KR101410272B1 - 전기차 충전용 로봇 - Google Patents

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Abstract

전기차 충전용 로봇이 개시된다. 본 발명은, 주차장 내의 소정의 이동 경로에 따른 주행을 지원하는 주행부, 이동 경로 상에 주차된 차량을 인식하는 인식부, 인식부가 인식한 차량의 등록 여부를 확인하는 인증부, 및 차량의 배터리에 충전용 전원을 공급하는 전원 공급부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 사용자는 자신의 전기 자동차를 주차장에 주차하기만 하면, 배터리 상태의 자동 점검 및 배터리의 자동 충전이 완료되게 된다.

Description

전기차 충전용 로봇{Robot for Recharging of Electiric Vehicle}
본 발명은 전기차 충전용 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 자신의 전기 자동차를 주차장에 주차하기만 하면, 배터리 상태의 자동 점검 및 배터리의 자동 충전을 실행할 뿐만 아니라, 무등록 차량에 대한 주차장에서의 보안 관리를 실행하는 전기차 충전용 로봇에 관한 것이다.
자동차의 배기 가스로 인한 환경 오염의 문제, 자동차의 연료인 경유, 휘발유 등의 유가의 부담으로 인해 전기 자동차에 대한 수요가 최근 급격히 증가되고 있는 상황이다.
그러나, 최근까지도 전기 자동차 내부의 배터리 충전 설비에 대한 인프라가 충분히 갖추어져 있지 않은 이유에서 많은 잠재적 수요자들은 전기차의 구매를 망설이고 있는 실정이다.
뿐만 아니라, 전기 자동차는 아직까지는 배터리 용량의 한계로 인해 빈번한 충전이 필요하기 때문에 전기 자동차의 사용자들은 거의 매일 직접 전기 자동차의 배터리 상태를 점검하고 충전을 실행해야 하는 번거로움을 감수해야 한다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 사용자가 자신의 전기 자동차를 주차장에 주차하기만 하면, 배터리 상태의 자동 점검 및 배터리의 자동 충전을 실행할 뿐만 아니라, 무등록 차량에 대한 주차장에서의 보안 관리를 실행하는 전기차 충전용 로봇을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇은, 주차장 내의 소정의 이동 경로에 따른 주행을 지원하는 주행부; 상기 이동 경로 상에 주차된 차량을 인식하는 인식부; 상기 인식부가 인식한 상기 차량의 등록 여부를 확인하는 인증부; 및 상기 차량의 배터리에 충전용 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 인식부가 인식한 상기 차량의 정보를 관리 서버에 송신하고, 상기 관리 서버로부터 상기 차량에 대한 인증 신호를 수신하는 통신부를 더 포함한다.
또한, 상기 주차장에는 상기 전기차 충전용 로봇의 이동 경로를 표지하는 표지자가 구비되어 있으며, 상기 인식부는 상기 표지자를 인식하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원 공급부에 전원을 공급하는 전원부를 더 포함한다.
또한, 상기 전원부의 충전을 위해 상기 전원부에 외부 전원을 공급하는 충전부를 더 포함한다.
또한, 상기 인식부는 주차된 차량의 번호판을 촬영한 이미지로부터 차량 번호를 추출하여 인식하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주차장에의 주차가 허여된 차량의 등록 정보가 저장된 저장부를 더 포함한다.
또한, 상기 주차장에의 주차가 허여된 차량의 배터리 잔량 정보가 저장된 저장부를 더 포함한다.
또한, 상기 인식부가 인식한 차량의 배터리 잔량 정보에 기초하여, 상기 차량의 배터리 충전 필요 여부를 판단하는 제어부를 더 포함한다.
또한, 상기 차량의 상기 주차장의 출입시에 상기 차량의 정보를 수집하는 장치에서 수집된 차량 정보를 수신하는 통신부를 더 포함한다.
또한, 상기 차량이 등록되지 않은 것으로 확인된 경우에, 외부 관리자의 단말기에 보안 위험 메시지를 송신하는 통신부를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 사용자는 자신의 전기 자동차를 주차장에 주차하기만 하면, 배터리 상태의 자동 점검 및 배터리의 자동 충전이 완료되게 된다.
