KR20210052714A - 이동형 충전 서비스 제공 시스템, 장치 및 방법 - Google Patents

이동형 충전 서비스 제공 시스템, 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210052714A
KR20210052714A KR1020190136786A KR20190136786A KR20210052714A KR 20210052714 A KR20210052714 A KR 20210052714A KR 1020190136786 A KR1020190136786 A KR 1020190136786A KR 20190136786 A KR20190136786 A KR 20190136786A KR 20210052714 A KR20210052714 A KR 20210052714A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
vehicle
module
wireless
wired
Prior art date
Application number
KR1020190136786A
Other languages
English (en)
Inventor
조창우
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020190136786A priority Critical patent/KR20210052714A/ko
Priority to US16/752,106 priority patent/US20210129697A1/en
Publication of KR20210052714A publication Critical patent/KR20210052714A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/30—Transportation; Communications
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • G06Q50/40—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/57—Charging stations without connection to power networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/67—Controlling two or more charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/14—Adaptive cruise control
    • B60W30/16—Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • B60W30/165—Automatically following the path of a preceding lead vehicle, e.g. "electronic tow-bar"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0024—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/10—Air crafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/62—Vehicle position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/50—Aeroplanes, Helicopters
    • B60Y2200/51—Aeroplanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/14—Cruise control
    • B60Y2300/16—Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • B60Y2300/165—Automatically following the path of a preceding lead vehicle, e.g. "electronic tow-bar"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/91—Battery charging
    • B64C2201/128—
    • B64C2201/146—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B64U10/14—Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/60—UAVs specially adapted for particular uses or applications for transporting passengers; for transporting goods other than weapons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20—Remote controls
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Operations Research (AREA)

Abstract

사물 인터넷을 위해 연결된 5G 환경에서 인공지능(artificial intelligence, AI) 알고리즘 및/또는 기계학습(machine learning) 알고리즘을 실행하여 이동형 충전 서비스 제공 시스템 및 장치를 동작시키는 이동형 충전 서비스 제공 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동형 충전 서비스 제공 방법은, 충전 요청 차량에 군집 주행을 위한 주행 정보를 송신하는 단계와, 결정된 충전 모드를 기반으로 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하는 단계와, 연결에 기반하여, 충전 요청 차량의 충전을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

이동형 충전 서비스 제공 시스템, 장치 및 방법{SYSTEM, APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING MOBILE CHARGING SERVICE}
본 발명은 주행하면서 여러 대의 전기 자동차를 동시에 충전할 수 있도록 하는 이동형 충전 서비스 제공 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차는 전기를 동력으로 하여 움직이는 자동차로, 하이브리드 전기차, 플러그인 하이브리드 전기차, 수소 연료 전지차 등을 포함할 수 있다. 이러한 전기자동차의 가장 큰 핵심은 배터리이며, 특히 배터리의 경량화 및 소형화, 충전시간의 단축이 전기자동차에 있어 핵심이라고 할 수 있다. 따라서 전기자동차의 보급을 확대하고 자율주행 자동차의 상용화를 위해서는 충전 인프라 구축을 통한 충전 편의성을 향상시키는 것이 보다 중요해질 것이다.
이에, 종래에는 전기 자동차가 완전히 방전되었을 때 인접한 드론 충전소에 배치된 무인 비행 드론을 이용하여 빠르고 쉽게 전기 자동차의 전지 팩을 충전할 수 있도록 하였다. 그러나 무인 비행 드론은 대용량 배터리를 보유하기 어렵고 장시간 충전에 제한이 있을 수 있으며, 동시에 여러 대의 차량을 충전하는데 있어 제한이 있을 수 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 개시의 일 과제는, 주행하면서 여러 대의 전기 자동차를 동시에 충전할 수 있도록 하는데 있다.
본 개시의 일 과제는, 무선 충전 및 유선 충전이 가능한 이동형 충전 차량을 이용하여 충전을 원하는 차량에 대해 군집 주행하며 유선 충전 또는 무선 충전을 진행할 수 있도록 하는데 있다.
본 개시의 일 과제는, 로봇 손이 구비된 무인 비행체를 이용하여 충전을 위한 연결이 가능하도록 하는데 있다.
본 개시의 일 과제는, 대용량 배터리를 탑재한 이동형 충전 차량을 이용하여 지속적인 충전이 가능하도록 하는데 있다.
본 개시의 일 과제는, 자원 공유 네트워크를 기반으로 충전 정보를 공유하여 최적의 충전이 가능하도록 하는데 있다.
본 개시의 실시예의 목적은 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 이동형 충전 서비스 제공 방법은, 주행하면서 여러 대의 전기 자동차를 동시에 충전할 수 있도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로 본 개시의 일 실시 예에 따른 이동형 충전 서비스 제공 방법은, 하나 이상의 차량으로부터 충전 요청을 수신하는 단계와, 충전을 요청한 충전 요청 차량의 위치를 기반으로 충전 가능 구역의 위치 정보를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 이동형 충전 서비스 제공 방법은, 충전 요청 차량의 충전 가능 구역의 진입에 기반하여 충전 요청 차량의 차량 정보를 수집하고, 충전 모드를 결정하는 단계와, 충전 요청 차량에 군집 주행을 위한 주행 정보를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 이동형 충전 서비스 제공 방법은, 결정된 충전 모드를 기반으로 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하는 단계와, 연결에 기반하여, 충전 요청 차량의 충전을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 이동형 충전 서비스 제공 방법을 통하여, 무선 충전 및 유선 충전이 가능한 이동형 충전 차량으로 충전을 원하는 차량들과 군집 주행하며 무선 충전 또는 유선 충전을 수행함으로써, 여러 대의 전기 자동차를 동시에 충전할 수 있고 충전 상태에 따른 효율적인 충전이 가능하도록 할 수 있다.
이 외에도, 본 발명의 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체가 더 제공될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 개시의 실시 예에 의하면, 무선 충전 및 유선 충전이 가능한 이동형 충전 차량으로 충전을 원하는 차량들과 군집 주행하며 무선 충전 또는 유선 충전을 수행함으로써, 여러 대의 전기 자동차를 동시에 충전할 수 있도록 하여, 제품 만족도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한 대용량 배터리를 탑재하여 유선 충전 시 고효율 고속 충전이 가능하도록 하고, 무선 충전 시 효율을 향상시킴으로써, 이동형 충전 서비스 제공 장치의 활용성을 향상시킬 수 있다.
또한, 충전 시 이동형 충전 차량과 충전 요청 차량의 위치, 충전 상태, 주변 도로 환경을 실시간으로 모니터링 하여 돌발 상황을 방지할 수 있다.
또한, 충전 시 이동형 충전 차량과 충전 요청 차량의 위치, 충전 상태, 주변 도로 환경을 실시간으로 모니터링 한 데이터를 기반으로 심층 신경망 학습을 수행함으로써, 최적의 충전이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 5G 네트워크 기반 통신을 통해 이동형 충전 서비스를 제공함으로써, 신속한 데이터 처리가 가능하므로 이동형 충전 서비스 제공 시스템의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 이동형 충전 서비스 제공 장치 자체는 대량 생산된 획일적인 제품이지만, 사용자는 이동형 충전 서비스 제공 장치를 개인화된 장치로 인식하므로 사용자 맞춤형 제품의 효과를 낼 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 클라우드 네트워크를 포함하는 AI 시스템 기반 이동형 충전 서비스 제공 환경의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동형 충전 서비스 제공 시스템 통신 환경을 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동형 충전 서비스 제공 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 4는 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 기본동작의 일 예를 나타낸다.
도 5는 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 응용 동작의 일 예를 나타낸다.
도 6 내지 도 9는 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량의 동작의 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전보조모듈을 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선충전모듈을 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유선충전모듈을 나타낸 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세서를 설명하기 위한 블록도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상단 무선 충전 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하단 무선 충전 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유선 충전 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 요청 차량 연결을 설명하기 위한 계략적인 예시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 간 연결 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동형 충전 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자율 주행 차량일 수 있으며, 또한 이동 중인 차량을 효율적으로 충전하기 위하여 특수 제작된 차량일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 클라우드 네트워크를 포함하는 AI 시스템 기반 이동형 충전 서비스 제공 환경의 예시도이다.
도 1을 참조하면, 이동형 충전 서비스 제공 환경은 AI 서버(20), 로봇(30a), 자율 주행 차량(30b), XR 장치(30c), 사용자 단말기(30d) 또는 가전(30e) 및 클라우드 네트워크(10)를 포함할 수 있다. 이때, 이동형 충전 서비스 제공 환경에서는, AI 서버(20), 로봇(30a), 자율 주행 차량(30b), XR 장치(30c), 사용자 단말기(30d) 또는 가전(30e) 중에서 적어도 하나 이상이 클라우드 네트워크(10)와 연결될 수 있다. 여기서, AI 기술이 적용된 로봇(30a), 자율 주행 차량(30b), XR 장치(30c), 사용자 단말기(30d) 또는 가전(30e) 등을 AI 장치(30a 내지 30e)라 칭할 수 있다.
이때, 로봇(30a)은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는 기계를 의미할 수 있다. 특히, 환경을 인식하고 스스로 판단하여 동작을 수행하는 기능을 갖는 로봇을 지능형 로봇이라 칭할 수 있다. 로봇(30a)은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류할 수 있다.
자율 주행 차량(30b)은 사용자의 조작 없이 또는 사용자의 최소한의 조작으로 주행하는 차량(Vehicle)을 의미하며, Autonomous-Driving Vehicle이라고도 할 수 있다. 예컨대, 자율 주행에는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등이 모두 포함될 수 있다. 이때, 자율 주행 차량은 자율 주행 기능을 가진 로봇으로 볼 수 있다.
XR 장치(30c)는 확장 현실(XR: eXtended Reality)을 이용하는 장치로, 확장 현실은 가상 현실(VR: Virtual Reality), 증강 현실(AR: Augmented Reality), 혼합 현실(MR: Mixed Reality)을 총칭한다. VR 기술은 현실 세계의 객체나 배경 등을 CG 영상으로만 제공하고, AR 기술은 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 CG 영상을 함께 제공하며, MR 기술은 현실 세계에 가상 객체들을 섞고 결합시켜서 제공하는 컴퓨터 그래픽 기술이다. XR 기술은 HMD(Head-Mount Display), HUD(Head-Up Display), 휴대폰, 태블릿 PC, 랩탑, 데스크탑, TV, 디지털 사이니지 등에 적용될 수 있고, XR 기술이 적용된 장치를 XR 장치(XR Device)라 칭할 수 있다.
사용자 단말기(30d)는 이동형 충전 서비스 제공 시스템 어플리케이션 또는 이동형 충전 서비스 제공 시스템 사이트에 접속한 후 인증 과정을 통하여 이동형 충전 서비스 제공 시스템의 작동 또는 제어를 위한 서비스를 제공받을 수 있다. 본 실시 예에서 인증 과정을 마친 사용자 단말기(30d)는 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)을 작동시키고, 이동형 충전 서비스 제공 장치(100)를 제어할 수 있다. 본 실시 예에서 사용자 단말기(30d)는 사용자가 조작하는 데스크 탑 컴퓨터, 스마트폰, 노트북, 태블릿 PC, 스마트 TV, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 랩톱, 미디어 플레이어, 마이크로 서버, GPS(global positioning system) 장치, 전자책 단말기, 디지털방송용 단말기, 네비게이션, 키오스크, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 가전기기 및 기타 모바일 또는 비모바일 컴퓨팅 장치일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 사용자 단말기(30d)는 통신 기능 및 데이터 프로세싱 기능을 구비한 시계, 안경, 헤어 밴드 및 반지 등의 웨어러블 단말기 일 수 있다. 사용자 단말기(30d)는 상술한 내용에 제한되지 아니하며, 웹 브라우징이 가능한 단말기는 제한 없이 차용될 수 있다.
가전(30e)은 가정 내 구비되는 모든 전자 디바이스 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 특히 음성인식, 인공지능 등이 구현 가능한 단말, 오디오 신호 및 비디오 신호 중 하나 이상을 출력하는 단말 등을 포함할 수 있다. 또한 가전(30e)은 특정 전자 디바이스에 국한되지 않고 다양한 홈 어플라이언스(예를 들어, 세탁기, 건조기, 의류 처리 장치, 에어컨, 김치 냉장고 등)를 포함할 수 있다.
클라우드 네트워크(10)는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부를 구성하거나 클라우드 컴퓨팅 인프라 안에 존재하는 네트워크를 의미할 수 있다. 여기서, 클라우드 네트워크(10)는 3G 네트워크, 4G 또는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크 또는 5G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 즉, 이동형 충전 서비스 제공 환경을 구성하는 각 장치들(30a 내지 30e, 20)은 클라우드 네트워크(10)를 통해 서로 연결될 수 있다. 특히, 각 장치들(30a 내지 30e, 20)은 기지국을 통해서 서로 통신할 수도 있지만, 기지국을 통하지 않고 직접 서로 통신할 수도 있다.
이러한 클라우드 네트워크(10)는 예컨대 LANs(local area networks), WANs(Wide area networks), MANs(metropolitan area networks), ISDNs(integrated service digital networks) 등의 유선 네트워크나, 무선 LANs, CDMA, 블루투스, 위성 통신 등의 무선 네트워크를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 클라우드 네트워크(10)는 근거리 통신 및/또는 원거리 통신을 이용하여 정보를 송수신할 수 있다. 여기서 근거리 통신은 블루투스(bluetooth), RFID(radio frequency identification), 적외선 통신(IrDA, infrared data association), UWB(ultra-wideband), ZigBee, Wi-Fi(Wireless fidelity) 기술을 포함할 수 있고, 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 기술을 포함할 수 있다.
또한, 클라우드 네트워크(10)는 허브, 브리지, 라우터, 스위치 및 게이트웨이와 같은 네트워크 요소들의 연결을 포함할 수 있다. 클라우드 네트워크(10)는 인터넷과 같은 공용 네트워크 및 안전한 기업 사설 네트워크와 같은 사설 네트워크를 비롯한 하나 이상의 연결된 네트워크들, 예컨대 다중 네트워크 환경을 포함할 수 있다. 클라우드 네트워크(10)에의 액세스는 하나 이상의 유선 또는 무선 액세스 네트워크들을 통해 제공될 수 있다. 더 나아가 클라우드 네트워크(10)는 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망 및/또는 5G 통신을 지원할 수 있다.
