KR101386986B1 - 경제운전 정보를 제공하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경제적인 영역 내에서 운전자가 차량을 운전할 수 있도록 안내하는 경제운전 안내 시스템에 관한 것으로서, 운전자에게 경제운전 정보를 제공하는 방법에 있어서, 차량의 주행 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 주행 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 주행 유형을 결정하는 단계; 차량이 주행하고 있는 도로 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 도로 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 도로 유형을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 주행 유형 및 도로 유형 조합에 상응하는 최적 연비 주행 정보를 디스플레이하는 단계를 포함하는 경제운전 정보 제공 방법을 제공한다. 또한, 운전자에게 경제운전 정보를 제공하는 장치에 있어서, 차량의 주행 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 주행 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 주행 유형을 결정하는 주행유형 결정부; 차량이 주행하고 있는 도로 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 도로 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 도로 유형을 결정하는 도로유형 결정부; 상기 결정된 주행 유형 및 도로 유형 조합에 상응하는 최적 연비 주행 정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 경제운전 정보 제공 장치를 제공한다.

Description

경제운전 정보를 제공하는 방법 및 장치{SYSTEM FOR PROVIDING FUEL EFFICIENT DRIVING INFORMAITON FOR A VEHICLE AND MOTHOD OF THEREOF}

본 발명은 경제적인 영역 내에서 운전자가 차량을 운전할 수 있도록 안내하는 경제운전 안내 시스템에 관한 것이다.

오일 가격의 상승이나 오일 고갈에 대한 우려, 그리고 환경 문제 등으로 인해 차량의 연비 향상 요구 및 관심이 증대되고 있다. 종래에는 연비 향상을 위해 차량의 엔진 및 변속기를 튜닝하는 기술에만 집중된 경향이 있다. 연비는 급감속, 급제동 등 실제 주행에 있어서의 운전자의 운전 습관에 따라 크게 좌우되기 때문이다. 따라서, 최근 들어서는, 차량의 순간 연비를 수치 또는 그래프로 표시하여 운전자가 경제적인 운전을 할 수 있도록 유도하는 경제운전 안내 시스템이 제공되고 있다. 그러나, 종래의 경제운전 안내 시스템은, 한국 특허공개번호 제2000-25188호, 제2003-8383호에서 확인할 수 있듯이, 엔진의 특성만을 고려하여 차량의 현재 순간 연비에 대한 정보를 제공할 뿐이다. 한편, 한국 특허공개번호 제2000-25188호에서 제안한 경제 주행 속도는 정속 주행시에만 해당되는 기준으로 운전자에게 가속 또는 감속 기준을 제공할 수 없는 문제점이 있다.

개시된 기술의 해결하고자 하는 기술적 과제는 운전자에게 각 주행 유형별 최적 연비를 달성할 수 있도록 운전자에게 최적 연비 주행 정보를 디스플레이하여 운전자가 연비 운전을 달성할 수 있도록 경제운전 정보를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해 개시된 기술의 제 1측면은, 운전자에게 경제운전 정보를 제공하는 방법에 있어서, 차량의 주행 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 주행 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 주행 유형을 결정하는 단계; 차량이 주행하고 있는 도로 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 도로 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 도로 유형을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 주행 유형 및 도로 유형 조합에 상응하는 최적 연비 주행 정보를 디스플레이하는 단계를 포함하는 경제운전 정보 제공 방법을 제공한다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해 개시된 기술의 제 2측면은, 운전자에게 경제운전 정보를 제공하는 장치에 있어서, 차량의 주행 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 주행 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 주행 유형을 결정하는 주행유형 결정부; 차량이 주행하고 있는 도로 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 도로 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 도로 유형을 결정하는 도로유형 결정부; 상기 결정된 주행 유형 및 도로 유형 조합에 상응하는 최적 연비 주행 정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 경제운전 정보 제공 장치를 제공한다.

개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

일 실시예에 따른, 경제운전 정보 제공 방법 및 장치는 주행 유형 및 도로의 유형에 따라 운전자가 어느 정도 가속 페달을 사용해야하는지, 기어는 몇 단을 사용해야 하는지 알려주고, 현재 주행 유형에서 달성 가능한 최대 연비에 대비 현재 주행 연비를 알려주어 운전자가 연비 주행 달성 목적을 고양 시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 운전자 주행 정보 기록부 및 운전자 연비 기록부를 통하여 운전자에 따른 연료소비도를 파악할 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경제운전 정보 제공장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경제운전 정보 제공방법의 순서도이다.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경제운전 정보 제공장치의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 경제운전 정보 제공장치(100)는 주행 유형 결정부(110), 도로유형 결정부(120), 연비주행 데이터 베이스(130) 및 디스플레이부(140)를 포함한다.

