KR20130063371A - 주행 반경 표시 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 주행 반경 표시 방법은 운전자의 현재 위치에 대한 정보 및 최대 주행 연비에 대한 정보를 기반으로 최대 주행 가능 반경을 산출하는 단계; 상기 산출된 최대 주행 가능 반경 내에서 주행 가능한 경로들을 검출하는 단계; 주행 도로 정보 및 차량 정보를 이용하여 경로 별 에너지 소비를 예측하는 단계; 및 상기 경로 별 에너지 소비를 기반으로 경로 별 주행 가능 거리를 산출하여, 지도화면상에 표시하는 단계를 포함한다.

Description

주행 반경 표시 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DISPLAYING A DRIVABLE RANGE OF A VEHECLE}
본 발명은 네비게이션 시스템에 관한 것으로, 특히 주행 도로 정보를 기반으로 전기 자동차의 주행 가능한 거리를 표시하는 주행 반경 표시 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 네비게이션 시스템(Navigation System)은 인공 위성을 이용하여 차량 등 운송 장치(vehicle)의 주행을 위한 정보를 제공하는 시스템으로서, 자동 항법 시스템이라고도 한다.
상기 네비게이션 시스템은 GPS(global positioning system) 수신기를 구비하여 지구상에 떠있는 GPS 위성으로부터 소정의 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터에 기초하여 자신의 위치를 계산할 수 있다.
상기 네비게이션 시스템은 지도 데이터를 저장하기 위한 메모리 등의 기록매체를 구비하고 상기 기록매체에 저장된 지도 데이터를 이용하여 차량의 사용자에게 다양한 서비스를 제공한다. 예를 들어, 상기 지도 데이터를 이용하여 사용자에게 현재 차량의 위치를 알려주고(Location), 원하는 목적지까지의 최적 경로를 산출하여(Routing) 상기 산출된 경로에 따라 차량이 주행하도록 안내하는(Guidance) 등 각종 정보를 제공할 수 있다.
또한, 네비게이션 시스템은 자동차의 주행 가능 거리를 실시간으로 계산하여 운전자에게 제공할 수 있다. 그런데, 종래 네비게이션의 주행 반경 표시는 2차원 평면상에 단순한 원 모양으로 주행 가능 반경을 표시하였고, 실제 차량이 주행할 때 발생하는 도로 구배, 곡률, 횡풍 등에 따른 차량 속도 변화와 차량 부하 변화 등 실제 주행 시의 에너지 분석을 반영하지 못하였다.
특히, 전기 자동차의 경우, 차량의 에너지 소모가 차량의 무 동력 주행, 회생 제동, 동력 주행, 공조 시스템 작동, 운전 패턴, 주행 횡풍에 따라 급격하게 변화되므로 미래 주행 도로의 정보와 전기 자동차 고유의 차량 정보를 기반으로 현실적인 주행 가능 거리의 표시가 요구된다.