AI 서버(20)는 AI 프로세싱을 수행하는 서버와 빅 데이터에 대한 연산을 수행하는 서버를 포함할 수 있다. 또한, AI 서버(20)는 각종 인공 지능 알고리즘을 적용하는데 필요한 빅데이터와, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)을 동작시키는 데이터를 제공하는 데이터베이스 서버일 수 있다. 그 밖에 AI 서버(20)는 사용자 단말기(30d)에 설치된 이동형 충전 서비스 제공 시스템 어플리케이션 또는 이동형 충전 서비스 제공 시스템 웹 브라우저를 이용하여 이동형 충전 서비스 제공 장치(100)의 동작을 원격에서 제어할 수 있도록 하는 웹 서버 또는 어플리케이션 서버를 포함할 수 있다.
또한, AI 서버(20)는 이동형 충전 서비스 제공 환경을 구성하는 AI 장치들인 로봇(30a), 자율 주행 차량(30b), XR 장치(30c), 사용자 단말기(30d) 또는 가전(30e) 중에서 적어도 하나 이상과 클라우드 네트워크(10)를 통하여 연결되고, 연결된 AI 장치들(30a 내지 30e)의 AI 프로세싱을 적어도 일부를 도울 수 있다. 이때, AI 서버(20)는 AI 장치(30a 내지 30e)를 대신하여 머신 러닝 알고리즘에 따라 인공 신경망을 학습시킬 수 있고, 학습 모델을 직접 저장하거나 AI 장치(30a 내지 30e)에 전송할 수 있다. 이때, AI 서버(20)는 AI 장치(30a 내지 30e)로부터 입력 데이터를 수신하고, 학습 모델을 이용하여 수신한 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성하여 AI 장치(30a 내지 30e)로 전송할 수 있다. 또는, AI 장치(30a 내지 30e)는 직접 학습 모델을 이용하여 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수도 있다.
여기서 인공 지능(artificial intelligence, AI)은, 인간의 지능으로 할 수 있는 사고, 학습, 자기계발 등을 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 방법을 연구하는 컴퓨터 공학 및 정보기술의 한 분야로, 컴퓨터가 인간의 지능적인 행동을 모방할 수 있도록 하는 것을 의미할 수 있다.
또한, 인공 지능은 그 자체로 존재하는 것이 아니라, 컴퓨터 과학의 다른 분야와 직간접적으로 많은 관련을 맺고 있다. 특히 현대에는 정보기술의 여러 분야에서 인공 지능적 요소를 도입하여, 그 분야의 문제 풀이에 활용하려는 시도가 매우 활발하게 이루어지고 있다.
머신 러닝(machine learning)은 인공 지능의 한 분야로, 컴퓨터에 명시적인 프로그램 없이 배울 수 있는 능력을 부여하는 연구 분야를 포함할 수 있다. 구체적으로 머신 러닝은, 경험적 데이터를 기반으로 학습을 하고 예측을 수행하고 스스로의 성능을 향상시키는 시스템과 이를 위한 알고리즘을 연구하고 구축하는 기술이라 할 수 있다. 머신 러닝의 알고리즘들은 엄격하게 정해진 정적인 프로그램 명령들을 수행하는 것이라기 보다, 입력 데이터를 기반으로 예측이나 결정을 이끌어내기 위해 특정한 모델을 구축하는 방식을 취할 수 있다.
본 실시 예는, 특히 자율 주행 차량(30b)에 관한 것으로, 이하에서는, 상술한 기술이 적용되는 AI 장치 중 자율 주행 차량(30b)의 실시 예를 설명한다. 다만, 본 실시 예에서, 이동형 충전 차량(도 2의 200) 및 충전 요청 차량(도 2의 300)은 자율 주행 차량(30b)에 한정되는 것은 아니며, 자율 주행 차량(30b) 및 일반 차량 등 모든 차량을 의미할 수 있다. 본 실시 예에서는, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)이 배치된 차량을 실시 예로 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동형 충전 서비스 제공 시스템 통신 환경을 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 1에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 이동형 충전 서비스 제공 장치(100), 이동형 충전 차량(200) 및 서버(400)를 필수적으로 포함하여 충전 요청 차량(300)으로부터의 충전 요청에 따라 충전을 수행할 수 있다. 또한 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 그 외 사용자 단말기, 네트워크, 제 n 이동형 충전 차량(200-n) 및 제 n 충전 요청 차량(300-n) 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다. 이때, 이동형 충전 서비스 제공 장치(100)는 적어도 하나 이상의 이동형 충전 차량(200)의 차량 내에 각각 배치될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 실시 예에서 서버(400)는 상기 도 1의 AI 서버(20), MEC(Mobile Edge Computing) 서버 및 이동형 충전 서비스 제공 장치(100)의 프로세스를 위한 관제 서버 등을 포함할 수 있으며, 이들을 통칭하는 의미일 수도 있다. 서버(400)가 본 실시 예에서 명시되지 않은 다른 서버인 경우 도 2에 도시된 연결관계 등은 달라질 수 있다.
AI 서버는 이동형 충전 차량(200)으로부터 수집되는 데이터를 수신하여, 충전 모드를 결정하고 충전 요청 차량(300)의 위치를 기반으로 전력공급선을 연결하며 충전 시 발생하는 돌발상황을 예측하여 해결할 수 있도록 학습을 수행할 수 있다.
MEC 서버는 일반적인 서버의 역할을 수행할 수 있음은 물론, 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network)내에서 도로 옆에 있는 기지국(BS)과 연결되어, 유연한 차량 관련 서비스를 제공하고 네트워크를 효율적으로 운용할 수 있게 해준다. 특히 MEC 서버에서 지원되는 네트워크-슬라이싱(network-slicing)과 트래픽 스케줄링 정책은 네트워크의 최적화를 도와줄 수 있다. MEC 서버는 RAN내에 통합되고, 3GPP 시스템에서 S1-User plane interface(예를 들어, 코어 네트워크(Core network)와 기지국 사이)에 위치할 수 있다. MEC 서버는 각각 독립적인 네트워크 요소로 간주될 수 있으며, 기존에 존재하는 무선 네트워크의 연결에 영향을 미치지 않는다. 독립적인 MEC 서버는 전용 통신망을 통해 기지국에 연결되며, 당해 셀(cell)에 위치한, 여러 엔드-유저(end-user)들에게 특정 서비스들을 제공할 수 있다. 이러한 MEC 서버와 클라우드 서버는 인터넷-백본(internet-backbone)을 통해 서로 연결되고 정보를 공유할 수 있다. 또한, MEC 서버는 독립적으로 운용되고, 복수 개의 기지국을 제어할 수 있다. 특히 자율주행차량을 위한 서비스, 가상머신(VM: virtual machine)과 같은 어플리케이션 동작과 가상화 플랫폼을 기반으로 하는 모바일 네트워크 엣지(edge)단에서의 동작을 수행할 수 있다. 기지국(BS: Base Station)은 MEC 서버들과 코어 네트워크 모두에 연결되어, 제공되는 서비스 수행에서 요구되는 유연한 유저 트래픽 스케쥴링을 가능하게 할 수 있다. 특정 셀에서 대용량의 유저 트래픽이 발생하는 경우, MEC 서버는 인접한 기지국 사이의 인터페이스에 근거하여, 테스크 오프로딩(offloading) 및 협업 프로세싱을 수행 할 수 있다. 즉, MEC 서버는 소프트웨어를 기반으로하는 개방형 동작환경을 갖으므로, 어플리케이션 제공 업체의 새로운 서비스들이 용이하게 제공될 수 있다. 또한, MEC 서버는 엔드-유저(end-user) 가까이에서 서비스가 수행되므로, 데이터 왕복시간이 단축되며 서비스 제공 속도가 빠르기 때문에 서비스 대기 시간을 감소시킬 수 있다. 또한 MEC 어플리케이션과 가상 네트워크 기능(VNF: Virtual Network Functions)은 서비스 환경에 있어서, 유연성 및 지리적 분포성을 제공할 수 있다. 이러한 가상화 기술을 사용하여 다양한 어플리케이션과 네트워크 기능이 프로그래밍 될 수 있을 뿐 아니라 특정 사용자 그룹만이 선택되거나 이들만을 위한 컴파일(compile)이 가능할 수 있다. 그러므로, 제공되는 서비스는 사용자 요구 사항에 보다 밀접하게 적용될 수 있다. 그리고 중앙 통제 능력과 더불어 MEC 서버는 기지국간의 상호작용을 최소화할 수 있다. 이는 셀 간의 핸드오버(handover)와 같은 네트워크의 기본 기능 수행을 위한 프로세스를 간략하게 할 수 있다. 이러한 기능은 특히 이용자가 많은 자율주행시스템에서 유용할 수 있다. 또한, 자율주행시스템에서 도로의 단말들은 다량의 작은 패킷을 주기적으로 생성할 수 있다. RAN에서 MEC 서버는 특정 서비스를 수행함으로써, 코어 네트워크로 전달되어야 하는 트래픽의 양을 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 중앙 집중식 클라우드 시스템에서 클라우드의 프로세싱 부담을 줄일 수 있고, 네트워크의 혼잡을 최소화할 수 있다. 그리고 MEC 서버는 네트워크 제어 기능과 개별적인 서비스들을 통합하며, 이를 통해 모바일 네트워크 운영자(MNOs: Mobile Network Operators)의 수익성을 높일 수 있으며, 설치 밀도 조정을 통해 신속하고 효율적인 유지관리 및 업그레이드가 가능하도록 할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서, 이동형 충전 차량(200) 및 충전 요청 차량(300)은 자율 주행 차량을 실시 예로 할 수 있다. 또한 충전 요청 차량(300)은 전기 자동차인 것을 실시 예로 하며, 이때 전기 자동차는 전기 배터리가 장착되어 충전 가능한 넓은 의미의 전기 자동차를 의미할 수 있다. 즉 이동형 충전 차량(200)은 충전 요청 차량(300)의 배터리를 충전하기 위하여 제작된 차량을 의미할 수 있다.
충전 요청 차량(300)은 차량 통신 모듈, 차량 제어 모듈, 차량 사용자 인터페이스 모듈, 운전 조작 모듈, 차량 구동 모듈, 운행 모듈, 내비게이션 모듈 및 센싱 모듈 등을 포함할 수 있다. 실시 예에 따라 충전 요청 차량(300)은 상기 구성요소 외에 다른 구성요소를 포함하거나, 이하 설명되는 구성요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
여기서, 충전 요청 차량(300)은 자율 주행 차량일 수 있으며, 차량 사용자 인터페이스 모듈을 통하여 수신되는 사용자 입력에 따라 자율 주행 모드에서 매뉴얼 모드로 전환되거나 매뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환될 수 있다. 아울러, 충전 요청 차량(300)은 주행 상황에 따라 자율 주행 모드에서 매뉴얼 모드로 전환되거나 매뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환될 수 있다. 여기서, 주행 상황은 차량 통신 모듈에 의해 수신된 정보, 센싱 모듈에 의해 검출된 외부 오브젝트 정보 및 내비게이션 모듈에 의해 획득된 내비게이션 정보 중 적어도 어느 하나에 의해 판단될 수 있다.
충전 요청 차량(300)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 충전 요청 차량(300)은 주행, 출차, 주차 동작을 제어하는 운행 모듈의 제어에 따라 운행될 수 있다. 한편, 충전 요청 차량(300)이 매뉴얼 모드로 운행되는 경우, 충전 요청 차량(300)은 운전자의 운전 조작 모듈을 통한 입력에 의해 운행될 수 있다. 충전 요청 차량(300)은 통신망을 통해 외부 서버에 연결되고, 자율주행 기술을 이용하여 운전자 개입 없이 미리 설정된 경로를 따라 이동 가능할 수 있다.
차량 사용자 인터페이스 모듈은 충전 요청 차량(300)과 차량 사용자와의 소통을 위한 것으로, 사용자의 입력 신호를 수신하고, 수신된 입력 신호를 차량 제어 모듈로 전달하며, 차량 제어 모듈의 제어에 의해 사용자에게 충전 요청 차량(300)이 보유하는 정보를 제공할 수 있다. 본 실시 예에서는 차량 사용자 인터페이스 모듈을 통해 충전 서비스 제공 서비스를 요청하거나 충전 서비스 정보를 수신할 수 있다.
운행 모듈은 충전 요청 차량(300)의 각종 운행을 제어할 수 있으며, 특히 자율 주행 모드에서 충전 요청 차량(300)의 각종 운행을 제어할 수 있다. 운행 모듈은 주행 모듈, 출차 모듈 및 주차 모듈을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 운행 모듈은 차량 제어 모듈의 제어를 받는 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 모듈의 각 모듈은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 운행 모듈이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 차량 제어 모듈의 하위 개념일 수도 있다.
이때, 주행 모듈, 출차 모듈 및 주차 모듈은 각각 충전 요청 차량(300)의 주행, 출차 및 주차를 수행할 수 있다. 또한 주행 모듈, 출차 모듈 및 주차 모듈은 각각 센싱 모듈로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 모듈에 제어 신호를 제공하여, 충전 요청 차량(300)의 주행, 출차 및 주차를 수행할 수 있다. 또한, 주행 모듈, 출차 모듈 및 주차 모듈은 각각 차량 통신 모듈을 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 모듈에 제어 신호를 제공하여, 충전 요청 차량(300)의 주행, 출차 및 주차를 수행할 수 있다. 그리고 주행 모듈, 출차 모듈 및 주차 모듈은 각각 내비게이션 모듈로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 모듈에 제어 신호를 제공하여, 충전 요청 차량(300)의 주행, 출차 및 주차를 수행할 수 있다. 내비게이션 모듈은 차량 제어 모듈에 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
센싱 모듈은 충전 요청 차량(300)에 장착된 센서를 이용하여 충전 요청 차량(300)의 상태를 센싱, 즉, 충전 요청 차량(300)의 상태에 관한 신호를 감지하고, 감지된 신호에 따라 충전 요청 차량(300)의 이동 경로 정보를 획득할 수 있다. 또한 센싱 모듈은 획득된 이동 경로 정보를 차량 제어 모듈에 제공할 수 있다. 또한 센싱 모듈은 충전 요청 차량(300)에 장착된 센서를 이용하여 충전 요청 차량(300) 주변의 오브젝트 등을 센싱 할 수 있다.
