KR102634355B1 - 차량의 주행가능거리 표시 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 주행가능거리 표시 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 주행가능거리 표시 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 차량의 주행가능거리 표시 장치는, 주행 중 차량의 질량의 증감 상태를 추정하는 질량 추정부, 상기 차량의 주행 중 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨 기반의 과거 학습 전비 및 차량의 현재 학습 전비를 기반으로 구동 전비를 연산하는 전비 연산부, 상기 연산된 구동 전비에 기초하여 차량의 주행가능거리를 연산하는 거리 연산부, 및 상기 차량의 주행 중 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨에 기초하여 디스플레이에 표시되는 주행가능거리의 업데이트 여부를 결정하고, 상기 거리 연산부에 의해 연산된 주행가능거리에 기초하여 디스플레이의 표시 정보를 업데이트 하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 주행가능거리 표시 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DISPLAYING DISTANCE TO EMPTY OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 주행가능거리 표시 장치 및 방법에 관한 것이다.
EV 차량과 같이 배터리로부터 구동력을 얻는 차량은 배터리 상태가 일정한 수준 이상을 유지할 수 있도록 관리하는 것이 중요하다. 이를 위해, 종래의 EV 차량은 배터리의 잔여 에너지량과 차량의 주행 저항 등을 고려하여 주행가능거리를 예측하고 이를 운전자에게 제공한다.
화물차, 트럭 및/또는 트레일러 부착 가능한 차량의 경우 적재물을 차량에 탑재하거나 차량에 탑재된 적재물을 하차 시키는 경우 차량의 무게가 큰 폭으로 변하게 된다. 이 경우, 차량의 주행 저항이 증가 또는 감소하기 때문에 주행가능거리 또한 변할 수 있다.
하지만, 종래의 EV 차량은 주행가능거리를 예측하는데 있어서 주행 중 변하는 차량의 무게를 고려하지 않기 때문에 정확한 주행가능거리의 변화를 예측하기가 어렵다. 따라서, 운전자는 디스플레이를 통해 제공되는 주행가능거리 정보를 신뢰하기 어렵고, 그로 인해 운전자의 주행 편의성이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 주행 중 적재물의 승차 또는 하차로 인한 질량 증감을 추정하고 질량 증감에 따른 전비를 고려하여 주행가능거리를 예측함으로써 정확한 주행가능거리 정보를 제공함과 동시에 운전자의 신뢰성 및 편의성을 증대시키도록 한, 차량의 주행가능거리 표시 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행가능거리 표시 장치는, 주행 중 차량의 질량의 증감 상태를 추정하는 질량 추정부, 상기 차량의 주행 중 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨 기반의 과거 학습 전비 및 차량의 현재 학습 전비를 기반으로 구동 전비를 연산하는 전비 연산부, 상기 연산된 구동 전비에 기초하여 차량의 주행가능거리를 연산하는 거리 연산부, 및 상기 차량의 주행 중 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨에 기초하여 디스플레이에 표시되는 주행가능거리의 업데이트 여부를 결정하고, 상기 거리 연산부에 의해 연산된 주행가능거리에 기초하여 디스플레이의 표시 정보를 업데이트 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨이 차량의 초기 질량 레벨과 다른 경우 상기 디스플레이에 표시되는 주행가능거리를 업데이트 하는 것으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 질량 추정부는, 주행 중인 차량의 감속 효율, 모터 토크, 주행 부하, 차속 및 도로 구배도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 질량의 증감 상태를 추정하는 것을 특징으로 한다.
상기 전비 연산부는, 기 학습된 질량 레벨별 과거 학습 전비 중 상기 차량의 질량 레벨에 대응되는 과거 학습 전비를 추출하고, 상기 추출된 과거 학습 전비 및 상기 차량의 현재 전비를 일정 비율에 따라 반영하여 상기 차량의 구동 전비를 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 전비 연산부는, 배터리의 SOC 상태에 기초하여 상기 과거 학습 전비 및 상기 현재 전비의 적용 비율을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 전비 연산부는, 잔여 SOC가 제1 기준치 미만인 경우에 상기 현재 전비의 반영 비율을 100%로 결정하고, 잔여 SOC가 제2 기준치 이상인 경우에 상기 현재 전비의 반영 비율을 0%로 결정하고, 잔여 SOC가 제1 기준치 이상 제2 기준치 미만인 경우에 잔여 SOC가 감소하는 비율에 따라 상기 현재 전비의 반영 비율을 점차 증가시키는 것을 특징으로 한다.
