KR102602435B1 - 차량의 주행 특성 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 주행 특성 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 주행 특성 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 운전자가 차량의 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터 값을 자신의 기호에 맞게 변경하여 설정하면 변경된 파라미터 값에 따른 차량의 운전성 및 주행 특성을 제공받을 수 있도록 한 차량의 주행 특성 제어 장치 및 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 차량의 운전성 및 주행 특성을 결정하는 파라미터 값을 표시함과 더불어 표시된 파라미터 값을 운전자가 변경 및 설정할 수 있는 설정 모드의 화면을 구성하여 표시하는 사용자 단말기; 차량에 구비되어 사용자 단말기로부터 운전자에 의해 변경 및 설정된 파라미터 값을 수신하고 수신된 파라미터 값이 차량의 주행 상태 제어를 위한 제어 로직에 적용되도록 하는 제어부; 및 차량에 구비되어 파라미터 값의 송, 수신이 가능하도록 사용자 단말기와 제어부 사이를 연결하는 통신부를 포함하는 차량의 주행 특성 제어 장치, 및 그 방법이 개시된다.

Description

차량의 주행 특성 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING DRIVING CHARACTERISTICS OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 주행 특성 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자가 차량의 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터 값을 자신의 기호에 맞게 변경하여 설정하면 변경된 파라미터 값에 따른 차량의 운전성 및 주행 특성을 제공받을 수 있도록 한 차량의 주행 특성 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 차량에서 운전자가 차량의 주행 모드를 선택할 수 있는 기술이 적용되고 있다.
예를 들면, 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)나 플러그인 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV), 순수 전기 자동차(Electrid Vehicle, EV)와 같이 모터를 차량 구동원으로 이용하여 주행하는 친환경 자동차에서는, 에코(ECO) 모드, 노말(NORMAL) 모드, 스포츠(SPORTS) 모드 등의 주행 모드를 선택할 수 있도록 되어 있으며, 운전자가 간단한 버튼 조작을 실행하면 주행 모드의 선택 및 전환이 가능하다.
그러나, 상기한 주행 모드는 모드별 제어 값이나 파라미터 값 등이 제조사에서 설정한 값으로 고정되어 있는 것이며, 운전자는 미리 설정된 주행 모드 중 하나를 선택하는 것만 가능하다.
이때, 차량에서는 운전자가 선택한 주행 모드에 고정값으로 이미 설정되어 있는 제어 값 또는 파라미터 값을 이용하여 차량의 주행 상태를 제어하게 된다.
즉, 운전자가 주행 모드를 선택하면 제조사에서 설정한 모드별 제어 값이나 파라미터 값에 의해 차량이 제어될 뿐이다.
따라서, 주행 모드의 차량 주행 특성, 예를 들면 운전자가 차량을 운전할 때 느낄 수 있는 가속감이나 감속감 등의 운전성(운전감)이 모든 운전자를 만족시키지는 못한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 운전자가 차량 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터 값을 자신이 원하는 값으로 변경 및 설정하는 것이 가능하도록 하여, 해당 차량을 운전하는 운전자에게 원하는 운전성을 제공할 수 있고, 운전자가 원하는 주행 특성으로 차량이 주행하도록 하여 주행 만족도를 증대시킬 수 있는 차량의 주행 특성 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 운전자가 자신이 운행하려고 하는 차량에서 운전성 및 주행 특성을 용이하게 변경 및 설정할 수 있는 운전자 주도형 운전성 설정 및 표시 장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따르면, 차량의 운전성 및 주행 특성을 결정하는 파라미터 값을 표시함과 더불어 표시된 파라미터 값을 운전자가 변경 및 설정할 수 있는 설정 모드의 화면을 구성하여 표시하는 사용자 단말기; 차량에 구비되어 사용자 단말기로부터 운전자에 의해 변경 및 설정된 파라미터 값을 수신하고 수신된 파라미터 값이 차량의 주행 상태 제어를 위한 제어 로직에 적용되도록 하는 제어부; 및 파라미터 값의 송, 수신이 가능하도록 사용자 단말기와 제어부 사이를 연결하는 통신부를 포함하고, 상기 사용자 단말기에서 운전자에 의해 변경 및 설정되어 상기 제어 로직에 적용된 파라미터 값에 따라 차량의 주행 상태가 제어됨으로써 운전자에게 상기 제어된 주행 상태에 따른 차량의 운전성 및 주행 특성이 제공되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 사용자 단말기가 차량의 제어부에 통신부를 통해 연결되는 단계; 상기 사용자 단말기에서 차량의 운전성 및 주행 특성을 결정하는 파라미터 값을 운전자가 변경 및 설정할 수 있는 설정 모드의 화면을 구성하여 표시하는 단계; 상기 사용자 단말기가 차량의 제어부로부터 기설정된 파라미터 값 정보를 수신하고 상기 수신된 파라미터 값을 상기 설정 모드의 화면에 표시하는 단계; 상기 설정 모드의 화면에서 파라미터 값이 변경 및 설정되면, 사용자 단말기가 상기 변경 및 설정된 파라미터 값을 차량의 제어부로 전송하는 단계; 상기 차량의 제어부에 의해 사용자 단말기로부터 수신된 상기 변경 및 설정된 파라미터 값이 차량의 주행 상태 제어를 위한 제어 로직에 적용되는 단계; 및 상기 제어 로직에 적용된 파라미터 값에 따라 차량의 주행 상태가 제어됨으로써 운전자에게 상기 제어된 주행 상태에 따른 차량의 운전성 및 주행 특성이 제공되는 단계를 포함하는 차량의 주행 특성 제어 방법을 제공한다.
이로써, 본 발명에 따른 차량의 주행 특성 제어 장치 및 방법에 의하면, 운전자가 차량에 대하여 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터 값을 자신이 원하는 값으로 변경 및 설정하는 것이 가능하므로 해당 차량을 운전하는 운전자에게 원하는 운전성(운전감)을 제공할 수 있고, 운전자가 원하는 주행 특성으로 차량이 주행하도록 하여 주행 만족도를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명에 의하면, 운전자가 차량에서 주도적으로 개인별 운전성(운전감) 및 차량의 주행 특성을 변경 및 설정하는 것이 가능하므로 차량을 변경하여 다른 차량을 운행하더라도 변경된 차량에서 자신의 기호 및 운전 성향에 맞는 운전성 및 주행 특성을 동일하게 제공받을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 운전자가 자신이 운행하려고 하는 차량에서 스마트폰을 이용하여 운전성 및 주행 특성을 용이하게 변경 및 설정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치가 적용된 차량을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치의 구성 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치의 사용자 단말기에서 주행가능거리가 계산되는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치에서 운전자가 변경 및 설정한 파라미터 값에 따라 제어 로직에서 제어 값이 결정되는 예를 나타낸 도면이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 과정에서 이전의 운전성 데이터 및 주행가능거리의 표시 상태를 예시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 과정에서 운전자가 파라미터 값을 변경하는 상태 및 주행가능거리의 표시 상태를 예시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 과정에서 차량에 전송되어 차량에 적용된 파라미터 값의 확정 표시 상태를 예시한 도면이다.
도 11은 본 발명에서 운전자가 다른 차량에 자신의 운전성 데이터를 설정할 수 있음을 설명하는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치가 적용된 차량을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치의 구성 나타내는 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 장치는 차량 제어 로직에서 차량(1)의 운전성 및 주행 특성을 결정하는 파라미터 값을 운전자가 스스로 자신의 성향 및 기호에 맞게 원하는 값으로 변경 및 설정하는 것이 가능하도록 구비된다.
여기서, 운전성은 차량(1)을 운전할 때 차량의 주행 특성으로 인하여 운전자가 느낄 수 있는 운전감을 의미하는 것일 수 있다.
보다 상세하게는, 본 발명에서 차량의 운전성 및 주행 특성은 운전자가 설정한 파라미터 값에 따라 제어 로직에 의해 달라질 수 있는 것으로, 운전 조작시 차량의 주행 상태가 제어될 때 제어된 주행 상태로 인하여 차량으로부터 운전자가 느끼게 되는 운전감 및 차량 특성을 의미하는 것일 수 있다.
그리고, 본 발명에서 파라미터 값은 차량 제어시 운전성(운전감) 및 주행 특성에 관련되는 제어 파라미터의 값으로서, 운전자가 정해진 파라미터 항목별로 변경 및 설정할 경우 제어 로직에 의해 차량의 주행 특성에 영향을 미치거나 주행 특성이 변경되도록 하는 파라미터 항목별 설정 값을 의미하는 것일 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서 운전자가 파라미터 값을 변경하여 설정하면 변경한 파라미터 값에 따라 차량의 주행 특성이 조절될 수 있고, 상기 조절된 주행 특성에 따른 차량 운전감을 운전자가 느낄 수 있게 된다.
이하의 설명에서 차량의 운전성 및 주행 특성에 관련되는 복수 개의 미리 정해진 파라미터 항목에 대하여 차량에 기설정되어 있거나 운전자가 새로이 변경하여 설정한 파라미터 값들의 데이터를 운전성 데이터라 칭하기로 한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치(100)는 차량의 운전성 및 주행 특성에 관련되는 파라미터 값을 운전자가 변경(조절) 및 설정할 수 있는 설정 모드의 선택 및 이용이 가능하도록 구비된다.
또한, 본 발명에서는 상기와 같이 운전자가 설정 모드에서 파라미터 값들을 설정 및 변경하는 것이 가능하지만, 후술하는 차량의 저장부(140)에 파라미터 값들의 디폴트(default) 값이 저장되어 있을 수 있다.
이에 따라, 운전자가 인터페이스부(120) 또는 단말기(150)를 통해 해당 차량의 운전성 데이터(운전성 관련 항목의 파라미터 값들)를 초기화하는 조작을 행할 경우, 차량에서 파라미터 값들이 이전에 운전자가 변경 및 설정한 값으로부터 상기 초기 설정값인 디폴트 값으로 변경되고, 이후 차량의 주행 제어를 위한 제어 로직에도 상기 디폴트 값이 파라미터 값들로서 적용된다.
여기서, 디폴트 값은 통상의 차량에 이미 적용되고 있는 노말(NORMAL) 모드의 운전성 및 주행 특성에 해당하는 정해진 파라미터 값일 수 있으며, 기존의 노말 모드 대신 에코 모드에 해당하는 정해진 파라미터 값일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치(100)는 운전자에 의해 설정 모드가 선택되면, 후술하는 사용자 단말기(150)와 별개로, 차량에서도 파라미터 값의 변경 및 설정이 가능한 설정 모드의 화면을 구성하여 인터페이스부(120)의 디스플레이 화면을 통해 표시하도록 구비될 수 있다.
