KR102371424B1 - Bms를 기반으로 하는 차량 통합관리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 차량 통합관리시스템으로서, 호스트차량에 내장된 배터리셀과 연결되고, 제1 무선통신모듈이 결합되어 상기 제1 무선통신모듈을 통해, 상기 배터리셀에 대한 BMS정보를 송신하는 BMS 모듈; 상기 제1 무선통신모듈과 무선연결되는 제2 무선통신모듈이 내장되어 상기 BMS정보를 수신하도록 구성되며, 제1 GPS모듈이 구비되어, GPS위성으로부터 GPS좌표정보를 수신하도록 구성된, 운전자의 호스트개인단말기; 및 무선네트워크망을 통해 상기 호스트개인단말기와 연결됨으로써, 상기 BMS정보 및 GPS좌표정보를 전송받는 통합서버로서, 상기 호스트개인단말기로부터 전송된 상기 BMS정보 및 GPS좌표정보를 기설정된 방식으로 이용하여, 차량충전에 대한 연산정보를 제공하도록 구성된, 충전정보연산모듈; 및 상기 BMS정보, GPS좌표정보 및 상기 충전정보연산모듈로부터 전송된 상기 연산정보를 저장하는 데이터베이스모듈; 을 포함하는, 통합서버; 를 포함하며, 상기 충전정보연산모듈은, 상기 BMS정보 및 GPS좌표정보를 기설정된 방식으로 이용하여, 상기 호스트차량의 현재위치를 기준으로, 최적의 차량충전소정보를 도출하며, 상기 차량충전소정보를 상기 호스트개인단말기로 전송하는, 차량 통합관리시스템을 제공한다.

Description

BMS를 기반으로 하는 차량 통합관리시스템{Vehicle integrated management system based on BMS}
본 발명은 BMS를 기반으로 하는 차량 통합관리시스템에 관한 것이다.
자동차 기술의 발달과 국민의 생활수준이 향상됨에 따라 국내의 자동차 보급수가 급속도로 증가되었다. 현재 국내 자동차 보급량은 거의 1가구당 1차량을 보유하고 있다.
이와 같이 자동차의 수가 많아짐에 따라 교통 혼잡 및 배기가스로 인한 공해 등이 심각해지고 있다. 또한 환경 오염 및 화석 에너지 부족으로 인한 친환경 및 에너지 자원의 절약이 강조되고 있으며, 자동차 산업에서도 경쟁력 향상을 위해 친환경적이고, 고에너지 효율 자동차인 전기자동차의 개발이 활발해지고 있다.
최근 배터리 등의 성능 개선과 비용절감에 힘입어 전기자동차가 일반적인 용도의 차량으로서 상용화되어 시범 운용되고 있다. 전기자동차는 주행 중에 CO2 등을 배출하지 않고, 환경성능의 우수함과 동시에 반응이 좋은 강력한 가속 성능이나 조용하고 원활한 주행감 등 차량의 매력을 크게 변화시키는 특징을 가지고 있다.
이러한 전기자동차는 배터리에 의해 모든 동작을 수행하므로 배터리 수명 및 배터리의 전력 관리는 매우 중요한 요소이다. 또한, 이러한 배터리를 충전할 수 있는 충전기의 보급 및 이런 충전기들을 제공하는 충전소의 설치 또한 전기자동차를 활성화시킬 수 있는 중요한 요소들 중 하나일 것이다.
그러나 현재 전기자동차의 배터리 종류가 다양하고, 이러한 배터리를 충전하는 충전기의 종류도 다양하게 개발되어 공급되고 있다.
따라서 전기자동차 운전자가 자신의 전기자동차의 배터리의 충전을 지원하지 않는 충전기만을 구비한 충전소로 들어가게 된다면 운전자는 당황하게 될 것이다. 특히 배터리의 충전전력이 매우 약한 상태에서 다른 충전소를 찾는데 어려움을 격을 수 있는 문제점이 있었다 따라서 운전자는 자신의 전기자동차 배터리를 충전할 수 있는 충전소를 미리 파악해 두어야 할 필요가 있다. 그러나 자신의 전기자동차 배터리를 충전할 수 있는 충전소를 모두 파악할 수 없으므로 운전자가 평소 자신의 운전 경로를 벗어나 운전하는 경우 난처한 사항에 처할 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 전기자동차의 배터리 관리가 매우 중요하다. 그러나 현재 전기자동차의 배터리 상태 모니터링은 차량에 탑승하여 차량에 설치된 배터리 모니터링 장치를 통해서만 확인할 수 있거나, 충전기에 연결된 상태에서 충전기를 통해서만 확인 가능한 제한적인 문제가 있다.
(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2013-0066604호
(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2016-0098766호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
첫째, 본 발명은 전기자동차 배터리셀의 상태를 확인하고, 이를 기반으로, 최적의 충전소 정보를 제공하는 기술을 제안하고자 한다.
