KR101161827B1 - 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상호간에 중계가 가능한 무선 데이터 통신 방법을 이용하여 도난 발생시에 도난물의 추적이 가능한 신뢰성 높은 도난 방지 장치를 구성함과 동시에 이러한 장치를 저출력의 장비로도 구현이 가능하도록 하는 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치에 관한 것이다. 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치는 본체의 상태를 결정하고, 명령신호를 각 구성부에 전달하는 메인 모듈, 위성으로부터 GPS 정보를 수신하고 위치를 계산하는 GPS 모듈, 타 본체 또는 휴대기와 상기 GPS 정보 또는 각 본체의 상태 정보를 교환하는 무선 데이터 송수신부, 휴대폰과 접속되어 상기 GPS 정보 또는 상태 정보를 상기 휴대폰으로 전송하는 휴대폰 데이터 인터페이스를 포함하는 본체와, 상기 본체에 탈착이 가능하고, 상기 본체와 무선 통신이 가능하도록 무선 데이터 송수신부를 포함하는 휴대기를 포함한다.

Description

무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치{Anti-theft device using wireless communication network}

본 발명은 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 통신 기술을 이용하여 신뢰성 있는 도난 방지 장치를 구성하고, 아울러 상호간 중계가 가능한 무선 데이터 전송방법을 사용하여, 도난을 방지하는 동시에 도난이 발생하였을 경우에는 도난물의 위치를 추적할 수 있게 하는 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치에 관한 것이다.

자동차, 오토바이, 자전거 등은 고가의 이동수단으로서, 도난을 방지하기 위한 다양한 도난 방지 장치들이 설치되어 있다. 그러나 대부분의 도난 방지 장치는 잠금장치 위주로 구성되어, 자전거 등과 같이 비교적 가벼운 이동수단이 일단 도난을 당하고 난 이후에 잠금장치가 해제되면 이를 다시 찾는 것이 쉽지 않은 실정이다.

이에 따라, 무선 통신망을 이용하여 보호 대상물이 원래 위치에서 이탈되더라도 보호 대상물의 위치를 파악할 수 있는 도난 방지 장치 또는 추적 장치 등이 필요하게 되었으며, 무선 통신 기술을 이용하여 실시간으로 자신의 위치를 송출하는 위치 추적 장치 등이 사용되기도 한다. 이러한 위치 추적 장치는 GPS 수신 장치 등을 부착하고 있어 실시간으로 자신의 위치를 파악하여 무선 통신망으로 자신의 위치를 지속적으로 송출하는 방식을 사용한다. 그러나, 이러한 위치 추적 장치는 도난 당한 대상물이 멀리 이동한 경우, 무선 신호 송출에 한계가 있으며, 무선 신호 송출을 높이기 위해서는 장비의 고사양화가 필수적이어서, 많은 비용이 발생되었다.

또한, 도난 당한 대상물은 한동안 보관되어 사용이 중지되어 있다가 일정시간이 경과된 후에 다시 사용되는 경향이 있어, 도난 방지 장치의 배터리의 지속성 여부가 문제가 되고 있다. 따라서, 도난 신호의 이동거리가 길며, 도난 방지 장치의 배터리가 오랫동안 지속 가능하여, 도난된 후 상당한 시간이 흐르더라도 도난 신호를 송출할 수 있는 장치가 필요하게 되었다.

이에, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 무선 통신 기술을 이용하여 신뢰성 있고 더 효과적인 도난 방지 장치를 구성할 수 있게 하는 것과, 상호간 중계가 가능한 무선 통신 방법을 사용하여 도난물의 위치를 추적할 수 있게 하는 것과, 아울러 적은 출력의 통신 장치로도 시스템을 구현할 수 있는 무선통신망을 이용한 도난 방지 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 위에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신망을 이용한 도난 방지 장치는, 이동체에 부착되는 본체와, 상기 본체에 탈착이 가능하고 상기 본체와 무선통신이 가능한 휴대기를 포함하되, 상기 본체는, GPS 정보를 수신하고 위치를 계산하는 GPS 모듈과, 상기 휴대기 및 타 이동체에 부착된 타 본체와 무선 통신하는 무선 데이터 송수신부과, 상기 GPS 모듈 및 상기 무선 데이터 송수신부를 제어하는 메인 모듈을 포함하며, 상기 휴대기와 통신이 두절되면, 공통채널을 이용하여 상기 타 본체 및 상기 타 본체의 휴대기로 상기 본체의 식별ID 및 위치정보를 포함하는 도난 신호를 송신하는 도난 모드로 작동하며, 상기 타 본체로부터 상기 타 본체의 도난 신호를 수신하면, 인접한 또 다른 본체 또는 휴대기에 상기 타 본체의 도난 신호를 송신한다.