상기 전비 연산부는, 차량 내 공조 시스템이 온 상태로 동작하는 경우, 차량의 주행 거리 및 공조사용파워에 기초하여 추가 사용 전비를 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 전비 연산부는, 전방 도로의 구배에 따른 충방전 전비 이득을 연산하고, 상기 충방전 전비 이득을 상기 추가 사용 전비에 합산하는 것을 특징으로 한다.
상기 거리 연산부는, 상기 차량의 구동 전비 및 상기 추가 사용 전비에 기초하여 차량의 주행가능거리를 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 디스플레이에 표시되는 주행가능거리를 업데이트 하는 것으로 결정되면, 디스플레이의 표시 정보를 업데이트 하기 전 일정 시간 동안 질량 증감에 따른 주행가능거리의 변화 상태를 상기 디스플레이를 통해 안내하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행가능거리 표시 방법은, 주행 중 차량의 질량의 증감 상태를 추정하는 단계, 상기 차량의 주행 중 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨에 기초하여 디스플레이에 표시되는 주행가능거리의 업데이트 여부를 결정하는 단계, 상기 차량의 주행 중 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨 기반의 과거 학습 전비 및 차량의 현재 학습 전비를 기반으로 구동 전비를 연산하는 단계, 상기 연산된 구동 전비에 기초하여 차량의 주행가능거리를 연산하는 단계, 및 상기 연산된 주행가능거리에 기초하여 디스플레이의 표시 정보를 업데이트 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 주행 중 적재물의 승차 또는 하차로 인한 질량 증감을 추정하고 질량 증감에 따른 전비를 고려하여 주행가능거리를 예측함으로써 정확한 주행가능거리 정보를 제공함과 동시에 운전자의 신뢰성 및 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행가능거리 표시 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행가능거리 표시 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행가능거리 표시 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 차량의 주행가능거리 표시 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 적용되는 차량은 트럭, 화물차 및/또는 트레일러 부착 가능한 차량 등과 같이 적재물 및/또는 트레일러 부착 등으로 인해 주행 중 차량의 중량이 증가하여 주행가능거리에 영향을 끼치는 차량이 해당될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행가능거리 표시 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 제어부(110), 인터페이스부(120), 통신부(130), 저장부(140), 질량 추정부(150), 전비 연산부(160) 및 거리 연산부(170)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예에 따른 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)의 제어부(110), 질량 추정부(150), 전비 연산부(160) 및 거리 연산부(170)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 구현될 수 있다.
제어부(110)는 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)의 각 구성요소들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.
인터페이스부(120)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.
여기서, 입력수단은 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 포함할 수도 있다.
출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있다. 일 예로, 디스플레이는 차량의 주행가능거리 정보가 표시될 수 있다. 또한, 출력수단은 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다.
디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(130)는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 일 예로서, 통신모듈은 차량에 구비된 센서들 및/또는 시스템들로부터 차량의 상태 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 차량의 상태 정보는 차량의 시동 상태, 충전 상태, 배터리 및/또는 부하 정보, 차속 정보 등을 포함할 수 있다.
여기서, 통신모듈은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈 또는 근거리 통신(Short Range Communication)을 위한 모듈을 더 포함할 수도 있다.
저장부(140)는 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등을 저장할 수 있다.
일 예로서, 저장부(140)는 통신부(130)를 통해 수신된 차량의 상태 정보가 저장될 수 있다. 또한, 저장부(140)는 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)가 차량의 질량 증감을 추정하고, 구동 전비를 연산하고, 주행가능거리를 연산하는 동작을 수행하기 위한 조건, 명령 및/또는 알고리즘이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(140)는 과거에 학습된 전비 정보가 저장될 수도 있다.
