KR20210117752A

KR20210117752A - 스마트키 단말, 스마트키 단말 제어방법, 차량, 차량 제어방법, 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20210117752A
Application number: KR1020200034402A
Authority: KR
Inventors: 임종철
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2020-03-20
Publication date: 2021-09-29

Abstract

본 발명에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템은 LF 신호를 수신하는 LF 수신부; RF 신호를 송신하는 RF 송신부; 제1 UWB 통신모듈; 및 LF 수신부, RF 송신부 및 제1 UWB 통신모듈을 제어하는 제1 제어기;를 포함하는 스마트키 단말; 및 스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF 신호를 송신하는 LF 송신부; 스마트키 단말로부터 송신된 RF 신호를 수신하는 RF 수신부; 복수의 앵커에 구비된 제2 UWB 통신모듈; 및 LF 송신부, RF 수신부 및 제2 UWB 통신모듈을 제어하는 제2 제어기;를 포함하는 차량을 포함하되, 제1 제어기는 LF 신호를 수신하면 제1 UWB 통신모듈을 통해 폴(Poll) 신호가 차량으로 송신되도록 하고, 제2 제어기는 각 앵커에서 폴 신호를 수신하면 각 앵커에서 제2 UWB 통신모듈을 통해 폴 신호에 대한 응답(Response) 신호가 스마트키 단말로 송신되도록 하며, 제1 제어기는 응답 신호를 수신하면 파이널(Final) 신호는 제1 UWB 통신모듈을 통해 차량으로 송신되도록 하고, 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보는 RF 송신부를 통해 차량에 송신되도록 할 수 있다.

Description

스마트키 단말, 스마트키 단말 제어방법, 차량, 차량 제어방법, 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템 및 방법{SMART KEY, METHOD FOR CONTROLLONG SMART KEY, VEHICLE, METHOD FOR CONTROLLING VEHICLE, SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLONG SMART KEY INCLUDING SECURITY FUNCTION}

본 발명은 스마트키 단말, 스마트키 단말 제어방법, 차량, 차량 제어방법, 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트키 단말에 UWB 통신 기술을 적용하여 스마트키 단말의 해킹을 방지하되 전체 시스템의 복잡성을 최소화하고 UWB 통신으로 인한 소모 전류를 최소화할 수 있는 스마트키 단말, 스마트키 단말 제어방법, 차량, 차량 제어방법, 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 스마트키 시스템은, 운전자가 차량의 키박스에 별도의 키를 삽입하거나, 작동을 위한 특별한 조작 없이도 외부에서 차량 도어의 개폐 및 차량의 시동이 가능한 것으로, 휴대가 용이한 스마트카드 또는 무선통신을 위한 스마트키(FOB) 등의 원격 조작 장치가 사용된다.

이러한 스마트키 시스템은 스마트키를 소지한 운전자가 차량에 접근하면 도 1과 같이 스마트키와 차량 간에 LF(Low Frequency) 통신 및 RF(Radio Frequency) 통신을 통하여 잠금이 자동으로 해제되어 별도의 키를 삽입하지 않더라도 도어를 열수 있고, 차량에 탑승한 후 시동키를 삽입하는 과정 없이도 시동을 걸 수 있게 된다.

구체적으로 스마트키 시스템은, 도 1과 같이 i) 스마트키에 인증 요청 신호를 송신하는 LF신호의 송신 과정과, ii) 스마트키로부터 인증 응답 신호를 수신하는 RF신호의 수신 과정에 의해 이루어지게 된다.

이경우, RF 신호에 비하여 상대적으로 저주파 대역을 갖는 LF 신호의 송신 거리 제한에 의해 스마트키가 차량에 가까이에 있는 경우에만 차량은 스마트키로부터 인증 응답 신호를 수신할 수 있다.

이러한 스마트키 시스템의 특성에 의해 최근 차량에서 송신하는 LF신호를 차량 가까이에서 안테나 등을 통해 수집하여 차량으로부터 원거리에 존재하는 스마트키에 전달하고, 스마트키가 차량에 RF신호를 직접 송신하도록 하거나, 다시 안테나 등을 통해 RF신호를 수집하여 차량에 전달하는 중계기의 무선 신호의 해킹 문제가 발생하고 있다.

