KR101360679B1 - 사고 기록 시스템, 그를 이용한 차량 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사고 기록 시스템, 그를 이용한 차량 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 사고 기록 시스템은, 차량 키로부터 암호키를 수신하여 저장하고 상기 암호키를 이용하여 전자 제어 장치별 암호키를 생성하여 배포하는 사고 기록 장치와, 상기 사고 기록 장치로부터 수신한 암호키를 이용하여 상태 정보 메시지를 암호화하여 상기 사고 기록 장치로 전송하는 전자 제어 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 사고 기록 시스템, 그를 이용한 차량 및 그 방법에 의하면, 사고 기록을 위한 차량 운행 정보가 암호화된 상태로 사고 기록 장치에 저장되기 때문에 암호화된 데이터를 복호화시킬 수 있는 특정인 이외에는 상기 사고 기록 장치에 저장된 데이터를 조작할 수 없게 된다. 따라서, 사고 기록 장치에 저장된 데이터의 신뢰도를 보장할 수 있는 효과가 있다.
사고 기록 장치, ADR, 블랙박스, 보안, 인증

Description

사고 기록 시스템, 그를 이용한 차량 및 그 방법{System for saving accident, vehicle for using the same and method thereof}
본 발명은 사고 기록 시스템, 그를 이용한 차량 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사고 기록 장치에 저장되는 사고 당시의 차량 상태 정보를 암호화하여 인증된 기관에서만 해독하여 사고 당시의 차량 상태 정보를 파악할 수 있도록 하는 사고 기록 시스템, 그를 이용한 차량 및 그 방법에 관한 것이다.
항공기의 블랙박스처럼, 차량 사고시 차량의 운전 상황을 재연할 수 있도록 하기 위해 차량에 탑재되는 장비가 사고 기록 장치(ADR: Accident Data Recorder)이다.
상기 사고 기록 장치는 차량의 충돌 사고, 운전자 또는 외부 장치의 이벤트 요구에 의해 정해진 시점부터 일정 시간 동안(예컨대, 30초 이후 부터 15초 간) 차량의 거동 및 운전자 조작을 기록하여 사후 사고 원인을 분석하거나 이벤트 시점 전후의 운전자 조작을 재현할 수 있는 데이터를 제공한다.
종래 사고 기록 장치는 차량 내에 구비하는 브레이크 스위치, 후미등 스위치, 전조등, T/Signal LH, T/Signal RH, A/BAG 스위치, TRIG 스위치, 와이퍼 스위 치, 및 시트 벨트 스위치 등과 하드 와이어를 통해 신호를 수신하여 사고 당시의 차량 상태 정보를 기록한다.
이처럼 하드 와이어로 신호를 수신하는 경우, 사고 시 하드 와이어의 훼손으로 인해 사고 당시의 차량의 거동 및 운전자 조작 정보 등이 전송이 안되어 저장되지 않는 경우가 발생 될 수 있다.
또한, 이러한 종래의 사고 기록 장치는 사고 판독을 위해 수집되는 데이터들을 별도의 암호화 과정 없이 메모리(데이터 저장부)에 저장하는 방식으로 구성되어 있어 자동차 운전자 및 정비 업체가 임의적으로 메모리를 조작하는 경우가 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이 사고 기록 장치가 차량 사고시 사고 당시 상황을 재연하기 위한 데이터를 확보하는 것을 목적으로 하는 반면, 저장되는 데이터에 대한 암호화 과정이 없기 때문에 기술적으로 상기 사고 기록 장치에 저장되는 데이터를 임의적으로 운전자나 정비 업체가 조작가능한 실정이다.
따라서, 사고 기록 장치에 저장된 데이터에 대한 신뢰도를 높이기 위해서는 상기 사고 기록 장치에 저장되는 데이터에 대한 보안이 고려될 필요가 있다.
한편, 종래 사고 기록 장치는 모든 차량 운행 정보가 사고 기록 장치에 내장되는 데이터 저장부에 저장되기 때문에, 차량 사고로 인하여 사고 기록 장치의 데이터 저장부가 손상되는 경우에는 상기 차량 운행 정보가 모두 손상되어 차량 사고시의 정확한 차량 운행 상황의 재현이 어렵게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 사고 기록 장치 또는 전자 제어 장치에 저장되는 상태 정보 메시지를 암호화시켜 사고 기록 장치에 저장되는 데이터의 신뢰도를 높이는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 사고 기록 장치에 저장되는 데이터를 차량 내의 전자 제어 장치에 분산시켜 저장시켜 놓음으로써 사고 기록 장치가 파손되는 경우에도 사고 기록 장치에 저장된 차량 운행 정보를 상기 전자 제어 장치들로부터 수집하여 사고 원인의 규정 자료로서 활용할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사고 기록 시스템은, 차량 키로부터 암호키를 수신하여 저장하고 상기 암호키를 이용하여 전자 제어 장치별 암호키를 생성하여 배포하는 사고 기록 장치와, 상기 사고 기록 장치로부터 수신한 암호키를 이용하여 상태 정보 메시지를 암호화하여 상기 사고 기록 장치로 전송하는 전자 제어 장치를 포함한다.
