KR102394578B1

KR102394578B1 - 차량 제어 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR102394578B1
Application number: KR1020170105809A
Authority: KR
Inventors: 이정태
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2022-05-04
Also published as: KR20190020908A; US10507794B2; CN109421660A; US20190061685A1

Abstract

차량 제어 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 스마트키 프리 시동 기능을 제공하는 차량 제어 시스템은, RF 안테나 및 LF 안테나를 포함하며, 상기 RF 안테나를 통해 소정 감지거리 내에 있는 사용자 단말기와 무선통신을 연결하는 통신부, 상기 사용자 단말기의 원격제어신호에 따른 도어 잠금 해제를 제어하는 바디 제어기, 도어 열림 및 도어 닫힘 신호를 감지하는 도어 센서부, 버튼 입력으로 시동 온(ON) 신호를 발생하는 시동버튼 및 상기 시동 온(ON) 신호가 입력되면, 차량 실내에 통신 영역을 형성하는 상기 통신부의 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기가 연결된 상태인 차량 시동 조건이 충족된 경우에만 차량 시동을 개시하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR VEHICLE CONTROL}

본 발명은 차량 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스마트키 없이도 차량 시동이 가능한 스마트키 프리(Smartkey-Free) 시동 기능을 지원하는 차량 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 스마트키(포브키(Fob key)라고도 함)는 사용자(운전자)가 별도의 키 삽입이나 작동 버튼의 조작 없이 도어의 개폐 및 차량의 시동이 가능한 장치이다.

차량 시동은 사용자가 반드시 스마트키를 소지한 상태에서 가능하며, 예외적으로 커넥티드 차량의 경우 텔레매틱스 서비스를 통해 원격에서 시동을 건 이후 차량에 탑승하여 일반시동으로 전환하는 방법이 알려져 있다.

한편, 최근 커넥티드 차량에 대한 연구가 늘어나면서 스마트키 없이도 사용자가 소지한 스마트폰을 이용하여 직접 시동을 거는 스마트키 프리(Free) 시동 방법이 개발되고 있는 추세이다.

그 중에서도 대표적인 방법으로는 스마트폰의 NFC(Near Field Communication) 및 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 통신을 이용한 기술이 있다.

여기서, 상기 NFC은 사용자가 직접 접촉하는 방식이기 때문에 보안성이 우수하지만, 통신거리가 짧은 단점이 있고, 도어의 개폐나 시동을 위해 스마트폰(NFC)을 매번 접촉해야 하므로 사용이 불편하며, 인식을 위한 관련 부품 단가가 상승되는 문제가 있다.

이에 BLE 통신을 이용한 스마트키 프리(Smartkey-Free) 시동 기술에 대한 개발이 주목 받고 있다.

도 1은 종래의 BLE를 이용한 스마트키 프리 시동방법과 그 문제점을 설명하기 위한 예시도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 스마트키 프리 시동 차량은 사용자의 스마트폰과 BLE 통신으로 연결되어 차량 도어 언락(Unlock) 및 시동 제어가 가능하다.

그러나, BLE는 BT ver4.2 기준 약 100미터 이내의 통신 거리에서 동작하기 때문에 보안에 취약하며 해당 거리 내에서 신호를 해킹 당하면 타인에 의한 시동이 가능한 문제점이 있다.

예컨대, 중국 상해기차의 RX5 차량의 경우 외부에서 BLE를 통해 도어를 언락(Unlock) 한 상태는 사용자 외에 누구라도 차량에 침입하여 시동을 걸 수 있기 때문에 보안이 취약한 문제점이 있다.

따라서, 커넥티드 차량에 스마트키 프리 시동 기능을 개발함에 있어서 보다 보안성을 향상시킬 수 있는 방안이 절실히 요구된다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 커넥티드 차량에 스마트키 프리 시동 기능을 개발함에 있어서 차량 시동 제어의 보안성을 향상시킬 수 있는 차량 제어 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 스마트키 프리 시동 기능을 제공하는 차량 제어 시스템은, RF 안테나 및 LF 안테나를 포함하며, 상기 RF 안테나를 통해 소정 감지거리 내에 있는 사용자 단말기와 무선통신을 연결하는 통신부; 상기 사용자 단말기의 원격제어신호에 따른 도어 잠금 해제를 제어하는 바디 제어기; 도어 열림 및 도어 닫힘 신호를 감지하는 도어 센서부; 버튼 입력으로 시동 온(ON) 신호를 발생하는 시동버튼; 및 상기 시동 온(ON) 신호가 입력되면, 차량 실내에 통신 영역을 형성하는 상기 통신부의 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기가 연결된 상태인 차량 시동 조건이 충족된 경우에만 차량 시동을 개시하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 통신부는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy)로 구성될 수 있다.

