KR20150028879A - 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치 및 그 운영방법 - Google Patents

지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치 및 그 운영방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치 및 그 운영방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내비게이션 또는 경로 안내 서버에 저장된 고정밀 지도를 활용하여 차량의 경로 전방에 위치한 변곡점을 확인하고, 확인된 변곡점의 변곡정보와 차량 정보 및 차량 밸런스 정보를 이용하여 변곡점 이전에 차량의 변속비를 미리 변경함으로써 가장 효과적으로 변곡점을 운행할 수 있도록 하기 위한 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치 및 그 운영방법에 관한 것이다.
본 발명의 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치는 내비게이션 또는 경로 안내 서버부터 수신된 지도 데이터를 이용하여 도로 모델링을 수행하여 변곡점에 대응하는 변곡점 정보를 생성하기 위한 변곡점 추출부와 차량 내의 무게 탑승인원 또는 화물 적재량 중 어느 하나 이상을 측정하여 차량의 하중에 따른 차량 밸런스를 판단하기 위한 차량 밸런스 측정부 및 상기 차량의 속도에 대응하여 상기 변곡점에서의 상기 차량 변속을 수행하기 위한 변속 제어부를 포함함에 기술적 의의가 있다.

Description

지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치 및 그 운영방법{A transmission ratio control device at the inflection section utilizing map information and its method of operation}
본 발명은 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치 및 그 운영방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내비게이션 또는 경로 안내 서버에 저장된 고정밀 지도를 활용하여 차량의 경로 전방에 위치한 변곡점을 확인하고, 확인된 변곡점의 변곡정보와 차량 정보 및 차량 밸런스 정보를 이용하여 변곡점 이전에 차량의 변속비를 미리 변경함으로써 가장 효과적으로 변곡점을 운행할 수 있도록 하기 위한 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치 및 그 운영방법에 관한 것이다.
일반적으로 내비게이션 장치는 GPS(Global Positioning System)로부터 수신한 정보를 이용하여 차량 등과 같은 이동체의 현재 위치를 표시화면에 표시되는 지도상에 표시하여 준다. 이러한 내비게이션 장치는 현재 선박, 항공기, 차량 등과 같은 각종의 이동체들에 탑재되어 이동체의 현재 위치와 이동 속도를 확인하거나 이동경로를 결정하기 위해 널리 이용되고 있다.
이에 따라, 운전자는 내비게이션 장치의 경로 안내의 도움을 받아 익숙하지 않은 경로에서도 목적지까지 용이하게 운행을 수행할 수 있다. 그러나, 이러한 내비게이션은 경로 탐색에 따른 경로 안내만을 수행할 뿐이며, 이에 대응하여 전방의 도로 상황에 대한 일반적인 음성안내를 수행하고 있다. 즉, 전방에 급커브 구간 등의 위험요소에 대한 안내는 수행되고 있으나, 전방에 오르막 경사로, 내리막 경사로, 급회전구간 등에 대한 변곡점 안내를 수행하고 있지 않다.
따라서 운전자는 경로 전방에 위치한 변곡점에 대한 정보를 알지 못하는 상태에서 운행하게 되며, 이러한 결과에 따라 해당 변곡점에서 속도 감속 또는 가속, 변속비 조절 등을 적절하게 조작할 수 없는 문제점이 있다.
더욱이, 차량의 종류 및 승차인원(또는 화물)의 탑승(또는 적재) 상태에 따라 각각의 변곡점에서 차량을 제어하는 방법이 상이해야함에도 불구하고, 종래기술에서는 단순한 변속비 등의 안내만을 수행하는 문제점도 있다.
종래기술인 대한민국등록특허 제10-1127443호의 '에코 드라이빙 유도 장치'에서는 도로의 구배를 근거로 하여 가속페달의 조작을 안내하기 위한 데이터를 미리 저장한 후, 차량의 전방에 위치한 해당 구배를 근거로 기어 변속에 대한 안내를 수행하는 기술입니다.
