KR20220095298A - 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법은 운전자 정보 및 운전 패턴을 수집하는 운전자 정보 입수단계, 차량 데이터 저장단계, 상기 운전자 정보 및 상기 차량 데이터를 이용하여 차량의 기본 잔여 주행거리를 산출하는 기본 잔여 주행거리 산출단계, 도로 정보 및 환경 정보를 수집하는 운행 정보 입수단계, 상기 운행 정보 입수단계에서 입수한 정보를 가중치 및 알고리즘을 이용하여 기본 잔여 주행거리 산출단계에 적용하도록 하는 보정단계, 상기 보정단계와 상기 기본 잔여 주행거리 산출단계를 이용하여 차량의 최종 잔여 주행거리를 산출하는 최종 잔여 주행거리 산출단계, 잔여 주행거리에 따라 운전자에게 단계별 알람 하는 알람단계 및 상기 정보를 수집, 분석 및 학습하여 운전자에게 적합한 운전 패턴 정보를 제공하는 학습 및 정보 제공단계를 포함한다.
Description
본 발명은 전기자동차의 잔여 주행거리(DTE) 산출방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리의 잔존용량 정보, 운전자의 운행패턴 정보 및 도로의 상태 정보 등을 바탕으로 잔여 주행거리를 산출하고 산출된 정보를 활용 및 운전자에게 제공하려는 잔여 주행거리 산출방법에 관한 것이다.
근래에 화석연료 고갈의 우려와 환경 규제 강화에 따른 친환경 자동차 개발의 요구가 높아지고 있으며, 이차 전지 방법의 급격한 발전 속도에 따라 전기자동차 양산이 본격화되고 있다. 내연기관에서 운전자가 계기판의 연료 탱크에 남은 연료의 양으로 주행 가능 거리를 예측하는 것과 유사하게, 전기자동차의 주행 가능 거리(DTE, Distance To Empty) 또한 배터리의 잔존용량(State of Charge: SOC)을 바탕으로 예측하고 있다.
이를 위해 종래의 전기자동차의 잔여 주행거리 추정 방법은 전기 자동차에 설치되어 있는 각종 부하의 사용률을 검출하는 부하 검출단계, 자동차의 평균 차속에 따른 주행 가능거리를 계산하는 평균 차속 거리 계산단계, 수개의 메인 배터리의 출력전압을 검출하여 충전량을 계산해 내는 메인 배터리 충전량 계산단계, 상기 메인 배터리 충전량 계산단계에서 출력되는 SOC값과 현재 평균 차속 대비 주행거리를 입력 받아 주행거리를 환산하여 숫자로 표시하는 단계로 이루어진다.
그러나, 종래의 전기자동차 잔여 주행거리 산출방법들은 대부분 다양한 변수와 요인들을 고려하지 않고 평균주행 거리를 바탕으로 잔여 주행거리를 추정함으로써, 정확한 잔여 주행거리를 산출하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 정확한 산출 정보를 제공하는 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법을 제공하려는 것이다.
본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리(DTE) 산출방법은 운전자 정보 및 운전 패턴을 수집하는 운전자 정보 입수단계, 차량 데이터 저장단계, 상기 운전자 정보 및 상기 차량 데이터를 이용하여 차량의 기본 잔여 주행거리를 산출하는 기본 잔여 주행거리 산출단계, 도로 정보 및 환경 정보를 수집하는 운행 정보 입수단계, 상기 운행 정보 입수단계에서 입수한 정보를 가중치 및 알고리즘을 이용하여 기본 잔여 주행거리 산출단계에 적용하도록 하는 보정단계, 상기 보정단계와 상기 기본 잔여 주행거리 산출단계를 이용하여 차량의 최종 잔여 주행거리를 산출하는 최종 잔여 주행거리 산출단계, 잔여 주행거리에 따라 운전자에게 단계별 알람 하는 알람단계 및 상기 정보를 수집, 분석 및 학습하여 운전자에게 적합한 운전 패턴 정보를 제공하는 학습 및 정보 제공단계를 포함한다.
