KR100705201B1 - 네비게이션시스템의 연료 소모량 예측 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 연료량 측정 시스템에 관한 것으로, 특히 네비게이션 시스템에서 시간, 거리 및 속도에 따른 목적지까지의 예상 연료 소모량을 계산하고 표시하여 주는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 입력부와 표시부를 구비하는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템에 있어서, 교통정보를 수신하는 무선통신부와, 차량의 연료통의 연료량을 측정하는 유량 측정부와, 차량의 주행속도를 측정하는 속도 측정부와, 다수의 위성위치확인시스템 위성들로부터 위치신호를 수신하여 자신의 위치를 계산하고, 계산된 위치를 지리정보를 가지는 지도데이터에 맵 매칭하여 출력하는 네비게이션 모듈과, 상기 교통정보에 대한 구간별 교통정보들을 저장하고, 속도별 거리당 연료 소모량들을 저장하는 연료 소모량 룩업테이블을 가지고 있는 저장부와, 네비게이션 모드 동작 시 상교 교통정보로부터 구간별 교통정보 검출하여 상기 저장부에 저장하며, 현재 주행 속도에 대한 연료 소모량을 표시하고 목적지가 설정되면 상기 목적지까지의 선택된 경로상의 구간별 교통정보를 상기 저장부에서 찾고 상기 구간별 교통정보에 따른 속도별 연료소모량을 구간별로 적용하여 목적지까지의 예상 연료 소모량을 계산하는 제어부로 이루어짐을 특징으로 한다.
네비게이션시스템, 연료량 측정, 연비
Description
도 1은 본 발명에 따른 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템의 연료량 측정 방법을 나타낸 흐름도
도 3은 도 2의 연료량 측정 방법에 의한 목적지까지의 예상 소모 연료량 및 연료량에 따른 정보를 제공하기 위한 방법을 나타낸 흐름도
본 발명은 자동차의 연료량 측정 시스템에 관한 것으로, 특히 네비게이션 시스템에서 시간, 거리 및 속도에 따른 목적지까지의 예상 연료 소모량을 계산하고 표시하 여 주는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 경유, 휘발유, 엘피지(LPG) 및 천연가스 등의 연료를 사용한다. 자동차에는 운전자에게 상기한 연료의 주입 시기를 알려주기 위해 자동차 연료통의 연료량을 측정하는 측정장치와 상기 측정장치로부터 입력되는 연료량을 표시하는 연료량 표시장치를 계기판에 구비한다. 통상 상기 연료량 측정 및 표시장치는 연료통에 주입되는 연료의 액면의 레벨 변화에 의해 상하로 움직이는 플로트와 상기 플로트의 상하운동에 따라 저항치가 변화하는 가변저항기와 상기 가변저항기로부터 출력되는 전류신호에 의하여 코일의 자계의 세기가 변화하고 이에 따라 지침이 붙은 가동철편의 회전각이 변화하여 연료량을 측정하거나 상기 가변저항기의 값을 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와 상기 디지털로 변환된 값을 액정표시장치 등에 표시하는 마이크로프로세서(Microprocessor) 등을 더 구비하여 디지털 연료량을 표시한다.
그러나 전자 기술의 및 인터넷 기술들이 빠르게 발전함에 따라 현대 사회는 정보의 홍수 시대 또는 정보의 바다라는 용어가 생겨날 정도로 많은 정보들이 존재하게 되었다. 따라서 일반인들은 보다 정확하고 많은 정보들을 원하고 요구하고 있는 추세이다. 이는 운전자에게 있어서도 마찬가지이다. 구체적으로 운전자들은 차량에서도 네비게이션시스템 및 텔레매틱스 시스템을 통해 지리정보, 차량의 상태 정보 및 인터넷 연결을 통해 수많은 정보들을 접근하게 됨에 의해 보다 정확하고 편의성을 요구하고 있다.
