KR101204504B1 - 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치 및 자율 주행 방법 - Google Patents

온라인 전기자동차의 자율 주행 장치 및 자율 주행 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치 및 자율 주행 방법에 관한 것으로서, 급전 도로에 종방향으로 설치되는 급전 장치와, 상기 급전 장치로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받는 집전장치로 이루어지는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치에 있어서, 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향에 대해 상기 급전 장치로부터 발생되는 횡방향 자계값을 센싱하도록 상기 온라인 전기자동차에 설치되는 횡방향 자계 센서와; 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향에 대해 상기 급전 장치로부터 발생되는 종방향 자계값을 센싱하도록 상기 온라인 전기자동차에 설치되는 종방향 자계 센서와; 상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 입력되는 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 이용하여 상기 온라인 전기자동차의 도로 종방향에 대해 기울어진 각도를 이용하여 횡방향 위치를 추정하는 마이크로 프로세서; 및 상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 이용하여 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향을 추정한 후 상기 온라인 전기자동차의 조향 및 가감속 제어를 통해 위치를 제어하는 차량 제어 모듈을 포함한다.
Figure R1020090099000
온라인 전기자동차, 급전, 집전, 횡방향, 자율, 주행

Description

온라인 전기자동차의 자율 주행 장치 및 자율 주행 방법{METHOD AND APPARATUS FOR AUTONOMOUS DRIVING OF ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치 및 자율 주행 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 온라인 전기자동차에 도로의 폭방향으로 복수의 횡방향 자계 센서를 배열하고, 횡방향 자계 센서의 중앙에 종방향 자계 센서를 설치한 후 이들로부터 입력되는 센싱값을 이용하여 온라인 전기자동차의 기울어진 각도 및 횡방향 위치를 추정하고, 이들값에 따라 온라인 전기자동차의 위치를 제어하도록 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치 및 자율 주행 방법에 관한 것이다.
기존의 배터리 전기자동차의 가장 큰 문제점이었던 과도한 배터리 용량과 이로 인한 차량 무게나 부피, 비용의 증가, 긴 충전시간 또는 대용량 충전시설과 낮은 충전효율, 배터리 수명단축 등의 문제를 해결하기 위해 자기유도를 이용한 비접촉 전력전달 방식이 제안되고 있다. 특히 주행중에도 도로바닥으로부터 전력을 전달받아 차량에 필요한 에너지를 공급하고 배터리 충전도 할 수 있는 온라인 전기자동차(On-Line Electric Vehicle)가 KAIST 주도로 개발되고 있다.
한편, 기존의 전기 및 엔진 자동차는 무인 주행을 위해서 자석 마커, 비전 센서, 레이저 센서를 이용한 방법이 제시되었다.
먼저, 자석 마커를 이용하는 방법으로는 도로의 종방향으로 자석 마커를 일정 간격으로 설치하고, 무인 차량에 자계 센서를 장착하여 자석 마커로부터 발생한 자계를 계측하여 자계의 세기를 이용하여 도로의 종방향으로 인접한 자석 마커와의 거리를 계산하여 자율 주행하는 방법이다.
그리고, 비전 센서를 이용하는 방법으로는 차선 인식을 통해 도로 모양의 정보를 인식하여 인식된 차선을 따라 자율 주행하는 방법이다.
또한, 레이저 센서를 이용하는 방법으로는 반사되는 레이저를 이용하여 도로 정보를 획득하여 획득된 정보를 이용하여 차선을 따라 자율 주행하는 방법이다.
그러나, 자석 마커를 이용하는 경우 횡방향의 위치를 인식하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 비전 센서를 이용하는 경우 차선의 상태가 양호하지 못하는 경우 차선을 인식하지 못하는 문제점이 있다.
