KR101169733B1 - 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법 - Google Patents

연료잔량 측정 시스템 및 측정방법 Download PDF

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이원철
천성재
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주식회사 비에프지
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
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Abstract

본 발명은 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 차량의 연비정보를 이용하여 자동차의 주행에 따라 시시각각 감소하는 연료잔량을 연비정보를 통해 예측함으로써 운전자에게 정확한 연비잔량 정보를 제공할 수 있는 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법에 관한 것으로 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템은 자동차의 연료통에 설치되어 현재 연료통의 연료량을 측정하여 측정 연료잔량 정보를 출력하는 연료잔량 측정부; 상기 자동차의 주행속도 정보를 포함하는 주행정보를 출력하는 주행정보 생성부; 상기 자동차의 연비정보와 상기 주행정보에 기초하여 단위시간당 연료소모량에 관한 정보인 연료소모량 정보를 연산하여 이를 출력하는 연료소모량 연산부; 및 상기 연료잔량 측정부에서 측정된 상기 측정 연료잔량 정보 및 상기 연료소모량 연산부에서 연산된 상기 연료소모량 정보에 기초하여 상기 단위시간 마다 최종 연료잔량을 연산하여 최종 연료잔량 정보를 생성하되, 현재 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보가 상기 측정 연료잔량 정보보다 큰 경우 상기 최종 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 감산하여 다음 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보를 생성하는 최종 연료잔량 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료잔량 측정 시스템 및 측정방법{System of fuel measurement and method therof}
본 발명은 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 자동차의 주행에 따라 시시각각 감소하는 연료잔량을 연비정보를 통해 예측함으로써 운전자에게 정확한 연비잔량 정보를 제공할 수 있는 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법에 관한 것이다.
차량의 계기판에 설치되는 연료잔량 표시부는 도 1에 도시된 바와 같이 인디케이터를 통해 대략적인 연료잔량만을 표시하는 것이 일반적이다. 차량의 연료잔량 표시부가 연료잔량을 측정하는 방법은 다음과 같다. 연료탱크 내부에 가변저항이 장착된 플로터를 설치한다. 연료탱크 내부의 연료의 수위변화에 따라 플로터의 위치가 변화하게 되고 이에 따라 플로터의 가변저항값이 변화한다. 플로터의 가변저항값 변화로 인해 연료잔량 표시부의 인디케이터에 장착된 코일에 흐르는 전류가 변화하고 인디케이터가 지시하는 각도 역시 변화한다. 결국 인디케이터가 지시하는 각도가 유량에 따라 변화하게 되는 것이다.
그런데, 이러한 종래의 연료측정 방법에 따르면 평지에 정차중인 상황과 같이 연료탱크 내부의 연료수면이 수평을 이루는 상황에서는 연료잔량 표시부의 인디케이터가 비교적 정확하게 연료잔량을 지시할 수 있으나 차량이 오르막길 또는 내리막길 주행중이거나 급가속 또는 급정지 등의 거동시에는 연료탱크 내부의 연료가 출렁이게 되어 수위가 변화하고 결국 연료잔량 표시부의 인디케이터는 실제 연료잔량과 부합하지 않는 부정확한 지시를 하는 문제가 있다.
더욱이 연료탱크 내의 연료 유동에 따른 부정확한 연료잔량 표시로 인해 정확한 연료잔량을 숫자로 정확히 운전자에게 표시하지 못하게 되는데 이로 인해 운전자는 자신의 차량에 잔존하는 연료의 양을 정확히 알 수 없는 문제가 있다. 또한 차량의 연료소비에 따라 이익률이 결정되는 운수 및 운송업, 차량 렌트업, 교통업 등에 있어서도 정확한 연료잔량의 표시가 중요한 문제가 되고 있다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 자동차의 연비정보를 통해 연산된 연료소모량 정보와 연료잔량 측정부를 통해 실제 측정된 측정 연료잔량 정보를 이용하여 최종 연료잔량 정보를 연산함으로써 오르막길 또는 내리막길 주행, 급가속, 급정거 등의 자동차의 운행상황 변화에도 불구하고 정확한 연료잔량 정보를 추정하여 운전자에게 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 연료잔량 출력부를 통해 최종 연료잔량 정보를 디지털화된 숫자정보로서 운전자에게 출력함으로써 정확한 연료잔량을 시각적으로 표시하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 차량의 공인연비 정보에 기초하여 연료소모량 정보를 연산하여 최종 연료잔량 정보를 추정함으로써, 순간연비 정보 또는 구간연비 정보를 계산하는 고급형 트립 컴퓨터가 내장되지 않은 기존의 차량에서도 비교적 정확한 연료잔량 정보를 제공할 뿐 아니라 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템이 장착되어 출고되지 않은 차량에도 트립 컴퓨터의 추가없이 비교적 저렴하고 간이하게 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템을 사후적으로 설치하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 차량의 공인연비 정보와 함께 실제 주행에 따른 주행속도 정보를 반영하여 보다 정확한 연료소모량 정보를 추정하여 최종 연료잔량을 추정함으로써, 순간연비 정보 또는 구간연비 정보를 계산하는 트립 컴퓨터가 내장되지 않은 차량에서도 보다 정확한 최종 연료잔량 정보를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 차량의 트립 컴퓨터가 제공하는 실제연비 정보가 반영된 정확한 연료소모량 정보를 통해 최종 연료잔량 정보를 추정함으로, 최종 연료잔량 정보의 정확성을 보다 높이는 것을 다른 목적으로 한다.
