KR20130036817A - 차량 경로 결정 방법 및 내비게이션 장치 - Google Patents

차량 경로 결정 방법 및 내비게이션 장치 Download PDF

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Abstract

내비게이션 장치는 차량의 경로를 출력하는 디스플레이부, GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 상기 차량의 현재 위치를 출력하는 위치 측정부, 상기 차량에 동력을 제공하는 전지 모듈을 모니터링하는 BMS(Battery Management System)로부터 상기 전지 모듈의 잔량을 수신하는 통신부, 및 상기 전지 모듈의 잔량에 따라 상기 현재 위치로부터 목적지로의 경로를 계산하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 경로 결정 방법 및 내비게이션 장치{METHOD FOR DETERMINING PATH FOR VEHICLE AND NAVIGATION APPARATUS}
본 발명은 차량의 내비게이션에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이차 전지의 잔여 용량을 기반으로 차량의 주행 경로를 결정하는 방법 및 이를 이용한 내비게이션 장치에 관한 것이다.
전기 자동차(electric vehicle)는 추진력으로 하나 또는 그 이상의 전기 모터를 포함하는 차량을 말한다. 전기 자동차를 추진하는 데 사용되는 에너지는 재충전가능한 배터리 및/또는 연료 전지와 같은 전기적 소스(electrical source)를 포함한다. 충전 및 방전이 가능한 이차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차 전지 등을 들 수 있다.
전기 자동차는 화석 연화를 사용하는 일반 차량에 비해 충전 시간이 길고, 한번 충전으로 이동할 수 있는 거리가 짧기 때문에 배터리 소모량과 잔량에 대한 관리가 중요하다.
한국등록번호 제10-1063656호는 충전소별로 충전 중이거나 충전 대기 중인 전기 자동차의 충전 현황을 알려주는 방법을 게시하고 있다.
일반적으로 내비게이션 장치는 GPS(Global Positioning System)와 같은 위성 위치 확인 시스템을 이용하여 차량의 현재 위치를 측정하고, 사용자로부터 목적지를 입력 받아 현재 위치에서 목적지까지의 경로를 디스플레이하거나 음성으로 안내해주는 장치이다.
전기 자동차의 전지 소모를 고려하여 차량의 경로를 안내할 수 있는 내비게이션 장치는 게시되지 않고 있다.
본 발명은 이차전지의 용량에 따른 경로를 탐색하는 내비게이션 장치 및 이를 이용하여 차량의 경로를 결정하는 방법을 제공한다.
일 양태에 있어서, 내비게이션 장치는 차량의 경로를 출력하는 디스플레이부, 상기 차량의 현재 위치를 출력하는 위치 측정부, 상기 차량에 동력을 제공하는 전지 모듈을 모니터링하는 BMS(Battery Management System)로부터 상기 전지 모듈의 잔량을 수신하는 통신부, 및 상기 전지 모듈의 잔량에 따라 상기 현재 위치로부터 목적지로의 경로를 계산하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 전지 모듈의 잔량이 상기 현재 위치로부터 상기 목적지까지 상기 차량을 운행하기에 부족하면, 상기 전지 모듈의 충전이 가능한 충전소로의 경유를 제안할 수 있다.
다른 양태에서, 차량의 경로를 결정하는 방법은 차량의 현재 위치를 측정하는 단계, 상기 차량에 동력을 제공하는 전지 모듈의 잔량을 수신하는 단계, 및 상기 전지 모듈의 잔량에 따라 상기 현재 위치로부터 목적지로의 경로를 결정하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 전기 자동차는 구동력을 제공하는 모터, 상기 모터에 동력을 제공하는 전지 모듈을 모니터링하는 BMS(Battery Management System), 및 전기 자동차의 경로를 안내하는 네비게이션 장치를 포함하되, 상기 네비게이션 장치는 상기 전기 자동차의 경로를 출력하는 디스플레이부, 상기 전기 자동차의 현재 위치를 출력하는 위치 측정부, 상기 BMS로부터 상기 전지 모듈의 잔량을 수신하는 통신부, 및 상기 전지 모듈의 잔량에 따라 상기 현재 위치로부터 목적지로의 경로를 계산하는 제어부를 포함한다.
충전소의 배치나 전지의 용량에 상관없이, 운전자에게 전지의 사용에 따른 적절한 경로를 제안할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 경로를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
전기 자동차(electric vehicle)는 추진력으로 하나 또는 그 이상의 전기 모터를 포함하는 차량을 말한다. 전기 자동차를 추진하는 데 사용되는 에너지는 재충전가능한 배터리 및/또는 연료 전지와 같은 전기적 소스(electrical source)를 포함한다. 전기 자동차는 내연 기관(combustion engine)을 또 하나의 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기 자동차일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차를 나타낸 블록도이다.
전기 자동차(100)는 전지 모듈(110), BMS(Battery Management System, 120), 모터(130) 및 내비게이션 장치(200)를 포함한다.
전지 모듈(110)은 전기 자동차(100)의 구동에 사용되는 전기적 축전 소스로, 적어도 하나의 이차 전지 셀을 포함할 수 있다. 전지 모듈(110)은 부하인 모터(130)에 동력을 제공하고, 모터(130) 및/또는 내연 기관(미도시)의 구동에 따라 발전기(미도시)에 의해 충전될 수 있다.
BMS(120)는 전지 모듈(110)의 충전 상태를 모니터링한다. 충전 상태는 SOC(State of charge) 및 SOH(State of health)를 포함할 수 있다. BMS(120)는 주기적 또는 내비게이션 장치(200)의 요청에 의해 충전 상태를 내비게이션 장치(200)로 보낼 수 있다.
