동노브(201)를 회전시키면 상기 시동노브(201)의 작동에 따라 시동노브(201)가 그로메트(202)의 일정 부분에 위치하게 되고 차량은 상기 시동노브(201)가 위치에 해당되는 기능을 수행한다. 예컨대 각각의 기능을 통해 차량에는 시동이 걸리거나 전원이 인가되는 등의 작동이 수행된다.
또한, 키FOB(500)은 본 발명에 따른 이그니션 노브(11)의 전단부에 마련된 키FOB 도킹홀(12)에 결합되며, 이로써 상기 키FOB의 결합을 감지하는 단자(13)를 통해 제어부(300)로 상기 키FOB의 결합신호를 전달하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 자동차 이그니션 노브 록 장치의 제어부에 대한 내부 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 자동차 이그니션 노브 록 장치의 제어부(300)는 외부로부터 다수의 신호를 수신하여 일정한 조건에 따라서 자동차의 엔진 시동을 위한 절차를 수행하고, 키FOB(400)과의 통신을 통해 상기 키FOB에 대한 인증을 수 행하며, 상기 키FOB에 대한 인증이 통과되고 구동스위치(400)로부터 구동신호가 인가되면 자동차키(26)의 삽입 및 회전이 가능하도록 제어한다.
도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 제어부(300)를 구체적으로 설명하면, 제어부(300)는 무선송신부(301), 무선수신부(302), 마이크로컨트롤유닛MCU:Micro Control Unit)(303), 시동릴레이(304), 코일안테나 구동부(305) 및 모터구동부(306)를 포함하여 구성된다.
상기 무선 송,수신부(301,302)는 키FOB(500)와의 무선통신을 통해 데이터를 송수신한다. 보다 구체적으로는 무선송신부(301)는 상기 키FOB(500)로 무선신호를 송출하여 상기 키FOB(500)으로 고유 ID를 요청한다. 상기 무선수신부(302)는 상기 키FOB(500)으로부터 상기 ID를 수신한다. 바람직하게는 상기 무선송신부(301)는 LF(Low Frequency) 통신으로 상기 키FOB(500)으로 ID 요청신호를 송신하고, 상기 무선수신부(302)는 RF(Radio Frequency) 통신으로 상기 키FOB(500)으로부터 ID를 수신한다.
상기 MCU(303)는 운전석 문닫힘 신호(S1) 또는 브레이크 페달 신호(S2) 중 어느 하나가 온(ON)되면 제1제어신호를 상기 무선송신부(301)로 출력하는 OR 논리연산부(31)와, 상기 브레이크 페달 신호(S2), 변속레버 P(parking) 신호(S3) 및 점화스위치(미도시) START 신호(S4)가 온(ON)되면 제2제어신호를 시동릴레이(304)로 출력하는 AND 논리연산부(32)와, 상기 무선수신부(302)를 통해 수신된 키FOB에 대한 ID를 이용하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행하는 인증부(33)와, 상기 인증부(33)에서의 키FOB에 대한 인증 통과 이후에 경과된 시간을 카운트하는 타이 머(35)를 포함하여 구성된다.
상기 무선송신부(301)는 상기 OR 연산부(31)로부터 제1제어신호가 수신되면 내부에 구비된 송신안테나 구동부(미도시)를 구동시켜 상기 키FOB(500)으로 고유 ID 요청을 위한 무선통신을 수행한다. 이와 같이 무선송신부(301)는 운전석 문닫힘 신호(S1) 또는 브레이크 페달 신호(S2) 중 어느 하나의 신호가 입력되는 경우에만 상기 키FOB(500)과의 무선통신을 수행하여 ID를 요청하게 된다.
상기 인증부(33)는 상기 무선수신부(302)를 통해 수신된 키FOB(500)의 고유 ID를 이용하여 미리 저장된 ID와 비교한 후 상기 키FOB에 대한 인증을 수행한다.
상기 타이머(35)는 상기 인증부(33)에서의 키FOB 인증이 완료된 이후부터 경과되는 시간을 카운트한다. 이러한 경과시간의 카운트는 상기 키FOB 인증이 완료된 이후에 일정한 시간동안 자동차 엔진 시동 완료신호가 입력되지 않은 경우 상기 자동차키의 삽입 및 회전이 불가능상태로 전환되도록, 즉 상기 자동차키(26)가 초기 상태로 전환되도록 상기 모터(22)를 구동하기 위한 것이다. 이와 같이 키FOB에 대한 인증이 통과된 경우라도 일정한 시간 동안 엔진 시동이 되지 않으면 다시 상기 모터(22)를 구동시켜 자동차키(26)의 삽입 및 회전이 불가능한 상태로 전환되도록 상기 자동차키(26)를 초기 상태로 전환시킨다.
