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KR101519001B1 - 건설 중장비의 도난 방지 시스템 및 그 방법 - Google Patents

건설 중장비의 도난 방지 시스템 및 그 방법 Download PDF

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KR101519001B1
KR101519001B1 KR1020130147739A KR20130147739A KR101519001B1 KR 101519001 B1 KR101519001 B1 KR 101519001B1 KR 1020130147739 A KR1020130147739 A KR 1020130147739A KR 20130147739 A KR20130147739 A KR 20130147739A KR 101519001 B1 KR101519001 B1 KR 101519001B1
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KR
South Korea
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signal
gps module
vecu
engine
normal
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Inventor
강성옥
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화남전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 건설 중장비의 도난 방지 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 건설 중장비의 운전을 제어하는 제어부(VECU)와 연동하는 GPS 모듈을 구비하고, 상기 GPS 모듈은 사전에 정상위치범위를 설정하여 저장할 수 있도록 이루어지며, 상기 GPS 모듈은 현재 건설 중장비의 위치가 상기 설정된 정상위치범위를 벗어나면 상기 제어부로 신호를 송신함으로써, 상기 제어부가 경고를 출력하 시동을 멈추도록 제어 하도록 이루어진 건설 중장비의 도난 방지 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

건설 중장비의 도난 방지 시스템 및 그 방법 {ANTI-THEFT SYSTEM FOR HEAVY CONSTRUCTION EQUIPMENT AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 건설 중장비의 도난 방지 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 건설 중장비의 운전을 제어하는 제어부(VECU)와 연동하는 GPS 모듈을 구비하고, 상기 GPS 모듈은 사전에 정상위치범위를 설정하여 저장할 수 있도록 이루어지며, 상기 GPS 모듈은 현재 건설 중장비의 위치가 상기 설정된 정상위치범위를 벗어나면 상기 제어부로 신호를 송신하되, 이때, 상기 GPS 모듈과 상기 제어부는 2개의 신호 라인을 이용하여 하나의 신호를 기준으로 다른 하나의 신호를 랜덤하게 발생시켜 보안을 강화함으로써, 상기 제어부가 경고를 출력하 시동을 멈추는 제어를 함과 동시에, 건설 중장비의 보안을 강화 하도록 이루어진 건설 중장비의 도난 방지 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기(Excavator)는 건설 중장비 중의 하나로서, 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 행하는 건설기계이다. 상기 건설 중장비는 통상적으로 장비의 이동 역할을 하는 주행체와 주행체에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회체 및 작업 장치로 구성되어 있다.
상기와 같이 이루어진 종래의 굴삭기는 상기 상부 선회체에 운전자가 탑승할 수 있는 운전석이 구비되는데, 이러한 운전석은 외부에 그대로 노출된 상태로 존재하는 것이 일반적이다. 따라서, 상기 운전석 내부로 쉽게 침입이 가능하여 보안에 취약한 단점이 있으며, 누구나 쉽게 운전석에 들어갈 수 있다는 문제가 있었다. 이러한 문제는 상기한 굴삭기 뿐만 아니라 대부분의 건설 중장비에 해당한다.
한편, 상기와 같은 굴삭기를 포함한 종래의 건설 중장비는 건설/토목 작업에 사용되는데, 이러한 건설/토목 작업은 그 기간이 매우 길게 이루어지는 것이 일반적이다. 예를 들어, 일반적인 건설/토목 공사는 적게는 1달 이내, 많게는 수년간 이루어질 수 있으며, 공사기간 내내 여러곳에 사용되기 때문에, 상기 건설 중장비의 사용은 상당한 시일동안 지속적으로 이루어진다. 이때, 상기 건설 중장비는 일반적으로 차체가 무겁고 이동이 쉽지 않다. 따라서, 상기 건설 중장비의 운전자는 작업이 끝나서 퇴근할 경우에 건설 중장비를 다른곳으로 이동시키지 않고 해당 건설현장에 방치한 상태로 퇴근하는 경우가 많은 실정이다.
