KR102548862B1 - 차량 및 차량의 제어방법 - Google Patents

차량 및 차량의 제어방법 Download PDF

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Abstract

차량은 데이터 채널을 통해 휴대용 단말의 측위 신호를 수신하는 측위용 통신 모듈, 및 휴대용 단말과 페어링을 수행하고, 휴대용 단말과 공유하는 암호키를 측위용 통신 모듈에 전송하는 메인 통신 모듈을 포함하되, 메인 통신 모듈은 암호키로 암호화된 데이터 채널의 주소를 휴대용 단말로부터 수신하고, 암호화된 주소를 메인 통신 모듈에 전달하고, 측위용 통신 모듈은 메인 통신 모듈로부터 수신한 암호키를 이용하여 암호화된 주소를 복호화하고, 복호화한 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 휴대용 단말의 측위 신호를 수신한다.

Description

차량 및 차량의 제어방법 {VEHICLE AND CONTROL METHOD OF THE VEHICLE}
차량 및 차량의 제어방법에 관한 것이다.
차량의 원격 조작 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 포브(FOB) 등의 원격 조작 장치가 사용된다.
최근 포브 외에도 차량의 제어를 위해 헨드헬드 기반의 휴대용 단말을 이용하는 기술이 다수 개발되고 있는데, 종래의 휴대용 단말을 이용하여 차량을 제어하는 기술의 경우, 차량은 휴대용 단말로부터 측위 신호를 수신하고, 측위 신호에 기초하여 휴대용 단말의 위치를 추정하는데, 공개된 채널에서 측위 신호를 수신함에 따라 차량 해킹의 위험이 존재하였다.
개시된 실시예는 휴대용 단말로부터 안전하게 측위 신호를 수신하는 차량, 및 차량의 제어방법을 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 측면에 따른 차량은 데이터 채널을 통해 휴대용 단말의 측위 신호를 수신하는 측위용 통신 모듈, 및 휴대용 단말과 페어링을 수행하고, 휴대용 단말과 공유하는 암호키를 측위용 통신 모듈에 전송하는 메인 통신 모듈을 포함하되, 메인 통신 모듈은 암호키로 암호화된 데이터 채널의 주소를 휴대용 단말로부터 수신하고, 암호화된 주소를 메인 통신 모듈에 전달하고, 측위용 통신 모듈은 메인 통신 모듈로부터 수신한 암호키를 이용하여 암호화된 주소를 복호화하고, 복호화한 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 휴대용 단말의 측위 신호를 수신한다.
차량은 차량의 제어 승인 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하되, 측위용 통신 모듈은 측위 신호를 메인 통신 모듈에 전달하고, 메인 통신 모듈은 측위 신호에 기초하여 휴대용 단말의 위치를 추정하고, 제어부는 휴대용 단말의 위치 추정 결과에 기초하여 휴대용 단말의 차량 제어를 승인할 수 있다.
측위용 통신 모듈은 복수개 마련되고, 복수개의 측위용 통신 모듈은 복수개의 측위 신호를 각각 수신하고, 메인 통신 모듈에 복수개의 측위 신호를 전달하고, 메인 통신 모듈은 복수개의 측위 신호에 기초하여 휴대용 단말의 위치를 추정할 수 있다.
메인 통신 모듈은 삼각 측량법을 이용하여 휴대용 단말의 위치를 추정할 수 있다.
제어부는 휴대용 단말이 차량으로부터 미리 설정된 기준 거리 이내에 존재하면, 휴대용 단말의 차량 제어를 승인할 수 있다.
메인 통신 모듈은 페어링을 수행하여 암호키를 생성하고, 암호키를 휴대용 단말과 공유할 수 있다.
제어부는 암호키를 생성하고, 휴대용 단말과 차량의 페어링 시 암호키를 메인 통신 모듈로 전송하고, 메인 통신 모듈은 암호키를 휴대용 단말과 공유할 수 있다.
메인 통신 모듈은 휴대용 단말로부터 도어락 신호를 수신하고, 제어부는 휴대용 단말의 차량 제어가 승인되면, 도어락 신호에 기초하여 차량의 도어락의 잠금 또는 해제를 제어할 수 있다.
차량은 차량의 도어락의 잠금 또는 해제 명령을 입력 받는 입력부를 더 포함하되, 제어부는 휴대용 단말의 차량 제어가 승인되면, 잠금 또는 해제 명령에 기초하여 도어락의 잠금 또는 해제를 제어할 수 있다.
