KR20180040205A - 차량, 차량의 제어방법 및 차량용 전력 제어 장치 - Google Patents

차량, 차량의 제어방법 및 차량용 전력 제어 장치 Download PDF

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김진
한상재
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현대자동차주식회사
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Abstract

차량은 배터리; 발전기; 운전자로부터 목적지에 관한 정보를 입력받으면 다음 목적지를 예측하고, 상기 목적지까지의 경로와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로를 생성하는 내비게이션 장치; 및 상기 내비게이션 장치로부터 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 수신하고, 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보에 따라 상기 배터리를 충전하도록 상기 발전기를 제어하는 전력 제어 장치를 포함할 수 있다.

Description

차량, 차량의 제어방법 및 차량용 전력 제어 장치 {Vehicle, Controlling Method of Vehicle and Power Control Apparatus for Vehicle}
개시된 발명은 차량, 차량의 제어방법 및 차량용 전력 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 목적지까지의 경로를 기초로 차량용 배터리의 충전을 관리하는 차량, 차량의 제어방법 및 차량용 전력 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단 또는 운송 수단을 의미한다.
차량은 전기 에너지를 저장하는 배터리를 구비한다. 예를 들어, 전기를 주요 동력원으로 사용하는 전기 자동차(Electric Vehicle, EV)과 플러그인 하이브리드 전기 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)는 차량을 구동하는 전기 에너지를 저장하는 고전압 배터리와 차량의 전장 부품에 공급되는 전기 에너지를 저장하는 저전압 배터리를 포함할 수 있다. 또한, 화석 연료를 주요 동력원으로 사용하는 내연기관 자동차와 하이브리드 자동차(hybrid vehicle)는 내연기관의 시동하고 차량의 전장 부품에 공급되는 전기 에너지를 저장하는 배터리를 포함할 수 있다.
배터리가 방전되는 것을 방지하기 위하여 내연기관 자동차와 하이브리드 자동차는 차량의 주행 중에 배터리의 출력 전압을 기초로 배터리를 충전한다. 구체적으로, 차량은 내연기관 즉 엔진에 의하여 생성된 회전력을 전기에너지로 변환할 수 있다.
이처럼, 배터리의 충전을 위하여 엔진에 의하여 생성된 회전력을 이용하므로 배터리의 충전은 연비에 큰 영향을 줄 수 있다. 따라서, 차량은 연비 개선을 위하여 차량의 가속, 감속 등의 운행 상태를 기초로 배터리를 충전할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면은 차량용 배터리에 저장된 전기 에너지를 효율적으로 관리할 수 있는 차량, 차량의 제어방법 및 차량용 전력 제어 장치를 제공하고자 한다.
개시된 발명의 다른 일 측면은 차량이 주행하는 경로를 기초로 배터리에 저장된 전기 에너지를 효율적으로 관리하는 차량, 차량의 제어방법 및 차량용 전력 제어 장치를 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 배터리; 발전기; 운전자로부터 목적지에 관한 정보를 입력받으면 다음 목적지를 예측하고, 상기 목적지까지의 경로와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로를 생성하는 내비게이션 장치; 및 상기 내비게이션 장치로부터 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 수신하고, 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보에 따라 상기 배터리를 충전하도록 상기 발전기를 제어하는 전력 제어 장치를 포함할 수 있다.
상기 차량은 상기 배터리의 충전량을 감지하는 배터리 감시 장치를 더 포함하고, 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전할 수 있다.
상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량을 초과하도록 상기 배터리를 충전할 수 있다.
상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 전력 제어 장치는 상기 기준 충전량을 증가시킬 수 있다.
상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량 미만이 되는 것을 허용할 수 있다.
상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 전력 제어 장치는 상기 기준 충전량을 감소시킬 수 있다.
상기 내비게이션 장치는 상기 운전자로부터 입력된 출발지와 목적지의 묶음을 저장하는 데이터 베이스를 포함하고, 상기 운전자가 목적지를 입력하면 상기 목적지를 출발지로 가지는 출발지와 목적지의 묶음을 검색하고, 상기 출발지와 목적지의 묶음이 발견되면 상기 출발지와 목적지의 묶음의 목적지를 다음 목적지로 예측할 수 있다.
상기 내비게이션 장치는 상기 차량이 상기 목적지 이후의 경로를 주행한 횟수를 기초로 상기 다음 목적지를 예측할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량의 제어 방법은 배터리를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서, 운전자로부터 목적지에 관한 정보를 입력받으면 다음 목적지를 예측하는 과정; 상기 목적지까지의 경로와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로를 생성하는 과정; 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 획득하는 과정; 및 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보에 따라 상기 배터리를 충전하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 배터리를 충전하는 과정은 상기 배터리의 충전량을 감지하는 과정; 및
상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 과정은 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량을 초과하도록 상기 배터리를 충전하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 과정은 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 기준 충전량을 증가시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 과정은 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량 미만이 되는 것을 허용하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 과정은 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 기준 충전량을 감소시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 다음 목적지를 예측하는 과정은 상기 운전자가 목적지를 입력하면 상기 목적지를 출발지로 가지는 출발지와 목적지의 묶음을 검색하는 과정; 및 상기 출발지와 목적지의 묶음이 발견되면 상기 출발지와 목적지의 묶음의 목적지를 다음 목적지로 예측하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 다음 목적지를 예측하는 과정은 상기 차량이 상기 목적지 이후의 경로를 주행한 횟수를 기초로 상기 다음 목적지를 예측하는 과정을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량용 전력 제어 장치는 차량용 배터리의 충전을 관리하는 차량용 전력 제어 장치에 있어서, 내비게이션으로부터 목적지의 위치 정보, 상기 목적지까지의 경로 및 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 목적지의 위치 정보를 기초로 다음 목적지를 예측하고, 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보에 따라 상기 배터리를 충전하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전할 수 있다.
상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하면, 상기 제어부는 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 제어부는 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량을 초과하도록 상기 배터리를 충전할 수 있다.
상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 제어부는 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량 미만이 되는 것을 허용할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 차량용 배터리에 저장된 전기 에너지를 효율적으로 관리할 수 있는 차량, 차량의 제어방법 및 차량용 전력 제어 장치를 제공할 수 있다.
개시된 발명의 다른 일 측면에 따르면, 차량이 주행하는 경로를 기초로 배터리에 저장된 전기 에너지를 효율적으로 관리하는 차량, 차량의 제어방법 및 차량용 전력 제어 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시한다.
도 2은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 전력 제어 장치의 구성을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량의 배터리 관리 방법의 일 예를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 배터리 관리 방법에 따라 차량이 배터리를 관리하는 일 예를 도시한다.
도 6은 도 4에 도시된 배터리 관리 방법에 따라 차량이 배터리를 관리하는 다른 일 예를 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량의 배터리 관리 방법의 다른 일 예를 도시한다.
도 8은 도 7에 도시된 배터리 관리 방법에 따라 차량이 다음 목적지까지의 경로를 선택하는 일 예를 도시한다.
도 9는 도 7에 도시된 배터리 관리 방법에 따라 차량이 배터리를 관리하는 일 예를 도시한다.
도 10은 도 7에 도시된 배터리 관리 방법에 따라 차량이 배터리를 관리하는 다른 일 예를 도시한다.
도 11은 일 실시예에 의한 차량이 다음 목적지까지의 경로를 선택하는 다른 일 예를 도시한다.
도 12은 일 실시예에 의한 전력 제어 장치의 배터리 관리 방법의 일 예를 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시한다. 또한, 도 2은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하고 각종 구성 부품을 수용하는 차체(10)와 차량(1)을 이동시키는 차륜(20)을 포함한다.
차체(10)는 운전자가 머무를 수 있는 실내 공간, 엔진을 수용하는 엔진 룸 및 화물을 수용하기 위한 트렁크 룸을 형성한다.
차체(10)는 후드(hood) (11), 프런트 펜더(front fender) (12), 루프 패널(roof panel) (13), 도어(door) (14), 트렁크 리드(trunk lid) (15), 쿼터 패널(quarter panel) (16) 등을 포함할 수 있다. 또한, 운전자의 시야를 확보하기 위하여, 차체(10)의 전방에는 프런트 윈도우(front window) (17)가 설치되고, 차체(10)의 측면에 사이드 윈도우(side window) (18)가 설치되고, 차체(10)의 후방에는 리어 윈도우(rear window) (19)가 설치될 수 있다.
