KR100264608B1 - 시험용 차량간의 충돌 방지 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 시험용 차량간의 충돌 방지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 험로 주변에 일정한 간격을 두고 장착되며, 각각 해당하는 주파수 대역의 신호를 출력하는 다수개의 주파수 출력부와; 무인 차량과 유인 차량에 각각 장착되고, 상기 다수개의 주파수 출력부에서 출력되는 다양한 주파수 대역을 갖고 있는 신호를 감지하여 출력하는 제1 및 제2감지부와; 무인 차량과 유인 차량에 각각 장착되고, 상기 제1 및 제2감지부에서 출력되는 감지된 신호가 입력되고, 감지된 신호를 송신하거나 전송된 신호를 수신하는 제1 및 제2송수신부와; 상기 제1 및 제2송수신부에서 전송되는 신호를 수신하여, 수신된 주파수 대역과 이미 설정되어 있는 데이터를 이용하여 무인 차량과 유인 차량의 주행 위치를 판정하고, 판정된 주행 위치를 이용하여 무인 차량과 유인 차량간의 상대 거리를 산출하고, 산출되는 거리에 따라 무인 차량의 주행 상태를 제어하는 동작 제어부를 포함하여 이루어져, 경제적인 부담을 줄일 수 있고 충돌 사고의 위험을 감소시킬 있고, 또한 다양한 기후 조건에서도 센서의 동작 성능이 감소하지 않으므로 여러 시험 조건에서 다양한 내구성 시험을 할 수 있고 안정성이 향상된 차량을 개발할 수 있는 효과가 발생하고, 또한 충돌 사고의 위험없이 자유로운 험로상에서의 개발 동작을 실행할 수 있으므로, 차량의 개발 기간을 단축시킬 수 있고 충돌 사고에 따른 커다란 경제적인 손실과 인명 피해를 방지할 수 있는 효과가 발생한다.

Description

시험용 차량간의 충돌 방지 장치 및 그 방법

이 발명은 차량 충돌 장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 말하자면

차량의 내구 시험중 시험 차량간의 충돌을 방지하기 위한 시험용 차량간의 충돌 방지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 하나의 새로운 차량이 개발되어 시판되기 위해서는 많은 개발 기간과 시험 기간을 거쳐, 차량의 안전성 및 경제성 등이 확보된 후 시판에 들어간다.

따라서 새로운 차량을 개발하여 제작한 후, 차량의 안정성을 확보하기 위해 오랜 기간동안 특별하게 설계된 시험장이나 일반 도로에서 주행 성능 시험이나 내구시험 등을 거치게 된다.

차량의 내구 시험 중에서 차체와 샤시의 내구력 시험은 장시간 차량을 주행하면서 차체나 샤시의 상태나 성능 등을 시험해야 하므로, 오랜 시험 기간이 요구되므로 차량 개발 시기가 늦어지는 문제점이 발생한다.

따라서 내구력 시험 기간을 단축하기 위해, 일반적인 실제 노면보다 약 100배 정도 가혹한 노면을 갖는 주행 도로 즉 험로를 설계하여, 차량의 내구력을 시험하게 된다.

이때, 시험용 차량의 내구력 시험을 실행하기 위해, 험로를 주행할 경우 운전자에게 미치는 충격 등으로 인하여 운전자의 신체에 많은 무리가 가해져 산업 재해가 발생하고, 주행 도로의 상태가 매우 악조건이기 때문에 시험 주행중 사고의 발생 위험이 매우 놓다.

따라서, 시험 운전자의 안전을 위협하는 시험 동작에는 운전자가 탑승하지 않는 무인 차량을 이용하여 시험 동작을 실행하므로, 인명 사고나 재해 발생을 억제한다.

그러나 무인 차량을 이용하여 자동차의 성능 시험을 실행할 경우, 여러대의 무인 차량이 주행하고 있을 경우에는, 상호 무인 차량간의 상호 위치 파악이 안돼 충돌 사고가 발생한다.

또한 운전자가 탑승한 유인 차량과 함께 무인 차량이 주행하고 있을 경우에도, 무인 차량과 유인 차량간의 상호 의사 교환이 이루어지지 않아 충돌 위험이 발생하여, 고가의 무인 차량이 파손되어 매우 커다란 경제적인 손실이 발생하고 인명 피해 및 차량 개발 기간이 연장되는 문제가 발생한다.

