KR20160102130A

KR20160102130A - 자동차에서 대기 상태를 모니터링하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20160102130A
Application number: KR1020160019270A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 슈페써
Original assignee: 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2016-08-29
Also published as: CN105905053A; KR101861422B1; US20160244007A1; CN105905053B; DE102015102352A1; JP2016150745A; JP6321698B2

Abstract

본 발명은 자동차에서 대기 상태를 모니터링하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 제어 장치의 웨이크 업 제어기(10)가 대기 상태에서 제어 장치로 연결된 자동차의 복수의 주변 구성요소 중 적어도 하나의 주변 구성요소를 이벤트 제어 방식으로 선택하고, 상기 웨이크 업 제어기(10)가 선택된 주변 구성요소의 동작 상태를 체크하며, 상기 웨이크 업 제어기(10)가 상기 동작 상태에 따라 자동차를 대기 상태로부터 웨이크 업시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상응하는 장치, 상응하는 컴퓨터 프로그램 및 상응하는 저장 매체에 관한 것이다.

Description

자동차에서 대기 상태를 모니터링하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING A QUIESCENT STATE IN A MOTOR VEHICLE}

본 발명은 자동차에서 대기 상태를 모니터링하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 웨이크 업(wake-up) 제어기 형태의 상응하는 장치, 상응하는 컴퓨터 프로그램 및 상응하는 저장 매체에 관한 것이다.

종래 기술에서 자동차 내 제어 장치로 대기 전류를 공급하기 위한 여러 가지 접근방식을 찾을 수 있다. 이러한 종류의 공지된 일부 제어 장치[예를 들어, 충전 케이블을 통해, 전기 구동 자동차의 견인(traction) 배터리를 고정 전력 공급망으로 연결하기 위해서 제공된 차량탑재형 충전기(OBC)]는 복수의 주변 구성요소를 갖는다. 이러한 종류의 주변 구성요소들은 특히, 정보를 제어하거나 리드 백(read back)하는 역할을 할 수 있고, 차량탑재형 충전기의 경우에 예를 들어, 정보 형성,타당성 검증 및 진단을 위해 상응하는 진단 저항들을 갖는 플러그 커넥터, 푸시버튼 또는 발광 다이오드를 포함한다. 또한, 자동차가 "슬립 모드(sleep mode)" 상태에 있을 때, 상기 자동차는 사용자의 상응하는 동작(예를 들어 차량탑재형 충전기의 경우, 제공된 충전 소켓에 플러그를 연결하거나 푸시버튼을 누르는 동작)을 통해, 웨이크 업 제어기에 의해 웨이크 업된다. 그에 따라, 자동차가 웨이크 업되어야 하는지의 여부를 결정하기 위해, 모든 진단 저항에 전류가 인가되어야 하고, 리드 백 전압이 정보 캐리어로서 처리되어야 한다. 이는 대기 전류의 급격한 증가를 초래한다.

그래서 US 6,198,995 B1호는, 다수의 차량 서브시스템의 입력부를 갖는 차량 모니터링 시스템의 동작을 위한 방법을 제안한다. 이 방법에 따르면, 차량이 스탠바이(standby) 모드로 전환되고, 이 경우 평상시에는 다수의 차량 서브시스템으로부터 입력부들로 작동 개시 신호가 인가되지 않는다. 이어서, 입력부들은 순환 사이클(recurring cycle)에서 작동 개시 신호에 대해 스캐닝되고, 이러한 프로세스는 미리 정해진 기간에 걸쳐 시간과 관련하여 조정된다. 이 경우, 스캐닝 단계들 간 사이클 사이의 시간은 적어도 특정 입력부에서의 작동 개시 신호의 결여에 응답하여, 각각의 선행 스캐닝 단계를 위한 각각의 사전 결정된 기간 내에 연장된다.

US 6,674,762 B2호는, 복수의 스테이션들 간에 데이터를 전송하기 위한 전자 시스템에서, 신호 레벨 및 웨이크 업 레벨의 적절한 선택에 의해 부분적인 시스템 동작이 가능하고, 그 결과, 스테이션들의 일부가 서로 통신할 수 있는 한편, 다른 스테이션들은 대기 모드에 있을 수 있어 전력을 절약할 수 있다고 기술하고 있다.