이에 운전자는 후술하는 사용자 단말기(150)에서와 별개로, 차량의 디스플레이 화면에 표시된 설정 모드의 화면을 통해 파라미터 값의 변경 및 설정이 가능하다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치의 세부 구성에 대해 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 장치(100)는 제어부(110), 인터페이스부(120), 통신부(130), 저장부(140) 및 사용자 단말기(150)를 포함할 수 있고, 이에 더하여 차량 외부에 위치되는 외부 서버(160)를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 주행 특성 제어 장치(100)의 구성 중, 사용자 단말기(150)와 외부 서버(160)를 제외한 제어부(110), 인터페이스부(120), 통신부(130) 및 저장부(140)는 도 1에 나타낸 바와 같이 차량(1) 내부에 구비된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치(100)의 구성 중 상기 차량(1) 내부의 구성들은 차량 내부의 타 제어 유닛과 일체로 형성될 수 있고, 또는 도 2에 예시된 바와 같이 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결수단에 의해 차량의 타 제어 유닛(2)과 연결되는 것일 수도 있다.
각 구성에 대해 설명하면, 제어부(110)는 주행 특성 제어 장치(100)의 구성들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있고, 차량 내 타 제어 유닛(2), 사용자 단말기(150)와 외부 서버(160)로부터 전달되는 신호를 처리할 수 있으며, 타 제어 유닛(2), 사용자 단말기(150) 및 외부 서버(160)로 전달하기 위한 신호를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명에서 운전자가 파라미터 값의 변경 및 설정을 행할 경우 제어부(110)는 운전자가 변경 및 설정한 파라미터 값이 차량의 주행 제어를 위한 제어 로직에 적용될 수 있도록 한다.
이때, 제어부(110)는 운전자가 변경 및 설정한 파라미터 값의 적용 및 그에 따른 차량의 주행 제어를 위해 타 제어 유닛(2)과의 협조 제어를 수행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(110)는 운전자가 변경 및 설정한 파라미터 값을 타 제어 유닛(2)으로 전달하여 타 제어 유닛(2)의 제어 로직에 적용될 수 있도록 한다.
도 2에서 차량 내 제어 유닛(2)이 단수로 도시되어 있으나, 이는 예시일 뿐, 상기 제어 유닛(2)은 제어부(110)와의 협조 제어를 통해 차량의 주행 제어를 수행하는 복수 개의 제어 유닛이 될 수 있다.
예를 들면, 제어부(110)가 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU) 또는 차량 제어기(Vehicle Control Unit, VCU), 엔진 작동을 제어하는 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU), 모터 작동을 제어하는 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU), 변속기의 작동을 제어하는 변속 제어기(Transmission Control Unit, TCU), 공조 장치의 작동을 제어하는 공조 제어기 등 제어 유닛과의 협조 제어를 수행할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 주행 특성 제어 장치(100)의 작동 전반을 제어하는 것으로, 주행 특성 제어 장치(100)의 다른 구성들의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 출력할 수 있고, 이에 각 구성들의 작동이 제어부(110)에 의해 제어될 수 있다.
본 발명에서는 운전자가 사용자 단말기(150)에서 파라미터 값을 변경 및 설정할 수도 있지만, 사용자 단말기를 이용하지 않고 차량에서도 인터페이스부(120)의 디스플레이 화면(설정 모드의 화면)을 참조하여 인터페이스부(120)의 입력수단을 통해 파라미터 값을 차량의 제어부(110)에 직접 입력함으로써 변경 및 설정하는 것이 가능하다.
이때, 제어부(110)는 운전자가 사용자 단말기(150) 또는 인터페이스부(120)를 이용하여 변경 및 설정한 파라미터 값들이 차량의 주행 제어를 위한 제어 로직에 적용될 수 있도록 한다.
또한, 제어부(110)는 운전자가 사용자 단말기(150)나 인터페이스부(120)를 통해 이전에 변경 및 설정해놓은 파라미터 값, 즉 파라미터별 설정값을 취합한 뒤 취합한 데이터(즉, 운전성 데이터)를 요청에 따라 사용자 단말기(150)나 외부 서버(160)에 송부하도록 구비될 수 있다.
여기서, 상기와 같이 제어부(110)가 요청에 따라 데이터를 송부하는 사용자 단말기(150)는 이전에 파라미터 값을 설정한 것과 동일한 단말기이거나, 또는 다른 운전자의 단말기일 수 있다.
또한, 제어부(110)는 이전에 변경 및 설정해놓은 파라미터 값뿐만 아니라 디폴트 값으로 정해져 있는 파라미터 값, 즉 파라미터별 정해진 디폴트 값의 데이터 또한 요청에 따라 사용자 단말기(150)나 외부 서버(160)에 송부하도록 구비될 수 있다.
인터페이스부(120)는 운전자로부터 제어명령을 입력받기 위한 입력수단과, 주행 특성 제어 장치(100)의 동작 상태 및 처리 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.
여기서, 입력수단은 키 버튼이나 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수 있고, 그 밖에 디스플레이상에 구현되는 터치스크린을 포함할 수도 있으며, 운전자에 의한 조작이나 입력이 가능한 것이라면 채택 가능하다.
출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있고, 이는 클러스터에 구비되는 디스플레이거나 별도로 구비되는 차량 내 디스플레이일 수 있다.
그 밖에 터치스크린과 같이 입력수단과 출력수단이 통합된 형태일 수 있으며, 출력수단이 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 있다.
상기 입력수단은 사용자 단말기(150)와는 별도로 차량에서도 운전자가 직접 제어부(110)를 대상으로 파라미터 값(운전성 데이터)을 변경 및 설정하는 조작을 할 수 있도록 구비되는 것일 수 있다.
이를 위해, 사용자 단말기(150)와는 별도로 차량(1)에서 인터페이스부(120)의 디스플레이가 설정 모드의 화면을 표시하도록 제어부(110)가 디스플레이의 구동을 제어할 수 있으며, 운전자는 차량(1) 내에서 인터페이스부(120)의 디스플레이에 표시되는 설정 모드의 화면을 보면서 인터페이스부(120)의 입력수단을 조작하여 파라미터 값을 변경 및 설정할 수 있다.
또한, 인터페이스부(120)의 디스플레이는 사용자 단말기(스마트폰)와의 페어링(pairing) 상태 등과 같이 주행 특성 제어 장치(100)의 동작 상태나 처리 결과, 파라미터 값의 변경 및 설정을 위한 각종 정보, 파라미터 값이 변경 및 설정된 결과 정보, 그 밖에 주행 특성 제어와 관련된 각종 정보를 표시하도록 구비될 수 있다.
통신부(130)는 제어부(110)와 차량(1)에 구비된 타 제어 유닛(2) 사이, 그리고 제어부(110)와 사용자 단말기(150) 및 외부 서버(160) 사이에서 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다.
예를 들면, 통신모듈은 설정 모드에서 사용자 단말기(150)로부터 운전자가 변경 및 설정한 파라미터 값에 따른 정보를 수신하여 제어부(110)에 전달하거나, 상기 파라미터 값에 따른 정보를 제어부(110)에서 타 제어 유닛(2)에 전달하거나, 제어부(110)와 외부 서버(160) 사이에서 파라미터 값에 따른 정보를 송, 수신하도록 구비될 수 있다.
여기서, 통신모듈은 제어부(110)와 차량 내 타 제어 유닛(2) 간의 통신을 위해 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신모듈은 사용자 단말기(150) 및 외부 서버(160)와의 통신을 위해 무선 인터넷 접속을 위한 모듈 또는 근거리 통신을 위한 모듈을 포함할 수 있다.
예를 들면, 무선랜(Wireless LAN, WLAN), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 와이파이(Wireless Fidelity, WiFi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, WiMax), GSM(Global System for Mobile Communications), 또는 LTE(Long Term Evolution) 등을 위한 모듈, 또는 그 밖에 공지의 인터넷망, 인트라넷망, 이동통신망, 위성통신망 등의 이용이 가능한 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth)나 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wide Band) 등을 위한 모듈을 포함할 수 있다.
저장부(140)는 본 발명의 주행 특성 제어 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터나 알고리즘, 그리고 처리 결과나 동작 결과 등의 정보를 저장할 수 있다.
예를 들어, 저장부(140)에는 주행 특성 제어 장치(1)의 동작에 필요한 자체 설정값 또는 설정 모드에서 운전자가 변경할 수 있는 파라미터 값들의 초기 설정값인 디폴트 값, 그리고 운전자가 변경 및 설정한 파라미터 값 등이 저장될 수 있다.
또한, 저장부(140)는 운전자 식별 정보가 저장될 수 있고, 차량(1)의 주행 특성 제어와 관련한 그 밖의 운전자 설정값 등이 저장될 수 있다.
또한, 저장부(140)에는 사용자 단말기(150)와 별도로 설정 모드의 화면을 차량(1) 내 인터페이스부(120)(디스플레이)에 표시하기 위한 정보들이 저장될 수 있고, 설정 모드에서 파라미터 값을 변경 및 설정하기 위한 각종 명령이나 알고리즘 등이 저장될 수 있다.
이때, 제어부(140)에는 사용자 단말기(150)에서 파라미터 값의 변경 및 입력을 위해 이용되는 것과 동일 내지 유사한 어플리케이션이 설치되어 이용될 수 있다.
사용자 단말기(150)는 운전자가 파라미터 값을 변경 및 설정하기 위해 이용할 수 있는 개인 단말기로서, 주행 특성 제어 장치(100)의 구성 중 차량(1)에 구비된 통신부(130)를 통해 제어부(110)와 통신 가능하도록 연결되며, 외부 서버(160)와도 무선 네트워크를 통해 통신 가능한 것이 될 수 있다.
사용자 단말기(150)는 차량의 운전성 및 주행 특성에 관련되는 파라미터 값을 운전자가 변경 및 설정할 수 있는 소프트웨어가 설치되어 있는 것이거나, 파라미터 값의 변경 및 설정을 위한 어플리케이션을 운전자가 직접 다운받아 설치할 수 있는 스마트 기기가 될 수 있다.
예를 들면, 사용자 단말기(150)는 상기 통신부(130)를 통해 차량과의 블루투스 연결이 가능하고 인터넷 접속이 가능한 스마트폰이 될 수 있고, 이때 스마트폰은 정보 요청, 송, 수신, 입력 및 표시 등을 위한 것으로서, 특히 본 발명에서는 운전자가 파라미터 값을 변경 및 설정하는데 이용한다.
또한, 상기와 같이 운전자가 스마트폰(사용자 단말기)(150)에서 파라미터 값의 설정과 변경 등을 위한 입력 조작을 수행할 수 있음은 물론, 운전자가 입력 및 설정한 정보, 입력 조작에 대한 처리결과나 장치의 작동상태, 장치의 조작 및 작동과 관련된 기타 정보 등을 스마트폰(150)의 디스플레이 화면을 통해 확인할 수 있다.
또한, 운전자는 스마트폰(150)에서 파라미터별 초기 설정값으로 정해져 있는 디폴트 값, 및 타인 또는 자신이 설정해놓은 파라미터 값 등의 정보를 차량의 제어부(110)에 요청하여 통신부(130)를 통해 다운로드 받을 수 있고, 기존 차량에서 다운로드한 파라미터 값들을 다른 차량 또는 신규 차량의 주행 특성 제어 장치(100)에 업로드 할 수 있다.
