KR101503525B1 - 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치 - Google Patents

자율 주행 자동차용 방향 안내 장치 Download PDF

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김관명
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Abstract

본 발명은 비교적 간단한 구성으로 자동차의 주행 방향을 안내하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차체, 주 배터리, 상기 주 배터리의 전원에 의하여 구동하는 구동 모터, 상기 구동 모터에 의하여 차체를 이동하는 후륜 장치, 상기 차체 전방에 장착되어 상기 차체의 방향을 조절하는 전륜 장치, 상기 전륜 장치 및 후륜 장치를 제어하는 제어장치를 포함하여 주어진 경로를 따라 자율 주행하는 자율 주행 자동차의 진행 방향을 안내하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치에 있어서, 자동차의 진행 방향을 주변에 안내하는 레이저 장치; 상기 전륜 장치의 동작을 감지하여 상기 레이저 장치를 제어하는 제어장치; 및 상기 제어장치에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자율 주행 자동차용 방향 안내 장치{Turn signaling apparatus for autonomous driving vehicle}
본 발명은 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 자율 주행 자동차의 주행 시 이동 방향을 외부에 안내하여 주는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치에 관한 것이다.
박람회 등이 열리는 대규모 전시 시설이나, 학교 등에는 관람 또는 안내를 위한 전기 자동차가 이용되고 있다.
그러나 상기와 전기 자동차는 별도의 운전자를 필요로 하므로, 관람객들은 상기 자동차를 이용하여 관람 등을 위해서는 기다려야 하는 불편한 점이 있으며, 또한 관람객들이 직접 운행하여 사용하기에는 안전상 문제가 발생할 우려가 높다.
상기와 같은 문제점을 극복하기 위한 구성으로는 등록특허 제1105667호인 탑승자 자세인식을 통해 주행시키는 1인 기립식 탑승로봇을 들 수 있다.
상기 탑승로봇은 구동바퀴와 구동바퀴를 구동시키는 구동모터를 구비하고, 구동바퀴 위에 장착된 발판과 발판 일측 상에 설치되는 손잡이대를 포함하는 주행장치; 탑승자의 자세를 인식하여 이동방향을 결정하는 사용자 의도인식 센서; 주행방향의 장애물을 인식하는 장애물 센서; 및 사용자 의도인식 센서에 의한 이동방향으로, 주행장치를 주행하도록 구동모터를 제어하는 제어장치를 포함하고, 제어장치는 이동방향에 장애물이 인식되면, 장애물을 회피하여 주행하도록 구동모터를 제어하는 구성을 포함하여 구성되며, 상기와 같은 1인 기립식 탑승로봇 및 그 제어방법에 의해, 탑승자의 자세 또는 무게중심에 의해 이동방향을 설정하더라도 탑승장치의 무게중심을 안정점 안에 유지함으로써, 장애물을 피하기 위해 정지 또는 방향전환을 하더라도 탑승자가 일방향으로 중심이 쏠리는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 특허는 전기를 충전하여 지속적으로 사용하므로, 친환경적인 장점이 있으며, 또한 탑승자가 자세만을 변경시켜 제어되므로, 종래 골프 카트나 전기 자동차에 비하여 운전이 편리한 장점이 있다.
상기와 같이 전기 자동차 또는 로봇을 기초로 자율 주행하는 경우 주변의 시설이나 사람들과 충돌을 예방하기 위하여 별도의 안전 장치가 추가되어야 한다. 예를 들면, 근접 센서나 레이더 등을 이용하여 주변의 사물을 인식하고, 사물과 자동차의 거리가 일정 범위 이내인 경우에는 자동차의 구동을 정지하는 형태로 구현되나, 상기와 같은 안전 장치는 매우 고가이므로, 전체 전기 자동차의 가격을 높이는 장애 요인에 해당한다.
또한, 움직이지 않는 사물의 경우에는 주행 경로를 적절히 설정하는 경우에는 충돌을 사전에 예방할 수 있으나, 주변의 사람의 경우에는 위치가 유동적이므로, 상기와 같은 안전 장치의 사용이 필수적이라 할 수 있다.
