KR20210077810A - Method for performing route scheduling of electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 경로 스케쥴링 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기자동차에서 운전자에게 최적 경로의 스케쥴링을 제공할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a route scheduling method, and more particularly, to a method for providing optimal route scheduling to a driver in an electric vehicle.
오늘날 세계 자동차 시장의 패러다임은 내연기관 자동차에서 친환경 자동차로 변화하고 있다.Today, the paradigm of the global automobile market is changing from an internal combustion engine car to an eco-friendly car.
친환경 자동차 중 전기자동차(EV)와 플러그인 하이브리드 자동차(Plug-in HEV)는 외부에서 전기에너지를 공급받아 배터리를 충전하는 차량으로, 플러그인 하이브리드 자동차 역시 전기모터로 주행하는 넓은 의미의 전기자동차이다.Among eco-friendly vehicles, electric vehicles (EVs) and plug-in hybrid vehicles (Plug-in HEVs) are vehicles that receive electric energy from the outside to charge the battery, and plug-in hybrid vehicles are also electric vehicles in a broad sense that run with an electric motor.
친환경 자동차는 주행 동력원으로 배터리를 탑재하고 있으며, 배터리에 저장된 전기에너지로 모터를 구동하여 주행하고, 제동시나 타력 주행시 모터를 발전기로 이용하여 배터리를 충전하는 에너지 회생을 실시한다.An eco-friendly vehicle is equipped with a battery as a driving power source, drives a motor with electric energy stored in the battery, and regenerates energy by using the motor as a generator during braking or coasting to charge the battery.
이와 같이 에너지 회생을 실시함에도, 전기자동차에서는 주행 동안 에너지 회생에 의한 충전량 이상의 배터리 방전이 이루어지므로 일정 거리 또는 시간이 지나면 차량을 외부 충전장치와 연결하여 외부의 전기에너지로 배터리를 충전하고 있다.Even when energy regeneration is performed in this way, in an electric vehicle, since the battery discharges more than the charge amount due to energy regeneration while driving, the vehicle is connected to an external charging device after a certain distance or time passes and the battery is charged with external electric energy.
전기자동차가 상용화됨에 따라 가정이나 연구소 등의 한정된 공간에서 배터리를 직접 충전하는 플러그인 타입이 도입되고 있지만, 장거리 주행과 같은 상황에서는 충전소를 이용할 수밖에 없다.As electric vehicles are commercialized, plug-in types that directly charge batteries in limited spaces such as homes and research centers are being introduced, but in situations such as long-distance driving, charging stations are inevitably used.
따라서, 아직까지는 전기자동차의 충전을 위한 충전소 인프라가 완전하게 갖추어져 있지 않으나, 향후에는 전기자동차를 위한 충전소가 일반 주유소와 같이 많은 장소에 구축되어야 할 것이다.Therefore, although the infrastructure for charging stations for charging electric vehicles is not yet fully equipped, charging stations for electric vehicles will have to be built in many places like general gas stations in the future.
또한, 전기자동차에서는 배터리 충전이 필요할 때 주변의 충전소 위치를 안내해주는 기술 등을 적용할 필요가 있다.In addition, in electric vehicles, it is necessary to apply a technology that guides the location of nearby charging stations when battery charging is required.
이와 같이 전기자동차는 친환경적이고 유지비가 적게 드는 등의 장점이 있는 반면에 기존 내연기관 자동차와 비교하여 짧은 주행가능거리, 긴 충전시간 및 충전소 인프라 부족 등의 과제를 안고 있다.As described above, while electric vehicles have advantages such as being eco-friendly and low maintenance cost, they have challenges such as short driving range, long charging time, and lack of charging station infrastructure compared to conventional internal combustion engine vehicles.
그로 인해 전기자동차에서는 운전자가 주행거리불안(Range Anxiety), 즉 충전소 도달시까지 차량의 남은 주행거리가 부족하지 않은지에 대한 불안감을 항상 가지고 있는 것이 사실이다.For this reason, it is true that in electric vehicles, drivers always have anxiety about range anxiety, that is, whether the remaining mileage of the vehicle is not enough until it reaches the charging station.
이에 자동차 제조사들은 주행가능거리(Distance To Empty, DTE)를 예측하는 방법과 충전시간을 단축할 수 있는 방법 등을 개발하는데 많은 노력을 기울이고 있는 실정이다. Accordingly, automobile manufacturers are putting a lot of effort into developing a method for predicting a distance to empty (DTE) and a method for shortening the charging time.
그 밖에 차량에서 내비게이션 시스템 등을 이용하여 최단시간이 아닌 최소에너지 경로를 안내하는 기술, 그리고 전기자동차의 특성을 고려하여 차량 주행 전 최적의 경로 스케쥴을 제공하는 기술 등에 대한 연구가 이루어지고 있다.In addition, research is being conducted on a technology that guides a route with the minimum energy rather than the shortest time using a navigation system in a vehicle, and a technology that provides an optimal route schedule before driving a vehicle in consideration of the characteristics of an electric vehicle.
전기자동차의 경우 상대적으로 긴 충전시간이 필요하므로 효율적인 운행을 위해서는 충전시간을 최소화하기 위한 운행 스케쥴링이 요구된다.In the case of an electric vehicle, a relatively long charging time is required, so for efficient operation, operation scheduling to minimize the charging time is required.
이에 따라 일부 자동차 제조사에서는 경로 탐색시 종료 지점에서의 배터리 잔존량을 예측하여 운전자에게 표시해주거나, 현재 배터리 상태로 목적지까지 도달하는 것이 불가할 경우 충전소를 경유하는 새로운 경로를 추천하는 등의 기술들을 적용하고 있다.Accordingly, some car manufacturers apply technologies such as predicting the remaining battery level at the end of route search and displaying it to the driver, or recommending a new route through a charging station if it is impossible to reach the destination with the current battery state. are doing
전기자동차의 경로 생성, 안내, 스케쥴링 등과 관련된 선행기술문헌으로는 공개특허 제10-2012-0116162호(2012.10.22.), 등록특허 제10-1385371호(2014.04.08.), 등록특허 제10-1616191호(2016.04.21.), 공개특허 제10-2016-0066310호(2016.06.10.), 등록특허 제10-1865729호(2018.06.01.), 공개특허 제10-2019-0057471호(2019.05.29.) 등을 들 수 있다.As prior art documents related to route generation, guidance, and scheduling of electric vehicles, Patent Publication No. 10-2012-0116162 (October 22, 2012), Patent Registration No. 10-1385371 (April 2014), and Registered Patent No. 10 -1616191 (2016.04.21.), Patent Publication No. 10-2016-0066310 (2016.06.10.), Registered Patent No. 10-1865729 (2018.06.01.), Patent Publication No. 10-2019-0057471 ( 2019.05.29.) and the like.
한편, 전기자동차에서는 무게 변화 등으로 인해 급변하는 전비를 예측하는 것이 어렵기 때문에 아직까지 효율적인 충전을 진행하는데 어려움이 있는 것이 사실이다.On the other hand, in electric vehicles, it is difficult to predict a rapidly changing fuel efficiency due to a change in weight, etc., so it is true that there are still difficulties in efficiently charging.
전기자동차의 경우 경로상 위치의 외기온도와 같은 환경요인이나 상용 트럭의 상/하차 여부, 토잉(towing) 체결 여부 등과 같은 차량 상태에 따라 전비가 급격히 달라질 수 있다.In the case of an electric vehicle, fuel efficiency may change rapidly depending on environmental factors such as the outdoor temperature of a location on the route, vehicle status such as whether a commercial truck is loaded/unloaded, and whether towing is engaged.