주행 유형 결정부(110)는 차량의 주행 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 주행 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 주행 유형을 결정한다. 주행 유형은 차량정보 수집부(미도시)에 의해 수집되어 결정되며, 차속센서, ECU, TCU, APS, BPS, 댐퍼 클러치로부터 정보를 수집하여 결정함이 바람직하다. ECU란 차량의 엔진, 변속기, ABS 등에 장착되는 연산 처리장치를 뜻하며, TCU란 트랜스미션 컨트롤 유닛을 말하고, APS란 엑셀레이터 포지션 센서를 뜻하고, BPS는 브레이크 포지션 센서를 뜻하고, 댐퍼 클러치란 변속기의 효율을 높이기 위한 스위치 조작을 뜻한다. 차량 정보 수집부에 의해 수집된 정보를 참조하여 주행 유형 결정부(110)는 현재 차량의 주행 유형을 결정한다. 일 실시예에 따르면 주행 유형은 다음과 같이 다섯 가지 경우로 분류된다.

[주행 유형 1 ] : 신호 대기

[주행 유형 2 ] : 신호 대기후 출발

[주행 유형 3 ] : 정속 유지

[주행 유형 4 ] : 추월 가속

[주행 유형 5 ] : 감속

'신호 대기'는 차량이 정차하였을 때를 뜻한다. 일 실시예에 의하면 차속≠0 인 상태에서 차속=0 이 되고 설정시간이 설정값0 보다 경과 하였을 때를 '신호대기' 유형으로 결정한다.

'신호 대기후 출발'은 차속=0 이 된 상황에서 일정 차속(실시예에 따라 60Km/h)이 될 때까지 미리 설정된 조건들을 측정하여 조건이 다음 조건에 부합될 때 '신호 대기후 출발' 유형으로 결정한다. 미리 설정된 조건은 차량의 종류와 연식에 따라 다르게 설정될 수 있다.

i) 시간당 차속 변화량 ＞ 설정값1

ii) 엔진 RPM ＞ 설정값2

iii) 차량 위치 변화 값 ＞ 설정값3

'정속 유지'는 차량이 일정 속도로 주행하는 상태를 뜻하며, 도로 정체에 의해 차량의 주행 속도가 제한되는 경우를 포함하여 두 가지 유형으로 더 분류할 수 있다.

i) 평균 차속이 일정 차속 미만으로 측정되는 경우(일 실시예에 의하면 40km/h) 정체 구간으로 판정하여 '정속유지 정체' 유형으로 결정한다.

ii) 평균 차속이 일정 차속 이상으로 측정되면 '정속 유지' 유형으로 분류한다.

'추월 가속'은 차량의 주행 유형이 '정속 유지'유형인 경우에서 다음 조건이 충족될 때 '추월 가속' 유형으로 결정한다.

i) APS 값이 증가하고, ii) APS 값이 ＞ 설정값5 이고, iii) 엔진 RPM ＞ 설정값6

'감속' 차량이 차속이 감소하는 경우 다음 조건이 충족될 때 '감속'유형으로 결정한다.

i) APS 값이 감소하고, ii) APS 값이 ＜ 설정값7 이고, iii) 엔진 RPM ＜ 설정값8

도로 유형 결정부(120)는 차량이 주행하고 있는 도로 상태를 기초로하여 미리 정해놓은 도로 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 도로 유형을 결정한다. 실시예에 따라 도로 유형은 차량에 부착된 GPS장치로부터 차량이 주행중인 도로를 인식하고, 네비게이션 맵 데이터에 포함된 도로 정보를 확인하여 도로의 유형을 결정할 수 있으며, 간단하게는 차량에 부착된 기울기 센서에 의해 도로의 구배를 인식하여 도로의 유형을 결정할 수도 있다. 일 실시예에 따르면 도로 유형은 다음과 같이 두 가지 경우로 분류된다.

[도로 유형 1 ] : 내리막

[도로 유형 2 ] : 오르막

도로 유형 결정부(120)는 다음의 조건이 충족될 때 '내리막' 유형으로 결정한다.

i) 구배 ＞ 설정값9 이고, ii) APS = 설정값10 이고, iii) 차속 ＞ 설정값11

도로 유형 결정부(120)는 다음의 조건이 충족될 때 '오르막' 유형으로 결정한다.

i) 구배 ＜ 설정값12 이고, ii) APS ≥ 설정값13 이고, iii) 차속 ＜ 설정값14

실시예에 의하면 도로 유형을 두 가지로 분류하였으나 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 도로 유형은 도로의 구배율에 따라 여러 단계로 세분화될 수 있다.

