현재 IT기술과 자동차기술을 융합한 지능형 자동차를 개발 중에 있다. 지능형자동차에 대한 개발이 활발하게 이루어지면서 무선 네트워크 데이터 통신이 가능하게 된 시점이다. 하지만 외부에서 네트워크에 침입하여 지능형자동차의 보안을 위협할 수 있어 그에 따른 지능형자동차 보안솔루션이 필요하다. 하지만 아직 미약한 수준의 단계에 있다. 이런 시점에서 지능형자동차개발에 문제가 되지 않도록 보안성이 높은 지능형자동차서비스를 위한 사용자 생체정보를 이용한 인증 기법을 제안하고자 한다.
논문은 지능형 자동차 개발을 위한 마이크로마우스를 활용한 차량-도로 간 통신, 모터제어, 영상처리와 물체감지 센서들을 활용한 도로 상황정보 인식 시스템 등을 활용하여 지능형 자동차의 운행을 구현하고 테스트 할 수 있다. 이를 활용하여 검증된 기술들을 실제 차량에 적용하기 위해서 다양한 실험과 테스트를 실시한다. 또한 누구나 쉽게 간단한 마이크로 컨트롤러를 통한 지능형 자동차를 위한 다양한 아이디어를 접목할 수 있도록 시스템을 설계한다. 이를 활용하여 영상처리를 통한 차선인식과, 직진 좌회전 및 도로의 교통표시마크를 읽어 들여 차체를 컨트롤하고 차량-도로간 통신을 이용해서 신호등의 정보를 입력받아 교차로를 안전하게 통과하게 된다. 또한 앞 차량을 인식하여 자동으로 속도조절과 차량 간 거리를 유지하는 시스템을 구현한다.
이동통신은 공간을 매개체로 하여 전파를 통해 통화로가 형성되는 통신방식을 취함에 따라 공간상에 존재하는 수 많은 물질에 의한 페이딩 및 무수한 전파로부터 간섭을 받을 가능성을 항상 내재하고 있다. FM을 이용한 아날로그 이동통신의 경우 비의도성 전파의 간섭은 통화시에 클릭음과 같은 불쾨한 음을 동반하지만, 디지틀 시스템의 전파간섭은 전파의 페이딩 현상과 함께 결합되어 BURST BIT ERROR의 발생 등 보다 심각한 문제를 야기시킬 수 있다. 본 고에서 자동차의 점화잡음이 이동통신 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위한 선행단계로서 점화잡음 자체에 대한 특성 분석을 실시하였다. 본 고에서 실시한 잡음 파라미터들에 대한 분석을 종합해보면 자동차의 점화잡음 특성은 고주파보다 저주파에 집중되어 분포하고 있으며 자동차의 수가 증가할수록 완만하게 증가하는 특성을 보이고 있다. 또한 잡음 파라미터들의 곡선의 모양은 주파수에 독립적이며 자동차의 수에 의존하는 특성을 보이고 있으며 진폭특성은 주파수와 자동차 수에 의존하는 함수임을 알 수 있다.
사물지능통신은 낮은 네트워크 비용과 범위에서 이점을 가지고 있다. 사물지능통신의 지능형 자동차는 구성요소와 망 규모의 비율로 차량간 위치에서 극심한 변화를 보여준다. 지능형 자동차는 무선 통신 기능으로 자동차 장치들 간에 정보를 교환하기 위해 차량 애드 혹 망에서 생체 정보를 통하여 안전성 제공을 요구한다. 본 논문은 자동차 이동시 자동차간의 상호 인증을 위해 생체 정보를 제공하는 기법을 제안한다.
최근 자동차는 다양한 서비스를 제공하는 플랫폼으로 진화하고 있다. 이러한 서비스를 제공하기 위한 기본 인프라는 차량간 통신이다. 하지만, 자동차의 높은 이동성은 무선 통신 링크의 단절을 빈번하게 일으키는 요인이 된다. 따라서 링크의 단절에 대처하기 위한 효율적인 대책이 필요하다. 본 논문은 통신 링크 단절로 인한 성능 저하를 줄이기 위한 릴레이 노드 선택 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석에서 제안하는 기법을 통해 네트워크 성능이 향상되는 것을 보여준다.
자동차 내부 진단 데이터를 수집하기 위해서는 다양한 자동차 부품에 포함되어 있는 ECU(Electronic Control Unit)의 진단데이터를 수집하여야 한다. ECU의 진단데이터를 수집하기 위해서는 진단통신을 활용할 수 있다. 본 논문에서는 표준 진단 통신을 통해 ECU의 기능에 따른 진단데이터를 수집하는 방법과 진단통신 모듈에 대해서 분석하였다. 많은 자동차 제조사가 사용하는 자동차 전장 표준인 AUTOSAR의 표준 모듈 중에서 진단 통신 모듈에 대해서 연구하였으며, 진단데이터 처리가 ECU를 통해 처리되는 과정에 대해서 연구하였다.
