KR20040045710A - Network System for Vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 특히 무선으로 데이터를 송수신하는 게이트웨이 모듈과 차량 내부 네트워크망으로 데이터를 전송하는 제어모듈로 구성되어 차량이 네트워크망을 통해 적절히 제어될 수 있도록 하는 차량 네트워크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle network system, and more particularly to a vehicle network system comprising a gateway module for transmitting and receiving data wirelessly and a control module for transmitting data to an in-vehicle network. It is about.
최근 들어 네트워크망을 통한 전자장치 또는 기계장치를 제어하는 경우가 증가하면서 차량 내부에 장착된 다양한 전자장치 등을 네트워크망을 통해 제어하고자 하는 경우 역시 크게 증가하였다.Recently, as the number of controlling electronic devices or mechanical devices through a network has increased, the number of attempts to control various electronic devices mounted in a vehicle through a network has also increased.
특히, 도 1에 도시된 바와 같은 차량 네트워크 시스템은 차량 내부에 외부 원격제어장치(1) 등과 데이터를 송수신할 수 있는 송수신 모듈(2)을 장착하고 상기 송수신 모듈을 통해 전송되는 데이터에 따라 상기 차량의 전자제어유닛(3)이 상기 차량의 도어락이나 시동키 등이 제어하도록 구성됨으로서 상기 차량 외부에 있는 차량의 사용자는 상기 차량을 제어할 수 있다.In particular, the vehicle network system as shown in Figure 1 is equipped with a transmission and reception module (2) capable of transmitting and receiving data with an external remote control device 1 and the like inside the vehicle and the vehicle in accordance with the data transmitted through the transmission and reception module The electronic control unit 3 is configured to control the door lock or the start key of the vehicle, so that the user of the vehicle outside the vehicle can control the vehicle.
그러나, 상기와 같은 종래 차량 네트워크 시스템의 경우 상기 차량이 정당한 사용자로부터 전송된 데이터가 아닌 조작된 데이터에 따라 동작되지 않도록 인증시스템을 갖추게 되는데, 이러한 인증시스템을 강화할 경우 실시간 제어시스템에서 필요 이상의 부가 연산을 요구하게 되므로 차량 제어에 적합하지 않다는 문제점이 있다.However, in the conventional vehicle network system as described above, an authentication system is provided such that the vehicle does not operate according to the manipulated data rather than the data transmitted from a legitimate user. There is a problem that it is not suitable for vehicle control because it requires.
또한, 상기와 같이 인증시스템을 갖추지 않은 차량 네트워크 시스템의 경우 정당한 사용자로부터 전송된 데이터가 아닌 조작 데이터에 따라 동작할 수 있어 차량 네트워크 시스템의 안정성이 떨어지게 되며, 특히 잘못된 데이터가 상기 내부 네트워크 시스템으로 유입된 경우 상기 차량의 오동작이 발생한다는 문제점이 있다.In addition, in the case of a vehicle network system that does not have an authentication system as described above, the vehicle network system may operate according to the operation data rather than the data transmitted from a legitimate user, thereby reducing the stability of the vehicle network system. In particular, the wrong data flows into the internal network system. If there is a problem that the malfunction of the vehicle occurs.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 차량 내부에 장착되어 외부와 데이터를 전송하는 게이트웨이 모듈과 차량 내부 네트워크망과 데이터를 전송하는 제어모듈로 구성되어 차량 제어 시 필요한 부가 연산을 줄일 수 있고 그 안정성을 향상시킬 수 있는 차량 네트워크 시스템을 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, the object of the control is a vehicle module which is mounted inside the vehicle and transmits data with the outside and a control module for transmitting data with the network network inside the vehicle It is to provide a vehicle network system that can reduce additional computation required and improve its stability.
