KR102505211B1 - 자동차 용례를 위한 전력 및 데이터 센터(pdc) - Google Patents

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Abstract

전력 및 데이터 센터(PDC)는 부분적 또는 완전 자율 차량을 지원하는 자동차 전기/전자 아키텍처(E/EA)로 스케일링가능하고 알맞은 네트워크/전력 중복성을 전달하는 조합된 데이터 집중기 및 전력 분배기로서 기능할 수 있다. 일부 실시예에서, 스마트 E/EA를 포함하는 차량은 구역으로 분할되고, 여기서 각각의 구역은 하나 이상의 PDC 및 그들의 구역 PDC(들)에 결합되고 그들에 의해 전력을 공급받는 하나 이상의 센서, 액추에이터, 제어기, 확성기, 또는 다른 디바이스를 포함한다. 각각의 PDC는 그의 구역 내의 하나 이상의 센서로부터의 미처리 또는 전처리된 센서 데이터를 수집하고 처리한다(또는 전달한다). 센서는 비용 효율적인 단거리 데이터 링크를 통해 PDC에 그의 데이터를 제공한다. 일부 실시예에서, 각각의 구역 내의 하나 이상의 액추에이터는 그 각각의 구역 PDC에 결합되고, 고속 데이터 버스 또는 데이터 링크를 통해 PDC로부터 그의 제어 데이터를 수신한다.

Description

자동차 용례를 위한 전력 및 데이터 센터(PDC){POWER AND DATA CENTER (PDC) FOR AUTOMOTIVE APPLICATIONS}
본 개시내용은 일반적으로 자동차 전기/전자 아키텍처(E/EA)에 관한 것으로, 특히 자율 주행을 위한 E/EA에 관한 것이다.
SAE(Society of Automotive Engineers) 인터내셔널은 자동차에 대한 점진적 자율성 레벨을 개요화하였다. 이 레벨은 레벨 0: 자동화 없음; 레벨 1: 운전자 보조 필요; 레벨 2: 부분 자동화 옵션 이용 가능; 레벨 3: 조건부 자동화; 레벨 4: 고수준 자동화; 및 레벨 5: 전체 자동화를 포함한다. 레벨 3 및 그 이상의 자동차는 장애-안전(fail-safe) 또는 장애-동작(fail-operational) E/EA를 요구한다.
장애-안전 또는 장애-동작 E/EA를 설계하는 한 가지 방식은, 전력 공급원, 데이터 네트워크, 제어기, 및 진단 디바이스와 같은 중요한 컴포넌트를 이중화함으로써 E/EA에 중복성을 도입하는 것이다. 그러나, 오늘날의 프리미엄 자동차 중 다수는 중복 컴포넌트를 위한 제한된 패키징 공간을 가져서 중요한 컴포넌트의 이중화를 불가능하게 한다. 중요한 컴포넌트의 이중화는 또한 자동차에 무게를 추가하고 배선 하니스의 복잡성을 증가시킬 것이다.
다른 해결책은 종래의 자동차 전기 센터(퓨즈 및 릴레이를 구비)에 진단장치를 장비하고, 차량의 모든 전력 및 데이터 경로로의 스위칭 능력을 통합하는 것이다. 그러나, 이러한 설계는 비실용적이고, 비용이 많이 들 것이다.
개시된 PDC는 부분적으로 또는 완전히 자율적인 차량을 지원하는 자동차 E/EA에 스케일링가능하고 알맞은 네트워크/전력 중복성을 전달하는 조합된 데이터 집중기 및 전력 분배기를 포함한다. 일부 실시예에서, 스마트 E/EA를 포함하는 차량은 구역으로 분할되고, 여기서 각각의 구역은 하나 이상의 PDC 및 그의 구역 PDC(들)에 결합되고 그에 의해 전력을 공급받는 하나 이상의 센서, 액추에이터, 제어기, 확성기, 또는 다른 디바이스를 포함한다. 각각의 PDC는 그의 구역 내의 하나 이상의 센서로부터의 미처리 또는 전처리된 센서 데이터를 수집하고 처리한다(또는 전달한다). 센서는 비용 효율적인 단거리 데이터 링크를 통해 PDC에 그의 데이터를 제공한다. 일부 실시예에서, 각각의 구역 내의 하나 이상의 액추에이터는 그 각각의 구역 PDC에 결합되고, 고속 데이터 버스 또는 데이터 링크를 통해 PDC로부터 그의 제어 데이터를 수신한다.
일부 실시예에서, 자동차 전기 및 전자 시스템은 멀티-링, 자가 복구 네트워크에서 함께 결합되는 복수의 계산 플랫폼 - 적어도 하나의 계산 플랫폼은 차량에 대한 자율 주행 기능을 제공함 -; 멀티-링, 자가 복구 네트워크에 결합된 복수의 PDC - PDC는 각각 데이터 인터페이스, 전력 인터페이스 및 센서 인터페이스를 포함하고, 센서 인터페이스는 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수신하고, 데이터 인터페이스는 센서 데이터를 멀티-링, 자가 복구 네트워크 및 하나 이상의 센서에 전력을 분배하는 전력 인터페이스에 공급함 -; 및 각각 상이한 전력 소스 또는 소스 시스템에 결합되는 복수의 전력 공급 링 - 복수의 전력 공급 링은 계산 플랫폼 및 PDC에 결합됨 -을 포함한다.
일부 실시예에서, 방법은 차량에 포함된 PDC의 전력 인터페이스를 통해, 차량의 하나 이상의 센서에 전력을 분배하는 단계; PDC의 센서 인터페이스를 통해, 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수신하는 단계; PDC의 출력 포트에 의해, 센서 데이터를 PDC 및 적어도 하나의 계산 플랫폼에 결합된 멀티-링 데이터 네트워크에 공급하는 단계 - 적어도 하나의 계산 플랫폼은 차량에 대한 자율 주행 기능을 제공함 -; 적어도 하나의 계산 플랫폼에 의해, 차량의 자율 주행과 연관된 적어도 하나의 동작을 결정하는 단계 - 적어도 하나의 동작은 적어도 부분적으로 수신된 센서 데이터에 대해 결정됨; 및 적어도 하나의 계산 플랫폼에 의해, 차량이 차량의 자율 주행과 연관된 적어도 하나의 동작을 수행하게 하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, PDC는 중복 센서 데이터 포트를 포함하는 센서 인터페이스; 중복 네트워크 데이터 포트를 포함하는 데이터 네트워크 인터페이스; 센서 인터페이스 및 데이터 네트워크 인터페이스에 결합되는 프로세서 - 데이터 프로세서는, 중복 센서 데이터 포트로부터 센서 데이터를 수신하고, 센서 데이터를 처리하고 중복 네트워크 데이터 포트 상에 처리된 센서 데이터를 출력하도록 구성됨 -; 및 중복 네트워크 전력 공급 레일, 중복 센서 전력 공급 레일 및 프로세서에 결합되는 전력 스위치 - 프로세서는, 전력 스위치로 하여금 제1 네트워크 전력 공급 레일을 접속해제하고 제2 네트워크 전력 공급 레일을 접속하게 하도록 구성됨 -를 포함한다.
일부 실시예에서, 자동차 전기 및 전자 시스템은 제1 PDC, 제1 계산 플랫폼 및 제1 데이터 플랫폼을 포함한다. 제1 PDC는 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수신하도록 구성된 제1 센서 인터페이스 및 센서 데이터를 전송하도록 구성된 제1 데이터 인터페이스를 포함한다. 제1 PDC는 제1 데이터 플랫폼을 포함하는 제1 경로를 통해 제1 계산 플랫폼에 접속되고; 제1 PDC는 제1 데이터 플랫폼을 포함하지 않는 제1 경로와는 상이한 제2 경로를 통해 제1 계산 플랫폼에 접속되고; 제1 PDC의 제1 데이터 인터페이스는 제1 경로 및 제2 경로를 통해 제1 계산 플랫폼에 센서 데이터를 전송하도록 구성된다.
개시된 PDC의 하나 이상의 실시예는 다음의 이점 중 하나 이상을 제공한다. PDC는 E/EA에서의 평균 배선 길이를 감소시키고, 이는 배선 하니스의 전체 무게 및 케이블 번들 직경을 최적화한다. 더 작은 전자 제어 유닛(ECU)을 PDC로 통합하는 것은 전력 공급 배선의 수, 네트워크 연결의 수, 및 필요한 패키징 공간을 감소시킨다. PDC는 차량의 비용 및 무게를 감소시킨다. PDC는 차량이 구역으로 분할되는 것을 허용하여, 더 작은 배선 하니스("키트")가 구역에서 부하, 센서 및 액추에이터를 PDC에 접속하는 데 사용될 수 있다. 이들 "키트"는 국제 표준화 기구(ISO) 26262에서 요구되는 추적가능성을 충족시키는 배선 하니스를 위한 자동화된 제조 프로세스(수작업 제조와는 대조적임)를 지원한다. PDC는 상이한 토폴로지를 사용하는 다수의 전력 및 네트워크 접속(그리고 일부 실시예에서는 또한 상이한 물리적 계층)을 가지므로, 차량 E/EA의 신뢰성이 증가되고, 따라서 레벨 3/4/5 차량에 대한 이점을 제공한다.
개시된 구현예의 세부 사항이 하기 첨부된 도면과 설명에 제시된다. 다른 특징, 목적, 및 이점은 설명, 도면 및 청구항으로부터 명백하다.
도 1a는 일부 실시예에 따른, 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서 데이터 분배를 위한 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 1b는 일부 실시예에 따른, 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서 데이터 분배를 위한 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 1c는 일부 실시예에 따른, 6개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서 데이터 분배를 위한 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 1d는 일부 실시예에 따른, 6개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서 데이터 분배를 위한 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 1e는 일부 실시예에 따른, 도 1d의 E/EA 시스템 아키텍처에 대한 제어기 영역 네트워크 플렉시블 데이터(CAN-FD) 폴백 및 전력 관리를 도시한다.
도 1f는 일부 실시예에 따른, 도 1d의 E/EA 시스템 아키텍처에 의해 사용되는 중복 센서 링 토폴로지를 도시한다.
도 1g는 일부 실시예에 따른, 도 1d의 E/EA 시스템 아키텍처에 의해 사용되는 중복 서비스 링 토폴로지를 도시한다.
도 1h는 일부 실시예에 따른, 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서 데이터 분배를 위한 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 2a는 일부 실시예에 따른, 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 전력 분배를 위한 자동차 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 2b는 일부 실시예에 따른, 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 전력 분배를 위한 자동차 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 2c는 일부 실시예에 따른, 6개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 전력 분배를 위한 자동차 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 2d는 일부 실시예에 따른, 6개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 전력 분배를 위한 자동차 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 2e는 일부 실시예에 따른, 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 전력 분배를 위한 자동차 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 3a는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 전의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 3b는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 3c는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 전의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 3d는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 3e는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 전의 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 3f는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 이후의 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 4a는 일부 실시예에 따른, 보안 접속 게이트웨이(SCGW)의 장애 전의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 4b는 일부 실시예에 따른, SCGW의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 4c는 일부 실시예에 따른, SCGW의 장애 전의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 4d는 일부 실시예에 따른, SCGW의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 4e는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 전의 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 4f는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 이후의 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 5a는 일부 실시예에 따른, 자동 주행 서버(ADS)의 장애 이전의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 5b는 일부 실시예에 따른, ADS의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 5c는 일부 실시예에 따른, ADS의 장애 전의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 5d는 일부 실시예에 따른, ADS의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 5e는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 전의 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 5f는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 이후의 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 6a는 일부 실시예에 따른, 전력 공급 장치의 장애 전의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 6b는 일부 실시예에 따른, 전력 공급 장치의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 6c는 일부 실시예에 따른, 전력 공급 장치의 장애 전의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 6d는 일부 실시예에 따른, 전력 공급 장치의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 6e는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 전의 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 6f는 일부 실시예에 따른, PDC의 장애 이후의 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다.
도 7은 일부 실시예에 따른 PDC 아키텍처의 개념적인 블록도이다.
도 8은 일부 실시예에 따른, 전력 보드 및 데이터 보드를 포함하는 PDC 아키텍처의 개념적인 블록도이다.
도 9는 일부 실시예에 따른, PDC IO 시스템-온-칩(SoC)을 갖지 않는 PDC 아키텍처의 개념적인 블록도이다.
도 10은 일부 실시예에 따른, PDC 장애시의 이중 링, 자가 복구 네트워크 토폴로지의 장애-안전 동작을 나타내는 개념 블록도이다.
도 11은 일부 실시예에 따른, 정상 동작 동안 PDC에 의해 수행되는 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 12는 일부 실시예에 따른, PDC에 의해 데이터 네트워크 장애를 모니터링하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 13은 일부 실시예에 따른, 전력 장애를 PDC에 의해 모니터링하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 14a는 일부 실시예에 따른 개방형 카 서버 얼라이언스(OCSA) 서버 시스템 개념을 도시한다.
도 14b는 일부 실시예에 따른 OCSA 서버 시스템 하드웨어(HW)를 나타내는 개념적인 블록도이다.
도 14c는 일부 실시예에 따른 OCSA 서버 시스템 소프트웨어(SW)를 도시하는 개념적인 블록도이다.
도 15는 일부 실시예에 따른, 컴포넌트로부터 계산 플랫폼으로의 논리적 접속을 확립하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 16a는 일부 실시예에 따른, 주변 장치 도킹 스테이션으로서 ADS를 사용하는 스타 토폴로지를 도시한다.
도 16b는 일부 실시예에 따른, 특정 센서에 대한 중복 데이터 링크의 서브세트를 포함하는 스타 토폴로지를 나타낸다.
도 17은 일부 실시예에 따른, 스타 토폴로지로 구성된 중복 센서의 서브세트를 선택하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 18은 일부 실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 도시한다.
도 19는 일 실시예에 따른, 개방형 서버 플랫폼(OSP)을 이용하고 장애 동작 설계를 갖는 스케일링가능한 토폴로지를 제공하는 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 20은 일 실시예에 따른, 특징 성장 및 중복성을 가능하게 하는 주요 기술적 속성에 초점을 두고 도 19에 도시된 E/EA 시스템 아키텍처를 더 도시한다.
도 21은 일 실시예에 따른 OSP 시스템 아키텍처를 도시한다.
도 22는 일 실시예에 따른 OSP 소프트웨어 스택을 도시한다.
도 23은 일 실시예에 따른 PDC 기능 도메인을 도시한다.
도 24는 일 실시예에 따른, 차량 수명 주기 관리를 가능하게 하기 위한 OSP 혼합 임계도를 도시한다.
도 25는 실시예에 따른, 차량 수명 주기 관리를 가능하게 하기 위한 OSP 기능 안전 인증을 도시한다.
도 26은 일 실시예에 따른 레벨 2 차량에 대한 대안적인 스케일링가능한 E/EA 아키텍처의 데이터 네트워크 뷰이다.
도 27은 일 실시예에 따른, 도 26에 도시된 대안적인 스케일링가능한 E/EA 아키텍처의 전력 네트워크 뷰이다.
도 28은 일 실시예에 따른 레벨 3 차량에 대한 대안적인 스케일링가능한 E/EA 아키텍처의 데이터 네트워크 뷰이다.
도 29는 실시예에 따른, 도 28에 도시된 대안적인 스케일링가능한 E/EA 아키텍처의 전력 네트워크 뷰이다.
다양한 도면에서 사용되는 동일한 참조 기호는 유사한 요소를 나타낸다.
첨부 도면에 도시된 실시예를 이제 상세히 참조한다. 다음의 상세한 설명에서, 다수의 특정 세부 사항이 설명된 다양한 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해 기재되어 있다. 그러나, 설명된 다양한 실시예가 이러한 특정 세부 사항 없이도 실시될 수 있음은 통상의 숙련자에게 명백할 것이다. 다른 예들에서, 공지된 방법, 절차, 구성요소, 회로 및 네트워크는 실시예의 양태를 불필요하게 불명료하게 하지 않기 위해 상세하게 설명되지 않는다.
"하나 이상"은 하나의 요소에 의해 수행되는 기능, 예를 들어 분산된 방식으로 하나보다 많은 요소에 의해 수행되는 기능, 하나의 요소에 의해 수행되는 여러 기능, 여러 요소에 의해 수행되는 여러 기능, 또는 상기의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 비록 경우에 따라 제1, 제2 등의 용어가 본 명세서에서 다양한 요소를 설명하기 위해 사용되었지만, 이들 요소는 이들 용어에 의해 제한되어서는 안된다는 점이 이해될 것이다. 이러한 용어는 단지 하나의 요소를 다른 요소로부터 분리하기 위해서 이용된 것이다. 예를 들어, 다양한 설명된 실시예의 범위를 벗어나지 않고 제1 프로세서는 제2 프로세서로 지칭될 수 있고, 마찬가지로, 제2 프로세서는 제1 프로세서로 지칭될 수 있다. 제1 프로세서 및 제2 프로세서는 둘 다 프로세서이지만, 이들은 동일한 프로세서가 아니다.
본원에 기재된 다양한 실시예의 설명에 사용된 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 것이며 제한을 의도하는 것은 아니다. 다양한 설명된 실시예 및 첨부된 청구범위의 설명에서 사용될 때, 단수 형태는 문맥상 명백하게 달리 나타내지 않는 한, 복수 형태를 또한 포함하는 것을 의도한다. 본원에서 사용된 "및/또는"이라는 용어는 하나 이상의 관련 열거된 항목의 임의의 그리고 모든 가능한 조합을 지칭 및 포함한다. 더 나아가, 용어 "포함한다" 및/또는 "포함하는"이 본 명세서에서 사용될 때, 이것은 진술된 특징, 인티저(integer), 단계, 동작, 요소, 및/또는 컴포넌트의 존재를 특정하는데, 그렇지만 하나 이상의 다른 특징, 인티저, 단계, 동작, 요소, 컴포넌트, 및/또는 그것의 그룹의 존재 또는 추가를 방해하지 않는다.