그러나, 상용차나 토잉카(towing car)가 전기자동차인 경우에서 전비 변화의 고려 없이 경로를 예측하고 추천한다면, 최적의 경로를 예측하는데 있어 예측된 경로의 정확도와 신뢰도가 크게 결여될 수밖에 없고, 효율적인 계산이 도출되지 않는 문제가 있다.However, if a commercial vehicle or a towing car is an electric vehicle, if the route is predicted and recommended without considering the fuel efficiency change, the accuracy and reliability of the predicted route in predicting the optimal route will be greatly lacking and efficient There is a problem that the calculation is not derived.
최근 상용 전기자동차가 개발되고 토잉 기술이 요구되면서 전기자동차의 중량이 크게 증가하고 있으며, 그로 인해 차량 상황에 따라 전비가 큰 폭으로 가감하는 현상이 발생하고 있다.Recently, as commercial electric vehicles have been developed and towing technology has been required, the weight of electric vehicles has increased significantly. As a result, fuel costs are greatly increased or decreased depending on vehicle conditions.
이 경우 운전자가 배터리를 충전해야 하는 시기를 예측하기가 어려우며, 주행가능거리의 큰 변동으로 인해 자칫하면 도로에서 차량이 정차하는 위험한 상황이 발생할 수 있다.In this case, it is difficult for the driver to predict when the battery needs to be charged, and a dangerous situation may occur that the vehicle stops on the road due to a large change in the driving range.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 차량에서 수집되는 다양한 정보들, 예컨대 외기온도나 배터리 온도 등의 환경 정보와 경로상의 도로 차속과 도로구배 등의 경로 정보, 희망 충전소 및 충전량 등의 충전 정보, 상/하차 여부나 토잉 체결 여부와 관련된 차량 정보 등 차량 전비에 영향을 주는 여러 정보들을 반영하여 최적의 경로 스케쥴링을 수행할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was created to solve the above problems, and various information collected from the vehicle, for example, environmental information such as outdoor temperature or battery temperature, route information such as vehicle speed and road gradient on the route, desired charging station and The purpose of this is to provide a method for performing optimal route scheduling by reflecting various information affecting vehicle fuel efficiency, such as charging information such as charging amount, vehicle information related to whether to get on/off, or whether towing is engaged.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 목적지 정보를 포함하여 경로 설정과 경로 보정을 위해 필요한 정해진 정보들을 입력부를 통해 입력하는 단계; 차량에서 통신부를 통해 현재의 차량 위치를 취득하기 위한 GPS 신호, 및 차량 외부 시스템이 제공하는 정보를 수신하는 단계; 경로생성부에서 상기 입력부를 통해 입력된 정보, 및 상기 통신부를 통해 수신된 GPS 신호를 이용하여 현재의 차량 위치인 출발지에서 목적지까지의 경로를 탐색 및 생성하는 단계; 보정부가 상기 경로생성부에서 전달된 경로를 상기 입력부나 통신부를 통해 전달된 정보를 기초로 보정하여 보정된 경로를 제공하는 단계; 및 표시부가 상기 보정부에서 보정된 경로를 표시하는 단계를 포함하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, the method comprising: a user inputting predetermined information necessary for route setting and route correction, including destination information, through an input unit; Receiving a GPS signal for acquiring a current vehicle location through a communication unit in the vehicle, and information provided by an external system of the vehicle; Searching for and generating a route from a departure point to a destination, which is a current vehicle location, by using the information input through the input unit and the GPS signal received through the communication unit in the route generating unit; providing a corrected path by correcting the path transmitted from the path generating unit by a correcting unit based on the information transmitted through the input unit or the communication unit; and displaying, by a display unit, the path corrected by the correction unit.
이로써, 본 발명에 따른 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법에 의하면, 외기온도나 배터리 온도 등의 환경 정보와 경로상의 도로 차속과 도로구배 등의 경로 정보, 희망 충전소 및 충전량 등의 충전 정보, 상/하차 여부나 토잉 체결 여부와 관련된 차량 정보 등 차량 전비에 영향을 주는 여러 정보들을 반영하여 경로 보정이 이루어짐으로써 최적의 경로를 예측하는데 있어 예측된 경로의 정확도와 신뢰도가 향상되는 효과가 있게 된다.Accordingly, according to the route scheduling method of an electric vehicle according to the present invention, environmental information such as outside air temperature and battery temperature, route information such as road vehicle speed and road gradient on the route, charging information such as desired charging station and charging amount, on/off status, By reflecting various information that affects vehicle fuel efficiency, such as vehicle information related to whether the toe is engaged or not, the route is corrected, thereby improving the accuracy and reliability of the predicted route in predicting the optimal route.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 경로 스케쥴링 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 경로 스케쥴링 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에서 배터리 온도/배터리 SOC에 따른 요구출력 제한 맵 데이터를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명에서 외기온도에 따른 전비 보정 팩터가 구해지는 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에서 차속에 따른 보정 팩터 테이블을 예시한 도면이다.1 is a block diagram illustrating a route scheduling system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a route scheduling process of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating the required output limit map data according to the battery temperature/battery SOC in the present invention.
4 is a view showing an example in which the fuel efficiency correction factor according to the outdoor temperature is obtained in the present invention.
5 is a diagram illustrating a correction factor table according to a vehicle speed in the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the entire specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
본 발명은 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법에 관한 것으로, 차량에서 수집되는 다양한 정보들, 예컨대 외기온도나 배터리 온도 등의 환경 정보와 경로상의 도로 차속과 도로구배 등의 경로 정보, 희망 충전소 및 충전량 등의 충전 정보, 상/하차 여부나 토잉 체결 여부와 관련된 차량 정보 등 차량 전비에 영향을 주는 여러 정보들을 반영하여 최적의 경로 스케쥴링을 수행할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention relates to a route scheduling method for an electric vehicle, and various information collected from the vehicle, for example, environmental information such as outside air temperature and battery temperature, route information such as vehicle speed and road gradient on the route, charging station, desired charging amount, etc. The purpose of the present invention is to provide a method for performing optimal route scheduling by reflecting various information that affects vehicle fuel efficiency, such as vehicle information related to information, whether to get on/off, or whether towing is engaged.
여기서, 전기자동차의 전비는 내연기관 자동차의 연비에 해당하는 것으로, 배터리에 저장된 전기에너지로 모터를 구동하여 주행하는 전기자동차에서 예컨대 kWh 당 주행할 수 있는 거리(예, km/kWh)로 정의될 수 있는 것이다. Here, the fuel efficiency of the electric vehicle corresponds to the fuel efficiency of the internal combustion engine vehicle, and is defined as the distance that can be driven per kWh (eg, km/kWh) in an electric vehicle driven by driving a motor with electric energy stored in the battery. it can be
본 발명에서는 사용자(운전자)가 사전에 기본 정보를 입력하면 차량에서 시스템 내부적으로 자동 연산하여 최적의 경로와 충전 장소, 소요 시간, 구간별 차량 정보 등을 사용자에게 제공하는 스케쥴링이 가능하므로 운전자 편의성을 증대시킨다.In the present invention, when a user (driver) inputs basic information in advance, the vehicle automatically calculates internally in the system to provide the user with the optimal route, charging location, required time, and vehicle information for each section. increase
특히, 본 발명에서는 전기자동차의 운행에 있어 우선 순위로 단계를 구분하여 순차적인 경로 보정이 이루어지도록 함으로써 보정된 경로로 최적의 경로를 스케쥴링하여 운전자에게 제공할 수 있고, 사용자 의지를 반영하여 경로의 종류를 선택할 수 있는 기능 등을 추가로 수행할 수 있다.In particular, in the present invention, in the operation of the electric vehicle, by classifying the steps according to priority and sequentially correcting the route, the optimal route can be provided to the driver by scheduling the corrected route, and the route can be changed by reflecting the user's will. A function for selecting a type may be additionally performed.