둘째, 본 발명은 배터리셀 이외에, 해당 전기자동차의 위치정보를 이용함과 동시에, 다른 전기자동차들의 위치정보까지 함께 고려하여, 운전자에게 보다 정확한 충전정보를 제공하는 기술을 제안하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 차량 통합관리시스템으로서, 호스트차량에 내장된 배터리셀(112)과 연결되고, 제1 무선통신모듈(114)이 결합되어 상기 제1 무선통신모듈(114)을 통해, 상기 배터리셀(112)에 대한 BMS정보를 송신하는 BMS(Battery Management System) 모듈(110); 상기 제1 무선통신모듈(114)과 무선연결되는 제2 무선통신모듈(124)이 내장되어 상기 BMS정보를 수신하도록 구성되며, 제1 GPS모듈(126)이 구비되어, GPS위성으로부터 GPS좌표정보를 수신하도록 구성된, 운전자의 호스트개인단말기(120); 및 무선네트워크망을 통해 상기 호스트개인단말기(120)와 연결됨으로써, 상기 BMS정보 및 GPS좌표정보를 전송받는 통합서버(200)로서, 상기 호스트개인단말기(120)로부터 전송된 상기 BMS정보 및 GPS좌표정보를 기설정된 방식으로 이용하여, 차량충전에 대한 연산정보를 제공하도록 구성된, 충전정보연산모듈(210); 및 상기 BMS정보, GPS좌표정보 및 상기 충전정보연산모듈(210)로부터 전송된 상기 연산정보를 저장하는 데이터베이스모듈(220); 을 포함하는, 통합서버(200); 를 포함하며, 상기 충전정보연산모듈(210)은, 상기 BMS정보 및 GPS좌표정보를 기설정된 방식으로 이용하여, 상기 호스트차량의 현재위치를 기준으로, 최적의 충전소정보를 도출하며, 상기 차량충전소정보를 상기 호스트개인단말기(120)로 전송하는, 차량 통합관리시스템을 제공한다.
또한, 상기 충전정보연산모듈(210)은, 상기 BMS정보에 포함된, 상기 배터리셀(112)의 현재 전압정보, 전류정보, 온도정보, 잔존용량정보, 노화정보 및 이상정보 중 적어도 어느 하나를 기설정된 방식으로 연산하여, 상기 호스트차량의 주행가능시간정보 또는 주행가능거리정보를 제공하는, 주행연산부(211); 를 포함하며, 상기 호스트개인단말기(120)는, 통합디스플레이모듈(122)을 더 포함하고, 상기 주행연산부(211)로부터 전송된 상기 주행가능시간정보 또는 주행가능거리정보를 표시하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 통합서버(200)는, 맵정보가 미리 저장되며, 상기 호스트차량의 GPS좌표정보 및 상기 호스트차량이 위치하는 도로상태정보를 이용하여, 상기 호스트차량의 운전자에게 경로정보를 제공하는 네비게이션모듈(230); 을 더 포함하며, 상기 충전정보연산모듈(210)은, 상기 호스트차량의 현재위치에 대한 GPS좌표정보 및 상기 주행가능시간정보 또는 주행가능거리정보를 이용하여, 상기 호스트차량의 도착 가능한 충전소를 유효충전소로 구분하여 제공하는, 유효충전소검색부(212); 및 상기 유효충전소 각각에 대해, 상기 호스트차량의 예상이동시간정보 및 상기 유효충전소의 대기정보를 기반으로, 최종소요시간을 연산하는, 소요시간연산부(213); 를 더 포함하며, 상기 소요시간연산부(213)를 통해 도출되는 상기 최종소요시간은, 상기 호스트차량의 현재위치 및 상기 유효충전소의 위치정보를 상기 네비게이션모듈(230)에 입력하여 상기 네비게이션모듈(230)에 의해 연산되는, 상기 예상이동시간정보; 상기 유효충전소의 대기정보에 포함된, 현재 충전 중인 타차량의 충전잔여시간정보 및 현재 대기중인 타차량의 수량정보를 통해, 예측되는 대기시간정보로서, 상기 타차량의 수량정보의 변동을 실시간으로 반영하는, 대기시간정보; 및 상기 예상이동시간정보 및 상기 대기시간정보가 중복되는, 중복시간정보; 를 이용하여 산출되되, 상기 최종소요시간은, 상기 예상이동시간정보 및 상기 대기시간정보의 합에서, 상기 중복시간정보를 제외시킴으로써, 도출될 수 있다.
