KR20220062490A

KR20220062490A - 전기 자동차와 전력을 주고받기 위한 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20220062490A
Application number: KR1020227003855A
Authority: KR
Inventors: 오로스카나 베파리
Original assignee: 아이피에프티 퓨얼즈 리미티드
Priority date: 2019-07-04
Filing date: 2020-07-03
Publication date: 2022-05-17
Also published as: WO2021001662A1; CA3145157A1; US20220219558A1; EP3994027A1; MX2022000255A; GB201909650D0; AU2020300839A1; GB2585376B; GB2585376A; JP2022538498A

Abstract

전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하기 위한 장치 및 그 제어 방법
전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하기 위한 장치는 전기 자동차의 제2 커넥터와 결합 가능한 제1 커넥터, 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하는 전원 회로, 제1 커넥터에 대한 제2 커넥터의 현재 위치를 감지하도록 마련된 하나 이상의 센서, 제1 커넥터의 위치를 조정하도록 마련된 조정 메커니즘, 제2 커넥터에 대한 제1 커넥터의 현재 위치를 나타내는 정보를 상기 하나 이상의 센서로부터 수신하고, 하나 이상의 센서로부터 수신된 정보에 따라 제1 커넥터를 제2 커넥터와 정렬하는 데 필요한 조정을 판단하며, 판단된 조정에 따라 조정 메커니즘을 제어하여 제1 및 제2 커넥터를 정렬하고, 정렬되면 제1 및 제2 커넥터를 결합하는 제어부를 포함한다. 제1 커넥터는 전기 자동차가 주차될 수 있는 공간 아래에 배치되기 때문에 소형이고 눈에 거슬리지 않는 차량 충전 장치를 제공할 수 있다.

Description

전기 자동차와 전력을 주고받기 위한 장치 및 그 제어 방법

본 발명은 전기 자동차와 전력을 주고받는 전송 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

전기 자동차는 가솔린이나 디젤 엔진과 같은 다른 추진 형태에 의존하는 자동차보다 친환경적인 대안을 제공할 수 있다. 최근 수 년 동안 전기 자동차의 인기가 크게 높아졌다. 하지만, 일부 소비자들의 경우 전기자동차의 배터리를 충전할 수 있는 충전소의 확보에 대한 우려로 전기자동차 도입을 주저할 수 있다.

종래 충전소들의 단점 중 하나는 관련 하드웨어를 수용하는 설비(cabinet)로서, 일반적으로 기존 휘발유 또는 디젤 펌프와 크기가 비슷하다. 도시 환경에서는 예를 들어, 좁은 주변 도로들과 같이 보도 공간(kerbside space)이 제한된 지역에 충전소를 설치하는 것이 불가능할 수 있다. 이러한 단점은 주택 소유자와 관계 기관이 새로운 충전소를 설치하는 데 어려움을 줄 수 있으며, 이는 결국 전기 자동차의 광범위한 보급을 지연시킬 수 있다.

본 발명은 이러한 맥락에서 이루어진다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전달하기 위한 장치가 제공될 수 있으며, 이 장치는 전기 자동차의 제2 커넥터와 결합 가능하며, 전기 자동차가 주차될 수 있는 공간 아래에 배치되는 제1 커넥터; 상기 제1 커넥터에 대한 상기 제2 커넥터의 현재 위치를 감지하도록 마련된 하나 이상의 센서; 상기 제1 커넥터의 위치를 조정하도록 마련된 조정 메커니즘; 상기 제2 커넥터에 대한 상기 제1 커넥터의 현재 위치를 나타내는 정보를 상기 하나 이상의 센서로부터 수신하고, 상기 하나 이상의 센서로부터 수신된 정보에 따라 상기 제1 커넥터를 상기 제2 커넥터와 정렬하는 데 필요한 조정을 판단하며, 상기 판단된 조정에 따라 상기 조정 메커니즘을 제어하여 상기 제1 및 제2 커넥터를 정렬하고, 정렬되면 상기 제1 커넥터와 제2 커넥터를 결합하여 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하기 위한 전기적 연결을 수행하는 제어부; 및 상기 전기적 연결을 통해 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하도록 마련된 전원 회로를 포함한다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 제어부, 전원 회로, 조정 메커니즘 및 하나 이상의 센서 중 하나 이상은 상기 전기 자동차가 주차될 수 있는 공간의 지면 아래에 마련된다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 장치는 상기 제1 커넥터가 설치되는 커넥터 하우징; 을 더 포함하고, 상기 커넥터 하우징의 최상면은 상기 전기 자동차가 주차될 수 있는 공간의 지면 높이에 또는 지면 아래에 배치된다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 하나 이상의 센서는 상기 전기 자동차가 상기 제1 커넥터 위의 공간에 위치할 때 상기 전기 자동차의 하부 이미지를 캡쳐하도록 마련된다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 제어부는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 상기 캡쳐된 이미지에서 상기 제2 커넥터의 다양한 위치에 각각 대응하는 복수의 이미지 클래스 중 하나에 상기 캡쳐된 이미지를 할당하도록 마련되고, 할당된 이미지 클래스와 관련된 저장된 미리 설정된 조정을 검색하여 필요한 조정을 판단하도록 마련된다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 장치는 상기 제1 커넥터 위의 공간에 주차되어 있는 상기 전기 자동차를 캡쳐한 이미지를 상기 전기 자동차에 전송하여, 상기 전기 자동차의 사용자가 대략적으로 상기 제2 커넥터를 상기 제1 커넥터와 정렬하는 것을 보조한다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 캡쳐된 이미지는 가시 파장, 적외선, 또는 초음파 이미지를 포함한다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 장치는 상기 조정 메커니즘의 범위를 나타내는 정보를 상기 전기 자동차에 전송하도록 마련된다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 조정 메커니즘의 범위를 나타내는 정보는 상기 제1 커넥터가 상기 조정 메커니즘에 의해 위치될 수 있는 영역을 나타내기 위해 상기 캡쳐된 이미지에 오버레이된 경계선 박스(bounding box)를 포함한다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 제2 커넥터가 상기 조정 메커니즘의 범위를 벗어나도록 상기 전기 자동차가 위치되었는지 판단하도록 마련되고, 상기 제2 커넥터가 상기 조정 메커니즘의 범위를 벗어났다고 판단될 경우 상기 조정 메커니즘에 오정렬 알림 메시지를 전송하도록 마련된다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 제1 커넥터와 제2 커넥터 사이의 경로로부터 장애물을 감지 및/또는 제거하기 위한 수단을 포함한다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 제1 커넥터는 상기 제1 커넥터를 상기 제2 커넥터와 결합시키도록 상기 제2 커넥터를 향해 제1 방향으로 연장 가능하도록 마련되고, 상기 조정 메커니즘은 상기 제1 방향에 대해 경사진 평면에서 상기 제1 커넥터를 이동시켜 상기 제1 커넥터의 위치를 조정하도록 마련된다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 전기 자동차는 차량(automobile)이다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 제1 커넥터 위의 공간에 주차된 자동차가 상기 제1 커넥터와 호환되는지 여부를 판단하고, 상기 자동차가 상기 제1 커넥터와 호환되지 않는다고 판단되면 자동으로 액션을 취한다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 센서에 의해 캡쳐된 이미지를 분석하여 상기 자동차가 내연 기관 차량인지를 판단하고, 상기 자동차가 내연 기관 차량이라고 판단되면 상기 제1 커넥터와 호환되지 않는다고 판단하도록 마련된다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 센서에 의해 캡쳐된 이미지에 이미지 인식 알고리즘을 적용하여 내연 기관 차량을 나타내는 하나 이상의 특징을 감지하도록 마련된다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 하나 이상의 센서는 공기의 특성을 감지하기 위한 공기 센서를 포함하고, 상기 제어부는 내연 기관 차량의 배기 가스가 나타내는 특성을 감지하는 상기 공기 센서에 의해 상기 자동차가 상기 제1 커넥터와 호환되지 않는 것으로 판단하도록 마련된다.