한편, 상술한 실시예에서 설정값0 내지 설정값14는 설명의 편의를 위해 개시된 값이므로 단위 및 수치는 일 실시예에 따라 각각 상이할 수 있다.

연비주행 데이타베이스(130)는 각 주행 유형 및 각 도로 유형에 상응하는 최적 연비 주행 정보를 저장한다. 디스플레이부(140)는 연비주행 데이타베이스(130) 로부터 최적 연비 주행 정보를 전달받아 각 주행 유형 및 각 도로 유형에 상응하는 최적 연비 주행 정보를 디스플레이한다. 일 실시예에 따라, 디스플레이부(140) 차량의 센터 페시아에 LCD 디스플레이 장치로 표시될 수도 있고, 속도 계기판 주변에 위치할 수도 있으나, 디스플레이부(140)의 위치 및 크기는 실시자에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 한편, 일 실시예에 따른 최적 연비 주행 정보는 다음과 같다.

'신호 대기' 주행 유형일 경우 설정값0 이 경과하면 N단으로 기어를 변경하는 것이 최적 연비 주행에 유리하다. 따라서 운전자에게 '신호 대기' 유형때 N단 변경을 유도하기 위하여 1) 'D'단 유지 시간 대비 'N'단 유지 시간, 2) 현재 주행까지 '신호 대기'유형 횟수, 3) 현재 주행까지의 연비를 저장하고 디스플레이부(140)로 전달한다.

'신호 대기후 출발' 주행 유형일 경우 차량의 가속에 따라 연료소모가 급증하기 때문에, 최소 연료 소모로 '정속 유지' 속도에 도달할 필요가 있다. 따라서 운전자에게 1)설정값 1 대비 시간당 차속 변화량, 2) 설정값 2 대비 엔진 RPM을 안내하는 것이 바람직하다. 그러나 차량에 대한 지식이 운전자에 따라 상이하기 때문에, 실시예에 따라 순간연비, 평균 RPM 증가도, 엔진 RPM이 설정값 2 초과시 알람 메시지 안내만으로도 연비 절감의 효과를 얻을 수 있다.

'정속 유지' 주행 유형일 경우 평균 차속 대비 차량의 최대 차속이 일정 값 이상 발생시 정속을 유지하도록 하는 것이 연료 절감에 유리하다. 따라서, 정속 차속, RPM 대비 토크값, 최대 경제운전 차속 대비 현재 차량의 차속비 및 최대 경제운전 차속 대비 현재 차량의 차속비가 일정 비율 이상 차이가 발생할 때 알람 메시지를 안내한다.

'추월 가속' 주행 유형인 경우 차량의 가속에 따라 연료소모가 급증한다. 따라서, APS값, 순간연비, RPM 변화도, 알람 메시지를 안내한다.

'감속' 주행 유형인 경우 BPS값, 순간연비, 알람 메시지를 안내한다.

도로 유형이 '내리막'인 경우 중력의 영향으로 평지의 경우보다 낮은 RPM으로 고단 기어의 구동 및 탄력 주행이 가능하므로, 퓨얼컷 누적시간, 현재 도로 구배에 따른 최적 기어 단수, 최적 BPS 값을 안내한다.

도로 유형이 '오르막'인 경우 APS값, 현재 도로 구배에 따른 최저 기어단수, 최적 APS 값을 안내한다.

다양한 실시예에 따르면, 연비주행 데이타베이스(130)는 운전자가 최적 연비 주행 정보에 의해 주행하는지 여부를 저장하는 운전자 주행정보 기록부(131)을 더 포함할 수 있다. 실시예에 의하면 운전자는 운전자 주행정보 기록부(131)을 통하여 최적 연비 주행 달성률을 통계자료로 확인할 수 있다. 또한, 연비주행 데이타베이스(130)는 최적 연비 주행정보에 의해 계산된 최적 연비 값 대비 운전자의 주행에 따라 발생된 실제 연비 정보를 저장하는 운전자 연비 기록부(132)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 운전자는 연비운전 달성률을 확인할 수 있는 장점이 있다.

다양한 실시예에 따르면, 경제운전 정보 제공장치(100)는 인접 차량 인지 센서(미도시) 및 차량 제어장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 도로 주행시 인접 차량 인지 센서에 의해 안전거리 내에 다른 차량이 인지되지 않는 경우 차량 제어장치가 연비주행 데이타베이스(130)에서 제공하는 최적 연비 주행 정보에 따라 차량을 제어할 수 있다. 따라서, 연비 주행을 위하여 미묘한 차이의 엑셀레이터 조작이 요구될 시 운전 편의를 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경제운전 정보 제공방법의 순서도이다.

