KR102652938B1 - 차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 환경배출비용 평가 장치를 이용한 환경배출비용 평가 방법에 있어서, 운전자로부터 차량번호, 차종, 크기, 유종, 연식, 등록지, 운전자의 성별, 연령 중에서 적어도 하나를 입력받는 단계, 주행중인 차량에 대한 GPS 정보, 시간 정보, 차량의 속도, 스티어링 회전 각도 중에서 적어도 하나의 차량운행정보를 수집하는 단계, 차량운행정보를 이용하여 주행중인 차량에 대한 운전행태 데이터를 연산하는 단계, 운전행태 데이터를 이용하여 운전행태 점수로 변환하는 단계, 운전행태 점수를 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하는 단계, 그리고 운전평가 종합지수를 이용하여 차량 운행에 따른 배출환경물질의 배출비용을 산출하는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 차량의 가감속/과속 등의 운전행태에 따른 환경배출비용을 평가함으로써, 현실적인 자동차 배출관리 정책 구현을 가능하고, 합리적인 자동차 환경비용(자동차세, 연료세, 환경개선부담금, 보험료 등) 관리 정책을 시행하는데 도움이 될 수 있다

Description

차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR EVALUATING ENVIRONMENTAL EMISSION COST ACCORDING TO VEHICLE OPERATION AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 운행행태 데이터를 연산하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하고, 산출된 운전평가 종합지수를 이용하여 배출환경물질의 배출비용을 산출하는 차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
차량 운행 중에 소모되는 에너지는 가솔린, 경유, LPG, 전기 등 에너지원의 종류에 관계없이 그 에너지원을 고갈시키는 방향으로 진행될 뿐만 아니라, 경제적인 부담이 점차 심화되고 있다. 또한, 에너지를 소모하거나 생산하는 과정에서 그 에너지의 양에 비례하여 온실가스 등 유해배기가스가 발생하고 이로 인해 지구온난화가 진행되는 등 심각한 문제로 대두되고 있다.
그래서, 지구온난화의 주범인 이산화탄소, 온실가스 등을 줄이기 위한 저탄소 녹색성장이 전 세계적으로 화두가 되고 있는 가운데, 특히 차량의 배출가스로부터 발생되는 환경배출물질의 배출량을 줄이기 위한 많은 연구가 수행되고 있다.
예를 들어, 국가적으로는 다양한 교통환경 정책과 탄소배출권거래제를 시행하고, 산업계는 탄소배출권, 개인은 그린교통 포인트제/탄소포인트제 등의 정책을 시행하여 다방면으로 환경배출물질을 줄이기 위한 노력을 하고 있다.
그러나, 국가 및 지자체는 차량의 평균 주행거리를 기준으로 배출량을 평가하는 방법을 이용하여 자동차 환경비용을 모니터링하고 있는 것으로, 개별 자동차 운행행태에 따른 배출수준은 고려되지 않고 있다.
그리고, 몇몇 지자체 및 보험사에서 시행하는 차량 마일리지 제도 또한 평균 주행거리만을 이용하여 모니터링하는 형태로 한계점이 있다.
한편, SK 티맵 등 일부 민간기관에서만 안전운전행태를 평가하고 있으며, 민간기관에서는 도로 상에 차량 특성, 속도 등의 교통 정보를 감지하고, 교통 상황을 실시간으로 분석하여 운전자의 운전행태를 평가한다.
이와 같이, 주행거리, 안전운전행태를 평가하는 방법은 다양하게 개발되고 있지만, 차량 운행에 따라 배출되는 환경물질을 관리하고, 비용을 줄이기 위한 연구가 필요한 실정이다.
따라서, 차량 배출환경에 대한 영향평가 및 이를 감축하기 위한 기술/제도는 지속적으로 연구될 필요가 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-2014-0031359호 (2014.03.12 공개)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 차량의 운행행태 데이터를 연산하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하고, 산출된 운전평가 종합지수를 이용하여 배출환경물질의 배출비용을 산출하는 차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 환경배출비용 평가 장치를 이용한 환경배출비용 평가 방법에 있어서, 운전자로부터 차량번호, 차종, 크기, 유종, 연식, 등록지, 운전자의 성별, 연령 중에서 적어도 하나를 입력받는 단계, 주행중인 차량에 대한 GPS 정보, 시간 정보, 차량의 속도, 스티어링 회전 각도 중에서 적어도 하나의 차량운행정보를 수집하는 단계, 상기 차량운행정보를 이용하여 주행중인 차량에 대한 운전행태 데이터를 연산하는 단계, 상기 운전행태 데이터를 이용하여 운전행태 점수로 변환하는 단계, 상기 운전행태 점수를 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하는 단계, 그리고 상기 운전평가 종합지수를 이용하여 차량 운행에 따른 배출환경물질의 배출비용을 산출하는 단계를 포함한다.
