KR101664557B1 - 충전 차량, 충전 차량의 제어기 동작 방법 및 충전 시스템의 동작 방법 - Google Patents

충전 차량, 충전 차량의 제어기 동작 방법 및 충전 시스템의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

충전 차량, 충전 차량의 제어기 동작 방법 및 충전 시스템의 동작 방법이 제공된다. 충전 차량의 제어기 동작 방법은, 차량이 적어도 어느 하나의 액세스 포인트에 의한 네트워크 영역에 진입할 때, 차량의 제어기가 배터리의 충전 상태를 기준값과 비교하여 기준값 미만인지를 판단하는 단계, 배터리의 충전 상태가 기준값 이상이면 차량의 송신기를 통해 충전기 검출 신호를 송신하는 단계, 배터리의 충전 상태가 기준값 미만이면 차량의 수신기를 통해 복수의 액세스 포인트들로부터 비컨 신호들을 수신하는 단계, 및 배터리의 충전 상태에 따라 충전기 검출 신호에 대한 복수의 충전기들로부터의 응답 신호들 및 비컨 신호들에서 선택되는 적어도 하나를 토대로 충전을 위한 특정 충전기를 선택하는 단계를 포함한다.

Description

충전 차량, 충전 차량의 제어기 동작 방법 및 충전 시스템의 동작 방법{CHARGING VEHICLES, DRIVING METHOD OF CHARGING VEHICLE CONTROLLER AND DRIVING METHOD OF CHARGING SYSTEM}
본 발명은 충전 차량, 충전 시스템 및 충전 시스템의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 무선 액세스 포인트 중 가장 적합한 차량 충전기의 액세스 포인트를 검출할 수 있는 충전 차량, 충전 시스템 및 충전 시스템의 동작 방법에 관한 것이다.
최근, 플러그인 하이브리드 차량, 전기 차량에 관한 기술이 급속도로 발전하고 있다. 이러한 차량의 구동력 중 일부 또는 전부는 전기 에너지로서, 전기 에너지를 충전하는 방식으로 충전기와 유선으로 연결하여 플러그를 꽂는 방식 외에 무선으로 충전하는 방법이 개발되고 있다.
유선 충전의 경우 각 나라별, 충전 표준이 상이하며 다수의 표준이 국가 표준으로 수용됨에 따라 충전하고자하는 차량과 일치하는 표준을 지원하는 충전기를 찾을 필요가 있다. (완속의 경우 5pin, 7pin 타입 존재, 급속의 경우 Chademo, SGS, DC Combo 방식 존재)
현재, 차량이 충전기에 접근시 차량 근처에 위치하는 충전기를 인식하여 인식된 충전기에 접근하여 충전 패드에 정렬시키는 다양한 방식이 제시되고 있다. 차량이 충전기에 접근하기 위해서는 차량과 충전기에 각각 구비된 코일의 타입이 일치하는지, 충전기의 최대 출력 용량이 얼마인지, 충전기의 코일 위치가 주차 위치를 기준으로 전방, 가운데 혹은 후방에 위치하는지, 충전 방식은 무엇인지, 자동 정렬이 가능하는지, 충전기가 현재 이용가능한 상태인지 여부 등을 파악하기 위해 차량과 충전기 간의 무선 통신이 필요하다.
차량은 3G, LTE(롱텀 에볼루션), 또는 와이파이 등의 방식을 통하여 복수의 액세스 포인트에 액세스 할 수 있다. 그러나, 이러한 액세스 포인트들은 충전기의 액세스 포인트와 비충전기의 액세스 포인트를 포함하고 있어, 차량은 이를 선별하여 충전기의 액세스 포인트에 접근해야 한다.
현재 차량의 충전기 액세스는 현재 차량의 위치에서 수신되는 신호 강도에 기반하여 결정된다. 따라서, 차량은 수신되는 신호가 단순 데이터용 액세스 포인트로부터 송신된 것인지, 충전기를 갖는 액세스 포인트에서 송신된 것인지 판단하기가 어려운 문제가 있다.
공개특허공보 제10-2013-0052897호(2013.05.23.) 일본 공개특허공보 특개2013-130963호(2013.07.04.)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 복수의 액세스 포인트 중 차량 충전이 가능한 최적의 액세스 포인트에 도달할 수 있는 충전 차량, 충전 시스템 및 충전 시스템의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 충전 시스템은, 기설정된 충전 모드와 차량에 구비된 배터리의 충전 상태에 기반하여 충전기 검출 신호의 송신 여부를 결정하는 제1 스테이션; 및 상기 충전 상태에 기반하여 상기 충전기 검출 신호를 수신하거나, 상기 송신기 측으로 비컨 신호를 송신하는 복수의 제2 스테이션들을 포함할 수 있다.
상기 제1 스테이션은 기설정된 충전 모드가 제1 충전 모드인 경우, 또는 상기 배터리의 충전 상태가 기설정된 기준값보다 낮고, 기설정된 충전 모드가 제2 충전 모드인 경우에 상기 복수의 제2 스테이션들에 충전기 검출 신호를 송신할 수 있다.