일 측면에 따른 일부 실시 예에서, 상기 액션은 경보를 활성화하거나; 자동으로 주차 위반 통지 발행하거나; 그리고 상기 공간에 호환되지 않는 차량이 있음을 해당 기관에 통보하는; 것 중 하나 이상을 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 일 실시 예에 따르면, 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하기 위한 장치가 제공되며, 이 장치는 컴퓨터 프로그램 명령을 저장하도록 마련된 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램 명령을 실행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서; 를 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터 프로그램 명령은 상기 장치로 하여금 전기 자동차에 배치된 제2 커넥터에 대한 제1 커넥터의 현재 위치를 나타내는 정보를 하나 이상의 센서로부터 수신하고; 이때, 제1 커넥터는 제2 커넥터와 결합될 수 있으며, 하나 이상의 센서로부터 수신된 정보에 따라 제1 커넥터를 제2 커넥터와 정렬하는 데 필요한 조정을 판단하고; 제1 및 제2 커넥터를 정렬하기 위해 판단된 조정에 따라 제1 커넥터의 위치를 조정하도록 마련된 조정 메커니즘을 제어하고; 정렬되면 제1 커넥터를 제2 커넥터와 결합하여 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하기 위한 전기적 연결을 생성하고; 전원 회로를 사용하여 상기 전기적 연결을 통해 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하도록 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 실시 예에 의하면, 전기 자동차의 제2 커넥터와 결합할 수 있으며 상기 전기 자동차가 주차될 수 있는 공간 아래에 마련되는 제1 커넥터와, 상기 제1 커넥터에 대한 상기 제2 커넥터의 현재 위치를 감지하는 하나 이상의 센서, 상기 제1 커넥터의 위치를 조정하는 조정 메커니즘, 및 상기 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하도록 마련된 전원 회로를 포함하는 전기 자동차 충전 장치의 제어 방법이 제공되며, 이 방법은 상기 제2 커넥터에 대한 상기 제1 커넥터의 현재 위치를 나타내는 정보를 상기 하나 이상의 센서로부터 수신하고, 상기 하나 이상의 센서로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 제1 커넥터를 상기 제2 커넥터와 정렬하는 데 필요한 조정을 판단하며, 상기 판단된 조정에 따라 상기 조정 메커니즘을 제어하여 상기 제1 및 제2 커넥터를 정렬하고, 정렬되면 상기 제1 커넥터를 상기 제2 커넥터와 결합하여 상기 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하기 위한 전기적 연결을 생성하며, 그리고 상기 전원 회로를 사용하여, 상기 전기적 연결을 통해 상기 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하는 것을 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 실시 예에 의하면, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 경우 상기 다른 측면에 따른 방법의 성능을 생성하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 실시 예에 의하면, 상기 또 다른 측면에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장된 비휘발성 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 제공된다.

이하 본 발명의 실시 예가 첨부 도면들을 참조하여 일례로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차로부터 또는 전기 자동차로 전력을 전송하기 위한 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1에 도시된 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1에 도시된 장치의 제1 및 제2 커넥터를 정렬하고 결합하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 장치와 전기 자동차 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 시스템을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량이 제1 커넥터에 부적합하게 주차된 경우 자동적으로 액션을 조치하는 방법을 도시한 흐름도이다.

다음의 상세한 설명에서, 본 발명의 특정한 예시적인 실시 예만이 단순히 예시의 방식으로 도시되고 설명되었다. 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 설명된 실시 예들은 모두 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 방식으로 변경 및 수정될 수 있다. 따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 일례를 예시한 것으로 간주될 뿐 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1에는, 본 발명의 일 실시 예에 따라 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 양방향으로 전송하기 위한 장치가 도시되어 있다. 장치(100)는 전기 자동차(110)의 제2 커넥터(111)와 결합 가능하도록 마련된 제1 커넥터(101)를 포함한다. 본 실시 예에서, 전기 자동차(110)는 자동차, 예를 들어 전기 자동차이지만, 다른 실시 예에서는 항공기나 선박과 같은 다른 유형의 탈 것에 사용될 수도 있다. 장치(100)는 제2 커넥터(111)의 위치를 감지하기 위한 하나 이상의 센서(102), 조정 메커니즘(103), 하우징(104), 하우징 커버(105), 제어부(106), 및 전원 회로(107)를 더 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 커넥터(101)는 전기 자동차(110)가 주차될 수 있는 공간 밑에 배치된다. 일부 실시 예에서, 공간은 예를 들어, 장치(100)가 주차장의 표시된 주차 구역 또는 도로 가에 설치된 경우, 지면 상의 적절한 표시에 의해 경계가 정해질 수 있다. 제1 커넥터(101)는 구획 표시된 공간 내에 배치되므로, 표시(marking)는 운전자가 제1 커넥터(101) 위에 차량(110)을 주차할 때 보조하는 가이드 역할을 할 수 있다. 다른 실시 예에서, 공간은, 예를 들어 장치(100)가 사용자 집의 개인 진입로 또는 개인 차고에 설치된 경우, 표시되지 않을 수 있다.

하나 이상의 센서(102)가 제1 커넥터(101)에 대한 제2 커넥터(111)의 현재 위치를 감지하고, 제2 커넥터(111)에 대한 제1 커넥터(101)의 현재 위치를 나타내는 정보를 전송하도록 마련된다. 하나 이상의 센서(102)는 차량(110)이 제1 커넥터(101) 위의 공간에 주차하고 있거나 주차된 경우를 감지하고, 차량(110)의 존재가 감지된 경우 그 정보를 제어부(106)에 자동으로 전송하도록 마련될 수 있다. 실시 예에 따라, 제2 커넥터(111)의 위치를 감지할 수 있는 임의의 적합한 유형의 센서(102)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서(102)는 가시 파장에서 제2 커넥터(111)의 이미지를 캡쳐(촬영)하도록 마련된 카메라 및/또는 적외선 센서 또는 초음파 센서를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서, 하나 이상의 센서(102)는 전기 자동차(110)가 제1 커넥터(101) 위의 공간에 위치할 때 전기 자동차(110)의 하부 이미지를 캡쳐하도록 마련된다.

일부 실시 예에서 제2 커넥터(111) 및/또는 제2 커넥터(111)가 차량(110)에 수용되는 인클로저(enclosure)는 제2 커넥터(111) 및/또는 제2 커넥터(111)의 인클로저에 인접한 차량의 일부가 고대비(high contrast)를 제공할 수 있도록 마련되어, 제어부(106)가 하나 이상의 센서(102)에 의해 캡쳐된 이미지에서 제2 커넥터(111)의 위치를 더 쉽게 찾을 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서(102)가 가시 파장에서 이미지를 캡쳐하도록 마련되는 경우, 제2 커넥터(111) 및/또는 인클로저는 차량의 인접한 부분의 색상과 고대비를 제공하는 색상을 가질 수 있다. 다른 예로서는, 다른 색상을 사용하는 대신, 예를 들어 모양 및/또는 표면 반사율과 같이 제2 커넥터(111) 및/또는 그 인클로저의 다른 속성이 하나 이상의 센서(102)에 의해 캡쳐된 이미지에서 높은 콘트라스트(고대비)를 생성하도록 마련될 수 있다.

