KR101865928B1 - 전기자동차의 주행범위 안내방법 - Google Patents

전기자동차의 주행범위 안내방법 Download PDF

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Abstract

전기자동차의 최대 주행가능거리를 산출하여 운전자에게 알려주어 운전자로 하여금 차량 배터리의 재충전시점을 정확하게 인지하도록 하기 위하여 차량 내비게이션의 위치정보를 이용하여 전기자동차의 현재위치를 확인하는 위치확인단계; 전기자동차의 배터리 전압에 비례하는 주행가능거리를 산출하는 주행거리산출단계; 상기 주행거리산출단계에서 산출된 전기자동차의 주행가능거리 정보를 이용하여 전기자동차의 현재위치에서 최대 주행가능한 거리를 연산하여 내비게이션에 주행범위를 출력하는 주행범위안내단계;를 포함하는 전기자동차의 주행범위 안내방법이 소개된다.

Description

전기자동차의 주행범위 안내방법{METHOD FOR INFORMING DRIVING BOUNDARY OF AN ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기자동차의 최대 주행가능거리를 산출하여 운전자에게 알려주어 운전자로 하여금 차량 배터리의 재충전시점을 정확하게 인지하도록 하기 위한 전기자동차의 주행범위 안내방법에 관한 것이다.
자동차의 소음 및 배출가스 등의 공해문제를 해결할 뿐만 아니라, 에너지 절약과 관련된 잉여전력의 유효한 이용을 위하여 전기자동차가 새로운 교통수단으로서 각광받고 있다.
근래에는 전기자동차의 개발이 가속화되어 주행속도, 최대 주행거리, 경제성 등이 일반 차량에 근접하고 있다.
특히, 기술 선진국에서는 전기자동차의 개발이 활성화되어 생산 원가를 제외한 부분은 가솔린 차량과 대등한 수준에 다다르고 있다.
전기자동차는 동력원으로서 가솔린 자동차의 연료에 해당하는 충전된 배터리를 사용하고 있다. 상기 전기자동차의 배터리 충전성능은 아직까지 먼 거리를 주행할 만큼 충분한 수준이 아니기 때문에 전기자동차는 수시로 충전소 등에서 재충전하는 작업이 필요하다.
따라서, 상기 전기자동차에서는 정확한 재충전 시점을 운전자에게 알리는 것이 중요하다. 운전자가 운행차량의 재충전 시점을 정확하게 예상하지 못할 경우에는 운전중에 배터리의 충전된 에너지가 바닥나게 되어 노상에서 자동차의 에너지가 고갈되는 경우를 겪을 수 있기 때문이다.
이를 위해, 종래에는 속도센서, 타이머, 전압센서 등을 이용하여 배터리의 잔존용량에 따른 주행거리를 계산하여 이를 클러스트 등에 주행가능거리로 표시함으로써 운전자에게 알려주도록 한 기술이 연구개발되었다.
그러나 이와 같은 경우는 단순히 배터리의 전압에 비례하여 주행가능거리를 계산하는 것일 뿐 현재위치에서 얼마나 원거리까지 주행할 수 있는지를 정확하게 인지할 수 없었으며, 특히 도심지역에 비해 한적한 시골지역은 충전소를 찾기가 어려움은 물론 충전소가 설치되어 있지 않아 배터리의 방전으로 주행하지 못하는 문제점이 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전기자동차의 현재위치에서 최대 주행가능한 거리를 산출하여 그 범위를 동심원 또는 원호로 내비게이션을 통해 표출함으로써 운전자가 차량의 배터리 재충전 시점을 정확하게 인지할 수 있는 전기자동차의 주행범위 안내방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차의 주행범위 안내방법은 차량 내비게이션의 위치정보를 이용하여 전기자동차의 현재위치를 확인하는 위치확인단계; 전기자동차의 배터리 전압에 비례하는 주행가능거리를 산출하는 주행가능거리 산출단계; 상기 주행가능거리 산출단계에서 산출된 전기자동차의 주행가능거리 정보와 내비게이션 시스템을 이용하여 전기자동차의 현재위치에서 주행가능한 영역을 연산하여 내비게이션의 지도상에 주행범위를 출력하는 주행범위안내단계;를 포함할 수 있다.
상기 주행가능거리 산출단계는 내비게이션에 미리 저장된 산출프로그램을 이용하여 전기자동차의 배터리 전압에 비례하는 거리정보를 산출하도록 할 수 있다.
상기 주행범위안내단계는, 내비게이션에 미리 저장된 범위연산프로그램을 이용하여 전기자동차의 주행가능거리를 기준으로 주행범위를 출력하도록 할 수 있다.
