KR20150116009A - Apparatus for electric vehicle specific navigation adopting battery consumption weight algorithm according to the slope change of road and the method thereof - Google Patents

Apparatus for electric vehicle specific navigation adopting battery consumption weight algorithm according to the slope change of road and the method thereof Download PDF

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KR20150116009A
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Abstract

The present invention relates to a navigation device specialized in an electric vehicle using a battery consumption weight algorithm according to a slope change of a road and a method thereof, and more specifically, to a navigation device specialized in an electric vehicle is applied with a weight algorithm for predicting a battery consumption amount according to a slope change of a road by collecting and analyzing data about battery consumption and regenerative brake of an electric vehicle changed according to the slope of the road, and to the method thereof.

Description

도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용한 전기자동차 특화 내비게이션 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR ELECTRIC VEHICLE SPECIFIC NAVIGATION ADOPTING BATTERY CONSUMPTION WEIGHT ALGORITHM ACCORDING TO THE SLOPE CHANGE OF ROAD AND THE METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric vehicle-specific navigation device and a method thereof,

본 발명은 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용한 전기자동차 특화 내비게이션 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차의 배터리 소모 및 회생제동이 도로의 기울기에 따라 달라지므로, 이에 대한 데이터를 수집 및 분석하여 도로 기울기 변화에 따른 배터리 소모량을 예상하기 위한 가중치 알고리즘을 적용한 전기자동차 특화 내비게이션 장치 및 그 방법에 관한 것이다.More particularly, battery consumption and regenerative braking of an electric vehicle vary depending on a slope of a road, and therefore, data on the battery consumption and the regenerative braking of the electric vehicle vary depending on the slope of the road. The present invention relates to an electric car specialized navigation apparatus and a method of applying the weighting algorithm for estimating a battery consumption amount according to a change in road inclination.

최근 전 세계적으로 에너지 고갈과 환경에 대한 관심이 높아지면서 자동차 업계에서도 에너지 소비가 적고 친환경인 전기자동차의 개발에 총력을 기울이고 있다.In recent years, as the energy depletion and environmental concerns have increased, the automobile industry is concentrating on the development of environmentally friendly electric vehicles with low energy consumption.

그런데 상기 전기자동차는 전기를 동력원으로 사용하기 때문에 공해를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있으나, 같은 거리일지라도 각 도로의 운행 환경(오르막, 내리막, 고도 등) 및 차량 내 전기장치의 작동이나 탑승 인원, 또는 탑재 중량에 따라서 배터리의 소모량에 급격한 차이가 발생하기 때문에 주행효율을 정확히 산출할 수 없었다. 여기서 주행효율이란, 전기자동차의 주행비를 나타내는 것으로서, 예컨대 배터리 소모량(W)에 대한 주행거리(Km), 즉 배터리의 잔량으로 전기자동차가 주행할 수 있는 거리를 의미한다.However, since the electric vehicle uses electric power as a power source, there is an advantage that pollution can be significantly reduced. However, even if the same distance is used, the operation environment (uphill, downhill, The running efficiency can not be accurately calculated because the amount of battery consumption is rapidly varied depending on the weight of the vehicle. Here, the running efficiency refers to the running ratio of the electric vehicle, which means the distance that the electric vehicle can travel due to the running distance (Km) to the battery consumption (W), that is, the remaining amount of the battery.

다시 말해 종래에도 전기자동차는 배터리 잔량을 표시하였으나, 운행 환경에 따른 배터리 소모량이 고려되지 않은 단순한 배터리 잔량의 표시에 의해서는 정확한 주행가능시간이나 주행가능거리를 예측할 수 없었다. 즉, 전기자동차의 운행 환경(또는 운행 환경에 따른 배터리 소모율)이 변하여 배터리 소모량이 증가하게 될 경우 배터리 잔량은 더욱 빠르게 소모되지만, 종래에는 배터리가 소모되는 속도를 고려하지 않고 단순히 배터리 잔량 또는 평균 소모량을 적용한 주행가능거리만 표시하였기 때문에 그 배터리 잔량에 따른 정확한 주행가능시간이나 주행가능거리, 또는 배터리 잔량의 완전 소모시간을 예측할 수 없었다. 따라서 사용자는 불안한 마음에 충전을 하지 않아도 될 상태에서도 미리 충전을 수행하는 상황이 발생하게 되었다.In other words, although the electric vehicle displays the remaining battery capacity in the past, it is not possible to predict the precise travelable time or the travelable distance by simply displaying the battery remaining amount without consideration of the battery consumption according to the travel environment. That is, if the operating environment of the electric vehicle (or the battery consumption rate depending on the operating environment) changes and the battery consumption increases, the remaining battery power is consumed more rapidly. However, conventionally, the battery power consumption or the average consumption It is impossible to predict the precise travel time, travelable distance, or the remaining time of the remaining battery charge according to the remaining battery charge. Therefore, the user has to carry out pre-charging in a state in which the user does not need to charge in an unstable state.

또한 상기 전기자동차의 배터리 충전은 급속 충전 시 최소 30분에서 완속 충전 시 최소 6시간 정도가 소요되기 때문에 상기와 같이 충전이 불필요한 상황에서 충전을 수행하게 될 경우 사용자는 시간과 비용을 낭비하게 되는 문제점이 있는 것이다. 더구나 전기자동차의 충전을 위한 충전소의 인프라가 충분하게 갖추어져 있지 않은 상황에서는 상기와 같은 문제점이 더욱 심각하게 발생할 수 있다.Also, since the charging of the battery of the electric vehicle takes at least 30 minutes at the time of quick charging and at least 6 hours at the time of the fast charging, when the charging is performed in a state in which charging is not necessary, the user wastes time and money . Moreover, the above problem may be more serious in a situation where the infrastructure of the charging station for charging the electric vehicle is not sufficiently equipped.

또한 종래 경로 탐색 방식의 내비게이션은 도로의 우선순위 및 우선거리에 의해 경로 탐색 및 경로 안내가 이루어졌다.In addition, navigation of the conventional route search method is guided by route priority and route priority.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술문헌으로서 한국공개특허 제2012-0126143호(2012.11.21)에는 하이브리드 차량의 오토크루즈 제어 시스템 및 그 방법이 제안되어 있다. 상기 선행기술문헌의 하이브리드 차량의 오토크루즈 제어 시스템은 운전자로부터 정속주행 기능이 선택되면 GPS를 통해 수신한 현재 주행중인 도로의 지도, 고도, 위치 정보를 제공함과 동시에 주행중인 도로의 경사정보를 측정하여 제공하는 내비게이션 및 상기 내비게이션에서 제공하는 정보들을 기반으로 도로의 경사유형(오르막, 내리막, 평지)을 판단하여 엔진모드 또는 모터모드로 전환하도록 제어하는 크루즈 제어유닛을 포함하고, 상기 크루즈 제어유닛은 엔진모드 또는 모터모드로 전환시에 기 설정한 상기 경사정보에 대응하는 알피엠(RPM) 또는 모터속도로 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.As a prior art document for solving such a problem, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0126143 (Nov. 21, 2012) proposes an auto cruise control system and method for a hybrid vehicle. When the cruise control function is selected from the driver, the hybrid cruise control system of the hybrid vehicle of the prior art document provides guidance, altitude and position information of the road currently being received via the GPS, and measures inclination information of the road during driving And a cruise control unit for determining the inclination type (uphill, downhill, and flat) of the road based on the provided navigation and the information provided by the navigation and controlling the engine mode or the motor mode to be switched, (RPM) or a motor speed corresponding to the predetermined slope information when switching to the mode or the motor mode.

