KR0169647B1 - 자율주행 무인차 및 주행제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자율주행 무인차 시스템 및 주행방법을 공개한다. 그 시스템은 지도를 입력하고 있는 지도데이타 기억수단, 거리를 측정하기 위한 거리 측정 센서, 방향을 측정하기 위한 자이로스코프, 차를 구동하기 위한 구동장치, 및 현재의 위치 및 목적지까지의 거리 및 방향을 지도데이타 기억수단으로 부터 입력하여 상기 목적지까지의 거리 및 방향을 소정수의 세그먼트로 분할하여 방향 및 거리를 계산하고, 상기 거리 측정 센서 및 자이로스코프로 부터의 데이타를 이용하여 경로의 벗어난 정도 및 주행방향을 설정하고, 상기 소정수의 세그먼트단위로 상기 구동장치가 주행경로를 주행하도록 제어함에 의해서 상기 목적지까지 주행하도록 하는 구동 제어수단으로 구성되어 있다. 따라서, 경로가 복잡한 경우에도 주행이 가능하고 주행 코스 변경이 자유로우며, 유도장치가 필요없으므로 설치가 간단하다.

Description

자율주행 무인자 및 주행제어방법
제1도는 본 발명의 자이로스코프를 탑재한 자율주행 무인차 시스템의 블럭도.
제2도는 본 발명의 자이로스코프를 탑재한 자율주행 무인차 시스템의 주행제어방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 안테나 12 : 수신기
14 : 거리센서 16 : 자이로스코프
18 : 위치검출장치 20 : 구동제어장치
22 : 장애물 회피센서 24 : 지도데이타 기억장치
26 : 구동장치
본 발명을 자율 주행하는 무인 운반자의 항법 제어시스템에 관한 것으로, 특히 외부 유도장치없이 이동하는 자율 주행 무인차 및 주행제어 방법에 관한 것이다.
종래에는 바닥에 유도선을 설치하여 이 유도선을 따라 주행하는 방식으로 유도선 설치에 따르는 제약조건이 많고 또한, 유도장치 및 유도센서 등의 필요한 장치가 많게 되어 주행 코스가 복잡하게 되면 유도선 설치가 곤란하고 주행에 따르는 코스의 변경이 어려울 뿐만아니라 센서 오차에 의한 오동작 가능성도 그만큼 높다.
따라서, 본 발명의 목적은 유도선이 없이 자율 주행을 가능하도록 자이로스코프를 탑재하여 주행하는 자율주행 무인차 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 유도선이 없이 자율 주행을 가능하도록 하는 자율주행 무인차 시스템의 주행제어방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자율주행 무인차는 지도를 입력하고 있는 지도데이타 기억수단; 거리를 측정하기 위한 거리 측정 센서; 방향을 측정하기 위한 자이로스코프; 차를 구동하기 위한 구동장치; 및 현재의 위치 및 목적지까지의 거리 및 방향을 지도데이타 기억수단으로 부터 입력하여 상기 목적지까지의 거리 및 방향을 소정수의 세그먼트로 분할하여 방향 및 거리를 계산하고, 상기 거리 측정 센서 및 자이로스코프로 부터의 데이타를 이용하여 경로의 벗어난 정도 및 주행방향을 설정하며, 상기 소정수의 세그먼트단위로 상기 구동장치가 주행경로를 주행하도록 제어함에 의해서 상기 목적지까지 주행하도록 하는 구동 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자율주행 무인차의 주행 제어방법은 지도를 입력하고 있는 지도데이타 기억수단; 거리를 측정하기 위한 거리 측정 센서, 방향을 측정하기 위한 자이로스코프, 차를 구동하기 위한 구동장치, 및 상기 구동장치를 제어하기 위한 구동 제어 수단을 구비한 자율주행 무인차 시스템의 주행방법에 있어서, 현재위치를 설정하는 단계; 목적지까지의 거리 및 방향을 상기 지도데이타 기억수단으로 