KR20220032362A

KR20220032362A - 자율주행차량의 전력 제어 장치 및 그 전원 상태 모니터링 방법

Info

Publication number: KR20220032362A
Application number: KR1020200114036A
Authority: KR
Inventors: 김새롬; 권순명; 고민석; 서향목; 송재욱; 박원배; 이일동
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사; (주)티에이치엔
Priority date: 2020-09-07
Filing date: 2020-09-07
Publication date: 2022-03-15

Abstract

본 발명은 자율주행차량의 전력 제어 장치 및 그 전원 상태 모니터링 방법에 관한 것으로, 통신 연결 및 신호 연결을 통해 연결되는 제1 제어기 및 제2 제어기를 포함하고, 상기 제1 제어기는, 차량의 전원 상태를 모니터링하고 상기 통신 연결 및 상기 신호 연결을 이용하여 모니터링 결과가 포함되는 통신 메시지 및 전기 신호를 전송하고, 상기 제2 제어기는, 상기 통신 연결을 이용하여 상기 통신 메시지를 수신하여 제1 전원 상태를 확인하고, 상기 신호 연결을 이용하여 상기 전기 신호를 수신하여 제2 전원 상태를 확인하고, 상기 제1 전원 상태 및 상기 제2 전원 상태 중 적어도 하나를 이용하여 전원 상태를 결정한다.

Description

자율주행차량의 전력 제어 장치 및 그 전원 상태 모니터링 방법{POWER CONTROL APPARATUS IN AUTONOMOUS VEHICLE AND METHOD FOR MONITERING POWER STATUS THEREOF}

본 발명은 자율주행차량의 전력 제어 장치 및 그 전원 상태 모니터링 방법에 관한 것이다.

자율주행차량은 운전자의 조작 없이 차량이 주행환경을 인식하여 위험을 판단하고 주행경로를 계획하여 스스로 운행이 가능한 차량을 말한다. 이러한 자율주행차량의 자동화 수준(level of automation)은 국제 자동차 기술자 협회(Society of Automotive Engineers, SAE)에서 제시하는 가이드라인(J3016)에 따라 레벨 0부터 레벨 5까지 6단계로 구분한다.

차량 기술이 고도화됨에 따라 운전자가 개입하는 레벨 2 및 레벨 3의 자율주행에서 운전자 개입하지 않는 레벨 4 및 5의 자율 주행을 달성하기 위해 다양한 기술들이 연구되고 있다.

레벨 3 이상의 자율주행차량에는 주행 중 전원 고장에 대비하여 2 개 이상의 독립적인 전원으로 구성된 전력 리던던시 구조가 필수적이다. 전력 리던던시 구조로 2 개 이상의 독립적인 전원을 연결 또는 분리하는 스위치 역할을 수행하는 PSU(Power-net Safety control Unit)이 적용된 시스템이 소개되고 있다.

PSU는 저전압 DC/DC 컨버터(Low DC-to-DC Converter, LDC), 배터리 전원 및 리던던시 부하 전원을 모니터링한다. PSU는 모니터링 결과를 ICU(Integrated Central control Unit)와 자율주행 ECU(Electronic Control Unit)에 전송하여 차량이 페일 세이프 동작(fail safety action)을 수행하기 위한 전력 고장에 대한 기반 정보를 제공한다. PSU는 ICU에 CAN(Controller Area Network) 통신을 이용하여 주기적으로 리던던시 전원의 상태를 전송하여 자율주행 ECU가 주행 중에 차량의 전체적인 전원 상태를 확인할 수 있도록 한다.

그러나, 자율주행 중 PSU와 ICU를 연결하는 CAN 통신선에 고장이 발생하는 경우, 차량은 리던던시 전원 상태를 확인할 수 없다. 이에, 종래에는 차량이 리던던시 전원 상태를 확인할 수 없는 경우 갓길 정차 하도록 하고 있다.

본 발명은 PSU(Power-net Safety control Unit)와 ICU(Integrated Central control Unit)를 연결하는 통신선 이외에 PSU와 ICU를 직접 연결하는 전기 배선(electrical wiring)을 추가하여 차량의 전원 상태를 이중 점검할 수 있는 자율주행차량의 전력 제어 장치 및 그 전원 상태 모니터링 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예들에 따른 자율주행차량의 전력 제어 장치는, 통신 연결 및 신호 연결을 통해 연결되는 제1 제어기 및 제2 제어기를 포함하고, 상기 제1 제어기는, 차량의 전원 상태를 모니터링하고 상기 통신 연결 및 상기 신호 연결을 이용하여 모니터링 결과가 포함되는 통신 메시지 및 전기 신호를 전송하고, 상기 제2 제어기는, 상기 통신 연결을 이용하여 상기 통신 메시지를 수신하여 제1 전원 상태를 확인하고, 상기 신호 연결을 이용하여 상기 전기 신호를 수신하여 제2 전원 상태를 확인하고, 상기 제1 전원 상태 및 상기 제2 전원 상태 중 적어도 하나를 이용하여 전원 상태를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 통신 연결은, 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기를 연결하는 CAN(Controller Area Network) 버스로 구현되는 것을 특징으로 한다.