제어부(106)는 하나 이상의 센서(102)로부터 제2 커넥터(111)에 대한 제1 커넥터(101)의 현재 위치를 나타내는 정보를 수신하고, 하나 이상의 센서(102)로부터 수신된 정보에 따라 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(111)와 정렬하는 데 필요한 조정을 판단하도록 마련된다. 제어부(106)는 판단된 조정에 따라 제1 커넥터(101)의 위치를 조정하기 위해 조정 메커니즘(103)을 사용하여 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(101)와 정렬시킬 수 있다. 일부 실시 예에서 조정 메커니즘(103)은 제1 커넥터(101)를 하나 이상의 축을 따라 선형으로 이동시키도록 마련될 수 있고/있거나 하나 이상의 축을 중심으로 제1 커넥터(101)를 회전시키도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서 조정 메커니즘(103)은 제1 커넥터(101)가 장착되는 이동 가능한 플랫폼을 포함하고, 하나 이상의 축을 따라 플랫폼을 이동시키기 위한 작동 수단을 포함한다. 적합한 작동 수단에는 랙 및 피니언 메커니즘에 연결된 전기 모터 또는 유압 램이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 일부 실시 예에서, 조정 메커니즘은 제1 커넥터(101)를 포함하는 하우징(104)을 상승 또는 하강 및/또는 회전하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 조정 메커니즘은 승강 볼라드(rising bollard)와 유사한 방식으로 하우징(104)을 상승 또는 하강시킬 수 있다. 결합 메커니즘은 하우징(104)이 상승 위치에 있을 때 하우징(104)으로부터 연장되는 아암을 포함할 수 있다.

충전 포인트 장치(100)에 조정 메커니즘(103)을 제공함으로써, 차량(110) 상의 대응하는 커넥터(111)의 비용 및 복잡성이 감소될 수 있는데, 그 이유는 충전 포인트 장치(100)에 의해 필요한 조정이 수행될 수 있기 때문이다. 또한, 장치(100)는 차량(110) 상의 제2 커넥터(111)의 위치와 매칭되도록 제1 커넥터(101)의 위치를 조정함으로써, 제1 및 제2 커넥터(101, 111)의 오정렬을 어느 정도 보상할 수 있기 때문에, 운전자는 주차 작업을 더 쉽게 할 수 있다. 이는 차량(110)을 주차할 때 제2 커넥터(111)를 제1 커넥터(101)와 정확하게 정렬할 필요가 없기 때문이다.

서로 결합되면, 제1 및 제2 커넥터(101, 111)는 전원 회로(107)가 자동차(110)로 또는 자동차(110)로부터 전력을 전송할 수 있는 전기적 연결을 형성한다. 예를 들어, 제1 및 제2 커넥터(101, 111) 중 하나는 플러그를 포함하고, 제1 및 제2 커넥터(101, 111) 중 다른 하나는 플러그(receiving plug)에 대응하는 소켓을 포함하여, 플러그가 마찰 또는 기계적 수단을 사용하여 소켓에 유지됨으로써 안전한 연결을 제공할 수 있다. 제1 커넥터(101)는 '충전 포인트 커넥터'로 지칭될 수 있고, 제2 커넥터(111)는 '차량용 커넥터'로 지칭될 수 있다. 제어부(106)는 전원 회로를 제어하여 전기 자동차(110)으로 또는 전기 자동차(110)으로부터의 전력 전달의 속도, 시간 및 지속 시간을 제어할 수 있다. 일부 실시 예에서 제어부(106)는 하루 중 특정 시간, 예를 들면 그리드(grid)에 대한 수요가 낮거나/또는 전기 비용이 더 낮을 때에만 차량(110)에 전력을 공급하도록 전원 회로(107)를 제어할 수 있다. 반대로, 전기 비용이 더 높을 때, 일부 실시 예에서, 전원 회로(107)는 차량(110)으로부터 그리드로 전력을 전송하도록 제어될 수 있다.

제1 커넥터(101)는 제1 및 제2 커넥터(101, 111)를 결합시키기 위해 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(111) 측으로 이동시키도록 마련된 결합 메커니즘(108)에 장착된다. 결합하기 위한 적절한 메커니즘의 일례로서, 제1 커넥터(101)는 신축식 컬럼(telescoping column), 선형 액추에이터, 또는 x, y 및 z 직교 축에 대해 독립적으로 조정할 수 있는 로봇 팔(아암)을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 일부 실시 예에서, 조정 메커니즘(103)은 평면 내에서 제1 커넥터(101)를 이동시키도록 마련되고, 결합 메커니즘(108)은 조정 메커니즘(103)의 평면에 대해 경사진 방향으로 제1 커넥터(101)를 이동시키도록 마련된다. 이와 같이, 조정 메커니즘(103)과 결합 메커니즘(108)의 움직임을 결합함으로써, 제1 커넥터(101)는 공간 내에서 적어도 3 자유도로 정확하게 위치될 수 있다.

조정 메커니즘(108)을 사용하여 제1 커넥터(101)의 위치를 조정한 후, 제어부(106)는 하나 이상의 센서(102)로부터 새로운 정보를 수신하고 제1 및 제2 커넥터(101, 111)가 올바르게 정렬되었는지 확인할 수 있다. 이 후, 제1 및 제2 커넥터(101, 111)가 정렬되었다고 판단되면, 제어부(106)는 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(111)와 자동으로 결합시키도록 결합 메커니즘(108)을 제어할 수 있다.

제어부(106)는 충전이 완료되면, 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(111)로부터 자동으로 분리하도록 결합 메커니즘(108)을 제어하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차(110)는 내부 배터리의 충전 상태를 모니터링하고, 배터리가 완전히 충전되었음을 나타내는 신호를 제어부(106)에 전송할 수 있다. 일부 실시 예에서, 전기 자동차(110)은 배터리 충전량이 100% 미만의 특정 충전 임계 레벨에 도달할 때 신호를 제어부(106)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 급속 충전 모드를 선택한 경우, 전기 자동차(110)는 배터리가 특정 충전 레벨, 예를 들어 총 배터리 용량의 80% 또는 90%에 도달하면 충전 동작을 종료하라는 신호를 제어부(106)에 전송할 수 있다. 제어부(106)는 사용자 명령에 따라 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(111)로부터 분리하여 운전자가 충전 프로세스를 중단하고 그들이 선택한 시간에 여행을 지속할 수 있게 하도록 마련될 수 있다.

일부 실시 예에서, 배터리 충전 레벨이 사용자에 의해 정의된 임계 값(사용자 정의 임계 값이라고도 함)에 도달하면 충전 동작이 종료될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 현 여행의 남은 일정에 대한 적절한 충전량으로 나타낼 수 있는 수준에서 사용자 정의 임계 값을 설정할 수 있다. 일부 실시 예에서는, 배터리 충전 레벨이 현 여행의 남은 일정을 완료하는 데 필요한 배터리 충전량을 예측하도록 구성된 알고리즘에 의해 판단되는 임계 값에 도달하면 충전 동작을 종료할 수 있다. 이러한 알고리즘은 예측할 때 사용자의 예상 운전 패턴 및/또는 가장 가능성 높은 목적지와 같은 정보들을 고려하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 알고리즘은 사용자에 의해 수행된 이전 여행을 나타내는 정보 및/또는 사용자의 운전 스타일(예: 가속 및/또는 제동 속도, 코너링 스피드, 특정 속도에서 특정 기어에 대한 선호도 등)에 대해 나타내는 정보와 함께 제공될 수 있다.