따라서 상기와 같이 무인 차량을 이용하여 차량 성능을 시험할 경우 발생하는 문제점을 해소하기 위해, 종래에는 도1a와 도1b에 도시된 것처럼 인공 위성을 이용하는 방법과 상대 차량간의 거리를 측정하여 충돌을 방지하는 방법이 이용된다.

인공 위성(1)을 이용한 충돌 방지 방법은 도1a에 도시된 것처럼, 인공 위성(1)에서 수신되는 신호를 무인 차량(2)과 유인 차량(3)이 각각 수신하여, 무인 차량(2)의 주행 동작을 제어하는 통제실(4)의 컴퓨터(도시되지 않음)로 출력하면, 통제실(4)은 인공 위성(1)에서 측정한 무인 차량(2)과 유인 차량(3) 사이의 거리를 분석하여 충돌 위험 거리일 경우엔 유인 차량(2)으로 경고 신호를 출력하여 충돌을 방지할 수 있도록 한다.

그러나 상기와 같이 인공 위성(1)을 이용하여 무인 차량(2)과 유인 차량(3) 사이의 충돌을 예방할 경우엔, 동작의 정확성을 보장되지만 매우 고가의 비용이 소요되고, 인공 위성(1)에서 사용되는 별도의 상용 코드가 있기 때문에, 인공 위성(1)의 송수신 서비스가 중단되면 사용할 수 없는 문제가 발생한다.

그리고 무인 차량(2)과 유인 차량(3) 사이의 상대 거리를 측정하여 충돌을 방지하기 위한 방법의 개략도가 도1b에 도시되어 있다.

도1b에 도시된 것처럼, 무인 차량(2)과 유인 차량(3)에 각각 초음파 센서, 적외선 센서 등의 측거 센서(5)를 장착하여, 두 차량(2,3) 간의 거리를 측거한 후 통제실(4)의 컴퓨터(도시되지 않음)로 출력하면, 통제실(4)의 컴퓨터는 측거 센서(5)의 신호를 각각 수신하여 두 차량(2,3) 간의 거리를 측거하여 두 차량(2,3) 간의 충돌을 방지할 수 있도록 무인 차량(2)의 주행을 제어하고, 유인 차량(3)으로 경고 신호를 출력하여 안전하게 운전자가 시험용 차량(3)을 주행할 수 있도록 한다.

상기와 같이 측거 센서(5)를 이용하여 무인 차량(2)과 유인 차량(3) 간의 충돌을 방지할 경우, 매우 저가의 센서를 이용하여 경제적이지만 기후 조건에 영향을 받으므로 다양한 조건에서의 시험 동작에 영향을 미치고, 측거 센서(5)의 신뢰성이 떨어져 험로를 주행할 경우 제어 동작에 많은 오차가 발생하여 동작의 신뢰성을 감소시키는 문제가 발생한다.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 저렴한 비용으로 기후 조건에 영향을 받지 않고 차량간의 거리를 정확하게 측정하여 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 시험용 차량간의 충돌 방지 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

도1a와 1b는 종래의 시험용 차량간의 충돌 방지 장치의 기본 개념도이고,

도2a는 이 발명의 실시예에 따른 시험용 차량간의 충돌 방지 장치의 기본 개념도이고,

도2b는 이 발명의 실시예에 따른 시험용 차량간의 충돌 방지 장치의 블록도이고,

도3은 이 발명의 실시예에 따른 시험용 차량간의 충돌 방지 방법의 동작 순서도이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,

험로 주변에 일정한 간격을 두고 장착되며, 각각 해당하는 주파수 대역의 신호를 출력하는 다수개의 주파수 출력부와;

무인 차량과 유인 차량에 각각 장착되고, 상기 다수개의 주파수 출력부에서 출력되는 다양한 주파수 대역을 갖고 있는 신호를 감지하여 출력하는 제1 및 제2감지부와;

무인 차량과 유인 차량에 각각 장착되고, 상기 제1 및 제2감지부에서 출력되는 감지된 신호가 입력되고, 감지된 신호를 송신하거나 전송된 신호를 수신하는 제1 및 제2송수신부와;

상기 제1 및 제2송수신부에서 전송되는 신호를 수신하여, 수신된 주파수 대역과 이미 설정되어 있는 데이터를 이용하여 무인 차량과 유인 차량의 주행 위치를 판정하고, 판정된 주행 위치를 이용하여 무인 차량과 유인 차량간의 상대 거리를 산출하고, 산출되는 거리에 따라 무인 차량의 주행 상태를 제어하는 동작 제어부를 포함하여 이루어져 있다.