상기 신호 연결은, 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기를 직접적으로 연결하는 전기 배선(electrical wiring)으로 구현되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 제어기는, 상기 제1 전원 상태와 상기 제2 전원 상태가 상이한 경우, 상기 통신 연결과 상기 신호 연결의 고장 진단을 수행하고, 고장 진단 결과에 기반하여 상기 통신 연결 또는 상기 신호 연결을 이용하여 상기 전원 상태를 최종 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 제어기는, 기정해진 시간 동안 상기 통신 연결을 통해 상기 통신 메시지를 수신하지 못하는 경우, 통신 연결 고장을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 제어기는, 상기 통신 연결 고장이 결정되면, 상기 제2 전원 상태를 기반으로 상기 전원 상태를 최종 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 제어기는, 상기 제2 제어기로부터 피드백되는 통신 메시지에 포함되는 제1 전원 상태와 상기 신호 연결로 출력되는 상기 전기 신호에 매칭되는 전원 상태가 불일치하는 경우, 신호 연결 고장을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 제어기는, 상기 신호 연결 고장이 결정되면, 상기 제1 전원 상태를 기반으로 상기 전원 상태를 최종 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 제어기는, 상기 모니터링 결과에 기반하여 상기 전기 신호의 듀티를 조정하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 제어기는, 상기 전원 상태를 자율주행제어장치와 공유하고, 상기 자율주행제어장치가 상기 전원 상태에 기반하여 자율주행을 유지하거나 페일 세이프 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예들에 따른 자율주행차량의 전력 제어 장치의 전원 상태 모니터링 방법은 제1 제어기가 차량의 전원 상태를 모니터링하는 단계, 상기 제1 제어기가 통신 연결을 이용하여 모니터링 결과가 포함되는 통신 메시지를 전송하는 단계, 제2 제어기가 상기 통신 연결을 통해 상기 통신 메시지를 수신하여 제1 전원 상태를 확인하는 단계, 상기 제1 제어기가 신호 연결을 이용하여 상기 모니터링 결과가 포함되는 전기 신호를 전송하는 단계, 제2 제어기가 상기 신호 연결을 통해 상기 전기 신호를 수신하여 제2 전원 상태를 확인하는 단계, 및 상기 제2 제어기가 상기 제1 전원 상태 및 상기 제2 전원 상태 중 적어도 하나를 이용하여 전원 상태를 결정하는 단계를 포함한다.

상기 신호 연결은, 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기를 직접적으로 연결하는 전기 배선으로 구현되는 것을 특징으로 한다.

상기 전원 상태를 결정하는 단계는, 상기 제1 전원 상태와 상기 제2 전원 상태가 상이한 경우, 상기 제2 제어기가 상기 통신 연결과 상기 신호 연결의 고장 진단을 수행하는 단계, 및 상기 제2 제어기가 고장 진단 결과에 기반하여 상기 통신 연결 또는 상기 신호 연결을 이용하여 상기 전원 상태를 최종 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고장 진단을 수행하는 단계는, 상기 제2 제어기가 기정해진 시간 동안 상기 통신 연결을 통해 상기 통신 메시지를 수신하지 못하는 경우, 통신 연결 고장을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원 상태를 최종 결정하는 단계는, 상기 통신 연결 고장이 결정되면, 상기 제2 제어기가 상기 제2 전원 상태를 기반으로 상기 전원 상태를 최종 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고장 진단을 수행하는 단계는, 상기 제1 제어기가 상기 제2 제어기로부터 피드백되는 통신 메시지에 포함된 제1전원 상태와 상기 신호 연결로 출력되는 상기 전기 신호에 매칭되는 전원 상태가 불일치하는 경우 신호 연결 고장을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원 상태를 최종 결정하는 단계는, 상기 신호 연결 고장이 결정되면, 상기 제2 제어기가 상기 제1 전원 상태에 기반하여 상기 전원 상태를 최종 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전기 신호를 전송하는 단계는, 상기 제1 제어기가 상기 모니터링 결과에 기반하여 상기 전기 신호의 듀티를 조정하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원 상태 모니터링 방법은, 상기 제2 제어기가 상기 전원 상태를 자율주행제어장치와 공유하는 단계, 및 상기 자율주행제어장치가 상기 전원 상태에 기반하여 자율주행을 유지하거나 페일 세이프 동작을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, PSU(Power-net Safety control Unit)와 ICU(Integrated Central control Unit)를 연결하는 통신선 이외에 PSU와 ICU를 직접 연결하는 전기 배선(electrical wiring)을 추가하여 차량의 전원 상태를 이중 점검할 수 있다.

본 발명에 따르면, PSU와 ICU 사이의 통신 고장 시에도 차량의 전원 상태를 점검할 수 있어, 전원 고장 감지에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 자율주행차량의 전력 제어 장치의 블록구성도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 제어기와 제2 제어기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 신호 연결 고장 진단 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제8 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예들에 따른 전원 상태 모니터링 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.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 자율주행차량의 전력 제어 장치의 블록구성도를 도시한다.

전력 제어 장치는 자율주행이 가능한 차량에 탑재되어, 차량의 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), 정션 블록(junction block)(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.

정션 블록(130)은 제1 전원 공급기(110)의 출력단에 전기적으로 연결될 수 있다. 정션 블록(130)은 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. 정션 블록(130)은 퓨즈(fuse) 및/또는 릴레이(relay) 등을 포함할 수 있다.

제1 제어기(140)는 전원 스위치 제어기(Power-net Safety control Unit, PSU)로, 정션 블록(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 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 전원 고장 시 고장 부위를 판단하여 해당 고장 부위의 전원을 차단할 수 있다.

제2 제어기(150)는 ICU(Integrated Central control Unit)로, 정션 블록(130)의 제2 출력단에 연결되며, 제1 제어기(140)의 일부 출력단에 연결될 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)은 조향 장치(Motor Driven Power Steering, MDPS) 등의 조향 부하를 포함할 수 있다. 제2 부하군(162)은 IEB(Integrated Electric Brake), 리던던시 제동 전원 제어기(Redundancy Control Unit, RCU), 및/또는 EPB(Electric Park Brake) 등의 제동 부하를 포함할 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), 자율주행제어장치 및 통신 장치(예: 게이트웨이) 등을 포함할 수 있다. 제1 부하군(161) 내지 제3 부하군(163)은 자율주행 기능을 수행하기 위하여 필수적으로 요구되는 부하이고, 일반 부하군(164)은 자율주행 기능과 무관한 부하이다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 제어기와 제2 제어기의 구성을 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 제1 제어기(140)와 제2 제어기(150)는 통신 연결(L1) 및 신호 연결(L2)에 의해 연결될 수 있다. 통신 연결(L1)은 제1 제어기(140)와 제2 제어기(150)를 연결하는 통신 버스일 수 있다. 통신 버스는 CAN(Controller Area Network) 버스, MOST(Media Oriented Systems Transport) 버스, LIN(Local Interconnect Network) 버스, 및/또는 Flexray(X-by-Wire) 버스 등으로 구현될 수 있다. 신호 연결(L2)은 제1 제어기(140)와 제2 제어기(150)를 직접적으로(direct) 연결하는 전기 배선(electrical wiring 또는 hardwiring)일 수 있다.