상술한 바와 같이 종래 연료량 측정 및 표시 장치는 단순히 대략적인 연료량만을 운전자에게 제공할 뿐 교통의 정체 또는 원활 등에 의한 주행 속도에 따라 달라질 수 있는 연료 소모량을 알 수 없었으며, 현재 연료량으로 어느 정도의 거리를 주행할 수 있는지를 알 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 단순한 연료량 측정 및 표시 장치로만은 현대 기술의 발전에 따른 운전자들의 요구를 만족시킬 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 네비게이션 시스템에서 시간, 거리 및 속도에 따른 목적지까지의 예상 연료 소모량을 계산하고 표시하여 주는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 시간, 거리 및 속도에 따른 목적지까지의 예상 연료 소모량이 현재 측정된 연료량보다 많으면 네비게이션시스템의 지리정보를 이용하여 경로상의 주유소를 통보하여 줌을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 입력부와 표시부를 구비하는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템에 있어서, 교통정보를 수신하는 무선통 신부와, 차량의 연료통의 연료량을 측정하는 유량 측정부와, 차량의 주행속도를 측정하는 속도 측정부와, 다수의 위성위치확인시스템 위성들로부터 위치신호를 수신하여 자신의 위치를 계산하고, 계산된 위치를 지리정보를 가지는 지도데이터에 맵 매칭하여 출력하는 네비게이션 모듈과, 상기 교통정보에 대한 구간별 교통정보들을 저장하고, 속도별 거리당 연료 소모량들을 저장하는 연료 소모량 룩업테이블을 가지고 있는 저장부와, 네비게이션 모드 동작 시 상교 교통정보로부터 구간별 교통정보 검출하여 상기 저장부에 저장하며, 현재 주행 속도에 대한 연료 소모량을 표시하고 목적지가 설정되면 상기 목적지까지의 선택된 경로상의 구간별 교통정보를 상기 저장부에서 찾고 상기 구간별 교통정보에 따른 속도별 연료소모량을 구간별로 적용하여 목적지까지의 예상 연료 소모량을 계산하는 제어부로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 방법에 있어서, 주기적으로 속도, 거리 및 연료량을 측정하여 속도별 거리 당 연료 소모량값들을 계산하여 연료 소모량 룩업테이블을 생성 및 갱신하는 과정과, 네비게이션 모드 동작 시 수신되는 교통정보로부터 구간별 교통정보를 분리하여 관리하고, 목적지가 설정되면 상기 목적지까지의 선택된 경로에 포함되는 구간별 교통정보 검색하고 검색된 구간의 교통정보에 대한 속도별 거리 당 연료 소모량을 각각 적용하여 목적지까지의 예상 연료 소모량을 계산하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 네비게이션 시스템에서 시간, 거리에 따른 연료 소모량을 계산하여 저장하고, 경로 설정 시 설정된 경로에 대한 교통정보를 수신 받고 상기 교통정보의 구간별 속도 또는 시간 정보와 상기 계산된 시간 및 거리에 따른 연료 소모량을 반영하여 목적지까지의 예상 연료 소모량을 계산하고 표시하여 주는 것이다.
또한, 본 발명은 연료 소모량 룩업테이블에 의한 목적지까지의 예상 연료 소모량이 현재 측정된 연료량보다 많으면 네비게이션시스템의 지리정보를 이용하여 경로상의 주유소를 운전자에게 알려주는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템의 구성을 나타낸 도면으로, 텔레매틱스 단말기의 네비게이션 시스템을 이용하는 경우를 나타낸 것이다. 이하 도면을 참조하여 설명한다.
우선 본 발명에 따른 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템은 제어부(10)와, 저장부(20)와, 입력부(30)와 표시부(40)와 네비게이션 모듈(50)과 제1인터페이스부(60)와 무선통신부(70)와 제2인터페이스부(80)와 속도측정부(95)와 유량 측정부 (90)로 구성된다.
도 1에서 제어부(10)는 텔레매틱스 단말기의 제어부로서 텔레매틱스 단말기의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명에 따른 네비게이션 시스템의 교통정보와 시간 및 거리에 의한 연료 측정 시스템의 전반적인 동작을 제어한다.
저장부(20)는 네비게이션 시스템 및 연료 측정 시스템을 제어하기 위한 제어 프로그램을 저장하는 영역과, 상기 제어 프로그램 수행 중에 발생하는 데이터를 일시 저장하는 영역과, 동영상, 정지영상, 음악 데이터 등과 같은 사용자 데이터를 저장하는 영역으로 구성된다. 특히, 상기 저장부(20)는 본 발명에 따른 시간 및 거리에 따른 연료 소모량을 저장하고, 수신된 교통정보의 구간별 속도 및 시간 정보들을 저장한다.