EP 0 571 718 B1호도 역시 차량 내 기능 그룹들의 스탠바이 모드를 위한 회로를 개시하며, 이들 기능 그룹은 제어 장치, 센서들 및 액추에이터들로 형성된다. 그러한 회로는, 차량이 멈추고 스탠바이 모드가 활성화되면, 기능 그룹들에 전압을 공급하여 특정 기능 범위를 활성 상태로 유지하고, 그리고/또는 특정 기능 범위를 활성화시키고 다른 기능 범위를 차단하는 역할을 한다. 미리 규정된 시간 이후에 또는, 예를 들어 에너지 비축분의 고갈을 나타내는 미리 규정된 센서 값이 검출될 때, 스탠바이 모드의 자력 차단이 제공된다.

US 7,183,896 B2호 및 KR 10-1131526호는 상응하는 또 다른 방법들, 장치들, 제어 시스템들 및 매체들에 관한 것이다.

본 발명은 독립청구항들에 따라 자동차에서 대기 상태를 모니터링하기 위한 방법, 상응하는 장치, 상응하는 컴퓨터 프로그램 및 상응하는 저장 매체를 제공한다.

청구항에 따르면, 선택적으로 그리고 이벤트 제어 방식으로(event-controlled) 주변 구성요소를 선택하여 일부 주변 구성요소만을 체크하는, 제어 장치 내 웨이크 업 제어기에 의해 적응 제어(adaptive control)가 제공된다.

웨이크 업 제어기를 이용하여 제어 장치의 주변 구성요소를 자동적으로 식별 및 선택함으로써 대기 전류가 상당히 감소될 수 있다.

이러한 해결책은, 범용 차량탑재형 충전기의 사용 시나리오에서 특별한 장점을 제공한다. 예를 들어, 충전 소켓 내에 플러그가 삽입되어 있지 않은 경우에는 주변 구성요소가 체크되지 않고, 충전 소켓 내에 충전 플러그가 삽입되어 있으나 제어 신호/CP 신호가 존재하지 않는 경우에는 단 하나의 주변 구성요소만 체크된다.

본 발명의 그 밖의 유리한 구성들은 종속 청구항들에 기술되어 있다.

본 발명의 실시예는 도면들에 도시되어 있고 이하에서 보다 구체적으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이크 업 제어기의 전자 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 블록다이어그램이다.
도 3은 개별 웨이크 업 출력부에 대한 전류 인가의 시간에 따른 진행을 도시한 그래프이다.

도 1은 자동차에서 대기 상태를 모니터링하기 위한 제어 장치를 위한 본 발명에 따른 웨이크 업 제어기(10)를 도시한다. 본 경우에 제어 장치는 - 도면에서 위로부터 아래의 순서로 - 제1 웨이크 업 출력부(11), 제2 웨이크 업 출력부(12), 제3 웨이크 업 출력부(13) 및 제4 웨이크 업 출력부(14)를 갖는 차량탑재형 충전기(OBC)이고, 이들 웨이크 업 출력부는 각각 플러그, 파일럿 접점, 제2 푸시버튼 및 제1 푸시버튼에 할당된다. 물론, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는한, (편의상 그 전체가 도시되지 않은) 자동차의 매우 다양한 추가 구성요소가 차량탑재형 충전기로 연결될 수 있다.

웨이크 업 제어기(10)는 예로서 언급된 상기 주변 구성요소 각각을 고유의 대기 전류(I _PXY, I _CP, I _{푸시버튼2} 또는 I _{푸시버튼1})을 이용하여 체크할 수 있으며, 이를 위해 상기 고유 대기 전류는 각각의 주변 구성요소의 진단 저항을 통해 흐른다. 그에 따라, 각각의 주변 구성요소의 동작 상태를 나타내는, 진단 저항을 통해 강하된 리드 백 전압에 따라, 본 발명에 따른 자동차 웨이크 업이 실시될 수 있다. 도 2는 이러한 과정의 상세 내용을 도시한다.