아울러, 본 발명에 따르면, 무등록 차량에 대한 주차장에서의 보안 관리가 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전용 로봇의 구조를 나타내는 기능 블록도, 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 시스템의 동작 원리를 설명하는 절차 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 시스템은 무인 이동 가능한 전기차 충전용 로봇(100), 전기차 충전용 로봇(100)의 이동을 안내하는 표지자(50), 관리 서버(200), 정보 수집 장치(300), 및 충전대(500)를 포함한다.
전기차 충전용 로봇(100)은 주차장 내에서 무인 운행되며, 주차되어 있는 전기차들의 배터리 잔량의 점검 및 배터리 충전을 실행한다.
이를 위해 주차장 내에는 전기차 충전용 로봇(100)의 이동 경로를 안내 및 표지하는 표지자(50)가 설치되어 있으며, 표지자(50)는 도 1에서와 같이 주차선(30)을 따라 각각의 주차 구획 내의 특정 지점에 설치되어 있을 수도 있을 것이며, 본 발명을 실시함에 있어서는 주차선(30) 자체가 표지자(50)의 기능을 수행토록 할 수도 있을 것이다.
즉, 골프장에서의 카트가 골프장 내에서의 코스간 이동을 함에 있어서 사용되는 방법에서와 같이, 주차선(30)을 따라 소정 폭의 골(또는 슬릿)을 형성하고, 전기차 충전용 로봇(100)이 주차선(30) 내부의 골을 인식함으로써 주차장 내에서의 무인 주행이 가능토록 구현할 수도 있을 것이다.
한편, 관리 서버(200)에는 해당 주차장 내에서의 주차가 허여된 차량(10)의 등록 정보가 저장되어 있으며, 전기차 충전용 로봇(100)으로부터 차량 정보가 수신되면 해당 차량(10)의 등록 여부를 확인하고, 그 결과를 전기차 충전용 로봇(100)에 전송하는 기능을 수행한다.
아울러, 정보 수집 장치(300)는 주차장의 주차 관리소(40)에 설치된 주차 차단기(20)에 구비되어 있으며, 주차장을 출입하는 차량(10)으로부터 배터리 잔량 정보 및 주행 거리 정보 등을 수집하고, 이를 관리 서버(200)에 전송하는 기능을 수행한다.
아울러, 주차장 한 켠에 설치된 충전대(500)에 전기차 충전용 로봇(100)이 도킹되는 경우에 전기차 충전용 로봇(100)의 충전 전원은 충전대(500)로부터 외부 전원을 공급받아 충전을 완료하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전용 로봇의 구조를 나타내는 기능 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전용 로봇(100)은 인식부(110), 인증부(120), 전원 공급부(130), 제어부(140), 저장부(150), 전원부(160), 출력부(170), 통신부(180), 충전부(190)를 포함한다.
먼저, 전기차 충전용 로봇(100)의 인식부(110)는 전기차 충전용 로봇(100)의 이동 경로 상에 있는 주차된 차량(10)을 인식하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 인식부(110)는 주차선(30)을 따라 각각의 주차 구획 내의 특정 지점에 설치되어 있는 무선 주파수 태그(RFID Tag) 등의 표지자(50)를 통해 주차된 차량(10)을 인식할 수도 있으며, 주차된 차량(10)의 번호판 등의 외부에 설치된 무선 주파수 태그 등을 통해 주차된 차량(10) 및 해당 차량(10)의 정보를 인식할 수도 있을 것이다.
한편, 이를 위해서 인식부(110)는 무선 주파수 태그로부터의 정보를 인식할 수 있는 RFID 리더기의 형태로 제작됨이 바람직할 것이다.
전기차 충전용 로봇(100)의 인증부(120)는 인식부(110)가 인식한 차량(10)의 정보를 관리 서버(200)에 조회하고, 그에 따른 조회 결과를 통해 해당 차량(10)의 등록 여부를 확인하는 기능을 수행한다.
한편, 전원 공급부(130)는 전기차 충전용 로봇(100) 내부의 전원부(160)의 전원을 차량(10)의 내부 배터리에 공급함으로써, 차량(10)의 배터리의 충전을 실행하는 기능을 수행한다.