또한, 상기 사고 기록 장치는, 상기 차량 키로부터 수신한 암호키를 저장하고, 상기 전자 제어 장치로부터 수신한 암호화된 상태 정보 메시지를 순차적으로 저장하는 저장부와, 차량 네트워크 초기 설정 완료 후 우선적으로 상태 정보 메시지를 발생하는 전자 제어 장치에 대해 자신의 노드 ID와 중복되지 않는 노드 ID를 할당하고 상기 전자 제어 장치에 대한 암호키를 생성하여 상기 노드 ID 할당에 따 라 상기 암호키를 상기 전자 제어 장치로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 전자 제어 장치는, 상기 암호키를 이용하여 암호값을 생성하고, 상기 암호값을 이용하여 상기 상태 정보 메시지를 암호화하여 자신, 상기 사고 기록 장치 및 상기 노드 ID 할당에 따른 주변 전자 제어 장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사고 기록 장치는, 상기 전자 제어 장치의 수에 따라 노드 ID 할당을 위한 노드 비트 수를 정하고, 상기 노드 비트 수에 따라 상태 정보 메시지를 최초로 발생한 전자 제어 장치에 대해 최우선적으로 자신의 노드 ID와 중복되지 않는 노드 ID를 할당하고, 상기 전자 제어 장치는, 상기 사고 기록 장치로부터 노드 ID가 할당되면 주변의 전자 제어 장치에 대해 중복되지 않는 노드 ID를 할당하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사고 기록 장치 또는 전자 제어 장치는, 상기 암호키에 포함된 암호화를 위한 공개키와 상기 암호키를 상기 전자 제어 장치별로 새롭게 생성하기 위한 변환키를 연산하고, 그 결과값의 대각선 값을 추출하여 선택값을 구한 후, 상기 선택값을 상기 공개키와 연산하여 암호값을 생성하여, 상기 암호값을 상기 상태 정보 메시지에 포함시켜 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 차량은 암호키를 생성하는 차량 키와, 상기 차량 키로부터 상기 암호키를 수신하고, 상기 암호키를 이용하여 전자제어 장치별 암호값을 생성하고, 상기 전자 제어 장치별 암호값을 이용하여 각각의 상태 정보 메시지를 암호화하여 저장하는 사고 기록 시스템을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 차량의 사고 기록 방법은, 차량 키로부터 생성된 암호키를 수신하여 저장하는 과정과, 복수의 전자 제어 장치에 대해 각각 노드 ID를 할당하는 과정과, 상기 암호키를 이용하여 전자 제어 장치별 암호키를 생성하여 상기 노드 ID 할당 경로에 따라 배포하는 과정과, 상기 암호키를 이용하여 상기 전자 제어 장치에서 발생하는 상태 정보 메시지를 암호화하는 과정과, 상기 암호화된 상태 정보 메시지를 사고 기록 장치 또는 상기 노드 ID 할당 경로에 따른 주변 전자 제어장치에 저장하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 사고 기록 시스템, 그를 이용한 차량 및 그 방법에 의하면, 사고 기록을 위한 차량 운행 정보가 암호화된 상태로 사고 기록 장치에 저장되기 때문에 암호화된 데이터를 복호화시킬 수 있는 특정인 이외에는 상기 사고 기록 장치에 저장된 데이터를 조작할 수 없게 된다. 따라서, 사고 기록 장치에 저장된 데이터의 신뢰도를 보장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 사고 기록 장치에 저장된 차량 운행 정보를 차량 내의 전자 제어 장치에 분산시켜 저장하여 상기 사고 기록 장치가 손상되더라도 분산 저장되었던 차량 운행 정보를 이용하여 사고 상황을 재연할 수 있다는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 블럭 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량은 차량 키(100)와 사고 기록 시스템(200)을 구비한다. 차량 키(100)는 사고 기록 시스템(200)과 근거리 무선통신을 수행한다.
차량 키(100)는 공개키 및 변환키를 생성하여 차량의 사고 기록 시스템(200)으로 전송한다. 이를 위해, 차량 키(100)는 무선통신부(110), 시동 버튼(120), 저장부(130) 및 제어부(140)를 구비한다.
