KR101663025B1 - 사용자 단말기 및 그것을 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법 - Google Patents

사용자 단말기 및 그것을 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법 Download PDF

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KR101663025B1
KR101663025B1 KR1020150075942A KR20150075942A KR101663025B1 KR 101663025 B1 KR101663025 B1 KR 101663025B1 KR 1020150075942 A KR1020150075942 A KR 1020150075942A KR 20150075942 A KR20150075942 A KR 20150075942A KR 101663025 B1 KR101663025 B1 KR 101663025B1
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손준우
김바울
박명옥
원광희
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

본 발명은 사용자 단말기 및 그것을 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법에 대한 것이다.
본 발명에 따른 사용자 단말기는, 차량에 거치되고 위치센서 및 방향센서가 구비되며, 위치센서 및 방향센서로부터 센싱 값을 획득하는 획득부와, 위치센서로부터 센싱된 속도 및 가속도 값을 이용하여 차량의 연료분사량을 추정하는 추정부와, 위치센서 및 방향센서의 센싱 값으로부터 연료차단 구간, 정지 구간 및 경사 구간 중 어느 하나 이상의 구간을 검출하는 검출부 및 검출된 구간에 대응하여 추정된 연료분사량을 보정하는 보정부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 위치센서 및 방향센서가 구비되는 사용자 단말기를 이용하여 연료차단(Fuel-cut)구간, 정지구간 및 경사구간과 같이 연비 추정 오차가 큰 특징 구간들을 검출하여 보정함으로써 연료분사량 추정시 정확도가 개선되는 효과가 있다.

Description

사용자 단말기 및 그것을 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법{USER TERMINAL AND METHOD FOR FUEL INJECTING AMOUNT ESTIMATION OF VEHICLE USING THE SAME}
본 발명은 사용자 단말기 및 그것을 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위치센서 및 방향센서가 구비되는 사용자 단말기를 이용하여 차량의 연료분사량을 추정하는 사용자 단말기 및 그것을 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법에 관한 것이다.
최근들어 운전자의 운전특성과 연비의 상관관계에 대한 활발한 연구가 진행됨에 따라 이를 바탕으로 주행 중의 연비데이터를 스마트폰을 이용하여 운전자에게 가시화하거나 스마트폰의 네트워크를 이용한 전송 및 다양한 응용으로 효율적인 연비로 운전을 유도하는 기술들이 등장하고 있다.
차량의 ECU(electronic control unit)에서 계산된 실제 연료분사량을 스마트폰에서 획득하여 연비를 가시화하는 종래의 경우에는, 차량과 스마트폰을 연결하는 부가적인 장비의 설치가 필요하며 차량 제조사에 따라 연료분사량을 획득하기 위한 방법(메시지 ID, 시그널 표현 방식 등)이 상이할 수 있으므로 전문적인 지식을 필요로 하는 문제점이 있었다.
또한, 차량과의 연결 없이 스마트폰의 위치센서(GPS)만을 활용하여 VT-micro 연산식을 적용하면 연료분사량을 추정할 수 있으나, 이러한 기술의 경우에는 특정 구간에서 실제 연료분사량과 큰 오차를 가지게 되는 문제점이 있다. 예를 들어 차량 정지구간, 감속 및 경사구간에서는 실제 연료분사량이 제대로 추정되지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 이들 구간에서도 연료분사량을 보다 정확하게 추정하기 위한 기술의 개발이 필요하다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-0902866호(2009. 06. 16. 공고)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 위치센서 및 방향센서가 구비되는 사용자 단말기를 이용하여 차량의 연료분사량을 추정하는 사용자 단말기 및 그것을 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기는, 상기 위치센서 및 방향센서로부터 센싱 값을 획득하는 획득부; 상기 위치센서로부터 센싱된 속도 및 가속도 값을 이용하여 상기 차량의 연료분사량을 추정하는 추정부; 상기 위치센서 및 방향센서의 센싱 값으로부터 연료차단 구간, 정지 구간 및 경사 구간 중 어느 하나 이상의 구간을 검출하는 검출부; 및 상기 검출된 구간에 대응하여 상기 추정된 연료분사량을 보정하는 보정부를 포함한다.
