KR102490483B1 - 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템은, 전기차량이 주행하는 도로를 따라 매설되어 상기 전기차량에 전원을 공급하는 복수의 세그먼트, 각 세그먼트와 일대일로 연결되며, 세그먼트 제어부의 제어 하에 온 또는 오프되어 해당 세그먼트로의 전원 공급을 제어하는 복수의 세그먼트 스위치, 상기 전기차량이 주행하는 주행 도로선의 횡방향으로 설치되며, 각 세그먼트의 번호를 표시하는 세그먼트 번호 표시부, 및 상기 전기차량으로부터 세그먼트 인식 정보를 수신하고, 상기 세그먼트 인식 정보를 기초로 세그먼트 스위치를 제어하여 상기 전기차량에 전원이 공급되도록 제어하는 세그먼트 제어부를 포함한다.

Description

온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING CHARGING OF ONLINE ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행하는 전기차량의 무선 충전을 수행할 때 세그먼트의 위치를 정확히 파악하여 충전할 수 있도록 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
세계 각국은 환경규제 강화와 석유자원 고갈, 석유의 가격인상 등으로 인해 친환경 자동차 개발에 대한 적극적 지원정책을 구사하고 있으며, 이런 정책적 방향에 부합하여 자동차 업체들은 친환경 자동차 개발에 경쟁적으로 투자를 하고 있다.
이와 같은 상황에서 천연가스, 및 에탄올 등의 대체에너지와 전기에너지를 사용하는 전기자동차 개발이 대표적인 차세대 자동차 기술로 부상하고 있으나, 현재 개발 중인 전기자동차는 주행거리, 무게, 가격, 충전 소요시간, 인프라 구축 등에 한계를 가지고 있다.
이런 배경 하에, 전기자동차의 한계를 극복하고, 궁극적으로 주행 중에 집전 및 충전이 가능하도록 하는 온라인 전기자동차 시스템에 대한 기술개발이 시도되고 있다. 온라인 전기자동차(OLEV)란, 도로에 매설된 전원 케이블을 통해 비접촉 자기유도 방식으로 전원을 공급함으로써 기존 전기자동차에 비하여 배터리 의존도가 낮아 배터리 한계를 극복한 전기자동차를 말한다. 여기서 온라인(online)이란 기본적으로 도로에 매설된 전선 위(on line)를 달린다는 것을 뜻하며, 자동차가 전기 및 정보와 연결되어(connected) 있다는 의미도 있다. 온라인 전기자동차(OLEV)는 도로에 매설된 급전장치를 이용하여 비접촉 자기유도 방식으로 전력을 공급받는 구성을 통해, 기존 전기자동차의 배터리 용량에 따른 주행거리 제한 문제 및 리튬 배터리의 높은 가격에 따른 경제성 문제를 극복하고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 세그먼트 기반의 온라인 전기자동차 급전방식을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 인버터에 의해 구동되는 급전코일이 설치된 도로 구간을 세그먼트(10)로 분할하고, 각각의 세그먼트(10)에 대응하는 스위치를 구비할 수 있다. 온라인 전기자동차는 레귤레이터(regulator) 및 집전 인버터 등 내부의 집전장치(20) 및 관련 장치들을 통하여 세그먼트(10)로부터의 자기장을 전기 에너지로 변환하여 모터의 구동 동력으로 사용하거나 배터리에 저장하게 되는 것이다. 이와 같이 급전도로를 일정 길이의 세그먼트(10)로 분할하게 되면, 급전도로의 설치 및 시공이 용이해질 뿐만 아니라, 스위치의 온(on)/오프(off) 제어를 통해 온라인 전기자동차가 위치하고 있는 세그먼트에만 전력을 공급할 수 있도록 함으로써 온라인 전기자동차가 아닌 일반자동차나 보행자 등을 자기장으로부터 보호할 수 있다.