이하, 도 2를 참조하여 경제운전 정보 제공방법에 대하여 설명하도록 한다.

S201 단계에서, 주행 유형 결정부(110)는 차량의 주행 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 주행 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 주행 유형을 결정한다. 주행 유형은 차량정보 수집부(미도시)에 의해 수집되어 결정되며, 차속센서, ECU, TCU, APS, BPS, 댐퍼 클러치로부터 정보를 수집하여 결정함이 바람직하다. ECU란 차량의 엔진, 변속기, ABS 등에 장착되는 연산 처리장치를 뜻하며, TCU란 트랜스미션 컨트롤 유닛을 말하고, APS란 엑셀레이터 포지션 센서를 뜻하고, BPS는 브레이크 포지션 센서를 뜻하고, 댐퍼 클러치란 변속기의 효율을 높이기 위한 스위치 조작을 뜻한다. 차량 정보 수집부에 의해 수집된 정보를 참조하여 주행 유형 결정부(110)는 현재 차량의 주행 유형을 결정한다. 일 실시예에 따르면 주행 유형은 다음과 같이 다섯 가지 경우로 분류할 수 있다.

[주행 유형 1 ] : 신호 대기

[주행 유형 2 ] : 신호 대기후 출발

[주행 유형 3 ] : 정속 유지

[주행 유형 4 ] : 추월 가속

[주행 유형 5 ] : 감속

S202 단계에서, 도로 유형 결정부(120)는 차량이 주행하고 있는 도로 상태를 기초로하여 미리 정해놓은 도로 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 도로 유형을 결정한다. 실시예에 따라 도로 유형은 차량에 부착된 GPS장치로부터 차량이 주행중인 도로를 인식하고, 네비게이션 맵 데이터에 포함된 도로 정보를 확인하여 도로의 유형을 결정할 수 있으며, 간단하게는 차량에 부착된 기울기 센서에 의해 도로의 구배를 인식하여 도로의 유형을 결정할 수도 있다. 일 실시예에 따르면 도로 유형은 다음과 같이 두 가지 경우로 분류된다.

[도로 유형 1 ] : 내리막

[도로 유형 2 ] : 오르막

각 주행 유형 및 각 도로유형에 대한 설명은 도 1의 설명에서 설명하였으므로 상세한 설명은 생략한다.

S203 단계에서 디스플레이부는 연비주행 데이타베이스로부터 최적 연비 주행 정보를 전달받아 각 주행 유형 및 각 도로 유형에 상응하는 최적 연비 주행 정보를 디스플레이한다. 일 실시예에 따라, 디스플레이부는 차량의 센터 페시아에 LCD 디스플레이 장치로 표시될 수도 있고, 속도 계기판 주변에 위치할 수도 있으나, 디스플레이부의 위치 및 크기는 실시자에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 경제운전 정보 제공 장치
110 : 주행유형 결정부
120 : 도로유형 결정부
130 : 연비 주행 데이터 베이스
131 : 운전자 주행정보 기록부
132 : 운전자 연비 기록부
140 : 디스플레이부

Claims (9)

1. 운전자에게 경제운전 정보를 제공하는 방법에 있어서,
   차량의 주행 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 주행 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 주행 유형을 결정하는 단계;
   차량이 주행하고 있는 도로 상태를 기초로 하여 미리 정해놓은 도로 유형들 중에서 현재 차량이 주행하고 있는 도로 유형을 결정하는 단계; 및
   상기 결정된 주행 유형 및 도로 유형 조합에 상응하는 최적 연비 주행 정보를 디스플레이하는 단계를 포함하되,
   상기 최적 연비 주행 정보는, 평균 연비, 정차 회수, D단 유지 시간, 순간 연비, 평균 RPM 증가도, 설정 RPM 초과 경고, 정속 차속, RPM 대비 토크값, 최대 경제 차속 대비 현재차속, 경제차속 초과 경고, 시간대비 가속패달 변화비율, 순간 연비, RPM 변화율, 시간대비 브레이크패달 변화비율, 퓨얼 컷 지속 시간, 최적 기어비, 최적 시간대비 브레이크패달 변화비율, 최소 요구 기어비, 최적 시간대비 가속패달 변화비율을 포함하는 경제운전 정보 제공 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 주행 유형은 신호대기, 신호대기후 출발, 정속 유지, 추월 가속 및 감속의 유형을 포함하고,
   상기 도로 유형은 내리막 및 오르막의 유형을 포함하는 경제운전 정보 제공 방법.
   
   
   
   
   
   
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