따라서, 상기와 같이 건설현장에 방치된 건설 중장비는 야간에 건설현장에 사람이 없기 때문에 분실 및 도난이 빈번하게 발생하고 있는 문제점이 있으며, 이에 대한 대비가 부족한 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서,
건설 중장비의 운전을 제어하는 제어부(VECU)와 연동하는 GPS 모듈을 구비하고, 상기 GPS 모듈은 사전에 정상위치범위를 설정하여 저장할 수 있도록 이루어지며, 상기 GPS 모듈은 현재 건설 중장비의 위치가 상기 설정된 정상위치범위를 벗어나면 상기 제어부로 신호를 송신하되, 이때, 상기 GPS 모듈과 상기 제어부는 2개의 신호 라인을 이용하여 하나의 신호를 기준으로 다른 하나의 신호를 랜덤하게 발생시켜 보안을 강화함으로써, 상기 제어부가 경고를 출력하 시동을 멈추는 제어를 함과 동시에, 건설 중장비의 보안을 강화 하도록 이루어진 건설 중장비의 도난 방지 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
건설 중장비의 도난 방지 시스템에 있어서, 복수의 인공위성과의 통신을 통하여 현재 위치를 인식하는 GPS 모듈; 상기 건설 중장비의 각종 장치를 전자적으로 제어하는 차량용 전자 제어 장치(VECU); 및 상기 건설 중장비의 엔진 구동을 제어하는 엔진모듈을 포함하고, 상기 GPS모듈과 상기 차량용 전자 제어 장치는 제1신호 및 제2신호를 각각 사용하는 2개의 신호 라인을 이용하여 통신하되, 상기 제1신호와 상기 제2신호는 서로 다른 주파수를 사용하도록 이루어지고, 상기 GPS 모듈은 정상위치범위를 설정하여 저장할 수 있도록 이루어지며, 현재위치를 인식하여 상기 정상위치범위와 비교함으로써 위치기반 상태신호를 생성하여 상기 2개의 신호라인을 통하여 상기 차량용 전자 제어 장치로 전송하고, 상기 차량용 전자 제어 장치는 상기 GPS 모듈로부터 위치기반 상태신호를 수신하여 상기 제1신호와 제2신호의 값이 서로 동일한 경우에만 이를 바탕으로 엔진모듈의 작동을 제어함으로써 상기 건설 중장비의 엔진의 구동을 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 GPS 모듈 또는 상기 차량용 전자 제어 장치 중 어느 하나는, 상기 제1신호의 주파수를 기준으로 상기 제1신호와 다른 랜덤한 주파수를 갖는 제2신호를 생성하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 GPS 모듈에서 생성하는 위치기반 상태신호는 정상신호, 정지신호를 포함하고, 상기 차량용 전자제어장치는, 정상신호를 수신하면 엔진이 정상적으로 구동되도록 제어하고, 정지신호를 수신하면 상기 엔진모듈로 엔진 정지신호를 송신하여 엔진이 정지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 GPS 모듈에서 생성하는 위치기반 상태신호는 경고신호를 더 포함하고, 상기 차량용 전자제어장치는, 경고신호를 수신하면, 상기 건설 중장비의 운전석에 구비된 표시부로 경고표시신호를 송신하여 경고메세지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
한편, GPS 모듈을 구비한 건설 중장비의 도난 방지 방법에 있어서, 상기 GPS 모듈은 상기 건설 중장비의 VECU와 서로 다른 주파수를 갖는 제1신호와 제2신호를 각각 사용하는 2개의 신호 라인을 이용하여 통신하도록 이루어지고, GPS 모듈에 정상위치범위가 설정되는 단계; GPS 모듈이 현재 위치를 인식하고, 상기 정상위치범위와 비교하여 오차를 판단하여 위치기반 상태신호를 생성하는 단계; 상기 GPS 모듈이 위치기반 상태신호를 생성하여 상기 2개의 신호라인을 통하여 VECU로 전송하는 단계; 상기 VECU는 상기 2개의 신호라인을 통하여 수신한 제1신호 및 제2신호를 서로 비교하여 동일한지 판단하는 단계; 및 상기 VECU는 상기 제1신호 및 제2신호가 동일한 경우에만 상기 GPS 모듈로부터 수신한 위치기반 상태신호를 바탕으로 엔진을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, GPS 모듈이 현재 위치를 인식하고, 상기 정상위치범위와 비교하여 오차를 판단하여 위치기반 상태신호를 생성하는 단계는, 상기 GPS 모듈이 인식한 현재 위치가 상기 정상위치범위 내에 있으면, 정상신호를 생성하는 단계; 상기 GPS 모듈이 인식한 현재 위치가 상기 정상위치범위 밖에 있으면, 정지신호를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 VECU는 수신한 위치기반 상태신호를 바탕으로 엔진을 제어하는 단계는, 상기 위치기반 상태신호가 정상신호이면, 건설 중장비의 일반적인 제어를 하는 단계; 상기 위치기반 상태신호가 정지신호이면, 상기 건설 중장비의 엔진모듈로 정지신호를 송신하여 엔진의 작동을 멈추도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, GPS 모듈이 현재 