KR102664115B1 - 에너지 소비 예측 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에너지 소비 예측 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 장치는, 도로의 각 구간에 대한 도로 정보를 수집하는 정보 수집부, 이전 주행 도로의 일정 구간에 대해 수집된 도로 정보 및 차량의 주행 정보에 기초하여 전방 도로의 일정 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산하는 계산부, 및 상기 계산된 최종 주행 파워에 기초하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 에너지 소비 예측 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템에 관한 것이다.
차량은 전방 구간의 에너지 소비를 예측하고, 예측된 에너지 소비에 따라 연비 향상을 위한 주행 전략을 설계한다.
일반적으로 차량의 에너지 소비를 예측하는 기술은 차량의 주행 저항값과 내비게이션의 정보를 활용하여 전방 구간의 주행 파워를 계산하고, 전방 구간의 주행 파워를 이용하여 에너지 소비를 예측한다.
하지만, 내비게이션의 정보는 차량이 정속 주행하는 것으로 가정한 상태의 정보로서 차량의 실제 속도나 주행 상황, 예를 들어, 기상 상태, 차량의 물리적 상태 등에 따른 속도 변화를 반영하지는 않는다.
따라서, 내비게이션의 정보를 활용하여 계산된 전방 구간의 주행 파워는 실제 주행 파워와 편차가 발생할 수 있어, 에너지 소비를 정확하게 예측하기가 어렵다.
본 발명의 목적은, 코스트 다운값과 내비게이션 정보 및 차량의 실제 주행 데이터에 기초하여 전방 구간의 주행 파워를 계산함으로써 정확한 에너지 소비 예측이 가능하고 그로 인해 차량의 연비가 향상되도록 한, 에너지 소비 예측 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 장치는, 도로의 각 구간에 대한 도로 정보를 수집하는 정보 수집부, 이전 주행 도로의 일정 구간에 대해 수집된 도로 정보 및 차량의 주행 정보에 기초하여 주행 파워 보정값을 계산하고, 상기 계산된 주행 파워 보정값에 기초하여 전방 도로의 일정 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산하는 계산부, 및 상기 계산된 최종 주행 파워에 기초하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 계산부는, 상기 이전 주행 도로의 일정 구간에 대한 구간 제한속도 및 각 구간을 주행하는 동안의 평균 차속 정보를 이용하여 각 구간별 제1 보정값을 계산하는 것을 특징으로 한다.
상기 계산부는, 상기 각 구간별 제1 보정값의 평균치에 기초하여 상기 이전 주행 도로의 일정 구간에 대한 차속 보정값을 계산하는 것을 특징으로 한다.
상기 계산부는, 상기 차속 보정값과, 상기 이전 주행 도로의 일정 구간에 대한 주행 저항 및 구간 제한속도에 기초하여 각 구간별 주행 파워를 계산하고, 상기 계산된 각 구간별 주행 파워 및 각 구간의 요구 주행파워를 이용하여 각 구간별 제2 보정값을 계산하는 것을 특징으로 한다.
상기 계산부는, 상기 각 구간별 제2 보정값의 평균치에 근거하여 상기 이전 주행 도로의 일정 구간에 대한 주행 파워 보정값을 계산하는 것을 특징으로 한다.
상기 계산부는, 상기 전방 도로의 일정 구간에 대한 주행 저항 및 구간 제한속도에 기초하여 상기 주행 파워를 계산하고, 상기 계산된 주행 파워에 상기 주행 파워 보정값을 적용하여 상기 전방 도로의 일정 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 전방 도로의 일정 구간에 대한 최종 주행 파워 및 각 구간에 대해 수집된 도로 정보를 이용하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측하는 것을 특징으로 한다.
상기 정보 수집부는, 내비게이션으로부터 전방 도로의 적어도 세 개 구간에 대한 도로 정보를 수집하는 것을 특징으로 한다.
