KR20120070654A - 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치 및 방법과 그 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체 - Google Patents

전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치 및 방법과 그 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온라인 전기 자동차에 탑재된 배터리의 충전 상태(SOC) 및 충전 상태에 기반한 주행 가능 거리에 의거하여 배터리의 충전 경보를 제공하는데 적합한 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 운전자가 배터리의 잔여 에너지와 이 잔여 에너지로 주행할 수 있는 주행 거리를 스스로 확인한 후 차량의 현재 위치로부터 가장 인접한 급전 시설물을 찾아가 배터리를 충전하는 전술한 종래 방식과는 달리, 현재의 배터리 잔량으로 주행 가능한 거리를 자동 산출한 후 차량의 현재 위치에 근접한 급전 시설물을 검색하고, 차량의 현재 위치와 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리를 계산하며, 주행 가능 거리가 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위에 포함될 때 배터리의 충전을 시청각 또는 청각적으로 자동 경보해 줌으로써, 온라인 전기 자동차의 운행 편리성을 더욱 증진시킬 수 있는 것이다.

Description

전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치 및 방법과 그 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체{APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING DRIVING DISTANCE OF ELECTRIC VEHICLE, RECORDABLE MEDIUM WHICH PROGRAM FOR EXECUTING METHOD IS RECORDED}
본 발명은 전기 자동차의 주행 거리를 모니터링하는 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온라인 전기 자동차에 탑재된 배터리의 충전 상태(SOC : state of charge) 및 충전 상태에 기반한 주행 가능 거리에 의거하여 배터리의 충전 경보를 제공하는데 적합한 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치 및 방법과 그 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 일반 전기 자동차의 충전 방식은 지정된 장소에 설치된 충전소(또는 충전 설비)를 찾아가서 배터리를 충전하거나 혹은 배터리를 교체하는 정차식 충전 방식이 일반적인데, 이러한 충전 방식은 전기 자동차를 주행하여 충전소를 일일이 찾아가 차량을 정차시킨 상태에서 배터리를 충전(또는 교체)해야 하기 때문에 배터리 충전이 번거로울 뿐만 아니라 배터리 충전을 위한 소요시간이 과다하게 소모되는 문제가 있다.
최근 들어, 정차식 충전 방식을 통해 배터리를 충전하는 전기 자동차와는 달리, 비 정차식 충전 방식을 통해 배터리를 충전하는 온라인 전기 자동차가 개발되고 있는데, 이러한 비 정차식 충전 방식에서는 온라인 전기 자동차가 도로 면의 내부에 설치된 충전 인프라(급전 시설물)를 주행할 때 충전 인프라로부터 송출되는 전력에 의해 차량(온라인 전기 자동차)에 탑재된 배터리가 충전된다.
즉, 온라인 전기 자동차는 도로를 주행하면서 배터리를 충전시키는 비 정차식 충전 방식을 채용하는데, 이러한 온라인 전기 자동차는 급전 시설물(급전 인프라)이 설치된 도로를 주행하면서 배터리를 충전을 할 수 있기 때문에 배터리 충전을 위한 시간소요를 절감할 수 있어, 온라인 전기 자동차를 운행하는 사용자들의 이용 편리성을 증진시킬 수 있다.
그러나, 온라인 전기 자동차의 경우 배터리를 충전하기 위해서는 차량을 주행하여 급전 시설물을 찾아가야 하는 데, 온라인 전기 자동차의 활성화 미비 등으로 인해 급전 시설물의 보급(설치)이 미비할 경우, 운전자는 배터리의 잔여 에너지(에너지 잔량)와 이 잔여 에너지로 주행할 수 있는 주행 거리를 스스로 확인해야 하며, 이러한 확인을 통해 에너지 잔량이 얼마 남지 않은 것으로 판단될 때 주변의 급전 시설물을 검색하여 차량의 현재 위치로부터 가장 인접한 급전 시설물을 찾아가 배터리를 충전하는 수고로움을 피할 수 없었다.
