KR20220089805A - 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

지오 펜스(Geo-fence) 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템은 배터리 잔량, 공기압 상태, 및 부품상태를 포함하는 전반적인 상태정보 및 운행 정보 및 위치 정보를 수집하여 백엔드 서버로 전송하며, 운행시 엔진 모사음을 출력하는 전기이륜차 및 상기 전기이륜차의 운행 정보 및 위치 정보를 통신망을 통해 수신하며 상기 전기이륜차가 지정된 소음 제한 구역 내에 진입시 엔진 모사음의 크기를 제어하는 엔진 모사음 출력 제어 명령을 상기 전기이륜차로 전송하는 상기 백엔드 서버를 포함한다.

Description

지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템 및 방법{GEO-FENCE BASED SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING SOUND SOURCE OF VEHICLE}
본 발명은 전기이륜차에 관한 것으로서, 특히 전기이륜차의 음원을 제어하기 위한 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
근래에 환경오염 문제가 대두되면서 친환경 이동수단으로서 전기차(Electric Vehicl;EV)에 관심이 높아지고 있다. 최근에 좁은 골목이나 짧은 거리의 이동이 편리하고 레저활동에도 널리 이용되는 전기이륜차(Electric Two-wheeled Vehicle)에 대한 기술개발도 활발하게 진행되고 있다.
전기자동차(EV)와 마찬가지로 전기이륜차도 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동시켜서 동력을 얻도록 한다. 따라서, 전기이륜차는 엔진을 포함하고 있지 않기 때문에, 보행자들이 밀집하여 보행하는 좁은 길에서의 경우 전기이륜차의 무음으로 인해 보행자는 전기이륜차의 접근을 인지하지 못하고 보행자가 위협을 느끼는 등의 문제를 발생시킬 수 있다
이러한 문제를 방지하고자 최근 전기차량에 엔진 모사음을 발생시켜 보행자가 인지할 수 있도록 하는 시스템을 탑재한 차량이 출시되고 있으나, 종래의 전기이륜차량을 포함한 전기차량은 차량의 위치에 상관없이 30km/h 이하의 저속에서만 엔진 모사음이 발생되고 있어 주택가 및 학교 인근에 전기차량이 진입시 여전히 소음을 발생시키고 있다.
한편, 위치 기반 서비스가 최근 지오펜싱이라는 기술과 함께 많은 주목을 받고 있습니다.　지오펜스(Geofence)는 지리(Geography)와 울타리(Fence)를 결합한 단어로, 실제 위치에 기반하여　가상의 경계나 구역을 만드는 기술이다. 지오펜스는 와이파이, 셀룰러 데이터 등의 네트워크나 비콘 등 다른 보조 기술과 결합해서 사용자의 실시간 위치와 출입 정보를 기록할 때 활용된다. 예컨대, 위치 정보를 담은 모바일 기기가 지정된 구역에 들어오면, 조건에 따라 텍스트 메시지, 이메일, 앱 알림 등 미리 정해진 특정 동작을 실행하게 됩니다.
전기이륜차의 운전자는 자신의 단말기를 가지고 있지만, 운행 중에는 전기이륜차의 특성상 단말기를 보거나 하는 등의 행동을 할 수 없기 때문에, 지오펜싱 기술을 이용할 수 없었다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기이륜차의 엔진 모사음을 발생시킬 때, 보행자에게는 전기차량의 접근을 인지할 수 있도록 하면서 주택가 내의 일반 시민에게는 전기차량의 엔진 모사음 전달이 최소화할 수 있도록 한 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템은 배터리 잔량, 공기압 상태, 및 부품상태를 포함하는 전반적인 상태정보 및 운행 정보 및 위치 정보를 수집하여 백엔드 서버로 전송하며, 운행시 엔진 모사음을 출력하는 전기이륜차; 및 상기 전기이륜차의 운행 정보 및 위치 정보를 통신망을 통해 수신하며 상기 전기이륜차가 지정된 소음 제한 구역 내에 진입시 스피커의 출력을 제한하는 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 상기 전기이륜차로 전송하는 상기 백엔드 서버;를 포함한다.
상기 전기이륜차는 상기 엔진 모사음을 출력하는 스피커; 상기 백엔드 서버로부터 상기 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 상기 스피커의 출력을 기설정된 출력값으로 강제적으로 제한하는 제어부; 상기 전기이륜차의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기를 포함하며, 상기 전기이륜차의 경로를 탐색하여 제공하는 네비게이션부; 상기 전기이륜차의 운행 속도를 검출하는 속도 센서; 및 음원 제어중임을 알려주는 표시부를 포함할 수 있다.
