KR101316017B1 - 차량의 에코 운전 안내 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현재의 차량 중량 및 차량의 전기부하에 따라 최대의 주행거리를 확보할 수 있는 연비 지향형 차속을 운전자에게 제시함으로써, 운전자가 보다 용이하게 차량을 에코 운전 상태로 운행할 수 있도록 안내하여, 차량의 항속거리를 최대로 증대시킬 수 있도록 유도하며, 현재의 차속이 차량의 연비 측면에서 어떠한 상태인지의 정보를 제공함으로써 운전자로 하여금 연비 지향형 주행 습관을 유도하고, 궁극적으로 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

차량의 에코 운전 안내 방법 및 장치{ECO-DRIVING INFORMATION METHOD AND DEVICE}

본 발명은 차량의 에코 운전 안내 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지 차량이나 전기차 등과 같은 환경차에서 최대 주행거리를 보장하는 연비형 차속을 운전자에게 제시하여 차량의 주행거리를 최대로 확보할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

차량의 에코 운전이란 가급적 급가속, 급정지 등을 회피하고 차량의 주행 관성을 최대로 이용함으로써, 연료의 소모를 저감하면서 그 주행거리를 가급적 길게 확보할 수 있도록 하여, 환경의 피해를 최소화하고 보호할 수 있도록 하는 운전을 의미한다.

한편, 연료전지 차량이나 전기차 등과 같은 환경차는 차량의 중량 및 전기부하에 따라 그 항속거리가 크게 달라진다.

그러나, 종래에는 운전자가 차량의 중량이나 현재 차량에서 사용하고 있는 전기부하 및 이들이 차량의 항속거리 등에 미치는 영향 등을 직관적으로 파악할 수가 없어서, 운전자가 에코 운전을 하고 싶어도 환경차의 에코 운전이 적절히 이루어지기 어려운 실정이다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

JP 2010-167836 A JP 2007-314044 A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 현재의 차량 중량 및 차량의 전기부하에 따라 최대의 주행거리를 확보할 수 있는 연비 지향형 차속을 운전자에게 제시함으로써, 운전자가 보다 용이하게 차량을 에코 운전 상태로 운행할 수 있도록 유도하는 차량의 에코 운전 안내 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 에코 운전 안내 방법은

현재 차량의 중량을 계산하는 차중계산단계와;

현재 차량의 전체 전기부하 중 차량의 구동에 사용되는 것 이외의 보조기구류의 구동에 사용되는 전기부하를 산출하는 전기부하산출단계와;

차중과 전기부하 및 차속에 대한 항속거리의 맵으로부터, 상기 차중계산단계에서 계산된 현재의 차량중량과 상기 전기부하산출단계에서 산출된 현재의 전기부하에 따라 최고의 항속거리를 확보할 수 있는 연비 지향형 차속을 산출하는 차속산출단계와;

상기 차속산출단계에서 산출된 차속을 운전자에게 알리는 정보제공단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 에코 운전 안내 장치는

데이터를 입력 받아 차량의 중량을 산출하는 차중산출부와;

상기 차량에서 현재 사용되고 있는 보조기구류의 전기부하를 산출하는 전기부하산출부와;

차중과 전기부하 및 차속 대한 항속거리의 맵을 사용할 수 있도록 구성되며, 상기 차중산출부에서 산출된 차량중량과 상기 전기부하산출부에서 산출된 전기부하에 따른 최고의 항속거리를 확보할 수 있는 연비 지향형 차속을 산출하는 차속산출부와;

상기 차속산출부에서 산출된 연비 지향형 차속을 운전자에게 디스플레이하는 디스플레이장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 현재의 차량 중량 및 차량의 전기부하에 따라 최대의 주행거리를 확보할 수 있는 연비 지향형 차속을 운전자에게 제시함으로써, 운전자가 보다 용이하게 차량을 에코 운전 상태로 운행할 수 있도록 안내하여, 차량의 항속거리를 최대로 증대시킬 수 있도록 유도하며, 현재의 차속이 차량의 연비 측면에서 어떠한 상태인지의 정보를 제공함으로써 운전자로 하여금 연비 지향형 주행 습관을 유도하고, 궁극적으로 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 에코 운전 안내 방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 에코 운전 안내 방법에 사용되는 차중과 전기부하 및 차속에 대한 항속거리의 맵을 예시한 도면,
도 3은 본 발명에 따라 사용자에게 디스플레이하는 일 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 에코 운전 안내 장치의 구성을 예시한 도면이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명 차량의 에코 운전 안내 방법의 실시예는, 현재 차량의 중량을 계산하는 차중계산단계(S10)와; 현재 차량의 전체 전기부하 중 차량의 구동에 사용되는 것 이외의 보조기구류의 구동에 사용되는 전기부하를 산출하는 전기부하산출단계(S20)와; 차중과 전기부하 및 차속에 대한 항속거리의 맵으로부터, 상기 차중계산단계(S10)에서 계산된 현재의 차량중량과 상기 전기부하산출단계(S20)에서 산출된 현재의 전기부하에 따라 최고의 항속거리를 확보할 수 있는 연비 지향형 차속을 산출하는 차속산출단계(S30)와; 상기 차속산출단계(S30)에서 산출된 차속을 운전자에게 알리는 정보제공단계(S40)를 포함하여 구성된다.