무선 통신부(110)는 사고 기록 시스템(200)과 근거리 무선통신을 수행한다.
시동 버튼(120)은 사용자에 의해 사용되면 차량을 시동 온 시키기 위한 명령을 차량으로 전송한다.
저장부(130)는 인증된 기관(예컨대, 차량 제조사 또는 보험 회사 등)에서 제공하는 인증 칩을 저장한다. 이때, 인증 칩은 사고 기록 장치(210)의 등록번호와 공개키 생성을 위한 시드값과 랜덤한 변환키 생성을 위한 시드값 등을 포함한다.
제어부(140)는 차량에 시동이 걸릴 때마다 공개키와 변환키를 랜덤하게 생성하여 차량의 사고 기록 장치(210)로 제공한다. 이때, 공개키는 암호화를 위한 키이고, 변환키는 공개키와 변환키를 전자 제어 장치(220~280)별로 새롭게 생성하기 위한 값을 가진다. 즉, 변환키는 전자 제어 장치별로 공개키 및 변환키를 어떻게 복제할지에 대한 정보를 포함한다.
한편, 사고 기록 시스템(200)은 사고 기록 장치(ADR: Accident Data Recorder;210)와 복수의 전자 제어 장치(220 ~ 280)를 구비한다.
사고 기록 장치(210)는 차량 키(100)로부터 공개키와 변환키를 수신하여 저 장하고, 복수의 전자 제어 장치(220~280)에 대해 노드 ID를 할당한 후 각 전자 제어 장치별 공개키 및 변환키를 새롭게 생성하여 각 전자 제어 장치(220~280)로 전송한다.
이를 위해, 사고 기록 장치(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전원부(221), 센싱부(222), 통신부(223), 제어부(224), 저장부(225) 및 출력부(226)를 구비한다.
전원부(221)는 배터리 전원(B+) 또는 이그니션(IGN) 전원을 장치 전반에 공급하고,
센싱부(222)는 자이로 센서, 가속 센서 등을 이용하여 차량의 가속 여부와 차체의 흔들림을 센싱하여 제어부(224)로 전달한다.
통신부(223)는 제어부(224)의 제어하에 차량 내 전자 제어 장치(220~280)들과의 차량 네트워크 통신(예를 들어, 캔통신)을 수행한다.
제어부(224)는 차량 내 전자 제어 장치(220~280)들에 노드 ID를 할당하고 전자 제어 장치별로 변환키 및 공개키를 생성하여 노드 ID 할당된 경로에 따라 각 전자 제어 장치(220~280)들에게 생성한 변환키 및 공개키를 배포한다. 이때, 노드 ID 할당 방법과 변환키 및 공개키 배포 방법은 추후 도 4를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
제어부(224)는 차량 키(100)로부터 수신한 공개키 및 변환키를 이용하여 암호값을 생성하고, 센싱부(222)로부터 수신한 센싱값을 상기 암호값을 이용하여 암호화한다. 또한, 제어부(224)는 센싱부(222)로부터 수신한 차량 흔들림 센싱값과 가속 여부 정보를 분석하여 사고 위험 시 저장부(225)에 저장한 차량 상태 정보를 별도의 비휘발성 메모리(400)에 백업(backup) 시킨다.
저장부(225)는 차량 키(100)로부터 수신한 공개키 및 변환키를 저장하고, 차량 내 전자 제어 장치(220~280)들로부터 수신한 암호화된 차량 상태 정보를 도 6과 같이 순차적으로 저장한다. 또한, 저장부(225)는 센싱부(222)로부터 센싱된 결과를 저장한다.
출력부(226)는 제어부(224)의 제어하에 사고 기록 장치의 동작 상태를 나타내는 신호와 사고 감지 신호 등을 출력한다.
상기와 같은 구성을 갖는 사고 기록 장치(210)는 별도의 비휘발성 메모리(400)를 구비하여, 암호화된 상태 정보 메시지를 주기적 또는 특정 이벤트 발생시 백업하도록 하는 것이 바람직하다.