상기 표시부는 적어도 하나의 LED를 점멸함으로써 운전자에게 음원 제어중임을 알릴 수 있다.
상기 표시부는 운전자에게 음원 제어중임을 알리는 메시지를 표시할 수 있다.
상기 백엔드 서버는 상기 전기이륜차가 지정된 소음 제한 구역을 벗어나면 스피커의 출력을 복원하는 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 상기 전기이륜차로 전송하고, 상기 전기이륜차는 상기 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면 상기 스피커의 출력을 이전 출력값으로 증가시킬 수 있다.
상기 전기이륜차의 제어부는 상기 전기이륜차의 속도가 소정 속도 이하가 되면 엔진 모사음을 출력하는 지오-펜스기반 음원 제어 시스템.
상기 전기이륜차의 제어부는 상기 전기이륜차의 경로 상에 지정된 소음 제한 구역이 존재하는 경우, 상기 지정된 소음 제한 구역에 근접하면, 상기 전기이륜차가 상기 지정된 소음 제한 구역에 진입할 때까지의 소요 시간을 산출하고, 운전자에게 상기 산출된 시간 이후 소음 제한 모드로 진입함을 통지하는 지오-펜스기반 음원 제어 시스템.
상기 소음 제한 구역은 스쿨존 및 주택가를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법은 전기이윤차가 운행 정보 및 위치 정보를 수집하여 백엔드 서버로 단계; 상기 백엔드 서버가 상기 전기이륜차의 운행 정보 및 위치 정보를 통신망을 통해 수신하는 단계; 상기 백엔드 서버가 상기 전기이륜차가 지정된 소음 제한 구역 내에 진입하는 지를 판단하는 단계; 및 상기 백엔드 서버가 상기 전기이륜차의 스피커의 출력을 제한하는 엔진 모사음 출력 제어 명령을 상기 전기이륜차로 전송하는 단계;를 포함한다.
상기 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법은 상기 전기이륜차가 상기 백엔드 서버로부터 상기 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 상기 스피커의 출력을 기설정된 출력값으로 강제적으로 제한하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법은 상기 전기이륜차가 적어도 하나의 LED를 점멸함으로써 운전자에게 음원 제어중임을 알리는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법은 상기 전기이륜차가 운전자에게 음원 제어중임을 알리는 메시지를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법은 상기 백엔드 서버가 상기 전기이륜차가 상기 지정된 소음 제한 구역을 벗어나는 지를 판단하는 단계; 및 상기 전기이륜차가 상기 지정된 소음 제한 구역을 벗어나면, 상기 백엔드 서버가 상기 스피커의 출력을 이전 출력값으로 증가시키는 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 상기 전기 이륜차로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법은 상기 전기이륜차가 상기 백엔드 서버로부터 상기 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 상기 스피커의 출력을 이전 출력값으로 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법은 상기 전기이륜차의 경로 상에 지정된 소음 제한 구역이 존재하는 경우, 상기 지정된 소음 제한 구역에 근접하면, 상기 전기이륜차가 상기 지정된 소음 제한 구역에 진입할 때까지의 소요 시간을 산출하는 단계; 및 상기 전기이륜차가 운전자에게 상기 산출된 시간 이후 소음 제한 모드로 진입함을 통지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템 및 방법에 따르면, 주택 및 학교가 밀집한 지역에 대해 관제 시스템 내에서 가상의 지오-펜스로 구현하고 지오-펜스 내에 진입하는 차량의 엔진 모사음 크기를 제어함으로써 차량으로 발생하는 소음 문제를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기이륜차를 포함하는 네트워크 시스템의 전체구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기이륜차의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기이륜차의 여러 부분에 설치된 복수개의 센서를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자에게 음원 제어중임을 표시한 표시부의 예시들을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 도 5 이후의 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기이륜차에서 소음 제한 구역으로의 진입을 예고하기 위한 방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기이륜차를 포함하는 네트워크 시스템의 전체구성도이다. 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 전기이륜차(100)는 통신망(20)을 통해 운전자 단말기(300) 및 백엔드 서버(200)와 통신을 수행할 수 있다.