또한, 통신단계를 더 포함하며, 상기 통신단계는 도로 시설물 및 주변 차량과 통신함으로써 도로 정보를 상기 운행 정보 입수단계에 제공하고, 상기 최종 잔여 주행거리 산출단계에서의 산출 결과를 사용자의 휴대용 단말 또는 상기 알람 단계를 통에 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량 데이터 저장단계는 배터리 용량, 모터 구동 전류, 모터 구동 속도, 배터리 소모 전류, 표준 연비에 관한 정보를 수집, 저장하며, 상기 운행 정보 입수단계는 도로의 교통상황, 신호, 과속 단속, 경사도, 온도, 고도에 관한 정보를 입수하되 신호등, 도로 시설물, GPS 및 주변 차량으로부터 수집하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 알람단계는 최종 잔여 주행거리 산출 값을 기준으로 운전자에게 단계별로 알람하되, 디스플레이, 음향, 진동 및 냄새를 이용하여 알람하고, 단계별 상기 최종 잔여 주행거리에 따라 상기 학습 및 정보 제공단계에서 운전자에게 적합한 운전 패턴을 제시하며, 이에 따라 운전자가 운전하지 않는 경우 추가 알람을 진행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 배터리의 잔존 용량이 부족한 경우, VCU 또는 BMS가 소모되는 전력이 운행과 직접 관련 있는 전력의 소모인지 판단하고, 직접 관련 없는 경우 전원 공급을 제거하거나 감소시켜 전력의 소모를 줄이는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법은 여러 변수와 요인을 반영하여 정확한 잔여 주행거리를 산출하고 운전자에게 적합한 정보를 제공함으로써 안전한 운전을 할 수 있다.
도 1은 일반적인 전기자동차의 DTE 제어에 관한 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법에 관한 순서도
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법의 제 1실시예에 관한 상세 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법의 제 2실시예에 관한 상세 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법에 관한 순서도
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법의 제 1실시예에 관한 상세 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법의 제 2실시예에 관한 상세 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법에 관하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예로 한정되지 않으며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.
본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법은 그 구성의 명칭이나 호칭에 한정하여 해석되지 않고, 다양한 사양, 종류, 목적에 따른 전기자동차의 VCU 등에 활용될 수 있다.
도 1은 종래의 일반적인 전기자동차의 DTE(Distance To Empty) 제어 방법 및 시스템을 설명하는 구성 블록도로서, 전기자동차에는 기본적으로 VCU(Vehicle Control Unit), BMS(Battery Management System), MCU(Motor Control Unit), SOC(State Of Charge) 등의 기능을 가진 구성들로 마련된다.
종래의 DTE 산출방법은 앞서 설명한 바와 같이 대부분 다양한 변수와 요인들을 고려하지 않고 단순히 평균주행 거리를 바탕으로 잔여 주행거리를 추정함으로써 정확한 잔여 주행거리를 산출하지 못하며 운전자에게 필요한 정보를 제대로 제공하지 못하는 문제점이 있다.
이에 따라 본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법(1)은 운전자 정보 및 운전 패턴을 수집하는 운전자 정보 입수단계(S100), 차량 데이터 저장단계(S200), 상기 운전자 정보 입수단계(S100)와 상기 차량 데이터 저장단계(S200)를 이용하여 차량의 기본 잔여 주행거리를 산출하는 기본 잔여 주행거리 산출단계(S300)를 포함한다.
상기 운전자 정보 입수단계(S100)는 운전 조작 신호를 포함한 운전자의 각종 제어신호를 입력 받으며, 제어신호에 따라 산출 및 생성되는 정보를 포함한 주행 가능 거리 추정을 위한 각종 정보를 포함한다. 경우에 따라서 상기 운전자 정보 입수단계(S100)는 키 입력이 가능한 터치 스크린을 이용할 수도 있으며, 입력단계와 출력단계를 별도로 구성할 수도 있다.
또한, 상기 운전자 정보 입수단계(S100)는 운전자 별로 시트의 조건 상태를 입력 받아 설정, 저장될 수 있으며 입력되는 시트의 배치 상태 변경 신호를 바탕으로 운전자를 판별할 수 있으며 별도의 배치 상태 변경신호가 입력되지 않으면 마지막 탑승 운전자로 판별한다.
