KR20110018674A - 하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장치 - Google Patents

하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장치를 개시한다.
본 발명의 운행정보 디스플레이 장치는 HEV의 모터 출력과 엔진 출력의 비율에 대한 정보를 제공해줄 뿐만 아니라 차량의 주행 상태에 대한 정보를 친환경적인 이미지로 그래픽화하여 화면에 표시해줌으로써 운전자로 하여금 자신이 친환경만들기의 참여자라는 의식을 가질 수 있도록 해준다.

Description

하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장치{Information display apparatus for hybrid electric vehicle}
본 발명은 하이브리드 전기 자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 HEV의 주행 상태에 대한 정보를 친환경적이면서 운전자 중심적으로 그래픽화하여 표시해주는 하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 환경문제에 관심이 높아지면서 자동차에 대한 친환경적 운전(에코(ECO) 드라이빙)이 요구되고 있다. 이러한 에코 드라이빙을 실현하는 하나의 방법으로 연료를 이용하는 엔진과 전기를 이용하는 모터를 함께 사용하는 HEV가 현재 실용화되어 사용되고 있다.
HEV는 발진시에는 전동기를 사용하고 가속 등 과도적인 출력 토크가 필요한 상황에서는 응답성이 좋은 모터로 토크를 어시스트하며 일정 속도에서 정속 주행을 할 때는 엔진만을 사용하면서 엔진의 잉여 동력으로 전동기를 동작시켜 배터리 충전을 수행한다. 따라서, HEV는 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 에코 드라이빙을 수행한다고 할 수 있다.
이러한 HEV는 현재 차량의 주행 상태가 에코 드라이빙인지 여부를 알려주는 방법으로 순간 연비를 클러스터에 표시해주고 있다. 즉, 클러스터를 통해 순간 연비를 표시해줌으로써 높은 연비의 경우에는 현재 에코 드라이빙이 이루어지고 있음을 운전자가 인식할 수 있도록 해주며 연비가 낮을 때는 에코 드라이빙이 이루어지지 않고 있음을 운전자에게 인식시켜 주고 있다.
그러나 HEV는 연료를 이용한 엔진과 전기를 이용한 모터가 함께 사용되는 구조로서, 운전자들은 현재의 주행 상태에서의 엔진과 모터의 구동 비율 등에 대한 정보 즉 엔진만을 사용하는 자동차에서 제공되지 않는 HEV 만의 고유한 운행정보를 더 알고 싶어하지만 종래의 HEV에서는 그러한 정보를 제공해주고 있지 않다.
더욱이 HEV는 친환경 자동차이므로 HEV의 운전자(소유자)는 친환경을 실천하는 사람이라 할 수 있으나 기존의 HEV는 운전자로 하여금 자신이 친환경만들기 참여자라는 의식을 갖도록 해주지 못하고 있다.
본 발명의 목적은 HEV의 주행 상태 및 에너지 흐름에 대한 정보를 친환경적 이미지에 맞게 그래픽화하여 운전자에게 제공함으로써 HEV 만의 고유 정보를 추가적으로 제공해줌과 더불어 운전자로 하여금 자신이 친환경만들기의 참여자라는 의식을 고취시킬 수 있도록 하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장치는 운전자의 차량 운행 요구를 검출하는 운전요구 검출부, 엔진 상태 정보 및 운전요구 검출부로부터의 차량 운행 요구 신호에 따라 엔진의 동작을 제어하는 하이브리드 엔진 제어기, 모터의 구동 토크와 구동 속도를 제어하는 하이브리드 모터 제어기, 하이브리드 엔진 제어기 및 하이브리드 모터 제어기와 연동하여 차량의 전반적인 동작을 제어하며 차량의 주행 상태 정보를 출력하는 하이브리드 차량 제어기 및 하이브리드 차량 제어기로부터 주행 상태 정보를 제공받아 모터 출력과 엔진 출력의 비율에 대한 정보를 화면에 표시해주는 표시 제어부를 포함한다.