또한, 운전자가 스마트폰(150)을 통해 외부 서버(160)에 접속한 후 자신이 설정한 파라미터 값 정보를 다른 운전자와 공유할 수 있도록 외부 서버(160)에 업로드 하여 저장할 수 있고, 반대로 외부 서버(160)에 업로드 되어 있는 자신 또는 다른 운전자의 파라미터 값 정보를 자신의 차량에 적용하기 위해 외부 서버(160)로부터 다운로드 받아 스마트폰(150)에 저장한 뒤 차량(1)의 제어부(110)에 전송할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 임의의 운전자가 설정한 파라미터 값의 정보, 즉 운전성 데이터를 타인들과 공유할 수 있으며, 특정 운전자가 설정한 운전성 데이터를 다른 운전자가 다운로드받은 후 자신의 차량에 적용하는 것이 가능하다.
이하의 설명에서는 사용자 단말기가 스마트폰인 경우의 예를 들어 설명하기로 한다.
상기 외부 서버(160)는 차량과 무선 네트워크를 통해 연결되는 것은 물론 운전자가 스마트폰(150)으로 접속 가능하도록 구비되는 것으로, 차량(1)과는 통신부(130)를 통해 제어부(110)와 연결된다.
상기 외부 서버(160)는 운전자가 변경 및 설정해놓은 파라미터 값 정보(운전성 데이터)를 차량(1)의 제어부(110)에 요청하여 그로부터 수신할 수 있고, 스마트폰(150)으로부터 운전자의 파라미터 값 정보를 수신받아 저장할 수 있으며, 반대로 이전에 저장된 운전자의 파라미터 값 정보를 요청에 의해 차량의 제어부(110)나 동일 운전자 또는 다른 운전자의 스마트폰(150)으로 송신할 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치의 구성에 대해 설명하였는바, 주행 특성 제어 장치(100)의 구성 중 제어부(110)와 인터페이스부(120), 통신부(130), 저장부(140)는 차량의 멀티미디어 시스템, 즉 AVN(Audio, Video & Navigation) 시스템의 구성일 수 있다.
이 경우 제어부(110)는 ANV 시스템의 제어부일 수 있으나, 제어부(110)가 AVN 시스템과는 별도로 구비되어 연결되는 별도의 제어요소일 수도 있으며, 예를 들면 제어부(110)는 차량 주행을 제어하는 최상위 제어기, 즉 차량 구동원인 엔진과 모터의 토크 지령을 생성하는 하이브리드 제어기 또는 차량 제어기(VCU)일 수도 있다.
또한, 상기한 주행 특성 제어 장치(100)의 구성 중 외부 서버(160)는 차량(1)에 대해 텔레매틱스 서비스를 제공하는 TMS(Telematics Multimedia System) 서버가 될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 스마트폰(150)의 어플리케이션(이하 '스마트폰 앱'이라 칭함)은 차량(1)의 제어부(110)로부터 통신부(130)를 통해 수신한 차량의 연비 정보와 배터리 가용 에너지, 그리고 운전자가 설정한 파라미터 값 정보를 기초로 차량의 주행가능거리(Distance to Empty, DTE)를 산출한다.
또한, 스마트폰 앱은 운전자가 설정한 파라미터 값 정보(운전성 데이터)에 상응하는 주행가능거리를 스마트폰(150)의 화면을 통해 표시하여 운전자에게 보여주도록 구비된다.
그리고, 스마트폰 앱은 스마트폰(150)의 화면에서 표시되는 정보가 동일하게 차량(1)의 인터페이스부(120), 보다 명확히는 인터페이스부(120)의 디스플레이(미도시)에 표시되도록 할 수 있다(스마트폰 미러링).
여기서, 파라미터 값은 차량 운전성 및 주행 특성에 관련되는 단수 또는 복수 개의 파라미터 항목에 대하여 정해진 형식과 범위 이내의 값으로 파라미터의 정도를 구분할 수 있게 수치화한 것이 될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 파라미터는 차량의 운전성 및 주행 특성에 관련되는 것으로서, 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도, 응답성 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 운전자가 스마트폰 앱을 통해 변경 및 설정한 파라미터 값 중 적어도 일부 또는 전체는 에코 레벨을 계산하는데 이용될 수 있고, 스마트폰 앱에서 에코 레벨은 차량으로부터 수신한 연비 정보 및 배터리 가용 에너지와 함께 차량의 주행가능거리를(DTE) 산출하는데 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치의 스마트폰(사용자 단말기)에서 주행가능거리(DTE)가 계산되는 방법을 나타내는 도면이다.
운전자가 스마트폰(150)에 설치한 앱을 실행하여 각 파라미터 값, 즉 도시된 바와 같이 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도, 응답성의 파라미터 값을 설정하면, 스마트폰 앱에서는 후술하는 바와 같이 상기 파라미터 값 중 적어도 일부 또는 전체를 이용하여 에코 레벨이 계산될 수 있고, 이 에코 레벨과 차량 연비 정보, 배터리 가용 에너지로부터 차량의 주행가능거리(DTE)가 산출될 수 있다.
여기서, 배터리는 차량을 구동하는 구동모터에 전력을 공급하는 배터리이고, 이하의 설명에서 모터는 차량을 구동하는 구동모터를 의미한다.
주행가능거리를 산출하는 방법에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 차량(1)의 제어부(110)가 통신부(130)를 통해 스마트폰(150)으로 전송하는 차량 연비 정보는, 차량 주행 동안 차량에서 수집된 정보에 의해 학습된 학습 연비(km/kWh), 및 차량의 현재 주행 상태에 따른 현재 연비(km/kWh)를 이용하여 계산된 혼합 연비(blended fuel efficiency)(km/kWh)가 될 수 있다.
이때, 스마트폰 앱에서는 혼합 연비와 배터리 가용 에너지(kWh)로부터 주행가능거리(DTE)(km)가 계산될 수 있다.
차량에서 학습 연비와 현재 연비가 계산되는 방법에 대해서는 이미 통상의 기술자에게는 공지의 기술 사항이고, 다양한 방법들이 알려져 있으므로, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 학습 연비와 현재 연비를 블렌딩하여 얻은 혼합 연비는 차량의 현재 주행 상태에 따른 현재 연비에 차량에서 수집된 운전자에 대한 학습 연비를 반영한 결과일 수 있다.
이러한 혼합 연비를 계산하는 방법으로는, 학습 연비와 현재 연비에 각각 가중치를 적용하여 합산하는 가중치 적용 합산 방법이 이용될 수 있고, 여기서 두 가중치의 합은 1이 될 수 있으며, 각 가중치는 미리 정해지는 고정 값이거나 차량 조건에 따라 결정되는 가변 값일 수 있다.
결국, 차량(1)의 제어부(110)에서 혼합 연비가 계산되고 나면 계산된 혼합 연비를 스마트폰(150)으로 전송하며, 이에 스마트폰 앱에서는 혼합 연비와 배터리 가용 에너지에 상응하는 주행가능거리(DTE)가 계산될 수 있고, 이때 혼합 연비(km/kWh)와 배터리 가용 에너지를(kWh) 곱한 값으로 주행가능거리가 계산될 수 있다.
또한, 스마트폰 앱에서 운전자가 설정한 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도, 응답성 중 적어도 일부 또는 전체의 파라미터 값에 의해 에코 레벨이 계산되고 나면(표 1 및 표 2의 예에서는 감속감의 파라미터 값은 에코 레벨을 계산하는데 이용하지 않음), 상기 계산된 에코 레벨로부터 연비향상률이 결정될 수 있다.
이때, 에코 레벨과 연비향상률의 상관관계를 정의해놓은 연비향상률 맵이 이용될 수 있고, 상기 연비향상률 맵을 이용하여 에코 레벨 값에 상응하는 값으로 연비향상률이 결정될 수 있다.
상기 연비향상률 맵은 선행 시험 및 평가 과정에서 얻어진 데이터들을 이용하여 에코 레벨 값에 따른 연비향상률 값을 결정한 뒤 에코 레벨 값에 따라 연비향상률 값을 맵핑한 것이 될 수 있다.
연비향상률 맵 제작과 관련하여 좀 더 설명하면, 먼저 모터최대토크, 발진가속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도, 응답성의 각 파라미터 항목별로 특정 값을 디폴트 값으로 정해놓은 뒤, 그 디폴트 값을 차량의 제어 로직에 반영한 뒤, 통상의 연비 측정 방법으로 차량 주행시 실도로 연비를 측정한다.
여기서, 파라미터 항목별 디폴트 값은 연비 비교를 위해 항목별로 미리 정한 기준이 되는 파라미터 값이 되는 것으로, 주행 모드로 구분되고 있는 통상의 에코 모드, 노말 모드, 스포츠 모드 중 어느 한 모드의 항목별 파라미터 값과 동일한 값 또는 근접한 값으로 설정될 수 있다.
예를 들면, 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도, 응답성 중 일부 또는 전체의 각 파라미터 항목에 있어서 통상의 노말 모드에 해당하는 항목별 파라미터 값들이 디폴트 값으로 이용될 수 있다.
그리고, 각 파라미터 항목별로 설정된 파라미터 값 범위에서 파라미터 값을 변경하여 변경된 각 파라미터 값의 조합별로 에코 레벨 값을 산출하는 것과 더불어, 변경된 파라미터 값을 차량의 제어 로직에 반영한 후, 실도로 연비를 측정하여 측정된 연비를 상기 디폴트 값인 경우의 연비와 비교함으로써 연비향상률을 결정할 수 있다.
이때, 두 조합의 에코 레벨 값이 같다고 해서 실제 각 조합의 파라미터 값을 차량의 제어 로직에 반영한 뒤 각각 실도로 연비를 측정하였을 때 두 조합의 연비 및 연비향상률이 반드시 같지는 않으며, 두 조합의 에코 레벨이 같더라도 연비 및 연비향상률은 다를 수 있다.
그러나, 에코 레벨 값의 높고 낮음에 따라 연비 경향 및 연비향상률의 높고 낮음의 경향이 전체 조합에서 유사하게 나타날 것이므로, 구해진 연비향상률 값들을 에코 레벨 값별로 적절히 튜닝한다면, 에코 레벨 값에 상응하는 튜닝된 대표값으로 최종의 연비향상률이 구해질 수 있다.
결국, 연비향상률의 튜닝된 대표값을 에코 레벨 값에 따라 맵핑하여 상기와 같은 연비향상률 맵을 제작하는 것이 가능하다.
상기와 같은 연비향상률 맵 제작 과정의 설명은 에코 레벨과 연비향상률의 상관관계를 정의한 맵을 제작할 수 있는 하나의 방법을 설명한 것으로, 이는 예시적인 것일 뿐, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 연비향상률 맵의 제작 방법에 있어서 에코 레벨과 연비향상률의 상관관계가 반영 및 고려된 맵을 제작할 수 있는 것이라면 다양한 방법들 중 하나가 채택될 수 있다.
