KR20010055157A

KR20010055157A - 자동차의 연비 산출 자동표시장치 및 그에 따른 표시방법

Info

Publication number: KR20010055157A
Application number: KR1019990056254A
Authority: KR
Inventors: 이중재; 이석하
Original assignee: 이중재; 이석하
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2001-07-04

Abstract

주입되는 연료의 무게를 온도 값 보정에 따라 정확히 측정 후, 차량의 연비를 자동으로 산출하여 이를 표시해 줄 수 있는 차량의 연비자동비표시장치 및 연비표시방법이다. 그러한 연비 자동표시장치는, 주입되는 연료의 무게를 로드 셀로 검출하여 전기적 신호로 변환하는 하중센서와, 현재 주입되는 연료의 온도를 전기적 신호로서 검출하는 온도센서와, 차량의 주행계에 장착되어 주행한 거리를 검출하는 거리센서와, 상기 센서들과 연결되어 각종 전기적 신호를 디지털 데이터로서 인터페이싱하는 인터페이스부와, 상기 인터페이스부와 연결되어 주유량, 주유단가, 주입연료가격, 연료총잔량, 주행가능거리, 연내등 차량의 운행과 관련된 제반 동작을 제어하며 미리 설정된 프로그램에 따라 자동표시할 수 있는 동작수행을 실행 및 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어하에 연비 및 주행에 관련된 각종 데이터를 시각적으로 표시하는 디스플레이부와, 텐키 및 모드키 및 세트키를 가지며 사용자의 키입력에 응답하여 대응되는 키 데이터를 생성하여 상기 제어부로 전송하는 키입력부와, 상기 제어부의 제어데이터에 따라 미리 설정된 음성내용을 데이터로서 출력하여 스피커를 통해 음성송출되게 하는 음성메모리부를 가지며 상기데이터의 백업을 위해 보조메모리부를 구비한다.

Description

자동차의 연비 산출 자동표시장치 및 그에 따른 표시방법 {electronic fuel displaying system in automobile}

본 발명은 차량의 연비산출 및 표시에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 주입되는 연료의 무게를 온도 값 보정에 따라 정확히 측정 후, 차량의 연비를 자동으로 산출하여 이를 표시해 줄 수 있는 차량의 연비산출자동표시장치 및 연비표시방법에 관한 것이다.

자동차의 출고시에 규정된 연비는 매우 이상적인 것이기 때문에 대부분의 운전자들은 자기의 차량이 실제의 연비가 얼마가 되는 지에 관심이 있다. 또한, 주행시작시에나 주행시 연료와 관련한 정보를 미리 알 수 있다면 매우 유익한 것이라는 것을 누구나 알고 있다.

초기에는 운전자가 주입 연료량을 메모하고 초기 세트한 기계식 주행거리 계에 근거하여 수동으로 연비를 계산하여 왔다. 그러한 초기의 수동계산에 의한 불편하고 번거로운 문제를 해결하기 위해 종래에는 연료공급 파이프에 측정장치를 설치하고 공급된 연료량을 측정하여 연비를 계산하거나 인젝터의 연료 분사시간을 측정하고 구하여진 연료 소모량으로 주행연비를 계산하는 전자적 측정방식이었으나, 연료량의 측정이나 연료 분사시간의 측정을 매우 정확히 행하기 어려워, 연비의 정확성을 기대하기 어렵다는 문제점이 있어 왔다. 또한, 각가의 운전자의 운전습관이나 주운전도로 상태에 따라 달라지는 연료관련 정보의 서비스가 사용자에게 전반적으로 제공되지 못하여 최적의 주행상태나 잔여 연료량으로 얼마나 더 차량을 운행할 수 있는 가에 대한 주행관련 정보의 서비스를 기대하기 힘들었다.

