KR102175943B1 - Platform and Automotive platform for education of unmanned vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 무인자동차의 센서 또는 구동 장치에 대한 시간지연 또는 구동 변환 설정을 입력하여 다양한 사양의 무인자동차와 관련된 무인자동차 교육을 위한 시뮬레이션을 수행할 수 있도록, 주행장치부(3), 위치센서부(30), 카메라부(35), GPS수신부(40) 및 주행센서부(50)를 포함하는 무인주행을 위한 장치들이 장착된 교육용차량(2); 및 상기 교육용차량(2)에 장착되어, 시뮬레이션 대상 이종 무인자동차에 구비된 장치들의 구동 또는 응답지연을 가지도록 조정된 무인주행프로그램의 프로그래밍을 수행할 수 있도록 하고, 상기 무인주행프로그램을 수행하여 상기 교육용차량(2)을 이용하여 상기 이종 무인자동차에 대한 무인주행을 모사하고, 무인주행 결과를 정보를 출력하는 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100);를 포함하여 구성되어, 이종의 무인주행차량들에 대한 무인주행시뮬레이션을 위한 무인주행프로그램의 수행 및 무인주행시뮬레이션 결과의 분석을 통한 무인자동차 교육을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 무인자동차 교육용 자동차 플랫폼을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a driving device unit (3) so that a simulation for a driverless vehicle education related to a driverless vehicle of various specifications can be performed by inputting a time delay or a driving conversion setting for a sensor or a driving device of the driverless vehicle. , A location sensor unit 30, a camera unit 35, a GPS receiving unit 40, and an educational vehicle 2 equipped with devices for unmanned driving including a driving sensor unit 50; And programming of an unmanned driving program that is mounted on the educational vehicle 2 and adjusted to have a response delay or driving of devices provided in the heterogeneous unmanned vehicle to be simulated, and performing the unmanned driving program Consisting, including, a driverless vehicle education simulation unit 100 that simulates the unmanned driving of the heterogeneous driverless vehicle using the educational vehicle 2 and outputs information about the unmanned driving result, to the heterogeneous driverless vehicles. It provides a vehicle platform for driverless vehicle education, characterized in that it enables driverless vehicle education through the execution of an unmanned driving program for unmanned driving simulation and analysis of the result of the unmanned driving simulation in Korea.

Description

무인자동차 교육용 플랫폼 및 자동차 플랫폼{Platform and Automotive platform for education of unmanned vehicle}Platform and Automotive platform for education of unmanned vehicle}

본 발명은 무인자동차 교육용 자동차 플랫폼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 무인자동차의 센서 또는 구동 장치에 대한 시간지연 또는 구동 변환 설정을 입력하여 다양한 사양의 무인자동차와 관련된 무인자동차 교육을 위한 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 하는 무인자동차 교육용 플랫폼 및 자동차 플랫폼에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle platform for driverless vehicle education, and more particularly, by inputting a time delay or driving conversion setting for a sensor or a driving device of the driverless vehicle to perform a simulation for driverless vehicle education related to a driverless vehicle of various specifications. It relates to an educational platform for driverless vehicles and a vehicle platform that enables them to do so.

일반적으로, 무인 자율주행시스템인 무인자동차는 도로지도 정보를 바탕으로 GPS 수신부의 위치정보 및 각종 센서에서 취득한 신호를 이용하여 도로상의 출발지부터 목적지까지 자동차의 주행을 자동으로 제어하여 이동하는 자동차이다. 이러한 무인자동차는 자율 주행을 위해 고속으로 움직이는 이동체(자동차 또는 로봇)의 주행환경을 실시간으로 인식 및 판단하기 위해, 카메라, 거리센서, 실시간 위치 측정 장치 등을 구비하게 되므로, 그 실용화를 위해 로봇이나 자동차 분야에서의 자율 주행과 관련한 많은 연구가 이루어지고 있고, 이러한 무인자동차 관련 연구를 위해, 대한민국 등록특허 제10-1916838호의 ‘자율 주행차량용 시뮬레이션 장치’, 대한민국 등록특허 제10-1832918호의 ‘자율주행 자동차 영산인식 주행 시험 시뮬레이션 시스템“ 등 다양한 시뮬레이션들 및 교보재들이 제공되고 있다.In general, a driverless vehicle, which is an unmanned autonomous driving system, is a vehicle that automatically controls driving of a vehicle from a starting point to a destination on a road by using the location information of a GPS receiver and signals acquired from various sensors based on road map information. In order to recognize and determine the driving environment of a moving object (car or robot) moving at high speed for autonomous driving in real time, such a driverless vehicle is equipped with a camera, a distance sensor, a real-time position measurement device, etc. There are many studies related to autonomous driving in the automobile field, and for such research related to driverless vehicles,'Simulation Device for Self-driving Vehicles' in Korean Patent No. 10-1916838 and'Autonomous Driving in Korea Patent No. 10-1832918 Various simulations and textbooks are provided, such as “Car Youngsan Recognition Driving Test Simulation System”.

그러나 무인자동차 교육을 위한 소형 자동차 형태를 가지고 있는 교보재들의 경우 대부분 단순의 바퀴의 ‘속도’ 값을 입력으로 받아, 이를 제어기로 보내는 형태를 띠고 있어, 실 자동차의 동작 구조를 반영하지 못하게 되어, 실 자동차와 상이한 동작을 수행하는 문제가 발생한다. 일예로, 애커만(Ackerman) 구동 방식의 실 자동차의 경우, 조향 구동 시 내외부 바퀴의 차륜 구동이 가능하도록 하여 회전 운동에 대한 안쪽-바깥쪽 바퀴 간 속도 차이를 보정해 주어 슬립이 일어나지 않도록 제어되어야 하나 단순한 하드웨어를 사용하여 이를 제대로 모사하지 못하는 문제점을 가진다.However, in the case of textbooks that have the form of small cars for self-driving car education, most of them take the form of receiving the'speed' value of a simple wheel as an input and sending it to the controller. There is a problem of performing a different operation than a car. For example, in the case of an Ackerman-driven real vehicle, it should be controlled to prevent slip by correcting the difference in speed between the inner and outer wheels for rotational motion by enabling the wheel drive of the inner and outer wheels during steering drive. However, it has a problem that it cannot be properly simulated by using simple hardware.

