KR101827790B1 - Power charging and billing system for moving electric vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 충전차로가 차량중행방향으로 소정의 길이를 갖도록 형성됨으로써 비접촉식으로 전기차량에게 전력을 공급함과 동시에 차량 정차 없이 충전이 효율적으로 이루어질 수 있으며, 인증되지 않거나 또는 요금 수납되지 않은 차량을 정확하게 단속할 수 있고, 다차선 도로 중 일반차로와 충전차로가 분류되어 형성됨에 따라 운전자의 선택에 따라 충전여부가 결정됨으로써 서비스 편의성을 높일 수 있으며, 충전차로 진입 시 전기차량의 차량 내 장치가 데이터송수신장치를 통해 컨트롤러로 충전시작정보를 포함하는 인증을 요청하며, 충전차로 진출 시 차량 내 장치가 데이터송수신장치를 통해 컨트롤러로 충전종료정보 및 충전전력량을 포함하는 정보를 전송함으로써 일반차로 주행 중 충전차로로 위빙하거나 또는 충전차로 이동 중 일반차로로 위빙하는 위빙차량에 대해서도 정확하게 요금을 산출하여 수납할 수 있는 주행차량 충전 및 과금 시스템에 관한 것이다.The present invention is characterized in that a charged lane is formed to have a predetermined length in the direction of the vehicle lane so that electric power is supplied to the electric vehicle in a non-contact manner, charging can be efficiently performed without stopping the vehicle, In addition, since the general lane and the lane of the multi lane road are classified and formed, it is possible to increase the service convenience by determining whether the vehicle is charged or not according to the driver's choice. In addition, when the in- The controller transmits the information including the charge completion information and the charging power amount to the controller through the data transmission / reception device at the time of entering into the charged vehicle, Weaving or moving to a charged car Even for weaving a weaving vehicle relates to a vehicle charging and billing system capable of accurately storing and calculating the fee.

Description

주행차량 충전 및 과금 시스템{Power charging and billing system for moving electric vehicle}Technical Field [0001] The present invention relates to a charging and billing system for a traveling vehicle,

본 발명은 주행차량 충전 및 과금 시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 충전수단이 구비된 충전차로를 별도로 제공하여 주행 중인 전기차량(이하 주행차량이라고 함)의 정차 없이 충전서비스를 제공함과 동시에 충전량에 대응되는 요금을 자동으로 과금 처리할 수 있는 주행차량 충전 및 과금 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a traveling vehicle charging and billing system, and more particularly, to a charging vehicle provided with a charging means to separately provide a charging service without stopping an on-going electric vehicle (hereinafter referred to as a traveling vehicle) And more particularly to a traveling vehicle charging and billing system capable of automatically charging a corresponding rate.

전기차량(Electric vehicle)이란 전기를 기계동력으로 변환하여 이를 동력원으로 사용하여 운전되는 차량으로 정의되고, 다른 동력원들에 비교하여 중량대비 발생출력이 크며, 배기가스를 유출하지 않아 친환경적이고, 소음이 적은 장점으로 인해 차세대 차량으로 주목받고 있고, 이에 따라 전기차량에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.An electric vehicle is defined as a vehicle that is operated by converting electricity into mechanical power and is used as a power source. It has a large output compared to other power sources, and does not leak exhaust gas, and is environmentally friendly. As a result, various researches on electric vehicles are under way.

이러한 전기차량은 전기방식에 따라 직류챠랑, 교류차량 및 교직류 차량으로 분류되고, 충전방식에 따라 접촉식 충전차량 및 비접촉식 충전차량으로 분류된다. 특히 접촉식 충전차량은 전력공급의 안전성이 높은 장점으로 인해 널리 사용되었으나, 충전을 위해서는 차량이 직접 충전장소로 이동하여야 하며, 해당 장소에 도착하더라도 플러그를 차량에 접속시키는 등의 충전과정이 복잡하고 번거로운 단점으로 인해 최근 들어서는 비접촉식 충전 차량에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.Such an electric vehicle is classified into a direct current charger, an alternating current vehicle, and a non-contact charging vehicle according to the charging method. Particularly, contact type charging vehicles have been widely used due to their high safety of electric power supply. However, in order to charge the vehicle, the vehicle must be moved directly to the charging place. Even if the vehicle reaches the place, charging process such as connecting the plug to the vehicle is complicated Recently, researches on non-contact charging vehicles have been actively carried out due to troublesome disadvantages.

비접촉식 전기차량은 도로에 전원을 공급하기 위한 급전장치를 매설함과 동시에 차량에 집전장치를 구성함으로써 주행 중 또는 정차 중에 무선의 급전장치로부터 전원을 공급받을 수 있고, 이에 따라 고비중의 배터리를 줄일 수 있으며 충전을 위해서 따로 도로를 벗어나거나 대기할 필요가 없는 장점을 갖는다.The non-contact type electric vehicle has a power supply device for supplying power to the road, and at the same time, it can be supplied power from the wireless power supply device during traveling or stopping by constructing a power collecting device in the vehicle, And it has the advantage that it does not have to be out of the way or wait for charging.

도 1은 국내공개특허 제10-2013-008251호(발명의 명칭 전기자동차 주행 중 자동충전 장치 및 방법)에 개시된 전기자동차 자동충전 시스템을 나타내는 예시도이다.1 is an exemplary view showing an electric vehicle automatic charging system disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-008251 (entitled " automatic charging apparatus and method during driving of an electric vehicle ").

도 1의 전기자동차 자동충전 시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 전기차(110), 충전판(120), 충전요금징수기(300)를 포함한다.1, an electric vehicle automatic charging system 100 includes an electric vehicle 110, a charging plate 120, and a charge accumulator 300.

전기차(110)는 전기충전단자를 장착한 타이어를 구비하며, 전기충전단자를 통해 전달되는 충전전원을 배터리에 저장하며, 충전된 전기량을 차량용 전자제어장치에 전송하여 충전량 데이터를 보유하고 있으며, 이를 이용하여 충전요금을 징수할 수 있는 RFID 장치를 제공한다.The electric vehicle 110 includes a tire equipped with an electric charging terminal, stores the charging electric power transmitted through the electric charging terminal in the battery, and transmits the charged electric energy to the vehicle electronic control device to hold the charging amount data. And an RFID device capable of collecting a charging fee by using the RFID tag.

충전판(120)은 횡단보도에 연결된 신호등과 연결되어 있으며, 차량의 배터리 충전에 필요한 전압과 전류를 제공한다.The charging plate 120 is connected to a traffic light connected to the crosswalk, and provides the voltage and current necessary for charging the vehicle's battery.

충전요금징수기(130)는 대기 중 충전요금정산기를 장착하고 있는 전기차(110)의 유무를 판단하여, 장착된 전기차(110)가 충전요금징수기를 통과할 때, 충전요금정산기로부터 충전요금데이터를 무선으로 수신받아 요금을 징수한다.The charging charge collector 130 determines whether or not the electric car 110 equipped with the charging charge adjuster is in the standby state and when the installed electric car 110 passes the charging charge collector, Receive wirelessly and collect the charge.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 차량용 타이어에 충전단자를 장착하여 언제 어느 곳에서나 차량 중행 중에도 지속적으로 충전을 하여 차량충전에 소비되는 충전시간을 줄여 시간 및 공간 효율성을 높일 수 있는 장점을 갖는다.The conventional technology 100 configured as described above has the advantage of increasing the time and space efficiency by reducing the charging time consumed in the charging of the vehicle by constantly charging the car tire even when the vehicle is in the middle of the car at any time by attaching the charging terminal .

그러나 종래기술(100)은 충전판(120)이 도로의 폭을 가로질러 설치되기 때문에 전기차(110) 및 충전판(120)의 충전이 가능한 구간이 협소하여 충전효율이 떨어지고, 이에 따라 전기차(110)가 부족한 전력을 충전하기 위해서는 소정의 시간이 소요되어 차량 정체가 발생함으로써 실제 현장에 적용할 수 없는 구조적 한계를 갖는다.However, since the charging plate 120 is installed across the width of the road, the charging efficiency of the electric vehicle 110 and the charging plate 120 can be reduced due to the narrow space in the prior art 100, It takes a long time to charge the electric power which is insufficient, and congestion of the vehicle occurs. Therefore, there is a structural limit that can not be applied to the actual field.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 도로 곳곳에 충전판(120)을 설치하여야 하나, 충전판(120)을 다수 설치하기 위해서는 설치 및 운용비용이 과도하게 증가하는 단점을 갖는다.In order to solve such a problem, the charging plate 120 should be installed on the roads. However, in order to install a plurality of the charging plates 120, the installation and operation costs are increased excessively.