또한, 상기 통신부는 차량 외부에 RF 신호를 방사하여 상기 사용자 단말기와 원거리 무선통신을 연결하는 상기 RF 안테나; 상기 차량 실내에 LF 신호를 방사하여 차량 실내에 존재하는 상기 사용자 단말기와 근거리 무선통신을 연결하는 LF 안테나; 및 상기 RF 안테나 또는 상기 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기를 각각 연결하기 위한 독립된 제1 키 값 및 제2 키 값의 인증정보를 저장하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은 상기 도어 잠금 해제 후 상기 센서부의 도어 열림 및 도어 닫힘 신호가 발생되면, 상기 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기를 연결하여 사용자의 탑승 상태를 확인할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은 상기 LF 안테나를 통한 상기 사용자 단말기의 수신신호세기(RSSI)를 체크하여 기준치 이상이면 상기 차량 실내에 위치한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은 상기 LF 안테나와 사용자 단말기의 무선통신 연결 시 상기 RF 안테나의 연결에 사용된 상기 제1 키 값과 다른 상기 제2 키 값으로 인증을 수행할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기의 수신신호세기가 상기 기준치 이상인 것과 상기 RF 안테나와 다른 제2 키 값 인증으로 상기 LF 안테나에 연결된 차량 시동 조건 중 어느 하나라도 충족되지 않으면 상기 차량 시동을 제한할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 시동 온(ON) 신호를 차량의 종류에 따른 엔진, 구동모터 및 연료전지 스택 중 어느 하나의 구동원으로 전달하여 상기 차량 시동을 개시할 수 있다.

또한, 상기 통신부는 상기 사용자 단말기와 근거리통신 연결이 가능한 와이파이(Wifi), 무선랜(Wireless LAN), 무선 주파수(Radio Frequency: RF), 지그비(ZigBee) 중 어느 하나의 통신 장비로 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 차량의 스마트키 프리 시동 기능을 제공하는 차량 제어 시스템의 차량 제어 방법은, a) 통신부의 RF 안테나를 통해 (Bluetooth Low Energy, BLE) 통신 감지거리 내에 있는 사용자 단말기와 무선통신을 연결하는 단계; b) 상기 사용자 단말기로부터 도어 잠금 해제 신호를 수신하면 바디 제어기를 통해 도어를 잠금 해제하는 단계; c) 도어 센서부를 통해 도어 열림 및 도어 닫힘 신호를 감지하면, 차량 실내에 BLE 통신 영역을 형성하는 상기 통신부의 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기와 무선통신 연결을 시도하는 단계; 및 d) 시동버튼을 통해 시동 온(ON) 신호가 입력되면, 상기 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기가 연결된 상태인 차량 시동 조건이 충족된 경우 차량 시동을 개시하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 a) 단계는, 상기 사용자 단말기와 페어링을 수행하여 미리 등록된 고유의 제1 키 값 인증에 성공하면 상기 무선통신을 연결하여 도어의 개폐제어를 승인하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 b) 단계는, 상기 도어의 잠금 해제에 따른 응답을 상기 통신부를 통해 상기 사용자 단말기로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 b) 단계는, 상기 도어의 잠금 해제 후 일정 시간 내에 상기 차량 시동 온(ON) 신호가 입력되지 않으면 상기 도어를 잠금 상태로 전환하고 일정 주기로 상기 무선통신 연결상태를 체크할 수 있다.