한편, 상기에서 충전 요청 차량(300)을 기준으로 설명하였으나, 상술한 구성 요소 및 구성 요소에 대한 설명은 이동형 충전 차량(200)에도 적용 가능 할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동형 충전 서비스 제공 시스템의 개략적인 블록도이다. 이하의 설명에서 도 1 및 도 2에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 이동형 충전 서비스 제공 장치(100)와 이동형 충전 차량(200)을 포함할 수 있다. 도 3에서는 이동형 충전 서비스 제공 장치(100)와 이동형 충전 차량(200)이 별도로 구성되는 것으로 도시하고 있으나, 본 실시 예에서 이동형 충전 서비스 제공 장치(100)는 이동형 충전 차량(200)에 배치될 수 있다. 다만, 이동형 충전 서비스 제공 장치(100)는 외부에 구비될 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다. 그러나, 본 실시 예에서, 통신모듈(210), 주행모듈(220), 충전보조모듈(230), 충전출력모듈(240), 무선충전모듈(250), 유선충전모듈(260), 배터리모듈(270) 및 제어모듈(280)은 이동형 충전 차량(200)에 구비되어, 프로세서(120)의 제어 신호에 의해 동작될 수 있다.
즉, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은, 임의의 차량으로부터 충전 요청이 수신되면 I/O 인터페이스(110)를 통해 이동형 충전 차량(200)의 통신모듈(210), 주행모듈(220), 충전보조모듈(230), 충전출력모듈(240), 무선충전모듈(250), 유선충전모듈(260), 배터리모듈(270) 및 제어모듈(280) 중 하나 이상을 동작시켜 충전을 요청한 임의의 차량의 충전을 수행할 수 있다.
여기서, I/O 인터페이스(110)는 이동형 충전 차량(200)과 충전 요청 차량(300)과의 소통을 위한 것으로, 충전 요청 차량(300)의 입력 신호를 수신하고, 수신된 입력 신호를 프로세서(120)로 전달하며, 프로세서(120)의 제어에 의해 이동형 충전 차량(300)을 통한 충전 서비스가 제공될 수 있다. 또한 I/O 인터페이스(110)는 사용자와 이동형 충전 차량(200)과의 소통을 위한 것일 수도 있다. 즉 I/O 인터페이스(110)는 사용자의 입력 신호를 수신하고, 수신된 입력 신호를 프로세서(120)로 전달할 수 있다.
본 실시 예에서, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전을 요청한 충전 요청 차량(300)의 충전 모드를 결정하고, 충전모드에 따라 충전보조모듈(230)을 이용하여 무선충전모듈(250) 또는 유선충전모듈(260)을 상기 충전 요청 차량(300)에 이동시켜 충전을 수행할 수 있다.
이러한 이동형 충전 차량(200)을 보다 구체적으로 살펴보면, 통신모듈(210)은 이동형 충전 차량(200)과 충전 요청 차량(300), 그리고 외부 장치와의 통신을 수행하기 위한 차량 통신 모듈일 수 있다. 통신모듈(210)은 복수 개의 통신 모드에 의한 통신을 지원하고, 서버로부터 서버 신호를 수신하며, 서버로 신호를 송신할 수 있다. 또한 통신모듈(210)은 하나 이상의 충전 요청 차량(300)으로부터 신호를 수신하고, 충전 요청 차량(300)으로 신호를 송신할 수 있으며, 사용자 단말기로부터 신호를 수신하고, 사용자 단말기로 신호를 송신할 수 있다. 즉 외부 장치는 충전 요청 차량(300)을 포함하는 타 차량들, 사용자 단말기, 그리고 서버 시스템 등을 포함할 수 있다.
그리고 본 실시 예에서, 통신모듈(210)은 충전보조모듈(230), 무선충전모듈(250) 및 유선충전모듈(260)과의 통신을 수행할 수 있도록 한다. 이때, 통신모듈(210)은 충전보조모듈(230), 무선충전모듈(250) 및 유선충전모듈(260) 중 적어도 하나 이상이 충전 요청 차량(300)으로 이동하여 충전을 수행할 수 있도록 충전보조모듈(230), 무선충전모듈(250) 및 유선충전모듈(260) 중 적어도 하나 이상에 신호를 송신하고, 충전보조모듈(230), 무선충전모듈(250) 및 유선충전모듈(260) 중 적어도 하나 이상으로부터 신호를 수신할 수 있다.
또한 통신모듈(210)은 차량 내에서의 통신을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 복수 개의 통신 모드는 충전 요청 차량(300)을 포함하는 타 차량과의 통신을 수행하는 차량 간 통신 모드, 외부 서버와 통신을 수행하는 서버 통신 모드, 차량 내 사용자 단말기 등 사용자 단말과 통신을 수행하는 근거리 통신 모드, 차량 내 유닛들과 통신하기 위한 차량 내 통신 모드 등을 포함할 수 있다. 즉, 통신모듈(210)은 무선 통신 모듈, V2X 통신 모듈 및 근거리 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 이동 통신망을 통하여 사용자 단말기 또는 서버와 상호 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 이동 통신망은 사용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(Multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예로는, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, FDMA(Frequency Division Multiple Access) 시스템, TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템, SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 시스템, MC-FDMA(Multi Carrier Frequency Division Multiple Access) 시스템 등이 있다.
V2X 통신 모듈은, 무선 방식으로 V2I 통신 프로토콜을 통해 RSU와 상호 신호를 송수신하고, V2V 통신 프로토콜을 통해 타 차량과 상호 신호를 송수신하며, V2P 통신 프로토콜을 통해 사용자 단말기, 즉 보행자 또는 사용자와 상호 신호를 송수신할 수 있다. 즉 V2X 통신 모듈은 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 사용자 단말기와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다. 즉, 통신모듈(210)은 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그리고 근거리 통신 모듈은, 예를 들어 운전자의 사용자 단말기와 근거리 무선 통신 모듈을 통해 연결되도록 할 수 있다. 이때 근거리 통신 모듈은 사용자 단말기와 무선 통신뿐만 아니라 유선 통신으로 연결되도록 할 수도 있다. 예를 들어 근거리 통신 모듈은 운전자의 사용자 단말기가 사전에 등록된 경우, 이동형 충전 차량(200)으로부터 일정 거리 내(예를 들어, 차량 내)에서 등록된 사용자 단말기가 인식되면 자동으로 이동형 충전 차량(200)과 연결되도록 할 수 있다. 즉, 통신모듈(210)은 근거리 통신(Short range communication), GPS 신호 수신, V2X 통신, 광통신, 방송 송수신 및 ITS(Intelligent Transport Systems) 통신 기능을 수행할 수 있다. 통신모듈(210)은, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra-Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 실시 예에 따라, 통신모듈(210)은 설명되는 기능 외에 다른 기능을 더 지원하거나, 설명되는 기능 중 일부를 지원하지 않을 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 통신모듈(210)의 각 모듈은 통신모듈(210) 내에 구비된 별도의 프로세서에 의해 전반적인 동작이 제어될 수 있다. 통신모듈(210)은 복수 개의 프로세서를 포함하거나, 프로세서를 포함하지 않을 수도 있다. 통신모듈(210)에 프로세서가 포함되지 않는 경우, 통신모듈(210)은, 이동형 충전 차량(200) 내 다른 장치의 프로세서 또는 차량 제어 모듈의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 도 4는 5G 통신 시스템에서 자율주행 차량과 5G 네트워크의 기본동작의 일 예를 나타낸 도면이다.
통신모듈(210)은 이동형 충전 차량(200)이 자율주행 모드로 운행되는 경우, 특정 정보를 5G 네트워크로 전송할 수 있다(S1).
이 때, 특정 정보는 자율주행 관련 정보를 포함할 수 있다.
자율주행 관련 정보는, 차량의 주행 제어와 직접적으로 관련된 정보일 수 있다. 예를 들어, 자율주행 관련 정보는 차량 주변의 오브젝트를 지시하는 오브젝트 데이터, 맵 데이터(map data), 차량 상태 데이터, 차량 위치 데이터 및 드라이빙 플랜 데이터(driving plan data) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
자율주행 관련 정보는 자율주행에 필요한 서비스 정보 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 정보는, 사용자 인터페이스부를 통해 입력된 목적지와 차량의 안전 등급에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 5G 네트워크는 차량의 원격 제어 여부를 결정할 수 있다(S2).
여기서, 5G 네트워크는 자율주행 관련 원격 제어를 수행하는 서버 또는 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 5G 네트워크는 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 자율주행 차량으로 전송할 수 있다(S3).
전술한 바와 같이, 원격 제어와 관련된 정보는 자율주행 차량에 직접적으로 적용되는 신호일 수도 있고, 나아가 자율주행에 필요한 서비스 정보를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 자율주행 차량은, 5G 네트워크에 연결된 서버를 통해 주행 경로 상에서 선택된 구간별 보험과 위험 구간 정보 등의 서비스 정보를 수신함으로써, 자율주행과 관련된 서비스를 제공할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 9를 참조하여 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)과 5G 네트워크 간의 5G 통신을 위한 필수 과정(예를 들어, 차량과 5G 네트워크 간의 초기 접속 절차 등)을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 5G 통신 시스템에서 수행되는 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)과 5G 네트워크를 통한 응용 동작의 일 예는 다음과 같다.
이동형 충전 차량(200)은 5G 네트워크와 초기 접속(Initial access) 절차를 수행한다(초기 접속 단계, S20). 이때, 초기 접속 절차는 하향 링크(Downlink, DL) 동기 획득을 위한 셀 서치(Cell search) 과정 및 시스템 정보(System information)를 획득하는 과정 등을 포함한다.
또한, 이동형 충전 차량(200)은 5G 네트워크와 임의 접속(Random access) 절차를 수행한다(임의 접속 단계, S21). 이때, 임의 접속 절차는 상향 링크(Uplink, UL) 동기 획득 과정 또는 UL 데이터 전송을 위한 프리엠블 전송 과정, 임의 접속 응답 수신 과정 등을 포함한다.
한편, 5G 네트워크는 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)으로 특정 정보의 전송을 스케쥴링 하기 위한 UL 그랜트(Uplink grant)를 전송한다(UL 그랜트 수신 단계, S22).
이동형 충전 차량(200)이 UL 그랜트를 수신하는 절차는 5G 네트워크로 UL 데이터의 전송을 위해 시간/주파수 자원을 배정받는 스케줄링 과정을 포함한다.
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 UL 그랜트에 기초하여 5G 네트워크로 특정 정보를 전송할 수 있다(특정 정보 전송 단계, S23).
한편, 5G 네트워크는 이동형 충전 차량(200)으로부터 전송된 특정 정보에 기초하여 이동형 충전 차량(200)의 원격 제어 여부를 결정할 수 있다(차량의 원격 제어 여부 결정 단계, S24).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 5G 네트워크로부터 기 전송된 특정 정보에 대한 응답을 수신하기 위해 물리 하향링크 제어 채널을 통해 DL 그랜트를 수신할 수 있다(DL 그랜트 수신 단계, S25).
이후에, 5G 네트워크는 DL 그랜트에 기초하여 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)으로 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 전송할 수 있다(원격 제어와 관련된 정보 전송 단계, S26).
한편, 앞서 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)과 5G 네트워크의 초기 접속 과정 및/또는 임의 접속 과정 및 하향링크 그랜트 수신 과정이 결합된 절차를 예시적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 초기 접속 단계, UL 그랜트 수신 단계, 특정 정보 전송 단계, 차량의 원격 제어 여부 결정 단계 및 원격 제어와 관련된 정보 전송 단계를 통해 초기 접속 과정 및/또는 임의접속 과정을 수행할 수 있다. 또한, 예를 들어 임의 접속 단계, UL 그랜트 수신 단계, 특정 정보 전송 단계, 차량의 원격 제어 여부 결정 단계, 원격 제어와 관련된 정보 전송 단계를 통해 초기접속 과정 및/또는 임의 접속 과정을 수행할 수 있다. 또한, 특정 정보 전송 단계, 차량의 원격 제어 여부 결정 단계, DL 그랜트 수신 단계, 원격 제어와 관련된 정보 전송 단계를 통해, AI 동작과 DL 그랜트 수신 과정을 결합한 방식으로 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)의 제어가 이루어질 수 있다.
또한, 앞서 기술한 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)의 동작은 예시적인 것이 불과하므로, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)의 동작은, 초기 접속 단계, 임의 접속 단계, UL 그랜트 수신 단계 또는 DL 그랜트 수신 단계가, 특정 정보 전송 단계 또는 원격 제어와 관련된 정보 전송 단계와 선택적으로 결합되어 동작할 수 있다. 아울러, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)의 동작은, 임의 접속 단계, UL 그랜트 수신 단계, 특정 정보 전송 단계 및 원격 제어와 관련된 정보 전송 단계로 구성될 수도 있다. 한편, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)의 동작은, 초기 접속 단계, 임의 접속 단계, 특정 정보 전송 단계 및 원격 제어와 관련된 정보 전송 단계로 구성될 수 있다. 또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)의 동작은, UL 그랜트 수신 단계, 특정 정보 전송 단계, DL 그랜트 수신 단계 및 원격 제어와 관련된 정보 전송 단계로 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 자율주행 모듈을 포함하는 이동형 충전 차량(200)은 DL 동기 및 시스템 정보를 획득하기 위해 SSB(Synchronization Signal Block)에 기초하여 5G 네트워크와 초기 접속 절차를 수행할 수 있다(초기 접속 단계, S30).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 UL 동기 획득 및/또는 UL 전송을 위해 5G 네트워크와 임의 접속 절차를 수행할 수 있다(임의 접속 단계, S31).
한편, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 특정 정보를 전송하기 위해 5G 네트워크로부터 UL 그랜트를 수신할 수 있다(UL 그랜트 수신 단계, S32).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 UL 그랜트에 기초하여 특정 정보를 5G 네트워크로 전송한다(특정 정보 전송 단계, S33).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 특정 정보에 대한 응답을 수신하기 위한 DL 그랜트를 5G 네트워크로부터 수신한다(DL 그랜트 수신 단계, S34).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 DL 그랜트에 기초하여 5G 네트워크로부터 수신한다(원격 제어 관련 정보 수신 단계, S35).
