KR101886746B1 - 자계기반 무인주행차량의 주행안내시스템 - Google Patents

자계기반 무인주행차량의 주행안내시스템 Download PDF

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Abstract

자계기반 무선주행차량 주행안내시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 자계기반 무선주행차량 주행안내시스템은 도로를 천공하여 생성되는 천공부, 상기 천공부에 삽입되는 정보생성부재, 및 상기 천공부에 상기 정보생성부재를 고정시키기 위해 삽입되는 고정부재로 생성되는 도로 정보 생성부를 포함한다.

Description

자계기반 무인주행차량의 주행안내시스템{Driving information system with Self-driving car based on magnetic field}
본 발명은 자계기반 무인주행차량의 주행안내시스템에 관한 것으로, 특히, 자계를 이용하여 주행 정보를 획득하는 주행안내시스템에 관한 것이다.
최근, 차량 기술과 전자 제어 기술의 발달로 인하여 안전성과 운전의 편리성을 제고할 수 있는 다양한 기능들이 차량에 추가되고 있으며, 그 중에서도 운전자가 없는 무인 상태에서 자동으로 도로 상태를 인식하고 주행할 수 있는 무인 주행 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
일반적으로 자계기반 무인주행차량은 도로에 설치된 자석을 이용하여 주행함으로 인해 운전자의 숙련도와 상관 없이 주행의 안정성이 증가할 수 있다. 또, 운전자의 음주로 인한 음주운전, 운전자의 난폭운전 등의 돌발사고 위험을 감소시킬 수 있다.
하지만, 이 경우, 교통의 흐름을 능동적으로 판단해야 하는 상황에서 능동적 판단을 할 수 있는 교통 정보가 부족함에 따라 교통에 대한 능동적 판단이 부족하다는 문제점이 있다.
KR 2000-0036792 A
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 무인주행차량에 교통 정보를 제공할 수 있는 주행안내시스템을 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 자계기반 무선주행차량 주행안내시스템이 제공된다. 상기 자계기반 무선주행차량 주행안내시스템은 도로를 천공하여 생성되는 천공부, 상기 천공부에 삽입되는 정보생성부재, 및 상기 천공부에 상기 정보생성부재를 고정시키기 위해 삽입되는 고정부재로 생성되는 도로 정보 생성부를 포함한다.
이때, 상기 천공부는, 도로를 일정 깊이만큼 굴착하여 생성되는 제 1 천공구멍 및 상기 제 1 천공구멍의 하단을 일정 깊이로 천공하여 생성되는 제 2 천공구멍을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 2 천공구멍은, 상기 제 1 천공구멍보다 좁은 폭으로 천공될 수 있다.
이때, 상기 제 2 천공구멍은, 상기 제 1 천공구멍의 중심축을 기준으로 일정 직경을 가지도록 천공될 수 있다.
이때, 상기 정보생성부재는, 상기 제 1 천공구멍에 삽입될 수 있다.
이때, 상기 정보생성부재는, RFID 또는 자석을 포함할 수 있다.
이때, 상기 고정부재는, 상기 정보생성부재를 관통하도록 설치될 수 있다.
이때, 상기 고정부재는 상기 제 2 천공구멍에 삽입되어 상기 정보생성부재를 고정시킬 수 있다.
이때, 상기 도로 정보 생성부는, 적어도 두 개를 포함할 수 있다.
이때, 상기 도로 정보 생성부는, 도로 정보를 수신하고, 수신한 정보를 송출할 수 있다.
이때, 상기 도로 정보는, 이진법 코드로 송출될 수 있다.
이때, 상기 주행안내시스템은, 네 개의 상기 도로 정보 생성부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 네 개의 도로 정보 생성부는, 제 1 및 제 4 도로 정보 생성부는 상기 정보생성부재가 RFID로 구성되고, 제 2 및 제 3 도로 정보 생성부는 상기 정보생성부재가 자석으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 제 1 및 제 4 도로 정보 생성부가 양 단에 설치되고, 상기 제 2 및 제 3 도로 정보 생성부가 양 단 사이에 설치될 수 있다.
이때, 상기 제 2 및 제 3 도로 정보 생성부는, 서로 다른 극이 상기 제 2 천공구멍을 향하도록 설치될 수 있다.
이때, 상기 도로 정보 생성부는, 상기 도로의 분기점으로부터 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템은 주행중인 무인주행차량간의 사고를 방지하는 효과가 있다.