본원에서 사용될 때, 용어 "~경우"는 문맥에 따라 임의로 "~할 때" 또는 "~할 시" 또는 "결정에 응답하여" 또는 "검출에 응답하여"를 의미하는 것으로 해석된다. 유사하게, "결정된 경우" 또는 "[명시된 조건 또는 이벤트]가 검출된 경우"이라는 문구는 문맥에 따라 임의로 "결정 시" 또는 "결정에 응답하여" 또는 "[언급된 조건 또는 이벤트] 검출 시" 또는 "[명시된 조건 또는 이벤트] 검출에 응답하여"를 의미하는 것으로 해석된다.
개요
개시된 PDC는 부분적으로 또는 완전히 자율적인 차량을 지원하는 자동차 E/EA에 스케일링가능하고 알맞은 네트워크/전력 중복성을 전달하는 조합된 데이터 집중기, 라우터 및 전력 분배기를 포함한다. PDC는 다른 PDC 및 계산 노드와 차량 네트워크, 버스, 또는 데이터링크를 통해 양방향으로 통신한다. 일부 실시예에서, PDC는 전력을 분배하고, 디지털 신호, 아날로그 신호, 및/또는 데이터를 수신, 처리, 및/또는 송신하도록 구성되는 회로 및/또는 하나 이상의 프로세서를 포함한다.
일부 실시예에서, 스마트 E/EA를 포함하는 차량은 구역(예를 들어, 차량 섀시의 각각의 코너에 배치됨)으로 분할되고, 여기서 각각의 구역은 하나 이상의 PDC 및 그들의 구역 PDC(들)에 결합되고 그들의 구역 PDC(들)에 의해 전력을 공급받는 하나 이상의 센서(예를 들어, 레이더, LIDAR, 스테레오/모노 카메라, 소나)를 포함한다. 각각의 PDC는 그의 구역 내의 하나 이상의 센서로부터의 미처리 또는 전처리된 센서 데이터를 수집하고 처리한다(또는 전달한다). 센서는, 이에 제한되지는 않지만 CAN(Controller Area Network) 버스, CAN-FD(CAN Flexible Data Rate) 버스, CSI(Camera Serial Interface), 및 LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)를 포함하는 비용 효율적인 단거리 데이터 링크를 통해 PDC에 그들의 데이터를 제공한다. 일부 실시예에서, 각각의 구역 내의 하나 이상의 액추에이터는 그 각각의 구역 PDC에 결합되고, 고속 데이터 버스 또는 데이터 링크를 통해 PDC로부터 그의 제어 데이터를 수신한다.
일부 실시예에서, 각각의 구역을 위한 PDC(들)는 그들의 수집된 센서 데이터(예를 들어, 데이터 패킷)를 링 네트워크 내로 공급 또는 전송한다. 일부 실시예에서, 링 네트워크는 멀티-링(예를 들어, 이중 링), 자가 복구 데이터 네트워크이다. 링 네트워크는 PDC 및 다양한 차량 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 계산 플랫폼(예를 들어, 자율 주행 기능을 제공하기 위한 계산 플랫폼)을 포함한다. 데이터 트래픽은 동일한 링 또는 상이한 링들 상에서 상이한 방향으로 진행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 패킷은 시계 방향으로 제1 링 주위로 그리고 반시계 방향으로 제2 링 주위로 진행할 수 있거나, 또는 양쪽 링들은 동일한 시계 방향 또는 반시계 방향으로 전송할 수 있다. 데이터 트래픽은 동일한 데이터(예를 들어, 중복 데이터 트래픽) 일 수 있거나, 상이한 데이터 트래픽일 수 있다. 일부 실시예에서, 데이터 패킷은 하나의 PDC로부터 다른 PDC로 양방향으로, 하나의 계산 플랫폼으로부터 다른 계산 플랫폼으로 양방향으로, PDC로부터 계산 플랫폼으로 양방향으로, PDC로부터 센서 또는 임의의 다른 디바이스로 양방향으로 송신될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 PDC 또는 계산 플랫폼은 데이터 패킷을 링 네트워크 위의 다른 PDC 및 계산 플랫폼에 방송할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "자가 복구"라는 용어는, 도 10을 참조하여 더 완전히 설명된 바와 같이, 멀티-링 데이터 네트워크가 링의 장애 섹션을 자동으로 바이패스하여 데이터가 계속해서 흐르거나 다른 PDC 및 계산 플랫폼에 라우팅될 수 있게 하는 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "장애"라는 용어는 허용가능한 레벨 미만의, 예컨대 서비스 품질(QoS) 임계값 변동량 미만의 링의 열화를 포함한다.
PDC 또는 링 섹션에 장애가 발생하면, 기능 PDC는 그들 각각의 출력 데이터 프레임 레이트를 낮추거나, 센서에게 출력 데이터 프레임 레이트를 낮추도록 명령하여, 예를 들어, 더 긴 데이터 경로로부터 생기는 데이터 레이턴시를 보상할 수 있다. 일부 실시예에서, 링크 열화가 PDC에 의해 검출된다. 이 검출에 응답하여, PDC는 데이터(예를 들어, 패킷)를 재송신하고 및/또는 계산 플랫폼 또는 원격-운영자에게(예를 들어, 압축을 이용하여) 데이터 스트림의 대역폭 및/또는 송신 레이트를 감소시킬 수 있다. PDC에 장애가 발생하면, PDC는 도 10을 참조하여 설명된 바와 같이 중복 링 상에서 데이터를 전송할 수 있다. PDC는 또한 PDC 또는 다른 PDC에 결합된 다른 센서에 그들 각각의 대역폭 및/또는 송신 레이트를 감소시킬 것을 지시/요청할 수 있다. 일부 실시예에서, 센서 및 PDC 양쪽 모두는 계산 플랫폼에의 전달을 보장하기 위해 대역폭 또는 전송 속도를 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 교차 센서는 구역 PDC에 장애가 발생한 경우(예를 들어, PDC가 충돌의 결과로서 손상됨), 해당 구역에 대해 최소 레벨의 센서 커버리지를 제공한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "교차(crossing)" 또는 "십자형 교차(crisscrossing)" 센서는 제1 구역 내의 적어도 하나의 센서를 제2 구역 내의 적어도 하나의 PDC에 결합하는 것, 및 제2 구역 내의 적어도 하나의 센서를 제1 구역 내의 적어도 하나의 PDC에 결합하는 것을 지칭한다. 센서를 교차시킴으로써, 차량은 차량이 차량의 감소된 기능성(예를 들어, 차량의 감소된 속도)를 대가로 안전 모드 조종(예를 들어 "림프 홈" 모드)을 수행하는 것을 허용하는 제한된 센서 커버리지(제한된 레이더 데이터)를 손상된 구역에서 가질 것이다. 이하의 일부 실시예에서, 다양한 타입의 센서는 LIDAR, 카메라, 소나 등을 포함하여, "십자형 교차"될 수 있다.
일부 실시예에서, 중복 고속 데이터 링크는 PDC를 계산 플랫폼에 결합하기 위해 사용된다. 예를 들어, 각각의 PDC를 이웃 PDC에 및/또는 하나 이상의 계산 플랫폼에 결합하기 위해 2개의 HDBaseT 데이터 링크가 사용될 수 있다. 이 구성에서, 단일 HDBaseT 링크 장애는 센서 데이터 손실을 초래하지 않을 것이다. 레이턴시는 카메라 데이터 압축 또는 프레임 레이트 감소를 증가시킴으로써 보상될 수 있다. 일부 실시예에서, CAN-FD 링크는 HDBaseT 링크에 대한 백업으로서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 단일 HDBaseT 데이터 링크 및 단일 이더넷 데이터 링크가 계산 플랫폼을 함께 결합하는데 사용된다. 이 구성에서, 모든 HDBaseT 데이터 링크의 장애는 기능 장애로 이어질 수 있지만 전체 시스템 장애로 이어지지는 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 다수의 상이한 물리 계층 상의 상이한 프로토콜이 중복성을 달성하는 데 사용된다.
일부 실시예에서, PDC는 데이터 라우터로서 동작하고/하거나 처리를 수행한다. 라우터로서 동작할 때(예를 들어, 장애 모드에 있을 때), PDC는 미처리 센서 데이터를 하나 이상의 계산 플랫폼 및 다른 PDC에 전달한다. 일부 실시예에서, PDC는 센서 데이터를 멀티-링 네트워크에 공급하기 전의 다양한 필터, 알고리즘, 변환, 및 프로세스를 이용하여 PDC 하드웨어에서 미처리 센서 데이터를 처리함으로써 로컬적으로 센서 데이터 융합 및 다른 데이터 처리(예를 들어, 무손실 또는 손실 데이터 압축, 데이터 포맷팅, 및 데이터 변환)를 수행한다. 이 실시예에서, PDC는 본질적으로 분산 계산 노드로서 동작하고, 데이터를 융합하기 위한 클록을 제공한다. 예를 들어, PDC는 스테레오 카메라 출력 데이터 및 LIDAR 출력 데이터를 융합함으로써 개체 목록을 생성할 수 있고, 이어서 개체 목록을 자율 주행을 위한 지각 기능을 수행하는 계산 플랫폼으로 링 네트워크를 통해 전송할 수 있다. 이것은 다른 기능을 수행할 수 있도록 계산 플랫폼에 대한 부하를 감소시킨다. 일부 실시예에서, PDC는 임의의 QoS 저하를 검출하기 위해 네트워크 링크 성능을 측정하는 데이터 인터페이스 내의 회로를 포함한다.
일부 실시예에서, PDC는 데이터를 데이터 네트워크에 송신하기 전에 미처리 또는 처리된 센서 데이터에 대해 손실 또는 무손실 데이터 압축을 수행한다. 데이터가 원격 원거리조작 용례를 위해 송신되고 있는 경우 손실 압축이 바람직할 수 있다. PDC는 또한 무손실 데이터를 차량 내의 계산 플랫폼에 그리고 손실 데이터를 원격 운영자에게 동시에 송신할 수 있다.
일부 실시예에서, PDC는 센서 드리프트 또는 다른 센서 교정 파라미터를 모니터링하고 파라미터의 재교정을 개시하도록 구성된다. 만약 PDC가 센서 드리프트 또는 오프셋이 원하는 임계치보다 높다는 것을 검출하면, PDC는 손상된 센서로부터의 데이터를 링 네트워크에 송신하지 않기로 사전에 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 센서 드리프트 또는 오프셋의 검출은 센서 장애를 예측하기 위해 PDC에 의해 사용되며, 따라서 센서 장애를 방지하기 위해 또는 센서 장애에 앞서 작업 우회 해결책을 개시하기 위해, 사전 대응적 단계가 차량의 PDC 또는 하나 이상의 계산 플랫폼에 의해 취해질 수 있다.
데이터 중복성 외에, 개시된 PDC의 일부 실시예는 구역 내의 하나 이상의 센서 및 액추에이터에 대한 전력 분배기로서 동작함으로써 E/EA에 전력 중복성을 전달한다. PDC는, 각각이 그 자신의 백업 배터리를 갖는 하나 이상의 전력 레일에 결합될 수 있다. 중앙 집중식 전력 소스 또는 공급 시스템(예를 들어, 차량 전기 센터)으로부터의 전력 분배를 각각의 PDC로 이동시키는 것은 제1 스테이지 전력 전자 장치(예를 들어 필터링 스테이지)가 센서 하드웨어로부터 PDC 하드웨어로 이동될 수 있게 하며, 이는 (더 적은 전자 컴포넌트로 인한) 덜 비싼 센서가 E/EA에서 사용될 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 배터리를 PDC에 결합하는 것은 (배터리가 결합되는 링 세그먼트를 연소시킬 수 있는) 배터리 상의 퓨즈에 대한 필요성을 감소시키거나 제거하는데, 왜냐하면 PDC는 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명된 바와 같이, 예를 들어 스마트 전력 스위치를 사용하여 회로 단락 보호를 처리할 것이기 때문이다.
일부 실시예에서, E/EA는 2개 이상의 중복 전력 소스(예를 들어, 배터리) 또는 공급 시스템(예를 들어, 차량 전기 센터)으로부터의 전력을 PDC 및 계산 플랫폼에 공급하는 2개 이상의 전력 링을 포함한다. 이하의 실시예에서, 각각의 PDC는 2개의 전력 링 중 하나에 각각 결합된 2개의 전력 입력을 갖는다. 전력 입력은 PDC 하드웨어 내부에 결합(예를 들어 갈바닉 연결)될 수 있고 전력 소스 또는 공급 시스템 중 하나의 장애에 응답하여 신속하게 서로에 대해 격리될 수 있다. 일부 실시예에서, PDC 전력 입력은 진단 장치를 포함하는 스위칭 경로를 이용하여 접속된 센서 및 액추에이터를 지원할 수 있다. 예를 들어, PDC는 PDC의 입력/출력 전압 및/또는 전류 및 온도의 변화율을 측정하는 스마트 스위칭 디바이스를 포함할 수 있고, 전력 소스 또는 공급 시스템 장애의 경우에 계산 플랫폼 및 PDC가 전력을 수신하는 것을 보증하기 위해 변경에 응답하여 고속 스위칭을 수행할 수 있다. 스마트 스위칭은 PDC에 접속된 임의의 부하에 사용될 수 있고, 더 낮은 직경의 케이블을 허용하여, 차량 제조 비용을 절감한다. 스마트 스위칭은 또한 전력 케이블이 더 얇아질 수 있게 하고 퓨즈 박스에 대한 필요성을 제거한다.
일부 실시예에서, 단일 차량 기능(예를 들어, 전력 리프트 게이트, 전기 구동 트레일러 후크, 전기 태양 셔터) 또는 다수의 차량 기능(예를 들어, 헤드램프 또는 후방 램프 제어, 시트 제어, 트레일러 모듈)을 제어하는 소형 전자 제어 유닛(ECU)이 PDC 하드웨어에 통합될 수 있다. 예를 들어, ISO 26262의 요건을 충족시킬 필요가 없는(예를 들어, 편의 기능), PDC에 의해 제어되고 공급되는 구역 내의 부하, 센서 및 액추에이터는 PDC 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 공급될 수 있다. 소형 ECU 기능성을 PDC 하드웨어에 매립하는 이점은 차량 당 더 적은 총 ECU 및 PDC와 부하, 센서, 및 액추에이터 사이의 더 작은 배선 하니스를 포함한다. 더 작은 배선 하니스는 자동화된 제조를 통해 더 적절하게 생산될 수 있다.
시스템 아키텍처
도 1a는 일부 실시예에 따른, 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서 데이터 분배를 위한 E/EA 시스템 아키텍처(100a)를 도시한다. E/EA 시스템 아키텍처(100a)는 다양한 유형의 차량에 통합될 수 있다. 본 명세서에서 정의되는 바와 같이, "차량"은 연료 동력식, 전기, 또는 하이브리드 승용 자동차, 트럭, 버스, 택시, 2륜 또는 3륜 차량(예를 들어, 오토바이, ATV), 건설 또는 농경 장비(예를 들어, 시멘트 트럭, 덤프 트럭, 트랙터, 플로우(plows), 수확기, 곡물 트럭), 군용 차량(예를 들어, 전투 탱크, 보병 전투 차량, 병력 수송 장갑차, 무인 전투 차량, 장갑 전투 지원 차량 등), 해양 선박(예를 들어, 보트, 잠수함, 호버크래프트), 자동화된 전달 로봇, 및 드론을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
도시된 실시예에서, E/EA 시스템 아키텍처(100a)는 자동 주행 서버(ADS)(101), 접속된 서버 플랫폼(CSP)(102), 보안 접속된 게이트웨이(SCGW)(103), 추진 및 섀시 서버(PCS)(104), PDC(105a-105d), 레이더(106a-106h), LIDAR(107a-107e), 및 카메라(108a-108h)(예를 들어, 스테레오 또는 모노 카메라)를 포함한다. ADS(101), CSP(102), SCGW(103), 및 PCS(104)는 또한 총괄하여 "계산 플랫폼"으로 지칭된다.
ADS(101)는 경로 계획, 궤도 계획 및 검증, 지각 처리, 결정 로직, 제어 법칙 구현, 로컬라이제이션, 교차로 핸들링, 계획에 대한 거동 추론, 측방향/종방향 제어, 실세계/환경 모델 계산, 및 센서 데이터 융합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 자율 주행 임무를 수행하는 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다.
CSP(102)는 ADAS(Advance Driver Assistant System) 애플리케이션, 인포테인먼트 애플리케이션, 사용자 애플리케이션(Android® 또는 iPhone® 애플리케이션), 비디오 분배, IP-라우팅, 마이크로서비스, 계획에 대한 거동 추론, 및 HMI(Human Machine Interface) 관리와 같은 다양한 애플리케이션을 실행하는 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 스케일링가능한 자동차 서버 플랫폼이다.
SCGW(103)는 OTA(over-the air) 소프트웨어 업데이트 서비스, 원격 운영자/원격 제어 서비스, 데이터 분석 서비스, 맵 데이터베이스 서비스, 로컬라이제이션 서비스, 엔터테인먼트 서비스, 보안 서비스, 및 OEM(original equipment manufacturer) 서비스를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 데이터 서비스와의 클라우드 및 피어-투-피어 접속을 안전하게 관리하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다. SCGW(103)는 또한 다른 차량, 도시 인프라구조(예를 들어, 정지등), 노변 비컨, 홈 네트워크 등과의 피어-투-피어 접속성을 안전하게 관리한다.