또한 종래기술(100)은 충전판(120)이 도로를 가로지르는 방향으로 설치되기 때문에 운전자의 선택과 상관없이 모든 전기차량에 충전이 이루어지는 문제점이 발생한다.In addition, since the charging plate 120 is installed in a direction crossing the road, the conventional art 100 has a problem in that all the electric vehicles are charged regardless of the driver's choice.

또한 종래기술(100)은 정식으로 경찰청에 등록되지 않은 전기차량, 즉 불법 개조한 전기차량이 전기를 충전하거나 또는 충전요금징수기(130)와 요금수납을 위한 데이터통신을 수행하기 위한 전자제어장치가 구비되지 않은 차량을, 별도로 검출한 후 요금을 징수하기 위한 수단이 기재되어 있지 않기 때문에 이들을 단속할 수 없는 문제점이 발생한다.In addition, the conventional technology 100 is an electronic control device for charging electric power or for carrying out data communication for charging the charge charge collector 130 and an electric vehicle, which is not registered in the National Police Agency, There is a problem in that it is not possible to control the vehicles that are not equipped with the means for collecting the charges after separately detecting them.

즉 1)비접촉식으로 전기차량에게 전력을 공급하되, 충전효율성을 개선할 수 있으며, 2)비정상적인 차량을 정확하게 검출하여 이들을 단속할 수 있고, 3)운전자의 선택에 따라 충전여부가 결정될 수 있으며, 4)충전량에 따라 정확하게 요금을 수납할 수 있는 주행차량 충전 및 과금 시스템에 대한 연구가 시급한 실정이다.2) it is possible to accurately detect abnormal vehicles and to control them, 3) to determine whether to charge according to the driver's choice, and 4) ) It is urgent to study charging system and billing system which can charge rate accurately according to the charged amount.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 충전차로가 차량중행방향으로 소정의 길이를 갖도록 형성됨으로써 비접촉식으로 전기차량에게 전력을 공급함과 동시에 차량 정차 없이 충전이 효율적으로 이루어질 수 있으며, 인증되지 않거나 또는 요금 수납되지 않은 차량을 정확하게 단속할 수 있는 주행차량 충전 및 과금 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide an electric vehicle in which a charged lane is formed to have a predetermined length in the direction of travel of a vehicle so that electric power is supplied to the electric vehicle in a non-contact manner, And is intended to provide a driving vehicle charging and billing system capable of accurately controlling unauthorized or uncharged vehicles.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 다차선 도로 중 일반차로와 충전차로가 분류되어 형성됨에 따라 운전자의 선택에 따라 충전여부가 결정되는 주행차량 충전 및 과금 시스템을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a traveling vehicle charging and billing system in which charging is determined according to a driver's choice as a general lane and a lane lane are classified and formed in a multi-lane road.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 충전차로 진입 시 전기차량의 차량 내 장치(차량의 정보를 관리하고 기지국과 통신이 가능한 장치 등)가 데이터송수신장치를 통해 컨트롤러로 충전시작정보를 포함하는 인증을 요청하며, 충전차로 진출 시 차량 내 장치가 데이터송수신장치를 통해 컨트롤러로 충전종료정보 및 충전전력량을 포함하는 정보를 전송함으로써 일반차로 주행 중 충전차로로 위빙하거나 또는 충전차로 이동 중 일반차로로 위빙하는 위빙차량에 대해서도 정확하게 요금을 산출하여 수납할 수 있는 주행차량 충전 및 과금 시스템을 제공하기 위한 것이다.Further, another object of the present invention is to provide a method and apparatus for controlling an in-vehicle device of an electric vehicle (such as a device capable of managing information of a vehicle and capable of communicating with a base station) When the vehicle enters the charging vehicle, the in-vehicle device transmits information including the charging completion information and the charging power amount to the controller through the data transmitting / receiving device, so as to weave the vehicle into the charged lane during the normal lane driving, The present invention is also directed to a charging and billing system for a traveling vehicle capable of accurately calculating and storing a fee for a weaving vehicle.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 다차선 도로(S)를 주행하는 전기차량으로 무선전력을 공급하기 위한 주행차량 충전 및 과금 시스템에 있어서: 전기차량; 상기 다차선 도로(S)들 중 적어도 하나 이상의 차선인 충전차로(S1)에 차량 주행방향으로 장방향으로 설치되는 급전수단들; 상기 충전차로(S1)의 진출지점으로부터 이격되게 설치되며, 상기 충전차로(S1)를 통과하여 전기를 충전한 전기차량의 요금을 처리하는 과금처리장치; 상기 충전차로(S1)의 진출지점 및 상기 과금처리장치 사이에 설치되며, 길이 방향으로 상기 충전차로(S1)의 진입시점부터 진출지점까지의 상기 다차선 도로를 통신영역으로 설정하는 데이터송수신장치; 상기 데이터송수신장치 및 상기 과금처리장치를 관리하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 전기차량은 상기 급전수단들로부터 무선전력을 전송받는 집전수단; 상기 집전수단에 의해 공급받은 전력을 저장하는 배터리; 상기 배터리의 잔여 전력량인 잔여전력량 정보와, 상기 배터리의 충전 전력량인 충전전력량 정보, 상기 배터리의 충전이 시작되었다는 충전시작정보, 상기 배터리의 충전이 완료되었다는 충전종료정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충전상태정보를 생성하여 출력하는 충전제어부; 전기차량의 차량식별정보가 기 설정되어 저장되며, 상기 충전제어부로부터 주기적으로 상기 충전상태정보를 전송받으며, 전송받은 충전상태정보에 충전시작정보가 포함될 때 상기 차량식별정보 및 상기 충전상태정보를 상기 데이터송수신장치로 전송하며, 전송받은 충전상태정보에 충전종료정보가 포함될 때 상기 차량식별정보 및 상기 충전종료정보를 상기 데이터송수신장치로 전송하는 차량 내 장치를 더 포함하고, 상기 차량 내 장치는 충전차로(S1) 진입 시 상기 데이터송수신장치로 충전시작정보를 포함하는 충전상태정보를 전송하되, 충전차로(S1) 진출 시 상기 데이터송수신장치로 충전종료정보 및 충전전력량을 포함하는 충전상태정보를 전송함으로써 일반차로 주행 중 충전차로(S1)로 위빙하거나 또는 충전차로(S1) 이동 중 진출지점 이전에 일반차로로 위빙하는 위방차량을 정확하게 과금 처리 할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 데이터송수신장치를 통해 상기 차량 내 장치로부터 전송받은 충전상태정보에 충전시작정보가 포함될 때 차량인증을 수행하는 외부 서버에 접속하여 상기 전송받은 충전상태정보의 차량식별정보를 이용하여 차량인증을 수행하고, 상기 차량 내 장치는 상기 컨트롤러로부터 인증실패를 포함하는 인증결과 데이터를 전송받으면 상기 집전수단의 회로를 개방시키고, 충전 및 인증에 관련된 데이터 통신을 수행하는 상기 데이터 송수신장치와, 과금에 관련된 데이터 통신을 수행하는 상기 과금처리장치와, 외부 서버와의 데이터 통신을 수행하는 상기 컨트롤러가 독립되게 설치되고, 상기 과금처리장치는 상기 데이터 송수신장치로부터 차량 주행방향으로 이격되게 전방에 설치되는 것이다.Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a driving vehicle charging and charging system for supplying radio power to an electric vehicle traveling on a multi-lane road (S), comprising: an electric vehicle; Power supply means installed in a longitudinal direction in a vehicle running direction to a charged lane (S1) which is at least one lane of the multi-lane roads (S); A charging processing unit installed apart from the entry point of the charged lane S1 for processing a charge of the electric vehicle passing through the charged lane S1 and charged with electricity; A data transmission / reception device which is installed between the advancement point of the charged lane S1 and the billing processing device and sets the multi-lane road from the entry point to the entry point of the charged lane S1 in the longitudinal direction to the communication area; And a controller for managing the data transmission / reception device and the billing processing device, wherein the electric vehicle includes power collecting means for receiving wireless power from the power supply means; A battery for storing power supplied by the power collecting means; A remaining charge amount information which is a remaining charge amount of the battery, information on charge amount of charge of the battery, charge start information that the charge of the battery is started, and charge end information that the charge of the battery is completed, A charge controller for generating and outputting status information; The vehicle identification information of the electric vehicle is stored in advance and stored, and the charging status information is periodically received from the charging control unit. When charging start information is included in the received charging status information, And transmits the vehicle identification information and the charge termination information to the data transmission / reception apparatus when the charge state information includes the charge state information, wherein the in-vehicle apparatus further comprises: And transmits charge state information including charge start information to the data transmission / reception device when the vehicle enters the lane S1, and transmits charge state information including charge end information and charge electric power amount to the data transmission / reception device upon entering the charge lane (S1) (S1) while driving on a regular lane or moving on a lane (S1) The controller can correctly connect to an external server that carries out vehicle authentication when the charging start information is included in the charging status information transmitted from the in-vehicle apparatus through the data transmitting / receiving device The in-vehicle apparatus performs the vehicle authentication using the vehicle identification information of the received charging state information, and when the in-vehicle apparatus receives the authentication result data including the authentication failure from the controller, Wherein said data transmission / reception device for performing data communication related to authentication, said charging processing device for performing data communication related to charging, and said controller for performing data communication with an external server are provided independently, and said charging processing device A data transmission / reception device It is installed in the room.

