KR101317138B1 - 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
전기자동차의 에코 드라이빙 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템은, 전기자동차의 현재위치로부터 목적지까지의 주행 가능한 적어도 하나의 후보 경로를 생성하는 경로 생성부, 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 수집하는 정보 수집부, 상기 후보 경로 별 3차원 지리정보와 상기 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 토대로 각 후보 경로 별 에너지 소비량을 산출하는 에너지 소비량 산출부, 운전자의 상기 전기자동차 조작에 따른 운전패턴을 분석하여 운전 성향을 파악하는 운전자 성향 파악부, 상기 에코 드라이빙 안내를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하는 데이터 베이스부 및 상기 후보 경로 중에서 상기 운전자의 운전 성향에 맞는 후보 경로를 선정하여 상기 전기자동차용 에코 드라이빙 경로를 안내하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템은, 전기자동차의 현재위치로부터 목적지까지의 주행 가능한 적어도 하나의 후보 경로를 생성하는 경로 생성부, 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 수집하는 정보 수집부, 상기 후보 경로 별 3차원 지리정보와 상기 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 토대로 각 후보 경로 별 에너지 소비량을 산출하는 에너지 소비량 산출부, 운전자의 상기 전기자동차 조작에 따른 운전패턴을 분석하여 운전 성향을 파악하는 운전자 성향 파악부, 상기 에코 드라이빙 안내를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하는 데이터 베이스부 및 상기 후보 경로 중에서 상기 운전자의 운전 성향에 맞는 후보 경로를 선정하여 상기 전기자동차용 에코 드라이빙 경로를 안내하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미래도로정보를 이용하여 전기자동차의 최소에너지소요 주행경로를 안내하는 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 네비게이션(Navigation) 시스템은 GPS(Global Position System)를 통해 차량의 현재 위치를 파악하고, 운전자로부터 입력되는 목적지의 최단 경로나 추천 경로를 찾아 안내하고 있다.
이러한 네비게이션 시스템은 2차원 평면상(2차원 평면 도로)의 최단경로 또는 추천경로를 산출하여 표시하고 있으며 친환경 주행 경로(Eco Route)도 2차원 평면상의 경로 제공의 한계로 실제 도로주행여건을 반영하지 못하는 한계가 있다.
예들 들면, 2차원 평면상의 경로로는 실제 차량이 주행할 때 발생하는 도로 구배, 곡율, 횡풍 등에 따른 차량속도변화, 차량부하변화 등의 조건이 실제 도로주행 시 에너지 분석을 위해 반영되지 못하는 문제점이 있다.
특히, 전기자동차의 경우 차량의 에너지소모가 차량의 무동력주행, 회생제동, 동력주행, 공조시스템작동, 운전패턴, 주행 횡풍에 따라 급격하게 변화되므로 미래주행도로의 정보와 전기차 고유의 차량정보가 융합되는 에코 드라이빙 로직이 절실히 요구된다.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 전기자동차가 목적지 검색에 의한 주행 가능한 경로(Most Probable Path)중에서 미래도로정보와 전기자동차정보를 융합하여 전기에너지가 최소인 경로를 제공하는 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템은, 전기자동차의 현재위치로부터 목적지까지의 주행 가능한 적어도 하나의 후보 경로를 생성하는 경로 생성부; 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 수집하는 정보 수집부; 상기 후보 경로 별 3차원 지리정보와 상기 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 토대로 각 후보 경로 별 에너지 소비량을 산출하는 에너지 소비량 산출부; 운전자의 상기 전기자동차 조작에 따른 운전패턴을 분석하여 운전 성향을 파악하는 운전자 성향 파악부; 상기 에코 드라이빙 안내를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하는 데이터 베이스부; 및 상기 후보 경로 중에서 상기 운전자의 운전 성향에 맞는 후보 경로를 선정하여 상기 전기자동차용 에코 드라이빙을 안내하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 경로 생성부는, 상기 후보 경로 별로 상기 목적지까지의 상기 3차원 지리정보를 일정 거리 단위로 분할할 수 있다.
