KR100609855B1 - 레일 이동장치의 위치 보정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레일 이동장치의 위치 보정 시스템에 관한 것으로, 엔코더(Encoder)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식과 DGPS(Differential Global Positi4ning System)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식을 유기적으로 결합하여, 엔코더에 의해 검출된 레일 위를 이동하는 이동장치의 바퀴 회전에 따른 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 레일 경로를 따라 일정 간격으로 설치된 기준좌표 신호발생기가 위치한 위치에 이동장치가 도달할 때마다 DGPS(Differential Global Positioning System)에 의해 산출된 절대 좌표값으로 변환함으로써 상기 엔코더를 일정 거리 구간별로 초기화하여 보정할 수 있어 레일 기반의 근거리 이동장치의 정밀 주행에 대한 신뢰도를 보장할 수 있도록 한 것이다.
레일 기반 이동장치, DGPS, 위치보정

Description

레일 이동장치의 위치 보정 시스템 {Correction System for the Positioning of the rail machine}
도 1 은 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템의 개요도
도 2 는 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템의 일실시예에 따른 블럭도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이동장치 20 : 레일
30 : 기준좌표 신호발생기 40 : DGPS 기준국
50 : DGPS 송신국 100 : 레일 이동장치의 위치 보정 시스템
110 : 기준좌표 신호 수신기 120 : DGPS/Beacon 수신기
130 : 엔코더 131 : 백업용 엔코더
140 : DSP 150 : 통신장치
본 발명은 레일 이동장치의 위치 보정 시스템에 관한 것으로, 정해진 레일(Rail) 위를 이동하는 항만 컨테이너 크레인, 레일기반 화물 이동 크레인 등의 근거리 이동장치의 위치를 보정하기 위한 레일 이동장치의 위치 보정 시스템에 관한 것이다.
레일 기반의 근거리 물류장치(항만 컨테이너 크레인, 레일기반 화물 이동 크레인)를 무인화하여 원활한 화물 상차 및 하차가 가능하도록 하기 위해서는 수밀리미터 오차 이내의 실시간 이동과 정확한 위치의 정지가 요구된다.
그러나, 현재 레일 기반의 근거리 물류장치는 정확한 위치 관리가 불가능하여 무인화가 어려운 단점이 있다.
통상적으로, 1 ∼ 2 Km 이내의 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리에는 엔코더(Encoder)를 이용한 방식과 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용한 방식이 사용되고 있다.
상기한 엔코더(Encoder)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식은 레일 경로를 따라 이동하는 이동장치의 바퀴 회전을 검출하여 이동 거리를 측정하는 방식으로, 구체적으로 NPN, PNP, 전압, 전류 방식 등이 있다.
상기한 NPN, PNP, 전압, 전류 방식의 엔코더(Encoder)를 이용한 이동 거리 측정 기술에 관련해서는 이 출원 이전에 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
그러나, 레일(Rail)의 경우 물류 장치의 많은 이동에 따라 레일의 마모, 레일의 침하, 온도 변화에 의한 레일의 상태 변화 등에 의해 오차 발생하게 된다.
또한, 가장 큰 문제점은 레일 위를 이동하는 이동장치의 기준점을 찾기가 어려워 전원 오프(Off) 등에 의해 중간지점에서 위치를 상실하였을 경우 이동장치의 위치 좌표를 알 수 없는 문제점이 있었다.
즉, 레일 위를 이동하는 이동장치의 정확한 위치는 최초 출발지점에서 출발하여 이동되는 위치 좌표값을 계속 유지하고 있어야만 판독 가능하지만, 중간지점에서의 정차, 물류장치의 이상, 정전 등에 의한 전원 오프(Off)가 발생할 경우 기준점 상실에 따른 문제점이 발생하게 된다.
이러한 엔코더(Encoder)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식은 레일의 마모, 레일의 침하, 온도 변화에 의한 레일의 상태 변화 등에 의해 발생하는 오차를 일정 구간별로 보정하는 경우도 있지만, 기준점을 상실한 상태에서는 이동장치의 정확한 위치 파악이 불가능하므로 보정신호는 무의미한 신호에 불과하여 오차 보정이 불가능하다.