KR 10-2018-0027835

상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 스마트키 단말에 UWB 통신 기술을 적용하여 스마트키 단말의 해킹을 방지하되 전체 시스템의 복잡성을 최소화하고 UWB 통신으로 인한 소모 전류를 최소화할 수 있는 스마트키 단말, 스마트키 단말 제어방법, 차량, 차량 제어방법, 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트키 단말은 LF(Low Frequency) 신호를 수신하는 LF 수신부; RF(Radio Frequency) 신호를 송신하는 RF 송신부; 제1 UWB 통신모듈; 및 LF 수신부, RF 송신부 및 제1 UWB 통신모듈을 제어하는 제1 제어기;를 포함할 수 있다.

제1 제어기는, LF 신호를 수신하면 제1 UWB 통신모듈을 통해 폴(Poll) 신호가 차량으로 송신되도록 하고, 차량으로부터 폴 신호에 대한 응답(Response) 신호를 수신하면, 파이널(Final) 신호는 제1 UWB 통신모듈을 통해 차량으로 송신되도록 하며, 폴 신호를 송신한 시간, 차량의 각 앵커로부터 폴 신호에 대한 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보는 RF 송신부를 통해 차량에 송신되도록 할 수 있다.

제1 제어기는 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 저장할 수 있다.

상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트키 단말 제어방법은, 차량에서 스마트키 단말을 탐색하기 위해 송신한 LF 신호를 수신하는 단계; 제1 UWB 통신모듈을 통해 UWB 통신 방식을 이용하여 폴 신호를 차량으로 송신하는 단계; 차량에 구비된 복수의 앵커로부터 폴 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계; 제1 UWB 통신모듈을 통해 UWB 통신 방식을 이용하여 파이널 신호를 차량으로 송신하는 단계; 및 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 RF 통신 방식을 이용하여 차량에 송신하는 단계;를 포함할 수 있다.

폴 신호를 송신할 시, 폴 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계;

각 앵커로부터 응답 신호를 수신할 시, 각 응답 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계; 및 파이널 신호를 송신할 시, 파이널 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량은 스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF 신호를 송신하는 LF 송신부; 스마트키 단말로부터 송신된 RF 신호를 수신하는 RF 수신부; 복수의 앵커에 구비된 제2 UWB 통신모듈; 및 LF 송신부, RF 수신부 및 제2 UWB 통신모듈을 제어하는 제2 제어기;를 포함할 수 있다.

제2 제어기는 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보를 저장하라 수 있다.

제2 제어기는, 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 통해 송신된 폴 신호를 수신하면, 제2 UWB 통신모듈을 통해 각 앵커에서 폴 신호에 대한 응답 신호를 UWB 통신방식을 통해 스마트키 단말로 송신되도록 할 수 있다.

제2 제어기는, 제2 UWB 통신모듈을 통해 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 통해 송신된 응답 신호에 대한 파이널 신호를 수신하고, RF 수신부를 통해 스마트키 단말로부터 송신된 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 수신할 수 있다.

제2 제어기는, 기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보와, RF 수신부를 통해 수신된 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량과 스마트키 단말 간의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말로부터의 제어명령이 수행되도록 할 수 있다.

상술한 다른 목적을 달성하기 위한 차량 제어 방법은, 스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF 신호를 송신하는 단계; 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 이용하여 송신된 폴 신호를 차량에 구비된 복수의 앵커에서 수신하는 단계; 각 앵커에서 UWB 통신 방식을 이용하여 폴 신호에 대한 응답 신호를 스마트키 단말로 송신하는 단계; 각 앵커에서 송신된 응답 신호에 대해 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 이용하여 송신된 파이널 신호를 수신하는 단계; 및 스마트키 단말로부터 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 RF 통신 방식을 이용하여 수신하는 단계:를 포함할 수 있다.

각 앵커에서 폴 신호를 수신할 시, 폴 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계; 각 앵커에서 응답 신호를 송신할 시, 각 응답 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계; 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신할 시, 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보와, RF 수신부를 통해 수신된 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량과 스마트키 단말 간의 거리를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

산출된 거리를 기 설정된 거리와 비교하여 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말로부터의 제어명령이 수행되도록 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템은 LF 신호를 수신하는 LF 수신부; RF 신호를 송신하는 RF 송신부; 제1 UWB 통신모듈; 및 LF 수신부, RF 송신부 및 제1 UWB 통신모듈을 제어하는 제1 제어기;를 포함하는 스마트키 단말; 및 스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF 신호를 송신하는 LF 송신부; 스마트키 단말로부터 송신된 RF 신호를 수신하는 RF 수신부; 복수의 앵커에 구비된 제2 UWB 통신모듈; 및 LF 송신부, RF 수신부 및 제2 UWB 통신모듈을 제어하는 제2 제어기;를 포함하는 차량을 포함하되,