상기 운전행태 데이터는, 일 평균 주행거리, 과속 주행거리, 급가속 또는 급감속 운행 횟수, 차선변경 횟수, 일 평균 공회전 시간, 혼잡시간 운행거리 중에서 적어도 하나를 포함하며, 상기 운전행태 데이터를 연산하는 단계는, 상기 차량의 속도를 이용하여 상기 차량의 일 평균 주행거리를 연산하는 단계, 상기 GPS 정보 및 차량의 속도를 이용하여 상기 차량의 과속 주행거리를 연산하는 단계, 상기 차량의 속도를 이용하여 상기 차량의 급가속 또는 급감속 운행 횟수를 연산하는 단계, 상기 스티어링 회전 각도를 이용하여 상기 차량의 차선변경 횟수를 연산하는 단계, 상기 시간 정보를 이용하여 상기 차량의 일 평균 공회전 시간을 연산하는 단계, 그리고 상기 차량의 속도 및 시간 정보를 이용하여 상기 도로의 혼잡시간에 차량을 운행한 거리를 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 차량의 일 평균 주행거리를 연산하는 단계, 다음의 수학식을 이용하여 차량의 일 평균 주행거리를 연산할 수 있다.
여기서, velocity는 초 단위로 수집되는 차량의 속도(m/s)를 나타낸다.
상기 차량의 과속 주행거리를 연산하는 단계는, 차량의 현재 속도가 차량이 운행중인 도로의 과속기준 대비 기준치보다 큰 경우, 다음의 수학식을 이용하여 과속 주행거리를 연산할 수 있다.
상기 차량의 급가속 또는 급감속 운행 횟수를 연산하는 단계는, 차량의 현재 속도와 차량의 이전 시점의 속도 차이가 기준치보다 큰 경우, 다음의 수학식을 이용하여 급가속 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산하고,
차량의 현재 속도와 차량의 이전 시점의 속도 차이가 기준치보다 작은 경우, 다음의 수학식을 이용하여 급감속 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산할 수 있다.
상기 차량의 차선변경 횟수를 연산하는 단계는, 현재 회전각과 이전 시점의 회전각 차이가 양의 기준 값보다 크거나, 음의 기준 값보다 작은 경우, 다음의 수학식을 이용하여 급회전 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산할 수 있다.
상기 차량의 일 평균 공회전 시간을 연산하는 단계는, 다음의 수학식과 같이 차량이 정지한 시간의 누적 값을 이용하여 일 평균 공회전 시간을 연산할 수 있다.
여기서, i는 차량이 정지한 시점을 나타낸다.
상기 도로의 혼잡시간에 차량을 운행한 거리를 연산하는 단계는, 다음의 수학식과 같이 기 설정된 시간 범위 내에 주행한 속도의 누적 값을 이용하여 도로교통이 혼잡시간 동안 운행한 거리를 연산할 수 있다.
상기 운전행태 데이터를 이용하여 운전행태 점수로 변환하는 단계는, 다음의 수학식을 이용하여 상기 운전행태 데이터 각각을 운전행태 점수로 변환하며,
운전행태 데이터의 점수 = (각각의 운전행태 데이터 / 기준 값) *10
운전행태 점수는, 일 평균 주행거리 점수, 과속 점수, 가속 점수, 감속 점수, 차선변경 점수, 공회전 점수, 혼잡시간 운행 점수 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하는 단계는, 다음의 수학식을 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출할 수 있다.
운전평가 종합지수 = 100 - (과속 점수 * A + 가속 점수 * B + 감속 점수 * C + 차선변경 점수 * D) * 100 / 총 주행거리(km) * 운행일수
여기서, A는 과속 점수에 대응하는 가중치이고, B는 가속 점수에 대응하는 가중치이며, C는 감속 점수에 대응하는 가중치이고, D는 차선변경 점수에 대응하는 가중치이다.
상기 차량 운행에 따른 배출환경물질의 배출비용을 산출하는 단계는, 다음의 수학식을 이용하여 차량 운전행태에 따른 종합지수 대비 배출물질의 배출비용을 산출할 수 있다.
배출비용 = [1778 - (961 + 22.7 * (100 - 종합지수))] * 운행일수
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치에 있어서, 운전자로부터 차량번호, 차종, 크기, 유종, 연식, 등록지, 운전자의 성별, 연령 중에서 적어도 하나를 입력받는 입력부, 주행중인 차량에 대한 GPS 정보, 시간정보, 차량의 속도, 스티어링 회전 각도 중에서 적어도 하나의 차량운행정보를 수집하는 데이터 수집부, 상기 차량운행정보를 이용하여 주행중인 차량에 대한 운전행태 데이터를 연산하는 연산부, 상기 운전행태 데이터를 이용하여 운전행태 점수로 변환하고, 상기 운전행태 점수를 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하는 제어부, 상기 운전평가 종합지수를 이용하여 차량 운행에 따른 배출환경물질의 배출비용을 산출하는 비용 산출부를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 차량의 가감속/과속 등의 운전행태에 따른 환경배출비용을 평가함으로써, 현실적인 자동차 배출관리 정책 구현을 가능하고, 합리적인 자동차 환경비용(자동차세, 연료세, 환경개선부담금, 보험료 등) 관리 정책을 시행하는데 도움이 될 수 있다
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치를 이용한 환경배출비용 평가 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2의 S210 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 2의 S230 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 2의 S240 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6는 도 2의 S250 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에 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.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
이하에서는 도 1을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)의 구성을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 입력부(110), 데이터 수집부(120), 연산부(130), 제어부(140) 및 비용 산출부(150)를 포함한다.
