KR102027347B1 - 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치 및 차량 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치 및 차량 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 자물쇠 시스템의 무선 제어 및 제어 권한 전송이 가능한 전자키 장치를 이용해, 자물쇠 시스템을 구비한 차량을 제어하기 위한 차량 제어 장치로서, 인증된 상기 전자키 장치로부터 수신한 작동 제어 신호에 따라 상기 전자키 장치에 부여된 작동 제어 권한 내에서 상기 차량을 제어하는 차량 제어 모듈; 및 상기 전자키 장치와 근거리 무선 통신으로 연결되며, 상기 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있으면, 상기 차량 제어 모듈에 전력을 공급하는 스위칭 제어를 하는 근거리 통신 제어 모듈을 포함하며, 상기 자물쇠 시스템을 구비한 차량의 내부에 장착되는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치 및 차량 제어 시스템에 따르면, 차량 내부에 장착된 차량 제어 장치를 이용하여 차량에 대한 정당한 접근 권한을 부여받은 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있을 때에만 차량 제어 모듈에 전력을 공급하여, 차량 제어 모듈의 전원을 제어하는 방식으로 RSA 공격에 효과적으로 대응이 가능하고, 차량의 보안 위협을 제거하고 안전성을 향상시킬 수 있으며, 차량에 구비된 키리스 구동 시스템을 그대로 활용하면서도 안전하고 효율적인 차량 제어를 할 수 있다.

Description

근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치 및 차량 제어 시스템{VEHICLE CONTROL DEVICE AND SYSTEM WITH SWITCHING CONTROL ACCORDING TO SHORT-RANGE WIRELESS COMMUNICATION}
본 발명은 차량 제어 장치 및 차량 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치 및 차량 제어 시스템에 관한 것이다.
차량의 사용이나 진단 등에 있어서, 타인에게 차량에 대한 접근을 허용하여야 할 필요가 있다. 기존에는 차량 BCM(Body Control Module)이나 ECU(Electronic Control Unit) 등을 CAN(Controller Area Network) 통신으로 해킹하는 방식으로 차량 제어에 편법 접근하는 방식이 통상적이었다. 본 출원인은, 전자키를 이용해 정당한 접근 권한을 부여하는 기술(등록특허 제10-1480880호 등)을 개발한 바 있는데, 이와 같은 전자키 장치를 차량 제어에 적용하게 되면, 정당한 접근 방식으로 차량을 안전하게 제어할 수 있다.
한편, 차량에 설치된 장치와 사용자가 휴대하는 스마트키 사이에서 무선 통신을 실시하여, 키 없이 차량의 도어를 잠금/해제 하고(키리스 엔트리(keyless entry)), 키 없이 차량 시동도 할 수 있는(키리스 고(keyless go)) 키리스 구동 시스템이 알려져 있다. 최근에는, 이와 같은 키리스 구동 시스템이 가장 일반적인 차량 제어 및 보안 시스템으로 자리 잡고 있는 추세이다. 그러나 최근 미국 및 유럽 등지에서 RSA 공격으로 키리스 구동 시스템의 보안에 취약성이 드러나고 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 전자키를 이용해 차량에 대한 접근 권한을 부여하여 차량을 제어하기 위한 기술을, 키리스 구동 시스템을 구비한 차량에 더욱 안전하고 효과적으로 적용하며, RSA 공격으로 효과적으로 대응하기 위한 기술의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 차량 내부에 장착된 차량 제어 장치를 이용하여 차량에 대한 정당한 접근 권한을 부여받은 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있을 때에만 차량 제어 모듈에 전력을 공급하여, 차량 제어 모듈의 전원을 제어하는 방식으로 RSA 공격에 효과적으로 대응이 가능하고, 차량의 보안 위협을 제거하고 안전성을 향상시킬 수 있으며, 차량에 구비된 키리스 구동 시스템을 그대로 활용하면서도 안전하고 효율적인 차량 제어를 할 수 있는, 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치 및 차량 제어 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치는,
자물쇠 시스템의 무선 제어 및 제어 권한 전송이 가능한 전자키 장치를 이용해, 자물쇠 시스템을 구비한 차량을 제어하기 위한 차량 제어 장치로서,
인증된 상기 전자키 장치로부터 수신한 작동 제어 신호에 따라 상기 전자키 장치에 부여된 작동 제어 권한 내에서 상기 차량을 제어하는 차량 제어 모듈; 및
상기 전자키 장치와 근거리 무선 통신으로 연결되며, 상기 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있으면, 상기 차량 제어 모듈에 전력을 공급하는 스위칭 제어를 하는 근거리 통신 제어 모듈을 포함하며, 상기 자물쇠 시스템을 구비한 차량의 내부에 장착되는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 자물쇠 시스템은,
키리스(keyless) 구동 시스템일 수 있다.