모터(130)는 전기 자동차(100)의 바퀴에 구동력을 제공한다.
내비게이션 장치(200)는 전지 모듈(110)의 충전 상태를 반영하여 운전자에게 경로를 안내한다. 내비게이션 장치(200)는 전기 자동차(100)에 내장될 수도 있고, 탈부착 가능한 독립적인 기기일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치를 나타낸 블록도이다.
내비게이션 장치(200)는 디스플레이부(210), 위치 측정부(220), 통신부(230), 메모리부(240) 및 제어부(250)를 포함한다.
디스플레이부(210)는 차량의 경로를 출력하고, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 디스플레이부(210)의 일부 또는 전체는 터치 스크린으로 운전자가 목적지를 입력할 수도 있다.
위치 측정부(220)는 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 차량의 현재 위치를 측정한다. GNSS는 그 운영 주체에 따라서 GPS(Global Positioning System), Galileo, GLONASS(Global Orbiting Navigational Satellite System), COMPASS, IRNSS(Indian Regional Navigational Satellite System), QZSS(Quasi-Zenith Satellite System) 등 다양하게 불리울 수 있다.
통신부(230)는 BMS(120)와 통신을 수행하고, BMS(120)로부터 전지 모듈(110)의 상태 정보를 수신한다. 통신부(230)는 유선 인터페이스 또는 무선 인터페이스를 제공할 수 있다.
상태 정보는 다양한 형태로 수신될 수 있다. 예를 들어, 통신부(230)는 BMS(120)로부터 전지 모듈(110)의 충전 상태 및/또는 잔여 용량을 수신할 수 있다. 또는, 통신부(230)는 BMS(120)로부터 전지 모듈(110)의 잔여 용량에 따른 주행 거리에 관한 정보를 수신할 수 있다.
메모리부(240)는 충전소의 위치 정보 등 내비게이션 장치(200)의 동작에 필요한 정보를 저장한다.
제어부(250)는 전지 모듈(110)의 잔량에 따라 상기 현재 위치로부터 목적지로의 차량의 주행 경로를 계산한다. 운전자가 목적지를 입력하면, 제어부(250)는 주행 경로 및 주행 거리를 계산한다. 제어부(250)는 통신부(230)를 통해 BMS(120)로 전지 모듈(110)의 상태 정보(또는 전지 모듈(110)의 충전 상태 또는 잔여 용량)를 획득한다.
제어부(250)는 전지 모듈(110)의 잔량에 따라 주행 가능한 거리를 계산하여 목적지까지 이동이 가능한지 여부를 판단하고, 충전의 필요 여부를 운전자에게 알릴 수 있다. 충전이 필요하면, 운전자의 요청에 의해 또는 자율적으로, 제어부(250)는 충전소가 경로 상에 위치하도록 경로를 결정할 수 있다. 또는, 제어부(250)는 가장 가까운 충전소를 제안할 수 있다.
주행 중이라도, 목적지까지 주행하는 데 충전이 필요하면, 제어부(250)는 충전의 필요 여부를 운전자에게 알릴 수 있다. 충전이 필요하면, 운전자의 요청에 의해 또는 자율적으로, 제어부(250)는 충전소가 경로 상에 위치하도록 경로를 재결정할 수 있다. 또는, 제어부(250)는 가장 가까운 충전소를 제안할 수 있다.
제어부(250)는 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 제안한 기법은 제안된 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리부(240)에 저장되고, 제어부(250)에 의해 실행될 수 있다. 메모리부(240)는 제어부(250) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 제어부(250)와 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 경로를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 제안되는 방법은 주행 전(S100)과 주행 중(S200)의 2가지 양상으로 진행된다.
내비게이션 장치(200)는 운전자로부터 목적지를 입력받는다(S110).
내비게이션 장치(200)는 BMS(120)로부터 전지 모듈(110)의 상태 정보를 요청한다(S120). BMS(120)는 내비게이션 장치(200)로 상태 정보를 보낸다(S130).
상태 정보는 전지 모듈(110)의 충전 상태 및/또는 잔여 용량을 포함할 수 있다. 또는, 상태 정보는 전지 모듈(110)의 잔여 용량에 따른 차량의 주행 거리에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이하에선, 상태 정보는 전지 모듈(110)의 잔여 용량이라고 가정한다.
내비게이션 장치(200)는 상태 정보에 따라 차량의 주행 경로를 결정한다(S140). 내비게이션 장치(200)는 전지 모듈(110)의 잔량에 따라 주행 가능한 거리를 계산하여 목적지까지 이동이 가능한지 여부를 판단하고, 충전의 필요 여부를 운전자에게 알릴 수 있다. 충전이 필요하면, 운전자의 요청에 의해 또는 자율적으로, 내비게이션 장치(200)는 충전소가 경로 상에 위치하도록 경로를 결정할 수 있다. 또는, 내비게이션 장치(200)는 가장 가까운 충전소를 제안할 수 있다.
주행 중이라도 내비게이션 장치(200)는 BMS(120)로부터 상태 정보를 수신한다(S220). 상태 정보는 내비게이션 장치(200)의 요청에 따라 수신될 수 있고, 또는 BMS(120)로부터 주기적으로 수신될 수 있다.
내비게이션 장치(200)는 상태 정보에 따라 차량의 주행 경로를 재결정할 수 있다(S230). 주행 중이라도, 목적지까지 주행하는 데 충전이 필요하면, 내비게이션 장치(200)는 충전의 필요 여부를 운전자에게 알릴 수 있다. 충전이 필요하면, 운전자의 요청에 의해 또는 자율적으로, 내비게이션 장치(200)는 충전소가 경로 상에 위치하도록 경로를 재결정할 수 있다. 또는, 내비게이션 장치(200)는 가장 가까운 충전소를 제안할 수 있다.
전지의 잔여 용량에 따라 운전자에게 적절한 경로를 제안할 수 있고, 전기 자동차의 주행시 충전에 대한 필요성을 적절하게 알려줄 수 있다.