이러한 종래기술은 도로의 구배에 따라 가속 또는 감속에 대한 안내를 수행하여 사용자로 하여금 오르막 경사 또는 내리막 경사에 진입하기 이전에 기어 변속을 수행함으로써 에코 드라이빙을 유도할 수 있는 효과는 있으나, 초보운전자의 경우에는 변속해야 하는 기어단수 또는 감속 또는 가속해야하는 속도를 인지하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 해당 차량에 운전자 혼자 탑승된 상황과 해당 차량에 운전자를 비롯하여 다수의 승차인원 탑승 및 화물 적재가 이루어진 경우에는 차량 무게 및 차량 무게중심인 차량 밸런스가 서로 다른 상황에 처하게 되므로 이에 따른 적절한 변곡점에 대한 안내가 수행되지 못하는 문제가 있다.
따라서, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 내비게이션 또는 통신형 내비게이션에서는 경로 제공 서버를 통해 지도 데이터를 수신한 후, 지도 데이터에 포함된 곡률, 구배 또는 고도 중 어느 하나 이상을 이용하여 도로 모델링을 수행하고 이에 따라 추출되는 변곡점에서의 기어 변속을 수행하기 위한 목적이 있다.
또한, 본 발명은 추출된 변곡점에서 기어 변속을 수행함에 있어서, 차량의 종류에 따라 승용, SUV, 승합 또는 화물 등의 차량 종류에 따른 차량 크기 등을 판단한 후, 이에 대응하는 기어 변속을 수행하기 위한 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 추출된 변곡점에서 기어 변속을 수행함에 있어서, 차량에 탑승한 승객의 수 및 승객의 탑승 위치 또는 화물의 적재 무게 및 적재 위치 등의 차량 무게 및 차량 밸런스를 측정한 후, 이에 대응하는 기어 변속을 수행하기 위한 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 추출된 변곡점에서 차량이 효율적으로 변곡점을 통과할 수 있도록, 차량의 종류 및 차량 밸런스에 대한 정보를 추출한 후, 해당 변속점에 대한 기어 변속 정보와 연동하여 각각의 차량에 대응하는 변속비를 추출하고 이를 통해 추출된 변곡점 이전에 기어 변속을 수행함으로써 차량이 변곡점을 용이하게 주행할 수 있도록 하기 위한 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 추출된 변곡점에 따라 수행된 기어 변속 결과값을 내비게이션 등의 디스플레이를 통해 출력함으로써, 운전자가 해당 변곡점에 대한 기어 변속 정보를 확인할 수 있도록 하기 위한 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 지도 데이터를 이용하여 차량 변속을 제어하기 위한 변속비 제어장치에 있어서, 내비게이션 또는 경로 안내 서버부터 수신된 지도 데이터를 이용하여 도로 모델링을 수행하여 변곡점에 대응하는 변곡점 정보를 생성하기 위한 변곡점 추출부와 차량 내의 무게 탑승인원 또는 화물 적재량 중 어느 하나 이상을 측정하여 차량의 하중에 따른 차량 밸런스를 판단하기 위한 차량 밸런스 측정부 및 상기 차량의 속도에 대응하여 상기 변곡점에서의 상기 차량 변속을 수행하기 위한 변속 제어부를 포함하여 이루어지는 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치에 의해서 달성된다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 내비게이션의 지도 데이터를 이용하여 차량 변속을 제어하기 위한 변속비 제어장치의 운영방법에 있어서, 내비게이션으로부터 지도 데이터를 수신하는 제1 단계와 상기 수신된 지도 데이터의 도로 모델링을 이용하여 변곡점을 추출하는 제2 단계와 상기 제2 단계에서 상기 변곡점이 존재하는 경우, 차량 밸런스를 추출하는 제3 단계와 상기 변곡점 및 차량 밸런스를 이용하여 변속비를 추출하는 제4 단계와 상기 변속비에 따라 차량의 변속을 제어하는 제5 단계 및 상기 제5 단계의 변속 제어 결과를 상기 내비게이션으로 전송하는 제6 단계로 이루어지는 지도정보를 활용한 변곡구간에서 변속비 제어장치의 운영방법에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명의 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치 및 그 운영방법은 내비게이션 또는 통신형 내비게이션에서는 경로 제공 서버를 통해 지도 데이터를 수신한 후, 지도 데이터에 포함된 곡률, 구배 또는 고도 중 어느 하나 이상을 이용하여 도로 모델링을 수행하고 이에 따라 추출되는 변곡점에서의 기어 변속을 수행함으로써 변화되는 도로 상황에 따라 차량이 용이하게 주행할 수 있도록 하기 