KR102491371B1 - 원격 조작 장치 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 원격 조작 장치, 원격 조작 장치의 진동을 감지하는 진동 감지부, 차량과 통신을 수행하는 통신부 및 상기 통신부가 상기 차량으로부터 수신한 제1신호에 기초하여 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 변경하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 원격 조작 장치는, 원격 조작 장치가 현재 위치하는 위치에 따라 작동 모드를 변경함으로써, 효율적으로 원격 조작 장치의 전력을 사용할 수 있고, 릴레이 어택(Relay Attack)과 같은 차량 도난의 보안성을 향상시킬 수 있는 효과가 존재한다.

Description

원격 조작 장치 및 이를 포함하는 차량{Remote control device and vehicle including the same}
본 발명은 차량을 조작하는 원격 조작 장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 원격 조작 장치에 마련된 센서를 이용하여 원격 조작 장치의 작동 모드를 변경하여 원격 조작 장치의 배터리를 효율적으로 사용할 수 있는 기술에 관한 발명이다.
현대 사회에서 자동차는 가장 보편적인 이동 수단으로서 자동차를 이용하는 사람들의 수는 증가하고 있다. 자동차 기술의 발전으로 인해 과거보다 장거리의 이동이 용이하고, 생활이 편해지는 등 생활에 많은 변화가 발생하고 있다.
차량은 운전자의 편의를 위해 핸즈프리 장치, GPS 수신기, 블루투스 장치 및 하이패스 장치 등의 전자 장치 등이 많이 개발되고 있으며, 자동차 관련 기술 분야들 중에서 전기전자 분야가 새로운 가치를 창출하는 비중이 점점 커지고 있다.
과거에는 차량의 키를 이용하여 직접 차량의 도어를 오픈하고 차량의 시동을 켰지만, 최근에는 외부 단말 장치를 이용하여 차량을 조작할 수 있는 기술이 많이 개발되고 있다.
차량의 원격 조작 시스템은, 운전자가 차량의 키 박스에 별도의 키를 삽입하거나, 작동을 위한 특별한 조작 없이도 외부에서 차량 도어의 개폐 및 차량의 시동이 가능한 시스템을 말한다.
원격 조작 장치를 소지한 운전자가 차량에 접근하면 원격 조작 장치와의 엘에프(Low Frequency; 블루투스) 통신 및 알에프(Radio Frequency; 블루투스) 통신을 통하여 차량 도어의 잠금이 자동으로 해제되어 별도의 키를 삽입하지 않더라도 도어를 열 수 있고, 차량에 탑승한 후 시동 키를 삽입하는 과정 없이도 시동을 걸 수 있게 된다.
그리고 원격 조작 장치로는 휴대가 용이한 스마트 폰 또는 무선통신을 위한 포브(FOB) 등의 장치가 사용된다. 편의상 본 실시예에서는 원격 조작 장치로 포괄적으로 설명하지만, 당연히 원격 조작 장치에는 포브 키와 스마트 키, 모바일 기기 등도 이에 포함될 수 있다.
한편 원격 조작 장치는 차량과 무선 통신을 하기 위해 안테나를 구비해야 하고 통신 장치의 특성상 내구성을 보장하기 위해서 상당히 두껍게 제작되기 때문에 사용자가 휴대하는데 불편함이 있었다.
이에 따라 최근에는 원격 조작 장치의 외형 두께를 얇게 한 제품이 개발되고 있으나, 두께가 얇아짐에 따라 내부 인쇄회로기판의 두께도 얇아지므로 배터리 사용시간이나 전력이 상대적으로 짧아지는 문제가 발생하였다.
또한, 이에 따라 안테나의 송/수신 거리가 짧아지며, 차량의 보안에 관련된 기능도 약화될 수 있는 문제가 존재하였다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같이 종래 기술이 가지고 있던 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로서, 원격 조작 장치의 배터리의 전력을 효율적으로 사용하여 스마트 키의 두께가 감소함에 따른 발생할 수 있는 배터리의 전력 용량 저하를 방지하는데 그 목적이 있다. 또한, 릴레이 어택(Relay Attack)과 같은 차량 도난의 보안성이 향상된 원격 조작 장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하는데 그 목적이 있다.
일 실시예에 따른 원격 조작 장치는, 원격 조작 장치의 진동을 감지하는 진동 감지부, 차량과 통신을 수행하는 통신부 및 상기 통신부가 상기 차량으로부터 수신한 제1신호에 기초하여 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 변경하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1신호는 상기 원격 조작 장치의 현재 위치를 기초로 생성된 상기 원격 조작 장치의 작동 모드에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1신호는 상기 원격 조작 장치가 상기 차량의 외부에 위치하는 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 진동 감지 모드로 변경하는 신호를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1신호는 상기 원격 조작 장치가 상기 차량의 내부에 위치하는 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 일반 모드로 변경하는 신호를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 원격 조작 장치의 작동 모드가 진동 감지 모드로 변경된 후, 상기 원격 조작 장치의 진동이 감지된 경우, 미리 설정된 시간 동안 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 활성 모드로 변경할 수 있다.
