KR20190080019A - 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치 및 방법에 관한 것으로, 차량의 현재 위치를 탐색하기 위한 지피에스 신호 수신부; 지도 위치별 속성 정보를 포함한 지도 데이터를 저장하는 지도 저장부; 상기 지도 데이터의 각 속성에 대응하는 에너지 소모 정보를 저장하는 에너지 소모 정보 저장부; 서버나 차량의 전자제어유니트(ECU)와 통신할 수 있는 통신부; 및 상기 전자제어유니트(ECU)로부터 수신되는 에너지 관련 정보, 및 상기 지도 데이터와 지도 위치별 속성에 대응하는 에너지 소모 정보를 바탕으로, 현재 에너지 잔량이나 예측 에너지 잔량으로부터 주행 가능한 영역을 산출하는 제어부;를 포함한다.

Description

전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING DRIVABLE AREA OF AN ELECTRIC ENERGY VEHICLE}

본 발명은 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 탐색하고 결과를 직관적으로 운전자에게 제공할 수 있도록 하는, 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기 에너지 차량(또는 전기 자동차)는 미래의 환경오염 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 전기 자동차는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 주행하는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기 자동차와 하이브리드 전기 자동차로 분류된다.

또한, 전기 자동차는 배터리 팩 및 배터리 관리 시스템(BMS : Battery Management System)을 포함하며, 상기 배터리 팩은 고 전압의 전기 에너지를 저장하는 역할을 수행하고, 상기 BMS는 배터리 팩의 잔여용량, 및 충전 필요성을 판단하고, 배터리에 저장된 충전전류를 전기자동차의 각 부로 공급하는데 따른 관리를 수행한다.

