이모빌라이저 시스템(cimmobilizer control system

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1. 이모빌라이저 시스템 개요

    이모빌라이저 시스템은 트랜스폰더 키(Transponder Key) 방식으로 기계적인 방식뿐만 아니라 무선으로 이루어진 암호 코드가 일치할 경우에만 시동이 되는 도난방지 시스템이다. 따라서 차량에 입력되어 있는 암호와 점화 키 스위치에 입력된 암호가 일치하여야 시동이 되므로 해당 차량에 등록된 인증키가 아니면 점화 및 연료 공급이 차단되어 시동이 되지 않는다. 즉 만능 키⋅복사 키를 이용하여 시동이 되지 않도록 제어함으로써 자동차의 도난을 방지하기 위한 시스템이다.

2. 이모빌라이저 시스템 구성

    이모빌라이저 시스템은 자동차 키에 내장된 트랜스폰더(Transponder)와 스마트라(Smatra), 엔진 ECU 및 점화 키 실린더에 내장된 안테나 코일로 구성되어 있으며, 자동차 키에 내장된 트랜스폰더(Transponder)는 일종의 “ASIC”라는 반도체이다. 이것은 차량의 비밀 코드를 자동차 생산라인에서부터 제작하여 저장되고 있다.

트랜스폰더는 배터리의 전원 구동이 아닌 안테나 코일에서 유도된 125KHz의 전기 에너지에 의해 구동되며, 점화 키 스위치를 ON시키면 스마트라에서 발생된 무선 전기 에너지에 의해 트랜스폰더가 작동되어 저장된 코드를 암호화하여 엔진 ECU로 데이터를 전송한다. 스마트라는 엔진 ECU에서 전송되는 유선 데이터를 수신하여 트랜스폰더로 무선 데이터를 전달하는 통역 역할을 한다. 그 이유는 엔진 ECU와 트랜스폰더가 사용하는 통신 언어가 다르기 때문이다.

3. 스마트라 형식의 암호 해독절자

스마트라 형식의 암호 해독 절차

   점화 키 스위치의 ON 신호와 동시에 엔진 ECU가 스마트라에서 코일 안테나를 경유하여 트랜스폰터 키에 고유번호를 요청하면 트랜스폰더 키는 코일 안테나에서 스마트라를 경유하여 트랜스 폰더 자신의 키 고유 번호를 ECU로 송신한다.

엔진 ECU는 트랜스폰더가 보내온 키 정보가 일치할 경우 한 번 더 트랜스폰더로 인증 데이터(랜덤번호, 암호, 고유번호)를 스마트라에서 코일 안테나를 경유하여 트랜스폰더로 요청하면 트랜스폰더 키는 인증 데이터를 트랜스폰더 자신이 가지고 있는 데이터의 결과와 비교 분석한 후 데이터가 일치할 경우 그 결과를 엔진 ECU로 전송한다.

엔진 ECU는 트랜스폰더가 보내온 데이터를 자신이 가지고 있는 데이터 내용과 최종 확인한 후 결과 값이 모두 만족하면 시동이 가능하도록 모든 잠금을 해제한다.

4. 이모빌라이지의 구성

(1) 트랜스폰더(Transponder)

    트랜스폰더는 점화 키 스위치 손잡이 부분에 있는 반도체 부품으로 자체적인 에너지는 없으나 스마트라로 부터 무선으로 에너지를 받아 동작하며, 점화 키 스위치의 정보는 코일 안테나를 경유하여 스마트라를 통해 엔진 ECU로 전송한다.

트랜스폰더 구조

(2) 코일 안테나(Coil Antena)

코일 안테나는 점화 키 스위치를 ON시킬 경우 스마트라로 부터 전원을 공급받아 트랜스폰더에 에너지를 공급하며, 스마트라가 트랜스폰더와 통신하기 위한 안테나이다. 엔진 ECU 및 트랜스폰더에서 출력되는 결과를 전송하는 역할을 한다.

코일 안테나 구조

(3) 스마트라(Smatra)

  스마트라는 엔진 ECU와 트랜스폰더의 통신언어 체계가 다르기 때문에 일종의 통신 변환기 또는 중계기의 역할을 하며 무선으로 통신한 데이터의 암호를 해독하거나 전송하는 기능을 한다. 즉 트랜스폰더에 “키 정보 요구 신호”를 송신하고 수신된 키 정보를 비교 분석한 후 엔진 ECU로 전송 한다.

점화코일의 ON 신호가 입력되면 안테나 코일에 전기 에너지를 공급하며, 점화 키 스위치의 등록 정보 및 패스워드 정보를 저장한다.

(4) 엔진 ECU

   엔진 ECU는 암호를 해독하고 시동의 불가 또는 가능을 판단하고 실행하는 유닛으로 점화코일의 ON 신호가 입력되면 트랜스폰더에 키 정보 및 인증데이터를 전송하고 데이터가 일치되지 않으면(시동 금지 신호를 수신 할 경우) 점화 및 연료를 차단시켜 시동이 되지 않도록 제어한다.