차량에 설치되는 각종 전자 제어 장치(220~280)들은 엔진 시동 온오프를 제어하는 이모빌라이저(220), 에어백 관련 정보, 차속 정보를 수집하는 ABS(Anti-lock Braking System;230), 브레이크 스위치, 테일 램프, 헤드 램프, 턴 신호, 와이퍼 스위치 등을 제어하는 바디 컨츄롤 모듈(240), 엔진 RPM 정보 등을 제어하는 엔진 제어부(250), 변속 정보를 제어하는 변속제어 장치(TCU;Transmission Control Unit;260), 차체 자세를 제어하는 VDC(vehicle dynamic system;270), 차량 상태 정보를 표시하는 클러스터(cluster;280)를 포함한다. 이때, 전자 제어 장치(220~280)들의 각 기능은 종래와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이러한 전자제어 장치(220 ~ 280)들은 사고 기록 장치(210)와 차량 네크워 크(예컨대, 캔(CAN)통신 등)로 연결되고, 차량에 시동이 걸릴 때마다 사고 기록 장치(210)와 통신하여 노드 ID를 할당 받은 후, 상기 할당 받은 노드 ID를 이용하여 타 전자 제어 장치에 중복되지 않는 노드 ID를 다시 할당한다. 노드 ID 할당 방법은 추후 도 4를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 사고 기록 저장 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
키(key) 온이 되면(S101), 차량 네트워크 통신을 위한 차량 네트워크 초기 설정이 수행된다(S102). 즉, 사고 기록 장치(210)와 전자 제어 장치(220 ~ 280)들은 차량에 시동이 걸리면 차량 네크워크 통신 초기 설정을 수행한다.
본 발명에서 차량 네트워크에 연결된 각 전자 제어 장치는 "노드"로 지칭되고, 상기 노드들의 초기 통신 설정 과정은 자신의 존재를 차량 네트워크를 통해 다른 노드로 통보하고, 각 노드는 차랑 네트워크를 통해 수신되는 타 노드들의 정보를 수집하는 것이다. 상기 초기 통신 설정 과정은 차량 네트워크에서 제안하는 프로토콜에 따르며 이는 통상적인 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
차량 네트워크 초기 설정이 완료되면, 차량의 사고 기록 장치(210)는 차량 키(100)로부터 생성된 공개키 및 변환키를 수신하여 저장하고(S103), 전자 제어 장치(220~280)들에 대해 노드 ID를 할당하고, 각각의 변환키 및 공개키를 생성하여 배포한다(S104).
이에, 각 전자 제어 장치(220~280)들은 각각 자신의 노드 ID를 갖게 되고 사고 기록 장치(210) 또는 다른 전자 제어 장치로부터 수신한 변환키 및 공개키와 다 른 전자 제어 장치로 송신한 변환키 및 공개키를 갖게 된다.
상기 노드 ID를 할당하고 노드 ID 할당 경로에 따른 변환키 및 공개키 배포과정(S104)을 도 4를 통해 더욱 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상술 된 초기 통신 설정 과정이 종료되면, 사고 기록 장치(210)는 차량 네트워크에 접속된 노드들의 수를 고려하여 노드 비트 수를 결정한다.
차량 네트워크에 접속된 노드들의 수에 대한 노드 비트 수를 [표 1]와 같다.
노드 수(사고기록 장치 포함) 1~2 3~4 5~8 9~16
노드 비트 수 1(
Figure 112008084147781-pat00001
)
 2(
Figure 112008084147781-pat00002
)		 3(
Figure 112008084147781-pat00003
)		 4(
Figure 112008084147781-pat00004
)
[표 1]에 개시된 바와 같이, 노드 비트 수는 노드 수를 표현할 수 있는 2진수의 개수로 결정되고, 사고 기록 장치(210)는 자신의 노드 ID를 상기 결정된 노드 비트 수만큼의 "0"으로 설정한다. 즉, "0", "00", "000", 또는 "0000"와 같이 설정한다.
도 4와 같이 차량 네트워크에 접속된 노드(사고 기록 장치, ABS, 바디 컨츄롤 모듈, 엔진 제어부, 변속제어부, VDC, 이모빌라이저, 클러스터 총 8개)들의 수가 8개라면 사고 기록 장치(210)는 노드 비트 수를 "3"으로 결정하고, 자신의 노드 ID를 "000"으로 설정한다.
사고 기록 장치(210)는 노드 ID가 "000"으로 할당되고, 사고 기록 장치(210)는 차량 네트워크 초기 설정이 완료된 후 상태정보 메시지가 제일 먼저 발생한 전자 제어 장치들(230~250)에 HD(Hamimg Distance) "1"인 "001", "010", "100"을 노드 ID로 각각 할당한다.
여기서, HD는 노드 간의 간격을 의미하고, HD가 "1"이라는 것의 의미는 노드 간의 간격이 "1"이라는 의미로 [표 2]에 개시된 바와 같이 노드 번호로 사용될 디지트의 각 비트 중 한자리 비트 수만 변하는 노드들의 관계를 뜻한다.