제1 제어기는 LF 신호를 수신하면 제1 UWB 통신모듈을 통해 폴(Poll) 신호가 차량으로 송신되도록 하고, 제2 제어기는 각 앵커에서 폴 신호를 수신하면 각 앵커에서 제2 UWB 통신모듈을 통해 폴 신호에 대한 응답(Response) 신호가 스마트키 단말로 송신되도록 하며, 제1 제어기는 응답 신호를 수신하면 파이널(Final) 신호는 제1 UWB 통신모듈을 통해 차량으로 송신되도록 하고, 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보는 RF 송신부를 통해 차량에 송신되도록 할 수 있다.

제2 제어기는 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보를 저장할 수 있다.

제2 제어기는 기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보와, RF 수신부를 통해 수신된 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량과 스마트키 단말 간의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말로부터의 제어명령이 수행되도록 할 수 있다.

상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 방법은 차량에서 스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF(Low Frequency) 신호를 송신하는 단계; 스마트키 단말에서 LF 신호를 수신하면, UWB 통신 방식을 이용하여 폴(Poll) 신호를 차량으로 송신하는 단계; 차량에 구비된 복수의 앵커에서 폴 신호를 수신하면, 각 앵커에서 UWB 통신 방식을 이용하여 폴 신호에 대한 응답(Response) 신호를 스마트키 단말로 송신하는 단계; 스마트키 단말에서 각 앵커로부터 송신된 응답 신호를 수신하면, UWB 통신 방식을 이용하여 파이널(Final) 신호를 차량으로 송신하는 단계; 및 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 RF 통신 방식을 이용하여 차량에 송신하는 단계;를 포함할 수 있다.

폴 신호를 송신할 시, 폴 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계; 각 앵커로부터 응답 신호를 수신할 시, 각 응답 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계; 및 파이널 신호를 송신할 시, 파이널 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 스마트키 단말에 UWB 통신 기술을 적용함으로써, RSA(Relay Station Attack) 등을 통한 해킹을 방지하되 전체 시스템의 복잡성을 최소화할 수 있다.

또한, 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 RF 송신부를 통해 차량에 송신함으로써, UWB 통신으로 인한 소모 전류를 최소화할 수 있다.

도 1은 종래의 스마트키 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트키 단말의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트키 단말 제어 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제어 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트키 단말, 스마트키 단말 제어방법, 차량, 차량 제어방법, 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템 및 방법에 대해 살펴본다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트키 단말의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트키 단말 제어 방법의 흐름을 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 구성을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제어 방법의 흐름을 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 스마트키 단말(100)은 LF(Low Frequency) 신호를 수신하는 LF 수신부(110), RF(Radio Frequency) 신호를 송신하는 RF 송신부(120), 제1 UWB 통신모듈(130) 및 LF 수신부(110), RF 송신부(120) 및 제1 UWB 통신모듈(130)을 제어하는 제1 제어기(140)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 제1 제어기(140)는 차량으로부터 송신된 LF 신호를 수신하면 제1 UWB 통신모듈(130)을 통해 폴(Poll) 신호가 차량(200)으로 송신되도록 하고, 차량(200)으로부터 폴 신호에 대한 응답(Response) 신호를 수신하면, 파이널(Final) 신호는 제1 UWB 통신모듈(130)을 통해 차량으로 송신되도록 하며, 폴 신호를 송신한 시간, 차량의 각 앵커로부터 폴 신호에 대한 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보는 RF 송신부(120)를 통해 차량(200)에 송신되도록 할 수 있다.

제1 제어기(140)는 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 저장할 수 있으며, 이렇게 저장된 시간 정보는 RF 송신부(120)를 통해 차량(200)에 송신될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트키 단말 제어방법은, 차량에서 스마트키 단말을 탐색하기 위해 송신한 LF 신호를 수신하는 단계; 제1 UWB 통신모듈을 통해 UWB 통신 방식을 이용하여 폴 신호를 차량으로 송신하는 단계; 차량에 구비된 복수의 앵커로부터 폴 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계; 제1 UWB 통신모듈을 통해 UWB 통신 방식을 이용하여 파이널 신호를 차량으로 송신하는 단계; 및 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 RF 통신 방식을 이용하여 차량에 송신하는 단계;를 포함할 수 있다.