여기서, 저장부(140)는 RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 같은 저장매체를 포함할 수 있다.
질량 추정부(150)는 차량의 주행 중 증감된 질량을 추정한다. 이때, 질량 추정부(150)는 차량의 구동력, 주행부하, 차량의 운동량 변화 등을 비교하여 차량의 증감된 질량을 추정할 수 있다.
일 예로, 질량 추정부(150)는 아래 [수학식 1]을 이용하여 차량의 질량(중량)을 추정할 수 있다.
[수학식 1]에서, m은 추정 질량, η는 감속기 효율, r은 타이어 동반경, τ는 모터 토크, f는 주행 부하, ν는 차속, g는 중력, 그리고 θ는 도로 구배도를 의미한다.
또한, 질량 추정부(150)는 추정 질량에 대한 검증 과정을 거쳐 최종 추정된 질량을 결정할 수 있다. 여기서, 질량 추정부(150)는 추정된 질량의 최소값/최대값의 변화량, 차속 변동 및 구배 충격량 비율을 비교하여 검증하고 최종 추정된 질량을 결정할 수 있다. 이로써, 질량 추정부(150)는 차량의 초기 질량으로부터 증감된 질량을 추정할 수 있다.
제어부(110)는 질량 추정부(150)에 의해 추정된 질량의 증감 정도에 대응되는 질량 레벨을 확인한다.
여기서, 질량 레벨은 사전에 일정 질량 단위로 정의될 수 있다. 일 예로서, 질량 레벨은 0 내지 249kg의 질량 범위에 대해 Level 0, 0 내지 249kg의 질량 범위에 대해 Level 0, 250 내지 499kg의 질량 범위에 대해 Level 1, 500 내지 749kg의 질량 범위에 대해 Level 2, 750 내지 999kg의 질량 범위에 대해 Level 3, 1000kg 이상의 질량 범위에 대해 Level 4 등과 같이 정의될 수 있다.
제어부(110)는 질량 레벨이 주행 시작 전 차량의 질량 레벨에서 변경되었는지를 판단한다. 제어부(110)는 차량의 질량 레벨이 변경된 것으로 판단되면 디스플레이에 표시된 주행가능거리 정보의 업데이트를 결정한다.
일 예로서, 2인 탑승 기준 공차 중량이 2000kg인 트럭이 SOC 100% 완충 60kwh 용량의 배터리 탑재한 상태에서 주행가능거리가 100Km라 가정했을 때, 차량의 주행 시 750kg의 적재물이 탑재되면 차량의 질량은 탑재된 적재물로 인해 750kg이 증가하게 되고, 그로 인해 차량의 질량 레벨은 Level 0 -> Level 3으로 변경될 수 있다.
따라서, 제어부(110)는 차량의 질량 레벨이 Level 0 -> Level 3으로 변경됨에 따라 주행가능거리 정보의 업데이트를 결정할 수 있다. 제어부(110)는 주행가능거리 정보의 업데이트가 결정되면, 전비 연산부(160)로 구동 전비의 연산을 요청한다.
이에, 전비 연산부(160)는 저장부(140)에 저장된 질량 레벨별 과거 학습 전비 중 차량의 질량 레벨에 대응되는 과거 학습 전비를 추출한다. 여기서, 차량의 질량 레벨에 대응되는 과거 학습 전비를 추출하는 동작의 실시예는 도 2를 참조하도록 한다.
도 2를 참조하면, 과거 학습 전비는 이전에 계산된 구동 전비를 질량 레벨별로 학습하여 저장부(140)에 저장한 값으로서, 0 내지 249kg의 질량 범위에 해당하는 Level 0의 과거 학습 전비(211)는 4.3km/kwh, 250 내지 499kg의 질량 범위에 해당하는 Level 1의 과거 학습 전비(212)는 4.0km/kwh, 500 내지 749kg의 질량 범위에 해당하는 Level 2의 과거 학습 전비(213)는 3.7km/kwh, 750 내지 999kg의 질량 범위에 해당하는 Level 3의 과거 학습 전비(214)는 3.3km/kwh, 1000kg 이상의 질량 범위에 해당하는 Level 4의 과거 학습 전비(215)는 3.0km/kwh일 수 있다.