이때, 상기 다수개의 주파수 출력부는 험로변에 일정 간격으로 장착되어 있고, 상기 제1 및 제2감지부는 자기장식 감지 센서를 이용한다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도2a는 이 발명의 실시예에 따른 시험용 차량간의 충돌 방지 장치의 기본 개념도이고,

도2b는 이 발명의 실시예에 따른 시험용 차량간의 충돌 방지 장치의 블록도이고,

도3은 이 발명의 실시예에 따른 시험용 차량간의 충돌 방지 방법의 동작 순서도이다.

도2a 및 도2b를 참고로 하여 이 발명의 실시예에 따른 구성을 살펴보면, 험로(300)변에 일정한 간격을 두고, 각각 다른 주파수 대역의 신호를 출력하는 다수개의 센서(11∼1n)로 이루어져 있는 센서부(10)와;

상기 센서부(10)에서 출력되는 다양한 주파수 대역을 갖고 있는 신호를 감지하여 출력하는 제1감지 센서(21)와;

상기 센서부(10)에서 출력되는 다양한 주파수 대역을 갖고 있는 신호를 감지하여 출력하는 제2감지 센서(22)와;

상기 제1감지 센서(21)에서 출력되는 감지된 신호가 입력되고, 감지된 신호를 송신하거나 전송된 신호를 송신하여 신호의 송수신 동작을 실행하는 제1송수신 모뎀(31)과;

상기 제2감지 센서(22)에서 출력되는 감지된 신호가 입력되고, 감지된 신호를 송신하거나 전송된 신호를 송신하여 신호의 송수신 동작을 실행하는 제2송수신 모뎀(32)과;

메모리(42)가 내장되어 있고, 상기 제1 및 제2송수신 모뎀(31,32)에서 전송되는 신호를 수신하여 무인 차량(100)과 유인 차량(200) 간의 상대 거리를 산출하고, 산출된 거리가 설정된 충돌 위험 범위안에 포함되면 충돌 경고를 위한 경고 신호를 출력하고 무인 차량(100)의 주행 상태를 제어할 수 있는 제어 신호를 출력하는 동작 제어부(41)와;

무인 차량(100)의 주행 동작을 제어하는 통제실(40)에 장착되고, 상기 동작 제어부(41)에서 출력되는 경고 신호에 의해 동작하여 통제실(40)로 충돌 위험을 경고하는 제1경고장치(51)와;

유인차량(200)에 장착되고, 상기 동작 제어부(41)에서 출력되는 경고 신호에 의해 동작하여 유인 차량(52)으로 충돌 위험을 경고하는 제2경고장치(52)를 포함하여 이루어져 있다.

도2(b)에 도시된 것처럼, 센서부(10)의 다수개의 센서(11∼1n)는 험로(300)변에 일정한 간격으로 설치되며, 각 출력되는 신호의 주파수 대역이 다르므로 각 센서(11∼1n)의 설치 위치를 판정할 수 있도록 한다.

그리고 제1감지 센서(21)와 제1송수신 모뎀(31)은 무인 차량(100)에 장착되어 있고, 제2감지 센서(21), 제2송수신 모뎀(31) 및 제2경고 장치(52)는 유인 차량(200)의 각 해당 위치에 장착되어 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어져 있는 이 발명의 실시예의 동작을 도3을 참고로 하여 설명한다.

먼저, 각 장치의 동작에 필요한 전원이 공급되면 동작을 시작하고, 통제실(40)의 동작 제어부(41)도 동작을 시작한다(S10).

상기 통제실(40)은 동작 제어부(41)의 제어 동작에 의해 험로(300)를 주행하는 무인 차량(100)의 주행 상태를 제어한다. 그러나, 이 발명의 실시예에서는 무인 차량(100)과 유인 차량(200)의 간의 충돌을 방지하기 위한 제어 동작에 관해서만 설명한다.

따라서 동작에 필요한 전원이 공급되면, 험로(300) 변에 일정 간격으로 장착되어 있는 센서부(10)의 다수개의 센서(11∼1n)에서 각각 해당하는 주파수를 갖는 신호를 출력한다.

