KR102522319B1 - 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, 상기 도로 상에 반사기능을 갖는 도료가 도색되어, 상기 복수의 세그먼트 각각의 매설 위치를 표시하는 복수의 세그먼트 표식부, 상기 전기차량에 구비되어, 상기 세그먼트 표식부에 광을 조사하고, 상기 세그먼트 표식부로부터 반사되는 광의 감지에 의한 수광 신호에 기초하여 전방 세그먼트까지의 거리를 산출하는 제어장치를 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 전기자동차(20)는 레귤레이터(regulator, 22) 및 집전 인버터 등 내부의 집전장치 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, 상기 도로 상에 반사기능을 갖는 도료가 도색되어, 상기 복수의 세그먼트 각각의 매설 위치를 표시하는 복수의 세그먼트 표식부, 상기 전기차량에 구비되어, 상기 세그먼트 표식부에 광을 조사하고, 상기 세그먼트 표식부로부터 반사되는 광의 감지에 의한 수광 신호에 기초하여 전방 세그먼트까지의 거리를 산출하는 제어장치를 포함한다.
본 발명에서 상기 복수의 세그먼트 표식부는, 각 세그먼트의 매설 위치 및 면적에 대응하는 도로 상에 상기 도료가 도색되는 세그먼트 표식, 상기 전기차량이 주행하는 방향을 기준으로 상기 세그먼트 표식의 전단에 표시되고, 상기 도료가 일정 길이로 도색되는 일정 개수의 세그먼트 접근 표식을 포함하되, 상기 세그먼트 접근 표식은 일정 간격 이격되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어장치는, 상기 전기차량의 전면 하부에 설치되며, 상기 세그먼트 표식부에 광을 조사하고, 상기 세그먼트 표식부로부터 반사되는 광을 감지하여 수광 신호를 출력하는 센서부, 상기 센서부로부터 출력된 수광 신호의 펄스 유지 시간을 측정하고, 상기 펄스 유지 시간에 기초하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 센서부는, 상기 전기차량의 중심에 설치되는 제1 센서부, 상기 제1 센서부를 기준으로 좌측에 설치되는 제2 센서부, 상기 제1 센서부를 기준으로 우측에 설치되는 제3 센서부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 센서부는, 상기 전기차량이 상기 도로의 정중앙으로 주행하는 경우, 상기 제1 센서부, 제2 센서부 및 제3 센서부는 동일한 파형의 수광 신호를 출력하고, 상기 제어부는 상기 수광 신호에 기초하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출할 수 있다.
본 발명에서 상기 센서부는, 상기 전기차량이 좌측으로 치우쳐서 주행하는 경우, 상기 제1 센서부 및 제2 센서부는 동일한 파형의 수광 신호를 출력하고, 상기 제2 센서부는 수광 신호를 출력하지 않으며, 상기 제어부는, 상기 제1 센서부 및 제2 센서부를 통해 출력되는 수광 신호를 이용하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 운전자에게 도로의 정중앙으로 주행하도록 안내할 수 있다.
본 발명에서 상기 센서부는, 상기 전기차량이 우측으로 치우쳐서 주행하는 경우, 상기 제2 센서부는 수광 신호를 출력하지 않고, 상기 제1 센서부 및 제3 센서부는 동일한 파형의 수광신호를 출력하며, 상기 제어부는, 상기 제1 센서부 및 제3 센서부를 통해 출력되는 수광 신호를 이용하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 운전자에게 도로의 정중앙으로 주행하도록 안내할 수 있다.
본 발명에서 상기 센서부는, 상기 전기차량이 상기 도로의 중앙으로 주행하나 헤딩이 맞지 않은 경우, 상기 제1 센서부, 제2 센서부 및 제3 센서부는 상이한 지연을 갖는 파형의 수광 신호를 출력하고, 상기 제어부는, 상기 제1 센서부, 제2 센서부 및 제3 센서부 중 적어도 하나를 통해 출력되는 수광 신호를 이용하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 운전자에게 차량 헤딩을 맞추도록 안내할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 전기차량의 속도를 고려하여 펄스 유지 시간을 측정하고, 상기 펄스 유지 시간에 기초하여 펄스 유형을 판단하며, 상기 펄스 유형에 기초하여 전기차량과 세그먼트까지의 거리를 산출할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 펄스 유지 시간이 상기 세그먼트 접근 표식에 의한 제1 펄스인지 또는 상기 세그먼트 표식에 의한 제2 펄스인지를 판단하고, 상기 펄스 유형이 제1 펄스인 경우, 상기 제1 펄스의 개수를 '1' 증가시키고, 상기 제1 펄스의 개수와 상기 세그먼트 접근 표식의 세로 길이를 곱연산하며, 상기 곱연산한 값을 상기 세그먼트 표식부의 세로 길이에서 차연산함으로써, 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 상기 펄스 유형이 제2 펄스인 경우 세그먼트 번호를 '1' 증가시키고, 상기 세그먼트 표식부의 세로 길이를 다음 세그먼트까지의 거리로 산출할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어장치는, 상기 전기차량에 설치되며, 상기 전기차량의 전방을 촬영하는 촬영부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 촬영부를 통해 촬영된 전방 영상에서 상기 세그먼트 영역을 인지하고, 상기 센서부의 구동을 제어할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어장치는, 각 세그먼트와 일대일로 연결되는 세그먼트 스위치를 제어하여 상기 전기차량에 전원이 공급되도록 제어하는 세그먼트 제어부와의 통신을 위한 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전방 세그먼트까지의 거리를 포함하는 세그먼트 인식 정보를 통신부를 통해 세그먼트 제어부로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 방법은, 전기차량의 전면 하부에 설치되는 센서부가, 상기 전기차량이 주행하는 도로의 세그먼트 표식부에 광을 조사하고, 상기 세그먼트 표식부로부터 반사되는 광의 감지에 의한 수광 신호를 출력하는 단계, 제어부가 상기 수광 신호의 펄스 유지 시간을 측정하고, 상기 펄스 유시 시간에 기초하여 펄스 유형을 유추하는 단계, 및 상기 제어부가 상기 펄스 유지 시간에 기초하여 전방 세그먼트까지의 거리를 산출하는 단계를 포함한다.
