KR100199988B1 - Steering method and device of agv - Google Patents

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정승일
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윤종용
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

본 발명은 무인차의 조향방법 및 조향장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조향방법은 모터에 의해 개별 구동되는 좌측휠과 우측휠을 가지고 소정의 궤도상을 운행하는 무인차의 조향방법에 있어서, 상기 궤도상에 설치된 피감지부를 감지하는 트랙감지센서를 마련하는 단계와, 상기 트랙감지센서로부터의 신호값에 기초하여 트랙킹오차값을 산출하는 단계와, 상기 트랙킹오차값에 기초하여 상기 무인차의 트랙복귀에 필요한 좌측휠 및 우츨휠의 보정속도값을 산출하는 단계와, 상기 보정속도값에 따라 상기 좌측휠과 상기 우측휠의 해당 모터를 제어하는 휠속도보정단계를 포함한다. 이에 의해, 별도의 부가장치 없이도 궤도상의 직선구간과 곡선구간을 안정적으로 고속주행할 수 있는 무인차의 조행방법 및 조향장치를 제공된다.The present invention relates to a steering method and a steering apparatus for an unmanned vehicle. A steering method according to the present invention is a steering method for an unmanned vehicle that travels on a predetermined orbit with a left wheel and a right wheel independently driven by a motor and includes a track detection sensor for detecting a to-be- Calculating a tracking error value based on a signal value from the track detection sensor; calculating a correction speed value of a left wheel and a right wheel required for returning the track of the unmanned vehicle based on the tracking error value; And a wheel speed correction step of controlling the corresponding motor of the left wheel and the right wheel according to the correction speed value. Thereby, a method of running an unmanned vehicle and a steering apparatus capable of stably and rapidly traveling a straight line section and a curved section on the orbit can be provided without any additional apparatus.

Description

무인차의 조향방법 및 조향장치Steering method and steering system of unmanned car

본 발명은 무인치의 조향방법 및 조향장치에 관한 것이로, 특히 무인차의 궤도상의 직선구간과 곡선구간을 무인차가 스스로 판단하여 조향할 수 있는 무인차의 조향방법 및 조향장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering method and a steering apparatus of a no-inch type, and more particularly to a steering method and a steering apparatus for an unmanned vehicle capable of steering a straight line section and a curved section on the track of an unmanned vehicle.

산업현장에서는 공장자동화용 무인차(AGV)가 이용되고 있다. 무인차는 설정된 궤도상을 주행하면서 물건을 운반하는 등의 작업을 수행하는 무인 운반 장치로, 일반적으로 궤도상에 설치된 전선 등의 피감지부로부터의 신호를 이용하여 궤도상의 위치를 파악하게 된다.In the industrial field, AGVs for factory automation are being used. An unmanned vehicle is an unmanned conveying device that performs an operation such as transporting objects while traveling on a predetermined orbit. Generally, the position of the unmanned vehicle on a trajectory is determined by using a signal from a to-be-sensed portion such as a wire installed on the orbit.

그런데, 무인차가 주행하는 궤도상에는 직선구간 뿐만 아니라 곡선구간도 존재하게 되므로, 이에 따라 적절한 조향방법이 필요하게 된다. 종래에는, 직선구간과 곡선구간을 구별하지 않고 무인차가 궤도상을 따라 천천히 주행하도록 하는 방법을 사용하였다. 그러나, 이러한 방법은 무인차가 안정적으로 주행하도록 하기 위해서는 곡선구간의 최소곡선반경에 따라 직선구간에서의 주행속도를 결정해야 하므로 무인차를 고속으로 운행할 수 없다는 문제점이 있다.However, on the trajectory on which the unmanned vehicle travels, not only a straight section but also a curved section exist, and accordingly, a proper steering method is required. Conventionally, a method has been used in which an unmanned vehicle runs slowly along an orbit without distinguishing between a straight line section and a curved section. However, this method has a problem in that it is not possible to operate the unmanned vehicle at a high speed because it is necessary to determine the traveling speed in the straight line section according to the minimum curve radius of the curve section in order to allow the unmanned vehicle to travel stably.

