KR20220066026A - 전기자동차의 주행 모드에 따른 주행 가능 거리 예측 장치 및 방법 - Google Patents

전기자동차의 주행 모드에 따른 주행 가능 거리 예측 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

배터리의 충전 상태를 판단하고, 도착 지점까지의 거리 정보 및 경로를 지나는 임의의 자동차의 속도에 따른 혼잡 상태를 나타내는 정체 정보를 수집하고, 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 기초하여, 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 예측 정보를 산출하고, 거리 정보와 예측 정보를 비교하여, 예측 정보를 출력하는, 주행 가능 거리 예측 방법을 제공한다.

Description

전기자동차의 주행 모드에 따른 주행 가능 거리 예측 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREDICTING DRIVING DISTANCE ACCORDING TO DRIVING MODE OF ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기자동차의 주행 모드에 따른 주행 가능 거리 예측 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전기자동차의 전력 사용량에 따라 분류되는 주행 모드에 따라 주행 가능한 거리를 예측하는 주행 가능 거리 예측 장치 및 방법에 관한 것이다.
전기자동차(EV: Electric Vehicle)는 전동기로 바퀴를 굴려 움직이는 자동차로써, 휘발유, 경유 및 천연가스 등의 화석연료와 공기의 혼합물이 내연기관 내에서 폭발되어 피스톤을 동작시키는 일반적인 자동차와 구분된다.
한편, 전기자동차는 고속도로에서 장거리 고속 주행이 가능한 전기자동차(EV)와 시내에서 저속으로 주행 가능한 전기자동차(NEV: Neighborhood Electric Vehicle)로 구분되기도 하며, 전기자동차를 움직일 수 있도록 마련되는 전동기의 동력원인 전기는 태양전지(Solar Cell)를 이용하거나, 또는 충전이 가능한 축전지(Storage Battery)를 이용하기도 하나, 대부분의 전기자동차는 축전지로부터 전기를 공급받는다.
이에 따라, 전기자동차는 주행 중에 배터리가 방전되는 것을 방지하기 위해 현재의 배터리 충전 상태에 따라 주행이 가능한 거리를 예측하는 방법이 요구된다.
(대한민국) 공개특허공보 제10-2013-0047595호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전기자동차의 전력 사용량에 따라 분류되는 주행 모드에 따라 주행 가능한 거리를 예측하는 주행 가능 거리 예측 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면은, 전기자동차의 주행 모드에 따른 주행 가능 거리 예측 방법에 있어서, 전기자동차 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계; 상기 전기자동차가 위치하는 지점인 출발 지점으로부터 사전에 설정되는 도착 지점까지의 경로에 대한 거리 정보 및 상기 경로를 지나는 임의의 자동차의 속도에 따른 혼잡 상태를 나타내는 정체 정보를 수집하는 단계; 상기 전기자동차의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 기초하여, 상기 경로에 대한 상기 정체 정보와 상기 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 예측 정보를 산출하고, 상기 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계; 및 상기 예측 정보를 출력하는 단계를 포함하고, 상기 충전 상태를 판단하는 단계는, 상기 전기자동차 배터리에 충전될 수 있는 전기적 용량의 최대값에 대해, 배터리에 충전되어 있는 전기적 용량의 비율을 나타내는 상기 충전 상태를 판단하는 것이고, 상기 예측 정보를 산출하는 것은, 상기 전기자동차의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 따라 상기 충전 상태가 사전에 설정되는 충전 범위에 도달하는데 걸리는 시간 간격을 계산하고, 상기 계산된 시간 간격 동안 상기 정체 정보에 따른 상기 전기자동차의 속도로부터 상기 전기자동차가 이동할 수 있는 거리를 계산하여 상기 예측 정보를 산출하는 것이고, 상기 사전에 설정되는 충전 범위는, 상기 예측 정보가 산출되지 않거나, 상기 예측 정보를 산출하는 과정에서 발생하는 오차를 보완할 수 있도록 사전에 설정되는 범위이고, 상기 주행 모드는, 상기 전기자동차에 구비된 헤드라이트, 에어컨, 동풍 시트, 히트 및 계기판 LED를 포함하는 서로 다른 장치의 동작 상태를 결정하기 위한 것으로서, 일반 모드 및 절전 모드를 포함하며, 상기 주행모드가 상기 일반 모드로 설정되면 상기 서로 다른 장치에 전기 에너지가 인가되고, 상기 주행 모드가 상기 절전 모드로 설정되면 상기 서로 다른 장치 중 사전에 설정되는 적어도 하나 이상의 장치에 인가되는 전기 에너지가 차단되어 상기 일반 모드에서 소모되는 전기 에너지보다 적은 전기 에너지가 인가되고, 상기 예측 정보는, 상기 일반 모드로 설정된 전기자동차의 평균 전력 소모량에 기초한 상기 주행 가능 거리와 상기 정체정보를 나타내는 일반 예측 정보와, 상기 일반 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보로부터 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우, 상기 절전 모드로 설정된 전기자동차의 평균 전력 소모량에 기초한 상기 주행 가능 거리와 상기 정체정보를 나타내는 절전 예측 정보를 포함하며, 상기 절전 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 길면 상기 주행 모드에 대해 절전 모드로의 변경을 요청하기 위한 제어 요청이 출력되고, 상기 제어 요청에 응답하여 사용자로부터 주행 모드를 절전모드로 변경하는 제어 입력을 받으면 상기 절전 예측 정보가 출력되며, 상기 제어 요청에 응답하여 사용자로부터 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 받으면 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하며, 상기 절전 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧으면 상기 전기자동차의 현재 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하고, 상기 배터리 충전 지점의 가용 정보에 따라 이용 가능한 배터리 충전 지점을 상기 도착 지점으로 설정하여 경로 정보를 변경하고, 상기 이용 가능한 배터리 충전 지점은, 상기 출발 지점으로부터 상기 도착 지점까지의 경로 정보에 따른 시간 간격 및 상기 배터리 충전 지점에 존재하는 충전 장치의 예상 충전 완료 시간의 합산이 가장 짧은 시간 간격으로 나타내는 상기 충전 장치를 구비한 상기 배터리 충전 지점이고, 상기 배터리 충전 지점의 가용 정보는, 상기 배터리 충전 지점에 존재하는 복수개의 충전 장치 각각이 상기 전기자동차에 연결되어 상기 전기자동차를 충전하는 상태, 상기 충전 장치에 고장이 발생하여 상기 충전 장치가 이용 불가능한 상태 및 상기 충전 장치를 이용할 수 있는 상태 중 어느 하나의 상태를 나타낸다.