또한, 상기 검출부는, 상기 위치센서로부터 센싱된 감속 값의 절대치가 임계치 이상인 경우 상기 연료차단 구간으로 검출하는 연료차단 구간 검출부, 상기 방향센서의 센싱 값이 설정시간동안 동일한 값을 가지며, 상기 위치센서로부터 센싱된 위치 정보 값의 변이가 없거나 변이의 방향성이 없고 변이의 크기가 상기 위치센서의 센싱 값의 오차범위 이내인 경우 상기 정지 구간으로 검출하는 정지 구간 검출부, 및 상기 방향센서의 센싱 값으로부터 상기 사용자 단말기의 거치 자세 정보를 획득하고, 상기 획득된 거치 자세 정보를 기준으로 상기 방향센서의 센싱 값이 설정길이 이상의 구간에서 설정각도 이상의 경향성을 갖는 경우 상기 경사 구간으로 검출하는 경사 구간 검출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 거치 자세 정보는, 전 주행 구간에서의 상기 방향센서의 센싱 값 평균치 또는 설정거리 미만의 주행 초기 구간에서의 상기 방향센서의 센싱 값 평균치 중 어느 하나로부터 검출하고, 상기 경사 구간 검출부는, 상기 거치 자세 정보를 기준으로 상기 방향센서의 센싱 값이 음의 방향인 경우 오르막 경사 구간으로 검출할 수 있다.
또한, 상기 보정부는, 상기 검출된 구간이 연료차단 구간 또는 정지 구간인 경우 상기 추정된 연료분사량을 기 설정 값으로 보정하고, 상기 검출된 구간이 경사 구간인 경우, 오르막 또는 내리막 경사 구간에 따라 각각 상이하게 설정된 값의 배율을 상기 추정된 연료분사량에 곱하여 보정할 수 있다.
또한, 상기 획득부는, 상기 위치센서로부터 위도, 경도, 고도, 속도 및 가속도의 센싱 값을 획득하고, 상기 방향센서로부터 3축 방향벡터와 회전량의 센싱 값을 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기를 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법은, 상기 위치센서 및 방향센서로부터 센싱 값을 획득하는 단계; 상기 위치센서로부터 센싱된 속도 및 가속도 값을 이용하여 상기 차량의 연료분사량을 추정하는 단계; 상기 위치센서 및 방향센서의 센싱 값으로부터 연료차단 구간, 정지 구간 및 경사 구간 중 어느 하나 이상의 구간을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 구간에 대응하여 상기 추정된 연료분사량을 보정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 사용자 단말기 및 그것을 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법은 위치센서 및 방향센서가 구비되는 사용자 단말기를 이용하여 연료차단(Fuel-cut)구간, 정지구간 및 경사구간과 같이 연비 추정 오차가 큰 특징 구간들을 검출하여 보정함으로써 연료분사량 추정시 정확도가 개선되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 연료분사량 추정시 스마트폰과 같은 사용자 단말기를 활용함에 따라 높은 신뢰도를 갖는 운전연비 측정이 가능하며, 운전자의 연비효율을 향상시키기 위한 다양한 공공 서비스 및 사업화의 기반 기술로 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기에 구비되는 방향센서의 기준 좌표계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기를 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기를 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법에서 사용자 단말기의 방향센서의 센싱 값 및 경사 구간을 검출한 그래프이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기를 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법에서 연료차단 구간 및 경사 구간의 보정 전후를 비교한 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 발명은 사용자 단말기 및 그것을 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 통해 본 발명의 실시예에 따른 차량의 연료분사량 추정을 위한 사용자 단말기에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기에 구비되는 방향센서의 기준 좌표계를 나타낸 도면이다.
도 1에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기(100)는 차량(미도시)에 거치되고 위치센서(110) 및 방향센서(120)가 구비되며, 획득부(130), 추정부(140), 검출부(150) 및 보정부(160)를 포함한다.