상기 일정 구간에 대한 도로 정보는, 구간 제한 속도, 구간 거리 및 구간 구배 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 방법은, 도로의 각 구간에 대한 도로 정보를 수집하는 단계, 이전 주행 도로의 일정 구간에 대해 수집된 도로 정보 및 차량의 주행 정보에 기초하여 주행 파워 보정값을 계산하는 단계, 상기 계산된 주행 파워 보정값에 기초하여 전방 도로의 일정 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 최종 주행 파워에 기초하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 시스템은, 이전 주행 도로의 일정 구간에 대해 수집된 도로 정보 및 차량의 주행 정보에 기초하여 주행 파워 보정값을 계산하고, 상기 계산된 주행 파워 보정값을 이용하여 계산된 전방 도로의 일정 구간에 대한 최종 주행 파워에 기초하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측하는 에너지 소비 예측 장치, 및 상기 예측된 전방 도로의 구간별 에너지 소비량에 기초하여 차량의 주행을 제어하는 주행 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 주행 제어 장치는, 상기 예측된 전방 도로의 구간별 에너지 소비량에 기초하여 SOC를 가변 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 코스트 다운값과 내비게이션 정보 및 차량의 실제 주행 데이터에 기초하여 전방 구간의 주행 파워를 계산함으로써 정확한 에너지 소비 예측이 가능하고 그로 인해 차량의 연비가 향상되도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 장치가 적용된 차량 시스템을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
도 2, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 장치가 적용된 차량 시스템을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 에너지 소비 예측 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 에너지 소비 예측 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 에너지 소비 예측 장치(100)는 제어부(110), 인터페이스부(120), 통신부(130), 저장부(140), 정보 수집부(150) 및 계산부(160)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예에 따른 에너지 소비 예측 장치(100)의 제어부(110), 계산부(160)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 구현될 수 있다.
제어부(110)는 에너지 소비 예측 장치(100)의 각 구성요소들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.
인터페이스부(120)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 에너지 소비 예측 장치(100)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.
여기서, 입력수단은 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 포함할 수도 있다.
출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다.
이때, 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(130)는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 일 예로서, 통신모듈은 차량에 구비된 내비게이션(15)과 통신 연결되어 내비게이션(15)으로부터 도로의 일정 구간에 대한 도로 정보, 예를 들어, 구간 제한속도, 구간 거리 및 구간 구배 정보 등을 수신할 수 있다. 또한, 통신모듈은 차량의 제어 유닛, 예를 들어, HCU로부터 각 구간별 주행 요구파워에 대한 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 통신모듈은 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 무선 인터넷 접속을 위한 모듈 또는 근거리 통신(Short Range Communication)을 위한 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN, WLAN), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 와이파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등이 포함될 수 있으며, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선통신(Infrared Data Association, IrDA) 등이 포함될 수 있다.
저장부(140)는 에너지 소비 예측 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등을 저장할 수 있다.
일 예로서, 저장부(140)는 통신부(130)를 통해 내비게이션(15) 및/또는 HCU로부터 수신된 정보가 저장될 수 있다. 또한, 저장부(140)는 계산부(160) 및/또는 제어부(110)의 동작에 의한 결과값, 예를 들어, 차속 보정값, 주행 파워 보정값, 최종 주행파워, 및/또는 구간별 에너지 소비량 등이 저장될 수 있다.
또한, 저장부(140)는 차속 보정값, 주행 파워 보정값, 최종 주행 파워 등을 계산하기 위한 명령 및/또는 알고리즘이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(140)는 최종 주행 파워에 따른 에너지 소비량을 결정하기 위한 명령 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수도 있다.
여기서, 저장부(140)는 RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 같은 저장매체를 포함할 수 있다.
정보 수집부(150)는 전방 도로의 N개 구간에 대한 도로 정보를 수집한다. 이때, 정보 수집부(150)는 통신부(130)를 통해 연결된 내비게이션(15)으로부터 전방 도로의 적어도 세 개 구간에 대한 도로 정보를 수집할 수 있다. 이에 대한 실시예는 도 2를 참조하도록 한다.
정보 수집부(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 내비게이션(15)을 통해 전방 도로의 세 구간 R1, R2 및 R3에 대한 정보를 수집할 수 있다. 여기서, 도로의 각 구간에 대한 도로 정보는 구간 제한 속도, 구간 거리 및 구간 구배 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
계산부(160)는 차량(10)이 통과한 이전 주행 도로의 N 개 구간에 대한 도로 정보 및 차량(10)의 실제 주행 데이터를 이용하여 차속 보정값 및 주행 파워 보정값을 계산하고, 계산된 보정값에 기초하여 전방 도로의 N 개 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산한다.
먼저, 계산부(160)는 차량(10)이 통과한 구간에 대한 차량(10)의 실제 주행 데이터를 검출하고, 검출된 주행 데이터와 정보 수집부(150)에 의해 수집된 해당 구간의 도로 정보, 코스트 다운 값 등을 이용하여 차속 보정값 및 주행 파워 보정값을 계산할 수 있다.