도 1은 종래 차량 네트워크 시스템의 구성이 도시된 도,1 is a diagram showing the configuration of a conventional vehicle network system;
도 2는 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템의 구성이 도시된 도,2 is a diagram showing the configuration of a vehicle network system according to the present invention;
도 3의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템에서 전송되는 데이터 패킷의 구조가 도시된 도이다.3A and 3B are diagrams illustrating the structure of a data packet transmitted in a vehicle network system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10 : 게이트웨이 모듈11 : 인증 프로세서10: gateway module 11: authentication processor
21,22,23 : 제어모듈21a : 데이터 전송부21, 22, 23: control module 21a: data transmission unit
21b : 암호화부21c : 데이터 전송부21b: encryption section 21c: data transmission section
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 차량 네트워크 시스템의 특징에 따르면, 무선으로 데이터를 송수신하며 상기 무선으로 수신된 데이터의 유효성을 검토하고 유효하다고 검토된 수신 데이터만을 차량 내부 네트워크망으로 출력하도록 상기 차량에 장착되는 게이트웨이 모듈과, 상기 게이트웨이 모듈을 통해 전송된 수신데이터에 따라 상기 차량을 제어하는 동시에 상기 차량 내부 네트워크망의 전송데이터를 인코딩/디코딩하도록 상기 차량에 장착된 적어도 하나 이상의 제어모듈로 구성된다.According to a feature of the vehicle network system according to the present invention for solving the above problems, to transmit and receive data wirelessly, to review the validity of the data received wirelessly and to output only the received data that is considered valid to the in-vehicle network network A gateway module mounted on the vehicle and at least one control module mounted on the vehicle to control the vehicle according to the received data transmitted through the gateway module and to encode / decode transmission data of the in-vehicle network; It is composed.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 차량 네트워크 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차량의 내부에 장착되어 외부 PC, 휴대폰, PDA 등으로 이루어진 원격제어장치(R)와 데이터를 송수신하는 게이트웨이 모듈(10)과, 상기 게이트웨이 모듈(10)과 상기 차량 내부에 구축된 내부 네트워크망을 통해 연결되어 상기 내부 네트워크망을 통해 전송되는 데이터의 인코딩/디코딩을 수행하는 적어도 하나 이상의 제어모듈(21,22,23)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the vehicle network system according to the present invention includes a gateway module 10 mounted inside the vehicle and transmitting / receiving data to / from a remote control device R made of an external PC, a mobile phone, a PDA, and the like; At least one control module (21, 22, 23) is connected to the gateway module 10 through an internal network built in the vehicle to perform encoding / decoding of data transmitted through the internal network. do.
여기서, 상기 복수개의 제1,2,3 제어모듈(21,22,23)은 각각 상기 차량에 장착되는 전자장치로 구성 가능한데, 한 예로 상기 제어모듈(21,22,23)은 각각 상기 차량의 도어락을 제어하는 도어락 제어모듈과, 전조등 온/오프를 제어하는 전조등 제어모듈과, 오디오를 제어하는 오디오 제어모듈로 구성될 수 있다.Here, the plurality of first, second, and third control modules 21, 22, and 23 may be configured as electronic devices mounted on the vehicle, respectively. For example, the control modules 21, 22, and 23 may be configured as The door lock control module for controlling the door lock, the headlight control module for controlling the headlights on / off, and the audio control module for controlling the audio may be configured.
즉, 상기 차량 내부의 전자장치를 제어하는 제어모듈(31,32,33)은 도 2에 도시된 바와 같이 차량 내부 네트워크망(I)에 연결되어 상기 게이트웨이 모듈(10)로부터 데이터를 수신하고 그에 따라 차량 제어기능을 수행한다. 여기서, 상기 내부 네트워크망(I)은 필요에 따라 시리얼 통신 규격에 따라 데이터를 송수신하는 네트워크망이거나 이더넷 규격에 따라 데이터를 송수신하는 네트워크망 등으로 구성 가능하다. 또한, 상기 내부 네트워크망(I)은 무선 네트워크망으로도 구성 가능하다.That is, the control modules 31, 32, and 33 for controlling the electronic devices inside the vehicle are connected to the in-vehicle network I as shown in FIG. 2 to receive data from the gateway module 10, and Therefore, the vehicle control function is performed. Here, the internal network (I) may be configured as a network network for transmitting and receiving data according to the serial communication standard or a network network for transmitting and receiving data according to the Ethernet standard as necessary. In addition, the internal network I may be configured as a wireless network.