또한, 상기 활성 모드는 상기 원격 조작 장치가 상기 통신부를 통해 상기 차량과 지속적으로 무선 통신을 수행할 수 있는 모드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 미리 설정된 시간 동안 상기 차량으로부터 제2신호를 수신한 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 일반 모드로 변경할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 원격 조작 장치의 작동 모드가 진동 감지 모드로 변경된 후, 상기 원격 조작 장치의 진동이 감지되지 않은 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 비활성 모드로 변경할 수 있다.
또한, 상기 비활성 모드는 상기 통신부의 전원을 오프(OFF)시키는 모드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 진동 감지부는 상기 원격 조작 장치의 내부 인쇄회로기판의 일 측면에 마련되거나, 상기 인쇄회로기판의 양 측면에 각각 마련되거나, 또는 상기 인쇄회로기판에 형성되어 있는 홀에 마련될 수 있다.
다른 실시 예에 따른 차량은, 원격 조작 장치의 위치를 감지하는 제1 감지부, 상기 원격 조작 장치와 통신을 수행하는 제1 통신부, 상기 원격 조작 장치의 진동을 감지하는 진동 감지부 및 상기 제1통신부와 통신을 수행하는 제2 통신부를 포함하는 원격 조작 장치를 포함하고 상기 원격 조작 장치는 상기 제1통신부에서 송신한 상기 원격 조작 장치의 작동 모드 신호를 기초로 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 변경하는 제2 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 통신부는 상기 원격 조작 장치의 현재 위치에 기초하여 생성된 작동 모드 신호를 상기 제 2통신부로 송신할 수 있다.
또한, 상기 제1 통신부는 상기 원격 조작 장치가 상기 차량의 외부에 위치하는 것으로 감지된 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 진동 감지 모드로 변경하는 신호를 상기 제2 통신부로 송신할 수 있다.
또한, 상기 제1 통신부는 상기 원격 조작 장치가 상기 차량의 내부에 위치하는 것으로 감지된 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 일반 모드로 변경하는 신호를 상기 제2통신부로 송신할 수 있다.
또한, 상기 제2 제어부는 상기 원격 조작 장치의 작동 모드가 진동 감지 모드로 변경된 후, 상기 원격 조작 장치의 진동이 감지된 경우, 미리 설정된 시간 동안 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 활성 모드로 변경할 수 있다.
또한, 상기 활성 모드는 상기 제2통신부가 상기 제1통신부와 지속적으로 무선 통신을 수행할 수 있는 모드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 제어부는 상기 미리 설정된 시간 동안 상기 제2통신부가 상기 제1통신부로부터 작동 모드 신호를 수신한 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 일반 모드로 변경할 수 있다.
또한, 상기 제2 제어부는 상기 원격 조작 장치의 작동 모드가 진동 감지 모드로 변경된 후, 상기 원격 조작 장치의 진동이 감지되지 않은 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 비활성 모드로 변경할 수 있다.
또한, 상기 비활성 모드는 상기 제2통신부의 전원을 오프(OFF)시키는 모드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 진동 감지부는 상기 원격 조작 장치의 내부 인쇄회로기판의 일 측면에 마련되거나, 상기 인쇄회로기판의 양 측면에 각각 마련되거나, 또는 상기 인쇄회로기판에 형성되어 있는 홀에 마련될 수 있다.
일 실시예에 따른 원격 조작 장치는, 원격 조작 장치가 현재 위치하는 위치에 따라 작동 모드를 변경함으로써, 효율적으로 원격 조작 장치의 전력을 사용할 수 있고, 릴레이 어택(Relay Attack)과 같은 차량 도난의 보안성을 향상시킬 수 있는 효과가 존재한다.
도 1은 일 실시예에 따라 차량의 외부 모습을 도시한 외관도이다.
도 2는 일 실시예에 따라 차량의 내부 모습을 도시한 내부도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량 및 차량과 통신을 수행하는 원격 조작 장치의 일 예시도이다.
도 4 는 다양한 신호의 송수신 가능 거리에서 이루어지는 차량과 원격 조작 장치간의 인증 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 원격 조작 장치의 일부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 6은 일 실시예에 따라, 진동 감지부가 마련될 수 있는 다양한 위치를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 원격 조작 장치의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 차량의 일부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 9는 복수의 중계기를 이용하여 중계 공격이 이루어지는 릴레이 어택을 설명한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원 시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제 1", "제 2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다. 이하 도 1 및 도 2를 통해 본 발명이 설치된 차량에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 외부 모습을 도시한 외관도이고 도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 내부 모습을 도시한 내부도이다. 이하에서는 동일한 내용에 대한 설명 중복을 방지하기 위해 함께 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(100)의 외관은 차량(100)을 이동시키는 차륜(12,13), 차량(100) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(15L), 차량(100) 내부의 사용자에게 차량(100) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(16), 차량(100) 후방의 시야를 제공하는 후방 유리(18) 및 사용자에게 차량(100) 측면 및 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(14L,14R)를 포함할 수 있다.
차륜(12,13)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(12), 차량의 후방에 마련되는 후륜(13)을 포함하며, 차량(100) 내부에 마련되는 구동 장치(미도시)는 차량(100)이 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(12) 또는 후륜(13)에 회전력을 제공할 수 있다. 이와 같은 구동 장치는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진 또는 축전기로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터를 채용할 수 있다.