또한, 이러한 문제점을 개선하기 위해, 직선구간과 곡선구간을 판별할 수 있는 부가장치를 설치하여 직선구간에서는 무인차를 고속으로 주행하도록 하고, 곡선 구간의 시작점에서 충분히 감속시킨 후 곡선구간을 통과시키는 방법이 사용되기도 한다. 그러나, 이러한 방식은, 별도의 부가장치가 필요하다는 점과, 직선구간에서 고속주행중인 무인차를 곡선구간의 시작점에서 급속히 감속시킴으로써 무인차를 불안정하게 하는등 전반적으로 무인차의 주행이 원할하게 진행되지 못한다는 문제점이 있다.In order to solve such a problem, an additional device capable of discriminating a straight line section and a curved line section is provided so that an unmanned vehicle can be driven at a high speed in a straight line section, sufficiently decelerated at a starting point of the curve section, The method is also used. However, this method requires a separate additional device and that the unmanned vehicle traveling at a high speed in a straight line section is rapidly decelerated at the starting point of the curve section, thereby making the unmanned vehicle unstable, .

따라서 본 발명의 목적은, 특별한 부가장치 없이도 무인차의 궤도상의 직선구간과 곡선구간을 스스로 판단하여 안정적은 고속주행이 가능한 무인차이 조향방법 및 조향장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an unmanned differential steering method and a steering apparatus capable of stably and rapidly traveling by determining a straight line section and a curved section on the track of an unmanned vehicle by themselves without special additional devices.

제1도는 본 발명에 따른 무인차의 조향방법을 나타낸 흐름도.FIG. 1 is a flow chart showing a steering method of an unmanned vehicle according to the present invention; FIG.

제2도는 트랙킹오차값과 곡선반경과의 관계를 나타낸 그래프.FIG. 2 is a graph showing the relationship between the tracking error value and the radius of curvature.

제3도는 트랙킹오차값과 감속량과의 관계를 나타낸 그래프.3 is a graph showing the relationship between the tracking error value and the deceleration rate.

제4도는 트랙킹오차값과 기준속도와의 관계를 나타낸 그래프.FIG. 4 is a graph showing the relationship between the tracking error value and the reference speed.

제5도는 보정속도값의 산출과정을 설명하기 위한 다이어그램이다.FIG. 5 is a diagram for explaining the calculation process of the correction speed value.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 모터에 의해 개별 구동되는 좌측휠과 우측휠을 가지고 소정의 궤도상을 운행하는 무인차의 조향방법에 있어서, 상기 궤도상에 설치된 피감지부를 감지하는 트랙감지센서를 마련하는 단계와, 상기 트랙감지센서로부터의 신호값에 기초하여 트랙킹오차값을 산출하는 단계와, 상기 트랙킹오차값에 기초하여 상기 무인차의 트랙복귀에 필요한 좌측휠 및 우측휠의 보정속도값을 산출하는 단계와, 상기 보정속도값에 따라 상기 좌측휠과 우측휠의 해당 모터를 제어하는 휠속도보정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향방법에 의해 달성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a steering method for an unmanned vehicle that travels on a predetermined orbit with a left wheel and a right wheel independently driven by a motor, Calculating a tracking error value based on the signal value from the track detection sensor, and calculating a correction error value of the left and right wheels of the unmanned vehicle based on the tracking error value, And a wheel speed correcting step of controlling the corresponding motor of the left wheel and the right wheel in accordance with the corrected speed value.

여기서, 보정속도값 산출단계는, 트랙킹오차값에 기초하여 상기 궤도의 곡선반경을 구하는 단계와, 곡선반경에 기초하여 보정속도값을 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하며, 이때 트랙킹오차값과 곡선반경은 반비례의 관계로 표현되는 것이 가능하다. 그리고, 곡선반경을 구하는 단계는, 트랙킹오차값과 곡선반경값의 데이타를 미라 산출하여 저장하는 단계와, 저장된 트랙킹오차값 및 곡선반경값의 데이타와 트랙감지센서로부터의 트랙킹오차값을 비교하여 곡선반경을 찾는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the correction speed value calculating step includes a step of obtaining a curve radius of the orbit based on the tracking error value and a step of determining a correction speed value based on the curve radius, wherein the tracking error value and the curve The radius can be expressed in inverse proportion. The step of obtaining the curve radius includes the step of calculating and storing data of the tracking error value and the curve radius value and comparing the data of the stored tracking error value and the curve radius value with the tracking error value from the track detection sensor, It is desirable to include a step of finding a radius.

