KR101245568B1

KR101245568B1 - Electric bus and battery exchanging station

Info

Publication number: KR101245568B1
Application number: KR1020120010063A
Authority: KR
Inventors: 박준석; 김원규; 정원재
Original assignee: 한국항공대학교산학협력단; 국민대학교산학협력단
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-04-02

Abstract

PURPOSE: An electric bus and a battery exchanging station are provided to accurately locate the electric bus in a battery exchanging location by sensing a guide line through an optical sensing process and notifying a driver of a separation state. CONSTITUTION: An exchange station body(110) includes a vertical body, a horizontal body, and a battery exchanging unit. The vertical body is vertically formed. The horizontal body is extended from the upper side of the vertical body to a road side. The battery exchanging unit is connected to a battery exchanger on the upper side of an electric bus. A guide line(120) is marked on the lower side of the horizontal body to induce the electric bus to a matching location on the lower side of the battery exchanging unit. [Reference numerals] (130) Light emitting control unit; (140) Reservation confirmation unit;

Description

전기버스 및 배터리 교환 스테이션{ELECTRIC BUS AND BATTERY EXCHANGING STATION}ELECTRIC BUS AND BATTERY EXCHANGING STATION}

본 발명은 전기버스 및 전기버스 배터리 교환 스테이션으로서, 더욱 상세하게는, 교환식 배터리가 장착되는 전기버스 및 방전된 배터리를 완충된 배터리로 교환하는 전기버스 배터리 교환 스테이션에 관한 것이다.
The present invention relates to an electric bus and an electric bus battery exchange station, and more particularly, to an electric bus equipped with a replaceable battery and an electric bus battery exchange station for replacing a discharged battery with a charged battery.

전기버스는 전기에너지를 동력원으로 하여 운행되는 버스로서, 전기버스는 화석연료를 사용하는 기존의 버스와 비교할 때, 유해가스의 배출이 없는 친환경적인 특성을 가지고 있어 그 연구개발 및 상용화가 점차 가속화되고 있는 추세이다.Electric buses are electric buses that use electric energy as a power source. Compared to existing buses using fossil fuels, electric buses have environmentally friendly characteristics without emission of harmful gas, and their research and development and commercialization are accelerated There is a trend.

예컨대, 서울시는 2010년에 세계최초로 전기버스를 개통하여 운행한 이후, 2014년까지 전기버스를 확충하여 운행할 예정에 있다.For example, the Seoul Metropolitan Government plans to open and operate an electric bus for the first time in the world in 2010 and then expand the electric bus by 2014.

현재 운행중인 전기버스는 한번 충전 후 주행 가능 거리가 길지 않아, 장거리를 주행하기 위해서는 운행도중에 배터리에 전기에너지를 공급하는 충전 스테이션의 경유가 불가피하다. 그러나, 현재 기술로는 전기버스 배터리 충전에 약 30분 가량이 소요되어 승객에게 불편을 초래하게 되므로, 충전 스테이션을 경유하지 않도록 노선이 짧게 운행되거나, 평지만 포함하는 노선만으로 운행되고 있는 실정이다.The electric bus which is currently in operation is not long enough to travel after charging, and in order to travel long distances, it is inevitable to pass the charging station that supplies electric energy to the battery during operation. However, current technology requires about 30 minutes to charge the electric bus battery, which causes inconvenience to passengers. Therefore, the route is short-circuited so as not to pass through the charging station, or is operated only on the route including only the plain.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 충전시간이 장시간 소요되는 종래의 플러그인 방식이 아닌, 방전된 배터리를 사전에 완충시킨 배터리로 교환하는 교환식 충전 시스템을 제안한 바 있다. 예컨대, 현재 특허출원 제2011-32024호, 제2011-34994호, 제2011-52913호 등이 출원계속 중에 있다. 제안된 기술에 의하면 노선상에 위치하는 버스 정류장에서 승객의 탑승을 위한 정차시간 안에 전기버스 상부의 교환구를 통해 배터리 교환이 신속히 이루어져 대기시간이 거의 없고, 노선의 길이와 상관없이 배차와 운행이 원활하게 이루어질 수 있다.In order to solve the above problems, the applicant of the present invention has proposed an interchangeable charging system in which a discharged battery is replaced with a battery which is previously charged, rather than a conventional plug-in system requiring a long charging time. For example, patent applications No. 2011-32024, No. 2011-34994, No. 2011-52913 and the like are currently under application. According to the proposed technology, there is no waiting time because the battery exchange can be done quickly through the exchanger above the electric bus within the stopping time for the passenger in the bus stop located on the route, and the dispatching and running It can be smoothly performed.

이와 같이, 전기버스 상부의 교환구를 통해 배터리 교환이 이루어지는 경우, 전기버스가 상부의 배터리 교환위치에 정합적으로 위치하는지의 여부가 신속한 배터리 교환의 관건이 된다.Thus, when the battery exchange is performed through the exchange port on the electric bus, whether or not the electric bus is positioned coincidently with the upper battery exchange position is the key to rapid battery exchange.

