KR20220117882A - 차량 코너 모듈들 및 이들을 포함하는 차량들 - Google Patents

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KR20220117882A
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이셰이 사르데스
토머 세게브
란 데켈
슈무엘 치오클레아
네타 도론
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리 오토모티브 리미티드
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Abstract

차량-탑재 차량-컨트롤러를 포함하는 호스트 차량의 움직임을 조절하기 위한 차량 코너 모듈(VCM)이 제공된다. VCM은 호스트 차량의 기준 프레임에 장착 가능한 서브-프레임; 휠-허브를 포함하는 휠-허브 어셈블리; 서브-프레임과 휠-허브 어셈블리 사이를 매개하는, 예를 들어 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및/또는 제동 서브시스템과 같은 VCM 서브-시스템; 및 하나 이상의 프로세서들 및 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 하나 이상의 프로세서들이 VCM-컨트롤러로부터 차량-컨트롤러로 VCM에 대한 정보를 전기적으로 전송하는 차량-컨트롤러에 대한 통신 링크를 설정하고, 차량에 VCD을 설치하는 것에 응답하여 VCM-서브시스템들을 검증하고 검증 결과를 차량-컨트롤러로 통신하는 것을 포함하는 설치-후 검증 시스템을 수행하도록 하는 프로그램 명령들을 저장하는 컴퓨터 판독 매체를 포함하는 차량-탑재 차량-컨트롤러를 포함한다.

Description

차량 코너 모듈들 및 이들을 포함하는 차량들
[관련 출원의 상호 참조]
이 특허 출원은 2020년 1월 2일에 출원된 미국 특허 가출원 출원번호 62/956,358의 이익을 주장하며, 이 가출원은 전체가 참조로 여기에 통합된다.
본 발명은 호스트 차량들의 움직임을 조절하기 위한 차량 코너 모듈들(VCMs), 특히 VCM들의 탑재(onboard) 기계 및 전기 서브-시스템들을 포함하는 VCM들에 관한 것이다.
탑재 차량 시스템들은 한 세기가 넘는 기간 동안 개발 및 개선되어, 다양한 기계 및 전기 서브-시스템들의 관리를 통합하고 중앙 집중화하는 정교한 설계로 이어졌다. 사용 가능한 제어 시스템은 개별 기능들을 관리하는 것으로 제한되며, 여러 서브 시스템들의 관리를 통합하거나 결합하지 않는다.
전기 추진을 위해 설계된 새롭게 고안된 차량 플랫폼들은 개별 휠들에 설치된 독립 서스펜션, 구동계, 제동 및 조향 서브-시스템들을 필요로 하는 모듈러 액슬리스(axle-less) 휠 어셈블리들("차량 코너 모듈, 또는 VCMs)을 포함할 수 있다. 이러한 설계들에는 로컬 서브-시스템들과 관련하여 외부에서 생성된 동작 지시들을 각 휠에서 실행하기 위한 새로운 기계 및 전자 솔루션들을 필요로 한다. 통합된 휠 시스템들의 정규 동작 뿐 아니라 서비스, 테스트 및 관리 기능들을 관리하기 위해서 새로운 제어 모델들이 필요하다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 호스트 차량의 움직임을 조절하기 위한 차량 코너 모듈 (VCM)이 개시되며, 여기서 차량은 차량-탑재 차량-컨트롤러를 포함하고, VCM은 다음을 포함한다: (a) 호스트 차량의 기준 프레임에 장착 가능한 서브-프레임; (b) 휠-허브를 포함하는 휠-허브 어셈블리; (c) 서브-프레임과 휠-허브 어셈블리 사이를 매개(mediate)하는 복수의 서브 시스템들로서, 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템으로 구성된 서브시스템들의 그룹으로부터 선택되는 복수의 서브 시스템들; 및 (d) 하나 이상의 프로세서들 및 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 하나 이상의 프로세서가 다음 단계들을 수행하게 하는 프로그램 명령들을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 VCM-탑재 VCM-컨트롤러: (i) 차량-컨트롤러와 통신 링크를 설정하고, 여기서 설정은 VCM-컨트롤러로부터 차량-컨트롤러로VCM에 대한 정보를 전자적으로 전송하는 것을 포함하고, (ii) 차량에 VCM을 설치한 것에 대한 응답으로, 복수의 서브 시스템들을 검증하고 검증 결과를 차량-컨트롤러에 전송하는 것을 포함하는 설치-후 검증-프로세스를 수행한다.
일부 실시예들에서, 차량-컨트롤러와의 통신 링크의 설정은 설치 전에 이루어질 수 있다.
일부 실시예들에서 차량의 설치-후 동작은 긍정적인 검증-프로세스 결과를 수신하는 것을 조건으로(contingent) 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 컴퓨터 판독 가능 매체는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서가 VCM의 외부로부터 수신된 인입(incoming) 전기 신호들에 응답하여 복수의 서브-시스템들 중 적어도 하나의 서브-시스템의 작동을 조절하게 하는 프로그램 명령들을 추가로 저장할 수 있다.
일부 실시예들에서, VCM-컨트롤러로부터 차량-컨트롤러로 전송된 VCM에 대한 정보는 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 차량-컨트롤러와의 통신 링크는 양방향 링크일 수 있고/있거나 통신 링크의 설정은 차량 및/또는 차량에 설치된 다른 VCM에 대한 정보를 수신하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 컴퓨터 판독 가능 매체는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서가 차량에 설치된 다른 VCM의 탑재 컨트롤러와 정보를 교환하게 하는 프로그램 명령들을 추가로 저장할 수 있다.
일부 실시예들에서, VCM에 대한 정보는 설치 전에 수행된 자가-진단 테스트의 결과들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, VCM에 대한 정보는 VCM의 동작 이력 및 유지보수 이력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 복수의 서브시스템들의 검증은 VCM에 탑재된 하나 이상의 센서들로부터 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 컴퓨터 판독 가능 매체는, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서들이 차량-컨트롤러로부터 수신된 데이터에 기초하여 VCM에 대한 동작 프로파일을 결정하게 하는 프로그램 명령들을 추가로 저장할 수 있다.
일부 실시예들에서, 선택된 복수의 서브-시스템들은 적어도 3개의 서브-시스템들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 선택된 복수의 서브-시스템들은 4개의 서브-시스템들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 차량은 다음을 포함할 수 있다: (a) 위에서 설명된 VCM들 중 어느 하나에 따른 대향(opposing) VCM들의 하나 이상의 쌍; (b) 차량-컨트롤러; 및/또는 (c) 차량-컨트롤러와 VCM들 각각의 각 VCM-컨트롤러 사이의 전자 통신을 위한 통신 버스.
일부 실시예들에서, 차량은 다음을 포함할 수 있다: (a) 위에서 설명된 VCM들 중 어느 하나에 따른 대향 VCM들의 하나 이상의 쌍; (b) 차량-컨트롤러; 및 (c) 대향 VCM들의 하나 이상의 쌍 중 적어도 한 쌍의 각 VCM-컨트롤러들 사이의 전자 통신을 위한 통신 버스. 그러한 일부 실시예들에서, 통신 버스는 대향 VCM들의 하나 이상의 쌍들 중 적어도 한 쌍의 각 VCM-컨트롤러들 사이의 전자 통신을 위한 것일 수 있다.
일부 실시예들에서, VCM이 어떤 차량으로부터 기계적으로 분리될 때, VCM은 위에서 설명된 VCM 중 어느 하나이고, VCM의 오프라인 테스팅에 사용되는 장치는 다음을 포함할 수 있다: (a) 서브-프레임의 무게를 적어도 부분적으로 지지하고 서브-프레임의 움직임을 제한하기 위한 지지 요소; (b) 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나의 동작 데이터를 측정하기 위한 적어도 하나의 진단 장치; 및/또는 (c) VCM-컨트롤러와 통신하고 그로부터 오프라인 테스팅에 관련된 진단 정보를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스로서, 오프라인 테스팅은 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나에 대한 기능 테스트를 포함한다.
일부 실시예들에서, 위에 개시된 차량 실시예들 중 어느 하나에 따른 차량의 동작 방법은 다음을 포함할 수 있다: VCM-컨트롤러에 의해, VCM의 외부로부터 입력되는 인입 전기 입력에 응답하여, VCM의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 서브시스템들의 작동을 제어한다.
실시예들에 따라, 제1 차량 코너 모듈(VCM)을 제2 VCM으로 교체하는 방법이 개시되며, 제1 VCM 및 제2 VCM 각각은 차량의 기준 프레임에 장착 가능한 서브-프레임, 휠-허브 어셈블리, VCM-탑재 VCM-컨트롤러, 및 서브-프레임과 휠-허브 어셈블리 사이를 매개하고 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템으로 구성된 서브시스템들의 그룹으로부터 선택되는 복수의 서브시스템들을 포함한다. 이 방법은 다음의 단계들을 포함한다: (a) 제2 VCM의 각각의 VCM-컨트롤러와 차량-탑재 차량-컨트롤러 사이의 통신 링크를 설정하고, 여기서 설정은 각 VCM-컨트롤러로부터 차량-컨트롤러로 제2 VCM에 대한 정보를 전송하는 것을 포함한다; (b) 차량에 제2 VCM을 설치하는 것에 대한 응답으로 그리고 이를 조건으로, 제2 VCM의 복수의 서브시스템들 각각을 검증하고 검증 결과를 차량-컨트롤러와 통신하는 것을 포함하는 설치-후 검증을 완료한다; 그리고 (c) 통신된 검증 결과를 이용하여 차량의 설치-후 동작을 활성화 또는 비활성화한다.
일부 실시예들에서, 그 방법은 제1 VCM을 제2 VCM으로 교체하는 것에 대한 정보를 외부 컴퓨터의 허가(permission) 시스템으로 전송하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 그러한 일부 실시예들에서, 그 방법은 허가 모델로부터 서비스 가입(subscription)에 기초한 허가를 수신하는 단계, 및/또는 허가 모델로부터 트랜잭션에 기초한 허가를 수신하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 허가 시스템에 전송된 정보는 다음 중 적어도 2개를 포함할 수 있다: 제1 및 제2 VCM의 각각의 식별 정보; 제1 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 사용 정보; 및 제1 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 유지보수 정보.
일부 실시예들에서, 값은 다음 중 적어도 하나에 기초하여 대체에 할당될 수 있다: 제2 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 사용 정보; 제1 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 유지보수 정보; 및 제2 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 유지보수 정보.
일부 실시예들에서, 그 방법은 차량-컨트롤러로부터 수신된 정보에 기초하여 제2 VCM에 대한 동작 프로파일을 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제2 VCM의 각 VCM-컨트롤러와 차량-탑재 차량-컨트롤러 사이의 전자 통신 링크는 설치 전에 설정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 차량-컨트롤러와의 전자 통신 링크는 양방향 링크일 수 있고/있거나 전자 통신 링크의 설정은 차량 및/또는 차량에 설치된 다른 VCM에 대한 정보를 수신하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 각 VCM-컨트롤러로부터 차량-컨트롤러로 전송된 제2 VCM에 대한 정보의 적어도 일부는 질의에 대한 응답을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제2 VCM에 대한 정보는 설치 전에 수행된 자가-진단 테스트의 결과를 포함한다.
일부 실시예들에서, 제2 VCM에 대한 정보는 제2 VCM의 동작 이력 및 유지보수 이력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 복수의 서브시스템들의 검증은 제2 VCM에 탑재된 하나 이상의 센서들로부터 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 호스트 차량의 움직임을 조절하기 위한 차량-장착 가능 차량 코너 모듈(VCM)은 다음을 포함한다: (a) 서브-프레임과 휠-허브 어셈블리 사이를 매개하기 위해 VCM에 완전히 탑재된 복수의 기계적 서브시스템들로서, 이 서브시스템들은 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템으로 구성된 서브시스템 그룹으로부터 선택된다; (b) VCM의 외부로부터 수신된 인입 전기 신호들에 응답하여 복수의 기계적 서브-시스템들을 작동시키기 위한 VCM-탑재 VCM-컨트롤러로서, VCM-컨트롤러는 VCM이 호스트 차량에 장착된 이후에 정보를 교환하기 위해 차량-탑재 차량-컨트롤러와의 통신 링크를 설정하도록 구성된 통신 모듈을 포함한다.
일부 실시예들에서, 통신 모듈은 VCM이 호스트 차량에 장착되기 전에 정보를 교환하기 위해 차량-탑재 차량-컨트롤러와 통신 링크를 설정하도록 추가로 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 정보는 VCM-컨트롤러에 의해 복수의 서브-시스템들을 검증한 결과를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서 VCM이 장착된 후 차량의 동작은 VCM-컨트롤러로부터 긍정적인(positive) 검증-프로세스 결과를 수신하는 것을 조건으로 할 수 있다.
실시예들에 따라, 호스트 차량의 제1 차량 코너 모듈 (VCM)을 제2 VCM으로 교체하는 방법이 개시되며, 제1 및 제2 VCM은 각각 (i) 서브-프레임과 휠-허브 어셈블리 사이를 매개하기 위해 VCM에 완전히 탑재된 복수의 기계적 서브시스템들 - 이 서브시스템들은 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템으로 구성된 서브시스템들의 그룹으로부터 선택된다 - 및 (ii) VCM 외부로부터 수신된 인입 전기 신호에 응답하여 복수의 기계적 서브-시스템들을 작동시기키 위한 VCM-탑재 VCM-컨트롤러를 포함하고, 이 방법은 다음을 포함한다: (a) 제2 VCM의 각각의 VCM-컨트롤러와 호스트 차량에 탑재된 차량-컨트롤러 사이의 통신 링크를 설정하는 것; 그리고 (b) 각각의 VCM-컨트롤러로부터 차량-컨트롤러로 제2 VCM에 대한 정보를 전송하는 것.
일부 실시예들에서, VCM이 호스트 차량에 장착되기 전에 통신 링크가 설정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 전송된 정보는 VCM-컨트롤러에 의해 복수의 서브-시스템들을 검증한 결과를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, VCM이 장착된 후 차량의 동작은 VCM-컨트롤러로부터 긍정적인 검증-프로세스 결과를 수신하는 것을 조건으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, VCM이 임의의 차량으로부터 기계적으로 분리될 때 차량 제어 모듈(VCM)의 오프라인 테스팅에 사용하기 위한 장치가 개시되며, VCM은 차량의 기준 프레임에 장착 가능한 서브-프레임, 휠-허브 어셈블리, VCM-탑재 VCM-컨트롤러, 및 서브-프레임과 휠-허브 어셈블리 사이를 매개하기 위해 VCM에 탑재되는 복수의 서브시스템들 - 서브시스템들은 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템으로 구성된 서브시스템 그룹에서 선택된다 -을 포함한다. 그 장치는 다음을 포함한다: (a) 서브-프레임의 무게를 적어도 부분적으로 지지하고 서브-프레임의 움직임을 제한하기 위한 지지 요소; (b) 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나의 동작 데이터를 측정하기 위한 적어도 하나의 진단 장치, 및 (c) VCM-컨트롤러와 통신하고 그로부터 오프라인 테스팅과 관련된 진단 정보 - 테스팅은 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나의 기능 테스트를 포함한다 - 를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스.
일부 실시예들에서, 컴퓨팅 장치는 (i) 적어도 하나의 진단 장치로부터 테스팅과 관련된 진단 정보를 수신하고/수신하거나 (ii) 적어도 하나의 진단 장치로부터 수신된 진단 정보를 VCM-컨트롤러부터 수신된 진단 정보와 결합하도록 추가로 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 테스팅의 적어도 하나의 파라미터는 VCM-컨트롤러에 의해 선택될 수 있다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 진단 장치는 섀시 동력계(chassis dynamometer)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 차량은 다음을 포함한다: (a) 차량-탑재 차량-컨트롤러; (b) 하나 이상의 대향 차량 코너 모듈들 (VCMs)의 쌍 - 각각의 VCM은 차량의 기준 프레임에 장착된 서브-프레임, 휠-허브 어셈블리, VCM-탑재 VCM-컨트롤러, 서브-프레임과 휠-허브 어셈블리 사이를 매개하고 구동 서브 시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템으로 구성된 서브시스템 그룹에서 선택된 복수의 서브 시스템들을 포함함; 및 (c) 대향 VCM들의 하나 이상의 쌍들 중 적어도 한 쌍의 각각의 VCM-컨트롤러 사이에서 피어-투-피어(peer-to-peer) 데이터 통신을 가능하게 하는 통신 장치들 - 각각의 VCM-컨트롤러는 그들 사이에서 정보를 교환하도록 구성됨.
일부 실시예들에서, 교환된 정보는 신규 또는 교체된 VCM의 동작 이력 및 동작 프로파일 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, VCM-컨트롤러는 차량 컨트롤러에 대한 컴퓨팅 부하를, 단독으로 또는 조합하여, 감소시키도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, VCM-컨트롤러는 다른 VCM-컨트롤러에 대해, 단독으로 또는 조합하여, 동작 백업 기능을 제공하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, VCM-컨트롤러들은 차량 컨트롤러에 대해, 단독으로 또는 조합하여, 동작 백업 기능을 제공하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 통신 장치들은 차량의 모든 VCM들의 각각의 VCM-컨트롤러들 사이의 피어-투-피어 데이터 통신을 가능하게 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 대향 VCM들의 제1 쌍의 각 VCM에서 각각 선택된 복수의 서브-시스템들은 대항 VCM들의 제2 쌍의 각 VCM에서 각각 선택된 복수의 서브-시스템들과 동일하지 않을 수 있다.
일부 실시예들에서, 주어진 대향 VCM들의 쌍의 각 VCM에서 각각 선택된 복수의 서브-시스템들은 적어도 3개의 서브-시스템들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 주어진 대향 VCM들의 쌍의 각 VCM에서 각각 선택된 복수의 서브-시스템들은 4개의 서브-시스템들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 차량은 정확히 4개의 VCM들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 차량은 정확히 2개의 VCM들을 포함할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여, 예시로써, 추가로 설명될 것이며 도면에서 도면에 도시된 구성 요소들 및 특징들의 치수는 표시의 편의성 및 명확성을 위해 선택되고 반드시 축척에 맞춰지는 것은 아니다. 도면에서:
도 1A 내지 도 1D는 본 발명의 실시예들에 따른, 차량 코너 모듈(VCM)이 장착된 차량과 관련된 당사자들 간의 다양한 통신 방식들의 개략도를 도시한다.
도 2A 내지 도 2C는 본 발명의 실시예들에 따른, 차량 플랫폼과 하나 이상의 VCM들 간의 통신의 다양한 실시예들을 도시한다.
도 2D는 본 발명의 실시예들에 따른, VCM-기반 차량에서 제어 유닛들의 고-레벨 토폴로지를 나타내는 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 2E는 본 발명의 실시예들에 따른, 소프트웨어의 개략적인 고-레벨 블록 다이어그램이다.