상기 제1 스테이션들은 기설정된 충전 모드가 제2 충전 모드이고, 상기 배터리의 충전 상태가 기설정된 기준값보다 높은 경우 상기 복수의 제2 스테이션들에서 송신된 비컨 신호들 중 어느 하나를 수신할 수 있다.
상기 제1 스테이션들은 상기 복수의 제2 스테이션들의 종류에 기반하여 상기 비컨 신호들 중 어느 하나를 선택하여 수신할 수 있다.
상기 제1 스테이션은 선택된 비컨 신호를 송신한 제2 스테이션을 선택하여 상기 제2 스테이션으로부터 전력을 전송받을 수 있다.
상기 비컨 신호는, 각 제2 스테이션들의 충전 정보를 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 스테이션들은 충전 스테이션들과 비충전 스테이션들을 포함하며, 상기 복수의 제2 스테이션들 중 충전 스테이션들은 상기 제1 스테이션으로부터 수신된 충전기 검출 신호에 대하여 응답 신호를 상기 제1 스테이션으로 송신할 수 있다.
상기 복수의 제2 스테이션들은 충전 스테이션들과 비충전 스테이션들을 포함하며, 상기 복수의 제2 스테이션들 중 충전기 검출 신호를 수신한 충전 스테이션이 없는 경우, 상기 복수의 제2 스테이션들 중 비충전 스테이션들은 상기 제1 스테이션으로부터 수신된 충전기 검출 신호를 무시하거나, 상기 비충전 스테이션의 신호 도달 범위 내에 존재하는 다른 제2 스테이션들에 상기 충전기 검출 신호를 전달할 수 있다.
상기 비충전 스테이션의 신호 도달 범위 내에 존재하는 다른 제2 스테이션들 중 충전 스테이션들은 상기 비충전 스테이션으로부터 전달된 충전기 검출 신호에 대한 응답 신호를 상기 비충전 스테이션으로 송신할 수 있다.
상기 비충전 스테이션은 상기 비충전 스테이션의 신호 도달 범위 내에 존재하는 다른 제2 스테이션들 중 충전 스테이션으로부터 수신된 응답 신호를 상기 제1 스테이션으로 송신할 수 있다.
상기 비충전 스테이션의 신호 도달 범위 내에 존재하는 다른 제2 스테이션들 중 비충전 스테이션들은 상기 비충전 스테이션의 신호 도달 범위 내에 존재하는 다른 제2 스테이션들 중 충전기 검출 신호를 수신한 충전 스테이션이 없는 경우, 상기 비충전 스테이션의 신호 도달 범위 내에 존재하는 다른 제2 스테이션들 중 비충전 스테이션의 신호 도달 범위에 존재하는 또 다른 제2 스테이션들에 상기 충전기 검출 신호를 전달하거나, 상기 충전기 검출 신호를 무시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전 차량은 기설정된 충전 모드와 차량에 구비된 배터리의 충전 상태에 기반하여 충전기 검출 신호의 송신 여부를 결정하는 제어기; 상기 결정된 송신 여부에 따라 복수의 액세스 포인트들 측으로 충전기 검출 신호를 송신하는 송신기; 및 상기 결정된 송신 여부에 따라 상기 복수의 액세스 포인트들로부터의 비컨 신호를 수신하는 수신기를 포함할 수 있다.
상기 제어기는 상기 기설정된 충전 모드가 제1 충전 모드인 경우, 또는 기설정된 충전 모드가 제2 충전 모드이고, 상기 배터리의 충전 상태가 기설정된 기준값보다 낮은 경우에 상기 복수의 액세스 포인트들에 충전기 검출 신호를 송신하도록 상기 송신기를 제어할 수 있다.