이러한 엔코더(Encoder)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식에서의 기준점 상실 문제를 해결하기 위한 방안으로 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식이 등장하였다.
DGPS(Differential Global Positioning System)는 GPS(Global Positioning System)의 오차를 보다 정밀하게 보정하여 이용자에게 제공하는 일종의 GPS 보정 시스템으로, 정밀하게 측정된 DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국(Reference Station)의 위치와, GPS 위성으로부터 수신한 신호를 비교하여 계산된 오차 보정값(Differential Correction Error)을 DGPS 송신국을 통해 이동체 또는 사용자에게 전송하는 방식으로, 0 ∼ 1m 이내의 오차범위(95% 신뢰도)를 가진 다.
상기한 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용한 위치 산출 기술에 관련해서는 이 출원 이전에 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식은 레일 위를 이동하는 이동장치에 DGPS/Beacon 수신기를 탑재하고, 이 DGPS/Beacon 수신기를 통해 DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국(Reference Station)에서 계산되어 DGPS 송신국을 통해 전송되는 오차 보정값(Differential Correction Error)을 수신하여 이동장치의 현재 위치를 산출하는 방식이다.
그러나, 현재 GPS의 신뢰도를 95% 이상을 보장하기 어려운 상황에서 실시간으로 레일 위를 이동하는 이동장치의 이동에 따른 정확한 위치 산출에 대한 신뢰도 및 위성 신호 수신율에 따른 5% 신뢰도 보장이 문제점으로 지적되고 있다.
즉, 현재의 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식은 사용자가 해결하기 어려운 문제점인 통신 문제, 위성 상태, 대기 상태, 기상 상태 등에 따른 오차 해결이 곤란하므로, DGPS(Differential Global Positioning System)에만 의존한 레일 기반의 근거리 이동장치의 정밀 주행에 대한 신뢰도는 보장하기 어렵다.
또한, DGPS 신호 수신을 위한 안테나가 항만 컨테이너 크레인, 레일기반 화물 이동 크레인 등의 이동장치의 꼭대기에 설치되기 때문에 실시간 이동에 따른 흔 들림, 기울기 및 진동에 따른 오차가 추가로 발생하기 때문에 정밀 주행에 한계가 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명자는 상기한 엔코더(Encoder)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식과 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식을 유기적으로 결합하여, 엔코더에 의해 검출된 레일 위를 이동하는 이동장치의 바퀴 회전에 따른 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 레일 경로를 따라 일정 간격으로 설치된 기준좌표 신호발생기가 위치한 위치에 이동장치가 도달할 때마다 DGPS(Differential Global Positioning System)에 의해 산출된 절대 좌표값으로 변환함으로써 상기 엔코더를 일정 거리 구간별로 초기화하여 보정할 수 있어 레일 기반의 근거리 이동장치의 정밀 주행에 대한 신뢰도를 보장할 수 있는 레일 이동장치의 위치 보정 시스템에 대한 연구를 하게 되었다.
본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 엔코더에 의해 검출된 레일 위를 이동하는 이동장치의 바퀴 회전에 따른 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 레일 경로를 따라 일정 간격으로 설치된 기준좌표 신호발생기가 위치한 위치에 이동장치가 도달할 때마다 DGPS(Differential Global Positioning System)에 의해 산출된 절대 좌표값으로 변환함으로써 상기 엔코더를 일정 거리 구간별로 초기화하여 보정할 수 있어 레일 기반의 근거리 이동장치의 정밀 주행에 대한 신뢰도를 보장할 수 있는 레일 이동장치의 위치 보정 시스템을 제 공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템은 레일 경로를 따라 일정 간격으로 설치되는 기준좌표 신호발생기에 이동장치가 근접할 경우 이 기준좌표 신호발생기로부터 발생된 기준좌표 동기신호를 상기 기준좌표 신호 수신기를 통해 수신하고, 상기 기준좌표 신호 수신기에 의해 기준좌표 동기신호가 검출될 때마다 상기 DGPS/Beacon 수신기를 통해 DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국(Reference Station)에서 계산되어 DGPS 송신국을 통해 전송되는 보정신호를 수신하고, 수신된 보정신호에 포함된 오차 보정값(Differential Correction Error)에 따라 해당 위치의 절대 좌표를 산출하고, 상기 엔코더에 의해 검출된 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 상기 산출된 절대좌표 값으로 변환함으로써 상기 엔코더를 일정 거리 구간별로 초기화하여 보정하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템은 엔코더(Encoder)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식과 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식을 유기적으로 결합하여, 엔코더를 일정 거리 구간별로 초기화함으로써 레일 기반의 근거리 이동장치의 정밀 주행에 대한 신뢰도를 보장할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명 을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템의 개요도이다.