따라서, 온라인 전기 자동차가 주행할 때 현재의 배터리 잔량으로 주행 가능한 거리를 산출하고, 차량의 현재 위치에 근접한 급전 시설물을 검색하며, 차량의 현재 위치와 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리를 계산하고, 산출된 주행 가능 거리와 구간 거리에 의거하여 배터리의 충전을 자동으로 경보해 줄 수 있다면, 온라인 전기 자동차의 운행 편리성을 더욱 증진시킬 수 있을 것이나, 현재로서는 이러한 배터리 충전 경보 기법에 대한 어떠한 제안도 제시도 없는 실정이다.
본 발명은, 일 관점에 따라, 전기 자동차에 탑재된 각 전장품으로부터 차량 상태 정보를 수집하는 상태 정보 수집 블록과, 상기 각 전장품으로부터 수집된 상기 차량 상태 정보에 의거하여 상기 전기 자동차의 주행 가능 거리를 산출하는 주행 거리 산출 블록과, 상기 전기 자동차의 위치 정보를 생성하는 위치 탐색 블록과, 산출된 상기 주행 가능 거리와 상기 전기 자동차의 현재 위치에 의거하여 상기 전기 자동차의 주변에 있는 급전 시설물을 검색하는 급전 인프라 탐색 블록과, 상기 전기 자동차의 현재 위치와 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리를 계산하는 구간 거리 계산 블록과, 산출된 상기 주행 가능 거리와 계산된 상기 구간 거리에 의거하여 배터리의 충전 경보를 선택적으로 수행하는 충전 경보 제어 블록을 포함하는 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 충전 경보 제어 블록은, 산출된 상기 주행 가능 거리가 계산된 상기 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위에 포함될 때 상기 충전 경보를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 충전 경보 제어 블록은 산출된 상기 주행 가능 거리가 기 설정된 목적지까지의 거리보다 짧을 때 상기 충전 경보를 수행하거나 혹은 상기 배터리의 잔여 에너지가 기 설정된 레벨 이하일 때 상기 충전 경보를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 검색된 급전 시설물은 상기 전기 자동차로부터 최단 거리에 위치하는 급전 시설물의 위치 정보를 포함하거나 혹은 상기 전기 자동차의 목적지 주행 방향으로 최단 거리에 위치하는 급전 시설물의 위치 정보를 포함할 수 있다.
본 발명은, 다른 관점에 따라, 전기 자동차의 차량 상태 정보를 수집하는 과정과, 수집된 상기 차량 상태 정보에 의거하여 주행 가능 거리를 산출하는 과정과, 상기 전기 자동차의 현재 위치에 기반하여 상기 전기 자동차의 주변에 있는 급전 시설물을 검색하는 과정과, 상기 전기 자동차의 현재 위치와 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리를 계산하는 과정과, 산출된 상기 주행 가능 거리가 계산된 상기 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위에 포함될 때 배터리의 충전을 경보하는 과정을 포함하는 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 방법은 기 설정된 충전 경보 실행 조건이 충족될 때 상기 각 과정들을 순차 실행할 수 있으며, 상기 기 설정된 충전 경보 실행 조건은 상기 차량 상태 정보에 의거하여 산출한 주행 가능 거리가 기 설정된 목적지까지의 거리보다 짧은 조건이거나 혹은 상기 배터리의 잔여 에너지가 기 설정된 레벨 이하인 조건일 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 방법은 상기 경보를 수행한 후 검색된 상기 급전 시설물로의 경로를 자동 안내하는 과정을 더 포함할 수 있으며, 상기 자동 안내는 상기 전기 자동차에 탑재된 네비게이션을 통해 시청각적으로 수행되거나 혹은 상기 전기 자동차에 탑재된 AV기기를 통해 청각적으로 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 차량 상태 정보는 배터리의 잔여 에너지, 현재 속도, 상기 현재 속도에 대한 차량 소모전력을 포함할 수 있다.
본 발명은, 또 다른 관점에 따라, 제 7 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 주행 거리 모니터링 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명은 현재의 배터리 잔량으로 주행 가능한 거리를 자동 산출하고, 차량의 현재 위치에 근접한 급전 시설물을 검색한 후, 차량의 현재 위치와 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리를 계산하여 주행 가능 거리가 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위에 포함될 때 배터리의 충전을 시청각 또는 청각적으로 자동 경보해 줌으로써, 온라인 전기 자동차의 운행 편리성을 더욱 증진시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치에 대한 블록구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 차량의 주행 가능 거리와 차량의 현재 위치 및 급전 시설물 사이의 구간 거리에 의거하여 차량의 배터리 충전 경보를 적응적으로 수행하는 주요 과정을 도시한 순서도,
도 3은 온라인 전기 자동차를 주행할 때 충전 임계 거리 범위에 4개의 급전 시설물이 설치되어 있는 예를 보여주는 화면 예시도.
