KR102419349B1 - 자율 주행 차량용 열 저감 시스템 - Google Patents

Abstract

자율 주행 차량(AV)은 냉각 랙에 수납된 데이터 처리 시스템, 및 데이터 처리 시스템에 냉각을 제공하는 열 저감 시스템을 포함할 수 있다. 열 저감 시스템은, 냉각 랙을 통해 냉각 유체를 펌핑하는 유체 펌프, 냉각 유체 및 냉각 유체를 냉각하기 위해 AV의 내부 캐빈으로부터 펌프 캐빈 공기를 수용하는 캐빈 라디에이터, 및 냉각 유체를 수납하고 냉기를 추가로 냉각시키기 위해 외기를 펌핑하는 메인 라디에이터를 포함할 수 있다. 게다가, 열 저감 시스템은 응축기, 증발기 및 냉각 유체를 추가로 냉각시키기 위한 압축기 펌프를 포함하는 2차 냉각 유닛을 포함할 수 있다.

Description

자율 주행 차량용 열 저감 시스템

관련 출원

본 출원은, 2015년 12월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제 14/979,248 호의 이익을 주장하고; 상기 언급된 출원은 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함된다.

기술분야

본 발명은 자율 주행 차량용 열 저감 시스템에 관한 것이다.

자동 또는 자율 주행 차량(autonomous vehicle; AV)은 대량의 열을 발생시킬 수 있는 데이터 처리 시스템을 사용하여 연속적인 데이터 처리를 요구할 수 있다. 연속 처리 시스템에 대해 중요한 설계 매개 변수는 와트(watt)당 성능인데, 이는 이러한 처리 시스템의 성능이 전형적으로 냉각 시스템들의 성능에 의존하기 때문이다. AV의 경우, 온-보드 처리 유닛(on-board processing unit)의 최고 성능(peak performance)을 유지하는 것이 신뢰성 및 안전성을 획득하는 데 중요할 수 있다. 따라서, 온-보드 처리 유닛을 최적의 작동 환경에서 관리하는 것이 AV 기술을 발전시키는 데 중요할 수 있다.

본원의 개시내용은, 유사한 참조 번호가 유사한 요소를 지칭하는 첨부 도면의 도면들로 제한하는 것이 아니라 일례로서 예시된다.
도 1은, 본원에 설명된 예시적인 열 저감 시스템을 예시하는 블록 선도이다.
도 2는, 열 저감 시스템과 관련하여 데이터 프로세싱 시스템을 수납하는 예시적인 냉각 랙을 도시하는 개략 선도이다.
도 3은, AV의 데이터 처리 시스템에 대한 시스템 냉각을 관리하는 예시적인 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4 및 도 5는, AV의 데이터 처리 시스템에 대한 시스템 냉각을 관리하는 각각의 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은, 본원에서 설명된 예들이 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템을 예시하는 블록 선도이다.

열 저감 시스템은 AV의 데이터 처리 시스템과 관련하여 제공된다. AV는 스테레오 카메라, 레이더 장비, 광 검출 및 거리 측정(light detecting and ranging; LiDAR) 장비, 모션 센서 등과 같은 다수의 센서를 포함할 수 있다. 온보드 데이터 처리 시스템은 AV 센서 데이터를 처리하여 평면 가로(surface streets) 및 트래픽에서 AV의 동작을 제어할 수 있다. 많은 양태에서, AV는 현재의 프로세싱 시스템에 대해 엄청난 양의 열을 발생시킬 수 있는 정상적인 동작을 위해 연속적인 데이터 프로세싱을 요구할 수 있다. 예를 들어, AV는 AV 내의 한정된 공간(예를 들어, 트렁크 공간 또는 언더캐리지(undercarriage module) 모듈) 내에 패키징된 대략 수백 개의 최첨단 프로세싱 코어(예를 들어, 160 코어) 및/또는 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA)를 요구할 수 있다.

데이터 처리 시스템의 최고 또는 거의 최고(near-peak) 성능을 획득하기 위해, 생성된 열은 데이터 처리 시스템을 위한 최적의 작동 환경이 제공되도록 소산되어야 한다. 커스텀 빌트(custom built) AV의 경우, 냉각 시스템이 AV의 전체적인 설계 내로 계획될 수 있다. 예를 들어, 통합 데이터 처리 시스템은, 후드 아래에 다양한 냉각 구성 요소를 활용할 수 있는 고객맞춤식 냉각 랙으로 설계될 수 있거나 AV의 공조(air conditioning; A/C) 시스템과 같은 이중 용도 냉각 구성 요소가 활용될 수 있다. 정상적인 작동 차량으로 개조된 AV의 경우, 차량의 다양한 냉각 구성요소의 활용이 가능할 뿐 아니라 차량 내부 실내와 외부측으로부터 외부에서 공기를 흡입하는 라디에이터와 같은 냉각 구성요소의 추가가 가능하다.

어느 경우에나, 본원에서 설명된 열 저감 시스템은, 공칭 온도 범위 내에서 데이터 처리 시스템의 작동 환경을 유지하기 위해 주변 조건 및/또는 냉각 유체 온도에 의존할 수 있는 계단식 냉각 절차를 제공할 수 있다. 열 저감 시스템은, 액체 냉각을 제공할 수 있으며 온-보드 데이터 처리 시스템 또는 차량 배터리 팩과 같이 AV의 수많은 열원으로부터 열을 전달하도록 구현될 수 있다. 열 저감 시스템은 AV가 동작할 때 외부 환경 데이터를 검출할 뿐만 아니라 열 저감 시스템을 통해 이어진 유체 라인 내의 다수의 위치에서 냉각 유체 온도를 감시하기 위해 복수의 센서를 활용할 수 있다. 열 저감 시스템은, 외부 환경 데이터 및/또는 유체 온도 데이터를 처리하여 유체 펌프를 사용하여 유체 라인을 통해 냉각 유체의 유량을 제어할 수 있다.

게다가, 열 저감 시스템의 유체 라인은 하나 이상의 라디에이터(즉, 1차 냉각 유닛 또는 서브-시스템)를 통해, 그리고 수개의 조건들에 기초하여 개시될 수 있는 2차 냉각 유닛 또는 서브-시스템의 증발기 및/또는 응축기를 통해 AV의 하나 이상의 열원으로 이어질 수 있다. 이러한 조건은, 높은 열/습도의 주위 조건, 온-보드 데이터 처리 시스템의 램프-업을 필요로 하는(예를 들어, AV가 높은 교통량/높은 보행자 지역에 진입할 때) 증가된 연산, 냉각 유체 온도의 미리 정해진 변화율, 냉각 유체가 미리 정해진 임계 온도(예를 들어, 48 ℃에 도달하는 것) 등을 포함할 수 있다.

소정의 구현예에서, 열 저감 시스템의 1차 냉각 유닛은, 그 라디에이터 코어(핀(fin) 또는 베인(vane)을 포함)를 통해 AV의 내부 캐빈으로부터 공기를 끌어들이도록 공기 펌프(air pump) 또는 팬(fan)을 포함하는 캐빈 라디에이터(cabin radiator)를 포함할 수 있다. 더운 주변 조건에서, 내부 캐빈 공기는, 전형적으로, 예를 들어, AV의 A/C 시스템을 가동하는 승객 때문에 훨씬 더 차갑다. 열 저감 시스템은 내부 센서(예를 들어, 시트 상의 압력 센서 또는 내부 카메라)를 활용하여 AV 내부의 승객 수를 감지할 수 있다. 승객 수에 기초하여, 열 저감 시스템은 캐빈 라디에이터를 통해 캐빈으로부터의 공기 유량에 대한 상한을 설정할 수 있다. 예를 들어, AV에 승객이 단 한 명이라면, 열 저감 시스템은 캐빈 라디에이터를 통해 내부 캐빈으로부터 공기 유량 한계를 (예를 들어, 분당 150 입방 피트(cubic feet per minute; cfm) 이상으로) 증가시킬 수 있다. AV에 5 명 이상의 승객이 있는 경우, 열 저감 시스템은 공기 유동 제한을 (예를 들어, 약 85 cfm으로) 감소시킬 수 있다.

열 저감 시스템의 1차 냉각 유닛은, AV의 외부로부터 공기를 흡입하는 메인 라디에이터를 더 포함할 수 있다. 메인 라디에이터는 공기 펌프 또는 팬을 포함할 수 있으며, 열 저감 시스템은 제한없이(또는 팬 또는 공기 펌프 사양에 의해서만 제한되는) 외기의 공기 유량을 변경할 수 있다. 일부 양태에서, 메인 라디에이터는 AV의 전방에서 또는 다른 전방을 향하는 표면(예를 들어, 휠 웰(wheel well) 내)과 같은 램 공기(ram air)를 이용하도록 추가로 포지셔닝될 수 있다. 유체 라인은 캐빈 라디에이터와 메인 라디에이터 양자 모두를 통해 이어질 수 있으며, 열 저감 시스템은, 1차 냉각 유닛이 활용될 때 캐빈 라디에이터(유량 상한에 의해 제한됨)와 메인 라디에이터 양자 모두를 통해 공기 유량을 동적으로 변경할 수 있다.

소정 조건에서, 1차 냉각 유닛은 AV의 온-보드 데이터 처리 시스템을 위한 최적의 온도를 적절히 유지하기에 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 많은 구현예에서, 열 저감 시스템은 1차 냉각 유닛과 직렬로 설치될 수 있는 2차 냉각 유닛(예를 들어, A/C 유닛)을 개시할 수 있다. 2차 냉각 유닛은, 추가적인 냉각이 요구될 때 열 저감 시스템에 의해 촉발되는 압축기 펌프를 포함할 수 있다. 2차 냉각 유닛은 응축기 및 증발기를 더 포함할 수 있으며, 이를 통해, 열 저감 시스템의 유체 라인이 냉각 유체로부터 열을 더 교환하도록 이어질 수 있다. 압축기 펌프는, 응축기(이는 고압 냉매를 액화시킬 수 있음)를 통해 그리고 그 다음에, 증발기(이는 냉매를 분무 및 과냉각할 수 있음)를 통해 고압 냉매를 펌핑하도록 열 저감 시스템에 의해 촉발될 수 있다. 2차 냉각 유닛은, 증발기의 출구에서 과열을 제어하고 증발기를 통한 유동을 제한하여 분무화를 위한 압력 강하를 생성하도록 열 팽창 밸브를 포함할 수 있다.