본 발명은 상기 펄스 유형을 유추하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 전기차량의 속도를 고려하여 상기 펄스 유지 시간을 측정하고, 상기 펄스 유지 시간이 세그먼트 접근 표식에 의한 제1 펄스인지 또는 상기 세그먼트 표식에 의한 제2 펄스인지를 판단할 수 있다.
본 발명은 상기 전방 세그먼트까지의 거리를 산출하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 펄스 유형이 제1 펄스인 경우, 상기 제1 펄스의 개수를 '1' 증가시키고, 상기 제1 펄스의 개수와 상기 세그먼트 접근 표식의 세로 길이를 곱연산하며, 상기 곱연산한 값을 상기 세그먼트 표식부의 세로 길이에서 차연산함으로써, 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 상기 펄스 유형이 제2 펄스인 경우 세그먼트 번호를 '1' 증가시키고, 상기 세그먼트 표식부의 세로 길이를 다음 세그먼트까지의 거리로 산출할 수 있다.
본 발명은 상기 수광 신호를 출력하는 단계 이전에, 상기 제어부가, 상기 전기차량에 설치되는 촬영부를 통해 촬영된 전방 영상에서 세그먼트 영역을 인지하고, 상기 센서부의 구동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법은, 주행하는 전기차량의 무선 충전을 수행할 때 주행 도로선에 표시된 세그먼트 표식부를 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 전기차량에 장착되는 센서부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부에서 출력되는 수광 신호를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 표식부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량이 정중앙으로 주행하는 경우 센서부의 수광 신호를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량이 좌측으로 치우쳐서 주행하는 경우 센서부의 수광 신호를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량이 우측으로 주행하는 경우 센서부의 수광 신호를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량이 정중앙으로 주행하나 헤딩이 맞지 않게 주행하는 경우 센서부의 수광 신호를 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량과 세그먼트(110) 간의 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차량과 세그먼트 간의 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
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 전기차량에 장착되는 센서부를 설명하기 위한 예시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부에서 출력되는 수광 신호를 설명하기 위한 예시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 표식부를 설명하기 위한 예시도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량이 정중앙으로 주행하는 경우 센서부의 수광 신호를 설명하기 위한 예시도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량이 좌측으로 치우쳐서 주행하는 경우 센서부의 수광 신호를 설명하기 위한 예시도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량이 우측으로 주행하는 경우 센서부의 수광 신호를 설명하기 위한 예시도, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량이 정중앙으로 주행하나 헤딩이 맞지 않게 주행하는 경우 센서부의 수광 신호를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템은 전기차량(20)이 주행하는 도로(1)에 설치되는 급전장치(미도시), 세그먼트(110)의 매설 위치를 표시하는 표식부 및 레귤레이터(미도시)를 구비하는 전기차량(20)을 포함할 수 있다. 여기서, 레귤레이터는 급전장치의 세그먼트(110)로부터 전력을 무선으로 공급받는 구성일 수 있다.
급전장치는 복수의 세그먼트(110), 복수의 세그먼트 스위치(미도시), 및 세그먼트 제어부(120)를 포함할 수 있다.
세그먼트(110)는 전기차량(20)이 주행하는 도로(1)를 따라 매설되어 전기차량(20)에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 세그먼트(110)는 전기차량(20)이 주행하는 도로(1)를 소정 구역으로 나누어 도로(1)에 전원을 공급하는 최소 단위를 나타낼 수 있다.
전기차량(20)이 주행하는 도로(1) 중 주행하는 동안 전기차량(20)에 무선으로 전원을 공급하는 도로(이하, 급전 도로)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(1)에는 복수의 세그먼트(110)가 매설될 수 있다.
