KR102578746B1 - 교환 가능한 구동 모듈을 구비한 차량 및 구동 모듈 - Google Patents

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피에트로 아드리아노 디
카일 매튜 폴리
티모시 데이비드 켄틀리-클레이
앤드류 파이퍼
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Abstract

차량은 최종 조립 프로세스 중에 함께 조립되는 비교적 적은 수의 "모듈"로 구성될 수 있다. 예시적인 차량은 바디 모듈, 바디 모듈의 제1 단부에 결합된 제1 구동 모듈, 및 바디 모듈의 제2 단부에 결합된 제2 구동 모듈을 포함할 수 있다. 구동 모듈 중 하나 또는 둘 모두는 한 쌍의 휠, 배터리, 전기 구동 모터, 및/또는 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템을 포함할 수 있다. 구동 모듈 중 하나 또는 둘 모두는 또한 충격을 흡수하기 위한 충돌 구조를 포함할 수 있다. 구동 모듈의 구성요소가 고장나거나 손상된 경우, 구동 모듈을 새로운 구동 모듈로 신속하고 쉽게 교체하여 차량 정지 시간을 최소화할 수 있다.

Description

교환 가능한 구동 모듈을 구비한 차량 및 구동 모듈
관련 출원
이 PCT 국제 출원은 2017년 8월 11일자로 출원된 미국 출원 제15/674,688호 및 2017년 8월 11일자로 출원된 미국 출원 제15/674,736호의 연속 출원이며, 이들 출원 양자는 2017년 5월 31일자로 출원된 미국 가출원 제62/513,197호에 대한 우선권의 이익을 청구하고, 이들 출원 모두는 본 명세서에 참조로 포함된다.
자동차는 다수의 상이한 부품 공급업자에 의해 제조되는 다수의 개별 구성요소 및 조립체를 포함한다. 이어서, 개별 구성요소 및 조립체는 완성 차량으로 조립되는 조립 공장으로 출하된다. 통상적인 차량 조립 공장은 수천 개의 개별 부품 및 조립체를 완성 차량으로 조립할 수 있다. 로봇 공학 및 자동화된 조립 라인의 발전으로 인해 조립 프로세스의 속도 및 정밀도가 크게 증가되었다. 그러나, 많은 이종 부품 및 조립체를 수취하고 조립하기 위해, 통상적인 조립 공장은 규모가 크고 복잡하며 비용이 많이 드는 작업이다.
오늘날, 많은 자동차 제조업자는 일부 공통 부품을 공유하는 차량 플랫폼을 설계한다. 플랫포밍(platforming)으로 공지된 이 전략은 자동차 제조업자가 규모의 경제로 인해 전체 부품 비용을 절감하게 한다. 일부 경우에, 플랫포밍은 또한 동일한 플랫폼의 일부인 다수의 상이한 차량을 조립하는 데에 단일의 조립 공장이 사용되게 할 수 있다. 그러나, 동일한 플랫폼의 일부인 상이한 차량 모델은 여전히 특정 차량 모델에 고유한 많은 부품 및 조립체를 통상적으로 포함된다.
게다가, 상기 프로세스에 의해 제조된 차량의 구성요소가 고장나거나 차량이 보수를 필요로 할 때, 고장난 구성요소를 수리 또는 교체하거나 차량을 달리 보수하는 프로세스는 흔히 전문 기술 또는 훈련을 필요로 하는 복잡한 프로세스이다. 따라서, 통상적으로 필요한 보수의 성격에 따라 수리가 몇 시간, 며칠 또는 심지어는 몇 주가 걸릴 수 있는 수리 공장으로 차량을 가져 간다.
상세한 설명은 첨부 도면을 참조하여 설명된다. 도면에서, 참조 번호의 가장 좌측 자릿수(들)는 참조 번호가 처음으로 나타나는 도면을 식별한다. 상이한 도면에서 동일한 참조 번호의 사용은 유사하거나 동일한 구성요소 또는 특징을 나타낸다.
도 1은 바디 모듈 및 바디 모듈의 대향 단부에 배치된 한 쌍의 구동 모듈을 포함하는 예시적인 차량의 개략도이다.
도 2는 바디 모듈 및 바디 모듈의 대향 단부에 배치된 한 쌍의 구동 모듈을 포함하는 다른 예시적인 차량의 개략도이다.
도 3은 대안적인 조립 기술을 도시하는, 바디 모듈 및 바디 모듈의 대향 단부에 배치된 한 쌍의 구동 모듈을 포함하는 또 다른 예시적인 차량의 개략도이다.
도 4는 바디 모듈 및 한 쌍의 구동 모듈을 포함하는 차량의 예시적인 컴퓨팅 아키텍처를 예시하는 블록도이다.
도 5는 바디 모듈을 구동 모듈에 결합하는 예시적인 연결 인터페이스를 도시하는 차량의 개략적인 단면도이다.
도 6은 차량의 바디 모듈에 결합될 수 있는 예시적인 구동 모듈의 사시도이다.
도 7은 도 6의 예시적인 구동 모듈의 분해도이다.
도 8은 차량의 구성요소의 결함에 응답하여 차량을 작동시키는 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 9는 차량의 구성요소의 결함을 검출하는 예시적인 세부 사항을 예시하는 흐름도이다.
도 10은 차량의 구동 모듈을 설치 및/또는 교체하는 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 11은 구동 모듈의 교체/설치 후에 차량을 작동시키는 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다.
위에서 설명된 바와 같이, 현대의 차량 조립 공장은 로봇 및 자동화된 조립 라인을 사용하여 수천 개의 개별 부품 및 조립체를 완성 차량으로 조립한다. 제조업자가 플랫포밍을 사용하더라도, 동일한 플랫폼의 일부인 차량은 여전히 특정 차량 모델에 고유한 수많은 부품 및 조립체를 포함한다. 그렇게 많은 이종 부품과 조립체를 수취하고 조립하기 위해, 통상적인 조립 공장은 규모가 크고 복잡하며 비용이 많이 드는 작업이다. 예를 들어, 조립 공장은 통상적으로 수많은 이종 차량의 부품을 위한 재고를 유지해야 한다. 이 재고는 공간을 차지하며 상이한 모든 부품을 추적하기 위해 재고 추적 시스템이 요구된다.
게다가, 전통적인 제조 및 조립 프로세스를 사용하여 제조된 차량은 보수하기가 어렵다. 각각의 상이한 차량 제조업자와 모델은 구성요소와 조립체의 상이한 조합을 갖는다. 차량 구성요소가 고장나거나 보수를 필요로 하는 경우, 차량을 통상적으로 수리 공장으로 가져 가고 수리 공장은 보수에 필요한 부품을 결정한다. 많은 경우에, 수리 공장은 필요한 부품을 재고로 비축하지 않을 수 있고 부품을 주문해야 할 수도 있다. 필요한 부품이 획득되면, 고장난 부품을 제거하고 교체하기 위해 통상적으로 차량의 일부를 분해해야 한다. 이 프로세스는 복잡하고 시간 소비적이며 전문 훈련을 필요하다.
본 출원은 최종 조립 프로세스 중에 함께 조립되는 비교적 적은 수의 조립체 또는 "모듈"로 구성된 차량을 설명한다. 예를 들어, 일부 예에서, 차량은 2개의 주요 유형의 모듈, 즉 바디 모듈 및 구동 모듈(예를 들어, 바디 모듈의 각 단부에서 하나의 구동 모듈)로부터 조립될 수 있다. 따라서, 차량 조립 공장은 구성 및 유지가 매우 간단하고 콤팩트하며 저렴할 수 있다. 또한, 조립체는 몇 개의 모듈만 포함하기 때문에, 조립 공장에서는 차량을 조립하는 데에 사용되는 몇 개의 모듈의 재고만을 유지하면 되므로 차량 조립 공장에서의 재고 관리가 단순화된다.
다수의 상이한 차량 모델이 조립되는 경우, 각각의 차량 모델은 상이한 바디 모듈을 가질 수 있지만, 차량은 상이한 모델에 걸쳐 공통의 구동 모듈을 공유할 수 있다. 이는 구동 모듈의 생산이 규모의 경제로부터의 이점을 갖게 한다. 더욱이, 바디 모듈의 다수의 상이한 모델에 걸쳐 동일한 구동 모듈을 사용하면 수요 변화에 유연하게 대응할 수 있다. 예를 들어, 한 모델에서 다른 모델로 수요가 변화되면, 양쪽 모델에 동일한 구동 모듈이 사용될 수 있다. 요구되는 다양한 바디 모듈의 개수만 변경된다.
일부 예에서, 차량은 실질적으로 차량의 모든 주요 시스템이 구동 모듈 상에 위치되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 구동 모듈은, 추진 시스템, 전력 공급 시스템 및 관련 전자 기기, 조향 시스템, 제동 시스템, 서스펜션 시스템, 가열 환기 및 공조(heating ventilation and air conditioning)(HVAC) 시스템, 및 전술한 시스템을 위한 관련 제어부 및 액추에이터 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 구동 모듈은 또한 외부 광원, 바디 패널, 패시아(facia), 및/또는 센서를 포함할 수 있다. 구동 모듈에 차량의 모든 주요 시스템을 포함하면 포함된 모든 시스템의 규모의 경제가 극대화된다. 구동 모듈에 차량의 모든 주요 시스템을 포함하면 또한 바디 모듈의 구성이 단순화된다. 이는, 통상적으로 취급하기에 보다 크고 보다 번거로운 바디 모듈을 보다 빠르고 쉽게 구성하게 하기 때문에 유리하다. 또한, 각 바디 모듈은 보다 소수가 제조되기 때문에, 규모의 경제로부터의 이점이 적고, 이에 따라 가능한 한 그 구성을 단순화하는 것이 바람직하다.
개별 모듈은 특수 모듈 제조 설비에서 별개로 제조될 수 있다. 이들 모듈 제조 설비는 특정 모듈을 제조하는 데에 최적화되어 모듈을 보다 효율적이고 정확하게 제조하게 할 수 있다. 예를 들어, 차량의 전체 크기에 비해 구동 모듈의 크기가 보다 작기 때문에, 구동 모듈을 조립하는 데에 보다 콤팩트한 조립 프로세스가 사용될 수 있다. 차량의 주요 시스템이 구동 모듈에 포함되어 있기 때문에, 최종 조립 중에 통상적으로 수행되는 많은 조절 및 설정이 최종 조립 공장으로 운반되기 전에 구동 모듈 조립 중에 수행할 수 있다. 예를 들어, 휠과 광원의 정렬, 및 주요 시스템의 기능 시험이 모두 구동 모듈 제조 설비에서 완료될 수 있다. 이는 최종 차량 조립 프로세스를 더욱 단순화되고 가속화시킨다.
본 명세서에 설명된 차량의 모듈식 구조는 그 신뢰성을 크게 개선시킨다. 예를 들어, 각각의 구동 모듈이 차량의 모든 주요 시스템을 포함하는 예에서, 차량은 모든 주요 시스템의 적어도 2개의 인스턴스(instance)를 포함함으로써 중복성을 제공할 것이다. 이러한 중복성은 주요 시스템 또는 차량 구성요소의 고장에도 불구하고 디바이스가 작동을 유지하게 할 수 있다. 즉, 하나의 구동 모듈에 있는 시스템의 하나의 인스턴스가 고장나거나 보수를 필요로 하는 경우, 다른 구동 모듈에 있는 시스템의 다른 인스턴스가 기능을 유지하여 차량이 계속 작동하게 한다. 그런 의미에서, 차량은 "고장 작동"이다. 제한이 아닌 일례로서, 제1 구동 모듈의 구동 모터가 고장나면, 고장난 구동 모듈이 분리될 수 있고 차량은 제1 구동 모듈이 편리하게 보수를 받을 수 있을 때까지 제2 구동 모듈의 구동 모터의 동력 하에 계속 작동할 수 있다.
본 명세서에 설명된 차량의 모듈식 구성은 또한 보수 용이도를 크게 개선시킨다. 예를 들어, 구동 모듈의 구성요소 또는 시스템에 고장 또는 결함이 있는 경우, 구동 모듈을 간단히 제거하고 다른 구동 모듈로 교체하여 차량을 신속하게 사용하게 할 수 있다. 일부 예에서, 차량의 모듈을 교체하는 것은 현장에서(예를 들어, 도로변에서 또는 주차장에서) 수행될 수 있으며, 이어서 제거된 모듈은 보다 유리한 환경에서의 보수를 위해 공장으로 가져갈 수 있다. 이러한 방식으로 구동 모듈 및 바디 모듈을 모두 교체할 수 있다. 예를 들어, 모터, 배터리 또는 구동 모듈의 다른 주요 시스템에 결함이 발생하면, 구동 모듈을 차량으로부터 간단히 제거하고 다른 구동 모듈로 교체할 수 있다. 반대로, 바디 모듈에 결함(예를 들어, 측면 충격 충돌, 도어 메커니즘 결함 등)이 있으면, 2개의 구동 모듈을 결함이 있는 바디 모듈로부터 제거하고 새로운 바디 모듈에 재부착할 수 있다. 모듈의 교체는 보수 담당자, 자동화된 보수 로봇 또는 둘 모두의 조합에 의해 수행될 수 있다. 모듈 자체는 모듈에 설치된 특정 부품의 리스트(예를 들어, 모델 번호, 버전 등)를 포함하는 설치 목록, 및 보수 담당자가 모듈을 진단하고 수리하는 데에 도움을 주기 위해 결함있는 구성요소(들) 및/또는 센서 판독 또는 결함으로 이어지는 다른 상황을 나타내는 결함 로그를 포함하는 진단 모듈을 저장할 수 있다.
개선된 보수 용이도에 추가하여, 본 명세서에 설명된 차량의 모듈식 설계는 또한 공간의 보다 효율적인 사용을 허용하여 훨씬 더 콤팩트한 차량을 가능하게 한다. 예를 들어, 차량의 개별 구성요소는 차량에 조립되어 있는 동안 보수를 받지 못하기 때문에, 차량의 많은 구성요소는 모듈이 차량에 설치되어 있는 동안 최소의 간극을 갖거나 간극이 없거나 접근할 수 없도록 패키징될 수 있다. 즉, 보수는 모듈이 차량으로부터 제거된 상태에서 수행되므로, 모듈이 차량에 설치되어 있는 동안 손의 접근 및 보수 간극이 고려될 필요가 없다.
상기 예는 구동 모듈을 보수하기 위해 차량의 구동 모듈을 교체하는 것을 설명하고 있지만, 다른 예에서, 구동 모듈은 구성요소를 업그레이드 및/또는 보충하도록 제거될 수 있다. 여러 예에서, 구동 모듈은 새로운 브레이크 시스템, 새로운 전력 유닛, 새로운 HVAC 시스템, 새로운 센서 시스템 등을 포함하는 구동 모듈로 교환될 수 있다. 그러한 예에서, 차량의 개선된 기능성은 완전히 새로운 차량을 만들 필요 없이 시험될 수 있다. 구성요소를 보충하는 예에서, 낮은 배터리 충전량을 갖는 구동 모듈이 완전히 충전된 배터리를 갖는 구동 모듈과 교환될 수 있다. 이 방식으로, 배터리의 충전, 유체 보충, 구성요소 가압 등을 행하기 위해 차량이 가동 불능 상태로 될 필요가 없으므로, 차량의 가동 시간을 최대화시킨다.