이때, 상기 MCU(303)는 상기와 같이 키FOB에 대한 인증이 완료된 이후부터 일정한 시간 내에 자동차 엔진 시동 완료신호가 입력되지 않아 자동차키(26)의 삽입이 불가능상태로 전환되도록 상기 모터(22)를 구동한 후, 재차 운전석 문닫힘 신호 또는 브레이크 페달 신호가 온(ON)되는 경우 상기 자동차키(26)를 자동으로 삽 입 및 회전시키도록 모터(22)를 구동시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 MCU(303)는 상기 키FOB에 대한 인증이 완료된 후, 자동차에 이미 구비되어 있는 브레이크 페달 신호(S2), 자동변속기의 변속레버 P 신호(S3) 및 점화스위치 START 신호(S4)가 온(ON)된 경우 시동릴레이(304)를 온(ON)시킨다. 여기서, 상기 브레이크 페달 신호(S2)는 운전자가 브레이크 페달을 밟은 경우에 내부의 신호 처리에 의해 온(ON) 신호가 출력되고, 밟지 않은 경우에는 내부의 신호처리에 의해 오프(OFF) 신호가 출력된다. 또한 자동변속기의 변속 레버가 P(Parking) 포지션에 있을 경우에 변속레버 P 신호(S3)는 온(ON) 신호가 출력된다. 일반적으로 상기 변속레버의 P(Parking)는 주차할 때나 시동할 때의 위치이며, R(Reverse)은 후진시 사용하며, N(Neutral)은 중립 위치로 시동을 걸 때나 주행 중 장기간 정차해 있을 때 사용하며, D(Drive)는 보통 주행할 때 사용한다. 또한 오토매틱 차량의 엔진을 시동할 때 변속 레버를 P에서 R-N-D로 놓는바, MCU(233)에서 최우선 상태인 P상태를 점검하게 되어있다. 이와 같이 변속 레버가 자동차가 주차상태를 나타내는 P 포지션에 있을 경우에 변속레버 P 신호(S3)가 온(ON)되는 것이다.
상기 시동릴레이(304)는 바람직하게는 스위치로 구성될 수 있다. 초기에 스위치가 열려 있다가 상기 MCU(233)로부터 제2제어신호가 수신되면, 스위치를 닫아서 점화스위치를 통해 공급된 전류를 엔진 시동을 위한 시동모터(Start Motor)로 공급하도록 한다.
상기 모터구동부(306)는 상기 인증부(33)로부터 키FOB에 대한 인증 통과신호 및 상기 구동스위치(400)로부터 모터 구동신호를 수신하여 모터(22)를 구동한다. 즉, 상기 키FOB에 대한 인증이 통과되고 상기 구동스위치(400)로부터 모터 구동신호가 입력되는 경우에 상기 모터(22)의 구동을 위한 제어신호를 상기 모터(22)로 출력한다. 만약 상기 키FOB 인증 통과신호 또는 상기 구동스위치(400)로부터 모터의 구동신호 중 어느 하나라도 입력되지 않으면 상기 모터구동부(306)는 상기 모터(22)로 구동을 위한 제어신호를 출력하지 않는다. 이와 같이 상기 키FOB 인증 통과신호 및 모터 구동신호가 입력되면 상기 모터(22)는 상기 모터(22)에 연결된 샤프트(21)를 이동(전진) 및 회전시켜 상기 샤프트(21)에 결합된 자동차키(26)가 자동으로 삽입 및 회전되도록 한다. 이로써 상기 자동차키(26)의 삽입 및 회전이 자동으로 실현되어 운전자의 추가적인 동작 없이도 자동으로 자동차 엔진을 시동할 수 있게 된다.