마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 연료소모량 정보를 반연하여 연산한 최종 연료잔량 정보와 실제 연료량을 측정한 측정 연료잔량 정보를 단위시간마다 비교하여 양자가 일치하지 않는 경우 최종 연료잔량 정보에서 연료소모량 정보 만큼씩 감산 또는 가산하는 방법으로 오차를 최소화하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템은 자동차의 연료통에 설치되어 현재 상기 연료통의 연료량을 측정하여 측정 연료잔량 정보를 출력하는 연료잔량 측정부; 상기 자동차의 주행속도 정보를 포함하는 주행정보를 출력하는 주행정보 생성부; 상기 자동차의 연비정보와 상기 주행정보에 기초하여 단위시간당 연료소모량에 관한 정보인 연료소모량 정보를 연산하여 이를 출력하는 연료소모량 연산부; 및 상기 연료잔량 측정부에서 측정된 상기 측정 연료잔량 정보 및 상기 연료소모량 연산부에서 연산된 상기 연료소모량 정보에 기초하여 상기 단위시간 마다 최종 연료잔량을 연산하여 최종 연료잔량 정보를 생성하되, 현재 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보가 상기 측정 연료잔량 정보 보다 큰 경우 상기 최종 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 감산하여 다음 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보를 생성하는 최종 연료잔량 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템은, 상기 최종 연료잔량 정보를 숫자정보로 출력하는 연료잔량 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템은, 상기 연료소모량 연산부가 상기 자동차의 공인된 연료소모 1 리터 당 주행거리 또는 공인된 1 km 주행 당 연료소모량을 나타내는 공인연비 정보와 상기 공인연비 측정시 평균 인증 주행속도를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하고, 상기 최종 연료잔량 연산부는, 상기 단위시간마다 상기 측정 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 감산하여 상기 최종 연료잔량 정보를 연산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템은, 상기 연료소모량 연산부가 상기 자동차의 공인된 연료소모 1 리터 당 주행거리 또는 공인된 1 km 주행 당 연료소모량을 나타내는 공인연비 정보와 상기 주행정보 생성부로부터 수신한 상기 주행속도 정보를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하고, 상기 최종 연료잔량 연산부는, 상기 단위시간마다 상기 측정 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 감산하여 상기 최종 연료잔량 정보를 연산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템은, 상기 주행정보 생성부가 상기 자동차의 주행에 따른 실제 연비를 실측연비 정보로 더 출력하고, 상기 연료소모량 연산부는, 상기 주행정보 생성부로부터 수신한 상기 실측연비 정보 및 상기 주행속도 정보를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하고, 상기 최종 연료잔량 연산부는, 상기 단위시간마다 상기 측정 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 감산하여 상기 최종 연료잔량 정보를 연산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템은, 상기 연료소모량 연산부가 연산된 상기 연료소모량 정보에 1.1 내지 2.0 사이의 안전율을 더 승산하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템은, 상기 연료잔량 측정 시스템이 상기 자동차가 현재 주유상태인지 여부를 감지하는 주유상태 감지부를 더 포함하고, 상기 최종 연료잔량 연산부는, 상기 주유상태 감지부가 주유상태를 감지하는 경우 상기 최종 연료잔량 정보를 상기 측정 연료잔량 정보에 일치시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템은, 상기 주유상태 감지부가 상기 주행정보 생성부의 상기 주행속도 정보가 0 km/h 이고, 상기 연료잔량 측정부가 측정한 측정 연료잔량 정보가 설정치 이상 증가하는 경우 주유상태임을 감지하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템은, 상기 최종 연료잔량 연산부가, 상기 현재 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보가 상기 측정 연료잔량 정보보다 적은 경우 상기 최종 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 가산하여 다음 단위시간의 최종 연료잔량 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템은, 상기 측정 연료잔량 정보로 설정시간 동안 상기 연료잔량 측정부가 측정한 측정 연료잔량 정보의 평균치를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 연료량 측정방법은, 연료잔량 측정 시스템이 자동차의 주유상태를 감지하는 제 1 단계; 상기 연료잔량 측정 시스템이 주유 후 상기 