제한이 아닌 일례로서, 본 출원에 따른 차량은 바디 모듈, 바디 모듈의 제1 단부에 결합된 제1 구동 모듈, 및 바디 모듈의 제2 단부에 결합된 제2 구동 모듈을 포함할 수 있다. 바디 모듈은 한 명 이상의 승객을 수용하기 위한 승객 격실을 포함할 수 있다. 바디 모듈은 또한 차량의 동작을 제어하기 위한 차량 컴퓨팅 디바이스를 포함한다. 일부 예에서, 제1 구동 모듈 및 제2 구동 모듈은 실질적으로 동일하지만, 다른 예에서 이들은 서로 상이할 수 있다. 이 예에서, 제1 구동 모듈 및/또는 제2 구동 모듈은 제1 및 제2 휠이 장착되는 구동 모듈 프레임, 전기 구동 모터, 및 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템을 포함한다. 전기 구동 모터는 구동 모듈 프레임에 그리고 제1 및 제2 휠에 결합되어 제1 및 제2 휠 중 적어도 하나를 구동한다. HVAC 시스템은 구동 모듈 프레임 내에 또는 그 위에 배치되어 하나 이상의 공기 덕트 또는 연결부를 통해 바디 모듈의 승객 격실에 온도 제어된 공기를 제공한다. 전력 공급원은 구동 모듈에 배치되고 전기 구동 모터 및 HVAC 시스템에 전기적으로 결합되어 전기 구동 모터 및 HVAC 시스템에 전력을 공급한다. 구동 모듈 제어 시스템은 유선 또는 무선 연결에 의해 바디 모듈의 차량 컴퓨팅 디바이스에 통신 가능하게 결합된다. 구동 모듈 제어 시스템은 차량 컴퓨팅 디바이스로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 전기 구동 모터 및 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록 구성된다.
일부 예에서, 제1 구동 모듈 및/또는 제2 구동 모듈은, 제1 및 제2 휠을 조향하기 위해 제1 및 제2 휠에 결합된 조향 조립체, 제1 및 제2 휠을 제동하기 위해 제1 및 제2 휠에 결합된 제동 조립체, 제1 및 제2 휠을 구동 모듈 프레임에 이동 가능하게 결합하기 위한 서스펜션 조립체, 차량의 하나 이상의 외부 바디 패널 또는 패시아(fascia), 및/또는 차량의 하나 이상의 외부 라이트를 추가적으로 또는 대안적으로 포함할 수 있다. 차량은 또한 차량 주변의 물체 또는 차량의 상태를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 이들 센서는 바디 모듈 또는 구동 모듈에 위치될 수 있거나, 다른 센서가 구동 모듈에 위치되면서 일부 센서는 바디 모듈에 위치될 수 있다. 바디 모듈, 구동 모듈 또는 둘 모두에 포함될 수 있는 센서의 예는 초음파 센서, 레이더 센서, 광 검출 및 거리 측정(light detection and ranging)(LIDAR) 센서, 카메라, 마이크로폰, 관성 센서(예를 들어, 관성 측정 유닛, 가속도계, 자이로 등), 글로벌 포지셔닝 위성(global positioning satellite)(GPS) 센서 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
일부 예에서, 차량의 충돌 구조가 구동 모듈에 내장될 수 있다. 따라서, 차량이 충돌에 관여되는 경우, 충격을 받은 구동 모듈이 충격을 흡수하여 바디 모듈 및 다른 구동 모듈에 대한 손상을 최소화할 수 있다. 이 경우, 충격을 받은 구동 모듈을 제거하고 새로운 구동 모듈로 교체하여 차량을 신속하게 보수할 수 있다. 포함되는 경우, 충돌 구조는 구동 모듈 프레임에 결합될 수 있다. 충돌 구조는 충격 임계값을 초과하는 충격력에 응답하여 구겨지거나 붕괴되어 충격력을 흡수하도록 구성된다. 일부 예에서, 충돌 구조는 충격에 실질적으로 매끄럽고 연속적으로 반응하도록 재료로 구성되고 크기 설정되며 형상화된 하나 이상의 압출 레일을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 충돌 구조는 한 쌍의 대체로 직사각형 관형 또는 C 형상 충돌 레일을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 충돌 구조는 알루미늄과 같은 비교적 연성 금속으로 제조될 수 있다.
충돌 구조를 바디 모듈에 결합시키기 위해 하나 이상의 브래킷이 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 하나 이상의 브래킷의 제1 단부는 충돌 구조에 결합될 수 있고 하나 이상의 브래킷의 제2 단부는 바디 모듈에 결합될 수 있다. 하나 이상의 브래킷의 제2 단부는 충돌 구조에 의해 전달된 충격력을 바디 모듈의 더 큰 영역으로 분배하기 위해 하나 이상의 브래킷의 제1 단부의 표면적보다 큰 표면적을 갖도록 제조될 수 있다. 이 방식으로, 바디 모듈에 대한 손상이 최소화될 수 있고, 많은 경우에 충격에 의해 유발된 손상이 충격을 받은 구동 모듈에 대해 격리될 수 있다.
구동 모듈은 연결 인터페이스를 통해 바디 모듈에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 제1 연결 인터페이스는 제1 구동 모듈을 바디 모듈의 제1 단부에 결합하기 위해 사용될 수 있고, 제2 연결 인터페이스는 제2 구동 모듈을 바디 모듈의 제2 단부에 결합하기 위해 사용될 수 있다. 제1 연결 인터페이스 및/또는 제2 연결 인터페이스는 하나 이상의 기계적 커넥터, 전기 커넥터, 유체 커넥터, 및/또는 공기 커넥터를 포함할 수 있다. 기계적 커넥터(들)는 바디 모듈을 구동 모듈들 중 각각의 구동 모듈에 기계적으로 연결한다. 기계적 커넥터(들)는 하나 이상의 볼트, 리벳, 퀵 커넥트, 캠 잠금 장치, 레버 래치 커넥터, 또는 다른 파스너를 포함할 수 있다. 기계적 커넥터는 또한 바디 모듈을 구동 모듈들 중 각각의 구동 모듈에 대해 정렬시키는 하나 이상의 정렬 가이드를 포함한다. 전기 커넥터(들)는 바디 모듈을 구동 모듈들 중 각각의 구동 모듈에 전기적으로 연결한다. 전기 커넥터(들)는 저전압 및/또는 고전압 연결부를 포함할 수 있다. 유체 커넥터(들)는 구동 모듈들 중 각각의 구동 모듈을 바디 모듈 및/또는 다른 구동 모듈에 유체 연결한다. 유체 연결부는 브레이크 유체, 트랜스미션 유체, 서스펜션 유체, 냉각제, 윈도우 클리너, 다른 액체 등을 전달하는 데에 사용될 수 있다. 공기 커넥터(들)는 구동 모듈들 중 각각의 구동 모듈의 HVAC 시스템으로부터 온도 제어된 공기를 받는 통로를 제공한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 공기 커넥터(들)는 각각의 구동 모듈의 압축기로부터 바디 모듈 및/또는 다른 구동 모듈로 압축 공기를 위한 통로를 제공할 수 있다. 압축 공기는 공기 서스펜션 시스템, 도어 개방/폐쇄 메커니즘 등과 관련하여 사용될 수 있다. 전기 커넥터(들), 유체 커넥터(들), 및/또는 공기 커넥터(들)는 기계적 연결부(들)가 맞물릴 때 구동 모듈 상의 상보적인 커넥터와 확실하게 접촉/밀봉되는 블라인드 정합 커넥터일 수 있다.
이들 및 다른 양태는 첨부 도면을 참조하여 아래에서 더 설명된다. 도면은 단지 예시적인 구현이며, 청구범위의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 예를 들어, 예시적인 차량이 사람의 제어 또는 개입 없이 위치들 사이에서 네비게이팅될 수 있는 자율 주행 차량인 것으로 도시되고 설명되었지만, 본 명세서에 설명된 기술은 또한 비자율 주행 및/또는 반자율 주행 차량에도 적용 가능하다. 또한, 차량이 세단형 자동차 스타일의 바디 모듈을 갖는 것으로 예시되어 있지만, 다른 바디 모듈이 고려된다. 한 명 이상의 승객 중 임의의 수(예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8명 등)를 수용하도록 구성된 바디 모듈이 고려된다. 추가적으로, 도시된 예시적인 바디 모듈은 승객 격실을 포함하지만, 다른 예에서 바디 모듈은 승객 격실을 갖지 않을 수 있다(예를 들어, 화물 차량, 배달 차량, 건설 차량 등의 경우).
예시적인 모듈식 차량 아키텍처
도 1은 바디 모듈(102) 및 한 쌍의 구동 모듈, 즉 제1 구동 모듈(104A) 및 제2 구동 모듈(104B)을 포함하는 예시적인 차량(100)의 개략도이다. 도 1은 조립되지 않은 상태(페이지 상단) 및 조립된 상태(페이지 하단)에서 차량(100)을 예시한다. 페이지 상단에 도시된 조립되지 않은 상태에서, 바디 모듈(102)은 지지부(106)에 의해 지지된다. 지지부(106)는 바디 모듈(102)의 밑면에 구축되는 잭(예를 들어, 유압 잭, 스크류 잭, 시저 잭, 공압 실린더 등)을 포함할 수 있다. 그 경우에, 지지부(106)는 조작자 또는 자동화된 보수 로봇에 의해 수동으로 작동될 수 있거나, 또는 차량 전력이 이용 가능할 때(즉, 배터리가 바디 모듈에 제공될 때, 하나 이상의 구동 모듈이 설치될 때, 및/또는 보조 전력이 예를 들어 자동화된 보수 로봇으로부터 이용 가능할 때) 자동으로 작동될 수 있다. 지지부(106)의 하단 표면은 이 예에서 평탄한 표면으로 도시되어 있다. 그러나, 다른 예에서, 지지부(106) 중 하나 이상은 구동 모듈의 설치 또는 제거 중에 바디 모듈(102)이 이동되거나 재위치 설정되게 하도록 캐스터(caster) 또는 다른 휠을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 그러한 지지부(106)는 차량에 구축될 필요가 없고, 대신에 서비스 센터 등에 구축될 수 있다.
설치 동안, 이 예에서, 구동 모듈(104A 및 104B)은 도 1의 수평 화살표로 도시된 바와 같이 차량(100)의 길이방향 또는 "X" 방향으로 바디 모듈(102)을 향해 이동시킴으로써 설치된다. 도 10을 참조하여 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 일부 예에서, 구동 모듈(104A 및 104B)은 그 자신의 전력으로 구동함으로써 제위치로 이동될 수 있다. 그 경우에, 구동 모듈(104A 및 104B)은 자신의 제어 하에, 바디 모듈의 차량 제어기의 제어 하에, 또는 예를 들어 원격 제어 디바이스(예를 들어, 설치자 또는 기술자에 의해 운영됨), 원격 작동 컴퓨팅 디바이스, 또는 자동화된 보수 로봇의 컴퓨팅 디바이스와 같은 외부 디바이스(108)의 제어 하에 제위치로 구동될 수 있다. 그러나, 다른 예에서, 구동 모듈(104A 및 104B)은 설치자/기술자 또는 자동화된 보수 로봇에 의해 수동으로 부착을 위한 제위치로 위치될 수 있다. 일부 예에서, 구동 모듈(104A 및 104B)이 어떻게 제어되는 지에 관계 없이, 구동 모듈(104A 및/또는 104B)이 연결되지 않더라도 바디 모듈(102)에 의해 수용될 직립 배향으로 유지되도록 안정화 알고리즘이 채용될 수 있다. 그러한 안정화 알고리즘은 차량 바디 모듈에 위치된 컴퓨팅 디바이스, 원격 작동 컴퓨팅 디바이스, 원격 제어 컴퓨팅 디바이스, 또는 구동 모듈(104A 또는 104B) 상에 위치된 마이크로 제어기/컴퓨팅 디바이스 중 임의의 하나 이상에 의해 제공될 수 있다.
일부 예에서, 구동 모듈(104A 및 104B)을 X-방향으로 바디 모듈(102)과 정합시키는 것은, 바디 모듈(102)이 구동 모듈(104A 및 104B)을 제거 및/또는 설치하기 위해 상승될 필요가 없기 때문에, 설치 및/또는 제거의 용이성과 같은 이점을 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 예에서, X-방향으로 정합한다는 것은 구동 모듈(104A 및 104B)과 바디 모듈(102) 사이의 연결점이 대체로 차량의 주행 방향, 및 이에 따라 충돌의 경우에 잠재적 충격 방향과 정렬됨을 의미한다. 따라서, 구동 모듈(104A 및 104B)의 길이방향 단부에 가해진 임의의 충격력은 일반적으로 연결점과 실질적으로 정렬된 압축력을 초래함으로써 충돌 중에 연결점에 대한 응력을 최소화할 것이다.
구동 모듈(104A 또는 104B) 중 어느 하나가 바디 모듈(102)의 제1 또는 제2 단부에 각각 인접하여 위치되면, 구동 모듈은 하나 이상의 기계적 커넥터에 의해 바디 모듈(102)에 결합된다. 그러한 결합은 동시에, 연속적으로 또는 개별적으로 수행될 수 있다. 구동 모듈(104A 및 104B)을 바디 모듈(102)에 결합시키는 데에 사용될 수 있는 예시적인 기계적 커넥터는 도 5를 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다. 구동 모듈(104A 및 104B)이 바디 모듈(102)에 결합되면, 지지부(106)는(차량 전력 하에서수동으로 또는 자동으로) 후퇴될 수 있고 차량(100)은 도 1의 하단에 도시된 바와 같이 조립되어 주행할 준비가 된다.
이 예에서, 차량(100)은 양방향 차량이며, 제1 구동 모듈(104A)과 제2 구동 모듈(104B)은 서로 실질적으로 동일하다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 양방향 차량은 차량의 제1 방향 및 대향하는 차량의 제2 방향으로의 주행 간에 전환하도록 구성되는 차량이다. 다시 말해서, 차량(100)의 고정된 "전방" 또는 "후방"이 없다. 오히려, 차량(100)의 어떤 길이방향 단부가 "전방"이 되는 시기에 선단이고, 후단 길이방향 단부는 "후방"이 된다. 다른 예에서, 본 명세서에 설명된 기술은 양방향 차량 이외의 차량에 적용될 수 있다. 또한, 차량이 양방향이든 아니든, 제1 구동 모듈 및 제2 구동 모듈은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 하나의 구동 모듈은 다른 구동 모듈의 특징의 부분 집합을 가질 수 있다. 하나의 그러한 예에서, 제1 모듈은 차량 시스템의 제1 포괄적인 세트(예를 들어, 구동 모터, 배터리, 조향 시스템, 제동 시스템, 서스펜션 시스템, HVAC, 센서, 라이트, 바디 패널, 패시아 등)를 포함할 수 있고, 제2 구동 모듈은 차량 시스템의 제한된 부분 집합(예를 들어, 서스펜션 시스템, 제동 시스템, 센서, 라이트 및 패시아)을 포함한다. 다른 예에서, 구동 모듈은 하나 이상의 별개의 또는 상호 배타적인 차량 시스템을 가질 수 있다(예를 들어, 하나의 구동 모듈은 HVAC 시스템을 갖고 다른 구동 모듈은 구동 모터를 갖는다). 그러한 비제한적인 예로서, 하나의 모듈은 HVAC 시스템을 가질 수 있고, 다른 구동 모듈은 더 높은 효율을 갖는 새로운 HVAC 시스템을 갖는다.
이 예에 도시된 바와 같이, 바디 모듈(102)은 승객의 출입을 위한 개구를 갖는 승객 격실을 포함한다. 개구는 한 쌍의 도어(110)에 의해 덮여 있다. 도어(110)는 바디 모듈(102)의 액추에이터에 의해 수동 또는 자동으로 개방될 수 있다. 하나 이상의 스피커, 라이트, 및/또는 인터페이스(예를 들어, 물리적인 버튼, 스위치, 제어부, 마이크로폰, 및/또는 하나 이상의 그래픽 인터페이스를 포함하는 디스플레이)는 바디 모듈(102)의 승객 격실 내에 배치되어 차량(100)의 한 명 이상의 승객으로부터 입력을 수신하고 승객에게 출력을 제공할 수 있다. 바디 모듈(102)은 또한 이 도면에서 번호가 매겨져 있지 않은 몇 개의 윈도우 및 선루프 또는 문루프를 포함한다. 윈도우 및/또는 선루프/문루프가 수동 또는 자동으로 개방될 수 있거나 개방되지 않을 수 있다. 바디 모듈(102)은 또한 차량(100)의 작동을 제어하기 위한 차량 컴퓨팅 디바이스(도면에 도시되지 않음)를 포함한다. 차량(100)과 함께 사용 가능한 예시적인 차량 컴퓨팅 디바이스의 세부 사항은 도 4의 예시적인 컴퓨팅 아키텍처를 참조하여 아래에 설명된다.