또한, 센서 정보처리 또한 단순한 단일 루프 안에서 연결된 센서 정보를 일괄적으로 처리하는 구조로 되어 있어, 학습자 또는 연구자의 필요에 따라 이종 센서들 간의 타이밍이나 데이터 처리 시간 간의 관계 등이 정밀히 모사하지 못하여 무인자동차 관련 알고리즘 연구나 교육에 부적한 문제점 또한 가진다.In addition, sensor information processing is also structured to collectively process connected sensor information in a simple single loop, so the relationship between timing and data processing time between heterogeneous sensors is not accurately simulated according to the needs of learners or researchers. It also has a problem that is unsuitable for related algorithm research or education.

대한민국 등록특허 제10-1916838호Korean Patent Registration No. 10-1916838 대한민국 등록특허 제10-1832918호Korean Patent Registration No. 10-1832918

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실제 자동차의 조향휠과 페달 조작에 해당하는 움직임을 자동차 기구학을 기반으로 한 내부 제어 입력으로 변환하고, 다양한 이종 센서와 구동 장치들의 제어루프의 동작 타이밍을 사용자가 조정하여 설정할 수 있도록 하는 것에 의해, 다양한 사양의 무인자동차에 대한 주행 시뮬레이션을 수행하도록 하고, 그 결과를 출력할 수 있도록 하여 무인자동차 관련 연구 개발을 위한 교육을 수행할 수 있도록 하는 무인자동차 교육용 플랫폼 및 자동차 플랫폼을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and converts the movement corresponding to the steering wheel and pedal operation of an actual vehicle into an internal control input based on vehicle kinematics, and controls various heterogeneous sensors and driving devices. By allowing the user to adjust and set the operation timing of the loop, it is possible to conduct a driving simulation for a driverless vehicle of various specifications, and to output the result to conduct an education for research and development related to a driverless vehicle. The technical task is to provide an educational platform and a vehicle platform for driverless vehicles.

상술한 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명의 일 실시예는, 교육용차량(2)에 구비된 무인주행을 위한 장치들의 구동 또는 응답지연을 시뮬레이션대상 무인자동차의 장치들의 구동 또는 응답지연 값으로 조정하는 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 입력받아, 상기 무인주행정보에 따라 무인주행을 수행하는 무인주행프로그램을 생성하고 실행하여, 상기 구동 또는 응답지연 조정정보에 따라 조정된 구동 또는 응답지연이 반영된 상기 교육용차량(2)의 주행 구동 신호를 출력하는 무인자동차 시뮬레이션모듈(300); 및 상기 주행 구동 신호에 따라 상기 교육용차량(2)의 무인 주행 구동을 수행하는 주행제어모듈(400);을 포함하여 구성되어, 상기 교육용차량(2)에 장착되어 이종의 무인주행차량들에 대한 무인주행시뮬레이션을 위한 무인주행프로그램의 수행 및 무인주행시뮬레이션결과의 분석을 통한 무인자동차 교육을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 무인자동차 교육용플랫폼을 제공한다.In order to achieve the above-described technical problem, an embodiment of the present invention is to adjust the driving or response delay of devices for unmanned driving provided in the educational vehicle 2 to the driving or response delay value of the devices of the unmanned vehicle to be simulated. By receiving driving or response delay adjustment information and unmanned driving information, generating and executing an unmanned driving program that performs unmanned driving according to the unmanned driving information, the driving or response delay adjusted according to the driving or response delay adjustment information is A driverless vehicle simulation module 300 for outputting the reflected driving signal of the educational vehicle 2; And a driving control module 400 for performing unmanned driving of the educational vehicle 2 in accordance with the driving driving signal, and is mounted on the educational vehicle 2 for unmanned driving vehicles of different types. It provides a platform for driverless vehicle education, characterized in that it enables driverless vehicle education through the execution of an unmanned driving program for unmanned driving simulation and analysis of the result of unmanned driving simulation.

상기 구동 또는 응답지연 조정정보는, 상기 교육용차량(2)의 주행장치부(3), 위치센서부(30), 카메라부(35), GPS수신부(40) 또는 주행센서부(50) 중 하나 이상의 구동 또는 응답지연을, 시뮬레이션 대상 무인자동차의 주행장치부, 위치센서부, 카메라부, GPS수신부 또는 주행센서부 중 하나 이상의 구동 또는 응답지연에 대응하도록 조정하는 정보인 것을 특징으로 한다.The driving or response delay adjustment information is one of the driving device unit 3, the position sensor unit 30, the camera unit 35, the GPS receiving unit 40, or the driving sensor unit 50 of the educational vehicle 2 It is characterized in that information for adjusting the above driving or response delay to correspond to the driving or response delay of at least one of the driving device unit, the position sensor unit, the camera unit, the GPS receiving unit, or the driving sensor unit of the unmanned vehicle to be simulated.

상기 주행장치부(3)의 구동 조정 정보는, 상기 교육용차량(2)의 내외 너클의 각각의 조향각을 상기 시뮬레이션 대상 무인자동차의 내외 너클 각각의 조향각에 대응하도록 변환하는 조향각 변환 함수 또는 조향각 변환 값 중 어느 하나인 조향각 조정 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.The driving adjustment information of the driving device unit 3 is a steering angle conversion function or a steering angle conversion value for converting each steering angle of the inner and outer knuckle of the educational vehicle 2 to correspond to the steering angle of each of the inner and outer knuckle of the unmanned vehicle to be simulated. It characterized in that it includes any one of the steering angle adjustment information.