바람직하게는, 상기 차량 제어 모듈은,
전력이 공급되면, 이모빌라이저 보안 인증을 처리할 수 있다.
바람직하게는, 상기 근거리 통신 제어 모듈은,
상기 전자키 장치와의 근거리 무선 통신의 전파 세기를 이용해, 전파 세기가 미리 정해진 값 미만일 때 또는 근거리 무선 통신에 의한 연결이 없을 때 상기 차량 제어 모듈에 전력의 공급을 차단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 근거리 통신 제어 모듈은,
저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy; BLE), NFC(Near Field Communication), QR 코드 및 Z-Wave를 포함하는 군에서 선택된 어느 하나 또는 적어도 둘 이상의 조합을 이용해, 상기 전자키 장치와 연결될 수 있다.
바람직하게는,
상기 차량 제어 장치에 연결되며, 상기 차량과 양방향 차량 정보를 제어하는 ODB 커넥터를 더 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템은,
자물쇠 시스템과 통신하여 상기 자물쇠 시스템의 작동을 제어하고, 다른 전자키 장치와 통신하여 상기 다른 전자키 장치에 상기 자물쇠 시스템의 작동 제어 권한을 부여하되, 상기 자물쇠 시스템의 작동을 제어하거나, 상기 다른 전자키 장치에 상기 자물쇠 시스템의 작동 제어 권한을 부여할 때에, 사용자 인증을 수행하는 마스터키 장치;
상기 마스터키 장치로부터 상기 자물쇠 시스템의 작동 제어 권한을 부여받아, 상기 부여받은 권한 범위 내에서 상기 자물쇠 시스템의 작동을 제어하는 슬레이브키 장치; 및
상기 마스터키 장치 및 상기 슬레이브키 장치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전자키 장치를 이용해 상기 자물쇠 시스템을 구비한 차량을 제어하며, 상기 자물쇠 시스템을 구비한 차량의 내부에 장착되는 차량 제어 장치를 포함하며,
상기 마스터키 장치 및 상기 슬레이브키 장치는,
전자키 애플리케이션이 설치된 스마트기기이고,
상기 차량 제어 장치는,
인증된 상기 전자키 장치로부터 수신한 작동 제어 신호에 따라 상기 전자키 장치에 부여된 작동 제어 권한 내에서 상기 차량을 제어하는 차량 제어 모듈; 및
상기 전자키 장치와 근거리 무선 통신으로 연결되며, 상기 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있으면, 상기 차량 제어 모듈에 전력을 공급하는 스위칭 제어를 하는 근거리 통신 제어 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 마스터키 장치는, 상기 마스터키 장치의 사용자 또는 상기 슬레이브키 장치의 사용자로부터 제공되는 홍채 인식, 얼굴 인식, 지문 인식, 음성 인식, 비밀번호 입력 및 패턴 입력 중 어느 하나의 입력에 기초하여, 상기 마스터키 장치 또는 상기 슬레이브키 장치를 상기 자물쇠 시스템에 인증시키며,
상기 슬레이브키 장치에 부여되는 상기 작동 제어 권한은, 미리 설정된 기간 및 미리 설정된 장소에서만 상기 자물쇠 시스템의 동작을 제어하도록 제한될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치 및 차량 제어 시스템에 따르면, 차량 내부에 장착된 차량 제어 장치를 이용하여 차량에 대한 정당한 접근 권한을 부여받은 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있을 때에만 차량 제어 모듈에 전력을 공급하여, 차량 제어 모듈의 전원을 제어하는 방식으로 RSA 공격에 효과적으로 대응이 가능하고, 차량의 보안 위협을 제거하고 안전성을 향상시킬 수 있으며, 차량에 구비된 키리스 구동 시스템을 그대로 활용하면서도 안전하고 효율적인 차량 제어를 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템에서, 자물쇠 시스템의 무선 제어 및 제어 권한 전송 과정을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템에서, 차량 제어 장치의 작동을 예를 들어 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템에서, 차량 제어 모듈 및 근거리 통신 제어 모듈의 작동을 설명한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템에서, ODB 커넥터를 더 포함하는 차량 제어 장치의
작동을 설명한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치의 구성 부품을 예를 들어 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치의 조립도를 예를 들어 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템은, 차량 제어 장치(100), 마스터키 장치(200) 및 슬레이브키 장치(300)를 포함하여 구성될 수 있으며, 마스터키 장치(200) 및 슬레이브키 장치(300)는 차량(10)에 구비된 전자키 시스템(20)을 제어하기 위한 전자키 장치일 수 있다. 또한, 차량 제어 장치(100)는, 차량 제어 모듈(110) 및 근거리 통신 제어 모듈(120)을 포함하여 구성될 수 있으며, ODB 커넥터(130)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서, 자물쇠 시스템(20)은, 키리스(keyless) 구동 시스템일 수 있다.