또, 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템은 무인주행차량에게 실시간으로 정보를 전달할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 주행안내시스템을 구성하는 도로 정보 생성부를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템에서 송출하는 도로 정보 코드의 일 예를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템을 도로에 설치하는 순서를 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템을 설치하기 위한 a)도로의 천공구멍 측면도, b) 정보생성장치를 천공구멍에 삽입한 측면도, c) 정보생성장치의 평면도, d) 주행안내시스템의 평면도, 및 e) 주행안내시스템의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템을 자계기반 무인주행차량의 주행 도로에 설치한 것을 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 a) 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템이 설치되지 않은 자계기반 주행경로와 b) 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템이 설치된 자계기반 주행경로를 나타낸 도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템의 도로 정보 생성부를 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)은 RFID(110) 및 자석(130)을 포함하여 구성된다.
자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)은 자계기반 무인주행차량이 주행하는 도중, 도로의 정보를 확인할 수 있도록 도로 정보를 제공한다. 이때 제공되는 도로 정보는 도로의 분기점, 합류점, 분기점 종료, 합류점 종료, 단일 도로 시작점, 정지점, 교통상황 등 주행에 필요한 정보일 수 있다.
RFID(110)는 주행안내시스템(100)의 양 단에 설치된다. RFID(110)는 원하는 정보를 생성할 수 있고, 생성한 정보를 송출하거나 외부로부터 정보를 수신할 수 있다. 이때, RFID(110)는 바람직하게는 주행중인 자계기반 무인주행차량과 정보를 송수신할 수 있다.
자석(130)은 주행안내시스템(100)의 양 단에 설치된 RFID(110)의 사이에 설치된다. 자석(130)은 일 극이 지하를 향하고, 타 극이 지면을 향하도록 설치될 수 있다. 자석(130)은 지면을 향하는 극성을 이용하여 정보를 제공한다. 이때, 자석(130)은 극성의 변경이 가능하도록 설계될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)이 RFID(110) 및 자석(130)을 두 개를 가지는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)은 RFID(110) 또는 자석(130)을 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템에서 송출하는 도로 정보 코드의 일 예를 나타낸 도이다.
자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)은 도로 정보를 바람직하게는 이진법 코드를 이용하여 송출한다. 이때, 본 발명의 일 실시예에서는 두 개의 RFID(110) 및 두 개의 자석(130)을 이용하여 도로 정보를 송출할 수 있다.
RFID(110) 및 자석(130)은 각각 이진법 코드를 가짐으로써 0 및 1로 표현될 수 있다. 가장 단순한 방법으로서 RFID(110)는 제 1 신호를 송출하는 경우 0으로 표현되고, 제 2 신호를 송출하는 경우 1로 표현될 수 있다. 자석(130)은 S극이 지면을 향하는 경우 0으로 표현될 수 있고, N극이 지면을 향하는 경우 1로 표현될 수 있다.
두 개의 RFID(110) 및 두 개의 자석(130)으로 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)은 총 16개의 도로 정보 코드를 가질 수 있다.
일 예로, 제 1 RFID가 제 1 신호를 송출하고, 제 1 및 제 2 자석의 지면을 향하는 극이 S극이고, 제 2 RFID가 제 2 신호를 송출하는 경우, 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)에서 송출되는 도로 정보 코드는 이진법 코드인 0001로 나타날 수 있다. 이는 도 2에 도시된 In 커멘드로, 주행중인 도로에 합류하는 도로가 존재한다고 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제 1 및 제 2 RFID가 제 1 신호를 송출하고, 제 1 자석은 S극, 제 2 자석은 N극인 경우, 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)에서 송출되는 도로 정보 코드는 이진법 코드인 0100으로 나타날 수 있다. 이는 도 2에 도시된 Stop 커멘드로, 자계기반 무인주행차량을 정지시킬 수 있다.