하기 표 1은 본 발명에서와 같이 각 항목별 파라미터 값을 구분하는 방법을 동일하게 적용하였을 때, 통상의 노말 모드에서의 파라미터 값과 에코 레벨을 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치(100)에서 운전자가 변경 및 설정할 수 있는 파라미터 항목으로 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도, 응답성이 있을 수 있고, 운전자가 이들 항목별로 파라미터 값을 변경 및 설정함에 따라 각 항목의 파라미터 값들이 모두 제어 로직에 반영되어 차량의 주행 특성이 제어될 수 있지만, 본 발명에서 상기 에코 레벨을 계산하는데 이용되는 파라미터 항목에 있어서는 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도, 응답성 중 일부가 될 수도 있고, 또는 상기 파라미터 항목의 전체가 될 수 있다.
또한, 표 1 및 후술하는 표 2에서는 운전자가 파라미터 값을 변경 및 설정하도록 된 파라미터 항목들 중 감속감의 경우 에코 레벨을 계산하는데 이용하지 않는 예를 나타냈으나, 감속감의 경우에도 차량 연비와의 상관관계를 이용하여 에코 레벨을 계산하는데 반영될 수 있다.
본 발명에서 운전자가 변경 및 설정 가능한 차량의 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터 값의 초기 설정값, 즉 디폴트 값은 통상의 차량에서 노말 모드에 상응하는 파라미터 값으로 정해질 수 있다.
노말 모드의 값들이 디폴트 값이라 한다면, 표 1의 좌측 '최소값'은 연비 최저 및 연비향상률 최소에 해당하는 파라미터 값들의 조합을 나타낸 것으로, 각 파라미터 항목별로 정해진 파라미터 값 범위에서 연비 최저 및 연비향상률 최소에 해당하는 파라미터 최소값 또는 최대값의 조합을 나타낸 것이며, 이 조합에서는 에코 레벨 역시 최소값인 3.6이 되고, 실도로 연비 측정 결과 노말 모드의 연비에 비해 최대 감소율인 3%(연비향상률 '-3%'임)를 나타내고 있다.
반면, 표 1의 우측 '최대값'은 연비 최고 및 연비향상률 최대에 해당하는 파라미터 값들의 조합을 나타낸 것으로, 각 파라미터 항목별로 정해진 파라미터 값 범위에서 연비 최고 및 연비향상률 최대에 해당하는 파라미터 최소값 또는 최대값의 조합을 나타낸 것이며, 이 조합에서는 에코 레벨 역시 최대값인 11이 되고, 실도로 연비 측정 결과 노말 모드의 연비에 비해 최대 증가율인 5%(연비향상률 '+5%'임)를 나타내고 있다.
상기 표 1에서 수치는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 상기 수치는 예를 든 것이기 때문에 변경이 가능하다.
연비향상률 맵 제작 방법의 예로서, 상기 최소값의 에코 레벨 및 연비향상률과 상기 최대값의 에코 레벨 및 연비향상률, 그리고 연비 디폴트 모드인 노말 모드의 에코 레벨 및 연비향상률 외에, 추가로 항목별 파라미터 값을 변경한 더 많은 조합들의 에코 레벨 및 연비향상률을 더 계산하여 이용하면, 에코 레벨에 따른 값으로 연비향상률을 설정해놓은 맵을 제작하는 것이 가능하다.
상기와 같은 연비향상률 맵은 연비향상률을 결정하기 위한 스마트폰 앱 데이터로 저장되어 이용될 수 있고, 결국 도 3에서와 같이 연비향상률 맵에 의해 에코 레벨로부터 연비향상률(0 ~ 1의 값임)이 결정되면, 혼합 연비와 배터리 가용 에너지, 연비향상률로부터 주행가능거리(DTE) 보상값이 결정될 수 있다.
이때, 주행가능거리 보상값은 혼합 연비와 배터리 가용 에너지, 연비향상률을 모두 곱한 값으로 계산될 수 있다.
이로써, 배터리 가용 에너지와 혼합 연비로부터 계산된 주행가능거리를 상기와 같이 계산된 주행가능거리 보상값을 이용하여 보상할 수 있고, 보상된 주행가능거리가 최종의 주행가능거리가 된다.
보상시에는 주행가능거리에 주행가능거리 보상값을 합산하는 방식이 이용될 수 있고, 결국 최종의 주행가능거리(DTE)는 배터리 가용 에너지와 혼합 연비로부터 계산된 주행가능거리에 연비향상률을 고려한 주행가능거리 보상값을 합한 값으로 구해질 수 있다.
이하의 설명에서는 운전자가 변경 및 설정한 파라미터 값으로부터 에코 레벨을 산출하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 실시예에서 운전자가 변경 및 설정할 수 있는 차량의 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터는 전술한 바와 같이 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도 및 응답성의 항목 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 운전자가 차량을 운전할 때 자신이 선호하는 차량 운전성 및 주행 특성을 느낄 수 있도록 하기 위해 상기 파라미터 항목의 값, 즉 상기 각 항목의 파라미터 값을 운전자 자신이 스마트폰 앱에서 원하는 대로 변경 및 설정한 뒤 차량의 제어 로직에 적용시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 스마트폰 앱에서 운전자가 상기 항목의 파라미터 값을 변경 및 설정하면, 상기 스마트폰 앱에서는 에코 레벨을 결정하도록 된 항목(항목의 정해진 일부 또는 전체)의 파라미터 값으로부터 그에 해당하는 항목별 지수 값이 구해지고, 이어 항목별 지수 값으로부터 에코 레벨이 구해진다.
또한, 지수 값으로부터 에코 레벨이 구해지고 나면, 구해진 에코 레벨은 전술한 바와 같이 연비향상률 맵으로부터 연비향상률을 결정하는데 이용되고, 상기 결정된 연비향상률은 주행가능거리를 산출하는데 이용된다.
여기서, 차량의 운전성 및 주행 특성에 관련되는 것으로서 운전자가 변경 및 설정하도록 된 파라미터 항목에 대해 좀 더 설명하기로 한다.
본 발명에서 파라미터 항목 중 정해진 적어도 일부 또는 전체 항목의 파라미터 값(운전자가 변경 및 설정한 값임)에 해당하는 지수 값이 결정되고 나면, 상기 결정된 각 항목의 지수 값을 이용하여 에코 레벨을 산출하게 된다.
이때, 에코 레벨의 산출을 위해 지수 값이 구해지는 파라미터 항목은, 운전자에 의해 파라미터 값의 변경 및 설정이 가능하도록 된 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도 및 응답성 중에 일부 또는 전체가 될 수 있다.
상기 표 1 및 후술하는 표 2의 예에서는 감속감을 제외한 나머지 6개 항목의 파라미터 값 및 그에 해당하는 지수 값만이 에코 레벨을 산출하는데 이용되고 있다.
이와 같이 운전자가 각 항목의 파라미터 값을 변경 및 설정하게 되면, 반드시 전체 항목의 파라미터 값 모두로부터 지수 값이 산출되는 것은 아니다.
즉, 일부 항목에 대해서만 파라미터 값으로부터 지수 값이 구해질 수 있고, 그 구해진 일부 항목의 지수 값들을 이용하여 에코 레벨이 계산될 수 있으며, 이때 계산된 에코 레벨을 이용하여 최종의 주행가능거리(DTE)가 계산될 수 있다.
다만, 일부 항목의 지수 값만을 이용하여 에코 레벨 및 주행가능거리가 계산되더라도, 이와는 별개로, 운전자가 상기한 항목들의 파라미터 값을 변경 및 설정하면, 운전자에 의해 변경 및 설정된 파라미터 값이 모두 제어 로직에 적용될 수 있고, 이때 제어 로직에서는 각 항목별로 파라미터 값에 해당하는 제어 값이 제어 유닛(2) 내 항목별 맵(이하 '제어 맵'라 칭함)으로부터 결정되어서 제어에 이용될 수 있다.
본 발명에서 차량의 주행 특성 제어를 위해 제어 로직에 적용되는 파라미터 항목은 운전자가 파라미터 값을 변경 및 설정하도록 된 파라미터 항목과 동일한 것이 될 수 있으나, 에코 레벨을 계산하는데 이용되는 파라미터 항목과 비교하면 항목의 종류나 수에 있어 같거나 다를 수도 있다.
먼저, 파라미터 항목 중 응답성의 경우, 운전자가 총 3개의 단계 중 하나, 즉 0단계에서 2단계 중 하나로 설정 가능한 파라미터일 수 있고, 각 항목의 물리적인 파라미터 값은 0, 1 또는 2가 된다(하기 표 2 및 도 7 참조).
이때, 응답성의 0단계는 친환경 자동차에서 구분하고 있는 주행 모드 중 에코(ECO) 모드에 해당하는 것일 수 있고, 응답성의 1단계는 노말(NORMAL) 모드에 해당하는 것일 수 있으며, 응답성의 2단계는 스포츠(SPORTS) 모드에 해당하는 것일 수 있다.
상기 에코 모드는 연비 중심의 제어 및 부드러운 발진감 위주의 제어 전략, 노말 모드는 에코 모드보다는 좀 더 발진성을 높이고 다이나믹한 운전감을 주는 제어 전략, 그리고 스포츠 모드는 연비보다는 스포틱한 발진감을 주기 위한 발진 토크 기울기 및 전용 변속패턴의 제어 전략을 적용한 모드일 수 있다.
또한, 응답성의 파라미터 값(표 2의 물리값임)이 클수록 에코 레벨을 계산하기 위한 응답성 항목의 지수(이하 '응답성 지수'라 칭함) 값은 작은 값이 될 수 있다.
즉, 응답성의 파라미터 값인 0, 1 및 2 중에서 스포츠 모드에 해당하는 2의 경우 차량의 연비에 가장 불리하므로 지수가 가장 작은 값으로 정해질 수 있고, 노말 모드에 해당하는 1의 경우 지수가 중간 값으로 정해질 수 있으며, 에코 모드에 해당하는 0의 경우 차량의 연비에 가장 유리하므로 지수가 가장 큰 값으로 정해질 수 있다.
예로서, 응답성의 파라미터 값(물리값)이 0(에코 모드)인 경우 응답성 지수는 가장 큰 1.1로, 응답성의 파라미터 값이 1(노말 모드)인 경우 응답성 지수는 1로 미리 정해질 수 있다.
또한, 응답성의 파라미터 값이 2(스포츠 모드)인 경우 응답성 지수는 가장 작은 0.9로 미리 정해질 수 있다.
상기와 같이 응답성의 파라미터 값별로 정해지는 응답성 지수의 값은 스마트폰 앱의 데이터로 저장되어 이용될 수 있다.
한편, 차량의 주행 특성을 제어하는 제어 로직에서 운전자가 설정한 해당 항목별 파라미터 값에 따라 제어 값이 결정되는데, 운전자가 응답성의 파라미터 값을 0이나 1, 또는 2로 설정하고 나면, 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량의 경우, 응답성의 파라미터 값에 따라 선택된 제어 맵을 이용하여 운전자가 설정한 해당 항목의 파라미터 값과 차량 운전 상태에 따른 제어 값이 결정된다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주행 특성 제어 장치에서 운전자가 변경 및 설정한 파라미터 값에 따라 제어 로직에서 제어 값이 결정되는 예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 운전자가 설정한 응답성의 파라미터 값, 즉 0, 1, 2의 값에 따라 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량의 각 항목에 대한 제어 맵이 선택되고, 이후 상기 선택된 항목별 제어 맵에서 운전자가 설정한 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량의 파라미터 값과 현재의 차량 운전 상태에 해당하는 제어 값이 결정된다.