따라서, 본 출원인은 노선의 운행에 방해가 되는 별도의 설비를 설치하지 않고도 전기버스가 배터리 교환위치에 정확히 위치할 수 있도록 전기버스의 진입을 유도하는 배터리 교환 시스템을 제안하게 되었다.
Accordingly, the present applicant has proposed a battery exchange system that induces the entry of the electric bus so that the electric bus can be accurately positioned at the battery exchange position without installing a separate facility that interferes with the operation of the route.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 노선의 운행에 방해가 되는 별도의 설비 없이도 배터리 교환위치로 전기버스의 진입을 유도하는 전기버스 배터리 교환 스테이션을 제공하기 위한 것이다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, and to provide an electric bus battery exchange station for inducing the entry of the electric bus to the battery replacement position without a separate facility that interferes with the operation of the route.

상기한 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 수직으로 형성되는 수직본체, 상기 수직본체의 상측에서 도로 측을 향해 연장되어 형성되는 수평본체, 및 방전된 배터리를 제거하고 완충된 배터리를 제공하기 위하여 전기버스 상부의 배터리교환구와 접속가능하게 형성된 배터리교환부를 포함하는 교환 스테이션 본체; 및 상기 배터리교환부 하부의 정합적 위치로 전기버스를 유도하기 위하여 상기 수평본체 하부 표면에 표시되는 가이드라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기버스 배터리 교환 스테이션에 의하여 달성될 수 있다.The above object is to vertically formed vertical body according to an aspect of the present invention, a horizontal body formed extending from the upper side of the vertical body toward the road side, and to remove the discharged battery and to provide a fully charged battery An exchange station body including a battery exchange portion formed to be connectable with a battery exchange port on an upper portion of the bus; And a guideline displayed on the lower surface of the horizontal body in order to guide the electric bus to the mating position of the lower part of the battery exchange unit.

한편, 상기 가이드라인은 광을 조사하는 복수의 발광소자로 형성될 수 있다.The guide line may be formed of a plurality of light emitting devices that emit light.

그리고, 본 발명의 일 양태에 따른 전기버스 배터리 교환 스테이션은 상기 복수의 발광소자의 발광 여부를 제어하는 발광제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, the electric bus battery exchange station according to an aspect of the present invention may further include a light emission control unit for controlling the light emission of the plurality of light emitting elements.

또한, 상기 전기버스가 배터리 교환을 위한 예약이 되어있는지 여부를 확인하는 예약확인부를 더 포함하고, 상기 발광제어부는 상기 예약확인부의 확인결과에 대응하여 상기 복수의 발광소자의 발광 여부를 제어하는 것을 특징으로 하여 배터리 교환을 위해 전기버스가 스테이션에 진입하는 경우에만 발광이 되도록 할 수 있다.The apparatus may further include a reservation confirmation unit confirming whether or not the electric bus is reserved for battery replacement, and wherein the emission control unit controls whether the plurality of light emitting elements emit light in response to the confirmation result of the reservation confirmation unit. It is possible to make the light emitting only when the electric bus enters the station for battery replacement.

상기 가이드라인은 상기 배터리교환부와의 거리에 따라 두께가 다르게 형성되는 것을 특징으로 하여 전기버스에 거리정보를 제공함으로써 배터리 교환위치로 더욱 효과적으로 유도할 수 있다.The guideline may be formed to have a different thickness according to the distance from the battery exchanger, thereby providing the distance information to the electric bus, thereby leading to the battery exchange location more effectively.

또한, 상기 가이드라인은 T자 형태로 형성되고, 상기 배터리교환부와의 거리가 가까워짐에 따라 폭이 두꺼워지도록 형성되어 전기버스에 배터리 교환위치에 대한 정보를 제공할 수 있다.In addition, the guideline is formed in a T-shape, and as the distance to the battery replacement portion is closer to the width is formed to provide information about the battery replacement position to the electric bus.

뿐만 아니라, 상기한 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 전기버스에 있어서, 배터리 교환위치로 전기버스를 유도하기 위해 도로측으로 연장되어 형성되는 배터리 교환스테이션의 수평본체 하부 표면에 표시된 가이드라인 상으로부터 조사되는 광신호를 감지하는 수광부; 상기 수광부에서 감지된 상기 광신호의 세기를 비교하여 상기 가이드라인과의 상대적 위치정보를 산출하는 위치산출부; 및 상기 위치산출부에서 산출된 상대적 위치정보를 기초로 상기 가이드라인으로부터의 이탈정도를 판단하여 운전자에게 제공하는 정보제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기버스에 의해서도 달성될 수 있다.In addition, the above object is irradiated from the guideline displayed on the lower surface of the horizontal body of the battery exchange station formed in the electric bus according to an aspect of the present invention extending to the road side to guide the electric bus to the battery replacement position A light receiving unit configured to detect an optical signal; A position calculation unit comparing the intensity of the optical signal detected by the light receiving unit to calculate relative position information with the guide line; And it can be achieved by the electric bus, characterized in that it comprises an information providing unit for determining the degree of departure from the guideline based on the relative position information calculated by the position calculation unit to provide to the driver.

한편, 상기 수광부에서 감지되는 광신호의 변화를 통해 상기 가이드라인의 두께를 파악하고, 상기 가이드라인의 두께의 변화에 대응하여 상기 배터리 교환위치와의 상대적 거리를 산출하는 거리산출부를 더 포함하고, 상기 정보제공부는 상기 거리산출부에서 산출된 상대적 거리를 상기 운전자에게 제공하여 배터리 교환위치로의 진입을 도모한다.The apparatus may further include a distance calculator configured to determine a thickness of the guide line through a change in the optical signal detected by the light receiver, and calculate a relative distance from the battery replacement position in response to a change in the thickness of the guide line. The information providing unit provides the relative distance calculated by the distance calculating unit to the driver to enter the battery replacement position.