상기 무인자동차 시뮬레이션모듈(300)은, 위치센서부(30)의 감지신호를 입력받아 도로 상에서의 실시간 위치정보를 생성하는 위치정보 생성부(310); 카메라부(35)의 촬영영상을 수신하여 영상처리를 수행하는 것에 의해 도로 상의 외부 사물 인식 정보를 생성하는 영상처리부(320); 상기 무인주행프로그래밍을 위한 라이브러리와 프로그래밍 및 디버깅 도구를 가지는 로봇운영체제(ROS: Robot Operating System)를 제공하는 ROS부(330); 상기 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 입력받도록 외부 장치와 통신을 수행하는 데이터통신부(340); 지도정보, 무인주행프로그램 및 상기 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 저장하는 무인주행DB부(350); 및 상기 ROS부(330)와 연동하여 상기 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 입력받아 상기 무인주행프로그램의 프로그램을 수행할 수 있도록 하고, 상기 무인주행프로그램을 실행한 후, 상기 구동 또는 응답지연 조정정보에 따라 조정된 구동 또는 응답지연이 반영된 주행 구동 신호를 상기 주행제어모듈(400)로 출력하는 무인주행 시뮬레이션부(360);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The driverless vehicle simulation module 300 includes: a location information generation unit 310 that receives a detection signal from the position sensor unit 30 and generates real-time location information on a road; An image processing unit 320 for generating external object recognition information on the road by receiving the photographed image from the camera unit 35 and performing image processing; A ROS unit 330 for providing a robot operating system (ROS) having a library for the unmanned driving programming and a programming and debugging tool; A data communication unit 340 performing communication with an external device to receive the driving or response delay adjustment information and the unmanned driving information; An unmanned driving DB unit 350 for storing map information, an unmanned driving program, and the driving or response delay adjustment information and unmanned driving information; And interlocking with the ROS unit 330 to receive the driving or response delay adjustment information and unmanned driving information so that the program of the unmanned driving program can be executed, and after executing the unmanned driving program, the driving or response It characterized in that it comprises a; unmanned driving simulation unit 360 for outputting to the driving control module 400 the driving driving signal adjusted according to the delay adjustment information or the response delay is reflected.

상기 주행제어모듈(400)은, 상기 응답지연 조정정보에 따라, 상기 교육용차량(2)의 엔진출력지연, 조향지연, 센서측정지연 시간 또는 엔코더피드백 간격 중 하나 이상을 조정하는 타임제어신호를 출력하는 타임제어부(410); 상기 타임제어부(410)의 타임제어신호에 따라 엔진출력지연, 조향지연, 센서측정지연 시간 또는 엔코더피드백 간격을 조절한 후, 수신된 상기 주행 구동 신호에 따라 주행장치부(3)를 구동하여 상기 시뮬레이션 대상 무인자동차의 무인주행 구동을 모사하는 주행제어부(420); 및 상기 교육용차량(2)에 장착되는 GPS수신부(40) 또는 주행센서부(50) 중 하나 이상과 통신을 수행하여 GPS 신호 또는 상기 주행센서부의 감지 신호를 상기 무인주행 시뮬레이션부(356) 또는 차량통신부(65) 중 하나 이상으로 출력하는 주행제어통신부(430);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The driving control module 400 outputs a time control signal for adjusting one or more of an engine output delay, a steering delay, a sensor measurement delay time, or an encoder feedback interval of the educational vehicle 2 according to the response delay adjustment information. A time control unit 410; After adjusting the engine output delay, the steering delay, the sensor measurement delay time or the encoder feedback interval according to the time control signal of the time control unit 410, the driving device unit 3 is driven according to the received driving driving signal. A driving control unit 420 that simulates the driverless driving of the driverless vehicle to be simulated; And a GPS signal or a detection signal of the driving sensor unit by performing communication with at least one of the GPS receiving unit 40 or the driving sensor unit 50 mounted on the educational vehicle 2 to the unmanned driving simulation unit 356 or the vehicle It characterized in that it comprises a; driving control communication unit 430 for outputting to one or more of the communication unit 65.

상술한 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명의 다른 실시예는, 주행장치부(3), 위치센서부(30), 카메라부(35), GPS수신부(40) 및 주행센서부(50)를 포함하는 무인주행을 위한 장치들이 장착된 교육용차량(2); 및 상기 교육용차량(2)에 장착되어, 시뮬레이션 대상 이종 무인자동차에 구비된 장치들의 구동 또는 응답지연을 가지도록 조정된 무인주행프로그램의 프로그래밍을 수행할 수 있도록 하고, 상기 무인주행프로그램을 수행하여 상기 교육용차량(2)을 이용하여 상기 이종 무인자동차에 대한 무인주행을 모사하고, 무인주행 결과를 정보를 출력하는 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100);를 포함하여 구성되어, 이종의 무인주행차량들에 대한 무인주행시뮬레이션을 위한 무인주행프로그램의 수행 및 무인주행시뮬레이션 결과의 분석을 통한 무인자동차 교육을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 무인자동차 교육용 자동차 플랫폼을 제공한다.In order to achieve the above-described technical problem, another embodiment of the present invention includes a driving device unit 3, a position sensor unit 30, a camera unit 35, a GPS receiving unit 40, and a driving sensor unit 50. An educational vehicle (2) equipped with devices for unmanned driving; And programming of an unmanned driving program that is mounted on the educational vehicle 2 and adjusted to have a response delay or driving of devices provided in the heterogeneous unmanned vehicle to be simulated, and performing the unmanned driving program Consisting, including, a driverless vehicle education simulation unit 100 that simulates the unmanned driving of the heterogeneous driverless vehicle using the educational vehicle 2 and outputs information about the unmanned driving result, to the heterogeneous driverless vehicles. It provides a vehicle platform for driverless vehicle education, characterized in that it enables driverless vehicle education through the execution of an unmanned driving program for unmanned driving simulation and analysis of the result of the unmanned driving simulation in Korea.