본 발명의 실시예에서 차량의 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터 중 모터최대토크는 % 단위의 파라미터 값을 가지는 것일 수 있고, 실시예에서 운전자가 모터최대토크의 파라미터 값을 50% ~ 100%의 범위에서 변경 및 설정할 수 있다(표 2 참조).
또한, 모터최대토크의 파라미터 값(%)은 현재의 차량 운전 상태에 따라 모터가 낼 수 있는 모터 토크의 최대 제한 값, 즉 모터최대토크 값을 규정하게 되는데, 모터최대토크의 제어 맵(응답성의 파라미터 값에 따라 선택됨)에는 차량 운전 상태에 따른 값으로 토크 최대값과 토크 최소값이 설정되고, 상기 토크 최대값과 토크 최소값으로부터 현재의 차량 운전 상태에 해당하는 모터최대토크 값이 결정될 수 있다.
이때, 모터최대토크의 제어 맵에 있어서, 응답성의 파라미터 값이 0인 경우의 제어 맵과 응답성의 파라미터 값이 1인 경우의 제어 맵, 그리고 응답성의 파라미터 값이 2인 경우의 제어 맵 모두에서 토크 최대값과 토크 최소값이 차량 운전 상태에 따라 도 4의 선도와 같이 설정될 수 있는데, 제어 맵으로부터 결정되는 모터최대토크는 '토크 최소값 + (파라미터 값[%]/100)×(토크 최대값- 토크 최소값)'의 값으로 결정될 수 있다.
여기서, 토크 최소값과 토크 최대값은 도 4의 선도에서 현재의 차량 운전 상태에 해당하는 값이 될 수 있고, 상기 차량 운전 상태는 도 4의 선도에서와 같이 차속(kph)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 차량 운전 상태는 운전자 가속페달 조작시의 센서 신호 값, 즉 APS(Accelerator Position Sensor) 값을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 운전자가 설정한 모터최대토크의 파라미터 값은 스마트폰(150)에서 통신부(130)를 통해 제어부(110)로 전달되고, 이후 차량 주행 중 모터 최대 토크 제한이 수행될 수 있도록 제어부(110)의 제어 로직에 적용될 수 있다.
또는 운전자가 설정한 모터최대토크의 파라미터 값이 상기 제어부(110)에서 차량 내 관련 제어 유닛(HCU나 VCU)(2)으로 전달된 뒤, 차량 주행 중 모터 최대 토크 제한이 수행될 수 있도록 상기 제어 유닛(2)의 제어 로직에 적용될 수 있다.
이와 같이 운전자가 설정한 차량 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터 값(운전성 데이터)이 차량에 적용되는 과정에 있어서는 모터최대토크 외에 다른 파라미터에 있어서도 차이는 없으며, 운전자가 스마트폰 앱에서 설정한 파라미터 값들이 동일한 경로 및 방식으로 차량의 제어부(110) 또는 제어 유닛(2) 내 제어 로직에 적용되어 파라미터 값에 따라 차량의 주행 특성이 제어될 수 있게 된다.
이에 따라, 미리 설정한 차량의 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터 값에 따라 운전자가 동일한 운전 조작을 하더라도 실제 주행시 나타나는 차량의 운전성 및 주행 특성이 차별화될 수 있게 되고, 운전자가 차량 운전 중 자신이 원하는 운전성 및 주행 특성을 느낄 수 있게 된다.
이상으로 운전자가 변경 및 설정한 모터최대토크의 파라미터 값(표 2에서 물리값임)이 제어 로직에 적용되었을 때 제어 맵(응답성 파라미터 값에 따라 선택된 맵임)에 의해 그 제어 값인 모터최대토크 값(모터 토크의 최대 제한 값임)이 결정되는 것에 대해 설명하였는바, 이것과 별개로 에코 레벨 및 주행가능거리를 산출하기 위해 상기 파라미터 값으로부터 결정되는 모터최대토크 지수 값에 대해서는 뒤에서 좀 더 설명하기로 한다.
그리고, 본 발명의 실시예에서, 발진가속감과 감속감은 운전자가 총 6개의 단계 중 하나, 즉 0단계에서 5단계 중 하나로 설정 가능한 파라미터일 수 있고, 따라서 각 항목의 물리적인 파라미터 값은 0, 1, 2, 3, 4, 또는 5가 된다.
또한, 발진가속감과 감속감에 대한 파라미터 값이 결정되고 나면, 제어 로직이 수행되는 동안 발진가속감의 제어 맵과 감속감의 제어 맵으로부터 제어 값이 결정되고, 이때 응답성의 파라미터 값에 따라 차별화된 제어 맵이 이용될 수 있다.
즉, 모터최대토크와 마찬가지로, 발진가속감과 감속감의 경우에도 각각의 제어 값을 결정하기 위한 제어 맵으로서 상기 응답성의 파라미터 값에 따라 구분되는 복수 개의 제어 맵이 구비되어, 상기 복수 개의 제어 맵 중 응답성의 파라미터 값에 따라 제어 맵이 선택되도록 할 수 있고, 상기 선택된 각 제어 맵에서 발진가속감과 감속감의 파라미터 값에 해당하는 제어 값이 결정되도록 하는 것이다.
여기서, 발진가속감의 제어 값은 운전자 가속페달 조작시의 센서 신호 값, 즉 APS 값에 따른 토크 변화 기울기와 발진 토크량을 나타내는 값이 될 수 있다.
즉, 운전자가 발진가속감의 파라미터 값을 상기 6개의 단계 중 어느 하나의 단계로 설정한다면, 제어 로직에서 운전자가 선택한 단계에 해당하는 토크 변화 기울기와 발진 토크량이 선택되어 적용된다.
다시 정리하면, 운전자가 발진가속감의 파라미터 값을 상기 6단계 중 어느 하나의 단계로 변경하여 설정한다면, 차량 내 제어부(110) 또는 관련 제어 유닛(예, HCU 또는 VCU)(2)이 APS 값에 따른 운전자 요구 토크(모터에 대한 운전자 요구 토크)를 결정함에 있어, 상기 설정된 파라미터 값에 해당하는 기울기에 따라 변화하도록 운전자 요구 토크가 결정되고, 차량의 발진 토크량도 상기 파라미터 값에 해당하는 토크량으로 결정된다.
이로써, 운전자가 미리 설정해놓은 파라미터 값이 다르다면, 차량 주행 중 운전자 가속페달 조작에 따른 APS 값이 동일하더라도 차량의 발진 토크량과 토크 변화 기울기(필터 포함)가 차별화된다.
본 발명에서 발진가속감의 경우 운전자가 설정한 파라미터 값(0, 1, 2, 3, 4, 또는 5)이 큰 값일수록 차량 연비는 낮아지므로 에코 레벨 산출을 위한 지수 값은 더 낮은 값으로 결정될 수 있다(표 3의 통합 테이블 참조).
감속감의 제어 값은 운전자 브레이크 페달조작시의 센서 신호 값, 즉 BPS(Brake Pedal Sensor) 값에 따른 총 제동 토크 또는 감속도(Deceleration, D)를 나타내는 값이 될 수 있고, 또는 제동 토크의 변화 기울기가 될 수도 있다.
운전자가 감속감의 파라미터 값을 상기와 같이 6개의 단계 중 어느 하나의 단계로 설정한다면, 제어 로직에서 BPS(Brake Pedal Sensor) 값에 따른 총 제동 토크나 그 기울기 또는 감속도가 운전자가 선택한 단계에 해당하는 값으로 결정된다.
좀 더 설명하면, 운전자가 감속감의 파라미터 값을 상기 6개의 단계 중 어느 하나의 단계로 변경하여 설정한다면, 차량 내 제어부(110) 또는 관련된 제어 유닛(2)이 BPS 값에 따른 총 제동 토크나 기울기 또는 감속도를 결정함에 있어, 상기 설정된 파라미터 값에 해당하는 맵을 이용하여 BPS 값에 해당하는 총 제동 토크나 그 기울기 또는 감속도가 결정되도록 할 수 있다.
즉, 파라미터 값에 따라 총 제동 토크나 그 기울기 또는 감속도가 다르게 결정되는 것이며, 예를 들어 파라미터 값에 따라 다른 선도(또는 맵)를 이용하여 동일한 BPS 값이라 하더라도 총 제동 토크나 그 기울기 또는 감속도가 차별화될 수 있도록 하는 것이다.
여기서, 차량 내 제어 유닛(2)은 통상의 차량에서와 마찬가지로 브레이크 제어기(Brake Control Unit, BCU 또는 integrated Brake Actuation Unit, iBAU)일 수 있다.
또한, 회생제동량은 운전자가 5개의 단계 중 하나, 즉 0단계에서 4단계 중 하나로 설정 가능한 파라미터일 수 있으며, 이때 물리적인 파라미터 값은 0, 1, 2, 3, 또는 4가 된다.
회생제동량은 차량의 타행 주행(coasting) 조건(주행 중 가속페달 팁-아웃 및 브레이크 오프)에서 모터에 의한 회생량(모터에 의한 배터리 충전량)(coast regen. 양)(토크 값일 수 있음)을 운전자 기호에 맞게 조절하기 위한 것이다.
회생제동량의 경우에도, 모터최대토크와 마찬가지로, 제어 값을 결정하기 위한 제어 맵으로서 응답성의 파라미터 값에 따라 구분되는 복수 개의 제어 맵이 구비되어, 상기 복수 개의 제어 맵 중 응답성의 파라미터 값에 따라 제어 맵이 선택되도록 할 수 있고, 상기 선택된 제어 맵에서 회생제동량의 파라미터 값에 해당하는 제어 값이 결정되도록 할 수 있다.
이때, 상기 선택된 제어 맵에서 회생제동량의 제어 값(회생제동량 값)은 운전자가 설정한 회생제동량의 파라미터 값 및 현재의 차량 운전 상태에 따른 값으로 결정될 수 있다.
즉, 응답성의 파라미터 값에 따라 선택된 제어 맵에 의해 회생제동량의 파라미터 값 및 현재의 차량 운전 상태로부터 제어 로직에서 이용되는 회생제동량 값이 결정될 수 있는 것이다.
여기서, 회생제동량 값을 결정하기 위한 차량 운전 상태는 차속을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 모터최대토크, 발진가속감 및 감속감과 마찬가지로, 응답성의 파라미터 값에 따라 선택된 회생제동량의 제어 맵(선도를 포함함)이 예시되어 있으며, 예시된 제어 맵에 의해 회생제동량의 파라미터 값과 현재의 차량 운전 상태인 차속으로부터 제어 로직의 제어 값인 회생제동량(토크 값일 수 있음) 값이 결정될 수 있다.
