KR20110066821A - 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템 및 방법 - Google Patents

스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템은 개인의 이동 시간과 위치 정보가 포함된 일정 정보를 제공하는 스케쥴러; 및 상기 스케쥴러로부터 제공되는 개인의 일정 정보와 연계하여 목적지까지 최소 소요시간의 주행경로와, 최소 전기요금의 주행경로 및 충전 위주의 주행경로 중에서 우선순위를 설정하여 주행경로를 탐색하는 네비게이터를 포함한다. 본 발명에 의하면, 개인 맞춤형 지능적 주행경로 서비스를 많은 사람들이 사용하게 되면 이동 경로 및 전력 수급위치정보를 얻을 수 있다. 또한, 정체예정지역 및 시간을 얻을 수 있고, 수요/공급에 따른 전력가격 변화를 예측하여 현재 상황에 따른 지능적 판단이 아닌 예측을 통한 시스템의 판단이 가능하다. 또한, 일방적인 수신이 아닌 상호소통이 가능한 시스템을 지원함으로써 여러 차량의 속도와 차선내 방향 정보를 이용하여 짧은 구간내의 정체상황, 도로에 장애물 출현 등 등의 세부적인 교통정보를 수집할 수 있다.
스마트 그리드, 전기자동차, 맞춤형, 주행경로, 세그멘테이션

Description

스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PERSONALIZED DRIVING PATH SEARCHING IN SMART GRID ENVIRMNENT}
본 발명은 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스케쥴러를 통한 개인의 일정 정보와 연계하여 최소 소요시간(Time), 최소 전기요금(Price), 충전중시(Charging)의 주행경로 중에서 우선순위 또는 중시정도(weight)를 자동으로 설정하여 개인 맞춤형 지능적 주행경로 서비스를 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 친환경적인 운송수단으로 전기자동차에 관한 관심이 폭발적으로 증가하고 있다. 전기자동차는 내연기관을 이용한 운송수단과는 달리 환경오염물질의 직접적인 배출이 없을 뿐 아니라, 이산화탄소 배출량, 소음, 진동을 크게 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 동시에 전기자동차 구동의 원동력이 되는 전지가 중량, 크기, 비용 측면에서 큰 비중을 차지할 수밖에 없고 이를 주기적으로 충전해야 한다는 단점을 가지고 있다. 하지만, 온라인 전기자동차(On-Line Electric Vehicle, OLEV)는 급전도로 위를 주행하면서 전지를 충전하는 방식이므로 이러한 단점을 극복할 수 있다. 급전도로 위에 존재하는 유도 코일에서 자기장이 발생하고, 이를 이용해 주행 중이거나 정차 중인 온라인 전기자동차의 자체 전지를 충전함으로써 전기자동차에 장착되는 전지의 용량을 크게 줄이고, 별도의 충전시간 없이 장거리 전지 주행을 가능하게 한다. 도 1은 일반적인 급전라인이 설치된 도로에서 온라인 전기자동차의 충전방식을 나타내는 도면으로서, 인버터(10)로부터 전원이 급전라인(30)으로 공급되면 자기유도방식에 의해 발생된 자기장에 의해 온라인 전기자동차(50)의 배터리가 충전된다. 그러나, 이러한 급전도로에서 발생하는 자기장은 전자파 노출로 인한 유해성이 우려될 뿐 아니라 전기에너지를 낭비하기 때문에 세밀한 제어가 필요하고, 이를 위해 급전도로를 작은 단위로 잘라서 관리하는 급전도로 세그멘테이션(segmentation) 기술이 필요하다. 이러한 온라인 전기자동차의 세그멘테이션 급전방식은 급전시설을 세그먼트(segment) 단위로 나누어 필요한 세그먼트만 온/오프 제어하여 급전하는 방식으로서, 온라인 전기자동차가 없는 구간의 전자파 발생을 방지하고 에너지 손실을 방지하며, 편리한 시공 및 유지보수가 가능하다.