그리고, 상기 정보제공부는 상기 위치산출부에서 산출된 상기 가이드라인과의 상대적 위치정보가 오차범위 내인지 판단하여, 상기 상대적 위치정보가 오차범위 내에 포함되는 경우, 상기 상대적 위치정보를 상기 배터리 교환스테이션으로 전송하고, 오차범위 내에 포함되지 않는 경우에는 상기 상대적 위치정보를 상기 운전자에게 제공하는 것을 특징으로 하여 상황에 따라 유연하게 대응할 수 있도록 해준다.The information providing unit determines whether the relative position information with the guide line calculated by the position calculating unit is within an error range, and when the relative position information is within an error range, the relative position information is converted into the battery exchange station. In this case, the relative position information is provided to the driver when the vehicle is not included in the error range, so that the vehicle can flexibly respond to the situation.

또한, 상기 가이드라인 상에 광을 조사하는 발광부를 더 포함하고, 상기 수광부는 상기 가이드라인으로부터 반사되는 광신호를 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
The light emitting unit may further include a light emitting unit irradiating light on the guide line, and the light receiving unit may detect an optical signal reflected from the guide line.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 광센싱을 통하여 가이드라인을 감지하고 이탈 여부를 파악하여 운전자에게 제공함으로써 전기버스가 배터리 교환위치에 정확히 위치할 수 있도록 한다.As described above, according to the present invention, the electric bus can be accurately positioned at the battery replacement position by detecting the guideline through the light sensing and identifying the deviation and providing the driver.

또한, 가이드라인의 형태를 배터리 교환위치로부터의 거리를 반영하여 형성함으로써, 전기버스를 배터리 교환위치로 더욱 효과적으로 유도할 수 있다.
In addition, the shape of the guideline is formed by reflecting the distance from the battery replacement position, so that the electric bus can be guided more effectively to the battery replacement position.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기버스 배터리 교환 스테이션의 개략적인 구성도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기버스 배터리 교환 스테이션의 가이드라인의 일 예;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기버스의 블록도; 및
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기버스의 수광부 위치의 일 예를 설명하기 위한 평면도이다.1 to 3 are schematic configuration diagrams of an electric bus battery exchange station according to an embodiment of the present invention;
4 is an example of a guideline of an electric bus battery exchange station according to an embodiment of the present invention;
5 is a block diagram of an electric bus according to an embodiment of the present invention; And
6 is a plan view for explaining an example of the position of the light receiving portion of the electric bus according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기버스 배터리 교환 스테이션(100)의 개략적인 구성도이다.1 to 3 are schematic diagrams of an electric bus battery exchange station 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기버스 배터리 교환 스테이션(100)은 교환 스테이션 본체(110), 가이드라인(120), 발광제어부(130), 및 예약확인부(140)를 포함한다.1 to 3, the electric bus battery exchange station 100 according to an embodiment of the present invention is the exchange station body 110, guideline 120, light emission control unit 130, and the reservation confirmation unit 140 ).

교환 스테이션 본체(110)는 전기버스가 진입한 후, 방전된 배터리를 완충 배터리로 교환해 주는 작업이 실질적으로 수행되는 영역의 구조체로서, 수직으로 형성되는 수직본체(111), 수직본체(111)의 상측에서 도로측을 향해 연장, 형성되는 수평본체(112) 및 배터리 교환을 제공하는 배터리교환부(113)를 포함한다. 배터리교환부(113)는 배터리가 장착되는 전기버스 상부의 배터리교환구와 접속하여 방전 배터리를 분리하고 완충 배터리로의 교환작업을 수행한다. 이를 위해, 배터리교환부(113)는 전기버스 상부의 배터리교환구와 접속가능하도록 형성되며, 배터리의 착탈을 위해 배터리 교환로봇(미도시)을 포함하여 구성된다.The exchange station main body 110 is a structure of an area where an operation of replacing a discharged battery with a buffer battery is substantially performed after an electric bus enters, and is vertically formed in a vertical body 111 and a vertical body 111. It extends from the upper side of the road toward the side body 112 is formed and includes a battery exchange unit 113 for providing a battery exchange. The battery exchange unit 113 is connected to the battery exchange port of the upper electric bus on which the battery is mounted to remove the discharge battery and perform the replacement operation to the buffer battery. To this end, the battery exchange unit 113 is formed to be connected to the battery exchange port on the upper electric bus, and comprises a battery replacement robot (not shown) for the removal of the battery.

가이드라인(120)은 배터리 착탈이 이루어지는 배터리교환부(113) 하부의 정합적인 위치로 전기버스를 유도하기 위하여 수평본체(112)의 하부 표면에 표시되는 라인이다. 가이드라인(120)은 단수 또는 복수의 라인으로 형성될 수 있다.The guideline 120 is a line displayed on the lower surface of the horizontal body 112 to guide the electric bus to a consistent position under the battery exchange unit 113 where the battery is attached or detached. The guideline 120 may be formed in a single or a plurality of lines.