또한, 상기 c) 단계는, 상기 LF 안테나의 LF 신호를 차량 실내 영역에 방사하여 상기 사용자 단말기의 제2 키 값 인증에 성공하면 무선통신을 연결하는 단계; 또는 상기 LF 안테나를 통한 연결에 실패하면 상기 차량 실내에 사용자 단말기가 존재하지 않는 것으로 판단하여 상기 RF 안테나를 통한 연결상태를 유지하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 LF 안테나의 연결 시 상기 RF 안테나의 연결에 사용된 제1 키 값과 다른 독립된 제2 키 값으로 인증된 차량 시동 조건을 더 충족하는 경우에 상기 차량 시동을 개시할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 LF 안테나로 측정된 사용자 단말기의 수신신호세기(RSSI)가 기준치 이상인 상태의 차량 시동 조건을 더 충족하는 경우에 상기 차량 시동을 개시할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 LF 안테나를 통한 사용자 단말기의 연결, 상기 독립된 제2 키 값으로 인증 및 상기 수신신호세기(RSSI)의 차량 시동 조건 중 어느 하나라도 충족되지 않으면 차량 시동을 제한할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 사용자 단말기가 차량 내부에 존재하는 경우에만 차량 시동이 가능하여 사용자에 의해 차량 외부에서 도어 잠금 해제가 되더라도 침입자가 임의로 도어를 열고 차량을 탈취하는 것을 예방할 수 있다.

사용자 단말기를 이용한 차량 시동 조건에 부합하는 BLE 통신 범위를 차량 실내로 제한함으로써 외부에서 신호를 탈취 및 가공할 수 있는 환경을 제공하지 않고 이를 원천적으로 차단하여 안정적인 스마트키 프리 시동 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 사용자 단말기와의 BLE 통신을 연결하는 RF 안테나와 LF 안테나를 통해 차량 외부와 내부에 존재하는 사용자 단말기의 위치를 확인하고, 상기 확인된 위치에 따라 허용된 스마트키 프리 제어 기능을 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 BLE를 이용한 스마트키 프리 시동방법과 그 문제점을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신부의 사용자 단말기 연결방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트키 프리 시동 제어를 위한 차량 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서 사용된 차량, 자동차 또는 다른 유사한 용어들은 스포츠 실용차(sports utility vehicles; SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용차를 포함하는 승용차, 다양한 종류의 보트나 선박을 포함하는 배, 항공기 및 이와 유사한 것을 포함하는 자동차를 포함하며, 하이브리드 차량, 전기 차량, 플러그 인 하이브리드 전기 차량, 수소연료 차량 및 다른 대체 연료(예를 들어, 석유 외의 자원으로부터 얻어지는 연료) 차량을 포함한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템(100)은 통신부(110), 바디 제어기(Body Control Module, BCM)(120), 도어 센서부(130), 시동버튼(Start Stop Button, SSB)(140) 및 제어부(150)를 포함한다.

통신부(110)는 사용자 단말기(10)와 무선통신을 연결하여 차량의 스마트키 프리(Smartkey-Free) 기능 지원을 위한 통신을 수행한다.

사용자 단말기(10)는 사용자가 소지하는 정보통신 단말기로서 통신부(110)와의 무선통신이 가능한 스마트폰, 웨어러블 단말기, 노트북, 테블릿 PC 등으로 구성될 수 있다.

사용자 단말기(10)에는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트키 프리(Smartkey-Free) 기능을 위한 어플리케이션 프로그램(이하, APP라 명명함)이 설치될 수 있다.

예컨대, 통신부(110)는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE)로 구성되며, 상기 BLE는 BT ver4.2 기준 약 100미터 이내의 사용자 단말기(10)와 통신할 수 있다. 상기 BLE는 BT ver4.2 버전에 한정되지 않고 그 이외의 상/하향된 버전이 적용될 수 있으며 그에 따른 통신거리가 변경될 수 있다.

통신부(110)는 차량 단말기(Audio, Video, Navigation, AVN) 또는 텔레메틱스(Telematics) 유닛에 탑재될 수 있으며, RF(Radio Frequency) 안테나(111), LF(Low Frequency) 안테나(112) 및 제어 모듈(113)을 포함하여 이루어진다.

RF 안테나(111)는 차량 주변에 RF 신호를 방사하여 차량 실외에 존재하는 사용자 단말기(10)와 원거리 무선통신을 연결한다.

LF 안테나(112)는 차량 실내에 LF 신호를 방사하여 차량 실내에 존재하는 사용자 단말기(10)와 근거리 무선통신을 연결한다.

제어 모듈(113)은 RF 안테나(111) 및 LF 안테나(112)를 통해 사용자 단말기(10)와 BLE 통신을 연결하기 위한 전반적인 동작을 제어한다.

