KR20110116890A - 전기 자동차의 주행 정보 시스템 - Google Patents

전기 자동차의 주행 정보 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 자동차의 주행 정보 시스템에 관한 것이다.
전기 자동차의 주행 정보 시스템은 베터리의 잔존 용량을 계측하는 베터리 용량 측정부, 목적지까지의 이동경로 탐색기능을 포함하는 위성항법시스템, 모터를 구동하기 위한 것으로 모터의 회전 속도 및 회전량을 감지하는 회전 감지부를 포함하는 인버터, 베터리 용량 측정부에서 계측된 베터리 용량으로 목적지까지의 주행 가능 여부를 판단하고, 인버터에서 전송되는 모터의 회전속도에 대응하는 경제속도를 산출하는 데이터 처리부 및 베터리 용량 측정부에서 계측된 베터리 용량으로 목적지까지의 주행 가능 여부를 판단하는 데이터 처리부 및 데이터 처리부의 결과를 운전자에게 표시하기 위한 표시부를 구비한다.

Description

전기 자동차의 주행 정보 시스템{Driving Information System of Electric Vehicle}
본 발명은 전기 자동차의 주행 정보 시스템에 관한 것으로, 특히 잔존 베터리 용량을 기준으로 주행가능 거리와 목적지까지의 주행가능 여부를 판단하는 전기 자동차의 주행 정보 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 전기 자동차의 주행 정보 시스템에 관한 것이다.
전기 자동차는 친환경적으로 기술 개발이 가속화되고 있고, 특히 리튬 전지와 모터의 기술이 향상되면서 실용화되어 가고 있다.
전기 자동차에 일반적으로 사용되는 모터는 영구자석식 동기모터(Permanent Magnet Synchronous Motor ; PMSM)와 유도기 모터가 이용된다. 그리고 이러한 모터는 인버터에 의해 구동이 제어된다. 모터의 효율은 일반적으로 풀부하가 걸렸을 때 최대의 효율이 나오게 된다. 하지만 도로의 특성상 모터를 풀부하의 상태로 지속적으로 제어하는 것은 불가능할 수밖에 없다. 전지의 성능이 발달하고 있지만 전기 자동차의 에너지 효율 문제는 가장 크게 개선하여야 할 사항 중에 하나이고, 이를 위해 모터의 구동 제어에 대한 개선이 필요하다.
또한 현재까지는 전기 자동차의 실용화가 널리 퍼지지 않았기 때문에 운전자가 주행과 관련한 정보를 일반적인 계기판으로 인지하기란 쉽지 않다. 즉 전기 자동차의 베터리 잔존 용량만으로는 어느 정도 주행이 가능하고 목적지까지의 도달 여부를 확인하기가 쉽지 않아 불편함이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 및 기술 개발의 필요성을 해결하기 위해 안출된 것으로, 모터의 효율을 높일 수 있는 인버터 제어를 위한 주행 정보를 운전자에게 인지시킬 수 있는 전기 자동차의 주행 정보 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 베터리의 용량으로 주행거리를 판단하고, 사용자에게 보다 편리한 주행 정보를 제공하기 위한 전기 자동차의 주행 정보 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 의한 전기 자동차의 주행 정보 시스템은 베터리의 잔존 용량을 계측하는 베터리 용량 측정부, 목적지까지의 이동경로 탐색기능을 포함하는 위성항법시스템, 모터를 구동하기 위한 것으로 모터의 회전 속도 및 회전량을 감지하는 회전 감지부를 포함하는 인버터, 베터리 용량 측정부에서 계측된 베터리 용량으로 목적지까지의 주행 가능 여부를 판단하고, 인버터에서 전송되는 모터의 회전속도에 대응하는 경제속도를 산출하는 데이터 처리부 및 베터리 용량 측정부에서 계측된 베터리 용량으로 목적지까지의 주행 가능 여부를 판단하는 데이터 처리부 및 데이터 처리부의 결과를 운전자에게 표시하기 위한 표시부를 구비한다.
데이터 처리부는 베터리 용량 측정부에서 계측된 잔존 베터리 용량으로 주행가능 거리를 산출하는 주행거리 산출부 및 주행거리 산출부에서 산출된 주행가능 거리와 위성항법시스템에서 제공되는 목적지까지의 이동 거리를 비교하는 비교부 및 인버터에서 전송받은 모터의 회전속도를 바탕으로 경제 속도를 산출하는 경제속도 산출부를 구비할 수 있다.
이러한 데이터 처리부는 회전 감지부에서 전송받은 현재 주행중인 속도 데이터를 전송받아서 목적지까지의 경제 속도를 산출할 수 있다.
또한 데이터 처리부는 베터리 용량이 목적지까지 이동하기에 부족할 경우 목적지까지의 이동 경로 내의 충전소 위치를 알려줄 수 있다.
그리고 인버터의 회전 감지부는 일정 시간 간격으로 모터의 회전 속도를 감지할 수 있다.
상기 데이터 처리부는 상기 회전 감지부에서 전송받은 현재 주행중인 속도 데이터를 전송받아서 상기 목적지까지의 경제 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 정보 시스템.
상술한 바와 같이 본 발명의 전기 자동차의 주행 정보 시스템에 의하면 모터의 효율을 높일 수 있는 인버터 제어에 필요한 주행 정보를 운전자에게 제공함으로써 보다 효율적인 주행이 가능할 수 있다.
또한, 베터리의 잔존 용량을 바탕으로 주행거리를 판단하고, GPS와 연동하여 목적지까지의 주행 가능 여부를 알려주는 등의 사용자 편의를 증대할 수 있다. 또한, 베터리 잔존 용량으로 목적지까지 주행이 불가능할 경우 경로 내의 충전소 위치를 알려주는 단계가 일련적으로 수행되기 때문에 운전자는 간단한 조작으로 베터리 용량과 관련하여 보다 다양한 주행 정보를 인지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 전기 자동차의 주행 정보 시스템을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 전기 자동차의 사용자 표시부를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 의한 전기 자동차의 주행 정보 시스템의 동작을 나타내는 순서도.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 전기 자동차의 주행 정보 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 전기 자동차의 주행 정보 시스템은 베터리 용량 측정부(100), GPS(200), 인버터(500), 및 데이터 처리부(300)를 구비한다. 그리고 데이터 처리부(300)에 의한 주행 정보를 사용자에게 표시하는 표시부(400)를 구비한다.