자동차의 연료잔량을 측정하여 측정 연료잔량 정보를 생성하는 제 2 단계; 상기 연료잔량 측정 시스템이 상기 측정 연료잔량 정보를 최종 연료잔량 정보로 설정하는 제 3 단계; 상기 연료잔량 측정 시스템이 주행중인 상기 자동차의 연비정보와 주행정보를 통해 단위시간당 연료소모량에 관한 정보인 연료소모량 정보를 연산하는 제 4 단계; 상기 연료잔량 측정 시스템이 단위시간 마다 최종 연료잔량 정보를 연산하되, 현재 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보와 현재 단위시간의 상기 측정 연료잔량 정보를 비교하여 상기 최종 연료잔량 정보가 상기 측정 연료잔량 정보 보다 큰 경우 상기 최종 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 감산하여 다음 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보를 연산하는 제 5 단계; 및 상기 연료잔량 측정 시스템이 상기 자동차의 주유상태를 감지하는 경우 상기 제 2 단계로 복귀하고, 그렇지 않은 경우 상기 제 4 단계로 복귀하는 제 6 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료량 측정방법은, 상기 제 5 단계가 현재 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보와 현재 단위시간의 상기 측정 연료잔량 정보와 비교하여 상기 최종 연료잔량 정보가 상기 측정 연료잔량 정보보다 적은 경우 상기 최종 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 가산하여 다음 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보를 연산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료량 측정방법은, 상기 측정 연료잔량 정보는, 설정시간 동안 상기 연료잔량 측정 시스템이 측정한 상기 측정 연료잔량 정보의 평균치인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료량 측정방법은, 상기 제 4 단계에 있어서, 상기 자동차의 공인된 연료소모 1 리터 당 주행거리 또는 공인된 1 km 주행 당 연료소모량을 나타내는 공인연비 정보와 상기 공인연비 측정시 평균 인증 주행속도를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료량 측정방법은, 상기 제 4 단계에 있어서 상기 자동차의 공인된 연료소모 1 리터 당 주행거리 또는 공인된 1 km 주행 당 연료소모량을 나타내는 공인연비 정보와 상기 주행정보 중 주행속도 정보를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료량 측정방법은, 상기 제 4 단계에 있어서, 상기 주행정보 중 상기 자동차의 주행에 따른 실제 연비를 측정한 실측연비 정보와 상기 주행정보 중 주행속도 정보를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료량 측정방법은, 상기 제 4 단계에 있어서, 상기 연료소모량 정보에 1.1 내지 2.0 사이의 안전율을 더 승산하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료량 측정방법은, 상기 제 5 단계에 있어서, 상기 최종 연료잔량 정보를 숫자정보로서 운전자에게 더 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 자동차의 연비정보를 통해 연산된 연료소모량 정보와 연료잔량 측정부를 통해 실제 측정된 측정 연료잔량 정보를 이용하여 최종 연료잔량 정보를 연산함으로써 오르막길 또는 내리막길 주행, 급가속, 급정거 등의 자동차의 운행상황 변화에도 불구하고 정확한 연료잔량 정보를 추정하여 운전자에게 제공하는 효과를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 연료잔량 출력부를 통해 최종 연료잔량 정보를 디지털화된 숫자정보로서 운전자에게 출력함으로써 정확한 연료잔량을 시각적으로 표시하는 효과를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 차량의 공인연비 정보에 기초하여 연료소모량 정보를 연산하여 최종 연료잔량 정보를 추정함으로써, 순간연비 정보 또는 구간연비 정보를 계산하는 고급형 트립 컴퓨터가 내장되지 않은 기존의 차량에서도 비교적 정확한 연료잔량 정보를 제공할 뿐 아니라 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템이 장착되어 출고되지 않은 차량에도 트립 컴퓨터의 추가없이 비교적 저렴하고 간이하게 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템을 사후적으로 설치하는 효과를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 차량의 공인연비 정보와 함께 실제 주행에 따른 주행속도 정보를 반영하여 보다 정확한 연료소모량 정보를 추정하여 최종 연료잔량을 추정함으로써, 순간연비 정보 또는 구간연비 정보를 계산하는 트립 컴퓨터가 내장되지 않은 차량에서도 보다 정확한 최종 연료잔량 정보를 제공하는 효과를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 차량의 트립 컴퓨터가 제공하는 실제연비 정보가 반영된 정확한 연료소모량 정보를 통해 최종 연료잔량 정보를 추정함으로, 최종 연료잔량 정보의 정확성을 보다 높이는 효과를 제공한다.