차체(10)의 내부에는 차량(1)이 주행할 수 있도록 동력 생성 장치, 동력 전달 장치, 조향 장치, 제동 장치 등이 마련될 수 있다. 동력 생성 장치는 회전력을 생성하며, 엔진, 연료 공급 장치, 냉각 장치, 배기 장치, 점화 장치 등을 포함할 수 있다. 동력 전달 장치는 동력 생성 장치에 의하여 생성된 회전력을 차륜(20)으로 전달하며, 클러치, 변속 레버, 변속기, 차동 장치, 구동축 등을 포함할 수 있다. 조향 장치는 차량(1)의 주행 방향을 제어하며, 조향 휠, 조향 기어, 조향 링크 등을 포함할 수 있다. 제동 장치는 차륜(20)의 회전을 정지시키며, 브레이크 페달, 마스터 실린더, 브레이크 디스크, 브레이크 패드 등을 포함할 수 있다.
차륜(20)은 동력 전달 장치를 통하여 동력 생성 장치로부터 회전력을 제공받으며, 차량(1)을 이동시킬 수 있다. 차륜(20)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(21), 차량의 후방에 마련되는 후륜(22)을 포함할 수 있다.
차량(1)은 이상에서 설명된 기계 부품뿐만 차량(1)의 제어, 운전자 및 동승자의 안전과 편의를 위한 다양한 전장 부품들(30)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (31), 변속기 제어 모듈(Transmission Control Module, TCM) (32), 전자 제동 시스템(Electronic Braking System, EBS) (33), 전동 조향 장치(Electric Power Steering, EPS) (34), 내비게이션 (navigation) 장치(35), 공조 (heating/ventilation/air conditioning) 장치(36), 차제 제어 모듈(Body Control Module, BCM) (37) 및 전력 제어 장치(100)를 포함할 수 있다.
엔진 관리 시스템(31)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 명령에 따라 엔진의 동작을 제어하고 엔진을 관리할 수 있다. 예를 들어, 엔지 관리 시스템(31)은 엔진 토크 제어, 연비 제어, 엔진 고장 진단 등을 수행할 수 있다.
변속기 제어 모듈(32)은 변속 레버을 통한 운전자의 변속 명령 또는 차량(1)의 주행 속도에 따라 변속기의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 모듈(32)은 변속 제어, 댐퍼 클러치 제어, 마찰 클러치 온/오프 시의 압력 제어 및 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행할 수 있다.
전자 제동 시스템(33)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 명령에 따라 차량(1)의 제동 장치를 제어하고 차량(1)의 균형을 유지할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 시스템(33)은 안티락 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System, ABS) 및 안정성 제어 장치(Electric Stability Control, ESC) 등을 포함할 수 있다.
전동 조향 장치(34)는 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 운전자를 보조할 수 있다. 예를 들어, 전동 조향 장치(34)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키는 등 사용자의 조향 조작을 보조할 수 있다.
내비게이션 장치(35)는 운전자가 입력한 목적지까지의 경로를 검색하고, 검색된 경로를 표시할 수 있다. 또한, 내비게이션 장치(35)는 운전자의 입력에 따라 음악 또는 영상을 출력할 수 있다.
공조 장치(36)는 차량(1) 외부의 공기를 차량(1) 내부로 유입시키거나 차량(1) 내부의 공기를 순환시킬 수 있으며, 차량(1) 실내 온도에 따라 실내 공기를 가열하거나 냉각할 수 있다.
차제 제어 모듈(37)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차제 제어 모듈(37)은 차량(1)에 설치된 파워 시트, 원격 도어 잠금 장치, 파워 윈도우, 헤드 램프, 와이퍼, 계기 장치 및 다기능 스위치 등을 제어할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 차량용 배터리로부터 출력되는 전력을 관리하고, 차량(1)의 전장 부품들(30)에 분배할 수 있다.
특히, 전력 제어 장치(100)는 차량용 배터리의 충전량을 관리할 수 있다. 예를 들어, 차량용 배터리의 충전량이 미리 정해진 기준값 이하가 되면, 전력 제어 장치(100)는 차량(1)에 마련된 발전기를 이용하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 배터리에 공급함으로써 배터리의 충전량을 증가시킬 수 있다.
전력 제어 장치(100)의 구체적인 구성 및 동작을 아래에서 더욱 자세하게 설명한다.
이러한 전장 부품들(30)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(31), 변속기 제어 모듈(32), 전자 제동 시스템(33), 전동 조향 장치(34), 내비게이션 장치(35), 공조 장치(36), 차제 제어 모듈(37) 및 전력 제어 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
차량용 통신 네트워크(NT)는 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다. 또한, 차량용 통신 네트워크(NT)는 모스트, 플렉스레이, 캔, 린 등 단일의 통신 규약을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 통신 규약을 채용할 수도 있다.
이상에서 설명된 전장 부품들(30)은 차량(1)에 설치되는 전장 부품의 예시에 불과할 뿐이다. 차량(1)에는 이상에서 설명된 전장 부품들(30)와 다른 명칭의 전장 부품이 설치되거나, 이상에서 설명된 전장 부품들(30) 이외에 추가적인 전장 부품이 설치되거나, 이상에서 설명된 전장 부품들(30) 중 일부가 생략될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 의한 전력 제어 장치의 구성을 도시한다. 구체적으로, 도 3은 전력 제어 장치(100)와 전력 제어 장치(100)의 동작과 관련된 전장 부품을 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전력 제어 장치(100)는 내비게이션 장치(35)와 통신할 수 있다. 구체적으로, 전력 제어 장치(100)는 차량(1)이 주행할 경로에 관한 정보를 수신할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 내비게이션 장치(35)는 운전자로부터 목적지에 관한 정보를 수신하고, 목적지까지의 경로를 표시할 수 있다.
내비게이션 장치(35)는 운전자로부터 터치 입력을 수신하고 터치 입력에 대응하여 영상 정보를 표시하는 터치 스크린(35a), 차량(1)의 위치에 관한 정보를 수신하는 GPS (Global Positioning System) 모듈(35b), 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100)와 데이터를 송수신하는 통신 모듈(35c), 내비게이션 장치(35)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 스토리지(35d), 내비게이션 장치(35)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하여 컨트롤러(35e)을 포함할 수 있다.
터치 스크린(35a)은 운전자로부터 목적지에 관한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린(35a)은 목적지의 주소, 명칭 또는 약칭 등을 수신할 수 있다. 또한, 터치 스크린(35a)은 차량(1)의 현재 위치로부터 목적지까지 도달할 수 있는 경로에 관한 영상 정보를 표시할 수 있다.
GPS 모듈(35b)은 복수의 GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 신호를 이용하여 차량(1)의 위치를 산출할 수 있다.
예를 들어, GPS 모듈(35b)은 복수의 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하고, 수신된 GPS 신호를 기초로 내비게이션 장치(35)가 설치된 차량(1)의 위치를 산출할 수 있다. 구체적으로, GPS 모듈(35b)은 복수의 GPS 위성으로부터 GPS가 송신된 시각과 GPS 모듈(35b)이 GPS 신호를 수신한 시각의 차이로부터 복수의 GPS 위성까지의 거리를 산출하고, 삼각측량법을 이용하여 복수의 GPS 위성까지의 거리로부터 내비게이션 장치(35)이 설치된 차량(1)의 위치를 산출할 수 있다.
통신 모듈(35c)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100) 등 전장 부품들(30)로 데이터를 송신하는 송신기와 전력 제어 장치(100) 등 전장 부품들(30)로부터 데이터를 수신하는 수신기를 포함할 수 있다.
또한, 통신 모듈(35c)은 다양한 통신 규약을 이용하여 전장 부품들(30)과 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(35c)은 이더넷, 모스트, 플렉스레이, 캔, 린 등의 통신 규약을 이용하여 전장 부품들(30)과 데이터를 송수신할 수 있다.
