KR20210070266A - 차량 전력 시스템을 위한 슈퍼 커패시터 전력 버퍼 - Google Patents

차량 전력 시스템을 위한 슈퍼 커패시터 전력 버퍼 Download PDF

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KR20210070266A
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첸-유 시에
캐털린 포포비치
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리프트, 인크.
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Abstract

일반적으로, 하나 이상의 부하, 예컨대 자율(또는 반자율) 주행 차량의 센서 세트는 슈퍼 커패시터로부터 전력을 끌어내도록 구성될 수 있다. 스위칭 메커니즘은 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 차량 전력 시스템의 전압 소스로부터 선택적으로 연결하거나 연결을 끊을 수 있다. 전압 소스를 슈퍼 커패시터 및 하나 이상의 부하로부터 시스템적으로 연결을 끊음으로써, 전압 소스의 하나 이상의 부하에 대한 노출이 최소화된다. 따라서, 차량 전력 시스템의 전압 소스의 잠재적으로 손상을 주는 하나 이상의 부하에 관련하여 일어날 수 있는 단락 회로 또는 전력 서지에 대한 노출도 최소화될 수 있다.

Description

차량 전력 시스템을 위한 슈퍼 커패시터 전력 버퍼
본 기술은 차량 전력 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 기술은 차량 전력 시스템에 연결된 부하에 의해 야기될 수 있는 잠재적인 전기적 고장으로부터 차량 전력 시스템을 보호하기 위한 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량은 점점 더 주변을 모니터링하고 어떻게 반응할지 결정을 통지 받을 수 있게 하는 지능적인 특징이 구비된다. 이러한 차량은 자율, 반자율 또는 수동으로 주행되는지 상관없이, 사람의 입력이 거의 또는 전혀 없이 환경을 감지하고 탐색할 수 있다. 차량은 차량이 그 환경을 결정하여 목적지까지 안전하게 탐색할 수 있고 또는 인간 운전자가 존재한다면, 같은 일을 할 때 도울 수 있게 하는 다양한 시스템 및 서브 시스템을 포함할 수 있다. 일례로, 차량은 차량의 다양한 동작, 예컨대 주행 및 탐색을 제어하기 위한 컴퓨팅 시스템(예컨대, 하나 이상의 중앙 처리 유닛, 그래픽 처리 유닛, 메모리, 저장소 등)을 가질 수 있다. 이를 위하여, 컴퓨팅 시스템은 하나 이상의 센서로부터 데이터를 처리할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 차량은 장해, 도로, 차선 표시, 교통 신호 등을 인식하기 위한 광학 카메라를 가질 수 있다. 센서로부터의 데이터는 예컨대 안전하게 차량을 주행하고, 특정한 안전 특징(예컨대, 자동 브레이크)을 활성화하고, 잠재적 위험에 대한 경고를 생성하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
본 명세서의 일실시예는 차량에 전력을 공급하도록 구성되는 고전압 전압 소스, 고전압 전압 소스를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로 변환하도록 구성되는 DC-투-DC 변환기, 하나 이상의 부하에 전력을 공급하도록 구성되는 슈퍼 커패시터, 및 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 선택적으로 연결을 끊도록 구성되는 스위칭 메커니즘을 포함하는 차량 시스템을 포함한다.
일실시예에서, 스위칭 메커니즘은 벅 변환기를 포함한다.
일실시예에서, 벅 변환기는 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 소스 또는 전류 소스로부터 선택적으로 연결을 끊기 위한 하나 이상의 MOSFET을 포함한다.
일실시예에서, 스위칭 메커니즘은 하나 이상의 MOSFET을 제어하기 위한 PWM(pulse-width modulation) 컨트롤러를 포함한다.
일실시예에서, 하나 이상의 MOSFET은 하이사이드 MOSFET을 포함한다. 하이사이드 MOSFET을 켜는 것은 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스에 연결하고, 하이사이드 MOSFET을 끄는 것은 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 연결을 끊는다.
일실시예에서, PWM 컨트롤러는 슈퍼 커패시터가 하한 임계 레벨로 충전될 때 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스에 연결하고, 슈퍼 커패시터가 상한 임계 레벨로 충전될 때 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 연결을 끊도록 구성된다.
일실시예에서, 상한 임계 레벨은 저전압 전압 소스의 전압과 대략 동일하고, 하한 임계 레벨은 하나 이상의 부하의 최소 전압 요건보다 크다.
일실시예에서, 하나 이상의 부하는 자율 주행 차량 센서 세트의 하나 이상의 센서를 포함한다.
일실시예에서, 고전압 전압 소스는 대략 275V이고, 저전압 전압 소스는 대략 12V이고, 슈퍼 커패시터는 10F 이상의 커패시턴스를 가진다.
본 명세서의 일실시예는 슈퍼 커패시터를 차량의 센서 세트에 연결하는 단계 및 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 차량의 전압 소스로부터 선택적으로 연결을 끊는 단계를 포함하는 방법을 포함한다.
일실시예에서, 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 차량의 전압 소스로부터 선택적으로 연결을 끊는 단계는 슈퍼 커패시터가 상한 임계 전압으로 충전되었다고 결정하는 단계 및 슈퍼 커패시터가 상한 임계 전압으로 충전되었다는 결정에 기반하여 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스로부터 연결을 끊는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 차량의 전압 소스로부터 선택적으로 연결을 끊는 단계는 슈퍼 커패시터가 임계 기간 내에 상한 임계 전압으로 충전하는데 실패하였다고 결정하는 단계 및 슈퍼 커패시터가 임계 기간 내에 상한 임계 전압으로 충전하는데 실패하였다는 결정에 기반하여 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스로부터 연결을 끊는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 차량의 전압 소스로부터 선택적으로 연결을 끊는 단계는 적어도 부분적으로 센서 세트에 의하여, 슈퍼 커패시터가 하한 임계 전압으로 방전되었다고 결정하는 단계 및 적어도 부분적으로 센서 세트에 의하여, 슈퍼 커패시터가 하한 임계 전압으로 방전되었다는 결정에 기반하여 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스에 연결하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 전압 소스는 자율 주행 차량에 설치된 전지에 연결된다.
일실시예에서, 센서 세트 및 슈퍼 커패시터는 스위칭 메커니즘을 사용하여 전압 소스로부터 선택적으로 연결이 끊긴다.
일실시예에서, 스위칭 메커니즘은 벅 변환기를 포함한다.
일실시예에서, 벅 변환기는 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스로부터 선택적으로 연결을 끊기 위한 하나 이상의 MOSFET을 포함한다.
일실시예에서, 스위칭 메커니즘은 하나 이상의 MOSFET을 제어하기 위한 PWM 컨트롤러를 포함한다.
일실시예에서, 하나 이상의 MOSFET은 하이사이드 MOSFET을 포함한다. 하이사이드 MOSFET을 켜는 것은 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스에 연결하고, 하이사이드 MOSFET을 끄는 것은 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스로부터 연결을 끊는다.
본 명세서의 일실시예는 자율 주행 차량에 전력을 공급하도록 구성되는 고전압 전압 소스, 고전압 전압 소스를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로 변환하도록 구성되는 DC-투-DC 변환기, 자율 주행 차량에 설치된 자율 주행 차량 센서 세트의 하나 이상의 센서에 전력을 공급하도록 구성되는 슈퍼 커패시터, 및 하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 선택적으로 연결을 끊도록 구성되는 스위칭 메커니즘을 포함한다. 스위칭 메커니즘은 하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 소스 또는 전류 소스로부터 선택적으로 연결을 끊기 위한 하이사이드 MOSFET을 포함하는 벅 변환기를 포함한다. 하이사이드 MOSFET을 켜는 것은 하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스에 연결하고, 하이사이드 MOSFET을 끄는 것은 하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 연결을 끊는다. 스위칭 메커니즘은 하나 이상의 MOSFET을 제어하기 위한 PWM 컨트롤러도 포함하고, PWM 컨트롤러는 슈퍼 커패시터가 하한 임계 레벨로 충전될 때 하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스에 연결하고, 슈퍼 커패시터가 상한 임계 레벨로 충전될 때 하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 연결을 끊도록 구성된다.
개시되는 기술의 많은 다른 실시예, 특징, 응용 및 변형이 첨부되는 도면과 다음 상세한 설명으로부터 명백해질 것을 이해할 것이다. 본 명세서에 서술되는 시스템, 방법 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체의 추가적 및/또는 대안적 구현이 개시되는 기술의 원리에서 벗어남 없이 채용될 수 있다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
도 1은 부하가 차량 전력 시스템의 전압 소스에 연결되는 종래의 배열을 도시한다.
도 2는 본 기술의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 연결된 차량 전력 시스템의 서브 시스템의 예시를 도시한다.
도 3은 본 기술의 실시예에 따른 충전 및 방전되는 슈퍼 커패시터의 예시를 묘사하는 그래프를 도시한다.
도 4는 본 기술의 실시예에 따른 방법의 예시를 도시한다.
도 5는 본 기술의 실시예에 따른 탑승 요청자를 자율 주행 차량에 매칭하기 위한 운송 관리 환경의 블록도의 예시를 도시한다.
도 6은 본 기술의 실시예에 따른 다양한 시나리오에서 이용될 수 있는 컴퓨팅 시스템 또는 컴퓨팅 장치의 예시를 도시한다.
도면들은 설명의 목적으로만 개시되는 기술의 다양한 실시예를 도시하고, 도면은 유사한 요소를 식별하기 위해 유사한 참조 번호를 사용한다. 통상의 기술자는 다음 설명으로부터 도면에 도시된 시스템, 방법 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체의 대안적 실시예가 본 명세서에 서술된 개시되는 기술의 원리에서 벗어남 없이 채용될 수 있음을 인식할 것이다.