또한, 트랙킹오차값에 기초하여 무인차의 기준속도를 구하는 단계를 더 포함하고, 이 기준속도를 구하는 단계는, 트랙킹오차값과 기준속도의 데이타를 미리 산출하여 저장하는 단계와, 트랙킹오차값 및 기준속도와 트랙감지센서로부터의 트랙킹오차값을 비교하여 기준속도를 찾는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.The step of obtaining the reference speed may further comprise calculating and storing data of a tracking error value and a reference speed in advance and a step of calculating a tracking error value and a tracking error value, And comparing the reference speed with a tracking error value from the track detection sensor to find a reference speed.

아울러, 무인차의 감속량을 결정하는 단계와, 무인차의 현재속도가 기준속도값을 초과하는 경우에는 현재속도에서 감속량을 감한 것을 수정속도로 하고, 무인차의 현재속도가 기준속도값보다 작은 경우에는 현재속도에 속도수정값을 더한 것을 수정속도로 하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하며, 각 보정속도값은 다음식으로 표현되는 것이 가능하다.Determining an amount of deceleration of the unmanned vehicle when the current speed of the unmanned vehicle exceeds the reference speed value; It is preferable to further include a step of setting the current speed plus the speed correction value as the correction speed, and each of the correction speed values may be represented by the following equation.

여기서, VR은 오른쪽 모터의 보정속도값, VL은 왼쪽 모터의 보정속도값, Vm은 수정속도, L은 휠의 축간거리, R 은 곡선반경을 나타낸다.Where V R is the correction speed value of the right motor, V L is the correction speed value of the left motor, V m is the correction speed, L is the distance between the axes of the wheel, and R is the radius of curvature.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 모터에 의해 개별 구동되는 좌측휠과 우측휠을 가지고 소정의 궤도상을 운행하는 무인차에서, 상기 궤도상에 설치된 피감지부를 감지하는 트랙감지센서와, 상기 트랙감지센서로부터의 신호값에 기초하여 트랙킹오차값를 산출하고, 상기 트랙킹오차값에 기초하여 상기 무인차의 트랙복귀에 필요한 좌측휠 및 우측휠의 보정속도값을 산출하는 연산부와, 상기 보정속도값에 따라 상기 좌측휠과 상기 우측휠의 해당 모터를 제어하는 모터제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an unmanned vehicle having a left wheel and a right wheel independently driven by a motor and running on a predetermined orbit, a track sensor for detecting a to-be- An arithmetic section for calculating a tracking error value based on a signal value from the track detection sensor and calculating a correction speed value of the left wheel and the right wheel necessary for restoring the track of the unmanned vehicle based on the tracking error value; And a motor control unit for controlling the corresponding motor of the left wheel and the right wheel according to the control signal from the control unit.

여기서, 연산부는, 트랙킹오차값에 기초하여 궤도의 곡선반경을 구하는 곡선반경산출부와, 곡선반경에 기초하여 보정속도값을 결정하는 보정속도산출부를 포함하는 것이 바람직하며, 이때 트랙킹오차값과 곡선반경은 반비례의 관계로 표현되는 것이 가능하다. 그리고, 곡선반경산출부는, 트랙킹오차값과 곡선반경값의 데이타를 미리 산출하여 저장하는 메모리와, 저장된 트랙킹오차값 및 곡선반경값의 데이타와 트랙감지센서로부터의 트랙킹오차값을 비교하여 곡선반경을 찾는 비교부를 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the calculating section includes a curve radius calculating section for obtaining the curve radius of the trajectory based on the tracking error value and a correction speed calculating section for determining the correction speed value based on the curve radius, The radius can be expressed in inverse proportion. The curve radius calculating unit includes a memory for previously calculating and storing data of the tracking error value and the radius value of the curve and a memory for storing the data of the stored tracking error value and curve radius value and the tracking error value from the track sensor, It is preferable to configure it so as to include a searching comparator.

또한, 트랙킹오차값에 기초하여 무인차의 기준속도를 구하는 기준속도산출부를 더 포함하도록 구성하며, 이 기준속도산출부는, 트랙킹오차값과 기준속도의 데이타를 미리 산출하여 저장하는 메모리와, 트랙킹오차값 및 기준속도값과 트랙감지센서로부터의 트랙킹오차값을 비교하여 기준속도를 찾는 비교부를 포함하는 것이 바람직하다.The reference speed calculating section may further include a reference speed calculating section for obtaining a reference speed of the unmanned vehicle based on the tracking error value. The reference speed calculating section includes a memory for previously calculating and storing data of the tracking error value and the reference speed, And a comparator for comparing the value and the reference speed value with the tracking error value from the track detection sensor to find the reference speed.

