KR101774595B1 - 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치 및 표시 방법 - Google Patents

전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치 및 표시 방법 Download PDF

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Abstract

전기 자동차의 배터리 충전량을 판단하는 배터리 충전량 판단부; 상기 배터리 충전량에 따라 상기 전기 자동차가 주행 가능한 거리를 계산하는 주행 가능 거리 계산부; 및 상기 계산된 주행 가능 거리를 표시부에 지도 정보로 표시할 수 있도록 제어하는 주행 가능 거리 표시 처리부를 포함하며; 상기 주행 가능 거리 계산부는 상기 배터리 충전량 판단부의 판단결과에 따라 각 운행 모드별로 주행 가능한 거리를 계산하며, 상기 주행 가능 거리 표시 처리부는 현재의 차량 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리가 각 운행 모드별로 서로 구분되어 동심원 형상으로 상기 표시부에 지도 정보로 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치가 된다.

Description

전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치 및 표시 방법{DEVICE FOR DISPLAYING DRIVING RANGE IN THE ELECTRIC VEHICLE AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치 및 표시 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전기 자동차의 배터리 충전량에 따른 주행 가능 거리를 동심원 형태로 지도상에 표시하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치 및 표시 방법에 관한 것이다.
최근 환경 파괴로 인한 지구 온난화와 고유가 등의 문제로 자동차 업계에서는 전기 자동차의 개발을 급속히 진행하고 있다. 현재 전세계 메이저급 자동차 제작사들은 주요 개발 차량으로 전기 자동차를 만들기 위해 연구개발 중이다.
전기 자동차는 배기가스가 전혀 없으며, 소음이 아주 작은 장점이 있다. 전기 자동차는 1873년 가솔린 자동차보다 먼저 제작되었으나, 배터리의 무거운 중량, 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못하다가 공해문제가 최근 심각해지면서 다시 개발되고 있다. 하지만, 재충전 가능한 배터리의 사용횟수 제한으로 인하여 배터리 자체 만으로는 장거리 주행이 확보되지 않는 문제점이 있다.
따라서, 현재 시장에서는 화석연료와 배터리 같이 두 가지 동력원을 사용하는 하이브리드(Hybrid) 자동차가 북미지역을 중심으로 활발히 판매 사용되고 있다. 일본 도요타 자동차의 프리우스는 대표적인 하이브리드 자동차의 일종이다. 프리우스는 휘발유를 사용하는 엔진과 차량의 브레이킹 시에 회수되는 운동에너지를 전기에너지로 사용할 수 있는 알터네이터(Alternator) 및 모터(Motor)를 갖는다.
한편, 전기 자동차의 경우 재충전 가능한 배터리(즉, 2차 전지의 성능 개선)와 기존의 전지특성과는 다른 특성을 가진 연료전지 등을 사용하는 방안이 마련되고 있다. 이에, 전기 자동차 내부의 배터리 충전과 잦은 교체주기에 따른 기존의 문제점이 점차 해결되어 가고 있다.
일반 도로 주행용 전기 자동차가 아닌 일부 소형 전기 자동차의 경우에는 이미 상용화되어 활발히 사용되고 있다. 예를 들어, 골프장의 골프 카트, 경기장의 선수 및 장비 이동용 차량, 실내 운전 차량, 실내 청소 차량 등에서 활발히 사용되고 있으며, 곧 일반 상용 및 승용차에서도 전기자동차의 보급이 급속히 이루어질 것이라는 사실이 예견된다.
전기 자동차 및 플러그인 하이브리드 자동차는 차량에 실려 있는 고전압 배터리를 충전하여 동력원으로 사용한다. 자동차에는 구동력 및 전자제어유닛의 동작을 위한 배터리가 탑재되어 있다.
따라서, 전기 자동차에서는 차량의 정상적인 운행을 위해 배터리의 충전량을 확인할 필요가 있으며 나아가 현재의 배터리 충전량으로 어느 정도의 거리를 주행하는 것이 가능한지를 운전자에게 표시해주는 기능이 필요하다.
