KR102606983B1 - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고립 회로망을 형성하여 차량의 고장 및 성능 저하 상황에서도 차량을 구성하는 부하에 안정적이고 효율적인 전력을 공급할 수 있는 차량 및 그 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 전원부; 전원부로부터 전력을 공급받는 적어도 하나의 부하를 포함하는 회로망; 상기 복수개의 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 획득하는 센서부; 상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 고립 요구 부분을 결정하고, 상기 고립 요구 부분을 기초로 상기 회로망의 적어도 한 지점을 연결하거나 차단하여,고립 회로망을 형성하는 전원 분배 모듈;을 포함한다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
본 발명은 차량에 포함된 부품에 안정적인 전력을 공급하는 기술에 관련된 것이다.
차량 전력 시스템은 주로 단일 발전 장치, 단일 저장 장치, 복수의 중앙 집중식 전원 분배 장치로 구성이 될 수 있다. 정상적으로 운전자의 의지로 차량을 운행하는 상황에서는 차량의 전원 공급을 구성하는 발전, 저장, 전달, 변환, 소모 과정에서 전력 시스템의 고장이 발생할 경우 운전자가 개입하여 긴급 대응이 가능하다.
반면, 자율 주행 차량에서는 운전자의 개입이 불가능한 상황이 발생할 수 있다. 따라서 이 경우 에 전력 시스템 관점의 전원 복구 기능이 필요하다. 하지만 현재의 전력 시스템 구조는 전원 복구 기능을 수행하기 위한 전력 시스템의 고장 감지(Detection), 고장 격리(Isolation) 및 기능 회복(Recovery) 적용이 불가능한 구조이며, 이러한 사항으로 자율 주행 차량에는 새로운 개념의 전력 시스템 구조가 필요하다.
따라서, 자율 주행 상황에서의 전력 시스템 고장 발생 시, 고장 상황에서도 보조 시스템을 가동하여 운전자 안전 보장이 가능한 차량 전력망에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 고립 회로망을 형성하여 차량의 고장 및 성능 저하 상황에서도 차량을 구성하는 부하에 안정적이고 효율적인 전력을 공급할 수 있는 차량 및 그 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 전원부; 전원부로부터 전력을 공급받는 적어도 하나의 부하를 포함하는 회로망; 상기 복수개의 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 획득하는 센서부; 상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 고립 요구 부분을 결정하고, 상기 고립 요구 부분을 기초로 상기 회로망의 적어도 한 지점을 연결하거나 차단하여,고립 회로망을 형성하는 전원 분배 모듈;을 포함한다.
상기 전원 분배 모듈은, 상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 상기 적어도 하나의 부하 중 결함 부하를 판단하고, 상기 결함 부하를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성할 수 있다.
상기 전원 분배 모듈은, 상기 회로망에 흐르는 전류를 기초로 상기 회로망의 단락 또는 개방 영역을 판단하고, 상기 단락 또는 개방 영역을 기초로 상기 고립 회로망을 형성할 수 있다.
상기 전원 분배 모듈은, 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압을 기초로 저전압 부하를 판단하고, 상기 저전압 부하를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성할 수 있다.
상기 전원 분배 모듈은, 상기 적어도 하나의 부하로부터 대전력 소모 신호를 수신하는 통신부;를 더 포함하고, 상기 대전력 소모 정보를 송신한 상기 적어도 하나의 부하를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성할 수 있다.
상기 전원부에 의하여 충전되고, 상기 고립 회로망에 포함된 상기 적어도 하나의 부하에 전력을 공급하는 보조 전원부;를 더 포함할 수 있다.
상기 전원부는, 상기 고립 회로망이 포함하는 적어도 하나의 부하의 전력 요구량에 기초하여, 상기 전원부가 출력하는 전력을 변경할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 획득하고, 상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 고립 요구 부분을 결정하고, 상기 고립 요구 부분을 기초로 상기 회로망의 적어도 한 지점을 연결하거나 차단하여, 고립 회로망을 형성하는 것을 포함한다.