즉, 사용자 단말기(100)는 위치센서(GPS, 110) 및 방향센서(Orientation Sensor, 120)가 구비된 스마트폰일 수 있으며, 본 발명의 실시예는 사용자 단말기(100) 내 어플리케이션(Application)으로 제공할 수도 있다.
이때, 획득부(130)는 위치센서(110) 및 방향센서(120)로부터 센싱 값을 획득한다.
자세히는, 위치센서(110)로부터 센싱되는 값은 위도, 경도, 고도, 속도 및 가속도 등의 값이고, 방향센서(120)로부터 센싱되는 값은 쿼터니언(quaternion)으로 3축 방향벡터와 회전량으로 표현될 수 있다.
추정부(140)는 위치센서(110)로부터 센싱된 속도 및 가속도 값을 이용하여 차량의 연료분사량을 추정한다.
자세히는, 위치센서(110)로부터 센싱된 속도 및 가속도 값을 입력 값으로 하여 다음의 표 1 및 표 2를 참고로 다음의 수학식 1에 의해 차량의 연료분사량을 추정하고, 추정된 연료분사량을 보정부(160)에 제공함으로써 연비 추정 오차가 큰 특징 구간에서 연료분사량의 오차를 보정하기 위한 기본 값으로 활용될 수 있다.
이때, 표 1은 속도 및 가속도 대비 상수 및 계수를 나타낸 것이고, 표 2는 가속도 A가 양인 경우와 음인 경우의 a 내지 p까지의 값을 테이블로 나타낸 것이며, 수학식 1은 VT-micro 연산식을 나타낸 것이다.
　 A A2 A3
a b c d
S e h k n
S2 f i l o
S3 g j m p
　 　 A A2 A3
F_posi
(A>=0)		 　 -7.73452 0.22946 -0.00561 9.77E-05
S 0.02799 0.0068 -0.00077 8.38E-06
S2 -0.00022 -4.40E-05 7.90E-07 8.17E-07
S3 1.09E-06 4.80E-08 3.27E-08 -7.79E-09
F_nega
(A<0)		 　 -7.73452 -0.01799 -0.00427 0.000188
S 0.02804 0.00772 0.000837 -3.40E-05
S2 -0.00022 -5.20E-05 -7.44E-06 2.77E-07
S3 1.08E-06 2.47E-07 4.87E-08 3.79E-10
Figure 112015051902625-pat00001
F_posi = exp(a + bA + cA2 + dA3 + eS + fS2 + gS3 + hAS + iAS2 + jAS3 + kA2S + lA2S2 + mA2S3 + nA3S + oA3S2 + pA3S3)
Figure 112015051902625-pat00002
,
F_nega = exp(a + bA + cA2 + dA3 + eS + fS2 + gS3 + hAS + iAS2 + jAS3 + kA2S + lA2S2 + mA2S3 + nA3S + oA3S2 + pA3S3)
여기서, F_posi와 F_nega는 가속도가 양인 경우와 음인 경우의 연료 소비량(l/s)을 의미하고, a 내지 p는 계수, A는 가속도(kph/s), S는 속도(kph)를 의미한다.
검출부(150)는 위치센서(110) 및 방향센서(120)의 센싱 값으로부터 연료차단 구간, 정지 구간 및 경사 구간 중 어느 하나 이상의 구간을 검출한다.
세부적으로 검출부(150)는, 연료차단(Fuel-cut) 구간을 검출하기 위한 연료차단 구간 검출부(151), 정지 구간을 검출하기 위한 정지 구간 검출부(152) 및 경사 구간을 검출하기 위한 경사 구간 검출부(153)를 포함한다.
이때, 연료차단 구간 검출부(151)는, 위치센서(110)로부터 센싱된 감속 값의 절대치가 임계치 이상인 경우, 해당 구간을 연료차단 구간으로 검출하는데, 연료차단 구간의 경우 상기의 수학식 1을 적용하여 추정된 연료분사량과는 다르게 실제로는 연료를 분사하지 않는 구간이며 감속(음의 가속도) 값의 크기로 특징을 정의할 수 있는 구간이다.