즉, 차량의 운행 중 늘 변화하게 되는 차량의 현재 중량을 차량의 각종 상태값 등을 이용하여 실시간으로 계산하여 구하고, 에어컨 등을 포함하는 공조장치와 같은 보조기구류에서 사용하는 전기부하를 산출하여, 도 2에 예시한 것과 같은 맵으로부터, 현재의 차량중량과 전기부하의 상황에서 최대의 항속거리를 얻을 수 있는 차속을 구하여, 이를 운전자에게 디스플레이함으로써, 운전자가 차속을 최대의 항속거리를 확보할 수 있는 상태로 조절하도록 유도하는 것이다.

참고로, 도 2는 대상 차량에 2인이 탑승한 표준 적재상태에서 전기부하가 없는 경우와, 1.5 KW, 3KW 및 최대인 경우의 차속에 따른 항속거리와, 상기 대상 차량에 최대한 탑승하고 적재한 상태에서 전기부하가 없는 경우와, 1.5 KW, 3KW 및 최대인 경우의 차속에 따른 항속거리를 함께 도시하고 있는 바, 실질적으로는 다른 차량 중량에 대해서도 각 전기부하별, 차속에 따른 항속거리의 맵이 함께 구비되는 것이다.

상기 차중계산단계(S10)에서는 차량 구동모터의 소모동력과, 공기밀도와, 공기저항계수와 차량의 투영면적과, 차속과, 현재 도로의 마찰계수와, 중력가속도 및 현재 도로의 구배로부터 차량의 중량을 계산한다.

즉, 상기 차중계산단계(S10)에서는 다음의 수식에 의해 차량의 중량을 계산하는 바,

여기서, m: 차량중량, TF: 구동력, ρair: 공기밀도, Cd: 공기저항계수, A: 차량 투영면적, V: 차속, μ: 현재 도로의 마찰계수, g: 중력가속도, θ: 현재 도로 구배이다.

상기 구동력은 TF = P/V의 관계로부터 구하는 바, 상기 P는 구동모터의 소모동력이며, V는 차속이다.

상기 공기밀도 ρair는 일반적인 공기의 표준 밀도를 사용하고, 상기 현재 도로의 마찰계수 μ는 일반적인 도로의 마찰계수를 사용하며, 상기 현재 도로 구배 θ 는 당해 차량이 GPS정보를 이용할 수 있는 경우나 경사센서의 신호를 사용할 수 있는 경우 이들 신호에 의한 값을 사용하며, 이러한 도로의 구배에 대한 실제적인 데이터를 확보하기 어려운 상황에서는 상기 θ 는 실질적으로 0에 가까운 작은 값인 경우가 대부분이므로, 0으로 간주한다.

상기 전기부하산출단계(S20)에서 상기 보조기구류의 전기부하를 산출하는 것은 차량의 CAN을 모니터링하여, 사용되는 모든 보조기구류의 전기부하를 합산하여 이루어진다.

상기 정보제공단계(S40)에서는 상기 차속산출단계(S30)에서 산출된 연비 지향형 차속과 함께 상기 연비 지향형 차속에 대한 현재 차속의 연비수준을 비교하여 표시하는 것이 바람직할 것인 바, 예컨대 도 3과 같은 표현 방식이 사용될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 차량의 에코 운전 안내 방법을 구현하기 위한 본 발명 차량의 에코 운전 안내 장치는 도 4에 예시한 바와 같이, 데이터를 입력 받아 차량의 중량을 산출하는 차중산출부(1)와; 상기 차량에서 현재 사용되고 있는 보조기구류의 전기부하를 산출하는 전기부하산출부(3)와; 차중과 전기부하 및 차속 대한 항속거리의 맵을 사용할 수 있도록 구성되며, 상기 차중산출부(1)에서 산출된 차량중량과 상기 전기부하산출부(3)에서 산출된 전기부하에 따른 최고의 항속거리를 확보할 수 있는 연비 지향형 차속을 산출하는 차속산출부(5)와; 상기 차속산출부(5)에서 산출된 연비 지향형 차속을 운전자에게 디스플레이하는 디스플레이장치(7)를 포함하여 구성된다.

상기 차중산출부(1)는 차량 구동모터의 소모동력과, 공기밀도와, 공기저항계수와 차량의 투영면적과, 차속과, 현재 도로의 마찰계수와, 중력가속도 및 현재 도로의 구배의 데이터로부터 차량의 중량을 계산하도록 구성된다.

상기 전기부하산출부(3)는 차량의 CAN을 모니터링하여, 사용되는 모든 보조기구류의 전기부하의 데이터를 얻고, 이들 데이터를 합산하여 상기 보조기구류의 전기부하를 산출하도록 구성된다.

