KR200214064Y1 - 하이브리드 키 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차를 비롯한 출입문 등의 잠금 장치에 사용하는 자물쇠와 열쇠에 관한 것으로, 기존의 기계식 또는 전자식 열쇠의 조합에 따른 경우의 수가 포화 상태로 되어 더 이상 독립적인 열쇠의 제조가 힘들고, 열쇠가 중복 생산되는 현상이 발생되는 것을 방지하기 위하여 각종 조합을 만들어 낼 수 있는 경우의 수를 충분히 확보할 수 있으면서도 확실한 도난방지 효과를 가질 수 있도록 기계식과 전자식을 복합적으로 접목하여 고안한 하이브리드 키 시스템에 관한 것이다.

기존의 기계식 열쇠에서는 각각의 산과 골의 높이를 숫자로 나타내고, 그 각각의 산과 골의 개수만큼을 조합하여 열쇠를 제작하므로 인해서 그 경우의 수에 한계가 있어서 도난방지를 위한 열쇠 제조의 목적을 상실해 가는 추세에 있다. 또한 이를 보완하기 위해 개발되는 전자식 열쇠는 전기적인 충격 또는 해킹 등으로 인해서 그 기능을 상실하는 경우가 발생하므로 인해서 다양한 경우의 수에 비해서 구조상 취약한 문제가 있었다.

여기에서, 기계식 열쇠와 전자식 열쇠의 각각의 장점만을 혼합하여 하나의 열쇠로 구성하여 상호 단점을 보완하여 고안한 것이 하이브리드 키로 써, 기계적인 해법과 전자적인 해법을 동시에 조합해서 조작해야 자물쇠의 LOCK 장치를 해제할 수 있는 구조로 되어있다.

Description

하이브리드 키 시스템{HYBRID KEY SYSTEM}

종래의 기계식 열쇠에는 길게 형성된 몸체(210)에 열쇠의 산과 골(120)을 형성하여 숫자로 나타내고 그 숫자의 조합으로 자물쇠와 열쇠가 서로 맞는지 틀리는지를 구별하도록 구성되어 있었다. 또한, 전자식의 경우에는 일련의 숫자의 조합으로 일치되는 비밀번호를 비교하는 방법이나, 지문인식과 같은 방법을 사용하여 일치되는 것을 비교하여 자물쇠가 작동하도록 구성되는 것이 보통이다.

이러한 것들은 조합 가능한 경우의 수가 제한적이고, 각각의 단점이 노출되어 있기 때문에 비밀번호를 알아내거나 기계적인 조합을 찾아내는 것이 어렵지만은 않아서 쉽게 자물쇠의 기능을 상실하도록 하여 도난방지의 효과를 상실하는 문제점이 있었고, 마찬가지로 전자식의 경우는 비밀번호 또는 지문인식 수단의 고장이나 각종 전자적인 해킹 수단에 의해 자물쇠 구동장치를 움직이거나 파손 후 직접 자물쇠 구동장치를 움직이게 되면 쉽게 열리는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 열쇠 구조를 포함하지 않고 단순히 접점의 수를 맞추어 열쇠에 내장된 비밀번호와 자물쇠에 내장된 비밀번호를 서로 비교하는 방식은 전자적인 해킹 방식에 의하여 자물쇠 장치를 해제할 수 있는 반면에 열쇠를 분실했거나 추가로 복제를 할 경우에도 복제가 어렵고 가격이 비싸지기 때문에 실용적이지 못한 문제점도 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 기존의 열쇠 구조를 그대로 사용하면서 동시에 열쇠 손잡이(110)의 내부에 전자식 주파수 변조회로를 내장하여 자물쇠에 열쇠를 삽입할 때 자물쇠의 전원이 열쇠의 발진회로에 공급됨과 동시에 그 공급된 전원을 통하여 열쇠 손잡이에 구성된 주파수 변조회로가 작동하여 자물쇠에 기억되어 있는 진동수 및 주파수가 일치하면 자물쇠가 동작될 수 있도록 하여, 별도의 자물쇠 LOCK 장치(180)를 해제하거나 경보장치를 해제하거나 자동차의 경우 엔진의 ECU 동작 제어회로를 해제하도록 하였다.

이로써, 기존의 비밀번호를 입력하는 방식의 자물쇠나 기계식 또는 전자식 자물쇠의 중복되는 조합의 포화 상태를 해결함으로 써, 전 세계적으로 독립적인 자물쇠를 제작할 수 있고, 자동차의 경우 임의로 배선을 절단하여 연결하여도 시동이 걸리지 않거나 정상적인 출력을 낼 수 없도록 되어있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 의한 하이브리드 키 시스템 구성을 나타낸 블럭도 이다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시 예에 의한 하이브리드 키의 구조를 나타낸 개략도 이다.