따라서, 연비산출의 보다 정확한 측정이 본 분야에서 절실히 요망되는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 자동차의 연비산출자동표시장치 및 그에 따른 표시방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 주입되는 연료의 무게를 온도 값 보정에 따라 정확히 측정 후, 차량의 연비를 자동으로 산출하여 이를 표시해 줄 수 있는 차량의 연비표시장치 및 연비표시방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 키 입력에 따라 연료가격 데이터를 그때 마다 저장하고 주유량, 주유단가, 주입연료가격, 연료총잔량, 주행가능거리, 및 연비를 화면에 디스플레이 하거나 음성으로 송출케 할 수 있는 자동차 연비산출자동표시장치 및 연비표시방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 따라, 자동차의 연비 자동표시장치는, 주입되는 연료의 무게를 로드 셀(Load Cell)로 검출하여 전기적 신호로 변환하는 하중센서와, 현재 주입되는 연료의 온도를 전기적 신호로서 검출하는 온도센서와, 차량의 주행계에 장착되어 주행한 거리를 검출하는 거리센서와, 상기 센서들과 연결되어 각종 전기적 신호를 디지털 데이터로서 인터페이싱하는 인터페이스부와, 상기 인터페이스부와 연결되어 주유량, 주유단가, 주입연료가격, 연료총잔량, 주행가능거리, 연비 등 미리 설정된 프로그램에 따라 연비산출 자동표시에 따른 동작수행을 실행 및 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어하에 주유량, 주유단가, 주입연료가격, 연료총잔량, 주행가능거리 연비 및 주행에 관련된 각종 데이터를 시각적으로 표시하는 디스플레이부와, 텐키 및 모드키 및 세트키를 가지며 사용자의 키입력에 응답하여 대응되는 키 데이터를 생성하여 상기 제어부로 전송하는 키입력부와, 상기 제어부의 제어데이터에 따라 미리 설정된 음성내용을 데이터로서 출력하여 스피커를 통해 음성송출되게 하는 음성메모리부를 가짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연비 자동표시장치의 블록도

도 2는 도 1의 디스플레이부 및 키입력부의 외관도

도 3a 및 도 3b은 본 발명에 따른 연비 자동 표시방법의 제어흐름도

도 4는 도 3중 디스플레이 루틴의 서브 제어흐름도

도 5는 도 1내의 메모리의 저장영역에 저장된 각종 데이터의 저장형태도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 하중센서 11 : 온도센서

12 : 거리센서 20 : 인터페이스부

30 : 마이크로프로세서 40 : 디스플레이부

50 : 키입력부 60 : 음성 IC

65 : 음성메모리부

이하에서는 주입되는 연료의 무게를 온도 값 보정에 따라 정확히 측정 후, 차량의 연비를 자동으로 산출하여 이를 표시해 줄 수 있는 차량의 연비자동표시장치 및 연비표시방법에 관한 바람직한 일실시예가 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명된다. 도면들에서 서로 동일 내지 유사한 구성요소에 대하여는 설명 및 이해의 편의상 동일 내지 유사한 부호가 사용된다.

먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연비 자동표시장치의 블록도로서, 하중센서(10), 온도센서(11), 거리센서(12), 인터페이스부(20), 마이크로프로세서(30), 디스플레이부(40), 키입력부(50), 보조기억부(37), 음성 IC(60), 및 음성메모리부(65)는 자동차의 연비 자동표시장치를 구성한다. 상기 마이크로프로세서(30)는 고급형 자동차의 경우 엔진제어유닛(ECU)과 겸용으로 사용이 가능하다.