상기 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)는, 상기 교육용차량(2)에 구비된 무인주행을 위한 장치들의 구동 또는 응답지연을 시뮬레이션대상 무인자동차의 장치들의 구동 또는 응답지연 값으로 조정하는 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 입력받아, 상기 무인주행정보에 따라 무인주행을 수행하는 무인주행프로그램을 생성하고 실행하여, 상기 구동 또는 응답지연 조정정보에 따라 조정된 구동 또는 응답지연이 반영된 상기 교육용차량(2)의 주행 구동 신호를 출력하는 무인자동차 시뮬레이션모듈(300); 및 상기 주행 구동 신호에 따라 상기 교육용차량(2)의 무인 주행 구동을 수행하는 주행제어모듈(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The driverless vehicle education simulation unit 100 is a driving or response delay that adjusts the driving or response delay of devices for unmanned driving provided in the educational vehicle 2 to the driving or response delay value of the devices of the driverless vehicle to be simulated. The educational vehicle in which the driving or response delay adjusted according to the driving or response delay adjustment information is reflected by generating and executing an unmanned driving program that performs unmanned driving according to the unmanned driving information, receiving adjustment information and unmanned driving information. (2) the driverless vehicle simulation module 300 for outputting the driving signal; And a driving control module 400 for performing unmanned driving of the educational vehicle 2 according to the driving driving signal.

상기 무인자동차 시뮬레이션모듈(300)은, 상기 위치센서부(30)의 감지신호를 입력받아 도로 상에서의 실시간 위치정보를 생성하는 위치정보 생성부(310); 상기 카메라부(35)의 촬영영상을 수신하여 영상처리를 수행하는 것에 의해 도로 상의 외부 사물들의 정보를 생성하는 영상처리부(320); 상기 구동 또는 응답지연 조정정보에 따른 타임제어신호의 설정 및 주행정보를 이용한 무인주행프로그래밍을 위한 라이브러리와 프로그래밍 및 디버깅 도구를 가지는 로봇운영체제(ROS: Robot Operating System)를 제공하는 ROS부(330); 상기 무인주행을 위한 구동 또는 응답지연 조정정보 및 주행정보를 입력받도록 외부 장치와 통신을 수행하는 데이터통신부(340); 지도정보, 무인주행프로그램 및 상기 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 저장하는 무인주행DB부(350); 및 상기 ROS부(330)와 연동하여 상기 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 입력받아 상기 무인주행프로그램의 프로그램을 수행할 수 있도록 하고, 상기 무인주행프로그램을 실행한 후, 상기 구동 또는 응답지연 조정정보에 따라 조정된 구동 또는 응답지연이 반영된 주행 구동 신호를 상기 주행제어모듈(400)로 출력하는 무인주행 시뮬레이션부(360);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The driverless vehicle simulation module 300 includes: a location information generator 310 that receives a detection signal from the location sensor unit 30 and generates real-time location information on a road; An image processing unit 320 for generating information on external objects on the road by receiving the photographed image of the camera unit 35 and performing image processing; A ROS unit 330 that provides a robot operating system (ROS) having a library for unmanned driving programming using the driving or response delay adjustment information and a library for unmanned driving programming using driving information and programming and debugging tools; A data communication unit 340 that communicates with an external device to receive driving or response delay adjustment information and driving information for the unmanned driving; An unmanned driving DB unit 350 for storing map information, an unmanned driving program, the driving or response delay adjustment information and unmanned driving information; And interlocking with the ROS unit 330 to receive the driving or response delay adjustment information and unmanned driving information so that the program of the unmanned driving program can be executed, and after executing the unmanned driving program, the driving or response It characterized in that it comprises a; unmanned driving simulation unit 360 for outputting to the driving control module 400 the driving driving signal adjusted according to the delay adjustment information or the response delay is reflected.

상기 구동 또는 응답지연 조정정보는, 상기 교육용차량(2)의 주행장치부(3), 위치센서부(30), 카메라부(35), GPS수신부(40) 또는 주행센서부(50) 중 하나 이상의 구동 또는 응답지연을, 시뮬레이션 대상 무인자동차의 주행장치부, 위치센서부, 카메라부, GPS수신부 또는 주행센서부 중 하나 이상의 구동 또는 응답지연에 대응하도록 조정하는 정보인 것을 특징으로 한다.The driving or response delay adjustment information is one of the driving device unit 3, the position sensor unit 30, the camera unit 35, the GPS receiving unit 40, or the driving sensor unit 50 of the educational vehicle 2 It is characterized in that information for adjusting the above driving or response delay to correspond to the driving or response delay of at least one of the driving device unit, the position sensor unit, the camera unit, the GPS receiving unit, or the driving sensor unit of the unmanned vehicle to be simulated.

상기 주행장치부(3)의 구동 조정 정보는, 상기 교육용차량(2)의 내외 너클의 각각의 조향각을 상기 시뮬레이션 대상 무인자동차의 내외 너클 각각의 조향각에 대응하도록 변환하는 조향각 변환 함수 또는 조향각 변환 값 중 어느 하나인 조향각 조정 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.The driving adjustment information of the driving device unit 3 is a steering angle conversion function or a steering angle conversion value for converting each steering angle of the inner and outer knuckle of the educational vehicle 2 to correspond to the steering angle of each of the inner and outer knuckle of the unmanned vehicle to be simulated. It characterized in that it includes any one of the steering angle adjustment information.

상기 주행장치부(2)에 구성되는 조향장치(10)는, 조향바퀴들이 결합되는 제1너클(13) 및 제2너클(17); 상기 제1너클(13) 및 제2너클(17)의 각각에 장착되어, 상기 제1너클(13) 및 상기 제2너클(17) 각의 조향각을 실제 차량의 사용자가 조작하는 조향구동에 따른 조향휠과 조향장치 사이의 기구적 변환관계에 따라 변환하도록 상기 제1너클(13) 및 상기 제2너클(17)을 각각 독립적으로 회전시키는 제1조향모터(11) 및 제2조향모터(15); 및 상기 제1너클(13) 및 제2너클(17) 각각 장착되는 바퀴의 회전수를 각각 검출하기 위해 상기 제1너클(13) 및 제2너클(17) 각각에 장착되는 제1엔코더(14)와 제2엔코더(18);를 포함하여 구성되어, 시뮬레이션 대상 무인자동차의 내외륜 너클의 조향각을 가지도록, 상기 제1조향모터(11) 및 제2조향모터(15)를 이용하여 상기 조향각 변환 함수의 결과 값 또는 상기 조향각 변환 값에 대응하여 각각 독립적으로 회전시키는 것에 의해, 상기 제1너클(13) 및 제2너클(17)을 조향시켜, 상기 교육용차량(2)을 이용하여 상기 시뮬레이션 대상 무인자동차의 조향 구동을 모사할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The steering device 10 configured in the traveling device unit 2 includes: a first knuckle 13 and a second knuckle 17 to which steering wheels are coupled; It is mounted on each of the first knuckle 13 and the second knuckle 17, and the steering angle of each of the first knuckle 13 and the second knuckle 17 is adjusted according to the steering drive operated by the user of the actual vehicle. A first steering motor 11 and a second steering motor 15 that independently rotate the first knuckle 13 and the second knuckle 17 so as to convert according to the mechanical conversion relationship between the steering wheel and the steering device. ); And a first encoder 14 mounted on each of the first knuckle 13 and the second knuckle 17 in order to detect the number of rotations of the wheels mounted on the first knuckle 13 and the second knuckle 17, respectively. ) And a second encoder 18; and the steering angle using the first steering motor 11 and the second steering motor 15 so as to have a steering angle of the inner and outer ring knuckle of the unmanned vehicle to be simulated. The simulation using the training vehicle 2 by steering the first knuckle 13 and the second knuckle 17 by independently rotating each of the result values of the conversion function or the steering angle conversion value. It is characterized in that it is configured to simulate the steering drive of the target driverless vehicle.