아울러, 무인하의 감속량을 결정하는 감속량산출부와, 무인차의 현재속도가 상기 기준속도값를 초과하는 경우에는 현재속도에서 감속량을 감한 것을 수정속도로 하고, 무인차의 현재속도가 기준속도값보다 작은 경우에는 현재속도에서 속도수정값을 더한 것을 수정속도로 하는 수정속도산출부를 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하며, 연산부내에서 각 보정속도값은 다음식으로 표현되는 것이 가능하다.A deceleration amount calculating unit for deciding a deceleration amount of the unmanned vehicle when the current speed of the unmanned vehicle exceeds the reference speed value; And a correction speed calculating unit that determines a correction speed obtained by adding a speed correction value at the current speed to a correction speed when the speed correction value is smaller than a predetermined value.

여기서, VR은 오른쪽 모터의 보정속도값, VL은 왼쪽 모터의 보정속도값, Vm은 수정속도, L은 휠의 축간거리, R은 곡선반경을 나타낸다.Where V R is the correction speed value of the right motor, V L is the correction speed value of the left motor, V m is the correction speed, L is the distance between the axes of the wheel, and R is the radius of curvature.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명이 적용되는 무인차는, 모터에 의해 개별구동되는 훌이 좌측과 우측에 각각 설치되어 있으며, 직선구간과 곡선구간이 혼합된 궤도상을 주행하도록 설계되어 있다. 무인차에는 궤도상에 설치된 피감지부를 감지하는 트랙감지센서가 설치되어 있으며, 이 트랙감지센서의 신호값에 기초하여 무인차의 궤도이탈정도를 나타내는 트랙킹오차값과 무인차의 트랙복귀에 필요한 좌측휠 및 우측휠의 보정속도값을 산출하는 연산부, 그리고 산출한 보정속도값에 따라 좌측휠과 우측휠의 해당모터를 제어하는 모터제어부로 구성되어 있다.The unmanned vehicle to which the present invention is applied is designed such that the hulls individually driven by the motors are installed on the left and right sides, respectively, and run on a raceway in which a straight line section and a curved section are mixed. A track detection sensor is provided on the track of the unmanned vehicle for detecting the tracked position of the unmanned vehicle. Based on the signal value of the track detection sensor, A calculation unit for calculating a correction speed value of the wheel and the right wheel, and a motor control unit for controlling the corresponding motor of the left wheel and the right wheel according to the calculated correction speed value.

이러한 구성에 으힌 무인차에서, 본 발명에 따른 조향방법은, 제1도에 나타낸 흐름도와 같다. 먼저, 무인차에 설치된 트랙감지센서로부터 피감지부를 감지한 신호크기가 읽혀지고(단계 10), 이 신호는 무인차내의 연산부에 전달되어 트랙킹오차값을 산출하게 된다(단계 12). 트랙킹오차값은 트랙감지센서로부터의 신호크기에 비례하며, 산출된 트랙킹오차값은 연산부내의 곡선반경산출부에 전달되어, 궤도에 대한 곡선반경(R)이 구해진다(단계 14).In the unmanned vehicle having such a configuration, the steering method according to the present invention is the same as the flowchart shown in Fig. First, the magnitude of the signal detected by the track detection sensor installed in the unmanned vehicle is read (Step 10), and the signal is transmitted to the operation unit in the unmanned vehicle to calculate the tracking error value (Step 12). The tracking error value is proportional to the signal size from the track detection sensor, and the calculated tracking error value is transmitted to the curve radius calculation unit in the calculation unit to obtain the curve radius R with respect to the trajectory (step 14).

궤도의 곡선반경을 구하는 과정은, 먼저 트랙킹오차값과 곡선반경값에 대한 관계를 미리 산출하여 곡선반경산출부내의 메모리에 저장하고, 메모리에 저장된 데이타와 트랙감지센서로부터의 신호에 기초하여 산출한 트랙킹오차값을 곡선반경산출부내의 비교부에서 비교하여 곡선반경값을 구하게 된다. 제2도는, 트랙킹오차값과 곡선반경과의 관계를 나타낸 그래프로, 그래프에 도시한 바와 같이, 트랙킹오차값과 곡선반경은 서로 반비례관계에 있다. 이것은 무인차가 직선구간의 주행으로부터 곡선궤도로 진입할 때, 곡선궤도의 곡선반경이 작을 수록 궤도로부터의 이탈이 심해지고 이에 따라 트랙킹오차값이 커진다는 것을 나타낸다.The process of obtaining the radius of curvature of the trajectory is such that the relationship between the tracking error value and the radius value of the curve is calculated in advance and stored in the memory in the radius calculation unit of the curve and calculated based on the data stored in the memory and the signal from the track sensor The comparison error of the tracking error value is compared in the comparison unit in the curve radius calculation unit to obtain the curve radius value. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the tracking error value and the radius of curvature. As shown in the graph, the tracking error value and the radius of curvature are inversely proportional to each other. This indicates that when the unmanned vehicle enters the curved track from the running of the straight line section, the smaller the radius of curvature of the curved track is, the greater the deviation from the track becomes, and the larger the tracking error value becomes.