이하, 본 발명의 구성에 대해 도면을 참조로 설명하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 경로 스케쥴링 시스템을 나타내는 구성도이다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a route scheduling system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도시된 경로 스케쥴링 시스템은 입력부(11), 통신부(12), 경로생성부(20), 보정부(30) 및 표시부(40)를 포함할 수 있고, 이 중에서 입력부(11), 통신부(12), 경로생성부(20) 및 표시부(40)는 전기자동차에서 공지의 내비게이션 장치 또는 AVN(Audio, Video, Navigation) 시스템의 구성요소들이 될 수 있다.First, the illustrated route scheduling system may include an
여기서, 공지의 내비게이션 장치 또는 AVN 시스템에 대해 간략히 설명하면, 차량에서 사용자(운전자)가 입력부(11)를 통해 목적지 정보를 입력하면, 경로생성부(20)가 출발지에서 목적지까지의 경로를 탐색 및 생성하고, 생성된 경로를 표시부(40)를 통해 표시하여 사용자에게 제공한다.Here, in brief description of the well-known navigation device or AVN system, when a user (driver) inputs destination information through the
이때, 공지의 내비게이션 장치 또는 AVN 시스템에서는 복수의 경로를 탐색 및 생성하여 표시부(40)를 통해 표시할 수 있고, 사용자는 표시부(40)에 표시된 복수의 경로 중 안내받고자 하는 하나의 경로를 선택할 수 있다.In this case, a known navigation device or AVN system may search for and generate a plurality of routes and display them through the
결국, 공지의 내비게이션 장치 또는 AVN 시스템에서는 사용자가 경로를 선택하는 것에 의해 출발지로부터 목적지까지의 경로가 최종 설정될 수 있다. As a result, in a known navigation device or AVN system, a route from a source to a destination may be finally set by a user selecting a route.
이와 같이 사용자는 생성된 복수의 경로 및 자신이 선택한 경로, 그리고 경로와 관련된 여러 정보들을 표시부(40)를 통해 확인할 수 있다.As described above, the user can check the plurality of generated paths, the path selected by the user, and various information related to the path through the
또한, 내비게이션 장치 또는 AVN 시스템에서는 출발지에서 목적지까지의 경로가 설정된 후 설정된 경로로 차량 주행이 이루어질 수 있도록 현재의 차량 위치 정보에 기초하여 경로 안내를 수행하게 된다.In addition, the navigation device or AVN system performs route guidance based on current vehicle location information so that a route from a departure point to a destination is set and then the vehicle travels on the set route.
한편, 경로 스케쥴링 시스템에서 상기 통신부(12)는 GPS 신호를 수신하기 위한 GPS 수신기(13)와, 차량 외부 시스템에서 제공되는 각종 실시간 정보와 환경 정보들을 수신할 수 있는 차량 내 통신장치를 포함하는 것일 수 있다.Meanwhile, in the route scheduling system, the
상기 GPS 신호는 현재의 차량 위치에 관한 실시간 정보를 취득하는데 이용된다. The GPS signal is used to obtain real-time information about the current vehicle location.
그리고, 상기 외부 시스템에서 제공되는 실시간 정보로는 경로와 관련된 여러 정보들, 예를 들면 경로상 도로 차속, 경로상 위치의 외기온도를 포함할 수 있다.In addition, the real-time information provided from the external system may include various pieces of information related to a route, for example, a vehicle speed on a route and an outdoor temperature of a location on the route.
여기서, 경로상 도로 차속은 외부 시스템에서 실시간으로 제공하는 경로상 주행도로의 평균 차속인 교통 차속이 될 수 있다.Here, the on-path vehicle speed may be a traffic vehicle speed that is an average vehicle speed of the on-path driving road provided in real time by an external system.
또한, 상기와 같은 과정에서 내비게이션 장치 또는 AVN 시스템에서는 표시부(40)를 통해 경로 안내를 위한 정보를 표시하며, 프로그램을 통해 정보 입력, 경로 탐색, 생성 및 설정, 경로 안내를 위한 각 구성부의 동작이 제어된다.In addition, in the process as described above, the navigation device or AVN system displays information for route guidance through the
한편, 본 발명에서는 경로생성부(20)에서 현재의 차량 위치인 출발지로부터 사용자가 입력한 목적지까지의 경로가 생성 및 확정되고 나면, 상기 생성 및 확정된 경로와 그 경로에 관련된 정보들이 보정부(30)로 전달된다.On the other hand, in the present invention, after the route from the departure point, which is the current vehicle location, to the destination input by the user is generated and confirmed in the
이에 보정부(30)에서는 경로 정보와 함께 차량에서 수집되는 여러 정보들을 이용하여 경로상의 전비를 보정하고, 보정된 전비에 기초하여 경로를 실시간으로 보정하게 된다.Accordingly, the
이렇게 보정부(30)에서 보정된 경로는 표시부(40)를 통해 예상 최적 경로로 표시되어 안내된다.The path corrected by the
그리고, 본 발명에서 운전자가 입력부(11)를 통해 보정 항목을 선택할 수 있고, 선택된 보정 항목에 한하여 전비 및 경로의 보정이 이루어지도록 할 수 있다.Further, in the present invention, the driver may select a correction item through the
즉, 본 발명에서는 운전자가 보정 항목을 선택하고 나면, 보정부(30)가 선택된 보정 항목에 한하여 전비 및 경로의 보정을 수행할 수 있는 것이며, 이를 위해 보정부(30)는 운전자가 선택한 보정 항목에 대해 보정을 실시하기 위한 필요 정보를 입력받도록 구비될 수 있다.That is, in the present invention, after the driver selects the correction item, the
본 발명의 경로생성부(20)에서 경로를 생성하는데 이용되는 정보는, 사용자(운전자)가 입력부(11)를 통해 입력하는 사용자 입력 정보들, 즉 차량의 상하차 중량, 경로 지점, 충전장소, 충전량(kWh), 충전효율(%), 도착 시점의 배터리 잔존 SOC(state of charge) 등 정보를 포함할 수 있다.The information used to generate a route in the
또한, 보정부(30)에서 보정을 위해 이용되는 정보는, 외부 시스템에서 통신부(12)를 통해 수신되는 정보로서 경로와 관련된 여러 정보들, 즉 경로상 도로 차속, 경로상 위치의 외기온도 정보를 포함할 수 있고, 이에 더하여 경로상 도로 차속에 따른 주행 소모 전력(차량 주행을 위한 전기소모량)을 더 포함할 수 있다.In addition, the information used for correction by the
또한, 보정부(30)에서 보정을 위해 이용되는 정보는 배터리 온도와 주행 부하 정보 등을 더 포함할 수 있다. In addition, the information used for correction by the
여기서, 외기온도는 경로상 정해진 간격의 각 위치에서 예상 통과시간대의 예측되는 외기온도로서, 외부 시스템으로부터 제공되는 정보일 수 있고, 차량에서 외부 시스템으로부터 제공되는 외기온도 정보를 통신부(12)를 통해 수신하여 보정에 이용한다.Here, the outside air temperature is the predicted outside air temperature of the expected passage time at each location at a predetermined interval on the route, and may be information provided from an external system, and the outside air temperature information provided from the external system in the vehicle is transmitted through the
상기 정보들은 입력부(11)나 통신부(12)를 통해 경로생성부(20)에 입력된 뒤 경로생성부(20)에서 보정부(30)로 입력 및 전달될 수 있으며, 또는 보정부(30)가 경로생성부(20)를 거치지 않고 입력부(11)나 통신부(12), 차량 네트워크를 통해 직접 필요한 정보들을 입력받도록 구비될 수도 있다.The information may be input to the
한편, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 경로 스케쥴링 과정을 개략적으로 나타낸 도면으로, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a route scheduling process according to an embodiment of the present invention, which will be described with reference to the following.
