KR20180101004A - 차량 및 차량의 제어방법 - Google Patents

차량 및 차량의 제어방법 Download PDF

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남범우
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Abstract

개시된 발명의 일 측면은 주행거리를 저장하는 임의의 전자 제어 유닛을 선택함으로써, 주행거리 관련 데이터가 어떤 전자 제어 유닛에 저장되어 있는지 알 수 없도록 하고, 클러스터와 전자 제어 유닛의 교체하는 주행거리 조작행위를 방지할 수 있는 차량 및 차량의 제어방법을 제공한다.
개시된 일 예에 따른 차량은 주행거리를 표시하는 클러스터 모듈; 상기 주행거리를 저장할 수 있는 복수의 전자 제어 장치; 및 상기 복수의 전자 제어 장치 중 상기 주행거리를 저장하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량 및 차량의 제어방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
개시된 발명은 주행거리 조작을 방지하는 차량 및 차량의 제어방법에 관한 것이다.
주행 거리는 차량 상태를 이해하는데 도움이 되는 정보로서, 차량이 출고된 후에 운행 중 측정되어져 누적되며, 누적된 주행거리는 클러스터(Cluster, 일명 계기판)에 운전자가 인식할 수 있도록 표시된다.
최근 차량 전장화에 따라 기존의 기계식 주행 거리계가 전자식 주행 거리계, 즉 디지털 클러스터(이하, '클러스터'라 함)로 바뀌었다. 클러스터에는 누적 주행거리 데이터 뿐만 아니라 경고등, 방향 지시등, 속도계, 타코미터, 연료, 온도 게이지 등을 LCD 등에 다양한 화면 구성으로 표시하는 기능이 구비되어 있다.
주행거리는 차량의 상태를 나타내는 주요한 지표 중 하나로서, 주행거리가 클수록 차량의 열화, 노후화가 심한 것으로 판단할 수 있다. 이러한 주행거리는 중고 차량의 매매가격에 상당한 영향을 미치기 때문에, 일부 부도덕한 사람들에 의해 주행거리가 조작되는 경우가 빈번히 발생되고 있는 형편이다.
기계식 주행 거리계에 비해 디지털 클러스터의 누적 주행거리를 조작하기가 더 어렵지만, 중고 차량 매매상 또는 차량 튜닝 전문가에 의한 해킹 등으로 클러스터의 주행거리 조작이 이루어지고 있다.
대표적인 주행거리 조작은 주행거리가 짧은 클러스터를 교체하거나, 별도의 소프트웨어 조작이 가능한 PCB(Printed Circuit Board)를 제작하여 수동으로 클러스터의 마이크로 칩에 접근하고, 주행거리를 원하는 거리로 조작하는 방법이 있다.
조작된 주행거리는 중고 차량을 산 구매자들을 속이는 것이며, 이를 믿은 구매자들이 잘못된 정보로 차량 수리 등을 소홀히 하여 차량 사고로까지 이어질 수 있는 사회적 문제를 낳고 있다. 아울러, 차량 제조사의 신뢰성을 떨어뜨리고 판매에 지장을 초래하는 문제도 낳고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 차량의 제조사는 차량의 주행거리 관련 데이터를 암호화하여 클러스터 및 ICU(Interface Control Unit)와 같은 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)에 각각 저장한 후, 두 제어 기기간에 주행거리 데이터를 비교하여 주행거리를 판별하는 기술을 사용하고 있다.
하지만 현재 사용되는 기술은 대칭 키 알고리즘(Symmetric-key Algorithm)을 사용하는데, 해당 특허권에 영향으로 라이선스 비용이 지불되어야 하고, 이는 차량의 재료비 상승 요인이 된다.
또한, 클러스터 및 ICU를 한꺼번에 교체하는 방법은 또 다른 주행거리 조작을 가능하게 하고, 암호화 기술을 적용한 효과가 무의미해지는 단점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 개시된 발명의 일 측면은 주행거리를 저장하는 임의의 전자 제어 유닛을 선택함으로써, 주행거리 관련 데이터가 어떤 전자 제어 유닛에 저장되어 있는지 알 수 없도록 하고, 클러스터와 전자 제어 유닛의 교체하는 주행거리 조작행위를 방지할 수 있는 차량 및 차량의 제어방법을 제공한다.
개시된 일 예에 따른 차량은 주행거리를 표시하는 클러스터 모듈; 상기 주행거리를 저장할 수 있는 복수의 전자 제어 장치; 및 상기 복수의 전자 제어 장치 중 상기 주행거리를 저장하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 복수의 전자 제어 장치의 개수에 기초한 난수를 생성하고, 상기 난수에 기초하여 상기 복수의 전자 제어 장치 중 상기 주행거리를 저장하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 전자 제어 장치의 고유 넘버와 상기 난수가 일치하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치에 상기 주행거리를 저장할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 선택한 전자 제어 장치에 상기 주행거리 데이터를 저장하는 권한 메시지를 전달할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 클러스터 모듈 및 상기 복수의 전자 제어 장치를 연결하는 통신 게이트웨이인 것을 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 주행거리가 미리 설정된 거리 이상이면, 네트워크 초기화를 진행할 수 있다.