특히, 전기 자동차는 내연 기관 차량에 비해 주행거리가 짧고, 충전 가능한 장소가 매우 한정적이기 때문에, 내비게이션을 이용한 경로 안내 시 현재 배터리의 잔량을 기준으로 주행 가능한 거리나 영역을 정확히 예측하여 제공할 필요가 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2017-0070363호(2017.06.22. 공개, 실제 주행 경로 기반 주행 가능 거리 산출 시스템 및 그 방법)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 탐색하고 결과를 직관적으로 운전자에게 제공할 수 있도록 하는, 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치는, 차량의 현재 위치를 탐색하기 위한 지피에스 신호 수신부; 지도 위치별 속성 정보를 포함한 지도 데이터를 저장하는 지도 저장부; 상기 지도 데이터의 각 속성에 대응하는 에너지 소모 정보를 저장하는 에너지 소모 정보 저장부; 서버나 차량의 전자제어유니트(ECU)와 통신할 수 있는 통신부; 및 상기 전자제어유니트(ECU)로부터 수신되는 에너지 관련 정보, 및 상기 지도 데이터와 지도 위치별 속성에 대응하는 에너지 소모 정보를 바탕으로, 현재 에너지 잔량이나 예측 에너지 잔량으로부터 주행 가능한 영역을 산출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 현재 에너지 잔량이나 예측 에너지 잔량을 이용하여 주행 가능한 영역을 산출하기 위하여, 360도 전방향에 대하여 주행 가능한 지점을 추출하며, 상기 지점은 포인트(point) 뿐만 아니라 링크의 선형까지 포함하는 개념인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 지도 속성 정보는, 고도값, 급회전, 및 과속방지턱 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 에너지 소모량에 영향을 주는 정보인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 통신부는, 상기 서버와 통신하여 차량의 주행 가능 영역 산출 정보를 수신하거나, 상기 차량의 전자제어유니트(ECU)와 통신하여 장치별 에너지 소모량과 에너지 잔량 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 제어부에서 산출한 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 정보, 또는 상기 서버에서 산출하여 전송받은 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 정보를 표시하는 지도정보 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전자제어유니트(ECU)로부터 수신되는 에너지 관련 정보로서, 공조기 작동 상태와 AVN(Audio Video Navigation) 장치의 작동 상태에 따른 장치별 에너지 소모량, 및 배터리 잔량에 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 전기 에너지 차량의 현재 에너지 잔량 및 고정 에너지 소모량을 확인하고, 예측 에너지 잔량이나 현재 에너지 잔량을 기준으로 360도 전방향으로 주행 가능 영역을 탐색하되, 도로 상의 각 속성에 대한 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점을 추출하고, 상기 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점이 추출되면, 각 지점들을 360도 전방향에 대하여 각도별로 정리하고, 상기 각 지점들 사이를 보간하여 연속적인 라인으로 표시된 에너지 소모량별 도달 가능 영역으로 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 도로 상의 각 속성에 대한 코스트는, 지도 정보의 속성 정보에 따라 해당 구간을 주행할 때의 에너지 소모량을 비용으로 환산한 값으로서, 상기 속성에 따른 코스트는 차량의 중량이나 위치 에너지를 반영한 값이며, 상기 코스트 계산 시 에너지 소모량뿐만 아니라 내리막 도로에서 충전되는 에너지량이 추가로 적용되어 코스트에 반영되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 서버와 통신이 연결되지 않은 상태에서는 상기 제어부 자체적으로 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 산출하고, 상기 서버와 통신이 연결된 상태에서는 상기 전자제어유니트(ECU)로부터 수신되는 에너지 관련 정보를 상기 서버에 전달하여 상기 서버가 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 산출하게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 예측 에너지 잔량은 차량에서 고정 에너지 소모량을 반영한 에너지 잔량을 의미하고, 상기 현재 에너지 잔량은 차량에서 고정 에너지 소모량을 반영하지 않은 에너지 잔량을 의미하며, 상기 고정 에너지 소모량은 오프시키지 않는 한 계속해서 일정한 에너지 소모가 발생하는 전기 장치나 공조기에 의한 에너지 소모량을 의미하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 방법은, 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치의 제어부가 전기 에너지 차량의 현재 에너지 잔량 및 고정 에너지 소모량을 확인하는 단계; 상기 제어부가 예측 에너지 잔량이나 현재 에너지 잔량을 기준으로 360도 전방향으로 주행 가능 영역을 탐색하되, 도로 상의 각 속성에 대한 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점을 추출하는 단계; 상기 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점이 추출되면, 상기 제어부가 상기 각 지점들을 360도 전방향에 대하여 각도별로 정리하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 각 지점들 사이를 보간하여 연속적인 라인으로 표시된 에너지 소모량별 도달 가능 영역으로 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 도로 상의 각 속성에 대한 코스트는, 지도 정보의 속성 정보에 따라 해당 구간을 주행할 때의 에너지 소모량을 비용으로 환산한 값으로서, 상기 속성에 따른 코스트는 차량의 중량이나 위치 에너지를 반영한 값이며, 상기 코스트 계산 시 에너지 소모량뿐만 아니라 내리막 도로에서 충전되는 에너지량이 추가로 적용되어 코스트에 반영되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 지점은, 포인트(point) 뿐만 아니라 링크의 선형까지 포함하는 개념인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 전기 에너지 차량의 에너지 소모량별 도달 가능 영역이 산출된 후, 만약 사용자가 목적지를 설정하는 경로를 탐색할 경우, 상기 제어부는, 상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역을 기준으로 각 목적지별 도달 가능 여부를 경로 탐색 결과 리스트에 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 목적지별 도달 가능 여부를 표시하기 위하여, 상기 제어부는, 상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역을 벗어나는 위치에 있는 목적지는 도달불가로 표시하고, 상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역의 경계 부근에 있는 목적지는 도달위험으로 표시하고, 상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역 내의 위치에 있는 목적지는 도달가능으로 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치는, 서버나 전기 에너지 차량의 전자제어유니트(ECU)와 통신할 수 있는 통신부; 상기 서버와의 통신 연결 상태에 따라, 상기 전자제어유니트(ECU)로부터 수신되는 에너지 관련 정보를 상기 서버에 전달하여 상기 서버가 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 산출하게 하거나, 자체적으로 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 산출하는 제어부; 및 상기 통신부를 통해 전송받은 에너지 관련 정보, 지도 데이터, 및 지도 위치별 속성에 대응하는 에너지 소모 정보를 바탕으로, 상기 전기 에너지 차량의 현재 에너지 잔량이나 예측 에너지 잔량으로부터 주행 가능한 영역을 산출하여 상기 제어부에 전달하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 예측 에너지 잔량은 차량에서 고정 에너지 소모량을 반영한 에너지 잔량을 의미하고, 상기 현재 에너지 잔량은 차량에서 고정 에너지 소모량을 반영하지 않은 에너지 잔량을 의미하며, 상기 고정 에너지 소모량은 오프시키지 않는 한 계속해서 일정한 에너지 소모가 발생하는 전기 장치나 공조기에 의한 에너지 소모량을 의미하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 서버나 제어부는, 전기 에너지 차량의 현재 에너지 잔량 및 고정 에너지 소모량을 확인하고, 예측 에너지 잔량이나 현재 에너지 잔량을 기준으로 360도 전방향으로 주행 가능 영역을 탐색하되, 도로 상의 각 속성에 대한 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점을 추출하고, 상기 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점이 추출되면, 각 지점들을 360도 전방향에 대하여 각도별로 정리하고, 상기 각 지점들 사이를 보간하여 연속적인 라인으로 표시된 에너지 소모량별 도달 가능 영역으로 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 도로 상의 각 속성에 대한 코스트는, 지도 정보의 속성 정보에 따라 해당 구간을 주행할 때의 에너지 소모량을 비용으로 환산한 값으로서, 상기 속성에 따른 코스트는 차량의 중량이나 위치 에너지를 반영한 값이며, 상기 코스트 계산 시 에너지 소모량뿐만 아니라 내리막 도로에서 충전되는 에너지량이 추가로 적용되어 코스트에 반영되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 탐색하고 결과를 직관적으로 운전자에게 제공할 수 있도록 함으로써, 내비게이션을 이용한 경로 안내 시 현재 배터리의 잔량을 기준으로 주행 가능한 거리나 영역을 정확히 예측하여 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 지도 정보의 속성에 따른 에너지 소모량을 반영하는 방법을 설명하기 위하여 보인 테이블을 보인 예시도.
도 4는 상기 도 2에 있어서, 잔여 에너지량을 바탕으로 추출한 도로 상의 주행 가능 지점들을 이용해 주행 가능 영역을 산출하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 5는 상기 도 2에 있어서, 에너지 소모량별 도달 가능 지점을 보간하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 6은 상기 도 2에 있어서, 에너지 소모량별 도달 가능 영역이 산출된 후, 목적지별 도달 가능 여부를 표시하는 방법을 보인 예시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 탐색하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 상기 도 1에 있어서, 서버가 산출한 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 정보를 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치에 전송하여 표시하는 과정을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 9는 상기 도 1에 있어서, 에너지 잔량에 따른 다양한 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 표시한 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치는, 지피에스 신호 수신부(110), 에너지 소모 정보 저장부(120), 지도 저장부(130), 제어부(140), 통신부(150), 및 지도정보 표시부(160)를 포함한다.