도면에 도시한 바와같이, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)은 1 ∼ 2 Km 이내의 정해진 레일(Rail)(20) 위를 이동하는 항만 컨테이너 크레인, 레일기반 화물 이동 크레인 등의 근거리 이동장치(10)에 탑재된다.
상기 레일(20) 바닥에는 일정 간격으로 기준좌표 신호발생기(30)가 다수개 설치되며, 이 기준좌표 신호발생기(30) 각각은 기준좌표 동기신호를 출력한다.
상기 이동장치(10)에 탑재된 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)이 상기 레일(20) 경로를 따라 일정 간격으로 설치된 기준좌표 신호발생기(30)의 어느 하나에 근접하게 되면 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)은 상기 기준좌표 신호발생기(30)로부터 발생된 기준좌표 동기신호를 수신하고, 상기 기준좌표 동기신호가 검출될 때마다 DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국(Reference Station)(40)에서 계산되어 DGPS 송신국(50)을 통해 전송되는 보정신호를 수신하고, 수신된 보정신호에 포함된 오차 보정값(Differential Correction Error)에 따라 해당 위치의 절대 좌표를 산출하고, 이 절대 좌표를 이용해 하기하는 것과 같은 방법으로 이동장치(10)의 위치를 보정한다.
도 2 를 참조하여 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템의 구체적인 구성을 알아본다.
도 2 는 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템의 일실시예에 따 른 블럭도이다.
도면에 도시한 바와같이, 이 실시예에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)은 기준좌표 신호 수신기(110)와, DGPS/Beacon 수신기(120)와, 엔코더(Encoder)(130)와, DSP(Digital Signal Processor)(140)를 포함한다.
상기 기준좌표 신호 수신기(110)는 레일(20) 경로를 따라 일정 간격으로 설치되는 기준좌표 신호발생기(30)들로부터 발생된 기준좌표 동기신호를 수신한다.
본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)이 탑재된 이동장치(10)가 레일(20) 경로를 따라 일정 간격으로 설치된 기준좌표 신호발생기(30)의 어느 하나에 근접하게 되면, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)은 상기 기준좌표 신호 수신기(110)를 통해 해당 기준좌표 신호발생기(30)로부터 발생된 기준좌표 동기신호를 수신한다.
상기 DGPS/Beacon 수신기(120)는 DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국(Reference Station)(40)에 의해 계산된 오차 보정값(Differential Correction Error)을 포함하는 보정신호를 DGPS 송신국(50)으로부터 수신한다.
한편, DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국(Reference Station)(40)은 정밀하게 측정된 자신의 위치와, GPS 위성으로부터 수신한 신호를 비교하여 오차 보정값(Differential Correction Error)을 계산하고 DGPS 송신국(50)을 통해 오차 보정값(Differential Correction Error)을 포함한 보정신호를 전송한다.
상기한 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용한 오차 보정 값(Differential Correction Error) 계산을 포함하는 DGPS(Differential Global Positioning System) 관련 기술은 이 출원 이전에 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
그러면, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)은 상기 DGPS/Beacon 수신기(120)를 통해 DGPS 송신국(50)으로부터 오차 보정값(Differential Correction Error)을 포함하는 보정신호를 수신한다.
