KR101854086B1

KR101854086B1 - 주행 시스템, 이러한 주행 시스템에 의해 제어되는 이동 수단 및 이러한 주행 시스템에 의한 이러한 이동 수단의 제어 방법

Info

Publication number: KR101854086B1
Application number: KR1020170124457A
Authority: KR
Inventors: 최성덕
Original assignee: 최성덕
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2018-06-08
Also published as: US20190094879A1

Abstract

본 발명은 도로 상의 자기장 분포를 변화시켜 자성체로 이루어지는 회전 수단을 구비한 이동 수단을 주행시키는 주행 시스템, 이러한 주행 시스템에 의해 제어되는 이동 수단 및 이러한 주행 시스템에 의한 이러한 이동 수단의 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예의 주행 시스템은, 자기장에 반응하는 자성체로 이루어지는 복수 개의 회전 부재 및 상기 회전 부재에 의해 지지되는 본체를 구비하는 이동 수단을 이동시키기 위한 것이다. 상기 주행 시스템은, 표면 상의 복수의 영역으로 분할되어 구성되고, 상기 복수의 영역 각각의 내측에는 그 외부에 영향을 미치는 자기력을 변화시키게 하기 위한 자기력 제어 수단이 배치된 도로부; 및 상기 자기력 제어 수단을 제어하여 각각의 상기 복수의 영역 외부에 인가되는 자기장을 제어하는 제어부; 를 포함한다. 상기 제어부는 상기 이동 수단이 상기 도로부 상에서 이동될 수 있도록, 상기 자기력 제어 수단을 동적으로 제어하도록 구성된다.
본 발명의 주행 시스템, 이러한 주행 시스템에 의해 제어되는 이동 수단 및 이러한 주행 시스템에 의한 이러한 이동 수단의 제어 방법에 따르면, 이동 수단을 원하는 이동 특성을 가지도록 쉽게 제어할 수 있어, 효율적인 자율 주행을 구현할 수 있다.

Description

주행 시스템, 이러한 주행 시스템에 의해 제어되는 이동 수단 및 이러한 주행 시스템에 의한 이러한 이동 수단의 제어 방법{DRIVING SYSTEM, TRANSPORTATION MEANS CONTROLLED BY THE DRIVING SYSTEM, AND CONTROL METHOD OF THE TRANSPORTATION MEANS BY THE DRIVING SYSTEM}

본 발명은 주행 시스템, 이러한 주행 시스템에 의해 제어되는 이동 수단 및 이러한 주행 시스템에 의한 이러한 이동 수단의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 도로 상의 자기장 분포를 변화시켜 자성체로 이루어지는 회전 수단을 구비한 이동 수단을 주행시키는 주행 시스템, 이러한 주행 시스템에 의해 제어되는 이동 수단 및 이러한 주행 시스템에 의한 이러한 이동 수단의 제어 방법에 관한 것이다.

자동차와 같은 이동 수단은 운전자가 직접 핸들을 조작하여 조향을 행하고, 속도 조절도 행함으로써, 원하는 경로와 속도를 직접 선택하여 이동된다. 이에 따라, 운전자의 부주의, 도로 내의 돌발 상황 등이 발생하면, 이동 수단의 제어가 어려워져 사고가 발생하게 된다.

이러한 교통사고를 줄이고, 운전자의 편의를 도모하고자 자율주행 시스템이 개발되고 있다 (특허문헌 1 참조). 자율주행 시스템은 운전자가 이동 수단을 직접 조작하지 않아도 이동 수단이 스스로 주행이 가능하도록 하는 시스템이다.

종래의 자율주행 시스템은 위치 정보 시스템 (GPS) 및 레이더나 카메라와 같은 각종 센서로부터 수집된 주행 환경에 대한 정보를 기반으로 주행 전략을 결정한다. 이러한 주행 전략을 기반으로 주행 경로를 생성하여, 이에 따라 이동 수단의 속도 및 조향을 제어함으로써 이동 수단을 원하는 경로로 이동시킨다.

그러나, 이러한 종래의 자율주행 시스템은 기존의 자동차의 구조를 그대로 이용함으로써 원하는 주행 경로로 안전하게 주행하는 것에는 한계가 있다. 따라서, 외부에서 이동 수단을 원하는 대로 주행시킬 수 있는 새로운 주행 시스템 및 그 이동수단이 필요한 실정이다.

