KR20220026873A - 자율주행차량의 전력 제어 장치 및 방법 - Google Patents

자율주행차량의 전력 제어 장치 및 방법 Download PDF

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권순명
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Abstract

본 발명은 자율주행차량을 위한 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 주 전원을 공급하는 제1 전원 공급기, 보조 전원을 공급하는 제2 전원 공급기, 상기 제1 전원 공급기로부터 입력되는 상기 주 전원을 분배하는 전력 분배기, 상기 전력 분배기의 제1 출력단에 연결되어 상기 주 전원 및 상기 보조 전원을 연결하거나 분리하여 차내 부하에 전원 공급을 제어하는 제1 제어기, 및 상기 전력 분배기의 제2 출력단에 연결되어 상기 주 전원을 이용하여 상기 차내 부하에 전원 공급을 제어하는 제2 제어기를 포함하고, 상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기는 연동하여 전원 고장을 진단하고 전원 고장 진단 결과에 기반하여 상기 주 전원 또는 상기 보조 전원을 이용하여 리던던시 전원을 공급한다.

Description

자율주행차량의 전력 제어 장치 및 방법{POWER CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR AUTONOMOUS VEHICLE}
본 발명은 자율주행차량을 위한 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 시스템에서는 주행 중 돌발상황 발생 시 운전자가 상황 판단하여 조타 및/또는 제동 기능을 제어하므로 차량을 정차시킬 수 있다. 이와 달리, 자율주행차량 시스템에서는 전자제어장치(Electronic Control Unit, ECU)가 차량의 주행(거동)을 제어하는 주체이므로, 자율주행 중 단락 또는 단선 등의 전원 고장이 발생할 경우 차량 전체 저전압으로 인한 자율주행 시스템 리셋으로 동작 불능 상태에 빠질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 자율주행차량 시스템에서는 비상 상황 발생 시 탑승자의 안전을 확보하기 위하여 사고 회피 및/또는 비상 정차를 수행하는 ECU 및 전력 공급 장치 등을 이중화하는 방식으로 리던던시(redundancy) 기술을 구현하고 있다.
또한, 자율주행차량을 개발하는 정보통신기술 업체에서는 주행 중 고장 상황에서 전력 리던던시(power redundancy)를 구현하는 방식으로 배터리 또는 저전압 DC/DC 컨버터(Low DC-to-DC Converter, LDC)의 12V 전력원(power source)을 추가하여 조향 및 제동 등의 자율주행 관련 주요 시스템에 별도의 리던던시 전원(redundancy power)을 공급하는 방식을 채택하고 있다. 이와 같은 방식으로 리던던시를 구현하는 경우, 차량에 이중 전원이 신규로 추가되면서 양산 중인 차량의 와이어 배선 변경량이 크고 원가가 큰 폭으로 상승하는 문제가 있다.
본 발명은 차량이 자율주행 중 자율주행 주요 부하에 공급되는 전원을 이중화하여 전원 고장 시 자율주행 주요 부하에 안정적인 전원을 공급하는 자율주행차량의 전력 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 전력 제어 장치는 주 전원을 공급하는 제1 전원 공급기, 보조 전원을 공급하는 제2 전원 공급기, 상기 제1 전원 공급기로부터 입력되는 상기 주 전원을 분배하는 전력 분배기, 상기 전력 분배기의 제1 출력단에 연결되어 상기 주 전원 및 상기 보조 전원을 연결하거나 분리하여 차내 부하에 전원 공급을 제어하는 제1 제어기, 및 상기 전력 분배기의 제2 출력단에 연결되어 상기 주 전원을 이용하여 상기 차내 부하에 전원 공급을 제어하는 제2 제어기를 포함하고, 상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기는 연동하여 전원 고장을 진단하고 전원 고장 진단 결과에 기반하여 상기 주 전원 또는 상기 보조 전원을 이용하여 리던던시 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 전원 공급기는 고전압 배터리로부터 공급되는 고전압 전원을 저전압 전원으로 변환하는 저전압 직류-직류(DC-to-DC)(direct current) 컨버터를 포함하고, 상기 제2 전원 공급기는 저전압 전원을 공급하는 보조 배터리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 제어기는, 상기 제2 제어기와 통신을 수행하는 통신 회로, 상기 제1 전원 공급기와 상기 제2 전원 공급기 사이에서 상기 주 전원 및 상기 보조 전원을 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 상기 주 전원 및 상기 보조 전원 중 적어도 하나를 공급하거나 차단하는 제1 스위치, 상기 제1 제어기에 연결되는 상기 차내 부하로 전원을 공급하거나 차단하는 제2 스위치, 및 상기 제2 제어기와 연동하여 전원 고장을 진단하고 진단결과에 기반하여 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치 중 적어도 하나를 제어하는 프로세서를 포함한다.
상기 제1 제어기는, 주 전원 입력단, 보조 전원 입력단 및 부하 전원 출력단 중 적어도 하나의과전류를 감지하는 전류 판단 회로, 및 상기 과전류가 감지되면, 과전류 감지 부위를 차단하는 전류 차단 회로를 더 포함한다.
상기 제1 제어기는 주 전원 고장을 감지하면, 상기 제1 제어기로부터 상기 주 전원을 분리하여 차단하고, 상기 제2 제어기와 연동하여 상기 제1 전원 공급기의 주 전원 출력 고장을 확인하면, 상기 보조 전원을 이용하여 상기 제1 제어기에 연결되는 차내 부하에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 제어기는 상기 전력 분배기의 주 전원 출력 고장을 확인하면, 전원 고장을 알리는 메시지를 상기 제2 제어기에 전송하고, 상기 제2 제어기는 상기 제1 제어기와 독립된 형태로 상기 주 전원을 이용하여 상기 제2 제어기에 연결되는 차내 부하에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 제어기는 상기 제2 전원 공급기로부터 입력되는 전류 상태를 모니터링하여 보조 전원 고장을 감지하면 상기 보조 전원을 차단하여 상기 주 전원의 공급 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 제어기는 상기 제1 제어기에 연결된 차내 부하 중 적어도 하나의 부하로의 전원 출력 고장이 감지되면, 상기 주 전원을 이용하여 고장 감지된 부하로 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 제어기는 상기 제2 제어기에 연결된 차내 부하 중 적어도 하나의 부하로의 전원 출력 고장이 감지되면, 상기 보조 전원을 이용하여 고장 감지된 부하로 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 차내 부하는, 조향 장치, 제동 장치, 자율주행장치, 에어백 장치, 클러스터 장치, 조명 장치, 도어 장치 및 통신 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 전력 제어 방법은 제1 제어기 및 제2 제어기가 연동하여 전원 고장을 진단하는 단계, 및 상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기가 전원 고장 진단 결과에 기반하여 주 전원 또는 보조 전원을 이용하여 차내 부하에 리던던시 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
상기 전원 고장을 진단하는 단계는, 제1 제어기가 제1 전원 공급기 및 제2 전원 공급기로부터 출력되는 상기 주 전원 및 상기 보조 전원의 상태를 모니터링하는 단계, 상기 제1 제어기가 전원 고장 감지 시, 주 전원 또는 보조 전원 입력측 고장인지를 판단하는 단계, 상기 제1 제어기가 상기 보조 전원 입력측 고장인 경우 보조 전원 입력 고장을 결정하는 단계, 및 상기 제1 제어기가 상기 보조 전원 입력측 고장이 아닌 경우, 상기 제1 제어기의 부하 전원 출력 고장을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 리던던시 전원을 공급하는 단계는, 상기 제1 제어기가 상기 보조 전원 입력 고장이 결정되면 상기 보조 전원의 입력을 차단하는 단계, 및 상기 제2 제어기가 상기 제1 제어기를 통해 상기 보조 전원 입력 고장을 감지하면, 상기 주 전원을 이용하여 상기 차내 부하에 전원 공급을 유지하는 단계를 포함한다.