궤도의 곡선반경이 구해지면, 트랙킹오차값을 이용하여 감속량과 기준속도를 구한다(단계 14). 감속량은 연산부내의 감속량산출부에서 구해지며, 곡선반경을 구하는 과정과 같이, 먼저 트랙킹오차값과 감속량과의 관계를 미리 산출하여 감속량 산출부내의 메모리에 저장하고, 메모리에 저장된 데이타와 트랙감지센서로부터의 신호에 기초하여 산출한 트랙킹오차값을 비교하여 감속량을 구하게 된다. 제3도는, 트랙킹오차값과 감속량과의 관계를 나타낸 그래프로, 감속량과 트랙킹오차값값은 정규분포곡선과 유사한 곡선임을 알 수 있다. 이것은 무인차의 트랙킹오차값이 커질수록 무인차의 궤도이탈정도가 큰 상태를 나타내므로 감속량을 크게하여 무인차의 궤도이탈정도를 줄여야 하지만, 트랙킹오차값이 소정의 값보다 큰 경우에는 급격한 감속은 무인차의 상태를 불안정하게 하여 전복의 위험이 따르므로 감속량을 적게할 필요성이 있음을 나타낸다.When the radius of curvature of the trajectory is obtained, the deceleration amount and the reference speed are obtained using the tracking error value (step 14). The deceleration amount is obtained by a deceleration amount calculating unit in the arithmetic unit. As in the process of calculating the curve radius, the relationship between the tracking error value and the deceleration amount is calculated in advance and stored in the memory in the deceleration amount calculating unit. And the tracking error value calculated based on the signal from the track detection sensor are compared to obtain the deceleration amount. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the tracking error value and the deceleration amount. It can be seen that the deceleration amount and the tracking error value are curves similar to the normal distribution curve. This means that as the tracking error value of the unmanned vehicle becomes larger, the degree of deviation of the track of the unmanned vehicle becomes greater. Therefore, the degree of deviation of the unmanned vehicle must be reduced by increasing the amount of deceleration. However, when the tracking error value is larger than the predetermined value, Indicates that there is a need to reduce the amount of deceleration because the state of the unmanned vehicle becomes unstable and the risk of overturning is accompanied.

기준속도를 구하는 과정도 상술한 과정과 유사하다. 즉, 기준속도는 연산부내의 기준속도산출부에서 구해지며, 먼저 트랙킹오차값과 기준속도의 관계를 산출하여 기준속도산출부내의 메모리에 저장하고, 메모리에 저장된 데이타와 트랙감지센서로부터의 신호에 기초하여 산출한 트랙킹오차값을 기준속도산출부내의 비교부에서 비교하여 기준속도를 구하게 된다. 제4도는, 트랙킹오차값과 기준속도와의 관계를 나타낸 그래프로, 트랙킹오차값과 기준속도는 궤도의 곡선구간에서 음의 기울기를 갖는 일차함수의 관계로 나타나서, 트랙킹오차값이 커질수록 기준속도는 작아지게 된다.The process of obtaining the reference speed is also similar to the process described above. That is, the reference speed is calculated by the reference speed calculating unit in the arithmetic unit. First, the relationship between the tracking error value and the reference speed is calculated and stored in the memory of the reference speed calculating unit. The data stored in the memory and the signal from the track sensor And the reference speed is calculated by comparing the tracking error value calculated on the basis of the comparison result in the comparison section in the reference speed calculation section. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the tracking error value and the reference velocity. The tracking error value and the reference velocity appear as a linear function having a negative slope in the curve section of the orbit. As the tracking error value increases, Becomes smaller.