(특허문헌 1)

한국 공개특허 제 10-2013-0091907 호 (발명의 명칭 : 차량의 자율주행 장치 및 그 방법)

본 발명은 상기와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 도로 상의 자기장 분포를 변화시켜 자성체로 이루어지는 회전 수단을 구비한 이동 수단을 주행시키는 주행 시스템, 이러한 주행 시스템에 의해 제어되는 이동 수단 및 이러한 주행 시스템에 의한 이러한 이동 수단의 제어 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예의 주행 시스템은, 자기장에 반응하는 자성체로 이루어지는 복수 개의 회전 부재 및 상기 회전 부재에 의해 지지되는 본체를 구비하는 이동 수단을 이동시키기 위한 것이다. 상기 주행 시스템은, 표면 상의 복수의 영역으로 분할되어 구성되고, 상기 복수의 영역 각각의 내측에는 그 외부에 영향을 미치는 자기력을 변화시키게 하기 위한 자기력 제어 수단이 배치된 도로부; 및 상기 자기력 제어 수단을 제어하여 각각의 상기 복수의 영역 외부에 인가되는 자기장을 제어하는 제어부; 를 포함한다. 상기 제어부는 상기 이동 수단이 상기 자기력 제어 수단과 상기 회전 부재 간에 작용하는 인력 또는 척력에 의해 상기 도로부 상에서 이동될 수 있도록, 상기 자기력 제어 수단을 동적으로 제어하도록 구성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 자기력 제어 수단은, 전자석이다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 복수의 영역 각각의 내측에는 단위 셀이 배치되고, 상기 자기력 제어 수단은 상기 단위 셀 내에 배치되며, 상기 단위 셀은 교체 가능하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는 상기 복수의 영역 상에 형성되는 자기력의 세기를 독립적으로 제어하여, 상기 도로부 상에 자기력의 분포가 형성되도록 구성된다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예의 이동 수단은, 표면 상의 복수의 영역으로 분할되어 구성되고, 상기 복수의 영역 각각의 내측에는 그 외부에 영향을 미치는 자기력을 변화시키게 하기 위한 자기력 제어 수단이 배치된 도로부 및 상기 자기력 제어 수단을 제어하여 각각의 상기 복수의 영역 외부에 인가되는 자기장을 제어하는 제어부를 포함하는 주행 시스템에 의해 제어되도록 구성된다. 상기 이동 수단은 자기장에 반응하는 자성체로 이루어지는 적어도 한 개의 회전 부재; 및 상기 회전 부재에 의해 지지되는 본체; 를 포함하며, 상기 자기력 제어 수단과 상기 회전 부재 간에 인력 또는 척력이 작용되어 이동되도록 구성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 회전 부재는, 구 형태로 이루어지고, 외부가 N극 및 S극 중 어느 하나의 자극을 이루도록 형성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체의 내측면에는 상기 회전 부재와 대면하는 대면부가 구비되고, 상기 대면부는 상기 어느 하나의 자극과 동일한 자극을 띔으로써, 상기 본체는 상기 회전 부재에 대해 띄어진다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 회전 부재는, 구 형태로 이루어지고, 강자성체로 이루어진다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예의 제어 방법은, 표면 상의 복수의 영역으로 분할되어 구성되고, 상기 복수의 영역 각각의 내측에는 그 외부에 영향을 미치는 자기력을 변화시키게 하기 위한 자기력 제어 수단이 배치된 도로부 및 상기 자기력 제어 수단을 제어하여 각각의 상기 복수의 영역 외부에 인가되는 자기장을 제어하는 제어부를 포함하는 주행 시스템에 의해, 자기장에 반응하는 자성체로 이루어지는 복수 개의 회전 부재 및 상기 회전 부재에 의해 지지되는 본체를 포함하는 이동 수단의 이동을 제어하기 위한, 제어 방법이다. 상기 제어 방법은 상기 제어부가 상기 이동 수단의 이동에 관한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제어부는 상기 이동에 관한 정보에 근거하여, 상기 회전 부재를 기준으로 하여 상기 이동에 관한 정보에 따른 이동 방향 상 혹은 그 인접한 영역들 중 적어도 하나의 영역 내의 자기력 제어 수단을 제어함으로써 상기 자기력 제어 수단이 상기 회전 부재를 끌어당기는 단계; 를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는 상기 이동에 관한 정보에 근거하여, 상기 회전 수단을 기준으로 하여 상기 이동에 관한 정보에 따른 상기 이동 방향의 반대 방향 혹은 그 인접한 영역들 중 적어도 하나의 영역 내의 자기력 제어 수단을 제어함으로써 상기 자기력 제어 수단이 상기 회전 부재를 밀어내는 단계; 를 더 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는 상기 이동 수단으로부터 상기 이동 수단의 이동에 관한 정보를 수신한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는 상기 이동 수단이 자율 주행할 수 있도록, 외부의 사용자 단말로부터 상기 이동 수단의 이동에 관한 정보를 수신한다.