또한, 상기 차량 통합관리시스템은, 상기 무선네트워크망을 통해, 상기 통합서버(200)에 동시에 연결 가능하도록 구성된 타차량운전자의 개인단말기; 를 더 포함하며, 상기 충전정보연산모듈(210)은, 상기 타차량운전자의 개인단말기로부터, 상기 제k 충전소로 이동하는 타차량을 확인하는 타차량이동확인부(214); 를 더 포함하고, 상기 타차량이동확인부(214)는, 상기 타차량 각각의 현재위치로부터 상기 제k 충전소까지 도착하는 타차량도착시간정보를 확인하되, 상기 타차량 및 상기 호스트차량의 예상이동시간정보를 비교하며, 상기 호스트차량의 예상이동시간정보보다 더 작은 값을 갖는 타차량의 수량정보를 상기 대기시간정보에 더 반영할 수 있다.
또한, 상기 호스트차량은, 제2 GPS모듈(130)이 구비되어, GPS위성으로부터 GPS좌표정보를 수신하도록 구성되며, 상기 충전정보연산모듈(210)은, 상기 호스트차량의 GPS좌표정보를 결정하는, 호스트차량위치결정부(215); 를 더 포함하며, 상기 호스트차량위치결정부(215)는, 상기 제1 GPS모듈(126)에 의해 획득된 제1 GPS좌표정보 및 상기 제2 GPS모듈(130)에 의해 획득된 제2 GPS좌표정보를 비교하되, 상기 제1 및 제2 GPS좌표정보가 상이한 경우, 상기 제2 무선통신모듈(124)을 이용하여, 상기 호스트차량으로부터 기설정된 거리에 위치한 타차량의 GPS모듈 또는 상기 타차량 운전자의 GPS모듈로부터 타차량 GPS좌표정보를 수신하도록 설정되며, 상기 타차량 GPS좌표정보가 단수인 경우, 상기 제1 및 제2 GPS좌표정보 중 상기 타차량 GPS좌표정보와 일치하는 GPS좌표정보를 상기 호스트차량의 GPS좌표정보로 결정하고, 상기 타차량 GPS좌표정보가 복수일 경우, 상기 타차량 GPS좌표정보 중 가장 큰 비율을 갖는 GPS좌표정보를 상기 호스트차량의 GPS좌표정보로 결정할 수 있다.
첫째, 본 발명은 전기자동차 배터리셀의 상태를 확인하고, 이를 기반으로, 최적의 충전소 정보를 제공할 수 있다.
둘째, 본 발명은 배터리셀 이외에, 해당 전기자동차의 위치정보를 이용함과 동시에, 다른 전기자동차들의 위치정보까지 함께 고려하여, 운전자에게 보다 정확한 충전정보를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 통합관리시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 통합관리시스템을 이용하여 유효충전소를 검색하여 호스트차량의 운전자에게 정보를 제공하는 과정을 개략적으로 도시하는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량 통합관리시스템을 이용하여 타차량들의 접속정속 및 이동정보를 호스트차량의 운전자에게 제공하는 과정을 개략적으로 도시하는 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량 통합관리시스템을 이용하여 호스트차량의 정확한 GPS좌표정보를 제공하는 과정을 개략적으로 도시하는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 호스트개인단말기의 통합디스플레이모듈에서 표시되는 일 예시를 도시한다.
도 6은 도 5에서 호스트차량의 배터리경고 알람이 표시되는 일 예시를 도시한다.
도 7은 도 5에서 충전소를 검색하는 일 예시를 도시한다.
도 8은 도 7에서 검색된 결과를 보여주는 일 예시를 도시한다.
이하에서는, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 차량 통합관리시스템을 설명한다. 본원에서 설명되는 호스트차량은 1인용 Electro-Mobility 차량(이하에서는, 'E-Mobility 차량'이라 함)을 전제로 설명하나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 배터리셀을 포함하며, 이를 이용하여 구동되는 차량에는 모두 적용될 수 있음을 미리 명시한다. 또한, '호스트차량'은 본 발명에 따른 차량 통합관리시스템을 사용하는 주체가 되는 차량을 의미하고, 그 이외의 차량은 '타차량'으로 구분하여 설명한다.
도 1을 참고하여 설명하면, 본 발명인 차량 통합관리시스템은 BMS(Battery Management System) 모듈(110), 호스트개인단말기(120) 및 통합서버(200)을 포함한다.
BMS모듈(110)은 제1 무선통신모듈(114)과 결합되며, 제1 무선통신모듈(114)은 호스트차량에 내장된 배터리셀(112)과 전기적으로 연결된다. 배터리셀(112)의 용량 및 형태는 적용되는 호스트차량의 특성에 따라 달라질 수 있다. 제1 무선통신모듈(114)은 BMS모듈(110)로부터 소정의 정보를 무선으로 호스트개인단말기(120)로 송신하는 역할을 수행한다. BMS모듈(110)은 Electro -Mobility 차량의 핵심전원인 배터리셀(112)을 모니터링하여, 충방전시 과충전 및 과방전을 막아주며, 배터리셀(112) 내부의 전압을 균일하게 유지시킴으로써, 에너지효율 및 배터리셀(112)의 수명을 향상시키는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, BMS모듈(110)은 배터리셀(112) 전압, 전류 및 온도의 모니터링(Monitoring), 주행가능거리 예측을 위한 배터리셀 용량(SOC: State of Charge) 계산과 배터리셀 교체를 위한 노화수명 예측(State of Health estimation, SOH), 배터리셀의 안전 운영을 위한 경보 및 사전 안전예방 조치(Protection), 및 배터리셀 자기진단기능(Diagnosis)을 수행하도록 구성된다.