전기이륜차(100)는 양방향 통신이 가능한 LTE 통신 모듈이 탑재되어 있어 속도, 가속도 등의 차량 운행 정보 외에도 차량 부품의 상태 정보와 배터리 방전 정보를 실시간으로 벡엔드 서버(200)로 전송할 수 있다.
전기이륜차(100)는 내장된 배터리팩(110)의 전원을 이용하여 모터를 구동시켜 운행하는 이동장치로서 내부에 각종 전자장치 및 부품이 장착되어 있다. 또한, 일부 전자장치 및 부품에는 본 발명에 따른 전기이륜차(100)의 위한 각종 프로그램 및 소프트웨어가 탑재되어 있다.
배터리정보에는 기본적인 배터리의 잔량 정보 이외에도 현재 사용중인 배터리를 통해 주행한 총 거리 정보가 포함될 수 있다. 현재 장착하여 사용중인 배터리를 통해 주행한 총 거리 정보를 토대로 백엔드 서버(200)에서 이를 분석하고 전기이륜차(100) 사용자의 운전습관을 반영하여 앞으로 배터리의 사용 시간이나 주행 가능 거리를 계산하는데 참조자료로 사용할 수 있다. 예컨대, 완충된 배터리를 장착하여 40km를 주행할 수 있다고 가정할 경우 현재 장착된 배터리의 잔량이 50%라면, 지금까지의 주행거리는 20km이어야 하고 앞으로도 20km를 더 주행할 수 있다. 그러나, 배터리의 잔량이 50%임에도 불구하고 실제 주행거리가 10km일 경우 사용자의 운전습관상 배터리의 소모가 많은 것으로 추정하고, 앞으로의 주행 가능 거리가 10km 밖에 남지 않은 것으로 판단할 수 있다.
전기이륜차(100)는 배터리팩(110)의 잔량 정보에 따라 배터리 교체가 필요하면 배터리 교환기(300)에서 배터리팩(110)을 교환할 수 있다. 따라서, 전기 이륜차(100)는 배터리정보 등을 백엔드 서버(200)로 전송할 수 있다.
배터리팩(110)에는 배터리의 충방전을 제어하는 BMS(Battery Management System) 회로가 탑재되어 있다. BMS(Battery Management System) 회로는 배터리팩(110)이 충방전되는 동안 배터리팩(110) 내부의 개별 배터리 셀(cell)에서 발생되는 전압, 전류 등의 정보를 측정하고 안전 관리 기준을 넘어서는 전압, 전류가 측정되면 이를 제어할 수 있다.
배터리팩(110)에는 NFC(Near Field Communication) 통신 기능이 탑재되어 있어 외부 디바이스와 무선으로 정보를 송신하고 수신할 수 있다. 배터리팩(110)이 전기이륜차에 탑재되어 있는 동안에 배터리팩의 BMS에 수집되는 정보는 NFC(Near Field communication)를 통해 전기이륜차(100)로 전송할 수 있다. 배터리팩(110)이 배터리 교환기(300)에 탑재되어 있는 동안에 배터리팩(110)의 BMS에 수집되는 정보는 NFC를 통해 배터리 교환기(300)로 전송할 수 있다.
배터리 교환기(300)에는 양방향 통신이 가능한 LTE 통신 모듈이 탑재되어 있어 배터리 충전기의 정보와 배터리의 방전 정보를 실시간으로 벡엔드 서버(200)로 전송할 수 있다.
벡엔드 서버(200)는 전기이륜차(100)와 배터리 교환기(300)으로부터 각종 정보를 수신 받고 저장한다. 또한, 도시하지 않았지만, 벡엔드 서버(200)는 웹 서비스를 제공할 수 있다. 예컨대, 벡엔드 서버(200)는 수집한 각종 정보를 시각적 형태로 관리자에 제공하고 양방향 LTE 통신을 통해 전기이륜차와 배터리 교환 장치를 제어할 수 있다.
운전자 단말기(400)는 전기이륜차(100)를 운전하는 운전자가 소지한 단말기이고 전기이륜차(100)와 무선통신이 가능하다. 운전자 단말기(400)는 예컨대 스마트폰, 태블릿 PC 등의 단말기를 포함한다. 한편, 운전자 단말기(400)는 전기이륜차(100)에 관련한 정보를 사용자에게 제공하는 모바일 앱(APP)을 설치할 수 있다. 모바일 앱은 벡엔드 서버(200)로부터 전기이륜차(100)에 대한 각종 정보와 배터리 교환기(300)내의 배터리 충전 정보를 수신 받아 사용자에게 제공할 수 있다.