가이드라인(120)은 광을 조사하는 복수의 발광소자(121)로 형성될 수 있다. 즉, 가이드라인(120)은 광을 조사하는 복수의 발광소자(121)가 전기버스의 진입이 시작되는 위치부터 전기버스가 배터리교환을 위해 정차해야 하는 위치까지 소정의 간격으로 배열되어 형성될 수 있다. 한편, 이와는 달리, 가이드라인(120)은 복수의 발광소자(121)를 포함하지 않고, 소정의 두께로 표시된 라인으로만 형성될 수 있다. 이때, 광센서를 통해 수평본체(112)와 가이드라인(120)이 구분될 수 있도록 가이드라인(120)은 반사도에 있어 수평본체(112)와 차이가 있는 색으로 형성되어야 한다. 예컨대, 수평본체(112)가 반사도가 높은 회색 또는 흰색이라면, 가이드라인(120)은 반사도가 낮은 검정색으로 형성되어야 할 것이다.The guideline 120 may be formed of a plurality of light emitting elements 121 for irradiating light. That is, the guideline 120 may be formed by arranging the plurality of light emitting devices 121 irradiating light at predetermined intervals from a position at which the electric bus starts to enter to a position at which the electric bus should stop for battery replacement. have. On the other hand, the guide line 120 does not include the plurality of light emitting elements 121, but may be formed only by a line having a predetermined thickness. At this time, the guide line 120 should be formed in a color different from the horizontal body 112 in reflectivity so that the horizontal body 112 and the guide line 120 can be distinguished by the optical sensor. For example, if the horizontal body 112 is gray or white with high reflectivity, the guideline 120 should be formed in black with low reflectivity.

위의 두 가지 형태 모두 전기버스가 가이드라인(120)을 광센싱한다는 점에서는 동일하고, 광센싱을 하기 위한 발광원의 위치가 가이드라인(120) 상에 또는 전기버스에 존재하는지 여부에만 차이가 있다. 즉, 가이드라인(120)이 복수의 발광소자(121)로 형성되는 경우에는 발광원이 가이드라인(120) 상에 존재하고 전기버스가 가이드라인(120)으로부터 직접 조사되는 광을 수광하여 센싱하게 된다. 그러나, 가이드라인(120)이 라인만으로 형성되는 경우, 광센싱을 위한 발광원이 전기버스에 존재해야 하므로 전기버스가 발광 및 수광 기능을 함께 가져야 한다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 가이드라인(120)이 복수의 발광소자(121)로 형성되는 경우를 예로 들어 설명한다.Both of the above forms are the same in that the electric bus light-sensing the guideline 120, and the only difference is whether the position of the light emitting source for light sensing is present on the guideline 120 or in the electric bus. have. That is, when the guide line 120 is formed of a plurality of light emitting elements 121, a light emitting source is present on the guide line 120, and the electric bus receives and senses light directly irradiated from the guide line 120. do. However, when the guideline 120 is formed of only a line, the light emitting source for light sensing should be present in the electric bus, so the electric bus should have both light emitting and light receiving functions. In the present specification, for convenience of description, a case where the guideline 120 is formed of a plurality of light emitting elements 121 will be described as an example.

이하에서는, 도 4를 참조하여 가이드라인(120)의 형태를 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the shape of the guideline 120 will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 가이드라인(120)의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다.4 schematically illustrates an example of the guideline 120.

도 4를 참조하면, 가이드라인(120)은 교환 스테이션 본체(110)의 배터리교환부(113)와의 거리에 따라 두께가 다르게 형성될 수 있다. 예컨대, 배터리교환부(113)와의 거리가 가까워질수록 가이드라인(120)의 두께를 점진적으로 두껍게 형성할 수 있을 것이다. 가이드라인(120)이 복수의 발광소자(121)로 형성되는 경우에는 가이드라인(120)의 두께에 대응하여 발광소자(121)의 개수 또는 배열간격을 함께 증가시켜 조사하는 광의 범위가 변화되도록 함으로써 정차위치에 대한 정보를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 4, the guideline 120 may be formed to have a different thickness depending on a distance from the battery exchange unit 113 of the exchange station body 110. For example, as the distance from the battery exchanger 113 approaches, the thickness of the guideline 120 may be gradually increased. When the guide line 120 is formed of a plurality of light emitting elements 121, the range of light to be irradiated is changed by increasing the number or arrangement intervals of the light emitting elements 121 together with the thickness of the guide line 120. Information about the stop position can be provided.

한편, 가이드라인(120)의 두께의 변화는 전기버스가 배터리 교환을 위해 진입하는 도로의 길이, 배터리교환부(113)의 위치 및 배터리교환부(113)까지의 잔여거리 등을 고려하여 결정된다. 예컨대, 본 실시예에서와 같이, 배터리교환부(113)와의 거리가 가까워질수록 점진적으로 두께가 두꺼워지는 T자 형태로 형성하여, 전기버스가 배터리 교환을 위해 정지해야 하는 곳에서 가이드라인(120)으로부터 조사되는 광의 범위가 최대로 되게 함으로써 배터리 교환을 위한 정차위치를 정확하게 파악하도록 할 수 있다.Meanwhile, the change in the thickness of the guideline 120 is determined in consideration of the length of the road on which the electric bus enters for battery replacement, the location of the battery exchanger 113, and the remaining distance to the battery exchanger 113. . For example, as in the present embodiment, as the distance from the battery exchange unit 113 becomes closer, the thickness is gradually thickened to form a T-shaped guideline 120 where the electric bus should stop for battery replacement. By maximizing the range of light irradiated from), it is possible to accurately determine the stop position for battery replacement.