상기 고립 요구 부분을 결정하는 것은, 상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 상기 적어도 하나의 부하 중 결함 부하를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 고립 요구 부분을 결정하는 것은, 상기 회로망에 흐르는 전류를 기초로 상기 회로망의 단락 또는 개방영역을 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 고립 요구 부분을 결정하는 것은, 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압을 기초로 저전압 부하를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 상기 적어도 하나의 부하로부터 대전력 소모 신호를 수신하는 것을 더 포함하고,
상기 고립 회로망을 형성하는 것은, 상기 대전력 소모 정보를 송신한 상기 적어도 하나의 부하를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 상기 고립 회로망에 포함된 상기 적어도 하나의 부하에 전력을 공급하는 것을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 상기 고립 회로망이 포함하는 적어도 하나의 부하의 전력 요구량에 기초하여, 전원부가 출력하는 전력을 변경하는 것을 더 포함할 수 있다.
일 실시예예 따른 차량 및 그 제어방법은, 고립 회로망을 형성하여 차량의 고장 및 성능 저하 상황에서도 차량을 구성하는 부하에 안정적이고 효율적인 전력을 공급할 수 있다.
도1은 일 실시예에 따른 외관을 나타낸 도면이다.
도2는 일 실시예에 따른 차량의 내부를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 의한 차량의 부하를 나타낸 도면이다.
도4는 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도5는 일 실시예에 따른 고립 회로망을 나타낸 도면이다.
도6은 일 실시예에 따른 결함 부하를 포함하는 고립 회로망을 형성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도7은 일 실시예예 따른 저전압 부하를 포함하는 고립 회로망을 형성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도8은 일 실시예에 따른 대전력 소모 부하를 포함하는 고립 회로망을 형성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도9내지 도11은 일 실시예에 다른 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도1은 일 실시예에 따른 외관을 나타낸 도면이다.
도1을 참조하면, 차량(1)은 외관을 형성하는 차체(10), 차량(1)을 이동시키는 차륜(12, 13)을 포함할 수 있다.
차체(10)는 엔진 등과 같이 차량(1)에 구동에 필요한 각종 장치를 보호하는 후드(11a), 실내 공간을 형성하는 루프 패널(11b), 수납 공간이 마련된 트렁크 리드(11c), 차량(1)의 측면에 마련된 프런트 휀더(11d)와 쿼터 패널(11e)을 포함할 수 있다. 또한, 차체(11)의 측면에는 차체와 흰지 결합된 복수 개의 도어(15)가 마련될 수 있다.
후드(11a)와 루프 패널(11b) 사이에는 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도우(19a)가 마련되고, 루프 패널(11b)과 트렁크 리드(11c) 사이에는 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도우(19b)가 마련될 수 있다. 또한, 도어(15)의 상측에는 측면의 시야를 제공하는 측면 윈도우(19c)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 전방에는 차량(1)의 진행 방향으로 조명을 조사하는 헤드램프(15, Headlamp)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 전방, 후방에는 차량(1)의 진행 방향을 지시하기 위한 방향지시램프(16, Turn Signal Lamp)가 마련될 수 있다.
차량(1)은 방향지시램프(16)의 점멸하여 그 진행방향으로 표시할 수 있다. 또한, 차량(1)의 후방에는 테일램프(17)가 마련될 수 있다. 테일램프(17)는 차량(1)의 후방에 마련되어 차량(1)의 기어 변속 상태, 브레이크 동작 상태 등을 표시할 수 있다.
차량(1)의 내부에는 적어도 하나의 차량 제어부(500)가 마련될 수 있다. 차량 제어부(500)는 차량(1)의 동작과 관련된 전자적 제어를 수행하는 기능을 수행할 수 있다. 차량 제어부(500)는 설계자의 선택에 따라 차량(1) 내부의 임의적 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어 차량 제어부(500)는 엔진룸과 대시 보드 사이에 설치될 수도 있고, 센터페시아의 내측에 마련될 수도 있다. 차량 제어부(500)는, 전기적 신호를 입력 받고, 입력 받은 전기적 신호를 처리한 후 출력할 수 있는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 반도체 칩 및 관련 부품으로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 반도체 칩 및 관련 부품은, 차량(1) 내부에 설치 가능한 인쇄 회로 기판에 설치된다. 또한 차량(1)에는 영상 카메라(130)가 마련되어 차량의 자율 주행에 필요한 영상을 획득 할 수 있다.
도2는 일 실시예에 따른 차량의 내부를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바를 참조하면 차량(1) 내부에는 대시보드(400), 대시보드 (400)에서 연장된 센터페시아(410), 센터페시아(410) 하단에 설치되는 기어 박스(420) 및 기어박스(420) 후단에 설치된 콘솔 박스(430)가 마련될 수 있다.