여기서, BMS모듈(110)로부터 취득된 정보는 'BMS정보'로 통칭하며, BMS정보는 배터리셀(112)의 현재 전압정보, 전류정보, 온도정보, 잔존용량정보, 노화정보 및 이상정보를 포함한다. 즉, BMS정보는 배터리셀(112)의 현재상태와 관련된 모든 정보를 의미하는 포괄적인 개념이다. BMS정보는 제1 무선통신모듈(114)을 통해, 후술하는 호스트개인단말기(120)로 전송된다.
한편, 호스트차량은 충전모듈(111)을 더 포함한다. 충전모듈(111)은 배터리셀(112)과 전기적으로 연결되며, 배터리셀(112)의 충전을 수행하는 구성이다.
호스트개인단말기(120)은 호스트차량의 운전자가 소지하는 개인단말기를 의미하며, 스마트폰 내지 스마트태블릿 등을 모두 포함하며, LTE(Long Term Evolution)와 같은 무선인터넷망과 연결 가능한 기기는 모두 적용될 수 있다. 운전자의 통화를 위해, 통화모듈(121)이 내장되는 것이 바람직하다.
호스트개인단말기(120)는 제2 무선통신모듈(124) 및 제1 GPS모듈(126)이 내장된다. 제2 무선통신모듈(124)은 전술한 제1 무선통신모듈(114)과 연결되도록 구성된다. 바람직한 실시예로, 제1 및 제2 무선통신모듈(114, 124)은 블루투스(Bluetooth) 통신모듈로 구성될 수 있으며, 제1 무선통신모듈(114)은 송신기 기능을 수행하며, 제2 무선통신모듈(124)은 수신기 기능을 수행한다. 이에 따라, BMS정보는 제1 무선통신모듈(114)을 통해, 제2 무선통신모듈(124)로 전송될 수 있다.
또한, 호스트개인단말기(120)는 제1 GPS모듈(126)이 내장되는 바, GPS위성으로부터 호스트차량의 GPS좌표정보를 수신할 수 있다. 이를 위해, 운전자가 호스트개인단말기(120)를 소지한 상태로, 호스트차량에 탑승시, 자동으로 제1 GPS모듈(126)이 활성화되도록 설정될 수 있다. 즉, 운전자가 호스트차량 탑승시부터 제1 GPS모듈(126)에 의해 수신된 GPS좌표정보는 호스트차량의 GPS좌표정보로 간주된다.
통합서버(200)는 무선네트워크망을 통해 호스트개인단말기(120)와 연결됨으로써, BMS정보 및 GPS좌표정보(호스트차량의 GPS좌표정보를 의미함)를 전송받는다. 구체적으로, 통합서버(200)는 충전정보연산모듈(210), 데이터베이스모듈(220) 및 네비게이션모듈(230)을 포함한다.
충전정보연산모듈(210)은 호스트차량의 배터리셀(112)에 대한 정보를 이용하여, 호스트차량의 충전상태 및 주행상태를 연산한다.
세부적으로, 충전정보연산모듈(210)은 주행연산부(211), 유효충전소검색부(212), 소요시간연산부(213), 타차량이동확인부(214) 및 호스트차량위치결정부(215)를 포함한다.
주행연산부(211)는 BMS정보에 포함된 배터리셀(112)의 현재상태정보를 기설정된 방식으로 연산하여 호스트차량의 주행정보를 연산한다. 여기서, 배터리셀(112)의 현재상태정보는 현재 전압정보, 전류정보, 온도정보, 잔존용량정보, 노화정보 및 이상정보를 포함하며, 배터리셀(112)의 충방전과 관련된 정보뿐만 아니라, 해당 호스트차량의 연비정보, 무게정보 역시 모두 포함할 수 있다. 호스트차량에 인가되는 무게에 따라, 주행 가능한 시간 또는 거리는 달라질 수 있기 때문이다.
호스트차량의 주행정보는 주행가능시간정보, 주행가능거리정보를 포함한다. 주행가능시간정보는 예로써, '1시간 27분'로 제공될 수도 있으며, '14:00~15:27'로 현재 시각이 반영된 형태로 제공될 수도 있다.
유효충전소검색부(212)는 호스트차량의 현재위치에 대한 GPS좌표정보 및 주행가능시간정보 또는 주행가능거리정보를 이용하여, 호스트차량의 도착 가능한 충전소를 유효충전소로 구분하여 제공한다. 전술한 바와 같이, 주행가능시간정보 및 주행가능거리정보는 배터리셀(112)의 현재상태정보를 기반으로 연산되는 바, 충전없이 도착 가능한 충전소를 유효 및 무효로 구분하여 제공한다.