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또한 본 발명에서 상기 전기차량은 하이패스 단말기를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 데이터송수신장치를 통해 상기 차량 내 장치로부터 전송받은 충전상태정보에 충전종료정보가 포함될 때 기 설정된 요금정보를 활용하여 상기 전송받은 충전상태정보의 충전전력량정보에 대응되는 요금을 산출한 후 산출된 요금정보를 해당 전기차량의 차량식별정보와 매칭하여 상기 과금처리장치로 전송하고, 상기 과금처리장치는 자신에게 할당된 통신영역으로 전기차량이 진입할 때 진입한 전기차량의 하이패스 단말기에 속하여 해당 충전요금을 정산하는 것이 바람직하다.Further, in the present invention, the electric vehicle may further include a high-pass terminal, wherein the controller, when the charging completion information is included in the charging status information transmitted from the in-vehicle apparatus through the data transmitting / receiving device, Calculates the charge corresponding to the charge power amount information of the received charge state information, and transmits the calculated charge information to the charge processing device after matching the calculated charge information with the vehicle identification information of the electric vehicle, and the charge processing device It is preferable to belong to the high-pass terminal of the electric vehicle entering the electric vehicle when the electric vehicle enters the area and settle the charge charge.

또한 본 발명에서 상기 주행차량 충전 및 과금 시스템은 전기차량의 차량식별정보, 운전자의 개인정보, 결제수단정보가 등록되는 밴 사 서버를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 충전종료정보를 전송받은 이후 상기 과금처리장치에 의해 요금정산이 이루어지지 않는 전기차량이 검출되는 경우 상기 밴 사 서버에 접속하여 기 등록된 결제수단정보를 통해 산출된 요금정보를 정산하는 것이 바람직하다.Further, in the present invention, the driving vehicle charging and charging system may further include a vansa server in which vehicle identification information of the electric vehicle, personal information of the driver, and payment means information are registered, It is preferable to connect to the vanserver server and settle the fare information calculated through the previously registered payment means information when an electric vehicle that is not settled by the billing processor is detected.

또한 본 발명에서 상기 급전수단은 한 쌍의 급전코일들을 포함하며, 상기 충전차로(S1)의 길이 방향으로 상호 이격되게 설치되는 세그먼트들과, 상기 세그먼트들로 전력을 공급하는 급전인버터를 포함하는 것이 바람직하다.Further, in the present invention, the power feeding means includes a pair of power feeding coils, segments that are spaced apart from each other in the longitudinal direction of the charged lane S1, and a feed inverter that supplies power to the segments desirable.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 충전차로가 차량중행방향으로 소정의 길이를 갖도록 형성됨으로써 비접촉식으로 전기차량에게 전력을 공급함과 동시에 차량 정차 없이 충전이 효율적으로 이루어질 수 있으며, 인증되지 않거나 또는 요금 수납되지 않은 차량을 정확하게 단속할 수 있게 된다.According to the present invention having the above-mentioned problems and solutions, the charged lane is formed so as to have a predetermined length in the direction of travel of the vehicle, thereby powering the electric vehicle in a non-contact manner, charging can be efficiently performed without stopping the vehicle, It is possible to precisely control the vehicle not charged.

또한 본 발명에 의하면 다차선 도로 중 일반차로와 충전차로가 분류되어 형성됨에 따라 운전자의 선택에 따라 충전여부가 결정됨으로써 서비스 편의성을 높일 수 있다.According to the present invention, since the general lane and the lane are classified and formed in the multi-lane road, the chargeability is determined according to the driver's choice, thereby enhancing service convenience.

또한 본 발명에 의하면 충전차로 진입 시 전기차량의 차량 내 장치가 데이터송수신장치를 통해 컨트롤러로 충전시작정보를 포함하는 인증을 요청하며, 충전차로 진출 시 차량 내 장치가 데이터송수신장치를 통해 컨트롤러로 충전종료정보 및 충전전력량을 포함하는 정보를 전송함으로써 일반차로 주행 중 충전차로로 위빙하거나 또는 충전차로 이동 중 일반차로로 위빙하는 위빙차량에 대해서도 정확하게 요금을 산출하여 수납할 수 있는 주행차량 충전 및 과금 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, according to the present invention, when the vehicle enters a charged vehicle, the in-vehicle device of the electric vehicle requests authentication including charging start information to the controller through the data transmission / reception device. When the vehicle enters the charged vehicle, End information and charging electric power amount, so that it is possible to precisely calculate and store a fee for a weaving vehicle that weaves the vehicle into a charged lane while traveling in a general lane or a general lane while moving by a charged lane. .

도 1은 국내공개특허 제10-2013-008251호(발명의 명칭 전기자동차 주행 중 자동충전 장치 및 방법)에 개시된 전기자동차 자동충전 시스템을 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 주행차량 충전 및 과금 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 예시도이다.
도 4는 도 2의 급전수단을 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 2의 전기차량을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 도 5의 전기차량의 충전과정을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 7은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 전기차량의 이 기종 간 정보 교환을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 충전차로 충전상태정보 획득 및 통신기술을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 과금처리를 설명하기 위한 예시도이다.
1 is an exemplary view showing an electric vehicle automatic charging system disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-008251 (entitled " automatic charging apparatus and method during driving of an electric vehicle ").
2 is a configuration diagram showing a traveling vehicle charging and billing system, which is an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is an exemplary view of Fig. 2. Fig.
Fig. 4 is an exemplary view showing the power supply means of Fig. 2. Fig.
5 is a block diagram for explaining the electric vehicle of FIG.
6 is a flowchart for explaining a charging process of the electric vehicle of FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing the controller of FIG. 2. FIG.
FIG. 8 is an exemplary diagram for explaining the exchange of information among the models of the electric vehicle of the present invention. FIG.
9 is an exemplary diagram for explaining the charging state information acquisition and communication technology of the present invention.
10 is an exemplary diagram for explaining a charging process of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예인 주행차량 충전 및 과금 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2의 예시도이다.FIG. 2 is a configuration diagram showing a traveling vehicle charging and billing system, which is an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary diagram of FIG.

도 2와 3의 주행차량 충전 및 과금 시스템(1)은 배터리, 집전수단, 충전제어부, 하이패스 단말기 및 차량 내 장치(차량의 정보를 관리하고 기지국과 통신이 가능한 장치 등)가 설치되어 충전차로(S1)의 주행을 통해 전력을 공급받는 무선충전 전기자동차(OLEV, On-Line Electric Vehicle)(이하 전기차량이라고 함)(3)와, 다차선 도로(S) 중 일측 도로에 형성되는 충전차로(S1)와, 충전차로(S1)의 지면에 설치되어 충전차로(S1)로 진입한 전기차량(OLEV)(3)으로 무선전력을 전송하는 급전수단(2)과, 충전차로(S1)의 진출지점으로부터 도로 주행방향으로 이격되게 설치되는 겐트리(11-1), (11-2), (11-3)들과, 제1 겐트리(11-1)에 설치되어 충전차로(S1)로 진입한 전기차량(3)의 차량 내 장치와 데이터 통신을 수행하는 데이터송수신장치(5)와, 제2 겐트리(11-2)에 설치되어 전기차량(3)의 차량 내 장치로부터 전송받은 전기충전정보에 따라 요금을 산출하여 과금을 수행하는 과금처리장치(6)와, 데이터송수신장치(5) 및 과금처리장치(6)를 관리 및 제어하는 컨트롤러(7)와, 컨트롤러(7)와 데이터통신을 수행하여 차량인증, 과금처리 등을 수행하는 외부 서버(8-1), ..., (8-N)들과, 컨트롤러(7) 및 외부 서버(8-1), ..., (8-N)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)으로 이루어진다.The traveling vehicle charging and billing system 1 of Figs. 2 and 3 is provided with a battery, a power collecting means, a charging control unit, a high pass terminal and an in-vehicle apparatus (a device capable of managing information of a vehicle and capable of communicating with a base station, (Hereinafter referred to as " electric vehicle ") 3, which is supplied with electric power through the running of the vehicle S1, and an on- (2) for transmitting radio power to the electric vehicle (OLEV) (3) installed on the ground of the charged lane (S1) and entering the charged lane (S1) 11-1, 11-2, and 11-3 installed in the first gantry 11-1 so as to be spaced apart from the entry point in the road running direction and the charged lanes S1, A data transmission / reception device 5 for performing data communication with the in-vehicle device of the electric vehicle 3 that has entered the second gantry 11-2, A charging unit 6 for calculating a charge according to electrical charging information received from the internal device and performing charging, a controller 7 for managing and controlling the data transmitting / receiving unit 5 and the charging processing unit 6, ..., 8-N that perform data communication with the controller 7 to perform vehicle authentication and billing processing, and the controller 7 and the external server 8-1 ), ..., (8-N).