5. 이모빌라이지의 구성품

6. 핀 코드(PIN CODE) 및 패스워드(PASSWORD)

    이모빌라이저 시스템에서 점화 키 스위치의 등록 및 ECU의 초기화에 사용되는 차량 PIN 코드는 차대번호 숫자 6자리를 가지고 암호화 프로그램에 의해 생성된다. 차량의 차대번호는 공장 END OF LINE에 설치된 SCANER 장비에 의해 자동으로 읽혀지며, 장비에 저장된 암호화 프로그램에 의해 6자리 비밀코드로 재생성된다.

핀 코드 프로그램

(1) 핀 코드(PIN CODE)가 필요한 이유

핀 코드는 점화 키 스위치의 재등록 또는 패스워드의 분실과 변경 그리고 엔진 ECU 초기화의 경우 인증을 위해서 필요하다. 핀 코드를 3회 이상 입력 오류가 발생할 경우 1시간 동안 재입력이 불가하며, 핀 코드는 6자리의 아라비아 숫자로 구성된다.

(2) 패스워드(PASSWORD)

패스워드는 점화 키 스위치의 ON, OFF 및 전용의 스캐너를 이용한 림프 홈(LIMP HOME) 기능을 사용하기 위하여 필요하며, 분실시 핀 코드를 이용하여 재설정이 가능하다. 패스워드는 3회 이상 입력 오류가 발생할 경우 1시간 동안 재입력이 불가능 하며, 4자리의 아라비아 숫자로 구성된다.

7. 림프 홈(LIMP HOME) 시동

   자동차의 점화 키 스위치 분실과 통신 데이터의 불일치 그리고 트랜스 폰더의 고장 및 훼손으로 인한 기능장애의 경우 암호를 이용하여 시동을 걸 수 있는데 이 기능을 림프 홈 시동이라고 한다. 림프 홈 기능은 차량 키 즉 트랜스폰더에 문제가 발생한 상태에서 고객이 지정하는 암호 4자리를 사용하여 시동을 걸 수 있는 방법이다.

(1) 림프 홈의 암호 설정

    림프 홈의 암호는 4자리 숫자의 조합으로 구성된 암호로 엔진 ECU에 입력 및 설정되어 있다. 초기의 암호는 설정되어 있지 않으며, 점화 키 스위치의 등록이 완료된 후 진단기기를 사용하여 사용자 편의에 따라 등록이 가능하고 횟수는 제한 없이 변경이 가능하다.

또한 암호를 변경 할 경우에는 진단기기를 사용하여 차량의 핀 코드를 입력한 후 재등록 가능하며, 고객 본인에게 익숙한 암호를 직접 선택하여 변경 할 수 있다.

(2) 림프 홈 시동 방법

    점화 키 스위치의 ON, OFF 횟수가 4자리의 숫자 암호와 일치할 경우 시동이 가능하며, 시도 횟수는 무제한 가능하다. 림프 홈 시동은 스캐너의 림프 홈 기능 메뉴를 사용하여 림프 홈 암호 4자리를 입력함으로써 가능하며, 전용의 스캐너는 255회 까지만 허용이 된다.

(3) 점화 스위치 ON/OFF를 이용한 시동방법

① 점화 키 스위치를 5초 이상 ON시킨 후 ON(T4：0.2~5초 동안)⋅OFF(T3：0.2~3초 동안)를 반복하는 동안 점화 키 스위치를 ON시킨 횟수를 패스워드로 한다. 단 패스워드가 “0” 일 경우는 점화 스위치의 ON 횟수를 10회로 한다.

② 점화 키 스위치를 5초(T4 제한시간)이상 ON시킨 경우 림프 홈 코드 및 10초 타이머는 해제된다.

③ 점화 키 스위치를 3~10초(T5) OFF시킨 경우 코드1 데이터분이 확정된다.

④ 점화 키 스위치를 10초 이상(T5 제한시간) OFF시킨 경우 림프 홈 코드 및 10초 타이머는 해제된다.

⑤ 그림은 패스워드가 2345일 경우 점화 키 스위치의 ON, OFF를 이용한 타임 차트를 나타내고 있다.

(4) 림프 홈 해제

림프 홈이 성립된 이후 점화 키 스위치의 OFF에 의해 림프 홈은 해제된다.

(5) 기타 사항

림프 홈으로 시동을 건 상태에서 점화 키 스위치를 OFF시킨 후 8초 이내에 다시 시동이 가능하며, 클러치 조작의 미숙 등에 의한 사유로 점화 키 스위치의 ON 상태에서 시동이 꺼지는 경우 30초 동안 시동이 가능하다.

8. 고장 진단

(1) 이모빌라이저 시스템의 관련 고장 항목

(2) 고장 항목 별 조치사항

9. 스캐너에 의한 진단절차

① 자기진단 커넥터에 진단 장비(스캐너)를 연결하고 점화 키 스위치를 ON시킨 후 스캐너 전원을 ON시킨다.

② 차종별 진단 항목에서 해당 차종을 선택한 후 “이모빌라이저” 항목을 선택한다. 참고로 각각의 진단 장비별 항목은 다를 수가 있으므로 진단 항목을 확인해야 한다.