본 발명은 주행 도로 정보 및 전기 자동차의 차량 정보를 기반으로 주행 가능한 거리를 표시하기 위한 주행 반경 표시 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명은 운전자로부터 주행 반경 표시 명령을 입력하기 위한 사용자 인터페이스부; 운전자의 최대 주행 가능 반경 내에서 주행 가능한 경로들을 검출하고, 주행 도로 정보 및 차량 정보를 이용하여 경로 별 에너지 소비를 예측하여 경로 별 주행 가능 거리를 산출하는 주행 반경 검출부; 및 지도화면상에 상기 경로 별 주행 가능 거리를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 주행 반경 표시 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 운전자의 현재 위치에 대한 정보 및 최대 주행 연비에 대한 정보를 기반으로 최대 주행 가능 반경을 산출하는 단계; 상기 산출된 최대 주행 가능 반경 내에서 주행 가능한 경로들을 검출하는 단계; 주행 도로 정보 및 차량 정보를 이용하여 경로 별 에너지 소비를 예측하는 단계; 및 상기 경로 별 에너지 소비를 기반으로 경로 별 주행 가능 거리를 산출하여, 지도화면상에 표시하는 단계를 포함하는 주행 반경 표시 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 주행 도로 정보와 전기 자동차의 차량 정보를 기반으로 주행 경로 별 전기 에너지 소모를 예측하여 경로 별 주행 가능 거리를 운전자에게 제공함으로써, 차량의 연료 부족에 대한 불안감을 사전에 해소해줄 수 있다.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주행 반경 표시 장치의 구성도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주행 반경 표시 방법의 절차 흐름도.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 실시 예는 주행 도로 정보 및 전기 자동차 차량 정보를 기반으로 주행 가능한 거리를 표시하기 위한 장치 및 그 방법 제공한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주행 반경 표시 장치의 구성도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 네비게이션 시스템의 주행 반경 표시 장치(100)는 GPS부(110), 맵 제공부(120), 교통/기상정보 제공부(130), 차량정보 제공부(140), 운전 패턴 검출부(150), 사용자 인터페이스부(160), 주행 반경 검출부(170) 및 디스플레이부(180)를 포함한다. 이하 설명에서는 네비게이션 시스템의 동작에 있어서 본 발명의 내용과 관련 없는 부분에 대해서는 생략하도록 한다.
GPS 수신부(110)는 적어도 3개의 GPS 위성으로부터 위치신호를 수신하여 자신의 위치를 계산할 수 있다. 또한, 상기 GPS 수신부(110)는 운전자가 입력하는 목적지까지의 이동 경로와, 상기 이동 경로 내의 배터리 충전소 위치 등을 탐색할 수 있다. 이러한 GPS 수신부(110)는 운전자의 현재 위치 정보 및 충전소의 위치 정보 등을 주행 반경 검출부(170)로 제공한다.
맵 제공부(120)는 전국 지도에 대한 3차원 지리정보와 상기 3차원 지리정보와 연관된 경로 안내 데이터를 주행 반경 검출부(170)로 제공한다. 이때, 상기 맵 제공부(120)는 전국 지도를 일정 크기(mesh)의 그리드(grid) 형태로 분할하여 각 그리드 별로 3차원 지도 데이터를 제공하게 된다.
맵 제공부(120)는 자체 제작 도로 지도, ADAS(Advanced Driver Assistance System) 맵 또는 차량 내 로깅된 도로 정보를 이용하여 3차원 지도 데이터를 제공할 수 있다. 이때, 맵 제공부(120)는 운전자가 주행할 도로의 위치, 경사 및 곡률 등에 대한 정보를 제공하게 된다.
교통/기상정보 제공부(130)는 실시간 교통 정보 및 기상 정보를 수신하여 주행 반경 검출부(170)로 제공한다. 즉, 상기 교통/기상정보 제공부(130)는 운전자가 주행할 도로의 교통량 및 교통 신호 등에 대한 정보와, 해당 도로에서의 기상 상태 및 횡풍 등에 대한 정보를 제공하게 된다.
이러한 교통/기상정보 제공부(130)는 외부 서버와 무선 통신을 수행하여 실시간 교통 정보 및 기상 정보를 수집할 수 있다. 이때, 상기 교통/기상정보 제공부(130)는 와이 파이, 3G, 4G 등의 무선 통신 기술을 이용하여 교통/기상정보 제공 서버로부터 해당 정보들을 실시간으로 수신할 수 있다.
차량 정보 제공부(140)는 EV(Electric Vehicle) 배터리 관리 시스템(미도시)으로부터 배터리의 현재 상태에 대한 정보를 수신하여 주행 반경 검출부(170)로 제공한다. 또한, 차량 정보 제공부(140)는 EV HVAC(Heating Ventilation and Air Conditioning) 관리 시스템(미도시)으로부터 주행 연료 외에 필요한 보조 전력에 대한 정보를 수신하여 제공한다. 또한, 차량 정보 제공부(140)는 메모리(미도시)로부터 평균 주행 연비에 대한 정보를 수신하여 제공한다.