여기서, 입력부(110)는 운전자로부터 차량번호, 차종, 크기, 유종, 연식, 등록지, 운전자의 성별, 연령 중에서 적어도 하나를 입력받는다.
이때, 입력부(110)는 운전자로부터 모바일 디바이스를 이용하여 기본정보를 입력받을 수 있으며, 모바일 디바이스는 운전자가 들고다닐 수 있는 정도로 충분히 작고, 컴퓨팅 동작을 수행할 수 있는 디바이스로 구현되며, 스마트폰, 스마트 패드, 노트북 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 데이터 수집부(120)는 주행중인 차량에 대한 GPS 정보, 시간 정보, 차량의 속도, 회전 각도 중에서 적어도 하나의 차량운행정보를 수집한다.
이때, 데이터 수집부(120)는 GPS 장치, 속도 센서, 각도 센서를 이용하여 측정된 GPS 정보, 시간 정보, 차량의 속도, 스티어링 회전 각도를 수집한다.
다음으로, 연산부(130)는 차량운행정보를 이용하여 주행중인 차량에 대한 운행행태 데이터를 연산한다.
여기서, 운행행태 데이터는 일 평균 주행거리, 과속 주행거리, 급가속 또는 급감속 운행 횟수, 차선변경 횟수, 공회전 시간, 혼잡시간 운행거리 중에서 적어도 하나를 포함한다.
그리고, 연산부(130)는 차량의 속도를 이용하여 차량의 일 평균 주행거리, 급가속 또는 급감속 운행 횟수를 연산하고, 차량의 GPS 정보 및 차량의 속도를 이용하여 차량의 과속 주행거리를 연산한다.
또한, 연산부(130)는 스티어링 회전 각도를 이용하여 차량의 차선변경 횟수를 연산하고, 시간 정보를 이용하여 차량의 공회전 시간을 연산하며, 차량의 속도 및 시간 정보를 이용하여 도로의 혼잡시간에 차량을 운행한 거리를 연산한다.
다음으로, 제어부(140)는 운전행태 데이터를 이용하여 운전형태 점수로 변환한다.
이때, 제어부(140)는 최대 10점으로 표시될 수 있으며, 각각의 운전행태 점수로 변환하고, 운전행태 점수를 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출한다.
그리고, 운전행태 점수는 일 평균 주행거리 점수, 과속 점수, 가속 점수, 감속 점수, 차선변경 점수, 공회전 점수, 혼잡시간 운행 점수 중에서 적어도 하나를 포함한다.
다음으로, 비용 산출부(150)는 운전평가 종합지수를 이용하여 차량 운행에 따른 배출환경물질의 배출비용을 산출한다.
이때, 비용 산출부(150)는 제어부(140)에 의해 산출된 과속 점수, 가속 점수, 감속 점수, 차선변경 점수를 이용하여 운전평가 종합지수를 산출할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치를 이용한 환경배출비용 평가 방법에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치를 이용한 환경배출비용 평가 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 운전자로부터 차량번호, 차종, 크기, 유종, 연식, 등록지, 운전자의 성별, 연령 중에서 적어도 하나를 입력받는다(S210).
도 3은 도 2의 S210 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3에서 도시한 바와 같이, 환경배출비용 평가 장치(100)는 운전자로부터 '51가 5366', '승용차', '소형', '하이브리드', '2017년식', '서울', '남성', '34세'를 입력받는다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 주행중인 차량에 대한 GPS 정보, 시간 정보, 차량의 속도, 회전 각도 중에서 적어도 하나의 차량운행정보를 수집한다(S220).
이때, 환경배출비용 평가 장치(100)는 GPS 장치, 속도 센서, 각도 센서를 통해 차량의 현재 위치에 대한 GPS 좌표, 시간 정보, 차량의 속도, 스티어링의 회전 각도 중에서 적어도 하나를 수집할 수 있다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량운행정보를 이용하여 주행중인 차량에 대한 운전행태 데이터를 연산한다(S230).
도 4는 도 2의 S230 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4에서 도시한 바와 같이, 환경배출비용 평가 장치(100)는 일 평균 주행거리, 과속 주행거리, 급가속 또는 급감속 운행 횟수, 차선변경 횟수, 공회전 시간, 혼잡시간 운행거리 중에서 적어도 하나를 연산한다.
더욱 자세하게는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량의 실시간 주행 속도를 다음의 수학식 1에 적용하여 차량의 일 평균 주행거리를 연산한다.
여기서, velocity는 초 단위로 수집되는 차량의 속도(m/s)를 나타낸다.
이때, 일 평균 주행거리는 속도(m/s)를 1000으로 나눔으로써, km로 나타낸다.
즉, 환경배출비용 평가 장치(100)는 1초 단위로 수집되는 속도의 합인 총 주행거리(12,670km)를 운행일수로 나누어 일 평균 주행거리를 연산한다.
그리고, 도 4에서 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 GPS 정보 및 차량의 속도를 이용하여 차량의 과속 주행거리를 연산한다.
만일, 차량의 현재 속도가 차량이 운행중인 도로의 과속 기준 대비 기준치보다 큰 경우, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 2를 이용하여 과속 주행거리를 연산할 수 있다.