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 충전차로(S1)가 하나인 것으로 예를 들어 설명하였으나, 충전차로(S1)의 수량은 이에 한정되지 않으며, 다차선 도로(S) 중 적어도 하나 이상의 차선에 형성되는 것이 바람직하다.Although the present invention has been described by way of example only for the sake of convenience of explanation in the present invention, the quantity of the charged lanes S1 is not limited to the number of lanes S1, .

통신망(10)은 컨트롤러(7) 및 외부 서버(8-1), ..., (8-N)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하며, 상세하게로는 광역 통신망(WAN), 이동통신망, 유선통신망, 와이파이(Wi-fi), 3G/4G/5G, LTE 등으로 구성될 수 있다.The communication network 10 provides a data movement path between the controller 7 and the external servers 8-1, ..., 8-N, and more specifically, a wide area network (WAN), a mobile communication network, Wired communication network, Wi-fi, 3G / 4G / 5G and LTE.

충전차로(S1)는 다차선 도로(S1) 중 적어도 하나 이상의 차선에 형성되며, 상세하게로는 다차선 도로(S1) 중 외측에 형성되는 것이 바람직하다.The charged lane S1 is formed in at least one lane of the multi-lane road S1, and more specifically, it is desirably formed outside the multi-lane road S1.

또한 충전차로(S1)는 차량 주행방향으로 소정의 거리로 형성됨과 동시에 지면에 급전수단(2)이 설치됨으로써 충전차로(S1)로 진입한 전기차량(3)은 급전수단(2)에 의하여 무선전력을 전송받아 동력원인 전기를 충전할 수 있게 된다.The electric vehicle 3 which has entered the charged lane S1 is supplied with electric power by the electric power supply means 2 by the power supply means 2, And the electric power, which is a power source, can be charged by receiving the electric power.

급전수단(2)은 기 설정된 거리로 인접한 전기차량(3)으로 무선전력을 송신하기 위한 장치로서, 충전차로(S1)의 지면에 매설되게 설치된다.The power feeding means 2 is an apparatus for transmitting radio power to an adjacent electric vehicle 3 at a predetermined distance and is installed in the ground of the charged lane S1.

또한 급전수단(2)의 무선전력 송신방식은 자기유도 방식(WPC, Wireless Power Consortium), 비방사(non-radiated) 자기공명 방식, 방사(radiated) 방식 등의 공지된 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 이러한 무선전력 송신방식은 비접촉식 전기차량 충전시스템에서 통상적으로 사용되는 것이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.The wireless power transmission system of the power supply means 2 may be implemented by various known methods such as a wireless power consortium (WPC), a non-radiated magnetic resonance system, and a radiated system. Since the wireless power transmission system is commonly used in a non-contact electric vehicle charging system, a detailed description thereof will be omitted.

도 4는 도 2의 급전수단을 나타내는 예시도이다.Fig. 4 is an exemplary view showing the power supply means of Fig. 2. Fig.

도 4의 급전수단(31)은 자기유도 방식(WPC, Wireless Power Consortium)으로 무선전력을 송신하는 것으로서, 본 발명에 적용되는 급전수단의 일실시예일 뿐이며, 다른 방식 및 구성이 적용될 수 있음은 당연하다.The power supply means 31 in FIG. 4 transmits wireless power through a WPC (Wireless Power Consortium), and is merely an embodiment of the power supply means applied to the present invention, and other methods and configurations can be applied. Do.

또한 급전수단(2)은 전력을 공급하는 급전인버터(23)와, 전력선을 통해 급전인버터(23)와 연결되되 지면에 매설되게 설치되어 인접한 전기차량(3)의 집전수단으로 무선전력을 송신하는 급전코일(211), (213)들로 이루어진다. 이때 한 쌍의 급전코일(211), (213)들을 세그먼트라고 한다.The power supply means 2 is connected to the power supply inverter 23 via a power line and is installed so as to be embedded in the ground and transmits radio power to the power collection means of the adjacent electric vehicle 3 And power feeding coils 211 and 213, respectively. At this time, a pair of the feed coils 211 and 213 are referred to as a segment.

또한 급전코일(211), (213)들은 소정 간격(d)을 두고 이격되며, 소정 간격(d)는 무선충전신호의 신호 레벨에 따라 다른 코일에 저장된 전류에 의한 간섭에 영향이 미치지 않는 최소한의 간격으로 형성되는 것이 바람직하다.The power supply coils 211 and 213 are spaced apart from each other by a predetermined distance d and the predetermined distance d is set to a minimum value that does not affect the interference due to the current stored in the other coils depending on the signal level of the wireless charging signal It is preferable that they are formed at intervals.

또한 급전코일(211), (213)들은 전기전도성이 높으며 저항이 낮은 재질로 형성되며, 상세하게로는 구리 등으로 이루어지는 동박으로 형성되는 것이 바람직하다.Further, the feed coils 211 and 213 are formed of a material having high electrical conductivity and low resistance, and more specifically, a copper foil made of copper or the like.

즉 급전수단(2)은 충전차로(S1)의 길이 방향으로 복수개의 세그먼트(21)들이 촘촘하게 설치됨으로써 충전차로(S1)를 주행하는 전기차량(3)으로 전력을 공급할 수 있게 된다.That is, the power supply means 2 is capable of supplying electric power to the electric vehicle 3 running on the charged lane S1 by providing a plurality of segments 21 closely arranged in the longitudinal direction of the charged lane S1.

데이터송수신장치(5)는 제1 겐트리(11-1)에 설치되어 기 설정된 통신영역 내 차량 내 장치와 데이터통신을 수행한다. 이때 데이터송수신장치(5)의 통신방식은 비콘(beacon) 등의 근거리 무선통신망이 적용될 수 있다.The data transmission / reception device 5 is installed in the first gantry 11-1 and performs data communication with the in-vehicle device in the predetermined communication area. At this time, a communication method of the data transmission / reception device 5 may be a short-range wireless communication network such as beacon.

또한 데이터송수신장치(5)의 통신영역은 충전차로(S1)의 진입지점(P1)과 진출지점(P2)까지로 길이를 갖는 소정 면적으로 설정되는 것이 바람직하다.It is preferable that the communication area of the data transmission / reception device 5 is set to a predetermined area having a length from the entry point P1 to the entry point P2 of the charged lane S1.

또한 데이터송수신장치(5)는 차량 내 장치로부터 인증을 요청받으면, 컨트롤러(7)로 인증요청정보를 전송하여 컨트롤러(7)에 의하여 차량인증이 수행될 수 있게 된다.In addition, when the data transmission / reception device 5 receives the authentication request from the in-vehicle device, the authentication request information is transmitted to the controller 7 so that the vehicle authentication can be performed by the controller 7.

또한 데이터송수신장치(5)는 전기차량(3)의 충전이 완료되면, 차량 내 장치로부터 충전이 완료되었다는 정보 및 충전전력량을 포함하는 충전상태정보를 전송받으며, 컨트롤러(7)로 충전상태정보를 전송한다. 이때 컨트롤러(7)는 데이터송수신장치(5)로부터 차량식별정보, 충전종료정보 및 충전전력량을 포함하는 충전상태정보를 전송받으면 충전전력량에 대응되는 요금정보를 산출하며, 산출된 요금정보를 차량식별정보와 매칭하여 과금처리장치(6)로 전송한다.When the charging of the electric vehicle 3 is completed, the data transmission / reception device 5 receives information indicating that charging has been completed and charging state information including the charging electric power amount from the in-vehicle device, and transmits the charging state information to the controller 7 send. At this time, when the controller 7 receives the charging status information including the vehicle identification information, the charging completion information and the charging power amount from the data transmitting / receiving device 5, the controller 7 calculates the charging information corresponding to the charging power amount, And transmits it to the billing apparatus 6.

과금처리장치(6)는 제2 겐트리(11-2)에 설치되며, 기 설정된 통신영역(S2)으로 진입한 전기차량(3)의 차량식별정보에 따라 컨트롤러(7)에 의해 산출된 요금정보 과금을 처리한다.The billing apparatus 6 is installed in the second gantry 11-2 and receives the charge calculated by the controller 7 in accordance with the vehicle identification information of the electric vehicle 3 that has entered the predetermined communication area S2 Process information billing.