위한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 추출된 변곡점에서 기어 변속을 수행함에 있어서, 차량의 종류에 따라 승용, SUV, 승합 또는 화물 등의 차량 종류에 따른 차량 크기 등을 판단한 후, 이에 대응하는 기어 변속을 수행함으로써 변곡점에서 차량의 형태에 따른 쏠림, 전복 또는 가속(감속) 등을 미리 방지할 수 있는 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명은 추출된 변곡점에서 기어 변속을 수행함에 있어서, 차량에 탑승한 승객의 수 및 승객의 탑승 위치 또는 화물의 적재 무게 및 적재 위치 등의 차량 무게 및 차량 밸런스를 측정한 후, 이에 대응하는 기어 변속을 수행함으로써, 변곡점에서 차량 무게 및 밸런스에 따른 쏠림, 전복 또는 가속(감속) 등을 미리 방지할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명은 추출된 변곡점에서 차량이 효율적으로 변곡점을 통과할 수 있도록, 차량의 종류 및 차량 밸런스에 대한 정보를 추출한 후, 해당 변속점에 대한 기어 변속 정보와 연동하여 각각의 차량에 대응하는 변속비를 추출하고 이를 통해 추출된 변곡점 이전에 기어 변속을 수행함으로써 차량이 변곡점을 용이하게 주행할 수 있도록 하기 위한 또 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명은 추출된 변곡점에 따라 수행된 기어 변속 결과값을 내비게이션 등의 디스플레이를 통해 출력함으로써, 운전자가 해당 변곡점에 대한 기어 변속 정보를 확인하여 유사한 변곡점에서 적절한 기어 변속을 수행할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 변속 제어장치를 나타내기 위한 구성도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변속 제어장치를 나타내기 위한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 변속 제어장치 운영방법을 나타내기 위한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 변속 제어장치에서 사용되는 변곡점을 나타내기 위한 내비게이션 화면의 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 변속 제어장치에서 사용되는 차량 종류를 나타내기 위한 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 변속 제어장치에서 사용되는 차량 밸런스를 나타내기 위한 제1 예시도,
도 7은 본 발명에 따른 변속 제어장치에서 사용되는 차량 밸런스를 나타내기 위한 제2 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 변속 제어장치에서 사용되는 차량 밸런스를 나타내기 위한 제3 예시도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 변속 제어장치를 나타내기 위한 구성도, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변속 제어장치를 나타내기 위한 구성도이다. 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 도 1의 내비게이션 장치(100)는 지도 데이터 등을 경로 안내 서버(300)로부터 다운로드 받은 후, 경로 안내 서버(300)와의 연결 없이 경로 안내를 수행할 수 있으며, 도 2의 내비게이션 장치(100)는 지도 데이터 등을 통신 연결된 경로 안내 서버(300)로부터 실시간으로 전송받으면서 경로 안내를 수행할 수 있다. 즉, 후자의 내비게이션 장치(100)는 통신형 내비게이션(100)(이하, '통신형 내비게이션'이라 함)이라 할 수 있다.
즉, 도 1에서 도시된 내비게이션 장치(100)는 지도 데이터를 저장하는 지도 데이터 저장부(120)와 운전자의 요청에 따라 경로를 탐색하고 경로 안내 등을 수행하기 위한 내비게이션 제어부(110)와 변속 제어장치(200)로 지도 데이터를 전송하기 위한 지도 데이터 송신부(130)와 변속 제어장치(200)에서 수행된 변속 제어 결과를 수신하기 위한 제어 결과 수신부(140) 및 수신된 제어 결과를 출력하기 위한 디스플레이부(150)를 포함하여 구성된다.
내비게이션 제어부(110)는 일반적인 내비게이션을 제어하며, 경로 탐색 및 경로 안내 등을 수행하며, 필요에 따라 지도 데이터 저장부(120)에 저장된 지도 데이터 중에서 현재 주행 중인 지도 데이터를 부분적으로 추출하고, 추출된 지도 데이터를 변속 제어장치(200)의 지도 데이터 수신부(220)로 전송한다.