계산부(160)는 차량(10)이 통과한 이전 주행 도로의 일정 구간, 예를 들어, N 개 구간에 대한 구간 제한속도 및 각 구간을 통과한 차량(10)의 평균 차속 정보를 이용하여 N 개 구간에 대한 각각의 제1 보정값을 계산한다. 일 예로, 계산부(160)는 각 구간의 평균 차속을 해당 구간의 구간 제한속도로 나눈 값을 해당 구간의 제1 보정값으로 계산할 수 있다.
각 구간에 대한 구간 제한속도 및 차량(10)의 차속 정보는 도 3a와 같은 그래프로 나타낼 수 있다.
도 3a를 참조하면, 도면부호 311은 제1 구간의 구간 제한속도, 312는 제2 구간의 구간 제한속도, 도면부호 313은 제3 구간의 구간 제한속도, 그리고 도면부호 321은 제1 구간을 통과한 실제 차속을 나타낸 것이다.
구간을 통과하는 차량(10)의 실제 차속은 주행 상황에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 구간의 구간 제한속도와 해당 구간을 통과한 차량(10)의 실제 차속은 V1만큼의 편차가 있다. 따라서, 계산부(160)는 V1만큼의 편차를 최소화하기 위하여 각 구간별로 제1 보정값을 계산한다.
이때, 계산부(160)는 각 구간별 제1 보정값의 평균치에 기초하여 N 개 구간에 대한 차속 보정값을 계산한다.
여기서, 계산부(160)는 차량(10)이 통과한 N 개 구간에 대한 제1 보정값이 존재하지 않는 경우에는 차속 보정값을 계산하지 않고 차량(10)이 통과한 구간에 대한 제1 보정값 만을 계산하여 저장부(140)에 저장하도록 한다.
한편, 계산부(160)는 차량(10)이 다음 한 구간을 통과할 때마다 마지막으로 통과한 구간을 포함하여 이전의 N 개 구간에 대한 차속 보정값을 계산한다. 이때, 계산부(160)는 저장부(140)에 기 저장된 차속 보정값을 새로 계산된 차속 보정값으로 업데이트 한다.
일 예로서, 계산부(160)는 차량(10)이 통과한 제1 내지 제3 구간에 대한 차속 보정값을 계산하여 저장부(140)에 저장하고, 이후 차량(10)이 제4 구간을 통과하면 제2 내지 제4 구간에 대한 차속 보정값을 계산하여 저장부(140)에 저장된 차속 보정값을 업데이트 한다.
계산부(160)는 이전의 N 개 구간에 대한 차속 보정값이 계산되면, 계산된 차속 보정값을 이용하여 이전의 N 개 구간에 대한 각 구간별 주행 파워를 계산한다.
이때, 계산부(160)는 각 구간별 주행 저항 및 구간 제한속도에 차속 보정값을 적용하여 이전의 N 개 구간에 대한 각 구간별 주행 파워를 계산할 수 있다. 여기서, 각 구간별 주행 저항값은 이전의 N 개 구간에 대한 코스트 다운 값과 저장부(140)에 저장된 내비게이션(15)의 도로 정보에 기초하여 계산된 값이다. 주행 저항은 각 구간의 총 주행 저항에서 등판 저항 및 가속 저항을 배제한 값으로, 코스트다운 시험을 통해 도출된 값을 이용할 수 있다. 이에, 주행 저항을 계산하는 방법에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
계산부(160)는 이전의 N 개 구간에 대해 계산된 각 구간별 주행 파워 및 각 구간별 주행 요구파워를 이용하여 이전의 N 개 구간에 대한 각 구간별 제2 보정값을 계산한다. 일 예로서, 계산부(160)는 각 구간의 주행 파워를 해당 구간의 주행 요구파워로 나눈 값을 해당 구간의 제2 보정값으로 계산할 수 있다.
각 구간에 대한 예측 주행파워 및 차량(10)의 실제 주행요구파워는 도 3b와 같은 그래프로 나타낼 수 있다. 여기서, 도 3b의 그래프는 코스트 다운 값과 내비게이션(15)의 도로 정보를 이용하여 예측한 주행 파워와, 실제 주행요구파워를 비교한 것이다.
도 3b를 참조하면, 도면부호 331은 제1 구간의 주행 파워, 332는 제2 구간의 주행 파워, 도면부호 333은 제3 구간의 주행 파워, 그리고 도면부호 341은 제1 구간의 주행요구파워를 나타낸 것이다.