대시보드(400)는 엔진 룸(5)과 차량(1)의 내부 공간을 구분하는 기능을 제공하며, 운전대(161), 계기판(122) 및 배기구(401) 등이 설치될 수 있다.
운전대(161)는 대시 보드(400)에서 운전석(163) 부근에 설치될 수 있다. 운전대(161)는 운전자에 의해 파지되는 림 및 림과 조향을 위한 회전축 상에 위치한 차량의 조향 장치의 허브를 연결하는 스포크를 포함할 수 있다. 운전자는 림을 조작하여 스포크를 회전시켜 차륜의 진행 방향을 변경시킴으로써 차량(1)의 주행 방향을 조절할 수 있다. 또한 스포크에는 라디오 장치, 차량용 통신 장치 또는 계기판(122) 등을 제어하기 위한 다양한 입력부가 마련될 수도 있다. 스포크에는 스크롤 휠, 버튼, 노브, 터치스크린, 터치 패드, 레버, 트랙볼, 동작 센서 또는 음성 인식 센서 등과 같은 입력부가 스포크에 설치될 수 있다.
계기판(122)은 차량(1)의 주행 속도, 엔진 회전수 또는 연료 잔량, 주행 가능 거리 등을 표시할 수 있다. 계기판(122)은 일반적으로 운전대(100) 후면 대시 보드(400)에 설치될 수 있다. 실시예에 따라서 계기판(122)은 대시 보드(400)의 다른 위치나 센터페시아(410) 등 다양한 위치에 설치될 수도 있다. 배기구(410)는 공조 장치의 동작에 따라서 일정 온도의 공기를 차량(1) 내부로 배출하여 차체 내부의 온도를 조절할 수 있다. 배기구(401)는 대시 보드(400)의 다양한 위치에 설치 가능하다. 예를 들어 배기구(401)는 도 2에 도시된 바와 같이 디스플레이(121)의 양 측면에 설치될 수 있다.
디스플레이(121)는 대시 보드(300)의 상부 프레임에 설치될 수 있다. 디스플레이(121)는 동영상이나 정지화상과 같은 다양한 화상을 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 디스플레이(121)는 운전 등에 필요한 정보를 화상으로 표시할 수 있다. 예를 들어 디스플레이(121)는 차량 주변의 지도나 차량(1)의 이동 경로를 표시할 수 있다. 디스플레이(121)는 예를 들어 내비게이션 장치일 수 있다. 디스플레이(121)는 디스플레이 패널과 디스플레이 패널을 고정시키는 외장 하우징을 포함할 수 있다. 외장 하우징의 측면이나 후면에는 차량 내부(1)의 소정의 위치, 일례로 대시 보드(400)에 고정시키기 위한 고정 수단(미도시)이 설치되어 있을 수 있다. 디스플레이(121)가 대시 보드(400)의 상단에 마련된 경우 디스플레이(121)는 차량(1) 내부의 여러 위치에 설치될 수 있어 운전자 외에 다른 동승자도 화면의 내용을 확인할 수 있는 장점이 있다.
센터페시아(410)는 대시 보드(400) 및 기어 박스(420) 사이에 위치될 수 있다. 센터페시아(410)는 운전자나 동승자 등의 사용자가 차량(1)의 각종 기능을 조작하기 위한 다양한 명령을 입력할 수 있는 스크롤 휠, 버튼, 노브, 터치 스크린, 터치 패드, 레버 및 트랙 볼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센터페시아(410) 하단에는 기어 장치가 내장되는 기어 박스(420)가 마련될 수 있다. 기어 박스(420)에는 기어 변경을 위한 기어봉(421)이 돌출될 수 있다. 기어 박스(420)에는 운전자가 차량(1)의 각종 기능을 조작하기 위한 다양한 명령을 입력할 수 있는 입력부가 마련될 수 있다.
기어 박스(420)의 후단에는 콘솔 박스(430)가 마련될 수 있다. 콘솔 박스(430)는 각종 물건 등을 보관할 수 있도록 소정의 공간이 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 내부에는 음향을 출력할 수 있는 스피커(123)가 마련될 수 있다.이에 따라, 차량(1)은 스피커(123)를 통해 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능 및 기타 부가 기능을 수행함에 있어 필요한 사운드를 출력할 수 있다.