운전자 단말기(400)는 통신망(20)을 통해 백엔드 서버(200)와 통신할 수 있다. 또한, 운전자 단말기(400)는 전기이륜차(10)와 근거리통신을 통해 직접적인 무선통신도 가능하다. 이러한 근거리통신으로는 예컨대, 와이파이(Wifi), 엔에프씨(NFC), 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), 알에프아이디(RFID)와 같은 공지의 무선통신방식을 이용할 수 있다.
또한, 운전자 단말기(400)는 전기이륜차(100)로 필요한 명령이나 요청을 전달할 수 있고 전기이륜차(100)로부터 필요한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전기이륜차(100)는 배터리의 잔량, 공기압의 상태, 부품의 이상발생 등과 같이 전기이륜차(100)의 전반적인 상태정보를 운전자 단말기(400)로 전송할 수 있다.
백엔드 서버(200)는 전기이륜차(100) 및 사용자 단말기(400)와 각각 통신을 수행하여 필요한 정보를 송수신한다. 일례로 전기이륜차(100)의 운전자는 자신이 소지한 운전자 단말기(400)를 이용하여 운전자 정보와 전기이륜차(100)의 정보를 백엔드 서버(200)에 등록할 수 있다.
물론, 전기이륜차(100)도 자체적으로 통신망(20)을 통해 백엔드 서버(200)에 접속하여 전기이륜차(100)의 상태정보를 실시간으로 통지할 수 있다. 예컨대, 전기이륜차(100)는 배터리 잔량, 공기압 상태, 부품상태 등과 같이 전기이륜차(100)의 전반적인 상태정보를 백엔드 서버(200)로 전송할 수 있는 것이다.
즉, 전기이륜차(100)는 배터리 잔량, 공기압 상태, 및 부품상태를 포함하는 전반적인 상태정보 및 운행 정보 및 위치 정보를 수집하여 백엔드 서버(200)으로 전송할 수 있다.
백엔드 서버(200)는 상기 전기이륜차(100)의 운행 정보 및 위치 정보를 통신망(20)을 통해 수신하면, 상기 전기이륜차(100)의 현재 위치가 지오-펜스 구역에 위치하는 지를 판단한다. 지오-펜스(Geo-Fence) 구역은 본 발명에 따라, 전기이륜차(100)의 모사음을 제어하도록 위치적으로 설정된 구역 또는 영역을 의미한다. 지오-펜스 구역은 예컨대, 주택 및 학교가 밀집하여 인근 주민에 대해 전기이륜차(100)의 모사음이 소음이 될 수 있지만 보행자에게 전기이륜차(100)의 존재를 인지시킬 필요가 있는 구역이 될 수 있다. 즉, 좁은 길의 경우 전기이륜차의 엔진 모사음이 보행자가 인지할 수 있으면서 소음이 되지 않도록 한 크기를 가질 필요가 있다. 이러한 지오-펜스 구역은 소음 제한 구역으로 명명될 수도 있다. 이러한 지오-펜스 구역은 운영자 또는 운전자에 의해 설정될 수도 있다.
백엔드 서버(200)는 상기 전기이륜차(100)의 현재 위치가 지오-펜스 구역에 위치하면, 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 전기이륜차(100)에 전송할 수 있다.
전기이륜차(100)는 백엔드 서버(200)로부터 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 스피커의 출력을 기설정된 출력값으로 강제적으로 제한한다. 그에 따라, 전기이륜차(100)의 엔진 모사음의 크기가 소정 크기로 제한될 수 있다.
한편, 백엔드 서버(200)는 전기이륜차(100)가 지오-펜스 구역을 벗어나면 이를 상기 전기이륜차(100)로 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 전기이륜차(100)는 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 스피커의 출력을 이전 출력값으로 증가시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기이륜차의 구성을 도시한 블록도이다. 도 2을 참조하면 본 발명에 따른 전기이륜차(100)은 내부에 배터리팩(110)이 탑재된다. 전기이륜차(100)는 배터리팩(110)으로부터 동력을 공급받는다.
전기이륜차(100)는 제어부(120), 표시부(130), 네비게이션부(140), 스피커(150), 구동부(160), 센서부(170), IoT (Internet of Thing) 에지 장치(180), 및 모터(190)을 포함한다.
