KR20110004350A

KR20110004350A - 전력/데이터 백본 네트워크를 이용하여 복수의 모듈을 통합하기 위한 시스템

Info

Publication number: KR20110004350A
Application number: KR1020107000250A
Authority: KR
Inventors: 클라우디오 알. 밸러드; 앤드류 피. 사전트; 제프리 엔. 시워드
Original assignee: 클라우디오 알. 밸러드
Priority date: 2008-06-06
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2011-01-13
Also published as: CN101855109A; JP5391193B2; CN101855109B; JP2011522443A

Abstract

차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS)이 제공된다. VEEDIMS은 백본 네트워크, 제어기, 복수의 모듈, 및 적어도 하나의 디바이스를 포함하고 있다. 백본 네트워크는 복수의 케이블에 의해 형성되는 백본 네트워크로서, 각각의 케이블이 디지털 데이터 및 전력을 동시에 전송하도록 형성되어 있다. 제어기는 백본 네트워크에 연결되어 복수의 제어 명령을 행하도록 구성되어 있다. 복수의 모듈은 백본 네트워크를 통해 제어기에 연결되어 백본 네트워크를 통해 모듈에 요구되는 데이터 및 모든 전력을 수취하도록 형성된 복수의 모듈로서, 복수의 제어 명령에 기초한 제어기로부터의 제어 신호를 수취하도록 형성되어 있다. 디바이스는 복수의 모듈 중의 제1 모듈에 상기 제1 모듈 내에 위치된 직접 입력/출력(I/O) 인터페이스를 통해 연결되고, 제1 모듈 내에 포함된 디바이스의 특정 드라이버가 디바이스와 제어기 내의 범용 VEEDIMS 제어기 드라이버 사이에 통신 인터페이스를 제공한다.

Description

전력/데이터 백본 네트워크를 이용하여 복수의 모듈을 통합하기 위한 시스템{SYSTEM FOR INTEGRATING A PLURALITY OF MODULES USING A POWER/DATA BACKBONE NETWORK}

본 발명은 시스템을 제어하는 것에 관한 것이며, 보다 상세하게는 전력/데이터 백본을 통해 모듈러 기능을 제공하고 제어하는 것에 관한 것이다.

특히 차량에 있어서의 전력 컴포넌트 및 통신 컴포넌트들은 흔히 다른 섬들과의 통신 및 전력 분배가 제한되거나 존재하지 않는 자동화의 섬(islandsof automation)으로서 형성된다. 예컨대, 차량의 전기 시스템은 일반적으로 수리 및 정비하기 어려운 유연성이 없는 와이어링 하니스 및 고립된 컴포넌트로 한정된다. 따라서, 통합형 전력 및 데이터 네트워크 및 이에 상응하는 모듈러 컴포넌트를 제공하고 제어할 수 있는 시스템에 대한 요구가 존재하고 있다.

본 발명은 상호간에 통신 및 전력 분배가 마치 섬처럼 고립적인 전력 컴포넌트 및 통신 컴포넌트를 통합적으로 제어할 수 있는 통합형 전력 및 데이터 네트워크 및 이에 상응하는 모듈러 컴포넌트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 태양에 있어서, 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(Virtual Electrical and Electronic Device Interface and Management System; VEEDIMS)이 제공된다. VEEDIMS은 백본 네트워크, 제어기, 복수의 모듈, 및 적어도 하나의 디바이스를 포함하고 있다. 백본 네트워크는 복수의 케이블에 의해 형성되는 백본 네트워크로서, 각각의 케이블이 디지털 데이터 및 전력을 동시에 전송하도록 형성되어 있다. 제어기는 백본 네트워크에 연결되어 복수의 제어 명령을 행하도록 구성되어 있다. 복수의 모듈은 백본 네트워크를 통해 제어기에 연결되어 백본 네트워크를 통해 모듈에 요구되는 데이터 및 모든 전력을 수취하도록 형성된 복수의 모듈로서, 복수의 제어 명령에 기초한 제어기로부터의 제어 신호를 수취하도록 형성되어 있다. 디바이스는 복수의 모듈 중의 제1 모듈에 상기 제1 모듈 내에 위치된 직접 입력/출력(I/O) 인터페이스를 통해 연결되고, 제1 모듈 내에 포함된 디바이스의 특정 드라이버가 디바이스와 제어기 내의 범용 VEEDIMS 제어기 드라이버 사이에 통신 인터페이스를 제공한다.

본 발명의 또다른 태양에 있어서, 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS)이 제공된다. VEEDIMS)은 제1 제어기, 에너지 공급원, 제1 스위치, 및 제1 모듈을 포함하고 있다. 제1 제어기는 제1 전력 인터페이스, 제1 네트워크/전력 인터페이스, 제1 전력 인터페이스 및 제1 네트워크/전력 인터페이스에 연결되는 제1 처리기, 및 제1 처리기에 의해 행해질 수 있는 복수의 명령으로서 복수의 모듈을 제어하도록 되어 있는 제어 명령을 포함하는 복수의 명령을 포함하고 있는 제1 메모리를 구비하고 있다. 에너지 공급원은 전력만을 전송하도록 되어 있는 제1 케이블을 통해 제1 전력 인터페이스에 직접 연결되어 있다. 제1 스위치는 전력만을 전송하도록 되어 있는 제2 케이블을 통해 에너지 공급원에 직접 연결되는 제2 전력 인터페이스, 및 전력과 데이터의 양자 모두를 동시에 전송하도록 되어 있는 제3 케이블을 통해 제1 네트워크/전력 인터페이스에 직접 연결되는 제2 네트워크/전력 인터페이스를 구비하고 있다. 복수의 모듈 중의 제1 모듈은 전력과 데이터의 양자 모두를 동시에 전송하도록 되어 있는 제4 케이블을 통해 제2 네트워크/전력 인터페이스에 직접 연결되는 제3 네트워크/전력 인터페이스, 디바이스 입력/출력(I/O) 포트, 제3 네트워크/전력 인터페이스와 디바이스 I/O 포트에 연결되는 제2 처리기, 및 제2 처리기에 의해 행해질 수 있는 복수의 명령으로서 제1 모듈과 디바이스 I/O 포트를 통해 제1 모듈에 연결된 디바이스 사이의 통신을 가능하게 해주도록 되어 있는 드라이버 명령을 포함하는 복수의 명령을 포함하고 있는 제2 메모리를 구비하고 있고, 제1 모듈은 디바이스와 제1 제어기 사이의 통신 인터페이스를 제공하도록 되어 있다.

본 발명의 또다른 태양에 있어서, 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS) 서포트 아키텍쳐가 제공된다. VEEDIMS 서포트 아키텍쳐는 모듈 및 제어기를 포함하고 있다. 모듈은 차량 내에 위치되고, 디바이스와 호환성 있는 입력/출력(I/O) 인터페이스를 통해 다비이스에 연결되도록 구성되고, 양방향 데이터와 단방향 전력을 동시에 상기 모듈로 전송하도록 되어 있는 케이블을 통해 제어기에 연결되도록 구성되어 있고, 상기 모듈은 제1 처리기, 및 제1 처리기에 의해 행해질 수 있는 제1 명령 세트로서 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP) 서버를 제공하기 위한 명령들을 포함하는 제1 명령 세트를 포함하고 있는 제1 메모리를 구비하고 있고, 상기 제1 메모리는 모듈의 서비스 히스토리, 및 모듈과 HTTP 서버를 통해 액세스 가능한 디바이스 중의 적어도 하나에 대한 자재 명세서를 포함하는 문서 세트를 더 포함하고 있다. 제어기는 차량 내에 위치되고, 제2 처리기, 및 제2 처리기에 의해 행해질 수 있는 제2 명령 세트로서 모듈로부터 데이터를 수취하고 제2 메모리에 데이터를 저장하기 위한 명령을 포함하는 제2 명령 세트를 포함하고 있는 제2 메모리를 구비하고 있다.

본 발명에 의하면, 상호간에 통신 및 전력 분배가 마치 섬처럼 고립적인 전력 컴포넌트 및 통신 컴포넌트를 통합적으로 제어할 수 있는 통합형 전력 및 데이터 네트워크 및 이에 상응하는 모듈러 컴포넌트를 제공할 수 있다.

보다 명확한 이해를 위해, 여기에 간단히 설명하는 첨부도면을 참조하여 하기 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 참조할 수 있다.
도 1은 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS) 제어 환경(VCE)의 일 실시형태에 존재할 수 있는 소프트웨어 및 하드웨어 레이어를 보여주고 있다.
도 2는 도 1의 VCE의 일 실시형태에서의 하드웨어 레이어의 한가지 가능한 구성을 도시하고 있다.
도 3은 도 1의 VCE의 일 실시형태에서의 하드웨어 레이어의 또다른 가능한 구성을 도시하고 있다.
도 4는 도 1의 VCE에 사용될 수 있는 VEEDIMS 제어기의 일 실시형태를 도시하고 있는 블록 다이어그램이다.
도 5는 도 1의 VCE에 사용될 수 있는 VEEDIMS 스위치의 일 실시형태를 도시하고 있는 블록 다이어그램이다.
도 6은 도 1의 VCE에 사용될 수 있는 VEEDIMS 모듈의 일 실시형태를 도시하고 있는 블록 다이어그램이다.
도 7은 도 1의 VCE를 편입할 수 있는 시스템 아키텍쳐의 일 실시형태를 도시하고 있다.
도 8은 도 1의 VCE가 사용될 수 있는 차량의 일 실시형태를 도시하고 있다.
도 9는 도 8의 차량 내에 위치되는 도 1의 VCE의 일 실시형태를 도시하고 있다.
도 10은 내부에 도 1의 VCE가 사용될 수 있는 구조물의 일 실시형태를 도시하고 있다.

도면을 참고하면, 도면 전체에 걸쳐서 유사한 참고 번호는 유사한 요소를 나타내기 위해 사용되고, 전력/데이터 백본 네트워크를 이용하는 복수의 모듈을 통합하는 시스템 및 방법의 여러 도면 및 실시예가 도시되고 기술되어 있으며, 다른 가능한 실시예들이 기술되어 있다. 도면들은 반드시 동일한 축적으로 도시되어 있지 않으며, 몇 가지 예에서는 도면이 단지 예시의 목적을 위해 과장되거나 간소하게 도시되어 있다. 당해 기술분야의 통상의 전문가라면 아래의 가능한 실시예들 중의 몇 가지 예에 기초하여 다수의 가능한 응용예 및 변형예를 알 수 있다.

아래의 내용은 차량 또는 구조물의 전부 또는 일부분에 대해 통합된 전력 및 데이터 네트워크와 대응하는 모듈러 컴포넌트를 제공하고 제어하는 것을 기술한다. "차량" 이라는 용어는 움직일 수 있는 임의의 인공적인 기계적 또는 전기기계적 시스템(예를 들면, 모터싸이클, 자동차, 트럭, 보트, 그리고 항공기)을 포함할 수 있고, "구조물" 이라는 용어는 움직일 수 없는 임의의 인공적인 시스템을 포함할 수 있다. 본 명세서에는 예시의 목적으로 차량 및 구조물 양자 모두가 사용되어 있지만, 본 발명의 개시 내용은 다수의 상이한 환경 및 특수한 환경 내에서의 여러가지 변형예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 개시 내용은 지상 구조물 및 지하 구조물 뿐만 아니라 유인 및 원격 제어식 육상 차량을 포함하는 육상 환경의 차량 및 구조물에 적용될 수 있다. 본 발명의 개시 내용은 또한 수면 위 또는 수면 아래에서 사용하도록 설계된 선박 및 다른 유인 및 원격 제어식 차량 그리고 고정 구조물(예를 들면, 오일 플랫폼 및 수중 연구 설비)을 포함하는 해양 환경의 차량 및 구조물에도 적용될 수 있다. 본 발명의 개시 내용은 또한 유인 및 원격 제어식 항공기, 우주선, 및 인공위성을 포함하는 항공우주 환경의 차량 및 구조물에도 적용될 수 있다.

도 1을 참고하면, 한 실시예에 있어서, 가상 전기/전자 장치 인터페이스 및 관리 시스템(Virtual Electrical and Electronic Device Interface and Management System)(VEEDIMS 또는 본 명세서에서는 접두어 "V"에 의해 간단하게 나타냄) 제어 환경(VCE)(100)이 도시되어 있다. VCE(100)는 분산형 및 로컬 레벨 인텔리전스를 제공하기 위해 소프트웨어 레이어(102) 및 하드웨어 레이어(104) 속에 배치된 소프트웨어 및 하드웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다. 소프트웨어 레이어(102)는 VEEDIMS 제어기(V제어기) 레이어(106), VEEDIMS 네트워크(V넷) 전송 레이어(108), 및 VEEDIMS 모듈(V모듈) 드라이버 레이어(110)를 포함할 수 있고. 하드웨어 레이어(104)는 V넷 케이블(120) 및/또는 VEEDIMS 전력(V전력) 케이블(122)에 의해 제공된 다양한 하드웨어 컴포넌트들 사이의 연결부를 가진 하나 이상의 V제어기(112), VCE 전원(114), VEEDIMS 스위치(V스위치)(116) 및 V모듈(118).