먼저, 차량의 내비게이션 장치 또는 AVN 시스템에서 사용자(운전자)가 입력부(11)를 통해 목적지를 입력하면, 입력된 목적지 정보가 경로생성부(20)로 전달된다.First, when a user (driver) inputs a destination through the
또한, 경로생성부(20)에서는 GPS 수신기(13)를 통해 수신된 GPS 신호로부터 현재의 차량 위치(출발지)를 결정한 뒤, 주행 경로 생성 및 제공을 위한 링크(link) 정보와 노드(node) 정보를 포함하는 도로맵을 이용하여 출발지에서 목적지까지의 경로를 탐색한다.In addition, the
이때, 경로생성부(20)는 출발지에서 목적지까지 복수의 경로를 탐색 및 생성할 수 있고, 생성된 복수의 경로 중 하나를 선정하여 보정부(30)에 제공할 수 있다.In this case, the
상기 경로생성부(20)는 운전자가 입력부(11)를 통해 입력한 사용자(운전자) 입력 정보들, 즉 경로를 탐색 및 생성하는데 이용될 수 있는 사용자 의지 정보로서, 상하차 중량, 경로 지점, 충전장소, 충전량(kWh), 충전효율(%), 도착 시점의 배터리 잔존 SOC(state of charge) 등 정보를 입력받을 수 있다.The
그 밖에 외부 시스템에서 통신부(12)를 통해 수신되는 정보로서 경로와 관련된 정보들, 즉 경로상 도로 차속과 경로상 위치의 외기온도 정보를 입력받을 수 있고, 이에 더하여 경로상 주행을 위한 소모 전력(전기소모량), 배터리 온도, 주행 부하 정보 등을 입력받을 수 있다. In addition, as information received from the external system through the
또한, 상기 경로생성부(20)는 생성된 경로 및 그와 관련된 정보를 보정부(30)에 제공할 수 있고, 상기 보정부(30)에서는 경로생성부(20)로부터 보정에 필요한 정보들을 입력받아 경로 보정을 진행할 수 있다.Also, the
이때, 정해진 우선순위에 따라 경로 보정이 진행될 수 있고, 경로 보정 동안 전비 보정 등이 실시될 수 있다.In this case, path correction may be performed according to a predetermined priority, and fuel efficiency correction may be performed during path correction.
좀 더 상세히 설명하면, 먼저 경로생성부(20)에서는 목적지 정보(및 경유지 정보), GPS 신호로부터 얻어진 현재의 차량 위치 정보, 그리고 사용자가 입력부(11)를 통해 입력한 사용자 의지 정보를 이용하여 사용자 의지가 반영된 경로를 선 확정한 후 잔여 경로를 탐색한다.In more detail, first, the
여기서, 사용자 의지 정보는 사용자가 배터리 충전을 희망하는 충전소(충전 희망 위치), 그리고 배터리에 대한 희망 충전량(kWh), 충전효율(%), 도착 시점의 잔존 SOC(%) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 사용자가 이들 정보를 입력부(11)를 통해 입력할 경우 경로생성부(20)가 이들 정보를 전달받아 경로를 탐색 및 생성하는데 이용하게 된다. Here, the user's will information includes at least one of a charging station at which the user desires to charge the battery (the desired charging location), and the desired amount of charge (kWh) for the battery, the charging efficiency (%), and the remaining SOC (%) information at the time of arrival. When the user inputs these information through the
예를 들어, 경로생성부(20)는 사용자가 배터리를 충전하고자 하는 충전소 및 희망 충전량, 충전효율을 확정하고, 도착 시점의 잔존 SOC를 입력하면, 이 입력된 사용자 의지 정보로부터 경로를 탐색 및 생성하고 사용자 의지가 반영된 경로를 확정한 후 잔여 경로를 탐색한다.For example, the
이때, 경로생성부(20)는 충전소에서 도착지까지 차량 주행을 위해 필요한 배터리 예측 사용량보다 충전소에서의 충전량이 더 큰 조건을 우선순위로 반영하여 경로를 선정할 수 있다.In this case, the
또한, 경로 선정 후 필요한 경우, 보정부(30)가 경로생성부(20)에서 정보들을 전달받아 충전소 및 도착지의 위치, 그리고 충전소에서 도착지까지의 거리와 배터리 예측 사용량, 도착 시점의 잔존 SOC 정보에 기초하여 경로를 새로이 탐색하여 경로생성부(20)에서 선정된 경로를 보정하도록 할 수 있다.In addition, if necessary after selecting a route, the
또한, 경로 선정 후 필요한 경우, 보정부(30)가 경로생성부(20)에서 필요한 정보들을 전달받아 충전소에서 도착지까지의 거리와 배터리 예측 사용량, 도착 시점의 잔존 SOC 정보에 기초하여 운전자가 입력한 충전량을 보정하도록 할 수도 있다.In addition, if necessary after selecting a route, the
이때, 충전량의 보정이 이루어지고 나면, 보정부(30)에서는 충전소에서 실제 보정된 충전량만큼의 배터리 충전이 이루어질 수 있도록 안내하여 충전량을 조정할 수 있다.At this time, after the charging amount is corrected, the compensating
차량 주행 동안 최소 SOC를 확보할 수 있고 저 SOC 상태의 출력 성능 확보가 보장될 수 있으며 도착지까지 주행을 완료할 수 있는 수준이 되도록 충전량을 보정할 수 있다.The minimum SOC can be secured while the vehicle is driving, the output performance in a low SOC state can be guaranteed, and the charging amount can be corrected to a level that can complete the driving to the destination.
만약, 충전소에서 불필요하게 충전량을 늘린다면 충전효율이 낮아질 것이며, 따라서 불필요한 충전량을 줄여 충전비용을 낮추고 충전효율을 높일 필요가 있다.If the charging amount is unnecessarily increased at the charging station, the charging efficiency will be lowered. Therefore, it is necessary to reduce the unnecessary charging amount to lower the charging cost and increase the charging efficiency.
기본적으로 차량의 배터리 측면에서 낮은 SOC 영역에서 주행하는 것은 배터리 충전효율과 배터리 내구 측면에 있어 유리하다.Basically, in terms of the vehicle's battery, driving in a low SOC region is advantageous in terms of battery charging efficiency and battery durability.