상기 클러스터 모듈은. 상기 선택된 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치로 상기 주행거리가 증가할 때마다 상기 주행거리를 전달할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 선택된 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치에 저장된 주행거리와 상기 클러스터 모듈에 표시되는 주행거리를 비교할 수 있다.
상기 주행거리 조작이 있다는 경고를 출력하는 차량용 인터페이스;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 선택된 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치에 저장된 주행거리와 상기 클러스터 모듈에 표시되는 주행거리가 미리 설정된 오차 범위를 벗어나면, 상기 차량용 인터페이스 및 상기 클러스터 모듈을 제어하여 상기 경고를 출력하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 선택된 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치에 저장된 주행거리와 상기 클러스터 모듈에 표시되는 주행거리가 미리 설정된 오차 범위를 벗어나면, 고장 코드를 생성할 수 있다.
상기 제어부는, 시동 명령이 오프에서 온으로 변경되면, 상기 선택된 전자 제어 장치가 저장한 상기 주행거리를 전달하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 전자 제어 장치의 고유 넘버와 상기 난수가 일치하지 않으면, 상기 난수를 다시 생성할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 적어도 한번 선택할 수 있다.
개시된 다른 실시 예에 따른 차량의 제어방법은 주행거리를 표시하고; 복수의 전자 제어 장치 중 상기 주행거리를 저장하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택하고; 상기 선택된 전자 제어 장치가 상기 주행거리를 저장하는 것;을 포함한다.
상기 선택하는 것은, 상기 복수의 전자 제어 장치의 개수에 기초한 난수를 생성하고, 상기 난수에 기초하여 상기 복수의 전자 제어 장치 중 상기 주행거리를 저장하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 선택하는 것은, 상기 복수의 전자 제어 장치의 고유 넘버와 상기 난수가 일치하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 선택된 전자 제어 장치가 저장한 주행거리와 상기 표시되는 주행거리를 비교하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 선택된 전자 제어 장치가 저장한 주행거리와 상기 표시되는 주행거리가 미리 설정된 오차 범위를 벗어나면, 상기 주행거리 조작을 경고하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 저장하는 것은, 상기 차량의 통신 네트워크에서 게이트웨이 역할을 하는 전자 제어 장치를 통해 상기 주행거리를 전달받아 저장하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 저장하는 것은, 상기 선택된 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치는 상기 주행거리가 미리 설정된 거리만큼 증가하면, 상기 주행거리를 저장하는 것;을 포함할 수 있다.
개시된 일 측면에 따른 차량 및 차량의 제어방법은 주행거리를 저장하는 임의의 전자 제어 유닛을 선택함으로써, 주행거리 관련 데이터가 어떤 전자 제어 유닛에 저장되어 있는지 알 수 없도록 하고, 클러스터와 전자 제어 유닛의 교체하는 주행거리 조작행위를 방지할 수 있다.
도 1은 개시된 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 2는 개시된 일 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 외관도이다.
도 3은 클러스터 디스플레이에 주행거리 데이터를 표시되는 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 개시된 일 예에 따른 차량의 통신 네트워크를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 개시된 일 예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 6은 개시된 일 예에 따른 차량이 주행거리 데이터를 저장하는 전자 제어 장치를 선택하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 주행거리 데이터를 저장할 전자 제어 장치를 선택한 후 개시된 일 예에 따른 차량의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 개시된 일 예에 따라 주행거리 조작을 방지하기 위한 방법을 설명하기 위한 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 개시된 차량 및 차량의 제어방법의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 개시된 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 1을 참조하면, 개시된 일 실시예에 따른 차량(100)은 차량(100)의 외관을 형성하는 본체(1), 차량(100)을 이동시키는 차륜(51, 52), 차륜(51, 52)을 회전시키는 구동 장치(60), 차량(100) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(71, 72(도 4 참조)), 차량(100) 내부의 운전자에게 차량(100) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(30), 운전자에게 차량(100) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(81, 82)를 포함한다.
차륜(51, 52)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(51), 차량의 후방에 마련되는 후륜(52)을 포함하며, 구동 장치(60)는 본체(1)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(51) 또는 후륜(52)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치(60)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 축전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 채용할 수 있다.
도어(71, 72)는 본체(1)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(100)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(100)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다.
윈드 스크린(30)은 본체(100)의 전방 상측에 마련되어 차량(100) 내부의 운전자가 차량(100) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다. 또한, 사이드 미러(81, 82)는 본체(1)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(81) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(82)를 포함하며, 차량(100) 내부의 운전자가 차량(100) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
이외에도 차량(100)은 후방의 장애물 내지 다른 차량을 감지하는 근접 센서, 강수 여부 및 강수량을 감지하는 레인 센서 등의 감지 장치, 차량(100)의 외부로 무선 통신을 수행하는 안테나(Antenna)등 다양한 구성을 포함할 수 있으며 제한은 없다.