부터 가져와 소정수의 세그먼트로 분할하여 방향 및 거리를 계산하고, 세그먼트 단위로 주행을 시작하는 단계; 상기 자이로스코프 및 거리센서로 부터의 데이타를 이용하여 주행거리를 계산하는 단계; 주행방향을 벗어났는지를 판단하는 단계; 만일 주행방향을 벗어났다면, 벗어난 각도 및 거리를 계산하고 벗어난 상기 세그먼트의 시작점으로 복귀하고 상기 주행거리 계산단위로 진행하는 단계; 만일 주행방향을 벗어나지 않았다면, 상기 세그먼트의 종료점으로 도착했는지를 판단하고, 도착하지 않았다면, 상기 주행거리 계산단계로 진행하는 단계; 만일 상기 세그먼트의 종료점으로 도착하였다면, 주행 목적지에 도착했는지를 판단하고, 도착하지 않았다면, 상기 주행시작단계로 진행하는 단계; 및 만일 목적지에 도착하였다면 주행을 정지하는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 자율 주행 무인차 및 주행제어방법을 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 자율 주행 무인차의 블럭도이다. 안테나(10)는 소정 주파수의 신호를 검출하고, 수신기(12)는 안테나(10)에 의해서 검출된 신호를 수신하며, 안테나(10) 및 수신기(12)는 복수대의 무인차 운행시에 필요하다. 거리 센서(14)는 거리를 측정한다. 자이로스코프(18)는 주행방향을 측정하고, 위치 검출 장치는 수신기(12), 거리 센서(14), 및 자이로스코프(16)로 부터의 데이타를 입력하여 현재의 위치를 검출한다. 지도 데이타 기억장치(24)는 입력된 지도 데이타를 저장하고 있으며, 장애물 회피 센서(22)는 장애물을 감지하여 장애물을 피하여 운행하도록 한다. 구동장치(26)는 차를 구동하고, 구동 제어장치(20)는 현재의 위치 및 목적지까지의 거리 및 방향을 지도데이타 기억장치(24)로 부터 입력하여 상기 목적지까지의 거리 및 방향을 소정수의 세그먼트로 분할하여 방향 및 거리를 계산하고, 상기 거리 측정 센서 및 자이로스코프로 부터의 데이타를 이용하여 경로의 벗어난 정도 및 주행방향으로 설정하고, 상기 소정수의 세그먼트단위로 상기 구동장치(26)가 주행경로를 주행하도록 제어한다.
제2도는 제1도에 나타낸 자율 주행 무인차의 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도로서, 운전자가 현재 위치를 설정한다(제100단계). 만일 차를 복수대 운행한다면, 각각의 차에 안테나(10), 및 수신기(12)를 설치하고 원격으로 조정할 수도 있다. 목적지까지 거리 및 방향을 지도 데이타 기억장치(24)로 부터 가져온다(제110단계). 각 세그먼트로 분할하여 방향 및 거리를 계산한다(제120단계). 계산된 방향으로 계산된 거리만큼 구동장치(26)를 움직여 주행을 시작한다(제130단계). i번째 세그먼트(i번째 세그먼트는 계산된 방향 및 거리를 소정 구간으로 나누었을 때 각 지점을 말한다.)로 주행을 한다(제140단계). 자이로스코프(16) 및 거리센서(14)를 이용하여 주행거리를 계산한다(제150단계). 주행방향을 벗어났는지를 판단한다(제160단계). 만일 주행방향을 벗어났다면 벗어난 각도 및 거리를 계산한다(제170단계). 벗어난 세그먼트의 시작점으로 복귀하여 제150단계로 진행한다(제180단계). 만일 주행방향을 벗어나지 않았다면, i번째 세그먼트에 도착했을지를 판단하여 i번째 세그먼트에 도착하지 않았다면 제150단계로 진행한다(제190단계). 만일 i번째 세그먼트에 도착하였다면, 주행 목적지에 도착했는지를 판단하고, 주행 목적지에 도착하지 않았다면, 제140단계로 진행한다(제200단계). 만일 주행 목적지에 도착하였다면, 주행을 정지한다(제210단계).