상기 리던던시 전원을 공급하는 단계는, 상기 제1 제어기가 상기 제1 제어기의 부하 전원 출력 고장이 결정되면 상기 보조 전원을 이용한 부하 전원 출력을 차단하는 단계, 및 상기 제2 제어기가 상기 제1 제어기를 통해 상기 제1 제어기의 부하 전원 출력 고장을 감지하면, 주 전원을 이용하여 상기 제1 제어기에 의한 전원 공급이 차단된 부하로 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
상기 전원 고장을 진단하는 단계는, 상기 제2 제어기가 상기 제1 제어기에 의해 주 전원 고장이 감지되면, 상기 제2 제어기의 주 전원 입력 상태에 근거하여 주 전원 입력 고장을 결정하는 단계, 상기 제2 제어기가 상기 주 전원 입력이 정상이면, 상기 제1 제어기와 통신하여 상기 제1 제어기의 주 전원 입력 상태에 기반하여 상기 제1 전원 공급기와 상기 제1 제어기 사이에 위치하는 전력 분배기의 제1 제어기 전원 출력 고장을 결정하는 단계, 상기 제2 제어기가 상기 제1 제어기의 주 전원 입력이 정상이면, 상기 제2 제어기의 부하 전원 공급 가능여부를 기반으로 상기 제2 제어기의 부하 전원 출력 고장을 결정하는 단계, 상기 제2 제어기가 상기 부하 전원 공급이 가능하면, 상기 전력 분배기의 대전류 부하 전원 출력 고장을 결정하는 단계를 포함한다.
상기 리던던시 전원을 공급하는 단계는, 상기 주 전원 입력 고장이 결정되면, 상기 제2 제어기가 상기 주 전원의 입력을 차단하는 단계, 및 상기 제1 제어기가 상기 보조 전원을 이용하여 상기 차내 전원에 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
상기 리던던시 전원을 공급하는 단계는, 상기 전력 분배기의 제1 제어기 전원 출력 고장이 결정되면, 상기 제1 제어기가 상기 주 전원의 입력을 차단하는 단계, 및 상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기가 독립적으로 상기 차내 부하에 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
상기 리던던시 전원을 공급하는 단계는, 상기 제2 제어기의 부하 전원 출력 고장이 감지되면, 상기 제2 제어기가 상기 제2 제어기에 연결되는 부하에 전원 공급을 차단하는 단계, 및 상기 제1 제어기가 상기 제2 제어기에 의한 전원 공급이 차단된 부하에 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
상기 전원 고장을 진단하는 단계는, 상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기의 입력 전원 및 출력 전원의 전류 상태를 모니터링하여 과전류가 감지되면 즉시 입력 전원 및 출력 전원 중 적어도 하나를 차단하는 단계를 포함한다.
상기 차내 부하는, 조향 장치, 제동 장치, 자율주행장치, 에어백 장치, 클러스터 장치, 조명 장치, 도어 장치 및 통신 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 자율주행 중 전원 고장 시 자율주행 주요 부하에 안정적인 전원 공급이 가능한 전력 리던던시 시스템을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 저전압 DC/DC 컨버터 및/또는 배터리의 추가 없이 리던던시 전원을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 자율주행 중 전원 고장 시 고장 부위를 즉시 차단 분리하여 리던던시 전원의 전압 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 반도체 기반으로 전원 스위치를 구성하여 퓨즈 대비 고장 차단 시간 감소로 전원 안정화 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전원 분리를 통해 물리적 리던던시를 구현하고 자율주행 주요 부하에 대한 기능적 리던던시를 구현하여 전력망(power-net) 고장에 대한 페일 세이프(Fail safe) 대응이 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 자율주행차량의 전력 제어 장치를 도시한 블록구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 제어기의 구성도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 전원 고장 진단 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 11은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 13은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 14는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 15는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 17은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 18은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 19는 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 제어 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서는 자율주행차량이 주행 중 단락(short) 및/또는 단선(open) 등의 전원 고장이 발생하는 경우 차량 전체 저전압으로 자율주행 시스템이 초기화(reset)되어 동작 불능 상태가 되기 전에 전원을 안정화시키고 차량을 안전 지대(예: 갓길 및/또는 서비스 센터 등)로 대피할 수 있도록 하는 전력 리던던시(power redundancy) 기술을 제안한다.
본 명세서에서 제안된 전력 리던던시 시스템은 기존 차량 시스템의 변경량을 최소화하기 위하여 저전력 DC/DC 컨버터와 12V 배터리(즉, 보조 배터리)의 와이어 배선 경로를 변경하고, 전원을 공급 또는 차단할 수 있는 스위치 제어기를 추가하는 형태로 이중 전원을 구성할 수 있다. 또한, 자율주행 주요 부하에 주 전원과 보조 전원을 구분하여 공급하고 전원의 출력을 모니터링하여 단락 등의 고장을 감지하여 전원 차단 분리 제어하는 방식으로 전력 리던던시 기술을 구현하였다.
본 명세서에서 리던던시 주행은 자율주행 중 단락 등의 전원 고장 발생 시 안전한 장소에 비상 정차하기 위해 주행하는 것을 말하고, 리던던시 전원은 전원 고장 발생 시 자율주행 주요 부하에 공급되는 전원을 말한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 자율주행차량의 전력 제어 장치를 도시한 블록구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 제어기의 구성도를 도시한다.
전력 제어 장치는 자율주행이 가능한 차량에 탑재되어, 차량 내 탑재된 부하(차내 부하)에 전원을 공급하거나 차단할 수 있다. 또한, 전력 제어 장치는 전원 고장을 감지하여 페일 세이프 기능(fail safety operation)을 수행할 수 있다. 여기서, 차량은 EV(Electric Vehicle) 및/또는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 등의 전동화 차량(Electrification Vehicle)일 수 있다.
도 1을 참조하면, 전력 제어 장치는 제1 전원 공급기(power supply)(110), 제2 전원 공급기(120), 전력 분배기(130), 제1 제어기(140), 제2 제어기(150) 및 차내 부하(in-vehicle loads)(160)를 포함할 수 있다.
제1 전원 공급기(110)는 주 전원(main power)을 공급하는 장치이다. 제1 전원 공급기(110)는 고전압 배터리(미도시)로부터 출력되는 고전압 전원(high voltage power)을 저전압 전력(low voltage power)으로 변환하는 저전압 DC/DC 컨버터(Low DC-to-DC Converter, LDC)를 포함할 수 있다. 여기서, 고전압 배터리(미도시)는 차량 구동에 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제2 전원 공급기(120)는 보조 전원(auxiliary power)을 공급하는 장치이다. 제2 전원 공급기(120)는 이중 전원(redundancy power)로 사용되는 보조 배터리(예: 저전압 배터리 또는 12V 배터리)를 포함할 수 있다. 보조 배터리로는 리튬이온 배터리 또는 납산 배터리가 사용될 수 있다. 보조 배터리는 리던던시 주행이 필요한 상황에서 전원 안정화 시간을 단축하고 보조 배터리의 SOC(State Of Charge)를 최대한 확보하기 위하여, 고장 전원을 즉시 분리한 후 차량의 최소 기능을 유지하기 위한 부하에만 전원 공급하는데 사용될 수 있다.
전력 분배기(130)는 차량의 PE(Powertrain Electrics) 룸(room)에 위치하며 제1 전원 공급기(110)의 출력단에 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 분배기(130)는 제1 전원 공급기(110)로부터 출력(공급)되는 주 전원을 제1 제어기(140), 제2 제어기(150), 및/또는 차내 부하(160) 중 대전력 부하로 분배할 수 있다. 전력 분배기(130)는 퓨즈(fuse) 및/또는 릴레이(relay) 등을 포함할 수 있다.
제1 제어기(140)는 전원 스위치 제어기(Power-net Safety control Unit, PSU)로, 전력 분배기(130)의 제1 출력단에 연결될 수 있다. 제1 제어기(140)는 제1 전원 공급기(110)의 출력 전원(주 전원)과 제2 전원 공급기(120)의 출력 전원(보조 전원)을 병합(연결)하거나 분리(차단)할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제1 전원 공급기(110)와 제2 전원 공급기(120)의 양방향 전원 출력을 모니터링하고, 전원의 고장 상태를 판단하여 연결 또는 분리 제어를 수행할 수 있다. 제1 제어기(140)는 고장이 복구되면 차단되었던 전원을 연결할 수 있다. 제1 제어기(140)는 자율주행상황에서 전원 고장으로 인한 전류의 쏠림 현상으로 차량 전체 저전압 및 자율주행 시스템 초기화로 차량 제어가 불가능한 상황이 발생하기 전에 정상적인 전원을 분리하는 것을 최우선으로 한다.