한편, 차량(100)은 차량(100)내 마련된 여러 전자 제어 장치(Electronic Control Unit. ECU)의 제어에 의해 동작한다. 여러 전자 제어 장치는 차량(100)의 외관뿐만 아니라 차량(100)의 내부에 마련된 여러 구성을 제어할 수 있다.
도 2는 개시된 일 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 외관도이다.
도 2를 참조하면, 차량(100)은 기어박스(8), 센터페시아(9) 및 스티어링 휠(13) 등이 마련된 대시보드(dashboard, 10)를 포함할 수 있다.
기어박스(8)는 차량(100) 내부에 마련된 운전석(21) 및 보조석(22) 사이에 위치한다. 기억박스(8)에는 차량 변속을 위한 변속 기어(41)가 설치될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 것처럼, 사용자가 AVN(Audio Video Navigation) 모듈(11) 및 기타 차량(100)의 주요 기능의 수행을 제어하기 위한 조작부(미도시)가 기어 박스(8)에 설치될 수 있다.
센터페시아(9)에는 공조 장치와 연결된 환풍구 및 AVN 모듈(11)과 연결된 각종 출력 장치가 설치될 수 있다. 공조 장치는 차량 내부의 온도, 습도, 공기의 청정도, 공기의 흐름을 조절하여 차량의 내부를 쾌적하게 유지한다. 공조 장치는 센터페시아(9)에 설치되고 공기를 토출하는 적어도 하나의 토출구(12)를 포함할 수 있다.
AVN 모듈(11)은 사용자에게 목적지까지의 경로를 제공하는 내비게이션 기능을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 오디오, 및 비디오 기능을 통합적으로 제공할 수 있는 단말을 의미한다.
AVN 단말(11)은 도 2에서 도시된 것처럼 디스플레이를 통해 영상을 출력한다. 또한, AVN 단말(11)은 도 2에서 도시된 스피커(141)를 통해 소리 등을 출력할 수 있다.
한편, 디스플레이 주변에는 AVN 모듈(11)을 제어하는 입력 명령을 수신하는 입력부를 마련할 수 있으며, 차량(100) 내부의 탑승자는 전술한 입력부를 통해서 AVN 모듈(11)을 제어할 수 있다. 다만, 반드시 입력부가 디스플레이 주변에만 마련될 필요는 없으며, 전술한 기어박스(8)에 마련된 조작부나 스티어링 휠(13)에 마련될 수도 있다.
클러스터 모듈(110)는 운전석(21)에 탑승한 운전자가 운전 중에 계기판을 확인할 수 있도록 대시보드(10)의 영역 중 스티어링 휠(13)과 대면하는 영역에 마련되며, 클러스터 디스플레이(110b) 역시 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.
클러스터 입력부(110c)는 스티어링 휠(13)의 일 영역에 하드 키 형태로 마련되어 운전자가 스티어링 휠(13)을 잡은 상태에서 조작할 수 있도록 하는 것이 가능하다. 또는, 스티어링 휠(13)의 뒤쪽에 레버 형태로 마련되어 사용자가 레버를 전방으로 밀거나, 후방으로 당기거나, 위로 올리거나, 아래로 올리는 등의 조작을 통해 클러스터 모듈(110)를 제어할 수 있도록 하는 것도 가능하며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
클러스터 모듈(110)는 클러스터 디스플레이(110b)를 포함한다. 클러스터 디스플레이(110b)는 차량의 속도를 나타내는 속도 게이지(110d), 차량의 RPM을 나타내는 (110e) 및 차량의 연료량 또는 주행거리를 표시하는 주행거리 게이지(110f)를 더 포함할 수 있다. 이와 관련된 구체적인 설명은 도 3에서 후술한다.
한편, 차량(100)의 내부는 전술한 구성 이외에도 전자 제어 장치에 의해서 제어되는 다양한 구성을 포함할 수 있으며 제한은 없다. 이하 도 3에서는 주행거리를 표시하는 클러스터 디스플레이(110b)에 관해서 구체적으로 설명한다.
도 3은 클러스터 디스플레이에 주행거리 데이터를 표시되는 예시를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 클러스터 디스플레이(110b)는 차량의 속도를 나타내는 속도 게이지(110d), 차량의 RPM을 나타내는 RPM 게이지(110e) 및 차량의 연료량 또는 주행거리를 표시하는 주행거리 게이지(110f)를 포함할 수 있다.
구체적으로 속도 게이지(110d)는 차량(100)의 시동(Ignition)이 ON 상태로 전환되고, 운전자가 액셀러레이터 페달(Accelerator Pedal)을 조작하여 회전하는 차륜(51, 52)의 회전 속도를 표시한다.