초기 접속 단계에 빔 관리(Beam Management, BM) 과정이 추가될 수 있으며, 임의 접속 단계에 PRACH(Physical Random Access CHannel) 전송과 관련된 빔 실패 복구(Beam failure recovery) 과정이 추가될 수 있으며, UL 그랜트 수신 단계에 UL 그랜트를 포함하는 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)의 빔 수신 방향과 관련하여 QCL(Quasi Co-Located) 관계가 추가될 수 있으며, 특정 정보 전송 단계에 특정 정보를 포함하는 PUCCH/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)의 빔 전송 방향과 관련하여 QCL 관계가 추가될 수 있다. 또한, DL 그랜트 수신 단계에 DL 그랜트를 포함하는 PDCCH의 빔 수신 방향과 관련하여 QCL 관계가 추가될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 DL 동기 및 시스템 정보를 획득하기 위해 SSB에 기초하여 5G 네트워크와 초기 접속 절차를 수행한다(초기 접속 단계, S40).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 UL 동기 획득 및/또는 UL 전송을 위해 5G 네트워크와 임의 접속 절차를 수행한다(임의 접속 단계, S41).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 설정된 그랜트(Configured grant)에 기초하여 특정 정보를 5G 네트워크로 전송한다(UL 그랜트 수신 단계, S42). 즉, 상기 5G 네트워크로부터 UL 그랜트를 수신하는 과정 대신, 설정된 그랜트를 수신할 수 있다.
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 설정 그랜트에 기초하여 5G 네트워크로부터 수신한다(원격 제어 관련 정보 수신 단계, S43).
도 8에 도시된 바와 같이, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 DL 동기 및 시스템 정보를 획득하기 위해 SSB에 기초하여 5G 네트워크와 초기 접속 절차를 수행할 수 있다(초기 접속 단계, S50).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 UL 동기 획득 및/또는 UL 전송을 위해 5G 네트워크와 임의 접속 절차를 수행한다(임의 접속 단계, S51).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 5G 네트워크로부터 DL 선점(Downlink Preemption) IE(Information Element)를 수신한다(DL 선점 IE 수신, S52).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 DL 선점 IE에 기초하여 선점 지시를 포함하는 DCI(Downlink Control Information) 포맷 2_1을 5G 네트워크로부터 수신한다(DCI 포맷 2_1 수신 단계, S53).
또한, 자율주행 가능한 이동형 충전 차량(200)은 선점 지시(Pre-emption indication)에 의해 지시된 자원(PRB 및/또는 OFDM 심볼)에서 eMBB 데이터의 수신을 수행(또는 기대 또는 가정)하지 않는다(eMBB 데이터의 수신 미수행 단계, S54).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 특정 정보를 전송하기 위해 5G 네트워크로 UL 그랜트를 수신한다(UL 그랜트 수신 단계, S55).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 UL 그랜트에 기초하여 특정 정보를 5G 네트워크로 전송한다(특정 정보 전송 단계, S56).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 특정 정보에 대한 응답을 수신하기 위한 DL 그랜트를 5G 네트워크로부터 수신한다(DL 그랜트 수신 단계, S57).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 원격제어와 관련된 정보(또는 신호)를 DL 그랜트에 기초하여 5G 네트워크로부터 수신한다(원격 제어 관련 정보 수신 단계, S58).
도 9에 도시된 바에 의하면, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 DL 동기 및 시스템 정보를 획득하기 위해 SSB에 기초하여 5G 네트워크와 초기 접속 절차를 수행한다(초기 접속 단계, S60).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 UL 동기 획득 및/또는 UL 전송을 위해 5G 네트워크와 임의 접속 절차를 수행한다(임의 접속 단계, S61).
또한, 자율주행 가능한 이동형 충전 차량(200)은 특정 정보를 전송하기 위해 5G 네트워크로 UL 그랜트를 수신한다(UL 그랜트 수신 단계, S62).
UL 그랜트는 특정 정보의 전송이 반복적으로 이루어지는 경우, 그 반복 횟수에 대한 정보를 포함하고, 특정 정보는 반복 횟수에 대한 정보에 기초하여 반복하여 전송된다(특정 정보 반복 전송 단계, S63).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 UL 그랜트에 기초하여 특정 정보를 5G 네트워크로 전송한다.
또한, 특정 정보의 반복 전송은 주파수 호핑을 통해 수행되고, 첫 번째 특정 정보의 전송은 제 1 주파수 자원에서, 두 번째 특정 정보의 전송은 제 2 주파수 자원에서 전송될 수 있다.
특정 정보는 6RB(Resource Block) 또는 1RB(Resource Block)의 협대역(Narrowband)을 통해 전송될 수 있다.
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 특정 정보에 대한 응답을 수신하기 위한 DL 그랜트를 5G 네트워크로부터 수신한다(DL 그랜트 수신 단계, S64).
또한, 자율주행이 가능한 이동형 충전 차량(200)은 원격제어와 관련된 정보(또는 신호)를 DL 그랜트에 기초하여 5G 네트워크로부터 수신한다(원격 제어 관련 정보 수신 단계, S65).
앞서 기술한 5G 통신 기술은 도 1 내지 도 19에서 후술할 본 명세서에서 제안하는 실시예와 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 명세서에서 제안하는 실시예의 기술적 특징을 구체화하거나 명확하게 하는데 보충될 수 있다.
주행모듈(220)은 이동형 충전 차량(200)의 각종 운행을 제어할 수 있으며, 특히 자율 주행 모드에서 이동형 충전 차량(200)의 각종 운행을 제어할 수 있다. 특히 본 실시 예에서, 이동형 충전 차량(200)은 주행모듈(220)을 통해 복수의 차량의 군집주행(Platooning)을 수행할 수 있다. 복수의 차량이 군집주행을 하면 차량들은 하나의 네트워크를 형성하고, 차량 간의 일정한 거리를 유지하며 주행할 수 있다. 군집으로 형성된 차량들은 V2X(Vehicle to Everything) 통신을 통해 주변의 정보를 받아 안전한 주행에 사용할 수 있다. 본 실시 예에서, 이동형 충전 차량(200)은 군집주행에서 선두 차량(LV, Leading Vehicle)로 지칭할 수 있고, 이를 따르는 충전 요청 차량들(300, 300-n)을 SV(Slave Vehicle) 또는 FV(Following Vehicle)로 지칭할 수 있다.
또한, 자율 주행 시스템에서 이동형 충전 차량(200)은 서버와 통신을 위한 전송기(transmitter) 및 수신기(receiver), 상기 전송기 및 상기 수신기와 기능적으로 연결되어 있는 프로세서(120)를 통해 주행모듈(220)을 제어하여 군집주행(platooning)을 수행할 수 있다. 이때 전송기 및 수신기는 I/O 인터페이스(110) 또는 통신모듈(210)에 포함될 수 있다.
이때, 주행모듈(220)은 군집주행을 수행하는 복수의 차량 각각으로부터 주행 정보를 획득할 수 있다. 주행 정보는 복수의 차량 각각이 도로에 수직 방향으로 미끄러지는 거리와 관련된 제 1 거리 정보 및 수평 방향으로 미끄러지는 거리와 관련된 제 2 정보를 포함하고, 제 1 거리 정보 및 제 2 거리 정보에 기초하여 복수의 차량 각각의 군집주행에서의 속도 및 위치를 제어하기 위한 제어 정보를 복수의 차량 각각에게 전송할 수 있다. 또한, 주행 정보는 복수의 차량 각각의 중량을 나타내는 중량 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 주행모듈(220)은 주행 정보에 기초하여 복수의 차량 각각의 군집 주행에서의 위치, 상기 복수의 차량들 간의 차량간 거리 및 속도를 계산할 수 있다. 이때 제어 정보는 계산된 위치와 관련된 위치 정보, 차량간 거리와 관련된 차량 간 거리 정보 또는 속도와 관련된 속도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 주행모듈(220)은 서버에게 이동 경로 상의 도로 특성과 관련된 도로 정보를 요청하는 요청 메시지를 전송하고, 상기 서버로부터 상기 도로 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신할 수 있다. 도로 정보는 이동 경로상의 빙판 존재 여부를 나타내는 빙판 정보 및 도로의 상태를 나타내는 상태 정보를 포함할 수 있다. 즉 본 실시 예에서는, 군집으로 형성된 차량들은 V2X 통신을 통해 주변의 정보를 받아, 차량간에 제동과 가속을 동기화할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전보조모듈을 나타낸 예시도이다. 도 10을 참조하여 충전보조모듈(230)을 살펴보도록 한다.
충전보조모듈(230)은 본체(231), 작업모듈(232) 및 탈부착모듈(233)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다. 본 실시 예에서, 충전보조모듈(230)은 무인 비행체인 것을 실시 예로 하여 설명하도록 한다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
충전보조모듈(230)은 설정 위치로 이동 가능하며, 설정 위치로 물체를 이동시키고 물체를 차량에 탈부착하거나 전력공급선을 연결 및 분리할 수 있도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 충전보조모듈(230)은 이동형 충전 차량(200)에 구비되어, 무선충전모듈(250) 및 유선충전모듈(260)을 다른 위치로 이동시킬 수 있는 무인 비행체일 수 있다. 충전보조모듈(230)은 이동형 충전 차량(200)에 복수 개 구비될 수 있으며, 각각의 충전보조모듈(230)은 등록된 이동형 충전 차량(200)에 구비되어 이동 후에 해당 이동형 충전 차량(200)으로 복귀할 수 있다. 또한, 충전보조모듈(230)은 이동형 충전 차량(200)에 탑승한 관리자에 의해 수동 조작되거나, 지상의 관리자에 의해 수동 조작될 수 있다. 그리고 충전보조모듈(230)은 설정된 비행 프로그램에 의해 자동 조종될 수도 있다.
본체(231)는 작업모듈(232) 및 탈부착모듈(233) 등의 모듈이 장착되는 몸체 부위이다. 그리고 본체(231)에는 충전보조모듈(230)이 수평 및 수직 이동할 수 있도록 하나 이상의 프로펠러가 수직으로 설치될 수 있다. 그리고 본체(231)에는 하나 이상의 프로펠러가 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 프로펠러의 구동을 위한 모터가 함께 배치될 수 있다. 복수 개의 프로펠러 지지부는 본체(231)에서 방사상으로 형성될 수 있다. 각각의 프로펠러 지지부에는 모터가 장착될 수 있으며, 각각의 모터에는 프로펠러가 장착될 수 있다. 복수 개의 프로펠러는 본체(231) 중심을 기준으로 하여 대칭되게 배치될 수 있다. 그리고 복수 개의 프로펠러의 회전 방향은 시계 방향과 반 시계 방향이 조합되도록 모터의 회전 방향이 결정될 수 있다. 본체(231) 중심을 기준으로 하여 대칭되는 한 쌍의 프로펠러의 회전 방향은 동일(예를 들어, 시계 방향)하게 설정될 수 있다. 그리고 다른 한 쌍의 프로펠러는 이와 달리 회전 방향이 반대일 수 있다(예를 들어, 시계 반대 방향).
작업모듈(232)은 사람의 손과 같은 형태로 구현되는 것으로, 물체를 집고 놓는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 작업모듈(232)은 손가락에 회전모듈이 장착되어 물체를 잡을 수 있도록 하고, 매끄럽게 작동하도록 손가락 끝과 관절 마디마디에 다양한 센서를 부착할 수 있다. 이에 움직임이 유연하고 외부 충격에 강하도록 구현될 수 있다. 따라서 본 실시 예에서는 작업모듈(232)을 통해 전력공급선을 연결하거나, 해제하거나, 이동시킬 수 있으며, 무선충전모듈(250) 및 유선충전모듈(260)을 원하는 위치에 이동시킬 수 있다.
탈부착모듈(233)은 본체(231)의 저면에 서로 이격 배치될 수 있다. 또한, 탈부착모듈(233)은 충전보조모듈(230)이 이동형 충전 차량(200)이나 충전 요청 차량(300)의 상단에 착지하면 차량에 기스 없이 고정될 수 있도록 상단에 부착될 수 있다. 이때 탈부착모듈(233)은 흡착 가능한 재질로 형성되어 착지와 동시에 흡착되거나, 프로세서(120)의 제어 신호에 의해 연결 및 해제가 가능하도록 구성될 수도 있다. 그리고 탈부착모듈(233)은 충전보조모듈(230)이 이동형 충전 차량(200)이나 충전 요청 차량(300)의 상단에 착지할 때 충돌에 의한 충격을 최소화하는 완충 지지부재를 포함할 수 있다. 즉 본 실시 예에서는 탈부착모듈(233)을 통해 충전보조모듈(230)이 이동형 충전 차량(200)이나 충전 요청 차량(300)에 고정되어 전력공급선 연결 및 해제 등의 작업이 가능하도록 할 수 있다. 물론 충전보조모듈(230)은 상술한 바와 다른 비행체 구성의 다양한 구조로 이루어질 수 있다.
한편, 도 3에 도시되지는 않았으나, 본체(231) 내부에는 외부통신모듈, 메모리, 각종 센서들이 포함된 센서부가 구비될 수 있다.
외부통신모듈은 프로세서(120)로부터 정보를 입력받거나 수신하고 정보를 출력하거나 송신할 수 있다. 또한 외부통신모듈은 외부의 다른 기기와 정보를 송수신할 수도 있다. 외부통신모듈은 프로세서(120)로부터 각종 명령 신호를 수신할 수 있다. 즉 외부통신모듈은 프로세서(120)로부터 주행을 위한 구역 정보, 주행 경로, 주행 명령, 전력공급선 연결 등을 위한 동작 명령을 수신 받을 수 있다. 여기서, 구역 정보는 비행 제안 구역 정보, 접근 제한 거리 정보를 포함할 수 있다. 또한 외부통신모듈은 프로세서(120)뿐만 아니라, 외부 서버, 단말기 등으로부터 각종 명령 신호를 수신할 수도 있다. 본 실시 예에서, 외부통신모듈은 무선충전모듈(250) 및 유선충전모듈(260) 중 이동시켜야 할 모듈에 대한 정보를 입력 받을 수 있고, 충전을 위해 이동형 충전 차량(200)과 충전 요청 차량(300)을 연결하기 위한 연결 방법에 대한 정보를 입력 받을 수 있다.
즉, 본 실시 예에서, 충전보조모듈(230)과 이동형 충전 차량(200), 또는 서버나 단말기는 서로 무선 통신 방법으로 연결될 수 있다. 무선 통신 방법은 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 사용될 수 있다.
또한, 무선 통신 방법은 무선 인터넷 기술이 사용될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 5G 등이 있다. 특히 5G 통신망을 이용하여 데이터를 송수신함으로써 보다 빠른 응답이 가능하다.
메모리는 충전보조모듈(230)의 제어에 필요한 각종 정보들을 기록하는 것으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 또한, 메모리에는 주행구역에 대한 맵이 저장될 수 있다. 맵은 프로세서(120)에 의해 입력된 것일 수도 있고, 충전보조모듈(230)이 스스로 학습 하여 생성한 것일 수도 있다.