이하 본 실시예에서 상기 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치는, 차량에 설치되는 내비게이션 단말기(미도시) 및 상기 내비게이션 단말기(미도시)와 통신으로 연결되는 적어도 하나 이상의 외부 서버(예 : 내비게이션 서버, 맵 매칭 서버, 클라우드 서버, 데이터 서버, 주행 가능 영역 산출 서버 등)(200)를 모두 포함하는 개념이다.

또한 상기 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치는, 통신부(150)를 통해 차량의 전자제어유니트(ECU : Electronic Control Unit)(300)(또는 배터리 관리 시스템(BMS))와 통신할 수 있다.

예컨대 본 실시예에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치는, 상기 서버(200)와 통신이 연결된 상태에서 상기 서버(200)에서 산출한 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 정보를 수신할 수도 있다.

물론 상기 서버(200)와 통신이 연결되지 않은 상태에서 상기 제어부(140)는 상기 지도 저장부(130)에 저장되어 있는 지도 정보(즉, 속성 정보(예 : 고도값, 급회전, 과속방지턱 등)가 포함되어 있는 지도 정보), 및 상기 에너지 소모 정보 저장부(120)에 저장되어 있는 상기 지도 정보의 각 속성에 대응하는 에너지 소모 정보를 이용하여 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 산출할 수도 있다.

상기 서버(200)는 본 실시예에 따른 상기 제어부(140)의 기능을 대체할 수 있다. 즉, 상기 서버(200)가 산출한 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 정보를 본 실시예에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치에 전송하고, 상기 제어부(140)는 단순히 상기 전송된 주행 가능 영역 정보를 전달받아 표시하는 기능만 수행하게 할 수도 있다(도 8 참조).