예를 들면, 충전소에서 배터리를 80 ~ 100%만큼 충전하는 시간보다 60 ~ 80%만큼 충전하는 시간이 더 짧고 배터리를 충전하는데 시간이 덜 소요되는 것이며, 경로상 불필요하게 높은 SOC를 유지하거나 충전소에서 충전량이 불필요하게 많아지는 것은 충전시간 및 충전효율에 있어 불리하게 작용한다.For example, charging a battery to 60-80% is shorter than it takes to charge a battery to 80-100% at a charging station, and it takes less time to charge a battery, maintaining an unnecessarily high SOC along the way or at a charging station. Unnecessarily increasing the charging amount adversely affects charging time and charging efficiency.
또한, 충전효율이 좋다는 것은 동일한 금액으로 많은 에너지를 충전할 수 있다는 것을 의미하고, 절약을 의미하기도 하는바, 본 발명에서는 낮은 영역의 SOC에서 차량을 주행하는 것을 보정 로직의 기반으로 한다.In addition, good charging efficiency means that a lot of energy can be charged with the same amount of money and also means saving. In the present invention, driving the vehicle in a low SOC is the basis of the correction logic.
본 발명에서는 사용자 의지가 개입되므로 보정 사항에 변화를 줄 수 있는데, 예를 들면. 보정 후 계산 시 배터리를 13kWh만큼 충전해야 도착지까지 완주가 가능한 경로에 운전자가 사용자 의지 설정으로 충전소에서 10kWh를 충전하기를 희망한다면 차량이 도착지까지 도착이 불가하고, 잔존 SOC도 달성하기 어렵다. In the present invention, since the user's will is intervened, correction items can be changed, for example. When calculating after calibration, if the driver wishes to charge 10kWh at the charging station by setting the user's will on a route that requires charging the battery as much as 13kWh to complete the journey to the destination, the vehicle cannot arrive at the destination and it is difficult to achieve the remaining SOC.
이에 따라 사용자 의지를 개입하나(예, 10kWh 입력), 사용자가 입력한 충전량을 도착지까지의 배터리 예측 사용량보다 큰 값이 되도록, 즉 도착 가능한 최소한의 충전량보다 큰 값(13kWh 이상)이 되도록 보정한다.Accordingly, the user's will is intervened (eg, input 10 kWh), but the amount of charge input by the user is corrected so that it becomes a value greater than the predicted battery usage to the destination, that is, a value greater than the minimum charge amount that can be reached (over 13 kWh).
이와 같이 사용자의 의지가 개입될 경우, 즉 충전소, 충전량, 충전효율, 잔존 SOC 등의 사용자 의지 정보가 입력부(11)를 통해 입력될 경우, 보정부(30)에서는 이들 변수를 만족하는 조건을 탐색하여 스케쥴링을 진행하며, 사용자 의지를 반영하여 경로의 선 확정 후 잔여 경로 탐색을 진행하게 된다.In this way, when the user's will is intervened, that is, when user will information such as charging station, charging amount, charging efficiency, and remaining SOC is input through the
그리고, 보정부(30)에서는 수신된 정보를 기반으로 하여 정해진 우선순위에 따라 경로를 보정하고, 각 우선순위 부여에 따른 최종 경로 선정이 이루어진다.Then, the
본 발명의 실시예에서, 상기 보정부(30)에서의 경로 보정은 페일세이프티 측면의 보정 과정, 전비 측면의 보정 과정, 그리고 금액 측면의 보정 과정을 포함한다.In an embodiment of the present invention, the path correction in the
이 중에서 페일세이프티 측면의 보정은 외기온도와 배터리 온도에 따른 차량 출력 제한으로 인해 주행 불가 발생의 가능성이 있으므로 이를 고려하여 최소 확보 SOC를 결정하는 과정을 포함한다. Among them, the correction of the fail safety aspect includes the process of determining the minimum secured SOC in consideration of the possibility that driving may not be possible due to the vehicle output limitation according to the outside temperature and the battery temperature.
본 발명의 경로 스케쥴링에서는 상기 배터리 온도로서 센서 검출 정보가 아닌 예측되는 배터리 온도, 즉 미래의 배터리 상태를 예측할 수 있는 시뮬레이션을 통해 얻어진 예측 온도를 사용하는 것이 더 바람직하다.In the route scheduling of the present invention, it is more preferable to use the predicted battery temperature, that is, the predicted battery temperature obtained through simulation capable of predicting the future battery state, rather than the sensor detection information as the battery temperature.
여기서, 시뮬레이션을 통해 배터리 온도를 예측하는 것은 배터리 제조 업체 등에서 널리 시행하고 있는 것이고, 시뮬레이션을 통해 얻어진 배터리 예측 온도 및 그 사용은 공지의 기술 사항이다. Here, predicting the battery temperature through simulation is widely implemented by battery manufacturers and the like, and the predicted battery temperature obtained through simulation and its use are known technical matters.
이때, 외부 시스템에서 통신부(12)를 통해 수신된 경로상의 외기온도 정보와 배터리 예측 온도를 기반으로 출력 맵을 활용하여 저 SOC 상태에서의 출력 성능을 확보할 수 있는 최소 확보 SOC 보정을 수행한다.At this time, the minimum secured SOC correction that can secure the output performance in the low SOC state is performed by utilizing the output map based on the external temperature information on the path received through the
보다 상세하게는, 페일세이프티 측면의 보정 과정에서는 외기온도, 배터리 예측 온도, 예측되는 경로 이동시간, 경로상의 도로구배와 차속, 차량 정보에 기초하여 최소 확보 SOC 보정, 즉 도착지까지의 차량 주행이 가능한 최소 SOC 확보를 위한 경로 보정을 수행한다.More specifically, in the fail-safety correction process, the minimum secured SOC correction based on the outside air temperature, battery predicted temperature, predicted route travel time, road gradient and vehicle speed on the route, and vehicle information, that is, vehicle driving to the destination is possible. Path correction is performed to secure the minimum SOC.
여기서, 차량 정보는 차량 중량, 차량 구동계 효율, 차량의 감속비 정보를 포함할 수 있다.Here, the vehicle information may include vehicle weight, vehicle drivetrain efficiency, and reduction ratio information of the vehicle.
이러한 최소 확보 SOC 보정 과정에서 외기온도와 배터리 온도에 따른 배터리 가용 출력이 구해질 수 있고, 도로구배와 차량 중량을 통해 소모되는 요구출력을 계산할 수 있으며, 보다 구체적으로는 요구출력은 아래의 식 (1)로부터 계산될 수 있다. In this minimum secured SOC correction process, the available battery output according to the outside temperature and the battery temperature can be obtained, and the required power consumed through the road gradient and the vehicle weight can be calculated. ) can be calculated from
휠단 요구토크(Nm) ×2π×모터 속도(rpm)/60 = 요구출력(W) (1)Required torque at wheel end (Nm) ×2π×Motor speed (rpm)/60 = Required power (W) (1)
위에서 배터리 SOC가 낮은 영역에서 차량이 주행하는 것은 배터리 충전효율과 배터리 내구 측면에서 유리함이 있고, 따라서 본 발명에서 낮은 영역의 SOC로 차량이 주행할 수 있도록 하는 것을 보정 로직의 기반으로 한다는 점을 설명하였다.Above, it is explained that driving a vehicle in an area with a low battery SOC has advantages in terms of battery charging efficiency and battery durability, and therefore, in the present invention, enabling the vehicle to drive with an SOC of a low area is the basis of the correction logic. did.