이때, 상기 제어 맵에서 회생제동량의 파라미터 값(0 ~ 4)이 더 큰 값일수록 제어 값인 회생제동량 값은 동일 조건에서 더 큰 값으로 설정될 수 있다.
회생제동량의 파라미터 값이 클수록 제어 맵으로부터 동일한 차량 운전 상태 조건(동일 차속 조건) 대비 회생제동토크가 더 큰 값으로 결정될 수 있는 것이며, 따라서 회생제동량의 파라미터 값이 클수록 에너지 회수량이 많아져 연비 상승에 더 크게 기여하게 된다.
또한, 회생제동량의 파라미터 값이 클수록 운전자는 타행 주행시 차량 감속도를 더 크게 느낄 수 있고, 동시에 모터에 의한 에너지 회수량(모터에 의한 배터리 충전량)이 많아지면서 연비 상승의 효과가 더 커지게 된다.
또한, 공조제한모드는 오프(OFF) 모드와 에코(ECO) 모드, 노말(NORMAL) 모드 중 하나로 설정 가능한 파라미터일 수 있고, 최고제한속도는 60 ~ 160km/hr의 범위 내에서 설정 가능하도록 할 수 있다.
공조제한모드는 동일한 공조 부하 및 공조 조건이라 하더라도 운전자가 설정한 파라미터 값, 즉 운전자가 선택한 모드(오프 모드, 에코 모드, 노말 모드)에 따라 공조 에너지(냉, 난방 에너지)가 차별화되도록 하는 것으로, 예를 들면 에코 모드의 공조 에너지가 노말 모드의 공조 에너지의 70%가 되도록 각 모드를 설정하는 것이 가능하다.
즉, 노말 모드에서 공조 부하 및 공조 조건에 따라 계산되는 공조 에너지(공조량)를 100%라 한다면, 동일한 공조 부하 및 공조 조건에서 에코 모드의 경우 노말 모드의 70% 수준으로 공조 에너지가 결정된다.
또한, 오프 모드는 공조 에너지가 0%라는 것을 의미하고, 이는 차량의 공조 자체를 오프하는 것과는 다른 의미이다.
냉방 시의 예를 들면, 에어컨을 온(on) 시킬 경우, 컴프레서가 작동하여 냉매를 압축하고, 압축된 냉매에 의해 냉각된 공기를 팬을 작동시켜 실내로 공급 및 토출하는데, 본 발명에서 공조 에너지가 0%인 오프 모드는 컴프레서만 오프시키고 상기 팬은 구동시키는 모드로서, 이때 팬은 계속 구동되기 때문 기존에 남은 찬 공기를 계속해서 사용할 수 있게 된다.
이와 같이 노말 모드에 비해 에코 모드의 경우 제한된 공조 에너지를 사용함으로써 차량에서 냉, 난방 공조를 위해 소비되는 에너지의 양이 줄어들게 되므로 연비 상승의 효과가 더 커지게 된다.
또한, 최고제한속도의 경우, 운전자가 설정한 파라미터 값이 곧 제어 값이 될 수 있고, 이는 차량의 최고 속도를 제한하기 위한 것으로, 운전자가 가속페달을 세게 밟더라도 차량 속도가 최고제한속도를 초과하지 않도록 제한된다.
따라서, 최고제한속도를 낮게 설정할수록 보다 경제적인 운전을 하는 것이라 할 수 있으며, 연비 상승의 효과가 더 커지게 된다.
한편, 상기와 같이 운전자가 스마트폰 앱에서 각 항목의 파라미터 값을 변경 및 설정하고 나면, 스마트폰 앱에서는 주행가능거리의 산출을 위해 상기 변경된 파라미터 값에 상응하는 에코 레벨을 결정하며, 이 에코 레벨은 아래의 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 1]
에코 레벨 = 응답성 지수 × {D + 각 파라미터 항목의 지수를 합한 값}
에코 레벨의 계산과 관련하여 좀 더 설명하면, 본 발명에서 에코 레벨은 수학식 1에 나타낸 바와 같이 D의 값과 각 파라미터 항목별로 산출된 지수들의 값을 이용하여 계산될 수 있다.
이때, 에코 레벨의 계산에 이용되는 복수 개의 파라미터 항목들 중, 수학식 1에서와 같이, 응답성 지수를 제외한 나머지 파라미터 항목의 지수를 합한 값에 상기 D의 값을 합산한 후, 그 합산 값에 응답성 지수를 곱한 값으로 에코 레벨이 구해질 수 있다.
상기 식에서 D는 에코 레벨의 하한값(최소값)을 설정해두기 위한 디폴트 값으로서, 상수로 정해지는 값이며, 예를 들어 D = 4로 설정될 수 있고, 이 경우 수학식 1 및 하기 표 2의 예에서와 같이 감속감을 제외한 나머지 6개의 파라미터 항목을 이용하여 에코 레벨이 결정되도록 구성될 경우 에코 레벨의 최대값은 11점이 될 수 있다.
하기 표 2는 각 항목별 물리적인 파라미터 값과 항목별 지수 범위, 그리고 운전자 설정의 예로서 설정된 파라미터 값에 따른 지수 값 결정의 예를 나타내는 표이다.
상기와 같은 항목별 지수 중, 모터최대토크 지수는 모터최대토크의 항목에서 운전자가 설정한 파라미터 값, 즉 모터최대토크 값(50 ~100% 중 임의의 값)이 차량 연비 운전에 기여하는 정도라 할 수 있는 값이다.
본 발명에서 모터최대토크 지수는 큰 값일수록 차량 연비가 향상될 수 있음을 나타내는 값일 수 있고, 이때 0에서 1의 값으로 결정될 수 있다.
모터최대토크 값이 클수록 연비는 낮아진다 할 수 있으므로, 모터최대토크 값이 큰 값일수록 모터최대토크 지수는 0 ~ 1의 범위에서 더 작은 값으로 결정되도록 할 수 있다.
예로서, 모터최대토크 값이 50 ~ 100%의 범위에서 설정될 수 있고, 이때 모터최대토크 지수가 0 ~ 1의 값이며, 모터최대토크 지수가 모터최대토크 값에 따라 선형적으로 변화하는 값이라 한다면, 모터최대토크 값의 변화에 따른 모터최대토크 지수의 변화 기울기는 -1/50(= - 0.02)이 된다.
따라서, 모터최대토크 값이 최소값 50%, 최대값 100%일 때, 기울기를 -0.02(즉, -1/(50%))로 하여, 1 ~ 0의 값 범위에서 모터최대토크 값에 따라 선형적으로 변화하는 지수 값이 결정될 수 있는바, x가 모터최대토크 값(50% ~ 100%)이고, y가 모터최대토크 지수(0 ~ 1)라 할 때, 'y = -0.02x + 2'의 식에 의해 모터최대토크 값으로부터 모터최대토크 지수가 결정될 수 있다.
또한, 발진가속감과 회생제동량은 에코 레벨을 결정함에 있어서 통합된 하나의 지수, 즉 복합 지수를 사용하며, 복합 지수는 0 ~ 2의 값으로 결정될 수 있고, 하기 표 3과 같은 통합 테이블로부터 결정될 수 있다.
발진가속감의 파라미터 값(0 ~ 5단계)과 회생제동량의 파리미터 값(0 ~ 4단계)으로부터 표 3의 통합 테이블을 이용하면 0 ~ 2 범위에서 복합 지수가 결정될 수 있다.
표 3을 참조하면, 발진가속감의 값(0 ~ 5단계의 파라미터 값)이 큰 값일수록 차량의 연비에 불리하므로 지수가 더 작은 값으로 설정됨을 볼 수 있고, 반대로 회생제동량의 값(파라미터 값, 0 ~ 4단계)은 큰 값일수록 차량의 연비에 유리하므로 지수가 더 큰 값으로 설정됨을 볼 수 있다.
상기 표 3과 같은 통합 테이블은 스마트폰 앱의 데이터로 저장되어 발진가속감 및 회생제동량의 복합 지수를 결정하는데 이용된다.
표 2를 참조하면, 발진가속감과 회생제동량의 경우 운전자가 설정한 파라미터 값(물리값)으로부터 표 3과 같은 통합 테이블에 의해 복합 지수가 구해짐이 표기되어 있고, '예 1', '예 2', '예 3'에서 구해진 복합 지수가 회생제동량 지수 측에 표기됨을 볼 수 있다.
또한, 표 2의 에코 레벨을 계산하는 식에서 '항목 지수의 합계'는 응답성 지수를 제외한, 모터최대토크 지수, 발진가속감 및 회생제동량의 복합 지수, 공조제한모드 지수, 최대제한속도 지수를 합한 값을 의미한다.
또한, 표 2의 예에서 운전자가 파라미터 값을 설정하도록 된 파라미터 항목 중 감속감의 경우 에코 레벨을 계산하는데 이용되지 않는 예를 나타냈으나, 감속감의 경우에도 차량 연비와의 상관관계를 이용하여 에코 레벨을 계산하는데 반영되도록 할 수 있다.
이 경우, 감속감의 값(파라미터 값)에 따른 지수 값이 결정되므로, 에코 레벨은 수학식 1에서 감속감 지수를 추가로 합산하여 계산될 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 스마트폰에서 운전자가 설정한 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터 값으로부터 앱 데이터의 정보(기울기, 테이블 등)를 이용하여 에코 레벨을 계산하기 위한 지수 값이 결정되고, 상기 결정된 지수 값들이 모두 합산된 값으로 에코 레벨이 결정될 수 있다.
이때, 스마트폰 앱에서는 운전자가 설정 가능한 파라미터 항목 중 일부 또는 전체의 파라미터 값에 해당하는 지수를 합산함으로써 에코 레벨을 계산할 수 있다.
표 1 및 표 2에 기재한 수치는 예시적인 것으로, 각각 예를 나타낸 것이므로 발명을 실시할 경우에는 수치의 다양한 변경이 가능한바, 본 발명이 표 1 및 표 2의 수치로 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 과정에 대해 상술하기로 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5 및 도 6은
Figure 112019000536761-pat00004
에서 연결된 하나의 순서도이며, 좌측은 사용자 단말기(스마트폰)(150)의 앱에서 수행되는 과정을, 우측은 차량의 제어부(110)에서 수행되는 과정을 나타낸 것이다.
먼저, 운전자(사용자)가 스마트폰(150)에 미리 다운로드 하여 설치한 앱을 실행시킨 뒤, 비밀번호 입력이나 지문 인식 또는 홍채 인식, 얼굴 인식 등과 같은 생체 인증 등의 방법으로 현재 운전자가 미리 앱에 등록된 정규의 사용자인지를 확인하는 인증 과정을 거친다(S11,S12).
물론, 스마트폰 앱에 운전자가 비밀번호를 미리 설정하거나 생체 정보를 미리 등록 및 저장한 상태에서 상기와 같은 인증 과정이 이루어질 수 있으며, 스마트폰 앱에서 운전자가 본 인증 과정에서 입력한 비밀번호나 지문, 홍채, 얼굴 형상을 미리 등록 및 저장된 데이터와 비교하여 일치하면 운전자가 등록된 정규의 사용자인 것으로 판단하여 인증 과정을 완료한다.