본 발명을 실시함에 있어서, 전원 공급부(130)는 차량(10)의 배터리에 구비된 충전단자와 연결되는 충전용 케이블이 될 수도 있을 것이며, 해당 전기차가 무선 충전을 지원하는 경우에는 전원부(160)의 전원을 충전을 위해 외부로 무선 송출하는 무선 충전 모듈이 될 수도 있을 것이다.
한편, 전기차 충전용 로봇(100) 내부의 전원부(160)의 전원이 차량(10) 충전으로 인해 소진된 경우에는 충전부(190)는 충전대(500)에서 공급되는 외부 전원을 전원부(160)에 공급하여 전원부(160)를 충전시키게 된다.
전기차 충전용 로봇(100)의 제어부(140)에는 전기차 충전용 로봇(100)의 무인 주행 경로가 설정되어 있는 프로그램이 내장되어 있으며, 해당 프로그램은 전기차 충전용 로봇(100)의 무인 주행 경로의 주행이 완료되거나, 전원부(160)의 전원이 소정 비율 이하인 경우에 전기차 충전용 로봇(100)의 차량(10) 관리 주행을 종료하고, 충전대(500)로의 이동을 지시하게 된다.
한편, 제어부(140)는 내부의 프로그램의 실행 명령에 따라 조향 장치, 이송 바퀴 등의 구동부에 연결된 구동 모터 등을 포함하는 주행부를 제어하는 기능을 수행한다.
전기차 충전용 로봇(100)의 통신부(180)는 인식부(110)를 통해 인식된 차량 정보를 관리 서버(200)에 송신하고, 관리 서버(200)로부터 차량(10)에 대한 인증 신호를 수신하는 기능을 수행한다.
아울러, 통신부(180)는 외부 관리자가 전기차 충전용 로봇(100)을 원격 제어하는 경우에 외부 관리자의 관리용 단말기로부터의 제어 신호를 수신하는 기능을 수행할 수도 있을 것이다.
한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 관리 서버(200)에 저장되어 있는 차량 등록 정보, 차량 주행 정보, 차량 배터리 잔량 정보 등의 일련의 차량 관리 정보를 전기차 충전용 로봇(100)의 통신부(180)를 통해 정기적으로 수신할 수도 있을 것이며, 이와 같이 수신된 차량 관리 정보는 저장부(150)에 저장되도록 함이 바람직할 것이다.
이와 같이 저장부(150)에 차량 관리 정보가 저장되어 있는 경우에는 관리 서버(200)와의 통신이 불가능한 경우에도, 전기차 충전용 로봇(100)에 의한 독립적인 차량 관리가 가능하게 될 것이다.
한편, 전기차 충전용 로봇(100)의 출력부(170)는 인증부(120)가 주차된 차량 정보를 저장부(150) 또는 관리 서버(200)에 조회한 결과 미등록 차량(10)으로 확인된 경우에 경고음을 외부로 출력시킴으로써, 주차장 내의 보안을 강화하는 기능을 수행하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 시스템의 동작 원리를 설명하는 절차 흐름도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 시스템의 동작 원리를 설명하면, 충전대(500)에 도킹된 상태에서 충전을 완료한 전기차 충전용 로봇(100)의 제어부(140)는 하루 중 특정 시점(예를 들면, 밤 12시 정각)이 도래하면, 전기차 충전용 로봇(100)의 관리 주행을 개시하게 된다(S410).
구체적으로, 전기차 충전용 로봇(100)은 인식부(110)가 인식한 주차장의 경로 주행 상에 표시된 표지자(50)에 기초하여 주행을 할 수도 있으며, 제어부(140)에 설치된 자동 주행 프로그램의 실행 명령에 따라 이미 설정된 경로를 주행할 수도 있을 것이다.
주행 경로 상에 주차되어 있는 차량(10)에는 무선 주파수 태그 등이 부착되어 있으며, 인식부(110)는 각 차량(10)의 무선 주파수 태그로부터 신호에 기초하여, 각 차량(10)을 감지하고, 차량 번호 등의 차량 정보를 인식하게 된다(S430).
한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 인식부(110)는 카메라 모듈 및 카메라 모듈이 촬영한 영상에서 문자 정보를 추출하는 영상 판독 모듈로 구현할 수도 있을 것이며, 이 경우에는 인식부(110)는 주차된 차량(10)의 번호판을 촬영한 이미지로부터 차량 번호를 추출하여 인식할 수도 있을 것이다(S430).