제1 제어기(140)는 제1 전원 공급기(110)와 제2 전원 공급기(120)로부터 동작 전원을 공급받아 동작할 수 있다. 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 제1 프로세서(146)를 포함할 수 있다.

제1 전원 제어 스위치(141)는 제1 전원 공급기(110)와 제2 전원 공급기(120) 사이에서 주 전원과 보조 전원을 연결하거나 분리할 수 있다. 제1 전원 제어 스위치(141)는 이중 전원(redundancy power) 즉, 주 전원과 보조 전원 중 어느 하나의 전원에 고장이 발생하는 경우 고장이 발생한 전원을 차단할 수 있다. 제1 전원 제어 스위치(141)는 B2B(Back-to-Back) 스위치와 같은 양방향 이중 전원 분리 반도체 스위치로 구현될 수 있다.

제2 전원 제어 스위치(142)는 비상 정차 상황에서 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 차단(예: 스위치 OFF)할 수 있다. 제2 전원 제어 스위치(142)는 차내 부하(160)별로 각각 연결되는 반도체 스위치를 포함할 수 있다.

전원 및 통신 회로(143)는 제1 프로세서(146)에 전원을 공급하는 전원 공급 회로 및 제1 제어기(140)가 차내 다른 장치들(예: 센서, ECU(Electronic Control Unit) 및/또는 제2 제어기(150) 등)과 통신을 수행하는 통신 회로를 포함할 수 있다.

전류 판단 회로(144)는 제1 전원 제어 스위치(141) 및 제2 전원 제어 스위치(142)를 도통하는 전류의 양을 측정할 수 있다. 예를 들어, 전류 판단 회로(144)는 션트 저항 및 전류 증폭기(AMP)를 이용하여 제1 전원 제어 스위치(141) 및 제2 전원 제어 스위치(142)를 통과하는 전류의 양을 측정할 수 있다. 전류 판단 회로(144)는 주 전원 입력측, 보조 전원 입력측, 또는 부하 전원 출력측에서 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 제1 전원 제어 스위치(141) 및/또는 제2 전원 제어 스위치(142)를 이용하여 주 전원 및/또는 보조 전원의 입력을 차단하거나 부하 전원의 출력을 차단할 수 있다.

제1 프로세서(146)는 제1 제어기(140)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제1 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 제1 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.

제1 프로세서(146)는 차량의 전원 상태를 모니터링할 수 있다. 다시 말해서, 제1 프로세서(146)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원의 상태를 모니터링할 수 있다. 제1 프로세서(146)는 제1 전원 제어 스위치(141) 및 제2 전원 제어 스위치(142)를 통과하는 전류의 양을 측정할 수 있다. 제1 프로세서(146)는 측정된 전류의 양이 기정해진 기준 전류 이상이면 전원 고장을 결정할 수 있다. 또한, 제1 프로세서(146)는 제1 전원 공급기(110)로부터 제1 제어기(140)로 입력되는 주 전원의 전압과 제2 전원 공급기(120)로부터 제1 제어기(140)로 입력되는 보조 전원의 전압을 측정하여 비교할 수 있다. 제1 프로세서(146)는 주 전원과 보조 전원의 전압 차이가 기정해진 기준 전압(예: 1V) 이상인지를 확인할 수 있다. 제1 프로세서(146)는 전압 차이가 기준 전압 이상이면 전원 고장(제1 제어기(140) 내 적어도 하나의 스위치(141 및/또는 142) 고장)을 결정할 수 있다.

제1 프로세서(146)는 기정해진 주기마다 모니터링 결과를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다. 제1 프로세서(146)는 모니터링 결과를 포함하는 통신 메시지를 생성하여 전원 및 통신 회로(143)로 전송할 수 있다. 전원 및 통신 회로(143)는 기정해진 통신 프로토콜(예: CAN)에 기반하여 통신 연결(L1)을 이용하여 통신 메시지를 전송할 수 있다. 예컨대, 제1 프로세서(146)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원이 정상인 경우, 전원 정상을 나타내는 메시지 즉, 전원 정상 메시지를 통신 메시지로 전송할 수 있다. 제1 프로세서(146)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원 중 적어도 하나의 전원이 고장인 경우, 전원 고장을 나타내는 메시지(즉, 전원 고장 메시지)를 통신 메시지로 전송할 수 있다.

또한, 제1 프로세서(146)는 신호 연결(L2)을 이용하여 모니터링 결과에 매핑되는 전기 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 프로세서(146)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원이 정상인 경우, 하이(high) 신호를 전송하고, 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원 중 적어도 하나의 전원이 고장인 경우, 로우(low) 신호를 전송할 수 있다.

또한, 제1 프로세서(146)는 모니터링 결과에 기반하여 신호 연결(L2)을 통해 전송되는 전기 신호의 듀티(duty)를 조정하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 프로세서(146)는 리던던시 전원 전체(주 전원, 보조 전원 및 부하 전원)가 정상적으로 동작하는 경우 전기 신호의 듀티를 10%로 조정할 수 있다. 제1 프로세서(146)는 제1 부하군(161)의 MDPS 부하 전원 고장으로 MDPS에 연결되는 스위치가 오프(off)된 경우, 전기 신호의 듀티를 30%로 조정할 수 있다. 제1 프로세서(146)는 제2 부하군(162) 중 RCU에 공급되는 전원에 고장이 발생한 경우, 해당 RCU의 전원을 단속하는 스위치를 오프하고, 전기 신호의 듀티를 50%로 조정할 수 있다. 제1 프로세서(146)는 제2 부하군(162) 중 EPB 1 및 EPB 2의 부하 전원 고장 시 해당 중 EPB 1 및 EPB 2에 연결되는 각 스위치를 오프하고, 전기 신호의 듀티를 70%로 조절하여 출력할 수 있다. 제1 프로세서(146)는 주 전원 또는 보조 전원의 고장으로 제1 전원 제어 스위치(141)가 오프(off)된 경우 전기 신호의 듀티를 90%로 조절할 수 있다.