또한, 내비게이션 제어부(110)는 변속 제어장치(200)에서 차량의 기어를 변속한 제어 결과를 변속 제어장치(200)의 제어 결과 송신부(260)를 통해 제어 결과 수신부(140)에서 수신하고, 수신된 제어 결과를 디스플레이부(150)에 전송하여 출력될 수 있도록 한다.
한편, 도 2에 도시된 통신형 내비게이션 장치(100)는 차량의 경로를 안내하는 경로 안내 서버(300)가 지도 데이터를 저장하는 지도 데이터 저장부(310)를 포함하고 있으며, 해당 차량에 전송된 지도 데이터 중에서 경로 전방에 위치하는 부분 지도 데이터를 추출하여 지도 데이터 송신부(320)를 통해 변속 제어장치(200)의 지도 데이터 수신부(220)로 전송한다.
이에 따라 변속 제어장치(200)에서 차량의 기어를 변속한 제어 결과는 변속 제어장치(200)의 제어 결과 송신부(260)를 통해 통신형 내비게이션 장치(100)의 제어 결과 수신부(140)로 전송되며, 통신형 내비게이션 장치(100)의 내비게이션 제어부(110)는 수신된 제어 결과를 디스플레이부(150)에 전송하여 출력될 수 있도록 한다.
따라서, 내비게이션 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 지도 데이터를 내비게이션 장치 내에 저장한 일반 내비게이션 장치와 경로 안내 서버(300)에 저장된 통신형 내비게이션 장치로 분류될 수 있으며, 구비된 각각의 내비게이션 장치(100)의 형태에 따라 지도 데이터를 전송하는 주체가 상이할 수 있다.
변속 제어장치(200)는 내비게이션 장치(100) 또는 통신형 내비게이션 장치(100)의 경우에는 경로 안내 서버(300)에 각각 구비된 지도 데이터 송신부(130, 320)로부터 차량의 경로 상에 대응하는 부분 지도 데이터(또는 전체 지도 데이터)를 수신하는 지도 데이터 수신부(220)와 수신된 지도 데이터에서 변곡점을 추출하기 위한 변곡점 추출부(230)와 변곡점에 대응하여 차량의 변속비를 제어하기 위한 변속 제어부(210)와 변곡점과 함께 차량의 변속비를 추출하기 위해 사용되는 차량 정보를 저장하는 차량 정보 저장부(240), 차량의 승차인원 및 화물 등의 무게를 측정하여 차량 밸런스를 추출하는 차량 밸런스 측정부(250)를 포함하며, 변속 제어부(210)에서 차량의 변속비를 제어한 제어 결과를 내비게이션 장치(100)로 전송하기 위한 제어 결과 송신부(260)를 포함하여 구성된다.
지도 데이터 수신부(220)는 내비게이션 장치(100)의 지도 데이터 송신부(130) 또는 경로 안내 서버(300)의 지도 데이터 송신부(320)를 통해 차량의 경로 상에 존재하는 지도 데이터를 수신받는다.
지도 데이터는 차량의 경로 상에 존재하는 전체 지도 데이터일 수 있으며, 차량의 현재 위치에 대응하여 소정 반경에 해당하는 부분 지도 데이터일 수도 있다. 따라서, 지도 데이터 수신부(220)는 하나 이상의 지도 데이터를 수신할 때마다 변곡점 추출부(230)로 전송한다.
변곡점 추출부(230)는 지도 데이터 수신부(220)로부터 수신된 지도 데이터를 이용하여 변곡점을 추출한다. 즉, 변곡점 추출부(230)는 지도 데이터의 도로 모델링을 통해 각각 도로의 곡률, 구배 또는 고도 중 어느 하나 이상의 도로속성을 추출하고, 추출된 도로속성을 통해 변곡점을 추출하고 이에 대응하는 변곡점 정보를 생성한다.
따라서, 추출된 변곡점에 해당하는 변곡점 정보에는 해당 변곡점의 위치, 도로 선형의 회전각, 회전반경, 오르막 또는 내리막 경사의 각도, 도로의 폭(차선 개수), 제한속도, 차선별 경사각, 변곡점의 길이(오르막 또는 내리막의 길이) 등의 정보를 포함하고 있다.