또, 레이저 센서를 이용하는 경우 고가의 장비로 인하여 실제 차량의 부착하는 경우 실용적이지 못하고, 도로 전방에 장애물 정보를 획득은 할 수 있으나 도로 모양 정보를 획득하기에는 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 온라인 전기자동차에 도로의 폭방향으로 복수의 횡방향 자계 센서를 배열하고, 횡방향 자계 센서의 중앙에 종방향 자계 센서를 설치한 후 이들로부터 입력되는 센싱값을 이용하여 온라인 전기자동차의 기울어진 각도 및 횡방향 위치를 추정하고, 이들값에 따라 온라인 전기자동차의 위치를 제어하도록 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치 및 자율 주행 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치는, 급전 도로에 종방향으로 설치되는 급전 장치와, 상기 급전 장치로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받는 집전장치로 이루어지는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치에 있어서, 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향에 대해 상기 급전 장치로부터 발생되는 횡방향 자계값을 센싱하도록 상기 온라인 전기자동차에 설치되는 횡방향 자계 센서와; 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향에 대해 상기 급전 장치로부터 발생되는 종방향 자계값을 센싱하도록 상기 온라인 전기자동차에 설치되는 종방향 자계 센서와; 상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 입력되는 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 이용하여 상기 온라인 전기자동차의 도로 종방향에 대해 기울어진 각도를 이용하여 횡방향 위치를 추정하는 마이크로 프로세서; 및 상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 이용하여 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향을 추정한 후 상기 온라인 전기자동차의 조향 및 가감속 제어를 통해 위치를 제어하는 차량 제어 모듈을 포함하고, 상기 횡방향 자계 센서는, 급전 도로의 폭방향으로 N열로 복수의 횡방향 자계 센서를 배열하는 것을 특징으로 한다.
상기 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치는, 상기 횡방향 자계 센서와, 종방향 자계 센서로부터 입력되는 아날로그 센싱값을 디지털 센싱값으로 변환시켜 상기 마이크로 프로세서로 출력하는 A/D 컨버터를 더 포함한다.
상기 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치는, 상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 시각적으로 디스플레이하여 제공하는 모니터링 모듈을 더 포함한다.
상기 모니터링 모듈은, 상기 급전 도로 상에 상기 온라인 전기자동차의 주행 정보를 디스플레이하는 것이 바람직하다.
상기 횡방향 자계 센서는, 급전 도로의 폭방향으로 N열로 복수의 횡방향 자계 센서를 배열하고, 그 개수가 홀수인 것이 바람직하다.
상기 종방향 자계 센서는, 상기 복수의 횡방향 자계 센서중 정중앙에 위치한 횡방향 자계 센서의 상면에 위치하는 것이 특징이다.
상기 마이크로 프로세서는, 상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 입력되는 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 이용하여 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향과 급전 도로의 종방향 사이의 기울어진 각도를 계산하고, 기울어진 각도에 따라 기설정된값에 따라 횡방향 자계값의 스케일을 조정한 후 스케일 조정된 횡방향 자계값을 기저장되거나 실시간으로 전송되는 기준 횡방향 자계 패턴과 매칭시켜 횡방향 위치를 추정한다.
상기 기준 횡방향 자계 패턴은, 상기 급전 장치의 중심선과 복수의 상기 횡방향 자계 센서중 정중앙에 위치한 횡방향 자계 센서의 중심선과 수직으로 교차시킨 상태에서 자계값을 센싱한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법은 상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 입력받아 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향과 급전 도로의 종방향 사이의 기울어진 각도를 계산하는 각도 계산 단계와; 기설정값에 따라 상기 기울어진 각도에 대해 횡방향 자계값의 스케일을 조정하는 스케일 조정 단계; 및 상기 마이크로 프로세서에서 스케일 조정된 횡방향 자계값을 기저장되거나 실시간으로 전송되는 기준 횡방향 자계 패턴과 매칭시켜 상기 온라인 전기자동차의 횡방향 위치를 추정하는 횡방향 위치 추정 단계로 이루어진다.
상기 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법은, 상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 디스플레이하여 제공하는 모니터링 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법은 상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 입력받아 상기 마이크로 프로세서에서 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향과 급전 도로의 종방향 사이의 기울어진 각도를 계산하는 각도 계산 단계와; 상기 마 이크로 프로세서에서 기설정값에 따라 상기 기울어진 각도에 대해 횡방향 자계값의 스케일을 조정하는 스케일 조정 단계와; 상기 마이크로 프로세서에서 스케일 조정된 횡방향 자계값을 기저장되거나 실시간으로 전송되는 기준 횡방향 자계 패턴과 매칭시켜 상기 온라인 전기자동차의 횡방향 위치를 추정하는 횡방향 위치 추정 단계; 및 상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 이용하여 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향을 추정하는 주행 방향 추정 단계로 이루어진다.