세그먼트 스위치는 각 세그먼트(110)와 일대일로 연결되며, 세그먼트 제어부(120)의 제어 하에 온 또는 오프되어 해당 세그먼트(110)로의 전원 공급을 제어할 수 있다.
세그먼트 제어부(120)는 전기차량(20)으로부터 세그먼트 인식 정보를 수신하고, 세그먼트 인식 정보를 기초로 세그먼트 스위치를 제어하여 전기차량(20)에 전원이 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 세그먼트 인식 정보는 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트(110)까지의 거리를 포함할 수 있다.
세그먼트 제어부(120)는 전기차량(20)으로부터의 세그먼트 인식 정보에 기초하여 세그먼트 스위치(120)의 온 또는 오프를 제어함으로써, 전기차량(20)의 위치를 정확히 알고 세그먼트(110)를 제어할 수 있으며, 이로 인해 전기차량(20)의 충전 효율을 높일 수 있다.
세그먼트 표식부(130)는 전기차량(20)이 주행하는 주행 도로(1) 상에 반사기능을 갖는 도료가 도색되어, 복수의 세그먼트(110) 각각의 매설 위치를 표시할 수 있다. 여기서, 반사기능을 갖는 도료는 예컨대, 유리알(bead) 등을 포함할 수 있다.
이러한 세그먼트 표식부(130)는 세그먼트 표식부(132) 및 일정 개수의 세그먼트 표식부(134)을 포함할 수 있다.
세그먼트 표식부(132)은 세그먼트 매설 위치를 나타내는 것으로, 각 세그먼트(110)의 매설 위치 및 면적에 대응하는 도로(1) 상에 반사 기능을 갖는 도료가 도색될 수 있다. 이때, 세그먼트 표식부(132)은 각 세그먼트(110)와 일대일로 대응되며, 세그먼트(110)의 가로 및 세로 길이와 동일하도록 도색될 수 있다.
세그먼트 표식부(134)은 세그먼트(110)의 접근을 나타내는 것으로, 전기차량(20)이 주행하는 방향을 기준으로 세그먼트 표식부(132)의 전단에 일정 개수 표시될 수 있다. 이때, 각 세그먼트 표식부(134)은 반사 기능을 갖는 도료가 일정 길이로 도색될 수 있고, 각 세그먼트 표식부(134)은 일정 간격 이격될 수 있다.
예를 들면, 세그먼트 표식부(134)은 도 2에 도시된 바와 같이 3개의 세그먼트 표식부(134)을 가질 수 있다.
세그먼트 표식부(134)은 각 세그먼트(110)의 시작 부분에 표시될 수 있다.
예를 들어, 5개의 세그먼트(110)가 매설되고, 3개의 세그먼트 표식부(134)으로 구성된 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우, 세그먼트 표식부(130)는 제1 세그먼트의 매설 위치를 표시하는 제1 세그먼트 표식부, 제2 세그먼트의 매설 위치를 표시하는 제2 세그먼트 표식부, 제3 세그먼트의 매설 위치를 표시하는 제3 세그먼트 표식부, 제4 세그먼트의 매설 위치를 표시하는 제4 세그먼트 표식부, 및 제5 세그먼트의 매설 위치를 표시하는 제5 세그먼트 표식부를 포함할 수 있다. 제1 세그먼트 표식부는 3개의 제1 세그먼트 표식부(134) 및 제1 세그먼트 접근 표식을 포함할 수 있고, 제2 세그먼트 표식부는 3개의 제2 세그먼트 접근 표식 및 제2 세그먼트 표식을 포함할 수 있으며, 제3 세그먼트 표식부는 3개의 제3 세그먼트 접근 표식 및 제3 세그먼트 표식을 포함할 수 있고, 제4 세그먼트 표식부는 3개의 제4 세그먼트 접근 표식 및 제4 세그먼트 표식을 포함할 수 있으며, 제5 세그먼트 표식부는 3개의 제5 세그먼트 접근 표식 및 제5 세그먼트 표식을 포함할 수 있다.
상술한 세그먼트 표식부(130)를 통해 전기차량(20)이 이동하면서 세그먼트(110)의 매설 위치를 정확히 알 수 있고, 이를 통해 세그먼트(110)와 레귤레이터가 잘 정합되도록 할 수 있다.
전기차량(20)은 세그먼트 표식부(130)에 광을 조사하고, 세그먼트 표식부(130)로부터 반사되는 광의 감지에 의한 수광 신호에 기초하여 해당 세그먼트(110)까지의 거리를 산출하는 제어장치(200)를 포함할 수 있다.
제어장치(200)는 센서부(210) 및 제어부(220)를 포함할 수 있다.