또 다른 선행기술문헌으로서 한국공개특허 제2013-0065432호(2013.06.19)에는 전기 자동차용 친환경 드라이빙 운전자 지원 시스템 및 지원 방법이 제안되어 있다. 상기 선행기술문헌의 지원 시스템은 전기 자동차의 외부 또는 차량 자체 정보를 취득하는 정보 수집부, 상기 수집된 정보를 바탕으로 목적지에 대한 경로 설정과 전기 자동차의 운행 중 구동 제어를 위한 제어 로직 및 설정 모델을 생성하는 제어 로직부, 상기 경로 설정에 대한 제어 로직 및 설정 모델을 바탕으로 목적지에 대한 복수의 주행 경로를 설정하고, 상기 복수의 주행 경로 중 에너지 효율이 높은 추천 주행 경로를 설정하는 경로 설정부, 및 상기 차량 구동 제어 로직 및 설정 모델을 바탕으로 상기 경로 설정부에서 설정된 추천 주행 경로에 따라 실제 주행 시 전기 자동차 내의 차량 상태를 감시하여 차량 구동을 제어하는 차량 구동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.As another prior art document, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0065432 (2013.06.19) proposes an eco-driving driver support system and support method for electric vehicles. The support system of the prior art document includes an information collecting unit for acquiring the outside information or the vehicle itself information of the electric vehicle, a control logic for setting the route to the destination based on the collected information, And a route setting unit for setting a plurality of traveling routes for the destination based on the control logic and the setting model for the route setting and setting a recommended traveling route having a high energy efficiency among the plurality of traveling routes, And a vehicle drive control unit for controlling the vehicle drive by monitoring the vehicle state in the electric vehicle according to the recommended travel route set by the route setting unit based on the vehicle drive control logic and the setting model .

그러나 상기 종래의 선행기술문헌들은 운행 환경에 따른 배터리의 소모 속도를 고려하지 않고, 단순히 배터리 잔량에 의해서만 충전이 필요한 시점을 판단하기 때문에 배터리 잔량이 완전히 소모되는 시간이나, 그 배터리 잔량으로 주행 가능한 시간 또는 주행 가능한 거리를 정확히 예측할 수 없는 문제점이 여전히 발생하게 되고, 결국 배터리 충전이 필요한 시점에 대한 정확도가 떨어지며, 그에 따라 불필요한 시점에 충전을 수행하여 시간과 비용을 낭비하거나, 충전을 못하는 상황이 발생할 수도 있다.However, the above prior art documents are based on the fact that the time required for charging is determined only by the remaining battery level without considering the consumption speed of the battery according to the driving environment, Or the distance that can be traveled can not be accurately predicted. As a result, the accuracy with respect to the point of time when the battery is required to be charged is lowered, and accordingly, charging is performed at an unnecessary point of time to waste time and money. It is possible.

따라서 도로 우선순위 및 우선거리 뿐만 아니라 도로 기울기 변화에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용한 경로 탐색 및 경로 안내가 필요하다.Therefore, route search and route guidance using the battery consumption weight algorithm according to the road gradient change as well as the road priority and priority distance are needed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 도로의 구간별 고도에 따른 링크별 기울기 정보 및 배터리 잔량 데이터를 통해 얻어낸 링크별 배터리 소모량을 가지고 전기자동차 운행 도로의 기울기에 따라 배터리 소모 및 회생 정보를 습득 및 분석함으로써 도로의 기울기에 따른 링크별 배터리 소모량을 예상하고 이를 적용한 가중치 알고리즘을 구축하여 경로 탐색 및 경로 안내를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a vehicle control system and a vehicle control method, It is an object of the present invention to provide path search and route guidance by estimating and estimating battery consumption per link according to the slope of a road by acquiring and analyzing the regeneration information and constructing a weight algorithm applying the same.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 운전 상황 수집기(DCC : Driving Condition Collector) 실측 원시 데이터(raw data)를 네트워크 도로에 적용하기 위한 필터링을 통해서, 전기자동차 특화 내비게이션 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is still another object of the present invention to provide an electric vehicle specialized navigation apparatus and method thereof through filtering for applying raw data of a driving condition collector (DCC) to a network road do.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량 매핑을 통해서, 전기자동차 특화 내비게이션 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an electric vehicle specialized navigation apparatus and a method thereof, by mapping a battery consumption amount for each link linked to a network road map for navigation.

본 발명에 의한 일 실시예에 따른 전기자동차 특화 내비게이션 장치는, 운전 상황 수집기(DCC)에서 수집된 원시 데이터를 입력받아 좌표값에 대한 보정과 속성값에 대한 보정을 통해 신뢰성 있는 데이터를 추출하는 필터링부; 상기 필터링부에서 추출된 데이터를 입력받아 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량을 매핑하는 배터리 소모량 매핑부; 상기 배터리 소모량 매핑부에서 추출된 데이터를 입력받아 주행 상황에 따라 배터리 소모량을 제어하는 배터리 관리부; 및 상기 필터링부에서 추출된 데이터와 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하며, 상기 링크별 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치를 적용하는 것을 특징으로 한다.The electric vehicle specialized navigation apparatus according to an embodiment of the present invention is a navigation device that receives raw data collected by a driving situation collector (DCC), performs filtering for extracting reliable data through correction for coordinate values, part; A battery consumption mapping unit for receiving data extracted by the filtering unit and mapping a battery consumption amount for each link linked to a navigation network road map; A battery management unit for receiving data extracted by the battery consumption mapping unit and controlling the amount of battery consumption according to a driving situation; And a storage unit for storing the data extracted by the filtering unit and the network road map data for navigation, and the battery consumption weight according to the change amount of the road tilt of each link is applied.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 특화 내비게이션 장치에서, 상기 필터링부는, DCC 센서를 통해 원시 데이터를 수집하는 과정에서 한 개의 파일로 취합하거나, 의미 없는 데이터가 들어오는 포인트(또는 좌표) 또는 오차범위를 벗어난 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터를 필터링하여 신뢰성 있는 데이터로 가공하며, DCC를 연계 실측하여 얻어진 데이터의 위도 및 경도의 값을 내비게이션용 네트워크 도로 데이터로 변환하기 위해 불규칙적으로 들어오는 데이터를 필터링하는 1차 정규화 과정; 및 상기 1차 정규화에서 추출된 규칙적인 좌표에 DCC를 통하여 얻어진 데이터를 병합하는 2차 정규화 과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, in the electric vehicle specialized navigation device according to an embodiment of the present invention, the filtering unit collects the raw data through a DCC sensor in one file, or collects points (or coordinates) or an error At least one of data out of the range is filtered to be processed as reliable data, and irregular incoming data is filtered to convert the latitude and longitude values of data obtained by linkage measurement of DCC into network road data for navigation Car normalization process; And a second normalization process of merging the data obtained through the DCC on the regular coordinates extracted in the first normalization.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 특화 내비게이션 장치에서, 상기 필터링부는, 상기 저장부에 저장된 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터와 DCC에서 수집된 초기 원시 데이터를 함께 전송받아 네트워크 도로 지도와 연계한 주행 상황 원시 데이터 맵 매칭을 고도화하고, 내비게이션용 도로 네트워크 데이터와 DCC에서 수집된 전기자동차의 주행 상황 원시 데이터 간의 호환성을 분석하고, DCC에서 수집된 데이터를 활용하여 내비게이션용 네트워크 도로 데이터의 병합을 고도화하는 것을 특징으로 한다.Further, in the electric vehicle specialized navigation apparatus according to an embodiment of the present invention, the filtering unit receives the navigation network road map data stored in the storage unit and the initial raw data collected in the DCC, It is possible to enhance the primitive data map matching and to analyze the compatibility between the road network data for navigation and the driving situation raw data of the electric vehicles collected by the DCC and to enhance the merging of the network road data for navigation by utilizing the data collected by the DCC .