그러나 사람의 경우에는 전기 자동차에서 제공하는 소리 신호나, 광신호 등에 의하여 인근의 전기 자동차의 진행을 인식할 수 있으므로, 상기와 같은 신호를 제공하는 안내 장치를 적용하는 경우 고가의 안전 장치를 대체할 수 있으므로, 자율 주행 전기 자동차의 가격을 낮출 수 있는 요인이 된다.
본 발명은 종래 높은 가격의 자율 주행 자동차용 안전 장치를 대체하기 위하여 안출된 것으로, 비교적 간단한 구성으로 자동차의 주행 방향을 안내하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차체, 주 배터리, 상기 주 배터리의 전원에 의하여 구동하는 구동 모터, 상기 구동 모터에 의하여 차체를 이동하는 후륜 장치, 상기 차체 전방에 장착되어 상기 차체의 방향을 조절하는 전륜 장치, 상기 전륜 장치 및 후륜 장치를 제어하는 제어장치를 포함하여 주어진 경로를 따라 자율 주행하는 자율 주행 자동차의 진행 방향을 안내하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치에 있어서, 자동차의 진행 방향을 주변에 안내하는 레이저 장치; 상기 전륜 장치의 동작을 감지하여 상기 레이저 장치를 제어하는 제어장치; 및 상기 제어장치에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 레이저 장치는 중앙 레이저 포인터, 좌측 레이저 포인터 및 우측 레이저 포인터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 레이저 장치는 자동차 진행 방향의 바닥에 자동차의 방향을 안내하는 마커를 주사하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 중앙 레이저 포인터의 마커는 "↑" 형태이고, 상기 좌측 레이저 포인터의 마커는 "←" 형태이며, 상기 우측 레이저 포인터의 마커는 "→" 형태인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어장치는 상기 전륜 장치의 조향 신호에 따라 상기 레이저 장치를 선택적으로 작동하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어장치는 상기 전륜 장치가 작동하지 않는 경우 중앙 레이저 포인터를 점등하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어장치는 상기 전륜 장치가 우측으로 이동하는 신호를 출력하는 경우 중앙 레이저 포인터의 점등을 해제하고, 우측 레이저 포인터를 점등하고, 상기 전륜 장치가 우측으로 이동하는 신호의 출력이 중단된 경우, 우측 레이저 포인터의 점등을 해제하고, 중앙 레이저 포인터를 점등하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제어장치는 상기 전륜 장치가 좌측으로 이동하는 신호를 출력하는 경우 중앙 레이저 포인터의 점등을 해제하고, 좌측 레이저 포인터를 점등하고, 상기 전륜 장치가 좌측으로 이동하는 신호의 출력이 중단된 경우, 좌측 레이저 포인터의 점등을 해제하고, 중앙 레이저 포인터를 점등하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치는 주어진 경로를 따라 자동 주행하는 전기 자동차에 장착되어 자동차의 진행 방향을 외부에 알려 주변 사람들과의 충돌을 사전에 방지하는 구성으로, 비교적 낮은 가격으로 구성할 수 있는 간단한 구성으로, 어떠한 자율 주행 자동차에 적용할 수 있는 효과가 있으며, 또한 자율 주행 자동차의 전체 제작 비용을 절감할 수 있어, 시장을 확대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치가 적용되는 자율 주행 자동차의 구성도이며,
도 2는 본 발명에 따른 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치의 구성도이며,
도 3은 도 2에 도시된 레이저 장치의 마커 구성이며,
도 4는 도 2에 도시된 레이저 장치의 장착 위치를 나타내는 설명도이다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
먼저 본 발명에 따른 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치(10)는 자율 주행 자동차에 적용되는 구성으로, 자율 주행 자동차(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전기로 운행되는 구성으로, 차체(1), 구동 모터(2), 후륜 장치(3), 전륜 장치(4), 제어기(5), 주 배터리(6), 가이드 수단(7)을 포함하여 구성된다.
여기서, 차체(1)는 일정한 강성을 갖는 구성으로, 상단에는 운전자가 탑승할 수 있는 시트를 포함하여 구성되며, 내부에는 다른 장치들이 장착될 수 있는 내부공간이 형성된다.
상기 차체(1)는 주 배터리(6)에 의해서 구동되는 구동 모터(2)를 포함하며, 상기 구동 모터(2)는 자동차(100) 구동력을 발생하는 것으로 후륜 장치(3)를 구동한다.