구동 모듈(104A 및 104B)은 휠(112) 및 이 도면에 도시되지 않은 하나 이상의 차량 시스템(예를 들어, 추진 시스템, 동력 시스템, 조향 시스템, 제동 시스템, 서스펜션 시스템, 및/또는 다른 시스템)을 포함한다. 구동 모듈(104A 및 104B)로서 사용하기에 적절한 예시적인 구동 모듈의 세부 사항은 도 6 및 도 7을 참조하여 설명된다. 그러나, 다른 구동 모듈 구성이 대안적으로 구동 모듈(104A 및 104B)에 사용될 수 있다.
차량(100)은 또한 차량 주변의 물체 또는 차량의 상태를 감지하기 위한 하나 이상의 센서 및/또는 차량의 주변으로 광 또는 사운드를 방출하기 위한 하나 이상의 이미터를 포함할 수 있다. 이들 센서 및/또는 이미터는 바디 모듈(102), 구동 모듈(104A 및 104B), 또는 둘 모두에 위치될 수 있다. 이 예에서, 센서 및 이미터는 대표적으로 참조 번호 114, 116, 및 118에 의해 예시되어 있다. 이들 참조 번호(114, 116 및 118) 각각은 센서, 이미터, 또는 센서와 이미터의 조합에 대응할 수 있다. 그러나, 본 개시내용에 따른 차량은 참조 번호 114, 116, 및 118에 의해 도시된 것보다 많거나 적은 센서 및/또는 이미터를 포함할 수 있고, 센서 및/또는 이미터의 위치는 바디 모듈, 구동 모듈 또는 이들의 일부 조합에서의 추가적인 또는 대안적인 위치에 위치 설정될 수 있음을 이해해야 한다. 참조 번호 114, 116, 및/또는 118에 의해 나타낼 수 있는 센서의 예는 초음파 센서, 레이더 센서, 광 검출 및 거리 측정(light detection and ranging)(LIDAR) 센서, 카메라, 마이크로폰, 관성 센서(예를 들어, 관성 측정 유닛, 가속도계, 자이로 등), 글로벌 포지셔닝 위성(global positioning satellite)(GPS) 센서 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 참조 번호 114, 116, 및/또는 118에 의해 나타낼 수 있는 이미터의 예는 일반적으로 차량의 전방 또는 후방의 영역을 조명하기 위한 라이트(예를 들어, 헤드/테일 라이트), 주행 방향 또는 차량 동작의 다른 인디케이터를 신호하기 위한 라이트(예를 들어, 인디케이터 라이트, 표지판, 라이트 어레이 등), 보행자 또는 다른 주변 차량과 청각적으로 통신하기 위한 하나 이상의 오디오 이미터(예를 들어, 스피커, 스피커 어레이, 경적 등)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
하나의 비제한적인 예에서, 참조 번호 114는 구동 모듈(104A 및 104B) 상에 배치되어 일반적으로 차량의 전방 또는 후방의 영역을 조명하기 위한 라이트(예를 들어, 헤드/테일 라이트)를 나타낼 수 있고, 참조 번호 116은 바디 모듈 상에 배치될 수 있으며 LIDAR 센서 및 카메라와 같은 센서 그룹을 나타낼 수 있고, 참조 번호 118은 바디 모듈(102) 상에 배치될 수 있으며 오디오 및 시각적 이미터의 어레이를 나타낼 수 있다. 그러나, 명세서 전체에 걸쳐 설명되는 바와 같이, 이는 하나의 예일 뿐이며, 추가적인 또는 대안적인 센서 및/또는 이미터가 바디 모듈(102), 구동 모듈(104A 및 104B), 또는 둘 모두에 포함될 수 있다.
도 2는 바디 모듈(202) 및 한 쌍의 구동 모듈, 즉 바디 모듈(202)의 대향 단부에 배치된 제1 구동 모듈(204A) 및 제2 구동 모듈(204B)을 포함하는 다른 예시적인 차량(200)의 개략도이다. 이 예는 바디 모듈(202)과 구동 모듈(204A 및 204B) 사이의 분할을 제외하고는 도 1의 예와 유사하다. 이 예에서, 윈드스크린 및/또는 바디 패널(206)의 하부는 도 1의 경우에서와 같이 바디 모듈(202)의 일부가 아니라 구동 모듈의 일부로서 포함된다. 결과적으로, 이 예에서, 참조 번호 116에 의해 나타내는 센서는 바디 모듈(202)의 일부가 아니라 구동 모듈(204A 및 204B)의 일부로서 포함된다.
도 3은 바디 모듈(302) 및 한 쌍의 구동 모듈, 즉 바디 모듈(302)의 대향 단부에 배치된 제1 구동 모듈(304A) 및 제2 구동 모듈(304B)을 포함하는 또 다른 예시적인 차량(300)의 개략도이다. 이 예는 구동 모듈(304A 및 304B)이 수직 또는 "Z" 방향으로 바디 모듈(302)에 장착되는 것을 제외하고는 도 1의 예와 유사하다. 이 예에서, 지지부(306)는 바디 모듈(302)을 상승시키거나 올릴 수 있으며, 구동 모듈(304A 및 304B)은 바디 모듈(302)의 제1 및 제2 단부 아래의 제위치로 (수동으로 또는 그 자신의 전력으로) 이동될 수 있다. 이어서, 지지부(306)는 바디 모듈(302)을 구동 모듈(304A 및 304B) 상에 설정하기 위해 하강될 수 있다. 이 프로세스는 구동 모듈(304A 및 304B) 모두에 대해 동시에 수행될 수 있거나, 하나의 구동 모듈(304A)이 설치/교체된 다음, 프로세스가 반복되어 다른 구동 모듈(304B)을 설치/교체할 수 있다. 구동 모듈(304A 및 304B)을 Z-방향으로 바디 모듈에 정합시키는 것의 하나의 이점은 이 기술로 인해 구동 모듈(304A 및 304B)이 그 상단으로부터 바디 모듈(302)의 공동 내로 돌출되는 구성요소(예를 들어, HVAC 구성요소, 충격/스트러트 마운트 등)를 갖게 한다는 점이다.
예시적인 컴퓨팅 아키텍처
도 4는 바디 모듈(402), 제1 구동 모듈(404A) 및 제2 구동 모듈(404B)을 포함하는 차량(400)의 예시적인 컴퓨팅 아키텍처를 예시하는 블록도이다. 제1 및 제2 구동 모듈(404A 및 404B)은 연결 인터페이스(406)에 의해 바디 모듈(402)에 결합된다. 연결 인터페이스(406)는 하나 이상의 기계적 연결부 뿐만 아니라 구동 모듈(404A 및 404B)에서 발견되는 임의의 차량 시스템에 대한 연결부를 포함한다. 이 경우에, 연결 인터페이스(406) 각각은 기계적 연결부(들) 외에 하나 이상의 전기 연결부, 유체 연결부, 및 공기 연결부를 포함한다.
연결 인터페이스(406)는 구동 모듈(404A 및 404B)로부터 바디 모듈(402)의 시스템으로 전기, 유체, 및/또는 공기 연결부를 제공할 수 있다. 예를 들어, 임의의 주어진 시간에, 구동 모듈(404A 및 404B) 중 하나 또는 둘 모두는 전기 연결부를 통해 저전압 전기를 바디 모듈(402)의 전력 컴퓨팅 시스템에 공급할 수 있다. 또한, 데이터 및 통신은 전기 연결부를 통해 양방향으로 전송될 수 있다. 하나 또는 둘 모두의 구동 모듈(404A 및 404B)의 HVAC 시스템으로부터의 온도 제어된 공기는 공기 연결부를 통해 바디 모듈로 전달될 수 있다.
게다가, 연결 인터페이스(406)는 구동 모듈(404A 및 404B) 사이에 전기, 유체, 및/또는 공기 연결부를 제공할 수 있다. 이는 구동 모듈(404A 및 404B)을 직접 연결하는 바디 모듈(402)의 바이패스 또는 직접 연결부(408)를 통해 달성될 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 모듈(404A)의 유압 제동 시스템은 구동 모듈(404A)과 제2 구동 모듈(404B)의 제동 시스템에서의 압력을 밸런싱하기 위해 직접 연결부(408)를 통해 제2 구동 모듈(404B)의 유압 제동 시스템과 직접 유체 연통할 수 있다. 다른 예로서, 제1 구동 모듈(404A)의 압축 공기 시스템으로부터의 압축 공기는 제2 구동 모듈(404A)의 압축 공기 시스템에 직접 연결되어 구동 모듈(404A 및 404B) 중 하나 또는 둘 모두의 공기 서스펜션 시스템의 공기 압력을 밸런싱할 수 있다. 또 다른 예로서, 직접 연결부(408)는 배터리들 사이의 전압 평형을 유지하기 위해 양쪽 구동 모듈(404A 및 404B)의 배터리로부터 차량을 작동시키도록 2개의 구동 모듈(404A 및 404B)의 배터리들 사이에 고전압 링크를 제공할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 스위치 또는 밸브는 구동 모듈(404A 및 404B) 사이의 직접적인 전기, 유체, 및/또는 공기 연결부 중 하나 이상을 선택적으로 폐쇄하도록 직접 연결부(408)에 배치될 수 있다.
바디 모듈(402)은 하나 이상의 센서 시스템(410)을 포함한다. 이 예에서, 센서 시스템(들)(410)은 하나 이상의 위치 센서(예를 들어, GPS, 나침반 등), 관성 센서(예를 들어, 관성 측정 유닛, 가속도계, 자이로스코프 등), LIDAR 센서, 레이더 센서, 카메라(RGB, IR, 강도, 깊이 등), 마이크로폰, 및/또는 환경 센서(예를 들어, 온도 센서, 압력 센서, 습도 센서 등)을 포함한다. 센서 시스템(들)(410)은 이들 또는 다른 유형의 센서 각각의 다수의 인스턴스를 포함할 수 있다. 예를 들어, LIDAR 센서는 차량(400)의 코너, 전방, 후방, 측면, 및/또는 상단에 위치된 개별 LIDAR 센서를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 카메라 센서는 차량(400)의 외부 및/또는 내부 주위의 다양한 위치에 배치된 다수의 카메라를 포함할 수 있다. 게다가, 다른 예에서, 바디 모듈은 추가적인 또는 대안적인 센서를 포함할 수 있다. 센서 시스템(410)은 바디 모듈(402)의 차량 컴퓨팅 디바이스(412)에 입력을 제공한다.
차량 컴퓨팅 디바이스(412)는 하나 이상의 프로세서(414) 및 하나 이상의 프로세서(414)와 통신 가능하게 결합된 메모리(416)를 포함한다. 예시된 예에서, 차량(400)은 자율 주행 차량이다. 따라서, 차량 컴퓨팅 디바이스(412)의 메모리(416)는, 차량(400)이 로컬 및/또는 글로벌 맵과 관련되어 있는 곳을 결정하기 위한 위치 측정 시스템(418), 물체 검출 및/또는 분류를 수행하기 위한 지각 시스템(420), 및 차량(400)을 제어하는 데에 사용하기 위한 경로 및/또는 궤적을 결정하는 플래너 시스템(422)을 저장한다. 사용할 수 있는 위치 추적 시스템, 지각 시스템, 및 플래너 시스템에 대한 추가 세부 사항은 2015년 11월 4일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "물리적 환경 변화에 대응하는 자율 주행 차량을 네비게이팅하기 위한 적응형 맵핑(Adaptive Mapping to Navigate Autonomous Vehicle Responsive to Physical Environment Changes)"인 미국 특허 출원 제14/932,963호 및 2017년 6월 23일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "궤적 생성 및 실행 아키텍처(Trajectory Generation and Execution Architecture)"인 미국 특허 출원 제15/632,208호에서 확인할 수 있고, 이들 출원 양자는 본 명세서에 참조로 포함된다.
차량(400)은 또한 광 및/또는 사운드를 방출하기 위한 하나 이상의 이미터(424)를 포함한다. 이 예에서 이미터(424)는 차량(400)의 승객과 통신하기 위한 내부 오디오 및 시각적 이미터를 포함한다. 제한이 아닌 일례로서, 내부 이미터는 스피커, 라이트, 표지판, 디스플레이 스크린, 터치스크린, 햅틱 이미터(예를 들어, 진동 및/또는 힘 피드백), 기계적 액추에이터(예를 들어, 시트벨트 텐셔너, 시트 포지셔너, 레드레스트 포지셔너 등) 등을 포함할 수 있다. 이 예에서 이미터(424)는 또한 외부 이미터를 포함한다. 제한이 아닌 일례로서, 이 예에서의 외부 이미터는 주행 방향 또는 차량 동작의 다른 인디케이터를 신호하기 위한 라이트(예를 들어, 인디케이터 라이트, 표지판, 라이트 어레이 등), 보행자 또는 다른 주변 차량과 청각적으로 통신하기 위한 하나 이상의 오디오 이미터(예를 들어, 스피커, 스피커 어레이, 경적 등)를 포함한다. 이 예에서, 일반적으로 차량의 전방 또는 후방의 영역을 조명하기 위한 라이트(예를 들어, 헤드/테일 라이트)는 구동 모듈(404A 및 404B) 상에 배치되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 다른 예에서, 그러한 라이트는 추가적으로 또는 대안적으로 바디 모듈(402) 상에 포함될 수 있다.
차량 컴퓨팅 디바이스(412)는 또한 차량(400)의 조향, 추진, 제동, 안전, 이미터, 통신, 및 다른 시스템을 제어하도록 구성된 다양한 다른 차량 시스템 제어기(426)를 포함한다. 이들 시스템 제어기(426)는 구동 모듈(404A 및 404B) 및/또는 바디 모듈(402)의 대응하는 시스템과 통신 및/또는 제어할 수 있다.
바디 모듈(402)은 또한 하나 이상의 다른 로컬 또는 원격 컴퓨팅 디바이스와 차량(400)에 의한 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 통신 연결부(들)(428)를 포함한다. 예를 들어, 통신 연결부(들)(428)는 바디 모듈(402) 및/또는 구동 모듈(404A 및 404B) 상의 다른 로컬 컴퓨팅 디바이스와의 통신을 용이하게 할 수 있다. 또한, 통신 연결부(들)(428)는 차량이 다른 주변 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 다른 주변 차량, 교통 신호 등)와 통신하게 할 수 있다. 예를 들어, 통신 연결부(들)(428)는, 설치 프로세스 중에 구동 모듈을 바디 모듈(402)과 맞물리도록 제어 또는 안내하기 위해, 또는 맞물림 해제 프로세스 중에 바디 모듈로부터 구동 모듈을 분리하고 분리된 구동 모듈을 바디 모듈로부터 멀어지게 제어 또는 안내하도록 바디 모듈(402)이 주변의 구동 모듈과 통신 가능하게 할 수 있다. 통신 연결부(들)(428)는 또한 바디 모듈(402)이 리모트 원격 작동 컴퓨팅 디바이스 또는 다른 원격 서비스와 통신할 수 있게 한다.
통신 연결부(들)(428)는 차량 컴퓨팅 디바이스(412)를 다른 컴퓨팅 디바이스 또는 네트워크에 연결하기 위한 물리적 및/또는 논리적 인터페이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 연결부(들)(428)는, 예를 들어 IEEE 802.11 표준에 의해 정의된 주파수를 통한 WiFi 기반 통신, Bluetooth®와 같은 단거리 무선 주파수, 또는 각각의 컴퓨팅 디바이스가 다른 컴퓨팅 디바이스와 인터페이싱 가능하게 하는 임의의 적절한 유선 또는 무선 통신 프로토콜을 가능하게 할 수 있다.