차량은 점점 더 주변을 모니터링하고 어떻게 반응할지 결정을 통지 받을 수 있게 하는 지능적인 특징이 구비된다. 이러한 차량은 자율, 반자율 또는 수동으로 주행되는지 상관없이, 사람의 입력이 거의 또는 전혀 없이 환경을 감지하고 탐색할 수 있다. 차량은 차량이 그 환경을 결정하여 목적지까지 안전하게 탐색할 수 있고 또는 인간 운전자가 존재한다면, 같은 일을 할 때 도울 수 있게 하는 다양한 시스템 및 서브 시스템을 포함할 수 있다. 일례로, 차량은 차량의 다양한 동작, 예컨대 주행 및 탐색을 제어하기 위한 컴퓨팅 시스템을 가질 수 있다. 이를 위하여, 컴퓨팅 시스템은 하나 이상의 센서로부터 데이터를 처리할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 차량은 장해, 도로, 차선 표시, 교통 신호 등을 인식하기 위한 광학 카메라를 가질 수 있다. 센서로부터의 데이터는 예컨대 안전하게 차량을 주행하고, 특정한 안전 특징(예컨대, 자동 브레이크)을 활성화하고, 잠재적 위험에 대한 경고를 생성하는데 사용될 수 있다.
자율 또는 반자율 주행 차량은 탑승 서비스 또는 다른 타입의 서비스를 제공하기 위하여 운송 관리 시스템에 의해 사용될 수 있다. 운송 관리 시스템은 자율 또는 반자율 주행 차량의 무리를 포함할 수 있다. 무리의 각 자율(또는 반자율) 주행 차량은 센서 세트의 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 종래의 접근법에서, 차량 전력 시스템의 전압 소스에 부하를 연결함으로써 다양한 부하, 예컨대 센서 세트의 하나 이상의 세트가 전력 공급될 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 차량의 센서 세트의 하나 이상의 센서는 자율 주행 차량의 고전압 전지를 사용하여 전력 공급될 수 있다. 하지만, 이러한 부하가 문제가 있는 전기적 사건, 예컨대 회로 단락이나 전력 서지를 겪거나 야기할 수 있는 경우가 있을 수 있다. 이러한 시나리오에서, 만약 부하가 차량 전력 시스템의 전압 소스에 연결된다면, 단락 회로나 전력 서지는 어쩌면 전체 차량을 운용 불가로 만드는 차량 전력 시스템의 중대한 고장을 야기할 수 있다. 이러한 이벤트는 부하/센서 세트에 손상도 야기할 수 있는데, 교체하기에 비싸고 시간이 많이 들 수 있고, 일부 차량 휴지 시간을 야기할 수 있다. 서비스를 제공하는 자율 또는 반자율 주행 차량의 무리의 맥락에서, 운용 불가 차량은 무리의 운용 용량을 약화시키고 신뢰할 수 있는 서비스를 제공하는데 현저한 문제를 나타낸다. 종래의 접근법은 이들 및 다른 문제를 다루는데 단점을 제기한다.
본 기술에 따라 개선된 접근법은 종래 접근법과 연관된 상기 및 다른 단점을 극복한다. 일반적으로, 하나 이상의 부하, 예컨대 자율(또는 반자율) 주행 차량의 센서 세트는 슈퍼 커패시터로부터 전력을 끌어내도록 구성될 수 있다. 스위칭 메커니즘은 차량 전력 시스템의 전압 소스로부터 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 선택적으로 연결하거나 연결을 끊도록 구성될 수 있다. 슈퍼 커패시터 및 하나 이상의 부하는 슈퍼 커패시터가 충전이 필요할 때 차량 전력 시스템의 전압 소스에 연결될 수 있다. 슈퍼 커패시터가 상한 임계 레벨로 충전되면, 슈퍼 커패시터와 하나 이상의 부하는 전압 소스로부터 연결이 끊길 수 있다. 하나 이상의 부하는 충전된 슈퍼 커패시터로부터 전력을 끌어낼 수 있다. 슈퍼 커패시터가 하한 임계 레벨에 도달하면, 슈퍼 커패시터는 차량 전력 시스템의 전압 소스에 재연결되어 재충전될 수 있다. 슈퍼 커패시터의 혁신적이고 비인습적인 사용에서, 본 기술은 부하와 차량 전력 시스템 간에 위치한 슈퍼 커패시터를 이용함으로써 부하와 관련된 잠재적으로 손상이 되는 전기적 사건으로부터 차량 전력 시스템을 보호할 수 있다. 전압 소스를 슈퍼 커패시터 및 하나 이상의 부하로부터 시스템적으로 연결을 끊음으로써, 하나 이상의 부하에 대한 전압 소스의 노출이 최소화된다. 따라서, 하나 이상의 부하와 관련하여 일어날 수 있는 잠재적으로 손상이 되는 단락 회로나 전력 서지에 대한 차량 전력 시스템의 전압 소스의 노출도 최소화된다. 단락 회로나 전력 서지가 발생하면, 하나 이상의 부하와 슈퍼 커패시터는 충격 또는 손상을 받는다. 하지만, 이러한 사건시 차량 전력 시스템의 전압 소스가 슈퍼 커패시터 및 하나 이상의 부하에 연결되지 않기 때문에 전압 소스와 차량 전력 시스템이 보호되어, 차량의 운용 능력을 지킬 수 있다. 개시되는 기술에 관한 더 자세한 내용은 아래 제공된다.
도 1은 차량 전력 시스템의 종래의 서브 시스템(100)의 예시이다. 종래의 서브 시스템(100)은 전압 소스(102)를 포함한다. 전압 소스(102)는, 예컨대 차량의 고전압 전지일 수 있다. DC-투-DC 변환기(104)는 전압 소스(106)에 의해 표현되는 바와 같이 전압 소스(102)의 전압을 저전압으로 변환한다. 저전압은 부하(108)에 전력을 공급하는데 사용될 수 있다. 하지만, 만약 단락 회로, 예컨대 단락 회로(110)가 부하(108)와 관련하여 유발된다면, 전압 소스(106 및 102) 또는 다른 관련 컴포넌트, 예컨대 차량 전력 시스템을 보호하도록 설계된 하나 이상의 퓨즈가 위험에 처할 수 있다. 차량 전력 시스템이 단락 회로(110)의 결과로 손상된다면, 차량 자체가 운용 불가로 될 수 있다.
도 2는 본 기술의 실시예에 따른 차량의 차량 전력 시스템의 서브 시스템(200)의 예시를 도시한다. 차량은, 예컨대 도 5에 도시되는 자율 주행 차량(540)일 수 있다. 도시된 실시예에서, 서브 시스템(200)은 고전압 전압 소스(202)를 포함한다. 실시예에서, 고전압 전압 소스(202)는 고전압 차량 전지일 수 있다. 예를 들어 고전압 전압 소스(202)는 자율 주행 차량 내에 설치된 275W 전지일 수 있다. 서브 시스템(200)은 저전압 전압 소스(206)에 의해 표현되는 바와 같이 고전압 전압 소스(202)의 전압을 저전압 전압 소스(206)으로 변환하는 DC-투-DC 변환기(204)도 포함한다. 특정 실시예에서, 저전압 전압 소스(206)은 대략 12V일 수 있다. 전압 소스(202) 및/또는 전압 소스(206)는 차량이 운용되는데 필수일 수 있다. 특정 실시예에서, 저전압 전압 소스(206)는 일정한 전류를 제공할 수 있는 전류 소스(206)일 수 있다.
서브 시스템(200)은 전력이 공급되는 부하(222)를 포함한다. 부하(222)는 예컨대 자율 주행 차량 센서 세트의 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 부하(222)는 도 5의 자율 주행 차량(540)에 설치된 하나 이상의 센서(544)를 포함할 수 있다. 서브 시스템(200)에서, 부하(222)가 전압 소스(202, 206)로부터 직접 전력을 끌어내게 하지 않고, 부하(222)는 슈퍼 커패시터(220)를 사용하여 전력이 공급된다. 슈퍼 커패시터(220) 및 부하(222)는 스위칭 메커니즘(208)을 통해 저전압 전력 소스(206)에 연결된다. 스위칭 메커니즘(208)은 전압 소스(202, 206)를 슈퍼 커패시터(220) 및 부하(222)로부터 선택적으로 연결하거나 연결을 끊는다. 전압 소스(202, 206)가 부하(222)로부터 연결이 끊길 때, 전압 소스(202, 206)나 관련된 컴포넌트(예컨대, 퓨즈)는 차량을 운용 불가로 만드는 부하(222) 관련 잠재적 단락 회로 또는 전력 서지로부터 보호된다.
예시적인 실시예에서, 스위칭 메커니즘(208)은 벅 변환기를 사용하여 구현된다. 하지만, 다른 실시예에서, 다른 스위칭 메커니즘은 다른 스위칭 변환기, 예컨대 벅-부스트 변환기를 구현한다. 벅 변환기는 다이오드(210), 하이사이드 MOSFET(212)를 사용하여 예시적인 실시예에서 구현된 제1 스위치, 로우사이드 MOSFET(214)를 사용하여 예시적인 실시예에서 구현된 제2 스위치 및 인덕터(218)를 포함한다. 스위칭 메커니즘(208)은 PWM(pulse-width modulation) 컨트롤러(216)을 사용하는 예시적인 실시예에서 구현되는 컨트롤러도 포함한다. 특정 컴포넌트(벅 변환기, 트랜지스터, 컨트롤러 등)가 도 2에 도시된 예시적인 실시예에 묘사되지만, 추가적, 대안적 또는 더 적은 컴포넌트가 본 기술에 따른 다른 실시예에서 사용될 수 있다. PWM 컨트롤러(216)는 선택적으로 MOSFET(212, 214)를 켜거나 끄도록 구성될 수 있다. 일실시예에서, 하이사이드 MOSFET(212)와 로우사이드 MOSFET(214)는 반대 상태를 가질 수 있어, 하이사이드 MOSFET(212)가 켜져 있을 때 로우사이드 MOSFET(214)는 꺼지고, 하이사이드 MOSFET(212)는 꺼져 있을 때 로우사이드 MOSFET(214)가 켜진다. 도시된 실시예에서, 하이사이드 MOSFET(212)가 켜질 때, 전류는 전압 소스(206)로부터 슈퍼 커패시터(220)로 흐를 수 있어, 슈퍼 커패시터(220)를 충전한다. 하이사이드 MOSFET(212)거 꺼질 때, 전류는 더 이상 슈퍼 커패시터(220)로 흐르지 않고 슈퍼 커패시터(220) 충전이 멈춘다. 슈퍼 커패시터(220)에 병렬로 연결된 부하(222)는 충전된 슈퍼 커패시터(220)로부터 전력을 계속 끌어낼 수 있다.