또한, 상기 에너지 소비량 산출부는, 상기 3차원 지리정보에 포함되는 3차원 좌표(X, Y, Z), 곡률(커브) 정보, 구배 정보 및 교통 스케줄 정보와 상기 실시간 교통정보를 기초로 차량 동력학 측면에서의 에너지 소비량을 산출하는 동력학적 산출 모듈; 상기 기상 정보에 포함된 노면, 풍향 및 풍속 정보를 기초로 노면 상태 및 횡풍 부하에 따른 차량 에너지 소비량을 산출하는 주행저항 산출 모듈; 및 차량 공조 시스템의 상기 공조 부하량에 따른 에너지 소비량을 산출하는 공조부하 산출 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 교통 스케줄 정보는 상기 후보 경로상에 있는 도로의 신호등 및 제한 속도 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 운전자 성향 파악부는, 상기 운전자의 엑셀 페달 조작에 따른 빈도 및 속도를 산출하는 엑셀 속도 산출 모듈; 상기 운전자의 스티어링 조작에 따른 빈도 및 속도를 산출하는 스티어링 속도 산출 모듈; 상기 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 브레이크 조작 빈도 및 속도를 산출하는 브레이크 속도 산출 모듈; 및 산출되는 상기 운전자의 엑셀 페달, 스티어링 및 브레이크 페달의 조작 빈도 및 속도를 설정 기준 데이터와 비교하여 공격적(Aggressive), 일반적(Normal) 및 방어적(Defensive) 성향 중 어느 하나로 판단하는 운전 패턴 판단 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 후보 경로 별 주행 에너지 소비량과 최소에너지조건을 예측하고 실도로 주행조건에서 상기 전기자동차의 에너지소모를 줄이는 적어도 하나의 에코 드라이빙 경로를 생성하되, 상기 에코 드라이빙 경로를 다이나믹 경로(Dynamic Path), 노말 경로(Normal Path) 및 마일드 경로(Mild Path)중 어느 하나로 각각 구분할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 운전자의 운전 성향이 공격적이면 상기 다이나믹 경로를, 상기 운전 성향이 일반적이면 상기 노말 경로를, 상기 운전 성향이 방어적이면 상기 마일드 경로를 우선하여 상기 에코 드라이빙 경로를 선정할 수 있다.
또한, 상기 데이터 베이스부는, 상기 3차원 지리정보를 저장하고, 상기 운전자의 상기 에코 드라이빙 이용 이력에 따른 기 주행 정보를 저장할 수 있다.
또한, 입출력이 가능한 표시장치로 상기 전기자동차용 에코 라우팅 메뉴를 표시하고, 경로 생성을 위한 상기 목적지를 입력받는 입출력 표시부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템이 전기자동차의 에코 드라이빙을 안내하는 방법은, a) 경로 생성부가 전기자동차의 현재위치로부터 목적지까지의 주행 가능한 적어도 하나의 후보 경로를 생성하는 단계; b) 정보 수집부가 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 수집하는 단계; c) 에너지 소비량 산출부가 상기 후보 경로 별 3차원 지리정보와 상기 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 토대로 각 후보 경로 별 에너지 소비량을 산출하는 단계; d) 운전자 성향 파악부가 운전자의 상기 전기자동차 조작에 따른 운전패턴을 분석하여 운전 성향을 파악하는 단계; 및 e) 제어부가 상기 후보 경로 중에서 상기 운전자의 운전 성향에 맞는 후보 경로를 선정하여 상기 전기자동차용 에코 드라이빙을 안내하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 a) 단계는, 상기 경로 생성부가 저장된 기 주행 경로에 상기 후보 정보가 존재하면 상기 기 주행 경로에서 상기 3차원 지리정보를 추출하거나, 혹은, 상기 후보 정보가 존재하지 않으면 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 맵을 통해 상기 후보 경로의 3원 지리정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, 상기 3차원 지리정보에 포함되는 3차원 좌표(X, Y, Z), 곡률(커브) 정보, 구배 정보 및 교통 스케줄 정보와 상기 실시간 교통정보를 기초로 차량 동력학 측면에서의 에너지 소비량을 