센서부(170)는 전기이륜차(100)의 여러 부분에 각각 설치되어 해당 부분에 대한 상태정보를 검출하는 복수개의 센서를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기이륜차의 여러 부분에 설치된 복수개의 센서를 나타낸 도면이다.
복수개의 센서는 6축 가속도 센서(171), 3축 자세 감지 센서(172), 전륜/후룬 다이어 압력 센서(173), 사이드 스탠드 위치 감지 센서(174), 모터 온도 센서(175), 배터리 관리 센서(176) 및 시트 위치 감지 센서(177)를 포함할 수 있다.
6축 가속도 센서(171)는 전기이륜차(100)의 3축에서 가속도를 검출하고, 2축에서 각속도를 검출하며, 1축에서의 온도를 검출할 수 있다. 3축 자세 감지 센서(172)는 3축에서의 전기이륜차(100)의 자세 변화를 검출할 수 있다. 전륜/후룬 다이어 압력 센서(173)는 전기이륜차(100)의 전륜과 후륜에서의 압력을 검출할 수 있다. 사이드 스탠드 위치 감지 센서(174)는 전기이륜차(100)의 사이드 스탠드의 위치를 감지할 수 있다.
모터 온도 센서(175)는 모터(190)의 온도를 감지할 수 있다. 배터리 관리 센서(176)는 배터리팩(110)의 배터리 잔량 정보 또는 온도 정보를 검출할 수 있다. 배터리 관리 센서(176)는 일정 시간마다 주기적으로 전기이륜차(100)의 배터리 잔량을 체크하며, 전기이륜차(100)의 시동시에도 배터리 잔량을 체크하도록 설정된다.
시트 위치 감지 센서(177)는 전기이륜차(100)의 시트의 위치를 검출할 수 있다. 한편, 전기이륜차(110)는 전술한 센서 이외에 다른 센서를 포함할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
다시 도 2를 참조하면, 센서부(170)에 포함된 복수개의 센서들(171, 172, 173, 174, 175, …)에서 검출되는 상태정보는 전기이륜차(100)의 IoT 에지 장치(180)을 통해 제어부(120)로 제공될 수 있다. IoT 에지 장치(180)는 사물 인터넷에 기반하여 복수개의 센서들(171, 172, 173, 174, 175, …)와 무선 통신할 수 있다. 　즉, IoT 에지 장치(180)는 무선 통신을 통해 복수개의 센서들(171, 172, 173, 174, 175, …)에 연결하여 복수개의 센서들(171, 172, 173, 174, 175, …)로부터의 측정 데이터를 수신할 수 있다.
제어부(120)는 복수개의 센서들(171, 172, 173, 174, 175, …)에서 검출된 상태 정보 또는 측정 데이터를 수신할 수 있다.
구동부(160)는 전기이륜차(100)의 스로틀(throttle)의 회전구동을 제어할 수 있다. 전기이륜차(10)에서 스로틀은 손으로 회전조작하여 모터(190)의 출력을 높이거나 낮추어서 속도를 조절할 때 사용한다.
네비게이션부(140)는 GPS 수신기를 구비하며, 전기이륜차(100)의 클러스터(계기판)에 매립형으로 설치되거나 전기이륜차(100)의 운전자(사용자)가 휴대하는 단말기(400)일 수 있다. 네비게이션부(140)는 기본적인 네비게이션 기능을 가질 수 있다. 구체적으로, 네비게이션부(140)는 전기이륜차(100)의 출발지와 목적지 사이의 경로를 검색하여 제공할 수 있다. 또한, 네비게이션부(140)는 전기이륜차(100)의 위치 정보 및 운행 정보를 획득할 수 있다. 전기이륜차(100)의 위치 정보는 GPS 수신기를 통해 획득할 수 있다. 전기이륜차(100)의 운행 정보는 전기이륜차(100)의 주행 경로 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다.
표시부(130)는 전기이륜차(100)의 각종 정보를 표시할 수 있다. 이러한 표시부(130)는 통상적인 디스플레이 장치로 구현될 수 있으며, 점멸하는 LEDs(Light Emitting divices)를 포함할 수 있다.
표시부(130)는 전기이륜차(100)의 상태정보를 표시할 수 있다. 이로써 운전자는 표시부(130)에 표시된 정보를 확인하여 전기이륜차(100)의 상태를 확인할 수 있다.