즉, 본 발명에서 제안하고 있는 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치(100) 및 차량 제어 시스템에 따르면, 차량(10) 내부에 장착된 차량 제어 장치(100)를 이용하여 차량(10)에 대한 정당한 접근 권한을 부여받은 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있을 때에만 차량 제어 모듈(110)에 전력을 공급하여, 차량 제어 모듈(110)의 전원을 제어하는 방식으로 RSA 공격에 효과적으로 대응이 가능하고, 차량(10)의 보안 위협을 제거하고 안전성을 향상시킬 수 있으며, 차량(10)에 구비된 키리스 구동 시스템을 그대로 활용하면서도 안전하고 효율적인 차량(10) 제어를 할 수 있다.
한편, 본 발명에서 차량(10)의 제어를 위해 사용되는 전자키 장치는, 전자키 애플리케이션이 설치된 스마트 기기일 수 있다. 여기서, 스마트 기기란, 기능이 제한되어 있지 않고 응용 프로그램을 통해 상당 부분 기능을 변경하거나, 확장할 수 있는 제품을 가리키는 것으로서, 대표적으로 애플리케이션(소프트웨어)을 다운받아 설치할 수 있는 스마트폰이 이에 해당한다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고, 아이패드나 태블릿 PC, 스마트워치, 스마트 글라스 등과 같이 전자키 애플리케이션이 설치될 수 있는 것이라면, 구체적인 단말기의 형태에 관계없이 본 발명의 전자키 장치의 역할을 할 수 있다. 다만, 전자치 장치는 열쇠의 기능을 하는 것으로서 사용자 휴대성이 중요하므로, 휴대성이 좋고 일반인이 필수적으로 휴대하는 스마트폰이 가장 바람직하다.
실시예에 따라서는, 전자키 장치는 차량용 전자키 애플리케이션이 설치된 스마트 기기이고, 차량(10)에 구비된 자물쇠 시스템(20)의 작동을 무선으로 제어하고 다른 스마트 기기에 자물쇠 시스템(20)의 작동 제어 권한을 부여하는 마스터키 장치(200)와, 마스터키 장치(200)로부터 자물쇠 시스템(20)의 작동 제어 권한을 부여받는 슬레이브키 장치(300)를 포함할 수 있다.
마스터키 장치(200)는, 자물쇠 시스템(20)과 통신하여 자물쇠 시스템(20)의 작동을 제어하고, 다른 전자키 장치와 통신하여 다른 전자키 장치에 자물쇠 시스템(20)의 작동 제어 권한을 부여하되, 자물쇠 시스템(20)의 작동을 제어하거나, 다른 전자키 장치에 자물쇠 시스템(20)의 작동 제어 권한을 부여할 때에, 사용자 인증을 수행할 수 있다.
슬레이브키 장치(300)는, 마스터키 장치(200)로부터 자물쇠 시스템(20)의 작동 제어 권한을 부여받아, 부여받은 권한 범위 내에서 자물쇠 시스템(20)의 작동을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템에서, 자물쇠 시스템(20)의 무선 제어 및 제어 권한 전송 과정을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템에서는, 자물쇠 시스템(20)의 무선 제어 및 제어 권한 전송이 가능한 마스터키 장치(200)에, 자물쇠 시스템(20)에 대응되는 전자키가 생성되면, 해당 전자키가 자물쇠 시스템(20)에 정당 사용자로 등록되어 접근이 가능해진다. 또한, 등록된 전자키를 포함하는 전자키 장치는 무선으로 차량(10)의 자물쇠 시스템(20)에 작동 제어 신호를 전송하여, 차량(10)을 제어할 수 있다.