이때, 전비 연산부(160)는 질량 레벨 별 과거 학습 전비(211~215)를 호출하고, 이 중 질량 추정부(150)에 의해 추정된 질량 레벨 정보(221), 예를 들어, level 3이 입력되면, level 3 기반의 과거 학습 전비(214) 3.3km/kwh를 추출하여 출력한다(241). 이때, 출력된 과거 학습 전비(214)는 추후 구동 전비를 연산하는데 이용될 수 있다.
전비 연산부(160)는 앞서 추출된 과거 학습 전비 및 차량의 현재 전비에 기초하여 구동 전비를 연산한다. 이때, 전비 연산부(160)는 과거 학습 전비 및 현재 전비의 적용 비율을 결정하고, 결정된 비율에 따라 구동 전비를 연산할 수 있다.
구동 전비를 연산하는 동작에 대한 실시예는 도 3a 및 도 3b를 참조하도록 한다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 전비 연산부(160)는 도 2의 실시예를 통해 획득된 과거 학습 전비(311) 및 현재 전비(312)를 일정 비율에 따라 블렌딩(321)하여 구동 전비를 연산한다.
여기서, 현재 전비는 충전 후 누적 주행거리를 누적 배터리 사용량으로 나눈 값으로 연산할 수 있다. 일 예로서, 충전 후 누적 주행거리가 100km이고, 누적 배터리 사용량이 32kwh라 가정했을 때 현재 전비는 100km/32kwh = 3.125km/kwh가 된다.
이때, 전비 연산부(160)는 과거 학습 전비(311) 및 현재 전비(312)를 아래 [수학식 2]에 적용하여 구동 전비를 연산할 수 있다.
[수학식 2]에서 rBlend는 현재 전비 반영 비율을 의미한다.
여기서, 현재 전비 반영 비율은 도 3b와 같이 잔여 SOC에 기초하여 결정될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 현재 전비 반영 비율은 잔여 SOC가 25% 미만인 경우에 1(100%)이 된다. 한편, 현재 전비 반영 비율은 잔여 SOC가 50% 이상인 경우에 0(0%)이 된다. 잔여 SOC가 25% 이상이고 50% 미만인 범위에서 현재 전비 반영 비율은 조절될 수 있다. 이때, 잔여 SOC가 25%를 초과하고 50% 이하인 범위에서 현재 전비 반영 비율은 잔여 SOC가 50%에 가까울수록 점차 감소하는 형태로 조절될 수 있다. 일 예로서, 잔여 SOC가 35%인 경우, 현재 전비 반영 비율은 rBlend=0.5가 될 수 있다.
잔여 SOC가 70%, 현재 전비 반영 비율이 0(과거 학습 전비 반영 비율 100%), 과거 학습 전비가 3.3km/kwh, 그리고 현재 전비 3.125km/kwh라 가정했을 때, 전비 연산부(160)는 [수학식 2]로부터 구동 전비를 {(1-0)x3.3}+{0x3.125} = 3.3[km/kwh]과 같이 연산할 수 있다.
또한, 전비 연산부(160)는 구동 전비 외의 추가 사용 전비를 연산할 수 있다. 일 예로, 전비 연산부(160)는 공조 시스템이 온(ON) 설정된 경우 FATC 사용 전비를 연산할 수 있다.
여기서, 전비 연산부(160)는 충전 후 총 주행 거리 및 충전 후 누적된 공조사용파워를 이용하여 FATC 사용 전비를 연산할 수 있다. 충전 후 누적된 공조사용파워는 충전 후 누적된 냉방사용파워 및 난방사용파워의 합을 의미한다.