따라서 연료차단 구간 검출부(151)로부터 검출된 연료차단 구간을 보정부(160)에 제공함으로써 추정된 연료분사량이 보정되도록 한다.
또한, 정지 구간 검출부(152)는, 방향센서(120)의 센싱 값이 설정시간동안 동일한 값을 가지며, 위치센서(110)로부터 센싱된 위치 정보 값의 변이가 없거나 변이의 방향성이 없고 변이의 크기가 위치센서(110)의 센싱 값의 오차범위 이내인 경우, 해당 구간을 정지 구간으로 검출하고 이때의 속도 및 가속도는 0의 값으로 정하는데, 정지 구간의 경우 위치센서(110)의 오차로 인해 속도 및 가속도가 실제와는 다르게 추정되므로 이를 입력 값으로 활용하는 상기의 수학식 1의 결과도 실제 연료분사량보다 크게 연산되어 추정된 연료분사량에 오차가 발생한다.
따라서 정지 구간 검출부(152)로부터 검출된 정지 구간을 보정부(160)에 제공함으로써 추정된 연료분사량이 보정되도록 한다.
그리고, 경사 구간 검출부(153)는, 방향센서(120)의 센싱 값으로부터 사용자 단말기(100)의 거치 자세 정보를 획득하고, 획득된 거치 자세 정보를 기준으로 방향센서(120)의 센싱 값이 설정길이 이상의 구간에서 설정각도 이상의 경향성을 갖는 경우, 해당 구간을 경사 구간으로 검출한다.
그러나, 경사 구간의 경우 오르막 구간에서는 상기의 수학식 1의 연산 결과 추정된 연료분사량이 실제 연료분사량보다 작게 추정되고, 내리막 구간에서는 추정된 연료분사량이 실제 연료분사량보다 크게 추정되므로 추정된 연료분사량에 오차가 발생한다.
따라서 경사 구간 검출부(153)로부터 검출된 경사 구간을 보정부(160)에 제공함으로써 추정된 연료분사량이 보정되도록 한다.
여기서, 사용자 단말기(100)의 거치 상태를 판단하기 위한 거치 자세 정보는, 전 주행 구간에서의 방향센서(120)의 센싱 값 평균치 또는 설정거리 미만의 주행 초기 구간에서의 방향센서(120)의 센싱 값 평균치 중 어느 하나로부터 검출할 수 있다.
이때, 안드로이드(Android) 운영체제를 기반으로 하는 사용자 단말기(100)의 경우 방향센서(129)의 기준 좌표축은 도 2에서와 같이 정할 수 있으며, 자세히는 X축은 Z축을 Y축의 방향으로 움직이도록 회전시키는 방향을 양의 방향 회전으로 정하고, Z축은 사용자 단말기(100) 화면의 방향을 양의 방향으로 정할 수 있다.
또한, 경사 구간 검출부(153)는, 거치 자세 정보를 기준으로 방향센서(120)의 센싱 값이 음의 방향인 경우 오르막 경사 구간으로 검출하고, 양의 방향인 경우 내리막 경사 구간으로 검출한다.
보정부(160)는 검출부(150)로부터 검출된 구간에 대응하여 추정부(140)에서 추정된 연료분사량을 보정한다.
자세히는, 검출부(150)로부터 검출된 구간이 연료차단 구간 또는 정지 구간인 경우 추정부(140)에서 추정된 연료분사량을 기 설정 값으로 보정하고, 경사 구간인 경우, 오르막 또는 내리막 경사 구간에 따라 각각 상이하게 설정된 값의 배율을 추정부(140)에서 추정된 연료분사량에 곱하여 보정한다.
더욱 자세히는, 보정부(160)는 연료차단 구간과 정지 구간에 대해서는 추정부(140)에서 추정된 연료분사량 대신 기 설정 값 즉, 차량 아이들(idle) 상태의 연료분사량 또는 0과 같은 ε(아주 작은 값)으로 연료분사량을 보정한다.
또한, 경사 구간에 대해서는 오르막 경사 구간인 경우 추정부(140)에서 추정된 연료분사량에 대해 (1+δa)의 배율을 곱하여 보정하며, 내리막 경사 구간인 경우 추정부(140)에서 추정된 연료분사량에 대해 (1-δd)의 배율을 곱하여 보정한다.