노드 ID 000 001 010 011 100 101 110 111
000 ● ● ●
001 ● ● ●
010 ● ● ●
011 ● ● ●
100 ● ● ●
101 ● ● ●
110 ● ● ●
111 ● ● ●
"●"는 HD = 1 인 노드 번호를 나타낸 것이고, 노드 ID가 "000"인 경우에는 [표 2]에 도시된 바와 같이 "001", "010", "100"이 HD = 1인 노드 번호에 해당하는 것이다. 이처럼 HD를 "1"로 설정하는 경우 각 노드간의 간격은 노드의 비트 중 한자리 비트만 변한 간격을 의미하며, 각 노드 간의 간격을 HD = 1로 하여 각 노드 ID를 할당함으로써 노드 간의 경로가 형성된다.
상기와 같이, 사고 기록 장치(210)는 자신의 ID를 "000"으로 할당하면, 사고 기록 장치(210)에서 할당가능한 노드 ID는 HD=1인 값을 포함한 "001", "010, 및 "100"이 된다.
전자 제어 장치들(220 ~ 280)은 공유 대상이 되는 차량 상태 정보들을 포함하는 메시지를 차량 네트워크로 전송하는데, 각 메시지들은 차량 네트워크에서 정의하고 있는 우선 순위에 따라 차량 네트워크상에서 전송된다. 상기 우선 순위를 근거로 메시지가 전송되므로, 사고 기록 장치(210)는 우선 순위가 높은 순서로 메시지를 수신받게 된다. 이때, 상기 메시지를 송신한 전자 제어 장치(220~280)들은 아직 노드 ID를 할당받지 않은 상태이고, 사고 기록 장치(210)는 메시지가 수신된 순서대로 해당 노드 ID를 할당하는 것이 바람직하다.
도 4에 의하면, ABS(230), 바디 컨츄롤 모듈(240), 및 엔진제어부(250)로부터 전송된 메시지가 사고 기록 장치(210)로 전송됨에 따라 사고 기록 장치(210)가 ABS(230)로는 "001"을 할당하고 바디 컨츄롤 모듈(240)로는 "010"을 할당하고 엔진제어부(250)로는 "100"을 할당한 것이다.
사고 기록 장치(210)로부터 노드 ID를 할당 받은 ABS(230), 바디 컨츄롤 모듈(240), 및 엔진 제어부(250)는 각각 노드 ID가 없는 노드로부터 메시지를 수신하면 "HD = 1"인 노드 ID를 상기 노드 ID가 없는 노드에 할당한다.
이때, ABS(230)에서 할당가능한 노드 ID는 "011"과 "101"이므로, ABS(230)는 TCU(260)와 VDC(270)로부터 메시지가 수신된 경우 변속제어 장치(260)로는 "011"을 할당하고 VDC(270)로는 "101"을 할당한다.
ABS(230)로부터 노드 ID를 할당 받은 변속제어 장치(260)는 "HD =1"인 노드 ID 중에서 "001"과 "010"은 이미 할당 완료된 노드 ID이므로 제외하고 "111"이 할당 가능한 노드 ID가 된다. VDC(270)도 ABS(30)의 경우와 마찬가지로 "HD =1"인 노드 ID 중에서 "001"과 "100"은 이미 할당 완료된 노드 ID이므로 제외하고 "111"이 할당 가능한 노드 ID가 된다.
이 상태에서 이모빌라이저(220)로부터 전송된 메시지가 변속제어 장치(260) 또는 VDC(270)로 수신되면, 변속제어 장치(260) 또는 VDC(270)는 이모빌라이저(220)로 노드 ID "111"을 할당한다.
변속제어 장치(260) 또는 VDC(270)로부터 노드 ID를 할당 받은 이모빌라이저(220)는 "HD =1"인 노드 ID 중에서 "011"과 "101"은 이미 할당 완료된 노드 ID이므로 제외하고 "110"이 할당 가능한 노드 ID가 된다. 여기서, 클러스터(280)로부터 전송된 메시지가 바디 컨츄롤 모듈(240), 엔진 제어부(250), 또는 이모빌라이저(220)로 수신되면, 바디 컨츄롤 모듈(240), 엔진 제어부(250), 또는 이모빌라이저(220)는 클러스터(280)로 노드 ID "110"을 할당한다.
이와 같이, 노드간에 노드 ID가 HD=1로 할당되면, 하나의 노드마다 HD=1인 노드가 2~3개가 연결되며, 각 노드는 자신과 노드 ID 할당 경로에 따라 연결된 주변 노드로 자신의 상태 정보 메시지를 전송하여 저장시킨다. 이에, 각 노드의 주변의 모든 노드에 자신의 상태 정보 메시지를 저장하지 않고 경로가 설정된 주변 노드에만 자신의 상태 정보 메시지를 저장시킴으로써 노드의 메모리 용량 소모를 최소화할 수 있다.