스토리지(35d)는 내비게이션 장치(35)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 스토리지(35d)는 차량(1)이 주행 중인 지역(예를 들어, 나라 또는 주)의 지형 특히 도로를 나타내는 맵 데이터 베이스를 저장할 수 있다. 맵 데이터 베이스는 지형, 주소, 명칭 및 약칭 등에 관한 정보를 포함하는 맵 데이터와, 도로와 관련된 정보를 포함하는 로드 데이터를 포함할 수 있다.
컨트롤러(35e)는 스토리지(35d)에 저장된 프로그램 및 데이터를 불러와 기억하는 메모리와, 메모리에 기억된 프로그램에 따라 데이터를 처리하는 프로세서를 포함할 수 있다.
컨트롤러(35e)는 스토리지(35d)에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라 내비게이션 장치(35)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 내비게이션 장치(35)의 각 구성으로 출력할 수 있다.
특히, 컨트롤러(35e)는 운전자로부터 터치 스크린(35a)을 통하여 목적지에 관한 정보가 입력되면 목적지까지의 경로를 생성하고, 목적지까지의 경로에 관한 정보를 터치 스크린(35a)에 출력할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(35e)는 입력된 목적지에 관한 정보를 검색어로 스토리지(35d)에 저장된 맵 데이터를 검색할 수 있다. 컨트롤러(35e)는 목적지의 위치가 검색되면 GPS 모듈(35b)로부터 차량(1)의 현재 위치에 관한 정보를 수신하고, 스토리지(35d)에 저장된 로드 데이터를 이용하여 차량(1)의 현재 위치로부터 목적지의 위치까지의 경로를 생성할 수 있다. 컨트롤러(35e)는 현재 위치로부터 목적지의 위치까지의 경로를 터치 스크린(35a)에 표시할 수 있다.
컨트롤러(35e)는 목적지까지의 경로가 생성되면 다음 목적지까지의 경로를 예측할 수 있다. 다시 말해, 컨트롤러(35e)는 운전자가 다음 목적지에 관한 정보를 입력하기 전에 다음 목적지를 예측하고, 다음 목적지까지의 경로를 생성할 수 있다.
구체적으로, 컨트롤러(35e)는 운전자가 목적지에 관한 정보를 입력할 때마다 출발지의 위치와 목적지의 위치를 나타내는 출발지/목적지 묶음으로 스토리지(35d)에 저장할 수 있다. 또한, 컨트롤러(35e)는 출발지로부터 목적지까지 주행한 횟수를 함께 스토리지(35d)에 저장할 수 있다. 이후, 운전자가 목적지에 관한 정보를 입력하면, 컨트롤러(35e)는 운전자 입력한 목적지를 출발지로 하는 출발지/목적지 묶음을 검색할 수 있다. 운전자 입력한 목적지를 출발지로 하는 출발지/목적지 묶음이 발견되면, 컨트롤러(35e)는 출발지/목적지 묶음의 목적지를 다음 목적지로 예측할 수 있다.
컨트롤러(35e)는 목적지까지의 경로가 생성되면 출발지의 위치 정보, 목적지의 위치 정보, 목적지까지의 경로에 관한 정보, 목적지까지의 도로에 관한 정보, 다음 목적지의 위치 정보, 다음 목적지까지의 경로에 관한 정보와, 다음 목적지까지의 도로에 관한 정보를 통신 모듈(35c)을 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다. 특히, 컨트롤로(35e)는 차량(1)이 주행할 도로의 고도에 관한 정보를 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 도로의 고도에 관한 정보는 도로의 고도 즉 지표면으로부터의 높이를 나타내거나, 도로가 오르막인지, 내리막인지 또는 평지인지를 나타낼 수 있다.
이처럼, 내비게이션 장치(35)는 운전자가 입력한 목적지까지의 경로를 생성하고, 생성된 경로를 운전자에게 표시할 수 있다. 또한, 내비게이션 장치(35)는 출발지의 위치 정보, 목적지의 위치 정보, 목적지까지의 경로에 관한 정보, 목적지까지의 도로에 관한 정보, 다음 목적지의 위치 정보, 다음 목적지까지의 경로에 관한 정보와, 다음 목적지까지의 도로에 관한 정보를 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.
또한, 전력 제어 장치(100)는 배터리 감시 장치(38)로부터 배터리(B)의 상태와 관련된 정보를 수신할 수 있다.
배터리 감시 장치(38)는 배터리(B)의 상태를 감지할 수 있으며, 배터리(B)의 상태에 관한 정보를 전력 제어 장치(100)로 출력할 수 있다. 또한, 배터리 감시 장치(38)는 배터리(B)의 상태를 정확하게 감지하기 위하여 배터리(B) 인근에 마련될 수 있다.
배터리 감시 장치(140)는 배터리(B)의 충전 상태(State of Charge, SoC), 배터리(B)의 수명 상태(State of Health, SoH), 배터리(B)의 기능 상태(State of Function, SoF), 배터리(B)의 출력 전압(V), 배터리(B)의 출력 전류(I), 배터리(B)의 온도(T), 배터리(B)의 실시간 클럭(Real Time Clock, RTC) 등의 배터리(B)의 상태 정보를 출력할 수 있다.
배터리 감시 장치(140)는 전압을 감지하는 전압 센서, 전류를 감지하는 전류 센서, 온도를 감지하는 온도 센서를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 감시 장치(140)는 배터리(B)의 전압, 전류, 온도 및 실시간 클럭을 기초로 배터리(B)의 충전 상태, 수명 상태 및 기능 상태를 판단하고, 배터리(B)의 충전 상태, 수명 상태 및 기능 상태를 전력 제어 장치(100)로 전송하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)을 더 포함할 수 있다.
배터리 감시 장치(140)는 배터리(B)의 충전 상태, 수명 상태 및 기능 상태를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송하거나, 전력 제어 장치(100)와 직접 연결되는 와이어를 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 전력 제어 장치(100)는 내비게이션 장치(35)로부터 차량(1)이 주행할 도로에 관한 정보 특히, 도로의 고도에 관한 정보를 수신할 수 있으며, 배터리 감시 장치(140)로부터 배터리(B)의 상태에 관한 정보 특히, 배터리(B)의 충전 상태를 수신할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 차량(1)이 주행할 도로의 고도에 관한 정보와 배터리(B)의 충전 상태를 기초로 발전기(G)를 제어할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 발전기(G)는 엔진(E)으로부터 회전력을 제공받으며, 엔진(E)의 회전력으로부터 전력을 생산하고, 생산된 전력을 배터리(B)에 저장할 수 있다. 또한, 발전기(G)는 전력 제어 장치(100)의 제어에 의하여 생산하는 전력량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)의 전력 증산 신호에 응답하여 발전기(G)는 전력 생산을 증가시키고, 전력 제어 장치(100)의 전력 감산 신호에 응답하여 발전기(G)는 전력 생산을 감소시킬 수 있다. 다른 예로, 전력 제어 장치(100)가 출력하는 목표 전력량에 응답하여 발전기(G)는 전력 생산을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 목표 전력량이 증가되면 발전기(G)는 전력 생산을 증가시키고, 목표 전력량이 감소하면 발전기(G)는 전력 생산을 감소시킬 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 내비게이션 장치(35)와 데이터를 송수신하는 통신부(110), 전력 제어 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 저장부(120), 전력 제어 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부(130)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 내비게이션 장치(35)와 배터리 감시 장치(38) 등 전장 부품들(30)로 데이터를 송신하는 송신기와 내비게이션 장치(35)와 배터리 감시 장치(38) 등 전장 부품들(30)로부터 데이터를 수신하는 수신기를 포함할 수 있다.
또한, 통신부(110)는 다양한 통신 규약을 이용하여 전장 부품들(30)과 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)은 이더넷, 모스트, 플렉스레이, 캔, 린 등의 통신 규약을 이용하여 전장 부품들(30)과 데이터를 송수신할 수 있다.
저장부(120)는 전력 공급이 차단되더라도 데이터를 손실하지 않는 하드 디스크 드라이브(hard disc drive, HDD) 또는 반도체 소자 드라이브(solid state driver, SSD) 등을 포함할 수 있다.