도 3A 내지 도 3G는 본 발명의 실시예들에 따른, VCM들의 다양한 기계적-전기적 구성들을 도시한다;
도 4A는 본 발명의 실시예들에 따른, VCM의 개략적인 3D 예시를 도시한다.
도 4B는 본 발명의 실시예들에 따른, VCM의 개략적인 3D 예시를 도시한다.
도 4C는 본 발명의 실시예들에 따른, VCM을 저장하기 위한 저장 유닛의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른, 차량 플랫폼에 새로운 VCM을 플러그하는 것과 관련된 단계를 도시하는 개략적인 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른, 하나 이상의 VCM들을 포함하는 시스템의 어떤 요소들이 VCM들을 가지는 차량의 동작 및 유지보수 동안에 발생할 수 있는 특정 동작들 각각의 성능에 관련되는지를 상세화하는 차트이다.
도 7A 및 도 7B는 본 발명의 실시예들에 따른, 새로 설치된 VCM을 차량 플랫폼 및 다른 VCM들과 매핑시키는 프로세서들 및 선택적 추가 프로세스를 도시하는 개략적인 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른, 새로 설치된 VCM을 교정(calibrate)하는 프로세스들을 나타내는 개략적인 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른, 새로 설치된 VCM에 대한 동작 파라미터들을 계산하는 프로세스를 나타내는 개략적인 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른, 예상 동작 파라미터들에 기초하여 실제 동작 파라미터들을 조정하기 위한 프로세스를 도시하는 개략적인 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른, 오동작하는 VCM을 교체하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 12A 및 도 12C는 본 발명의 실시예들에 따른 일부 예시적인 상황들에서 차량 유닛들 사이의 통신 및 제어 흐름을 도시하는 개략적인 블록 다이어그램들이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른, VCM을 동작시키고 동작 데이터를 통신하기 위한 프로세스를 도시하는 개략적인 흐름도이다.
도 14A 및 도 14B는 본 발명의 실시예들에 따른, 통신 버스 및 복수의 VCM들을 포함하는 차량들의 개략도이다.
도 14C 및 도 14D는 본 발명의 실시예들에 따른, 한 쌍의 대향 VCM들을 포함하는 차량들의 개략도이다.
도 15, 16A 및 16B는 본 발명의 실시예들에 따른 복수의 서브-시스템들을 포함하는 VCM의 개략도이다.
도 17A, 17B 및 17C는 본 발명의 실시예들에 따른 VCM-컨트롤러의 개략도이다.
도 18은 본 발며의 실시예들에 따른, 차량의 동작 방법의 흐름도이다.
도 19A, 도19B, 도19C 및 도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 차량의 VCM 교체 방법들의 단계들을 도시한 흐름도들이다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른, VCM -테스팅 장치의 개략도이다.
예시의 단순성과 명료성을 위해, 도면들에 도시된 요소들이 반드시 축척대로 그려질 필요는 없다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 일부 요소들의 치수들은 명확성을 위해 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다. 또한, 적절하다고 판단되는 경우, 대응하거나 또는 유사한 요소들을 나타내기 위한 도면들 사이에 참조 번호들이 반복될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여, 단지 예시적인 방법으로, 설명된다. 이제 도면들을 구체적으로 참조하여, 도시된 세부사항들은 예시로서 그리고 본 발명의 바람직한 실시예들의 예시적인 논의의 목적을 위한 것이며 또한 본 발명의 원리 및 개념적 측면에 대한 가장 유용하고 쉽게 이해될 수 있는 설명을 제공하기 위해 제시되어야 함을 강조한다. 이와 관련하여, 본 발명의 기본적인 이해를 위해 필요한 것보다 더 자세하게 본 발명의 구조적 세부사항들을 보여주려는 시도가 이루어지지 않았으며, 설명은 본 발명의 여러 형태들이 어떻게 실제로 구현되는지를 당업자에게 명백하게 하는 도면과 함께 취해진다. 도면 전체에서, 유사하게 참조된 문자들은 일반적으로 유사한 요소들을 지정하는데 사용된다.
참고: 본 개시에 걸쳐 도면에 있는 없든 첨자 참조 번호 (e.g., 101 or 10A)는 단일 종의 요소들에 대한 여러 개별 모양들을 지정하는데 사용될 수 있다. 예: 101은 요소 10의 단일 모양 (복수의 모양들 중)이다. 동일한 요소들은 여러 별개의 모양들 중 특정한 것, 즉 일반적으로 종을 언급하지 않을 때 첨자 없이 대안적으로 언급될 수 있다 (e.g., 10 이고 101 이 아님).
편의를 위해, 본 명세서의 설명과 관련하여, 다양한 용어들이 여기에 제시된다. 본 출원의 여기 또는 다른 곳에서, 명시적으로 또는 묵시적으로, 정의들이 제공되는 한, 이러한 정의는 관련 기술분야(들)의 당업자에 의해 정의된 용어들의 사용과 일치되는 것으로 이해된다. 또한, 그러한 정의들은 그러한 용법과 일치하는 가장 넓은 의미로 해석되어야 한다.
달리 명시되지 않는 한, 여기서 사용된 "차량 코너 모듈" 또는 "VCM"은 본 명세서에 개시된 실시예들 중 어나 하나에 따라 차량의 휠을 지지하고 차량의 움직임을 조절하기 위한 어셈블리를 의미한다. VCM 어셈블리는 다음과 같은(그리고 완전하지는 않은) 구성 요소를 포함한다: 조향 시스템들, 서스펜션 시스템들, 유압(hydraulic) 서브-시스템들을 포함하는 제동 시스템들, 기어 어셈블리들, 구동 모터들, 구동축들, 휠 허브 어셈블리들, 컨트롤러들, 통신 장치들 및 전기 배선. 일부 실시예들에서, VCM은 휠 및 타이어를 포함할 수 있다. VCM은 차량의 '기준 프레임' (e.g. 섀시 또는 유사한 차량 프레임 또는 플랫폼)에 장착될 수 있지만, 장착이 반드시 '하나의 유닛으로서' 수행될 필요는 없다. VCM이 차량의 안에/위에 설치되는 것으로 설명될 때, VCM은 기준 프레임에 장착된다. VCM은 VCM 구성 요소들의 일부 또는 전부가 장착되거나 또는 서브-프레임이 기준 프레임과 다양한 VCM 구성 요소들 사이를 매개하도록 부착된 '서브-프레임'을 포함할 수 있다.'서브-프레임'이라는 용어는 고정된 조합을 가지는 견고한 프레임 또는 하나 이상의 구조 요소들을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.'서브' 접두사는 서브-프레임을 차량의 메인 프레임 또는 기준 프레임과 구별하기 위한 것이다. VCM 하나 이상의 전기 모터들 및/또는 휠 자체(및 타이어)를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
본 명세서 및 여기에 첨부된 청구범위에서 사용될 때, "차량"이라는 단어는 하나 이상의 휠들을 가지는 자동차를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 이 정의에 따른 차량의 비제한적인 예들은, 탑재 엔진에 의해 제공되는 동력이 있는 차량과, 움직일 때 하나 이상의 전기 모터들과 배터리 또는 다른 탑재된 에너지 저장 장치에 의해 구동되는 '전기 자동차'이다. 배터리는 차량이 움직이지 않거나 움직일 때까지 차량과 함께 제공되거나 차량에 설치될 필요가 없다.'차량'이라는 단어는 적어도 섀시(또는 VCM들이 장착될 수 있는 다른 '기준 프레임') 및 하나 이상의 휠들을 포함하는 '차량 플랫폼'을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.'차량 플랫폼'은, 차량 플랫폼을 제공할 때, 차량-바디 요소들 또는 내부 가구들과 같이 승객 및/또는 화물의 운송에 필요한 모든 장비들을 반드시 포함할 필요는 없다.
여기에서 사용된 '통신 장치들' 또는 '통신 방식들'과 같은 유사한 용어들은 데이터 통신이 발생할 수 있는 모든 유선 연결 또는 무선 연결을 의미한다. 통신 장치들을 제공하기 위한 적절한 기술들의 비제한적이고 비포괄적인 예들은, IrDA, RFID(Radio Frequency Identification), TransferJet, Wireless USB, DSRC (Dedicated Short Range Communications) 또는 Near Field Communication와 같은 단거리 점대점(point-to-point) 통신 시스템; ZigBee, EnOcean; Wi-fi, Bluetooth, TransferJet 또는 Ultra-wideband 과 같은 무선 네트워크 (센서 네트워크를 포함); CAN bus (Controller Area Network, Fieldbus, FireWire, HyperTransport 및InfiniBand와 같은 유선 통신 버스 테크놀로지들을 포함할 수 있다. 여기에 사용된 '통신 링크 설정'은 둘 이상의 통신 노드들에 의해 지원되는 어느 통신 프로토콜에 따라 둘 이상의 프로세싱 유닛들 (e.g. 컨트롤러들, 컴퓨터들, 프로세서들, 등) 간의 데이터 통신을 시작 및/또는 유지하는 것을 의미한다.
본 개시 및 여기에 첨부된 청구범위 전반에 걸쳐 사용된 용어 "전기 신호들" 또는 "전기 입력"과 같은 유사한 용어들은 전기 및/또는 전자, 전자 정보의 직류 또는 교류 전류 전송 또는 전기 및 전자 신호 및 정보의 모든 조합을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "컨트롤러"는 하나 이상의 구성요소들, 시스템들 또는 서브-시스템들을 모니터링, 제어, 조절 및/또는 작동하도록 구성된 컴퓨팅 장치를 의미한다. 컨트롤러는 다음 중 일부 또는 전체(그리고 완전하지는 않음)를 포함하는 것으로 이해되어야 한다: 하나 이상의 프로세서들, 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체 (e.g. 일시적 및/또는 비일시적 저장 매체), 통신 장치, 전원 및/또는 전원에 대한 연결 및 펌웨어 및/또는 소프트웨어. 차량-컨트롤러 또는 VCM-컨트롤러와 같은 하이픈으로 연결된 표현으로 여기서 사용될 때, 이 용어는 차량 및/또는 차량의 구성 요소들 및/또는 서브-시스템들을 제어하기 위한 컨트롤러, 또는 VCM 및/또는 VCM의 구성 요소들 및/또는 서브-시스템들을 제어하기 위한 컨트롤러를 의미한다. 달리 명시되지 않는 한, 컨트롤러는 제어 요소 (차량, VCM 등)의 안 또는 위에 설치되는 반면 "제어 유닛"은 컨트롤러와 유사하지만 제어 요소의 안 또는 위에 설치되지 않는다. 예를 들어, VCM-컨트롤러는 VCM 내 또는 VCM 위에 위치하고 반면 VCM 제어 유닛은 그렇지 않으며 차량의 다른 곳, e.g. 섀시 유닛에 위치할 수 있다. 컨트롤러들 (및 제어 유닛들) 은 예를 들어 컨트롤러의 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위해 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 프로그램 명령을 가짐으로서 미리 프로그램될 수 있다. 따라서, 기능을 수행하도록 '구성된' 컨트롤러는 여기서 프로그램된 컨트롤러, 즉 상기 기능을 수행하기 위해 실행을 위해 저장된 프로그램 명령들에 액세스할 수 있는 컨트롤러와 동일하다.
다음의 상세한 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항이 제시된다. 그러나, 본 발명이 이러한 특성 세부사항 없이 실시될 수 있음 당업자에 의해 이해될 것이다. 다른 예에서, 잘 알려진 방법, 절차 및 구성요소들은 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해서 상세하게 설명되지 않았다.
VCM과 차량 플랫폼 사이의 인터페이스를 위한 서브-프레임, 휠을 VCM에 연결하기 위한 휠 인터페이스, 차량에 조립될 때 휠을 작동시키기 위한 기계적 어셈블리들 및 전기 유닛들을 포함하는 하나 이상의 VCM 모듈들 및 VCM 모듈들과 차량 플랫폼 사이에서 신호들과 데이터를 교환하기 위한 하나 이상의 전기 인터페이스들을 포함하는 차량 코너 모듈 (VCM) 시스템이 개시된다.
일부 실시예들에서 VCM은 하나 이상의 VCM 모듈들의 동작 데이터를 측정하기 위한 하나 이상의 센서들 및 VCM 모듈들의 하나 이상의 전기 인터페이스들 및 하나 이상의 전기 유닛들과 전기적으로 연결된 VCM 컨트롤러를 추가로 포함한다.
일부 실시예들에서 VCM은 다음 중 하나 이상을 추가로 포함한다: 서스펜션 모듈, 휠 구동 모듈, 조향 모듈 및 제어 모듈. 그리고 휠 구동 모듈은 다음 중 하나 이상을 포함한다: 전기 모터 유닛, 트랜스미션 유닛 및 제동 유닛.
일부 실시예들에서 VCM 모듈들 중 하나 이상이 휠 인터페이스와 서브-프레임 사이에 위치한다.
일부 실시예들에서 하나 이상의 전기유닛들은 VCM 모듈 컨트롤러를 포함하고 VCM 모듈 컨트롤러는 2개 이상의 VCM 모듈을 제어하는 하드웨어 및 소프트웨어를 가지는 집적 회로들을 포함한다.
전술한 차량 코너 모듈 중 하나 이상을 가지는 차량이 개시된다.
일부 실시예들에서 차량은 VCMs 제어 유닛 (CSCU) 및 차량과 VCM들에 위치한 하나 이상의 전기 회로들 사이의 통신을 위한 플랫폼-VCM 버스를 포함한다.
차량의 일부 실시예들에서 VCM은 직접적인 전기 통신에 있어, 데이터가 CSCU를 우회(bypass)하여 VCM들 사이에서 교환될 수 있다.
차량 플랫폼 위에 VCM을 장착하고, VCM 동작 프로파일을 설정하고, VCM 동작 프로파일로 동작하는 VCM을 활성화하는 것을 포함하는 차량 코너 모듈 (VCM)의 활성화 방법이 개시된다.
일부 실시예들에서 그 방법은 VCM과 차량 플랫폼의 동작 프로파일들 사이를 매칭하고, VCM 동작 프로파일의 세팅은 VCM의 매칭 동작 프로파일에 대한 것이라는 것을 추가로 포함한다.
일부 실시예들에서 그 방법은 VCM의 동작 프로파일과 차량 플랫폼에 연결된 다른 VCM들의 동작 프로파일 사이를 매칭하고, 차량 플랫폼에 연결된 하나 이상의 VCM들의 동작 프로파일을 하나 이상의 VCM들의 동작 프로파일들 사이의 매칭에 따라 설정하는 것을 추가로 포함한다.
일부 실시예들에서 그 방법은 VCM에 대해 정의된 동작 플랜을 수신하고, 동작 플랜에 따라 VCM 동작 프로파일을 설정하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
VCM에 위치한 시스템의 서비스가 필요하다는 지시를 수신하고, 차량의 동작을 중지하고, VCM을 차량에서 분리하고, 대체 VCM을 차량에 장착하고, 차량의 동작을 재개하는 것을 포함하는, 하나 이상의 차량 코너 모듈들 (VCM)을 가지는 차량의 서비스 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예들에 따른 차량 코너 모듈 (VCM)이 개시된다. VCM은 다음 기능 중 하나 이상을 휠에 제공하기 위해 차량의 휠을 차량의 플랫폼에 연결하도록 조정될 수 있다: 회전력, 제동, 조향 및 서스펜션.
VCM은 VCM과 차량 플랫폼 사이에 VCM에 위치한 구동 시스템들과 관련된 동작 데이터를 통신하여 차량의 구동 시스템들을 동작시킬 수 있다. VCM은 VCM을 차량 플랫폼에 연결하기 위한 서브-프레임을 포함할 수 있다. VCM에 차량 휠을 장착하기 위한 휠 인터페이스, 차량 플랫폼을 주행시키기 위한 기계적 및 전기적 구동 시스템들, VCM의 동작 데이터를 측정하고 동작 데이터를 VCM 컨트롤러 및 차량 컨트롤러에 선택적으로 반영하기 위한 센서들 및 차량 컨트롤러와 데이터 교환을 가능하게 하는 송신/수신 유닛.
VCM의 구동 시스템의 제어는 하나 이상의 구동 시스템들에 연결된 제어 유닛에 의해 수행될 수 있다. 제어 유닛은 각 시스템들과 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 둘 이상의 VCM 시스템들의 제어 유닛들은 다중 구동 시스템들과 연관될 수 있는 공통 제어 유닛으로 구현될 수 있다. 따라서, 단일 컨트롤러는 다수의 VCM들과 연관될 수 있으므로 분산된 유닛들이 아닌 유닛들을 통합할 수 있다.
VCM은 서스펜션 모듈, 휠 구동 모듈, 조향 모듈 및 제어 모듈을 포함하는 리스트에서 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 구동 모듈은 전기 모터 유닛, 트랜스미션 유닛 및 제동 유닛 중에서 하나 이상의 유닛들을 포함할 수 있다. 조향 유닛은 VCM의 외부로부터 조향 제어를 수신하도록 적응된 국부 조향 액츄에이터 또는 기계적 조향 커넥터 를 포함하고, 선택적으로 조향 전달 유닛을 포함할 수 있다. 제어 모듈은 휠 동력 파라미터들(모멘트, 속도, 방향 등), 서스펜션 댐프닝(dampening) 역학, 제동 동작, 조향 동작 등과 같은 VCM의 모든 동작 측면들을 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, VCM은 차량과 기계적으로 및 전기적으로 인터페이스하고 차량의 제어 신호와 인터페이스하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, VCM은 차량의 플랫폼에 연결되고 선택적으로 차량의 플랫폼의 모듈들에 의해 제공되는 조향 제어와 기계적으로 인터페이스하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면 VCM은 차량의 플랫폼들 상의 모듈들에 의해 제공되는 회전 동력과 기계적으로 더 결합될 수 있다.
일부 실시예들에서 VCM은 차량의 플랫폼 상의 전기 모듈들에 의해 제공되는 전력을 수신하고 전력을, 예를 들어, VCM에 포함된 전기 모터에 의해 휠에 제공되는 회전 동력으로 변환하도록 구성될 수 있다. 제공된 전력은 예를 들어 전기 모터, 조향 트랜스미션을 포함하거나 포함하지 않고, 전기 선형 모터 등과 같은 전기 조향 모듈을 사용하여 VCM에 대한 조향 제어를 생성하는 데 더 활용될 수 있다.
일부 실시예들에서 VCM은, 데이터 및 제어 커맨드들을 교환하기 위해, 휠의 회전, 제동, 조향 및/또는 서스펜션을 제어하기 위해 차량의 플랫폼에 배치된 차량의 제어 모듈과 관여하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서 VCM은 적어도 순간적으로 요구되는 구동력, 제동 프로파일, 댐프닝 프로파일 등의 제어와 관련하여 차량 컨트롤러와 VCM 컨트롤러 사이의 데이터 상호 작용에 의해 주어진 타입의 차량과의 연결을 매치하기 위해 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, VCM을 차량에 연결하거나 또는 차량에서 그것을 분리하는 것은 외부 제어 유닛에 통신될 수 있다.