다음으로, 인증이 완료되면, 스마트폰(150)과 차량(1) 사이가 블루투스 통신을 통해 연결되고(S13,S14), 이때 스마트폰(150)과 차량(1)의 제어부(110)가 통신부(130)를 통해 통신 가능한 상태가 된다.
이어 스마트폰 앱에서는 블루투스 통신이 연결됨을 확인한 후(S15), 설정 모드의 화면을 표시하고(S16), 이어 운전자가 스마트폰 앱 화면에서 파라미터 변경을 선택하면, 스마트폰 앱에서 통신 연결된 차량(1)의 제어부(110)에 이미 차량에 설정되어 있는 운전성 데이터(항목별 파라미터 값) 정보를 요청한다(S17,S18).
이때, 스마트폰 앱에서 차량(1)의 제어부(110)에 정보를 요청한다는 것은 주행가능거리(DTE)를 산출하기 위한 현재의 차량 연비 정보(학습 연비 및 현재 연비)와 배터리 가용 에너지 정보 또한 함께 요청하는 것을 의미한다.
이에 차량(1)의 제어부(110)에서는 인터페이스부(120)의 디스플레이 화면을 통해 데이터 업로드를 허용할 것인지를 묻게 되고(S19), 차량 내에서 운전자가 디스플레이 화면을 통해 이를 확인한 뒤 인터페이스부(120)의 입력수단을 통해 데이터 업로드 허용을 선택 또는 입력한다.
이에 차량(1)의 제어부(110)에서는 통신부(130)를 통해 현재 차량 연비 및 배터리 가용 에너지 정보와 함께 이전의 운전성 데이터를 업로드 하게 되고(S20), 이에 스마트폰(150)에선 차량(1)의 제어부(110)에서 전송한 차량 연비 정보와 배터리 가용 에너지 정보, 운전성 데이터를 수신받게 된다(S21).
이후, 스마트폰 앱의 설정 모드 화면에서는 파라미터 값의 변경 및 조절을 위해 운전자가 원하는 파라미터 값 입력 모드를 선택할 수 있는 화면을 표시한다(S22).
본 발명에서는 파라미터 값 변경 및 설정을 위한 입력 방식으로서 막대그래프 형태의 조절 바를 이용하는 방식과 다각형으로 이루어진 스파이더 차트('레이더 차트'라고도 함)를 이용하는 방식 중 하나가 선택될 수 있도록 하는 것이 가능하다.
만약, 운전자가 조절 바를 이용하는 방식을 선택하였다면, 스마트폰 앱의 설정 모드 화면에, 파라미터 값의 변경 및 조절을 위한 것으로서, 각 파라미터 항목별로 현재의 파라미터 값을 막대그래프의 형태로 나타내고 있는 조절 바가 표시된다(S23,S24).
반면, 운전자가 스파이더 차트를 이용하는 방식을 선택하였다면, 스마트폰 앱의 설정 모드 화면에, 파라미터 값의 변경 및 조절을 위한 것으로서, 각 파라미터 항목별로 다각형의 꼭지점이 현재의 파라미터 값을 나타내고 있는 스파이더 차트가 표시된다(S23,S24').
도 7 내지 도 10은 스마트폰 앱의 표시 상태를 예시한 것으로, 이를 참조하여 파라미터 값의 변경 및 설정 과정에 대해 설명하기로 한다.
각 도면에서 상측에는 조절 바를 이용하는 방식이 예시되어 있고, 도면의 중간에는 스파이더 차트를 이용하는 방식이 예시되어 있으며, 도면의 하측에는 최종 계산된 주행가능거리(DTE)의 표시 형태가 예시되어 있다.
여기서, 주행가능거리(DTE)는 상측의 조절 바 또는 스파이더 차트가 나타내고 있는 파라미터 값들로부터 계산된 값이며, 계산 방법은 앞에서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 과정에서 이전의 운전성 데이터 및 주행가능거리의 표시 상태를 예시한 도면으로, 스마트폰이 차량과 연결된 후 도 5의 S21 단계에서 차량으로부터 다운로드 받은 초기 운전성 데이터를 예시한 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 과정에서 운전자가 파라미터 값을 변경하는 상태 및 주행가능거리의 표시 상태를 예시한 도면이다.
도 8은 도 7의 초기 운전성 데이터로부터 조절 바 입력 방식을 이용하여 파라미터 값을 변경하고 있는 것을 보여주고 있고, 도면에 나타낸 바와 같이, 운전자가 화면에서 조절 바의 끝 부분(도면에서 원형 버튼 부분)을 손으로 터치한 뒤 드래그(drag)하는 방식으로 상기 조절 바가 나타내고 있는 파라미터 값을 변경할 수 있다.
또한, 조절 바가 나타내고 있는 각 파라미터 값을 변경해주면 그 하측의 스파이더 차트의 표시 값 또한 연동하여 변경 표시되고, 주행가능거리도 새로이 계산되어 수정 표시된다.
도 9는 스파이더 차트 입력 방식으로 파라미터 값을 변경하고 있는 것을 보여주고 있고, 도면에 나타낸 바와 같이, 운전자가 화면에서 스파이더 차트의 다각형 꼭지점 부분을 손으로 터치한 후 드래그해주면 꼭지점에 해당하는 파라미터 값을 변경할 수 있다.
또한, 스파이더 차트가 나타내고 있는 각 파라미터 값을 변경해주면 그 상측의 조절 바의 표시 값 또한 연동하여 변경되고, 주행가능거리도 새로이 계산되어 수정 표시된다.
요컨대, 본 발명의 설정 모드에서 상측의 조절 바가 나타내고 있는 파라미터 값은 하측의 스파이더 차트가 나타내고 있는 파라미터 값과 일치하며, 주행가능거리는 조절 바 및 스파이더 차트가 나타내고 있는 파라미터 값으로부터 계산되어 표시된다.
도 7 내지 도 10에서는 스파이더 차트가 5개의 꼭지점을 가지는 5각형의 도형인 것으로 예시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니며, 5각형이 아닌 6각형 또는 4각형과 같이, 스파이더 차트의 형태는 변경 및 설정 가능한 파라미터의 수에 따라 다양하게 변경 가능하다.
그리고, 스파이더 차트를 이용하는 방식에서는 화면에서 운전자가 변경 가능한 파라미터의 제한이 있을 수 있는데, 예를 들면, 도 7 내지 도 10의 예에서는 최대출력(= 모터최대토크), 가속감(= 발진가속감), 감속감, 응답성의 파라미터 값은 스파이더 차트에서 변경하는 것이 가능하지만, 나머지 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도 중 적어도 2개는 변경이 불가하다.
즉, 도 7 내지 도 10의 예에서는 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도 중 적어도 2개는 조절 바를 이용하는 입력 모드에서만 변경이 가능한 것이며, 따라서 스파이더 차트를 이용할 때에는 그 이전에 조절 바를 이용하여 변경 및 설정한 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도 중 적어도 2개의 파라미터 값이 그대로 유지된다.
즉, 스파이더 차트 입력 모드에서 최대출력, 가속감, 감속감, 응답성의 파라미터 값을 변경하더라도, 에코 레벨과 주행가능거리의 계산에 있어서, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도 중 적어도 2개의 파라미터 값은 이전에 이미 설정해놓은 값이 그대로 이용되는 것이다.
물론, 파라미터 모두를 표시 및 변경할 수 있도록 스파이더 차트의 형상이 5개의 꼭지점을 가지는 것이 아닌 더 많은 꼭지점을 가지도록 하는 것이 가능하고, 나아가 도 7 내지 도 10의 스파이더 차트에서 에코 레벨은 다른 파라미터 항목으로 대체 가능하다.
예컨대, 조절 바가 나타내고 있는 파라미터 항목과 스파이더 차트가 나타내고 있는 파라미터 항목이 동일할 수 있고, 이때 조절 바가 나타내고 있는 파라미터 항목의 개수와 일치하는 꼭지점의 수를 가지는 스파이더 차트가 이용될 수 있다.
다만, 스파이더 차트에서 다각형의 꼭지점이 파라미터 값을 나타내므로, 에코 레벨까지 포함한다면 적어도 두 개 이상의 파라미터 값이 본 발명에서 이용되어야 하고, 에코 레벨 대신 모두 파라미터 값을 나타내도록 한다면 적어도 세 개 이상의 파라미터 값이 본 발명에서 이용되어야 한다.
그리고, 도 7 내지 도 10의 실시예에서, 에코 레벨이 감속감을 제외한 나머지 파라미터 항목, 예를 들어 모터최대토크, 발진가속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도, 응답성의 파라미터 값들로부터 계산될 수 있는 것이라면, 스파이더 차트의 에코 레벨을 조절할 경우, 회생제동량와 공조제한모드는 변경이 불가하고 최고제한속도만 조절된 에코 레벨에 상응하는 값으로 변경되도록 할 수 있다.
즉, 회생제동량과 공조제한모드는 조절 바로만 변경이 가능한 파라미터 항목이 되는 것이고, 에코 레벨을 조정하면, 회생제동량과 공조제한모드는 조절 바에 의해 그 이전에 설정한 파라미터 값을 유지한 채, 최대출력과 가속감, 감속감, 응답성을 제외한 나머지 최고제한속도만 변경된 에코 레벨에 상응하는 값으로 조절되고, 이 조절된 최고제한속도가 상측의 조절 바에서 변경 표시된다.
물론, 스파이더 차트에서의 에코 레벨이 최고제한속도가 아닌 회생제동량에 연동하도록 할 수도 있으며, 이 경우 최고제한속도와 공조제한모드가 스파이더 차트에서는 변경이 불가하고 조절 바에서만 조절 가능한 파라미터가 된다.
또한, 스파이더 차트에서의 에코 레벨이 공조제한모드에 연동하도록 할 수도 있으며, 이 경우 최고제한속도와 회생제동량이 스파이더 차트에서는 변경이 불가하고 조절 바에서만 조절 가능한 파라미터가 된다.
도 7 내지 도 10에서는 상측의 조절 바 입력 화면과 중간의 스파이더 차트 입력 화면, 그리고 하측의 주행가능거리 표시 화면이 모두 하나의 도면에 도시되어 있으나, 이러한 화면 표시가 스마트폰 앱에서도 반드시 그러한 것은 아니며, 스파트폰 앱에서 조절 바 입력 화면과 스파이더 차트 입력 화면, 주행가능거리 표시 화면 중 하나만이 운전자에 의해 선택되어 표시되도록 할 수 있다.
그리고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 특성 제어 과정에서 차량에 전송되어 차량에 적용된 파라미터 값의 확정 표시 상태를 예시한 도면이다.
다시 도 6으로 돌아가서, S24 ~ S26 또는 S24' ~ S26'의 과정을 통해 전술한 바와 같이 조절 바 또는 스파이더 차트를 이용하여 운전자가 파라미터 값을 변경하였다면, 변경된 운전성 데이터가 차량으로 전송되고(S27), 이때 차량(1)에서 통신부(130)를 통해 제어부(110)가 운전성 데이터를 수신한다(S28).
