KR20120029460A

KR20120029460A - 차량 유닛

Info

Publication number: KR20120029460A
Application number: KR1020127000189A
Authority: KR
Inventors: 울리히 슈텔린; 마르크 멘첼
Original assignee: 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2012-03-26
Also published as: EP2460338B1; WO2010139650A3; US20120150392A1; CN102804734B; KR101703500B1; WO2010139650A2; DE102010029484A1; US8554420B2; CN102804734A; EP2460338A2

Abstract

본 발명은 멀티미디어 및 안전 기능들을 제어하기 위한 적어도 하나의 멀티미디어 제어 유닛 (3, 4) 및 적어도 하나의 안전 제어 유닛 (6) 을 포함하는 차량 내의 차량 유닛에 관한 것으로, 차량 유닛 (1, 20) 은 멀티미디어 제어 유닛 (3, 4) 과 안전 제어 유닛 (6) 사이에 스위칭 유닛으로서 제공되고, 스위칭 유닛 (1, 20) 은 멀티미디어 제어 유닛 (3, 4) 으로부터 수신된 데이터를 처리하고 그 데이터를 안전 제어 유닛이 이용가능하게 한다. 스위칭 유닛 (1, 20) 은 또한 안전 제어 유닛 (3, 4) 으로부터 수신된 데이터를 멀티미디어 제어 유닛에 송신한다. 더욱이, 스위칭 유닛 (1, 20) 은 멀티미디어 제어 유닛 (3, 4) 보다 높고 안전 제어 유닛 (6) 보다 낮은 안전 레벨을 갖는다.

Description

차량 유닛{VEHICLE UNIT}

본 발명은 차량 내의 차량 유닛에 관한 것으로, 특히 차량 내에 다른 차량 유닛들을 포함하는 통신 네트워크에 통합되는 차량 유닛에 관한 것이다. 차량은, 멀티미디어 기능들 및 안전 기능들을 제어하기 위한, 적어도 하나의 멀티미디어 제어 유닛, 예를 들어, 멀티미디어 ECU (Electronic Control Unit), 및 적어도 하나의 안전 제어 유닛, 예를 들어, 안전 ECU 를 구비하고 있다. 멀티미디어 제어 유닛과 안전 제어 유닛 사이에는 스위칭 유닛으로서 제안된 차량 유닛이 제공되며, 스위칭 유닛 또는 그 스위칭 유닛 내에 제공되는 컴퓨터가 멀티미디어 제어 유닛으로부터 수신된 데이터를 처리하고 그 데이터를 안전 제어 디바이스가 이용가능하게 하도록 구성된다.

멀티미디어 제어 유닛이란 용어는, 본 명세서에서 넓은 의미로 이해되고 "멀티미디어" 또는 "인포테인먼트 (infotainment)" 란 용어와 관련되는 차량 내의 모든 디바이스들에 관련되는 것으로 의도된다. 이들은 특히, 텔레매틱스 (telematics) 애플리케이션 (예를 들어, 맵 디스플레이, 내비게이션 시스템 등), 음성 통신 애플리케이션 (모바일 라디오 또는 모바일 라디오 애플리케이션), 엔터테인먼트 전자장치 (라디오, 텔레비전, 비디오 등) 는 물론, 차량 탑승자가 휴대하고 있고 차량 전자 시스템에 통합될 가능성이 있는 사용자 디바이스들 (블루투스, W-LAN 등) 을 가진 데이터 인터페이스이다. 이들 애플리케이션들은, 차량에서 어떠한 안전 관련 기능들도 수행하지 않는다는 사실을 공통으로 갖는다.

이러한 안전 관련 기능들은, 특히, 차량 센서 (차량 동역학 센서), 환경 센서 (차량의 주변환경을 감지하는 센서) 또는 차량-대-차량 (vehicle-to-vehicle) 또는 차량-대-주변환경 통신 (vehicle-to-surroundings communication) (C2C 또는 C2X 통신) (여기서 C2X 통신은 특별한 경우로서 C2C 통신을 포함한다) 에 의해 위험 상황이 검출될 때, 예를 들어, 비상 제동 (emergency braking) 에 의하여, 차량의 제어에 적극적으로 관여하는 운전자 보조 시스템들을 포함하는 안전 제어 디바이스들을 위해 예비된다. 이것의 예로는, ADAS (Advanced Driver Assistance System) 또는 ESC (Electronic Stability Control) 를 들 수 있다.

지금까지는, 차량 내의 시스템들이 높은 안전 요건들을 가진 시스템들 또는 유닛들, 즉 차량의 안전 동작에 필요하고/하거나 차량의 안전을 증가시키는 시스템들, 및 내비게이션 시스템들 또는 라디오 유닛들과 같이, 운전자에게 엔터테인먼트 및 정보를 제공하도록 기능하는 시스템들로 분리되었다. 이런 구별은 멀티미디어 시스템들 및 안전 시스템들을 신뢰하게 만드는 상이한 요건들로부터 발생한다. 안전 시스템들에 관여하는 안전 유닛들은 "안전 주도 (safety-driven)" 기반으로 개발되지만, 멀티미디어 시스템들의 멀티미디어 유닛들은 가전제품의 발전에 뒤지지 않아야 하기 때문에, "특징 주도 (feature-driven)" 기반으로 개발된다.

