KR20010041578A - Ｇｐｓ/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에의한 차량/항공 보안 시스템 - Google Patents

Ｇｐｓ/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에의한 차량/항공 보안 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템 및 방법에 관한 것으로 실시간(순간적인) 차량도난경고, 통보 및 추적시스템을 개시하고 있어 차량(2)의 측정된 변위(또는 명백한 변위)의 특성을 표시하는 계산된 변위프로파일을 소정의 변위프로파일과 비교하여 오경보를 제거한다. 본 발명은 차량(2)(자동차 또는 항공기)의 변화율, 방향 및/또는 주기를 측정하는 독특한 모니터링프로그램이 있는 변위센서(100)를 구비하여, 계산된 변위프로파일을 소정의 변위프로파일로 비교함에 근거하여 실제 및 가상의 변위를 정확하게 특징짓는다. 본 발명은 또한 GPS/셀룰러 표시능력을 포함하여 차량소유주에게 도난이 발생하였음을 알려주고 GPS/셀룰러가 가능하지 않을 때에는 이를 차량소유주에게 알려주는 식별표시기도 포함한다.

Description

ＧＰＳ/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템{Vehicle/aircraft security system based on vehicle displacement profile, with optional GPS/cellular discrimination indicator}
본 발명은 변화율, 방향 및/또는 차량(자동차 또는 항공기등)의 변위의 주기를 측정하고 계산된 변위 프로파일과 소정이 변위 프로파일을 비교하여 실제 가상의 변위를 정확하게 기술하는 특별한 모니터링프로그램이 있는 변위센서를 포함한다.
개인/상용차량 및 차량내부의 부속품은 생산시 구비되거나 서비스용품시장의 경보시스템이 널리 보급되어 있음에도 불구하고 도난이 끊이지 않고 있다. 현재의 보안시스템은 특정 한계가 있어서 차량의 도난이 진행중 및/또는 절도범이 침입중인 경우는 보호되지 못한다. 대부분의 경보시스템은 기본적으로 수동적인데 즉, 단지 차량에 근접하면 사이렌등의 경고신호를 발생시키는 것이다. 이와 같이, 차량의 소유주나 법집행국은 진행중인 도난이나 임박한 도난에 즉각적으로 대응할 수가 없었다. 신속한 대응은 절도를 방지하는데 절대 필요한 것으로서 특히 차량의 도난에 구난차나 적재용 트럭을 사용하는 경우에 더욱 그러하다.
운동센서가 구비된 차량은 특히, 절도가 아닌 차량의 이동(지진, 얼음이나 눈이 녹음으로 인한 이동, 차량상부에 누군가가 앉는다든지)과 실제로 진행중인 도난(레커로 차량을 들어올린다든지 또는 차량에 무단침입)를 잘 구분하지 못하여 오경보를 자주 발생시킨다. 이러한 오경보는 차량에서 발생하거나 소유주 또는 법집행국과의 연락의 중요성을 감소시켜서 오경보가 아닌 경보조차도 경찰 또는 공공에 의해 자주 무시되고 있는 실정이다. 월간통상간행물인 "보안제품" (1996년 11월 발행)에서 보안시스템에 대해서 데이비드 벨은 다음과 같이 말한 바 있다 : "경보는 좋지 않은 평가를 받고 있다. 서비스용품시장을 한동안 점령해왔으나 많은 제품들의 보안 및 신뢰도가 열악했었기 때문에 악명을 얻게 되었다. 명백하게 말하자면, 오경보는 가장 심각한 문제가 되었다--사람들은 오경보를 많이 경험하였기 때문에 이제는 차량에 경보가 작동하더라도 아무도 주의를 기울이지 않게 된 것이다." 이렇듯 단순하면서도 손실이 큰 사실은 명확하게 현재의 경보시스템이 개선될 필요가 있음을 지적하고 있다.
원격수단에 의해 차량을 추적하거나 점화시스템과 같은 예민한 서브시스템을 차단시킴으로써 이동할 수 없게 하는 보안시스템은 수동적(지연적)인 작동 특성 때문에 대부분 비효율적이다. 차량의 도난에 순식간에 대응하여야 하는 것은 절도범의 도난진행을 막는데 절대필수적이다. 그러나, 차량의 소유주가 자신의 차량이 도난 또는 칩입되었다는 것을 인식하기 전에 이미 시간이 경과하였으며 대응책을 마련했다는 것을 경찰에게서 통보받을 뿐이다. 이렇듯 지연된 대응책은, 도난과 경찰의 통보 사이에 이미 많은 시간이 경과하였기 때문에 차량 및 차량부속품을 도난으로부터 보호하는데에는 효과가 전혀 없다. 차량은 이미 장비를 떼내었을 수 있고 재처분하기 위해서 배에 실려서 필요한 장소로 이미 이동했을 수도 있다. 그러므로 이러한 상황에서 절대적으로 필요한 시간은 경찰이나 차량소유주 또는 법집행국에 차량도난을 신고 또는 통보하기 이전에 이미 놓쳐버린 것이다. 차량은 순식간에 구난차에 의해 리프트되고 멀리 운송되어, 도중에 또는 원격위치에서 보안시스템에 사용되는 백업(숨겨진)전원을 포함한 차량의 모든 전원이 차단된다. 절도범이 차량을 확보하고, 멀리 운송시키고, 차량을 추적하거나 이동하지 못하도록 하는 수신 및 전송 전자시스템을 끊는데에는 시간이 많이 걸리지 않는다.