센서부는 회전운동상태를 측정하기 위한 3축 자이로 센서(Gyroscopes), 3축 가속도 센서(Accelerometers), 및 3축 지자기 센서(Magnetometers)와, 병진운동상태를 측정하기 위한 GPS 센서와 기압 센서(Barometric Pressure Sensor)를 포함할 수 있다.
또한, 센서부는 카메라 센서를 포함할 수 있다. 카메라 센서는 적어도 하나의 광학렌즈와, 광학렌즈를 통과한 광에 의해 상이 맺히는 다수 개의 광다이오드(photodiode, 예를 들어, pixel)를 포함하여 구성된 이미지센서(예를 들어, CMOS image sensor)와, 광다이오드들로부터 출력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하는 디지털 신호 처리기(DSP: Digital Signal Processor)를 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리기는 정지영상은 물론이고, 정지영상으로 구성된 프레임들로 이루어진 동영상을 생성하는 것도 가능할 수 있다. 즉 본 실시 예에서는 카메라 센서를 통해 충전 시 발생하는 외부 상황 등을 모니터링 할 수 있다.
충전출력모듈(240)은 이동형 충전 차량(200)의 전력공급선(예컨대, 충전선)을 연결할 수 있는 출력포트를 의미할 수 있다. 충전출력모듈(240)은 복수 개 구비될 수 있으며, 설치 위치는 한정되지 않는다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선충전모듈을 나타낸 예시도이다. 도 11을 참조하여 무선충전모듈(250)을 살펴보도록 한다.
무선충전모듈(250)은 무선충전 탈부착모듈(251), 무선충전패드(252), 무선충전 이동모듈(253), 보조배터리모듈(254), 무선통신모듈(255) 및 무선조작모듈(256)을 포함할 수 있다.
무선충전모듈(250)은 이동형 충전 차량(200)에 복수 개 구비될 수 있으며, 충전보조모듈(230)에 의해 충전 요청 차량(300)으로 이동 가능하다. 무선충전모듈(250)은 충전 요청 차량(300)에 이동하여 충전을 위해 충전 요청 차량(300)에 부착될 수 있도록 무선충전 탈부착모듈(251)을 구비할 수 있다.
무선충전 탈부착모듈(251)은 충전 요청 차량(300)의 상단 또는 하단에 흡착 가능한 재질로 형성되어, 차량에 흡착하여 고정될 수 있다. 또한 무선충전 탈부착모듈(251)은 프로세서(120)의 제어 신호에 의해 부착 또는 탈착이 가능하도록 구현될 수도 있다. 즉 프로세서(120)로부터 충전 수행 신호가 입력되면 차량 상단 또는 하단에 부착(고정)되어 무선 충전을 수행하고, 충전 완료 신호가 입력되면 차량 상단 또는 하단에서 탈착하여 이동형 충전 차량(200)으로 복귀되도록 할 수 있다.
무선충전패드(252)는 자기유도코일을 포함하여 유도 충전 방식의 충전이 수행될 수 있도록 하는 무선전력 송신패드이다. 자기 유도 방식은 근거리 충전 기술이다. 자기 공명 방식처럼 전류를 코일에 감아 강한 자력을 만들어 낼 수 있다. 여기에 똑같은 주파수로 만든 코일을 바로 포개면 자력이 그대로 유도된다. 이를 풀어 전기로 변환하는 것이 자기 유도 방식이다. 다만, 무선충전패드(252)의 충전 방식은 이에 한정되지 않고, 자기 공명 방식의 충전이 수행되도록 구현될 수도 있다.
무선충전 이동모듈(253)은 무선충전모듈(250)이 프로세서(120)의 제어 신호에 따라 설정 위치로 이동 가능하도록 하는 것으로, 바퀴 형태로 구현될 수 있다.
보조배터리모듈(254)은 무선 충전을 위한 배터리를 포함할 수 있다. 보조배터리모듈(254)은 배터리가 소진되면 이동형 충전 차량(200)에 위치할 때 이동형 충전 차량(200)의 배터리모듈(270)을 통해 충전될 수 있다.
무선통신모듈(255)은 프로세서(120)로부터 정보를 입력받거나 수신하고 정보를 출력하거나 송신할 수 있다. 또한 무선통신모듈(255)은 외부의 다른 기기와 정보를 송수신할 수도 있다. 무선통신모듈(255)은 프로세서(120)로부터 각종 명령 신호를 수신할 수 있다. 즉 무선통신모듈(255)은 프로세서(120)로부터 주행 경로, 주행 명령, 충전 명령 등을 수신 받을 수 있다. 또한 무선통신모듈(255)은 프로세서(120)뿐만 아니라, 외부 서버, 단말기, 충전보조모듈(230) 등으로부터 각종 명령 신호를 수신할 수도 있다. 또한 본 실시 예에서 무선통신모듈(255)은 충전 요청 차량(300)의 위치 정보를 수신할 수 있으며, 이에 무선충전모듈(250)이 자율 주행하여 충전 요청 차량(300)으로 이동하도록 할 수 있다. 무선통신모듈(255)과 프로세서(120), 외부 서버, 단말기, 충전보조모듈(230) 등과의 무선 연결 방법은 충전보조모듈(230)의 무선 연결 방법과 동일할 수 있다.
무선조작모듈(256)은 프로세서(120)로부터의 제어 명령에 따라 무선충전모듈(250)이 자율 주행하도록 할 수 있다. 또한 무선조작모듈(256)은 무선충전 탈부착모듈(251)의 부착 또는 탈착을 제어할 수도 있다. 즉 무선조작모듈(256)은 무선충전모듈(250)의 전반적인 제어를 위한 것으로, 프로세서(120)로부터의 제어 명령에 의해 무선조작모듈(256)을 제어할 수 있으나, 자체적인 학습에 의해 동작 가능할 수도 있다.
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 무선충전모듈(250)은 카메라 센서, 각종 감지 센서(충돌 센서, 위치 센서 등), 메모리 등을 더 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유선충전모듈을 나타낸 예시도이다. 도 12를 참조하여 유선충전모듈(260)에 대해 살펴보도록 한다.
유선충전모듈(260)은 유선충전 탈부착모듈(261), 전력공급선(262-1), 모터(262-2), 충전손잡이(262-3), 입력단자(263), 제 1 출력단자(264-1), 제 2 출력단자(264-2), 유선충전통신모듈(265) 및 컨버터(266)를 포함할 수 있다.
유선충전모듈(260)은 이동형 충전 차량(200)에 복수 개 구비될 수 있으며, 충전보조모듈(230)에 의해 충전 요청 차량(300)으로 이동 가능하다. 이때 유선충전모듈(260)은 전력공급선의 브릿지 역할을 수행하여 전력공급선의 간섭(예컨대, 연장/꼬임) 등을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 유선충전모듈(260)은 충전 요청 차량(300)에 이동하여 충전을 위해 충전 요청 차량(300)에 부착될 수 있도록 유선충전 탈부착모듈(261)을 구비할 수 있다. 다만, 유선충전모듈(260)은 전력공급선의 연장/꼬임 등을 방지하기 위하여 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
유선충전 탈부착모듈(261)은 충전 요청 차량(300)의 상단에 흡착 가능한 재질로 형성되어, 차량에 흡착하여 고정될 수 있다. 다만 유선충전 탈부착모듈(261)은 프로세서(120)의 제어 신호에 의해 활성화(부착) 또는 비활성화(탈착)시킬 수 있도록 구현될 수 있으며, 회전 시에는 중심축에 위치한 유선충전 탈부착모듈(261)만 활성화하여 회전 가능하도록 할 수 있다.
유선충전모듈(260)은 내부에 전력공급선(262-1), 모터(262-2), 충전손잡이(262-3)를 구비할 수 있으며, 전력공급선(262-1)은 모터(262-2)에 의해 자동으로 감기고 풀릴 수 있다. 전력공급선(262-1)은 제 1 출력단자(264-1)에 대응하는 전력공급선과 제 2 출력단자(264-2)에 대응하는 전력공급선이 각각 구비될 수 있다. 충전손잡이(262-3)는 충전 요청 차량(300)의 충전 포트에 인입되는 것으로, 분리 시 충돌 방지를 위하여 완충재가 구비될 수 있다.
입력단자(263)는 이동형 충전 차량(200)의 충전출력모듈(240)로부터의 전력공급선이 연결되어 전력이 입력되는 단자이다. 또한 본 실시 예에서는, 이동형 충전 차량(200)에 연결된 다른 충전 요청 차량(300-1)의 출력단자로부터의 전력공급선이 입력단자(263)에 연결되어 다른 충전 요청 차량(300-1)의 전력을 공급 받을 수도 있다. 제 1 출력단자(264-1) 및 제 2 출력단자(264-2)의 전력공급선은 충전 요청 차량(300)의 충전 포트에 연결되어 전력을 출력할 수 있다. 또한 제 1 출력단자(264-1) 및 제 2 출력단자(264-2)의 전력공급선은 다른 충전 요청 차량(300-1)에 연결되어 전력을 출력할 수도 있다. 한편, 본 실시 예에서는, 특정 상황에서 입력단자(263)와, 제 1 출력단자(264-1) 및 제 2 출력단자(264-2)의 사이의 전기를 차단할 수 있도록 구성될 수 있다.
유선충전통신모듈(265)은 프로세서(120)로부터 정보를 입력 받거나 수신하고 정보를 출력하거나 송신할 수 있다. 또한 유선충전통신모듈(265)은 외부의 다른 기기와 정보를 송수신할 수도 있다. 유선충전통신모듈(265)은 프로세서(120)로부터 각종 명령 신호를 수신할 수 있다. 즉 유선충전통신모듈(265)은 프로세서(120)로부터 충전 수행, 충전 완료 등의 명령을 수신 받을 수 있다. 또한 유선충전통신모듈(265)은 프로세서(120)뿐만 아니라, 외부 서버, 단말기, 충전보조모듈(230) 등으로부터 각종 명령 신호를 수신할 수도 있다. 또한 본 실시 예에서 유선충전통신모듈(265)은 전력공급선 꼬임이나 충돌 등의 돌발 상황 발생 시 전력공급선 분리나 유선충전모듈(260)의 회전 등의 동작 명령 신호를 수신할 수도 있다. 유선충전통신모듈(265)과 프로세서(120), 외부 서버, 단말기, 충전보조모듈(230) 등과의 무선 연결 방법은 충전보조모듈(230)의 무선 연결 방법과 동일할 수 있다.
컨버터(266)는 배터리 타입에 따른 전압/전류 조절을 위한 것이다. 즉 컨버터(266)를 통해 전압을 정류하여 이동형 충전 차량(200)에서 공급되는 전압을 충전 요청 차량(300)의 배터리와 호환 가능하도록 할 수 있다. 따라서 본 실시 예의 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 여러 배터리 타입을 지원할 수 있다.
배터리모듈(270)은 복수 개의 배터리 팩으로 구성된 에너지 저장장치 일 수 있다. 복수 개의 배터리 팩은 충전식 배터리 팩일 수 있다. 배터리 팩은 복수 개의 배터리 셀로 구성될 수 있으며, 대용량 배터리일 수 있다. 또한 배터리모듈(270)은 복수 개의 배터리 팩을 정렬시켜 거치할 수 있는 거치수단을 포함할 수 있다. 배터리모듈(270)은 충전 및 방전이 가능한 2차 전지로 구성됨이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어모듈(280)은 통신모듈(210)을 통해 하나 이상의 차량으로부터 충전 요청을 수신하면, 충전을 요청한 충전 요청 차량(300)의 위치를 기반으로 충전 가능 구역의 위치 정보를 충전 요청 차량(300)에 제공할 수 있다. 그리고 제어모듈(280)은 충전 요청 차량(300)이 충전 가능 구역에 진입하면 충전을 위한 충전 요청 차량(300)의 차량 정보를 수집하여, 충전 모드를 결정할 수 있다.
또한, 제어모듈(280)은 통신모듈(210)을 통해 충전 요청 차량(300)에 군집 주행을 위한 운행 정보를 송신하여 동기화할 수 있다. 그리고 제어모듈(280)은 무선 충전 모드로 결정된 경우, 충전보조모듈(230)을 이용하여 무선충전모듈(250)을 충전 요청 차량(300)에 이송해 충전 요청 차량(300)과 무선으로 연결할 수 있다. 제어모듈(280)은 유선 충전 모드로 결정된 경우, 충전보조모듈(230)을 이용하여 유선충전모듈(260)을 충전 요청 차량(300)에 이송해 충전 요청 차량(300)과 유선으로 연결할 수 있다. 그리고 제어모듈(280)은 충전 요청 차량(300)과의 연결이 완료되었는지 확인한 후, 주행모듈(220)을 통해 군집 주행하면서 충전 요청 차량(300)의 충전을 수행할 수 있다.
제어모듈(280)은 일종의 중앙처리장치로서 메모리(미도시)에 탑재된 제어 소프트웨어를 구동하여 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1) 전체의 동작을 제어할 수 있다. 제어모듈(280)은 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), 프로세서(Processors), 제어기(Controllers), 마이크로 컨트롤러(Micro-controllers), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시 예에서 제어모듈(280)은 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)이 최적의 충전을 수행하도록, 딥러닝(Deep Learning) 등 머신 러닝(machine learning)을 수행할 수 있고, 메모리는 머신 러닝에 사용되는 데이터, 결과 데이터 등을 저장할 수 있다.
머신 러닝의 일종인 딥러닝(deep learning) 기술은 데이터를 기반으로 다단계로 깊은 수준까지 내려가 학습할 수 있다. 딥러닝은 단계를 높여갈수록 복수의 데이터들로부터 핵심적인 데이터를 추출하는 머신 러닝 알고리즘의 집합을 나타낼 수 있다.