도어(15L, 15R)는 차량(100)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 사용자 또는 동승자가 차량(100)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(100)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다.
또한, 차량(100) 외부에는 도어(15L, 15R)를 개폐할 수 있는 손잡이(17L, 17R)가 마련될 수 있고, 손잡이(17L)에는 블루투스(Low Frequency) 신호를 송신할 수 있는 블루투스 안테나와 사용자의 터치 입력을 인식할 수 있는 터치 감지부가 마련될 수 있다.
사용자가 원격 조작 장치(미도시)를 소지하고 있는 상태에서 도어(15L, 15R)의 터치 감지부가 사용자의 터치 입력을 감지하는 경우, 차량(100)은 무선 통신망을 통해 원격 조작 장치(미도시)와 인증을 수행하고, 인증이 완료되면 차량(100)의 도어 락이 해제되어 사용자의 손잡이(17L, 17R) 당김 조작에 의해 도어(15L)가 개방될 수 있다. 여기서, 사용자는 사용자 뿐만 아니라, 차량(100) 내 탑승한 동승자를 포함할 수 있다.
전면 유리(16)는 본체의 전방 상측에 마련되어 차량(100) 내부의 사용자가 차량(100) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드 쉴드 글래스(wind shield glass)라고도 한다.
후방 유리(18)는 본체의 후방 상측에 마련되어 차량(100) 내부의 사용자가 차량(100) 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 리어 글라스 (rear glass)라고도 한다.
또한, 차량(100)의 상부에는 외부 서버와 통신할 수 있는 안테나가 마련될 수 있다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 후방 유리(16)와 만나는 지점에 루프 안테나(40)가 마련될 수 있다.
또한, 사이드 미러(14L, 14R)는 차량(100)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(14L) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(14R)를 포함하며, 차량(100) 내부의 사용자가 차량(100)의 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
이외에도 차량(100)은 후면 또는 측면의 장애물 내지 다른 차량을 감지하는 근접 센서, 강수 여부 및 강수량을 감지하는 레인 센서 등의 감지 장치를 포함할 수 있다.
근접 센서는 차량의 측면 또는 후면에 감지 신호를 발신하고, 다른 차량 등의 장애물로부터 반사되는 반사 신호를 수신할 수 있다. 수신된 반사 신호의 파형을 기초로 차량(100) 측면이나 후면의 장애물의 존재 여부를 감지하고, 장애물의 위치를 검출할 수 있다. 이와 같은 근접 센서의 일 예로서 초음파 또는 적외선을 발신하고, 장애물에 반사된 초음파 또는 적외선을 이용하여 장애물까지의 거리를 검출하는 방식을 채용할 수 있다.
도 2를 참조하면, 대시보드(26)의 중앙 영역에는 내비게이션을 포함한 AVN(Audio Video Navigation)단말이 마련될 수 있다. AVN 단말에는 단말에서 제공되는 영상 또는 이미지를 표시하는 디스플레이(34)가 마련될 수 있다. 디스플레이(34)는 오디오 화면, 비디오 화면 및 내비게이션 화면 중 적어도 하나를 선택적으로 표시할 수 있고, 뿐만 아니라 차량(100)과 관련된 각종 제어 화면 또는 부가기능과 관련된 화면을 표시할 수 있다.
디스플레이(34)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있다.
또한, 운전석(18L)와 조수석(18R) 사이에 죠그 셔틀(jog shuttle) 타입의 센터 입력부(33)가 마련될 수도 있다. 사용자는 센터 입력부(33)를 돌리거나 가압하거나 상, 하, 좌 또는 우 방향으로 미는 방식으로 제어 명령을 입력할 수 있다.
차량(100)에는 음향을 출력할 수 있는 스피커(15L, 15R)을 포함할 수 있다. 스피커(15L, 15R)는 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능 및 기타 부가 기능을 수행함에 있어 필요한 음향을 출력할 수 있다.
운전석(18L) 쪽의 대시보드(26)에는 원격 조작 장치(미도시; 일 예로서, 포브(FOB)키)를 삽입할 수 있는 키 홈(28)이 형성될 수 있다. 키 홈(28)에 차량의 시동을 킬 수 있는 원격 조정 장치가 삽입될 수 있다.
또한, 대시보드(26)에는 차량(100)의 시동을 온/오프 제어하는 시동 버튼(31)이 마련될 수 있고, 키 홈(28)에 원격 조작 장치가 삽입되거나, 무선 통신망을 통해 원격 조작 장치와 차량(100) 간의 인증이 성공하면 사용자의 시동 버튼(29) 가압에 의해 차량(100)의 시동이 턴온될 수 있다.
한편, 차량(100)에는 공조 장치가 구비되어 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(21L, 21R)를 통해 배출하여 차량(100) 내부의 온도를 제어할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량(100) 및 차량(100)과 통신을 수행하는 원격 조작 장치(200) 일 예시도이다.
원격 조작 장치(200)는 차량(100)과 직접 접촉하거나, 무선 신호의 송수신을 통해 연결된다.