위치를 인식하고, 상기 정상위치범위와 비교하여 오차를 판단하여 위치기반 상태신호를 생성하는 단계는, 상기 GPS 모듈이 인식한 현재 위치가 상기 정상위치범위 밖에 있고 경고거리 내에 있으면, 경고신호를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 VECU는 수신한 위치기반 상태신호를 바탕으로 엔진을 제어하는 단계는, 상기 위치기반 상태신호가 경고신호이면, 상기 건설 중장비의 운전석에 구비된 표시부로 경고표시신호를 송신하여 경고메세지가 표시되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 GPS 모듈 또는 상기 차량용 전자 제어 장치 중 어느 하나는, 상기 제1신호의 주파수를 기준으로 상기 제1신호와 다른 랜덤한 주파수를 갖는 제2신호를 생성하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명은,
건설 중장비에 GPS 모듈을 구비하고, 상기 건설 중장비의 제어에 사용되는 VECU와 상기 GPS 모듈을 연동하도록 함으로써, 건설 중장비의 현재 위치를 지속적으로 인식 가능하게 하는 효과가 있으며, 건설 중장비의 시동제어가 가능한 VECU를 상기 GPS 모듈과 연동하게 함으로써, 정상위치범위 내에 있을 경우에만 건설 중장비가 작동될 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, GPS 모듈과 VECU와의 통신에 있어서, 2개의 신호라인을 통하여 서로 다른 주파수를 갖는 제1신호 및 제2신호를 송수신하고, 상기 VECU에서 상기 제1신호와 상기 제2신호가 서로 동일한지 판단 후, 상기 제1신호 및 제2신호가 동일한 경우에만 상기 GPS 모듈로부터 수신한 위치기반 상태신호를 바탕으로 엔진을 제어하도록 함으로써, 통신에 사용된 신호의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 건설 중장비의 정상위치범위 설정, 판단 및 제어가 건설 중장비 내에 배치된 GPS 모듈과 VECU에서 이루어지기 때문에, 건설 중장비 자체적으로 도난방지를 위한 판단 및 제어가 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 건설 중장비의 위치가 정상위치범위를 벗어날 경우, 벗어난 범위에 따라서, 경고표시만 하거나, 경고 후 일정시간 후 시동이 중지되도록 함으로써, 실수로 범위를 벗어나더라도 운전자가 상기 건설 중장비를 다시 원래의 위치로 되돌릴 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설 중장비의 도난 방지 시스템의 구조를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 건설 중장비의 도난 방지 방법의 바람직한 실시예에 따른 GPS 모듈의 위치기반 상태신호 생성 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 VECU의 위치기반 상태신호 인식단계를 나타내는 플로우차트이다.
도 4은 상기와 같이 이루어진 상태신호의 인식에 따라 상기 VECU가 엔진모듈을 제어하는 방법의 바람직한 실시예를 나타내는 플로우차트이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설 중장비의 도난 방지 시스템의 구조를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 건설 중장비의 도난 방지 시스템은 GPS 모듈, VECU, 및 엔진모듈을 통하여 이루어진다.
본 발명의 건설 중장비의 도난 방지 시스템이 적용되는 건설중장비는 도난 및 분실의 방지를 위하여 위성위치확인시스템(GPS, Global Positioning System)을 이용하여 현재 위치를 인식하고, 사전 설정된 정상위치범위를 판단하여 상기 건설중장비가 제어되도록 이루어진다. 이를 위하여, 본 발명의 건설 중장비는 GPS 모듈을 포함하여 이루어진다.
상기 GPS 모듈은 위성위치확인시스템(GPS, Global Positioning System)을 구성하는 수단으로서, 복수의 인공위성들과의 통신을 바탕으로 현재의 위치를 인식하는 공지의 수단이다. 따라서, 상기 GPS 모듈의 자세한 구성 설명은 이하 생략한다.
본 발명의 GPS 모듈은 건설 중장비에 배치되어 복수의 인공위성과의 통신을 함으로써, 건설 중장비의 현재 위치를 인식하도록 이루어진다.
이때, 상기 GPS 모듈은 외부 조작(바람직하게는 수리 또는 보수를 위한 서비스 담당자의 작업)에 의하여 사전에 건설 중장비의 정상위치범위를 설정할 수 있도록 이루어진다. 상기 정상위치범위는 건설 중장비가 정상적으로 작동될 수 있는 범위를 나타내는 정보이다. 상기 정상위치범위는 상기 GPS 모듈에 저장되어, 상기 GPS 모듈이 복수의 위성과의 통신에 의하여 현재 위치를 할 경우, 이를 상기 정상위치범위와 비교함으로써, 인식된 현재 위치가 사전에 설정된 범위 내에 있는지 주기적으로 판단할 수 있도록 이루어진다.