상기 엔코더(Encoder)(130)는 상기 레일(20) 경로를 따라 이동하는 이동장치(10)의 바퀴 회전을 검출하여 검출 신호에 따른 엔코딩 신호(Encoding Signal)를 출력한다.
본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)을 탑재한 이동장치(10)는 1 ∼ 2 Km 이내의 정해진 레일(Rail)(20) 위를 이동하는데, 이 때 상기 레일(20) 경로를 따라 이동하는 이동장치(10)의 바퀴 회전을 검출하여 검출 신호에 따른 엔코딩 신호(Encoding Signal)를 출력하는 엔코더(Encoder)(130)로부터의 엔코딩 신호(Encoding Signal)를 분석하여 이동장치(10)의 이동거리 및 위치 계산을 하게 된다.
상기한 엔코더(Encoder)로부터의 엔코딩 신호(Encoding Signal)를 분석하여 이동거리 및 위치 계산하는 것을 포함하는 엔코더 관련 기술은 이 출원 이전에 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
그런데, 레일(20)의 경우 이동장치(10)의 많은 이동에 따라 레일의 마모, 레 일의 침하, 온도 변화에 의한 레일의 상태 변화 등에 의해 오차 발생하게 되며, 상기 엔코더(Encoder)(130)는 전원 오프(Off) 등에 의해 위치를 상실하였을 경우 이동장치(10)의 위치 좌표를 알 수 없으므로, 하기하는 DSP(Digital Signal Processor)(140)를 통한 적절한 위치 보정 처리를 적용하여 이동장치(10)의 이동거리 및 위치 계산의 정밀도를 높인다.
상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)는 상기 기준좌표 신호 수신기(110)에 의해 기준좌표 동기신호 검출시 상기 DGPS/Beacon 수신기(120)를 통해 보정신호를 수신하고, 수신된 보정신호에 포함된 오차 보정값에 따라 해당 위치의 절대 좌표를 산출하고, 상기 엔코더(130)에 의해 검출된 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 상기 산출된 절대좌표 값으로 변환함으로써 상기 엔코더(130)를 일정 거리 구간별로 초기화하여 보정한다.
즉, 레일(20)의 경우 이동장치(10)의 많은 이동에 따라 레일의 마모, 레일의 침하, 온도 변화에 의한 레일의 상태 변화 등에 의해 오차 발생하게 되므로, 레일(20) 경로를 따라 일정 간격으로 설치되는 기준좌표 신호발생기(30)가 설치된 위치에 이동장치(10)가 도달할 때마다 상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)가 DGPS/Beacon 수신기(120)를 통해 수신된 보정신호에 포함된 오차 보정값에 따라 산출된 해당 위치의 절대 좌표로 엔코더(130)를 초기화하여 보정한다.
즉, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템은 레일(20) 위를 이동하는 이동장치(10)의 위치를 엔코더(130)에 의해 절대적으로 의존할 경우 발생하는 오차를 DGPS/Beacon 수신기(120)를 통해 수신한 보정신호와 레일(20) 바닥에 일 정 간격으로 설치된 기준좌표 신호발생기(30)로부터 발생한 기준좌표 동기신호를 이용해 보정하는 것으로, 상기 이동장치(10)가 일정 간격으로 설치되는 기준좌표 신호발생기(30)가 설치된 위치에 도달할 때마다 엔코더(130)를 초기화함으로써 일정 거리 구간별로 엔코더(130)가 셋팅(Setting)되어 오차가 보정되게 되며, 이동장치(10)의 위치 상실시 최근접한 기준좌표 신호발생기(30) 통과시 해당 위치의 절대 좌표로 엔코더(130)가 초기화되므로 이동장치(10)의 위치가 빠르게 획득된다.
한편, 일정 간격으로 설치되는 기준좌표 신호발생기(30)중 어느 하나가 파손되더라도 그 다음 기준좌표 신호발생기(30)에 이동장치(10)가 통과시 위치 보정이 이루어지므로 신뢰도면에서도 우수하다.