산출하는 단계; 상기 기상 정보에 포함된 노면, 풍향 및 풍속 정보를 기초로 노면 상태 및 횡풍 부하에 따른 차량 에너지 소비량을 산출하는 단계; 및 차량 공조 시스템의 상기 공조 부하량에 따른 에너지 소비량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 d) 단계는, 상기 운전자의 엑셀 페달 조작에 따른 빈도 및 속도를 산출하는 단계; 상기 운전자의 스티어링 조작에 따른 빈도 및 속도를 산출하는 단계; 상기 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 브레이크 조작 빈도 및 속도를 산출하는 단계; 및 상기 운전자의 엑셀 페달, 스티어링 및 브레이크 페달의 조작 빈도 및 속도를 설정 기준 데이터와 비교하여 공격적(Aggressive), 일반적(Normal) 및 방어적(Defensive) 성향 중 어느 하나로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 e) 단계는, 상기 전기자동차의 에너지소모를 줄이는 적어도 하나의 에코 드라이빙 경로를 생성하되, 상기 에코 드라이빙 경로를 다이나믹 경로(Dynamic Path), 노말 경로(Normal Path) 및 마일드 경로(Mild Path)중 어느 하나로 각각 구분하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 e) 단계는, 상기 운전자의 상기 공격적, 일반적 및 방어적 운전 성향에 대응하여 상기 다이나믹 경로, 노말 경로 및 마일드 경로를 우선하여 상기 에코 드라이빙 경로를 선정 할 수 있다.
전술한 구성에 의하여 미래도로의 3차원 지리정보 및 교통량, 주행횡풍정보와 차량에너지 제어간의 융합 제어로 전기자동차의 주행 시 무동력 주행, 회생제동 등을 극대화함으로써 에너지의 소비를 최소화하는 전기자동차용 에코 드라이빙 경로를 안내할 수 있다.
또한, 에너지의 소비를 최소화하는 전기자동차용 에코 드라이빙 경로를 안내함으로써 실도로 주행연비를 향상시킬 수 있으며, 전기자동차의 주행거리가 증대 되는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 에코 드라이빙 제공 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 소비량 산출부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 운전자 모델 파악부의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 에코 드라이빙 안내 방법을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 소비량 산출부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 운전자 모델 파악부의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 에코 드라이빙 안내 방법을 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서 3차원 지리정보는 2차원 평면에 고도정보를 포함하는 3차원 도로정보이며, 3차원 지도, 3차원 맵 및 ADAS(Advanced Driver Assistance System) MAP과 동일한 의미를 갖는다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 에코 드라이빙 제공 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 에코 드라이빙 시스템(100)은 입출력 표시부(110), 경로 생성부(120), 정보 수집부(130), 에너지 소비량 산출부(140), 운전자 성향 파악부(150), 데이터 베이스부(160) 및 제어부(170)을 포함한다.
입출력 표시부(110)는 터치스크린과 같은 입출력이 가능한 표시장치로 경로 생성을 위한 목적지 정보를 입력 받는다.
전기자동차 전용 에코라우팅(Eco Routing) 메뉴를 표시하고, 사용자의 에코라우팅 메뉴 선택시 미래도로정보와 전기자동차 정보를 융합하여 선정되는 최소에너지 소요 주행경로 안내를 시각 및 청각적으로 제공한다.
경로 생성부(120)는 GPS를 통해 전기자동차의 현재 위치를 파악하고, 운전자로부터 목적지를 입력 받아 상기 현재위치로부터 상기 목적지까지의 주행 가능한 후보 경로(이하, 편의상 후보 경로라 명명함)를 생성한다.