본 발명에 따른 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치는, 무선 통신 기술을 이용하여 신뢰성 있는 도난 방지 장치를 구성할 수 있게 하며, 상호 중계가 가능한 릴레이 형식의 무선 통신 방법을 제공하여, 도난 방지 시도에도 불구하고 도난이 발생한 경우에는 도난물을 추적할 수 있게 하고, 아울러 이런 도난 방지 장치를 저출력의 장비로도 구현할 수 있게 하여 경제성까지 도모하고 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신망을 이용한 도난 방지장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 도난 방지장치에 포함된 본체의 구성을 설명하기 이한 블록도이다.
도 3은 도 1의 도난 방지장치의 동작 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 도 1의 도난 방지장치의 통신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 도난 방지장치의 "중계모드"의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 도난 방지장치의 가통 범위의 확장 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신망을 이용한 도난방지 장치에 대해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신망을 이용한 도난 방지장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 도난 방지장치에 포함된 본체의 구성을 설명하기 이한 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치는 자전거, 오토바이, 자동차, 유모차 등 이동체(M)에 부착하여, 이동체(M)의 도난을 감시하고, 도난 상태에서도 소유주에게 이동체(M)의 위치를 알려줄 수 있는 장치로서, 크게 본체(1)와 휴대기(2)로 구성된다. 이와 같은 본체(1)와 휴대기(2)는 서로 결합 및 분리가 가능한 것으로, 본체(1)는 사용자가 도난을 방지하고자 하는 이동체(M)에 설치되며, 휴대기(2)는 이동체(M)의 소유자 또는 사용자가 휴대한다. 본 명세서를 기술함에 있어서, 이동체(M)는 상기 기술된 예시에 한정될 것은 아니고 소유자 또는 사용자의 통제에서 벗어나 자력 또는 타력에 의해 위치가 변동될 수 있는 모든 물체를 의미한다.

이하, 본체(1) 및 휴대기(2)에 관하여 구체적으로 설명한다. 본체(1)는 휴대기(2)와 무선 통신을 하며, 본체(1)는 휴대기(2)로 ID 정보 및 상태 정보를 송출하고, 휴대기(2)는 ID 정보 및 상태 정보를 수신한 후 본체(1)로 응답 신호(Ack)를 송출한다.

본체(1)는 메인 모듈(10)과 각 구성부로 형성된다. 각 구성부는 메인 모듈(10)외에 GPS 모듈(20), 데이터 송수신부(30), 휴대폰 인터페이스(40), 주행정보 표시부(50), 도난 경보 모듈(60), 잠금장치(70) 로 이루어지며 각 구성부와 메인 모듈(10)은 신호를 주고 받는 상호 피드백을 통해 본체(1)의 상태를 결정하게 된다.

본체(1)의 상태가 결정되면, 본체(1)는 각 구성부를 통해 적합한 동작을 하게 되는데 이에 관한 자세한 사항은 후술한다.

메인 모듈(10)은 본체(1)의 각 구성부를 제어하는 역할을 하는 것으로서, 각 구성부로부터 입력 받은 정보를 처리하여, 본체(1)의 상태(대기모드, 경계모드, 도난모드, 중계모드)를 결정하고, 이에 따라 각 구성부를 제어한다. 메인 모듈(10)의 동작에 관해서는 각 구성부와 함께 구체적으로 후술한다.

GPS 모듈(20)은 위성에게서 GPS 정보를 수신하고 이를 계산하여 지구상에서 자신의 위치를 찾는 작업을 하도록 형성된다. GPS 정보라 함은 수 개의 위성들 각각의 삼차원적인 위치 정보와 정보를 수신한 시각을 포함한 숫자의 배열을 말하며, 이 GPS 정보를 보정하고 일련의 수식을 이용한 계산을 하면, GPS 모듈(20)은 자신의 위치정보를 가지게 된다. GPS 모듈(20)이 가지는 위치정보는 GPS 모듈(20) 자신이나 메인 모듈(10)에 저장되었다가 데이터 송수신부(30)나 휴대폰 인터페이스(40)를 통해 외부로 전파될 수 있으며, 주행정보 표시부(50)로 이동되어 주행정보와 함께 사용자에게 제공될 수도 있다. 즉, GPS 모듈(20)은 이동체(M)의 위치를 실시간으로 파악할 수 있으며, GPS 모듈(20)에 의해 파악된 위치는 메인 모듈(10) 내의 저장공간에 저장되어 이동체(M)의 경로를 기록할 수 있으며, 메인 모듈(10)은 이동체(M)가 도난 당한 경우 이동체(M)의 위치 경로를 도난 신호에 삽입하여 타 본체(1-1)에 전파할 수 있다.