상기 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법은, 상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 디스플레이하여 제공하는 모니터링 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법은 상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 입력받아 상기 마이크로 프로세서에서 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향과 급전 도로의 종방향 사이의 기울어진 각도를 계산하는 각도 계산 단계와; 상기 마이크로 프로세서에서 기설정값에 따라 상기 기울어진 각도에 대해 횡방향 자계값의 스케일을 조정하는 스케일 조정 단계와; 상기 마이크로 프로세서에서 스케일 조정된 횡방향 자계값을 기저장되거나 실시간으로 전송되는 기준 횡방향 자계 패턴과 매칭시켜 상기 온라인 전기자동차의 횡방향 위치를 추정하는 횡방향 위치 추정 단계와; 상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 이용하여 차량 제어 모듈에서 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향을 추정하는 주행 방향 추정 단계; 및 상기 차량 제어 모듈에서 상기 온라인 전기자동차의 조향 및 가감속 제어를 통해 위치를 제어하는 차량 제어 단계로 이루어진다.
상기 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법은, 상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 디스플레이하여 제공하는 모니터링 단계를 더 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치 및 자율 주행 방법에 따르면, 온라인 전기자동차에 도로의 폭방향으로 복수의 횡방향 자계 센서를 배열하고, 횡방향 자계 센서의 중앙에 종방향 자계 센서를 설치한 후 이들로부터 입력되는 센싱값을 이용하여 온라인 전기자동차의 기울어진 각도 및 횡방향 위치를 추정하고, 이들값에 따라 온라인 전기자동차의 운행을 제어함으로써 차선을 벗어나지 않고, 안전한 주행이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 현재 횡방향 위치 추정 결과를 통해 급전 도로에서 형성되는 자계가 가장 강한 영역으로 온라인 전기 자동차를 이동시킴으로써 집전 효율을 극대화시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치가 온라인 전기자동차에 적용된 모습을 나타낸 설명도이고, 도 2는 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치(100)는 횡방향 자계 센서(110)와, 종방향 자계 센서(120)와, A/D 컨버터(130)와, 마이크로 프로세서(140)와, 차량 제어 모듈(150) 및 모니터링 모듈(160)을 포함한다.
먼저, 횡방향 자계 센서(110)는 온라인 전기자동차(101)의 주행 방향에 대해 급전 장치(3)로부터 발생되는 횡방향 자계값을 센싱하도록 온라인 전기자동차(101)의 저면에 설치된다. 여기에서, 횡방향 자계 센서(110)는 급전 도로(1)의 폭방향으로 N열로 복수의 횡방향 자계 센서를 배열하고, 그 개수가 홀수인 것이 바람직하 다. 이때, 횡방향 자계 센서(110)의 전체 폭 길이는 급전 도로(1)에 설치된 급전 장치(3)의 폭과 동일한 것이 바람직하나 선택에 따라 작거나 더 넓게 형성될 수도 있다.
그리고, 종방향 자계 센서(120)는 온라인 전기자동차(101)의 주행 방향에 대해 급전 장치(3)로부터 발생되는 종방향 자계값을 센싱하도록 온라인 전기자동차(101)에 설치된다. 여기에서, 종방향 자계 센서(120)는 정중앙에 위치한 횡방향 자계 센서의 상면에 위치하는 것이 바람직하다.
또한, A/D 컨버터(130)는 횡방향 자계 센서(110)와, 종방향 자계 센서(120)로부터 입력되는 아날로그 센싱값을 디지털 센싱값으로 변환시켜 출력한다. 여기에서, A/D 컨버터(130)는 선택에 따라 횡방향 자계 센서(110)를 다수개의 군으로 분리하고, 분리된 군에 따라 각각 A/D 컨버터를 형성하여 컨버팅 시간을 단축시킬 수도 있다.
또, 마이크로 프로세서(140)는 횡방향 자계 센서(110) 및 종방향 자계 센서(120)에서 출력되어 A/D 컨버터(130)에서 컨버팅되어 입력되는 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 이용하여 온라인 전기자동차(101)의 주행 방향과 급전 도로(1)의 종방향 사이의 기울어진 각도를 계산하고, 기울어진 각도에 따라 기설정된값에 따라 횡방향 자계값의 스케일을 조정한 후 스케일 조정된 횡방향 자계값을 기저장되 거나 실시간으로 전송되는 기준 횡방향 자계 패턴(Pref)과 매칭시켜 횡방향 위치를 추정한다. 여기에서, 기준 횡방향 자계 패턴(Pref)은 급전 장치(3)의 중심선과 복수의 횡방향 자계 센서(110)중 정중앙에 위치한 횡방향 자계 센서의 중심선과 수직으로 교차시킨 상태에서 자계값을 센싱한다.