제1 제어기(140)는 제1 전원 공급기(110)의 출력 전원, 제2 전원 공급기(120)의 출력 전원, 및 자율주행 주요 부하 전원의 상태를 모니터링 할 수 있다. 다시 말해서, 제1 제어기(140)는 주 전원 입력측, 보조 전원 입력측, 및 부하 전원 출력측의 상태를 모니터링 할 수 있다. 제1 제어기(140)는 전압, 전류 및 온도 정보 등을 측정하여 종합적으로 전원 상태를 판단할 수 있다. 전원 상태 판단 기준은 차종별 및/또는 옵션별로 차량에서 필요로 하는 정격 전류 요구사양에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 제1 제어기(140)는 전원 고장 시 고장 원인 및 고장 부위를 판단하여 해당 고장 부위의 전원을 차단할 수 있다.
제1 제어기(140)는 전원 고장 시 빠른 전원 분리로 보조 배터리의 SOC를 최대한 확보하여 리던던시 주행 성능을 유지하고 비상 정차를 지원할 수 있다. 제1 제어기(140)는 이중 전원 제어뿐만 아니라 리던던시 필요 상황에서 전원 분리 후 자율주행 주요 부하에 정상적인 전원을 공급할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 제어기(140)는 제1 전원 제어 스위치(141), 제2 전원 제어 스위치(142), 전원 및 통신 회로(143), 전류 판단 회로(144), 전류 차단 회로(145) 및 프로세서(146)를 포함할 수 있다.
제1 전원 제어 스위치(141)는 제1 전원 공급기(110)와 제2 전원 공급기(120) 사이에서 대전력을 상시 공급할 수 있다. 제1 전원 제어 스위치(141)는 주 전원과 보조 전원을 연결하거나 분리할 수 있다. 제1 전원 제어 스위치(141)는 전원의 온(ON) 또는 오프(OFF)를 수행하는 적어도 하나의 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor) 및 각 MOSFET의 게이트(gate)에 인가되는 전압(또는, 전류)을 제어하는 게이트 드라이버(gate driver)를 포함할 수 있다. MOSFET으로는 주 전원과 보조 전원 중 어느 하나를 차단하는 경우 반도체 내부 바디 다이오드를 통한 전원의 역기전력 유입을 차단하기 위하여 양방향 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor)이 적용될 수 있다. MOSFET은 이중 전원 즉, 제1 전원 공급기(110)와 제2 전원 공급기(120)의 출력을 모니터링하고, 이중 전원 중 어느 하나의 전원에 고장이 발생하는 경우 고장이 발생한 전원을 차단할 수 있다. 고장 전원 차단 시 다른 전원에 영향을 끼치지 않도록 양방향 N채널 MOSFET 형태로 구성할 수 있다. 게이트 드라이버는 적어도 하나의 양방향 MOSFET의 게이트 전원을 일괄적으로 제어할 수 있다.
제2 전원 제어 스위치(142)는 비상 정차 상황에서 리던던시 주행을 위해 자율주행 기능이 유지되도록 자율주행 주요 부하(예: 조향 부하, 제동 부하 및 자율주행 기능 구현 관련 부하 등)에 전원을 공급(예: 스위치 ON)하거나 또는 차단(예: 스위치 OFF)할 수 있다. 제2 전원 제어 스위치(142)는 차내 부하(160)별로 각각 연결되는 반도체 스위치를 포함할 수 있다. 여기서, 반도체 스위치로는 IPS(Intelligent Power Switch) 및/또는 MOSFET(게이트 드라이버 포함) 등이 적용될 수 있다.
전원 및 통신 회로(143)는 프로세서(146)에 전원을 공급할 수 있고, 제1 제어기(140)가 차내 다른 장치들(예: 센서, ECU(Electronic Control Unit) 및/또는 제2 제어기(150) 등)과 통신을 수행할 수 있도록 지원할 수 있다. 통신 기술로는 CAN(Controller Area Network), MOST(Media Oriented Systems Transport) 네트워크, LIN(Local Interconnect Network), 및/또는 X-by-Wire(Flexray) 등이 사용될 수 있다.
전류 판단 회로(144)는 주 전원 또는 보조 전원 입력측에서 기정해진 기준 전류 이상의 과전류가 발생하는지를 감지(판단)할 수 있다. 전류 차단 회로(145)는 전류 판단 회로(144)에 의해 과전류 발생이 감지되면 주 전원과 보조 전원을 분리(차단)하여 과전류를 차단할 수 있다. 전류 차단 회로(145)는 프로세서(146)의 판단에 상관없이 과전류가 감지되는 즉시 1ms 이내로 전원을 차단할 수 있다. 이에, 프로세서(146)의 전원 상태 판단 및 재진단(retry)에 의한 과전류 차단 지연을 막을 수 있다.
프로세서(146)는 제1 제어기(140)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(146)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers, MCU) 및/또는 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 메모리(미도시)는 프로세서(146)에 의해 실행되는 명령어들(instructions)을 저장하는 저장매체(non-transitory storage medium)일 수 있다. 메모리(미도시)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(RAM: Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM: Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 및/또는 레지스터 등의 저장매체(기록매체) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
프로세서(146)는 기정해진 고장 판단 기준에 기반하여 고장 원인 및 고장 부위를 판단하여 이중 전원을 연결하거나 차단할 수 있다. 전류 차단 회로(145)가 게이트 드라이버를 제어하여 과전류를 차단하면, 프로세서(146)는 메모리(미도시)에 기저장된 고장 판단 로직을 수행하여 전원 고장을 진단(재확인)할 수 있다.
프로세서(146)는 전원 및 통신 회로(143)를 이용하여 전원 고장 정보(전원고장 진단 결과)를 제2 제어기(150)와 공유할 수 있다. 프로세서(146)는 전원 고장 진단 결과에 근거하여 제1 전원 제어 스위치(141)를 제어하여 주 전원 또는 보조 전원의 입력을 차단할 수 있다. 프로세서(146)는 전원 고장 진단 결과를 기반으로 제2 전원 제어 스위치(142)를 제어하여 차내 부하(160)로 출력되는 전원을 차단할 수도 있다.
제2 제어기(150)는 ICU(Integrated Central control Unit)로, 전력 분배기(130)의 제2 출력단에 연결되며, 제1 제어기(140)의 일부 출력단에 연결될 수 있다. 제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)와 통신을 수행하기 위한 통신 회로, 제2 제어기(150)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로세서 및 프로세서에 의해 실행되는 명령어들이 저장되는 메모리를 포함할 수 있다.
제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)와 연동하여 전원 고장을 진단(감지)할 수 있다. 제2 제어기(150)는 전원 고장 진단 결과에 따라 차내 부하(160)로 전원을 공급하거나 차단할 수 있다.
차내 부하(160)는 차량에 탑재되는 적어도 하나의 전장 부하들을 포함할 수 있다. 차내 부하(160)는 제1 부하군(161), 제2 부하군(162), 제3 부하군(163), 일반 부하군(164), 및 대전력 부하(165)(예: 구동 모터) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 부하군(161), 제2 부하군(162), 및 제3 부하군(163)는 리던던시 부하로 통칭할 수 있다. 리던던시 부하는 리던던시 주행 상황에서 필수로 안정적인 전원 공급 상태를 유지해야 하는 자율주행 주요 부하를 말한다. 리던던시 부하는 이중 전원(리던던시 전원)이 연결되어 전원 고장 시에도 기정해진 기능을 유지할 수 있는 장치들을 포함할 수 있다. 또한, 리던던시 부하는 유사 기능을 수행하는 장치들(예: 제동 장치, 조명 장치 및/또는 도어 장치 등)로, 서로 다른 전원을 공급하여 고장 시에도 기정해진 기능을 유지할 수 있다. 리던던시 부하는 차종별 및/또는 옵션별 자율주행시스템의 페일 세이프 동작(fail safety operation) 요구 사양에 따라 변경될 수 있다.
제1 부하군(161)은 조향 부하로, 조향 장치(Motor Driven Power Steering, MDPS) 등을 포함할 수 있다. MDPS는 정격 전원 중 50%를 주 전원으로 공급받고 나머지 50%를 보조 전원으로 공급받을 수 있다. 조향 장치는 리던던시 주행 상황에서 50% 성능 저감된 상태로 기능을 유지할 수 있다.