본 실시 예에서, 제2 커넥터(111)(차량용 커넥터라고도 함)는 전기 자동차(111)의 하부에 배치된다. 하지만, 다른 실시 예에서 제2 커넥터(111)는 차량(111)의 다른 부분에 예를 들어, 차량(111)의 측면, 전면, 후면 또는 상단에 배치될 수 있다. 제2 커넥터(111)가 차량의 하부 외에 차량의 다른 일부에 배치되는 실시 예에서, 조정 메커니즘(103) 및/또는 결합 메커니즘(108)은 그에 따라 변경 적용될 수 있다. 예를 들어, 제2 커넥터(111)가 차량(110)의 측면에 배치되는 실시 예에서, 조정 메커니즘(103)은 제1 커넥터(101)를 차량(110) 하부로부터 수평으로 이동시키고, 제2 커넥터(111)와 동일한 높이가 될 때까지 제1 커넥터(101)를 차량(110)을 따라 수직으로 들어올리도록 구성된 로봇 팔을 포함할 수 있다. 이 후, 로봇 팔은 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(111)를 향해 수평으로 이동시켜 제1 및 제2 커넥터(101, 111)가 결합하도록 제어될 수 있다. 이 실시 예에서, 로봇 팔은 조정 메커니즘(103)과 결합 메커니즘(108)의 기능을 모두 수행하여, 별도의 결합 메커니즘(108)이 필요하지 않을 수 있다.

추가로, 일부 실시 예에서 하우징(104) 및 하나 이상의 센서(102)는 주차 공간의 일측에 배치될 수 있고, 조정 메커니즘(103)은 하우징(104)을 상승 또는 하강시키도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 조정 메커니즘은(103)은 승강 볼라드(rising bollard)와 유사한 방식을 사용하여 하우징(104)을 올리거나 내릴 수 있어, 제1 커넥터(101)는 차량(110) 옆에 나란히 위치하도록 상승된다. 조정 메커니즘(103)은 하우징(104)을 회전시켜 제1 커넥터(101)가 차량(110)과 동일한 면에 있을 수 있도록 할 수 있다. 이어서, 결합 메커니즘(108)은 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터와 결합하기 위해 하우징(104) 외부로 예를 들어, 수평 방향으로 연장할 수 있다. 이러한 실시 예는 제2 커넥터(111)가 차량(110)의 측면에 배치된 차량(110)에 특히 적합할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에서는 제어부(106), 전원 회로(107), 조정 메커니즘(103) 및 하나 이상의 센서(102)가는 지면(120)(ground level) 아래에 배치된다. 이러한 방식은, 거리의 지면(120)에서 보행자나 도로 사용자에게 방해가 되지 않기 때문에, 소형이면서 눈에 거슬리지 않는 충전 포인트 장치(100)를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 방식은 기존의 지상 전기 자동차 충전 지점에 의해 제기되었던, 시각 장애자, 노인, 장애가 있는 보행자 또는 부상을 입거나 의료 응급 상황에서 장애물 주위를 탐색하는 데 어려움을 겪는 보도 사용자와 같이 거동이 불편하거나 장애가 있는 보행자에게 특히 효과적이다. 하지만, 일부 실시 예에서는 제어부(106), 전원 회로(107), 조정 메커니즘(103) 및 하나 이상의 센서(102) 중 하나 이상이 지면 위에 배치될 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 커넥터 하우징(104)은 하우징(104)의 최상면이 전기 자동차(110)가 주차될 수 있는 공간의 지면(120)에 대응하는 높이에 또는 그 보다 아래에 있도록 배치된다. 예를 들어, 하우징(104)은 지면(120)과 같은 높이, 즉 하우징(104)의 최상면과 노면(120)이 별 어려움 없이 차량(110)이 하우징(104) 바로 위를 주행할 수 있도록 실질적으로 평평하고 평평한 표면을 제공할 수 있는 높이로 설치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 하우징(104)은 하우징(104)의 일부 또는 전체가 지면(120) 위에 있도록 설치될 수 있다. 이는, 예를 들어 지면 아래에 있는 유틸리티 서비스 또는 기타 장애물의 존재로 인해 하우징(104)을 지면 아래로 완전히 매립(recess)하는 것이 불가능한 상황에서 유리할 수 있다.

일부 실시 예에서, 차량(110)은 제2 커넥터(111)에 대해 장치(100)의 일 부 위치 예를 들어, 제1 커넥터(101), 및/또는 하우징(104), 및/또는 하우징 커버(105)의 위치를 감지하는 하나 이상의 차량 센서(112)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 차량 센서(112)로부터의 정보는 제1 및 제2 커넥터(101, 111)를 정렬을 보조하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시 예에서 차량(110)은 하나 이상의 차량 센서(112)로부터 획득된 정보를 충전 포인트 제어부(106)로 전송할 수 있다 일부 실시 예에서, 차량(110)의 제어부는 예를 들어, 자율 주차 동작 중 제1 및 제2 커넥터(101, 111)를 자동으로 정렬하는 것을 보조하기 위해 하나 이상의 차량 센서(112)로부터 획득된 정보를 사용하거나 및/또는 수동 주차 동작 중 사용자가 제1 및 제2 커넥터(101, 111)를 정렬하는 것을 보조하기 위해 하나 이상의 차량 센서(112)로부터 획득된 정보를 표시할 수 있다.

하나 이상의 차량 센서(112)가 제공되는 실시 예에서, 하나 이상의 차량 센서(112)에 의해 감지되는 장치(100)의 일부는 장치(100)의 인접한 부분과 고대비를 제공 및/또는 노면(120)의 인접한 부분과 고대비를 제공하기 위해 마련될 수 있다. 즉, 하나 이상의 차량 센서(112)에 의해 감지되는 장치(100)의 일부는 하나 이상의 차량 센서(112)로부터 캡쳐된 이미지에서 고대비를 제공할 수 있도록 마련되어, 장치(100)의 일부는 캡쳐된 이미지에서 더 쉽게 위치가 파악될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 차량 센서(112)가 가시 파장에서 이미지를 캡쳐하도록 마련될 경우, 장치(100)의 일부는 장치(100)의 인접한 부분 및/또는 노면(120)의 인접한 부분의 색상 고대비를 제공하는 색상을 가질 수 있다. 다른 예로서, 다른 색상을 사용하는 대신에, 형상 및/또는 표면 반사율과 같은 장치(100) 일부의 다른 속성이 하나 이상의 차량 센서(112)에 의해 캡쳐된 이미지에서 고대비를 생성하도록 마련될 수 있다.