본원에 설명된 예에 따르면, 열 저감 시스템은 1차 냉각 유닛 및 2차 냉각 유닛의 작동을 제어하기 위해 다수의 센서로부터의 데이터를 처리할 수 있다. 데이터는 열원(예를 들어, AV의 온-보드 데이터 처리 시스템)으로부터 선단 및/또는 말단의 냉각 유체 온도를 포함할 수 있다. 데이터는, AV 내의 승객의 수를 나타내는 센서 데이터(예를 들어, 캐빈 라디에이터에 대한 유량 제한을 재설정 또는 리셋하기 위함), 주위 조건을 나타내는 온도 및/또는 습도 센서 데이터, 온-보드 데이터 처리 시스템을 나타내는 폴링 데이터(polling data) 등을 더 포함할 수 있다. 이러한 데이터를 사용하여, 열 저감 시스템은 데이터 처리 시스템의 공칭 작동 온도를 유지하기 위해 1차 냉각 유닛 및 2차 냉각 유닛을 동적으로 작동시킬 수 있다.

다른 이점들 중에서, 본원에 설명된 예는, AV의 데이터 처리 시스템을 위한 이상적인 작동 환경을 유지하기 위해 냉각 제어를 증가시키는 기술적 효과를 획득한다. 설명된 열 저감 시스템은 임의의 수의 처리 코어 및/또는 FPGA를 포함하는 온-보드 데이터 처리 시스템과 같은 최적의 작동 환경을 필요로 하는 열 민감성 장비의 냉각 정밀도를 더 증가시키기 위해 동적 및 단차식 프로세스를 제공한다.

캐빈 라디에이터 시스템, 메인 라디에이터 시스템, 및 증발기/응축기 시스템에 대한 설명이 본원에 제공된다. 다음 설명은, 단일 열 저감 시스템의 통합 구성요소로서 이들 시스템의 조합을 제공한다. 그러나, 이러한 시스템 중 하나 이상이 AV의 열용량, 전자장치 열 요건, 및 전자장치 발열에 따라 AV용 독립형(standalone) 냉각 시스템으로 제외되거나 작동할 수 있다. 일부 환경(예를 들어, 더 시원한 기후대)은, 본원에 설명된 앞서 언급된 구성요소 중 하나 또는 두 개만 필요할 수 있다. 예를 들어, 소정의 AV는 캐빈 라디에이터만이 필요한 지역에서 작동할 수 있다. 다른 AV는 메인 라디에이터와 결합하여 또는 증발기/응축기 시스템과 결합하여 캐빈 라디에이터와 함께 캐빈 라디에이터가 필요한 지역에서 작동할 수 있다. 그리고 다른 것들은 특화된 증발기/응축기 시스템(본원에서 설명 됨)의 진보된 냉각을 필요로 할 수 있지만, 캐빈 또는 메인 라디에이터는 필요로 하지 않을 수 있다. 따라서, 본원에 설명된 실시예는 본원에서 논의된 캐빈 라디에이터, 메인 라디에이터 및 증발기/응축기 시스템의 임의의 조합을 포함하는 열 저감 시스템을 제공한다. 또한, 도 1과 관련하여 논의된 열 저감 시스템은 예시적인 목적을 위해 이러한 모든 시스템을 통합하고, 이들 시스템 각각은 AV의 전자장치 시스템의 냉각 요건 그리고 AV 자체의 주변 조건에 기초하여 활성화, 비활성화(또는 전력 감소 개시) 또는 궁극적으로 제거될 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 컴퓨팅 디바이스는, 네트워크를 통해 시스템과 통신하기 위한 네트워크 연결 및 처리 리소스를 제공할 수 있는, 데스크톱 컴퓨터, 셀룰러 디바이스 또는 스마트폰, 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 랩톱 컴퓨터, 태블릿 디바이스, 텔레비전(IP 텔레비전), 데이터 저장 디바이스, 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 매체 등에 해당하는 디바이스를 지칭한다. 연산 디바이스는 또한 주문형 하드웨어, 차량-내(in-vehicle) 디바이스 또는 온-보드 컴퓨터 등에 대응할 수 있다. 연산 디바이스는 또한 네트워크 서비스와 통신하도록 구성된 지정된 애플리케이션을 작동시킬 수 있다.

본원에 설명된 하나 이상의 예들은, 연산 디바이스에 의해 수행되는 방법, 기술, 및 작용이 프로그램적으로 또는 컴퓨터-구현 방법으로서 수행되는 것을 제공한다. 본원에서 사용되는 바와 같이 "프로그램적으로"는, 코드 또는 컴퓨터-실행 가능 명령의 사용을 통한 것을 의미한다. 이들 명령은 연산 디바이스의 하나 이상의 메모리 리소스에 저장될 수 있다. 프로그램적으로 수행되는 단계는, 자동식이거나 자동식이 아닐 수도 있다.

본원에 설명된 하나 이상의 예는 프로그램식 모듈, 엔진, 또는 컴포넌트를 사용하여 구현될 수 있다. 프로그램식 모듈, 엔진, 또는 컴포넌트는, 하나 이상의 언급된 태스크 또는 기능을 수행할 수 있는 프로그램, 서브루틴, 프로그램의 일부, 소프트웨어 컴포넌트 또는 하드웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, 모듈 또는 컴포넌트는 다른 모듈 또는 컴포넌트와 독립적으로 하드웨어 컴포넌트 상에 존재할 수 있다. 대안으로, 모듈 또는 컴포넌트는 다른 모듈, 프로그램 또는 기계의 공유 요소 또는 프로세스일 수 있다.

본원에 설명된 일부 예는 일반적으로, 처리 및 메모리 리소스를 포함하는 연산 디바이스의 사용을 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명된 하나 이상의 예는 서버, 데스크탑 컴퓨터, 셀룰러 또는 스마트폰, 개인 휴대 정보 단말기(예를 들어, PDA), 랩톱 컴퓨터, 프린터, 디지털 액자, 네트워크 장비(예를 들어, 라우터) 및 태블릿 디바이스와 같은 연산 디바이스에 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다. 메모리, 처리 및 네트워크 리소스는 본원에 설명된 임의의 예의 설정, 사용 또는 성능(임의의 방법의 수행 또는 임의의 시스템의 구현을 포함)과 관련하여 모두 사용될 수 있다.

더욱이, 본원에 설명된 하나 이상의 예는 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령의 사용을 통해 구현될 수 있다. 이 명령은 컴퓨터-판독 가능 매체를 통해 실행될 수 있다. 하기 도면과 함께 도시되거나 설명된 기계는, 처리 리소스 및 컴퓨터-판독 가능 매체의 예를 제공하며, 이 매체 상에서, 본원에 개시된 예를 구현하기 위한 명령이 실행 및/또는 실시될 수 있다. 특히, 본 발명의 예에 도시된 다수의 기계는, 프로세서(들), 그리고 데이터 및 명령을 유지하기 위한 다양한 형태의 메모리를 포함한다. 컴퓨터-판독 가능 매체의 예는 영구 메모리 저장 디바이스, 이를테면, 서버 또는 퍼스널 컴퓨터 상의 하드 드라이브를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체의 다른 예는, CD 또는 DVD 유닛, 플래쉬 메모리(스마트폰, 다기능 디바이스 또는 태블릿 상에 탑재된 것과 같음) 및 자기 메모리와 같은 휴대용 저장 유닛을 포함한다. 컴퓨터, 단말기, 네트워크 가능한 디바이스(예를 들어, 휴대폰과 같은 모바일 디바이스)는 컴퓨터-판독 가능 매체 상에 저장된 명령, 메모리, 및 프로세서를 활용하는 기계 및 디바이스의 모든 예이다. 게다가, 예들은 컴퓨터 프로그램 또는 그러한 프로그램을 수행할 수 있는 컴퓨터 사용 가능한 캐리어 매체의 형태로 구현될 수 있다.

시스템 설명

도 1은, AV(100)에 대한 예시적인 열 저감 시스템을 예시하는 블록 선도이다. AV(100)는 실시간으로 AV(100)의 주행 환경을 검출하는 센서 어레이(105)를 포함할 수 있다. 센서 어레이(105)는 임의의 수의 독립형 카메라, 스테레오 카메라, 레이더, LiDAR, 모션 센서 등을 포함할 수 있다. 원활하고, 효율적이며, 신뢰성 있고 그리고 안전하게 작동하기 위해서는, AV(100)는 센서 어레이(105)로부터의 센서 데이터(107)의 일정한 처리를 요구할 수 있다. 따라서, AV(100)는 임의의 수의 CPU 및/또는 FPGA를 포함하는 강력한 데이터 처리 시스템(110)을 포함할 수 있다. 데이터 처리 시스템(110)은 센서 데이터(107)를 연속적으로 처리하고 처리된 데이터(113)를 AV 제어 시스템(120)에 제공할 수 있으며, AV 제어 시스템(120)은 AV(100)의 다양한 작동 구성요소를 제어할 수 있다.

도 1에 도시된 예에서, AV 제어 시스템(120)은 예시적인 목적으로 온-보드 데이터 처리 시스템(110)과 별개의 구성요소로서 도시된다. 그러나, AV 제어 시스템(120)의 기능은 도 1과 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이 데이터 처리 시스템(110)에 의해 수행될 수 있다. 이렇게 하여, AV 제어 시스템(120)은 본원에서 설명된 바와 같이 동적 냉각(dynamic cooling)을 필요로 하는 온-보드 데이터 처리 시스템(10)의 다수의 처리 및 메모리 리소스(예를 들어, FPGA)로서 구현될 수 있다.