또한, 상기 차중산출부(1)와 전기부하산출부(3) 및 상기 차속산출부(5)는 단일 칩에 패키징되고, 상기 차속산출부(5)가 사용하는 상기 차중과 전기부하 및 차속 대한 항속거리의 맵은 상기 칩에 내장된 구성으로 할 수도 있을 것이다.

상기 디스플레이장치(7)는 도 3과 같이 상기 차속산출부(5)에서 산출된 연비 지향형 차속을 표시함과 아울러 상기 연비 지향형 차속에 대한 현재 차속의 연비수준을 비교하여 도식적으로 표시하도록 구성된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 차중산출부
3; 전기부하산출부
5; 차속산출부
7; 디스플레이장치
S10; 차중계산단계
S20; 전기부하산출단계
S30; 차속산출단계
S40; 정보제공단계

Claims (11)

1. 차량 구동모터의 소모동력과, 공기밀도와, 공기저항계수와 차량의 투영면적과, 차속과, 현재 도로의 마찰계수와, 중력가속도 및 현재 도로의 구배로부터 차량의 중량을 계산하는 차중계산단계(S10)와;
   현재 차량의 전체 전기부하 중 차량의 구동에 사용되는 것 이외의 보조기구류의 구동에 사용되는 전기부하를 산출하는 전기부하산출단계(S20)와;
   차중과 전기부하 및 차속에 대한 항속거리의 맵으로부터, 상기 차중계산단계(S10)에서 계산된 현재의 차량중량과 상기 전기부하산출단계(S20)에서 산출된 현재의 전기부하에 따라 최고의 항속거리를 확보할 수 있는 연비 지향형 차속을 산출하는 차속산출단계(S30)와;
   상기 차속산출단계(S30)에서 산출된 차속을 운전자에게 알리는 정보제공단계(S40);
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 에코 운전 안내 방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 차중계산단계(S10)에서는
   다음의 수식,
   

   

   
   여기서, m: 차량중량, TF: 구동력, ρ_air: 공기밀도, Cd: 공기저항계수, A: 차량 투영면적, V: 차속, μ: 현재 도로의 마찰계수, g: 중력가속도, θ: 현재 도로 구배,
   에 의해 산출하며;
   여기서, 상기 구동력은 TF = P/V, P(구동모터 소모동력), V(차속)의 관계로부터 구하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 에코 운전 안내 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 공기밀도 ρ_air는 일반적인 공기의 표준 밀도를 사용하고;
   상기 현재 도로의 마찰계수 μ는 일반적인 도로의 마찰계수를 사용하며;
   상기 현재 도로 구배 θ 는 0으로 간주하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 에코 운전 안내 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 전기부하산출단계(S20)에서 상기 보조기구류의 전기부하를 산출하는 것은 차량의 CAN을 모니터링하여, 사용되는 모든 보조기구류의 전기부하를 합산하여 이루어지는 것
   을 특징으로 하는 차량의 에코 운전 안내 방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 정보제공단계(S40)에서는
   상기 차속산출단계(S30)에서 산출된 연비 지향형 차속과 함께 상기 연비 지향형 차속에 대한 현재 차속의 연비수준을 비교하여 표시하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 에코 운전 안내 방법.
7. 차량 구동모터의 소모동력과, 공기밀도와, 공기저항계수와 차량의 투영면적과, 차속과, 현재 도로의 마찰계수와, 중력가속도 및 현재 도로의 구배의 데이터로부터 차량의 중량을 산출하는 차중산출부(1)와;
   상기 차량에서 현재 사용되고 있는 보조기구류의 전기부하를 산출하는 전기부하산출부(3)와;
   차중과 전기부하 및 차속 대한 항속거리의 맵을 사용할 수 있도록 구성되며, 상기 차중산출부(1)에서 산출된 차량중량과 상기 전기부하산출부(3)에서 산출된 전기부하에 따른 최고의 항속거리를 확보할 수 있는 연비 지향형 차속을 산출하는 차속산출부(5)와;
   상기 차속산출부(5)에서 산출된 연비 지향형 차속을 운전자에게 디스플레이하는 디스플레이장치(7)를
   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 에코 운전 안내 장치.
8. 삭제
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 전기부하산출부(3)는
   차량의 CAN을 모니터링하여, 사용되는 모든 보조기구류의 전기부하의 데이터를 얻고, 이들 데이터를 합산하여 상기 보조기구류의 전기부하를 산출하는 것
   을 특징으로 하는 차량의 에코 운전 안내 장치.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 차중산출부(1)와 전기부하산출부(3) 및 상기 차속산출부(5)는 단일 칩에 패키징되고;
    상기 차속산출부(5)가 사용하는 상기 차중과 전기부하 및 차속 대한 항속거리의 맵은 상기 칩에 내장된 것
    을 특징으로 하는 차량의 에코 운전 안내 장치.
11. 청구항 7에 있어서,
    상기 디스플레이장치(7)는
    상기 차속산출부(5)에서 산출된 연비 지향형 차속을 표시함과 아울러 상기 연비 지향형 차속에 대한 현재 차속의 연비수준을 비교하여 도식적으로 표시하도록 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 에코 운전 안내 장치.

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