소프트웨어 레이어(102)는 하드웨어 레이어(104)에 대한 제어 명령을 제공하여 하드웨어 레이어가 작동하고, 데이터를 수집하고, 이벤트를 모니터 및 보고하고, 그리고 VEEDIMS 동작 환경 (VOE)을 제공하기 위해 필요한 다른 기능을 수행할 수 있게 해 준다. 소프트웨어 레이어(102)에 의해 제공된 기능의 실제 물리적 위치는 VCE(100)의 구성에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 특정 소프트웨어 기능이 몇 가지 구성에서는 V제어기(112)에 위치될 수 있지만, 다른 구성에서는 V모듈(118)에 위치될 수 있다.

V제어기 레이어(106)는 다른 기능들 중에서 VEEDIMS 제어기 드라이버(도시되어 있지 않음)를 실행시키는 VEEDIMS 제어기 커널(kernel)을 포함한다. VEEDIMS 제어기 드라이버는, 아래에서 설명하는 바와 같이, VCE(100) 내에서 작동하는 전기/전자 시스템을 직접 작동시키고, 관리하고 모니터하는 V모듈(118)과 상호작용하도록 구성되어 있는 소프트웨어 모듈이다. VEEDIMS 제어기 드라이버는 비교적 범용으로 사용될 수 있는 하이 레벨 드라이버이고, 보다 상세하게는 범용 하이 레벨 드라이버와 물리적 컴포넌트 인터페이스 사이의 통신을 해석하는 하위 소프트웨어 레이어에 제공된 드라이버(예를 들면, V모듈 드라이버 레이어(110)내의 드라이버)이다.

V넷 전송 레이어(108)는 이더넷(Ethernet) 프로토콜의 최적화 버전과 같은 오픈 프로토콜에 기초하여, 브로드캐스트 및/또는 어드레스블 V넷 트래픽을 전달하여 VCE(100)의 고속 실시간 작동 능력을 지원할 수 있다. V넷 트래픽은 패킷(packet)을 기반으로 하고, 본 발명의 개시 내용에서 사용되고 있는 "패킷" 이라는 용어는 데이터그램, 프레임, 패킷 등을 포함하는 임의의 타입의 캡슐화 데이터(encapsulated data)를 포함할 수 있고, 캡슐화 정보는 음성, 비디오, 데이터, 및/또는 다른 정보를 포함할 수 있다. V넷 트래픽의 일부 또는 모두는 암호화될 수 있다.

V넷 전송 레이어(108)는 V넷 백본(아래에서 설명함)과 함께 네트워크 통신을 고대역(high bandwidth) 네트워크를 이용하는 이산 입력/출력(I/O) 레벨로 통합될 수 있게 한다. 이것은 대체로 차량 내의 기존 서브시스템에 대해 매우 특수한 목적을 수행하기 위해 네트워크 기술을 적용하는 종래의 차량 네트워크 기술에 대비된다. 이더넷에 부가하여, V넷 전송 레이어(108)에 의해 사용될 수 있는 다른 프로토콜은 전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜(TCP/IP), 유저 데이터그램 프로토콜(UDP), 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP), 모드버스(Modbus)(모디콘(Modicon)에 의해 공개된 직렬 통신 프로토콜), 블루투스(Bluetooth), 파이어와이어(Firewire), 컨트롤러 에어리어 네트워크(CAN) 및 플렉스레이(Flexray)를 포함한다. 예를 들어, VEEDIMS는 사실상의 이더넷 통신 표준으로서 모드버스 TCP를 그리고 사실상의 직렬 통신 표준으로서 모드버스를 사용할 수 있고, 다른 애플리케이션 특정 하위 레벨 프로토콜은 게이트웨이(gateway)로서 모드버스 TCP를 사용하여 액세스할 수 있다.

V모듈 드라이버 레이어(110)는, 아래에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, V모듈(118)의 내부 하드웨어 및 V모듈 내부 하드웨어에 물리적으로 연결되어 있는 장비와 상호작용하도록 구성되어 있다. 이것은 특정 서브시스템(예를 들면, V모듈(118) 및 디바이스/컴포넌트) 또는 디바이스가 VCE(100) 내에서 작용할 수 있도록 기록되어 있는 디바이스 특정 드라이버일 수 있다.

하드웨어 레이어(104)는 소프트웨어 레이어(102)가 실행될 수 있는 하드웨어 플랫폼을 제공하고, 또한 다양한 서브시스템과 컴포넌트 사이의 통신 및 전력 링크를 제공한다. V제어기(112)는 V제어기 레이어(106)의 일부분이고 VOE를 관리하는 역할을 담당하는 VEEDIMS 제어기 커널을 작동시킨다. V제어기(112)는 대체로 중대한 작업을 수행하는 역할을 담당하며 기능적으로 중복되는 역할을 맡아서 V제어기가 작동되지 않을 때 발생할 수 있는 문제점을 최소화할 수 있다.

하나 이상의 VCE 전원(114)은 VCE(100) 내의 모든 컴포넌트로 직접 또는 간접적으로 전기 에너지를 제공할 수 있다. VCE 전원(114)은 아래에서 설명할 V넷 케이블(120) 및 V전력 케이블(122)에 의해 형성된 전기 그리드에 연결될 수 있다. 상기 전기 그리드는 컴포넌트 및 배선부(wiring)를 보호하고 진단 및 고장 회복을 빠르게 하기 위해 감시 자기 유압 회로 브레이커(supervised magnetic hydraulic circuit breaker) 및 싸이클 바이 싸이클 또는 폴드백 전류 제한 전자부품을 사용하는 고품질(예를 들면, 항공우주 레벨) 그리드일 수 있다. 감시(supervision)는 차량의 운전자에게 전기 시스템 고장에 대한 이유의 직접적인 표시를 제공하고 문제점을 해결하기 위해 취해야 할 조치를 포함할 수 있다. 전류 폴드백은 서브-시스템에 대한 전기적인 고장을 제한하여, 고장을 방지하고 고장의 발생시에도 최대 가능 기능을 차량에 제공하기 위해 사용될 수 있다.

V스위치(116)는 V스위치가 V제어기(112)와 V모듈(118) 사이의 V넷 트래픽을 위한 도관으로서 기능할 수 있도록 하기 위해 필요한 전자부품 및 커넥터를 수용하고 있는 물리적 폐쇄부(enclosure)를 포함한다. V스위치는 또한 VCE 전원(114)으로부터 받은 전력(즉, V전력 전류)를 V모듈로 분배한다.

V모듈(118)은 임의의 전기/전자 디바이스가 V스위치(116) 및 V넷 케이블(120)에 의해 형성된 V넷 백본(예를 들면, 네트워크 또는 멀티-드롭 통신 버스)을 통하여 VCE(100)로의 전력 연결성(connectivity) 및 디지털 데이터를 가질 수 있도록 설계된 이산 전기/전자 인터페이스 모듈이다. 몇 가지 실시예에서는, V모듈(118)이 적어도 제한된 제어 기능을 포함할 수 있다.

VCE(100)에서의 연결은 V넷 케이블(120) 및 V전력 케이블(122)에 의해 제공된다. V넷 케이블(120)은 디지털 신호 통로 및 V제어기(112), V스위치(116) 및 V모듈(118) 사이의 직류(DC) 전압 연결을 제공할 수 있는 물리적인 V넷 분배 케이블 매체이다. V전력 케이블(122)은 고 암페어의 직류 전압을 VCE 전원(114)으로부터 V제어기(112) 및 V스위치(116)로 공급하기 위한 물리적인 전력 분배 케이블 매체이다.

V넷 케이블(120) 및 V전력 케이블(122)에 의해 제공된 기능은 특정 VCE(100)에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 몇 가지 VCE 설정(implementation)은 12볼트 DC 전력 애플리케이션을 지원하기 위해서만 필요할 수 있는 반면에, 다른 설정은 더 높은 전압(예를 들면, 24볼트 DC, 48볼트 DC, 또는 50/60Hz의 110/220 VAC)을 필요로 할 수 있다. 더 높은 전력 요건을 가지는 VCE 설정에서는, V스위치(116), V모듈(118), V넷 케이블(120) 및 V전력 케이블(122)의 전용 버전(version)이 제공될 수 있다. 상기 전용 버전은 전력 호완성이 없는 V스위치(116)와 V모듈(118)을 연결할 가능성을 배제하기 위해 칼라 코드화 케이블(color coded cable) 및 상이하게 형성된 키부착 커넥터(keyed connector)를 사용함으로써 확인될 수 있다.

V넷 케이블(120)의 한 실시예는 전력 분배 및 데이터 네트워크 능력을 겸하고 있는 통합된 단일 케이블 커넥터 어셈블리로서 형성되어 있다. 상기 어셈블리는 러기드 인터페이스(rugged interface)를 VCE(100) 내의 V모듈(118) 또는 서브-시스템에 제공하는 특정 진입 보호 표준(particular ingress protection standard)(예를 들면, IP-67 또는 유사한 레벨의 보호 시일로서 적합한 품질을 가지는 것)을 만족시키는 방수 커넥터를 포함할 수 있다. 상기 커넥터는 상기한 바와 같은 특정 전력 분배 레벨(예를 들면, 12볼트 DC, 24볼트 DC, 48볼트 DC, 또는 50/60Hz의 110/220 VAC)을 가질 수 있고 필요한 전류를 전송할 수 있는 뉴트럴 컨택트(neutral contact) 및 다중 고성능 프로토콜와 함께 사용하기 위해 설계된 네트워크 커넥터를 포함할 수 있다. V넷 케이블 커넥터는 다양한 레벨의 이더넷(예를 들면, lObaseT, lOObaseT, 및 lOOObaseT)을 지원할 수 있다. 다른 실시예는 이더넷의 대안으로서 또는 이더넷에 부가하여 유니버설 직렬 버스(Universal Serial Bus:USB) 프로토콜, 파이어와이어, CAN, 및 플렉스레이와 같은 프로토콜을 지원할 수 있다. V넷 케이블 어셈블리의 커넥터 쉘은 가혹한 애플리케이션 환경에 적합한 온도 등급을 가진 내식성 재료(corrosion resistant material)로 항공우주 표준에 맞게 제작될 수 있다. 크로스토크(crosstalk) 또는 다른 노이즈를 V넷 데이터 트래픽과 간섭하지 않는 레벨로 유지하기에 충분한 차폐기능을 가지고 있는 매칭 재킷 케이블 어셈블리(matching jacketed cable assembly)이 사용될 수 있다.

V넷 케이블(120)은 뉴트럴 와이어링(neutral wiring)을 단일 케이블 개념(concept)으로 통합하여 접지 루프(ground loop)를 방지하고, 노이즈를 감소시키고, 그리고 신뢰도(reliability)를 향상시킨다. 전통적으로, 자동차, 보트, 비행기 및 유사한 환경은 DC 작동 전압에 대한 복귀 경로로서 차량의 금속 샤시를 사용하였다. 이것은 주로 비용 절감 조치로서 이루어졌지만, 후속적인 실패(downstream failure)를 초래할 수 있다. 예를 들어, 접지부로의 전기 접속은 사용된 재료의 조성과 마감상태에 따라 상이한 전위차(galvanic potential)로 될 수 있고, 이로 인해 가혹한 작동 환경에서 부식을 가속시킬 수 있다. 회로의 전기 저항은 시간이 경과함에 따라 변경될 수 있고, 그 결과 동일한 공통의 접지부를 통하여 흐르는 전압을 변경시키고, 이로 인해 종종 회로 경로(circuit path)들 사이에서 전기 노이즈가 유발된다. 따라서, V넷 케이블(120)을 사용함으로써, VEEDIMS는, 전기 회로 복귀 경로를 분리시켜서 유발된 전기 크로스토크를 최소화하거나 제거하도록 설계된 기밀성의 고 신뢰성 접속부를 가진 보호 접지 와이어(protected ground wire)로서의 V넷 케이블의 구성으로 인해 상기 문제점을 최소화하거나 제거한다.

구리 및 광섬유를 포함하는, 다수의 상이한 타입의 통신 매체가 V넷 케이블(120)에 부가하거나 V넷 케이블(120)의 대안으로서 사용될 수 있다. 광섬유가 사용되는 경우에는, V모듈(118) 또는 VCE(100)의 다른 컴포넌트는 화이버 투 카퍼(fiber-to-copper) 및 카퍼 투 화이버(copper-to-fiber) 전환을 수행할 수 있다.