PCS(104)는 가속, 제동, 및 조향과 같은, 차량 운전 기능을 제어하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다.
계산 플랫폼(101 내지 104)은 도 10을 참조하여 더 완전히 설명되는 바와 같이 이중 링, 자가 복구 네트워크 토폴로지에서 결합된다. 이중 링 네트워크 토폴로지는 레벨 3/4/5 자율 주행에 필요한 데이터 중복성을 제공한다. 계산 플랫폼, PDC, 및 센서 사이의 데이터 링크는 도 1a에 도시된 범례에 의해 표시된다. 일부 실시예에서, PDC(105a-105d)는 또한, 이전에 설명된 바와 같이, 예를 들어 데이터 압축, 센서 데이터 융합, 및 소형 ECU 기능을 수행함으로써 분산 계산 노드로서 동작한다.
일부 실시예에서, 계산 플랫폼(101-104) 및 PDC (105a-105d)는 제1 세트의 중복 데이터 링크(예를 들어, 8GBit/s HDBaseT, 10GBit/s 이더넷)에 의해 함께 결합된다. 계산 플랫폼(101-103)은 제2 세트의 데이터 링크(예를 들어, 1GBit/s 이더넷)에 의해 함께 결합된다. 일부 실시예에서, 레이더(106a-106h)는 CAN-FD 버스에 의해 그들 각각의 구역 PDC(105a-105d)에 결합된다. LIDAR 센서(107a-107e)는 1GBit/s 이더넷에 의해 그들 각각의 구역 PDC(105a-105d)에 결합된다. 카메라(108a, 108b, 108c, 108g, 108h)는 CSI 버스에 의해 그들 각각의 구역 PDC(105a-105d)에 결합된다.
일부 실시예에서, 전면 카메라(108d 및 108f)는 LVDS(low-voltage differential signaling)에 의해 ADS(101)에 직접 결합되고, 전면 카메라(108e)는 역시 LVDS에 의해 계산 플랫폼(103)에 직접 결합된다. 전면 카메라가 ADS(101)에 직접 접속되는 링 장애에서, 전면 카메라(108d, 108f)는 동작가능하게 유지된다. 대안적으로, 전면 카메라(108d, 108f)가 PDC에 부착될 때, 부분적 링 장애는 장애의 성질에 따라 제한된 커버리지로 이어질 수 있지만, 중복 링 토폴로지로 인해 반드시 그렇지는 않다. 예를 들어, 전체 링 장애는 링에 부착된 모든 센서를 불능화하지만 ADS(101)에 직접 부착된 것들은 불능화하지 않는다. 이것은 또한 일부 카메라가 ADS(101)에 직접 부착되는 전체 링 장애에 대한 장애-안전 접근법일 수 있으며, 따라서 적어도 일부의 센서 커버리지는 (예를 들어, 전면 카메라(108d, 108f)를 이용하여) 남아 있으며, 이는 차량이 안전한 정지를 수행하게 할 수 있다.
차량은 N개의 구역으로 분할될 수 있고, 각각의 구역은 구역을 커버하는 하나 이상의 센서에 결합된 하나 이상의 PDC를 포함한다. 도시된 실시예에서, 차량(100a)은 6개의 구역, 즉 전방-우측, 전방-좌측, 후방-우측, 후방-좌측, 좌측 및 우측으로 분할된다. 도시된 실시예에서, "교차 센서"에 의해 차량의 전방 및 후방에서 추가적인 중복성이 제공된다. 예를 들어, 후방 좌측 구역의 레이더(106a)는 후방 우측 구역의 PDC(105d)에 결합되고, 후방 우측 구역의 레이더(106g)는 후방 좌측 구역의 PDC(105a)에 결합된다. 유사하게, 차량의 전방에서, 전방 좌측 구역의 레이더(106c)는 전방 우측 구역의 PDC(105c)에 결합되고, 전방 우측 구역의 레이더(106e)는 전방 좌측 구역의 PDC(105b)에 결합된다.
E/EA(100a)는 PDC 및 계산 플랫폼을 포함하는 이중 링, 자가 복구 네트워크 토폴로지를 사용함으로써 알맞은 네트워크 중복성을 제공한다. 비용 효율적인 단거리 데이터 라인이 센서와 PDC 사이에 사용된다. 전방/후방 레이더 센서의 교차는 차량 충돌 또는 다른 재앙적 이벤트로 인해 하나의 PDC에 장애가 발생하는 경우 최소한의 레이더 커버리지를 제공한다. PDC는 센서 데이터 융합 및/또는 데이터 압축(예를 들어, 카메라 데이터의 무손실 또는 손실 압축)을 수행함으로써 분산 계산 노드로서 동작할 수 있다. 중복 데이터 링크는 각각의 PDC로부터 이웃 PDC 및/또는 계산 플랫폼으로 제공되어, 센서 데이터 손실을 초래하는 단일 링크 장애(차량 충돌, 회로 단락 또는 다른 재앙적 이벤트로 인한)를 방지한다. 장애-안전 동작의 경우에, 증가된 데이터 압축 또는 프레임 레이트 감소가 네트워크 대역폭 및 송신 레이트를 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 단일 PDC 장애의 경우에, CAN-FD 버스는 기능 PDC를 SCGW(103)와 결합하는데 사용될 수 있다. 계산 플랫폼은 HDBaseT 및 이더넷 데이터 링크와 같은 중복 고속 데이터 버스와 함께 결합될 수 있고, 따라서 전체 시스템 장애로 이어지는 모든 HDBaseT 링크 또는 이더넷 링크의 장애를 방지한다.
도 1b는 일부 실시예에 따른, 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 데이터 분배를 위한 E/EA 시스템 아키텍처(100b)를 도시한다. 이 실시예에서, 센서는 중복 센서 링들에 의해 계산 플랫폼 및 PDC에 결합되고, 계산 플랫폼은 중복 계산 링들에 의해 서로 결합된다. 차량의 좌측 및 우측 측면에는 각각 추가적인 카메라(108i 및 108k)가 있다. 차량의 후방 및 전방 각각에는 또한 추가의 카메라(108l,108j)가 있다. 카메라(108a, 108g)는 운전자 및 승객 도어에 근접한 차량의 전방을 향해 이동된다는 점에 주목한다. 또한, 소나(109a-109c)는 PDC(105b)에 결합되고, 소나(109d-109f)는 PDC(105c)에 결합되고, 소나(109g-109i)는 PDC(105c)에 결합되고, 소나(109j-109l)는 PDC(105a)에 결합된다. 일부 실시예에서, PDC(105a-105d)는 로컬 상호접속 네트워크(LIN) 버스를 이용하여 그 각각의 소나 각각에 결합된다. LIN 버스는 로우-엔드 다중화된 통신의 접속을 처리하는 반면, CAN-FD 버스는 에러 핸들링과 같은 빠르고 효율적인 접속을 요구하는 하이-엔드 동작을 위해 사용된다.
E/EA 시스템 아키텍처(100a)와 비교하여, 카메라(108d)는 ADS(101)가 아닌 PDC(105b)에 결합되고, 카메라(108e)는 SCGW(103)가 아닌 ADS(101)에 결합된다. 카메라(108d-108f)는 100°/1.7MP, 120°/7.4MP, 및 28°/7.4MP와 같은 상이한 해상도(예를 들어, 상이한 수의 픽셀)를 갖는 상이한 시야 및 센서를 가질 수 있다. E/EA 시스템 아키텍처(100a)와 비교하여, PCS(104)는 PDC(105b, 105c)가 아닌 중복 계산 링들에 의해 다른 플랫폼 ADS(101), CSP(102), 및 SCGW(103)에 결합되고, 레이더(106h)는 PDC(105d)가 아닌 PDC(105a)에 결합된다. 센서, PDC, 및 계산 플랫폼 사이의 중복 데이터 링크는 도 1b의 범례에 의해 표시된다.
도 1c는 일부 실시예에 따른, 6개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 데이터 분배를 위한 E/EA 시스템 아키텍처(100c)를 도시한다. E/EA(100a)에 도시된 바와 같이 차량 섀시의 각각의 코너에 4개의 PDC(105a-105d)를 배치하는 것은 전자 비용을 최적화하지만, 잠재적으로는 센서 데이터 경로의 일부의 길이로 인해 자동화된 배선 하니스 제조를 허용하지 않는다. E/EA 시스템 아키텍처(100c)는 차량의 좌측 및 우측 측면 상에 추가적인 PDC(105e, 105f)를 포함한다. 2개의 추가적인 PDC(150e, 105f)를 추가하는 것은 자동화된 배선 하니스 제조를 허용하고 PDC 장애로 인해 손실되는 센서를 더 적게 갖게 됨으로써 기능 안전을 개선한다. 일반적으로, 임의의 수의 PDC가 최적화 포커스에 따라 E/EA를 스케일링하기 위해 E/EA 시스템 아키텍처에 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 가능한 수의 센서 및 전기 부하와 함께, 타겟 차량의 클래스/크기는 E/EA에 포함할 PDC의 최적 수를 정의할 수 있다.
E/EA 시스템 아키텍처(100c)는 E/EA 시스템 아키텍처(100b)에서 동일한 수 및 유형의 센서를 포함하지만, 특정 센서에 대한 데이터 링크는 추가적인 PDC(105e, 105f)로 인해 단축된다. 예를 들어, 레이더(106b) 및 카메라(108i,108a)는 이제 PDC(105a, 105b)가 아닌 PDC(105e)에 결합되고, 레이더(106f) 및 카메라(108k, 108g)는 이제 PDC(105c, 105d)가 아닌 PDC(105f)에 결합된다. PDC(105e)는 또한 중복 계산 링들에 의해 그리고 전면 카메라(108d 및 108e)에 계산 플랫폼(CSP(102), SCGW(103), 및 PDC(105b))에 결합된다. PDC(105f)는 CSP(102), PDC(105c), 및 전면 카메라(108f)에 더 결합된다.
도 1d는 일부 실시예에 따른, 6개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 데이터 분배를 위한 E/EA 시스템 아키텍처(100d)를 도시한다. 이 실시예에서, PDC(105a-105f)는 센서 링 및 ADS(101)에 결합되고, CSP(102), SCGW(103a) 및 PCS(104)는 서버 링 내에 함께 결합된다. 이 E/EA는 오디오 데이터를 수신하기 위해 PDC(105a-105f)에 결합된 6개의 오디오 확성기(111a-111f), 및 CSP(102)에 결합된 하나 이상의 디스플레이를 포함함으로써 이전에 설명된 아키텍처와 상이하다. 스피커(111a-111f)가 이 실시예에서 능동형으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 확성기(111a-111f)는 수동 확성기들일 수 있고, 이 경우 능동형 확성기 회로에 의해 생성된 열을 감소시키기 위해 증폭 회로가 PDC(105a-105f)에 포함된다.
또한, E/EA 시스템 아키텍처(100d)에는, 제한 없이, 하나 이상의 무선 송수신기 칩 및 지원 회로, 및 다양한 무선 통신 기술을 위한 안테나를 포함하는, 원격 송수신기 유닛(RTU)(110)이 포함되며, 상기 통신 기술은 블루투스, 카 2 카(Car 2 Car), WiFi, 5G, GNSS(global navigation satellite system)(예를 들어, GPS), FM 스테레오, 위성 라디오, 및 임의의 다른 통신 하드웨어를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 안테나는 단방향, 전방향, 다중 입력 다중 출력(MIMO), 안테나 어레이, 또는 임의의 다른 타입의 안테나일 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나는 구성가능하고 조종가능할 수 있다. RTU(110)는 중복성을 위해 2개 이상의 데이터 링크에 의해 SCGW(102)에 결합된다.
도 1e는 일부 실시예에 따른, 도 1d의 E/EA 시스템 아키텍처(100d)를 위한 CAN-FD 폴백 및 전력 관리를 도시한다. ADS(101) 및 CSP(102)에 장애가 발생한 경우, CAN-FD 버스는 PDC(105a-105f) 및 SCGW(103)를 함께 결합할 것이다. 이 구성은 RTU(110)를 통해 원격 운영자에게로의 정보(예를 들어, 센서 데이터)의 통신을 허용할 것이다. 이 구성은 또한 PDC(105a-105f)가 그들 각각의 센서에 전력을 분배하여 차량의 모든 구역 상의 센서 커버리지를 보장하게 할 수 있다.
도 1f는 일부 실시예에 따른, 도 1d의 E/EA 시스템 아키텍처(100d)에 의해 사용되는 중복 센서 링 토폴로지를 도시한다. 이 실시예에서, 6개의 PDC(105a-105f) 및 ADS(101), CSP(102) 및 SCGW(103)는 센서 링에 포함된다. 중복성 브리지는 PDC(105b)를 105c에 결합한다.
도 1g는 일부 실시예에 따른, 도 1d의 E/EA 시스템 아키텍처(100d)에 의해 사용되는 중복 서비스 링 토폴로지를 도시한다. 도시된 바와 같이, ADS(101), CSP(102), SCGW(103), 및 PCS(104)는 센서 링에 장애가 발생하는 경우 중복성을 위해 서버 링 내에서 함께 결합된다.
도 1h는 일부 실시예에 따른, 4개의 PDC(105a-105d)를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 데이터 분배를 위한 E/EA 시스템 아키텍처(100h)를 도시한다. E/EA(100h)는 E/EA(100d)와 유사하지만 좌측 및 우측 측면 PDC(105e, 105f) 및 오디오 확성기(111b, 111e)가 생략되어 있다. 오디오 확성기(111c) 및 LIDAR(106b)은 PDC(105b)에 직렬로 결합되고, 오디오 확성기(111d) 및 LIDAR(106f)은 PDC(105c)에 직렬로 결합된다.
도 2a는 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량 내의 전력 분배를 위한 자동차 E/EA 시스템 아키텍처(100a)의 실시예를 도시한다. 도 1a에 도시된 계산 플랫폼, 센서, 및 PDC에 더하여, 도 2a는 중복 전기 센터& 전력 분배(ECPD)(201a, 201b) 및 중복 전력 공급 장치(202a, 202b)(예를 들어, 배터리)를 도시한다. 중복 ECPD(201a, 201b)는 고전압 회로의 안전한 전력 분배를 제공하고 배터리 전력을 관리한다. ECPD(201a)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 필터링된 12 볼트 공급을 CSP(102) 및 SCGW(103)에 분배하고, 안정된 전압(예를 들어, 5V) 공급을 카메라(108d, 108e, 및 108f)로 분배한다. ECPD(201a, 201b), 전력 공급 장치(202a, 202b), PDC(105a-105d), 및 ADS(101)는 도 2a에 도시된 바와 같이 중복 전력 공급 링들(예를 들어, 12V)에 결합된다.
PDC(105a 내지 105d)는 전력(예를 들어, 안정적인 5V 공급)을 그 각각의 구역 센서 및 교차 센서 각각에 분배한다. 예를 들어, PDC(105a)는 그 각각의 구역 센서(센서(107a, 108a, 108h)) 및 교차 센서(센서(106g))에 전력을 제공하고, PDC(105b)는 그 각각의 구역 센서(센서(107b, 107c, 108b)) 및 교차 센서(센서(106e))에 전력을 제공하고, PDC(105c)는 그 각각의 구역 센서(106d, 107d, 108c) 및 교차 센서(센서(106c))에 전력을 제공하고, PDC(105d)는 그 각각의 구역 센서(106h, 107d, 108d) 및 교차 센서(센서(106a))에 전력을 제공한다.
도 1a 및 도 2a에서 전술한 E/EA(100a)는 중복 전력 링들 및 차량 전기 센터 및 PDC의 하이브리드 접근법을 사용함으로써 알맞은 전력 중복성을 제공한다. 중복 전력 공급 장치(예를 들어, 12V 배터리)는 PDC 및 계산 플랫폼에 전력을 공급한다. 센서에는 안정적이고 필터링된 전력 공급(예를 들어, 5V)이 공급된다. 단일 전력 공급 장치 장애로 인해 센서 또는 계산 플랫폼이 손실되지 않는다.
도 2b는 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 전력 분배를 위한 자동차 E/EA 시스템 아키텍처(100b)의 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 도 2a의 E/EA(100a)의 실시예에 비해, ECPD(201a)가 제거되고 ECPD(201b)는 12 볼트 전력 공급 링, 카메라(108i), 및 PDC(105b)에 결합된다. PDC(105a-105d)는 각각 2개의 중복 전력 링들에 결합되고, 그 각각의 구역 센서 및 교차 센서 각각에 전력(예를 들어 12V 공급)을 분배한다. 일부 실시예에서, PDC(105a-105f)는 그들의 구역 센서(예를 들어, 카메라) 중 적어도 일부에 전력을 공급하기 위해 POC(Power over Coax)를 사용한다. 예를 들어, PDC(105a)는 POC를 사용하여 카메라(108a) 및 카메라(108l)에 전력을 공급한다. 카메라(108b, 108d, 108i)는 POC를 이용하여 PDC(105b)에 의해 전력을 공급받고, 카메라(108e, 108f)는 ADS(101)에 의해 전력을 공급받는다. PDC(105a-105f)는 필터링된 12V 공급을 계산 플랫폼(101-104)에 공급한다. 전력 공급 장치(202a, 202b)는 각각 PDC(105b, 105d)에 직접 결합된다.