아울러, 폴 신호를 송신할 시, 폴 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계; 각 앵커로부터 응답 신호를 수신할 시, 각 응답 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계; 및 파이널 신호를 송신할 시, 파이널 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량(200)은 복수의 앵커에 제2 UWB 통신모듈(230)이 구비될 수 있다. 또한, 차량(200)은 스마트키 단말(100)을 탐색하기 위한 LF 신호를 송신하는 LF 송신부(210), 스마트키 단말로부터 송신된 RF 신호를 수신하는 RF 수신부(220) 및 LF 송신부(210), RF 수신부(220) 및 제2 UWB 통신모듈(230)을 제어하는 제2 제어기(240)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 제2 제어기(240)는 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보를 저장할 수 있다.

또한, 제2 제어기(240)는 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 통해 송신된 폴 신호를 수신하면, 제2 UWB 통신모듈(230)을 통해 각 앵커에서 폴 신호에 대한 응답 신호를 UWB 통신방식을 통해 스마트키 단말로 송신되도록 할 수 있다.

아울러, 제2 제어기(240)는, 제2 UWB 통신모듈(230)을 통해 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 통해 송신된 응답 신호에 대한 파이널 신호를 수신하고, RF 수신부(220)를 통해 스마트키 단말로부터 송신된 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 수신되도록 할 수 있다.

더 나아가, 제2 제어기(240)는, 기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보와, RF 수신부(220)를 통해 수신된 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량(200)과 스마트키 단말(100) 간의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말로부터의 제어명령이 수행되도록 할 수 있다.

한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제어방법은, 스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF 신호를 송신하는 단계; 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 이용하여 송신된 폴 신호를 차량에 구비된 복수의 앵커에서 수신하는 단계; 각 앵커에서 UWB 통신 방식을 이용하여 폴 신호에 대한 응답 신호를 스마트키 단말로 송신하는 단계; 각 앵커에서 송신된 응답 신호에 대해 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 이용하여 송신된 파이널 신호를 수신하는 단계; 및 스마트키 단말로부터 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 RF 통신 방식을 이용하여 수신하는 단계:를 포함할 수 있다.

또한, 각 앵커에서 폴 신호를 수신할 시, 폴 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계; 각 앵커에서 응답 신호를 송신할 시, 각 응답 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계; 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신할 시, 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

아울러, 기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보와, RF 수신부를 통해 수신된 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량과 스마트키 단말 간의 거리를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

더 나아가, 산출된 거리를 기 설정된 거리와 비교하여 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말로부터의 제어명령이 수행되도록 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템은 스마트키 단말(100)과 차량(200)을 포함하여 이루어질 수 있다.

스마트키 단말(100)은 LF(Low Frequency) 신호를 수신하는 LF 수신부(110), RF(Radio Frequency) 신호를 송신하는 RF 송신부(120), 제1 UWB 통신모듈(130) 및 LF 수신부(110), RF 송신부(120) 및 제1 UWB 통신모듈(130)을 제어하는 제1 제어기(140)을 포함할 수 있다.

차량(200)은 복수의 앵커에 제2 UWB 통신모듈(230)이 구비될 수 있다. 또한, 차량(200)은 스마트키 단말(100)을 탐색하기 위한 LF 신호를 송신하는 LF 송신부(210), RF 신호를 수신하는 RF 수신부(220) 및 LF 송신부(210), RF 수신부(220) 및 제2 UWB 통신모듈(230)을 제어하는 제2 제어기(240)를 포함할 수 있다.

상술한 구성에 기반하여 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 스마트키 단말(100)의 제1 제어기(140)는 차량(200)의 LF 송신부(210)로부터 LF 신호를 수신하면, 제1 UWB 통신모듈(130)을 통해 폴(POLL) 신호가 차량(200)으로 송신되도록 한다.

차량(200)은 각 앵커에서 폴 신호를 수신하며, 제2 제어기(240)를 통해 각 앵커에서 제2 UWB 통신모듈(230) 통해 폴 신호에 대한 응답(RESPONSE) 신호가 스마트키 단말(100)로 송신되도록 한다.