그러나, 배터리 SOC를 너무 낮게 하여 주행할 경우 차량의 토크가 낮아지는 문제도 존재하므로, 보정부에서는 도 3과 같은 맵 형태의 설정 데이터를 이용하여 경로상 주행시 예측되는 배터리 온도 및 요구출력 제한치로부터 최소 확보 SOC를 결정할 수 있다.However, since there is also a problem that the torque of the vehicle is lowered when driving with the battery SOC too low, the compensator uses the setting data in the form of a map as shown in FIG. It is possible to determine the secured SOC.
도 3의 맵 데이터는 배터리 온도와 배터리 SOC(잔존 SOC)에 따라 요구출력 제한치(방전 파워)(kW)가 맵핑되어 있는 것으로, 세로축은 배터리 온도를, 가로축은 배터리 SOC를 나타낸다.In the map data of FIG. 3 , the required output limit value (discharge power) (kW) is mapped according to the battery temperature and the battery SOC (remaining SOC), and the vertical axis indicates the battery temperature and the horizontal axis indicates the battery SOC.
요컨대, 적정의 배터리 SOC 영역에서 차량이 주행할 경우, 차량이 주행 가능한 토크 영역에 들어있을 수 있고, 충전효율도 높일 수 있는 것이며, 잔존 SOC가 낮을수록 차량 최대 토크가 낮아지고(외기온도가 낮을수록 낮아짐), 잔존 SOC 낮을수록 충전효율이 증가하는 경향을 나타낸다.In other words, when the vehicle is driven in the appropriate battery SOC range, the vehicle can be in the drivable torque range and the charging efficiency can be increased, and the lower the residual SOC, the lower the vehicle's maximum torque (the lower the outdoor temperature is, the lower the vehicle's maximum torque is). The lower the residual SOC, the higher the charging efficiency tends to be.
전기자동차는 기본적으로 배터리의 출력으로 주행을 위한 차량 토크가 결정되고, 배터리의 출력은 외기온도와 SOC에 따라 결정이 된다.In an electric vehicle, the vehicle torque for driving is basically determined by the output of the battery, and the output of the battery is determined according to the outdoor temperature and SOC.
선택된 경로 정보(경로상의 도로 차속(교통 차속), 외기온도 등)를 통해 배터리 시뮬레이션을 실시하여 배터리의 출력 상태를 예측할 수 있으며, 페일세이프티 보정 과정에서는 낮은 SOC 영역(충전효율이 높은 영역)에서 주행할 수 있도록 하면서 요구 토크를 만족시킬 수 있도록 한다.Battery simulation can be carried out based on the selected route information (road vehicle speed (traffic vehicle speed), outdoor temperature, etc.) to predict the battery’s output state. In the fail-safety correction process, driving in a low SOC area (high charging efficiency) to satisfy the required torque.
다음으로, 전비 측면의 보정 과정은 경로 정보 또는 차량 정보를 기반으로 전비 및 경로를 보정하는 과정으로, 여기서 경로 정보는 환경 정보인 외기온도(외부 시스템에서 통신부를 통해 수신된 경로상의 외기온도 정보임), 경로상 도로 차속, 및 경로상 도로구배 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있고, 차량 정보는 차량 중량을 포함하는 것일 수 있다.Next, the calibration process in terms of fuel efficiency is a process of correcting fuel efficiency and route based on route information or vehicle information, where route information is environmental information, outside air temperature (outside air temperature information on the route received through the communication unit from the external system) ), a vehicle speed on a route, and a road gradient on a route may be included, and the vehicle information may include a vehicle weight.
이중에서 외기온도는 외부 시스템에서 제공하는 경로상 각 위치별 예상 통과시간대의 예측 외기온도이고, 경로상 도로 차속은 외부 시스템에서 실시간으로 제공하는 경로상 도로의 평균 차속인 교통 차속이 될 수 있다.Among them, the outside air temperature may be the predicted outside air temperature of the expected passage time for each location on the route provided by the external system, and the vehicle speed on the route may be the traffic vehicle speed that is the average vehicle speed of the road on the route provided in real time by the external system.
그리고, 출발지에서 목적지까지의 경로가 구해지면, 경로상에 위치하는 도로의 구배 정보가 취득될 수 있으며, 이는 도로맵으로부터 취득되거나 외부 시스템에서 통신을 통해 제공될 수 있다. And, when the route from the starting point to the destination is obtained, information on the slope of the road located on the route may be obtained, which may be obtained from a road map or provided through communication in an external system.
결국, 보정부(30)에서는 상기 정보들을 반영하여 경로별 전비 보정 결과를 도출할 수 있다. As a result, the
즉, 보정부(30)에서는 성기 정보들을 기반으로 전비 측면의 경로 보정을 수행할 수 있는데, 차량이 경로를 따라 주행할 때 환경조건인 외기온도, 차속, 도로구배, 차량 중량에 따른 주행 부하의 변화가 나타날 것이므로, 이러한 주행 부하의 변화가 실시간으로 반영될 수 있도록 외기온도, 도로 차속, 도로구배, 차량 중량을 기초로 전비를 보정하고, 보정된 전비를 기초로 경로를 보정한다. That is, the
좀 더 구체적으로 설명하면, 전기자동차에서는 환경 측면의 조건인 외기온도에 반비례하여 구동계 저항이 증가하고, 구동계 저항이 증가하면 주행부하가 증가하게 되어 전비 변화가 나타난다.More specifically, in an electric vehicle, the drive system resistance increases in inverse proportion to the external temperature, which is an environmental condition, and when the drive system resistance increases, the driving load increases and fuel efficiency changes appear.
이에, 본 발명에서는 외기온도 변화에 따른 주행부하 변화를 고려한 보정이 이루어지도록 하는데, 보정부(30)에서 외기온도에 따른 보정 팩터 값이 구해지면, 이 보정 팩터 값을 이전의 전비에 곱하여 전비를 보정할 수 있다.Accordingly, in the present invention, the correction is made in consideration of the change in the driving load according to the change in the outdoor temperature. When the correction factor value according to the outdoor temperature is obtained in the
도 4는 외기온도에 따른 전비 보정 팩터가 구해지는 예를 나타낸 것으로, 외기온도(x)에 따른 보정 팩터(y)가 설정된 예를 보여주고 있다. 4 shows an example in which the fuel efficiency correction factor is obtained according to the outdoor temperature, and shows an example in which the correction factor (y) according to the outdoor temperature (x) is set.
구체적으로, 보정부(30)에서 미리 정해진 수식에 의해 외기온도로부터 보정 팩터가 구해질 수 있고, 이전 결정된 전비에 외기온도로부터 구해진 팩터 값을 곱하여 전비를 보정할 수 있다.Specifically, a correction factor may be obtained from the outdoor temperature by a predetermined formula in the
또한, 도 5와 같은 테이블로부터 경로상 도로 차속에 해당하는 전기소모량 보정 팩터(1~9)가 구해질 수 있는데, 도 5의 테이블에서 차속(km/h)을 전기소모량(kW)으로 나누면 전비(km/kWh)가 구해질 수 있고, 전비를 계산하기 위한 전기소모량은 도로 차속에 따라 결정되는 전기소모량 보정 팩터에 의해 보정된 값이 사용된다.In addition, the electric consumption correction factors 1 to 9 corresponding to the road vehicle speed on the route can be obtained from the table as shown in FIG. 5. In the table of FIG. 5, when the vehicle speed (km/h) is divided by the electricity consumption (kW), the fuel efficiency (km/kWh) may be obtained, and a value corrected by an electricity consumption correction factor determined according to a road vehicle speed is used as the amount of electricity consumption for calculating fuel efficiency.