이때, δa, δd는 1보다 작은 양의 값으로 설정된다. 또한, 경사의 정도에 따라 δa와 δd를 반복 적용할 수도 있으며, ε, δa 및 δd와 같은 각 계수들은 차량 CAN 메시지로부터 획득된 실제 차량의 연료분사량과 비교하여 설정할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 차량에 거치되고 위치센서(110) 및 방향센서(120)가 구비된 사용자 단말기(100)를 이용하여 차량의 연료분사량을 추정하는 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기를 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기를 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법에 따르면, 먼저, 획득부(130)가 위치센서(110) 및 방향센서(120)로부터 센싱 값을 획득한다(S310).
이때, 위치센서(110)로부터 센싱되는 값은 위도, 경도, 고도, 속도 및 가속도 등의 값이고, 방향센서(120)로부터 센싱되는 값은 쿼터니언(quaternion)으로 3축 방향벡터와 회전량으로 표현될 수 있다.
그리고, 추정부(140)가 위치센서(110)로부터 센싱된 속도 및 가속도 값을 이용하여 차량의 연료분사량을 추정한다(S320).
자세히는, 위치센서(110)로부터 센싱된 속도 및 가속도 값을 입력 값으로 하여 상기의 수학식 1을 적용하여 차량의 연료분사량을 추정한다.
그리고, 검출부(150)가 위치센서(110) 및 방향센서(120)의 센싱 값으로부터 연료차단 구간, 정지 구간 및 경사 구간 중 어느 하나 이상의 구간을 검출한다(S330).
이때, S330단계에서 위치센서(110)로부터 센싱된 감속 값의 절대치가 임계치 이상인 경우 연료차단 구간 검출부(151)는 해당 구간을 연료차단 구간으로 검출하고, 방향센서(120)의 센싱 값이 설정시간동안 동일한 값을 가지며, 위치센서(110)로부터 센싱된 위치 정보 값의 변이가 없거나 변이의 방향성이 없고 변이의 크기가 위치센서(110)의 센싱 값의 오차범위 이내인 경우, 정지 구간 검출부(152)는 해당 구간을 정지 구간으로 검출한다.
또한, 경사 구간 검출부(153)는 방향센서(120)의 센싱 값으로부터 사용자 단말기(100)의 거치 자세 정보를 획득하고, 획득된 거치 자세 정보를 기준으로 방향센서(120)의 센싱 값이 설정길이 이상의 구간에서 설정각도 이상의 경향성을 갖는 경우, 해당 구간을 경사 구간으로 검출한다.
여기서, 사용자 단말기(100)의 거치 상태를 판단하기 위한 거치 자세 정보는, 전 주행 구간에서의 방향센서(120)의 센싱 값 평균치 또는 설정거리 미만의 주행 초기 구간에서의 방향센서(120)의 센싱 값 평균치 중 어느 하나로부터 검출할 수 있다.
이때, 안드로이드(Android) 운영체제를 기반으로 하는 사용자 단말기(100)의 경우 방향센서(129)의 기준 좌표축은 도 2에서와 같이 정할 수 있으며 Z축은 사용자 단말기(100) 화면의 방향을 양의 방향으로 정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기를 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법에서 사용자 단말기의 방향센서의 센싱 값 및 경사 구간을 검출한 그래프이다.
도 4를 예로 들어 설명하면, 방향센서(120)의 센싱 값이 거치 자세 정보인 X축(x-axis)으로의 설정각도(예를 들면 -85도) 회전에 대하여 음의 방향인 경우 오르막 경사 구간(uphill)으로 검출하고, 양의 방향인 경우 내리막 경사 구간(downhill)으로 검출한다.
그리고, 보정부(160)는 S330 단계에서 검출된 구간에 대응하여 S320 단계에서 추정된 연료분사량을 보정한다(S340).