온라인 전기자동차의 세그멘테이션 환경에서의 주행경로 탐색방법으로는 온라인 전기자동차의 배터리 잔여량(State Of Charge)에 따른 최단시간의 주행경로, 배터리 충전을 위한 주행경로, 현재의 배터리 잔여량 상태를 유지하는 주행경로의 탐색방법 및 스마트 그리드(Smart Grid) 환경에서의 전력가격을 고려한 주행경로 탐색방법이 있었다. 즉, 현재의 네비게이션은 목적지까지의 최소 소요시간(Time)만을 목표로 주행경로를 탐색하였으며, 기존의 온라인 전기자동차는 소요시간 뿐만 아니라 현재의 배터리 잔여량(State Of Charge)에 따른 충전여부 및 충전정도(Charging)에 의해 주행경로를 탐색하거나, 스마트 그리드(Smart Grid) 환경에서의 전력가격을 고려하여 주행경로를 탐색하였다. 스마트 그리드(Smart Grid)는 기존의 전력망에 IT 정보기술을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망이다. 기존의 전력망은 중앙에 집중되고 생산자가 통제하는 네트워크인 반면 스마트 그리드는 분산적 네트워크로 상호 작용이 가능한 특징이 있다. 그러나, 기존의 주행경로 탐색방법은 최소 소요시간(Time), 최소 전기요금(Price), 충전중시(Charging)의 주행경로 중에서 사용자가 원하는 주행경로를 매번 설정해야만 하는 불편함이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 스케쥴러를 통한 개인의 일정 정보와 연계하여 최소 소요시간(Time), 최소 전기요금(Price), 충전중시(Charging)의 주행경로 중에서 우선순위 또는 중시정도(weight)를 자동으로 설정하여 개인 맞춤형 지능적 주행경로 서비스를 제공하는 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템의 일 측면에 따르면, 개인의 이동 시간과 위치 정보가 포함된 일정 정보를 제공하는 스케쥴러; 및 상기 스케쥴러로부터 제공되는 개인의 일정 정보와 연계하여 목적지까지 최소 소요시간의 주행경로와, 최소 전기요금의 주행경로 및 충전 위주의 주행경로 중에서 우선순위를 설정하여 주행경로를 탐색하는 네비게이터를 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 방법의 일 측면에 따르면, (a) 개인의 이동 시간과 위치 정보가 포함된 일정 정보를 제공받는 단계; (b) 상기 단계(a)에서 제공된 개인의 일정 정보와 연계하여 목적지까지 최소 소요시간의 주행경로와, 최소 전기요금의 주행경로 및 충전 위주의 주행경로 중에서 우선순위를 설정하는 단계; 및 (c) 상기 단계(b)에서 설정된 우선순위에 따라 주행경로를 탐색하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 개인 맞춤형 지능적 주행경로 서비스를 많은 사람들이 사용하게 되면 이동 경로 및 전력 수급위치정보를 얻을 수 있다.
또한, 정체예정지역 및 시간을 얻을 수 있고, 수요/공급에 따른 전력가격 변화를 예측하여 현재 상황에 따른 지능적 판단이 아닌 예측을 통한 시스템의 판단이 가능하다.
또한, 일방적인 수신이 아닌 상호소통이 가능한 시스템을 지원함으로써 여러 차량의 속도와 차선내 방향 정보를 이용하여 짧은 구간내의 정체상황, 도로에 장애물 출현 등 등의 세부적인 교통정보를 수집할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 세그멘테이션 방식의 급전도로에서 온라인 전기자동차의 충전방식을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 인버터(70)는 다수개의 세그먼트에 각각 연결된 스위치를 제어하여 주행중인 온라인 전기자동차(90)가 위치하는 세그먼트(110)의 스위치(111)를 온(ON) 동작시켜 전원을 공급한다. 이러한 세그멘테이션 방식의 급전도로에서는 주행중인 온라인 전기자동차(90)가 위치한 세그먼트(110)에 의해서만 전원이 공급되므로 기존의 일반적인 급전라인이 설치된 급전도로 전체를 통해 전원이 공급되는 방식에서 발생하는 자기장으로 인한 전자파 노출의 유해성 및 전기에너지의 낭비를 방지할 수 있다.