따라서 험로(300)를 주행하는 무인 차량(100)과 운전자가 탑승한 유인 차량(200)은 순차적으로 험로(300)를 주행하면, 험로(300) 변에 장착되어 있는 각 주파수 대역의 신호를 제1 및 제2 감지 센서(21,22)를 통해 감지한 후, 감지된 신호를 제1 및 제2 송수신 모뎀(31,32)을 거쳐 동작 제어부(41)로 출력한다.

이 발명의 실시예에서 사용되는 제1 및 제2감지 센서(21,22)는 거리 감지가 우수하고 기후 조건에 영향을 받지 않는 자기장식 감지 센서를 사용한다.

상기와 같이 무인 차량(100)과 유인 차량(200)이 험로(300)상을 주행함에 따라 제1 및 제2감지 센서(21,22)의 동작에 의해 감지된 신호가 출력되면, 동작 제어부(41)는 제1 및 제2송수신 모뎀(31,32)을 통해 전송되는 각 해당하는 대역의 주파수를 갖는 감지 신호를 판독하여(S11), 수신된 신호의 주파수 대역을 판정한다(S12).

그리고 판정된 주파수 대역과 이미 저장되어 있는 데이터를 이용하여, 현재 무인 차량(100)과 유인 차량(200)의 위치를 판정한다(S13).

상기 데이터는 각 주파수 대역에 해당하는 다수개의 센서(11∼1n)의 위치에 관한 데이터로, 각 주파수 대역에 따른 해당 위치에 해당하는 데이터는 이미 설정되어 동작 제어부(41)의 메모리(42)에 저장되어 있다.

그러므로, 동작 제어부(41)는 판정된 주파수 대역과 매칭되는 메모리(42)에 저장되어 있는 위치 데이터를 탐색하여, 무인 차량(100)이나 유인 차량(200)의 주행 위치에 따라 해당 위치의 센서(11∼1n)를 감지하여 험로(300) 상을 주행하는 무인 차량(100)이나 유인 차량(200)의 주행 위치를 동작 제어부(41)에서 판정할 수 있도록 한다.

상기와 같이 다수개의 센서(11∼1n)에서 출력되는 신호의 주파수 대역을 이용하여 현재 험로(300)를 주행하는 무인 차량(100)과 유인 차량(200)의 주행 위치가 판정되면, 동작 제어부(41)는 판정된 무인 차량(100)과 유인 차량(200)의 각 위치를 이용하여, 두 차량(100,200) 간의 상대 거리를 산출한다(S14).

그리고 산출된 두 무인 차량(100)과 유인 차량(200) 간의 상대 거리가 설정 거리인 200M이내에 포함되는지를 판단한다(S15).

따라서, 판단된 무인 차량(100)과 유인 차량(200) 간의 상대 거리가 200M 이내일 경우, 동작 제어부(41)는 무인 차량(100)과 유인 차량(200) 간의 충돌 위험이 있는 상태로 판단하여, 충돌 위험을 경고하기 위해 경고 신호를 제1 및 제2 경고 장치(51,52)로 출력한다(S16).

따라서 통제실(40)에 장착되어 있는 제1경고장치(51)가 동작하여, 두 차량(100,200) 간의 충돌 위험을 무인 차량(100)의 주행 동작을 제어하는 통제실의 관리자에게 알려줘, 필요한 안전 조치를 취할 수 있도록 한다.

또한 제2경고 장치(52)로 출력되는 경고 신호는 제2송수신 모뎀(32)을 통해, 유인 차량(200)에 장착되어 있는 제2경고장치(52)로 입력되어, 상기 제2경고장치(52)를 작동시킨다.

그러므로 유인 차량(200)의 운전자에게도 무인 차량(100)과의 충돌 위험을 경고하여 안전한 운전을 경고한다.

그러나, 판정된 두 차량(100,200) 간의 상대 거리가 200M 이내가 아니라 100M 이내일 경우(S17), 동작 제어부(41)는 무인 차량(100)과 유인 차량(200) 간의 충돌을 방지하기 위해, 무인 차량(100)과 유인 차량(200) 간의 상대 거리가 300M 이상일 때까지 무인 차량(100)의 주행을 정지시킨다(S18,S19).

상기와 같은 동작 제어부(41)에 의한 무인 차량(100)의 정지 동작에 의해, 무인 차량(100)과 무인 차량(100)과 유인 차량(200) 간의 상대 거리가 300M 이상 벌어졌을 경우엔, 동작 제어부(41)는 다시 무인 차량(100)의 주행 동작을 개시한다(S20).

