KR20150011031A - 스마트 키 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

스마트 키 시스템 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트 키 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 스마트 키 시스템은 차량 내에 위치한 무선기기의 특정 동작으로 발생한 LF 노이즈로 인해 무선기기에 대한 인식률이 떨어지는 문제를 해결하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, LF 노이즈 환경 내 무선기기가 위치하더라도 무선기기에 대한 인식률이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있고, 특히 스마트키 시스템을 재조작(Passive Door Unlock, Passive Start)해야 하거나 또는 무선기기의 특정 동작이 완료될 때까지 기다려야 하는 등의 불편함을 해소할 수 있는 이점이 있다.

Description

스마트 키 시스템 및 그 동작 방법{Smart Key System and Method Thereof}
본 발명은 스마트 키 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 무선충전시 발생한 전자기파 노이즈로 인해 무선단말기에 대한 인식률이 떨어지는 것을 방지하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래의 스마트키 시스템에서 'FOB의 위치 확인' 및 '암호인증 방법'은 SMK ECU가 FOB와의 인증에 필요한 데이터(ID, Challenge신호)를 LF(Low Frequency, 보통 125/134.2Khz를 사용)로 송신하고, 이것을 수신한 FOB는 수신된 데이터로부터 암호화한 데이터를 Response로써 RF(Radio Frequency, 보통 315/433Mhz 사용)로 송신한다.
SMK ECU는 수신된 RF 데이터를 해독하여 정상적인 FOB의 유무와 위치를 확인한다.
한편, 최근 들어 스마트폰 등의 전자기기 및 차내 전자장치 사용이 증가함에 따라, 운전자가 전자기기 주변에 FOB를 위치시킬 경우, 전자기기에서 발생하는 전자기파 노이즈(100khz 대역 LF Noise)로 인해 FOB에 대한 인식률이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 차량 내에 위치한 무선기기의 특정 동작으로 발생한 LF 노이즈로 인해 무선기기에 대한 인식률이 떨어지는 문제를 해결한 스마트 키 시스템 및 그 동작 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 스마트키 시스템은 제어에 따라 구동되어 스마트폰을 무선 충전시키거나 상기 스마트폰과 NFC 통신을 하는 NFC Reader/무선 충전 Pad; 상기 NFC Reader/무선 충전 Pad에 의한 상기 스마트폰 충전 중 운전자 ID 정보가 요청되면, NFC 통신으로 상기 스마트폰으로부터 상기 운전자 ID 정보를 획득하도록 상기 Reader/무선 충전 Pad의 구동을 제어하는 NFC 제어부; 및 사용자 인증시, 상기 스마트폰이 상기 NFC Reader/무선 충전 Pad에 의해 충전 중이면, 상기 NFC 제어부를 통해 상기 NFC Reader/무선 충전 Pad를 거쳐 상기 스마트폰으로부터 상기 운전자 ID 정보를 획득하고, 상기 스마트폰이 NFC Reader/무선 충전 Pad에 의해 충전 중이 아니면, 상기 스마트폰으로 상기 운전자 ID 정보 획득을 위한 LF 데이터를 송신하며, 이에 대한 응답으로 상기 스마트폰으로부터 RF 데이터를 수신하는 SMK ECU를 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 스마트키 시스템의 동작 방법은 운전자 ID 정보가 요청되면, NFC Reader/무선 충전 Pad에 의해 스마트폰이 무선충전 중인지 여부를 판단하는 단계; 판단결과 상기 스마트폰이 무선충전 중일 경우, 상기 스마트폰으로부터 상기 운전자 ID 정보를 NFC 통신으로 획득하는 단계; 및 NFC 통신으로 획득된 상기 운전자 ID 정보를 토대로 사용자 인증을 완료되면, 차량의 도어 Unlock/Lock, 전원 이동 및 STARTER 출력을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, LF 노이즈 환경 내 무선기기가 위치하더라도 무선기기에 대한 인식률이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
특히 스마트키 시스템을 재조작(Passive Door Unlock, Passive Start)해야 하거나 또는 무선기기의 특정 동작이 완료될 때까지 기다려야 하는 등의 불편함을 해소할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 키 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 키 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 키 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 키 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 스마트 키 시스템은 차량 실내의 무선충전용 패드를 통해 스마트폰을 충전시킬 경우, 이때 발생하는 LF 노이즈로 인해 스마트폰의 인식이 어렵다는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무선 충전용 패드를 통해 스마트폰을 충전시킬 경우 스마트폰에 인증을 위한 운전자 ID 요청이 발생하면, 스마트폰으로부터 운전자 ID 정보를 LF-RF 통신을 통해 수신하는 대신 NFC 통신을 통해 수신하여 스마트폰이 차량 내에 위치하는지 여부를 확인하는 것이다.