저장부(120)는 전력 제어 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(120)는 전력 제어 장치(100)의 하드웨어 및 소프트웨어를 초기화시키는 부트 로더(boot loader), 전력 제어 장치(100)의 하드웨어 및 소프트웨어 등의 자원을 관리하는 OS (operation system), 도로의 고도와 관련된 정보와 배터리(B)의 상태와 관련된 정보를 기초로 배터리(B)의 충전과 방전을 관리하는 배터리 관리 프로그램 등을 저장할 수 있다.
또한, 저장부(120)는 내비게이션 장치(35)로부터 수신된 도로의 고도와 관련된 정보와, 배터리 감시 장치(38)로부터 수신된 배터리(B)의 상태와 관련된 정보를 저장할 수 있다.
제어부(130)는 저장부(120)로부터 프로그램 및 데이터를 불러와 기억하는 메모리와, 메모리에 기억된 프로그램에 따라 데이터를 처리하는 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리와 프로세서는 구분되어 마련되거나, 일체로 마련될 수 있다. 나아가, 제어부(130)는 앞서 설명된 저장부(120) 및/또는 통신부(110)와 일체로 마련될 수 있다.
메모리는 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리와 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리는 전력 제어 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있으며, 휘발성 메모리는 통신부(110)를 통하여 수신된 데이터와, 저장부(120)에 저장된 데이터를 일시적으로 기억할 수 있다.
프로세서는 메모리에 저장된 프로그램에 따라 데이터를 처리하고, 데이터의 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 내비게이션 장치(35)로부터 수신된 도로의 고도와 관련된 정보와, 배터리 감시 장치(38)로부터 수신된 배터리(B)의 상태와 관련된 정보를 처리하고, 도로의 고도와 관련된 정보와 배터리(B)의 상태와 관련된 정보에 따라 발전기(G)에 전력 증산 신호를 출력하거나, 전력 감산 신호를 출력할 수 있다. 또한, 프로세서는 도로의 고도와 관련된 정보와 배터리(B)의 상태와 관련된 정보에 따라 증가된 목표 전력량을 출력하거나 감소된 목표 전력량을 출력할 수 있다.
이처럼, 제어부(130)는 도로의 고도와 관련된 정보와 배터리(B)의 상태와 관련된 정보에 따라 발전기(G)에 전력 생산 증가를 위한 신호 또는 전력 생산 감소를 위한 신호를 출력할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는 배터리(B)의 충전 상태에 따라 발전기(G)를 전력 증산 신호/전력 감산 신호를 출력하거나, 증가된 목표 전력량/감소된 목표 전력량을 출력할 수 있다. 예를 들어, 배터리(B)의 충전량이 기준 충전량을 초과하면 제어부(130)는 전력 감산 신호를 출력하거나 감소된 목표 전력량을 출력하고, 배터리(B)의 충전량이 기준 충전량 이하이면 제어부(130)는 전력 증산 신호를 출력하거나 증가된 목표 전력량을 출력할 수 있다.
제어부(130)는 차량(1)이 현재 주행하는 도로의 고도에 따라 발전기(G)를 전력 증산 신호/전력 감산 신호를 출력하거나, 증가된 목표 전력량/감소된 목표 전력량을 출력할 수 있다. 예를 들어, 도로가 오르막이면 제어부(130)는 전력 감산 신호를 출력하거나 감소된 목표 전력량을 출력하고, 도로가 내리막이면 제어부(130)는 전력 증산 신호를 출력하거나 증가된 목표 전력량을 출력할 수 있다.
제어부(130)는 연비 개선을 위하여 차량(1)이 앞으로 주행할 도로의 고도에 따라 전력 증산 신호/전력 감산 신호를 출력하거나, 증가된 목표 전력량/감소된 목표 전력량을 출력할 수 있다. 구체적으로, 차량(1) 전방의 도로가 오르막이면 제어부(130)는 전력 증산 신호를 출력하거나 증가된 목표 전력량을 출력하고, 차량(1) 전방의 도로가 내리막이면 제어부(130)는 전력 감산 신호를 출력하거나 감소된 목표 전력량을 출력할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 운전자가 입력한 목적지를 기초로 다음 목적지를 예측하고, 예측된 다음 목적지까지의 도로의 고도에 따라 전력 증산 신호/전력 감산 신호를 출력하거나, 증가된 목표 전력량/감소된 목표 전력량을 출력할 수 있다. 구체적으로, 예측된 다음 목적지까지의 도로가 오르막이면 제어부(130)는 목적지 근방에서 전력 증산 신호를 출력하거나 증가된 목표 전력량을 출력하고, 예측된 다음 목적지까지의 도로가 내리막이면 제어부(130)는 목적지 근방에서 전력 감산 신호를 출력하거나 감소된 목표 전력량을 출력할 수 있다.
이처럼, 전력 제어 장치(100)는 차량(1)이 주행할 도로의 고도와 배터리(B)의 상태에 따라 발전기(G)의 전력 생산량을 제어할 수 있다.
이하에서는 전력 제어 장치(100)의 동작이 설명된다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량의 배터리 관리 동작의 일 예를 도시한다. 도 5는 도 4에 도시된 배터리 관리 방법에 따라 차량이 배터리를 관리하는 일 예를 도시한다. 또한, 도 6은 도 4에 도시된 배터리 관리 방법에 따라 차량이 배터리를 관리하는 다른 일 예를 도시한다.
도 4, 도 5 및 도 6과 함께, 차량(1)의 배터리 관리 방법(1000)이 설명된다.
차량(1)은 운전자로부터 목적지를 입력 받는다(1010).
차량(1)은 내비게이션 장치(35)를 통하여 운전자로부터 목적지에 관한 정보를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 장치(35)는 터치 스크린을 통하여 목적지의 주소, 명칭 또는 약칭 등을 입력받을 수 있으며, 운전자가 입력한 목적지의 주소, 명칭 또는 약칭에 대응하는 목적지의 위치를 표시할 수 있다.
차량(1)은 목적지까지 도로의 고도 정보를 획득한다(1020).
차량(1)은 내비게이션 장치(35)를 이용하여 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 생성할 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 장치(35)는 운전자가 입력한 목적지에 관한 정보를 기초로 스토리지에 저장된 맵 데이터를 검색하여 목적지의 위치를 획득할 수 있으며, GPS 모듈로부터 차량(1)의 현재 위치를 획득할 수 있다. 또한, 내비게이션 장치(35)는 스토리지에 저장된 로드 데이터를 이용하여 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 생성할 수 있다.
차량(1)은 내비게이션 장치(35)를 이용하여 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 장치(35)는 스토리지에 저장된 로드 데이터를 이용하여 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 혹은 높이에 관한 정보를 추출할 수 있다.
또한, 목적지까지의 경로가 생성되면 내비게이션 장치(35)는 출발지의 위치 정보, 목적지의 위치 정보, 목적지까지의 경로에 관한 정보와, 목적지까지의 도로에 관한 정보를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다. 특히, 내비게이션 장치(35)는 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도에 관한 정보를 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 도로의 고도에 관한 정보는 도로의 고도 즉 지표면으로부터의 높이를 나타내거나, 도로가 오르막인지, 내리막인지 또는 평지인지를 나타낼 수 있다.
목적지까지의 주행 중 차량(1)은 배터리(B)의 충전량을 감지한다(1030).
차량(1)은 배터리 감시 장치(38)를 통하여 배터리(B)의 상태를 감지하고, 배터리(B)의 상태로부터 충전량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 배터리 감시 장치(38)는 배터리(B)의 전압, 전류, 온도 및 실시간 클럭을 감지하고, 감지된 전압, 전류, 온도 및 실시간 클럭을 기초로 배터리(B)의 충전 상태, 수명 상태 및 기능 상태를 연산할 수 있다. 배터리(B)의 충전 상태는 배터리(B)의 충전량을 나타낼 수 있다. 또한, 배터리 감시 장치(38)는 배터리(B)의 충전 상태, 수명 상태 및 기능 상태를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.
목적지까지의 주행 중 차량(1)은 현재 위치를 감지한다(1040).
차량(1)은 내비게이션 장치(35)를 통하여 차량(1)의 현재 위치를 감지할 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 장치(35)는 GPS 모듈을 이용하여 차량(1)의 현재 위치를 산출할 수 있다. 또한, 내비게이션 장치(35)는 산출된 차량(1)의 현재 위치를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.