RPM 게이지(110e)는 차량(100)의 시동이 ON 상태로 전환되고, 구동 장치(60)에 의해 회전하는 모터의 분당 회전수를 표시한다.
주행거리 게이지(110f)는 차륜(51, 52)의 회전에 의해서 차량(100)이 이동한 누적 주행거리를 표시한다. 즉, 주행거리는 차량(100)이 제조사에 의해서 출고된 후부터 운행 중 주행한 거리를 의미한다.
이러한 주행거리는 중고차 시장에서 차량(100)의 가격 결정에 중요한 요소로 작용한다. 이 때문에 중고차 시장에서는 차량(100)의 주행거리를 조작하는 불법적인 시도가 다수 발생한다. 이러한 시도는 주로 주행거리가 표시되는 클러스터 디스플레이(110b)의 조작하는 방법으로 이루어지며, 클러스터 디스플레이(110b)를 조작하기 위해서 클러스터 모듈(110)의 프로세서를 해킹하거나, 클러스터 모듈(110)자체를 교체하기도 한다.
이를 방지하기 위해서 종래 차량(100)은 클러스터 모듈(110)에서 주행거리 데이터를 암호화하고, 클러스터 모듈(110) 및 차량(100) 내 전자 제어 기기의 네트워크 상 게이트웨이 역할을 하는 전자 제어 유닛(Interface Control Unit, ICU)에 암호화된 데이터를 보관하였다.
그러나 이러한 방법은 클러스터 모듈(110) 및 ICU를 함께 교체하는 경우 주행거리 조작이 가능하다. 이하에서는 주행거리 조작을 방지하기 위한 차량 및 그 제어방법을 소개한다.
한편, 주행거리 게이지(110f)는 반드시 누적 주행거리만을 출력하는 것이 아니라, 리셋 시점으로부터 현재까지의 주행 거리 또는 주행 시간, 현재 연료량에 따른 주행 가능 거리 및 연료 소모량에 따른 평균 연비와 같은 주행정보를 함께 표시할 수 있으며, 제한은 없다.
도 4는 개시된 일 예에 따른 차량의 통신 네트워크를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
개시된 일 예에 따른 차량(100)은 도 4와 같이 여러 전자 제어 장치를 하나로 연결하는 통신 네트워크를 포함한다. 차량(100)에서 주로 사용되는 통신 네트워크는 CAN(Control Area Network) 버스를 통신 프로토콜로 사용한다.
이러한 CAN 버스는 다시 B-CAN(121), CCP-CAN(122), C-CAN(123), M-CAN(124) 및 I-CAN(125) 등과 같이 서로 다른 클래스 범주로 구분할 수 있으며, 이러한 클래스는 연결된 전자 제어 유닛이 교환하는 데이터의 크기 및 속도에 따라 분류된다.
일 예로, 전자 부트 작동기(Electronic Boot Release), 썬 루프 및 전동 거울 조정 장치과 같은 편의 기능을 담당하는 전자 제어 장치는 10Kbit/s 미만으로 동작하는 클래스에 속할 수 있으며, 파워 트레인, 안정성 제어(ABS, 견인 제어, 액티브 서스펜션), 엔진 관리, 변속 같은 실시간 전자 제어 유닛은 125Kbit/s 내지 1Mbit/s으로 동작하는 클래스에 속할 수 있다.
한편, 차량(100)내 통신 네트워크는 버스(Bus) 상의 여러 전자 제어 장치간에 데이터를 교환하기 위한 게이트웨이(Gateway)가 필요하다. 도 4에서 도시한 바와 같이 개시된 일 예에 따른 차량(100)은 게이트웨이의 역할을 하는 제어부(120)가 여러 전자 제어 장치를 중재하는 중앙 집중식 아키텍처를 이룰 수 있다.
도 3에서 전술한 바와 같이, 클러스터 모듈(110)과 게이트웨이 역할을 하는 제어부(120)가 차량(100)의 누적 주행거리 데이터를 암호화해서 저장하더라도, 제어부(120) 및 클러스터 모듈(110)을 교체하면, 주행거리는 쉽게 조작될 수 있다.
이러한 조작을 방지하기 위해서 개시된 일 예에 따른 차량(100)은 게이트웨이 역할을 하는 제어부(120)가 도 4에서 도시된 여러 전자 제어 장치 중 임의의 전자 제어 장치를 선택하여 클러스터 모듈(110)이 저장하는 주행거리 데이터를 저장하도록 선택한다.
한편, 도 4에서 도시된 네트워크 토폴로지(Topology)는 개시된 차량(100)의 네트워크를 설명하기 위한 일 예에 불과하다. 일 예로, 게이트웨이의 역할을 하는 제어부(120)가 반드시 단수일 필요는 없으며, 클래스마다 마련될 수도 있다. 또한, 반드시 개시된 차량(100)에 마련되는 여러 전자 제어 장치가 도 4의 개수에 한정될 필요는 없으며, 제한은 없다.