입력부(30)는 사용자와의 인터페이스 수단으로서, 본 발명의 연료 측정 시스템을 제어하기 위한 다수의 키들 구비하고 상기 키들에 대한 키데이터들을 생성하여 출력하는 키입력장치 및/또는 상기 표시부(40)의 마우스 포인트를 움직이기 위한 스틱 포인터 등의 입력장치가 사용될 수 있다.
표시부(40)는 상기 제어부(10)의 제어를 받아 동영상 및 그래픽 데이터를 입력받아 표시한다. 상기 표시부(40)는 통상 터치스크린을 사용한다. 상기 터치스크린은 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)와 터치패드가 일체화되어 있는 것이며, 액정표시장치에 표시되는 화면상의 임의의 점이 눌려지면 눌려진 지점의 좌표 값을 생성하여 상기 제어부(10)로 출력한다. 그러면 제어부(10)는 상기 좌표 값을 입력받고 현재 표시부(40)의 상기 좌표 값에 표시되고 있는 것인지를 판단하고, 해당 동작을 수행한다.
네비게이션 모듈(50)은 위도와 경도에 따른 지형, 도로, 건물, 유원지 및 문화지 등의 지리정보들을 그래픽 데이터로 저장하고 있는 지도데이터 DB(53)을 구비하고 다수의 위성위치확인시스템(Global Positioning System: GPS) 위성들로부터 위치신호들을 수신하여 자신의 위치를 계산하고 계산된 위치를 상기 지도데이터에 맵매칭하여 상기 제어부(10)로 출력하는 GPS 모듈(51)로 구성된다.
제1인터페이스부(60)는 외부 무선통신장치인 핸드폰(도시하지 않음)과 연결을 제공하고 상기 핸드폰 또는 내부 무선통신부(70) 중 하나와 연결되어 상기 제어부(10)와 상기 무선통신부(70) 또는 핸드폰 간 소정의 프로토콜에 의해 데이터 통신을 수행한다. 통상 핸드폰과 통신 방식은 범용 비동기 송수신(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter: UART) 방식을 사용한다.
무선통신부(70)는 안테나(ANT2)를 통해 이동통신망(도시하지 않음)과 무선으로 연결되어 무선통신을 수행한다.
제2인터페이스부(80)는 차량의 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit: ECU) 및 트랜스미션 제어 유닛(Transmission Control Unit: TCU) 등과 연결되어 CAN(Controlled Area Network) 프로토콜 또는 LIN(Local Interconnect Network) 프로토콜에 따라 상기 제어부(10)와 상기 ECU 및 TCU 간의 데이터 통신을 수행한다.
유량 측정부(90)는 차량 연료통의 연료량을 측정하여 상기 제어부(10)로 제공한다.
속도 측정부(95)는 상기 제어부(10)의 제어를 받고 타이어의 원주와 회전수를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하여 상기 제어부(10)로 출력한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템의 연료량 측정 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 연료량 측정 방법을 설명한다.
우선, 211단계에서 네비게이션 모드가 설정되면 제어부(10)는 213단계에서 무선통신부(70)를 통해 텔레매틱스 서비스 센터로부터 송신되는 교통정보를 수신하고, 214단계에서 상기 교통정보로부터 구간별 교통정보, 예를 들면, "올림픽대로 천호대교-잠실대교 40Km/h"를 포함하는 정보, 검출하여 구간별로 저장한다. 도 1과 같이 텔레매틱스 단말기의 경우에는 이동통신시스템을 이용하는 무선통신부(70)를 통해 교통정보를 수신하나 통상적인 네비게이션 시스템에서는 별도의 무선통신시스템을 사용하여 수신할 수 있다. 예를 들면, 상기 무선통신시스템으로는 MBC IDIO 시스템이 있다.
상기 214단계 후 제어부(10)는 215단계로 진행하여 네비게이션 모듈(50)을 제어하여 현재 위치를 계산하고 계산된 위치가 맵 매칭된 지도데이터를 입력받아 표시부(40)에 표시한다.
상기 215단계의 후에 제어부(10)는 217단계에서 입력부(30) 또는 표시부(40), 즉 터치스크린을 이용한 목적지 설정이 이루어지는지를 판단한다. 상기 215단계에서 목적지가 설정되지 않으면 제어부(10)는 219단계를 통해 주기적으로 213단계에서 215단계를 반복 수행하여 교통정보를 갱신 및 저장하고, 현재 위치를 갱신하여 표시한다.