한편, 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)은 RFID(110) 또는 자석(130)이 고장 나는 경우, 송출하는 이진법 코드에 오류가 발생할 수 있다. 일 예로, 자석(130)이 고장난 경우, RFID(110)는 이진법 코드를 송출하지 않고, 도로 정보를 포함하는 비상 코드를 송출함으로써 자석(130)의 고장을 알림과 동시에 도로 정보를 계속하여 송출할 수 있다. 반대로 RFID(110)가 고장난 경우, 자석(130)은 사용자의 설정을 통해 도로 정보를 포함하는 비상 코드를 송출함으로써 RFID(110)의 고장을 알림과 동시에 도로 정보를 계속하여 송출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템을 도로에 설치하는 순서를 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템을 설치하기 위한 a)도로의 천공구멍 측면도, b) 정보생성장치를 천공구멍에 삽입한 측면도, c) 정보생성장치의 평면도, d) 주행안내시스템의 평면도, 및 e) 주행안내시스템의 측면도이다.
도 3을 참조하면, 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)을 도로에 설치하는 순서(300)는, 도로를 천공하여 천공구멍을 생성하는 단계(S310), 천공구멍에 정보생성장치를 삽입하는 단계(S320), 및 체결부재를 삽입하는 단계(S330)를 포함한다.
먼저, 도로를 천공하여 천공구멍을 생성한다(단계 S310). 이때, 생성되는 천공구멍은 도 4a와 같은 제 1 천공구멍 및 제 2 천공구멍을 포함할 수 있다. 제 1 천공구멍과 제 2 천공구멍은 중심축을 공유하며, 제 1 천공구멍은 제 2 천공구멍보다 폭이 넓게 천공된다. 또, 제 2 천공구멍은 제 1 천공구멍보다 깊게 천공될 수 있다.
다음으로, 천공구멍에 정보생성장치를 삽입한다(단계 S320). 도 4b를 참조하면, 제 1 천공구멍은 삽입하려는 정보생성장치와 동일한 크기로 천공된다. 이때, 크기는 정보생성장치의 폭, 넓이 및 높이 등일 수 있다. 삽입된 정보생성장치는 제 1 천공구멍과 동일한 크기이기 때문에 외부의 충격에 대해 흔들리지 않도록 제 1 천공구멍과 결합할 수 있다. 이때, 정보생성장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템에서는 RFID 및 자석일 수 있다. 또, 정보생성장치는 도 4c에 도시된 바와 같이 제 2 천공구멍과 동일한 직경의 관통홀이 중심축을 기준으로 존재할 수 있다.
마지막으로, 체결부재를 삽입한다(단계 S330). 도 4d를 참조하면, 체결부재는 제 1 천공구멍에 삽입된 정보생성장치를 보다 단단히 고정할 수 있도록 삽입된다. 체결부재는 도 4e에 도시된 바와 같이 정보생성장치의 중심축에 형성된 관통홀을 통해 제 2 천공구멍과 결합함으로써 정보생성장치와 도로를 견고하게 고정할 수 있다. 이때, 체결부재는 바람직하게는 나사를 이용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템을 자계기반 무인주행차량의 주행 도로에 설치한 것을 나타낸 도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템(100)은 주행 정보의 변화가 필요한 위치에 설치된다. 이때, 주행 정보의 변화가 필요한 위치는 일 예로 도로의 분기점일 수 있다.
도 5를 참조하면, 자계기반 무인주행차량이 주행하는 과정에서, 도로의 분기점이 등장하면 자계기반 무인주행차량은 도로를 빠져나가거나 그대로 도로를 따라 주행하는 두 가지 선택이 존재한다. 이때, 도로를 빠져나가기 위해서는 주행 속도를 감속할 필요가 있다.
하지만, 도로를 빠져나가지 않고 그대로 주행하는 경우에는 감속이 필요하지 않기 때문에 도로를 빠져나가려는 자계기반 무인주행차량의 속도와 도로를 빠져나가지 않는 자계기반 무인주행차량의 속도에 차이가 발생할 수 있다. 그 결과, 두 주행 차량 사이의 거리가 줄어들어 접촉하는 사고가 발생할 수 있다.
따라서, 분기점이 나타나기 전에 분기점으로부터 일정 거리만큼 이격된 위치에서 분기점이 나타난다는 도로 정보를 획득하는 경우, 동일한 감속을 통해 사고를 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 a) 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템이 설치되지 않은 자계기반 주행경로와 b) 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템이 설치된 자계기반 주행경로를 나타낸 도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 도로에는 여러 갈림길이 존재한다. 이때, 도로 정보를 충분히 획득하지 못하는 경우 사고의 발생 위험이 증가한다. 따라서, 도 6b에 도시된 바와 같이 주행 중 갈림길이 나타나는 경우, 일정거리 이격된 위치에서 도로 정보를 제공하는 경우, 자계기반 무인주행차량은 획득한 도로 정보를 이용하여 속도를 조절할 수도 있고, 교통 상황을 파악할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100: 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템
110: RFID 130: 자석