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 특화 내비게이션 장치에서, 상기 배터리 소모량 매핑부는, 내비게이션용 네트워크 도로 지도를 포인트인 노드와 라인인 링크로 구성하여 노드와 링크에 내비게이션 안내에 필요한 모든 정보가 포함되어 있으며, 내비게이션에서 배터리 소모량에 따른 서비스를 적용하기 위해서 소모량 값을 매핑해주며, 정규화된 데이터를 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계 매핑을 위해 정규화된 데이터값에 임의의 단위의 경계선을 생성하고, 해당 경계선에 들어오는 네트워크 도로의 링크를 추출하며, 추출된 링크에 데이터를 적용하기 전 배터리 잔량, 고도, 기울기 또는 이들의 조합을 포함한 도로주행정보에 따른 배터리 소모량에 대한 가중치를 분석하고, 분석한 데이터는 기존 네트워크도로 데이터에 적용하여 배터리 잔량, 고도, 기울기 또는 이들의 조합을 포함한 도로주행정보에 따른 배터리 소모량을 추출하는 것을 특징으로 한다.Further, in the electric vehicle specialized navigation device according to an embodiment of the present invention, the battery consumption mapper may configure a network road map for navigation as a point-in-node and a line in link so that all information necessary for navigation guidance is included in a node and a link In order to apply the service according to the battery consumption in the navigation, the consumption value is mapped. The boundary line of the arbitrary unit is created in the normalized data value for mapping the normalized data to the network road map for navigation, Extracts links of network roads entering the border, analyzes the weight of battery consumption according to road driving information including battery level, altitude, slope, or a combination thereof before applying the data to the extracted link, Apply to existing network road data To extract the battery level, the height, inclination or on battery power according to the driving information including a combination of features.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 특화 내비게이션 장치는, 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량 매핑을 통해 추출된 데이터를 디스플레이하여 사용자에게 제공하도록 하는 사용자 인터페이스부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the electric vehicle specialized navigation device according to an embodiment of the present invention may further include a user interface unit for displaying the extracted data through map mapping of battery consumption linked to the navigation network road map and providing the data to the user .

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전기자동차 특화 내비게이션 방법은, 운전 상황 수집기(DCC)에서 수집된 원시 데이터를 입력받아 좌표값에 대한 보정과 속성값에 대한 보정을 통해 신뢰성 있는 데이터를 추출하는 단계; 상기 추출된 신뢰성 있는 데이터를 입력받아 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량을 매핑하는 단계; 상기 매핑된 데이터를 입력받아 주행 상황에 따라 배터리 소모량을 제어하는 단계; 및 상기 추출된 데이터와 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터를 저장하는 단계;를 포함하며, 상기 링크별 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치를 적용하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an electric vehicle specialized navigation method, which receives raw data collected by a driving situation collector (DCC) and extracts reliable data by correcting coordinate values and correcting attribute values ; Mapping the battery consumption amount of each link linked to the navigation network road map by receiving the extracted reliable data; Receiving the mapped data and controlling battery consumption according to a driving situation; And storing the extracted data and the network road map data for navigation, wherein the battery consumption weight according to the change amount of the road slope per link is applied.

본 발명의 전기자동차의 배터리 소모 및 회생제동은 도로의 기울기에 따라 배터리의 소모량이 달라지고, 이에 대한 데이터를 수집 및 분석하여 도로 기울기 변화에 따른 배터리 소모량을 예상할 수 있으며, 또한 도로 기울기 변화에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용하여 보다 효과적인 경로 탐색 및 경로 안내를 제공함으로써 전기자동차를 목적지까지 안전하게 운행할 수 있도록 하는 효과가 있다.In the battery consumption and regenerative braking of the electric vehicle according to the present invention, the consumption amount of the battery is changed according to the inclination of the road, and the data of the battery consumption is collected and analyzed to estimate the amount of battery consumption according to the change of the road gradient. It is possible to provide a more efficient route search and route guidance by applying the battery consumption weight algorithm according to the present invention, thereby making it possible to safely operate the electric vehicle to the destination.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용한 전기자동차 특화 내비게이션의 구성을 보인 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성을 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실측 데이터에 대한 데이터 필터링 모듈 을 위한 데이터 정규화를 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량 매핑 모듈 고도화를 위한 데이터 정규화를 보인 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용한 전기자동차 특화 내비게이션의 동작방법을 보인 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부의 동작방법을 보인 순서도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an electric vehicle-specific navigation system to which a battery consumption weighting algorithm is applied according to a road gradient change amount according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a block diagram showing the configuration of a control unit according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram illustrating data normalization for a data filtering module for actual data according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating data normalization for upgrading a battery consumption mapping module for each link linked with a network road map for navigation according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation method of an electric vehicle-specific navigation using a battery consumption weighting algorithm according to a road inclination change amount according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating an operation method of a filtering unit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용한 전기자동차 특화 내비게이션 장치 및 그 방법의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of an electric vehicle specialized navigation apparatus and a method of applying the battery consumption weight algorithm according to the variation of the road slope according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용한 전기자동차 특화 내비게이션의 구성을 보인 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an electric vehicle-specific navigation system to which a battery consumption weighting algorithm according to an amount of road gradient change according to an embodiment of the present invention is applied.

상기 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용한 전기자동차 특화 내비게이션(10)의 구성은 DCC(Drive Condition Collector)(100), 제어부(200), 저장부(300), 배터리부(400) 및 내비게이션 디스플레이부(500)를 포함하여 구성된다.The configuration of the electric vehicle specialized navigation system 10 using the battery consumption weighting algorithm according to the amount of change in the road gradient includes a DCC (Drive Condition Collector) 100, a control unit 200, a storage unit 300, a battery unit 400, And a display unit 500.

먼저, DCC(100)는 센서1, 센서2 또는 센서N을 포함한 복수의 센서로 구성된 센서부(110)에서 수집된 운전 상황(또는 조건)과 도로 구간 주행 정보 즉, 도로의 위치(또는 좌표), 기울기 또는 속도를 포함한 다양한 주행 정보를 수집하는 것을 말한다. 이때 DCC에서 수집된 데이터는 제어부(200)로 전송되어 입력된 배터리 상태 및 주행에 관련된 정보들을 종류별로 분류하고 처리하여 배터리 소모량에 관련된 가중치 정보를 산출하여 데이터베이스에 저장한다. 또는 전기자동차에 실질적으로 설치되어 있는 각 기능에 관련된 각종 전자제어장치(ECU : Electronic Control Unit)들로부터 필요한 정보를 직접 수집하여 데이터베이스를 구성할 수도 있다.First, the DCC 100 calculates the driving state (or condition) and the road section driving information (i.e., the position (or coordinates) of the road) collected by the sensor unit 110 composed of a plurality of sensors including the sensor 1, the sensor 2, , Tilt, or speed. At this time, the data collected in the DCC is transmitted to the controller 200, and classifies and processes the input information related to the battery state and the traveling according to the type, and calculates weight information related to the battery consumption and stores the information in the database. Alternatively, a database may be constructed by directly collecting necessary information from various electronic control units (ECUs) related to each function substantially installed in the electric vehicle.

예컨대 상기 전자제어장치는 자동 변속 제어 장치(TCU : Transmission Control Unit), 전자 조향장치(EPS : Electronic Power Steering), 브레이크 잠김 방지 장치(ABS : Anti Lock Brake System) 또는 배터리 관리 장치(BMS : Battery Management System) 등을 포함하고 있다. 그 외에도 전기자동차는 다양한 기능의 전자제어장치를 포함할 수 있다.For example, the electronic control unit may include a transmission control unit (TCU), an electronic steering unit (EPS), an anti-lock brake system (ABS), or a battery management unit System). In addition, electric vehicles may include electronic control devices of various functions.