베터리 용량 측정부(100)는 베터리의 잔존 용량을 측정한다.
GPS(200)는 위성항법시스템에 기반한 위치정보와 관련한 것으로, 운전자가 입력하는 목적지까지의 이동경로를 탐색할 수 있다. 또한 GPS는 목적지까지의 이동 경로 내의 베터리 충전소 위치를 탐색할 수 있다.
인버터(500)는 모터(미도시)의 구동을 제어하기 위한 것으로서, 모터의 회전 속도 및 회전량을 감지할 수 있다. 즉, 모터의 회전 속도를 기반으로 자동차의 속력을 산출하는 회전 감지부(510)를 포함할 수 있다. 이러한 인버터(500)의 회전 감지부(510)는 일정 기간에 따른 모터의 회전을 감지하고, 이를 데이터 처리부(300)에 전송할 수 있다.
데이터 처리부(300)는 베터리 용량 측정부(100)에서 계측된 베터리 용량으로 목적지까지의 주행 가능 여부를 판단한다. 이를 위해서 데이터 처리부(300)는 베터리 용량 측정부에서 계측된 잔존 베터리 용량으로 주행가능 거리를 산출하는 주행거리 산출부(310) 및 주행거리 산출부(310)에서 산출된 주행가능 거리와 위성항법시스템에서 제공되는 목적지까지의 이동 거리를 비교하는 비교부(320)를 포함할 수 있다. 그리고 데이터 처리부(300)는 베터리 용량과 현재 주행중인 속도의 변화를 기초로 하여 경제 속도를 제공할 수 있다. 즉, 데이터 처리부(300)의 경제속도 산출부(330)는 회전 감지부(510)로부터 전송받은 회전 속도의 변화를 기초로 하여 속도의 변화를 산출하고, 이를 바탕으로 경제 속도를 산출할 수 있다. 이처럼 경제 속도를 산출하는 것은 속도의 변화를 바탕으로 도로의 여건 및 신호등의 간격과 수 등이 고려될 수 있다. 이처럼 산출되는 경제 속도는 교통 상황이나, 도로의 포장 상태 등이 고려되기 때문에 전기 자동차의 모터를 구동하는데에 가장 효율적인 속도가 산출될 수 있다. 즉, 이와 같이 데이터 처리부(300)는 모터의 효율을 고려하여 이를 구동 제어하기 위한 회전 감지부(510)를 포함하는 알고리즘과 연동하여 경제 속도를 산출하여 운전자에게 제공함으로써, 운전자는 가장 효율적인 속도를 인지할 수 있다.
또한 데이터 처리부(300)는 베터리 용량이 목적지까지 이동하기에 부족할 경우 목적지까지의 이동 경로 내의 충전소 위치를 표시부에 전송할 수 있다.
표시부(400)는 데이터 처리부(300)의 결과를 운전자에게 표시하기 위한 것이다. 즉, 베터리 잔존 용량으로 주행가능한 거리를 표시하고, 베터리 잔존 용량으로 목적지까지 이동이 가능한 지 여부를 표시한다.
이러한 표시부(400)는 도 2에서와 같이 운전정보 표시부(410)와 이동경로 표시부(420)를 포함할 수 있다.
운전정보 표시부(410)는 주행에 관련한 정보를 사용자에게 표시할 수 있다. 예컨대 운전정보 표시부(410)는 속도계, 베터리 잔량 표시, 자체진단결과 표시, 사용자 메뉴얼 등을 표시할 수 있다.
그리고 이동경로 표시부(420)는 GPS(200)로부터 전송되는 위치 정보를 기반으로 하여, 현재 운전자의 위치 정보 및 목적지까지의 이동 경로 등을 표시할 수 있다.
이러한 표시부(400)는 하나의 디스플레이 화면을 화면분할(Picture in Picture;PIP)하여 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 주행 정보 시스템을 이용한 주행 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 운전자는 차량에 탑승하여 목적지를 설정함으로써 주행 정보를 제공받게 된다(S1). 운전자가 목적지를 설정하면 잔여 베터리 용량으로 주행가능 거리를 산출한다(S2). 주행 가능 거리를 산출하기 위해서 베터리 용량 측정부(100)는 먼저 잔여 베터리 용량을 데이터 처리부(300)의 주행거리 산출부(310)로 전송한다. 이를 바탕으로 주행거리 산출부(310)는 잔여 베터리 용량으로 주행 가능한 거리를 산출할 수 있다. 주행 가능한 거리가 산출되면 데이터 처리부(300)의 비교부(320)는 목적지 경로와 주행가능 거리를 비교한다(S3). 그리고 비교 결과에 따라서 잔여 베터리 용량으로 목적지까지 주행이 가능한지 여부를 판단한다(S4). 이때 잔여 베터리 용량으로 목적지까지 주행이 가능할 경우에는 데이터 처리부(300)는 표시부(400)에 이러한 결과를 표시하고, 동시에 목적지까지의 경제 속도를 제공한다(S5). 경제 속도는 회전 감지부(510)를 포함하는 인버터 알고리즘과 연동하여 산출될 수 있다. 즉, 현재의 주행 속도를 파악하여 도로 여건과 교통 상황 등을 고려할 수 있고, 이를 바탕으로 모터가 가장 효율적으로 구동될 수 있는 속도를 운전자에게 제공한다.
그리고 잔여 베터리 용량이 목적지까지 주행하기에는 부족할 경우, 이러한 결과는 표시부(400)에 표시하고 목적지까지 이동 경로 내의 충전소 위치를 탐색하여 표시한다(S6).
이와 같이 본 발명에 의하면, 모터의 구동에 필요한 최적의 속도를 제공함으로써 인버터의 효율적인 제어를 위한 주행 정보를 운전자가 인지할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 베터리 잔존 용량을 바탕으로 운전자가 주행 중에 필요한 정보를 산출하고 이를 운전자에게 표시할 수 있다. 특히, 운전자는 목적지를 설정하는 것만으로, 잔존 베터리로 주행이 가능한지 여부를 알 수 있고, 주행이 불가능할 경우 자동적으로 충전소의 위치 정보를 인지할 수 있기 때문에 주행 중 베터리 소모로 인한 곤란함을 겪지 않을 수 있다. 즉 위성항법시스템(Global Positioning System; 이하 'GPS'라고 함) 기능을 탑재한 차량이 많아지면서 이와 연계된 사용자 편의 정보를 확대함으로써 주행에 필요한 정보를 제공할 수 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 베터리 용량 측정부 200 : GPS
300 : 데이터 처리부 400 : 표시부
500 : 인버터