차량(1)은 배터리(B)의 충전량 및 도로의 고도에 따라 배터리(B)를 충전하거나 방전한다(1050).
차량(1)의 전력 제어 장치(100)은 배터리(B)를 충전하거나 방전(정확하게는 충전하지 않는 것을 의미한다)할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 엔진(E)으로부터 회전력을 제공받아 전력을 생산하는 발전기(G)를 이용하여 배터리(B)를 충전할 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)를 충전하기 위하여 발전기(G)에 전력 증산 신호를 출력하거나 증가된 목표 전력량을 출력하고, 배터리(B)를 방전하기 위하여 발전기(G)에 전력 감산 신호를 출력하거나 감사된 목표 전력량을 출력할 수 있다. 전력 제어 장치(100)의 전력 생산 증가를 위한 신호에 응답하여 발전기(G)는 전력을 증가시켜 배터리(B)에 저장하고, 전력 제어 장치(100)의 전력 생산 감소를 위한 신호에 응답하여 발전기(G)는 전력 생산을 감소시킬 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 배터리 감시 장치(38)로부터 배터리(B)의 충전량에 관한 정보를 수신할 수 있으며, 내비게이션 장치(35)로부터 목적지까지의 경로에 관한 정보, 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도에 관한 정보와, 차량(1)의 현재 위치에 관한 정보를 수신할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 배터리(B)의 충전량과 차량(1)이 주행할 도로의 고도에 따라 배터리(B)를 충전하거나 충전하지 않을 수 있다.
예를 들어, 사용자로부터 목적지가 입력되면 내비게이션 장치(35)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 출발지(P0)로부터 목적지(P1)까지의 경로를 생성할 수 있다. 또한, 내비게이션 장치(35)는 로드 데이터로부터 출발지(P0)로부터 목적지(P1)까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 추출할 수 있다. 목적지까지의 경로는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 출발지(P0)로부터 경유지(P2)까지 고도의 변화가 거의 없는 평지의 도로와, 경유지(P2)로부터 목적지(P1)까지 고도가 상승하는 오르막 도로를 포함할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 내비게이션 장치(35)로부터 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 수신할 수 있다.
또한, 전력 제어 장치(100)는 배터리 감시 장치(38)로부터 출발지(P0)에서의 배터리(B)의 충전량을 수신할 수 있다. 2단계 충전량을 기준 충전량으로 할 때 출발지(P0)에서의 배터리(B)의 충전량은 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 기준 충전량 일 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 출발지(P0)로부터 경유지(P2)까지 배터리(B)를 충전할 수 있다. 구체적으로, 전력 제어 장치(100)는 출발지(P0)로부터 경유지(P2)까지 발전기(G)에 전력 증산 신호를 출력하거나 증가된 목표 전력량을 출력할 수 있다.
목적지까지 도로의 고도 정보에 의하면, 경유지(P2) 이후 목적지(P1)까지는 오르막 도로이며, 오르막 도로에서 배터리(B)를 충전하면 연료 소비가 증가하고 연비가 저감된다. 따라서, 연비 향상을 위하여 오르막 도로에서는 배터리(B)의 충전을 방지하는 것이 바람직하다.
오르막 도로에서 배터리(B)의 충전을 방지하기 위하여 전력 제어 장치(100)는 오르막 도로 이전에 배터리(B)를 충분히 충전시킬 수 있다. 다시 말해, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 전력 제어 장치(100)는 오르막 도로 이전에 배터리(B)를 기준 충전량(2단계 충전량) 이상으로 충전할 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)를 기준 충전량(2단계 충전량) 이상으로 충전하기 위하여 기준 충전량을 3단계 충전량으로 증가시키거나, 기준 충전량 이상으로 배터리(B)를 충전하는 것을 허용할 수 있다.
차량(1)이 경유지(P2)를 통과하여 오르막 도로에 진입하면, 전력 제어 장치(100)는 경유지(P2)로부터 목적지(P1)까지 배터리(B)를 충전하지 않을 수 있다(즉, 배터리를 방전시킬 수 있다). 구체적으로, 전력 제어 장치(100)는 경유지(P2)로부터 목적지(P1)까지 발전기(G)에 전력 감산 신호를 출력하거나 감소된 목표 전력량을 출력할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 오르막 도로에서 배터리(B)를 충전하면 연료 소비가 증가하고 연비가 낮아진다. 뿐만 아니라, 배터리 감시 장치(38)에 의하여 감지된 배터리(B)의 충전량이 기준 충전량을 초과한다.
따라서, 전력 제어 장치(100)는 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 오르막 도로를 주행하는 동안 배터리(B)의 충전을 방지할 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)의 충전을 방지하기 위하여 기준 충전량을 1단계 충전량으로 감소시키건, 기준 충전량 이하로 배터리(B)가 방전되는 것을 허용할 수 있다.
차량(1)이 목적지(P1)에 도달하면, 배터리(B)의 충전량은 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 대략 2단계 충전량 즉 기준 충전량이 될 수 있다.
다른 예로, 사용자로부터 목적지가 입력되면 내비게이션 장치(35)는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 출발지(P0)로부터 목적지(P1)까지의 경로를 생성할 수 있다. 또한, 내비게이션 장치(35)는 로드 데이터로부터 출발지(P0)로부터 목적지(P1)까지의 경로에 포함된 도로의 정보 특히 도로의 고도 정보를 추출할 수 있다. 목적지까지의 경로는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 출발지(P0)로부터 경유지(P2)까지 고도의 변화가 거의 없는 평지의 도로와, 경유지(P2)로부터 목적지(P1)까지 고도가 상승하는 내리막 도로를 포함할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 내비게이션 장치(35)로부터 도 5의 (a)에 도시된 바와 같은 도로의 고도 정보를 수신할 수 있다.
또한, 전력 제어 장치(100)는 배터리 감시 장치(38)로부터 출발지(P0)에서의 배터리(B)의 충전량을 수신할 수 있다. 2단계 충전량을 기준 충전량으로 할 때 출발지(P0)에서의 배터리(B)의 충전량은 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 기준 충전량일 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 출발지(P0)로부터 경유지(P2)까지 배터리(B)를 방전할 수 있다. 구체적으로, 전력 제어 장치(100)는 출발지(P0)로부터 경유지(P2)까지 발전기(G)에 전력 감산 신호를 출력하거나 감소된 목표 전력량을 출력할 수 있다.
목적지까지 도로의 고도 정보에 의하면, 경유지(P2) 이후 목적지(P1)까지는 내리막 도로이며, 내리막 도로에서 배터리(B)를 충전하면 연비가 향상될 수 있다. 따라서, 연비 향상을 위하여 오르막 도로에서는 배터리(B)의 충전을 방지하는 것이 바람직하다.
내리막 도로에서 배터리(B)를 충전하기 위하여 전력 제어 장치(100)는 내리막 도로 이전에 배터리(B)의 충전을 방지할 수 있다. 다시 말해, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 전력 제어 장치(100)는 내리막 도로 이전에 배터리(B)를 충전하지 않을 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)를 기준 충전량(2단계 충전량) 미만으로 방전하기 위하여 기준 충전량을 1단계 충전량으로 감소시키거나, 기준 충전량 미만으로 배터리(B)가 방전되는 것을 허용할 수 있다.
차량(1)이 경유지(P2)를 통과하여 내리막 도로에 진입하면, 전력 제어 장치(100)는 경유지(P2)로부터 목적지(P1)까지 배터리(B)를 충전할 수 있다. 구체적으로, 전력 제어 장치(100)는 경유지(P2)로부터 목적지(P1)까지 발전기(G)에 전력 증산 신호를 출력하거나 증가된 목표 전력량을 출력할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 내리막 도로에서 배터리(B)를 충전하면 연비가 향상된다. 뿐만 아니라, 배터리 감시 장치(38)에 의하여 감지된 배터리(B)의 충전량이 기준 충전량 미만이다.
따라서, 전력 제어 장치(100)는 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 오르막 도로를 주행하는 동안 배터리(B)를 충전할 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)를 충전하기 위하여 기준 충전량을 3단계 충전량으로 증가시키거나, 기준 충전량 이상으로 배터리(B)를 충전하는 것을 허용할 수 있다.