다른 측면에 따른 차량은 데이터 채널을 통해 휴대용 단말의 측위 신호를 수신하는 측위용 통신 모듈, 및 휴대용 단말과 페어링을 수행하여 휴대용 단말과 공유하는 암호키를 저장하는 메인 통신 모듈을 포함하되, 메인 통신 모듈은 암호키로 암호화된 데이터 채널의 주소를 휴대용 단말로부터 수신하고, 암호키를 이용하여 암호화된 주소를 복호화하고, 복호화한 주소를 측위용 통신 모듈에 전달하고, 측위용 통신 모듈은 복호화한 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 휴대용 단말의 측위 신호를 수신한다.
차량은 차량의 제어 승인 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하되, 측위용 통신 모듈은 측위 신호를 메인 통신 모듈에 전달하고, 메인 통신 모듈은 측위 신호에 기초하여 휴대용 단말의 위치를 추정하고, 제어부는 휴대용 단말의 위치 추정 결과에 기초하여 휴대용 단말의 차량 제어를 승인할 수 있다.
측위용 통신 모듈은 복수개 마련되고, 복수개의 측위용 통신 모듈은 복수개의 측위 신호를 각각 수신하고, 메인 통신 모듈에 복수개의 측위 신호를 전달하고, 메인 통신 모듈은 복수개의 측위 신호에 기초하여 휴대용 단말의 위치를 추정할 수 있다.
메인 통신 모듈은 삼각 측량법을 이용하여 휴대용 단말의 위치를 추정할 수 있다.
제어부는 휴대용 단말이 차량으로부터 미리 설정된 기준 거리 이내에 존재하면, 휴대용 단말의 차량 제어를 승인할 수 있다.
메인 통신 모듈은 페어링을 수행하여 암호키를 생성하고, 암호키를 휴대용 단말과 공유할 수 있다.
제어부는 암호키를 생성하고, 휴대용 단말과 차량의 페어링 시 암호키를 메인 통신 모듈로 전송하고, 메인 통신 모듈은 암호키를 휴대용 단말과 공유할 수 있다.
또 다른 측면에 따른 차량의 제어방법은 메인 통신 모듈이 휴대용 단말과 페어링을 수행하는 단계, 측위용 통신 모듈이 휴대용 단말과 공유하는 암호키를 메인 통신 모듈로부터 수신하는 단계, 메인 통신 모듈이 암호키로 암호화된 주소를 휴대용 단말로부터 수신하는 단계, 측위용 통신 모듈이 암호화된 주소를 메인 통신 모듈로부터 수신하는 단계, 측위용 통신 모듈이 메인 통신 모듈로부터 수신한 암호키를 이용하여 암호화된 주소를 복호화하는 단계, 및 측위용 통신 모듈이 복호화된 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 휴대용 단말로부터 측위 신호를 수신하는 단계를 포함한다.
차량의 제어방법은 측위 신호가 복호화 가능한 경우, 휴대용 단말의 차량 제어를 승인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량의 제어방법은 차량에 마련된 복수개의 측위용 통신 모듈이 생성한 복수개의 측위 신호에 기초하여 휴대용 단말의 위치를 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량 제어를 승인하는 단계는, 휴대용 단말이 차량으로부터 미리 설정된 기준 거리 이내에 존재하면, 휴대용 단말의 차량 제어를 승인하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 과제 해결 수단에 의하면, 암호화된 주소를 이용하여 측위 신호를 휴대용 단말과 차량이 송수신함으로써 차량 해킹의 위험을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량 시스템의 제어 블록도이다.
도 4 내지 도 8은 차량과 휴대용 단말 간의 신호 송수신 과정을 설명하기 위한 개략도이다.
도 9는 일 실시예에 다른 차량의 제어방법에 대한 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(100)의 외관은 차량(100)을 이동시키는 차륜(12,13), 차량(100) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(15L), 차량(100) 내부의 운전자에게 차량(100) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(16), 운전자에게 차량(100) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(14L,14R)를 포함한다.
차륜(12,13)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(12), 차량의 후방에 마련되는 후륜(13)을 포함하며, 차량(100) 내부에 마련되는 구동 장치(미도시)는 차량(100)이 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(12) 또는 후륜(13)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진 또는 축전기로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터를 채용할 수 있다.
도어(15L,15R(도 2 참조))는 차량(100)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자 또는 동승자가 차량(100)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(100)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다. 또한, 차량(100) 외부에는 도어(15L,15R(도 2 참조))를 개폐할 수 있는 손잡이(17L, 17R)가 마련될 수 있다.