제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)와 연동하여 차량의 전원 상태를 확인하고, 확인된 전원 상태를 자율주행제어장치(170)와 공유할 수 있다. 제2 제어기(150)는 통신 회로(151) 및 제2 프로세서(152)를 포함할 수 있다.

통신 회로(151)는 통신 연결(L1)을 통해 제1 제어기(140)의 전원 및 통신 회로(143)와 연결될 수 있다. 통신 회로(151)는 통신 연결(L1)을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 통신 메시지를 수신할 수 있다. 통신 회로(151)는 제2 제어기(150)와 자율주행제어장치(170)의 상호 데이터(정보) 송수신을 수행할 수 있다.

제2 프로세서(152)는 신호 연결(L2)을 통해 제1 프로세서(146)에 직접 연결될 수 있다. 제2 프로세서(152)는 제2 제어기(150)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제2 프로세서(152)는 MCU, ASIC, DSP, PLD, FPGAs, CPU 및/또는 마이크로 프로세서 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 제2 프로세서(152)는 메모리(M)를 포함할 수 있다. 메모리(M)는 제2 프로세서(152)에 의해 실행되는 명령어들을 저장할 수 있다. 메모리(M)는 플래시 메모리, 하드디스크, SD 카드, RAM, SRAM, ROM, PROM, EEPROM, EPROM, 및/또는 레지스터 등의 저장매체(기록매체) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제2 프로세서(152)는 통신 회로(151)를 통해 통신 메시지를 수신할 수 있다. 제2 프로세서(152)는 수신된 통신 메시지에 포함된 모니터링 결과를 참조하여 제1 전원 상태를 판단(결정)할 수 있다. 예컨대, 제2 프로세서(152)는 전원 정상 메시지를 수신하면 제1 전원 상태를 정상으로 결정하고, 전원 고장 메시지를 수신하면 제1 전원 상태를 고장으로 결정할 수 있다. 또한, 제2 프로세서(152)는 통신 연결을 이용한 메시지 수신이 불가한 경우, 제1 전원 상태를 '알 수 없음'으로 결정할 수 있다.

제2 프로세서(152)는 신호 연결(L2)을 통해 전기 신호를 수신할 수 있다. 제2 프로세서(152)는 수신된 전기 신호를 기반으로 제2 전원 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제2 프로세서(152)는 하이 신호가 수신되면 제2 전원 상태를 고장으로 결정하고, 로우 신호가 수신되면 제2 전원 상태를 정상으로 결정할 수 있다.

제2 프로세서(152)는 제1 전원 상태와 제2 전원 상태가 일치하면 제1 전원 상태 및 제2 전원 상태를 토대로 최종 전원 상태로 결정할 수 있다. 또한, 제2 프로세서(152)는 통신 연결(L1)을 이용하여 통신 메시지를 수신할 수 없고 신호 연결(L2)을 이용하여 전기 신호를 수신할 수 있는 경우, 제2 전원 상태를 최종 전원 상태로 결정할 수 있다. 제2 프로세서(152)는 통신 연결(L1)을 이용한 통신 메시지 수신이 가능하고, 신호 연결(L2)을 이용한 전기 신호 수신기 불가능한 경우, 제1 전원 상태를 최종 전원 상태로 결정할 수 있다.

제2 프로세서(152)는 제1 전원 상태와 제2 전원 상태가 불일치하는 경우, 통신 연결(L1)과 신호 연결(L2)의 고장을 진단할 수 있다. 제2 프로세서(152)는 고장 진단 결과에 따라 통신 연결(L1) 또는 신호 연결(L2)을 이용하여 최종 전원 상태를 확인할 수 있다. 제2 프로세서(152)는 통신 연결(L1) 고장 시 신호 연결(L2)을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전기 신호를 수신하고 수신된 전기 신호에 기반하여 최종 전원 상태(제1 제어기(140) 내 스위치 상태)를 확인할 수 있다. 제2 프로세서(152)는 신호 연결(L2) 고장 시 통신 연결(L1)을 통해 수신되는 통신 메시지를 기반으로 최종 전원 상태를 확인할 수 있다.

제2 프로세서(152)는 최종적으로 전원 상태가 확인되면, 통신 회로(151)를 이용하여 전원 상태 정보를 자율주행제어장치(170)로 전송할 수 있다. 제2 프로세서(152)는 제1 제어기(140)와 제2 제어기(150)의 통신 상태 정보(예: 통신 정상 또는 통신 고장)를 자율주행제어장치(170)에 전송할 수도 있다.

자율주행제어장치(170)는 제2 제어기(150)로부터 전송되는 전원 상태 정보를 기반으로 자율주행을 유지하거나 페일 세이프 동작을 수행할 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 자율주행제어장치(170)는 통신 회로, 메모리 및 프로세서 등을 포함할 수 있다. 자율주행제어장치(170)는 전원 고장 발생 시 클러스터 내 경고등을 점등할 수 있다. 이때, 자율주행제어장치(170)는 스피커 등을 이용하여 경고음을 출력할 수도 있다. 또한, 자율주행제어장치(170)는 제1 제어기(140)와 제2 제어기(150) 사이의 통신 고장 시 통신 고장에 대한 대응 심각도를 출력할 수 있다. 예를 들어, 자율주행제어장치(170)는 통신 연결만 고장인 경우 주황색의 경고등을 점등하고, 통신 연결뿐만 아니라 신호 연결도 고장인 경우 적색의 경고등을 점등할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 신호 연결 고장 진단 방법을 도시한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 제2 제어기(150)는 통신 연결이 정상인지를 판단할 수 있다(S100). 제2 제어기(150)는 기정해진 시간 동안 제1 제어기(140)로부터 전송되는 통신 메시지를 수신하지 못하는 경우, 통신 연결 고장을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2 제어기(150)는 기정해진 주기마다 제1 제어기(140)로부터 전송되는 주기 메시지가 수신되지 않는 경우 통신 연결에 고장(예: 단선)이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

제2 제어기(150)는 통신 연결이 정상이 아닌 경우, 신호 연결을 이용한 전원 상태 판단을 결정할 수 있다(S110). 다시 말해서, 제2 제어기(150)는 통신 연결 고장 시 신호 연결을 이용하여 차량의 전원 상태를 확인할 수 있다.