한편, 전자키 장치(마스터키 장치(200))는 자물쇠 시스템(20)의 무선 제어에 그치지 않고, 다른 전자키 장치(슬레이브키 장치(300))에도 일정 범위 내에서 자물쇠 시스템(20)을 제어할 수 있도록 작동 제어 권한을 부여하는 기능도 가지고 있다. 작동 제어 권한 부여 방법은, 마스터키 장치(200) 자체에서 전자키 설정 응용프로그램을 이용하여 특정 슬레이브키 장치(300)에게 부여할 새로운 전자키(슬레이브키)를 생성하고, 이를 슬레이브키 장치(300)에 전송하는 방식을 따를 수 있다. 그러나 이는 일실시예에 한하는 것이고, 별도의 서비스 제공 서버를 통하여 작동 제어 권한 부여 과정을 수행할 수도 있다. 한편, 전자키의 생성 및 활용은, 암호화된 ID 생성과 이로부터 추출한 코드 및 자물쇠 시스템(20)으로부터 수신한 일회용 난수를 이용할 수 있다. 이와 같이, 전자키 장치(마스터키 장치(200))에 자물쇠 시스템(20)의 무선 제어 권한 전송 기능을 부여함으로써, 통신망을 통해 먼 거리에서도 간단하게 전자키 전송 및 대여가 가능할 수 있다.
한편, 마스터키 장치(200)는, 마스터키 장치(200)의 사용자 또는 슬레이브키 장치(300)의 사용자로부터 제공되는 홍채 인식, 얼굴 인식, 지문 인식, 음성 인식, 비밀번호 입력 및 패턴 입력 중 어느 하나의 입력에 기초하여, 마스터키 장치(200) 또는 슬레이브키 장치(300)를 자물쇠 시스템(20)에 인증시킬 수 있으나, 전술한 바와 같은 실시예에 한정하는 것은 아니다. 전자키 장치로서 스마트기기를 이용할 경우, 스마트기기에는 카메라, 스크린, 마이크 등이 이미 장착되어 있으므로, 이 장치들을 이용하여 사용자 인증을 수행할 수 있다.
또한, 슬레이브키 장치(300)에 부여되는 작동 제어 권한은, 미리 설정된 기간 및 미리 설정된 장소에서만 자물쇠 시스템(20)의 동작을 제어하도록 제한될 수 있다. 보다 구체적으로는, 시간, GPS 좌표값, 온도 및 습도를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 미리 정해진 파라미터 값에 제한되어 자물쇠 시스템(20)의 작동을 제어할 수 있다. 전자키 장치는 복제 및 도용의 우려가 있으므로, 제어 권한에 제한을 둘 수 있다. 특정 날짜, 시각이나 기간 동안에만 해당 자물쇠 시스템(20)의 작동을 제어할 수 있도록 할 수 있고, 전자키 장치 또는 자물쇠 시스템(20)에 부착된 GPS를 이용하여 특정 지역에서만 해당 자물쇠 시스템(20)의 작동을 제어할 수 있도록 할 수도 있다. 나아가, 온도, 습도 등의 외부 환경에 따라 권한을 제한할 수 도 있다. 이와 같은 제한은 전자키 장치 자체에 미리 설정될 수도 있고, 전자키 장치가 다른 전자키 장치에 권한을 부여할 때 제한된 권한을 부여할 수도 있다. 특히, 슬레이브키 장치(300)에 권한을 부여하는 경우는, 차량(10)에 있어서 일시적(시간 제약)으로 발렛 파킹을 하게 한다거나, 지인에게 자동차를 대여한 경우 특정 지역이나 환경에서만 자동차를 사용할 수 있도록 하는 등의 방식으로 제한된 권한 부여 기능이 이용될 수 있다.