사용자가 차량(100)에 등록된 휴대용 단말(200; 도 3 참조)을 소지하고 있는 상태에서 도어(15L,15R)의 터치 감지부가 사용자의 터치 입력을 감지하는 경우, 차량(100)은 무선 통신망을 통해 휴대용 단말(200)과 인증을 수행하고, 인증이 완료되면 차량(100)의 도어 락이 해제되어 사용자의 손잡이(17L, 17R) 당김 조작에 의해 도어(15L)가 개방될 수 있다. 여기서, 사용자는 운전자 뿐만 아니라, 차량(100) 내 탑승한 동승자를 포함하는 것으로서, 휴대용 단말(200)을 소지한 자를 의미한다.
전면 유리(16)는 본체의 전방 상측에 마련되어 차량(100) 내부의 운전자가 차량(100) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드쉴드 글래스(windshield glass)라고도 한다.
또한, 사이드 미러(14L,14R)는 차량(100)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(14L) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(14R)를 포함하며, 차량(100) 내부의 운전자가 차량(100)의 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
이외에도 차량(100)은 후면 또는 측면의 장애물 내지 다른 차량을 감지하는 근접 센서, 강수 여부 및 강수량을 감지하는 레인 센서, 카메라 등의 감지 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 대시보드(29)의 중앙 영역에는 AVN(Audio Video Navigation) 디스플레이(71)와 AVN 입력부(61)가 마련될 수 있다. AVN 디스플레이(71)는 오디오 화면, 비디오 화면 및 내비게이션 화면 중 적어도 하나를 선택적으로 표시할 수 있고, 뿐만 아니라 차량(100)과 관련된 각종 제어 화면 또는 부가기능과 관련된 화면을 표시할 수 있다.
AVN 디스플레이(71)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있다.
AVN 입력부(61)는 AVN 디스플레이(71)와 인접한 영역에 하드 키 타입으로 마련될 수도 있고, AVN 디스플레이(71)가 터치 스크린 타입으로 구현되는 경우에는 AVN 디스플레이(71)의 전면에 터치 패널 형태로 마련될 수도 있다.
또한, 운전석(18L)와 조수석(18R) 사이에 죠그 셔틀(jog shuttle) 타입의 센터 입력부(62)가 마련될 수도 있다. 사용자는 센터 입력부(62)를 돌리거나 가압하거나 상, 하, 좌 또는 우 방향으로 미는 방식으로 제어 명령을 입력할 수 있다.
차량(100)에는 음향을 출력할 수 있는 음향 출력부(80)가 마련될 수 있고, 음향 출력부(80)는 스피커일 수 있다. 음향 출력부(80)는 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능 및 기타 부가 기능을 수행함에 있어 필요한 음향을 출력할 수 있다.
운전석(18L) 쪽의 대시보드(29)에는 스티어링 휠(27)이 마련되며, 스티어링 휠(27)과 인접한 영역에 포브(FOB; 미도시)를 삽입할 수 있는 키 홈(29a)이 형성될 수 있다. 키 홈(29a)에 포브가 삽입되거나, 무선 통신망을 통해 포브 또는 휴대용 단말(200)과 차량(100) 간의 인증이 완료되면 포브 또는 휴대용 단말(200)과 차량(100)이 연결될 수 있다.
또한, 대시보드(29)에는 차량(100)의 시동을 온/오프 제어하는 시동 버튼(31)이 마련될 수 있고, 키 홈(29a)에 포브가 삽입되거나, 시동 버튼(31) 근방에 마련된 차량 근거리 통신 모듈과 차량(100)에 등록된 휴대용 단말(200)의 단말 근거리 통신 모듈이 인증 데이터(이하, "토큰"이라 함)를 송수신함으로써 인증을 수행하고, 사용자의 시동 버튼(31) 가압에 의해 차량(100)의 시동이 턴온될 수 있다.
한편, 차량(100)에는 공조 장치가 구비되어 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(21)를 통해 배출하여 차량(100) 내부의 온도를 제어할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량 시스템의 제어 블록도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량 시스템은 차량(100) 및 휴대용 단말(200)를 포함한다.
차량(100)과 휴대용 단말(200)은 근거리 통신망을 통해 연결될 수 있다. 여기서 근거리 통신망은 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE(Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication), 및 RFID(radio frequency identification) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면 차량(100)은 블루투스 통신망을 통해 휴대용 단말(200)과 페어링을 수행할 수 있고, 페어링이 완료되면 휴대용 단말(200)과 블루투스 통신망을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다.