그리고 상기 데이터베이스는, 도면에는 도시되지 않았지만 자동차의 주행속도에 따른 배터리 소모량의 변화, 연속 주행거리에 따른 배터리 소모량의 변화, 배터리의 온도에 따른 배터리 소모량의 변화, 주변 온도/습도에 따른 배터리 소모량의 변화, 탑재 중량(또는 탑승 인원)에 따른 배터리 소모량의 변화, 차량 내 전기장치의 사용에 따른 배터리 소모량의 변화, 도로(예 : 평탄한 도로, 오르막/내리막 도로)의 기울기 변화에 따른 배터리 소모량의 변화, 노면 상태(예 : 포장도로, 비포장도로)에 따른 배터리 소모량의 변화 또는 그들의 조합 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 포함하는 데이터베이스를 구성할 수 있다.Although not shown in the drawings, the database includes a change in battery consumption according to the running speed of the vehicle, a change in battery consumption according to the continuous running distance, a change in battery consumption according to the temperature of the battery, Changes in battery consumption with changes in battery consumption depending on change, weight (or number of passengers), changes in battery consumption due to use of electric devices in the vehicle, and changes in slope of roads (eg, flat roads, uphill / downhill roads) , A change in battery consumption according to a road surface state (e.g., pavement road, unpaved road), or combinations thereof.

상기 저장부(300)는 상기 데이터베이스를 저장하기 위한 수단으로, 예컨대 비휘발성 메모리로서 내장형 메모리 또는 SD(Secure Digital) 메모리(또는 카드)나 USB 메모리와 같은 외장형 메모리일 수 있으며, 또한 인터넷을 통해 접속할 수 있는 클라우드 형태의 스토리지(또는 네트워크에 연결된 데이터서버)일 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 장치는 상기 네트워크 또는 인터넷 접속을 위해서 유무선 통신수단(미도시)을 추가로 포함할 수 있다.The storage unit 300 may be an external memory such as a built-in memory or SD (Secure Digital) memory or a USB memory as a nonvolatile memory for storing the database, (Or a data server connected to the network). Therefore, the apparatus according to the present invention may further include wired / wireless communication means (not shown) for the network or Internet connection.

이에 따라 상기 제어부(200)는 상기 데이터베이스로 구성된 배터리 소모량에 관련된 가중치 정보를 활용하여 주행상황별 또는 주행경로별 배터리 잔량에 대응하는 주행효율(또는 주행 가능거리)을 정확히 산출할 수 있게 된다. 그리고 상기 배터리 잔량에 따른 주행효율은 직접적인 전압 소모량이나 비율(또는 퍼센티지)로 나타낼 수 있으며, 또는 상기 배터리 잔량에 대응하여 주행 가능거리나 주행 가능시간으로 변환하여 나타낼 수도 있다. 그리고 상기 주행효율은 자동차 계기판에 게이지(예 : 디지털 게이지, 아날로그 게이지) 형태로 디스플레이할 수도 있다.Accordingly, the control unit 200 can accurately calculate the travel efficiency (or the travelable distance) corresponding to the remaining battery level by the travel situation or the travel route by using the weight information related to the battery consumption amount constituted by the database. The running efficiency according to the battery remaining amount may be represented by a direct voltage consumption amount or a ratio (or a percentage), or may be converted into a travelable distance or a travelable time corresponding to the battery remaining amount. The driving efficiency can also be displayed in the form of a gauge (for example, a digital gauge or an analogue gauge) on a vehicle instrument panel.

상기 배터리부(400)는 복수의 배터리를 포함하는 것으로, 제어부에서 데이터베이스로부터 각종 정보를 입력받아 도로 구간 주행 정보에 따라 다른 배터리 소모량을 가질 수 있도록 상기 배터리를 제어할 수 있다.The battery unit 400 includes a plurality of batteries, and the control unit may receive various types of information from a database and control the battery so as to have different amounts of battery consumption according to road segment driving information.

상기 내비게이션 디스플레이부(500)는 제어부에서 제어된 데이터베이스를 내비게이션디스플레이에 출력하여 도로 구간 주행 정보 또는 배터리 소모량을 포함한 다양한 주행정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 또한 상기 제어부에서 데이터베이스를 지속적으로 관리하며, 필요시마다 그 데이터베이스의 정보를 활용하여 배터리 잔량과 그에 따른 주행효율을 산출하여 사용자에게 알람 할 수 있다. 이때 상기 알람 정보는 자동차에 구비된 디스플레이 수단(예 : 계기판, 내비게이션디스플레이)과 오디오 수단(예 : 라디오, 내비게이션오디오)을 통해 출력하거나, 혹은 별도의 알람 수단(또는 알람 소프트웨어 앱)을 구비하여 출력할 수 있다.The navigation display unit 500 may output the database controlled by the control unit to the navigation display to provide the user with various driving information including road segment driving information or battery consumption amount. Also, the control unit continuously manages the database, and when necessary, uses the information of the database to calculate the remaining battery power and the driving efficiency according to the information, thereby alerting the user. At this time, the alarm information may be output through a display means (e.g., instrument panel, navigation display) and audio means (e.g., radio or navigation audio) provided in the vehicle or may be provided with a separate alarm means can do.

또한 상기 제어부(200)는 상기 배터리 잔량과 그에 따른 주행효율을 산출하여 사용자의 휴대 단말기(예 : 핸드폰, 스마트 폰, 태블릿 PC, 노트북 등)를 통해 출력할 수도 있으며, 이를 위해 상기 휴대 단말기와 제어부는 와이파이, 블루투스와 같은 유/무선 통신 프로토콜을 이용하여 네트워크 접속이 가능해야 하며, 상기 배터리 잔량과 그에 따른 주행효율을 출력하기 위한 전용 앱(APP)을 제공해야 한다.Also, the controller 200 may calculate the remaining battery power and the driving efficiency according to the calculated remaining battery power, and output it through a portable terminal (e.g., a mobile phone, a smart phone, a tablet PC, a notebook computer) Must be able to access the network using wired / wireless communication protocols such as Wi-Fi and Bluetooth, and should provide a dedicated app (APP) for outputting the battery remaining amount and the driving efficiency accordingly.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성을 보인 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a controller according to an embodiment of the present invention.

상기 제어부(200)는 필터링부(210), 배터리 소모량 매핑부(220), 배터리 관리부(230), 사용자 인터페이스(UI : User Interface)부(240) 또는 맵 매칭부(250)를 포함하여 구성할 수 있다.The controller 200 includes a filtering unit 210, a battery consumption mapping unit 220, a battery management unit 230, a user interface (UI) unit 240 or a map matching unit 250 .

먼저, DCC(100)에서 수집된 데이터는 센서부(110)의 센서1, 센서2 또는 센서N을 포함한 복수의 센서에서 수집된 운전 상황 데이터와 도로 구간 주행 정보(예 : 도로의 위치, 기울기, 속도 등)를 포함한 다양한 원시 데이터이다.First, the data collected by the DCC 100 is transmitted to the sensor unit 110 through operation state data collected from a plurality of sensors including the sensor 1, the sensor 2, or the sensor N and the road segment driving information (e.g., position, Speed, etc.).

이렇게 수집된 원시 데이터는 제어부(200)의 필터링부(210)로 전송된다. 이때 상기 원시 데이터는 링크(link) 단위로 된 내비게이션용 네트워크 도로에 바로 적용하기엔 불가능하기 때문에 내비게이션용 네트워크도로에 적용하려면 좌표값에 대한 보정과 속성값(예 : 도로의 위치, 기울기, 속도 등)에 대한 보정이 이루어져야만 사용이 가능하다.The raw data thus collected is transmitted to the filtering unit 210 of the control unit 200. In this case, since the raw data can not be directly applied to the navigation network road in the link unit, it is necessary to correct the coordinate values and attribute values (e.g., position, slope, speed, etc.) Can be used only when the correction is made.