도 3에 개시된 일 예로, 원격 조작 장치(200)는 차량(100)에 연결되어 도어 락을 해제하거나, 시동과 주행을 가능하게 하는 포브 키일 수 있다.
도 3에 개시된 실시예에서의 원격 조작 장치(200)는 포브 키가 아니더라도 전술한 도어 락을 해제하거나, 시동과 주행을 가능하게 하는 등 차량(100)을 제어하는 입력 기기이면 모두 포함할 수 있다.
예를 들어, 모바일 기기가 원격 조작 장치의 역할을 하는 경우에는 개시된 발명의 원격 조작 장치는 모바일 기기를 포함하는 것도 가능하다. 이 경우, 모바일 기기에는 원격 조작 장치(200)로서의 동작을 실행할 수 있는 어플리케이션이 설치될 수 있는바, 모바일 기기는 어플리케이션이 설치되어 판매될 수도 있고 판매 이후 서버로부터 어플리케이션을 다운로드할 수도 있다. 또한, 모바일 기기가 차량(100)에 대한 원격 조작 장치(200)로서 동작하기 위해서는 인증절차를 거칠 수 있다.
원격 조작 장치(200)는 차량(100)과 함께 판매될 수 있으며, 차량(100)과의 연결을 위한 인증 정보가 미리 저장되어 있을 수 있다.
원격 조작 장치(200)와 차량(100)은 상호 인증절차를 수행하기 위하여, LF통신망 및 RF통신망을 통해 상호 간 신호를 송수신할 수 있다.
LF(Low Frequency)통신망은 차량(100)이 원격 조작 장치(200)를 탐색하는 데 필요한LF신호를 송신하기 위해 이용되는 저주파수 대역의 통신망으로서, 예를 들어, 20kHz 이상 150kHz 이하의 주파수 대역을 갖는 통신망일 수 있다.
LF통신망을 통해 LF신호를 송수신하는 경우, 저주파수 대역으로 인한 특성 때문에 신호의 송수신 가능 거리는 고주파수 대역을 갖는 RF통신망의 송수신 가능 거리에 비하여 짧다. 예를 들어, LF신호 송수신 가능 거리는 약 5m이고, RF신호 송수신 가능 거리는 약 100m일 수 있다.
따라서, 차량(100)은 LF통신망을 통해 LF신호를 송신함으로써, 차량(100)에 근접한 원격 조작 장치(200)를 탐색하고 인증에 필요한 정보를 요청할 수 있다.
LF신호를 송신하기 위하여, 일 실시예에 따른 차량(100)은 LF통신부(114)를 포함할 수 있고, LF통신부(114)는 하나 이상의 LF안테나(114a - 114d)를 포함할 수 있다.
각 LF안테나(114a - 114d)는 차량(100)의 본체의 전방, 후방, 측면, 또는 내부에 마련되어 다양한 각도 및 세기로 LF신호를 송신한다. LF안테나(114a -114d)의 마련 위치에 따라 원격 조작 장치(200)의 LF신호의 수신 세기와 수신 방향이 달라질 수 있다.
이하, 우측 도어(15R)의 손잡이(17R)에 마련된 LF안테나(114a), 좌측 도어(15L)의 손잡이(17L)에 마련된 LF안테나(114c), 본체 상단에 마련된 LF안테나(114b), 및 트렁크에 마련된 LF안테나(114d)를 예로 들어 설명하나, LF안테나의 마련 위치는 이에 한정되지 않는다.
차량(100)이 LF안테나(114a - 114d)를 통해 LF신호를 송신하는 경우, 일 실시예에 따른 원격 조작 장치(200)는 각 LF안테나(114a - 114d)가 송신한 LF신호를 수신할 수 있다.
RF(Radio Frequency) 통신망은 차량(100)이 LF신호를 수신한 원격 조작 장치(200)로부터 RF신호를 수신하기 위한 주파수 대역의 통신망으로서, 예를 들어, 300MHz 이상 450MHz 이하의 UHF(Ultra High Frequency) 주파수 대역을 갖는 통신망일 수 있다. RF통신망을 통해 RF신호를 송수신하는 경우, 신호의 송수신 가능 거리는 저주파수 대역을 갖는 LF통신망 송수신 가능 거리에 비하여 길다.
도 4 는 다양한 신호의 송수신 가능 거리에서 이루어지는 차량과 원격 조작 장치 간의 인증 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 원격 조작 장치(200)가 차량(100)으로부터 LF신호의 송수신 가능 거리 이내에 존재하는 경우, 원격 조작 장치(200)는 차량(100)으로부터 LF통신망을 통해 LF신호를 수신할 수 있고, RF신호를 RF통신망을 통해 차량(100)에 송신할 수 있다.
한편, 원격 조작 장치(200)가 차량(100)으로부터 LF신호의 송수신 가능 거리 이내에 존재하지 않는 경우, 차량(100)이 LF통신망을 통해 주변에 LF신호를 송신하더라도, 원격 조작 장치(200)는 이를 수신할 수 없다. LF 신호를 수신하지 아니한 원격 조작 장치(200)는 차량(100)으로 응답 신호인 RF신호를 송신할 수 없다.