상기 제어기는 기설정된 충전 모드가 제2 충전 모드이고, 상기 배터리의 충전 상태가 기설정된 기준값보다 높은 경우 상기 송신기로 하여금 상기 충전기 검출 신호를 송신하지 않도록 제어하고, 상기 수신기로 하여금 상기 액세스 포인트들로부터의 비컨 신호를 수신하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템의 동작 방법은, 제1 스테이션에서, 기설정된 충전 모드와 차량에 구비된 배터리의 충전 상태에 기반하여 충전기 검출 신호의 제2 스테이션들로의 송신 여부를 결정하는 제1단계; 및 상기 제2 스테이션들에서, 상기 제1 단계에서의 결정 결과에 따라 송신된 충전기 검출 신호를 수신하거나, 상기 송신기 측으로 비컨 신호를 송신하는 제2단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 단계에서, 상기 기설정된 충전 모드가 제1 충전 모드인 경우, 또는 상기 배터리의 충전 상태가 기설정된 기준값보다 낮으며, 기설정된 충전 모드가 제2 충전 모드인 경우에 상기 제1 스테이션은 상기 제2 스테이션들로 상기 충전기 검출 신호를 송신하도록 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 단계에서 상기 제1 스테이션들은 기설정된 충전 모드가 제2 충전 모드이고, 상기 배터리의 충전 상태가 기설정된 기준값보다 높은 경우 상기 충전기 검출 신호를 송신하지 않도록 결정되면, 상기 제2 단계에서, 상기 제2 스테이션들은 상기 송신기 측으로 비컨 신호를 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 스테이션에서, 상기 복수의 제2 스테이션들의 종류에 기반하여 상기 제2 스테이션들로부터 송신된 비컨 신호들 중 어느 하나를 선택하여 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 스테이션들은 충전 스테이션들과 비충전 스테이션들을 포함하며, 상기 복수의 제2 스테이션들 중 충전 스테이션들에서, 상기 제1 스테이션에서 송신된 충전기 검출 신호에 대하여 응답 신호를 상기 제1 스테이션으로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 스테이션들은 충전 스테이션들과 비충전 스테이션들을 포함하며, 상기 복수의 제2 스테이션들 중 충전기 검출 신호를 수신한 충전 스테이션이 없는 경우, 상기 복수의 제2 스테이션들 중 비충전 스테이션들은 상기 제1 스테이션으로부터 수신된 충전기 검출 신호를 무시하거나, 상기 비충전 스테이션의 신호 도달 범위 내에 존재하는 다른 제2 스테이션들에 상기 충전기 검출 신호를 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량이 다른 액세스 포인트의 네트워크 영역에 진입하였을 때 해당 액세스 포인트가 충전기의 액세스 포인트가 아닌 경우, 최적의 충전기의 액세스 포인트를 찾을 수 있다.
또한, 차량에 구비된 배터리의 충전 상태(SOC)에 따라 모드를 달리하여 충전을 수행할 수 있다.
또한, 차량의 네트워크 영역 내에 다수의 액세스 포인트가 있는 경우에도 충전기 액세스 포인트를 빠르게 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템을 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 복수의 액세스 포인트에서 차량 측에 송신하는 비컨 신호의 데이터 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 4 및 도 5는 비충전 스테이션과 충전 스테이션 그리고 차량 사이에서 충전 스테이션을 찾는 일 예를 도시한 도면이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템을 간략히 도시한 도면이다. 또한 도 4 및 도 5는 비충전 스테이션과 충전 스테이션 그리고 차량 사이에서 충전 스테이션을 찾는 일 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템(100)은 충전 차량(제1 스테이션, 10), 복수의 액세스 포인트들(제2 스테이션, 20a, 20b, 30a, 30b) 및 상기 복수의 액세스 포인트들(20a, 20b, 30a, 30b)에 연결된 서버(50)를 포함할 수 있다. 복수의 액세스 포인트들 중 충전기의 액세스 포인트(30a, 30b)에는 각각 다수의 송신 코일들(42, 44, 46, 62, 64, 66)이 연결되어 있을 수 있다.
충전 차량(10)의 위치에 따라 도 1에는 두 개의 충전 차량(10a, 10b)이 도시되어 있다. 도 1에는 일 예로, 충전 차량(10a)의 송신 신호가 도달하는 범위인 네트워크 영역과 제1 액세스 포인트(AP1, 20a)의 송신 신호가 도달하는 범위인 네트워크 영역이 중첩되는 것을 도시하고 있다. 또한, 도 1은 다른 일 예로, 충전 차량(10b)의 네트워크 영역은 제2 액세스 포인트(AP2, 20b) 및 제3 액세스 포인트(AP3, 30a)의 네트워크 영역과 중첩되는 것을 도시하고 있다.
충전 차량(10)은 기설정된 충전 모드와 차량에 구비된 배터리의 충전 상태(SOC; State Of Charge)에 기반하여 충전기 검출 신호를 액세스 포인트들에 송신할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 충전 차량(10)은 기설정된 충전 모드와 충전 차량(10)에 구비된 배터리의 충전 상태에 기반하여 충전기 검출 신호의 송신 여부를 결정하는 제어기, 제어기에서 결정된 송신 여부에 따라 복수의 액세스 포인트들(20a, 20b, 30a, 30b) 측으로 충전기 검출 신호를 송신하는 송신기, 및 제어기에서 결정된 송신 여부에 따라 복수의 액세스 포인트들(20a, 20b, 30a, 30b)로부터의 비컨 신호를 수신하는 수신기를 포함할 수 있다.(각 구성은 미도시)
기설정된 충전 모드는 예컨대, 액티브 모드와 패시브 모드로 나뉘어질 수 있으며, 운전자 또는 차량 제조 회사에서 미리 충전 차량(10)에 설정해둘 수 있다. 액티브 모드는 충전 차량의 충전이 시급한 경우를 상정하여 기설정될 수 있으며, 충전기 검출 신호를 복수의 액세스 포인트들에 먼저 송신함으로써 더욱 빠르게 충전기를 검출할 수 있는 충전 모드이다. 액티브 모드는 충전 모드의 디폴트로 설정될 수 있다.