제2 제어기(150)는 통신 연결이 정상인 경우, 제1 제어기(140)와 연동하여 신호 연결의 고장을 진단할 수 있다.

보다 구체적으로, 제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)의 요청에 따라 차량의 전원 상태를 재확인할 수 있다(S120). 제1 제어기(140)는 제1 제어기(140) 내 스위치(141 및 142)의 상태(온 또는 오프)를 기반으로 전원 상태를 확인할 수 있다.

제1 제어기(140)는 차량의 전원이 고장인지를 확인할 수 있다(S130). 제1 제어기(140)는 각 전원의 전류 및/또는 전압을 측정하여 전원 고장 여부를 결정할 수 있다.

제1 제어기(140)는 차량의 전원이 고장이면, 고장난 전원을 차단할 수 있다(S140).

S130에서 전원 고장이 아니거나 S140 이후, 제1 제어기(140)는 신호 연결이 고장인지를 확인한다(S150). 제1 제어기(140)는 통신 연결을 이용하여 제2 제어기(150)로부터 피드백되는 전원 상태 정보와 제1 제어기(140)로부터 신호 연결로 출력되는 전기 신호를 기반으로 신호 연결 고장으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어기(140)는 제2 제어기(150)로부터 전원 정상(제1 제어기(140)의 스위치 정상) 메시지를 수신하고 제1 제어기(140)로부터 신호 연결로 출력되는 전기 신호가 하이 신호인 경우 또는 제2 제어기(150)로부터 전원 고장(제1 제어기(140) 내 적어도 하나의 스위치 고장) 메시지를 수신하고 제1 제어기(140)로부터 신호 연결로 출력되는 전기 신호가 로우 신호인 경우 신호 연결 고장으로 판단할 수 있다.

제1 제어기(140)는 신호 연결 고장 시 제2 제어기(150)에 통신 연결을 이용한 전원 상태 판단을 요청할 수 있다(S160). 제2 제어기(150)는 제1 제어기(140)로부터 통신 연결을 이용한 전원 상태 판단 요청을 수신하면 통신 연결을 통해 수신되는 통신 메시지에 포함된 모니터링 결과를 기반으로 전원 상태를 판단할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 제1 제어기(140)는 차량의 전원 상태를 모니터링하여 전원 정상을 확인할 수 있다(S200). 제1 제어기(140)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원의 상태를 모니터링하여 모든 전원이 정상임을 확인할 수 있다.

제1 제어기(140)는 전원 정상이 확인되면 통신 연결을 이용하여 전원 정상 메시지를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S210). 제1 제어기(140)는 통신 프로토콜에 기반하여 전원 정상을 알리는 통신 메시지를 생성하여 전송할 수 있다.

제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 정상 메시지를 수신할 수 있다(S220). 제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용하여 수신한 전원 정상 메시지를 기반으로 제1 전원 상태를 정상으로 판단(결정)할 수 있다.

제1 제어기(140)는 신호 연결을 이용하여 전원 정상에 매핑되는 전기 신호 즉, 전원 정상 신호를 전송할 수 있다(S230). 예컨대, 제1 제어기(140)는 전원 정상인 경우 로우 신호를 전원 정상 신호로 전송할 수 있다.

제2 제어기(150)는 신호 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 정상 신호를 수신할 수 있다(S240). 제2 제어기(150)는 신호 연결을 이용하여 수신한 전원 정상 신호에 기반하여 제2 전원 상태를 정상으로 판단할 수 있다.

제2 제어기(150)는 전원 정상 메시지와 전원 정상 신호를 수신한 경우, 전원 상태를 정상으로 판정하여 차량이 자율 주행 상태를 유지하게 할 수 있다(S250). 제2 제어기(150)는 제1 전원 상태와 제2 전원 상태가 일치하는 경우, 제1 전원 상태 및 제2 전원 상태를 토대로 차량의 전원 상태를 정상으로 최종 결정할 수 있다. 제2 제어기(150)는 최종 결정된 전원 상태가 정상인 경우, 전원 정상을 알리는 메시지를 자율주행제어장치(170)에 전송할 수 있다. 자율주행제어장치(170)는 전원 상태가 정상으로 확인되면 자율주행을 유지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.

제1 제어기(140)는 차량의 전원 상태를 모니터링하여 전원 고장을 확인할 수 있다(S300). 제1 제어기(140)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원 중 적어도 하나에 고장이 발생한 경우 전원 고장을 판정할 수 있다. 제1 제어기(140)는 전원 고장을 감지하면 고장난 전원을 즉시 차단할 수 있다.

제1 제어기(140)는 전원 고장이 확인되면, 통신 연결을 이용하여 전원 고장 메시지를 전송할 수 있다(S310). 제1 제어기(140)는 통신 프로토콜에 기반하여 전원 고장을 나타내는 통신 메시지를 생성하여 전송할 수 있다.

제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 고장 메시지를 수신할 수 있다(S320). 제2 제어기(150)는 통신 연결을 통해 전원 고장 메시지를 수신하면 제1 전원 상태를 고장으로 결정할 수 있다.

제1 제어기(140)는 신호 연결을 이용하여 전원 고장에 매핑되는 전기 신호 즉, 전원 고장 신호를 전송(송신)수 있다(S330). 예컨대, 제1 제어기(140)는 전원 고장인 경우 하이 신호를 전원 고장 신호로 전송할 수 있다.

제2 제어기(150)는 신호 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 고장 신호를 수신할 수 있다(S340). 제2 제어기(150)는 신호 연결을 이용하여 전원 고장 신호를 수신하면 제2 전원 상태를 고장으로 결정할 수 있다.

제2 제어기(150)는 전원 고장 메시지와 전원 고장 신호를 수신한 경우, 전원 상태를 고장으로 판단하여 차량이 페일 세이프 동작을 수행하도록 할 수 있다(S350). 제2 제어기(150)는 제1 전원 상태와 제2 전원 상태가 일치하는 경우, 제1 전원 상태 및 제2 전원 상태를 토대로 차량의 전원 상태를 고장으로 최종 결정할 수 있다. 제2 제어기(150)는 최종 결정된 전원 상태(최종 전원 상태)가 고장으로 판단되면 전원 고장을 나타내는 메시지를 자율주행제어장치(170)에 전송할 수 있다. 자율주행제어장치(170)는 전원 고장을 확인하면 페일 세이프 동작을 수행할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.