도 5는 도 2의 전기차량을 설명하기 위한 블록도이다.5 is a block diagram for explaining the electric vehicle of FIG.

전기차량(OLEV, On-Line Electric Vehicle)(3)은 외부 급전수단으로부터 비접촉식으로 전력을 공급받아 충전하며, 충전된 전력을 동력원으로 하여 주행하는 차량이다.An on-line electric vehicle (OLEV) 3 is a vehicle that receives electric power from an external power supply unit in a non-contact manner, charges the electric power, and travels by using the charged electric power as a power source.

또한 전기차량(3)은 도 5에 도시된 바와 같이, 집전수단(31), 배터리(33), 충전제어부(35), 차량 내 장치(37)를 포함한다.5, the electric vehicle 3 includes a current collecting means 31, a battery 33, a charge control unit 35, and an in-vehicle apparatus 37. [

집전수단(31)은 차체 하부에 설치되어 급전수단(2)으로부터 무선전력을 전송받으며, 상세하게로는 주행 시 직하부의 지면에 배치되는 전술하였던 도 4의 세그먼트의 급전코일(211), (213)들로부터 발생한 에너지를 전달받기 위한 수신코일, 수신코일의 진동을 억제하여 충전 효율의 감소를 개선하기 위한 고정수단 등이 장착된다.The power collecting means 31 is installed at the lower portion of the vehicle body and receives the radio power from the power feeding means 2. More specifically, the power feeding coils 211, 213, and fixing means for suppressing vibration of the receiving coil to improve the reduction of the charging efficiency.

배터리(33)는 전기차량(3)의 동력원인 전기를 충전하는 장치로서, 집전수단(31)을 통해 전송받은 전력을 공급받아 저장하며, 상세하게로는 리튬 이온 배터리인 것이 바람직하다.The battery 33 is a device for charging electricity, which is a power source of the electric vehicle 3, and receives and stores the electric power received through the power collecting means 31. In detail, the battery 33 is preferably a lithium ion battery.

또한 도면에는 도시되지 않았지만 배터리(33)에 의해 충전된 전력은 인버터(Inverter)(미도시)를 통과하여 모터(미도시)로 공급된다.Also, though not shown in the figure, the electric power charged by the battery 33 is supplied to an electric motor (not shown) through an inverter (not shown).

충전제어부(35)는 배터리(33)의 상태를 감지하여 충전상태정보를 검출한다. 이때 충전상태정보는 현재 배터리에 남아있는 전력량인 잔여전력량과, 충전이 시작되었다는 충전시작정보와, 충전이 종료되었다는 충전종료정보와, 충전이 종료되었을 때 충전시작부터 충전종료까지 충전된 전력량인 충전전력량 중 적어도 하나 이상을 포함한다.The charge controller 35 senses the state of the battery 33 and detects charge state information. At this time, the charge state information includes remaining amount of electric power remaining in the battery, charge start information that the charge is started, charge end information indicating that the charge is completed, charge And an amount of power.

또한 충전제어부(35)는 차량 내 장치(37)와 캔 통신(CAN, Controller Area Network) 등의 방식으로 연결되어 차량 내 장치(37)와 데이터 통신을 수행, 상세하게로는 차량 내 장치(37)로 충전상태정보를 전송한다. 이때 차량 내 장치(37)는 충전제어부(35)로부터 전송받은 충전상태정보를 통해 현재 차량이 충전되고 있는지 또는 차량충전이 완료되었는지, 현재 남아있는 전력량이 얼마인지, 충전된 전력량이 얼마인지를 인지할 수 있게 된다.The charging control unit 35 is also connected to the in-vehicle apparatus 37 via a CAN (Controller Area Network) or the like to perform data communication with the in-vehicle apparatus 37. More specifically, the in- To transmit the charge status information. In this case, the in-vehicle apparatus 37 determines whether the current vehicle is being charged, the charging of the vehicle is completed, the current remaining amount of electric power, and the amount of the charged electric power through the charging status information transmitted from the charging control unit 35 .

차량 내 장치(37)는 근거리 무선통신망과의 접속을 지원하여 데이터송수신장치(5) 및 과금처리장치(6)와 데이터통신을 수행한다.Vehicle apparatus 37 performs data communication with the data transmission / reception apparatus 5 and the billing processing apparatus 6 by supporting connection with the short-range wireless communication network.

또한 차량 내 장치(37)는 전기차량(3)이 충전차로(S1)로 진입하여 충전제어부(35)로부터 전송받은 충전상태정보를 통해 충전이 시작되었다는 정보를 인지할 때 데이터송수신장치(5)로 기 저장된 차량식별정보로 전송한다. 이때 데이터송수신장치(5)는 차량 내 장치로부터 전송받은 차량식별정보를 컨트롤러(7)로 전송하고, 컨트롤러(7)는 외부 서버(8-1), ..., (8-N)들과의 접속을 통해 해당 전기차량이 등록된 전기차량인지를 인증한 후 인증결과정보를 데이터송수신장치(5)를 통해 차량 내 장치(37) 로 전송한다. The in-vehicle apparatus 37 also controls the data transmission / reception device 5 when the electric vehicle 3 enters the charged lane S1 and recognizes the information that the charging is started through the charging state information transmitted from the charging control unit 35. [ To the stored vehicle identification information. At this time, the data transmission / reception device 5 transmits the vehicle identification information transmitted from the in-vehicle device to the controller 7, and the controller 7 transmits the vehicle identification information to the external servers 8-1, ..., 8- And transmits the authentication result information to the in-vehicle device 37 via the data transmission / reception device 5. The in-

또한 차량식별정보는 차량 내 장치 식별코드번호, 인증정보, 인증정보, 식별코드, 차량번호 등과 같이 전기차량을 식별할 수 있는 다양한 정보로 구성될 수 있음은 당연하다.It is needless to say that the vehicle identification information can be composed of various information capable of identifying the electric vehicle such as an in-vehicle apparatus identification code number, authentication information, authentication information, identification code,

또한 차량 내 장치(37)는 만약 데이터송수신장치(5)를 통해 컨트롤러(7)로부터 전송받은 인증결과정보의 내용이 `인증실패`인 경우 집전수단(31)의 회로를 개방시킴으로써 전기차량 등록이 되지 않은 전기차량에게 충전서비스가 제공되지 않도록 한다.The in-vehicle apparatus 37 also opens the circuit of the power collecting means 31 when the content of the authentication result information transmitted from the controller 7 through the data transmitting and receiving device 5 is `authentication failure`, Do not provide recharging service to non-electric vehicles.

도 6은 도 5의 전기차량의 충전과정을 설명하기 위한 플로차트이다.6 is a flowchart for explaining a charging process of the electric vehicle of FIG.

전기차량의 동작과정(S1)은 차량이 충전차로(S1)로 진입하는 진입단계(S10)와, 충전제어부(35)가 충전상태정보를 차량 내 장치(37)로 전송하는 충전상태정보 송신단계(S20)와, 차량 내 장치(37)가 충전상태정보 및 기 저장된 차량식별정보를 근거리 무선통신망을 통해 데이터송수신장치(5)로 전송하여 인증을 요청하는 인증요청단계(S30)와, 컨트롤러(7)가 외부 서버(인증서버)와의 통신을 통해 인증을 수행하는 인증단계(S40)와, 인증단계(S40)를 통해 인증결과정보가 `인증실패`인 경우 집전수단(31)의 회로를 개방시키는 회로개방단계(S50)와, 인증단계(S40) 시 인증결과정보가 `인증성공`인 경우 배터리(33)로 전기가 충전되는 전기충전단계(S60)로 이루어진다.The operation process S1 of the electric vehicle includes an entry step S10 in which the vehicle enters the charged lane S1 and a charging state information transmission step S11 in which the charging control unit 35 transmits the charging state information to the in- (S30) in which the in-vehicle apparatus 37 transmits the charging status information and the stored vehicle identification information to the data transmission / reception apparatus 5 via the short-range wireless communication network to request authentication, (S40) of performing an authentication through communication with an external server (authentication server) when the authentication result information is `authentication failure` through the authentication step (S40) And an electric charging step S60 in which electricity is charged by the battery 33 when the authentication result information is `authentication successful` in the authentication step S40.

다시 도 5로 돌아가서 차량 내 장치(37)를 살펴보면, 전기차량(3)의 차량 내 장치(37)는 주기적으로 충전제어부(35)로부터 충전상태정보를 전송받는데, 만약 전기차량(3)이 충전차로(S1)를 주행하는 중 충전이 완료되었거나 또는 전기차량(3)이 충전차로(S1)의 주행이 완료되어 충전차로(S1)로부터 진출하는 경우 충전제어부(35)로부터 전송되는 충전상태정보에는 충전이 완료되었다는 충전종료정보 및 충전전력량을 포함하게 되고, 이에 따라 차량 내 장치(37)가 충전이 완료되었다는 정보를 인지할 수 있게 된다.5, the in-vehicle apparatus 37 of the electric vehicle 3 periodically receives charge state information from the charge controller 35. If the electric vehicle 3 is charged When the charging is completed while driving the lane S1 or when the electric vehicle 3 completes the running of the lane S1 and advances from the lane S1, the charge state information transmitted from the charge controller 35 The charging completion information and the charging power amount indicating that the charging has been completed, so that the in-vehicle apparatus 37 can recognize the information that the charging is completed.