차량(1)에는 내부에 음향을 출력하는 스피커(123)외에도, 외부에 사운드를 출력하는 스피커가 적어도 하나 이상 마련되어, 보행자, 다른 차량의 운전자 등에게 차량(1)을 인지시키기 위한 각종 사운드가 출력될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 의한 차량의 부하를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (31)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (32)과, 전자 제동 시스템(Electronic Braking System, EBS) (33)과, 전동 조향 장치(Electric Power Steering, EPS) (34)와, 차체 제어 모듈(body control module, BCM) (35)과, 오디오 장치(audio) (36)와, 공조 장치(heating/ventilation/air conditioning, HVAC) (37)와, 후술할 센서부와 전원 분배 장치를 포함할 수 있다. 또한, 전장 부품들(30)에 전력을 공급하는 보조 전원부가 마련될 수 있다.
엔진 관리 시스템(31)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 명령에 응답하여 엔진의 동작을 제어하고 엔진을 관리할 수 있다.예를 들어, 엔진 관리 시스템(31)은 엔진 토크 제어, 연비 제어, 엔진 고장 진단 등을 수행할 수 있다.
변속기 제어 유닛(32)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기의 동작을 제어할 수 있다.예를 들어, 변속기 제어 유닛(32)은 변속 제어, 클러치 제어 및 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행할 수 있다.
전자 제동 시스템(33)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 명령에 응답하여 차량(1)의 제동 장치를 제어하고 차량(1)의 균형을 유지할 수 있다.예를 들어, 전자 제동 시스템(33)은 안티락 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System, ABS) 및 안정성 제어 장치(Electric Stability Control, ESC) 등을 포함할 수 있다.
전동 조향 장치(34)는 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 운전자를 보조할 수 있다.예를 들어, 전동 조향 장치(34)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키는 등 사용자의 조향 조작을 보조할 수 있다.
차체 제어 모듈(35)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다.예를 들어, 차체 제어 모듈(35)은 차량(1)에 설치된 도어 잠금 장치, 헤드 램프, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등을 제어할 수 있다.
보조 전원부는 엔진의 회전력으로부터 생성된 전기 에너지를 저장하고, 차량(1)에 포함된 각종 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있다.예를 들어, 차량(1)의 주행 중에 발전기는 엔진의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 보조 전원부는 발전기로부터 전기 에너지를 공급받아 저장할 수 있다.또한, 보조 전원부는 차량(1)의 주행을 위하여 시동 모터에 엔진의 시동을 위한 전력을 공급하거나 차량(1)의 주행 중에 차량(1)의 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있으며, 차량(1)의 주차 중에 차량(1)의 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있다.
전원 분배 장치(100)는 보조 전원부의 전기 에너지를 차량(1)의 전장 부품들(30) 각각에 분배할 수 있다.예를 들어, 전원 분배 장치 (100)는 보조 전원부로부터 전장 부품들(30) 각각으로 전기 에너지의 공급을 허용하거나, 전장 부품들(30) 각각으로 전기 에너지의 공급을 차단할 수 있다.
예를 들어, 전원 분배 장치(100)는 엔진 관리 시스템(31), 변속기 제어 유닛(32) 등으로부터 차량(1)의 주행 상태에 관한 정보를 수신하고 센서부로부터 회로망의 상태에 관한 정보를 수신할 수 있다.또한, 전원 분배 장치 (100)는 차량(1)의 주행 정보와 보조 전원부의 상태 정보를 기초로 전장 부품들(30) 각각으로의 전기 에너지의 공급을 제어할 수 있다.
이외에도 차량(1)은 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하기 위한 전장 부품을 더 포함할 수 있다.예를 들어, 차량(1)은 도어 잠금 장치, 헤드 램프, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등의 전장 부품들(30)을 포함할 수 있다.
이러한 전장 부품들(30)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다.예를 들어, 전장 부품들(30)은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
전장 부품들(30)은 보조 전원부로부터 전력을 공급받을 수 있다.앞서 설명된 바와 같이, 보조 전원부는 차량(1)의 주행 중 또는 주차 중에 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있다.
도4는 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도4를 참고하면, 차량은 상술한 부하(30), 센서부(40), 전원 분배 모듈(50), 전원부(60), 보조 전원부(70)를 포함할 수 있다. 상기 구성들은 회로망(80)을 통하여 연결될 수 있다.
전원부(60)는 주행 중 차량의 전력을 공급하는 장치로 구현될 수 있다. 전원부(60)는 엔진의 힘을 전기에너지로 변환하는 알터네이터(A), 주행을 위해 엔진의 시동을 걸기 위한 장치를 포함할 수 있다. 또한 전원부(60)는 제네레이터(MHSG) 및 컨버터를 포함할 수 있다.