마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템 및 측정방법은, 연료소모량 정보를 반연하여 연산한 최종 연료잔량 정보와 실제 연료량을 측정한 측정 연료잔량 정보를 단위시간마다 비교하여 양자가 일치하지 않는 경우 최종 연료잔량 정보에서 연료소모량 정보 만큼씩 감산 또는 가산하는 방법으로 오차를 최소화하는 효과를 제공한다.
도 1은 종래기술에 따른 연료잔량 측정부의 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료잔량 출력부의 예시도.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료잔량 출력부의 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연료잔량 측정방법의 처리흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료잔량 측정 시스템을 도시한다. 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템은, 연료잔량 측정부(110), 주행정보 생성부(120), 연료소모량 연산부(130), 및 최종 연료잔량 연산부(140)를 포함하여 구성된다.
연료잔량 측정부(110)는 자동차의 연료통에 설치되어 현재 연료통의 잔여 연료량을 측정하여 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)를 출력하는 기능을 수행한다. 연료잔량 측정부(110)는 종래의 연료잔량 측정장치와 같이 연료통 내에 설치되어 수위에 따라 저항이 변화하는 가변저항식 플로터로 구성할 수 있으며, 보다 정밀한 측정을 위해 연료의 무게를 측정하는 무게센서 또는 연료의 수위를 광학적으로 측정하는 수위검출 센서를 포함하여 구성할 수도 있다.
측정 연료잔량 정보(Fuel_C)는 후술하는 최종 연료잔량 연산부(140)에서 사용할 수 있도록 디지털화된 숫자로 출력되는 것이 바람직하다. 예컨대 연료잔량을 리터(ℓ) 단위로 표시하는 숫자 정보 또는 탱크 용량 중 연료잔량이 차지하는 부피를 백분율(%) 단위로 표시하는 숫자 정보 등으로 구현할 수 있다.
다음으로, 주행정보 생성부(120)는 자동차의 주행속도 정보를 포함하는 주행정보(Trip_I)를 출력하는 기능을 수행한다. 주행정보 생성부(120)는 차량에 설치되는 속도계의 주행속도 정보를 디지털화된 숫자로 출력하는 트립 컴퓨터로 구현할 수도 있고, GPS를 통해 주행속도를 측정할 수 있는 네비게이션 장치로 구현할 수도 있다.
연료소모량 연산부(130)는, 자동차의 연비정보(MPG_I)와 주행정보(Trip_I)에 기초하여 단위시간당 연료소모량에 관한 정보인 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 연산하여 이를 출력하는 기능을 수행한다.
연료소모량 연산부(130)에서 사용되는 자동차의 연비정보(MPG_I)는 다음과 같은 세가지 방법으로 취득할 수 있다.
첫 번째는 공인연비 정보로서 해당 자동차의 공인된 연료소모 1 리터 당 주행거리 또는 공인된 1 km 주행 당 연료소모량을 나타내는 공인연비 정보와 공인연비 측정시 평균 인증 주행속도를 이용하여 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 취득하는 방법이다. 예컨대 해당 자동차의 공인연비 정보가 10 ㎞/ℓ 이고, 해당 차량의 공인연비 정보 측정시 평균 인증 주행속도가 35 km/h 라고 한다면, 시간당 연료소모량은 평균 인증 주행속도에서 공인연비 정보를 나눈 값인 3.5 ℓ/h 가 된다. 따라서 초당 연료소모량은 0.00097 ℓ/sec 가 된다. 이때 초당 연료소모량을 구하는 공식은 아래의 수식과 같다.