본 발명의 주행 시스템, 이러한 주행 시스템에 의해 제어되는 이동 수단 및 이러한 주행 시스템에 의한 이러한 이동 수단의 제어 방법에 따르면, 이동 수단을 원하는 이동 특성을 가지도록 쉽게 제어할 수 있어, 효율적인 자율 주행을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 수단의 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 2의 이동 수단의 다양한 회전 수단의 구조를 설명한 개략적인 저면도이다.
도 4는 도 2의 이동 수단의 회전 수단과 본체 사이의 구성을 설명한 개략적인 단면도이다.
도 5는 이동 수단의 이동을 위한 주행 시스템의 제어 방법의 순서도이다.
도 6 및 도 7은 이동 수단을 도로부 상에서 이동시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 각 회전 부재의 제어에 따른 이동 수단의 움직임을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 도면부호를 사용함에 있어, 도면이 상이한 경우라도 동일한 구성을 도시하고 있는 경우에는 가급적 동일한 도면부호를 사용한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 주행 시스템, 이러한 주행 시스템에 의해 제어되는 이동 수단 및 이러한 주행 시스템에 의한 이러한 이동 수단의 제어 방법의 실시예에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 수단의 개략적인 측면도이며, 도 3은 도 2의 이동 수단의 다양한 회전 수단의 구조를 설명한 개략적인 저면도이며, 도 4는 도 2의 이동 수단의 회전 수단과 본체 사이의 구성을 설명한 개략적인 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 시스템 및 이 주행 시스템에서 제어되는 이동 수단의 구성에 대해 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 시스템 (100) 은, 도로부 (110) 와 제어부 (120) 를 포함하여 구성된다.

도로부 (110) 는 표면 상의 복수의 영역 (A) 으로 분할되어 구성된다. 이 복수의 영역 (A) 각각의 내측에는 그 외부에 영향을 미치는 자기력을 변화시키게 하기 위한 자기력 제어 수단 (111) 이 구비된다. 다시 말해, 각각 복수의 영역 (A) 은 N극의 자기장을 형성시킬 수도 있고, S극의 자기장을 형성시킬 수도 있고, 자기장을 형성시키지 않을 수도 있게 제어될 수 있다. 더 구체적으로는 도로부 (110) 표면 상의 자기장의 분포를 자유롭게 제어할 수 있게 도로부 (110) 가 구성된다.

한편, 복수의 영역 (A) 각각의 내측에는 단위 셀 (112) 이 배치되고, 자기력 제어 수단 (111) 은 단위 셀 (112) 내에 배치되며, 이 단위 셀 (112) 은 교체 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다. 교체 가능한 단위 셀 (112) 로 도로부 (110) 를 구성한다면, 대량 생산 및 유지보수 측면에서 유리하다.

복수의 영역 (A) 은 본 실시예에서 정사각형 형태로 도로부 (110) 의 표면을 분할하는 것으로 예시되나, 이에 한정되지는 않고, 직사각형 형태, 삼각형 형태 등 다른 형태를 가져도 무방하다.

또한, 본 실시예에서 복수의 영역 (A) 의 총합이 도로부 (110) 의 표면을 구성하는 것으로 예시하나, 자기장을 형성하지 않는 복수의 영역 (A) 외의 영역이 존재하는 것을 배제하는 것은 아니다.