상기 하중센서(10)는 주입되는 연료의 무게를 로드 셀(load cell)로 검출하여 전기적 신호로 변환하며, 온도센서(11)는 현재 주입되는 연료의 온도를 전기적 신호로서 검출한다. 거리센서(12)는 차량의 주행계 예컨대 트랜스미션에 장착되어 차량이 주행한 거리를 검출하며, 인터페이스부(20)는 상기 센서들(10,11,12)과 라인(L1,L2,L3)을 통해 연결되어 각종 전기적 신호를 디지털 데이터로서 인터페이싱한다. 여기서, 상기 인터페이스부(20)는 아나로그 대 디지털 변환기를 내부에 구비하고있다. 버스라인(B1,B2)을 통해 램(34) 및 롬(36)과 연결된 중앙처리장치(32)를 포함하는 제어부로서의 마이크로프로세서(30)는 상기 인터페이스부(20)와 라인(L4)을 통해 연결되어 차량의 연료 및 운행과 관련된 제반 동작을 미리 설정된 프로그램에 따라 연비 자동표시에 따른 동작수행을 실행 및 제어한다. 도 2에서도 일예로서 보여지는 디스플레이부(40)는 상기 마이크로프로세서(30)의 제어하에 주유량, 주유단가, 주입연료가격, 연료총잔량, 주행가능거리 연비 및 주행에 관련된 각종 데이터를 시각적으로 표시하기 위해 액정디스플레이로 이루어져 있다. 키입력부(50)는 도 2에서 보여지는 텐키(53)및 모드키(51) 및 세트키(52)를 가지며 사용자의 키입력에 응답하여 대응되는 키 데이터를 생성하여 상기 제어부로 전송한다. 이외에도 상기 제어부의 제어데이터에 따라 미리 설정된 음성내용을 데이터로서 출력하여 스피커를 통해 음성송출되게 하는 음성메모리부(65) 및 음성 IC(60)가 상기 장치에 포함된다. 본 발명의 실시예에서 사용된 상기 하중센서(10)로서 로드셀(load cell)은 정밀계측에 유리하며 과도한 하중에도 비교적 안정된 동작을 행하며 센싱범위도 비교적 넓어, 종래의 연료 공급량 또는 분사량 계측과는 차별적으로 정확성을 가지게 된다. 더욱이 연료탱크 내부에 장착되어 연료의 온도를 측정하는 온도센서(11)에 의해 주입되는 연료의 무게는 온도 값 보정에 따라 보정되어 더욱 정확히 측정된다. 그러한 측정이 있은 후에, 주행거리는 전자적 펄스생성방식에 의해 계산하여, 차량의 연비를 자동으로 산출하므로 편리하면서도 정확한 연비측정이 달성된다. 또한, 액정디스플레이로써 각종 데이터 예컨대, 주유량, 주유단가, 주입연료가격, 연료총잔량, 주행가능거리, 및 연비를 화면에 디스플레이 하거나 그러한 데이터를 알 수 있게 하는 내용을 음성으로 송출케 할 수 있어 최적의 서비스를 제공할 수 있게 된다.

도 2는 도 1의 디스플레이부(40) 및 키입력부(50)의 외관도가 보여진다. 상기 도 2의 기능블럭이 위치하는 곳은 차량의 내부중 운전자나 사용자가 손쉽게 볼수 있고 원하는 키를 디지트할 수 있는 곳이라면 가장 바람직하다. 도 2에서는 비록 이해 및 도시의 편의상 디스플레이부(40)의 내부 메뉴형태가 서로 다른 위치에 표시되어 있지만 실제로는 하나의 위치에서 다양하게 액정표시장치(LCD)에 교차 표시될 수 있음을 이해하여야 한다. 도 2에서 현재 디스플레이 되는 것은 주유량 램프(41)가 켜져서 주유량이 표시창(VALU)에 나타나고, 리터램프(44)도 온상태로 점등된 것을 일예로서 나타내고 있다.

도 5는 도 1내의 메모리(34)의 저장영역(500-508)에 저장된 각종 데이터의 저장형태도를 이해의 편의를 위해 보인 것이다. 상기 메모리(34)의 저장영역에 저장된 각종 데이터는 전원의 오프시 도 1내의 보조기억부(37)에 그대로 백업된다. 상기 보조기억부(37)의 구현은 하드디스크 드라이브나 타의 영구 메모리를 사용할 수 있으나 본 실시예에서는 장치구성의 콤팩트화를 도모키 위해 전기적으로 소거 및 프로그램 가능한 리드 온리 메모리로서 EEPROM 또는 플래쉬(flash)메모리를 사용하였다.