발광제어부(130)는 가이드라인(120)에 포함되는 복수의 발광소자(121)의 발광 여부를 제어한다. 예컨대, 배터리 교환 스테이션(100)에 진입하는 전기버스 중 배터리 교환이 필요한 전기버스의 진입시에만 발광하도록 복수의 발광소자(121)를 제어할 수 있다.The light emission controller 130 controls whether the plurality of light emitting devices 121 included in the guideline 120 emit light. For example, the plurality of light emitting devices 121 may be controlled to emit light only when the electric bus requiring battery replacement is entered among the electric buses entering the battery exchange station 100.

또한, 본 실시예에 따른 배터리 교환 스테이션(100)은 예약확인부(140)를 더 포함하여 배터리 교환 스테이션(100)에 진입하는 전기버스가 배터리 교환을 위한 예약이 되어 있는지 여부를 확인하고, 발광제어부(130)는 예약확인부(140)에서 예약이 되어있는 것으로 확인된 전기버스가 진입할 때에만 복수의 발광소자(121)를 발광하도록 제어할 수 있다.In addition, the battery exchange station 100 according to the present embodiment further includes a reservation confirmation unit 140 to check whether the electric bus entering the battery exchange station 100 is reserved for battery replacement, and emits light. The controller 130 may control the light emitting device 121 to emit light only when the electric bus, which is confirmed as being reserved by the reservation confirmation unit 140, enters.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기버스(200)의 블록도이다.5 is a block diagram of an electric bus 200 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기버스(200)는 수광부(210), 위치산출부(220), 거리산출부(230) 및 정보제공부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the electric bus 200 according to the embodiment of the present invention includes a light receiving unit 210, a position calculating unit 220, a distance calculating unit 230, and an information providing unit 240.

수광부(210)는 복수의 광센서를 포함하며, 가이드라인(120)에 포함되는 복수의 발광소자(121)로부터 조사되는 광을 감지한다. 광센서는 광을 전기신호로 변환하는 소자의 일종으로, 이는, 공지, 공연의 소자이므로 이와 관련된 자세한 설명은 설명의 간략화를 위해 생략하기로 한다. 수광부(210)의 위치는 가이드라인(120)의 발광소자(121)로부터 조사되는 광을 감지할 수 있도록 발광소자(121)의 배열간격 및 개수 등을 고려하여 결정되어야 한다. The light receiver 210 includes a plurality of optical sensors and detects light emitted from the plurality of light emitting elements 121 included in the guideline 120. The optical sensor is a kind of device for converting light into an electrical signal, which is a well-known and performance device, and thus a detailed description thereof will be omitted for simplicity. The position of the light receiving unit 210 should be determined in consideration of the interval and number of arrays of the light emitting elements 121 to detect the light emitted from the light emitting elements 121 of the guideline 120.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전기버스는 가이드라인(120)이 복수의 발광소자(121)를 포함하지 않고 라인 자체로만 형성된 경우에는 광센싱을 위해 가이드라인(120) 상에 광을 조사하는 발광부(211)를 더 포함해야 한다. 이때, 수광부(210)는 발광부(211)에서 조사되어 반사되는 광을 감지하여 가이드라인(120)을 센싱하게 된다. 이 경우에도 발광 및 수광 기능을 함께 가지는 광센서를 이용하여 구현될 수 있다.On the other hand, the electric bus according to an embodiment of the present invention, when the guide line 120 is formed only of the line itself, not including a plurality of light emitting elements 121 to irradiate light on the guide line 120 for light sensing The light emitting unit 211 should be further included. In this case, the light receiving unit 210 senses the light reflected from the light emitting unit 211 and senses the guideline 120. In this case, it can also be implemented using an optical sensor having a light emitting and receiving function.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기버스(200)의 수광부(210) 위치의 일 예를 설명하기 위한 평면도이다.6 is a plan view for explaining an example of the position of the light receiving unit 210 of the electric bus 200 according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 수광부(210)는 전기버스(200)의 상부표면에 위치한다. 이를 통해, 전기버스(200)가 교환 스테이션 본체(110)의 수평본체(112) 하단을 통과하면서 배터리교환부(113)로 진행할 때, 조사되는 광을 감지하여 가이드라인(120)의 위치를 파악함으로써 전기버스(200)가 가이드라인(120)을 따라 주행할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 6, the light receiving unit 210 is located on the upper surface of the electric bus 200. Through this, when the electric bus 200 proceeds to the battery exchange unit 113 while passing through the lower end of the horizontal body 112 of the exchange station body 110, the position of the guideline 120 is detected by detecting the irradiated light. By doing so, the electric bus 200 may travel along the guideline 120.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 수광부(210)에 포함되는 복수의 광센서는 전기버스(200) 상부표면의 앞, 뒤쪽에 위치하도록 하여 전기버스(200) 차체의 틀어짐 여부를 파악할 수 있다. 예컨대, 광센서가 전기버스(200) 상부표면의 앞쪽에만 존재한다고 가정할 때, 센서가 가이드라인(120)을 센싱하고 있음에도 전륜과 후륜이 일직선으로 놓이지 않고 어긋나 전체적으로 차체가 틀어진 경우를 상정할 수 있다. 이때에는 광센서의 센싱결과만으로는 차체가 틀어졌는지의 여부를 판단하지 못하게 된다. 그러나, 전기버스(200) 상부표면의 앞, 뒤쪽에 각각 광센서가 위치하도록 하면, 차체가 틀어진 경우에 뒷쪽의 광센서는 가이드라인(120)을 센싱하지 못할 것이므로 전기버스(200) 상부표면의 앞, 뒤쪽 광센서의 센싱 결과를 함께 고려하면 차체의 틀어짐 여부를 판단할 수 있게 된다.On the other hand, as shown in Figure 6, the plurality of optical sensors included in the light receiving unit 210 may be located in front of, the rear of the upper surface of the electric bus 200 can determine whether the vehicle body of the electric bus 200 is distorted. . For example, assuming that the light sensor exists only in front of the upper surface of the electric bus 200, it is possible to assume that the front wheel and the rear wheel are not placed in a straight line but the vehicle body is distorted as a whole even though the sensor senses the guideline 120. have. At this time, only the sensing result of the light sensor does not determine whether the vehicle body is turned. However, if the optical sensor is positioned in front and rear of the upper surface of the electric bus 200, respectively, the rear optical sensor will not be able to sense the guideline 120 when the vehicle body is distorted. Considering the sensing results of the front and rear light sensors, it is possible to determine whether the vehicle body is distorted.

