KR20210002064A - 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

자율주행 차량의 브레이크 제어 장치가 개시된다. 본 발명의 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치는 자율주행 차량의 자율주행을 제어하는 자율주행 제어기로부터 감속 명령을 전달받고 자율주행 차량의 브레이크 모듈을 제어하는 제1 제동 제어기; 자율주행 제어기로부터 감속 명령을 전달받고 자율주행 차량의 브레이크 모듈을 제어하는 제2 제동 제어기를 포함하고, 자율주행 제어기는 제1 제동 제어기와 제2 제동 제어기와 Main CAN을 통해 연결되며, 제1 제동 제어기와 제2 제동 제어기는 Monitoring CAN을 통해 연결되어 모니터링 정보를 교환하는 것을 특징으로 한다.

Description

자율주행 차량의 브레이크 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING BRAKE OF AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE}
본 발명은 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 자율주행 차량에서 제1 제동 제어기와 제2 제동 제어기가 CAN 통신으로 서로 간에 동작 상태를 모니터링하여 모니터링 결과에 따라 브레이크 모듈에 대한 제어권을 이양하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치에 관한 것이다.
자율주행 기술은 미래의 스마트 카 시대를 열기 위한 핵심 기술로서, 주행 제어에 대한 운전자의 간섭 정도에 따라 등급이 분류된다.
미국도로교통안전국(National Highway Traffic Safety Administration; NHTSA)은 운전자 간섭 정도에 따라 복수 개의 자율주행레벨로 구분하였는데, 궁극적으로는 운전자의 간섭을 배제한 무인자동차를 추구한다.
특히, 자율주행레벨에 있어서 레벨4는 특정 도로나 구역에 대해서만 자율주행이 이루어지는 반면에 레벨5는 도로나 구역에 대한 제한없이 완전한 자율주행이 이루어진다.
이와 같은 자율주행레벨4나 5의 경우, 운전자는 자율주행 차량 운전에 대한 제어권을 자율주행 차량에게 완전히 이양하기 때문에 브레이크 모듈에 비상상황이 발생하면 운전자가 개입하기 어려우며 자율주행 차량의 시스템이 스스로 대처하여야 한다.
이에, 자율주행레벨4나 5의 경우, 제동 시스템에 대한 리던던시를 확보하여 시스템의 신뢰성을 확보할 필요성이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2011-0059488호(2011.06.02)의 '자동차의 전원 제어 시스템 및 방법'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 자율주행 차량에서 제1 제동 제어기와 제2 제동 제어기가 CAN 통신으로 서로 간에 동작 상태를 모니터링하여 모니터링 결과에 따라 브레이크 모듈에 대한 제어권을 이양하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치는 자율주행 차량의 자율주행을 제어하는 자율주행 제어기로부터 감속 명령을 전달받고 자율주행 차량의 브레이크 모듈을 제어하는 제1 제동 제어기; 상기 자율주행 제어기로부터 상기 감속 명령을 전달받고 자율주행 차량의 브레이크 모듈을 제어하는 제2 제동 제어기를 포함하고, 상기 자율주행 제어기는 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기와 Main CAN을 통해 연결되며, 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기는 Monitoring CAN을 통해 연결되어 모니터링 정보를 교환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 제동 제어기는 상기 제2 제동 제어기에 staus signal, EPB control signals, Redundancy Req. signal, Warning signal 및 Sensor signal 중 적어도 하나를 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제2 제동 제어기는 상기 제1 제동 제어기에 status signal, PB State & Dynamic Req., Failure signal(ABS or SCC function), ABS act signal, 및 Sensor Signal 중 적어도 하나를 전달하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기는 서로 간의 통신 에러 발생 여부에 따라 제어권을 전환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기 간에 통신 에러 발생시 상기 제2 제동 제어기가 제어권을 획득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 자율주행 차량의 주행상태를 감지하여 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기 각각에 독립적으로 전달하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 센서부는 상기 제1 제동 제어기에 직접 연결되고, 상기 자율주행 차량의 휠속도를 감지하여 상기 제1 제동 제어기에 전달하는 제1 휠속도 센서; 및 상기 제2 제동 제어기에 직접 연결되고, 상기 자율주행 차량의 휠속도를 감지하여 상기 제2 제동 제어기에 전달하는 제2 