도 3은 도 2에서 세그먼트 급전판 모듈의 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에서 세그먼트 급전판 모듈 다수개를 그룹화하여 인버터에 의해 제어하는 일예를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 세그먼트 급전판 모듈(110)은 인버터로부터 공급되는 전원을 급전판 모듈(110)로 전달하는 급전선(130)이 커넥터(150)에 의해 접속 되는 스위치(111)와, 세그먼트 급전판 모듈(110)의 내부에 설치되어 스위치(111)와 연결되는 급전 코일(112)을 포함한다. 이러한 구조의 세그먼트 급전판 모듈(110)은 인버터로부터 공급되는 전원에 의해 자기유도방식으로 자기장을 발생시켜 온라인 전기자동차로 전원이 공급될 수 있도록 한다. 도 4는 상기 세그먼트 급전판 모듈(110) 다수개를 그룹화하여 인버터의 제어에 의해 온라인 전기자동차가 위치한 세그먼트만 선택되어 전원이 공급된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 그리드 환경에서 맞춤형 주행경로 탐색 시스템을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 크게 GPS 위성(210)과, 텔레메틱스 단말(230)과, 스마트 폰(250)과, 컴퓨터(270)와, 교통정보 제공서버(310)와, 전력가격정보 제공서버(330)를 포함한다.
GPS 위성(210)은 온라인 전기자동차에 지도정보가 탑재된 텔레메틱스 단말(230)이 장착된 경우 텔레메틱스 단말(230)과 통신하여 텔레메틱스 단말(230)의 현재 위치정보를 실시간으로 전송한다.
텔레메틱스 단말(230)은 GPS 위성(210)으로부터 실시간으로 전송되는 위치 정보를 수신하여 차량의 현재 위치 정보에 따라 목적지까지의 주행경로를 안내한다. 텔레메틱스 단말(230)은 길 안내를 위한 지도 데이터가 저장된 지도정보 DB(231)와, 온라인 전기자동차의 충전 위치정보를 제공하기 위한 전력충전 위치정보 DB(232)가 내장된다. 전력충전 위치정보 DB(232)는 텔레메틱스 단말(230)에 내 장하지 않고, 전력가격정보 제공서버(330)에 탑재할 수 있으며 이러한 경우 텔레메틱스 단말(230)은 전력가격정보 제공서버(330)로부터 전력충전 위치정보를 제공받는다.
텔레메틱스 단말(230)에는 개인의 일정을 관리할 수 있는 스케쥴러(290)가 설치된다. 스케쥴러(290)는 예를 들어 아웃룩(Outlook), 구글 캘린더(Google Calendar), iCalendar 등이 사용될 수 있다. 텔레메틱스 단말(230)은 이러한 스케쥴러(290)로부터 각 개인이 입력한 시간과 위치정보가 포함된 일정 정보를 제공받고, 이러한 일정 정보와 연계하여 최소 소요시간(Time), 최소 전기요금(Price), 충전중시(Charging)의 주행경로 중에서 우선순위 또는 중시정도(weight)를 지능적으로 설정하여 개인 맞춤형 지능적 주행경로 서비스를 제공한다. 예를 들어, "A. 10시 대전에서 출근 후, 2시 서울에서 회의, 6시 시골(온라인 전기자동차의 충전설비 부재) 출장, B. 10시 대전에서 출근 후, 2시 서울에서 회의, 2시 10분 시골 출장"와 같은 일정에 있어서, A와 B 모두 [대전->서울]의 경로설정은 똑같은 시점에서 똑같은 장소의 이동이지만, 우선순위는 달라질 수 있다. A의 경우에는 서울에서 2-6시에 주차장에서 충전이 가능하지만, B의 경우에는 충전할 여유가 없으므로 충전상태(Charging)를 중시해야 한다.
텔레메틱스 단말(230)은 스케쥴러(290)로부터 개인 일정의 시간과 위치정보를 제공받고, 교통정보 제공서버(310)로부터 교통 정체 상황 등의 실시간 교통정보를 제공받는다. 또한, 텔레메틱스 단말(230)은 전력가격정보 제공서버(330)로부터 스마트 그리드(Smart Grid) 환경을 기반으로 시간과 장소에 따라 실시간으로 변동 되는 전력 가격 정보 및 기타 정보를 제공받고, 전력충전 위치정보 DB(232)로부터 충전이 가능한 주차장 정보 등이 포함된 전력충전 위치정보를 제공받는다. 텔레메틱스 단말(230)은 스케쥴러(290)로부터 제공받은 개인의 일정 정보와 연계하여 목적지까지 최소 소요시간(Time)으로 주행 가능한 주행경로와, 최소 전기요금(Price)으로 주행 가능한 충전시기와 주행경로 및 충전(Charging) 위주로 주행 가능한 주행경로 중에서 우선순위 및 중시정도(weight)를 지능적으로 파악하여 자동으로 경로를 설정한다.