상기 주행제어모듈(400)은, 상기 응답지연 조정정보에 따라, 상기 교육용차량(2)의 엔진출력지연, 조향지연, 센서측정지연 시간 또는 엔코더피드백 간격 중 하나 이상을 조정하는 타임제어신호를 출력하는 타임제어부(410); 상기 타임제어부(410)의 타임제어신호에 따라 엔진출력지연, 조향지연, 센서측정지연 시간 또는 엔코더피드백 간격을 조절한 후, 수신된 상기 주행 구동 신호에 따라 주행장치부(3)를 구동하여 상기 시뮬레이션 대상 무인자동차의 무인주행 구동을 모사하는 주행제어부(420); 및 상기 교육용차량(2)에 장착되는 GPS수신부(40) 또는 주행센서부(50) 중 하나 이상과 통신을 수행하여 GPS 신호 또는 상기 주행센서부의 감지 신호를 상기 무인주행 시뮬레이션부(356) 또는 차량통신부(65) 중 하나 이상으로 출력하는 주행제어통신부(430);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The driving control module 400 outputs a time control signal for adjusting one or more of an engine output delay, a steering delay, a sensor measurement delay time, or an encoder feedback interval of the educational vehicle 2 according to the response delay adjustment information. A time control unit 410; After adjusting the engine output delay, the steering delay, the sensor measurement delay time or the encoder feedback interval according to the time control signal of the time control unit 410, the driving device unit 3 is driven according to the received driving driving signal. A driving control unit 420 that simulates the driverless driving of the driverless vehicle to be simulated; And a GPS signal or a detection signal of the driving sensor unit by performing communication with at least one of the GPS receiving unit 40 or the driving sensor unit 50 mounted on the educational vehicle 2 to the unmanned driving simulation unit 356 or the vehicle It characterized in that it comprises a; driving control communication unit 430 for outputting to one or more of the communication unit 65.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따르는 무인자동차 교육용 자동차 플랫폼은, 실제 자동차의 조향휠과 페달 조작에 해당하는 움직임을 자동차 기구학을 기반으로 한 내부 제어 입력으로 변환하고, 다양한 이종 센서와 구동 장치들의 제어루프의 동작 타이밍을 교육 대상 이종 무인자동차의 사양에 맞도록 사용자가 조정하여 설정할 수 있도록 하는 것에 의해, 하나의 교육용차량(2)을 이용하여 다양한 사양의 무인자동차에 대한 주행 시뮬레이션을 수행하도록 하고, 그 결과를 출력할 수 있도록 하여 다양한 사양의 무인자동차 관련 연구 개발을 위한 교육을 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.The driverless vehicle educational vehicle platform according to an embodiment of the present invention described above converts a movement corresponding to an operation of a steering wheel and a pedal of an actual vehicle into an internal control input based on vehicle kinematics, and uses various heterogeneous sensors and driving devices. By allowing the user to adjust and set the operation timing of the control loop to match the specifications of the training target heterogeneous unmanned vehicle, a single training vehicle (2) is used to perform driving simulation for unmanned vehicles of various specifications. , It provides the effect of enabling education for research and development related to driverless vehicles of various specifications by allowing the results to be output.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 무인자동차 교육용 자동차 플랫폼(1)의 구성도.
도 2는 도 1의 교육용차량(2)에 장착되는 조향장치(10)의 개략적인 구성도.
도 3은 도 1의 무인자동차 교육용 플랫폼(1)의 기능 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예의 무인자동차 교육을 위한 무인자동차 시뮬레이션 구현 방법의 처리과정을 나타내는 순서도.
도 5는 조향각 변환에 의한 조향 제어의 예를 나타내는 도면.1 is a configuration diagram of a vehicle platform 1 for an unmanned vehicle education according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram of a steering device 10 mounted on the educational vehicle 2 of FIG. 1.
FIG. 3 is a functional block diagram of the platform 1 for driverless vehicle education of FIG. 1.
Figure 4 is a flow chart showing the processing of the method of implementing a driverless vehicle simulation for driverless vehicle education according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an example of steering control by steering angle conversion.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific form of disclosure, and the present invention should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "just between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of a set feature, number, step, action, component, part, or combination thereof, but one or more other features or numbers It is to be understood that the possibility of addition or presence of, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

이하, 본 발명의 실시예로서 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)가 장착된 교육차량(2)을 포함하는 무인자동차 교육용 자동차 플랫폼(1)을 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing an unmanned vehicle educational vehicle platform 1 including an educational vehicle 2 equipped with an unmanned vehicle educational simulation unit 100 as an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 무인자동차 교육용 자동차 플랫폼(1)의 구성도이고, 도 2는 도 1의 교육용차량(2)에 장착되는 조향장치(10)의 개략적인 구성도이며, 도 3은 도 1의 무인자동차 교육용 플랫폼(1)의 기능 블록 구성도이다.1 is a configuration diagram of an unmanned vehicle educational vehicle platform 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a steering device 10 mounted on an educational vehicle 2 of FIG. 1, and FIG. 3 Is a functional block diagram of the driverless vehicle education platform 1 of FIG. 1.