본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어지는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수도 있으므로, 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.
그리고, 첨부된 블록구성도의 각 블록과 순서도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 가동되는 컴퓨터 실행 엔진을 통해 수행될 수 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록구성도의 각 블록 또는 순서도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록구성도의 각 블록 또는 순서도의 각 단계에서 설명되는 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 아울러, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 실행시키는 인스트럭션들은 블록구성도의 각 블록 및 순서도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 더욱이, 각 블록들 또는 각 단계들에서 언급되는 기능들은 그 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능, 예컨대 연속하여 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나 혹은 관련 기능 등에 따라 그 역순으로 수행될 수도 있음은 물론이다.
먼저, 본 발명의 기술요지는, 운전자가 배터리의 잔여 에너지와 이 잔여 에너지로 주행할 수 있는 주행 거리를 스스로 확인한 후 차량의 현재 위치로부터 가장 인접한 급전 시설물을 찾아가 배터리를 충전하는 전술한 종래 방식과는 달리, 현재의 배터리 잔량으로 주행 가능한 거리를 자동 산출한 후 차량의 현재 위치에 근접한 급전 시설물을 검색하고, 차량의 현재 위치와 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리를 계산하며, 주행 가능 거리가 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위에 포함될 때 배터리의 충전을 자동으로 경보한다는 것으로, 본 발명은 이러한 기술적 수단을 통해 종래 방식에서의 문제점들을 효과적으로 개선할 수 있다.
여기에서, 차량의 현재 위치와 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위는, 예컨대 현재의 배터리 잔량으로 주행 가능한 거리보다 대략 10% 내지 20% 정도 긴 거리 범위가 될 수 있는데, 이와 같이 충전 임계 거리 범위를 주행 가능 거리보다 크게 설정하는 것은 현재의 배터리 잔량으로 현재 위치에서 가장 근접한 급전 시설물(급전 인프라)까지 차량을 운행(배터리 충전을 위한 차량 운행)할 수 있어야 하기 위해서이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치에 대한 블록구성도로서, 상태 정보 수집 블록(104), 주행 거리 산출 블록(106), 위치 탐색 블록(108), 급전 인프라 탐색 블록(110), 구간 거리 계산 블록(112) 및 충전 경보 제어 블록(114) 등을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상태 정보 수집 블록(104)은 온라인 전기 자동차에 탑재되는 CAN(controller area network) USB(102)를 통해 각 전장품(예컨대, BMS(battery management system), CMS(Super Capacitor Management System), MCU(motor control unit), CPS(crank position sensor), HVAC(heating, ventilation and air conditioning) 등)으로부터 차량 상태 정보, 예컨대 배터리의 충전 상태 및 공급/소모 전력 정보, CMS의 충전 상태 및 공급/소모 전력 정보, CPS의 출력 정보, 모터의 차량속도 및 소비 전력 정보 등의 차량 상태 정보를 수집하여 주행 거리 산출 블록(106) 및 충전 경보 제어 블록(114) 등으로 제공하는 등의 기능을 제공한다.
다음에, 주행 거리 산출 블록(106)은 상태 정보 수집 블록(104)으로부터 제공되는 각 전장품으로부터 수집한 차량 상태 정보(예컨대, 배터리의 잔여 에너지, 현재 속도, 현재 속도에 대한 차량 소모전력 등)에 의거하여 온라인 전기 자동차의 주행 가능 거리를 산출하고, 이 산출된 주행 가능 거리 정보를 급전 인프라 탐색 블록(110) 및 충전 경보 제어 블록(114) 등으로 전달하는 등의 기능을 제공한다. 여기에서, 주행 거리 산출 블록(106)에서 수행되는 주행 가능 거리의 산출은 충전 경보 제어 블록(114)으로부터의 제어 지령에 따라 수행될 수 있다.