차량의 소유주나 법집행국과 무선통보방법(예를 들어, 호출기나 셀룰러전화등)을 통해 통신할 수 있는 사전행동으로 대처하는 경보시스템도 개발되어 왔다. 이런 시스템들은 가능한 도난 상황의 발생을 감지하는 종래의 검출기술에 의존한다. 상기 종래검출기술의 심각한 기술적인 단점에 비추어본다면, 이러한 경보시스템들도 정확하게, 즉각적으로 경찰과 통신할 수 없으며, 게다가 오경보가 너무나 많이 발생된다.
미국특허 제 4,929,925호는 초음파를 이용하여 차량 내부 및 차량주변의 몇몇 영역에서 감시하는 경보시스템을 개시하고 있다. 이 시스템은 센서와 차량 저부의 그라운드등과 같은 고정위치 사이의 거리를 측정하고 동일한 거리의 연속측정이 차량의 이동을 나타내어 센서와 고정점 사이의 거리가 임계량(threshold amount)을 넘어 변화하면 경보를 발생시키는 것에 기초한다. 상세하게는, 차량이 초기 주차해 있을 때("초기값") 후드트랜스듀서(hood transducer)가 먼저 그라운드와 후드 트랜스듀서 사이의 거리를 측정하고 나중에("현재값") 동일한 거리를 주기적으로 측정한다. 현재값이 초기값보다 크다면 차량이나 차량의 후드가 들어올려졌다고 판단하여 경보가 작동한다. 이 시스템은, 실제 도난(레커를 사용하여 차량을 들어올린다든지)과 비도난(지진에 의한 떨림 또는 차량부근을 통과하는 트럭에 의한 진동)을 구분하지 못한다. 또한 이 시스템은, 센서와 그라운드 사이의 거리가 증가됨만을 검출할 뿐, 차량내부에 착석했을 때와 같은) 차량의 하부 이동은 후드트랜스듀서에 의해 검출되지 못한다.
본 발명은 실시간(순간적인) 차량 도난경고, 통보 및 추적 시스템에 관한 것으로, 차량의 측정된 변위(또는 명백한 변위)의 특성을 표시하는 계산된 변위 프로파일(profile)을 소정의 변위프로파일과 비교하여 오경보를 제거한다.
도 1은 본 발명의 경보시스템의 전자회로 블록도이다.
도 2는 본 발명의 초음파 센서시스템이 차량에서 장착된 위치를 알 수 있는 개략도이다.
도 3은 도 1의 회로블록내에 있는 마이크로프로세서의 동작을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 상기 선행기술 시스템의 한계를 극복하기 위한 것으로, 차량의 변위주기와 변화율을 측정하고, 변위의 주기와 기간에 걸친 변화율을 소정의 변위프로파일 또는 실제 도난과 도난이 아니지만 발생할 수 있는 비도난의 경우와 모두 상관된 "서명"에 비교시킨다. 차량의 변위의 특성이 사실상 도난의 변위프로파일과 일치하면 경보가 작동하고 차량소유주 및/또는 법집행관의 전자통지가 시작된다. 변위의 크기보다 변위프로파일을 이용하여 도난과 비도난을 구분하는 능력은 오경보를 덜 발생시켜 더욱 정확한 시스템으로 귀결된다.
본 발명의 특징에 의하면 본 발명은 소정의 시간주기동안 변화율, 주기, 방향 등을 분석하는 변위센서 및 시스템을 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 소정의 시간주기동안 변화율, 주기, 방향 등을 분석하는 변위센서 및 시스템을 기타 종래의 환경검출기 및 (질량센서같은) 센서와 결합시킨다. 변위센서시스템 및 기타 검출기/센서는 전기적으로 연결되어 검사와 평형의 순차적인 프로그램세트를 사용하여 오경보의 가능성을 제거한다.