도 1 내지 도 3과 같이, 상기 교육용 플랫폼(1)은 주행장치부(3), 위치센서부(30), 카메라부(35), GPS수신부(40), 주행센서부(50), 주행상태표시부(60) 및 차량통신부(65)가 장착된 교육용차량(2)과, 상기 주행장치부(3), 위치센서부(30), 카메라부(35), GPS수신부(40), 주행센서부(50), 주행상태표시부(60) 및 차량통신부(65)를 제어하여 교육을 위한 시뮬레이션 대상 무인자동차의 사양을 모사한 시뮬레이션 주행프로그램을 프로그래밍할 수 있도록 하고, 프로그래밍된 시뮬레이션 주행프로그램을 실행하여 상기 교육용차량(2)을 시뮬레이션 대상 무인자동차의 사양에 따라 무인주행 구동시키는 것에 의해 이종 무인자동차에 대한 무인주행 시뮬레이션을 수행하도록 상기 교육용차량(2)의 탑재되는 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)를 포함하여 구성되어, 상기 교육용차량(2)을 이용하여 다양한 무인자동차에 대한 교육을 수행할 수 있도록 구성된다.As shown in Figs. 1 to 3, the educational platform 1 is a driving device unit 3, a position sensor unit 30, a camera unit 35, a GPS receiving unit 40, a driving sensor unit 50, and a driving state. An educational vehicle 2 equipped with a display unit 60 and a vehicle communication unit 65, the driving device unit 3, a position sensor unit 30, a camera unit 35, a GPS receiver unit 40, and a driving sensor unit (50), by controlling the driving status display unit 60 and the vehicle communication unit 65, it is possible to program a simulation driving program that simulates the specifications of the driverless vehicle to be simulated for education, and execute the programmed simulation driving program. Including an unmanned vehicle training simulation unit 100 mounted on the educational vehicle 2 to perform unmanned driving simulation for heterogeneous unmanned vehicles by driving the educational vehicle 2 according to the specifications of the unmanned vehicle to be simulated. It is configured to, and is configured to perform education on various unmanned vehicles using the educational vehicle (2).

상기 구성에서 상기 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)가 본 발명의 무인자동차 교육 플랫폼이 된다.In the above configuration, the driverless vehicle education simulation unit 100 becomes the driverless vehicle education platform of the present invention.

상기 주행장치부(3)는 도 1 내지 도 3과 같이, 조향장치(10), 엔진(20), ESC부(25), 엔코더부(27)와 바퀴와 동력전달축을 포함하는 트렌스미션부들을 포함하여 상기 교육용차량(2)의 주행 구동을 수행하도록 구성된다.As shown in Figs. 1 to 3, the traveling device unit 3 includes a steering unit 10, an engine 20, an ESC unit 25, an encoder unit 27, and a transmission unit including a wheel and a power transmission shaft. Including, it is configured to perform driving driving of the educational vehicle 2.

이때, 본 발명의 무인자동차 교육용 자동차 플랫폼(1)은 조향을 수행하는 경우, 종래기술의 무인자동차 교보재들에서 제공하는 단순 바퀴의 ‘속도’ 값을 입력으로 받아 이를 제어기로 보내는 형태가 아닌, 실제 차량의 사용자가 조작하는 조향구동에 따른 조향휠과 조향장치 사이의 기구적 변환관계를 모사할 수 있도록 구성된다.At this time, when the driverless vehicle educational vehicle platform 1 of the present invention performs steering, it is not a form that receives the'speed' value of the simple wheel provided by the conventional driverless vehicle textbooks as input and sends it to the controller. It is configured to simulate a mechanical conversion relationship between a steering wheel and a steering device according to a steering drive operated by a vehicle user.

이를 위해, 상기 조향장치(10)는 타이로드(Tie Rod)를 구비함이 없이, 도 2와 같이, 조향바퀴들이 결합되는 제1너클(13) 및 제2너클(17), 상기 제1너클(13) 및 제2너클(17)의 각각에 장착되어, 상기 제1너클(13) 및 상기 제2너클(17) 각의 조향각을 실제 차량의 사용자가 조작하는 조향구동에 따른 조향휠과 조향장치 사이의 기구적 변환관계에 따라 변환하도록 상기 제1너클(13) 및 상기 제2너클(17)을 각각 독립적으로 회전시키는 제1조향모터(11) 및 제2조향모터(15) 및 상기 제1너클(13) 및 제2너클(17) 각각 장착되는 바퀴의 회전수를 각각 검출하기 위해 상기 제1너클(13) 및 제2너클(17) 각각에 장착되는 제1엔코더(14)와 제2엔코더(18);를 포함하여 구성된다.To this end, the steering device 10 does not have a tie rod, and as shown in FIG. 2, the first knuckle 13 and the second knuckle 17 and the first knuckle are coupled to the steering wheel. (13) and the second knuckle (17) is mounted on each of the steering angle of the first knuckle (13) and the second knuckle (17) according to the steering drive that the user of the actual vehicle manipulates the steering wheel and steering The first steering motor 11 and the second steering motor 15 independently rotate the first knuckle 13 and the second knuckle 17 so as to change according to the mechanical conversion relationship between the devices. The first encoder 14 and the second knuckle 17 are mounted on each of the first knuckle 13 and the second knuckle 17 to detect the number of rotations of the wheels mounted on the first knuckle 13 and the second knuckle 17, respectively. It consists of two encoders 18;

상술한 구성을 가지는 상기 조향장치(10)는 시뮬레이션 대상 무인자동차의 내외륜 너클의 조향각을 가지도록, 상기 제1조향모터(11) 및 제2조향모터(15)를 이용하여 조향각 변환 함수의 결과 값 또는 상기 조향각 변환 값에 대응하여 각각 독립적으로 회전시키는 것에 의해, 상기 제1너클(13) 및 제2너클(17)을 조향시켜, 상기 교육용차량(2)을 이용하여 다양한 시뮬레이션 대상 무인자동차의 조향 구동을 모사할 수 있도록 한다.The steering device 10 having the above-described configuration uses the first steering motor 11 and the second steering motor 15 to have the steering angle of the inner and outer ring knuckle of the unmanned vehicle to be simulated, and the result of the steering angle conversion function The first knuckle 13 and the second knuckle 17 are steered by independently rotating in response to the value or the steering angle conversion value, and the training vehicle 2 Make it possible to simulate steering drive.