VCM 모듈은 기계적 수단들, 전력 수단들 및 제어 수단들을 통해 차량의 플랫폼에 연결될 수 있다. VCM 유닛을 빠르고 정확하게 설치/제거할 수 있도록 연결은 플러그-인/플러그-아웃 수단들로 동작하도록 구성될 수 있다. VCM 유닛을 차량에 장착하면 다음 중 하나의 결과가 발생한다: 차량 플랫폼에 휠 트랜스미션을 연결; 차량 플랫폼에 제동 시스템을 연결, 차량 플랫폼에 서스펜션 시스템을 연결, 차량 플랫폼에 조향 시스템을 연결 및 차량 플랫폼에 휠 모터를 연결.
본 발명의 실시예들에 따르면, 차량 플랫폼에 VCM을 장착하는 것은 차량 및 VCM을 기계적 및 전기적 동작 상태로 두고, 방금 설치된 VCM의 역학들(순간적 주행 모멘트, 정렬된 조향, 조정된 서스펜션 등)을 차량의 다른 VCM 및 차량 플랫폼에 적용하는 것과 같은, 필요한 튜닝 및 조정들을 포함하게 합니다. 일부 실시예들에서, 설치된 VCM을 차량의 다른 시스템들과 완전히 조정하는 것을 가능하게 하기 위해 VCM 자체 성능 파라미터들이 차량 플랫폼으로 전송될 수 있다.
VCM을 차량에 설치하는 동안, VCM은 차량 플랫폼의 컨트롤러와 핸드셰이크 프로세스를 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 핸드셰이크 프로세스는 차량의 다른 VCM들과의 데이터 교환을 포함한다. 일부 실시예들에서, 핸드셰이크는 차량에서 멀리 떨어진 외부 컴퓨팅 유닛 (e.g. 외부 컴퓨터, 클라우드 서비스를 통한 원격 컴퓨팅 유닛과의 연결 등)과의 통신을 포함할 수 있다.
설치가 완료되면, 차량 플랫폼의 제어 시스템은 연결된 코너 모듈과 통신하고, 코너들을 스티어-바이-와이어(steer-by-wire), 토크 벡터링, 브레이크-바이-와이어(break-by-wire), 요(yaw) 안정성 제어 시스템들 (ESP 시스템들과 같은)과 같은 시스템들에 의해 동작하도록 데이터 및/또는 전원을 코너 모듈과 통신할 수 있다.
차량 플랫폼의 컴퓨팅 유닛들과 VCM 간에 교환되는 데이터는 헬스 모니터링을 나타내는 데이터와 예방적 유지보수와 관련된 데이터가 포함될 수 있다.
차량 플랫폼의 컴퓨팅 유닛들과 VCM 사이에 교환되는 데이터는 VCM, VCM 모델, VCM 시스템들 및 VCM 기능/사양을 고유하게 식별하기 위한 VCM 모듈 식별 번호 (ID)가 포함될 수 있다. 교환된 데이터는 중요 센서 판독값 (에러들, 베어링들, 씰들, 오일 레벨들, 제동 패드들, 공기 압력등과 같은 요소들의 현재 수명 상태)을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 양태는 VCM의 교정에 관한 것이다. 교정은 VCM을 차량 플랫폼에 장착한 후에 수행될 수 있다. 교정은 예정된 프로세스로 수행될 수 있다. 교정은 차량 및/또는 VCM 및/또는 VCM들의 업데이트된 동작 파라미터들에 따라 추가로 수행될 수 있다. 교정은 VCM에 장착된 휠의 VCM 방향 (카버, 캐스터, 토우 각도)의 다음 파라미터들 중 하나 이상을 측정, 진단 및 업데이트하는 것, 주어진 제동 입력 값에 대한 제동 성능 및 VCM 어셈블리들 중 하나 이상의 진동들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 VCM의 동작은 VCM 수명 주기, VCM으로 수신된 데이터 및 오퍼레이터의 설정들에 기초하여 적응적으로 수행될 수 있다.
일부 실시예들에서 VCM에 포함된 액츄에이터는 전기 및/또는 유압 액츄에이터일 수 있다. 휠의 구동 시스템들에 전력을 공급하는 하나 이상의 전기 모터들은 VCM에 위치할 수 있다. 전원은 VCM의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 유압 전원이 VCM의 외부에 위치할 때, VCM은 구동 시스템들 및/또는 조향 시스템들을 동작시키기 위한 유압 제어/동력 액츄에이터/트랜스미션을 포함할 수 있다. 휠 내부에 위치한 VCM의 내부에 유압 전원이 있을 때, 주행 트랜스미션이 더 작아지거나 전혀 필요하지 않을 수 있다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 VCM이 설치된 차량에 관련된 컴퓨팅 부하가 차량 플랫폼의 컴퓨팅 유닛들과 VCM 유닛들에 포함된 컴퓨팅 유닛들 사이에서 분리될 수 있고 (VCM이 컴퓨팅 유닛(들)과 함께 설치된 경우), 집계된 컴퓨팅 기능이 충분한지 확인하기 위해 그럴 수 있다. VCM의 컴퓨팅 유닛에 대한 최소 컴퓨팅 듀티는 VCM의 다양한 센서들로부터 센서 데이터를 수집 및 전처리하고 전처리된 데이터를 차량 플랫폼의 컴퓨팅 유닛에 제공하고 차량 플랫폼의 컴퓨팅 유닛에 의해 제공된 제어 신호들의 흐름을 수신하고 신호들을 다양한 액츄에이터들에 분배하는 것일 수 있다.
일부 실시예들에서, VCM을 차량 플랫폼에 연결(또는 조립)한 후에, 당사자들간에 데이터 연결이 설정될 수 있고 새로 설치된 VCM이 자동으로 인식될 수 있고 사람의 개입이 필요 없이 동작 상태에 놓일 수 있다. VCM 측에서 비교적 높은 컴퓨팅 파워를 포함하는 실시예들은 차량 플랫폼 컴퓨팅 유닛에 과부하를 주지 않으면서 VCM 동작 특징들을 업그레이드하는 높은 능력을 가능하게 한다. 일부 실시예들에서 차량의 동작 프로파일은 VCM의 컴퓨팅 유닛에 의해 관리될 수 있다. 또한, VCM의 컴퓨팅 유닛의 높은 컴퓨팅 능력은 차량 플랫폼의 생산에 영향을 미치지 않고 VCM들을 생산하는 것을 가능하게 한다.
일부 실시예들에서 VCM은 차량 플랫폼뿐 아니라 적어도 하나의 다른 VCM과도 능동적으로 통신할 수 있다. 이러한 상태는 상호-연결된 VCM들로 호칭될 수 있다. 차량의 VCM은 모두 같은 타입일 수 있고, 차량의 앞은 같은 타입이고 차량의 뒤는 다른 타입으로 다를 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 한 쪽의 VCM들은 동일한 타입일 수 있고 다른 쪽의 VCM들은 다른 타입일 수 있다. 예를 들어, 특정 타입의 차량에서 전방 VCM들은 조향 가능하고 동력화될 수 있지만 후방 VCM들은 조향 및 동력화 기능이 부족할 수 있다. 다른 예에서 VCM들은 장착된 센서들에 따라 서로 다를 수 있다. 이러한 실시예들에서 더 많은 센서들을 가지는 VCM들은 이러한 센서들이 부족한 VCM들에 관련 데이터를 전달할 수 있다.
일부 실시예들에서 차량은 모든 컴퓨팅 작업이 차량 플랫폼에 컴퓨팅 유닛들이 없는 상태에서, VCM들의 하나 이상의 컴퓨팅 유닛들에 의해 수행되는 차량 동작의 모든 측면들을 통해 완전히 제어될 수 있고, 일부 실시예들에서 차량은, 예를 들어 공기 자율 주행 차량은 완전히 또는 부분적으로 원격으로 제어될 수 있다.
VCM-기반 차량은 서브-모듈(e.g. 브레이크들, 조향 등)에 의한 유지보수를 포함하는 기존 유지보수 루틴을, 하나(또는 그 이상)의 기능이 오작동하는 VCM을 기계적으로 차량의 타입에 맞도록 선택된 완전히 기능하는 VCM으로 교체하는 것으로 교체함으로써 루틴 또는 고장 서비스 타임 및 비용을 줄일 수 있고, 이 동작의 다른 측면들은 새로 설치된 VCM과 전체 차량 과 그것의 VCM들 간의 데이터 교환을 사용하여 차량에 맞게 조정될 수 있다. 주석(tins) 처리는 몇 초에서 몇 분까지 소요될 수 있으므로, 차량의 차고-내 중단 시간을 최소화하는 반면, 오작동하는 VCM은 차량이 차고를 떠난 뒤에도 유지될 수 있다. VCM을 차량 플랫폼에서/으로 분해하거나 또는 조립하는 것과 관련된 단순성은 작업을 수행하기 위한 로봇 장비를 사용하는 것을 가능하게 하여, 프로세스를 가속화하고 인간의 노동 시간을 줄일 수 있다. 이 실시예에 따르면 유지 보수는 훈련과 숙련도를 덜 요구할 수 있으며 심지어 그/그녀의 집 차고에서 차량 운전자에 의해 수행될 수도 있다. 또한, 차량은 차량 플랫폼을 변경할 필요없이 VCM을 업그레이드함으로써 업그레이드될 수 있다. 또한, 차량의 보험은 전체-차량 보험 모델에서 VCM-기반 보험 모델로 변경될 수 있다.
이러한 타입의 실시예들에서 VCM 교체는 다음 단계들을 포함할 수 있다: 차량 플랫폼에서 VCM을 풀고, 전기/통신 연결(들)이 있는 경우 이를 끊고, 교체 VCM의 위치를 지정하고 이를 차량 플랫폼에 고정하고, 전기/통신 연결(들)을 재연결하고, 새로 설치된 VCM이 다른 VCM들 및/또는 차량 플랫폼 컴퓨팅 유닛에 연결되어 자동으로 장착 프로세스를 완료할 수 있도록 한다. 이 교체 프로세는 서비스 전문가, 미숙련 작업자 또는 로보틱 시스템 중 하나에 의해 수행될 수 있다.
차량에서 사용되기 위해 대기 중인 선반들에 보관된 VCM들은 주기적으로 또는 수요에 따라 적절한 작동 상태를 위해 테스트될 수 있다. 매장-내 VCM은 테스트된 VCM의 작동 차량에 대한 전체 연결을 모방하는 테스팅 설비에 연결될 수 있으며 테스트된 VCM에 테스트 신호들을 주입할 수 있으며 테스팅 설비의 일부인 VCM-내 센서들 또는 외부 센서들로부터 수신된, 수신 신호들을 모니터링할 수 있다. 테스트 절차는 테스트된 VCM의 go/no-go로 종료될 수 있고 또한 오퍼레이터에게 제공될 수 있는 테스트 요약을 추가할 수 있고 테스트된 VCM의 컴퓨팅 유닛에 저장될 수 있어서, 차량에 설치된 후에 VCM의 튜닝을 더 빠르고 정확하게 할 수 있다.
테스팅 절차는 다음 테스트 프로토콜들 중 하나 이상을 수행하도록 조정될 수 있다: VCM의 단일 시스템을 테스트, VCM의 다수의 시스템들을 테스트, 시스템들의 결합된 동작들 (e.g. 속도를 변경하면서 조향)을 포함하는 동작 시나리오에서 두 개 이상의 적(foe) VCM 시스템들의 테스트, 여러 번 및/또는 변화하는 비율로 테스트를 반복, 및 주어진 구동 프로파일에 따른 VCM 테스트.
VCM 사용 비용은 차량의 대여, 코너 모듈들의 대여, 서비스 계획들, 가입 서비스들과 같은 비즈니스 거래들에 사용될 수 있다. 동작 파라미터들의 몇 가지 예들은: 이동 거니, 사용 시간, 가속도(최대, 빈도) - VCM 마모율과 상관되는 데이터이다. 동작 데이터는 동작 계획 값들과 비교될 수 있다. 계획 값들은 적 VCM 및/또는 차량에 정의된 비즈니스 계획의 일부 (e.g. VCM을 구매, VCM을 대여, VCM에 대한 서비스 계획 구매/가입) 일 수 있다. 재무 데이터는 보험 계획에 사용되는 정보와 관련될 수 있다. 보험 계획은 코너 모듈 및/또는 차량에 대한 것일 수 있다. 보험 계획 비용은 VCM의 과거 데이터를 기반으로 할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, VCM의 동작은 재무 데이터에 따라 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, VCM의 성능 (동작 프로파일)은 선택된 계획의 종속성으로 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, VCM의 성능 (동작 프로파일)은 선행 계획에 대한 실제 VCM 데이터의 종속성으로 선택된다. 동작 프로파일은 감소/증가로 설정될 수 있다.
VCM, VCM 사용, 차량의 일부서의 VCM 등의 일부 실시예들은 다음의 도면들과 관련하여 아래에서 설명된다.
도 1A 내지 도 1D를 참조하면, 이것은 본 발명의 실시예들에 따른, VCM이 장착된 차량과 관련된 당사자들 간의 다양한 통신 방식들의 개략도를 도시한다. 도 1A는 VCM(150)과 차량 플랫폼(102) 사이의 기본 통식 방식을 도시하며, 이는 VCM 모터, 조향, 제동, 서스펜션 및 VCM 컴퓨팅 유닛의 동작과 관련된 신호들 및 전력을 교환하는 것을 가능하게 한다. 신호들은 제어 신호들 및 데이터 신호들을 포함할 수 있다. 도 1B는 VCM(150), 차량 플랫폼(102) 및 외부 컴퓨팅 유닛(106) 사이의 기본적인 통신 방식을 도시한다. 차량 플랫폼(102)과 VCM(150) 사에서 교환될 수 있는 신호들 및 전력은 도 1A와 관련하여 위에서 설명된 것과 동일할 수 있다. 추가로 VCM(150) 및 차량 플랫폼(102)은 예를 들어 나중에 사용하기 위한 데이터를 저장하거나 또는 저장된 데이터를 수신하거나 또는 추가된 컴퓨팅 전력을 즐기기 위해 외부 컴퓨팅 유닛(106)과 데이터를 교환할 수 있다.
도 1C는 VCM(150), 차량 플랫폼(102), 외부 컴퓨팅 유닛(106) 및 하나 이상의 추가 VCM들(108) 사이의 기본 통신 방식을 도시한다. 차량 플랫폼(102), VCM(150) 및 외부 컴퓨팅 유닛(106) 사이에서 교환될 수 있는 신호들 및 전력은 도 1B와 관련하여 위에서 설명된 것과 동일할 수 있다. 추가적으로, VCM(102)과 같이 차량 플랫폼(102)과 활성화된 통신을 하는 하나 이상의 다른 VCM들(108)은 선택적으로 VCM(102) (즉, VCM-간 통신) 및/또는 외부 컴퓨팅 유닛(106)과 통신할 수 있다.
도 1D는 VCM(150), 차량 플랫폼(102), 외부 컴퓨팅 유닛(106) 및 서비스 스테이션(110) 사이의 기본 통신 방식을 도시한다. 차량 플랫폼(102)과 VCM들(150) 사이에서 교환될 수 있는 신호들 및 전력은 도1A와 관련하여 위에서 설명된 것과 동일할 수 있다. 또한, 서비스 스테이션은 차량 플랫폼(102), VCM(102) 및/또는 외부 컴퓨팅 유닛(106) 중 어느 하나와 활성화된통신을 설정할 수 있다. 서비스 스테이션(110)과 차량 플랫폼(102), VCM들(150) 및 외부 컴퓨팅 유닛(106) 중 어느 하나 사이에서 교환되는 신호들은 VCM 관련 데이터, 차량 관련 데이터 및 차량 플랫폼과 관련된 다른 타입의 데이터 및 VCM들을 포함할 수 있다. 이러한 데이터는 오작동하는 VCM을 서비스하고, 서비스된 VCM의 헬스 기록(health record)을 업데이트하고, VCM을 특정 차량 등에 효율적으로 튜닝하는 데 유용할 수 있다.
도 2A 내지 도 2C는 본 발명의 실시예들에 따른 차량 플랫폼과 하나 이상의 VCM들 간의 통신의 다양한 실시예들을 도시한다.
차량 플랫폼(20)의 유닛들과 VCM(150) 간의 연결들의 개략적인 전기 다이어그램을 도시하는 도 2A가 참조된다. 전원(202A)은 플랫폼(202) 및/또는 VCM(150)에서 소비자들에게 전력을 제공하도록 구성된 차량 플랫폼에 위치할 수 있다. VCMs 제어 유닛 (CSCU) (202B)은 플랫폼(202) 상에 위치할 수 있고 VCMs 데이터 프로세서(202B1) 및 VCMs 시스템 컨트롤러(202B2)를 포함할 수 있다. VCM(150)은 서스펜션 제어 유닛(SCU)(202A1), 제동 제어 유닛(BCU)(202A2), 트랜스미션 제어 유닛(TCU)(202A3) 및 조향 제어 유닛(STU)(204A4)를 포함할 수 있는 그룹(204A)로부터 하나 이상의 제어 유닛들(204A)을 포함할 수 있다. VCM(150)은 모든 다른 VCM 서브-시스템 제어 유닛들 및 VCM 센서들(204B)과 통신하도록 구성된 VCM 컨트롤러(50)을 추가로 포함할 수 있다. VCM 컨트롤러(50)는 VCM 시스템 제어 유닛(202B)과 활성화된 통신을 할 수 있다. 이 방식은 차량 플랫폼(202)과 VCM(150) 사이의 제어 및 데이터의 흐름을 가능하게 한다.
일부 실시예들에 따르면, 하나 이상의 제어 유닛들(204A)은 병합된 구성요소들 및 기능을 가지도록 설계된다. 일부 실시예에서, 제어 유닛들을 병합하는 것은 공유된 동작 파라미터들 (e.g. 회전 속도)를 갖는 프로세싱 알고리즘들을 공유함으로써 이루어진다. 일부 실시예들에서, 병합된 제어 유닛들은 전원을 공유한다. 일부 실시예들에서, 병합된 제어 유닛들은 센서들의 공통 셋 (e.g. 204B에 포함된 센서들)로부터의 입력을 수신한다. 일부 실시예들에서, 병합된 제어 유닛들은 공통의 기계적 구획 내에 수용된다. 일부 실시예들에서, 제어 유닛들을 병합하면 VCM(150) 내에 위치한 제어 유닛들의 크기가 감소된다.
일부 실시예들에 따르면, 제어 유닛들(204A) 중 하나 이상은 포팅 기술을 사용하여 VCM(150)과 함께 위치하는데, 제어 유닛은 VCM(150) 상의 시스템의 기계적 구조에서 지지되는 것 이외에 외부 하우징을 필요로 하지 않는다.