일 예로, 전비 연산부(160)는 [수학식 3]을 이용하여 FATC 사용 전비를 연산할 수 있다.
일 예로, 충전 후 주행거리가 100km이고, 충전 후 누적된 공조사용파워가 1000kwh라 가정했을 때, 전비 연산부(160)는 [수학식 3]으로부터 FATC 사용 전비를 100km/1000kwh = 0.1[km/kwh]과 같이 연산할 수 있다.
또한, 전비 연산부(160)는 추가 사용 전비로서, 도로 구배 기반의 충방전 전비를 연산할 수 있다. 이때, 전비 연산부(160)는 주행 경로 상의 도로 구배로 인한 충방전 전비 이득으로부터 충방전 전비를 연산할 수 있다.
전비 연산부(160)는 연산된 FATC 사용 전비 및 충방전 전비를 모두 합한 값으로부터 추가 사용 전비를 연산할 수 있다. 전비 연산부(160)는 앞서 연산된 구동 전비 및 추가 사용 전비 정보를 제어부(110) 및/또는 거리 연산부(170)로 전달할 수 있다.
이에, 거리 연산부(170)는 전비 연산부(160)에 의해 연산된 구동 전비 및 추가 사용 연비를 이용하여 차량의 주행가능거리를 연산한다. 이때, 거리 연산부(170)는 아래 [수학식 4]를 참조하여 차량의 주행가능거리를 연산할 수 있다.
여기서, 배터리 가용 에너지에 대한 정보는 배터리 관리 시스템(BMS)로부터 획득할 수 있다.
일 예로서, 배터리 가용 에너지 60kwh 및 공조 On 설정된 것으로 가정했을 때, 질량 레벨이 level 0인 경우의 주행가능거리는 (60kwh x 4.3km/kwh) - (60kwh x 0.1km/kwh) = 258km - 6km = 252[km]가 된다.
한편, 동일한 조건에서 질량 레벨이 level 3인 경우의 주행가능거리는 (60kwh x 3.3km/kwh) - (60kwh x 0.1km/kwh) = 198km - 6km = 192[km]가 된다.
따라서, 제어부(110)는 디스플레이에 표시된 level 0 기반의 주행가능거리를 level 3 기반의 주행가능거리로 업데이트한다.
제어부(110)는 디스플레이에 표시된 주행가능거리 정보를 업데이트 하는 경우 갑작스럽게 표시 정보를 업데이트하지 않고 일정 시간(Rate Limit) 동안 표시 정보의 변경 예정 상태를 안내한 이후에 표시 정보를 업데이트 할 수 있다. 이에 대한 실시예는 도 4a 및 도 4b를 참조한다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제어부(110)는 차량의 주행 초기 질량을 기준으로 질량 레벨 level 0에 해당되는 주행가능거리 252km을 디스플레이에 표시한다. 이때 표시되는 화면은 도 4b의 도면부호 411과 같이 나타낼 수 있다.
이후, 제어부(110)는 차량의 화물 탑재로 인해 질량이 증가하여 질량 레벨이 변경됨에 따라 주행가능거리의 업데이트가 결정되면, 일정 시간(Rate Limit), 예를 들어, 3초 동안 팝업을 표시하여 주행가능거리의 변경을 안내한다. 이때 표시 화면은 도 4b의 도면부호 413와 같이 나타낼 수 있으며, 도면부호 414와 같은 팝업이 표시될 수 있다.
제어부(110)는 팝업을 표시하고 일정 시간(Rate Limit)이 경과된 이후에 표시 화면을 변경된 질량 레벨 level 3에 해당되는 주행가능거리로 업데이트한다. 이때 업데이트 된 표시 화면은 도 4b의 도면부호 415와 같이 나타낼 수 있다.
상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 메모리와 각 동작을 처리하는 프로세서를 포함하는 독립적인 하드웨어 장치 형태로 구현될 수 있으며, 마이크로프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 주행가능거리 표시 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행가능거리 표시 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 주행 시작 후 배터리 가용 에너지, 구동 전비 및 추가 사용 전비를 이용하여 계산된 주행가능거리를 디스플레이에 표시한다(S100, S110).