도 5는 개시된 일 예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 5를 참조하면, 개시된 일 예에 따른 차량(100)은 주행거리 등을 표시하는 클러스터 모듈(110), 클러스터 모듈(110)이 전달하는 주행거리 관련 데이터를 저장할 전자 제어 장치(130)를 선택하는 제어부(120), 차량(100)에 마련되는 여러 전자 제어 장치(130) 및 주행거리 데이터를 조작하는 시도가 있는 경우 경고음 등을 출력하는 차량용 인터페이스(140)를 포함할 수 있다.
구체적으로 클러스터 모듈(110)은 사용자의 입력 명령을 수신하는 클러스터 입력부(110c), 클러스터 모듈(110)의 전반적인 동작을 제어하는 클러스터 제어부(110a) 및 클러스터 제어부(110a)의 제어에 의해서 주행거리 등을 표시하는 클러스터 디스플레이(110b)를 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4에서 설명한 사항과 중복되는 설명은 생략한다.
클러스터 제어부(110a)는 클러스터 모듈(110)의 전반적인 동작을 제어하는 프로세서(Processor)이다. 일 예로, 클러스터 제어부(110a)는 사용자의 입력 명령에 응답하여, 클러스터 디스플레이(110b)를 제어하거나, 차량(100)의 다른 전자 제어 장치(130)가 전달하는 신호를 수신하고, 이를 기초로 클러스터 디스플레이(110b)를 제어할 수 있다.
특히, 클러스터 제어부(110a)는 차량(100)에 마련된 차속 센서(Speed Sensor)로부터 전달받은 펄스(Pulse) 수를 계산하여 누적 주행거리를 산출할 수 있다.
차속 센서는 차량(100)의 스미트미터(속도계) 내의 회전자석 부근에 장착되어 리드 스위치에의 ON 또는 OFF 신호에 의해서 차속을 검출하는 리드 스위치식 차속 센서, 스피드미터 내 발광 다이오드 및 프토트랜지스터를 대향시켜 조합하는 포토커플러와 시피드미터 케이블로 구동되는 차광판(날개차)에 의해서 차속을 검출하는 광전식 차속 센서, 트랜스미션에 설치되어 기어의 회전에 의해서 변동되는 자속의 변화로 차속을 검출하는 전자식 차속 센서를 포함할 수 있으며, 제한은 없다.
또한, 클러스터 제어부(110a)는 산출된 주행거리를 저장하고, 제어부(120)로 전달한다.
도 5에서 도시된 전자 제어 장치(130)는 차량(100)내 마련될 수 있는 다양한 전자 제어 장치(131 내지 134)를 의미한다. 이러한 전자 제어 장치(130)는 복수 개를 포함하며, 차량(100)내 통신 네트워크를 통해 서로 데이터를 주고 받을 수 있다.
특히, 선택된 임의의 전자 제어 장치(130)는 클러스터 제어부(110a)가 제어부(120)를 통해 전달하는 주행거리 데이터를 수신하고, 이를 저장할 수 있다.
또한, 선택된 임의의 전자 제어 장치(130)는 제어부(120)의 신호에 의해서 저장된 데이터를 다시 제어부(120)로 전달할 수도 있다.
차량용 인터페이스(140)는 클러스터 모듈(110)를 제외한 차량(100)내 여러 인터페이스 장치를 모두 포함한다. 일 예로, 차량용 인터페이스(140)는 도 2에서 설명한 AVN 모듈(11) 또는 (Head Up Display) 모듈 등을 포함할 수 있다.
차량용 인터페이스(140)는 제어부(120)의 제어에 의해서 주행거리 조작과 관련된 판정 결과를 출력할 수 있다. 일 예로, 제어부(120)는 선택한 전자 제어 장치(130)가 전달하는 주행거리 데이터와 클러스터 모듈(110)이 전달하는 주행거리 데이터를 비교한 후, 클러스터 모듈(110)의 주행거리가 조작되었다고 판단할 수 있다. 이 때, 제어부(120)의 제어에 기초하여 차량용 인터페이스(140)는 '클러스터 주행거리 확인바랍니다'라는 음성 메시지를 스피커(141)를 통해 출력할 수 있으며, AVN 모듈(11)은 경고 영상을 디스플레이를 통해 출력할 수도 있다.
제어부(120)는 도 4에서 전술한 차량(100) 내 네트워크에서 게이트웨이 역할을 하는 전자 제어 장치를 의미한다. 또한, 제어부(120)는 클러스터 모듈(110)이 전달하는 주행거리 데이터를 어느 전자 제어 장치(130)에 저장할지 결정할 수 있으며, 클러스터 모듈(110)에 주행거리 조작이 있는지 여부를 판별하는 역할을 한다. 이와 관련된 자세한 설명은 도 6 내지 도 8에서 구체적으로 후술한다.
제어부(120)는 도 5에서 전술한 구성의 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.