차량 플랫폼(202) 상의 유닛들과 하나 이상의 VCM(150) 사이의 연결들의 개략적인 전기 다이어그램을 도시하는 도 2B를 참조하면, 차량 플랫폼(202) 상에서 전원(202A)은 도 2A의 것과 동일하거나 유사할 수 있다. VCMs 제어 유닛 (CSCU)(212B)은, 도 2A의 프로세서(202B1)과 동일할 수 있는 프로세서(212B1)에 추가하여, I/O 유닛(212B3) 및 데이터 스토리지(212B4)를 포함할 수 있다. I/O 유닛(202B3)은 플랫폼-VCM 버스(213)를 통해 통신하도록 적응될 수 있다. 각각의 VCM 유닛들(150)은 추가로 컨트롤러(CCU)(50) 및 센서 유닛(204B)을 포함할 수 있으며, 둘 모두 도 2A의 컨트롤러(50) 및 센서 유닛(204B)과 유사하게 기능할 수 있다. 추가적으로, VCM(150)은 데이터 스토리지(204D)를 포함할 수 있다. 이 방식은 차량 플랫폼(202)과 두 개 이상의 VCM들(150) 사이의 제어 및 데이터의 흐름을 가능하고 하고 추가로 VCM들 간의 직접 제어 및 데이터의 흐름을 가능하게 한다. 일부 실시예들에 따르면, 각 VCM(150)의 제어 유닛들 중 둘 이상이 단일 컴퓨팅 유닛으로 구현될 수 있다.
분리된 통신 버스들(213, 223)을 사용하여 차량 플랫폼(202) 상의 유닛들과 하나 이상의 VCM(150) 간의 연결의 개략적인 전기 다이어그램을 도시하는 도2C가 참조된다. 차량 플랫폼(202) 상의 제어 유닛들은 도 2B의 대응하는 유닛들과 동일할 수 있다. 각 VCM(150)의 제어 유닛들은 도 2B의 VCM(150)의 각각의 제어 유닛들과 동일할 수 있다. 도 2B의 통신 방식과 대조적으로, 여기에서는 플랫폼의 CSCU(212B)의 개입 없이 둘 이상의 VCM들 사이의 직접 통신을 가능하게 하는 VCM-VCM 버스(223)인 또 다른 통신 버스가 사용 중이다. VCM들 각각은 커넥터(214E)를 통해 플랫폼-VCM 버스(213) 및 VCM-VCM 버스(223)에 연결될 수 있다. 이 방식은 차량 플랫폼(202)과 둘 이상의 VCM들(150) 사이의 제어 및 데이터의 흐름을 가능하게 하고 추라고 VCM들(150) 간의 직접 제어 및 데이터의 흐름을 가능하게 한다.
이제 본 발명의 실시예들에 따른 VCM-기반 차량(100)에서 제어 유닛들의 고-레벨 토폴로지를 나타내는 개략적인 블록 다이어그램의 예시인 도 2가 참조된다. 차량(100)은 차량 플랫폼에 설치된 4개의 VCM들, 즉 좌측의 VCM들(150 LI 및 150 L2 ) 및 우측의 VCM들(150 R1 및 150 R2 )을 포함할 수 있다. 각각의 VCM들(150)의 각각의 컨트롤러(50)는 별개의 유닛으로서 또는 추가/통합 기능으로서 VCMs 제어 유닛(CSCU)를 포함할 수 있는 차량-컨트롤러(115)와 활성화된 통신을 할 수 있다. 각각의 VCM들과 차량-컨트롤러(115) 사이의 통신은 데이터를 교환하고, 신호를 제어하고, VCM의 동작 단계들 및 VCM의 상태 동안 발생하는 에러들을 반영하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 도 2D의 차량은 자율(autonomous) 차량일 수 있다. 이 실시예에서, 주 자율 컴퓨터(233)는 차량에 설치되고 제어, 오류 및 상태 신호들을 교환하도록 구성된 차량-컨트롤러(115)와 활성화된 통신을 한다. 일부 실시예들에서, 차량은 사람이 운전할 수 있고, 주 자율 컴퓨터(233)는 운전자 지원 시스템으로서 포함될 수 있다.
도 2D에 도시된 구성은 VCM들 간의 직접적인 통신을 나타내지 않는다. 서로 통신하지 않는 VCM들을 가지는 것의 잠재적인 이점은 제어가 차량-컨트롤러(115)를 통해 수행된다는 것이다. 어떤 경우에서, 이것은 충돌하는 조향 각도와 같이 충돌하는 신호를 보내는 것을 간단하게 방지할 수 있다.
그러나, 일부 실시예들에서 VCM-대-VCM 버스(도 2C의 버스(223)과 같은)가 제공되어, 더 빠른 데이터 교환, 향상된 수준의 리던던시, 및/또는 프로세서들 간의 컴퓨팅 오버로드 분산을 가능하게 할 수 있다.
이제 본 발명의 실시예들에 따른 소프트웨어(SW) 고-레벨 방식의 개략적인 블록 다이어그램인 도 2E가 참조된다. SW 방식은 이러한 모듈들 중 적어도 하나가 전용 SW 모듈에 의해 제어되는 하나 이상의 물리적 모듈들이 장착된 차량의 SW 모듈들 간의 SW 할당의 분할을 나타낸다. 도 2E의 SW 방식에서 각각의 물리적 모듈들: 조향 모듈, 파워 모듈, 파워트레인 모듈, 열 냉각 모듈 및 제동 모듈은, 관련된 물리적 모듈의 작동을 제어하기 위한 제어 신호들을 제공하고, 물리적 모듈의 동작을 모니터링하는 센서들의 판독값을 모듈로부터 수신하도록 구성된 관련 SW 모듈을 가진다. 따라서, 조향 SW 모듈(241), 파워 SW 모듈(242), 파워트레인 SW 모듈(243), 서스펜션 SW 모듈(244), 열 냉각 SW 모듈(245) 및 제동 SW 모듈(246)은, 각각의 물리적 모듈에 대한 제어 신호들을 제공하고 관련된 물리적 모듈의 동작을 반영하는 각각의 물리적 모듈 센서 신호들을 수신하도록 구성된다.
각각의 SW 모듈들은 중앙 SW 모듈(248)과 활성화된 통신을 할 수 있으며, 이는 각 SW 모듈들로부터 제어, 상태 및 에러 데이터를 수신하고, 그것을 저장하고 수신된 데이터를 비휘발성 메모리 (미도시) 내에 저장된 프로그램 라인들에 따라 수신된 데이터를 선택적으로 처리하도록 적응된다. 중앙 SW 모듈(248)은 예를 들어 본 명세서들의 다른 곳에서 설명된 제어 방식들 중 하나 이상에 따라 차량 제어 유닛(미도시)와 활성화된 통신을 할 수 있다. 중앙 SW 모듈(248)은 자율 제어 유닛(미도시)와 같은 외부 제어 엔티티(미도시)로부터 제어 신호들을 수신하도록 구성된다. 일부 실시예들에서 SW 모듈들 각각은, 그것이 제어하도록 구성된 물리적 모듈 상에 또는 그에 근접하게 배치될 수 있는 전용 컴퓨팅 장치(미도시) 상에도 동작될 수 있다. 이런 방식으로 각 HW/SW 모듈은 관련된 모듈을 제거하고 그것을 다른 모듈로 교체하는 것만으로 전체 교체 기능이 가능하다. 다른 실시예들에서 두 개 이상의 SW 모듈들은 예를 들어 차량 플랫폼에 배치된 하나의 HW 플랫폼 상에 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서 물리적 모듈들의 HW 모듈들은 서로 동일할 수 있고 HW 모듈에 로드되는 SW 패키지에 의해서만 달라질 수 있다. 이러한 배열은 비용을 절감할 수 있고, 기성(on-the-shelf) 예비 모듈들의 수를 줄일 수 있고 제거, 설치 및 SW 로드 및 조정 시간에 필요한 시간을 단축할 수 있다.
도 3A 내지 도 3G는 본 발명의 실시예들에 따른 VCM들의 다양한 기계적-전기적 구성들을 도시한다. 다음 예들에서는 VCM의 유닛들의 다양한 부분 조합들이 표시된다.
이제 휠 VCM(150)이 설치된 상태의 등각 투영도를 개략적으로 도시하는 도 3A가 참조된다. VCM(150)은 휠을 회전시키도록 구성된 구동트레인 유닛(304B)와 함께 서스펜션 유닛을 구동하는 전기 모터(300A)를 포함한다. 또한, 본 실시예들에서 회전 센서(306)은 휠의 회전 속도를 반영하기 위해 휠 베어링에 설치될 수 있다. 전기 모터(304A)는 전원 연결부(304A1)을 통해 전원에 연결될 수 있다.
이제 휠 VCM(150) 내에 설치된 상태의 등각 투영도를 개략적으로 도시하는 도 3B가 참조된다. VCM(150)은 조향 어셈블리(310A), 서스펜션 어셈블리(310B) 및 휠의 림 내에 적어도 부분적으로 둘러싸인 제동 어셈블리(310C)를 포함한다. 조향 어셈블리(310A)는 실시예들에 따라 조향 로드(310A1), 조향 모터(310A2) 및 조향 제어 유닛(310A3)을 포함할 수 있다. 조향 어셈블리(310A)는 조향 제어 유닛(310A3)으로부터 조향 제어 신호들을 수신하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 조향 제어 유닛(310A3)은 차량 플랫폼의 중앙 컨트롤러 또는 VCM으로부터 조향 제어 신호들을 수신한다. 서스펜션 시스템(310B)은 차량 플랫폼에 대한 휠의 이동을 가능하게 하는 시스템으로 도시되어 있다. 서스펜션 어셈블리(310B)는 레일(310B1)이 움직일 수 있는 서브-프레임(310B2)을 포함할 수 있다. 서스펜션 어셈블리(310B)는 서스펜션 팽창/압축을 측정하도록 구성된 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 3C 및 도 3D는 각각 도 3B의 VCM 실시예의 정면도 및 측단면도이다. 도 3C에는 제동 액츄에이터(310C1) 및 제동 제어 인터페이스(310C2)를 포함하는 제동 어셈블리(310C)의 일부 세부사항이 도시되어 있다. 도 3D는 서스펜션 어셈블리(310B)의 서브 프레임(310B2) 및 레일(310B1)의 다른 뷰를 도시한다.
본 발명의 실시예들에 따라, 휠의 림 내에 적어도 부분적으로 설치된 VCM(150)의 상부 단면도를 도시하는 도 3E가 참조된다. VCM(150)은 제어 유닛(320A1)을 갖는 모터(320A) 및 차량 플랫폼으로부터 전력 공급을 수신하기 위한 모터 전기 연결부(320A2)를 포함할 수 있다. VCM(150)은 휠 인터페이스(320C) 및 조향 어셈블리(320B)에 회전 구동을 제공하기 위한 동력 전달(320D)을 더 포함한다. 휠 인터페이스는 회전 속도를 나타내는 데이터를 제공하기 위한 회전 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 전기 및 통신 케이블(320A2)은 차량 플랫폼 및/또는 다른 VCM들에 필요한 연결들을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서 VCM 컨트롤러(50)은 VCM(150) 시스템의 일부로서 설치될 수 있다. 조향 어셈블리(320B)의 전기 및 제어 연결은 VCM-제어기(50)에 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른, 휠의 림 내에 적어도 부분적으로 설치된 VCM(150)의 개략적인 측단면도를 도시하는 도 3F가 참조된다. 도 3F는 구동 샤프트(330B1)을 통해 휠을 회전시키도록 구성된 결합된 구동트레인 및 서스펜션(330B)을 포함하는 VCM(150)의 실시예들 도시한다. 전기 및 통신 케이블(330D)은 차량 플랫폼 및/또는 다른 VCM에 필요한 연결을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서 VCM-컨트롤러(50)는 VCM(150) 시스템의 일부로 설치될 수 있다. 실시예가 조향 기능(미도시)를 포함하는 경우에 그것의 전기 및 제어 케이블은 VCM-컨트롤러(50)에 연결될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 휠의 림 내에 적어도 부분적으로 설치된 VCM(150)의 개략적인 측면도를 도시하는 도3G가 참조된다. VCM(150)은 모터(340A), 서스펜션 어셈블리(340B), VCM-컨트롤러(50), 연결부(340D1)를 통해 VCM-컨트롤러에 연결된 제동 액츄에이터(340D) 및 휠 베어링에 배치될 수 있는 회전 센서(340E)를 포함할 수 있고, VCM(150)는 인터페이스 모듈(342)를 통해 차량 플랫폼에 기계적으로 연결될 수 있다. 모터(340A), 회전 센서(340E), 제동 액츄에이터(340D), 서스펜션 어셈블리(340B) 중 어느 하나는 VCM-컨트롤러(50)에 의해 연결되고 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 모터(340A), 회전 센서(340E), 제동 액츄에이터(340D) 및 서스펜션 어셈블리(340B) 중 어느 하나는 VCM-컨트롤러(50)에 의해 연결되고 제어되는 지정된 제어 유닛에 연결된다.
이제 본 발명의 실시예들에 따른 VCM(150)의 실시예의 개략적인 3D 예시를 도시하는 도4A가 참조된다. VCM(150)은 모터 및 모터 제어 유닛(400A), 파워 트레인(400B), 서스펜션 어셈블리(400C), 조향 제어 유닛 및 조향 액츄에이터 (총괄적으로 400D로 지정됨), 제동 유닛(400c) 및 휠 인터페이스(400F)를 포함하며, VCM(150)의 적어도 일부는 휠 인터페이스(400F)에 설치될 때 차량의 림 내에 포함되도록 구성된다. 회전 모터 유닛(400A), 센서(미도시), 제동 유닛(400E), 서스펜션 어셈블리(400C) 중 어느 하나는 VCM 제어 유닛(미도시)에 의해 연결 및 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 모터, 브레이크, 서스펜션 어셈블리 중 임의의 하나는 VCM 컨트롤러 (미도시)에 의해 연결 및 제어될 수 있는 지정된 제어 유닛에 연결될 수 있다.
이제 본 발명의 실시예들에 따른 VCM(150)의 실시예의 개략적인 3D 예시를 도시하는 도 4B를 참조하면, VCM(150)은 2개의 휠들에 부착하기 위한 인-휠 유닛을 도시한다. VCM(150)은 구동 트레인(410C)를 통해 2개의 휠 인터페이스들(410D)을 구동하도록 구성된 모터 및 모터 전기 연결부(410A)를 포함한다. VCM(150)은 서스펜션 제어 유닛(410B1), 서스펜션 움직임 센서(410B2) 및 서스펜션 스프링-및-댐퍼(410B3)를 포함할 수 있는 서스펜션 어셈블리(410B)를 더 포함한다. VCM(150)은 휠 인터페이스(410D)를 통해 휠에 연결될 수 있고 인터페이스(412)를 통해 차량 플랫폼에 기계적으로 연결될 수 있다. VCM(150)은 VCM 컨트롤러(50)에 의해 제어될 수 있다. 모터(410A) 및 서스펜션 어셈블리(419B) 중 임의의 하나는 VCM 컨트롤러(50)에 의해 연결되고 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 모터(410A) 및 서스펜션 어셈블리(410B) 중 임의의 하나는 VCM 컨트롤러(50)에 의해 연결되고 제어되는 지정된 제어 유닛(서스펜션 제어 유닛(410B1) 같은)에 연결된다.
이제 본 발명의 실시예들에 따른 VCM(454)를 저장하기 위한 저장 유닛(452)의 개략적인 블록 다이어그램인 도 4C가 참조된다. VCM(454)은 센서 유닛(454A) 및 다음의 활성화 시스템들과 활성화된 통신을 할 수 있는 VCM 컨트롤러(50)를 가지는, 예를 들어 도 2A에 설명된 VCM(150)과 같이 위에서 설명된 VCM 중 임의의 하나와 유사할 수 있다: 서스펜션 제어 유닛(SCU)(454B1), 제동 제어 유닛(BCU)(454B2) 및 조향 제어 유닛(STU)(454B3) 및 휠 구동 제어 유닛(454B4).
VCM(454)은 하나 이상의 기계적 마운트들(452A) 및 하나 이상의 전기적 및 제어 커넥터(452B)를 통해 저장 유닛(452)에 장착되도록 구성될 수 있다. 마운트들(452A) 중 임의의 하나는 저장 유닛(452) 내에서 VCM(454)의 중량을 지지하도록 구성될 수 있고, 일부 실시예들에서 마운트들(452A) 중 하나 이상은 전기 회로를 포함한다.
일부 실시예들에 따르면 위에서 설명된 바와 같이 저장 유닛(452) 은 저장 유닛(452) 내에 저장될 때 VCM(454)에 대한 헬스 테스트를 수행하도록 적응된 제어기 및 제어 프로그램들(미도시)이 제공될 수 있다. 저장 유닛(452)은 VCM 테스트 결과를 제공하고 테스트 파라미터들의 제어를 가능하게 하는 로컬 출력 유닛(452C) (e.g. 디스플레이, 무선 송신기/수신기 등)을 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 마운트들(452A)는 다음의 센서들 중 하나 이상의 폼을 포함할 수 있다: 진동 센서, 기계적 부하 센서, 기계적 모멘트 센서 등. 테스트 방식에 따라 하나 이상의 VCM 시스템들을 활성화하여 테스트가 수행될 수 있다. 테스트 결과는 VCM 센서(454A) 및/또는 마운트들(452A)에 포함된 센서들에 의해 기록될 수 있다.
저장 유닛(452)는 복수의 벽들(450a, 450b, 450c, 450d)을 갖는 용기일 수 있다. 저장 유닛(452)은 VCM(454)에 맞도록 혀상화될 수 있거나 복수의 VCM 타입들에 맞도록 (e.g. 조정 가능한 마운트들(452A)에 의해) 조정 가능하도록 설계될 수 있다. 저장 유닛(452)은 복수의 VCM들(454)를 한 번에 수용할 수 있는 형상 및 크기일 수 있다. 저장 유닛(452)은 고정식일 수 있거나 이동식으로 구성될 수 있다.
이제 본 발명의 실시예에 따르 VCM을 차량 플랫폼에 연결하는 것과 관련된 단계들을 도시하는 개략적인 흐름도인 도 5가 참조된다. VCM은 단계 502에서 차량 플랫폼에 플러그될 수 있다. 일부 실시예들에서 플러깅 단계(502)는 차량 플랫폼에 더 일찍 장착되지 않은 새로운 VCM의 것이다. 일부 실시예들에서, 플러깅 단계(502)는 과거에 차량 플랫폼에 설치된 VCM의 것이다. 일부 실시예들에 따르면, 플러깅은 인간 작업자(e.g. 기술자, 운전사, 차량 전문가)에 의해 이루어지며, 일부 실시예에서 플러깅은 로봇 시스템에 의해 이루어진다. VCM들의 동작 프로파일 데이터는 단계 504에서 플랫폼에 의해 수신된다.