도 2c는 6개의 PDC(105a-105f)를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 전력 분배를 위한 자동차 E/EA 시스템 아키텍처(100c)의 실시예를 도시한다. 도 2c는 ECPD(201b) 및 중복 전력 공급 장치(202a, 202b)(예를 들어, 배터리)를 도시한다. PDC(105a-105f)는 전력(예를 들어, 12V 공급)을 그 각각의 구역 센서 및 교차 센서 각각에 분배한다. PDC(105e, 105f) 및 계산 플랫폼(101-104)은 모두 제1 12V 필터링된 전력 링에 결합된다. PDC(105a-105f)는 제2 12V 전력 링에 결합된다. PDC(105a-105f)는 전력(예를 들어, 12V 공급)을 그 각각의 구역 센서 및 교차 센서 각각에 분배한다. 일부 실시예에서, PDC(105a-105f)는 POC를 사용하여 그들의 구역 센서(예를 들어, 카메라)의 적어도 일부에 전력을 공급한다. 카메라(108d, 108e)는 PDC(105e)에 의해 전력을 공급받고 카메라(108f)는 PDC(105f)에 의해 전력을 공급받는다.
도 2d는 6개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 전력 분배를 위한 자동차 E/EA 시스템 아키텍처(100d)의 실시예를 도시한다. 각각의 PDC(105a-105f)는 차량의 구역에 전용되고 전력 공급 장치(202a, 202b)로부터 그들 각각의 구역 센서로 전력을 분배한다. 유의할 점은, RTU(110)가 SCGW(103)에 의해 전력을 공급받는다는 것이다. 또한, 구역 내의 PDC에 장애가 발생하는 경우에, 이러한 구역이 적어도 최소 레이더 커버리지를 갖는 것을 보장하기 위해 전방-우측 및 전방-좌측 구역 사이 및 후방-우측 및 후방-좌측 구역 사이의 교차된 센서의 사용이 주목된다.
도 2e는 4개의 PDC를 사용하는 자율 주행 능력을 갖는 차량에서의 전력 분배를 위한 자동차 E/EA 시스템 아키텍처(100e)의 실시예를 도시한다. 각각의 PDC(105a-105d)는 차량의 구역에 전용되고 전력 공급 장치(202a, 202b)로부터 그들 각각의 구역 센서로 전력을 분배한다. 유의할 점은, RTU(110)가 SCGW(103)에 의해 전력을 공급받는다는 것이다. 또한, 구역 내의 PDC에 장애가 발생하는 경우에, 이러한 구역이 적어도 최소 레이더 커버리지를 갖는 것을 보장하기 위해 전방-우측 및 전방-좌측 구역 사이 및 후방-우측 및 후방-좌측 구역 사이의 교차된 센서의 사용이 주목된다.
도 3a는 일부 실시예에 따른, PDC(105b)의 장애 전의 차량의 장애-안전 동작을 나타내고, 도 3b는 PDC(105b)의 장애 후의 차량의 장애-안전 동작을 나타낸다. PDC(105b)의 장애(큰 "X"로 표시됨)로 인해, 카메라(108b) 및 LIDAR(107b, 107c)은 (예를 들어, 데이터 링크, 전력, 또는 둘 다의 손실로 인해) 불능화되지만, 레이더(106c)는 PDC(105c)와의 그의 결합으로 인해 여전히 작동 중이라는 점에 유의한다. 따라서, 전방-좌측 구역은 PDC(105b)의 장애 이후에 레이더 커버리지를 여전히 갖는다. PCS(104)는 여전히 PDC(105c)로부터 센서 데이터를 수신하여, 차량 주행 시스템이 여전히 기능할 수 있게 한다는 점에 유의한다. LIDAR(107c)이 불능화되지만, 차량의 전방 구역은 카메라(106d)에 의해 여전히 커버된다.
도 3c는, 일부 실시예에 따른, PDC(105b)의 장애 전의 차량의 장애-안전 동작을 나타내고, 도 3d는 PDC(105b)의 장애 후의 차량의 장애-안전 동작을 나타낸다. PDC(105b)에 결합된 센서는 더 이상 이용가능하지 않지만(예를 들어, 손실된 데이터 링크, 전력 또는 양쪽 모두로 인해), E/EA는 PDC(105b)의 완전한 손실을 보상한다. 예를 들어, 최소 레이더 커버리지는 레이더(106c)에 의해 손상된 구역 내에 제공되고, 이 레이더는 PDC(105c)에 결합되어 있다.
도 3e는 PDC의 장애 전에 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 나타내고, 도 3f는 일부 실시예에 따른 PDC의 장애 후에 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 나타낸다. PDC(105b)에 결합된 센서는 더 이상 이용가능하지 않지만(예를 들어, 손실된 데이터 링크, 전력 또는 양쪽 모두로 인해), E/EA는 PDC(105b)의 완전한 손실을 보상한다. 예를 들어, 최소 레이더 커버리지는 레이더(106c)에 의해 손상된 구역 내에 제공되고, 이 레이더는 PDC(105c)에 결합되어 있다.
도 4a는 일부 실시예에 따른, SCGW(103)의 장애 이전의 차량의 장애-안전 동작을 나타내고, 도 4b는, SCGW(103)의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다. SCGW(103)의 장애(큰 "X"로 표시됨)로 인해, 레이더(106b, 106d), 및 카메라(108e)는 (예를 들어, 손실된 데이터 링크, 전력 또는 양쪽 모두로 인해) 불능화된다는 점에 유의한다. 카메라(108e)가 불능화되지만, 카메라(108d, 108f)는 여전히 차량의 전방 구역을 커버하도록 동작가능하다. 레이더(106b, 106d)가 불능화되지만, 카메라(108a, 108b, 108c 및 108e)는 차량 및 카메라 지향 방향 상에 그들이 위치되어 있으므로 우측 및 좌측 구역을 커버하도록 여전히 동작가능하다.
일부 실시예에서, 카메라 센서(108a, 108b, 108c, 및 108e)는 레이더(106b, 106f)의 손실을 추가로 보상하기 위해 그들 각각의 PDC에 의해 그들 각각의 시야를 조정(예를 들어 확장)할 수 있다. 계산 플랫폼(101,102 및 104)은 여전히 PDC(105a-105c)로부터 센서 데이터를 수신하여, 중요 차량 주행 시스템이 여전히 기능할 수 있게 한다. SCGW(103)로부터 PDC(105a-105d)로의 모든 CAN-FD 접속은 불능화되지만 HDBaseT 데이터 링크로 대체된다.
도 4c는 일부 실시예에 따른, SCGW(103)의 장애 이전의 차량의 장애-안전 동작을 나타내고, 도 4d는, SCGW(103)의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다. E/EA는 SCGW(103) 없이 작동할 것이다. 비록 SCGW(103)로부터 PDC(105a-105f)로의 CAN 접속이 누락되지만, CAN 트래픽이 HDBaseT 상에서 가능하다. SCGW(103)가 어떠한 센서에도 직접 결합되지 않기 때문에, 모든 센서는 여전히 이용가능하고, 센서 링 상에서 그들의 데이터를 계산 플랫폼 및 다른 PDC로 전송할 수 있다.
도 4e는 계산 플랫폼(예를 들어, 103)의 장애 이전에 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시하고, 도 4f는 일부 실시예에 따른, 계산 플랫폼의 장애 이후의 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다. 비록 RTRU(110)로의 접속이 SCGW(103)의 장애로 손실되지만, PDC(105a-105f), ADS(101), CSP(102), 및 PCS(104)는 SCGW(103) 없이 서로 계속 통신할 수 있다.
도 5a는 ADS(101)의 장애 이전의 차량의 장애-안전 동작을 도시하고, 도 5b는 일부 실시예에 따른 ADS(101)의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다. ADS(101)의 장애(큰 "X"로 표시됨)로 인해, CSP(102)로부터의 응급 궤적 및 주행 제어는 "림프 홈" 모드(예를 들어, 원격 제어 또는 원격-운영자의 보조에 의해)에서 사용된다는 점에 유의한다. 전면 카메라(108d, 108e)가 불능화되지만, 카메라(108)는 여전히 동작가능하다. 모든 다른 센서는 CSP(102)에 이용가능하게 유지된다.
도 5c는 ADS(101)의 장애 이전의 차량의 장애-안전 동작을 도시하고, 도 5d는 일부 실시예에 따른 ADS(101)의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다. E/EA는 ADS(101)의 완전한 손실을 보상할 수 있다. CSP(102)로부터의 응급 궤적 및 주행 제어는 "림프 홈" 모드에서 사용된다. 단지 2개의 전면 카메라만이 이용불가능하다. 다른 모든 센서는 여전히 CSP(102)에 이용가능하다. 일부 실시예에서, CSP(102)는 저장되고 주기적으로 업데이트되는 마지막 최상의 궤적을 제공할 수 있다.
도 5e는 계산 플랫폼(예를 들어, 101)의 장애 전에 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시하고, 도 5f는 일부 실시예에 따른, 계산 플랫폼의 장애 이후의 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다. E/EA는 ADS(101)의 완전한 손실을 보상할 수 있다. CSP(102)로부터의 응급 궤적 및 주행 제어는 "림프 홈" 모드에서 사용된다. 단지 2개의 전면 카메라만이 이용불가능하다. 다른 모든 센서는 여전히 CSP(102)에 이용가능하다. RTU(110)는 또한 동작을 유지하고, 차량을 "림프 홈" 모드에서 보조할 수 있는 원거리 원격 운영자와 통신하는데 사용될 수 있다.
도 6a는 일부 실시예에 따른, 전력 소스(202a)의 장애 전의 차량의 장애-안전 동작을 나타내고, 도 6b는 전력 소스(202a)의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 나타낸 것이다. 전력 공급 장치(202a)의 장애(큰 "X"로 표시됨)로 인해, 중복 전력 링 토폴로지는 전력 공급 장치(202b)를 사용하여 PDC(105a-105d) 및 계산 플랫폼(101-104)을 공급한다는 점에 유의한다. 전력 공급 장치(202a)의 장애 때문에 센서 또는 계산 플랫폼이 불능화되지 않는다.
도 6c는 일부 실시예에 따른, 전력 공급 장치(202a)의 장애 이전의 차량의 장애-안전 동작을 나타내고, 도 6d는 전력 공급 장치(202a)의 장애 이후의 차량의 장애-안전 동작을 도시한다. E/EA는 전력 공급 장치(202a)의 완전한 손실을 보상할 수 있다. 링 토폴로지는 제2 전력 공급 장치(202b)로부터 모든 PDC를 공급한다. 모든 센서 및 계산 플랫폼은 전력 장애 후에 이용가능하다. 일부 실시예에서, 전력 장애(예를 들어, 회로 단락)의 경우, 전력 공급 장치(202b)에 접속된 링의 하나 이상의 세그먼트는 더 낮은 전압으로 감소되어야 할 수 있다.
도 6e는 전력 공급 장치(202a)의 장애 전에 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 나타내고, 도 6f는 일부 실시예에 따른, 전력 공급 장치 공급 장치의 장애 후에 6개의 PDC를 갖는 차량의 장애-안전 동작을 도시한다. E/EA는 전력 공급 장치(202a)의 완전한 손실을 보상할 수 있다. 링 토폴로지는 제2 전력 공급 장치(202b)로부터 모든 PDC를 공급한다. 모든 센서 및 계산 플랫폼은 전력 장애 후에 이용가능하다. 일부 실시예에서, 전력 장애(예를 들어, 회로 단락)의 경우, 전력 공급 장치(202b)에 접속된 링의 하나 이상의 세그먼트는 더 낮은 전압으로 감소되어야 할 수 있다.
PDC 아키텍처
도 7은 일부 실시예에 따른 PDC 아키텍처(700)의 개념적인 블록도이다. PDC 아키텍처(700)는 3개의 집적 회로 칩, 즉 PDC IO SoC(701), PDC 데이터 SoC(702), 및 스마트 5V 전력 스위치(SPS)(703)를 포함한다. SPS(703)는 12V 전력 링에 결합하기 위한 전력 입력(705a, 705b), 및 안정적이고 필터링된 전압(예를 들어, 5V)을 카메라, 레이더, 및 LIDAR에 공급하기 위한 중복 전력 출력(709)을 포함한다.
PDC IO SoC(701)는, SCGW(102)와 통신하기 위해 SCGW 포트(708b) 및 레이더와 통신하기 위한 레이더 포트(708a)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 레이더 포트(708a)는 각각 3Mbit/s 이중 CAN-FD 버스에 결합되고, SCGW 포트(708b)는 3Mbit/s 단일 CAN-FD 버스에 결합된다.
PDC 데이터 SoC(702)는 HDBaseT 4GBit/se 1x 비차폐 트위스티드 페어(UTP) 고속 버스에 결합하도록 구성된 인터페이스(704a, 704b)를 포함한다. 일부 실시예에서, 인터페이스(704a, 704b)는 HDBaseT, 디지털 하드웨어 디바이스 인터페이스(DHDI), 주변 컴포넌트 상호접속 익스프레스(PCIe: Peripheral Component Interconnect Express), 및 VA6000을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 다양한 물리(PHY) 층을 구현하는 로직으로 프로그래밍되는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)이다. VA6000은 멀티미디어 콘텐츠의 대칭 터널링을, 최대 15 미터(50 피트)의 단일 UTP 케이블에 걸쳐서 고유 네트워킹 능력으로 가능하게 한다. VA6000는 단일 케이블에 걸쳐 또는 데이지-체인 토폴로지에서 동시에 실행되는 여러 애플리케이션에 대한 포인트-투-포인트 터널링 솔루션으로서 사용될 수 있고, 자동차 인포테인먼트 네트워크에서 사용하기에 적합하다. PCIe는 고속 시리얼 컴퓨터 확장 버스 표준이다. HDBaseT는 단일의 장거리 케이블을 통한 초고화질 비디오 및 오디오, 이더넷, 제어 및 USB(Universal Serial Bus)의 송신을 위한 표준이다.
PDC 데이터 SoC(702)는 또한 카메라 포트(706a, 706b) 및 LIDAR 포트(707a, 707b)를 포함한다. 카메라 포트(706a, 706b)는 카메라 데이터 버스(예를 들어, 1GBit/s CSI)에 결합하도록 구성되고, LIDAR 포트(707a, 707b)는 이더넷(예를 들어, 1GBit/s 이더넷)에 결합하도록 구성된다.
동작시, PDC IO SoC(701)는 제1 직렬 통신 인터페이스를 통해 SPS(703)에 제어 신호를 전송하고(예를 들어, I2C(inter-integrated circuit) 제어 신호), PDC 데이터 SoC(702)는 제2 직렬 통신 인터페이스(예를 들어, 1Gbit/s 직렬 기가비트 미디어 독립(SGMI) 인터페이스)를 통해 제어 신호를 PD IO SoC(701)에 전송한다.
도 8은 일부 실시예에 따른, 배전 보드(801) 및 데이터 보드(802)를 포함하는 PDC 아키텍처(800)의 개념적인 블록도이다. PDC 아키텍처(800)는 PDC 아키텍처(700)와 유사하지만, 4-포트 PCIe 스위치(804) 및 스마트 스위치(803a-803c)를 포함한다. PCIe 스위치(804)는 HDBaseT 데이터 FPGA(704a, 704b)에 대한 애드-드롭 다중화(ADM) 및 접속성을 제공한다. 스마트 스위치(803a)는 SPS(703)를 보호하고, 스마트 스위치(803b, 803c)는 링 내에서 회로 단락 또는 다른 전력 장애 이벤트의 경우에 전력 링을 차단한다.
도 9는 일부 실시예에 따른 PDC IO SoC(701)를 갖지 않는 PDC 아키텍처(900)의 개념적인 블록도이다. PDC 아키텍처(900)는 PDC IO SoC(701)의 기능과 HDBaseT 인터페이스(FPGA)를 PDC 데이터 SoC(702)에 통합하고, 따라서 3개의 칩으로부터 2개의 칩으로 칩셋을 감소시키고, 별개의 데이터 및 전력 보드에 대한 필요성을 제거한다.
도 7 내지 도 9를 참조하여 설명된 PDC 아키텍처는 단일 하우징 또는 다수의 하우징에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 하우징은 데이터 처리 회로 및 소프트웨어를 포함할 수 있고, 제2 물리적으로 분리된 하우징은 전력 분배 회로를 포함할 수 있다.
도 10은 일부 실시예에 따른, PDC에 장애가 발생할 때의 이중 링, 자가 복구 네트워크 토폴로지의 장애-안전 동작을 나타내는 개념적인 블록도이다. 도시된 실시예에서, 이중 링, 자가 복구 네트워크(1000)는 계산 플랫폼(1001)(예를 들어, ADS(101)), 계산 플랫폼(1003)(예를 들어, CSP(102)), PDC1(1002a)(구역 A), PDC2(1002b)(구역 B), 및 센서(1004a 내지 1004f)를 포함한다. 이 실시예에서, 2개의 구역 A 및 B가 존재한다. 센서(1004a-1004c) 및 PDC1(1002a)은 구역 A를 서빙하고, 센서(1004d-1004f) 및 PDC2(1002b)는 구역 B를 서빙한다. 데이터 링크(1005a-1005c)는 제1 데이터 링을 포함하고 데이터 링크(1006a-1006c)는 제2 데이터 링을 포함한다. 데이터는 도 10에 도시된 바와 같은 요소의 배향에 따라 데이터 링크(1005a-1005c)를 통해 시계방향으로 그리고 데이터 링크(1006a-1006f)를 통해 반시계방향으로 흐른다.