또한, 상기 GPS 모듈은 상기와 같이 판단된 결과를 바탕으로 현재 차량의 위치기반 상태신호를 생성하여 후술할 VECU로 전송하도록 이루어진다.
이때, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 GPS 모듈과 상기 VECU는 서로 다른 주파수를 갖는 제1신호와 제2신호를 각각 사용하는 2개의 신호 라인을 이용하여 통신하도록 이루어진다. 더 바람직하게는, 상기 제2신호는 상기 제1신호의 주파수를 기반으로 랜덤하게 생성되어 모든 통신시, 상기 제1신호와 상기 제2신호가 서로 다른 주파수를 갖도록 이루어진다.
상기와 같은 제1신호와 제2신호의 생성은 서로 통신하도록 이루어진 상기 GPS 모듈과 상기 VECU에서 생성 및 송신이 가능하도록 이루어진다.
차량용 전자 제어 장치(VECU, Vehicle Electronic Control Unit)는 일반적으로 건설 중장비, 예를 들어, 굴삭기에 배치된 각종 장치들의 제어를 전자적으로 수행하도록 하기 위하여 구비되는 수단이다. 다시말해서, 상기 VECU는 건설 중장비의 구동(액츄에이터 구동제어, 엔진 구동제어, 기타 전자장치 구동제어 등)을 전반적으로 제어하는 기능을 수행한다. 이러한 기능을 수행하기 위하여 상기 VECU는 건설 중장비의 운전석에 내부에 구비된 입력장치를 통하여 운전자로부터 입력을 받고, 이러한 입력을 내부 신호처리에 따라 제어신호 생성하여 건설 중장비의 각 장치로 전송함으로써 제어를 한다.
본 발명의 VECU는 상술한 바와 같이, 상기 GPS 모듈과 연동하도록 이루어진다. 상기 GPS 모듈은 상술한 바와 같이, 현재의 위치를 인식한 후 차량의 위치기반 상태신호를 상기 VECU로 송신하는데, 이때, 상기 VECU와 상기 GPS 모듈 간의 신호는 사전에 약속된 상태신호를 송수신하며 현재 상태를 상기 VECU에서 인식할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 상기 GPS 모듈에서 상기 VECU로 송신하는 상태신호는 제1신호 및 제2신호의 두개의 서로 다른 신호로 이루어지며, 바람직하게는 상기 상태신호는 디지털 신호가 될 수 있으며, 예를 들어, 상기 제1신호는 2.5Hz 400ms의 주파수를 가지고, 상기 제2신호는 2.5Hz를 제외한 다른 임의의 주파수가 될 수 있다.
따라서, 상기 VECU는 상기 2개의 신호라인을 통하여 수신한 제1신호 및 제2신호를 서로 비교하여 서로 동일한지 판단하도록 이루어진다. 다시말해서, 상기 제1신호와 상기 제2신호가 서로 동일한 값을 가진다면, 수신한 신호에는 오류가 없다고 판단할 수 있으나, 만일 상기 제1신호와 상기 제2신호가 서로 다른 값을 가진다면 보안상 문제가 발생할 수 있으므로, 상기 상태신호에 대응한 도난방지 제어를 하도록 할 수 있다.
상기 VECU는 상기 건설 중장비에 배치되어 엔진시동을 제어하는 엔진모듈과 연동하되, 상기 제1신호 및 제2신호가 서로 동일한 경우에만 상기 GPS 모듈로부터 수신한 위치기반 상태신호를 바탕으로 엔진을 제어하도록 이루어진다.
엔진모듈은 차량의 시동제어를 하는 수단으로서, 상기 VECU와의 통신을 통하여 상기 VECU의 제어에 따라 차량의 시동제어를 한다. 바람직하게는 상기 엔진모듈은 CAN 통신을 통하여 상기 VECU와 신호를 주고받도록 이루어진다.
상기 엔진모듈은 일반적으로 건설 중장비에 사용되는 공지의 엔진모듈과 동일하게 이루어질 수 있으며, 자세한 사항은 생략한다.
도 2는 본 발명의 건설 중장비의 도난 방지 방법의 바람직한 실시예에 따른 GPS 모듈의 위치기반 상태신호 생성 방법을 나타내는 플로우차트이다.