본 실시 예에 따른 장치(100)는 소정의 힌지를 중심으로 피봇팅할 수 있는 하나 이상의 부품들을 갖는 하우징 커버(105)를 포함한다. 닫힌 위치에 있을 경우, 하우징 커버(105)의 하나 이상의 부품들은 먼지, 액체 또는 다른 이물질들이 하우징(104)로 들어오는 것을 방지하기 위해 밀봉 역할을 할 수 있다. 또한, 도 1에서 점선으로 표시된 바와 같이 들어 올려져 열린 위치에 있는 경우, 제1 커넥터(101)를 방해할 수 있는 먼지, 부스러기 또는 기타 물질들은 하우징 커버(105)에서 떨어져나가 제1 커넥터(101)가 제2 커넥터(111)와 결합되는 경로로부터 제거될 수 있다. 이에 따라, 하우징 커버(105)의 하나 이상의 힌지용 부품들은 제1 커넥터(101)와 제2 커넥터(111) 사이의 경로로부터 장애물을 제거하기 위한 수단으로서 활용될 수 있다.

비록 본 실시 예에서는 하우징 커버(105)가 하우징(104)에 힌지식 덮개의 형태를 가지지만, 다른 실시 예에서는 다른 형태의 커버(105)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서는 견고한 하우징 커버(105)가 슬라이딩 또는 회전 메커니즘을 사용하여 열리고 닫힐 수 있으며, 또는 셔터 형태의 유연하거나 여러 개로 분할된(segmented) 하우징 커버가 하우징(104)의 일측에 있는 드럼 또는 스핀들에 대해 하우징 커버를 롤링함으로써 개방될 수 있다.

일부 실시 예에서는 힌지식 하우징 커버(105) 대신에 또는 추가하여 장애물을 제거하기 위한 다른 수단이 마련될 수 있다. 장애물을 제거하기 위한 수단은 또한 경로 제거 메커니즘으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서 장치는 하우징(104)의 표면으로부터 물질을 제거하고 제1 커넥터(101)를 위한 경로를 깨끗이 하기 위해 하우징(104)의 표면 전체에 기체 또는 액체를 분사하기 위한 마련된 노즐 형태의 경로 제거 메커니즘을 포함할 수 있다.

도 2에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 방법은 도 1에 도시된 것과 유사한 장치에 의해 수행될 수 있다.

먼저, 단계 S201에서, 제어부(106)는 예를 들어, 제2 커넥터(111)의 위치를 보여주는 차량(110) 하부의 이미지 형태로 제2 커넥터(111)에 대한 제1 커넥터(101)의 현재 위치를 나타내는 정보를 하나 이상의 센서(102)로부터 수신한다. 이어서, 단계 S202에서, 제어부(106)는 예를 들어, 형상 인식 알고리즘을 적용하여 이미지 내에서 제2 커넥터부111)를 식별한 후 제2 커넥터(111)의 현재 위치와 알려진 기준점 사이의 오프셋을 판단함으로써, 하나 이상의 센서(102)로부터 수신된 정보에 따라 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(111)와 정렬하는 데 필요한 조정을 판단한다.

필요한 조정이 판단되면, 단계 S203에서, 제어부(106)는 판단된 조정에 따라 조정 메커니즘(103)을 제어하여 제1 및 제2 커넥터(101, 111)를 정렬한다. 이어서, 단계 S204에서, 제어부(106)는 전기 자동차(110)으로 또는 전기 자동차(110)으로부터 전력을 전달하기 위한 전기적인 연결을 만들기 위해, 커넥터(101, 111)가 정렬되면, 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(111)와 결합하도록 결합 메커니즘(108)을 제어한다. 이어서, 단계 S205에서, 전원 회로(107)는 제1 및 제2 커넥터(101, 111) 사이의 전기적 연결을 통해 전기 자동차(110)으로 또는 전기 자동차(110)으로부터 전력을 전송하기 시작한다.

상술한 바와 같이, 장치(100)에서 제2 커넥터(111)에 대한 제1 커넥터(101)의 위치를 조정함으로써, 차량(110)은 제1 커넥터(101)에 대해서 매우 정확하게 주차될 필요가 없다. 또한, 필요한 조정은 차량(110)이 아닌 장치(100)에서 수행될 수 있으므로, 차량(110)에는 간단한 고정 커넥터(111)가 마련되어 차량(110)의 전반적인 비용 및 복잡도를 감소시킬 수 있다.

그럼에도 불구하고, 일부 실시 예에서 차량(110)은 또한 제2 커넥터(111)의 위치를 조정하기 위한 자체 메커니즘을 포함할 수 있다. 장치(100) 및 차량(110) 모두가 각각 제1 및 제2 커넥터(101, 111)의 위치를 조정하기 위한 메커니즘을 포함하는 경우, 더 큰 범위의 조정이 가능하므로 시스템은 장치(100)와 차량(110) 사이의 더 큰 오정렬이 발생하더라도 용인할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 1에 도시된 장치의 제1 및 제2 커넥터를 정렬하고 결합하는 방법을 나타내는 흐름도를 도시한 것이다. 이하의 설명에서 명백해지는 바와 같이, 도 3에 도시된 일부 단계들은 장치(100)에서 수행되고, 다른 일부 단계들은 차량(110)에서 수행된다.

도 3의 흐름도는, 단계 S301에서, 차량(110)이 운전 상태(driving state)에 있는 것으로 시작한다. 소정 시점에서 차량(110)은, 예를 들어 사용자가 후진 기어를 선택하거나, 또는 차량의 주차 센서를 활성화하도록 선택하고/하거나 자율 주차 기능을 실행하는 경우와 같은 단계 S302에서 주차 조작(parking maneuver)을 감지한다. 차량(110)에 탑재된 컨트롤러는 차량(110)과 매우 인접한 근처(immediate vicinity)에서 도 1에 도시된 것과 같은 지상 기반 충전 장치를 무선으로 검색하고 연결을 시도함으로써 단계 S303에 대응한다. 명료함을 위해 이하에서, 차량(110)에 탑재된 컨트롤러는 '차량 제어부'라 지칭하고, 충전 포인트 장치(100)의 제어부(106)는 '충전 포인트 제어부(106)'라 지칭하기로 한다. 실시 예에 따라서, 차량 제어부는 차량에 설치된 전자제어유닛(ECU)을 포함하거나 물리적으로 분리된 장치, 예를 들어 태블릿 컴퓨터나 스마트폰과 같은 휴대용 사용자 장치를 포함할 수 있다. 차량 제어부는 임의의 적합한 기술, 예를 들어 WiFi, 장거리(LoRa) 또는 블루투스를 사용하여 장치(100)에 대한 무선 연결을 설정할 수 있도록 시도할 수 있다.

연결이 되면, 차량 제어부는 단계 S304에서 지상 충전 포인트 장치(100)의 하나 이상의 센서(102)로부터 이미지, 예를 들어 가시 파장에서 캡쳐된 이미지, 적외선 이미지 또는 초음파 이미지를 수신한다. 단계 S305에서, 차량 제어부는 충전 포인트 제어부(106)로부터 조정 메커니즘(103)의 범위를 나타내는 정보를 획득한다. 예를 들어, 단계 S305에서 충전 포인트 제어부(106)에 의해 차량 제어부로 전송된 정보는 제1 커넥터(101)에 대해 하나 이상의 미리 정의된 축을 따라 가능한 조정의 최대 범위를 정의할 수 있다.