많은 양태에서, AV 제어 시스템(120)은 처리된 데이터(113)를 활용하여 AV(100)의 조향, 제동, 가속, 조명 및 신호 시스템(125)(예를 들어, 드라이브-바이-와이어 시스템)을 제어할 수 있다. 또한, AV 제어 시스템(125)은 예를 들어, AV(100)가 다른 AV, 중앙 네트워크 시스템 또는 백엔드 서버(backend server) 시스템 또는 매핑 리소스와 통신할 필요가 있을 때 AV(100)의 통신 시스템(130)을 제어할 수 있다. AV 제어 시스템(120)은 승객에게 데이터(예를 들어, 트래블 데이터)를 제공하고 그리고/또는 승객에게 네트워크 서비스(예를 들어 인터넷 서비스)를 제공하도록 내부 인터페이스 시스템(135)을 더 제어할 수 있다. AV(100)를 상업적 생산 및 널리 보급하기 위한 안전성이 최대 관심사이기 때문에, AV(100)의 데이터 처리 시스템(110)은 어떠한 주변 조건에서도 최적의 작동 환경을 필요로 한다.

AV(100)의 데이터 처리 시스템(110)의 민감한 작동 환경을 유지하기 위해, AV(100)는 데이터 처리 시스템(110)의 다양한 구성요소에 액체 냉각을 제공하기 위해 열 저감 시스템(140)을 포함할 수 있다. 본원에 설명된 예에 따르면, 데이터 처리 시스템(110)은 열 저감 시스템(140)의 유체 라인이 배관연결될 수 있는 냉각 랙(115)에 설치될 수 있다. 유체 라인은, 미리 정해진 방식으로 냉각 랙(115)을 통과하여 가장 열에 민감한 구성요소(예를 들어, FPGA 및 CPU)에, 그리고 이후의 다른 덜 민감한 구성요소(예를 들어, CPU, 파워 유닛, 스위치 등)에 냉각 유체(112)를 제공하도록 이어질 수 있다.

냉각 유체(112)는 물, 글리콜계 냉각제, 베타인 또는 소정 유형의 오일과 같은 임의의 유형의 냉각제일 수 있다. 대안으로, 냉각 유체(112)는 대량의 데이터 처리 또는 고온 주변 조건 동안 추가적인 냉각을 제공하도록 상변이(phase transition)를 겪는 목적을 위한 프레온 또는 다른 냉매(예를 들어, 플루오로카본)일 수 있다. 또한, 다르게는, 냉각 유체(112)는 A/C 시스템을 통한 분무화 그리고 냉각 랙(115) 및 라디에이터를 통한 액상 유지를 위한 적절한 상변이 온도를 갖는 하이브리드 냉각제/냉매(예를 들어, 소정 유형의 클로로 또는 플루오로-에탄)의 화학적 특성을 포함할 수 있다.

열 저감 시스템(140)은 냉각 랙(115)을 통해 냉각 유체(112)를 펌핑하도록 하나 이상의 유체 펌프(157)(예를 들어, 1차 펌프 및/또는 하나 이상의 여분의 유체 펌프(159))를 포함할 수 있다. 유체 펌프(들)(157)는 도 1의 냉각 랙(115)과 캐빈 라디에이터(155) 사이에 포지셔닝되는 것으로 예시되어 있지만, 다른 예에서, 유체 펌프(들)(157)는 추가로 또는 대안으로 냉각 랙(115)과 증발기(170) 사이에 포지셔닝될 수 있다. 가열된 냉각 유체(112)는 다수의 라디에이터를 포함하는 1차 냉각 유닛(149)을 통해 흐를 수 있다. 예를 들어, 1차 냉각 유닛(149)은 공기 펌프(198) 또는 팬을 사용하여 AV(100)의 승객용 내부(195)로부터 캐빈 공기(196)를 흡입하는 캐빈 라디에이터(155)를 포함할 수 있다. 캐빈 라디에이터(155)는, 냉각 유체(112)를 냉각시키기 위해 캐빈 공기(196)가 관통하여 송풍될 수 있는 핀 또는 베인을 포함할 수 있는 라디에이터 코어를 포함할 수 있다. 소정의 구현예에서, 데이터 처리 시스템(110)으로부터의 열 부하가 최소화될 때, 열 저감 시스템(140)은 초기 냉각을 위해 캐빈 라디에이터(155) 및 공기 펌프(198)를 우선할 수 있다. 이에 따라, 소정 조건에서(예를 들어, AV(100) 외부의 대기 공기 온도가 비정상적으로 높을 때), 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(112)를 냉각시키기 위해 (즉, 공기조화된 승객용 내부(195)로부터) 캐빈 라디에이터(155)를 통해 냉기를 흡입하도록 공기 펌프(198)를 작동시킬 수 있다.

일부 양태에서, AV(100)의 승객용 내부(195)는 시트 내의 압력 센서 또는 내부 카메라와 같은 다수의 승객 센서(197)를 포함할 수 있다. 열 저감 시스템(140)은 내부(195) 내의 다수의 승객을 식별할 수 있고, AV(100)의 승객용 내부(195)로부터 캐빈 공기(196)의 공기 유량에 대한 상한을 설정할 수 있다. 예를 들어, 승객이 없을 때, 내부(195)로부터의 공기 유량은 무한할 수 있고, 따라서 공기 펌프(198)의 사양에 의해서만 제한될 수 있다. 승객이 한 명일 경우, 열 저감 시스템(140)은 공기 유량을 Ncfm(예를 들어, 150cfm)으로 제한할 수 있다. 각각의 추가 승객을 위해, 열 저감 시스템(140)은 공기 유량을 승객용 내부(195)로부터 (N-nc)cfm(여기서, n은 승객의 수이고 그리고 c는 미리 정해진 상수임(예를 들어, 20 cfm))까지 더 제한할 수 있다.

많은 예에서, 승객의 수는 공기 상한을 승객용 내부(195)로부터의 공기 유량으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 상한이 공기 펌프(198)에 의해 도달되고 추가적인 냉각이 요구되는 경우, 열 저감 시스템(140)은 하나 이상의 추가 냉각 요소를 개시할 수 있다. 소정 구현예에서, 열 저감 시스템(140)은 추가의 압축기 및 응축기에 대한 필요성을 감소시킬 수 있는 냉각을 증가시키기 위해 AV(100)의 A/C 시스템을 추가로 활용할 수 있다.

본원에 설명된 예에 따르면, 1차 냉각 유닛(149)은 라디에이터 팬(148) 또는 공기 펌프를 사용하여 그 라디에이터 코어를 통해 외기(147)를 흡입하는 메인 라디에이터(145)를 더 포함할 수 있다. 메인 라디에이터(145)는 AV(100)의 전방을 향하는 표면에 근접하게(예를 들어, 휠 웰 전방 또는 휠 웰 내에) 배치됨으로써 램 공기를 더 이용할 수 있다. 작동 중에, 열 저감 시스템(140)은, 메인 라디에이터(145)의 라디에이터 팬(148) 및 캐빈 라디에이터(155)의 공기 펌프(198)에 대한 공기 유량을 조절하기 위해 냉각 랙(115)에 대해 선단에 그리고/또는 냉각 랙(115)으로부터 말단에서 냉각 유체(112)의 온도를 연속적으로 감시할 수 있다. 또한, 열 저감 시스템(140)은 (예를 들어, 감지된 온도 또는 유체 라인 내의 온도 델타(temperature delta)에 기초하여) 유체 라인을 통한 냉각 유체의 유체 유량을 조절하도록 유체 펌프(157)를 또한 제어할 수 있다.

예를 들어, 비교적 낮은 처리 모드(예를 들어, AV(100)가 트래픽이 적고 비교적 특징이 없는 환경)에서, 데이터 처리 시스템(110)은 보다 적은 냉각을 요구할 수 있다. 이 상태에서, 열 저감 시스템(140)은 1차 냉각 유닛(149)을 차단할 수 있고 냉각 랙(115)으로부터 말단의 냉각 유체(112) 온도를 감시할 수 있다. 온도가 제 1 임계치(예를 들어, 40℃)를 초과하면, 열 저감 시스템(140)은, 메인 라디에이터(145) 및/또는 캐빈 라디에이터(155)의 라디에이터 코어를 통해 냉각 유체(112)로부터 멀리 열을 전달하도록 1차 냉각기(149)를 개시할 수 있다. 또한, 냉각 유체(112) 온도에 기초하여, 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(112)의 유량을 증가시키거나(예를 들어, 보다 높은 온도에서) 감소시키도록(예를 들어, 보다 낮은 온도에서) 유체 펌프(157)를 제어할 수 있다. 또한 게다가, 열 저감 시스템(140)은 캐빈 라디에이터(155) 및 메인 라디에이터(145)의 라디에이터 코어를 통해 공기 유량을 변화시키도록 라디에이터 팬(148) 및 공기 펌프(198)를 조절할 수 있다. 이러한 제어는 데이터 처리 시스템(110)에 대한 최적의 연산 환경을 나타내는 목표 온도(예를 들어, 냉각 랙(115)에 대해 선단에서 측정된 ~ 45 ℃)를 획득하기 위해 열 저감 시스템(140)에 의해 동적으로 활용될 수 있다.