Figure 112011077243616-pat00001
이러한 실시예에 따르면 정해진 상수값을 가지는 공인연비 및 평균 인증 주행속도를 이용하여 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 구할 수 있기 때문에 연료잔량 측정 시스템의 구성을 단순화할 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템이 부가되어 출고되지 않은 차량에 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템을 사후적으로 장착하는 경우에 있어서, 차량의 트립 컴퓨터로부터 별도의 정보를 요하지 않음으로 장착에 소요되는 비용 및 노력이 절감된다.
그런데, 실제 자동차의 운행에 따른 연료소모는 자동차의 속도와 밀접한 관계를 가지며 속도가 낮은 경우 적은 연료소모를 하게 되고, 속도가 높은 경우 높은 연료소모를 하게 된다. 이러한 점을 반영하기 위해서 주행정보(Trip_I)로서 차량의 실제 주행속도 정보를 이용하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 속도에 따른 연비의 변화를 반영하기 위해 해당 자동차의 공인된 연료소모 1 리터 당 주행거리 또는 공인된 1 km 주행 당 연료소모량을 나타내는 공인연비 정보와 주행정보 생성부(120)로부터 수신한 주행속도 정보를 이용하여 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 생성하는 것이 바람직하다.
구체적으로는 전술한 예의 경우 평균 인증 주행속도인 35 km/h에서 초당 연료소모량은 0.00097 ℓ/sec 가 되는 것으로 가정할 수 있고, 만일 주행속도가 평균 인증 주행속도의 두 배인 70 km/h 인 경우 연료소모량 역시 두 배가 되는 것으로 추정할 수 있다. 이 경우 초당 연료소모량을 구하는 공식은 아래의 수식과 같다.
Figure 112011077243616-pat00002
이러한 실시예에 따르면 연료소모량 연산부(130)는 주행정보 생성부(120)로부터 차량의 운행속도 정보를 주행정보(Trip_I)로서 더 입력받아야 하기 때문에 연료잔량 측정 시스템의 구성이 다소 복잡해지지만 연료소모량 정보(Fuel_cor)에 실제주행속도가 반영되어 보다 정확한 결과를 얻을 수 있는 효과를 제공한다. 이러한 실시예에 따르면 사후적으로 본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템을 장착하는 경우에 있어서, 실시간 정보로서 운행속도 정보만을 요구하기 때문에 트립 컴퓨터와 같이 차량으로부터 운행속도 정보를 수신받을 수도 있고, 별도로 장착되는 GPS 수신장치를 통해서 운행속도 정보를 수신받을 수 있기 때문에 트립 컴퓨터가 없거나 운행속도 정보를 수신하기 어려운 오래된 연식의 차량 또는 업무용 차량 등에 장착이 용이하다.
마지막으로 실측연비 정보를 이용하여 최종 연료잔량 정보를 추정하는 방법이다. 최근의 차량 트립 컴퓨터는 운행중 실제 연비정보를 제공하는 경우가 있다. 이 경우에는 공인연비 정보 보다는 실측연비 정보를 통해 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 구하는 것이 보다 정확한 최종 연료잔량 정보를 얻을 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 주행정보 생성부(120)는 자동차의 주행에 따른 실제 연비를 실측연비 정보로 더 출력하고, 연료소모량 연산부(130)는, 실측연비 정보와 주행정보 생성부로부터 수신한 주행속도 정보를 이용하여 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 생성하도록 구현한다. 이 경우 초당 연료소모량을 구하는 공식은 아래의 수식과 같다.
Figure 112011077243616-pat00003
그런데, 연료소모량 연산부(130)에서의 연산결과는 연비에 기초한 연료소모율의 예측치이기 때문에 주행시 실제 연료소모가 이보다 더 많을 수 있다. 이 경우 과소한 연료소모량 정보(Fuel_cor)에 기초하여 운전자에게 과다한 연료잔량을 표시하게 되어 운전자가 주유시기를 놓지는 문제가 발생할 수도 있다. 이 경우 연료계에는 연료가 남은 것으로 표시되지만 실제로는 연료가 바닥나서 주행 중 예상치 못하게 차량이 멈추게 되는 안전상의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 연료소모량 연산부(130)는 연산된 연비정보(MPG_I)에 1.1 내지 2.0 사이의 안전율을 더 승산하여 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 생성하는 것이 보다 바람직하다.
최종 연료잔량 연산부(140)는 연료잔량 측정부(110)에서 측정된 측정 연료잔량 정보(Fuel_C) 및 연료소모량 연산부(130)에서 연산된 연료소모량 정보(Fuel_cor)연료소모량에 기초하여 최종 연료잔량을 연산하여 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 출력하는 기능을 수행한다. 즉, 최종 연료잔량 연산부(140)는 단위시간마다 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)에서 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 감산하여 상기 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 연산한다.