페어링이란, 휴대용 단말(200)의 정보를 차량(100)에 등록하는 과정으로서, 페어링 과정에 의해 차량(100)이 휴대용 단말(200)과 암호키를 상호 공유할 수 있게 된다.
페어링이 완료되면, 차량(100)과 휴대용 단말(200)은 상호 공유된 암호키를 이용하여 암호화된 데이터를 송수신할 수 있게 된다.
페어링을 이미 완료한 차량(100)과 휴대용 단말(200)이 특정 데이터 채널을 통해 데이터를 송수신하기 위해, 휴대용 단말(200)은 암호키로 암호화된 데이터 채널의 주소를 먼저 송신할 수 있고, 차량(100)은 공유된 암호키를 이용하여 암호화된 주소를 복호화함으로써 데이터 채널의 주소를 판단할 수 있고, 판단된 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 차량(100)과 휴대용 단말(200)은 통신을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량(100)과 휴대용 단말(200)은 차량(100)이 휴대용 단말(200)의 위치를 추정하기 위해 사용되는 휴대용 단말(200)의 측위 신호를 이러한 데이터 채널을 통해 송수신할 수 있다.
이를 위하여, 차량(100)은 차량 통신부(110), 차량 저장부(120) 및 차량 제어부(130)를 포함할 수 있다.
차량 통신부(110)는 휴대용 단말(200)의 위치를 추정하기 위한 측위 신호를 수신하는 측위용 통신 모듈(110a) 및 휴대용 단말(200)과 페어링을 수행하는 메인 통신 모듈(110b)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 측위용 통신 모듈(110a)은 메인 통신 모듈(110b)이 휴대용 단말(200)과 페어링을 완료하면, 메인 통신 모듈(110b)로부터 암호키를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 측위용 통신 모듈(110a)이 암호키를 수신하는 것은 메인 통신 모듈(110b)로부터 전송된 암호키를 수신하는 것 뿐만 아니라, 메인 통신 모듈(110b)에 저장된 암호키를 스니핑(sniffing)하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 측위용 통신 모듈(110a)은 특정 데이터 채널을 통해 휴대용 단말(200)의 측위 신호를 수신할 수 있는데, 이러한 데이터 채널의 주소를 판단하기 위해, 메인 통신 모듈(110b)이 휴대용 단말(200)로부터 수신한 암호화된 주소를 메인 통신 모듈(110b)로부터 전달받거나, 메인 통신 모듈(110b)에 저장된 암호화 주소를 스니핑할 수 있다.
일 실시예에 따른 측위용 통신 모듈(110a)은 메인 통신 모듈(110b)로부터 수신한 암호키를 이용하여 암호화된 주소를 복호화하고, 복호화한 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 휴대용 단말(200)의 측위 신호를 수신할 수 있다. 복호화된 주소는 메인 통신 모듈(110b)에 전달될 수 있다.
일 실시예에 따른 측위용 통신 모듈(110a)은 차량(100)에 복수개 마련될 수 있고, 각각의 측위용 통신 모듈(110a)은 복호화한 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 휴대용 단말(200)로부터 측위 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 측위용 통신 모듈(110a)은 수신된 측위 신호를 메인 통신 모듈(110b)에 전달할 수 있다.
측위용 통신 모듈(110a)이 차량(100)에 복수개 마련된 경우, 복수개의 측위용 통신 모듈(110a)은 복수개의 측위 신호를 각각 수신하고, 수신된 측위 신호를 메인 통신 모듈(110b)에 전달할 수 있다.
다른 실시예에 따른 측위용 통신 모듈(110a)은 직접 데이터 채널의 주소를 복호화할 필요 없이, 메인 통신 모듈(110b)에 의해 복호화된 데이터 채널의 주소를 메인 통신 모듈(110b)로부터 수신할 수도 있다.
측위용 통신 모듈(110a)은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 직비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있고, 예를 들어, 블루투스 모듈로서 설명될 수 있다.
측위용 통신 모듈(110a)은 측위 신호를 수신하는 안테나 및 수신기(Receiver)를 포함하는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 측위용 통신 모듈(110a)은 무선 통신 인터페이스를 통하여 수신한 아날로그 형태의 무선 신호를 디지털 제어 신호로 복조하기 위한 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 측위용 통신 모듈(110a)은 암호키를 이용하여 데이터 채널의 주소를 복호화하는 등 데이터를 처리하고, 측위용 통신 모듈(110a) 내 구성요소들의 동작을 제어하는 프로세서와 측위용 통신 모듈(110a) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
메인 통신 모듈(110b)은 휴대용 단말(200)을 차량(100)에 등록시키기 위해, 휴대용 단말(200)과 페어링을 수행한다.