부가적으로 도 2를 참고하면, 다른 실시예에 있어서, 도 1의 하드웨어 레이어(104)의 한 가지 가능한 구성이 도시되어 있다. 본 실시예에서는, V제어기(112)가 V전력 케이블(122)을 통하여 VCE 전원(114)에 연결되어 있고 V넷 케이블(120)을 통하여 V스위치(116)에 연결되어 있다. V넷 케이블(120)이 전력을 전송하지 못할 수 있는 경우 및/또는 V스위치 및 V모듈(118)과 같은 전력용 V스위치에 의존하는 컴포넌트에 전력을 공급하기에 필요한 전력량을 제공하지 못할 수 있는 경우 때문에, VCE 전원(114)은 V스위치(116)에도 연결되어 있다. V모듈(118)은, 아래에서 설명하는 바와 같이 다른 V모듈에 연결될 수 있지만, V스위치(116)에만 연결되어 있다. 도시되어 있지는 않지만, 몇 가지 실시예에서는 V제어기(112)가 V모듈(118)에 직접(다시 말해서, V스위치(116)를 거치지 않고서) 연결될 수 있다. V제어기(112) 및 V스위치(116) 중의 하나 또는 양자 모두는 VCE 전원(114)과 통신하여 전력 이용가능성(availability)을 결정하고, 전력 소비 요구를 VCE 전원에 전달하고, 그리고 전력 레벨을 제어할 수 있다.

V스위치(116)에 연결되는 것에 더하여, V모듈(118)은 V넷 케이블(120) 또는 다른 버스 기반 아날로그 및/또는 디지털 입력/출력(I/O) 인터페이스로 될 수 있는 입력/출력(I/O) 인터페이스(202)를 통하여 서브시스템/디바이스(200)에 연결될 수 있다. 본 실시예에서는 VCE(100)의 외측에 있는 것으로 도시되어 있지만, 서브시스템/디바이스(200)는 VCE(100)의 일부분으로 될 수 있다. V모듈(118)은 서브시스템/디바이스(200)와 통합되어 단일 서브시스템으로 될 수 있거나 도시되어 있는 바와 같이 별개로 될 수 있다.

VCE(100)는 V모듈 또는 서브시스템/디바이스가 V넷 백본에 연결된 후에 V모듈(118) 또는 서브시스템/디바이스(200)을 VCE와 자동적으로 통합시킴으로써 플러그 앤 런(plug and run) 기능을 지원할 수 있다. V모듈(118) 또는 서브시스템/디바이스(200)의 VCE(100)와의 통합 상태는 발광다이오드(LED) 또는 다른 표시장치에 의해 표시될 수 있다. 예를 들어, 서브시스템(200)이 V넷 백본에 연결되는 경우, 서브시스템의 LED 칼라가 서브시스템의 통합 상태를 표시할 수 있다. 적색 LED는 서브시스템(200)이 VCE(100)와 통합되지 않은 것(예를 들면, 이용가능한 전력의 부족으로 인해)을 나타낼 수 있고 녹색 LED는 서브시스템이 통합되어 작동하는 것을 나타낼 수 있다. 먼저 플러그 연결 상태에서 통합되지 않은 경우에, 예를 들어, 전력이 서브시스템(200)에 대해서 이용가능하게 되면 LED 칼라가 적색에서 녹색으로 변경될 수 있다.

VCE(100)는 자가 출판(self-publishing)을 지원할 수 있다. 자가 출판에 있어서, V모듈(118) 또는 VEEDIMS 인에이블 서브시스템 또는 디바이스(예를 들면, 적어도 통합된 기본 V모듈 기능을 가지고 있는 것)과 같은 새로은 컴포넌트가 V넷 백본에 연결되면, 이 새로운 컴포넌트는 자신의 특성(예를 들면, 전력 필요성, 능력 및 다른 정보)을 공표한다. 대체 실시형태로서, V제어기(112) 또는 다른 컴포넌트가 새로운 컴포넌트에 질의하여 새로운 컴포넌트의 특성을 결정할 수 있다. 새로운 컴포넌트가 클래스(아래에서 설명됨)의 멤버인 경우에는, VCE(100)가 이미 새로운 컴포넌트에 관한 특정 정보(예를 들면, 최대 전력 소비량)을 가지고 있을 수 있다. 따라서, 종종 새로운 컴포넌트에 관한 정보를 VCE로 입력할 것을 요구하는 통상적인 관점에서 새로운 컴포넌트를 VCE(100)의 일부분으로서 부가하기 보다는, VCE가 새로운 컴포넌트를 단순히 V넷 백본에 연결되게 한 다음 새로운 컴포넌트에 관한 관련 정보를 확인한다.

VCE(100)는 자동 업데이트를 지원할 수 있다. 자동 업데이트에 있어서, V모듈(118) 또는 VEEDIMS 인에이블 서브시스템 또는 디바이스(예를 들면, 적어도 통합된 기본 V모듈 기능을 가지고 있는 것)과 같은 새로운 컴포넌트가 V넷 백본에 연결되는 경우, 새로운 컴포넌트가 새로운 컴포넌트에 관한 VOE의 높은 제어 레벨을 업데이트하기 위해 정보를 보낼 수 있다. 이로 인해 새로운 컴포넌트에 관한 정보를 입력하는 데 있어서 사람의 실수를 방지한다.

VCE(100)는 전력 분할(power splitting)을 통하여 효율적인 전력 사용을 지원할 수 있다. 전력 분할에 있어서, V모듈(118) 또는 VEEDIMS 인에이블 서브시스템 또는 디바이스(예를 들면, 적어도 통합된 기본 V모듈 기능을 가지고 있는 것)과 같은 새로운 컴포넌트가 V넷 백본에 연결되는 경우, V제어기(112) 또는 V스위치(116)와 같은 다른 컴포넌트는 새로운 컴포넌트를 작동시키기에 충분한 전력이 존재하는지 여부에 대한 판단을 할 수 있다. 이러한 판단은 새로운 컴포넌트가 연결되어 있을 때 새로운 컴포넌트에 의해 공표될 수 있거나 새로운 컴포넌트에게 질의함으로써 얻어질 수 있는 새로운 컴포넌트의 작동 시방서에 기초하여 이루어질 수 있다. 이용가능한 전력이 충분한 경우에는, 이용가능한 전력의 양이 감량되고 새로운 컴포넌트가 활동(active) 상태로 VCE(100)에 수용된다. 이용가능한 전력이 충분하지 않은 경우에는, 새로운 컴포넌트의 전력 요건이 이용가능한 전력을 초과하기 때문이거나 또는 약간의 전력이 비축되어 새로운 컴포넌트가 사용할 수 없기 때문에, 새로운 컴포넌트는 VCE(100)에 대한 액세스가 거부되거나 이용가능한 전력이 충분해질 때까지 비활동 상태로 있게 된다.

새로운 컴포넌트가 VEEDIMS 인에이블이 아닌 경우에는, 전력이 사용가능하다는 가정하에서, 새로운 컴포넌트가 연결되는 V모듈(118)이 새로운 컴포넌트의 전력 사용을 결정하기 위해 테스트를 실시하거나 단순히 전력의 특정 레벨을 할당할 수 있다. 예를 들어, 비-VEEDIMS 인에이블 팬(non-VEEDIMS enabled fan)이 V모듈(118)에 연결되면, 상기 팬은 자신의 특성에 관한 정보를 공표할 수 없고 이러한 정보를 파악하도록 질의받을 수 없다. 따라서, V모듈(118)은 팬에 대한 프로파일을 만들고 단락(short circuit) 및 다른 문제점을 방지하기 위해서 팬의 작동을 모니터하여 전력 및 전류 요건, 온도 및 유사한 정보를 확인할 수 있다. V모듈(118)은 상기 프로파일 정보를 이용하여 VOE를 업데이트할 수 있고, 그 결과 VEEDIMS 프록시(proxy)로서 기능하여 적어도 기본 VEEDIMS 기능을 가진 비-VEEDIMS 인에이블 팬을 제공한다.

전력 분할은 전력이 효율적으로 사용되도록 하기 위해서 전력 소비가 모니터될 수 있고 VCE의 여러가지 상이한 레벨로 제어될 수 있기 때문에 VCE(100)를 보다 환경친화적으로 만들 수도 있다. 이러한 제어는 교체용 고전력 요건 컴포넌트를 확인하고 VCE(100) 내의 전력 소비를 대체적으로 조절하기 위해서 사용될 수 있다.

VCE(100)는 소프트웨어 및 하드웨어 리던던시(redundancy)를 지원할 수 있다. 예를 들어, 하드웨어 리던던시는, 중요한 작업을 수행하기 위해 멀티플 하드웨어 컴포넌트(예를 들면, V제어기(112))를 이용하고 V제어기(112), V스위치(116) 및 V모듈(118)를 위해 이중 포트(dual port) 및 다른 안전장치를 제공함으로써 제공될 수 있다. V제어기(112), V스위치(116) 및 V모듈(118) 중의 몇 가지 또는 전부는 VCE(100)가 소프트웨어, 하드웨어 및 링크 고장을 검출하고 이를 상황에 맞게 조절할 수 있도록 하기 위해서 심장박동(heartbeat) 또는 다른 표시 방법을 사용할 수도 있다.

부가적으로 도 3을 참고하면, 또 다른 실시예에 있어서, 도 1의 VCE(100)의 한 가지 가능한 구성이 다중 V스위치(116) 및 V모듈(118)을 서로 연결시킬 수 있는 것(다시 말해서, 데이지 체인(daisy chain))을 도시하고 있다. V스위치(116)를 데이지 체인으로 연결시킬 수 있으면 개개의 V넷 케이블(120) 및 V전력 케이블(122)을 각각의 V스위치로부터 VCE(100)의 V제어기(112) 및 VCE 전원(114)으로 각각 연결시킬 필요성을 배제할 수 있다. 마찬가지로, V모듈(118)을 데이지 체인으로 연결시킬 수 있으면 개개의 V넷 케이블(120)을 각각의 V모듈로부터 V스위치(116)로 연결시킬 필요성을 배제할 수 있다. 이로 인해 VCE(100)는 다중 V스위치(116) 및 V모듈(118)가 차량 또는 다른 환경 전체에 걸쳐서 분포된 상태로 구성될 수 있기 때문에 케이블이 훨씬 효율적으로 연결될 수 있다.

데이지 체인 연결은 전력, 데이터, 또는 전력 및 데이터 양자 모두를 포함할 수 있다. V스위치(116) 및 V모듈(118)의 하나 이상은 V넷 트래픽 데이지 체인 연결이 가능하도록 데이터를 다른 V스위치 및 V모듈로 전달하도록 구성된 이더넷 스위치를 포함할 수 있다. 또한, 전력은 데이지 체인의 한 방향으로 전달될 수 있고 데이터는 다른 방향으로 전달될 수 있다. 따라서, 분산되고 분리된(즉, 모듈러) 시스템을 제공하면서 VCE(100)의 임의의 주어진 구성에 대해 높은 레벨의 유연성(flexibility)을 가질 수 있다.

본 실시예에 있어서, V제어기(112)는 전력(점선)를 위해 VCE 전원(114)에 연결되어 있고 V넷 데이터 통신(실선)을 위해 V스위치(116a 및 116b)에 연결되어 있다. V스위치(116a)는 V넷 데이터 및 전력을 V모듈(118a)에 공급하고, V모듈(118a)은 V넷 데이터 및 전력을 데이지 체인연결된 V모듈(118b)에 공급한다. V스위치(116b)는 V스위치(116c) 및 V모듈(118c)에 연결되어 있고 V넷 데이터를 V스위치(116c)에 공급하고 V넷 데이터 및 전력 양자 모두를 V모듈(118c)에 공급한다. V스위치(116b)은 VCE 전원(114)에 직접 연결되어 있지 않다는 사실을 주의해야 한다. V스위치(116c)는 V스위치(116b) 뿐만 아니라 V모듈(118d 및 118e)에도 연결되어 있다. V스위치(116c)는 전력을 V스위치(116b)를 공급하고 V넷 데이터 및 전력 양자 모두를 V모듈(118d 및 118e)에 공급한다. 비록 도시되어 있지는 않지만, V제어기(112) 및/또는 V스위치(116)는 VCE 전원(114)과 통신하여 전력 이용가능성을 결정하고, 전력 소비 요구를 VCE 전원에 전달하며, 그리고 전력 레벨을 제어할 수 있다.