506 단계에서 VCM 버전이 확인된다. VCM 검증이 실패하면, 506a 단계에서 통지가 발행된다. 실패 통지는 운영자에게 제공될 수 있으며 시각적 또는 소리로 제공될 수 있다. 실패 통지는 다른 장치로 전송되는 출력일 수 있다. 실패 통지는 VCM 및/또는 차량 플랫폼 및/또는 VCM에 연결된 장치에 의해 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, VCM 버전이 업데이트될 필요가 있는 경우 업데이트는 단계 506b에서 발생한다.
VCM 프로파일과 플랫폼 프로파일은 단계 508에서 매칭되고, 매칭이 실패하면 단계 508a에서 주석이 보고된다. 일부 실시예들에서, 보고 508a 이후에 VCM을 언플러그하고 VCM을 차량 플랫폼 프로세스에 연결하는 것을 종료한다. 보고 508a는 오퍼레이터에 대한 것일 수 있으며 시각적이거나 소리일 수 있다. 보고 508a는 다른 장치로 전송되는 출력일 수 있다. 보고 508a는 VCM 및/또는 차량 플랫폼, 및/또는 VCM에 연결된 장치에 의해 제공될 수 있다.
단계 510에서 새로 설치된 VCM은 차량의 프로파일과 일치하는 프로파일을 사용하여 활성화된다. 일부 실시예들에 따르면, 프로파일은 VCM에 저장된 프로파일 데이터베이스로부터 선택된다. 일부 실시예들에서, 프로파일 데이터베이스는 차량 플랫폼에 저장된다. 일부 실시예들에서, 프로파일 데이터베이스는 원격 저장 유닛 (장치, 컴퓨터, 클라우드)에 저장된다. 일부 실시예들에 따르면, 선택된 동작 프로파일은 VCM의 조향 및/또는 제동 및/또는 구동과 관련된 시스템의 활성화/비활성화를 포함한다. 일부 실시예들에 따르면, 프로파일은 차량의 성능에 맞는 동작 파라미터들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 프로파일은 운전자 프로파일에 맞는 동작 매개변수들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 프로파일은 차량의 계획된 작동 (e.g. 시간, 거리, 속도, 날씨, 도로 조건)에 따른 예상 동작 파라미터들을 포함한다.
VCM 이력 데이터는 단계 512에서 선택적으로 로드될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이력 데이터는 차량 플랫폼의 동작 데이터일 수 있다. 일부 실시예들에서, 이력 데이터는 VCM의 동작 데이터일 수 있다. 일부 실시예들에서, 이력 데이터는 차량의 계획된 동작에 대한 것일 수 있다. 일부 실시예들에서, 이력 데이터를 로딩(512)한 후에 이력 데이터를 분석(513)한다. 일부 실시예들에서, 분석(513) 결과가 VCM 및/또는 차량 플랫폼의 예상된 작동과 충돌할 때 경고가 제공된다 (e.g. 유지보수 시간이 예측 작동을 허용하기 위해 짧음)
VCM이 활성화된 후, 그 프로파일은 단계 514에서 차량의 다른 VCM들의 프로파일과 매치된다. 일부 실시예들에 따르면, 미스매치가 발견되면 단계 514a에서 보고된다 (보고 방법은 위에 나열된 것과 유사할 수 있음)
단계 516에서 새로운 VCM의 프로파일은 차량의 다른 VCM들의 프로파일로 조정된다.
단계 518에서 다른 VCM들의 프로파일은 새로운 VCM의 프로파일로 조정되고, 이에 의해 필요한 조정이 달성될 때까지 폐쇄 루프를 생성한다. 모든 VCM들의 조정이 성공적으로 완료되면 새로 설치된 VCM의활성화가 단계 520에서 동작된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 하나 이상의 VCM들을 포함하는 시스템의 어떤 요소가 VCM을 가지는 차량의 작동 및 유지보수 동안 발생할 수 있는 각각의 특정 동작의 수행에 관련되는지를 상세히 설명하는 차트인 도 6이 참조된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 새로 설치된 VCM을 차량 플랫폼 및 다른 VCM들과 매칭하는 프로세스 및 선택적 추가 프로세스를 나타내는 개략적인 흐름도인 도 7A 및 도7B가 참조된다. 단계 702에서 새로운 VCM이 차량 플랫폼에 연결되고 VCM의 제어 장치가 단계 704에서 활성화된다. VCM은 단계 706에서 원격/외부 컴퓨터, 차량 플랫폼 컨트롤러 또는 원격, 클라우드-내 서비스 중 하나에 의해 검증될 수 있다. VCM의 정보는 708 단계에서 차량 플랫폼 컨트롤러로 전송되고 710 단계에서 차량의 다른 VCM들로 전송되어 처리가 종료된다.
다음 단계들(712내지 716)은 선택 사항이다: 단계 712에서 다른 VCM들로부터 데이터가 수신될 수 있고 단계 714에서 새로 설치된 동작 프로파일이 다른 VCM들로부터의 데이터에 기초하여 설정될 수 있다. 새로운 VCM의 이력 정보가 필요한 경우 단계 714에서 달성된 결과를 최적화하기 위해 단계 714에서 그것이 로드될 수 있다. 마지막으로, 단계 716에서 VCM들의 동작 파라미터들은 차량 시스템들과의 동작을 일치시키도록 보정된다.
이제 본 발명의 실시예들에 따라 차량 플랫폼에 설치된 동작 VCM을 업데이트하는 프로세스를 도시하는 개략적인 흐름도인 도 8이 참조된다. VCM이 설치되고 활성화되면, 차량의 동작 파라미터들이 업데이트될 수 있다 (단계 802). 업데이트 단계(802)는 차량의 동작 e.g. 운전 중 속도 및/또는 조향 변경 중일 수 있다. 업데이트는 서비스 절차의 일부일 수 있다.
업데이트(802) 후에는 차량의 요구되는 업데이트된 동작 파라미터들을 지원할 수 있는 하나 이상의 VCM들의 시스템들 중 하나 이상을 식별(단계804)한다.
이제 식별된 VCM 시스템들에 대해 업데이트된 파라미터들이 계산된다 (단계 806). 컴퓨팅은 경우에 따라 차량 플랫폼의 컴퓨팅 유닛 또는 VCM에서 수행될 수 있다. 컴퓨팅 단계(806)에 이어 하나 이상의 VCMS에서 시스템 중 하나 이상을 작동시키기 위한 동작 파라미터들이 업데이트된다 (단계 808). 업데이트 단계(808) 후에, VCM 시스템들이 작동되고(단계 810) VCM 시스템의 성공적인 작동 승인이 차량 플랫폼 및/또는 다른 VCM들에 의해 제공된다 (단계 812).
식별(804), 업데이트(808), 작동(810) 및 승인(812)의 하나 이상의 단계들은 VCM과 VCM 시스템 제어 유닛 사이의 데이터 교환을 포함할 수 있으며, 이는 상기 다른 곳에서 설명된다.
이제, 본 발명의 실시예들에 따라 설치된 VCM에 대한 동작 파라미터들을 업데이트하는 프로세스를 도시하는 개략적인 흐름도인 도 9가 참조된다.
타깃 동작 프로파일 세트는 차량 오퍼레이터로부터 수신된다 (단계 902). 타깃 동작 프로파일은 차량 동작, 서비스 절차 및 초기 활성화 중 하나 이상 동안에 제공될 수 있다.
타깃 프로파일(902)를 설정하는 단계 이후에 차량 플랫폼 컨트롤러 및/또는 하나 이상의 VCM들의 하나 이상의 제어 유닛들로부터 차량의 현재 동작 프로파일을 수신하는 단계(904)가 실행된다.
상기 타깃 VCM 동작 파라미터들 및 현재 동작 프로파일에 기초하여, 타깃 동작 프로파일 파라미터가 계산될 수 있다(단계 906). 계산(906)은 차량 플랫폼에 위치한 컴퓨팅 유닛, VCM 및/또는 원격 컴퓨팅 유닛에 의해 수행될 수 있다.
계산된 동작 파라미터들은 하나 이상의 VCM들에 있는 하나 이상의 제어 유닛에 의해 배포될 수 있고 VCM 제어 유닛들은 업데이트된 액츄에이션 신호들을 타깃 파라미터 값에 따라 VCM들의 시스템에 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라, 예상 동작 파라미터들에 기초하여 실제 동작 파라미터들을 적응시키기 위한 프로세스를 도시하는 개략적인 흐름도인 도 10이 참조된다. 프로세스는 VCM 요구 성능을 나타내는 데이터를 수신함으로써 시작될 수 있고 (단계 1002) VCM의 예상 동작 성능의 추정으로 계속될 수 있다 (단계 1004).
다음으로, 이전 단계들에 기초하여 VCM이 예측된 성능을 달성할 수 있는지 여부가 결정된다 (단계 1006). 이 단계에서 업데이트된 동작 파라미터들은 예상 데이터를 달성하기 위해 계산될 수 있고(단계 1006a), 선택적으로 예상 데이터는 그에 따라 업데이트된다(단계 1006b).
계산된 업데이트 예상 데이터에 기초할 수 있는 활성화 명령들은 이제 하나 이상의 VCM들로 전송될 수 있고 (단계 1008), 단계 1006에서 폐쇄 루프에서 다시 결정될 수 있다. 계산(1006a)이 업데이트된 동작 파라미터들을 제공하는데 실패할 경우 실패가 제공된다. 결정(1006) 및 계산(1006a)의 하나 이상의 단계는, 차량 플랫폼, VCM 및/또는 원격 컴퓨팅 유닛 중 하나 이상에 위치한 컴퓨팅 유닛에 의해 이루어질 수 있다.
이제 본 발명의 실시예들에 따른 VCM을 교체하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도인 도 11이 참조된다.
VCM은 예를 들어 다음 경로들 중 하나에서 교체가 필요한 것으로 식별될 수 있다: VCM의 타깃 동작 파라미터들 사이의 미스매치가 감지된 경우, 및 VCM의 만료가 감지된 경우(단계 1102B) 또는 계획된 서비스 프로그램의 변경이 감지된 경우(단계 1102C) 미리 결정된 임계값을 초과하는 실제 동작 파라미터 (단계 1102A).
VCM을 교체할 필요가 있다고 결정되면 "교체해야 함"을 나타내는 신호가 발생되고 (단계 1150) 차량의 동작 모드가 서비스 모드로 설정된다 (단계 1106).
오작동하는 VCM은 차량 플랫폼에서 제거되고 (단계 1108) 실제 상태에 따라 폐기되거나 (단계1110A) 서비스를 받을 수 있다(단계 1110B).
제거된 VCM의 실제 상태와 관계없이 교체 VCM이 차량 플랫폼에 장착될 수 있고 활성화되고(단계 1112) 교체 작업이 재개된다(단계 1114).
이제 본 발명의 실시예들에 따른 일부 예시적인 상황들에서 차량의 유닛들 사이의 통신 및 제어 흐름을 도시하는 개략적인 블록도인 도 12A 내지 도 12C가 참조된다. 세 가지 예들 모두에서 차량 플랫폼에는 최소한 전원 및 VCM 시스템 컨트롤러가 장착될 수 있으며 여기서 시스템 컨트롤러는 아래의 예에서와 같이 다른 유닛들로부터 디스커넥트될 수 있다. 아래 예의 각 VCM 모듈들에서는 다음 예에 따라 모터 유닛, 조향 유닛, 제동 유닛, 서스펜션 유닛 및 VCM 컨트롤러를 포함하는 리스트에서 적어도 하나 이상이 장착될 수 있다. 다음의 모든 예들에서 차량 플랫폼 컨트롤러와 VCM 제어 유닛 사이의 통신이 디스커넥트될 수 있다. 다른 통신 라인들 역시 디스커넥트될 수 있다. 아래 예에서 디스커넥트된 통신 라인은 빨간색 십자가로 표시되어 있다.
도 12A는 그들 사이의 디스커넥트된 직접 라인을 우회하기 위해 외부 또는 원격 컴퓨터를 통해 VCM과 통신하는 플랫폼 차량의 기본 통신 배열을 도시한다.
도 12B는 하나 이상의 VCM과 외부/원격 컴퓨터가 있는 차량 플랫폼을 포함하는 구성을 도시하며, 여기서 단일 VCM과 플랫폼 사이 및 플랫폼과 여러 VCM들 사이의 직접 통신 라인들이 디스커넥트된다. 이 구성은 어떻게 플랫폼과 모든 VCM들의 통신이 원격/외부 컴퓨터를 통해 수행되는지 예시하고, VCM들간의 통신이 이를 강화할 수 있다.
도 12는 차량에서 차량 플랫폼이 VCM과의 직접 통신에서 디스커넥트되지만 원격/외부 컴퓨터 및 서비스 스테이션과의 통신 라인이 있는 시나리오를 도시한다. 원격/외부 컴퓨터와 서비스 스테이션 사이에도 통신 라인이 활성화되어 있다. 여기에서 볼 수 있듯이 플랫폼과 VCM 간의 통신은 두가지 대체 경로 - 서비스 스테이션 및/또는 원격/외부 컴퓨터 - 를 통해 수행될 수 있다.
이제 본 발명의 실시예들에 따라, VCM을 동작시키고 VCM 데이터를 다른 시스템들과 통신하기 위한 프로세스를 도시하는 도 13이 참조된다.
VCM의 동작은 동작 파라미터들 및 동작 프로파일의 선택에 기여하는 시스템들 및 프로세스들과 연관될 수 있다. VCM의 동작은 재정적 목적 및 비즈니스 트랜잭션들에 사용되는 시스템들 및 데이터베이스들과도 연관될 수 있다. 사용 비용은 차량의 렌탈, VCM들의 렌탈, 서비스 계획, 가입 서비스들과 같은 비즈니스 트랜잭션들에 사용될 수 있다. 다른 시스템들과 통신할 수 있는 동작 파라미터들의 몇 가지 예들은 다음과 같다: 이동 거리, 동작 시간, 가속도(최대, 빈도), 이 모든 것은 VCM 마모율과 상관 관계 있는 데이터를 제공한다. 동작 데이터는 계획된 값들과 비교될 수 있다. 계획된 값은 VCM 및/또는 차량에 대해 정의된 비즈니스 계획. e.g. VCM 구매, VCM 임대, VCM을 위한 서비스 계획의 구매/가입 (예, VCM-as a service), 사용 계획 구매의 일부일 수 있다. 재무 데이터는 보험 계획에 사용되는 정보와 관련될 수 있다. 보험 계획은 VCM 및/또는 차량일 수 있다. 보험 계획 비용은 VCM의 이력 데이터를 기반으로 할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, VCM의 동작은 재무 데이터 및 재무 고려 사항에 따라 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, VCM의 성능 (동작 프로파일)은 선택된 계획의 종속성으로서 선택된다. 일부 실시예들에서 VCM의 성능(동작 프로파일)은 선행 계획에 대한 실제 VCM 데이터의 종속성으로서 선택된다. 도 13에 도시된 바와 같이, VCM 동작은 다음 요소들을 포함할 수 있다: 코너 모듈을 수신하고(1302), 수신(1302)은 차량 플랫폼, 작업자 프로파일 등에 설정된 계획에 따를 수 있다. 상기 다른 곳에서 설명된 바와 같이, VCM은 차량 플랫폼에 연결된다(1304). VCM을 활성화(1308)하기 전에 VCM에 대해 설정된 동작 계획에 대한 정보를 수신(1306)하는 단계가 있을 수 있다. VCM 프로파일의 설정(1310)은 계획에 따라 이루어질 수 있다
VCM의 동작 데이터는 기록된 VCM의 동작 데이터를 출력(1314)한 후에 다른 시스템들에 의해 사용되기 위해 기록(1312)될 수 있다. 재무 시스템일 수 있는 다른 시스템들은 동작 데이터를 수신(1316)할 수 있다. 수신된 데이터는 VCM의 데이터의 사용량을 분석(1318)하고 분석된 데이터에 따라 재무 요금을 계산(1320)하는데 사용될 수 있다. 재무 요금은 VCM 보유자에게 출력(1322)될 수 있다. 일부 실시예들에서, 분석된 데이터는 VCM의 동작 계획을 업데이트(1324)하기 위해 출력될 수 있다.
단계 1330에서 1336에 도시된 바와 같이, 계획은 VCM에 대해 설정된 비즈니스 계획을 기반으로 할 수 있다. VCM의 동작 계획은 데이터베이스에 설정(1332), 저장(1334), 필요에 따라 다른 장치(e.g. 외부 컴퓨터, 클라우드, 차량 플랫폼 컴퓨팅 유닛, 코너 모듈 컴퓨팅 유닛)에 출력(1336)될 수 있다.
우리는 실시예들에 따른 차륜(wheeled) 차량들(100)의 예들을 도시하는 도 14A 내지 도 14D를 참조한다. 4륜 차량만이 예시되어 있지만, 본 발명의 실시예들에서는 더 적거나 더 많은 수의 휠을 가지는 차량들에서 실시될 수 있다. 도 14A 및 도 14B는 4개의 VCM들(150)이 설치된, 즉 각 코너에 하나, 그리고 각 VCM(150)은 각각 탑재 (즉, VCM-탑재) VCM-컨트롤러(50)을 포함하는, 차량(110)을 도시한다. 도 14A의 차량(100)은 차량-탑재 차량-컨트롤러(115)와 4개의 VCM-컨트롤러들(50) 각각 사이의 전자 통신을 가능하게 하는 통신 버스(153)를 포함한다. 따라서 통신 장치들은 도 2D에 도시된 것과 유사하며, 여기서 차량 컨트롤러와 각 VCM-컨트롤러들 간의 통신은 가능하게 되지만, VCM-컨트롤러들 사이의 직접 통신은 도시된 통신 버스에 의해 가능하게 되지 않는다; 일부 실시예들에서 통신 버스(153)는 VCM-VCM 통신을 포함하도록 확장될 수 있다.
도 14B에 도시된 차량(100)은 VCM-컨트롤러(50)를 서로 연결하는 통신 버스(154)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 도 14B에 도시된 바와 같이, 통신 버스(154)는 차량-컨트롤러(115)와 VCM-컨트롤러들(50) 중 어느 하나 이상(또는 모두) 사이의 통신을 추가로 가능하게 할 수 있다. 통신 버스(153 또는 154)의 예는 컨트롤러 영역 네트워크(CAN, controller area network) 버스로 구성된 다중-마스터 직렬 버스이다. 일부 실시예들(미도시)에서, 물리적으로 분리 및/또는 할당된, 예를 들어 영구적으로 또는 임시로 할당된 통신 채널들은 버스 옆의 특정 끝점(endpoint)들 간에 또는 버스의 확장으로 구현될 수 있다. 예를 들어, VCM 컨트롤러는 각 VCM 내에 배치된 센서들과 '직접-채널' 통신을 할 수 있다.
도 14A 및 도 14B의 예들에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 복수 쌍의 대향 VCM들(150), 즉 대향 휠들을 포함할 수 있다. 도 14C 및 도 14D에 예시된 것과 같은 다른 예들에서, 차량(100)은 대향 VCM들(150)의 단일 쌍을 포함할 수 있는 반면 차량(100)의 다른 휠들은, 존재하는 경우, 다른 방식으로, 예를 들어 조향, 구동, 제동 및/또는 서스펜션 시스템들을 위한 종래 장치들을 사용하여 구현된다.