본 발명의 다른 일측면은, 전기자동차 배터리의 충전 상태를 판단하는 상태 추정부; 상기 전기자동차가 위치하는 지점인 출발 지점으로부터 사전에 설정되는 도착 지점까지의 경로에 대한 거리 정보 및 상기 경로를 지나는 임의의 자동차의 속도에 따른 혼잡 상태를 나타내는 정체 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 전기자동차의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 기초하여, 상기 경로에 대한 상기 정체 정보와 상기 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 예측 정보를 산출하고, 상기 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 제어부; 및 상기 예측 정보를 출력하는 출력부를 포함하고, 상기 상태 추정부는, 상기 전기자동차 배터리에 충전될 수 있는 전기적 용량의 최대값에 대해, 배터리에 충전되어 있는 전기적 용량의 비율을 나타내는 상기 충전 상태를 판단하는 것이고, 상기 제어부가 상기 예측 정보를 산출하는 것은, 상기 전기자동차의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 따라 상기 충전 상태가 사전에 설정되는 충전 범위에 도달하는데 걸리는 시간 간격을 계산하고, 상기 계산된 시간 간격 동안 상기 정체 정보에 따른 상기 전기자동차의 속도로부터 상기 전기자동차가 이동할 수 있는 거리를 계산하여 상기 예측 정보를 산출하는 것이고, 상기 사전에 설정되는 충전 범위는, 상기 예측 정보가 산출되지 않거나, 상기 예측 정보를 산출하는 과정에서 발생하는 오차를 보완할 수 있도록 사전에 설정되는 범위이고, 상기 주행 모드는, 상기 전기자동차에 구비되는 헤드라이트, 에어컨, 동풍 시트, 히트 및 계기판 LED를 포함하는 서로 다른 장치의 동작 상태를 결정하기 위한 것으로서, 일반 모드 및 절전 모드를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 주행모드가 상기 일반 모드로 설정되면 상기 서로 다른 장치에 전기 에너지를 인가하고, 상기 주행 모드가 상기 절전 모드로 설정되면 상기 서로 다른 장치 중 사전에 설정되는 적어도 하나 이상의 장치에 인가되는 전기 에너지를 차단하여 상기 일반 모드에서 소모되는 전기 에너지보다 적은 에너지를 인가하고, 상기 예측 정보는, 상기 일반 모드로 설정된 전기자동차의 평균 전력 소모량에 기초한 상기 주행 가능 거리와 상기 정체정보를 나타내는 일반 예측 정보와, 상기 일반 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보로부터 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우, 상기 절전 모드로 설정된 전기자동차의 평균 전력 소모량에 기초한 상기 주행 가능 거리와 상기 정체정보를 나타내는 절전 예측 정보를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 절전 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 길면 상기 주행 모드에 대해 절전 모드로의 변경을 요청하는 제어 요청을 출력하고, 상기 제어 요청에 응답하여 사용자로부터 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력을 받으면 상기 절전 예측 정보를 출력하며, 상기 제어 요청에 응답하여 사용자로부터 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 받으면 충전 지점까지의 경로를 출력하고, 상기 절전 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧으면 상기 전기자동차의 현재 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하고, 상기 배터리 충전 지점의 가용 정보에 따라 이용 가능한 배터리 충전 지점을 상기 도착 지점으로 설정하여 경로 정보를 변경하고, 상기 이용 가능한 배터리 충전 지점은,상기 출발 지점으로부터 상기 도착 지점까지의 경로 정보에 따른 시간 간격 및 상기 배터리 충전 지점에 존재하는 충전 장치의 예상 충전 완료 시간의 합산이 가장 짧은 시간 간격으로 나타내는 상기 충전 장치를 구비한 상기 배터리 충전 지점이고, 상기 배터리 충전 지점의 가용 정보는, 상기 배터리 충전 지점에 존재하는 복수개의 충전 장치 각각이 상기 전기자동차에 연결되어 상기 전기자동차를 충전하는 상태, 상기 충전 장치에 고장이 발생하여 상기 충전 장치가 이용 불가능한 상태 및 상기 충전 장치를 이용할 수 있는 상태 중 어느 하나의 상태를 나타낸다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 전기자동차의 주행 모드에 따른 주행 가능 거리 예측 장치 및 방법을 제공함으로써, 전기자동차의 전력 사용량에 따라 분류되는 주행 모드에 따라 주행 가능한 거리를 예측할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 가능 거리 예측 장치를 포함하는 주행 가능 거리 예측 시스템의 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 가능 거리 예측 장치의 제어블록도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 가능 거리 예측 장치가 주행 가능 거리를 예측하는 과정을 나타내는 블록도이다.
도4 내지 도6은 도2의 제어부에서 서로 다른 정보를 비교하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 가능 거리 예측 방법의 순서도이다.
도8 내지 도9는 도7의 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계의 세부 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 가능 거리 예측 장치를 포함하는 주행 가능 거리 예측 시스템의 개략도이다.
주행 가능 거리 예측 시스템(1)은 위성 장치(100), 충전 장치(200), 서버 장치(300) 및 전기자동차(400)를 포함할 수 있다.
위성 장치(100)는 전기자동차(400)의 위치를 판단하여, 전기자동차(400) 또는 서버 장치(300)에 전달할 수 있으며, 위성 장치(100)는 충전 장치(200)의 위치를 판단하여, 서버 장치(300)에 전달할 수 있다.
이와 같이, 위성 장치(100)는 위성 항법 시스템(GPS: Global Positioning System) 등을 이용하여 위성 항법 시스템이 적용되어 있는 임의의 장치의 위치를 판단할 수 있다.
한편, 이러한 위성 장치(100)에서 전기자동차(400) 또는 충전 장치(200)의 위치를 판단하는 것은 이전에 공지된 기술을 이용할 수 있음은 물론이며, 이와 관련하여, 위성 장치(100)는 GPS, GNSS(Global Navigation Satellite System) 등의 기술로 동작을 수행할 수 있다.
충전 장치(200)는 전기자동차(400)에 구비되는 배터리(410)를 충전할 수 있으며, 이를 위해, 충전 장치(200)는 전기자동차(400)에 연결될 수 있도록 연결 단자를 구비할 수 있다. 이때, 충전 장치(200)는 공지된 기술을 이용하여, 접촉 또는 비접촉 방식으로 전기자동차(400)의 배터리(410)를 충전할 수 있으며, 이에 따라, 충전 장치(200)는 전기자동차(400)에 구비되는 배터리(410)의 충전 상태를 변화시킬 수 있다.