휠속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 센서부는 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기에 상기 Main CAN으로 연결되고, 상기 자율주행 차량의 가속도, 회전 및 기울어짐 중 적어도 하나에 대한 관성을 감지하여 상기 Main CAN을 통해 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기에 전달하는 제1 IMU(Inertial Measurement Unit); 및 상기 상기 제2 제동 제어기에 Local CAN으로 연결되고, 상기 자율주행 차량의 가속도, 회전 및 기울어짐 중 적어도 하나에 대한 관성을 감지하여 상기 Local CAN을 통해 상기 제2 제동 제어기에 전달하는 제2 IMU를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 제동 제어기는 기 설정된 제1 제어권 이양 조건이 만족되면 제어권을 상기 제2 제동 제어기로 이양하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제2 제동 제어기는 기 설정된 제2 제어권 이양 조건이 만족되면 제어권을 상기 제1 제동 제어기로 이양하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 제동 제어기는 기 설정된 제1 제어권 이양 조건과 제2 제어권 이양 조건이 모두 만족되면 디그래데이션(Degradation) 모드로 동작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치는 자율주행 차량에서 제1 제동 제어기와 제2 제동 제어기가 CAN 통신으로 서로 간에 동작 상태를 모니터링하여 모니터링 결과에 따라 브레이크 모듈에 대한 제어권을 이양함으로써, 브레이크 모듈에 비상상황이 발생하더라도 안전운행을 확보할 수 있도록 하고 제동 시스템에 대한 신뢰성을 확보할 수 있도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 CAN 통신을 이용한 제1 제동 제어기와 제2 제동 제어기 상호 간의 모니터링 예를 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 CAN 통신을 이용한 제1 제동 제어기와 제2 제동 제어기 상호 간의 모니터링 예를 도시한 도면이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치는 제1 제동 제어기(10), 제2 제동 제어기(20), 센서부(30), 자율주행 제어기(40) 및 차량주행 제어 모듈(50)를 포함한다.
제1 배터리(90)는 제1 제동 제어기(10)에 브레이크 모듈(80)의 동작을 위한 전원을 공급한다.
제2 배터리(70)는 제2 제동 제어기(20)에 브레이크 모듈(80)의 동작을 위한 전원을 공급한다.
본 실시예에서는 제1 배터리(90)와 제2 배터리(70)가 독립적으로 구비되는 것을 예시로 설명하였다. 그러나 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 1개의 배터리를 구비하고 이 배터리로부터 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20) 각각에 전원을 공급하는 것도 포함한다.
자율주행 제어기(40)는 자율주행 차량의 자율주행을 제어한다. 자율주행 제어기(40)는 자율주행 차량이 운전자가 스티어링 휠과 가속페달, 브레이크 페달 등을 조작하지 않고도 정밀지도를 이용하여 목적지까지 주행할 수 있도록 제어한다.
이를 위해 자율주행 제어기(40)는 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20), 조향각 제어기(60), 및 차량주행 제어 모듈(50), 예를 들어 EMS(Engine Management System)(51)이나 TCU(Transmission Control Unit)(52) 등을 제어하여 자율주행 차량의 운행을 제어한다.
이 경우, 자율주행 제어기(40)는 사각지대에서 발생되는 사고 위험을 경고하기 위한 BSD(Blind Spot Detection), 전방차량과의 충돌을 운전자를 포함하는 탑승자에게 경고하기 위한 FWC(Forward Collision Warning System), 전방차량과의 충돌 가능성에 따라 자동으로 감속하기 위한 AEBS(Advanced Emergency Braking System), 선행 차량과의 관계에서 자동으로 가감속하며 자동 주행하기 위한 SCC(Smart Cruise Control), 운전자를 포함하는 탑승자에게 차선 이탈을 경고하기 위한 LDWS(Lane Departure Warning System), 현재 주행 중인 차선의 이탈을 방지하기 위한 LKAS(Lane Keeping Assist System), 및 후방 차량과의 충돌을 운전자를 포함하는 탑승자에게 경고하기 위한 RCW(Rear-end Collision Warning System) 중 적어도 하나와 유기적으로 동작한다. 이러한 각 차량 제어 시스템은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
자율주행 제어기(40)는 차량주행 제어 모듈(50), 제1 제동 제어기(10), 제2 제동 제어기(20) 및 조향각 제어기(60)와 통신 네트워크, 예컨데 Main CAN(Controller Area Network)으로 연결되어 자율주행 제어를 위한 각종 제어명령을 Main CAN을 통해 차량주행 제어 모듈(50), 제1 제동 제어기(10), 제2 제동 제어기(20) 및 조향각 제어기(60) 중 적어도 하나 이상에 전달한다.