본 발명에서는 HD=1인 경우를 예로 개시하고 있으나, 노드 비트 수에 따라 HD의 값은 변경될 수 있으며, 노드 ID 할당 방법도 HD값이 아닌 임의로 노드 ID를 할당한다든지 등 다른 방법을 이용하여 할당할 수도 있다.
상술 된 모든 과정을 통해 모든 전자 제어 장치(220 ~ 280)로의 노드 ID 할당이 완료되면, 사고 기록 장치(210)는 설정된 노드 ID 경로에 따라 공개키와 변환키의 배포 과정을 진행한다.
먼저, 사고 기록 장치(210)는 차량 키(100)로부터 전송받은 공개키와 변환키를 저장하고, 공개키 및 변환키 생성 프로그램을 이용하여 상기 공개키와 변환키로부터 새로운 공개키와 변환키를 생성한 후 상기 생성된 공개키와 변환키를 "HD =1" 노드인 ABS(230), 바디 컨츄롤 모듈(240), 및 엔진 제어부(250)로 전송한다.
상술한 사고 기록 장치(210)와 같이 모든 전자 제어 장치(220 ~ 280)는 공개키 및 변환키 생성 프로그램이 탑재되고, "HD =1"인 임의의 노드로부터 공개키 및 변환키가 전송되면 수시된 공개키 및 변환키를 저장함과 동시에 상기 공개키 및 변환키 생성 프로그램을 이용하여 상기 공개키 및 변환키를 새로 생성한 후 상기 생성된 공개키와 변환키를 "HD = 1"인 노드 중 자신이 할당한 노드 ID로 전송한다.
상술한 공개키 및 변환키 배포 과정을 통해 각 노드 ID는 "HD = 1"인 각 노드들에 대해 각각 유니크한 공개키 및 변환키를 사용하게 된다.
예를 들어, 사고 기록 장치(210)는 차량 키(100)로부터 공개키/변환키 A를 전송받은 상태라면, ABS(230)로는 공개키/변환키 A1을 전송하고, 바디 컨츄롤 모듈(240)로는 공개키/변환키 A2을 전송하고, 엔진 제어부(250)로는 공개키/변환키(A3)를 전송한다.
ABS(230)는 공개키/변환키 A1을 저장함과 동시에 공개키/변환키 A1으로부터 생성된 공개키/변환키 A1A을 변속제어 장치(260)로 전송하고, 공개키/변환키 A1으로부터 생성된 공개키/변환키 A1B를 VDC(270)로 전송한다.
바디 컨츄롤 모듈(240)은 공개키/변환키 A2를 저장함과 동시에 공개키/변환키 A2로부터 생성된 공개키/변환키 A2A를 클러스터(90)로 전송하고, 엔진제어부(50)는 공개키/변환키 A3를 저장함과 동시에 공개키/변환키 A3로부터 생성된 공개키/변환키 A3A를 클러스터(280)로 저장한다.
그 후, 각 전자 제어 장치(220~280)들은 공개키 및 변환키를 이용하여 상태정보 메시지를 암호화하여 저장하고(S105), 암호화된 상태정보 메시지를 사고 기록 장치(210) 및 노드 경로로 이어진 주변 전자 제어 장치에 각각 분산 저장시킨다(S106).
상기 상태 정보 메시지를 암호화하는 과정(S105)을 아래 수학식 1~ 수학식 4를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
각 전자 제어 장치(220~280)들은 아래 수학식 1과 같이 수신한 공개키 및 변환키를 곱셈하여 연산 결과 값 중 대각선 값을 선택값으로 하여, 수학식 2와 같이, 선택값과 수신한 공개키를 다시 곱셈함으로써 암호값을 생성한다.
Figure 112008084147781-pat00005
Figure 112008084147781-pat00006
이에, 암호값을 상태정보 메시지에 포함시켜 암호화한 후, 사고 기록 장치(210) 및 노드 경로에 따른 주변 전자 제어 장치로 전송하여 저장시킨다.
또한, 각 전자 제어 장치(220~280)들은 아래 수학식 3과 같이 송신한 공개키 및 변환키를 곱셈하여 연산 결과 값 중 대각선 값을 선택값으로 하여, 수학식 4와 같이, 선택값과 송신한 공개키를 다시 곱셈함으로써 암호값을 생성한다.