"특징-주도" 기반으로 개발되는 멀티미디어 유닛들은 차량 유닛들에 신속하게 통합될 다양한 기능들을 갖지만, 그 다양한 기능들은 부정확한 동작의 경우 또는 소정의 상황에서는 고장을 야기하고, 소정의 환경 하에서는 시스템 실패 (system failing) 를 야기하는데, 그 때 시스템은 재시동에 의해 복원되어야 한다. 이것은, 멀티미디어 기능들이 단지 운전자를 즐겁게 하고 운전자에게 정보를 제공할 뿐이기 때문에 그 멀티미디어 기능들의 경우에 어떠한 더욱 상당한 영향도 미치지 않기 때문에, 재시동 또는 고장이 차량의 안전에 어떠한 영향도 미치지 않는다.

그에 반해서, 안전에 직접 관련되거나 운전자에게 안전 리스크에 관하여 통지하는 차량 기능들에 관한 안전 유닛들은, 로드 트래픽 (road traffic) 안전에 직접적인 영향을 미친다. 이런 이유로, 이들 시스템들의 신뢰성 (reliability) 및 안전성 (stability) 에 대해 상당히 더 엄격한 요구들이 행해진다. 이들 시스템들은 실질적으로 더 천천히 개발되고, 너무 견고 (robust) 해서 통상의 경우에는 실패하지 않으며, 소정의 상황 하에서는, 제공되는 리던던시들 (redundancies) 을 통하여 일부 전자 컴포넌트들의 실패에도 대처할 수 있다.

이런 이유로, 이러한 안전 유닛들은, 차량 전자장치에서의 2 개의 영역들 (worlds) 이 보통 분리된 채 유지되도록 개발하는데 매우 많은 돈이 든다. 일부 경우에는, 차량 통신 네트워크를 통해 2 개의 영역들 사이에서 통신을 야기하는 것이 가능하지만, 네트워크는 그 때 엄격한 안전 요건들을 충족할 필요가 없다. 그러나, 2 개의 영역들이 접속되고 이들 시스템 경계를 통해 정보가 교환될 때에는, 안전 시스템이 상당히 더 천천히 개발되고, 빠른 개발 사이클로 인해, 멀티미디어 유닛이 예를 들어 IEC 61508 또는 유사한 자동차 표준에 따른 안전 기준에의 준수에 초점을 맞출 필요가 없기 때문에, 다양한 기본적인 요건들 ("특징-주도" 대 "안전-주도") 이 문제가 된다. 이들 시스템들은, 어려움들이 통신 인터페이스들에서, 이들 2 가지 문제들 간에 더욱 더 발생하도록 상당히 더 신속하게 개발된다.

WO 2009/101163 A2 는 내비게이션을 수행하고 내비게이션 유닛, 제공자 유닛, 센서 유닛 및 운전자 보조 시스템을 이용하여 운전자 보조를 제공하는 차량 시스템을 개시하며, 여기서 내비게이션 유닛은, 멀티미디어 제어 유닛의 일부로서, 맵 상의 주변환경으로부터의 맵 엑섭트들 (map excerpts) 을, 이들 데이터를 추가 센서 정보 또는 다른 정보와 일치시키고 운전자 보조 시스템에 의해 위험 상황에서 적절히 반응할 수 있게 하도록 이용되는 차량의 주변환경의 맵을 생성하는 제공자 유닛에 공급한다. 이 시스템은 키워드 "보조 호라이즌 (assistance horizon)" 에 따라 작동하며, 예를 들어, ADAS 시스템에서는 eHORIZON 으로서 이용된다. 멀티미디어 유닛인 내비게이션 유닛은 단지 낮은 안전 요건만으로 개발되지만, 내비게이션 유닛과 제공자 유닛 사이의 인터페이스에서 "특징-주도" 기반으로 개발되는 시스템으로부터 "안전-주도" 기반으로 개발되는 시스템으로의 천이 (transition) 가 발생하고 제공자 유닛이 대응하여 고가이고 돈이 많이 드는 유닛을 구성하도록 이 유닛이 높은 안전 레벨을 갖는 운전자 보조 시스템에 대한 호라이즌을 이용가능하게 하는 유닛으로서는 제공자 유닛이 바람직하다. 이런 맥락에서, 멀티미디어 제어 유닛들이 신속하게 개발되는 것은 문제가 있으며, 소정의 상황 하에서는, 인터페이스들 및 기능들이 더 이상 제공자 유닛에 대하여 교체가능한 방식으로 표준화되지 않는다. 이것은 제공자 유닛의 변형을 요구하지만, 이것은 더 천천히 진행되며, 인터페이스 그 자체가 다시 엄격한 안전 요건들을 충족해야 하기 때문에 상당히 더 많은 돈이 든다.

본 발명의 목적은 여기서 차량 내의 멀티미디어 제어 유닛들과 안전 제어 유닛들 사이에 보다 플렉시블한 인터페이스를 이용가능하게 하는 것이다.