상기 후륜 장치(3)는 2개의 구동 휠로 구성되며, 자체(1)를 지면에서 지지하며, 또한 상기 구동 모터(2)의 회전력에 의하여 자체(1)를 이동시키는 역할을 한다.
상기 구동 모터(2)는 단일 모터에 전동장치에 의하여 상기 후륜 장치(3)를 구동하는 형태로 구성되나, 필요한 경우 각 구동 횔에 장착되는 복수의 모터로도 구성될 수 있다.
한편, 상기 전륜 장치(4)는 자체(1) 전면에 장착되어 자체(1)를 지면에 지지하는 역할을 하며, 조향장치를 포함하며, 상기 자체(1)의 이동 방향을 결정하는 역할을 한다.
상기 전륜 장치(4)는 제어기(5)에 의하여 차체(1)의 이동 방향을 제어하는 형태로 구성되나, 필요한 경우 사용자가 직접 조향장치를 조작하여 차체(1)의 이동 방향을 결정할 수 있게 구성할 수 있다.
상기 제어기(5)는 GPS를 포함하며, 상기 GPS를 통하여 현재의 위치를 인식할 수 있다.
또한 상기 제어기(5)는 이동 경로 정보(8)를 포함하며, 상기 GPS의 정보를 기초로 현재의 위치를 인식하고, 현재의 위치와 이동 속도를 상기 경로 정보(8)와 비교하여 상기 전류 장치(4), 상기 후륜 장치(3)를 제어하여 차체(1)를 자율 주행한다.
또한, 필요한 경우 지면에 안내되는 가이드 수단(7)을 포함한다. 상기 가이드 수단(7)은 현재 차량의 위치를 인식할 수 있는 것으로 주변과 구별되는 이동선, 이동 경로 상에 설치된 신호 발생기 등으로 구현되며, 이때 상기 제어기(5)는 각 가이드 수단(7)을 인식할 수 있는 장치를 포함한다.
본 발명은 상기와 같은 자율 주행 자동차(100)에 장착되어 상기 자동차(100)의 진행 방향을 외부에 안내하는 안내 장치(10)에 관한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 장치(20)와 상기 레이저 장치(20)를 제어하는 제어장치(30), 전원을 공급하는 배터리(40)를 포함하여 구성된다.
상기 레이저 장치(20)는 3개의 동일한 레이저 포인터로 구성되며, 상기 차체 상단에 장착되어 차체(1) 전방 지면으로 레이저 마커를 주사한다.
상기 레이저 장치(20)는 중앙 레이저 포인터(21), 좌측 레이저 포이터(22), 우측 레이저 포인터(23)를 포함하여 구성되며, 각 레이저 포인터는 별도의 마커(25)로 구성된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 중앙 레이저 포인터(21)의 마커(25)는 "↑"형태로 구성하여 자동차(100)가 직진함을 안내하고, 상기 좌측 레이저 포인터(22)의 마커(25)는 자동차(100)의 탑승자가 바라본 바닥에서 "←" 형태가 나타나도록 구성하여 자동차(100)가 좌회전함을 안내하고, 마지막으로 우측 레이저 포인터(23)의 마커(25)는 자동차(100)의 탑승자가 바라본 바닥에서 "→" 형태가 나타나도록 구성하여 자동차(100)가 우회전함을 안내한다.
즉, 마커(25)의 형상이 차체(1) 전방 지면에 주사되어 주변의 사람들이 자동차(100)의 주행 방향을 예측할 수 있다.
특히 레이저 포인터(21, 22, 23)는 강한 특성에 의하여 한낮에도 주변에서 인식할 수 있는 장점이 있다.
상기 레이저 장치(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 3개의 레이저 포인터(21, 22, 23)가 동일한 방향으로 묶어져 구성되며, 상기 제어장치(30)에 의하여 선택적으로 점등된다.
상기 제어장치(30)는 자동차(100)의 전륜 장치(5)의 신호를 기초로 상기 레이저 장치(20)를 제어한다.
먼저 상기 전륜 장치(5)에 별다른 조작이 발생하지 않는 경우, 즉, 직진하는 경우에는 별도의 조향 신호가 상기 제어장치(30)로 입력되지 않으므로, 상기 제어장치(30)는 별도의 조향 신호가 입력되지 않는 경우에는, 상기 중앙 레이저 포인터(21)를 점등한다.