패시브 모드는 충전 차량의 충전이 시급하지 않은 경우를 상정하여 기설정될 수 있으며, 이때 충전 차량은 충전기 검출 신호를 송신하지 않고, 복수의 액세스 포인트들에서 송신하는 비컨 신호를 수신할 수 있다.
또한, 충전 차량(10)은 배터리의 SOC가 기설정된 기준값 미만인 경우, 기설정된 충전 모드에 무관하게 상술한 액티브 모드와 같이 충전기 검출 신호를 액세스 포인트들에 송신할 수 있다.
즉, 충전 차량(10)에서 제어기는 기설정된 충전 모드가 액티브 모드인 경우이거나, 또는 기설정된 충전 모드가 패시브 모드일 경우에도, 배터리의 충전 상태(SOC)가 기설정된 기준값보다 낮은 경우 복수의 액세스 포인트들(20a, 20b, 30a, 30b)에 검출 신호를 송신하도록 송신기를 제어할 수 있다.
또한, 충전 차량(10)에서 제어기는 기설정된 충전 모드가 패시브 모드이고, 배터리의 SOC가 기설정된 기준값보다 높은 경우 송신기로 하여금 충전기 검출 신호를 송신하지 않도록 제어하고, 수신기로 하여금 복수의 액세스 포인트들로부터의 비컨 신호를 수신하도록 제어할 수 있다.
충전 차량(10)이 패시브 모드로 기설정되고, 배터리의 SOC가 기설정된 기준값 이상인 경우, 복수의 액세스 포인트들(20a, 20b, 30a, 30b)은 기설정된 충전 모드와 배터리의 SOC에 따라서 충전 차량(10)으로부터 송신된 충전기 검출 신호를 수신하거나, 충전 차량(10) 측으로 비컨 신호를 송신할 수 있다.
충전 차량(10)은 자신의 위치에 따라 복수의 비컨 신호가 수신되면, 상기 비컨 신호를 송신한 액세스 포인트가 충전기 스테이션의 액세스 포인트(30a, 30b)인지 혹은 비충전 스테이션인 일반 액세스 포인트(20a, 20b)인지에 따라 수신된 비컨 신호들 중 하나를 선택할 수 있다.
구체적으로, 충전 차량(10)은 비컨 신호의 송신 주체가 충전기 스테이션의 액세스 포인트(30a, 30b)인 경우, 비컨 신호에 포함된 데이터에 기반하여 충전기 스테이션을 선택할 수 있다. 또한, 충전 차량(10)은 비컨 신호의 송신 주체가 비충전 스테이션인 일반 액세스 포인트(20a, 20b)인 경우, 이러한 일반 액세스 포인트(20a, 20b)로부터 송신된 비컨 신호는 무시할 수 있다.
충전 차량(10)은 충전기 스테이션의 액세스 포인트(30a, 30b)로부터 수신한 비컨 신호에 저장된 충전기 정보, 예컨대 충전기의 코일 타입, 최대 출력 용량, 주차 위치를 기준으로 한 코일의 위치(전방, 중앙, 후방), 충전 방식(유선, 무선, 완속, 급속, 자기 공명, 자기 유도, 혼합), 차량 정렬(Alignment) 지원 여부(자동, 수동), 이용가능여부, 비용, 고장여부 등의 충전기 정보에 기반하여 최적의 충전기 스테이션으로 진입할 수 있다.
반면에, 충전 차량(10)이 액티브 모드로 기설정되거나, 패시브 모드로 기설정되더라도 배터리의 SOC가 기설정된 기준값보다 작은 경우, 복수의 액세스 포인트들(20a, 20b, 30a, 30b)은 충전 차량(10)은 복수의 액세스 포인트들(20a, 20b, 30a, 30b) 측으로 충전기 검출 신호(프로브 요청 신호 메시지)를 주기적으로 송신할 수 있다.
충전 차량(10)으로부터 송신된 충전기 검출 신호가 수신되면, 복수의 액세스 포인트들(20a, 20b, 30a, 30b) 중 비충전 스테이션의 액세스 포인트(20a, 20b)에서는 이러한 충전기 검출 신호를 무시할 수 있다.
도 4를 참조하면, 충전 차량으로부터 충전기 검출 신호가 수신되어도, 비충전 스테이션의 액세스 포인트는 이에 응답하지 않고, 충전기 스테이션의 액세스 포인트에서 충전기 검출 신호에 응답하는 응답 신호를 충전 차량(10)에 송신하고 있음을 알 수 있다.
또한, 비충전 스테이션의 액세스 포인트(20a, 20b)는, 수신된 충전기 검출 신호를 자신의 네트워크 영역과 중첩되는 네트워크 영역을 갖는 다른 액세스 포인트들(이하, 제1 액세스 포인트)에 전달할 수 있다.