PDC1(1002a)에 장애(큰 "X"로 표시됨)가 발생한다고 가정하면, 계산 플랫폼(1001) 및 PDC2(1002b) 내의 회로(예를 들어, 스마트 스위칭 회로)는 포인트(1007a, 1007b)에 도시된 바와 같이 데이터 링크(1005b, 1005c, 1006a, 1006b)를 갖는 새로운 링을 형성하는 "자가 복구" 절차를 자동으로 개시할 것이다. 따라서, PDC1(1002a)(또는 데이터 링크(1005a, 1006c))에 장애가 발생하면, 이중 링, 자가 복구 네트워크(1000)는 자동으로 새로운 링을 형성하여, 계산 플랫폼(1001), 계산 플랫폼(1003) 및 PDC2(1002b)는 차량이 안전 모드로 전이하고 그 속도를 저속화하는 동안 새로운 링을 통해 데이터를 서로에게 계속 전달할 수 있다. 새로운 링이 형성된 후에, 일부 실시예에서, 기능하는 PDC2(1002b)는 PDC2(1002b)와 계산 노드(1001) 사이의 증가된 거리에 의해 야기되는 데이터 레이턴시를 보상하기 위해 그 프레임 레이트를 저속화할 것을 센서(1004d-1104f)에 명령하거나 그 프레임 레이트를 저속화한다.
일부 실시예에서, 자동차 전기 및 전자 시스템(예를 들어, 100a)은 제1 PDC(예를 들어, 105a, 105b, 105c, 105d, 105e, 105f, 1002a, 또는 1002b), 제1 계산 플랫폼(예를 들어, 101,102,103,104,1001 또는 1003), 및 제1 데이터 플랫폼(예를 들어, 101,102,103,104,1001,1003,105a, 105b, 105c, 105d, 105e, 105f, 1002a 또는 1002b)을 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 PDC는 데이터를 처리하고(예를 들어, 데이터를 수신하고, 데이터를 송신하고, 및/또는 계산을 수행하고) 전력을 분배하도록 구성되는 회로 및/또는 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 계산 플랫폼은 주로 데이터를 처리하고 자율 주행을 위한 계산을 수행하는 회로 및/또는 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 계산 플랫폼은 다른 시스템 컴포넌트에 전력을 분배하지 않는다. 일부 실시예에서, 제1 데이터 플랫폼은 제2 PDC(예를 들어, 105a, 105b, 105c, 105d, 105e 또는 105f) 또는 제2 계산 플랫폼(예를 들어, 101,102,103 또는 104)이다.
제1 PDC는 제1 데이터 플랫폼(예를 들어, 105c 또는 SCGW(103))을 포함하는 제1 경로(예를 들어, PDC(105b)로부터 시계방향으로 ADS(101)로의 도 1b의 센서 링의 부분) 및 제1 데이터 플랫폼(예를 들어, 105c 또는 SCGW(103))을 포함하지 않는 제2 경로(예를 들어, PDC(105b)로부터 반시계방향으로 ADS(101)로의 도 1b의 센서 링의 부분)를 포함하는 2개의 상이한 경로를 통해 제1 계산 플랫폼에 접속된다.
일부 실시예에서, 제1 PDC는 개입된 PDC 또는 계산 플랫폼 없이 제1 계산 플랫폼에 접속된다. 일부 실시예에서, 제1 PDC는 하나 이상의 다른 PDC 또는 계산 플랫폼을 통해 제1 계산 플랫폼에 접속된다. 일부 실시예에서, 경로는 시스템에서 2개의 포인트(예를 들어, 제1 PDC 및 제1 계산 플랫폼) 사이의 연속적인 통신 링크이고, 여기서 통신 링크는 2개의 포인트 사이의 임의의 시스템 컴포넌트(케이블링, PDC, 계산 플랫폼 등)를 포함한다.
제1 PDC는 하나 이상의 센서(예를 들어, 107a, 108a, 108h, 106g)로부터 센서 데이터를 수신하도록 구성된 제1 센서 인터페이스(예를 들어, 701,708a, 706a, 706b, 707a, 707b) 및 센서 데이터를 송신하도록 구성된 제1 데이터 인터페이스(예를 들어, 702,704a, 704b)를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 데이터 인터페이스는 다수의 출력 포트를 포함한다(예를 들어, 704a 및 704b는 네트워크 링의 상이한 경로에 접속된다).
제1 PDC의 제1 데이터 인터페이스는 제1 경로 및 제2 경로를 통해 제1 계산 플랫폼에 센서 데이터를 송신하도록 구성된다(예를 들어, 제1 데이터 인터페이스는 제1 PDC와 제1 계산 플랫폼 사이의 통신 링크에의 접속을 제공한다). 일부 실시예에서, 제1 PDC의 제1 데이터 인터페이스는 센서 데이터를 제1 경로를 통해 제1 계산 플랫폼에 송신하면서 동시에 제2 경로를 통해 제1 계산 플랫폼에 센서 데이터를 송신하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 제1 PDC의 제1 데이터 인터페이스는 한번에 하나의 경로만을 통해 센서 데이터를 제1 계산 플랫폼에 송신하도록 구성된다(예를 들어, 제1 PDC는 센서 데이터를 어느 한 경로를 통해 제1 계산 플랫폼에 송신할 수 있다).
일부 실시예에서, 제1 PDC는 제1 경로가 장애를 갖지 않는다는 결정(예를 들어, 제1 경로가 임계 레벨로 또는 그 이상으로 동작하고 있음)에 따라 제1 경로를 통해 제1 계산 플랫폼에 센서 데이터를 송신하고; 제2 경로가 장애를 갖는다는 결정(예를 들어, 제2 경로가 임계 레벨 아래로 저하됨)에 따라 제2 경로를 통해 제1 계산 플랫폼에 센서 데이터를 송신하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 제1 경로, 제2 경로, 제1 PDC, 및 제1 계산 플랫폼은 센서 데이터를 송신하도록 구성된 제1 링 네트워크(예를 들어, 100a(도 1a), 100b(도 1b), 100c(도 1c), 100d(도 1d), 100f(도 1f), 또는 100h(도 1h)의 센서 링)를 형성한다. 예를 들어, 제1 링 네트워크에서, 제1 경로의 제1 단부(제1 PDC)는 제2 경로의 제2 단부이고, 제1 경로의 제2 단부(제1 계산 플랫폼)는 제2 경로의 제1 단부(예를 들어, 제2 경로가 시작하는 제1 경로 단부 및 제1 경로가 시작하는 제2 경로 단부; 제1 및 제2 경로는 동일한 시작 위치에서 시작하고, 동일한 제2 위치에서 종료됨)이다. 일부 실시예에서, 경로의 시작 및 종료는 상호교환가능하다(예를 들어, 제1 경로의 제1 단부는 제1 경로의 시작 또는 끝으로 지칭될 수 있고, 제1 경로의 제2 단부는 제1 경로의 끝 또는 시작이라고 각각 지칭될 수 있다).
일부 실시예에서, 시스템은 제1 경로 또는 제2 경로 중 어느 하나에 포함되는 제2 PDC를 포함한다(예를 들어, 제2 PDC는 제2 경로에 있고 제1 경로에 있지 않거나, 제2 경로가 아니라 제1 경로에 있다). 일부 실시예에서, 시스템은 제1 센서(예를 들어, 106a-106h, 107a-107e, 108a-108f 또는 1004a-1004f) 및 제2 센서를 포함한다. 제1 센서는 제1 PDC에 접속되고, 제2 센서는 제2 PDC에 접속된다. 제1 센서로부터 제1 PDC까지의 물리적 거리는 제1 센서로부터 제2 PDC까지의 물리적 거리보다 작다(예를 들어, 제1 센서는 차량의 제1 구역에 있고, 제1 PDC는 차량의 제1 구역에 있고, 제2 PDC는 차량의 제2 구역에 있다). 제2 센서로부터 제1 PDC까지의 물리적 거리는 제2 센서로부터 제2 PDC까지의 물리적 거리보다 작다(예를 들어, 제2 센서는 제1 센서와 동일한 구역에 있고; 제2 센서는 십자형 교차된다(상이한 구역에서 PDC에 결합됨)). 일부 실시예에서, 제1 센서는 개입된 PDC 또는 계산 플랫폼 없이 제1 PDC에 접속된다. 일부 실시예에서, 제2 센서는 개입된 PDC 또는 계산 플랫폼 없이 제2 PDC에 접속된다.
일부 실시예에서, 제1 PDC는 개입된 PDC 또는 계산 플랫폼 없이 제2 PDC에 접속된다(예를 들어, 도 1f의 중복성 브리지에 의해 접속된 105b 및 105c 참조). 일부 실시예에서, 제1 계산 플랫폼은 제1 PDC가 기능하고 있다는 결정(예를 들어, 제1 PDC가 임계 레벨로 또는 그 이상으로 동작하고 있다는 것; 제1 PDC가 장애 상태에 있지 않다는 것)에 따라 제1 PDC를 통해 전력을 수신하고; 제1 PDC가 기능하고 있지 않다는 결정(예를 들어, 제1 PDC가 동작하고 있지 않거나 제1 PDC가 임계 레벨 미만으로 동작하는 것; 제1 PDC가 장애 상태에 있는 것)에 따라 제2 PDC를 통해 전력을 수신하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 시스템은 제1 PDC가 기능하고 있다는 결정에 따라 제1 PDC를 통해 제1 계산 플랫폼에 전력을 제공하고; 제1 PDC가 기능하고 있지 않다는 결정에 따라 제2 PDC를 통해 제1 계산 플랫폼에 전력을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 시스템은 제2 계산 플랫폼 및 제3 계산 플랫폼을 포함하고, 시스템은 제1 계산 플랫폼이 제3 계산 플랫폼을 포함하는 제3 경로(예를 들어, 101)(예를 들어, 102로부터 반시계방향으로 103으로의 도 1b의 계산 링의 부분)를 통해 제2 계산 플랫폼에 접속되고, 제1 계산 플랫폼이 제3 계산 플랫폼을 포함하지 않는, 제3 경로와는 상이한 제4 경로(예를 들어, 101)(예를 들어, 102로부터 시계 방향으로 103으로의 도 1b의 계산 링의 부분)를 통해 제2 계산 플랫폼에 접속 되도록 구성된다. 일부 실시예에서, 제2 계산 플랫폼은 제1 데이터 플랫폼이다.
일부 실시예에서, 제3 경로, 제4 경로, 제1 계산 플랫폼, 제2 계산 플랫폼, 및 제3 계산 플랫폼은 제2 링 네트워크(예를 들어 도 1b의 계산 링 또는 도 1g의 서버 링)를 형성한다. 일부 실시예에서, 제3 경로는 제1 PDC를 포함하지 않고 제4 경로는 제1 PDC를 포함하지 않는다(예를 들어, 서버 링은 PDC를 포함하지 않는다).
일부 실시예에서, 시스템은 제1 PDC를 포함하는 제1 전력 공급 링(도 2a 내지 도 2e의 전력 링), 및 제1 전력 공급 링에 접속된 제1 전력 소스(예를 들어, 201a, 201b, 202a, 또는 202b)를 포함한다. 제1 계산 디바이스는 제1 전력 공급 링에 결합된다. 일부 실시예에서, 제1 전력 소스는 전력 공급 링(예를 들어, 도 2a의 202a)에 탭핑되거나 제1 PDC(예를 들어, 도 2b의 202a)에 접속된다. 일부 실시예에서, 제1 계산 디바이스는 전력 공급 링 내로(예를 들어, 도 2a의 102 또는 도 2b의 104와 같은 전력 공급 링 내의 요소 중 하나로) 탭핑되거나 또는 (도 2a의 104와 같은) 전력 공급 링의 일부이다.
일부 실시예에서, 시스템은 제1 전력 공급 링에 결합된 제2 전력 소스를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 PDC는, 제1 전력 소스가 기능하고 있다는 결정(예를 들어, 제1 전력 소스가 임계 레벨로 또는 그 이상으로 동작하고 있음; 제1 전력 공급 장치가 장애 상태에 있지 않음)에 따라, 제1 전력 소스로부터 전력을 수신하고; 제1 전력 소스가 기능하고 있지 않다는 결정(예를 들어, 제1 전력 공급 장치가 동작하고 있지 않거나, 임계 레벨 아래로 동작함; 제1 전력 공급 장치가 장애 상태에 있음)에 따라, 제2 전력 소스로부터 전력을 수신하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 제1 계산 플랫폼은, 제1 전력 소스가 기능하고 있다는 결정(예를 들어, 제1 전력 소스가 임계 레벨로 또는 그 이상으로 동작하고 있음; 제1 전력 공급 장치가 장애 상태에 있지 않음)에 따라, 제1 전력 소스로부터(예를 들어, 제1 PDC를 통해) 전력을 수신하고; 제1 전력 소스가 기능하고 있지 않다는 결정(예를 들어, 제1 전력 공급 장치가 동작하고 있지 않거나, 임계 레벨 아래로 동작함; 제1 전력 공급 장치가 장애 상태에 있음)에 따라, 제2 전력 소스로부터(예를 들어, 제2 PDC를 통해) 전력을 수신하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 시스템은, 제1 전력 소스가 기능하고 있다는 결정에 따라, 제1 전력 소스로부터 제1 계산 플랫폼에 전력을 제공하고; 제1 전력 소스가 기능하지 않는다는 결정에 따라, 제2 전력 소스로부터(예를 들어, 제2 PDC를 통해) 제1 계산 플랫폼에 전력을 제공하도록 구성된다.
PDC 프로세스
도 11은 일부 실시예에 따른, 정상 동작 동안 PDC에 의해 수행되는 프로세스(1100)를 도시하는 흐름도이다. 프로세스(1100)는 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명된 PDC 아키텍처에 의해 구현될 수 있다. 프로세스(1100)는, PDC의 센서 인터페이스를 통해 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수신함으로써 시작한다(1101). 일부 실시예에서, PDC의 데이터 입력 및 출력 포트는 2개 이상의 중복 자가 복구 데이터 링에 결합된다.
프로세스(1100)는 PDC의 출력 포트에 의해, 센서 데이터를 PDC 및 적어도 하나의 계산 플랫폼에 결합된 링 네트워크(예를 들어, 멀티-링, 자가 복구 네트워크)로 송신함으로써 계속된다(1102). 일부 실시예에서, 다수의 PDC가 차량의 구역을 커버하도록 할당된다. 각각의 PDC는 그의 구역 내의 센서에 대한 데이터 집중기 및 라우터로서 작용한다. PDC는 미처리 또는 전처리된 센서 데이터를 수집하고, 데이터를 링 네트워크에 송신한다. 일부 실시예에서, PDC는 데이터를 링 네트워크 내로 송신하기 전에 미처리 센서 데이터를 압축하거나 센서 융합을 수행한다.
프로세스(1100)는 적어도 하나의 계산 플랫폼에 의해, 수신된 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 적어도 하나의 자율 주행 동작을 결정함으로써 계속된다(1103). 일부 실시예에서, 계산 플랫폼은, 경로 계획, 궤도 계획 및 검증, 지각 처리, 결정 로직, 제어 법칙의 구현, 로컬라이제이션, 교차로 핸들링, 거동 계획, 측방향/종방향 제어, 실세계/환경 모델의 계산, 및 센서 데이터 융합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 자율 주행 임무를 수행하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 자동 주행 서버(예를 들어, ADS(101))이다.
프로세스(1100)는 적어도 하나의 계산 플랫폼에 의해 차량이 적어도 하나의 자율 주행 동작을 수행하게 함으로써 계속된다(1104). 예를 들어, ADS(101)는 목적지로의 루트를 생성하거나 개체 맵 상에서 검출된 개체 주위에서의 조종을 계산할 수 있다.
도 12는 일부 실시예에 따른, 차량에서 데이터 네트워크를 모니터링하기 위해 PDC에 의해 수행되는 프로세스(1200)를 도시하는 흐름도이다. 프로세스(1200)는 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명된 PDC 아키텍처에 의해 구현될 수 있다.
프로세스(1200)는 차량에서 데이터 네트워크를 모니터링함으로써 시작된다(1201). 프로세스는 데이터 네트워크에 장애가 있는지를 결정함으로써 계속된다(1201). 데이터 네트워크에 장애가 있다고 결정하는 것에 따라, 도 3a 내지 도 3f, 도 4a 내지 도 4f, 도 5a 내지 도 5f 및 도 10을 참조하여 설명된 바와 같이, PDC(들)로 하여금 데이터 네트워크(1203)를 재구성하게 한다.
도 13은 일부 실시예에 따른, 차량에서 전력 네트워크를 모니터링하기 위해 PDC에 의해 수행되는 프로세스를 도시하는 흐름도이다. 프로세스(1300)는 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명된 PDC 아키텍처에 의해 구현될 수 있다.
프로세스(1300)는 차량 내의 전력 네트워크를 모니터링함으로써 시작된다(1301). 프로세스(1300)는 전력 네트워크에 장애가 있는지를 결정함으로써 계속된다(1302). 전력 네트워크에 장애가 있다는 결정에 따라, 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 설명된 바와 같이, PDC(들)가 전력 네트워크를 재구성하게 한다(1303).
투명 컴포넌트 데이터 링크를 이용하는 실시예
도 14a는 일부 실시예에 따른 개방형 카 서버 얼라이언스(OCSA) 서버 시스템 개념을 도시한다. OCSA 서버 시스템 개념은 자동차 산업이 소프트웨어 및 하드웨어 업데이트가 장래의 차량에서 테스트되고 배치되는 방식을 표준화하는 것을 도울 것이다.
