KR100440110B1

KR100440110B1 - 무인차량의시험시스템및그제어방법

Info

Publication number: KR100440110B1
Application number: KR1019970063783A
Authority: KR
Inventors: 김한영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2004-09-24
Also published as: KR19990042854A

Abstract

본 발명은 무인 차량 시험 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로써, 무인 차량은 주행 도로 검출기와, 도로 구간 검출기와, 제어장치와, 구동기와, 액츄에이터 및 위치 검출기로 이루어져서 주행 도로의 주행 도로 주파수 발생기와 도로 구간 주파수 발생기에 의해 주파수를 전송하는 주행 도로 유도선과 도로 구간 유도선의 검출 신호를 통해 가속기 페달이 제어되어,

상기 무인 차량은 주행 도로와 도로 구간 신호를 검출하고 주행하여 도로 구간 신호가 검출 될 때까지 주행 도로 신호를 따라 주행하며, 주행 도로 주행시 도로 구간 신호를 검출한 경우 검출된 도로 구간이 직진 도로인지 굽은 도로인지 판단하고, 직진 도로인 경우는 직진 주행 조건에 따라 주행 조건을 설정하고, 굽은 도로인 경우는 굽은 도로의 조건에 맞는 설정 데이터에 따라 주행하게 됨으로서;

운전자 없이 기계적으로 시험차를 자동 조작되도록 함으로써 일정한 제어 조작에 따른 데이터의 오류가 저하되고 사고 발생에 대한 극한 시험이 가능하며 자동화에 따른 인건비를 절감하는 효과를 가지는 무인 차량 시험 시스템 및 제어 방법을 제공한다.

Description

무인 차량의 시험 시스템 및 그 제어 방법

본 발명은 무인 차량 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 기술하면 차량 개발 시험시 시험 차량을 무인으로 동작시키기 위해 도로 구간을 따라 자동으로 주행하며 도로에 따라 자동으로 가속을 하는 무인 차량의 시험 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

그러나, 종래의 개발 차량의 도로 주행 시험시 운전자가 직접 차량을 조작하여 시험 차량의 오류 검출 및 보완을 행하였으나 운전자가 피로도에 따라 정확한 조작이 어려우며, 사고 발생에 따른 극한 시험이 어려운 문제점과 인건비 상승에 따른 비용 상승의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 기계적으로 조작되도록 하여 시험차가 주행 차선을 벗어남이 없이 주행하도록 주행 차선 검출을 하고 검출된 조건으로 가속기를 제어하는 무인 차량의 시험 시스템 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

도1은 본 발명에 따른 무인 차량의 액셀 구동 장치의 제어 블럭도이고,

도2는 본 발명에 따른 무인 차량의 액셀 구동 예시도이고,

도3은 본 발명에 따른 무인 차량 시험 도로의 제어 블록도이고,

도4는 본 발명에 따른 주파수 발생기의 제어 블록도이고,

도5는 본 발명에 따른 무인 차량의 시험 제어 흐름도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 액츄에이터 20 : 드라이브 30 : 제어장치

40 : 위치 검출기 50 : 주행 도로검출기 60 : 도로구간검출기

80 : 가속기 페달

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은,

주행 도로 및 도로 구간을 검출하는 도로 검출 수단과,

가속기 페달의 위치를 간접적으로 검출하는 가속기 검출 수단과,

상기 도로 검출 수단과 가속기 검출 수단 및 그 외 신호를 검출하여 차량을 제어하며 특히 차량의 가속 정도를 제어하는 제어 수단과,

상기 제어 수단의 제어 신호에 따라 차량의 가속기를 작동시키는 구동 수단으로 구성된 무인 차량과,

상기 무인 차량이 도로 주행시 주행 차선을 벗어나지 않도록 주행 도로의 위치 신호를 출력하는 주행 도로 표시 수단과,

상기 무인 차량의 도로 주행시 구간 별 위치를 파악하도록 구간 신호를 출력하는 도로 구간 표시 수단을 포함하여 구성된 무인 차량 주행 도로로 이루어진다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

주행 도로와 도로 구간 신호를 검출하고 주행하여 도로 구간 신호가 검출 될 때까지 주행 도로 신호를 따라 주행하는 단계와;

주행 도로 주행시 도로 구간 신호를 검출한 경우 검출된 도로 구간이 직진 도로인지 굽은 도로인지 판단하는 단계와;

직진 도로인 경우는 직진 주행 조건에 따라 주행 조건을 설정하고, 굽은 도로인 경우는 굽은 도로의 조건에 맞는 설정 데이터에 따라 주행하는 단계로 이루어진다.

무인 차량은 주행 도로에서 주행 도로 표시 수단과 도로 구간 표시 수단으로부터 도로 검출 수단을 통해 주행 도로를 감지하면 제어 수단이 차량 주행 신호를 출력한다.