즉, 주행 가능 거리는 다음의 수학식을 통해 산출될 수 있다.
[수학식]
Figure pat00001
상기한 수학식에서, Sp는 상기 주행 가능 거리를, Pr는 잔여 에너지를, Pvc는 속도에 대한 차량의 소모전력을, V는 차량의 현재 속도를 각각 의미한다.
또한, 위치 탐색 블록(108)은, 예컨대 GPS 수신안테나, 위성 신호 처리기 등을 포함하는 것으로, 도시 생략된 원격지의 GPS 위성들로부터 기 설정된 시간 간격으로 수신되는 위성신호를 처리하여 추출(검출)되는 차량의 현재 좌표 값(차량의 현재 위치 정보)을 추출하여 급전 인프라 탐색 블록(110) 및 구간 거리 계산 블록(112) 등으로 전달하는 등의 기능을 제공한다.
그리고, 급전 인프라 탐색 블록(110)은, 도시 생략된 급전 인프라 DB를 이용하여, 주행 거리 산출 블록(106)으로부터 제공되는 주행 가능 거리와 위치 탐색 블록(110)으로부터 제공되는 차량의 현재 위치에 의거해 온라인 전기 자동차의 주변(즉, 주행 가능 거리 범주 내의 주변)에 있는 급전 시설물(급전 인프라)을 검색하여 구간 거리 계산 블록(112)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다. 여기에서, 급전 인프라 DB는 차량 내 주행 거리 모니터링 장치 혹은 네비게이션 등에 탑재된 급전 인프라 DB이거나 혹은 무선 네트워킹을 통해 접속 가능한 외부의 급전 인프라 DB가 될 수 있다. 이때, 급전 인프라 탐색 블록(110)에서 수행되는 급전 시설물의 탐색은 충전 경보 제어 블록(114)으로부터의 제어 지령에 따라 수행될 수 있다.
또한, 급전 인프라 탐색 블록(110)으로부터 구간 거리 계산 블록(112)으로 제공되는 급전 시설물 정보(급전 시설물의 위치 정보)는, 예컨대 온라인 전기 자동차로부터 최단 거리에 위치하는 급전 시설물 정보를 포함하거나 혹은 온라인 전기 자동차의 목적지 주행 방향으로 최단 거리에 위치하는 급전 시설물 정보 등을 포함할 수 있다.
다음에, 구간 거리 계산 블록(112)은 위치 탐색 블록(108)으로부터 제공되는 차량의 현재 위치와 급전 인프라 탐색 블록(110)으로부터 제공되는 검색된 급전 시설물(예컨대, 최단 거리에 위치하는 급전 시설물 또는 목적지 주행 방향으로 최단 거리에 위치하는 급전 시설물 등) 사이의 구간 거리를 계산하여 검색된 급전 시설물 정보(급전 시설물 위치 정보)와 함께 충전 경보 제어 블록(114)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다. 여기에서, 충전 경보 제어 블록(114)으로 전달되는 급전 시설물 정보는, 예컨대 적어도 하나 이상의 급전 시설물 정보를 포함할 수 있다. 이때, 구간 거리 계산 블록(112)에서 수행되는 구간 거리(예컨대, 차량의 현재 위치와 가장 근접한 급전 시설물 사이의 구간 거리 등)의 계산은 충전 경보 제어 블록(114)으로부터의 제어 지령에 따라 수행될 수 있다.
일 예로서, 충전 임계 거리 범위에 4개의 급전 시설물이 설치되어 있는 예를 보여주는 도 3에 도시된 바와 같이, 온라인 전기 자동차(400)가 목적지 주행 방향(402)으로 주행하고 있고, 충전 임계 거리 범위(410)에 총 4개의 급전 시설물(404a - 404d)이 설치된 경우라고 가정할 때, 급전 인프라 탐색 블록(110)에서는 4개의 급전 시설물 정보를 검색하여 구간 거리 계산 블록(112)으로 전달하게 되고, 구간 거리 계산 블록(112)에서는 온라인 전기 자동차(400)의 현재 위치와 각 급전 시설물들(404a - 404d) 사이의 구간 거리를 각각 계산하여 충전 경보 제어 블록(114)으로 전달하게 될 것이다.