딥러닝 구조는 인공신경망(ANN)을 포함할 수 있으며, 예를 들어 딥러닝 구조는 CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), DBN(deep belief network) 등 심층신경망(DNN)으로 구성될 수 있다. 본 실시 예에 따른 딥러닝 구조는 공지된 다양한 구조를 이용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 딥러닝 구조는 CNN, RNN, DBN 등을 포함할 수 있다. RNN은, 자연어 처리 등에 많이 이용되고 있으며, 시간의 흐름에 따라 변하는 시계열 데이터(time-series data) 처리에 효과적인 구조로 매 순간마다 레이어를 쌓아올려 인공신경망 구조를 구성할 수 있다. DBN은 딥러닝 기법인 RBM(restricted boltzman machine)을 다층으로 쌓아 구성되는 딥러닝 구조를 포함할 수 있다. RBM 학습을 반복하여, 일정 수의 레이어가 되면 해당 개수의 레이어를 가지는 DBN을 구성할 수 있다. CNN은 사람이 물체를 인식할 때 물체의 기본적인 특징들을 추출한 다음 뇌 속에서 복잡한 계산을 거쳐 그 결과를 기반으로 물체를 인식한다는 가정을 기반으로 만들어진 사람의 뇌 기능을 모사한 모델을 포함할 수 있다.
한편, 인공신경망의 학습은 주어진 입력에 대하여 원하는 출력이 나오도록 노드간 연결선의 웨이트(weight)를 조정(필요한 경우 바이어스(bias) 값도 조정)함으로써 이루어질 수 있다. 또한, 인공신경망은 학습에 의해 웨이트(weight) 값을 지속적으로 업데이트시킬 수 있다. 또한, 인공신경망의 학습에는 역전파(back propagation) 등의 방법이 사용될 수 있다.
즉 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)에는 인공신경망(artificial neural network)이 탑재될 수 있으며, 즉 제어모듈(280)은 인공신경망, 예를 들어, CNN, RNN, DBN 등 심층신경망(deep neural network: DNN)을 포함할 수 있다. 따라서 제어모듈(280)은 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)의 최적은 충전 서비스 제공을 위해 심층신경망을 학습할 수 있다. 이러한 인공신경망의 머신 러닝 방법으로는 자율학습(unsupervised learning)과 지도학습(supervised learning)이 모두 사용될 수 있다. 제어모듈(280)은 설정에 따라 학습 후 인공신경망 구조를 업데이트시키도록 제어할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 미리 훈련된 심층 신경망 학습을 위한 파라미터를 수집할 수 있다. 이때 본 실시 예에서는, 학습 모델을 정교화하기 위해서 실제 사용자가 사용한 데이터를 수집할 수 있다. 사용자로부터 사용자 데이터를 입력 받는 경우, 본 실시 예에서는 학습 모델의 결과와 상관없이 입력 데이터를 서버 및/또는 메모리에 저장할 수 있다. 즉 본 실시 예에서, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 최적의 충전 서비스 제공을 위한 데이터를 서버에 저장하여 빅데이터를 구성하고, 서버단에서 딥러닝을 실행하여 관련 파라미터를 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1) 내부에 업데이트하여 점차 정교해지도록 할 수 있다. 다만 본 실시 예에서는 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1) 또는 이동형 충전 차량(200)의 엣지(edge) 단에서 자체적으로 딥러닝을 실행하여 업데이트를 수행할 수도 있다. 즉 본 실시 예는, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)의 초기 설정 또는 이동형 충전 차량(200)의 초기 출시 시에는 실험실 조건의 딥러닝 파라미터를 내장하고, 이동형 충전 차량(200)을 통해 충전 서비스 제공이 수행될 수록 누적되는 데이터를 통해 업데이트를 수행할 수 있다. 따라서 본 실시 예에서는 수집한 데이터를 라벨링하여 지도학습을 통한 결과물을 얻을 수 있도록 하며, 이를 이동형 충전 서비스 제공 시스템 자체 메모리에 저장하여 진화하는 알고리즘이 완성되도록 할 수 있다. 즉, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 서비스 제공을 위한 데이터들을 수집하여 학습 데이터 세트를 생성하고, 학습 데이터 세트를 기계학습 알고리즘을 통해 학습시켜서 학습된 모델을 결정할 수 있다. 그리고 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 실제 사용자가 사용한 데이터를 수집하여 서버에서 재 학습시켜서 재 학습된 모델을 생성할 수 있다. 따라서 본 실시 예는, 학습된 모델로 판단한 후에도 계속 데이터를 수집하고, 기계학습모델을 적용하여 재 학습시켜서, 재 학습된 모델로 성능을 향상시킬 수 있다.
메모리(미도시)는 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)에서 필요한 각종 정보들을 저장하는 것으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 여기서, 메모리는 자기 저장 매체(magnetic storage media) 또는 플래시 저장 매체(flash storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 메모리는 내장 메모리 및/또는 외장 메모리를 포함할 수 있으며, DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등과 같은 휘발성 메모리, OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, NAND 플래시 메모리, 또는 NOR 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, SSD. CF(compact flash) 카드, SD 카드, Micro-SD 카드, Mini-SD 카드, Xd 카드, 또는 메모리 스틱(memory stick) 등과 같은 플래시 드라이브, 또는 HDD와 같은 저장 장치를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 제어모듈(280)과 연계하여 학습을 수행하거나, 제어모듈(280)로부터 학습 결과를 수신할 수 있다. 본 실시 예에서 프로세서(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 제어모듈(280)과 별도로 구비될 수도 있고, 제어모듈(280)과 일체로 형성되어 동일한 동작을 수행할 수도 있다. 또한, 도 2의 서버(400) 내부에 구비될 수도 있다. 이하 프로세서(120)의 상세한 내용은 도 13을 참조하여 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세서를 설명하기 위한 블록도이다. 이하의 설명에서 도 1 내지 도 12에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.
도 13을 참조하면, 프로세서(120)는 충전요청수신부(121), 충전위치제공부(122), 차량정보수집부(123), 충전모드결정부(124), 충전제어부(125), 보조모듈조작부(126), 충전상태확인부(127), 모니터링부(128) 및 배터리관리부(129)를 포함할 수 있다.
충전요청수신부(121)는 하나 이상의 차량으로부터 충전 요청을 수신할 수 있다. 즉 충전이 필요한 차량에서 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)에 충전을 요청하면 충전요청수신부(121)에서 충전을 요청한 충전 요청 차량(300)을 인식할 수 있다. 이때, 충전 요청 차량(300)의 충전 요청은 관제 서버에서 수신하여 가장 가까운 이동형 충전 차량(200)에 충전 요청 차량(300) 정보를 송신할 수 있다. 또한 충전요청수신부(121)는 설정 영역 이내의 차량으로부터 충전 요청을 수신할 수도 있다.
충전위치제공부(122)는 충전을 요청한 충전 요청 차량(300)의 위치를 기반으로 충전 가능 구역의 위치 정보를 충전 요청 차량(300)에 제공할 수 있다. 충전 가능 구역은 이동형 충전 차량(200)을 기준으로 설정 영역 이내를 의미할 수 있다. 또한 설정 영역은 무선충전모듈(250)이 이동 가능한 거리, 유선충전모듈(260)을 통해 유선 연결 가능한 거리, 군집주행이 가능한 범위 등에 의해 설정될 수 있다.
차량정보수집부(123)는 충전 요청 차량(300)이 충전 가능 구역에 진입하면 충전을 위한 충전 요청 차량(300)의 차량 정보를 수집할 수 있다. 여기서 충전 요청 차량(300)의 차량 정보는 충전 요청 차량(300)의 충전 상태, 충전 타입 및 충전 요청 차량(300)의 위치를 포함할 수 있다. 또한, 차량정보수집부(123)는 충전에 대한 과금을 위하여 충전 요청 차량(300)의 과금 정보를 요청하여 수신할 수 있다.
충전모드결정부(124)는 충전 요청 차량(300)의 차량 정보를 기반으로 충전 모드를 결정할 수 있다. 즉 충전모드결정부(124)는 충전 요청 차량(300)의 충전 상태, 충전 타입 및 충전 요청 차량(300)의 위치 중 적어도 하나 이상에 기초하여 상단 무선 충전 모드, 하단 무선 충전 모드 및 유선 충전 모드 중 하나로 충전 모드를 결정할 수 있다.
예를 들어, 충전모드결정부(124)는 충전 요청 차량(300)의 충전 상태를 확인하여 충전량이 기준치 이하이면, 유선 충전 모드로 결정하여 고효율 고속 충전이 가능하도록 할 수 있다. 또한 충전모드결정부(124)는 충전 요청 차량(300)의 충전 타입에 따라 유선 충전만 가능한 경우, 유선 충전 모드로 결정할 수 있다. 또한 충전모드결정부(124)는 현재 충전 중인 차량들의 위치와 충전 상태, 그리고 충전 요청 차량(300)의 위치를 기반으로 하여 최적의 충전 모드를 결정할 수 있다. 이때 최적의 충전 모드는 충전 요청 차량(300)의 위치 및 충전 상태를 기반으로 하여 기 설정된 우선순위에 따라 결정될 수 있다. 본 실시 예에서, 우선순위는 심층 신경망 학습을 통해 설정될 수 있다.
다만 본 실시 예에서, 충전모드결정부(124)는 충전 요청 차량(300)으로부터의 충전모드 선택에 의해 충전모드를 결정할 수 있다. 즉 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)에서 상단 무선 충전 모드, 하단 무선 충전 모드 및 유선 충전 모드 중 하나로 충전 모드를 결정하면, 결정한 충전 모드로 충전을 수행할 수 있다.
충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)에 군집 주행을 위한 운행 정보를 송신하여 동기화할 수 있다. 그리고 충전제어부(125)는 충전모드결정부(124)에서 결정한 충전 모드에 따라 충전 요청 차량(300)과 무선 또는 유선 연결하고, 연결이 완료되었는지 확인할 수 있다. 그리고 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)과 군집 주행하면서 충전 요청 차량(300)의 충전을 수행할 수 있다.
이때 충전제어부(125)는 보조모듈조작부(126)를 통해 충전보조모듈(230)을 제어하여 충전 요청 차량(300)과 무선 또는 유선 연결을 수행할 수 있다.
즉, 보조모듈조작부(126)는 충전제어부(125)의 제어 명령에 따라 충전보조모듈(230)이 설정 위치로 이동하도록 하고, 이송할 물체(무선충전모듈 또는 유선충전모듈)가 충전 요청 차량(300)에 부착하여 고정되도록 할 수 있다. 또한 보조모듈조작부(126)는 충전보조모듈(230)을 통해 유선충전모듈(260)의 전력공급선을 조작하여 충전 요청 차량(300)에 연결 및 분리되도록 할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상단 무선 충전 방법을 설명하기 위한 예시도이다. 도 14를 참조하면, 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)의 충전 모드가 상단 무선 충전 모드로 결정된 경우, 보조모듈조작부(126)를 통해 충전보조모듈(230)을 제어하여 무선충전모듈(250)을 충전 요청 차량(300)의 상단에 이동시킬 수 있다. 이때 충전제어부(125)는 충전보조모듈(230)을 충전 요청 차량(300)의 상단에 구비된 무선 전력 수신 패드(310)의 위치에 이동시킬 수 있다. 그리고 충전보조모듈(230)은 이동형 충전 차량(200)으로 복귀할 수 있다.
다음으로, 충전제어부(125)는 무선충전모듈(250)의 무선충전패드(도 11의 252)가 충전 요청 차량(300)의 무선 전력 수신 패드(310)에 근접 또는 밀착될 수 있도록 무선충전모듈(250)을 충전 요청 차량(300)의 상단 측에 부착시킬 수 있다. 그리고 무선 충전이 수행될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하단 무선 충전 방법을 설명하기 위한 예시도이다. 도 15를 참조하면, 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)의 충전 모드가 하단 무선 충전 모드로 결정된 경우, 보조모듈조작부(126)를 통해 충전보조모듈(230)을 제어하여 무선충전모듈(250)을 도로의 임의의 위치에 이동시킬 수 있다. 그리고 충전보조모듈(230)은 이동형 충전 차량(200)으로 복귀할 수 있다. 이때, 본 실시 예에서 무선충전모듈(250)은 설정한 위치로 자율 주행이 가능할 수 있다. 다만, 자율 주행이 불가능한 상황인 경우, 무선충전모듈(250)은 충전보조모듈(230)에 의해 충전 요청 차량(300)의 하단 측에 이송될 수 있다.
충전제어부(125)는 무선충전모듈(250)이 충전 요청 차량(300)의 하단으로 이동하도록 제어하여, 충전 요청 차량(300)의 하단에 구비된 무선 전력 수신 패드(320)에 무선충전모듈(250)이 부착되도록 할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유선 충전 방법을 설명하기 위한 예시도이다. 도 16을 참조하면, 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)의 충전 모드가 유선 충전 모드로 결정된 경우, 보조모듈조작부(126)를 통해 충전보조모듈(230)을 제어하여 유선충전모듈(260)을 충전 요청 차량(300)의 상단에 이동시킬 수 있다. 그리고 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)의 상단에 유선충전모듈(260)이 부착되도록 유선충전모듈(260)의 유선충전 탈부착모듈(도 12의 261)을 제어할 수 있다. 이때 유선충전모듈(260)의 충전 위치는 한정되지 않으나, 충전 요청 차량(300)의 충전포트(330) 위치에 의해 결정될 수 있다.
그리고 충전보조모듈(230)은 이동형 충전 차량(200)의 충전출력모듈(도 3의 240)의 전력공급선을 유선충전모듈(260)의 입력 단자에 연결하고, 출력 단자의 전력공급선을 충전 요청 차량(300)의 충전포트(330)에 연결할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 요청 차량 연결을 설명하기 위한 계략적인 예시도이다. 도 17을 참조하면, 이동형 충전 차량(200)에서는 충전 요청 차량(300)으로부터 충전 요청 수신하면 충전 요청 차량(300)에 충전 가능 구역(a, b)의 위치 정보를 제공할 수 있다. 이때 충전 가능 구역(a, b) 중 a 구역은 이동형 충전 차량(200)을 중심으로 하여 바로 유선 충전 연결이 가능한 근접 구역으로 구분할 수 있다. 즉 충전 요청 차량(300)에서는 충전 가능 구역의 위치 정보를 수신한 후, 충전 가능 구역으로 이동할 수 있다. 이때 충전 요청 차량(300)은 충전 충인 차량(300-1, 300-2)이 위치한 충전 가능 구역을 제외한 충전 가능 구역에 진입하여 충전을 진행할 수 있다.
한편, 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)의 충전 모드가 유선 충전 모드로 결정된 경우, 충전 요청 차량(300)이 충전 가능 구역(a, b)에 진입하였으나 근접 구역(a)에 충전 중인 타 차량이 위치하면, 충전 중인 타 차량을 통해서도 충전이 가능하도록 할 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 간 연결 방법을 설명하기 위한 예시도이다. 도 18을 참조하면, 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)이 충전 가능 구역(a, b)에 진입하였으나, 근접 구역(a)에는 진입 불가능한 경우, 충전보조모듈(230)을 이용하여 충전 중인 타 차량(300-2)의 출력 단자의 전력공급선을 충전 요청 차량(300)의 입력 단자에 연결하여 충전을 수행할 수 있다.