상기 위치센서부(30)는 실시간 위치 정보를 생성하여 매핑하기 위해 교육용차량(2)의 3차원 위치 검출 신호를 생성하여 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)의 무인자동차 시뮬레이션모듈(300)에 구성되는 위치정보 생성부(310)로 출력하는 것으로서, 레이저를 조사한 후 거리 정보를 측정하여 위치정보를 생성하는 LIDAR(Right Detection and Ranging) 장치 등일 수 있다.The position sensor unit 30 is configured in the driverless vehicle simulation module 300 of the driverless vehicle education simulation unit 100 by generating a three-dimensional position detection signal of the educational vehicle 2 in order to generate and map real-time position information. As output to the location information generating unit 310, it may be a Right Detection and Ranging (LIDAR) device that generates location information by measuring distance information after irradiating a laser.

상기 카메라부(35)는 무인 주행을 위해 도로, 주변의 행인, 장애물 등의 검출을 위해 교육용차량(2)의 주변 영상을 촬영하여 상기 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)의 영상처리부(320)로 입력하는 카메라를 포함하여 구성된다.The camera unit 35 photographs the surrounding image of the educational vehicle 2 to detect roads, pedestrians, obstacles, etc. for unmanned driving and transmits the image to the image processing unit 320 of the driverless vehicle education simulation unit 100. Consists of an input camera.

상기 GPS수신부(40)는 GPS 위치 정보를 수신하여 상기 교육용차량(2)의 실제 위치 정보를 생성하여 상기 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)의 주행제어모듈(400)을 통해 무인자동차 주행 시뮬레이션을 수행하는 무인주행 시뮬레이션부(360)로 입력하도록 GPS 안테나, 위치연산부 등을 포함하여 구성된다.The GPS receiver 40 receives GPS location information, generates actual location information of the educational vehicle 2, and performs a driverless vehicle driving simulation through the driving control module 400 of the driverless vehicle education simulation unit 100 It is configured to include a GPS antenna, a position calculation unit, etc. to be input to the unmanned driving simulation unit 360.

상기 주행센서부(50)는 상기 교육용차량(2)의 주변사물과의 거리, 주행속도, 주행방향 정보를 측정하여 상기 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)의 주행제어모듈(200)로 입력하기 위한 것으로서, 교육용차량(2)의 주변사물과의 거리를 측정하는 소나센서부 등의 거리센서부(51)와, 기울기와 주행속도 검출을 위해 지자기를 검출하는 지자기센서부(53)와 가속도센서부(55) 및 주행방향 검출을 위한 각속도 신호를 출력하는 자이로센서부(57)를 포함하여 구성된다.The driving sensor unit 50 measures the distance, driving speed, and driving direction information of the educational vehicle 2 to the surrounding objects and inputs it to the driving control module 200 of the driverless vehicle education simulation unit 100 As a result, a distance sensor unit 51 such as a sonar sensor unit that measures the distance to surrounding objects of the educational vehicle 2, a geomagnetic sensor unit 53 and an acceleration sensor unit that detects geomagnetism to detect the inclination and running speed. (55) and a gyro sensor unit 57 for outputting an angular velocity signal for detecting the driving direction.

상기 주행상태표시부(60)는 교육용차량(2)의 주행상태를 표시하기 위한 LED부(61) 또는 OLED부(63)를 포함하여 구성된다. 정상주행 또는 이상 주행 등의 알람 신호 등은 LED부(61)를 통해 표시되고, 간단한 텍스트 또는 이미지 정보는 OLDE부(63)를 통해 출력되도록 구성될 수 있다.The driving state display unit 60 includes an LED unit 61 or an OLED unit 63 for displaying the driving state of the educational vehicle 2. An alarm signal such as normal driving or abnormal driving may be displayed through the LED unit 61, and simple text or image information may be configured to be output through the OLDE unit 63.

상기 차량통신부(65)는 상기 주행제어모듈(400)의 주행제어 및 주행센서부(50)의 검출신호, 주행상태표시부(60)의 표시 정보 등의 주행제어 정보를, 상기 교육용차량(2)외 외부의 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)를 이용한 시뮬레이션설정정보의 입력, 주행프로그램의 프로그래밍을 수행하고, 시뮬레이션 결과를 분석하는 외부의 노트북 또는 서버컴퓨터 등으로 전송하는 통신인터페이스를 제공하는 것으로서, RF통신부(67) 또는 블루투스통신부(69)를 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서, 상기 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 포함하는 ‘시뮬레이션설정정보’라 한다. The vehicle communication unit 65 transmits driving control information such as driving control of the driving control module 400 and a detection signal of the driving sensor unit 50 and display information of the driving state display unit 60, and the educational vehicle 2 Provides a communication interface for inputting simulation setting information using an external driverless vehicle education simulation unit 100, programming a driving program, and transmitting the simulation result to an external laptop or server computer, etc. It may be configured to include a communication unit 67 or a Bluetooth communication unit 69. Hereinafter, it will be referred to as'simulation setting information' including the driving or response delay adjustment information and unmanned driving information.