제1 액세스 포인트들 중 충전 스테이션의 액세스 포인트가 존재하는 경우, 비충전 스테이션의 액세스 포인트(20a, 20b)로부터 전달된 충전기 검출 신호에 응답하는 응답 신호를 다시 비충전 스테이션의 액세스 포인트(20a, 20b)에 송신할 수 있다. 비충전 스테이션의 액세스 포인트(20a, 20b)에서는 제1 액세스 포인트들 중 충전 스테이션의 액세스 포인트로부터 송신된 응답 신호를 충전 차량(10) 측에 송신할 수 있다.
제1 액세스 포인트들 중 충전 스테이션의 액세스 포인트가 존재하지 않는 경우라면, 다시 제1 액세스 포인트들의 네트워크 영역과 중첩되는 네트워크 영역을 갖는 다른 액세스 포인트들(이하, 제2 액세스 포인트)에 전달할 수 있다.
제2 액세스 포인트들 중 충전 스테이션의 액세스 포인트가 존재하면, 제1 액세스 포인트에서 전달된 충전기 검출 신호에 응답하는 응답 신호를 상기 충전기 검출 신호를 전달해준 제1 액세스 포인트로 송신하고, 제1 액세스 포인트는 수신한 응답 신호를 비충전 스테이션의 액세스 포인트(20a, 20b)로 송신하며, 비충전 스테이션의 액세스 포인트(20a, 20b)는 수신된 응답 신호를 충전 차량(10) 측에 송신할 수 있다.
만약에 도 1에 도시된 것과는 상이하게 복수의 액세스 포인트들 모두가 충전기 스테이션의 액세스 포인트가 아닌 경우에도, 비충전 스테이션의 액세스 포인트의 신호 도달 범위에 존재하는 다른 액세스 포인트에 충전기 검출 신호를 송신함으로써 결국에는 충전기 스테이션의 액세스 포인트를 검출할 수 있는 것이다. 이러한 알고리즘에 대하여서는 도 5에 도시되어 있다. 도 4 및 도 5에는 무선 충전 차량으로 도시되어 있으나, 무선 충전이 가능한 무선 충전 차량 외에도 충전기 스테이션과 무선으로 통신이 가능한 유선 충전 차량도 가능하며, 도시된 도면은 충전 차량의 충전 방식의 일 예에 따른 것일 뿐이어서 이에 한정되지 않는다.
도 5를 참조하면, 충전 차량(10)으로부터 충전기 검출 신호가 비충전 스테이션의 액세스 포인트에 도달할 경우, 이를 다른 비충전 스테이션의 액세스 포인트에 전달하고, 다른 비충전 스테이션도 결국에 충전기 검출 신호를 충전기 스테이션의 액세스 포인트에 전달하게 된다. 전달받은 충전기 검출 신호에 응답하는 충전기 스테이션의 액세스 포인트는 이러한 충전기 스테이션의 위치 및 그 밖의 정보들을 포함하는 응답 신호를, 충전기 검출 신호의 전달 경로의 역방향으로 전달함으로써 최종적으로 충전 차량(10)은 응답 신호를 수신할 수 있는 것이다.
반면에 충전 차량(10)으로부터 송신된 충전기 검출 신호가 수신되면, 복수의 액세스 포인트들(20a, 20b, 30a, 30b) 중 충전기 스테이션의 액세스 포인트(30a, 30b)에서는 수신된 충전기 검출 신호에 응답하는 응답 신호를 충전 차량(10)에 송신할 수 있다. 이러한 응답 신호에는 송신 주체인 충전기 스테이션의 위치, 전화번호, 주소, 코일 타입, 최대 출력 용량, 주차 위치를 기준으로 한 코일의 위치(전방, 중앙, 후방), 충전 방식(유선, 무선, 완속, 급속, 자기 공명, 자기 유도, 혼합), 차량 정렬(Alignment) 지원 여부(자동, 수동), 이용가능 여부, 비용, 고장 여부 등의 정보가 포함될 수 있다. 또한, 충전 차량(10)에서 송신되는 충전기 검출 신호에도 충전 차량(10)에 구비된 송신 코일의 타입, 배터리 SOC, 최대 충전 허용 용량, 차량 정렬(Alignment) 지원 여부 등의 정보가 포함될 수 있다.
도 2는 복수의 액세스 포인트에서 차량 측에 송신하는 비컨 신호의 데이터 프레임 구조를 도시한 도면이다. 비컨 신호는 일 예로 무선 LAN 802.11 데이터 프레임으로 이루어질 수 있다. 데이터 프레임 구조에서 바디 부분의 옵션 필드에는 상술한 충전기 관련 정보들이 포함될 수 있다. 즉, 충전기 스테이션의 액세스 포인트에서 송신하는 비컨 신호에는 옵션 필드에 충전기 관련 정보가 포함되어 있어, 충전 차량(10)은 수신된 비컨 신호가 충전기 스테이션의 액세스 포인트에서 송신된 것인지, 혹은 비충전 스테이션의 액세스 포인트에서 송신된 것인지 여부를 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시스템의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 모드가 기설정된 이후(S301), 기설정된 충전 모드가 제1 충전 모드(액티브 모드)인 경우(S303), 충전 차량(10)은 충전기 검출 신호를 충전 차량(10)의 네트워크 영역 내에 존재하는 복수의 액세스 포인트에 송신한다(S305). 충전 차량(10)으로부터 송신된 충전기 검출 신호를 수신한 액세스 포인트가 충전기 스테이션의 액세스 포인트인지 비충전 스테이션의 액세스 포인트인지 여부에 따라(S307), 충전기 스테이션의 액세스 포인트인 경우, 충전 차량(10)으로부터 송신된 충전기 검출 신호에 응답하는 응답 신호를 충전 차량(10) 측에 송신한다(S309). 이 후, 수신된 응답 신호에 기반하여 충전 차량(10)과 응답 신호를 송신한 충전기 스테이션과의 연결 설정이 수행되어, 전력 전송이 수행된다(S311).