페어링을 수행하는 것은 휴대용 단말(200)로부터 페어링 요청 신호를 수신하고, 휴대용 단말(200)에 암호키를 부여하고, 암호키를 휴대용 단말(200)에 전송함으로써 상호 공유되는 암호키를 이용하여 이후 암호화된 데이터를 송수신할 수 있게 한다. 페어링은 공지된 기술인 바, 자세한 설명을 생략한다.
메인 통신 모듈(110b)은 페어링이 완료되면, 휴대용 단말(200)과 공유하는 암호키를 메모리에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 메인 통신 모듈(110b)이 측위용 통신 모듈(110a)에 암호키를 전송함으로써 측위용 통신 모듈(110a)은 암호키를 알 수 있게 된다. 또는, 메인 통신 모듈(110b)에 저장된 암호키를 측위용 통신 모듈(110a)이 스니핑함으로써 측위용 통신 모듈(110a)은 암호키를 알 수도 있다.
일 실시예에 따른 메인 통신 모듈(110b)은 공유된 암호키로 암호화된 주소를 포함하는 휴대용 단말(200)의 서칭 신호를 휴대용 단말(200)로부터 수신할 수 있다. 암호화된 주소는 측위용 통신 모듈(110a)에 전달될 수 있다.
일 실시예에 따른 메인 통신 모듈(110b)은 측위용 통신 모듈(110a)로부터 측위 신호를 수신할 수 있다. 메인 통신 모듈(110b)은 수신된 측위 신호를 이용하여 휴대용 단말(200)의 위치를 추정할 수 있다. 이 경우, 메인 통신 모듈(110b)의 위치 추정 결과는 차량 제어부(120)에 전달될 수도 있다.
측위용 통신 모듈(110a)이 차량(100)에 복수개 마련된 경우, 메인 통신 모듈(110b)은 복수개의 측위용 통신 모듈(110a)로부터 복수개의 측위 신호를 수신할 수 있다. 메인 통신 모듈(110b)은 복수개의 측위 신호에 기초하여 휴대용 단말(200)의 위치를 추정할 수 있고, 예를 들어, 삼각 측량법을 이용하여 휴대용 단말(200)의 위치를 추정할 수 있다.
메인 통신 모듈(110b)은 휴대용 단말(200)의 위치 추정 결과에 기초하여 차량(100)과 휴대용 단말(200) 간의 거리를 판단할 수 있고, 차량(100)과 휴대용 단말(200) 간의 거리가 미리 설정된 기준 거리 이내인 경우 휴대용 단말(200)의 차량 제어를 승인할 수 있다.
다른 실시예에 따른 메인 통신 모듈(110b)은 직접 암호키를 이용하여 암호화된 주소를 복호화하고, 복호화된 주소를 측위용 통신 모듈(110a)에 전달할 수도 있다.
메인 통신 모듈(110b)은 복호화된 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 휴대용 단말(200)의 도어락 신호를 수신하는 등 휴대용 단말(200)의 차량 제어를 위한 다양한 무선 신호를 수신할 수 있다. 수신된 차량 제어 신호는 차량 제어부(120)에 전달될 수 있다.
메인 통신 모듈(110b)은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 직비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있고, 예를 들어, 블루투스 모듈로서 설명될 수 있다.
메인 통신 모듈(110b)은 페어링을 위한 신호 또는 서칭 신호를 수신하는 안테나 및 수신기(Receiver)를 포함하는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 메인 통신 모듈(110b)은 무선 통신 인터페이스를 통하여 수신한 아날로그 형태의 무선 신호를 디지털 제어 신호로 복조하기 위한 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 메인 통신 모듈(110b)은 암호키를 이용하여 데이터 채널의 주소를 복호화하고, 측위 신호에 기초하여 휴대용 단말(200)의 위치를 추정하는 등 데이터를 처리하고, 메인 통신 모듈(110b) 내 구성요소들의 동작을 제어하는 프로세서와 메인 통신 모듈(110b) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
차량 제어부(120)는 차량(100) 내 다양한 구성요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다.
차량 제어부(120)는 차량(100) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
메모리는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 메모리는 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
차량 제어부(120)는 차량(100)의 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit)으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어부(120)는 휴대용 단말(200)의 위치 추정 결과를 메인 통신 모듈(110b)로부터 수신할 수 있고, 수신된 위치 추정 결과에 기초하여 휴대용 단말(200)의 차량 제어를 승인할 수 있다.