상기 주행범위안내단계에서는 목적지를 설정한 경우, 차량의 현재위치 지점에서 목적지까지의 내비게이션 지도상의 직선 최단거리를 획득하는 직선거리산출단계; 내비게이션을 이용하여 차량의 현재위치 지점에서 목적지까지의 경로를 모두 검색하는 경로검색단계; 검색된 경로 중 어느 하나를 선택하는 경로선택단계; 선택된 경로의 길이를 산출하여 획득하는 경로길이산출단계를 더 포함할 수 있다.
주행거리(R1)는 아래 [수학식 1]로 연산되고, 연산된 주행거리(R1)를 반경으로 하는 동심원 또는 원호를 내비게이션에 표출하여 전기자동차의 주행범위를 안내하며,
[수학식 1]
R1 = (L * (A/Bn)) + D
상기 L은 주행가능거리이고, A는 목적지와 전기자동차의 현재위치 지점의 직선 최단거리이며, Bn은 현재위치에서 목적지까지의 경로 중 선택된 n경로의 길이이고, D는 배터리상태 및 도로상태에 따른 추가주행가능거리이다.
설정한 목적지가 전기자동차의 주행가능거리보다 원거리에 위치한 경우, 내비게이션 화면에 경로 확인 및 충전소 검색 메시지를 출력하는 메시지출력단계; 충전소 검색시 내비게이션의 위치정보를 이용하여 인접하는 주변 충전소 위치정보를 내비게이션 화면에 출력하는 충전소표시단계; 및 표시된 충전소 중 하나를 선택하여 경유지로 설정하는 경유지설정단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 주행범위안내단계에서는 목적지를 설정하지 않은 경우, 주행거리(R2)는 아래 [수학식 2]으로 연산되고, 연산된 주행거리(R2)를 반경으로 하는 동심원 또는 원호를 내비게이션에 표출하여 전기자동차의 주행범위를 안내하며,
[수학식 2]
R2 = (L * 1/
Figure 112011087827514-pat00001
) + D
상기 L은 주행가능거리이고, D는 배터리상태 및 도로상태에 따른 추가주행가능거리이다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 전기자동차의 주행범위 안내방법은 차량의 내비게이션을 이용함으로써 서비스를 실행하는데 있어 소요되는 비용을 최소화할 수 있고, 최대 주행거리를 운전자가 확인할 수 있도록 함으로써 배터리의 충전시간을 인지하는 등 사용자의 편의성을 극대화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 주행범위 안내방법의 순서도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 주행범위를 설정하여 내비게이션에 출력한 화면 상태도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차의 주행범위 안내방법에 대하여 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 주행범위 안내방법은 내비게이션과 연동하여 사용자에게 전기자동차가 주행가능한 범위를 설정하는 것이고, 이는 종래에 이미 구비되었던 내비게이션의 시스템을 이용함으로써 별도의 기자재 등을 구비하지 않고도 구현할 수 있어 최소한의 비용이 소요된다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 주행범위 안내방법은 차량 내비게이션의 위치정보를 이용하여 전기자동차의 현재위치를 확인하는 위치확인단계(S100);
전기자동차의 배터리 충전상태(SOC, state of charge)를 이용하여 차량의 주행가능거리를 산출하는 주행가능거리 산출단계(S200); 및
상기 주행가능거리 산출단계(S200)에서 산출된 전기자동차의 주행가능거리 정보와 내비게이션의 지도정보를 이용하여 전기자동차의 현재위치에서 앞으로 주행가능한 영역인 주행가능범위를 연산하는 주행범위안내단계(S300);를 포함할 수 있다. 또한, 연산된 주행범위는 차량 또는 모바일 기기의 디스플레이상에서 지도에 범위를 보여주는 방식으로 출력될 수도 있고 음성을 통하여 범위를 안내하는 방식으로도 알려줄 수 있을 것이다.
상기 주행가능거리 산출단계(S200)는 내비게이션에 미리 저장된 산출프로그램을 이용하여 전기자동차의 배터리 충전상태(SOC)에 비례하는 거리정보를 산출할 수 있다.
산출방법으로 일 예로서, 타이머, 속도센서, 전압센서 등을 이용하여 차량의 동력원으로 사용되는 배터리의 잔존용량, 차량의 속도와 가속도, 공조장치의 부하정도, 주행에 요구되는 에너지를 프로그램으로 계산하여 주행가능거리를 산출할 수 있다. 주행가능거리 산출단계는 차량의 주행가능거리를 산출하기 위한 것으로, 특정방식에 한정되지 않고 이미 공지된 다른 여러 방식을 통해 차량의 주행가능거리를 산출할 수 있음은 당연하다.
상기 주행범위안내단계(S300)에서도 내비게이션에 미리 저장된 범위연산프로그램을 이용하여 전기자동차의 주행가능거리를 기준으로 주행범위를 출력할 수 있다.
