KR200382643Y1

KR200382643Y1 - 차량용 개인 식별 제어 장치

Info

Publication number: KR200382643Y1
Application number: KR20-2004-0037628U
Authority: KR
Inventors: 최상규
Original assignee: 주식회사 에스티에프
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2005-04-22

Abstract

본 고안은 동작 시간을 단축시킨 차량용 개인 식별 제어 장치에 관한 것으로, 운전자가 차량내 설치된 제어모듈로 구성된 고정 단말기에 등록된 휴대 단말기를 휴대하는 것에 의해 단축된 시간으로 도어의 개폐 및 엔진의 시동 기능이 가능하다. 본 고안에서는 휴대 단말기의 식별로부터 고정 단말기의 언로크명령 또는 엔진 시동 등의 데이터를 BCM 또는 엔진 시동제어부로 송신하는 방식에서 기존 방식과 차별화하여 전체 액션 타임을 줄였다. 즉, 본 고안에서 액션타임은 송수신 데이터 포맷을 웨이크 및 웨이크 패턴->LF 데이터->RF 데이터->LIN통신 또는 CAN 통신을 통하여 데이터를 전송하는 방식으로 하여 기존방식과 차별화되는 것이다. 본 고안은 운전자 휴대 단말기와 차량내 설치된 고정 단말기의 양방향 통신에 의한 전자식 ID 조합결과를 가지고 각 제어를 행한다. 휴대 단말기는 원격 제어 입력 시스템과 같은 기능을 가지고 있으며, 도어 개폐 및 엔진 시동 버튼의 조작으로 원격 키로서 사용 가능하다.

Description

차량용 개인 식별 제어 장치{Personal identification control apparatus for vehicles}

본 고안은 차량용 개인 식별 제어 장치에 관한 것으로, 특히 동작 시간을 단축시킨 차량용 개인 식별 제어 장치에 관한 것이다.

종래에도 키없이 차량에 접근 제어하는 기술이 있었으며, 한국공개특허공보 2001-14076는 차량에 배치된 송수신장치 및 운전자가 휴대가능한 트랜스폰더를 구비하여, 송수신장치와 휴대가능한 트랜스폰더의 사이에 저주파 코드 및 고주파 응답신호로 상호 통신함으로써 원하는 차량 제어를 수행하고 있다.

또한, 차량내 단말장치와 차량외 서버와의 무선통신에 의한 차량제어기술로서 한국특허공개 2000-71597를 들 수 있으며, 여기서는 GPS수신기를 통하여 차량의 위치정보를 검출하는 등의 차량제어를 수행하고 있다.

이러한 종래 기술은 도어 핸들(Door Handle)에 장착된 트리거 스위치 (Trigger Switch)를 눌러 도어가 열릴 때까지의 동작 시간(Action Time)이 길어 순간적으로 도어 오픈 시 도어가 오픈되지 않고 잼(Jam)이 발생하는 문제가 발생하였다.

또한 종래에는 운전자가 휴대 단말기 또는 포브 키(FOB Key)를 소지하고 차량에 장착된 이그니션 로터리 스위치 조작에 의해 시동하는 장치였으므로, 차량에 장착된 이그니션 스위치를 ACC->IG->ST까지 회전시켜야만 하는 번거로움이 있었다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 패시브 입력(Passive Entry)에 의한 도어 오픈 시 도어가 오픈되지 않고 잼이 발생하는 문제를 최소화하기 위해, 동작 시간(Action Time)을 기존 제품보다 줄인 차량용 개인 식별 제어 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 기존의 이그니션 로터리 스위치 방식의 시동시 번거로움을 해소하기 위하여 이그니션 로터리 스위치 조작 방식대신에 엔진 스타트 스톱 스위치 방식을 채용하여, 엔진 시동 시간이 더욱 단축되고 사용하기 아주 편리한 차량용 개인 식별 제어 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안은 상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 차량용 개인 식별 제어 장치에 있어서, 차량에 부착된 스위치 또는 센서에 의해 사용자의 행위가 감지되면 차량내 설치된 고정 단말기는 트리거신호로 인식하고 트리거된 스위치 또는 센서에 대응하는 안테나를 통해 휴대 단말기로 챌린지신호를 송신하고, 휴대 단말기에 등록저장된 데이터가 고정 단말기의 챌린지신호에 포함된 데이터와 일치하면 고정 단말기에 리스폰스신호를 송신하고, 고정 단말기에 등록저장된 휴대 단말기의 데이터와 휴대 단말기의 리스폰스에 포함된 데이터와 맞으면 고정 단말기는 LIN (Local Interconnect Network) 통신 또는 CAN (Controller Area Network)통신을 통하여 BCM (Body Control Module) 또는 엔진 시동제어부에 차량 동작 제어 명령을 보내는 차량용 개인 식별 제어 장치를 제공한다.