센서부(210)는 전기차량(20)의 전면 하부에 설치되며, 세그먼트 표식부(130)에 광을 조사하고, 세그먼트 표식부(130)로부터 반사되는 광을 감지하여 수광 신호를 출력할 수 있다. 이때, 센서부(210)는 전기차량(20)에 복수개 설치될 수 있다.
예를 들면, 센서부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 전기차량(20)의 중심에 설치되는 제1 센서부(212), 제1 센서부(212)를 기준으로 좌측에 설치되는 제2 센서부(214), 및 제1 센서부(212)를 기준으로 우측에 설치되는 제3 센서부(216)를 포함할 수 있다.
각 센서부(210)는 광을 방사하기 위한 발광부, 발광부가 방사하여 세그먼트 표식부(130)로부터 반사되어 되돌아오는 반사광을 수신하여 수신되는 광량에 대응하는 신호를 출력하기 위한 수광부를 포함할 수 있다. 발광부는 광을 조사하기 위한 다이오드로서, LED(light emitting diode) 및 레이저 다이오드(laser diode) 등으로 구성될 수 있다. 수광부는 입사되는 반사광을 검출하기 위한 복수 개의 셀이 선형 어레이 형태로 나열되는 포토 센서, 및 PIN 다이오드 등으로 구성될 수 있다.
센서부(210)는 광이 감지된 경우 '1'을 출력할 수 있고, 광이 감지되지 않은 경우 '0'을 출력할 수 있다. 예를 들면, 센서부(210)는 도 4와 같은 펄스를 수광 신호로 출력할 수 있다. 도 4를 참조하면, 전기차량(20)이 세그먼트 표식부(134)을 통과하는 경우, 센서부(210)는 세그먼트 표식부(134)에 의해 (a)와 같은 펄스를 출력할 수 있다. 또한, 전기차량(20)이 세그먼트 표식부(132)을 통과하는 경우, 센서부(210)는 세그먼트 표식부(132)에 의해 (b)와 같은 펄스를 출력할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 센서부(210)를 3개 장착하는 것으로 설명하였으나, 센서부는 3개보다 작거나 많게 장착할 수 있다.
제어부(220)는 센서부(210)로부터 출력되는 수광 신호의 펄스 유지 시간을 측정하고, 펄스 유지 시간에 기초하여 다음 세그먼트(110)까지의 거리를 산출할 수 있다.
즉, 제어부(220)는 센서부(210)로부터 수광 신호가 수신되면, 수광 신호의 펄스 유지 시간을 측정할 수 있다. 이때, 제어부(220)는 전기차량(20)의 속도를 고려하여 펄스 유지 시간을 측정할 수 있다.
제어부(220)는 펄스 유지 시간에 기초하여 해당 펄스의 유형을 판단할 수 있다. 즉, 제어부(220)는 세그먼트 표식부(134)에 의한 제1 펄스인지, 세그먼트 표식부(132)에 의한 제2 펄스인지를 판단할 수 있다.
제어부(220)는 펄스 유형에 기초하여 전기차량(20)과 세그먼트(110)까지의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들어, 펄스 유형이 제1 펄스인 경우, 제어부(220)는 제1 펄스의 개수를 '1' 증가시키고, 카운트한 제1 펄스의 개수와 세그먼트 표식부(134)의 세로 길이를 곱한 후, 그 곱한 값을 세그먼트 표식부(130)의 세로 길이에서 차연산함으로써, 다음 세그먼트(110)까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한, 펄스유형이 제2 펄스인 경우, 제어부(220)는 세그먼트 번호를 '1' 증가시키고, 세그먼트 표식부(130)의 세로 길이를 다음 세그먼트(110)까지의 거리로 산출할 수 있다. 이때, 제1 펄스의 카운터는 '0'일 수 있다.
예를 들어, 제어부(220)가 다음 세그먼트(110)까지의 거리를 산출하는 방법에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 세그먼트 표식부(130)가 도 5와 같이 구성되고, 세그먼트 표식부(134)이 0.1m, 세그먼트 표식부(132)이 1m, 세그먼트 표식부(134) 간 및 세그먼트 표식부(134)과 세그먼트 표식부(132) 간의 간격이 0.1m, 차량 속도가 10km/h라고 가정하여 설명하기로 한다. 이 경우, 차량은 1초에 2.77m(=10kmh / 3600sec)를 이동할 수 있다. 차량이 세그먼트 표식부(134)을 이동하는데 소요되는 시간은 (2.77m : 1sec = 0.1m : x sec)에 의해 0.036초(펄스 유지 시간)로 산출될 수 있다. 차량이 세그먼트 표식부(132)을 이동하는데 소요되는 시간은 (2.77m : 1sec = 1m : x sec)에 의해 0.36초(펄스 유지 시간)로 산출될 수 있다. 이를 펄스로 표현하면, 도 4와 같을 수 있다. 전기차량(20)이 첫번째 세그먼트 표식부(134)을 이동하면, 제어부(220)는 1.4m-(1*0.1)=1.3m를 다음 세그먼트(110)까지의 거리로 산출할 수 있다. 전기차량(20)이 두번째 세그먼트 표식부(134)을 이동하면, 제어부(220)는 1.4m-(2*0.1)=1.2m를 다음 세그먼트(110)까지의 거리로 산출할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 전기차량(20)이 주행 도로(1)를 정중앙으로 주행하는 경우에 대해서 설명하였으나, 전기차량(20)은 우측 또는 좌측으로 치우쳐서 주행할 수 있고, 헤딩을 맞지 않게 주행할 수도 있다.