제어 모듈(113)은 RF 안테나(111) 및 LF 안테나(112)를 통해 각각 사용자 단말기(10)와 무선통신을 연결하기 위한 독립된 제1 키 값 및 제2 키 값의 인증정보를 저장한다. 그리고, 제어 모듈(113)은 상기 무선통신의 연결 시 안테나 각각의 독립된 고유 키 값으로 인증을 수행하여 인증에 성공한 사용자 단말기(10)를 연결할 수 있다.

예컨대, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신부의 사용자 단말기 연결방법을 설명하기 위한 개념도이다.

첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 통신부(110)는 BT ver4.2 기준 4개의 안테나(Multi-input) 시스템으로 구성될 수 있으며, 세 개의 차량 외부 원거리 통신용 RF 안테나(111) 및 하나의 하나의 차량 내부 근거리 통신용 LF 안테나(112)를 포함한다.

RF 안테나(111)는 BLE의 기본 안테나로써 최대 감지 거리인 100m 이내에서 사용자 단말기(10)와 연결되어 도어잠금해제(Door Unlock) 및 도어잠금(Door Lock)의 원격제어신호를 수신한다.

LF 안테나(112)는 차량 내부에 존재하는 사용자 단말기(10)와 통신을 연결 한다. 여기서, LF 안테나(112)는 차량 내부에 블루투스 통신을 위한 통신 영역을 형성하고 사용자 단말기(10)가 차량 실내에 존재하는지 여부를 서치(Search)하는 실내 안테나로서의 역할을 한다.

제어 모듈(113)은 RF 안테나(111)의 감지거리 내에 있는 사용자 단말기(10)와 페어링을 수행하여 미리 등록된 고유의 제1 키(Key)값 인증에 성공하면 무선통신을 연결한다. 즉, 제어 모듈(113)은 사용자 단말기(10)가 차량 외부에 존재하는 경우 RF 안테나(111)를 통해 무선통신을 연결한다.

이때, 제어 모듈(113)은 사용자 단말기(10)로부터 RF 안테나(111)를 통해 수신된 상기 도어잠금해제 신호를 바디 제어기(120)로 전달하여 도어잠금을 해제할 수 있다.

또한, 제어 모듈(113)은 상기 도어잠금 해제 후 센서부(130)의 도어 열림(Door Open) 및 도어 닫힘(Door Closed) 신호를 확인하면 사용자의 탑승 상태를 확인하기 위하여 LF 안테나(112)를 통해 사용자 단말기(10)를 연결할 수 있다. 이를 통해, 사용자 단말기(10)가 차량 실내에 존재하면 RF 안테나(111)를 통한 연결이 LF 안테나(112)를 통한 연결로 전환된다.

여기서, 통신부(110)는 하나의 LF 안테나(112)를 통해 사용자 단말기(10)와 통신하므로, 통상적으로 3~4개의 LF 안테나로 구성되는 스마트키 시스템과 같이 높은 정밀도의 지향성 및 감도를 확보하기 어렵다.

그러므로, 통신부(110)의 제어 모듈(113)은 차량마다 튜닝된 LF 안테나(112)를 통한 수신신호세기(RSSI)를 체크하여 기준치 이상이면 사용자 단말기(10)가 차량 실내 허용범위 내에 위치한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 제어 모듈(113)은 상기 LF 안테나(112)와 사용자 단말기(10)의 통신 연결 시 상기 RF 안테나(111)의 연결 때와 다른 독립된 제2 키(Key)값으로 인증을 수행할 수 있다.

여기서, 사용자 단말기(10)의 수신신호세기(RSSI)가 상기 기준치 이상인 것과 상기 제1 키 값과 다른 제2 키 값 인증으로 LF 안테나(112)에 연결된 것을 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 차량 탑승에 따른 스마트키 프리 차량 시동이 조건이 충족된 상태로 정의한다.

반면, 제어 모듈(113)은 LF 안테나(112)를 통한 수신신호세기(RSSI)가 상기 기준치 이하이거나 상기 RF 안테나(111)의 제1 키 값과 다른 제2 키 값으로의 인증에 실패하면 상기 차량 시동 조건이 충족되지 않은 것으로 판단한다.

즉, 상기 정의된 상기 차량 시동 조건 중 어느 하나라도 충족되지 않으면 차량 시동이 불가하며, 전동식 파워 스티어링휠(MDPS)도 잠겨 움직이지 않게 되므로 차량 운행이 불가하다.