         

③ 엔터(Enter) 버튼을 누른 다음 현재의 키 상태 및 등록 개수를 알고 싶다면 “키 등록 정보” 항목을 선택한다.

   

㉮ 01. 키 등록 개수：점화 키 스위치가 등록되어 있는 개수를 나타낸다.

㉯ 02. ECU 상태：VIRGIN(초기)⋅LEARNT(기 등록상태)⋅NETURAL(초기화 상태) 등을 확인 할 수 있다.

㉰ 03. 키 상태 : VIRGIN(초기)/LEARNT(기등록상태)/INVALID(부적절한 상태)등을 확인 할 수 있다.

㉱ 기타： “02. ECU 상태”에서 LOCKED(잠김) 상태 표출은 PIN CODE를 3회 이상 잘못 입력하여 1시간 동안 차단된 상태를 의미한다.

④ 패스워드를 등록 또는 변경하려면 “패스워드 등록⋅변경” 항목을 선택한다.

패스워드는 림프 홈 기능을 구현하는데 사용하는 4자리 숫자로 6자리 핀 코드와는 별도로 구분되어 사용되며, 차량 출고 후 또는 VIRGIN(초기상태)일 경우에는 신규 패스워드를 입력해야만 림프 홈 기능을 사용할 수 있다.

⑤ 엔터 버튼을 누르면 차량 출고 후 패스워드 미 입력의 경우 또는 ECU가 VIRGIN(초기상태)일 때의 신규 패스워드의 입력 방법의 창이 나타난다.

    

㉮ 패스워드는 0부터 9 사이의 숫자 중 4자리 수를 사용자가 원하는 번호로 입력할 수 있다.

㉯ 사용자가 원하는 4자리 숫자 입력 후 엔터 버튼을 누르면 위와 같은 화면으로 변경되며, 패스워드 입력이 완료된다.

⑥ “패스워드 등록⋅변경” 관련하여 신규 패스워드 입력이 아닌 이전 패스워드가 있을 경우는 패스워드를 변경하는 방법의 창이 나타난다.

㉮ 위 그림의 창은 사용자가 패스워드를 분실한 후 재설정을 할 때 먼저 선행되어야 하는 6자리 핀 코드 입력 화면이다. 이후는 신규 패스워드 입력 방법과 동일하게 진행하면 된다.

㉯ 이전 패스워드 4자리수를 입력한 후 사용자가 원하는 번호로 입력한 후 엔터 버튼을 누르면 아래의 좌측 그림과 같은 화면이 나타난다.

   

㉰ 패스워드는 0부터 9 사이의 숫자 중 4자리의 아라비아수를 사용자가 원하는 번호로 입력한다.

㉱ 변경된 패스워드를 입력 후 엔터 버튼을 누르면 위의 우측 그림과 같은 화면이 나타난다.

㉲ 아래의 그림은 이전 패스워드와 새로운 패스워드가 정상적으로 입력되어 엔터 버튼을 누른 후 나타나는 화면으로 패스워드가 성공적으로 변경되었음을 나타낸다.

⑦ 다음 그림은 점화 키 스위치의 분실 및 추가 또는 엔진 ECU 교환 후 신규로 점화 키 스위치를 등록하고자 할 경우에 사용하는 “키 등록” 항목으로 엔터 버튼을 누르면 아래와 같은 화면이 나타난다.

 

㉮ 만약 핀 코드가 “123456”일 경우 입력 후 엔터를 하게 되면 아래의 그림과 같은 화면이 나타난다.

 

㉯ 정상적으로 키가 등록되게 되면 아래 그림과 같은 화면이 나타난다.(이와 같은 방법으로 총 4개의 키 등록이 가능하다)

⑧ 다음 그림과 같은 화면은 등록된 ECU 정보를 초기화 하는 방법을 나타낸 것으로 6자리 핀 코드를 입력시킨 후 아래의 그림과 같은 화면의 메시지에 따라 엔터 버튼을 누르면 초기화 실행 후 자동 복귀된다.

  

⑨ 다음 화면은 키 분실⋅통신 데이터 불일치⋅트랜스폰더 기능장애 등으로 인한 고장의 경우 암호를 이용하여 시동을 걸 수 있는 “림프 홈 모드” 기능을 나타낸다. 4자리 수의 패스워드를 입력한 후 엔터 버튼을 누르고 화면의 메시지에 따라 점화 키 스위치를 OFF에서 ON시킨 후 시동을 걸면 된다.

     

⑩ 이모빌라이저의 고장이 발생한 경우 진단하는 “자기진단” 항목이다.

㉮ 자기 진단 항목은 엔진 ECU가 이모빌라이저 기능을 통합하고 있어 자기 진단 만큼은 “엔진제어 메뉴”에서 확인해야 한다는 점을 알아두어야 한다.

㉯ “엔진제어 메뉴”를 선택한 후 “자기진단” 항목 선택시 고장코드를 확인 할 수 있다. 아래의 그림은 자기진단 절차를 나타 것이다.

㉰ 자기진단 항목은 이모빌라이저에 관련된 내용만을 나타낸다.