차량(1)이 목적지(P1)에 도달하면, 배터리(B)의 충전량은 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 대략 2단계 충전량 즉 기준 충전량이 될 수 있다.
차량(1)은 목적지에 도달하였는지를 판단한다(1060).
차량(1)은 내비게이션 장치(100)를 통하여 차량(1)이 목적지에 도달하였는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 장치(100)는 차량(1)의 현재 위치가 목적지의 위치와 동일한지를 판단할 수 있다.
차량(1)이 목적지에 도달하였으면(1060의 예), 차량(1)은 목적지까지의 경로 안내를 종료할 수 있다.
또한, 차량(1)이 목적지에 도달하지 않았으면(1060의 아니오), 차량(1)은 배터리(B)의 충전 관리를 계속한다.
이상에서 설명된 바와 같이, 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도에 따라 배터리(B)의 충전과 방전을 관리함으로써, 차량(1)은 목적지 도착 시에 기준 충전량을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 연비를 향상시킬 수 있다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량의 배터리 관리 방법의 다른 일 예를 도시한다. 도 8은 도 7에 도시된 배터리 관리 방법에 따라 차량이 다음 목적지까지의 경로를 선택하는 일 예를 도시한다. 도 9는 도 7에 도시된 배터리 관리 방법에 따라 차량이 배터리를 관리하는 일 예를 도시한다. 또한, 도 10은 도 7에 도시된 배터리 관리 방법에 따라 차량이 배터리를 관리하는 다른 일 예를 도시한다.
도 7, 도 8, 도 9 및 도 10과 함께, 차량(1)의 배터리 관리 방법(1100)이 설명된다.
차량(1)은 운전자로부터 목적지를 입력 받는다(1110).
차량(1)은 내비게이션 장치(35)를 통하여 운전자로부터 목적지에 관한 정보를 입력받을 수 있다.
차량(1)은 다음 목적지를 예측한다(1120).
차량(1)은 내비게이션 장치(35)를 통하여 운전자가 입력한 목적지 이후 운전자가 입력할 것으로 예상되는 다음 목적지를 예측할 수 있다.
내비게이션 장치(35)는 운전자가 이전에 입력한 목적지에 관한 정보와, 현재 입력된 목적지 주변의 도로의 형태를 기초로 다음 목적지를 예측할 수 있다.
예를 들어, 내비게이션 장치(35)는 운전자가 목적지에 관한 정보를 입력할 때마다 출발지의 위치와 목적지의 위치를 나타내는 출발지/목적지 묶음으로 스토리지에 저장할 수 있다. 또한, 내비게이션 장치(35)는 출발지로부터 목적지까지 주행한 횟수를 함께 스토리지(35d)에 저장할 수 있다.
이후, 운전자가 목적지에 관한 정보를 입력하면, 내비게이션 장치(35)는 운전자가 입력한 목적지를 출발지로 하는 출발지/목적지 묶음을 검색할 수 있다. 출발지/목적지 묶음이 발견되면, 내비게이션 장치(35)는 출발지/목적지 묶음의 목적지를 다음 목적지로 예측할 수 있다.
또한, 다음 목적지는 현재 목적지로부터 미리 정해진 거리를 주행 가능한 위치를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 다음 목적지는 차량(1)이 주행할 수 있는 경로에 의하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 목적지(P1) 이후의 경로가 일방통행 도로를 포함하는 경우, 목적지(P1)에 도달할 이후 차량(1)은 일방통행 도로를 따라 주행할 수밖에 없다. 따라서, 내비게이션 장치(35)는 다음 목적지를 일방통행 도로를 따라 미리 정해진 거리(D1)만큼 주행한 위치(P2)로 판단할 수 있다.
다른 예로, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 목적지(P1) 이후의 경로가 교차로를 포함하는 경우, 목적지(P1)에 도달할 이후 차량(1)은 다양한 경로를 따라 주행할 수 있다.
이때, 내비게이션 장치(35)는 교차로에서 차량(1)이 이전에 주행한 기록을 기초로 목적지 이후의 경로를 예측할 수 있다. 구체적으로, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 차량(1)이 목적지 이후의 교차로에서 우화전한 비율이 70%이고, 직진한 비율이 20%이고, 좌회전한 비율이 10%이면, 내비게이션 장치(35)는 목적지 이후의 교차로에서 차량(1)이 좌회전할 것을 예상할 수 있다. 따라서, 내비게이션 장치(35)는 다음 목적지를 목적지 이후 교차로에서 좌회전하여 주행한 위치(P2)로 판단할 수 있다.
차량(1)은 다음 목적지까지 도로의 고도 정보를 획득한다(1130).
차량(1)은 내비게이션 장치(35)를 이용하여 현재 위치로부터 목적지까지의 경로와 목적지로부터 다음 목적지까지의 경로를 생성할 수 있다.
차량(1)은 내비게이션 장치(35)를 이용하여 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 정보를 획득할 수 있다.
또한, 목적지까지의 경로가 생성되면 내비게이션 장치(35)는 출발지의 위치 정보, 목적지의 위치 정보, 목적지까지의 경로에 관한 정보, 목적지까지의 도로에 관한 정보, 다음 목적지의 위치 정보, 다음 목적지까지의 경로에 관한 정보와, 다음 목적지까지의 도로에 관한 정보를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다. 특히, 내비게이션 장치(35)는 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도에 관한 정보와 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도에 관한 정보를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.
목적지까지의 주행 중 차량(1)은 배터리(B)의 충전량을 감지한다(1140).
차량(1)은 배터리 감시 장치(38)를 통하여 배터리(B)의 상태를 감지하고, 배터리(B)의 상태로부터 충전량을 산출할 수 있다. 배터리 감시 장치(38)는 배터리(B)의 충전 상태, 수명 상태 및 기능 상태를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.
목적지까지의 주행 중 차량(1)은 현재 위치를 감지한다(1150).
차량(1)은 내비게이션 장치(35)를 통하여 차량(1)의 현재 위치를 감지할 수 있다. 또한, 내비게이션 장치(35)는 산출된 차량(1)의 현재 위치를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.
차량(1)은 배터리(B)의 충전량 및 도로의 고도에 따라 배터리(B)를 충전하거나 방전한다(1160).
차량(1)의 전력 제어 장치(100)은 배터리(B)를 충전하거나 방전(정확하게는 충전하지 않는 것을 의미한다)할 수 있다. 구체적으로, 전력 제어 장치(100)는 엔진(E)으로부터 회전력을 제공받아 전력을 생산하는 발전기(G)를 이용하여 배터리(B)를 충전할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 배터리 감시 장치(38)로부터 배터리(B)의 충전량에 관한 정보를 수신할 수 있으며, 내비게이션 장치(35)로부터 다음 목적지까지의 경로에 관한 정보, 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도에 관한 정보와, 차량(1)의 현재 위치에 관한 정보를 수신할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 배터리(B)의 충전량과 차량(1)이 주행할 도로의 고도에 따라 배터리(B)를 충전하거나 충전하지 않을 수 있다.
예를 들어, 사용자로부터 목적지가 입력되면 내비게이션 장치(35)는 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 출발지(P0)로부터 목적지(P1)까지의 경로를 생성할 수 있다. 이후, 내비게이션 장치(35)는 다음 목적지(P2)를 예측하고, 목적지(P1)로부터 다음 목적지(P2)까지의 경로를 생성할 수 있다.
또한, 내비게이션 장치(35)는 로드 데이터로부터 출발지(P0)로부터 다음 목적지(P2)까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 추출할 수 있다. 다음 목적지까지의 경로는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 출발지(P0)로부터 목적지(P1)까지 오르막 도로와, 목적지(P1)로부터 다음 목적지(P2)까지 내리막 도로를 포함할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 내비게이션 장치(35)로부터 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 수신할 수 있다.
또한, 전력 제어 장치(100)는 배터리 감시 장치(38)로부터 출발지(P0)에서의 배터리(B)의 충전량을 수신할 수 있다. 출발지(P0)에서의 배터리(B)의 충전량은 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 2단계의 기준 충전량 일 수 있다.