Claims (16)

  1. 도로에서 주행 중인 자계기반 무인주행차량에게 분기점, 합류점, 분기점 종료, 합류점 종료 및 단일 도로 시작점 중 어느 하나에 대한 도로 정보를 이진법 코드로 제공하는 주행안내시스템으로서,
    도로에 천공된 천공부; 및
    상기 천공부에 삽입되는 정보생성부재와, 상기 천공부에 상기 정보생성부재를 고정시키기 위해 삽입되는 고정부재를 각각 구비하고, 상기 무인주행차량의 주행 변화를 위해 도로의 특정 위치에 설치되는 도로 정보 생성부;를 포함하며,
    상기 정보생성부재는 서로 다른 두 신호를 송출하기 위한 RFID 및 서로 다른 부호의 자계값을 송출하기 위한 자석을 각각 포함하고, RFID 및 자석의 각 송출 신호가 다수의 자리수를 갖는 상기 이진법 코드 중의 서로 다른 자리수를 표현하되, RFID가 제1 신호를 송출하는 경우에 '0', RFID가 제2 신호를 송출하는 경우에 '1', 자석이 제1 극성의 자계값을 송출하는 경우에 '0', 자석이 제2 극성의 자계값을 송축하는 경우에 '1'을 각각 표현하며, RFID가 고장난 경우에 자석을 통해 비상 코드를 전송하고, 자석이 고장난 경우에 RFID을 통해 비상 코드를 전송하며,
    상기 특정 위치는 분기점, 합류점, 분기점 종료, 합류점 종료 및 단일 도로 시작점을 포함하는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 천공부는, 도로를 일정 깊이만큼 굴착하여 생성되는 제 1 천공구멍 및 상기 제 1 천공구멍의 하단을 일정 깊이로 천공하여 생성되는 제 2 천공구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제 2 천공구멍은, 상기 제 1 천공구멍보다 좁은 폭으로 천공되는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제 2 천공구멍은, 상기 제 1 천공구멍의 중심축을 기준으로 일정 직경을 가지도록 천공되는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 정보생성부재는 상기 제 1 천공구멍에 삽입되는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서,
    상기 고정부재는 상기 정보생성부재를 관통하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정부재는 상기 제 2 천공구멍에 삽입되어 상기 정보생성부재를 고정시키는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도로 정보 생성부는 적어도 두 개를 포함하는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 도로 정보 생성부는 도로 정보를 수신하고 수신한 정보를 송출하는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 주행안내시스템은 네 개의 상기 도로 정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    제 1 및 제 4 도로 정보 생성부는 상기 정보생성부재가 RFID로 구성되고, 제 2 및 제 3 도로 정보 생성부는 상기 정보생성부재가 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 4 도로 정보 생성부가 양 단에 설치되고, 상기 제 2 및 제 3 도로 정보 생성부가 양 단 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 천공부는, 도로를 일정 깊이만큼 굴착하여 생성되는 제 1 천공구멍 및 상기 제 1 천공구멍의 하단을 일정 깊이로 천공하여 생성되는 제 2 천공구멍을 포함하며,
    상기 제 2 및 제 3 도로 정보 생성부는 서로 다른 코드를 표현하는 경우에 서로 다른 극이 상기 제 2 천공구멍을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 도로 정보 생성부는 상기 특정 위치로부터 일정 거리 이격되어 설치되는 자계기반 무인주행차량 주행안내시스템.
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