감속량과 기준속도가 구해지면, 기준속도를 무인차의 현재속도와 비교하여 다음과 같이 수정속도를 산출한다(단계 18).When the deceleration amount and the reference speed are obtained, the reference speed is compared with the current speed of the unmanned vehicle and the correction speed is calculated as follows (step 18).

수정속도(V m ) = 현재속도 - 감속량 (기준속도 현재속도인 경우)Modification speed ( V m ) = current speed - Deceleration amount (in case of reference speed current speed)

수정속도(V m ) = 현재속도 + 속도수정값 (기준속도 현재속도인 경우)Modification speed ( V m ) = current speed + speed modification value (in case of reference speed current speed)

수정속도는 연산부내의 수정속도산출부에서 구해지며, 무인차가 안정적으로 정상궤도에 진입할 수 있는 가장 빠른 속도가 된다. 즉, 기준속도보다 현재속도가 큰 경우에는 앞서 구한 감속량만큼 감속하여 안정적인 주행이 이루어지도록 하며, 기준속도보다 현재속도가 작은 경우에는 속도수정값만큼 증가시켜 빠른 시간안에 무인차가 정상궤도상에 복귀하도록 한다.The correction speed is obtained by the correction speed calculation unit in the arithmetic unit, and is the fastest speed at which the unmanned vehicle can stably enter the normal orbit. That is, when the present speed is larger than the reference speed, the vehicle is decelerated by the previously obtained deceleration amount so that stable driving is performed. If the current speed is smaller than the reference speed, the unmanned vehicle returns to the normal track in a short time, .

수정속도가 구해지면, 보정속도산출부에서는, 앞선 구한 곡선반경과 아래와 같은 식을 이용하여 각 모터의 보정속도값을 구하고(단계 20), 이를 모터제어부에 전달하여 각 모터에 출력되도록 한다(단계 22).When the correction speed is obtained, the correction speed calculating unit obtains the correction speed value of each motor by using the previously obtained curve radius and the following equation, and transmits it to the motor control unit to be outputted to each motor (step 22).

여기서, VR은 오른쪽 모터의 보정속도값, VL은 왼쪽 모터의 보정속도값, Vm은 수정속도값, L은 휠의 축간거리, R은 궤도의 곡선반경을 나타낸다.Where V R is the correction speed value of the right motor, V L is the correction speed value of the left motor, V m is the correction speed value, L is the distance between the axes of the wheel, and R is the radius of curvature of the orbit.

위에서 사용한 수학식 5 및 수학식 6의 보정속도값은 다음과 같이 증명된다.The correction rate values of the above-mentioned equations (5) and (6) used above are proved as follows.

증명proof

제5도에서, VR은 우측모터에 의해 구동되는 우측휠의 속도를 나타내고, VL은 좌측모터에 의해 구동되는 좌측휠의 속도를 나타내며, Vm은 좌측휠과 우측훌의 축선의 중앙의 속도를 나타낸다. 이때 호도법(radian method)에 의하면In FIG. 5, V R denotes the speed of the right wheel driven by the right motor, V L denotes the speed of the left wheel driven by the left motor, and V m denotes the speed of the left wheel It represents speed. According to the radian method,

수학식 9와 수학식 10을 각각 VR과 VL에 대해서 정리하면,If the equations (9) and (10) are summarized for V R and V L , respectively,

수학식 11에서 수학식 12를 빼면,Subtracting Equation (12) from Equation (11)

수학식 13의 우변에 수학식 7을 빼면,Subtracting Equation (7) from the right side of Equation (13)

수학식 14의 우변에 수학식 8의 관계를 적용하면,Applying the relation of Equation (8) to the right side of Equation (14)

무인차가 반시계방향으로 회전하는 경우, VR은 Vm보다 일정속도 크고, VL은 Vm보다 일정속도 작으므로 다음과 같이 나타낼 수 있다.When the unmanned vehicle rotates counterclockwise, V R is larger than V m , and V L is smaller than V m , so it can be expressed as follows.

수학식 16과 수학식 17을 수학식 15에 대입하면,Substituting Equations (16) and (17) into Equation (15)

수학식 18을 T에 관해 정리하면,In summary of the expression (18) with respect to T,

수학식 19를 수학식 16과 수학식 17에 대입하면,Substituting the expression (19) into the expression (16) and the expression (17)

같은 방법으로 무인차가 시계방향으로 회전하는 경우에는,When the unmanned vehicle rotates in the clockwise direction in the same manner,

따라서 수학식 1과 수학식 2의 보정속도값이 산출된다.Therefore, the correction speed values of Equations (1) and (2) are calculated.

