KR20130011695A - 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템 및 이에 포함되는 제어장치 - Google Patents

액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템 및 이에 포함되는 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 액추에이터의 구동을 제어하는 제어장치에서 자체 내의 소프트웨어 동작에 문제가 발생하는 경우 액추에이터의 구동을 보다 안전하게 정지시킴으로써, 기존의 무조건적인 액추에이터 동작 즉시 정지로 인해 발생될 수 있는 운전 안전성의 문제점을 효과적으로 개선할 수 있는 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템 및 이에 포함되는 제어장치가 개시되어 있다. 본 발명의 차량 시스템은, 액추에이터와, 기 정의된 비정상이벤트 발생 시 기 설정된 구동정지지연시간 동안 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 구동제어신호의 출력을 유지시킨 후 상기 구동제어신호의 출력을 정지하도록 구동제어기능을 제어하고, 전원공급 기능에 이상이 발생하면 상기 구동제어기능을 리셋시키는 제어장치를 포함하는 구성을 포함한다.

Description

액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템 및 이에 포함되는 제어장치{VEHICLE SYSTEM FOR ACTUATOR SAFETY DRIVE AMS CONTROL DEVICE}
본 발명은 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템 및 이에 포함되는 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액추에이터의 구동을 제어하는 제어장치에서 자체 내의 소프트웨어 동작에 문제가 발생하는 경우 액추에이터의 구동을 보다 안전하게 정지시킴으로써, 기존의 무조건적인 액추에이터 동작 즉시 정지로 인해 발생될 수 있는 운전 안전성의 문제점을 효과적으로 개선할 수 있는 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템 및 이에 포함되는 제어장치에 관한 것이다.
자동차의 transmission 또는 engine 쪽에는 안전에 밀접하게 관련된 액추에이터(actuator)들이 있다. 이러한 액추에이터들은 주로 제어장치(controller)에 의해 제어된다. 그리고 제어장치 자체 내의 소프트웨어 동작에 문제가 있을 경우, 액추에이터를 구동하는 output 드라이버를 디세이블(disable) 또는 리셋(reset)시키는 path를 통해 액추에이터가 구동을 멈추게 된다.
도 1을 참조하여 종래의 액추에이터 구동 정지를 위한 차량 시스템을 간단히 설명하면 다음과 같다.
종래의 차량시스템은, 다양한 기능의 액추에이터(10)와, 액추에이터(10)의 구동을 제어하는 제어장치(100)를 포함한다.
제어장치(100)를 설명하면, 정상 동작을 할 때에는 모니터링유닛(140,monitoring unit)이 코어유닛(120,core unit)를 감시하고, 코어유닛(120)은 내장된 소프트웨어를 토대로 차량 상황에 맞게 액추에이터(10)가 동작하도록 드라이브(110) 즉 output driver를 제어한다.
그러다가, 코어유닛(120) 자체에 이상이 생겼거나 코어유닛(120) 내부에서 돌아가는 소프트웨어가 정상이 아닐 때, 모니터링유닛(140)은 코어유닛(120)을 리셋시키고, 드라이브(110)를 디세이블 시킨다. 또한, 전반적인 전원을 담당하는 레귤레이터(130)에 이러한 사실을 알리는 정보를 제공함으로써, 정보를 받은 레귤레이터(130)는 액추에이터(10)를 구동하는 output driver 즉 드라이브(110)를 리셋시킨다.
이 결과로, 액추에이터(10)들은 구동을 멈추게 되고 차량이 폭주를 하는 등의 위험한 상황은 피할 수 있다.