PWM 컨트롤러(216)는 스위칭 메커니즘(208)를 제어하여 선택적으로 슈퍼 커패시터(220)와 부하(222)를 전압 소스(206)에 연결하고 연결을 끊도록 구성될 수 있다. 도시된 예시에서, 슈퍼 커패시터(220)와 부하(222)를 전압 소스(206)에 선택적으로 연결하고 연결을 끊는 것은 MOSFET(212, 214)를 제어함으로써 수행될 수 있다. 하이사이드 MOSFET(212)는 슈퍼 커패시터(220)가 충전될 수 있도록 켜질 수 있다. 슈퍼 커패시터(220)가 상한 임계 레벨로 충전될 때, PWM 컨트롤러(216)는 하이사이드 MOSFET(212)를 꺼서, 전압 소스(202, 206)를 슈퍼 커패시터(220) 및 부하(222)로부터 연결을 끊도록 구성될 수 있다. 상한 임계 레벨은 대략 저전압 전압 소스(206)의 전압 또는 이에 접근할 수 있다. 예를 들어, 저전압 전압 소스(206)가 대략 12V라면, 상한 임계 레벨은 예컨대 대략 10V, 10.5V, 11V, 11.5V 또는 12V일 수 있다. 충전된 슈퍼 커패시터(220)는 부하(222)에 전력을 제공할 수 있다.
슈퍼 커패시터(220)가 부하(222)에 전력을 공급함에 따라, 슈퍼 커패시터(220)의 전하는 점진적으로 감소할 것이다. 슈퍼 커패시터(220)의 전하가 하한 임계 레벨 아래로 떨어지면, PWM 컨트롤러(216)는 슈퍼 커패시터(220)가 재충전될 수 있도록 하이사이드 MOSFET(212)를 켜도록 구성될 수 있다. 하한 임계 레벨은 대략 부하(222)에 전력을 공급하는데 필요한 최소 전하 또는 이에 접근할 수 있다. 예를 들어, 부하(222)가 1.5 내지 2V를 필요로 한다면, 하한 임계 레벨은 대략 2V, 2.5V 또는 3V로 설정될 수 있다. 슈퍼 커패시터(220)가 상한 임계 레벨을 충족하도록 충전될 때마다, 슈퍼 커패시터(220)와 부하(222)는 전압 소스(206)로부터 연결이 끊길 수 있고, 슈퍼 커패시터(220)가 하한 임계 레벨을 충족하도록 방전될 때마다, 슈퍼 커패시터(220)와 부하(222)는 전압 소스(206)에 재연결될 수 있다. 이 방식으로, 부하(222)는 슈퍼 커패시터(220)로부터 계속적인 전력을 받지만, 전압 소스(202, 206)는 슈퍼 커패시터(220)와 부하(222)에 간헐적으로만 연결된다. 일실시예에서, 슈퍼 커패시터(220)의 충전은 짧은 시간, 예컨대 대략 50ms만 필요하다. 특정 실시예에서, 슈퍼 커패시터(220)는 10F 이상의 커패시턴스를 가질 수 있고, 충전된 슈퍼 커패시터(220)의 방전은 분 또는 시간 단위의 상대적으로 큰 기간에 걸쳐 일어날 수 있다.
상술한 바와 같이, 서브 시스템(200)은 전압 소스(202, 206)가 부하(222)로부터 연결이 끊길 때, 전압 소스(202, 206)와 다른 중요한 차량 전력 시스템 컴포넌트가 부하(222)와 관련하여 일어날 수 있는 잠재적인 단락 회로나 전력 서지로부터 보호 받을 수 있다는 유리한 효과를 제공한다. 또한 상술한 바와 같이, 슈퍼 커패시터(220)를 충전하는 시간, 즉 전압 소스(202, 206)가 슈퍼 커패시터(220) 및 부하(222)에 연결되는 시간은 상대적으로 짧은 반면(예컨대, 대략 50ms), 전압 소스(202, 206)가 슈퍼 커패시터(220)와 부하(222)로부터 연결이 끊기는 시간은 상대적으로 길 수 있다(예컨대, 분 또는 시간 단위). 이와 같이, 전체 차량을 운용 불가로 만드는 부하(222)와 관련된 단락 회로나 전력 서지의 위험이 실질적으로 최소화된다. 서브 시스템(200)은 슈퍼 커패시터(220) 및/또는 부하(222)의 잠재적인 결함이나 고장을 식별하는 추가적인 현저한 이점을 제공한다. 상술한 바와 같이, 슈퍼 커패시터(220)를 충전하는데 필요한 시간은 예측 가능하고 상대적으로 짧아야 한다. PWM 컨트롤러(216)가 슈퍼 커패시터(220)를 충전하도록 시도하지만, 슈퍼 커패시터(220)가 선택된 기간(예컨대, 1초) 내에 상한 임계 레벨까지 충전하는데 실패한다면, 슈퍼 커패시터(220) 및/또는 부하(222)에 문제가 있다고 결정될 수 있고, PWM 컨트롤러(216)는 전압 소스(202, 206)를 슈퍼 커패시터(220) 및 부하(222)로부터 연결을 끊을 수 있다. 특정 실시예에서, 차량이 자율(또는 반자율) 주행 차량이고 문제가 검출된다면, 차량은 필요한 복원 또는 수리를 위하여 예컨대 차량을 안전하게 정지시키거나 차량을 도로변으로 이동시키는 조치를 취할 수 있다.
도 3은 본 기술에 따른 슈퍼 커패시터(220)의 충전 및 방전을 묘사하는 타이밍 그래프(300)의 예시를 도시한다. 시간 t0에서, 슈퍼 커패시터(220)는 0의 전하를 가진다. 시간 t0 내지 시간 t1에서, 슈퍼 커패시터(220)는 0에서 상한 임계 레벨까지 충전된다. 이것은 예컨대 시작하는 차량에 대응할 수 있다. 상술한 바와 같이, 슈퍼 커패시터(220)를 차량의 전지와 같은 전압 소스(예컨대, 전압 소스(202, 206))에 연결함으로써 슈퍼 커패시터(220)가 충전될 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 슈퍼 커패시터(220)를 전압 소스에 연결하는 것은 부하(예컨대, 부하(222))도 전압 소스에 연결한다. 상술한 바와 같이, 슈퍼 커패시터를 충전하는 시간은 대략 50ms와 같이 상대적으로 짧을 수 있다. 슈퍼 커패시터(220)가 상한 임계 레벨로 충전되면, 슈퍼 커패시터(220)와 부하(222)는 전압 소스(202, 206)로부터 연결이 끊긴다. 슈퍼 커패시터(220) 및 부하(222)가 전압 소스(202, 206)로부터 연결이 끊긴 동안, 차량 전력 시스템은 슈퍼 커패시터(220)에 연결된 부하(222), 예컨대 센서 세트에 관련된 잠재적인 전력 서지나 단락 회로로부터 실질적으로 보호 받는다. 슈퍼 커패시터(220)가 계속하여 부하(222)에 전력을 공급하므로, 시간 t1에서 시간 t2까지 슈퍼 커패시터(220)의 전하는 점진적으로 감소한다. 상술한 바와 같이, 시간 t1 내지 시간 t2의 기간은 슈퍼 커패시터(220)의 에너지 저장 용량에 따라 상대적으로 길 수 있는데, 예컨대 분 내지 시간 단위이다. 슈퍼 커패시터(220)의 전하가 하한 임계 레벨 V_low로 감소하면, 슈퍼 커패시터(220)와 부하(222)는 전압 소스(202, 206)에 재연결되어 슈퍼 커패시터(220)를 재충전한다. 슈퍼 커패시터(220)는 시간 t2 내지 시간 t3에 재충전되는데, 슈퍼 커패시터(220)와 부하(222)가 전압 소스(202, 206)로부터 다시 한번 연결이 끊겨 부하(222)와 관련하여 일어날 수 있는 잠재적인 단락 회로나 전력 서지로부터 전압 소스(202, 206)를 보호하고, 슈퍼 커패시터(220)의 전하는 다시 한번 감소하기 시작한다.
도 4는 본 기술의 실시예에 따른 방법(400)의 예시를 도시한다. 블록(402)에서, 방법(400)은 자율 주행 차량 센서 세트에 연결되고 전력을 공급하는 슈퍼 커패시터가 상한 임계 전압으로 충전되었다고 결정할 수 있다. 블록(404)에서, 방법(400)은 슈퍼 커패시터가 상한 임계 전압으로 충전되었다는 결정에 기반하여 자율 주행 차량 센서 세트와 슈퍼 커패시터를 전압 소스로부터 연결을 끊을 수 있다. 블록(406)에서, 방법(400)은 슈퍼 커패시터가 적어도 부분적으로 자율 주행 차량 센서 세트에 의하여, 하한 임계 전압으로 방전되었다고 결정할 수 있다. 블록(408)에서, 방법(400)은 슈퍼 커패시터가 하한 임계 전압으로 방전되었다는 결정에 기반하여 자율 주행 차량 센서 세트와 슈퍼 커패시터를 전압 소스에 재연결할 수 있다. 방법의 예시에 대한 많은 변형이 가능하다. 본 명세서에 서술되는 다양한 실시예의 범위 내에서 다르게 언급되지 않는 한 유사하거나 대안적인 순서로 또는 병렬로 수행되는 추가적이거나, 더 적거나, 대안적인 단계가 있을 수 있음을 이해할 것이다.
도 5는 탑승 요청자를 자율 주행 차량에 매칭하기 위한 운송 관리 환경의 블록도의 예시를 도시한다. 특정 실시예에서, 환경은 다양한 컴퓨터 엔티티, 예컨대, 사용자(501)(예컨대, 탑승 제공자나 요청자)의 사용자 컴퓨팅 장치(530), 운송 관리 시스템(560), 자율(또는 반자율) 주행 차량(540), 하나 이상의 서드파티 시스템(570)을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 엔티티는 임의의 적절한 네트워크(510)를 거쳐 통신 가능하게 연결될 수 있다. 제한이 아닌 예시로서, 네트워크(510)의 하나 이상의 부분은 애드혹 네트워크, 엑스트라넷, VPN(virtual private network), LAN(local area network), WLAN(wireless LAN), WAN(wide area network), WWAN(wireless WAN), MAN(metropolitan area network), 인터넷의 일부, PSTN(Public Switched Telephone Network)의 일부, 셀룰러 네트워크 또는 상기 중 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 컴퓨팅 엔티티가 서로 통신할 수 있게 하는 임의의 적절한 네트워크 배열 및 프로토콜이 사용될 수 있다. 도 5가 사용자 장치(510) 하나, 운송 관리 시스템(560) 하나, 차량(540) 하나, 복수의 서드파티 시스템(570), 네트워크(510) 하나를 도시하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 수의 각각의 이들 엔티티를 고려한다. 제한이 아닌 예시로서, 네트워크 환경은 다수의 사용자(501), 사용자 장치(530), 운송 관리 시스템(560), 자율 주행 차량(540), 서드파티 시스템(570), 네트워크(510)를 포함할 수 있다.