특히, 자율주행 제어기(40)는 자율주행레벨4나 5로 주행하는 경우 제1 제동 제어기(10) 및 제2 제동 제어기(20)와 Main CAN를 통해 공통으로 연결되어 이들 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20) 각각에 감속 명령(Target Decel.)을 각각 전달한다.
이때 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20) 중 어느 하나는 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 보유하고 있는지에 따라 브레이크 모듈(80)을 제어한다. 이에 대해서는 후술한다.
차량주행 제어 모듈(50)은 자율주행 제어기(40)로부터 제어신호에 따라 자율주행 차량의 주행을 제어한다. 차량주행 제어 모듈(50)은 EMS(51) 및 TCU(52)를 포함한다.
EMS(51)는 자율주행 제어기(40)로부터 전달받은 제어신호에 따라 TCU(52)의 전자 스로틀 액추에이터(미도시)를 제어하여 스로틀 밸브(미도시)의 개도각을 제어함으로써, 자율주행 차량의 주행에 필요한 구동력을 발생시키고 자율주행 차량의 속도를 제어한다.
TCU(52)는 자율주행 제어기(40)로부터 전달받은 제어신호에 따라 목표 변속단으로의 변속이 이루어지도록 한다.
센서부(30)는 자율주행 차량의 주행상태를 감지하여 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20) 각각에 독립적으로 전달한다.
센서부(30)는 제1 휠속도 센서(Wheel Speed Senser;WSS)(31), 제2 휠속도 센서(32), 제1 IMU(Inertial Measurement Unit)(33) 및 제2 IMU(34)를 포함한다.
제1 휠속도 센서(31)는 자율주행 차량의 휠속도를 감지한다. 제1 휠속도 센서(31)는 제1 제동 제어기(10)와 직접 연결되어 자율주행 차량의 휠속도를 제1 제동 제어기(10)에 전달한다.
제2 휠속도 센서(32)는 자율주행 차량의 휠속도를 감지한다. 제2 휠속도 센서(32)는 제2 제동 제어기(20)와 직접 연결되어 자율주행 차량의 휠속도를 제2 제동 제어기(20)에 전달한다.
즉, 제1 휠속도 센서(31)와 제2 휠속도 센서(32)가 독립적으로 구비되어 각각이 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20)에 자율주행 차량의 휠속도를 각각 전달한다. 이에 따라, 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20) 중 어느 하나에 에러가 발생하는 경우, 현재 제어권을 가진 제동 제어기(제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20) 중 어느 하나)가 직접 연결되어 있는 제1 휠속도 센서(31)와 제2 휠속도 센서(32) 중 어느 하나로부터 자율주행 차량의 휠속도를 직접 전달받을 수 있으므로, 현재 제어권을 가진 제동 제어기가 해당 휠속도를 토대로 브레이크 모듈(80)을 제어할 수 있게 된다.
본 실시예에서는 제1 휠속도 센서(31)와 제2 휠속도 센서(32)를 각각 구비하는 것을 예시로 설명하였다. 그러나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 1개의 휠속도 센서를 구비하고, 이 휠속도 센서가 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20)에 휠속도를 동시에 병렬적으로 전달하는 것도 포함한다.
제1 IMU(33)는 자율주행 차량의 가속도, 회전, 기울어짐 등에 대한 관성을 감지한다. 제1 IMU(33)는 Main CAN을 통해 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20)와 연결되어 Main CAN을 통해 상기한 자율주행 차량의 관성을 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20)에 각각 전달한다.
제2 IMU(34)는 자율주행 차량의 가속도, 회전, 기울어짐 등에 대한 관성을 감지한다. 제2 IMU(34)는 통신 네트워크, 예컨데 Local CAN를 통해 제2 제동 제어기(20)와 연결되어 Local CAN을 통해 상기한 자율주행 차량의 관성을 제1 제동 제어기(10)에 전달한다.