보다 구체적으로는, 최종 연료잔량 연산부(140)는 단위시간 마다 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 연산하되, 현재 단위시간의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)가 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)보다 큰 경우 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)에서 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 감산하여 다음 단위시간의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 생성하도록 구성하는 것이 바람직하다.
반대로 현재 단위시간의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)가 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)보다 적은 경우 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)에서 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 가산하여 다음 단위시간의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 생성하도록 구성할 수 있다.
이러한 실시예에 따르면, 최종 연료잔량 연산부(140)는 계속적으로 자신의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)와 실제 측정된 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)와 비교하여 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 보정하기 때문에 예컨대 공인연비와 같이 실제 주행상황을 모두 반영하지 못한 다소 부정확한 연비정보에 기초한 연료소모량 정보(Fuel_cor)에도 불구하고 정확한 연료잔량을 연산할 수 있는 효과를 제공한다.
특히, 오르막길 주행 또는 내리막길 주행, 급가속, 급정거로 인한 차량 연료통의 급격한 수위변화가 발생하여 연료잔량 측정부(110)가 부정확한 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)를 출력하는 경우에도 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)의 변화율은 단위 시간당 연료소모량 정보(Fuel_cor)에 해당하는 만큼만 변화하기 때문에 연료수위의 급격한 변화로 인한 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)의 변화가 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)에 즉각적으로 반영되지 않음으로써 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)의 정확도를 유지할 수 있는 효과가 있다.
한편, 계속적인 내리막길 주행과 같은 상황에서는 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)가 지속적으로 잘못된 값을 나타내고 이로 인해 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)도 장기적으로는 잘못된 값으로 수렴되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)는, 설정시간 동안 연료잔량 측정부(110)가 측정한 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)의 평균치를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대 30초 동안의 연료소모로 인한 연료탱크의 수위변화는 크지 않으므로 최종 연료잔량 연산부(140)는 30초 동안의 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)의 평균치를 사용하여 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)와 비교하여 연료소모량 정보(Fuel_cor)의 가산 또는 감산 여부를 결정함으로써 연료탱크의 지속적인 수위변화로 인한 부정확한 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)의 영향을 최소화시킬 수 있다.
한편, 최초의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)는 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)로 시작하여야 하는데, 이 경우 연료잔량 측정 시스템은 자동차가 현재 주유상태인지 여부를 감지하는 주유상태 감지부(150)를 더 포함하고, 최종 연료잔량 연산부(140)는 주유상태 감지부(150)가 주유상태를 감지하는 경우 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)에 일치시키도록 구성한다.
이때 주유상태 감지부(150)는 주행정보 생성부(120)의 주행속도 정보가 0 km/h 이고, 연료잔량 측정부(110)가 측정한 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)가 설정치 이상 증가하는 경우 주유상태임을 감지하도록 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 연료잔량 측정 시스템의 최종 연료잔량 연산부(140)가 연산한 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 숫자정보로 운전자에게 출력하는 연료잔량 출력부(160)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 실시예에 따르면 운전자는 자신이 차량에 잔존하는 연료량을 숫자로 정확히 알 수 있는 효과를 제공한다.
도 5는 본 발명에 따른 연료잔량 측정방법을 도시한다.
먼저, 연료잔량 측정 시스템이 자동차의 주유상태를 감지하는 제 1 단계(S10)를 수행한다.
다음으로, 연료잔량 측정 시스템이 주유 후 자동차의 연료잔량을 측정하여 측정 연료잔량 정보를 생성하는 제 2 단계(S20)를 수행한다. 이때 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)의 생성은 종래의 경우와 같이 연료통에 설치되는 플로터를 이용하여 연료수위에 따른 저항값의 변화를 통해 얻을 수 있다.
다음으로, 연료잔량 측정 시스템이 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)를 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)로 설정하는 제 3 단계(S30)를 수행한다. 즉, 주유가 완료되면 기존의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)는 리셋되고 새로운 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)가 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)로 설정된다.
다음으로, 주유를 마친 후 차량이 운행을 시작하게 되고 연료잔량 측정 시스템이 주행중인 자동차의 연비정보와 주행정보(Trip_I)를 통해 단위시간당 연료소모량에 관한 정보인 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 연산하는 제 4 단계(S40)를 수행한다.