이때, 수학식 1과 마찬가지로, 과속 주행거리는 속도(m/s)를 1000으로 나눔으로써, km로 나타낸다.
그리고, 환경배출비용 평가 장치(100)는 GPS 장치를 이용하여 측정한 차량의 현재 위치에 대한 GPS 좌표를 통해 해당 도로의 과속 기준 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 현재 차량이 운행중인 도로의 과속 기준이 30m/s이고, 기준치는 도로의 과속 기준 대비 1.1배라고 가정한다.
그러면, 차량의 속도가 30m/s의 1.1배인 33m/s보다 빠른 경우, 환경배출비용 평가 장치(100)는 속도 센서를 이용하여 측정된 차량의 속도를 수학식 2에 적용하여 해당 차량의 과속 주행거리(17.5km)를 연산한다.
그리고, 도 4에서 나타낸 것처럼 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량의 속도를 이용하여 다음의 수학식 3을 통해 차량의 급가속 운행 횟수를 연산한다.
이때, 차량의 현재 속도에서 차량의 이전 시점의 속도를 뺀 값이 기준치보다 큰 경우, 환경배출비용 평가 장치(100)는 급가속 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산한다.
여기서, 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량에 부착된 속도 센서를 이용하여 차량의 속도를 측정하고, 차량의 이전 시점에서의 속도는 현재로부터 1초 전에 측정된 차량의 속도로 설정될 수 있다. 이때, 이전 시점은 운전자에 의해 다르게 설정될 수 있다.
예를 들어, 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량의 현재 속도에서 1초 이전 시점에서의 차량 속도를 뺀 값이 2m/s보다 큰 경우에 급가속 기준을 초과하는 횟수로 카운팅하고, 수학식 3에 의해 누적된 횟수를 4번으로 연산할 수 있다.
그리고, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량의 주행 속도를 이용하여 다음의 수학식 4를 통해 차량의 급감속 운행 횟수를 연산한다.
이때, 차량의 현재 속도에서 차량의 이전 시점의 속도를 뺀 값이 기준치보다 작은 경우, 환경배출비용 평가 장치(100)는 급감속 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산한다.
그리고, 환경배출비용 평가 장치(100)는 속도 센서를 이용하여 차량의 속도를 측정하고, 차량의 이전 시점에서의 속도는 현재로부터 1초 전에 측정된 차량의 속도로 설정될 수 있으며, 이전 시점은 운전자에 의해 다르게 설정될 수 있다.
예를 들어, 차량의 현재 속도에서 1초 이전 시점에서의 속도를 뺀 값이 -3m/s보다 작은 경우, 환경배출비용 평가 장치(100)는 급감속하는 횟수를 카운팅하고, 수학식 4에 의해 누적 값을 2번으로 연산할 수 있다.
즉, 현재 시점의 차량 속도가 80m/s 이고, 이전시점에서의 차량 속도가 95m/s인 경우, 감속된 차량의 속도가 15m/s 이므로 급감속한 것으로 카운팅한다.
그리고, 도 4에서 나타낸 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량의 스티어링 회전 각도를 이용하여 차량의 차선 변경 횟수를 연산한다.
만일, 현재 스티어링 회전각과 이전 시점의 스티어링 회전각의 차이가 양의 기준 값보다 크거나, 음의 기준 값보다 작은 경우, 환경배출비용 평가 장치(100)는 다음의 수학식 5를 이용하여 급회전 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산한다.
이때, 환경배출비용 평가 장치(100)는 각도 센서를 이용하여 측정된 차량의 스티어링 회전 각도를 이용하여 차선변경 횟수를 연산한다.
그리고, 차량의 이전 시점에서의 스티어링 회전 각도는 현재로부터 1초 전에 측정된 차량의 스티어링 회전 각도로 설정될 수 있으며, 이전 시점은 운전자에 의해 다르게 설정될 수 있다.
더욱 자세하게는, 현재 시점의 스티어링 회전 각도에서 1초 이전 시점의 스티어링 회전 각도를 뺀 값이 30°보다 크거나 -30°보다 작은 경우, 환경배출비용 평가 장치(100)는 급회전 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산하여 차선변경 횟수를 연산한다.
예를 들어, 운전대의 현재 스티어링 회전 각도가 40°이고, 1초 이전 시점의 스티어링 회전 각도가 0°라고 가정하면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량이 오른쪽으로 차선 변경하는 것으로 인식하여 횟수를 카운팅할 수 있다.
그리고, 운전대의 현재 스티어링 회전 각도가 -40°이고, 1초 이전 시점의 스티어링 회전 각도가 0°라고 가정하면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량이 왼쪽으로 차선 변경하는 것으로 인식하여 횟수를 카운팅할 수 있다.
즉, 환경배출비용 평가 장치(100)는 급회전하는 횟수의 누적 값을 이용하여 차선변경 횟수를 연산한다.
그리고, 해당 차량의 급회전한 횟수가 없는 경우, 환경배출비용 평가 장치(100)는 차선변경 횟수를 0회로 연산할 수 있다.
다음으로, 도 4에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 시간 정보를 이용하여 다음의 수학식 6을 통해 차량의 일 평균 공회전 시간을 연산한다.