증명끝Proof end

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 별도의 부가장치를 사용하지 않고서도 궤도상의 곡선구간과 직선구간을 스스로 판단하여 원활한 고속주행이 가능한 무인차의 조향방법 및 조향장치가 제공된다.As described above, according to the present invention, there is provided a steering method and a steering apparatus for an unmanned vehicle capable of smoothly running at a high speed by judging a curved section and a straight section on a track by themselves without using a separate additional apparatus.

Claims (12)

모터에 의해 개별 구동되는 좌측횔과 우측휠을 가지고 소정의 궤도상을 운행하는 무인차의 조향방법에 있어서, 상기 궤도상에 설치된 피감지부를 감지하는 단계와, 상기 감지에 의한 신호값에 기초하여 트랙킹오차값을 산출하는 단계와, 상기 트랙킹오차값에 기초하여 상기 궤도의 곡선반경을 구하는 단계와, 상기 곡선반경에 기초하여 상기 무인차의 트랙복귀에 필요한 좌측휠 및 우측휠의 보정속도값을 산출하는 단계와, 상기 보정속도값에 따라 상기 좌측휠과 상기 우측휠의 해당모터를 제어하는 휠속도보정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향방법.A method of steering an unmanned vehicle that travels on a predetermined track with left and right wheels individually driven by a motor, the method comprising the steps of: sensing a target portion mounted on the track; Calculating a tracking error value; obtaining a radius of curvature of the track based on the tracking error value; calculating a correction speed value of a left wheel and a right wheel necessary for restoring the track of the unmanned vehicle based on the radius of curvature, And a wheel speed correcting step of controlling the corresponding motor of the left wheel and the right wheel according to the correction speed value. 제1항에 있엇, 상기 곡선반경을 구하는 단계는, 상기 트랙킹오차값과 상기 곡선반경값의 데이터를 미리 산출하여 저장하는 단계와, 저장된 상기 트랙킹오차값 및 상기 곡선반경값의 데이터와 상기 트랙감지센서로부터의 트랙킹오차값을 비교하여 곡선반경을 찾는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인치의 조향방법.The method of claim 1, wherein the obtaining of the curve radius comprises: calculating and storing data of the tracking error value and the curve radius value in advance; and storing data of the tracking error value and the curve radius value, And comparing the tracking error value from the sensor to find a curve radius. 제1항 내지 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 트랙킹오차값에 기초하여 상기 무인차의 기준속도를 구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향방법.3. The method according to any one of claims 1 to 2, further comprising: obtaining a reference speed of the unmanned vehicle based on the tracking error value. 제3항에 있어서, 상기 기준속도를 구하는 단계는, 상기 트랙킹오차값과 상기 기준속도값의 데이타를 미리 산출하여 저장하는 단계와, 저장된 상기 트랙킹오차값 및 상기 기준속도값의 데이타와 상기 트랙감지센서로부터의 트랙킹오차값을 비교하여 기준속도를 찾는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향방법.The method as claimed in claim 3, wherein the step of obtaining the reference speed includes: calculating and storing data of the tracking error value and the reference speed value in advance; and storing the tracking error value, And comparing the tracking error value from the sensor to find a reference speed. 제4항에 있어서, 상기 무인차의 감속량을 결정하는 단계와, 상기 무인차의 현재속도가 상기 기준속도값을 초과하는 경우에는 현재속도에서 감속량을 감한 것을 수정속도로 하고, 상기 무인차의 현재속도가 상기 기준속도값보다 작은 경우에는 현재속도에 속도수정값을 더한 것을 수정속도로 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향방법.The method as claimed in claim 4, further comprising the steps of: determining a deceleration amount of the unmanned vehicle; determining, when the current speed of the unmanned vehicle exceeds the reference speed value, If the present speed of the unmanned vehicle is less than the reference speed value, adding the speed correction value to the current speed as the correction speed. 제5항에 있어서, 상기 각 보정속도값을 다음식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향방법:6. The method of claim 5, wherein the correction speed values are represented by the following expressions: 여기서, VR은 오른쪽 모터의 보정속도값, VL은 왼쪽 모터의 보정속도값, Vm은 수정속도, L은 휠의 축간거리, R은 곡선반경을 나타낸다.Where V R is the correction speed value of the right motor, V L is the correction speed value of the left motor, V m is the correction speed, L is the distance between the axes of the wheel, and R is the radius of curvature. 