또한, 상기 게이트웨이 모듈(10)은 도시된 바와 같이 인증 프로세서(11)를 더 포함하여 구성되는데, 상기 인증 프로세서(11)는 상기 원격제어장치(R)를 통해 수신된 무선데이터에 포함된 ID 및 패스워드를 상기 인증 프로세서(11)에 저장된 ID 및 패스워드와 일치하는지 확인하는 인증을 수행한다. 여기서, 상기 인증 프로세서(11)는 상기 ID 및 패스워드가 일치하는 무선데이터만 내부 네트워크망(I)으로 전송함으로서 상기 차량 내부 네트워크망으로 정당한 사용자가 전송한 데이터만이 입력되도록 한다.In addition, the gateway module 10 further includes an authentication processor 11 as shown, wherein the authentication processor 11 includes an ID included in the wireless data received through the remote controller (R); Authentication is performed to confirm whether the password matches the ID and password stored in the authentication processor 11. Here, the authentication processor 11 transmits only the wireless data having the same ID and password to the internal network I so that only data transmitted by a legitimate user is input to the internal network of the vehicle.
여기서, 상기 게이트웨이 모듈(10)은 상기 인증 프로세서(11)가 구현 가능한 고성능의 마이크로 컴퓨터 유닛이 탑재되어 구성되며, 원격 데이터 송수신에 필수적인 일반적인 사용자 인증 기법을 사용하는 통신 프로토콜을 수용할 수 있는 OS를 사용하게 된다.Here, the gateway module 10 is configured by mounting a high-performance microcomputer unit that can be implemented by the authentication processor 11, the OS that can accommodate a communication protocol using a common user authentication technique essential for remote data transmission and reception Will be used.
또한, 상기 제어모듈(21)은 도시된 바와 같이 상기 차량 내부 네트워크망(I)으로 데이터를 송수신하는 데이터 전송부(21a)와, 상기 데이터 전송부(21a)를 통해 송신되는 데이터를 여러 가지 기법에 따라 외부에서 쉽게 알 수 없도록 변경된 데이터 맵에 의하여 인코딩하는 동시에 상기 데이터 전송부(21a)를 통해 수신된 데이터를 상기 데이터 맵에 따라 디코딩하는 암호화부(21b)와, 상기 암호화부(21b)를 통해 디코딩된 데이터에 따라 상기 차량을 제어하는 동시에 상기 제어현황에 따라 수집된 데이터가 인코딩화되어 전송되도록 상기 암호화부(21b) 상기 수집데이터를 전송하는 제어부(21c)로 구성된다.In addition, the control module 21 is a data transmission unit 21a for transmitting and receiving data to the in-vehicle network (I) as shown, and the data transmitted through the data transmission unit 21a in various techniques The encoder 21b encodes the data map so that it is not easily understood from the outside, and decodes the data received through the data transmitter 21a according to the data map. The control unit 21c controls the vehicle according to the decoded data and transmits the collected data to the encryption unit 21b so that the collected data is encoded and transmitted according to the control state.
도 3의 (a)와 (b)는 각각 상기 게이트웨이 모듈(10)로 전송된 데이터와 상기 차량의 내부 네트워크망(I)에서 전송되는 데이터 패킷의 구조가 도시된 도이다.3 (a) and 3 (b) are diagrams illustrating the structure of data packets transmitted to the gateway module 10 and data packets transmitted from the vehicle's internal network I, respectively.
먼저, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 게이트웨이 모듈(10)로 전송된 데이터 패킷은 상기 게이트웨이 모듈(10)의 인증 프로세서가 그 유효 여부를 확인하여 인증할 수 있도록 ID(또는 패스워드 포함)와, 상기 차량의 도어락 개폐여부 등의 제어데이터와, 데이터에 대한 부가 정보가 포함된 기타데이터로 이루어진다.First, as shown in (a) of FIG. 3, the data packet transmitted to the gateway module 10 includes an ID (or password) so that the authentication processor of the gateway module 10 may verify the validity thereof and authenticate the same. ), Control data such as whether the door lock of the vehicle is opened or closed, and other data including additional information about the data.