사용자 장치(530), 운송 관리 시스템(560), 자율 주행 차량(540), 서드파티 시스템(570)은 전체 또는 부분적으로 통신 가능하게 서로 연결되거나 함께 위치할 수 있다. 이들 컴퓨팅 엔티티는 상이한 전송 기술과 네트워크 타입을 통해 통신할 수 있다. 예를 들어, 사용자 장치(530)와 차량(540)은 서로 케이블 또는 단거리 무선 통신(예컨대, 블루투스, NFC, WI-FI 등)을 통해 통신할 수 있고 장치 중 하나에 접근할 수 있는 셀룰러 네트워크를 통해 함께 인터넷에 연결될 수 있다(예컨대, 사용자 장치(530)는 LTE 연결을 가지는 스마트폰일 수 있다). 한편, 운송 관리 시스템(560)와 서드파티 시스템(570)은 각 LAN/WLAN 네트워크 및 ISP(Internet Service Provider)를 통해 인터넷에 연결될 수 있다. 도 5는 사용자 장치(530), 자율 주행 차량(540), 운송 관리 시스템(560) 및 서드파티 시스템(570)을 통신 네트워크(510)에 연결하는 전송 링크(550)를 도시한다. 본 명세서는 예컨대 유선 연결(예컨대, USB, 라이트닝, DSL(Digital Subscriber Line) 또는 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification)), 무선 연결(예컨대, WI-FI, WiMAX, 셀룰러, 위성, NFC, 블루투스), 광 연결(예컨대, SONET(Synchronous Optical Networking), SDH(Synchronous Digital Hierarchy(SDH)), 임의의 다른 무선 통신 기술 및 그 임의의 조합을 포함하여 임의의 적절한 전송 링크(550)를 고려한다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 링크(550)는 하나 이상의 네트워크(510)에 연결될 수 있는데, 부분적으로 예컨대 애드혹 네트워크, 인트라넷, 엑스트라넷, VPN, LAN, WLAN, WAN, WWAN, MAN, PSTN, 셀룰러 네트워크, 위성 네트워크 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 엔티티는 반드시 동일한 타입의 전송 링크(550)를 사용할 필요는 없다. 예를 들어, 사용자 장치(530)는 셀룰러 네트워크 및 인터넷을 통해 운송 관리 시스템과 통신하지만, 블루투스 또는 물리적인 유선 연결을 통해 자율 주행 차량(540)과 통신할 수 있다.
특정 실시예에서, 운송 관리 시스템(560)은 적절한 차량을 배치함으로써 하나 이상의 사용자(501)를 위한 탑승 요청을 이행할 수 있다. 운송 관리 시스템(560)은 임의의 수의 탑승 요청자(501)로부터 임의의 수의 탑승 요청을 수신할 수 있다. 특정 실시예에서, 탑승 요청자(501)로부터의 탑승 요청은 시스템(560)의 탑승 요청자를 식별하는 식별자를 포함할 수 있다. 운송 관리 시스템(560)은 요청자(510)의 사생활 설정에 따라 식별자를 사용하여 탑승 요청자(501)의 정보에 접근 및 저장할 수 있다. 탑승 요청자(501)의 정보는 운송 관리 시스템(560)와 연관되고 접근할 수 있는 하나 이상의 데이터 저장소(예컨대, 관계형 데이터베이스 시스템)에 저장될 수 있다. 특정 실시예에서, 탑승 요청자 정보는 특정한 탑승 요청자(501)에 대한 프로필 정보를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 탑승 요청자(501)는 하나 이상의 카테고리나 타입과 연관될 수 있는데 탑승 요청자(501)는 이들 카테고리나 타입의 특정 탑승 요청자에 대한 종합 정보와 연관될 수 있다. 탑승 정보는 예컨대, 선호하는 승차 및 하차 위치, 운전 선호(예컨대, 안전 편의 레벨, 선호하는 속도, 가속/감속 속도, 다양한 속도로 이동할 때 다른 차량과의 안전 거리, 경로 등), 오락 선호 및 설정(예컨대, 선호하는 음악 장르나 재생목록, 오디오 볼륨, 디스플레이 밝기 등), 온도 설정, 운전자와의 대화가 좋은지 여부, 자주 가는 목적지, 탑승 패턴 내역(예컨대, 이동하는 하루 중 시간, 시작 및 종료 위치 등), 선호하는 언어, 연령, 성별 또는 임의의 다른 적절한 정보를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 운송 관리 시스템(560)은 사용자(501)에 대해 알려진 정보에 기반하여(예컨대, 기계 학습 분류기를 사용하여) 사용자(501)를 분류하고, 분류를 사용하여 그 부류와 연관된 관련 종합 정보를 검색할 수 있다. 예를 들어, 시스템(560)은 사용자(501)를 청년으로 분류하고 청년과 연관된 관련 종합 정보, 예컨대 청년이 일반적으로 선호하는 음악 타입을 검색할 수 있다.
운송 관리 시스템(560)은 탑승 정보도 저장 및 접근할 수 있다. 탑승 정보는 탑승, 교통 데이터, 경로 옵션, 탑승을 위한 최적의 승차 또는 하차 위치 또는 탑승과 연관된 임의의 다른 적절한 정보를 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예시로, 운송 관리 시스템(560)이 SFO(San Francisco International Airport)에서 팔로 알토로 이동하는 요청을 수신하면, 시스템(560)은 이 특정한 탑승 요청에 대한 임의의 관련 탑승 정보를 접근 또는 생성할 수 있다. 탑승 정보는 예컨대, SFO에서 선호하는 승차 위치, 승차 위치가 탑승 요청자에 맞지 않을 때(예컨대, 탑승 요청자가 장애인일 수 있고 승차 위치에 접근하지 못함) 또는 승차 위치가 공사, 교통 혼잡, 승차/하차 규칙의 변경으로 인해 다르게 이용 불가인 경우 대안적인 승차 위치, SFO에서 팔로 알토로 이동하는 하나 이상의 경로, 사용자 타입에 대해 선호하는 진입로 또는 탑승과 연관된 임의의 다른 적절한 정보를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 탑승 정보의 일부는 시스템(560)에 의해 가능한 탑승 내역과 연관된 과거 데이터에 기반할 수 있다. 예를 들어, 과거 데이터는 과거의 탑승 정보에 기반하여 생성된 종합 정보를 포함할 수 있는데, 본 명세서에 서술된 임의의 탑승 정보 및 자율 주행 차량 및/또는 사용자 장치의 센서에 의해 수집된 원격 데이터를 포함할 수 있다. 과거 데이터는 특정 사용자(예컨대, 그 특정 사용자의 선호, 공통 경로 등), 사용자의 카테고리/부류(예컨대, 인구통계에 기반) 및/또는 시스템(560)의 모든 사용자와 연관될 수 있다. 예를 들어, 단일 사용자에 특정된 과거 데이터는 사용자가 승차 및 하차한 위치, 사용자가 듣고 싶은 음악, 탑승과 연관된 교통 정보, 사용자가 가장 자주 탑승하는 하루 중 시간 및 사용자에 특정된 임의의 다른 적절한 정보를 포함하여 특정한 사용자가 탔던 과거 탑승에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 예시로, 사용자의 카테고리/부류와 연관된 과거 데이터는 예컨대 그 카테고리/부류의 사용자의 공통 또는 인기 있는 탑승 선호, 예컨대 10대는 팝 음악을 선호함, 금융 지역으로 자주 통근하는 탑승 요청자는 뉴스를 듣기 선호함 등을 포함할 수 있다. 또 다른 예시로, 모든 사용자와 연관된 과거 데이터는 일반적인 사용 경향, 예컨대 교통 및 탑승 패턴을 포함할 수 있다. 과거 데이터를 사용하여, 특정 실시예의 시스템(560)은 탑승 요청에 응답하여 탑승 제안을 예측 및 제공할 수 있다. 특정 실시예에서, 시스템(560)은 기계 학습 예컨대 신경망, 회귀 알고리즘, 인스턴스 기반 알고리즘(예컨대, k개 최근접), 결정 트리 알고리즘, 베이지안 알고리즘, 클러스터링 알고리즘, 연관 규칙 학습 알고리즘, 딥러닝 알고리즘, 차원 축소 알고리즘, 앙상블 알고리즘, 및 통상의 기술자에게 공지된 임의의 다른 적절한 기계 학습 알고리즘을 사용할 수 있다. 기계 학습 모델은 라벨링된 훈련 데이터에 기반한 감독 학습, 라벨링되지 않은 훈련 데이터에 기반한 비감독 학습 및/또는 라벨링 및 라벨링되지 않은 훈련 데이터의 혼합에 기반한 반감독 학습을 포함하여 임의의 적절한 훈련 알고리즘을 사용하여 훈련될 수 있다.