모터에 의해 개별 구동되는 좌측휠과 우측휠을 가지고 소정의 궤동상을 운행하는 무인차의 조향장치에 있어서, 상기 궤도상에 설치된 피감지부를 감지하는 트랙감지센서와, 상기 트랙감지센서로부터의 신호값에 기초하여 트랙킹오차값를 산출하며, 상기 트랙킹오차값에 기초하여 상기 궤도의 곡선반경을 구하는 곡선반경산출부와, 상기 곡선반경에 기초하여 상기 무인차의 트랙복귀에 필요한 좌측휠 및 우측휠의 보정속도값을 결정하는 보정속도산출부를 포함하는 연산부와; 상기 보정속도값에 따라 상기 좌측휠과 상기 우측휠의 해당 모터를 제어하는 모터제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향 장치.A steering apparatus for an unmanned vehicle that travels in a predetermined trajectory with a left wheel and a right wheel individually driven by a motor, the apparatus comprising: a track sensor for detecting a to-be-sensed portion provided on the track; Calculating a tracking error value based on the tracking error value and calculating a radius of curvature of the trajectory based on the tracking error value; and calculating a radius of curvature of the left and right wheels An operation unit including a correction speed calculation unit for determining a correction speed value; And a motor controller for controlling the corresponding motor of the left wheel and the right wheel according to the correction speed value. 제7항에 있어서, 상기 곡선반경산출부는, 상기 트랙킹오차값과 상기 곡선반경값의 데이타를 미리 산출하여 저장하는 메모리와, 저장된 상기 트랙킹오차값 및 상기 곡선반경값의 데이타와 상기 트랙감지센서로부터의 트랙킹오차값을 비교하여 곡선반경을 찾는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향장치.8. The apparatus of claim 7, wherein the curve radius calculator comprises: a memory for previously calculating and storing data of the tracking error value and the curve radius value; and a memory for storing data of the stored tracking error value and the curve radius value, And a comparator for comparing a tracking error value of the steering angle sensor with a tracking error value of the steering angle sensor to find a curve radius. 제8항에 있어서, 상기 트랙킹오차값에 기초하여 상기 무인차의 기준속도를 구하는 기준속도산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향장치.The steering apparatus according to claim 8, further comprising a reference speed calculating section for obtaining a reference speed of the unmanned vehicle based on the tracking error value. 제9항에 있어서, 상기 기준속도산출부는, 상기 트랙킹오차값과 상기 기준속도값의 데이타를 미리 산출하여 저장하는 메모리와, 저장된 상기 트랙킹오차값 및 상기 기준속도값의 데이타와 상기 트랙감지센서로부터의 트랙킹오차값을 비교하여 기준속도를 찾는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향장치.The apparatus according to claim 9, wherein the reference speed calculator comprises: a memory for previously calculating and storing data of the tracking error value and the reference speed value; and a memory for storing data of the stored tracking error value, And a comparison unit for comparing a tracking error value of the steering angle sensor with a tracking error value of the steering angle sensor to find a reference speed. 제10항에 있어서, 상기 무인차의 감속량을 결정하는 감속량산출부와, 상기 무인차의 현재속도가 상기 기준속도값을 초과하는 경우에는 현재속도에서 감속량을 감한 것을 수정속도로 하고, 상기 무인차의 현재속도가 상기 기준속도값보다 작은 경우에는 현재속도에서 속도수정값을 더한 것을 수정속도로 하는 수정속도산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향장치.The vehicle control device according to claim 10, further comprising: a deceleration amount calculating unit that determines a deceleration amount of the unmanned vehicle; and a control unit that sets a deceleration rate at a current speed to a correction speed when the current speed of the unmanned vehicle exceeds the reference speed value, Further comprising a correcting speed calculator for calculating a corrected speed by adding the speed correction value at the current speed when the current speed of the unmanned vehicle is smaller than the reference speed value. 제11항에 있어서, 상기 연산부내에서 각 보정속도값은 다음식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향장치:12. The steerable vehicle according to claim 11, wherein the correction rate values in the arithmetic unit are expressed by the following expressions: 여기서, VR은 오른쪽 모터의 보정속도값, VL은 왼쪽 모터의 보정속도값, Vm은 수정속도, L은 휠의 축간거리, R은 곡선반경을 나타낸다.Here, VR is the correction speed value of the right motor, VL is the correction speed value of the left motor, Vm is the correction speed, L is the distance between the axes of the wheel, and R is the radius of curvature.
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