이 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 1 항의 특징들에 의해 달성된다. 이런 맥락에서, 본 발명에 따라 제안되는 스위칭 유닛이 제공되며, 그 스위칭 유닛은 또한 (그 스위칭 유닛이 양방향적으로 통신한다는 의미에서) 안전 제어 유닛으로부터 수신된 데이터를 멀티미디어 제어 유닛에 전달하도록 구성되는데, 이는 안전 제어 유닛 그 자체가 비교적 낮은 안전 스테이지를 가진 멀티미디어 제어 유닛의 인터페이스에 접속될 필요 없이 양방향 통신 흐름을 쉽게 허용한다. 더욱이, 스위칭 유닛은, 본 발명에 따라, 그 스위칭 유닛에서는, 멀티미디어 제어 유닛에서보다 더 높은 안전 레벨에 도달하게 되고 안전 제어 유닛에서보다 더 낮은 안전 레벨에 도달하게 되기 때문에 스위칭 유닛이 제조 및 개발하기에 더 비용 효율이 높고 고도의 안전 관련 안전 제어 유닛들이 적응될 필요 없이 "특징-주도" 멀티미디어 제어 유닛들의 요건의 변경에 보다 신속하게 적응될 수 있다는 사실에 의해 구별된다. 따라서, 이 스위칭 유닛은 2 개의 "특징-주도" 영역과 "안전-주도" 영역을 접속시키기 때문에, 멀티미디어 영역과 안전 영역 사이의 인터페이스로서 기능한다.

스위칭 유닛은 여기서 하나 이상의 ECU들 (Electronic Control Units) 로서 구현될 수 있지만, 이것은 안전 영역과 동일한 안전 요건들 (SIL (Safety Integrity Level)) 을 갖지 않고 멀티미디어 영역보다 상당히 더 높은 SIL 분류 (classification) 를 갖는다. 이 중간 안전 레벨은 이미 완전한 시스템 모니터링 뿐만 아니라 스위칭 유닛의 실시간 능력 (real-time capability) 및 소프트웨어의 증명 (certification) 을 허용한다. 그 결과, 안전 디바이스들의 기능에 영향을 미칠 수 있는 돌발 결함 (catastrophic faults) 이 회피된다. 그러나, 멀티미디어 유닛들과 비교하여 이 스위칭 유닛의 효율이 저감되며, 이것은 더 높은 시스템 안전 때문이다.

안전 제어 유닛의 비교적 높은 안전 레벨과 멀티미디어 제어 유닛의 비교적 낮은 안전 레벨 사이의 이 평균 안전 레벨에 도달하기 위하여, 스위칭 유닛이 특히 시스템 모니터링을 계속하여 수행하도록 구성된다는 것을 특히 제공하는 것이 가능하다. 이것은, 운전자와 안전 디바이스들 양자가 이용가능한 정보의 부재 (absence) 에 적응할 수 있고 가능한 재시동이 수행되도록, 결함 발생 시에, 스위칭 유닛이 고장에 관하여 사용자와 안전 디바이스들 양자에 통지하는 결함 메시지를 출력하는 그러한 방식으로 구현될 수 있다.

제안된 차량 유닛의 일 개발에 따르면, 스위칭 유닛은 다양한 다른 차량 유닛들에 접속할 목적으로, 멀티미디어 제어 유닛을 위한 적어도 하나의 접속, 및 안전 제어 유닛을 위한 적어도 하나의 접속을 가질 수 있다. 그 때 이 접속들은 특히 상이한 안전 레벨들, 각각의 경우에 바람직하게는 접속된 유닛의 안전 레벨을 가질 수 있다.

이 경우에는, 예를 들어, 본 발명에 따라, 멀티미디어 제어 유닛에 대한 접속들을, 그들이 다양한 멀티미디어 제어 유닛들 또는 보다 새로운 세대의 장비에 쉽게 적응될 수 있도록 구성될 수 있게 하는 것이 가능하다.

이런 목적으로, 본 발명에 따라 스위칭 유닛이 복수의 컴퓨팅 유닛들을 갖는다면 특히 유리하며, 이 복수의 컴퓨팅 유닛들 중 일 컴퓨팅 유닛은 인터페이스를 구성하도록 기능하고, 멀티미디어 제어 유닛을 가진 외부 인터페이스에 관계 없이, 내부 인터페이스에서, 스위칭 유닛의 안전 레벨을 가진 클로즈드 시스템 내의 다른 컴퓨팅 유닛에 의해 정보를 얻게 될 수 있는 정확하게 정의된 표준을 이용가능하게 하는 그러한 방식으로 설계된다. 그 결과, 안전 제어 유닛들을 가진 제 2 인터페이스의 시스템에 간섭할 필요 없이 구성가능한 제 1 인터페이스가 쉽게 이용가능해진다. 따라서, 스위칭 유닛의 제 1 컴퓨팅 유닛은 또한, 스위칭 유닛의 제 2 또는 추가 컴퓨팅 유닛들보다 더 낮은 안전 레벨을 가질 수 있기 때문에, 새로운 장비를 접속시키는 워크샵들 (workshops) 또는 사용자에 의한 구성 간섭 (configuration interventions) 이 허용될 수 있다. 이러한 시스템에서는, 스위칭 유닛의 시스템 모니터링이 비교적 높은 안전 레벨을 가진 컴퓨팅 유닛에 통합되는 것이 바람직하기 때문에, 비교적 낮은 안전 레벨을 가진 제 1 컴퓨팅 유닛의 구성 중의 결함이 신뢰가능하게 검출 및 시그널링될 수 있다.