도 5는 일 실시예에 따른 원격 조작 장치(200)의 일부 구성 요소를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 원격 조작 장치(200)는 차량(100)과 신호를 송수신하는 통신부(210), 원격 조작 장치 (200)의 구성요소의 동작을 제어하는 제어부(220), 사용자의 터치 및 원격 조작 장치(200)의 진동을 감지하는 감지부(230)를 포함할 수 있다.
원격 조작 장치(200)의 통신부(210)는 LF통신망을 통해 LF신호 수신 가능 거리 이내에서 LF신호를 수신하는 LF통신부(211) 및 RF통신망을 통해 RF신호 송신 가능 거리 이내에서 RF신호를 송신하는 RF통신부(212)를 포함할 수 있다.
LF 통신부(211)는 LF 통신망과 스마트키(200)의 제어부(220)를 연결하는 통신 포트(communication port) 및 LF 신호를 수신하는 수신기(Receiver)를 포함하는 LF 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
또한, LF 통신부(211)는 LF 통신 인터페이스를 통하여 수신한 아날로그 형태의 LF신호를 디지털 제어 신호로 복조하기 위한 LF 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
RF통신부(212)는 RF통신망을 통해 RF신호를 차량(100)으로 전송할 수 있다.
또한, RF 통신부(212)는 제어부(220)의 제어에 따라 RF 통신 인터페이스를 통해 제어부(220)로부터 출력된 디지털 제어 신호를 아날로그 형태의 RF신호로 변조하는 RF 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
제어부(220)는 원격 조작 장치(200)에 포함된 각 구성요소들을 제어하며, 동시에 원격 조작 장치(200)의 작동 모드를 변경할 수 있다.
구체적으로, 제어부(220)는 통신부(210)가 차량(100)으로부터 수신한 원격 조작 장치(200)의 작동 모드 정보를 포함하고 있는 신호에 기초하여 원격 조작 장치(200)의 작동 모드를 변경할 수 있다.
예를 들어, 제어부(220)는 통신부(210)가 차량(100)으로 부터 진동 감지 모드를 수신한 경우, 원격 조작 장치(200)를 진동 감지 모드로 변경할 수 있고, 통신부(210)가 일반 모드를 수신한 경우, 원격 조작 장치(200)를 일반 모드로 변경할 수 있다. 또한, 통신부(210)가 비활성 모드를 수신한 경우, 원격 조작 장치(200)를 비활성 모드로 변경할 수 있다.
여기서 활성 모드는, 원격 조작 장치(200)가 통신부(210)를 통해 차량(100)과 지속적으로 무선 통신을 수행할 수 있는 모드를 포함하며, 비활성 모드는 통신부(210)의 전원을 오프(OFF)시키는 모드를 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 6에서 후술하도록 한다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만 원격 조작 장치(200)는 원격 조작 장치(200)에 대한 각종 정보를 저장하고 있는 저장부를 포함할 수 있다.
저장부는 저장된 프로그램과 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있으며, 실시 형태에 따라 저장부(230)와 제어부(220)는 별개의 메모리 장치와 프로세서로 구현되거나, 단일의 장치 내에서 구현될 수 있다.
감지부(230)의 사용자의 터치를 감지하는 터치 감지부(231) 및 원격 조작 장치(200)의 진동을 감지하는 진동 감지부(232)를 포함할 수 있다.
터치 감지부(231)는 사용자의 터치 입력을 감지할 수 있다. 예컨대 터치 감지부(232)는 터치패드, 터치스크린, 터치버튼 및 택트 스위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
따라서 터치 감지부(231)는 사용자가 버튼을 누르듯 입력하는 단순 터치, 또는 그림이나 글자를 그리듯 연속해서 입력하는 패턴 터치를 검출할 수 있다.
또한, 터치 입력(또는 터치 입력 정보)은 차량 제어를 위한 제어 명령으로 사용될 수 있다.
진동 감지부(232)는 원격 조작 장치(200)의 3차원의 흔들림이나 진동을 감지할 수 있다.
따라서, 진동 감지부(232)는 원격 조작 장치(200)의 진동을 감지하기 위한 가속도 센서(미도시) 및 각속도 센서(미도시) 등을 포함할 수 있으며, 진동 감지부(232)는 압전형, 동전형, 서모형, 저항선 변경 게이지형, 또는 반도체 변형 게이지형 진동 검출 센서를 포함할 수 있다.
진동 입력(또는 진동 입력 정보)은 후술할 원격 조작 장치(200)의 활성화나 비활성화를 위한 상태를 검출하기 위한 정보로 사용될 수 있다.
도 6는 도 5에 있어서, 원격 조작 장치(200) 내부에 포함되어 있는 인쇄회로기판(250)에 진동 감지부(232)가 결합되는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 진동 감지부(232)의 진동 감지 센서(232a)는 인쇄회로기판(150, PCB : PRINTED CIRCUIT BOARD)의 표면에 결합(또는 실장) 될 수 있다.
이때 진동 감지 센서(232a)는, 도면에 도시하지는 않았으나, 서브 PCB(또는 제2 PCB)(미도시)를 이용해 결합될 수 있다.