다음으로, 단계 S306에서 차량 제어부는 단계 S304에서 수신된 이미지의 전체 또는 일부를 운전자가 볼 수 있는 디스플레이, 예를 들어 대시 장착 디스플레이 화면 또는 태블릿 컴퓨터나 스마트폰과 같은 모바일 사용자 장치의 디스플레이 화면에 표시한다. 본 실시 예에서, 표시된 이미지는 제1 커넥터(101)가 조정 메커니즘(103)에 의해 위치될 수 있는 영역을 나타내기 위해 하나 이상의 센서(102)에 의해 캡쳐된 이미지에 오버레이된 바운딩 박스(bounding box)를 포함한다. 실시 예에 따라, 바운딩 박스는 충전 포인트 제어부(106)에 의해 캡쳐된 이미지에 추가된 후 차량 제어부로 전송되거나, 바운딩 박스를 포함하는 이미지를 운전자가 볼 수 있게 디스플레이하기 전에 단계 S304에서 캡쳐된 이미지를 수신한 후 차량 제어부에 의해 추가될 수 있다.

단계 S307에서 차량 제어부는 제2 커넥터(111)가 제1 커넥터(101)의 도달 범위 내에 있는지 여부를 확인한다. 즉, 차량 제어부는 제2 커넥터(111)가 조정 메커니즘(103)에 의해 제공될 수 있는 조정 가능한 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 차량 제어부는 제2 커넥터(111)가 조정 메커니즘(103) 및 제1 커넥터(101)의 범위 밖에 있다고 판단되면, 오정렬 알림 메시지가 표시되어 운전자에게 차량(110)을 다른 위치로 조종하도록 촉구할 수 있다. 이런 상황에서, 운전자는 표시된 이미지 및 바운딩 박스를 사용함으로써 제2 커넥터(111)를 제1 커넥터(101)와 대략적으로 정렬하는 것을 보조할 수 있다. 일부 실시 예에서, 단계 S307에서 차량 제어부는 운전자 개입 없이 자율 주차 모드를 사용하여 차량의 위치를 자동으로 변경할 수 있다.

제2 커넥터(111)가 제1 커넥터(101)의 도달 범위 내에 있다고 판단되면, 단계 S308에서 차량 제어부는 차량(110)이 올바르게 주차되었음을 충전 포인트 제어부(106)에 신호한다. 이어서, 단계 S309에서 충전 포인트 제어부(106)는 하나 이상의 센서(102)를 사용하여 제2 커넥터(111)의 현재 위치의 이미지를 캡쳐한다. 다음으로, 본 실시 예에서 충전 포인트 제어부(106)는 단계 S310에서 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 캡쳐된 이미지를 분석한다. 머신 러닝 알고리즘은 캡쳐된 이미지를 복수의 이미지 클래스 중 하나에 할당하도록 구성되며, 각각의 클래스는 캡쳐된 이미지에서 제2 커넥터(111)의 다른 위치에 대응한다. 머신 러닝 알고리즘이 이미지를 클래스 중 하나에 할당하는 데 성공하면, 충전 포인트 제어부(106)는 할당된 이미지 클래스와 연관된 저장되어 있는 미리 설정된 조정을 검색함으로써 단계 S311에서 필요한 조정을 판단하도록 진행한다. 다양한 시나리오에 대해 필요한 조정을 미리 계산하고 미리 계산된 조정을 메모리에 저장함으로써, 충전 포인트 제어부(106)는 단계 S311에서 필요한 조정을 빠르고 효율적으로 판단할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 커넥터(101, 111)의 상대적인 위치와 관련하여 현재 시나리오에 적합하게 저장된 미리 설정된 조정을 검색함으로써, 제어부(106)는 하나 이상의 센서(102)로부터 수신된 정보에 의존할 필요 없이 조정 메커니즘(103)을 제어하여 실시간으로 조정을 안내할 수 있다.

다음으로, 단계 S312에서 충전 포인트 제어부(106)는 예를 들어, 하나 이상의 센서로부터 수신된 정보에 기초하여 제1 커넥터(101)와 제2 커넥터(111) 사이의 경로에 임의의 장애물이 존재하는지 여부를 확인한다. 단계 S312에서 장애물이 감지되거나 또는 단계 S311에서 머신 러닝이 이미지를 분류할 수 없는 경우, 충전 포인트 제어부(106)는 차량 제어부에 신호를 보내 사람이 조작하는 예컨대, 운전자 또는 탑승자가 단계 S315에서 조정 메커니즘(103) 및/또는 결합 메커니즘(108)을 수동으로 제어하기 위한 사용자 입력을 제공하는 수동 모드로 전환한다. 예를 들어, 조정 메커니즘(103) 및/또는 결합 메커니즘(108)을 제어하기 위한 사용자 인터페이스는 차량의 터치스크린 디스플레이에 표시될 수 있고, 차량 제어부는 사용자 인터페이스를 통해 수신된 사용자 명령을 충전 포인트 제어부(106)에 전송하고, 이에 따라 사용자 명령에 대응하여 조정 메커니즘(103) 및/또는 결합 메커니즘(108)을 제어할 수 있다.

충전 포인트 제어부(106)가 단계 S311에서 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 클래스 중 하나에 이미지를 성공적으로 할당하고, 단계 S312에서 커넥터(101, 111)들 사이의 경로에 장애물이 없다고 판단하면, 단계 S313에서 충전 포인트 제어부(106)는 실행 가능한 연결이 가능하다는 것을 차량 제어부에 신호한다. 예를 들어, 차량 제어부는 차량이 올바르게 위치되었음을 운전자에게 신호하기 위해 메시지 또는 다른 형태의 알림을 표시함으로써 응답할 수 있다.

다음으로, 단계 S316에서 충전 포인트 제어부(106)는 단계 S317에서 요구된 조정을 수행하는 조정 메커니즘(103)에 명령을 전송한다. 조정이 완료되면, 단계 S318에서 충전 포인트 제어부(106)는 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(111)와 결합시키도록 결합 메커니즘(108)을 제어한다. 충전 포인트 제어부(106)는 예를 들어, 전원 회로(107)를 사용하여 제1 커넥터(101)와 제2 커넥터(111) 사이의 연결 저항을 테스트함으로써 적합하게 연결이 이루어졌는지 확인하는 검사를 수행할 수 있다. 충전 포인트 제어부(106)는 연결이 성공적으로 이루어졌다고 확인되면, 단계 S319에서 충전 포인트 컨트롤러(106)는 연결이 성공했다는 신호를 차량 제어부에 신호한다. 이어서, 전원 회로(107)는 충전 또는 방전이 필요한지 여부에 따라 차량으로 또는 차량으로부터 전력 전송을 시작한다. 예를 들어, 일부 실시 예에서 전원 회로는 그리드(전력망)에 대한 수요가 많을 때는 차량(110)으로부터 그리드로 전력을 전달할 수 있고 수요가 적을 때는 차량(110)에 전력을 전달할 수 있다. 원하는 전력 전달이 완료되면, 차량 제어부는 단계 S320에서 차량(110)이 연결 해제되어 주행할 준비가 되었음을 운전자에게 알릴 수 있다.

도 4에는 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 1의 장치와 전기 자동차 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 시스템이 도시되어 있다. 장치(100) 및 차량(110)은 각각 장치(100) 및 차량(110)이 서로 무선으로 통신할 수 있도록 하는 무선 인터페이스(401, 411)를 각각 포함한다. 도 3에 설명된 바와 같이, 임의의 적절한 무선 통신 기술이 사용될 수 있다. 또한, 차량(110)은 예를 들어, 대시-장착된 통합 디스플레이 스크린 형태 또는 태블릿이나 스마트폰과 같은 휴대용 장치 형태의 디스플레이(412)를 포함한다. 디스플레이(412)는 도 3에서 설명한 바와 같이 운전자에게 정보를 디스플레이하는 데 사용될 수 있다.