도 8은 상기 도 1에 있어서, 서버가 산출한 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 정보를 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치에 전송하여 표시하는 과정을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.

또한 상기 제어부(140)는 상기 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 산출하기 위한 부가 정보(예 : 배터리 잔량 및 전기 장치별 소모량, 공조기 작동 상태, AVN(Audio Video Navigation) 작동 상태 등)를 추가로 검출하기 위하여 통신부(150)를 통해 차량의 전자제어유니트(ECU : Electronic Control Unit)와 통신할 수도 있다. 이때 상기 전자제어유니트(ECU)는 배터리 관리 시스템(BMS)의 정보를 상기 통신부(150)를 통해 제공할 수 있다.

상기 지피에스 신호 수신부(110)는 안테나(GPS Antenna)(미도시)를 통해 GPS 데이터(또는 GPS 신호)를 위성으로부터 수신한다.

본 실시예에서 상기 GPS 데이터(또는 GPS 신호)는 GPS(Global Positioning System) 원시 측정 데이터(GPS Raw measurement data)로서, GPS 원시 측정 데이터를 분석하면 GPS 측위에 사용되는 위성의 수 및 의사 거리(Pseudorange) 정보를 획득할 수 있다. 아울러 상기 GPS 데이터에는 GPS 원시 측정 데이터가 획득된 시간이 포함되어 있다.

상기 지도 저장부(130)에는 디지털 지도 데이터(예 : 정밀지도 데이터, 자율주행 차량용 전자지도 데이터 등)가 저장되며, 상기 지도데이터는 도/분/초 단위로 위도 및 경도를 표시하는 지리 좌표를 포함한다. 또한 상기 지도데이터는 상기 지리 좌표 이외에도 UTM(Universal Transverse Mercator)좌표, UPS(Universal Polar System) 좌표, TM(Transverse Mercator) 좌표 등을 사용할 수도 있다.

또한 상기 지도 저장부(130)에는 지도 위치에 대응하는 지도 속성 정보(예 : 고도값, 급회전, 과속방지턱 등)가 저장된다.

상기 제어부(140)는 지도 데이터의 버전을 확인하여 상기 서버(300)로부터 최신 지도 속성 정보(예 : 고도값, 급회전, 과속방지턱 등)가 포함된 최신 버전의 지도 데이터를 다운로드 받아 업데이트 할 수도 있다.

상기 통신부(150)는 상기 서버(200)(예 : 내비게이션 서버, 맵 매칭 서버, 클라우드 서버, 데이터 서버, 주행 가능 영역 산출 서버 등)와의 통신, 및 차량의 전자제어유니트(ECU)와의 통신을 하는 통신 모듈(미도시)을 포함한다.

상기 통신부(150)는 무선(또는 유선) 방식으로 상기 서버(200)나 전자제어유니트(ECU)(300)와 통신한다.

여기서 상기 무선 방식은 와이파이(WiFi), 블루투스, NFC(Near Field Communication), 이동통신(3G, 4G, 5G 등), 및 적외선 중 적어도 하나를 이용한 무선 통신 방식을 포함한다. 그리고 상기 유선 방식은 USB(Universal Serial Bus), LAN(Local Area Network), 직렬, 또는 병렬 라인 중 적어도 하나를 이용한 유선 통신 방식을 포함한다. 다만 상술한 무선/유선 통신 방식은 일 예시적으로 기재된 것일 뿐 통신 방식을 한정시키기 위하여 기재된 것은 아니다.

상기 제어부(140)는 상기 통신부(150)를 통해 ECU(300)로부터 수신되는 정보, 및 상기 에너지 소모 정보 저장부(120)에 저장되는 정보(지도 정보의 각 속성에 대응하는 에너지 소모 정보) 등을 바탕으로 각 지점까지의 에너지 소모량(또는 현재 에너지 잔량이나 예측 에너지 잔량을 이용하여 주행 가능한 지점)을 산출할 수 있다.

참고로 본 실시예에서 상기 각 지점이란, 단순히 어느 한 지점(Point)을 의미하는 것이 아니라, 링크의 선형을 포함하는 개념인 것에 유의한다.

상기 지도정보 출력부(160)는 상기 서버(200)에서 산출하여 전송받은 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 정보를 표시하거나, 상기 제어부(140)에서 산출한 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 정보를 표시한다(도 4 참조).