상기와 같이, 자동차의 내구 성능을 시험하기 위해 설계된 험로(300) 변에 다수개의 센서(11∼1n)를 설치하여, 험로(300)를 주행하는 무인 차량(100) 이나 유인 차량(200)의 주행 위치에 따른 상대 거리를 산출하여, 충돌을 방지할 수 있도록 한다.

저렴하고 동작 성능이 뛰어난 다수개의 센서를 이용하므로, 경제적인 부담을 줄일 수 있고 충돌 사고의 위험을 감소시킬 있고, 또한 다양한 기후 조건에서도 센서의 동작 성능이 감소하지 않으므로 여러 시험 조건에서 다양한 내구성 시험을 할 수 있고 안정성이 향상된 차량을 개발할 수 있다.

그리고 충돌 사고의 위험없이 자유로운 험로상에서의 개발 동작을 실행할 수 있으므로, 차량의 개발 기간을 단축시킬 수 있고 충돌 사고에 따른 커다란 경제적인 손실과 인명 피해를 방지할 수 있는 효과가 발생한다.

Claims (5)

1. 험로 주변에 일정한 간격을 두고 장착되며, 각각 해당하는 주파수 대역의 신호를 출력하는 다수개의 주파수 출력부와;

   무인 차량과 유인 차량에 각각 장착되고, 상기 다수개의 주파수 출력부에서 출력되는 다양한 주파수 대역을 갖고 있는 신호를 감지하여 출력하는 제1 및 제2감지부와;

   무인 차량과 유인 차량에 각각 장착되고, 상기 제1 및 제2감지부에서 출력되는 감지된 신호가 입력되고, 감지된 신호를 송신하거나 전송된 신호를 수신하는 제1 및 제2송수신부와;

   상기 제1 및 제2송수신부에서 전송되는 신호를 수신하여, 수신된 주파수 대역과 이미 설정되어 있는 데이터로 무인 차량과 유인 차량의 주행 위치를 판정하고, 판정된 주행 위치로 무인 차량과 유인 차량간의 상대 거리를 산출하고, 산출되는 거리에 따라 무인 차량의 주행 상태를 제어하는 동작 제어부와;

   상기 동작 제어부에서 출력되는 경고 신호에 의해 통제실에 경고 동작을 실행하는 제1경고 장치와; 상기 동작 제어부에서 출력되는 경고 신호에 의해 유인 차량에 경고 동작을 실행하는 제2경고 장치로 이루어짐을 특징으로 하는 시험용 차량간의 충돌 방지 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 주파수 출력부는 험로변에 일정 간격으로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 시험용 차량간의 충돌 방지 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2감지부는 자기장식 감지 센서인 것을 특징으로 하는 시험용 차량간의 충돌 방지 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 동작 제어부는 산출된 무인 차량과 유인 차량간의 상대 거리가 제1설정 거리 이내에 있을 경우, 경고 신호를 출력하고, 산출된 무인 차량과 유인 차량간의 상대 거리가 제2설정 거리 이내에 있을 경우엔, 무인 차량과 유인 차량간의 상대 거리가 제3설정 거리 이상을 유지할 때까지 무인 차량의 주행을 중지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 시험용 차량간의 충돌 방지 장치.
5. 제1 및 제2송수신부에서 전송되는 신호를 수신하여, 수신된 주파수 대역과 이미 설정되어 있는 데이터를 비교 판단하여, 무인 차량과 유인 차량의 주행 위치를 판정하는 단계와;

   판정된 무인 차량과 유인 차량의 주행 위치를 이용하여 무인 차량과 유인 차량간의 상대 거리를 산출하는 단계와;

   산출된 상대 거리가 제1설정 거리 이내에 포함되는지를 판단하는 단계와;

   산출된 상대 거리가 제1설정 거리 이내에 포함될 경우, 경고 신호를 출력하는 단계와;

   산출된 상대 거리가 제1설정 거리 이내 포함되지 않을 경우, 제2설정 거리 이내에 포함되었는지를 판단하는 단계와;

   산출된 상대 거리가 제2설정 거리 이내에 포함될 경우, 무인 차량과 유인 차량의 상대 거리가 제3설정 거리 이상 멀어질 때까지 무인 차량의 주행을 중지하기 위한 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 시험용 차량간의 충돌 방지 방법.

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