데이터 송수신부(30)는 본체(1)와 타 본체(1-1), 본체(1)와 휴대기(2)사이에 정보를 주고받는 작업을 수행한다. 이 때 본체(1)는 데이터 송수신부(30)를 통하여 타 본체의 휴대기와도 무선 통신이 가능할 수 있다. 본체(1)와 휴대기(2) 사이의 교환 정보는 메인 모듈(10)에서부터 전달받은 GPS 정보나 본체(1)의 상태정보, 주행정보 등이 있으며 본체(1)와 휴대기(2) 사이에는 유무선 통신으로 이루어지며, 타 본체(1-1)와의 정보 교환은 무선 통신으로 이루어진다. 이 때 데이터 송신시의 출력은 타 본체(1-1)나 휴대기(2)와의 라디오 파의 도달범위를 결정하여, 결국 통신 가능 범위를 좌우하게 된다.

따라서, 데이터 송수신부(30)는 고출력 또는 저출력 장비로 형성될 수 있는데, 고출력 장비를 사용하면 송수신 범위가 넓어져서 기기의 효용성이 증대될 것이나, 실제 제작시에 고가의 비용이 든다는 경제상의 단점이 있게 되고, 저출력 장비의 경우는 반대로 경제상의 이점이 있으나, 통신 범위가 줄어들어 기기의 효율성이 떨어진다는 단점을 가지게 된다. 이 점을 참작한 본체(1)의 무선 통신에 의한 데이터 송수신과정의 자세한 사항은 후술한다.

휴대폰 인터페이스(40)는 본체(1)와 휴대폰이 유선으로 접속하도록 형성되며, 접속시에는 본체(1)를 통해 충전기능을 제공하도록 형성될 수 있다. 본체(1)는 휴대폰 인터페이스(40)를 통해 휴대폰과 접속할 수 있으며, 이 때 메인 모듈(10)이 가지고 있는 본체(1)의 정보는 휴대폰을 거쳐 휴대폰 기지국 등과 연결된 광역통신망에 전파될 수 있다. 이러한 본체(1)와 광역통신망의 접속은 선택적(Optional)인 것으로, 본체(1)와 휴대폰이 휴대폰 인터페이스(40)를 통해 연결되어 있을 때에만 가능하다.

주행정보 표시부(50)는 본체(1)가 자동차, 자전거 등 차륜주행장치인 이동체에 설치된 경우에 차륜주행장치의 차륜의 회전정보를 수집, 분석하여 시각적으로 디스플레이 하도록 형성되며, 자전거 등 비교적 구조가 단순한 차륜주행장치가 설치 대상인 경우에는 차륜에 직접 접촉하여 회전정보를 수집하고, 일정한 계산식이 내장된 반도체 칩을 사용한 간단한 회로를 구성하여 액정패널에 주행정보를 디스플레이 하도록 형성될 수 있으며, 자동차 등의 복잡한 구조를 가지는 이동체의 경우 자동차 자체의 계기판에서 이미 주행정보를 알 수 있으므로, 자동차의 계기판과 메인 모듈(10)이 연동할 수 있게 본체(1)를 설치하는 방법으로 형성될 수 있을 것이다. 주행정보 표시부(50)에 디스플레이 할 수 있는 정보는 비단 주행에 관련된 정보 뿐만 아니라 전술한 GPS 정보나 날씨 정보 등 위성이나 데이터 송수신부를 통해 얻을 수 있는 사용자에게 유용한 어떤 정보라도 포함되도록 형성될 수 있다.

잠금장치(60)는 사용자가 휴대기(2)를 본체(1)에서 분리, 휴대하면 작동하여 잠김 상태로 되어 1차적인 도난 위협을 제거할 수 있도록 본체(1)와 휴대기(2)가 결합하거나, 분리되는 경우에 따라 각각 개,폐 되도록 형성된다. 잠금장치(60)는 도난 방지 장치가 설치되는 이동체를 사용할 수 없도록 하거나, 도난이 불가하도록 할 수 있는 어떤 방법으로도 형성될 수 있다. 예를 들어 자전거에 도난 방지 장치를 설치하는 경우에는 자전거의 체인이나 바퀴부분에 잠금장치를 설치할 수 있을 것이며, 자동차의 경우에는 휴대기와 차량의 도어락을 연동하여 잠금장치를 구성할 수 있을 것이다. 이와 같이 임의의 경우에 도난 방지 장치가 설치되는 이동체(M)의 특성을 활용하여 여러가지 방식으로 잠금장치를 구성하는 것이 가능할 것이다.

도난 경보 모듈(70)은 데이터 송수신부(30)와 휴대기(2)가 통신 가능 범위 내 있는 경우임에도 교신이 두절되는 경우 동작하도록 형성된다. 도난 경보 모듈(70)은 범인에게 심적 압박을 가하거나, 신체적 위협을 주어 절도행위를 중단시키려는 목적으로 설치되는 것이며, 섬광, 굉음 또는 고압전류 등을 발생시키도록 형성될 수 있다.