이 때, 경로 생성부(120)는 현재 위치로부터 목적지까지의 최단거리 알고리즘, 최단시간 알고리즘 및 최소비용 알고리즘 중 적어도 하나를 통해 복수의 후보 경로를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 최소비용 알고리즘은 상기 후보 경로상에 유료도로가 포함되는 것을 회피하여 주행 경로를 생성하는 것을 의미한다.
또한, 경로 생성부(120)는 복수의 후보 경로 별로 목적지까지 3차원 지리정보를 일정 거리 단위(예; 5미터)로 분할하여 에너지 소비량 산출부(140)로 전달한다.
이 때, 분할되는 상기 3차원 지리정보는 동력학 측면에서의 에너지 소비량을 산출하기 위해 사용되며, 도로의 고도, 곡률, 구배 및 교통 스케줄을 정확하고 빠르게 분석하기 위하여 분할된다. 이에 대한 설명은 뒤에서 자세히 언급한다.
정보 수집부(130)는 무선 인터넷과 같은 외부 통신망과의 연동으로 실시간 교통 정보 및 기상정보를 수집한다. 여기서, 상기 기상정보는 비나 눈으로 인한 노면 상태 정보와 풍향 및 풍속 정보를 포함 할 수 있다.
또한, 정보 수집부(130)는 차량 내부 통신으로 차량 공조 관리 시스템(EV HVAC Management System, 미도시)과 연동하여 차량 공조 부하량을 수집할 수 있다.
에너지 소비량 산출부(140)는 경로 생성부(120)로부터 전달되는 후보 경로 별 3차원 지리정보와 정보 수집부(130)로부터 수집되는 기상정보 및 차량 공조 부하량을 바탕으로 각 후보 경로 별 에너지 소비량을 산출한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 소비량 산출부의 구성을 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 에너지 소비량 산출부(140)는 동력학적 산출 모듈(141), 주행저항 산출 모듈(142) 및 공조부하 산출 모듈(143)을 포함한다.
동력학적 산출 모듈(141)은 상기 3차원 지리정보에 포함되는 3차원 좌표(X, Y, Z), 곡률(커브) 정보, 구배 정보, 교통 스케줄(Traffic Schedule) 정보 및 실시간 교통정보를 기초로 차량 동력학 측면에서의 에너지 소비량을 산출한다. 여기서, 상기 교통 스케줄 정보에는 후보 경로상에 있는 도로의 신호등 및 제한 속도 정보가 포함된다.
주행저항 산출 모듈(142)은 수집되는 기상정보에 포함된 노면, 풍향 및 풍속 정보를 기초로 노면 상태 및 횡풍 부하에 따른 차량 에너지 소비량을 산출한다.
공조부하 산출 모듈(143)은 차량의 공조 시스템(미도시)의 부하량에 따른 에너지 소비량을 산출한다.
운전자 성향 파악부(150)는 운전자의 차량 조작에 따른 운전패턴을 분석하여 운전 성향을 파악한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 운전자 모델 파악부의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 운전자 성향 파악부(150)는 엑셀 속도 산출 모듈(151), 스티어링 속도 산출 모듈(152), 브레이크 속도 산출 모듈(153) 및 운전 패턴 판단 모듈(154)을 포함한다.
엑셀 속도 산출 모듈(151)은 운전자의 엑셀 페달 조작에 따른 빈도 및 속도를 산출한다.
스티어링 속도 산출 모듈(152)은 운전자의 스티어링(Steering) 조작에 따른 빈도 및 속도를 산출한다.
브레이크 속도 산출 모듈(153)는 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 브레이크 조작 빈도 및 속도를 산출한다.
운전 패턴 판단 모듈(154)은 운전자의 차량 운행시 엑셀 페달, 스티어링 및 브레이크 페달의 조작 빈도 및 속도를 운전 성향 파악을 위해 미리 설정된 기준 데이터와 비교한다. 그리고, 운전 패턴 판단 모듈(154)은 비교된 결과에 따라 운전자의 드라이빙 성향을 공격적(Aggressive), 일반적(Normal) 및 방어적(Defensive) 성향 중 어느 하나로 판단한다.