특정 실시예에서, 운송 관리 시스템(560)은 하나 이상의 서버 컴퓨터를 포함할 수 있다. 각 서버는 통합된 서버 또는 다수의 컴퓨터나 다수의 데이터 센터에 걸친 분산 서버일 수 있다. 서버는 다양한 타입, 예컨대 제한 없이 웹 서버, 뉴스 서버, 메일 서버, 메시지 서버, 광고 서버, 파일 서버, 애플리케이션 서버, 교환 서버, 데이터베이스 서버, 프록시 서버, 본 명세서에 서술되는 기능이나 프로세스를 수행하기 적합한 다른 서버 또는 그 임의의 조합일 수 있다. 특정 실시예에서, 각 서버는 하드웨어, 소프트웨어 또는 임베디드 논리 컴포넌트 또는 서버에 의해 구현 또는 지원되는 적절한 기능을 수행하기 위한 이러한 둘 이상의 컴포넌트의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 운송 관리 시스템(560)은 하나 이상의 데이터 저장소를 포함할 수 있다. 데이터 저장소는 다양한 타입의 정보, 예컨대 탑승 정보, 탑승 요청자 정보, 탑승 제공자 정보, 과거 정보, 서드파티 정보 또는 임의의 다른 적절한 타입의 정보를 저장하는데 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 데이터 저장소에 저장되는 정보는 특정 데이터 구조에 따라 조직화될 수 있다. 특정 실시예에서, 각 데이터 스토어는 관계형, 컬럼형, 상관형 또는 임의의 다른 적절한 타입의 데이터베이스 시스템일 수 있다. 본 명세서가 특정한 타입의 데이터베이스를 서술 또는 설명하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 타입의 데이터베이스를 고려한다. 특정 실시예는 사용자 장치(530)(탑승 요청자나 제공자에 속할 수 있음), 운송 관리 시스템(560), 차량 시스템(540) 또는 서드파티 시스템(570)이 데이터 저장소에 저장된 정보를 처리, 변형, 관리, 검색, 수정, 추가 또는 삭제할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
특정 실시예에서, 운송 관리 시스템(560)은 사용자(501)로 하여금 그 정보 및 행위가 운송 관리 시스템(560)에 의해 로그, 기록 또는 감지되거나 다른 시스템(예컨대, 서드파티 시스템(570))과 공유되도록 참여하거나 탈퇴할 수 있게 하는 인증 서버(또는 임의의 다른 적절한 컴포넌트(들))를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 사용자(501)는 적절한 사생활 설정을 설정함으로써 참여 또는 탈퇴할 수 있다. 사용자의 사생활 설정은 사용자와 연관된 어떤 정보가 로그될 수 있는지, 사용자와 연관된 정보가 어떻게 로그될 수 있는지, 사용자와 연관된 정보가 언제 로그될 수 있는지, 사용자와 연관된 정보를 누가 로그할 수 있는지, 사용자와 연관된 정보가 누구와 공유될 수 있는지, 사용자와 연관된 정보가 어떤 목적으로 로그나 공유될 수 있는지를 결정할 수 있다. 인증 서버는 운송 관리 시스템(560)의 차단, 데이터 해쉬, 익명화 또는 다른 적절한 기술을 통해 사용자(501)의 하나 이상의 사생활 설정을 강제하는데 사용될 수 있다.
특정 실시예에서, 서드파티 시스템(570)은 HD 지도를 제공하거나 GPS 지도, 고객 리뷰, 음악이나 컨텐츠, 날씨 정보 또는 임의의 다른 적절한 타입의 정보를 호스팅할 수 있는 네트워크 어드레서블 컴퓨팅 시스템일 수 있다. 서드파티 시스템(570)은 관련 데이터, 예컨대 지도 데이터, 고객 리뷰 웹사이트로부터의 고객 리뷰 데이터, 날씨 데이터 또는 임의의 다른 적절한 타입의 데이터를 생성, 저장, 수신 및 송신할 수 있다. 서드파티 시스템(570)은 네트워크 환경의 다른 컴퓨팅 엔티티에 의해 직접 또는 네트워크(510)를 통해 접근될 수 있다. 예를 들어, 사용자 장치(530)는 네트워크(510)를 통해, 또는 운송 관리 시스템(560)을 통해 서드파티 시스템(570)에 접근할 수 있다. 후자의 경우에, 서드파티 시스템(570)에 접근하는데 크레덴셜이 필요하다면, 사용자(501)는 이러한 정보를 운송 관리 시스템(560)에 제공할 수 있는데, 서드파티 시스템(570)으로부터의 컨텐츠에 접근하기 위한 프록시의 역할을 할 수 있다.
특정 실시예에서, 사용자 장치(530)는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 또는 랩탑 컴퓨터와 같은 모바일 컴퓨팅 장치일 수 있다. 사용자 장치(530)는 하나 이상의 프로세서(예컨대, CPU 및/또는 GPU), 메모리 및 저장소를 포함할 수 있다. 운영 체제와 애플리케이션은 사용자 장치(530)에 설치될 수 있는데, 예컨대 운송 관리 시스템(560)과 연관된 운송 애플리케이션, 서드파티 시스템(570)과 연관된 애플리케이션, 운영 체제와 연관된 애플리케이션이다. 사용자 장치(530)는 통합된 센서, 예컨대 GPS, 나침반, 자이로스코프 또는 가속도계에 기반하여 그 위치, 방향 또는 배향을 결정하기 위한 기능을 포함할 수 있다. 사용자 장치(530)는 무선 통신을 위한 무선 송수신기도 포함할 수 있고 무선 통신 프로토콜, 예컨대 블루투스, NFC(near-field communication), IR(infrared) 통신, WI-FI 및/또는 2G/3G/4G/LTE 모바일 통신 표준을 지원할 수 있다. 사용자 장치(530)는 하나 이상의 카메라, 스캐너, 터치스크린, 마이크, 스피커 및 임의의 다른 적절한 입출력 장치도 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 차량(540)은 자율 주행 차량이고 센서(544)의 어레이, 내비게이션 시스템(546), 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)가 구비될 수 있다. 특정 실시예에서, 자율 주행 차량(540)의 무리는 운송 관리 시스템(560)에 의해 관리될 수 있다. 자율 주행 차량(540)의 무리는 전체 또는 부분적으로 운송 관리 시스템(560)과 연관된 엔티티에 의해 소유될 수 있거나, 운송 관리 시스템(560)과 관련된 서드파티 엔티티에 의해 소유될 수 있다. 어떤 경우에나, 운송 관리 시스템(560)은 예컨대 탑승 요청을 이행하기 위해 선택된 차량(540)을 배치하기, 차량(540)이 선택된 동작(예컨대, 서비스 센터나 충전/주유소에 향하기, 노변에 차 대기, 즉시 정지하기, 자가진단, 객실 잠금/해제, 음악 방송국 변경, 온도 변경 및 임의의 다른 적절한 동작)을 수행하도록 지시하기, 차량(540)이 선택된 운용 모드(예컨대, 일반 운용, 감소된 속도로 운전, 인간 조작자의 지시 하에 운전 및 임의의 다른 적절한 운용 모드)에 들어가도록 지시하기를 포함하여 자율 주행 차량(540)의 운용을 제어할 수 있다.
특정 실시예에서, 자율 주행 차량(540)은 운송 관리 시스템(560) 및 서드파티 시스템(570)과 데이터를 수신하고 데이터를 송신할 수 있다. 수신된 데이터의 예시는 예컨대, 지시, 새 소프트웨어와 소프트웨어 업데이트, 지도, 3D 모델, 훈련되거나 훈련되지 않은 기계 학습 모델, 위치 정보(예컨대, 탑승 요청자, 자율 주행 차량(540) 자신, 다른 자율 주행 차량(540) 및 서비스 센터와 같은 목적지의 위치), 내비게이션 정보, 교통 정보, 날씨 정보, 오락 컨텐츠(예컨대, 음악, 비디오, 뉴스), 탑승 요청자 정보, 탑승 정보 및 임의의 다른 적절한 정보를 포함할 수 있다. 자율 주행 차량(540)으로부터 전송된 데이터의 예시는 예컨대, 원격 및 센서 데이터, 이러한 데이터에 기반한 판단/결정, 차량 조건이나 상태(예컨대, 전지/연료 레벨, 타이어와 브레이크 상태, 센서 상태, 속도, 주행 기록계 등), 위치, 내비게이션 데이터, 승객 입력(예컨대, 차량(540)의 사용자 인터페이스를 통해, 승객은 운송 관리 시스템(560) 및/또는 서드파티 시스템(570)로 데이터를 송수신할 수 있음) 및 임의의 다른 적절한 데이터를 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 자율 주행 차량(540)은 운송 관리 시스템(560)에 의해 관리되는 것과 관리되지 않는 것을 포함하여, 다른 종래의 인간이 운전하는 차량뿐만 아니라 서로와도 통신할 수 있다. 예를 들어, 한 차량(540)은 그 각자의 위치, 조건, 상태, 센서 판독 및 임의의 다른 적절한 정보에 관하여 다른 차량 데이터와 통신할 수 있다. 특정 실시예에서, 차량 대 차량 통신은 직접 단거리 무선 연결(예컨대, WI-FI, 블루투스, NFC) 및/또는 네트워크(예컨대, 인터넷 또는 운송 관리 시스템(560)이나 서드파티 시스템(570)을 통해) 상에서 일어날 수 있다.