상술한 바와 같이, 상기 GPS 모듈에 정상위치범위가 사전 설정된다(S001). 이러한 정상위치범위의 설정은 외부 조작(바람직하게는 수리 또는 보수를 위한 서비스 담당자의 작업)에 의하여 사전에 건설 중장비의 정상위치범위를 설정할 수 있도록 이루어질 수 있으며, 이러한 정상위치범위의 설정에 의하여 상기 GPS 모듈은 현재위치를 저장된 정상위치범위와 비교하여 오차 정도를 판단하도록 이루어진다.
건설 중장비 차량에 배치되어 상기와 같이 정상위치범위가 설정된 GPS 모듈은 복수의 인공위성들과의 통신을 통하여 현재 위치를 인식한한다. 이때, 상기 GPS 모듈은 인식된 현재 위치와 상기 정상위치범위를 비교한 결과를 바탕으로 위치기반 상태신호를 생성한다(S002).
상기 GPS 모듈에서 생성되는 위치기반 상태신호는 상기 현재위치와 정상위치범위 간의 오차 정도에 따라 아래와 같이 서로 다른 위치기반 상태신호로 생성될 수 있다.
먼저, 상기 GPS 모듈이 인식한 현재위치가 저장된 정상위치범위 내에 있으면, 상기 GPS 모듈은 "정상신호"를 생성하여 상기 VECU로 송신한다(S003). 이때, 상기 정상신호는 건설 중장비의 현재 위치가 상기 GPS 모듈 내에 설정된 정상위치범위 내에 있음을 나타내는 신호이다. 이때, 상술한 바와 같이, 상기 GPS 모듈은 상기 정상신호의 송신시 서로 다른 주파수를 갖는 제1신호 및 제2신호를 생성하여 상기 2개의 신호라인을 통하여 VECU로 송신한다.
만일, 상기 단계(S002)에서 상기 GPS 모듈이 인식한 현재위치가 저장된 정상위치범위를 벗어날 경우, 이러한 위치의 오차가 사전 설정된 경고거리내에 있는지판단한다. 상기 경고거리는 상기 정상위치범위를 벗어난 특정 거리에 설정되는 것으로서, 본 발명의 건설 중장비의 도난 방지 시스템이 적용된 건설 중장비가 상기 정상위치를 벗어나더라도 상기 경고거리 이내에 있을 경우 경고표시만을 하도록 하기 위하여 설정된다. 따라서, 인식된 현재위치가 저장된 정상위치범위를 벗어났으나, 상기 경고거리 이내에 있는 것으로 판단되면, 상기 GPS 모듈은 "경고신호"를 생성하여 상기 VECU로 송신한다(S004). 이 단계에서도 마찬가지로, 상기 GPS 모듈은 상기 정상신호의 송신시 서로 다른 주파수를 갖는 제1신호 및 제2신호를 생성하여 상기 2개의 신호라인을 통하여 VECU로 송신한다.
마지막으로, 상기 단계(S002)에서 인식된 현재위치가 저장된 정상위치범위를 벗어났으며, 상기 단계(S003)에서 현재 위치가 경고거리 밖에 있는 것으로 판단되면, 상기 GPS 모듈은 엔진을 정지시키기 위한 "정지신호"를 생성하여 상기 VECU로 송신한다(S005). 이 단계에서도 마찬가지로, 상기 GPS 모듈은 상기 정상신호의 송신시 서로 다른 주파수를 갖는 제1신호 및 제2신호를 생성하여 상기 2개의 신호라인을 통하여 VECU로 송신한다.
상기와 같이 GPS 모듈에서 송신된 위치기반 상태신호(정상신호, 경고신호, 정지신호)는 상기 VECU에서 수신되고, 상기 VECU는 수신한 위치기반 상태신호의 제1신호 및 제2신호의 값이 서로 동일한지 판단하고, 서로 동일한 경우에만 수신된 위치기반 상태신호를 바탕으로 엔진을 제어한다.
이때, 상기 VECU가 수신한 신호가 정상신호이면, 상기 VECU는 정상적으로 건설 중장비의 구동이 이루어지는 일반적인 동작을 하도록 이루어진다(S006).
그러나, 상기 VECU가 수신한 신호가 경고신호이면, 상기 VECU는 정상적으로 건설중장비의 구동이 이루어지는 일반적인 동작의 제어를 함과 동시에, 차량에 구비된 표시부(일반적으로 건설 중장비의 운전석에 배치되는 제어장치에 포함된 공지의 표시부를 포함한다)로 경고표시신호(운전자에게 경고메세지를 표시할 수 있도록 운전석의 표시부에 메세지를 표시하도록 하는 신호)를 송신하여, 상기 표시부를 통하여 경고메세지가 표시됨으로써 현재 차량이 정상위치범위를 벗어난 것을 운전자에게 경고하도록 이루어진다(S007).