여기서 스마트폰은 운전자 ID 인증용 LF수신-RF응신 Block을 포함한다.
종래에는 스마트폰의 무선 충전시 발생하는 LF 노이즈(125khz)로 인해 운전자 ID의 LF 인증이 실패되어 엔진시동 불가 등 실내 ID 미인식에 따른 여러 문제가 발생하였으나, 본 발명의 스마트키 시스템은 스마트폰이 무선 충전중일 경우 NFC 통신(13.56Mhz)을 통해 스마트폰이 차량 내에 위치하고 있음을 확인할 수 있어서 종래에 발생하던 문제를 방지할 수 있다.
한편, 운전자 ID 인증용 LF수신-RF응신 Block은 스마트키 시스템에서 FOB 인증용으로 사용하는 LF(Low Frequency) 통신 - RF(Radio Frequency) 통신에 대응된다.
전술한 바를 더 상세하게 설명하면, 본 발명의 스마트 키 시스템은 SMK ECU(100), NFC Reader/무선 충전 Pad(200), LF antenna(300) 및 스마트폰(400)을 포함한다.
SMK ECU(100)는 Smart key ECU로서, SMK LF Driver(110), NFC 제어부(120) 및 RX(130)를 포함하고, 스마트폰(400)을 통해 사용자 인증을 완료하면, 차량의 도어 Unlock/Lock, 전원 이동 및 STARTER 출력을 제어한다.
SMK ECU(100)는 사용자 인증을 위해, 스마트폰(400)이 NFC Reader/무선 충전 Pad(200)에 위치된 경우이면, NFC 제어부(120)를 통해 NFC Reader/무선 충전 Pad(200)를 거쳐 스마트폰(400)으로부터 운전자 ID 정보를 획득하고, 스마트폰(400)이 NFC Reader/무선 충전 Pad(200)에 위치된 경우가 아니면, SMK LF Driver(110)를 통해 LF antenna(300)를 거쳐 스마트폰(400)으로 LF 데이터를 송신하며, 이에 대한 응답으로 스마트폰(400)으로부터 RF 데이터를 수신한다.
SMK LF Driver(110)는 운전자 ID 요청 신호로서 LF 데이터를 스마트폰(400)으로 송신하기 위해 LF antenna(300)를 구동한다.
NFC 제어부(120)는 NFC Reader/무선 충전 Pad(200)를 구동시켜 스마트폰(400)을 충전시키거나 스마트폰(400)으로부터 운전자 ID 정보를 획득한다.
RX(130)는 RF Module로서, 스마트폰(400)으로부터 수신된 RF 데이터를 디지털신호로 복조하여 SMK ECU(100) 내의 마이컴에 전달한다.
NFC Reader/무선 충전 Pad(200)는 스마트폰(400)과의 NFC 통신을 위한 Reader부와 스마트폰(400)의 무선 충전을 위한 무선 충전 Pad로 구성되고, NFC 제어부(120)의 제어에 따라 구동되어 스마트폰(400)을 충전시키거나 스마트폰(400)과 NFC 통신을 한다.
예컨대, NFC 제어부(120)는 스마트폰(400)이 NFC Reader/무선 충전 Pad(200)에 위치되면, NFC Reader/무선 충전 Pad(200)를 구동시키고, 구동된 NFC Reader/무선 충전 Pad(200)는 무선 충전 Pad를 통해 스마트폰(400)을 충전시키며, 스마트폰(400)을 무선 충전시키는 중에 SMK ECU(100)에 의해 운전자 ID 위치 확인 요청이 발생하면, Reader를 통해 NFC 통신으로 스마트폰(400)으로부터 운전자 ID 정보를 읽어드려 SMK ECU(100)에 전달한다.