Figure 112008084147781-pat00007
Figure 112008084147781-pat00008
이와 같이, 생성된 암호값은 도 5과 같이 상태정보 메시지 필드에 포함되어 상태 정보와 함께 저장되고, 상태 정보 메시지는 암호값이 포함되어 있는 상태로 사고 기록 장치(210) 또는 노드 경로에 따른 주변 전자 제어 장치로 전송되어 분산 저장된다.
예를 들어, 도 4에서 변속 제어 장치(260)로부터 상태 정보 메시지가 발생한 경우, 변속 제어 장치(260)는 ABS(230)로부터 수신한 공개키 및 변환키를 이용하여 암호값 S1을 만들어 암호값 S1을 포함한 상태 정보 메시지를 ABS(230)로 전송하여 저장시키고, 이모빌라이저(220)로 송신한 공개키 및 변환키를 이용하여 암호값 S2를 만들어 암호값 S2를 포함한 상태 정보 메시지를 이모빌라이저(220)로 전송하여 저장시킨다. 이때, 변속 제어 장치(260) 자신과 사고 기록 장치(20)는 수신한 공개키 및 변환키를 이용하여 생성된 암호값 S1을 포함한 상태 정보 메시지를 저장하는 것이 바람직하나, 사용자의 설정에 의해 송신한 공개키 및 변환키를 이용한 암호값 S2를 포함한 상태 정보 메시지를 저장할 수도 있다.
또한, 이모빌라이저(220)는 변속제어 장치(260)에는 변속제어 장치(260)로부 터 수신한 공개키 및 변환키를 이용하여 생성한 암호값 S3을 포함한 상태 정보 메시지를 전송하여 저장시키고, VDC(270)에는 VDC(270)로부터 수신한 공개키 및 변환키를 이용하여 생성한 암호값 S4을 포함한 상태 정보 메시지를 전송하여 저장시키고, 클러스터(280)에는 클러스터(280)로 송신한 공개키 및 변환키를 이용하여 생성한 암호값 S5을 포함한 상태 정보 메시지를 전송하여 저장시키는 것이 바람직하다.
이와 같이, 사고 기록 장치(210)를 기준으로 각 전자 제어 장치(220~280)들에 노드 ID를 할당함으로써 노드 ID가 할당된 경로에 따라 주변 전자 제어 장치에 자신의 상태 정보 메시지를 저장시킴으로써 각 전자 제어 장치들의 메모리 용량을 최소화한다. 즉, 전자 제어 장치(220~280)는 주변 모든 전자 제어 장치의 상태 정보 메시지를 저장하지 않고 노드 ID가 할당된 경로로 이어진 주변 전자 제어 장치들에만 자신의 상태 정보 메시지를 전송하여 저장시킴으로써 전자 제어 장치들의 메모리 용량을 최소화할 수 있다.
상기 과정 S106 후에 사고가 발생하는 경우(S107), 보험사 등 인증할 수 있는 기관의 사고 분석 모듈(300)은 사고 기록 장치(210)에 저장되어 있는 암호화된 상태 정보 메시지를 개인키로 복호화하여 사고 당시의 차량 상태 정보를 확인할 수 있게 된다(S108).
이때, 개인키는 차량 키(100)에 저장되어 있는 변환키 생성을 위한 시드값과 공개키 생성을 위한 시드값을 이용하여 생성되어, 각 전자 제어 장치(220~280)에 접근하여 데이터를 읽을 수 있는 권한을 가진다. 본 발명의 각 전자 제어 장치(210~280)는 각각 개인키를 소유하지 못하고 개인키는 사고 분석 모듈(300)만 가 질 수 있도록 함으로써, 각 전자 제어 장치(210~280)들이 스스로 데이터를 복호화할 수 없도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 차량 사고 시 사고 분석 모듈(300)이 개인키를 이용하여 사고 기록 장치(210)의 암호화된 상태 정보 메시지를 복호화하여 사고 시 차량의 상태 정보를 얻어냄으로써 상태 정보 메시지를 임의로 조작할 수 없게 되어, 사고 당시의 차량 상태 정보의 신뢰도가 향상된다.
한편, 차량 사고 시 사고 기록 장치(210)가 훼손된 경우, 사고 분석 모둘(300)과 각 차량 전자 제어 장치들(220~280)을 통신 포트로 연결하여, 각 전자 제어 장치들(220~280)의 데이터를 개인키를 이용하여 복호화하여 사고 시 각 전자 제어 장치(220~280) 들의 상태 정보를 얻어냄으로써, 사고 당시 차량의 상황을 추정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 사고 기록 장치(210)와 각 전자 제어 장치(220~280)들 간에 차량 네트워크 통신이 수행되어 노드 ID 할당, 공개키 및 변환키 전송이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 구성도.