목적지(P1) 이후의 경로는 내리막 도로를 포함하는 것으로 예상된다. 만일, 다음 목적지(P2)를 예측하지 않았다면, 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)의 충전량을 기준 충전량으로 유지하기 위하여 목적지(P1)까지의 오르막 도로에서 배터리(B)를 충전하였을 것이다. 그 결과, 차량(1)의 연비는 저감될 수 있다.
반면, 다음 목적지(P2)가 예측되는 경우, 목적지(P1) 이후에 내리막 도로가 예측되므로 전력 제어 장치(100)는 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 출발지(P0)로부터 목적지(P1)까지 배터리(B)의 충전을 방지할 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)를 기준 충전량(2단계 충전량) 미만으로 방전하기 위하여 기준 충전량을 1단계 충전량으로 감소시키거나, 기준 충전량 미만으로 배터리(B)가 방전되는 것을 허용할 수 있다. 그 결과, 차량(1)의 연비는 향상될 수 있다.
또한, 차량(1)이 다음 목적지(P2)에 도달하면, 배터리(B)의 충전량은 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 대략 2단계 충전량 즉 기준 충전량이 될 것이 예상된다.
예를 들어, 사용자로부터 목적지가 입력되면 내비게이션 장치(35)는 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 출발지(P0)로부터 목적지(P1)까지의 경로를 생성할 수 있다. 이후, 내비게이션 장치(35)는 다음 목적지(P2)를 예측하고, 목적지(P1)로부터 다음 목적지(P2)까지의 경로를 생성할 수 있다.
또한, 내비게이션 장치(35)는 로드 데이터로부터 출발지(P0)로부터 다음 목적지(P2)까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 추출할 수 있다. 다음 목적지까지의 경로는 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 출발지(P0)로부터 목적지(P1)까지 내리막 도로와, 목적지(P1)로부터 다음 목적지(P2)까지 오르막 도로를 포함할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 내비게이션 장치(35)로부터 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 수신할 수 있다.
또한, 전력 제어 장치(100)는 배터리 감시 장치(38)로부터 출발지(P0)에서의 배터리(B)의 충전량을 수신할 수 있다. 출발지(P0)에서의 배터리(B)의 충전량은 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이 2단계의 기준 충전량 일 수 있다.
목적지(P1) 이후의 경로는 오르막 도로를 포함하는 것으로 예상된다. 만일, 다음 목적지(P2)를 예측하지 않았다면, 전력 제어 장치(100)는 목적지(P1)까지의 내리막 도로에서 배터리(B)의 충전량을 기준 충전량으로 유지하고, 다음 목적지(P2)까지의 오르막 도로에서 배터리(B)의 충전량을 기준 충전량으로 유지하기 위하여 배터리(B)를 충전하였을 것이다. 그 결과, 차량(1)의 연비는 저감될 수 있다.
반면, 다음 목적지(P2)가 예측되는 경우, 목적지(P1) 이후에 오르막 도로가 예측되므로 전력 제어 장치(100)는 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이 출발지(P0)로부터 목적지(P1)까지 배터리(B)를 기준 충전량 이상으로 충전할 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)를 충전하기 위하여 기준 충전량을 3단계 충전량으로 증가시키거나, 기준 충전량 이상으로 배터리(B)를 충전하는 것을 허용할 수 있다. 그 결과, 차량(1)의 연비는 향상될 수 있다.
또한, 차량(1)이 다음 목적지(P2)에 도달하면, 배터리(B)의 충전량은 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이 대략 2단계 충전량 즉 기준 충전량이 될 것이 예상된다.
차량(1)은 목적지에 도달하였는지를 판단한다(1170).
차량(1)은 내비게이션 장치(100)를 통하여 차량(1)이 목적지에 도달하였는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 장치(100)는 차량(1)의 현재 위치가 목적지의 위치와 동일한지를 판단할 수 있다.
차량(1)이 목적지에 도달하였으면(1170의 예), 차량(1)은 목적지까지의 경로 안내를 종료할 수 있다.
또한, 차량(1)이 목적지에 도달하지 않았으면(1170의 아니오), 차량(1)은 배터리(B)의 충전 관리를 계속한다.
이상에서 설명된 바와 같이, 운전자가 입력한 목적지 이후 다음 목적지를 예상하고, 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도에 따라 배터리(B)의 충전과 방전을 관리함으로써, 차량(1)은 목적지 도착 시에 기준 충전량을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 연비를 향상시킬 수 있다.
도 11은 일 실시예에 의한 차량이 다음 목적지까지의 경로를 선택하는 다른 일 예를 도시한다.
앞서 설명된 바와 같이, 차량(1)은 운전자가 이전에 입력한 목적지에 관한 정보를 기초로 다음 목적지를 예측하고, 예측된 다음 목적지까지의 경로를 기초로 배터리(B)의 충전을 제어할 수 있다.
나아가, 차량(1)은 운전자가 이전에 입력한 목적지에 관한 정보를 기초로 운전자의 최종 목적지를 예측하고, 예측된 최종 목적지까지의 경로를 기초로 배터리(B)의 충전을 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 차량(1)이 출발지(P0)로부터 제1 목적지(P1), 제2 목적지(P2), 제3 목적지(P3) 및 제4 목적지(P4)를 거쳐 제5 목적지(P5)까지 주행하는 것을 반복할 수 있다.
다시 말해, 차량(1)은 출발지(P0)로부터 최종 목적지인 제5 목적지(P5)까지 주행하나, 운전자는 내비게이션 장치(35)에 제1 목적지(P1), 제2 목적지(P2), 제3 목적지(P3) 및 제4 목적지(P4)를 순서대로 입력할 수 있다.
이때, 출발지(P0)에서 운전자가 내비게이션 장치(35)를 통하여 제1 목적지(P1)를 입력하면 차량(1)은 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 제5 목적지(P5)를 최종 목적지로 예측할 수 있다.
또한, 차량(1)은 제5 목적지(P5)까지의 경로를 기초로 배터리(B)의 충전을 제어할 수 있다. 구체적으로, 차량(1)의 전력 제어 장치(100)는 출발지(P0)로부터 제5 목적지(P5)까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 기초로 배터리(B)의 충전을 제어할 수 있다.
도 12은 일 실시예에 의한 전력 제어 장치의 배터리 관리 방법의 일 예를 도시한다.
도 12과 함께, 전력 제어 장치의 배터리 관리 방법(1200)이 설명된다.
전력 제어 장치(100)는 내비게이션 장치(35)로부터 목적지의 정보가 수신되는지를 판단한다(1210).
운전자는 차량(1)에 설치된 내비게이션 장치(35)에 목적지에 관한 정보를 입력할 수 있다. 목적지에 관한 정보가 입력되면 내비게이션 장치(35)는 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 생성할 수 있으며, 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 도로의 고도에 관한 정보는 도로의 고도 즉 지표면으로부터의 높이를 나타내거나, 도로가 오르막인지, 내리막인지 또는 평지인지를 나타낼 수 있다.
또한, 내비게이션 장치(35)는 출발지의 위치 정보, 목적지의 위치 정보, 목적지까지의 경로에 관한 정보와, 목적지까지의 도로의 고도 정보를 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전력 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 내비게이션 장치(35)으로부터 출발지의 위치 정보, 목적지의 위치 정보, 목적지까지의 경로에 관한 정보와, 목적지까지의 도로의 고도 정보가 수신되는지를 판단할 수 있다.
목적지의 정보가 수신되지 않으면(1210의 아니오), 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)의 충전 상태 및 차량(1)의 주행 상태에 따라 배터리(B)를 충전한다(1215).
목적지의 정보가 수신되지 않으면, 차량(1)이 주행 중인 도로의 고도 정보를 획득하기 곤란하므로 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)의 충전 상태 및 차량(1)의 주행 상태 등 기본적인 정보에 따라 배터리(B)를 충전하거나 방전할 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 배터리 감시 장치(28)로부터 배터리(B)의 충전 상태를 수신하고, 배터리(B)의 충전량이 기준 충전량을 초과하면 제어부(130)는 배터리(B)의 충전을 방지하기 위하여 발전기(G)에 전력 감산 신호를 출력하거나 감소된 목표 전력량을 출력하고, 배터리(B)의 충전량이 기준 충전량 이하이면 제어부(130)는 배터리(B)를 충전하기 위하여 발전기(G)에 전력 증산 신호를 출력하거나 증가된 목표 전력량을 출력할 수 있다.