Claims (13)

  1. 차량의 경로를 출력하는 디스플레이부;
    상기 차량의 현재 위치를 출력하는 위치 측정부;
    상기 차량에 동력을 제공하는 전지 모듈을 모니터링하는 BMS(Battery Management System)로부터 상기 전지 모듈의 잔량을 수신하는 통신부; 및
    상기 전지 모듈의 잔량에 따라 상기 현재 위치로부터 목적지로의 경로를 계산하는 제어부를 포함하는 내비게이션 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전지 모듈의 잔량이 상기 현재 위치로부터 상기 목적지까지 상기 차량을 운행하기에 부족하면, 상기 전지 모듈의 충전이 가능한 충전소로의 경유를 제안하는 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 충전소가 상기 경로 상에 위치하도록 상기 경로를 계산하는 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 운전자가 상기 목적지를 입력한 때 상기 충전소가 상기 경로 상에 위치하도록 상기 경로를 계산하는 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 경로를 주행 중, 상기 충전소가 상기 경로 상에 위치하도록 상기 경로를 재계산하는 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 충전소는 상기 현재 위치에서 가장 가까운 충전소인 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 측정부는 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 상기 차량의 현재 위치를 출력하는 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치.
  8. 차량의 경로를 결정하는 방법에 있어서,
    GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 차량의 현재 위치를 측정하는 단계;
    상기 차량에 동력을 제공하는 전지 모듈의 잔량을 수신하는 단계; 및
    상기 전지 모듈의 잔량에 따라 상기 현재 위치로부터 목적지로의 경로를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 경로를 결정하는 단계는
    상기 전지 모듈의 잔량이 상기 현재 위치로부터 상기 목적지까지 상기 차량을 운행하기에 부족하면, 상기 전지 모듈의 충전이 가능한 충전소로의 경유를 제안하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 충전소가 상기 경로 상에 위치하도록 상기 경로가 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 구동력을 제공하는 모터;
    상기 모터에 동력을 제공하는 전지 모듈을 모니터링하는 BMS(Battery Management System); 및
    전기 자동차의 경로를 안내하는 네비게이션 장치를 포함하되,
    상기 네비게이션 장치는
    상기 전기 자동차의 경로를 출력하는 디스플레이부;
    상기 전기 자동차의 현재 위치를 출력하는 위치 측정부;
    상기 BMS로부터 상기 전지 모듈의 잔량을 수신하는 통신부; 및
    상기 전지 모듈의 잔량에 따라 상기 현재 위치로부터 목적지로의 경로를 계산하는 제어부를 포함하는 전기 자동차.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전지 모듈의 잔량이 상기 현재 위치로부터 상기 목적지까지 상기 차량을 운행하기에 부족하면, 상기 전지 모듈의 충전이 가능한 충전소로의 경유를 제안하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 위치 측정부는 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 상기 전기 자동차의 현재 위치를 출력하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
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