자율 차량은 차량을 최신으로 유지하기 위해 필드에서 업데이트될 수 있다. 기존 시스템에서, 하드웨어는 하드웨어 및 차량 E/EA에 대한 기존의 인터페이스에 할당된 공간과 호환되는 하드웨어의 새로운 버전이 있는 경우에만 업데이트될 수 있다. OCSA 서버 시스템 개념은 서버 업데이트를 가능하게 하기 위해 물리적 I/O으로부터 I/O 기능을 추상화하기 위해(예를 들어, I/O 가상화) PDC를 사용함으로써 이러한 문제를 해결한다. 일부 실시예에서, OCSA는 적어도 다음과 같은 장점을 제공한다: 1) I/O 구성이 서버 컴포넌트의 업데이트에 따라 변하지 않고; 2) 새로운 서버 하드웨어가 새로운 차량에서 그리고 레거시 애플리케이션에서 문제없이 적합화되고; 3) 차량 생산 동안에 언제든 업데이트가 행해질 수 있고; 모델 연식 동기화의 필요가 없다.
도 14a를 참조하면, 자동차 산업에서의 기존의 하드웨어/소프트웨어 비즈니스 모델은 소프트웨어가 오직 목표 시스템(예를 들어, 특정 차량 모델 및 제조사)에 대해서만 개발되고 단지 다른 애플리케이션과 함께 테스트될 것만을 요구한다. 이 모델 하에서, 소프트웨어 또는 하드웨어에서의 모든 작은 변화는 새로운 테스트 실행을 요구한다. OCSA 개념을 사용하면, 소프트웨어 개발은 애플리케이션 소프트웨어가 타겟 하드웨어와 독립적이고 컴퓨터 시스템(예를 들어, 개인용 컴퓨터) 상에서 개발될 수 있는 컴퓨터 기반 기준 시스템 상에서 수행된다. 추가적으로, 애플리케이션 소프트웨어의 테스트는 임의의 다른 애플리케이션과는 독립적인 기준 환경에서 수행될 수 있다. OCSA는 표준화된 계산 전력을 차량에 소싱하는 것을 가능하게 한다. OCSA를 준수하는 디바이스는 다양한 차량에 맞고 언제든 변경될 수 있다. 소프트웨어는 어떠한 전용 공인(homologation)도 없이 변경 없이 재사용될 수 있다. OCSA는 차량에서 최신 계산 디바이스를 배치하는 데 필요한 엔지니어링을 감소시킨다.
일부 실시예에서, OCSA 서버 플랫폼은: 1) 소프트웨어의 재사용 및 이식성을 극대화하기 위해 하드웨어로부터 소프트웨어를 추상화하고(미래 인지적 및 역호환가능함); 2) 소프트웨어 및 하드웨어를 병렬로 개발함으로써 복잡성을 감소시키고; 3) 내장된 보안 메커니즘을 갖는 클라우드-기반 OTA 플랫폼을 사용하여 소프트웨어를 구성, 프로비저닝, 및 업데이트하고; 및 4) 계산 블록의 수 및 크기가 변하는 플렉시블 서버 아키텍처로 소프트웨어 및 하드웨어를 스케일링한다.
예를 들어, OCSA 하드웨어 플랫폼은 SoC의 수 및 크기가 스케일링될 수 있게 하는 스케일링가능한 자동차 서버 하드웨어 플랫폼일 수 있다. 고속 데이터 링크(예를 들어, PCI-E 또는 선더볼트(Thunderbolt) 3)는 SoC를 연결하는 데 사용될 수 있다. HDBaseT 및 이더넷 링크는 입력(예를 들어, 카메라) 및 출력(예를 들어, 디스플레이)에 사용될 수 있다. 그리고 8-10GBit/s HDBaseT 또는 이더넷이 ADS에 접속하는데 사용될 수 있다. 추가적으로, 1GBit/s 및 100 Mbit/sec 이더넷 포트의 수는 스케일링가능하다.
OCSA 소프트웨어 플랫폼은 다른 가상 머신에 대한 하드웨어를 추상화하는 서비스 OS를 갖는 하이퍼바이저(도메인 0), 유연한 수의 스크린 및 타일을 처리하는 도메인 1 내의 유연한 HMI 관리자, 앱 및 Google® 서비스를 처리할 수 있는 선택적 Android® 파티션, 컨테이너화된 소프트웨어를 실행하고 또한 런타임 동안 배치되는 마이크로서비스 플랫폼, IoT 접속을 위해 Amazon® 웹 서비스(AWS) λ 기능을 실행하기 위한 GreengrassTM 코어, 마이크로서비스 VM 및 그린그래스(Greengrass) 코어를 갖는 고정된 수의 가상 머신(VM) 및 런타임 전에 배치될 수 있는 유연한 수의 VM을 포함한다.
도 14b는 일부 실시예에 따른 OCSA 서버 시스템 하드웨어를 나타내는 개념적인 블록도이다. 이 실시예에서, 차량 컴포넌트 데이터 링크는 HDBaseT 또는 임의의 다른 PCIe 물리적 접속을 사용하는 투명 PCIe 인터페이스(1400)(예를 들어, PCIe 스위치)로서 실현된다. 각각의 차량 컴포넌트는 컴포넌트가 접속되는 PDC SoC 내의 데이터 엔드포인트를 갖는다.
도시된 실시예에서, 하드웨어 컴포넌트는 카메라 데이터 디코더, 디스플레이 및 그래픽 처리 유닛(GPU) SoC, AI 가속기 SoC, SDN 라우터 SoC, 안전 프로세서(ASIL D), HDBaseT PCIe 칩 1, HDBaseT PCIe 칩 2, HDBaseT 칩 3 및 HDBaseT PCIe 칩 4를 포함한다. 또한, PCIe 인터페이스(1400)에는 ADS(101), 및 호스트 CPU SoC_1, 호스트 CPU SoC_2... 호스트 CPU SoC_n이 결합된다. 호스트 CPU는 고속 CPU 대 CPU 링크를 이용하여 서로 통신한다. HDBaseT 칩(1 및 2) 및 HDBaseT 칩(3 및 4)은 각각 센서 링 및 서버 링에 대한 호스트 CPU SoC 및 PDC IO 핸들러에 단일/중복 인터페이스를 제공한다. SDN 라우터 SoC는 모든 네트워크 접속 및 시스템 건전성을 관리한다. 저 레이턴시 HDBaseT 직접 PCIe 링크는 PDC를 다른 서비스 디바이스에 결합한다. PDC 내의 가상 드라이버는 균일한 센서 뷰를 제공한다.
SoC는 컴포넌트로부터 데이터를 수신하고 데이터 처리/변환 알고리즘(예를 들어, 데이터 크기의 압축, 레이더 센서 계산 알고리즘 등)을 수행하거나 수행하지 않을 수 있다. 컴포넌트로부터의 데이터를 요구하는 각각의 차량 계산 플랫폼은 PDC SoC로부터 계산 플랫폼으로의 PCIe 기반 컴포넌트 데이터 링크 내에 투명 링크를 설정한다. 계산 플랫폼은 각각의 투명 컴포넌트 데이터 링크에 대한 드라이버를 시작하고, 컴포넌트는 계산 플랫폼에 대한 논리적 디바이스로서 나타난다. 이 실시예에서, PDC는 계산 플랫폼에 대한 컴포넌트 허브로서 동작한다(예를 들어 모바일 디바이스에 대한 도킹 스테이션과 유사함). PDC SoC는 하나 이상의 차량 계산 플랫폼까지의 하나 이상의 물리적 위치에 PCIe 메커니즘(예를 들어, I/O 가상화)을 사용하여 처리된 또는 처리되지 않은 컴포넌트 데이터(예를 들어, 센서 데이터)를 전달한다. PDC SoC는 컴포넌트 데이터에 대한 논리적 디바이스를 호스팅하고 컴포넌트 데이터에 대한 액세스를 허용하고 또한 논리적 센서 드라이버를 이용하여 전체 컴포넌트에 대한 제어 및 시스템 진단을 가능하게 한다.
일부 실시예에서, PDC 및 계산 플랫폼은 컴포넌트로부터 다수의 계산 플랫폼으로 데이터를 전달하기 위해 다수의 컴포넌트에 대한 다수의 컴포넌트 데이터 링크를 가능화한다. PCIe는 하나의 데이터 소스로부터 다수의 PCIe 디바이스로 멀티캐스팅함으로써 이 특징을 가능화한다. 데이터는 동일한 컴포넌트 데이터 링크를 이용하여 여러 번 전달될 필요가 없다. 오히려, 데이터는 컴포넌트와 계산 플랫폼 사이의 제1 접속인 컴포넌트에서 복제되고, 따라서 컴포넌트 데이터 링크 상의 데이터 대역폭을 절약한다. 데이터는 상이한 PDC 또는 계산 플랫폼에서 여러 번 복제될 수 있다. 그러나 하나의 계산 플랫폼만이 컴포넌트의 제어를 수행할 수 있다. 다른 모든 계산 플랫폼은 변경되지 않은 형태로 컴포넌트 데이터를 수신할 수 있다.
PDC는 또한 컴포넌트 데이터 링크 링 구조 내의 상이한 루트를 사용하여 또는 상이한 데이터 처리/변환 알고리즘으로 하나의 컴포넌트로부터 다수의 계산 플랫폼으로 데이터를 전달하기 위해 다수의 컴포넌트 데이터 드라이버를 호스팅할 수 있다. PCIe 열거는 버스를 검색하고, 필요한 경우 엔드포인트 디바이스의 식별자(ID)에 기초하여 수정을 적용하고, 그 후 그 발견 기능에 일치하는 ID를 갖는 드라이버를 로딩하는 PCIe 코어 서브시스템을 통해 수행된다. 일부 실시예에서, 버스 패딩이 사용되고, PCIe 버스 번호 및 메모리 세그먼트는 중단 없이 "핫 플러그"를 갖는 잠재적 미래의 디바이스에 대해 예약되어, 시스템을 고도로 스케일링가능하게 만든다.
도 14c는 일부 실시예에 따른 OCSA 서버 시스템 소프트웨어를 나타내는 개념적인 블록도이다. 일부 실시예에서, 각각의 SoC 디바이스 상의 다수의 소프트웨어 도메인은 하이퍼바이저에 의해 분리된다. 일부 실시예에서, 하이퍼바이저는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 또는 하드웨어로 구현되고 VM을 실행하는 VM 모니터(VMM)이다. 하이퍼바이저는 게스트 운영 체제를 가상 운영 플랫폼에 제시하고 게스트 운영 체제의 실행을 관리한다. 다양한 운영 체제의 다수의 인스턴스는 Linux®, Windows®, 및 macOS® 인스턴스를 포함하지만 이에 제한되지 않는 가상화된 하드웨어 자원을 공유할 수 있으며, 이 모두는 단일 SoC 상에서 실행될 수 있다.
도 14c에 도시된 바와 같이, OSCA 하드웨어 공급자는 가상 머신(VM0, VM1) 상에 각각 구현되는 완전히 추상화된 하드웨어 및 플렉시블 HMI 관리자를 제공한다. OSCA 소프트웨어 공급자는 컴퓨터 기반 기준 시스템 상에서 그의 소프트웨어를 개발한다. 예를 들어, 앱 관리자는 가상 머신(VM2) 상에서 실행되고 다수의 소프트웨어 애플리케이션(Android® 앱)을 지원한다. 마이크로서비스 관리자는 가상 머신(VM3) 상에서 실행되고 다수의 마이크로서비스를 지원한다. 가상 머신(VM4)은 Amazon® Web 서비스(AWS) λ 기능을 지원한다. 가상 머신(VM5)는 인포테인먼트 및 내비게이션 애플리케이션을 지원한다. 가상 머신(VM6)은 기기 클러스터 애플리케이션(예를 들어, QNX, Integrity, Safe Linux)을 지원한다. 가상 머신(VM7)은 ADAS 애플리케이션을 지원한다. AWS 그린그래스는 AWS 클라우드 능력을 로컬 디바이스로 확장하여, 이 디바이스가 정보 소스에 더 가까운 데이터를 수집하고 분석할 수 있게 하면서, 또한 로컬 네트워크 상에서 서로 보안 통신할 수 있게 하는 소프트웨어이다. AWS 그린그래스를 사용하는 개발자는 클라우드 내에서 서버 없는 코드를 작성할 수 있고(AWS λ 기능), 그후 애플리케이션의 로컬 실행을 위해 코드를 디바이스에 배치할 수 있다.
도 15는 일부 실시예에 따른, 계산 플랫폼(예를 들어, ADS 서버(101))로의 컴포넌트(예를 들어, PDC에 결합된 센서)로부터의 논리적 접속을 설정하기 위한 프로세스(1500)를 도시하는 흐름도이다. 프로세스(1500)는 PDC와 하나 이상의 계산 플랫폼 사이에 투명 컴포넌트 데이터 링크를 설정함으로써 시작한다(1501). 프로세스(1500)는 투명 컴포넌트 데이터 링크를 위한 드라이버를 시작함으로써 계속된다(1502). 예를 들어, 드라이버는 하나 이상의 계산 플랫폼에 의해 시작될 수 있다. 프로세스(1500)는 컴포넌트 데이터를 투명 컴포넌트 데이터 링크를 통해 하나 이상의 계산 플랫폼으로 그리고 그로부터 전달함으로써 계속된다(1503).
도 16a는 일부 실시예에 따른, 주변 장치 도킹 스테이션으로서 ADS를 사용하는 스타 토폴로지를 도시한다. 도시된 토폴로지에서, 모든 센서는 "허브 및 스포크" 구성에서 ADS로부터 나온다. 도시된 토폴로지는 중복성을 포함하지 않는 레벨 4/5 센서 구성이다. 이 스타 토폴로지는 상당히 유연하지 않은데, 그 이유는 그것이 상당한 오버헤드를 야기하지 않고는 자동화된 운전을 넘어선 데이터 용도 변경을 허용하지 않기 때문이다. 그러한 스타 토폴로지는 몇 가지 방식으로 중복화될 수 있다. 일부 실시예에서, 스타 토폴로지의 모든 컴포넌트는 중복적이며, 이는 토폴로지가 각각의 센서 및 중복 계산에 공급되는 중복 전력 및 데이터를 포함할 것이고, 이는 고가의 시스템을 초래할 것이다. 일부 실시예는 도 16b를 참조하여 설명된 바와 같이, 중복성을 달성하기 위해 센서의 상이한 서브세트에 의존하는 중복성의 하나 이상의 서브세트를 포함한다.
도 16b는 일부 실시예에 따른, 센서에 대한 중복 데이터 링크의 제1 서브세트를 포함하는 스타 토폴로지를 도시한다. 이 실시예는 전술한 PDC 기반 토폴로지들보다 자동화된 주행 계산(서브세트)에 대한 더 낮은 레벨의 중복성을 갖는다. 도 16b에 도시된 스타 토폴로지는 장애의 경우에 이용가능한 센서의 제1 서브세트를 이용하는 제1 레벨의 데이터 중복성을 제공한다. 데이터 중복성만이 도 16b에 도시되고 실제 시스템은 또한 전력 구성요소의 제1 세트를 사용하는 전력 중복성의 제1 레벨을 디폴트로 할 것이라는 점에 유의한다. 또한, 센서의 제1 서브세트 내의 센서에 장애가 발생하는 경우에 센서의 제2(가능하게는 감소된) 서브세트를 사용하는 제2 레벨의 중복성이 있을 수 있다. 감소된 수의 센서는 자율 차량의 기능을 감소시킬 것이지만, 차량은 여전히 적어도 "림프" 홈 기능 또는 안전 장소로의 "림프" 기능을 제공하는 능력을 가질 것이다.
도 17은 일부 실시예에 따른, 스타 토폴로지로 구성된 중복 센서의 서브세트를 선택하기 위한 프로세스(1700)의 흐름도이다. 프로세스(1700)는 차량의 자동차 E/EA 시스템에서의 장애를 검출함으로써 시작하고(1701), 여기서 시스템은 스타 토폴로지로 구성되고; 그 후 장애의 검출에 따라, 프로세스(1700)는 시스템에 대한 중복성의 레벨을 선택하는 것에 의해 계속되고, 이 선택은 차량을 동작시키는 데 사용하기 위해 스타 토폴로지에서 중복 센서의 서브세트를 선택하는 것을 포함한다(1702).