충전 차량(10)으로부터 송신된 충전기 검출 신호를 수신한 액세스 포인트가 충전기 스테이션의 액세스 포인트인지 비충전 스테이션의 액세스 포인트인지 여부에 따라(S307), 비충전 스테이션의 액세스 포인트인 경우, 비충전 스테이션은 비충전 스테이션의 액세스 포인트의 네트워크 영역 내에 있는 다른 액세스 포인트가 있는지 여부에 따라(S313), 다른 액세스 포인트로 충전 검출 신호를 전달할 수 있다(S315). 이후, 충전 검출 신호가 전달된 액세스 포인트가 충전기 스테이션의 액세스 포인트인지 또는 비충전 스테이션의 액세스 포인트인지 여부에 따라(S307), 충전기 스테이션의 액세스 포인트인 경우 응답 신호를, 충전기 검출 신호를 전달해준 액세스 포인트 측으로 송신하여, 최종적으로 충전 차량에 송신하여, 응답 신호를 송신한 액세스 포인트와 충전 차량(10) 간의 충전이 수행될 수 있다.
반면에, 기설정된 모드가 제2 충전 모드(패시브 모드)인 경우(S317), 배터리의 SOC를 검출하여(S319) 현재 배터리의 SOC가 예컨대 20%보다 낮은 경우, 상술한 제1 충전 모드가 기설정되었을 때와 같은 방법으로 충전을 수행할 수 있다
기설정된 모드가 제2 충전 모드이고(S317), 배터리 SOC가 예컨대 20% 이상이라면 복수의 액세스 포인트들로부터 비컨 신호를 수신할 수 있다(S321). 비컨 신호를 송신한 액세스 포인트가 충전기 스테이션의 액세스 포인트인 경우에 해당 액세스 포인트와 충전 차량 간에 충전이 수행될 수 있다(S311).
즉, 충전 차량(10)에서 기설정된 충전 모드와 충전 차량(10)에 구비된 배터리의 충전 상태에 기반하여 충전기 검출 신호의 액세스 포인트들로의 송신 여부를 결정할 수 있다. 액세스 포인트들에서는 결정 결과에 따라 송신된 충전기 검출 신호를 수신하거나, 충전 차량(10) 측으로 비컨 신호를 송신할 수 있다.
기설정된 충전 모드가 제1 충전 모드인 경우, 또는 배터리의 SOC가 기설정된 기준값보다 낮으며, 기설정된 충전 모드가 제2 충전 모드인 경우에 충전 차량(10)은 액세스 포인트들에 충전기 검출 신호를 송신하도록 결정할 수 있다. 반면에 기설정된 충전 모드가 제2 충전 모드이고, 배터리의 SOC가 기설정된 기준값보다 높은 경우여서 충전기 검출 신호를 송신하지 않도록 결정되면, 액세스 포인트들은 충전 차량 측으로 비컨 신호를 송신할 수 있다. 충전 차량은 복수의 액세스 포인트들의 종류가 충전기 스테이션의 액세스 포인트인지, 비충전 스테이션의 액세스 포인트인지에 따라 액세스 포인트들로부터 송신된 비컨 신호들 중 어느 하나를 선택하여 수신할 수 있다.
반면에 충전기 검출 신호를 송신하도록 결정된 경우, 충전기 검출 신호를 수신한 복수의 액세스 포인트들 중 충전 스테이션의 액세스 포인트에서만 응답 신호를 충전 차량(10)에 송신할 수 있다.