이하에서는 도 3a 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3a 또는 도 3b는 본 발명에 따른 연비 자동 표시방법의 제어흐름도이고, 도 4는 도 3a 또는 도 3b중 디스플레이 루틴의 서브 제어흐름도이다.

도 3a와 도 3b는 합하여 하나의 도를 이루는 것을 알 수 있다. 도 3a 또는 도 3b의 실행은 도 1의 CPU(32)에 의해 행하여지며 그 실행 프로그램은 ROM(Read Only Memory:36)내에 프로그래밍언어로서 프로그램된다. 여기서, RAM(Random Access Memory; 34)은 작업용 메인메모리로서 활용된다. 도 3a또는 도3b에서 제300단계는 사용자가 키입력부(50)를 통해 키를 누른 경우에 키입력으로 판단되는 것을 나타낸다. 즉, 상기 CPU(32)는 키입력을 주기적으로 체크하다가 어떠한 키가 눌려지면 이를 감지하게 된다. 편의상 아무런 키나 눌려지면 동작이 시작 되도록 한 경우에, 제301,302,303단계들이 차례로 수행된다. 제301단계는 최종 저장된 모든 변수를 복원하고, 현재상태의 연료무게 및 온도를 측정하는 단계이다. 여기서, 도 1내의 하중 센서(10) 및 온도 센서(11)는 동작되어 라인(L1,L2)으로 각기 무게 및 온도 관련 전기적 신호를 출력한다. 상기 전기적 신호들은 인터페이스부(20)를 통해 디지털 데이터로 변환되어 라인(L4)를 통해 상기 CPU(32)에 인가된다. 상기 디지털 데이터를 수신한 상기 CPU(32)는 내부적인 디지털 신호처리를 통하여 연료 무게 및 온도를 측정한다. 제302단계에서, 상기 CPU(32)는 기존 연비 데이터, 연료 단가, 및 이전 연료무게를 보조기억부(37)로부터 리드한다. 그리고, 제303단계에서, 데이터의 로스를 방지하기 위해 초기 연료무게와 온도값이 메모리(34)에 저장된다. 제304단계에서 연료무게 변화의 유무가 체크된다. 여기서, 상기 제304단계는 연료 주입시 연비관련 제어동작의 실행을 정지시키기 위해 마련된 것이다. 무게 변화가 있으면 현재 무게를 다시측정하고 다시 제304단계를 반복한다. 연료의 무게 변화가 없으면, 제306단계에서 주행거리 모드가 제로로 세트되어 있는지가 체크된다. 제로로 세트되어 있으면, 제307 내지 제309단계들이 차례로 수행된다. 제로로 세트되어 있지 않으면 제310단계로 천이한다. 제306단계는 주행거리 센서로부터 한 번만 값을 입력받기 위해 주행모드를 체크하는 것으로서, 제307단계에서 주행거리가 리드되고, 선입선출(FIFO)방식으로 기존 연비 2의 데이터는 연비 1저장영역으로 이동되어 연비 1 데이터가 되고, 기존 연비 3의 데이터는 연비 2 의 저장영역에 시프트되며, 주행거리를 직전 무게에서 초기무게를 뺀 값으로 나눈 데이터가 연비 3으로 된다. 즉, 에서

