KR20190061001A - 원격으로 작동되는 차량 도난 방지 장치 - Google Patents

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필리푸스 페트루스 에라스무스 탈야드
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하드코어 오토모티브 로킹 테크놀로지스 (피티와이) 엘티디
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Abstract

차량 도난 방지용 원격 작동 차량 도난 방지 장치(10) 및 시스템(50)이 제공된다. 상기 장치(10)는 무선 차량 원격 장치(51) 또는 이동전화(52) 중 하나를 사용하여 잠금 해제, 잠금, 우선 잠금 상태 사이에서 이동된다. 이동 전화(52)는 장치가 우선 순위 잠금 상태에 있을 때 원격 제어 장치(51) 보다 우선권을 가지며 이를 우선한다. 이것은 부재가 기어(12)로부터 이격되어 자유롭게 회전할 수 있게 하는 개방 위치(잠금 해제 상태)와 잠금 위치(잠금 및 우선 잠금 상태) 사이에서 이동 가능한 피봇식 로킹부재(17)를 포함하며, 부재(17)는 기어(12)와 맞물려 그 회전을 방지함으로써 차량을 고정시킨다. 상기 장치(10)는 변조-방지 케이싱(27) 내에 수용된 ECU(22), 무선 통신 모듈(34), 액츄에이터(23), GPS(6) 및 속도 센서(7)를 포함한다.

Description

원격으로 작동되는 차량 도난 방지 장치
본 발명은 차량 보안에 대한 것으로, 원격으로 작동 가능한 구동트레인 잠금 메커니즘을 통해 차량의 도난을 방지하는 잠금 방식에 대한 것이다.
차량보안은 수백만 규모의 산업이다. 차량 도난을 방지하기 위해 다년간 많은 도난 억제 장치가 개발되어 왔다. 개발자들의 각별한 노력에도 불구하고, 차량도난은 특히 남아프리카를 비롯한 많은 국가에서 여전히 횡행하고 있다. 최근 정교한 차량 경보 시스템, GPS 추적 유닛, 이모빌라이저가 장착된 상태로 새로운 차들이 출시되고 있음에도, 매년 수많은 차량들이 도난 당하고 있다.
추적 유닛이 장착된 일부 도난차량은 회수되지만, 가능한 추적장치를 찾기 위한 시도에서 이미 심각한 손상이 발생한 경우가 종종 있다. 따라서 도난 차량을 회수하더라도 수리에 과다한 비용이 요구되고 차량의 가치가 하락하므로 소유자들은 도난차량을 회수하고 수리하는 것을 꺼린다.
차량 절도 범죄조직들은 차량에 침입하여 기존의 차량 경보 시스템을 수 분내에 무력화시키거나 우회하는 방법을 발견했다. 경우에 따라, 절도범들은 특히 대상 차량과 관련된 휴대 가능한 보조 전자 제어 유닛 및 원격 장치를 가지고 있어 차량 내부에서 일반적으로 접근할 수 있는 차량의 기존 경보/이모빌라이저 시스템을 차단하고 우회할 수 있다. 즉, 보조 전자 제어 유닛 연결하여 빠르고 비교적 쉽게 차량진입을 할 수 있고 기존 차량 경보/이모빌라이저 시스템을 우회하여 몇 분 이내에 주행할 수 있어 현장에서 잡힐 가능성을 최소화 할 수 있다.
US 2011/0193692는 액세스 제어기(20), 스티어링 샤프트 로크(40) 및 후드 로크(60)로 구성되는 로크 메커니즘(21) 및 경보 유닛(25)을 포함하는 차량용 도난 방지 시스템에 대하여 개시하고 있다. 해당 시스템은 구동 유닛(50)을 작동하도록 구성된 프로그램 가능한 프로세서(201)를 포함하며, 구동 유닛(50)은 스티어링 휠의 무단회전을 방지하기 위해 스티어링 샤프트에 장착된 제한 유닛(53) 또는 톱니 칼라와 결합하거나 결합 해제되도록 로크 랙(lock rack)(57)을 이동하도록 구성되어 있다. 액세스 제어기(20)는 무엇보다도 핸드브레이크 센서(234)를 더 포함한다. 도면에서, 핸드브레이크 풀렸을 때 잠금 랙(57)과 기계적으로 결합하여 톱니형 칼라(toothed collar)와의 맞물림을 방지하는 핸드브레이크 케이블이 도시되어 있다. 액세스 제어기(20)는 스티어링 칼럼(steering column) 및 말단 스티어링 휠 외에 하우징(housing)(203)에도 내장된다. 이 시스템의 단점은 절도범이 차량 내부에 접근 할 수 있게 되면, 스티어링 샤프트 로크(40)가 스티어링 칼럼 근처에 쉽게 접근할 수 있는 위치에 있기 때문에 쉽게 조작 및 우회할 수 있고 물리적으로 손상되어 망가지고 부서지고 무용지물이 되게 된다. 또한 로크(40)는 스티어링 휠의 회전을 자유롭게 하기 위해 순간적인 힘을 이용하여 망가지게 할 수 있다.
US 8006526은 스티어링 샤프트 로크 액츄에이터가 적어도 로킹폴에 구동적으로 연결된 모터 하나와 모터, 구동트레인, 로킹폴 및 로킹핀을 적어도 부분적으로는 감싸는 하우징을 포함하고 있음을 교시한다. 상기 구동트레인은 로킹폴과 로킹핀이 적어도 일부분이 하우징 밖으로 돌출되는 고정 위치(locked position)과 로킹폴과 로킹핀이 고정 위치에 비례하여 하우징 쪽으로 수축되는 개방 위치(unlocked position) 사이에서 로킹폴과 로킹핀을 작동할 수 있도록 선형적으로 구성 되어있다. 상기 로킹폴은 고정위치에 있을 때 스티어링 샤프트의 회전을 방지하기 위한 위치에 위치한다. 스티어링 샤프트 로크 액츄에이터의 단점은 운전자나 절도범이 실내에서 쉽게 닿을 수 있는 차량 내부에 위치한다는 것이다. 이러한 특징은 해당장치가 힘을 사용함에 따라 조작이나 파손에 취약하게 만든다. 광폭한 힘을 사용하여 계기판 또는 스티어링 칼럼 패널을 탈거 하여 접근이 완료되면, 하우징과 메커니즘을 스티어링 칼럼에서 분리할 수 있다.
US 1476437은 스티어링 샤프트 또는 다른 샤프트를 잠금 및 해제하기 위해 순수하게 기계적으로 작동하는 샤프트 로킹 부재를 개시하고 있다. 스티어링 샤프트 로크는 샤프트 로킹부재를 잠그거나 잠금 해제하기 위해서 열쇠구멍에 열쇠를 삽입하여 사용할 것을 필요로 한다. 열쇠를 회전하면 로킹폴은 샤프트 둘레의 이음쇠와 체결되거나 결합이 해제됨으로써 잠금 상태가 된다. 해당 장치의 한가지 단점은 로킹폴이 한 방향으로의 회전만을 제한한다는 것이다. 샤프트 잠금 수단은 차량의 기존에 존재하는 전자경보 또는 제어시스템과의 통합이 결여 되어 있으며, 물리적인 열쇠를 사용하여 수동으로 잠금 및 잠금 해제를 해야 한다는 단점이 있다.
차량 절도범은 소정의 경보 또는 시작조건이 충족되지 않는 상태에서 펌프 또는 모터와 같은 중요 구성요소로의 전력공급을 전기적 또는 전자적으로 차단함으로써, 기어레버, 페달 또는 스티어링 휠과 같은 차량의 주행제어 보조장치의 사용을 비활성화하거나 또는 차량을 고정하는 방식을 사용하는 대부분의 도난 방지 메커니즘을 우회하거나 비활성화해왔다. 이러한 모든 장치 또는 시스템은 차량의 동력발생장치나 엔진 또는 구동트레인의 업스트림에 설치 된다. 따라서 절도범이 고정된 구성요소에 직접 동력을 공급하거나, 도난 방지 메커니즘 자체를 작동 불능으로 만드는 경우 차량에 시동을 걸 수 있다. 예를 들어 배터리 리드로부터 직접 연료펌프를 핫-와이어링 함으로써 차량에 시동을 걸 수 있다.
본 출원인이 알고 있는 몇몇 발명은 동력발생장치나 차량 엔진의 다운스트림에 설치할 장치에 대한 것이며, 그 중 몇 가지 발명과 단점은 하기와 같다.
US 2992693은 운전자가 변속기 핸들을 “park”위치에 두지 않고 차량의 문을 열 때 자동으로 체결되도록 설계된 자동차용 구동샤프트 잠금 장치를 기술한다. 이는 차량의 탈주를 방지하기 위한 것이다. 로드는 구동샤프트에 부착된 원형디스크의 외주에 형성된 다수의 홀 중 하나를 통해 돌출 되도록 구성된다. 속도 조절장치는 차량이 주행 중일 때 마이크로 스위치를 열어 로드의 결합을 방지한다. 차량도어가 열리면 점화 스위치 전원이 꺼진다. 안타깝게도 이 구동샤프트 잠금 장치는 로드와 디스크가 노출되어있으며, 이전에 디스크를 체결한 경우, 쉽게 로드가 구멍에 삽입되는 것을 방지하거나 구멍으로부터 로드를 후퇴시키는 조작을 할 수 있으므로 절도 방지장치에 사용하기에 적합하지 않다. 또한 고정나사를 제거하여 디스크를 쉽게 분리하거나 풀 수도 있다. 또한 US 2992693은 해당 시스템과 전자 차량경보 또는 프로세서 또는 전자 제어 유닛의 사용을 포함하는 제어시스템과의 결합을 교시하지 않고 있다.