상기 차량 데이터 저장단계(S200)는 차량에 관련된 여러 정보를 저장하되 특히 배터리의 잔존용량(State of Charge:SOC) 정보를 저장, 산출한다. 이때, 잔존용량은, 배터리 관리 방법(Battery Management System: BMS)으로부터 입력된 잔존용량(State of Charge:SOC)이 되며, 경우에 따라서는 SOH(State of Health)가 될 수도 있다.
상기 기본 잔여 주행거리 산출단계(S300)는 상기 차량 데이터 저장단계(S200)에서 저장된 배터리 잔존용량 정보 등 차량의 자체 정보와 상기 운전자 정보 입수단계(S100)에서 입수된 운전자 주행 패턴 정보 등의 정보를 이용하여 기본 주행가능거리를 계산한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법(1)은 도로 정보 및 환경 정보를 수집하는 운행 정보 입수단계(S400), 상기 운행 정보 입수단계(S400)에서 입수한 정보를 가중치 및 알고리즘을 이용하여 기본 잔여 주행거리 산출단계(S300)에 적용하도록 하는 보정단계(S500), 상기 보정단계(S500)와 상기 기본 잔여 주행거리 산출단계(S300)를 이용하여 차량의 최종 잔여 주행거리를 산출하는 최종 잔여 주행거리 산출단계(S600)를 더 포함한다.
상기 운행 정보 입수단계(S400)는 GPS, 고도 센서 및 네비게이션 기능을 가지는 전자지도 장치 등을 이용하며, GPS 신호를 기반으로 현재 운행하는 지역에 대한 위치, 고도, 경사도, 지도상의 거리 등의 정보, 차량의 평균속도 및 실시간 교통정보 등의 정보를 포함하는 운행 정보를 생성할 수 있다. 이와 같은 정보의 입수를 위해 주변 차량과의 통신 또는 도로의 시설물이나 교통 관련 정보 장치(과속 단속장치, 신호등 등)로부터 정보를 제공 받을 수 있다.
상기 보정단계(S500)는 상기 운행 정보 입수단계(S400)로부터 입수된 도로나 환경 정보를 가중치 및 알고리즘을 통해 보정하여 반영할 수 있다. 예컨대, 일반적인 아스팔트 도로의 노면상태에 관한 상수를 1 이라고 한다면, 산악도로와 같이 노면이 비균질적인 경우 도로의 노면상태에 관한 상수를 0.5로 설정할 수 있으며, 온도가 너무 높아서 냉방이 필요한 경우 이에 따른 전력 소모가 발생하므로 냉방이 없는 공조시의 상수를 1이라고 하면 냉방을 하는 경우의 상수를 0.5로 설정할 수 있는 것이다.
또한, GPS 등을 이용하여 경사도가 높은 경우 이를 반영하여 지수를 산정할 수 있으며, 도로의 교통 정보 및 신호 정보를 수신하여 차량이 자주 정지해야 하는 경우와 고속도로와 같이 차량이 정지하는 횟수가 적은 경우의 상수 값을 차등하여 설정할 수 있는 것이다.
물론, 예측하기 어려운 경우 예컨대 사고 등에 의한 정체나 교통의 정체 시에는 이를 쉽게 산정하기 어려우므로 운전자가 직접 입력할 수도 있으며, 이와 같은 산술방법, 순서, 알고리즘은 미리 선정하여 운전자가 선택할 수도 있다.
또한, 경우에 따라서 상기 보정단계(S500)는 상기 운전자 정보 입수단계(S100)를 통해 입수된 운전자의 주행 패턴 정보를 통해 급 가속 및 급 정거 등에 대한 이슈가 소정 횟수 이상 발생하거나, 상기 운행 정보 입수단계(S400)를 통해 도로의 급경사 및 급강하 등에 대한 정보가 소정 횟수 이상 발생할 경우 보정이 필요한 상황으로 판단하여, 이러한 주행 패턴 정보 및 운행 정보를 바탕으로 주행 가능 거리를 보정할 수 있다.