소정 양태에서, 냉각 유체(112)의 온도가 상당한 임계치(예를 들어, 냉각 랙(115)에 대해 선단에서 48 ℃)를 초과할 때, 열 저감 시스템(140)은 A/C 시스템을 포함하는 2차 냉각 유닛(159)을 개시할 수 있다. 냉각 유체(112)를 위한 유체 라인은 2차 냉각 유닛(159)의 하나 이상의 구성요소를 통해 라우팅될 수 있다. 예를 들어, 냉각 유체(112)는 2차 냉각 유닛(159)의 증발기(170)를 통해 라우팅될 수 있다. 일부 양태에서, 2차 냉각 유닛(159)은 냉각 유체(112)와 비교하여 구별되는 화학적 특징을 갖는 별도의 냉각제(171)(예를 들어, 프레온)를 사용한다. 이러한 양태에서, 냉각 유체(112)에 대한 유체 라인은 2차 냉각 유닛(159)에 의해 과냉되기 위해서는 증발기(170)를 통해 이어지지만, 실제로는, 2차 냉각 유닛(159) 자체(이는 냉각제(171)를 위한 자체의 유체 라인을 포함할 수 있음)를 통해 이어지는 것은 아니다. 이에 따라, 증발기(170)에는, 냉각 유체(112)를 위한 유체 라인이 이를 통해 이어지는 상태에서, 냉각 탱크(179)가 포함될 수 있다. 제 2 냉각 유닛(159)이 열 저감 시스템(140)에 의해 활성화되지 않을 때, 냉각 유체(112)는 더 냉각되지 않고 유체 라인을 통해 냉각 탱크(179)로 간단히 흐를 수 있다. 그러나, 제 2 냉각 유닛(159)이 활성화될 때, 냉각 탱크(179)는 증발기(170)에 의해 과냉각되고 그리고 이에 따라 냉각 유체(112)의 유체 라인을 더 냉각시킬 수 있다.

다양한 구현예에서, 제 2 냉각 유닛(159)은 증발된 냉각제(171)를 압축하여 고압 유체 라인을 통해 응축기(160)로 펌프할 수 있는 압축기 펌프(172)의 활성화를 통해 열 저감 시스템(140)에 의해 개시된다. 일부 양태에서, 응축기(160)는 통상의 차량과 같이 메인 라디에이터(145)의 전방에 위치된다. 전기 자동차(EV) 애플리케이션의 경우, 메인 라디에이터(145)/응축기(160) 배열체가 종래의 내연 차량과 유사하게 EV의 전방 단부에 위치될 수 있다. 따라서, 배열체는 (비록 증발기(170)가 또한 냉기(193)를 AV(100)의 승객용 내부(195) 내로 송풍시키기 위한 송풍기(blower)(199)를 포함할 수 있지만) 내연 기관 및 실내 캐빈과는 대조적으로 AV(100)의 데이터 처리 시스템(110)을 냉각시키기 위해 재사용될 수 있다.

대안으로, 응축기(160)는 2차 냉각 유닛(159)의 별도의 구성요소일 수 있고 외부측 공기에 열을 신속하게 발산하기 위해 AV(100) 외부에 대해 선단에 위치될 수 있다.

많은 양태에서, 응축기(160)는 (예를 들어, 라디에이터 팬(148)을 통해) 대기 공기를 사용하여 냉각제(171)를 고압 액체 내로 응축시킨다. 예들에 따르면, 2차 냉각 유닛(159)은 또한, 증발기(170)가 냉각제(171)를 분무 및 과냉각시켜 냉각 탱크(179) 및 이를 통해 이어지는 냉각 유체(112)를 냉각시킬 수 있도록 증발기(170)로의 유량을 제한하는 열 팽창 밸브(162)를 포함할 수 있다. 따라서, 냉각 유체(112)가 제 2 임계치에 도달할 때(예를 들어, 냉각 랙(115)에 대해 선단에서 측정된 바와 같이), 또는 냉각 랙으로부터 그리고 냉각 랙에 대해 선단에서 측정된 온도들 사이의 온도 델타가 소정의 임계치(예를 들어, Δ= 10 ℃)에 도달할 때, 열 저감 시스템(140)은 제 2 냉각 유닛(159)을 활성화시키기 위해 압축기 펌프(172)를 개시할 수 있다. 또한, 냉각 유체(112)의 온도가 소정의 임계치(예를 들어, ~ 45 ℃) 미만일 때, 또는 온도 델타가 소정의 임계치(예를 들어, Δ= 5 ℃) 미만일 때, 열 저감 시스템(140)은 압축기 펌프(172)를 비활성화시켜 2차 냉각 유닛(159)을 차단시킨다.

변형예에서, 냉각제(171) 및 냉각 유체(112)는 동일한 화학 물질일 수 있고, 1차 냉각 유닛(149) 및 2차 냉각 유닛(159) 양자 모두를 통해 흐를 수 있다. 따라서, 유체 온도가 상당한 임계치(예를 들어, 48 ℃)에 도달할 때, 열 저감 시스템(140)은 2차 냉각 유닛(159)에 밸브를 개방시켜 이를 통해 냉각 유체(112)를 통과시킬 수 있다. 냉각 유체(112)는, 고압 기상(high pressure vapor phase)으로 압축기 펌프(172)를 통해 펌핑되고, 응축기(160)에서 고압 액체로 응축되고, 그리고 그 다음에, 데이터 처리 시스템(110)을 냉각시키기 위해서 냉각 랙(115)을 통해 펌핑되기 전에 증발기(170)에서 분무될 수 있다. 이러한 변형예에서, 냉각 유체(112)는 데이터 처리 시스템(110)을 통과할 때 도달되는 최대 온도(예를 들어, ~ 60 ℃) 보다 아주 높은 적절한 비등점(boiling point)을 갖는 유형일 수 있다. 예시적인 냉각 유체(112)는, 소정 유형의 클로로에탄, 플루오로에탄, 클로로포름 등을 포함할 수 있다.

설명된 바와 같이, 열 저감 시스템(140)은 AV(100)의 A/C 시스템 내로 통합될 수 있다. 즉, 2차 냉각 유닛(159)은 냉각 유체(112)를 냉각할 뿐만 아니라 차가운 공기를 AV(100)의 승객용 내부(195)에 송풍하는 이중 목적 유닛이 될 수 있다. 따라서, AV(100)의 내부 인터페이스 시스템(135)을 사용하여, 승객은 수동으로 2차 냉각 유닛(159)을 활성화시킬 수 있고, 송풍기(199)는 증발기(170)로부터 차가운 공기(193)를 승객용 내부(195)로 송풍할 수 있다. 열 저감 시스템(140)은, 2차 냉각 유닛(159)이 수동으로 활성화될 때를 식별할 수 있고, 캐빈 라디에이터(155)에 대한 공기 펌프(198) 및 메인 라디에이터(145)에 대한 라디에이터 팬(148)을 조절할 수 있다.

이 라인들을 따라, 열 저감 시스템(140)은, 냉각 유체(112)의 온도가 임계 온도 미만일 때 1차 냉각 유닛(149)으로부터 2차 냉각 유닛(159)을 폐쇄하도록 밸브를 작동시키고 그리고 온도가 임계 온도에 도달할 때 냉각 유체(112)를 과냉각시키기 위해 밸브를 개방하도록 추가로 작동할 수 있다. 따라서, 2차 냉각 유닛(159)은 AV(100)의 A/C 시스템으로서 1차 냉각 유닛(149)을 격리하여 작동할 수 있고, 그리고 냉각 유체(112)를 위한 이중 목적 A/C 시스템 및 냉각 냉각제 시스템으로서 1차 냉각 유닛(149)과 조화롭게 작동할 수 있다.

본원에 제공된 예들은, 데이터 처리 시스템(110)에 대한 작동 온도 환경을 유지하기 위한 1차 냉각 유닛(149) 및 2차 냉각 유닛(159)의 동적 사용을 포함한다. 따라서, 열 저감 시스템(140)은, 냉각 랙(115)에 대해 선단에서 그리고 냉각 랙(115)으로부터 말단에서 비교적 작은 온도 델타를 유지하기 위해서 비교적 엄격한 허용오차 내에서(예를 들어, 4도 또는 5도 내에서), 그리고 비교적 작은 온도 범위 내에서(예를 들어, 냉각 랙(155)에 대해 선단에서 40 내지 48 ℃ 그리고 냉각 랙(115)으로부터 말단에서 48 내지 52 ℃), 1차 냉각 유닛(149) 및 2차 냉각 유닛(159)의 다양한 구성요소를 촉발시키도록 예비프로그램될(preprogrammed) 수 있다.

소정 양태에서, 열 저감 시스템(140)은 더 효율적인 작동을 위해 개별적으로 냉각 유닛중 임의의 하나에 대해 전력 제어를 개시할 수 있다. 전력 제어는 임의의 수의 입력(예를 들어, 외기 온도(outside air temperature), 구성요소당 전력 사용량, 캐빈 공기 온도, 승객 수, 처리 요구 조건 등)을 갖는 냉각 효율 최적화에 기초할 수 있다. 열 저감 시스템(140)에 의한 전력 제어의 출력은, 데이터 처리 시스템(110)의 냉각 요건을 고려하여 전력 효율을 최적화하는 각각의 구성 요소(즉, 캐빈 라디에이터(155), 메인 라디에이터(145), 및 증발기(170)/응축기(160) 시스템)에 제공된 전력 신호일 수 있다.

또한, 추가의 압력 및/또는 온도 센서가 헬스 체크 또는 업데이트 목적을 위한 열 저감 시스템(140)의 구성요소로서 포함될 수 있다. 따라서, 일부 예에서, 열 저감 시스템(140)은 주기적 헬스 검사를 수행하고 업데이트를 백엔드 시스템에 전송하기 위해 하나 이상의 미리 설명된 특징과 관련하여 추가 특징을 활용할 수 있다. 업데이트는 정상적인 성능을 나타내거나 부족한 성능 및/또는 구성요소 고장을 식별할 수 있다.

예시적인 냉각 랙

도 2는 열 저감 시스템(140)과 관련하여 데이터 프로세싱 시스템(200)을 수납하는 냉각 랙(250)을 도시하는 개략 선도이다. 도 2에 제공된 예에서, 데이터 처리 시스템(200)은 도 1에 예시된 바와 같은 데이터 처리 시스템(110)일 수 있다. 도 2를 참조하면, 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(204)를 선단 온도 센서(240)를 통해 그리고 냉각 랙(250) 내로 펌핑할 수 있다. 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(204)가 냉각 랙(250)을 통과한 후에 냉각 유체(204)의 온도를 측정하기 위해 말단 온도 센서(245)를 더 포함할 수 있다.