전원부(60)는 상기 고립 회로망이 포함하는 적어도 하나의 부하(30)의 전력 요구량에 기초하여, 상기 전원부(60)가 출력하는 전력을 변경할 수 있다.
한편 보조 전원부(70)는 엔진의 회전력으로부터 생성된 전기 에너지를 저장하고, 차량(1)에 포함된 각종 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있다.예를 들어, 차량(1)의 주행 중에 발전기는 엔진의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 보조 전원부(70) 는 발전기로부터 전기 에너지를 공급받아 저장할 수 있다.
센서부(40)는 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하(30)에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 센서부(40)는 전류를 측정하는 전류 센서를 포함할 수 있다. 전류 센서는 교류 전류 및 직류 전류를 감지하는 센서를 의미할 수 있다.
전류 센서가 전류를 감지하는 방법에는, 도넛 모양의 자심을 사용하여 1차 및 2차 코일을 자심에 감아 2차 전류를 측정함으로써 1차 전류를 감지하는 변류기 방식과, 전류에 의하여 생기는 자계 속에 홀 소자를 설치하여 홀 전압을 측정함으로써 자계의 강도 즉 전류의 강약을 감지하는 홀 소자 방식, 그리고 전류의 대소로 용단하는 시간이 다른 퓨즈 방식 등으로 구현될 수 있다.
전원 분배 모듈(50)은 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하(30)에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 고립 요구 부분을 결정하고, 상기 고립 요구 부분을 기초로 상기 회로망의 적어도 한 지점을 연결하거나 차단하여, 고립 회로망을 형성할 수 있다.
고립 요구 부분은 회로의 고립이 요구되는 경우를 포함하는 것으로서 일 실시예에 따르면, 회로망에 포함된 부하(30)가 결함을 일으킨 경우, 전원부(60)가 저전압을 출력하는 경우, 부하(30) 중 일부가 대전력 소모가 필요한 경우를 포함할 수 있다.
고립 회로망은 전원 분배 모듈(50)이 회로망을 연결하거나 차단하여 형성하는 회로망으로 전체 회로망의 일부에서 구성될 수 있다.
또한 전원 분배 모듈(50)은 상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하(30)에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 상기 적어도 하나의 부하(30) 중 결함 부하(30)를 판단하고, 상기 결함 부하(30)를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성할 수 있다. 전원 분배 모듈(50)은 결함 부하(30)가 포함되어 있는 고립 회로망을 형성하므로서 결함 부하(30)로 인하여 회로망 전체가 불안정한 상황을 회피할 수 있다.
또한 전원 분배 모듈(50)은, 상기 회로망에 흐르는 전류를 기초로 상기 회로망의 단락 또는 개방영역을 판단하고, 상기 단락 또는 개방영역을 기초로 상기 고립 회로망을 형성하 수 있다. 회로망 중 일부가 단락 또는 개방상태가 되면 과도한 전류가 흐르므로 안정적인 전원을 공급하기 어렵다. 따라서 전원 분배 모듈(50)은 단락 또는 개방된 지점을 고립 요구 부분으로 판단하고 단락 또는 개방된 회로망을 포함하는 고립 회로망을 형성할 수 있다.
전류 센서가 전류를 감지하는 방법에는, 도넛 모양의 자심을 사용하여 1차 및 2차 코일을 자심에 감아 2차 전류를 측정함으로써 1차 전류를 감지하는 변류기 방식과, 전류에 의하여 생기는 자계 속에 홀 소자를 설치하여 홀 전압을 측정함으로써 자계의 강도 즉 전류의 강약을 감지하는 홀 소자 방식, 그리고 전류의 대소로 용단하는 시간이 다른 퓨즈 방식 등으로 구현될 수 있다.
전원 분배 모듈(50)은, 상기 적어도 하나의 부하(30)에 공급되는 전압을 기초로 저전압 부하(30)를 판단하고, 상기 저전압 부하(30)를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성할 수 있다.
전원 분배 모듈(50)은, 상기 적어도 하나의 부하(30)로부터 대전력 소모 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 대전력 소모 정보를 송신한 상기 적어도 하나의 부하(30)를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성할 수 있다.