본 발명의 다른 목적은 우연 또는 환경방해(큰 소음 또는 지나가는 트럭의 진동; 지진 및 차에 비스듬히 기대는 것에 의한 또는 주먹이나 대상물로 창문을 치는 등의 변위 ; 얼음 또는 눈이 녹음으로 인한 영향이 복합된 분명한 변위 및 절도범의 행동을 구분하여 오경보를 제거하기 위하여 일정한 방식에 따른 절차를 따르는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차량의 변위 변화율, 주기 및 방향을 측정하는 실시간 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차량의 저면으로부터 그라운드와 후면까지 음파를 연속적으로 바운드시키고 그 음파들을 분석함으로써 차량의 변위변화율, 주기 및 방향을 측정하는 실시간 시스템을 제공하는 것이다. 분석된 음파를 변위음파와 비교시킴으로써 위협적인 상황이라고 판단되면 통보시스템 및 추적시스템이 즉시 작동된다.
본 발명의 다른 목적은 소정의 시간주기에 걸쳐서 변위의 주기 및 변화율을 분석하고, 무선 기록/재생 통신시스템을 사용하여 도난이 진행중인 비상상황의 종류, 차량의 제조자, 색상, 모델, 차량번호 등과 그 위치를 전송하는 예비기록된 메시지를 통하여 차량소유주, 경찰 또는 공인된 법집행국에 즉각적으로 통보할 수 있는 범지구측위능력 및통신과 종래의 환경센서(예를 들어, 도어스위치, 오디오센서, 질량센서등)를 이용하는 변위센서 및 시스템을 구비하는 실시간 차량 도난방지 통보 및 추적시스템을 제공하는 것이다.
경보가 작동하였을때 무선통신시스템(WTCS)이나 범지구측위시스템(GPS)같은 자동위치 시스템이 차량의 위치에 대하여 정확한 위치결정을 얻을 수 없을 때에만 구두 위치통보 및 차량의 특징이 필요하다.
본 발명의 또 다른 특징은 WTCS이나 GPS같은 자동위치 시스템이 작동하지 않아서 차량의 주차된 위치에 대한 정확한 위치결정을 얻을 수 없음을 차량조작자에게 즉시 알려주는 장치를 제공하는 것이다. 그리하여 차량조작자는 차량의 정확한 위치를 표시하는 구두메시지의 기록과 같은 필요한 조치를 취할 수 있어, 다른 통보수단을 시작될 수 있게 한다. 위치시스템과 관련한 이 문제는 자동적으로 명확하게 차량내부에서 표시된다. 본 발명의 시스템은 진행중인 도난에 대해서 차량소유주 및/또는 경찰에게 따로 또는 동시에 선택적으로 통지하는 작동범위를 구비하고 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 대한 개략적인 블록도이다. 경보시스템은 초음파센서(100)과, 전계영역센서(12)와, 경보모듈(14), 음성처리부(16), 마이크로프로세서(18)을 포함한다.
전계영역센서(12)는 차량경보시스템에서 현재 널리 사용되는 있는 장치로서 전자수단을 사용하여 차량의 내부 및 외부에서 있을법한 절도범의 존재를 검출한다. 수용가능한 전계영역질량센서(12)의 일례는 알핀사의 레이다센서모델 SEC 8345이다.
경보모듈(14)은 경보를 발생시키고 차량의 소유주 또는 경찰 등 제 3자에게 도난이 현재 발생하고 있다고 알려주거나 또는 차량의 위치를 다른 이에게 전송하여 차량경보시스템에서 사용되는 모든 종류의 종래장치를 나타낸다. 그러한 장치는 사이렌, 빛의 깜박임, 호출기등의 무선통신시스템, GPS시스템 등과 같이 위치정보를 전송하는 위치시스템, 유사하게 다른 시스템들을 포함한다.
유리파괴를 검출하기 위한 오디오센서와 같은 부가적인 검출장치가 포함될 수 있다. 수용가능한 오디어센서의 일례는 DEI사의 오디오센서모델 506T이다. 오디오센서는 본 발명에서 필수적인 특징은 아니나, 차량의 도난 또는 침입가능성의 특성을 더욱 잘 표시할 수 있다.
본 실시예에서는 전계영역센서(12)가 종래방법에 따라서 차량에 부착되는데, 이에 대해서는 하기에 설명한다. 전계영역센서(12)는 출력신호를 사용 또는 처리시하면서 전기적으로 와이어되고 종래방법에서처럼 작동하며 하기에서 설명한다.
종래의 경보시스템(도시안됨)도 종래의 방법에 따라서 차량에 부착되는데, 하기에 설명한다. 사용시, 종래의 경보시스템은 출력신호를 사용 또는 처리시하면서 전기적으로 와이어되고 종래방법에서처럼 작동하며 하기에서 설명한다. 일반적으로 말하자면, 종래의 경보시스템은 마이크로프로세서 제어부와, 사이렌과, 오디오센서, 질량센서, 쇼크센서를 포함하는 종래의 센서시스템으로부터 입력을 수신한다.
초음파센서시스템(100)은 송신기/센서와 대상물사이의 거리를 측정하고 그 거리와 상기 측정에 근거하여 타이밍정보를 저장한다. 초음파센서시스템(100)은 (예를 들어, 가속도계)두 점 사이의 거리를 측정하고 저장 및 분석하기 위해 측정된 거리에 대한 데이타를 제공할 수 있는 모든 시스템이 될 수 있다.