이하 상기 제어부(140)의 동작을 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 전기 에너지 차량의 현재 에너지 잔량(즉, 배터리 잔량) 및 고정 에너지 소모량(예 : 오프시키지 않는 이상 계속해서 일정한 에너지 소모가 발생하는 전기 장치별 에너지 소모량, 및 공조기 에너지 소모량 등)을 확인한다(S101).

다음 상기 제어부(140)는 상기 고정 에너지 소모량을 반영한 에너지량(즉, 예측 에너지 잔량)을 기준으로 360도 전방향으로 주행 가능 영역을 탐색한다(S102). 또한 상기 제어부(140)는 고정 에너지 소모량을 반영하지 않은 에너지량(즉, 현재 에너지 잔량)을 기준으로 360도 전방향으로 주행 가능 영역을 탐색한다(S103)(도 4 참조).

여기서 상기 고정 에너지 소모량을 반영하지 않은 에너지량(즉, 현재 에너지 잔량)이란, 상기 오프시키지 않는 이상 계속해서 일정한 에너지 소모가 발생하는 전기 장치(예 : AVN 장치) 및 공조기를 오프시키는 경우를 가정하여 계산한 에너지 잔량을 의미한다. 이는 상기 전기 장치(예 : AVN 장치) 및 공조기에서 소모되는 에너지 소모량을 알고 있기 때문에 계산 가능하다.

상기와 같이 두 가지 옵션을 적용한 에너지량(예 : 고정 에너지 소모량을 반영한 에너지량, 고정 에너지 소모량을 반영하지 않은 에너지량)을 바탕으로, 상기 제어부(140)는 주행 가능 영역 탐색 시, 도로 상의 각 속성에 대한 코스트를 반영하여 상기 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점을 추출한다(S104)(도 4의 (b) 참조).

도 3은 상기 도 2에 있어서, 지도 정보의 속성에 따른 에너지 소모량을 반영하는 방법을 설명하기 위하여 보인 테이블을 보인 예시도로서, 상기 도로 상의 각 속성에 대한 코스트(예 : 드라이브 코스트, HVA 코스트, 슬로프 코스트 등)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 지도 정보의 속성(예 : 고도값, 급회전, 과속방지턱 등)에 따라 해당 구간을 주행할 때의 에너지 소모량을 비용으로 환산한 것이다.

다만 상기 속성에 따른 코스트(즉, 에너지 소모량)는 차량의 중량(또는 위치 에너지)에 따라 달라질 수 있으며, 상기 예시된 속성 이외에 보다 세부적인 속성이 더 추가될 수 있다. 또한 상기 코스트 계산 시 에너지 소모량 뿐만 아니라 내리막 도로에서 충전되는 에너지량을 추가로 적용하여 더 정확한 코스트를 반영할 수도 있다.

상기와 같이 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점이 계산되면(즉, 도로 상의 각 속성에 대한 코스트를 반영하여 도달 가능 지점이 계산되면), 상기 제어부(140)는 각 지점들을 360도 전방향에 대하여 각도별로 정리한다(S105)(도 4의 (b),(c) 참조, 도 5 참조).

이때 상기 각 지점들을 1도 단위로 도달 가능 지점을 산출할 경우, 상기 제어부(140)의 연산 부하가 증가하고, 또한 각도에 따라 도로가 없는 경우도 있을 수 있다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 도로를 기준으로 한 특정 각도 단위로 에너지 소모량별 도달 가능 지점을 산출하여 정리할 수 있다.

도 5는 상기 도 2에 있어서, 에너지 소모량별 도달 가능 지점을 보간하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도로서, 여기서 확장 방향 끝점은 보간을 시작하는 지점이고 확장 반대방향 끝점을 보간이 완료되는 지점을 의미한다. 예컨대 확장 방향의 끝점 각도와 거리를 확인하여 이전에 등록된 거리보다 길면 보간점을 업데이트하고, 보간점 업데이트가 완료되면 확장 반대방향 끝점의 각도 및 거리를 확인하여, 두 점 중 짧은 거리보다 등록된 보간점의 거리가 짧을 경우 해당 각도의 보간점 미사용으로 업데이트를 수행한다. 다만 상기 보간 방법은 보간 방법에 대한 하나의 예시적 방법으로서, 이를 한정하고자 하는 것은 아니며, 다른 공지된 보간 방법을 이용하는 것도 가능하다.