차량 유닛의 추가 실시형태에 따르면, 상이한 안전 레벨들을 가진 복수의 컴퓨팅 유닛들이 존재할 때, 스위칭 유닛은, 스위칭 유닛의 안전 레벨을 가진 컴퓨팅 유닛이 직접 양방향 애드 혹 네트워크 라디오 통신을 위한 데이터의 전처리 (pre-processing), 위성 포지션 데이터, 맵 데이터, (차량 대 차량 (vehicle-to-vehicle) 통신을 또한 포함하는) 차량 대 주변환경 (vehicle-to-surroundings) 통신 데이터, 차량 센서 데이터 및/또는 환경 센서 데이터를 기반으로 한 포지셔닝 (포지션 검출), 및 예상된 로드 프로파일 (road profile) 및 트래픽 프로파일 (환경 (environment) 의 표현) 의 결정을 수행하도록 구성될 수 있다.

예상된 로드 프로파일 및 트래픽 프로파일의 결정은 차량의 주변환경의 맵이 이용가능해진다는 의미에서 eHORIZON 예측 또는 단순히 이 예측의 준비일 수 있다. 양방향 애드 혹 네트워크 라디오 통신을 위한 데이터의 준비는, 특히, DSRC 또는 ITS-G5 라디오 통신에 대한 ITS 표준의 범위 내에서의 데이터의 처리를 의미할 수 있으며, 데이터의 컨텐츠의 처리에 대응하는 ITS 계층들 전부 또는 일부만이 스위칭 유닛의 컴퓨팅 유닛에서 처리될 수 있다. 다양한 ITS 계층들의 표준에 대한 보다 상세한 정보는 인터넷 상의 "www.standards.its.dot.gov" 에서 확인될 수 있어서, 이 시점에서는 ITS 표준 (Intelligent Transportation System) 에 따른 DSRC 또는 ITS-G5 통신의 타입에 대한 보다 상세한 설명이 여기에 제공되지 않을 것이다.

차량 센서들은 차량의 상태 또는 차량 컴포넌트들의 상태, 특히 그들의 이동 상태를 감지하는 센서들인 것이 바람직하다. 이들은 거리 센서, 속도 센서, 스티어링 휠 각도 센서, 회전 속도 센서, 요 레이트 (yaw rate) 센서 등일 수 있다. 환경 센서들은, 본 명세서에서는 차량의 환경을 감지하는 센서들을 의미하는 것으로 이해되며, 환경 센서들은 차량에 탑재되어, 차량의 환경 내의 객체 또는 상태를 자동으로, 즉 외부로부터의 정보 신호 없이 감지한다. 이것은 특히, 카메라, 레이더 센서, 라이더 센서 (lidar sensor), 초음파 센서 등을 포함한다.

ITS 표준에 따른 DSRC 또는 ITS-G5 시스템은 차량 대 차량 통신 또는 차량 대 주변환경 통신용으로 이용되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 스위칭 유닛은 하우징에 통합되는 것으로 구현될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 스위칭 유닛은 또한 복수의 모듈 유닛들 간에 분할될 수 있으며, 그 모듈 유닛들 각각은 그 자신의 컴퓨팅 유닛을 갖는 것이 바람직하다. 이들 모듈 유닛들 각각은 여기서 멀티미디어 제어 유닛과 비교하여 상승되는 안전 레벨 및 안전 제어 유닛과 비교하여 하강되는 안전 레벨을 갖는다. 이런 맥락에서, 스위칭 유닛의 모듈 유닛들 모두는 동일한 안전 레벨을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 수행되는 기능들에 따라 안전 레벨들을 다르게 하는 것 또한 가능하다. 이것은, 예를 들어, 개개의 모듈 유닛들이 멀티미디어 제어 유닛들에 대한 접속들을 구비하고 있고, 다른 모듈 유닛들이 기능들을 수행하기 위해 제공될 때, 그리고 적절하다면, 추가 모듈 유닛들이 안전 제어 유닛들을 위해 제공될 때 적합하다. 다양한 모듈 유닛들의 제공은, 각 모듈 유닛이 별개의 하우징을 갖는다는 사실에 제한되지 않는다. 본 발명에 따르면 다양한 모듈 유닛들이 공통 하우징 내에 제공되는 것 또한 가능하며, 이런 경우의 모듈 유닛들은, 개개의 모듈 유닛들이 쉽게 개별적으로 교체될 수 있고, 내부의, 바람직하게는 표준화된 인터페이스들이 모듈 유닛들 사이에 형성되도록 논리적으로 분리되는 것이 바람직하다.

이 경우에, 스위칭 유닛의 복수의 모듈 유닛들 각각이 스위칭 유닛의 다른 모듈 유닛들에 접속하기 위한 접속들을 갖는다면 특히 유리하며, 이 접속들은 각각의 모듈 유닛들의 안전 레벨에 대응하는 것이 바람직하며, 상이한 모듈 유닛들이 있을 때, 가장 높은 안전 레벨이 선택되는 것이 바람직하다. 또한 이들 접속들은 특히, 예를 들어 플러그-인 카드로서 구현되는 모듈 유닛들이 교체되는 것 또한 쉽게 허용한다.