휴대기(2)는 사용자가 휴대하며, 본체(1)와의 결합, 분리에 따라 잠금장치가 각각 개,폐 되도록 하며, 본체(1)와 지속적으로 교신하도록 형성된다. 휴대기(2)는 본체(1)의 상태에 따라 사용자에게 경고 메시지를 보낼 수 있도록 내부에 진동, 경고음 등을 발생시킬 수 있는 경보 모듈을 가지도록 형성될 수 있다.

이렇게 형성된 본체(1)는 상황의 변화에 따라 각 구성부와 메인 모듈(10)과의 신호 피드백을 통해 수시로 자신의 상태를 변경하며, 이 정보를 휴대기(2)에 지속적으로 전송한다. 이와 함께 본체(1)와 휴대기(2)는 그 상태에 따른 동작을 하게 되며, 이는 도난 방지기로서의 효율성, 적응성을 높이게 된다.

이하, 도 1및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치의 작동에 관하여 상세히 설명한다.

도 3은 도 1의 도난 방지장치의 동작 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3를 참조하면, 본체의 상태는 크게 네 가지 단계로 나누어져 각각 대기모드, 경계모드, 도난모드, 중계모드로 구성된다.

대기모드(S100)는 휴대기(2)가 본체(1)에 결합되는 때로부터 동작하며 본체(1)에서 휴대기(2)가 분리되는 때 종료한다.

휴대기(2)가 본체(1)에 결합되면, 잠금장치(60)가 해제되어 이동체가 움직일 수 있거나 또는 작동 가능한 상태가 되며, 데이터 송수신부(30)는 타 본체(1-1)의 송신정보를 수신할 수 있는 수신 대기상태로 전환된다. 대기모드(S100)는 사용자가 이동체와 함께 있어 1차적인 안전이 확보된 상태를 의미하며, 이 때 본체(1)는 수신 대기상태로 전환 되는데 이는 가통 범위내 타 본체(1-1)와 공조하여 타 이동체의 정보를 획득하도록 하기 위함이다. 따라서 이 때 본체(1)는 타 본체(1-1)와 교신이 가능한 공통채널을 사용한다. 이때 공통채널은 타 본체(1-1)뿐만 아니라 타 본체(1-1)의 휴대기와도 무선 통신이 가능하도록 하여 직접 본체(1)와 타 본체(1-1)가 공조할 뿐 아니라 본체(1)가 타 본체(1-1)의 휴대기에 보낸 정보를 타 본체의 휴대기가 다시 타 본체(1-1)에 전달하는 방법으로 본체(1)가 타 본체(1-1)의 휴대기를 통해서도 타 본체(1-1)와 공조하는 것이 가능하도록 형성될 수 있다. 본체(1)가 차륜주행장치에 설치되어 있는 경우에는 주행정보 표시부(50)가 작동하여 주행정보를 사용자에게 디스플레이하며, 메인 모듈(10)에 저장된 본체(1)의 상태 정보, GPS 정보 또는 사용자에게 유용한 여러 정보를 함께 사용자에게 알려주도록 형성될 수 있다.

경계모드(S200)는 본체(1)에서 휴대기(2)가 분리되는 때로부터 동작하며, 도난모드(S300)로 전환되거나 다시 대기모드(S100)로 되는 때에 종료한다.

휴대기(2)를 본체(1)에서 분리하여 사용자가 휴대하게 되면, 잠금장치(60)가 작동하여 잠금상태가 되므로 이동체가 움직일 수 없거나, 사용제한 상태로 되어 1차적 안전을 확보하게 된다. 이와 동시에 휴대기(2)는 본체(1)와 지속적으로 교신을 하게 되는데 도 3a를 참조하면, 이 때 본체(1)는 식별ID와 현재 상태(Status)를 송출하고, 휴대기(2)는 이에 지속적으로 응답하는 폴링 제어(Polling control)를 하게 되며, 경계모드(S200)시 본체(1)와 휴대기(2)의 교신은 기기에 할당된 전용채널에서 이루어진다. 경계모드(S200)는 사용자가 휴대기(2)를 통해 본체(1)의 상태를 지속적으로 확인할 수 있는 상태이며, 대기모드(S100) 나 도난모드(S300)로 전환되는 이전 상태(pre-Status)라 할 수 있다.

도난모드(S300)는 본체(1)와 휴대기(2)사이의 교신이 두절되는 때로부터 동작하며 다음단계인 중계모드(S400)로 이어진다.