상기와 같이 특정 각도 단위로 에너지 소모량별 도달 가능 지점이 산출되면, 상기 제어부(140)는 각 지점들 사이를 보간하여 연속적인 라인으로 표시한 에너지 소모량별 도달 가능 영역을 표시한다(도 4의 (d), 도 6의 (a) 참조)(S106).

이후 사용자가 목적지를 설정하는 경로를 탐색할 경우, 상기 산출된 에너지 소모량별 도달 가능 영역을 바탕으로, 각 목적지별 도달 가능 여부를 표시한다(도 6의 (b) 참조)(S107).

도 4는 상기 도 2에 있어서, 잔여 에너지량을 바탕으로 추출한 도로 상의 주행 가능 지점들을 이용해 주행 가능 영역을 산출하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도로서, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 잔여 에너지량을 바탕으로 360도 전방향에 대하여 도달 가능 지점을 탐색하면, 도 4의 (b),(c)에 도시된 바와 같이 지점들이 추출된다. 이때 추출 지점이 증가할수록 대략적인 형상(에너지 소모량별 도달 가능 영역에 대한 형상)이 추출되고, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 각 지점들 사이를 보간하여 연속적인 라인으로 표시하면 에너지 소모량별 도달 가능 영역이 스무딩하게 표시된다.

도 6은 상기 도 2에 있어서, 에너지 소모량별 도달 가능 영역이 산출된 후, 목적지별 도달 가능 여부를 표시하는 방법을 보인 예시도이다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 에너지 소모량별 도달 가능 영역이 산출된 후, 사용자가 원하는 목적지(예 : 이마트)를 입력하여 경로를 탐색할 경우, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역을 벗어나는 위치에 있는 목적지(예 : 이마트)는 도달불가로 표시하고, 상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역의 경계 부근에 있는 목적지(예 : 이마트)는 도달위험으로 표시하고, 상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역 내의 위치에 있는 목적지(예 : 이마트)는 도달가능으로 표시한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 탐색하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 도로의 길이와 폭을 기준으로 도로를 면형화 한다.

이때 상기 도로의 면형화 시 도로종별, 차선수, 넓이를 고려한다.

다음 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 면형화된 도로들을 폴리곤 합성을 통해 영역을 추출한다.

이때 상기 폴리곤 합성 시 도로가 없는 부분은 지도 속성으로 추가 판단하고, 도로 미생성 부분의 지도 속성 확인을 통해 추가 판단한다. 즉, 지도 속성으로서, 수계영역, 녹지영역 구분 및 고도값을 확인할 수 있다.

다음 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 지도위에 상기 합성된 폴리곤을 표시한다.

상기와 같이 본 실시예는 상기와 같이 도로 면형으로 영역을 생성하기 때문에 도로가 없는 곳(예 : 강, 산, 호수, 바다) 등을 제외시켜 더욱 실제에 가까운 영역 표시할 수 있도록 함으로써, 현재 남은 연료를 이용하여 주행이 가능한 지역을 도로와 지형 기반으로 더욱 정확하고 직관적으로 확인이 가능하게 표시할 수 있다.

도 9는 상기 도 1에 있어서, 에너지 잔량에 따른 다양한 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 표시한 예시도로서, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 에너지 잔량이 적을수록 자차 주변의 영역이 좁게 표시되고, 도 9의 (b),(c)에 도시된 바와 같이 에너지 잔량이 많을수록 자차 주변의 영역이 더 넓게 표시됨을 알 수 있다.

상기와 같이 본 실시예는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 단순히 원형으로 표시되는 것이 아니라, 360도 전방향에 대한 각도별 보간점을 생성하고, 중복을 제거하고, 정북 기준 각도별 정렬을 수행하며, 링크 첫/끝점 사이의 각도를 미사용 적용을 통해 보간점을 생성하는 방식으로, 연속적인 라인으로 에너지 소모량별 도달 가능 영역을 표시함으로써, 도로 상에서 실제로 주행 가능한 거리에 기초하여 주행 가능 영역의 형태가 표시됨을 알 수 있으며, 이에 따라 더 정확한 주행 가능 영역을 사용자가 직관적으로 알 수 있도록 표시하는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