바람직하기로는 휴대 단말기는 LF 챌린지 신호를 수신하고 RF 리스폰스 신호를 송신하는 방식을 채용함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 휴대 단말기는 LF 챌린지 신호를 수신하고 RF 리스폰스 신호를 송신하는 암호화 방식을 채용함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 고정 단말기는 휴대 단말기 (Card Key) 또는 포브키(FOB Key)의 ID 코드를 저장하는 방식을 채용함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 고정 단말기는 내장형 튜너를 갖는 튜너구동부를 적용하여, 고정 단말기의 명령에 의해 발신되는 LF 신호를 휴대 단말기가 수신하여 ID 조합 후 결과가 맞으면 RF 리스폰스를 송신하는데 이 RF 송신 데이터가 튜너구동부에 내장되어 있는 초고주파 수신기를 통해 수신되도록 함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 고정 단말기에서 BCM 또는 엔진 시동제어부로의 데이터 전송방식은 LIN통신 또는 CAN 통신, 또는 FET를 사용한 하프브리지방식을 이용함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 고정 단말기의 안테나 구동방식은 릴레이 절환 방식에 의한 LF 발진 방식을 채용하여, LF 안테나를 구동함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 상기 안테나는 운전석 도어 핸들 안테나, 조수석 도어 핸들 안테나, 뒷자석 좌측 도어 핸들 안테나, 뒷자석 우측 도어 핸들 안테나, 트렁크 실외 안테나, 차 실내 전압 안테나, 차 실외 후방 안테나 중의 적어도 하나 이상을 채용함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 고정 단말기는 등록된 휴대 단말기를 휴대하는 것에 의해 도어 개폐 및 엔진 시동/정지가 가능함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 고정 단말기는 휴대 단말기와의 양방향 통신에 의한 휴대 단말기의 전자식 ID 조합결과를 가지고 각 제어를 행함을 특징으로 한다.

바람직하기로는 차량에 설치된 고정 단말기와의 양방향 통신을 위하여 휴대 단말기의 식별에 따른 차량제어를 수행하도록 사용자가 휴대하는 휴대 단말기는 차량내 설치된 고정 단말기로부터 송신된 저주파신호를 수신하는 안테나; 안테나를 통해 수신된 저주파신호를 처리하는 휴대 단말기 제어부; 및 상기 휴대 단말기 제어부의 확인 결과에 따라서 처리결과를 차량내 고정 단말기로 보내는 초고주파송신부를 포함한다.

바람직하기로는 사용자가 휴대하는 휴대 단말기와의 양방향 통신을 통하여 휴대 단말기의 식별에 따른 차량제어를 수행하도록 하는 차량에 설치된 고정 단말기는 트리거 스위치 또는 터치센서의 입력을 받아서 휴대 단말기로 챌린지신호를 송신하는 저주파 안테나를 구동하는 안테나 구동부; 휴대 단말기에서 저주파 챌린지신호를 받아 리스폰스로 응답하여 휴대 단말기의 고주파 리스폰스신호를 받아들여 ID코드가 맞으면 LIN통신 또는 CAN통신을 통하여 BCM 또는 엔진 시동제어부에 차량 동작 제어 명령을 송신하는 LIN통신구동부; 및 LF 신호를 휴대 단말기가 수신하여 ID 조합 후 결과가 맞으면 RF 리스폰스를 송신하는데 이 RF 송신데이터를 내장되어 있는 고주파 수신기를 통해 수신하도록 하는 튜너구동부를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 차량용 개인 식별 제어 장치의 바람직한 실시예의 구성 및 동작에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

우선, 본 고안의 차량용 개인 식별 제어 장치가 차량의 도어 오픈에 적용될 때의 그 구성 및 동작에 대해서 설명하기로 한다.

도 1에 의하면, 운전자가 휴대 단말기로 기능하는 카드키(Card Key) 또는 포브키(FOB Key)(10)를 휴대하고 운전석 또는 조수석의 도어 핸들 및 도어 트리거 (Door Trigger) 스위치 또는 터치 센서 (Touch Sensor)(50, 60)를 터치하거나 또는 트렁크(Trunk) 도어 핸들 및 도어 트리거 (Door Trigger) 스위치(70)를 누르면, 고정 단말기 (PIC ECU; Personal Identification Card Key Electronic Control Unit)(20)가 도어 트리거 스위치가 눌러진 것 또는 터치 센서에 의한 터치를 감지하여, 눌러진 도어 트리거스위치 또는 터치 센서에 대응하는 도어 안테나(80, 90)를 기동시켜 LF (저주파)챌린지 (Challenge) 신호를 휴대 단말기(10)에 송신하고, 휴대 단말기(10)가 도어 부근에 있는지 확인한다.

휴대 단말기(10)가 도어 부근에 있으면 LF 챌린지 신호를 수신하고, 휴대 단말기(10)에 등록저장된 데이터가 고정 단말기(20)의 챌린지신호에 포함된 데이터와 일치하면 고정 단말기 (PIC ECU)(20)에 RF (UHF; 초고주파) 리스폰스 (Response) 신호를 송신한다.

고정 단말기(20)는 휴대 단말기(10)의 리스폰스 신호를 수신하고 키의 ID 조합을 한다. 고정 단말기(20)는 그에 등록저장된 휴대 단말기의 데이터와 키 ID 조합 결과가 맞으면 LIN 통신 또는 CAN통신으로 BCM(40)에 도어 개폐 또는 트렁크 오픈과 같은 차량 제어 명령을 송신한다.