이를 위해, 도 1에 따른 차량탑재형 충전기의 웨이크 업 제어기(10)가 이벤트 제어 방식으로 주변 구성요소들 중에서 적어도 하나의 주변 구성요소를 선택하고, 적어도 하나의 주변 구성요소의 동작 상태를 전술한 방식으로 체크한다. 이때, 상기 선택은, 웨이크 업 제어기(10)의 제2 모듈이 상응하는 웨이크 업 출력부를 선택하기 전에, 웨이크 업 제어기(10)의 제1 모듈에 의해 수행된다. 그러는 사이에 웨이크 업 제어기(10)의 제3 모듈(25)이 진단을 위한 이력 정보를 수집하는 한편, 웨이크 업 제어기(10)의 제4 모듈(26)은 웨이크 업 출력부(11, 12, 13, 14)의 접속을 모니터링하고 그 타당성을 검증한다. 마지막으로, 웨이크 업 제어기(10)의 제5 모듈이 필요에 따라 차량탑재형 충전기의 공회전을 계속 모니터링한다. 이 경우, 본 발명의 포함된 모듈들은 임의적으로 캐스케이드 방식으로(cascaded) 접속될 수 있으며, 이는 단지 일례일 뿐이다.

개별 모듈들 사이의 기능적 상호작용은 예를 들어 이하와 같이 이루어질 수 있다: 플러그가 삽입되어 있지 않음을 제5 모듈이 확인한 경우, 차량탑재형 충전기의 제1 동작 상황(21)이 존재한다. 이러한 제1 동작 상황(21)에서는, 모든 웨이크 업 출력부(11, 12, 13, 14)가 차단되고, 더 이상 체크가 수행되지 않으며, 이때 제1 웨이크 업 출력부(11)만 예외가 된다. 이러한 제1 동작 상황(21)에서는 대기 전류가 종래의 방법에 비해 1/10로 감소한다.

차량탑재형 충전기의 제2 동작 상황(22)에서는, 플러그가 삽입되고 제1 모듈이 활성화된다. 이러한 제2 동작 상황(22)에서는 제1 웨이크 업 출력부(11)를 통해 실제로 대기 전류(I _PXY)만 흐른다.

플러그도 삽입되고 플러그의 파일럿 접점에 CP 신호도 인가되는 제3 동작 상황(23)에서는 이와 다른 거동이 나타난다. 여기서는 제2 모듈이 활성화된다. 이러한 제3 동작 상황(23)에서는, 제1 웨이크 업 출력부(11), 제2 웨이크 업 출력부(12), 제3 웨이크 업 출력부(13), 및 제4 웨이크 업 출력부(14)를 통해 각각의 대기 전류(I _PXY, I _CP, I _{푸시버튼2} 또는 I _{푸시버튼1})가 흐르고, 상기 웨이크 업 출력부들이 체크되며, 그 결과 최대로 가능한 총 대기 전류(I _PXY + I _CP+ I _{푸시버튼2} + I _{푸시버튼1})가 생성된다.

마지막으로, 차량탑재형 충전기의 제4 동작 상황(24)에서는, 플러그가 접속되고, CP 신호가 제거되고, 제2 모듈이 활성화되는 한편, 제1 모듈은 모드를 변경한다. 그에 따라, 제1 웨이크 업 출력부(11)를 통해 대기 전류(I _PXY)만 흐르고, 제2 웨이크 업 출력부(12)를 통해 대기 전류(I _CP)만 흐르며, 제3 웨이크 업 출력부(13) 및 제4 웨이크 업 출력부(14)는 비활성화되고, 이는 대기 전류 소비량의 상당한 감소를 유도한다.

본 발명에 따른 접근방식의 이점은, 도 3에서 제2 동작 상황(22)에 대해 도시된, 플러그만 접속되어 있는 웨이크 업 전류 공급을 통해 확인될 수 있다. 이러한 동작 상황에서는, 사용자에 의한 푸시 버튼의 평균 동작 지속시간에 상응하는 (예를 들어 약 330μs의) 시간 간격으로 주기적으로 플러그 커넥터의 진단 저항을 통해 대기 전류(I _PXY)가 흐르는 반면, 다른 웨이크 업 출력부(12, 13, 14)로는 전류가 인가되지 않는 방식으로, 제1 모듈이 시간 진행(t)에 걸쳐 플러그를 체크한다. 그에 따라, 예를 들어 하기의 평균 대기 전류가 합산 산출된다:

I _PXY + I _CP+ I _{푸시버튼2} + I _{푸시버튼1} = 100μA

Claims

제어 장치를 이용하여 자동차에서 대기 상태를 모니터링하기 위한 방법(20)으로서,
- 상기 제어 장치의 웨이크 업 제어기(10)가 대기 상태에서 상기 제어 장치로 연결된 자동차의 복수의 주변 구성요소 중 적어도 하나의 주변 구성요소를 이벤트 제어 방식으로 선택하고,
- 상기 웨이크 업 제어기(10)는 상기 선택된 주변 구성요소의 동작 상태를 체크하며,
- 상기 웨이크 업 제어기(10)는 상기 동작 상태에 따라 자동차를 대기 상태로부터 웨이크 업시키는 것을 특징으로 하는, 대기 상태 모니터링 방법(20).
제1항에 있어서, 상기 제어 장치는 차량탑재형 충전기인 것을 특징으로 하는, 대기 상태 모니터링 방법(20).
제2항에 있어서,
- 상기 차량탑재형 충전기의 제1 웨이크 업 출력부(11)를 통해 플러그가 체크되고,
- 상기 차량탑재형 충전기의 제2 웨이크 업 출력부(12)를 통해 파일럿 접점이 체크되고,
- 상기 차량탑재형 충전기의 제3 웨이크 업 출력부(13)를 통해 제2 푸시버튼이 체크되고,
- 상기 차량탑재형 충전기의 제4 웨이크 업 출력부(14)를 통해 제1 푸시버튼이 체크되는 것을 특징으로 하는, 대기 상태 모니터링 방법(20).
제3항에 있어서,
- 상기 웨이크 업 제어기(10)의 제1 모듈이 동작 상태를 체크하고,
- 상기 웨이크 업 제어기(10)의 제2 모듈이 웨이크 업 출력부(11, 12, 13, 14)를 선택하며,
- 상기 웨이크 업 제어기(10)의 제3 모듈(25)이 진단을 위한 이력 정보를 수집하며,
- 상기 웨이크 업 제어기(10)의 제4 모듈(26)이 상기 웨이크 업 출력부(11, 12, 13, 14)의 접속을 모니터링하고 그 타당성을 검증하며,
- 상기 웨이크 업 제어기(10)의 제5 모듈이 상기 차량탑재형 충전기의 공회전을 계속 모니터링하는 것을 특징으로 하는, 대기 상태 모니터링 방법(20).
제4항에 있어서,
- 상기 차량탑재형 충전기의 제1 작동 상황(21)에서 상기 플러그가 분리되고 상기 제5 모듈이 활성화되며,
- 상기 차량탑재형 충전기의 제2 동작 상황(22)에서 상기 플러그가 연결되고 상기 제1 모듈이 활성화되며,
- 상기 차량탑재형 충전기의 제3 동작 상황(23)에서 상기 플러그가 연결되고, 신호가 파일럿 접점으로 인가되고, 상기 제2 모듈이 활성화되며, 그리고
- 상기 차량탑재형 충전기의 제4 동작 상황(24)에서 상기 플러그가 연결되고, 상기 신호가 제거되고, 상기 제2 모듈 및 제1 모듈이 활성화되는 것을 특징으로 하는, 대기 상태 모니터링 방법(20).
제5항에 있어서,
- 상기 체크 동작은, 상기 주변 구성요소의 진단 저항기을 통해 흐르는 대기 전류에 의해서 실시되고,
- 상기 웨이크 업 동작은 상기 진단 저항을 통해 강하되는 리드 백(read-back) 전압에 따라 실시되는 것을 특징으로 하는, 대기 상태 모니터링 방법(20).
제6항에 있어서, 상기 제1 모듈은 제2 동작 상황(22)에서, 대기 전류가 상기 진단 저항을 통해 330μs의 시간 간격으로 주기적으로 흐르는 방식으로, 상기 플러그를 체크하는 것을 특징으로 하는, 대기 상태 모니터링 방법(20).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법(20)으로 자동차에서 대기 상태를 모니터링하기 위한 제어 장치를 위한 웨이크 업 제어기(10)로서:
- 상기 제어 장치에 접속된, 자동차의 복수의 주변 구성요소 중 적어도 하나의 주변 구성요소를 이벤트 제어 방식으로 선택하기 위한 수단으로서,
- 상기 선택된 주변 구성요소의 동작 상태를 체크하기 위한 수단, 및
- 상기 동작 상태에 따라 자동차를 웨이크 업시키기 위한 수단을 특징으로 하는, 웨이크 업 제어기(10).
제어 장치에서 실행될 경우 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 수행하도록 설계되고, 기계 판독 가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
제9항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장된 기계 판독 가능 저장 매체.