자기력 제어 수단 (111) 은 자기력을 외부에 생성할 수 있는 수단을 총칭한다. 예를 들어, 자기력 제어 수단 (111) 은 전자석일 수 있다. 그러나, 이에 국한되는 것은 아니며, 자기장을 형성하는 상태와 형성하지 않는 상태를 제어할 수 있는 어떠한 수단도 자기력 제어 수단으로 채용될 수 있다. 예를 들어, 한국특허등록 제10-1498864호 (발명의 명칭 : 자성체 홀딩 장치), 한국특허출원 제10-2016-0028415호 (발명의 명칭 : 자기흐름 제어장치) 등과 같은 자기력 제어 장치들도 본 자기력 제어 수단으로 채용될 수 있음은 물론이다.

자기력 제어 수단 (111) 은 그것이 위치하는 영역 (A) 상에 N극의 자기장을 형성시킬 수도 있고, S극의 자기장을 형성시킬 수도 있고, 자기장을 형성시키지 않을 수도 있다. 어떠한 자극의 자기장을 형성해야 하는지는 후술할 이동 수단의 구성에 따라 결정하면 된다.

자기력 제어 수단 (111) 은 그로부터 형성되는 자기장의 세기를 자유롭게 조정할 수 있다. 자기력 제어 수단 (111) 이 전자석인 경우, 전자석에 공급되는 전류의 세기를 조정함으로써 자기장의 세기를 조정할 수 있다.

한편, 도 1에서는 자기력 제어 수단 (111) 을 하나만 도시하였으나, 모든 단위 셀 (112) 내에 위치하는 것은 당연하다.

또한, 단위 셀 (112) 사이에는 서로 간에 자기력의 간섭이 없도록 서로 자기적으로 쉴드되는 것이 바람직하다. 단위 셀 (112) 사이에 자기적인 간섭이 생기면 도로부 (110) 상으로의 자기장 형성에 방해가 되기 때문이다.

제어부 (120) 는 자기력 제어 수단 (111) 을 제어하여 도로부 (110) 상에 형성된 각각의 복수의 영역 (A) 외부에 인가되는 자기장을 제어한다.

자기력 제어 수단 (111) 이 전자석으로 구성되는 경우라면, 제어부 (120) 는 전자석에 인가되는 전류의 방향 및 세기를 제어함으로써, 영역 (A) 외부에 인가되는 자기장을 조정할 수 있다.

구체적으로 제어부 (120) 는 이동 수단 (200) 이 도로부 (110) 상에서 이동될 수 있도록, 자기력 제어 수단 (111) 을 동적으로 제어한다. 즉, 제어부 (120) 는 복수의 영역 (A) 중 특정 영역에 자기장을 발생시키고 이를 이동시킴으로써, 도로부 (110) 상의 자성체를 이동시키도록 자기력 제어 수단 (111) 을 제어할 수 있다.

한편, 제어부 (120) 는 사용자 단말 (1) 과 연결될 수 있다. 이때, 사용자 단말 (1) 은 데스크탑 (desk-top), 태블릿 (tablet), 스마트폰 (smart phone), PC 등의 다양한 전자장치일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

제어부 (120) 는 사용자 단말 (1) 로부터 경로 정보, 운행 정도 등을 유선/무선으로 전달받아, 이 정보들을 토대로 도로부 (110) 상에 위치하는 이동 수단 (200) 을 원하는 장소까지 이동시키도록 도로부 (110) 의 자기력 제어 수단 (111) 을 제어한다.

한편, 제어부 (120) 는 복수의 영역 (A) 상에 형성되는 자기력의 세기를 독립적으로 제어하여, 도로부 (110) 상에 자기력의 분포가 형성되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 영역에서 가장 큰 자기력을 형성하고, 그 어느 하나의 영역에서 멀어질수록 자기력의 세기를 줄이는 형태의 자기력의 분포를 형성하도록 제어부 (120) 가 도로부 (110) 의 자기력 제어 수단 (111) 을 제어할 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여, 상술한 주행 시스템 (100) 상에서 이동될 수 있는 이동 수단 (200) 의 구성에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 수단 (200) 은 본체 (210) 및 적어도 한 개의 회전 부재 (220) 를 구비한다.

본체 (210) 는 인간 또는 짐 등을 수용할 수 있는 공간을 가지며, 후술할 회전 부재 (220) 에 의해 지지된다. 본체 (210) 는 본 실시예에서 자동차의 형태로 도시하였으나, 이는 예시에 불과하다.