초음파센서시스템(100)은 초음파송신기(102)와 초음파수신기(104)를 포함한다. 초음파센서시스템(100)은 또한, 수신기(104)로부터 수신된 신호를 증폭시키는 종래의 증폭회로(도시되지 않음)를 포함한다. 송신기(102)는 특정방향으로 초음파신호를 송신하고, 수신기(104)는 대상물 또는 전송된 신호의 경로에 있는 표면으로부터 반사된 신호를 수신한다. 마이크로프로세서(18)는 송신기(102)와 수신기(104)에 연결되어 대상물로 향하고 센서로 복귀하는 음파에 필요한 시간에 관한 데이타저장이 가능하도록 하는 메모리능력을 포함하고, 초음파센서시스템(100)으로부터 수신된 데이타에 기초하여 초음파센서시스템과 대상물사이의 거리와 센서 및 부착되는 차량의 변위의 속도를 계산하기에 프로그램가능하다. 예를 들어, 마이크로프로세서(18)은 Micromint사의 PICSTIC PIC16C84 마이크로컨트롤러로 구성가능하다.
마이크로프로세서(18)는 실제 또는 가상 변위의 "변위프로파일"을 계산하고, 소정의 변위 프로파일과 변위프로파일을 비교하도록 프로그램된다. 여기에서 "변위프로파일"은 복수 변위(시간당 변화등)의 특징을 의미하고, 변위 본질에 관한 상세한 정보를 조합하여 제공한다. 예를 들어, 변위프로파일은 변위속도, 변위방향 및/또는 변위주기등에 대한 정보를 포함한다. 이러한 특성들은 조합하여 차량을 구난차위로 들어올린다거나 또는 지진으로 인한 차량 변위와 같은 특별한 경우의 특성인 소정변위와 비교된다. 상기에서와 같이, 차량은 점(A)에서 점(B)로 상하이동한다는 간단한 결정은, 오경보를 지나치게 많이 발생시킬 수 있으므로 경보 작동을 판단하기에 충분하지 않다. 여기에는 변위프로파일의 계산이 있어야 하며, 계산된 변위프로파일과 소정의 프로파일을 비교함으로써 본 발명 경보의 "정확성"은 증가되는 것이다.
초음파센서시스템(100)은 초기에 송신기(102)로부터 도로 또는 타맥포장도로의 표면까지의 거리를 측정한다. 도 2를 보면, 초음파센서시스템(100)은 차량(2) 시야에 도로 또는 타맥포장도로(4)을 볼 수 있는 위치에 설치되는데, 전후 바퀴사이 중간쯤이 적절하다. 초음파센서시스템(100)에 측정된 초기거리는 차량이 주차되어 경보시스템이 작동하기 시작하면 변위의 변화율과 차량의 변위의 방향을 검출하고 분석하는 기준점으로서 활용된다. 초음파센서시스템(100)이 시트아래, 조수석콘솔내부, 항공기의 동체 아래등과 같이 차량의 하부상에 설치되고, 차량구조에 의해서 방해받지 않도록 차량 저부의 도로에 초음파가 향하도록 위치한다. 해상도를 최상으로 하기 위해서는, 초음파센서시스템(100)이 연속적으로(즉, 경고시스템이 장비되는 순간) 작동되어야 한다.
작동시, 초음파센서시스템(100)은 차량이 주차될 때마다 운전자에 의해 리세트된다. 전체 경보시스템을 리세트한다는 것은 초음파센서시스템(100)이 새로운 기준점으로 자동적으로 리세트된다는 것을 의미한다. 새로운 측정이 송신기(102)로부터 차량 하부의 표면까지 이루어지고, 마이크로프로세서(18)는 새로운 기준거리를 판단하고 저장한다.
도 3은 마이크로프로세서(18)의 작동을 나타내는 순서도이다. 도 3에 있는 단계를 실행시키기 위하여 특정코드를 기입하는 것은 프로그램분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 용이하게 이루어질 수 있는 것으로, 특정코드지시는 여기에서는 생략한다.
도 3의 단계 200에서, 시스템은 차량소유주에 의해 갖추어진다. 시동이 꺼질 때에는 언제나 시스템을 장비시킴에 의해 자동적으로 이루어진다. 또는, 사용자가 버튼을 누르는 등의 적극적인 조치를 취함으로써 시스템이 장비될 수도 있다. 시스템이 장비되면, 송신기(102)는 도로 또는 타맥 표면에서 바운드시키는 신호를 보내고 수신기(104)에서 수신된다(단계 202). 마이크로프로세서(18)는 송신기(102)로부터 수신기(104)까지 돌아오는 신호에 걸린시간에 근거하여 기준거리(R)를 계산한다. 기준거리(R)은 하기에 설명되는 기타 정보와 같이 사용되어 변위프로파일을 계산한다.