특정 실시예에서, 자율 주행 차량(540)은 센서/원격 데이터를 획득 및 처리할 수 있다. 이러한 데이터는 임의의 적절한 센서에 의해 캡처될 수 있다. 예를 들어, 차량(540)은 펄스 레이저 광을 발산하고 차량(540) 주위의 객체로부터 반사된 광을 측정하는, 360° 회전하도록 구성된 다수의 라이다(Light Detection and Ranging, LiDAR) 송수신기의 라이다 센서 어레이를 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 라이다 전송 신호는 게이트 광 밸브의 사용에 의해 조종될 수 있는데, 광 회절 원리를 사용하여 광 빔을 유도하는 MEM 장치일 수 있다. 이러한 장치는 자율 주행 차량 주위의 360°에서 광 빔을 조종하기 위해 짐벌 거울을 사용하지 않을 수 있다. 오히려, 게이트 광 밸브는 광 빔을 여러 광섬유 중 하나로 유도할 수 있는데, 광 빔이 자율 주행 차량 주위의 많은 별개 위치로 유도될 수 있도록 배열될 수 있다. 따라서, 데이터는 자율 주행 차량 주위의 360°에서 캡처될 수 있지만, 회전 부품이 필수가 아닐 수 있다. 라이다는 목표까지의 거리를 측정하기 위한 효율적인 센서이고, 이와 같이 자율 주행 차량(540)의 외부 환경의 3차원(3D) 모델을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 예로서 제한 없이, 3D 모델은 센서 배열의 최대 범위(예컨대, 50, 100 또는 200 미터)까지의 다른 차, 연석, 잔해, 물체 및 보행자와 같은 객체를 포함하여 외부 환경을 표현할 수 있다. 다른 예시로, 자율 주행 차량(540)은 다른 방향을 향하는 광 카메라들을 가질 수 있다. 카메라는 예컨대, 도로, 차로 표시, 표지판, 교통 신호, 경찰, 다른 차량 및 임의의 다른 가시적 관심 객체를 인식하는데 사용될 수 있다. 차량(540)이 밤에 "볼" 수 있게 하기 위해, 적외선 카메라가 설치될 수 있다. 특정 실시예에서, 차량은 예컨대 도로 상의 보행자나 나뭇가지와 같은 방해물을 발견하기 위해 스테레오 비전이 구비될 수 있다. 또 다른 예로, 차량(540)은 예컨대 멀리의 다른 차량 및/또는 위험을 검출하기 위한 레이더를 가질 수 있다. 나아가, 차량(540)은 예컨대 주차 및 장애물 검출을 위한 초음파 장비를 가질 수 있다. 차량(540)이 주위의 외부 세계를 검출, 측정, 이해할 수 있게 하는 센서에 추가로, 차량(540)은 차량 자체의 상태와 조건을 검출 및 자가 진단하기 위한 센서가 더 구비될 수 있다. 예를 들어, 차량(540)은 예컨대 속도 측정을 위한 바퀴 센서, 예컨대 차량의 현재 지리적 위치를 결정하기 위한 GPS(global positioning system) 및/또는 관성 측정 유닛, 가속도계, 자이로스코프 및/또는 이동 또는 움직임 검출을 위한 주행 기록계 시스템을 가질 수 있다. 이들 센서의 설명이 특정한 이용 예시를 제공하지만, 통상의 기술자는 센서의 이용이 이들 예시로 제한되지 않음을 이해할 것이다. 나아가, 이용 예시가 특정 타입의 센서와 관련하여 서술되지만, 이용은 센서의 임의의 조합을 사용하여 달성될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 자율 주행 차량(540)은 운송 관리 시스템(560)나 서드파티 시스템(570)로부터 획득한 미리 생성된 지도와 함께 그 라이다, 레이더, 소나, 카메라로부터의 데이터에 기반하여 그 주위의 3D 모델을 구축할 수 있다. 도 5에서 센서(544)가 자율 주행 차량(540)의 특정 위치에 보이지만, 센서(544)는 자율 주행 차량(540) 안 또는 그 위의 임의의 적절한 위치에 위치할 수 있다. 센서의 위치의 예시는 전방 및 후방 범퍼, 문, 전면 유리, 사이드 패널 상 또는 임의의 다른 적절한 위치를 포함한다.
특정 실시예에서, 자율 주행 차량(540)은 프로세싱 유닛(예컨대, 하나 이상의 CPU 및 GPU), 메모리, 저장소를 구비할 수 있다. 따라서 차량(540)은 센서 데이터 처리, 유용한 정보 추출, 이에 따른 동작을 포함하여 다양한 계산 및 처리 작업을 수행하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 카메라 및 기계 시각 모델에 의해 캡처된 이미지에 기반하여, 차량(540)은 이미지에 의해 캡처된 특정한 타입의 객체, 예컨대 보행자, 다른 차량, 차로, 연석 및 임의의 다른 관심 객체를 식별할 수 있다.
특정 실시예에서, 자율 주행 차량(540)은 자율 주행 차량(540)을 안전하게 안내할 책임을 지는 내비게이션 시스템(546)을 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 내비게이션 시스템(546)은 예컨대 GPS(Global Positioning System) 모듈, IMU(inertial measurement unit), 라이다 센서, 광학 카메라, RF(radio frequency) 송수신기 또는 임의의 다른 적절한 원격 또는 센서 메커니즘으로부터의 임의의 타입의 센서 데이터를 입력으로 취할 수 있다. 내비게이션 시스템(546)은 예컨대 지도 데이터, 교통 데이터, 사고 보고, 날씨 보고, 지시, 목적지 및 탐색 경로 및 특정 운전 동작(예컨대, 감속, 가속, 정지, 방향 전환 등)을 결정하기 위한 임의의 다른 적절한 정보도 이용할 수 있다. 특정 실시예에서, 내비게이션 시스템(546)은 상술한 방식으로 운용하도록 차량(540)을 제어하고 다른 객체와 충돌하지 않고 자율 주행 차량(540)을 그 목적지로 안내하기 위하여 그 결정을 사용할 수 있다. 도 5에서 내비게이션 시스템(546)의 물리적 실시예(예컨대, 프로세싱 유닛)이 자율 주행 차량(540) 상의 특정 위치에 보이지만, 내비게이션 시스템(546)은 자율 주행 차량(540) 안 또는 그 위의 임의의 적절한 위치에 위치할 수 있다. 내비게이션 시스템(546)의 위치의 예시는 자율 주행 차량(540)의 객실이나 승객 구획 내, 엔진/전지 근처, 전방 좌석 근처, 후방 좌석 또는 임의의 다른 적절한 위치를 포함한다.
특정 실시예에서, 자율 주행 차량(540)은 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)가 구비될 수 있는데, 태블릿 또는 운송 관리 시스템(560)에 의해 설치된 사용자로 하여금 자율 주행 차량(540), 운송 관리 시스템(560), 다른 사용자(501) 또는 서드파티 시스템(570)과 상호작용할 수 있게 하는 임의의 다른 적절한 장치일 수 있다. 특정 실시예에서, 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)의 설치는 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)를 자율 주행 차량(540) 내에 배치하고, 유선 또는 무선 연결을 통해(예컨대, 블루투스를 통해) 차량(540)과 통신하도록 구성함으로써 달성될 수 있다. 도 5가 자율 주행 차량(540)의 특정 위치에 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548) 하나를 도시하지만, 자율 주행 차량(540)은 차량 내의 여러 다른 위치에 여러 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)를 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예시로, 자율 주행 차량(540)은 다음 장소에 위치한 4개의 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)를 포함할 수 있다: 전방 왼쪽 승객석(예컨대, 전통적인 미국 자동차의 운전석)의 앞에 하나, 전방 오른쪽 승객석의 앞에 하나, 후방 왼쪽과 후방 오른쪽 승객석 각각의 앞에 하나씩. 특정 실시예에서, 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)는 자율 주행 차량(540)의 임의의 컴포넌트로부터 탈착될 수 있다. 이것은 사용자가 다른 태블릿 컴퓨팅 장치와 일치하는 방식으로 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)를 다룰 수 있게 할 수 있다. 제한 없이 예시로, 사용자는 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)를 자율 주행 차량(540)의 객실이나 승객 구획의 임의의 위치로 옮길 수 있거나, 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)를 들 수 있거나, 탑승 서비스 컴퓨팅 장치(548)를 임의의 다른 적절한 방식으로 다룰 수 있다. 본 명세서는 특정 방식으로 특정 컴퓨팅 장치를 제공하는 것을 서술하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 방식으로 임의의 적절한 컴퓨팅 장치를 제공하는 것을 고려한다.
도 6은 컴퓨터 시스템(600)의 예시를 도시한다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 컴퓨터 시스템(600)은 본 명세서에 서술 또는 설명된 하나 이상의 방법의 하나 이상의 단계를 수행한다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 컴퓨터 시스템(600)은 본 명세서에 서술 또는 설명된 기능을 제공한다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 컴퓨터 시스템(600) 상에서 실행되는 소프트웨어는 본 명세서에 서술 또는 설명된 하나 이상의 방법의 하나 이상의 단계를 수행하거나 본 명세서에 서술 또는 설명된 기능을 제공한다. 특정 실시예는 하나 이상의 컴퓨터 시스템(600)의 하나 이상의 부분을 포함한다. 본 명세서에서, 컴퓨터 시스템의 지칭은 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있고, 적절한 경우 그 반대이다. 나아가, 컴퓨터 시스템의 지칭은 적절한 경우 하나 이상의 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있다.
본 명세서는 임의의 적절한 수의 컴퓨터 시스템(600)를 고려한다. 본 명세서는 임의의 적절한 물리적 형태를 취하는 컴퓨터 시스템(600)을 고려한다. 제한 없이 예시로, 컴퓨터 시스템(600)은 임베디드 컴퓨터 시스템, SOC(system-on-chip), SBC(single-board computer system)(예컨대, COM(computer-on-module)이나 SOM(system-on-module)과 같은), 데스크탑 컴퓨터 시스템, 랩탑이나 노트북 컴퓨터 시스템, 상호작용 키오스크, 메인프레임, 컴퓨터 시스템의 메쉬, 휴대 전화, PDA(personal digital assistant), 서버, 태블릿 컴퓨터 시스템, 증강/가상 현실 장치 또는 이들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 적절한 경우, 컴퓨터 시스템(600)은 하나 이상의 컴퓨터 시스템(600)을 포함할 수 있거나, 일원 또는 분산일 수 있거나, 다수의 위치에 걸칠 수 있거나, 다수의 장치에 걸칠 수 있거나, 다수의 데이터 센터에 걸칠 수 있거나, 클라우드에 있을 수 있는데, 하나 이상의 네트워크의 하나 이상의 클라우드 컴포넌트를 포함할 수 있다. 적절한 경우, 하나 이상의 컴퓨터 시스템(600)은 본 명세서에 서술 또는 설명된 하나 이상의 방법의 하나 이상의 단계를 실질적인 공간적 또는 시간적 제한 없이 수행할 수 있다. 제한 없이 예로서, 하나 이상의 컴퓨터 시스템(600)은 본 명세서에 서술 또는 설명된 하나 이상의 방법의 하나 이상의 단계를 실시간으로 또는 배치 모드로 수행할 수 있다. 하나 이상의 컴퓨터 시스템(600)은 적절한 경우 본 명세서에 서술 또는 설명된 하나 이상의 방법의 하나 이상의 단계를 상이한 때에 또는 상이한 위치에서 수행할 수 있다.
특정 실시예에서, 컴퓨터 시스템(600)은 프로세서(602), 메모리(604), 저장소(606), 입력/출력(I/O) 인터페이스(608), 통신 인터페이스(610) 및 버스(612)를 포함한다. 본 명세서가 특정한 배열로 특정한 수의 특정한 컴포넌트를 가지는 특정한 컴퓨터 시스템을 설명 및 서술하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 배열로 임의의 적절한 수의 임의의 적절한 컴포넌트를 가지는 임의의 적절한 컴퓨터 시스템을 고려한다.