대한민국 등록특허 제0256749호(전기자동차의 주행 가능거리 표시 장치. 현대 자동차. 2000.5.15 등록등고)에는 전기 자동차의 운행중 운전자의 운행 습관에 따른 운행 모드별로 주행 거리와 배터리 소비 전력을 비교하여 표시하여 줌으로써 운전자가 배터리 효율이 가장 좋은 운행 모드를 예측하여 전기 자동차의 주행 거리를 연장시키는 기술에 대하여 기재되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전기 자동차에서 배터리 충전량에 따른 주행 가능 거리를 운행 모드별로 동심원 형태로 지도상에 표시함으로써 사용자가 각 운행 모드별로 주행 가능한 거리를 직관적으로 인식할 수 있도록 하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치 및 표시 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일측면에 의하면, 전기 자동차의 배터리 충전량을 판단하는 배터리 충전량 판단부; 상기 배터리 충전량에 따라 상기 전기 자동차가 주행 가능한 거리를 계산하는 주행 가능 거리 계산부; 및 상기 계산된 주행 가능 거리를 표시부에 지도 정보로 표시할 수 있도록 제어하는 주행 가능 거리 표시 처리부를 포함하며; 상기 주행 가능 거리 계산부는 상기 배터리 충전량 판단부의 판단결과에 따라 각 운행 모드별로 주행 가능한 거리를 계산하며, 상기 주행 가능 거리 표시 처리부는 현재의 차량 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리가 운전 습관에 따른 각 운행 모드별로 서로 구분되어 동심원 형상으로 상기 표시부에 지도 정보로 표시되도록 제어하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치가 제공된다.
상기 주행 가능 거리 표시 처리부는 현재의 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리가 각 운행 모드별로 그라데이션 또는 서로 다른 색상으로 구분되어 상기 표시부에 지도 정보로 표시되도록 제어할 수 있다.
상기 주행 가능 거리 표시 처리부는 현재의 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리를 벗어나는 영역은 암전 형태의 지도 정보로 표시되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 전기 자동차의 배터리 충전량을 판단하는 단계; 상기 배터리 충전량에 따라 상기 전기 자동차의 주행 가능한 거리를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 주행 가능 거리를 화면의 지도상에 표시하는 단계를 포함하며, 상기 주행 가능 거리 계산은 상기 배터리 충전량 판단결과에 따라 각 운행 모드별로 주행 가능한 거리를 계산하며, 상기 표시는 지도상에서 현재 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리를 운전 습관에 따른 각 운행 모드별로 서로 구분하여 동심원 형상으로 상기 화면의 지도상에 표시하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치의 표시 방법이 제공된다.
상기 표시는 현재의 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리가 각 운행 모드별로 그라데이션 또는 서로 다른 색상으로 구분되어 상기 화면의 지도상에 표시되도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리 충전량에 따라 전기 자동차가 주행 가능한 거리가 계산되어 계산된 주행 가능 거리가 표시부에 지도 정보로 표시되되, 각 운행 모드별로 주행 가능한 거리가 계산되어, 현재의 차량 위치를 기점으로 주행 가능 거리가 각 운행 모드별로 서로 구분되어 동심원 형상으로 표시부에 지도 정보로 표시된다.
이에 따라, 운전자들은 자신의 운전 습관에 따른 주행 가능 거리를 지도상에서 시각적으로 확인할 수 있음으로 인해 자신의 운전 습관에 따른 주행 가능 거리를 좀더 직관적으로 인식할 수 있고 배터리 충전을 위한 효과적인 예측을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 가능 거리 표시장치가 차량에 설치된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주행 가능 거리 표시장치의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 가능 거리 표시장치의 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 주행 가능 거리 표시를 설명하기 위한 화면 예시도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 시뮬레이션시 수행되는 주행 가능 거리 표시를 설명하기 위한 화면 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 가능 거리 표시 방법의 동작 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 가능 거리 표시장치가 차량에 설치된 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주행 가능 거리 표시장치의 구성 블록도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 가능 거리 표시장치의 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 주행 가능 거리 표시장치(100)는 전자제어장치(200)와 배터리(300)에 연결되어 배터리 충전량에 따라 주행 가능 거리를 화면에 운행 모드별로 구분하여 지도 정보로 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
전자제어장치(ECU : Eletronic Control Unit)(200)는 예컨대 제동장치, 현가장치, 자세제어장치, 타이어압력제어장치 및 조향장치 등을 포함한다.