이와 같이 인식부(110)를 통해 인식한 차량 번호 등의 차량 정보를 인증부(120)는 통신부(180)를 통해 관리 서버(200)에 송신함으로써, 차량 정보의 조회를 요청하게 된다. 그에 따라, 관리 서버(200)는 전기차 충전용 로봇(100)으로부터 수신된 차량 정보 조회 요청에 포함된 차량 정보를 관리 서버(200)의 데이터 베이스에서 검색하게 되고, 동일한 차량 정보가 검색된 경우에는 차량 정보의 인증 메시지를 전기차 충전용 로봇(100)에 송신한다.
이에 전기차 충전용 로봇(100)은 통신부(180)를 통해 관리 서버(200)로부터 차량 정보 인증 메시지를 수신하게 되고, 이에 따라 인증부(120)는 해당 차량(10)의 인증을 완료하게 된다(S450).
만약, 관리 서버(200)의 검색 결과, 전기차 충전용 로봇(100)으로부터 수신한 차량 정보가 검색되지 않는 경우에 관리 서버(200)는 전기차 충전용 로봇(100)에 인증 불능 메시지를 송신하게 되고, 이 경우에 인증부(120)는 출력부(170)를 통해 "본 차량은 미등록 차량이오니, 서둘러 출차하여 주십시요" 등의 경고음을 외부로 출력시킴으로써, 주차장 내의 보안을 유지할 수도 있을 것이다.
한편, 이 경우에 제어부(140)는 보안 위험 메시지를 생성하고, 이를 통신부(180)를 통해 외부 관리자의 단말기에 송신함으로써, 외부 관리자가 직접 현장에 출동하여 해당 미등록 차량(10)에 대한 처리를 직접 지원토록 유도할 수도 있을 것이다.
한편, 전술한 S450 단계에서 차량(10)의 인증이 완료된 경우에는, 인식부(110)는 차량(10)에 부착된 무선 주파수 태그로부터 차량(10)의 충전 상태를 확인하고, 제어부(140)는 배터리의 충전 잔량이 소정 비율(예를 들면, 70%) 미만인 경우에는 전원 공급부(130)를 통해 해당 차량(10)의 배터리의 충전이 실행되도록 한다(S470).
한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 주차 차단기(20)에 설치된 정보 수집 장치(300)가 주차장으로 출입하는 차량(10)에 설치된 무선 주파수 태그로부터 차량 주행 정보, 차량 배터리 잔량 정보를 수집할 수도 있을 것이다.
구체적으로, 정보 수집 장치(300)는 주차장을 나가는 특정 차량(10)으로부터 수집된 주행 거리 정보와 해당 차량(10)이 주차장으로 다시 들어오는 경우에 수집된 주행 거리 정보의 차이값을 연산하여, 해당 차량(10)의 출차 이후의 1일 주행 거리 정보를 산출할 수 있을 것이며, 특정 차량(10)이 주차장으로 진입하는 경우에 수집된 차량(10)의 배터리 충전 잔량 정보를 수집할 수도 있을 것이다.
이와 같이 주차 차단기(20)에 설치된 정보 수집 장치(300)에서 수집한 1일 주행 거리 정보 및 배터리 충전 잔량 정보는 하루 중 특정 시간(예를 들면, 밤 12시 정각)에 관리 서버(200)로 전송되도록 함이 바람직하며, 이와 같이 관리 서버(200)에 정보 수집 장치(300)로부터 수신된 차량 관리 정보는 관리 서버(200)에 구비된 데이터 베이스에 해당 차량(10)의 등록 정보와 함께 저장될 수 있을 것이다.
한편, 이 경우에는 전술한 S470 단계에서, 전기차 충전용 로봇(100)의 인식부(110)가 차량(10)의 무선 주파수 태그로부터 차량 충전 상태를 직접 확인할 필요 없이, 전술한 S450 단계에서 관리 서버(200)가 전기차 충전용 로봇(100)에 차량 정보의 인증 메시지를 송신하는 경우에 해당 차량(10)에 대해 정보 수집 장치(300)로부터 최근 수신한 차량 관리 정보를 함께 송신함으로써, 전기차 충전용 로봇(100)의 제어부(140)가 해당 차량(10)의 충전 필요 여부를 판단할 수 있도록 할 수도 있을 것이다.