BCM(40)은 차량 제어 명령을 수신하여, 도어 개폐 작동기(Door Lock Actuator)를 작동시키고 동시에 작동확인으로써 위험표시램프(Hazard Lamp)를 폐동작시 1회, 개동작시 2회 점멸한다. 도어 개폐 작동기의 작동에 동반하여 고정 단말기(20)는 운전석 도어 내에 설치된 부저를 울린다. 작동조건은 휴대 단말기(10)가 차 실내에 없고, 모든 도어가 클로즈되고, 휴대 단말기 삽입 검출 스위치가 "OFF", 푸쉬 스위치가 "OFF" (점화 노브(Ignition Knob)가 눌러지지 않은 상태), 휴대 단말기가 차 실외 검지 영역내에 있는 경우이다. 작동범위는 각 도어 (운전석, 조수석, 트렁크 도어)의 외부 핸들에서 약 0.7~1m이다. 도 1에서 30은 구동 제어부로서 차량의 기타 구성부품을 구동 제어하는 제어장치이다.

도 2는 도 1의 휴대 단말기의 구성 블럭도이다. 도 2에서, 휴대 단말기(10)는 크게 저주파 안테나(11), 처리회로(12), 스위치입력부(13), 휴대 단말기 제어부(14), LED구동부(15), 초고주파송신부(16) 및 전원부(17)를 포함한다.

휴대 단말기(10)는 전원(17)에 의해 구동되어 휴대 단말기(10)상의 각종 스위치 입력부(13)로부터 입력된 처리동작을 수행한다. 이 때, LED구동부(15)는 휴대 단말기 제어부(MCU)(14)의 제어하에 각 처리동작을 표시한다. LF 신호를 수신하는 안테나(11)는 차량내 설치된 고정 단말기(20)로부터 송신된 LF 신호를 수신하여 처리회로(12)에 보낸다. 처리회로(12)는 처리된 신호를 휴대 단말기 제어부(14)에 보내고 휴대 단말기 제어부(14)에서 저장부(미도시)에 등록저장된 고정 단말기(20)의 키 데이터와 처리된 고정 단말기(20)의 키 데이터의 일치 여부를 확인한다. 휴대 단말기 제어부(14)는 그 키 데이터의 일치여부 확인 결과에 따라서 초고주파(UHF)송신부(16)를 통하여 처리결과를 차량내 고정 단말기(20)로 보낸다.

휴대 단말기(10)는 4개까지 등록 가능하며 고정 단말기(20)에는 5개 이상의 휴대 단말기의 등록을 접수하지만 최신 4개의 휴대 단말기만 유효하다. 즉, 당초 등록되어있던 휴대 단말기는 소거된다. 휴대 단말기를 휴대하고 도어 트리거 스위치 (각 도어 외부 핸들부) 또는 휴대 단말기 버튼에 의해 도어 개폐 조작 시 작동을 확인으로써 위험 표시 램프 (Hazard lamp) 점멸 및 부저를 울린다 (차량 폐동작 시: 1회, 개동작시: 2회). 또한 하이 스캔으로 시스템을 진단하고, 각 기능 설정 변경 및 휴대 단말기 등록이 가능하다.

휴대 단말기(10)에는 LED가 내장 되어 있어서 차량과 ID 조합 중 또는 원격 키 버튼 조작 시에 휴대 단말기의 작동상태 및 배터리 상태를 쉽게 확인 할 수 있다. 차량 및 휴대 단말기의 배터리의 수명이 다한 경우에도 휴대 단말기 내에 삽입되어 있는 기계적인 키로 도어 개폐 및 엔진 시동이 가능하다.

도 3은 도 1의 고정 단말기(20)의 구성 블록도이다. 도 3에서 고정 단말기(20)는 크게는 입력부(22), 배터리감지부(23), 식별표시부(24), EEPROM으로 구성된 저장부(25), 고정 단말기 제어부(26), 튜너구동부(27), LIN 또는 CAN 통신부(28), 및 안테나 구동부(29)를 포함한다.

고정 단말기(20)는 배터리(23') 동작을 감지하는 배터리감지부(23)를 포함하여 항상 배터리의 상태를 사용자에게 알려준다. 또한, 고정 단말기(20)는 트리거 스위치(500) 또는 터치센서(550)의 입력을 받아서 식별표시기(24)에 표시하고 고정 단말기 제어부(26)를 통하여 휴대 단말기(10)의 키 ID등의 조합이 저장부(25)에 저장된 ID와 일치하는 지 식별하여 안테나 구동부(29)를 통하여 저주파안테나(100)를 동작시켜 휴대 단말기(10)로 LF 챌린지신호를 송신함으로써, 휴대 단말기(10)로 하여금 상술한 바와 같이 RF 리스폰스로 응답하도록 한다. 이 때, 휴대 단말기(10)의 RF 리스폰스에 포함된 데이터가 등록저장된 휴대 단말기의 데이터와 일치하는 경우, 고정 단말기(20)는 LIN 또는 CAN 통신 구동부(28)의 LIN 또는 CAN통신을 통하여 BCM(40)에 도어 개폐 또는 트렁크 오픈과 같은 차량 제어 명령을 송신한다.

본 고안에 적용되는 고정 단말기(20)는 휴대 단말기(10)로부터 송신된 RF리스폰스신호를 내장형 튜너 구동부(27)를 통해 수신하도록 구성된다. 즉, 고정 단말기(20)의 명령에 의해 발신되는 LF 신호를 휴대 단말기(10)가 수신하여 ID 조합 후 결과가 맞으면 RF 리스폰스를 송신하는데 이 RF 송신데이터를 고정 단말기(20)의 튜너 구동부(27)에 내장되어 있는 튜너(미도시)의 초고주파 수신기(UHF RECEIVER)를 통해 수신되도록 하는 역할을 수행한다.