운전 패턴 검출부(150)는 운전자의 운전 습관을 추출하여, 운전 패턴이 공격적인지, 방어적인지, 아니면 보통인지 여부를 검출한다. 이때, 상기 운전 패턴 검출부(150)는 가속기 위치 센서(Accelerator Position Sensor), 운전대 조정(Steering) 및 브레이크 위치 센서(Brake Position Sensor) 등으로부터 수집된 정보들을 분석하여 운전자의 운전 패턴을 검출하게 된다. 이러한 운전 패턴 검출부(150)는 상기 검출된 운전 패턴에 대한 정보를 주행 반경 검출부(170)로 제공한다.
사용자 인터페이스부(160)는 네비게이션 시스템에 대한 사용자 명령을 입력하기 위한 입력수단으로, 디스플레이부(180)와 일체화된 터치 패드로 구성되어 사용자 그래픽 인터페이스 수단을 제공한다. 상기 네비게이션 시스템의 경로 안내 기능에 관련된 모든 메뉴환경을 상기 디스플레이부(180)를 통해 그래픽 화면으로 제공하여 상기 그래픽 화면의 특정위치를 스타일러스 펜(stylus pen)이나 손가락 등으로 터치하는 방식으로 사용자 명령을 입력한다. 본 실시 예에서, 운전자는 사용자 인터페이스부(160)를 통해 주행 반경 표시 명령을 입력하면, 네비게이션 시스템은 디스플레이부(180)의 지도 상에 경로 별 주행 가능한 반경을 표시하게 된다.
디스플레이부(180)는 네비게이션 시스템 전반의 동작에 따른 각종 표시내용과 상기 경로 안내를 위한 지도 데이터를 표시하기 위한 수단으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 또는 유기 EL(Electro Luminescence) 등을 이용할 수 있다.
주행 반경 검출부(170)는 주행 도로 정보 및 전기차 정보를 기반으로 경로 별 주행 반경을 검출하여 디스플레이부(180) 상에 표시한다. 또한, 주행 반경 검출부(170)는 경로 별 주행 반경과 함께 충전소의 위치 정보를 상기 디스플레이부(180) 상에 표시할 수 있다. 이러한 주행 반경 검출부(170)는 주행 경로 산출부(171), 에너지 소비 예측부(173) 및 주행 거리 산출부(175)를 포함한다.
주행 경로 산출부(171)는 운전자의 현지 위치에 대한 정보 및 최대 주행 연비에 대한 정보를 기반으로 최대 주행 가능한 반경을 산출한다. 이때, 상기 최대 주행 연비는 현재 배터리 양, 주행 외에 필요한 소모 전력 량 및 평균 주행 연비에 대한 정보들을 기반으로 계산될 수 있다.
또한, 상기 주행 경로 산출부(171)는 최대 주행 가능 반경에 대한 정보를 디스플레이부(180)에 제공하여, 상기 디스플레이부(180)에서 최대 주행 가능 반경을 지도 상에 원형 형태로 표시할 수 있도록 한다.
또한, 주행 경로 산출부(171)는 최대 주행 가능 반경 내에서 주행 가능한 경로들을 산출한다. 이때, 상기 주행 경로 산출부(171)는 주행 거리, 주행 이력 및 교통 상황 등을 기반으로 미리 결정된 개수의 주행 가능 경로들을 산출할 수 있다.
에너지 소비 예측부(173)는 주행 도로 정보 및 차량 정보를 기반으로 경로 별 에너지 소비를 예측한다.
즉, 에너지 소비 예측부(173)는 실제 차량이 주행 가능 경로의 도로를 운행할 때 발생하는 도로 구배, 곡률, 경사 등에 대한 정보와, 현재 도로의 교통 상황에 대한 정보 및 기상에 따른 노면, 풍향, 풍속 등에 대한 정보를 수집하여 경로 별 주행 저항 성분을 검출할 수 있다.