차량 제어 장치(100)는, 자물쇠 시스템(20)의 무선 제어 및 제어 권한 전송이 가능한 전자키 장치를 이용해, 자물쇠 시스템(20)을 구비한 차량(10)을 제어하기 위한 차량 제어 장치(100)일 수 있다. 보다 구체적으로는, 차량 제어 장치(100)는 차량(10)에 구비된 자물쇠 시스템(20)을 제어할 수 있다. 이때, 차량 제어 장치(100)는, 자물쇠 시스템(20)을 구비한 차량(10)의 내부에 장착될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템에서, 차량 제어 장치(100)의 작동을 예를 들어 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템에서는, 마스터키 장치(200) 또는 슬레이브키 장치(300)가 차량(10)에 가까이 근접하였을 때 차량 제어 장치(100)에 의해 키리스 구동 시스템이 동작하도록 할 수 있다. 이때, 마스터키 장치(200)가 차량(10)에서 멀리 떨어져 있더라도, 마스터키 장치(200)로부터 정당한 작동 제어 권한을 부여받은 슬레이브키 장치(300)가 차량(10)에 근접하였다면, 차량 제어 장치(100)에 의해 차량(10) 리모컨 제어가 가능하여, 슬레이브키 장치(300)가 부여받은 권한 내에서 차량(10)을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템에서, 차량 제어 모듈(110) 및 근거리 통신 제어 모듈(120)의 작동을 설명한 도면이다. 이하에서는, 도 1 및 도 4를 참조하여 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치(100)의 세부적인 구성에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
차량 제어 모듈(110)은, 인증된 전자키 장치로부터 수신한 작동 제어 신호에 따라 전자키 장치에 부여된 작동 제어 권한 내에서 차량(10)을 제어할 수 있다. 즉, 차량 제어 장치(100)는, 차량(10)의 도어 개폐, 트렁크 개방, 경적(Klaxon) 등 자물쇠 시스템(20)을 제어할 수 있으며, 실시예에 따라서는 자물쇠 시스템(20) 포함하는 제한된 기능의 제어를 할 수 있다.
근거리 통신 제어 모듈(120)은, 전자키 장치와 근거리 무선 통신으로 연결되며, 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있으면, 차량 제어 모듈(110)에 전력을 공급하는 스위칭 제어를 할 수 있다. 특히, 근거리 통신 제어 모듈(120)은, 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy; BLE), NFC(Near Field Communication), QR 코드 및 Z-Wave를 포함하는 군에서 선택된 어느 하나 또는 적어도 둘 이상의 조합을 이용해, 상기 전자키 장치와 연결될 수 있다. 즉, 저전력 블루투스, NFC, QR 코드, Z-Wave 등으로 구성될 수 있으며, 둘 이상의 근거리 통신 방식을 조합하여 구성될 수도 있다. 그중에서, 저전력 블루투스는, 40개 채널 주파수 호핑으로 RSA 공격을 원천 차단할 수 있다.
보다 구체적으로, 근거리 통신 제어 모듈(120)은, 전자키 장치와의 근거리 무선 통신의 전파 세기를 이용해, 전파 세기가 미리 정해진 값 미만일 때 또는 근거리 무선 통신에 의한 연결이 없을 때 차량 제어 모듈(110)에 전력의 공급을 차단할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 제어 장치(100)로부터 일정한 거리 이내에서 근거리 무선 통신이 원활할 수 있는데, 도 3의 마스터키 장치(200)와 같이, 전자키 장치가 차량 제어 장치(100)로부터 일정한 거리를 초과하여 멀어진 경우에는, 전파 세기가 미리 정해진 값 미만으로 약해지게 되므로, 근거리 무선 통신이 약하게 가능하더라도 근거리 통신 제어 모듈(120)은 차량 제어 모듈(110)에 전력의 공급을 차단할 수 있다.
이와 같이, 근거리 통신 제어 모듈(120)은, 전자키 장치가 가까이 있을 때에는 차량 제어 모듈(110)에 전력을 공급하고, 멀어지거나 근거리 무선 통신 연결이 없으면 차량 제어 모듈(110)에 전력을 차단함으로써, 전자키 장치에 의한 안전한 차량(10) 제어가 가능하도록 할 수 있다.