110 : 지피에스 신호 수신부 120 : 에너지 소모 정보 저장부
130 : 지도 저장부 140 : 제어부
150 : 통신부 160 : 지도정보 표시부
200 : 서버 300 : ECU

Claims (19)

1. 차량의 현재 위치를 탐색하기 위한 지피에스 신호 수신부;
   지도 위치별 속성 정보를 포함한 지도 데이터를 저장하는 지도 저장부;
   상기 지도 데이터의 각 속성에 대응하는 에너지 소모 정보를 저장하는 에너지 소모 정보 저장부;
   서버나 차량의 전자제어유니트(ECU)와 통신할 수 있는 통신부; 및
   상기 전자제어유니트(ECU)로부터 수신되는 에너지 관련 정보, 및 상기 지도 데이터와 지도 위치별 속성에 대응하는 에너지 소모 정보를 바탕으로, 현재 에너지 잔량이나 예측 에너지 잔량으로부터 주행 가능한 영역을 산출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
   현재 에너지 잔량이나 예측 에너지 잔량을 이용하여 주행 가능한 영역을 산출하기 위하여,
   360도 전방향에 대하여 주행 가능한 지점을 추출하며,
   상기 지점은 포인트(point) 뿐만 아니라 링크의 선형까지 포함하는 개념인 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 지도 속성 정보는,
   고도값, 급회전, 및 과속방지턱 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하며,
   에너지 소모량에 영향을 주는 정보인 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 통신부는,
   상기 서버와 통신하여 차량의 주행 가능 영역 산출 정보를 수신하거나,
   상기 차량의 전자제어유니트(ECU)와 통신하여 장치별 에너지 소모량과 에너지 잔량 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부에서 산출한 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 정보, 또는
   상기 서버에서 산출하여 전송받은 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 정보를 표시하는 지도정보 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 전자제어유니트(ECU)로부터 수신되는 에너지 관련 정보로서,
   공조기 작동 상태와 AVN(Audio Video Navigation) 장치의 작동 상태에 따른 장치별 에너지 소모량, 및 배터리 잔량에 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
   
7. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
   전기 에너지 차량의 현재 에너지 잔량 및 고정 에너지 소모량을 확인하고,
   예측 에너지 잔량이나 현재 에너지 잔량을 기준으로 360도 전방향으로 주행 가능 영역을 탐색하되, 도로 상의 각 속성에 대한 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점을 추출하고,
   상기 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점이 추출되면, 각 지점들을 360도 전방향에 대하여 각도별로 정리하고,
   상기 각 지점들 사이를 보간하여 연속적인 라인으로 표시된 에너지 소모량별 도달 가능 영역으로 표시하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
   
8. 제 9항에 있어서, 상기 도로 상의 각 속성에 대한 코스트는,
   지도 정보의 속성 정보에 따라 해당 구간을 주행할 때의 에너지 소모량을 비용으로 환산한 값으로서,
   상기 속성에 따른 코스트는 차량의 중량이나 위치 에너지를 반영한 값이며, 상기 코스트 계산 시 에너지 소모량뿐만 아니라 내리막 도로에서 충전되는 에너지량이 추가로 적용되어 코스트에 반영되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
   
9. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 서버와 통신이 연결되지 않은 상태에서는 상기 제어부 자체적으로 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 산출하고,
   상기 서버와 통신이 연결된 상태에서는 상기 전자제어유니트(ECU)로부터 수신되는 에너지 관련 정보를 상기 서버에 전달하여 상기 서버가 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 산출하게 하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 예측 에너지 잔량은 차량에서 고정 에너지 소모량을 반영한 에너지 잔량을 의미하고, 상기 현재 에너지 잔량은 차량에서 고정 에너지 소모량을 반영하지 않은 에너지 잔량을 의미하며,
    상기 고정 에너지 소모량은 오프시키지 않는 한 계속해서 일정한 에너지 소모가 발생하는 전기 장치나 공조기에 의한 에너지 소모량을 의미하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
    
11. 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치의 제어부가 전기 에너지 차량의 현재 에너지 잔량 및 고정 에너지 소모량을 확인하는 단계;
    상기 제어부가 예측 에너지 잔량이나 현재 에너지 잔량을 기준으로 360도 전방향으로 주행 가능 영역을 탐색하되, 도로 상의 각 속성에 대한 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점을 추출하는 단계;
    상기 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점이 추출되면, 상기 제어부가 상기 각 지점들을 360도 전방향에 대하여 각도별로 정리하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 각 지점들 사이를 보간하여 연속적인 라인으로 표시된 에너지 소모량별 도달 가능 영역으로 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 방법.
    