한편, 충전 장치(200)는 충전 장치(200)의 이용 가능한 상태를 나타내는 가용 정보를 생성하여, 서버 장치(300) 또는 전기자동차(400)에 전달할 수 있다.
이때, 충전 장치(200)는 임의의 충전 지점 내에 구비되는 복수개의 충전 장치(200)를 의미할 수도 있으며, 이러한 경우에, 충전 지점은 충전 지점에 구비되는 복수개의 충전 장치(200)의 가용 상태를 관리하는 시스템을 구축할 수 있다.
여기에서, 충전 장치(200)의 가용 상태는 충전 장치(200)가 전기자동차에 연결되어, 전기자동차를 충전하는 상태, 충전 장치(200)에 고장이 발생하여 충전 장치(200)가 이용 불가능한 상태 및 충전 장치(200)를 이용할 수 있는 상태 등을 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 복수개의 충전 장치(200)의 가용 상태를 관리하는 시스템은 충전 장치(200)에 연결되어 있는 전기자동차(400)의 충전 상태, 충전 장치(200)에 전기자동차(400)가 연결되어 충전을 시작하는 충전 시작 시간, 전기자동차(400)의 충전 시작 시간 및 충전 상태에 따라 예상되는 충전 완료 시간 등을 가용 정보에 더 포함시킬 수도 있다.
이와 같은, 충전 장치(200) 및 복수개의 충전 장치(200)를 구비하는 시스템은 공지된 기술을 이용할 수 있음은 물론이다.
서버 장치(300)는 외부 네트워크에 무선 또는 유선으로 연결되어, 지도 정보를 수집할 수 있으며, 이때, 지도 정보는 사전에 설정되는 지역 범위 내에 존재하는 도로 정보 및 지도 상에 위치하는 임의의 지점에 대한 주소를 나타내는 주소 정보를 포함할 수 있다.
이때, 서버 장치(300)는 출발 위치로 설정되는 임의의 주소 정보에 근접한 도로 상의 지점을 출발 지점으로 설정할 수 있으며, 서버 장치(300)는 도착 위치로 설정되는 임의의 주소 정보에 근접한 도로 상의 지점을 도착 지점으로 설정할 수 있다.
이에 따라, 서버 장치(300)는 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 경로를 나타내는 경로 정보를 생성할 수 있으며, 이때, 경로 정보는 자동차가 진행할 수 있는 도로 상으로 나타나는 정보를 의미할 수 있다.
한편, 서버 장치(300)는 경로 정보 내의 각각의 도로를 지나는 임의의 자동차의 속도에 따른 혼잡 상태를 나타내는 정체 정보를 더 수집할 수 있으며, 서버 장치(300)는 경로 정보를 생성할 때, 정체 정보를 적용할 수 있다. 이에 따라, 경로 정보는 출발 지점과 도착 지점을 잇는 도로 상의 자동차의 진행 속도와 도로의 거리 정보에 따라 출발 지점으로부터 도착 지점까지 경과되는 시간이 가장 짧은 경로를 나타낼 수 있다.
한편, 서버 장치(300)는 도착 지점으로 충전 장치(200)가 위치하는 충전 지점을 설정할 수 있으며, 이때, 충전 지점은 서로 다른 충전 지점으로부터 전달받는 가용 정보에 따라, 이용 가능한 충전 장치(200)가 존재하는 충전 지점을 나타낼 수 있으며, 또한, 충전 지점은 이용 가능한 충전 장치(200)가 존재하는 충전 지점 중 출발 지점으로부터 도착 지점까지 경과되는 시간이 가장 짧은 경로로 나타나는 충전 지점일 수 있다.
이와 관련하여, 서버 장치(300)는 유선 또는 무선으로 연결되는 네트워크로부터 지도 정보, 정체 정보, 가용 정보 등을 전달받고, 외부로부터 설정되는 임의의 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 경로 정보를 생성하는 네비게이션(Navigation) 시스템일 수 있다.
이와 같이, 네비게이션 등으로 이용되는 서버 장치(300)는 공지된 기술이 이용될 수 있으며, 상기에서 설명한 위성 장치(100), 충전 장치(200) 및 서버 장치(300)는 이전에 공지된 기술로 대체될 수 있다.
전기자동차(400)는 배터리(410)에 저장되는 전기 에너지를 이용하여 전동기를 동작시키고, 전동기의 동작에 따라 바퀴를 굴리는 것으로 이동 능력이 발생할 수 있다. 이와 같은, 전기자동차(400)는 배터리(410), ECU(Electronic Control Unit), EPS(Electric Power Steering), 컨버터(Converter), 인버터(Inverter) 등을 포함하는 복잡한 기계적, 전기적 구성에 따라 동작하는 것으로 공지되어 있으나, 도1의 전기자동차(400)는 배터리(410) 및 주행 가능 거리 예측 장치(420)를 포함하며, 이는, 본 발명의 이해를 돕기 위해 간략히 나타낸 것으로 이해할 수 있으며, 본 발명은 이와 같은 실시예에 의해 한정되지 않음이 이해되어야 한다.
주행 가능 거리 예측 장치(420)는 배터리(410)의 충전 상태를 판단할 수 있다. 이때, 배터리(410)의 충전 상태는 배터리(410)에 충전될 수 있는 전기적 용량의 최대값에 대해, 배터리(410)에 충전되어 있는 전기적 용량의 비율을 나타내는 것일 수 있으며, 배터리(410)의 충전 상태는 배터리(410)의 SoC(State of Charge), 전압 및 전류 등을 측정하여 나타낼 수 있으며, 배터리(410)의 충전 상태를 측정하는 것은 당업자에 의해 용이하게 실시될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
주행 가능 거리 예측 장치(420)는 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 사전에 설정되는 도착 지점까지의 경로에 대한 거리 정보 및 경로를 지나는 임의의 자동차의 속도에 따른 혼잡 상태를 나타내는 정체 정보를 수집할 수 있다.
여기에서, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 전기자동차(400)가 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하는 것으로 이해할 수 있으며, 이때, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 위성 장치(100)로부터 전달받는 전기자동차(400)의 위치를 서버 장치(300)에 출발 지점으로 설정하도록 전달할 수 있다.
이와 관련하여, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 서버 장치(300)에 전기자동차(400)가 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하도록 명령을 전달할 수도 있으며, 이러한 경우에, 서버 장치(300)는 위성 장치(100)로부터 전기자동차(400)가 위치하는 지점을 전달받고, 출발 지점으로 설정할 수 있다.