제2 부하군(162)은 제동 부하로, IEB(Integrated Electric Brake), 리던던시 제동 전원 제어기(Redundancy Control Unit, RCU), 및/또는 EPB(Electric Park Brake) 등을 포함할 수 있다. IEB는 4륜 유압 제어를 수행할 수 있다. 리던던시 주행 상황에서 RCU는 전륜 유압 제어를 수행하고, EPB는 후륜 캘리퍼를 제어할 수 있다.
제3 부하군(163)은 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems), 조명 장치(예: 램프), 도어 언락(unlock) 장치, ACU(Airbag Control Unit), CLU(Cluster), 자율주행 ECU 및 통신 장치(예: 게이트웨이) 등을 포함할 수 있다. 자율주행 ECU(자율주행 장치)는 리던던시 주행 상황(비상 상황)에서도 100% 전원을 공급받아 주행 상황 판단 하에 사고를 회피하고 안전 정차가 가능하도록 유도할 수 있다. ACU(에어백 장치)는 비상 정차 중 사고 상황 발생 시 에어백 전개를 위해 전원 공급이 유지되어야 한다. CLU(클러스터 장치)는 비상 정차 상태에 대해 운전자 알림을 위한 전원 공급이 유지되어야 한다. 조명 장치는 전방 인식률 유지, 주변 차량 및 보행자에 차량의 이상 상태 공유를 위해 기능을 유지해야 한다. 도어 언락 장치는 비상 정차 이후 운전자 탈출을 위해 전원 공급이 유지되어야 한다. 통신 장치는 차량의 게이트웨이 기능을 수행하기 위해 전원 공급이 유지되어야 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 전원 고장 진단 방법을 도시한 흐름도이다.
제1 제어기(140)는 전원 고장을 감지할 수 있다(S100). 제1 제어기(140)의 전류 차단 회로(145)는 전류 판단 회로(144)를 통해 기정해진 기준 전류(임계 전류) 이상의 과전류가 감지되면 과전류를 차단할 수 있다.
제1 제어기(140)는 전원 고장이 감지되면 주 전원 고장인지를 확인할 수 있다(S105). 제1 제어기(140)는 제1 전원 공급기(110)로부터 공급되는 주 전원 고장인지를 확인할 수 있다. 제1 전원 공급기(110)로부터 출력되는 주 전원은 차량 내 각종 제어기(ECU)에 공급되고, 제2 전원 공급기(120)의 보조 배터리(예: 12V 배터리)를 충전하는 방향으로 공급되므로, 제1 제어기(140)는 전류의 흐름을 이용하여 주 전원 또는 보조 전원의 고장을 판별할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어기(140)의 제1 전원 제어 스위치(141)는 전류의 흐름이 '-'이면 주 전원 고장(fail)으로 판단하고, 전류의 흐름이 '+'이면 보조 전원 고장으로 판단할 수 있다. 제1 전원 제어 스위치(141)는 전원 고장 진단 신호(예: 고장 코드)를 프로세서(146)에 전송한다.
제1 제어기(140)는 주 전원 고장이 아닌 경우, 보조 전원 입력측 고장인지를 확인할 수 있다(S110). 제1 제어기(140)는 보조 전원 고장인 경우, 제2 전원 공급기(120) 즉, 보조 배터리측 고장인지를 확인할 수 있다.
제1 제어기(140)는 보조 전원 입력측 고장인 경우, 보조 전원 입력 고장으로 결정할 수 있다(S115). 다시 말해서, 제1 제어기(140)는 제2 전원 공급기(120) 측 고장인 경우, 보조 전원 입력 고장으로 진단할 수 있다.
제1 제어기(140)는 보조 전원 입력측 고장이 아닌 경우, 제1 제어기(140)의 부하 전원 출력 고장으로 결정(진단)할 수 있다(S120).
S105에서 주 전원 고장인 경우, 제1 제어기(140)는 전원 및 통신 회로(143)를 이용하여 주 전원 고장을 알리는 메시지(고장 진단 결과)를 제2 제어기(150)에 전송할 수 있다.
제2 제어기(150)는 주 전원의 입력이 정상인지를 확인할 수 있다(S125). 제2 제어기(150)는 제1 전원 공급기(110)로부터 출력되어 전력 분배기(130)를 거쳐 제2 제어기(150)로 입력되는 주 전원의 전류 및/또는 전압 등을 모니터링하여 주 전원의 상태를 진단할 수 있다.
제2 제어기(150)는 주 전원의 입력이 정상이 아닌 경우, 주 전원 입력 고장으로 결정할 수 있다(S130). 제2 제어기(150)는 제1 전원 공급기(110)측 고장인 경우, 주 전원 입력 고장을 결정할 수 있다.
S125에서 주 전원의 입력이 정상인 경우, 제2 제어기(150)는 보조 배터리의SOC를 기정해진 수준 이상으로 유지 가능한지를 확인할 수 있다(S135). 제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)와의 통신을 통해 주 전원을 이용한 보조 배터리 충전이 유지되고 있는지를 확인할 수 있다. 제2 제어기(150)는 보조 배터리의 충전이 유지되고 있는 상태이면 보조 배터리의 SOC 유지 가능으로 판단하고, 보조 배터리의 충전이 중단된 상태이면 보조 배터리의 SOC 유지 불가로 판단할 수 있다.
S135에서 보조 배터리의 SOC 유지 불가가 결정되면, 제2 제어기(150)는 전력 분배기(130)의 제1 제어기(140)로 전원 출력 고장으로 판단(진단)할 수 있다(S140). 제2 제어기(150)는 전력 분배기(130)와 제1 제어기(140) 사이의 전력선에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
S135에서 보조 배터리의 SOC 유지 가능이 결정되면, 제2 제어기(150)는 부하 전원 공급이 가능한지를 확인할 수 있다(S145). 제2 제어기(150)는 제2 제어기(150)의 출력단에 연결된 차내 부하(160)로 전원을 공급할 수 있는지를 확인할 수 있다.
제2 제어기(150)는 부하 전원 공급이 불가하면, 제2 제어기(150)의 부하 전원 출력 고장을 결정할 수 있다(S150).
제2 제어기(150)는 부하 전원 공급이 가능하면, 전력 분배기(130)의 대전류 부하 전원 출력 고장으로 판단할 수 있다(S155).
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 4를 참조하면, 제1 제어기(140)는 주 전원 고장을 감지할 수 있다(S200). 제1 제어기(140)는 전류 판단 회로(144)를 이용하여 주 전원 입력단의 전류 상태를 모니터링하고, 주 전원 입력단으로 입력되는 전류가 기준 전류(예: 300A) 이상의 과전류인 경우 주 전원 고장으로 판단할 수 있다. 제1 제어기(140)는 과전류가 감지되면 전류 차단 회로(145)를 이용하여 즉시 주 전원의 입력을 차단할 수 있다.
제2 제어기(150)는 자체적으로 주 전원 고장을 진단(감지)할 수 있다(S205). 제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)로부터 공급되는 보조 전원을 이용하여 제2 제어기(150)의 기능을 유지할 수 있다. 제2 제어기(150)는 프로세서(146)의 전원 입력핀으로 입력되는 전원의 상태를 판단할 수 있다. 예컨대, 제2 제어기(150)는 주 전원 고장 및 보조 전원 정상으로 판단할 수 있다.
제1 제어기(140)는 주 전원 고장이 감지되면, 주 전원 고장을 다시 진단(재확인)할 수 있다(S210). 제1 제어기(140)는 기정해진 시간 동안(예: 1ms) 주 전원 입력단으로 입력되는 전류 평균값(Root Mean Square, RMS)을 재확인할 수 있다. 제1 제어기(140)는 재확인된 전류 평균값이 기준 전류 이상이면 주 전원의 단락 고장으로 판단할 수 있다.
제1 제어기(140)는 주 전원 고장 진단 결과를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S220).
제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)로부터 수신한 주 전원 고장 진단 결과와 자체적으로 수행한 고장 진단 결과를 비교하여 주 전원 고장을 최종적으로 진단할 수 있다(S230).