회전 부재 (220) 는 자기장에 반응하는 자성체로 이루어지며, 도로부 (110) 에 접촉된다. 회전 부재 (220) 는 철과 같은 강자성체로 이루어질 수도 있고, 외측으로 N극 및 S극 중 어느 하나의 자극을 띄도록 형성될 수도 있다.

예를 들어, 특히 도 4를 참조하면, 회전 부재 (220) 는 복수의 영구자석 (221) 이 그 N극이 외주면을 향하고 S극이 내측을 향하도록 배치함으로써 구성될 수 있다. 이러한 경우 회전 부재 (220) 의 외측으로는 N극의 자극을 띄게 된다. 물론, 이와 반대로 영구자석 (221) 의 배치를 반대로 하여, 회전 부재 (220) 의 외측으로 S극의 자극이 띌 수 있게 구성할 수도 있다.

이렇듯, 회전 부재 (220) 가 철과 같은 강자성체이거나, 외측으로 N극 또는 S극을 띄게 되면, 도로부 (110) 의 복수의 영역 (A) 중 일부에 자기장을 인가하여 회전 부재 (220) 를 이동시킬 수 있게 되고, 이에 따라 이동 수단 (200) 이 이동될 수 있게 된다.

한편, 회전 부재 (220) 는 구의 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 구의 형태로 이루어진다면, 전후 좌우로의 조향이 자유롭기 때문이다.

본체 (210) 는 회전 부재 (220) 에 얹혀지고, 서로 슬라이딩하는 방식으로 고정될 수도 있으나, 도 4와 같이 본체 (210) 의 내측면에 형성되고 회전 부재 (220) 와 대면하는 대면부 (211) 가 회전 부재 (220) 의 외측이 띄는 자극과 동일한 자극을 띄게 함으로써 본체 (210) 가 회전 부재 (220) 에 대해 척력에 의해 띄어지는 것이 바람직하다.

구체적으로 대면부 (211) 의 외측으로 영구자석의 N극이 위치하게 배치함으로써 본체 (210) 는 회전 부재 (220) 로부터 비접촉 형태로 띄어질 수 있다. 물론, 의도치 않은 대면부 (211) 와 회전 부재 (220) 간의 충격을 흡수하기 위해 대면부 (211) 상에는 자기장에 영향을 미치지 않는 고무 등의 비자성 탄성체를 배치시킬 수도 있다. 또한, 윤활제를 대면부 (211) 에 도포하여 충격을 최소화할 수도 있다.

도 3을 참조하면, 회전 부재 (220) 는 다양한 형태로 배치될 수 있다.

도 3의 (a) 와 같이, 이동 수단 (200a) 은 구형의 4개의 회전 부재 (220a) 를 구비할 수도 있으며, 도 3의 (b) 와 같이, 이동 수단 (200b) 은 구형의 3개의 회전 부재 (220a) 를 구비할 수도 있고, 도 3의 (c) 와 같이, 이동 수단 (200c) 은 1개의 구형의 회전 부재 (220a) 와 2개의 바퀴형의 회전 부재 (220b) 를 구비할 수도 있다. 이렇듯, 회전 부재 (220a, 220b) 의 형태와 배치는 다양하게 설정될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 회전 부재들 (220a, 220b) 모두가 자성체로 형성될 수도 있고, 일부만 자성체로 형성되고 나머지는 비자성체로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도 3의 (a) 에서는 전방에 위치한 두개의 회전 부재가 자성체로 형성될 수도 있고, 도 3의 (b) 에서는 전방에 위치한 하나의 회전 부재가 자성체로 형성될 수도 있고, 도 3의 (c) 에서는 전방에 위치한 하나의 회전 부재가 자성체로 형성될 수도 있다. 그러나, 전후방으로의 이동 수단 (200) 의 움직임을 자유롭게 제어하려면 모든 회전 부재가 자성체로 형성되는 것이 바람직하다.

도 5는 이동 수단의 이동을 위한 주행 시스템의 제어 방법의 순서도이고, 도 6 및 도 7은 이동 수단을 도로부 상에서 이동시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하여, 이동 수단을 이동시키기 위한 주행 시스템의 제어 방법에 대해 설명한다.