상기 차량 주행 신호 중 차량의 가속기를 구동시키는 신호는 무인 차량의 구동 수단으로 입력되어 이 구동 수단에서 가속기를 동작시킴으로써 무인 차량이 상기 주행 도로 표시 수단을 따라 주행한다.

무인 차량의 제어 수단은 그 외 차속 등의 신호와 가속기 검출 수단 등의 신호를 입력으로 주행 도로의 주행이나 도로 구간 표시 수단의 신호 검출을 통한 굽은 도로의 주행을 제어하여 차량을 제어한다.

본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

첨부한 도1,도2,도3에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 작용은 다음과 같다.

무인 차량은 주행 도로 검출기(50)와; 도로 구간 검출기(60)와; 제어장치(30)와; 구동기(20)와; 액츄에이터(10) 및 위치 검출기(40)로 이루어져서 주행 도로의 주행 도로 주파수 발생기(200)와 도로 구간 주파수 발생기(300)에 의해 주파수를 전송하는 주행 도로 유도선(210)과 도로 구간 유도선(310)의 검출 신호를 통해 가속기 페달(70)이 제어되어 동작된다.

상기 주행 도로 주파수 발생기(200)와 도로 구간 주파수 발생기(300)의 구성은 도4에서 보이듯이 입력 주파수의 주기를 변환시키는 주파수 변환부(110)와 변환된 주파수를 증폭하는 증폭부(120)로 이루어진다.

상기 구성을 이용해 무인 차량 시험 방법에 대해 도5를 참고하여 설명한다.

무인 차량은 갖가지 장치를 탑재하고 있지만 그 중 차량의 가속을 위해 사용되는 장치로는 가속기 페달(70)을 구동시키는 액츄에이터(10)가 있어 제어장치(30)에서 출력되는 신호에 의해 구동기(20)를 통한 동작 신호의 입력으로 이 액츄에이터(10)가 동작하여 상기 가속기 페달(70)을 동작시킴으로써 차량의 엔진이 구동력을 발휘해 차량이 전 후진 동작을 하게 된다.

이때 제어장치(30)는 주행 도로 검출기(60)와 도로 구간 검출기(60)를 통해 도로를 검출하여 처리한 내용과 위치 검출기(40)로부터 입력된 신호로 상기 액츄에이터(10)의 동작에 의해 동작하는 가속기 페달(70)의 위치를 간접적으로 검출하여 도로 상황에 따른 시험 차량의 가속력을 제어한다.

최초 무인 차량이 도3에 도시된 주행 도로의 시작 트랙에 놓인 경우 제어장치(30)는 주행 도로 주파수 발생기(200)에서 출력되어 주행 도로 유도선(210)에 전송되는 주파수를 주행도로 검출기를 통해 입력받고 도로 구간 주파수 발생기(300)에서 출력되어 도로 구간 유도선(310)에 흐르는 주파수를 도로 구간 검출기(60)를 통해 입력받음으로써 최초 출발 위치인 A부분을 인식하게 된다(S20).

제어 장치는 무인 차량의 출발에 대한 제어 신호를 출력하고 이 출력 신호중 가속에 관한 제어 신호를 구동기(20)가 입력받아 가속기 페달(70)을 동작시키는 액츄에이터(10)로 동작 신호를 출력하게 됨으로써 이 액츄에이터(10)가 상기 가속기 페달(70)을 누름으로써 무인 차량이 가속되어 전진 동작을 하게 된다.

이때 제어장치(30)는 위치 검출기(40)를 통해 액츄에이터(10)의 위치를 검출하고 무인 차량이 출발선을 넘음으로써 A점을 지나 주행 도로 유도선(210)만 검출하게 되므로 현 무인 차량의 위치가 주행 차선으로 직선 부분으로 인식하고 내부에 설정된 직선 주행 동작 방법에 따라 가속 제어 신호를 출력하며, 구동기(20)가 액츄에이터(10)로 구동 신호를 출력함으로써 가속기 페달(70)이 액츄에이터(10)에 의해 더 눌려져 무인 차량의 가속력이 커지게 된다(S30,S80).

제어장치(30)는 상기 동작의 반복으로 차량의 가속력을 증대시키다가 주행도로의 B부분에 진입하면 주행도로 검출기는 물론 도로 구간 검출기(60)로부터 주파수가 검출되어 B부분을 인식하게 되고, 내부에 설정된 내용 중 B부분 감지시 곡선 코스에 대한 정보를 리드하여 무인 차량을 제어한다(S40,S50,S60).

제어장치(30)는 상기의 곡선 코스 정보에 따라 무인 차량을 주행 도로 유도선(210)을 따라 운행시켜 B와 C 사이 구간을 주행시킨다.

무인 차량이 주행 중 C 부분에 진입하면 도로 구간 유도선(310)에서 출력 신호가 도로 구간 검출기(60)에서 검출되어 출력되면 이 검출 신호에 의해 C점을 인식하고 직선 주행 코스로 판단 후 주행 도로 유도선(210)을 따라 직선 주행을 한다(S40,S50,S70).