이때, 상기 보정단계(S500)는 급격한 주행거리 보정이 필요한 경우, 운전자의 혼란을 막기 위해 점진적으로 보정할 수 있다. 한편, 상기 보정단계(S500)는 목적지 지정이 이루어지지 않은 경우, 운전자의 주행 패턴 정보만을 이용하여 주행 가능 거리를 보정할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법(1)은 잔여 주행거리에 따라 운전자에게 단계별 알람 하는 알람단계(S700), 상기 정보를 수집, 분석 및 학습하여 운전자에게 적합한 운전 패턴 정보를 제공하는 학습 및 정보 제공단계(S800) 및 통신단계(S900)를 더 포함한다.
상기 통신단계(S900)는 도로 시설물 및 주변 차량과 통신함으로써 도로 정보를 상기 운행 정보 입수단계(S400)로 제공하고, 상기 최종 잔여 주행거리 산출단계(S600)의 산출 결과를 사용자의 휴대용 단말 또는 상기 알람단계(S700)를 통해 에 제공할 수 있다.
상기 차량 데이터 저장단계(S200)는 배터리 용량, 모터 구동 전류, 모터 구동 속도, 배터리 소모 전류, 표준 연비에 관한 정보를 수집, 저장하며 필요 시 운전자의 수동 입력에 의해 정보를 입수 및 저장할 수도 있다.
상기 운행 정보 입수단계(S400)는 도로의 교통상황, 신호, 과속 단속, 경사도, 온도, 고도에 관한 정보를 입수하되 신호등, 도로 시설물, GPS 및 주변 차량으로부터 수집할 수 있다.
상기 알람단계(S700)는 최종 잔여 주행거리 산출단계(S600)의 산출 값을 기준으로 운전자에게 단계별로 알람하되, 디스플레이, 음향, 진동 및 냄새를 이용하여 알람 할 수 있다. 즉, 클러스터의 화면으로 보여주거나, 스피커를 통한 음량과 시트나 핸들의 진동과 추가적인 방향제나 냄새를 이용할 수 있는 것이다.
또한, 단계별 상기 최종 잔여 주행거리에 따라 상기 학습 및 정보 제공단계(S800)에서 운전자에게 적합한 운전 패턴을 제시하며, 이에 따라 운전자가 운전하지 않는 경우 추가 알람을 진행할 수 있다. 물론 추가 알람은 최초 알람에 비해 그 강도가 높게 함으로써 운전자의 경각심을 보다 크게 부여할 수 있는 것이다.
또한, 배터리의 잔존 용량이 부족한 경우, VCU 또는 BMS가 소모되는 전력이 운행과 직접 관련 있는 전력의 소모인지 판단하고, 직접 관련 없는 경우 전원 공급을 제거하거나 감소시켜 전력의 소모를 줄일 수 있다.
예컨대, 실내 공조기와 관련한 냉, 난방 등을 제거하거나 그 세기를 줄일 수 있으며 전조등이나 각종 전구 류에 공급되는 전력을 줄일 수 도 있을 것이다. 이를 통해 주행에만 전력을 집중함으로써 효율을 높일 수 있는 것이다.
즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 단계별 알람 단계(S700) 이후 적합한 운전패턴을 운전자에게 제공(S810)하고 이후 운전자가 제공된 상기 운전 패턴으로 운전하는 지를 판단(S850)하여 운전하지 않는 경우 추가 알람을 하는 것이다.
또한, 배터리의 잔존 용량이 부족한지를 판단하여(S610), 부족한 경우 운행과 직접 관련 있는 소모인지를 판단(S630)하고, 직접 관련 있는 소모인 경우 전원공급을 제한하거나 감소(S650)하는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
본 발명에 따른 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법은 다양한 변수와 요인을 반영하여 정확한 잔여 주행거리를 산출하고 이를 제공하거나 학습함으로써 운전자에게 안전하고 효율적인 운전을 제공하는 산출방법에 이용될 수 있다.