그러나, 전술과 같은 종래의 액추에이터 구동 정지 방식은, 제어장치(100)의 이상 발생 시 무조건적으로 액추에이터(10) 동작을 즉시 정지시키기 때문에, 액추에이터(10)가 어떤 상태로 동작을 멈추는지, 어떠한 과정을 거쳐 멈추게 되는지에 대해서 전혀 고려하지 않고 더불어 이에 대한 조절도 불가능하므로, 이로 인해 운전자의 안전에 악영향을 줄 수 있는 문제상황 발생이 우려된다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은 액추에이터와, 기 정의된 비정상이벤트 발생 시 기 설정된 구동정지지연시간 동안 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 구동제어신호의 출력을 유지시킨 후 상기 구동제어신호의 출력을 정지하도록 구동제어기능을 제어하는 제어장치를 포함하는 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템 및 이에 포함되는 전술의 제어장치를 제공하여, 액추에이터의 구동을 제어하는 제어장치에서 자체 내의 소프트웨어 동작에 문제가 발생하는 경우 액추에이터의 구동을 보다 안전하게 정지시키는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템은, 액추에이터; 및 기 정의된 비정상이벤트 발생 시 기 설정된 구동정지지연시간 동안 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 구동제어신호의 출력을 유지시킨 후 상기 구동제어신호의 출력을 정지하도록 구동제어기능을 제어하는 제어장치를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제어장치는, 전원공급 기능에 이상이 발생하면 상기 구동제어기능을 리셋시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 제어장치는, 내장된 적어도 하나의 제어 동작에 대응하는 소프트웨어를 토대로 제어신호를 출력하는 코어기능부; 상기 코어기능부로부터의 제어신호에 따라 특정 액추에이터의 구동을 제어하는 구동제어신호를 출력하는 구동제어기능부; 상기 코어기능부에서 기 정의된 비정상이벤트 발생 시 상기 코어기능부에 대한 리셋신호 및 상기 구동제어기능부를 정지시키는 정지신호 및 상기 비정상이벤트 발생 사실을 알리는 알림신호 중 적어도 어느 하나를 출력하는 모니터링제어부; 및 상기 모니터링제어부로부터 상기 정지신호가 출력되면, 기 설정된 구동정지지연시간 동안 상기 구동제어신호의 출력을 유지시킨 후 상기 구동제어신호의 출력을 정지하도록 상기 구동제어기능부를 제어하는 지연제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 모니터링제어부로부터 상기 알림신호가 출력되면, 전원공급 기능의 이상 여부를 판단하여 전원공급 기능에 이상 발생 시 상기 구동제어기능부를 리셋시키는 리셋제어부를 더 포함할 수 있다.
이에, 본 발명의 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템 및 이에 포함되는 제어장치에 의하면, 액추에이터의 구동을 제어하는 제어장치에서 자체 내의 소프트웨어 동작에 문제가 발생하는 경우 액추에이터의 구동을 보다 안전하게 정지시킴으로써, 기존의 무조건적인 액추에이터 동작 즉시 정지로 인해 발생될 수 있는 운전 안전성의 문제점을 효과적으로 개선할 수 있다.
도 1은 종래의 액추에이터 구동 정지를 위한 차량 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템을 나타내는 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템은, 액추에이터(10)와, 기 정의된 비정상이벤트 발생 시 기 설정된 구동정지지연시간 동안 액추에이터(10)의 구동을 제어하는 구동제어신호의 출력을 유지시킨 후 상기 구동제어신호의 출력을 정지하도록 구동제어기능을 제어하고, 전원공급 기능에 이상이 발생하면 상기 구동제어기능을 리셋시키는 제어장치(300)를 포함한다.
엔진의 구동력에 의해 운전되는 차량에는, 엔진, 트랜스미션 등의 여러 구성 요소를 동작시키는 다양한 액추에이터(10)들이 구비된다.
제어장치(300)는, 액추에이터(10)의 구동을 제어하는 구동제어신호를 출력하는 구동제어기능을 내장한다.