이때 표시 제어부는 모터 출력과 엔진 출력의 비율에 대한 정보 뿐만 아니라 차량의 연비에 대한 정보를 친환경적인 이미지로 그래픽화하여 화면에 표시해줌으로써 운전자로 하여금 자신이 친환경만들기의 참여자라는 의식을 가질 수 있도록 해준다.
이러한 표시 제어부는 차량의 연비에 따라 화면의 색상 또는 이미지를 변화 시킨다. 이를 위해, 표시 제어부는 화면의 중앙에 지구의 모습을 표시하되 차량의 연비에 따라 그 지구의 색상이 변화되도록 표시하거나, 화면에 나뭇잎을 배기하는 자동차를 표시하되 차량의 연비에 따라 차량에서 배기되는 나뭇잎의 수가 변화되도록 표시해준다.
또한 표시 제어부는 나뭇잎이 누적된 형태로 차량의 누적연비를 표시해준다.
본 발명은 HEV의 주행 상태 및 에너지 흐름에 대한 정보를 친환경적 이미지에 맞게 그래픽화하여 운전자에게 제공해줌으로써 HEV 만의 고유 정보를 추가적으로 제공해줌과 더불어 운전자로 하여금 자신이 친환경만들기의 참여자라는 의식을 고취할 수 있도록 해준다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 HEV 표시장치의 구성을 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 1의 HEV 표시장치는 운전요구 검출부(10), 하이브리드 엔진 제어기(ECU:Engine Control Unit)(20), 하이브리드 모터 제어기(MCU:Motor Control Unit)(30), 하이브리드 차량 제어기(HCU:Hybrid Control Unit)(40) 및 표시 제어부(50)를 포함한다.
운전요구 검출부(10)는 운전자의 차량 운행 요구를 검출하는 것으로, 운전자 의 시동 요구, 출발 및 가속 요구에 대한 APS(Accel Position Sensor) 신호와 제동을 제어하는 브레이크 페달 신호, 변속단 선택에 대한 인히비터 스위치의 신호 등을 검출하여 그에 대한 전기적 정보를 출력한다.
ECU(20)는 엔진 상태 정보 및 운전요구 검출부(10)로부터의 차량 운행 요구 신호에 따라 엔진에 대한 제반적인 동작을 제어하며, HCU(50)의 지시에 따라 엔진의 토크를 제어한다.
MCU(30)는 모터 토크 명령의 전송, 발전 및 배터리가 최적의 충전 상태를 유지할 수 있도록 제어하며, HCU(50)의 지시에 따라 모터의 구동 토크와 구동 속도를 제어한다.
HCU(40)는 운전자의 발진 제어 요구에 따라 하위 제어수단들(20, 30)을 통합 제어하여 차량의 전반적인 동작을 제어하고, 모터의 출력 토크 및 속도를 제어한다. 특히, HCU(40)는 하위 제어수단들(20, 30)로부터의 정보를 근거로 HEV의 현재연비, 누적연비, 배터리와 엔진에 의한 에너지 흐름 및 모터 출력과 엔진 출력의 비율에 대한 정보를 포함하는 HEV의 주행 상태 정보를 표시 제어부(50)에 전송한다.
표시 제어부(50)는 HCU(40)로부터 제공받은 주행 상태 정보를 그래픽화하여 차량내 화면(예컨대, TFT LCD 화면)(미도시)에 표시해준다. 즉, 표시 제어부(50)는 주행 상태 정보를 이용하여 HEV의 현재연비, 누적연비, 배터리와 엔진에 의한 에너지 흐름 및 모터 출력과 엔진 출력의 비율에 대한 정보를 그래픽화하여 화면에 표시해준다. 이때, 표시 제어부(50)는 HEV를 운전하는 것이 친환경만들기에 참여 하는 것이라는 인식을 심어줄 수 있도록 하기 위해 화면에 표시되는 정보를 예컨대 도 2 내지 도 5와 같은 친환경적인 이미지 및 색상으로 그래픽처리한 사용자인터페이스(GUI : Graphic User Interface) 화면을 제공한다.