제1 제어기(140)는 차량의 전원 상태를 모니터링하여 전원 정상을 확인할 수 있다(S400). 제1 제어기(140)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원이 모두 정상임을 확인할 수 있다.

제1 제어기(140)는 전원 정상이 확인되면 통신 연결을 이용하여 전원 정상 메시지를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S410). 제1 제어기(140)는 통신 프로토콜에 기반하여 전원 정상을 나타내는 통신 메시지를 생성하여 전송할 수 있다.

제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 정상 메시지를 미수신할 수 있다(S420). 제2 제어기(150)는 기정해진 시간 동안 통신 메시지를 수신하지 못하는 경우, 통신 불가 상태로 인식(판단)할 수 있다. 제2 제어기(150)는 통신 연결을 통해 메시지를 수신하지 못하는 경우 제1 전원 상태를 '알 수 없음'으로 결정할 수 있다.

제1 제어기(140)는 신호 연결을 이용하여 전원 정상에 매칭되는 전기 신호 즉, 전원 정상 신호(예: 로우 신호)를 전송할 수 있다(S430). 예를 들어, 제1 제어기(140)는 신호 연결에 연결된 출력 핀(pin)에 0V 전기 신호를 출력할 수 있다.

제2 제어기(150)는 신호 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 정상 신호를 수신할 수 있다(S440). 제2 제어기(150)는 전원 정상 신호를 수신하면 제2 전원 상태를 정상으로 결정할 수 있다.

제2 제어기(150)는 전원 정상 메시지를 수신하지 못하고, 전원 정상 신호를 수신한 경우, 전원 정상 신호에 근거하여 전원 상태를 정상으로 판정하여 차량이 자율 주행 상태를 유지하게 할 수 있다(S450). 제2 제어기(150)는 제1 전원 상태와 제2 전원 상태가 상이한 경우, 통신 연결 고장인지를 확인할 수 있다. 제2 제어기(150)는 통신 연결 고장으로 통신 메시지 수신이 불가한 경우에 신호 연결을 이용하여 전원 상태를 확인할 수 있다. 제2 제어기(150)는 신호 연결에 의해 수신된 전원 정상 신호에 기반하여 전원 상태가 정상으로 판정되면 전원 정상을 나타내는 메시지를 자율주행제어장치(170)에 전송할 수 있다. 자율주행제어장치(170)는 전원 상태가 정상이면 자율주행을 유지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.

제1 제어기(140)는 차량의 전원 상태를 모니터링하여 전원 고장을 확인할 수 있다(S500). 제1 제어기(140)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원 중 적어도 하나에 고장이 발생되면 전원 고장을 결정할 수 있다.

제1 제어기(140)는 전원 고장이 확인되면 통신 연결을 이용하여 전원 고장 메시지를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S510). 제1 제어기(140)는 통신 프로토콜에 기반하여 전원 고장을 나타내는 통신 메시지를 생성하여 전송할 수 있다.

제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 고장 메시지를 미수신할 수 있다(S520). 제2 제어기(150)는 기정해진 시간 동안 통신 메시지를 수신하지 못하는 경우, 통신 불가 상태로 인식(판단)할 수 있다. 제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용한 메시지 수신이 불가한 경우, 제1 전원 상태를 '알 수 없음'으로 결정할 수 있다.

제1 제어기(140)는 신호 연결을 이용하여 전원 고장을 나타내는 전원 고장 신호(예: 하이 신호)를 전송할 수 있다(S530). 예를 들어, 제1 제어기(140)는 신호 연결에 연결되는 출력 핀에 5V 전기 신호를 출력할 수 있다.

제2 제어기(150)는 신호 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 고장 신호를 수신할 수 있다(S540). 제2 제어기(150)는 전원 고장 신호를 수신하면 제2 전원 상태를 고장으로 결정할 수 있다.

제2 제어기(150)는 전원 고장 메시지가 수신되지 않고 전원 고장 신호를 수신한 경우, 전원 고장 신호에 근거하여 전원 상태를 고장으로 판단하여 차량이 페일 세이프 동작을 수행하도록 할 수 있다(S550). 제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용한 통신 메시지 수신이 불가한 경우에 신호 연결을 이용하여 전원 상태를 확인할 수 있다. 제2 제어기(150)는 신호 연결에 의해 수신된 전원 고장 신호에 기반하여 전원 상태가 고장으로 판정되면 전원 고장을 나타내는 메시지를 자율주행제어장치(170)에 전송하여 공유할 수 있다. 자율주행제어장치(170)는 전원 상태가 고장이면 페일 세이프 동작을 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.

제1 제어기(140)는 차량의 전원 상태를 모니터링하여 전원 정상을 확인할 수 있다(S600). 제1 제어기(140)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원이 모두 정상임을 확인할 수 있다.

제1 제어기(140)는 전원 정상이 확인되면 통신 연결을 이용하여 전원 정상 메시지를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S610). 제1 제어기(140)는 통신 프로토콜에 기반하여 전원 정상을 나타내는 통신 메시지를 생성하여 전송할 수 있다.

제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 정상 메시지를 수신할 수 있다(S620). 제1 제어기(140)는 전원 정상 메시지를 기반으로 제1 전원 상태를 정상으로 판단할 수 있다.

제1 제어기(140)는 신호 연결을 이용하여 전원 정상을 나타내는 전원 정상 신호(예: 로우 신호)를 전송할 수 있다(S630). 제1 제어기(140)는 신호 연결에 연결되는 출력 핀으로 OV 전기 신호를 출력할 수 있다.

제2 제어기(150)는 신호 연결을 이용하여 전원 고장 신호(예: 하이 신호)를 수신할 수 있다(S640). 제2 제어기(150)는 전원 고장 신호에 기반하여 제2 전원 상태를 고장으로 판단할 수 있다.