상기 217단계에서 목적지가 설정되면 제어부(10)는 221단계로 진행하여 미리 정해진 경로 선택 방법에 의해 현재 위치에서 목적지까지의 경로를 선택하고, 223단계에서 목적지까지의 거리의 산출하고 표시부(40)에 표시한다.
상기 223단계에서 목적지까지의 거리가 산출되면 제어부(10)는 225단계로 진행하여 경로 상의 구간들에 대한 교통정보들을 검색한다. 상기 225단계에서 경로 상의 구간들에 대한 교통 정보가 검색되면 제어부(10)는 227단계로 진행하여 검색된 교통정보의 속도 및 구간 거리에 따른 연료 소모량, 즉 이동거리 및 속도에 따른 연료 소모량값을 적용하여 목적지까지의 예상 연료 소모량을 계산한다. 상기 속도 및 이동 거리에 따른 연료 소모량은 미리 측정되어 설정되어 있는 룩업테이블을 참고하여 결정된다. 상기 룩업테이블은 속도에 따른 연료 소모량, 예를 들면, 80Km/h 에서는 0.16ℓ/Km, 60Km/h에서는 0.23ℓ/Km, 40Km/h에서는 0.35ℓ/Km 등과 같이 속도에 따른 1Km 거리당 연료 소모량을 정의하고 있다. 교통정보가 없는 구간에 대해서는 현재 주행 속도 및 연료 소모량값을 적용하여 계산할 수도 있고, 지도데이터의 도로의 제한 속도를 기준으로 연료 소모량을 계산할 수도 있을 것이다.
상기 227단계에서 목적지까지의 연료 소모량이 계산되면 제어부(10)는 229단계 로 진행하여 유량 측정부(90)를 제어하여 현재 연료량을 측정하고 목적지까지 주행하기 위한 연료가 부족한지를 판단한다. 연료가 부족하지 않다면 제어부(10)는 231단계로 진행하여 연료량 및 연비를 표시부(40)에 표시하고 종료하나, 연료가 부족한 경우에는 233단계로 진행하여 지도데이터의 지리정보를 이용하여 경로상의 주행 가능한 거리 내의 주유소를 검색하여 운전자에게 표시부(40)를 통한 시각적 통보 및/또는 음성처리부(도시하지 않음)를 통한 청각적 통보를 수행한 후 상기 231단계로 진행하여 연료량 및 연비를 표시부(40)에 표시하고 종료한다.
도 3은 도 2의 연료 소모량 룩업테이블을 구성하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다.
우선 제어부(10)는 311단계에서 제2인터페이스부(80)를 통해 연결되는 ECU와의 통신에 의해 시동이 걸리는지를 검사한다. 상기 311단계에서 시동이 걸린 것으로 판단되면 제어부(10)는 313단계로 진행하여 현재 시각 정보를 저장하고, 시간을 카운트하기 시작한다. 상기 313단계에서 시간이 카운트되기 시작하면 제어부(10)는 315단계에서 유량 측정부(90)를 통해 현재 연료량을 측정하고, 측정된 연료량을 저장한다.
상기 연료량 측정 후 제어부(10)는 317단계에서 차량이 주행 중인지를 판단한다. 이 또한 제2인터페이스부(80)를 통한 ECU 또는 TCU와의 프로세서간 통신을 통해 이루어진다. 상기 317단계의 판단 결과 주행중이 아니라면, 상기 313단계에서 카운팅 된 시간이 일정 시간을 초과하였는지를 판단하고 초과하였으면 329단계로 진행하여 현 재 연료량을 측정하고, 이전 연료량으로 감산하여 연료 소모량을 계산한 후 시간 당 연료 소모량을 계산한다. 여기서 시간이란 초, 분 또는 시 단위의 시간이 될 수 있다. 상기 시간 당 연료 소모량이 계산되면 계산된 연료소모량을 연료 소모량 룩업테이블의 해당 위치에 저장한다. 즉 상기 313단계→315단계→317단계→327단계→329단계→331단계는 시동만 걸려 있는 경우의 연료 소모량을 측정하여 연료 소모량 룩업테이블을 갱신하는 과정을 나타낸 것이다.