전기차량(20)이 도 6의 (a)와 같이 도로(1)의 정중앙으로 주행하는 경우, 제1 센서부, 제2 센서부(214) 및 제3 센서부(216)는 도 6의 (b)와 같은 파형의 수광 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 제어부(220)는 상술한 방법을 이용하여 다음 세그먼트(110)까지의 거리를 산출할 수 있다.
전기차량(20)이 도 7의 (a)와 같이 좌측으로 치우쳐서 주행하는 경우, 제1 센서부(212) 및 제2 센서부(214)는 도 7의 (b)와 같은 파형의 수광 신호를 출력하고, 제2 센서부는 수광 신호를 출력하지 않을 수 있다. 이 경우 제어부(220)는 제1 센서부(212) 및 제2 센서부(214)를 통해 출력되는 수광 신호를 이용하여 다음 세그먼트(110)까지의 거리를 산출할 수 있고, 운전자에게 도로(1)의 정중앙으로 주행하도록 안내할 수 있다. 이때, 제어부(220)는 디스플레이부(미도시) 또는 오디오부(미도시)을 통해 도로(1)의 정중앙으로 주행하도록 안내할 수 있다.
또한, 전기차량(20)이 도 8의 (a)와 같이 우측으로 치우쳐서 주행하는 경우, 도 8의 (b)와 같이 제2 센서부(214)는 수광 신호를 출력하지 않고, 제1 센서부(212) 및 제3 센서부(216)는 수광신호를 출력할 수 있다. 이 경우 제어부(220)는 제1 센서부(212) 및 제3 센서부(216)를 통해 출력되는 수광 신호를 이용하여 다음 세그먼트(110)까지의 거리를 산출할 수 있고, 운전자에게 도로(1)의 정중앙으로 주행하도록 안내할 수 있다. 이때, 제어부(220)는 디스플레이부(미도시) 또는 오디오부(미도시)을 통해 도로(1)의 정중앙으로 주행하도록 안내할 수 있다.
또한, 전기차량(20)이 도 9의 (a)와 같이 헤딩이 맞지 않게 주행하는 경우, 제1 센서부(212), 제2 센서부(214) 및 제3 센서부(216)는 도 9의 (b)와 같이 상이한 지연을 갖는 파형의 수광 신호를 출력할 수 있다. 이 경우 3개의 신호가 발생할지라도 신호의 지연이 다르게 발생하여 운전자에게 차량 헤딩을 안내할 수 있다. 즉, 제어부(220)는, 제1 센서부(212), 제2 센서부(214) 및 제3 센서부(216) 중 적어도 하나를 통해 출력되는 수광 신호를 이용하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 운전자에게 차량 헤딩을 맞추도록 안내할 수 있다. 이때, 제어부(220)는 디스플레이부(미도시) 또는 오디오부(미도시)을 통해 차량 헤딩을 맞추도록 안내할 수 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 제어 장치(200)는 전기차량(20) 전방의 영상을 촬영하고, 촬영된 전방 영상을 제어부(220)로 전송하는 촬영부(230)를 더 포함할 수 있다. 촬영부(230)는 예컨대, 카메라일 수 있다.
제어부(220)는 촬영부(230)를 통해 촬영된 전방 영상에서 세그먼트(110)를 인식할 수 있다. 이때, 제어부(220)는 아다부스트(Adaboost: Adaptive Boosting) Classifier, 딥 러닝(Deep Learning), 칼만 필터(Kalman Filter) 및 파티클 필터(Particle Filter) 등을 이용하여 전방에 세그먼트 영역이 존재한다는 것을 인식할 수 있다.
즉, 제어부(220)는 촬영부(230)를 통해 촬영된 전방 영상을 통해 세그먼트 영역을 인지하여 진입할 것을 예측할 수 있다. 이때, 제어부(220)는 세그먼트 표식부(130)를 인지하고, 세그먼트 영역에 진입하는 것만 인지할 수 있다.