이때 자동차에 설치된 트립 컴퓨터의 유무, 트립 컴퓨터의 주행정보의 종류에 따라서 자동차의 공인연비 정보와 공인연비 측정시 평균 인증 주행속도를 이용하여 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 생성하거나, 공인연비 정보와 주행속도 정보를 이용하여 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 생성하거나 실측연비 정보와 주행속도 정보를 이용하여 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 생성할 수 있다.
한편 연료소모량 정보(Fuel_cor)는 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)의 변화율과 관계되는 정보이고, 연료소모량 정보(Fuel_cor)에 다소간의 오차가 있더라도 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)는 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)와 단위 시간마다 비교되어 보정되게 된다.
한편 과소한 연료소모량 정보(Fuel_cor)로 인해 발생할 수 있는 연료부족 문제를 해결하기 위해 제 4 단계(S40)는 연료소모량 정보(Fuel_cor)에 1.1 내지 2.0 사이의 안전율을 더 승산하여 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 생성하는 것을 보다 바람직하다.
다음으로, 연료잔량 측정 시스템이 단위시간 마다 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)에서 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 감산하여 다음 단위시간의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 연산하는 제 5 단계(S50)를 수행한다.
이때 제 5 단계(S50)는, 현재 단위시간의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)보와 현재 단위시간의 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)와 비교하여 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)가 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)보다 큰 경우에 한해서 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)에서 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 감산하여 다음 단위시간의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 연산하도록 구현함으로써 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)의 감소보다 과다하게 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)가 감소되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는 제 5 단계(S50)는 현재 단위시간의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)와 현재 단위시간의 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)와 비교하여 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)가 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)보다 적은 경우 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)에서 연료소모량 정보(Fuel_cor)를 가산하여 다음 단위시간의 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 연산하도록 구현함으로써 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)와 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)의 불일치를 보정하도록 한다.
이때 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)는, 설정시간 동안 연료잔량 측정 시스템이 측정한 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)의 평균치를 이용함으로써 급격한 연료통의 연료수위 변화가 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)로 반영되지 않도록 하여 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)의 정확도를 높이는 것이 바람직하다.
이때 제 5 단계(S50)는 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같은 숫자정보로서 운전자에게 더 출력하도록 구성하여 운전자에게 정확한 연료잔량을 표시할 수 있다.
마지막으로, 연료잔량 측정 시스템이 자동차의 주유상태를 감지하는 경우 제 2 단계(S20)로 복귀하여 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)를 주유 후의 증가된 측정 연료잔량 정보(Fuel_C)로 대치하고, 그렇지 않고 계속 주행중인 경우는 제 4 단계(S40)로 복귀하여 전술한 최종 연료잔량 정보(Fuel_F)의 연산과정을 반복하도록 하는 제 6 단계(S60)를 수행한다.
110 : 연료잔량 측정부 120 : 주행정보 생성부
130 : 연료소모량 연산부 140 : 최종 연료잔량 연산부
150 : 주유상태 감지부 160 : 연료잔량 출력부

Claims (20)

  1. 자동차의 연료통에 설치되어 현재 상기 연료통의 연료량을 측정하여 측정 연료잔량 정보를 출력하는 연료잔량 측정부;
    상기 자동차의 주행속도 정보를 포함하는 주행정보를 출력하는 주행정보 생성부;
    상기 자동차의 연비정보와 상기 주행정보에 기초하여 단위시간당 연료소모량에 관한 정보인 연료소모량 정보를 연산하여 이를 출력하는 연료소모량 연산부; 및
    상기 연료잔량 측정부에서 측정된 상기 측정 연료잔량 정보 및 상기 연료소모량 연산부에서 연산된 상기 연료소모량 정보에 기초하여 상기 단위시간 마다 최종 연료잔량을 연산하여 최종 연료잔량 정보를 생성하되, 현재 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보가 상기 측정 연료잔량 정보 보다 큰 경우 상기 최종 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 감산하여 다음 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보를 생성하는 최종 연료잔량 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연료잔량 측정 시스템은,
