KR100349850B1

KR100349850B1 - 무인 벨지안 내구 시스템

Info

Publication number: KR100349850B1
Application number: KR1019990043384A
Authority: KR
Inventors: 김국환; 조종기
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2002-08-22
Also published as: KR20010036385A

Abstract

본 발명은 무인 벨지안 내구 시험시 무인 차량의 샤시부분으로 부터 이상소음을 감지시 내구 시험을 중지하여 무인 차량 상태 확인 및 이상 위치를 쉽게 파악할 수 있도록 한 무인 벨지안 내구 시스템에 관한 것으로,

본 발명은 벨지안 내구 시험로 상에서 무인 주행하는 무인 차량의 샤시 부위에 충격음이나 간섭음을 감지하는 음파 감지수단과; 상기 음파 감지수단으로 부터 감지된 음파신호를 분석하여 출력하는 파형 분석기와; 상기 파형 분석기에서 분석된 파형을 기록 저장하는 파형 메모리와; 상기 파형 메모리에 기억된 파형을 기준하여 감지되어 입력되는 파형과 비교하고 이 비교된 신호로 이상 유무를 판단하는 알고리즘을 구비한 전자제어장치로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

무인 벨지안 내구 시스템{MANLESS BELGIAN DURATION SYSTEM}

본 발명은 무인 벨지안 내구 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인 벨지안 내구 시험시 무인 차량의 샤시부분으로 부터 이상소음을 감지시 내구 시험을 중지하여 무인 차량 상태 확인 및 이상 위치를 쉽게 파악할 수 있도록 한 무인 벨지안 내구 시스템에 관한 것이다.

현재 무인 벨지안 내구 시스템에서 시험하고 있는 무인 벨지안 내구 시험은 벨지안 내구 시험로 상에서 사람이 탑승하지 않고 무인 주행 장치(차량)에 의하여 주행되어지는 시험이다.

그리고 상기 무인 벨지안 내구 시스템은 벨지안 내구 시험로와 무인 차량 시스템으로 구분되는데, 상기 벨지안 내구 시험로는 도 1에 도시한 바와 같이, 주행노면이 1 회전에 총 2km 에 해당되며, 직선구간이 내구시험로인 악로이며, 1.6km에 해당한다.

주행유도선은 차량의 주행유도를 위해 주행 궤적을 따라 매설되어 있으며, 12 KHz의 자장을 형성한다.

구간감지선은 차량의 주행모드 인식 및 절대 위치를 파악하기 위해 매설되어 있으며 1KHz 의 자장을 형성한다.

파형 발생기는 상기 주행 유도선 및 구간 감지선의 주파수에 해당하는 파형을 공급한다.

관제 퍼스널 컴퓨터는 무선 모뎀이 연결되어 내구시험로 상에 주행중인 복수 무인 차량 3대와 통신하여 주행차량의 위치를 정확하게 파악하여 안전하게 복수 주행할 수 있도록 관장하며, 주행차량을 관제자가 원격으로 임의의 통제가 가능하며, 실시간 차량 정보(위치, 속도, 주행거리등) 파악이 가능하며, 에러발생시 에러원인 파악이 가능하고, 사용자의 편의를 위한 프로그램 및 주행데이타를 저장하여 차량의 누적거리를 자동 계산한다.

한편 상기 무인 차량시스템은 도 2에 도시한 바와 같이, 차량에 센서장치, 전자제어장치(ECU), 구동장치, 통신 및 보조장치를 구성하게 된다.

상기 센서장치인 조향유도센서는 마그네틱 픽업 코일센서를 사용하며 주행 유도선에서 발생된 자장이 거리에 반비례함을 이용한 것이며, 차량 위치 변경시 좌우 편차가 발생되어 조향제어에 이용된다.

구간감지센서는 상기 마그네틱 픽업 코일센서를 이용하여 차량의 절대 위치를 파악하여 내구 모드로 주행 가능하도록 한다.