US 1668395는 자동차용 샤프트 로킹 장치를 개시하고 있다. 이 로킹 장치는 엔진 또는 클러치의 작동을 방해하지 않고 전진운동에 대항하여 후방 휠을 잠그기 위해 클러치 너머 임의의 지점에서 차량의 구동샤프트와 상호 맞물릴 수 있도록 설계된다. 이 잠금 장치는 구동샤프트와 맞물릴 때 한 방향으로의 회전만을 방지한다. 로킹 장치의 목(neck)부분은 승객실 바닥의 개구부를 통하여 돌출되어 있고, 로킹 장치를 결합/결합 해제하기 위해 손으로 회전시키는 물리적 조작을 요구한다. 잠금장치를 조작하는데 어렵고 성가시며, 조작자가 사용을 꺼리게 만든다.
US 5714807은 자동 변속기가 장착된 차량의 기어 셀렉터 또는 레버를 제 위치에 고정하도록 구성된 차량 또는 클러치 페달을 수동 변속기 차량의 오목한 부분에 고정하도록 구성된 차량의 절도 방지 장치를 개시하고 있다. 상기 장치는 피봇식 로킹장치를 고정 위치와 고정 해제 위치사이에서 변하도록 구성된 푸시-풀(push-pull) 기어 모터를 포함한다. 해당 발명은 그 위치의 사이에서 로킹 장치를 이동시키기 위해 모터를 작동시키도록 구성된 핸드-헬드 송신기(hand-held transmitter)를 포함한다. 송신기가 도난 방지 장치에 보내는 신호는 동시에 경보 또는 중앙 잠금 유닛을 작동시킬 수 있다. 그러나 이 장치의 단점은 절도범이 하이재킹(hijacking)과 같이 송신기를 소유하게 되면 절도범이 핸드-헬드 송신기를 사용하여 장치의 잠금을 해제 할 수 있으므로 도난 방지 장치는 쓸모 없게 된다.
US 2004/0201461은 차량의 절도를 방지하기 위해 터치-톤(touch-tone) 전화기로부터 원격으로 활성화 및 비활성화 시킬 수 있는 차량 경보 및 도난 방지 시스템을 개시한다. 차량이 도난 당하면 주인은 호출기나 휴대전화를 사용하여 원격으로 절도범이 엔진을 한번 끄면 더 이상 엔진을 사용할 수 없게 하는 코드를 활성화 할 수 있다. 이 시스템의 단점은 코드가 시동기의 전원을 차단하는 스위치를 활성화 한다는 것이다. 그러나 절도범은 시동기에 전원을 직접 공급하여 이러한 스위치를 쉽게 피할 수 있다. 또한 절도범이 엔진을 끄기 전에 먼 거리를 이동했을 수도 있고, 시스템을 알고 있다면 전원 방해 스위치를 교묘하게 피하는 동안 가능한 한 오랫동안 엔진을 계속 작동시킬 것이다.
본 출원인은 위 단점을 극복한 차량 도난 방지 장치의 필요성을 확인했으며, 본 발명은 적어도 어느 정도는 상기 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 관점에서, 동력발생장치 및 구동트레인을 포함하는 차량용 도난 방지 장치의 제공에 관한 것으로, 상기 동력발생장치는 차량을 추진하기 위해 구동 가능하게 상기 구동트레인에 연결 되고, 잠금 상태, 잠금 해제 상태, 우선 잠금 상태를 갖고,
동력 발생장치의 다운스트림에 있는 구동트레인에 인접하여 장착되고, 상기 도난 방지 장치가 잠금 해제 상태에 있고, 상기 구동트레인의 구동샤프트 또는 변속기가 상기 로킹부재에 대해 자유롭게 회전하도록 허용된 개방위치와 상기 로킹부재가 그 위치를 고정시켜 상기 차량을 고정시킴으로써 상기 구동샤프트 또는 변속기의 변위를 방지하는 결합 또는 잠금 위치 사이에서 상기 구동트레인에 대하여 이동 가능한 로킹부재;
상기 로킹부재를 개방 위치 또는 고정 위치 중 하나로부터 다른 위치로 변위 시키도록 구성된 액츄에이터;
상기 액츄에이터의 작동을 제어하기 위해 상기 액츄에이터에 통신 가능하게 연결되고 또한 상기 차량의 이동을 나타내는 동작 신호를 수신하도록 구성된 전자 제어 유닛; 및
상기 전자 제어 유닛에 통신 가능하게 연결되고 제1 및 제2 원격 제어 장치로부터 신호를 수신하도록 무선으로 구성되고 상기 원격 제어 장치로부터 수신된 신호를 상기 전자 제어 유닛에 전달하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 모듈을 포함하고,
여기서 상기 도난 방지 장치가 우선 잠금 상태에 있지 않을 때, 차량이 움직이지 않거나 소정의 역치 값 미만의 속도로 움직이는 경우 상기 전자 제어 유닛은 제 1 원격 제어 장치로부터의 잠금/해제 신호의 수신에 응답하여 로킹부재의 위치를 그 잠금 위치 또는 개방 위치 중 하나에서 다른 위치로 변경하기 위해 액츄에이터를 작동시키도록 구성되고, 상기 도난 방지 장치가 우선 잠금 상태에 있을 때, 상기 전자 제어 유닛은 제1 원격 제어 장치로부터 수신된 임의의 신호를 무효로 하여 제1 원격 제어장치의 사용을 무효로 하고 제2 원격 제어 장치로부터 수신된 우선 신호에 우선권을 부여하는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치에 관한 것이다.
도난 방지 장치가 잠금 상태 또는 우선 잠금 상태일 때 로킹부재는 잠금 또는 결합 위치에 있을 수 있다.
상기 차량이 움직이지 않거나 소정의 역치 값 미만의 속도로 움직이는 경우, 전자 제어 유닛은 제2 원격 제어 장치로부터 우선 잠금 신호의 수신에 응답하여 잠금 해제 또는 잠금 상태 중 어느 하나로부터 우선 잠금 상태로 변경하도록 구성 될 수 있다.
도난 방지 장치는 차량 속도 센서를 포함할 수 있다. 상기 속도 센서는 전자 제어 유닛에 결합될 수 있다. 속도 센서는 이동 중일 때 차량이 이동하는 속도를 감지하도록 구성할 수 있다. 속도 센서는 감지된 속도를 동작 신호의 형태로 전자 제어 유닛에 전달 할 수 있다. 속 도센서는 광학 센서의 형태를 취할 수도 있다. 속도 센서는 전기 기계식 센서의 형태를 취할 수도 있다. 속도 센서는 자기 센서의 형태를 취할 수도 있다. 속도 센서는 전기 센서의 형태를 취할 수도 있다. 속도 센서는 기계적 센서의 형태를 취할 수도 있다. 구동트레인과 함께 회전하기 위해 적어도 속도 센서의 일부를 구동트레인에 장착할 수도 있다.
전자 제어 유닛, 액츄에이터 및 로킹부재는 동력발생장치의 다운스트림에서 변조 방지 케이싱 내에 수용(housing)될 수 있다.
전자 제어 유닛, 액츄에이터, 로킹부재 및 무선 통신 모듈은 동력발생장치의 다운스트림에 있는 변조-방지 케이싱 내에 수용될 수 있다.
상기 도난방지 장치는 현재 지리 위치(geolocation)를 결정하도록 구성된 GPS를 포함할 수 있다. 상기 GPS는 지리 위치를 전자 제어 유닛 또는 무선 통신 모듈에 통신하도록 구성될 수 있다.
상기 무선 통신 모듈은 도난방지장치의 지리위치를 제2 원격 제어 장치에 통신하도록 구성될 수 있다. 특히 도난방지장치가 우선 잠금 상태에 있을 때에도 이를 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 GPS는 변조-방지 케이싱 내에 수용될 수 있다. 상기 속도 센서는 변조-방지 케이싱 내에 수용될 수 있다. 상기 도난 방지 장치에 전력을 공급하도록 구성된 백업 전력공급기는 변조-방지 케이싱 내에 하우징될 수 있다.
도난 방지 장치는 무선 통신 모듈을 통해 제2 원격 제어 장치로 통지를 보냄으로써 사용자가 낮은 배터리 상태를 사용자에게 통지하도록 구성될 수 있다. 캐이싱에 내장된 백업 전원 공급 장치는 특수 공구를 사용하여 교체 할 수 있다.
무선 통신 모듈은 무선 주파수 수신기를 포함할 수 있다. 또한 무선 통신 모듈은 GSM모뎀을 포함할 수 있다. GSM모뎀은 셀룰러 네트워크를 통해 제2 원격 제어 장치와 통신하도록 구성될 수 있다.