그리고, 상기 전륜 장치(5)가 전륜을 좌방향으로 조향하는 경우, 해당 신호를 상기 제어장치(30)가 입력받고, 이때 상기 중앙 레이저 포인터(21)의 점등을 해제하고, 상기 좌측 레이저 포인터(22)를 점등한다.
이후, 좌방향 조향 신호가 해제되면, 좌측 레이저 포인터(22)의 점등을 해제하고, 다시 중앙 레이저 포인터(21)를 점등한다.
또한, 상기 제어장치(30)는 상기 전류 장치(5)가 전륜을 우방향으로 조향하는 경우, 해당 신호를 입력받아 상기 중앙 레이저 포인터(21)의 점등을 해제하고난 후, 상기 우측 레이저 포인터(23)를 점등한다.
이후, 우방향 조향 신호가 해제되면, 우측 레이저 포인터(23)의 점등을 해제하고, 다시 중앙 레이저 포인터(21)를 점등한다.
상기와 같은 제어방식은 자동차(100) 주행 시에 주행 방향 바닥에 항상 레이저 마크를 주사하므로, 주변의 사람들이 자동차(100)의 주행을 쉽게 인식할 수 있는 장점이 있으며, 또한 알람 경보를 동시에 출력하는 경우 높은 경고를 제공하는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
1: 차체 2: 구동 모터
3: 후휸 장치 4: 전륜 장치
5: 제어기 6: 주 배터리
7: 가이드 수단 8: 경로 정보
10: 안내 장치 20: 레이저 장치
21: 중앙 레이저 포인터 22: 좌측 레이저 포인터
23: 우측 레이저 포인터 25: 마커
30: 제어장치 40: 배터리
100: 자율 주행 자동차

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 차체, 주 배터리, 상기 주 배터리의 전원에 의하여 구동하는 구동 모터, 상기 구동 모터에 의하여 차체를 이동하는 후륜 장치, 상기 차체 전방에 장착되어 상기 차체의 방향을 조절하는 전륜 장치, 상기 전륜 장치 및 후륜 장치를 제어하는 제어장치를 포함하여 주어진 경로를 따라 자율 주행하는 자율 주행 자동차의 진행 방향을 안내하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치에 있어서,
    자동차의 진행 방향을 주변에 안내하는 레이저 장치;
    상기 전륜 장치의 동작을 감지하여 상기 레이저 장치를 제어하는 제어장치; 및
    상기 제어장치에 전원을 공급하는 배터리;를 포함하며,
    상기 레이저 장치는 중앙 레이저 포인터, 좌측 레이저 포인터 및 우측 레이저 포인터를 포함하며,
    상기 레이저 장치는 자동차 진행 방향의 바닥에 자동차의 방향을 안내하는 마커를 주사하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 중앙 레이저 포인터의 마커는 "↑" 형태이고, 상기 좌측 레이저 포인터의 마커는 "←" 형태이며, 상기 우측 레이저 포인터의 마커는 "→" 형태인 것을 특징으로 하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제어장치는 상기 전륜 장치의 조향 신호에 따라 상기 레이저 장치를 선택적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 제어장치는 상기 전륜 장치가 작동하지 않는 경우 중앙 레이저 포인터를 점등하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제어장치는 상기 전륜 장치가 우측으로 이동하는 신호를 출력하는 경우 중앙 레이저 포인터의 점등을 해제하고, 우측 레이저 포인터를 점등하고, 상기 전륜 장치가 우측으로 이동하는 신호의 출력이 중단된 경우, 우측 레이저 포인터의 점등을 해제하고, 중앙 레이저 포인터를 점등하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 제어장치는 상기 전륜 장치가 좌측으로 이동하는 신호를 출력하는 경우 중앙 레이저 포인터의 점등을 해제하고, 좌측 레이저 포인터를 점등하고, 상기 전륜 장치가 좌측으로 이동하는 신호의 출력이 중단된 경우, 좌측 레이저 포인터의 점등을 해제하고, 중앙 레이저 포인터를 점등하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 자동차용 방향 안내 장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2581835B2 (ja) * 1990-09-21 1997-02-12 三菱電機株式会社 搬送車
KR20130117992A (ko) * 2012-04-19 2013-10-29 주식회사 센플러스 차량용 정보 표시 장치 및 이를 이용한 표시 방법

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