또한, 무인 차량이 D구간에 오면 곡선 코스로 판단하여 최초 출발시까지 주행하게 되어 도로 코스를 완주하게 된다.

따라서, 무인 차량은 상기의 동작을 반복함으로써 설정된 횟수만큼 코스를 주행하게 된다.

상기에서 주행 도로 주파수 발생기(200)나 도로 구간 주파수 발생기(300)는 교류 전원에 의해 동작하여 주파수 변환부(110)를 통해 각각 설정된 주파수로 변환되어 증폭부(120)를 통해 각각의 유도선으로 전송됨으로서 주행 도로 유도선(210)을 50Hz, 도로 구간 유도선(310)은 80Hz 등으로 임의의 서로 다른 주파수가 전송되며, 이때 주파수를 검출하는 주행 도로 검출기(60)나 도로 구간 검출기(60)는 상기 유도선에서 발생되는 전자기파를 검출하여 주행 차선을 검출하게 되는 것이다.

단, 상기 유도선은 상기 방법에 국한 된 것이 아니다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에서, 운전자 없이 기계적으로 시험차를 자동 조작되도록 함으로써 일정한 제어 조작에 따른 데이터의 오류가 저하되고 사고 발생에 대한 극한 시험이 가능하며 자동화에 따른 인건비를 절감하는 효과를 가지는 무인 차량 시험 시스템 및 제어 방법을 제공한다.

Claims

주행하는 도로 및 도로 구간을 검출하는 도로 검출 수단과;

가속기 페달의 위치를 간접적으로 검출하는 위치 검출 수단과;

상기 도로 검출 수단과 위치 검출 수단 및 그 외 신호의 입력으로 차량을 제어하며 특히 차량의 가속 정도를 제어하는 제어 수단과,

상기 제어 수단의 제어 신호에 따라 차량의 가속기를 동작시키는 구동 수단을 포함한 무인 차량과;

상기 무인 차량이 도로 주행시 주행 차선을 벗어나지 않도록 주행 도로의 위치 신호를 출력하는 주행 도로 표시 수단과,

상기 무인 차량의 도로 주행시 구간 별 위치를 파악하도록 구간 신호를 출력하는 도로 구간 표시 수단을 포함한 시험 도로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인 차량의 시험 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기한 도로 검출수단은 자기 성분을 이용해 주파수를 검출하는 전자기 센서로 된 것을 특징으로 하는 무인 차량의 시험 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기한 구동 수단은,

상기 제어 수단의 위치 제어 신호에 따라 동작하여 가속기 페달을 구동시키는 액츄에이터와;

제어 수단에서 출력한 제어 신호에 따라 상기 액츄에이터가 동작할 수 있는 구동 전원으로 변환시켜 출력하는 구동기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인 차량의 시험 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기한 주행 도로 표시 수단은,

주행 도로에 설치되어 주파수가 흐르는 통로로써 무인 차량의 도로 인식에 사용되는 주행 도로 유도선과;

주행 도로 유도선에 흐르는 주파수를 발생시키는 주행 도로 주파수 발생기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인 차량의 시험 시스템.
청구항 4에 있어서, 상기한 주행 도로 주파수 발생기는,

입력된 주파수의 주기를 변형시켜 출력하는 주파수 변환부와;

상기 주파수 변환부의 출력 주파수를 증폭시키는 증폭부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인 차량의 시험 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기한 도로 구간 표시 수단은,

주행 도로의 굽은 도로 시작과 끝에 설치되어 무인 차량이 구간 인식을 할 수 있도록 주파수가 흐르는 통로로써 무인 차량의 도로 인식에 사용되는 도로 구간 유도선과,

도로 구간 유도선에 흐르는 주파수를 발생시키는 도로 구간 주파수 발생기로이루어지는 것을 특징으로 하는 무인 차량의 시험 시스템.
청구항 4에 있어서, 상기한 도로 구간 표시 수단은,

입력된 주파수의 주기를 변형시켜 출력하는 주파수 변환부와,

상기 주파수 변환부의 출력 주파수를 증폭시키는 증폭부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인 차량 시험의 시스템.
주행 도로와 도로 구간 신호를 검출하고 주행하여 도로 구간 신호가 검출 될 때까지 주행 도로 신호를 따라 주행하는 단계와;

주행 도로 주행시 도로 구간 신호를 검출한 경우 검출된 도로 구간이 직진도로인지 굽은 도로인지 판단하는 단계와;

직진 도로인 경우는 직진 주행 조건에 따라 주행 조건을 설정하고, 굽은 도로인 경우는 굽은 도로의 조건에 맞는 설정 데이터에 따라 주행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 차량의 시험 제어 방법.
청구항 8에 있어서, 상기한 도로 코스의 판단은, 내부에 설정된 내용에 의해 직진과 곡선 코스를 반복한다는 내용을 저장시킨 상태에서 도로를 인식하게 하는 것을 특징으로 하는 무인 차량의 시험 제어 방법.