이후, 스마트키 단말(100)의 제1 제어기(140)는 각 앵커로부터 송신된 응답 신호를 수신하면, 파이널(FINAL) 신호를 제1 UWB 통신모듈(130)을 통해 차량(200)으로 송신되도록 한다. 이때, 파이널 신호에는 어떠한 데이터도 포함되어 있지 않다.

이후, 스마트키 단말(100)의 제1 제어기(140)는 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 도 7과 같이 RF 송신부(120)를 통해 차량(200)에 송신되도록 할 수 있다.

한편, 종래의 스마트키 시스템에서는 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 UWB 통신 방식으로 차량에 송신하였는데, UWB 통신 방식으로 데이터를 송신함에 따라 소모 전류가 크다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 본 발명에서는 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 스마트키 단말(100)에 기 구비되어 있던 RF 송신부(130)를 통해 차량(200)에 송신함으로써, 소모 전류를 저감할 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 제2 제어기(240)는 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보를 저장할 수 있다. 아울러, 스마트키 단말(100)의 제1 제어기(140)는 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 저장할 수 있다.

제2 제어기(240)는, RF 수신부(220)를 통해 RF 송신부(120)에서 송신된 스마트키 단말(100)에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보가 수신되면, 수신된 정보와 기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량(200)과 스마트키 단말(100) 간의 거리를 산출할 수 있다.

실시예에 따라, UWB 신호가 공기 중의 허용 가능한 근사인 광속으로 이동하고 있다고 가정하면, 제2 제어기(240)에서 RF 수신부(220)를 통해 RF 송신부(120)에서 송신된 스마트키 단말(100)에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보와, 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보에 기반하여, UWB 신호의 비행시간(TOF)를 알 수 있으므로, 광속 X UWB 신호의 비행시간을 통해 차량(200)과 스마트키 단말(100) 간의 거리를 산출할 수 있다.

더 나아가, 제2 제어기(240)는 상술한 방식에 따라 차량(200)과 스마트키 단말(100) 간의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말(100)로부터의 제어명령이 수행되도록 할 수 있다.

실시예에 따라, 기 설정된 거리가 2m인 경우, 상술한 방식에 따라 산출된 차량(200)과 스마트키 단말(100) 간의 거리가 2m를 초과하는 경우, 제2 제어기(200)는 스마트키 단말(100)을 통해 원격에서 차량의 도어를 오픈하는 신호를 보낼지라도 차량의 도어가 오픈되지 않도록 할 수 있다. 반대로, 산출된 차량(200)과 스마트키 단말(100) 간의 거리가 2m 이내인 경우, 제2 제어기(200)는 스마트키 단말(100)을 통해 원격에서 차량의 도어를 오픈하는 신호가 수신되면 해당 차량의 도어가 오픈되도록 할 수 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템은, UWB 통신을 통한 TOF 방식으로 차량(200)과 스마트키 단말(100) 간의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 기반하여 스마트키 단말(100)로부터의 제어명령을 수행함으로써, RSA(Relay Station Attack) 방식의 해킹으로부터 차량(200)의 도난 가능성을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템은, UWB 통신을 통해 폴/응답/파이널 신호만 송수신하고, 스마트키 단말(100)에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보는 RF 통신을 이용하여 RF 송신부(120)를 통해 차량(200)에 송신함으로써, 종래에 UWB 통신을 적용한 스마트키 시스템에서 스마트키 단말(100)에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 UWB 통신을 통해 차량(200)에 송신하였을 시 보다 소모 전력을 현격히 절감할 수 있다.

도 8운 본 발명의 일실시예에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 방법은 차량에서 스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF(Low Frequency) 신호를 송신하는 단계; 스마트키 단말에서 LF 신호를 수신하면, UWB 통신 방식을 이용하여 폴(Poll) 신호를 차량으로 송신하는 단계; 차량에 구비된 복수의 앵커에서 폴 신호를 수신하면, 각 앵커에서 UWB 통신 방식을 이용하여 폴 신호에 대한 응답(Response) 신호를 스마트키 단말로 송신하는 단계; 스마트키 단말에서 각 앵커로부터 송신된 응답 신호를 수신하면, UWB 통신 방식을 이용하여 파이널(Final) 신호를 차량으로 송신하는 단계; 및 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 RF 통신 방식을 이용하여 차량에 송신하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보와, RF 수신부를 통해 수신된 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량과 스마트키 단말 간의 거리를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

아울러, 산출된 거리를 기 설정된 거리와 비교하여 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말로부터의 제어명령이 수행되도록 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