자세히는, S330 단계에서 검출된 구간이 연료차단 구간 또는 정지 구간인 경우 S320 단계에서 추정된 연료분사량을 기 설정 값으로 보정하고, 경사 구간인 경우, 오르막 또는 내리막 경사 구간에 따라 각각 상이하게 설정된 값의 배율을 S320 단계에서 추정된 연료분사량에 곱하여 보정한다.
S340 단계를 더욱 자세히 설명하자면, 보정부(160)는 연료차단 구간과 정지 구간에 대해서는 S320 단계에서 추정된 연료분사량 대신 기 설정 값 즉, 차량 아이들(idle) 상태의 연료분사량 또는 0과 같은 ε(아주 작은 값)으로 연료분사량을 보정한다.
그리고, 경사 구간에 대해서는 오르막 경사 구간인 경우 S320 단계에서 추정된 연료분사량에 대해 (1+δa)의 배율을 곱하여 보정하며, 내리막 경사 구간인 경우 S320 단계에서 추정된 연료분사량에 대해 (1-δd)의 배율을 곱하여 보정한다.
이때, δa, δd는 1보다 작은 양의 값으로 설정된다. 또한 경사의 정도에 따라 da와 dd를 반복 적용할 수도 있다.
도 5 및 도6은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기를 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법에서 연료차단 구간 및 경사 구간의 보정 전후를 비교한 그래프이다.
도 5에서와 같이 임계치를 -1.25kph/sec로 설정였을 때, 그래프 a는 실제 연료분사량을 나타낸 것이고, 그래프 b는 추정된 연료분사량(보정 전)을 나타낸 것이며, 그래프 c는 보정된 연료분사량(보정 후)를 나타낸 것이다.
따라서, -1.25kph/sec 이상인 구간을 연료차단 구간으로 검출하여, 해당 구간에 대해 S320 단계에서 추정된 연료분사량 대신 e(아주 작은 값)으로 연료분사량을 보정하였을 때, 그래프 b(보정 전) 대비 그래프 c(보정 후)가 그래프 a를 기준으로 약 20% 의 오차가 감소된 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 6에서와 같이 방향센서(120)의 센싱 값이 거치 자세 정보인 X축(x-axis)으로의 설정각도(예를 들면 -85도) 회전에 대하여 음의 방향인 경우 (주어 없음) 오르막 경사 구간(uphill)으로 검출하고, 양의 방향인 경우 내리막 경사 구간(downhill)으로 검출하여, 해당 구간에 대해 S320 단계에서 추정된 연료분사량에 (1+da) 또는 (1-dd)의 배율을 곱하여 보정하였을 때, 보정 전 대비 보정 후 약 50% 의 오차가 감소된 것을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기 및 그것을 이용한 차량의 연료분사량 추정 방법은 위치센서 및 방향센서가 구비되는 사용자 단말기를 이용하여 연료차단(Fuel-cut)구간, 정지구간 및 경사구간과 같이 연비 추정 오차가 큰 특징 구간들을 검출하여 보정함으로써 연료분사량 추정시 정확도가 개선되는 효과가 있다.