일 예시로, 주행가능시간정보는 1시간 27분이며, 주행가능거리정보는 27km인 경우, 현재위치에 대한 GPS좌표정보를 기준으로, 충전소 중 거리가 27km를 초과하는 충전소는 모두 '무효'로 구분한다. 도 2를 참고하면, 충전소 2 및 3은 '무효'로 구분된 것으로 도시되는 바, 호스트차량의 현재위치로부터 거리가 주행가능한 거리보다 더 큰 것을 의미하며, 절대적으로 도착할 수 없는 위치의 충전소를 의미한다.
이 과정에서, 네비게이션모듈(230)이 개입될 수 있다. 네비게이션모듈(230)은 맵정보가 미리 저장되며, 호스트차량의 GPS좌표정보 및 호스트차량이 위치하는 도로상태정보를 이용하여, 호스트차량의 운전자에게 경로정보를 제공한다. 네비게이션모듈(230)은 외부의 공공데이터를 통해, 현재 도로상태정보를 확인할 수 있고, 충전소 1 내지 N까지 각각 예상도착시간을 연산한 후, 전술한 '유효' 및 '무효'를 구분할 수 있다.
이러한 정보를 제공받은 호스트차량의 운전자는, '유효'로 구분된 충전소들 중에서 목적지를 선택할 수 있으며, 일 예로, 호스트차량의 운전자는, 다음 목적지, 충전소 가격정보, 서비스정보 등을 모두 고려하여 최적의 충전소를 선택할 수 있다.
다만, 충전소까지의 거리 또는 예상이동시간정보만을 제공한 것인 바, 운전자 입장에서는 완전하지 못한 정보를 제공받은 것이다. 즉, 현재 충전소에 대한 정보가 고려되지 않았는 바, 호스트차량의 충전에 대한 완벽한 정보를 제공하기 위해, 현재 충전소의 대기정보를 더 제공하는 것이 바람직하며, 이를 통해, 호스트차량의 운전자는 충전에 총 소요되는 시간을 정확하게 예측할 수 있다.
소요시간연산부(213)는 유효충전소 각각에 대해, 호스트차량의 예상이동시간정보 및 대기정보를 기반으로, 각각의 '최종소요시간'을 연산하여 제공할 수 있다. 구체적으로, '최종소요시간'은 예상이동시간정보, 대기시간정보 및 중복시간정보를 통해 산출될 수 있다.
'예상이동시간정보'는 호스트차량의 현재위치 및 유효충전소(도 2에서는, 충전소 1 및 N을 의미함)의 위치정보가 네비게이션모듈(230)에 자동으로 입력되어 네비게이션모듈(230)에 의해 연산된다.
'대기시간정보'는 유효충전소의 대기정보에 포함된, 현재 충전 중인 타차량의 충전잔여시간정보 및 현재 대기중인 타차량의 수량정보를 통해, 예측되는 대기시간정보이다. 이 때, 타차량의 수량정보의 변동을 실시간으로 반영하도록 구성된다. 타차량과 관련된 내용은 후술하도록 한다. 유효충전소는 충전소의 개수 및 성능이 각각 상이할 수 있는 바, 이러한 정보들 역시 모두 반영되는 것이 바람직하다. 또한, 대기중인 타차량의 수량의 증감은 대기정보에 직접적으로 영향을 미치는 바, 이러한 정보 역시 실시간으로 반영되도록 구성된다.
'중복시간정보'는 전술한 예상이동시간정보 및 대기시간정보가 중복되는 범위를 의미한다. 예시1은, 예상이동시간정보가 14:00~14:50이며, 대기시간정보가 14:00~15:00인 경우, 호스트차량의 실질적인 대기시간은 10분인 바, 이러한 정보를 운전자에게 제공하기 위함이다. 예시2는, 예상이동시간정보가 14:00~14:50이며, 대기시간정보가 14:00~14:40인 경우, 호스트차량의 실질적인 대기시간은 없는 바, 단순히, 이동시간과 대기시간에 대한 정보만을 제공하는 것이 아니라, 운전자에게 실질적인 시간정보를 제공할 수 있는 효과를 발휘한다.
이를 위해, 최종소요시간은 예상이동시간정보 및 대기시간정보의 합에서 중복시간정보를 제외시킴으로써, 도출됨으로써, 운전자에게 최소소요시간의 충전소를 제안할 수 있다. 다만, 호스트차량의 운전자는 다음 목적지 등에 따른 동선정보를 더 고려하여 충전소를 선택할 수 있다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 타차량운전자의 개인단말기를 더 포함하는 차량 통합관리시스템을 설명한다. 타차량의 현재상태를 더 고려함으로써, 호스트차량의 운전자에게 더욱 정확한 시간정보를 제공할 수 있다. 그 전제로, 본 발명에 따른 차량 통합관리시스템은 다수의 타차량 운전자의 개인단말기가 통합서버(200)에 동시연결(또는 동시접속)되도록 구성한다.