그러나 차량을 감지하여 그 부분의 세그먼트만을 활성화시키기 위하여, 도로상에 추가적인 반도체 소자 및 위치 탐지를 위한 센서 등이 더 설치되고, 이의 운용과 유지 보수를 위한 비용과 노력이 크게 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명과 관련된 선행기술로는 한국등록특허 제1204500호(발명의 명칭 : 온라인 전기자동차용 세그먼트 충전 제어방법)가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 주행하는 전기차량의 무선 충전을 수행할 때 세그먼트의 위치를 정확히 파악하여 충전할 수 있도록 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템은, 전기차량이 주행하는 도로를 따라 매설되어 상기 전기차량에 전원을 공급하는 복수의 세그먼트, 각 세그먼트와 일대일로 연결되며, 세그먼트 제어부의 제어 하에 온 또는 오프되어 해당 세그먼트로의 전원 공급을 제어하는 복수의 세그먼트 스위치, 상기 전기차량이 주행하는 주행 도로선의 횡방향으로 설치되며, 각 세그먼트의 번호를 표시하는 세그먼트 번호 표시부, 및 상기 전기차량으로부터 세그먼트 인식 정보를 수신하고, 상기 세그먼트 인식 정보를 기초로 세그먼트 스위치를 제어하여 상기 전기차량에 전원이 공급되도록 제어하는 세그먼트 제어부를 포함한다.
본 발명에서 상기 복수의 세그먼트는, 기 설정된 일정 개수의 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트 그룹으로 구분되고, 상기 세그먼트 번호 표시부는, 각 세그먼트의 시작 부분에 설치되며, 세그먼트 그룹별로 이진법을 이용하여 세그먼트 번호를 표시할 수 있다.
본 발명에서 상기 세그먼트 인식 정보는, 상기 전기차량의 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호, 상기 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 세그먼트 제어부는, 상기 세그먼트 그룹 번호, 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전기차량의 위치에 대응하는 세그먼트를 판별하고, 상기 판별된 세그먼트와 연결된 세그먼트 스위치를 온시켜 상기 전기차량에 전원을 공급할 수 있다.
본 발명에서 상기 세그먼트 인식 정보는, 상기 전기차량의 현재 위치, 상기 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 세그먼트 제어부는, 상기 복수의 세그먼트 그룹 중 상기 전기차량의 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호를 판별하고, 상기 판별된 세그먼트 그룹 번호, 상기 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전기차량의 위치에 대응하는 세그먼트를 판별하고, 상기 판별된 세그먼트와 연결된 세그먼트 스위치를 온시켜 상기 전기차량에 전원을 공급할 수 있다.
본 발명에서 상기 전기차량은, 통신부, 현재 위치를 감지하는 위치 감지부, 전방을 촬영하는 촬영부, 상기 촬영부를 통해 촬영된 전방 영상에서 상기 세그먼트 번호 표시부를 인식하고, 상기 세그먼트 번호 표시부를 분석하여 상기 전방 세그먼트 번호를 인식하며, 상기 세그먼트 번호 표시부의 너비(width)에 기초하여 상기 전방 세그먼트의 상대 거리를 산출하고, 상기 현재 위치, 상기 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호, 상기 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나를 포함하는 세그먼트 인식 정보를 상기 통신부를 통해 상기 세그먼트 제어부로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 세그먼트 번호 표시부의 너비에 따른 전방 세그먼트의 상대 거리에 대한 정보가 저장된 룩업 테이블을 이용하여 상기 전방 세그먼트의 상대 거리를 산출할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어부는, 복수의 세그먼트 그룹에 대한 정보가 저장된 테이블을 이용하여 상기 복수의 세그먼트 그룹 중 상기 전기차량의 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호를 판별할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 방법은, 세그먼트 제어부가 전기차량으로부터 세그먼트 인식 정보를 수신하는 단계, 상기 세그먼트 제어부가 상기 세그먼트 인식 정보를 기초로 상기 전기차량의 위치에 대응하는 세그먼트를 판별하는 단계, 및 상기 세그먼트 제어부가 상기 판별된 세그먼트와 연결된 세그먼트 스위치를 온시켜 상기 전기차량에 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명에서 상기 세그먼트 인식 정보는, 상기 전기차량의 현재 위치, 상기 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호, 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법은, 주행하는 전기차량의 무선 충전을 수행할 때 주행 도로선에 설치된 세그먼트 번호 표시부를 통해 전원을 공급할 세그먼트의 위치를 정확히 파악함으로써, 전기차량의 충전효율을 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 세그먼트 기반의 온라인 전기자동차 급전방식을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 그룹을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 번호 표시부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 세그먼트의 상대 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템을 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 그룹을 설명하기 위한 예시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 번호 표시부를 설명하기 위한 예시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 세그먼트의 상대 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템은 전기차량(200)이 주행하는 도로(1)에 설치되는 급전장치 및 레귤레이터(미도시)를 구비하는 전기차량(200)을 포함할 수 있다. 여기서, 레귤레이터는 급전장치의 세그먼트(110)로부터 전력을 무선으로 공급받는 구성일 수 있다.