스피커(150)는 제어부(120)의 제어하에 전기이륜차(100)의 모사음을 출력할 수 있다. 구체적으로, 제어부(120)는 전방의 물체에 대한 경고음을 출력할 필요가 있으면 스피커(150)를 통해 통상의 이륜차의 엔진음을 출력하도록 제어할 수 있다. 전기이륜차의 특성상 엔진음이 없으므로 모사음은 통상 이륜차의 엔진음이 될 수 있다. 물론, 스피커(150)는 제어부(120)의 제어하에 경보음을 출력할 수 있다.
한편, 제어부(120)는 전기이륜차(100)가 소정 조건을 만족하면, 엔진 모사음을 스피커(150)를 통해 출력한다. 예컨대, 전기이륜차(100)의 운행 속도가 소정 속도 이하가 되면 엔진 모사음을 스피커(150)를 통해 출력한다. 소정 속도는 30 km/h 이하가 되면, 전기이륜차(100)는 엔진 모사음을 출력한다.
구체적으로 설명하면, 전기이륜차(100)의 운행 속도가 소정 속도 이하가 된다는 것은 보행자가 존재하거나, 또는 어린이 보호 구역과 같이 소정 속도 이하로 주행해야 하는 경우이다. 따라서, 전기이륜차(100)의 운행 속도가 소정 속도 이하가 되면, 보행자에게 전기이륜차(100)의 존재를 인식시킬 필요가 있다. 그러므로, 전기이륜차(100)의 운행 속도가 소정 속도 이하가 되면 엔진 모사음을 출력하여 보행자에게 전기이륜차(100)에게 인지시킬 수 있다.
제어부(120)는 배터리 잔량, 공기압 상태, 및 부품상태를 포함하는 전반적인 상태정보 및 운행 정보 및 위치 정보를 수집하여 백엔드 서버(200)로 전송할 수 있다. 이후, 제어부(120)는 백엔드 서버(200)로부터 현재 과속중임을 통지받을 수 있다.
전술한 바와 같이, 백엔드 서버(200)는 상기 전기이륜차(100)의 운행 정보 및 위치 정보를 통신망(20)을 통해 수신하면, 상기 전기이륜차(100)의 현재 위치가 지오-펜스 구역에 위치하는 지를 판단한다. 백엔드 서버(200)는 전기이륜차(100)의 현재 위치가 지오-펜스 구역에 위치하면, 전기이륜차(100)로 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 전송한다.
제어부(120)는 상기 백엔드 서버(200)로부터 상기 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 상기 스피커의 출력을 기설정된 출력값으로 강제적으로 제한할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 스피커의 출력을 제한하고 있으면 표시부(130)를 통해 운전자에게 현재 음원 제어중임을 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자에게 음원 제어중임을 표시한 표시부의 예시들을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 표시부(130)는 LED를 점멸함으로써 운전자에게 현재 음원 제어중임을 표시할 수 있다. 또는, 표시부(130)는 화면에 음원 제어중임을 나타내는 메시지(Limited Sound)를 표시하여 운전자에게 현재 음원 제어중임을 표시할 수 있다.
한편, 백엔드 서버(200)로부터 전기이륜차(100)가 지오-펜스 구역을 벗어남을 통지받으면 제어부(120)는 전기이륜차(100)의 스피커의 출력을 이전 출력값으로 증가시킬 수 있다.
또한, 제어부(120)는 전기이륜차(100)의 경로 상에 지오-펜스 구역, 즉 음원 제한 제한 구역이 존재하는 경우, 상기 음원 제한 구역에 근접하면, 상기 전기이륜차가 상기 음원 제한 구역에 진입할 때까지의 소요 시간을 산출할 수 있다. 제어부(120)는 운전자에게 상기 산출된 시간 이후 음원 제한 모드로 진입함을 통지할 수 있다. 그에 따라, 운전자는 음원 제한 구역을 통과할 예정인 경우, 얼마의 시간 후에 음원 제한 구역에 진입하는 지를 알 수 있게 된다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 먼저, 백엔드 서버(200)는 단계 S110에서 전기이륜차(100)로부터 운행 정보 및 위치 정보를 수신할 수 있다. 백엔드 서버(200)는 단계 S120에서 상기 전기이륜차(100)의 현재 위치가 지오-펜스 구역에 위치하는 지를 판단한다. 백엔드 서버(200)는 상기 전기이륜차(100)의 현재 위치가 지오-펜스 구역에 위치하면, 단계 S130에서 상기 전기이륜차(100)로 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 전송한다.