한편, 차량 제어 모듈(150)은 마이크로 프로세서(140)로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 이용하여 온라인 전기자동차(101)의 주행 방향을 추정한 후 온라인 전기자동차(101)의 조향 및 가감속 제어를 통해 위치를 제어한다. 이때, 차량 제어 모듈(150)은 외부의 관제실과 무선 통신을 수행하며, 관제실의 제어에 따라 원격 제어가 이루어질 수 있다.
그리고, 모니터링 모듈(160)은 마이크로 프로세서(140)로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 시각적으로 디스플레이하여 제공한다. 여기에서, 모니터링 모듈(160)은 네비게이션 장치(미도시)와 연동되어 급전 도로(1) 상에 온라인 전기자동차(101)의 주행 정보를 디스플레이한다. 이때, 모니터링 모듈(160)은 외부의 관제실과 무선 통신을 수행하며, 관제실에서도 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보가 디스플레이되도록 할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 4는 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법에서 각도 추정 방법을 설명한 도면이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법에서 각도 추정 방법을 설명한 도면이다.
먼저, 마이크로 프로세서(140)는 횡방향 자계 센서(110) 및 종방향 자계 센서(120)에서 출력되어 A/D 컨버터(130)에서 컨버팅되어 입력되는 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 이용하여 온라인 전기자동차(101)의 주행 방향과 급전 도로(1)의 종방향 사이의 기울어진 각도를 계산한다(S100).
각도의 계산 방법을 구체적으로 설명하면 온라인 전기자동차(101)의 기울어진 각도는 횡방향 자계값(a)을 검출하고, 횡방향 자계값(a)의 중심에서 수직으로 연장선(C2)을 그리면, 급전 장치(3)의 중심선, 즉 급전 도로(1)의 중심선(C1)에 대해 기울어진 각도(θ)가 검출된다. 이때, 기울어진 각도(θ)는 θ1과 동일하고, θ1은 삼각 함수를 통해 구할 수 있다.
Figure 112009063639516-pat00001
그런 다음, 마이크로 프로세서(140)는 기설정값에 따라 기울어진 각도(θ)에 대해 횡방향 자계값의 스케일을 조정한다(S110).
이러한 상태에서 마이크로 프로세서(140)는 스케일 조정된 횡방향 자계값(a) 을 기저장되거나 실시간으로 전송되는 기준 횡방향 자계 패턴(Pref)과 매칭시켜 온라인 전기자동차(101)의 횡방향 위치를 추정한다(S120).
그리고, 차량 제어 모듈(150)은 마이크로 프로세서(140)로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 이용하여 온라인 전기자동차(101)의 주행 방향을 추정한다(S130).
주행 방향이 추정되면 차량 제어 모듈(150)은 온라인 전기자동차(101)의 조향 및 가감속 제어를 통해 위치를 제어한다(A140).
한편, 모니터링 모듈(160)은 마이크로 프로세서(140)로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 디스플레이하여 제공한다(S150).
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치가 온라인 전기자동차에 적용된 모습을 나타낸 설명도,
도 2는 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법을 설명하기 위한 공정도,
도 4는 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법에서 각도 추정 방법을 설명한 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법에서 각도 추정 방법을 설명한 도면.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
1 : 급전 도로 3 : 급전 장치
101 : 온라인 전기자동차 110 : 횡방향 자계 센서
120 : 종방향 자계 센서 130 : A/D 컨버터
140 : 마이크로 프로세서 150 : 차량 제어 모듈
160 : 모니터링 모듈

Claims (15)

  1. 급전 도로에 종방향으로 설치되는 급전 장치와, 상기 급전 장치로부터 자기유도방식으로 전력을 공급받는 집전장치로 이루어지는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치에 있어서,
    상기 온라인 전기자동차의 주행 방향에 대해 상기 급전 장치로부터 발생되는 횡방향 자계값을 센싱하도록 상기 온라인 전기자동차에 설치되는 횡방향 자계 센서와;
    상기 온라인 전기자동차의 주행 방향에 대해 상기 급전 장치로부터 발생되는 종방향 자계값을 센싱하도록 상기 온라인 전기자동차에 설치되는 종방향 자계 센서와;
    상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 입력되는 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 이용하여 상기 온라인 전기자동차의 도로 종방향에 대해 기울어진 각도를 이용하여 횡방향 위치를 추정하는 마이크로 프로세서; 및
    상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 이용하여 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향을 추정한 후 상기 온라인 전기자동차의 조향 및 가감속 제어를 통해 위치를 제어하는 차량 제어 모듈을 포함하고,
    상기 횡방향 자계 센서는, 급전 도로의 폭방향으로 N열로 복수의 횡방향 자계 센서를 배열하는 것
    을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치.