데이터 베이스부(160)는 전기자동차의 에코 드라이빙 안내를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하며, 에코 드라이빙 안내 동작 중에 생성되는 데이터를 저장한다.
특히, 데이터 베이스부(160)는 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System, ADAS)에 적용되는 3차원 지리정보(ADAS Map)를 저장한다.
상기 3차원 지리정보는 기존의 2차원 평면에 고도정보를 더 포함하는 3차원 좌표(X, Y, Z)와 도로의 곡률(커브) 정보, 구배 정보 및 교통 스케줄(Traffic Schedule) 정보를 포함한다.
또한, 데이터 베이스부(160)는 운전자의 에코 드라이빙 이용 이력에 따른 기 주행 정보를 저장한다.
제어부(170)는 에코 드라이빙 시스템(100)의 동작을 위한 상기 각부의 동작을 제어한다.
제어부(170)는 차량 동력학 및 주행저항에 따른 에너지 소비량과 차량의 열부하량을 토대로 후보 경로 별 주행 에너지 소비량과 최소에너지조건을 예측하고 실제 도로 주행조건에서 전기자동차의 에너지소모가 최소가 되는 에코 드라이빙 경로를 생성한다.
또한, 제어부(170)는 전기자동차가 주행하게 될 미래도로의 3차원 지리정보, 실시간 교통정보, 기상정보, 주행저항 정보와 운전자 운전 성향 정보를 융합하여 운전자의 운전 성향에 맞는 에코 드라이빙 경로를 제공할 수 있다.
예컨대, 제어부(170)는 복수의 에코 드라이빙 경로를 다이나믹 경로(Dynamic Path), 노말 경로(Normal Path) 및 마일드 경로(Mild Path)로 각각 구분한다. 여기서, 다이나믹 경로는 미래도로의 곡률 및 구배 정도가 역동적이고, 노말 경로는 일반적인 정도이며, 마일드 경로는 평탄한 경로를 의미한다.
제어부(170)는 운전자 성향 파악부(150)로부터 확인되는 운전자의 공격적, 일반적 및 방어적 성향에 따라 각각 대응되는 다이나믹, 노말 및 마일드 에코 드라이빙 경로를 안내할 수 있다.
한편, 다음의 도 4 및 도 5를 통하여 본 발명의 실시 예에 따른 에코 드라이빙 시스템(100)의 구성에 따른 에코 드라이빙 안내 방법을 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 에코 드라이빙 안내 방법을 나타낸다.
첨부된 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 에코 드라이빙 시스템(100)의 입출력 표시부(110)가 운전자로부터 목적지 정보를 입력 받는다(S101).
경로 생성부(120)는 전기자동차의 현재위치를 파악하고, 상기 현재위치로부터 목적지까지의 주행 가능한 후보 경로를 생성한다(S102).
그리고, 경로 생성부(120)는 복수의 후보 경로 별로 목적지까지 3차원 지리정보를 일정 거리 단위(예; 5미터)로 분할한다(S103).
경로 생성부(120)는 상기 후보 경로가 데이터 베이스부(160)에 저장된 기 주행 경로에 존재하면(S104; 예), 상기 기 주행 경로에서 3차원 지리정보를 추출한다(S105).
반면, 경로 생성부(120)는 상기 데이터 베이스부(160)에 상기 기 주행 경로가 존재하지 않으면(S104; 아니오), ADAS(Advanced Driver Assistance System) 맵을 통해 상기 후보 경로의 3원 지리정보를 생성한다(S106).
여기서, 상기 기 주행 경로는 운전자의 이전 차량운행에 따른 로그정보이며, 예컨대, 자주 운행하는 출퇴근 경로일 수 있다.