또한, 수광부(210)는 복수의 광센서를 포함하는 2 이상의 광센서 세트로 구성하여 전기버스(200) 상부표면 앞, 뒤쪽에 각각 배치함으로써 가이드라인(120)의 두께를 파악하고, 가이드라인(120)으로부터의 이탈방향을 감지할 수 있다. 즉, 여러 개의 광센서가 나열된 형태의 세트로 구성하면, 하나의 광센서를 통해 센싱하는 것보다 가이드라인(120)을 더 정확하게 센싱할 수 있을 뿐 아니라, 특히 광센서를 일렬로 나열하면 센싱되는 광센서의 개수에 따라 가이드라인(120)의 두께를 파악할 수 있고, 센싱되는 광센서의 위치에 따라 가이드라인(120)으로부터 오른쪽 또는 왼쪽으로 이탈하였는지 이탈방향까지 판단할 수 있게 된다. In addition, the light receiving unit 210 is composed of two or more optical sensor sets including a plurality of optical sensors, respectively disposed in front of the upper surface of the electric bus 200, the rear by grasping the thickness of the guideline 120, the guideline ( The direction of departure from 120 may be sensed. In other words, if a plurality of optical sensors are configured in a set of forms, the guideline 120 can be sensed more accurately than a single optical sensor. In particular, when the optical sensors are arranged in a line, The thickness of the guideline 120 may be determined according to the number of the optical sensors, and according to the position of the optical sensor sensed, it may be determined whether the guideline 120 is separated from the guideline 120 to the right or the left.

다시 도 5를 참조하면, 위치산출부(220)는 수광부(210)에서 감지된 광을 기초로 가이드라인(120)과의 상대적 위치정보를 산출한다. 이를 위해, 위치산출부(220)는 전기버스(200)가 가이드라인(120)을 따라 정상적으로 주행하고 있을 때의 감지정보를 저장하고 있으며, 수광부(210)에서 감지된 결과를 가이드라인(120) 을 따라 정상적으로 주행하고 있을 때의 감지정보와 비교하여 가이드라인(120)으로부터 어느 지점에 위치해 있는지 판단한다. 예컨대, 일렬로 나열된 10개의 복수의 광센서 중 가운데에 있는 4, 5, 6번 광센서에서 가이드라인(120)이 센싱되는 것이 정상적으로 가이드라인(120)을 따라 주행하고 있는 것이라고 가정할 때, 오른쪽에 있는 1, 2번 광센서에서 가이드라인(120)이 센싱되었다면, 가이드라인(120)으로부터 오른쪽으로 치우쳐 위치한 것으로 판단하게 된다. 또한, 위치산출부(220)는 광센서의 배열간격을 고려하면 가이드라인(120)으로부터 치우친 방향뿐만 아니라, 어느 정도로 치우쳐 있는지까지 함께 판단할 수 있다.Referring to FIG. 5 again, the position calculator 220 calculates relative position information with the guideline 120 based on the light detected by the light receiver 210. To this end, the position calculation unit 220 stores the detection information when the electric bus 200 is normally traveling along the guideline 120, and the guide line 120 stores the result detected by the light receiving unit 210. It is determined from which position from the guideline 120 is compared with the detection information when the vehicle is normally driving along. For example, assuming that the sensing of the guideline 120 in the light sensors 4, 5, and 6 in the middle of the plurality of light sensors arranged in a line is normally running along the guideline 120, the right side If the guideline 120 is sensed by the first and second optical sensors in, it is determined that the guideline 120 is located to the right side from the guideline 120. In addition, the position calculating unit 220 may determine not only the direction biased from the guideline 120 but also the degree of bias when considering the interval of arrangement of the optical sensors.