차량의 도어 핸들(Door Handle) 내 있는 트리거 스위치 또는 터치 센서(50, 60)에 의한 도어 오픈은 도 3의 트리거스위치(500) 또는 터치센서(550)의 모듈을 도어 핸들내에 장착하여 인체의 정전용량에 의한 발생주파수를 감지토록 하여 그 감지된 신호를 고정 단말기(20)에 전달한다.

여기서, 도아핸들(Door Handle)에 장착된 스위치 또는 센서의 터치 후 도아 액츄레이터의 언록(Unlock) 릴레이가 온(ON)될때가지의 제어 시간을 100ms 이내로 단축한다.

안테나 구동회로부(29)는 릴레이 절환 방식에 의한 LF 발진 방식으로 LF 안테나(100)를 구동하며, 운전석 도어 핸들 안테나, 조수석 도어 핸들 안테나, 뒷자석 좌측 도어 핸들 (REAR LEFT DOOR HANDLE) 안테나, 뒷자석 우측 도어 핸들 (REAR RIGHT DOOR HANDLE) 안테나, 트렁크 (TRUNK) 실외 안테나, 차 실내 전방 (FRONT) 안테나, 차 실외 후방 (REAR) 안테나 등에 대응하는 각각의 릴레이를 적용하여 LF 안테나를 구동 시키도록 하였다.

한편, 고정 단말기(20)는 입력부(22)에서 차량내의 입력장치들(22')로부터 수신된 입력신호들을 고정 단말기 제어부(26)로 보내어 입력동작을 수행하도록 한다.

이상, 본 고안이 차량의 도어 오픈에 적용되는 경우에 대해 휴대 단말기(10)와 고정 단말기(20)의 동작 관계를 설명하였지만, 본 고안은 차량의 엔진 시동에도 유사하게 적용되기 때문에, 이에 대한 실시예에 대한 설명은 추후 도 6 내지 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4a는 본 고안의 동작 시간을 설명하기 위한 개념도이고, 도 4b는 통신 포맷을 설명하기 위한 그래프도이다.

도 4a에서 트리거 입력 인식(①)과정은 휴대 단말기(10)를 휴대한 사용자가 차량에 접근하여 도어 오픈용 트리거 스위치 또는 터치 센서를 조작하거나 엔진 시동용 엔진 점화 스위치 또는 엔진 스타트 스톱 스위치를 조작하는 경우, 고정 단말기(20)는 트리거 신호로 인식하고, 약 15ms동안 차량내 설치된 고정 단말기(20)에서 휴대 단말기(10)로 사인파인 웨이크 및 웨이크 패턴 (Wake & Wake Pattern)을 LF 챌린지 신호로 송신한다. 여기서, LF챌린지신호는 캐리아 134.2KHz로 AM 변조된 LF 파가 일정 주기로 발생된다.

다음 고정 단말기(20)는 약 30ms동안 암호화된 LF 데이터를 휴대 단말기(10)로 송신하여 암호화된 LF 데이터로 등록된 차량에 맞는 휴대 단말기(10)인지의 여부를 확인하도록 한다. 즉, 휴대 단말기에 등록저장된 데이터가 고정 단말기의 챌린지신호에 포함된 데이터와 일치하는지를 확인하도록 한다(②).

다음, 휴대 단말기(10)에서는 고정 단말기(20)로 암호화된 RF 데이터를 RF 리스폰스신호로 휴대 단말기(10)의 내부 패턴 안테나를 통하여 약 40ms동안 송신한다(③).

고정 단말기(20)는 고정 단말기에 등록저장된 데이터가 휴대 단말기의 RF리스폰스 신호에 포함된 데이터와 일치하는지를 확인하여, 일치하는 경우 LIN통신 또는 CAN통신을 수행하여 언로크명령 또는 엔진 시동 명령등의 데이터를 약 5ms동안 BCM(40) 또는 엔진 시동제어부(30)로 송신한다(④). 즉, 도어오픈시 도아핸들(Door Handle)에 장착된 스위치 또는 센서의 터치 후 도아 액츄에이터의 언록(Unlock) 릴레이가 온(ON)될때가지의 제어 시간을 100ms 이내로 단축하며, 엔진시동 시 차량의 스티어링휠부에 부착된 이그니션 스위치(Ignition Switch) 또는 엔진 스타트 스톱 스위치를 푸쉬 후 엔진시동제어부 (MSL 또는 ESL)내 솔레노이드 해제 또는 록바 해제시 까지의 제어 시간을 100ms 이내로 단축하는 것이다.

그 다음, 차량 제어 명령을 받은 도어 작동기 또는 엔진 제어 유닛은 약 50ms안에 도어를 개폐하거나 엔진을 시동한다(⑤).

이로써 본 고안의 차량용 개인 식별 제어 장치는 약 150ms안에 동작을 완료한다.