Claims (5)

  1. 베터리의 잔존 용량을 계측하는 베터리 용량 측정부;
    목적지까지의 이동경로 탐색기능을 포함하는 위성항법시스템;
    모터를 구동하기 위한 것으로, 상기 모터의 회전 속도 및 회전량을 감지하는 회전 감지부를 포함하는 인버터;
    상기 베터리 용량 측정부에서 계측된 베터리 용량으로 상기 목적지까지의 주행 가능 여부를 판단하고, 상기 인버터에서 전송되는 상기 모터의 회전속도에 대응하는 경제속도를 산출하는 데이터 처리부; 및
    상기 데이터 처리부의 결과를 운전자에게 표시하기 위한 표시부;를 구비하는 전기 자동차의 주행 정보 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는
    상기 베터리 용량 측정부에서 계측된 잔존 베터리 용량으로 주행가능 거리를 산출하는 주행거리 산출부;
    상기 주행거리 산출부에서 산출된 상기 주행가능 거리와 상기 위성항법시스템에서 제공되는 목적지까지의 이동 거리를 비교하는 비교부; 및
    상기 인버터에서 전송받은 모터의 회전속도를 바탕으로 경제 속도를 산출하는 경제속도 산출부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 정보 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 감지부는 상기 모터의 회전 속도를 감지하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 정보 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 회전 감지부에서 전송받은 현재 주행중인 속도 데이터를 전송받아서 상기 목적지까지의 경제 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 정보 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 베터리 용량이 상기 목적지까지 이동하기에 부족할 경우 상기 목적지까지의 이동 경로 내의 충전소 위치를 알려주는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 주행 정보 시스템.
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