여기서, 근거리 통신 제어 모듈(120)은, 차량 제어 모듈(110)에 전원 공급을 제어하되, 스위칭 제어 방식을 사용할 수 있다. 즉, 버튼을 눌러 통전시키는 방식과 동일한 효과의 디지털 스위치 방식을 이용해, 근거리 통신 제어 모듈(120)이 차량 제어 모듈(110)을 제어할 수 있다. 실시예에 따라서, 근거리 무선 통신 방식으로 NFC나 QR 코드를 사용하는 경우에는, 인증 접속(ACCESS) 시도 시마다 근거리 통신 제어 모듈(120)이 토클 스위칭 방식으로 차량 제어 모듈(110)에 전력의 공급/차단 스위칭 제어를 할 수도 있다. 또한, 둘 이상의 근거리 통신 방식을 조합하여 구성할 수도 있으므로, 디지털 스위치 방식과 토클 스위치 방식을 필요에 따라 조합하여 구성할 수 있다.
한편, 키리스 구동 시스템이 구비된 차량(10)의 경우, 차량 제어 모듈(110)은 리모컨 제어를 처리할 수 있다. 키리스 구동 시스템에서 리모컨 제어는, 차량(10)의 시동 완료 후 제어권은 완전히 차량(10)의 BCM에 넘어가므로, 시동 후에는 리모컨이 차량(10)에 어떠한 영향도 주지 않는 안전한 제어 방식이다. 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치(100)의 차량 제어 모듈(110)은, 리모컨 PCB(Printed Circuit Board)를 포함하여 구현될 수 있다. 따라서 차량 제어 모듈(110)은, 근거리 통신 제어 모듈(120)에 의해 전자키 장치의 접근 여부에 따라 전원 공급이 제어됨으로써, 정당한 권한이 있는 전자키 장치가 접근하였을 경우에 키리스 구동 시스템에서 리모컨 제어를 효과적으로 처리할 수 있다.
또한, 차량 제어 모듈(110)은, 전력이 공급되면, 이모빌라이저 보안 인증을 처리할 수 있다. 여기서, 이모빌라이저 보안 인증은, LF 통신을 이용해 차량(10)의 리모컨 위치를 인식하고, RF 통신을 이용해 차량(10)에 인증 및 제어 신호를 송신하는 것이다. 본 발명에서는, 차량 제어 모듈(110)을 이용해 물리적인 리모컨 없이도, 이모빌라이저 보안 인증을 처리하고, 차량(10)의 도어 개폐, 트렁크 제어 등 자물쇠 시스템(20)을 제어할 수 있다.
ODB 커넥터(130)는, 차량 제어 장치(100)에 연결되며, 차량(10)과 양방향 차량(10) 정보를 제어할 수 있다. 즉, ODB 커넥터(130)는 근거리 통신 제어 모듈(120)에 유선으로 연결될 수 있으며, ODB 커넥터(130)를 이용해 전자키 장치와 차량(10) 사이에 차량(10) 정보 및 제어 정보를 양방향으로 통신할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템에서, ODB 커넥터(130)를 더 포함하는 차량 제어 장치(100)의 작동을 설명한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템은, ODB 커넥터(130)를 더 포함하여, 차량(10)의 상태를 쉽게 진단하고 추가적인 기능 제어를 할 수 있다. 예를 들어, 차량(10)에 근접한 전자키 장치에, ODB 커넥터(130)를 이용해 진단한 차량(10) 상태 정보를 근거리 무선 통신으로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치(100)는, 케이스를 이용하여 차량(10)에 장착될 수 있다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치(100)의 구성 부품을 예를 들어 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치(100)의 조립도를 예를 들어 도시한 도면이다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치(100)는, 차량 제어 모듈(110)(“인증된 리모콘 PCB”) 및 근거리 통신 제어 모듈(120)(“제어용 FPCB”)을 포함하고, PCB로 구현된 두 모듈을 조립 및 고정하여 차량(10)에 쉽게 장착하기 위한 실리콘 케이스(“PCB 고정용 실리콘 케이스”)를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하고 있는 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치(100) 및 차량 제어 시스템에 따르면, 차량(10) 내부에 장착된 차량 제어 장치(100)를 이용하여 차량(10)에 대한 정당한 접근 권한을 부여받은 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있을 때에만 차량 제어 모듈(110)에 전력을 공급하여, 차량 제어 모듈(110)의 전원을 제어하는 방식으로 RSA 공격에 효과적으로 대응이 가능하고, 차량(10) 개조 없이 차량(10) 성능에 거의 영향을 미치지 않는 방식으로 차량(10)을 보다 안전하게 제어할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 차량