거리산출부(230)는 수광부(210)에서 감지되는 광의 범위의 변화를 통해 가이드라인(120)의 두께를 파악하고, 가이드라인(120)의 두께의 변화에 대응하여 배터리교환부(113)와의 상대적 거리를 산출한다. 예컨대, 배터리교환부(1130)와의 거리가 가까워질수록 가이드라인(120)의 두께가 두꺼워지도록 형성된다고 가정할 때, 일렬로 나열된 10개의 광센서 중에서 3개의 광센서에서 가이드라인(120)이 센싱되는 경우보다, 7개의 광센서에서 센싱되는 경우가 배터리교환부(113)로부터 더 가까운 거리에 위치해 있는 것으로 판단할 수 있다. 이를 위해, 거리산출부(230)는 배터리교환부(113)와의 거리에 따른 가이드라인(120)의 두께정보를 저장하고 있다.The distance calculating unit 230 determines the thickness of the guideline 120 through the change of the range of light detected by the light receiving unit 210, and corresponds to the change of the thickness of the guideline 120 with the battery exchanger 113. Calculate the relative distance. For example, assuming that the thickness of the guideline 120 becomes thicker as the distance from the battery exchanger 1130 increases, the guideline 120 senses from three light sensors among ten light sensors arranged in a line. In this case, it may be determined that the case of sensing by the seven optical sensors is located at a closer distance from the battery exchange unit 113. To this end, the distance calculator 230 stores the thickness information of the guideline 120 according to the distance from the battery exchanger 113.

정보제공부(240)는 위치산출부(220) 및 거리산출부(230)로부터 산출된 위치정보 및 거리정보를 전기버스(200) 운전자에게 제공한다. 즉, 위치산출부(220)에서 산출된 가이드라인(120)과의 상대적 위치가 사전에 정해진 오차범위 안에 포함되는지 판단하여, 오차범위를 넘어서면 전기버스(200)가 가이드라인(120)으로터 이탈하였는지 여부 및 어느 방향으로, 어느 정도로 이탈하였는지에 관한 정보를 운전자에게 제공하여 가이드라인(120) 방향으로 주행 경로를 전환할 수 있도록 한다. 그러나, 산출된 가이드라인(120)과의 상대적 위치가 오차범위 안에 포함된다면, 상대적 위치정보를 배터리 교환 스테이션(100)에 제공하여 배터리교환부(113)에 포함되는 배터리 교환로봇(미도시)의 자세를 제어하는 등으로 이에 대응하도록 할 수 있다. 또한, 정보제공부(240)는 거리산출부(230)에서 산출한 배터리교환부(113)와의 상대적 거리정보를 제공하여 운전자가 전기버스(200)의 속도를 조절하도록 하거나, 정차해야 하는 위치를 알 수 있도록 해준다.The information provider 240 provides the location information and the distance information calculated from the location calculator 220 and the distance calculator 230 to the driver of the electric bus 200. That is, it is determined whether the relative position with the guideline 120 calculated by the position calculating unit 220 is within a predetermined error range, and if the error range is exceeded, the electric bus 200 is moved to the guideline 120. The driver may be provided with information regarding whether the vehicle has been disengaged and in which direction and to what extent. However, if the calculated relative position with the guideline 120 is included in the error range, the relative position information is provided to the battery exchange station 100 to provide a battery replacement robot (not shown) included in the battery exchange unit 113. The posture may be controlled, for example. In addition, the information providing unit 240 provides the relative distance information with the battery exchange unit 113 calculated by the distance calculating unit 230 to allow the driver to adjust the speed of the electric bus 200, or to stop the position to stop Help me know

정보제공부(240)는 전기버스(200)가 가이드라인(120)을 이탈한 경우, 또는 배터리교환부(113)와의 거리가 일정거리 이하에 도달한 경우에 디스플레이에 이를 제공하거나 경보를 울려 운전자로 하여금 대처할 수 있도록 할 수 있을 것이다.The information providing unit 240 provides the driver with an alarm or an alarm when the electric bus 200 deviates from the guideline 120 or when the distance from the battery exchange unit 113 reaches a predetermined distance or less. It will be able to cope.

지금까지 본 발명의 몇몇 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명이 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것을 이해할 수 있을 것이다.While some embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art will appreciate that various modifications are possible within the scope of the present invention without departing from the spirit thereof.

따라서, 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위의 기재로부터 정의되는 기술적 사상 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해해야 한다.
Accordingly, it should be understood that the scope of protection of the present invention is not limited to the technical ideas and equivalents defined in the following claims.

100 : 배터리 교환 스테이션 110 : 교환 스테이션 본체
120 : 가이드라인 130 : 발광제어부
140 : 예약확인부 200 : 전기버스
210 : 수광부 211 : 발광부
220 : 위치산출부 230 : 거리산출부 240 : 정보제공부100: battery replacement station 110: replacement station body
120: guideline 130: light emission control unit
140: reservation confirmation unit 200: electric bus
210: light receiver 211: light emitter
220: location calculation unit 230: distance calculation unit 240: information providing unit

Claims

수직으로 형성되는 수직본체, 상기 수직본체의 상측에서 도로 측을 향해 연장되어 형성되는 수평본체, 및 방전된 배터리를 제거하고 완충된 배터리를 제공하기 위하여 전기버스 상부의 배터리교환구와 접속가능하게 형성된 배터리교환부를 포함하는 교환 스테이션 본체; 및
상기 배터리교환부 하부의 정합적 위치로 전기버스를 유도하기 위하여 상기 수평본체 하부 표면에 표시되는 가이드라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기버스 배터리 교환 스테이션.
A vertical body formed vertically, a horizontal body formed extending from the upper side of the vertical body toward the road side, and a battery formed to be connected to the battery exchange port on the upper part of the electric bus to remove the discharged battery and provide a fully charged battery; An exchange station body including an exchange portion; And
And a guideline displayed on the lower surface of the horizontal body in order to guide the electric bus to a matching position under the battery exchange unit.