이에 전기소모량 보정 팩터를 곱하여 보정한 전기소모량을 이용하여 도로 차속으로부터 보정된 전비를 결정하면, 전비를 도로 차속에 따른 보정 팩터로 보정하는 효과를 얻을 수 있다.If the corrected fuel efficiency is determined from the road vehicle speed using the corrected electric consumption by multiplying the electric consumption amount correction factor, the effect of correcting the fuel efficiency with the correction factor according to the road vehicle speed can be obtained.
이 전비에 외기온도에 따른 보정 팩터 값을 곱하여 전비 보정이 이루어질 수 있고, 나아가 도로구배에 따른 위치에너지 가감 등의 방법으로 추가 발생 주행부하 연산 및 추가 전비 보정이 이루어질 수 있으며, 마찬가지로 차량 중량에 따른 보정 팩터 값 적용 등의 방법으로 추가 전비 보정이 이루어질 수 있다. Fuel efficiency can be corrected by multiplying this fuel efficiency by a correction factor value according to the outdoor temperature, and further, calculation of additional generated driving load and additional fuel efficiency correction can be made by adding or subtracting potential energy according to road gradient, and similarly, according to vehicle weight Additional fuel efficiency correction may be performed by applying a correction factor value or the like.
다음으로, 보정부(30)에서는 충전시간대 및 충전소별 충전요금을 고려한 금액 측면의 보정이 수행될 수 있다.Next, the
이는 경로상에 존재하는 충전소의 충전 비용 측면을 고려하여 경로의 재설정이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 보정에 필요한 정보로는 충전소별 실시간 충전요금, 충전량, 잔존 SOC, 충전효율, 경로 거리, 경로 소요시간 정보를 포함할 수 있다.This is so that the route can be reset in consideration of the charging cost of charging stations existing on the route. The information required for correction includes real-time charging rates for each charging station, amount of charge, remaining SOC, charging efficiency, route distance, and route required. It may include time information.
이때, 보정부(30)에서는 충전금액과 전비의 비교를 통해 경로를 보정하는데, 팩터를 설정하여 설정된 팩터에 기초한 충전금액과 전비의 비교를 통해 경로 보정 여부를 결정한다.At this time, the
예를 들면, 기 경로에서 보정 경로에 비해 충전금액이 과다하게 발생하는 경우 보정부(30)가 경로 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.For example, when the charging amount is excessively generated in the previous path compared to the correction path, the
즉, 기 경로와 보정 경로의 충전요금 차이에 충전요금 팩터를 곱한 충전요금 차이 값과, 기 경로와 보정 경로의 전비 차이에 전비 팩터를 곱한 전비 차이 값을 비교하여, 충전요금 차이 값이 전비 차이 값보다 큰 경우 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.That is, by comparing the difference in the charging rate by multiplying the charging rate factor by the charging rate factor between the original path and the corrected path, and the difference in fuel efficiency by multiplying the fuel efficiency difference between the existing path and the correction path by the fuel efficiency factor, the difference in charging rate is the difference in fuel consumption. If it is greater than the value, it can be set to perform a correction.
예를 들어, 충전요금 팩터는 0.3, 전비 팩터는 0.7로 설정될 수 있다.For example, the charging rate factor may be set to 0.3, and the fuel efficiency factor may be set to 0.7.
이러한 팩터 값은 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 상기 충전요금 팩터 값과 전비 팩터 값은 다양하게 튜닝 및 변경 가능하고, 사용자에 의해 조정 가능하다. These factor values are exemplary, and the present invention is not limited thereto, and the charging rate factor value and the fuel efficiency factor value can be variously tuned and changed, and can be adjusted by the user.
금액을 전비보다 우선순위로 두었을 경우 경로의 이동거리/소요시간이 길어 질 수 있으며, 마찬가지로 전비를 금액보다 우선순위로 두었을 경우 금액의 차이를 감수해야 한다. If the cost is prioritized over the cost, the travel distance/required time of the route may become longer. Similarly, if the cost is prioritized over the cost, the difference in the amount must be tolerated.
전비의 오차와 전비 팩터의 곱이 금액의 오차와 충전요금 팩터의 곱보다 높을 경우 전비를 선 반영하는 것이며, 만약 충전요금 팩터와 전비 팩터가 5:5일 경우 전비의 오차 > 충전요금의 오차와 같이 환산될 수 있다.If the product of the fuel efficiency error and the fuel efficiency factor is higher than the product of the price error and the charging rate factor, the fuel efficiency is reflected in advance. If the charging rate factor and the fuel efficiency factor are 5:5, the fuel efficiency error > charging rate error. can be converted.
즉, 전비 변동폭이 충전요금 변동폭보다 더욱 크므로 전비 방향이 유리한 것으로 판단할 수 있다.That is, it can be determined that the fuel efficiency direction is advantageous because the fuel cost fluctuation range is larger than the charging rate fluctuation range.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 경로 스케쥴링 방법에서는 차량에서 수집되는 다양한 정보들, 예컨대 외기온도나 배터리 온도 등의 환경 정보와 경로상의 도로 차속과 도로구배 등의 경로 정보, 희망 충전소 및 충전량 등의 충전 정보, 상/하차 여부나 토잉 체결 여부와 관련된 차량 정보 등 차량 전비에 영향을 주는 여러 정보들을 반영하여 최적의 경로 스케쥴링을 수행할 수 있게 된다.In this way, in the route scheduling method according to the present invention, various information collected from the vehicle, for example, environmental information such as outside air temperature or battery temperature, route information such as vehicle speed and road gradient on the route, charging information such as desired charging station and charging amount , it is possible to perform optimal route scheduling by reflecting various information that affects vehicle fuel efficiency, such as vehicle information related to whether to get on/off or whether towing is engaged.
본 발명에서 전기자동차의 주행 동안 보정부(30)에서 전술한 보정 과정을 통해 실시간으로 경로 보정을 수행하여 최적의 경로를 도출하는 경로 스케쥴링이 수행되고 나면, 그 수행 결과인 최적의 경로를 경로생성부(20)가 보정부(30)로부터 실시간으로 전달받아 표시부(40)를 통해 표시하여 운전자에게 안내한다. In the present invention, after route scheduling for deriving an optimal route by performing route correction in real time through the aforementioned correction process in the
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims Also included in the scope of the present invention.
11 : 입력부
12 : 통신부
13 : GPS 수신기
20 : 경로생성부
30 : 보정부
40 : 표시부11: input unit 12: communication unit
13: GPS receiver 20: route generator
30: correction unit 40: display unit
Claims (13)
차량에서 통신부를 통해 현재의 차량 위치를 취득하기 위한 GPS 신호, 및 차량 외부 시스템이 제공하는 정보를 수신하는 단계;
경로생성부에서 상기 입력부를 통해 입력된 정보, 및 상기 통신부를 통해 수신된 GPS 신호를 이용하여 현재의 차량 위치인 출발지에서 목적지까지의 경로를 탐색 및 생성하는 단계;
보정부가 상기 경로생성부에서 전달된 경로를 상기 입력부나 통신부를 통해 전달된 정보를 기초로 보정하여 보정된 경로를 제공하는 단계; 및
표시부가 상기 보정부에서 보정된 경로를 표시하는 단계를 포함하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
a step of a user inputting, through an input unit, predetermined information necessary for route setting and route correction, including destination information;
Receiving a GPS signal for acquiring a current vehicle location through a communication unit in the vehicle, and information provided by an external system of the vehicle;
Searching for and generating a route from a departure point to a destination, which is a current vehicle location, by using the information input through the input unit and the GPS signal received through the communication unit in the route generating unit;
providing a corrected path by correcting the path transmitted from the path generating unit by a correcting unit based on the information transmitted through the input unit or the communication unit; and
and displaying, by a display unit, the path corrected by the correction unit.
