KR101956060B1 - 수신신호강도 크기 변화를 통한 도난 방지용 스마트키 시스템 - Google Patents

Abstract

도난 방지용 스마트키 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 도난 방지용 스마트키 시스템은, 무선통신을 통하여 데이타영역, 제1 강도영역 및 제2 강도영역으로 구분되는 인증요구 신호를 송출하는 스마트키 유닛; 및 스마트키 유닛으로부터 인증요구 신호를 수신하고 인증응답 신호를 스마트키 유닛에 송출하는 포브키를 포함하고, 인증응답 신호에는, 제1 강도영역에 대하여 감지한 제1 수신신호강도 정보와 제2 강도영역에 대하여 감지한 제2 수신신호강도 정보가 포함되고, 제1 수신신호강도 정보는 포브키의 거리 측정에 사용되고, 제2 수신신호강도 정보는 인증요구 신호 및 인증응답 신호의 유효 여부 측정에 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 인증요구 신호 중 기존의 단일화된 RSSI영역을 제1 강도영역 및 제2 강도영역으로 구분되도록 하고 수신신호강도(RSSI)를 제1 강도영역에 따른 제1 수신신호강도와 제2 강도영역에 따른 제2 수신신호강도로 구분되도록 하면서 제2 강도영역을 다변화함으로써 여러 크기로 구분된 제2 수신신호강도의 차이를 통해 인증요구 신호 및 인증응답 신호의 유효여부 판단에 사용될 수 있으므로 암호화 정도의 수준을 향상시킬 수 있다.

Description

수신신호강도 크기 변화를 통한 도난 방지용 스마트키 시스템{SMART KEY SYSTEM WITH ANTI-THEFT FUNCTION BY CHANGING RECEIVED SIGNAL STRENGTH INDICATION}

본 발명은 도난 방지용 스마트키 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스마트키 유닛에서 송출되는 신호의 암호화 수준을 높여 도난을 방지하기 위한 도난 방지용 스마트키 시스템에 관한 것이다.

스마트키 시스템은, 운전자가 차량의 키박스에 별도의 키를 삽입하거나, 작동을 위한 특별한 조작 없이도 외부에서 차량 도어의 개폐 및 차량의 시동이 가능한 것으로, 휴대가 용이한 스마트카드와 무선통신을 위한 포브(FOB)키가 사용된다.

스마트키(FOB)를 소지한 운전자가 차량에 접근하면 스마트키와의 알에프통신을 통하여 잠금이 자동으로 해제되어 별도의 키를 삽입하지 않더라도 도어를 열 수 있고, 차량에 탑승한 후 시동키를 삽입하는 과정 없이도 시동을 걸 수 있게 된다.

구체적으로 스마트키 시스템은, 차량에서 포브(FOB)키의 위치를 파악하는 인증 요구(LF 주파수)와, 이에 대하여 포브키가 회신을 주는 인증 응답(RF 주파수)을 차량에서 수신하여 이루어지게 된다.

스마트키 시스템과 관련하여 한국공개특허 제10-2012-0046582호는 "차량 내 스마트키 인증 시스템 및 그 방법"을 개시하며, 구체적으로 차량 내 스마트키 인증 시스템에 있어서, 차량 내 운전자의 안면 영상을 촬영하는 영상 촬영수단; 스마트키와 통신하여 스마트키로부터 운전자의 인증정보를 가져오는 제1 근거리 무선 통신수단; 영상 촬영부가 촬영한 영상을 저장하는 영상 저장수단; 및 스마트키로부터 가져온 운전자의 인증정보를 기반으로 영상 촬영부가 촬영한 영상을 인증하여 정상적인 운전자이면 차량의 시동을 허가하고, 정상적인 운전자가 아니면 촬영된 운전자의 영상을 영상 저장수단에 저장하는 운전자 인증수단을 포함하도록 하고 있다. 이를 통하여, 스마트키를 분실한 경우 이를 습득한 제 3 자에 의한 차량의 도난을 방지하도록 하고 있다.

한편, 이러한 스마트키 시스템을 사용하는 차량에서는, 차량의 절도 방법으로 소위 릴레이 어텍(relay attack)이 사용될 수 있는데, 도 1을 바탕으로 이를 설명하면 다음과 같다.

우선, 스마트키의 작동 범위를 벗어나도록, 포브키(31)를 소지한 차량의 소유자가 차량에서 멀리 떨어져 있을 때, 차량의 절도 의도를 가진 자가 제1 중계기(111)를 소지한 채 차량 운전자와 근접한 위치에 있게 된다.