일단 경계모드(S200)에 들어서면 본체(1)와 휴대기(2)사이에 지속적으로 교신이 오가는데, 휴대기(2)가 본체(1)와의 교신 범위 내에 있는 경우 임에도 교신이 두절되는 경우 도난이 발생한 상황으로 판단한다. 휴대기(2)는 본체(1)와의 교신상태가 원활한지, 교신 범위 내에 있는지를 사용자에게 알려줄 수 있도록 형성되며, 이는 휴대기(2)가 본체(1)의 송신 신호를 받거나 받지 못하는 경우 휴대기(2)외부에 설치된 LED의 점멸상태를 확인할 수 있도록 하거나 액정 디스플레이 패널을 설치해 Range in/out의 문자가 직접 표기되도록 하는 등의 방법이나 신호를 받지 못하는 경우 경고음이 발생하도록 하는 등의 방법으로 형성이 가능하다. 이와 동시에 본체(1)는 GPS 모듈을 이용하여 자신의 위치 변화를 알 수 있으므로, 메인 모듈(10)은 본체(1)의 위치변화가 없는 경우 휴대기(2)와의 교신이 두절된다면 사용자가 스스로 교신 범위를 이탈한 것으로 판단하며, 본체(1)의 위치변화가 없고 휴대기(2)와의 교신도 원활하게 이루어지면 일단 교신 범위 이내에 휴대기(2)와 사용자가 위치하는 것으로 판단한 후, 이와 같이 판단된 교신 범위 내에서 휴대기(2)와의 교신이 두절됨과 함께 자신의 위치변화를 감지하는 경우는 도난이 발생한 것으로 판단하게 되는 것이다. 이 때 사용자가 스스로 교신 범위를 이탈하는 경우에는, 본체(1)가 스스로 도난방지 기능을 수행할 수 있도록 메인 모듈(10)이 휴대기(2)와의 교신상태와 독립적으로 자신의 GPS 정보를 이용하여 본체(1)의 위치변화에 따라 도난 경보 모듈(70)을 작동하게 하도록 형성하는 것이 가능하다.

도난모드(S300)로 동작시 휴대기(2)에는 경보음이 발생되어 사용자에게 도난 상황을 주지시키게 된다. 이 때는 일단 도난상태의 진행을 억제하는 것이 목표가 되므로 도난경보 모듈(70)이 작동하여 절도범에게 위협을 가하도록 할 수 있는데, 이는 섬광, 굉음 등을 발생시키거나, 고압전류를 생성하게 하는 등의 방법으로 형성될 수 있다.

경계모드(S400)는 도난모드(S300)에서 이어지며 도난상태에서 지속적으로 유지된다.

도난모드(S300) 동작시 도난경보 모듈(70)의 제 동작이 무위로 되어 도난상태가 계속 진행되고, 따라서 본체의 도난모드(S300)가 지속되면, 본체(1)는 자신의 위치를 타 본체(1-1)에 전파하기 위해 중계모드(S400)로 동작하게 된다.

도 4를 참조하면, 중계모드(S400)에서 본체(1)는 공통채널을 통해 타 본체(1-1, 1-2)와 교신하게 된다. 경계모드(S200) 동작시에는 일정 채널을 통해 본체(1)와 휴대기(2)가 교신하지만, 도난모드(S300)시에는 휴대기(2)와 교신이 두절되어 있는 상태이고, 본체(1)는 자신의 GPS정보와 자신의 식별ID 및 위치 정보를 포함하는 도난 신호를 가통 범위내(R) 타 본체(1-1, 1-2)에 무작위로 전파하기 위해 여러 본체들이 공통으로 사용 가능한 공통채널을 통해 정보를 송출하게 된다. 중계모드(S400)를 통해 자신의 정보를 타 본체(1-1, 1-2)에 송신하는 것이 성공하면, 정보를 수신한 타 본체(1-1, 1-2) 역시 스스로 중계기가 되어 본체(1)의 정보를 또 다른 타 본체(1-n)에 전파하게 된다. 이런 정보 전파의 연쇄가 수 회 또는 그 이상 이루어지면, 도난 당한 이동체에 설치된 본체(1)의 정보가 목적한 곳까지 전파되는 것이 가능해진다. 즉, 본체(1)의 도난 신호는 일종의 바이러스 정보와 같이, 서로 통신이 가능한 타 본체(1-1, 1-2, …, 1-n) 사이에 무작위로 퍼지게 되어, 소유주에 전달될 수 있다. 또는 이 연쇄상의 어떤 참여자라도 따로이 범죄의 발생사실을 신고하는 것도 가능하다. 또 다른 경우, 중계역할을 하는 일정 타 본체(1-1)의 휴대폰 인터페이스(40)가 활성화되어있는 경우라면 휴대폰(100)과의 접속을 통해 도난 당한 이동체에 설치된 본체(1)의 정보를 광역 무선 통신망에 전달할 수 있게 되며, 본체(1)의 정보는 광역 무선 통신망을 통해 이동체의 소유주가 가진 휴대폰(101)에 직접 전파될 수 있다. 이 때 본체(1)의 도난 정보의 전파는 타 본체(1-1)뿐만 아니라 타 본체(1-1)의 휴대기에도 전파가 가능하도록 공통 채널을 형성하여 도난 당한 이동체의 정보 전파가 본체와 타 본체 사이에서 직접 이루어질 뿐 아니라 본체의 도난 정보가 타 본체의 휴대기에 일단 전파 되었다가 이후 타 본체에 다시 전달되는 방법으로 더 효과적으로 이루어질 수 있도록 형성하는 것이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 의한 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치는 물리적으로는 크게 본체(1)와 휴대기(2)로 구분되고, 작동방법에 있어서는 크게 도난 이전의 방지 목적의 동작과 도난 이후의 도난 당한 이동체의 추적 목적의 동작으로 구분할 수 있다. 상호간 중계가 가능한 무선 통신방법은 이동체의 추적시에 그 방법상의 핵심이 된다.