상기 보정부는 차량 외부 시스템이 제공하는 경로상 도로 차속과 경로상 위치의 외기온도, 그리고 경로상 도로 차속에 따른 전기소모량과 배터리 예측 온도, 주행 부하 정보를 기초로 상기 경로생성부에서 전달된 경로를 보정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
The method according to claim 1,
The correction unit calculates the route transmitted from the route generator based on the vehicle speed on the route, the outdoor air temperature of the location on the route, the electric consumption according to the road vehicle speed on the route, the battery predicted temperature, and the driving load information provided by the external vehicle system. A route scheduling method for an electric vehicle, characterized in that correction.
상기 입력부를 통해 입력되어 경로생성부에서 경로 생성을 위해 이용되는 정보는, 차량의 상하차 중량, 충전장소, 충전량, 충전효율 및 도착 시점의 배터리 잔존 SOC(state of charge) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
The method according to claim 1,
The information input through the input unit and used for path generation by the path generating unit includes at least one of vehicle loading and unloading weight, charging location, charging amount, charging efficiency, and remaining battery state of charge (SOC) at the time of arrival. A route scheduling method for an electric vehicle, characterized in that
상기 경로생성부는 충전소에서 도착지까지 차량 주행을 위해 필요한 배터리 예측 사용량보다 충전소에서의 충전량이 더 큰 조건을 반영하여 경로를 선정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
4. The method according to claim 3,
The route scheduling method of an electric vehicle, characterized in that the route generator selects a route by reflecting the condition that the amount of charge at the charging station is greater than the predicted amount of battery required for driving the vehicle from the charging station to the destination.
상기 보정부는 경로생성부에서의 경로 선정 후 경로생성부에서 정보를 전달받아 충전소에서 도착지까지의 거리와 배터리 예측 사용량, 도착 시점의 잔존 SOC 정보에 기초하여 운전자가 입력한 충전량을 조정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
4. The method according to claim 3,
The compensator receives information from the route generator after selecting a route in the route generator, and adjusts the amount of charge input by the driver based on the distance from the charging station to the destination, battery predicted usage, and remaining SOC information at the time of arrival. A route scheduling method for electric vehicles.
상기 보정부는 경로생성부에서의 경로 선정 후 경로생성부에서 정보를 전달받아 충전소 및 도착지의 위치, 그리고 충전소에서 도착지까지의 거리와 배터리 예측 사용량, 도착 시점의 잔존 SOC 정보에 기초하여 경로를 탐색하고 경로생성부에서 선정된 경로를 보정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
4. The method according to claim 3,
The compensator receives information from the route generator after selecting a route in the route generator, and searches the route based on the location of the charging station and destination, the distance from the charging station to the destination, the battery predicted usage, and the remaining SOC information at the time of arrival. A route scheduling method for an electric vehicle, characterized in that the route selected by the route generator is corrected.
상기 보정부는 차량 외부 시스템에서 통신부를 통해 수신된 경로상의 외기온도 정보와 배터리 예측 온도, 예측되는 경로 이동시간, 경로상의 도로구배와 도로 차속, 그리고 정해진 차량 정보에 기초하여 도착지까지의 차량 주행이 가능한 최소 SOC 확보를 위한 경로 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
The method according to claim 1,
The compensator can drive the vehicle to the destination based on the external air temperature information on the route received through the communication unit from the vehicle external system, the battery predicted temperature, the predicted route travel time, the road gradient and the vehicle speed on the route, and the determined vehicle information. A route scheduling method for an electric vehicle, comprising performing route correction to secure a minimum SOC.
상기 차량 정보는 주행 부하 정보인 차량 중량, 차량 구동계 효율 및 차량의 감속비 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
8. The method of claim 7,
The vehicle information route scheduling method for an electric vehicle, characterized in that it includes vehicle weight, vehicle drivetrain efficiency, and reduction ratio information of the vehicle, which are driving load information.
상기 보정부는 상기 전달된 정보를 이용하여 전비를 보정하고, 보정된 전비를 기초로 경로생성부에서 전달된 경로를 보정하여 보정된 경로인 예상 최적 경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
The method according to claim 1,
The correction unit corrects fuel efficiency by using the transmitted information, and corrects the path transmitted from the path generator based on the corrected fuel efficiency to provide an estimated optimal path that is a corrected path. Way.
상기 보정부는 경로 정보 또는 차량 정보를 기반으로 전비 및 경로를 보정하며,
상기 경로 정보는 차량 외부 시스템에서 통신부를 통해 수신된 경로상의 외기온도 및 경로상 도로 차속, 그리고 경로상 도로구배 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 차량 정보는 차량 중량을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
10. The method of claim 9,
The compensator corrects fuel efficiency and path based on path information or vehicle information,
The route information includes at least one of an outdoor air temperature on a route, a vehicle speed on a route, and a road gradient on a route received through a communication unit in an external vehicle system,
The vehicle information is a route scheduling method of an electric vehicle, characterized in that it includes a vehicle weight.
상기 보정부는 차량 외부 시스템에서 통신부를 통해 수신된 경로상의 외기온도로부터 보정 팩터 값을 결정하고, 상기 보정 팩터 값을 이전의 전비에 곱하여 전비를 보정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
11. The method of claim 10,
and the correction unit determines a correction factor value from the outside air temperature on the path received through the communication unit from the vehicle external system, and corrects the fuel efficiency by multiplying the correction factor value by the previous fuel efficiency.
상기 보정부는 경로상 도로 차속에 해당하는 전기소모량 보정 팩터를 결정하고, 도로 차속에 해당하는 전기소모량을 상기 결정된 전기소모량 보정 팩터를 이용하여 보정한 뒤, 도로 차속을 상기 보정된 전기소모량으로 나누어 보정된 전비를 결정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
11. The method of claim 10,
The correction unit determines an electricity consumption correction factor corresponding to the speed of the road vehicle on the route, corrects the electricity consumption corresponding to the road vehicle speed using the determined electricity consumption correction factor, and divides the road vehicle speed by the corrected electricity consumption. A route scheduling method for an electric vehicle, characterized in that determining the fuel efficiency.
상기 보정부는 충전소별 실시간 충전요금 및 충전량, 잔존 SOC, 충전효율, 경로 거리, 경로 소요시간 정보를 이용하여 충전시간대 및 충전소별 충전요금을 고려한 금액 측면의 경로 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 경로 스케쥴링 방법.
The method according to claim 1,
The compensating unit uses real-time charging rate and charging amount for each charging station, remaining SOC, charging efficiency, path distance, and path required time information to perform path correction in terms of amount in consideration of charging time period and charging rate for each charging station. of route scheduling methods.
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WO2023096227A1 (en) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 주식회사 티비유 | Method for providing recommended charging path, charging station information provision server for performing same, and charging station information provision application for providing recommended charging path |
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