또한, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 진동 감지 센서(232b)는 적어도 하나 이상의 인쇄회로기판(250)에 결합될 수 있으며, 이때 각기 다른 서브 PCB(또는 제2, 제3 PCB)(미도시)를 이용해 결합될 수 있다.
또한, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 진동 감지 센서(232c)를 인쇄 회로 기판(250)에 결합될 경우, 원격 조작 장치(200)의 두께가 두꺼워지는 것을 방지하기 위하여, 인쇄회로기판(250)의 진동 감지 센서(232c)가 결합되는 위치에 홀(hole)을 형성하고, 그 홀 사이에 진동 감지 센서(232c)를 끼우는 방식으로 결합될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따라, 원격 조작 장치(200)의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 원격 조작 장치(200)는 차량(100)로부터 제1신호를 수신한다.(S100)
제1 신호는 원격 조작 장치(200)의 현재 위치를 기초로 생성된 원격 조작 장치(200)의 작동 모드에 대한 정보를 포함하는 신호를 말한다.
본 도면에는 도시하지 않았지만, 차량(100)은 차량(100) 내부의 안테나 또는 감지 센서를 이용하여 원격 조작 장치(200)의 현재 위치를 판단할 수 있다.
구체적으로, 차량(100)은 원격 조작 장치(200)가 차량(100) 내부에 존재하는지 아니면 차량(100) 외부에 존재하는지 판단하고, 판단된 결과를 원격 조작 장치(200)로 LF(Low Frequency) 방식으로 송신할 수 있다.
이 때 차량(100)은 원격 조작 장치(200)의 모드 전환 신호로 인증 요구 신호인 인증 요구(Passive Request) 신호를 같이 송신할 수 있으며, 원격 조작 장치(200)는 응답 신호로 인증 응답(Passive Response) 신호를 RF(Radio Frequency) 방식으로 차량(100)으로 송신할 수 있다.
구체적으로, 원격 조작 장치(200)가 차량(100) 외부에 위치한다고 판단된 경우, 차량(100)은 원격 조작 장치(200)의 작동 모드를 진동 감지 모드로 변경하는 신호를 원격 조작 장치(200)로 송신할 수 있다.
반대로, 원격 조작 장치(200)가 차량(100) 내부에 위치한다고 판단된 경우, 차량(100)은 원격 조작 장치(200)의 작동 모드를 일반 모드로 변경하는 신호를 원격 조작 장치(200)로 송신할 수 있다.
원격 조작 장치(200)가 차량(100)으로 진동 감지 모드를 수신하였으면, 원격 조작 장치(200)는 원격 조작 장치(200)의 작동 모드를 진동 감지 모드로 변경할 수 있다. (S130)
진동 감지 모드는 진동 감지부(232)rk 원격 조작 장치(200)의 진동을 감지하는 모드를 말한다. 진동 감지 모드에서는, 원격 조작 장치(200)는 비활성 상태로 작동이 이루어지며(비활성 모드) 원격 조작 장치(200)의 진동 감지 여부에 따라 작동 모드가 비활성 모드로 유지되거나 활성 모드로 변경될 수 있다.
그러나, 원격 조작 장치(200)가 진동 감지 모드를 수신하지 않은 경우에는 원격 조작 장치(200)가 차량(100) 내부에 존재하는 경우이므로, 원격 조작 장치(200)의 작동 모드를 일반 모드로 작동시켜 원격 조작 장치(200)가 활성 상태를 유지할 수 있도록 한다. (S170)
여기서 일반 모드는, 진동 감지 모드가 비활성화된 상태로서, 원격 조작 장치(200)를 계속 활성 상태로 작동되는 모드를 말한다. 이 경우 원격 조작 장치(200)는 차량(100)으로부터 지속적으로 LF 신호를 수신할 수 있다.
원격 조작 장치(200)의 작동 모드가 진동 감지 모드로 전환이 되었으면, 원격 조작 장치(200)의 진동이 감지되는 판단한다.(S140)
S140 단계에서 원격 조작 장치(200)의 진동이 검출되지 않은 경우, 원격 조작 장치(200)의 작동 모드는 계속 비활성 모드로 유지될 수 있다. (S180)
그러나 S140 단계에서 원격 조작 장치(200)의 진동이 검출된 경우, 미리 설정된 시간 동안 원격 조작 장치(200)의 작동 모드를 활성 모드로 작동시킬 수 있다.(S150)
활성 모드인 경우, 원격 조작 장치(200)는 차량(100)으로부터 LF 수신 가능한 상태로서, 차량(100)과 통신을 수행하면서 인증을 요구할 수 있으며, 미리 설정된 시간은 사용자의 환경에 따라 다양한 시간으로 설정될 수 있다.
그 후, 원격 조작 장치(200)는 차량(100)으로부터 제2신호를 수신하고, 수신한 제2신호가 진동 감지 모드인지 판단한다. 원격 조작 장치(200)가 진동 감지 모드를 수신한 경우, 원격 조작 장치(100)의 작동 모드는 일반 모드로 변경되나, 그렇지 않은 경우 비활성화 모드로 작동될 수 있다.(S170, S180)
제2신호는 제1신호와 동일한 특징을 갖는 신호로서, 원격 조작 장치(200)의 현재 위치를 기초로 생성된 원격 조작 장치(200)의 작동 모드에 대한 정보를 포함하는 신호를 말한다.