전술한 충전정보연산모듈(210)은 타차량이동확인부(214)를 더 포함한다. 타차량이동확인부(214)는 타차량운전자의 개인단말기로부터 제k 충전소로 이동하는 타차량을 확인할 수 있다. 예시로, '제k 충전소'는 호스트차량의 운전자에게 유효충전소로 제공된 충전소에 해당될 수 있다. 호스트차량의 운전자에게 무효충전소는 크게 의미가 없는 바, 타차량과의 경쟁이 필요없기 때문이다.
타차량이동확인부(214)는, 타차량 각각의 현재위치로부터 상기 제k 충전소까지 도착하는 타차량도착시간정보를 확인하되, 타차량 및 상기 호스트차량의 예상이동시간정보를 비교하며, 호스트차량의 예상이동시간정보보다 더 작은 값을 갖는 타차량의 수량정보를 상기 대기시간정보에 더 반영하도록 구성된다.
구체적으로, 타차량이동확인부(124)는 각각의 유효충전소를 기준으로, 동일충전소를 목적지로 하여 이동 중인 타차량을 '동일충전소그룹'으로, 동일 충전소와 인접한 충전소를 목적지로 하여 이동 중인 타차량을 '인접충전소그룹'으로, 무효충전소를 목적지로 하여 이동 중인 타차량을 '비경쟁충전소그룹'으로 구분한다.
일 예시로, 도 2에서 유효충전소로 구분된 충전소 1에 대해, 현재 타차량 1, 타차량 3 및 타차량 7이 이동 중이며, 충전소 1과 인접위치로 구분된 충전소 7로 이동중인 타차량 9, 타차량 10이 있다고 가정하면, 타차량 1, 3 및 7은 '동일충전소그룹'으로 구분되며, 타차량 9 및 10은 '인접충전소그룹'으로 구분된다. 여기서, 인접충전소그룹을 별도로 구분하는 이유는, 이들의 운전자의 선택에 따라, 목적지가 변경될 개연성이 있는 바, 목적지가 충전소 7에서 충전소 1로 변경될 수도 있는 것을 미리 정량적으로 반영하기 위함이다. 동일충전소그룹 및 인접충전소그룹을 수치적으로 구분하기 위해, 동일충전소그룹에는 소정의 가중치를 부여할 수 있다.
또한, 타차량이동확인부(214)는 동일충전소그룹 중에서 '선순위타차량그룹' 및 '후순위타차량그룹'으로 구분한다. 이는 해당 충전소를 기준으로, 도착시간이 빠른 타차량 및 늦은 타차량을 구분하는 것이다. 호스트차량 입장에서는, 선순위타차량그룹이 의미있는 바, 이들의 수량을 판단한 후, 각각의 충전시간을 고려하여, 특정 충전소에 대한 호스트차량의 대기시간정보를 산출할 수 있다. 예를 들어, 선순위타차량의 수량이 3대이고, 각각의 충전시간이 30분씩 소요되는 경우, 총 90분의 대기시간이 발생됨을 고려하는 것이다. 물론, 이 경우에도, 호스트차량의 중복시간정보를 고려할 뿐만 아니라, 선순위타차량 수량의 증감변동 역시 실시간으로 반영할 수 있다. 본 발명에서, 호스트차량 및 타차량은 주체에 따라, 달라질 수 있다. 다시 말해, 타차량 1이 해당 호스트차량에서 바라볼 때에는, 타차량이지만, 타차량 1의 운전자가 주체가 되어 본 발명을 이용할 경우에는, 타차량 1이 해당 호스트차량이 될 수 있다. 즉, 본 발명은 다수의 차량 및 운전자들에게 충전소에 대한 정보를 제공하는 플랫폼 시스템을 제공할 수 있다.
도 4를 참조하여, 본 발명인 차량 통합관리시스템을 이용하여 호스트차량의 정확한 위치를 결정하는 과정을 설명한다.
그 전제로써, 호스트차량은 제2 GPS모듈(130)이 더 구비되며, 제2 GPS모듈(130)을 통해, GPS좌표정보를 수신하도록 구성된다. 충전정보연산모듈(210)은 호스트차량위치결정부(215)를 더 포함함으로써, 호스트차량의 GPS좌표정보를 결정한다.
호스트차량위치결정부(215)는, 제1 GPS모듈(126)에 의해 획득된 제1 GPS좌표정보 및 제2 GPS모듈(130)에 의해 획득된 제2 GPS좌표정보를 비교하되, 제1 및 제2 GPS좌표정보가 상이한 경우, 제2 무선통신모듈(124)을 이용하여, 호스트차량으로부터 기설정된 거리에 위치한 타차량의 GPS모듈 또는 상기 타차량 운전자의 GPS모듈로부터 타차량 GPS좌표정보를 수신하도록 설정된다.