급전장치는 복수의 세그먼트(110), 복수의 세그먼트 스위치(120), 세그먼트 번호 표시부(130), 및 세그먼트 제어부(140)를 포함할 수 있다.
세그먼트(110)는 전기차량(200)이 주행하는 도로(1)를 따라 매설되어 전기차량(200)에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 세그먼트(110)는 전기차량(200)이 주행하는 도로(1)를 소정 구역으로 나누어 도로(1)에 전원을 공급하는 최소 단위를 나타낼 수 있다.
전기차량(200)이 주행하는 도로(1) 중 주행하는 동안 전기차량(200)에 무선으로 전원을 공급하는 도로(이하, 급전 도로, 2)는 일반 도로와 달리 내부에 급전선(미도시)이 설치될 수 있다. 설치된 급전선에 전원을 공급하게 되면 급전선의 형태(배치)에 따라 자장이 발생하고, 발생하는 자장의 형태는 급전선의 배치 형태에 따라 다양하게 나타날 수 있다.
급전 도로(2)에는 복수의 세그먼트(110)가 매설될 수 있다. 복수의 세그먼트(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 기 설정된 일정 개수의 세그먼트(110)를 포함하는 복수의 세그먼트 그룹으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 급전 도로(2)에 10개의 세그먼트(110)가 매설되고, 5개의 세그먼트(110)를 하나의 그룹으로 구분한 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우 도 3에 도시된 바와 같이 첫번째 세그먼트(111a)부터 5번째 세그먼트(115a)는 제1 세그먼트 그룹(110a), 6번째 세그먼트(111b)부터 10번째 세그먼트(115b)까지는 제2 세그먼트 그룹(110c)으로 구분할 수 있다. 이때, 제1 세그먼트 그룹(110a)은 세그먼트(111a)부터 5번째 세그먼트(115a)를 포함할 수 있고, 제2 세그먼트 그룹(110b)은 제1 세그먼트(111b)부터 제5 세그먼트(115b)를 포함할 수 있다.
세그먼트 스위치(120)는 각 세그먼트(110)와 일대일로 연결되며, 세그먼트 제어부(140)의 제어 하에 온 또는 오프되어 해당 세그먼트(110)로의 전원 공급을 제어할 수 있다.
본 실시예에서는 세그먼트 스위치(120)가 특정한 세그먼트(110)에 1:1로 대응되도록 구성하였으나, 세그먼트 스위치(120)는 세그먼트(110)와 1:1로 대응되지 않을 수도 있다.
세그먼트 번호 표시부(130)는 전기차량(200)이 주행하는 주행 도로(1)선의 횡방향으로 설치되며, 각 세그먼트(110)의 번호를 표시할 수 있다. 즉, 세그먼트 번호 표시부(130)는 세그먼트(110)가 위치하는 번호를 인식하기 위해 도로(1)의 가로면 에 표시될 수 있고, 각 세그먼트(110)의 시작 부분에 설치될 수 있다. 세그먼트 번호 표시부(130)는 다이오드(LED : Light Emitting Diode), 반도체 레이저(LD : Laser Diode), 및 고체 레이저(Solid Laser) 등의 발광 소자를 이용하여 각 세그먼트(110)의 번호를 표시할 수 있다.