또한, 상기한 주행범위는 차량의 주행가능거리 정보, 차량 위치정보, 지도 데이터, 목적지 위치, 경로 정보를 이용하여 후술되는 일 실시예의 수학식을 통해서도 그 주행범위를 연산할 수 있다.
상기 주행범위의 연산시에는 목적지의 설정여부에 따라 틀려지는데, 목적지를 설정한 경우에는 아래 [수학식 1]로 주행거리(R1)를 연산하여 산출하고, 연산된 주행거리(R1)를 반경으로 하는 동심원 또는 원호를 내비게이션에 출력하여 전기자동차의 주행범위를 안내하게 된다.
[수학식 1]
R1 = (L * (A/Bn)) + D
여기서, 상기 L은 주행가능거리이고, A는 목적지와 전기자동차의 현재위치 지점의 직선 최단거리이며, Bn은 현재위치에서 목적지까지의 경로 중 선택된 n경로의 길이이고, D는 배터리상태 및 도로상태에 따른 추가주행가능거리이다.
또한, 목적지를 설정하지 않은 경우에는 주행거리(R2)는 아래 [수학식 2]으로 연산되고, 연산된 주행거리(R2)를 반경으로 하는 동심원 또는 원호를 내비게이션에 표출하여 전기자동차의 주행범위를 안내하게 된다.
[수학식 2]
R2 = (L * 1/
Figure 112011087827514-pat00002
) + D
여기서, 상기 L은 주행가능거리이고, D는 배터리상태 및 도로상태에 따른 추가주행가능거리이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 주행범위 안내방법의 순서도로서, 이를 참고하여 설명하면
먼저, 차량 내비게이션의 위치정보를 이용하여 전기자동차의 현재위치를 확인하는 위치확인단계(S100)를 수행하고, 전기자동차의 배터리 전압에 비례하는 주행가능거리를 산출하는 주행가능거리 산출단계(S200)를 수행한다.
산출된 전기자동차의 주행가능거리 정보와, 차량 위치정보, 내비게이션에 마련된 지도 데이터 정보, 목적지 설정시에는 목적지 위치 및 경로 정보를 이용하여 전기자동차의 현재 위치에서 주행가능한 영역을 연산하여 내비게이션의 지도상에 주행범위를 출력하게 된다(S300).
주행범위 연산시에는 내비게이션에 목적지를 설정하였는지 여부를 확인하여 목적지 설정여부에 따라 주행범위를 연산하는 목적지설정단계(S310)를 수행하게 되고, 목적지 설정시에는 목적지까지의 거리와 전기자동차의 주행가능거리를 비교하는 거리비교단계(S320)를 수행하게 된다.
여기서, 상기 목적지설정단계(S310)에서 목적지를 설정한 경우, 차량의 현재위치 지점에서 목적지까지의 내비게이션 지도상의 직선 최단거리를 획득하는 직선거리산출단계(S330)를 수행하고, 내비게이션을 이용하여 차량의 현재위치 지점에서 목적지까지의 경로를 모두 검색하는 경로검색단계(S340)을 수행한다.
목적지까지 주행할 수 있는 모든 경로가 내비게이션의 화면상에 출력되면 사용자는 그 중 하나를 선택하는 경로선택단계(S350)를 수행하게 되고, 경로를 선택하게 되면 내비게이션에 미리 저장된 프로그램을 통해 선택된 경로의 길이를 산출하여 획득하는 경로길이산출단계(S360)를 수행하게 된다.
상기한 과정을 통해 획득한 주행가능거리 정보와, 차량 위치정보, 지도 데이터, 목적지 정보, 경로 정보를 이용하여 상기한 [수학식 1]를 통해 주행범위를 연산하게 되며, 이렇게 연산된 주행범위는 도 2에 도시된 바와 같이, 내비게이션 화면상에 동심원으로 표현될 수 있다.
이때, 거리비교단계(S320)에서 현재의 차량위치에서 목적지까지의 거리가 차량의 주행가능거리보다 짧은 경우에는 상기한 과정을 수행하면 되고, 설정한 목적지가 전기자동차의 주행가능거리보다 원거리에 위치한 경우에는 내비게이션 화면에 경로 확인 및 충전소 검색 메시지를 출력하는 메시지출력단계(S400)를 수행할 수 있다. 이는 목적지가 차량의 주행가능거리보다 원거리에 위치하여 배터리의 재충전 없이는 주행할 수 없음에 따라 경로를 확인하고 충전을 위한 메시지를 출력하는 것이다.
충전소 검색시에는 내비게이션의 위치정보를 이용하여 인접하는 주변 충전소 위치정보를 내비게이션 화면에 출력하는 충전소표시단계(S500)를 수행할 수 있고, 사용자는 표시된 충전소 중 하나를 선택한 후 선택된 충전소를 경유하여 주행할 수 있도록 경유지로 설정하는 경유지설정단계(S600)를 수행할 수 있다.