본 고안에서는 상기 휴대 단말기(10)의 식별로부터 고정 단말기(20)의 언로크명령 또는 엔진 시동 등의 데이터를 BCM(40) 또는 엔진 시동제어부(30)로 송신하는 방식에서 기존 방식과 차별화하여 전체 액션 타임을 줄였다. 즉, 본 고안에서 액션타임은 송수신 데이터 포맷을 웨이크 및 웨이크 패턴->LF 데이터->RF 데이터->LIN통신 또는 CAN 통신을 통하여 데이터를 전송하는 방식으로 하여 기존방식과 차별화되는 것이다.

도 4b에 이러한 웨이크패턴, LF 및 RF 통신 포맷의 그래프가 표시되어 있다.

도 4b에서, 휴대 단말기(10)를 웨이크하기 위한 웨이크타임은 tWake = 5msec이고, 웨이크패턴타임은 tWakeP = 7.5msec 이다. 웨이크패턴타임은 웨이크패턴이 외부 (outer 4C46h) / 내부 (inner 464Ch)를 포함하여 Wake pattern: 7.4msec 이고, 스톱펄스 가 0.1msec로 총 7.5msec이다. 웨이크패턴 타임은 차종을 확인하는

패턴으로 이 웨이크패턴 까지 일치해야만 휴대 단말기가 차 실외 또는r 차 실내 감지영역 내에 있는지 확인한다. 휴대 단말기(10)의 마이컴이 웨이크 후 지연타임인 tA = 2msec이다. 데이터가 49비트 모두 하이일 때, tVid1 = Max 24.5msec 이다. 여기서는 휴대단말기(10)에 저장된 시리얼번호와 차량에서 송신된 ID 데이터를 확인하여 ID 데이터가 일치하는지를 확인한다.

데이터비트는 스페어 비트 4비트이고, 시리얼비트가 28비트이고, 카운터비트가 16비트이고, 스톱비트가 1비트이다. 휴대 단말기(10)의 마이컴의 암호화 시간 tE = 5msec 이다. 또한, 휴대 단말기(10)의 리스폰스 응답시간이 tRes =35.2msec이다. 리스폰스는 프리앰블 6비트, 헤더가 4TE, 스타트가 1비트, 암호화 32비트, Crc가 2비트, vlow가 1비트이다. 끝으로, 작동기(Actuator)의 시간은 tAct = 50msec이다. ID 코드를 암호화 하는 것은 암호화 알고리즘을 사용하여 암호화 한다.

본 고안의 개인 식별 제어 장치를 채용한 차량의 도어 개폐 및 엔진시동에 대하여는 도 5 및 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 본 고안에 의한 도어 개폐 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5에서, 차량의 모든 도어가 닫혀진 상태에서 (단계 60), 사용자가 도어 핸들 터치 또는 트리거 스위치를 누르면(단계 61), 고정 단말기(20)에서는 사용자의 도어 터치 및 트리거스위치 동작을 받아들여 저주파 발진(134.2KHz)을 수행하고(단계 62), 휴대 단말기(10)에서는 고정 단말기(20)로부터 LF 챌린지신호인 저주파 데이터를 수신하여 복조 후 ID 확인하여 일치하는 경우 고정 단말기(20)로 휴대 단말기(10)의 ID코드를 발신한다 (단계 63). 고정 단말기(20)가 휴대 단말기(10)의 ID코드를 수신할 때까지 (단계 64) 약 80ms 걸린다.

그 다음 고정 단말기(20)는 휴대 단말기(10)의 ID코드를 맞는지 확인한다 (단계 65). ID코드가 일치하면 고정 단말기(20)는 그 ID코드를 BCM(40)에 전송하여(단계 66) 모든 도어 또는 해당 도어를 연다(단계 67). 고정 단말기(20)가 차량제어명령을 수행할 때까지 약 70ms 걸린다. 한편, 단계 65에서 ID코드가 맞지 않으면 에러를 표시하고 작업을 종료한다(단계 66').

이로써 휴대 단말기(10)와 고정 단말기(20) 사이의 통신에 의한 식별에서 동작명령까지 약 150ms안에 끝나게 된다.

도 6은 본 고안의 제1 실시예에 의한 엔진 시동 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6은 일반적인 엔진 점화 스위치를 채용하는 경우이다.

도 6에서, 차량이 정지한 상태에서 (단계 70), 휴대 단말기(10)의 푸쉬 스위치를 누르면 (단계 71), 고정 단말기(20)는 푸쉬스위치의 누름을 확인하여 저주파 발진(134.2KHz)을 수행하고(단계 72), 휴대 단말기(10)에서는 고정 단말기(20)로부터 저주파 데이터를 수신하여 복조 후 ID확인 후 일치하면 고정 단말기(20)로 휴대 단말기(10)의 ID코드를 발신한다 (단계 73). 고정 단말기(20)가 휴대 단말기(10)의 ID코드를 수신한다(단계 64).

그 다음 고정 단말기(20)는 휴대 단말기(10)의 ID코드를 맞는지 확인한다 (단계 75). ID코드가 일치하면 고정 단말기(20)는 그 ID코드를 엔진 시동제어부(30)에 전송하여(단계 76) 엔진 시동제어부의 솔레노이드를 해제한다(단계 77). 고정 단말기(20)는 점화 노브를 회전가능상태로 하고 (단계 78) 엔진을 시동한다(단계 79). 한편, 단계 75에서 ID코드가 맞지 않으면 에러를 표시하고 작업을 종료한다(단계 76').