또한, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 외부로부터 도착 지점을 입력 받을 수 있으며, 이때, 도착 지점은 지도 상의 임의의 지점을 나타내는 주소 정보의 형태로 입력 받을 수 있다.
이에 따라, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 서버 장치(300)에 도착 지점을 전달할 수 있으며, 이때, 서버 장치(300)는 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 경로 정보를 생성할 수 있으며, 서버 장치(300)는 생성된 경로 정보에 따른 거리를 나타내는 거리 정보 및 해당 경로 정보 내에 존재하는 각각의 도로에서 나타나는 정체 정보를 주행 가능 거리 예측 장치(420)에 전달할 수 있다.
주행 가능 거리 예측 장치(420)는 전기자동차(400)의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 전기자동차(400)의 배터리(410) 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 예측 정보를 산출할 수 있으며, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 경로 정보에 따른 거리 정보와 예측 정보를 비교할 수 있다.
이때, 주행 모드는 전기자동차(400) 내에 구비되는 서로 다른 장치들의 동작 상태를 결정하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 주행 모드가 일반 모드인 경우에, 전기자동차(400)는 전기자동차(400) 내에 구비되는 대부분의 장치에 전기 에너지를 공급할 수 있으며, 이에 따라, 배터리(410)에서 소모되는 전기 에너지는 일반 모드에 따라 동작하는 서로 다른 장치의 소모 전력량의 총합으로 나타날 수 있다.
한편, 주행 모드가 절전 모드인 경우에, 전기자동차(400)는 전기자동차(400) 내에 구비되는 서로 다른 장치 중, 사전에 설정되는 적어도 하나 이상의 장치에 인가되는 전기 에너지를 차단할 수 있으며, 이에 따라, 배터리(410)에서 소모되는 전기 에너지는 일반 모드와 비교하여 적게 소모될 수 있다.
이때, 절전 모드에서 전기 에너지가 차단되는 장치는 헤드라이트, 에어컨, 통풍 시트, 히터, 계기판 LED 등의 전기기기를 포함할 수 있으며, 전기자동차(400)는 절전 모드에서 LED의 출력 조도를 낮추거나, 변속 비율을 제어하거나, 최대 속도를 제한하는 등의 제어를 수행할 수 있다.
한편, 전기자동차(400)의 주행모드는 고성능 모드를 포함할 수도 있으며, 고성능 모드는 일반 모드와 비교하여, 적어도 하나 이상의 장치에 더 많은 전기 에너지를 인가하도록 동작할 수 있다.
이에 따라, 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량은 사전에 설정될 수 있으며, 평균 전력 소모량은 동일한 모드에서 반복하여 측정되는 전력 소모량의 실험 값에 따른 평균 값으로 계산될 수 있고, 이와 같은, 평균 전력 소모량은 전기자동차(400)의 제조사 등에서 제공할 수 있다.
주행 가능 거리 예측 장치(420)는 전기자동차(400)의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량, 정체 정보 및 전기자동차(400)의 충전 상태 등의 정보를 이용하여 예측 정보를 산출할 수 있다.
이때, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 주행 모드가 일반 모드로 설정된 전기자동차의 평균 전력 소모량에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 일반 예측 정보를 산출할 수 있으며, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 주행 모드가 절전 모드로 설정된 전기 자동차의 평균 전력 소모량에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 절전 예측 정보를 산출할 수 있다.
한편, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 평균 전력 소모량에 따라 충전 상태가 사전에 설정되는 충전 범위에 도달하는데 걸리는 시간 간격을 계산할 수 있으며, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 계산된 시간 간격 동안 정체 정보에 따른 자동차의 속도로부터 전기자동차(400)가 이동할 수 있는 거리를 계산하여 예측 정보를 생성할 수 있다.
여기에서, 사전에 설정되는 충전 범위는 예측되지 않거나, 예측 과정에서 발생하는 오차를 보완할 수 있도록 설정되는 범위를 의미할 수 있으며, 예를 들어, 사전에 설정되는 충전 범위는 10%로 설정되는 경우에, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 평균 전력 소모량에 따른 시간 간격을 계산할 때, 배터리(410)의 충전 상태의 10%를 제외하고 계산할 수 있다.
이에 따라, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 경로 정보에 나타나는 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 거리 정보와 예측 정보를 비교하여, 비교 결과에 따라 사용자에게 출력되는 정보를 결정할 수 있다.
예를 들어, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 주행 모드가 일반 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 일반 예측 정보를 산출할 수 있으며, 이에 따라, 경로 정보에 나타나는 거리 정보와 일반 예측 정보를 비교할 수 있다.
이에 따라, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 일반 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 일반 예측 정보를 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 일반 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 주행 모드가 절전 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 절전 예측 정보를 산출할 수 있으며, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 경로 정보에 나타나는 거리 정보와 절전 예측 정보를 비교할 수 있다.
이에 따라, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 절전 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 절전 예측 정보를 출력하고, 전기자동차(400)의 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력에 대한 제어 요청을 출력할 수 있다.
이때, 제어 입력에 대한 제어 요청은 사용자로부터 주행 모드를 절전 모드로 바꿀 것인지 의사를 묻는 형태로 나타날 수 있으며, 이에 따라, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 사용자로부터 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력 또는 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받을 수 있다.
이에 따라, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 사용자로부터 전기자동차(400)의 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 전기자동차(400)가 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하는 것으로 이해할 수 있으며, 이때, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 위성 장치(100)로부터 전달받는 전기자동차(400)의 위치를 서버 장치(300)에 출발 지점으로 설정하도록 전달할 수 있고, 또는, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 서버 장치(300)에 전기자동차(400)가 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하도록 명령을 전달할 수도 있다.
또한, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 서버 장치(300)에 충전 지점을 도착 지점으로 설정하도록 명령을 전달할 수 있으며, 이때, 서버 장치(300)는 출발 지점으로부터 가장 인접한 충전 지점까지의 경로 정보를 생성할 수 있다.
이때, 서버 장치(300)는 배터리 충전 지점의 가용 정보에 따라 이용 가능한 배터리 충전 지점을 도착 지점으로 설정할 수 있으며, 여기에서, 이용 가능한 배터리 충전 지점은 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 경로 정보에 따른 시간 간격 및 충전 장치(200)의 예상 충전 완료 시간의 합산이 가장 짧은 시간 간격으로 나타나는 충전 장치(200)를 구비하는 충전 지점일 수 있다.