이하, 도 5 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상호간 중계가 가능한 무선 통신 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 5는 도 1의 도난 방지장치의 "중계모드"의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 6a 및 도 6b는 도 1의 도난 방지장치의 가통 범위의 확장 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본체(1)가 타 본체(1-1)와 통신 가능한 범위인 가통 범위(R)를 나타낸다. 본체(1)가 송출하는 라디오 파의 도달거리는 데이터 송수신부(30)의 출력에 의해서 좌우되므로 본체(1)와 타 본체(1-1)가 통신 가능한 범위인 가통 범위는 본체(1)와 휴대기(2)가 교신 가능한 범위인 교신 범위와 본질적으로 같다. 그러나 휴대기(2)의 송수신부의 출력이 본체(1)의 데이터 송수신부(30)의 출력과 다르다면 가통 범위와 교신범위가 다르게 형성될 수도 있다. 따라서 기본적으로 휴대기(2)의 출력은 본체(1)의 출력과 적어도 같게 형성된다. 이러한 가통 범위는 본체(1)의 송수신부의 출력이 높다면 더 늘어날 것이며, 출력이 낮으면 줄어들 것이다. 어느 경우이든 송수신부의 출력에 따라 일정 가통 범위(R)를 가지게 된다.

중계모드(S400) 동작 시 본체(1)는 자신의 식별ID, 현재상태, 위치 정보 등 상태정보를 원거리 상에 전파하여야 하는데 각각의 본체(1)의 가통 범위(R)에는 한계가 있으므로, 본체(1)는 자신의 상태정보를 가통 범위(R)내로 무작위적으로 송출하고, 이 정보를 받은 타 본체(1-1)가 자신의 가통 범위(R)내의 또 다른 타 본체(1-1)에 중계하는 방법으로 가통 범위(R)를 서로 공유하여 결과적으로 원거리 상에 확장된 가통 범위(R')를 얻을 수 있게 된다. 이를 통해 원래 본체(1)가 도달 가능한 송출범위를 벗어난 지역까지 정보의 전파가 가능하게 된다. 그러나, 이는 가통 범위의 확장에 관여한 모든 본체들이 같은 시각에 상호 중계가 가능한 영역에 있는 경우에 가능한 것으로, 실제로는 이런 방식의 즉각적인 상호간의 중계를 통한 가통 범위의 확장은 목적하는 원거리상의 영역을 포함할 수 있을 만큼 그 확장된 범위도 크지 않을 것이며, 여러 본체들이 모두 같은 시각에 상호 중계가 가능한 위치에 존재해야 발생하는 상황인 만큼 가통범위의 확장도 자주 일어나지 못할 것이다.

따라서 이를 해결하고 더욱 더 먼 거리까지 정보를 전파할 수 있도록 하기 위해서 중계와 재중계를 반복하는 방법을 사용하게 된다. 도 5의 좌표의 가로축(x축)은 거리의 변화를, 세로축(t축)은 시간의 변화를 나타내고 있는데, 중계모드(S400) 동작 시, 본체는 A1(x1,t1) 위치에서 일정시간 이상 계속해서 타 본체(1-1)가 본체(1)의 가통 범위(R) 내에 들어오지 않고 있는 경우에는 송출신호를 일단 휴면상태로 전환하고, A2(x2, t2) 위치로 이동할 수 있다. 이 때, 본체(1)는 휴면 상태를 계속 유지할 수 있다. 전파를 송출하는 데에는 일정량의 전력이 소모된다. 본체(1)는 본체(1)가 설치되어있는 이동체(M)로부터 전원을 공급받거나 또는 독립적으로 전원을 공급하는 등의 방법으로 전원수급이 가능할 것이나 이동체(M)의 전원공급 유무에 따라 전원이 차단되는 상황이 발생한다면 도난 발생의 방지나 추적장치로서의 목적을 수행할 수 없으므로 기본적으로 독립된 전원공급원을 가지도록 형성된다. 따라서 더 먼 곳에 정보를 전파하기 위해 더 오랫동안 작동하려면 소모되는 전력의 절약이 굉장히 중요하다. 본체를 휴면상태로 하여 전파송출을 중단하면 그만큼의 전력이 절약되고 본체(1)는 더 오랫동안 동작할 수 있게된다. 이렇게 본체를 휴면상태로 하여 전력을 절약하면서, 도난당한 이동체(M)의 움직임에 따라 일정한 시간이 흐르거나 본체(1)의 위치가 변한 후, A3(x3, t3) 위치에서 다시 도난 신호를 송출하면, 전력의 절약 효과와 이로 인한 동작시간의 증가, 여기에 본체가 설치된 이동체(M)의 공간상의 이동효과가 합쳐져 더 오랜 시간동안, 더 먼 거리까지 정보를 전파할 수 있는 가통 범위의 시간적, 공간적으로 확장효과를 얻을 수 있다.