예시적인 컴퓨터 시스템
도 18은 컴퓨터 시스템(1800)(예를 들어, PDC(또는 그 일부)) 또는 계산 플랫폼(또는 그 일부)을 나타낸 것이다. 일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(1800)은 특수 목적 계산 디바이스이다. 특수 목적 계산 디바이스는 전술한 기술을 수행하기 위해 고정-배선되거나(예를 들어, 프로세스(1100,1200,1300,1500, 및/또는 1700)에서의 동작의 일부 또는 전부 또는 전술한 다른 기술을 구현하는 동작), 또는 기술을 수행하도록 영구적으로 프로그래밍되는 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC) 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)와 같은 디지털 전자 디바이스를 포함하거나, 펌웨어, 메모리, 다른 저장소, 또는 조합의 프로그램 명령어에 따라 기술을 수행하도록 프로그래밍되는 하나 이상의 범용 하드웨어 프로세서를 포함할 수 있다. 이러한 특수 목적 계산 디바이스는 또한 기술을 달성하기 위해 맞춤형 고정-배선 로직, ASIC, 또는 FPGA를 커스텀 프로그래밍과 조합할 수 있다. 일부 실시예에서, 특수 목적 계산 디바이스는 기술을 구현하기 위해 고정-배선 및/또는 프로그램 로직을 통합하는 데스크톱 컴퓨터 시스템, 휴대용 컴퓨터 시스템, 핸드헬드 디바이스, 네트워크 디바이스, 또는 임의의 다른 디바이스이다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(1800)은 정보를 통신하기 위한 버스(1802) 또는 다른 통신 메커니즘, 및 정보를 처리하기 위해 버스(1802)와 결합된 하드웨어 프로세서(1804)를 포함한다. 하드웨어 프로세서(1804)는, 예를 들어, 범용 마이크로프로세서이다. 컴퓨터 시스템(1800)은 또한 프로세서(1804)에 의해 실행될 명령어 및 정보를 저장하기 위해 버스(1802)에 결합된 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 동적 저장 디바이스와 같은 메인 메모리(1806)를 포함한다. 일부 실시예에서, 메인 메모리(1806)는 프로세서(1804)에 의해 실행될 명령어의 실행 동안 임시 변수 또는 다른 중간 정보를 저장하기 위해 사용된다. 이러한 명령어는, 프로세서(1804)에 액세스 가능한 비일시적 저장 매체에 저장될 때, 컴퓨터 시스템(1800)을 명령어에 지정된 동작을 수행하도록 맞춤화된 특수 목적 머신으로 렌더링한다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(1800)은 프로세서(1804)에 대한 정적 정보 및 명령어를 저장하기 위한 버스(1802)에 결합된 판독 전용 메모리(ROM)(1808) 또는 다른 정적 저장 디바이스를 더 포함한다. 정보 및 명령어를 저장하기 위해 자기 디스크, 광 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브, 또는 3 차원 크로스 포인트 메모리와 같은 저장 디바이스(1810)가 제공되고 버스(1802)에 결합된다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(1800)은 컴퓨터 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위해 버스(1802)를 통해, 음극선관(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이와 같은 디스플레이(1812)에 결합된다. 영숫자 및 다른 키를 포함하는 입력 디바이스(1814)는 프로세서(1804)에 정보 및 명령 선택을 통신하기 위해 버스(1802)에 결합된다. 다른 유형의 사용자 입력 디바이스는 방향 정보 및 명령 선택을 프로세서(1804)에 통신하고 디스플레이(1812) 상의 커서 이동을 제어하기 위해 마우스, 트랙볼, 터치-가능 디스플레이, 또는 커서 방향 키와 같은 커서 제어기(1816)이다. 이러한 입력 디바이스는 전형적으로 디바이스가 평면에서 위치를 특정하는 것을 허용하는 2개의 축인 제1 축(예를 들어, x-축) 및 제2 축(예를 들어, y-축)에서 2개의 자유도를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 본 명세서의 기술은 프로세서(1804)가 메인 메모리(1806)에 포함된 하나 이상의 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 실행하는 것에 응답하여 컴퓨터 시스템(1800)에 의해 수행된다. 이러한 명령어는 저장 디바이스(1810)와 같은 다른 저장 매체로부터 메인 메모리(1806) 내로 판독된다. 메인 메모리(1806)에 포함된 명령어의 시퀀스의 실행은 프로세서(1804)로 하여금 본 명세서에 설명된 프로세스 단계를 수행하게 한다. 일부 실시예에서, 소프트웨어 명령어 대신에 또는 이와 조합하여 고정-배선 회로가 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 "저장 매체"이라는 용어는 머신이 특정 방식으로 동작하게 하는 데이터 및/또는 명령어를 저장하는 임의의 비일시적 매체를 지칭한다. 이러한 저장 매체는 비휘발성 매체 및/또는 휘발성 매체를 포함한다. 비휘발성 매체는 예를 들어, 광 디스크, 자기 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브, 또는 3 차원 크로스 포인트 메모리, 예컨대, 저장 디바이스(1810)를 포함한다. 휘발성 매체는 메인 메모리(1806)와 같은 동적 메모리를 포함한다. 저장 매체의 일반적인 형태는, 예를 들어, 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브, 자기 테이프, 또는 임의의 다른 자기 데이터 저장 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광학 데이터 저장 매체, 홀의 패턴을 갖는 임의의 물리적 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH-EPROM, NV-RAM, 또는 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지를 포함한다.
저장 매체는 송신 매체(예를 들어, 일시적 컴퓨터 판독가능 매체)와 구별되지만 송신 매체와 관련하여 사용될 수 있다. 송신 매체는 저장 매체 간에 정보를 전달하는 데 참여한다. 예를 들어, 송신 매체는 버스(1802)를 포함하는 배선을 비롯하여, 동축 케이블, 구리 배선 및 광섬유를 포함한다. 송신 매체는 또한 무선파 및 적외선 데이터 통신 동안 발생되는 것과 같은 음향 또는 광파의 형태를 취할 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 실행을 위해 프로세서(1804)에 담지하는 데에는 다양한 형태의 매체가 수반된다. 예를 들어, 명령어는 초기에 원격 컴퓨터의 자기 디스크 또는 솔리드 스테이트 드라이브 상에서 담지된다. 원격 컴퓨터는 명령어를 그것의 동적 메모리에 로딩하고 모뎀을 사용하여 전화선을 통해 명령어를 전송한다. 컴퓨터 시스템(1800)의 로컬에 있는 모뎀은 전화선 상에서 데이터를 수신하고 적외선 송신기를 사용하여 데이터를 적외선 신호로 변환한다. 적외선 검출기는 적외선 신호에서 담지된 데이터를 수신하고 적절한 회로가 데이터를 버스(1802) 상에 배치한다. 버스(1802)는 메인 메모리(1806)에 데이터를 운반하고, 프로세서(1804)는 메인 메모리로부터 명령어를 검색하고 실행한다. 메인 메모리(1806)에 의해 수신된 명령어는 선택적으로 프로세서(1804)에 의한 실행 전 또는 후에 저장 디바이스(1810)에 저장될 수 있다.
컴퓨터 시스템(1800)은 또한 버스(1802)에 결합된 통신 인터페이스(1818)를 포함한다. 통신 인터페이스(1818)는 로컬 네트워크(1822)에 접속된 네트워크 링크(1820)에 대한 양방향 데이터 통신 결합을 제공한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(1818)는 ISDN(integrated service digital network) 카드, 케이블 모뎀, 위성 모뎀, 또는 대응하는 유형의 전화선에 데이터 통신 접속을 제공하는 모뎀이다. 다른 예로서, 통신 인터페이스(1818)는 호환가능한 LAN에 데이터 통신 접속을 제공하는 LAN(local area network) 카드이다. 일부 실시예에서, 무선 링크가 또한 구현된다. 일부 이러한 실시예에서, 통신 인터페이스(1818)는 다양한 유형의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림을 운반하는 전기, 전자기, 또는 광학 신호를 전송 및 수신한다.
네트워크 링크(1820)는 전형적으로 하나 이상의 네트워크를 통해 다른 데이터 디바이스에 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(1820)는 로컬 네트워크(1822)를 통해 호스트 컴퓨터(1824)에 또는 인터넷 서비스 제공자(ISP)(1826)에 의해 운영되는 클라우드 데이터 센터 또는 장비에 접속을 제공한다. ISP(1826)는 이제 일반적으로 "인터넷" (1828)이라고 지칭되는 월드 와이드 패킷 데이터 통신 네트워크를 통해 데이터 통신 서비스를 제공한다. 로컬 네트워크(1822) 및 인터넷(1828)은 모두 디지털 데이터 스트림을 운반하는 전기, 전자기 또는 광학 신호를 사용한다. 컴퓨터 시스템(1800)으로 및 그로부터 디지털 데이터를 운반하는, 다양한 네트워크를 통한 신호 및 네트워크 링크(1820) 상의, 그리고, 통신 인터페이스(1818)를 통한 신호는 송신 매체의 예시적인 형태이다. 일 실시예에서, 네트워크(1820)는 전술된 클라우드(202) 또는 클라우드(202)의 일부를 포함한다.
컴퓨터 시스템(1800)은 메시지를 전송하고, 네트워크(들), 네트워크 링크(1820) 및 통신 인터페이스(1818)를 통해, 프로그램 코드를 비롯한 데이터를 수신한다. 일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(1800)은 처리를 위한 코드를 수신한다. 수신된 코드는 수신될 때 프로세서(1804)에 의해 실행되고/되거나, 나중의 실행을 위해 저장 디바이스(1810) 또는 다른 비휘발성 저장소에 저장된다.
도 19는 일 실시예에 따른, 개방형 서버 플랫폼(OSP)을 이용하고 장애 동작 설계를 갖는 스케일링가능한 토폴로지를 제공하는 E/EA 시스템 아키텍처를 도시한다. E/A 아키텍처는 하드웨어와 소프트웨어 혁신 사이클을 분리하여 하드웨어가 소프트웨어와 독립적으로 개발되고 전달될 수 있어서, 기존의 소프트웨어가 수정 없이 새로운 하드웨어로 이동될 수 있게 하고, 동일한 머신 상에서 안전 중요 및 비-안전 중요 작업 부하의 공존을 가능하게 하기 위해 효율적인 계산 자원 공유를 제공하고, 안전한 장애 동작을 위해 절대적으로 필요한 컴포넌트들만을 복제하는 3 층 장애 동작 설계에 의한 알맞은 중복성을 제공한다. E/EA 아키텍처는 종래의 분산 모놀리식 내장 소프트웨어/하드웨어 접근법을 모듈식, 개방형 및 중앙 집중 스마트 차량 아키텍처로 대체한다.
E/EA 아키텍처에 대한 장점은 하드웨어로부터의 소프트웨어의 디커플링이고, 이는 하드웨어와 소프트웨어에 대한 독립적인 수명 주기를 허용하고 또한 동적 특징 세트 및 계산 요구에 대한 유연성을 제공하며, 따라서 스케일링가능성을 개선한다는 점이다. 다른 장점은 PDC를 사용하여 계산 자원으로부터 I/O의 분리를 가능하게 하고, 이는 I/O 집중을 제공하고 알맞은 중복성을 가능하게 한다. 다른 장점은 표준화된 인터페이스 및 접속된 보안 게이트웨이를 갖는 범용 플랫폼을 제공하는 중앙 계산 클러스터를 사용하는 것이다. 다른 장점은 이중 링 토폴로지를 통해 중복 네트워크에 대한 모듈식 및 자동차 하네스 기술 및 설계를 제공하는 통합된 전력 및 데이터 백본이다. 다른 장점은 "범용 도킹 스테이션"로서의 그리고 센서 및 구역 통합을 위한 PDC의 사용이다.
도 19를 참조하면, E/EA 아키텍처는 차량에서 상이한 구역을 커버하는 6개의 PDC를 포함한다. 각각의 PDC는 구역 내의 센서에 대한 도킹 스테이션을 작동시킨다. PDC는 센서 링을 통해 그리고 OSP ADAS/AD 서버와의 단일 인터페이스를 통해 통신한다. 센서 링은 중복 8Gbit/s PCI 익스프레스 또는 10Gbit/se 이더넷을 사용하여 구현된다. OSP ADAS/AD 서버는 SCGW OSP AD/UX 및 PCC와 함께 자가 복구 서버 링에 결합된다. 서버 링은 또한 중복 8Gbit/s PCI 익스프레스 또는 10Gbit/se 이더넷을 사용하여 구현된다. RTU는 외부 통신을 처리하고 오디오 및 소프트웨어 업데이트를 수신한다. RTU에 의해 수신된 소프트웨어 업데이트는 도 24 및 25를 참조하여 설명된 바와 같이, SCGW로 라우팅되고 중앙 차량 저장소(CVS) 유닛에 저장된다. 오디오(예를 들어, 위성 라디오)는 RTU에 의해 PDC로 전송되고, 여기서, PDC는 CVS 유닛을 포함하는 다른 컴포넌트에 분배될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 PDC는 오디오 전자 장치(예를 들어, 오디오 증폭기, 경고 톤 생성기, 저 레이턴시 사운드, 오디오 클라이언트, AVB 슬레이브)를 포함하고 오디오를 전달하기 위해 하나 이상의 확성기에 결합된다.
도 20은 일 실시예에 따른, 특징 성장 및 중복성을 가능하게 하는 주요 기술적 속성에 초점을 두고 도 19에 도시된 E/EA 시스템 아키텍처를 더 도시한다. 주요 속성은 표준화된 시스템 추상화 개념 및 인터페이스, 구역 제어를 갖는 다수의 I/O 집중, AD 서버에 대한 단일 인터페이스, OSP를 구현하는 중앙 집중 범용 계산 클러스터, 전력 공급 중복성을 전달하는 전력 링 토폴로지, 중복 데이터 네트워크를 제공하는 대칭성 자가 복구 데이터 링 토폴로지, 전체적인 기능 안전 접근법, 빠른 응답, 빠른 웨이크업 특징 및 차량에 대한 악의적 공격에 대항하여 보호하기 위한 보안 특징(예를 들어 "방화벽", "샌드박스" 또는 "프록시" 서버를 구현함)을 갖는 외부 통신(소프트웨어 업데이트, 오디오, V2X 통신, WiFi, GPS 등)을 위한 SCGW를 포함한다.
도 21은 일 실시예에 따른 OSP 시스템 아키텍처를 도시한다. OSP 시스템 아키텍처는 낮은 오버헤드를 갖는 중복 네트워크 접속을 제공한다. OSP 센서 인터페이스는 물리 계층으로서 HDBaseT를 사용하는 PCIe 기반의 것이다. 센서는, PDC 내의 드라이버 소프트웨어에 의해 가능화되는, 별개의 PCIe 컴포넌트로서 나타나고, OSP에 고유하다. OSP 아키텍처는 소스로부터의 센서 데이터에 대한 낮은 오버헤드/지연을 OSP CPU에 제공한다. 센서는 임의의 하드웨어 오버헤드 없이 2개의 중복 서버 디바이스에 이용가능하다. PDC 사이의 접속 에러의 경우, 센서 데이터는 링 구조에서 DHD 링크를 통해 리라우팅된다.
도 22는 일 실시예에 따른 OSP 소프트웨어 스택을 도시한다. 차량에 설치된 OSP 소프트웨어 스택은 "휠 상의 데이터 센터"를 제공한다. 안전 중요 애플리케이션은 비-안전 중요 애플리케이션과는 상이한 도메인에서 동작한다. 안전 중요 애플리케이션(예를 들어, ADAS, OEM 안전 관련 앱)은 안전 미들웨어를 통해 하위 스택 계층과 통신한다. 비-안전 중요 애플리케이션(예를 들어, 인포테인먼트, 사용자 경험, HMI 관리자 및 다른 앱)은 하이퍼바이저를 통해 하위 스택 계층과 통신한다. 운영 체제(O/S)(예를 들어, 리눅스)는 안전 동적 파티셔닝을 포함한다. 또한, 소프트웨어 업데이트를 위한 OTA 및 도 24 및 도 25를 참조하여 설명된 디지털 트윈을 포함하는, SaaS, PaaS 및 IaaS 서비스를 제공하는 클라우드 기반 플랫폼이 도시되어 있다.
OSP는 OEM 및 다른 제3자 애플리케이션에 대해 고도로 스케일링가능하다. 하이퍼바이저 및 안전 동적 파티셔닝은 동일한 하드웨어 상에서 안전 및 위험 도메인을 관리한다. 기저 계산 자원을 공유하는 것은 실리콘 최적화를 가능하게 하고, 비용 및 에너지 소비를 줄이고, "플러그 앤 플레이" 드라이버는 새로운 에지 디바이스를 쉽게 추가할 수 있게 한다.
도 23은 일 실시예에 따른 PDC 기능 도메인을 도시한다. 일 실시예에서, PDC 능력은 2개의 기능적 도메인으로 분할된다: 차체 제어 및 이동성. 이 2개의 기능적 도메인 사이를 정의하는 차이점은 이들이 제어되는 방식이다. 차체-제어 기능은 CAN-FD 접속을 통해 SCGW에 의해 중앙적으로 제어된다. 이동성 기능은 센서 링을 통해 OSP에 의해 제어된다. OSP 및 SCGW는 차례로 서버 링을 통해 링크된다. 다수의 PDC는 센서 링을 통해 OSP에 링크된다. 각각의 PDC는 SCGW로의 그 자신의 개별 CAN-FD 접속을 갖는다.
차량 수명 주기 관리
도 24는 일 실시예에 따른, 차량 수명 주기 관리를 가능하게 하기 위한 OSP 혼합 임계도를 도시한다. 도 24에 도시된 개방 서버 소프트웨어 아키텍처는 차량 수명 주기 관리를 가능하게 한다. 안전 동적 하드웨어 파티셔닝 계층은 기능 안전 관련 소프트웨어를 위한 하드웨어를 공유하는데 사용된다. 안전 미들웨어는 하드웨어로부터 기능 안전 관련 소프트웨어를 추상화하는데 사용된다. 추상화 및 HMI 도메인을 갖는 오픈 소스 하이퍼바이저는 다른 소프트웨어 및 하드웨어를 추상화하는데 사용된다.
도 25는 실시예에 따른, 차량 수명 주기 관리를 가능하게 하기 위한 OSP 기능 안전 인증을 도시한다. 이러한 아키텍처에 의해, 하드웨어 및 머신 미들웨어는 인증된 테스트 케이스에 의해 인증되고, 애플리케이션은 코드 레벨에 대해 인증되고 기준 테스트되며, 머신 리소스 매니페스트는 자동으로 생성되고 인증된다.