구동 모듈(404A 및 404B)은 이 예에서 동일한 것으로 도시되어 있다. 따라서, 구동 모듈(404A 및 404B)의 구성요소는 함께 설명된다. 그러나, 다른 예에서, 제1 구동 모듈(404A)은 제2 구동 모듈(404B)과 상이할 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명한 바와 같이, 하나의 구동 모듈은 다른 구동 모듈의 특징의 부분 집합을 가질 수 있거나, 구동 모듈은 하나 이상의 별개이거나 상호 배타적인 차량 시스템을 가질 수 있다. 구동 모듈(404A 및 404B)이 동일한 예에서, 이들은 시스템 및 구성요소(예를 들어, 센서, 배터리, 인버터, 모터, 조향, 제동, 서스펜션, HVAC, 광원, 구동 모듈 제어기, 통신 연결부 등)의 중복성을 차량에 제공한다. 따라서, 하나의 구동 모듈의 시스템 또는 그 구성요소가 고장나거나 보수가 필요한 경우, 많은 경우에, 차량은 다른 구동 모듈의 대응하는 시스템 또는 구성요소에 의존함으로써 계속 작동할 수 있을 것이다.
예시된 예에서, 구동 모듈(404A 및 404B)은 구동 모듈의 상태 및/또는 차량의 주변을 검출하기 위한 하나 이상의 센서 시스템(430)을 포함한다. 제한이 아닌 일례로서, 센서 시스템(들)(430)은 구동 모듈의 휠의 회전을 감지하기 위한 하나 이상의 휠 인코더(예를 들어, 회전 인코더), 구동 모듈의 배향 및 가속도를 측정하기 위한 관성 센서(예를 들어, 관성 측정 유닛, 가속도계, 자이로스코프 등), 카메라 또는 기타 이미지 센서, 구동 모듈 주변의 물체를 음향적으로 감지하기 위한 초음파 센서, LIDAR 센서, 및/또는 레이더를 포함할 수 있다. 휠 인코더와 같은 일부 센서는 구동 모듈(404A 및 404B)에 고유할 수 있다. 일부 경우에, 구동 모듈 상의 센서 시스템(들)(430)은 바디 모듈(402)의 대응하는 시스템과 중첩되거나 보완할 수 있다. 예를 들어, 존재하는 경우, 구동 모듈(404A 및 404B) 상의 LIDAR 센서는 바디 모듈(402) 상의 LIDAR 센서에 추가될 수 있고, 그 시야를 보완할 수 있다. 구동 모듈(404A 및 404B)의 관성 센서와 같은 다른 센서는 바디 모듈(402) 상의 관성 센서와 동일하거나 유사한 힘/상태를 측정할 수 있지만, 구동 모듈의 관점에서 측정할 수 있다. 이는, 예를 들어 구동 모듈(404A 및 404B)이 바디 모듈(402)로부터 분리된 경우라도 자체적으로 작동하고 "밸런싱" 가능하게 할 수 있다. 일부 예에서, 그러한 센서 시스템(430)은 질량 공기 유동 센서, 타이어용 압력 센서, 배터리 충전 용량 센서, 관련 시스템 또는 서브 시스템의 진단 신호를 출력할 수 있는 다양한 마이크로 제어기 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
이 예에서, 구동 모듈(404A 및 404B)은 고전압 배터리(432), 배터리로부터의 직류를 다른 차량 시스템에 의해 사용하기 위한 교류로 변환하는 인버터(434), 차량을 추진하기 위한 전기 구동 모터(436), 전기 조향 모터 및 조향 랙을 포함하는 조향 시스템(438), 유압식 또는 전기식 액추에이터를 포함하는 제동 시스템(440), 유압식 및/또는 공압식 구성요소를 포함하는 서스펜션 시스템(442), HVAC 시스템(444), 광원(446)(예를 들어, 차량의 외부 주변을 조명하기 위한 헤드/테일 라이트와 같은 광원), 및 하나 이상의 다른 시스템(448)(예를 들어, 냉각 시스템, 트랙션 제어부, 안전 시스템, 내장 충전 시스템, 다른 전기 구성요소, 예를 들어 DC/DC 컨버터, 고전압 결합부, 고전압 케이블, 충전 시스템, 충전 포트 등)을 비롯한 많은 차량 시스템을 포함한다.
구동 모듈(404A 및 404B)은 또한 센서 시스템(들)(430)으로부터 데이터를 수신 및 전처리하고 다양한 차량 시스템(432-448)의 작동을 제어하기 위한 구동 모듈 제어기(450)를 포함한다. 구동 모듈 제어기(450)는 하나 이상의 프로세서(452) 및 하나 이상의 프로세서(452)와 통신 가능하게 연결된 메모리(454)를 포함한다. 구동 모듈(404A 및 404B)의 메모리(454)는 각각의 구동 모듈에 포함된 구성요소의 재고를 유지하는 리스트 또는 다른 데이터 구조를 포함하는 매니페스트(456)를 저장한다. 일부 예에서, 그러한 재고는 다양한 부품, 구성요소, 시스템 또는 서브 시스템에 대한 배치 번호를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 매니페스트(456)는, 예를 들어 개별 구성요소/시스템과의 통신에 의해, 또는 개별 구성요소/시스템과 관련된 하나 이상의 기계 판독 가능 코드를 감지 또는 판독함으로써(예를 들어, 각각의 구성요소/시스템에 적용되는 무선 주파수 ID 태그 또는 바코드를 판독함으로써) 자동으로 생성 및/또는 업데이트될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 구성요소/시스템은 구동 모듈을 조립하거나 보수할 때 기술자에 의해 수동으로 매니페스트에 추가될 수 있다.
진단 모듈(458)은 각각의 구동 모듈의 시스템을 점검하도록 구동 모듈 제어기(450)에서 실행되어 시스템이 정상 작동 파라미터 내에서 작동하는 것을 보장할 수 있다. 진단 모듈(458)은 구동 모듈의 센서 시스템(들)(430)에 의해 수집된 데이터 및/또는 바디 모듈(402)의 센서 시스템(들)(410) 또는 차량 컴퓨팅 디바이스(412)로부터의 데이터를 이용할 수 있다. 임의의 고장 또는 이상은 결함 로그(460)에 기록될 수 있다. 결함 로그(460)는 검출된 고장 또는 이상 측정의 표시 및 관련 구성요소(들)/시스템(들)으로부터의 식별자를 포함할 수 있다. 결함 로그(460)는 또한 고장 또는 이상 측정으로 이어지는 작동 상태의 스냅 샷을 저장할 수 있다. 매니페스트(456) 및 결함 로그(460)는 구동 모듈에 로컬로 저장될 수 있고 보수 기술자에 의해 구동 모듈을 보수할 때 문제를 해결하는 데에 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 매니페스트(456) 및/또는 결함 로그(460)는 바디 모듈(402), 자동화된 보수 로봇, 및/또는 원격 서비스(예를 들어, 원격 작동 컴퓨팅 디바이스, 재고 추적 시스템 등)에 보고될 수 있다. 이 보고는 주기적으로(예를 들어, 매일, 매시간 등) 또는 특정 이벤트가 발생할 때(예를 들어, 충돌 검출, 보수 장소로의 이동 등) 발생할 수 있다. 일부 예에서, 매니페스트(456) 및/또는 결함 로그(460)(또는 그 부분 집합)는 원격 차대 관리 시스템 또는 원격 작동 서비스에 주기적으로 전송되는 차량 핵심 신호에 포함될 수 있다.
구동 모듈(404A 및 404B)은 또한 하나 이상의 다른 로컬 또는 원격 컴퓨팅 디바이스와 각각의 구동 모듈에 의한 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 통신 연결부(들)(462)를 포함한다. 예를 들어, 통신 연결부(들)(462)는 각각의 구동 모듈 및/또는 바디 모듈(402) 상의 다른 로컬 컴퓨팅 디바이스와의 통신을 용이하게 할 수 있다. 또한, 통신 연결부(들)(462)는 구동 모듈이 다른 주변의 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 근접 바디 모듈, 자동화된 보수 차량, 원격 제어 디바이스 등에 의해 분리됨)와 통신하게 할 수 있다. 예를 들어, 통신 연결부(들)(462)는, 설치 프로세스 중에 바디 모듈(402)과의 맞물림을 용이하게 하도록, 또는 맞물림 해제 프로세스 중에 바디 모듈로부터 구동 모듈을 분리하고 바디 모듈로부터 멀어지게 제어 또는 안내하도록 구동 모듈이 주변의 바디 모듈과 통신 가능하게 할 수 있다. 통신 연결부(들)(462)는 또한 구동 모듈(440A 및 404B)이 리모트 원격 작동 컴퓨팅 디바이스 또는 다른 원격 서비스와 통신할 수 있게 한다.
통신 연결부(들)(462)는 구동 모듈 제어기(450)를 다른 컴퓨팅 디바이스 또는 네트워크에 연결하기 위한 물리적 및/또는 논리적 인터페이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 연결부(들)(462)는, 예를 들어 IEEE 802.11 표준에 의해 정의된 주파수를 통한 WiFi 기반 통신, Bluetooth®와 같은 단거리 무선 주파수, 또는 각각의 컴퓨팅 디바이스가 다른 컴퓨팅 디바이스와 인터페이싱 가능하게 하는 임의의 적절한 유선 또는 무선 통신 프로토콜을 가능하게 할 수 있다.
바디 모듈(402)의 프로세서(들)(414) 및 구동 모듈(404A 및 404B)의 프로세서(들)(452)는 센서 시스템(들)(410 및 430)으로부터 데이터를 처리하고 차량 시스템의 작동을 제어하는 명령을 실행할 수 있는 임의의 적절한 프로세서일 수 있다. 제한이 아닌 일례로서, 프로세서(들)(414 및 452)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(Central Processing Unit)(CPU), 그래픽 처리 유닛(Graphics Processing Unit)(GPU), 또는 전자 데이터를 처리하고 해당 전자 데이터를 레지스터 및/또는 메모리에 저장될 수 있는 다른 전자 데이터로 변환하는 디바이스의 임의의 다른 디바이스 또는 디바이스의 부분을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 집적 회로(예를 들어, ASIC 등), 게이트 어레이(예를 들어, FPGA 등), 및 다른 하드웨어 디바이스가 또한 인코딩된 명령을 구현하도록 구성되는 한 프로세서로 고려될 수 있다.
메모리(416) 및 메모리(454)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 예이다. 메모리(416) 및 메모리(454)는 본 명세서에 설명된 방법 및 다양한 시스템에 기인한 기능을 구현하기 위해 운영 체제 및 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션, 명령, 프로그램, 및/또는 데이터를 저장할 수 있다. 다양한 구현예에서, 메모리는, 정적 랜덤 액세스 메모리(static random access memory)(SRAM), 동기식 동적 RAM(synchronous dynamic RAM)(SDRAM), 비휘발성/플래시형 메모리, 또는 정보를 저장할 수 있는 임의의 다른 유형의 메모리와 같은 임의의 적절한 메모리 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 본 명세서에 설명된 아키텍처, 시스템, 및 개별 요소는 많은 다른 논리, 프로그램, 및 물리적 구성요소를 포함할 수 있으며, 이들 중 첨부 도면에 도시된 것은 본 명세서의 설명과 관련된 예일 뿐이다.
예시적인 연결 인터페이스
도 5는 바디 모듈(502)을 구동 모듈(504)에 결합시키는 예시적인 연결 인터페이스(500)를 도시하는 차량의 개략적인 단면도이다. 연결 인터페이스(500)는 차량(100, 200, 300 및 400)과 함께 사용될 수 있는 연결 인터페이스의 일 예이다. 연결 인터페이스(500)는 바디 모듈(502) 및 구동 모듈(504) 모두에 구성요소를 포함한다. 그런 의미에서, 바디 모듈(502)은 연결 인터페이스를 갖고, 구동 모듈(504)은 상보적인 연결 인터페이스를 갖는다. 그러나, 본 개시의 목적상, 달리 지시되지 않는 한, 연결 인터페이스(500)는 바디 모듈(502) 및 구동 모듈(504) 둘 모두의 구성요소를 지칭한다. 연결 인터페이스(500)는 차량(100, 200, 300 및 400)과 함께 사용될 수 있는 연결 인터페이스의 일 예이다.
도 5는 단면도이므로, 기계적 커넥터(506) 또는 "커플러", 전기 커넥터(508), 유체(예를 들어, 유압, 브레이크, 트랜스미션, 서스펜션, 냉각제 등) 커넥터(510), 및 공기 커넥터(512)를 예시한다. 그러나, 연결 인터페이스(500)는 이들 유형의 커넥터 각각을 다수 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 인터페이스(500)는 구동 모듈(504)을 바디 모듈(502)에 고정하기에 적절한 임의의 수의 하나 이상의 기계적 커넥터(506)(예를 들어, 1, 2, 4, 또는 8개 이상)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 연결 인터페이스(500)는 구동 모듈(504)의 배터리로부터의 고전압을 다른 구동 모듈의 배터리 및/또는 바디 모듈 상의 시스템과 연결하기 위한 하나 이상의 고전압 전기 커넥터를 포함하는 다수의 전기 커넥터(508), 및 저전압을 제공하여 바디 모듈의 시스템을 통전시키고 및/또는 시스템과 통신하는 하나 이상의 저전압 커넥터를 포함할 수 있다. 연결 인터페이스(500)는 또한 (예를 들어, 냉각제 입구 및/또는 출구 등을 위해, 유압/브레이크 라인의 압력을 균등화하기 위한) 다수의 유체 커넥터를 포함할 수 있다. 연결 인터페이스(500)는 또한 (예를 들어, 구동 모듈(504)의 HVAC 시스템으로부터 바디 모듈(502)의 승객 격실로 온도 제어된 공기를 제공하기 위해, 구동 모듈(504)의 압축기로부터 압축 공기를 연결하여 바디 모듈(502)의 도어 잠금 장치 또는 다른 시스템을 작동시키기 위해, 및/또는 공기 서스펜션 시스템과 함께 사용하도록 2개의 구동 모듈의 압축 공기 시스템을 연결하기 위해) 다수의 공기 커넥터를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 전기 커넥터(508), 유체 커넥터(510), 및/또는 공기 커넥터(512)는 구동 모듈(504)이 바디 모듈(502)에 접촉하고 기계적으로 연결될 때 자동으로 접촉/연결/밀봉되는 블라인드 커넥터일 수 있다.
예시된 기계적 커넥터(506)는 바디 모듈(502)로부터 돌출되고 구동 모듈(504) 상의 상보적인 테이퍼형 콜릿(516)(collet)에 의해 수용되는 테이퍼형 샤프트(514)를 포함한다. 테이퍼형 샤프트(514) 및 콜릿(516)은 부착 동안 구동 모듈(504)을 바디 모듈(502)과 정렬시키는 가이드로서 작용한다. 콜릿(516)은, 샤프트(514)의 팁 위로 활주되고 샤프트(514) 주위의 홈에 로킹되어, 콜릿(516)(및 이에 따라 구동 모듈(504))을 샤프트(514)(및 바디 모듈(502))에 고정시키는 다수의 핀(518) 또는 볼 베어링을 포함한다. 핀(518)은 스냅 체결되어 홈에 맞물리도록 스프링 로딩식일 수 있다. 핀(518)은, 예를 들어 수동 해제 레버에 의해, 또는 바디 모듈(502) 또는 구동 모듈(504)의 솔레노이드 또는 다른 액추에이터에 의해 자동으로 홈으로부터 맞물림 해제될 수 있다. 다른 예에서, 샤프트 및 콜릿의 위치는 전환될 수 있다(예를 들어, 샤프트는 구동 모듈 상에 위치될 수 있고 콜릿은 바디 모듈 상에 위치될 수 있다). 또한, 다른 예에서, 다른 유형의 기계적 커넥터(예를 들어, 캠 잠금 장치, 볼트 등)가 사용될 수 있다. 일부 예에서, 연결 인터페이스(500)는 다수의 상이한 유형의 기계적 연결부를 사용할 수 있다.