제1항에 있어서,
상기 가이드라인은 광을 조사하는 복수의 발광소자로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기버스 배터리 교환스테이션.
The method of claim 1,
The guide line is an electric bus battery exchange station, characterized in that formed of a plurality of light emitting elements for irradiating light.

제2항에 있어서,
상기 복수의 발광소자의 발광여부를 제어하는 발광제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기버스 배터리 교환스테이션.
The method of claim 2,
The electric bus battery exchange station, characterized in that further comprising a light emission control unit for controlling the light emission of the plurality of light emitting elements.

제3항에 있어서,
상기 전기버스가 배터리 교환을 위한 예약이 되어있는지 여부를 확인하는 예약확인부를 더 포함하고,
상기 발광제어부는 상기 예약확인부의 확인결과에 대응하여 상기 복수의 발광소자의 발광 여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기버스 배터리 교환스테이션.
The method of claim 3,
Further comprising a reservation confirmation unit for checking whether the electric bus is reserved for the battery replacement,
And the light emission control unit controls whether or not the plurality of light emitting elements emit light in response to the confirmation result of the reservation confirmation unit.

제1항에 있어서,
상기 가이드라인은 상기 배터리교환부와의 거리에 따라 두께가 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기버스 배터리 교환스테이션.
The method of claim 1,
The guideline is an electric bus battery exchange station, characterized in that the thickness is formed differently depending on the distance from the battery exchange unit.

제1항에 잇어서,
상기 가이드라인은 T자 형태로 형성되고, 상기 배터리교환부와의 거리가 가까워짐에 따라 폭이 두꺼워지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기버스 배터리 교환스테이션.
In accordance with claim 1,
The guide line is formed in a T-shape, the electric bus battery exchange station, characterized in that the width is formed to become thicker as the distance to the battery exchanger closer.

배터리 교환위치로 전기버스를 유도하기 위해 도로측으로 연장되어 형성되는 배터리 교환스테이션의 수평본체 하부 표면에 표시된 가이드라인 상으로부터 조사되는 광신호를 감지하는 수광부;
상기 수광부에서 감지된 상기 광신호의 세기를 비교하여 상기 가이드라인과의 상대적 위치정보를 산출하는 위치산출부; 및
상기 위치산출부에서 산출된 상대적 위치정보를 기초로 상기 가이드라인으로부터의 이탈정도를 판단하여 운전자에게 제공하는 정보제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기버스.
A light-receiving unit for sensing an optical signal irradiated from a guideline displayed on a lower surface of a horizontal body of a battery exchange station, which extends toward a road side to guide an electric bus to a battery exchange position;
A position calculation unit comparing the intensity of the optical signal detected by the light receiving unit to calculate relative position information with the guide line; And
And an information providing unit for determining a degree of departure from the guideline based on the relative position information calculated by the position calculating unit and providing the information to the driver.

제7항에 있어서,
상기 수광부에서 감지되는 광신호의 변화를 통해 상기 가이드라인의 두께를 파악하고, 상기 가이드라인의 두께의 변화에 대응하여 상기 배터리 교환위치와의 상대적 거리를 산출하는 거리산출부를 더 포함하고,
상기 정보제공부는 상기 거리산출부에서 산출된 상대적 거리를 상기 운전자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 전기버스.
The method of claim 7, wherein
The apparatus may further include a distance calculator configured to determine a thickness of the guide line through a change in an optical signal detected by the light receiver, and calculate a relative distance from the battery replacement position in response to a change in the thickness of the guide line.
And the information providing unit provides the driver with a relative distance calculated by the distance calculating unit.

제7항에 있어서,
상기 정보제공부는 상기 위치산출부에서 산출된 상기 가이드라인과의 상대적 위치정보가 오차범위 내인지 판단하여, 상기 상대적 위치정보가 오차범위 내에 포함되는 경우, 상기 상대적 위치정보를 상기 배터리 교환스테이션으로 전송하고, 오차범위 내에 포함되지 않는 경우에는 상기 상대적 위치정보를 상기 운전자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 전기버스.
The method of claim 7, wherein
The information providing unit determines whether relative position information with the guideline calculated by the position calculating unit is within an error range, and transmits the relative position information to the battery exchange station when the relative position information is within an error range. And if it is not included in the error range, provides the relative position information to the driver.

제7항에 있어서,
상기 가이드라인 상에 광을 조사하는 발광부를 더 포함하고,
상기 수광부는 상기 가이드라인으로부터 반사되는 광신호를 감지하는 것을 특징으로 하는 전기버스.
The method of claim 7, wherein
Further comprising a light emitting unit for irradiating light on the guide line,
The light receiving unit is an electric bus, characterized in that for detecting the optical signal reflected from the guideline.