또한 상기 필터링부(210)에서는 DCC와 센서를 통해 원시 데이터를 수집하는 과정에서 한 개의 파일로 취합하거나, 의미 없는 데이터가 들어있는 포인트(또는 좌표값) 또는 오차범위를 벗어난 데이터를 포함한 신뢰성이 떨어지는 데이터를 제거하여 신뢰성 있는 데이터를 가공 및 확보할 수 있다. 이 과정은 내비게이션용 네트워크 도로에 적용하기 위한 가장 기본적인 필터링 작업이다.In addition, the filtering unit 210 collects raw data through a DCC and a sensor, collects the collected data in a single file, or collects data having a point (or coordinate value) containing meaningless data or data with an out- Data can be removed and reliable data can be processed and secured. This process is the most basic filtering task for applying to network roads for navigation.

이러한 신뢰성 있는 원시 데이터를 가지고 본격적인 필터링 작업인 정규화 과정을 수행할 수 있다.With this reliable raw data, a normalization process can be performed as a full-scale filtering operation.

또한 상기 필터링부(210)에서 추출된 신뢰성 있는 데이터를 배터리 소모량 매핑부(220)로 전송하여 내비게이션용 네트워크 도로의 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량 매핑부를 고도화할 수 있다.Also, the reliable data extracted by the filtering unit 210 may be transmitted to the battery consumption mapping unit 220 to upgrade the battery consumption mapping unit for each link linked to the map of the navigation network road.

이후 상기 배터리 소모량 매핑부에서 추출된 데이터를 배터리 관리부(230)로 전송하여 주행 상황에 따른 배터리 소모량 데이터를 제어하고, 제어된 데이터를 배터리부(400)로 전송할 수 있다.Then, the data extracted by the battery consumption mapping unit may be transmitted to the battery management unit 230 to control the battery consumption data according to the driving situation, and the controlled data may be transmitted to the battery unit 400.

그리고 상기 배터리 소모량 매핑부에서 추출된 데이터는 사용자 인터페이스부(240)로 전송되어 배터리 소모량 정보를 포함한 주행 상황 정보를 내비게이션 디스플레이부(500)를 통해 내비게이션 디스플레이에 출력하여 도로 구간 주행 정보 또는 배터리 소모량을 포함한 다양한 주행정보를 사용자에게 제공할 수 있다.The data extracted from the battery consumption mapping unit is transmitted to the user interface unit 240 and outputs driving situation information including battery consumption information to the navigation display through the navigation display unit 500 to display the road segment driving information or the battery consumption amount It is possible to provide the user with various driving information including the driving information.

또한 상기 필터링부(210)에서 신뢰성 있는 원시 데이터를 확보한 후 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터를 저장부(300)에 저장할 수 있다. 여기서 저장부에 저장된 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터는 DCC에서 수집된 초기 원시 데이터와 함께 맵 매칭부(250)로 전송되어 네트워크 도로 지도와 연계한 주행 상황 원시 데이터 맵 매칭부를 고도화할 수 있다. 이때 내비게이션용 네트워크 도로 데이터와 DCC에서 수집된 전기자동차의 주행 상황 원시 데이터 간의 호환성을 분석하고, DCC에서 수집된 데이터를 활용하여 내비게이션용 네트워크 도로 데이터를 병합하는 것을 고도화할 수 있다.In addition, after obtaining the reliable raw data in the filtering unit 210, the network road map data for navigation can be stored in the storage unit 300. Here, the network road map data for navigation stored in the storage unit may be transmitted to the map matching unit 250 together with the initial raw data collected in the DCC to upgrade the driving situation raw data map matching unit linked with the network road map. At this time, compatibility between the network road data for navigation and the driving situation raw data of the electric vehicle collected from the DCC is analyzed, and the merging of the network road data for navigation using the data collected by the DCC can be upgraded.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실측 데이터에 대한 데이터 필터링 모듈 을 위한 데이터 정규화를 보인 예시도이다.3 is a diagram illustrating data normalization for a data filtering module for actual data according to an embodiment of the present invention.

도 2의 상기 필터링부에서 수행한 정규화 과정은 도 3에 도시된 바와 같이 1차 정규화 과정과 2차 정규화 과정으로 구성될 수 있다.The normalization process performed by the filtering unit of FIG. 2 may include a first normalization process and a second normalization process as shown in FIG.

먼저 1단계 과정인 1차 정규화 과정은 위치정보 즉 좌표값(예 : 위도, 경도)에 대한 정규화 과정으로, 보정된 불규칙한 좌표값(또는 포인트)들을 가상으로 연결하고 연결된 가상의 라인(line)에 균일한 간격의 새로운 포인트를 생성하는 과정을 말한다. 즉 도 3에 도시된 바와 같이 원형은 DCC 데이터 좌표를 나타내고, 사각형은 정규화된 좌표를 나타낸다.First, the first-order normalization process is a normalization process for position information, such as coordinate values (e.g., latitude and longitude). The corrected irregular coordinate values (or points) are virtually connected and connected to a connected virtual line This is the process of creating a new point with uniform spacing. That is, as shown in Fig. 3, the circle represents the DCC data coordinates, and the rectangle represents the normalized coordinates.

다음으로 2단계 과정인 2차 정규화 과정은 1차 정규화로 생성된 새로운 포인트에 속성 데이터(예 : 도로의 위치, 기울기, 속도 등)를 입력하는 과정을 말한다.Next, the second normalization process is a process of inputting attribute data (e.g., location, slope, speed, etc.) of a road to a new point generated by the first normalization.

상기 1차 정규화 과정 및 2차 정규화 과정을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다. 상기 1차 정규화 과정은 DCC를 연계 실측하여 얻어진 데이터의 좌표값 즉, 위도 또는 경도의 값을 내비게이션용 네트워크 도로 데이터로 변환하기 위해 불규칙적으로 입력되는 데이터를 필터링한다. 이때 기준 포인트(x1, y1)와 다음 포인트(x2, y2) 사이에서 수학식 1과 같이 기울기를 산출할 수 있다.The first normalization process and the second normalization process will be described in more detail as follows. The primary normalization process filters irregularly input data to convert coordinate values of data obtained by actually measuring the DCC, that is, latitude or longitude, into network road data for navigation. At this time, the slope can be calculated as shown in Equation (1) between the reference point (x1, y1) and the next point (x2, y2).

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서 기준 포인트와 다음 포인트를 도 3에 도시된 바와 같이 20m 단위로 반복 수행할 경우 규칙적인 좌표를 추출할 수 있다. 이때 기준 포인트와 다음 포인트 사이의 거리는 20m로 제한되지 않는다.Here, when the reference point and the next point are repeatedly performed in units of 20m as shown in FIG. 3, regular coordinates can be extracted. The distance between the reference point and the next point is not limited to 20 m.

또한 상기 기울기는 수학식 2와 같이 계산하는 것도 가능하다.It is also possible to calculate the slope as shown in Equation (2).

Figure pat00002
Figure pat00002

다음으로 상기 2차 정규화 과정은 1차 정규화 과정에서 추출된 규칙적인 좌표에 DCC를 통하여 얻어진 데이터를 병합한다. 이 과정 또한 기준 포인트에서 수학식 3과 같이 비율 산출할 수 있다.Next, the second normalization process merges the data obtained through the DCC into the regular coordinates extracted in the first normalization process. This process can also be calculated from the reference point as shown in equation (3).

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서

Figure pat00004
Figure pat00005
는 두 개의 DCC 좌표에 대한 지점을 나타내고, 두 지점의 차이가
Figure pat00006
이 되며, 여기서 전체 거리에 대해서 중간에 존재하는 정규화 좌표가 존재하는 지점에 대한 비율이 전체를 100으로 보았을 때 어느 지점에 있는지를 나타내는 것이
Figure pat00007
이다.here
Figure pat00004
and
Figure pat00005
Represents the point for two DCC coordinates, and the difference between the two points is
Figure pat00006
Where the ratio of the distance to the point at which the normalized coordinate existing in the middle is present for the entire distance is at what point when the whole is seen as 100
Figure pat00007
to be.