  2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    상기 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치는,
    상기 횡방향 자계 센서와, 종방향 자계 센서로부터 입력되는 아날로그 센싱값을 디지털 센싱값으로 변환시켜 상기 마이크로 프로세서로 출력하는 A/D 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치는,
    상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 시각적으로 디스플레이하여 제공하는 모니터링 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 3 항에 있어서,
    상기 모니터링 모듈은,
    상기 급전 도로 상에 상기 온라인 전기자동차의 주행 정보를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 횡방향 자계 센서는,
    그 개수가 홀수인 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 종방향 자계 센서는,
    상기 복수의 횡방향 자계 센서중 정중앙에 위치한 횡방향 자계 센서의 상면에 위치하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 마이크로 프로세서는,
    상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 입력되는 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 이용하여 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향과 급전 도로의 종방향 사이의 기울어진 각도를 계산하고, 기울어진 각도에 따라 기설정된값에 따라 횡방향 자계값의 스케일을 조정한 후 스케일 조정된 횡방향 자계값을 기저장되거나 실시간으로 전송되는 기준 횡방향 자계 패턴과 매칭시켜 횡방향 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기준 횡방향 자계 패턴은,
    상기 급전 장치의 중심선과 복수의 상기 횡방향 자계 센서중 정중앙에 위치한 횡방향 자계 센서의 중심선과 수직으로 교차시킨 상태에서 자계값을 센싱 것임을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치.
  10. 제 1 항의 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치를 이용한 자율 주행 방법에 있어서,
    상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 입력받아 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향과 급전 도로의 종방향 사이의 기울어진 각도를 계산하는 각도 계산 단계와;
    기설정값에 따라 상기 기울어진 각도에 대해 횡방향 자계값의 스케일을 조정하는 스케일 조정 단계; 및
    상기 마이크로 프로세서에서 스케일 조정된 횡방향 자계값을 기저장되거나 실시간으로 전송되는 기준 횡방향 자계 패턴과 매칭시켜 상기 온라인 전기자동차의 횡방향 위치를 추정하는 횡방향 위치 추정 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 10 항에 있어서,
    상기 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법은,
    상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 시각적으로 디스플레이하여 제공하는 모니터링 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법.
  12. 제 1 항의 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치를 이용한 자율 주행 방법에 있어서,
    상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 입력받아 상기 마이크로 프로세서에서 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향과 급전 도로의 종방향 사이의 기울어진 각도를 계산하는 각도 계산 단계와;
    상기 마이크로 프로세서에서 기설정값에 따라 상기 기울어진 각도에 대해 횡방향 자계값의 스케일을 조정하는 스케일 조정 단계와;
    상기 마이크로 프로세서에서 스케일 조정된 횡방향 자계값을 기저장되거나 실시간으로 전송되는 기준 횡방향 자계 패턴과 매칭시켜 상기 온라인 전기자동차의 횡방향 위치를 추정하는 횡방향 위치 추정 단계; 및
    상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 이용하여 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향을 추정하는 주행 방향 추정 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 12 항에 있어서,
    상기 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법은,
    상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 시각적으로 디스플레이하여 제공하는 모니터링 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법.