상기 에너지 소비 예측부(173)는 상기 경로 별 주행 저항 성분과 현재 사용 가능한 에너지 정보(즉, 배터리 정보) 등을 기반으로 경로 별 에너지 소비를 예측할 수 있다. 이때, 상기 에너지 소비 예측부(173)는 연료 모델 및 VTMS(Vehicle Thermal Management System) 모델 등을 통해 경로 별 주행 에너지 프로파일을 분석하여 경로 별 에너지 소비를 예측할 수 있다.
주행 거리 산출부(175)는 상기 경로 별 에너지 소비를 기반으로 경로 별 주행 가능한 거리를 산출한다. 이때, 주행 거리 산출부(175)는 운전자의 성향을 반영하여 경로 별 주행 가능 거리를 산출할 수도 있다.
주행 거리 산출부(175)는 경로 별 주행 가능 거리에 대한 정보를 디스플레이부(180)로 제공하여, 상기 디스플레이부(180)에서 경로 별 주행 반경을 표시할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주행 반경 표시 방법의 절차 흐름도이다.
도 2을 참조하면, 210 단계에서, 주행 반경 표시 장치(100)는 GPS 정보를 이용하여 운전자의 현재 위치를 검출한다.
220 단계에서, 주행 반경 표시 장치(100)는 운전자의 현지 위치에 대한 정보 및 최대 주행 연비에 대한 정보를 기반으로 최대 주행 가능한 반경을 산출한다. 이때, 상기 최대 주행 연비는 현재 배터리 양, 주행 외에 필요한 소모 전력 량 및 평균 주행 연비에 대한 정보들을 기반으로 계산될 수 있다.
상기 주행 반경 표시 장치(100)는 최대 주행 가능 반경을 지도 상에 원형 형태로 표시할 수 있도록 한다.
230 단계에서, 주행 반경 표시 장치(100)는 최대 주행 가능 반경 내에서 주행 가능한 경로들을 산출한다. 이때, 상기 주행 반경 표시 장치(100)는 주행 거리, 주행 이력 및 교통 상황 등을 기반으로 미리 결정된 개수의 주행 가능 경로들을 산출할 수 있다.
240 단계에서, 주행 반경 표시 장치(100)는 실제 차량이 주행 가능한 경로의 도로를 운행할 때 발생하는 도로 구배, 곡률, 경사 등에 대한 정보와, 현재 도로의 교통량, 교통 신호에 대한 정보 및 기상에 따른 노면, 풍향, 풍속 등에 대한 정보를 수집하여 경로 별 주행 저항 성분을 검출한다.
250 단계에서, 주행 반경 표시 장치(100)는 경로 별 주행 저항 성분과 현재 사용 가능한 에너지 정보(즉, 차량 정보) 등을 기반으로 경로 별 에너지 소비를 예측할 수 있다. 이때, 상기 주행 반경 표시 장치(100)는 연료 모델 및 VTMS(Vehicle Thermal Management System) 모델 등을 통해 경로 별 주행 에너지 프로파일을 분석하여 경로 별 에너지 소비를 예측할 수 있다.
260 단계에서, 주행 반경 표시 장치(100)는 운전자의 운전 습관을 추출하여, 운전 패턴이 공격적인지, 방어적인지, 아니면 보통인지 여부를 검출한다. 이때, 상기 주행 반경 표시 장치(100)는 가속기 위치 센서(Accelerator Position Sensor), 운전대 조정(Steering) 및 브레이크 위치 센서(Brake Position Sensor) 등으로부터 수집된 정보들을 분석하여 운전자의 운전 패턴을 검출하게 된다.
270 단계에서, 주행 반경 표시 장치(100)는 경로 별 에너지 소비를 기반으로 경로 별 주행 가능한 거리를 산출한다. 이때, 주행 반경 표시 장치(100)는 운전자의 운전 패턴을 반영하여 경로 별 주행 가능 거리를 산출할 수도 있다.
280 단계에서, 주행 반경 표시 장치(100)는 경로 별 주행 반경을 지도화면 상에 표시할 수 있다. 이때, 상기 주행 반경 표시 장치(100)는 상기 경로 별 주행 반경과 함께 충전소의 위치 정보를 표시할 수도 있다.