차량 정보 저장부(240)는 각각 변속 제어장치(200)를 구비하는 차량에 해당하는 차량 정보가 저장되어 있다. 즉, 변속 제어장치(200)를 구비하는 차량은 승용차, SUV, 승합차 또는 화물차 등으로 구분될 수 있으며, 각각의 차량의 공차 중량과 차량의 높이에 따라 차량의 무게중심이 다르게 설정된다.
따라서, 해당 차동의 무게중심이 서로 상이하기 때문에 SUV, 승합차 등과 같이 차량의 높이가 높아 무게중심이 높게 형성된 차량은 곡선 도로에서 무게중심이 낮은 승용차와 동일한 속도로 회전하는 경우에는 전복될 확률이 높기 때문에 승용차의 곡선 도로 통과 속도보다 더 낮은 속도로 통과해야 안전하다.
또한, 승합차, 화물차와 같이 승객 탑승 또는 화물 적재 등이 수행된 경우, 차량의 무게가 훨씬 증가하게 되므로, 오르막 경사에서는 출력이 저하되기 때문에 미리 속력을 올려서 탄력적으로 오르막을 주행할 수 있도록 하며, 내리막 경사에서는 차량의 무게로 인해 가속도가 발생하게 되므로 충분한 감속이 이루어진 후에 내리막 경사를 내려오도록 해야 한다.
더욱이 곡선 도로에서는 차량 무게로 인한 차량 쏠림이 발생하여 차량 전복 또는 적재 화물 낙하 등이 발생할 수 있어 이러한 사고를 미연에 방지하도록 충분한 감속이 이루어질 수 있도록 해야 한다.
이에 따라 차량 정보 저장부(240)는 해당 차량의 종류, 축거(wheel base), 윤거(tread), 전고(Overall Height), 구동방식(drive type) 또는 중량(weight) 중 어느 한 이상을 포함하여 저장되어 있으며, 동일한 차량에서는 해당 차량 정보를 한 번만 저장하여 사용되며, 변속 제어장치(200)가 다른 종류의 차량에 이전 설치되는 경우에는 이전 설치되는 차량 종류가 설정(입력)되는 것이 바람직하다.
차량 밸런스 측정부(250)는 각각 차량의 바퀴에 부가되는 하중을 측정하여, 주행중인 차량의 밸런스를 측정한다. 즉, 차량 밸런스 측정부(250)는 각 종류의 차종에 장착되어, 각 바퀴에 부가되는 하중을 측정하여 차량의 무게중심이 전륜, 후륜, 운전석 또는 조수석 등으로 쏠림이 있는지를 판단하고, 판단된 결과에 따라 차량 밸런스를 생성한다.
즉, 화물차의 경우에 차량 적재함의 후미에 화물이 집중되어 적재된 경우에는 오르막 경사에서 더 많은 힘이 필요하게 되며, 차량 적재함의 전방에 화물이 집중되어 적재된 경우에는 내리막 경사에서 가속도가 더 발생하기 되어 더 큰 감속이 이루어져야 한다.
또한, 승용차에 탑승한 탑승객의 위치에 따라 또는 화물차에 적재된 화물의 위치에 따라 운전석 또는 조수석 쪽으로 집중될 수 있는데, 이러한 차량의 좌측 또는 우측으로 승객 또는 화물이 집중되어 무게중심이 편중되는 경우에는 곡선 도로에서 고속으로 주행하는 경우, 차량 전복이 발생하거나 차량 쏠림으로 인해 차선을 이탈할 수 있는 문제점이 있다.
이에 따라 차량 밸런스 측정부(250)는 차량의 무게 밸런스를 측정하기 위한 센서 등을 측정장치(미도시)를 하나 이상 구비하며, 구비되는 위치는 차량의 하중을 지지하는 쇼크 업소버(shock absorber)에 구비되는 것이 바람직하다.
또는, 차량 타이어의 측정된 공기압을 사용하여 무게를 측정할 수도 있으며, 승객의 위치 및 무게 등을 보다 자세하게 감지하기 위해서는 별도의 측정장치(미도시)를 승객의 좌석에 설치하여 좌석에 착석한 사용자의 무게를 측정할 수도 있다.
따라서, 다수의 측정장치에서 측정된 차량 무게를 이용하여 차량의 무게 밸런스를 측정하는 것이 바람직하다.