도 2 내지 도 5는 HEV의 운행정보가 표시 제어부(50)에 의해 화면에 실제 표시되는 GUI 화면 모습들에 대한 일시예들을 보여주는 도면들이다.
도 2 및 도 3은 표시 제어부(50)에 의해 화면에 표시되는 2개의 메인 화면들에 대한 예시를 보여주는 도면들로서, 도 2는 메인 화면 중 '지구모드'를 보여주는 도면이며, 도 3은 메인 화면 중 '자동차모드'를 보여주는 도면이다.
본 발명에서 표시 제어부(50)는 도 2 및 도 3에서와 같이 2 모드('지구모드'와 '자동차모드')의 메인 화면을 제공한다. 본 발명에서 메인 화면의 특징은 자동차의 연비 변화에 따라 화면의 색상 또는 배경 이미지가 변화된다.
도 2에서는, 화면의 중앙부분에 현재의 연비에 대한 정확한 수치 정보와 더불어 해당 연비에 대응되는 지구의 모습이 표시된다. 이때, 지구의 모습은 현재연비가 높은 경우(주행 상태가 양호)에는 푸른색을 띤 모습으로 표시되나 연비가 나빠질 수록 지구의 색상이 점점 변화되어 온난화된 모습으로 바뀌게 된다. 또한, '지구모드'에서 표시 제어부(50)는 배터리의 충전 상태와 연료의 주유 상태 뿐만 아니라 현재 차량의 전체 출력에서 모터에 의한 출력과 엔진에 의한 출력의 정도를 운전자가 쉽게 알 수 있도록 화면에 그래프적으로 표시해준다. 그리고, 표시 제어부(50)는 기 설정된 시간 동안의 평균연비 및 전체적인 주행 상태도 화면의 하단에 함께 표시해준다.
도 3은 메인 화면 중 '자동차모드'를 보여주는 도면으로, 화면의 중앙부에 주행 중 나뭇잎을 배기하는 자동차의 모습이 표시된다. 즉, HEV는 친환경 자동차이므로 그러한 의미를 더욱 부각시키기 위해 표시 제어부(50)는 '자동차모드'의 기본 화면으로 녹색의 나뭇잎을 배기하는 자동차의 모습을 표시해준다. 이때, 자동차에서 배기되는 나뭇잎의 수는 차량의 현재연비에 따라 달라지게 된다. 즉, 표시 제어부(50)는 현재연비가 높을수록 배기되는 나뭇잎의 수가 많아지도록 표시한다. 그리고, 표시 제어부(50)는 현재연비가 높을 경우 자동차의 배경 화면을 맑은 하늘과 초록의 숲으로 표시한다. 반면에 표시 제어부(50)는 주행 상태가 나빠져 현재연비가 낮아지게 되면 배경 화면을 사막화된 모습으로 표시해준다.
도 4는 표시 제어부(50)에 의해 화면에 표시되는 서브 화면들 중 에너지 흐름을 보여주는 도면이다.
도 4에서, 연료를 이용하여 엔진을 구동시키고 그 동력을 차량의 바퀴에 전달하는 에너지의 흐름은 주황색으로 표시되고 있으며, 배터리에 충전된 전기를 이용하여 모터를 구동시키고 그 동력을 차량의 바퀴에 전달하는 에너지의 흐름은 녹색으로 표시되고 있다. 그리고 엔진에 의한 동력 중 잉여 동력을 이용하여 배터리를 충전하는 에너지의 흐름은 파란색으로 표시되고 있다.
도 5는 표시 제어부(50)에 의해 화면에 표시되는 서브 화면들 중 연비정보를 보여주는 도면이다.