소정 양태에서, 데이터 처리 시스템(200)은 AV(100) 센서 어레이(105)로부터 센서 데이터(107)를 처리하기 위해 FPGA(205) 및 CPU(210)의 조합을 포함할 수 있다. FPGA(205)는 CPU(210)와 비교할 때보다 온도에 민감하고 더 많은 열을 출력할 수 있다. 따라서, 데이터 처리 시스템(200)은, 냉각 유체(204)가 냉각 랙(250)으로 들어가서 먼저 FPGA(205)를 냉각시키고 난 후에 라우팅되어 다음 CPU(210)를 냉각시키도록 배열될 수 있다. 전력 유닛 및 스위칭 소자(215)와 같은 데이터 처리 시스템(200)의 다른 구성요소는 이들이 더 높은 온도 허용오차를 갖기 때문에 후순위로된다(deprioritized).

일부 구현예에서, 열 저감 시스템(140)은 제 1 목적을 위해 선단 온도 센서(240)에서 측정된 온도(T1) 및 제 2 목적을 위해 말단 온도 센서(245)에서 측정된 온도(T2)를 활용할 수 있다. 예를 들어, T1은 1차 냉각 유닛 및/또는 2차 냉각 유닛 그리고 내부의 구성요소를 개시할지의 여부를 판정하는데 활용될 수 있다. 구체적으로, T1이 소정의 임계치를 초과할 때, 열 저감 시스템(140)은 캐빈 라디에이터(155)에 대한 공기 펌프(198) 또는 메인 라디에이터(145)에 대한 팬(148)을 개시 및 변경할 수 있다. 또 다른 예로서, T2와 T1 사이의 온도 델타는 냉각 랙(250) 내로의 냉각 유체(204)의 유량을 변화시키기 위해 열 저감 시스템(140)에 의해 활용될 수 있다. 구체적으로, 임계 온도 델타는 유량을 증가시키기 위해서 열 저감 시스템(140)을 촉발시킬 수 있다. 대안으로, 유량을 온도 델타를 기준으로 눈금을 매길 수 있다.

방법론

도 3은 AV(100)의 데이터 처리 시스템(110)에 대한 시스템 냉각을 관리하는 예시적인 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 3의 하기 논의에서, 예시 목적을 위해 도 1의 다양한 특징을 나타내는 유사한 참조 번호가 참조될 수 있다. 또한, 도 3과 관련하여 설명된 방법은, 도 1과 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이, 예시적인 열 저감 시스템(140) 또는 예시적인 열 저감 시스템(140)과 관련하여 명령을 실행하는 하나 이상의 처리 유닛에 의해 수행될 수 있다. 도 3을 참조하면, 열 저감 시스템(140)은 AV(100) 데이터 처리 시스템(110)을 수납하는 냉각 랙(115)의 선단, 말단 및/또는 내측의 냉각 유체(112)의 온도를 감시할 수 있다(300). 판독값 사이의 각각의 온도 판독값 또는 온도 델타는, 열 저감 시스템(140)이 1차 냉각 유닛(149) 및/또는 2차 냉각 유닛(159)을 촉발하거나, 유체 유량을 조절하도록 유체 펌프(들)(157)를 제어하거나, 라디에이터(155, 145)에 대해 공기 유량을 조절하도록 공기 펌프(198) 또는 라디에이터 팬(148)을 제어하도록 할 수 있다.

많은 구현예에서, 열 저감 시스템(140)은, 냉각 유체(112) 온도가 미리 정해진 임계치 내에 있는지의 여부를 동적으로 판정할 수 있다(305). 임계치는 냉각 랙(115)을 나가는(예를 들어, ~ 52 ℃) 냉각 랙(112)에 들어가는(예를 들어 ~ 48 ℃) 냉각 유체(112)의 특정 온도 또는 2 개의 측정된 온도 사이의 온도 델타(예를 들어, Δ≤ 4 ℃)일 수 있다. 또한, 열 저감 시스템(140)은 냉각 랙(115)을 통한 냉각 유체(112) 온도가 공칭 온도 범위 내에 있음을 동적으로 증명할 수 있다. 물론, 공칭 온도 범위는 냉각 랙(115)으로부터 말단에 있는 제 2 측정 온도(예를 들어, {nom_range_T2} =(51.5 ℃≤ t_opt2 ≤ 52.5 ℃))와 비교하여, 냉각 랙(115)으로부터 선단에 있는 제 1 측정 온도(예를 들어, {nom_range_T1} =(40.0 ℃≤ T_opt1 ≤ 48.0 ℃)에 대해 상이할 수 있다. 또한, 실제 측정된 T1과 T2 사이의 전체 온도 델타는 상한(예를 들어, ΔT_opt≤ 5.5 ℃)을 가질 수 있고, 이 상한은 예를 들어, 열 저감 시스템(140)이 본원에 설명된 바와 같이 냉각 유체(112)의 유량을 변화시킬 수 있게 할 수 있다.

도 3에 제공된 예에서, 판정 블록(310)에서, 열 저감 시스템은 제 1 온도 임계치가 초과되었는지(예를 들어, 냉각 랙(115)에 대해 선단에서 측정된 ~ 42 ℃)의 여부를 판정할 수 있다. 제 1 온도 임계치가 초과되지 않으면(312), 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(112)의 온도를 계속 감시할 수 있다(300). 그러나, 제 1 임계치가 초과될 때(313), 열 저감 시스템(140)은 공기 펌프(들)(198) 및/또는 라디에이터 팬(들)(148)을 개시시켜 캐빈 라디에이터(155) 및/또는 메인 라디에이터(145)를 통해 공기 유동을 강제시킬 수 있으며, 이에 의해 1차 냉각 유닛(149)을 결합시킬 수 있다(315). 소정 조건에서, 1차 냉각 유닛(149)은 공칭 범위 내에서 냉각 유체(112)의 온도를 유지하기에 충분할 수 있다. 예를 들어, AV(100)가 고속도로 상에 있고 충분한 램 공기가 메인 라디에이터(145)를 통해 충분한 흐름을 제공할 때, 냉각 유체(112)는 충분한 냉각 유체(112) 온도를 유지하기 위해 메인 라디에이터(145)를 통해 충분히 냉각될 수 있다.

또 다른 예로서, 주변 조건은 비교적 차가울 수 있고, 데이터 처리 시스템(110)에 의해 생성된 열은 AV(100) 차체 자체를 통해 부분적으로 소산되거나 전달될 수 있어, 냉각을 덜 필요로 한다. 열 저감 시스템(140)은 주변 조건에 기초한 냉각 요건을 예상할 수 있고 필요시 메인 라디에이터(145)를 통해 냉기를 송풍하도록 라디에이터 팬(148)을 촉발할 수 있다. 또한, 이러한 냉각 조건에서, 승객용 내부(195) 내의 승객(들)은 AV(100)의 히터 코어를 작동시킬 수 있다. 냉각기 외기(147)가 보다 효율적으로 유체(112)를 냉각시키고 그리고 보다 적은 에너지를 필요로 하기 때문에, 열 저감 시스템(140)은 히터 코어가 작동 중일 때를 검출할 수 있고, 캐빈 라디에이터(155) 보다 메인 라디에이터(145)를 우선시할 수 있다. 이들 라인을 따라, 소정의 구현예에서, 열 저감 시스템(140)은, 공기 펌프(198) 및 라디에이터 팬(148)과 함께 차단 밸브를 작동시켜, 주변 조건에 따라 그리고 승객이 AV(100)의 A/C 시스템 또는 히터 코어를 구동하는지의 여부에 따라, 메인 라디에이터(145) 또는 캐빈 라디에이터(155)를 통해 공기 유동을 차단할 수 있다.

1차 냉각 유닛(149)이 활용되는 동안, 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(112)의 측정된 온도에 따라 메인 라디에이터(145) 또는 캐빈 라디에이터(155)를 통한 공기 유동을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 열 저감 시스템(140)은 열 저감 시스템(140) 회로의 하나 이상의 위치에서 측정된 온도에 따라 유체 라인을 통한 유체 유량을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 1차 냉각 유닛(149)이 작동되는 동안, 열 저감 시스템(140)은 냉각 랙(115)에 대해 선단에 그리고/또는 냉각 랙(115)으로부터 말단에서 유체 온도를 계속 감시할 수 있다.

소정 양태에서, 라디에이터 팬(148), 공기 펌프(198), 및 유체 펌프(157) 중 하나 이상이 최대로 작동할 때, 열 저감 시스템(140)은 제 2 임계 온도가 초과되었는지의 여부(예를 들어, 냉각 랙(115)에 대해 선단에서 측정된 ~ 47 ℃)를 판정할 수 있다(325). 측정된 온도가 제 2 임계치를 초과하지 않으면(327), 열 저감 시스템(140)은 유체 라인 내의 유체 온도를 계속 감시할 수 있다(320). 그러나, 측정된 온도가 임계 온도를 초과하면(328), 열 저감 시스템(140)은 압축기 펌프(172)를 개시하여 2차 냉각 유닛(159)과 맞물리게 할 수 있다(330). 본원에서 논의된 바와 같이, 유체 라인은 증발기(170)의 냉각 탱크(179)를 통해 냉각 유체(112)를 작동시킬 수 있다. 대안으로, 소정의 구현예에서, 제 2 임계치를 초과하는 것은 열 저감 시스템(140)이 제 2 냉각 유닛(159) 자체를 통해 냉각 유체(112)를 작동시키기 위해 하나 이상의 밸브(173)를 개방하게 할 수 있다(예를 들어, 냉각 유체(112)는 냉각제 및 냉매 양자 모두의 특징을 가질 수 있으므로, 1차 냉각 유닛(149)을 통한 냉각제 및 2차 냉각 유닛(159)을 통한 냉매 양자 모두로서 취급될 수 있다). 이러한 구현예에서, 도 1에 예시된 냉각 유체(112) 및 냉각제(171)는 하나 그리고 동일할 수 있다.