변속 제어부(210)는 변곡점 추출부(230)의 변곡점 정보, 차량 정보 저장부(240)의 차량 정보 및 차량 밸런스 측정부(250)의 차량 밸런스를 전송받아, 해당 변곡점에 대한 기어 변속비 제어값을 생성하고, 생성된 변속비 제어값을 이용하여 기어변속을 수행한다.
즉, 변곡점 정보에는 해당 변곡점에 해당하는 위치, 도로 선형의 회전각, 회전반경, 오르막 또는 내리막 경사의 각도, 도로의 폭(차선 개수), 제한속도, 차선별 경사각, 변곡점의 길이(오르막 또는 내리막의 길이) 등의 정보를 포함하며, 차량 정보에는 차량의 종류, 축거(wheel base), 윤거(tread), 전고(Overall Height), 구동방식(drive type) 및 중량(weight) 등의 정보를 포함하며, 차량 밸런스는 차량의 전후좌우에 따른 무게중심 정보를 포함한다.
따라서, 변속 제어부(210)는 변곡점의 회전, 오르막 경사, 내리막 경사 등의 조건과 차량의 종류, 차량 높이, 차량 바퀴의 축간 거리 등의 차량 종류와 차량의 무게 중심 등의 차량 밸런스 정보에 따라 기어 변속비를 판단하여 변속을 제어한다.
예를 들어, 경로 전방에 시속 100㎞의 제한속도로 설정된 회전 구간이 존재하는 경우, 일반 승용차의 경우에는 100㎞로 진행하여도 무방하지만, 9명의 승객이 탑승한 승합차의 경우에는 차량의 높이가 일반 승용차보다 높으며, 승객의 무게와 차량의 무게를 합산한 차량의 총 무게가 일반 승용차보다 무겁게 되므로, 100㎞의 속도로 회전 구간을 통과하는 경우에는 차량의 쏠림이나 차량 전복이 발생할 확률이 있으므로 관련된 변곡점 정보, 차량 정보 및 차량 밸런스를 이용하여 30% 정도의 감속을 위한 변속비를 설정할 수 있다.
즉, 고속 주행을 위해 차량의 5단 기어로 주행하는 승합차인 경우에는 30% 감속을 위해 차량의 기어를 4단 또는 3단으로 제어하여, 승합차의 감속을 수행할 수 있다.
이러한 변속비는 변곡점 정보, 차량 정보 및 차량 밸런스에 따라 서로 상이하게 제어될 수 있으며, 눈 또는 비에 의한 도로 상태에 따라 생성되는 기상정보를 추가적으로 이용하여 변속비 제어가 수행될 수 있다.
제어 결과 송신부(260)는 변속 제어부(210)에서 수행된 변속 제어 결과에 따른 제어 결과를 내비게이션 장치(100)의 제어 결과 수신부(140)로 전송한다.
도 3은 본 발명에 따른 변속 제어장치 운영방법을 나타내기 위한 순서도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 변속 제어장치(200)는 내비게이션 장치(100) 또는 경로 안내 서버(300)로부터 차량의 경로에 대응하는 지도 데이터를 수신한다(S110). 수신되는 지도 데이터는 경로 전체에 대한 지도 데이터일 수 있으며, 일부 구간에 대한 지도 데이터일 수 있다.
이후, 변속 제어장치(200)는 수신된 지도 데이터를 이용하여 도로 모델링을 수행하고, 이에 따라 도로의 곡률, 구배 또는 고도 중 어느 하나 이상의 도로속성에서 변곡점을 추출하고, 대응하는 변곡점 정보를 생성한다(S120).
변속 제어장치(200)는 지도 데이터에서 변곡점이 존재하는 경우(S130), 변속 제어장치(200)에 저장된 차량 정보를 추출하고, 차량에 구비된 측정장치를 통해 차량 밸런스를 추출한다(S140).
이후, 변속 제어장치(200)는 변곡점 정보, 차량 정보 및 차량 밸런스 정보를 이용하여 해당 변곡점에 대응하는 변속비를 추출하고(S150), 추출된 변속비를 이용하여 차량의 변속을 제어한다(S160).
한편, 차량 변속이 수행 또는 수행되기 이전에 변속비 제어 결과를 내비게이션 장치로 전송하여 사용자에게 출력될 수 있도록 한다(S170).