한편, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 절전 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 주행 가능 거리 예측 시스템(1)은 도 1에 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현될 수 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 주행 가능 거리 예측 시스템(1)은 서버 장치(300) 및 주행 가능 거리 예측 장치(420)가 하나의 구성요소로 통합되어 복합적인 기능을 수행할 수도 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 가능 거리 예측 장치의 제어블록도이다.
주행 가능 거리 예측 장치(420)는 상태 추정부(421), 정보 수집부(422), 제어부(423) 및 출력부(424)를 포함할 수 있다.
상태 추정부(421)는 배터리(410)의 충전 상태를 판단할 수 있다. 이때, 배터리(410)의 충전 상태는 배터리(410)에 충전될 수 있는 전기적 용량의 최대값에 대해, 배터리(410)에 충전되어 있는 전기적 용량의 비율을 나타내는 것일 수 있다.
정보 수집부(422)는 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 사전에 설정되는 도착 지점까지의 경로에 대한 거리 정보 및 경로를 지나는 임의의 자동차의 속도에 따른 혼잡 상태를 나타내는 정체 정보를 수집할 수 있다.
이때, 정보 수집부(422)는 입력부(422a), 통신부(422b) 및 저장부(422c)를 더 포함할 수 있으며, 이에 따라, 통신부(422b)는 위성 장치(100)로부터 전기자동차(400)의 위치를 전달받고, 통신부(422b)는 전기자동차(400)의 위치를 서버 장치(300)에 출발 지점으로 설정하도록 전달할 수 있다.
또는, 통신부(422b)는 서버 장치(300)에 전기자동차(400)가 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하도록 명령을 전달할 수도 있다.
입력부(422a)는 외부로부터 도착 지점을 입력 받을 수 있으며, 이때, 도착 지점은 지도 상의 임의의 지점을 나타내는 주소 정보의 형태로 입력 받을 수 있다.
이에 따라, 통신부(422b)는 서버 장치(300)에 도착 지점을 전달할 수 있으며, 이때, 서버 장치(300)는 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 경로 정보를 생성할 수 있으며, 통신부(422b)는 경로 정보에 따른 거리를 나타내는 거리 정보 및 해당 경로 정보 내에 존재하는 각각의 도로에서 나타나는 정체 정보를 서버 장치(300)로부터 전달받을 수 있다.
저장부(422c)는 입력부(422a) 및 통신부(422b)에서 생성되는 정보를 저장할 수 있으며, 저장부(422c)는 제어부(423)에서 생성되는 정보도 저장할 수 있다.
제어부(423)는 전기자동차(400)의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 전기자동차(400)의 배터리(410) 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 예측 정보를 산출할 수 있으며, 제어부(423)는 경로 정보에 따른 거리 정보와 예측 정보를 비교할 수 있다.
이때, 주행 모드는 전기자동차(400) 내에 구비되는 서로 다른 장치들의 동작 상태를 결정하는 것일 수 있으며, 이때, 주행 모드는 일반 모드 및 절전 모드를 포함할 수 있다.
제어부(423)는 전기자동차(400)의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량, 정체 정보 및 전기자동차(400)의 충전 상태 등의 정보를 이용하여 예측 정보를 산출할 수 있다.
이때, 제어부(423)는 주행 모드가 일반 모드로 설정된 전기자동차의 평균 전력 소모량에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 일반 예측 정보를 산출할 수 있으며, 제어부(423)는 주행 모드가 절전 모드로 설정된 전기 자동차의 평균 전력 소모량에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 절전 예측 정보를 산출할 수 있다.
한편, 제어부(423)는 평균 전력 소모량에 따라 충전 상태가 사전에 설정되는 충전 범위에 도달하는데 걸리는 시간 간격을 계산할 수 있으며, 제어부(423)는 계산된 시간 간격 동안 정체 정보에 따른 자동차의 속도로부터 전기자동차(400)가 이동할 수 있는 거리를 계산하여 예측 정보를 생성할 수 있다.
이에 따라, 제어부(423)는 경로 정보에 나타나는 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 거리 정보와 예측 정보를 비교하여, 비교 결과에 따라 사용자에게 출력되는 정보를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(423)는 주행 모드가 일반 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 일반 예측 정보를 산출할 수 있으며, 이에 따라, 경로 정보에 나타나는 거리 정보와 일반 예측 정보를 비교할 수 있다.
이에 따라, 제어부(423)는 일반 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 일반 예측 정보를 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(423)는 일반 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 주행 모드가 절전 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 절전 예측 정보를 산출할 수 있으며, 제어부(423)는 경로 정보에 나타나는 거리 정보와 절전 예측 정보를 비교할 수 있다.
이에 따라, 제어부(423)는 절전 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 절전 예측 정보를 출력하고, 전기자동차(400)의 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력에 대한 제어 요청을 출력하도록 제어할 수 있다.
이때, 제어 입력에 대한 제어 요청은 사용자로부터 주행 모드를 절전 모드로 바꿀 것인지 의사를 묻는 형태로 나타날 수 있으며, 이에 따라, 입력부(422a)는 사용자로부터 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력 또는 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받을 수 있다.
이에 따라, 제어부(423)는 입력부(422a)가 사용자로부터 전기자동차(400)의 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 통신부(422b)는 위성 장치(100)로부터 전달받는 전기자동차(400)의 위치를 서버 장치(300)에 출발 지점으로 설정하도록 전달할 수 있고, 또는, 통신부(422b)는 서버 장치(300)에 전기자동차(400)가 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하도록 명령을 전달할 수도 있다.
또한, 통신부(422b)는 서버 장치(300)에 충전 지점을 도착 지점으로 설정하도록 명령을 전달할 수 있다.
이에 따라, 통신부(422b)는 서버 장치(300)로부터 전기자동차(400)가 위치하는 출발 지점으로부터 배터리 충전 지점이 위치하는 도착 지점까지의 경로 정보를 전달받을 수 있다.
한편, 제어부(423)는 절전 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하도록 제어할 수 있다.
출력부(424)는 제어부(423)에서 생성되는 예측 정보를 출력할 수 있다.
출력부(424)는 일반 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 일반 예측 정보를 출력할 수 있다.
출력부(424)는 절전 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 절전 예측 정보를 출력할 수 있으며, 이때, 출력부(424)는 전기자동차(400)의 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력에 대한 제어 요청을 출력할 수 있다.
출력부(424)는 입력부(422a)가 사용자로부터 전기자동차(400)의 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력할 수 있다.