또한, 상기 VECU에서 수신한 신호가 정지신호이면, 상기 VECU는 엔진모듈로 엔진정지신호를 송신하여 엔진의 작동을 멈춤으로써, 차량의 시동이 꺼지도록 제어한다(S008).
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 VECU의 위치기반 상태신호 인식단계를 나타내는 플로우차트이다.
상술한 바와 같이, 상기 GPS 모듈에서 현재위치를 바탕으로 차량의 위치기반 상태신호를 송신하면, 상기 VECU에서는 이를 수신하여 차량의 상태를 인식한다.
바람직하게는, 본 발명의 상태신호는 디지털 신호이며, 이를 인식하기 위하여 상기 VECU는 상기 상태신호의 온타임 듀티(ON time duty)를 바탕으로 차량의 상태를 판단하도록 이루어진다.
먼저 상기 VECU는 상기 GPS 모듈로부터 수신한 상태신호의 주파수를 1ms 단위로 인식한다.
상기 상태신호는 주기를 가지고 연속적으로 이루어지는 디지털 신호이므로, 본 발명의 VECU는 상기 상태신호의 1ms 단위로 인식된 주파수의 전 단계의 상태와 현재 단계의 상태를 지속적으로 비교함으로써, 온타임 듀티를 인식한다. 다시말해서, 상기 VECU는 수신한 상태신호를 주기적으로 1ms단위로 신호를 인식하고, 현재 주파수가 High/Low 상태인지 파악한다. 더 상세하게는, 상기 VECU는 현재 단계의 타임(time)에 인식된 주파수의 "현재 상태"와 바로 전 시간에 인식된 "이전 상태"를 비교하여 ON 상태와 OFF 상태의 지속시간을 카운트하도록 이루어진다. 따라서, 상기 상태신호의 한 주기인 400ms 동안의 온타임(ON Time, High) 과 오프타임(OFF Time, Low)의 최종적인 카운트에 의하여 현재상태를 인식하도록 이루어진다.
이것은 도 3에 단계 (S102) 내지 단계(S103)에 나타나 있다.
먼저 상기 VECU는 현재상태가 오프타임 상태인지 판단을 한다(S102). 만일, 현재상태가 오프타임 상태일 경우 상기 VECU는 이전 상태 역시 오프타임 상태였는지 판단을 한다(S103). 따라서, 현재 상태와 이전 상태 모두 오프타임일 경우 상태변수(GPS Time)에 1을 더하여 상태가 지속되는 것을 카운트 한다(S104). 따라서, 이 경우 상기 상태변수는 오프타임 상태가 지속될 경우 이를 카운트하여 누적된 값을 갖는다.
만일 상기 단계(S103)에서 이전 상태가 오프타임이 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 VECU는 이전 상태에서 현재 상태로 상태가 지속되지 않은 것으로 판단하고 상기 상태변수(GPS Time)에 저장된 카운트를 GPS OFF Time 변수에 대입하여 저장하고, 상기 상태변수를 0으로 초기화 한다(S105).
상기 단계(S102)에서 현재 상태가 오프타임이 아닌 것으로 판단될 경우 상기 VECU는 이전 상태 역시 온타임이었는지 판단한다(S106). 이때, 현재 상태와 이전상태 모두 온타임인 것으로 판단될 경우일 경우, 상기 VECU는 상태가 지속된 것으로 판단을 하고, 상기 상태변수(GPS Time)에 1을 더하여 상태지속을 카운트한다(S104). 따라서, 상기 상태변수는 온타임 상태가 지속될 경우 이를 카운트하여 누적된 값을 갖는다.
만일 상기 단계(S106)에서 이전 상태가 온타임이 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 VECU는 상태가 지속되지 않은 것으로 판단하여 상기 상태변수에 저장된 카운트를 GPS ON Time 변수에 대입하여 저장하고, 상기 상태변수를 0으로 초기화 한다.
상기 VECU는 단계 (S104), (S105), (S107)을 거치면 현재상태의 상태지속 판단을 마쳤으므로, 현재상태는 이전상태로 저장하고(S108), 상기 단계(S102)를 반복한다.
따라서, 상기와 같은 단계(S102) 내지 단계 (S108)을 반복하면, GPS ON Time 및 GPS OFF Time 변수에 의하여 온타임과 오프타임의 지속시간을 알 수 있도록 이루어진다.