도 5에서는 차량의 현재연비 및 이전 30분 동안의 누적연비를 보여주고 있다. 이때, 연비는 막대 그래프와 같은 형태로 표시되나 표시 제어부(50)는 그래프 의 막대를 나뭇잎을 쌓아 놓은 형태로 표시하며 그러한 나뭇잎들의 색깔을 해당 시간의 주행 상태(연비)에 따라 다르게 표시한다. 도 5에서는 연비가 제 1 기준치 보다 높으면 녹색, 연비가 제 2 기준치 낮으면 갈색 그리고 연비가 제 1 기준치와 제 2 기준치 사이에 있으면 노란색으로 표시하고 있다.
도 6은 도 2 내지 도 5의 화면들 간의 상호 연동되는 관계를 보여주는 도면이다.
'지구모드'의 메인 화면에서 우측 하단에 있는 자동차모드 메뉴를 선택하면 표시 제어부(50)는 '지구모드'의 메인 화면을 도 3의 '자동차모드' 메인 화면으로 변환시킨다. 그리고, '자동차모드'의 메인 화면에서 우측 상단에 있는 지구모드 메뉴를 선택하면 표시 제어부(50)는 '자동차모드'의 메인 화면을 도 2의 '지구모드' 메인 화면으로 변환시킨다.
또한, '지구모드'와 '자동차모드'의 메인 화면에는 '에너지흐름도'라는 메뉴가 있어 해당 메뉴를 선택하면 해당 메인 화면이 도 4의 화면으로 이동하게 된다. 연비정보는 '에너지흐름도' 화면 하단에 표시된 연비정보 메뉴를 선택함으로써 화면에 표시된다.
상술한 본 발명의 실시 예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 HEV 표시장치의 구성을 간략하게 나타낸 구성도.
도 2는 메인 화면 중 '지구모드'를 보여주는 도면.
도 3은 메인 화면 중 '자동차모드'를 보여주는 도면.
도 4는 표시 제어부에 의해 화면에 표시되는 서브 화면들 중 에너지 흐름을 보여주는 도면.
도 5는 표시 제어부에 의해 화면에 표시되는 서브 화면들 중 연비정보를 보여주는 도면.
도 6은 도 2 내지 도 5의 화면들 간의 상호 연동되는 관계를 보여주는 도면.

Claims (5)

  1. 운전자의 차량 운행 요구를 검출하는 운전요구 검출부;
    엔진 상태 정보 및 상기 운전요구 검출부로부터의 상기 차량 운행 요구 신호에 따라 엔진의 동작을 제어하는 하이브리드 엔진 제어기;
    모터의 구동 토크와 구동 속도를 제어하는 하이브리드 모터 제어기;
    상기 하이브리드 엔진 제어기 및 상기 하이브리드 모터 제어기와 연동하여 차량의 전반적인 동작을 제어하며 차량의 주행 상태 정보를 출력하는 하이브리드 차량 제어기; 및
    상기 하이브리드 차량 제어기로부터 상기 주행 상태 정보를 제공받아 모터 출력과 엔진 출력의 비율에 대한 정보를 화면에 표시해주는 표시 제어부를 포함하는 하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 표시 제어부는
    차량의 연비에 따라 상기 화면의 색상 또는 이미지를 변화시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 표시 제어부는
    화면에 지구의 모습을 표시하며, 차량의 연비에 따라 상기 지구의 색상이 변화되도록 표시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장 치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 표시 제어부는
    화면에 나뭇잎을 배기하는 자동차를 표시하며, 차량의 연비에 따라 배기되는 나뭇잎의 수가 변화되도록 표시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 표시 제어부는
    나뭇잎이 누적된 형태로 차량의 누적연비를 표시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 운행정보 디스플레이 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101536412B1 (ko) * 2013-09-16 2015-07-13 엘에스엠트론 주식회사 하이브리드 트랙터용 디스플레이 장치와 이를 포함하는 하이브리드 트랙터용 인터페이스 시스템
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