즉, 제1 IMU(33)에 제2 IMU(34)가 추가적으로 더 구비됨으로써, 제1 제동 제어기(10)에 에러가 발생하여 제2 제동 제어기(20)가 제어권을 가지는 경우에도 제1 IMU(33)와 별개로 제2 IMU(34)가 제2 제동 제어기(20)에 자율주행 차량의 관성을 전달함으로써, 제2 제동 제어기(20)가 제2 IMU(34)로부터 전달받은 자율주행 차량의 관성을 토대로 브레이크 모듈(80)을 제어할 수 있게 된다.
브레이크 모듈(80)은 자율주행 차량을 제동시키는 것으로써 전륜 캘리퍼(81) 및 후륜 EPB(Electronic Parking Brake)(82)를 포함한다. 전륜 캘리퍼(81)와 후륜 EPB(82) 각각은 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20) 중 어느 하나의 제어신호에 따라 동작함으로써 차량을 제동시킨다.
제1 제동 제어기(10)는 주(Primary) 제동 제어기로써, 자율주행 제어기(40)로부터 감속 명령이 입력되면 제1 휠속도 센서(31)로부터 입력되는 휠속도 또는 제1 IMU(33)으로부터 입력되는 자율주행 차량의 관성에 따라 브레이크 모듈(80)을 제어하여 자율주행 차량의 속도를 제어한다. 제1 제동 제어기(10)는 브레이크 모듈에 대한 제어권을 우선적으로 갖는다.
제2 제동 제어기(20)는 보조(Secondary) 제동 제어기로써, 자율주행 제어기(40)로부터 입력되는 감속 명령이 입력되면 제2 휠속도 센서(32)로부터 입력되는 휠속도 또는 제2 IMU(34)로부터 입력되는 자율주행 차량의 관성에 따라 브레이크 모듈(80)을 제어하여 자율주행 차량의 속도를 제어한다.
도 2 를 참조하면, 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20)는 Main CAN을 통해 자율주행 제어기(40)로부터 감속명령을 공통으로 입력받으며, 현재 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 가지고 있는지 여부에 따라 브레이크 모듈(80)을 제어한다.
예를 들어, 제1 제동 제어기(10)가 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 가지고 있는 경우에는 제1 휠속도 센서(31)로부터 전달받은 휠속도 또는 제1 IMU(33)으로부터 입력되는 자율주행 차량의 관성에 따라 브레이크 모듈(80)을 제어한다. 제2 제동 제어기(20)가 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 가지고 있는 경우에는 제2 휠속도 센서(32)로부터 전달받은 휠속도 또는 제2 IMU(34)로부터 입력되는 자율주행 차량의 관성에 따라 브레이크 모듈(80)을 제어한다.
제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20)는 통신 네트워크, 예컨데 Monitoring CAN을 통해 연결된다. 이에 따라, 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20)는 감속 명령에 따라 브레이크 모듈(80)을 제어하는 경우 서로 간에 그 모니터링 정보를 Main CAN을 통해 교환할 수 있다.
예를 들어, 제1 제동 제어기(10)가 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 가지고 브레이크 모듈(80)을 제어하는 경우 제2 제동 제어기(20)가 제1 제동 제어기(10)의 모니터링 정보를 Main CAN을 통해 전달받아 그 동작 상태를 모니터링한다. 반면에, 제2 제동 제어기(20)가 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 가지고 브레이크 모듈(80)을 제어하는 경우 제1 제동 제어기(10)가 제2 제동 제어기(20)의 모니터링 정보를 Main CAN을 통해 전달받아 그 동작 상태를 모니터링한다.