또한, 제어 장치(200)는 통신부(240)를 더 포함할 수 있다. 통신부(240)는 통신망과 연동하여 세그먼트 제어부(120)와 전기차량(20) 간의 송수신 신호를 패킷 데이터 형태로 제공하는 데 필요한 통신 인터페이스를 제공할 수 있다. 나아가, 통신부(240)는 세그먼트 인식 정보를 세그먼트 제어부(120)로 전송할 수 있다. 여기서 통신망이라 함은, 세그먼트 제어부(120)와 전기차량(20)을 연결하는 역할을 수행하는 매개체로써, 전기차량(20)이 세그먼트 제어부(120)에 접속한 후 정보를 송수신할 수 있도록 접속 경로를 제공하는 경로를 포함할 수 있다. 또한, 통신부(240)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(240)는 근거리 통신모듈, 무선 통신모듈, 이동통신 모듈, 유선 통신모듈 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
제어부(220)는 전기차량(20)의 전방 세그먼트 번호 및 전방 세그먼트까지의 거리를 포함하는 세그먼트 인식 정보를 통신부(240)를 통해 세그먼트 제어부(120)로 전송할 수 있다.
제어부(220)는 센서부(210), 촬영부(230) 및 통신부(240)를 포함하는 제어장치(200)의 다양한 구성부들의 동작을 제어하는 구성으로, 적어도 하나의 연산 장치를 포함할 수 있는데, 여기서 상기 연산 장치는 범용적인 중앙연산장치(CPU), 특정 목적에 적합하게 구현된 프로그래머블 디바이스 소자(CPLD, FPGA), 주문형 반도체 연산장치(ASIC) 또는 마이크로 컨트롤러 칩일 수 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량과 세그먼트 간의 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 제어부(220)는 세그먼트 번호가 '0'인 상태에서 센서부(210)로부터 수광 신호가 수신되면(S1002, 1004), 수광 신호의 펄스 유지 시간을 측정한다(S1006). 이때, 제어부(220)는 전기차량(20)의 속도를 고려하여 펄스 유지 시간을 측정할 수 있다.
S1006 단계가 수행되면, 제어부(220)는 펄스 유지 시간에 기초하여 펄스 유형을 유추한다(S1008). 즉, 제어부(220)는 펄스 유지 시간에 기초하여 세그먼트 표식부(134)에 의한 제1 펄스인지, 세그먼트 표식부(132)에 의한 제2 펄스인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 펄스 유지 시간이 제1 시간이면, 제어부(220)는 해당 펄스를 세그먼트 표식부(134)에 의한 제1 펄스라고 판단할 수 있다. 또한, 펄스 유지 시간이 제1 시간보다 긴 제2 시간이면, 제어부(220)는 해당 펄스를 세그먼트 표식부(132)에 의한 제2 펄스라고 판단할 수 있다.
S1008 단계에서 펄스 유형이 세그먼트 표식부(134)에 의한 제1 펄스이면(S1010), 제어부(220)는 제1 펄스의 카운터를 '1' 증가시키고(S1012), 다음 세그먼트(110)까지의 거리를 산출한다(S1014). 이때, 제어부(220)는 카운트한 제1 펄스의 개수와 세그먼트 표식부(134)의 세로 길이를 곱한 후, 그 곱한 값을 세그먼트 표식부(130)의 세로 길이에서 차연산함으로써, 다음 세그먼트(110)까지의 거리를 산출할 수 있다.
S1014 단계가 수행되면, 제어부(220)는 세그먼트 영역이 종료되었는지를 판단하고(S1016), 종료되지 않았으면, S1004 단계를 수행할 수 있다.
S1004 단계에서 펄스 유형이 세그먼트 표식부(132)에 의한 제2 펄스이면(S1018), 제어부(220)는 세그먼트 번호를 '1' 증가시키고(S1020), 세그먼트 표식부(130)의 길이를 다음 세그먼트(110)까지의 거리로 산출한다(S1022). 이때, 제1 펄스의 카운터는 '0'일 수 있다.
S1022 단계가 수행되면, 제어부(220)는 S1016 단계를 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차량과 세그먼트 간의 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 제어부(220)는 세그먼트 번호가 '0'인 상태에서 촬영부(230)를 통해 촬영된 전방 영상을 통해 세그먼트 영역이 인지되면(S1102, S1104), 제어부(220)는 센서부(210)를 구동시킨다(S1106). 이때, 제어부(220)는 세그먼트 영역을 인지하여 세그먼트 영역에 진입할 것을 예측할 수 있다. 센서부(210)는 광을 표지부로 조사하고 조사된 광이 표지부로부터 반사된 광을 감지하여 펄스 신호를 출력할 수 있다. 이때, 센서부(210)는 광이 감지된 경우 '1'을 출력할 수 있고, 광이 감지되지 않은 경우 '0'을 출력할 수 있다.
S1106 단계가 수행되면, 제어부(220)는 센서부(210)로부터 수광 신호를 수신하고(S1108), 수광 신호의 펄스 유지 시간을 측정한다(S1110). 이때, 제어부(220)는 전기차량(20)의 속도를 고려하여 펄스 유지 시간을 측정할 수 있다.