이전에 연비 3의 저장영역에 있던 데이터는 소멸된다. 제308단계에서, 새롭게 산출된 연비 1,2,3이 저장되고, 주행거리 모드 데이터는 1로 세트되며, 거리 메터는 리셋된다. 제309단계에서는 평균연비가 구해진다. 주행중 순간순간의 주행연비와 장거리 운행 후 평균주행 연비는 다소 차이가 날 수 있으므로, 3회를 측정하여 평균연비를 계산하는 것이다. 제310단계에서, 단가 입력이 체크되어 리터당가격입력이 있으면 제311 및 제312단계가 체크되어 리터 단위가격이 새로이 저장되고, 주입 연료량, 연료 총잔량, 주행 가능거리, 주입연료 가격 계산이 이루어진다. 이어서, 제313단계에서, 디스플레이 모드키 입력의 유무가 체크된다. 디스플레이 모드키 입력이 검지되면 제314단계가 도 4에서 보여지는 각 단계들로 수행되고 제315단계로 천이한다. 모드키 입력이 없으면 바로 제315단계가 이행된다. 상기 제315단계에서 연료무게 변화의 유무를 체크하여 변화가 있으면 상기 제305단계로 복귀하고, 없으면 제316단계로 간다. 제316단계는 설정된 시간이 경과하였는지를 체크하는 것으로서, 최종적으로 키입력이 있은 후 일정시간이 경과하면 자동 오프모드로 들어가게 하기 위한 것이다. 제316단계에서 시간이 경과하지 아니하였으면 제306단계로 복귀하고, 시간이 경과하였으면 제317단계를 수행한다. 제317단계에서 파워 오프 이전에 연산되었던 현재까지의 데이터 및 모든 변수는 보조기억부(37)에 저장되고 자동 파워오프가 수행된다. 이상에서 제314단계의 디스플레이 루틴수행에 대한 설명을 제외하고는 연비 자동 표시방법에 대한 제어흐름이 전반적으로 설명되었다.

이하에서는 도 4를 참조하여, 도 3중 디스플레이 루틴의 서브 제어흐름을 설명한다. 도 4의 제400단계에서 모드키 입력을 수신한 경우에, 키 번호가 무엇인가에 따라 제401 내지 제412단계가 선택적으로 수행된다. 예컨대 사용자가 모드 키(51)를 한 번씩 누를 때마다 도 2내의 디스플레이부(40)내의 표시램프가 계속적으로 그에 대응하여 바뀐다. 따라서, 두 번을 누른 경우라면, 주유량 표시램프(41)는 소등되고, 가격/리터 표시램프(42)에 점등되고, 가격 표시램프(45)도 점등된다.또한, 모드 키(51)를 한 번만 누르고 직접 텐키(53)들중 숫자 "5" 이하의 키를 누른 경우에 그 숫자 값에 따른 디스플레이 모드를 구현할 수 있게 된다. 제401단계에서 키번호가 제로라면 제402단계가 수행되어 주유량 램프, 값 및 리터램프가 온(ON) 된다. 이에 따라, 사용자는 도 2의 디스플레이부(40)를 통하여 주유량 데이터를 눈으로 확인할 수 있게 된다. 또한, 사용자는 특정한 기능키 또는 키들의 조합에 의해 선택적으로 음성 송출이 되어지게 할 수도 있다. 제403단계에서 키번호가 1이라면 제404단계가 수행되어 가격/리터램프, 값 및 리터램프가 온된다. 이에 따라, 사용자는 도 2의 디스플레이부(40)를 통하여 원하는 단가 데이터를 확인할 수 있게 된다. 이 경우에도 선택적으로 음성 송출이 되어지게 할 수도 있다. 제405단계에서 키번호가 2이라면 제406단계가 수행되어 주입연료 가격램프, 값 및 리터램프와 가격램프가 온된다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이부(40)를 통하여 주입된 연료의 가격을 확인할 수 있게 된다. 이 경우에도 선택적으로 음성 송출이 되어지게 할 수도 있다. 제407단계에서 키번호가 3이라면 제408단계가 수행되어 총잔량램프, 값 및 리터램프가 온된다. 이에 따라, 사용자는 도 2의 디스플레이부(40)를 통하여 원하는 총잔량 데이터를 확인할 수 있게 된다. 이 경우에도 선택적으로 음성 송출이 되어지게 할 수도 있다. 유사하게 제409단계에서 키번호가 4라면 제410단계가 수행되어 주행가능거리 램프, 값 및 킬로미터 램프가 온된다. 이에 따라, 사용자는 도 2의 디스플레이부(40)를 통하여 원하는 주행가능거리 정보를 확인할 수 있게 된다. 이 경우에도 선택적으로 음성 송출이 되어지게 할 수도 있다. 제411단계에서 키번호가 5라면 제412단계가 수행되어 연비 및 킬로미터 램프가 온된다.이에 따라, 사용자는 도 2의 디스플레이부(40)를 통하여 연비를 확인할 수 있게 된다. 이 경우에도 선택적으로 음성 송출이 되어지게 할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 도면을 위주로 예를 들어 설명하였지만 그 동일한 것은 본 발명의 기본적 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 변화와 변경이 가능함은 물론이다. 예컨대, 사안이 변경되는 경우에 연비의 측정횟수나 각종 데이터의 디스플레이 방식 등을 가감하거나 변경할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 차량의 연비를 산출시 편리하면서도 정확한 연비측정이 자동으로 산출되는 효과를 갖는다. 또한, 각종 데이터 예컨대, 주유량, 연료단가, 주입연료가격, 연료총잔량 및 그에따른 주행가능거리, 또는 연비를 화면에 디스플레이 하거나 그러한 데이터를 알 수 있게 하는 내용을 음성으로 송출케 할 수 있어 최적의 서비스를 제공할 수 있는 이점이 있고, 특정한 주유소에서 주유시 주유량이 부적합하다거나 연비가 현저하게 떨어지는 불량유가 주유되는 경우를 쉽게 파악할 수 있고 운전자의 불량한 운전습관을 개선할수 있는 등 그에 대한 대책을 강구할 수 있게 하는 부가적인 장점을 가진다.