이후, 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 주행 중 차량의 질량을 추정한다(S110). 차량은 주행 중 화물이 적재되거나 혹은 적재된 화물이 하차되면 질량이 증가 또는 감소하게 된다. 이에, 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 'S110' 과정에서 추정된 질량과 초기 질량에 대한 증감 정도에 따른 질량 레벨을 확인하여 질량 레벨이 변경된 경우(S120), 기 학습된 질량 레벨별 과거 학습 전비 중 변경된 질량 레벨 기반의 과거 학습 전비를 추출한다(S130).
차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 'S120' 과정에서 질량 레벨이 변경되지 않은 것으로 확인되면, 기존 질량 레벨 기반의 과거 학습 전비를 그대로 이용할 수 있다.
차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 질량 레벨 기반의 과거 학습 전비 및 현재 전비를 기반으로 구동 전비를 연산한다(S140). 구동 전비를 연산하는 동작에 대한 구체적인 설명은 도 3a 및 도 3b의 실시예를 참조하도록 한다.
또한, 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 추가로 동작하는 시스템으로 인한 추가 사용 전비를 더 연산할 수 있다(S150). 일 예로, 차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 FATC 사용 전비 및 구배 기반 충방전 전비를 연산하고, 연산된 전비의 총 합으로부터 추가 사용 전비를 연산할 수 있다.
차량의 주행가능거리 표시 장치(100)는 'S140' 과정에서 연산된 구동 전비 및 'S150' 과정에서 연산된 추가 사용 전비를 이용하여 최종 주행 기능 거리를 연산하고(S160), 'S160' 과정에서 연산된 주행가능거리에 기초하여 디스플레이에 표시되는 주행가능거리 정보를 업데이트한다(S170). 여기서, 주행가능거리 정보를 업데이트하는 동작에 대한 구체적인 설명은 도 4a 및 도 4b의 실시예를 참조하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대해 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory)(1310) 및 RAM(Random Access Memory)(1320)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 차량의 주행가능거리 표시 장치
110: 제어부 120: 인터페이스부
130: 통신부 140: 저장부
150: 질량 추정부 160: 전비 연산부
170: 거리 연산부

Claims (20)

  1. 주행 중 차량의 질량의 증감 상태를 추정하는 질량 추정부;
    상기 차량의 주행 중 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨 기반의 과거 학습 전비 및 차량의 현재 학습 전비를 기반으로 구동 전비를 연산하는 전비 연산부;
    상기 연산된 구동 전비에 기초하여 차량의 주행가능거리를 연산하는 거리 연산부; 및
    상기 차량의 주행 중 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨에 기초하여 디스플레이에 표시되는 주행가능거리의 업데이트 여부를 결정하고, 상기 거리 연산부에 의해 연산된 주행가능거리에 기초하여 디스플레이의 표시 정보를 업데이트 하는 제어부;를 포함하고,
    상기 전비 연산부는,
    기 학습된 질량 레벨별 과거 학습 전비 중 상기 차량의 질량 레벨에 대응되는 과거 학습 전비를 추출하고, 상기 추출된 과거 학습 전비 및 상기 차량의 현재 전비를 일정 비율에 따라 반영하여 상기 차량의 구동 전비를 연산하며,
    배터리의 SOC 상태에 기초하여 상기 과거 학습 전비 및 상기 현재 전비의 적용 비율을 결정하고,
    잔여 SOC가 제1 기준치 미만인 경우에 상기 현재 전비의 반영 비율을 100%로 결정하고, 잔여 SOC가 제2 기준치 이상인 경우에 상기 현재 전비의 반영 비율을 0%로 결정하고, 잔여 SOC가 제1 기준치 이상 제2 기준치 미만인 경우에 잔여 SOC가 감소하는 비율에 따라 상기 현재 전비의 반영 비율을 점차 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨이 차량의 초기 질량 레벨과 다른 경우 상기 디스플레이에 표시되는 주행가능거리를 업데이트 하는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 질량 추정부는,
    주행 중인 차량의 감속 효율, 모터 토크, 주행 부하, 차속 및 도로 구배도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 질량의 증감 상태를 추정하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전비 연산부는,
    차량 내 공조 시스템이 온 상태로 동작하는 경우, 차량의 주행 거리 및 공조사용파워에 기초하여 추가 사용 전비를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전비 연산부는,
    전방 도로의 구배에 따른 충방전 전비 이득을 연산하고, 상기 충방전 전비 이득을 상기 추가 사용 전비에 합산하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 거리 연산부는,
    상기 차량의 구동 전비 및 상기 추가 사용 전비에 기초하여 차량의 주행가능거리를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이에 표시되는 주행가능거리를 업데이트 하는 것으로 결정되면, 디스플레이의 표시 정보를 업데이트 하기 전 일정 시간 동안 질량 증감에 따른 주행가능거리의 변화 상태를 상기 디스플레이를 통해 안내하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 장치.