아울러 여기서 비율 산출된 데이터는 1차 정규화에서 생성된 새로운 포인트에 속성 데이터로 삽입할 수 있다.In addition, the ratio-calculated data can be inserted as attribute data at a new point generated in the first normalization.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량 매핑 과정의 고도화를 위한 데이터 정규화를 보인 예시도이다.4 is a diagram illustrating data normalization for upgrading the battery consumption mapping process for each link linked to a network road map for navigation according to an embodiment of the present invention.

도 2의 배터리 소모량 매핑부에서 수행한 과정은 도 4에 도시된 바와 같이 내비게이션용 네트워크 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량 매핑 과정을 고도화할 수 있다.The process performed by the battery consumption mapping unit of FIG. 2 can upgrade the battery consumption mapping process for each link linked to the navigation network map, as shown in FIG.

도 4에 도시된 바와 같이 내비게이션용 네트워크 도로 지도에는 포인트인 노드(node)와 라인인 링크로 구성될 수 있다. 여기서 노드는 (x, y)로 구성된 좌표를 나타내고, 링크는 각 노드를 연결한 거리로서 고도, 날씨, 노면상태, 도로포장상태 또는 터널여부를 포함한 다양한 도로 정보 상태를 나타낼 수 있다. 또한 노드와 링크에는 내비게이션 안내에 필요한 모든 정보가 들어 있다. As shown in FIG. 4, the network road map for navigation may consist of a node and a line-in-point, which are points. Here, the node represents coordinates composed of (x, y), and the link can represent various road information states including the altitude, weather, road surface condition, road packing state, The nodes and links also contain all the information necessary to navigate.

따라서 내비게이션에서 노드와 링크를 통해 산출된 배터리 소모량 값에 따라 서비스를 적용하기 위해서 소모량 값을 네트워크 도로 지도에 매핑해 주어야 한다.Therefore, the consumption value should be mapped to the network road map in order to apply the service according to the battery consumption value calculated through the node and the link in the navigation.

다음으로 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량 매핑 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Next, a mapping method of battery consumption per link linked to a network road map will be described in detail as follows.

먼저 정규화된 데이터를 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계 매핑하기 위해서 정규화된 데이터 좌표값에 도 4와 같이 10m 단위의 경계선(boundary)을 생성할 수 있다. 여기서 해당 경계선에 들어오는 네트워크도로의 링크를 추출할 수 있다. 도 4에서 점은 노드를 의미하며, 하나 이상의 노드는 각각의 링크로 구성될 수 있다. First, in order to map the normalized data to the network road map for navigation, a boundary of 10m units can be created in the normalized data coordinate value as shown in FIG. Here, the link of the network road that comes in the boundary line can be extracted. In Fig. 4, a point means a node, and one or more nodes can be constituted by respective links.

이후 추출된 링크에 데이터를 적용하기 전 배터리 잔량, 고도, 기울기 또는 이들의 조합을 포함한 도로주행정보에 따른 배터리 소모량에 대한 가중치를 분석할 수 있다. 여기서 분석한 가중치 적용 데이터는 기존 네트워크도로 데이터에 적용하여 배터리 잔량, 고도, 기울기 또는 이들의 조합을 포함한 도로주행정보에 따른 배터리 소모량을 추출할 수 있다.Before applying the data to the extracted link, it is possible to analyze the weight of the battery consumption according to the road driving information including the remaining battery level, altitude, slope, or a combination thereof. The weighted data analyzed here can be applied to existing network road data to extract the amount of battery consumption according to road running information including remaining battery level, altitude, slope, or a combination thereof.

또한 도 4에 도시된 바와 같이 교차로 부분에서 GPS 방향을 판단하여 링크를 추출할 수도 있다.Also, as shown in FIG. 4, the GPS direction may be determined at an intersection portion to extract a link.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용한 전기자동차 특화 내비게이션의 동작방법을 보인 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation method of an electric vehicle-specific navigation using a battery consumption weighting algorithm according to a road inclination change amount according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 5에 도시된 바와 같이 DCC에서 원시 데이터를 수집한다(S10). 여기서 원시 데이터는 링크단위로 된 내비게이션용 네트워크도로에 바로 적용하기 불가능하기 때문에 내비게이션용 네트워크도로에 적용할 수 있도록 필터링부에서 좌표값에 대한 보정과 속성값 즉, 도로의 위치, 기울기 또는 속도 등에 대한 보정을 수행하여 신뢰성 있는 데이터를 추출한다(S20). 여기서 필터링 작업은 1차 정규화 과정과 2차 정규화 과정으로 구성된다. 이후 상기 필터링부에서 추출된 신뢰성 있는 데이터를 배터리 소모량 매핑부로 전송하여 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량 매핑 모듈을 고도화한다(S30). 여기서 상기 배터리 소모량 매핑부에서 추출된 데이터를 배터리 관리부로 전송하여 주행 상황에 따른 배터리 소모량을 제어한다(S40). 이후 배터리 소모량 매핑부에서 추출된 데이터는 사용자 인터페이스부로 전송되어 배터리 소모량 정보를 포함한 주행 상황 정보를 내비게이션에 디스플레이 된다(S50). 또한 필터링부에서 추출된 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터를 저장부에 저장한다(S60). 이때 저장부에 저장된 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터는 DCC에서 수집된 초기 원시 데이터와 함께 맵 매칭부로 전송되어 네트워크 도로 지도와 연계한 주행 상황 원시 데이터 맵 매칭 모듈을 고도화한다(S70).First, raw data is collected in the DCC as shown in FIG. 5 (S10). Since the primitive data can not be directly applied to the network road for navigation in the link unit, the filtering unit corrects the coordinate value and the attribute value, that is, the position, slope, or speed of the road, Correction is performed to extract reliable data (S20). The filtering operation consists of a first normalization process and a second normalization process. Thereafter, the reliability data extracted by the filtering unit is transmitted to the battery consumption mapping unit, and the link consuming battery consumption mapping module linked with the navigation network road map is advanced (S30). Here, the data extracted by the battery consumption mapping unit is transmitted to the battery management unit to control the amount of battery consumption according to the driving situation (S40). Thereafter, the data extracted from the battery consumption mapping unit is transmitted to the user interface unit, and the driving situation information including the battery consumption information is displayed in the navigation (S50). The navigation network road map data extracted by the filtering unit is stored in the storage unit (S60). At this time, the network road map data for navigation stored in the storage unit is transmitted to the map matching unit together with the initial raw data collected in the DCC, thereby enhancing the driving situation raw data map matching module linked with the network road map (S70).

이와 같이 상기 전기자동차는 오르막 도로(또는 길)에서는 더 많은 배터리 소모가 이루어지고, 내리막 도로에서는 회생제동에 의해 배터리 충전이 이루어진다.As described above, the electric vehicle consumes more battery on the uphill road (or road), and the battery is charged by the regenerative braking on the downhill road.

따라서 도로의 구간별 고도에 따른 링크별 기울기 정보 및 배터리 잔량 데이터를 통해 얻어낸 링크별 배터리 소모량을 가지고 전기자동차 운행 도로의 기울기에 따라 배터리 소모 및 회생 정보를 습득 및 분석함으로써 도로의 기울기에 따른 링크별 배터리 소모 가중치 알고리즘 구축할 필요가 있다.Thus, by acquiring and analyzing battery consumption and regeneration information according to the slope of the electric vehicle driving road with the battery consumption per link obtained through link tilt information and battery residual amount data according to the altitude of each road section, The battery consumption weight algorithm needs to be built.