그리고, 제어장치(300)는, 기 정의된 비정상이벤트 발생 시 기 설정된 구동정지지연시간 동안 상기 구동제어신호의 출력을 유지시킨 후 상기 구동제어신호의 출력을 정지하도록 구동제어기능을 제어함으로써 구동정지지연시간 후에 액추에이터(10)의 구동을 정지시키고, 더 나아가 전원공급 기능에 이상이 발생하면 구동제어기능을 리셋시킬 수 있다.
이러한 제어장치(300)는, 엔진제어유닛(ECU), 트랜스미션제어유닛(TCU)일 수 있다.
본 발명의 제어장치(300)를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제어장치(300)는, 내장된 적어도 하나의 제어 동작에 대응하는 소프트웨어를 토대로 제어신호를 출력하는 코어기능부(320)와, 코어기능부(320)로부터의 제어신호에 따라 특정 액추에이터(10)의 구동을 제어하는 구동제어신호를 출력하는 구동제어기능부(310)와, 코어기능부(320)에서 기 정의된 비정상이벤트 발생 시 코어기능부(320)에 대한 리셋신호 및 구동제어기능부(310)를 정지시키는 정지신호 및 비정상이벤트 발생 사실을 알리는 알림신호 중 적어도 어느 하나를 출력하는 모니터링제어부(340)와, 모니터링제어부(340)로부터 상기 정지신호가 출력되면, 기 설정된 구동정지지연시간 동안 상기 구동제어신호의 출력을 유지시킨 후 상기 구동제어신호의 출력을 정지하도록 구동제어기능부(310)를 제어하는 지연제어부(350)를 포함한다.
구동제어기능부(310)는, 코어기능부(320)로부터의 제어신호에 따라 액추에이터(10)의 구동을 제어하는 구동제어신호를 출력한다. 이러한 구동제어기능부(310)는, output driver에 해당할 수 있다.
코어기능부(320)는, 적어도 하나의 제어 동작에 대응하는 소프트웨어를 내장하며 이처럼 내장된 소프트웨어를 토대로 제어신호를 구동제어기능부(310)로 출력함으로써, 차량 상황에 맞게 액추에이터(10)가 동작할 수 있도록 구동제어기능부(310) 즉 output driver를 제어한다.
모니터링제어부(340)는, 코어기능부(320)에서 기 정의된 비정상이벤트 발생 시 코어기능부(320)에 대한 리셋신호 및 구동제어기능부(310)를 정지시키는 정지신호 및 비정상이벤트 발생 사실을 알리는 알림신호 중 적어도 어느 하나를 출력한다.
보다 구체적으로 설명하면, 모니터링제어부(340)는, 코어기능부(320)를 모니터링하여 기 정의된 비정상이벤트, 예를 들면 코어기능부(320) 자체에 특정 이상이 발생하거나 또는 코어기능부(320) 내부에서 돌아가는 소프트웨어가 정상이 아닌 상태가 발생하는 비정상이벤트가 발생하는지 여부를 판단할 수 있다.
이와 같은 모니터링 결과 비정상이벤트 발생 시, 모니터링제어부(340)는, 코어기능부(320)에 대한 리셋신호를 코어기능부(320)로 출력하고 구동제어기능부(310)를 정지시키는 정지신호 즉 디세이블신호를 출력할 수 있다.
이에, 코어기능부(320)는, 모니터링제어부(340)로부터의 리셋신호에 의해 리셋되고, 이로 인해 더 이상 액추에이터(10)의 구동을 제어하도록 구동제어기능부(310)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하지 않을 것이다.
지연제어부(350)는, 전술과 같이 모니터링제어부(340)로부터 구동제어기능부(310)를 정지시키는 정지신호 즉 디세이블신호가 출력되면, 기 설정된 구동정지지연시간 동안 구동제어기능부(310)의 구동제어신호 출력을 유지시킨 후 구동제어기능부(310)의 구동제어신호 출력을 정지하도록 구동제어기능부(310)를 제어한다.