이 경우, 제1 제동 제어기(10)는 제2 제동 제어기(20)에 staus signal, EPB control signals, Redundancy Req. signal, Warning signal 및 Sensor signal 중 적어도 하나를 전달할 수 있다. 즉, 제1 제동 제어기(10)가 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 가지고 브레이크 모듈(80)을 제어하는 경우에는 제1 제동 제어기(10)는 자신의 staus signal, EPB control signals, signal, Warning signal 및 Sensor signal를 전달한다. 한편, 제2 제동 제어기(20)가 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 가진 상태에서 제2 제동 제어기(20)가 에러 상태이면 제2 제동 제어기(20)에 Redundancy Req.를 전달하여 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 요구하여 이양받는다. 제1 제동 제어기(10)가 제2 제동 제어기(20)에 전달하는 신호는 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제1 제동 제어기(10)가 제2 제동 제어기(20)에 브레이크 모듈(80)의 제어권을 이양하기 위한 제1 제어권 이양 조건에는 제1 제동 제어기(10) 내 컨트롤러나 액츄에이터의 고장이 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 제어권 이양 조건에는 하나 이상의 WSS(Wheel Speed Sensor) 고장, ECU(Electronic Control Unit) 내부 Valve Relay 고장, ESC(Electronic Stability Control System) Valve의 Open 또는 Short 고장, 모터 Relay Fuse Open 고장, 모터 Power FET PreDriver 고장, 주요 CAN 메시지(YRS(Yaw Rate Sensor), CGW(Central Gateway), SPS(Speed Sensor) 등)의 Time out 고장, SCC(Smat Cruise Control)이나 HCU(Hydraulic Control Unit)나 VCU(Vehicle Control Unit) 또는 YRS 등의 주요 신호 고장, 공급 전압 기준 전압 이하 또는 기준 전압 이상 고장, MCU(Micro Control Unit) 또는 Watchdog 고장, Variant coding 오류, ABS(Anti-Lock Brake System) 또는 VDC(Vehicle Dynamic Conrol) 이상 작동, 및 BLS(Brake Light Signal) Relay open 또는 Short 고장이 포함될 수 있다. 이 경우, 제1 제동 제어기(10)는 상기한 제1 제어권 이양 조건 중 적어도 하나가 만족하면 제2 제동 제어기(20)에 제어권을 이양한다. 제1 제어권 이양 조건은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
한편, 제2 제동 제어기(20)는 제1 제동 제어기(10)에 status signal, PB State & Dynamic Req., Failure signal(ABS or SCC function), ABS act signal, 및 Sensor Signal 중 적어도 하나를 전달할 수 있다. 즉, 제2 제동 제어기(20)가 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 가지고 브레이크 모듈(80)을 제어하는 경우에는 제2 제동 제어기(20)는 자신의 status signal, Failure signal(ABS or SCC function), ABS act signal, 및 Sensor Signal를 제1 제동 제어기(10)에 전달한다. 한편, 제1 제동 제어기(10)가 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 가진 상태에서 제1 제동 제어기(10)가 에러 상태이면, 제2 제동 제어기(20)는 제1 제동 제어기(10)에 PB State & Dynamic Req.를 전달하여 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 요구하여 이양받는다. 제2 제동 제어기(20)가 제1 제동 제어기(10)에 전달하는 신호는 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제2 제동 제어기(20)가 제1 제동 제어기(10)에 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 이양하기 위한 제2 제어권 이양 조건에는 제2 제동 제어기(20) 내 컨트롤러나 액츄에이터의 고장이 포함될 수 있다. 예를 들어, 제2 제동 제어기(20) 이양 조건에는 하나 이상 WSS 고장, 마스터 압력센서 고장, Ax 입력신호 Time-out 고장, SCC Time-out 또는 신호 에러 고장, 공급 전압 기준 전압 이상 또는 이하 고장, MCU 또는 Watchdog 고장, Valve 또는 Motor Open/Short 고장, 및 EPB 하드웨어(Hardware) 고장 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 이 경우, 제2 제동 제어기(20)는 상기한 제2 제어권 이양 조건 중 적어도 하나가 만족하면 제1 제동 제어기(10)에 제어권을 이양한다. 제2 제어권 이양 조건은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
한편, 제1 제동 제어기(10)가 에러 상태가 되어 제1 제동 제어기(10)가 제2 제동 제어기(20)에 제어권을 이양하는 경우, 제2 제동 제어기(20)도 에러 상태이면, 제1 제동 제어기(10)는 운전자가 브레이크 페달을 밟는 만큼 기계적으로 브레이크 모듈(80)을 동작시키는 디그래데이션(Degradation) 모드를 수행한다.