또한 차량 내 장치(37)는 충전종료정보를 포함하는 충전상태정보를 입력받으면, 차량식별정보, 충전종료정보 및 충전전력량 정보를 포함하는 충전상태정보를 데이터송수신장치(5)로 전송하고, 컨트롤러(7)는 데이터송수신장치(5)를 통해 전송받은 충전상태정보를 통해 충전전력량에 따른 요금을 산출한 후 산출된 충전요금정보를 차량식별정보에 매칭하여 과금처리장치(6)로 전송한다.When the in-vehicle apparatus 37 receives the charging status information including the charging completion information, it transmits the charging status information including the vehicle identification information, the charging completion information, and the charging power amount information to the data transmitting / receiving device 5, (7) calculates the charge according to the charged power amount through the charge state information transmitted through the data transmission / reception device (5), and transmits the calculated charge charge information to the billing processing device (6) by matching with the vehicle identification information.

도 7은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram showing the controller of FIG. 2. FIG.

도 7의 컨트롤러(7)는 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(72)와, 데이터송수신장치(5), 과금처리장치(6) 및 외부 서버(8-1), ..., (8-N)들과의 데이터 통신을 수행하는 통신 인터페이스부(73)와, 데이터송수신장치(5)를 통해 차량 내 장치(37)로부터 전송받은 인증요청에 따라 외부 서버(8-1), ..., (8-N)들 중 인증을 수행하는 서버에 접속하여 인증처리를 수행하는 인증처리부(74)와, 데이터송수신장치(5)를 통해 차량 내 장치(37)로부터 충전종료정보 및 충전전력량을 포함하는 충전상태정보를 전송받을 때 구동되어 기 설정된 요금정보를 활용하여 충전전력량에 대응되는 요금정보를 산출하는 요금정보 산출부(75)와, 요금정보 산출부(75)에 의해 산출된 요금정보의 과금이 처리되지 않은 경우 외부 서버(8-1), ..., (8-N)들 중 밴(Van) 사와의 통신을 통해 해당 전기차량의 운전자로 등록된 결제정보를 통해 과금을 처리하는 과금처리부(76)와, 과금처리부(76)에 의해서도 과금이 처리되지 않은 차량의 영상을 분석하여 해당 차량에 대한 영상을 획득하는 위반차량 검출부(77)와, 이들 제어대상(72), (72), (73), (74), (75), (76), (77)들을 관리 및 제어하는 제어부(71)로 이루어진다.7 includes a database unit 72 in which data is stored, a data transmission / reception unit 5, a billing processing unit 6 and external servers 8-1, ..., 8-N, The communication interface unit 73 for performing data communication with the external server 8-1, ..., () according to the authentication request transmitted from the in-vehicle apparatus 37 via the data transmission / An in-vehicle device 37 via the data transmission / reception device 5, and an authentication processing unit 74 for performing authentication processing by connecting to a server performing authentication among the in-vehicle apparatuses 8- A charge information calculator 75 that is driven when the charge status information is received and calculates charge information corresponding to the charge power amount using the preset charge information, (8-N) of the corresponding electric vehicle (8-N) through communication with a van of the external servers (8-1, ..., A billing processing unit 76 for processing the billing information through electronically registered billing information and a violation vehicle detection unit 77 for analyzing the image of the billing-unprocessed vehicle by the billing processing unit 76 and acquiring an image for the corresponding vehicle And a control unit 71 for managing and controlling these control objects 72, 72, 73, 74, 75, 76, 77. [

제어부(71)는 컨트롤러(7)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(72), (72), (73), (74), (75), (76), (77)들을 관리 및 제어한다.The control unit 71 is an OS (Operating System) of the controller 7 and manages and controls the control objects 72, 72, 73, 74, 75, 76, do.

또한 제어부(71)는 데이터송수신장치(5)를 통해 전송받은 충전상태정보와, 인증처리부(74)에 의해 검출된 인증결과정보와, 요금정보 산출부(75)에 의해 산출된 요금정보와, 과금처리부(76)에 의해 처리된 과금처리결과정보를 데이터베이스부(72)에 저장한다.The control unit 71 also receives the charge state information transmitted through the data transmission / reception device 5, the authentication result information detected by the authentication processing unit 74, the charge information calculated by the charge information calculation unit 75, And stores the billing result information processed by the billing processing unit 76 in the database unit 72. [

또한 제어부(71)는 통신 인터페이스부(73)를 통해 데이터송수신장치(5)로부터 인증요청 데이터를 전송받으면 전송받은 인증요청 데이터를 인증처리부(74)로 입력한다.The control unit 71 receives the authentication request data from the data transmission / reception device 5 through the communication interface unit 73, and inputs the received authentication request data to the authentication processing unit 74.

또한 제어부(71)는 요금정보 산출부(75)에 의해 요금정보가 산출되면, 산출된 요금정보와 해당 전기차량의 차량식별정보를 매칭시킨 후 매칭된 데이터가 과금처리장치(6)로 전송되도록 통신 인터페이스부(73)를 제어한다.Further, when the charge information is calculated by the charge information calculation unit 75, the control unit 71 matches the calculated charge information with the vehicle identification information of the electric vehicle so that the matched data is transferred to the billing processing apparatus 6 And controls the communication interface unit 73.

데이터베이스부(72)에는 데이터송수신장치(5)를 통해 전송받은 충전상태정보와, 인증처리부(74)에 의해 검출된 인증결과정보와, 요금정보 산출부(75)에 의해 산출된 요금정보와, 과금처리부(76)에 의해 처리된 과금처리결과정보가 저장된다.The database section 72 stores charge state information received via the data transmission / reception device 5, authentication result information detected by the authentication processing section 74, charge information calculated by the charge information calculation section 75, And the billing result information processed by the billing processor 76 is stored.

또한 데이터베이스부(72)에는 충전차로(S1)의 위치정보와, 과금처리장치(6)의 통신영역 위치정보와, 데이터송수신장치(5)의 통신영역 위치정보가 저장된다.The database unit 72 stores the location information of the charged lane S 1, the communication area location information of the charging processing device 6, and the communication area location information of the data transmission / reception device 5.

인증처리부(74)는 데이터송수신장치(5)를 통해 차량 내 장치(37)로부터 인증을 요청받을 때 구동되며, 외부 서버(8-1), ..., (8-N)들 중 차량인증을 수행하는 서버에 접속하여 해당 차량식별정보에 대한 인증을 수행한다.The authentication processing unit 74 is driven when an authentication is requested from the in-vehicle apparatus 37 through the data transmitting and receiving apparatus 5 and is transmitted to the external servers 8-1, ..., 8- And carries out authentication of the vehicle identification information.

이때 인증처리부(74)에 의해 검출되는 인증결과 데이터는 제어부(71)의 제어에 따라 데이터송수신장치(5)를 통해 해당 차량 내 장치(37)로 전송된다.At this time, the authentication result data detected by the authentication processing unit 74 is transferred to the in-vehicle apparatus 37 via the data transmission / reception apparatus 5 under the control of the control unit 71. [

요금정보 산출부(75)는 데이터송수신장치(5)를 통해 차량 내 장치(37)로부터 충전종료정보 및 충전전력량을 포함하는 충전상태정보를 전송받을 때 구동되어 기 설정된 요금정보를 활용하여 충전전력량에 대응되는 요금정보를 산출한다.The charge information calculator 75 is driven when the charge state information including the charge end information and the charge electric power amount is received from the in-vehicle device 37 via the data transmission / reception device 5, And the like.

과금처리부(76)는 요금정보 산출부(75)에 의해 산출된 요금정보의 과금이 처리되지 않은 경우 외부 서버(8-1), ..., (8-N)들 중 밴사(Van) 서버와의 통신을 통해 해당 전기차량의 운전자로 등록된 결제정보를 통해 과금을 처리한다.The billing processor 76 notifies the user of the van server 7 of the external servers 8-1, ..., 8-N if billing of the charge information calculated by the charge information calculator 75 is not processed, And processes the charge through the payment information registered as the driver of the electric vehicle through communication with the electric vehicle.