구체적으로, 차량 제어부(120)는 휴대용 단말(200)이 차량(100)으로부터 미리 설정된 기준 거리 이내에 존재하면, 휴대용 단말(200)의 차량 제어를 승인할 수 있다.
다른 실시예에 따른 차량 제어부(120)는 메인 통신 모듈(110b)이 휴대용 단말(200)의 차량 제어의 승인 여부를 판단하면, 판단 결과를 수신할 수도 있다.
차량 제어부(120)는 메인 통신 모듈(110b)로부터 차량 제어 신호를 전달 받을 수 있고, 전달된 차량 제어 신호에 기초하여 차량(100)의 각 구성요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 차량 제어부(120)는 메인 통신 모듈(110b)을 통해 휴대용 단말(200)로부터 전달된 도어락 신호를 수신하고, 휴대용 단말(200)의 차량 제어가 승인되면, 도어락 신호에 기초하여 차량(100)의 도어락을 잠금 또는 해제하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 차량(100)은 도어락의 잠금 또는 해제 명령을 입력 받는 입력부(미도시)를 더 포함할 수 있는데, 차량 제어부(120)는 휴대용 단말(200)의 차량 제어가 승인되면, 입력부를 통해 입력된 도어락의 잠금 또는 해제 명령에 기초하여 도어락을 잠금 또는 해제하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
이외에도, 휴대용 단말(200)의 차량 제어가 승인되면, 다양한 차량(100)을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
전술한 차량 시스템의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
한편, 도 3에서 도시된 일부 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소일 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 차량(100)과 휴대용 단말(200) 간의 신호 송수신 과정을 자세히 설명한다.
도 4 내지 도 8은 차량과 휴대용 단말 간의 신호 송수신 과정을 설명하기 위한 개략도이다.
차량(100)은 메인 통신 모듈(110b)과 측위용 통신 모듈(110a)을 포함할 수 있는데, 도 4를 참조하면, 차량(100)에는 복수개의 측위용 통신 모듈(110a-1 내지 110a-6)이 설치될 수 있고, 각각의 측위용 통신 모듈(110a-1 내지 110a-6)은 차량(100)의 내부 또는 외부의 서로 다른 위치에 설치됨으로써 차량(100)이 휴대용 단말(200)의 위치를 용이하게 파악할 수 있게 한다.
도 4에서는 6개의 측위용 통신 모듈(110a-1 내지 110a-6)이 설치된 것으로서 도시되었으나, 이하 설명의 편의를 위해 3개의 측위용 통신 모듈(110a-1 내지 110a-3)이 설치된 것을 예로 들어 설명한다.
도 5를 참조하면, 우선 차량(100)과 휴대용 단말(200)은 페어링을 수행한다.
페어링이 완료되면 차량(100)의 메인 통신 모듈(110b)과 휴대용 단말(200)은 동일한 암호키를 서로 공유할 수 있게 된다.
페어링이 완료된 차량(100)과 휴대용 단말(200)은 암호키가 삭제되지 않는 이상, 상호 접속이 끊어진 이후 다시 재접속되어도 각각 암호키를 저장하고 있으므로, 새롭게 페어링을 수행할 필요 없이 데이터 통신을 수행할 수 있게 되는데, 도 6을 참조하면, 이와 같이 페어링이 완료된 휴대용 단말(200)은 차량(100)과 특정 데이터 채널에서의 무선 신호의 송수신을 위해서, 사용하고자 하는 데이터 채널의 주소를 암호키로 암호화하여 서칭 신호로서 전송할 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(100)의 메인 통신 모듈(110b)은 암호키로 암호화된 데이터 채널의 주소와 이미 공유된 암호키를 복수의 측위용 통신 모듈들(110a-1 내지 110a-3)에 전달하고, 각각의 측위용 통신 모듈들(110a-1 내지 110a-3)은 암호키를 이용하여 데이터 채널의 주소를 복호화할 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따른 메인 통신 모듈(110b)은 직접 암호키를 이용하여 암호화된 주소를 복호화할 수 있고, 복호화된 데이터 채널의 주소를 복수의 측위용 통신 모듈들(110a-1 내지 110a-3)에 전달하는 것도 가능하다.