또한, 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20)는 상기한 바와 같이 Monitoring CAN을 통해 연결되는데, 이들 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20) 간에 CAN 통신 에러, 예를 들어 ECAN(DCAN) Time-out 70ms 이상 발생시, 제1 제동 제어기(10)는 제2 제동 제어기(20)에 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 이양한다.
한편, 조향각 제어기(60)는 자율주행 제어기(40)로부터 제어신호에 따라 자율주행 차량의 스티어링 휠의 각도를 제어한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치는 자율주행 차량에서 제1 제동 제어기(10)와 제2 제동 제어기(20)가 CAN 통신으로 서로 간에 동작 상태를 모니터링하여 모니터링 결과에 따라 브레이크 모듈(80)에 대한 제어권을 이양함으로써, 브레이크 모듈(80)에 비상상황이 발생하더라도 안전운행을 확보할 수 있도록 하고 제동 시스템에 대한 신뢰성을 확보할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 제1 제동 제어기 20: 제2 제동 제어기
30: 센서부 31: 제1 휠속도 센서
32: 제2 휠속도 센서 33:제1 IMU
34: 제2 IMU 40: 자율주행 제어기
50: 차량주행 제어 모듈 51: EMS
52: TCU 60: 조향각 제어기
70: 제2 배터리 80: 브레이크 모듈
81: 전륜 캘리퍼 82: 후륜 EPB
90: 제1 배터리

Claims (11)

  1. 자율주행 차량의 자율주행을 제어하는 자율주행 제어기로부터 감속 명령을 전달받고 자율주행 차량의 브레이크 모듈을 제어하는 제1 제동 제어기; 및
    상기 자율주행 제어기로부터 상기 감속 명령을 전달받고 자율주행 차량의 브레이크 모듈을 제어하는 제2 제동 제어기를 포함하고,
    상기 자율주행 제어기는 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기와 Main CAN을 통해 연결되며,
    상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기는 Monitoring CAN을 통해 연결되어 모니터링 정보를 교환하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 제동 제어기는 상기 제2 제동 제어기에 staus signal, EPB control signals, Redundancy Req. signal, Warning signal 및 Sensor signal 중 적어도 하나를 전달하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 제동 제어기는 상기 제1 제동 제어기에 status signal, PB State & Dynamic Req., Failure signal(ABS or SCC function), ABS act signal, 및 Sensor Signal 중 적어도 하나를 전달하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기는 서로 간의 통신 에러 발생 여부에 따라 제어권을 전환하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기 간에 통신 에러 발생시 상기 제2 제동 제어기가 제어권을 획득하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 자율주행 차량의 주행상태를 감지하여 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기 각각에 독립적으로 전달하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 센서부는
    상기 제1 제동 제어기에 직접 연결되고, 상기 자율주행 차량의 휠속도를 감지하여 상기 제1 제동 제어기에 전달하는 제1 휠속도 센서; 및
    상기 제2 제동 제어기에 직접 연결되고, 상기 자율주행 차량의 휠속도를 감지하여 상기 제2 제동 제어기에 전달하는 제2 휠속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 센서부는
    상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기에 상기 Main CAN으로 연결되고, 상기 자율주행 차량의 가속도, 회전 및 기울어짐 중 적어도 하나에 대한 관성을 감지하여 상기 Main CAN을 통해 상기 제1 제동 제어기와 상기 제2 제동 제어기에 전달하는 제1 IMU(Inertial Measurement Unit); 및
    상기 상기 제2 제동 제어기에 Local CAN으로 연결되고, 상기 자율주행 차량의 가속도, 회전 및 기울어짐 중 적어도 하나에 대한 관성을 감지하여 상기 Local CAN을 통해 상기 제2 제동 제어기에 전달하는 제2 IMU를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 제동 제어기는 기 설정된 제1 제어권 이양 조건이 만족되면 제어권을 상기 제2 제동 제어기로 이양하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 제동 제어기는 기 설정된 제2 제어권 이양 조건이 만족되면 제어권을 상기 제1 제동 제어기로 이양하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 제동 제어기는 기 설정된 제1 제어권 이양 조건과 제2 제어권 이양 조건이 모두 만족되면 디그래데이션(Degradation) 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치.
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