더 나아가, 각 앵커에서 폴 신호를 수신할 시, 폴 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계; 각 앵커에서 응답 신호를 송신할 시, 각 응답 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계; 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신할 시, 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계;를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 보안기능을 구비한 스마트키 제어 방법의 각 단계에서의 구체적인 기술적 특징은 앞서 설명한 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템의 세부 구성의 기술적 특징과 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

100: 스마트키 단말 110: LF 수신부
120: RF 송신부 130: 제1 UWB 통신모듈
140: 제1 제어기
200: 차량 210: LF 송신부
220: RF 수신부 230: 제2 UWB 통신모듈
240: 제2 제어기

Claims

LF(Low Frequency) 신호를 수신하는 LF 수신부;
RF(Radio Frequency) 신호를 송신하는 RF 송신부;
제1 UWB 통신모듈; 및
LF 수신부, RF 송신부 및 제1 UWB 통신모듈을 제어하는 제1 제어기;를 포함하는 스마트키 단말.
청구항 1에 있어서,
제1 제어기는, LF 신호를 수신하면 제1 UWB 통신모듈을 통해 폴(Poll) 신호가 차량으로 송신되도록 하고, 차량으로부터 폴 신호에 대한 응답(Response) 신호를 수신하면, 파이널(Final) 신호는 제1 UWB 통신모듈을 통해 차량으로 송신되도록 하며, 폴 신호를 송신한 시간, 차량의 각 앵커로부터 폴 신호에 대한 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보는 RF 송신부를 통해 차량에 송신되도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트키 단말.
청구항 1에 있어서,
제1 제어기는 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 스마트키 단말.
차량에서 스마트키 단말을 탐색하기 위해 송신한 LF 신호를 수신하는 단계;
제1 UWB 통신모듈을 통해 UWB 통신 방식을 이용하여 폴 신호를 차량으로 송신하는 단계;
차량에 구비된 복수의 앵커로부터 폴 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계;
제1 UWB 통신모듈을 통해 UWB 통신 방식을 이용하여 파이널 신호를 차량으로 송신하는 단계; 및
폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 RF 통신 방식을 이용하여 차량에 송신하는 단계;를 포함하는 스마트키 단말 제어방법.
청구항 4에 있어서,
폴 신호를 송신할 시, 폴 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계;
각 앵커로부터 응답 신호를 수신할 시, 각 응답 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계; 및
파이널 신호를 송신할 시, 파이널 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트키 단말 제어방법.
스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF 신호를 송신하는 LF 송신부;
스마트키 단말로부터 송신된 RF 신호를 수신하는 RF 수신부;
복수의 앵커에 구비된 제2 UWB 통신모듈; 및
LF 송신부, RF 수신부 및 제2 UWB 통신모듈을 제어하는 제2 제어기;를 포함하는 차량.
청구항 6에 있어서,
제2 제어기는 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 차량.
청구항 6에 있어서,
제2 제어기는, 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 통해 송신된 폴 신호를 수신하면, 제2 UWB 통신모듈을 통해 각 앵커에서 폴 신호에 대한 응답 신호를 UWB 통신방식을 통해 스마트키 단말로 송신되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량.
청구항 7에 있어서,
제2 제어기는, 제2 UWB 통신모듈을 통해 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 통해 송신된 응답 신호에 대한 파이널 신호를 수신하고, RF 수신부를 통해 스마트키 단말로부터 송신된 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 차량.
청구항 9에 있어서,
제2 제어기는, 기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보와, RF 수신부를 통해 수신된 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량과 스마트키 단말 간의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말로부터의 제어명령이 수행되도록 하는 것을 특징으로 차량.
스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF 신호를 송신하는 단계;
스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 이용하여 송신된 폴 신호를 차량에 구비된 복수의 앵커에서 수신하는 단계;
각 앵커에서 UWB 통신 방식을 이용하여 폴 신호에 대한 응답 신호를 스마트키 단말로 송신하는 단계;
각 앵커에서 송신된 응답 신호에 대해 스마트키 단말로부터 UWB 통신 방식을 이용하여 송신된 파이널 신호를 수신하는 단계; 및
스마트키 단말로부터 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 RF 통신 방식을 이용하여 수신하는 단계:를 포함하는 차량 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