도 4은 도 3과 같이 이루어진 상태신호의 인식에 따라 상기 VECU가 엔진모듈을 제어하는 방법의 바람직한 실시예를 나타내는 플로우차트이다.
본 발명의 VECU는 상기 GPS 모듈에서 송신된 상태신호를 수신하여 수신한 신호의 GPS ON Time 값, 즉 온타임 듀티에 따라 차량의 상태를 인식하고 엔진모듈을 제어함으로써, 건설 중장비의 작동을 제어하도록 이루어진다.
이때, 상기 상태신호의 온타임 듀티의 범위를 사전에 특정단위로 구분하여 설정하고, 상기 VECU가 수신하여 인식한 상태신호의 온타임 듀티에 따라 엔진모듈을 제어하도록 이루어진다.
이러한 상기 상태신호의 온타임 듀티의 단위는 사전에 상기 GPS 모듈과 상기 VECU간의 약속된 설정을 통하여 이루어질 수 있다.
먼저, 상기 상태신호의 온타임 듀티값이 제 1 범위 내에 포함될 경우, 예를 들어, 온타임 듀티 5% 이내(400 ms일 경우, 20 이내)에 있을 경우(S201), 상기 VECU는 엔진모듈로 엔진정지신호를 송신하여 엔진을 정지하도록 제어한다(S204).
또한, 상기 상태신호의 온타임 듀티값이 제 2 범위 내에 포함될 경우, 예를 들어, 온타임 듀티 25% 이상 35%이내(400 ms일 경우, 100보다 크고 140보다 작은) 에 있을 경우(S202), 상기 VECU는 엔진모듈로 엔진정지신호를 송신하여 엔진을 정지하도록 제어한다(S204).
또한, 상기 상태신호의 온타임 듀티값이 제 3 범위 내에 포함될 경우, 예를 들어, 온타임 듀티 65% 이상(400ms일 경우, 260보다 큰)일 경우(S203), 상기 VECU는 엔진모듈로 엔진정지신호를 송신하여 엔진을 정지하도록 제어한다(S204).
상기 제1범위 내지 제3범위는 상기 GPS 모듈이 현재 차량의 위치가 정상위치범위를 벗어난 것으로 판단될 경우 생성하는 상태신호의 주파수 형태가 될 수 있다.
그러나, 상기 VECU가 수신한 상태신호의 온타임 듀티값이 제 4 범위 내에 포함될 경우, 예를 들어, 온타임 듀티 5% 이상 25%이내(400ms일 경우, 20보다 크고 100보다 작은)에 있을 경우(S205), 상기 VECU는 상기 건설 중장비의 운전석에 배치된 표시부를 통하여 경고메세지가 표시될 수 있도록 하기 위한 경고신호를 생성하여 상기 운전석의 표시부를 제어하는 제어부로 송신하도록 이루어진다(S206). 이때, 상기 표시부는 일반적으로 건설 중장비의 운전석 내에 배치되어 VECU와 연동된 어떠한 표시장치라도 될 수 있으며, 이는 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 VECU가 수신한 상태신호의 온타임 듀티값이 상기 제1 내지 제4범위 내에 포함되지 않을 경우, 상기 VECU는 현재 차량의 위치가 정상위치범위 내에 포함된 것으로 인식하고, 일반적인 건설 중장비의 제어를 정상적으로 하도록 이루어진다.