단계 204에서는 샘플링 처리가 시작한다. 마이크로프로세서(18)는 송신기(102)를 제어하여 도로 또는 타맥표면에 바운드시키는 고속간격(예를 들어 초당 10회) 초음파신호를 연속하여 보내고 수신기(104)에 의해 수신된다. 마이크로프로세서(18)는 수신기(104)에서 수신된 것과 같은 샘플에 관한 데이타를 저장한다. 단계 206에서 마이크로프로세서(18)는 N 샘플거리값이 마이크로프로세서에 저장되었는지를 결정한다. N 값은 변위의 주기를 결정하도록 한다. 예를 들어, 송신기(102)가 초당 10회 출력신호를 보낸다고 하면, 3초가 경과한 후에는 30샘플거리값(N=30)이 마이크로프로세서(18)에 저장될 것이다. 거리데이타의 3초 저장의 의미는 하기에 좀더 설명된다.
마이크로프로세서(18)가 단계 206에서 N샘플거리값이 마이크로프로세서(18)에 저장되지 않았다고 판단한다면, N샘플거리값이 저장될 때까지 샘플거리값이 저장된다. N이 도달하였다면, 단계 207에서 마이크로프로세서는 "현재샘플"(S)를 측정하고 저장하며, 단계 208에서는 마이크로프로세서(18)가 N샘플된 거리값에 근거하여센서와 그라운드 사이 평균거리(SAVG)를 계산하고 저장한다.
단계 210에서, 마이크로프로세서(18)는 현재샘플거리(S)가 기준거리(R)과 동일한지 판단한다. 현재 샘플거리(S)가 기준거리(R)과 동일하다면, 변위는 발생하지 않고 마이크로프로세서(18)은 샘플링과 저장을 계속한다. 이 과정을 각각 반복하면여 가장 오래된 샘플거리가 가장 최근의 또는 현재의 샘플거리(S)로 대체된다.
마이크로프로세서(18)가 현재의 샘플거리(S)가 기준거리(R)과 같지 않다고 판단한다면, 이는 변위가 발생하였다는 것을 의미한다. 단계 212서 마이크로프로세서(18)는 현재의 샘플거리(S)가 평균샘플값(SAVG)과 같은지를 결정한다. 예를 들어, N이 30이고 샘플링이 초당비율 10 샘플에서 발생한다면, 변위가 발생했고 3초간격으로 유지되었을 때에만 현재의 샘플거리(S)는 SAVG이 될 것이다. 그러므로, 이전의 N샘플의 평균을 현재의 샘플거리(S)와 같게 함으로써 (평균변위는 대략적으로 0인 반면에 현재의 샘플거리(S)는 0을 중심으로 크거나 작을 것이므로) 지진의 경우 또는 트럭이 통과함에 의해 발생하는 것과 같은 진동변위는 현재의 샘플거리(S)가 SAVG이 되지는 않을 것이다. 변위가 타이밍간격동안 일정하게 유지되는 한(상기예의 3초), 구난차 또는 잭에 의한 상향으로의 차량의 이동은 현재의 샘플거리(S)와 평균샘플값(SAVG)사이에서 같다. 단계 212에서, 현재샘플거리(S)가 SAVG가 아니라면, 시스템은 단계 207로 복귀한다. 그러나 만약 현재의 샘플거리(S)가 SAVG라면, 마이크로프로세서(18)는 현재의 샘플거리(S)가 기준거리(R)와 상향임계거리(SUP)보다 큰지를 판단한다(단계 214). 예를 들어, 매우 미소한 변위가 발생하였을때 경보가 울리는 것을 방지하기 위해서 상향임계거리(SUP)는 예를 들어 1인치가 되어 단계 214로 이동하기 전에 시스템에 의해 감지된 변위가 기준거리(R)와 1인치를 초과하여야 한다. SUP은 사용자가 정의하는 모든 임계치가 될 수 있다.
단계 216에서 임계레벨(SUP)을 초과한다면 마이크로프로세서(18)는 변위의 속도를 계산하고 속도임계범위(VTR)내에 있는지를 판단한다. 속도임계범위(VTR)의 목적은 변위가 지극히 낮다거나 또는 극도로 높은 경우에 발생하지 않도록 하는데 있다. 예를 들어, 단계 202에서 기준거리는 그라운드의 적설량이 높을때 얻어진다. 눈이 서서히 녹아 임계레벨(SUP)의 범위를 넘으면 센서와 그라운드 사이의 거리가 증가한 것으로 나타나기 때문에 차량이 도난당하는 것이라고 해석될 수 있다. 이 상황을 방지하기 위해서는 변위의 속도가 최소임계속도(예를 들어, 시간당 1인치)보다 빨라야 한다. 유사하게, 공이 지면위 차량하부에서 구르고 있다가 센서아래에서 갑자기 멈췄다면 마이크로프로세서(18)는 이것을 명백한 변위라고 인식하나 변위는 거의 순간적이었으므로 변위의 속도가 매우 높은 것으로 인식할 것이다. 변위속도는 최대변위속도이하이어야 하므로 (예를 들어 초당 6인치) 이를 도난이라고 인식할 수 있다. 정확한 상하임계레벨은 사용자의 요구에 따라 판단되고 상기에서 주어진 숫자는 단지 예로서 나타낸 것이다. 최대변위속도와 최소변위속도 사이의 범위는 속도임계범위(VTR)이다.