그리고 또 다른 자가 상기 제1 중계기(111)와 무선 통신을 할 수 있는 제2 중계기(121)를 소지하여 차량에 접근한다.

차량에서 송신된 인증요구(41)는 제2 중계기(121)가 수신하며, 제2 중계기(121)는 이 인증요구 신호를 증폭하여 제1 중계기(111)로 전송한다.

다음으로, 제1 중계기(111)는 수신한 증폭 신호를 포브키(31)에 송출하는데, 이때 포브키(31)는 차량에서 송출되는 인증요구(41)와 동일한 신호를 받기 때문에 인증응답(51)을 하게 되며, 이러한 인증응답 신호(51)를 수신한 제1 중계기(111)는 제2 중계기(121)로 전달하게 되며, 결국 제2 중계기(121)를 소지한 자는 차량을 조작하여 도어를 개방하고 시동을 걸 수 있게 되는 것이다.

이처럼, 스마트키 시스템을 사용하는 차량에서는 릴레이 어텍을 이용한 차량 도난이 발생될 수 있으며, 이를 방지할 수 있는 방안이 필요하다.

한편, PIC 유닛은 주기적으로 인증요구 신호를 생성하여 LF 안테나를 통해 송신한다. 그리고 포브키는 PIC 유닛과 LF 안테나로부터 인증요구 신호가 수신되면 인증요구 신호의 수신신호강도(RSSI, Received Signal Strength Indication)를 측정하여 저장한다. 그리고 포브키는 수신된 인증요구 신호에 대한 수신신호강도를 포함하는 응답신호를 PIC 유닛으로 송신한다.

인증요구 신호에 응답하여 포브키로부터 응답신호가 수신되면 PIC 유닛은 응답신호에 포함되어 있는 수신신호강도를 검출하고 포브키의 위치를 판단하게 된다.

즉, 스마트키 유닛에서 포브키로 LF 통신에 의한 인증요구 신호를 송출할 때 수신신호강도 측정을 위한 정보를 획일화된 크기로만 송출하였으며, 이러한 경우 암호화 수준을 높이는데 한계가 있으므로, 이에 대한 개선이 필요하다.

본 발명의 목적은, 수신신호강도(RSSI) 크기 다변화에 의한 암호화를 통해 릴레이 어텍과 같은 도난을 방지하기 위한 도난 방지용 스마트키 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 무선통신을 통하여 데이타영역, 제1 강도영역 및 제2 강도영역으로 구분되는 인증요구 신호를 송출하는 스마트키 유닛; 및 상기 스마트키 유닛으로부터 상기 인증요구 신호를 수신하고 인증응답 신호를 상기 스마트키 유닛에 송출하는 포브키를 포함하고, 상기 인증응답 신호에는, 상기 제1 강도영역에 대하여 감지한 제1 수신신호강도 정보와 상기 제2 강도영역에 대하여 감지한 제2 수신신호강도 정보가 포함되고, 상기 제1 수신신호강도 정보는 상기 포브키의 거리 측정에 사용되고, 상기 제2 수신신호강도 정보는 상기 인증요구 신호 및 상기 인증응답 신호의 유효 여부 측정에 사용되는 것을 특징으로 하는 도난 방지용 스마트키 시스템에 의해 달성된다.

그리고 상기 제2 강도영역은 가변적으로 이루어진다.

또한, 상기 제2 수신신호강도 정보는 상기 제2 강도영역에 따라 가변적으로 이루어지고, 상기 인증요구 신호 및 상기 인증응답 신호의 유효 여부 측정은, 상기 제2 수신신호강도의 차이를 측정하여 이루어진다.

또한, 상기 인증요구 신호의 송출은 LF 통신에 의해 이루어진다.

본 발명에 의하면, 인증요구 신호 중 기존의 단일화된 RSSI영역을 제1 강도영역 및 제2 강도영역으로 구분되도록 하고 수신신호강도(RSSI)를 제1 강도영역에 따른 제1 수신신호강도와 제2 강도영역에 따른 제2 수신신호강도로 구분되도록 하면서 제2 강도영역을 다변화함으로써 여러 크기로 구분된 제2 수신신호강도의 차이를 통해 인증요구 신호 및 인증응답 신호의 유효여부 판단에 사용될 수 있으므로 암호화 정도의 수준을 향상시킬 수 있다.