제2 제어기(150)는 최종 진단 결과를 제1 제어기(140)로 전송할 수 있다(S235). 제2 제어기(150)는 주 전원 고장을 알리는 경고등 점등을 지시하는 메시지를 조명 장치로 송신할 수 있다. 또한, 제2 제어기(150)는 주기적으로 보조 전원의 상태를 모니터링하거나 슬립 모드(sleep mode)로 진입할 수 있다.
제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 수신되는 최종 진단 결과에 기반하여 주 전원 고장을 확정할 수 있다(S240). 제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 주 전원 고장 확정 메시지를 수신할 수 있다.
제1 제어기(140)는 보조 전원을 이용하여 차내 부하(160)에 전원을 공급할 수 있다(S250). 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 제어기(140)는 제2 전원 공급기(120)로부터 공급되는 보조 전원을 이용하여 제1 부하군 L1(예: MDPS)에 정격 전원의 50% 전원을 공급하고, 제2 부하군 L22(예: RCU 및 EPB) 및 제3 부하군 L311 내지 L33 (예: ACU 및 CLU 등)에 각각 100% 전원을 공급할 수 있다. 또한, 제1 제어기(140)는 제3 부하군 L314 내지 L36 예컨대, 조명(램프) 장치 및 도어 장치에 일부 전원을 공급할 수 있다. 또한, 제1 제어기(140)는 비상 상황에서 안전 지대(예: 갓길)에 정차를 지원할 수 있다.
이후, 고장 전원이 복구되면, 제2 제어기(150)는 차량 고장코드(Diagnostic Trouble Code, DTC) 삭제로 주 전원 경고등 해제를 확인할 수 있다. 제2 제어기(150)는 주 전원 경고등 소등을 알리는 메시지를 제1 제어기(140)로 전송할 수 있다. 또한, 제2 제어기(150)는 주 전원 입력핀을 확인하여 주 전원 복구를 확인하고, 제1 제어기(140)로부터 주 전원 정상을 나타내는 메시지를 수신하면, 주 전원 복구를 확정할 수 있다. 제2 제어기(150)는 주 전원 복구가 확정되면 이를 알리는 메시지를 제1 제어기(140)로 송신할 수 있다.
제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 주 전원 경고등 소등을 알리는 메시지를 수신하면 주 전원과 보조 전원을 연결하고 주 전원의 상태를 판단할 수 있다. 제1 제어기(140)는 주 전원의 상태 판단 결과를 제2 제어기(150)에 송신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
제1 제어기(140)는 보조 전원 고장을 감지할 수 있다(S300). 제1 제어기(140)는 보조 전원 입력단의 전류 상태를 모니터링하고 보조 전원 입력단에서 과전류가 감지되면 보조 전원 고장으로 판단할 수 있다. 제1 제어기(140)는 보조 전원 입력단에서 과전류가 감지되면 전류 차단 회로(145)를 이용하여 보조 전원 입력단을 즉시 차단할 수 있다.
제1 제어기(140)는 보조 전원 고장이 감지되면, 보조 전원 고장을 진단할 수 있다(S310). 제1 제어기(140)는 기정해진 시간 동안 보조 전원 입력단의 전류 평균값을 재확인할 수 있다. 제1 제어기(140)는 재확인된 전류 평균값과 프로세서(146)에 입력되는 입력 전원을 비교하여 보조 배터리의 전원 출력 고장 여부를 판단할 수 있다.
제1 제어기(140)는 보조 전원 고장 진단 결과를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S320). 제1 제어기(140)는 보조 배터리의 전원 출력 고장이 확정되면 보조 전원 입력 고장을 나타내는 메시지를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다.
제1 제어기(140)는 보조 배터리의 전원 출력 고장이 확정되면 보조 전원을 차단할 수 있다(S330). 제1 제어기(140)는 보조 배터리와의 연결을 분리하여 차단할 수 있다.
제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)로부터 전송되는 고장 진단 결과에 근거하여 보조 전원 고장을 감지할 수 있다(S340). 제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)로부터 보조 전원의 전원 출력 고장 확정을 나타내는 메시지를 수신하면 보조 전원 고장을 확인할 수 있다.
제2 제어기(150)는 주 전원을 이용하여 차내 부하(160)에 전원을 공급할 수 있다(S350). 도 7을 참조하면, 제2 제어기(150)는 주 전원을 이용하여 제1 부하군 L1 및 제2 부하군 L22에 정격 전원의 50% 전원을 각각 공급하고, 제3 부하군 L311 내지 L36에 각각 100% 전원을 공급할 수 있다. 또한, 제2 제어기(150)는 보조 배터리 고장 경고등을 점등한 후 제2 제어기(150)에 연결되는 대부분의 부하에 전원을 공급하여 정상 동작을 지원할 수 있다.
이후, 보조 전원이 복구되면, 제2 제어기(150)는 고장코드 삭제로 경고등 점등이 해제됨을 확인하면 이를 알리는 메시지를 제1 제어기(140)에 송신할 수 있다. 제1 제어기(140)는 경고등 소등을 알리는 메시지를 수신한 후 웨이크업(wake-up)하여 보조 배터리를 재연결할 수 있다. 제1 제어기(140)는 보조 배터리가 재연결되면 보조 배터리의 출력 전원 상태를 확인하여 보조 전원의 정상을 확인할 수 있다. 제1 제어기(140)는 보조 전원 정상을 알리는 메시지를 제2 제어기(150)에 전송하고, 제2 제어기(150)는 수신된 메시지에 기반하여 보조 전원 복구를 확정할 수 있다. 제2 제어기(150)는 보조 전원 복구 확정을 나타내는 메시지를 제1 제어기(140)에 전송할 수 있다. 제1 제어기(140)는 보조 전원 복구 확정 메시지를 수신하면 순차적으로 제1 제어기(140)에 연결된 차내 부하(160)에 전원을 연결할 수 있다. 제1 제어기(140)는 주 전원을 이용하여 보조 배터리를 충전할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 도 9은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다. 도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
제1 제어기(140)는 주 전원 고장을 감지할 수 있다(S400). 제1 제어기(140)는 전류 판단 회로(144)를 이용하여 주 전원 입력단의 전류 상태를 모니터링하고, 주 전원 입력단으로 입력되는 전류가 기준 전류(예: 300A) 이상의 과전류인 경우 주 전원 고장으로 판단할 수 있다. 제1 제어기(140)는 과전류가 감지되면 전류 차단 회로(145)를 이용하여 즉시 주 전원의 입력을 차단할 수 있다.
제2 제어기(150)는 자체적으로 주 전원 고장을 진단(감지)할 수 있다(S405). 제2 제어기(150)는 퓨즈 융단 시간 동안 제1 제어기(140)로부터 공급되는 보조 전원을 이용하여 제2 제어기(150)의 기능을 유지할 수 있다. 제2 제어기(150)는 프로세서(146)의 전원 입력핀으로 입력되는 전원의 상태를 판단할 수 있다. 예컨대, 제2 제어기(150)는 주 전원 정상 및 보조 전원 정상으로 판단할 수 있다.
제1 제어기(140)는 주 전원 고장이 감지되면, 주 전원 고장을 다시 진단(재확인)할 수 있다(S410). 제1 제어기(140)는 기정해진 시간 동안(예: 1ms) 주 전원 입력단으로 입력되는 전류 RMS를 재확인할 수 있다. 제1 제어기(140)는 재확인된 전류 RMS가 기준 전류 이상이면 주 전원 고장으로 판단할 수 있다.
제1 제어기(140)는 주 전원 고장 진단 결과를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S420). 제1 제어기(140)는 주 전원 고장이 진단되면, 도 9에 도시된 바와 같이 주 전원의 공급을 차단하고, 보조 전원의 공급을 유지할 수 있다.
제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)로부터 수신한 주 전원 고장 진단 결과와 자체적으로 수행한 고장 진단 결과를 비교하여 제1 제어기(140)로의 주 전원 출력 고장을 최종적으로 진단할 수 있다(S430).
제2 제어기(150)는 최종 진단 결과를 제1 제어기(140)로 전송할 수 있다(S435). 제2 제어기(150)는 주 전원 출력 고장을 알리는 경고등 점등을 지시하는 메시지를 조명 장치로 송신할 수 있다. 제2 제어기(150)는 주기적으로 보조 전원 상태를 모니터링할 수 있다.
제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 전송되는 메시지에 근거하여 주 전원 출력 고장을 확정할 수 있다(S440).