추가 바람직한 실시형태에 따르면, 이 텔레매틱스 기능이 또한 멀티미디어 제어 유닛들과 비교하여 더 높은 안전 레벨을 가진 스위칭 유닛에 통합될 수 있도록 상승된 안전 레벨을 가진 비상 호출 유닛을 동작시키는 것이 바람직하기 때문에 비상 호출 유닛을 가진 모바일 라디오 유닛을 스위칭 유닛에 통합하는 것이 적합하다. 또한, 스위칭 유닛은 차량 환경의 맵의 의미에서의 환경의 표현을 생성하도록 구성될 수 있으며, 그 표현은 예를 들어, 운전자 보조 시스템 (예를 들어, ADAS (Advanced Driver Assistance System) 에 대한 호라이즌 (eHORIZON) 으로서 이용될 수 있다.

본 발명의 추가 이점, 특징 및 예시적인 실시형태는 다음의 예시적인 실시형태의 설명 및 도면에서 확인될 수 있다. 여기서 비유적으로 설명 및/또는 제시되는 특징들 모두는 그들 또는 임의의 원하는 조합으로 본 발명의 주제를, 청구항 또는 그들의 백-레퍼런스 (back-reference) 에서의 그들의 조합에도 관계없이 형성한다.

도 1 은 제 1 실시형태에 따른 차량 네트워크 내의 본 발명에 따른 스위칭 유닛의 개략도이다.
도 2 는 제 2 실시형태에 따른 차량 네트워크 내의 본 발명에 따른 스위칭 유닛의 개략도이다.

도 1 은 스위칭 유닛으로서 구현되고 적어도 하나의 멀티미디어 제어 유닛 (2, 3, 4) 을 갖는 차량에 위치하는 본 발명에 따른 차량 유닛 (1) 을 예시한다. 멀티미디어 제어 유닛 (2) 은 라디오 및 엔터테인먼트 유닛으로서 구현된다. 멀티미디어 제어 유닛 (3) 은 텔레매틱스 (telematics) 또는 내비게이션 유닛을 구성하고, 멀티미디어 제어 유닛 (4) 은 셀룰러 모바일 라디오 통신, 위성 통신 및 차량 대 차량 (vehicle-to-vehicle) 통신 또는 차량 대 주변환경 (vehicle-to-surroundings) 통신이 수행될 수 있는 지능형 안테나 (intelligent antenna) 이다. 차량 대 차량 또는 차량 대 주변환경 통신의 경우, 용어 C2X 통신이 또한 이하 선택되고, 그 C2X 통신은 DSRC 또는 ITS-G5 통신에 의하여 ITS 표준에 따라 수행되는 것이 바람직하다. 차량 센서 및/또는 환경 센서 유닛 (5) 이 또한 추가 유닛으로서 제시된다.

또한, 차량은 운전자 보조 시스템, 예를 들어, ADAS (Advanced Driver Assistance System) 로서 구현될 수 있는 안전 제어 디바이스 (6) 를 구비하고 있다. 멀티미디어 제어 유닛들 (2, 3, 4) 은, SIL 레벨 (Safety Integrity Level) 의 상이한 안전 레벨들에서 반영되는, 안전 제어 유닛 (6) 보다 실질적으로 더 낮은 안전 표준을 가진다.

이것의 원인은 다양한 유닛들의 상이한 개발이다. 멀티미디어 제어 유닛들은, 새로운 상업적으로 입수가능한 특징들이 또한 신속하게 통합되는 그러한 방식으로 구현된다. 이 "특징-주도 (feature-driven)" 개발은, 새로운 특징들이 유닛들에 통합될 때, 소정의 애플리케이션 조건 하에서는, 애플리케이션들의 실패를 야기하는 결함들이 발생할 수도 있고, 소정의 상황 하에서는, 애플리케이션들의 재시동을 또한 요구하여, 후자가 그들의 기능을 재개한다는 것을 의미한다. 이것은 차량의 안전에 직접적으로 관련되고 예를 들어 운전자 보조 기능들을 수행하는 안전 제어 디바이스들에서는 허용가능하지 않다. 이런 이유로, 이들 안전 제어 유닛들은 실질적으로 더 높은 SIL 레벨을 갖는다. 이들 안전 제어 유닛들 (6) 은 "보안 주도 (security driven)" 기반으로 개발되며, 즉 시스템의 실패가 극도로 일어날 성싶지 않을 정도로 그 개발이 매우 주의깊에 수행되었고, 그 유닛들에 이용되는 전자 엘리먼트들은 매우 신뢰가능하다. 이 개발은, 새로운 특징들이 이 유닛에 단지 매우 머뭇거리며 그리고 상세한 테스트 후에 통합된다는 것을 의미하기 때문에, 그 결과 2 개의 시스템들에 대한 개발 속도들이 달라진다 (diverge). 이것은 차량에서 이들 2 개의 시스템들을 접속하기 더 어렵게 한다.

그럼에도 불구하고, 차량 시스템 내의 멀티미디어 제어 유닛들 (2, 3, 4) 과 안전 제어 유닛들 (6) 을 접속하고, 예를 들어, 정보를 교환하는 것이 바람직하다. 이런 이유로, 본 발명은, 멀티미디어 제어 유닛들 (2, 3, 4), 안전 제어 유닛 (6) 및 차량 센서 및/또는 환경 센서 유닛 (5) 이 접속되는 스위칭 유닛 (1) 을 제안한다. 후자는, 품질 및 설계에 따라 더 높은 또는 더 낮은 SIL 레벨을 가질 수 있다.