기계적 커넥터(들)(506)는 구동 모듈(504)의 충돌 구조(520)를 바디 모듈(502)에 연결한다. 차량이 충돌하는 경우, 충격 충돌 하중이 차량의 범퍼(522)에 인가된다. 충격 충돌 하중은 차량의 길이방향 축과 대체로 평행하게 가해지는 힘이며, 일반적으로 충돌 구조(520)와 정렬된다. 충돌이 충분한 힘을 가지면, 충돌 구조(520)는 충격의 힘을 흡수하도록 구겨지거나, 붕괴되거나, 달리 변형될 것이다. 이 방식으로, 구동 모듈(504)은 바디 모듈(502)에 가해지는 충격력 및 손상을 최소화할 수 있다. 이 예에서 기계적 커넥터(들)(506)는 충돌 구조(520)와 정렬되기 때문에, 기계적 커넥터(들)(506)는 충돌로 인한 최소의 전단력(예를 들어, 길이방향에 수직인 힘)을 받으므로, 구동 모듈(504)이 충돌 동안 바디 모듈(502)로부터 분리될 가능성을 최소화시킨다.
예시된 예에서, 모든 커넥터는 바디 모듈 및 구동 모듈의 공통 표면으로부터 각각 서로 평행하게 연장된다. 그러나, 다른 예에서, 커넥터는 바디 모듈 또는 구동 모듈로부터 각각 상이한 방향으로 연장되거나 그 상이한 표면 상에 배치될 수 있다. 예시된 연결 인터페이스(500)는 구동 모듈을 바디 모듈과 수평으로(즉, X-방향으로) 정합시키는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 동일하거나 유사한 연결 인터페이스가 또한 구동 모듈을 바디 모듈과 수직으로(즉, Z-방향으로) 정합시키도록 사용될 수 있다.
예시적인 구동 모듈
도 6은 예시적인 구동 모듈(600)의 사시도이다. 구동 모듈(600)은 구동 모듈의 예이거나, 예를 들어 도 1 내지 도 5에 차량과 함께 도시된 구동 모듈 대신에 사용될 수 있다. 그러나, 구동 모듈(600)은 그러한 차량에 사용하도록 제한되지 않는다.
이 예에서, 구동 모듈(600)은 휠(602), 바디 패널(예를 들어, 펜더(604) 및 프론트 패시아(606)), 고전압 배터리(608), 서스펜션 시스템(쇽 타워(610) 및 쇽/댐퍼(612)를 포함), 및 HVAC 시스템 614을 포함한다. 추진 시스템, 조향 시스템, 제동 시스템, 냉각 시스템 및 다른 구성요소가 또한 구동 모듈(600)에 포함되지만, 이 도면에는 보이지 않는다. 또한, 이 도면에는 구동 모듈(600)의 충돌 구조(618)를 바디 모듈과 연결하는 브래킷(616)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 브래킷(616)의 제1 단부는 충돌 구조(618)에 결합되고 브래킷(616)의 제2 단부(구동 모듈로부터 멀리 있는)는 바디 모듈에 결합되도록 구성된다. 브래킷의 제2 단부는 브래킷의 제1 단부의 표면적보다 큰 표면적을 갖는다. 이는 충돌 구조(618)에 의해 전달된 충격력을 바디 모듈의 더 넓은 영역으로 분배하는 데에 도움이 되고, 결과적으로 구동 모듈에 대한 충돌에 의해 유발된 손상을 격리하는 데에 도움이 된다.
일부 예에서, 구동 모듈(600)은 일반적으로 도 6에 도시된 바와 같이 완전히 조립된 상태로 최종 조립 공장에 도달할 수 있어, 바디 모듈과 정합될 준비가 되어 있다. 이 경우, 예를 들어 휠(602)은 공장에서 정렬될 수 있고, 배터리(608)가 충전될 수 있고, 유체 저장조가 채워질 수 있으며, 조인트에 그리스가 도포될 수 있다.
도 7은 구동 모듈(600)의 내부 구성요소를 도시하는 구동 모듈(600)의 분해도이다. 도 6을 참조하여 설명된 구성요소에 추가하여, 구동 모듈(600)은 또한 추진 시스템(구동 모터(700), 기어 박스(702), 및 차축(704)을 포함), 조향 시스템(조종 랙(706)을 포함), 제동 시스템(디스크(708) 및 캘리퍼(710)를 포함), 및 냉각 시스템(라디에이터(712), 라디에이터 덕트(714), 하나 이상의 냉각제 저장조(716), 및 하나 이상의 냉각제 펌프(718)를 포함)을 포함한다. 배터리(608), 추진 시스템, 조향 시스템, 서스펜션 시스템, 바디 패널, 및 다른 구성요소는 구동 모듈 프레임(하부 서브 프레임(720) 및 상부 서브 프레임(722)을 포함)에 결합된다.
서스펜션 시스템은 하부 서브 프레임(720)에 결합된 제어 아암(724)을 더 포함한다. 모터 마운트(726)는 구동 모터(700)와 기어 박스(702)를 하부 서브 프레임(720)에 결합시킨다. 인버터(728)는 구동 모터(700) 위에 배치된다.
범퍼(730)는 충돌 구조(618) 및 상부 서브 프레임(722)에 결합된다. 안티 스웨이 바아(anti-sway bar)(732)는 서스펜션/조향 시스템에 결합되어 바디 롤을 감소시킨다. 하부 서브 프레임 아래에 스키드 판(734)이 배치되어 구동 모듈(600)의 밑면을 보호한다. 도 7에서, 모든 배선 하네스, 냉각수 라인, 및 브레이크 라인은 명확성을 위해 생략되었다. 본 기술 분야의 숙련자는 생략된 하네스 및 라인을 연결하는 위치 및 방법을 쉽게 이해할 것이다.
예시적인 방법
도 8 내지 도 10은 바디 모듈로부터 분리 가능한 구동 모듈을 갖는 차량을 포함하는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 8 내지 도 10에 예시된 방법은 편의 및 이해의 용이성을 위해 도 1 내지 도 7에 도시된 차량, 바디 모듈, 및/또는 구동 모듈 중 하나 이상을 참조하여 설명된다. 그러나, 도 8 내지 도 10에 예시된 방법은 도 1 내지 도 7에 도시된 차량, 바디 모듈, 및/또는 구동 모듈을 사용하여 수행되는 것으로 제한되지 않고, 본 출원에서 설명된 임의의 다른 차량, 바디 모듈, 및/또는 구동 모듈 뿐만 아니라 본 명세서에서 설명된 것과 다른 차량, 바디 모듈, 및/또는 구동 모듈을 사용하여 구현될 수 있다. 더욱이, 본 명세서에 설명된 차량, 바디 모듈, 및/또는 구동 모듈은 도 8 내지 도 10에 예시된 방법을 수행하는 것으로 제한되지 않는다.
도 8은 차량의 구성요소의 결함에 응답하여 차량(100, 200, 300 또는 400)과 같은 차량을 작동시키는 예시적인 방법(800)을 예시한다. 이 예에서, 차량은 바디 모듈, 바디 모듈의 제1 단부에 제거 가능하게 결합된 제1 구동 모듈, 및 바디 모듈의 제2 단부에 제거 가능하게 결합된 제2 구동 모듈을 포함한다. 일부 예에서, 바디 모듈은 승객 격실을 포함할 수 있지만, 다른 예에서는 그렇지 않을 수 있다.
방법(800)은 단계(802)를 포함하고, 이 단계 동안 차량은 적어도 부분적으로 제1 구동 모듈을 사용하여 작동한다. 일부 예에서, 단계(802) 동안, 차량은 제1 및 제2 구동 모듈을 모두 사용할 수 있다. 다른 예에서, 단계(802) 동안, 차량은 제1 구동 모듈만을 사용할 수 있고 제2 구동 모듈은 적어도 부분적으로 비활성화될 수 있다.
단계 동안, 차량은 차량의 시스템을 모니터링하여 이들이 적절하게 기능하고 있는지를 확인할 수 있다. 이 모니터링은 구동 모듈들 중 하나 또는 둘 모두에 의해(예를 들어, 진단 모듈(458)에 의해), 바디 모듈의 컴퓨팅 디바이스에서 실행되는 프로그램에 의해(예를 들어, 차량 컴퓨팅 디바이스(412)의 시스템 제어기(426)에 의해), 또는 둘 모두에 의해 수행될 수 있다. 단계(804)에서, 차량은 제1 구동 모듈에서 결함이 발생했는지를 결정한다. 결함은 구동 모듈의 구성요소의 고장, 구성요소의 이상 출력, 또는 차량의 하나 이상의 센서 시스템(예를 들어, 바디 모듈의 센서 시스템(410) 및/또는 구동 모듈들 중 하나의 센서 시스템(430))에 의해 검출된 상태에 대응할 수 있다. 결함을 검출하는 추가적인 세부 사항은 도 9를 참조하여 설명된다. 단계(804)에서, 제1 구동 모듈에서 결함이 검출되지 않으면, 방법은 단계(802)로 복귀하고 적어도 부분적으로 제1 구동 모듈을 사용하여 계속 작동한다. 그러나, 제1 구동 모듈에서 결함이 검출되면, 방법(800)은 단계(806)로 진행하여, 추가 진단 및 문제 해결을 위해 제1 구동 모듈의 메모리에 결함을 기록한다. 일부 예에서, 차량은, 단계(808)에서, 결함 로그를 바디 모듈 및/또는 하나 이상의 다른 디바이스(예를 들어, 원격 작동 컴퓨팅 디바이스, 자동화된 보수 로봇, 기술자의 컴퓨팅 디바이스 등)에 전송할 수 있다. 단계(808)에서, 결함 로그의 전송은, 이벤트의 발생 시(예를 들어, 보수 장소의 근접도 내에서 주행할 때, 결함으로 인해 차량이 안전하게 작동하지 못하는 것으로 판단될 때 등) 결함을 기록한 직후에, 또는 나중에, 예를 들어 미리 계획된 진단 보고 시간에 수행될 수 있다.
단계(810)에서, 차량은 제1 구동 모듈을 비활성화시킬 수 있다. 검출된 결함의 성격에 따라, 제1 구동 모듈을 비활성화시키는 것은 완전히 또는 부분적으로 비활성화될 수 있다(예를 들어, 결함에 의해 영향을 받는 개별 구성요소 또는 시스템이 비활성화될 수 있다). 예를 들어, 단계(810)에서 제1 구동 모듈을 비활성화시키는 것은 제1 구동 모듈의 배터리를 바디 모듈 및 제2 구동 모듈로부터 전기적으로 분리하는 것, 휠이 자유롭게 회전할 수 있도록 제1 구동 모듈의 구동 모터를 제1 구동 모듈의 휠로부터 기계적으로 맞물림 해제하는 것, 제1 구동 모듈이 차량을 선회시키지 않도록 제1 구동 모듈의 조향을 중립 위치에 잠금하는 것, 및/또는 제1 구동 모듈의 서스펜션을 수동 상태로 설정하는 것 중 임의의 것 또는 전부를 포함할 수 있다. 추가의 예에서, 단락 회로 또는 끊어진 퓨즈를 갖는 구동 모듈의 시스템 또는 구성요소는 단순히 턴 오프될 수 있고, 및/또는 구동 모듈의 HVAC 시스템은 구동 모듈의 나머지 작동 시스템을 활성 상태로 유지하면서 전기적으로 및/또는 유체적으로 분리될 수 있다. 일부 예에서, 하나의 구동 모듈의 배터리 또는 다른 에너지 저장 시스템은 바디 모듈(차량 컴퓨팅 디바이스를 포함), 다른 구동 모듈, 또는 바디 모듈 및 다른 구동 모듈 모두의 전기 시스템에 전력을 공급하기에 충분할 수 있다. 따라서, 하나의 구동 모듈의 에너지 저장 시스템이 고장나거나 방전되면, 다른 구동 모듈의 에너지 저장 시스템이 차량에 전력을 공급하여 차량을 계속 작동시킬 수 있다.
단계(812)에서, 차량은 제1 구동 모듈이 비활성화된 상태로 차량이 안전하게 계속 작동할 수 있는지의 여부를 결정한다. 예를 들어, 차량은 제1 구동 모듈이 비활성화된 상태로 현재의 이동을 안전하게 완료할 수 있는지의 여부를 결정할 수 있다. 제1 구동 모듈이 비활성화된 상태로 차량이 안전하게 작동할 수 있는지의 여부는, 예를 들어, 결함의 성격, 다른 구동 모듈의 상태, 현재 이동의 지속 시간, 보수 장소로부터의 거리, 및/또는 다른 요인에 따라 좌우될 수 있다. 예를 들어, 결함이 고장난 장비(예를 들어, 플랫 타이어, 휠 베어링 불량, 센서 파손 등) 또는 안전하지 않은 상태(예를 들어, 배터리의 실질적으로 과온도)와 관련이 있는 경우, 차량은 단계(812)에서 차량이 안전하게 계속 작동할 수 없다고 결정할 수 있다. 이 경우, 방법(800)은, 단계(814)에서, 차량을 안전하게 정지시키고, 단계(816)에서 제1 구동 모듈의 교체를 개시하도록 진행한다. 단계(816)에서 제1 구동 모듈의 교체를 개시하는 것은 원격 작동 컴퓨팅 디바이스, 수리 서비스, 자동화된 보수 로봇, 또는 다른 엔티티에 메시지를 전송함으로써 시작할 수 있다. 구동 모듈을 교체하는 예시적인 방법의 세부 사항은 도 10을 참조하여 아래에서 제공된다.
단계(812)에서, 차량이 제1 구동 모듈이 비활성화된 상태로 계속 작동하는 것이 안전하다고 결정하면, 방법(800)은 차량이 양방향 차량인 경우 단계(818)로 계속되고, 그렇지 않으면 단계(820)로 진행한다. 차량이 양방향 차량인 경우, 제1 구동 모듈을 비활성화하고 제2 구동 모듈을 사용하여 작동하도록 변경하는 것에 응답하여, 단계(818)에서, 차량은 주행 방향을 변경할 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 예를 들어, 결함을 검출하기 전에 차량이 제1 구동 모듈의 전력 하에 제1 방향으로 주행한 경우, 결함을 검출하고 제1 구동 모듈을 비활성화한 후, 차량은 실질적으로 제1 방향과 반대인 제2 방향으로의 주행을 개시할 수 있다. 따라서, 결함 이전에 차량의 후단 단부였던 것이 결함 이후에 차량의 선단 단부가 된다.
단계(820)에서, 제1 구동 모듈을 비활성화한 후(및 임의로 양방향 차량의 경우 주행 방향을 변경한 후), 차량은 제1 구동 모듈이 비활성화된 상태로 유지되는 동안 제2 구동 모듈을 사용하여 차량을 작동시키도록 진행한다. 단계(820)는, 예를 들어 차량이 현재 경로를 완료할 때까지(즉, 다음 목적지로), 다음의 정기 계획된 보수 예약까지, 또는 자동화된 보수 로봇이 이용 가능할 때까지(또는 차량의 미리 결정된 거리 내에서) 무한정 계속될 수 있다.
도 9는 단계(804)에서 결함을 검출하는 추가의 세부 사항을 포함하는 방법(900)을 예시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 단계(804)는, 예를 들어 제1 구동 모듈의 구동 모터, 제1 구동 모듈의 배터리, 제1 구동 모듈의 인버터, 제1 구동 모듈의 조향 시스템, 제1 구동 모듈의 서스펜션 시스템, 제1 구동 모듈의 제동 시스템, 및/또는 제1 구동 모듈의 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템에서 결함을 검출하는 것을 포함할 수 있다.