센서들(300)은 각종 거리센서, 각도 센서, 위치 센서, 속도 센서들, 전방 카메라, 후방 카메라, 측후방 카메라들이 포함될 수 있다. 예컨대, 초음파 또는 비전 센서들을 포함할 수 있다.
배터리(400)는 차량내에 설치되어 차량내의 각종 장치에 전원을 공급한다.
주행 가능 거리 표시장치(100)는 네트워크 인터페이스부(110), 제어부(120), 메모리(130), 표시부(140), 스피커(150), 키입력부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
네트워크 인터페이스부(110)는 CAN(Controller Area Network)이고, LIN(Local Interconnect Network)이고, MOST(Media Oriented Systiems Transport)이며, FlexRay일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
네트워크 인터페이스부(110)는 전자제어장치(200)를 주행 가능 거리 표시장치(100)의 제어부(120)에 연결하는 기능을 수행할 수 있다. 네트워크 인터페이스부(110)는 전자제어장치(200)와 각종 센서들(300)로부터 차량상태정보 및 각종 센서들의 감지신호를 제어부(120)에 전달한다. 차량 상태정보에는 주행 경로 정보, 주행 궤적도 포함된다.
제어부(120)는 배터리(400)의 충전량을 체크하여 충전량에 따른 주행 가능 거리를 판단하여 표시부(140)에 지도정보로서 표시하는 기능을 수행한다.
메모리(130)는 지도 정보 및 각 운행 모드별 주행 가능 거리, 배터리 충전량에 대한 정보들을 저장하고 있다.
제어부(120)는 배터리 충전량 판단부(121), 주행 가능 거리 계산부(122), 주행 가능 거리 표시 처리부(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
배터리 충전량 판단부(121)는 전자제어장치(200)로부터 배터리 충전량을 수신하여 배터리 충전량을 계속적으로 확인한다.
배터리 충전량 판단부(121)는 전자제어장치(200)로부터 배터리 충전량을 주기적으로 수신하여 배터리 충전량을 판단하여 배터리 충전량을 주기적으로 메모리(130)에 기록한다.
주행 가능 거리 계산부(122)는 배터리 충전량에 따라 주행 가능한 거리를 계산한다. 주행 가능 거리 계산부(122)는 배터리 충전량 판단부(121)의 판단결과에 따라 각 운행 모드별로 주행 가능한 거리를 계산한다.
주행 가능 거리 계산부(122)는 메모리(130)에 기록된 배터리 충전량을 주기적으로 읽어들여 각 운행 모드별로 주행 가능 거리를 계산한다. 주행 가능 거리 계산부(122)는 계산된 주행 가능 거리를 주기적으로 메모리(130)에 기록한다.
주행 가능 거리 계산부(122)는 미리 설정된 운행 모드에 따라 동일한 배터리 충전량이라도 서로 다른 주행 가능 거리를 계산하게 된다.
주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 주행 가능 거리 계산부(122)에 의해 계산된 주행 가능 거리를 표시부(130)에 표시하기 위한 데이터 처리를 수행한다.
주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 현재의 차량 위치를 기점으로 하여 각 모드별로 계산된 주행 가능 거리가 표시부(130)에 색상별로 구분되어 표시되도록 그래픽 출력을 제어한다. 주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 현재의 차량 위치를 기점으로 주행 가능 거리가 각 운행 모드별로 그라데이션 또는 서로 다른 색상으로 구분하여 화면에 표시한다.