S100: 운전자 정보 입수
S200: 차량 데이터 저장, 입수
S300: 기본 잔여 주행거리 산출
S400: 운행정보 입수
S500: 가중치, 알고리즘 이용 보정
S600: 최종 잔여 주행거리 산출
S610: 배터리 잔존용량 부족 판단
S630: 운행과 직접 관련 있는 소모인지 판단
S650: 전원공급 제한 및 감소
S700: 단계별 알람
S800: 학습 및 정보제공
S810: 적합한 운전패턴 제공
S850: 제공된 패턴으로 운전하는지 확인
S200: 차량 데이터 저장, 입수
S300: 기본 잔여 주행거리 산출
S400: 운행정보 입수
S500: 가중치, 알고리즘 이용 보정
S600: 최종 잔여 주행거리 산출
S610: 배터리 잔존용량 부족 판단
S630: 운행과 직접 관련 있는 소모인지 판단
S650: 전원공급 제한 및 감소
S700: 단계별 알람
S800: 학습 및 정보제공
S810: 적합한 운전패턴 제공
S850: 제공된 패턴으로 운전하는지 확인
Claims (5)
- 전기자동차의 잔여 주행거리(DTE) 산출방법에 있어서,
운전자 정보 및 운전 패턴을 수집하는 운전자 정보 입수단계;
차량 데이터 저장단계;
상기 운전자 정보 및 상기 차량 데이터를 이용하여 차량의 기본 잔여 주행거리를 산출하는 기본 잔여 주행거리 산출단계;
도로 정보 및 환경 정보를 수집하는 운행 정보 입수단계;
상기 운행 정보 입수단계에서 입수한 정보를 가중치 및 알고리즘을 이용하여 기본 잔여 주행거리 산출단계에 적용하도록 하는 보정단계;
상기 보정단계와 상기 기본 잔여 주행거리 산출단계를 이용하여 차량의 최종 잔여 주행거리를 산출하는 최종 잔여 주행거리 산출단계;
잔여 주행거리에 따라 운전자에게 단계별 알람 하는 알람단계; 및
상기 정보를 수집, 분석 및 학습하여 운전자에게 적합한 운전 패턴 정보를 제공하는 학습 및 정보 제공단계; 를 포함하는 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법.
- 제 1항에 있어서,
통신단계; 를 더 포함하며,
상기 통신단계는 도로 시설물 및 주변 차량과 통신함으로써 도로 정보를 상기 운행 정보 입수단계에 제공하고, 상기 최종 잔여 주행거리 산출단계에서의 산출 결과를 사용자의 휴대용 단말 또는 상기 알람 단계를 통에 제공하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 차량 데이터 저장단계는 배터리 용량, 모터 구동 전류, 모터 구동 속도, 배터리 소모 전류, 표준 연비에 관한 정보를 수집, 저장하며,
상기 운행 정보 입수단계는 도로의 교통상황, 신호, 과속 단속, 경사도, 온도, 고도에 관한 정보를 입수하되 신호등, 도로 시설물, GPS 및 주변 차량으로부터 수집하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 알람단계는 최종 잔여 주행거리 산출 값을 기준으로 운전자에게 단계별로 알람하되, 디스플레이, 음향, 진동 및 냄새를 이용하여 알람하고, 단계별 상기 최종 잔여 주행거리에 따라 상기 학습 및 정보 제공단계에서 운전자에게 적합한 운전 패턴을 제시하며, 이에 따라 운전자가 운전하지 않는 경우 추가 알람을 진행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법.
- 제 1항에 있어서,
배터리의 잔존 용량이 부족한 경우, VCU 또는 BMS가 소모되는 전력이 운행과 직접 관련 있는 전력의 소모인지 판단하고, 직접 관련 없는 경우 전원 공급을 제거하거나 감소시켜 전력의 소모를 줄이는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200185714A KR20220095298A (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200185714A KR20220095298A (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220095298A true KR20220095298A (ko) | 2022-07-07 |
Family
ID=82397513
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| KR1020200185714A KR20220095298A (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 전기자동차의 잔여 주행거리 산출방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20220095298A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150089272A (ko) | 2014-01-27 | 2015-08-05 | 엘에스산전 주식회사 | 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치 |
-
2020
- 2020-12-29 KR KR1020200185714A patent/KR20220095298A/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150089272A (ko) | 2014-01-27 | 2015-08-05 | 엘에스산전 주식회사 | 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치 |
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