세그먼트(110)가 복수의 세그먼트 그룹으로 구분된 경우, 세그먼트 번호 표시부(130)는 세그먼트 그룹별로 이진법을 이용하여 세그먼트 번호를 표시할 수 있다.
예를 들어, 각 세그먼트 그룹이 16개의 세그먼트(110)로 구성된 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우, 세그먼트 번호 표시부(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 4자리 수의 이진화법을 이용하여 총 16개 세그먼트(110)의 번호를 표시할 수 있다.
또한, 세그먼트 번호 표시부(130)는 세븐세그먼트(7-Segment)의 원리를 이용하여 각 세그먼트(110)의 번호를 숫자로 표시할 수도 있다.
세그먼트 제어부(140)는 전기차량(200)으로부터 세그먼트 인식 정보를 수신하고, 세그먼트 인식 정보를 기초로 세그먼트 스위치(120)를 제어하여 전기차량(200)에 전원이 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 세그먼트 인식 정보는 전기차량(200)의 현재 위치, 그 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호, 전방 세그먼트 번호, 전방 세그먼트의 상대 거리, 및 전기차량(200)의 속도 등을 포함할 수 있다.
전기차량(200)의 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호, 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리를 세그먼트 인식 정보로 수신한 경우, 세그먼트 제어부(140)는 세그먼트 그룹 번호, 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나에 기초하여 전기차량(200)의 위치에 대응하는 세그먼트(110)를 판별하고, 판별된 세그먼트(110)와 연결된 세그먼트 스위치(120)를 온시켜 전기차량(200)에 전원을 공급할 수 있다.
또한, 전기차량(200)의 현재 위치, 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리를 포함하는 세그먼트 인식 정보를 수신한 경우, 세그먼트 제어부(140)는 복수의 세그먼트 그룹 중 전기차량(200)의 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호를 판별하고, 판별된 세그먼트 그룹 번호, 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나에 기초하여 전기차량(200)의 위치에 대응하는 세그먼트(110)를 판별하며, 판별된 세그먼트(110)와 연결된 세그먼트 스위치(120)를 온시켜 전기차량(200)에 전원을 공급할 수 있다.
예를 들어, 제2 세그먼트 그룹, 제3 세그먼트, 및 전방 세그먼트의 상대 거리 10m를 세그먼트 인식 정보로 수신한 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우, 세그먼트 제어부(140)는 제2 세그먼트 그룹의 제3 세그먼트를 전기차량(200)을 충전시킬 세그먼트로 판별할 수 있고, 전기차량(200)의 속도와 전방 세그먼트의 상대 거리에 기초하여 제2 세그먼트 그룹의 제3 세그먼트와 연결된 세그먼트 스위치(120)를 온시킬 시간을 산출할 수 있다. 그런 후, 세그먼트 제어부(140)는 산출된 시간에 제2 세그먼트 그룹의 제3 세그먼트와 연결된 세그먼트 스위치(120)를 온 시킬 수 있다. 그러면, 제2 세그먼트 그룹의 제3 세그먼트에 전력이 공급되어, 전기차량(200)을 충전시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 세그먼트 제어부(140)는 전기차량(200)으로부터의 세그먼트 인식 정보에 기초하여 세그먼트 스위치(120)의 온 또는 오프를 제어함으로써, 전기차량(200)의 위치를 정확히 알고 세그먼트(110)를 제어할 수 있으며, 이로 인해 전기차량(200)의 충전 효율을 높일 수 있다.
전기차량(200)은 통신부(210), 위치 감지부(220), 촬영부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.