또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제어모듈(21,22,23)에서 상기 내부 네트워크망(I)을 통해 전송되는 데이터 패킷은 상기 차량 내부 네트워크망(I)을 통해 전송되는 데이터를 입력한 사용자 등에 관한 정보인 ID(또는 패스워드 포함)와, 상기 차량의 도어락 개폐여부 등에 관한 정보가 암호화된 암호 제어데이터와, 데이터에 대한 부가 정보가 포함되는 기타데이터로 이루어진다.In addition, as shown in (b) of FIG. 3, data packets transmitted through the internal network I from the control modules 21, 22, and 23 are transmitted through the vehicle internal network I. An ID (or a password), which is information about a user who inputs data, and an encryption control data in which information about whether the door lock is opened or closed is encrypted, and other data including additional information about the data.
여기서, 상기 도 3의 (b)의 암호 제어데이터는 상기 차량의 내부 네트워크망(I) 내에서만 디코딩 가능한 데이터로서 상기 차량의 복수개의 제어모듈은 상기 암호 제어데이터를 디코딩 함으로서 그에 따른 제어 기능을 수행한다. 따라서, 외부에서 잘못 수신된 제어데이터의 경우 인코딩/디코딩 과정을 거치지 않게 되므로 상기 제어모듈은 잘못 수신된 제어데이터 혹은 조작된 제어데이터를 유효한 제어데이터로부터 구별하고 그에 따라 적절한 제어 기능을 수행하게 된다.Here, the encryption control data of FIG. 3 (b) is data decodable only in the internal network I of the vehicle, and the plurality of control modules of the vehicle decode the encryption control data to perform a control function accordingly. do. Accordingly, since the control data that is incorrectly received from the outside is not subjected to the encoding / decoding process, the control module distinguishes the incorrectly received control data or the manipulated control data from the valid control data and performs an appropriate control function accordingly.
따라서, 외부에서 상기 내부 네트워크망으로 제어데이터를 전송하기 위해서는 인증 프로세서를 통과해야 하나 상기 내부 네트워크망 사이에서 제어모듈이 상호 데이터를 송수신하기 위해서는 인코딩/디코딩 과정을 거치게 되며 인증 과정이 생략되므로 실시간 제어가 가능하도록 인증 과정에서 소요되는 부가 연산을 배제할 수 있다.Therefore, in order to transmit control data from the outside to the internal network, it must pass through an authentication processor, but the control module undergoes an encoding / decoding process to transmit and receive data to and from the internal network, and the authentication process is omitted. In order to enable the additional operation required in the authentication process can be excluded.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 차량 네트워크 시스템은 무선으로 데이터를 송수신하며 상기 무선으로 수신된 데이터의 유효성을 검토하고 유효하다고 검토된 수신 데이터만을 차량 내부 네트워크망으로 출력하도록 상기 차량에 장착되는 게이트웨이 모듈과, 상기 게이트웨이 모듈을 통해 전송된 수신데이터에 따라 상기 차량을 제어하는 동시에 상기 차량 내부 네트워크망의 전송데이터를 인코딩/디코딩하도록 상기 차량에 장착된 적어도 하나 이상의 제어모듈로 구성되어, 차량 내부 네트워크망과 연결된 제어모듈이 상호 암호화된 데이터를 전송함에 따라 내부 네트워크망의 안정성을 증진시킬 수 있는 동시에 수신 데이터의 인증과정을 상기 게이트웨이 모듈을 통해 수신된 데이터 처리 시에만 적용함으로서 차량의 실시간 제어가 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.The vehicle network system of the present invention configured as described above is a gateway module mounted to the vehicle to transmit and receive data wirelessly, examine the validity of the data received wirelessly, and output only the received data that is considered valid to the in-vehicle network network. And at least one control module mounted to the vehicle to control the vehicle according to the received data transmitted through the gateway module and to encode / decode the transmission data of the in-vehicle network. As the control module connected to the controller transmits the data encrypted with each other, the stability of the internal network can be enhanced and the authentication process of the received data is applied only when processing the data received through the gateway module to enable real-time control of the vehicle. which It can be effective.
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