도 4는 본 발명에 따른 변속 제어장치에서 사용되는 변곡점을 나타내기 위한 내비게이션 화면의 예시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 변곡점은 경로 상에 존재하는 회전 구간(a, b), 속도 감속구간(c) 등이 포함될 수 있다.
회전 구간(a)의 경우에는 교차로(TBT, Turn-by-turn) 구간에서 방향 전환이 발생하는 경우, 직진하던 속도대로 회전을 수행할 수 없기 때문에 변속이 수행되어야 한다. 이러한 회전 구간(a)의 경우에는 회전 구간의 반경, 회전 각도 등의 정보에 따라 다양한 속도가 매칭될 수 있다.
한편, 회전 구간(b)의 경우에는 고속도로의 진출입 구간으로써, 회전 구간의 회전 각도 및 회전 반경 등의 개수를 미리 파악하여 연속적인 회전이 발생하는 경우에는 1차 회전 구간에서 감속된 변속비를 유지하도록 할 수 있다.
또한, 속도 감속구간(c)의 경우에는 고속도로 톨게이트 구간으로써, 하이패스를 이용하는 경우에는 대응하는 속도로 감속해야 하기 때문에 이에 대응하는 변속비로 변속이 수행될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 오르막 경사, 내리막 경사, 다양한 회전 구간 등에서도 변속 제어를 수행하여 차량이 용이하게 변곡점을 주행할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 변속 제어장치에서 사용되는 차량 종류를 나타내기 위한 예시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 승용차(a), SUV(b), 승합차(c) 및 화물차(d) 등으로 차량 종류를 나눌 수 있으며, 동일한 차종이라도 차량 모델에 따라 축거(wheel base), 윤거(tread), 전고(Overall Height), 구동방식(drive type) 및 중량(weight) 등의 세부정보가 서로 상이하여, 미세한 차이라도 세부정보가 다수 개가 차이 나는 경우에는 동일한 변곡점에서 차량의 진행에 문제가 발생할 수 있기 때문에 다양한 세부정보를 반영하여 차량 정보를 생성하는 것이 바람직하다.
더욱이, 승합차(c) 및 화물차(d)의 경우에는 탑승객의 탑승 위치 및 화물의 적재 위치에 따라 차량 밸런스가 전후좌우 중 어느 하나 이상으로 편중될 수 있기 때문에 도로의 회전 구간에서는 이러한 차량 밸런스 정보가 매우 중요하며, 서로 동일한 차종 및 무게를 갖는 차량이라도 서로 차량 밸런스가 상이한 경우에는 변속비가 다르게 측정되어 변속 제어가 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 변속 제어장치에서 사용되는 차량 밸런스를 나타내기 위한 제1 예시도, 도 7은 본 발명에 따른 변속 제어장치에서 사용되는 차량 밸런스를 나타내기 위한 제2 예시도, 도 8은 본 발명에 따른 변속 제어장치에서 사용되는 차량 밸런스를 나타내기 위한 제3 예시도이다. 이때, 도 6은 승용차의 다양한 승객 탑승 상황을 나타내고 있으며, 도 7은 SUV 차량의 승객 탑승 상황 및 화물 적재 상황을 나타내고 있으며, 도 8은 승합차의 승객 탑승 상황을 나타내고 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 각 차종에 따라 승차인원 또는 화물의 적재 위치가 상이할 수 있으며, 이러한 각각의 상황에 따라 차량 밸런스가 다르게 설정되는 경우, 회전 구간 또는 경사 구간에서 서로 다른 변속비가 추출될 수 있다.
따라서, 승객의 위치는 각각의 좌석에 구비된 측정장치를 사용할 수 있으며, 차량의 하중을 지지하는 쇼크 업소버(shock absorber)에 측정장치가 구비되어 차량 하중을 측정하고, 차량 밸런스 측정부에 의해 차량 밸런스 정보가 생성된다.