에너지 소비량 산출부(140)는 3차원 지리정보에 포함되는 3차원 좌표(X, Y, Z), 곡률(커브) 정보, 구배 정보, 교통 스케줄 정보 및 실시간 교통 정보를 기초로 차량 동력학 측면에서의 에너지 소비량을 산출한다(S107).
또한, 에너지 소비량 산출부(140)는 기상정보에 포함되는 풍향 및 풍속 정보를 기초로 노면 상태 및 횡풍 부하에 따른 차량 에너지 소비량을 산출한다(S108).
또한, 에너지 소비량 산출부(140)는 차량 공조 시스템의 부하량에 따른 에너지 소비량을 산출한다(S109).
제어부(170)는 상기 차량 동력학 및 주행저항에 따른 에너지 소비량과 차량의 열부하량을 토대로 실제 도로 주행조건에서 전기자동차의 에너지소모를 줄일 수 있는 적어도 하나의 후보 에코 드라이빙 경로를 생성한다(S110).
제어부(170)는 운전자 성향 파악부(150)에서 파악되는 운전자의 운전 성향을 확인한다(S111).
이 때, 상기 S111 단계의 확인결과, 제어부(170)는 운전자의 성향이 공격적이면, 상기 후보 에코 드라이빙 경로에 다이나믹 경로가 존재하는지 파악하여 존재하는 경우(S112; 예), 해당 에코 드라이빙 경로를 안내한다(S115).
반면, 다이나믹 경로가 존재하지 않으면(S112; 아니오), 노말 경로 및 마일드 경로 존재여부를 순차적으로 확인하여 존재하는 해당 에코 드라이빙 경로를 안내할 수 있다(S113, S114, S115).
한편, 상기 S111 단계의 확인결과, 제어부(170)는 운전자의 성향이 일반적이면, 상기 후보 에코 드라이빙 경로에 노말 경로가 존재하는지 파악하여 존재하는 경우(S113; 예), 해당 노말 에코 드라이빙 경로를 안내한다(S115).
반면, 노말 경로가 존재하지 않으면(S113; 아니오), 마일드 경로 존재여부를 확인하여 해당 에코 드라이빙 경로를 안내할 수 있다(S114, S115).
한편, 상기 S111 단계의 확인결과, 제어부(170)는 운전자의 성향이 방어적이면, 상기 후보 에코 드라이빙 경로에 마일드 경로가 존재하는지 파악하여 존재하는 경우(S114; 예), 해당 마일드 에코 드라이빙 경로를 안내한다(S115).
반면, 마일드 경로가 존재하지 않으면(S114; 아니오), 마일드 경로 및 노말 경로 존재여부를 순차적으로 확인하여 존재하는 해당 에코 드라이빙 경로를 안내할 수 있다(S112, S113, S115).
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 에코 드라이빙 시스템(100)은 차량용 네비게이션 시스템 및 차량 제어기(Vehicle Control Unit)와 연동하여 전기자동차 전용 에코라우팅 시스템으로 개발 할 수 있다.