한편, 충전 경보 제어 블록(114)은, 예컨대 주행 거리 모니터링 장치의 전반적인 동작 제어를 수행하는 마이크로프로세서 등을 포함할 수 있는 것으로, 주행 거리 산출 블록(106)으로부터 제공되는 주행 가능 거리 정보와 구간 거리 계산 블록(112)으로부터 제공되는 구간 거리 정보에 의거하여 배터리의 충전 경보를 선택적으로 수행, 예컨대 산출된 주행 가능 거리가 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위에 포함될 때 배터리의 충전을 자동 경보하는 등의 기능을 제공한다. 여기에서, 차량의 현재 위치와 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위는, 예컨대 현재의 배터리 잔량으로 주행 가능한 거리보다 대략 10% 내지 20% 정도 긴 거리 범위가 될 수 있다. 이러한 충전 경보는, 예컨대 차량에 탑재된 지도 DB 혹은 무선 네트워킹을 통해 접속 가능한 외부의 지도 DB를 이용하여 시청각적으로 수행되거나 혹은 차량에 탑재된 AV 기기를 통해 청각적으로 수행될 수 있다. 여기에서, 시각적인 충전 경보는 주행 가능 거리에 위치하는 급전 시설물 정보(예컨대, 급전 시설물 아이콘과 현재 위치에서 급전 시설물까지의 구간 거리 등)를 모니터의 지도상에 디스플레이하는 방식으로 수행될 수 있다.
이때, 충전 경보 제어 블록(114)은 주행 거리 산출 블록(106)으로부터 제공되는 산출된 주행 가능 거리가 운전자 등에 의해 기 설정되어 도시 생략된 메모리에 저장된 목적지까지의 거리보다 짧거나 혹은 상태 정보 수집 블록(104)으로부터 제공되는 배터리의 잔여 에너지가 기 설정된 레벨(예컨대, 배터리의 충전 에너지 30% 잔량 레벨, 20% 잔량 레벨 등) 이하인 충전 경보 실행 조건이 충족될 때, 주행 가능 거리 산출을 위한 제어 지령, 급전 시설물의 탐색을 위한 제어 지령, 구간 거리 계산을 위한 제어 지령 등을 각각 발생하여 주행 거리 산출 블록(106), 급전 인프라 탐색 블록(110) 및 구간 거리 계산 블록(112) 등으로 각각 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다. 여기에서, 주행 가능 거리 산출을 위한 제어 지령, 급전 시설물의 탐색을 위한 제어 지령, 구간 거리 계산을 위한 제어 지령 등은, 기 설정된 충전 경보 실행 조건이 충족된 상태에서 기 설정된 일정 시간 간격으로 주기적으로 발생될 수 있다.
또한, 충전 경보 제어 블록(114)은 시청각 또는 청각적인 충전 경보를 수행한 후 현재 위치로부터 최단 거리에 위치하는 급전 시설물(예컨대, 도 3의 404a) 또는 목적지 주행 방향으로 최단 거리에 위치하는 급전 시설물(도 3의 404c)로의 경로를 자동 안내하는 서비스를 제공할 수 있는데, 이러한 경로 안내는 차량에 탑재된 네비게이션을 통해 시청각적으로 수행되거나 혹은 차량에 탑재된 AV기기를 통해 청각적으로 수행될 수 있다. 여기에서, 본 발명은, 자동 경로 안내와는 달리, 주행 가능 거리에 위치하는 급전 시설물 정보가 디스플레이되는 모니터에서의 차량 운전자 선택(예컨대, 터치 인터페이스 등)에 따라 지정된 급전 시설물의 경로를 안내하도록 설정할 수도 있음은 물론이다.