출력부(424)는 절전 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력할 수 있다.
이를 위해, 출력부(424)는 디스플레이, 스피커 등의 장치를 구비하여 지도 상의 경로 등을 출력할 수 있다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 가능 거리 예측 장치가 주행 가능 거리를 예측하는 과정을 나타내는 블록도이다.
도3을 참조하면, 상태 추정부(421)는 배터리(410)의 충전 상태를 판단할 수 있고, 정보 수집부(422)의 통신부(422b)는 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 사전에 설정되는 도착 지점까지의 경로에 대한 거리 정보 및 경로를 지나는 임의의 자동차의 속도에 따른 혼잡 상태를 나타내는 정체 정보를 수집할 수 있다.
이때, 통신부(422b)는 위성 장치(100)로부터 전기자동차(400)의 위치를 전달받고, 통신부(422b)는 전기자동차(400)의 위치를 서버 장치(300)에 출발 지점으로 설정하도록 전달하거나, 또는, 통신부(422b)는 서버 장치(300)에 전기자동차(400)가 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하도록 명령을 전달할 수도 있으며, 이러한 경우에, 서버 장치(300)는 위성 장치(100)로부터 전기자동차(400)가 위치하는 지점을 수집하여, 출발 지점으로 설정할 수 있다.
한편, 입력부(422a)는 외부로부터 도착 지점을 입력 받을 수 있으며, 이에 따라, 통신부(422b)는 서버 장치(300)에 도착 지점을 전달할 수 있다.
이때, 서버 장치(300)는 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 경로 정보를 생성할 수 있으며, 통신부(422b)는 경로 정보에 따른 거리를 나타내는 거리 정보 및 해당 경로 정보 내에 존재하는 각각의 도로에서 나타나는 정체 정보를 서버 장치(300)로부터 전달받을 수 있다.
이에 따라, 저장부(422c)는 상태 추정부(421), 입력부(422a) 및 통신부(422b)에서 생성되는 충전 상태, 거리 정보, 정체 정보, 제어 입력 등을 전달받아 저장할 수 있다.
이에 따라, 제어부(423)는 전기자동차(400)의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 전기자동차(400)의 배터리(410) 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 예측 정보를 산출할 수 있으며, 제어부(423)는 경로 정보에 따른 거리 정보와 예측 정보를 비교할 수 있다.
이때, 제어부(423)는 주행 모드가 일반 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 일반 예측 정보를 산출할 수 있으며, 이에 따라, 경로 정보에 나타나는 거리 정보와 일반 예측 정보를 비교할 수 있다.
이에 따라, 제어부(423)는 일반 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 일반 예측 정보를 출력하도록 제어할 수 있으며, 이때, 출력부(424)는 일반 예측 정보를 출력할 수 있다.
한편, 제어부(423)는 일반 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 주행 모드가 절전 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 절전 예측 정보를 산출할 수 있으며, 제어부(423)는 경로 정보에 나타나는 거리 정보와 절전 예측 정보를 비교할 수 있다.
이에 따라, 제어부(423)는 절전 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 절전 예측 정보를 출력하고, 전기자동차(400)의 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력에 대한 제어 요청을 출력하도록 제어할 수 있다. 이때, 출력부(424)는 절전 예측 정보를 출력하고, 제어 요청을 출력할 수 있으며, 입력부(422a)는 사용자로부터 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력 또는 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받을 수 있다.
제어부(423)는 입력부(422a)에서 사용자로부터 전기자동차(400)의 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하도록 제어할 수 있으며, 이때, 출력부(424)는 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력할 수 있다.
제어부(423)는 절전 예측 정보로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하도록 제어할 수 있으며, 출력부(424)는 해당 경로를 출력할 수 있다.
도4 내지 도6은 도2의 제어부에서 서로 다른 정보를 비교하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도4 내지 도6은 경로 정보에 나타나는 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 거리 정보(310), 주행 모드가 일반 모드로 설정되는 경우에 주행 가능한 거리를 나타내는 일반 예측 정보(423a) 및 주행 모드가 절전 모드로 설정되는 경우에 주행 가능한 거리를 나타내는 절전 예측 정보(423b)를 비교하는 개략도이다.
도4를 참조하면, 일반 예측 정보(423a)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 긴 것으로 확인할 수 있다.
이러한 경우에, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 일반 예측 정보를 출력할 수 있다.
도5 및 도6을 참조하면, 일반 예측 정보(423a)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 것으로 확인할 수 있다.
이러한 경우에, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 주행 모드가 절전 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 절전 예측 정보(423b)를 산출할 수 있다.
이에 따라, 도5와 같이 절전 예측 정보(423b)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 절전 예측 정보(423b)를 출력할 수 있으며, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 주행 모드를 절전 모드로 변경할 것인지 제어 입력을 요청하는 제어 요청을 출력할 수 있다.
이에 따라, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 사용자로부터 전기자동차(400)의 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력할 수 있다.
한편, 도6과 같이, 절전 예측 정보(423b)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 주행 가능 거리 예측 장치(420)는 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력할 수 있다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 가능 거리 예측 방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주행 가능 거리 예측 방법은 도 1에 도시된 주행 가능 거리 예측 장치(420)와 실질적으로 동일한 구성 상에서 진행되므로, 도 1의 주행 가능 거리 예측 장치(420)와 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
주행 가능 거리 예측 방법은 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계(600), 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(610), 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620) 및 예측 정보를 출력하는 단계(630)를 포함할 수 있다.
배터리의 충전 상태를 판단하는 단계(600)는 배터리(410)의 충전 상태를 판단할 수 있다.
거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(610)는 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 사전에 설정되는 도착 지점까지의 경로에 대한 거리 정보 및 경로를 지나는 임의의 자동차의 속도에 따른 혼잡 상태를 나타내는 정체 정보를 수집할 수 있다.
이를 위해, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(610)는 위성 장치(100)로부터 전기자동차(400)의 위치를 전달받고, 전기자동차(400)의 위치를 서버 장치(300)에 출발 지점으로 설정하도록 전달할 수 있으며, 또는, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(610)는 서버 장치(300)에 전기자동차(400)가 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하도록 명령을 전달할 수도 있다.
한편, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(610)는 외부로부터 도착 지점을 입력 받을 수 있으며, 이때, 도착 지점은 지도 상의 임의의 지점을 나타내는 주소 정보의 형태로 입력 받을 수 있다.