이제 우리는 도 15를 참조한다. 실시예들에 따른 VCM(150)은 각각 기계적 및/또는 전기적 구성요소들을 포함하는 복수의 서브-시스템들을 포함한다. 각 서브-시스템들은 서브-프레임(161) 및 휠 인터페이스(175)와 접촉하거나 연결된다. 각 VCM(150)의 복수의 서브-시스템들은 다음 4개의 서브-시스템들 중에서 선택된다:
a. 조향, 즉 조향 축을 중심으로 차량의 휠을 회전시키는데 필요한 기계적 및/또는 전기적 구성요소들 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있는 조향 서브-시스템(200)으로 다음을 포함하고 완전히는 아닌: 조향 모터, 조향 액츄에이터, 조향 로드, 조향 시스템 컨트롤러 또는 제어 유닛, 조향 인버터 및 휠-각도 센서. 조향 서브-시스템의 일부 구성 요소들은 도 3B 및 4A에 도시되어 있다. 실시예들에서 VCM(150)의 VCM-컨트롤러(50)는 차량으로부터, 예를 들어 운전자-동작 조향 메커니즘 또는 자율 조향 유닛으로부터의 전기적(전자적 포함) 입력으로서 조향 명령을 수신할 수 있고, 상기 지시에 응답하여, 예를 들어 조향 액츄에이터에 에 전달되는 전류 및 전압을 조절하거나/하고 고-레벨 지시들을 조향-시스템 컨트롤러로 전송하여, 예를 들어, 조향 액츄에이터를 통해 조향 로드의 움직임이 휠의 회전에 영향을 미치게 함으로써 상기 지시를 수행한다. 조향 모터, 액츄에이터 및/또는 인버터는 차량의 섀시에 설치된 배터리 팩과 같은 외부 전원 ('외부'는 VCM의 외부를 의미함) 또는 도 21의 테스팅 장치와 같은 테스팅 셋-업에 연관딘 전원으로부터 전력을 수신할 수 있다. 적용 가능한 경우 조향 시스템 컨트롤러는 VCM-컨트롤러(50)의 전원(59) (도 17A에 도시됨) 또는 전술한 외부 전원으로부터 전력을 수신할 수 있다.
b. 차량을 구동하기 위해 차량의 휠을 회전시키기 위해 구동 샤프트를 작동시키는데 필요한 기계적 및/또는 전기적 구성요소들 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있는 구동 시스템(180)으로 다음을 포함하고 완전히는 아닌: 전기 구동 모터, 모터에 의해 회전되는 구동축, 선택적으로 단일-기어 또는 다중-기어 트랜스미션을 포함하는 휠에 회전을 전달하기 위한 기어 어셈블리들 및 휠 속도 센서와 같은 센서들(비-제한적인 예, 로터리 인코더). 구동 시스템의 일부 구성 요소는 도 3A, 3E, 3F, 4A 및 4B에 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 구동 모터는 VCM에 포함되고, 일부 실시예들에서 구동 모터는 차량에, 예를 들어 섀시에 설치된다. 실시예들에서, VCM(150)의 VCM 컨트롤러(50)는 차량, 예를 들어 운전자-동작 구동 메커니즘(e.g. 가속 페달) 또는 자율 주행 장치로부터의 전기적 입력을 통해 수신된 명령에 응답하여 모터의 출력 및/또는 휠의 회전 속도 및/또는 트랜스미션 기어의 선택을 조절하도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 명령은 예를 들어 전기 구동 모터를 작동시키기 위한 전류 및 전압을 포함한다. 실시예들에서, 구동 서브-시스템(180)은 차량이 감속할 때 구동 모터가 발전기로 작용하는 회생 제동 방식에서 사용될 수 있다. 회수된 전기는 차량-탑재 에너지 저장 장치에 저장될 수 있다. 예를 들어, 운전자가 가속 페달에서 발을 떼면 (또는 자율 구동 시스템이 구동 휠에 전원을 공급하는 것을 중지), 그 지점에서 회생 제동 방식이 차량의 감속에 의해, 즉 발전기의 회전이 구동 트레인을 통해 기계적 저항력으로 변환됨에 따라 생성되는 전기 에너지를 회수하기 시작한다. 다른 예에서, 재생 제동은 운전자가 브레이크 페달을 밟는 것에 응답하여 (또는 자율 주행 컴퓨터로부터 브레이크-작동 명령을 수신하여) 마찰 제동, 즉 제동 시스템(176)의 정규 동작에 의해 부스트된다. 이러한 예에서, 차량을 제동하는데 사용되는 에너지의 일부는 '일반' 마찰 제동 장치에서 열로 손실되고, 에너지의 적어도 일부는 저장된 전기 에너지로서 회수된다. 실시예들에서, 회생 제동과 마찰 제동을 결합할 때 구동 시스템(180)과 제동 서브-시스템(176)의 '협력'은 VCM-컨트롤러(50)에 의해 제어될 수 있다. VCM-컨트롤러가 서로 협력하여 다수의 서브-시스템들을 제어하도록 구성된(예를 들어 프로그램된) 다른 예에서, 조향 서브-시스템(200)은 예를 들어 대향 휠이 같은 방향으로 나란히 회전하도록 하여 대칭적으로 조향하거나 또는 대향 휠이 나란히 회전하지 않는 비대칭적으로 조향하는지 여부에 의해 도로와의 마찰을 증가시키도록 휠을 회전시킴으로서, 제동 시스템과 협력하여 제동을 보조하는데 사용될 있다. 유사한 예에서, VCM-컨트롤러는 '제동 조향' 또는 '조향 드리프트'라고도 알려진 현상인 조향으로 인한 브레이크 당김의 영향을 완화하기 위해 제동 시스템과 협력하여 조향 서브-시스템(200)을 제어한다. 또 다른 예에서, VCM-컨트롤러는 원하는 제동 효과를 얻기 위해 구동 시스템(회생 제동과 관련하여), 제동 시스템(마찰 제동과 관련하여) 및 조향 시스템('조향에 의한 제동'과 관련하여)을 함께 제어한다.
c. VCM-탑재 유압 시스템, VCM-탑재 진공-부스트 시스템 또는 가압-가스 축압기와 제동 액츄에이터가 통합된 하이브리드 제동-보조 시스템 중 하나 이상을 선택적으로 포함하는 제동 어셈블리(e.g. 제동 디스크, 제동 캘리퍼)를 작동시키기 위한 기계적 및 전기적 구성요소들 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있는 제동 시스템(176). 제동 시스템의 일부 구성요소들은 도 3C, 3G 및 4C에 도시되어 있다. 실시예들에서, VCM(150)의 VCM 컨트롤러(50)는 예를 들어 차량, 예를 들어 운전자-작동 제동 메커니즘(e.g. 브레이크 페달) 또는 자율 제동 장치로부터의 전기 입력을 통해 수신된 명령에 응답하여 제동 동작을 일으키는 제동 시스템의 출력을 조절하도록 구성된다.
d. VCM(150)의 VCM-컨트롤러(50)에 의해 (e.g. 서스펜션-시스템 제어 유닛을 통해) 제어 가능한 능동 서스펜션 시스템을 선택적으로 포함하는 서스펜션 시스템(240). 스프링 댐퍼, 움직임 센서 및 제어 장치를 포함하는 능동 서스펜션 시스템의 일부 구성 요소가 도 4B에 도시되어 있다.
일부 실시예들에서, 임의의 주어진 VCM(150)의 복수의 서브-시스템들은 단락 a-d의 4개의 서브-시스템들 모두를 포함한다. 다른 실시예들에서, 주어진 VCM(150) 또는 주어진 대향 VCM들(150)의 쌍의 각 VCM(150) 내의 복수의 VCM 서브-시스템들은 선택된 2개의 서브-시스템들 또는 선택된 3개의 서브-시스템들을 포함할 수 있다. 도 16A에서, 예를 들어 차량의 우측 전방 VCM(150)으로 설치하기 위한 예시적인 VCM(150 RF )은 조향 서브-시스템(200), 제동 서브-시스템(176) 및 능동 서스펜션 시스템(240)을 포함한다. 예를 들어, 도 16B에서 차량의 우측-후방 VCM(150)으로 설치하기 위한 예시적인 VCM(150 RR )은 구동 서브-시스템(180) 및 제동 서브-시스템(176)을 포함한다. 두 가지 예에서, 포함된 서브시스템들은 VCM 내부/위에 완전히 포함되도록 배열될 수 있으며, 각각의 기능에 필요한 모든 기계적 및 전기적 구성요소들이 VCM(150)에 탑재될 수 있으며, 전기 전송 및 통신 장치들은 차량에서 VCM-컨트롤러 및/또는 각각의 하위 시스템(e.g. 컨트롤러, 모터 및/또는 액츄에이터로)으로 전달된다. 전기 전송 및 통신 장치의 전달은 '호스트' 차량에 장착된 서브-프레임(161)을 통해 이루어질 수 있다.
이제 도 17A를 참조하면, 실시예들에 따른 VCM-컨트롤러(50)가 선택된 구성요소들을 나타내기 위해 개략적으로 도시되어 있다. 도 17A의 예시적인 VCM-제어기(50)는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서들(55), 컴퓨터 판독가능 저장 매체(58), 통신 모듈(57) 및 전원(59)을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체(58)는 일시적 및/또는 일시적인 저장을 포함할 수 있고, 원하는 기능 및 설계 선택에 따라 하나 이상의 저장 유닛들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 스토리지(58)는 다음 중 어떤 하나 이상을 위해 사용될 수 있다: VCM-컨트롤러(50)의 하나 이상의 프로세서들(55)에 의한 실행을 위해, 펌웨어 및/또는 소프트웨어에, 프로그램 명령을 저장하고 또는 VCM 및/또는 하나 이상의 서브-시스템들 및 구성요소들과 관련된 과거 운영 데이터 및/또는 유지보수 데이터 및/또는 소유권 데이터를 저장함. 통신 모듈(59)는 차량-탑재 차량 컨트롤러(115)와 통신 장치(71)를 통해, 같은 차량(100)의 다른 VCM 컨트롤러, 예를 들어 VCM들(150)의 VCM 컨트롤러(50)와 통신 장치(72)를 통해, 외부 컴퓨터(75)로 통신 장치(74)를 통해 각각 서브-시스템 제어 유닛들을 포함하는 VCM 서브시스템들(200, 180, 176, 240)로 통신 장치(70)을 통해, 센서들(155), 예를 들어 VCM(150)의 내부/위에 위치한 센서들(155)로 통신 장치(73)을 통해 통신 링크들을 설정하도록 구성된다. 실시예들에서, 모든 VCM-컨트롤러(50)가 도 17A에 도시된 모든 구성요소들을 포함하는 것은 아니다.
외부 컴퓨터(75)는 예를 들어, 도 21에 도시된 테스팅 컴퓨터(13) 또는 허기 시스템 또는 기타 재무/행정 시스템을 호스팅하는 외부 컴퓨터일 수 있다. 예를 들어 외부 컴퓨터(75)의 '권한 시스템'이 다음을 위해 제공될 수 있지만 완전하지는 않다: VCM을 다른 VCM으로 교체하도록 승인; 청구 기록 또는 지불 처리와 같은 VCM의 서비스 및 교체와 관련된 재무 동작을 시작하거나 수행; VCM의 동작 이력 및 유지보수 일력을 포함한 동작 데이터 및 유지보수 데이터를 기록; 및/또는 재무 동작 및/또는 가입-타입 서비스 또는 계약의 일부로 또는 추가 비용으로, 예를 들어 서비스나 약정과 관련된 정해진 관세 또는 할인에 따라 VCM의 서비스 또는 교체를 포함하는 임대 계약에 기초하여 VCM의 서브스 또는 교체를 허가.
예시적인 VCM 컨트롤러(50)의 저장 매체(58)는 차량(100)에 VCM(150)을 예를 들어 서비스 스테이션, 서비스 스테이션에서 VCM은 다른 것으로 대체될 수 있는, 예를 들어 도 1D의 서비스 스테이션(110) 또는 도 12C의 서비스 스테이션에 설치하는 것과 관련된 프로그램 명령(60)을 포함하도록 도 17B에 도시되어 있다. 도 17B의 예시된 예에서, 프로그램 명령(60)은 VCM-컨트롤러(50)의 하나 이상의 프로세서들(55)에 의한 실행을 위한 프로그램 명령들(GPI01, GPI02)의 두 개의 그룹을 포함한다:
- 차량-컨트롤러(115)와의 통신 링크를 설정(VCM-컨트롤러(50)에 의해)하기 위한 프로그램 명령어(GPI01). 설정은 VCM(150)에 관한 정보를 VCM-컨트롤러에서 차량-컨트롤러로 전자적으로 전송하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 차량-컨트롤러(115)와의 통신 링크는 양방향 링크이고, 통신 링크의 설정은 추가로 차량(100) 및/또는 차량(100)에 설치된 다른 VCM(150)에 대한 정보를 수신하는 것을 포함한다. 차량(100) 및/또는 차량(100)에 설치된 다른 VCM(150)에 대한 정보는 예를 들어, 차량(100) 및/또는 다른 VCM(150)의 동작 및 유지보수 데이터 및/또는 이력을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, VCM-컨트롤러(50)에서 차량-컨트롤러(115)로 전송된 VCM(150)에 대한 정보는 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하고/하거나 설치 이전에 수행된 자가-진단 테스트의 결과를 포함한다. 복수의 서브시스템들은 VCM 서브시스템들(200, 180, 176, 240)으로부터 선택된 2, 3, 또는 4개의 서브-서브시스템들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 차량-컨트롤러(115)와의 통신 링크의 설정은 차량(110)에 교체 VCM을 설치하기 전에 이루어진다 - 다시 말해, 교체 VCM (또는 일부 실시예들에서, 잠재적인 교체 VCM)이 차량에 연결되거나 장착되지 않은 동안 통신 링크가 설정된다. 예를 들어, 교체 VCM이 여전히 서비스 스테이션의 저장 영역에 있는 동안 또는 대안적으로 차량과 함께 사용하기 위해 이미 선택되고 저장 영역에서 제거되는 동안에 차량-컨트롤러와의 이러한 통신 링크가 설정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 통신 링크의 설정 실패는 차량에 설치하기 위해 주어진 VCM을 부적격하게 하는 이유일 수 있으며, 통신 링크를 설정하는데 실패한 이유가 확인될 수 있을 때까지 적어도 설치를 지연시킬 수 있다. 유사하게, 통신 링크는 성공적으로 설정될 수 있지만 VCM-컨트롤러에서 차량-컨트롤러(또는 그 반대로) 전송된 정보는 차량에 주어진 VCM의 설치를 취소하거나 지연시킬 수 있다. 일 예로, VCM-컨트롤러는 차량-컨트롤러가 주어진 VCM이 설치되어서는 안된다고 결정하게 하는 구성요소 사양, 동작 이력 또는 유지보수 이력에 대한 정보를 전송한다. 실시예에서, 정보의 사전-설치 교환은 차량에 이미 설치된 다른 VCM들과 VCM의 호환성 검사를 포함할 수 있다 - 예를 들어, 주어진 서브-시스템의 타입과 버전이 동일한지 또는 교체 VCM에 있는 하드웨어 또는 소프트웨어의 주어진 아이템이 동일한지 여부를 확인한다. 다른 예에서, 다수의 서로 다른 대체 VCM들은 차량-컨트롤러와 각각 통신 링크를 설정할 수 있어서 차량 컨트롤러는 서비스-스테이션 위치에 저장된 가장 호환되는 VCM을 '선택'하거나 또는 대안적으로 그 것의 잠재적인 설치와 관련된 가장 유리한 재무 조건을 갖춘 VCM을 '쇼핑'할 수 있다 (예를 들어, 주어진 VCM이 가입 서비스나 임대 계약에 등록되어 있는지, 또는 VCM의 소유자나 제공자에게 더 많은 돈을 지불할 프리미엄 고객들을 위해 따로 마련하였는지 여부를 결정하는 것을 포함한다).
- 차량에 VCM(150)을 설치하는 것에 응답하여, 복수의 서브시스템들(VCM 서브시스템들 200,180.176,240에서 선택되는)을 검증하고, 검증 결과를 차량-컨트롤러(115)에 전송하는 것을 포함하는 설치 후 검증 프로세스를 수행하는 프로그램 명령(GPI02). 일부 실시예들에서, 복수의 서브시스템들을 검증하는 것은 VCM(150)에 탑재된 하나 이상의 센서들(155)로부터 정보를 수신하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 차량(110)의 설치-후 동작은 긍정적인 검증-프로세스 결과를 수신하는 것을 조건으로 하며, 검증 프로세스를 완료하는데 실패하였다는 것은 실패가 해결될 때까지 차량을 운전할 수 없음을 의미할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 도 17C에 도시된 바와 같이, 예시적인 VCM 컨트롤러(50)의 저장 매체(58)에 저장된 프로그램 명령어(60)는 VCM-컨트롤러(50)의 하나 이상의 프로세서들(55)에 의해 실행되는 프로그램 명령어 GPI11, GPI12, GPI13의 추가 그룹 중 임의의 하나 이상 또는 모두를 추가로 포함할 수 있다.
- VCM 외부로부터 수신된 인입 전기 신호들에 응답하여 복수의 서브-시스템들 중 적어도 하나의 서브-시스템의 작동을 조절, 즉 제어하기 위한 프로그램 명령 GPI11.
- 차량(100)에 설치된 다른 VCM(150)의 VCM-탑재 VCM-컨트롤러(50)와 정보를 교환(VCM-컨트롤러(50)에 의해)하기 위한 프로그램 명령 GPI12.
- 차량-컨트롤러(115)로부터 수신된 데이터에 기초하여 VCM(150)에 대한 동작 프로파일을 결정하기 위한 프로그램 명령(GPI13). 동작 프로파일은 제2 VCM의 VCM 서브-시스템들(200, 180, 176, 240) 중 임의의 하나 이상의 프로파일들, 즉, 물리적, 기계적, 전기적 및/또는 동작 데이터를 포함할 수 있다. 비제한적인 예에서, 동작 프로파일은 다음을 포함할 수 있다: 제2 VCM(150)의 제동 서브-시스템(176)의 설계 및/또는 동작 이력에 기초한 제동 프로파일; 제2 VCM(150)의 구동 서브-시스템(180)의 설계 및/또는 동작 이력에 기초한 모터 및 트랜스미션의 동적-응답 프로파일; 제2 VCM(150)의 조향 서브-시스템(176)의 설계 및 동작 이력에 기초한 조향 프로파일; 및 제2 VCM(150)의 서스펜션 서브-시스템(240)의 설계 및/또는 동작 이력에 기초한 서스펜션-댐프닝 프로파일.