도 3은 기존의 기계식 열쇠의 구조를 나타낸 사시도 이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 열쇠 몸체(하이브리드 방식)

110 : 열쇠 손잡이(하이브리드 방식)

120 : 열쇠의 산과 골

130 : 등록정보 입력 단자

140 : 열쇠 측 접속구

150 : 자물쇠 측 접속구

160 : 자물쇠 실린더( -접지 겸용)

170 : KEY LOCK 제어기

180 : 자물쇠 LOCK 장치

190 : 접속 선로

195 : 절연체

200 : 열쇠 손잡이(기존 기계식)

210 : 열쇠 몸체(기존 기계식)

220 : 자물쇠 실린더(기존 기계식)

230 : 자물쇠 뭉치

240 : 자물쇠 핀

본 고안은 상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 기존의 열쇠와 자물쇠의 기계식 구성 부품에 도 2와 같이 열쇠의 손잡이(110) 내부에 도 1의 열쇠 부 블럭도와 같이 회로를 구성하여 내장시킨 회로에서 도 1의 자물쇠 부 블럭도와 같은 파형발생회로에서 일정한 파형을 생성하여 도 2의 접점을 통해서 파형 신호를 열쇠와 자물쇠 사이에서 주고받고, 주고받은 파형 신호를 열쇠 부에 구성한 PLD(논리설계소자)에서 특정 배율로 변조하여 변조된 파형을 자물쇠 부로 보내주고, 자물쇠 부에서는 열쇠 부에서 받은 변조 파형을 다시 PLD(논리설계소자)로 해독하여 기 설정된 주파수와 비교한 뒤, 오차 범위 내에 있으면 자물쇠 부에서 UN-LOCK 신호를 KEY LOCK 제어기(170)나 ECU 제어기에 보내어 잠금 설정을 해제하도록 구성되어진다.

이때, PLD에서 설정하는 값은 임의로 입력하여 저장할 수 있는 회로로 구성되어지며, 두 개중 하나는 자동차 내부에 설치되어 각종 lock/un-lock 제어장치를 제어하는 CPU와 연결되어 있고, 나머지 하나는 열쇠 몸체에 내장되어 있어서 두 개의 값이 일치해야만 CPU에서 잠금 장치 해제 신호를 발생하며, 열쇠를 분실하거나 복제를 하게될 경우에도 충분히 동일한 기능을 발휘할 수 있도록 하기 위하여 특별히 제작된 별도의 프로그래밍 장치를 이용하여 등록정보를 입력하면 열쇠를 복제할 수도 있으며, 복제된 열쇠도 원본 열쇠와 동일하게 사용이 가능하도록 하였기 때문에 현재와 같은 범용성을 가지면서도 독립성이 보장된다.

여기서, 본 고안에 의한 열쇠의 조합이 만들어 낼 수 있는 경우의 수를 기존의 열쇠와 비교하면,

기존 자동차 열쇠(7핀4산)의 경우,

기존 자동차 열쇠의 조합 수(a)==16,384가지

본 고안을 적용했을 경우,

사용 주파수를 5MHz로 하고, 변조 범위를 0.01~100× 까지로만 가정하면,

변조 가능한 경우의 수(b)=10,000가지

열쇠의 조합 수=기존 열쇠의 조합수(a) ×변조 가능한 경우의 수(b)

=163,840,000가지

따라서, 자동차를 예로 들면, 기존의 열쇠를 사용할 때에는 동일 차종에서 1만6천3백8십4대 중 1대 꼴로 같은 열쇠를 가지게 되는 반면, 본 고안을 적용하게 되면 1억6천3백8십4만대 중 1대 꼴로 같은 열쇠가 나오게 된다. 그러나, 실제로는 반도체 설계 기술의 지속적인 발전으로 변조 범위를 다양하게 확보 할 수 있으므로 1개 차종의 열쇠만으로도 세계 자동차 시장에 출고된 전체 수량을 학보하고도 남는 경우의 수가 만들어 질 수 있다.