전원 분배 모듈(50)이 포함된 통신부는 차량 내 통신망을 통해 차량 내에 존재하는 각종 부하(30)와 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 기기는 디스플레이, TMU, 외장 앰프, 및 헤드 유닛 뿐만 아니라, 차량(1)에 내장된 모든 기기를 포함하며, 제한이 없다. 통신부는 CAN 네트워크를 통해 차량(1) 내 기기와 데이터를 주고 받을 수 있다.
전원 분배 모듈(50)은 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
전원 분배 모듈은, 상기 적어도 하나의 부하로부터 대전력 소모 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 대전력 소모 정보를 송신한 상기 적어도 하나의 부하를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성할 수 있다.
전원 분배 모듈이 포함된 통신부는 차량 내 통신망을 통해 차량 내에 존재하는 각종 부하와 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 기기는 디스플레이, TMU, 외장 앰프, 및 헤드 유닛 뿐만 아니라, 차량(1)에 내장된 모든 기기를 포함하며, 제한이 없다. 통신부는 CAN 네트워크를 통해 차량(1) 내 기기와 데이터를 주고 받을 수 있다.
전원 분배 모듈은 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
도 4에 도시된 차량의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
한편, 도 4에서 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.
도5는 일 실시예에 따른 고립 회로망을 나타낸 도면이다.
도5A 내지 5C는 각각 다른 고립 회로망을 형성하는 것을 나타내고 있다.
도5A를 참고하면, 제1부하(30-1)에 결함이 생기는 등의 원인으로 전원 부내 모듈은 고립 요구 부분을 결정할 수 있고 전원 분배 모듈은 제1스위치(S1)을 연결하고 제2스위치(S2)를 개방하여 고립 회로망을 형성할 수 있다. 이와 같이 고립회로망이 형성된 경우 제1부하(30-1)은 제1보조 전원부(70-1)로부터 전력을 공급받은 고립 회로망으로 형성될 수 있다.
도5B를 참고하면, 제2부하(30-2)에 결함이 생기는 등의 원인으로 전원 부내 모듈은 고립 요구 부분을 결정할 수 있고 전원 분배 모듈은 제6스위치(S6)을 연결하고 제5스위치(S5)를 개방하여 고립 회로망을 형성할 수 있다. 이와 같이 고립회로망이 형성된 경우 제2부하(30-2)은 제2보조 전원부(70-2)로부터 전력을 공급받은 고립 회로망으로 형성될 수 있다.
도5C를 참고하면, 제3부하(30-3)에 결함이 생기는 등의 원인으로 전원 부내 모듈은 고립 요구 부분을 결정할 수 있고 전원 분배 모듈은 제4스위치(S4)을 연결하고 제3스위치(S3)를 개방하여 고립 회로망을 형성할 수 있다. 이와 같이 고립회로망이 형성된 경우 제3부하(30-3)은 제2보조 전원부(70-2)로부터 전력을 공급받은 고립 회로망으로 형성될 수 있다.
도6은 일 실시예에 따른 고립 요구 부분를 포함하는 고립 회로망을 형성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도6을 참고하면, 6개의 지점(P11 내지 P16)에서 결함이 발생한 경우 회로망의 동작을 설명하고 있다.
제1지점(P11)에서 회로망에 결함이 발생한 경우 제1지점(P11)을 포함하는 고립 회로망을 형성할 수 있다. 전원 분배 모듈(50-1, 50-2)은 제2스위치(S2) 및 제3스위치(S3)을 개방하여 제1지점(P11)을 포함하는 고립 회로망을 형성하여 전체 회로망에 안정적인 전원을 공급할 수 있다.
제5지점(P15)에서 회로망에 결함이 발생한 경우 제5지점(P15)을 포함하는 고립 회로망을 형성할 수 있다. 전원 분배 모듈(50-2, 50-3)은 제4스위치(S4) 및 제6스위치(S6)을 개방하여 제1지점(P11)을 포함하는 고립 회로망을 형성하여 전체 회로망에 안정적인 전원을 공급할 수 있다.
한편 도6에서 설명한 결함은 전원 경로 손실, 단락 또는 개방발생, 배터리 단락 또는 개방, 커넥터 접속 손실을 포함할 수 있으며, 도 6에서는 발명의 동작을 설명하기 위하여 일정 부분을 지정하여 고립 회로망을 형성하는 것을 설명하였지만, 결함이 발생하는 부분 및 고립 회로망을 형성하는 동작의 종류는 제한하지 않는다.