본원에서 설명된 예에 따르면, 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(112) 온도를 연속적으로 감시하고, 유체 유량을 동적으로 감소시키고, 그리고 2차 냉각 유닛(159)을 동적으로 스위치 온 및 오프할 수 있다. 또한, 2차 냉각 유닛(159)이 스위치 온되면, 열 저감 시스템(140)은 캐빈(155) 및 메인 라디에이터(145)가 필요하지 않을 때 그리고/또는 냉각 유체(112)의 유체 유량을 감소시킬 때 공기 펌프(198) 또는 라디에이터 팬(148) 중 하나 이상을 비활성화시킬 수 있다. AV(100)에 대한 기술이 계속 진화하고 발전함에 따라 에너지 효율이 주요 관심사일 수 있다고 생각된다. 따라서, 열 저감 시스템(140)은, 더 적은 효율의 유닛 또는 더 많은 에너지 집중 유닛(예를 들어, 2차 냉각 유닛(159)에 걸쳐 더 낮은 에너지 소모 유닛을 우선화시키기 위해서 동적으로 (예를 들어, (i) 메인 라디에이터를 통한 램 공기를 활용하는 것(제로 에너지 사용), 그 다음에 (ii) 캐빈 공기(196) 또는 외기 (147)의 냉각기, 그 다음에 (iii) 유체 펌프(157)로 유체 유량을 증가시킴) 동적으로 작동할 수 있다.

그러나, 우선순위가 주변 조건에, AV(100)에서의 승객의 수에 따라, 승객(들)이 A/C 시스템 또는 AV(100)의 히터 코어를 수동으로 개시하는지의 여부 등에 따라 동적으로 변할 수 있는 것으로 고려된다. 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(112) 온도뿐만 아니라, 예를 들어, 다음과 같은 AV(100)의 다양한 센서(AV(100)의 승객용 내부(195)의 주변 조건 및/또는 내부 온도를 측정하는 온도 센서(예를 들어, 캐빈 라디에이터(155) 또는 메인 라디에이터(145) 중 하나를 다른 것에 우선 순위를 부여하기 위함), AV(100) 내의 승객의 수를 검출하는 압력 센서(예를 들어, 캐빈 공기(196) 유량을 제한하기 위함), A/C 시스템 또는 히터 코어가 개시될 때를 검출하는 온-보드 센서(예를 들어, 캐빈 공기(196)의 캐빈 라디에이터(155)로의 유량을 변화시키거나 라디에이터(145, 155)에 우선 순위를 부여하기 위함), AV(100)의 현재 속도를 검출하는 속도 센서(예를 들어, 라디에이터 팬(148)을 메인 라디에이터(145)로 제어하고 그리고/또는 라디에이터(145, 155)에 우선 순위를 부여하기 위함) 등)를 계속해서 감시함으로써 즉각적으로 이러한 동적 변화에 적응할 수 있다. 따라서, AV(100)의 그러한 모든 센서를 감시하는 동안, 열 저감 시스템(140)은 우선 순위 판정을 하고 유체 펌프(들)(157), 공기 펌프(198), 라디에이터 팬(149), 압축기 펌프(172), 및 승객용 내부 (195) 또는 외기(147)로부터의 공기 유동 및/또는 1차 냉각 유닛(149) 및 2차 냉각 유닛(159)을 통한 유체 유동을 제한할 수 있는 임의의 수의 밸브와 같은 소정의 양태를 제어할 수 있다. 또한, 이러한 센서 및 유체 온도를 감시하면서 언제든지, 열 저감 시스템(140)은 유체 온도가 공칭 범위 내에 있을 때 1차 냉각 유닛(159) 및 제 2 냉각 유닛(159)을 분리시킬 수 있다(335).

열 저감 시스템(140)에 대한 에너지 효율을 최적화하기 위해 본원에 설명된 예는, 유체 펌프(157), 메인 라디에이터 팬(148) 및 캐빈 공기 펌프(198)를 제어하기 위해 유체 온도/유량 제어 테이블을 활용할 수 있다. 제어 테이블은, 예를 들어, 냉각 유체(112) 온도를 포함하는 AV(100)의 임의의 수의 조건에 기초하여 생성될 수 있다. 따라서, 열 저감 시스템(140)은 에너지 효율을 최대화하기 위해 적어도 냉각 유체(112) 온도에 의존하여 각각의 구성요소에 가변적인 전력을 제공할 수 있다.

도 4 내지 도 5는 AV(100)의 데이터 처리 시스템(110)에 대한 시스템 냉각을 관리하는 예시적인 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 4 내지 도 5의 하기 논의에서, 예시 목적을 위해 도 1의 다양한 특징을 나타내는 유사한 참조번호가 참조될 수 있다. 또한, 도 4와 관련하여 설명된 방법은, 도 1과 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이, 예시적인 열 저감 시스템(140) 또는 예시적인 열 저감 시스템(140)과 관련하여 명령을 실행하는 하나 이상의 처리 유닛에 의해 수행될 수 있다. 도 4를 참조하면, 설명된 프로세스는 동적이며 주기적일 수 있으므로, 프로세스의 초기 단계는 대체로 임의적이며, 도 4에서 "A"로 표시된다. 임의의 주어진 시간에서, 열 감소 시스템(140)은 AV(100)의 주변 조건을 판정할 수 있다(400). 주변 조건은 AV(100)의 외부 온도를 포함하고(402) 그리고 AV(100) 자체의 속도를 포함할 수 있다(403). 주변 조건은 날씨, 절대 습도, 상대 습도, 소정 습도, 기압, 풍속 및 방향, 지도 데이터 및 온-보드 데이터 처리 시스템(110)의 냉각 요건에 영향을 줄 수 있는 다른 양태를 더 포함할 수 있다. 열 저감 시스템(140)은, 냉각 유체(112)에서 냉각 요건을 예상하거나 온도 변동에 사전 대응하도록, 유체 펌프(157), 공기 펌프(198), 라디에이터 팬(149), 압축기 펌프(172) 및 하나 이상의 밸브(173)를 제어하기 위해서 주변 조건 데이터를 활용할 수 있다.

예를 들어, 주변 조건은 AV(100)가 데이터 처리 시스템(110)에 의한 증가된 데이터 처리를 필요로 하는 혼잡한 교차로 근처에서 정지하거나 트래픽이 있음을 나타낼 수 있다. AV(100)가 정지되기 때문에, 램 공기는 메인 라디에이터(145)를 통해 이용 가능하지 않다. 따라서, 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(112)의 온도를 감시하면서 주변 온도를 검출하고, 캐빈 라디에이터(155)를 우선 순위화하고, 그리고 캐빈 공기(196)의 유량을 최대로 증가시킬 수 있다. 열 저감 시스템은 데이터 처리 시스템(110)이 수납되는 냉각 랙(115)으로부터 말단에서(407) 그리고/또는 선단에서(408) 계속해서 냉각 유체(112) 온도를 감시할 수 있다.

많은 예에서, 유체 라인 내의 각각의 측정된 온도 위치는, 그 자신의 공칭 범위를 가질 수 있고, 열 저감 시스템(140)은 임의의 초기 온도 임계치가 임의의 위치에서 교차되는지의 여부를 판정할 수 있다(415). 따라서, 온도가 공칭 범위 내에 존재하면(417), 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(112)의 온도를 계속 감시할 수 있다(405). 그러나, 초기 온도 임계치를 초과하면(418), 열 저감 시스템은 1차 냉각 유닛(149)을 개시할 수 있다(420). 즉, 열 저감 시스템(140)은 공기 펌프(198)를 개시하여 캐빈 라디에이터(155) 위로 공기 유동을 강제하고(423) 그리고/또는 라디에이터 팬(148)이 메인 라디에이터(145) 위로 공기 유동을 강제하도록 개시할 수 있다(422).

임의의 주어진 시간에서, 열 감소 시스템(140)은 AV(100)에서 승객의 수를 판정 또는 검출할 수 있다(425). 승객의 수에 기초하여, 열 저감 시스템(140)은 캐빈 공기(196) 유량 한계를 조절할 수 있으며(430), 그에 따라 공기 펌프(198)에 얼마만큼의 전력을 제공할지에 대한 한계를 설정한다. 일부 양태에서, 열 저감 시스템(140)은 AV(100)의 정적 서스펜션 포지션(static suspension position)을 추가로 감시하여 전체 승객 중량을 포함하는 AV(100)의 대략적인 중량을 판정할 수 있다. 승객 중량은 열 저감 시스템(140)에 의해 식별되어 내부 캐빈(195)으로부터 흡입될 수 있는 공기량에 대한 최대 제한뿐만 아니라 운전실 내 발열의 추정량을 설정할 수 있다. 또한, 일부 양태에서, 열 저감 시스템(140)은 선단 및 말단 온도 센서들 사이의 온도 델타를 동적으로 계산할 수 있다(440). 열 저감 시스템(140)은 예를 들어, 회로를 통한 냉각 유체의 유량을 조절하기 위해 유체 펌프(157)를 제어하기 위해 온도 델타를 활용할 수 있다. 따라서, 온도 델타가 증가할 때, 열 저감 시스템(140)은 유량을 증가시킬 수 있다(447). 역으로, 온도 델타가 감소할 때, 열 저감 시스템(140)은 유체 유량을 감소시킬 수 있다(448). 유체 유량의 제어는 일정하거나 거의 일정한 온도 델타를 유지하거나 온도 델타를 자체 공칭 범위 내에서 유지하기 위해 동적으로 수행될 수 있다.