이와 같이 원격 조작 장치(200)가 차량(100) 외부에 있는 경우 원격 조작 장치(200)는 차량(100)으로부터 수신된 진동 감지 모드 신호에 따라 LF신호를 수신하지 않고 진동만 감지하는 비활성상태로 작동 모드가 변경된 후, 진동이 감지될 경우에만 절전 상태(또는 비활성화 상태)에서 웨이크 업(Wake Up)시켜 미리 설정시간 동안에만 차량(100)과 통신을 하므로 배터리(미도시)의 전력 소모를 저감시킬 수 있는 효과가 존재한다.
도 8은 일 실시예에 따른 차량(100)의 일부 구성 요소를 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(100)은 차량 본체(110)와 원격 조작 장치(200)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 차량 본체(110)는 차량 본체(110)의 각종 장치를 제어하는 제1제어부(111)와, 원격 조작 장치(200)의 현재 위치를 감지하는 제1감지부(112), 원격 조작 장치(200)과 신호를 송수신하는 제1통신부(113)를 포함하수 있다,
그리고 원격 조작 장치(120)는 원격 조작 장치(120)의 구성요소의 동작을 제어하는 제2제어부(121), 사용자의 터치 및 원격 조작 장치(120)의 진동을 감지하는 제2감지부(122) 및 제1통신부(113)와 통신을 수행하는 제2통신부(125)를 포함할 수 있다.
도 8의 원격 조작 장치(120)는 도 5에서 설명한 원격 조작 장치(200)와 구성 요소 및 작동 원리는 동일한바 이하 도 8의 원격 조작 장치(120)에 대한 설명은 생략하고 차량 본체(110)에 대해서만 설명하도록 한다.
제1감지부(112)는 원격 조작 장치(100)의 현재 위치를 감지하고, 감지된 결과를 제1제어부(111)로 송신할 수 있다.
구체적으로, 제1감지부(112)는 원격 조작 장치(120)가 차량(100) 외부에 위치하는 것으로 감지된 경우, 제1제어부(111)로 감지 결과를 송신할 수 있다. 그 후 제1제어부(111)는 제1통신부(113)으로 진동 감지 모드 신호를 포함한 제1신호를 송신할 수 있다.
따라서, 제1감지부(112)는 원격 조작 장치(120)의 현재 위치를 감지하기 위한 각종 센서 및 장치 등을 포함할 수 있다.
제1제어부(111)는 차량 본체(110)에 포함된 각 구성 요소들을 제어할 수 있다. 따라서, 제1제어부(111)는 차량 본체(110) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일한 칩으로 구현될 수 있다.
제1통신부(113)는 원격 조작 장치(120)의 제2통신부(125)와 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로 제1제어부(111)에서 생성된 제1신호 및 제2신호를 제2통신부(125)로 송신할 수 있다. 제1통신부(113)와 제2통신부(125)과 통신을 수행하는 방법은 도 5에서 통신부(210)가 차량(100)과 통신을 수행하는 방법과 동일한바 이하 설명은 생략하도록 한다.
도9는 복수의 중계기를 이용하여 중계 공격이 이루어지는 릴레이 어택을 설명한 도면이다.
도 9를 참조하면, 원격 조작 장치(200)가 LF신호 송수신 가능 거리 이내에 존재하지 않는 경우에도, 해킹을 시도하는 제 1 중계기(relay1)가 차량(100)과 원격 조작 장치(200) 간의 LF신호 송신 과정에 관여하는 경우, 차량(100)으로부터 송신된 LF신호는, 차량(100)으로부터 LF신호 송신 가능 거리 이내에 존재하고 원격 조작 장치(200)로부터 LF신호 송수신 가능 거리 이내에 존재하는 제 1 중계기(relay1)를 통해, 원격 조작 장치(200)에 송신될 수 있다.
또한, 중계기가 원격 조작 장치(200)로부터 LF신호 송수신 가능 거리 이내에 존재하지 않는 경우에도, 차량(100)으로부터 LF신호 송신 가능 거리 이내에 존재하는 제 2 중계기(relay2) 및 원격 조작 장치(200)로부터 LF신호 송수신 가능 거리 이내에 존재하는 제 3 중계기(relay3)가 존재하고, 제 2 중계기(relay2)가 차량(100)으로부터 송신된 LF신호를 제 3 중계기(relay3)에 전달하고, 제 3 중계기(relay3)가 LF신호를 원격 조작 장치(200)에 전달함으로써 LF신호는 원거리의 원격 조작 장치(200)에게도 전달될 수 있다. 그리고, 차량(100)의 RF신호 송수신 가능 거리 이내에 존재하는 원격 조작 장치(200)는 RF신호를 차량(100)에 송신함으로써 비정상적으로 인증 과정이 완료되어 차량(100) 보안성에 문제가 존재하였다.