보다 상세하게는, 하드웨어 및 미들웨어는 애플리케이션 소프트웨어와 별개로 개발되고 인증된 테스트 슈트로 테스트되고 인증된다. 애플리케이션 소프트웨어는 타겟 하드웨어와 별개로 개발되고 시뮬레이션된 환경에서 테스트된다. 인증은 코드 레벨에서 그리고 기준 환경에 의해 수행된다. 요구된 애플리케이션 소프트웨어의 소프트웨어 통합은 클라우드 애플리케이션(가상 트윈)에 의해 "엔드-오브-라인"으로 수행된다. 소프트웨어 애플리케이션은 전체 차량마다 인스턴스를 갖는 가상 트윈 애플리케이션 애플리케이션에 의해 스케줄링된다. 각각의 ECU(PDC, OSP 또는 다른 ECU와 같은 것)는 가상 트윈 애플리케이션에 의해 개별적으로 구성된다. 각각의 ECU는 정확한 시점에서 그리고 정확한 시퀀스로 멀티코어 환경에서 소프트웨어 스레드를 실행하기 위한 시간 트리거 테이블을 포함하는 리소스 매니페스트를 필요로 한다. 리소스 매니페스트는 또한 메모리, 네트워크 처리량, 인터럽트 레이트 등과 같은 다른 리소스를 관리하는 데 사용된다. 리소스 매니페스트는 간섭 없이 모든 애플리케이션을 실행하기 위해 전체 ECU에서 이용가능하다. 리소스 매니페스트는 ECU마다 클라우드 애플리케이션에 의해 테스트되고 인증된다.
하나의 차량 라인 내의 모든 가능한 ECU에 대한 모든 가능한 소프트웨어 애플리케이션은 차량의 SCGW 유닛에 접속되는 CVS 유닛에 프로그래밍된다. SCGW는 인증된 리소스 매니페스트와 함께 차량 내의 모든 ECU에 대한 소프트웨어 콘텐츠 목록을 수신한다. SCGW는 소프트웨어 애플리케이션을 자원 매니페스트와 함께 ECU에 전달한다. SCGW는 CVS 유닛 상의 소프트웨어 애플리케이션을 클라우드 애플리케이션과 먼저 동기화하여, CVS 유닛 상에 최신 버전을 획득한다. ECU의 이러한 초기 SW 프로그래밍 이후에, 차량은 사용 준비가 되고, ECU가 올바르게 프로그래밍되었다는 것을 입증하기 위해 자체 테스트를 수행할 것이다.
필드에서의 소프트웨어 업데이트는 차량 내의 모든 ECU 상에서 소프트웨어 컴포넌트 레벨에서 수행될 수 있다. 가상 트윈 애플리케이션은 새로운 리소스 매니페스트를 먼저 생성하고 증명함으로써 ECU에 대한 새로운 애플리케이션을 스케줄링한다. 이어서, 가상 트윈 애플리케이션은 처음에 리소스 매니페스트와 함께 차량 내의 CVS 유닛으로 새로운 애플리케이션을 전달한다. SCGW는 ECU 상에서 애플리케이션을 교환하고 리소스 매니페스트를 업데이트한다. 이 프로세스는 ECU에 대한 인증이 업데이트 후에 유효하게 유지되도록 보장한다.
대안적 레벨 2 및 3 E/EA 아키텍처
도 26은 일 실시예에 따른 레벨 2 차량에 대한 대안적인 스케일링가능한 E/EA 아키텍처의 데이터 네트워크 뷰이다. E/EA 아키텍처는 6개의 PDC를 연결하는 센서 링, 및 OSP UX/ADAS 서버, PCC 및 SCGW를 연결하는 서버 링을 포함한다. E/EA 아키텍처는 또한 저장소를 위한 CVS 유닛 및 외부 통신을 위한 RTU를 를 포함한다. 차량의 전방 및 후방에 있는 4개의 PDC는 각각 3개의 초음파 센서 및 오디오 확성기에 결합된다. 전방 좌측 PDC는 전면 레이더에 결합된다. 전방 우측 PDC는 전면 카메라에 결합된다. 차량의 우측 및 좌측 측면 상의 PDC는 각각 카메라에 결합된다. OSP UX/ADAS 서버는 하나 이상의 출력 디바이스(예를 들어, 디스플레이)에 결합된다. SCGW는 RTU 및 CVS 유닛에 결합된다. 일 실시예에서, 서버 링은 1 GBit/s 이더넷을 사용하여 구현되고 센서 링은 4 Gbit/s PCIe를 사용하여 구현된다. 데이터 네트워크에서의 중복성은 PDC와 SCGW 사이의 CAN-FD 링크를 통해 달성된다.
도 27은 일 실시예에 따른, 도 26에 도시된 대안적인 스케일링가능한 E/EA 아키텍처의 전력 네트워크 뷰이다. 6개의 PDC는 12V 전력 공급 링에 결합된다. OSP UX/ADAS 서버, SCGW, PCC 및 CVS 유닛은 필터링된 12V 공급 링에 결합된다. 센서는 5V 공급 장치에 의해 PDC에 결합된다. 카메라는 PoC(power over Coax)을 통한 전력을 사용하여 그 각각의 PDC로부터 전력을 수신한다. 배터리는 전방 좌측 PDC에 결합된다.
도 28은 일 실시예에 따른 레벨 3 차량에 대한 대안적인 스케일링가능한 E/EA 아키텍처의 데이터 네트워크 뷰이다. E/EA 아키텍처는 6개의 PDC를 연결하는 센서 링 및 OSP UX/ADAS 서버, OSP AD/UX 서버, PCC 및 SCGW를 연결하는 서버 링을 포함한다. E/EA 아키텍처는 또한 저장소를 위한 CVS 유닛 및 외부 통신을 위한 RTU를 를 포함한다. 차량의 전방 및 후방에 있는 4개의 PDC는 각각 3개의 초음파 센서 및 오디오 확성기에 결합된다. 전방 좌측 PDC는 전면 레이더 및 차량의 좌측 후방으로 향하는 카메라에 결합된다. 전방 우측 PDC는 차량의 우측 후방 및 LiDAR 센서로 향하는 카메라에 결합된다. 차량의 우측 및 좌측 측면 상의 PDC는 각각 다수의 카메라에 결합된다. OSP AD/UX 서버는 하나 이상의 출력 디바이스(디스플레이)에 결합된다. SCGW는 RTU 및 CVS 유닛에 결합된다. 일 실시예에서, 서버 링은 1 GBit/s 이더넷을 사용하여 구현되고 센서 링은 4 Gbit/s PCIe를 사용하여 구현된다. PDC와 SCGW 사이의 CAN-FD 링크를 통해 데이터 네트워크 중복성이 달성된다.
도 29은 일 실시예에 따른, 도 28에 도시된 대안적인 스케일링가능한 E/EA 아키텍처의 전력 네트워크 뷰이다. 6개의 PDC는 12V 전력 공급 링에 결합된다. OSP UX/ADAS 및 OSP AD/UX 서버, SCGW, PCC 및 CVS 유닛은 필터링된 12V 공급 링에 결합된다. 센서는 5V 공급 장치에 의해 PDC에 결합된다. 카메라는 PoC를 사용하여 그 각각의 PDC로부터 전력을 수신한다. LiDAR 센서는 필터링된 12V 공급 장치를 사용하여 전방-좌측 PDC에 의해 전력을 공급받는다. 배터리는 전방 좌측 PDC에 결합된다.
본 문서는 많은 특정 구현 상세를 포함하고 있지만, 구현 상세는 청구될 수 있는 바의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되며, 오히려 특정 실시예에 특정할 수 있는 특징의 설명으로서 해석되어야 한다. 복수의 개별 실시예와 관련하여 본 명세서에 기재된 특정한 특징은 또한 단일 실시예에서 조합하여 실시될 수도 있다. 역으로, 단일 실시예와 관련하여 기재되는 다양한 특징은 또한 복수의 실시예에서 개별적으로 실시되거나 임의의 적합한 하위 조합으로 실시될 수 있다. 더욱이, 특징부는 특정 조합으로 동작하는 것으로서 전술되고 심지어 초기에 이와 같이 청구될 수도 있지만, 청구된 조합으로부터 하나 이상의 특징부는 몇몇 경우에 조합으로부터 삭제될 수도 있고, 청구된 조합은 하위 조합 또는 하위 조합의 변형예에 관련될 수도 있다.
논리 흐름 또는 동작(예를 들어, 프로세스(1100,1200,1300,1500, 및/또는 1700)에서의 동작)이 도면에 특정 순서로 도시되어 있지만, 이는 바람직한 결과를 달성하기 위해 이러한 동작이 도시된 특정 순서로 또는 순차적 순서로 수행되거나, 또는 모든 도시된 동작이 수행되거나, 다른 동작이 수행될 수 없다는 것을 요건으로 하는 것으로 이해하여서는 안된다. 개별적으로 도시된 동작은 선택적으로 단일 동작으로 결합되고, 단일 동작으로서 도시된 특징은 선택적으로 개별 동작으로서 수행된다. 또한, 프로세스들은 프로세스의 하나 이상의 동작이 다른 프로세스 또는 프로세스에 포함되도록 결합될 수 있다. 특정 상황에서, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수 있다. 더욱이, 전술된 실시예에서 다양한 소프트웨어 구성요소의 분리는 모든 실시예에서 이러한 분리를 요구하는 것으로서 이해되어서는 안되고, 설명된 소프트웨어 컴포넌트는 일반적으로 단일의 소프트웨어 프로그램 또는 다수의 소프트웨어 프로그램에 함께 통합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 복수의 계산 플랫폼에 결합된 복수의 전력 및 데이터 센터(PDC)를 포함하는 차량용 전기 및 전자 시스템을 포함하고,
    복수의 PDC의 각각은,
    차량의 하나 이상의 구역의 상이한 구역과 연관되는 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수신하는 적어도 하나의 센서 인터페이스를 포함하고,
    복수의 계산 플랫폼 및 복수의 PDC에 센서 데이터를 출력하는 적어도 하나의 데이터 인터페이스를 포함하고,
    복수의 계산 플랫폼 및 복수의 PDC를 위한 상이한 전력 소스 또는 시스템에 의해 생성된 전력 분배를 제어하고,
    복수의 PDC 중 적어도 하나의 PDC는 2개 이상의 중복 데이터 링크에 의해 복수의 계산 플랫폼 중 적어도 하나 또는 복수의 PDC 중 다른 하나의 PDC에 결합되고, 2개 이상의 중복 데이터 링크의 각각은 2개 이상의 중복 데이터 링크의 서로에 대해 각각 사용되는 계층과는 상이한 프로토콜 또는 물리 계층을 사용하도록 구성되는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 계산 플랫폼 중 적어도 하나의 계산 플랫폼은 차량에 자율 주행 기능을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 PDC의 각각은, 하나 이상의 하우징 내에, 적어도 하나의 데이터 인터페이스 및 적어도 하나의 센서 인터페이스를 포함하는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    복수의 PDC의 각각은, 상기 하나 이상의 하우징 내에, 하나 이상의 센서에 전력의 일부를 분배하도록 구성된 전력 인터페이스를 더 포함하는, 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    복수의 PDC 중 적어도 하나의 PDC는, 복수의 PDC 또는 복수의 계산 플랫폼 중 적어도 하나와 연관된 전력 장애를 검출하기 위해 전력 공급 링으로부터 또는 전력 공급 링으로의 입력 또는 출력 전압 또는 전류 중 적어도 하나를 측정하도록 구성되는 전력 인터페이스 내의 회로를 포함하는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    전력 인터페이스는, 입력 또는 출력 전압 또는 전류 중 적어도 하나의 변화율을 측정함으로써 입력 또는 출력 전압 또는 전류 중 적어도 하나를 측정하도록 구성되는, 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    PDC의 전력 인터페이스는, 하나 이상의 센서 중 적어도 하나에 적어도 하나의 센서에 안정화되고 필터링된 전압 공급을 제공하는 전력 회로의 적어도 일부를 포함하는, 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전기 및 전자 시스템은 하나 이상의 센서를 더 포함하고,
    하나 이상의 센서는,
    복수의 PDC 중 제1 PDC와 연관된 제1 세트의 센서, 및
    복수의 PDC 중 제2 PDC와 연관된 제2 세트의 센서를 포함하고,
    제1 세트의 센서는 차량의 하나 이상의 구역 중 차량의 제1 구역과 연관되고,
    제2 세트의 센서는 차량의 하나 이상의 구역 중 차량의 제2 구역과 연관되고,
    제2 세트의 센서 중 적어도 하나의 센서는 제1 PDC에 결합되고, 제1 세트의 센서 중 적어도 하나의 센서는 제2 PDC에 결합되는, 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 PDC 중 적어도 하나의 PDC는,
    적어도 하나의 PDC의 적어도 하나의 센서 인터페이스를 통해서, 하나 이상의 센서 중 적어도 하나의 센서에서 수신된 센서 데이터의 일부를 수신하고,
    센서 데이터의 일부를 압축하고, 그리고
    적어도 하나의 PDC의 적어도 하나의 데이터 인터페이스를 통해서, 복수의 계산 플랫폼 및 복수의 PDC에 압축된 센서 데이터의 일부를 출력하도록 구성되는, 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 PDC 중 적어도 하나의 PDC는,
    적어도 하나의 PDC의 적어도 하나의 센서 인터페이스를 통해서, 하나 이상의 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 처리된 센서 데이터를 수신하고, 그리고
    적어도 하나의 PDC의 적어도 하나의 데이터 인터페이스를 통해서, 복수의 계산 플랫폼 및 복수의 PDC에 처리된 센서 데이터를 출력하도록 구성되는, 시스템.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 PDC 중 적어도 하나의 PDC는,
    2개 이상의 센서로부터 미처리 센서를 수신하고,
    융합된 센서 데이터를 제공하기 위해 미처리 센서 데이터를 처리하고, 그리고
    적어도 하나의 데이터 인터페이스를 통해 융합된 센서 데이터를 출력하도록 구성되는, 시스템.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 PDC 중 적어도 하나의 PDC는 하나 이상의 차량 기능을 제공하도록 구성되는 하나 이상의 액추에이터에 결합된 하나 이상의 제어기 회로를 포함하는, 시스템.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    전기 및 전자 시스템은, 2개 이상의 중복 데이터 링크 중 적어도 하나의 장애를 검출함에 따라, 장애가 검출된 2개 이상의 중복 데이터 링크 중 적어도 하나에 센서 데이터를 출력하는 것을 방지하도록 더 구성되는, 시스템.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    시스템은, 복수의 PDC 또는 복수의 계산 플랫폼 중 적어도 하나의 장애의 검출에 따라, 하나 이상의 센서로 하여금 그들 각각의 출력 데이터 레이트를 저속화하도록 구성되는, 시스템.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    시스템은, 복수의 PDC 또는 복수의 계산 플랫폼 중 적어도 하나의 장애의 검출에 따라, 차량이 장애-안전 모드에 진입하게 하도록 구성되는, 시스템.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 PDC 중 특정 PDC는, 상기 특정 PDC의 전력 소스 또는 시스템의 장애의 검출에 응답하여 PDC 내부에 접속하고 적어도 2개의 전력 입력을 서로에 대해 격리하도록 동작가능한 적어도 2개의 전력 입력을 포함하는, 시스템.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    PDC의 센서 인터페이서는, 2개 이상의 물리 계층 또는 프로토콜을 이용하여 2개 이상의 상이한 센서로부터 미처리 또는 전처리 센서 데이터를 수신하고 처리하도록 적어도 하나의 회로 또는 소프트웨어를 포함하는, 시스템.
  19. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전기 및 전자 시스템은,
    복수의 PDC의 각각의 적어도 하나의 센서 인터페이스를 통해 복수의 계산 플랫폼에 센서 데이터 출력을 분배하도록 구성된 네트워크, 및
    네트워크로부터 분리되고, 상이한 전력 소스 또는 시스템의 각각에 의해 생성된 전력 분배를 복수의 계산 플랫폼 및 복수의 PDC에 전송하도록 구성되는 복수의 전력 공급 링을 더 포함하는, 시스템.
  20. 복수의 전력 소스 또는 소스 시스템으로부터, 차량에 포함된 전력 및 데이터 센터(PDC)의 전력 인터페이스를 통해, 전력을 차량의 하나 이상의 센서로 분배하는 것,
    PDC의 센서 인터페이스를 통해, 적어도 2개의 센서로부터 센서 데이터를 수신하고,
    센서 데이터를 융합하는 것, 센서 데이터를 변환하는 것, 센서 데이터를 전처리하는 것, 또는 센서 데이터를 압축하는 것 중 적어도 하나에 의해 적어도 2개의 센서로부터의 센서 데이터를 선택적으로 처리하는 것,
    PDC의 데이터 인터페이스를 통해, PDC 및 적어도 하나의 계산 플랫폼에 센서 데이터를 출력하여, 적어도 하나의 계산 플랫폼이 데이터 인터페이스를 통해 출력되는 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 차량의 자율 주행과 연관된 적어도 하나의 동작을 결정하게 하는 것, 및
    적어도 하나의 계산 플랫폼에 의해, 차량이 차량의 자율 주행과 연관된 적어도 하나의 동작을 수행하게 하는 것을 포함하는 방법으로서,
    상기 방법은 복수의 PDC를 포함하고,
    복수의 PDC 중 적어도 하나의 PDC는 2개 이상의 중복 데이터 링크에 의해 복수의 계산 플랫폼 중 적어도 하나 또는 복수의 PDC 중 다른 하나의 PDC에 결합되고, 2개 이상의 중복 데이터 링크의 각각은 2개 이상의 중복 데이터 링크의 서로에 대해 각각 사용되는 계층과는 상이한 프로토콜 또는 물리 계층을 사용하도록 구성되는, 방법.
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