여기서, i는 차량이 정지한 시점의 인덱스를 나타낸다.
더욱 자세하게는, 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량이 정지하는 시간의 누적 값을 이용하여 공회전 시간을 연산한다.
예를 들어, 차량이 정지하는 시간의 누적 값이 630분이고, 운행일수가 30일이라고 가정하면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 6에 의하여 일 평균 공회전 시간을 21분으로 연산할 수 있다.
그리고, 도 4에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량의 속도 및 시간 정보를 이용하여 도로의 혼잡시간에 차량을 운행한 거리를 연산한다.
이때, 환경배출비용 평가 장치(100)는 기 설정된 시간 범위 내에 주행한 속도의 누적 값을 이용하여 다음의 수학식 7을 통해 도로교통이 혼잡한 시간 동안 운행한 거리를 연산한다.
예를 들어, 환경배출비용 평가 장치(100)는 기 설정된 시간 범위를 7시에서 9시 사이 또는 18시에서 20시 사이로 설정하는 것으로 가정한다. 이때, 설정된 시간 범위는 운전자에 의해 다르게 설정될 수 있다.
그러면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 기 설정된 시간 범위인 7시에서 9시 사이 또는 18시에서 20시 사이에 운전한 차량의 속도의 누적 값을 수학식 7에 적용하여 도로교통이 혼잡한 시간 동안 운행한 거리를 495km로 연산할 수 있다.
이와 같은 방법으로, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 차량운행정보를 이용하여 주행중인 차량에 대한 운전행태 데이터를 연산한다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 운전행태 데이터를 이용하여 운전행태 점수로 변환한다(S240).
이때, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 1 내지 수학식 7을 통해 연산된 일 평균 주행거리, 과속 주행거리, 급가속 또는 급감속 운행 횟수, 차선변경 횟수, 일 평균 공회전 시간, 혼잡시간 운행거리 각각의 운전행태 데이터를 다음의 수학식 8에 적용하여 운전행태 점수로 변환한다.
이때, 운전행태 점수는 일 평균 주행거리 점수, 과속 점수, 가속 점수, 감속 점수, 차선변경 점수, 공회전 점수, 혼잡시간 운행 점수 중에서 적어도 하나를 포함한다.
더욱 자세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 S230 단계에서 연산된 일 평균 주행거리를 일 평균 주행거리 점수로 변환한다.
예를 들어, 일 평균 주행거리의 기준 값이 60km이고, S230 단계에서 연산된 일 평균 주행거리가 30km라고 가정한다.
그러면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 8에 의해 운전행태 점수를 5점으로 변환한다.
이때, 만일 일 평균 주행거리가 60km라고 가정하면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 8에 의해 운전행태 점수를 10점으로 변환하며, 일 평균 주행거리가 70km라면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 8에 의해 10을 초과하는 값이 산출되므로 운전행태 점수를 최대치인 10점으로 변환한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 S230 단계에서 연산된 과속 주행거리를 과속 점수로 변환한다.
여기서, 환경배출비용 평가 장치(100)는 일 평균 주행거리 대비 기준치를 최대 점수로 설정하며, 본 발명의 실시예에서는 기준치를 2.4%로 설정하였으나, 기준치는 변경될 수 있다.
예를 들어, 차량의 속도 120km/h 이상 주행한 과속 주행거리의 기준 값이 30km이고, S230 단계에서 연산된 과속 주행거리가 17.5km라고 가정한다.
그리고, 환경배출비용 평가 장치(100)는 일 평균 주행거리의 기준 값(30km) 대비 기준치(2.4%)인 0.72km를 최대 점수로 설정할 수 있다.
그러면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 8에 의해 과속 점수를 5.8점으로 변환한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 S230 단계에서 연산된 급가속 운행 횟수를 가속 점수로 변환한다.
여기서, 환경배출비용 평가 장치(100)는 하루 평균 운행시간(초) 대비 기준치를 급가속 운행 횟수의 기준 값 및 최대 점수로 설정하며, 본 발명의 실시예에서는 기준치를 7.8%로 설정하였으나, 기준치는 변경될 수 있다.
예를 들어, 하루 평균 운행시간이 3600초이고, S230 단계에서 연산된 급가속 운행 횟수가 4번이라고 가정한다.
그리고, 환경배출비용 평가 장치(100)는 하루 평균 운행시간(3600초) 대비 기준치(7.8%)인 280번을 급가속 운행 횟수의 기준 값 및 최대 점수로 설정한다.
그러면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 8에 의해 0.1점으로 변환한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 S230 단계에서 연산된 급감속 운행 횟수를 감속 점수로 변환한다.
여기서, 환경배출비용 평가 장치(100)는 하루 평균 운행시간(초) 대비 기준치를 급감속 운행 횟수의 기준 값 및 최대 점수로 설정하며, 본 발명의 실시예에서는 기준치를 2.4%로 설정하였으나, 기준치는 변경될 수 있다.
예를 들어, 하루 평균 운행시간이 3600초이고, S230 단계에서 연산된 급감속 운행 횟수가 2번이라고 가정한다.
그리고, 환경배출비용 평가 장치(100)는 하루 평균 운행시간(3600초) 대비 기준치(2.4%)인 86번을 급감속 운행 횟수의 기준 값 및 최대 점수로 설정한다.