충전소를 경유지로 설정하여 경로를 추가하게 되면, 현재 차량의 위치에서 경유지로 선택한 충전소를 거쳐 목적지로 도달할 수 있는 모든 경로를 검색하게 되고(S340), 사용자는 검색된 경로 중 하나를 선택하면 되며(S350), 이렇게 경로를 선택하게 되면 그 선택된 경로의 길이를 산출하게 된다(S360).
이 후, 산출된 각각의 정보를 이용하여 현재위치에서 주행할 수 있는 영역 즉, 주행범위를 연산하게 되고, 연산후에는 연산된 주행범위를 내비게이션의 화면상에 출력하게 된다(S300). 주행범위의 출력은 예로서, 도 2와 같이 표현될 수 있다.
한편, 주행범위 연산시 목적지를 설정하지 않은 경우에는 차량 위치와 차량의 주행가능거리를 기준으로 하여 주행가능한 영역을 표시할 수 있는데, 이때 주행범위 연산시 내적요인 예로서, 배터리의 상태나 주행속도 등을 참고하여 추가주행거리를 더해줌으로써 그 주행범위를 설정할 수 있고, 또한 외적요인 예로서, 도로상태나 교통상황 등을 참고하여 추가주행거리를 더해준 상태로 주행범위를 연산할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S100: 위치확인단계 S200: 주행거리산출단계
S300; 주행범위안내단계 S310: 목적지설정단계
S320: 거리비교단계 S330: 직선거리산출단계
S340: 경로검색단계 S350: 경로선택단계
S360: 경로길이산출단계 S400: 메시지출력단계
S500: 충전소표시단계 S600: 경유지설정단계

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 차량 내비게이션의 위치정보를 이용하여 전기자동차의 현재위치를 확인하는 위치확인단계(S100);
    전기자동차의 배터리 충전상태(SOC)를 이용하여 차량의 주행가능거리를 산출하는 주행가능거리 산출단계(S200);
    내비게이션에 목적지를 설정하였는지 여부를 확인하는 목적지설정단계(S310);
    목적지를 설정한 경우, 차량의 현재위치 지점에서 목적지까지의 내비게이션 지도상의 직선 최단거리를 획득하는 직선거리산출단계(S330); 및
    상기 목적지까지의 실제 경로에 대한 직선거리의 비율에 따라 상기 주행가능거리를 보정하여 전기자동차의 현재위치에서 앞으로 주행가능한 영역인 주행가능범위를 연산하는 주행범위안내단계(S300);를 포함하며,
    상기 주행범위안내단계(S300)는 상기 직선 최단거리와 상기 목적지까지의 경로 중 선택된 경로의 길이의 비율을 상기 산출산계(S200)에서 산출된 주행가능거리에 적용하여 상기 주행가능범위를 연산하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 주행범위 안내방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 목적지설정단계(S310)는,
    내비게이션을 이용하여 차량의 현재위치 지점에서 목적지까지의 경로를 모두 검색하는 경로검색단계(S340);
    검색된 경로 중에서 선택을 입력받는 경로선택단계(S350); 및
    선택된 경로의 길이를 산출하는 경로길이산출단계(S360);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 주행범위 안내방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 주행범위안내단계(S300)는 연산된 주행가능범위를 배터리상태 및 도로상태를 감안하여 보정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 주행범위 안내방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 주행가능범위는 하기의 [수학식 1]로 연산되는 주행거리(R1)를 반경으로 하는 동심원 또는 원호로 도출되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 주행범위 안내방법.
    [수학식 1]
    R1 = (L * (A/Bn)) + D
    (여기서, L은 주행가능거리이고, A는 목적지와 전기자동차의 현재위치 지점의 직선 최단거리이며, Bn은 현재위치에서 목적지까지의 경로 중 선택된 n경로의 길이이고, D는 배터리상태 및 도로상태에 따른 추가주행가능거리임.)
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 주행범위안내단계(S300)는,
    상기 목적지가 전기자동차의 주행가능거리보다 원거리에 위치한 경우, 인접하는 주변 충전소 또는 선택된 주변 충전소를 경유지로 설정하는 경유지설정단계(S600);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 주행범위 안내방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 목적지를 설정하지 않은 경우, 하기의 [수학식 2]로 계산되는 주행거리(R2)를 반경으로 하는 동심원 또는 원호로 주행가능범위를 도출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 주행범위 안내방법.
    [수학식 2]
    R2 = (L * 1/
    Figure 112017129328456-pat00003
    ) + D
    (여기서, L은 주행가능거리이고, D는 배터리상태 및 도로상태에 따른 추가주행가능거리임.)
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