제1 원격 제어 장치는 제2원격 제어장치와 별개이며 구분될 수 있다. 원격 제어 장치는 상이한 통신 표준을 사용하여 무선 통신 모듈과 통신하도록 구성될 수 있다. 제1 원격 제어 장치는 휴대용 무선 주파수 송신기의 형태일 수 있다. 무선 주파수 송신기는 무선 주파수 수신기에 잠금/잠금 해제 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
제2 원격 제어 장치는 이동 통신 장치의 형태일 수 있다. 이동통신 장치는 스마트폰일 수 있다. 이동 통신 장치는 셀룰러 네트워크를 통해 GSM모뎀과 통신하도록 구성될 수 있다.
상기 로킹부재는 차량의 제동시스템과는 별개이고 구별될 수 있다.
잠금 위치에 있을 때, 로킹부재는 구동 샤프트 또는 변속기와 결합할 수 있다. 따라서, 로킹부재는 구동샤프트 또는 변속기의 후방부분의 상대적 각 변위를 방지할 수 있다.
일단 원격제어 장치들 중 하나로부터 잠금 신호가 수신되고 전자 제어 유닛이 차량이 소정의 역치 값보다 큰 속도로 움직이고 있음을 검출하면, 도난 방지장치는 잠금 준비상태가 된다. 따라서, 차량의 속도가 소정의 역치 값 이하로 감소하자마자, 전자 제어 유닛은 로킹부재를 잠금 위치로 이동시키기 위해 자동적으로 액츄에이터를 작동시킨다.
상기 로킹부재는 로킹폴을 포함할 수 있다. 로킹부재는 차량의 구동트래인의 톱니형 로터에 대해 피봇식으로 변위 가능하다. 상기 로킹폴은 잠금 위치에 있을 때, 구동트레인의 회전을 방지하기 위해 톱니형 로터의 외주와 맞물려 프로파일링된 헤드를 가질 수 있다.
변조-방지 케이싱은 변속기 케이싱일 수 있다. 그에 대신하여, 변조-방지 케이싱은 구동트레인에 인접하여 차량 아래에 장착된 단단하고 안전한 박스일 수 있다.
폴의 헤드 및 톱니형 로터의 프로파일링으로 인해, 폴은 소정의 맞물림 역치 속도를 초과하는 속도로 회전하는 동안 로터와 결합할 수 없다. 상기 액츄에이터는 구동식 웜기어의 형태일 수 있다. 액츄에이터는 스프링 장착핀을 포함할 수 있다. 핀은 슬리브 또는 연장된 위치와 후퇴된 위치 사이에서 미끄러지듯 변위될 수 있다. 웜 기어는 핀을 변위 시키도록 구성될 수 있다. 핀은 폴을 톱니형 로터와 결합상태를 촉진하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 동력발생장치 및 구동트레인을 포함하는 적어도 하나의 차량을 포함하고, 상기 동력발생장치는 차량을 추진시키기 위해 구동 가능하게 상기 구동트레인에 연결되고, 도난 방지 장치는 잠금 해제 상태, 잠금 생태 및 우선 잠금 상태를 갖고, 상기 도난방지 장치는;
동력 발생장치의 다운스트림에 있는 구동트레인에 인접하여 장착되고, 상기 도난 방지 장치가 잠금 해제 상태에 있고, 상기 구동트레인의 구동샤프트 또는 변속기가 상기 로킹부재에 대해 자유롭게 회전하도록 허용된 개방위치와 상기 로킹부재가 그 위치를 고정 시켜 상기 차량을 고정시킴으로써 상기 구동샤프트 또는 변속기의 변위를 방지하는 결합 또는 잠금 위치 사이에서 상기 구동트레인에 대하여 이동 가능한 로킹부재;
상기 로킹부재를 개방 위치 또는 고정 위치 중 하나로부터 다른 위치로 변위 시키도록 구성된 액츄에이터;
상기 액츄에이터의 작동을 제어하기 위해 상기 액츄에이터에 통신 가능하게 연결되고 또한 상기 차량의 이동을 나타내는 동작 신호를 수신하도록 구성된 전자 제어 유닛; 및
상기 전자 제어 유닛에 통신 가능하게 연결되고 제1 및 제2 원격 제어 장치로부터 신호를 수신하도록 무선으로 구성되고 상기 원격 제어 장치로부터 수신된 신호를 상기 전자 제어 유닛에 전달하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 모듈을 포함하고
여기서 상기 도난 방지 장치가 우선 잠금 상태에 있지 않을 때, 차량이 움직이지 않거나 소정의 역치 값 미만의 속도로 움직이는 경우 상기 전자 제어 유닛은 제 1 원격 제어 장치로부터의 잠금/해제 신호의 수신에 응답하여 로킹부재의 위치를 그 잠금 위치 또는 개방 위치 중 하나에서 다른 위치로 변경하기 위해 액츄에이터를 작동시키도록 구성되고, 상기 도난 방지 장치가 우선 잠금 상태에 있을 때, 상기 전자 제어 유닛은 제1 원격 제어 장치로부터 수신된 임의의 신호를 무효로 하여 제1 원격 제어장치의 사용을 무효로 하고 제2 원격 제어 장치로부터 수신된 우선 신호에 우선권을 부여하는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치 시스템까지 확장된다.
또한 본 발명은 속도센서를 사용하여 상기 차량의 움직임을 감지하는 단계; 및
상기 차량이 움직이지 않거나 소정의 역치 값 미만의 속도로 움직이고 있다면, 상기 전자 제어 유닛에 의한 상기 제1 또는 제2 원격 제어 장치들 중 어느 하나로부터의 잠금 신호의 수신에 응답하여 상기 로킹부재를 상기 잠금 위치로 이동 시키기 위해 상기 액츄에이터를 작동시키는 단계;를 포함하는 도난 방지 시스템의 제어 방법까지 확장 가능하다.
상기 제어 방법은 상기 도난방지 장치가 우선 잠금 상태에 있을 때 상기 제1 원격 제어 장치로부터 수신된 신호를 무시함으로써 상기 제2 원격 제어 장치로부터 수신된 우선신호를 상기 전자 제어 유닛을 사용하여 우선 순위화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 이제 하기 첨부된 입체 배치도를 통하여 예시적으로 더욱 설명될 것이다.
도면에서;
도 1은 본 발명에 따른 차량 도난 방지 장치가 장착된 구동샤프트의 단면도;
도 2는 차량 도난 방지 장치를 포함하는 차량 도난 방지 시스템의 개념적 블록 선도;
도 3은 도 1의 도난 방지 장치가 장착된 구동샤프트의 3차원 도면;
도 4는 차동장치(differential)에 대한 구동샤프트의 리어 엔드(rear end)를 디퍼렌셜 유닛(differential unit) 에 연결하는 것에 대한 3차원 도면; 및
도 6a 및 6b는 도난 방지 장치의 잠금/잠금 해제 시퀀스의 흐름도를 도시한다.
하기된 설명은 본 발명의 실시 예에 해당한다. 관련분야의 통상의 기술자는 본 발명의 유익한 결과를 얻으면서도 기술된 실시 예에 많은 변화가 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한 본 발명의 바람직한 이점 중 일부는 다른 특징을 이용하지 않고 본 발명의 특징 중 일부를 선택함으로써 달성 될 수 있음이 명백하다 할 것이다. 따라서, 특정한 상황에서 관련분야의 통상의 기술자는 본 발명에 대한 변형 및 개조가 가능하고 특정한 상황에서 바람직하게 할 수 있으며, 그것이 본 발명의 일부임을 인식 할 수 있을 것이다. 그러므로 이하의 설명은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이지 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 용어 “구동트레인”은 차량변속기, 연결장치(couplings), 구동샤프트 또는 프로펠러 샤프트, 암 및 로드를 포함하여 구동 휠에 동력을 전달하는 구성 요소 그룹을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 용어 “변속기”는 차량 기어 박스 및 차동장치(differential)를 포함하는 것으로 이해해야 한다.