단계 216에서, 마이크로프로세서(18)가 이전 단계의 변위가 속도임계범위(VTR)내에 있다고 판단한다면, 사이렌이 울린다거나 차량소유주 및/또는 경찰과 연락하거나, 위치데이타를 차량소유주 및/또는 경찰에 전송시킨다는 등 원하는 경보를 발생시키면서 경보모듈(14)이 단계 218에서 작동한다.
단계 214에서, 현재의 샘플거리(S)가 SUP보다 크지 않다고 판단된다면 단계 220에서 마이크로프로세서(18)는 현재의 샘플거리(S)가 기준거리(R) - 하부변위거리(SDOWN)보다 작은지를 결정한다. SDOWN은 마이크로프로세서(18)가 실제 도난이 발생하고 있는 것을 검증하는 단계를 계속하기 전에 초과되어야 하는 하부변위를 표시한다. 예를 들어, 차량에 제 3자가 침입하는 등은 차량을 SDOWN로 대체시키는 반면에 차량위에 눈이 쌓였다가 떨어지는 등은 차량을 SDOWN의 값으로 대체시키지 않는다. 예를 들자면 SDOWN는 .25인치로 선택가능하다.
마이크로프로세서(18)가 현재의 샘플거리(S)가 기준값(R)-SDOWN보다 작지 않다고 판단한다면, 시스템은 단계 207로 귀환한다. 그러나, 마이크로프로세서(18)가 현재의 샘플거리(S)가 기준값(R)-SDOWN보다 작다고 판단한다면, 단계 222에서 마이크로프로세서(18)는 전계영역센서(12)가 차량에 제 3자가 칩입했다는 것을 나타내면서 시동시키는지를 판단한다. 전계영역센서(12)가 발동되지 않았다면, 단계 207로 귀환한다. 전계영역센서가 차량내부에 누군가가 있다고 판단하지 않는다면 경보모듈(14)이 단계 218에서 시작된다.
센서와 하부 표면 사이의 거리가 최소임계량만큼 변화할 때 단순하게 경보를 작동시키는 종래의 시스템과 대조적으로 본 발명은 변위(변위의 주기 및 크기등)의 변화율을 측정함으로써 변위프로파일을 확인하고, 변위프로파일이 실제 도난이 발생하였으며 기타 비도난 또는 자연발생하는 경우가 아니라고 표시하는 소정의 변위프로파일 또는 패턴에 부합하는 경우에만 경보를 신호한다. 예를 들어, 지진진동, 센서하부에서 눈이 녹는다거나, 차위에 앉는다든지 등의 비도난은, 차량이 리프트되거나 도어 개방, 시트에 착석, 차량을 주행시키는 등 도난의 변위프로파일과 용이하게 식별가능하며 명확하게 규정할 수 있는 변위프로파일을 발생시킨다.
예를 들자면, 지진이 발생하는 경우에는 진동이 멈출 때까지 차량이 주기적으로 상하향 이동된다. 지진의 발생은 차량을 용이하게 종래의 운동센서로 상하 제동점들의 범위를 넘어 차량을 용이하게 변위시켜서 오경보를 발생시킨다. 그러나, 시간(t)당 시간(ds/dt)에 대하여 변위의 변화율을 모니터하고 분석함에 의해서, 본 발명은 포지티브, 네가티브, 포지티브 등으로 시간에 걸친 평균변화가 대략적으로 0인 주기의 지속적인 변화경사를 검출한다. 소정의 "지진변위프로파일"으로 비교시 차량을 주기적으로 요동시킴에 의해 발생하는 변위는 변위가 지진의 속성 또는 누군가가 차량을 상하로 흔들어대거나 하는 것으로 도난행위가 아니다는 것을 나타낸다. 기타 많은 변위프로파일들이 확인되거나 마이크로프로세서(18)가 그것들을 인식하는데 프로그램된다.