먼저, 주행 시스템 (100) 의 제어부 (120) 는 이동 수단 (110) 의 이동에 관한 정보를 외부로부터 수신한다 (S110). 이동에 관한 정보란 이동 경로, 이동 속도 등의 정보일 수 있다. 또한, 외부란 사용자 단말일 수도 있고, 그 외에 다른 장치일 수도 있다. 예를 들어, 주행 시스템 (100) 은 이동 수단 (110) 으로부터 이동에 관한 정보를 수신할 수도 있고, 이동 수단 (110) 외의 사용자 단말 (1) 로부터 이동에 관한 정보를 수신할 수도 있다. 즉, 이동 수단 (110) 은 그 안에 탑승한 운전자의 의도에 따라 이동될 수도 있고, 사용자 단말 (1) 에 의해 설정된 경로를 따라 자율 주행될 수도 있다.

이후, 제어부 (120) 는 이동에 관한 정보에 근거하여, 회전 부재 (220) 를 기준으로 하여 이동에 관한 정보에 따른 이동 방향 상 혹은 그 인접한 영역들 중 적어도 하나의 영역 내의 자기력 제어 수단 (111) 을 제어함 (S120) 으로써 자기력 제어 수단 (111) 이 회전 부재 (220) 를 끌어당길 수 있게 한다.

본 단계 (S120) 는 도 6 및 도 7을 통하여 자세히 설명한다.

도 6은 도로부 (110) 의 상측에서 본 것을 도시하고, 회전 부재 (220) 를 원으로 표시하였다. 회전 부재 (220) 의 움직임을 정의하면, 이에 따른 이동 수단 (200) 의 움직임도 정의될 수 있다.

회전 부재 (220) 가 이동하고자 하는 방향이 점선의 화살표로 도시된다. 회전 부재 (220) 가 이동하고자 하는 방향으로 회전 부재 (220) 가 이동되기 위해서는 이동하고자 하는 경로 상을 점유하는 영역들의 자기력 제어 수단 (111) 을 순차적으로 회전 부재 (220) 를 끌어당기는 자기장이 형성되도록 제어하면 된다. 즉, ①, ②, ③의 영역을 순차적으로 제어하여, 회전 부재 (220) 를 이동하고자 하는 방향으로 이동시킬 수 있다.

한편, 이외에도 회전 부재 (220) 에 인가되는 힘의 방향이 여러가지이고, 이 힘의 합이 이동하고자 하는 방향으로 형성되도록, 복수 개의 자기력 제어 수단 (111) 을 제어할 수도 있다.

예를 들어, ④, ⑤의 영역에 동일한 크기의 자기장을 인가한다면, ④, ⑤ 방향으로 인력 (일점쇄선으로 도시) 이 각각 작용하여 합력은 이동하고자 하는 방향 (점선 화살표 방향) 으로 형성되게 된다. 즉, 이동하고자 하는 방향 상에 위치한 영역들뿐만 아니라, 그 주변 영역의 자기장을 이용하여서도 원하는 회전 부재 (220) 의 이동을 생성할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 인접하는 3개의 영역의 자기장을 제어함으로써 회전 부재 (220) 를 이동시키는 것을 예시하나, 이에 국한되는 것은 아니며, 합력이 원하는 이동 방향으로 형성되는 어떠한 형태의 자기장의 분포를 형성함으로써 회전 부재 (220) 를 이동시키는 것도 본 발명의 범주에 속할 것이다.

한편, 도 7을 참조하면, 도 6과는 달리 인력 외에 척력을 이용하여 회전 부재 (220) 에 이동력을 부여할 수도 있다. 예를 들어, 회전 부재 (220) 가 도 4와 같이 형성된다면, 이동하고자 하는 방향의 뒤쪽으로 N극을 인가해주면 된다.

구체적으로 이동하고자 하는 경로 (점선으로 도시) 의 바로 뒤쪽의 ⑥의 영역에서 N극이 형성되면, 이동하고자 하는 방향으로 회전 부재 (220) 가 힘을 받게 된다. 이외에도, 상술한 바와 동일하게, ⑦, ⑧의 영역에 N극을 형성하더라도 합력에 의해 이동하고자 하는 방향으로 회전 부재 (220) 가 힘을 받게 된다.