도 7은 본 고안의 제2 실시예에 의한 엔진 시동 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8은 본 고안에 제2 실시예에 의한 엔진 시동 동작을 설명하기 위한 구성도이다. 도 7 및 도 8은 엔진 스타트 스톱 스위치(800)를 채용하는 경우이다.

도 7 및 도 8에서, 휴대 단말기(10)를 휴대한 사람이 차량에 접근하면 차량내의 고정 단말기(20)내의 LF 안테나 구동부(29)에 의해 LF안테나가 구동되어 LF데이터를 휴대 단말기(10)에 보내고, 휴대 단말기(10)는 RF데이터를 고정 단말기(20)에 보내어 RF수신부(21)를 통하여 수신하면, 고정 단말기(20)내의 고정 단말기 제어부(26)는 구동제어부(30)를 통해 도어 오픈시켜 휴대 단말기(10)의 소지자가 승차하도록 한다(단계 700). 그러면 엔진 스타트 스톱스위치(800)는 온된다(단계 710). 이때 휴대 단말기(10)의 키값이 고정 단말기 제어부(26)에서 실내조합되어 등록저장된 키값과 맞으면 단계 730으로 진행하고 맞지 않으면 단계 720을 반복수행한다(단계 720). 단계 730에서는 점화스위치가 온된다. 그 다음, 고정 단말기 제어부(26)는 입력부(22)를 통해 입력된 브레이크 스위치(810)로부터의 데이터가 온신호인지를 판단하여(단계 740), 온이면 단계 750으로 진행하고 오프이면 브레이크 스위치(810)가 온일때까지 대기한다.

단계 750에서는 엔진 스타트 스톱 스위치(800)를 온으로 하고 그 다음 단계 760에서 엔진시동을 온으로 한다.

상술한 본 고안의 도어 오픈 및 엔진 시동 기능을 요약하면 다음과 같다.

도어 개폐 기능

카드키 또는 포브키와 같은 휴대 단말기(10)의 도어록 또는 언록 또는 트렁크 오픈 버튼이 눌려진 경우 카드키 또는 포브키에서 도어록 또는 언록 또는 트렁크 오픈 신호가 고정 단말기(20)에 송신된다. 고정 단말기(20)는 휴대 단말기(10)로부터 신호를 수신하고 ID 조합 결과가 맞으면 LIN 또는 CAN통신으로 BCM(40)에 도어록/언록/트렁크오픈 명령을 송신한다. BCM(40)은 명령을 수신하고, 도어 개폐 작동기를 작동시키고, 동시에 작동확인으로써 위험표시램프를 점멸한다 (도어록시 1회, 언록시 2회).

도어개폐작동기의 작동에 동반하여 고정 단말기(20)는 운전석 도어 내 부저를 울린다 (도어록은 1회, 언록은 2회).

엔진 시동 (Engine Start) 기능

카드키 또는 포브키와 같은 휴대 단말기(10)를 휴대하고 있는 것만으로 엔진 시동/정지가 가능하다.

점화 노브가 눌러지면 스티어링 록(Steering Lock) 내부 푸쉬 스위치가 "ON" 됨으로 인해 고정 단말기는 실내 안테나를 기동시켜 챌린지(Challenge)신호를 카드키 또는 포브키에 송신한다. 카드키 또는 포브키는 챌린지신호를 수신하고 고정 단말기에 리스폰스신호를 송신한다. 고정 단말기(20)는 리스폰스신호를 수신한 후 ID 조합을 행한다. ID 조합 결과가 맞으면 고정 단말기(20)는 스티어링록 제어부(Steering Lock ECU)에 닫힘(Lock) 해제 신호를 송신하고, 닫힘 해제 신호를 수신한 스티어링록 제어부는 점화 노브의 래치(Latch)를 해제하고 점화 노브는 회전가능 상태로 된다. ID 조합이 맞고, 동시에 푸쉬스위치가 ON 상태에서 고정 단말기(20)는 LIN 통신 또는 CAN통신 구동부(28)를 통하여 엔진 시동제어부(30)에 엔진 시동 허가 신호를 송신한다. 엔진 시동 허가 신호를 받은 엔진시동제어부(30)는 엔진을 시동제어한다. 점화 노브를 시동(Start) 위치까지 돌리면 엔진은 시동된다.

이 때, 기계적인 차량키(Mechanical key)에 의한 엔진 시동 기능의 경우, 기계적인 차량키를 점화 노브에 삽입, 점화 스위치가 ON된 상태에서는 고정 단말기(20)는 키 조합을 하지 않으며 정상적인 기계적인 차량키가 삽입 되면 ID 조합 결과에 상관없이 시동이 가능하다.

한편, 전자적인 차량키, 즉 엔진 스타트 스톱 스위치(800)에 의한 엔진 시동 기능의 경우, 엔진 스타트 스톱 스위치를 ON하면 카드키 위치를 확인하고 ID조합이 맞으면 전원을 엔진의 점화상태로 천이하게 되며, 이 상태에서 브레이크 스위치를 확인하여 브레이크가 밟혀져 있는 경우 엔진 스타트 스톱 스위치(800)를 재차 온하면 엔진 시동이 된다.

이상으로, 본 고안은 차량의 도어 오픈 및 엔진 시동에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이외에 차량에 적용되어 다양한 기능을 수행하도록 할 수있다.