도7은 일 실시예예 따른 저전압 부하를 포함하는 고립 회로망을 형성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도7을 참고하면 제1부하(30-1) 내지 제3부하(30-3) 중 적어도 하나가 저전압 부하인 것을 판단하는 것을 나타내고 있다.
저전압 상태의 부하는 전원 공급 안정성이 저하 되었을 경우를 의미할 수 있다.
전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)이 센서부가 획득한 정보를 기초로 제1부하(30-1)를저전압 부하로 판단할 수 있다. 전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)은 제2스위치(S2), 제3스위치(S3) 및 제5스위치(S5)를 개방하여 고립 회로망을 형성할 수 있다.
한편, 전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)이 센서부가 획득한 정보를 기초로 제2부하(30-2)를저전압 부하로 판단할 수 있다. 전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)은 제4스위치(S4), 제5스위치(S5) 를 개방하여 고립 회로망을 형성할 수 있다.
또한, 전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)이 센서부가 획득한 정보를 기초로 제2부하(30-2)를저전압 부하로 판단할 수 있다. 전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)은 제4스위치(S4), 제5스위치(S5) 를 개방하여 고립 회로망을 형성할 수 있다.
전원 분배 모듈(50-1, 50-3)이 센서부가 획득한 정보를 기초로 제1부하(30-1)를저전압 부하로 판단할 수 있다. 전원 분배 모듈(50-1, 50-3)은 제2스위치(S2), 제3스위치(S3) 및 제5스위치(S5)를 개방하여 고립 회로망을 형성할 수 있다.
한편 도7에서 저전압 부하의 원인은 한정하지 않으며, 도 7에서는 발명의 동작을 설명하기 위하여 저전압 부하를 지정하여 고립 회로망을 형성하는 것을 설명하였지만, 결함이 발생하는 부분 및 고립 회로망을 형성하는 동작의 종류는 제한하지 않는다.
도8은 일 실시예에 따른 대전력 소모 부하를 포함하는 고립 회로망을 형성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도8을 참고하면 제1부하(30-1) 내지 제3부하(30-3) 중 적어도 하나가 대전력 부하인 것을 판단하는 것을 나타내고 있다.
대전력 부하는 일정 상황에서 부하가 기존 보다 많은 전력을 소모하는 경우를 나타내는 것으로 대전력 상황은 재시동, 겨울철 히터 On 상황, 급조타, 고속 원선 회등을 포함할 수 있다. 해당 부하가 대전력을 소모하는 경우 해당 부하는 대전력 소모 신호를 송신할 수 있고, 전원 분배 모듈이 대전력 소모 신호를 수신하여 해당 부하를 대전력 소모 부하로 판단하고, 해당 부하를 포함하는 고립 회로망을 형성할 수 있다.
전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)이 부하가 송신한 대전력 소모 신호를 기초로 제1부하(30-1)를대전력 부하로 판단할 수 있다. 전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)은 제2스위치(S2), 제3스위치(S3) 및 제5스위치(S5)를 개방하여 고립 회로망을 형성할 수 있다.
전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)이 부하가 송신한 대전력 소모 신호를 기초로 제2부하(30-1)를대전력 부하로 판단할 수 있고, 전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)은 제4스위치(S4), 제5스위치(S5)를 개방하여 고립 회로망을 형성할 수 있다.
전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)이 부하가 송신한 대전력 소모 신호를 기초로 제3부하(30-3)를대전력 부하로 판단할 수 있고, 전원 분배 모듈(50-1, 50-2, 50-3)은 제3스위치(S3), 제6스위치(S6)를 개방하여 고립 회로망을 형성할 수 있다.
한편 도8에서 대전력 요구의 원인은 상술한 사항에 한정하지 않으며, 도 8에서는 발명의 동작을 설명하기 위하여 대전력 부하를 지정하여 고립 회로망을 형성하는 것을 설명하였지만, 결함이 발생하는 부분 및 고립 회로망을 형성하는 동작의 종류는 제한하지 않는다.
도9내지 도11은 일 실시예에 다른 순서도이다.
도9를 참고하면, 회로망에 구비된 센서부는 회로망에 흐르는 전류 및 부하 공급 전압을 측정할 수 있다(1001). 결함 부하 등 회로망 중 고립 요구 부분이 존재하는 경우(1002), 전원 분배 장치는 고립 회로망을 형성할 수 있다(1003).