주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 전자제어장치(200)로부터의 입력에 따라 현재의 동작 모드를 판단하여 설정된 모드에 상응하는 동작을 수행한다.
주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 전자제어장치(200)로부터 현재의 주행모드값을 전달받아 현재의 동작 모드를 판단하여 설정된 모드에 따른 동작을 수행한다. 예컨대, 동작 모드는 크게 시뮬레이션 모드와 운행 모드로 구분될 수 있다. 이에 따라, 주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 주행 시뮬레이션 모드인지 실제 주행중인지 여부를 판단할 수 있다. 운행 모드는 스포츠 모드, 정상 모드, 절약 모드로 구분될 수 있다. 운행 모드는 운전자가 별로도 설정하는 것이 아니라 운전자의 운전 습관에 기반하여 전자제어장치(200)가 판단하여 설정하는 것이다. 스포츠 모드는 격렬한 드라이빙에 따른 운전 습관을 반영하는 것으로 배터리의 소모량이 상대적으로 많아 배터리 충전량에 따른 주행 가능 거리가 가장 작은 운행 모드이다. 정상 모드는 일반적인 운행 모드로서 운전자의 일반적인 운전 습관이 반영되며 배터리 소모량이 스포츠 모드보다 상대적으로 적다. 절약 모드는 배터리의 소모량을 최소로 할 수 있는 운행 모드이다.
주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 도 4에 도시된 바와 같이 주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 현재의 차량 위치를 기점으로 주행 가능 거리를 각 운행 모드별로 그라데이션 또는 서로 다른 색상으로 구분하여 화면(10)에 동심원(20)으로 표시한다.
주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 현재의 차량 위치를 기점으로 하여 스포츠 모드로 운행할 경우에 주행 가능 거리를 반투명 적색 색상으로 화면상(10)의 지도에서 주행 가능 거리가 가장 짧은 제1 동심원(21)으로 표시할 수 있다. 한편, 정상 모드로 운행할 경우에 주행 가능한 거리는 반투명 옐로우 색상으로 지도상에 주행 가능거리가 중간 길이인 제2 동심원(22)으로 표시할 수 있다. 아울러, 절약 모드로 운행할 경우에 주행 가능한 거리는 반투명 그린 색상으로 지도상에 주행 가능한 거리가 가장 긴 제3 동심원(23)으로 표시할 수 있다. 한편, 주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 현재의 차량 위치를 기점으로 주행 가능 거리를 벗어나는 영역은 암전 형태(30)로 표시한다.
주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 주행 시뮬레이션 모드로 설정되는 경우 출발지와 목적지를 입력받고 출발지로부터 목적지까지 경로상에서 배터리의 충전량에 따라 주행가능한 거리들을 지도상에서 동심원으로 표시하여 주행 시뮬레이션 동작을 수행한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 화면상에서 목적지까지 경로상에서 배터리의 충전량에 따라 주행가능한 거리들을 지도상에서 동심원(20)으로 표시하고 동심원이 목적지를 향하여 이동하면서 주행 시뮬레이션 동작을 수행한다.
이에 따라, 출발지(41)에서 출발하여 목적지(44)로 이동할수록 배터리 충전량을 감소되기 때문에 주행 가능 거리는 상대적으로 감소되어 주행 거리를 표시하는 동심원의 크기(20a)는 상대적으로 줄어들어 표시된다. 그렇지만, 출발지(41)에서 목적지(44)까지의 경로상에 배터리 충전소(42, 43)가 있는 경우에는 배터리 충전소(42)에서의 배터리 충전을 예상하여 다시 동심원(20)의 크기는 큰 형태(20b)로 표시될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 얼마든지 변형되어 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 가능 거리 표시장치의 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 배터리 충전량 판단부(121)는 전자제어장치(200)로부터 배터리 충전량을 주기적으로 수신하여 배터리 충전량을 판단한다(S1). 배터리 충전량 판단부(121)는 판단된 배터리 충전량을 주기적으로 메모리(130)에 기록한다(S2). 주행 가능 거리 계산부(122)는 메모리(130)에 기록된 배터리 충전량을 주기적으로 읽어들여 각 운행 모드별로 주행 가능 거리를 계산한다(S3). 주행 가능 거리 계산부(122)는 계산된 주행 가능 거리를 메모리(130)에 기록한다(S4).