이하 본 고안을 차량에 채용하면 다음과 같은 여러가지 기능을 수행하는 것에 대하여 설명하기로 한다.

자동 도어 닫힘 기능

운전석, 조수석의 트리거 스위치(또는 터치 센서), 트렁크 오픈 트리거 스위치 입력을 감지하고, 도어록이 언록된 후, 30초 이후에 아래 조건이 성립하면 전 도어를 자동으로 닫는다(Auto Lock).

1. 점화 노브(Ignition knob)에 키가 삽입되지 않고,

2. 점화 노브가 눌러지지 않고 (푸쉬 스위치가 "ON"되지 않는 상태),

3. 전 도어 중 어느 것도 오픈이 되지 않고,

4. 카드키 또는 포브키와 같은 휴대 단말기의 조작이 없는 경우

카드키 또는 포브키의 가둠 방지 기능

카드키 또는 포브키와 같은 휴대 단말기(10)가 차 내부에 있고 도어 오픈 상태에서 중앙 도어 스위치 또는 운전석 도어록 스위치(Door Lock Knob) 또는 트리거 스위치에 의한 도어록을 닫을 때(Lock할 시) 자동적으로 도어록을 언록(Unlock)시키는 기능이다.

원격으로 키없이 입력 (Remote Keyless Entry)하는 기능

카드키 또는 포브키와 같은 휴대 단말기(10)는 원격으로 키없이 입력 (Remote Keyless Entry)하는 기능을 가지며, 도어 개폐 또는 트렁크 오픈 버튼의 조작으로 도어 개폐 또는 트렁크 오픈이 가능하다.

경보 기능

본 고안의 차량용 개인 식별 시스템은 운전 중인 차량에서 카드키 또는 포브키와 같은 휴대 단말기(10)를 차량 밖으로 가지고 나가는 것에 의하여는 재시동이 불가능하다.

오동작에 의한 예기치 못한 자동차의 움직임 또는 차량 도난 방지를 위하여 도어 부저가 울린다.

클러스터 내 부저 및 경고등 "KEY", "LOCK"을 편성해서 사용자에게 경고 및 경보를 한다.

1. 키 스위치 미 되돌림 경보

점화 노브가 눌러져 있고 점화스위치가 "OFF"위치 또는 "ACC" 또는 "LOCK" (점화 노브가 눌려져 있는 상태) 위치의 상태에서 운전석 도어를 "OPEN"한 경우 경보가 울린다.

2. 기계적인 차량키를 사용하는 경우 키 미 탈거 경보

점화 노브에 기계적인 차량키를 삽입한 채로 점화스위치가 "ACC" 또는 "LOCK" (점화 노브가 눌려져 있는 상태) 위치에서 운전석을 "OPEN"한 경우에 경보한다.

3. 키스위치 "OFF" 위치 경보

점화 노브를 "ACC" 위치에서 "LOCK" 위치 (점화 노브가 눌려져 있는 상태)까지 돌리지 않았을 때 도어 오픈한 경우 경보한다.

4. 휴대 단말기를 가지고 도어 오픈->클로즈 변화가 있고 차 실외로 나왔을 때 경보

엔진 시동 상태에서 카드키 또는 포브키를 가지고 차량 밖으로 나왔을 때 경보한다.

5. 카드키 또는 포브키와 같은 휴대 단말기를 가지고 차량 밖으로 나왔을 때 경보 (창문에서)

엔진 시동 상태에서 카드키 또는 포브키가 창문에서 차량 밖으로 나왔을 때 경보한다.

6. 도어록 미 작동 경보

카드키 또는 포브키와 같은 휴대 단말기가 차 실내에 있고 점화노브가 눌려져 있지 않은 상태에서 트리거 스위치에 의한 도어록이 닫히는 경우 경보한다.

7. 휴대 단말기 배터리 떨어짐 예고 경보

카드키 또는 포브키와 같은 휴대 단말기의 배터리가 소모되고 있는 것을 검출했을 때 경보한다.

상술한 바와 같이 본 고안의 차량용 개인 식별 제어 장치는 빠른 동작으로 도어 개폐 또는 엔진 시동 제어가 가능하여, 도어 핸들(Door Handle)에 장착된 트리거 스위치를 눌러 도어가 열릴 때까지의 동작 시간(Action Time)이 길어 순간적으로 도어 오픈 시 도어가 오픈되지 않고 잼(Jam)이 발생하는 문제와 엔진 시동까지의 정체시간을 단축 해결하였으며, 또한 엔진 스타트 스톱스위치를 적용하는 경우 더욱 엔진 시동시간을 단축하게 된다.

도 1은 본 고안에 의한 차량용 개인 식별 제어 장치를 도시한 구성도이다.

도 2는 도 1의 휴대 단말기의 구성 블럭도이다.

도 3은 도 1의 고정 단말기의 구성 블록도이다.

도 4a는 본 고안의 동작 시간을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4b는 통신 포맷을 설명하기 위한 그래프도이다.