도10을 참고하면, 센서부는 부하의 공급 전압을 획득할 수 있다(1011). 전원 분배 장치는 센서부가 획득한 전압을 기초로 회로망 내에 결함 부하가 존재하는지 또는 저전압을 공급 받는 부하가 존재하는지 판단할 수 있다(1012). 전원 분배 장치는 결함 부하 또는 저전압 부하를 포함하는 고립 회로망을 형성할 수 있다(1013).
도11을 참고하면, 적어도 하나의 부하는 대전력 소모 신호를 송신할 수 있다(1021). 전원 분배 모듈은 부하가 송신하는 대전력 소모 신호를 수신할 수 있고(1022), 이를 기초로 대전력 소모 부하를 결정하여 고립회로망을 형성할 수 있다(1023).
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다.본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1 : 차량
30 : 부하
40 : 센서부
50 : 전원 분배 모듈
60 : 전원부
70 : 보조 전원부
80 : 회로망

Claims (14)

  1. 전원부;
    전원부로부터 전력을 공급받는 적어도 하나의 부하를 포함하는 회로망;
    상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 획득하는 센서부;
    상기 적어도 하나의 부하에 일측이 서로 연결되는 제1 스위치 및 제2 스위치를 포함하는 스위치부;
    상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 고립 요구 부분을 결정하고,
    상기 고립 요구 부분을 기초로 상기 제1 스위치 및 제2 스위치를 이용하여 상기 회로망의 적어도 한 지점을 연결하거나 차단하여,
    고립 회로망을 형성하는 전원 분배 모듈;을 포함하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 분배 모듈은,
    상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 상기 적어도 하나의 부하 중 결함 부하를 판단하고,
    상기 결함 부하를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성하는 차량.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원 분배 모듈은,
    상기 회로망에 흐르는 전류를 기초로 상기 회로망의 단락 또는 개방영역을 판단하고,
    상기 단락 또는 개방 영역을 기초로 상기 고립 회로망을 형성하는 차량.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전원 분배 모듈은,
    상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압을 기초로 저전압 부하를 판단하고,
    상기 저전압 부하를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성하는 차량.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전원 분배 모듈은,
    상기 적어도 하나의 부하로부터 대전력 소모 신호를 수신하는 통신부;를 더 포함하고,
    상기 대전력 소모 정보를 송신한 상기 적어도 하나의 부하를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성하는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전원부에 의하여 충전되고,
    상기 고립 회로망에 포함된 상기 적어도 하나의 부하에 전력을 공급하는 보조 전원부;를 더 포함하는 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전원부는,
    상기 고립 회로망이 포함하는 적어도 하나의 부하의 전력 요구량에 기초하여,
    상기 전원부가 출력하는 전력을 변경하는 차량.
  8. 회로망에 흐르는 전류 및 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 획득하고,
    상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 고립 요구 부분을 결정하고,
    상기 고립 요구 부분을 기초로 상기 적어도 하나의 부하에 일측이 서로 연결된 제1 스위치 및 제2 스위치를 이용하여 상기 회로망의 적어도 한 지점을 연결하거나 차단하여,
    고립 회로망을 형성하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 고립 요구 부분을 결정하는 것은,
    상기 회로망에 흐르는 전류 및 상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압 중 적어도 하나를 기초로 상기 적어도 하나의 부하 중 결함 부하를 판단하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 고립 요구 부분을 결정하는 것은,
    상기 회로망에 흐르는 전류를 기초로 상기 회로망의 단락 또는 개방 영역을 판단하는 것을 포함하는 차량 제어방법
  11. 제8항에 있어서,
    상기 고립 요구 부분을 결정하는 것은,
    상기 적어도 하나의 부하에 공급되는 전압을 기초로 저전압 부하를 판단하는 것을 포함하는 차량 제어방법.

  12. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부하로부터 대전력 소모 신호를 수신하는 것을 더 포함하고,
    상기 고립 회로망을 형성하는 것은,
    상기 대전력 소모 정보를 송신한 상기 적어도 하나의 부하를 포함하는 상기 고립 회로망을 형성하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 고립 회로망에 포함된 상기 적어도 하나의 부하에 전력을 공급하는 것을 더 포함하는 차량 제어방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 고립 회로망이 포함하는 적어도 하나의 부하의 전력 요구량에 기초하여,
    전원부가 출력하는 전력을 변경하는 것을 더 포함하는 차량 제어방법.
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