특정 실시예에서, 프로세서(602)는 컴퓨터 프로그램을 구성하는 것과 같은 명령어를 실행하기 위한 하드웨어를 포함한다. 제한 없이 예시로, 프로세서(602)는 내부 레지스터, 내부 캐쉬, 메모리(604) 또는 저장소(606)로부터 명령어를 검색(또는 페치)하고, 디코드 및 실행하고, 하나 이상의 결과를 내부 레지스터, 내부 캐쉬, 메모리(604) 또는 저장소(606)에 쓸 수 있다. 특정 실시예에서, 프로세서(602)는 데이터, 명령어 또는 어드레스를 위한 하나 이상의 내부 캐쉬를 포함할 수 있다. 본 명세서는 적절한 경우 임의의 적절한 수의 임의의 적절한 내부 캐쉬를 포함하는 프로세서(602)를 고려한다. 제한 없이 예시로, 프로세서(602)는 하나 이상의 명령어 캐쉬, 하나 이상의 데이터 캐쉬, 하나 이상의 TLB(translation lookaside buffer)를 포함할 수 있다. 명령어 캐쉬의 명령어는 메모리(604)나 저장소(606)의 명령어의 복사본일 수 있고, 명령어 캐쉬는 프로세서(602)에 의한 이들 명령어의 검색을 빠르게 할 수 있다. 데이터 캐쉬의 데이터는 컴퓨터 명령어에 의해 동작하는 메모리(604)나 저장소(606)의 데이터의 복사본, 후속 명령어에 의해 접근 가능하거나 메모리(604) 또는 저장소(606)에 쓰기 위한 프로세서(602)에 의해 실행된 이전 명령어의 결과 또는 임의의 다른 적절한 데이터일 수 있다. 데이터 캐쉬는 프로세서(602)에 의한 읽기 또는 쓰기 동작을 빠르게 할 수 있다. TLB는 프로세서(602)에 의한 가상 어드레스 변환을 빠르게 할 수 있다. 특정 실시예에서, 프로세서(602)는 데이터, 명령어 또는 어드레스를 위한 하나 이상의 내부 레지스터를 포함할 수 있다. 본 명세서는 적절한 경우 임의의 적절한 수의 임의의 적절한 내부 레지스터를 포함하는 프로세서(602)를 고려한다. 적절한 경우, 프로세서(602)는 하나 이상의 ALU(arithmetic logic unit)을 포함하거나, 멀티 코어 프로세서이거나, 하나 이상의 프로세서(602)를 포함할 수 있다. 본 명세서가 특정한 프로세서를 서술 및 설명하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 프로세서를 고려한다.
특정 실시예에서, 메모리(604)는 프로세서(602)가 실행하기 위한 명령어 또는 프로세서(602)가 동작시킬 데이터를 저장하기 위한 메인 메모리를 포함한다. 제한 없이 예시로, 컴퓨터 시스템(600)은 저장소(606) 또는 다른 소스(다른 컴퓨터 시스템(600)와 같은)로부터 메모리(604)로 명령어를 로드할 수 있다. 프로세서(602)는 메모리(604)로부터 내부 레지스터나 내부 캐쉬로 명령어를 로드할 수 있다. 명령어를 실행하기 위하여, 프로세서(602)는 내부 레지스터나 내부 캐쉬로부터 명령어를 검색하고 디코드할 수 있다. 명령어의 실행 도중 또는 후, 프로세서(602)는 하나 이상의 결과(중간 또는 최종 결과일 수 있음)를 내부 레지스터나 내부 캐쉬에 쓸 수 있다. 프로세서(602)는 하나 이상의 이들 결과를 메모리(604)에 쓸 수 있다. 특정 실시예에서, 프로세서(602)는 하나 이상의 내부 레지스터나 내부 캐쉬나 메모리(604)(저장소(606)나 다른 곳에 대비)의 명령어만 실행하고 하나 이상의 내부 레지스터나 내부 캐쉬나 메모리(604)(저장소(606)나 다른 곳에 대비)의 데이터만 동작시킨다. 하나 이상의 메모리 버스(각각 어드레스 버스와 데이터 버스를 포함할 수 있음)는 프로세서(602)를 메모리(604)로 연결할 수 있다. 더 자세히 후술되는 바와 같이, 버스(612)는 하나 이상의 메모리 버스를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 MMU(memory management unit)는 프로세서(602)와 메모리(604) 사이에 있고 프로세서(602)에 의해 요청받은 메모리(604)로의 접근을 가능하게 한다. 특정 실시예에서, 메모리(604)는 RAM(random access memory)를 포함한다. 이 RAM은 적절한 경우 휘발성 메모리일 수 있다. 적절한 경우, 이 RAM은 DRAM(dynamic RAM) 또는 SRAM(static RAM)일 수 있다. 나아가, 적절한 경우, 이 RAM은 싱글 포트 또는 멀티 포트 RAM일 수 있다. 본 명세서는 임의의 적절한 RAM을 고려한다. 메모리(604)는 적절한 경우, 하나 이상의 메모리(604)를 포함한다. 본 명세서가 특정한 메모리를 서술 및 설명하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 메모리를 고려한다.
특정 실시예에서, 저장소(606)는 데이터나 명령어를 위한 대용량 저장소를 포함한다. 제한 없이 예시로, 저장소(606)는 HDD(hard disk drive), 플로피 디스크 드라이브, 플래시 메모리, 광 디스크, 자기-광 디스크, 자기 테이프 또는 USB(Universal Serial Bus) 드라이브나 이들 중 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 저장소(606)는 적절한 경우 제거 가능 또는 제거 불가능(또는 고정된) 미디어를 포함할 수 있다. 저장소(606)는 적절한 경우 컴퓨터 시스템(600)의 내부 또는 외부일 수 있다. 특정 실시예에서, 저장소(606)는 비휘발성의 고체 상태 메모리이다. 특정 실시예에서, 저장소(606)는 ROM(read-only memory)를 포함한다. 적절한 경우, 이 ROM은 마스크-프로그램된 ROM, PROM(programmable ROM), EPROM(erasable PROM), EEPROM(electrically erasable PROM), EAROM(electrically alterable ROM) 또는 플래시 메모리나 이들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 명세서는 임의의 적절한 물리적 형태를 취하는 대용량 저장소(606)를 고려한다. 저장소(606)는 적절한 경우 프로세서(602)와 저장소(606) 간의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 저장소 제어 유닛을 포함할 수 있다. 적절한 경우, 저장소(606)는 하나 이상의 저장소(606)를 포함할 수 있다. 본 명세서가 특정한 저장소를 서술 및 설명하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 저장소를 고려한다.
특정 실시예에서, I/O 인터페이스(608)는 컴퓨터 시스템(600)과 하나 이상의 I/O 장치 간의 통신을 위한 하나 이상의 인터페이스를 제공하는 하드웨어, 소프트웨어 또는 둘 다를 포함한다. 컴퓨터 시스템(600)은 적절한 경우 하나 이상의 이들 I/O 장치를 포함할 수 있다. 이들 I/O 장치 중 하나 이상은 사람과 컴퓨터 시스템(600) 간의 통신을 가능하게 한다. 제한 없이 예시로, I/O 장치는 키보드, 키패드, 마이크, 모니터, 마우스, 프린터, 스캐너, 스피커, 스틸 카메라, 스타일러스, 태블릿, 터치스크린, 트랙볼, 비디오 카메라, 다른 적절한 I/O 장치나 이들 중 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. I/O 장치는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 본 명세서는 임의의 적절한 I/O 장치 및 이를 위한 임의의 적절한 I/O 인터페이스(608)를 고려한다. 적절한 경우, I/O 인터페이스(608)는 프로세서(602)가 이들 I/O 장치 중 하나 이상을 구동할 수 있게 하는 하나 이상의 장치나 소프트웨어 드라이버를 포함할 수 있다. I/O 인터페이스(608)는 적절한 경우 하나 이상의 I/O 인터페이스(608)를 포함할 수 있다. 본 명세서가 특정한 I/O 인터페이스를 서술 및 설명하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 I/O 인터페이스를 고려한다.
특정 실시예에서, 통신 인터페이스(610)는 컴퓨터 시스템(600)과 하나 이상의 다른 컴퓨터 시스템(600)이나 하나 이상의 네트워크 간의 통신(예컨대, 패킷 기반 통신과 같은)을 위한 하나 이상의 인터페이스를 제공하는 하드웨어, 소프트웨어 또는 둘 다를 포함한다. 제한 없이 예시로, 통신 인터페이스(610)는 NIC(network interface controller) 또는 이더넷이나 임의의 다른 유선 기반 네트워크와 통신하기 위한 네트워크 어댑터 또는 무선 NIC(WNIC) 또는 WI-FI 네트워크와 같은 무선 네트워크와 통신하기 위한 무선 어댑터를 포함할 수 있다. 본 명세서는 임의의 적절한 네트워크와 임의의 적절한 통신 인터페이스(610)를 고려한다. 제한 없이 예시로, 컴퓨터 시스템(600)은 애드혹 네트워크, PAN(personal area network), LAN(local area network), WAN(wide area network), MAN(metropolitan area network) 또는 인터넷의 하나 이상의 부분이나 이들 중 둘 이상의 조합과 통신할 수 있다. 이들 네트워크 중 하나 이상의 하나 이상의 부분은 유선 또는 무선일 수 있다. 예시로, 컴퓨터 시스템(600)은 무선 PAN(WPAN)(예컨대, 블루투스 WPAN과 같은), WI-FI 네트워크, WI-MAX 네트워크, 셀룰러 전화 네트워크(예컨대, GSM(Global System for Mobile Communications) 네트워크와 같은) 또는 임의의 다른 적절한 무선 네트워크나 이들 중 둘 이상의 조합과 통신할 수 있다. 컴퓨터 시스템(600)은 적절한 경우 이들 네트워크 중 임의의 것을 위한 임의의 적절한 통신 인터페이스(610)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(610)는 적절한 경우 하나 이상의 통신 인터페이스(610)를 포함할 수 있다. 본 명세서가 특정한 통신 인터페이스를 서술 및 설명하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 통신 인터페이스를 고려한다.