스위칭 유닛에 대한 접속의 경우, 낮은 안전 레벨을 가진 접속들 (7) 이 멀티미디어 제어 유닛들 (2 내지 4) 및 차량 센서 유닛 및 환경 센서 유닛 (5) 을 접속하기 위해 제공되며, 본 발명은 도 1 에 프리 (free) 접속 (7) 으로 나타낸 바와 같이, 상세하게 언급된 유닛들에 제한되지 않는다.

한편, 안전 제어 유닛 (6) 은, 높은 안전 레벨을 가진 접속 (8) 을 통해 스위칭 유닛 (1) 에 접속되며, 추가 안전 제어 유닛들에의 접속을 위한 추가 접속들 (8) 이 또한 여기에 제공될 수 있다.

낮은 안전 레벨을 가진 접속들 (7) 과 높은 안전 레벨을 가진 접속들 (8) 양자는 스위칭 유닛 (1) 의 컴퓨팅 유닛 (9) 에 접속된다. 그러나, 낮은 안전 레벨을 가진 접속들 (7) 및 높은 안전 레벨을 가진 접속들 (8) 은, 접속들 (7) 이 컴퓨팅 유닛들 (9) 에 의해 구성될 수 있고 각각 접속된 멀티미디어 제어 유닛 (2 내지 4) 또는 차량 센서 유닛 또는 환경 센서 유닛 (5) 또는 이용되기에 보다 바람직한 전자 컴포넌트들에 적응될 수 있다는 점에서 상이하다. 한편, 높은 안전 레벨을 가진 접속 (8) 은 구성하기에 쉽지 않으며, 이미 그 안전 레벨에 따라 안전 제어 유닛 (6) 의 엄격한 안전 요건들을 충족한다. 그 결과, 스위칭 유닛 (1) 이 멀티미디어 제어 유닛들 (2 내지 4) 과 그들의 상이한 안전 레벨들을 가진 안전 제어 유닛들 (6) 및/또는 상이한 안전 레벨들을 가진 일반적인 차량 유닛들을 서로 접속하고, 이들 유닛들 간에 플렉시블한 통신을 허용하기 위해 제공된다는 것이 명백해진다.

이러한 접속을 셋업하는 것에 더하여, 양방향의 데이터의 교환을 위해, 낮은 안전 레벨을 가진 유닛들 (2, 3, 4, 5) 과 높은 안전 레벨을 가진 유닛들 (6) 사이에는, 스위칭 유닛 (1) 의 컴퓨팅 유닛 (9) 이 또한 소정의 태스크를 수행하도록 구성될 수 있다. 이런 맥락에서는, 본 발명이 스위칭 유닛에서 특히 바람직하게 구현되는 이들 태스크에 제한되지 않고 예를 들어, 환경의 표현 (10), 포지셔닝 동작 (11) 및 통신 전처리 동작 (12) 이 여기에 예시된다. 환경의 표현 (10) 은, 운전자 보조 시스템 (6) 이 차량의 주변환경을 알고 있고 위험 상황에서 차량의 주변환경에 적응되는 방식으로 반응할 수 있도록 안전 제어 디바이스들 (6) 의 입력 변수로서 이용될 수 있는 일 타입의 맵 또는 호라이즌 (horizon) 에 의하여 현재의 차량의 주변환경을 맵핑하도록 기능한다. 이에 대한 공지된 애플리케이션은 ADAS 운전자 보조 시스템과 결합된 eHORIZON 이다. 이러한 환경의 표현의 기능의 방법은 WO 2009/101163호에 개시되며, 이것과 관련한 추가 설명은 필요없을 것이다.

스위칭 유닛 (1) 의 컴퓨팅 유닛 (9) 이 수행할 수 있는 추가 태스크는 위성 신호, 예를 들어, GPS, 맵 정보, C2X 통신 및 차량 센서 및/또는 환경 센서를 기반으로 한 포지셔닝 동작 (11) 이다. 위성 측위 프로세스를 교체 또는 향상시킬 수 있는 다양한 기법들이 운전자 자신의 차량의 위치 결정을 위해 이용될 수 있다. 따라서, 본 목적은 스위칭 유닛에서 포지셔닝하기 위한 모든 방법들을 조합하고 가능한 한 정확하고 멀티미디어 제어 유닛 (2) 에 그리고 안전 제어 유닛 (6) 에 송신될 수 있는 균일한 (uniform) 위치를 차량이 이용가능하게 하는 것이다. 포지셔닝 동작들에 대한 가능한 기법들은 GPS, 갈릴레오 또는 다른 위성 지원 측위 시스템, WLAN 에 의한 포지셔닝 동작, 모바일 라디오에 의한 포지셔닝 동작, 맵 데이터, 차량 센서, 이를 테면 휠 속도 센서, 스티어링 휠 각도 센서, 요 레이트 (yaw rate) 센서, 및 예를 들어 후속 삼각측량 평가 또는 랜드마크 평가의 카메라와 같은 환경 센서, 트랜스폰더 등이며, 전술된 기법들 중 일부는 또한 지원적 방식으로만 이용될 수 있고 차량의 완전한 포지셔닝 프로세스를 허용하지는 않는다.