따라서, 온라인 전기 자동차 운전자는 온라인 전기 자동차를 운행하는 중에 본 발명에 따라 충전 경보 실행 조건이 충족되어 배터리 충전 경보가 발생될 때, 자동으로 안내되는 급전 시설물로의 경로 안내를 통해 해당 급전 시설물로 차량을 주행하여 배터리를 충전하게 될 것이다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 주행 거리 모니터링 장치를 이용하여 차량의 주행 가능 거리와 차량의 현재 위치 및 급전 시설물 사이의 구간 거리에 의거하여 차량의 배터리 충전 경보를 수행하는 일련의 과정들에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 차량의 주행 가능 거리와 차량의 현재 위치 및 급전 시설물 사이의 구간 거리에 의거하여 차량의 배터리 충전 경보를 적응적으로 수행하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 온라인 전기 자동차가 주행 모드를 수행할 때(단계 202), 충전 경보 제어 블록(114)에서는 상태 정보 수집 블록(104)으로부터 전달되는 차량 상태 정보(예컨대, 배터리 잔여 에너지, 현재 속도, 현재 속도에 대한 차량 소모 전력 등), 차량의 현재 위치 정보 및 도시 생략된 메모리에 저장되어 있는 목적지 정보 등을 이용하여 기 설정된 충전 경보 실행 조건이 충족되는 지의 여부를 체크한다(단계 204).
여기에서, 기 설정된 충전 경보 실행 조건이 충족된다는 것은 차량 상태 정보에 의거하여 산출한 차량의 주행 가능 거리가 기 설정된 목적지까지의 거리보다 짧거나 혹은 배터리의 잔여 에너지(에너지 잔량)가 기 설정된 레벨 이하인 경우를 의미할 수 있다.
상기 단계(204)에서의 체크 결과, 기 설정된 충전 경보 실행 조건이 충족되는 것으로 판단되면, 충전 경보 제어 블록(114)에서는 충전 경보의 수행을 위한 각종 제어 지령을 발생하여 각 블록으로 전달하며, 그에 따라 상태 정보 수집 블록(104)에서는 CAN USB(102)를 통해 각 전장품으로부터 수집된 차량 상태 정보, 예컨대 배터리의 충전 상태 및 공급/소모 전력 정보, CMS의 충전 상태 및 공급/소모 전력 정보, CPS의 출력 정보, 모터의 차량속도 및 소비 전력 정보 등의 차량 상태 정보를 주행 거리 산출 블록(106)으로 전달한다(단계 206).
이에 응답하여, 주행 거리 산출 블록(106)에서는 차량 상태 정보(예컨대, 배터리의 잔여 에너지, 현재 속도, 현재 속도에 대한 차량 소모전력 등)에 의거하여 온라인 전기 자동차의 주행 가능 거리를 산출하며, 이 산출된 주행 가능 거리 정보는 급전 인프라 탐색 블록(110) 및 충전 경보 제어 블록(114)으로 전달된다(단계 208).
다음에, 급전 인프라 탐색 블록(110)에서는, 급전 인프라 DB를 이용하여, 주행 거리 산출 블록(106)으로부터 제공되는 주행 가능 거리와 위치 탐색 블록(110)으로부터 제공되는 차량의 현재 위치(예컨대, GPS를 이용하여 추출한 차량의 현재 위치)에 의거하여 주행 가능 거리 범주 내에 있는 급전 시설물(급전 인프라)을 검색하는데, 여기에서 검색되는 급전 시설물 정보는 구간 거리 계산 블록(112)으로 전달된다(단계 210).
이때, 급전 인프라 DB는 차량 내 주행 거리 모니터링 장치에 탑재된 급전 인프라 DB이거나 혹은 무선 네트워킹을 통해 접속 가능한 외부의 급전 인프라 DB가 될 수 있으며, 또한 검색된 급전 시설물 정보(급전 시설물 위치 정보)에는, 예컨대 온라인 전기 자동차로부터 최단 거리에 위치하는 급전 시설물의 위치 정보가 포함되거나 혹은 온라인 전기 자동차의 목적지 주행 방향으로 최단 거리에 위치하는 급전 시설물의 위치 정보 등이 포함될 수 있다.
이어서, 구간 거리 계산 블록(112)에서는 위치 탐색 블록(108)으로부터 제공된 차량의 현재 위치와 급전 인프라 탐색 블록(110)으로부터 제공된 급전 시설물(예컨대, 최단 거리에 위치하는 급전 시설물 또는 목적지 주행 방향으로 최단 거리에 위치하는 급전 시설물 등) 사이의 구간 거리를 계산하는데, 여기에서 계산된 적어도 하나 이상의 구간 거리 정보는 급전 시설물 정보(급전 시설물 위치 정보)와 함께 충전 경보 제어 블록(114)으로 전달된다(단계 212).