스마트 폰(250)과 컴퓨터(270)에는 텔레메틱스 단말(230)에 설치된 스케쥴러와 동일한 스케쥴러가 설치되며, 각 개인은 이러한 스케쥴러를 이용하여 시간과 위치정보가 포함된 일정 정보를 관리한다. 예를 들어, 어느 개인이 스마트 폰(250)이나 컴퓨터(270) 또는 텔레메틱스 단말(230)을 통해서 일정을 입력하면 각 단말이 동기화되어 어느 단말에서나 동일한 일정 정보를 확인할 수 있다.
교통정보 제공서버(310)는 교통정보를 실시간으로 수집하여 텔레메틱스 단말(230)로 교통정보를 제공한다.
전력가격정보 제공서버(330)는 스마트 그리드(Smart Grid) 환경을 기반으로 시간과 장소에 따라 실시간으로 변동되는 전력 가격 정보를 텔레메틱스 단말(230)로 제공한다.
전술한 스마트 그리드 환경에서 각 개인의 스케쥴에 따라 우선순위를 정하여 맞춤형으로 주행경로를 탐색하는 본 발명은 온라인 전기자동차에만 적용 가능한 것이 아니라, 배터리를 충전하여 운행하는 일반 전기자동차에도 적용 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 일반적인 급전라인이 설치된 도로에서 온라인 전기자동차의 충전방식을 나타내는 도면.
도 2는 세그멘테이션 방식의 급전도로에서 온라인 전기자동차의 충전방식을 나타내는 도면.
도 3은 도 2에서 세그먼트 급전판 모듈의 구조를 나타내는 도면.
도 4는 도 3에서 세그먼트 급전판 모듈 다수개를 그룹화하여 인버터에 의해 제어하는 일예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 그리드 환경에서 맞춤형 주행경로 탐색 시스템을 나타내는 도면.

Claims (8)

  1. 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템으로서,
    개인의 이동 시간과 위치 정보가 포함된 일정 정보를 제공하는 스케쥴러; 및
    상기 스케쥴러로부터 제공되는 개인의 일정 정보와 연계하여 목적지까지 최소 소요시간의 주행경로와, 최소 전기요금의 주행경로 및 충전 위주의 주행경로 중에서 우선순위를 설정하여 주행경로를 탐색하는 네비게이터를 포함하는 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 네비게이터가 제공하는 충전 위주의 주행경로는 상기 온라인 전기자동차의 배터리 잔량이 적은 경우 급전시설이 설치된 도로 중에서 가장 충전을 많이 할 수 있는 경로인
    것을 특징으로 하는 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    교통정보를 실시간으로 수집하여 상기 네비게이터로 교통정보를 제공하는 교통정보 제공서버를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 네비게이터는 상기 교통정보 제공서버로부터 실시간 교통정보를 제공받아 목적지까지 최소 소요시간으로 주행 가능한 주행경로를 탐색하는
    것을 특징으로 하는 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템.
  5. 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 방법으로서,
    (a) 개인의 이동 시간과 위치 정보가 포함된 일정 정보를 제공받는 단계;
    (b) 상기 단계(a)에서 제공된 개인의 일정 정보와 연계하여 목적지까지 최소 소요시간의 주행경로와, 최소 전기요금의 주행경로 및 충전 위주의 주행경로 중에서 우선순위를 설정하는 단계; 및
    (c) 상기 단계(b)에서 설정된 우선순위에 따라 주행경로를 탐색하는 단계를 포함하는 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 단계(b)에서, 상기 충전 위주의 주행경로는 상기 온라인 전기자동차의 배터리 잔량이 적은 경우 급전시설이 설치된 도로 중에서 가장 충전을 많이 할 수 있는 경로인
    것을 특징으로 하는 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 단계(a) 이전에, 교통정보를 실시간으로 제공받는 단계를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 단계(c)에서, 상기 단계(b)에서 최소 소요시간의 주행경로가 상위 우선순위로 설정된 경우, 상기 실시간 교통정보에 의해 목적지까지 최소 소요시간으로 주행 가능한 주행경로를 탐색하는 단계를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 방법.
KR1020090134953A 2009-12-11 2009-12-30 스마트 그리드 환경 기반의 맞춤형 주행경로 탐색 시스템 및 방법 KR101132850B1 (ko)

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