도 1은 스마트키 시스템에서 릴레이 어텍 방식을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도난 방지용 스마트키 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 스마트키 유닛에서 포브키로 송출되는 인증요구 신호에서 일반적인 경우와 본 발명에 의한 경우를 비교하여 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도난 방지용 스마트키 시스템을 나타내는 도면이고, 도 3은 스마트키 유닛(10)에서 포브키(30)로 송출되는 인증요구 신호(40)에서 일반적인 경우와 본 발명에 의한 경우를 비교하여 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 도난 방지용 스마트키 시스템은, 수신신호강도(RSSI) 크기 다변화에 의한 암호화를 통해 릴레이 어텍과 같은 차량 도난을 방지하기 위한 것이며, 스마트키 유닛(10), 작동제어부(20) 및 포브키(30)를 포함하여 이루어진다.

스마트키 유닛(10)은, 유효한 키로서 등록된 포브키(30, FOB key)의 고유한 인증키번호를 포함하는 사용자인증정보를 저장한다. 그리고, 소정의 근접 거리 이내로 접근하는 포브키(30)가 존재하는지 검색하며, 근접 거리 이내로 접근하는 포브키(30)가 검색되면 포브키(30)로부터 수신되는 인증응답 신호(50)와 기 저장된 사용자인증정보를 비교하여 유효한 인증키번호를 갖는지 여부를 판단한다. 검색된 포브키(30)가 인증키번호를 갖는 것으로 판단되면, 스마트키 유닛(10)은 기 설정된 스마트키 기능으로 동작한다.

이를 위하여 스마트키 유닛(10)은, 사용자인증정보가 저장된 인증정보저장부, 소정의 근접 거리 이내에 위치하는 포브키(30)와 무선통신하는 인터페이스부 및 인터페이스부를 통해 포브키(30)로부터 수신되는 인증정보(인증응답 신호(50))와 인증정보저장부에 저장된 사용자인증정보를 비교하여 동일 여부를 판단하고 설정된 스마트키 기능으로 동작하는 제어부를 포함하여 이루어진다. 제어부는 작동제어부(20)로 작동신호를 송출하며, 작동제어부(20)에 의하여 차량 시동을 포함하여 각부의 작동이 가능한 상태로 된다.

스마트키 유닛(10)은 인터페이스부를 통하여 인증요구 신호(40)를 송출하며 아울러 포브키(30)로부터 수신되는 인증응답 신호(50)를 수신한다. 이러한 인증응답 신호(50)가 인증정보저장부에 저장된 사용자인증정보와 동일하면, 제어부를 통하여 작동신호를 작동제어부(20)로 송출한다.

본 발명에서 인증요구 신호(40)는 데이타영역(41), 제1 강도영역(42) 및 제2 강도영역(43)으로 구분된다.

데이타영역(41)은 스마트키 유닛(10)과 포브키(30) 간에 필요한 데이타를 위한 것으로서 사용자인증정보와 관련된 정보를 담고 있다. 그리고 제1 강도영역(42)은 포브키(30)의 거리 측정에 사용되는 영역이고, 제2 강도영역(43)은 인증요구 신호(40) 및 인증응답 신호(50)의 유효 여부 측정에 사용되는 영역이다.

스마트키 유닛(10)은 주기적으로 인증요구 신호(40)를 생성하여 LF 안테나를 통해 송신하고 포브키(30)는 스마트키 유닛(10)과 LF 안테나로부터 인증요구 신호(40)가 수신되면 인증요구 신호(40)의 수신신호강도(RSSI, Received Signal Strength Indication)를 측정하여 저장하며, 포브키(30)는 수신된 인증요구 신호(40)에 대한 수신신호강도를 포함하는 응답신호를 스마트키 유닛(10)으로 송신하는데, 제1 강도영역(42)과 제2 강도영역(43)은 이러한 수신신호강도와 관련된 영역에 해당된다.

종래, 수신신호강도 측정을 위한 RSSI 영역은 단일의 영역으로서 스마트키 유닛(10)과 포브키(30) 간의 거리측정에만 사용되었으나, 본 발명에서는 이러한 영역을 이원화하여 제1 강도영역(42)은 종래와 같은 RSSI 영역으로서 거리측정에 사용되도록 하고, 제2 강도영역(43)은 가변적으로 이루어지도록 하여 인증요구 신호(40) 및 인증응답 신호(50)의 유효 여부 측정에 사용되도록 하고 있다.