속도감지센서는 차량의 속도를 감지하여 내구모드인 40Km/h 로 주행할 수 있도록 해 준다.

기타 센서는 곡선 구간 진입을 감지하는 진동감지 적외선센서와, 악로에서의 비정상적인 조향을 감지하는 조향각 이탈 센서를 장착하여 고장으로부터 안전성을 증대한다.

상기 전자제어장치(ECU)는 각종 센서 및 통신장치로 부터 입력되는 신호를 감지하며, 워치독 기능에 의한 마이크로프로세서의 고장에 대한 비상정지 모드 및 전원고장에 의한 비상정지 모드를 갖도록 되어 있다.

상기 구동장치는 조향장치, 제동장치, 가속장치로 구성되며, 상기 조향장치는 12V 직류모터를 사용하여 원형 포텐쇼메타에 의한 피드백 제어가 이루어지며, 벨트 구동방식을 사용한다.

제동장치는 직류모터를 사용하여 직선형 포텐쇼메타에 의한 피드백 제어가 이루어지며 스크류 기어방식을 취해 직선운동을 하고, 주 브레이크와 보조 브레이크의 2 중 구조로 되어 있으며, 특히 보조 브레이크는 기계적으로 작동하게 되어 고장으로 부터 안정성을 증대하도록 되어 있다.

가속장치는 제동장치와 구조적으로 같으며 초기 주행 학습에 의한 주행 응답성 향상 및 고장으로부터 안전성을 증대하도록 되어 있다.

통신 및 보조장치는 모뎀, 쇽 업서버 쿨링장치, 보조밧데리로 구성되며, 상기 모뎀은 관제 퍼스널 컴퓨터와 통신을 위한 장치로 복수 무인차 3 대와 관제 PC 1 대간 시분할 통신을 실시하며, 차량의 모든 주행 정보를 송신한다.

상기 쇽 업서버 쿨링장치는 악로 주행시 쇽 업서버의 내부 오일의 온도 상승으로 발생되는 쇽 업서버의 고장을 방지하는 고장 안전 개념의 장치로 진동 감지 적외선 센서와 연동 동작하여 주행노면의 곡선 부분에서만 작동하도록 되어 있다.

보조밧데리는 전원고장시 비상 정지할 수 있도록 별도의 보조전원을 확보하여 고장 안전을 증대하게 된다.

이와 같이 구성되는 무인 벨지안 내구 시스템은 벨지안 무인 시험로를 주행하는 무인 차량시스템의 센서장치로 부터 전자제어장치(ECU)가 각종 센서 정보를 받아 판독하여 작동하게 되고, 이때 차량의 모든 주행 정보는 모뎀을 통해서 관제 퍼스널 컴퓨터와 무선으로 정보를 통신하게 된다.

상기 관제 퍼스널 컴퓨터에서는 주행하는 무인 차량의 위치 및 주행상황을 파악하여 원격으로 임의의 통제를 하며 실시간 차량 정보(위치, 속도, 주행거리등) 에러발생시 에러원인을 파악하게 된다.

한편 주행중인 무인 차량의 센서시스템으로 부터 주행 라인 이탈, 차량간의 거리 부적절한 신호가 들어오면 전자제어장치(ECU)에서는 신호를 판독하여 제동장치에 신호를 보내 직선형 포텐쇼메터를 작동함으로써 브레이크 페달을 작동시키게 된다.