부가적인 V스위치(116)(도시되어 있지 않음)가 V제어기(112)에 연결 및/또는 V스위치(116a-116c)로부터 데이지 체인 연결될 수 있고, 또한 부가적인 V모듈(118)(도시되어 있지 않음)이 V스위치(116a-116c) 중의 하나에 연결되거나 V모듈(118a-l18e)로부터 데이지 체인 연결될 수 있다. 또한, 다중 V스위치(116)는 단일의 V스위치에 연결될 수 있고 다중 V모듈(118)은 단일의 V모듈에 연결될 수 있다. 연결될 수 있는 V스위치(116) 및 V모듈(118)의 갯수에 대한 제한은 이용가능한 포트의 갯수 및 체인연결된 컴포넌트에 의해 필요한 전력의 양 대 체인에 이용가능한 전력의 양을 포함할 수 있다. 비교적 긴 체인에 필요한 연결부의 갯수는 케이블 및 컴포넌트를 교체하는 어려움을 증가시킬 수 있다.

비록 도시되어 있지는 않지만, 다수의 상이한 네트워크 구성이 사용될 수 있다. 예를 들어, 환형 네트워크 구성 및 별모양 네트워크 구성 양자 모두가 VCE(100)에 사용될 수 있다.

도 4를 참고하면, 도 1의 V제어기(112)의 한 실시예가 도시되어 있다. V제어기(112)는 VEEDIMS 중앙처리장치(VCPU)(400), 메모리(402), 통신/전력 인터페이스(404) 및 하나 이상의 내부 통신 링크(406)를 포함한다. V제어기(112)의 컴포넌트의 구성 및 타입은 V제어기가 사용될 특정 VCE(100)에 따라 변경될 수 있다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 차량 환경에서는, V제어기(112)가 원하는 기능을 제공하기 위해서 필요한 포트의 갯수를 최소로 가진 비교적 콤팩트한 집적회로 보드로서 설계될 수 있다. 이에 대하여, 구조물(예를 들면, 집 또는 사무실 빌딩)과 같은 환경은 대체로 공간이 덜 중요하기 때문에 덜 콤팩트한 V제어기(112)를 사용할 수 있다. 또한, V제어기(112)는 다수의 상이한 VCE에서 사용하기 위해 비교적 범용으로 될 수 있거나, 고도의 특수한 요건(예를 들면, 우주항공 환경)을 가지는 특수한 VCE(100)에 사용하기 위해 주문제작될 수 있다.

VCPU(400)는 실제로 멀티-처리기 또는 분산 처리 시스템을 대표할 수 있고; 메모리(402)는 다른 레벨의 캐시 메모리, 메인 메모리, 하드 디스크, 및 원격 저장 위치를 포함할 수 있고; 통신/전력 인터페이스(404)는 데이터와 전력을 수신, 분할/조합 및 전송하기 위한 다중 인터페이스를 대표할 수 있다. 예를 들면, 통신/전력 인터페이스(404)는 V전력 케이블(122)을 통하여 VCE 전원(114)으로부터 전력을 수신하는 제1 인터페이스(도시 생략) 및 V넷 케이블(120)을 통하여 하나 이상의 V스위치(116)와 통신하는 제2 인터페이스(도시 생략)를 가지고 있다. 일부 실시예에서, V제어기(112)는 또한 V넷 케이블(120)을 통하여 V스위치(116)에 전력을 보낼 수 있다. 통신/전력 인터페이스(404)의 데이터 전송 능력은 유선 (예를 들면, V넷 케이블(120)) 및 무선 기능 모두를 제공할 수 있다.

V제어기 레이어(106)(예를 들면, VEEDIMS 제어기 커널 및 VEEDIMS 제어기 드라이버) 및 V넷 전송 레이어(108)를 위한 명령은 메모리(402)에 저장되고VCPU(400)에 의해 실행될 수 있다. V제어기 레이어(106) 기능은 V제어기(112)에 의해 전적으로 처리되거나, V제어기 레이어 기능의 일부 또는 전부가 V스위치(116) 레벨로 푸시 다운되거나 낮아질 수 있다. 이하에 설명하는 바와 같이, VCE(100)의 파라미터를 제어하고 VCE에 관한 데이터를 얻기 위하여 사용자가 V제어기와 소통하는 것을 허용하도록 부가적인 기능이 V제어기(112)에 의해서 제공될 수 있다. 만약 VCE(100)에 다중 V제어기(112)가 존재하면, 다중 V제어기는 부하 균등 분산 기능을 제공하고 V제어기 중의 하나가 고장난 경우에 리던던시를 보장하는 소프트웨어를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 도 1의 V스위치(116)의 실시예가 도시되어 있다. V스위치(116)는 처리 유닛(PU)(500), 메모리(502), 통신/전력 인터페이스(504), 및 하나 이상의 내부 통신 링크(506)를 포함하고 있다. V스위치(116)의 컴포넌트의 구성 및 종류는 V스위치가 사용되는 특정한 VCE(100)에 의존하여 변화될 수 있다. 예를 들면, 자동차 환경에서, V스위치(116)는 원하는 기능을 제공하기 위하여 필요한 최소한의 포트 수를 구비한 상대적으로 소형의 집적 회로 기판으로 설계될 수 있다. 반대로, 구조물(예를 들면, 주택 또는 업무용 건물)과 같은 환경은 공간이 일반적으로 덜 중요하기 때문에 상대적으로 크기가 큰 V스위치(116)가 사용될 수 있다. 더욱이, V스위치(116)는 상이한 많은 VCE에 사용하기 위해 상대적으로 범용의 것이거나, 특정 요건(예를 들면, 우주항공 환경)을 갖는 특정한 VCE(100)에 사용하기 위해 주문 제작된 것일 수 있다.

PU(500)는 실제로 멀티-처리기 또는 분산 처리 시스템을 대표할 수 있고 메모리(502)는 다른 레벨의 캐시 메모리, 메인 메모리, 하드 디스크, 및 원격 저장 위치를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, PU(500) 및 메모리(502)는 캘리포니아주 샌디에고에 소재한 Netburner, Inc.에 의해 제조된 것과 같은 임베디드 시스템을 구비한 회로 기판에 형성될 수 있다. 회로 기판은 전력, 통신, 및 다른 접속을 위한 다중 포트를 포함할 수 있다.

통신/전력 인터페이스(504)는 V넷 데이터 트래픽 및 전력을 수신, V넷 데이터 트래픽 및 전력을 분할/조합, V넷 데이터 트래픽 및 전력을 전송하기 위한 다중 인터페이스를 대표할 수 있다. 예를 들면, 통신/전력 인터페이스(504)는 V전력 케이블(122)을 통하여 VCE 전원(114)으로부터 전력을 수신하고 PU(500)와 메모리(502)에 전력을 전달하는 제1 인터페이스(도시 생략) 및 V넷 케이블(120)을 통하여 V제어기(112), V스위치(116), V모듈(118)과 통신하는 제2 인터페이스(도시 생략)를 가지고 있다.

제2 인터페이스는 V제어기(112)에 V스위치(116)를 링크시키는 V넷 케이블(120)이 전력 컴포넌트를 갖지 않거나 또는 V스위치의 지정된 슬롯에 삽입될 수 있는 양자를 링크시키는 V넷 케이블이 전력을 지원하지 않는 것을 인식하도록 구성될 수 있다. 통신/전력 인터페이스(504)는 V전력 케이블(122)을 통하여 수신된 전력을 다른 V스위치(116) 및 V모듈(118)에 연결된 V넷 케이블(120)로 전달하기 위하여 제1 인터페이스와 제2 인터페이스 사이에 접속부를 포함할 수 있다. 만약 V넷 케이블(120)이 데이터 및 전력을 위한 두개의 별개의 채널을 가지고 있다면, 제1 및 제2 인터페이스는 적절한 채널에 독립적으로 연결될 수 있다. 만약 데이터 및 전력이 단일의 신호(예를 들면, 별개의 주파수로)에서 전달되면, 제1 및 제2 인터페이스는 단일의 출력 신호를 생성하기 위하여 V넷 데이터 트래픽 및 전력 신호를 병합할 수 있다.

통신/전력 인터페이스(504)의 제1 및 제2 인터페이스는 또한 V넷 데이터 트래픽 및 전력의 일부 또는 전부를 V스위치(116)를 통해 보낼 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 만약 다른 V스위치(116)가 V넷 케이블(120)을 통하여 통신/전력 인터페이스(504)의 입력/출력 포트에 연결되면, 통신/전력 인터페이스는 수신된 전력의 일부뿐만 아니라 수신된 V넷 데이터 트래픽의 일부 또는 전부를 다른 V스위치로 보낼 수 있다. 통신/전력 인터페이스(504)는 또한 V넷 케이블(120)을 통한 전력의 전달을 V스위치(116)가 제어할 수 있는 다른 제어 회로 또는 필터를 포함할 수 있다. 통신/전력 인터페이스(504)의 데이터 전송 능력은 유선(예를 들면, V넷 케이블(120)) 및 무선 기능 모두를 제공할 수 있다.

V제어기 레이어(106)와 소통하기 위한 명령 및 V넷 전송 레이어(108)를 위한 명령은 메모리(502)에 저장되고 V스위치(116)를 VCE(100)에서의 다중 애플리케이션 실행 인터페이스(MAXI)로서 설정하기 위하여 PU(500)에 의해서 실행될 수 있다. 일부 실시예에서, V스위치(116)는 V제어기 레이어(106)의 적어도 일부를 위한 신호를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, V스위치(116)는 단지 기본적인 V넷 데이터 트래픽 스위칭(예를 들면, 개별적으로 자체 주소를 갖는 V모듈(118)을 가지고 있는 VCE(100)에서 )만을 제공하고 자신의 전력 소모 요구가 충족된 후에 접속된 V스위치 및 V모듈에 단순히 나머지 전력을 보낼 수 있다.

도 6을 참조하면, 도 1의 V모듈(118)의 하나의 실시예가 도시되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이, V모듈(118)는 V스위치(116) 및 V넷 케이블(120)에 의해 형성되는 V넷 백본을 통하여 임의의 전기/전자 인터페이스 디바이스가 VCE(100)에 데이터 및 전력 연결을 할 수 있도록 설계된 별개의 전기/전자 인터페이스 모듈이다. 일반적으로, V모듈(118)은 VOE에 하드웨어(그리고 일부 실시예에서는 소프트웨어) 추출 레이어를 제공하도록 설계되어 있으므로 V제어기(112)에 위치하는 V제어기 레이어(106)에서 작동하는 범용 소프트웨어 제어 드라이버가 예를 들면 차량에서 볼 수 있는 기기 패널 게이지와 같은 로우 레벨 디바이스를 제어할 수 있다.

V모듈(118)은 VEEDIMS 원격 처리 유닛(VRPU)(600), 메모리(602), 통신/전력 인터페이스(604), 및 하나 이상의 내부 통신 링크(606)를 포함하고 있다. V모듈(118)의 컴포넌트의 구성 및 종류는 V모듈이 사용되는 특정한 VCE(100)에 의존하여 변화될 수 있다. 예를 들면, 자동차 환경에서, V모듈(118)은 원하는 기능을 제공하기 위하여 필요한 최소한의 포트 수를 구비한 상대적으로 소형의 집적 회로 기판으로 설계될 수 있다. 반대로, 구조물(예를 들면, 주택 또는 업무용 건물)과 같은 환경은 공간이 일반적으로 덜 중요하기 때문에 상대적으로 크기가 큰 V모듈(118)이 사용될 수 있다. 더욱이, V모듈(118)은 상이한 많은 VCE에 사용하기 위해 상대적으로 범용의 것이거나, 특정 요건(예를 들면, 우주항공 환경)을 갖는 특별한 VCE(100)에 사용하기 위해 주문 제작된 것일 수 있다.

VRPU(600)는 실제로 멀티-처리기 또는 분산 처리 시스템을 대표할 수 있고 메모리(602)는 다른 레벨의 캐시 메모리, 메인 메모리, 하드 디스크, 및 원격 저장 위치를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, VRPU(600) 및 메모리(602)는 캘리포니아주 샌디에고에 소재한 Netburner, Inc.에 의해 제조된 것과 같은 임베디드 시스템을 구비한 회로 기판에 형성될 수 있다. 회로 기판은 전력, 통신, 및 다른 접속을 위한 다중 포트를 포함할 수 있다.

통신/전력 인터페이스(604)는 V넷 데이터 트래픽 및 전력을 수신, V넷 데이터 트래픽 및 전력을 분할/조합, V넷 데이터 트래픽 및 전력을 전송하기 위한 다중 인터페이스를 대표할 수 있다. 예를 들면, 통신/전력 인터페이스(604)는 V스위치(116)에 연결된 V넷 케이블(120)을 통하여 전력을 수신하는 제1 인터페이스(도시 생략) 및 동일한 V넷 케이블(120)을 통하여 V넷 데이터를 수신하고 전송하는 제2 인터페이스(도시 생략)를 가지고 있다. 만약 V넷 케이블(120)이 데이터 및 전력을 위한 두개의 별개의 채널을 가지고 있다면, 제1 및 제2 인터페이스는 적절한 채널에 독립적으로 연결될 수 있다. 만약 데이터 및 전력이 단일의 신호(예를 들면, 별개의 주파수로)에서 조합되면, 제1 및 제2 인터페이스는 데이터와 전력을 분리하기 위하여 들어오는 신호를 필터링할 수 있다.