충전기 검출 신호를 송신하도록 결정된 경우, 충전기 검출 신호를 수신한 복수의 액세스 포인트들 중 비충전 스테이션의 액세스 포인트에서는 수신된 충전기 검출 신호를 무시하거나, 혹은 자신의 네트워크 영역(신호 도달 범위) 내에 존재하는 다른 액세스 포인트들에 수신된 충전기 검출 신호를 전달할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 충전 차량 20a, 20b : 비충전 스테이션의 액세스 포인트
30a, 30b : 충전기 스테이션의 액세스 포인트 50 : 서버

Claims (22)

  1. 복수의 액세스 포인트들 중 적어도 어느 하나의 액세스 포인트를 통해 충전 스테이션의 적어도 어느 하나의 충전기에 연결되는 송신기 및 수신기와 상기 송신기 및 상기 수신기에 연결되는 제어기를 구비한 차량에서 상기 차량에 구비된 배터리의 충전을 위한 충전기를 검출하는 충전 차량의 제어기 동작 방법으로서,
    상기 차량이 상기 적어도 어느 하나의 액세스 포인트에 의한 네트워크 영역에 진입할 때, 상기 제어기가 상기 배터리의 충전 상태를 기설정된 기준값을 토대로 판단하는 단계;
    상기 배터리의 충전 상태가 상기 기준값 미만이면, 상기 송신기를 통해 충전기 검출 신호를 송신하는 단계;
    상기 배터리의 충전 상태가 상기 기준값 이상이면, 상기 복수의 액세스 포인트들로부터 비컨 신호들을 수신하는 단계; 및
    상기 충전기 검출 신호에 대한 복수의 충전기들로부터의 응답이나 상기 비컨 신호들을 토대로 상기 충전을 위한 특정 충전기를 선택하는 단계를 포함하는,
    충전 차량의 제어기 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전기 검출 신호를 송신하는 단계 후에 그리고 상기 특정 충전기를 선택하는 단계 전에, 상기 복수의 충전기들 중 적어도 일부 충전기들부터 응답 신호들을 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 특정 충전기를 선택하는 단계는, 상기 응답 신호들에 포함된 정보를 토대로 수행되는, 충전 차량의 제어기 동작 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 응답 신호들에 포함된 정보는, 상기 복수의 충전기들 각각의 위치, 전화번호, 주소, 코일 타입, 최대 출력 용량, 주차 위치를 기준으로 한 코일의 위치, 충전 방식, 차량 정렬 지원 여부, 이용가능 여부, 고장 여부, 충전 비용, 또는 이들의 조합 정보를 포함하는, 충전 차량의 제어기 동작 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 충전기 검출 신호는 상기 차량에 구비된 충전 방식, 수신 코일의 타입, 배터리의 충전 상태, 최대 충전 허용 용량, 차량 정렬 지원 여부 또는 이들의 조합에 대한 정보를 포함하는, 충전 차량의 제어기 동작 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 응답신호들을 수신하는 단계는 상기 수신기와 상기 적어도 일부 충전기들 사이에 상기 응답 신호들 중 적어도 일부의 응답 신호를 중계하는 적어도 하나의 액세스 포인트를 통해 수행되는 충전 차량의 제어기 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비컨 신호들을 수신하는 단계 후에 그리고 상기 특정 충전기를 선택하는 단계 전에, 상기 비컨 신호들에 포함된 충전기 정보에 기반하여 상기 비컨 신호들 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는, 충전 차량의 제어기 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비컨 신호들 중 하나를 선택하는 단계 후에, 선택된 비컨 신호에 대응하는 상기 특정 충전기와 상기 송신기 및 상기 수신기와의 연결을 설정하는 단계를 더 포함하는, 충전 차량의 제어기 동작 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 충전기 정보는, 충전기의 코일 타입, 최대 출력 용량, 주차 위치를 기준으로 한 코일의 위치, 충전 방식, 차량 정렬 지원 여부, 이용가능 여부, 고장여부 또는 이들의 조합을 포함하는, 충전 차량의 제어기 동작 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 액세스 포인트들은 상기 복수의 충전기들 또는 충전 스테이션들에 연결되는 충전 액세스 포인트들과 상기 복수의 충전기들에 연결되지 않거나 단순 데이터용 액세스 포인트들에 연결되는 비충전 액세스 포인트들을 포함하며,
    상기 복수의 액세스 포인트들 중 충전기 검출 신호를 수신한 충전 스테이션이 없는 경우, 상기 복수의 액세스 포인트들 중 상기 단순 데이터용 액세스 포인트들은 차량으로부터 수신된 충전기 검출 신호를 무시하거나 상기 단순 데이터용 액세스 포인트의 신호 도달 범위 내에 존재하는 다른 액세스 포인트에 상기 충전기 검출 신호를 전달하는, 충전 차량의 제어기 동작 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 차량이 복수의 액세스 포인트들에 의한 네트워크 영역에 진입할 때, 상기 차량의 제어기에서 상기 차량에 구비된 배터리의 충전을 위한 충전기를 검출하는 충전 차량에 있어서,
    상기 차량에 구비된 배터리의 충전 상태에 기반하여 상기 차량에서 상기 복수의 액세스 포인트들로의 충전기 검출 신호의 송신 여부 또는 상기 네트워크 영역을 제공하는 충전기들로부터의 비컨 신호들의 수신 여부를 결정하는 제어기;
    상기 배터리의 충전 상태가 기설정된 기준값 미만이면, 상기 복수의 액세스 포인트들 측으로 충전기 검출 신호를 송신하는 송신기; 및
    상기 배터리의 충전 상태가 상기 기준값 이상이면, 상기 복수의 액세스 포인트들로부터의 비컨 신호를 수신하는 수신기를 포함하며,
    여기서, 상기 제어기는 상기 충전기 검출 신호에 대한 복수의 충전기들로부터의 응답이나 상기 비컨 신호를 토대로 상기 충전을 위한 특정 충전기를 선택하는, 충전 차량.