충전제어부(125)는 충전 중인 타 차량(300-2)의 충전이 종료된 경우, 충전보조모듈(230)을 이용하여 충전 중인 타 차량(300-2)과의 유선 연결을 분리할 수 있다. 그리고 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)이 근접 구역(a)으로 이동하도록 하여, 충전보조모듈(230)을 통해 이동형 충전 차량(300)의 전력공급선을 충전 요청 차량(300)이 출력 포트에 연결시킬 수 있다.
한편, 이동형 충전 차량(200)과 충전 요청 차량(300)이 직접적으로 유선 연결이 되는 경우가 아닌, 타 차량(300-n)을 통해 간접적으로 유선 연결 되는 경우, 차량의 위치나 충전 포트의 위치에 따라 전력공급선의 겹침이나 꼬임이 발생할 가능성이 높다. 이에, 본 실시 예에서 유선충전모듈(260)은 회전 가능하게 구성되므로, 유선충전모듈(260)을 회전시켜서 전력공급선의 겹침 및 꼬임을 방지할 수 있다. 또한 유선충전모듈(260)의 회전만으로 전력공급선의 겹침 및 꼬임을 방지할 수 없는 경우에는, 충전 요청 차량(300)과 타 차량(300-n)의 위치를 변경하여 전력공급선의 겹침 및 꼬임을 해결할 수 있다.
충전상태확인부(127)는 충전 요청 차량(300)의 충전 진행 상태를 확인하는 것이다. 충전제어부(125)는 충전상태확인부(127)에서 확인한 충전 진행 상태로 충전 완료 여부를 확인할 수 있다. 또한 충전제어부(125)는 충전상태확인부(127)를 통해 충전량을 확인하여 충전 요금을 충전 요청 차량(300)에 제공할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는, 충전 요청 차량(300)의 충전을 수행하는 과정에서 발생하는 이벤트를 모니터링하는 모니터링부(128)를 포함할 수 있다. 모니터링부(128)는 이동형 충전 차량(200)에 구비된 카메라(미도시)로부터 모니터링 정보를 수신하거나, 충전보조모듈(230)에 구비된 카메라 센서(미도시)로부터 모니터링 정보를 수신할 수 있다. 또한, 모니터링부(128)는 이동형 충전 차량(200), 충전보조모듈(230), 무선충전모듈(250), 유선충전모듈(260) 등에 구비된 센서들로부터 감지되는 센싱 정보를 기반으로 모니터링 할 수도 있다.
이때, 충전제어부(125)는 모니터링부(128)의 모니터링 결과, 전력공급선이 임의의 물체와 충돌하거나 충전 중인 차량(300)이 군집주행에서 이탈하는 경우, 충전을 차단시키고 전력공급선을 분리시킬 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에서는, 카메라를 통해 임의의 물체의 접근이 확인되거나, 전력공급선의 센서를 통해 충돌이 감지되는 경우 돌발 상황 발생으로 판단할 수 있다. 즉, 충전제어부(125)는 주변 상황을 실시간으로 모니터링하여 돌발 상황 발생 시, 즉각 해당 유선충전모듈(260)에 전력공급선 회수 신호를 송신하여, 즉각 충전을 정지(차단)할 수 있다.
배터리관리부(129)는 이동형 충전 차량(200)의 배터리 상태를 관리하는 것이다. 본 실시 예에서는 이동형 충전 차량(200)의 배터리가 부족한 경우, 지속적인 충전 및 군집 주행을 위해서 사전에 배치된 다른 이동형 충전 차량(200-n)과 교대할 수 있다. 이때 이동형 충전 차량(200)에 구비된 모듈들도 충전보조모듈(230)을 이용하여 다른 이동형 충전 차량(200-n)으로 이동시킬 수 있다. 이 경우 충전보조모듈(230) 및 이동한 모듈들은 다른 이동형 충전 차량(200-n)에 다시 등록될 수 있다. 교대 완료 후 충전이 필요한 이동형 충전 차량(200)은 가까운 충전소에서 충전을 진행하고 설정된 대기 장소로 이동하여 대기할 수 있다.
따라서, 본 개시의 실시 예에 의하면, 무선 충전 및 유선 충전이 가능한 이동형 충전 차량으로 충전을 원하는 차량들과 군집 주행하며 무선 충전 또는 유선 충전을 수행함으로써, 여러 대의 전기 자동차를 동시에 충전할 수 있도록 하여, 제품 만족도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한 대용량 배터리를 탑재하여 유선 충전 시 고효율 고속 충전이 가능하도록 하고, 무선 충전 시 효율을 향상시킴으로써, 이동형 충전 서비스 제공 장치의 활용성을 향상시킬 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동형 충전 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하의 설명에서 도 1 내지 도 18에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.
도 19를 참조하면, S100단계에서, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 하나 이상의 차량으로부터 충전 요청을 수신한다. 즉 차량에서는 충전이 필요한 경우 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)에 충전 서비스를 요청할 수 있다. 본 실시 예에서 충전 서비스 요청 방법을 구체적으로 개시하지는 않았으나, 해당 차량의 사용자가 차량 또는 단말기를 통해 충전 서비스를 요청할 수 있다. 또한 차량 자체에서 충전이 필요하다고 판단한 경우 충전 서비스를 요청할 수 있다.
S200단계에서, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전을 요청한 충전 요청 차량(300)에 충전 가능 구역의 위치 정보를 제공한다. 즉, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)에서는 충전 요청 차량(300)의 위치를 기반으로 가장 가까운 이동형 충전 차량(200)의 충전 가능 구역의 위치 정보를 제공할 수 있다. 이때 충전 가능 구역은 이동형 충전 차량(200)과 직접 연결 가능한 근접 구역과, 이동형 충전 차량(200)과 연결하여 충전을 진행 중인 다른 충전 요청 차량(300-n)을 통한 간접 연결이 가능한 충전 가능 구역으로 구분하여 위치 정보를 제공할 수 있다. 충전 가능 구역의 위치를 수신한 충전 요청 차량(300)은 해당 구역으로 이동하고, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)에서는 충전 요청 차량(300)이 충전 가능 구역에 진입하였는지 여부를 확인할 수 있다.
S300단계에서, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 요청 차량(300)이 충전 가능 구역에 진입하면 충전을 위한 충전 요청 차량(300)의 차량 정보를 수집하여, 충전 모드를 결정한다. 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 요청 차량(300)의 충전 상태, 충전 타입 및 충전 요청 차량(300)의 위치 중 적어도 하나 이상에 기초하여 상단 무선 충전 모드, 하단 무선 충전 모드 및 유선 충전 모드 중 하나로 충전 모드를 결정할 수 있다.
S400단계에서, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 요청 차량(300)에 군집 주행을 위한 운행 정보(속도, 경로)를 제공하여 동기화하고 군집 주행이 가능하도록 한다. 본 실시 예에서는 S300단계 이후에 S400단계를 수행하는 것으로 개시하고 있으나, S300단계와 S400단계는 동시에 수행되거나, S400단계 이후 S300단계가 수행될 수도 있다.
S500단계에서, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 결정한 충전 모드에 따라 충전 요청 차량(300)과 무선 또는 유선으로 연결한다.
또한 S600단계에서, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 요청 차량(300)과의 무선 연결 또는 유선 연결 완료 확인 후, 군집 주행하면서 충전 요청 차량의 충전을 수행한다.
이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 요청 차량(300)의 충전 모드가 상단 무선 충전 모드로 결정된 경우, 충전보조모듈(230)이 무선충전모듈(250)을 거꾸로 들어서 충전 요청 차량(300)의 상단(무선 전력 수신 패드)에 이동시킬 수 있도록 제어할 수 있다. 그리고 무선충전모듈(250)은 충전 요청 차량(300)의 상단에 구비된 무선 전력 수신 패드에 도착하면 무선충전 탈부착모듈(251)을 이용하여 충전 요청 차량(300)의 상단에 부착될 수 있다. 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 무선충전모듈(250)이 무선 전력 수신 패드의 위치에 제대로 부착되었는지 확인한 후 충전을 진행할 수 있다.
그리고 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)의 충전 모드가 하단 무선 충전 모드로 결정된 경우, 충전보조모듈(230)이 무선충전모듈(250)을 도로의 임의의 위치에 내려주도록 할 수 있다. 이때, 본 실시 예에서 무선충전모듈(250)은 설정한 위치로 자율 주행이 가능한 모듈로, 설정 위치(충전 요청 차량의 하단 측)로 주행하여 충전 요청 차량(300)의 하단 측에 진입할 수 있다. 그리고 무선충전모듈(250)은 충전 요청 차량(300)의 하단 측에 구비된 무선 전력 수신 패드의 위치에 도착하면 무선충전 탈부착모듈(251)을 이용하여 충전 요청 차량(300)의 하단에 부착될 수 있다. 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 무선충전모듈(250)이 무선 전력 수신 패드의 위치에 제대로 부착되었는지 확인한 후 충전을 진행할 수 있다.
또한, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전제어부(125)는 충전 요청 차량(300)의 충전 모드가 유선 충전 모드로 결정된 경우, 충전보조모듈(230)이 유선충전모듈(260)을 충전 요청 차량(300)의 상단에 이송하도록 제어할 수 있다. 그리고 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 요청 차량(300)의 상단에 유선충전모듈(260)이 부착되도록 유선충전모듈(260)의 유선충전 탈부착모듈(261)을 제어할 수 있다. 그리고 충전보조모듈(230)은 이동형 충전 차량(200)의 충전출력모듈(240)의 전력공급선 또는 이동형 충전 차량(200)과 충전 중인 타 차량(300-n)의 출력 단자의 전력공급선을 충전 요청 차량(300)의 입력 단자에 연결할 수 있다. 다음으로 충전보조모듈(230)은 유선충전모듈(260)의 출력 단자의 전력공급선을 충전 요청 차량(300)의 충전 포트에 연결할 수 있다. 이때 충전보조모듈(230)은 유선충전모듈(260)의 출력 단자 중에서 충전 요청 차량(300)의 충전 포트에 가까운 쪽의 출력 단자의 전력공급선을 충전 포트에 연결할 수 있다.
S700단계에서, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 완료 여부를 판단한다. 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 진행 상황을 모니터링 하여 충전 완료를 판단할 수 있다.
S800단계에서, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전이 완료된 경우, 충전 요청 차량(300)과의 연결을 해제한다. 충전 요청 차량(300)과 무선 상단 충전 모드로 연결된 경우, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 종료 후, 충전보조모듈(230)을 충전 요청 차량(300)의 상단 측으로 이동시켜 무선충전모듈(250)을 이동형 충전 차량(200)으로 이송시킬 수 있다. 본 실시 예에서는, 무선충전모듈(250)을 기 등록된 이동형 충전 차량(200)으로 복귀할 수 있으나, 설정에 따라 다른 이동형 충전 차량(200)으로 이동시킬 수도 있다. 이때 충전보조모듈(230)이 충전 요청 차량(300)의 상단 측의 무선충전모듈(250)을 잡으면 무선충전모듈(250)의 무선충전 탈부착모듈(251)이 탈착 될 수 있다.
또한, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 요청 차량(300)과 무선 하단 충전 모드로 연결된 경우, 충전이 종료되면 무선충전모듈(250)을 충전 요청 차량(300)에서 분리한 후 설정 위치까지 주행하여 이동하도록 제어할 수 있다. 그리고 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전보조모듈(230)을 이용하여 무선충전모듈(250)을 이동형 충전 차량(200)으로 복귀시킬 수 있다.
한편, 이동형 충전 서비스 제공 시스템(1)은 충전 요청 차량(300)과 유선 충전 모드로 연결된 경우, 충전보조모듈(230)을 이용하여 충전 요청 차량(300)의 충전 포트에 연결된 전력공급선을 분리할 수 있다. 그리고 충전보조모듈(230)은 유선충전모듈(260)을 가지고 이동형 충전 차량(200)으로 복귀 할 수 있다. 이때 이동형 충전 차량(200)에 연결된 전력공급선도 분리하여 회수 할 수 있다.
따라서, 본 개시의 실시 예에 의하면, 충전 시 이동형 충전 차량과 충전 요청 차량의 위치, 충전 상태, 주변 도로 환경을 실시간으로 모니터링 하여 돌발 상황을 방지할 수 있다.