상기 전기이륜차(100)는 백엔드 서버(200)로부터 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 단계 S140에서 음원 제한 모드로 전환하여 스피커의 출력을 기설정된 출력값으로 강제적으로 제한할 수 있다. 예컨대, 상기 전기이륜차(100)는 백엔드 서버(200)로부터 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 스피커의 출력을 예컨대, 100 데시벨에서 50 데시벨(Db)로 강제적으로 감소시킬 수 있다.
그에 따라, 상기 전기이륜차(100)는 지오-펜스 구역에서 엔진 모사음을 출력할 때, 소정의 크기 이하로 출력하게 된다.
도 6은 도 5 이후의 지오-펜스 기반 차량의 과속 제어 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 전기이륜차(100)는 동작모드가 음원 제한 모드로 전환된 이후에는 전기이륜차(100)는 단계 S210에서 음원 제한 모드로 운행된다. 음원 제한 모드에서는 스피커의 출력이 제한된다. 따라서, 전기이륜차(100)가 엔진 모사음을 출력할 때 보행자에게 전기이륜차(100)의 접근이 인지되면서도, 주민들에게 소음으로 인식되지 않을 정도로 엔진 모사음이 출력된다.
이후, 전기이륜차(100)는 단계 S220에서 운행 정보 및 위치 정보를 백엔드 서버(200)로 송신한다.
이 경우, 백엔드 서버(200)는 단계 S230에서 운행 정보 및 위치 정보에 기초하여 전기이륜차(100)가 지오-펜스 구역을 벗어 났는지를 판단할 수 있다. 전기이륜차(100)가 지오-펜스 구역을 벗어 났으며, 백엔드 서버(200)는 단계 S240에서 전기이륜차(100)에게 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 전송한다. 전기이륜차(100)는 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면 단계 S250에서 전기이륜차(100)의 스피커의 출력을 이전 출력값으로 증가시킬 수 있다. 예컨대, 상기 전기이륜차(100)는 백엔드 서버(200)로부터 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 스피커의 출력을 예컨대, 50 데시벨에서 100 데시벨(Db)로 증가시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기이륜차에서 음원 제한 모드로의 진입을 예고하기 위한 방법의 흐름도이다.
먼저, 전기이륜차(100)는 단계 S310에서 전기이륜차(100)의 주행 경로를 획득한다. 주행 경로는 예컨대, 전기이륜차(100)의 네비게이션부를 통해 획득될 수 있다. 전기이륜차(100)는 주행 경로를 획득하면 단계 S320에서 상에 주행 경로 상에 지오-펜스 구역, 즉 속도 제한 구역이 존재하는 지를 판단한다. 주행 경로 상에 지오-펜스 구역이 존재하면, 전기이륜차(100)는 단계 330에서 전기이륜차(100)의 현재 위치가 지오-펜스 구역에 인접하는 지를 판단한다. 현재 위치가 지오-펜스 구역에 인접하면, 전기이륜차(100)는 단계 340에서, 전기이륜차(100)가 지오-펜스 구역에 진입할 때까지의 소요 시간을 산출할 수 있다.