한편, 도6a는 서로 다른 본체(1, 1-1, 1-2)가 릴레이 형식으로 도난 신호를 전파하여 가통 범위를 확장하는 것을 나타낸 것이다. 본체(1)의 도난 신호는 인접한 다른 본체(1-1)와 또 다른 본체(1-2)를 순차적으로 경유하여 전파될 수 있으므로, 실질적으로 본체(1)의 가통 범위(R)는 다른 본체(1-1, 1-2)에 의하여 확장된 거리를 갖는 가통 범위(R')를 갖게 된다.

또한, 도 6b는 서로 다른 본체(1, 1-1, 1-2, 1-n)가 이동하면서 순차적으로 도난 신호를 전파하는 경우를 나타낸 것으로서, 서로 다를 본체(1, 1-1, 1-2, 1-n)가 각각 이동하면서 도난 신호를 전파하게 되면, 더욱 확장된 가통 범위(R")를 얻을 수 있게 된다. 이 때 본체(1)는 GPS 모듈(20)을 가지고 있으므로 시시각각 자신의 위치와 시각을 계산하는 것이 가능하다. 이렇게 본체(1) 또는 타 본체(1-1)가 중계, 홀드, 재중계를 반복하는 방법으로 시간상 공간상의 더 넓은 범위로 정보를 전파하는 것이 가능하게 된다.

이러한 릴레이식의 본체-본체간 상호중계를 통한 정보 전파의 연쇄는 가통범위(R), 또는 확장된 가통범위(R', R")를 가지고 순차적으로(1, 1-1, 1-2, 1-n)발생한다. 이러한 연쇄는 한번에 하나씩 일어나거나 또는 동시에 각 본체의 중심에서 모든 방향으로 한꺼번에 일어날수도 있다. 수면의 파동이 파원을 시작점으로 해서 모든 방향으로 퍼져나가는 것처럼 전파도 전파원을 중심으로 모든 방향으로 방사되는 것이므로 본체(1)는 같은 시각에 가통범위(R)내에 존재하는 모든 다른 본체에게 자신의 정보를 전파하게 된다. 문제는 본체들의 수 이며 일정한 가통범위(R)를 가지는 본체가 설치된 이동체들이 많이 존재할수록 하나의 본체(1)가 가지는 가통범위(R)내에 여러 개의 다른 본체가 동시에 위치하게 될 확률이 커져 정보 전파의 효과는 비약적으로 향상된다.

예를 들어, 최초에 동시에 세 방향의 다른 본체들이 본체(1)의 가통범위(R)안에 있게 된 경우를 생각한다면, 동시에 세 방향의 정보 전파의 연쇄가 발생한다. 각 정보 전파의 연쇄는 각각 그 목적지가 다를 수 있을 것이며, 하나의 연쇄는 도난당한 이동체(M)의 소유주에게 직접 전파되고, 다른 하나는 휴대폰을 통해 광역 무선 통신망에 접속하여 소유주의 휴대폰에 전파되며, 나머지 하나는 정보 전파의 연쇄를 구성하는 임의의 참여자에게 전달되어 따로이 도난 사실을 신고하도록 되는 상황이 연출될 수 있다. 이런 상황은 거의 동시에 발생할 수도 있지만, 일정한 시간차를 두고 차례로 발생하여 도난 당한 이동체(M)의 추적과정을 더욱 용이하게 진행될 수 있게 한다. 뿐만 아니라 직접 최초에 정보를 전파한 본체(1)로부터 형성된 세 방향의 정보 전파의 연쇄를 구성하는 모든 본체들로부터 새롭게 시작되는 하위 연쇄를 구성하는 것이 가능하며 이를 통해 최초에 세 방향으로 이루어진 정보 전파의 연쇄 밖의 다른 본체들에도 도난 신호를 전달할 수 있게 된다.