  11. 주행 중 차량의 질량의 증감 상태를 추정하는 단계;
    상기 차량의 주행 중 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨에 기초하여 디스플레이에 표시되는 주행가능거리의 업데이트 여부를 결정하는 단계;
    상기 차량의 주행 중 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨 기반의 과거 학습 전비 및 차량의 현재 학습 전비를 기반으로 구동 전비를 연산하는 단계;
    상기 연산된 구동 전비에 기초하여 차량의 주행가능거리를 연산하는 단계; 및
    상기 연산된 주행가능거리에 기초하여 디스플레이의 표시 정보를 업데이트 하는 단계;를 포함하고,
    상기 구동 전비를 연산하는 단계는,
    기 학습된 질량 레벨별 과거 학습 전비 중 상기 차량의 질량 레벨에 대응되는 과거 학습 전비를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 과거 학습 전비 및 상기 차량의 현재 전비를 일정 비율에 따라 반영하되, 배터리의 SOC 상태에 기초하여 상기 과거 학습 전비 및 상기 현재 전비의 적용 비율을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 전비의 적용 비율을 결정하는 단계는,
    잔여 SOC가 제1 기준치 미만인 경우에 상기 현재 전비의 반영 비율을 100%로 결정하는 단계;
    잔여 SOC가 제2 기준치 이상인 경우에 상기 현재 전비의 반영 비율을 0%로 결정하는 단계; 및
    잔여 SOC가 제1 기준치 이상 제2 기준치 미만인 경우에 잔여 SOC가 감소하는 비율에 따라 상기 현재 전비의 반영 비율을 점차 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 주행가능거리의 업데이트 여부를 결정하는 단계는,
    상기 증감된 질량에 대응되는 질량 레벨이 차량의 초기 질량 레벨과 다른 경우 상기 디스플레이에 표시되는 주행가능거리를 업데이트 하는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 질량을 추정하는 단계는,
    주행 중인 차량의 감속 효율, 모터 토크, 주행 부하, 차속 및 도로 구배도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 질량의 증감 상태를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 청구항 11에 있어서,
    차량 내 공조 시스템이 온 상태로 동작하는 경우, 차량의 주행 거리 및 공조사용파워에 기초하여 추가 사용 전비를 연산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 추가 사용 전비를 연산하는 단계는,
    전방 도로의 구배에 따른 충방전 전비 이득을 연산하고, 상기 충방전 전비 이득을 상기 추가 사용 전비에 합산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 차량의 주행가능거리를 연산하는 단계는,
    상기 차량의 구동 전비 및 상기 추가 사용 전비에 기초하여 차량의 주행가능거리를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 방법.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 디스플레이에 표시되는 주행가능거리를 업데이트 하는 것으로 결정되면, 디스플레이의 표시 정보를 업데이트 하는 단계 이전에 일정 시간 동안 질량 증감에 따른 주행가능거리의 변화 상태를 상기 디스플레이를 통해 안내하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행가능거리 표시 방법.
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