통신/전력 인터페이스(604)의 제1 및 제2 인터페이스는 V넷 데이터 트래픽 및 전력의 일부 또는 전부를 V모듈(118)을 통해 보낼 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 만약 다른 V모듈(118)이 V넷 케이블(120)을 통하여 통신/전력 인터페이스(604)의 입력/출력 포트에 연결되면, 통신/전력 인터페이스(604)는 수신된 전력의 일부뿐만 아니라 수신된 V넷 데이터 트래픽의 일부 또는 전부를 다른 V모듈로 보낼 수 있다. 통신/전력 인터페이스(604)의 데이터 전송 능력은 유선(예를 들면, V넷 케이블(120)) 및 무선 기능 모두를 제공할 수 있다.

통신/전력 인터페이스(604)의 제1 및 제2 인터페이스는 V모듈(118)을 하나 이상의 서브시스템/디바이스(200)와 연결할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 인터페이스 중의 하나 또는 모두가 도 2의 I/O 인터페이스(202)를 형성하거나, 통신/전력 인터페이스(604)가 서브시스템/디바이스(200)에 대한 통신 및 전력 분배를 위한 하나 이상의 버스-기반, 아날로그, 및/또는 디지털 I/O 인터페이스를 형성할 수 있다. V모듈(118)은 예를 들면, I/O 인터페이스(202)를 통한 I/O 스캐닝을 사용하여, 부착 서브시스템/디바이스(200)에서의 고장을 보고하는 예외(exception)를 실행할 수 있다. 일부 실시예에서, V모듈(118)의 통신/전력 인터페이스(604)는 부착 서브시스템/디바이스(200)를 위한 액세스를 외부 무선 디바이스(도시 생략)에 제공하는 게이트웨이로서의 역할을 한다.

V제어기 레이어(106)와 소통하기 위한 명령 및 V넷 전송 레이어(108), V모듈 드라이버 레이어(110)을 위한 명령은 메모리 유닛(602)에 저장되고, VCE(100)에서 MAXI로서 V모듈(118)을 구성하는 VRPU(600)에 의해서 실행될 수 있다. 일부 실시예에서, V모듈(118)은 V제어기 레이어(106)의 적어도 일부를 위한 명령을 포함할 수 있다.

V모듈 드라이버 레이어(110)는 V모듈(118)에 연결된 서브시스템/디바이스(200)와 VOE 사이에 인터페이스를 제공하는 특정한 장치 인터페이스용 드라이버 소프트웨어를 포함하고 있다. 예를 들면 차량의 VCE(100)에서, 오일 온도, 압력, 수온 등과 같은 별개의 센서로부터의 신호 데이터는 V모듈 드라이버 레이어(110)의 특정 드라이버를 통해 서브시스템/디바이스(200)로부터 포착되고 V모듈(118)에 의해 합계되어 처리된다. V모듈(118)은 센서 데이터를 취하고 V넷 백본을 초과하는 V넷 트래픽(예를 들면, VEEDIMS 호환성 데이터 스트림)으로서 V제어기(112)에 보낸다. VEEDIMS 호환성이 없는 센서 데이터는 V제어기(112)에 전달되기 전에 V모듈(118)에 의해서 변환될 수 있다. 또한 특정 실시예에서, V제어기 레이어(106)에서의 V제어기 레이어 드라이버는 차량의 현재 상황을 오퍼레이터에 알려주기 위하여 태코미터, 속도계 및 다른 일련의 게이지를 구동하도록 개발될 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, V모듈(118)에 연결된 별개의 센서가 상응하는 V모듈 드라이버 레이어(110)에 기초하여 V모듈에 의해서 합계되고 처리되는 디지털 또는 아날로그 신호 데이터를 생성한다. V모듈(118)은 처리된 신호 데이터를 VCPU(400)에 의해 처리하기 위해 V넷 백본을 통해 V제어기(112)로 전송한다. 그 다음에 V제어기(112)는 차량의 오퍼레이터에게 정보를 제시할 수 있다.

V모듈(118)은 하이 레벨 변경을 요구하지 않고 새로운 서브시스템 및 컴포넌트가 VOE와 통합되는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 새로운 물리적 전기/전자 장치 및 대응하는 임의의 소프트웨어를 지원하기 위하여, 드라이버가 V모듈(118)을 위해 작성될 수 있다. V모듈 드라이버 레이어(110)에 있게 되는 드라이버는 V제어기 레이어(106)에 의해 사용되는 VEEDIMS 표준 인터페이스 프로토콜과 일치하도록 작성될 수 있다. 표준 인터페이스 프로토콜은 VEEDIMS 개발 키트(VDK)를 통해서 이용가능하거나 또는 사용자를 위해 개발자에 의해서 발표될 수 있다. 이러한 방안은 개념적으로 디스크 드라이브를 제어하기 위해 UNIX 오퍼레이팅 시스템 환경에서 작성되는 범용 디스크 드라이브 제어기 드라이버의 아이디어와 유사한다. 새로운 디스크 드라이브가 개발될 때, 새로운 드라이브의 로우 레벨 드라이버가 하이 레벨의 범용 디스크 드라이브 제어기 드라이버와 호환되도록 설계되기만 한다면 새로운 드라이브의 독특한 특성은 범용 디바이스 드라이버에 이해되기 때문에 하드웨어 레벨에서 임의의 새로운 작동 능력에 상관없이 범용 디스크 드라이브 제어기 드라이버는 새로운 드라이브와 소통할 수 있다. 따라서, 드라이버가 VEEDIMS 표준 인터페이스 프로토콜과 일치하기만 한다면 새로운 서브시스템 및 컴포넌트는 하이 레벨 VCE 변경을 요구하지 않고 VCE(100)와 통합될 수 있다.

V모듈(118)은 다른 V모듈과 구별하기 위하여 VCE(100) 내에서 사용될 수 있는 독특한 식별자를 가질 수 있다. 이 독특한 식별자는 미디어 액세스 제어(MAC) 어드레스, IP 어드레스, 또는 임의의 다른 독특한 식별 코드(예를 들면, 시리얼 넘버)가 될 수 있다.

이하에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, V모듈(118)은 비휘발성 메모리(예를 들면, 메모리(602))에 저장된 자체의 암호화된 패스워드로 보호되는 내부 웹사이트를 유지할 수 있다. 정보는 개발 문서 및 수정 레벨, 완성 자재 명세서(BOM), 그리고 수리 및 제조 이력을 포함할 수 있다. V모듈(118)은 V모듈 및 더욱 높은 하이 레벨 컴포넌트(예를 들면, V스위치(116) 및 V제어기(112))를 피어 하기 위하여 이 데이터를 VCE(100)에 송출 또는 전송할 수 있다. V모듈(118)은 고장 분석을 위해 고장전에 이벤트의 캐시 데이터 스냅샷을 비휘발성 메모리에 유지하고, 또한 운행 시간 및 다른 관심사항의 파라미터를 저장할 수 있다. 이러한 정보를 사용함으로써, 고장난 V모듈(118)의 교체는 VCE의 소프트웨어를 재구성할 필요없이 달성될 수 있다. V모듈(118)은 가동시에 진단을 싱행하고 필요할 때 그 상황을 보고하도록 형성될 수 있다. 더욱이, V모듈(118) 뿐만 아니라 V스위치(116) 및 V제어기(112)는 모두 하트비트 신호를 발생시킬 수 있고, V제어기(112)는 다양한 VCE 컴포넌트의 상황을 결정하기 위하여 하트비트 신호를 모니터할 수 있다.

도 7을 참조하면, 시스템 아키텍쳐(700)의 하나의 실시예가 도시되어 있다. 시스템 아키텍쳐(700)는 VCE(100)를 다양하게 액세스 가능하고 처리될 수 있는 상부의 정보 레이어, 중요한 미션이 존재하는 중간 제어 레이어 및 디바이스 레이어를 갖고 있는 것으로서 보고 있다. 시스템 아키텍쳐(700)는 상부의 정보 레이어에 초점을 맞추고 있으며 주로 데이터 취득 및 진단을 위해 하부의 레이어를 이용한다. 예시적인 목적을 위해, 시스템 아키텍쳐(700)는 차량 레이어, 숍 레이어(shop layer)(예를 들면, 차량 수리 업소), 및 기업체 레이어에 관하여 도시되어 있다. 본 실시예에서 VCE(100)는 차량 레이어에 도 1의 V제어기(112) 및 V모듈(118)을 포함하고 있고, 숍 레이어에 VEEDIMS 진단 그룹(702)을 포함하고 있으며, 기업체 레이어에 VEEDIMS 관리 그룹(704)을 포함하고 있다. 본 실시예에서, 캘리포니아주 샌린드로에 소재한 OSIsoft, Inc.에 의해 제공되는 PI 시스템이 테이터 취득, 편집 및 분석을 위해 사용되고 있다. 그러나, 다른 시스템이 사용될 수도 있으며 본 발명은 PI 시스템으로 제한되는 것은 아니다.

본 실시예에서, 도 1의 VCE(100)는 시리얼 데이터 저장을 지원하도록 구성되어 있는데, 이것은 이벤트(예를 들면, 고장)가 발생한 후의 시간 및 진행에 기초한 고장 분석을 가능하게 한다. 전형적인 자동차 진단 시스템은 에러 코드 패러다임에 기초한 것이다. 에러 코드 패러다임에서, 특정한 고장은 컴퓨터에 저장된 소정의 에러 코드를 발생시키며, 이론적으로는 정비 기술자가 고장의 근본 원인을 진단하고 시스템을 수리할 수 있다. 불행하게도, 이와 같은 소정의 에러 코드 방안은 예기치 못한 고장 이벤트 또는 연속적인 이벤트를 포착할 수 없는데, 이것이 종종 본질적인 문제의 근원을 결코 찾아내지 못하고 장기간의 고장 수리 기간을 갖게 한다. 예를 들면, 만약 에러가 구분될 수 없다면 고장 발생 컴포넌트를 제거하기 위해서 커다란 섹션의 와이어링 하니스 또는 훨씬 커다란 부품 어셈블리가 교체될 수 있다. 문제 해결을 위한 이러한 시행착오 방식은 고객, 중개인 및 제조자에게 과도하게 많은 비용을 부과한다.

본 발명은 모든 시계열적 데이터 및 이벤트 유발 데이터를 높은 분해능으로 포착하고 콤팩트한 비휘발성 디지털 미디어에 저장하는 것을 지원하는 시스템 아키텍쳐(700)를 제공함으로써 이러한 문제를 해결한다. 또한 이 시스템은 특정한 고장 기간 동안에 다양한 시스템의 상황을 관찰하기 위하여 데이터를 검토 및 분석할 수 있다. 이러한 능력은 고객에 의해 확인되거나 또는 VCE(100)에 의해 기록된 특정한 고장 이벤트에 시스템 데이터의 연관성을 알 수 있고, 또한 고장에 이를 수 있는 종합적인 상황을 개발하기 위하여 이벤트 전의 데이터 스트림을 분석할 수 있다. 이러한 분석 과정은 종래에 검출 및 수리하기 가장 어려운 고장 이벤트인 간헐적인 고장의 원인을 신속하고 효율적으로 진단하기 위하여 정비 기술자가 컴퓨터화된 툴을 사용하는 것을 가능하게 한다.

VCE(100)는 또한 발생되는 수집 데이터를 모두 저장하는 능력을 제공한다. 압축 및 예외를 위한 필터링 만을 허용함으로써, 분해능을 손상시키는 일 없이 저장 효율이 증가될 수 있다. 더욱이, 전송 기술(예를 들면, 블루투스 그리고 다른 유선 및 무선 기술)을 이용함으로써, 축적된 데이터는 단순히 현재의 문제를 해결하는 것보다는 식별 개선을 위한 추후 분석을 위해 다운로드될 수 있다. 예를 들면, 데이터는 장래의 컴포넌트 고장을 방지하기 위한 예측 수단을 정의하도록 사용될 수 있는 고장 조건을 식별하기 위하여 분석될 수 있다.