이와 같이 무인 벨지안 내구 시스템으로 무인 차량의 내구성을 시험함에 있어서, 상기 시험 도중에 무인 주행 차량의 샤시부분으로 부터 각종 부시(bush)류 등이 이탈되었을 때, 상기 무인주행 차량은 부시류 이탈을 감지하지 못하고 계속해서 내구시험을 진행하도록 되어 있어, 내구 시험 부위의 구조물 즉 강철 과 강철 사이에서 마찰 및 충격으로 해당 부품의 균열 및 마모가 발생할 뿐만 아니라, 정상 조건하에서는 발생할 수 없는 부품 및 부위까지 쉽게 마모 및 균열이 발생하는가 하면, 그 인접 부위까지도 악영향을 미치게 되어 정확하고 신뢰성 있는 내구 시험을 할 수 없는 문제점을 가지게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 무인 벨지안 내구 시스템에서 무인 차량의 내구성 시험 도중에 무인 주행 차량의 샤시부분으로 부터 각종 부시(bush)류 이탈 및 부분 절단이 발생하였을 경우, 이 부시 이탈 및 부분 절단 상태를 감지하여 주행중인 무인 차량에 대하여 즉각적인 조치를 취할 수 있도록 함으로써, 무인 차량의 내구시험을 보다 정확하고 신뢰성 있게 할 수 있도록 하고자 하는데 있다.

도 1은 일반적인 무인 벨지안 내구 시스템의 시험로.

도 2는 일반적인 무인 벨지안 내구 시스템의 무인 차량 블럭도.

도 3은 본 발명 무인 벨지안 내구 시스템의 무인 차량 블럭도.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 벨지안 내구 시험로 상에서 무인 주행하는 무인 차량의 샤시 부위에 충격음이나 간섭음을 감지하는 음파 감지수단과; 상기 음파 감지수단으로 부터 감지된 음파신호를 분석하여 출력하는 파형 분석기와; 상기 파형 분석기에서 분석된 파형을 기록 저장하는 파형 메모리와; 상기 파형 메모리에 기억된 파형을 기준하여 감지되어 입력되는 파형과 비교하고 이 비교된 신호로 이상 유무를 판단하는 알고리즘을 구비한 전자제어장치로 구성됨을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면, 벨지안 내구 시험로를 주행하는 내구 시험 무인 차량으로부터 음파 감지수단으로 충격음과 간섭음을 감지하고, 이 감지된 충격음과간섭음은 파형 분석기로 분석하여 이 충격음과 간섭음이 정상 혹은 비정상 음파인가를 전자제어장치로 판단한 후, 주행중인 무인 차량에 정상음파가 아닌 것으로 판단되면, 주행중인 무인 차량에 즉시 정지시켜 조사하고 정비한 후 다시 시험할 수 있도록 함으로써, 무인 차량의 내구시험에 정확성 및 신뢰성을 기하게 되는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명 무인 벨지안 내구 시스템의 무인 차량 블럭도로서, 벨지안 내구 시험로 상에서 무인 주행하는 무인 차량의 샤시 하부 부품간에 충격음이나 간섭음을 감지하는 음파 감지수단(MIC1-MICn)과; 상기 음파 감지수단(MIC1-MICn)으로 부터 감지된 음파신호를 분석하여 출력하는 파형 분석기(31)와; 상기 파형 분석기(31)에서 분석된 파형을 기록 저장하는 파형 메모리(32)와; 상기 파형 메모리(32)에 기억된 파형을 기준하여 감지되어 입력되는 파형과 비교하고 이 비교된 신호로 이상 유무를 판단하는 알고리즘이 구비된 전자제어장치(ECU)로 구성되게 된다.

상기 음파 감지수단(MIC1-MICn)은 마이크로 폰(MICRO PHONE)으로 구성하게 되고, 무인 차량의 샤시 하부에 구비되는 차축의 쇽 업서버, 스프링(SPRING), 스테빌라이져 바(STABILIZER), 로우암(LOWER ARM)부위에 장착하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 무인 벨지안 내구 시험로 상에서 시험하고자 하는 차량에 무인 차량시스템 및 무인 차량의 샤시 하부에 음파 감지수단(MIC1-MICn)을 장착한다.

이어서 내구시험에 앞서 상기 무인 차량을 무인 벨지안 내구 시험로 상에서 주행시켜 샤시 하부에서 발생하는 충격음과 간섭음을 상기 음파 감지수단(MIC1-MICn)으로 부터 감지하고, 이 감지된 충격음과 간섭음은 전자제어장치(ECU)에 구비된 파형 분석기(31)로 파형을 분석하게 되고, 이 분석된 파형은 전자제어장치(ECU)의 기설정된 알고리즘에 의하여 파형 메모리(32)에 저장해 놓게 된다.