그러나, 척력에 의해서 적정한 방향으로의 이동 수단 (200) 의 이동이 담보될 수는 없다. 따라서, 기본적으로는 도 6과 같은 인력에 의한 제어에 의해 이동 수단 (200) 이 제어되는 것이 바람직하며, 이동 수단 (200) 의 가속이 필요하거나, 이동에 따른 더 큰 힘이 필요할 경우, 도 7과 같은 제어가 더 활용될 수 있을 것이다.

도 8은 이동 수단을 도로부 상에서 감속시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하여, 회전 부재 (220) 가 실선의 화살표 방향으로 이동하고 있는 도중에 속도를 줄이는 방법에 대해 설명한다.

감속을 위해서는 이동 방향과 반대 방향의 반력을 회전 부재 (220) 에 가하면 된다. 반력을 가하는 방법은, ⑥의 영역에서 회전 부재 (220) 를 끌어당기도록 ⑥의 영역의 자기력 제어 수단을 제어하면 된다. 예를 들어, 회전 부재 (220) 가 표면이 N극이면, ⑥의 영역에 S극이 인가되도록 자기력 제어 수단을 제어하면 감속이 이루어진다. 또한, ⑦, ⑧의 영역에 S극을 형성하여 그 합력이 이동 방향과 반대방향으로 형성되게 함으로써, 감속을 행할 수도 있다.

한편, 회전 부재 (220) 의 이동 방향으로 존재하는 ①, ②, ③, ④, ⑤ 영역에는 자기장의 인가를 제거하는 것이 감속에 바람직하다. 급격한 감속을 위해서는 ①, ②, ③, ④, ⑤ 영역과 회전 부재 (220) 간에 척력이 작용되도록, ①, ②, ③, ④, ⑤ 영역 내의 자기장 제어 수단을 제어할 수도 있다.

도 9는 각 회전 부재의 제어에 따른 이동 수단의 움직임을 나타낸다.

도 9를 참조하면, 각 회전 부재 (220a) 에 인가되는 힘의 방향에 따라 이동 수단 (200a) 의 움직임이 제어된다.

도 9의 (a) 와 같이, 주행 시스템 (100) 에 의해 4개의 회전 부재 (220a) 가 모두 화살표 A 방향의 힘을 받게 제어된다면, 회전 부재 (220a) 각각이 화살표 A 방향으로 평행 이동하게 되어, 이동 수단 (200a) 은 그의 합력으로 인해 화살표 B 방향으로 평행 이동된다.

도 9의 (b) 와 같이, 주행 시스템 (100) 에 의해 전방의 2개의 회전 부재 (220a) 는 화살표 A 방향의 힘을 받게 제어되고, 후방의 2개의 회전 부재 (220a) 는 화살표 C 방향의 힘을 받게 제어된다면, 이동 수단 (200) 은 그의 합력으로 인해 D와 같이 시계 방향으로 전진하면서 회전하게 된다.

즉, 각 회전 부재 (220a) 에 인가되는 힘들의 합력에 의해 이동 수단 (200a) 은 도 9의 (a) 와 같이 평행이동하면서 방향을 전환할 수도 있고, 도 9의 (b) 와 같이 회전하면서 방향을 전환할 수도 있다. 이러한 다양한 이동 수단 (200) 의 이동은 회전 부재 (220) 각각을 어떤 방식으로 제어할 것인가에 따라 다양하게 제어될 수 있고, 어떠한 변형 실시도 모두 본 특허의 권리범위에 속할 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100…주행 시스템
110…도로부
111…자기력 제어 수단
112…단위 셀
120…제어부
200, 200a, 200b, 200c…이동 수단
210…본체
211…대면부
220, 220a, 220b…회전 부재
221…영구자석