이상, 상술한 바와 같이, 본 발명은 주행 도로 정보 및 전기 자동차의 차량 정보를 기반으로 주행 경로 별 전기 에너지 소모를 예측하여 경로 별 주행 가능 거리를 운전자에게 제공함으로써, 차량의 연료 부족에 대한 불안감을 사전에 해소시켜줄 수 있다.
한편 이상에서는 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 주행 반경 표시 장치 110: GPS 수신부
120: 맵 제공부 130: 교통/기상정보 제공부
140: 차량정보 제공부 150: 운전 패턴 검출부
160: 사용자 인터페이스부 170: 주행 반경 검출부
180: 디스플레이부

Claims (10)

  1. 운전자의 현재 위치에 대한 정보 및 최대 주행 연비에 대한 정보를 기반으로 최대 주행 가능 반경을 산출하는 단계;
    상기 산출된 최대 주행 가능 반경 내에서 주행 가능한 경로들을 검출하는 단계;
    주행 도로 정보 및 차량 정보를 이용하여 경로 별 에너지 소비를 예측하는 단계; 및
    상기 경로 별 에너지 소비를 기반으로 경로 별 주행 가능 거리를 산출하여, 지도화면상에 표시하는 단계를 포함하는 주행 반경 표시 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 최대 주행 가능 반경을 지도화면상에 원형 모양으로 표시하는 단계를 더 포함하는 주행 반경 표시 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주행 도로 정보는 주행 가능한 경로들의 도로 구배, 곡률, 경사 정보, 교통 정보 및 기상 정보를 포함하는 주행 반경 표시 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 예측 단계는,
    상기 주행 도로 정보를 수집하여 경로 별 주행 저항 성분을 검출하는 단계;
    상기 경로 별 주행 저항 성분을 연료 모델 및 VTMS(Vehicle Thermal Management System) 모델에 반영하여 경로 별 주행 에너지 프로파일을 분석하는 단계; 및
    상기 경로 별 주행 에너지 프로파일을 이용하여 경로 별 에너지 소비를 예측하는 단계를 포함하는 주행 반경 표시 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    가속기 위치 센서(Accelerator Position Sensor), 운전대 조정(Steering) 및 브레이크 위치 센서(Brake Position Sensor)로부터 수집된 정보들을 분석하여 운전자의 운전 패턴을 검출하는 단계를 더 포함하는 주행 반경 표시 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 표시 단계는,
    상기 지도화면상에 상기 경로 별 주행 가능 거리와 함께 충전소의 위치 정보를 표시하는 단계를 포함하는 주행 반경 표시 방법.
  7. 운전자로부터 주행 반경 표시 명령을 입력하기 위한 사용자 인터페이스부;
    운전자의 최대 주행 가능 반경 내에서 주행 가능한 경로들을 검출하고, 주행 도로 정보 및 차량 정보를 이용하여 경로 별 에너지 소비를 예측하여 경로 별 주행 가능 거리를 산출하는 주행 반경 검출부; 및
    지도화면상에 상기 경로 별 주행 가능 거리를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 주행 반경 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 주행 반경 검출부는,
    운전자의 현재 위치에 대한 정보 및 최대 주행 연비에 대한 정보를 기반으로 최대 주행 가능 반경을 산출하고, 상기 산출된 최대 주행 가능 반경 내에서 주행 가능한 경로들을 검출하는 주행 경로 산출부;
    주행 도로 정보 및 차량 정보를 기반으로 경로 별 에너지 소비를 예측하는 에너지 소비 예측부; 및
    상기 경로 별 에너지 소비를 기반으로 경로 별 주행 가능한 거리를 산출하는 주행 거리 산출부를 포함하는 주행 반경 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 디스플레이부는,
    상기 최대 주행 가능 반경을 상기 지도화면상에 원형 모양으로 표시하는 주행 반경 표시 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 디스플레이부는,
    상기 지도화면상에 상기 경로 별 주행 가능 거리와 함께 충전소의 위치 정보를 표시하는 주행 반경 표시 장치.
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