따라서, 차종과 변조 범위를 넓게 설정하면 상당히 방대한 양의 경우의 수를 만들어 낼 수가 있게 되므로 모든 열쇠가 세계에서 유일한 하나의 열쇠가 된다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 의한 하이브리드 키는 전자식 발진회로와 기계식 열쇠를 조합하여 그 경우의 수를 획기적으로 증대시켰기 때문에 세계적으로 유일한 하나의 열쇠 조합으로 제작이 가능하게 되고, 자물쇠 측에 구성되는 별도의 경보회로나 자물쇠 LOCK 장치(180) 또는 각종 콘트롤러와 연계하여 그 기능을 상실하도록 구성하므로 써 이중으로 자물쇠 LOCK 장치(180)가 동작되므로 인해서 확실한 도난 방지 효과를 얻을 수 있다.

또한, 등록정보를 입력하지 않으면 아무리 기계적으로 열쇠를 복제한다고 하더라도 자물쇠 LOCK 장치(180)를 해제할 수 없으므로 정상적인 자동차의 운행이나, 자물쇠의 정상적인 작동이 이루어지지 않도록 되어있고, 열쇠의 소유자만이 알고있는 등록정보를 입력하여 동일한 기능을 발휘하는 열쇠를 복제하여야만 사용할 수 있으므로 해서 복제는 가능하지만 보안이 유지되는 특징이 있다.

또한, 수입에 의존하고 있는 국내 열쇠 시장을 국산화가 가능하도록 전환하므로 써 상당한 수입 대체 효과를 얻을 수 있음은 물론이고, 외국에 기술사용료를 받을 수 있으므로 써 외화 획득에도 상당한 기여 효과가 있다.

Claims (5)

1. 하이브리드 키 시스템의 구성에 있어서, 파형발생회로와 신호보호회로와 접속구(150)와 PLD(논리설계소자)와 위상차보호회로와 비교회로와 CPU를 포함하는 자물쇠 부 회로를 구성하고, 열쇠 손잡이(110) 부분에 PLD와 신호보호회로를 구성하고 열쇠 몸체(100)가 -단자 접지 역할을 하면서 내부에 절연체(195)로 절연된 접속 선로(190)를 연결한 접속구(140)를 통하여 전원의 공급과 신호의 통신을 할 수 있는 전체의 회로를 구성하도록 하여, 자물쇠 부에 전원을 공급하면, 절연체(195)로 절연된 접속 선로(190)를 통해서 열쇠로 전원이 공급되도록 하며 자물쇠 부에서 발생된 주파수가 접속구(140, 150)를 통해서 열쇠 부의 PLD에서 변조된 후 접속구를 통해 되돌아 온 변조 주파수를 자물쇠 부의 PLD에서 해독하여 초기에 송신했던 주파수와 비교기에서 비교하여 상호간 주파수가 일치하면 CPU를 통해 각종 lock/un-lock 제어장치를 구동하도록 구성된 하이브리드 키 장치
2. 제 1항에 있어서, 하이브리드 키의 접속구(140, 150)를 전원공급의 통로와 주파수 송수신의 통로와 전원의 on/off 스위칭 역할을 하도록 구성한 접속구(140)를 형성하고 자물쇠 부와 열쇠 부가 서로 일치하는 위치에 접점을 형성하도록 하면서 기존의 열쇠의 산과 골을 그대로 유지시킬 수 있는 접속구(140, 150)와 접속 선로(190)와 절연체(195) 구조를 가진 하이브리드 키 장치
3. 제 1항에 있어서, 하이브리드 키의 열쇠 부에 내장된 PLD(논리설계소자)에 프로그래밍을 할 수 있는 별도의 접속용 등록정보 입력 단자(130)를 열쇠 손잡이(110)에 적절히 구성한 하이브리드 키 장치
4. 제 1항에 있어서, 자물쇠 부의 파형발생회로와 되돌아온 신호를 해석하는 PLD를 일정한 시간에 한번씩 주기적으로 송-수신하여 CPU에 각종 lock/un-lock 제어장치에 잠금 설정 신호를 주기적으로 인가해 주므로 써, 원본 열쇠 없이 복제된 열쇠를 사용하여 일시에 잠금 장치를 해제했다 하더라도 그 설정을 지속적으로 유지하지 못하면 잠금 장치가 재 작동하도록 구성하여 방범 효과를 높일 수 있는 방식의 하이브리드 키 장치
5. 제 1항에 있어서, 하이브리드 키의 원본 키와 동일한 성능을 가질 수 있도록 열쇠 손잡이(110) 부분에 구성한 등록정보 입력단자(130)를 통하여 외부에서 등록정보를 입력하여 변조 량을 설정치와 동일하도록 프로그래밍 할 수 있는 별도의 프로그래밍 장치를 포함하는 하이브리드 키 장치