이제 도 18을 참조하면, 통신 버스 (예를 들어, 도 14A의 통신 버스(153) 또는 도 14B의 통신 버스(154)) 및 본 명세서들에 개시된 실시예들 중 임의의 하나 이상에 따른 각 VCM-컨트롤러(50)를 가지는 적어도 한 쌍의 대향 VCM들(150)을 통합하는 차량(100), 예를 들어 위에서 예시되고 설명된 차량들(100) 중 임의의 차량을 동작하기 위한 방법이 개시된다. 도 18의 흐름도에 의해 예시된 바와 같이, 방법은 다음을 포함한다:
- VCM-컨트롤러(150)에 의해, VCM(150)의 외부로부터의 인입 전기 입력에 응답하여, VCM의 복수의 서브시스템들(VCM 서브시스템들(200, 180, 176, 240)으로부터 선택됨)의 하나 이상의 서브-시스템들의 작동을 제어하는 단계 S01.
이제 도 19A를 참조하면, 제1 차량 코너 모듈(VCM)을 제2 VCM으로 교체하기 위한 방법이 개시되어 있다. 숙련된 기술자는 VCM을 제2 VCM으로 교체하는 방법이, 예를 들어 서비스를 위해 차량에서 분리된 VCM을 재설치하는데, 필요한 수정을 가하여, 적용할 수 있다. 따라서, 본 개시 및 이에 첨부된 청구범위 모두에서 "제2 VCM으로 대체"의 개념은 제1 VCM 및 제2 VCM이 동일한 VCM인 예를 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 그러한 예는 전적으로 본 발명의 범위 내에 있다.
도 19A에서 예시된 방법에 따르면, 적어도 제2 VCM(및 선택적으로 제1/대체된 VCM)은 본 명세서에 개시된 실시예들 중 임의의 하나 이상에 따른 VCM(150)이고, 차량(100)의 기준 프레임에 장착 가능한 서브-프레임(161), 휠 허브 어셈블리(174)(도 16A-16B에 도시됨), VCM-탑재 VCM-컨트롤러, 및 서브-프레임(161)과 휠-허브 어셈블리(174) 사이를 매개하고 VCM 서브시스템들(200, 180, 176, 240)으로부터 선택되는 복수의 서브시스템들을 포함한다. 도 19A의 흐름도에 의해 예시된 바와 같이, 그 방법은 다음을 포함한다:
- 제2 VCM(150)의 각각의 VCM-컨트롤러(50)와 차량-탑재 차량-컨트롤러(115) 사이의 전자 통신 링크를 설정하는 단계 S11 - (제2 VCM(150)의) 각각의 VCM-컨트롤러(50)로부터 차량-컨트롤러(115)로 제2 VCM(150)에 관한 정보를 전송하는 것을 포함함. 일부 실시예들에서, 차량-컨트롤러(115)와의 전자 통신 링크는 양방향 링크이고, 전자 통신 링크의 설정은 추가로 차량(110) 및/또는 차량에 설치된 다른 VCM(150)에 대한 정보를 수신하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 차량-컨트롤러(115)는 제2 VCM(150)의 VCM-컨트롤러(50)에 대한 질의(query)를 보낼 수 있고, 각각의 VCM-컨트롤러(50)으로부터 차량-컨트롤러(115)로 전송된 제2 VCM(150)에 대한 정보의 적어도 일부는 차량 컨트롤러(115)로부터 수신된 질의에 대한 응답을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 VCM(150)에 대한 정보는 예를 들어 제2 VCM(150)에 의해, 또는 설치 전에 도 21의 테스팅 장치(10)와 같은 테스팅 장치에 의해 수행되는 자가-진단 테스트의 결과를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제2 VCM(150)에 대한 정보는 제2 VCM(150)의 동작 이력 및 유지보수 이력 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제2 VCM(150)의 각각의 VCM-컨트롤러(50)와 차량-탑재 차량-컨트롤러(115) 사이의 전자 통신 링크는 제2 VCM(150)의 설치 전에 설정된다 - 다시 말해, 교체 VCM(또는, 일부 실시예들에서, 잠재적인 교체 VCM)이 차량에 연결되거나 장착되지 않은 동안 통신 링크가 설정된다. 예를 들어, 교체 VCM이 여전히 서비스 스테이션의 저장 영역에 있는 동안, 또는 대안적으로 차량과 함께 사용하기 위해 이미 선택되고 저장 영역에서 제거되는 동안, 차량-컨트롤러와의 이러한 통신 링크가 설정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 통신 링크를 설정하는데 실패하는 것은 차량에 설치하기 위한 주어진 VCM을 부적격하게 하는 이유일 수 있으며, 또는 통신 링크를 설정하는데 실패한 이유가 확인될 수 있을 때까지 적어도 설치를 지연시킬 수 있다. 유사하게, 통신 링크는 성공적으로 설정될 수 있지만 VCM-컨트롤러에서 차량-컨트롤러로(또는 그 반대로) 전송된 정보는 차량에 주어진 VCM의 설치를 취소하거나 지연시킬 수 있다. 예에서, VCM-컨트롤러는 차량 컨트롤러가 주어진 VCM이 설치되어서는 안된다고 결정하게 하는 구성요소 사양, 동작 이력 또는 유지보수 이력에 대한 정보를 전송한다. 실시예에서, 정보의 사전-설치 교환은 차량에 이미 설치된 다른 VCM들과 VCM의 호환성 검사를 포함할 수 있다 - 예를 들어, 주어진 서브-시스템의 타입과 버전이 동일한지 또는 교체 VCM에 있는 하드웨어 또는 소프트웨어의 주어진 항목이 동일한지 확인. 다른 예에서, 다수의 서로 다른 대체 VCM들이 차량-컨트롤러와 각각의 통신 링크를 설정할 수 있으므로 차량-컨트롤러는 서비스-스테이션 위치에 저장된 가장 호환되는 VCM을 '선택'하거나 잠재적인 설치와 관련된 가장 유리한 재무 조건을 갖춘 VCM을 '쇼핑'할 수 있다 (예를 들어, 주어진 VCM이 가입 서비스나 임대 계약에 등록되어 있는지, 아니면 VCM의 소유자나 제공자에게 더 많은 돈을 지불할 프리미엄 고객을 위해 따로 마련해 두었는지 여부를 결정하는 것을 포함)
- 차량(110)에 제2 VCM(150)의 설치에 응답하여 이에 따라 설치-후 검증을 완료하는 단계 S12 - 제2 VCM(150)의 각각의 복수의 서브시스템들을 검증하고 검증 결과를 차량-컨트롤러(115)에 전달하는 것을 포함.
- S12 단계에서 차량 컨트롤러로 전달된 검증 결과를 이용하여, 제2 VCM설치 후 차량(100)의 동작을 가능 또는 불가능하게 하기 위한 전달된 검증 결과를 사용하여 제2 설치 이후 차량의 동작을 가능 또는 불가능하게 하는 단계 S13. 일부 실시예에서, 복수의 서브시스템들의 검증은 제2 VCM(150)에 탑재된 하나 이상의 센서들(155), 예를 들어, 제한 없이 완전하지는 않지만, 서브펜션-이동 센서, 휠-각도 센서, 휠-속도 센서, 또는 압력 센서 또는 레벨 센서와 같은 유압 제동 시스템의 센서 로부터 정보를 수신하는 것을 포함한다.
실시예들에서, 방법은 도 19B의 흐름도에서 예시된 바와 같이 추가의 단계 S14를 포함한다.
- 단계 S14: 외부 컴퓨터의 허가 시스템에 제1 VCM을 제2 VCM으로 교체하는 정보를 전송함. 실시예들에서, 허가 시스템에 전송된 정보는 다음 중 적어도 2개를 포함한다: 제1 및 제2 VCM의 각각의 식별 정보; 제1 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 사용 정보; 및 제1 VCM의 각각의 서브시스템들 중 하나 이상의 유지보수 정보. 일부 실시예들에서, 값은 다음 중 적어도 하나에 기초하여 교체 또는 동등하게 서비스에 할당된다: 제1 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 사용 정보; 제2 VCM 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 사용 정보; 제1 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 유지보수 정보; 및 제2 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 유지보수 정보.
도 19B의 흐름도에 추가로 예시된 바와 같이, 방법이 단계 S14를 포함하는 일부 실시예들에서, 방법은 단계 S15a 또는 S15b를 추가로 포함한다.
- 단계 S15a: 비제한적인 예에서, 임대 계약 또는 연간 서비스 계약과 같은 서비스 가입을 기반으로 허가 모델로부터 허가를 수신함
- 단계 S15b: 비제한적인 예에서 지불 또는 신용 확인과 같은 트랜잭션에 기초하여 허가 모델로부터 허가를 수신함
일부 실시예들에서, 단계 S15a 및 S15b 모두는 방법에 포함된다; 예시적인 예에서, 임대 계약은 미리 결정된 관세 가격 또는 할인된 가격, 예를 들어 백분율 할인에 기초하여 VCM의 서비스 및/또는 교체를 제공한다.
일부 실시예들에서, 방법은 도 19C의 흐름도에서 예시된 바와 같이 추가 단계 S16을 포함한다.
- 단계 S16: 차량-컨트롤러로부터 수신된 정보에 기초하여 제2 VCM에 대한 동작 프로파일을 결정함. 동작 프로파일은 프로파일, 즉, 제2 VCM의 VCM 서브-시스템들(200, 180, 176, 240) 중 임의의 하나 이상의 VCM의 물리적, 기계적, 전기적 및/또는 동작 데이터를 포함할 수 있다. 비제한적인 예에서 동작 프로파일은 다음을 포함할 수 있다: 제2 VCM(150)의 제동 서브-시스템(176)의 설계 및/또는 동작 이력에 기초한 제동 프로파일; 제2 VCM(150)의 구동 서브-시스템(180)의 설계 및/또는 동작 이력에 기초한 모터 및 트랜스미션의 동적-응답 프로파일; 제2 VCM(150)의 조향 서브-시스템(176)의 설계 및 동작 이력에 기초한 조향 프로파일; 및 제2 VCM(150)의 서스펜션 서브-시스템(240)의 설계 및/또는 동작 이력에 기초한 서스펜션-댐프닝 프로파일.
이제 도 20을 참조하면, 제1 차량 코너 모듈(VCM)을 제2 VCM으로 교체하기 위한 (또는, 동등하게, 예를 들어 서비스를 위해 차량에서 분리된 VCM을 재설치하기 위한) 제2 방법이 개시된다. 도 20에 도시된 방법에 따르면, 적어도 제2 VCM(및 선택적으로 제1/대체된 VCM)은 본 명세서에 개시된 임의의 하나 이상에 따른 VCM(150)이고, 차량의 기준 프레임에 장착 가능한 서브-프레임(161), 휠-허브 어셈블리(174) (도 16A-16B에 도시됨), VCM-탑재 VCM-컨트롤러, 및 서브-프레임(161) 및 휠-허브 어셈블리(174)를 매개하고 VCM 서브시스템들(200, 180, 176,240)에서 선택되는 복수의 서브시스템들을 포함한다. 도 20의 흐름도에 예시된 바와 같이, 방법은 다음을 포함한다.
- 단계 S21: 제2 VCM(150)의 각각의 VCM-컨트롤러(50)와 호스트 차량(110)에 탑재된 차량-컨트롤러(115) 사이에 전자 통신 링크를 설정함. 일부 실시예들에서, 교체/서비스된 VCM(150)이 호스트 차량(100)에 장착되기 전에 통신 링크가 설정된다.
- 단계 S22: 제2 VCM(150)에 대한 정보를 제2 VCM(150)의 각 VCM-컨트롤러(50)로부터 차량-컨트롤러(115)로 전송함. 일부 실시예들에서, 전송된 정보는 VCM-컨트롤러(50)에 의해 복수의 서브-시스템들을 검증한 결과를 포함한다. 일부 실시예들에서, 교체/서비스된 VCM(150)이 장착된 후 호스트 차량(100)의 동작은 VCM-컨트롤러(50)으로부터 긍정적인 검증-프로세스 결과를 수신하는 것을 조건으로 한다.
이제 분리된 VCM(150)을 위한 지지 요소(15)를 포함하는 테스팅 장치(10)의 개략도인 도 21을 참조한다. 지지 요소(15)는 VCM의 중량의 일부 또는 전부, 또는 서브-프레임(161)의 중량의 일부 또는 전부, 또는 VCM 서브시스템들(200, 180, 176, 240) 또는 구성요소들의 일부 또는 전부를 지지하도록 설계될 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들어 상이한 구성요소들 또는 서브-시스템들을 지원하기 위해 다수의 지지 요소(15)가 있을 수 있다. 일부 예들에서, 테스팅 장치(10)는 분리된(또는, 일부 경우에, 장착된) VCM(150)이 테스트될 수 있는 고정 설치를 포함할 수 있고, 다른 예에서, 테스팅 장치(10)는 VCM(150)을 저장 및/또는 운반하기 위한 저장 컨테이너를 포함할 수 있다. 테스팅 장치는 테스팅 센서(14), 진단 장치(12) 및 테스팅 컴퓨터(13)을 포함할 수 있다. 고정-설치 테스팅 장치의 진단 장치(12)의 예는 섀시 동력계이다. 일 실시예에서, VCM-컨트롤러(50)는 차량에 VCM(150)을 설치하기 전 또는 설치하는 동안 테스팅 장치(10)를 사용하여 수행된 자가 진단 테스트의 결과를 차량 컨트롤러(115)로 전송한다. 다른 예들에서, 이러한 테스트는 예를 들어 VCM이 테스트 장치(10)의 상기 구성 요소의 일부 또는 전체가 장착되지 않은 시설 또는 컨테이너에 저장되는 동안 테스팅 장치(10) 없이 수행될 수 있다. 다른 예에서, VCM-컨트롤러(50)는 테스팅 장치(10)로부터 결과를 수신한 후 테스팅 장치(10)를 이용하여 수행된 자가-진단 테스트의 결과를 송신한다. 일부 실시예들에서, 차량-컨트롤러(115)는 테스트가 수행된 테스트 어셈블리(10)로부터 직접 VCM(150)에 대한 자가-진단 테스트의 결과를 수신할 수 있다.
발명 개념들에 대한 추가 논의
발명 개념 1: 다음을 포함하는 차량 코너 모듈(VCM) 시스템: VCM과 차량 플랫폼 사이의 인터페이스 서브-프레임; 휠을 VCM에 연결하기 위한 휠 인터페이스; 차량에 조립될 때 휠을 동작시키기 위한 기계적 어셈블리 및 전기 유닛들을 포함하는 하나 이상의 VCM 모듈들; 및 VCM 모듈과 차량 플랫폼 사이에서 신호 및 데이터를 교환하기 위한 하나 이상의 전기 인터페이스들.
발명 개념 2: 다음을 포함하는 발명 개념 1에 따른 차량 코너 모듈(VCM) 시스템: 하나 이상의 VCM 모듈의 동작 데이터를 측정하기 위한 하나 이상의 센서들; VCM 모듈의 하나 이상의 전기 인터페이스들 및 하나 이상의 전기 유닛들과 전기적으로 연결된 VCM 컨트롤러.
발명 개념 3: 발명 개념 1 또는 2 중 어느 하나에 따른 차량 코너 모듈(VCM) 시스템으로서, VCM 모듈은 서스펜션 모듈, 휠 구동 모듈, 조향 모듈 및 제어 모듈 중 하나 이상을 포함하고, 휠 구동 모듈은 전기 모터 유닛, 트랜스미션 유닛 및 제동 유닛 중 하나 이상을 포함한다.
발명 개념 4: 발명 개념 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 VCM 시스템에서, 하나 이상의 VCM 모듈들은 휠 인터페이스와 서브-프레임 사이에 위치된다.
발명 개념 5: 발명 개념 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 VCM 시스템으로서, 하나 이상의 전기 유닛들은 VCM 모듈 컨트롤러를 포함하고; VCM 모듈 컨트롤러는 2개 이상의 VCM 모듈들을 제어하는 하드웨어 및 소프트웨어를 갖는 집적 회로를 포함한다.
발명 개념 6: 발명 개념 1 내지 5의 VCM 들 중 하나 이상을 가진 차량.
발명 개념 7: 발명 개념 6에 있어서, VCM 제어 유닛(CSCU); 및 차량과 VCM들에 위치한 하나 이상의 전기 회로 사이의 통신을 위한 플랫폼-VCM 버스를 포함하는 차량.
발명 개념 8: 발명 개념 7에 있어서, 데이터가CSCU를 우회하는 VCM들 사이에서 교환될 수 있도록 VCM들이 직접 전기적 통신을 하는 차량.
발명 개념 9: 다음을 포함하는 VCM의 활성화 방법: 차량 플랫폼에 VCM을 장착하는 단계; VCM 동작 프로파일을 결정하는 단계; 및 VCM 동작 프로파일과 동작하도록 VCM을 활성화하는 단계.
발명 개념 10: 다음을 포함하는 발명 개념 9에 따른 방법: VCM과 차량 플랫폼의 동작 프로파일 간에 매칭하는 단계; 및 VCM 동작 프로파일의 설정은 VCM의 매칭되는 동작 프로파일에 관한 것이다.
발명 개념 11: 다음을 포함하는 발명 개념 9 또는 10 중 어느 하나에 따른 방법: VCM의 동작 프로파일과 차량 플랫폼에 연결된 다른 VCM들의 동작 프로파일 간에 매칭하는 단계; 및 상기 하나 이상의 VCM들의 동작 프로파일들 간의 매칭에 따라 상기 차량 플랫폼에 연결된 하나 이상의 VCM들의 동작 프로파일을 설정하는 단계.
발명 개념 12: 다음을 포함하는 발명 개념 9 내지 11 중 어느 하나에 따른 방법: VCM에 대해 정의된 동작 계획을 수신하는 단계; 및 동작 계획에 따라 VCM 동작 프로파일을 설정하는 단계.
발명 개념 13: 다음을 포함하는 발명 개념 9 내지 12 중 어느 하나에 따른 방법: VCM의 동작 데이터를 기록하는 단계; 및 VCM의 외부의 컴퓨팅 시스템으로 동작 데이터를 출력하는 단계.
발명 개념 14: 다음을 포함하는, 하나 이상의 차량 코너 모듈들(VCM)을 가지는 차량의 서비스 방법: VCM에 위치한 시스템의 서비스가 필요하다는 지시를 수신하는 단계; 차량의 동작을 중지하는 단계; 차량에 대해 VCM을 분리하는 단계; 차량에 대체 VCM을 장착하는 단계; 및 차량의 동작을 재개하는 단계.
본 발명은 예로서 제공되고 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않은 실시예들의 상세한 설명을 사용하여 설명되었다. 설명된 실시예들은 본 발명의 모든 실시예들에서 이를 모두가 요구되는 것은 아닌, 상이한 특징들을 포함한다. 본 발명의 일부 실시예들은 일부 특징들 또는 특징들의 가능한 조합만을 이용한다. 설명된 본 발명의 실시예들의 변형 및 설명된 실시예들에서 언급된 특징들의 상이한 조합을 포함하는 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자들에게 발생할 것이다.