일부 예에서, 단계(902)에서, 제1 구동 모듈의 배터리의 출력(예를 들어, 전압 또는 전류)이 미리 결정된 정상 작동 범위의 밖에 있음, 제1 구동 모듈의 배터리의 충전 상태가 미리 결정된 정상 작동 범위의 밖에 있음, 제1 구동 모듈의 배터리의 온도가 미리 결정된 정상 작동 범위의 밖에 있음, 제1 구동 모듈의 인버터의 출력이 미리 결정된 정상 작동 범위의 밖에 있음, 및/또는 충전 회로의 상태가 미리 결정된 정상 동작 범위의 밖에 있음을 검출하는 것에 응답하여 결함이 검출될 수 있다.
대안적으로, 제어 신호에 응답하는 센서 출력을 검출함으로써 결함이 검출될 수 있다. 예를 들어, 차량은 차량이 궤도 및 속도에 따라 이동하도록 명령할 수 있고, 차량 제어기는 궤도 및 속도를 인버터에 대한 명령(모터에 대한 토크 요청)으로 변환한다. 이어서, 차량은 구동 모듈의 하나 이상의 센서(예를 들어, 휠 인코더, 전류 센서 등), 바디 모듈(예를 들어, 차량의 검출된 동작이 궤도와 일치하지 않음), 또는 둘 모두로부터의 센서 데이터를 비교하여, 차량의 실제 상태(동작, 온도 등)가 명령에 기초하여 예상되는 것과 일치하는지를 확인할 수 있다. 이 방안은, 단계(904)에서, 제어 신호를 제1 구동 모듈에 전송하여 작동을 수행하고, 단계(906)에서, 제어 신호를 전송한 후 차량의 상태를 측정하며, 단계(908)에서 제어 신호를 전송한 후 차량의 상태가 예상 범위 밖에 있음을 결정함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 결함을 검출하는 것은 제어 신호를 전송하여 제1 구동 모듈의 구동 모터를 제어하는 단계, 및 차량의 휠의 속도, 가속도, 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 결함을 검출하는 것은 제어 신호를 전송하여 제1 구동 모듈의 조향 시스템을 제어하는 단계, 및 차량의 궤적을 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 결함을 검출하는 것은 제어 신호를 전송하여 제1 구동 모듈의 서스펜션 시스템을 제어하는 단계, 및 차량의 서스펜션 시스템의 구조적 요소의 위치 또는 변위를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 결함을 검출하는 것은 제어 신호를 전송하여 제1 구동 모듈의 제동 시스템을 제어하는 단계, 및 차량의 휠의 속도, 가속도, 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 결함을 검출하는 것은 제어 신호를 전송하여 제1 구동 모듈의 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템을 제어하는 단계, 및 차량의 승객 격실 내의 온도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
도 9에는 예시되어 있지 않지만, "결함"의 결정은 일반적으로 차량의 하나 이상의 구성요소, 시스템 또는 서브 시스템의 공지된 상태와 관련될 수 있다. 비제한적인 예로서, 구동 모듈에 설치된 캘리퍼는 결함이 있는 것으로 리콜을 받을 수 있다. 그러한 예에서, 매니페스트에 열거되고 핵심 신호로 전송된 스트러트의 배치 번호에 관한 정보는 불량 배치와 관련되고 "결함"을 나타낼 수 있다.
도 10은 차량(100, 200, 300 또는 400)과 같은 차량의 구동 모듈을 설치 및/또는 교체하는 예시적인 방법(1000)을 예시하는 흐름도이다. 일부 예에서, 방법(1000)은 단계(816)에서 제1 구동 모듈의 교체를 개시하는 것에 응답하여 수행될 수 있다. 일부 예에서, 방법(1000)은 낮은 또는 고갈된 배터리를 갖는 구동부를 완전히 또는 적어도 부분적으로 충전된 배터리를 갖는 구동 모듈로 교체하도록 수행될 수 있다.
방법(1000)은, 단계(1002)에서, 하나 이상의 지지부에 의해 구동면(예를 들어, 도로, 주차장, 바닥 등) 위에 차량의 바디 모듈을 지지하는 단계를 포함한다. 위에서 설명된 바와 같이, 일부 예에서, 지지부는 바디 모듈의 밑면에 구축되고 실질적으로 평탄한 하단 표면, 캐스터, 또는 다른 휠을 갖는 잭을 포함하여 구동 모듈의 설치 또는 제거 중에 바디 모듈이 이동 또는 재위치 설정되게 할 수 있다. 다른 예에서, 지지부는 조립 공장의 바닥에 구축된 잭 또는 리프트를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 지지부는 자동화된 보수 로봇의 잭 또는 리프트를 포함하거나 보수 기술자에 의해 작동될 수 있다. 단계(1002)에서 바디 모듈을 지지하는 것은 바디 모듈을 실질적으로 그 올바른 높이(즉, 상승되지 않음)에서 지지하는 단계를 포함할 수 있지만, 다른 예에서 바디 모듈은 상승된 레벨(즉, 정상적인 진행 높이 이상)에서 지지될 수 있다.
단계(1004)에서, 제1 구동 모듈이 바디 모듈의 제1 단부로부터 분리될 수 있다. 일부 예에서, 제1 구동 모듈을 분리하는 것은, 단계(1006)에서, 제1 구동 모듈과 바디 모듈 사이의 기계적 연결을 해제하는 단계, 및 단계(1008)에서, 제1 구동 모듈을 바디 모듈로부터 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(1008)는 제1 구동 모듈이 그 자신의 전력 하에 바디 모듈의 제1 단부로부터 멀어지도록 구동하게 하는 단계, 및/또는 제2 구동 모듈이 바디 모듈을 제1 구동 모듈로부터 멀어지도록 구동하게 하는 것을 포함할 수 있다. 단계(1004-1008)는, 예를 들어 제거되는 구동 모듈(예를 들어, 구동 모듈(450))의 제어기의 제어 하에, 바디 모듈의 차량 제어기(예를 들어, 차량 컴퓨팅 디바이스(412))의 제어 하에, 또는 외부 디바이스(예를 들어, 외부 디바이스(108))의 제어 하에 수행될 수 있다. 그러한 제어는 구동 모듈이 절차 전반에 걸쳐 실질적으로 유사한 배향을 유지할 수 있도록 관성 안정화 알고리즘을 포함할 수 있다.
단계(1010)에서, 새로운(제3) 구동 모듈이 바디 모듈의 제1 단부에 설치될 수 있다. 일부 예에서, 새로운 구동 모듈을 설치하는 단계(1010)는 구동 모듈이 바디 모듈과 맞물리도록 구동하게 함으로써 수행될 수 있다. 이는 구동 모듈 자체에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 활성화되거나 활성화 명령을 받을 때, 설치되는 구동 모듈은 자신을 자율적으로 제어하여 바디 모듈과 정합할 수 있다. 구동 모듈은 바디 모듈의 연결 인터페이스를 위치시키고, 연결 인터페이스와 정렬하며, 연결 인터페이스에 결합하도록 센서 데이터(예를 들어, 관성 센서 데이터, 초음파 센서 데이터, 휠 인코더 데이터, 또는 센서 시스템(430)과 같은 다른 센서 시스템)를 사용할 수 있다. 일부 예에서, 단계(1010)는, 단계(1012)에서, 제3 구동 모듈의 관성 센서로부터 신호를 수신하는 단계, 및 단계(1014)에서, 제3 구동 모듈이 그 자신의 전력 하에 바디 모듈의 제1 단부에 인접한 위치로 구동되게 하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(1016)에서, 제3 구동 모듈은 제3 구동 모듈의 관성 센서로부터의 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 제3 구동 모듈의 커플러를 바디 모듈의 제1 단부에서 대응하는 커플러와 정렬시키도록 그 자신의 전력 하에 구동하게 될 수 있다. 이 정렬은 관성 센서로부터의 입력을 사용하여 바디 모듈의 대응하는 연결 인터페이스와 정렬된 연결 인터페이스와 제3 구동 모듈을 밸런싱하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 위치 설정 및/또는 정렬은 바디 모듈 또는 외부 디바이스, 예를 들어 외부 디바이스(108)(예를 들어, 기술자, 자동화된 보수 로봇, 원격 작동 컴퓨팅 디바이스, 등) 중 하나로부터의 명령 또는 제어에 응답하여 또는 그 제어 하에 수행될 수 있다. 일부 예에서, 정렬은 바디 모듈과 구동 모듈 사이에 조정된 시각적 신호(예를 들어, 바코드 또는 QR 코드), 무선 신호, 이미터/검출기 쌍 등의 사용을 포함할 수 있다.
정렬되면, 단계(1018)에서, 제3 구동 모듈은 바디 모듈의 제1 단부에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 단계(1018)에서 제3 구동 모듈을 바디 모듈의 제1 단부에 결합시키는 것은 제3 구동 모듈이 바디 모듈에 대한 미리 결정된 근접도 내(10 센티미터, 5 센티미터, 1 센티미터 등 내)에 오게 될 때 자동으로 수행될 수 있다. 일부 예에서, 단계(1018)는 제3 구동 모듈의 커플러를 바디 모듈의 제1 단부에서 대응하는 커플러와 기계적으로 연결하는 단계를 포함할 수 있다. 기계적 연결은 하나 이상의 볼트, 도 5에 도시된 것과 같은 샤프트/콜릿 연결부, 캠 잠금 장치, 및/또는 기타 파스너를 사용하여 달성될 수 있다. 일부 예에서, 결합 인터페이스는 구동 모듈과 바디 모듈 사이의 전기, 유체, 및/또는 공기를 위한 하나 이상의 블라인드 연결부를 포함할 수 있다. 이 경우, 제3 구동 모듈의 커플러를 바디 모듈의 제1 단부에서 대응하는 커플러와 기계적으로 연결하는 것은, 제3 구동 모듈과 바디 모듈 사이의 하나 이상의 블라인드 전기 연결부, 제3 구동 모듈과 바디 모듈 사이의 하나 이상의 블라인드 유체 연결부, 및/또는 제3 구동 모듈과 바디 모듈 사이의 하나 이상의 블라인드 공기 연결부를 확립할 수 있다. 블라인드 연결부의 수 및 유형에 대한 추가 세부 사항은 도 5를 참조하여 설명되어 있다. 또한, 다른 예에서, 전기, 유체, 및 공기 연결부는 블라인드 연결부일 필요는 없다.
새로운 구동 모듈이 바디 모듈에 결합되면, 단계(1020)에서, 지지부는 (자동 또는 수동으로) 후퇴될 수 있고, 단계(1022)에서, 차량이 작동될 수 있다(예를 들어, 목적지로 주행하도록).
도 10은 제1 및 제2 구동 모듈이 바디 모듈에 미리 설치되어 있고, 제1 구동 모듈이 제거되어 제3 구동 모듈로 교체된 예를 예시한다. 그러나, 동일하거나 유사한 방법이 추가적으로 또는 대안적으로 구동 모듈을 (예를 들어, 조립 공장에서) 바디 모듈에 설치하는 초기 조립 프로세스 동안 사용될 수 있다. 이 경우, 단계(1004)(기존 구동 모듈을 분리하는 것)를 생략할 수 있고, 단계(1010)(새로운 구동 모듈을 설치하는 것)는 바디 모듈의 각 단부에 새로운 구동 모듈을 설치하도록 한번씩 2회 수행될 수 있다.
도 11은 구동 모듈의 설치 또는 교체 후에 차량을 작동시키는 예시적인 방법(1100)을 예시하는 흐름도이다. 방법(1100)은, 일부 예에서, 도 10의 방법(1000)에 따라 구동 모듈의 설치 또는 교체 후에 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 단계(1022)에서 차량의 작동이 시작된 후, 차량은 구동 모듈(새로운 설치의 경우 제1 및 제2 구동 모듈, 또는 교체의 경우 제2 및 제3 구동 모듈)의 상대 충전 상태를 점검할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 도 11의 나머지 설명은 단지 제1 구동 모듈을 새로운(제3) 구동 모듈로 교체한 차량과 관련이 있다.
단계(1102)에서, 차량은 (예를 들어, 차량 컴퓨팅 디바이스(412)에 의해) 하나의 구동 모듈의 전압이 다른 구동 모듈과 상이한(예를 들어, 임계 전압차를 초과하는) 지를 결정할 수 있다. 단계(1102)에서, 차량이 제2 구동 모듈의 전압이 제3 구동 모듈의 전압보다 충분히 낮은(임계 전압차보다 큰) 것을 검출하면, 단계(1104)에서, 차량은 제2 구동 모듈의 배터리를 바디 모듈 및/또는 제3 구동 모듈로부터 전기적으로 분리할 수 있다. 이는, 예를 들어 구동 모듈들 사이의 전기적 직접 연결부(예를 들어, 직접 연결부(410))를 분리함으로써 달성될 수 있다. 이어서, 차량은, 단계(1106)에서, 제3 구동 모듈의 배터리의 전압이 제2 구동 모듈의 배터리의 전압의 미리 결정된 임계값 내에 있을 때까지 제3 구동 모듈을 사용하여 차량을 작동시킬 수 있다. 이 전압 평형에 도달할 때까지 제2 구동 모듈의 배터리를 분리하는 것은, 새로운 구동 모듈이 장착될 때 전류 스파이크를 피하고 시스템의 배터리 관리 전자 기기를 단순화시킨다. 제3 구동 모듈의 전압이 제2 구동 모듈의 배터리의 전압의 미리 결정된 임계값 내에 있으면, 단계(1108)에서, 차량은 제2 구동 모듈의 배터리를 바디 모듈 및 제3 구동 모듈에 전기적으로 연결/재연결할 수 있다. 이어서, 차량은 양쪽 구동 모듈의 배터리를 사용하여 작동될 수 있으므로, 양쪽 배터리가 실질적으로 동일한 양으로 충전되고 고갈된다.
단계(1102)에서, 차량이 구동 모듈들의 배터리가 실질적으로 동일(즉, 배터리들 사이의 전압차가 임계값보다 작음)하다고 결정하면, 차량은 단계(1108)로 진행하여 제2 구동 모듈의 배터리를 바디 모듈 및 제3 구동 모듈에 전기적으로 연결할 수 있다.
일부 예에서, 새로운 구동 모듈(예를 들어, 제3 구동 모듈)을 차량의 바디 모듈에 연결하면, 새로운 구동 모듈은, 단계(1110)에서, (예를 들어, 통신 연결부(462)에 의해) 새로운 구동 모듈의 식별자 및/또는 구동 모듈의 결함 로그를 바디 모듈의 차량 제어기, 외부 진단 컴퓨팅 디바이스, 자동화된 보수 로봇, 및/또는 원격 작동 컴퓨팅 디바이스로 전송할 수 있다. 이 방식으로, 차량은 차량에 부착된 구동 모듈의 기록을 유지하고 및/또는 차량 차대의 재고 추적 시스템은 어느 차량에 어떤 구동 모듈이 설치되어 있는지를 반영하도록 업데이트될 수 있다.
방법(800, 900, 1000 및 1100)은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있는 동작 시퀀스를 나타내는 로직 흐름도에서 블록의 집합으로 예시되어 있다. 소프트웨어와 관련하여, 블록은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때 언급된 단계를 수행하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령을 나타낸다. 일반적으로, 컴퓨터 실행 가능 명령은 특정 기능을 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 객체, 구성요소, 데이터 구조 등을 포함한다. 단계가 설명되는 순서는 제한으로서 해석되도록 의도되지 않으며, 설명된 블록의 임의의 수는 프로세스를 구현하기 위해 임의의 순서로 및/또는 병렬로 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세스의 하나 이상의 블록은 완전히 생략될 수 있다. 더욱이, 방법(800, 900, 1000 및 1100)은 전체적으로 또는 부분적으로 서로 또는 다른 방법과 결합될 수 있다.