도 8을 참조하면, 각각의 측위용 통신 모듈들(110a-1 내지 110a-3)은 복호화한 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 휴대용 단말(200)로부터 측위 신호(S1 내지 S3)를 수신할 수 있는데, 각 측위용 통신 모듈(110a-1 내지 110a-3)이 수신한 측위 신호를 S1, S2, S3라 하는 경우, 메인 통신 모듈(110b)은 측위용 통신 모듈(110a)로부터 복수의 측위 신호들(S1 내지 S3)을 수신하고, 복수의 측위 신호들(S1 내지 S3)에 기초하여 휴대용 단말(200)의 위치를 추정할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여 일 실시예에 다른 차량(100)의 제어방법에 대해 설명한다.
도 9는 일 실시예에 다른 차량의 제어방법에 대한 순서도이다.
우선, 차량(100)과 휴대용 단말(200)은 페어링을 수행하고, 페어링을 완료하면 암호키를 서로 공유한다(1111). 암호키는 차량(100)의 차량 제어부(120)에 의해 생성된 것일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 휴대용 단말(200)에 의해 생성된 것일 수도 있다.
이어서, 차량(100)은 휴대용 단말(200)로부터 서칭 신호를 수신하고, 수신된 서칭 신호에는 암호키로 암호화된 데이터 채널의 주소가 포함되어 있을 수 있다(1112).
차량(100)은 페어링을 통해 공유된 암호키를 이용하여 암호화된 주소를 복호화할 수 있고(1113), 복호화된 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 휴대용 단말(200)로부터 측위 신호를 수신할 수 있다(1114).
측위 신호가 수신되면, 차량(100)은 측위 신호에 기초하여 휴대용 단말(200)의 위치를 추정할 수 있고(1115), 휴대용 단말(200)의 위치 추정 결과에 기초하여 휴대용 단말(200)의 차량 제어를 승인할지 여부를 판단할 수 있다.
이 경우, 차량(100)은 차량(100)과 휴대용 단말(200)간의 거리가 기준 거리 이하인 경우 휴대용 단말(200)의 차량 제어를 승인할 수 있다.
한편, 차량(100)은 주소의 복호화가 수행되지 아니하거나, 차량(100)과 휴대용 단말(200) 간의 거리가 기준 거리보다 먼 경우, 해킹이 수행된 것으로 판단하여 휴대용 단말(200)의 차량 제어를 승인하지 않을 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
100: 차량
110: 차량 통신부
110a: 측위용 통신 모듈
110b: 메인 통신 모듈
120: 차량 제어부
200: 휴대용 단말

Claims (20)

  1. 데이터 채널을 통해 휴대용 단말의 측위 신호를 수신하는 측위용 통신 모듈; 및
    상기 휴대용 단말과 페어링을 수행하고, 상기 휴대용 단말과 공유하는 암호키를 상기 측위용 통신 모듈에 저장하고, 상기 휴대용 단말로부터 암호키로 암호화된 데이터 채널의 주소를 수신하는 메인 통신 모듈을 포함하되,
    상기 측위용 통신 모듈은, 상기 데이터 채널의 주소를 판단하기 위해 상기 메인 통신 모듈에 저장된 상기 암호키를 스니프하고, 상기 메인 통신 모듈로부터 스니프한 암호키를 이용하여 상기 암호화된 주소를 복호화하고, 복호화한 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 상기 휴대용 단말의 측위 신호를 수신하고, 상기 수신한 측위 신호를 상기 메인 통신 모듈에 전송하는 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 제어 승인 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하되,
    상기 메인 통신 모듈은 상기 측위 신호에 기초하여 상기 휴대용 단말의 위치를 추정하고,
    상기 제어부는 상기 휴대용 단말의 위치 추정 결과에 기초하여 상기 휴대용 단말의 차량 제어를 승인하는 차량.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측위용 통신 모듈은 복수개 마련되고,
    상기 복수개의 측위용 통신 모듈은 복수개의 측위 신호를 각각 수신하고, 상기 메인 통신 모듈에 상기 복수개의 측위 신호를 전달하고,
    상기 메인 통신 모듈은 상기 복수개의 측위 신호에 기초하여 상기 휴대용 단말의 위치를 추정하는 차량.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 메인 통신 모듈은 삼각 측량법을 이용하여 상기 휴대용 단말의 위치를 추정하는 차량.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 휴대용 단말이 상기 차량으로부터 미리 설정된 기준 거리 이내에 존재하면, 상기 휴대용 단말의 차량 제어를 승인하는 차량.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 통신 모듈은 상기 페어링을 수행하여 암호키를 생성하는 차량.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 암호키를 생성하고, 상기 휴대용 단말과 상기 차량의 페어링 시 상기 암호키를 상기 메인 통신 모듈로 전송하는 차량.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 통신 모듈은 상기 휴대용 단말로부터 도어락 신호를 수신하고,
    상기 제어부는 상기 휴대용 단말의 차량 제어가 승인되면, 상기 도어락 신호에 기초하여 상기 차량의 도어락의 잠금 또는 해제를 제어하는 차량.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 차량의 도어락의 잠금 또는 해제 명령을 입력 받는 입력부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 휴대용 단말의 차량 제어가 승인되면, 상기 입력부에 입력된 상기 잠금 또는 해제 명령에 기초하여 상기 도어락의 잠금 또는 해제를 제어하는 차량.