  14. 제 1 항의 온라인 전기자동차의 자율 주행 장치를 이용한 자율 주행 방법에 있어서,
    상기 횡방향 자계 센서 및 종방향 자계 센서로부터 횡방향 자계값 및 종방향 자계값을 입력받아 상기 마이크로 프로세서에서 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향과 급전 도로의 종방향 사이의 기울어진 각도를 계산하는 각도 계산 단계와;
    상기 마이크로 프로세서에서 기설정값에 따라 상기 기울어진 각도에 대해 횡방향 자계값의 스케일을 조정하는 스케일 조정 단계와;
    상기 마이크로 프로세서에서 스케일 조정된 횡방향 자계값을 기저장되거나 실시간으로 전송되는 기준 횡방향 자계 패턴과 매칭시켜 상기 온라인 전기자동차의 횡방향 위치를 추정하는 횡방향 위치 추정 단계;
    상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 이용하여 차량 제어 모듈에서 상기 온라인 전기자동차의 주행 방향을 추정하는 주행 방향 추정 단계; 및
    상기 차량 제어 모듈에서 상기 온라인 전기자동차의 조향 및 가감속 제어를 통해 위치를 제어하는 차량 제어 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법.
  15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 14 항에 있어서,
    상기 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법은,
    상기 마이크로 프로세서로부터 제공되는 기울어진 각도 정보와, 횡방향 위치 추정 정보를 시각적으로 디스플레이하여 제공하는 모니터링 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 전기자동차의 자율 주행 방법.
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Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10090885B2 (en) 2011-04-13 2018-10-02 Qualcomm Incorporated Antenna alignment and vehicle guidance for wireless charging of electric vehicles
US9910104B2 (en) 2015-01-23 2018-03-06 Lockheed Martin Corporation DNV magnetic field detector
US9824597B2 (en) 2015-01-28 2017-11-21 Lockheed Martin Corporation Magnetic navigation methods and systems utilizing power grid and communication network
US10012704B2 (en) 2015-11-04 2018-07-03 Lockheed Martin Corporation Magnetic low-pass filter
US9823313B2 (en) 2016-01-21 2017-11-21 Lockheed Martin Corporation Diamond nitrogen vacancy sensor with circuitry on diamond
US9541610B2 (en) 2015-02-04 2017-01-10 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for recovery of three dimensional magnetic field from a magnetic detection system
US9853837B2 (en) 2014-04-07 2017-12-26 Lockheed Martin Corporation High bit-rate magnetic communication
US9638821B2 (en) 2014-03-20 2017-05-02 Lockheed Martin Corporation Mapping and monitoring of hydraulic fractures using vector magnetometers
US10168393B2 (en) 2014-09-25 2019-01-01 Lockheed Martin Corporation Micro-vacancy center device
US9557391B2 (en) 2015-01-23 2017-01-31 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for high sensitivity magnetometry measurement and signal processing in a magnetic detection system
US10120039B2 (en) 2015-11-20 2018-11-06 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for closed loop processing for a magnetic detection system
US9910105B2 (en) 2014-03-20 2018-03-06 Lockheed Martin Corporation DNV magnetic field detector
CA2945016A1 (en) 2014-04-07 2015-10-15 Lockheed Martin Corporation Energy efficient controlled magnetic field generator circuit
US9739844B2 (en) 2014-07-25 2017-08-22 Qualcomm Incorporated Guidance and alignment system and methods for electric vehicle wireless charging systems
BR112017016261A2 (pt) * 2015-01-28 2018-03-27 Lockheed Martin Corporation carga de energia in situ
WO2016126435A1 (en) 2015-02-04 2016-08-11 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for estimating absolute axes' orientations for a magnetic detection system
WO2017087014A1 (en) 2015-11-20 2017-05-26 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for hypersensitivity detection of magnetic field
WO2017095454A1 (en) 2015-12-01 2017-06-08 Lockheed Martin Corporation Communication via a magnio
EP3390136B1 (en) 2015-12-18 2020-08-19 Volvo Truck Corporation A method for positioning a vehicle using an electric road system and a vehicle operated using this method
WO2017123261A1 (en) 2016-01-12 2017-07-20 Lockheed Martin Corporation Defect detector for conductive materials
WO2017127097A1 (en) 2016-01-21 2017-07-27 Lockheed Martin Corporation Magnetometer with a light emitting diode