구체적인 연산 방식은 다음과 같다.
타차량 GPS좌표정보가 단수인 경우, 제1 및 제2 GPS좌표정보 중 타차량 GPS좌표정보와 일치하는 GPS좌표정보를 상기 호스트차량의 GPS좌표정보로 결정하고, 타차량 GPS좌표정보가 복수일 경우, 타차량 GPS좌표정보 중 가장 큰 비율을 갖는 GPS좌표정보를 상기 호스트차량의 GPS좌표정보로 결정한다. 여기서, 상기 비율은 관리자 또는 설계자의 선택에 따라 최적의 값으로 설정될 수 있다.
도 4를 참조하여 설명하면, 현재 타차량 1 내지 5가 해당 호스트차량과 인접한 거리에 위치한 상태로 주행 중이거나 또는 정차 중이다. 이 때, 상대적으로 가까운 거리에 위치한 타차량 1 및 5의 GPS모듈로부터 타차량 GPS좌표정보를 수신하도록 설정된다. 이 과정에서, 호스트차량은 고도계를 더 구비할 수 있으며, 이를 통해, 호스트차량의 수직방향으로의 위치변화 역시 함께 감지하여 고려할 수 있다. 다만, 호스트차량이 고층 건물 사이, 건물 내부와 외부를 통과하는 과정에서, GPS좌표정보를 순간적으로 수신할 수 없는 경우, 외부의 차량인 타차량에 의존하여, 호스트차량의 위치를 결정하는 과정을 의미한다.
여기서, 타차량의 GPS좌표정보는 호스트차량의 GPS좌표정보와 완벽하게 일치하지 않더라도, 데이터베이스모듈에 저장된 호스트차량의 동선정보를 기반으로 판단할 때, 호스트차량의 GPS좌표정보를 정확하게 예측할 수 있기 때문이다. 도 4의 도시는 특정 시각에서의 상태를 도시하는 것이며, GPS좌표정보는 기설정된 시간을 주기로 계속 수신하는 바, 도 4의 상태는 시간별로 계속 변화될 수 있다.
전술한 바와 같이, 호스트차량의 제2 GPS모듈(130)과 호스트개인단말기(120)의 제1 GPS모듈(126)은 GPS좌표정보값이 상호 동일해야 하나, 상이할 경우, 어떠한 GPS좌표정보를 현재 호스트차량의 정확한 위치정보로 결정하는지에 대한 구성이다. 호스트차량의 위치정보를 정확하게 결정하는 것은 예상이동시간정보를 연산하는 과정에서도 매우 중요한 바, 본 발명에서는 호스트차량위치결정부(215)를 통해 상기와 같이 호스트차량의 위치를 정확하게 결정한다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
110: BMS모듈
112: 배터리셀
114: 제1 무선통신모듈
120: 호스트개인단말기
122: 통합디스플레이모듈
124: 제2 무선통신모듈
126: 제1 GPS모듈
130: 제2 GPS모듈
200: 통합서버
210: 충전정보연산모듈
211: 주행연산부
212: 유효충전소검색부
213: 소요시간연산부
214: 타차량이동확인부
215: 호스트차량위치결정부
220: 데이터베이스모듈

Claims (5)

  1. 차량 통합관리시스템으로서,
    호스트차량에 내장된 배터리셀(112)과 연결되고, 제1 무선통신모듈(114)이 결합되어 상기 제1 무선통신모듈(114)을 통해, 상기 배터리셀(112)에 대한 BMS정보를 송신하는 BMS(Battery Management System) 모듈(110);
    상기 제1 무선통신모듈(114)과 무선 연결되는 제2 무선통신모듈(124)이 내장되어 상기 BMS정보를 수신하도록 구성되며, 제1 GPS모듈(126)이 구비되어, GPS위성으로부터 GPS좌표정보를 수신하도록 구성된, 운전자의 호스트개인단말기(120); 및
    무선 네트워크망을 통해 상기 호스트개인단말기(120)와 연결되어 상기 BMS정보 및 GPS좌표정보를 전송받는 통합서버(200)로서,
    상기 호스트개인단말기(120)로부터 전송된 BMS정보 및 GPS좌표정보를 기설정된 방식을 이용하여, 차량충전에 대한 연산정보를 제공하도록 구성된, 충전정보연산모듈(210);
    상기 BMS정보, GPS좌표정보 및 상기 충전정보연산모듈(210)로부터 전송된 연산정보를 저장하는 데이터베이스모듈(220); 및
    맵정보가 미리 저장되며, 상기 호스트차량의 GPS좌표정보 및 상기 호스트차량이 위치하는 도로상태정보를 이용하여, 상기 호스트차량의 운전자에게 경로정보를 제공하는 네비게이션모듈(230);을 포함하는, 통합서버(200);
    를 포함하며,
    상기 충전정보연산모듈(210)은,