제2 제어기(150)는 전원 정상 메시지와 전원 고장 신호를 수신한 경우, 신호 연결 고장 점검을 수행할 수 있다(S650). 제2 제어기(150)는 제1 전원 상태와 제2 전원 상태가 불일치하는 경우, 도 3에 도시된 신호 연결의 고장 진단 절차를 수행할 수 있다. 제2 제어기(150)는 신호 연결 고장인 경우, 통신 연결을 이용하여 수신한 전원 정상 메시지에 기반하여 전원 상태를 정상으로 최종 판단할 수 있다. 제2 제어기(150)는 최종 판단된 전원 상태를 자율주행제어장치(170)와 공유할 수 있다. 자율주행제어장치(170)는 전원 상태가 정상이면 자율주행을 유지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.

제1 제어기(140)는 차량의 전원 상태를 모니터링하여 전원 고장을 확인할 수 있다(S700). 제1 제어기(140)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원 중 적어도 하나에 고장이 발생되면 전원 고장을 결정할 수 있다.

제1 제어기(140)는 전원 고장이 확인되면 통신 연결을 이용하여 전원 고장 메시지를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S710). 제1 제어기(140)는 통신 프로토콜에 기반하여 전원 고장을 알리는 통신 메시지를 생성하여 전송할 수 있다.

제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 고장 메시지를 수신할 수 있다(S720). 제1 제어기(140)는 전원 고장 메시지가 수신되는 경우, 제1 전원 상태를 고장으로 결정할 수 있다.

제1 제어기(140)는 신호 연결을 이용하여 전원 고장을 나타내는 전원 고장 신호(예: 하이 신호)를 전송할 수 있다(S730). 예컨대, 제1 제어기(140)는 신호 연결에 연결되는 출력 핀에 5V 전기 신호를 출력할 수 있다.

제2 제어기(150)는 신호 연결을 이용하여 전원 정상 신호를 수신할 수 있다(S740). 제2 제어기(150)는 전원 정상 신호에 기반하여 제2 전원 상태를 정상으로 결정할 수 있다.

제2 제어기(150)는 전원 고장 메시지를 수신하고 전원 정상 신호를 수신한 경우, 신호 연결 고장 점검을 수행할 수 있다(S750). 제2 제어기(150)는 제1 전원 상태와 제2 전원 상태가 불일치하는 경우, 도 3에 도시된 신호 연결의 고장 진단 절차를 수행할 수 있다. 제2 제어기(150)는 신호 연결 고장인 경우, 통신 연결을 이용하여 수신한 전원 고장 메시지에 기반하여 전원 상태를 고장으로 판단하고, 전원 상태를 자율주행제어장치(170)와 공유할 수 있다. 자율주행제어장치(170)는 전원 상태가 고장이면 페일 세이프 동작을 수행할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.

제1 제어기(140)는 차량의 전원 상태를 모니터링하여 전원 정상을 확인할 수 있다(S800). 제1 제어기(140)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원이 모두 정상임을 확인할 수 있다.

제1 제어기(140)는 전원 정상이 확인되면 통신 연결을 이용하여 전원 정상 메시지를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S810). 제1 제어기(140)는 통신 프로토콜에 기반하여 전원 정상을 나타내는 통신 메시지를 생성하여 전송할 수 있다.

제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 고장 메시지를 수신할 수 있다(S820). 제2 제어기(150)는 전원 고장 메시지를 수신하는 경우 제1 전원 상태를 고장으로 결정할 수 있다.

제1 제어기(140)는 신호 연결을 이용하여 전원 정상을 나타내는 전원 정상 신호(예: 로우 신호)를 전송할 수 있다(S830). 예컨대, 제1 제어기(140)는 신호 연결에 연결되는 출력 핀에 0V 전기 신호를 출력할 수 있다.

제2 제어기(150)는 신호 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 정상 신호를 수신할 수 있다(S840). 제2 제어기(150)는 전원 정상 신호를 기반으로 제2 전원 상태를 정상으로 판단할 수 있다.

제2 제어기(150)는 전원 정상 메시지가 수신되지 않고 전원 정상 신호를 수신한 경우, 신호 연결 고장 점검을 수행할 수 있다(S850). 제2 제어기(150)는 제1 전원 상태와 제2 전원 상태가 불일치하는 경우, 도 3에 도시된 신호 연결의 고장 진단 절차를 수행할 수 있다. 제2 제어기(150)는 신호 연결이 고장으로 진단되면, 통신 연결을 이용하여 수신한 전원 고장 메시지에 기반하여 전원 상태를 고장으로 판단하고, 전원 상태를 자율주행제어장치(170)와 공유할 수 있다. 자율주행제어장치(170)는 전원 상태가 고장인 경우, 페일 세이프 동작을 수행할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제8 실시 예에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 도시한 흐름도이다.

제1 제어기(140)는 차량의 전원 상태를 모니터링하여 전원 고장을 확인할 수 있다(S900). 제1 제어기(140)는 주 전원, 보조 전원 및 부하 전원 중 적어도 하나에 고장이 발생되면 전원 고장을 결정할 수 있다.

제1 제어기(140)는 전원 정상이 확인되면 통신 연결을 이용하여 전원 고장 메시지를 제2 제어기(150)로 전송할 수 있다(S910). 제1 제어기(140)는 통신 프로토콜에 기반하여 전원 고장을 알리는 통신 메시지를 생성하여 전송할 수 있다.

제2 제어기(150)는 통신 연결을 이용하여 전원 정상 메시지를 수신할 수 있다(S920). 제2 제어기(150)는 전원 정상 메시지를 수신하면 제1 전원 상태를 정상으로 판단할 수 있다.

제1 제어기(140)는 신호 연결을 이용하여 전원 고장을 나타내는 전원 고장 신호(예: 하이 신호)를 전송할 수 있다(S930).

제2 제어기(150)는 신호 연결을 이용하여 제1 제어기(140)로부터 전송되는 전원 고장 신호를 수신할 수 있다(S940). 제2 제어기(150)는 전원 고장 신호에 기반하여 제2 전원 상태를 고장으로 결정할 수 있다.