따라서, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템은 엔코더(Encoder)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식과 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식을 유기적으로 결합하여, 엔코더를 일정 거리 구간별로 초기화함으로써 레일 기반의 근거리 이동장치의 정밀 주행에 대한 신뢰도를 보장할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템이 상기 엔코더(Encoder)(130)의 고장시 이를 대체하여 상기 레일(20) 경로를 따라 이동하는 이동장치(10)의 바퀴 회전을 검출하여 검출 신호에 따른 엔코딩 신호(Encoding Signal)를 출력하는 백업용 엔코더(Encoder)(131)를 더 포함할 수 도 있다.
즉, 레일(20) 위를 이동하는 이동장치(10)의 바퀴 회전을 검출하여 검출 신호에 따른 엔코딩 신호(Encoding Signal)를 출력하는 엔코더(Encoder)(130)가 고장시 백업용 엔코더(Encoder)(131)를 통해 상기 엔코더(Encoder)(130)를 대체하도록 하여 레일 기반의 근거리 이동장치의 정밀 주행에 대한 신뢰도를 보장할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템의 상기 기준좌표 신호발생기(30) 각각이 고유의 식별정보를 가지고, 상기 기준좌표 신호발생기(30)로부터 발생되는 기준좌표 동기신호가 해당 기준좌표 신호발생기의 식별정보를 포함하고, 상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)가 DGPS/Beacon 수신기(120)를 통해 수신한 보정신호에 포함된 오차 보정값에 따라 각 기준좌표 신호발생기(30) 식별정보별로 해당 위치의 절대 좌표를 산출하여 저장하는 것이 바람직하다.
즉, 레일(20) 경로를 따라 일정 간격으로 설치되는 기준좌표 신호발생기(30)의 절대 위치는 특별한 경우가 아니면 변경될 가능성이 적으므로, 각 기준좌표 신호발생기(30)마다 장치번호 등의 고유의 식별정보를 부여하고, 각 기준좌표 신호발생기(30)로부터 발생되는 기준좌표 동기신호가 해당 기준좌표 신호발생기의 식별정보를 포함하도록 함으로써 레일(20) 위를 이동하는 이동장치(10)가 각 기준좌표 신호발생기(30) 위치에 도달할 경우 검출되는 기준좌표 동기신호에 포함된 고유의 식별정보를 참조하여 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)이 해당 기준좌표 신호발생기(30)를 식별하도록 한다.
이 때, 상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)가 DGPS/Beacon 수신기(120)를 통해 수신한 보정신호에 포함된 오차 보정값에 따라 각 기준좌표 신호발생기(30) 식별정보별로 해당 위치의 절대 좌표를 산출하여 저장함으로써 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)이 해당 기준좌표 신호발생기(30)의 식별정보에 해당하는 절대좌표를 참조할 수 있도록 한다.
만일, 레일(20) 경로를 따라 일정 간격으로 설치되는 기준좌표 신호발생기(30)의 위치가 변경될 경우에는 DGPS/Beacon 수신기(120)를 통해 수신한 보정신호에 포함된 오차 보정값에 따라 해당 위치의 절대 좌표를 재산출하여 저장해야 한다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템의 상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)가 이동장치(10)의 위치 상실시, 상기 이동장치(10)가 근접한 기준좌표 신호발생기(30)를 통과함에 의해 획득되는 기준좌표 동기신호에 포함된 해당 기준좌표 신호발생기(30)의 식별정보에 대응하는 절대좌표값으로부터 자기 위치를 획득하는 것이 바람직하다.
즉, 전원 오프(Off) 등에 의해 레일(20) 위를 이동하는 이동장치(10)가 위치를 상실하였을 경우, 전원이 온(On)되어 상기 이동장치(10)가 근접한 기준좌표 신호발생기(30)를 통과하게 되면, 해당 기준좌표 신호발생기(30)로부터 발생된 기준좌표 동기신호가 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)의 기준좌표 신호 수신기(110)를 통해 획득되게 되며, 상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)는 이 기준좌표 동기신호에 포함된 식별정보에 대응하는 절대좌표 값을 DGPS를 통해 획득하거나, 데이타베이스에 식별정보별로 저장된 절대좌표값을 독출하여 엔코더(130)를 초기화함으로써 자기 위치를 빠르게 획득한다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템의 상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)가 상기 절대좌표값과, 검출된 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 비교하여 구간별 오차 데이타를 생성할 수 도 있다.