예를 들어, 차량이 도로 또는 타맥도로로부터 단시간동안 현저한 높이로 들어올려지는 등의 실제도난이 발생한 경우에는 시간당 변위의 변화율은 상기 지진이 발생한 경우와는 매우 다르다. 이전예와는 대조적으로, 실제도난이 발생한 이러한 예는 0이 아닌 포지티브가 되는 평균값을 갖는 중복된 경사(기울기선)도가 되는 시간(t)당 지속적으로 변화하는 경사(ds/dt)가 변위가 된다. 그러므로, 변형예에서는 도 3의 단계 212와 단계 214는 생략되어, 원한다면(if desired) 변위의 속도가 포지티브이고 속도임계범위(VTR)내에 있다면, 단계 210에서 단계 216까지 직접 이동하여 시스템은 경보모듈(14)을 작동시킬 수 있다. 이런 도난의 변위프로파일이 시간당 지속적이고 포지티브한 변위를 나타내기 때문에, 경보, 통보 및/또는 추적시스템이 작동된다. 도 4는 시스템이 변위속도가 포지티브이고 속도임계범위내에 있는지를 판단하는 실시예에 대한 순서도이다.
본 발명의 시스템은 종래의 무선통신방법을 이용하여 차량을 자동 위치시키고 색상, 소유주, 위급한 상황 등 차량의 다른 특징을 제공할 수 있다. 이러한 차량의 특징들은 해당 상황이 발발했을 때 자동적으로 통신될 수 있도록 데이터 또는 음성메시지로서 미리 코드/기록된다.
음성메시지는 사용자에 의해 기록되거나 음성합성기 또는 음성처리부(16)에 포함되는 기타 음성처리수단에 의해 발생된다. 음성처리부(16)는 ISD 2560 음성기록칩에 의해 구성된다. 차량의 위치를 포함한 다른 메시지가 디지탈 또는 오디오기록에 의해 전송된다. 디지탈 메시지가 종래의 GPS시스템을 통합하여 발생되어 차량위치를 표준GPS형식으로 전기적으로 판단, 통신한다. 예를 들어, 마이크로프로세서(18)가 셀룰러 시스템과 GPS 시스템에 연결된다면 위치정보는 음성전송 또는 공지된 방법으로 듀얼톤변조주파수(DTMF)를 이용하여 디지탈 전송된다.
주차되어 있을 때 차량의 정확한 위치를 나타내는 것은 적정 궤도 인공위성으로 조심성있게 송수신선이 직결된 GPS 또는 기타 위치시스템상에서 정해진다. 이 송수신선이 직결된 요건은, 매우 높은 빌딩 사이 또는 차고와 같이 사방이 에워싸인 공간에 차량이 주차되었을 때에는 항상 만족되는 것은 아니다. 송수신선 직결상상에 문제가 발생하면 빛이나 차량 상부의 다른 표시의 형태로 차량작동자에게 자동으로 전달된다. 이는 GPS시스템지시기가 적절한 인공위성 범위밖이라거나 기타 비기능적일 때 마이크로프로세서(18)가 차량내의 지시기를 작동시키게 하는 것이다. 그러면 작동자는 경보모듈(14)이 작동될 때 연속적인 자동 전송에 대한 차량 주차 위치를 표시하는 음성처리부(16)의 표준기록/재생능력을 이용하여 오디오메시지를 기록할 수 있다.
예를 들어, GPS가 기능하지 않는다는 내용을 차량소유주가 수신하게 되면, 음성처리부(16)를 통해 차량의 위치를 나타내는 메시지를 기록하고 전화를 받을 수 있는 번호를 입력한다. 경보모듈(14)이 도난용의자에 의해 작동되면 경찰(또는 인가된 보안관리자) 및/또는 차량소유주는 연락받게 되고, 차량이 현재 도난중이며, 차량의 특징 및 차량의 위치를 나타내는 소유주의 메시지를 포함해서 예비기록된 메시지가 작동된다.
본 발명의 경보시스템이 작동되는 몇몇의 가상시나리오는 하기와 같이 작동된다.
시나리오 1 - 차량절도범이 열려진 창문을 통해 차량내부에 칩입(유리가 깨지지 않았으므로 오디오센서는 작동하지 않는다)하거나 또는 도어를 개방하지 않고 컨버터블을 내려 칩입한다. 전계영역센서가 작동한다. 차량의 하부변위가 초음파시스템(100)에 의해 감지되고 마이크로프로세서(18)는 도 3의 단계들을 수행하면서 소정의 도난프로파일과 비교된 변위프로파일이 실제 도난이 발생하고 있는지를 판단한다. 그런 다음 경보모듈(16)을 작동시키는데, 원하는 경보조건(사이렌, 경찰/소유주에게 통보)이 표시된다. 본 발명의 경보시스템의 변위프로파일은 경보시스템이 완전히 작동되기 전에 초음파센서시스템(100)이 특정주기에 대하여 특정속도에서 발생하는 하부변위를 검출하여 진행중인 도난을 확인하여야 하는 것이 필요하다.