상기 317단계에서 차량이 주행중인 것으로 판단되면 제어부(10)는 319단계로 진행하여 속도 측정부(95) 또는 GPS 모듈(51)에 구비되어 있는 가속도 센서에 의해 현재 주행 속도를 측정하고, 320단계에서 네비게이션 시스템을 이용하거나 상기 속도 측정부를 이용하여 주행 거리를 계산한다. 상기 주행 속도는 321단계를 통해 일정 시간 동안 반복 측정되고, 측정된 속도값들의 평균값으로 323단계에서 저장된다. 또한, 상기 주행 거리는 상기 일정 시간동안 계속해서 누적되어 323단계에서 저장된다. 상기 323단계에서 주행 속도 및 거리가 저장되면 제어부(10)는 325단계에서 상기 저장된 값들에 의한 연료 소모량을 계산하여 해당 주행 속도에 해당하는 영역에 저장하여 연료 소모량 룩업테이블을 갱신한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특 허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 속도별 연료 소모량을 룩업테이블화 하여 미리 설정하고, 교통정보를 이용하여 목적지까지의 주행속도 및 시간 및 거리에 따른 정확한 연료 소모량을 계산할 수 있는 이점을 가진다.
따라서 본 발명은 교통의 정체 또는 원활 등에 의한 주행 속도에 따라 달라질 수 있는 연료 소모량을 알 수 있으며, 현재 연료량으로 어느 정도의 거리를 주행할 수 있는지 및 목적지까지의 연료 소모량은 얼마나 되는지를 알 수 있는 이점을 가진다.
또한, 본 발명은 다양하고 정확한 정보를 운전자에게 제공함으로써 운전자의 만족도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
Claims (6)
- 입력부와 표시부를 구비하는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템에 있어서,교통정보를 수신하는 무선통신부와,차량의 연료통의 연료량을 측정하는 유량 측정부와,차량의 주행속도를 측정하는 속도 측정부와,다수의 위성위치확인시스템 위성들로부터 위치신호를 수신하여 자신의 위치를 계산하고, 계산된 위치를 지리정보를 가지는 지도데이터에 맵 매칭하여 출력하는 네비게이션 모듈과,상기 교통정보에 대한 구간별 교통정보들을 저장하고, 속도별 거리당 연료 소모량들을 저장하는 연료 소모량 룩업테이블을 가지고 있는 저장부와,네비게이션 모드 동작 시 상기 교통정보로부터 구간별 교통정보를 검출하여 상기 저장부에 저장하며, 현재 주행 속도에 대한 연료 소모량을 표시하고 목적지가 설정되면 상기 목적지까지의 선택된 경로상의 구간별 교통정보를 상기 저장부에서 찾고 상기 구간별 교통정보에 따른 속도별 연료소모량을 구간별로 적용하여 목적지까지의 예상 연료 소모량을 계산하는 제어부로 이루어짐을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 제어부가 상기 측정된 현재 연료량이 상기 예상 연료 소모량보다 적으면 상기 경로에서 주행 가능한 거리 내에 있는 주유소들을 순차적으로 안내함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 제어부가 주행 시 일정 시간 주기로 차량 속도와 거리와 연료 소모량을 측정하여 상기 연료 소모량 룩업테이블을 갱신함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 시스템.
- 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 방법에 있어서,주기적으로 속도, 거리 및 연료량을 측정하여 속도별 거리 당 연료 소모량값들을 계산하여 연료 소모량 룩업테이블을 생성 및 갱신하는 과정과,네비게이션 모드 동작 시 수신되는 교통정보로부터 구간별 교통정보를 분리하 여 관리하고, 목적지가 설정되면 상기 목적지까지의 선택된 경로에 포함되는 구간별 교통정보 검색하고 검색된 구간의 교통정보에 대한 속도별 거리 당 연료 소모량을 각각 적용하여 목적지까지의 예상 연료 소모량을 계산하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 방법.
- 제4항에 있어서,상기 측정된 현재 연료량이 계산된 상기 예상 연료 소모량보다 적으면 상기 경로에서 주행 가능한 거리 내에 있는 주유소들을 순차적으로 안내하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 방법.
- 제4항 또는 제5항에 있어서,주행 시 일정 시간 주기로 차량 속도와 거리와 연료 소모량을 측정하여 상기 연료 소모량 룩업테이블을 갱신함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 연료 소모량 예측 방법.
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