이에 따라, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(610)는 서버 장치(300)에 도착 지점을 전달할 수 있으며, 이때, 서버 장치(300)는 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 경로 정보를 생성할 수 있고, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(610)는 경로 정보에 따른 거리를 나타내는 거리 정보 및 해당 경로 정보 내에 존재하는 각각의 도로에서 나타나는 정체 정보를 서버 장치(300)로부터 전달받을 수 있다.
거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 전기자동차(400)의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 전기자동차(400)의 배터리(410) 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 예측 정보를 산출할 수 있으며, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 경로 정보에 따른 거리 정보와 예측 정보를 비교할 수 있다.
예를 들어, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 주행 모드가 일반 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 일반 예측 정보(423a)를 산출할 수 있으며, 이에 따라, 경로 정보에 나타나는 거리 정보(310)와 일반 예측 정보(423a)를 비교할 수 있다.
이에 따라, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 일반 예측 정보(423a)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 일반 예측 정보(423a)를 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 일반 예측 정보(423a)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 주행 모드가 절전 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 절전 예측 정보(423b)를 산출할 수 있으며, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 경로 정보에 나타나는 거리 정보(310)와 절전 예측 정보(423b)를 비교할 수 있다.
이에 따라, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 절전 예측 정보(423b)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 절전 예측 정보(423b)를 출력하고, 전기자동차(400)의 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력에 대한 제어 요청을 출력하도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 사용자로부터 전기자동차(400)의 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 절전 예측 정보(423b)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하도록 제어할 수 있다.
예측 정보를 출력하는 단계(630)는 예측 정보를 출력할 수 있다.
예측 정보를 출력하는 단계(630)는 일반 예측 정보(423a)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 일반 예측 정보(423a)를 출력할 수 있다.
예측 정보를 출력하는 단계(630)는 절전 예측 정보(423b)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 절전 예측 정보(423b)를 출력할 수 있으며, 이때, 예측 정보를 출력하는 단계(630)는 전기자동차(400)의 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력에 대한 제어 요청을 출력할 수 있다.
예측 정보를 출력하는 단계(630)는 사용자로부터 전기자동차(400)의 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력할 수 있다.
예측 정보를 출력하는 단계(630)는 절전 예측 정보(423b)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력할 수 있다.
도8 내지 도9는 도7의 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계의 세부 순서도이다.
도8을 참조하면, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 주행 모드가 일반 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 일반 예측 정보를 산출하는 단계(621)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 경로 정보에 나타나는 거리 정보(310)와 일반 예측 정보(423a)를 비교(622)할 수 있으며, 일반 예측 정보(423a)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 일반 예측 정보를 출력하는 단계(631)는 일반 예측 정보(423a)를 출력할 수 있다.
한편, 일반 예측 정보(423a)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 절전 예측 정보를 산출하는 단계(626)는 주행 모드가 절전 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 절전 예측 정보(423b)를 산출할 수 있다.
도9를 참조하면, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 주행 모드가 절전 모드로 설정된 전기자동차(400)의 평균 전력 소모량에 기초하여, 경로 정보에 대한 정체 정보와 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 절전 예측 정보를 산출하는 단계(626)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계(620)는 경로 정보에 나타나는 거리 정보(310)와 절전 예측 정보를 비교(627)할 수 있으며, 절전 예측 정보(423b)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 긴 경우에, 절전 예측 정보를 출력하는 단계(636)는 절전 예측 정보(423b)를 출력할 수 있으며, 전기자동차(400)의 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력에 대한 제어 요청을 출력(637)하여, 외부로부터 제어 입력을 입력 받을 수 있다.
이에 따라, 외부로부터 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 입력 받은 경우에, 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하는 단계(638)는 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력할 수 있다.
한편, 절전 예측 정보(423b)로부터 나타나는 거리 간격이 거리 정보(310)에서 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우에, 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하는 단계(638)는 전기자동차(400)가 위치하는 지점으로부터 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 주행 가능 거리 예측 시스템
100: 위성 장치
200: 충전 장치
300: 서버 장치
400: 전기자동차
310: 거리 정보
423a: 일반 예측 정보
423b: 절전 예측 정보

Claims (2)

  1. 전기자동차의 주행 모드에 따른 주행 가능 거리 예측 방법에 있어서,
    전기자동차 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계;
    상기 전기자동차가 위치하는 지점인 출발 지점으로부터 사전에 설정되는 도착 지점까지의 경로에 대한 거리 정보 및 상기 경로를 지나는 임의의 자동차의 속도에 따른 혼잡 상태를 나타내는 정체 정보를 수집하는 단계;
    상기 전기자동차의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 기초하여, 상기 경로에 대한 상기 정체 정보와 상기 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 예측 정보를 산출하고, 상기 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 단계; 및
    상기 예측 정보를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 충전 상태를 판단하는 단계는,
    상기 전기자동차 배터리에 충전될 수 있는 전기적 용량의 최대값에 대해, 배터리에 충전되어 있는 전기적 용량의 비율을 나타내는 상기 충전 상태를 판단하는 것이고,
    상기 예측 정보를 산출하는 것은,
    상기 전기자동차의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 따라 상기 충전 상태가 사전에 설정되는 충전 범위에 도달하는데 걸리는 시간 간격을 계산하고, 상기 계산된 시간 간격 동안 상기 정체 정보에 따른 상기 전기자동차의 속도로부터 상기 전기자동차가 이동할 수 있는 거리를 계산하여 상기 예측 정보를 산출하는 것이고,
    상기 사전에 설정되는 충전 범위는,
    상기 예측 정보가 산출되지 않거나, 상기 예측 정보를 산출하는 과정에서 발생하는 오차를 보완할 수 있도록 사전에 설정되는 범위이고,
    상기 주행 모드는,
    상기 전기자동차에 구비된 헤드라이트, 에어컨, 동풍 시트, 히트 및 계기판 LED를 포함하는 서로 다른 장치의 동작 상태를 결정하기 위한 것으로서, 일반 모드 및 절전 모드를 포함하며,
    상기 주행모드가 상기 일반 모드로 설정되면 상기 서로 다른 장치에 전기 에너지가 인가되고, 상기 주행 모드가 상기 절전 모드로 설정되면 상기 서로 다른 장치 중 사전에 설정되는 적어도 하나 이상의 장치에 인가되는 전기 에너지가 차단되어 상기 일반 모드에서 소모되는 전기 에너지보다 적은 전기 에너지가 인가되고,
    상기 예측 정보는,
    상기 일반 모드로 설정된 전기자동차의 평균 전력 소모량에 기초한 상기 주행 가능 거리와 상기 정체정보를 나타내는 일반 예측 정보와,
    상기 일반 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보로부터 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우, 상기 절전 모드로 설정된 전기자동차의 평균 전력 소모량에 기초한 상기 주행 가능 거리와 상기 정체정보를 나타내는 절전 예측 정보를 포함하며,
    상기 절전 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 길면 상기 주행 모드에 대해 절전 모드로의 변경을 요청하기 위한 제어 요청이 출력되고, 상기 제어 요청에 응답하여 사용자로부터 주행 모드를 절전모드로 변경하는 제어 입력을 받으면 상기 절전 예측 정보가 출력되며, 상기 제어 요청에 응답하여 사용자로부터 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 받으면 배터리 충전 지점까지의 경로를 출력하며,
    상기 절전 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧으면 상기 전기자동차의 현재 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하고, 상기 배터리 충전 지점의 가용 정보에 따라 이용 가능한 배터리 충전 지점을 상기 도착 지점으로 설정하여 경로 정보를 변경하고,
    상기 이용 가능한 배터리 충전 지점은,
    상기 출발 지점으로부터 상기 도착 지점까지의 경로 정보에 따른 시간 간격 및 상기 배터리 충전 지점에 존재하는 충전 장치의 예상 충전 완료 시간의 합산이 가장 짧은 시간 간격으로 나타내는 상기 충전 장치를 구비한 상기 배터리 충전 지점이고,
    상기 배터리 충전 지점의 가용 정보는,
    상기 배터리 충전 지점에 존재하는 복수개의 충전 장치 각각이 상기 전기자동차에 연결되어 상기 전기자동차를 충전하는 상태, 상기 충전 장치에 고장이 발생하여 상기 충전 장치가 이용 불가능한 상태 및 상기 충전 장치를 이용할 수 있는 상태 중 어느 하나의 상태를 나타내는, 주행 가능 거리 예측 방법.