시나리오 2 - 누군가가 차량 내부운전대는 아니나 차위에 앉은 후 시간이 잠시 경과했으나 움직임이 없다. 차량은 시나리오 1에서처럼 하부로 변위되나, 차량으로의 침입이 없기 때문에 전계영역센서(12)가 작동되지 않는다. 여기에서는 변위프로파일이 비도난이라고 표시하기 때문에 경보시스템이 작동되지 않는다.
시나리오 3 - 절도범이 차량내부로 침입을 시도하지 않고 최신식 구난차를 사용하여 구난차에서 운전대에서 내리지 않고 급작스런 요동과 충격을 방지하고자 매우 조심스럽게 차량의 전면부 또는 후면부로 끌어서 들어올린다. 실제도난의 변위프로파일과 비교했을 때 이런 행동의 변위프로파일은 차량이 VTR내 속도에서 상부로 이동한다는 것과 이 변위는 지탱된 변위라는 것을 나타내어 경보모듈(14)을 작동시킨다.
시나리오 4 - 경고시스템이 장비되는 동안 지진이 발생한다. 차량은 위에서 아래로 또는 아래에서 위로 심하게 밀리게 된다. SUP와 SDOWN이 초과하나, 지진성 변위프로파일과 비교하여 변위프로파일이 지탱되는 것이 아니라 자연 주기적이라는 것을 표시하기 때문에 경보모듈(14)이 작동되지 않는다. 이 변위프로파일은 도난이 아니라고 표시한다.
본 발명의 원칙에 대하여 상기 설명하였으나 당해분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이는 단지 예로서 설명되었으며 발명의 범위를 한정짓는다는 것은 아니다. 예를 들어 최소, 최대임계레벨은 사용자의 필요에 따라 증가 또는 감소될 수 있다. 좀더 빠른 경보조치를 원한다면 변위주기가 더 짧게 혹은 변위프로파일이 일치하는지 판단하기 전에 더욱 많은 샘플링을 거쳐 경보를 발생시키고자 한다면 길게 조정될 수 있다.
본 발명은 미국출원 08/812,316(출원일: 1997. 3. 5)이 부분계속출원(CIP)된 내용이다.

Claims (16)

  1. GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템에 있어서,
    모터차량이 정지하는 표면과 변위센서 사이의 거리를 측정하는 변위센서와,
    표시시스템과,
    상기 변위센서와 상기 표시시스템에 연결되며, 변위센서가 소정의 변위프로파일에 일치하는 변위임을 감지하면 상기 표시시스템을 작동시키는 표시수단을 포함하는 논리수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위프로파일은 감지된 변위의 변화율을 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위프로파일은 감지된 변위의 주기를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 변위프로파일은 변위의 변화율 및 주기를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 논리수단은 마이크로프로세서로 구성된 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 표시수단은 컴퓨터 프로그램으로 구성된 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 논리수단은 변위의 변화율 및 방향에 근거한 상기 변위프로파일을 계산하는 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 변위는 차량이 정지된 표면과 변위센서에 대하여 측정되는 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위센서는 초음파감지장치인 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  10. GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안방 법에 있어서,
    차량과 표면 사이의 기준거리를 측정하고 저장하는 단계와,
    차량과 표면 사이의 거리를 연속하여 모니터링하는 단계와,
    변위가 발생될 때의 변위프로파일을 계산하는 단계와,
    소정의 변위프로파일과 계산된 변위프로파일을 비교하는 단계와,
    변위의 성질을 표시하는 신호를 발생시키는 단계를 포함하며 표면에 대하여 차량의 변위의 성질을 판단하도록 한 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 계산단계는 변위가 발생한 변화율을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 계산단계는 변위가 발생한 주기를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시시스템은 셀룰러전화시스템과 동작 결합되는 GPS로 구성되며, 상기 GPS는 차량의 위치에 관한 정보를 판단하고 전송할 수 있는지를 판단하는 수단을 포함하고, 상기 모터 차량의 이용자에게 GPS가 차량의 위치에 관한 정보를 판단, 전송할 수 없음을 표시하는 GPS 신호표시기로 구성된 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 모터차량은 모터차량의 사용자가 모터차량의 동작 동안에 위치하는 캡(cab)을 포함하고, 상기 GPS 신호표시기는 상기 캡내에 위치하는 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시시스템은 셀룰러전화시스템에 동작 결합된 무선통신시스템(WTCS)로 구성되며, WTCS는 차량의 위치에 관한 정보를 WTCS가 판단하고 전송할 수 있는지 판단하는 수단을 포함하며, 상기 모터차량의 이용자에게 WTCS가 차량의 위치에 관한 정보를 판단, 전송할 수 없음을 표시하는 WTCS 신호표시기로 구성된 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 모터차량은 모터차량의 사용자가 모터차량의 동작 동안에 위치하는 캡을 포함하고, 상기 WTCS 신호표시기는 상기 캡내에 위치하는 것을 특징으로 하는 GPS/셀룰러 식별표시기를 갖는 차량변위프로파일에 의한 차량/항공 보안 시스템.
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