한편, 클러스터 모듈(110), 제어부(120) 및 전자 제어 장치(130)는 모두 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 통해 구현될 수 있다. 즉, 클러스터 모듈(110), 제어부(120) 및 전자 제어 장치(130)는 모두 비휘발성 저장매체를 포함하면서, 주행거리 데이터 및 동작에 필요한 알고리즘 등을 저장할 수 있다.
한편, 도 5에서 도시된 구성의 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. 또한, 도 5에서 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.
도 6은 개시된 일 예에 따른 차량이 주행거리 데이터를 저장하는 전자 제어 장치를 선택하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 제어부(120)는 차량(100)의 누적 주행거리가 100km 이상인지 여부를 판단한다(200).
일반적으로 차량(100)은 최초 조립 후, 기본적인 주행 테스트를 거친다. 즉, 제어부(120)는 누적 주행거리가 100km 이상이 되어야 사용자에게 차량(100)이 인도되었다고 판단하고, 운전자에 의해서 주행되는 주행거리를 저장할 전자 제어 장치(130)를 선택한다.
한편, 100km는 미리 설정된 거리로 다양하게 변경될 수 있다.
제어부(120)는 차량(100)의 누적 주행거리가 미리 설정된 거리 미만이라면, 차량(100)이 제조사에 의해서 조립되고, 기본적인 주행 테스트 중이라고 판단한다.
그러나 제어부(120)는 차량(100)의 누적 주행거리가 미리 설정된 거리 이상이면, 이하의 동작을 실시한다.
먼저, 제어부(120)는 네트워크 초기화(Network Configuration)을 실행한다(210).
네트워크 초기화란, 차량(100)내 통신 네트워크를 통해 연결된 여러 전자 제어 장치(130)가 실제로 연결 중인지 확인하는 과정을 의미한다. 즉, 제어부(120)는 통신 게이트웨이로써, 연결된 전자 제어 장치(130)들이 응답하는 신호를 분석한다.
제어부(120)가 전달하는 요청 신호에 응답하여 전자 제어 장치(130)가 응답 신호를 전송하면, 제어부(120)는 그 신호에 기초하여 연결된 전자 제어 장치(130)의 총 개수를 확인한다(220).
도 5에서 도시된 여러 전자 제어 장치(131 내지 134)는 네트워크 초기화에 의해서 확인된 전자 제어 장치를 의미한다. 즉, 확인된 전자 제어 장치(130)는 제 1 전자 제어 장치(131)부터 제 N 전자 제어 장치(134) 까지 모두 N 개를 포함한다.
이 후, 제어부(120)는 확인된 전자 제어 장치(130)의 모든 고유 넘버를 확인한다(230).
고유 넘버는 차량(100)의 제작 단계에서 설정된 전자 제어 장치(130)의 순번을 의미하며, 각 전자 제어 장치에 저장되거나, 제어부(120)에 따로 저장될 수 있다.
예를 들어, 차량(100)내 마련된 에어 백을 제어하는 ACU(Airbag Control Unit)은 고유 순번이 1일 수 있으며, 본체(1)의 자세제어장치인 ESC(Electronic Stability Control)은 2번 일 수 있다.
고유 넘버는 다양하게 변형될 수 있으며, 제한은 없다.
제어부(120)는 미리 저장된 내부 함수를 이용하여 1 부터 N까지의 숫자 중 하나의 난수를 생성한다(240).
여기서 난수는 어떤 주기를 반복하지 않고, 특정 규칙없이 무작위로 나열된 수의 집합을 의미한다.
난수를 생성한 후, 제어부(120)는 생성된 난수와 고유 넘버를 비교한다(250).
제어부(120)는 비교 결과에 따라 생성된 난수와 고유 넘버가 일치하는 전자 제어 장치(130)를 선택한다(260).
제어부(120)는 생성된 난수와 고유 넘버가 일치하는 전자 제어 장치(130)에게 주행거리 데이터를 저장할 수 있는 권한을 준다. 구체적으로 제어부(120)는 선택된 전자 제어 장치(130)로 권한 관련 메시지를 전달한다. 선택된 전자 제어 장치(130)는 메시지를 수신하고, 이후 전달하는 주행거리 데이터를 수신하기 전 권한 관련 메시지를 제시함으로써, 클러스터 모듈(110)이 차량(100) 내 통신 네트워크를 통해 전달하는 주행거리 데이터를 수신하고 저장한다.
만약 일치하는 전자 제어 장치(130)가 없는 경우, 제어부(120)는 다시 난수를 생성하여 고유 넘버와 일치하는 전자 제어 장치(130)를 선택할 수 있다.
이를 통해서 차량(100)의 외부에서는 제어부(120)가 임의적으로 선택한 전자 제어 장치를 알 수 없게 되고, 클러스터 교체만으로 주행거리를 조작하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 6에서 설명한 동작은 주행거리가 미리 설정된 거리를 넘은 경우, 최초 1회만 동작할 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형례를 포함할 수 있다.