도 6은 본 고안의 제1 실시예에 의한 엔진 시동 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7은 본 고안의 제2 실시예에 의한 엔진 시동 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8은 본 고안의 제2 실시예에 의한 엔진 시동 동작을 설명하기 위한 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

10...휴대 단말기 20...고정 단말기 (PIC ECU)

30...엔진 시동 제어부(MSL or ESL) 40...BCM (Body Control Module)

50...운전석 도어 핸들 및 트리거스위치

60...승객석 도어 핸들 및 트리거스위치

70...트렁크 도어 핸들 및 트리거스위치

80...내부 및 트렁크 내부 안테나

90...외부 트렁크 안테나

Claims

차량용 개인 식별 제어 장치에 있어서,

차량에 부착된 스위치 또는 센서에 의해 사용자의 행위가 감지되면 차량내 설치된 고정 단말기는 트리거신호로 인식하고 트리거된 스위치 또는 센서에 대응하는 안테나를 통해 휴대 단말기로 챌린지신호를 송신하고, 휴대 단말기에 등록저장된 데이터가 고정 단말기의 챌린지신호에 포함된 데이터와 일치하면 고정 단말기에 리스폰스신호를 송신하고, 고정 단말기에 등록저장된 휴대 단말기의 데이터와 휴대 단말기의 리스폰스에 포함된 데이터와 맞으면 고정 단말기는 LIN (Local Interconnect Network) 통신 또는 CAN (Controller Area Network)통신을 통하여 BCM (Body Control Module) 또는 엔진 시동제어부에 차량 동작 제어 명령을 보내는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 도아핸들(Door Handle)에 장착된 스위치 또는 센서의 터치 후 도아 액츄에이터의 언록(Unlock) 릴레이가 온(ON)될때가지의 제어 시간을 100ms 이내로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 차량의 스티어링휠부에 부착된 이그니션 스위치(Ignition Switch) 또는 엔진 스타트 스톱 스위치를 푸쉬 후 엔진시동제어부 (MSL 또는 ESL)내 솔레노이드 해제 또는 록바 해제시 까지의 제어 시간을 100ms 이내로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 휴대 단말기는 LF 챌린지 신호를 수신하고 RF 리스폰스 신호를 송신하는 방식을 채용함을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 휴대 단말기는 LF 챌린지 신호를 수신하고 RF 리스폰스 신호를 통신하는 암호화 방식을 채용함을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 고정 단말기는 휴대 단말기의 ID 코드를 저장하는 방식을 채용함을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 고정 단말기는 내장형 튜너를 갖는 튜너구동부를 적용하여, 고정 단말기의 명령에 의해 발신되는 LF 신호를 휴대 단말기가 수신하여 ID 조합 후 결과가 맞으면 RF 리스폰스를 송신하는데 이 RF 송신 데이터가 튜너구동부에 내장되어 있는 초고주파 수신기를 통해 수신되도록 함을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 고정 단말기에서 BCM 또는 엔진 시동제어부로의 데이터 전송방식은 LIN통신 또는 CAN 통신, 또는 FET를 사용한 하프브리지방식을 이용함을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 고정 단말기의 안테나 구동방식은 릴레이 절환 방식에 의한 LF 발진 방식을 채용하여, LF 안테나를 구동함을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 고정 단말기의 안테나 구동방식은 FET를 사용한 하프브리지 방식을 채용하여, LF 안테나를 구동함을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 장치.
제1항에 있어서, 상기 안테나는 운전석 도어 핸들 안테나, 조수석 도어 핸들 안테나, 뒷자석 좌측 도어 핸들 안테나, 뒷자석 우측 도어 핸들 안테나, 트렁크 실외 안테나, 차 실내 전압 안테나, 차 실외 후방 안테나 중의 적어도 하나 이상을 채용함을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 고정 단말기는 등록된 휴대 단말기를 휴대하는 것에 의해 도어 개폐 및 엔진 시동/정지가 가능함을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항에 있어서, 고정 단말기는 휴대 단말기와의 양방향 통신에 의한 휴대 단말기의 전자식 ID 조합결과를 가지고 각 제어를 행함을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 차량에 설치된 고정 단말기와의 양방향 통신을 위하여 휴대 단말기의 식별에 따른 차량제어를 수행하도록 사용자가 휴대하는 휴대 단말기는

차량내 설치된 고정 단말기로부터 송신된 저주파신호를 수신하는 안테나;

안테나를 통해 수신된 저주파신호를 처리하는 휴대 단말기 제어부; 및

상기 휴대 단말기 제어부의 확인 결과에 따라서 처리결과를 차량내 고정 단말기로 보내는 초고주파송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.
제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 사용자가 휴대하는 휴대 단말기와의 양방향 통신을 통하여 휴대 단말기의 식별에 따른 차량제어를 수행하도록 하는 차량에 설치된 고정 단말기는

트리거 스위치 또는 터치센서의 입력을 받아서 휴대 단말기로 챌린지신호를 송신하는 저주파 안테나를 구동하는 안테나 구동부;

휴대 단말기에서 저주파 챌린지신호를 받아 리스폰스로 응답하여 휴대 단말기의 고주파 리스폰스신호를 받아들여 ID코드가 맞으면 LIN통신 또는 CAN통신을 통하여 BCM 또는 엔진 시동제어부에 차량 동작 제어 명령을 송신하는 LIN통신구동부; 및

LF 신호를 휴대 단말기가 수신하여 ID 조합 후 결과가 맞으면 RF 리스폰스를 송신하는데 이 RF 송신데이터를 내장되어 있는 고주파 수신기를 통해 수신하도록 하는 튜너구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 개인 식별 제어 장치.