  10. 데이터 채널을 통해 휴대용 단말의 측위 신호를 수신하는 측위용 통신 모듈; 및
    상기 휴대용 단말과 페어링을 수행하여 상기 휴대용 단말과 공유하는 암호키를 저장하는 메인 통신 모듈을 포함하되,
    상기 메인 통신 모듈은 상기 암호키로 암호화된 상기 데이터 채널의 주소를 상기 휴대용 단말로부터 수신하고, 상기 암호키를 이용하여 상기 암호화된 주소를 복호화하고, 복호화한 주소를 저장하고,
    상기 측위용 통신 모듈은, 상기 데이터 채널의 주소를 판단하기 위해 상기 메인 통신 모듈에 저장된 상기 암호키를 스니프하고 상기 메인 통신 모듈로부터 스니프된 상기 복호화한 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 상기 휴대용 단말의 측위 신호를 수신하고, 상기 메인 통신 모듈에 상기 측위 신호를 전송하는 차량.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량의 제어 승인 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하되,
    상기 메인 통신 모듈은 상기 측위 신호에 기초하여 상기 휴대용 단말의 위치를 추정하고,
    상기 제어부는 상기 휴대용 단말의 위치 추정 결과에 기초하여 상기 휴대용 단말의 차량 제어를 승인하는 차량.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 측위용 통신 모듈은 복수개 마련되고,
    상기 복수개의 측위용 통신 모듈은 복수개의 측위 신호를 각각 수신하고, 상기 메인 통신 모듈에 상기 복수개의 측위 신호를 전달하고,
    상기 메인 통신 모듈은 상기 복수개의 측위 신호에 기초하여 상기 휴대용 단말의 위치를 추정하는 차량.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 메인 통신 모듈은 삼각 측량법을 이용하여 상기 휴대용 단말의 위치를 추정하는 차량.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 휴대용 단말이 상기 차량으로부터 미리 설정된 기준 거리 이내에 존재하면, 상기 휴대용 단말의 차량 제어를 승인하는 차량.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 메인 통신 모듈은 상기 페어링을 수행하여 암호키를 생성하는 차량.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는 암호키를 생성하고, 상기 휴대용 단말과 상기 차량의 페어링 시 상기 암호키를 상기 메인 통신 모듈로 전송하는 차량.
  17. 메인 통신 모듈이 휴대용 단말과 페어링을 수행하는 단계;
    측위용 통신 모듈이 상기 휴대용 단말과 공유하는 암호키를 상기 메인 통신 모듈로부터 스니프하는 단계;
    상기 메인 통신 모듈이 상기 암호키로 암호화된 주소를 상기 휴대용 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 측위용 통신 모듈이 상기 암호화된 주소를 상기 메인 통신 모듈로부터 스니프하되 데이터 채널의 주소를 판단하기 위해 상기 메인 통신 모듈에 저장된 상기 암호키를 스니프하는 단계;
    상기 측위용 통신 모듈이 상기 메인 통신 모듈로부터 스니프한 암호키를 이용하여 상기 암호화된 주소를 복호화하는 단계; 및
    상기 측위용 통신 모듈이 복호화된 주소를 갖는 데이터 채널을 통해 상기 휴대용 단말로부터 측위 신호를 수신하는 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 측위 신호가 복호화 가능한 경우, 상기 휴대용 단말의 차량 제어를 승인하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 차량에 마련된 복수개의 측위용 통신 모듈이 생성한 복수개의 측위 신호에 기초하여 상기 휴대용 단말의 위치를 추정하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 차량 제어를 승인하는 단계는, 상기 휴대용 단말이 상기 차량으로부터 미리 설정된 기준 거리 이내에 존재하면, 상기 휴대용 단말의 차량 제어를 승인하는 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
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