도면에서, 참조번호 10 은 일반적으로 차량 도난을 방지하기 위한 원격 작동 차량 도난을 방지하기 위한 원격 작동 차량 도난 방지 장치를 의미한다. 구동트레인 또는 구동샤프트 로크로 지칭될 수 있는 장치 10은, 차량의 구동트레인에 구동적으로 연결된 동력발생장치의 다운스트림 혹은 이후에, 차량의 구동트레인에 장착된다. 도면에 도시된 실시 예에서, 도난방지장치(10)는 차량 변속기 또는 기어박스의 다운스트림인 구동트레인의 구동샤프트에 인접하여 장착된다. 단, 장치(10)는 차량 변속기에 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 수용될 수 있다. 따라서 상기 장치(10) 및 그 구성요소는 변속기 케이싱 내에 내장될 수 있다. 따라서, 상기 장치(10)는 차량의 기어 박스 또는 차동장치(differential)에 통합될 수 있다. 상기 장치(10)는 애프터 마켓 제품으로서 소급하여(retrospectively) 장착할 수 있다. 그러나 바람직하게는 상기 장치(10)는 차량의 제조 및 조립시에 설치 될 수 있다. 본 출원인은 점화 또는 시동 장치의 전기부품에 대한 전력을 차단함으로써 차량을 고정 시키도록 구성된 종래의 경보시스템이 차량의 구동트레인에 물리적으로 은폐된 잠금 장치가 적용될 때보다 우회하기 쉽다고 믿는다. 특히, 구동트레인의 후방부분에 잠금 장치가 적용된 경우 그러하다. 즉, 페달, 기어레버 또는 스티어링 휠과 같은 차량 컨트롤의 기능을 방지하기 위해 기계식 잠금 장치를 사용하더라도, 예를 들어 여전히 차량을 견인함으로써 차량을 훔치는 것도 가능하다. 본 발명은 이러한 결점을 극복하는 것을 목적으로 한다. 또한 원격 제어 장치 중 하나가 차량과 함께 도난 당한 경우에도, 적어도 두 개의 별도의 원격 제어 장치를 사용하여 상기 장치(10)를 원격으로 활성화 /또는 비활성화 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도면에 도시된 본 발명에 따른 상기 장치(10)의 일 실시예에서, 차량의 구동트레인은 구동샤프트(13)와 함께 샤프트 축을 따라 회전할 수 있도록 클러치의 다운스트림에 있는 차량의 구동샤프트 또는 프로펠러샤프트(13)의 둘레에 장착된 톱니형 로터 또는 기어(12)가 제공된다. 도 1에 도시된 구성에서 도난 방지 장치(10)는 차량에 다시 장착된다. 본 발명의 범위는 차량 조립 시 장착된 도난 방지 장치로도 확장된다.
상기 기어(12)는 구동샤프트(13) 주위에 장착되고 고정 나사(14)를 사용하여 고정되는 2개의 부분(12.1, 12.2)을 포함한다. 부품(12.1, 12.2)의 정확한 설치 또는 위치를 보장하기 위해 부품에는 보완적인 위치 형성이 포함될 수 있다. 이를 위해, 일 부분(12.1) 은 돌출 핀(15)의 형태로 하나 이상의 수 결합 구조를 포함하고, 대응 부분(12.2)은 소켓(16)형태의 상보적인 암 결합 구조를 포함한다. 고정 나사(14)는 기어(12)에 카운터싱크(counter sunk)될 수 있다.
톱니형 기어(12)는 환형이며 기어(12)를 장착하기 위해 샤프트(13)의 스플라인 위 축 방향으로 미끄러질 수 있는 열쇠구멍(도시되지 않음)을 가질 수 있다. 선택적으로, 기어(12)는 제조 시 또는 제조 후에 구동샤프트(13)와 일체로 형성 될 수 있다. 상기 장치(10)는 로킹부재를 포함한다. 로킹부재는 피봇식으로 장착된 로킹폴(17)의 형태일 수 있다. 상기 로킹부재는 또한 다른 형태를 취할 수도 있다. 예를 들어, 로킹부재는 프로펠러 샤프트(13)와 맞물리도록 마찰식으로 구성되는 어포즈드 죠(apposed jaws)를 가진 클램프 형태일 수 있다. 선택적으로, 로킹부재는 도그기어(dog gear, 도시되지 않음)의 형태를 취할 수 있다. 또한 로킹부재는 도그클러치(dog clutch, 도시되지 않음)의 형태를 취할 수도 있다.
상기 로킹폴(17)은 개방위치(도시되지 않음)와 잠금 또는 결합위치(도 1 참조)사이에서 톱니기어(12)에 대해 피봇식으로 변위 가능하다. 상기 로킹폴(17)이 개방위치에 있을 때, 구동샤프트(13)는 자유롭게 회전한다. 개방 위치에서 폴(17)의 프로파일링된 헤드(18)는 기어(12)가 구동샤프트(13)와 함께 자유롭게 회전할 수 있도록 기어(12)의 반경 외주로부터 이격되어 있다. 도 1에 도시된 잠금 위치에서 로킹부재(로킹폴(17))는 구동샤프트(13)와 맞물려 그 회전을 방지하여 차량을 고정시킨다. 여기서 폴(17)의 프로파일된 헤드(18)는 기어(12)와 맞물려 기어(12)의 인접 톱니부(20) 사이에 형성된 공간(19)내에 수용되고 기어(12)의 회전을 방지함으로써 구동샤프트(13)를 그 자리에 고정시킨다. 따라서, 로킹부재(로킹폴(17))가 잠금 위치에 있을 때, 차량의 구동 바퀴에 연결된 구동트레인의 적어도 후방부분은 고정되어 있게 된다.
상기 도난 방지 장치(10)는 액츄에이터(23) 및 액츄에이터(23)에 통신 가능하게 연결된 전자 제어 유닛(22)을 더 포함한다. 도면에 도시된 실시 예에서, 액츄에이터(23)는 신축 가능한 핀(24) 또는 플런저(plunger)를 갖는 전기적으로 작동되는 선형 액츄에이터의 형태이다. 핀(24)은 스프링 로드(spring loaded)되며, 로킹폴(17)의 후면에 대항하여 기어(12)와 맞물리도록 가압하도록 구성된다. 상기 액츄에이터(23)는 전기모터(2)를 포함한다. 상기 전기모터(2)는 스크류 나사로드(3) 또는 웜기어에 구동 가능하게 연결된다. 핀(24)에 연결된 스크루 팔로워(4)는 로드(3)를 일 방향 또는 다른 방향으로 회전 시키고, 핀(24)을 선형으로 연장 또는 수축 시키도록 로드(3)와 결합한다. 따라서 상기 액츄에이터(23)는 핀(24)을 그 후퇴 위치 또는 연장 위치 중 하나에 유지하기 위해 전력을 끌어들이지 않는다. 도 1에서, 핀(24)은 연장된 위치에 도시되어 있다. 액츄에이터(23)는 또한 솔레노이드(도시되지 않음)의 형태를 취할 수도 있다.
전자 제어 유닛(22)은 액츄에이터(23)에 통신 가능하게 연결되고, 필요할 때, 즉 장치가 잠기거나 잠금해제 될 때 액츄에이터(23)를 작동 시키도록 구성된다. 상기 핀(24)은 모터(2)에 의한 로드(3) 또는 웜기어의 회전에 응답하여 연장된 위치와 수축된 위치 사이에서 가이드 또는 슬리브 내에서 미끄러지게 변위 가능하다. 이러한 방식으로 도 1에 도시된 바와 같이 핀(24)과 이에 따른 로킹폴(17)은 솔레노이드의 사용과 마찬가지로 폴(17)을 잠금 위치로 유지하기 위해 전력이나 에너지를 가할 필요 없이 연장 위치 또는 잠금 위치로 수동적으로 고정될 수 있다.
상기 전자 제어 유닛(이하 ECU, 22)는 마이크로 프로세서의 형태로 차량의 이동 여부와 이동속도를 나타내는 속도 센서(7)에서 파생된 동작 신호를 입력으로 수신하도록 구성될 수 있는 프로세서를 포함한다. 따라서 ECU(22)는 구동트레인의 작동 여부를 나타내는 동작 신호를 수신하도록 구성된다. 이 동작 신호는 속도 센서(7)에서 유도된다. 속도 센서(7)는 알맞은 어떠한 속도 센서의 형상으로도 가질 수 있다. 즉, 광학, 전자기계, 기계, 자기 또는 전기 센서일 수 있다. 상기 속도 센서(7)는 구동샤프트에 결합하여 회전하는지 여부를 점검할 수 있다. 속도 센서(7)는 차량 변속기에 제공될 수 있다. 속도 센서(7)에 변조-방지 케이싱(27)이 제공될 수 있다. 선택적으로 동작 신호는 또한 GPS(6)로부터 도출될 수 있다. 바람직하게는, 동작 신호는 마이크로 프로세서(ECU, 22) 에 입력으로서 공급되는 전기 입력 신호 또는 전압 신호의 형태이다. (도 2참조)
상기 기어(12) 및 특히 로킹폴(17)에 대한 접근을 제한하기 위해, 액츄에이터(23), ECU(22), 속도 센서(7) 및 GPS(6)와 같은 장치(10)의 다른 구성 요소와 함께 이들 2개의 구성요소 는 견고하고 안전한 변조-방지 케이싱(27)에 둘러싸여 있다. 한 버전에서 케이싱(27)은 차량의 변속기, 차동장치 또는 변속기 케이싱일 수 있다. 또한 케이싱(27)은 변속기 케이싱과는 별도로 구별될 수도 있다. 상기 케이싱(27)은 차량에 다시 장착할 수 있다. 따리서 케이싱(27)을 구동샤프트(13) 주변의 차량 하부에 장착할 수 있다. 이 경우 케이싱(27)은 브래킷(29)을 통해 구동 트레인의 중앙 베어링 지지대(39, 도 3 참조)의 근처에 위치한다. 따라서 구동샤프트(13)는 케이싱(27)을 통과하며 케이싱(27)은 샤프트 주위를 감싸고 있다. 이를 위해 케이싱(27)은 두 개의 절반 또는 부분(27.1, 27.2)으로 구성되며, 이 두 부분은 가려지거나 은닉된 볼트 및 너트(28)를 사용하여 함께 고정된다. 특수 키 또는 어댑터를 사용하여 느슨하게 하거나 조여야 하는 잠금 너트 및 볼트(37, 도 4 참조)는 무단 제거를 방지하기 위해 케이싱의 부품을 함께 고정하는데 사용되는 것이 바람직하다. 케이싱(27)은 케이싱(27)에서 멀어지며 중심 베어링 장착 부에 부착되는 다수의 장착 브래킷(29)애 의해 적소에 유지된다.