주행 파워는 바람, 노면 상태, 차량 질량, 주행거리 증가에 따른 차량 상태 등의 주행 상황에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 구간의 주행파워와 해당 구간에 대한 실제 주행요구파워는 P1만큼의 편차가 발생한다. 따라서, 계산부(160)는 P1만큼의 편차를 최소화하기 위하여 각 구간별로 제2 보정값을 계산한다.
이때, 계산부(160)는 각 구간별 제2 보정값의 평균치에 기초하여 이전의 N 개 구간에 대한 주행 파워 보정값을 계산한다. 여기서, 계산부(160)는 차량(10)이 통과한 N 개 구간에 대한 제2 보정값이 존재하지 않는 경우에는 주행 파워 보정값을 계산하지 않고 차량(10)이 도로 구간을 통과하는 동안 제2 보정값 만을 계산하여 저장부(140)에 저장하도록 한다.
한편, 계산부(160)는 차량(10)이 다음 한 구간을 통과할 때마다 마지막으로 통과한 구간을 포함하여 이전의 N 개 구간에 대한 주행 파워 보정값을 계산한다. 이때, 계산부(160)는 저장부(140)에 기 저장된 주행 파워 보정값을 새로 계산된 주행 파워 보정값으로 업데이트 한다.
계산부(160)는 이전의 N 개 구간에 대한 주행 파워 보정값의 계산이 완료되면, 정보 수집부(150)에 의해 수집된 전방 도로의 N 개 구간의 주행 파워를 계산하고, 계산된 N 개 구간의 주행 파워 및 저장부(140)에 저장된 주행 파워 보정값을 이용하여 전방 도로의 N 개 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산한다.
여기서, 계산부(160)는 계산된 N 개 구간의 주행 파워와 주행 파워 보정값을 곱한 값을 전방 도로의 N 개 구간에 대한 최종 주행 파워로서 계산할 수 있다.
계산부(160)는 계산된 최종 주행 파워를 저장부(140)에 저장하고, 차량(10)이 전방 도로의 구간을 통과할 때마다 전방 도로의 N 개 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산하여 기 저장된 최종 주행 파워를 업데이트 한다.
제어부(110)는 전방 도로의 N 개 구간에 대한 최종 주행 파워에 기초하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 전방 도로의 N 개 구간에 대한 최종 주행 파워 및 각 구간에 대해 정보 수집부(150)에 의해 수집된 도로 정보를 이용하여 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 에너지 소비 예측 장치(100)는 기상 상태, 도로 상태, 차량 상태 등의 주행 상황을 고려하여 주행 파워를 계산하기 때문에 에너지 소비를 예측하는 정확도가 향상될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 에너지 소비 예측 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 소비 예측 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다. 도 5의 실시예는 도로의 세 구간을 기준으로 최종 주행 파워를 계산하는 동작을 나타낸 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 에너지 소모 예측 정치는 차량(10)이 주행을 시작하면 내비게이션(15)을 통해 전방 도로의 세 구간에 대한 도로 정보를 수신한다(S110). 이때, 'S110' 과정에서 수신된 세 구간의 도로 정보는 구간 제한속도, 구간 거리 및/또는 구간 구배 정보를 포함할 수 있다.
에너지 소모 예측 장치는 차량(10)이 n 구간을 통과하면, 차량(10)이 통과한 n 구간의 구간 제한속도 및 실제 차속 정보에 기초하여 제1 보정값을 계산한다. 이때, 에너지 소모 예측 장치는 이전 세 구간에 대한 제1 보정값이 존재하지 않으면(S140), n을 1 증가시킨 후(S240), 'S120' 및 '130' 과정을 다시 수행한다.
에너지 소모 예측 장치는 차량(10)이 주행을 시작하고 세 구간을 통과한 후, 이전 세 구간에 대한 제1 보정값이 존재하면(S140), 이전 세 구간의 제1 보정값들의 평균값에 기초하여 차속 보정값을 계산한다(S150).
에너지 소모 예측 장치는 'S150' 과정에서 계산된 차속 보정값에 기초하여 이전 세 구간에 대한 각 구간별 주행 파워를 계산하고(S160), 'S160' 과정에서 계산된 각 구간별 주행 파워를 이용하여 이전 세 구간에 대한 각 구간별 제2 보정값을 계산한다(S170).
에너지 소모 예측 장치는 이전 세 구간에 대한 각 구간별 제2 보정값이 존재하면(S180), 'S170' 과정에서 계산된 각 구간별 제2 보정값들의 평균값에 기초하여 주행 파워 보정값을 계산한다(S190).