또한, 차량용 네비게이션 시스템 혹은 별도 제어기 형태로 개발하여 차량 내부의 고속 캔(High speed CAN)과 연결함으로써 차량정보 및 도로 정보를 실시간으로 연동할 수 있도록 하는 하나의 시스템으로 개발 할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 미래도로의 3차원 지리정보 및 교통량, 주행횡풍정보와 차량에너지 제어간의 융합 제어로 전기자동차의 주행시 무동력주행, 회생제동 등이 극대화되어 에너지가 최소화되는 전기자동차용 에코 드라이빙 경로를 안내할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따라 에너지의 소비가 최소화되는 전기자동차용 에코 드라이빙 경로를 안내함으로써 실도로 주행연비를 4%이상 개선할 수 있으며, 전기자동차의 주행거리를 4%이상증대 시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 드라이빙 시스템 110: 입출력 표시부
120: 경로 생성부 130: 정보 수집부
140: 에너지 소비량 산출부 141: 동력학적 산출 모듈
142: 주행저항 산출 모듈 143: 공조부하 산출 모듈
150: 운전자 성향 파악부 151: 엑셀 속도 산출 모듈
152: 스티어링 속도 산출 모듈 153: 브레이크 속도 산출 모듈
154: 운전 패턴 판단 모듈 160: 데이터 베이스부
170: 제어부
120: 경로 생성부 130: 정보 수집부
140: 에너지 소비량 산출부 141: 동력학적 산출 모듈
142: 주행저항 산출 모듈 143: 공조부하 산출 모듈
150: 운전자 성향 파악부 151: 엑셀 속도 산출 모듈
152: 스티어링 속도 산출 모듈 153: 브레이크 속도 산출 모듈
154: 운전 패턴 판단 모듈 160: 데이터 베이스부
170: 제어부
Claims (15)
- 전기자동차의 현재위치로부터 목적지까지의 주행 가능한 적어도 하나의 후보 경로를 생성하는 경로 생성부;
실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 수집하는 정보 수집부;
상기 후보 경로 별 3차원 지리정보와 상기 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 토대로 각 후보 경로 별 에너지 소비량을 산출하는 에너지 소비량 산출부;
운전자의 전기자동차 조작에 따른 운전패턴을 분석하여 운전 성향을 파악하는 운전자 성향 파악부;
에코 드라이빙 안내를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하는 데이터 베이스부; 및
상기 후보 경로 중에서 상기 운전자의 운전 성향에 맞는 후보 경로를 선정하여 전기자동차용 에코 드라이빙 경로를 안내하는 제어부를 포함하되,
상기 경로 생성부는, 상기 후보 경로 별로 상기 목적지까지의 상기 3차원 지리정보를 일정 거리 단위로 분할하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 에너지 소비량 산출부는,
상기 3차원 지리정보에 포함되는 3차원 좌표(X, Y, Z), 곡률(커브) 정보, 구배 정보 및 교통 스케줄 정보와 상기 실시간 교통정보를 기초로 차량 동력학 측면에서의 에너지 소비량을 산출하는 동력학적 산출 모듈;
상기 기상 정보에 포함된 노면, 풍향 및 풍속 정보를 기초로 노면 상태 및 횡풍 부하에 따른 차량 에너지 소비량을 산출하는 주행저항 산출 모듈; 및
차량 공조 시스템의 상기 공조 부하량에 따른 에너지 소비량을 산출하는 공조부하 산출 모듈
을 포함하는 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 교통 스케줄 정보는 상기 후보 경로상에 있는 도로의 신호등 및 제한 속도 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 운전자 성향 파악부는,
상기 운전자의 엑셀 페달 조작에 따른 빈도 및 속도를 산출하는 엑셀 속도 산출 모듈;
상기 운전자의 스티어링 조작에 따른 빈도 및 속도를 산출하는 스티어링 속도 산출 모듈;
상기 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 브레이크 조작 빈도 및 속도를 산출하는 브레이크 속도 산출 모듈; 및
산출되는 상기 운전자의 엑셀 페달, 스티어링 및 브레이크 페달의 조작 빈도 및 속도를 설정 기준 데이터와 비교하여 공격적(Aggressive), 일반적(Normal) 및 방어적(Defensive) 성향 중 어느 하나로 판단하는 운전 패턴 판단 모듈
중 적어도 하나를 포함하는 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템. - 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 후보 경로 별 주행 에너지 소비량과 최소에너지조건을 예측하고 실도로 주행조건에서 상기 전기자동차의 에너지소모를 줄이는 적어도 하나의 에코 드라이빙 경로를 생성하되,