    상기 최종 연료잔량 정보를 숫자정보로 출력하는 연료잔량 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 연료소모량 연산부는,
    상기 자동차의 공인된 연료소모 1 리터 당 주행거리 또는 공인된 1 km 주행 당 연료소모량을 나타내는 공인연비 정보와 상기 공인연비 측정시 평균 인증 주행속도를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 연료소모량 연산부는,
    상기 자동차의 공인된 연료소모 1 리터 당 주행거리 또는 공인된 1 km 주행 당 연료소모량을 나타내는 공인연비 정보와 상기 주행정보 생성부로부터 수신한 상기 주행속도 정보를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주행정보 생성부는 상기 자동차의 주행에 따른 실제 연비를 실측연비 정보로 더 출력하고,
    상기 연료소모량 연산부는, 상기 주행정보 생성부로부터 수신한 상기 실측연비 정보 및 상기 주행속도 정보를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정 시스템.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연료소모량 연산부는,
    연산된 상기 연료소모량 정보에 1.1 내지 2.0 사이의 안전율을 더 승산하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료잔량 측정 시스템은, 상기 자동차가 현재 주유상태인지 여부를 감지하는 주유상태 감지부를 더 포함하고,
    상기 최종 연료잔량 연산부는, 상기 주유상태 감지부가 주유상태를 감지하는 경우 상기 최종 연료잔량 정보를 상기 측정 연료잔량 정보에 일치시키는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 주유상태 감지부는,
    상기 주행정보 생성부의 상기 주행속도 정보가 0 km/h 이고, 상기 연료잔량 측정부가 측정한 측정 연료잔량 정보가 설정치 이상 증가하는 경우 주유상태임을 감지하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정 시스템.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 최종 연료잔량 연산부는, 상기 현재 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보가 상기 측정 연료잔량 정보보다 적은 경우 상기 최종 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 가산하여 다음 단위시간의 최종 연료잔량 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 측정 연료잔량 정보는,
    설정시간 동안 상기 연료잔량 측정부가 측정한 측정 연료잔량 정보의 평균치인 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정 시스템.
  12. 연료잔량 측정 시스템이 자동차의 주유상태를 감지하는 제 1 단계;
    상기 연료잔량 측정 시스템이 주유 후 상기 자동차의 연료잔량을 측정하여 측정 연료잔량 정보를 생성하는 제 2 단계;
    상기 연료잔량 측정 시스템이 상기 측정 연료잔량 정보를 최종 연료잔량 정보로 설정하는 제 3 단계;
    상기 연료잔량 측정 시스템이 주행중인 상기 자동차의 연비정보와 주행정보를 통해 단위시간당 연료소모량에 관한 정보인 연료소모량 정보를 연산하는 제 4 단계;
    상기 연료잔량 측정 시스템이 단위시간 마다 최종 연료잔량 정보를 연산하되, 현재 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보와 현재 단위시간의 상기 측정 연료잔량 정보를 비교하여 상기 최종 연료잔량 정보가 상기 측정 연료잔량 정보보다 큰 경우 상기 최종 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 감산하여 다음 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보를 연산하는 제 5 단계; 및
    상기 연료잔량 측정 시스템이 상기 자동차의 주유상태를 감지하는 경우 상기 제 2 단계로 복귀하고, 그렇지 않은 경우 상기 제 4 단계로 복귀하는 제 6 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정방법.
  13. 삭제
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제 5 단계는,
    현재 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보와 현재 단위시간의 상기 측정 연료잔량 정보와 비교하여 상기 최종 연료잔량 정보가 상기 측정 연료잔량 정보보다 적은 경우 상기 최종 연료잔량 정보에서 상기 연료소모량 정보를 가산하여 다음 단위시간의 상기 최종 연료잔량 정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 측정 연료잔량 정보는,
    설정시간 동안 상기 연료잔량 측정 시스템이 측정한 상기 측정 연료잔량 정보의 평균치인 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정방법.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 제 4 단계는,
    상기 자동차의 공인된 연료소모 1 리터 당 주행거리 또는 공인된 1 km 주행 당 연료소모량을 나타내는 공인연비 정보와 상기 공인연비 측정시 평균 인증 주행속도를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정방법.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 제 4 단계는,
    상기 자동차의 공인된 연료소모 1 리터 당 주행거리 또는 공인된 1 km 주행 당 연료소모량을 나타내는 공인연비 정보와 상기 주행정보 중 주행속도 정보를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정방법.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 제 4 단계는,
    상기 주행정보 중 상기 자동차의 주행에 따른 실제 연비를 측정한 실측연비 정보와 상기 주행정보 중 주행속도 정보를 이용하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정방법.
  19. 제 16 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 4 단계는,
    상기 연료소모량 정보에 1.1 내지 2.0 사이의 안전율을 더 승산하여 상기 연료소모량 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정방법.
  20. 제 12 항에 있어서, 상기 제 5 단계는,
    상기 최종 연료잔량 정보를 숫자정보로서 운전자에게 더 출력하는 것을 특징으로 하는 연료잔량 측정방법.
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