그러므로, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템(100)은 통신부(110)가 RF 안테나(111)를 통해 사용자 단말과 연결된 상태에서 침입자의 해킹으로 해당 신호가 스니핑(Sniffing)된다 하더라도, 상기 차량 시동 조건을 모두 충족하지 못하면 차량 시동 기능을 제한하기 때문에 시동제어의 보안성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

다시, 도 2를 참조하면, 바디 제어기(120)는 통신부(110)에서 수신된 원격제어신호에 따른 도어잠금해제 및 도어잠금을 제어한다.

이 밖에도, 바디 제어기(120)는 원격제어신호의 명령에 따른 테일게이트의 오픈, 도어 창문 오픈 및 차량의 주차위치 표시를 위한 비상등과 알림음 출력 등을 더 제어할 수 있다. 상기 명령은 사용자 단말기(10)의 APP을 통해 입력될 수 있다.

도어 센서부(130)는 상기 도어잠금해제 이후의 차량 도어 열림(Door Open) 및 도어 닫힘(Door Closed) 신호를 감지한다. 이러한 차량 도어의 열림/닫힘 감지를 시작으로 정당한 사용자 탑승에 따른 상기 차량 시동이 조건을 판단하게 된다.

시동버튼(140)은 상기 차량 시동 조건이 충족된 상태에서의 버튼 입력으로 시동 온(ON) 신호를 발생하고, 차량의 시동이 걸린 상태에서의 버튼 입력으로 시동 오프(OFF) 신호를 발생한다.

제어부(150)는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트키 프리 시동 제어를 위한 전반적인 동작을 제어하며, 이를 위한 하드웨어, 프로그램 및 데이터를 포함한다.

제어부(150)는 스마트키 프리 시동 제어 기능이 추가된 스마트키 제어기(SMK)으로 구성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 상기 스마트키 제어기를 포함하여 차량 운용을 위해 구비된 각종 제어기를 제어하는 상위 개념의 전자제어장치(electronic control unit, ECU)로 구성될 수도 있다.

제어부(150)는 통신부(110)의 사용자 단말기(10) 연결정보, 바디 제어기(120)의 도어 잠금 여부, 도어 센서부(130)의 도어 열림/닫힘 감지, 시동버튼 입력 신호 및 차량 구동원의 동작상태를 파악하여 상기 차량 시동 조건에 따른 차량 시동을 제어할 수 있다.

제어부(150)는 통신부(110)의 RF 안테나(111)를 통해 사용자 단말기(10)와 통신이 연결되어 도어가 잠금해제된 후에 도어의 열림 및 닫힘 신호를 감지하면 사용자 탑승 여부를 판단한다.

이때, 제어부(150)는 통신부(110)의 LF 안테나(112)를 통해 사용자 단말기(10)를 서치하여 BLE 통신이 정상 연결된 것으로써 사용자 단말기(10)가 차량 내부에 위치한 것을 파악할 수 있다.

또한, 제어부(150)는 통신부(110)를 통해 LF 안테나(112)에 연결된 사용자 단말기(10)의 수신신호세기(RSSI)가 기준치 이상인 것과 상기 RF 안테나(111)의 연결에 사용된 제1 키 값과 다른 독립된 제2 키 값으로 인증에 성공한 것을 확인하면 상기 차량 시동 조건을 충족하는 것으로 판단한다.

그리고, 제어부(150)는 상기 차량 시동 조건이 충족된 상태에서 시동버튼(140) 신호가 입력되면, 시동 온(ON) 신호를 차량의 구동원(미도시)로 전달하여 차량 시동을 개시한다. 여기서, 상기 구동원은 차량의 종류에 따른 엔진, 구동모터, 연료전지 스택 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 차량 시동에 따라 그 작동이 개시될 수 있다.

그리고, 제어부(150)는 상기 시동버튼(140) 신호의 입력 시 기존 스마트키 제어기의 시동 조건인 변속기 P/N단 상태 및 브레이크 온(ON) 상태를 체크할 수 있음은 자명하다.

한편, 전술한 차량 제어 시스템(100)의 구성을 바탕으로 본 발명의 실시 예에 따른 스마트키 프리 시동 제어를 위한 차량 제어 방법을 다음의 도 4를 통해 설명한다.