이 애플리케이션은, 통신이 스위칭 유닛을 통해 쉽게 발생할 수 있고 거기에서 모든 데이터 및 정보가 이용가능하도록, 모든 차량 유닛들, 또는 가능한 한 많은 차량 유닛들이 스위칭 유닛 (1) 에 접속되기 때문에 특히 유리하다. 물론, 개개의 멀티미디어 제어 유닛들 (2 내지 4) 및 센서 유닛들 (5) 이 또한 스위칭 유닛 (1) 을 바이패스하면서, 차량 통신 네트워크 (13) 를 통해 서로 통신한다는 것을 배제할 수는 없다.

스위칭 유닛 (1) 의 컴퓨팅 유닛 (9) 에서의 추가 적합한 애플리케이션은, 특히 ITS 표준 (Intelligent Transportation System) 의 범위 내에서, C2X 정보의 전처리이다. 여기서 본 목적은, 예를 들어, ID 의 변화에 의하여, 획득된 데이터를 압축하여 관련 객체들 및 이벤트들을 추출하고, 데이터를 입증하고, 환경 센서와의 통합을 위한 메타 데이터를 생성 또는 결정하고, 수신 시의 갭을 선택 및 브릿징하며, 데이터 보호에 의하여 문제들을 보상하는 것이다.

스위칭 유닛 (1) 은 여기서 모든 태스크 (10 내지 12) 를 수행할 수 있고, 그렇지 않으면 개개의 태스크만을 수행할 수 있고, 또는 단지 양방향 방식으로 상이한 안전 레벨들을 가진 차량 유닛들 간의 통신만을 허용할 수 있기 때문에, 멀티미디어 제어 유닛들 (2, 3, 4) 또는 비교가능한 유닛들, 이를 테면 센서 유닛들 (5) 이 데이터를 안전 유닛들 (6) 에 송신할 수 있고, 그 안전 제어 유닛들 (6) 로부터의 데이터가 또한 멀티미디어 제어 유닛들 (2 내지 5) 에서 디스플레이 또는 이용될 수 있다.

따라서, 대응하는 접속들 (7, 8) 을 가진 환경의 표현 (10), 적절하다면 포지셔닝 동작 (11) 과 같은 추가 태스크를 위한 유닛을 스위칭 유닛 (1) 으로서 구비하고, 또한 포지셔닝 프로세스 (11) 및 통신 전처리 동작 (12) 과 같은 추가 태스크를 환경의 표현 (10) 을 위한 유닛에 통합하는 것 또한 가능하기 때문에, 이 유닛은 본 발명에 따라 스위칭 유닛 (1) 으로서 동작할 수 있다.

통례의 멀티미디어 제어 유닛 (2) 보다 더 높은 안전 레벨에서 또한 바람직하게 동작해야 하는, 텔레매틱스 유닛, 특히 비상 호출 유닛에 대해서도 동일하게 가능하기 때문에, 이 유닛은 본 발명에 따른 스위칭 유닛 (1) 을 특히 바람직하게 형성할 수 있다. 차량 센서 또는 환경 센서 유닛 (5) 은 또한, 센서 유닛 (5) 에 접속되는 센서들의 데이터가 안전 제어 유닛들 (6) 을 통하여 빈번하게 전달될 것이기 때문에, 완전한 멀티미디어 제어 유닛 (2) 보다 더 높은 안전 레벨로 빈번하게 동작한다. 이런 이유로, 본 발명에 따른 스위칭 유닛 (1) 은 또한 이러한 센서 클러스터 (5) 에 통합될 수 있다.

도 2 는 스위칭 유닛 (20) 의 대안의 실시형태를 도시하지만, 그 스위칭 유닛의 기본적인 기능은 스위칭 유닛 (1) 의 것에 대응하기 때문에, 더 이상 상세하게 설명되지 않는다. 동일한 기능들 또는 접속된 유닛들에 대해서는, 도 1 과 동일한 참조 부호가 사용된다.

그러나, 스위칭 유닛 (20) 은 모듈식 설계이며, 3 개의 상이한 모듈들을 갖는다. 제 1 모듈은 낮은 안전 레벨을 가진 접속들 (7) 을 가진 접속 모듈 (21) 이다. 제 2 모듈은 소정의 태스크를 수행하는 기능 모듈이고, 제 3 모듈은 높은 안전 레벨을 가진 접속들 (8) 을 가진 접속 모듈 (23) 이다. 스위칭 유닛 (20) 의 모든 모듈들 (21, 22, 23) 은 내부 인터페이스 (24) 를 통해 서로 접속되고, 각각 컴퓨팅 유닛 (25, 26 및 27) 을 갖는다. 접속 모듈들 (21 및 23) 의 컴퓨팅 유닛들 (25 및 27) 은 각각 낮은 안전 레벨을 가진 접속들 (7) 및 높은 안전 레벨을 가진 접속들 (8) 을 각각 대응하여 다루도록 설계되며, 컴퓨팅 유닛 (25) 은 접속들 (7) 의 구성을 특히 허용한다. 이런 구성 가능성을 기반으로, 접속 모듈 (21) 은, 본 발명에 따라 동일한 안전 레벨을 갖는 기능 모듈 (22) 및 접속 모듈 (23) 보다 더 낮은 안전 레벨을 갖는다. 그러나, 접속 모듈 (21) 은 멀티미디어 제어 유닛들 (2 내지 4) 보다 더 높은 안전 레벨을 갖는 것이 또한 바람직하다. 기능 모듈 (22) 의 안전 레벨 및 또한 바람직하게는 접속 모듈 (23) 의 안전 레벨은 안전 제어 유닛들 (6) 의 안전 레벨보다 낮다. 도 2 에 따른 차량 센서 및/또는 환경 센서 유닛 (5) 이 도 1 에서보다 더 높은 안전 레벨을 갖기 때문에, 후자는 접속 모듈 (23) 에서 높은 안전 레벨을 가진 접속 (8) 에 직접 접속되며, 센서 데이터는 내부 인터페이스 (24) 를 통해 스위칭 유닛 (2) 의 다양한 모듈들 (21, 22, 23) 간에 교환될 수 있고, 모든 접속들 (7, 8) 을 통해 양방향적으로 각각 출력될 수 있다.