제2 제어기(150)는 전원 정상 메시지를 수신하고 전원 고장 신호를 수신한 경우, 신호 연결 고장 점검을 수행할 수 있다(S950). 제2 제어기(150)는 제1 전원 상태와 제2 전원 상태가 불일치하는 경우, 도 3에 도시된 신호 연결의 고장 진단 절차를 수행할 수 있다. 제2 제어기(150)는 신호 연결 고장인 경우, 통신 연결을 이용하여 수신한 전원 정상 메시지에 기반하여 전원 상태를 정상으로 판단하고, 전원 상태를 자율주행제어장치(170)와 공유할 수 있다. 자율주행제어장치(170)는 전원 상태가 정상이면 자율주행을 유지할 수 있다.

도 12은 본 발명의 실시 예들에 따른 전원 상태 모니터링 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.

도 12를 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

통신 연결 및 신호 연결을 통해 연결되는 제1 제어기 및 제2 제어기를 포함하고,
상기 제1 제어기는,
차량의 전원 상태를 모니터링하고 상기 통신 연결 및 상기 신호 연결을 이용하여 모니터링 결과가 포함되는 통신 메시지 및 전기 신호를 전송하고,
상기 제2 제어기는,
상기 통신 연결을 이용하여 상기 통신 메시지를 수신하여 제1 전원 상태를 확인하고,
상기 신호 연결을 이용하여 상기 전기 신호를 수신하여 제2 전원 상태를 확인하고,
상기 제1 전원 상태 및 상기 제2 전원 상태 중 적어도 하나를 이용하여 전원 상태를 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 통신 연결은,
상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기를 연결하는 CAN(Controller Area Network) 버스로 구현되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 신호 연결은, 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기를 직접적으로 연결하는 전기 배선(electrical wiring)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 제어기는,
상기 제1 전원 상태와 상기 제2 전원 상태가 상이한 경우, 상기 통신 연결과 상기 신호 연결의 고장 진단을 수행하고,
고장 진단 결과에 기반하여 상기 통신 연결 또는 상기 신호 연결을 이용하여 상기 전원 상태를 최종 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제2 제어기는,
기정해진 시간 동안 상기 통신 연결을 통해 상기 통신 메시지를 수신하지 못하는 경우, 통신 연결 고장을 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 제어기는,
상기 통신 연결 고장이 결정되면, 상기 제2 전원 상태를 기반으로 상기 전원 상태를 최종 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 제어기는,
상기 제2 제어기로부터 피드백되는 통신 메시지에 포함되는 제1 전원 상태와 상기 신호 연결로 출력되는 상기 전기 신호에 매칭되는 전원 상태가 불일치하는 경우, 신호 연결 고장을 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제2 제어기는,
상기 신호 연결 고장이 결정되면, 상기 제1 전원 상태를 기반으로 상기 전원 상태를 최종 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 제어기는,
상기 모니터링 결과에 기반하여 상기 전기 신호의 듀티를 조정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 제어기는,
상기 전원 상태를 자율주행제어장치와 공유하고,
상기 자율주행제어장치가 상기 전원 상태에 기반하여 자율주행을 유지하거나 페일 세이프 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
제1 제어기가 차량의 전원 상태를 모니터링하는 단계;
상기 제1 제어기가 통신 연결을 이용하여 모니터링 결과가 포함되는 통신 메시지를 전송하는 단계;
제2 제어기가 상기 통신 연결을 통해 상기 통신 메시지를 수신하여 제1 전원 상태를 확인하는 단계;
상기 제1 제어기가 신호 연결을 이용하여 상기 모니터링 결과가 포함되는 전기 신호를 전송하는 단계;
제2 제어기가 상기 신호 연결을 통해 상기 전기 신호를 수신하여 제2 전원 상태를 확인하는 단계; 및
상기 제2 제어기가 상기 제1 전원 상태 및 상기 제2 전원 상태 중 적어도 하나를 이용하여 전원 상태를 결정하는 단계를 포함하는 전원 상태 모니터링 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 통신 연결은,
상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기를 연결하는 CAN(Controller Area Network) 버스로 구현되는 것을 특징으로 하는 전원 상태 모니터링 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 신호 연결은,
상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기를 직접적으로 연결하는 전기 배선으로 구현되는 것을 특징으로 하는 전원 상태 모니터링 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 전원 상태를 결정하는 단계는,
상기 제1 전원 상태와 상기 제2 전원 상태가 상이한 경우, 상기 제2 제어기가 상기 통신 연결과 상기 신호 연결의 고장 진단을 수행하는 단계; 및
상기 제2 제어기가 고장 진단 결과에 기반하여 상기 통신 연결 또는 상기 신호 연결을 이용하여 상기 전원 상태를 최종 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 상태 모니터링 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 고장 진단을 수행하는 단계는,
상기 제2 제어기가 기정해진 시간 동안 상기 통신 연결을 통해 상기 통신 메시지를 수신하지 못하는 경우, 통신 연결 고장을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 상태 모니터링 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 전원 상태를 최종 결정하는 단계는,
상기 통신 연결 고장이 결정되면, 상기 제2 제어기가 상기 제2 전원 상태를 기반으로 상기 전원 상태를 최종 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 상태 모니터링 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 고장 진단을 수행하는 단계는,
상기 제1 제어기가 상기 제2 제어기로부터 피드백되는 통신 메시지에 포함된 제1전원 상태와 상기 신호 연결로 출력되는 상기 전기 신호에 매칭되는 전원 상태가 불일치하는 경우 신호 연결 고장을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 상태 모니터링 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 전원 상태를 최종 결정하는 단계는,
상기 신호 연결 고장이 결정되면, 상기 제2 제어기가 상기 제1 전원 상태에 기반하여 상기 전원 상태를 최종 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 상태 모니터링 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 전기 신호를 전송하는 단계는,
상기 제1 제어기가 상기 모니터링 결과에 기반하여 상기 전기 신호의 듀티를 조정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 전원 상태 모니터링 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 제2 제어기가 상기 전원 상태를 자율주행제어장치와 공유하는 단계; 및
상기 자율주행제어장치가 상기 전원 상태에 기반하여 자율주행을 유지하거나 페일 세이프 동작을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 상태 모니터링 방법.