통신부(210)는 통신망과 연동하여 세그먼트 제어부(140)와 전기차량(200) 간의 송수신 신호를 패킷 데이터 형태로 제공하는 데 필요한 통신 인터페이스를 제공할 수 있다. 나아가, 통신부(210)는 세그먼트 인식 정보를 세그먼트 제어부(140)로 전송할 수 있다. 여기서 통신망이라 함은, 세그먼트 제어부(140)와 전기차량(200)을 연결하는 역할을 수행하는 매개체로써, 전기차량(200)이 세그먼트 제어부(140)에 접속한 후 정보를 송수신할 수 있도록 접속 경로를 제공하는 경로를 포함할 수 있다. 또한, 통신부(210)는 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다. 또한, 통신부(210)는 근거리 통신모듈, 무선 통신모듈, 이동통신 모듈, 유선 통신모듈 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
위치 감지부(220)는 전기차량(200)의 현재 위치를 감지하고, 감지된 현재 위치를 제어부(240)로 전송할 수 있다. 위치 감지부(220)는 예컨대, GPS 수신기일 수 있다. 전 세계 측위 시스템(GPS : Global Positioning System)에 속하는 복수의 GPS 위성들이 항법 메시지를 GPS 수신기에 송신하고, GPS 수신기가 GPS 출력신호를 생성하여 제어부(240)에 전송하게 된다.
촬영부(230)는 전기차량(200) 전방의 영상을 촬영하고, 촬영된 전방 영상을 제어부(240)로 전송할 수 있다. 촬영부(230)는 예컨대, 카메라일 수 있다.
제어부(240)는 촬영부(230)를 통해 촬영된 전방 영상에서 세그먼트 번호 표시부(130)를 인식하고, 세그먼트 번호 표시부(130)를 분석하여 전방 세그먼트 번호를 인식할 수 있다. 이때, 제어부(240)는 아다부스트(Adaboost: Adaptive Boosting) Classifier, 딥 러닝(Deep Learning), 칼만 필터(Kalman Filter) 및 파티클 필터(Particle Filter) 등을 이용하여 세그먼트 번호 표시부(130) 및 전방 세그먼트 번호를 인식할 수 있다.
제어부(240)는 전방 영상에서 인식된 세그먼트 번호 표시부(130)의 너비(width)에 기초하여 전방 세그먼트의 상대 거리를 산출할 수 있다. 이때, 제어부(240)는 세그먼트 번호 표시부(130)의 너비에 따른 전방 세그먼트의 상대 거리에 대한 정보가 저장된 룩업 테이블을 저장하고 있고, 그 룩업 테이블을 이용하여 전방 세그먼트의 상대 거리를 산출할 수 있다.
촬영부(230)를 통해 촬영된 전방 영상에는 도 5와 같이 세그먼트 번호 표시부(130)가 표시될 수 있다. 또한, 전기차량(200)의 주행차선은 일정한 너비(W)를 가지고 있으므로, 거리가 멀어질수록 보여지는 너비가 작아질 수 있다. 제어부(240)는 이러한 원리를 이용하여 세그먼트 번호 표시부(130)의 너비(W)를 이용하여 전기차량(200)과 다음 세그먼트 번호 표시부(130)와의 거리를 유추할 수 있다.
또한, 제어부(240)는 위치 감지부(220)로부터 전기차량(200)의 현재 위치를 수신하고, 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호를 판별할 수 있다.
세그먼트 그룹은 세그먼트들이 진행하면서 종료되는 시점까지의 전체 그룹이므로, 제어부(240)는 영상처리를 통해 판별된 세그먼트 번호와 전기차량(200)의 위치를 비교하여 현재 전기차량(200)이 몇 번째 세그먼트 그룹에 위치하는지를 판별할 수 있다.