  2. 전기자동차 배터리의 충전 상태를 판단하는 상태 추정부;
    상기 전기자동차가 위치하는 지점인 출발 지점으로부터 사전에 설정되는 도착 지점까지의 경로에 대한 거리 정보 및 상기 경로를 지나는 임의의 자동차의 속도에 따른 혼잡 상태를 나타내는 정체 정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 전기자동차의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 기초하여, 상기 경로에 대한 상기 정체 정보와 상기 충전 상태에 따른 주행 가능 거리를 나타내는 예측 정보를 산출하고, 상기 거리 정보와 예측 정보를 비교하는 제어부; 및
    상기 예측 정보를 출력하는 출력부를 포함하고,
    상기 상태 추정부는,
    상기 전기자동차 배터리에 충전될 수 있는 전기적 용량의 최대값에 대해, 배터리에 충전되어 있는 전기적 용량의 비율을 나타내는 상기 충전 상태를 판단하는 것이고,
    상기 제어부가 상기 예측 정보를 산출하는 것은,
    상기 전기자동차의 주행 모드에 따른 평균 전력 소모량에 따라 상기 충전 상태가 사전에 설정되는 충전 범위에 도달하는데 걸리는 시간 간격을 계산하고, 상기 계산된 시간 간격 동안 상기 정체 정보에 따른 상기 전기자동차의 속도로부터 상기 전기자동차가 이동할 수 있는 거리를 계산하여 상기 예측 정보를 산출하는 것이고,
    상기 사전에 설정되는 충전 범위는,
    상기 예측 정보가 산출되지 않거나, 상기 예측 정보를 산출하는 과정에서 발생하는 오차를 보완할 수 있도록 사전에 설정되는 범위이고,
    상기 주행 모드는,
    상기 전기자동차에 구비되는 헤드라이트, 에어컨, 동풍 시트, 히트 및 계기판 LED를 포함하는 서로 다른 장치의 동작 상태를 결정하기 위한 것으로서, 일반 모드 및 절전 모드를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 주행모드가 상기 일반 모드로 설정되면 상기 서로 다른 장치에 전기 에너지를 인가하고, 상기 주행 모드가 상기 절전 모드로 설정되면 상기 서로 다른 장치 중 사전에 설정되는 적어도 하나 이상의 장치에 인가되는 전기 에너지를 차단하여 상기 일반 모드에서 소모되는 전기 에너지보다 적은 에너지를 인가하고,
    상기 예측 정보는,
    상기 일반 모드로 설정된 전기자동차의 평균 전력 소모량에 기초한 상기 주행 가능 거리와 상기 정체정보를 나타내는 일반 예측 정보와,
    상기 일반 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보로부터 나타나는 거리 간격보다 짧은 경우, 상기 절전 모드로 설정된 전기자동차의 평균 전력 소모량에 기초한 상기 주행 가능 거리와 상기 정체정보를 나타내는 절전 예측 정보를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 절전 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 길면 상기 주행 모드에 대해 절전 모드로의 변경을 요청하는 제어 요청을 출력하고, 상기 제어 요청에 응답하여 사용자로부터 주행 모드를 절전 모드로 변경하는 제어 입력을 받으면 상기 절전 예측 정보를 출력하며, 상기 제어 요청에 응답하여 사용자로부터 주행 모드를 유지하는 제어 입력을 받으면 충전 지점까지의 경로를 출력하고,
    상기 절전 예측 정보로부터의 상기 주행 가능 거리가 상기 거리 정보에서 나타나는 거리 간격보다 짧으면 상기 전기자동차의 현재 위치하는 지점을 출발 지점으로 설정하고, 상기 배터리 충전 지점의 가용 정보에 따라 이용 가능한 배터리 충전 지점을 상기 도착 지점으로 설정하여 경로 정보를 변경하고,
    상기 이용 가능한 배터리 충전 지점은,
    상기 출발 지점으로부터 상기 도착 지점까지의 경로 정보에 따른 시간 간격 및 상기 배터리 충전 지점에 존재하는 충전 장치의 예상 충전 완료 시간의 합산이 가장 짧은 시간 간격으로 나타내는 상기 충전 장치를 구비한 상기 배터리 충전 지점이고,
    상기 배터리 충전 지점의 가용 정보는,
    상기 배터리 충전 지점에 존재하는 복수개의 충전 장치 각각이 상기 전기자동차에 연결되어 상기 전기자동차를 충전하는 상태, 상기 충전 장치에 고장이 발생하여 상기 충전 장치가 이용 불가능한 상태 및 상기 충전 장치를 이용할 수 있는 상태 중 어느 하나의 상태를 나타내는, 주행 가능 거리 예측 장치.
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