그러면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 8에 의해 0.2점으로 변환한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 S230 단계에서 연산된 차선변경 횟수를 차선변경 점수로 변환한다.
여기서, 환경배출비용 평가 장치(100)는 하루 평균 운행시간(초) 대비 기준치를 진료변경 횟수의 기준 값으로 설정하며, 본 발명의 실시예에서는 기준치를 5%로 설정하였으나, 기준치는 변경될 수 있다.
예를 들어, 하루 평균 운행시간이 3600초이고, S230 단계에서 연산된 차선변경 횟수가 18번으로 가정한다.
그리고, 환경배출비용 평가 장치(100)는 하루 평균 운행시간(3600초) 대비 기준치(5%)인 180번을 차선변경 횟수의 기준 값 및 최대 점수로 설정한다.
그러면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 8에 의해 1점으로 변환한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 S230 단계에서 연산된 일 평균 공회전 시간을 공회전 점수로 변환한다.
이때, 환경배출비용 평가 장치(100)는 하루 평균 운행시간(분) 대비 기준치를 공회전 시간(분)의 기준 값으로 설정하며, 본 발명의 실시예에서는 기준치를 20%로 설정하였으나, 기준치는 변경될 수 있다.
예를 들어, 하루 평균 운행시간이 60분이고, S230 단계에서 연산된 공회전 시간이 21분으로 가정한다.
그리고, 환경배출비용 평가 장치(100)는 하루 평균 운행시간(60분)의 기준치(20%)인 12분을 공회전 시간의 기준 값 및 최대 점수로 설정한다.
그러면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 8에 의해 17.5로 산출되므로 최대치인 10점으로 변환한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 S230 단계에서 연산된 혼잡시간 운행거리를 혼잡시간 운행 점수로 변환한다.
이때, 환경배출비용 평가 장치(100)는 하루 평균 운행거리(km) 대비 기준치를 혼잡시간 운행 거리(km)의 기준 값으로 설정하며, 본 발명의 실시예에서는 기준치를 10%로 설정하였으나, 기준치는 변경될 수 있다.
예를 들어, 하루 평균 운행거리(km)가 30km이고, S230 단계에서 연산된 혼잡시간 운행 거리(km)가 495km라고 가정한다.
그리고, 환경배출비용 평가 장치(100)는 하루 평균 운행거리(30km) 대비 기준치(10%)인 3km를 혼잡시간 운행 거리의 기준 값 및 최대 점수로 설정한다.
그러면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 8에 의해 1650으로 산출되므로 최대치인 10점으로 변환한다.
도 5는 도 2의 S240 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
이와 같은 방법으로, 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 운전행태 데이터를 이용하여 일 평균 주행거리 점수, 과속 점수, 가속 점수, 감속 점수, 차선변경 점수, 공회전 점수, 혼잡시간 운행 점수 중에서 적어도 하나의 운전행태 점수로 변환한다.
도 5에서는 방사형 그래프로 나타내었으나, 각각의 운전행태 점수는 다른 그래프로 나타낼 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 운전행태 점수를 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출한다(S250).
이때, 환경배출비용 평가 장치(100)는 다음의 수학식 9을 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출한다.
여기서, A는 과속 점수에 대응하는 가중치이고, B는 가속 점수에 대응하는 가중치이며, C는 감속 점수에 대응하는 가중치이고, D는 차선변경 점수에 대응하는 가중치이다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 과속 점수, 가속 점수, 감속 점수, 차선변경 점수를 이용하여 수학식 9에 의해 운전평가 종합지수를 산출하였으나, 공회전 점수, 혼잡시간 운행 점수를 더 이용하여 운전평가 종합지수를 산출할 수 있다.
예를 들어, 과속 점수에 대응하는 가중치(A)가 0.1071이고, 가속 점수에 대응하는 가중치는 0.2334이며, 감속 점수에 대응하는 가중치는 0.3420이고, 차선변경 점수에 대응하는 가중치가 0.3175인 것으로 가정한다.
도 6는 도 2의 S250 단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6에서 도시한 바와 같이, 환경배출비용 평가 장치(100)는 S240 단계에서 의해 변환된 과속 점수, 가속 점수, 감속 점수, 차선변경 점수를 수학식 9에 적용하여 운전평가 종합지수를 80점으로 산출할 수 있다.
그리고, 환경배출비용 평가 장치(100)는 운전자의 운전평가 순위를 더 제공할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 운전평가 종합지수를 이용하여 차량 운행에 따른 배출환경물질의 배출비용을 산출한다(S260).
이때, 환경배출비용 평가 장치(100)는 다음의 수학식 10를 이용하여 차량 운전행태에 따른 종합지수 대비 배출물질의 배출비용을 산출한다.