제1 제어기(140)는 주 전원 출력 고장이 확정되면 보조 전원을 이용하여 제1 제어기(140)에 연결된 차내 부하(160)에 전원을 공급할 수 있다(S445).
제2 제어기(150)는 주 전원 출력 고장이 확정되면 주 전원을 이용하여 제2 제어기(150)에 연결된 차내 부하(160)에 전원을 공급할 수 있다(S450). 도 10을 참조하면, 전력 분배기(130)와 제1 제어기(140) 사이에서 단락이 발생한 경우, 제1 제어기(140)와 제2 제어기(150)는 독립된 형태로 차내 부하(160)에 전원을 공급할 수 있다. 따라서, 이 경우, 전 부하가 정상적으로 동작하며, 보조 배터리 방전 전까지 기능을 유지할 수 있다.
퓨즈 융단 이후, 제2 제어기(150)는 주 전원 입력핀으로 입력되는 전원을 모니터링하여 주 전원의 정상 복귀를 판단할 수 있다. 제2 제어기(150)는 주 전원 복구가 확정되면 제1 제어기(140)와의 통신을 통해 주 전원의 상태를 공유할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
제2 제어기(150)는 부하 전원 고장을 감지할 수 있다(S500). 제2 제어기(150)는 부하 전원 출력단의 전류 또는 전압을 모니터링하여 부하 전원 고장을 판단할 수 있다. 제2 제어기(150)는 부하 전원 출력단에 정격 전류의 2배 이상의 과전류가 발생하거나 부하 전원 출력단의 전압 변동이 기정해진 임계 범위를 벗어나는 경우 부하 전원 고장으로 판단할 수 있다. 제2 제어기(150)는 고장이 감지된 부하 전원을 차단할 수 있다.
제2 제어기(150)는 부하 전원 고장을 다시 진단할 수 있다(S510). 제2 제어기(150)는 기정해진 시간 동안 부하 전원 출력단의 전류 평균값으로 부하 전원 고장 여부를 재확인할 수 있다. 제2 제어기(150)는 전원 고장이 감지된 차내 부하(160)를 확인할 수 있다.
제2 제어기(150)는 고장 진단 결과를 제1 제어기(140)에 전송할 수 있다(S520). 제2 제어기(150)는 고장 발생 부위 및 고장 유형(예: 단락 및 저전압 등)에 매핑되는 고장코드를 포함하는 메시지를 제1 제어기(140)로 전송할 수 있다.
제2 제어기(150)는 고장이 감지된 부하 전원을 차단할 수 있다(S530). 제2 제어기(150)는 부하 전원 출력단에 연결된 차내 부하(160)로의 주 전원 공급을 차단할 수 있다. 제2 제어기(150)는 부하 전원 고장을 나타내는 경고등 점등을 클러스터 장치에 지시할 수 있다. 또한, 제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)와의 통신을 통해 제1 제어기(140)의 전원 고장 부하에 전원 공급 상태를 모니터링할 수 있다.
제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 전송되는 고장 진단 결과에 기반하여 제2 제어기(150)의 부하 전원 고장을 감지할 수 있다(S540). 제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 전송되는 고장 진단 결과 메시지를 수신하면, 수신된 메시지에 포함된 진단 결과에 기반하여 제2 제어기(150)에 연결된 차내 부하(160)로의 전원 출력단에 고장이 발생함을 인식할 수 있다.
제1 제어기(140)는 보조 전원을 이용하여 주 전원 공급이 차단된 차내 부하(160)에 전원을 공급할 수 있다(S550).
도 12는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 12를 참조하면, 제2 제어기(150)에서 제1 부하군 L1(예: MDPS)로 출력되는 전원선(전력선)에 단락이 발생한 경우, 제2 제어기(150)는 전류 판단 회로(144)를 통해 제1 부하군 L1으로의 전원 출력 고장을 감지할 수 있다. 제2 제어기(150) 내 프로세서는 전원 고장 판단 로직을 실행하여 제1 부하군 L1 전원 출력 고장을 재확인할 수 있다. 제2 제어기(150)는 제1 부하군 L1로의 전원 공급 및 차단을 제어하는 스위치를 오프시킬 수 있다. 제2 제어기(150)는 제2 제어기(150)에 연결된 제1 부하군 L1 전원 고장을 나타내는 고장코드가 포함된 CAN 메시지를 제1 제어기(140)에 송신할 수 있다. 이때, 제2 제어기(150)는 고장코드가 포함된 CAN 메시지를 제1 부하군 L1 제어기에도 송신할 수 있다.
제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)의 통신을 통해 제2 제어기(150)에 연결된 제1 부하군 L1 전원 고장을 감지할 수 있다. 제1 제어기(140)는 보조 전원을 이용한 제1 부하군 L1의 정격 전원의 50% 전원 공급을 유지할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제1 부하군 L1의 동작 상태를 모니터링하여 모니터링 정보를 주기적으로 제2 제어기(150)와 공유할 수 있다.
이후, 제2 제어기(150)는 AS(after service) 이후 경고등 소등이 확인되면 주 전원을 이용하여 제1 부하군 L1의 정격 전원의 50% 전원을 공급할 수 있다. 제2 제어기(150)는 제1 부하군 L1 전원 복구를 알리는 메시지를 제1 제어기(140)에 전송할 수 있다. 제2 제어기(150)는 제1 부하군 L1 전원 복구 상태를 모니터링하고, '고장 전 제1 부하군 L1 전원 = 제1 제어기(140)의 현재 제1 부하군 L1 전원 + 제2 제어기(150)의 현재 제1 부하군 L1 전원+허용 오차[%]'를 만족하면 제1 부하군 L1 전원 복구 완료를 알리는 메시지를 제1 제어기(140)로 전송할 수 있다. 제2 제어기(150)는 주기적으로 제1 부하군 L1의 상태를 모니터링할 수 있다.
제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 제1 부하군 L1 전원 복구 메시지를 수신하면 제1 부하군 L1의 전압 레벨이 고장 전으로 복귀하였는지를 크로스 체크할 수 있다. 제1 제어기(140)는 고장 전 제1 부하군 L1의 전원 정보 및 현재 제1 부하군 L1의 전원 정보를 제2 제어기(150)에 전송할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 제1 부하군 L1 전원 복구 완료 메시지를 수신하면 제1 부하군 L1 상태를 모니터링하고 모니터링 정보를 제2 제어기(150)와 공유할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제2 제어기(150)에 연결된 제2 부하군 L21(예: IEB)로의 전원 출력측에 단락이 발생한 경우, 제2 제어기(150)는 제2 부하군 L21 전원 고장을 감지하고 제2 부하군 L21 전원을 차단할 수 있다. 제2 제어기(150)는 CAN 통신을 이용하여 제2 부하군 L21 전원 고장을 제1 제어기(140)와 공유할 수 있다. 제2 제어기(150)는 CAN 통신을 이용하여 제2 부하군 L21 전원 고장을 제2 부하군 L22(예: RCU와 EPB) 제어기와 공유할 수 있다. 제2 제어기(150)는 제2 부하군 L21전원 고장을 알리는 경고등 점등을 클러스터 장치에 지시할 수 있다.
제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)를 통해 제2 부하군 L21 전원 고장을 감지하고, 보조 전원을 이용하여 제2 부하군 L22 중 RCU에 전원 공급하여 전륜 유압을 제어하고, 제2 부하군 L22 중 EPB에 전원 공급하여 브레이크 캘리퍼로 후륜 모터를 제어하여 전륜 및 후륜의 제동 능력을 확보할 수 있다. 제1 제어기(140)는 RCU와 EPB의 동작 상태를 모니터링하고 모니터링 정보를 주기적으로 제2 제어기(150)에 전송하여 공유할 수 있다.
AS 이후, 제2 제어기(150)는 경고등 소등 확인 시 주 전원을 이용하여 제2 부하군 L21 전원 공급을 개시하며 제2 부하군 L21 전원 복구를 알리는 메시지를 제1 제어기(140)에 전송할 수 있다. 제2 제어기(150)는 제2 부하군 L21 전원 복구 상태를 모니터링하고, '고장 전 제동 전원 = 제1 제어기(140)의 현재 제2 부하군 L22 전원(=RCU와 EPB 전원) + 제2 제어기(150)의 현재 제2 부하군 L21 전원+허용 오차[%]'를 만족하면 제2 부하군 L21 전원 복구 완료를 알리는 메시지를 제1 제어기(140)로 전송할 수 있다. 제2 제어기(150)는 주기적으로 제2 부하군 L21의 상태를 모니터링할 수 있다.