또한, 충전 시 이동형 충전 차량과 충전 요청 차량의 위치, 충전 상태, 주변 도로 환경을 실시간으로 모니터링 한 데이터를 기반으로 심층 신경망 학습을 수행함으로써, 최적의 충전이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 5G 네트워크 기반 통신을 통해 이동형 충전 서비스를 제공함으로써, 신속한 데이터 처리가 가능하므로 이동형 충전 서비스 제공 시스템의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 이동형 충전 서비스 제공 장치 자체는 대량 생산된 획일적인 제품이지만, 사용자는 이동형 충전 서비스 제공 장치를 개인화된 장치로 인식하므로 사용자 맞춤형 제품의 효과를 낼 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1 : 이동형 충전 서비스 제공 시스템
10 : 클라우드 네트워크(Cloud Network)
20 : AI 서버(AI Server)
30a : 로봇(Robot)
30b : 자율 주행 차량(Self-Driving Vehicle)
30c : XR 장치(XR Device)
30d : 스마트폰(Smartphone)
30e : 가전(Home Appliance )

Claims (20)

  1. 이동형 충전 서비스 제공 방법으로서,
    하나 이상의 차량으로부터 충전 요청을 수신하는 단계;
    충전을 요청한 충전 요청 차량의 위치를 기반으로 충전 가능 구역의 위치 정보를 제공하는 단계;
    상기 충전 요청 차량의 상기 충전 가능 구역의 진입에 기반하여 상기 충전 요청 차량의 차량 정보를 수집하고, 충전 모드를 결정하는 단계;
    상기 충전 요청 차량에 군집 주행을 위한 주행 정보를 송신하는 단계;
    결정된 상기 충전 모드를 기반으로 상기 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하는 단계; 및
    상기 연결에 기반하여, 상기 충전 요청 차량의 충전을 수행하는 단계를 포함하는,
    이동형 충전 서비스 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 모드를 결정하는 단계는,
    상기 차량 정보에 포함된 상기 충전 요청 차량의 충전 상태, 충전 타입 및 상기 충전 요청 차량의 위치 중 적어도 하나 이상에 기초하여 상단 무선 충전 모드, 하단 무선 충전 모드 및 유선 충전 모드 중 하나로 충전 모드를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 상단 무선 충전 모드 및 상기 하단 충전 모드는 상기 충전 요청 차량에 대한 무선 충전 패드의 위치에 기반한 충전 모드들인,
    이동형 충전 서비스 제공 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정된 충전 모드를 기반으로 상기 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하는 단계는,
    무인 비행체를 제어하여 유선충전모듈 또는 무선충전모듈을 설정 위치로 이동시키는 단계를 포함하는,
    이동형 충전 서비스 제공 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 결정된 충전 모드를 기반으로 상기 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하는 단계는,
    상기 상단 무선 충전 모드에서, 상기 무인 비행체를 제어하여 상기 무선충전모듈을 상기 충전 요청 차량의 상단에 이동시키는 단계; 및
    상기 충전 요청 차량의 상단에 구비된 무선 전력 수신 패드에 상기 무선충전모듈을 부착하도록 상기 무인 비행체를 제어하는 단계를 포함하는,
    이동형 충전 서비스 제공 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 결정된 충전 모드를 기반으로 상기 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하는 단계는,
    상기 하단 무선 충전 모드에서, 상기 무인 비행체를 제어하여 무선충전모듈을 도로 상에 이동시키는 단계;
    상기 무선충전모듈이 상기 충전 요청 차량의 하단으로 이동하도록 상기 무선충전모듈을 제어하는 단계; 및
    상기 충전 요청 차량의 하단에 구비된 무선 전력 수신 패드에 상기 무선충전모듈을 부착하도록 상기 무선충전모듈을 제어하는 단계를 포함하는,
    이동형 충전 서비스 제공 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 결정된 충전 모드를 기반으로 상기 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하는 단계는,
    상기 유선 충전 모드에서, 상기 무인 비행체를 제어하여 상기 유선충전모듈을 상기 충전 요청 차량의 상단에 이동시키는 단계;
    상기 충전 요청 차량의 상단에 상기 유선충전모듈을 부착하도록 상기 무인 비행체를 제어하는 단계; 및
    이동형 충전 차량의 충전출력포트의 제 1 전력공급선을 상기 유선충전모듈의 입력 단자에 연결하고, 상기 유선충전모듈의 출력 단자의 제 2 전력공급선을 상기 충전 요청 차량의 충전포트에 연결하도록 상기 무인 비행체를 제어하는 단계를 포함하는,
    이동형 충전 서비스 제공 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 결정된 충전 모드를 기반으로 상기 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하는 단계는,
    상기 유선 충전 모드에서, 상기 무인 비행체를 제어하여 충전 중인 타 차량에 부착된 유선충전모듈의 출력 단자의 제 3 전력공급선을 상기 충전 요청 차량에 부착된 유선충전모듈의 입력 단자에 연결하는 단계를 포함하는,
    이동형 충전 서비스 제공 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 타 차량 및 상기 충전 요청 차량의 전력공급선들의 간섭을 모니터링하는 단계; 및
    상기 타 차량에 부착된 유선충전모듈 및 상기 충전 요청 차량에 부착된 유선충전모듈 중 적어도 하나를 회전시키거나, 상기 타 차량 및 상기 충전 요청 차량 중 적어도 하나의 위치를 변경하도록 상기 타 차량 또는 상기 충전 요청 차량에 위치 변경을 요청하는 단계를 포함하는,
    이동형 충전 서비스 제공 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 요청 차량의 충전을 수행하는 과정에서 발생하는 이벤트를 모니터링 하는 단계; 및
    상기 이벤트에 기반하여, 상기 유선 전력 공급을 중단하고 상기 유선 전력 공급을 위한 연결을 해제하는 단계를 더 포함하는,
    이동형 충전 서비스 제공 방법.
  10. 이동형 충전 서비스 제공 장치로서,
    하나 이상의 차량으로부터 충전 요청을 수신하는 충전요청수신부;
    충전을 요청한 충전 요청 차량의 위치를 기반으로 충전 가능 구역의 위치 정보를 제공하는 충전위치제공부;
    상기 충전 요청 차량의 상기 충전 가능 구역의 진입에 기반하여 상기 충전 요청 차량의 차량 정보를 수집하는 차량정보수집부;
    상기 충전 요청 차량의 차량 정보를 기반으로 충전 모드를 결정하는 충전모드결정부; 및
    상기 충전 요청 차량에 군집 주행을 위한 주행 정보를 송신하고, 상기 결정된 상기 충전 모드를 기반으로 상기 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하며, 상기 연결에 기반하여 상기 충전 요청 차량의 충전을 수행하는 충전제어부를 포함하는,
    이동형 충전 서비스 제공 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 충전모드결정부는,
    상기 차량 정보에 포함된 상기 충전 요청 차량의 충전 상태, 충전 타입 및 상기 충전 요청 차량의 위치 중 적어도 하나 이상에 기초하여 상단 무선 충전 모드, 하단 무선 충전 모드 및 유선 충전 모드 중 하나로 충전 모드를 결정하고,
    상기 상단 무선 충전 모드 및 상기 하단 무선 충전 모드는 상기 충전 요청 차량에 대한 무선 충전 패드의 위치에 기반한 충전 모드들인,
    이동형 충전 서비스 제공 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 충전제어부는,
    무인 비행체를 제어하여 유선충전모듈 또는 무선충전모듈을 설정 위치로 이동시키는,
    이동형 충전 서비스 제공 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 충전제어부는,
    상기 상단 무선 충전 모드에서, 상기 무인 비행체를 제어하여 상기 무선충전모듈을 상기 충전 요청 차량의 상단에 이동시키고, 상기 충전 요청 차량의 상단에 구비된 무선 전력 수신 패드에 상기 무선충전모듈을 부착하도록 상기 무인 비행체를 제어하는,
    이동형 충전 서비스 제공 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 충전제어부는,
    상기 하단 무선 충전 모드에서, 상기 무인 비행체를 제어하여 무선충전모듈을 도로 상에 이동시키고, 상기 무선충전모듈이 상기 충전 요청 차량의 하단으로 이동하도록 상기 무선충전모듈을 제어하며, 상기 충전 요청 차량의 하단에 구비된 무선 전력 수신 패드에 상기 무선충전모듈을 부착하도록 상기 무선충전모듈을 제어하는,
    이동형 충전 서비스 제공 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 충전제어부는,
    상기 유선 충전 모드에서, 상기 무인 비행체를 제어하여 상기 유선충전모듈을 상기 충전 요청 차량의 상단에 이동시키고, 상기 충전 요청 차량의 상단에 상기 유선충전모듈을 부착하도록 상기 무인 비행체를 제어하며, 이동충전차량 의 충전출력포트의 제1 전력공급선을 상기 유선충전모듈의 입력 단자에 연결하고, 상기 유선충전모듈의 출력 단자의 제2 전력공급선을 상기 충전 요청 차량의 충전포트에 연결하도록 상기 무인 비행체를 제어하는,
    이동형 충전 서비스 제공 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 충전제어부는,
    상기 유선 충전 모드에서, 상기 무인 비행체를 제어하여 충전 중인 타 차량에 부착된 유선충전모듈의 출력 단자의 제 3 전력공급선을 상기 충전 요청 차량에 부착된 유선충전모듈의 입력 단자에 연결하는,
    이동형 충전 서비스 제공 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 타 차량 및 상기 충전 요청 차량의 전력공급선들의 간섭을 모니터링 하는 모니터링부를 더 포함하고,
    상기 충전제어부는,
    상기 간섭에 기반하여, 상기 타 차량에 부착된 유선충전모듈 및 상기 충전 요청 차량에 부착된 유선충전모듈 중 적어도 하나를 회전시키거나, 상기 타 차량 및 상기 충전 요청 차량 중 적어도 하나의 위치를 변경하도록 상기 타 차량 또는 상기 충전 요청 차량에 위치 변경을 요청하는,
    이동형 충전 서비스 제공 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 모니터링부는,
    상기 충전 요청 차량의 충전을 수행하는 과정에서 발생하는 이벤트를 모니터링 하고,
    상기 충전제어부는,
    상기 이벤트에 기반하여, 상기 유선 전력 공급을 중단하고 상기 유선 전력 공급을 위한 연결을 해제하는,
    이동형 충전 서비스 제공 장치.
  19. 이동형 충전 서비스 제공 시스템으로서,
    하나 이상의 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하고, 상기 연결에 기반하여 상기 충전 요청 차량의 충전을 수행하는 이동형 충전 차량;
    상기 이동형 충전 차량에 충전을 요청하여 충전 가능 구역의 위치 정보를 수신하고, 상기 충전 가능 구역으로 이동하는 충전 요청 차량; 및
    하나 이상의 차량으로부터 충전 요청을 수신하고, 충전 요청 차량의 위치를 기반으로 충전 가능 구역의 위치 정보를 제공하며, 상기 충전 요청 차량의 상기 충전 가능 구역의 진입에 기반하여 상기 충전 요청 차량의 차량 정보를 수집하고, 충전 모드를 결정하며, 상기 충전 요청 차량에 군집 주행을 위한 주행 정보를 송신하는 서버를 포함하고,
    상기 이동형 충전 차량은,
    무인 비행체를 제어하여 유선충전모듈 또는 무선충전모듈을 설정 위치로 이동시켜 상기 결정된 충전 모드를 기반으로 상기 충전 요청 차량과 무선 전력 공급 또는 유선 전력 공급을 위한 연결을 수립하는,
    이동형 충전 서비스 제공 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 차량 정보에 포함된 상기 충전 요청 차량의 충전 상태, 충전 타입 및 상기 충전 요청 차량의 위치 중 적어도 하나 이상에 기초하여 상단 무선 충전 모드, 하단 무선 충전 모드 및 유선 충전 모드 중 하나로 충전 모드를 결정하고
    상기 상단 무선 충전 모드 및 상기 하단 무선 충전 모드는 상기 충전 요청 차량에 대한 무선 충전 패드의 위치에 기반한 충전 모드들인,
    이동형 충전 서비스 제공 시스템.
KR1020190136786A 2019-10-30 2019-10-30 이동형 충전 서비스 제공 시스템, 장치 및 방법 KR20210052714A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190136786A KR20210052714A (ko) 2019-10-30 2019-10-30 이동형 충전 서비스 제공 시스템, 장치 및 방법
US16/752,106 US20210129697A1 (en) 2019-10-30 2020-01-24 System, apparatus and method for providing mobile charging service

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190136786A KR20210052714A (ko) 2019-10-30 2019-10-30 이동형 충전 서비스 제공 시스템, 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210052714A true KR20210052714A (ko) 2021-05-11

Family

ID=75688359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190136786A KR20210052714A (ko) 2019-10-30 2019-10-30 이동형 충전 서비스 제공 시스템, 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20210129697A1 (ko)
KR (1) KR20210052714A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230033259A (ko) 2021-08-31 2023-03-08 스마트론파워(주) IoT 원격감시 기반의 충전시스템

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11353870B2 (en) * 2018-12-31 2022-06-07 Baidu Usa Llc Autonomous driving computing and storage expansion device with flexible host and client configuration
DE102020104736A1 (de) * 2020-02-24 2021-08-26 Audi Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug umfassend eine Ladeeinrichtung
JP2021141753A (ja) * 2020-03-06 2021-09-16 オムロン株式会社 充電用移動装置、及び充電システム
US20210394848A1 (en) * 2020-06-19 2021-12-23 TWIG Power, LLC Charging stand for electric motorcycles
CN112163720A (zh) * 2020-10-22 2021-01-01 哈尔滨工程大学 基于车联网的多智能体无人驾驶电动汽车换电调度方法
US20230088830A1 (en) * 2021-09-17 2023-03-23 HyDaaS Inc. Hydrogen drone carrying vehicle with hydrogen refueling system and communication system
CN113696752B (zh) * 2021-09-30 2023-05-23 蜂巢能源科技有限公司 无线充电方法、无线充电装置、处理器与充电系统
US20230168684A1 (en) * 2021-11-29 2023-06-01 Caterpillar Inc. Battery support service vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230033259A (ko) 2021-08-31 2023-03-08 스마트론파워(주) IoT 원격감시 기반의 충전시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US20210129697A1 (en) 2021-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210052714A (ko) 이동형 충전 서비스 제공 시스템, 장치 및 방법
US11302031B2 (en) System, apparatus and method for indoor positioning
EP3746854B1 (en) Device, system, and method of autonomous driving and tele-operated vehicles
KR102366795B1 (ko) 차량 플랫폼을 위한 장치 및 방법
EP3177529B1 (en) Piggybacking unmanned aerial vehicle
US11770724B2 (en) Mobile terminal for displaying whether QoS is satisfied in wireless communication system
US11395204B2 (en) Method and apparatus for performing conditional cell change in wireless communication system
US20200153494A1 (en) Method and apparatus for controlling antenna for inter-vehicle communication
US20190394776A1 (en) Method for selecting bwp and device supporting the same
BR112019010723A2 (pt) teleoperação de carros autônomos para negociar situações problemáticas
US11138844B2 (en) Artificial intelligence apparatus and method for detecting theft and tracing IoT device using same
CN107454945B (zh) 无人机的导航系统
US20200101974A1 (en) Device and method for selecting optimal travel route based on driving situation
JP2018085906A (ja) 充電システム、充電方法及びプログラム
US11743764B2 (en) Method for selecting BWP and device supporting the same
CN108012238B (zh) 用于车辆到云的网络流量调度的方法和设备
US20200024104A1 (en) Robot system and operation method thereof
KR102353103B1 (ko) 인공 지능 장치 및 그의 동작 방법
US20210123757A1 (en) Method and apparatus for managing vehicle's resource in autonomous driving system
US11534922B2 (en) Riding system of robot and method thereof
US20210314835A1 (en) A cell reselection by adjusting cell reselection parameter
JP2018084127A (ja) 管理システム及びプログラム
US20200269977A1 (en) Artificial intelligence platform for mobile charging of rechargeable vehicles and robotic devices
US20220104169A1 (en) Method and apparatus for controlling early data transmission procedure in a wireless communication system
KR20210056708A (ko) 서버의 워크로드 분산 방법, 차량의 서버 워크로드 지원 방법 및 서버 워크로드 지원 차량