그러나 일 실시예에 따른 원격 조작 장치(200) 및 이를 포함하는 차량(100)은 사용자가 원격 조작 장치를 사용하고 있을 때에만 외부와 통신을 할 수 있고 그렇지 않은 경우 외부와 통신을 할 수 없기 때문에, 도 9에서 설명한 릴레이 어택을 방지할 수 있는 효과가 존재한다.
지금까지 일 실시예 따른 원격 조작 장치(200) 및 이를 포함하는 차량(100)의 구성 요소에 대해 알아보았다.
기술이 발전함에 따라 원격 조작 장치의 외형 두께를 얇게 한 제품이 개발되고 있으나, 제품(스마트 키)의 두께가 얇아짐에 따라 내부 인쇄회로기판의 두께도 얇아지므로 배터리 사용시간이나 전력이 상대적으로 짧아지는 문제가 발생하였다. 또한, 이에 따라 안테나의 송/수신 거리가 짧아지며, 차량의 보안에 관련된 기능도 약화될 수 있는 문제가 존재하였다.
그러나 일 실시예에 따른 원격 조작 장치는, 원격 조작 장치의 현재 위치에 따라 작동 모드를 변경하므로, 사용자가 포브 키를 사용하고 있지 않은 경우 작동 모드가 비활성 모드로 변경되기 때문에, 릴레이 어택(Relay Attack)을 사전에 방지할 수 있다.
지금까지 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 상기 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 실시 예들 및 특허 청구 범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 차량
200: 원격 조작 장치
210: 통신부
220: 제어부
230: 감지부

Claims (20)

  1. 원격 조작 장치의 진동을 감지하는 진동 감지부;
    차량과 통신을 수행하는 통신부; 및
    상기 통신부가 상기 차량으로부터 수신한 제1신호에 기초하여 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 변경하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제1 신호는,
    상기 원격 조작 장치가 상기 차량의 외부에 위치하는 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 진동 감지 모드로 변경하는 신호 또는 상기 원격 조작 장치가 상기 차량의 내부에 위치하는 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 일반 모드로 변경하는 신호를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 원격 조작 장치가 상기 진동 감지 모드로 동작하는 경우 상기 원격 조작 장치의 진동이 감지되지 않으면 상기 통신부의 전원이 오프(OFF) 상태를 유지하도록 제어하고, 상기 원격 조작 장치의 진동이 감지되면 미리 설정된 시간 동안 상기 통신부의 전원을 온(ON)시키되,
    상기 일반 모드는 상기 진동 감지 모드가 비활성화된 상태로서 상기 통신부의 전원이 온(ON)된 상태를 유지하는 모드인 원격 조작 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미리 설정된 시간 동안 상기 차량으로부터 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 상기 일반 모드로 변경하는 신호를 수신한 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 상기 일반 모드로 변경하는 원격 조작 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 진동 감지부는,
    상기 원격 조작 장치의 내부 인쇄회로기판의 일 측면에 마련되거나, 상기 인쇄회로기판의 양 측면에 각각 마련되거나, 또는 상기 인쇄회로기판에 형성되어 있는 홀에 마련되는 원격 조작 장치.
  11. 원격 조작 장치의 위치를 감지하는 제1 감지부;
    상기 원격 조작 장치와 통신을 수행하는 제1 통신부;
    상기 원격 조작 장치의 진동을 감지하는 진동 감지부 및 상기 제1통신부와 통신을 수행하는 제2 통신부를 포함하는 원격 조작 장치;를 포함하고
    상기 원격 조작 장치는,
    상기 제1통신부에서 송신한 상기 원격 조작 장치의 작동 모드 신호를 기초로 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 변경하는 제2제어부;를 포함하고,
    상기 제1 통신부는.
    상기 원격 조작 장치가 차량의 외부에 위치하는 것으로 감지된 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 진동 감지 모드로 변경하는 신호를 상기 제2 통신부로 송신하고, 상기 원격 조작 장치가 상기 차량의 내부에 위치하는 것으로 감지된 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 일반 모드로 변경하는 신호를 상기 제2통신부로 송신하고,
    상기 제2 제어부는,
    상기 원격 조작 장치가 상기 진동 감지 모드로 동작하는 경우 상기 원격 조작 장치의 진동이 감지되지 않으면 상기 제2 통신부의 전원이 오프(OFF) 상태를 유지하도록 제어하고, 상기 원격 조작 장치의 진동이 감지되면 미리 설정된 시간 동안 상기 제2 통신부의 전원을 온(ON)시키되,
    상기 일반 모드는 상기 진동 감지 모드가 비활성화된 상태로서 상기 제2 통신부의 전원이 온(ON)된 상태를 유지하는 모드인 차량.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 제2 제어부는,
    상기 미리 설정된 시간 동안 상기 제2통신부가 상기 제1통신부로부터 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 일반 모드로 변경하는 신호를 수신한 경우, 상기 원격 조작 장치의 작동 모드를 상기 일반 모드로 변경하는 차량.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 진동 감지부는,
    상기 원격 조작 장치의 내부 인쇄회로기판의 일 측면에 마련되거나, 상기 인쇄회로기판의 양 측면에 각각 마련되거나, 또는 상기 인쇄회로기판에 형성되어 있는 홀에 마련되는 차량.
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