이렇게 생성된 오차 데이터를 수집해 다양한 분석 자료로 활용될 수 있으며, 그 일예로 해당 측정 구간의 오차율 변화에 따라 레일의 침하 상태 또는 침하 진행 상태를 파악 할 수 있으며, 장기간 수집된 오차 데이타의 분석을 통해 레일의 상태, 이동장치의 바퀴 상태 등을 진단할 수 도 있다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템이 상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)에 의해 일정 주기로 초기화되어 보정되는 상기 엔코더(130)에 의해 검출된 엔코딩 신호로부터 상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)를 통해 계산되는 이동장치(10)의 현재위치를 타 이동장치(도면 도시 생략)와 공유하기 위한 통신장치(150)를 더 포함할 수 도 있다.
즉, 상기한 통신장치(150)를 통해 동일한 레일 위에서 이동하는 다른 이동장치들과 각 이동장치들의 위치를 공유함으로써 충돌 경고 및 방지 효과를 얻을 수 있다.
상기한 근거리 통신을 이용한 다수의 장치들간의 위치정보 공유 및 이 위치 정보를 이용한 충돌 방지 제어에 관련해서는 이 출원 이전에 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템의 상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)가 상기 DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국(Reference Station)(40) 고장에 의한 방송 고장으로 DGPS 보정이 불가능할 경우, 상기 기준좌표 신호 수신기(110)에 의해 기준좌표 동기신호 검출시 GPS 시스템을 통해 해당 위치의 좌표를 산출하고, 상기 엔코더(130)에 의해 검출된 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 상기 GPS 시스템을 통해 산출된 좌표 값으로 변환함으로써 상기 엔코더(130)를 초기화하여 보정할 수 도 있다.
즉, 이 경우는 DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국(Reference Station)(40) 고장에 의해 DGPS 보정이 불가능할 경우, 통상의 GPS 방식으로 보정하도록 한 것으로, 기준좌표 신호 수신기(110)에 의해 기준좌표 동기신호 검출시 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템(100)이 상기 DGPS/Beacon 수신기(120)를 통해 GPS 위성으로부터 신호를 수신하여 해당 위치의 좌표를 산출하고, 상기 DSP(Digital Signal Processor)(140)가 상기 엔코더(130)에 의해 검출된 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 상기 GPS 시스템을 통해 산출된 좌표 값으로 변환함으로써 상기 엔코더(130)를 초기화하여 보정하도록 한 것이다.
이 때, DGPS/Beacon 수신기(120)의 오차 신뢰도를 높이기 위해 GPS 위성 환 경을 최소 6개 이상일 때를 기준으로 좌표값을 설정함으로써 신뢰성을 향상시키는 것이 바람직하며, 상기한 통상적인 GPS 방식을 이용한 위치 산출에 관련해서는 이 출원 이전에 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서, 위와 같이함에 의해 상기에서 제시한 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템의 목적을 달성할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와같은 본 발명에 따른 레일 이동장치의 위치 보정 시스템은 엔코더(Encoder)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식과 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용한 근거리 레일 기반 이동장치의 위치관리 방식을 유기적으로 결합하여, 엔코더에 의해 검출된 레일 위를 이동하는 이동장치의 바퀴 회전에 따른 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 레일 경로를 따라 일정 간격으로 설치된 기준좌표 신호발생기가 위치한 위치에 이동장치가 도달할 때마다 DGPS(Differential Global Positioning System)에 의해 산출된 절대 좌표값으로 변환함으로써 상기 엔코더를 일정 거리 구간별로 초기화하여 보정할 수 있어 레일 기반의 근거리 이동장치의 정밀 주행에 대한 신뢰도를 보장할 수 있는 유용한 효과를 가진다.