보다 구체적으로 설명하면, 전술과 같이 모니터링제어부(340)로부터 출력되는 구동제어기능부(310)를 정지시키는 정지신호가 입력되면, 지연제어부(350)는, 리셋되기 전에 코어기능부(320)가 구동제어기능부(310)로 출력하던 제어신호를 코어기능부(320) 대신 기 설정된 구동정지지연시간 동안 구동제어기능부(310)로 제공/출력할 수 있다.
이에, 코어기능부(320)가 리셋된 후에도 구동제어기능부(310)는, 특정 구동정지지연시간 동안 지연제어부(350)에 의한 제어신호에 따른 구동제어신호를 액추에이터(10)로 출력할 수 있고, 이에 구동정지지연시간 동안 액추에이터(10)의 구동을 정상적으로 제어할 수 있게 된다.
여기서, 구동정지지연시간은, 구동정지지연시간 이후 액추에이터(10)의 안전한 구동정지를 위해 실험을 통해 도출/설정된 시간일 것이다.
이때, 지연제어부(350)가 구동정지지연시간 동안 구동제어기능부(310)로 제공/출력하는 제어신호는, 리셋되기 전에 코어기능부(320)가 구동제어기능부(310)로 출력하던 제어신호와 동일한 제어상태의 신호일 수 있고, 구동정지지연시간 이후 액추에이터(10)의 안전한 구동정지를 고려하여 기 설정된 특정 제어상태의 신호일 수 있다.
그리고 지연제어부(350)는, 구동정지지연시간이 경과한 후 구동제어기능부(310)의 구동제어신호 출력을 정지하도록 구동제어기능부(310)를 제어한다.
즉, 지연제어부(350)는, 코어기능부(320) 대신 구동제어기능부(310)로 제어신호를 출력한 후 구동정지지연시간이 경과하면, 전술의 모니터링제어부(340)로부터 출력된 구동제어기능부(310)를 정지시키는 정지신호 즉 디세이블신호를 구동제어기능부(310)로 출력한다.
이에, 구동제어기능부(310)는 지연제어부(350)에 의한 정지신호 즉 디세이블신호에 의해 정지 즉 디세이블 상태가 되고, 이에 구동정지지연시간 동안 이후 액추에이터(10)의 구동은 중단될 것이다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제어장치(300)는, 기존의 레귤레이터(130')와, 모니터링제어부(340)로부터 상기 알림신호가 출력되면, 전원공급 기능의 이상 여부를 판단하여 전원공급 기능에 이상 발생 시 구동제어기능부(310)를 리셋시키는 리셋제어부(330)를 더 포함할 수 있다.
모니터링제어부(340)는, 코어기능부(320)를 모니터링한 결과 비정상이벤트 발생 시, 코어기능부(320)에 대한 리셋신호, 구동제어기능부(310)를 정지시키는 정지신호를 출력함과 함께 비정상이벤트 발생 사실을 알리는 알림신호를 출력할 수 있고, 이러한 알림신호는 레귤레이터(130') 및 리셋제어부(330)로 입력될 것이다.
레귤레이터(130')는, 제어장치(300)의 전반적인 전원 제어를 담당하는 기능부로서, 기존의 해당 구성과 동일한 구성일 것이다. 즉, 레귤레이터(130')는, 모니터링제어부(340)의 알림신호가 입력되면 제어장치(300)에서 관장하는 드라이버들(미도시) 즉 구동제어기능부(310)를 제외한 타 드라이버들(미도시)로 리셋신호를 출력하여 타 드라이버들(미도시)를 리셋시킨다.
여기서 리셋제어부(330)는, 레귤레이터(130')와 동일한 하드웨어적 구성을 갖는 추가 레귤레이터일 수 있다. 즉, 리셋제어부(330)는, 구동제어기능부(310)만을 고려하고자 추가된 전용 레귤레이터에 해당한다.
이에 리셋제어부(330)는, 레귤레이터(130')와 같이 제어장치(300)의 전원 제어에 대한 기능을 내장함으로써, 전원공급 기능의 이상 여부를 판단/인지할 수 있다.