예를 들어, 운전평가 종합지수가 80점이고, 운행일수가 30일이라고 가정하면, 환경배출비용 평가 장치(100)는 수학식 10에 의해 10890원으로 산출할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 환경배출비용 평가 장치(100)는 운전자별로 통계한 운전자 순위, 자동차 차량별 배출비용, 지역별 배출비용, 유종별 배출비용 등을 더 제공할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 가감속/과속 등의 운전행태에 따른 환경배출비용을 평가함으로써, 현실적인 자동차 배출관리 정책 구현을 가능하고, 합리적인 자동차 환경비용(자동차세, 연료세, 환경개선부담금, 보험료 등) 관리 정책을 시행하는데 도움이 될 수 있다
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 환경배출비용 평가 장치, 110: 입력부,
120: 데이터 수집부, 130: 연산부,
140: 제어부, 150: 비용 산출부

Claims (18)

  1. 환경배출비용 평가 장치를 이용한 환경배출비용 평가 방법에 있어서,
    운전자로부터 차량번호, 차종, 크기, 유종, 연식, 등록지, 운전자의 성별, 연령 중에서 적어도 하나를 입력받는 단계,
    주행중인 차량에 대한 GPS 정보, 시간 정보, 차량의 속도, 스티어링 회전 각도 중에서 적어도 하나의 차량운행정보를 수집하는 단계,
    상기 차량운행정보를 이용하여 주행중인 차량에 대한 운전행태 데이터를 연산하는 단계,
    상기 운전행태 데이터를 이용하여 운전행태 점수로 변환하는 단계,
    상기 운전행태 점수를 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하는 단계, 그리고
    상기 운전평가 종합지수를 이용하여 차량 운행에 따른 배출환경물질의 배출비용을 산출하는 단계를 포함하며,
    상기 운전행태 데이터를 이용하여 운전행태 점수로 변환하는 단계는,
    다음의 수학식을 이용하여 상기 운전행태 데이터 각각을 운전행태 점수로 변환하며,
    (운전행태 점수 = (각각의 운전행태 데이터 / 기준 값) *10)
    운전행태 점수는,
    일 평균 주행거리 점수, 과속 점수, 가속 점수, 감속 점수, 차선변경 점수, 공회전 점수, 혼잡시간 운행 점수 중에서 적어도 하나를 포함하고, 상기 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하는 단계는,
    다음의 수학식을 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하며,
    (운전평가 종합지수 = 100 - (과속 점수 * A + 가속 점수 * B + 감속 점수 * C + 차선변경 점수 * D) * 100 / 총주행거리(km) * 운행일수
    여기서, A는 과속 점수에 대응하는 가중치이고, B는 가속 점수에 대응하는 가중치이며, C는 감속 점수에 대응하는 가중치이고, D는 차선변경 점수에 대응하는 가중치이다. )
    상기 차량 운행에 따른 배출환경물질의 배출비용을 산출하는 단계는,
    다음의 수학식을 이용하여 차량 운전행태에 따른 종합지수 대비 배출물질의 배출비용을 산출하는 환경배출비용 평가 방법.
    배출비용 = [1778 - (961 + 22.7 * (100 - 종합지수))] * 운행일수
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운전행태 데이터는,
    일 평균 주행거리, 과속 주행거리, 급가속 또는 급감속 운행 횟수, 차선변경 횟수, 일 평균 공회전 시간, 혼잡시간 운행거리 중에서 적어도 하나를 포함하며,
    상기 운전행태 데이터를 연산하는 단계는,
    상기 차량의 속도를 이용하여 상기 차량의 일 평균 주행거리를 연산하는 단계,
    상기 GPS 정보 및 차량의 속도를 이용하여 상기 차량의 과속 주행거리를 연산하는 단계,
    상기 차량의 속도를 이용하여 상기 차량의 급가속 또는 급감속 운행 횟수를 연산하는 단계,
    상기 스티어링 회전 각도를 이용하여 상기 차량의 차선변경 횟수를 연산하는 단계,
    상기 시간 정보를 이용하여 상기 차량의 일 평균 공회전 시간을 연산하는 단계, 그리고
    상기 차량의 속도 및 시간 정보를 이용하여 도로의 혼잡시간에 차량을 운행한 거리를 연산하는 단계를 포함하는 환경배출비용 평가 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차량의 일 평균 주행거리를 연산하는 단계,
    다음의 수학식을 이용하여 차량의 일 평균 주행거리를 연산하는 환경배출비용 평가 방법:

    여기서, velocity는 초 단위로 수집되는 차량의 속도(m/s)를 나타낸다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차량의 과속 주행거리를 연산하는 단계는,
    차량의 현재 속도가 차량이 운행중인 도로의 과속기준 대비 기준치보다 큰 경우, 다음의 수학식을 이용하여 과속 주행거리를 연산하는 환경배출비용 평가 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 차량의 급가속 또는 급감속 운행 횟수를 연산하는 단계는,
    차량의 현재 속도와 차량의 이전 시점의 속도 차이가 기준치보다 큰 경우, 다음의 수학식을 이용하여 급가속 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산하고,

    차량의 현재 속도와 차량의 이전 시점의 속도 차이가 기준치보다 작은 경우, 다음의 수학식을 이용하여 급감속 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산하는 환경배출비용 평가 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 차량의 차선변경 횟수를 연산하는 단계는,