장치(100)는 센서(102) 및 충전 포인트 제어부(106)를 포함한다. 장치는 또한 명료함을 위해 도 4에는 도시되지 않았지만 도 1에 도시된 다른 부재들을 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 장치(100)는 또한, 상술한 바와 같이 복수의 이미지 클래스 중 하나와 각각 연관된 복수의 미리 설정된 조정을 저장하도록 마련된 컴퓨터 판독 가능 메모리(106a)를 더 포함한다. 일부 실시 예에서는 로컬 메모리(106a)에 미리 설정된 조정을 저장하는 대신에, 제어부(106)는 저장된 미리 설정된 조정을 검색할 수 있도록 원격 저장 장치, 예컨대 클라우드 기반 저장 장치에 액세스하도록 마련될 수 있다. 또한, 일부 실시 예에서 충전 포인트 장치(100)의 로컬 제어부(106)에 의해 수행되는 것으로 설명된 동작의 일부 또는 전부는 충전 지점 장치(100)로부터 멀리 떨어진 원격 컨트롤러, 예를 들어 클라우드 컴퓨터 서버에서 대신 수행될 수 있다. 이와 같이, 본 명세서에서 '제어부(컨트롤러)'에 대한 기재는 대응하는 처리 단계들이 충전 지점 장치(100)에서 국부적으로 수행되어야 한다는 것을 의미하지 않으므로 그에 따라 해석되어야 함은 물론이다.

제어부(106)는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있고, 메모리(106a)는 하나 이상의 프로세서가 실행될 때 제어부(106)가 상술한 방법 중 어느 하나를 수행하도록 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 명령은 충전 포인트 제어부(106)가 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 하나 이상의 센서(102)에 의해 캡쳐된 이미지를 분류하고, 메모리(106a)에서 관련 미리 설정된 조정을 검색하며, 조정 메커니즘을 사용하여 필요한 조정을 적용하고, 결합 메커니즘(108)을 제어하여 제1 커넥터(101)를 제2 커넥터(111)와 결합시키도록 한다.

도 5에는 본 발명의 일 실시 예에 따라 차량이 제1 커넥터에 부적합하게 주차된 경우 자동으로 조치를 취하는 방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다. 이러한 방법은 도 1 및 도 4에 예시된 장치들에 의해 수행될 수 있다. 먼저, 단계 S501에서 제어부(106)는 하나 이상의 센서(102)로부터 정보를 수신한다. 이어서, 단계 S502에서 제어부(106)는 단계 S501에서 수신된 정보에 기초하여 차량(110)이 제1 커넥터(101) 위의 공간에 주차되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 하나 이상의 센서(102)가 광 센서를 포함하는 경우, 제어부(106)는 광 센서에 의해 검출된 광 레벨이 소정의 임계 값 아래로 떨어질 때 (광 센서 위에 물체의 그림자가 드리울 때) 차량이 제1 커넥터(101) 위의 공간에 주차된 것으로 결정할 수 있다. 차량이 감지되지 않는 경우, 제어부(106)는 대기하고 센서 정보를 반복적으로 확인하여 차량이 제1 커넥터(101) 위에 주차되었는지 여부를 판단한다.

단계 S502에서 차량이 감지되면, 제어부(106)는 단계 S503로 진행하여 차량(110)이 충전 장치(100)와 호환되는 차량인지 확인한다. 예를 들어, 단계 S502에서 제어부(106)는 차량(110) 상의 제2 커넥터(111)를 검출하기 위해 하나 이상의 센서(102)에 의해 캡쳐된 이미지에 영상 인식 알고리즘을 적용할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제어부(106)는 하나 이상의 센서(102)로부터 수신된 정보에 기초하여 다양한 유형의 차량을 인식할 수 있다. .

예를 들어, 제어부(106)는 하나 이상의 센서(102)로부터 수신된 정보를 분석하여 전기 자동차와 내연 기관 차량을 구별하도록 마련될 수 있다. 일부 실시 예에서, 하나 이상의 센서(102)는 공기의 특성을 검출하기 위한 공기 센서를 포함하고, 제어부(106)는 내연 기관 차량의 배기 가스가 나타내는 특성을 공기 센서(102)가 검출할 경우 차량(110)이 제1 커넥터(101)와 호환되지 않는 것으로 판단하도록 마련된다 일부 실시 예에서, 제어부(106)는 예를 들어, 연료 펌프, 배기관, 촉매 변환기 등과 같은 내연 기관 차량을 나타내는 특징들을 검출하기 위해 차량의 하부 이미지에 이미지 인식을 적용할 수 있다. 하나 이상의 이러한 특징들이 검출되는 경우, 제어부(106)는 단계 S503에서 차량(110)이 내연 기관 차량이고 따라서 충전 장치(100)와 호환되지 않는 것으로 판단할 수 있다.

일부 실시 예에서, 단계 S503에서, 제어부(106)는 단계 S502에서 차량(110)이 감지된 후 하나 이상의 센서(102)로부터 수신된 정보에 기초하여 판단할 수 있다. 즉, 제어부(106)는 제2 연결부(111)가 예상 위치에 존재하는지 여부를 판단하기 위해 단계 S502와 단계 S503 사이에 새로운 센서 정보를 수신할 수 있다. 다른 실시 예에서, 제어부는 단계 S502 및 단계 S503 모두에서 동일한 센서 정보를 사용할 수 있으며, 이 경우 단계 S502 및 단계 S503 사이에서 새로운 센서 정보를 수신할 필요가 없을 수 있다.

단계 S503에서, 제어부(106)가 제2 커넥터(111)가 존재한다고 판단하면, 제어부(106)는 단계 S504로 진행하고 위에서 설명된 바와 같이 조정 메커니즘을 사용하여 제1 및 제2 커넥터(101, 111)를 자동으로 정렬하고 연결할 수 있다. 한편, 제어부(106)는 단계 S503에서 제1커넥터(101) 위의 공간에 차량이 주차되어 있는 상태에서 제2커넥터(111)가 감지되지 않을 경우, 단계 S505로 진행하여 차량이 전기 자동차 충전 공간에 부적합하게 주차된 경우에 해당하는 액션(조치)을 자동으로 수행한다. 단계 S505의 동작은 실시 예에 따라 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서 제어부(106)는 주차 위반과 같은 집행 통지를 자동으로 발행하거나 부적절하게 주차된 차량의 존재를 해당 처리 기관에 통보할 수 있다. 다른 실시 예에서, 제어부(106)는 제1 커넥터(101) 위의 주차 공간 내 또는 그 근방에서 시각 또는 청각 경보를 활성화할 수 있다. 예를 들어, 호환되지 않는 차량(110)의 운전자가 자신이 주차한 공간이 전기 자동차 충전 공간인 것을 인지하지 못하는 상황에서, 전기 자동차 충전 공간의 존재를 차량(110)의 운전자에게 경고하기 위해 경보를 활성화함으로써, 차량(110)을 주차 공간 밖으로 이동시키도록 촉구할 수 있고, 호환 가능한 전기 자동차의 사용자를 위한 공간을 확보할 수 있다.