이러한 리셋제어부(330)는, 모니터링제어부(340)로부터 출력된 알림신호가 입력되면, 전원공급 기능의 이상 여부를 판단하여 전원공급 기능에 이상이 발생한 경우에만 구동제어기능부(310)를 리셋시키고 전원공급 기능에 이상이 발생하지 않은 경우에는 구동제어기능부(310)를 리셋시키지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 제어장치(300)는, 지연제어부(350) 및 리셋제어부(330)를 추가/구성함으로써, 자체 내의 소프트웨어 동작에 문제가 발생하는 경우 코어기능부(320)가 리셋되어 제어신호를 출력하지 않더라고 특정 구동정지지연시간 동안 지연제어부(350)가 대신 제어신호를 출력하여 이에 따라 구동제어기능부(310)가 액추에이터(10)를 구동시키도록 하고, 리셋제어부(330)가 전원공급 이상 여부에 따라 구동제어기능부(310)를 선택적으로 리셋시킬 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템은, 액추에이터의 구동을 제어하는 제어장치에서 자체 내의 소프트웨어 동작에 문제가 발생하는 경우 특정 구동정지지연시간 동안 액추에이터의 구동을 유지한 후 중단하고 더 나아가 전원공급의 이상이 있을 시에만 액추에이터를 구동/제어하는 기능부를 리셋함으로써, 액추에이터의 구동을 보다 안전하게 정지시켜 기존의 무조건적인 액추에이터 동작 즉시 정지로 인해 발생될 수 있는 운전 안전성의 문제점을 효과적으로 개선할 수 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
액추에이터의 구동을 제어하는 제어장치에서 자체 내의 소프트웨어 동작에 문제가 발생하는 경우 액추에이터의 구동을 보다 안전하게 정지시킴으로써 기존의 무조건적인 액추에이터 동작 즉시 정지로 인해 발생될 수 있는 운전 안전성의 문제점을 개선하는 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템 및 제어장치를 적용할 경우, 차량 제어의 효율 및 안전성, 운전자 만족도 측면에서 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 적용되는 차량의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있다.
10 : 액추에이터 300 : 제어장치

Claims (4)

  1. 액추에이터; 및
    기 정의된 비정상이벤트 발생 시 기 설정된 구동정지지연시간 동안 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 구동제어신호의 출력을 유지시킨 후 상기 구동제어신호의 출력을 정지하도록 구동제어기능을 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    전원공급 기능에 이상이 발생하면 상기 구동제어기능을 리셋시키는 것을 특징으로 하는 액추에이터 안전 구동을 위한 차량 시스템.
  3. 내장된 적어도 하나의 제어 동작에 대응하는 소프트웨어를 토대로 제어신호를 출력하는 코어기능부;
    상기 코어기능부로부터의 제어신호에 따라 특정 액추에이터의 구동을 제어하는 구동제어신호를 출력하는 구동제어기능부;
    상기 코어기능부에서 기 정의된 비정상이벤트 발생 시 상기 코어기능부에 대한 리셋신호 및 상기 구동제어기능부를 정지시키는 정지신호 및 상기 비정상이벤트 발생 사실을 알리는 알림신호 중 적어도 어느 하나를 출력하는 모니터링제어부; 및
    상기 모니터링제어부로부터 상기 정지신호가 출력되면, 기 설정된 구동정지지연시간 동안 상기 구동제어신호의 출력을 유지시킨 후 상기 구동제어신호의 출력을 정지하도록 상기 구동제어기능부를 제어하는 지연제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모니터링제어부로부터 상기 알림신호가 출력되면, 전원공급 기능의 이상 여부를 판단하여 전원공급 기능에 이상 발생 시 상기 구동제어기능부를 리셋시키는 리셋제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2793129A3 (en) * 2013-04-17 2015-05-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Safety control apparatus, safety control method, and control program

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