S1110 단계가 수행되면, 제어부(220)는 펄스 유지 시간에 기초하여 펄스 유형을 유추한다(S1112). 즉, 제어부(220)는 펄스 유지 시간에 기초하여 세그먼트 표식부(134)에 의한 제1 펄스인지, 세그먼트 표식부(132)에 의한 제2 펄스인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 펄스 유지 시간이 제1 시간이면, 제어부(220)는 해당 펄스를 세그먼트 표식부(134)에 의한 제1 펄스라고 판단할 수 있다. 또한, 펄스 유지 시간이 제1 시간보다 긴 제2 시간이면, 제어부(220)는 해당 펄스를 세그먼트 표식부(132)에 의한 제2 펄스라고 판단할 수 있다.
S1112 단계에서 펄스 유형이 세그먼트 표식부(134)에 의한 제1 펄스이면(S1114), 제어부(220)는 제1 펄스의 카운터를 '1' 증가시키고(S1116), 다음 세그먼트(110)까지의 거리를 산출한다(S1118). 이때, 제어부(220)는 카운트한 제1 펄스의 개수와 세그먼트 표식부(134)의 세로 길이를 곱한 후, 그 곱한 값을 세그먼트 표식부(130)의 세로 길이에서 차연산함으로써, 다음 세그먼트(110)까지의 거리를 산출할 수 있다.
S1118 단계가 수행되면, 제어부(220)는 세그먼트 영역이 종료되었는지를 판단하고(S1120), 종료되지 않았으면, S1004 단계를 수행할 수 있다.
S1114 단계에서 펄스 유형이 세그먼트 표식부(132)에 의한 제2 펄스이면(S1122), 제어부(220)는 세그먼트 번호를 '1' 증가시키고(S1124), 세그먼트 표식부(130)의 길이를 다음 세그먼트(110)까지의 거리로 산출한다(S1126). 이때, 제1 펄스의 카운터는 '0'일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법은, 주행하는 전기차량의 무선 충전을 수행할 때 주행 도로선에 표시된 세그먼트 표식부를 통해 전원을 공급할 세그먼트의 위치를 정확히 파악함으로써, 전기차량의 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 제어부
130 : 세그먼트 표식부
132 : 세그먼트 표식
134 : 세그먼트 접근 표식
200 : 제어장치
210 : 센서부
220 : 제어부
230 : 촬영부
240 : 통신부

Claims (16)

  1. 전기차량이 주행하는 도로를 따라 매설되어 상기 전기차량에 전원을 공급하는 복수의 세그먼트;
    상기 도로 상에 반사기능을 갖는 도료가 도색되어, 상기 복수의 세그먼트 각각의 매설 위치를 표시하는 복수의 세그먼트 표식부; 및
    상기 전기차량에 구비되어, 상기 세그먼트 표식부에 광을 조사하고, 상기 세그먼트 표식부로부터 반사되는 광의 감지에 의한 수광 신호에 기초하여 전방 세그먼트까지의 거리를 산출하는 제어장치를 포함하되,
    상기 제어장치는,
    상기 전기차량의 전면 하부에 설치되며, 상기 세그먼트 표식부에 광을 조사하고, 상기 세그먼트 표식부로부터 반사되는 광을 감지하여 수광 신호를 출력하는 센서부; 및
    상기 센서부로부터 출력된 수광 신호의 펄스 유지 시간을 측정하고, 상기 펄스 유지 시간에 기초하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전기차량의 속도를 고려하여 펄스 유지 시간을 측정하고, 상기 펄스 유지 시간에 기초하여 펄스 유형을 판단하며, 상기 펄스 유형에 기초하여 전기차량과 세그먼트까지의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트 표식부는,
    각 세그먼트의 매설 위치 및 면적에 대응하는 도로 상에 상기 도료가 도색되는 세그먼트 표식; 및
    상기 전기차량이 주행하는 방향을 기준으로 상기 세그먼트 표식의 전단에 표시되고, 상기 도료가 일정 길이로 도색되는 일정 개수의 세그먼트 접근 표식을 포함하되,
    상기 세그먼트 접근 표식은 일정 간격 이격되는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 전기차량의 중심에 설치되는 제1 센서부;
    상기 제1 센서부를 기준으로 좌측에 설치되는 제2 센서부; 및
    상기 제1 센서부를 기준으로 우측에 설치되는 제3 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 전기차량이 상기 도로의 정중앙으로 주행하는 경우, 상기 제1 센서부, 제2 센서부 및 제3 센서부는 동일한 파형의 수광 신호를 출력하고,
    상기 제어부는 상기 수광 신호에 기초하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 전기차량이 좌측으로 치우쳐서 주행하는 경우, 상기 제1 센서부 및 제3 센서부는 동일한 파형의 수광 신호를 출력하고, 상기 제2 센서부는 수광 신호를 출력하지 않으며,
    상기 제어부는, 상기 제1 센서부 및 제3 센서부를 통해 출력되는 수광 신호를 이용하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 운전자에게 도로의 정중앙으로 주행하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 전기차량이 우측으로 치우쳐서 주행하는 경우, 상기 제3 센서부는 수광 신호를 출력하지 않고, 상기 제1 센서부 및 제2 센서부는 동일한 파형의 수광신호를 출력하며,