즉, 전기차 충전용 로봇(100)의 제어부(140)는 관리 서버(200)로부터 수신한 해당 차량(10)의 배터리 충전 잔량 정보로부터 충전 필요여부를 판단할 수도 있을 것이며, 해당 차량(10)의 1일 주행 거리 정보로부터 충전 필요여부를 판단할 수도 있을 것이다.
예를 들어, 제어부(140)는 해당 차량(10)의 1일 주행 거리 정보가 30km를 초과하는 경우에는 배터리의 충전이 필요한 것으로 판단할 수도 있을 것이다.
한편, 주차장에 주차된 모든 차량(10)에 대해 전술한 S410 단계 내지 S470 단계의 실행이 완료된 후에 제어부(140)는 전기차 충전용 로봇(100)의 관리 주행을 종료하고, 충전대(500)로의 도킹을 명령하며, 충전대(500)로 도킹된 상태에서 전기차 충전용 로봇(100)은 충전부(190)를 통해 외부 전원을 공급받아 전원부(160)의 충전을 실행하게 된다(S490).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
10: 차량, 20: 주차 차단기,
30: 주차선, 40: 주차 관리소,
50: 표지자, 100: 전기차 충전용 로봇,
200: 관리 서버, 300: 정보 수집 장치,
500: 충전대.

Claims (11)

  1. 전기차 충전용 로봇에 있어서,
    상기 전기차 충전용 로봇을 이동시키는 주행부;
    상기 전기차 충전용 로봇의 이동 경로 주변에 주차된 차량을 인식하는 인식부;
    상기 인식부가 인식한 상기 차량의 등록 여부를 확인하는 인증부;
    상기 차량의 배터리에 충전용 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부에 전원을 공급하는 전원부; 및
    상기 전기차 충전용 로봇이 상기 이동 경로를 따라 이동되도록, 상기 주행부를 제어하는 제어부
    를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 전원부의 충전량이 소정 기준 이하인지 여부를 판단하고, 상기 전원부의 충전량이 소정 기준 이하인 경우에, 상기 전원부를 충전시키는 충전대로 상기 전기차 충전용 로봇이 이동하도록 상기 주행부를 제어하고,
    상기 차량의 주차장 출입시에 정보 수집 장치가 상기 차량으로부터 획득한 주행 관련 정보를 상기 정보 수집 장치로부터 수신하는 관리 서버를 통해, 상기 주행 관련 정보를 수신하는 통신부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 통신부가 상기 관리 서버로부터 수신한 상기 주행 관련 정보에 기초하여, 상기 차량의 충전 필요 여부를 판단하는 것인 전기차 충전용 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인식부가 인식한 상기 차량의 정보를 관리 서버에 송신하고, 상기 관리 서버로부터 상기 차량에 대한 인증 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하는 전기차 충전용 로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주차장에는 상기 전기차 충전용 로봇의 이동 경로를 표지하는 표지자가 구비되어 있으며, 상기 인식부는 상기 표지자를 인식하는 것인 전기차 충전용 로봇.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전원부의 충전을 위해 상기 전원부에 외부 전원을 공급하는 충전부를 더 포함하는 전기차 충전용 로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인식부는 주차된 차량의 번호판을 촬영한 이미지로부터 차량 번호를 추출하여 인식하는 것인 전기차 충전용 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주차장에의 주차가 허여된 차량의 등록 정보가 저장된 저장부를 더 포함하는 전기차 충전용 로봇.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주차장에의 주차가 허여된 차량의 배터리 잔량 정보가 저장된 저장부를 더 포함하는 전기차 충전용 로봇.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 인식부가 인식한 차량의 배터리 잔량 정보에 기초하여, 상기 차량의 배터리 충전 필요 여부를 판단하는 것인 전기차 충전용 로봇.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 차량이 등록되지 않은 것으로 확인된 경우에, 외부 관리자의 단말기에 보안 위험 메시지를 송신하는 통신부를 더 포함하는 전기차 충전용 로봇.
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