즉 과금처리부(76)는 요금이 산출된 전기차량(3)들 중 일정 시간이 소요되어도 과금처리장치(6)에 의해 요금수납이 수행되지 않은 차량이 검출될 때, 상세하게로는 해당 전기차량(3)이 요금 수납을 할 수 있는 장치(39)가 설치되지 않은 차량인 경우 외부 서버(8-1), ..., (8-N)들 중 밴사 서버에 접속하여 해당 차량식별정보에 대응되는 운전자의 결제정보를 통해 요금수납을 수행한다. 이때 운전자는 사전에 밴사 서버에 개인정보, 결제정보 및 차량식별정보를 기 등록함으로써 차량 내 장치 가 없어도 자동으로 전기충전에 대한 과금이 수행되도록 한다.That is, the billing processor 76 detects when a vehicle that has not been charged by the billing processor 6 is detected even after a certain period of time has elapsed among the calculated electric vehicles 3, (8-N), when the vehicle (3) is not equipped with the device (39) capable of charging the vehicle, the vehicle identification information And carries out charge collection through the payment information of the corresponding driver. At this time, the driver preliminarily registers personal information, payment information, and vehicle identification information on the bus server in advance, thereby automatically charging the electric charge even if there is no in-vehicle device.

이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 기술을 다시 한번 설명하기로 한다.Hereinafter, the technique of the present invention will be described again with reference to FIGS. 8 to 10. FIG.

- 주행 중 무선충전 기술- Wireless charging technology while driving

도 4에 도시된 바와 같이, 충전차로(S1)로 전기차량(3)이 진입하여 주행하면, 주행 중인 전기차량(3)의 직하부에 배치되는 세그먼트(21)의 급전코일(211), (213)들이 해당 전기차량(3)의 집전수단(31)으로 무선전력을 전송하게 된다.As shown in Fig. 4, when the electric vehicle 3 enters and runs on the charged lane S1, the power supply coils 211, () of the segment 21 disposed immediately below the running electric vehicle 3 213 transmit radio power to the power collection means 31 of the electric vehicle 3.

이때 전기차량(3)은 집전수단(31)을 통해 전송받은 전력을 배터리(33)에 저장하여 충전하고, 이러한 충전은 해당 전기차량(3)이 충전차로(S1)를 벗어날 때까지 지속된다.At this time, the electric vehicle 3 stores and charges the electric power received through the power collecting means 31 in the battery 33, and this charging is continued until the electric vehicle 3 leaves the charged lane S1.

- 이 기종 정보 교환 기술- This model information exchange technology

도 8은 본 발명의 전기차량의 이 기종 간 정보 교환을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 8 is an exemplary diagram for explaining the exchange of information among the models of the electric vehicle of the present invention. FIG.

전기차량(3)은 도 8에 도시된 바와 같이, 차량 내 장치(37) 및 충전제어부(35)가 캔 통신(CAN, Controller Area Network) 등의 통신망으로 연결되어 데이터를 송수신할 수 있도록 구성되고, 충전제어부(35)는 배터리(33)의 상태를 감지하여 잔여전력량 정보, 충전시작정보, 충전종료정보 및 충전전력량 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충전상태정보를 검출하여 이를 주기적으로 차량 내 장치(37)로 입력한다.The electric vehicle 3 is configured such that the in-vehicle apparatus 37 and the charge controller 35 are connected to each other via a communication network such as a CAN (Controller Area Network) to transmit and receive data , The charge control unit 35 detects the state of the battery 33 and detects the charge state information including at least one of the remaining power amount information, the charge start information, the charge end information and the charge power amount information, (37).

다시 말하면, 차량 내 장치(37)는 충전제어부(35)로부터 전송받은 충전상태정보를 통해 배터리의 충전상태를 인지할 수 있으며, 만약 충전상태정보에 충전시작정보가 포함되면 기 저장된 차량식별정보 및 충전상태정보를 데이터송수신장치(5)로 전송하고, 만약 충전상태정보에 충전종료정보가 포함되면 차량식별정보 및 충전상태정보를 데이터송수신장치(5)로 전송함으로써 컨트롤러(7)에 의하여 차량인증 및 요금산출이 이루어질 수 있게 된다.In other words, the in-vehicle apparatus 37 can recognize the state of charge of the battery through the charge state information transmitted from the charge control unit 35. If the charge state information includes the charge start state information, The charging state information is transmitted to the data transmission / reception device 5, and if the charging state information is included in the charging state information, the vehicle identification information and the charging state information are transmitted to the data transmission / reception device 5, And the fee calculation can be performed.

- 충전차로 충전상태정보 획득 및 통신기술- Acquisition of charge state information and communication technology with charged car

도 9는 본 발명의 충전차로 충전상태정보 획득 및 통신기술을 설명하기 위한 예시도이다.9 is an exemplary diagram for explaining the charging state information acquisition and communication technology of the present invention.

전기차량(3)은 도 9에 도시된 바와 같이, 충전차로(S1)를 진입할 때 차량 내 장치(37)가 충전시작정보를 포함하는 충전상태정보를 데이터송수신장치(5)로 전송하여 인증을 요청하고, 이에 따라 컨트롤러(7)는 외부 서버에 접속하여 해당 차량식별정보를 이용하여 차량인증을 수행할 수 있게 되고, 인증결과 데이터를 전기차량(3)의 차량 내 장치(차량의 정보를 관리하고 기지국과 통신이 가능한 장치 등)(37)로 전송하여 인증되지 않은 전기차량에 대해서는 전력충전이 이루어지지 않도록 한다.The electric vehicle 3 transmits the charging state information including the charging start information to the data transmitting and receiving device 5 when the in-vehicle device 37 enters the charged lane S1 as shown in Fig. 9, The controller 7 can connect to the external server and perform the vehicle authentication using the vehicle identification information, and transmits the authentication result data to the in-vehicle device of the electric vehicle 3 (For example, a device capable of managing and communicating with a base station) 37 to prevent electric power charging for an unauthorized electric vehicle.

또한 전기차량(3)은 위빙을 통해 충전차로(S1)를 벗어나거나 또는 충전차로(S1)로부터 진출할 때 차량 내 장치(37)가 충전종료정보를 포함하는 충전상태정보를 데이터송수신장치(5)로 전송하고, 이에 따라 컨트롤러(7)는 해당 전기차량의 충전이 완료되었다는 정보를 인지하여 요금을 산출하게 된다.When the electric vehicle 3 leaves the charged lane S1 or goes out of the charged lane S1 via the weaving, the in-vehicle device 37 transmits the charging state information including the charging end information to the data transmitting / receiving device 5 The controller 7 recognizes the information indicating that charging of the electric vehicle has been completed, and calculates the charge.

또한 컨트롤러(7)는 산출된 요금정보를 차량식별정보에 매칭하여 과금처리장치(6)로 전송함으로써 과금처리장치(6)에 의해 해당 전기차량(3)의 전력충전에 따른 요금을 수납할 수 있게 된다.Further, the controller 7 matches the calculated charge information to the vehicle identification information and transmits the same to the billing processing device 6 so that the billing processing device 6 can receive the charge for charging the electric vehicle 3 .

- 하이패스 연동방안- High-speed interworking plan

도 10은 본 발명의 과금처리를 설명하기 위한 예시도이다.10 is an exemplary diagram for explaining a charging process of the present invention.

본 발명의 과금처리장치(6)는 컨트롤러(7)로부터 차량식별정보 및 요금정보를 전송받으며, 기 설정된 통신영역으로 차량 내 장치(39)가 접속되면, 해당 전기차량에 대응되는 산출된 요금을 차감하여 충전요금 수납을 수행한다.The billing apparatus 6 of the present invention receives the vehicle identification information and the charge information from the controller 7 and, when the in-vehicle apparatus 39 is connected to the predetermined communication area, calculates the calculated fee corresponding to the corresponding electric vehicle The charging fee is deducted.

또한 컨트롤러(7)는 도 10에 도시된 바와 같이, 일정 시간이 소요되어도 과금처리장치(6)에 의해 요금수납이 수행되지 않은 전기차량이 검출되는 경우 외부 밴 서버에 접속하여 해당 운전자가 등록한 결제수단을 이용하여 산출된 요금을 정산한다.As shown in FIG. 10, the controller 7 also connects to an external van server when an electric vehicle, which has not been charged by the charge processing device 6, is detected even after a predetermined time has elapsed, The fee calculated using the means is settled.