이후, 에너지 소모 예측 장치는 내비게이션(15)으로부터 전방 세 구간의 도로 정보를 업데이트하고(S200), 업데이트 된 전방 세 구간의 도로 정보 및 코스트 다운 값을 이용하여 전방 세 구간의 주행 파워를 계산한다(S210). 에너지 소모 예측 장치는 ''S210' 과정에서 계산된 세 구간의 주행 파워에 'S190' 과정에서 계산된 주행 파워 보정값을 적용하여 전방 세 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산한다(S220).
마지막으로, 에너지 소모 예측 장치는 'S220' 과정에서 계산된 전방 세 구간에 대한 최종 주행 파워 및 내비게이션(15)으로부터의 각 구간별 도로 정보에 기초하여 전방 도로의 각 구간별 에너지 소모량을 예측할 수 있다(S230).
이후, 에너지 소모 예측 장치는 차량이 전방 도로의 일 구간을 통과할 때마다 'S110' 내지 'S230' 과정을 수행함으로써 차량이 주행할 도로의 전방 구간에 대한 에너지 소비량을 예측하도록 한다.
이상과 같이 구성되고 동작하는 에너지 소비 예측 장치(100)는 차량 시스템에 포함된 장치일 수 있다. 에너지 소비 예측 장치(100)가 적용된 차량 시스템은 도 5와 같이 나타낼 수 있다.
도 5를 참조하면, 차량 시스템은 에너지 소비 예측 장치(100) 및 주행 제어 장치(200)를 포함할 수 있다. 여기서, 에너지 소비 예측 장치(100)는 도 1 내지 도 4의 실시예에 따른 에너지 소비 장치에 해당된다. 따라서, 동일 구성 및 동일 기능에 대한 중복 설명을 생략한다.
한편, 주행 제어 장치(200)는 에너지 소비 예측 장치(100)에 의해 예측된 전방 도로의 구간별 에너지 소비량에 기초하여 차량(10)의 주행을 제어한다. 이때, 주행 제어 장치(200)는 예측된 전방 도로의 구간별 에너지 소비량에 기초하여 연비가 향상될 수 있도록 SOC(State Of Charge)를 가변 제어할 수 있다.
상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 에너지 소비 예측 장치(100) 및/또는 주행 제어 장치(200)는 메모리와 각 동작을 처리하는 프로세서를 포함하는 독립적인 하드웨어 장치 형태로 구현될 수 있으며, 마이크로프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대해 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory)(1310) 및 RAM(Random Access Memory)(1320)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 도로 10: 차량
15: 내비게이션 100: 에너지 소비 예측 장치
110: 제어부 120: 인터페이스부
130: 통신부 140: 저장부
150: 정보 수집부 160: 계산부
200: 주행 제어 장치
15: 내비게이션 100: 에너지 소비 예측 장치
110: 제어부 120: 인터페이스부
130: 통신부 140: 저장부
150: 정보 수집부 160: 계산부
200: 주행 제어 장치
Claims (20)
- 도로의 각 구간에 대한 도로 정보를 수집하는 정보 수집부;
차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대해 수집된 도로 정보 및 차량의 주행 정보에 기초하여 주행 파워 보정값을 계산하고, 상기 계산된 주행 파워 보정값에 기초하여 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산하는 계산부; 및
상기 계산된 최종 주행 파워에 기초하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측하는 제어부를 포함하고,
상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간은,
상기 차량이 주행 도로의 한 구간을 통과할 때마다 마지막으로 통과한 구간을 포함하여 연속적으로 역산되는 적어도 세 개의 구간을 포함하고,
상기 계산부는,
상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 차속 보정값, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 각 구간별 주행 파워, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 각 구간별 요구 주행파워, 또는 이들의 어느 조합 중의 적어도 하나에 기반하여, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워 보정값을 계산하고,
상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 저항 및 상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 구간 제한속도에 기초하여 상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워를 계산하고,
상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워에, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워 보정값을 적용하여 상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 계산부는,
상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 구간 제한속도 및 각 구간을 통과한 차량의 평균 차속 정보를 이용하여 각 구간별 제1 보정값을 계산하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 계산부는,
상기 각 구간별 제1 보정값의 평균치에 기초하여 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 상기 차속 보정값을 계산하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 계산부는,
상기 차속 보정값과, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 저항 및 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 구간 제한속도에 기초하여 상기 각 구간별 주행 파워를 계산하고, 상기 계산된 각 구간별 주행 파워 및 상기 각 구간의 요구 주행파워를 이용하여 각 구간별 제2 보정값을 계산하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 계산부는,
상기 각 구간별 제2 보정값의 평균치에 근거하여 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 상기 주행 파워 보정값을 계산하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 장치. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 상기 최종 주행 파워 및 각 구간에 대해 수집된 도로 정보를 이용하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 정보 수집부는,
내비게이션으로부터 상기 전방 도로의 적어도 세 개 구간에 대한 도로 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 도로의 각 구간에 대한 도로 정보는,