데이터는 논리식 또는 외부 한계에 대한 서치와 같은 신속한 검색 및 고급 서치를 위해 정리될 수 있다. 일부 실시예에서, 데이터 저장(예를 들면, 데이터베이스)은 데이터 스트림의 특정 부분의 시작 및 끝에 포인터를 정장하는 배치 서브시스템를 사용할 수 있고, 이에 의해 오버레이를 사용하여 유사한 이벤트 간의 비교를 허용한다. 예를 들면, 모든 엔진 스타트 이벤트가 배치 서브시스템에 의해서 정리될 수 있으므로 스타트 이벤트는 최적 엔진 스타트의 모델을 개발하고 파라미터 드리프트(예를 들면 콜드 시동의 크랭킹 타임)와 같은 메인티런스의 필요성을 예측하기 위하여 신속하게 소환되고 비교될 수 있다. 데이터베이스의 효율성은 다변량 통계 분석을 포함하는 복잡한 분석을 허용한다. 이것은 정규 작동 파라미터로부터 벗어나는 경향을 관측함으로써 고장 검출을 실행할 수 있을 뿐만 아니라 예방 메인티런스 기능을 실행할 수 있는 실시간 데이터 분석을 가능하게 한다. 일부 예에서, VCE(100)는 황금 프로파일(예를 들면, 성능 파라미터의 최적의 세트)에 기초하여 제어하도록 형성될 수 있고 성능이 황금 프로파일로부터 멀어지게 드리프트될 때 경보를 울리도록 형성될 수 있다.

이러한 레벨의 분석을 달성하기 위하여, V모듈(118)은 센서 및 다른 피드백 메카니즘을 사용하여 부착 서브시스템/디바이스(200)(Fig. 2)에 대한 정보를 수집한다. 정보는 버스-기반 I/O 인터페이스(706), 아날로그 I/O 인터페이스(708) 및 디지털 I/O 인터페이스(710)와 같은 인터페이스를 통하여 얻어질 수 있다. 각각의 I/O 인터페이스(706, 708, 710)는 V모듈(118)을 각각의 다른 종류의 I/O 인터페이스와 균일한 방식으로 통신하도록 허용하는 범용 I/O 인터페이스 레이어(712)를 통하여 정보를 보낸다.

I/O 인터페이스 레이어(712)는 Modbus/TCP 드라이버(716) 및 임베디드 컴포넌트 히스토리언 오브젝트(ECHO) 드라이버(718)(예를 들면, 캘리포니아주 샌린드로에 소재한 OSIsoft, Inc.에 의해 제공되는 PI 시스템에 의해서 지원되는 것과 같은 ECHO)에 액세스 가능한 레지스터 맵(174)에 정보를 저장한다. Modbus/TCP 드라이버(716) 및 ECHO 드라이버(718)는 이하에 설명되는 바와 같은 V제어기(112)의 대응하는 컴포넌트와 접속한다.

또한 레지스터 맵(714)은, 레지스터 맵으로부터 정보를 획득하고 정보를 처리하며 문서(722)를 업데이트 및 유지하도록 형성된 VEEDIMS 다이내믹 제어기(720)에 액세스 가능하다. 문서 버전 제어는 높은 복잡성을 갖거나 커다란 제조 부피를 가지므로 차량에서 복잡한 문제가 될 수 있다. 이 문제를 해결하기 위하여, VEEDIMS는 전체 문서 세트를 V모듈(118) 또는 다른 서브시스템에 집어 넣어서, 정비 기술자로 하여금 즉시 이용할 수 있게 한다. 게다가, 서비스 로그가 저장되므로 차량의 서비스 히스토리를 정확하게 반영하도록 업데이트될 수 있다. 일부 실시예에서, 서비스 로그는 로그를 자동적으로 업데이트하는 청구서 시스템에 링크될 수 있다.

다이나믹 제어기(720)는 또한 진단을 실행하고 진단 모듈(724)을 사용하여 상기 진단으로부터 초래된 정보를 유지하고, V모듈과 서브시스템/디바이스 파라미터를 구성하고 구성 모듈(726)을 사용하여 구성 정보를 유지한다. 다이나믹 제어기(720)는 문서(722)와, 진단 모듈(724)과 관련된 정보와, 상기 기재한 엠비디드(embedded) 웹 서버를 사용한 하이퍼텍스트 트랜스퍼 프로토콜 (HTTP) 인터페이스(728)를 통해 이용가능한 구성 모듈(726)을 만든다. 일 예로서, 정보는 숍 레이어에서 VEEDIMS 플리트 진단(702)에 이용가능하도록 만들어졌으나, VCE(100)에 상당하는 차량 운전자를 포함하는 여러 많은 사용자도 이용가능하도록 만들어질 수 있다.

V제어기(112)는 Modbus/TCP 드라이버(730)를 포함하며, 상기 Modbus/TCP 드라이버(730)는 레지스터 맵(714)으로부터의 정보를 V모듈(118)의 Modbus/TCP 드라이버(716)를 통해 수신한다. Modbus/TCP 드라이버(730)는 처리된 정보가 ECHO 컴포넌트(736)를 통과하기 전에 정보를 처리할 수 있는 시각화 모듈(732)로 정보를 통과시킨다. V제어기(112)는 또한 레지스터 맵(714)으로부터 정보를 V모듈(118)의 ECHO 드라이버(718)를 통해 수신하는 ECHO 드라이버(734)를 포함한다. ECHO 드라이버(734)는 정보를 ECHO 컴포넌트(736)로 통과시킨다. ECHO 컴포넌트(736)는 엔터프라이즈 레이어에서 정보의 일부나 모든 정보를 ECHO 업로드 컴포넌트(738)를 통하여 VEEDIMS 플리트 관리(704)로 보낸다. ECHO 컴포넌트(736)는 또한 ECHO 데이터 데이터베이스(740)에서 정보의 일부나 모든 정보를 저장하며, 상기 ECHO 데이터 데이터베이스는 다량의 시간표시(time-stamping) 데이터를 고속도(예를 들면, 리얼 타임이나 거의 리얼 타임으로)로 모아서 보관하는데 책임이 있다.

V제어기(112)와 V모듈(118)에 의해 저장된 일부의 데이터나 모든 데이터가 사고와 같은 큰 충격과 고온의 상황을 견딜 수 있도록 설계된 "블랙 박스"에 저장될 수 있다. 여러 서브시스템이 손상되거나 파괴되어도 상기 기재된 데이터가 분석에 이용될 수 있다.

숍 레이어에서 VEEDIMS 플리트 진단(702)은 문서 데이터(722)에 액세스하여 보는데 사용되는 웹 브라우저(742)를 포함하고 V모듈(118)의 웹 서버에 의해 제공된 HTTP 인터페이스(728)를 통해 데이터(724)를 진단한다. V모듈(118)에 의해 표시된 데이터의 HTTP 특성에 따라, 독점적인 장비와 툴를 사용하지 않고도 데이터에 액세스할 수 있다. 데이터에 부호가 매겨짐에 따라, 적합한 권한의 자격을 갖는 사용자들만이 데이터에 액세스할 수 있어 보안가 유지될 수 있다. VEEDIMS 플리트 진단(702)은 또한 구성 툴(744)을 포함하며 이 툴은 구성 모듈(726)이 상호작용하도록 사용되어 구성 정보를 얻고, V모듈(118), 여러 V모듈, 및 XML(eXtensible Markup Language) 구성 정보를 사용하는 부속의 서브시스템/디바이스의 파라미터를 구성한다.

VEEDIMS 플리트 진단(702)은 V제어기(112)의 ECHO 데이터 데이터베이스(740)로부터 데이터를 얻는 ECHO 컴포넌트(746)를 더 포함한다. 데이터는 PI ECHO 드라이버(748)를 통해 PI 서버(750)로 통과되고 다양한 PI 분석 툴(752)이 숍 레이어에서 데이터의 일부나 모든 데이터를 분석하는데 사용될 수 있다. 데이터는 엔터프라이즈 레이어에서 ECHO 업로드 컴포넌트(754)를 통해 VEEDIMS 플리트 관리(704)로 통과된다.

엔터프라이즈 레이어에서 VEEDIMS 플리트 관리(704)는 ECHO 업로드 컴포넌트(738 및 754)로부터 데이터를 수신하는 ECHO 업로드 컴포넌트(756)를 포함한다. ECHO 업로드 컴포넌트(756)는 데이터를 ECHO 컴포넌트(758)로 통과시키고, 이 ECHO 컴포넌트는 PI ECHO 드라이버(760)를 통해 데이터를 PI 데이터 데이터베이스(762)에 저장한다. PI 분석 툴(766)은 PI 서버(764)를 통해 분석하기 위하여 데이터를 PI 데이터 데이터베이스(762)에서 액세스할 수 있다.

도 8을 살펴보면, 일 실시예로서, 상기 도 8에는 도 1의 VCE(100)를 사용하여 처리될 수 있는 환경으로서 차량(800)이 도시되어 있다. 차량(800)은 섀시(801)를 포함하고, 상기 차량(800)에 대한 추진력, 스티어링, 제동, 및 여러 기능을 제공하는 복수의 서브시스템과 이 시스템에 상당하는 컴포넌트가 상기 섀시내에 위치되거나 상기 섀시와 연결될 수 있다. 본 명세서에 기재된 서브시스템과 컴포넌트는 단지 예시를 위한 것이고, 여러 다른 서브시스템과 컴포넌트가 차량(800)과 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 더욱이, 도시된 서브시스템과 컴포넌트는 상기 도시된 것과 다르게 구성되며 차량(800) 내에 상이하게 위치될 수 있다.

차량(800)은 타이어(802a, 802b, 802c, 및 802d)와, 상기 타이어에 대응하며 신호를 TPMS 와이어리스 신호 수신기(806)에 각각 전달하는 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS) 인타이어 센서(804a, 804b, 804c, 및 804d)를 포함한다. 타이어(802a, 802b, 802c, 및 802d)는 엔진(810)과 연결된 트랜스미션 시스템(도시 생략)을 통해 동력이 공급되는 축(808a 및 808b)과 연결된다. ECU(Engine Control Unit, 812)는 엔진(810)의 성능을 모니터하고 조정한다. 예를 들면, ECU(812)는 모니터된 파라미터에 기초하여 엔진(810)으로의 연료 분사를 제어할 수 있다. 헤드라이트 어셈블리(814a 및 814b)와 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b)는 상기 헤드라이트 어셈블리와 테일라이트 어셈블리를 형성하는 다양한 불빛의 조정을 가능하게 하는 전기 시스템과 연결될 수 있다.

도어(818a 및 818b)는 "도어 열림" 센서(820a 및 820b)를 각각 사용하여 모니터된다. "도어 개방" 스위치(822a 및 822b)가 사용되어 인테리어 불빛, 경보, 및 도어(818a 및 818b)가 각각 개방되었을 때의 여러 기능을 제어할 수 있다. 운전석(824a)과 조수석(824b)은 각각 사람의 유무를 지시하는 승객 감지 센서(826a 및 826b)를 포함한다.

승객실은 피드백 정보를 드라이버(예를 들면, 속도, 연료 레벨, 및 엔진 온도), 스티어링 휠(830) 상에 위치된 여러 작동 수단(예를 들면, 스위치 및 버튼), 인스트루먼트 패널 스위치 클러스터(832), 및 인터엑티브 네비게이션과 정보 스크린(834)(예를 들면, 평평한 패널)에 제공하기 위하여 게이지 클러스터(828)도 포함할 수 있다. 인터엑티브 스크린(834)은 네비게이션 정보, 차량 정보(예를 들면, 현재의 연료 레벨, 연료를 충전하기 전까지 남아있는 추정 주행거리, 및 여러 온도(예를 들면, 엔진 및 승객실 온도)), 및 여러 정보를 사용자에게 제공하도록 사용될 수 있다. 윈드쉴드 와이퍼 어셈블리(836)는 스티어링 휠(830) 상의 작동 수단을 통해 제어될 수 있다. 롤바(Rollbar) 라이트 어셈블리(838a 및 838b)는 예를 들면 인터엑티브 스크린(834)을 통해 롤바 라이트 어셈블리 상에서 다양한 불빛의 조정을 가능하게 하는 전기 시스템과 연결될 수 있다.

연료 셀(840)은 저압의 연료 리턴 라인에서 엔진(810)으로부터의 유체 유동을 계측하는 유량계(842)와, 고압의 연료 라인에서 상기 엔진으로의 유체 유동을 계측하는 유량계(844)와 연결될 수 있다. 연료 캡(846)은 유량계(848)에 의해 모니터되는 연료 충전 라인을 커버할 수 있다. 비록 도시되지 않았으나, 센서가 제위치에 위치될 수 있는 연료 캡(846)을 모니터할 수 있다. 연료 셀(840)과 다양한 유량계(842, 844, 및 848)가 모니터될 수 있다.

차량(800)이 점화, 추진, 스티어링, 제동, 오일 및 타이어 압력, 제어 패널 표시기, 승객실 환경 파라미터(예를 들면, 온도 및 공기 유동), 그리고 오디오/비디오 엔터테인먼트 시스템 세팅과 같은 차량 기능을 모니터하거나 제어하거나 모니터 및 제어하도록 구성된 다양한 서브 시스템(모두 도시 안됨)을 포함할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 서브시스템은 복잡(예를 들면, ECU(812)에 의해 조정되는 연료 분사)할 수도 상대적으로 간단(예를 들면, 내부 "돔(dome)" 라이트의 제어)할 수도 있다.