LF antenna(300)는 SMK LF driver(110)에 의해 구동되어 스마트폰(400)과 LF통신을 한다. 즉, LF antenna(300)는 Low Frequency 신호를 스마트폰(400)에 전송한다.
스마트폰(400)은 운전자에 의해 휴대 되는 단말기로서, 운전자 ID 인증용 LF수신-RF응신 Block인 LF-RF(410) 및 NFC Tag(420)를 포함한다.
LF-RF(410)는 LF(Low Frequency)통신-RF(Radil Frequency)통신을 통해 사용자 인증에 사용되는 것으로서, 즉 운전자 ID 인증을 위해 사용되며, LF antenna(300)로부터 LF신호를 수신하고, 수신된 LF신호에 대한 응답으로 RF신호를 SMK ECU(100)에 전송한다.
NFC Tag(420)는 운전자 ID 확인용 Tag로서, 운전자 ID 정보를 저장하며, NFC Reader/무선 충전 Pad(200)와 NFC 통신을 한다.
예컨대, 스마트폰(400)은 사용자에 의해 차량 실내 무선 충전용 Pad, 즉 NFC Reader/무선 충전 Pad(200)에 위치되어 충전되는 중에 SMK ECU(100)에 의해 LF(125khz)로 운전자 ID 인증용 신호가 전송되면, 무선충전 주파수(125khz)와의 중첩으로 인해 운전자 ID 인증용 신호(LF 신호)를 인식하지 못할 수 있다.
따라서, SMK ECU(100)는 운전자 ID 인증 요청시 스마트폰(400)이 NFC Reader/무선 충전 Pad(200)에 위치되어 충전되는 경우이면, NFC Reader/무선 충전 Pad(200)의 Reader부를 통해 NFC Tag(420)에 저장된 운전자 ID 정보(NFC 신호)를 읽어드리고, NFC Reader/무선 충전 Pad(200)에 위치되어 충전되는 경우가 아니면, 운전자 ID 인증용 신호(LF 신호)를 전송하고 이에 대한 응답으로 RF신호를 수신한다.
Relay box(500)는 SMK에서 구동하는 차량 전원(ACC, IGN1, IGN2, Starter)Relay이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, LF 노이즈 환경 내 무선기기가 위치하더라도 무선기기에 대한 인식률이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있고, 특히 스마트키 시스템을 재조작(Passive Door Unlock, Passive Start)해야 하거나 또는 무선기기의 특정 동작이 완료될 때까지 기다려야 하는 등의 불편함을 해소할 수 있는 이점이 있다.
이상, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 키 시스템을 설명하였고, 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 키 시스템의 동작 방법을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 키 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, NFC 제어부(120)는 SMK ECU(100)에 의해 운전자 ID 인증이 요청되었는지 여부를 판단하고(S200), 판단결과, 운전자 ID 인증이 요청된 경우이면, 스마트폰(400)이 NFC Reader/무선 충전 Pad(200)에 위치되어 충전 중인지 여부를 판단한다(S201).
판단결과, 스마트폰(400)이 충전 중일 경우, NFC Tag(420)로부터 NFC 통신 방식으로 운전자 ID 정보를 읽어드려 SMK ECU(100)에 전달하고(S202), 그러나, 판단결과, 스마트폰(400)이 충전 중이 아닐 경우, SMK ECU(100)는 LF 송신-RF 응신 방식을 이용하여 운전자 ID 정보를 획득한다(S203).
예컨대, 엔진시동 등을 위해, 운전자에 의해 시동버튼이 조작되면, SMK ECU(100)는 운전자 ID가 실내에 위치하는지 여부를 확인한다. 이때 스마트폰(400)이 무선 충전 Pad에 위치함을 판단하여, 스마트폰(400)이 무선 충전 Pad에 위치시에는 NFC 통신(13.56Mhz)을 이용하여 운전자ID(스마트폰)정보를 획득하고, 획득된 정보를 토대로 스마트폰(400)의 실내 위치 여부를 확인하며, 스마트폰(400)이 무선 충전 Pad에 위치하지 않은 경우는 LF-RF통신을 이용하여 운전자 ID를 확인한다.