이상으로 본 발명의 건설 중장비의 도난 방지 시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 특정한 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10: GPS 모듈
20: 차량용 전자제어 장치
30: 엔진 모듈

Claims (8)

  1. 건설 중장비의 도난 방지 시스템에 있어서,
    복수의 인공위성과의 통신을 통하여 현재 위치를 인식하는 GPS 모듈;
    상기 건설 중장비의 각종 장치를 전자적으로 제어하는 차량용 전자 제어 장치(VECU);
    상기 건설 중장비의 엔진 구동을 제어하는 엔진모듈을 포함하고,
    상기 GPS모듈과 상기 차량용 전자 제어 장치는 제1신호 및 제2신호를 각각 사용하는 2개의 신호 라인을 이용하여 통신하되, 상기 제1신호와 상기 제2신호는 서로 다른 주파수를 사용하도록 이루어지고,
    상기 GPS 모듈은 정상위치범위를 설정하여 저장할 수 있도록 이루어지며, 현재위치를 인식하여 상기 정상위치범위와 비교함으로써 위치기반 상태신호를 생성하여 상기 2개의 신호라인을 통하여 상기 차량용 전자 제어 장치로 전송하고,
    상기 차량용 전자 제어 장치는 상기 GPS 모듈로부터 위치기반 상태신호를 수신하여 상기 제1신호와 제2신호의 값이 서로 동일한 경우에만 이를 바탕으로 엔진모듈의 작동을 제어함으로써 상기 건설 중장비의 엔진의 구동을 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설 중장비의 도난 방지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 GPS 모듈 또는 상기 차량용 전자 제어 장치 중 어느 하나는,
    상기 제1신호의 주파수를 기준으로 상기 제1신호와 다른 랜덤한 주파수를 갖는 제2신호를 생성하여 사용하는 것을 특징으로 하는 건설 중장비의 도난 방지 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 GPS 모듈에서 생성하는 위치기반 상태신호는 정상신호, 정지신호를 포함하고,
    상기 차량용 전자제어장치는,
    정상신호를 수신하면 엔진이 정상적으로 구동되도록 제어하고,
    정지신호를 수신하면 상기 엔진모듈로 엔진 정지신호를 송신하여 엔진이 정지되도록 하는 것을 특징으로 하는 건설 중장비의 도난 방지 시스템.
  4. 제 1항 또는 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 GPS 모듈에서 생성하는 위치기반 상태신호는 경고신호를 더 포함하고,
    상기 차량용 전자제어장치는,
    경고신호를 수신하면, 상기 건설 중장비의 운전석에 구비된 표시부로 경고표시신호를 송신하여 경고메세지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 중장비의 도난 방지 시스템.
  5. GPS 모듈을 구비한 건설 중장비의 도난 방지 방법에 있어서,
    상기 GPS 모듈은 상기 건설 중장비의 VECU와 서로 다른 주파수를 갖는 제1신호와 제2신호를 각각 사용하는 2개의 신호 라인을 이용하여 통신하도록 이루어지고,
    GPS 모듈에 정상위치범위가 설정되는 단계;
    GPS 모듈이 현재 위치를 인식하고, 상기 정상위치범위와 비교하여 오차를 판단하여 위치기반 상태신호를 생성하는 단계;
    상기 GPS 모듈이 위치기반 상태신호를 생성하여 상기 2개의 신호라인을 통하여 VECU로 전송하는 단계;
    상기 VECU는 상기 2개의 신호라인을 통하여 수신한 제1신호 및 제2신호를 서로 비교하여 동일한지 판단하는 단계; 및
    상기 VECU는 상기 제1신호 및 제2신호가 동일한 경우에만 상기 GPS 모듈로부터 수신한 위치기반 상태신호를 바탕으로 엔진을 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 중장비의 도난 방지 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    GPS 모듈이 현재 위치를 인식하고, 상기 정상위치범위와 비교하여 오차를 판단하여 위치기반 상태신호를 생성하는 단계는,
    상기 GPS 모듈이 인식한 현재 위치가 상기 정상위치범위 내에 있으면, 정상신호를 생성하는 단계;
    상기 GPS 모듈이 인식한 현재 위치가 상기 정상위치범위 밖에 있으면, 정지신호를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 VECU는 수신한 위치기반 상태신호를 바탕으로 엔진을 제어하는 단계는,
    상기 위치기반 상태신호가 정상신호이면, 건설 중장비의 일반적인 제어를 하는 단계;
    상기 위치기반 상태신호가 정지신호이면, 상기 건설 중장비의 엔진모듈로 정지신호를 송신하여 엔진의 작동을 멈추도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 중장비의 도난 방지 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    GPS 모듈이 현재 위치를 인식하고, 상기 정상위치범위와 비교하여 오차를 판단하여 위치기반 상태신호를 생성하는 단계는,
    상기 GPS 모듈이 인식한 현재 위치가 상기 정상위치범위 밖에 있고 경고거리 내에 있으면, 경고신호를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 VECU는 수신한 위치기반 상태신호를 바탕으로 엔진을 제어하는 단계는,
    상기 위치기반 상태신호가 경고신호이면, 상기 건설 중장비의 운전석에 구비된 표시부로 경고표시신호를 송신하여 경고메세지가 표시되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 중장비의 도난 방지 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 GPS 모듈 또는 상기 차량용 전자 제어 장치 중 어느 하나는,
    상기 제1신호의 주파수를 기준으로 상기 제1신호와 다른 랜덤한 주파수를 갖는 제2신호를 생성하여 사용하는 것을 특징으로 하는 건설 중장비의 도난 방지 방법.

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