일 예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 충전 임계 거리 범위(410) 이내에 총 4개의 급전 시설물(404a - 404d)이 있는 것으로 가정할 때, 구간 거리 계산 블록(112)에서는 차량의 현재 위치와 각 급전 시설물들 사이의 구간 거리를 각각 계산하여 충전 경보 제어 블록(114)으로 전달하게 될 것이다.
이에 응답하여, 충전 경보 제어 블록(114)에서는 주행 거리 산출 블록(106)으로부터 제공된 차량의 주행 가능 거리가 구간 거리 계산 블록(112)으로부터 제공된 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위에 포함되는 지의 여부를 체크한다(단계 214). 여기에서, 기 설정된 충전 임계 거리 범위는, 예컨대 현재의 배터리 잔량으로 주행 가능한 거리보다 대략 10% 내지 20% 정도 긴 거리 범위가 될 수 있다.
상기 단계(214)에서의 체크 결과, 차량의 주행 가능 거리가 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위에 포함되는 것으로 판단될 때, 충전 경보 제어 블록(114)에서는, 예컨대 차량에 탑재된 지도 DB 혹은 무선 네트워킹을 통해 접속 가능한 외부의 지도 DB를 이용한 시청각적인 충전 경보 혹은 차량에 탑재된 AV 기기를 이용한 청각적인 충전 경보를 수행한다(단계 216). 여기에서, 시각적인 충전 경보는 주행 가능 거리에 위치하는 급전 시설물 정보, 예컨대 급전 시설물 아이콘과 현재 위치에서 급전 시설물까지의 구간 거리 등을 모니터의 지도상에 디스플레이하는 방식으로 수행될 수 있다.
다음에, 충전 경보 제어 블록(114)에서는 시청각 또는 청각적인 충전 경보를 수행한 후 현재 위치로부터 최단 거리에 위치하는 급전 시설물 또는 목적지 주행 방향으로 최단 거리에 위치하는 급전 시설물로의 경로 안내를 자동 수행하는데(단계 218), 이러한 자동 경로 안내는 차량에 탑재된 네비게이션을 통해 시청각적으로 수행되거나 혹은 차량에 탑재된 AV기기를 통해 청각적으로 수행될 수 있다. 또한, 상기와는 달리, 주행 가능 거리에 위치하는 급전 시설물 정보가 디스플레이되는 모니터에서의 차량 운전자 선택(예컨대, 터치 인터페이스 등)에 따라 지정된 급전 시설물의 경로를 안내하도록 설정될 수도 있다.
따라서, 온라인 전기 자동차의 운전자는 시청각 또는 청각적인 경로 안내를 통해 자신이 원하는 급전 시설물로 차량을 주행하여 배터리를 충전할 수 있을 것이다.
한편, 본 실시 예에서는 기 설정된 충전 경보 실행 조건이 충족될 때, 온라인 전기 자동차의 배터리의 충전 경보를 선택적으로 수행하는 것으로 하여 설명하였으나, 이것은 설명의 편의와 이해의 증진을 위한 예시적인 제시일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 충전 경보 실행 조건을 설정함이 없이 온라인 전기 자동차가 주행 중일 때 기 설정된 일전 시간 간격으로 배터리 충전 경보를 자동 수행하도록 설정할 수도 있음은 물론이다.