제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 제2 부하군 L21 전원 복구 메시지를 수신하면 제2 부하군 L22의 전원 출력을 조정하고, 제2 부하군 L21 전원이 고장 전으로 복귀하였는지를 크로스 체크할 수 있다. 제1 제어기(140)는 고장 전 제2 부하군 L21의 전원 정보 및 현재 제2 부하군 L22의 전원 정보를 제2 제어기(150)에 전송할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 제2 부하군 L21 전원 복구 완료 메시지를 수신하면 제2 부하군 L22의 동작 상태를 모니터링하고 모니터링 정보를 제2 제어기(150)와 공유할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 14에서와 같이, 제2 제어기(150)에 연결된 제3 부하군 L31 내지 L33 중 적어도 하나의 전원 고장이 발생한 경우, 제2 제어기(150)는 해당 부하 L31 내지 L33의 전원 고장을 감지하고 전원 고장이 발생된 부하 L31 내지 L33로의 전원 공급을 차단할 수 있다. 제2 제어기(150)는 전원 고장이 감지된 부하 전원을 제1 제어기(140)와 공유할 수 있다.
제1 제어기(140)는 보조 전원을 이용하여 전원 고장이 감지된 부하 L31 내지 L33로 전원을 공급할 수 있다. 제1 제어기(140)는 해당 부하 L31 내지 L33의 동작 상태를 모니터링하여 제2 제어기(150)에 주기적으로 전송할 수 있다.
AS 이후, 제2 제어기(150)는 해당 부하 전원 복구를 감지하여 제1 제어기(140)와 공유할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)의 부하 전원 복구가 확인되면 해당 부하로의 전원 출력을 조정할 수 있다.
도 15는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 제1 제어기(140)는 부하 전원 고장을 감지할 수 있다(S600). 제1 제어기(140)는 제1 제어기(140)의 부하 전원 출력을 모니터링하여 정격 전원 2배 이상 과전류 또는 전압 변동을 확인할 수 있다.
제1 제어기(140)는 부하 전원 고장을 다시 진단할 수 있다(S610). 제1 제어기(140)는 부하 전원 고장이 감지되면 기정해진 시간 동안 해당 부하 전원 출력단의 전류 평균값을 기반으로 부하 전원 고장 여부를 재확인할 수 있다.
제1 제어기(140)는 부하 전원의 고장 진단 결과를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S620). 제1 제어기(140)는 발생된 부하 전원 고장에 대응하는 고장코드를 포함하는 CAN 메시지를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다.
제1 제어기(140)는 부하 전원 출력을 차단할 수 있다(S630). 제1 제어기(140)는 전류 차단 회로(145)를 이용하여 전원 고장이 발생된 부하로의 보조 전원 공급을 차단할 수 있다.
제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)의 부하 전원 고장을 감지할 수 있다(S640). 제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)로부터 수신한 메시지에 포함된 고장코드를 기반으로 제1 제어기(140)의 부하 전원 고장을 감지할 수 있다.
제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)에 의해 보조 전원 공급이 차단된 차내 부하(160)에 주 전원을 이용하여 전원을 공급할 수 있다(S640). 제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)의 부하 전원 고장이 발생된 해당 부하에 주 전원을 이용하여 전원 공급을 수행할 수 있다.
도 16은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 제1 제어기(140)의 제1 부하군 L1 예컨대, MDPS 전원 공급 라인에 고장(예: 단락)이 발생한 경우, 제1 제어기(140)는 제1 부하군 L1 전원 고장을 제2 제어기(150)에 알리고, 제1 부하군 L1을 제1 제어기(140)로부터 분리할 수 있다.
제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)와의 통신을 통해 제1 제어기(140)의 제1 부하군 L1 전원 고장을 감지할 수 있다. 제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)의 제1 부하군 L1 전원 고장을 제1 부하군 L1 제어기에 알릴 수 있다.
제2 제어기(150)는 주 전원을 이용하여 제1 부하군 L1의 정격 전원의 50% 전원 공급을 유지할 수 있다. 제2 제어기(150)는 제1 부하군 L1의 동작 상태를 모니터링하고, 제1 제어기(140)의 제1 부하군 L1 전원 고장을 사용자가 인지할 수 있는 형태로 출력하게 할 수 있다.
AS 이후, 제1 제어기(140)는 제1 부하군 L1 전원이 복구되면 제2 제어기(150)에 제1 부하군 L1 전원 복구 개시를 알리는 메시지를 전송할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제1 부하군 L1 전원 복구 상태를 모니터링하고 모니터링 정보를 제2 제어기(150)에 주기적으로 전송할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 제1 부하군 L1 전원 복구 완료 메시지를 수신하면, 제1 부하군 L1의 동작 상태를 모니터링하여 제2 제어기(150)와 공유할 수 있다.
제2 제어기(150)는 제1 부하군 L1 전원 복구 상태를 모니터링하고, '고장 전 제1 부하군 L1 전원 = 제1 제어기(140)의 현재 제1 부하군 L1 전원 + 제2 제어기(150)의 현재 제1 부하군 L1 전원+허용 오차[%]'를 만족하면 제1 부하군 L1 전원 복구 완료를 알리는 메시지를 제1 제어기(140)로 전송할 수 있다. 제2 제어기(150)는 주기적으로 제1 부하군 L1의 상태를 모니터링할 수 있다.
도 17은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 17에서와 같이, 제2 부하군 L22 (예: RCU 및 EPB) 전원 고장이 발생한 경우, 제1 제어기(140)는 제동 전원 출력을 모니터링하여 제2 부하군 L22 전원 고장을 감지할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제2 부하군 L22 전원 고장이 감지되면 즉시 제2 부하군 L22 전원을 차단할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제2 부하군 L22 전원 고장을 나타내는 고장코드를 포함한 메시지를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다.
제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)로부터 수신한 메시지에 포함된 고장코드를 기반으로 제1 제어기(140)의 제2 부하군 L22 전원 고장을 감지할 수 있다. 제2 제어기(150)는 제2 부하군 L22 제어기에 전원 공급 이상 상태를 통지할 수 있다.
제2 제어기(150)는 IEB 전원 공급을 100%로 유지하여 IEB가 전륜 및 후륜 유압 제동 제어를 수행할 수 있게 한다. 제2 제어기(150)는 IEB의 제동 동작 상태를 모니터링할 수 있다.
AS 이후, 제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)를 통해 RCU 및 EPB 전원 복구를 확인하면, 보조 전원을 이용하여 제2 부하군 L22에 전원을 인가할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제2 부하군 L22 전원 복구 상태를 모니터링하고 모니터링 정보를 주기적으로 제2 제어기(150)에 전송할 수 있다.
제2 제어기(150)는 제2 부하군 L22 전원 고장을 알리는 경고등이 소등되면, 제2 부하군 L22 전원 복구를 알리는 메시지를 제1 제어기(140)에 전송할 수 있다. 제2 제어기(150)는 '고장 전 제동 전원 = 제1 제어기(140)의 현재 제2 부하군 L22 전원(제동 전원) + 제2 제어기(150)의 현재 제2 부하군 L21 전원+허용 오차[%]'를 만족하면 제2 부하군 L22 전원 복구 완료를 알리는 메시지를 제1 제어기(140)로 전송할 수 있다. 제2 제어기(150)는 주기적으로 전 제동 부하 L21 및 L22 예컨대, IEB, RCU 및 EPB 의 상태를 모니터링할 수 있다.
도 18은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전력 제어의 일례를 도시한다.
도 18에서와 같이, 제1 제어기(140)에 연결된 제3 부하군 L31 내지 L36 중 적어도 하나의 전원 고장이 발생한 경우, 제1 제어기(140)는 해당 부하 전원 고장을 감지하고 전원 고장이 발생된 부하로의 전원 공급을 차단할 수 있다. 제1 제어기(140)는 전원 고장이 감지된 부하 전원을 제2 제어기(150)와 공유할 수 있다.