도 7은 주행거리 데이터를 저장할 전자 제어 장치를 선택한 후 개시된 일 예에 따른 차량의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 클러스터 모듈(110)은 주행거리 데이터를 생성하고, 이를 차량 내 통신 네트워크를 통해 선택된 전자 제어 장치(130)로 전달한다(300).
제어부(120)는 선택된 전자 제어 장치로 주행거리 데이터를 저장할 수 있는 권한 메시지를 전달한다.
차량(100)내 통신 네트워크는 목적지의 정보를 가지고, 데이터를 전달한다(310).
즉, 클러스터 모듈(120)이 송신한 주행거리 데이터는 제어부(120)를 거처 권한 메시지를 가진 임의의 전자 제어 장치(130)에 도달하고 임의의 전자 제어 장치(130)는 주행거리 데이터를 저장한다.
한편, 제어부(120)에 의해서 선택된 임의의 전자 제어 장치(130)는 주기적으로 클러스터 모듈(120)과 주행거리 데이터를 주고 받으며, 누적해서 주행거리 데이터를 저장한다(320).
일 예로, 임의의 전자 제어 장치(130)는 제어부(120)를 통해 전달되는 주행거리 데이터를 전달받고, 전자 제어 장치(130)에 포함된 저장매체, 예를 들어 ROM에 주행거리가 1km가 증가할 때마다 누적 주행거리를 저장할 수 있다. 여기서 1km는 미리 설정된 값이면 충분하고, 다양하게 변경될 수 있다.
도 8은 개시된 일 예에 따라 주행거리 조작을 방지하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 제어부(120)는 시동 명령이 OFF에서 ON으로 변화하는지 감지한다(400).
여기서 시동 명령은 차량(100)의 구동 장치(60)의 점화(Ignition)를 의미하고, 시동 명령이 OFF에서 ON으로 변화를 감지하면, 제어부(120)는 차량(100)이 곧 주행할 것이며, 주행거리가 누적될 것이라고 판단한다.
반대의 상황, 즉 시동 명령이 ON에서 OFF로 변화하면, 제어부(120)는 주행거리가 누적되지 않을 것으로 판단하고, 단계 400이 되는 경우를 기다린다.
만약 시동 명령이 OFF에서 ON으로 변화하면, 제어부(120)는 도 6에서 선택된 전자 제어 장치(130)가 마지막으로 저장한 주행거리 데이터를 제어부(120)로 전달한다(410).
구체적으로 제어부(120)는 시동 명령과 관련된 전자 제어 장치가 전달하는 신호를 수신하고, 차량(100) 내 네트워크를 통해 선택된 전자 제어 장치(130)로 주행거리 데이터를 요청하는 신호를 전달한다. 전자 제어 장치(130)는 신호에 응답하여 전자 제어 장치(130)의 저장매체에 마지막으로 저장한 주행거리 데이터를 제어부(120)로 전달한다(410).
제어부(120)는 주행거리 데이터를 수신하고, 클러스터 모듈(110)에 표시되는 주행거리와 수신한 주행거리 데이터에 포함된 주행거리를 비교한다(420).
구체적으로 제어부(120)는 클러스터 모듈(110) 중 클러스터 제어부(110a)를 통해 표시할 주행거리와 관련된 데이터를 수신하고, 이를 저장된 주행거리 데이터와 비교한다(430).
비교결과, 클러스터 모듈(110)에서 표시된 주행거리와 선택된 전자 제어 장치(130)에 저장되는 주행거리의 차이가 오차 범위 이내라면, 제어부(120)는 주행거리가 조작되지 않은 것으로 판단한다.
여기서 오차 범위는 미리 설정된 값이면, 충분하고 다양할 수 있다.
만약 클러스터 모듈(110)에서 표시된 주행거리와 선택된 전자 제어 장치(130)에 저장되는 주행거리의 차이가 오차 범위를 벗어나면, 제어부(120)는 클러스터 모듈(110)에 표시되는 주행거리 조작이 있다고 판단한다(450).
이 경우, 제어부(120)는 클러스터 모듈(110) 및 차량용 인터페이스(140)를 제어하여, 주행거리 조작이 있다는 경고음 또는 경고 영상을 출력한다(460).
일 예로, 제어부(120)는 클러스터 제어부(110a)에 차량(100) 내 네트워크를 통해 신호를 전달하고, 클러스터 제어부(110a)는 클러스터 디스플레이(110b)를 통해 경고 메시지를 지속적으로 팝업(Pop-up)할 수 있다. 예를 들어, 클러스터 디스플레이(110b)는 '클러스터 주행거리를 확인바랍니다'라는 경고 메시지 또는 이와 관련된 아이콘을 표시할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 주행거리 조작으로 판단하면, 클러스터 모듈(110)과 관련한 고장 코드(DTC, Dynamic Traction Control)를 생성할 수도 있다. 생성된 고장 코드는 차량(100)의 정비 시 진단기를 통해 표시되며, 클러스터 모듈(110)이 외부의 조작으로 주행거리를 잘못 표시하고 있음을 경고할 수 있다.