본 개시의 설명 및 청구범위에서, 각각의 동사, "포함하다", "포함하다" 및 "가지다" 및 이들의 활용은 동사의 목적어 또는 목적어들이 동사의 주어 또는 주어들의 멤버, 구성요소, 요소 또는 부분들의 완전한 리스트일 필요는 없다는 것을 지시하는데 사용된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 복수의 참조들을 포함한다. 예를 들어, "마킹" 또는 "적어도 하나의 마킹"이라는 용어는 복수의 마킹들을 포함할 수 있다.

Claims (54)

  1. 호스트 차량의 움직임을 조절하기 위한 차량 코너 모듈(VCM)로서, 상기 차량은 차량-탑재 차량-컨트롤러를 포함하고, 상기 VCM은 다음을 포함한다:
    a. 상기 호스트 차량의 기준 프레임에 장착 가능한 서브-프레임
    b. 휠-허브를 포함하는 휠-허브 어셈블리;
    c. 상기 서브-프레임과 상기 휠-허브 어셈블리 사이를 매개하는 복수의 서브-시스템들로서, 상기 복수의 서브시스템들은 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템으로 구성된 서브시스템들의 그룹으로부터 선택된다; 및
    d. 하나 이상의 프로세서들 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 상기 하나 이상의 프로세서들이 다음 단계들을 수행하게 하는 프로그램 명령들을 저장하는 컴퓨터-판독 가능 매체를 포함하는 VCM-탑재 VCM-컨트롤러:
    i. 차량-컨트롤러와 통신 링크를 설정하는 단계로, 상기 설정은 상기 VCM-컨트롤러에서 상기 차량-컨트롤러로 상기 VCM에 대한 정보를 전자적으로 전송하는 것을 포함함, 및
    ii. 차량에 상기 VCM을 설치하는 것에 응답하여, 상기 복수의 서브시스템들을 검증하고 상기 검증 결과를 상기 차량-컨트롤러에 전달하는 것을 포함하는 설치-후 검증-프로세스를 수행하는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차량-컨트롤러와의 통신 링크의 설정은 상기 설치 이전인 VCM.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 차량의 설치-후 동작은 긍정적인 검증-프로세스 결과를 수신하는 것을 조건으로 하는 VCM.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 상기 VCM의 외부로부터 수신된 인입 전기 신호들에 응답하여 상기 하나 이상의 프로세서들이 상기 복수의 서브-시스템들 중 적어도 하나의 서브-시스템의 작동을 조절하게 하는 프로그램 명령들을 추가로 저장하는 VCM.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 VCM-컨트롤러로부터 상기 차량-컨트롤러로 전송되는 상기 VCM에 대한 정보는 상기 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 VCM.
  6. 어느 선행 청구항에 있어서, 상기 차량-컨트롤러와의 상기 통신 링크는 양방향 링크이고, 상기 통신 링크의 설정은 상기 차량 및/또는 상기 차량에 설치된 다른 VCM에 대한 정보를 수신하는 것을 추가로 포함하는 VCM.
  7. 어느 선행 청구항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 상기 하나 이상의 프로세서들이 상기 차량에 설치된 다른 VCM의 탑재 컨트롤러와 정보를 교환하게 하는 프로그램 명령들을 추가로 포함하는 VCM.
  8. 어느 선행 청구항에 있어서, 상기 VCM에 대한 정보는 상기 설치 전에 수행된 자가-진단 테스트 결과를 포함하는 VCM.
  9. 어느 선행 청구항에 있어서, 상기 VCM에 대한 정보는 상기 VCM의 동작 이력 및 유지보수 이력 중 적어도 하나를 포함하는 VCM.
  10. 어느 선행 청구항에 있어서, 상기 복수의 서브시스템들에 대한 검증은 상기 VCM에 탑재된 하나 이상의 센서들로부터 정보를 수신하는 것을 포함하는 VCM.
  11. 어느 선행 청구항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 상기 하나 이상의 프로세서들이 상기 차량-컨트롤러로부터 수신된 데이터에 기초하여 상기 VCM에 대한 동작 프로파일을 결정하도록 하는 프로그램 명령들을 추가로 저장하는 VCM.
  12. 어느 선행 청구항에 있어서, 상기 선택된 복수의 서브-시스템들은 적어도 3개의 서브-시스템들을 포함하는 VCM.
  13. 어느 선행 청구항에 있어서, 상기 선택된 복수의 서브-시스템들은 4개의 서브-시스템들을 포함하는 VCM.
  14. 다음을 포함하는 차량:
    a. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나에 따른 하나 이상의 대향 VCM들의 쌍;
    b. 차량-컨트롤러; 및
    c. 상기 차량-컨트롤러와 상기 VCM들 각각의 각 VCM-컨트롤러 간의 전자 통신을 위한 통신 버스.
  15. 다음을 포함하는 차량:
    a. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나에 따른 하나 이상의 대향 VCM들의 쌍;
    b. 차량-컨트롤러; 및
    c. 상기 하나 이상의 대향 VCM들의 쌍들 중 적어도 한 쌍의 각각의 VCM-컨트롤러들 간의 전자 통신을 위한 통신 버스.
  16. 제14항에 있어, 상기 통신 버스는 상기 대향 VCM들의 하나 이상의 쌍들 중 적어도 한 쌍의 각 VCM-컨트롤러들 간의 전자 통신을 위한 것인 차량.
  17. 상기 VCM이 임의의 차량으로부터 기계적으로 분리될 때 제1항 내지 제13항 중 어느 하나에 따른 VCM의 오프라인 테스팅에 사용하기 위한 장치로서, 상기 장치는 다음을 포함하고:
    a. 상기 서브-프레임의 무게를 적어도 부분적으로 지지하고 상기 서브-프레임의 움직임을 제한하기 위한 지지 요소;
    b. 상기 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나의 동작 데이터를 측정하기 위한 적어도 하나의 진단 장치, 및
    c. 상기 VCM-컨트롤러와 통신하고 그로부터 상기 오프라인 테스팅과 관련된 진단 정보를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 장치,
    여기서 오프라인 테스팅은 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나의 기능 테스트를 포함하는 장치.
  18. 제14항 내지 제16항 중 어느 하나에 따른 차량의 동작 방법으로서, 상기 방법은 다음을 포함한다: VCM-컨트롤러에 의해, VCM의 외부로부터의 인입 전기 입력에 응답하여, 상기 VCM의 복수의 서브시스템들의 하나 이상의 서브-시스템들의 작동을 제어하는 단계.
  19. 제1 차량 코너 모듈(VCM)을 제2 VCM으로 교체하는 방법으로서, 상기 제1 및 제2 VCM 각각은 차량의 기준 프레임에 장착 가능한 서브-프레임, 휠-허브 어셈블리, VCM-탑재 VCM-컨트롤러, 상기 서브-프레임과 상기 휠-허브 어셈블리를 매개하고, 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템을 포함하는 서브시스템들의 그룹으로부터 선택되는 복수의 서브시스템들을 포함하고, 상기 방법은 다음 단계들을 포함한다:
    a. 상기 제2 VCM의 각 VCM-컨트롤러와 차량-탑재 차량-컨트롤러 사이에 전자 통신 링크를 설정하는 단계로, 상기 설정은 상기 각 VCM-컨트롤러로부터 상기 차량-컨트롤러로 상기 제2 VCM에 대한 정보를 전송하는 것을 포함한다;
    b. 상기 차량에 상기 제2VCM을 설치하는 것에 대한 응답 및 조건으로, 상기 제2 VCM의 복수의 서브시스템들 각각을 검증하고 상기 검증 결과를 상기 차량-컨트롤러로 전송하는 것을 포함하는 설치-후 검증을 완료하는 단계; 및
    c. 상기 차량의 설치-후 동작을 활성화 또는 비활성화하기 위하여 상기 전달된 검증 결과를 사용하는 단계.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 VCM을 상기 제2 VCM으로 교체하는 것에 관한 정보를 외부 컴퓨터의 허가 시스템으로 전송하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 서비스 가입에 기초하여 상기 허가 모델로부터 허가를 수신하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 허가 모델로부터 트랜잭션에 기반한 허가를 수신하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 하나에 있어, 상기 허가 시스템에 전송된 정보는 다음 중 적어도 2개를 포함하는 방법: 상기 제1 및 제2 VCM의 각각의 식별 정보; 상기 제1 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 사용 정보; 및 상기 제1 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 유지보수 정보.
  24. 제20항 내지 제23항 중 어느 하나에 있어, 값은 다음 중 적어도 하나에 기초하여 상기 교체에 할당되는 방법: 상기 제1 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 사용 정보; 상기 제2 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 사용 정보; 상기 제1 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 유지보수 정보; 및 상기 제2 VCM의 각각의 복수의 서브시스템들 중 하나 이상의 유지보수 정보.
  25. 제19항 내지 제24항 중 어느 하나에 있어, 상기 차량-컨트롤러로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 제2 VCM에 대한 동작 프로파일을 결정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  26. 제19항 내지 제25항 중 어느 하나에 있어, 상기 제2 VCM의 각 VCM-컨트롤러와 상기 차량-탑재 차량-컨트롤러 간의 전자 통신 링크는 상기 설치 전에 설정되는 방법.
  27. 제19항 내지 제26항 중 어느 하나에 있어, 상기 차량-컨트롤러와의 전자 통신 링크는 양방향 링크이고, 상기 전자 통신 링크의 설정은 상기 차량 및/또는 상기 차량에 설치된 다른 VCM에 대한 정보를 수신하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  28. 제19항 내지 제27항 중 어느 하나에 있어, 상기 각각의 VCM-컨트롤러로부터 상기 차량-컨트롤러로 전송된 상기 제2 VCM에 관한 정보의 적어도 일부는 질의에 대한 응답을 포함하는 방법.
  29. 제19항 내지 제28항 중 어느 하나에 있어, 상기 제2 VCM에 대한 정보는 상기 설치 이전에 수행된 자가-진단 테스트 결과를 포함하는 방법.
  30. 제19항 내지 제29항 중 어느 하나에 있어, 상기 제2 VCM에 대한 정보는 상기 제2 VCM의 동작 이력 및 유지보수 이력 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  31. 제19항 내지 제29항 중 어느 하나에 있어, 상기 복수의 서브시스템들에 대한 검증은 상기 제2 VCM에 탑재된 하나 이상의 센서들로부터 정보를 수신하는 것을 포함하는 방법.
  32. 호스트 차량의 움직임을 조절하기 위한 차량 장착 가능 차량 코너 모듈(VCM)로서, 상기 VCM은 다음을 포함한다:
    a. 상기 서브-프레임과 상기 휠-허브 어셈블리 사이를 매개하기 위해 상기 VCM에 완전히 탑재되여 상주하는 복수의 기계적 서브시스템들로서, 상기 서브시스템들은 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템으로 구성된 서브시스템들의 그룹에서 선택된다; 및
    b. 상기 VCM의 외부로부터 수신된 인입 전기 신호들에 응답하여, 상기 복수의 기계적 서브-시스템들을 작동시키기 위한 VCM-탑재 VCM-컨트롤러로서, 상기 VCM-컨트롤러는 상기 VCM이 상기 호스트 차량에 장착된 후에 그 사이에 정보를 교환하기 위해 차량-탑재 차량-컨트롤러와 통신 링크를 설정하도록 구성된 통신 모듈을 포함한다.
  33. 제32항에 있어, 상기 통신 모듈은 상기 VCM이 상기 호스트 차량에 장착되기 전에 그 사이에 정보를 교환하기 위해 차량-탑재 차량-컨트롤러와 통신 링크를 설정하도록 추가로 구성된 VCM.
  34. 제32항 또는 제33항 중 어느 하나에 있어서, 상기 정보는 상기 VCM-컨트롤러에 의해 상기 복수의 서브-시스템들을 검증한 결과를 포함하는 VCM.
  35. 제32항 내지 제34항 중 어느 하나에 있어서, 상기 VCM이 그것에 장착된 후 상기 차량의 동작은 상기 VCM-컨트롤러로부터 긍정적인 검증-프로세스 결과를 수신하는 경우에 따라 달라지는 VCM.
  36. 호스트 차량의 제1 차량 코너 모듈(VCM)을 제2 VCM으로 교체하는 방법으로서, 제1 및 제2 VCM 각각은 (i) 상기-서브프레임과 상기 휠-허브 어셈블리 사이를 매개하기 위해 완전히 상주하여 탑재되는 복수의 기계적 서브시스템들, 상기 서브시스템들은 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템으로 구성된 서브시스템들의 그룹에서 선택된다, 및 (ii) 상기 VCM의 외부로부터 수신된 인입 전기 신호들에 응답하여, 상기 복수의 기계적 서브-시스템들을 작동시키기 위한 VCM-탑재 VCM-컨트롤러를 포함하고, 상기 방법은 다음을 포함하는:
    a. 상기 제2 VCM의 각 VCM-컨트롤러와 상기 호스트 차량에 탑재된 차량-컨트롤러 간의 전자 통신 링크를 설정; 및
    b. 상기 제2 VCM에 대한 정보를 상기 각 VCM-컨트롤러에서 상기 차량-컨트롤러로 전송.
  37. 제36항에 있어, 상기 통신 링크는 상기 VCM이 상기 호스트 차량에 장착되기 전에 설정되는 방법.
  38. 제36항 또는 제37항 중 어느 하나에 있어, 상기 전달된 정보는 상기 VCM-컨트롤러에 의해 상기 복수의 서브-시스템들을 검증한 결과를 포함하는 방법.
  39. 제36항 내지 제38항 중 어느 하나에 있어서, 상기 VCM이 그것에 장착된 후 상기 차량의 동작은 상기 VCM-컨트롤러로부터 긍정적인 검증-프로세스 결과를 수신하는 경우에 따라 달라지는 방법.
  40. 차량 제어 모듈(VCM)이 상기 차량에서 기계적으로 분리될 때 상기 VCM의 오프라인 테스팅에 사용하는 장치로서, 상기 VCM은 차량의 기준 프레임에 장착 가능한 서브-프레임; 휠-허브 어셈블리, VCM-탑재 VCM-컨트롤러, 및 상기 서브-프레임과 상기 휠-허브 어셈블리를 매개하기 위해 상기 VCM에 상주하여 탑재되는 복수의 서브시스템들로, 상기 서브시스템들은 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템으로 구성된 서브시스템들의 그룹으로부터 선택된 서브시스템들;을 포함하고, 상기 장치는 다음을 포함하고:
    a. 상기 서브-프레임의 무게를 적어도 부분적으로 지지하고 상기 서브-프레임의 움직임을 제한하기 위한 지지 요소;
    b. 상기 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나의 동작 데이터를 측정하기 위한 적어도 하나의 진단 장치, 및
    c. 상기 VCM-컨트롤러와 통신하고 그로부터 상기 오프라인 테스팅과 관련된 진단 정보를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 장치,
    여기서 상기 테스팅은 상기 복수의 서브시스템들 중 적어도 하나의 기능 테스트를 포함한다.
  41. 제40항에 있어서, 상기 컴퓨팅 장치는 (i) 적어도 하나의 진단 장치로부터 상기 테스팅과 관련된 진단 정보를 수신하고 (ii) 적어도 하나의 진단 장치로부터 수신된 진단 정보를 상기 VCM-컨트롤러로부터 수신된 진단 정보와 결합하도록 추가로 구성된 장치.
  42. 제40항 또는 제41항 중 어느 하나에 있어서, 상기 테스팅의 파라미터 중 적어도 하나는 상기 VCM-컨트롤러에 의해 선택되는 장치.
  43. 제40항 내지 제42항 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 진단 장치는 섀시 동력계를 포함하는 장치.
  44. 다음을 포함하는 차량:
    a. 차량-탑재 차량-컨트롤러;
    b. 하나 이상의 대향 차량 코너 모듈들(VCMs)의 쌍으로서, 각 VCM은 상기 차량의 기준 프레임에 장착된 서브-프레임, 휠-허브 어셈블리, VCM-탑재 VCM-컨트롤러, 상기 서브-프레임과 상기 휠-허브 어셈블리를 매개하고 구동 서브시스템, 조향 서브시스템, 서스펜션 서브시스템 및 제동 서브시스템을 포함하는 서브시스템들의 그룹으로부터 선택된 복수의 서브시스템들을 포함한다; 및
    c. 상기 하나 이상의 대향 VCM들의 쌍들 중 적어도 한 쌍의 각각의 VCM-컨트롤러들 사이의 피어-투-피어 데이터 통신을 가능하게 하는 통신 장치들로서, 각 VCM-컨트롤러는 그들 사이에서 정보를 교환하도록 구성됨.
  45. 제44항에 있어서, 상기 교환된 정보는 신규 또는 교체된 VCM의 동작 이력 및 동작 프로파일 중 적어도 하나를 포함하는 차량.
  46. 제44항 또는 제45항 중 어느 하나에 있어서, 상기 VCM-컨트롤러들은 단독으로 또는 조합하여 상기 차량 컨트롤러의 컴퓨팅 부하를 줄이도록 구성된 차량.
  47. 제44항 내지 제45항 중 어느 하나에 있어서, 상기 VCM-컨트롤러들은 다른 VCM-컨트롤러에 대해 단독으로 또는 조합하여 동작 백업 기능을 제공하도록 구성된 차량.
  48. 제44항 내지 제46항 중 어느 하나에 있어서, 상기 VCM 컨트롤러는 상기 차량 컨트롤러에 대해 단독으로 또는 조합하여 동작 백업 기능을 제공하도록 구성된 차량.
  49. 제44항 내지 제48항 중 어느 하나에 있어서, 상기 통신 장치는 상기 차량의 모든 VCM들의 각각의 VCM-컨트롤러 사이에서 피어-투-피어 데이터 통신을 가능하게 하는 차량.
  50. 제44항 내지 제46항 중 어느 하나에 있어서, 대향 VCM들의 제1쌍의 각 VCM에서 각각 선택된 복수의 서브-시스템들은 대향 VCM들의 제2쌍의 각 VCM에서 각각 선택된 복수의 서브-시스템들 각각과 동일하지 않은 차량.
  51. 제44항 내지 제50항 중 어느 하나에 있어서, 주어진 대향 VCM들의 쌍의 각 VCM에서 각각 선택된 복수의 서브-시스템들은 적어도 3개의 서브-시스템들을 포함하는 차량.
  52. 제44항 내지 제51항 중 어느 하나에 있어서, 주어진 대향 VCM들의 쌍의 각 VCM에서 각각 선택된 복수의 서브-시스템들은 4개의 서브-시스템들을 포함하는 차량.
  53. 제44항 내지 제52항 중 어느 하나에 있어서, 정확히 4개의 VCM들을 포함하는 차량.
  54. 제44항 내지 제52항 중 어느 하나에 있어서, 정확히 2개의 VCM들을 포함하는 차량.


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