정상적으로 사용하는 도중에, 상기 장치(10)의 전기 구성 요소는 차량 전원 공급 장치(도면에 도시되지 않음)로부터 전력이 공급된다. 그러나, 상기 장치(10)는 또한 어떤 이유로든 차량 전원 공급 장치로부터의 전력이 차단되었을 때 백업 전력을 제공하기 위해 케이싱(27) 내에 내장된 백업 전원 또는 배터리(30)를 포함한다. 이는 또한 차량의 전원 공급 장치로부터 도출된 전원 공급을 차단함으로써 상기 장치(10)를 조작하려는 시도를 무효로 만든다.
차량이 움직이거나 구동샤프트(13)가 회전하는 동안 로킹폴(17)이 기어(12)와 우연히 또는 의도하지 않았음에도 결합하는 것을 방지하기 위해, 폴(17)은 스프링(31)을 사용하여 그 개방 위치로 스프링 바이어스(spring biased) 된다. 스프링(31)의 한쪽 말단은 코일링(coiled) 되어 있고 케이싱(27)에 연결된 저널피봇차축(32)에 연결되어있다. 스프링(31)의 다른 반대쪽 말단은 폴(17)의 돌출된 암(33)을 막거나 결합한다. 케이싱(27)에는 구동샤프트(13)를 수용할 수 있는 크기의 반대편 개구부(도시되지 않음)가 있다. 폴(17)의 헤드(18)와 기어의 사이의 공간(19)으로 정의되는 기어(12)의 인접 톱니(20)의 면은 기어(12)가 역치 각속도 또는 역치 속도 이상으로 회전할 때 헤드(18)가 기어(12)와 결합할 수 없도록 한다. 이것은 기어(12)가 고속으로 회전하는 동안 폴(17)의 맞물림이 상기 장치(10)의 구성요소의 상당한 기계적 손상 또는 고장을 야기할 수 있기 때문에 부가적인 안전 메커니즘으로 작용한다. 구동 샤프트가 너무 빨리 회전하는 동안 로킹부재의 맞물림을 방지하기 위해, 액츄에이터(23)의 작동에 대한 전제 조건으로서, 속도 센서(7)에 의해 감지된 ECU(22)와 통신하는 차량속도는 소정의 역치 값 이하이어야 한다.
스프링 장착 핀(24)은 장치(10) 가 잠길 때의 폴(17)의 헤드(18)가 기어의 치형(20)사이의 공간(19)과 오정렬 된 경우에 기어(12)가 임의의 방향으로 회전하면 폴(17)과 기어(12)가 맞물리게 한다.
상기 도난 방지 장치(10)의 중요한 특징은 그것이 원격으로 활성화 또는 비활성화, 즉, 잠금 또는 잠금 해제 되도록 구성된다는 것이다. 잠금 신호가 수신되고 차량이 소정의 역치 값 이상의 속도로 움직이고 있는 경우, 상기 장치(10)는 잠기기 위한 준비가 되어있다. 다시 말해, 일단 잠기기 위한 준비가 되면 ECU(22)는 속도 센서(7)가 감지한 차량의 속도가 소정의 역치 값 아래로 떨어지는 즉시 로킹부재(17)를 잠금 위치로 이동시키기 위해 액츄에이터(23)의 작동을 시작한다.
원격 활성화 또는 원격 제어를 용이하게 하기 위해 상기 장치(10)에는 하나 이상의 통신 모듈(22, 도 2)이 포함되어 있다. 상기 모듈(34)은 무선 통신 모듈의 형태로 전자 제어 유닛(22)에 통신으로 연결되어 있다.(도 2) 선택적으로, 상기 모듈(34)이 전자 제어 유닛의 일부를 형성 할 수 있다. 즉, 전자 제어 유닛(22)과 통합될 수 있다. 변조를 방지하기 위해, 통신 모듈(34)도 가급적 케이싱(27)안에 수용하는 것이 바람직하다.
차량 절도를 방지하기 위한 시스템(50)에는 차량에 장착된 도난 방지 장치(10)와 제1 원격 제어 장치(51) 및 별도의 제2 원격 제어 장치(52)가 포함된다. 제1,2 원격 제어 장치(51,52)는 모두 무선 원격 제어 장치다. 두 원격 제어 장치(51,52)는 모두 통신 모듈(34)로 신호를 전송하여 도난 방지 장치(10)의 작동을 제어하도록 구성되어 있다. 제1,2 원격 제어 장치(51, 52)는 서로 다른 통신 표준을 사용 하여 통신 모듈(34)과 통신한다. 이 실시예에서 제1 원격 제어 장치(51)는 기존의 무선 차량 원격 제어 장치와 같은 휴대용 무선 주파수 송신기이다. 제2 원격 제어 장치(52)는 이동 통신 장치 또는 휴대 전화이다. 제2 원격 제어 장치는 스마트 폰일 수 있다. 제1 원격 제어 장치(51)는 차량의 중앙 잠금 유닛 등을 활성화/비활성화 하는데 일반적으로 사용되는 차량 원격 및 키 조합의 형태를 취할 수 있다.
두 장치(51,52)는 도난 방지 장치(10)의 통신 모듈(34)과 통신하도록 구성되어 있다. 제1 원격 제어 장치(51)는 무선 주파수 신호를 통신 모듈(34)로 전송하도록 구성되어 있다. 이를 위해 통신 모듈(34)에는 무선 주파수(RF) 수신기(55)가 포함되어 있다. 상기 통신 모듈(34)에는 GSM 모뎀(56)도 포함되어 있다. 따라서 이동기기(52)는 통신, 즉 무선통신망을 통해 통신 모듈(34)과 신호를 주고받을 수 있다. RF 수신기(55)는 차량 리모트(제1 원격 제어 장치)로부터 잠금/잠금 해제 신호를 수신하도록 구성되어 있다. 차량 리모트(51)가 전송하는 신호는 차량의 중앙 잠금 유닛을 작동하는데 사용되는 신호와 동일할 수 있다. 대안적 배치에서, 차량의 중앙 잠금 유닛 또는 제어 유닛은 차량 리모트(51)에서 수신한 잠금/잠금 해제 신호를 도난 방지 장치(10)의 전자 제어 유닛(22)으로 전달하거나 중계하도록 구성할 수 있다. 이러한 신호는 무선 또는 유선 연결을 통해 전달될 수 있다. 무선 통신은 조작에 덜 취약하기 때문에 선호된다. 따라서 통신 모듈(34) 는 다른 구성 요소를 통해 제1 원격 제어 장치(51)에 간접적으로 연결될 수 있다. 원격 제어 장치(52)는 우선 잠금/잠금 해제 신호를 셀룰러 네트워크를 통해 통신 모듈(34)에 전달한다. 우선 잠금/잠금 해제 신호는 숫자코드 “4532”와 같은 텍스트 메시지의 형태를 취할 수 있다. 예를 들어 음성 메시지, 즉석 메시지 또는 기타 적절한 사용자 입력은 원격 제어 장치(52)에 입력한다. 스마트폰(52)에는 도난 방지 장치(10)의 활성화/비활성화 또는 잠금/잠금 해제를 목적으로 특별히 제작된 모바일 어플리케이션도 설치될 수 있다.
상기 도난 방지 장치(10)는 잠금 해제 상태, 잠금 상태 및 우선 잠금 상태 등 세 가지 다른 상태로 이동하도록 구성되었다. 도 6a에서 도면부호 60은 차량 원격 제어 장치(51)를 사용하여 시작한 도난 방지 장치(10)의 일반적인 잠금/잠금 해제 순서를 나타낸다. 잠금 해제 상태에서, 로킹폴(17)은 구동트레인이 자유롭게 회전할 수 있는 개방 위치에 있다. 도난 방지 장치(10)가 잠금 해제 상태 일 때 차량을 제한 없이 주행할 수 있다. 운전자가 차량에서 내린 후 차량 원격 제어 장치(51)의 잠금 버튼을 누른다. RF수신기(55)는 잠금 신호(61)를 수신하여 ECU(22)로 중계한다. 로킹부재를 잠금 위치로 이동시키기 위해 액츄에이터(23)를 작동하기 전에 ECU(22)는 차량이 정지해 있는지 또는 적어도 소정의 역치 값보다 낮은 속도로 움직이는지 점검한다. 차량의 구동 샤프트가 역치 값을 초과하는 속도로 회전하는 경우 장치(10)가 사실상 잠기도록 준비된다(63). 즉 ECU(22)는 속도 센서(7)를 사용하여 차량의 속도를 연속적으로 또는 간헐적으로 감지하여 소정의 역치 값 이하로 떨어질 때를 설정한다. 속도가 이 값 아래로 떨어지는 순간 ECU(22)가 액츄에이터(23)를 작동시켜 로킹부재(17)를 잠금 위치로 이동시킨다. 당연히 운전자가 차량을 막 주차했다면 정지 상태일 것이고 로킹부재(17)는 액츄에이터(23)에 의해 잠금 위치로 이동될 것이다. 도난 방지 장치(10)는 위에서 설명한대로 로킹부재(17)가 구동샤프트를 체결하여 차량을 고정시키는 잠금 상태(64)에 있다. 이 상태에서는 휠이 회전할 수 없으므로 차량을 견인할 수 없다. 도난 방지 장치(10)가 잠금 상태(64)인 상태에서 통신모듈(34)울 통해 제2 원격 제어 장치(52)로부터 우선 잠금 신호(74)를 수신하면 도난 방지 장치(10)의 상태가 우선 잠금 상태(71)로 변경된다.