도 9를 더욱 살펴보면, 도 1의 VCE(100)의 일 실시예가 도 8의 차량(800)에 도시되어 있다. 차량(800)은 서로 연결되고 V스위치(116)와 연결되는 V제어기(112) 및 VCE 동력원(114)을 포함한다. V스위치(116)는 제 1 V모듈(118a)과 연결되며, 이어서 상기 제 1 V모듈은 제 2 V모듈(118b)과 연결된다. V모듈(118a 및 118b)은 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b)와 각각 연결된다. 일 실시예로서, 각각의 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b)는 리버스 라이트 구역, 제동 라이트 구역, 및 터언 신호 구역으로 분리되는 복합적인 LED를 포함한다. 여러 실시예로서, V모듈(118a 및 118b)은 상기 모듈의 각각의 테일라이트 어셈블리에 통합된다. 여러 실시예에 있어서, V모듈(118a 및 118b)은 상기 V모듈의 각각의 테일라이트와 연결되지만, 별개의 구성요소이다. V제어기(112)는 또한 V모듈(118c)와 연결되며, 이어서 상기 V모듈은 독점적인 케이블을 통해 ECM(812)과 연결된다.

본 발명의 실시예로서, VCE(100)의 V모듈은 패시브 스위치 클래스(passive switch class), 솔레노이드/엑츄에이터 클래스, 모터 클래스, 패시브 정보 디스플레이 클래스(passive information display class), 인터엑티브 정보 디스플레이 클래스(interactive information display class), 패시브 데이터 패스 쓰루 클래스(passive data pass through class), 피드백 데이터 획득 클래스(feedback data acquisition class), 및 라이트닝 제어 클래스(lighting control class)를 포함하는 여러 클래스로 분류된다. 이와 같은 클래스는 단지 예시를 위한 것이며 이에 한정되는 것이 아님을 알 수 있다. 더욱이, 이들 클래스 중 수개의 클래스가 서로 겹칠 수 있고, 수개의 클래스나 모든 클래스가 다른 클래스에 포함되도록 형성될 수 있다.

패시브 스위치 클래스는 간단한 on/off 상태 스위치 즉 도어 열림 센서(820a 및 820b)나 승객 감지 센서(826a 및 826b, passenger presence sensor)에 사용될 수 있는 순간 접촉 스위치와 같은 서브시스템과 컴포넌트를 포함한다. 이러한 클래스는 또한 여러 기능이나 상태를 제어하도록 사용되는 보다 복잡한 여러 위치 패시브 스위치를 포함하며, 윈드쉴드 와이퍼 제어에 사용되어 단속적인 와이퍼작동 간격, 느린 와이퍼작동 간격, 중간정도의 와이퍼작동 간격, 및 빠른 와이퍼작동 간격의 윈드쉴드 와이퍼 어셈블리(836)를 작동시킨다.

솔레노이드/엑츄에이터 클래스는 전기로써 도어나, 트렁크 뚜껑이나 임의의 여러 단일 액션 즉 프로세스를 개방하는데 사용되는 서브시스템 및 컴포넌트를 포함한다. 모터 클래스는 윈드쉴드 와이퍼(예를 들면, 윈드쉴드 와이퍼 어셈블리(836)), 후드/도어 개방 기구, 파워 시트 이동부나 미러 이동부, 및 유사 동력식 작동부(similar motorized operations)를 작동시키는데 사용되는 서브시스템 및 컴포넌트를 포함한다.

패시브 정보 디스플레이 정보는 사용자에게 시각적인 디스플레이 정보를 전달하고, 게이지 클러스터(828)의 전기/전자 대시보드 게이지, 어드레스가능한 매트릭스 LCDs(liquid crystal displays)와 같은 엑티브 디스플레이, 및 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이를 포함하는 서브시스템 및 컴포넌트를 포함한다. 인터엑티브 정보 디스플레이 클래스는 인터엑티브 스크린(834), GPS(global positioning system) 네비게이션 디바이스, 사운드 시스템, 엑티브 디스플레이, 및 엔진 스탠바이/시동/정지 제어를 스위치하는 특징부에 상태 디스플레이를 제공하는 인터엑티브 시동기 스위치와 같은 서브시스템 및 컴포넌트를 포함한다.

클래스를 통과하는 패시브 데이터는 데이터 획득 및 통과를 실행하고, 패시브 디스플레이를 포함하는 서브시스템 및 컴포넌트를 포함한다. 피드백 데이터 획득 클래스는 인터엑티브 디스플레이, 라이트 제어 모듈, 및 엔진 제어 모듈과 같은 서브시스템 및 컴포넌트를 포함한다. 라이트 제어 클래스는 헤드라이트 어셈블리(814a 및 814b), 주간 주행 라이트, 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b), 및 일반적인 인테리어와 기구 패널 라이트부용 서브시스템 및 컴포넌트를 포함한다.

상기 클래스 리스트에 따르면, 본 발명의 실시예의 V모듈(118a 및 118b)은 라이트부 제어 클래스 모듈로서 분류된다. V모듈(118c)은 패시브 데이터 통과나 피드백 데이터 획득 클래스로 분류될 수 있다.

V모듈(118c)은 V모듈의 일례이며, 상기 V모듈은 서브시스템이나 컴포넌트 작동식 레거시(legacy) non-VEEDIMS와 상호작용하여 적어도 베이직 레벨의 VEEDIMS 기능을 상기 서브시스템이나 컴포넌트 작동식 레거시 non-VEEDIMS에 제공한다. V모듈(118c)은 독점적인 케이블을 통해 ECM(812)으로부터 CAN-bus 데이터를 수신한다. V모듈(118c)은 CAN-bus 데이터를 V넷 데이터로 변환하고 이 변환된 데이터를 V넷 백본으로 보낸다. 이러한 구성에 의해 V모듈(118c) 보다 더 높은 VCE 레벨에서 다른 변환을 실행할 필요없이 VCE(100)에 CAN-bus 데이터를 사용할 수 있다. 여러 실시예에 있어서, ECM 작동식 VEEDIMS가 ECM(812) 대신에 사용되어, 상기 ECM이 시일없이 VCE(100)에 통합될 수 있다. ECM 작동식 VEEDIMS는 엔진 시동을 캐시(cache)하는 능력과, 보다 높은 레벨 제어 시스템이 데이터를 수신할 준비가 될 때까지 상기 데이터를 처리하는 능력을 포함한다. 이러한 캐시 기술은 임의의 지연성능부(latency)를 수용하고, 실시간 시간표시부(synchronization of time stamping)를 제공하고, 그리고 보다 높은 레벨 시스템이 임의의 데이터 손실이 없이도 업그레이드나 유지보수를 위해 셧다운될 수 있게 한다.

이를 위하여, 각각의 V모듈(118a 및 118b)은 명령을 행하는 Netburner를 구비한 회로 기판을 포함하여 각각의 V모듈은 상기 기재한 바와 같이 MAXI 기판을 형성한다. 각각의 V모듈(118a 및 118b)은 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b)의 리버스 라이트 구역의 리버스 불빛을 작동시키는데 필요한 다수의 파워 서플라이를 포함하고, 제동 불빛을 작동시키고 신호 구역을 바꾸는 여러 파워 서플라이를 포함한다.

V모듈(118a 및 118b)은 개별적으로 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b)의 각각의 LED에 어드레스를 지정하고 광 섬유 망이나 다른 수단을 사용하여 광도 레벨 등을 식별하기 위해 LED로부터의 피드백을 수신한다. 예를 들면, 차량(800)이 시동될 때, V모듈(118a 및 118b)은 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b)에 있는 각각의 LED를 신속하게 테스트하여 LED가 작동하는지를 보장할 수 있다. 이러한 구성은 광 섬유 망을 통해 얻어진 피드백을 사용하여 달성될 수 있어, V모듈(118a 및 118b)이 각각의 LED나 LED 그룹의 광도 레벨과 칼라를 측정할 수 있다. 칼라 테스트는 V모듈(118a 및 118b)에 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b)의 불빛 출력에 대해 고도의 제어를 제공하는 18비트의 분해능(resolution)이 정확해질 수 있다. 이러한 정보를 사용하여, V모듈(118a 및 118b)은 예를 들면 펄스 폭 조정(PWM: pulse width modulation) 수집 디바이스를 사용하는 LED의 출력을 제어할 수 있다.

V모듈(118a 및 118b)에 제공된 피드백은 테스트가 아닌 다용한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들면, 피드백이 주간 주행 라이트와 같은 주간 및 야간 불빛을 제어하도록 사용되고 주위 불빛 레벨에 기초하여 LED의 강도를 조정하는데 사용된다. 다른 실시예로서, 피드백은 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b)를 사용하는 엑티브 리플렉터를 제공하도록 사용된다. 엑티브 리플렉터를 형성하기 위해, LED는 광 섬유가 외측으로부터 나오는 불빛을 감지할 때까지 off를 유지한다. 이와같은 구성이 발생할 수 있는 하나의 가능한 시나리오는 차량(800)이 밤중에 오작동하고 길가의 어느 한측에 있을 경우이다. 긴급용 불빛의 깜박거림을 표시하고 배터리를 소모하기 보다는, 광 섬유는 다른 차량으로부터의 헤드라이트를 감지함에 따라, 수개의 LED나 LED 모두를 작동시켜 차량의 유무의 엑티브 표시를 제공한다. LED는 번쩍거리거나 그렇지 않으면 또 다른 표시를 제공하도록 조정될 수 있다.

V모듈(118a 및 118b)을 형성하는 MAXI 기판은 불빛 제어를 목적으로 하는 하나 이상의 일반적인 목적의 시리얼 인터페이스를 포함한다. 예를 들면, MAXI 기판은 이더넷 및 여러 특정된 디지털 제어 프로토콜 상에서 DMX(엔터테인먼트 산업에 의해 제어를 빛으로 표시하는데 사용되는)를 지지한다. 여러 시리얼 인터페이스가 RS232 컴플라이언트 시리얼 포트를 포함하는 MAXI 기판에 의해 지지된다.

본 발명의 실시예로서, 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b) 각각은 VCE 동력원(114)과 LED 사이에 위치된 파워 서플라이(PS) 기판(도시 생략)을 포함한다. PS 기판은 작동식 VEEDIMS이 아니지만, 단방향 신호나 양방향 신호를 통해 V모듈(118a 및 118b)과 연결될 수 있다. PS 보드는 최대 전류를 LED에 세팅할 수 있고 최대 전류가 PS 보드상에 위치된 어드레스가능한 포텐션미터를 통해 대응하는 V모듈(118a 및 118b)에 의해 제어된다. PS 보드는 또한 PWM 신호를 LED에 전송하여 강도를 제어하고 PWM 신호는 V모듈(118a 및 118b)에 의해 제어된다. PS 보드의 수개의 기능 및 모든 기능이 국부적으로 제어되어 테일라이트 어셈블리(816a 및 816b)가 V모듈(118a 및 118b) 없이 작동가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

도 10을 살펴보면, 다른 실시예로서, 환경(1000)에 도 1의 VCE(100)를 포함하는 구성부(1000)가 도시되어 있다. 본 발명의 실시예로서, 구성부(1002)는 다수의 플로어(1004 및 1006)와 하나 이상의 입구 통로(1008)(예를 들면, 도어)를 포함하는 지상 빌딩이다. 구성부(1002) 주위에 화단(1010)과 같은 조경이 형성될 수 있다. 구성부(1002)는 컴포넌트를 모니터하고 제어하기 위해 다수의 컴포넌트와 이에 대응하는 시스템과 연관성을 갖는다. 예를 들면, 구성부(1002)는 관수 시스템(1012), 환경 제어 시스템(1014), 조명 시스템(1016), 경보 시스템(1018), 및 보안 시스템(1020)과 연관성을 갖는다. 각각의 시스템(1012, 1014, 1016, 1018, 및 1020)이 다수의 시스템이나 서브시스템이라는 것을 알 수 있다.

관수 시스템(1012)은 화단(1010) 및 여러 외부 조경 및 내부 플랜트 장치(도시 생략)로의 수분 공급을 모니터하고 제어하도록 구성될 수 있다. 환경 제어 시스템(1014)은 난방 및 공기조화 설비를 모니터하고 제어하도록 구성될 수 있다. 조명 시스템(1016)은 구성부(1002)의 내부 및 외부 조명을 모니터하고 제어하도록 구성되고, 내부 조명 시스템과 외부 조명 시스템일 수 있다. 경보 시스템(1018)은 제 1 경보 시스템 및 보안 경보 시스템이다. 경보 시스템(1018)은 보안 경보(예를 들면, 인가되지 않은 침입을 표시하는 도어(1008)의 도난 (경보)경보이나 또는 방이나 사무실로의 접근을 제어하는 내부 도어의 경보) 뿐만 아니라 구성부(1002) 내의 세이프티 컴포넌트(예를 들면, 화재 경보)를 모니터하고 제어하도록 구성될 수 있다. 보안 시스템(1020)이 카메라, 운동 센서 및 이와 유사한 보안 디바이스를 모니터하고 제어하도록 구성되며, 또한 여러 실시예에 있어서 보안 경보을 모니터하고 제어한다.