다른 한편, 상술한 바와 같이 실시 예를 제시하고 있는 본 발명의 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 기법은 컴퓨터(또는 휴대용 컴퓨터)로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 실행할 수 있는 코드들 및 코드 세그먼트들로 구현될 수 있는데, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록매체(또는 정보저장매체)를 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는, 예컨대 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 등을 포함할 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
104 : 상태 정보 수집 블록 106 : 주행 거리 산출 블록
108 : 위치 탐색 블록 110 : 급전 인프라 탐색 블록
112 : 구간 거리 계산 블록 114 : 충전 경보 제어 블록

Claims (19)

  1. 전기 자동차에 탑재된 각 전장품으로부터 차량 상태 정보를 수집하는 상태 정보 수집 블록과,
    상기 각 전장품으로부터 수집된 상기 차량 상태 정보에 의거하여 상기 전기 자동차의 주행 가능 거리를 산출하는 주행 거리 산출 블록과,
    상기 전기 자동차의 위치 정보를 생성하는 위치 탐색 블록과,
    산출된 상기 주행 가능 거리와 상기 전기 자동차의 현재 위치에 의거하여 상기 전기 자동차의 주변에 있는 급전 시설물을 검색하는 급전 인프라 탐색 블록과,
    상기 전기 자동차의 현재 위치와 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리를 계산하는 구간 거리 계산 블록과,
    산출된 상기 주행 가능 거리와 계산된 상기 구간 거리에 의거하여 배터리의 충전 경보를 선택적으로 수행하는 충전 경보 제어 블록
    을 포함하는 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 경보 제어 블록은,
    산출된 상기 주행 가능 거리가 계산된 상기 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위에 포함될 때 상기 충전 경보를 발생시키는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 충전 경보 제어 블록은,
    산출된 상기 주행 가능 거리가 기 설정된 목적지까지의 거리보다 짧을 때 상기 충전 경보를 수행하는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 충전 경보 제어 블록은,
    상기 배터리의 잔여 에너지가 기 설정된 레벨 이하일 때 상기 충전 경보를 수행하는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 검색된 급전 시설물은,
    상기 전기 자동차로부터 최단 거리에 위치하는 급전 시설물의 위치 정보를 포함하는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 검색된 급전 시설물은,
    상기 전기 자동차의 목적지 주행 방향으로 최단 거리에 위치하는 급전 시설물의 위치 정보를 포함하는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 장치.
  7. 전기 자동차의 차량 상태 정보를 수집하는 과정과,
    수집된 상기 차량 상태 정보에 의거하여 주행 가능 거리를 산출하는 과정과,
    상기 전기 자동차의 현재 위치에 기반하여 상기 전기 자동차의 주변에 있는 급전 시설물을 검색하는 과정과,
    상기 전기 자동차의 현재 위치와 검색된 급전 시설물 사이의 구간 거리를 계산하는 과정과,
    산출된 상기 주행 가능 거리가 계산된 상기 구간 거리의 기 설정된 충전 임계 거리 범위에 포함될 때 배터리의 충전을 경보하는 과정
    을 포함하는 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 방법은,
    기 설정된 충전 경보 실행 조건이 충족될 때 상기 각 과정들을 순차 실행하는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기 설정된 충전 경보 실행 조건은,
    상기 차량 상태 정보에 의거하여 산출한 주행 가능 거리가 기 설정된 목적지까지의 거리보다 짧은 조건인
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 기 설정된 충전 경보 실행 조건은,
    상기 배터리의 잔여 에너지가 기 설정된 레벨 이하인
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 경보를 수행한 후 검색된 상기 급전 시설물로의 경로를 자동 안내하는 과정
    을 더 포함하는 전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 자동 안내는.
    상기 전기 자동차에 탑재된 네비게이션을 통해 시청각적으로 수행되는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 자동 안내는.
    상기 전기 자동차에 탑재된 AV기기를 통해 청각적으로 수행되는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 차량 상태 정보는,
    배터리의 잔여 에너지, 현재 속도, 상기 현재 속도에 대한 차량 소모전력을 포함하는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 주행 가능 거리는,
    다음의 수학식을 통해 산출되는,
    Figure pat00002

    (Sp는 상기 주행 가능 거리를, Pr는 잔여 에너지를, Pvc는 속도에 대한 차량의 소모전력을, V는 차량의 현재 속도를 각각 의미함.)
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 급전 시설물의 검색은,
    무선 네트워킹을 통해 접속 가능한 외부의 급전 인프라 DB를 이용하여 수행되는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 검색된 급전 시설물은,
    상기 전기 자동차로부터 최단 거리에 위치하는 급전 시설물의 위치 정보를 포함하는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  18. 제 7 항에 있어서,
    상기 검색된 급전 시설물은,
    상기 전기 자동차의 목적지 주행 방향으로 최단 거리에 위치하는 급전 시설물의 위치 정보를 포함하는
    전기 자동차의 주행 거리 모니터링 방법.
  19. 제 7 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 주행 거리 모니터링 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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