자동차 후방카메라 시스템은 후진시 차량 후방을 모니터 영상으로 보여주어 인명보호와 주차의 편리, 운전자의 안전 운전을 위한 다양한 서비스를 제공한다. 본 논문에서는 우리나라가 독자 개발한 개인용 무선통신 Binary CDMA 신기술을 이용하여 설치가 자유롭고 설치비용과 기술료를 절감할 수 있는 자동차 후방카메라 시스템의 개발방법 및 설계에 관해 연구하였다.
자동차 진단을 위해서는 자동차 전자 장치인 ECU(Electronic Control Unit)로 구성된 전자 장치를 통해 다양한 통신방식을 활용하여 ECU 내 또는 ECU 간 진단 데이터를 수집하고 진단데이터를 관리하여 이뤄지고 있다. 통신 방식으로는 LIN, CAN, FlexRay 등이 주로 사용되고 있다. 최근에는 Ethernet 기반으로 유선/무선 통신을 활용하고 있다. 자동차 진단을 수행하려면 ECU에서 발생되는 진단코드를 알고 있어야 하고, 진단통신을 이용하여 진단 데이터를 수집할 수 있어야 가능하다. 또한, 자동차 진단에 필요한 응용소프트웨어가 구성되어야 ECU로부터 진단데이터를 관리할 수 있다. 많은 자동차 제조사가 자동차 전장 표준인 AUTOSAR 표준을 기반으로 ECU를 제작하고 있으면, 소프트웨어 구조 또한 표준에 따라 적용될 수 있도록 구성되어 있다. 본 논문에서는 AUTUSAR 표준의 자동차 진단 통신 방식을 이해하고 진단 데이터 구성과 처리 방식에 대해서 연구하였으며, 소프트웨어 컴포넌트와 진단통신, 진단 이벤트 처리에 대한 내용에 대해서 연구하였다.
이 연구의 목적은 Bluetooth를 활용한 자동차의 내부망 통신네트워크를 해킹공격으로부터 예방하기 위한 대응방안을 제시하기 위함이다. 이를 위해 2장에서는 자동차 통신네트워크의 정의와 내부망 통신네트워크의 종류에 대해서 살펴보았다. 3장에서는 자동차 내부망 통신네트워크 해킹위험성을 분석하기 위해 Bluetooth에 의한 해킹범죄사례를 살펴보았다. 4장에서는 본 연구의 결과로서 첫째, "자동차안전기준에 관한 규칙" 개정이 이루어져야 한다. 동법에서는 전자제어시스템의 정의 및 기준사항과 안전운행을 위한 제작 및 정비를 규정해 놓았음에도 불구하고 전자제어시스템을 대상으로 한 해킹범죄 예방 및 방어와 관련된 보안프로그램 혹은 펌웨어 등의 제작과 관련된 규정이 없는 실정이다. 둘째, 자동차의 전자제어시스템 기술의 복잡성에 기인된 자동차 통신네트워크를 보호하고자 자동차 통신네트워크 보호 법률이 신설되어야 한다.
새로운 세기를 맞이하면서 이제 새삼 IT(Information Technology: 정보기술)가 주목을 받고 있다. 급속한 기세로 세계에 퍼진 인터넷이 정보의 흐름과 ''물건''의 움직임을 크게 바꾸려 하고 있기 때문이다. 외출지나 자동차 등의 이동환경에서도 휴대전화를 통하여 언제든지, 어디서나, 간단하게 인터넷 접속이 가능하게 되어 바야흐로 시간과 공간을 초월한 본격적인 네트워크사회를 맞이하려 하고 있다. 모바일 단말과 정보통신인프라의 발전은 네트워크에 의한 정보취득이나 전자상거래 등의 새로운 정보서비스를 창출하여 라이프사이클의 변화도 일으키고 있다. 한편 자동차를 둘러싼 정보통신환경은 카 내비게이션 등의 차재 정보단말과 함께 발전해가고 있다. FM다중, 광비컨, 전파비컨을 통한 VICS(Cehicle Information and Communication Systems: 도로교통정보통신 시스템)와 휴대전화를 통한 인터넷 접속, 자동차를 위한 정보제공서비스는 이미 실용화되고, 특히 노차간 통신전용 DSRC(Dedicated Short Range Communication: 협성통신)를 통해 유료도로에서 요금을 자동으로 징수하는 ETC(Electronic Toll Collection: 자동요금 징수시스템)의 실용화가 임박하고 있다. 앞으로는 IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000) 차세대휴대전화와 디지털방송서비스 등 보다 더 새로워진 정보통신 고속화$\cdot$고품질화가 기대되고 있으며, 이것들을 조합한 복합미디어에 의해 가까운 장래에는 차내에서도 다양한 정보제공서비스를 받아서 누릴 수 있을 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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