기능 모듈 (22) 은 컴퓨팅 유닛 (26) 에, 환경의 표현 (10), 포지셔닝 동작 (11) 및 통신 전처리 동작 (12) 의 태스크들은 물론, 적절하다면, 특히 상이한 안전 레벨들을 가진 차량 유닛들의 서로에 대한 통신 접속과 같은 추가 태스크들을 포함한다.

1 : 스위칭 유닛
2 : 멀티미디어 제어 유닛, 라디오 및 엔터테인먼트 유닛
3 : 멀티미디어 제어 유닛, 텔레매틱스 및 내비게이션 유닛
4 : 멀티미디어 제어 유닛, 안테나 유닛
5 : 차량 센서 및/또는 환경 센서 유닛
6 : 안전 제어 유닛, 운전자 보조 시스템
7 : 낮은 안전 레벨을 가진 접속
8 : 높은 안전 레벨을 가진 접속
9 : 컴퓨팅 유닛
10 : 환경의 표현
11 : 포지셔닝 동작
12 : 통신 전처리 동작
13 : 차량 통신 네트워크
20 : 스위칭 유닛
21 : 접속들 (7) 을 가진 접속 모듈
22 : 기능 모듈
23 : 접속들 (8) 을 가진 접속 모듈
24 : 내부 인터페이스, 접속
25 : 컴퓨팅 유닛
26 : 컴퓨팅 유닛
27 : 컴퓨팅 유닛

Claims

멀티미디어 기능들 및 안전 기능들을 제어하기 위한 적어도 하나의 멀티미디어 제어 유닛 (3, 4) 및 적어도 하나의 안전 제어 유닛 (6) 을 포함하는 차량 내의 차량 유닛으로서,
상기 차량 유닛 (1, 20) 은 상기 멀티미디어 제어 유닛 (3, 4) 과 상기 안전 제어 유닛 (6) 사이에 스위칭 유닛으로서 제공되며, 상기 스위칭 유닛 (1, 20) 은 상기 멀티미디어 제어 유닛 (3, 4) 으로부터 수신된 데이터를 처리하고, 상기 데이터를 상기 안전 제어 유닛이 이용가능하게 하며,
상기 스위칭 유닛 (1, 20) 은 또한 상기 안전 제어 유닛 (6) 으로부터 수신된 데이터를 상기 멀티미디어 제어 유닛에 전달하고, 상기 스위칭 유닛 (1, 20) 은 상기 멀티미디어 제어 유닛 (3, 4) 보다 높은 안전 레벨, 그리고 상기 안전 제어 유닛 (6) 보다 낮은 안전 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 스위칭 유닛 (1) 의 시스템 모니터링이 발생하는 것을 특징으로 하는 차량 유닛.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 스위칭 유닛 (1, 20) 은 상기 멀티미디어 제어 유닛 (3, 4) 을 위한 적어도 하나의 접속 (7) 및 상기 안전 제어 유닛 (6) 을 위한 적어도 하나의 접속 (8) 을 가지며, 상기 접속 (7) 및 상기 접속 (8) 은 상이한 안전 레벨들을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 유닛.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위칭 유닛 (1, 20) 은 양방향 애드 혹 네트워크 라디오 통신을 위한 데이터의 전처리 (12), 위성 포지션 데이터, 맵 데이터, 차량 대 주변환경 (vehicle-to-surroundings) 통신 데이터, 차량 센서 데이터 및/또는 환경 센서 데이터를 기반으로 한 포지셔닝 (11) 및/또는 예상된 로드 프로파일 (road profile) 및 트래픽 프로파일을 결정하기 위한 환경 (environment) 의 표현 (10) 을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 유닛.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위칭 유닛 (20) 은 복수의 모듈 유닛들 (21, 22, 23) 간에 분할되는 것을 특징으로 차량 유닛.
제 5 항에 있어서,
상기 스위칭 유닛 (20) 의 상기 모듈 유닛들 (21, 22, 23) 은 상기 스위칭 유닛 (1) 의 다른 모듈 유닛들 (21, 22, 23) 에 접속하기 위해 접속들 (24) 을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 유닛.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위칭 유닛 (1, 20) 에 비상 호출 유닛 (emergency call unit) 을 가진 모바일 라디오 유닛이 통합되는 것을 특징으로 하는 차량 유닛.