다만, 앞서 설명된 차량 제어 시스템(100)의 구성요소들은 통합되거나 더 세분화될 수 있는 바, 이하 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 방법을 설명함에 있어서 각 단계의 주체는 해당 구성요소들이 아닌 차량 제어 시스템(100)으로 하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트키 프리 시동 제어를 위한 차량 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템(100)은 통신부(110)의 RF 안테나(111)를 통해 BLE 통신 감지거리 내에 있는 사용자 단말기(10)와 무선통신을 연결한다(S101). 이때, 차량 제어 시스템(100)은 사용자 단말기(10)와 페어링을 수행하여 미리 등록된 고유의 제1 키(Key)값 인증에 성공하면 상기 무선통신을 연결하고 도어의 개폐제어를 승인할 수 있다.

차량 제어 시스템(100)은 사용자 단말기(10)로부터 도어 잠금 해제 신호를 수신하면(S102), 바디 제어기(120)를 통해 도어 잠금을 해제한다(S103). 이때, 차량 제어 시스템(100)은 상기 도어 잠금 해제 응답(Unlock ACK)을 통신부(110)를 통해 사용자 단말기(10)로 응답할 수 있다.

차량 제어 시스템(100)은 도어 센서부(130)를 통해 도어 열림 및 도어 닫힘 신호를 감지하면(S104), 사용자 단말기(10)가 차량 내부에 존재하는 것을 확인하기 위하여 통신부(110)의 LF 안테나(112)를 통한 BLE 통신 연결을 시도한다(S105).

이때, 차량 제어 시스템(100)은 LF 안테나(112)를 통해 LF 신호를 차량 실내 영역에 방사하여 사용자 단말기(10)의 제2 키(Key) 값 인증으로 무선통신을 연결할 수 있다. 그 반면에 일정 시간 동안 상기 LF 안테나(112)를 통한 연결에 실패하면 차량 실내에 사용자 단말기(10)가 존재하지 않는 것으로 판단하여 RF 안테나(111)를 통한 연결상태를 유지할 수 있다.

한편, 차량 제어 시스템(100)은 상기 도어 잠금 해제 후 일정 시간(예; 60초) 내에 차량 시동 온(ON) 신호가 입력되지 않으면(S106; 아니오), 도어를 잠금 상태로 전환한다. 그리고, 일정 주기로 사용자 단말기(10)와의 BLE 통신 연결상태를 체크할 수 있다.

반면, 차량 제어 시스템(100)은 시동버튼(140)을 통해 시동 온(ON) 신호가 입력되면(S106; 예), 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량 시동 조건 충족 여부를 다음과 같이 판단한다.

차량 제어 시스템(100)은 사용자 단말기(10)가 LF 안테나(112)를 통해 연결된 상태이고(S107; 예), 상기 LF 안테나(112)로 측정된 사용자 단말기(10)의 수신신호세기(RSSI)가 기준치 이상이며(S108; 예), 상기 LF 안테나(112)의 연결 시 RF 안테나(111)의 연결과 다른 독립된 제2 키(Key)값으로 인증한 것이 확인되면(S109; 예), 상기 차량 시동 조건이 모두 충족된 것으로 판단하여 구동원 작동에 따른 차량 시동을 개시한다(S110).

반면, 차량 제어 시스템(100)은 상기 S107 단계 내지 S109 단계의 차량 시동 조건 중 어느 하나라도 충족되지 않으면(S107 or S108 or S109; 아니오), 차량 시동을 제한 할 수 있다(S111).

구체적으로, 차량 제어 시스템(100)은 LF 안테나(112)를 통해 사용자 단말기(10)가 연결되지 않은 상태이면(S107; 아니오), 사용자가 탑승하지 않은 것으로 판단하여 차량 시동을 제한 할 수 있다(S111). 이는 RF 안테나(111)를 통해 도어 잠금 해제가 되더라도 침입자가 임의로 도어를 열고 차량을 탈취하는 것을 방지할 수 있다(중국 상해기차의 RX5 차량의 보안문제 해결).

또한, 차량 제어 시스템(100)은 사용자 단말기(10)의 수신신호세기(RSSI)가 기준치 미만이면(S108; 아니오), 차량 주변에 있는 사용자가 탑승하지 않은 것으로 판단하여 차량 시동을 제한 할 수 있다(S111).