또한, 전원 오프(Off) 등에 의한 위치 상실시 빠른 위치 획득이 용이하며, 동일한 레일 위를 이동하는 타 이동장치들과 위치를 공유함에 의해 레일 기반 이동장치의 무인자동화를 위한 기반을 마련할 수 있는 유용한 효과를 가진다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 레일 경로를 따라 일정 간격으로 설치되는 기준좌표 신호발생기들로부터 발생된 기준좌표 동기신호를 수신하는 기준좌표 신호 수신기와;
    DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국(Reference Station)에 의해 계산된 오차 보정값(Differential Correction Error)을 포함하는 보정신호를 DGPS 송신국으로부터 수신하는 DGPS/Beacon 수신기와;
    상기 레일 경로를 따라 이동하는 이동장치의 바퀴 회전을 검출하여 검출 신호에 따른 엔코딩 신호(Encoding Signal)를 출력하는 엔코더(Encoder)와;
    상기 엔코더(Encoder)의 고장시 이를 대체하여 상기 레일 경로를 따라 이동하는 이동장치의 바퀴 회전을 검출하여 검출 신호에 따른 엔코딩 신호(Encoding Signal)를 출력하는 백업용 엔코더(Encoder)와;
    상기 기준좌표 신호 수신기에 의해 기준좌표 동기신호 검출시 상기 DGPS/Beacon 수신기를 통해 보정신호를 수신하고, 수신된 보정신호에 포함된 오차 보정값에 따라 해당 위치의 절대 좌표를 산출하고, 상기 엔코더 또는 백업용 엔코더에 의해 검출된 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 상기 산출된 절대좌표 값으로 변환함으로써 상기 엔코더를 일정 거리 구간별로 초기화하여 보정하는 DSP(Digital Signal Processor)를;
    포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레일 이동장치의 위치 보정 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기준좌표 신호발생기 각각이 고유의 식별정보를 가지고;
    상기 기준좌표 신호발생기로부터 발생되는 기준좌표 동기신호가 해당 기준좌표 신호발생기의 식별정보를 포함하고;
    상기 DSP(Digital Signal Processor)가 DGPS/Beacon 수신기를 통해 수신한 보정신호에 포함된 오차 보정값에 따라 각 기준좌표 신호발생기 식별정보별로 해당 위치의 절대 좌표를 산출하여 저장하는;
    것을 특징으로 하는 레일 이동장치의 위치 보정 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 DSP(Digital Signal Processor)가 이동장치의 위치 상실시, 상기 이동장치가 근접한 기준좌표 신호발생기를 통과함에 의해 획득되는 기준좌표 동기신호에 포함된 해당 기준좌표 신호발생기의 식별정보에 대응하는 절대좌표값으로부터 자기 위치를 획득하는 것을 특징으로 하는 레일 이동장치의 위치 보정 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 DSP(Digital Signal Processor)가 상기 절대좌표값과, 검출된 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 비교하여 구간별 오차 데이타를 생성하는 것을 특징으로 하는 레일 이동장치의 위치 보정 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    레일 이동장치의 위치 보정 시스템이:
    상기 DSP(Digital Signal Processor)에 의해 일정 주기로 초기화되어 보정되는 상기 엔코더 또는 백업용 엔코더에 의해 검출된 엔코딩 신호로부터 상기 DSP(Digital Signal Processor)를 통해 계산되는 이동장치의 현재위치를 타 이동장치와 공유하기 위한 통신장치를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 레일 이동장치의 위치 보정 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 DSP(Digital Signal Processor)가:
    상기 DGPS(Differential Global Positioning System) 기준국(Reference Station) 고장에 의한 방송 고장으로 DGPS 보정이 불가능할 경우, 상기 기준좌표 신호 수신기에 의해 기준좌표 동기신호 검출시 GPS 시스템을 통해 해당 위치의 좌표를 산출하고, 상기 엔코더 또는 백업용 엔코더에 의해 검출된 엔코딩 신호에 의해 계산된 오차가 포함된 해당 위치의 좌표값을 상기 GPS 시스템을 통해 산출된 좌표 값으로 변환함으로써 상기 엔코더 또는 백업용 엔코더를 초기화하여 보정하는 것을 특징으로 하는 레일 이동장치의 위치 보정 시스템.
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