본 명세서에 설명된 다양한 기술은, 컴퓨터 판독 가능 저장 디바이스에 저장되고 도면에 예시된 것과 같은 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 디바이스의 프로세서(들)에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터 실행 가능 명령 또는 소프트웨어와 관련하여 구현될 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 루틴, 프로그램, 객체, 구성요소, 데이터 구조 등을 포함하고 특정 작업을 수행하기 위한 작동 로직을 정의하거나 특정 추상 데이터 유형을 구현한다.
설명된 기능을 구현하기 위해 다른 아키텍처가 사용될 수 있으며, 본 개시내용의 범위 내에 있도록 의도된다. 게다가, 설명의 목적으로 특정 책임의 분배가 위에서 정의되었지만, 다양한 기능 및 책임은 상황에 따라 상이한 방식으로 분배 및 분할될 수 있다.
유사하게, 소프트웨어는 다양한 방식으로 그리고 상이한 수단을 사용하여 저장 및 분배될 수 있고, 앞서 설명한 특정 소프트웨어 저장 디바이스 및 실행 구성은 많은 상이한 방식으로 변경될 수 있다. 따라서, 앞서 설명한 기술을 구현하는 소프트웨어는 구체적으로 설명된 메모리의 형태에 제한되지 않고 다양한 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체에 분산될 수 있다.
결론
위의 설명은 설명된 기술의 예시적인 구현을 기재하지만, 다른 아키텍처가 설명된 기능을 구현하기 위해 사용될 수 있으며, 본 개시내용의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 또한, 주제는 구조적 특징 및/또는 방법론적 행위에 특정한 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 정의된 주제는 설명된 특정한 특징 또는 행위에 반드시 제한되는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다. 오히려, 특정 특징 및 행위는 청구범위를 구현하는 예시적인 형태로서 개시되어 있다.
예시적인 항
A. 차량에 있어서, 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 바디 모듈로서, 한 명 이상의 승객을 수용하기 위한 승객 격실; 및 차량의 작동을 제어하기 위한 차량 컴퓨팅 디바이스를 포함하는, 바디 모듈; 바디 모듈의 제1 단부에서 바디 모듈에 제거 가능하게 결합되는 구동 모듈을 포함하고, 구동 모듈은, 구동 모듈 프레임; 제1 및 제2 휠; 제1 및 제2 휠 중 적어도 하나를 구동하기 위해 구동 모듈 프레임 및 제1 및 제2 휠에 결합되는 추진 시스템; 및 승객 격실에 온도 제어된 공기를 제공하기 위해 구동 모듈 프레임 내에 또는 그 위에 배치되는 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템을 포함하는, 차량.
B. 단락 A에 있어서, 구동 모듈은, 추진 시스템 및 HVAC 시스템에 전력을 공급하기 위해 추진 시스템 및 HVAC 시스템에 결합되는 에너지 저장 시스템; 및 차량 컴퓨팅 디바이스에 통신 가능하게 결합된 구동 모듈 제어 시스템을 더 포함하고, 구동 모듈 제어 시스템은 차량 컴퓨팅 디바이스로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 추진 시스템 및 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록 구성되는, 차량.
C. 단락 A 또는 B에 있어서, 구동 모듈은 구동 모듈 프레임에 결합된 충돌 구조를 더 포함하고, 충돌 구조는 차량의 제1 단부에 가해지는 충격력을 흡수하도록 구성되는, 차량.
D. 단락 A-C 중 어느 하나에 있어서, 구동 모듈은, 제1 및 제2 휠을 조향하기 위해 제1 및 제2 휠에 결합되는 조향 조립체; 제1 및 제2 휠을 제동하기 위해 제1 및 제2 휠에 결합되는 제동 조립체; 제1 및 제2 휠을 구동 모듈 프레임에 이동 가능하게 결합하는 서스펜션 조립체; 차량의 하나 이상의 외부 바디 패널 또는 패시아; 또는 차량의 하나 이상의 외부 라이트 중 적어도 하나를 더 포함하는, 차량.
E. 단락 A-D 중 어느 하나에 있어서, 구동 모듈은 제1 구동 모듈이며, 차량은 차량의 제2 단부에 제거 가능하게 결합된 제2 구동 모듈을 더 포함하고, 제1 구동 모듈과 제2 구동 모듈은 실질적으로 동일한, 차량.
F. 단락 A-E 중 어느 하나에 있어서, 제1 구동 모듈은 차량의 제1 단부 주변의 환경에서 물체를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 더 포함하고, 제2 구동 모듈은 차량의 제2 단부 주변의 환경에서 물체를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 더 포함하며, 제1 구동 모듈의 하나 이상의 센서 및 제2 구동 모듈의 하나 이상의 센서는 바디 모듈의 차량 컴퓨팅 디바이스와 통신 가능하게 연결되는, 차량.
G. 단락 A-F 중 어느 하나에 있어서, 바디 모듈은, 제1 구동 모듈을 바디 모듈의 제1 단부에 결합하기 위한 제1 연결 인터페이스; 및 제2 구동 모듈을 바디 모듈의 제2 단부에 결합하기 위한 제2 연결 인터페이스를 포함하고, 제1 연결 인터페이스 또는 제2 연결 인터페이스 중 적어도 하나는, 바디 모듈을 제1 구동 모듈 또는 제2 구동 모듈 각각에 기계적으로 연결하기 위한 기계적 커넥터; 및 바디 모듈을 제1 구동 모듈 또는 제2 구동 모듈 각각에 전기적으로 연결하기 위한 전기 커넥터; 바디 모듈을 제1 구동 모듈 또는 제2 구동 모듈 각각에 유체적으로 연결하기 위한 유체 커넥터; 또는 제1 구동 모듈 또는 제2 구동 모듈 각각의 HVAC 시스템으로부터 온도 제어된 공기를 수용하기 위한 공기 커넥터 중 적어도 하나를 포함하는, 차량.
H. 단락 A-G 중 어느 하나에 있어서, 기계적 커넥터는 제1 구동 모듈 또는 제2 구동 모듈 각각에 대해 바디 모듈을 정렬시키기 위한 정렬 가이드를 포함하고, 전기 커넥터, 유체 커넥터, 또는 공기 커넥터 중 적어도 하나는 블라인드 정합 커넥터인, 차량.
I. 단락 A-H 중 어느 하나에 있어서, 차량은 자율 주행 차량을 포함하고 바디 모듈의 차량 컴퓨팅 디바이스는 차량의 작동을 자율적으로 제어하도록 구성되는, 차량.
J. 단락 A-I 중 어느 하나에 있어서, 바디 모듈은 승객 격실의 외부에 배치되고 바디 모듈의 차량 컴퓨팅 디바이스와 통신하는 하나 이상의 센서를 더 포함하고, 하나 이상의 센서는 차량 주변의 환경에서 물체를 감지하는, 차량.
K. 단락 A-J 중 어느 하나에 있어서, 구동 모듈은 차량의 경로로 광을 방출하기 위한 광원을 포함하고, 바디 모듈은 차량의 주변으로 광을 방출하기 위한 외부 광원을 더 포함하는, 차량.
L. 차량용 구동 모듈에 있어서, 구동 모듈 프레임; 제1 및 제2 휠; 구동 모듈 프레임 및 제1 및 제2 휠에 결합되어 제1 및 제2 휠 중 적어도 하나를 구동시키는 추진 시스템; 및 구동 모듈 프레임 내에 또는 그 위에 배치되어, 차량에 결합될 때, 차량의 승객 격실에 온도 제어된 공기를 제공하는 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템을 포함하는, 구동 모듈.
M. 단락 L에 있어서, 추진 시스템 및 HVAC 시스템에 결합되어 전기 구동 모터 및 HVAC 시스템에 전력을 공급하는 에너지 저장 시스템; 및 추진 시스템 및 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록 구성된 구동 모듈 제어 시스템을 더 포함하는, 구동 모듈.
N. 단락 L 또는 M에 있어서, 구동 모듈 프레임에 결합된 충돌 구조를 더 포함하고, 충돌 구조는 구동 모듈에 가해진 충격력을 흡수하도록 구성되는, 구동 모듈.
O. 단락 L-N 중 어느 하나에 있어서, 제1 및 제2 휠을 조향하기 위해 제1 및 제2 휠에 결합되는 조향 조립체; 제1 및 제2 휠을 제동하기 위해 제1 및 제2 휠에 결합되는 제동 조립체; 제1 및 제2 휠을 구동 모듈 프레임에 이동 가능하게 결합하는 서스펜션 조립체; 차량의 하나 이상의 외부 바디 패널 또는 패시아; 차량의 하나 이상의 외부 라이트; 또는 구동 모듈 주변의 환경에서 물체를 감지하기 위해 구동 모듈에 결합되는 하나 이상의 센서 중 적어도 하나를 더 포함하고, 센서는 LIDAR, 레이더, 또는 카메라 중 하나 이상을 포함하는, 구동 모듈.
P. 단락 L-O 중 어느 하나에 있어서, 구동 모듈은 구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 결합하기 위한 연결 인터페이스를 포함하고, 연결 인터페이스는, 가이드 돌출부 또는 가이드 돌출부를 수용하기 위한 리셉터클 중 적어도 하나; 구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 기계적으로 연결하기 위한 기계적 커넥터; 및 구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 전기적으로 연결하기 위한 전기 커넥터; 구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 유체적으로 연결하기 위한 유체 커넥터; 또는 구동 모듈의 HVAC 시스템으로부터 차량의 바디 모듈로 온도 제어된 공기를 제공하기 위한 공기 커넥터 중 적어도 하나를 포함하는, 구동 모듈.
Q. 차량용 구동 모듈에 있어서, 구동 모듈 프레임; 제1 및 제2 휠; 구동 모듈 프레임 및 제1 및 제2 휠에 결합되어 제1 및 제2 휠 중 적어도 하나를 구동시키는 추진 시스템; 및 구동 모듈 프레임에 결합된 충돌 구조를 포함하고, 충돌 구조는 충격 임계값을 초과하는 충격력에 응답하여 구겨져서 충격력을 흡수하도록 구성되는, 구동 모듈.
R. 단락 Q에 있어서, 충돌 구조를 차량의 바디 모듈에 결합하기 위한 하나 이상의 브래킷을 더 포함하고, 하나 이상의 브래킷의 제1 단부는 충돌 구조에 결합되며 하나 이상의 브래킷의 제2 단부는 바디 모듈에 결합되도록 구성되고, 하나 이상의 브래킷의 제2 단부는 충돌 구조에 의해 전달된 충격력을 바디 모듈의 더 큰 표면적에 분배하기 위해 하나 이상의 브래킷의 제1 단부의 표면 영역보다 큰 표면적을 갖는, 구동 모듈.
S. 단락 Q 또는 R에 있어서, 구동 모듈 프레임 내에 또는 그 위에 배치되어, 차량에 결합될 때, 차량의 승객 격실에 온도 제어된 공기를 제공하는 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템; 추진 시스템 및 HVAC 시스템에 전기적으로 결합되어 추진 시스템 및 HVAC 시스템에 전력을 공급하는 전력 공급원; 및 추진 시스템 및 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록 구성된 구동 모듈 제어 시스템을 더 포함하는, 구동 모듈.
T. 단락 Q-S 중 어느 하나에 있어서, 제1 및 제2 휠에 결합되어 제1 및 제2 휠을 조향하는 조향 조립체; 제1 및 제2 휠에 결합되어 제1 및 제2 휠을 제동하는 제동 조립체; 제1 및 제2 휠을 구동 모듈 프레임에 이동 가능하게 결합하는 서스펜션 조립체; 차량의 하나 이상의 외부 바디 패널 또는 패시아; 차량의 하나 이상의 외부 라이트; 또는 구동 모듈에 결합되어 구동 모듈 주변의 환경에서 물체를 감지하기 위한 하나 이상의 센서 중 적어도 하나를 더 포함하는, 구동 모듈.
U. 단락 Q-T 문단 중 어느 하나에 있어서, 구동 모듈은 구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 결합하기 위한 연결 인터페이스를 포함하고, 연결 인터페이스는, 가이드 돌출부 또는 가이드 돌출부를 수용하기 위한 리셉터클 중 적어도 하나; 구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 기계적으로 연결하기 위한 기계적 커넥터; 및 구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 전기적으로 연결하기 위한 전기 커넥터; 구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 유체적으로 연결하기 위한 유체 커넥터; 또는 구동 모듈의 HVAC 시스템으로부터 차량의 바디 모듈로 온도 제어된 공기를 제공하기 위한 공기 커넥터 중 적어도 하나를 포함하는, 구동 모듈.
V. 차량의 승객 격실을 갖는 바디 모듈, 바디 모듈의 제1 단부에 제거 가능하게 결합된 제1 구동 모듈, 및 바디 모듈의 제2 단부에 제거 가능하게 결합된 제2 구동 모듈을 포함하는 차량을 작동시키는 방법으로서, 방법은, 제1 구동 모듈을 적어도 부분적으로 사용하여 차량을 작동시키는 단계; 제1 구동 모듈의 구성요소의 결함을 검출하는 단계; 제1 구동 모듈의 구성요소의 결함을 검출하는 것에 응답하여, 제1 구동 모듈을 비활성화시키는 단계; 및 제1 구동 모듈이 비활성화되는 동안 제2 구동 모듈을 사용하여 차량을 작동시키는 단계를 포함하는, 방법.
W. 단락 V에 있어서, 제1 구동 모듈의 구성요소의 결함은, 제1 구동 모듈의 구동 모터; 제1 구동 모듈의 배터리; 제1 구동 모듈의 인버터; 제1 구동 모듈의 조향 시스템; 제1 구동 모듈의 서스펜션 시스템; 제1 구동 모듈의 제동 시스템; 제1 구동 모듈의 하나 이상의 라이트; 제1 구동 모듈의 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템; DC/DC 변환기; 고전압 결합부; 고전압 케이블; 센서; 외부 라이트; 또는 충전 구성요소에서의 결함을 포함하는, 방법.
X. 단락 V 또는 W에 있어서, 제1 구동 모듈의 구성요소의 결함을 검출하는 단계는, 제1 구동 모듈의 배터리의 출력이 미리 결정된 정상 작동 범위 밖에 있음을 검출하는 단계; 제1 구동 모듈의 배터리의 충전 상태가 미리 결정된 정상 작동 범위 밖에 있음을 검출하는 단계; 제1 구동 모듈의 배터리 온도가 미리 결정된 정상 작동 범위 밖에 있음을 검출하는 단계; 또는 제1 구동 모듈의 인버터의 출력이 미리 결정된 정상 작동 범위 밖에 있음을 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
Y. 단락 V-X 중 어느 하나에 있어서, 제1 구동 모듈의 구성요소의 결함을 검출하는 단계는, 제어 신호를 제1 구동 모듈에 전송하여 작동을 수행하는 단계; 제어 신호를 전송한 후 차량의 상태를 측정하는 단계; 및 제어 신호를 전송한 후 차량의 상태가 작동을 수행하기 위한 예상 범위 밖에 있다고 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
Z. 단락 V-Y 중 어느 하나에 있어서, 제어 신호는 제1 구동 모듈의 구동 모터를 제어하기 위한 신호를 포함하고, 차량의 상태를 측정하는 단계는 차량의 휠의 속도, 가속도, 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 측정하는 단계를 포함하며; 제어 신호는 제1 구동 모듈의 조향 시스템을 제어하기 위한 신호를 포함하고, 차량의 상태를 측정하는 단계는 차량의 궤도를 측정하는 단계를 포함하며; 제어 신호는 제1 구동 모듈의 서스펜션 시스템을 제어하기 위한 신호를 포함하고, 차량의 상태를 측정하는 단계는 차량의 서스펜션 시스템의 구조적 요소의 위치 또는 변위를 측정하는 단계를 포함하며; 제어 신호는 제1 구동 모듈의 제동 시스템을 제어하기 위한 신호를 포함하고, 차량의 상태를 측정하는 단계는 차량의 휠의 속도, 가속도, 또는 회전 속도 중 적어도 하나를 측정하는 단계를 포함하며; 또는 제어 신호는 제1 구동 모듈의 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템을 제어하기 위한 신호를 포함하고, 차량의 상태를 측정하는 단계는 차량의 승객 격실 내의 온도를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
AA. 단락 V-Z 중 어느 하나에 있어서, 제1 구동 모듈을 비활성화시키는 단계는, 제1 구동 모듈의 배터리를 바디 모듈 및 제2 구동 모듈로부터 전기적으로 분리하는 단계; 또는 제1 구동 모듈의 구동 모터를 제1 구동 모듈의 휠로부터 기계적으로 맞물림 해제하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
BB. 단락 V-AA 중 어느 하나에 있어서, 차량은 양방향 차량을 포함하고, 방법은, 제1 구동 모듈을 비활성화시키는 것에 응답하여, 차량의 주행 방향을 제1 주행 방향으로부터 제1 주행 방향과 실질적으로 반대인 제2 주행 방향으로 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
CC. 단락 V-BB 중 어느 하나에 있어서, 결함을 제1 구동 모듈의 메모리에 기록하는 단계; 결함을 바디 모듈의 컴퓨팅 디바이스로 전송하는 단계; 또는 결함을 원격 컴퓨팅 디바이스로 전송하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함하는, 방법.