Claims

자기장에 반응하는 자성체로 이루어지는 복수 개의 회전 부재 및 상기 회전 부재에 의해 지지되는 본체를 구비하는 이동 수단을 이동시키기 위한 주행 시스템으로서,
표면 상의 복수의 영역으로 분할되어 구성되고, 상기 복수의 영역 각각의 내측에는 그 외부에 영향을 미치는 자기력을 변화시키게 하기 위한 자기력 제어 수단이 배치된 도로부; 및
상기 자기력 제어 수단을 제어하여 각각의 상기 복수의 영역 외부에 인가되는 자기장을 제어하는 제어부; 를 포함하고,
상기 제어부는 상기 이동 수단이 상기 자기력 제어 수단과 상기 회전 부재 간에 작용하는 인력 또는 척력에 의해 상기 도로부 상에서 이동될 수 있도록, 상기 자기력 제어 수단을 동적으로 제어하도록 구성되는, 주행 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 자기력 제어 수단은, 전자석인, 주행 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 영역 각각의 내측에는 단위 셀이 배치되고,
상기 자기력 제어 수단은 상기 단위 셀 내에 배치되며,
상기 단위 셀은 교체 가능하도록 구성되는, 주행 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수의 영역 상에 형성되는 자기력의 세기를 독립적으로 제어하여, 상기 도로부 상에 자기력의 분포가 형성되도록 구성되는, 주행 시스템.
표면 상의 복수의 영역으로 분할되어 구성되고, 상기 복수의 영역 각각의 내측에는 그 외부에 영향을 미치는 자기력을 변화시키게 하기 위한 자기력 제어 수단이 배치된 도로부 및 상기 자기력 제어 수단을 제어하여 각각의 상기 복수의 영역 외부에 인가되는 자기장을 제어하는 제어부를 포함하는 주행 시스템에 의해 제어되도록 구성되는 이동 수단으로서,
자기장에 반응하는 자성체로 이루어지는 적어도 한 개의 회전 부재; 및
상기 회전 부재에 의해 지지되는 본체; 를 포함하며,
상기 자기력 제어 수단과 상기 회전 부재 간에 인력 또는 척력이 작용되어 이동되도록 구성되는, 이동 수단.
제5 항에 있어서,
상기 회전 부재는, 구 형태로 이루어지고, 외부가 N극 및 S극 중 어느 하나의 자극을 이루도록 형성되는, 이동 수단.
제6 항에 있어서,
상기 본체의 내측면에는 상기 회전 부재와 대면하는 대면부가 구비되고,
상기 대면부는 상기 어느 하나의 자극과 동일한 자극을 띔으로써, 상기 본체는 상기 회전 부재에 대해 띄어지는, 이동 수단.
제5 항에 있어서,
상기 회전 부재는, 구 형태로 이루어지고, 강자성체로 이루어지는, 이동 수단.
표면 상의 복수의 영역으로 분할되어 구성되고, 상기 복수의 영역 각각의 내측에는 그 외부에 영향을 미치는 자기력을 변화시키게 하기 위한 자기력 제어 수단이 배치된 도로부 및 상기 자기력 제어 수단을 제어하여 각각의 상기 복수의 영역 외부에 인가되는 자기장을 제어하는 제어부를 포함하는 주행 시스템에 의해, 자기장에 반응하는 자성체로 이루어지는 복수 개의 회전 부재 및 상기 회전 부재에 의해 지지되는 본체를 포함하는 이동 수단의 이동을 제어하기 위한, 제어 방법으로서,
상기 제어부가 상기 이동 수단의 이동에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
상기 제어부는 상기 이동에 관한 정보에 근거하여, 상기 회전 부재를 기준으로 하여 상기 이동에 관한 정보에 따른 이동 방향 상 혹은 그 인접한 영역들 중 적어도 하나의 영역 내의 자기력 제어 수단을 제어함으로써 상기 자기력 제어 수단이 상기 회전 부재를 끌어당기는 단계; 를 포함하는, 제어 방법.
제9 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 이동에 관한 정보에 근거하여, 상기 회전 부재을 기준으로 하여 상기 이동에 관한 정보에 따른 상기 이동 방향의 반대 방향 혹은 그 인접한 영역들 중 적어도 하나의 영역 내의 자기력 제어 수단을 제어함으로써 상기 자기력 제어 수단이 상기 회전 부재를 밀어내는 단계; 를 더 포함하는, 제어 방법.
제9 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 이동 수단으로부터 상기 이동 수단의 이동에 관한 정보를 수신하는, 제어 방법.
제9 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 이동 수단이 자율 주행할 수 있도록, 외부의 사용자 단말로부터 상기 이동 수단의 이동에 관한 정보를 수신하는, 제어 방법.