한편, 키FOB(500)의 접촉신호가 상기 제어부(300)로 입력되면 코일안테나 구동부(305)를 구동하기 위하여 스위치(34)를 온시킨다. 이로써 상기 코일안테나 구동부(305)에서는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치에 구비된 코일안테나(26)에 전압을 유기시켜 키FOB(500) 내의 배터리에 전원을 공급하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 록킹방법을 나타낸 흐름도이다. 본 발명에 따른 록킹방법은 상기에서 설명한 본 발명에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치에 적용된다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 제어부(300)에서 운전석 문닫힘 신호(S1) 또는 브레이크 페달 신호(S2) 중 적어 도 하나의 신호가 온(ON)되었는지를 판단한다(S500). 상기 두 신호(S1,S2) 중 적어도 하나의 신호가 온(ON)된 경우에 키FOB(500)과의 무선통신을 수행하여 상기 키FOB(500)으로 고유 ID를 요청하고(S502) 상기 키FOB(500)으로부터 상기 ID를 수신한다(S504). 계속하여 상기 제어부(300)는 상기 수신된 ID와 내부에 미리 저장된 ID를 비교하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행한다(S506). 상기 키FOB에 대한 인증이 통과되면(S508), 상기 인증 통과신호를 모터구동부(206)로 전송한다(S510).
이때 상기 키FOB의 인증이 통과되면 타이머(35)가 동작하여 상기 인증이 통과된 이후부터 미리 설정된 시간이 경과하였는지 판단하고(S512), 상기 설정된 시간이 경과하기 전에, 자동차 엔진시동을 위한 구동스위치(400)가 온(ON)되었는지를 판단하여(S514). 상기 구동스위치(400)가 온되었으면 모터구동부(306)는 모터(22)로 구동신호를 전송한다(S516). 상기 구동신호를 받은 모터(22)는 구동하여(S518) 상기 모터(22)와 연결되어 있는 샤프트(21)를 이동 및 회전시켜(S520), 상기 샤프트(21)에 직접적으로 연결된 자동차키를 자동으로 삽입 및 회전시킨다(S522). 이와 같이 자동차키의 삽입 및 회전에 따라서 엔진시동 신호가 시동모터(Start Motor)로 전달되어 엔진 시동이 자동적으로 걸리게 한다(S524). 만약 상기 구동스위치가 온되기 전에 상기 설정된 시간이 경과하면 초기상태(S500)로 진행한다.
이와 같이 키FOB(500)과의 통신을 통해 사용자 인증이 통과된 후, 구동스위치(400)로부터 모터의 구동신호가 입력되면 상기 모터(22)를 구동시켜 자동차키가 자동으로 삽입 및 회전되어 엔진시동이 걸리도록 함으로써 자동차 보안 문제를 해결하고 간단한 스위치 작동만으로도 엔진시동이 가능하도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 록킹방법에서는 우선적으로 사용자 인증이 통과되고, 구동스위치를 온한 경우에 자동차키의 삽입 및 회전이 가능하게 하여 정당한 사용자만이 자동차 엔진을 시동할 수 있도록 한다.
상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기존에 설치된 스티어링 컬럼과 키실린더의 구조를 변경하지 않고도 적은 비용으로 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치를 구현할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치를 이용하면 정당한 사용자만이 자동차키의 삽입이 가능하게 하여 자동차 보안을 높일 수 있다.
나아가, 본 발명에 따르면 정당한 사용자는 간단한 조작으로 자동차 엔진의 시동이 가능하다는 장점이 있다.