한편, 차량 밸런스 정보를 생성하기 위한 차량 무게는 타이어 공기압을 사용할 수도 있으며, 이외에 차량의 무게중심을 측정할 수 있는 방법인 경우에는 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 내비게이션 장치 110 : 내비게이션 제어부
120, 310 : 지도 데이터 저장부 130, 320 : 지도 데이터 송신부
140 : 제어 결과 수신부 150 : 디스플레이부
200 : 변속 제어장치 210 : 변속 제어부
220 : 지도 데이터 수신부 230 : 변곡점 추출부
240 : 차량 정보 저장부 250 : 차량 밸런스 측정부
260 : 제어 결과 송신부 300 : 경로 안내 서버

Claims (11)

  1. 지도 데이터를 이용하여 차량 변속을 제어하기 위한 변속비 제어장치에 있어서,
    내비게이션 또는 경로 안내 서버부터 수신된 지도 데이터를 이용하여 도로 모델링을 수행하여 변곡점에 대응하는 변곡점 정보를 생성하기 위한 변곡점 추출부;
    차량 내의 무게 탑승인원 또는 화물 적재량 중 어느 하나 이상을 측정하여 차량의 하중에 따른 차량 밸런스를 판단하기 위한 차량 밸런스 측정부; 및
    상기 차량의 속도에 대응하여 상기 변곡점에서의 상기 차량 변속을 수행하기 위한 변속 제어부
    를 포함하여 이루어지는 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 현재 위치를 판단하기 위한 GPS부;
    상기 내비게이션으로부터 상기 지도 데이터를 수신하기 위한 지도 데이터 수신부; 및
    상기 차량 변속에 따른 제어 결과를 내비게이션으로 전송하기 위한 제어 결과 송신부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도로 모델링은 상기 지도 데이터에서 상기 차량의 진행방향에 대응하는 경로열에 포함된 도로의 곡률, 구배 또는 고도 중 어느 하나 이상의 도로속성을 추출하는 것을 특징으로 하는 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 변속 제어부는 상기 차량 밸런스 및 차량 정보를 이용하여 상기 차량의 무게중심을 계산하는 것을 특징으로 하는 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 변속 제어부는 상기 무게중심 및 상기 변곡점 정보에 따라 판단된 변속비를 이용하여 상기 차량 변속을 수행하는 것을 특징으로 하는 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 차량 정보는 차량 정보 저장부에 저장되며, 상기 차량 정보는 상기 차량의 종류, 축거(wheel base), 윤거(tread), 전고(Overall Height), 구동방식(drive type) 또는 중량(weight) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치.
  7. 내비게이션의 지도 데이터를 이용하여 차량 변속을 제어하기 위한 변속비 제어장치의 운영방법에 있어서,
    내비게이션으로부터 지도 데이터를 수신하는 제1 단계;
    상기 수신된 지도 데이터의 도로 모델링을 이용하여 변곡점을 추출하는 제2 단계;
    상기 제2 단계에서 상기 변곡점이 존재하는 경우, 차량 밸런스를 추출하는 제3 단계;
    상기 변곡점 및 차량 밸런스를 이용하여 변속비를 추출하는 제4 단계;
    상기 변속비에 따라 차량의 변속을 제어하는 제5 단계; 및
    상기 제5 단계의 변속 제어 결과를 상기 내비게이션으로 전송하는 제6 단계
    로 이루어지는 지도정보를 활용한 변곡구간에서 변속비 제어장치의 운영방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 도로 모델링은 상기 지도 데이터에서 상기 차량의 진행방향에 대응하는 경로열에 포함된 도로의 곡률, 구배 또는 고도 중 어느 하나 이상의 도로속성을 추출하는 것을 특징으로 하는 지도정보를 활용한 변곡구간에서 변속비 제어장치의 운영방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3 단계에서 변속 제어부는 차량 정보를 더 추출하고 추출된 상기 차량 정보 및 상기 차량 밸런스를 이용하여 상기 차량의 무게중심을 계산하며, 상기 변곡점에 대응하는 변곡정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치의 운영방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 변속 제어부는 상기 무게중심 및 상기 변곡정보에 따라 판단된 상기 변속비를 이용하여 상기 차량 변속을 수행하는 것을 특징으로 하는 지도 정보를 활용한 변곡구간에서 변속비 제어장치의 운영방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 차량 정보는 상기 차량의 종류, 축거(wheel base), 윤거(tread), 전고(Overall Height), 구동방식(drive type) 또는 중량(weight) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 지도정보를 활용한 변곡구간에서의 변속비 제어장치의 운영방법.
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