경사도 5도, 10도 또는 이들의 기울기를 포함한 임의의 경사도의 변화에 따라 배터리 소모 가중치의 측정을 달리할 수 있는 알고리즘의 특성이 요구된다.A characteristic of an algorithm capable of varying the measurement of the battery consumption weight according to a change in an inclination of 5 degrees, 10 degrees, or an inclination including these inclination is required.

또한 링크별 도로 기울기 변화에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 수학식 4와 같이 정의할 수 있다.In addition, the battery consumption weight algorithm according to the change of the road inclination of each link can be defined as Equation (4).

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서

Figure pat00009
는 링크거리를 나타내고,
Figure pat00010
는 도로의 기울기(예 : 0.5단위)를 나타내고,
Figure pat00011
는 배터리 소모량(예 : m(미터) 기준),
Figure pat00012
는 출발 시 마찰력(도심지역에 필요),
Figure pat00013
는 차량의 무게(차량 및 탑승인원, 적재 무게 등을 포함)를 의미한다.here
Figure pat00009
Represents the link distance,
Figure pat00010
Represents the slope of the road (e.g., 0.5 unit)
Figure pat00011
(E.g., based on m (meters)),
Figure pat00012
(When needed in urban areas),
Figure pat00013
Means the weight of the vehicle (including the vehicle and the passengers, the load weight, etc.).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부의 동작방법을 보인 순서도이다.6 is a flowchart illustrating an operation method of a filtering unit according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이 필터링부의 정규화 과정은 1차 정규화 과정(S100) 및 2차 정규화 과정(S200)으로 동작된다. 먼저, 상기 1차 정규화 과정은 DCC를 연계 실측하여 얻어진 데이터의 좌표값 즉, 위도 또는 경도의 값을 내비게이션용 네트워크 도로 데이터로 변환하기 위해 불규칙적으로 입력되는 데이터를 필터링한다(S110). 이때 기준 포인트와 다음 포인트 사이에서 기울기를 산출한다(S120). 이후 기준 포인트와 다음 포인트를 20m단위로 반복 수행하면서 규칙적인 좌표를 추출한다(S130).As shown in FIG. 6, the normalization process of the filtering unit is performed in a first normalization process (S100) and a second normalization process (S200). First, in the first normalization process, irregularly input data is filtered in order to convert coordinate values of data obtained by actually measuring the DCC, that is, latitude or longitude, into navigation network road data (S110). At this time, the slope is calculated between the reference point and the next point (S120). Subsequently, the reference point and the next point are repeated in units of 20m, and regular coordinates are extracted (S130).

다음으로, 상기 2차 정규화 과정은 1차 정규화 과정에서 추출된 규칙적인 좌표에 DCC를 통하여 얻어진 데이터를 병합한다(S210). 이때 기준 포인트에서 비율 산출한다(S220). 이후 비율 산출된 데이터는 1차 정규화에서 생성된 새로운 포인트에 속성 데이터를 삽입한다(S230).Next, in the second normalization process, data obtained through DCC are merged into regular coordinates extracted in the first normalization process (S210). At this time, the ratio is calculated at the reference point (S220). The rate-calculated data is then inserted into the new point created in the first normalization (S230).

본 발명의 전기자동차의 배터리 소모 및 회생제동은 도로의 기울기에 따라 배터리의 소모량이 달라지고, 이에 대한 데이터를 수집 및 분석하여 도로 기울기 변화에 따른 배터리 소모량을 예상할 수 있으며, 또한 이에 대한 도로 기울기 변화에 따른 배터리 소모량 가중치 알고리즘을 적용하여 보다 효과적인 경로 탐색 및 경로 안내를 제공함으로써 전기자동차를 목적지까지 안전하게 운행할 수 있도록 하는 이점이 있다.In the battery consumption and regenerative braking of the electric vehicle according to the present invention, the consumption amount of the battery is changed according to the inclination of the road, and the battery consumption amount according to the change of the road inclination can be estimated by collecting and analyzing the data, It is advantageous in that the electric vehicle can be safely operated to the destination by providing more efficient route search and route guidance by applying the battery consumption weight algorithm according to the change.

상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 위주로 상술하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정 되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. .

10 : 전기자동차 특화 내비게이션 100 : 운전 상황 수집기(DCC)
110 : 센서부 200 : 제어부
210 : 필터링부 220 : 배터리 소모량 매핑부
230 : 배터리 관리부 240 : 사용자 인터페이스부
250 : 맵 매칭부 300 : 저장부
400 : 배터리부 500 : 내비게이션 디스플레이부
10: Electric car specialized navigation 100: Driving situation collector (DCC)
110: sensor unit 200:
210: filtering unit 220: battery consumption mapping unit
230: Battery management unit 240: User interface unit
250: map matching unit 300:
400: battery unit 500: navigation display unit

Claims (10)