운전자가 차량으로 돌아올 때 우선 잠금 신호가 수신되지 않고 도난 방지 장치(10)가 여전히 잠금 상태(64)라 가정하고 원격제어장치(51)의 잠금 해제 버튼을 누른다. RF수신기(55)는 무선 잠금 해제 신호를 수신하여 이를 ECU(22)에 중계하여 액츄에이터(23), 핀(24)을 수축시키고, 이를 통해 구동샤프트가 다시 자유롭게 회전할 수 있는 스프링(31)의 영향을 받아 로킹부재(17)가 열린 위치로 이동할 수 있다. 장치(10)가 이제 다시 잠금 해제 상태가 된다. 원격 제어 장치(51)가 전송하는 동일한 잠금 해제 신호는 동시에 차량의 중앙 잠금 유닛을 잠금 해제한다. 따라서 차량 진입을 위해 하나의 차량 원격 제어장치(51)를 사용할 수 있다. 그 후 운전자는 차량을 시동하고 로킹부재가 열린 위치에 있는 상태 그대로 주행한다.
카재킹(carjacking)또는 하이재킹(hijacking)의 불행한 사건에서, 운전자는 차량으로부터 강제로 내릴 수 있으며, 하나 이상의 가해자가 점화 시에 차량 원격 제어장치(51)를 가지고 출발 할 수 있다. 그 후 절도범은 장치(10)를 잠그거나 잠금 해제 하는데 필요한 차량 원격 제어 장치(51)를 사용하여 도난 방지 장치(10)를 조작할 수 있다. GPS(6)를 통해 도난 방지 장치(6)의 지리 위치(geolocation)를 결정하여 ECU(22)에 전달한다. 이것은 연속적 또는 간헐적으로 행해질 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 GPS(6)는 변조를 방지하기 위해 케이싱(27) 안에 장착 하는 것이 바람직하다. 시스템(50)에 휴대 통신 네트워크를 통해 도난 방지 장치(10)와 통신하도록 구성된 제2 원격제어 장치(휴대폰 또는 스마트폰)가 포함되어 있는 것은 전술한 카재킹 문제를 정확히 해결하는 것이다. 도면 6b를 참조하여 도면부호 66은 제2 원격 제어장치(52)를 사용하여 도난 방지 장치910)의 우선 잠금/잠금 해제 순서를 나타낸다. 가해자가 차량을 운전하는 동안 도난 방지 장치(10)는 잠금 해제 상태이다. 소유자는 자신의 휴대전화(52)나 그의 것과 차량을 함께 도난 당한 경우 다른 휴대전화를 사용하여 휴대 네트워크를 통해 도난 방지 장치(10)로 우선 잠금 신호를 전송한다. 이러한 우선 순위 잠금 신호는 적절한 형태를 취할 수 있다. 도난 방지 장치(10)의 GSM모뎀(56)으로 전송된 텍스트 메시지, 음성 메시지, 또는 인코딩 된 데이터 신호로서 전송된 고유 코드와 같은 우선순위 잠금 신호(67)를 수신하면, 통신모듈(34)은 ECU(22)와 통신한다. ECU(22)는 로킹부재(17)를 잠금 위치로 이동시키기 위해 액츄에이터(23)를 작동시키기 전에 차의 속력이 소정의 역치 값 이하인지 여부를 먼저 체크한다(68). 다시 한번 차량이 역치 값 보다 높은 속도로 이동하는 동안 도난방지장치(10)는 ECU(22)가 속도 센서(7)를 통해 차량속도가 역치 값 아래로 떨어졌음을 감지하는 즉시 로킹부재(17)를 잠금 위치로 이동시켜 잠글 수 있도록 잠금을 준비한다.
차량이 감속 될 때까지 로킹부재(17)의 지연된 작동은 잠재적으로 불안전한 운전조건을 피한다. 예를 들어 자유로이 흐르는 고속도로의 중간에 차량이 원격으로 정지하는 것은 안전하지 않을 수 있다. 다시 말해 차량이 교통신호 또는 다른 이유로 정지하기 위해 감속하자마자 로킹부재(17)는 구동샤프트와 결합하여 위치를 고정시키고 이에 따라 차량을 고정시킨다. 이 시점에서, 도난 방지 장치(10)의 GPS위치는 GSM모뎀(56)을 통해 소유자의 이동전화(52)로 전송된다 선택적으로 또는 추가적으로, GPS는 하나 이상의 다른 지정된 모바일 장치로 전송 될 수 있다. 도난 방지 장치(10)는 로킹부재(17)가 구동샤프트와 결합하여 그 회전을 방지하는 우선 잠금 상태(71)에 있게 된다.
그 우선 잠금 상태(71)에서, 도난 방지 장치(10)의 ECU(22)는 RF 수신기(55)를 통해 차량 원격 제어 장치(51)로부터 수신된 잠금 해제 신호를 무시하거나 무효로 한다. 차량은 응답 유닛을 도난 방지 장치(10)의 현재 GPS위치애 전송하여 되찾을 수 있다. 따라서, 가해자는 차량 원격 제어장치(51)를 사용하여 도난방지 장치(10)의 잠금을 해제 할 수 없다. 장치(10)를 우회하거나 변경하려는 시도는 중요한 구성요소를 내장하는 변조-방지 케이싱(27)에 의해 방지된다. 예를 들어 저층 트럭을 사용하여 차량을 움직이더라도 당사자는 장치의 GPS위치를 추적하여 차량을 추적할 수 있다는 점을 높이 평가해야 한다. 차량을 되찾으면, 소유자는 휴대전화(52)를 사용하여 우선 잠금 해제 신호를 보낸다. GSM모뎀(56)은 우선 잠금 해제 신호(73)를 수신하여 이에 응답하여 ECU(22)와 통신하여 ECU(22)가 액츄에이터(23)를 작동시켜 로킹부재가 열린 위치에 있도록 움직이게 한다. 상기 도난 방지 장치(10)는 이제 다시 차량 원격 제어장치(51)로부터 명령을 수신하도록 작동하는 잠금 해제 상태에 있게 된다. 도난방지장치(10)가 잠금 상태(64)일 때 장치(10)를 잠금 해제 하기 위해 제2 원격 제어 장치로부터 수신된 우선 잠금 해제 신호에 응답하도록 상기 시스템(50)을 설계할 수 있다. 선택적으로 도난 방지 장치(10)가 잠금 상태(64)일 때 상기 장치(10)가 제2 원격 제어 장치(52)의 우선 잠금 해제 신호를 무시하도록 시스템(50)을 설정 할 수 있다.
도시된 것은 아니지만, 제1 원격 제어 장치는 RFID 태그 또는 근접 센서의 형태를 취할 수 있는 것으로 생각된다.
상기 GPS(6)는 위성 추적 유닛으로서 기능 할 수 있다. 이에 따라, 상기 장치(10)의 전자 제어 유닛(22)에 연결된 통신 모듈(34)을 통해 위성 및/또는 셀룰러 통신망을 통해 상기 장치(10)로 명령을 송/수신 할 수 있다. GPS는 닿거나, 제거하거나, 조작할 수 없는 곳에 안전하게 보관된다. 또한 통신모듈(34)은 위성 트랜시버, 블루투스 모듈, RFID 트랜시버, Wi-Fi 모듈 또는 임의의 다른 적절한 무선 통신 모듈을 포함하는 그룹에서 선택된 임의의 것을 포함할 수 있다. 또한 상기 장치(10)는 생체 인식 판독기(도시되지 않음)을 포함 할 수 있다. 우선 잠금 상태(71)에 있을 때 장치(10)를 비활성화/잠금 해제 하기 전에 사용자를 인증하도록 구성된 지문 판독기가 포함될 수 있다.
로킹부재가 잠금 위치에 있을 때, 상기 폴(17)은 상기 핀(24)의 영향하에 기어(12)와 맞물려서 차량의 리어 휠이 회전할 수 없도록 구동샤프트(13)의 회전을 방지한다. 이렇게 하면 차량을 효과적으로 고정할 수 있다. 절도범이 가까스로 차량 주행을 관리하게 되더라도 구동샤프트(13)가 폴(17)에 의해 고정되어 있거나 제 위치에 잠겨 있기 때문에 주행하여 도망칠 수 없을 것이다. 프론트 휠이 일반적으로 차량을 견인하도록 매달려 있기 때문에, 이는 견인 시 리어 휠이 회전하여야 하는 것을 의미하며, 이로 인해 상기 장치(10)는 견인에 효과 적이다. 이 경우, 리어 휠이 자유롭게 회전할 수 없기 때문에 상기 장치가 결속 되어있는 동안 차량을 견인할 수 없다.