또한, 차량 제어 시스템(100)은 LF 안테나(112)와 연결 시 RF 안테나(111)의 연결과 다른 독립된 제2 키(Key)값으로의 인증이 확인되지 않으면(S109; 아니오), 차량 시동을 제한 할 수 있다(S111).

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 사용자 단말기가 차량 내부에 존재하는 경우에만 차량 시동이 가능하여 차량 외부에서 도어 잠금 해제가 되더라도 침입자가 임의로 도어를 열고 차량을 탈취하는 것을 예방할 수 있는 효과가 있다.

사용자 단말기를 이용한 차량 시동 조건에 부합하는 BLE 통신 범위를 차량 실내로 제한함으로써 외부에서 신호를 탈취 및 가공할 수 있는 환경을 제공하지 않고 원천적으로 차단하여 안정적인 스마트키 프리 시동 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다. 이는, 위해 로그인, 사용자 기능 제한, 암호화 로직 적용 등의 추가적이고 복잡한 보안 솔루션과는 별개로 물리적인 해킹 접근을 차단함으로써 안정적인 스마트키 프리 시동 서비스가 가능한 이점이 있다.

또한, 사용자 단말기와의 BLE 통신을 연결하는 RF 안테나와 LF 안테나를 통해 차량 외부와 내부에 존재하는 사용자 단말기의 위치를 확인하고, 확인된 위치에 따라 허용되는 스마트키 프리 제어 기능을 제공할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.

예컨대, 전술한 본 발명의 실시 예에서는 통신부(110)가 BLE 모듈인 것을 가정하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 근거리 통신모듈을 통해서 구현이 가능하다.

예컨대, 통신부(110)는 앞선 설명에서와 같이 RF 및 LF 안테나가 동시에 구현되어 상기 사용자 단말기(10)와 근거리통신 연결이 가능한 와이파이(Wifi), 무선랜(Wireless LAN), 무선 주파수(Radio Frequency: RF), 지그비(ZigBee) 중 적어도 하나로 구성될 수도 있다.

따라서, 사용자 단말기(10)의 종류와 호환 가능한 통신 종류에 따라 다양하게 스마트키 프리 시동 서비스가 가능한 이점이 있다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 차량 제어 시스템 110: 통신부
111: RF 안테나 112: LF 안테나
113: 제어 모듈 120: 바디 제어기
130: 도어 센서부 140: 시동버튼
150: 제어부