목적지의 정보가 수신되면(1210의 예), 전력 제어 장치(100)는 다음 목적지의 예측이 가능한지 판단한다(1220).
목적지의 정보가 수신되면, 전력 제어 장치(100)는 수신된 목적지의 정보를 기초로 다음 목적지를 예측할 수 있다.
예를 들어, 내비게이션 장치(35)로부터 출발지의 위치 정보, 목적지의 위치 정보, 목적지까지의 경로에 관한 정보 및 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 수신할 때마다, 전력 제어 장치(100)는 출발지의 위치 정보, 목적지의 위치 정보, 목적지까지의 경로에 관한 정보 및 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 포함하는 출발지/목적지 묶음을 저장할 수 있다.
이후, 내비게이션 장치(35)로부터 목적지의 정보가 수신되면 전력 제어 장치(100)는 수신된 목적지를 출발지로 하는 출발지/목적지 묶음을 검색할 수 있다. 출발지/목적지 묶음이 발견되면, 전력 제어 장치(100)는 출발지/목적지 묶음의 목적지를 다음 목적지로 예측할 수 있다.
이때, 수신된 목적지를 출발지로 하는 출발지/목적지 묶음이 발견되면 전력 제어 장치(100)는 다음 목적지의 예측이 가능한 것으로 판단할 수 있으며, 출발지/목적지 묶음이 발견되지 않으면 전력 제어 장치(100)는 다음 목적지의 예측이 불가능한 것으로 판단할 수 있다.
다음 목적지의 예측이 불가능하면(1220의 아니오), 전력 제어 장치(100)는 목적지까지의 고도 정보에 따라 배터리(B)를 충전한다(1225).
전력 제어 장치(100)는 배터리 감시 장치(38)로부터 배터리(B)의 충전량에 관한 정보를 수신할 수 있으며, 내비게이션 장치(35)로부터 목적지까지의 경로에 관한 정보, 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도에 관한 정보와, 차량(1)의 현재 위치에 관한 정보를 수신할 수 있다.
또한, 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)의 충전량과 목적지까지의 도로의 고도에 따라 배터리(B)를 충전하거나 충전하지 않을 수 있다. 예를 들어, 목적지까지의 경로가 평지 도로와 오르막 도로를 포함하는 경우, 전력 제어 장치(100)는 평지 도로에서는 배터리(B)를 충전하고, 오르막 도로에서 배터리(B)의 충전을 방지할 수 있다. 또한, 목적지까지의 경로가 평지 도로와 내리막 도로를 포함하는 경우, 전력 제어 장치(100)는 평지 도로에서는 배터리(B)의 충전을 방지하고, 내리막 도로에서 배터리(B)를 충전할 수 있다.
다음 목적지의 예측이 가능하면(1220의 예), 전력 제어 장치(100)는 다음 목적지까지의 고도 정보에 따라 배터리(B)를 충전한다(1230).
앞서 설명된 바와 같이, 전력 제어 장치(100)는 내비게이션 장치(35)로부터 수신된 목적지를 출발지로 하는 출발지/목적지 묶음을 검색할 수 있으며, 출발지/목적지 묶음이 발견되면 전력 제어 장치(100)는 출발지/목적지 묶음의 목적지를 다음 목적지로 예측할 수 있다. 또한, 전력 제어 장치(100)는 배터리 감시 장치(38)로부터 배터리(B)의 충전량에 관한 정보를 수신할 수 있다.
전력 제어 장치(100)는 배터리(B)의 충전량과, 목적지까지의 도로의 고도 정보와, 다음 목적지까지의 도로의 고도에 따라 배터리(B)를 충전하거나 충전하지 않을 수 있다. 예를 들어, 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하더라도 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함한다면, 다음 목적지까지의 내리막 도로에서 배터리(B)를 충전할 수 있으므로 전력 제어 장치(100)는 목적지까지의 오르막 도로에서 배터리(B)의 충전량이 기준 충전량 미만으로 방전되도록 허용할 수 있다. 또한, 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하더라도 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함한다면, 다음 목적지까지의 오르막 도로에서 배터리(B)의 충전을 방지하는 것이 바람직하므로 전력 제어 장치(100)는 목적지까지의 내리막 도로에서 기준 충전량 이상으로 배터리(B)를 충전할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 운전자가 입력하면 목적지 또는 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도에 따라 배터리(B)의 충전과 방전을 관리함으로써, 차량(1)은 목적지 도착 시에 기준 충전량을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 연비를 향상시킬 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 게시된 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 게시된 실시예의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 35: 내비게이션 장치
38: 배터리 감시 장치 100: 전력 제어 장치

Claims (20)

  1. 배터리;
    발전기;
    운전자로부터 목적지에 관한 정보를 입력받으면 다음 목적지를 예측하고, 상기 목적지까지의 경로와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로를 생성하는 내비게이션 장치; 및
    상기 내비게이션 장치로부터 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 수신하고, 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보에 따라 상기 배터리를 충전하도록 상기 발전기를 제어하는 전력 제어 장치를 포함하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리의 충전량을 감지하는 배터리 감시 장치를 더 포함하고,
    상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량을 초과하도록 상기 배터리를 충전하는 차량.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 전력 제어 장치는 상기 기준 충전량을 증가시키는 차량.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량 미만이 되는 것을 허용하는 차량.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 전력 제어 장치는 상기 기준 충전량을 감소시키는 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내비게이션 장치는 상기 운전자로부터 입력된 출발지와 목적지의 묶음을 저장하는 데이터 베이스를 포함하고, 상기 운전자가 목적지를 입력하면 상기 목적지를 출발지로 가지는 출발지와 목적지의 묶음을 검색하고, 상기 출발지와 목적지의 묶음이 발견되면 상기 출발지와 목적지의 묶음의 목적지를 다음 목적지로 예측하는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 내비게이션 장치는 상기 차량이 상기 목적지 이후의 경로를 주행한 횟수를 기초로 상기 다음 목적지를 예측하는 차량.
  9. 배터리를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    운전자로부터 목적지에 관한 정보를 입력받으면 다음 목적지를 예측하는 과정;
    상기 목적지까지의 경로와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로를 생성하는 과정;
    상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 획득하는 과정; 및
    상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보에 따라 상기 배터리를 충전하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배터리를 충전하는 과정은,
    상기 배터리의 충전량을 감지하는 과정; 및
    상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 과정은,
    상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량을 초과하도록 상기 배터리를 충전하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 과정은,
    상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 기준 충전량을 증가시키는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 과정은,
    상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량 미만이 되는 것을 허용하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 과정은,
    상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 기준 충전량을 감소시키는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 다음 목적지를 예측하는 과정은,
    상기 운전자가 목적지를 입력하면 상기 목적지를 출발지로 가지는 출발지와 목적지의 묶음을 검색하는 과정; 및
    상기 출발지와 목적지의 묶음이 발견되면 상기 출발지와 목적지의 묶음의 목적지를 다음 목적지로 예측하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 다음 목적지를 예측하는 과정은,
    상기 차량이 상기 목적지 이후의 경로를 주행한 횟수를 기초로 상기 다음 목적지를 예측하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  17. 차량용 배터리의 충전을 관리하는 차량용 전력 제어 장치에 있어서,
    내비게이션 장치로부터 목적지의 위치 정보, 상기 목적지까지의 경로 및 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 목적지의 위치 정보를 기초로 다음 목적지를 예측하고, 상기 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보와 상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로에 포함된 도로의 고도 정보에 따라 상기 배터리를 충전하는 제어부를 포함하는 차량용 전력 제어 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리의 충전량이 기준 충전량을 유지하도록 상기 배터리를 충전 또는 방전하는 차량용 전력 제어 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 오르막 도로를 포함하면, 상기 제어부는 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 제어부는 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량을 초과하도록 상기 배터리를 충전하는 차량용 전력 제어 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 목적지에서 상기 다음 목적지까지의 경로가 내리막 도로를 포함하면, 상기 차량이 상기 목적지까지 주행하는 중에 상기 제어부는 상기 배터리의 충전량이 상기 기준 충전량 미만이 되는 것을 허용하는 차량용 전력 제어 장치.
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