    현재 회전각과 이전 시점의 회전각 차이가 양의 기준 값보다 크거나, 음의 기준 값보다 작은 경우, 다음의 수학식을 이용하여 급회전 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산하는 환경배출비용 평가 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 차량의 일 평균 공회전 시간을 연산하는 단계는,
    다음의 수학식과 같이 차량이 정지한 시간의 누적 값을 이용하여 일 평균 공회전 시간을 연산하는 환경배출비용 평가 방법:

    여기서, i는 차량이 정지한 시점을 나타낸다.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 도로의 혼잡시간에 차량을 운행한 거리를 연산하는 단계는,
    다음의 수학식과 같이 기 설정된 시간 범위 내에 주행한 속도의 누적 값을 이용하여 도로교통이 혼잡한 시간 동안 운행한 거리를 연산하는 환경배출비용 평가 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 차량 운행에 따른 환경배출비용 평가 장치에 있어서,
    운전자로부터 차량번호, 차종, 크기, 유종, 연식, 등록지, 운전자의 성별, 연령 중에서 적어도 하나를 입력받는 입력부,
    주행중인 차량에 대한 GPS 정보, 시간정보, 차량의 속도, 스티어링 회전 각도 중에서 적어도 하나의 차량운행정보를 수집하는 데이터 수집부,
    상기 차량운행정보를 이용하여 주행중인 차량에 대한 운전행태 데이터를 연산하는 연산부,
    상기 운전행태 데이터를 이용하여 운전행태 점수로 변환하고, 상기 운전행태 점수를 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하는 제어부,
    상기 운전평가 종합지수를 이용하여 차량 운행에 따른 배출환경물질의 배출비용을 산출하는 비용 산출부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    다음의 수학식을 이용하여 상기 운전행태 데이터 각각을 운전행태 점수로 변환하며,
    (운전행태 점수 = (각각의 운전행태 데이터 / 기준 값) *10)
    운전행태 점수는,
    일 평균 주행거리 점수, 과속 점수, 가속 점수, 감속 점수, 차선변경 점수, 공회전 점수, 혼잡시간 운행 점수 중에서 적어도 하나를 포함하고,
    다음의 수학식을 이용하여 운전자의 운전평가 종합지수를 산출하며,
    (운전평가 종합지수 = 100 - (과속 점수 * A + 가속 점수 * B + 감속 점수 * C + 차선변경 점수 * D) * 100 / 주행거리(km) * 운행일수
    여기서, A는 과속 점수에 대응하는 가중치이고, B는 가속 점수에 대응하는 가중치이며, C는 감속 점수에 대응하는 가중치이고, D는 차선변경 점수에 대응하는 가중치이다. )
    상기 비용 산출부는,
    다음의 수학식을 이용하여 차량 운전행태에 따른 종합지수 대비 배출물질의 배출비용을 산출하는 환경배출비용 평가 장치.
    배출비용 = [1778 - (961 + 22.7 * (100 - 종합지수))] * 운행일수
  13. 제12항에 있어서,
    상기 운전행태 데이터는,
    일 평균 주행거리, 과속 주행거리, 급가속 또는 급감속 운행 횟수, 차선변경 횟수, 일 평균 공회전 시간, 혼잡시간 운행거리 중에서 적어도 하나를 포함하며,
    상기 연산부는,
    상기 차량의 속도를 이용하여 상기 차량의 일 평균 주행거리, 급가속 또는 급감속 운행 횟수를 연산하고, 상기 차량의 GPS 정보 및 차량의 속도를 이용하여 상기 차량의 과속 주행거리를 연산하며, 상기 스티어링 회전 각도를 이용하여 상기 차량의 차선변경 횟수를 연산하고, 상기 시간 정보를 이용하여 상기 차량의 일 평균 공회전 시간을 연산하며, 상기 차량의 속도 및 시간 정보를 이용하여 도로의 혼잡시간에 차량을 운행한 거리를 연산하는 환경배출비용 평가 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 연산부는,
    다음의 수학식을 이용하여 자동차의 일 평균 주행거리를 연산하고,

    차량의 현재 속도가 차량이 운행중인 도로의 과속기준 대비 기준치보다 큰 경우, 다음의 수학식을 이용하여 과속 주행거리를 연산하는 환경배출비용 평가 장치:

    여기서, velocity는 초 단위로 수집되는 차량의 속도(m/s)를 나타낸다.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 연산부는,
    차량의 현재 속도와 차량의 이전 시점의 속도의 차이가 기준치보다 큰 경우, 다음의 수학식을 이용하여 급가속 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산하고,

    차량의 현재 속도와 차량의 이전 시점의 속도의 차이가 기준치보다 작은 경우, 다음의 수학식을 이용하여 급감속 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산하는 환경배출비용 평가 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 연산부는,
    현재 회전각과 이전 시점의 회전각의 차이가 양의 기준 값보다 크거나, 음의 기준 값보다 작은 경우, 다음의 수학식을 이용하여 급회전 기준을 초과하는 횟수의 누적 값을 연산하며,

    다음의 수학식과 같이 차량이 정지한 시간의 누적 값을 이용하여 공회전 시간을 연산하되,

    i는 차량이 정지한 시점을 나타내며,
    다음의 수학식과 같이 기 설정된 시간 범위 내에 주행한 속도의 누적 값을 이용하여 도로교통이 혼잡한 시간 동안 운행한 거리를 연산하는 환경배출비용 평가 장치.
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