전기이륜차(100)가 지오-펜스 구역에 진입할 때까지의 소요 시간을 산출하면, 전기이륜차(100)는 단계 360에서 운전자에게 산출된 소요 시간 후에 소음 제한 모드로 진입함으로 통지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량 운행 정보를 수집하여 실시간으로 벡엔드 서버단으로 정보를 보낼 수 있는 지능형 차량에 탑재된 GPS와 속도 감지 센서로 차량이 위치한 장소와 운행 속도를 관제하며, 차량이 주택가 및 학교 지역내에 진입시 속도가 30km/h 이하라 하더라도 엔진 모사음의 크기를 일부 감소시켜 보행자에게는 전기차량의 접근을 인지할 수 있도록 하면서, 주택가 내의 일반 시민에게는 전기차량의 엔진 모사음 전달이 최소화할 수 있도록 하여 전기차량의 소음 문제를 해소할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전기이륜차 200: 백엔드 서버
300: 배터리 교환기 400: 운전자 단말기
110 : 패터리팩 120 : 제어부
130 : 표시부 140 : 네비게이션부
150 : 스피커 160 : 구동부
170 : 센서부 180 : IoT 에지 장치
190: 모터

Claims (15)

  1. 배터리 잔량, 공기압 상태, 및 부품상태를 포함하는 전반적인 상태정보 및 운행 정보 및 위치 정보를 수집하여 백엔드 서버로 전송하며, 운행시 엔진 모사음을 출력하는 전기이륜차; 및
    상기 전기이륜차의 운행 정보 및 위치 정보를 통신망을 통해 수신하며 상기 전기이륜차가 지정된 소음 제한 구역 내에 진입시 스피커의 출력을 제한하는 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 상기 전기이륜차로 전송하는 상기 백엔드 서버;를 포함하는 지오 펜스(Geo-fence) 기반 차량의 음원 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기이륜차는
    상기 엔진 모사음을 출력하는 스피커;
    상기 백엔드 서버로부터 상기 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 상기 스피커의 출력을 기설정된 출력값으로 강제적으로 제한하는 제어부;
    상기 전기이륜차의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기를 포함하며, 상기 전기이륜차의 경로를 탐색하여 제공하는 네비게이션부;
    상기 전기이륜차의 운행 속도를 검출하는 속도 센서; 및
    음원 제어중임을 알려주는 표시부를 포함하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 표시부는 적어도 하나의 LED를 점멸함으로써 운전자에게 음원 제어중임을 알리는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 표시부는 운전자에게 음원 제어중임을 알리는 메시지를 표시하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 백엔드 서버는 상기 전기이륜차가 지정된 소음 제한 구역을 벗어나면 스피커의 출력을 복원하는 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 상기 전기이륜차로 전송하고,
    상기 전기이륜차가 상기 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면 상기 스피커의 출력을 이전 출력값으로 증가시키는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전기이륜차의 속도가 소정 속도 이하가 되면 엔진 모사음을 출력하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전기이륜차의 경로 상에 지정된 소음 제한 구역이 존재하는 경우, 상기 지정된 소음 제한 구역에 근접하면, 상기 전기이륜차가 상기 지정된 소음 제한 구역에 진입할 때까지의 소요 시간을 산출하고, 운전자에게 상기 산출된 시간 이후 소음 제한 모드로 진입함을 통지하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 소음 제한 구역은 스쿨존 및 주택가를 포함하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 시스템.
  9. 지오 펜스(Geo-fence) 기반 차량의 음원 제어 방법에 있어서,
    전기이윤차가 운행 정보 및 위치 정보를 수집하여 백엔드 서버로 단계;
    상기 백엔드 서버가 상기 전기이륜차의 운행 정보 및 위치 정보를 통신망을 통해 수신하는 단계;
    상기 백엔드 서버가 상기 전기이륜차가 지정된 소음 제한 구역 내에 진입하는 지를 판단하는 단계;
    상기 백엔드 서버가 상기 전기이륜차의 스피커의 출력을 제한하는 엔진 모사음 출력 제어 명령을 상기 전기이륜차로 전송하는 단계;를 포함하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전기이륜차가 상기 백엔드 서버로부터 상기 제1 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 상기 스피커의 출력을 기설정된 출력값으로 강제적으로 제한하는 단계를 더 포함하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전기이륜차가 적어도 하나의 LED를 점멸함으로써 운전자에게 음원 제어중임을 알리는 단계를 더 포함하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전기이륜차가 운전자에게 음원 제어중임을 알리는 메시지를 표시하는 단계를 더 포함하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 백엔드 서버가 상기 전기이륜차가 상기 지정된 소음 제한 구역을 벗어나는 지를 판단하는 단계;
    상기 전기이륜차가 상기 지정된 소음 제한 구역을 벗어나면, 상기 백엔드 서버가 상기 스피커의 출력을 이전 출력값으로 증가시키는 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 상기 전기 이륜차로 전송하는 단계를 더 포함하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전기이륜차가 상기 백엔드 서버로부터 상기 제2 엔진 모사음 출력 제어 명령을 수신하면, 상기 스피커의 출력을 이전 출력값으로 증가시키는 단계를 더 포함하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 전기이륜차의 경로 상에 지정된 소음 제한 구역이 존재하는 경우, 상기 지정된 소음 제한 구역에 근접하면, 상기 전기이륜차가 상기 지정된 소음 제한 구역에 진입할 때까지의 소요 시간을 산출하는 단계; 및
    상기 전기이륜차가 운전자에게 상기 산출된 시간 이후 소음 제한 모드로 진입함을 통지하는 단계를 더 포함하는 지오-펜스 기반 차량의 음원 제어 방법.
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