제어부(240)는 전기차량(200)의 현재 위치, 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호, 전방 세그먼트 번호, 전방 세그먼트의 상대 거리, 및 전기차량(200)의 속도 등을 포함하는 세그먼트 인식 정보를 통신부(210)를 통해 세그먼트 제어부(140)로 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 전기차량(200)의 충전 제어 시스템 및 방법은, 주행하는 전기차량(200)의 무선 충전을 수행할 때 주행 도로선에 설치된 세그먼트 번호 표시부(130)를 통해 전원을 공급할 세그먼트(110)의 위치를 정확히 파악함으로써, 전기차량(200)의 충전효율을 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 세그먼트
120 : 세그먼트 스위치
130 : 세그먼트 번호 표시부
140 : 세그먼트 제어부
200 : 전기차량
210 : 통신부
220 : 위치 감지부
230 : 촬영부
240 : 제어부

Claims (9)

  1. 전기차량이 주행하는 도로를 따라 매설되어 상기 전기차량에 전원을 공급하는 복수의 세그먼트;
    각 세그먼트와 일대일로 연결되며, 세그먼트 제어부의 제어 하에 온 또는 오프되어 해당 세그먼트로의 전원 공급을 제어하는 복수의 세그먼트 스위치;
    상기 전기차량이 주행하는 주행 도로선의 횡방향으로 설치되며, 각 세그먼트의 번호를 표시하는 세그먼트 번호 표시부; 및
    상기 전기차량으로부터 세그먼트 인식 정보를 수신하고, 상기 세그먼트 인식 정보를 기초로 세그먼트 스위치를 제어하여 상기 전기차량에 전원이 공급되도록 제어하는 세그먼트 제어부
    를 포함하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트는,
    기 설정된 일정 개수의 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트 그룹으로 구분되고,
    상기 세그먼트 번호 표시부는,
    각 세그먼트의 시작 부분에 설치되며, 세그먼트 그룹별로 이진법을 이용하여 세그먼트 번호를 표시하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 세그먼트 인식 정보는, 상기 전기차량의 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호, 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 세그먼트 제어부는,
    상기 세그먼트 그룹 번호, 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전기차량의 위치에 대응하는 세그먼트를 판별하고, 상기 판별된 세그먼트와 연결된 세그먼트 스위치를 온시켜 상기 전기차량에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 세그먼트 인식 정보는, 상기 전기차량의 현재 위치, 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 세그먼트 제어부는,
    상기 복수의 세그먼트 그룹 중 상기 전기차량의 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호를 판별하고, 상기 판별된 세그먼트 그룹 번호, 상기 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전기차량의 위치에 대응하는 세그먼트를 판별하고, 상기 판별된 세그먼트와 연결된 세그먼트 스위치를 온시켜 상기 전기차량에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전기차량은,
    통신부;
    현재 위치를 감지하는 위치 감지부;
    전방을 촬영하는 촬영부; 및
    상기 촬영부를 통해 촬영된 전방 영상에서 상기 세그먼트 번호 표시부를 인식하고, 상기 세그먼트 번호 표시부를 분석하여 전방 세그먼트 번호를 인식하며, 상기 세그먼트 번호 표시부의 너비(width)에 기초하여 전방 세그먼트의 상대 거리를 산출하고, 상기 현재 위치, 상기 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호, 상기 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나를 포함하는 세그먼트 인식 정보를 상기 통신부를 통해 상기 세그먼트 제어부로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 세그먼트 번호 표시부의 너비에 따른 전방 세그먼트의 상대 거리에 대한 정보가 저장된 룩업 테이블을 이용하여 상기 전방 세그먼트의 상대 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    복수의 세그먼트 그룹에 대한 정보가 저장된 테이블을 이용하여 상기 복수의 세그먼트 그룹 중 상기 전기차량의 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호를 판별하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  8. 세그먼트 제어부가 전기차량으로부터 세그먼트 인식 정보를 수신하는 단계;
    상기 세그먼트 제어부가 상기 세그먼트 인식 정보를 기초로 상기 전기차량의 위치에 대응하는 세그먼트를 판별하는 단계; 및
    상기 세그먼트 제어부가 상기 판별된 세그먼트와 연결된 세그먼트 스위치를 온시켜 상기 전기차량에 전원을 공급하는 단계
    를 포함하는 온라인 전기차량의 충전 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 세그먼트 인식 정보는,
    상기 전기차량의 현재 위치, 상기 현재 위치에 대응하는 세그먼트 그룹 번호, 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트의 상대 거리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 방법.
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KR101037105B1 (ko) * 2009-10-16 2011-05-26 한국과학기술원 이상모듈 검증관리시스템 및 그 이용방법
KR101167504B1 (ko) * 2009-12-18 2012-07-20 한국과학기술원 온라인 전기자동차용 도로 세그먼트 제어 장치 및 방법

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