12. 제 11항에 있어서, 상기 도로 상의 각 속성에 대한 코스트는,
    지도 정보의 속성 정보에 따라 해당 구간을 주행할 때의 에너지 소모량을 비용으로 환산한 값으로서,
    상기 속성에 따른 코스트는 차량의 중량이나 위치 에너지를 반영한 값이며, 상기 코스트 계산 시 에너지 소모량뿐만 아니라 내리막 도로에서 충전되는 에너지량이 추가로 적용되어 코스트에 반영되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 방법.
    
13. 제 11항에 있어서, 상기 지점은,
    포인트(point) 뿐만 아니라 링크의 선형까지 포함하는 개념인 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 방법.
    
14. 제 11항에 있어서, 상기 전기 에너지 차량의 에너지 소모량별 도달 가능 영역이 산출된 후, 만약 사용자가 목적지를 설정하는 경로를 탐색할 경우,
    상기 제어부는,
    상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역을 기준으로 각 목적지별 도달 가능 여부를 경로 탐색 결과 리스트에 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 방법.
    
15. 제 14항에 있어서, 상기 목적지별 도달 가능 여부를 표시하기 위하여,
    상기 제어부는,
    상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역을 벗어나는 위치에 있는 목적지는 도달불가로 표시하고, 상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역의 경계 부근에 있는 목적지는 도달위험으로 표시하고, 상기 에너지 소모량별 도달 가능 영역 내의 위치에 있는 목적지는 도달가능으로 표시하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 방법.
    
16. 서버나 전기 에너지 차량의 전자제어유니트(ECU)와 통신할 수 있는 통신부;
    상기 서버와의 통신 연결 상태에 따라, 상기 전자제어유니트(ECU)로부터 수신되는 에너지 관련 정보를 상기 서버에 전달하여 상기 서버가 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 산출하게 하거나, 자체적으로 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역을 산출하는 제어부; 및
    상기 통신부를 통해 전송받은 에너지 관련 정보, 지도 데이터, 및 지도 위치별 속성에 대응하는 에너지 소모 정보를 바탕으로, 상기 전기 에너지 차량의 현재 에너지 잔량이나 예측 에너지 잔량으로부터 주행 가능한 영역을 산출하여 상기 제어부에 전달하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
    
17. 제 16항에 있어서,
    상기 예측 에너지 잔량은 차량에서 고정 에너지 소모량을 반영한 에너지 잔량을 의미하고, 상기 현재 에너지 잔량은 차량에서 고정 에너지 소모량을 반영하지 않은 에너지 잔량을 의미하며,
    상기 고정 에너지 소모량은 오프시키지 않는 한 계속해서 일정한 에너지 소모가 발생하는 전기 장치나 공조기에 의한 에너지 소모량을 의미하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
    
18. 제 16항에 있어서, 상기 서버나 제어부는,
    전기 에너지 차량의 현재 에너지 잔량 및 고정 에너지 소모량을 확인하고,
    예측 에너지 잔량이나 현재 에너지 잔량을 기준으로 360도 전방향으로 주행 가능 영역을 탐색하되, 도로 상의 각 속성에 대한 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점을 추출하고,
    상기 코스트를 반영하여 각 에너지 소모량별 도달 가능 지점이 추출되면, 각 지점들을 360도 전방향에 대하여 각도별로 정리하고,
    상기 각 지점들 사이를 보간하여 연속적인 라인으로 표시된 에너지 소모량별 도달 가능 영역으로 표시하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.
    
19. 제 18항에 있어서, 상기 도로 상의 각 속성에 대한 코스트는,
    지도 정보의 속성 정보에 따라 해당 구간을 주행할 때의 에너지 소모량을 비용으로 환산한 값으로서,
    상기 속성에 따른 코스트는 차량의 중량이나 위치 에너지를 반영한 값이며, 상기 코스트 계산 시 에너지 소모량뿐만 아니라 내리막 도로에서 충전되는 에너지량이 추가로 적용되어 코스트에 반영되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 차량의 주행 가능 영역 산출 장치.

Images