DD. 단락 V-CC 중 어느 하나에 있어서, 차량을 정지시키는 단계; 바디 모듈을 하나 이상의 지지부에 의해 구동면 위에 지지하는 단계; 바디 모듈로부터 제1 구동 모듈을 분리하는 단계; 제3 구동 모듈이 그 자신의 전력 하에 바디 모듈의 제1 단부에 인접한 위치로 구동되게 하는 단계; 및 제3 구동 모듈을 바디 모듈의 제1 단부에 결합시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
EE. 단락 V-DD 중 어느 하나에 있어서, 제2 구동 모듈의 배터리의 전압이 제3 구동 모듈의 배터리의 전압보다 낮음을 검출하는 단계; 제2 구동 모듈의 배터리를 바디 모듈 및 제3 구동 모듈로부터 전기적으로 분리하는 단계; 제3 구동 모듈의 배터리의 전압이 제2 구동 모듈의 배터리의 전압의 미리 결정된 임계값 내에 있을 때까지 제3 구동 모듈을 사용하여 차량을 작동시키는 단계; 및 제3 구동 모듈의 전압이 제2 구동 모듈의 배터리의 전압의 미리 결정된 임계값 내에 있는 것에 응답하여 제2 구동 모듈의 배터리를 바디 모듈 및 제3 구동 모듈에 전기적으로 재연결하는 단계를 더 포함하는, 방법.
FF. 차량의 승객 격실을 갖는 바디 모듈, 바디 모듈의 제1 단부에서 바디 모듈에 제거 가능하게 결합된 제1 구동 모듈, 및 바디 모듈의 제2 단부에서 바디 모듈에 제거 가능하게 결합된 제2 구동 모듈을 포함하는 차량을 보수하는 방법으로서, 방법은, 차량의 바디 모듈을 하나 이상의 지지부에 의해 구동면 위에 지지하는 단계; 바디 모듈로부터 제1 구동 모듈을 분리하는 단계; 제3 구동 모듈이 그 자신의 전력 하에 바디 모듈의 제1 단부에 인접한 위치로 구동되게 하는 단계; 및 제3 구동 모듈을 바디 모듈의 제1 단부에 결합시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
GG. 단락 FF에 있어서, 제1 구동 모듈을 바디 모듈로부터 분리하는 단계는, 제1 구동 모듈과 바디 모듈 사이의 기계적 연결부를 해제하는 단계; 및 제1 구동 모듈이 그 자신의 전력 하에 바디 모듈의 제1 단부로부터 멀어지도록 구동하게 하는 단계; 또는 제2 구동 모듈이 그 자신의 전력 하에 바디 모듈을 제1 구동 모듈로부터 멀어지도록 구동하게 하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
HH. 단락 FF 또는 GG에 있어서, 제3 구동 모듈이 그 자신의 전력 하에 바디 모듈의 제1 단부에 인접한 위치로 구동되게 하는 단계는, 바디 모듈의 차량 제어기; 원격 제어 디바이스; 원격 작동 컴퓨팅 디바이스; 자동화된 보수 로봇의 컴퓨팅 디바이스; 또는 제3 구동 모듈의 제어기 중 적어도 하나의 제어 하에 수행되는, 방법.
II. 단락 FF-HH 중 어느 하나에 있어서, 제3 구동 모듈의 관성 센서로부터 신호를 수신하는 단계; 및 제3 구동 모듈이 제3 구동 모듈의 관성 센서로부터의 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 제3 구동 모듈의 커플러를 바디 모듈의 제1 단부에서 대응하는 커플러와 정렬시키도록 그 자신의 전력 하에 구동되게 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
JJ. 단락 FF-II 중 어느 하나에 있어서, 제3 구동 모듈을 바디 모듈의 제1 단부에 결합시키는 단계는, 제3 구동 모듈의 커플러를 바디 모듈의 제1 단부에서 대응하는 커플러와 정렬시키는 단계; 제3 구동 모듈의 커플러를 바디 모듈의 제1 단부에서 대응하는 커플러와 기계적으로 연결하는 단계를 포함하고, 제3 구동 모듈의 커플러를 바디 모듈의 제1 단부에서 대응하는 커플러와 기계적으로 연결하는 단계는, 제3 구동 모듈과 상기 바디 모듈 사이의 블라인드 전기 연결부; 제3 구동 모듈과 바디 모듈 사이의 블라인드 유체 연결부; 또는 제3 구동 모듈과 바디 모듈 사이의 블라인드 공기 연결부 중 적어도 하나를 자동으로 확립하는, 방법.
KK. 단락 FF-JJ 중 어느 하나에 있어서, 제3 구동 모듈을 바디 모듈의 제1 단부에 결합시키는 단계는 제3 구동 모듈이 바디 모듈에 대한 미리 결정된 근접도 내에 오게 될 때 자동으로 수행되는, 방법.
LL. 단락 FF-KK 중 어느 하나에 있어서, 제2 구동 모듈의 배터리의 전압이 제3 구동 모듈의 배터리의 전압보다 낮음을 검출하는 단계; 제2 구동 모듈의 배터리를 바디 모듈 및 제3 구동 모듈로부터 전기적으로 분리하는 단계; 제3 구동 모듈의 배터리의 전압이 제2 구동 모듈의 배터리의 전압의 미리 결정된 임계값 내에 있을 때까지 제3 구동 모듈을 사용하여 차량을 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
MM. 차량의 바디 모듈에 결합되도록 구성된 구동 모듈로서, 차량을 작동시키기 위한 다수의 구성요소; 하나 이상의 프로세서; 하나 이상의 통신 연결부; 및 하나 이상의 프로세서에 통신 가능하게 결합된 메모리로서, 메모리는, 다수의 구성요소 중 하나 이상에서의 결함을 식별하도록 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 진단 모듈; 및 실행될 때, 차량의 바디 모듈에 대한 구동 모듈의 연결을 검출하는 단계; 및 하나 이상의 통신 연결부에 의해 구동 모듈의 식별자를 전송하는 단계를 포함하는 단계를 구동 모듈이 수행하게 하는 명령을 저장하는, 메모리; 및 진단 모듈에 의해 식별된 하나 이상의 결함의 표시를 포함하는 결함 로그를 포함하는, 구동 모듈.
NN. 단락 MM에 있어서, 명령은 구동 모듈이 구동 모듈의 식별자 및 결함 로그를, 바디 모듈의 차량 제어기; 진단 컴퓨팅 디바이스; 또는 원격 작동 컴퓨팅 디바이스 중 적어도 하나에 전송하게 하는, 구동 모듈.
OO. 단락 MM 또는 NN에 있어서, 다수의 구성요소는, 차량을 추진하기 위한 추진 시스템; 차량의 승객 격실 내 공기 온도를 제어하기 위한 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템; 및 추진 시스템과 HVAC 시스템에 전력을 공급하기 위한 에너지 저장 시스템을 포함하는, 구동 모듈.

Claims (15)

  1. 차량이며,
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 바디 모듈로서,
    한 명 이상의 승객을 수용하기 위한 승객 격실;
    차량의 작동을 제어하기 위한 차량 컴퓨팅 디바이스; 및
    차량의 주변으로 광을 방출하기 위한 외부 광원을 포함하는, 바디 모듈; 및
    바디 모듈의 제1 단부에서 바디 모듈에 제거 가능하게 결합되는 구동 모듈을 포함하고,
    상기 구동 모듈은,
    구동 모듈 프레임;
    제1 및 제2 휠;
    제1 및 제2 휠 중 적어도 하나를 구동하기 위해 구동 모듈 프레임 및 제1 및 제2 휠에 결합되는 추진 시스템;
    승객 격실에 온도 제어된 공기를 제공하기 위해 구동 모듈 프레임 내에 또는 그 위에 배치되는 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템; 및
    차량의 경로로 광을 방출하기 위한 광원을 포함하는, 차량.
  2. 제1항에 있어서, 구동 모듈은,
    추진 시스템 및 HVAC 시스템에 전력을 공급하기 위해 추진 시스템 및 HVAC 시스템에 결합되는 에너지 저장 시스템; 및
    차량 컴퓨팅 디바이스에 통신 가능하게 결합된 구동 모듈 제어 시스템을 더 포함하고, 구동 모듈 제어 시스템은 차량 컴퓨팅 디바이스로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 추진 시스템 및 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록 구성되는, 차량.
  3. 제1항에 있어서, 구동 모듈은,
    구동 모듈 프레임에 결합된 충돌 구조를 더 포함하고, 충돌 구조는 차량의 제1 단부에 가해지는 충격력을 흡수하도록 구성되는, 차량.
  4. 제1항에 있어서, 구동 모듈은,
    제1 및 제2 휠을 조향하기 위해 제1 및 제2 휠에 결합되는 조향 조립체;
    제1 및 제2 휠을 제동하기 위해 제1 및 제2 휠에 결합되는 제동 조립체;
    제1 및 제2 휠을 구동 모듈 프레임에 이동 가능하게 결합하는 서스펜션 조립체;
    차량의 하나 이상의 외부 바디 패널 또는 패시아; 또는
    차량의 하나 이상의 외부 라이트
    중 적어도 하나
    를 더 포함하는, 차량.
  5. 제1항에 있어서, 구동 모듈은 제1 구동 모듈이며, 차량은 차량의 제2 단부에 제거 가능하게 결합된 제2 구동 모듈을 더 포함하고, 제1 구동 모듈과 제2 구동 모듈은 실질적으로 동일한, 차량.
  6. 제5항에 있어서,
    제1 구동 모듈은 차량의 제1 단부 주변의 환경에서 물체를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 더 포함하고,
    제2 구동 모듈은 차량의 제2 단부 주변의 환경에서 물체를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 더 포함하며,
    제1 구동 모듈의 하나 이상의 센서 및 제2 구동 모듈의 하나 이상의 센서는 바디 모듈의 차량 컴퓨팅 디바이스와 통신 가능하게 연결되는, 차량.
  7. 제5항에 있어서, 바디 모듈은,
    제1 구동 모듈을 바디 모듈의 제1 단부에 결합하기 위한 제1 연결 인터페이스; 및
    제2 구동 모듈을 바디 모듈의 제2 단부에 결합하기 위한 제2 연결 인터페이스를 포함하고,
    상기 제1 연결 인터페이스 또는 제2 연결 인터페이스 중 적어도 하나는,
    상기 바디 모듈을 제1 구동 모듈 또는 제2 구동 모듈 각각에 기계적으로 연결하기 위한 기계적 커넥터; 및
    바디 모듈을 제1 구동 모듈 또는 제2 구동 모듈 각각에 전기적으로 연결하기 위한 전기 커넥터;
    바디 모듈을 제1 구동 모듈 또는 제2 구동 모듈 각각에 유체적으로 연결하기 위한 유체 커넥터; 또는
    제1 구동 모듈 또는 제2 구동 모듈 각각의 HVAC 시스템으로부터 온도 제어된 공기를 이를 통해 수용하기 위한 공기 커넥터
    중 적어도 하나
    를 포함하는, 차량.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기계적 커넥터는 제1 구동 모듈 또는 제2 구동 모듈 각각에 대해 바디 모듈을 정렬시키기 위한 정렬 가이드를 포함하고,
    전기 커넥터, 유체 커넥터, 또는 공기 커넥터 중 적어도 하나는 블라인드 정합 커넥터인, 차량.
  9. 제1항에 있어서, 차량은 자율 주행 차량을 포함하고 바디 모듈의 차량 컴퓨팅 디바이스는 차량의 작동을 자율적으로 제어하도록 구성되는, 차량.
  10. 차량용 구동 모듈이며,
    구동 모듈 프레임;
    제1 및 제2 휠;
    제1 및 제2 휠 중 적어도 하나를 구동하기 위해 구동 모듈 프레임 및 제1 및 제2 휠에 결합되는 추진 시스템; 및
    차량에 결합될 때, 차량의 승객 격실에 온도 제어된 공기를 제공하기 위해 구동 모듈 프레임 내에 또는 그 위에 배치되는 가열 환기 및 공조(HVAC) 시스템; 및
    차량의 경로로 광을 방출하기 위한 광원을 포함하는, 구동 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    전기 구동 모터 및 HVAC 시스템에 전력을 공급하기 위해 추진 시스템 및 HVAC 시스템에 결합되는 에너지 저장 시스템; 및
    추진 시스템 및 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록 구성된 구동 모듈 제어 시스템을 더 포함하는, 구동 모듈.
  12. 제10항에 있어서,
    구동 모듈 프레임에 결합된 충돌 구조를 더 포함하고, 충돌 구조는 구동 모듈에 가해지는 충격력을 흡수하도록 구성되는, 구동 모듈.
  13. 제10항에 있어서,
    제1 및 제2 휠을 조향하기 위해 제1 및 제2 휠에 결합되는 조향 조립체;
    제1 및 제2 휠을 제동하기 위해 제1 및 제2 휠에 결합되는 제동 조립체;
    제1 및 제2 휠을 구동 모듈 프레임에 이동 가능하게 결합하는 서스펜션 조립체;
    차량의 하나 이상의 외부 바디 패널 또는 패시아;
    차량의 하나 이상의 외부 라이트; 또는
    구동 모듈 주변의 환경에서 물체를 감지하기 위해 구동 모듈에 결합되는 하나 이상의 센서를 더 포함하고, 센서는 LIDAR, 레이더, 또는 카메라 중 하나 이상을 포함하는, 구동 모듈.
  14. 제10항에 있어서, 구동 모듈은 구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 결합하기 위한 연결 인터페이스를 포함하고, 연결 인터페이스는,
    가이드 돌출부 또는 가이드 돌출부를 수용하기 위한 리셉터클 중 적어도 하나;
    구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 기계적으로 연결하기 위한 기계적 커넥터; 및
    구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 전기적으로 연결하기 위한 전기 커넥터;
    구동 모듈을 차량의 바디 모듈에 유체적으로 연결하기 위한 유체 커넥터; 또는
    구동 모듈의 HVAC 시스템으로부터 차량의 바디 모듈로 온도 제어된 공기를 제공하기 위한 공기 커넥터
    중 적어도 하나
    를 포함하는, 구동 모듈.
  15. 제10항에 있어서, 광원은 인디케이터 라이트, 표지판, 라이트 어레이 중 적어도 하나를 포함하고, 차량의 동작을 나타내도록 구성된, 구동 모듈.
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