이를 통해서 개시된 차량 및 차량의 제어방법은 기존에 클러스터 모듈 및 ICU를 교체하여 주행거리를 조작할 수 있는 해킹 방법을 차단하고, 차량(100)의 외부에서 어느 전자 제어 장치에 주행거리 데이터를 저장할 수 있는지 알 수 없도록 함으로써, 동일한 차종에서도 주행거리를 저장하는 전자 제어 장치를 달리하며, 암호화 기술을 적용하지 않을 수 있어 차량의 단가 하락에 도움이 된다.
1: 본체, 8: 기어박스, 9: 센터페시아
12: 토출구, 13: 스티어링 휠
21: 운전석, 22: 조수석
30: 전면 유리, 51, 52: 차륜
60: 구동장치, 71, 72: 도어
81, 82: 사이드 미러, 100: 차량
110: 클러스터 모듈, 110a: 클러스터 제어부, 110b: 클러스터 디스플레이
110c: 클러스터 입력부, 110d: 속도 게이지, 110f: 주행거리 게이지
110e: RPM 게이지, 120: 제어부
130 내지 134: 전자 제어 장치, 140: 차량용 인터페이스,
141: 스피커

Claims (20)

  1. 주행거리를 표시하는 클러스터 모듈;
    상기 주행거리를 저장할 수 있는 복수의 전자 제어 장치; 및
    상기 복수의 전자 제어 장치 중 상기 주행거리를 저장하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택하는 제어부;를 포함하는 차량.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 전자 제어 장치의 개수에 기초한 난수를 생성하고, 상기 난수에 기초하여 상기 복수의 전자 제어 장치 중 상기 주행거리를 저장하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택하는 차량.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 전자 제어 장치의 고유 넘버와 상기 난수가 일치하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치에 상기 주행거리를 저장하는 차량.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 선택한 전자 제어 장치에 상기 주행거리 데이터를 저장하는 권한 메시지를 전달하는 차량.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 클러스터 모듈 및 상기 복수의 전자 제어 장치를 연결하는 통신 게이트웨이인 것을 포함하는 하는 차량.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주행거리가 미리 설정된 거리 이상이면, 네트워크 초기화를 진행하는 차량.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 클러스터 모듈은.
    상기 선택된 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치로 상기 주행거리가 증가할 때마다 상기 주행거리를 전달하는 차량.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 선택된 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치에 저장된 주행거리와 상기 클러스터 모듈에 표시되는 주행거리를 비교하는 차량.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 주행거리 조작이 있다는 경고를 출력하는 차량용 인터페이스;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 선택된 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치에 저장된 주행거리와 상기 클러스터 모듈에 표시되는 주행거리가 미리 설정된 오차 범위를 벗어나면, 상기 차량용 인터페이스 및 상기 클러스터 모듈을 제어하여 상기 경고를 출력하도록 제어하는 차량.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 선택된 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치에 저장된 주행거리와 상기 클러스터 모듈에 표시되는 주행거리가 미리 설정된 오차 범위를 벗어나면, 고장 코드를 생성하는 차량.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    시동 명령이 오프에서 온으로 변경되면, 상기 선택된 전자 제어 장치가 저장한 상기 주행거리를 전달하도록 제어하는 차량.
  12. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 전자 제어 장치의 고유 넘버와 상기 난수가 일치하지 않으면, 상기 난수를 다시 생성하는 차량.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 적어도 한번 선택하는 차량.
  14. 주행거리를 표시하고;
    복수의 전자 제어 장치 중 상기 주행거리를 저장하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택하고;
    상기 선택된 전자 제어 장치가 상기 주행거리를 저장하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 선택하는 것은,
    상기 복수의 전자 제어 장치의 개수에 기초한 난수를 생성하고, 상기 난수에 기초하여 상기 복수의 전자 제어 장치 중 상기 주행거리를 저장하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 선택하는 것은,
    상기 복수의 전자 제어 장치의 고유 넘버와 상기 난수가 일치하는 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치를 선택하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 선택된 전자 제어 장치가 저장한 주행거리와 상기 표시되는 주행거리를 비교하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 선택된 전자 제어 장치가 저장한 주행거리와 상기 표시되는 주행거리가 미리 설정된 오차 범위를 벗어나면, 상기 주행거리 조작을 경고하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 저장하는 것은,
    상기 차량의 통신 네트워크에서 게이트웨이 역할을 하는 전자 제어 장치를 통해 상기 주행거리를 전달받아 저장하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 저장하는 것은,
    상기 선택된 적어도 하나 이상의 전자 제어 장치는 상기 주행거리가 미리 설정된 거리만큼 증가하면, 상기 주행거리를 저장하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
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