WO2017127096A1 (en) 2016-01-21 2017-07-27 Lockheed Martin Corporation Diamond nitrogen vacancy sensor with dual rf sources
WO2017127090A1 (en) 2016-01-21 2017-07-27 Lockheed Martin Corporation Higher magnetic sensitivity through fluorescence manipulation by phonon spectrum control
WO2017127095A1 (en) 2016-01-21 2017-07-27 Lockheed Martin Corporation Diamond nitrogen vacancy sensor with common rf and magnetic fields generator
GB2562957A (en) 2016-01-21 2018-11-28 Lockheed Corp Magnetometer with light pipe
WO2017127079A1 (en) 2016-01-21 2017-07-27 Lockheed Martin Corporation Ac vector magnetic anomaly detection with diamond nitrogen vacancies
WO2017127098A1 (en) 2016-01-21 2017-07-27 Lockheed Martin Corporation Diamond nitrogen vacancy sensed ferro-fluid hydrophone
US10281550B2 (en) 2016-11-14 2019-05-07 Lockheed Martin Corporation Spin relaxometry based molecular sequencing
US10359479B2 (en) 2017-02-20 2019-07-23 Lockheed Martin Corporation Efficient thermal drift compensation in DNV vector magnetometry
US10228429B2 (en) 2017-03-24 2019-03-12 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for resonance magneto-optical defect center material pulsed mode referencing
US10527746B2 (en) 2016-05-31 2020-01-07 Lockheed Martin Corporation Array of UAVS with magnetometers
US10274550B2 (en) 2017-03-24 2019-04-30 Lockheed Martin Corporation High speed sequential cancellation for pulsed mode
US10677953B2 (en) 2016-05-31 2020-06-09 Lockheed Martin Corporation Magneto-optical detecting apparatus and methods
US10338163B2 (en) 2016-07-11 2019-07-02 Lockheed Martin Corporation Multi-frequency excitation schemes for high sensitivity magnetometry measurement with drift error compensation
US10345395B2 (en) 2016-12-12 2019-07-09 Lockheed Martin Corporation Vector magnetometry localization of subsurface liquids
US10371765B2 (en) 2016-07-11 2019-08-06 Lockheed Martin Corporation Geolocation of magnetic sources using vector magnetometer sensors
US10145910B2 (en) 2017-03-24 2018-12-04 Lockheed Martin Corporation Photodetector circuit saturation mitigation for magneto-optical high intensity pulses
US10330744B2 (en) 2017-03-24 2019-06-25 Lockheed Martin Corporation Magnetometer with a waveguide
US10571530B2 (en) 2016-05-31 2020-02-25 Lockheed Martin Corporation Buoy array of magnetometers
US10317279B2 (en) 2016-05-31 2019-06-11 Lockheed Martin Corporation Optical filtration system for diamond material with nitrogen vacancy centers
US20170343621A1 (en) 2016-05-31 2017-11-30 Lockheed Martin Corporation Magneto-optical defect center magnetometer
US10345396B2 (en) 2016-05-31 2019-07-09 Lockheed Martin Corporation Selected volume continuous illumination magnetometer
US10408890B2 (en) 2017-03-24 2019-09-10 Lockheed Martin Corporation Pulsed RF methods for optimization of CW measurements
US10338164B2 (en) 2017-03-24 2019-07-02 Lockheed Martin Corporation Vacancy center material with highly efficient RF excitation
US10459041B2 (en) 2017-03-24 2019-10-29 Lockheed Martin Corporation Magnetic detection system with highly integrated diamond nitrogen vacancy sensor
US10371760B2 (en) 2017-03-24 2019-08-06 Lockheed Martin Corporation Standing-wave radio frequency exciter
US10379174B2 (en) 2017-03-24 2019-08-13 Lockheed Martin Corporation Bias magnet array for magnetometer
KR102512594B1 (ko) * 2020-10-21 2023-03-28 한국자동차연구원 온라인 전기차량의 충전 제어 시스템 및 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0592813U (ja) * 1992-05-19 1993-12-17 村田機械株式会社 無人走行車の駆動制御装置
FR2854358A1 (fr) * 2003-04-29 2004-11-05 Richard Chene Vehicule autonome a traction electrique
KR100566926B1 (ko) * 2003-10-16 2006-03-31 한국철도기술연구원 비접촉 급전방식을 이용한 전기 차량 운행 시스템
KR100682511B1 (ko) * 2004-03-15 2007-02-15 한국철도기술연구원 자기장을 이용한 궤도차량의 자율 주행시스템 및 그주행방법
KR100875945B1 (ko) * 2007-02-05 2008-12-26 한국철도기술연구원 최적 공극제어 선형전동기 및 비접촉 급전시스템을 이용한철도차량시스템

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