특정 실시예에서, 버스(612)는 컴퓨터 시스템(600)의 컴포넌트를 서로 연결하는 하드웨어, 소프트웨어 또는 둘 다를 포함한다. 제한 없이 예시로, 버스(612)는 AGP(Accelerated Graphics Port) 또는 임의의 다른 그래픽 버스, EISA(Enhanced Industry Standard Architecture) 버스, FSB(front-side bus), HT(HYPERTRANSPORT) 상호연결, ISA(Industry Standard Architecture) 버스, INFINIBAND 상호연결, LPC(low-pin-count) 버스, 메모리 버스, MCA(Micro Channel Architecture) 버스, PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스, PCIe(PCI-Express) 버스, SATA(serial advanced technology attachment) 버스, VLB(Video Electronics Standards Association local) 버스 또는 다른 적절한 버스나 이들 중 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 버스(612)는 적절한 경우 하나 이상의 버스(612)를 포함할 수 있다. 본 명세서가 특정한 버스를 서술 및 설명하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 버스나 상호연결을 고려한다.
본 명세서에서, 적절한 경우 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체나 미디어는 하나 이상의 반도체 기반이나 다른 타입의 IC(integrated circuit)(예컨대, FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC(application-specific IC)와 같은), HDD(hard disk drive), HHD(hybrid hard drive), 광 디스크, ODD(optical disc drive), 자기-광 디스크, 자기 광 드라이브, 플로피 디스켓, FDD(floppy disk drive), 자기 테이프, SSD(solid-state drive), RAM 드라이브, SECURE DIGITAL 카드나 드라이브, 임의의 다른 적절한 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체 또는 이들 중 둘 이상의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 저장 매체는 적절한 경우 휘발성, 비휘발성 또는 휘발성과 비휘발성의 조합일 수 있다.
본 명세서에서, "또는"은 다르게 명시적으로 표시되거나 문맥에 의해 다르게 표시되지 않는 한 포괄적이며 배타적이지 않다. 따라서, 본 명세서에서 "A 또는 B"는 다르게 명시적으로 표시되거나 문맥에 의해 다르게 표시되지 않는 한 "A, B나 둘 다"를 의미한다. 나아가, "및"은 다르게 명시적으로 표시되거나 문맥에 의해 다르게 표시되지 않는 한 공동 및 개별적 모두이다. 따라서, 본 명세서에서 "A 및 B"는 다르게 명시적으로 표시되거나 문맥에 의해 다르게 표시되지 않는 한 "공동으로 또는 개별적으로 A와 B"를 의미한다.
본 명세서에 서술되는 방법은 본 명세서에 따라 달라질 수 있다. 본 명세서의 다양한 실시예는 적절한 경우 본 명세서에 서술되는 방법의 하나 이상의 단계를 반복할 수 있다. 본 명세서가 특정 방법의 특정한 단계를 특정한 순서로 일어나는 것으로 서술 및 설명하지만, 본 명세서는 임의의 적절한 단계로 일어나는 방법의 임의의 적절한 단계 또는 방법의 단계 중 전부, 일부를 포함하거나 아무것도 포함하지 않을 수 있는 임의의 조합을 고려한다. 나아가, 본 명세서가 방법의 특정한 단계를 수행하는 특정한 컴포넌트, 장치 또는 시스템을 서술 및 설명하지만, 본 명세서는 방법의 임의의 적절한 단계를 수행하는 임의의 적절한 컴포넌트, 장치 또는 시스템의 임의의 조합을 고려한다.
본 명세서의 범위는 통상의 기술자가 이해하는 본 명세서에 서술 또는 설명된 실시예의 예시에 대한 모든 변경, 대체, 변형, 개조 및 수정을 포함한다. 본 명세서의 범위는 본 명세서에 서술 및 설명되는 실시예의 예시로 제한되지 않는다. 나아가, 본 명세서가 본 명세서의 각 실시예를 특정한 컴포넌트, 모듈, 요소, 특징, 기능, 동작 또는 단계를 포함하는 것으로 설명 및 서술하지만, 이들 실시예 중 임의의 것은 통상의 기술자가 이해하는 본 명세서의 어디든 서술 또는 설명된 컴포넌트, 모듈, 요소, 특징, 기능, 동작 또는 단계 중 임의의 조합이나 순열을 포함할 수 있다. 나아가, 첨부되는 청구범위에서 특정한 기능을 수행하기에 적합하거나, 배열되거나, 할 수 있거나, 구성되거나, 가능하게 되거나, 동작 가능하거나, 동작하는 장치 또는 시스템 또는 장치나 시스템의 컴포넌트에 대한 지칭은 특정한 기능이 활성화되거나, 켜지거나, 잠금 해제되는지 여부에 상관 없이, 그 장치, 시스템 또는 컴포넌트가 적합하거나, 배열되거나, 할 수 있거나, 구성되거나, 가능하게 되거나, 동작 가능하거나, 동작하는 한 장치, 시스템, 컴포넌트를 포함한다. 나아가, 본 명세서가 특정한 실시예를 특정 이점을 제공하는 것으로 서술 또는 설명하지만, 특정한 실시예는 이들 이점을 제공하지 않거나, 일부나 전부를 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 차량에 전력을 공급하도록 구성되는 고전압 전압 소스;
    고전압 전압 소스를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로 변환하도록 구성되는 DC-투-DC 변환기;
    하나 이상의 부하에 전력을 공급하도록 구성되는 슈퍼 커패시터; 및
    하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 선택적으로 연결을 끊도록 구성되는 스위칭 메커니즘을 포함하는 차량 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    스위칭 메커니즘은 벅 변환기를 포함하는 차량 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    벅 변환기는 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 소스 또는 전류 소스로부터 선택적으로 연결을 끊기 위한 하나 이상의 MOSFET을 포함하는 차량 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    스위칭 메커니즘은 하나 이상의 MOSFET을 제어하기 위한 PWM 컨트롤러를 포함하는 차량 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    하나 이상의 MOSFET은 하이사이드 MOSFET을 포함하고,
    하이사이드 MOSFET을 켜는 것은 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스에 연결하고,
    하이사이드 MOSFET을 끄는 것은 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 연결을 끊는 차량 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    PWM 컨트롤러는:
    슈퍼 커패시터가 하한 임계 레벨로 충전될 때 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스에 연결하고,
    슈퍼 커패시터가 상한 임계 레벨로 충전될 때 하나 이상의 부하 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 연결을 끊도록 구성되는 차량 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상한 임계 레벨은 저전압 전압 소스의 전압과 대략 동일하고;
    하한 임계 레벨은 하나 이상의 부하의 최소 전압 요건보다 큰 차량 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    하나 이상의 부하는 자율 주행 차량 센서 세트의 하나 이상의 센서를 포함하는 차량 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    고전압 전압 소스는 대략 275V이고, 저전압 전압 소스는 대략 12V이고, 슈퍼 커패시터는 10F 이상의 커패시턴스를 가지는 차량 시스템.
  10. 슈퍼 커패시터를 차량의 센서 세트에 연결하는 단계; 및
    센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 차량의 전압 소스로부터 선택적으로 연결을 끊는 단계를 포함하는 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 차량의 전압 소스로부터 선택적으로 연결을 끊는 단계는:
    슈퍼 커패시터가 상한 임계 전압으로 충전되었다고 결정하는 단계; 및
    슈퍼 커패시터가 상한 임계 전압으로 충전되었다는 결정에 기반하여 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스로부터 연결을 끊는 단계를 포함하는 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 차량의 전압 소스로부터 선택적으로 연결을 끊는 단계는:
    슈퍼 커패시터가 임계 기간 내에 상한 임계 전압으로 충전하는데 실패하였다고 결정하는 단계; 및
    슈퍼 커패시터가 임계 기간 내에 상한 임계 전압으로 충전하는데 실패하였다는 결정에 기반하여 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스로부터 연결을 끊는 단계를 포함하는 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 차량의 전압 소스로부터 선택적으로 연결을 끊는 단계는:
    적어도 부분적으로 센서 세트에 의하여, 슈퍼 커패시터가 하한 임계 전압으로 방전되었다고 결정하는 단계; 및
    적어도 부분적으로 센서 세트에 의하여, 슈퍼 커패시터가 하한 임계 전압으로 방전되었다는 결정에 기반하여 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스에 연결하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    전압 소스는 자율 주행 차량에 설치된 전지에 연결되는 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    센서 세트 및 슈퍼 커패시터는 스위칭 메커니즘을 사용하여 전압 소스로부터 선택적으로 연결이 끊기는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    스위칭 메커니즘은 벅 변환기를 포함하는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    벅 변환기는 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스로부터 선택적으로 연결을 끊기 위한 하나 이상의 MOSFET을 포함하는 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    스위칭 메커니즘은 하나 이상의 MOSFET을 제어하기 위한 PWM 컨트롤러를 포함하는 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    하나 이상의 MOSFET은 하이사이드 MOSFET을 포함하고,
    하이사이드 MOSFET을 켜는 것은 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스에 연결하고,
    하이사이드 MOSFET을 끄는 것은 센서 세트 및 슈퍼 커패시터를 전압 소스로부터 연결을 끊는 방법.
  20. 자율 주행 차량에 전력을 공급하도록 구성되는 고전압 전압 소스;
    고전압 전압 소스를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로 변환하도록 구성되는 DC-투-DC 변환기;
    자율 주행 차량에 설치된 자율 주행 차량 센서 세트의 하나 이상의 센서에 전력을 공급하도록 구성되는 슈퍼 커패시터; 및
    하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 선택적으로 연결을 끊도록 구성되는 스위칭 메커니즘을 포함하고,
    스위칭 메커니즘은:
    하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 소스 또는 전류 소스로부터 선택적으로 연결을 끊기 위한 하이사이드 MOSFET을 포함하는 벅 변환기, 및
    하나 이상의 MOSFET을 제어하기 위한 PWM 컨트롤러를 포함하고,
    하이사이드 MOSFET을 켜는 것은 하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스에 연결하고,
    하이사이드 MOSFET을 끄는 것은 하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 연결을 끊고,
    PWM 컨트롤러는:
    슈퍼 커패시터가 하한 임계 레벨로 충전될 때 하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스에 연결하고,
    슈퍼 커패시터가 상한 임계 레벨로 충전될 때 하나 이상의 센서 및 슈퍼 커패시터를 저전압 전압 소스 또는 전류 소스로부터 연결을 끊도록 구성되는 차량 시스템.
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