상기 에코 드라이빙 경로를 다이나믹 경로(Dynamic Path), 노말 경로(Normal Path) 및 마일드 경로(Mild Path)중 어느 하나로 각각 구분하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자의 운전 성향이 공격적이면 상기 다이나믹 경로를, 상기 운전 성향이 일반적이면 상기 노말 경로를, 상기 운전 성향이 방어적이면 상기 마일드 경로를 우선하여 상기 에코 드라빙 경로로 선정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 데이터 베이스부는,
상기 3차원 지리정보를 저장하고, 상기 운전자의 에코 드라이빙 이용 이력에 따른 기 주행 정보를 저장하는 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템. - 제 1 항에 있어서,
터치스크린과 같은 입출력이 가능한 표시장치로 전기자동차용 에코 라우팅 메뉴를 표시하고, 경로 생성을 위한 상기 목적지를 입력받는 입출력 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템. - 전기자동차의 에코 드라이빙 시스템이 전기자동차의 에코 드라이빙을 안내하는 방법에 있어서,
a) 경로 생성부가 전기자동차의 현재위치로부터 목적지까지의 주행 가능한 적어도 하나의 후보 경로를 생성하는 단계;
b) 정보 수집부가 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 수집하는 단계;
c) 에너지 소비량 산출부가 상기 후보 경로 별 3차원 지리정보와 상기 실시간 교통정보, 기상 정보 및 차량 공조 부하량을 토대로 각 후보 경로 별 에너지 소비량을 산출하는 단계;
d) 운전자 성향 파악부가 운전자의 전기자동차 조작에 따른 운전패턴을 분석하여 운전 성향을 파악하는 단계; 및
e) 제어부가 상기 후보 경로 중에서 상기 운전자의 운전 성향에 맞는 후보 경로를 선정하여 전기자동차용 에코 드라이빙 경로를 안내하는 단계를 포함하되,
상기 a) 단계는, 상기 경로 생성부가 저장된 기 주행 경로에 상기 후보 경로가 존재하면 상기 기 주행 경로에서 상기 3차원 지리정보를 추출하거나,
혹은, 상기 후보 경로가 존재하지 않으면 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 맵을 통해 상기 후보 경로의 3원 지리정보를 생성하는 전기자동차의 에코 드라이빙 안내 방법. - 삭제
- 제 10 항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 3차원 지리정보에 포함되는 3차원 좌표(X, Y, Z), 곡률(커브) 정보, 구배 정보 및 교통 스케줄 정보와 상기 실시간 교통정보를 기초로 차량 동력학 측면에서의 에너지 소비량을 산출하는 단계;
상기 기상 정보에 포함된 노면, 풍향 및 풍속 정보를 기초로 노면 상태 및 횡풍 부하에 따른 차량 에너지 소비량을 산출하는 단계; 및
차량 공조 시스템의 상기 공조 부하량에 따른 에너지 소비량을 산출하는 단계
를 포함하는 전기자동차의 에코 드라이빙 안내 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 운전자의 엑셀 페달 조작에 따른 빈도 및 속도를 산출하는 단계;
상기 운전자의 스티어링 조작에 따른 빈도 및 속도를 산출하는 단계;
상기 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 브레이크 조작 빈도 및 속도를 산출하는 단계; 및
상기 운전자의 엑셀 페달, 스티어링 및 브레이크 페달의 조작 빈도 및 속도를 설정 기준 데이터와 비교하여 공격적(Aggressive), 일반적(Normal) 및 방어적(Defensive) 성향 중 어느 하나로 판단하는 단계
를 포함하는 전기자동차의 에코 드라이빙 안내 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 e) 단계는,
상기 전기자동차의 에너지소모를 줄이는 적어도 하나의 에코 드라이빙 경로를 생성하되, 상기 에코 드라이빙 경로를 다이나믹 경로(Dynamic Path), 노말 경로(Normal Path) 및 마일드 경로(Mild Path)중 어느 하나로 각각 구분하는 단계를 포함하는 전기자동차의 에코 드라이빙 안내 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 e) 단계는,
상기 운전자의 공격적, 일반적 및 방어적 운전 성향에 대응하여 상기 다이나믹 경로, 노말 경로 및 마일드 경로를 우선하여 상기 에코 드라이빙 경로로 선정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 에코 드라이빙 안내 방법.
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