Claims

차량의 스마트키 프리 시동 기능을 제공하는 차량 제어 시스템에 있어서,
RF 안테나 및 LF 안테나를 포함하며, 상기 RF 안테나를 통해 소정 감지거리 내에 있는 사용자 단말기와 무선통신을 연결하는 통신부;
상기 사용자 단말기의 원격제어신호에 따른 도어 잠금 해제를 제어하는 바디 제어기;
도어 열림 및 도어 닫힘 신호를 감지하는 도어 센서부;
버튼 입력으로 시동 온(ON) 신호를 발생하는 시동버튼; 및
상기 시동 온(ON) 신호가 입력되면, 차량 실내에 통신 영역을 형성하는 상기 통신부의 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기가 연결된 상태인 차량 시동 조건이 충족된 경우에만 차량 시동을 개시하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 사용자 단말기로부터 도어 잠금 해제 신호를 수신하면 상기 바디 제어기를 통해 도어를 잠금 해제하되, 상기 도어의 잠금 해제 후 일정 시간 내에 상기 차량 시동 온(ON) 신호가 입력되지 않으면 상기 도어를 잠금 상태로 전환하고 일정 주기로 상기 무선통신 연결상태를 체크하는 차량 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 통신부는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy)로 구성되는 차량 제어 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 통신부는
차량 외부에 RF 신호를 방사하여 상기 사용자 단말기와 원거리 무선통신을 연결하는 상기 RF 안테나;
상기 차량 실내에 LF 신호를 방사하여 차량 실내에 존재하는 상기 사용자 단말기와 근거리 무선통신을 연결하는 LF 안테나; 및
상기 RF 안테나 또는 상기 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기를 각각 연결하기 위한 독립된 제1 키 값 및 제2 키 값의 인증정보를 저장하는 제어 모듈;
을 포함하는 차량 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어 모듈은
상기 도어 잠금 해제 후 상기 센서부의 도어 열림 및 도어 닫힘 신호가 발생되면, 상기 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기를 연결하여 사용자의 탑승 상태를 확인하는 차량 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어 모듈은
상기 LF 안테나를 통한 상기 사용자 단말기의 수신신호세기(RSSI)를 체크하여 기준치 이상이면 상기 차량 실내에 위치한 것으로 판단하는 차량 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어 모듈은
상기 LF 안테나와 사용자 단말기의 무선통신 연결 시 상기 RF 안테나의 연결에 사용된 상기 제1 키 값과 다른 상기 제2 키 값으로 인증을 수행하는 차량 제어 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어부는
상기 사용자 단말기의 수신신호세기가 기준치 이상인 것과 상기 RF 안테나와 다른 제2 키 값 인증으로 상기 LF 안테나에 연결된 차량 시동 조건 중 어느 하나라도 충족되지 않으면 상기 차량 시동을 제한하는 차량 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 시동 온(ON) 신호를 차량의 종류에 따른 엔진, 구동모터 및 연료전지 스택 중 어느 하나의 구동원으로 전달하여 상기 차량 시동을 개시하는 차량 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 통신부는
상기 사용자 단말기와 근거리통신 연결이 가능한 와이파이(Wifi), 무선랜(Wireless LAN), 무선 주파수(Radio Frequency: RF), 지그비(ZigBee) 중 어느 하나의 통신 장비로 구성되는 차량 제어 시스템.
차량의 스마트키 프리 시동 기능을 제공하는 차량 제어 시스템의 차량 제어 방법에 있어서,
a) 통신부의 RF 안테나를 통해 (Bluetooth Low Energy, BLE) 통신 감지거리 내에 있는 사용자 단말기와 무선통신을 연결하는 단계;
b) 상기 사용자 단말기로부터 도어 잠금 해제 신호를 수신하면 바디 제어기를 통해 도어를 잠금 해제하는 단계;
c) 도어 센서부를 통해 도어 열림 및 도어 닫힘 신호를 감지하면, 차량 실내에 BLE 통신 영역을 형성하는 상기 통신부의 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기와 무선통신 연결을 시도하는 단계; 및
d) 시동버튼을 통해 시동 온(ON) 신호가 입력되면, 상기 LF 안테나를 통해 상기 사용자 단말기가 연결된 상태인 차량 시동 조건이 충족된 경우 차량 시동을 개시하는 단계;를 포함하되,
상기 b) 단계는, 상기 도어의 잠금 해제 후 일정 시간 내에 상기 차량 시동 온(ON) 신호가 입력되지 않으면 상기 도어를 잠금 상태로 전환하고 일정 주기로 상기 무선통신 연결상태를 체크하는 차량 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 a) 단계는,
상기 사용자 단말기와 페어링을 수행하여 미리 등록된 고유의 제1 키 값 인증에 성공하면 상기 무선통신을 연결하여 도어의 개폐제어를 승인하는 단계를 포함하는 차량 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 b) 단계는,
상기 도어의 잠금 해제에 따른 응답을 상기 통신부를 통해 상기 사용자 단말기로 전달하는 단계를 포함하는 차량 제어 방법.
삭제
제10항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 LF 안테나의 LF 신호를 차량 실내 영역에 방사하여 상기 사용자 단말기의 제2 키 값 인증에 성공하면 무선통신을 연결하는 단계; 또는
상기 LF 안테나를 통한 연결에 실패하면 상기 차량 실내에 사용자 단말기가 존재하지 않는 것으로 판단하여 상기 RF 안테나를 통한 연결상태를 유지하는 단계;
를 포함하는 차량 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 LF 안테나의 연결 시 상기 RF 안테나의 연결에 사용된 제1 키 값과 다른 독립된 제2 키 값으로 인증된 차량 시동 조건을 더 충족하는 경우에 상기 차량 시동을 개시하는 차량 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 LF 안테나로 측정된 사용자 단말기의 수신신호세기(RSSI)가 기준치 이상인 상태의 차량 시동 조건을 더 충족하는 경우에 상기 차량 시동을 개시하는 차량 제어 방법.
제16항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 LF 안테나를 통한 사용자 단말기의 연결, 상기 독립된 제2 키 값으로 인증 및 상기 수신신호세기(RSSI)의 차량 시동 조건 중 어느 하나라도 충족되지 않으면 차량 시동을 제한하는 차량 제어 방법.