Claims

자동차의 연비자동 표시장치에 있어서:

주입되는 연료의 무게를 로드 셀로 검출하여 전기적 신호로 변환하는 하중센서와;

현재 주입되는 연료의 온도를 전기적 신호로서 검출하는 온도센서와;

차량의 주행계에 장착되어 주행한 거리를 검출하는 거리센서와;

상기 센서들과 연결되어 각종 전기적 신호를 디지털 데이터로서 인터페이싱하는 인터페이스부와;

상기 인터페이스부와 연결되어 차량의 연료주입및 운행과 관련된 제반 동작을 미리 설정된 프로그램에 따라 주유량, 가격/ℓ당, 주입연료가격, 연료총잔량, 주행가능거리 연비 등 자동표시에 따른 동작수행을 실행 및 제어하는 제어부와;

상기 제어부의 제어하에 연비 및 주행에 관련된 각종 데이터를 시각적으로 표시하는 디스플레이부와;

텐키 및 모드키 및 세트키를 가지며 사용자의 키입력에 응답하여 대응되는 키 데이터를 생성하여 상기 제어부로 전송하는 키입력부와;

상기 제어부의 제어데이터에 따라 미리 설정된 음성내용을 데이터로서 출력하여 스피커를 통해 음성송출되게 하는 음성메모리부를 구비함을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 각종 데이터는 주유량, 연료단가, 주입연료가격, 연료총잔량, 주행가능거리, 또는 연비중의 하나를 교차제어 및 표시할수있는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는 데이터의 백업을 위해 보조메모리를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.
자동차의 연비 표시방법에 있어서:

주입되는 연료의 무게를 로드 셀을 이용하여 측정한 후 온도 값 보정에 따라 보정하여 초기무게 및 이전무게를 각기 산출하여 두고, 측정된 주행거리를 상기 직전무게에서 초기무게를 뺀 차이값으로 나누어 현재 연비를 구하는 단계와;

상기 구하여진 현재 연비와 이전의 선입선출방법에 의해 항상 최근에 연비 1,2,3,을 평균하여 평균연비를 구하는 단계와;

디스플레이 모드키 입력에 대응하여 주유량, 주유단가, 주입연료가격, 연료총잔량, 주행가능거리 등 연료관련 데이터 및 상기 연비를 시각적으로 표시하는 단계를 가짐을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 주유량, 연료단가, 주입연료가격, 연료총잔량, 주행가능거리 등 연료관련 데이터 및 상기 연비를 음성으로 송출하는 단계를 가짐을 특징으로 하는 방법.