또한, 연료분사량 추정시 스마트폰과 같은 사용자 단말기를 활용함에 따라 높은 신뢰도를 갖는 운전연비 측정이 가능하며, 운전자의 연비효율을 향상시키기 위한 다양한 공공 서비스 및 사업화의 기반 기술로 활용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 사용자 단말기 110 : 위치센서
120 : 방향센서 130 : 획득부
140 : 추정부 150 : 검출부
151 : 연료차단 구간 검출부 152 : 정지 구간 검출부
153 : 경사 구간 검출부 160 : 보정부

Claims (10)

  1. 차량에 거치되고 위치센서 및 방향센서가 구비된 사용자 단말기에 있어서,
    상기 위치센서 및 방향센서로부터 센싱 값을 획득하는 획득부;
    상기 위치센서로부터 센싱된 속도 및 가속도 값을 이용하여 상기 차량의 연료분사량을 추정하는 추정부;
    상기 위치센서로부터 센싱된 감속 값의 절대치가 임계치 이상인 경우 연료차단 구간으로 검출하고, 상기 방향센서의 센싱 값이 설정시간동안 동일한 값을 가지며, 상기 위치센서로부터 센싱된 위치 정보 값의 변이가 없거나 변이의 방향성이 없고 변이의 크기가 상기 위치센서의 센싱 값의 오차범위 이내인 경우 정지 구간으로 검출하며, 상기 방향센서의 센싱 값으로부터 상기 사용자 단말기의 거치 자세 정보를 획득하고, 상기 획득된 거치 자세 정보를 기준으로 상기 방향센서의 센싱 값이 설정길이 이상의 구간에서 설정각도 이상의 경향성을 갖는 경우 경사 구간으로 검출하는 검출부; 및
    상기 검출된 구간이 연료차단 구간 또는 정지 구간인 경우 상기 추정된 연료분사량을 기 설정 값으로 보정하고, 상기 검출된 구간이 경사 구간인 경우, 오르막 또는 내리막 경사 구간에 따라 각각 상이하게 설정된 값의 배율을 상기 추정된 연료분사량에 곱하여 보정하는 보정부를 포함하고,
    상기 거치 자세 정보는,
    전 주행 구간에서의 상기 방향센서의 센싱 값 평균치 또는 설정거리 미만의 주행 초기 구간에서의 상기 방향센서의 센싱 값 평균치 중 어느 하나로부터 검출하고,
    상기 검출부는,
    상기 거치 자세 정보를 기준으로 상기 방향센서의 센싱 값이 음의 방향인 경우 오르막 경사 구간으로 검출하는 사용자 단말기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 획득부는,
    상기 위치센서로부터 위도, 경도, 고도, 속도 및 가속도의 센싱 값을 획득하고, 상기 방향센서로부터 3축 방향벡터와 회전량의 센싱 값을 획득하는 사용자 단말기.
  6. 차량에 거치되고 위치센서 및 방향센서가 구비된 사용자 단말기를 이용하여 차량의 연료분사량을 추정하는 방법에 있어서,
    상기 위치센서 및 방향센서로부터 센싱 값을 획득하는 단계;
    상기 위치센서로부터 센싱된 속도 및 가속도 값을 이용하여 상기 차량의 연료분사량을 추정하는 단계;
    상기 위치센서로부터 센싱된 감속 값의 절대치가 임계치 이상인 경우 연료차단 구간으로 검출하고, 상기 방향센서의 센싱 값이 설정시간동안 동일한 값을 가지며, 상기 위치센서로부터 센싱된 위치 정보 값의 변이가 없거나 변이의 방향성이 없고, 변이의 크기가 상기 위치센서의 센싱 값의 오차범위 이내인 경우 정지 구간으로 검출하며, 상기 방향센서의 센싱 값으로부터 상기 사용자 단말기의 거치 자세 정보를 획득하고, 상기 획득된 거치 자세 정보를 기준으로 상기 방향센서의 센싱 값이 설정길이 이상의 구간에서 설정각도 이상의 경향성을 갖는 경우 경사 구간으로 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 구간이 연료차단 구간 또는 정지 구간인 경우 상기 추정된 연료분사량을 기 설정 값으로 보정하고, 상기 검출된 구간이 경사 구간인 경우, 오르막 또는 내리막 경사 구간에 따라 각각 상이하게 설정된 값의 배율을 상기 추정된 연료분사량에 곱하여 보정하는 단계를 포함하고,
    상기 거치 자세 정보는,
    전 주행 구간에서의 상기 방향센서의 센싱 값 평균치 또는 설정거리 미만의 주행 초기 구간에서의 상기 방향센서의 센싱 값 평균치 중 어느 하나로부터 검출하고,
    상기 구간을 검출하는 단계는,
    상기 거치 자세 정보를 기준으로 상기 방향센서의 센싱 값이 음의 방향인 경우 오르막 경사 구간으로 검출하는 차량의 연료분사량 추정 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 값을 획득하는 단계는,
    상기 위치센서로부터 위도, 경도, 고도, 속도, 가속도의 센싱 값을 획득하고, 상기 방향센서로부터 3축 방향벡터와 회전량의 센싱 값을 획득하는 차량의 연료분사량 추정 방법.
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