1:주행차량 충전 및 과금 시스템 2:급전수단
3:전기차량 5:데이터송수신장치 6:과금처리장치
7:컨트롤러 8-1, ..., 8-N:외부 서버들
10:통신망 31:집전수단 33:배터리
35:충전제어부 37:차량 내 장치 39:하이패스 단말기
71:제어부 72:데이터베이스부 73:통신 인터페이스부
74:인증처리부 75:요금정보 산출부 76:과금처리부
77:위반차량 검출부
1: traveling vehicle charging and billing system 2: power feeding means
3: electric vehicle 5: data transmission / reception device 6: billing device
7: Controller 8-1, ..., 8-N: External servers
10: communication network 31: power collecting means 33: battery
35: charge controller 37: in-vehicle device 39: high pass terminal
71: control section 72: database section 73: communication interface section
74: authentication processing unit 75: rate information calculation unit 76:
77: Violation vehicle detection unit

Claims (6)

다차선 도로(S)를 주행하는 전기차량으로 무선전력을 공급하기 위한 주행차량 충전 및 과금 시스템에 있어서:
전기차량;
상기 다차선 도로(S)들 중 적어도 하나 이상의 차선인 충전차로(S1)에 차량 주행방향으로 장방향으로 설치되는 급전수단들;
상기 충전차로(S1)의 진출지점으로부터 이격되게 설치되며, 상기 충전차로(S1)를 통과하여 전기를 충전한 전기차량의 요금을 처리하는 과금처리장치;
상기 충전차로(S1)의 진출지점 및 상기 과금처리장치 사이에 설치되며, 길이 방향으로 상기 충전차로(S1)의 진입지점부터 진출지점까지의 상기 다차선 도로를 통신영역으로 설정하는 데이터송수신장치;
상기 데이터송수신장치 및 상기 과금처리장치를 관리하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 전기차량은
상기 급전수단들로부터 무선전력을 전송받는 집전수단;
상기 집전수단에 의해 공급받은 전력을 저장하는 배터리;
상기 배터리의 잔여 전력량인 잔여전력량 정보와, 상기 배터리의 충전 전력량인 충전전력량 정보, 상기 배터리의 충전이 시작되었다는 충전시작정보, 상기 배터리의 충전이 완료되었다는 충전종료정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충전상태정보를 생성하여 출력하는 충전제어부;
전기차량의 차량식별정보가 기 설정되어 저장되며, 상기 충전제어부로부터 주기적으로 상기 충전상태정보를 전송받으며, 전송받은 충전상태정보에 충전시작정보가 포함될 때 상기 차량식별정보 및 상기 충전상태정보를 상기 데이터송수신장치로 전송하며, 전송받은 충전상태정보에 충전종료정보가 포함될 때 상기 차량식별정보 및 상기 충전종료정보를 상기 데이터송수신장치로 전송하는 차량 내 장치를 더 포함하고,
상기 차량 내 장치는 충전차로(S1) 진입 시 상기 데이터송수신장치로 충전시작정보를 포함하는 충전상태정보를 전송하되, 충전차로(S1) 진출 시 상기 데이터송수신장치로 충전종료정보 및 충전전력량을 포함하는 충전상태정보를 전송함으로써 일반차로 주행 중 충전차로(S1)로 위빙하거나 또는 충전차로(S1) 이동 중 진출지점 이전에 일반차로로 위빙하는 위방차량을 정확하게 과금 처리 할 수 있고,
상기 컨트롤러는 상기 데이터송수신장치를 통해 상기 차량 내 장치로부터 전송받은 충전상태정보에 충전시작정보가 포함될 때 차량인증을 수행하는 외부 서버에 접속하여 상기 전송받은 충전상태정보의 차량식별정보를 이용하여 차량인증을 수행하고,
상기 차량 내 장치는 상기 컨트롤러로부터 인증실패를 포함하는 인증결과 데이터를 전송받으면 상기 집전수단의 회로를 개방시키고,
충전 및 인증에 관련된 데이터 통신을 수행하는 상기 데이터 송수신장치와, 과금에 관련된 데이터 통신을 수행하는 상기 과금처리장치와, 외부 서버와의 데이터 통신을 수행하는 상기 컨트롤러가 독립되게 설치되고, 상기 과금처리장치는 상기 데이터 송수신장치로부터 차량 주행방향으로 이격되게 전방에 설치되는 것을 특징으로 하는 주행차량 충전 및 과금 시스템.
A traveling vehicle charging and billing system for supplying wireless power to an electric vehicle traveling on a multi-lane road (S), comprising:
Electric vehicles;
Power supply means installed in a longitudinal direction in a vehicle running direction to a charged lane (S1) which is at least one lane of the multi-lane roads (S);
A charging processing unit installed apart from the entry point of the charged lane S1 for processing a charge of the electric vehicle passing through the charged lane S1 and charged with electricity;
A data transceiver installed between the entry point of the charged lane S1 and the billing processor and setting the multi lane road from the entry point to the entry point of the filled lane S1 in the longitudinal direction to the communication area;
And a controller for managing the data transmission / reception device and the billing processing device,
The electric vehicle
Current collecting means for receiving wireless power from the power supply means;
A battery for storing power supplied by the power collecting means;
A remaining charge amount information which is a remaining charge amount of the battery, information on charge amount of charge of the battery, charge start information that the charge of the battery is started, and charge end information that the charge of the battery is completed, A charge controller for generating and outputting status information;
The vehicle identification information of the electric vehicle is stored in advance and stored, and the charging status information is periodically received from the charging control unit. When charging start information is included in the received charging status information, Further comprising an in-vehicle device that transmits the vehicle identification information and the charge end information to the data transmission / reception device when the charge state information includes the charge end information,
The in-vehicle apparatus transmits charge state information including charge start information to the data transmission / reception apparatus when entering the charged lane (S1). When the on-vehicle apparatus advances to the charged lane (S1), the in- It is possible to accurately charge the oncoming vehicle that is weaving into the charged lane S1 during normal lane driving or weaving into the ordinary lane before the entry point during the traveling of the lane S1,
Wherein the controller is connected to an external server that carries out vehicle authentication when charge start information is included in the charge state information transmitted from the in-vehicle apparatus through the data transmission / reception device, Authentication,
The in-vehicle apparatus opens the circuit of the power collecting means when receiving the authentication result data including the authentication failure from the controller,
The data transmission / reception device for performing data communication related to charging and authentication, the charge processing device for performing data communication related to charging, and the controller for performing data communication with an external server are independently provided, Wherein the device is installed in front of the data transmission / reception device so as to be spaced apart from the data transmission / reception device in the vehicle running direction.
삭제delete 삭제delete 청구항 제1항에 있어서, 상기 전기차량은 하이패스 단말기를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 데이터송수신장치를 통해 상기 차량 내 장치로부터 전송받은 충전상태정보에 충전종료정보가 포함될 때 기 설정된 요금정보를 활용하여 상기 전송받은 충전상태정보의 충전전력량정보에 대응되는 요금을 산출한 후 산출된 요금정보를 해당 전기차량의 차량식별정보와 매칭하여 상기 과금처리장치로 전송하고,
상기 과금처리장치는 자신에게 할당된 통신영역으로 전기차량이 진입할 때 진입한 전기차량의 하이패스 단말기에 접속하여 해당 충전요금을 정산하는 것을 특징으로 하는 주행차량 충전 및 과금 시스템.
The electric vehicle according to claim 1, further comprising a high pass terminal,
Wherein the controller calculates the charge corresponding to the charge amount information of the received charge status information using the preset charge information when charge end information is included in the charge status information transmitted from the in-vehicle apparatus through the data transmission / reception apparatus The calculated charge information is matched with the vehicle identification information of the electric vehicle and is transmitted to the charging processing device,
Wherein the billing apparatus connects to a high-pass terminal of an electric vehicle entering when the electric vehicle enters the communication area assigned to itself, and charges the corresponding charging charge.
청구항 제4항에 있어서, 상기 주행차량 충전 및 과금 시스템은
전기차량의 차량식별정보, 운전자의 개인정보, 결제수단정보가 등록되는 밴 사 서버를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 충전종료정보를 전송받은 이후 상기 과금처리장치에 의해 요금정산이 이루어지지 않는 전기차량이 검출되는 경우 상기 밴 사 서버에 접속하여 기 등록된 결제수단정보를 통해 산출된 요금정보를 정산하는 것을 특징으로 하는 주행차량 충전 및 과금 시스템.
5. The system of claim 4, wherein the traveling vehicle charging and billing system
Further comprising a vansa server in which vehicle identification information of an electric vehicle, personal information of a driver, and payment means information are registered,
Wherein the controller accesses the subscriber server when an electric vehicle in which charge settlement is not performed by the charge processing device is received after receiving the charge end information and then the charge information calculated through the registered charge means information is settled And the charging and charging system of the traveling vehicle.
청구항 제5항에 있어서, 상기 급전수단은 한 쌍의 급전코일들을 포함하며, 상기 충전차로(S1)의 길이 방향으로 상호 이격되게 설치되는 세그먼트들과, 상기 세그먼트들로 전력을 공급하는 급전인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량 충전 및 과금 시스템.The power supply unit according to claim 5, wherein the power supply unit includes a pair of power supply coils, segments that are spaced apart from each other in a longitudinal direction of the charged lane (S1), and a feeder inverter And the charging and charging system of the traveling vehicle.
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