종래에 자이로스코프는 차량 항법 장치에 많이 사용되어 왔지만 절대 위치를 측정할 수 없고, 처음 설정된 곳에서 어느정도 및 벗어난 각만을 알 수 있기 때문에 보조적인 센서의 역할밖에 할 수 없었다. 그리나, 본 발명에서는 자이로스코프외에 거리센서를 이용하여 주어진 주행 코스의 주행이 가능한데, 그 방법은 메모리에 지도를 입력하여 주어진 경로를 거리 측정 센서를 인식하고 자이로스코프를 이용하여 경로의 벗어난 정도 및 주행 방향을 설정할 수 있다. 자이로스코프는 설정된 방향에서 오른쪽, 왼쪽 방향으로 얼마만큼 벗어났는지를 +. - 값으로 나타내 주기 때문에 이것을 이용하여 무인차 방향 설정에 이용할 수 있다.
본 발명의 무인차는 무궤도 방식의 자율 주행이 가능하고 경로의 제약이 거의 없으며, 또한, 유동장치가 필요 없으므로 설치가 간단하고 자율성이 높게되어 유도선 설치가 곤란한 경우에도 사용이 가능하다. 또한, 경로가 복잡한 경우에도 주행이 가능하고 주행 코스의 변경이 용이하다.

Claims (2)

  1. 안테나(10)가 수신한 무선신호를 수신기(12)로 복조하여 다른 무인차의 위치정보를 입력받고, 무인차의 주행을 방해하는 장애물을 검출하여 회피토록 하는 장애물 회피센서(22)가 구비한 무인차에 있어서, 주행코스에 대한 정보인 지도(map)정보를 저장하고 있는 지도데이타 기억수단(24); 주행 거리를 측정하기 위한 거리 측정 센서(14); 주행 방향을 측정하기 위한 자이로스코프(16); 무인차를 구동하기 위한 구동장치(26); 및 현재의 위치 및 목적지까지의 거리 및 방향을 지도데이타 기억수단(24)으로 부터 입력하여 상기 목적지까지의 거리 및 방향을 소정수의 세그먼트로 분할하여 방향 및 거리를 계산하고, 상기 거리 측정센서(14) 및 자이로스코프(16)로 부터의 데이타를 이용하여 경로의 벗어난 정도 및 주행방향으로 설정하고, 상기 소정수의 세그먼트 단위로 상기 구동장치(26)가 주행경로를 주행하도록 제어함에 의해서 상기 목적지까지 주행하도록 제어하는 구동 제어수단(20)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자율주행 무인차.
  2. 지도를 입력하고 있는 지도데이타 기억수단; 주행거리를 측정하기 위한 거리 측정 센서; 주행방향을 측정하기 위한 자이로스코프; 무인차를 구동하기 위한 구동장치; 및 상기 구동장치를 제어하기 위한 구동 제어수단을 구비한 자율주행 무인차의 주행방법에 있어서, 현재위치를 설정하는 단계; 목적지까지의 거리 및 방향을 상기 지도 데이타 기억수단으로 부터 가져와 소정수의 세그먼트로 분할하여 방향 및 거리를 계산하고 세그먼트 단위로 주행을 시작하는 단계; 상기 자이로스코프 및 거리센서로 부터의 데이타를 이용하여 주행거리를 계산하는 단계; 주행방향을 벗어났는지를 판단하는 단계; 만일 주행방향을 벗어났다면, 벗어난 각도 및 거리를 계산하고 벗어난 상기 세그먼트의 시작점으로 복귀하고 상기 주행거리 계산단계로 진행하는 단계; 만일 주행방향으로 벗어나지 않았다면, 상기 세그먼트의 종료점으로 도착했는지를 판단하고, 도착하지 않았다면, 상기 주행거리 계산단위로 진행하는 단계; 만일 상기 세그먼트의 종료점으로 도착하였다면, 주행 목적지에 도착했는지를 판단하고, 도착하지 않았다면, 상기 주행시작단계로 진행하는 단계; 및 만일 목적지에 도착하였다면 주행을 정지하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 자율주행 무인차 시스템의 주행방법.
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