주행 가능 거리 표시 처리부(123)는 현재의 차량 위치를 기점으로 하여 각 운행 모드별로 계산된 주행 가능 거리가 표시부(130)에 운행 모드에 따른 색상별로 구분되어 동심원 형태로 표시되도록 그래픽 출력을 제어한다(S5). 이에 따라, 주행 가능 거리가 현재의 차량 위치를 기점으로 하여 스포츠 모드로 운행할 경우에 주행 가능한 거리가 반투명 적색 색상으로 지도상에 표시될 수 있다. 한편, 정상 모드로 운행할 경우에 주행 가능한 거리는 반투명 옐로우 색상으로 지도상에 표시될 수 있다. 아울러, 절약 모드로 운행할 경우에 주행 가능한 거리는 반투명 그린 색상으로 지도상에 표시될 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
100 : 주행 가능 거리 표시장치 110 : 네트워크 인터페이스부
120 : 제어부 121 : 배터리 충전량 판단부
122 : 주행 가능 거리 계산부 123 : 주행 가능 거리 표시 처리부
130 : 메모리 140 : 표시부
150 : 스피커 160 : 키입력부
200 : 전자제어장치 300 : 센서들
400 : 배터리

Claims (5)

  1. 전기 자동차의 배터리 충전량을 판단하는 배터리 충전량 판단부;
    상기 배터리 충전량에 따라 상기 전기 자동차가 주행 가능한 거리를 계산하는 주행 가능 거리 계산부; 및
    상기 계산된 주행 가능 거리를 표시부에 지도 정보로 표시할 수 있도록 제어하는 주행 가능 거리 표시 처리부를 포함하며;
    상기 주행 가능 거리 계산부는 상기 배터리 충전량 판단부의 판단결과에 따라 각 운행 모드별로 주행 가능한 거리를 계산하며,
    상기 주행 가능 거리 표시 처리부는 현재의 차량 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리가 운전 습관에 따른 각 운행 모드별로 서로 구분되어 동심원 형상으로 상기 표시부에 지도 정보로 표시되도록 제어하며,
    상기 각 운행모드는 스포츠모드, 정상모드, 절약모드를 포함하며,
    상기 스포츠 모드 시 상기 주행가능거리가 가장 짧은 제 1 동심원으로 표시되고, 상기 정상모드 시 상기 제 1 동심원보다 주행가능거리가 긴 제 2 동심원으로 표시되고, 상기 절약모드 시 상기 제 2 동심원보다 주행가능거리가 긴 제 3 동심원으로 표시되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주행 가능 거리 표시 처리부는 현재의 차량 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리가 각 운행 모드별로 그라데이션 또는 서로 다른 색상으로 구분되어 상기 표시부에 지도 정보로 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 주행 가능 거리 표시 처리부는 현재의 차량 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리를 벗어나는 영역은 암전 형태의 지도 정보로 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
  4. 전기 자동차의 배터리 충전량을 판단하는 단계;
    상기 배터리 충전량에 따라 상기 전기 자동차의 주행 가능한 거리를 계산하는 단계;
    상기 계산된 주행 가능 거리를 화면의 지도상에 표시하는 단계를 포함하며,
    상기 주행 가능 거리 계산은 상기 배터리 충전량 판단결과에 따라 각 운행 모드별로 주행 가능한 거리를 계산하며,
    상기 표시는 지도상에서 현재 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리를 운전 습관에 따른 각 운행 모드별로 서로 구분하여 동심원 형상으로 상기 화면의 지도상에 표시하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치의 표시 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 표시는 현재의 위치를 기점으로 상기 주행 가능 거리가 각 운행 모드별로 그라데이션 또는 서로 다른 색상으로 구분되어 상기 화면의 지도상에 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치의 표시방법.
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