20: 자물쇠 시스템
100: 차량 제어 장치
110: 차량 제어 모듈
120: 근거리 통신 제어 모듈
130: ODB 커넥터
200: 마스터키 장치
300: 슬레이브키 장치

Claims (8)

  1. 자물쇠 시스템(20)의 무선 제어 및 제어 권한 전송이 가능한 전자키 장치를 이용해, 자물쇠 시스템(20)을 구비한 차량(10)을 제어하기 위한 차량 제어 장치(100)로서,
    인증된 상기 전자키 장치로부터 수신한 작동 제어 신호에 따라 상기 전자키 장치에 부여된 작동 제어 권한 내에서 상기 차량(10)을 제어하는 차량 제어 모듈(110); 및
    상기 전자키 장치와 근거리 무선 통신으로 연결되며, 상기 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있으면, 상기 차량 제어 모듈(110)에 전력을 공급하는 스위칭 제어를 하는 근거리 통신 제어 모듈(120)을 포함하며,
    상기 자물쇠 시스템(20)은, 키리스(keyless) 구동 시스템이고,
    상기 차량 제어 모듈(110)은, 리모컨 PCB를 포함해 리모컨 제어를 처리하여, 상기 키리스 구동 시스템에서 상기 차량(10)의 시동 완료 후 제어권이 상기 차량의 BCM에 넘어가도록 안전하게 제어하며,
    상기 차량 제어 모듈(110)은, 전력이 공급되면, LF 통신을 이용해 차량(10)의 리모컨 위치를 인식하고, RF 통신을 이용해 차량(10)에 인증 및 제어 신호를 송신해 이모빌라이저 보안 인증을 처리하고 상기 자물쇠 시스템(20)을 제어하고,
    상기 근거리 통신 제어 모듈(120)은,
    저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy; BLE), NFC(Near Field Communication), QR 코드 및 Z-Wave를 포함하는 군에서 선택된 적어도 둘 이상의 조합을 이용해, 상기 전자키 장치와 연결되고, 둘 이상의 근거리 통신 방식을 조합하여 구성할 때, 디지털 스위칭 방식과 토클 스위칭 방식을 조합하여 상기 차량 제어 모듈(110)에 전력의 공급/차단 스위칭 제어를 하며,
    상기 근거리 통신 제어 모듈(120)은,
    상기 전자키 장치와의 근거리 무선 통신의 전파 세기를 이용해, 전파 세기가 미리 정해진 값 미만일 때 상기 차량 제어 모듈(110)에 전력의 공급을 차단하여, RSA 공격에 효과적으로 대응하고,
    상기 차량 제어 장치(100)에 연결되며, 상기 차량(10)과 양방향 차량(10) 정보를 제어하는 ODB 커넥터(130)를 더 포함하고,
    상기 차량(10)에 근접한 전자키 장치에, 상기 ODB 커넥터(130)를 이용해 진단한 차량(10) 상태 정보를 근거리 무선 통신으로 전송하며,
    상기 차량 제어 모듈(110) 및 근거리 통신 제어 모듈(120)을 조립 및 고정하여 상기 차량(10)에 장착하기 위한 실리콘 케이스를 더 포함하고,
    인증된 리모콘 PCB로 구현된 상기 차량 제어 모듈(110)과, 제어용 FPCB로 구현된 상기 근거리 통신 제어 모듈(120)을 상기 실리콘 케이스를 이용해 조립 및 고정하여 상기 자물쇠 시스템(20)을 구비한 차량(10)의 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는, 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 장치(100).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 자물쇠 시스템(20)과 통신하여 상기 자물쇠 시스템(20)의 작동을 제어하고, 다른 전자키 장치와 통신하여 상기 다른 전자키 장치에 상기 자물쇠 시스템(20)의 작동 제어 권한을 부여하되, 상기 자물쇠 시스템(20)의 작동을 제어하거나, 상기 다른 전자키 장치에 상기 자물쇠 시스템(20)의 작동 제어 권한을 부여할 때에, 사용자 인증을 수행하는 마스터키 장치(200);