잠금 상태(64)에서 원격 제어 장치(51)로부터 잠금 해제 신호가 수신되면, 전자 제어 유닛(22)이 액츄에이터(23)와 통신하여 스프링(31)의 영향을 받아, 폴(17)을 기어(12)로부터 피봇식으로 변위시킬 수 있도록 하는 핀(24)을 수축 시킨다. 구동 샤프트(13)는 다시 자유롭게 회전할 수 있다. 상기 장치(10)가 결속되지 않아 차량을 도난당한 경우, 소유자 또는 서비스 제공자는 소유주의 요청에 따라 위에서 설명한 것과 같이 휴대전화(52)를 사용하여 케이싱(27)에 내장된 통신 모듈(34)을 통해 우선 잠금 신호를 전자 컨트롤 유닛에 원격으로 통신하여 장치(10)가 잠기도록 준비시킬 수 있다. 언급한 바와 같이, 소유자가 그의 차량 원격 제어 장치(51)를 사용하여 그의 차량을 잠그면, 도난 방지 장치(10)가 동시에 잠긴다. 라이트 형태의 표시기는 차량의 캐빈 내부에 제공되어 장치(10)가 체결 되거나 잠길 때 운전자에게 알려준다. 도난 방지 장치(10)는 또한 구동 트레인 또는 클러치의 손상을 방지하기 위해 장치(10)가 잠긴 차량을 시동하려고 하는 운전자에게 경고하도록 구성 될 수 있다. 도난 방지 장치(10)는 또한 구동 트레인의 손상을 방지하기 위해 잠긴 상태 또는 우선 잠금 상태에 있을 때 차량이 시동하는 것을 방지 할 수 있다. 또한 상기 장치(10)의 잠금 해제는 차량이 출발하기 위한 조건일 수 있다. 즉, 상기 장치(10)가 잠금 해제 상태가 될 때까지 시동하지 않는다. 본 출원인은 2개의 원격 제어 장치(51,52)의 제공이 유용하다고 믿는다. 제 1 원격 제어장치(51)는 중거리 단거리 통신을 통해 상기 장치(10)를 잠그거나 잠금 해제 하도록 구성된다, 한편 제2 원격 제어 장치(52)는 원거리 통신, 즉 셀룰러 통신을 통해 장치(10)를 잠그거나 잠금 해제 하도록 구성된다. 또한 제2 원격 제어 장치(52)(이동전화)로부터 수신된 우선 잠금/잠금 해제 신호는 제1 원격 제어 장치(51)로부터 수신된 잠금/잠금 해제 신호에 대하여 우선하거나 무효로 한다. 따라서, 제2 원격 제어 장치(52)를 사용하여 도난 방지 장치(10)가 잠기면, 단거리 제1 원격 제어 장치(51)의 도난 방지 장치(10)를 잠금 해제 하려는 시도가 무효화 된다.
이제 도 4를 참조하면, 구동샤프트(13)의 무단 분리를 방지하기 위해, 구동샤프트(13)를 차동장치 유닛(differential unit)에 고정시키는데 사용되는 종래의 패스너(fasteners)가 다수의 특수키 고정형 너트 및 볼트(37)로 교체 된다. 볼트에는 일반 스패너를 사용하여 접근하거나 체결할 수 없는 비정상적인 소켓을 정의 하는 특수 헤드(38)가 있다. 너트는 너트를 조이거나 풀기 위해 특수 목적으로 제작된 키를 사용해야 하는 유사한 헤드를 가지고 있다. 이러한 방식으로 프로펠러 샤프트와 차동장치(differential)의 무단 분리를 방지한다. 동일한 잠금 너트 및 볼트가 구동샤프트(13)의 중심 및 전방 링크뿐 아니라 구동 트레인의 나머지 부분과 함께 케이싱(27)을 고정시키는데 사용될 수 있다. 상기 장치의 다운스트림에 있는 프로펠러 샤프트를 무단 분리하면 견인을 허용하는 차량의 리어 휠의 회전을 자유롭게 하기 때문에 상기 장치(10)를 효과적으로 우회할 수 있다.
상기 장치(10)의 견고한 금속 케이싱(27)은 차량 아래에 위치하며, 이는 장치(10)가 스티어링 칼럼(steering column) 근처에 쉽게 접근 할 수 있는 위치에 있다는 사실 인해 쉽게 조작되거나 물리적으로 파손될 수 있는 스티어링 샤프트 로크 와는 달리 접근이 제한된다는 것을 의미한다. 폴(17)을 포함하는 도난 방지 장치(10)의 구성 요소가 변속기 하우징 또는 케이싱에 둘러싸인 본 발명의 실시 예에서, 절도범이 그것에 접근하는 것이 더욱 어렵다. 일반적으로 차량 아래에 있는 부품에 접근하려면 호이스트(hoist) 또는 잭(jack)이 필요하다. 또한, 케이싱(27)은 액츄에이터(23), 기어(12), 폴(17), 전자 제어 유닛(22), GPS(6), 속도센서(7), 통신모듈(34)과 같은 상기 장치(10) 자체의 구성 요소를 훼손하는 것을 방지한다. 상기 장치(10)를 잠그거나 잠금 해제하기 위해 액츄에이터(23)의 원격 전자/전기적 작동은 로킹부재를 결합 및 결합해제 하기 위한 수동조작을 요구하지 않기 때문에 장치를 사용하기 간단하게 만든다. 더욱이 통신 모듈(34)은 상술한 것과 같이 소유자가 차량에 아주 근접하지 않은 경우에도 장치(10)의 원격 제어를 가능하게 한다. 예를 들어 차량이 도난 당한 경우, 주인은 제2 원격 제어 장치(52)를 사용하여 도난 방지 장치(10)가 차량이 정지하는 즉시 잠길 수 있도록 장치를 준비시킬 수 있다. 차량이 움직이는 동안 로킹폴(17)의 체결은 바람직하지 않고 위험하다. 또한 상기 장치(10)는 기존의 차량 경보 시스템과 통합하여 기존의 경보와 함께 잠금 및 잠금 해제 될 수 있다. 본 출원인은 본 발명에 따른 차량 도난 방지 장치(10)가 종래의 도난 방지 차량 시스템보다 더 효과적인 차량 도난 방지 장치가 될 것이라고 믿는다. 왜냐하면, 차량의 구동휠을 고정하고 견인을 방지하는 구동 샤프트 전체를 우회하고 고정하기 어렵기 때문이다. 차량 절도범의 첫 번째 목표는 차량 실내에 들어가는 것이다. 그러나, 이 도난 방지 장치(10)의 사용을 통해, 절도범은 차량 실내(cabin)에 진입했음에도 불구하고 여전히 차량을 운전하거나 로킹부재(17)를 작동불능 또는 비활성화 할 수 없다. 그리고, 차량 원격 제어 장치(51)를 이용해 도난 방지 장치(10)를 간신히 분리 또는 잠금 해제 할 수 있다고 하더라도, 소유자는 차량 원격 제어 장치(51)를 우선 할 수 있고, 그의 휴대전화(52)를 사용하여 실제 어디에서나 원격으로 도난 방지 장치(10)를 잠글 수 있다.