이후 제어부(110)는 차량이 정차 상태이고 시프트 레버가 파킹단에 위치할 경우 수신한 운전성 데이터를 제어 로직에 적용한다(S29,S30).
도 6의 순서도에서 S30 단계에는 차량 제어기가 제어부(110)에서 운전성 데이터를 전달받은 후 제어 로직에 반영하는 것이 예시되어 있다.
이후, 제어부(110)는 제어 로직에 적용된 파라미터 값들을 포함하는 운전성 데이터가 최종 확정된 것으로 판단하여, 스마트폰 앱의 화면에 최종 확정된 운전성 데이터를 표시하도록 스마트폰에 요청하며(S31), 이에 스마트폰 앱의 화면에는 최종 파라미터 값들이 도 10에 나타낸 바와 같이 확정 표시됨과 더불어 저장된다(S32).
이와 같이 하여, 운전자가 자신의 스마트폰을 통해 운전하고자 하는 차량의 파라미터 값을 변경 및 설정하는 과정에 대해 설명하였는바, 도 11은 운전자가 자신의 스마트폰에 저장된 운전성 데이터를 다른 차량에 적용할 수 있음을 예시하고 있다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 운전자는 차량 1의 운행을 마친 뒤, 자신의 스마트폰에 저장된 파라미터 값들을 차량 2에 전달할 수 있고, 이에 차량 2에서도 차량 1과 동일한 파라미터 값들을 적용하는 것이 가능하다.
이때, 차량 2에서는 변경된 파라미터 값들에 따라 주행 특성이 제어될 수 있다.
이와 같이 운전성 및 주행 특성 관련 파라미터의 값들이 차량 2에도 차량 1과 동일하게 적용될 수 있고, 결국 운전자는 차량 1에서와 같은 운전성(운전감) 및 주행 특성을 차량 2에서도 동일하게 제공받을 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따르면 차량이 변경되더라도 운전자가 원하는 운전성 데이터를 변경된 차량에 적용하여 자신의 기호에 맞는 운전성 및 주행 특성을 변경된 차량에서도 동일하게 제공받을 수 있는 이점이 있게 된다.
또한, 운전자는 외부 서버에 자신의 운전성 데이터를 업로드하여 다른 운전자와 공유하는 것이 가능하며, 반대로 운전자가 인터넷을 통해 외부 서버에 접속한 뒤 다른 운전자가 업로드한 운전성 데이터를 다운로드 받아 자신의 차량이 적용할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에서는 운전성 데이터의 변경 및 설정, 적용, 공유에 있어서 용이함이 있게 되고, 자신이 선호하는 운전성 및 주행 특성을 차량으로부터 용이하게 제공받을 수 있는 이점이 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
1 : 차량
2 : 제어 유닛
100 : 주행 특성 제어 장치
110 : 제어부
120 : 인터페이스부
130 : 통신부
140 : 저장부
150 : 사용자 단말기(스마트폰)
160 : 외부 서버

Claims (21)

  1. 차량의 운전성 및 주행 특성을 결정하는 파라미터 값을 표시함과 더불어 표시된 파라미터 값을 운전자가 변경 및 설정할 수 있는 설정 모드의 화면을 구성하여 표시하는 사용자 단말기; 차량에 구비되어 사용자 단말기로부터 운전자에 의해 변경 및 설정된 파라미터 값을 수신하고 수신된 파라미터 값이 차량의 주행 상태 제어를 위한 제어 로직에 적용되도록 하는 제어부; 및 파라미터 값의 송, 수신이 가능하도록 사용자 단말기와 제어부 사이를 연결하는 통신부를 포함하고,
    상기 사용자 단말기에서 운전자에 의해 변경 및 설정되어 상기 제어 로직에 적용된 파라미터 값에 따라 차량의 주행 상태가 제어됨으로써 운전자에게 상기 제어된 주행 상태에 따른 차량의 운전성 및 주행 특성이 제공되도록 하며,
    상기 사용자 단말기는
    상기 제어부로부터 차량 연비와 차량 구동용 모터에 전력을 공급하는 배터리의 가용 에너지 정보를 수신하여, 상기 수신된 차량 연비 및 배터리의 가용 에너지로부터 주행가능거리를 계산하고,
    상기 운전자가 설정한 파라미터 값으로부터 에코 레벨을 계산하며,
    상기 계산된 에코 레벨에 상응하는 연비향상률을 결정하고,
    상기 결정된 연비향상률과 상기 차량 연비 및 배터리의 가용 에너지로부터 주행가능거리 보상값을 계산하며,
    상기 계산된 주행가능거리를 상기 주행가능거리 보상값으로 보상하여 보상된 주행가능거리를 디스플레이 화면에 최종의 주행가능거리로서 표시하도록 구비되고,
    상기 사용자 단말기는 복수 개의 파라미터별로 설정되는 파라미터 값들 중 적어도 일부 또는 전체를 이용하여 에코 레벨을 계산하며,
    상기 복수 개의 파라미터는 차량의 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도 및 응답성을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부로부터 운전자에 의해 변경 및 설정된 파라미터 값을 전달받아 제어 로직에 적용하고 상기 파라미터 값이 적용된 제어 로직에 따라 차량의 주행 상태를 제어하는 제어 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자 단말기에서 설정 모드의 화면은 파라미터 값을 막대그래프 형태로 표시 및 조절할 수 있도록 된 조절 바와, 파라미터 값을 다각형 형태로 표시 및 조절할 수 있도록 된 스파이더 차트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 결정된 연비향상률, 상기 차량 연비와 배터리의 가용 에너지를 모두 곱한 값으로 주행가능거리 보상값을 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 에코 레벨은,
    하한값 설정을 위해 상수로 정해지는 디폴트 값과, 에코 레벨을 계산하는데 이용하도록 설정된 파라미터 중 상기 응답성을 제외한 파라미터의 파라미터 값에 상응하는 지수들을 합산하고,
    상기 합산된 값에 응답성의 파라미터 값에 상응하는 지수를 곱한 값으로 계산되는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 계산된 에코 레벨을 디스플레이 화면에 표시하도록 된 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자 단말기 또는 차량의 제어부로부터 상기 운전자에 의해 변경 및 설정된 파라미터 값을 수신하여 저장하는 외부 서버를 더 포함하고,
    상기 외부 서버는, 파라미터 값을 변경 및 설정한 상기 운전자의 사용자 단말기 또는 다른 운전자의 사용자 단말기의 요청이 있을 경우, 상기 저장된 파라미터 값을 상기 요청한 단말기에 송신하도록 된 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 장치.
  12. 차량의 제어부에 통신부를 통해 연결된 사용자 단말기 또는 차량에 구비되어 제어부에 연결된 차량의 인페이스부에서 차량의 운전성 및 주행 특성을 결정하는 파라미터 값을 운전자가 변경 및 설정할 수 있는 설정 모드의 화면을 구성하여 표시하는 단계; 상기 사용자 단말기 또는 차량의 인터페이스부가 차량의 제어부로부터 기설정된 파라미터 값 정보를 수신하고 상기 수신된 파라미터 값을 상기 설정 모드의 화면에 표시하는 단계; 상기 설정 모드의 화면에서 파라미터 값이 변경 및 설정되면, 사용자 단말기 또는 차량의 인터페이스부가 상기 변경 및 설정된 파라미터 값을 차량의 제어부로 전송하는 단계; 상기 차량의 제어부에 의해 사용자 단말기 또는 차량의 인터페이스부로부터 수신된 상기 변경 및 설정된 파라미터 값이 차량의 주행 상태 제어를 위한 제어 로직에 적용되는 단계; 및 상기 제어 로직에 적용된 파라미터 값에 따라 차량의 주행 상태가 제어됨으로써 운전자에게 상기 제어된 주행 상태에 따른 차량의 운전성 및 주행 특성이 제공되는 단계를 포함하고,
    상기 사용자 단말기는
    상기 제어부로부터 차량 연비와 차량 구동용 모터에 전력을 공급하는 배터리의 가용 에너지 정보를 더 수신하여, 상기 수신된 차량 연비 및 배터리의 가용 에너지로부터 주행가능거리를 계산하고,
    상기 운전자가 설정한 파라미터 값으로부터 에코 레벨을 계산하며,
    상기 계산된 에코 레벨에 상응하는 연비향상률을 결정하고,
    상기 결정된 연비향상률과 상기 차량 연비 및 배터리의 가용 에너지로부터 주행가능거리 보상값을 계산하며,
    상기 계산된 주행가능거리를 상기 주행가능거리 보상값으로 보상하여 보상된 주행가능거리를 디스플레이 화면에 최종의 주행가능거리로서 표시하고,
    상기 사용자 단말기는 복수 개의 파라미터별로 설정되는 파라미터 값들 중 적어도 일부 또는 전체를 이용하여 에코 레벨을 계산하며,
    상기 복수 개의 파라미터는 차량의 모터최대토크, 발진가속감, 감속감, 회생제동량, 공조제한모드, 최고제한속도 및 응답성을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 사용자 단말기 또는 차량의 인터페이스부에서 설정 모드의 화면은 파라미터 값을 막대그래프 형태로 표시 및 조절할 수 있도록 된 조절 바와, 파라미터 값을 다각형 형태로 표시 및 조절할 수 있도록 된 스파이더 차트를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 조절 바와 스파이더 차트 중 선택된 하나를 이용하여 파라미터 값을 변경 및 설정하면, 상기 조절 바와 스파이더 차트 중 나머지 다른 하나에서 상기 변경 및 설정된 파라미터 값을 연동하여 표시하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 청구항 12에 있어서,
    상기 에코 레벨은,
    하한값 설정을 위해 상수로 정해지는 디폴트 값과, 에코 레벨을 계산하는데 이용하도록 설정된 파라미터 중 상기 응답성을 제외한 파라미터의 파라미터 값에 상응하는 지수들을 합산하고,
    상기 합산된 값에 응답성의 파라미터 값에 상응하는 지수를 곱한 값으로 계산되는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 방법.
  19. 청구항 12에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 결정된 연비향상률, 상기 차량 연비와 배터리의 가용 에너지를 모두 곱한 값으로 주행가능거리 보상값을 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 방법.
  20. 청구항 12에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 계산된 에코 레벨을 디스플레이 화면에 표시하도록 된 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 방법.
  21. 청구항 1에 있어서,
    차량에 구비되어 차량의 운전성 및 주행 특성을 결정하는 파라미터 값을 표시함과 더불어 표시된 파라미터 값을 운전자가 변경 및 설정할 수 있는 설정 모드의 화면을 구성하여 표시하는 차량의 인터페이스부를 더 포함하고,
    상기 제어부가 인터페이스부로부터 운전자에 의해 변경 및 설정된 파라미터 값을 수신하고 수신된 파라미터 값이 차량의 주행 상태 제어를 위한 제어 로직에 적용되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 특성 제어 장치.
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