각 앵커에서 폴 신호를 수신할 시, 폴 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계;
각 앵커에서 응답 신호를 송신할 시, 각 응답 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계; 및
각 앵커에서 파이널 신호를 수신할 시, 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 차량 제어 방법.
청구항 12에 있어서,
기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보와, RF 수신부를 통해 수신된 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량과 스마트키 단말 간의 거리를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 차량 제어 방법.
청구항 13에 있어서,
산출된 거리를 기 설정된 거리와 비교하여 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말로부터의 제어명령이 수행되도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
LF 신호를 수신하는 LF 수신부; RF 신호를 송신하는 RF 송신부; 제1 UWB 통신모듈; 및 LF 수신부, RF 송신부 및 제1 UWB 통신모듈을 제어하는 제1 제어기;를 포함하는 스마트키 단말; 및
스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF 신호를 송신하는 LF 송신부; 스마트키 단말로부터 송신된 RF 신호를 수신하는 RF 수신부; 복수의 앵커에 구비된 제2 UWB 통신모듈; 및 LF 송신부, RF 수신부 및 제2 UWB 통신모듈을 제어하는 제2 제어기;를 포함하는 차량을 포함하되,
제1 제어기는 LF 신호를 수신하면 제1 UWB 통신모듈을 통해 폴(Poll) 신호가 차량으로 송신되도록 하고, 제2 제어기는 각 앵커에서 폴 신호를 수신하면 각 앵커에서 제2 UWB 통신모듈을 통해 폴 신호에 대한 응답(Response) 신호가 스마트키 단말로 송신되도록 하며,
제1 제어기는 응답 신호를 수신하면 파이널(Final) 신호는 제1 UWB 통신모듈을 통해 차량으로 송신되도록 하고, 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보는 RF 송신부를 통해 차량에 송신되도록 하는 것을 특징으로 하는 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템.
청구항 15에 있어서,
제1 제어기는 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템.
청구항 15에 있어서,
제2 제어기는 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템.
청구항 15에 있어서,
제2 제어기는 기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보와, RF 수신부를 통해 수신된 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량과 스마트키 단말 간의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말로부터의 제어명령이 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 보안기능을 구비한 스마트키 제어 시스템.
차량에서 스마트키 단말을 탐색하기 위한 LF(Low Frequency) 신호를 송신하는 단계;
스마트키 단말에서 LF 신호를 수신하면, UWB 통신 방식을 이용하여 폴(Poll) 신호를 차량으로 송신하는 단계;
차량에 구비된 복수의 앵커에서 폴 신호를 수신하면, 각 앵커에서 UWB 통신 방식을 이용하여 폴 신호에 대한 응답(Response) 신호를 스마트키 단말로 송신하는 단계;
스마트키 단말에서 각 앵커로부터 송신된 응답 신호를 수신하면, UWB 통신 방식을 이용하여 파이널(Final) 신호를 차량으로 송신하는 단계; 및
스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보를 RF 통신 방식을 이용하여 차량에 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안기능을 구비한 스마트키 제어 방법.
청구항 19에 있어서,
기 저장된 각 앵커에서 폴 신호를 수신한 시간, 각 앵커에서 응답 신호를 송신한 시간 및 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간 정보와, RF 수신부를 통해 수신된 스마트키 단말에서 폴 신호를 송신한 시간, 각 앵커로부터 응답 신호를 수신한 시간 및 파이널 신호를 송신한 시간 정보에 기반하여, TOF(Time of Flight) 방식을 통해 차량과 스마트키 단말 간의 거리를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보안기능을 구비한 스마트키 제어 방법.
청구항 20에 있어서,
산출된 거리를 기 설정된 거리와 비교하여 기 설정된 거리 이내인 경우에만 스마트키 단말로부터의 제어명령이 수행되도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보안기능을 구비한 스마트키 제어 방법.
청구항 19에 있어서,
각 앵커에서 폴 신호를 수신할 시, 폴 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계;
각 앵커에서 응답 신호를 송신할 시, 각 응답 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계; 및
각 앵커에서 파이널 신호를 수신할 시, 각 앵커에서 파이널 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보안기능을 구비한 스마트키 제어 방법.
청구항 19에 있어서,
폴 신호를 송신할 시, 폴 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계;
각 앵커로부터 응답 신호를 수신할 시, 각 응답 신호를 수신한 시간을 저장하는 단계; 및
파이널 신호를 송신할 시, 파이널 신호를 송신한 시간을 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보안기능을 구비한 스마트키 제어 방법.