    상기 제어부는, 상기 제1 센서부 및 제2 센서부를 통해 출력되는 수광 신호를 이용하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 운전자에게 도로의 정중앙으로 주행하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 전기차량이 상기 도로의 중앙으로 주행하나 헤딩이 맞지 않은 경우, 상기 제1 센서부, 제2 센서부 및 제3 센서부는 상이한 지연을 갖는 파형의 수광 신호를 출력하고,
    상기 제어부는, 상기 제1 센서부, 제2 센서부 및 제3 센서부 중 적어도 하나를 통해 출력되는 수광 신호를 이용하여 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 운전자에게 차량 헤딩을 맞추도록 안내하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 펄스 유지 시간이 상기 세그먼트 접근 표식에 의한 제1 펄스인지 또는 상기 세그먼트 표식에 의한 제2 펄스인지를 판단하고, 상기 펄스 유형이 제1 펄스인 경우, 상기 제1 펄스의 개수를 '1' 증가시키고, 상기 제1 펄스의 개수와 상기 세그먼트 접근 표식의 세로 길이를 곱연산하며, 상기 곱연산한 값을 상기 세그먼트 표식부의 세로 길이에서 차연산함으로써, 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 상기 펄스 유형이 제2 펄스인 경우 세그먼트 번호를 '1' 증가시키고, 상기 세그먼트 표식부의 세로 길이를 다음 세그먼트까지의 거리로 산출하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 전기차량에 설치되며, 상기 전기차량의 전방을 촬영하는 촬영부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 촬영부를 통해 촬영된 전방 영상에서 상기 세그먼트 영역을 인지하고, 상기 센서부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    각 세그먼트와 일대일로 연결되는 세그먼트 스위치를 제어하여 상기 전기차량에 전원이 공급되도록 제어하는 세그먼트 제어부와의 통신을 위한 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전방 세그먼트까지의 거리를 포함하는 세그먼트 인식 정보를 통신부를 통해 세그먼트 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템.
  13. 전기차량의 전면 하부에 설치되는 센서부가, 상기 전기차량이 주행하는 도로의 세그먼트 표식부에 광을 조사하고, 상기 세그먼트 표식부로부터 반사되는 광의 감지에 의한 수광 신호를 출력하는 단계;
    제어부가 상기 수광 신호의 펄스 유지 시간을 측정하고, 상기 펄스 유지 시간에 기초하여 펄스 유형을 유추하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 펄스 유지 시간에 기초하여 전방 세그먼트까지의 거리를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 펄스 유형을 유추하는 단계에서,
    상기 제어부는 상기 전기차량의 속도를 고려하여 상기 펄스 유지 시간을 측정하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 펄스 유형을 유추하는 단계에서,
    상기 제어부는 상기 펄스 유지 시간이 세그먼트 접근 표식에 의한 제1 펄스인지 또는 상기 세그먼트 표식에 의한 제2 펄스인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전방 세그먼트까지의 거리를 산출하는 단계에서,
    상기 제어부는, 상기 펄스 유형이 제1 펄스인 경우, 상기 제1 펄스의 개수를 '1' 증가시키고, 상기 제1 펄스의 개수와 상기 세그먼트 접근 표식의 세로 길이를 곱연산하며, 상기 곱연산한 값을 상기 세그먼트 표식부의 세로 길이에서 차연산함으로써, 다음 세그먼트까지의 거리를 산출하고, 상기 펄스 유형이 제2 펄스인 경우 세그먼트 번호를 '1' 증가시키고, 상기 세그먼트 표식부의 세로 길이를 다음 세그먼트까지의 거리로 산출하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 수광 신호를 출력하는 단계 이전에,
    상기 제어부가, 상기 전기차량에 설치되는 촬영부를 통해 촬영된 전방 영상에서 세그먼트 영역을 인지하고, 상기 센서부의 구동을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기차량의 충전 제어 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101017604B1 (ko) * 2009-10-16 2011-02-28 한국과학기술원 온라인 전기 자동차의 위치 인식 시스템
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101060963B1 (ko) * 2009-12-19 2011-08-31 국민대학교산학협력단 온라인 전기차량의 제어시스템
KR20170006753A (ko) * 2015-07-09 2017-01-18 엘지전자 주식회사 주행 검출 장치, 및 이를 구비하는 차량

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101017604B1 (ko) * 2009-10-16 2011-02-28 한국과학기술원 온라인 전기 자동차의 위치 인식 시스템
JP2020090250A (ja) * 2018-12-07 2020-06-11 住友電気工業株式会社 車載装置、車両の位置合わせ制御方法、コンピュータプログラム、及び車載システム

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