제2 제어기(150)는 주 전원을 이용하여 전원 고장이 감지된 부하로 전원을 공급할 수 있다. 제2 제어기(150)는 해당 부하의 동작 상태를 모니터링할 수 있다.
AS 이후, 제2 제어기(150)는 해당 부하 전원 복구를 감지하여 제1 제어기(140)와 공유할 수 있다. 제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)의 부하 전원 복구가 확인되면 해당 부하로의 전원 출력을 조정할 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 제어 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 19를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory)(1310) 및 RAM(Random Access Memory)(1320)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서(1100) 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서(1100) 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 주 전원을 공급하는 제1 전원 공급기;
    보조 전원을 공급하는 제2 전원 공급기;
    상기 제1 전원 공급기로부터 입력되는 상기 주 전원을 분배하는 전력 분배기;
    상기 전력 분배기의 제1 출력단에 연결되어 상기 주 전원 및 상기 보조 전원을 연결하거나 분리하여 차내 부하에 전원 공급을 제어하는 제1 제어기; 및
    상기 전력 분배기의 제2 출력단에 연결되어 상기 주 전원을 이용하여 상기 차내 부하에 전원 공급을 제어하는 제2 제어기를 포함하고,
    상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기는 연동하여 전원 고장을 진단하고 전원 고장 진단 결과에 기반하여 상기 주 전원 또는 상기 보조 전원을 이용하여 리던던시 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전원 공급기는 고전압 배터리로부터 공급되는 고전압 전원을 저전압 전원으로 변환하는 저전압 직류-직류(DC-to-DC)(direct current) 컨버터를 포함하고,
    상기 제2 전원 공급기는 저전압 전원을 공급하는 보조 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 제어기는,
    상기 제2 제어기와 통신을 수행하는 통신 회로;
    상기 제1 전원 공급기와 상기 제2 전원 공급기 사이에서 상기 주 전원 및 상기 보조 전원을 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 상기 주 전원 및 상기 보조 전원 중 적어도 하나를 공급하거나 차단하는 제1 스위치;
    상기 제1 제어기에 연결되는 상기 차내 부하로 전원을 공급하거나 차단하는 제2 스위치; 및
    상기 제2 제어기와 연동하여 전원 고장을 진단하고 진단결과에 기반하여 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치 중 적어도 하나를 제어하는 프로세서를 포함하는 전력 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 제어기는,
    주 전원 입력단, 보조 전원 입력단 및 부하 전원 출력단 중 적어도 하나의과전류를 감지하는 전류 판단 회로; 및
    상기 과전류가 감지되면, 과전류 감지 부위를 차단하는 전류 차단 회로를 더 포함하는 전력 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 제어기는 주 전원 고장을 감지하면, 상기 제1 제어기로부터 상기 주 전원을 분리하여 차단하고, 상기 제2 제어기와 연동하여 상기 제1 전원 공급기의 주 전원 출력 고장을 확인하면, 상기 보조 전원을 이용하여 상기 제1 제어기에 연결되는 차내 부하에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 제어기는 상기 전력 분배기의 주 전원 출력 고장을 확인하면, 전원 고장을 알리는 메시지를 상기 제2 제어기에 전송하고,
    상기 제2 제어기는 상기 제1 제어기와 독립된 형태로 상기 주 전원을 이용하여 상기 제2 제어기에 연결되는 차내 부하에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 제어기는 상기 제2 전원 공급기로부터 입력되는 전류 상태를 모니터링하여 보조 전원 고장을 감지하면 상기 보조 전원을 차단하여 상기 주 전원의 공급 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 제어기는 상기 제1 제어기에 연결된 차내 부하 중 적어도 하나의 부하로의 전원 출력 고장이 감지되면, 상기 주 전원을 이용하여 고장 감지된 부하로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 제어기는 상기 제2 제어기에 연결된 차내 부하 중 적어도 하나의 부하로의 전원 출력 고장이 감지되면, 상기 보조 전원을 이용하여 고장 감지된 부하로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 차내 부하는,
    조향 장치, 제동 장치, 자율주행장치, 에어백 장치, 클러스터 장치, 조명 장치, 도어 장치 및 통신 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  11. 제1 제어기 및 제2 제어기가 연동하여 전원 고장을 진단하는 단계; 및
    상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기가 전원 고장 진단 결과에 기반하여 주 전원 또는 보조 전원을 이용하여 차내 부하에 리던던시 전원을 공급하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 전원 고장을 진단하는 단계는,
    제1 제어기가 제1 전원 공급기 및 제2 전원 공급기로부터 출력되는 상기 주 전원 및 상기 보조 전원의 상태를 모니터링하는 단계;
    상기 제1 제어기가 전원 고장 감지 시, 주 전원 또는 보조 전원 입력측 고장인지를 판단하는 단계;
    상기 제1 제어기가 상기 보조 전원 입력측 고장인 경우 상기 보조 전원 입력 고장을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 제어기가 상기 보조 전원 입력측 고장이 아닌 경우, 상기 제1 제어기의 부하 전원 출력 고장을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 리던던시 전원을 공급하는 단계는,
    상기 제1 제어기가 상기 보조 전원 입력 고장이 결정되면 상기 보조 전원의 입력을 차단하는 단계; 및
    상기 제2 제어기가 상기 제1 제어기를 통해 상기 보조 전원 입력 고장을 감지하면, 상기 주 전원을 이용하여 상기 차내 부하에 전원 공급을 유지하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
  14. 청구항 제12에 있어서,
    상기 리던던시 전원을 공급하는 단계는,
    상기 제1 제어기가 상기 제1 제어기의 부하 전원 출력 고장이 결정되면 상기 보조 전원을 이용한 부하 전원 출력을 차단하는 단계; 및
    상기 제2 제어기가 상기 제1 제어기를 통해 상기 제1 제어기의 부하 전원 출력 고장을 감지하면, 주 전원을 이용하여 상기 제1 제어기에 의한 전원 공급이 차단된 부하로 전원을 공급하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 전원 고장을 진단하는 단계는,
    상기 제2 제어기가 상기 제1 제어기에 의해 주 전원 고장이 감지되면, 상기제2 제어기의 주 전원 입력 상태에 근거하여 주 전원 입력 고장을 결정하는 단계;
    상기 제2 제어기가 상기 주 전원 입력이 정상이면, 상기 제1 제어기와 통신하여 상기 제1 제어기의 주 전원 입력 상태에 기반하여 상기 제1 전원 공급기와 상기 제1 제어기 사이에 위치하는 전력 분배기의 제1 제어기 전원 출력 고장을 결정하는 단계;
    상기 제2 제어기가 상기 제1 제어기의 주 전원 입력이 정상이면, 상기 제2 제어기의 부하 전원 공급 가능여부를 기반으로 상기 제2 제어기의 부하 전원 출력 고장을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 제어기가 상기 부하 전원 공급이 가능하면, 상기 전력 분배기의 대전류 부하 전원 출력 고장을 결정하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 리던던시 전원을 공급하는 단계는,
    상기 주 전원 입력 고장이 결정되면, 상기 제2 제어기가 상기 주 전원의 입력을 차단하는 단계; 및
    상기 제1 제어기가 상기 보조 전원을 이용하여 상기 차내 전원에 전원을 공급하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 리던던시 전원을 공급하는 단계는,
    상기 전력 분배기의 제1 제어기 전원 출력 고장이 결정되면, 상기 제1 제어기가 상기 주 전원의 입력을 차단하는 단계; 및
    상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기가 독립적으로 상기 차내 부하에 전원을 공급하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 리던던시 전원을 공급하는 단계는,
    상기 제2 제어기의 부하 전원 출력 고장이 감지되면, 상기 제2 제어기가 상기 제2 제어기에 연결되는 부하에 전원 공급을 차단하는 단계; 및
    상기 제1 제어기가 상기 제2 제어기에 의한 전원 공급이 차단된 부하에 전원을 공급하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 전원 고장을 진단하는 단계는,
    상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기의 입력 전원 및 출력 전원의 전류 상태를 모니터링하여 과전류가 감지되면 즉시 입력 전원 및 출력 전원 중 적어도 하나를 차단하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 차내 부하는,
    조향 장치, 제동 장치, 자율주행장치, 에어백 장치, 클러스터 장치, 조명 장치, 도어 장치 및 통신 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
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