이와 같이 파형 메모리(32)에 시험전 무인 차량의 샤시 하부에서 발생하는 음파를 저장시켜 놓은 상태에서, 이후 무인 내구시험시 무인 벨지안 내구 시험로 상에 주행하는 무인 차량의 샤시 하부로 발생하는 음파를 음파 감지수단(MIC1-MICn)으로 감지하여 전자제어장치(ECU)의 파형 분석기(31)에 입력하게 되고, 상기 파형 분석기(31)에서는 입력된 음파에 대하여 파형을 분석하게 된다.

상기 파형 분석기(31)에서 분석된 파형은 상기 전자제어장치(ECU)의 기설정된 알고리즘에 의하여 상기 파형 메모리(32)에 저장된 파형과 일치된 파형인가를 판단하게 되고, 이때 분석된 파형이 저장된 파형과 일치되는 경우, 상기 전자제어장치

(ECU)에서는 무인 차량 상태가 정상 상태로 파악하고 계속 주행하여 차량의 내구를 시험하게 된다.

그러나 상기와 같이 주행 내구 시험중 상기 무인 차량의 샤시 하부에 부싱 이탈이나 기타 부품에 부러짐이 발생되어 부품간에 간섭음 또는 충격음이 발생되게 되면, 상기 음파 감지수단(MIC1-MICn)에서는 정상음파에 간섭음 또는 충격음이 함유된 음파를 감지하게 되고, 이 감지된 음파는 파형 분석기(31)에 입력되게 된다.

그러므로 상기 파형 분석기(31)에서는 입력된 음파를 분석하게 되고, 이 분석된 파형은 상기 전자제어장치(ECU)에서 파형 메모리(32)에 저장된 파형과 비교하게 되지만, 상기 파형 분석기(31)에서 분석된 파형은 이미 정상적인 파형이 아니므로, 상기 전자제어장치(ECU)에서는 차량의 상태가 비정상임을 인식하여 구동장치인 제동장치를 작동시켜 시험중인 무인 차량을 정지시켜 차량상태를 조사하여 이상발생부위를 확인 및 정비한 후 다시 주행시켜 내구 시험을 계속하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 벨지안 내구 시험로 상에서 내구시험을 하기 위하여 주행중인 무인 차량의 샤시 부위에서 각종 부시류 이탈이나 부품의 절단으로 인하여 발생되는 충격음이나 간섭음을 감지하여 이 감지된 간섭음과 충격음으로 상기 주행중인 무인 차량에 이상이 있음을 인식할 수 있도록 함으로써, 무인 차량의 내구시험을 보다 정확하고 신뢰성 있게 수행할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims

(정정)벨지안 내구 시험로 상에서 무인 주행하는 무인 차량의 샤시 부위에서 발생되는 충격음이나 간섭음을 감지하는 음파 감지수단과;

상기 음파 감지수단으로 부터 감지된 음파신호를 분석하여 출력하는 파형 분석기와;

상기 파형 분석기에서 분석된 파형을 기록 저장하는 파형 메모리와;

상기 파형 메모리에 설정되어 있는 정상상태의 파형과 감지되어 입력되는 파형을 비교하여 샤시 부분의 절단, 부시류 이탈 여부를 판단하는 알고리즘이 설정되는 전자제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 벨지안 내구 시스템.
(정정)제 1 항에 있어서,

상기 음파 감지수단은 마이크로 폰으로 구성되며, 샤시 부위의 소정 위치에 복수개로 설치되는 것을 특징으로 하는 무인 벨지안 내구 시스템.
(정정)제 1 항에 있어서,

상기 전자제어장치는 차량의 상태가 비정상임을 인식시 구동장치인 제동장치를 작동시켜 시험중인 무인차량을 정지시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 무인 벨지안 내구 시스템.