그리고 제1 강도영역(42)을 크기를 기준으로 하여 암화화를 위해 사용되는 제2 강도영역(43)의 여러 크기를 측정하고 그 차이를 계산하여 인증요구 신호(40)의 유효 여부를 판단할 수 있다.

이처럼 다양한 크기의 제2 강도영역(43)에 대한 정보는, 데이타영역(41)에 이에 대한 정보를 암호화하여 포함시켜 인증요구 신호(40) 송신시 크기를 변화시켜 암호화 정도의 수준을 높일 수 있게 된다.

작동제어부(20)는 차량의 작동을 제어하기 위한 것이며, 스마트키 유닛(10)으로부터 작동신호를 수신하며, 이러한 신호에 따라 도어의 개방, 차량 시동 등이 가능하게 한다.

포브키(30)는 스마트키 유닛(10)으로부터 인증요구 신호(40)를 수신하고, 이에 대한 인증응답 신호(50)를 송출한다. 인증응답 신호(50)는, 제1 강도영역(42)에 대하여 감지한 제1 수신신호강도 정보와 제2 강도영역(43)에 대하여 감지한 제2 수신신호강도 정보가 포함된다.

제1 수신신호강도 정보는 종래의 RSSI와 같이 포브키(30)의 거리 측정에 사용되고, 제2 수신신호강도 정보는 인증요구 신호(40) 및 인증응답 신호(50)의 유효 여부 측정에 사용된다.

도 3의 왼쪽에 도시된 바와 같이, 기존의 시스템에서는 일정한 크기의 RSSI 영역이 설정되어 스마트키 유닛(10)으로부터 포브키(30)로 LF 통신을 통하여 전달되었으나, 본 발명에서는 도 3의 오른쪽에 도시된 바와 같이, 기존의 RSSI 영역을 두 부분으로 구분하여 제1 수신신호강도 정보로 나타나는 제1 강도영역(42)은 기존과 같은 용도(거리측정)로 사용하고 제2 수신신호강도 정보로 나타나는 제2 강도영역(43)은 크기를 다양화하고 이 다양화된 부분의 크기 차이를 측정함으로써 인증요구 신호(40) 및 인증응답 신호(50)의 유효여부에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

이처럼 본 발명에 의하면, 인증요구 신호(40) 중 기존의 단일화된 RSSI영역을 제1 강도영역(42) 및 제2 강도영역(43)으로 구분되도록 하고 수신신호강도(RSSI)를 제1 강도영역(42)에 따른 제1 수신신호강도와 제2 강도영역(43)에 따른 제2 수신신호강도로 구분되도록 하면서 제2 강도영역(43)을 다변화함으로써 여러 크기로 구분된 제2 수신신호강도의 차이를 통해 인증요구 신호(40) 및 인증응답 신호(50)의 유효여부 판단에 사용될 수 있으므로 암호화 정도의 수준을 향상시킬 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 스마트키 유닛 20 : 작동제어부
30 : 포브키 40 : 인증요구 신호
41 : 데이타영역 42 : 제1 강도영역
43 : 제2 강도영역
50 : 인증응답 신호

Claims (4)

1. 무선통신을 통하여 데이타영역, 제1 강도영역 및 제2 강도영역으로 구분되는 인증요구 신호를 송출하는 스마트키 유닛; 및
   상기 스마트키 유닛으로부터 상기 인증요구 신호를 수신하고 인증응답 신호를 상기 스마트키 유닛에 송출하는 포브키를 포함하고,
   상기 인증응답 신호에는, 상기 제1 강도영역에 대하여 감지한 제1 수신신호강도 정보와 상기 제2 강도영역에 대하여 감지한 제2 수신신호강도 정보가 포함되고,
   상기 제1 수신신호강도 정보는 상기 포브키의 거리 측정에 사용되고,
   상기 제2 수신신호강도 정보는 상기 인증요구 신호 및 상기 인증응답 신호의 유효 여부 측정에 사용되며,
   상기 제2 강도영역은 가변적이고,
   상기 제2 수신신호강도 정보는 상기 제2 강도영역에 따라 가변적으로 이루어지고, 그리고
   상기 인증요구 신호 및 상기 인증응답 신호의 유효 여부 측정은, 상기 제2 수신신호강도의 차이를 측정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도난 방지용 스마트키 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 인증요구 신호의 송출은 LF 통신에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 도난 방지용 스마트키 시스템.

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