1차 냉각 유닛(149)이 작동하는 동안, 열 저감 시스템(140)은 AV(100)와 관련하여 상황 변화를 식별할 수 있다(450). 이러한 상황 변화는 예를 들어, 승객 픽-업 및 드롭-오프(451), 주변 조건의 변화(452), AV 시스템의 변경(453)(예를 들어, A/C 시스템 또는 히터 코어의 수동 활성화), 또는 (예를 들어, AV(100)가 높은 트래픽 지역에 진입할 때) 데이터 처리 시스템(110)에 대한 처리 요건의 변화(454)를 포함할 수 있다. 상황 변화에 기초하여, 열 저감 시스템(140)은 1차 냉각 유닛(149) 및 유체 펌프(들)(157)를 증가 또는 감소된 냉각 요건을 능동적으로 충족시키도록 조절할 수 있다(455). 그 다음에, 프로세스는 "A"와 함께 도 4 내지 도 5와 관련하여 논의된 프로세스에 가까운 임의의 단계를 나타낼 수 있는 아이템 "B"로 흐를 수 있다.

도 5를 참조하면, 1차 냉각 유닛(149)이 활성화되는 동안, 열 저감 시스템(140)은 임의의 수의 위치에서 냉각 유체(112)의 온도를 계속 감시할 수 있다(500). 열 저감 시스템(140)은 제 2 온도 임계치가 초과되었는지의 여부를 더 판정할 수 있다(505). 그렇지 않으면(507), 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(112)의 온도를 계속 감시할 수 있다. 그러나, 제 2 온도 임계치를 초과하면(508)(예를 들어, 냉각 랙(115)에 대해 선단에서 T> 48 ℃), 열 저감 시스템(140)은 유체 유량 및/또는 공기 유량이 1차 냉각 유닛(510)에 대해 최대인지의 여부를 판정할 수 있다. 유량(들)이 최대가 아닌 경우(512), 열 저감 시스템(140)은 그에 따라 캐빈 라디에이터(155) 또는 메인 라디에이터(145)를 통해 유체 유량(515) 또는 공기 유량(들)(520) 중 하나 이상을 조절할 수 있다.

그러나, 유량(들)이 최대인 경우(513), 열 저감 시스템(140)은 2차 냉각 유닛(159)을 개시할 수 있다(525). 많은 양태에서, 2차 냉각 유닛(159)을 개시하는 것은, A/C 또는 압축기 펌프(172)를 활성화시키는 것(526)을 포함하는 데, 이는 차례로 증발기(170)를 활성화시키고(527) 그리고 응축기(160)를 활성화시킬 수 있다(528). 변형예에서, 열 저감 시스템(140)은 제어 밸브를 활성화시켜 냉각 유체(112)가 2차 냉각 유닛(159)을 통해 흐르게 할 수 있고, 냉각 랙(115)을 통과하기 이전에 과냉각 상태에서 증발기(170) 밖으로 펌핑될 수 있다. 대안으로, 증발기(170)는 유체 라인이 배관연결되는 냉각 탱크(179)를 포함할 수 있다. 2차 냉각 유닛(159)이 활성화될 때, 냉각 탱크(179)는 증발기(170)에 의해 냉각되어 냉각 유체(112)를 더 냉각시킬 수 있다.

2차 냉각 유닛(159)이 활성화되면, 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체 온도를 계속 감시할 수 있다(530). 일부 양태에서, 열 저감 시스템(140)은, 냉각 유체(112)가 소정 온도(예를 들어 ~ 38 ℃)로 떨어질 때, 자동으로 2차 냉각 유닛(159)을 차단하는 온도조절장치(thermostat)를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 열 저감 시스템(140)은 냉각 유체(112) 온도가 공칭 범위(535) 내로 정규화되었는지의 여부를 판정할 수 있다. 그렇지 않다면(537), 열 저감 시스템(140)은 2차 냉각 유닛(159)의 활성화를 유지하고 그리고 냉각 유체(112)의 온도를 계속해서 감시할 수 있다(530). 그러나, 온도가 공칭 범위 내로 정규화되면(538), 열 저감 시스템(140)은 2차 냉각 유닛(159)을 차단할 수 있다(540).

이 때, 2차 냉각 유닛(159)이 최대 절전 모드(hibernation)에 있을 때, 열 저감 시스템(140)은 2차 임계치(500, 505, 508)를 초과하여 증가하는 냉각 유체 온도를 감시할 수 있으며, 이 경우에, 열 저감 시스템(140)은 2차 냉각 유닛(159)을 재시작할 수 있다(525). 게다가, 열 저감 시스템(140)은 초기 임계치 미만의 온도로 감소하는 것을 감시할 수 있고(545) 그리고 냉각 유체(112) 온도가 원래의 공칭 범위 내에 있는지의 여부를 판정할 수 있다(550). 그렇지 않으면(552), 열 저감 시스템(140)은 계속해서 감시할 수 있다(545). 그러나, 열 저감 시스템(140)이 냉각 유체(112) 온도가 공칭이며 추가적인 냉각을 필요로 하지 않는다고 판정하면(533), 열 저감 시스템은 1차 냉각 유닛을 정지시키고(555) 그리고 계속해서 감시할 수 있다. 따라서, 프로세스는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 "A"로 다시 순환될 수 있다.

하드웨어 다이어그램

도 6은 본원에 설명된 예가 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템(600)을 예시하는 블록 선도이다. 컴퓨터 시스템(600)은 예를 들어, 서버 또는 서버의 조합 상에 구현될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템(600)은 도 1과 관련하여 도시되고 설명된 AV(100)의 온-보드 데이터 처리 시스템(110)의 일부로서 구현될 수 있다. 또 도 1의 맥락에서, 열 저감 시스템(140)은 도 6에 의해 설명된 바와 같은 컴퓨터 시스템(600)을 사용하여 구현될 수 있다. 열 저감 시스템(140)은 또한, 도 6과 관련하여 설명된 바와 같이 다수의 컴퓨터 시스템의 조합 또는 독립형 시스템을 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 도 6과 관련하여 설명된 컴퓨터 시스템(600)은 독립형 마이크로프로세서 및/또는 PC 또는 다수의 마이크로프로세서들 또는 PC들일 수 있다.

일 구현예에서, 컴퓨터 시스템(600)은 프로세싱 리소스(610), 메인 메모리(620), 판독 전용 메모리(ROM)(630), 저장 디바이스(640) 및 통신 인터페이스(650)를 포함한다. 컴퓨터 시스템(600)은 적어도 하나의 프로세서(610)를 포함하고, 이 프로세서는 프로세서(610)에 의해 실행 가능한 정보 및 명령어를 저장하기 위해, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 동적 저장 디바이스에 의해 제공되는 바와 같이 메인 메모리(620)에 저장된 정보를 처리하기 위한 적어도 하나의 프로세서(710)를 포함한다. 메인 메모리(620)는, 또한, 프로세서(610)에 의해 실행될 명령의 실행 동안 임시 변수들 또는 다른 중간 정보를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(600)은 또한, 프로세서(610)에 대한 정적 정보 및 프로세서(710)에 대한 명령을 저장하기 위한 ROM(630) 또는 다른 정적 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 자기 디스크 또는 광 디스크와 같은 저장 디바이스(640)가 정보 및 명령을 저장하기 위해 제공된다.

통신 인터페이스(650)는, 컴퓨터 시스템(600)이 무선 전자 링크 또는 내부 및/또는 외부 버스와 같은 유선 인터페이스의 사용을 통해 열 저감 시스템(680)의 구성요소와 통신할 수 있게 한다. 전자 링크를 사용하여, 컴퓨터 시스템(600)은, 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 공기 펌프(196), 유체 펌프(157), 라디에이터 팬(149), 압축기 펌프(172) 및 열 저감 시스템(140)을 통해 공기 또는 유체 유동을 제한 또는 구속하는 임의의 수의 밸브와 같은 열 저감 시스템(140) 구성요소와 통신할 수 있다. 예에 따르면, 컴퓨터 시스템(600)은 AV(100)의 센서의 세트를 통해 온도 데이터(682) 및 주변 데이터(684)를 수신한다. 메모리(630)에 저장된 실행 가능한 명령은 냉각 명령(622)을 포함할 수 있는데, 프로세서(610)가 데이터 처리 시스템(110)의 냉각 요건을 판정하고 1차 냉각 유닛(149) 및/또는 2차 냉각 유닛(159)을 능동적으로 개시하기 위해 이 냉각 명령(622)을 실행한다. 본원에서 논의된 바와 같이, 주변 데이터는 AV(100)의 외부 온도, AV(100)의 속도, 기상 데이터, 습도 데이터, 압력 데이터, 풍속 및 방향, 맵 데이터, AV(100)에서의 승객 수, 그리고 온-보드 데이터 처리 시스템(110)의 냉각 요건에 영향을 줄 수 있는 다른 양태를 포함할 수 있다.

메모리(620)에 저장된 실행 가능 명령은 또한 감시 명령(624)을 포함할 수 있으며, 이는 컴퓨터 시스템(600)이 열 저감 시스템(140) 내의 냉각 유체(112)의 온도를 계속해서 감시하고 미리 정해진 임계치를 교차하는 온도에 응답하여 제 1 냉각 유닛(149) 및/또는 제 2 냉각 유닛(159)을 활성화시킬 수 있게 한다. 예로서, 메모리(620)에 저장된 명령 및 데이터는, 도 1의 예시적인 열 저감 시스템(100)을 구현하기 위해서 프로세서(610)에 의해 실행될 수 있다. 조작 수행시에, 프로세서(610)는 온도 데이터(682) 및 주변 데이터(684)를 수신할 수 있고, 공기/유체 펌프(157, 148, 198, 172) 및/또는 액추에이터 명령(654)에 유동 제어(652)를 생성 및 전송하여 1차 냉각 유닛(149) 또는 2차 냉각 유닛(159)을 활성화시킬 수 있다.

프로세서(610)는 소프트웨어 및/또는 도 1 내지 도 5 그리고 본 출원의 다른 곳에서 설명된 것과 같은 구현예로 설명된 하나 이상의 프로세스, 단계, 및 다른 기능을 수행하기 위한 소프트웨어 및/또는 다른 로직으로 구성된다.