전술한 바와 같이, 본원발명에 따르면, 스마트폰(400)의 무선충전시 NFC 통신으로 운전자 ID를 확인할 경우, 기존의 운전자 ID 인증용 LF 주파수(125khz)와 무선충전 주파수(125khz)의 중첩으로 인해 통신이 되지 않는 문제를 해결할 수 있다.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : SMK ECU 110 : SMK LF Driver
120 : NFC 제어부 130 : RX
200 : NFC Reader/무선 충전 PAD 300 : LF Antenna
400 : 스마트폰 410 : LF-RF
420 : NFC Tag

Claims (6)

  1. 제어에 따라 구동되어 스마트폰을 무선 충전시키거나 상기 스마트폰과 NFC 통신을 하는 NFC Reader/무선 충전 Pad;
    상기 NFC Reader/무선 충전 Pad에 의한 상기 스마트폰 충전 중 운전자 ID 정보가 요청되면, NFC 통신으로 상기 스마트폰으로부터 상기 운전자 ID 정보를 획득하도록 상기 Reader/무선 충전 Pad의 구동을 제어하는 NFC 제어부; 및
    사용자 인증시, 상기 스마트폰이 상기 NFC Reader/무선 충전 Pad에 의해 충전 중이면, 상기 NFC 제어부를 통해 상기 NFC Reader/무선 충전 Pad를 거쳐 상기 스마트폰으로부터 상기 운전자 ID 정보를 획득하고, 상기 스마트폰이 NFC Reader/무선 충전 Pad에 의해 충전 중이 아니면, 상기 스마트폰으로 상기 운전자 ID 정보 획득을 위한 LF 데이터를 송신하며, 이에 대한 응답으로 상기 스마트폰으로부터 RF 데이터를 수신하는 SMK ECU
    를 포함하는 스마트 키 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 NFC Reader/무선 충전 Pad는
    상기 스마트폰과 NFC 통신을 위한 Reader부; 및
    상기 스마트폰의 무선 충전을 위한 무선 충전 Pad를 포함하는 것
    인 스마트 키 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스마트폰은 운전자 ID 인증용 LF수신-RF응신 Block인 LF-RF 및 NFC Tag를 포함하고,
    상기 LF-RF는 LF(Low Frequency)통신-RF(Radil Frequency)통신을 통해 사용자 인증을 위해 사용되고, LF신호를 수신하고, 수신된 LF신호에 대한 응답으로 RF신호를 상기 SMK ECU에 전송하며,
    상기 NFC Tag는 상기 운전자 ID 정보를 저장하며, 상기 NFC Reader/무선 충전 Pad와 NFC 통신을 하는 것
    인 스마트 키 시스템.
  4. 운전자 ID 정보가 요청되면, NFC Reader/무선 충전 Pad에 의해 스마트폰이 무선충전 중인지 여부를 판단하는 단계;
    판단결과 상기 스마트폰이 무선충전 중일 경우, 상기 스마트폰으로부터 상기 운전자 ID 정보를 NFC 통신으로 획득하는 단계; 및
    NFC 통신으로 획득된 상기 운전자 ID 정보를 토대로 사용자 인증을 완료되면, 차량의 도어 Unlock/Lock, 전원 이동 및 STARTER 출력을 제어하는 단계
    를 포함하는 스마트키 시스템의 동작 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 판단결과, 상기 스마트폰이 무선충전 중이 아닐 경우, 상기 스마트폰으로 상기 운전자 ID 정보 획득을 위한 LF 데이터를 송신하는 단계; 및
    송시된 상기 LF 데이터에 대한 응답으로 상기 스마트폰으로부터 RF 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하는 를 포함하는 스마트 키 시스템의 동작 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스마트폰은 운전자 ID 인증용 LF수신-RF응신 Block인 LF-RF 및 NFC Tag를 포함하고,
    상기 LF-RF는 LF(Low Frequency)통신-RF(Radil Frequency)통신을 통해 사용자 인증을 위해 사용되고, LF신호를 수신하고, 수신된 LF신호에 대한 응답으로 RF신호를 상기 SMK ECU에 전송하며,
    상기 NFC Tag는 상기 운전자 ID 정보를 저장하며, 상기 NFC Reader/무선 충전 Pad와 NFC 통신을 하는 것
    인 스마트 키 시스템의 동작 방법.
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