도 2는 도 1의 사고 기록 장치의 세부 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사고 기록 저장 방법을 나타내는 순서도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 노드 ID 할당 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 암호화 메시지 구조도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 암호화 메시지 저장 구조를 나타내는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 차량 키 110 : 무선 통신부
120 : 시동버튼 130, 225 : 저장부
140, 224 : 제어부 200 : 사고 기록 시스템
210 : 사고 기록 장치 220 : 이모빌라이저
230 : ABS 240 : 바디 컨츄롤 모듈
250 : 엔진 제어부 260 : 변속 제어 장치
270 : VDC 280 : 클러스터
300 : 사고 분석 모듈 400 : 메모리
221 : 전원부 222 : 센싱부
223 : 통신부 226 : 출력부

Claims (7)

  1. 차량 키로부터 암호키를 수신하여 저장하고 상기 암호키를 이용하여 전자 제어 장치별 암호키를 생성하여 배포하는 사고 기록 장치; 및
    상기 사고 기록 장치로부터 수신한 암호키를 이용하여 상태 정보 메시지를 암호화하여 상기 사고 기록 장치로 전송하는 전자 제어 장치
    를 포함하는 사고 기록 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 사고 기록 장치는,
    상기 차량 키로부터 수신한 암호키를 저장하고, 상기 전자 제어 장치로부터 수신한 암호화된 상태 정보 메시지를 순차적으로 저장하는 저장부; 및
    차량 네트워크 초기 설정 완료 후 우선적으로 상태 정보 메시지를 발생하는 전자 제어 장치에 대해 자신의 노드 ID와 중복되지 않는 노드 ID를 할당하고 상기 전자 제어 장치에 대한 암호키를 생성하여 상기 노드 ID 할당에 따라 상기 암호키를 상기 전자 제어 장치로 전송하도록 제어하는 제어부
    를 포함하는 사고 기록 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전자 제어 장치는,
    상기 암호키를 이용하여 암호값을 생성하고, 상기 암호값을 이용하여 상기 상태 정보 메시지를 암호화하여 자신, 상기 사고 기록 장치 및 상기 노드 ID 할당에 따른 주변 전자 제어 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 사고 기록 시스템.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 사고 기록 장치는,
    상기 전자 제어 장치의 수에 따라 노드 ID 할당을 위한 노드 비트 수를 정하고, 상기 노드 비트 수에 따라 상태 정보 메시지를 최초로 발생한 전자 제어 장치에 대해 최우선적으로 자신의 노드 ID와 중복되지 않는 노드 ID를 할당하고,
    상기 전자 제어 장치는,
    상기 사고 기록 장치로부터 노드 ID가 할당되면 주변의 전자 제어 장치에 대해 중복되지 않는 노드 ID를 할당하는 것을 특징으로 하는 사고 기록 시스템.
  5. 청구항 1 또는 3에 있어서,
    상기 사고 기록 장치 또는 전자 제어 장치는,
    상기 암호키에 포함된 암호화를 위한 공개키와 상기 암호키를 상기 전자 제어 장치별로 새롭게 생성하기 위한 변환키를 연산하고, 그 결과값의 대각선 값을 추출하여 선택값을 구한 후, 상기 선택값을 상기 공개키와 연산하여 암호값을 생성하여, 상기 암호값을 상기 상태 정보 메시지에 포함시켜 저장하는 것을 특징으로 하는 사고 기록 시스템.
  6. 암호키를 생성하는 차량 키; 및
    상기 차량 키로부터 상기 암호키를 수신하고, 상기 암호키를 이용하여 전자제어 장치별 암호값을 생성하고, 상기 전자 제어 장치별 암호값을 이용하여 각각의 상태 정보 메시지를 암호화하여 저장하는 사고 기록 시스템
    을 포함하는 차량.
  7. 차량 키로부터 생성된 암호키를 수신하여 저장하는 과정;
    복수의 전자 제어 장치에 대해 각각 노드 ID를 할당하는 과정;
    상기 암호키를 이용하여 전자 제어 장치별 암호키를 생성하여 상기 노드 ID 할당 경로에 따라 배포하는 과정;
    상기 암호키를 이용하여 상기 전자 제어 장치에서 발생하는 상태 정보 메시지를 암호화하는 과정; 및
    상기 암호화된 상태 정보 메시지를 사고 기록 장치 또는 상기 노드 ID 할당 경로에 따른 주변 전자 제어장치에 저장하는 과정
    을 포함하는 차량의 사고 기록 방법.
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