본원에 설명된 예는, 본원에 설명된 기술을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템(600)의 사용에 관한 것이다. 일례에 따르면, 이들 기술은 메인 메모리(620)에 포함된 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 실행하는 프로세서(610)에 응답하여 컴퓨터 시스템(600)에 의해 수행된다. 그러한 명령은, 저장 디바이스(640)와 같은 다른 기계-판독 가능 매체로부터 메인 메모리(620)로 판독될 수 있다. 메인 메모리(620)에 포함된 명령의 시퀀스의 실행은, 프로세서(610)로 하여금 본원에 설명된 프로세스 단계를 수행하게 한다. 대안적인 구현예에서, 본원에 설명된 예들을 구현하기 위해 소프트웨어 명령 대신에 또는 소프트웨어 명령과 함께 하드웨어에 내장된 회로(hard-wired circuitry)가 사용될 수 있다. 따라서, 설명된 예들은 하드웨어 회로 및 소프트웨어의 임의의 소정 조합으로 제한되지 않는다.

본원에 설명된 예들을, 본 출원의 어느 곳에서나 인용된 요소의 조합을 포함하는 예뿐만 아니라 다른 개념, 아이디어 또는 시스템과 독립적으로 본원에 설명된 개별 요소 및 개념으로 확장하는 것이 심사숙고된다. 첨부 도면을 참조하여 본원에서 예들이 상세하게 설명되었지만, 이 개념은 이러한 정확한 예들로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이렇게 하여, 많은 수정예 및 변경예가 당업자에게 명백해질 것이다. 이에 따라, 개념의 범위가 하기 청구범위 및 이들의 등가물에 의해 규정되는 것으로 의도된다. 더욱이, 심지어 다른 특징 및 예가 소정 특징을 언급하지 않을지라도, 개별적으로 또는 예의 일부로서 설명되는 특별한 특징이 다른 개별적으로 설명되는 특징 또는 다른 예의 일부와 결합될 수 있는 것이 심사숙고된다. 따라서, 설명중인 조합의 부재는, 그러한 조합에 대한 권리를 주장하는 것을 배제해서는 안된다.

Claims (20)

1. 자율 주행 차량(autonomous vehicle; AV)을 위한 열 저감 시스템으로서,
   상기 자율 주행 차량의 데이터 처리 시스템과 연결되는 냉각 랙(cooling rack);
   상기 데이터 처리 시스템을 냉각시키기 위해 상기 냉각 랙을 통해 냉각 유체를 펌핑하는 유체 펌프(fluid pump);
   캐빈 라디에이터(cabin radiator) ― 상기 캐빈 라디에이터는 상기 냉각 유체를 수용하고 그리고 상기 냉각 유체를 냉각하기 위해 상기 캐빈 라디에이터를 통해 상기 자율 주행 차량의 내부 승객 캐빈(interior passenger cabin)으로부터 캐빈 공기를 강제시킴 ―;
   메인 라디에이터(main radiator) - 상기 메인 라디에이터는 상기 냉각 유체를 수용하고 그리고 상기 냉각 유체를 더 냉각하기 위해 상기 메인 라디에이터를 통해 외기를 강제시킴 -;
   상기 자율 주행 차량의 내부 승객용 캐빈내의 하나 이상의 승객을 검출하는 하나 이상의 센서; 및
   명령들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 포함하며,
   상기 명령들은 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금:
   검출된 상기 하나 이상의 승객에 기반하여 상기 내부 승객용 캐빈으로부터 상기 캐빈 라디에이터를 통하는 상기 캐빈 공기의 유량의 상한을 설정하게 하는, 열 저감 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   압축기 펌프, 응축기, 및 증발기를 포함하는 2차 냉각 유닛을 더 포함하는, 열 저감 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 압축기 펌프는 상기 냉각 유체가 온도 센서에서 미리 정해진 온도에 도달할 때 자동적으로 개시되는, 열 저감 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 2차 냉각 유닛은, 상기 자율 주행 차량의 승객이 상기 2차 냉각 유닛을 수동으로 촉발시킬 때 상기 증발기로부터의 냉기(cool air)를 상기 자율 주행 차량의 내부 승객 캐빈에 제공하기 위한 송풍기를 더 포함하는, 열 저감 시스템.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 유체 펌프는 상기 증발기의 냉각 탱크를 관통하는 유체 라인을 통해 상기 냉각 유체를 추가로 펌핑하고, 상기 2차 냉각 유닛이 개시될 때, 상기 증발기는 상기 냉각 유체를 더 냉각시키기 위해 상기 냉각 탱크를 냉각시키는, 열 저감 시스템.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 데이터 처리 시스템에 대해 선단에 배치된 제 1 온도 센서; 및
   상기 데이터 처리 시스템으로부터 말단에 배치된 제 2 온도 센서를 더 포함하고,
   상기 제 1 온도 센서와 상기 제 2 온도 센서 사이의 냉각 유체에 대한 온도 델타는, 상기 유체 펌프로 하여금 상기 냉각 유체의 유량을 변화시키도록 하는, 열 저감 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 실행된 명령들은 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금, 추가로:
   상기 제 1 온도 센서에서의 상기 냉각 유체의 제 1 온도 및 상기 제 2 온도 센서에서의 상기 냉각 유체의 제 2 온도를 계속해서 감시하고;
   상기 냉각 유체가 상기 제 1 온도 센서 또는 상기 제 2 온도 센서 중 하나에서 초기 임계 온도에 도달할 때 상기 캐빈 라디에이터 또는 상기 메인 라디에이터 중 적어도 하나의, 하나 이상의 에어 펌프를 개시하며;
   상기 냉각 유체가 상기 제 1 온도 센서 또는 상기 제 2 온도 센서 중 하나에서 상당한 임계 온도에 도달할 때 상기 압축기 펌프를 개시하고; 그리고
   상기 제 1 온도 센서와 상기 제 2 온도 센서 사이의 온도 델타에 기초하여 상기 냉각 유체의 유량을 조절하도록 상기 유체 펌프를 제어하게 하는, 열 저감 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 실행된 명령들은 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금, 추가로:
   상기 데이터 처리 시스템의 처리 요건을 판정하고; 그리고
   상기 처리 요건에 기초하여 상기 캐빈 라디에이터, 상기 메인 라디에이터, 상기 유체 펌프, 또는 상기 압축기 펌프 중 하나 이상의 유량을 조절하게 하는, 열 저감 시스템.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 열 저감 시스템의 상기 하나 이상의 프로세서는 상기 냉각 랙과 연결된 상기 데이터 처리 시스템에 포함되는, 열 저감 시스템.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 처리 시스템은 하나 이상의 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA) 및 하나 이상의 중앙 처리 유닛(central processing unit; CPU)을 포함하는, 열 저감 시스템.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유체 펌프는 상기 하나 이상의 CPU 이전에 상기 하나 이상의 FPGA를 냉각시키기 위해 상기 냉각 랙을 통해 상기 냉각 유체를 펌핑하는, 열 저감 시스템.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 처리 시스템은 하나 이상의 스위칭 소자를 더 포함하는, 열 저감 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체 펌프는 상기 하나 이상의 스위칭 소자 이전에 상기 하나 이상의 FPGA 및 하나 이상의 CPU를 냉각시키도록 상기 냉각 랙을 통해 상기 냉각 유체를 펌핑하는, 열 저감 시스템.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 펌프 고장시에 상기 냉각 유체를 펌핑하기 위한 하나 이상의 예비 유체 펌프(redundant fluid pump)를 더 포함하는, 열 저감 시스템.
15. 자율 주행 차량(AV)으로서,
    상기 자율 주행 차량의 제어를 작동시키는 제어 시스템;
    복수의 승객을 수용하는 내부 캐빈;
    상기 자율 주행 차량이 동작함에 따라 실시간 환경 데이터를 검출하는 복수의 센서;
    상기 냉각 랙과 연결되고 상기 복수의 센서에 결합되며, 교통 환경에서 상기 자율 주행 차량을 동작시키기 위해 상기 실시간 환경 데이터를 처리하는 데이터 처리 시스템; 및
    상기 데이터 처리 시스템을 냉각시키기 위한 열 저감 시스템을 포함하며,
    상기 열 저감 시스템은,
    상기 냉각 랙을 통해 냉각 유체를 펌핑하는 유체 펌프;
    캐빈 라디에이터 ― 상기 캐빈 라디에이터는 상기 냉각 유체를 수용하고 그리고 상기 냉각 유체를 냉각하기 위해 상기 캐빈 라디에이터를 통해 상기 자율 주행 차량의 내부 승객 캐빈(interior passenger cabin)으로부터 캐빈 공기를 강제시킴 ―;
    메인 라디에이터(main radiator) - 상기 메인 라디에이터는 상기 냉각 유체를 수용하고 그리고 상기 냉각 유체를 더 냉각하기 위해 상기 메인 라디에이터를 통해 외기를 강제시킴 -;
    상기 자율 주행 차량의 내부 승객용 캐빈내의 하나 이상의 승객을 검출하는 하나 이상의 센서; 및
    명령들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 포함하며,
    상기 명령들은 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금:
    검출된 상기 하나 이상의 승객에 기반하여 상기 내부 승객용 캐빈으로부터 상기 캐빈 라디에이터를 통하는 상기 캐빈 공기의 유량의 상한을 설정하게 하는, 자율 주행 차량.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 열 저감 시스템은,
    상기 냉각 유체의 온도를 검출하는 제 1 온도 센서;
    압축기 펌프, 응축기, 및 증발기를 포함하는 2차 냉각 유닛 ― 상기 냉각 유체의 유체 라인들은 상기 증발기의 냉각 탱크를 관통함 ―;
    을 더 포함하며,
    상기 명령들은 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금, 추가로:
    상기 온도 센서에서 상기 냉각 유체의 온도를 감시하고; 그리고
    상기 감시된 온도가 상당한 임계치를 초과할 때 상기 냉각 유체를 더 냉각시키도록 상기 2차 냉각 유닛을 개시하게 하는, 자율 주행 차량.
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