  13. 제12항에 있어서
    상기 충전기 검출 신호를 송신한 후에, 상기 제어기는 상기 복수의 충전기들 중 적어도 일부 충전기들의 충전 액세스 포인트들과 상기 복수의 충전기들에 연결되지 않은 단순 데이터용 액세스 포인트로부터 응답 신호들을 수신하고 상기 응답 신호들에 포함된 정보를 토대로 상기 특정 충전기를 선택하는, 충전 차량.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 수신기는 상기 복수의 충전기들 중 적어도 일부 충전기들과의 사이에 상기 충전기 검출 신호에 대한 응답 신호를 중계하는 적어도 하나의 액세스 포인트를 통해 상기 응답 신호들 중 적어도 일부의 응답 신호들을 수신하며, 상기 적어도 하나의 액세스 포인트는 상기 복수의 충전기들에 연결되지 않는, 충전 차량.
  15. 충전기에 연결된 충전기 액세스 포인트와 상기 충전기에 연결되지 않은 제1 액세스 포인트를 포함하는 복수의 액세스 포인트들 중 적어도 어느 하나의 액세스 포인트를 통해 차량의 제어기에 연결되며 상기 충전기를 구비하는 충전 스테이션에서 상기 차량에 구비된 배터리의 충전을 위한 충전기 검출을 지원하는 충전 시스템의 동작 방법에 있어서,
    상기 충전 스테이션에서 상기 충전 스테이션의 네트워크 영역에 진입하는 상기 차량이 감지되면,
    상기 제1 액세스 포인트가 상기 차량의 송신기로부터 충전기 검출 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 액세스 포인트가 제1 액세스 포인트의 네트워크 영역 내에 다른 액세스 포인트가 있는지를 판단하는 단계;
    상기 다른 액세스 포인트가 상기 충전기 액세스 포인트일 때, 상기 제1 액세스 포인트가 상기 충전기 검출 신호를 상기 충전기 액세스 포인트로 전송하고, 상기 충전기 액세스 포인트로부터 상기 충전기 검출 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 액세스 포인트가 상기 충전기 검출 신호에 응하여 상기 충전기 액세스 포인트로부터 받은 응답 신호를 상기 차량의 수신기로 전송하는 단계를 포함하고,
    여기서, 상기 배터리의 충전 상태가 기설정된 기준값 미만일 때, 상기 충전기 검출 신호는 상기 송신기로부터 송출되고,
    상기 응답 신호는 상기 충전기 액세스 포인트에 연결된 충전기의 위치, 최대 출력 용량, 충전 방식, 코일 타입에 대한 정보를 포함하는,
    충전 시스템의 동작 방법.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 응답 신호를 수신하는 단계는, 상기 다른 액세스 포인트가 상기 충전기에 연결되지 않은 제2 액세스 포인트일 때, 상기 제2 액세스 포인트에 연결되는 충전기 액세스 포인트로부터의 응답 신호를 중계하는 상기 제2 액세스 포인트를 통해 수행되는, 충전 시스템의 동작 방법.
  18. 삭제
  19. 충전기에 연결된 충전기 액세스 포인트와 상기 충전기에 연결되지 않은 제1 액세스 포인트를 포함하는 복수의 액세스 포인트들 중 적어도 어느 하나의 액세스 포인트를 통해 차량의 제어기에 연결되며 상기 충전기를 구비하는 충전 스테이션에서 상기 차량에 구비된 배터리의 충전을 위한 충전기 검출을 지원하는 충전 시스템의 동작 방법에 있어서,
    상기 적어도 어느 하나의 액세스 포인트에 의한 네트워크 영역에 진입하는 상기 차량의 송신기로부터 충전기 검출 신호를 수신하면, 상기 충전기 액세스 포인트가 상기 충전기 검출 신호에 응하여 상기 차량의 수신기로 응답 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 차량의 송신기로부터 충전기 검출 신호가 수신되지 않으면, 상기 충전기 액세스 포인트가 상기 차량의 네트워크 영역의 진입 감지에 따라 상기 차량으로 비컨 신호를 송출하는 단계를 포함하며,
    상기 응답 신호를 전송하는 단계는, 상기 송신기와의 사이에 상기 응답 신호를 중계하는 제1 액세스 포인트를 통해 수행되고,
    상기 충전기 액세스 포인트는 상기 제1 액세스 포인트의 네트워크 영역 내에 존재하고, 상기 응답 신호를 전송할 때 상기 충전기 액세스 포인트의 네트워크 영역 내에 상기 차량이 존재하지 않는, 충전 시스템의 동작 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 비컨 신호는 상기 배터리의 충전 상태가 기설정된 기준값 이상일 때 상기 충전기 액세스 포인트에서 상기 제1 액세스 포인트를 통해 상기 차량의 수신기로 전송되는, 충전 시스템의 동작 방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
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