하나 이상의 V제어기(112)가 사용되어 전력 전송 특성을 포함하거나 포함하지 않는 V넷 백본을 통해 시스템(1012, 1014, 1016, 1018, 및 1020)을 모니터하고 제어하는데 사용된다. V제어기(112)는 다수의 V모듈(118a, 118b, 및 118c)과 연결된다. 도시되지는 않았으나, 하나 이상의 V스위치(116)가 V제어기(112)와 V모듈(118a, 118b, 및 118c) 사이에 위치될 수 있다.

V모듈(118a)은 관수 시스템(1012)과 연결된다. V모듈(118b)은 환경 제어 시스템(1014) 및 조명 시스템(1016)과 연결된다. V모듈(118c)은 경보 시스템(1018) 및 보안 시스템(1020)과 연결된다. 각각의 V모듈(118a, 118b, 및 118c)은 상기 실시예에서 기재한 바와 같이 연결된 시스템(1012, 1014, 1016, 1018, 및 1020)을 모니터하고, 질의하고, 제어한다.

여러 실시예에 있어서, VCE(100)는 구성부(1002)의 메인 일렉트릭 그리드(main electric grid)와 같은 디퍼 시스템(deeper system)과 연결된다. 이러한 경우에, VCE(100)에 의해 얻어진 데이터는 여러 소스와 공유된다. 예를 들면, 전력 그리드 데이터는 분석을 위해 여러 데이터를 갖는 정보를 수집할 수 있는 전력 회사와 공유될 수 있다. 이러한 분석은 절전 및 소등을 포함하는 여러 문제점을 방지하고 주어진 영역에서의 요구에 맞춰지도록 사용될 수 있다.

본 발명의 명세서에 기재된 내용과 도면은 단지 예시를 위한 것이며 이에 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 당업자라면 본 발명의 청구범위의 범주내에서 본 발명에 대한 여러 수정과 변경이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims

차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS)에 있어서,
복수의 케이블에 의해 형성되는 백본 네트워크로서, 각각의 케이블이 디지털 데이터 및 전력을 동시에 전송하도록 형성되어 있는 백본 네트워크;
백본 네트워크에 연결되어 복수의 제어 명령을 행하도록 구성되어 있는 제어기;
백본 네트워크를 통해 제어기에 연결되어 백본 네트워크를 통해 모듈에 요구되는 데이터 및 모든 전력을 수취하도록 형성된 복수의 모듈로서, 복수의 제어 명령에 기초한 제어기로부터의 제어 신호를 수취하도록 형성되어 있는 복수의 모듈; 및
복수의 모듈 중의 제1 모듈에 상기 제1 모듈 내에 위치된 직접 입력/출력(I/O) 인터페이스를 통해 연결되는 적어도 하나의 디바이스로서, 제1 모듈 내에 포함된 디바이스의 특정 드라이버가 디바이스와 제어기 내의 범용 VEEDIMS 제어기 드라이버 사이에 통신 인터페이스를 제공하도록 되어 있는 적어도 하나의 디바이스를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 1 항에 있어서, 제어기와 제1 모듈 사이의 백본 네트워크 내에 위치되는 스위치로서, 전원으로부터 필요한 전력을 제1 모듈에 전달하고 제1 모듈과 제어기 사이에 통신을 전송하도록 형성되어 있는 스위치를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 2 항에 있어서, 백본 네트워크는 이더넷을 기반으로 하고 있고, 제어기와 제1 모듈의 각각은 제1 모듈과 제어기 사이의 통신을 위한 전송 제어 프로토콜(TCP) 드라이버를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 2 항에 있어서, 스위치는 이더넷 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 1 항에 있어서, 제1 모듈은 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP) 서버를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 5 항에 있어서, 제1 모듈은 제1 모듈과 디바이스에 대한 진단 데이터를 획득하고 HTTP 서버를 통해 진단 데이터에 액세스 가능하게 하도록 되어 있는 진단 컴포넌트를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 5 항에 있어서, 제1 모듈은 제1 모듈의 서비스 히스토리를 포함하고 있는 문서 세트로서, HTTP 서버를 통해 액세스 가능하게 구성되어 있는 문서 세트를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 1 항에 있어서, 제1 모듈은 제1 모듈과 디바이스 중의 적어도 하나를 위한 동작 파라미터를 설정하도록 되어 있는 구성 컴포넌트를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 1 항에 있어서, 제1 모듈은 제1 모듈과 디바이스 중의 적어도 하나에 대한 데이터를 취득하도록 되어 있는 데이터 취득 컴포넌트를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 9 항에 있어서, 데이터 취득 컴포넌트는 취득된 데이터를 제1 모듈로부터 제어기로 전송하기 위해 ECHO 드라이버에 연결된 임베디드 컴포넌트 히스토리언 오브젝트(ECHO)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 9 항에 있어서, 취득된 데이터는 제어기 내의 데이터베이스로 전송되기에 앞서 제1 모듈 내의 레지스터 맵에 저장되는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 1 항에 있어서, 제1 모듈은 디바이스와 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS)에 있어서,
제1 전력 인터페이스, 제1 네트워크/전력 인터페이스, 제1 전력 인터페이스 및 제1 네트워크/전력 인터페이스에 연결되는 제1 처리기, 및 제1 처리기에 의해 행해질 수 있는 복수의 명령으로서 복수의 모듈을 제어하도록 되어 있는 제어 명령을 포함하는 복수의 명령을 포함하고 있는 제1 메모리를 구비하고 있는 제1 제어기;
전력만을 전송하도록 되어 있는 제1 케이블을 통해 제1 전력 인터페이스에 직접 연결되는 에너지 공급원;
전력만을 전송하도록 되어 있는 제2 케이블을 통해 에너지 공급원에 직접 연결되는 제2 전력 인터페이스, 및 전력과 데이터의 양자 모두를 동시에 전송하도록 되어 있는 제3 케이블을 통해 제1 네트워크/전력 인터페이스에 직접 연결되는 제2 네트워크/전력 인터페이스를 구비하고 있는 제1 스위치;
복수의 모듈 중의 제1 모듈로서, 전력과 데이터의 양자 모두를 동시에 전송하도록 되어 있는 제4 케이블을 통해 제2 네트워크/전력 인터페이스에 직접 연결되는 제3 네트워크/전력 인터페이스, 디바이스 입력/출력(I/O) 포트, 제3 네트워크/전력 인터페이스와 디바이스 I/O 포트에 연결되는 제2 처리기, 및 제2 처리기에 의해 행해질 수 있는 복수의 명령으로서 제1 모듈과 디바이스 I/O 포트를 통해 제1 모듈에 연결된 디바이스 사이의 통신을 가능하게 해주도록 되어 있는 드라이버 명령을 포함하는 복수의 명령을 포함하고 있는 제2 메모리를 구비하고 있고, 디바이스와 제1 제어기 사이의 통신 인터페이스를 제공하도록 되어 있는 제1 모듈을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 13 항에 있어서, 전력과 데이터의 양자 모두를 동시에 전송하도록 되어 있는 제4 케이블을 통해 제1 제어기에 연결되는 제2 제어기를 더 포함하고 있고, 제1 메모리가 제1 제어기와 제2 제어기 사이의 복수의 모듈에 의해 야기되는 부하를 균등하게 분산시키기 위해 제1 처리기에 의해 행해질 수 있는 복수의 명령을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 13 항에 있어서, 전력과 데이터의 양자 모두를 동시에 전송하도록 되어 있는 제5 케이블을 통해 제2 네트워크/전력 인터페이스에 직접 연결되는 제4 네트워크/전력 인터페이스 및 제3 전력 인터페이스를 구비한 제2 스위치를 더 포함하고 있고, 제2 스위치는 전원 대신에 제1 스위치로부터 전력을 획득하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 15 항에 있어서, 제1 스위치 및 제2 스위치는 제5 케이블을 통해 제1 스위치로부터 제2 스위치로 전력을 전달하고 동시에 제5 케이블을 통해 제2 스위치로부터 제1 스위치로 데이터를 전달하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 13 항에 있어서, 전력과 데이터의 양자 모두를 동시에 전송하도록 되어 있는 제5 케이블을 통해 제3 네트워크/전력 인터페이스에 직접 연결되는 제4 네트워크/전력 인터페이스를 구비하는 제2 모듈을 더 포함하고 있고, 제2 모듈은 제1 모듈로부터 전력을 획득하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 13 항에 있어서, 제2 메모리는 디바이스가 제1 모듈에 최초로 연결될 때 디바이스에 질의를 전송하고 그 질의에 대한 결과 데이터를 제1 제어기로 전송하기 위한 명령들을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 13 항에 있어서, 제1 모듈과 디바이스 중의 적어도 하나는 제1 모듈 또는 디바이스가 각각 제1 스위치 또는 제1 모듈에 연결된 후에 동작중인지의 여부를 지시하도록 구성된 광학 지시기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 13 항에 있어서, 제2 메모리는 제1 모듈이 제1 스위치에 최초로 연결될 때 제1 모듈의 데이터 기술 기능을 제1 제어기로 전송하기 위한 명령들을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 13 항에 있어서, 제1 스위치는 제2 네트워크/전력 인터페이스에 연결되는 제3 처리기, 및 제3 처리기에 의해 행해질 수 있는 복수의 명령으로서 디바이스가 제1 모듈에 최초로 연결될 때 디바이스의 전력 요구량을 결정하고 디바이스의 전력 요구량을 충족시킬 만큼 충분한 전력이 제1 스위치에 가용한지의 여부를 결정하기 위한 명령들을 포함하고 있는 복수의 명령을 포함하고 있는 제3 메모리를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 13 항에 있어서, 제1 모듈과 디바이스는 단일 유닛으로 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
제 13 항에 있어서, 복수의 디바이스가 제1 모듈에 연결되는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS).
가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS) 서포트 아키텍쳐에 있어서,
제어기; 및
차량 내에 위치되는 모듈로서, 디바이스와 호환성 있는 입력/출력(I/O) 인터페이스를 통해 다비이스에 연결되도록 구성되고, 양방향 데이터와 단방향 전력을 동시에 상기 모듈로 전송하도록 되어 있는 케이블을 통해 제어기에 연결되도록 구성되어 있는 모듈을 포함하고 있고,
상기 모듈은 제1 처리기, 및 제1 처리기에 의해 행해질 수 있는 제1 명령 세트로서 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP) 서버를 제공하기 위한 명령들을 포함하는 제1 명령 세트를 포함하고 있는 제1 메모리를 구비하고 있고, 상기 제1 메모리는 모듈의 서비스 히스토리, 및 모듈과 HTTP 서버를 통해 액세스 가능한 디바이스 중의 적어도 하나에 대한 자재 명세서를 포함하는 문서 세트를 더 포함하고 있고,
상기 제어기는 차량 내에 위치되고, 제2 처리기, 및 제2 처리기에 의해 행해질 수 있는 제2 명령 세트로서 모듈로부터 데이터를 수취하고 제2 메모리에 데이터를 저장하기 위한 명령을 포함하는 제2 명령 세트를 포함하고 있는 제2 메모리를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS) 서포트 아키텍쳐.
제 24 항에 있어서, 제1 명령 세트는 모듈과 디바이스에 대한 진단 데이터를 획득하고 HTTP 서버와 케이블 중의 적어도 하나를 통해 진단 데이터를 전송하도록 구성되어 있는 진단 컴포넌트를 위한 명령들을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS) 서포트 아키텍쳐.
제 24 항에 있어서, 제1 명령 세트는 모듈과 디바이스 중의 적어도 하나를 위한 동작 파라미터들을 설정하도록 구성된 구성 컴포넌트를 위한 명령들을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS) 서포트 아키텍쳐.
제 24 항에 있어서, 제1 명령 세트는 모듈과 디바이스 중의 적어도 하나에 대한 데이터를 취득하도록 구성된 데이터 취득 컴포넌트를 위한 명령들을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS) 서포트 아키텍쳐.
제 27 항에 있어서, 데이터 취득 컴포넌트는 취득된 데이터를 케이블을 통해 모듈로부터 제어기로 전송하기 위해 ECHO 드라이버에 연결된 임베디드 컴포넌트 히스토리언 오브젝트(ECHO)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS) 서포트 아키텍쳐.
제 24 항에 있어서, 제1 명령 세트는 디바이스 프로파일을 생성하기 위해 디바이스를 모니터하고 디바이스 프로파일을 제어기로 전송하기 위한 명령들을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가상 전기/전자 디바이스 인터페이스 및 관리 시스템(VEEDIMS) 서포트 아키텍쳐.