Claims (22)

  1. 동력발생장치 및 구동트레인을 포함하는 차량용 도난 방지 장치에 있어서, 상기 동력발생장치는 차량을 추진시키기 위해 구동 가능하게 구동트레인에 연결되고, 상기 도난 방지 장치는 잠금 해제 상태, 잠금 상태 및 우선 잠금 상태를 갖고,
    동력발생장치의 다운스트림에 있는 구동트레인에 인접하여 장착되고, 상기 도난 장지 장치가 잠금 해제 상태에 있고, 상기 구동트레인의 구동샤프트 또는 변속기가 상기 로킹부재에 대해 자유롭게 회전하도록 허용된 개방 위치와 상기 로킹부재가 그 위치를 고정시켜 상기 차량을 고정시킴으로써 상기 구동 샤프트 또는 변속기의 변위를 방지하는 결합 또는 잠금 위치 사이에서 상기 구동트레인에 대하여 이동가능한 로킹부재;
    상기 로킹부재를 개방 위치 또는 고정 위치 중 하나로부터 다른 위치로 변위시키도록 구성된 액츄에이터;
    상기 액츄에이터의 작동을 제어하기 위해 상기 액츄에이터에 통신가능하게 연결되고 또한 상기 차량의 이동을 나타내는 동작 신호를 수신하도록 구성된 전자 제어 유닛; 및
    상기 전자 제어 유닛에 통신 가능하게 연결되고 제1 및 제2 원격 제어 장치로부터 신호를 수신하도록 무선으로 구성되고 상기 원격 제어 장치로부터 수신된 신호를 상기 전자 제어 유닛에 전달하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 모듈을 포함하고,
    여기서 상기 도난 방지 장치가 우선권 잠금 상태에 있지 않을 때, 차량이 움직이지 않거나 소정의 역치 값 미만의 속도로 움직이는 경우 상기 전자 제어 유닛은 제1 원격 제어 장치로부터의 잠금/해제 신호의 수신에 응답하여 로킹부재의 위치를 그 잠금 위치 또는 개방 위치 중 하나에서 다른 위치로 변경하기 위해 액츄에이터를 작동시키도록 구성되고, 상기 도난 방지 장치가 우선권 잠금 상태에 있을 때, 상기 전자 제어 유닛은 제1 원격 제어 장치로부터 수신된 임의의 신호를 무효로 하여 제1 원격 제어 장치의 사용을 무효로 하고 제2 원격 제어 장치로부터 수신된 우선 신호에 우선권을 부여하는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도난 방지 장치가 잠금 상태 또는 우선 잠금 상태에 있을 때, 상기 로킹부재는 잠금 또는 결합 위치에 있는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 차량이 움직이지 않거나 소정의 역치 값 미만의 속도로 움직이고 있는 경우, 제2 원격 제어 장치로부터 우선 잠금 신호의 수신에 응답하여 잠금 해제 또는 잠금 상태 중 어느 하나로부터 우선 잠금 상태로 상기 도난 방지 장치의 상태를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 잠금 위치로부터 개방 위치로의 상기 로킹부재의 이동 또는 이동을 허용하기 위해 상기 액츄에이터를 작동시켜 상기 도난 방지 장치가 상기 제2 원격 제어 장치로부터 우선 해제 신호의 수신에 응답하여 상기 도난 방지 장치를 잠금 해제 상태로 전환시키는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛에 결합되고 이동 중에 차량이 주행하는 속도를 검출하고 이를 전자 제어 유닛과 동작 신호의 형태로 통신하도록 구성된 차량 속도 센서를 포함하는 도난 방지 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛, 액츄에이터 및 로킹부재는 동력발생장치의 다운스트림에 있는 변조-방지 케이싱(tamper-proof casing) 내에 하우징되는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛, 액츄에이터, 로킹부재 및 무선 통신 모듈은 동력발생장치의 다운스트림에 있는 변조-방지 케이싱 내에 하우징되는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 도난 방지 장치의 현재 지리 위치(geolocation)를 결정하고 상기 지리 위치를 상기 전자 제어 유닛 또는 무선 통신 모듈에 통신하도록 구성된 GPS를 포함하는 도난 방지 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 무선 통신 모듈은, 상기 도난 방지 장치가 우선 잠금 상태에 있을 때, 상기 도난 방지 장치의 상기 지리 위치를 상기 제2 원격 제어 장치에 통신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 GPS는 상기 속도 센서 및 상기 도난 방지 장치에 전력을 공급하도록 구성된 백업 전력공급기와 함께 상기변조-방지 케이싱 내에 하우징되는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 무선 통신 모듈은 셀룰러 네트워크를 통해 상기 제2 원격 제어 장치와 통신하도록 구성된 무선 주파수 수신기 및 GSM 모뎀을 포함하는 도난 방지 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 원격 제어 장치는 상기 제2 원격 제어 장치와는 별개로 구별되어 있고, 상기 원격 제어 장치는 상이한 통신 표준을 사용하여 상기 무선 통신 모듈과 통신하도록 구성되고, 여기서 제1 원격 제어 장치는 잠금/잠금 해제 신호를 무선 주파수 수신기에 송신하도록 구성된 휴대용 무선 주파수 송신기의 형태인 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 원격 제어 장치는 상기 셀룰러 네트워크를 통해 상기 GSM 모뎀과 통신하도록 구성된 이동 통신 장치의 형태인 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 로킹부재는 상기 차량의 브레이킹 시스템과 별개로 구별되는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  15. 제1항에 있어서, 잠금 위치에 있을 때, 상기 로킹부재는 구동샤프트 또는 변속기와 결합하여 상기 구동샤프트 또는 변속기의 후방 부분의 상대적인 각변위를 방지하는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  16. 제1항에 있어서, 일단 상기 원격 제어 장치들 중 하나로부터 잠금 신호가 수신되고 상기 전자 제어 유닛이 상기 차량이 소정의 역치 값보다 큰 속도로 움직이고 있음을 검출하면, 상기 도난 방지 차량의 속도가 소정의 역치 값 미만으로 감소하자마자 상기 전자 제어 유닛은 로킹부재를 그 잠금 위치로 이동시키기 위해 액츄에이터를 자동으로 작동시키도록 잠금 준비시키는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 로킹부재는 상기 차량의 구동트레인의 톱니형 로터에 대해 피봇식으로 변위가능한 로킹폴(locking pawl)을 포함하고, 상기 폴은, 잠금 위치에 있을 때, 상기 구동트레인의 회전을 방지하기 위해 상기 톱니형 로터의 외주와 맞물려 프로파일링된 헤드를 갖는 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  18. 제7항에 있어서, 상기 변조-방지 케이싱은 변속기 케이싱인 것을 특징으로 하는 도난 방지 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 폴 및 상기 톱니형 로터의 헤드의 프로파일링으로 인해, 상기 폴은 소정의 결합 역치 속도를 초과하는 속도로 회전하는 동안 상기 로터와 결합할 수 없고, 상기 액츄에이터는 차례대로 상기 폴을 상기 톱니형 로터와의 결합 상태로 되도록 구성된 핀을 변위시키도록 구성된 전기 구동식 웜기어(worm gear) 형태인 것을 특징으로하는 도난 방지 장치.
  20. 동력발생장치 및 구동트레인을 포함하는 적어도 하나의 차량을 포함하고, 상기 동력발생장치는 차량을 추진시키기 위해 구동 가능하게 상기 구동트레인에 연결되고, 도난 방지 장치는 잠금 해제 상태, 잠금 상태 및 우선 잠금 상태를 갖고, 상기 도난 방지 장치는
    동력발생장치의 다운스트림에 있는 구동트레인에 인접하여 장착되고, 상기 도난 장지 장치가 잠금 해제 상태에 있고, 상기 구동트레인의 구동샤프트 또는 변속기가 상기 로킹부재에 대해 자유롭게 회전하도록 허용된 개방 위치와 상기 로킹부재가 그 위치를 고정시켜 상기 차량을 고정시킴으로써 상기 구동 샤프트 또는 변속기의 변위를 방지하는 결합 또는 잠금 위치 사이에서 상기 구동트레인에 대하여 이동가능한 로킹부재;
    상기 로킹부재를 개방 위치 또는 고정 위치 중 하나로부터 다른 위치로 변위시키도록 구성된 액츄에이터;
    상기 액츄에이터의 작동을 제어하기 위해 상기 액츄에이터에 통신가능하게 연결되고 또한 상기 차량의 이동을 나타내는 동작 신호를 수신하도록 구성된 전자 제어 유닛;
    상기 전자 제어 유닛에 통신 가능하게 연결된 적어도 하나의 무선 통신 모듈;
    상기 무선 통신 모듈로 잠금/잠금 해체 신호를 송신하도록 무선으로 구성된 제1 원격 제어 장치; 및
    상기 원격 제어 장치로부터 수신된 신호를 상기 전자 제어 유닛으로 전달하도록 구성된 무선 통신 모듈과 무선으로 통신하도록 구성되고 상기 제1 원격 제어 장치와 별개인 제2 원격 제어 장치를 포함하고,
    여기서 상기 도난 방지 장치가 우선권 잠금 상태에 있지 않을 때, 차량이 움직이지 않거나 소정의 역치 값 미만의 속도로 움직이는 경우 상기 전자 제어 유닛은 제1 원격 제어 장치로부터의 잠금/해제 신호의 수신에 응답하여 로킹부재의 위치를 그 잠금 위치 또는 개방 위치 중 하나에서 다른 위치로 변경하기 위해 액츄에이터를 작동시키도록 구성되고, 상기 도난 방지 장치가 우선권 잠금 상태에 있을 때, 상기 전자 제어 유닛은 제1 원격 제어 장치로부터 수신된 임의의 신호를 무효로 하여 제1 원격 제어 장치의 사용을 무효로 하고 제2 원격 제어 장치로부터 수신된 우선 신호에 우선권을 부여하는 것을 특징으로 하는 도난 방지 시스템.
  21. 속도 센서를 사용하여 상기 차량의 움직임을 감지하는 단계; 및
    상기 차량이 움직이지 않거나 소정의 역치 값 미만의 속도로 움직이고 있다면, 상기 전자 제어 유닛에 의한 상기 제1 또는 제2 원격 제어 장치들 중 어느 하나로부터의 잠금 신호의 수신에 응답하여 상기 로킹부재를 상기 잠금 위치로 이동시키기 위해 상기 액츄에이터를 작동시키는 단계;를 포함하는 제20항의 차량 도난 방지 시스템의 제어방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 도난 방지 장치가 우선 잠금 상태에 있을 때 상기 제1 원격 제어 장치로부터 수신된 신호를 무시함으로써 상기 제2 원격 제어 장치로부터 수신된 우선 신호를 상기 전자 제어 유닛을 사용하여 우선 순위화하는 단계를 추가로 포함하는 차량 도난 방지 시스템의 제어방법.
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