따라서, 임의의 n개의 본체들이 최초에 각각의 방향으로 정보 전파의 연쇄를 형성한다면, 이와 이로부터 형성된 하위의 정보 전파의 연쇄들이 지속적으로 본체(1)의 주변을 통해 모든 방향으로 빠르게 확산되며, 이는 바이러스가 숙주를 통해 증식하고 주변으로 퍼져나가는 것을 연상시킨다. 또한 본체뿐만 아니라 휴대기도 이 과정에 참여할 수 있으므로 도난 신호는 빠른 속도로 여러 경로를 통하여 먼 곳까지 전파되는 것이 가능하다. 본 도난방지 장치가 많이 설치되어 있을수록 도난 신호의 전파는 빠르게 나타날 것이며 적정수의 도난 방지 장치들이 확보된다면, 바이러스의 확산을 연상시키는 정보의 확산효과에 의해 도난 방지 효과는 극단적으로 향상될 것이다.

이러한 서로간의 중계를 통한 무선 통신 방법은 출력이 제한되어 일정 가통 범위를 가지는 어떠한 무선 통신 방법에도 쓰일 수 있을 것이나, 저출력으로 가통 범위가 상대적으로 작은 시스템이라면 구현 시에 더욱 효과가 있을 것이다. ISM대역(Industrial, Scientific and Medical Radio bands)은 여러 비 무선통신 기기들의 비 통신용 라디오 파가 형성되고 상존하는 주파수 영역이고 따라서 이들과의 주파수 간섭이 불가피한 영역이어서 이전에는 비 통신용 대역으로 생각되었으나, ISM대역에서의 무선통신을 가능하게 한 몇가지 저출력기기를 사용하는 통신 기술들이 개발되었고, 타 비통신용 기기들의 라디오 파와의 간섭이 불가피하다는 이유로 무료로 사용할 수 있다는 장점이 합쳐져 최근 새롭게 무선통신 주파수 대역으로 각광받고 있다. 대표적인 ISM대역은 2.4GHz의 주파수 대역이며, 전자레인지 사용시 발생하는 마이크로파(Micro wave)가 이 주파수를 갖는다. 그러나 최근에 개발된 통상 Wi-Fi, Zigbee 등으로 불리는 기술은 이 ISM대역 에서도 저출력 무선 통신장치를 사용 가능하게 하였다. 게다가 이 ISM 대역은 무료로 자유롭게 사용할 수 있기 때문에 ISM대역의 무선 통신 기술은 상업적, 경제적으로 각광받고 있으며 현재 여러 분야에서 응용이 되고 있는 실정이다. 이 ISM대역에서 저출력 기기를 사용하는 무선통신 방법은 가통 범위가 넓지 않으므로, 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치가 적절하게 구현될 수 있을 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 본체 2: 휴대기
10: 메인 모듈 20: GPS 모듈
30: 데이터 송수신부 40: 휴대폰 인터페이스
50: 주행정보 표시부 60: 잠금 장치
70: 도난 경보 모듈 1-1: 타 본체
S100: 대기모드 S200: 경계모드
S300: 도난모드 S400: 중계모드
R, R', R": 가통 범위

Claims (6)

1. 이동체에 부착되는 본체와, 상기 본체에 탈착이 가능하고 상기 본체와 무선통신이 가능한 휴대기를 포함하되,
   상기 본체는,
   GPS 정보를 수신하고 위치를 계산하는 GPS 모듈;
   상기 휴대기 및 타 이동체에 부착된 타 본체와 무선 통신하는 무선 데이터 송수신부;
   상기 GPS 모듈 및 상기 무선 데이터 송수신부를 제어하는 메인 모듈; 및
   상기 본체로부터 상기 휴대기가 분리되면 상기 이동체의 사용을 제한하는 잠금장치를 포함하며,
   상기 휴대기와 통신이 두절되면, 공통채널을 이용하여 상기 타 본체 및 상기 타 본체의 휴대기로 상기 본체의 식별ID 및 위치정보를 포함하는 도난 신호를 송신하는 도난 모드로 작동하며,
   상기 타 본체로부터 상기 타 본체의 도난 신호를 수신하면, 인접한 또 다른 본체 또는 휴대기에 상기 타 본체의 도난 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 본체는 상기 도난 모드에서 주위에 무선 통신 가능한 상기 타 본체가 감지되지 않는 경우 일정 시간 또는 위치의 변동 후 상기 도난 신호를 재송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 본체는 휴대폰과 접속 가능한 휴대폰 인터페이스를 더 포함하며,
   상기 본체는 상기 타 본체의 도난 신호 속에 도난자의 휴대폰 정보를 파악하고 상기 본체에 접속된 휴대폰을 통하여 상기 도난자의 휴대폰으로 상기 타 본체의 도난 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 본체는 상기 이동체의 주행정보를 수집하고 표시하는 주행정보 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 본체에 부착되어 도난모드 동작시 굉음, 섬광 또는 고압전류 중 적어도 하나 이상을 발생시키는 도난 경보 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망을 이용한 도난 방지 장치.

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