일부 실시 예에서 단계 S505에서 취해진 동작은 미리 설정될 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 동작은 예를 들어 하나 이상의 센서 및/또는 다른 인자(factors)로부터 수신된 정보에 따라 복수의 미리 설정된 액션 중 하나를 선택함으로써 문맥 의존적(context-dependent)일 수 있다. 이러한 일 실시 예에서, 제어부(106)는 예를 들어 주간에는 위에 설명된 바와 같이 경보(알람)를 활성화하여 하루 중 다른 시간에 미리 설정된 다른 조치를 취할 수 있으며, 야간에는 주변 주민들에게 방해가 되지 않도록 조용히 단속 기관에 알리거나 주차 위반 경고를 발부하는 등 눈에 덜 띄는 조치를 취할 수 있다.

이상 본 발명의 특정 실시 예들이 도면을 참조하여 여기에서 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 변형 및 수정이 가능하다는 것은 이해되어야 한다.

Claims

전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하기 위한 장치에 있어서,
전기 자동차의 제2 커넥터와 결합 가능하며, 전기 자동차가 주차될 수 있는 공간 아래에 배치되는 제1 커넥터;
상기 제1 커넥터에 대한 상기 제2 커넥터의 현재 위치를 감지하도록 마련된 하나 이상의 센서;
상기 제1 커넥터의 위치를 조정하도록 마련된 조정 메커니즘;
상기 제2 커넥터에 대한 상기 제1 커넥터의 현재 위치를 나타내는 정보를 상기 하나 이상의 센서로부터 수신하고, 상기 하나 이상의 센서로부터 수신된 정보에 따라 상기 제1 커넥터를 상기 제2 커넥터와 정렬하는 데 필요한 조정을 판단하며, 상기 판단된 조정에 따라 상기 조정 메커니즘을 제어하여 상기 제1 및 제2 커넥터를 정렬하고, 정렬되면 상기 제1 커넥터와 제2 커넥터를 결합하여 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하기 위한 전기적 연결을 수행하는 제어부; 및
상기 전기적 연결을 통해 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하도록 마련된 전원 회로;를 포함하는, 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부, 전원 회로, 조정 메커니즘 및 하나 이상의 센서 중 하나 이상은 상기 전기 자동차가 주차될 수 있는 공간의 지면 아래에 마련되는, 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 커넥터가 설치되는 커넥터 하우징; 을 더 포함하고,
상기 커넥터 하우징의 최상면은 상기 전기 자동차가 주차될 수 있는 공간의 지면 높이에 또는 지면 아래에 배치되는, 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서는 상기 전기 자동차가 상기 제1 커넥터 위의 공간에 위치할 때 상기 전기 자동차의 하부 이미지를 캡쳐하도록 마련되는, 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어부는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 상기 캡쳐된 이미지에서 상기 제2 커넥터의 다양한 위치에 각각 대응하는 복수의 이미지 클래스 중 하나에 상기 캡쳐된 이미지를 할당하도록 마련되고, 할당된 이미지 클래스와 관련된 저장된 미리 설정된 조정을 검색하여 필요한 조정을 판단하도록 마련되는, 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 장치는 상기 제1 커넥터 위의 공간에 주차되어 있는 상기 전기 자동차를 캡쳐한 이미지를 상기 전기 자동차에 전송하여, 상기 전기 자동차의 사용자가 대략적으로 상기 제2 커넥터를 상기 제1 커넥터와 정렬하는 것을 보조하도록 하는, 장치.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡쳐된 이미지는 가시 파장, 적외선, 또는 초음파 이미지를 포함하는, 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 장치는 상기 조정 메커니즘의 범위를 나타내는 정보를 상기 전기 자동차에 전송하도록 마련되는, 장치.
제8항에 있어서,
상기 조정 메커니즘의 범위를 나타내는 정보는 상기 제1 커넥터가 상기 조정 메커니즘에 의해 위치될 수 있는 영역을 나타내기 위해 상기 캡쳐된 이미지에 오버레이된 바운딩 박스(bounding box)를 포함하는, 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2 커넥터가 상기 조정 메커니즘의 범위를 벗어나게 상기 전기 자동차가 위치되었는지 판단하도록 마련되고, 상기 제2 커넥터가 상기 조정 메커니즘의 범위를 벗어났다고 판단될 경우 상기 조정 메커니즘에 오정렬 알림 메시지를 전송하도록 마련되는, 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 커넥터와 제2 커넥터 사이의 경로로부터 장애물을 감지 및/또는 제거하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 커넥터는 상기 제1 커넥터를 상기 제2 커넥터와 결합시키도록 상기 제2 커넥터를 향해 제1 방향으로 연장 가능하도록 마련되고,
상기 조정 메커니즘은 상기 제1 방향에 대해 경사진 평면에서 상기 제1 커넥터를 이동시켜 상기 제1 커넥터의 위치를 조정하도록 마련되는, 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 자동차는 차량(automobile)인, 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 커넥터 위의 공간에 주차된 자동차가 상기 제1 커넥터와 호환되는지 여부를 판단하고, 상기 자동차가 상기 제1 커넥터와 호환되지 않는다고 판단되면 자동으로 액션을 취하는, 장치.
제14항에 있어서,
상기 제어부는 상기 하나 이상의 센서에 의해 캡쳐된 이미지를 분석하여 상기 자동차가 내연 기관 차량인지를 판단하고, 상기 자동차가 내연 기관 차량이라고 판단되면 상기 제1 커넥터와 호환되지 않는다고 판단하도록 마련되는, 장치.
제15항에 있어서,
상기 제어부는 상기 하나 이상의 센서에 의해 캡쳐된 이미지에 이미지 인식 알고리즘을 적용하여 내연 기관 차량을 나타내는 하나 이상의 특징을 감지하도록 마련되는, 장치.
제14항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서는 공기의 특성을 감지하기 위한 공기 센서를 포함하고,
상기 제어부는 내연 기관 차량의 배기 가스가 나타내는 특성을 감지하는 상기 공기 센서에 의해 상기 자동차가 상기 제1 커넥터와 호환되지 않는 것으로 판단하도록 마련되는, 장치.
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액션은:
경보를 활성화하거나;
자동으로 주차 위반 통지 발행하거나; 그리고
상기 공간에 호환되지 않는 차량이 있음을 해당 기관에 통보하는; 것 중 하나 이상을 포함하는, 장치.
전기 자동차의 제2 커넥터와 결합할 수 있으며 상기 전기 자동차가 주차될 수 있는 공간 아래에 마련되는 제1 커넥터와, 상기 제1 커넥터에 대한 상기 제2 커넥터의 현재 위치를 감지하는 하나 이상의 센서, 상기 제1 커넥터의 위치를 조정하는 조정 메커니즘, 및 상기 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전달하도록 마련된 전원 회로를 포함하는 전기 자동차 충전 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 제2 커넥터에 대한 상기 제1 커넥터의 현재 위치를 나타내는 정보를 상기 하나 이상의 센서로부터 수신하고,
상기 하나 이상의 센서로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 제1 커넥터를 상기 제2 커넥터와 정렬하는 데 필요한 조정을 판단하며,
상기 판단된 조정에 따라 상기 조정 메커니즘을 제어하여 상기 제1 및 제2 커넥터를 정렬하고,
정렬되면 상기 제1 커넥터를 상기 제2 커넥터와 결합하여 상기 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전송하기 위한 전기적 연결을 생성하며, 그리고
상기 전원 회로를 사용하여, 상기 전기적 연결을 통해 상기 전기 자동차로 또는 전기 자동차로부터 전력을 전달하는 것을 포함하는, 방법.
하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 경우 상기 제19항에 따른 방법의 성능을 생성하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
제20항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장된 비휘발성 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.