Claims (14)

  1. 자동차키가 삽입되는 키실린더의 전단에 제공된 이그니션 노브 바디;
    상기 이그니션 노브 바디의 내부에 상기 키실린더의 축 방향과 평행하게 제공되며 그 일단이 상기 자동차키와 결합되어 상기 자동차키에 삽입 및 회전력을 전달하는 샤프트;
    상기 샤프트의 타단에 연결되어 상기 샤프트를 이동 및 회전시키는 모터;
    상기 모터의 구동을 위한 구동신호를 인가하는 구동스위치; 및
    자동차용 키FOB에 대한 인증을 수행하며 상기 인증이 통과되고 상기 구동스위치로부터 구동신호가 인가되면 상기 자동차키를 자동으로 삽입 및 회전시키도록 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이그니션 노브 바디는 상기 키실린더와 분리된 구조이며 상기 키실린더에 삽입된 자동차키에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자동차용 키FOB으로 고유 ID를 요청하여 수신하고, 상기 수신된 ID를 이용하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자동차에 제공되는 운전석 문닫힘 신호 또는 변속 레버 P(parking) 신호가 온(ON)되는 경우에 상기 키FOB으로 고유 ID를 요청하고, 상기 수신된 ID와 미리 저장된 ID를 비교하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 키FOB으로 키FOB ID의 요청신호를 무선으로 송신하기 위한 송신부;
    상기 키FOB으로부터 상기 ID를 무선으로 수신하기 위한 수신부;
    상기 자동차에 제공되는 운전석 문닫힘 신호 또는 브레이크 페달 신호가 온되는 경우 상기 송신부를 통해 상기 키FOB으로 상기 ID 요청신호를 전송하고, 상기 수신부를 통해 상기 키FOB으로부터 상기 ID를 수신하며, 상기 수신된 ID를 내부에 미리 저장된 ID와 비교하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행하고, 상기 인증이 통과되면 제어신호를 출력하는 MCU;
    상기 MCU로부터 제어신호가 수신되고 상기 구동스위치로부터 모터 구동신호가 수신되면 상기 모터를 구동하는 모터구동부;
    상기 브레이크 페달 신호, 변속레버 P 신호 및 점화스위치 START 신호가 온 되는 경우 상기 점화스위치로부터 전달된 엔진시동 전원을 시동모터(Start Motor)로 스위칭하는 시동릴레이; 및
    상기 MCU에서 인증이 통과된 이후에 경과된 시간을 카운트하고 그 카운트 결과를 상기 MCU로 실시간으로 제공하는 타이머; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송신부는 LF 통신으로 상기 키FOB으로 ID 요청신호를 송신하고, 상기 수신부는 RF 통신으로 상기 키FOB으로부터 ID를 수신하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 타이머로부터 제공된 카운트 시간을 이용하여 미리 설정된 시간 내에 상기 자동차 엔진 시동을 위한 전원이 공급되지 않으면 상기 자동차키가 초기 상태로 전환되도록 상기 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자동차키가 초기 상태로 전환되도록 상기 모터를 구동한 후, 운전석 문닫힘 신호 또는 브레이크 페달 신호가 온(ON)되는 경우 상기 자동차키를 자동으로 삽입 및 회전시키도록 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이그니션 노브 록 장치는 배터리 및 상기 배터리에 전원을 공급하기 위한 코일 안테나를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 코일 안테나로 구동신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 록킹방법에 있어서,
    상기 자동차의 운전석 문닫힘 신호 또는 브레이크 페달 신호 중 적어도 하나의 신호가 온(ON) 되었는지를 판단하는 제1단계;
    상기 적어도 하나의 신호가 온(ON)된 경우 자동차용 키FOB으로 고유 ID를 요청하고 상기 요청에 대응하여 상기 키FOB으로부터 고유 ID를 수신하는 제2단계;
    상기 수신된 ID를 이용하여 상기 키FOB에 대한 인증을 수행하는 제3단계; 및
    상기 자동차 엔진시동을 위하여 상기 자동차키를 자동으로 삽입 및 회전시키기 위한 모터의 구동신호를 인가하는 제4단계; 및
    상기 키FOB에 대한 인증이 통과되고 상기 모터의 구동신호가 인가되면, 상기 자동차키에 결합된 샤프트를 이동 및 회전시키기 위하여 상기 샤프트에 연결된 상기 모터를 구동시키는 제5단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 록킹방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2단계는,
    LF 통신으로 상기 키FOB으로 ID 요청신호를 송신하고, RF 통신으로 상기 키FOB으로부터 ID를 수신하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 록킹방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제5단계 이후에,
    상기 자동차키의 삽입 및 회전에 따라 점화스위치로부터 START 신호를 엔진시동을 위한 시동모터로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 이그니션 노브 록 장치의 록킹방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제5단계 이후에,
    상기 키FOB에 대한 인증이 통과된 후 경과된 시간을 카운트하는 단계; 및
    상기 카운트된 시간을 이용하여 미리 설정된 시간 내에 자동차 엔진 시동이 완료되지 않으면 상기 자동차키가 초기 상태로 전환되도록 상기 모터를 구동하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 록킹방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 자동차키가 초기 상태로 전환되도록 상기 모터를 구동한 후, 운전석 문닫힘 신호 또는 브레이크 페달 신호가 온(ON)되는 경우 상기 자동차키를 자동으로 삽입 및 회전시키도록 상기 모터의 구동을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동제어형 자동차 이그니션 노브 록 장치의 록킹방법.
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