운전 상황 수집기(DCC)에서 수집된 원시 데이터를 입력받아 좌표값에 대한 보정과 속성값에 대한 보정을 통해 신뢰성 있는 데이터를 추출하는 필터링부;
상기 필터링부에서 추출된 데이터를 입력받아 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량을 매핑하는 배터리 소모량 매핑부;
상기 배터리 소모량 매핑부에서 추출된 데이터를 입력받아 주행 상황에 따라 배터리 소모량을 제어하는 배터리 관리부; 및
상기 필터링부에서 추출된 데이터와 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하며,
상기 링크별 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 특화 내비게이션 장치.
A filtering unit for receiving raw data collected by a driving situation collector (DCC) and extracting reliable data by correcting coordinate values and correcting for attribute values;
A battery consumption mapping unit for receiving data extracted by the filtering unit and mapping a battery consumption amount for each link linked to a navigation network road map;
A battery management unit for receiving data extracted by the battery consumption mapping unit and controlling the amount of battery consumption according to a driving situation; And
And a storage unit for storing the data extracted by the filtering unit and the network road map data for navigation,
And a battery consumption weight according to the change amount of the road slope by the link is applied to the electric vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 필터링부는,
DCC 센서를 통해 원시 데이터를 수집하는 과정에서 한 개의 파일로 취합하거나, 의미 없는 데이터가 들어오는 포인트(또는 좌표) 또는 오차범위를 벗어난 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터를 필터링하여 신뢰성 있는 데이터로 가공하며,
DCC를 연계 실측하여 얻어진 데이터의 위도 및 경도의 값을 내비게이션용 네트워크 도로 데이터로 변환하기 위해 불규칙적으로 들어오는 데이터를 필터링하는 1차 정규화 과정; 및
상기 1차 정규화에서 추출된 규칙적인 좌표에 DCC를 통하여 얻어진 데이터를 병합하는 2차 정규화 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 특화 내비게이션 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the filtering unit comprises:
The DCC sensor collects raw data in a single file in the process of collecting raw data, or filters at least one of data at points (or coordinates) at which meaningless data comes in or out of an error range to process reliable data,
A first order normalization process for filtering irregularly incoming data to convert the values of latitude and longitude of data obtained by actually measuring the DCC into network road data for navigation; And
And a second normalization process of merging the data obtained through the DCC on the regular coordinates extracted in the first normalization.
청구항 1에 있어서,
상기 필터링부는,
상기 저장부에 저장된 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터와 DCC에서 수집된 초기 원시 데이터를 함께 전송받아 네트워크 도로 지도와 연계한 주행 상황 원시 데이터 맵 매칭을 고도화하고, 내비게이션용 도로 네트워크 데이터와 DCC에서 수집된 전기자동차의 주행 상황 원시 데이터 간의 호환성을 분석하고, DCC에서 수집된 데이터를 활용하여 내비게이션용 네트워크 도로 데이터의 병합을 고도화하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 특화 내비게이션 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the filtering unit comprises:
The network road map data for navigation stored in the storage unit and the initial raw data collected in the DCC are received together to enhance the mapping of the driving situation raw data map in connection with the network road map, and the navigation road network data and the electric vehicle Wherein the navigation device analyzes the compatibility between the driving situation raw data and the data collected by the DCC to refine the merging of the network road data for navigation.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리 소모량 매핑부는,
내비게이션용 네트워크 도로 지도를 포인트인 노드와 라인인 링크로 구성하여 노드와 링크에 내비게이션 안내에 필요한 모든 정보가 포함되어 있으며, 내비게이션에서 배터리 소모량에 따른 서비스를 적용하기 위해서 소모량 값을 매핑해주며,
정규화된 데이터를 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계 매핑을 위해 정규화된 데이터값에 임의의 단위의 경계선을 생성하고, 해당 경계선에 들어오는 네트워크 도로의 링크를 추출하며, 추출된 링크에 데이터를 적용하기 전 배터리 잔량, 고도, 기울기 또는 이들의 조합을 포함한 도로주행정보에 따른 배터리 소모량에 대한 가중치를 분석하고, 분석한 데이터는 기존 네트워크도로 데이터에 적용하여 배터리 잔량, 고도, 기울기 또는 이들의 조합을 포함한 도로주행정보에 따른 배터리 소모량을 추출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 특화 내비게이션 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the battery consumption mapping unit comprises:
The network road map for navigation is composed of a point-in node and a line-in-link. The node and the link include all the information necessary for the navigation guidance. The navigation unit maps the consumption value to apply the service according to the battery consumption,
A method of generating a boundary of arbitrary units in a normalized data value for linking the normalized data with a network road map for navigation, extracting a link of an incoming network road at the boundary, The analyzed data is applied to the existing network road data to calculate the remaining battery level, altitude, slope, or a combination thereof, and analyzes the weight of the battery consumption according to the road driving information including the remaining amount, altitude, And extracting a battery consumption amount according to the information.
청구항 1에 있어서,
내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량 매핑을 통해 추출된 데이터를 디스플레이하여 사용자에게 제공하도록 하는 사용자 인터페이스부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 특화 내비게이션 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a user interface unit configured to display data extracted through mapping of battery consumption of each link linked to a network road map for navigation, and to display the extracted data to a user.
운전 상황 수집기(DCC)에서 수집된 원시 데이터를 입력받아 좌표값에 대한 보정과 속성값에 대한 보정을 통해 신뢰성 있는 데이터를 추출하는 단계;
상기 추출된 신뢰성 있는 데이터를 입력받아 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량을 매핑하는 단계;
상기 매핑된 데이터를 입력받아 주행 상황에 따라 배터리 소모량을 제어하는 단계; 및
상기 추출된 데이터와 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터를 저장하는 단계;를 포함하며,
상기 링크별 도로 기울기 변화량에 따른 배터리 소모량 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 특화 내비게이션 방법.
Receiving raw data collected by a driving situation collector (DCC) and extracting reliable data by correcting coordinate values and correcting for attribute values;
Mapping the battery consumption amount of each link linked to the navigation network road map by receiving the extracted reliable data;
Receiving the mapped data and controlling battery consumption according to a driving situation; And
And storing the extracted data and the network road map data for navigation,
And a battery consumption weight according to the change amount of the road slope by the link is applied.
청구항 6에 있어서,
상기 신뢰성 있는 데이터를 추출하는 단계는,
DCC 센서를 통해 원시 데이터를 수집하는 과정에서 한 개의 파일로 취합하거나, 의미 없는 데이터가 들어오는 포인트(또는 좌표) 또는 오차범위를 벗어난 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터를 필터링하여 신뢰성 있는 데이터로 가공하며,
DCC를 연계 실측하여 얻어진 데이터의 위도 및 경도의 값을 내비게이션용 네트워크 도로 데이터로 변환하기 위해 불규칙적으로 들어오는 데이터를 필터링하는 1차 정규화 과정; 및
상기 1차 정규화에서 추출된 규칙적인 좌표에 DCC를 통하여 얻어진 데이터를 병합하는 2차 정규화 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 특화 내비게이션 방법.
The method of claim 6,
The step of extracting the reliable data comprises:
The DCC sensor collects raw data in a single file in the process of collecting raw data, or filters at least one of data at points (or coordinates) at which meaningless data comes in or out of an error range to process reliable data,
A first order normalization process for filtering irregularly incoming data to convert the values of latitude and longitude of data obtained by actually measuring the DCC into network road data for navigation; And
And a second normalization step of merging the data obtained through the DCC on the regular coordinates extracted in the first normalization.
청구항 7에 있어서,
상기 신뢰성 있는 데이터를 추출하는 단계는,
상기 저장된 내비게이션용 네트워크 도로 지도 데이터와 DCC에서 수집된 초기 원시 데이터를 함께 전송받아 네트워크 도로 지도와 연계한 주행 상황 원시 데이터 맵 매칭을 고도화하고, 내비게이션용 도로 네트워크 데이터와 DCC에서 수집된 전기자동차의 주행 상황 원시 데이터 간의 호환성을 분석하고, DCC에서 수집된 데이터를 활용하여 내비게이션용 네트워크 도로 데이터의 병합을 고도화하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 특화 내비게이션 방법.
The method of claim 7,
The step of extracting the reliable data comprises:
The stored navigation network road map data and the initial raw data collected in the DCC are received together to enhance the mapping of the driving situation raw data map in connection with the network road map, and the navigation road network data and the driving situation Analyzing the compatibility between the raw data and enhancing the merging of the network road data for navigation by utilizing the data collected by the DCC.
청구항 6에 있어서,
상기 배터리 소모량을 매핑하는 단계는,
내비게이션용 네트워크 도로 지도를 포인트인 노드와 라인인 링크로 구성하여 노드와 링크에 내비게이션 안내에 필요한 모든 정보가 포함되어 있으며, 내비게이션에서 배터리 소모량에 따른 서비스를 적용하기 위해서 소모량 값을 매핑해주며,
정규화된 데이터를 내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계 매핑을 위해 정규화된 데이터값에 임의의 단위의 경계선을 생성하고, 해당 경계선에 들어오는 네트워크 도로의 링크를 추출하며, 추출된 링크에 데이터를 적용하기 전 배터리 잔량, 고도, 기울기 또는 이들의 조합을 포함한 도로주행정보에 따른 배터리 소모량에 대한 가중치를 분석하고, 분석한 데이터는 기존 네트워크도로 데이터에 적용하여 배터리 잔량, 고도, 기울기 또는 이들의 조합을 포함한 도로주행정보에 따른 배터리 소모량을 추출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 특화 내비게이션 방법.
The method of claim 6,
The step of mapping the battery consumption includes:
The network road map for navigation is composed of a point-in node and a line-in-link. The node and the link include all the information necessary for the navigation guidance. The navigation unit maps the consumption value to apply the service according to the battery consumption,
A method of generating a boundary of arbitrary units in a normalized data value for linking the normalized data with a network road map for navigation, extracting a link of an incoming network road at the boundary, The analyzed data is applied to the existing network road data to calculate the remaining battery level, altitude, slope, or a combination thereof, and analyzes the weight of the battery consumption according to the road driving information including the remaining amount, altitude, And the amount of battery consumption according to the information is extracted.
청구항 9에 있어서,
상기 배터리 소모량을 매핑하는 단계는,
내비게이션용 네트워크 도로 지도와 연계한 링크별 배터리 소모량 매핑을 통해 추출된 데이터를 디스플레이하여 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 특화 내비게이션 방법.
The method of claim 9,
The step of mapping the battery consumption includes:
And displaying the extracted data through the mapping of the battery consumption per link linked to the network road map for navigation, and providing the displayed data to the user.
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