구간 제한 속도, 구간 거리 및 구간 구배 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 장치. - 도로의 각 구간에 대한 도로 정보를 수집하는 단계;
차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대해 수집된 도로 정보 및 상기 차량의 주행 정보에 기초하여 주행 파워 보정값을 계산하는 단계;
전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 저항 및 상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 구간 제한속도에 기초하여 상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워를 계산하는 단계;
상기 계산된 주행 파워 보정값에 기초하여 상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 최종 주행 파워에 기초하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측하는 단계를 포함하고,
상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간은,
상기 차량이 주행 도로의 한 구간을 통과할 때마다 마지막으로 통과한 구간을 포함하여 연속적으로 역산되는 적어도 세 개의 구간을 포함하고,
상기 주행 파워 보정값을 계산하는 단계는,
상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 차속 보정값, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 각 구간별 주행 파워, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 각 구간별 요구 주행파워, 또는 이들의 어느 조합 중의 적어도 하나에 기반하여, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워 보정값을 계산하는 단계를 포함하고,
상기 최종 주행 파워를 계산하는 단계는,
상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워에, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워 보정값을 적용하여 상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 주행 파워 보정값을 계산하는 단계는,
상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 구간 제한속도 및 각 구간을 통과한 차량의 평균 차속 정보를 이용하여 각 구간별 제1 보정값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 주행 파워 보정값을 계산하는 단계는,
상기 각 구간별 제1 보정값의 평균치에 기초하여 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 차속 보정값을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 주행 파워 보정값을 계산하는 단계는,
상기 차속 보정값과, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 저항 및 구간 제한속도에 기초하여 각 구간별 주행 파워를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 각 구간별 주행 파워 및 각 구간의 요구 주행파워를 이용하여 각 구간별 제2 보정값을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 주행 파워 보정값을 계산하는 단계는,
상기 각 구간별 제2 보정값의 평균치에 근거하여 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워 보정값을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 방법. - 삭제
- 청구항 10에 있어서,
상기 에너지 소비량을 예측하는 단계는,
상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 최종 주행 파워 및 각 구간에 대해 수집된 도로 정보를 이용하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 도로 정보를 수집하는 단계는,
내비게이션으로부터 상기 전방 도로의 적어도 세 개 구간에 대한 도로 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 도로의 각 구간에 대한 도로 정보는,
구간 제한 속도, 구간 거리 및 구간 구배 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 소비 예측 방법. - 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대해 수집된 도로 정보 및 차량의 주행 정보에 기초하여 주행 파워 보정값을 계산하고, 상기 계산된 주행 파워 보정값을 이용하여 계산된 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 최종 주행 파워에 기초하여 상기 전방 도로의 구간별 에너지 소비량을 예측하는 에너지 소비 예측 장치; 및
상기 예측된 전방 도로의 구간별 에너지 소비량에 기초하여 차량의 주행을 제어하는 주행 제어 장치를 포함하고,
상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간은,
상기 차량이 주행 도로의 한 구간을 통과할 때마다 마지막으로 통과한 구간을 포함하여 연속적으로 역산되는 적어도 세 개의 구간을 포함하고,
상기 에너지 소비 예측 장치는,
상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 차속 보정값, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 각 구간별 주행 파워, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 각 구간별 요구 주행파워, 또는 이들의 어느 조합 중의 적어도 하나에 기반하여, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워 보정값을 계산하고,
상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 저항 및 상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 구간 제한속도에 기초하여 상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워를 계산하고,
상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워에, 상기 차량이 통과한 적어도 세 개의 구간에 대한 주행 파워 보정값을 적용하여 상기 전방 도로의 적어도 세 개의 구간에 대한 최종 주행 파워를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템. - 청구항 19에 있어서,
상기 주행 제어 장치는,
상기 예측된 전방 도로의 구간별 에너지 소비량에 기초하여 SOC를 가변 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) |