    상기 BMS정보에 포함된, 상기 배터리셀(112)의 현재 전압정보, 전류정보, 온도정보, 잔존용량정보, 노화정보 및 이상정보 중 적어도 하나를 기설정된 방식으로 연산하여, 상기 호스트차량의 주행가능시간정보 또는 주행가능거리정보를 제공하는 주행연산부(211);
    상기 호스트차량의 현재위치에 대한 GPS좌표정보 및 상기 주행가능시간정보 또는 주행가능거리정보를 이용하여, 상기 호스트차량의 도착 가능한 충전소를 유효충전소로 구분하여 제공하는, 유효충전소검색부(212); 및
    상기 유효충전소 각각에 대해, 상기 호스트차량의 예상이동시간정보 및 상기 유효충전소의 대기정보를 기반으로, 최종소요시간을 연산하는, 소요시간연산부(213);를 포함하고,
    상기 충전정보연산모듈(210)은,
    상기 BMS정보 및 GPS좌표정보를 기설정된 방식을 이용하여, 상기 호스트차량의 현재위치를 기준으로 최적의 차량충전소정보를 도출하며, 상기 차량충전소정보를 상기 호스트개인단말기(120)로 전송하고,
    상기 소요시간연산부(213)를 통해 도출되는 상기 최종소요시간은,
    상기 호스트차량의 현재위치 및 상기 유효충전소의 위치정보를 상기 네비게이션모듈(230)에 입력하여 상기 네비게이션모듈(230)에 의해 연산되는, 상기 예상이동시간정보;
    상기 유효충전소의 대기정보에 포함된, 현재 충전 중인 타차량의 충전잔여시간정보 및 현재 대기중인 타차량의 수량정보를 통해, 예측되는 대기시간정보로서, 상기 타차량의 수량정보의 변동을 실시간으로 반영하는, 대기시간정보; 및
    상기 예상이동시간정보 및 대기시간정보가 중복되는, 중복시간정보;
    를 이용하여 산출되되,
    상기 최종소요시간은, 상기 예상이동시간정보 및 대기시간정보의 합에서, 상기 중복시간정보를 제외시킴으로써, 도출되는,
    차량 통합관리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 호스트개인단말기(120)는,
    통합디스플레이모듈(122)을 더 포함하고, 상기 주행연산부(211)로부터 전송된 주행가능시간정보 또는 주행가능거리정보를 표시하도록 구성된,
    차량 통합관리시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차량 통합관리시스템은,
    상기 무선네트워크망을 통해, 상기 통합서버(200)에 동시에 연결 가능하도록 구성된 타차량운전자의 개인단말기를 더 포함하며,
    상기 충전정보연산모듈(210)은,
    상기 타차량운전자의 개인단말기로부터, 상기 유효충전소로 이동하는 타차량을 확인하는 타차량이동확인부(214)를 더 포함하고,
    상기 타차량이동확인부(214)는,
    상기 타차량 각각의 현재위치로부터 상기 유효충전소까지 도착하는 타차량도착시간정보를 확인하되, 상기 타차량 및 상기 호스트차량의 예상이동시간정보를 비교하며, 상기 호스트차량의 예상이동시간정보보다 더 작은 값을 갖는 타차량의 수량정보를 상기 대기시간정보에 더 반영하는,
    차량 통합관리시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 호스트차량은, 제2 GPS모듈(130)이 구비되어, GPS위성으로부터 GPS좌표정보를 수신하도록 구성되며,
    상기 충전정보연산모듈(210)은,
    상기 호스트차량의 GPS좌표정보를 결정하는, 호스트차량위치결정부(215)를 더 포함하며,
    상기 호스트차량위치결정부(215)는,
    상기 제1 GPS모듈(126)에 의해 획득된 제1 GPS좌표정보 및 상기 제2 GPS모듈(130)에 의해 획득된 제2 GPS좌표정보를 비교하되,
    상기 제1 및 제2 GPS좌표정보가 상이한 경우, 상기 제2 무선통신모듈(124)을 이용하여, 상기 호스트차량으로부터 기설정된 거리에 위치한 타차량의 GPS모듈 또는 상기 타차량운전자의 GPS모듈로부터 타차량 GPS좌표정보를 수신하도록 설정되며,
    상기 타차량 GPS좌표정보가 단수인 경우, 상기 제1 및 제2 GPS좌표정보 중 상기 타차량 GPS좌표정보와 일치하는 GPS좌표정보를 상기 호스트차량의 GPS좌표정보로 결정하고,
    상기 타차량 GPS좌표정보가 복수일 경우, 상기 타차량 GPS좌표정보 중 가장 큰 비율을 갖는 GPS좌표정보를 상기 호스트차량의 GPS좌표정보로 결정하는,
    차량 통합관리시스템.
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