    상기 마스터키 장치(200)로부터 상기 자물쇠 시스템(20)의 작동 제어 권한을 부여받아, 상기 부여받은 권한 범위 내에서 상기 자물쇠 시스템(20)의 작동을 제어하는 슬레이브키 장치(300); 및
    상기 마스터키 장치(200) 및 상기 슬레이브키 장치(300) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전자키 장치를 이용해 상기 자물쇠 시스템(20)을 구비한 차량(10)을 제어하며, 상기 자물쇠 시스템(20)을 구비한 차량(10)의 내부에 장착되는 차량 제어 장치(100)를 포함하며,
    상기 마스터키 장치(200) 및 상기 슬레이브키 장치(300)는,
    전자키 애플리케이션이 설치된 스마트기기이고,
    상기 차량 제어 장치(100)는,
    인증된 상기 전자키 장치로부터 수신한 작동 제어 신호에 따라 상기 전자키 장치에 부여된 작동 제어 권한 내에서 상기 차량(10)을 제어하는 차량 제어 모듈(110); 및
    상기 전자키 장치와 근거리 무선 통신으로 연결되며, 상기 전자키 장치가 근거리 무선 통신이 가능한 거리 이내에 있으면, 상기 차량 제어 모듈(110)에 전력을 공급하는 스위칭 제어를 하는 근거리 통신 제어 모듈(120)을 포함하며,
    상기 자물쇠 시스템(20)은, 키리스(keyless) 구동 시스템이고,
    상기 차량 제어 모듈(110)은, 리모컨 PCB를 포함해 리모컨 제어를 처리하여, 상기 키리스 구동 시스템에서 상기 차량(10)의 시동 완료 후 제어권이 상기 차량의 BCM에 넘어가도록 안전하게 제어하며,
    상기 차량 제어 모듈(110)은, 전력이 공급되면, LF 통신을 이용해 차량(10)의 리모컨 위치를 인식하고, RF 통신을 이용해 차량(10)에 인증 및 제어 신호를 송신해 이모빌라이저 보안 인증을 처리하고 상기 자물쇠 시스템(20)을 제어하고,
    상기 근거리 통신 제어 모듈(120)은,
    저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy; BLE), NFC(Near Field Communication), QR 코드 및 Z-Wave를 포함하는 군에서 선택된 적어도 둘 이상의 조합을 이용해, 상기 전자키 장치와 연결되고, 둘 이상의 근거리 통신 방식을 조합하여 구성할 때, 디지털 스위칭 방식과 토클 스위칭 방식을 조합하여 상기 차량 제어 모듈(110)에 전력의 공급/차단 스위칭 제어를 하며,
    상기 근거리 통신 제어 모듈(120)은,
    상기 전자키 장치와의 근거리 무선 통신의 전파 세기를 이용해, 전파 세기가 미리 정해진 값 미만일 때 상기 차량 제어 모듈(110)에 전력의 공급을 차단하여, RSA 공격에 효과적으로 대응하고,
    차량 제어 장치(100)는,
    상기 차량 제어 장치(100)에 연결되며, 상기 차량(10)과 양방향 차량(10) 정보를 제어하는 ODB 커넥터(130)를 더 포함하고,
    상기 차량(10)에 근접한 전자키 장치에, 상기 ODB 커넥터(130)를 이용해 진단한 차량(10) 상태 정보를 근거리 무선 통신으로 전송하며,
    차량 제어 장치(100)는,
    상기 차량 제어 모듈(110) 및 근거리 통신 제어 모듈(120)을 조립 및 고정하여 상기 차량(10)에 장착하기 위한 실리콘 케이스를 더 포함하고,
    인증된 리모콘 PCB로 구현된 상기 차량 제어 모듈(110)과, 제어용 FPCB로 구현된 상기 근거리 통신 제어 모듈(120)을 상기 실리콘 케이스를 이용해 조립 및 고정하여 상기 자물쇠 시스템(20)을 구비한 차량(10)의 내부에 장착되며,
    상기 마스터키 장치(200)는, 상기 마스터키 장치(200)의 사용자 또는 상기 슬레이브키 장치(300)의 사용자로부터 제공되는 홍채 인식, 얼굴 인식, 지문 인식, 음성 인식, 비밀번호 입력 및 패턴 입력 중 어느 하나의 입력에 기초하여, 상기 마스터키 장치(200) 또는 상기 슬레이브키 장치(300)를 상기 자물쇠 시스템(20)에 인증시키며,
    상기 슬레이브키 장치(300)에 부여되는 상기 작동 제어 권한은, 미리 설정된 기간 및 미리 설정된 장소에서만 상기 자물쇠 시스템(20)의 동작을 제어하도록 제한되는 것을 특징으로 하는, 근거리 무선 통신에 따른 스위칭 제어를 이용한 차량 제어 시스템.
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