상기 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)는, 도 3과 같이, 시뮬레이션설정정보의 입력, 시뮬레이션프로그램의 프로그래밍, 무인주행의 제어, 시뮬레이션실행상태 정보 등을 표시하여 사용자가 상기 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)와 상호작용을 수행할 수 있도록 하는 시뮬레이션디스플레이부(200), 이종 무인자동차의 무인주행시뮬레이션을 위한 시뮬레이션설정정보를 입력받은 후, 무인주행프로그램을 생성하고 실행시켜 상기 교육용차량(2)의 주행 구동 신호를 출력하는 무인자동차 시뮬레이션모듈(300) 및 상기 주행 구동 신호에 따라 상기 교육용차량(2)의 주행을 제어하는 주행제어모듈(400)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the driverless vehicle education simulation unit 100 displays input of simulation setting information, programming of a simulation program, control of driverless driving, and simulation execution state information, so that the user can use the driverless vehicle education simulation unit 100 ) And the simulation display unit 200 to perform the interaction, after receiving the simulation setting information for the unmanned driving simulation of heterogeneous unmanned vehicles, the driving of the educational vehicle 2 by creating and executing an unmanned driving program It may be configured to include a driverless vehicle simulation module 300 outputting a driving signal and a driving control module 400 for controlling the driving of the educational vehicle 2 according to the driving driving signal.

여기서, 상기 구동 또는 응답지연 조정정보는, 시뮬레이션 대상 무인자동차의 사양정보에 대응하도록 상기 교육용차량(2)에 장착된 상기 주행장치부(3), 위치센서부(30), 카메라부(35), GPS수신부(40) 또는 주행센서부(50) 중 하나 이상의 센 이상의 구동 또는 응답지연을, 시뮬레이션 대상 무인자동차의 주행장치부, 위치센서부, 카메라부, GPS수신부 또는 주행센서부 중 하나 이상의 구동 또는 응답지연에 대응하도록 조정하는 정보를 포함한다. 구체적으로, 상기 구동 또는 응답지연 조정정보는 상기 교육용차량(2)을 이용한 시뮬레이션 대상 무인자동차에 대한 무인주행 시뮬레이션의 실행을 위해, 상기 교육용차량(2)의 상기 주행장치부(3), 위치센서부(30), 카메라부(35), GPS수신부(40) 또는 주행센서부(50)들의 센서 지연 시간 또는 구동 지연 시간을 포함하는 타임제어정보, 조향각도, 가속페달 또는 엔코더피드백 간격을 시뮬레이션 대상 무인자동차의 사양에 맞도록 조정하는 정보가 된다.Here, the driving or response delay adjustment information is the driving device unit 3, the position sensor unit 30, and the camera unit 35 mounted on the training vehicle 2 to correspond to the specification information of the unmanned vehicle to be simulated. The driving or response delay of at least one of the GPS receiving unit 40 or the driving sensor unit 50 is driven by at least one of the driving device unit, the position sensor unit, the camera unit, the GPS receiving unit or the driving sensor unit of the simulation target driverless vehicle. Or, it includes information that adjusts to respond to the response delay. Specifically, the driving or response delay adjustment information is the driving device unit 3 of the educational vehicle 2, the position sensor for executing the unmanned driving simulation for the simulation target driverless vehicle using the educational vehicle 2 Time control information including the sensor delay time or driving delay time of the unit 30, the camera unit 35, the GPS receiving unit 40, or the driving sensor unit 50, the steering angle, the accelerator pedal, or the encoder feedback interval is a simulation target This is information that adjusts to the specifications of the driverless vehicle.

그리고 상기 주행정보는 출발지, 경로 및 목적지 정보를 포함하고, 주행 속도, 회전 속도 정보, 주행경로 탐지 알고리즘 또는 장애물 회피 알고리즘 등을 포함할 수 있다. In addition, the driving information may include information on a departure place, a route, and a destination, and may include a driving speed, rotation speed information, a driving route detection algorithm or an obstacle avoidance algorithm.

상기 무인자동차 시뮬레이션모듈(300)은, 무인자동차 교육 대상 이종 무인자동차의 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보의 입력, 무인주행프로그램의 프로그래밍 및 시뮬레이션의 실행을 위해, 위치정보 생성부(310), 영상처리부(320), ROS부(330), 데이터통신부(340), 무인주행DB부(350), 무인주행 시뮬레이션부(360) 및 시뮬레이션 결과정보 생성부(370)를 포함하여 구성될 수 있다.The driverless vehicle simulation module 300 is a location information generator 310 for inputting driving or response delay adjustment information and driverless driving information, programming and simulation of an unmanned driving program, of a driverless vehicle training target heterogeneous driverless vehicle. , An image processing unit 320, an ROS unit 330, a data communication unit 340, an unmanned driving DB unit 350, an unmanned driving simulation unit 360, and a simulation result information generating unit 370. .

상기 위치정보 생성부(310) 상기 위치센서부(30)의 LIDAR 신호 등의 위치정보 생성 신호를 수신한 후 교육용차량(2)의 현재의 3차원 위치 정보를 생성하고, SLAM(Simultaneously Localization and Mapping)을 수행하여 지도상에 실시간 위치 정보를 매핑하도록 구성된다.The location information generation unit 310 generates the current 3D location information of the training vehicle 2 after receiving the location information generation signal such as the LIDAR signal of the location sensor unit 30, and generates the current 3D location information of the training vehicle 2, and Simultaneously Localization and Mapping (SLAM) ) To map real-time location information on the map.

상기 영상처리부(320)는 상기 카메라부(35)로부터 촬영영상정보를 수신한 후 openCV(open Source Computer Vision) 라이브러리 등을 적용한 영상처리를 수행하도록 구성되어, 무인주행 중인 교육용차량(2) 주변의 도로, 사물 또는 행인 등을 식별할 수 있도록 한다.The image processing unit 320 is configured to perform image processing to which an open CV (open source computer vision) library is applied after receiving the photographed image information from the camera unit 35, and the surroundings of the educational vehicle 2 in unmanned driving Make it possible to identify roads, objects or pedestrians.

상기 ROS부(330)는 상기 구동 또는 응답지연 조정정보에 따른 타임제어신호의 설정 및 주행정보를 이용한 무인주행프로그래밍을 위한 라이브러리와 프로그래밍 및 디버깅 도구를 가지는 로봇운영체제(ROS: Robot Operating System)를 제공하도록 구성된다. 상기 ROS부(330)에 의해 사용자는 무인자동차의 무인주행프로그램의 프로그래밍을 수행할 수 있게 된다.The ROS unit 330 provides a robot operating system (ROS) having a library and programming and debugging tools for unmanned driving programming using driving information and setting a time control signal according to the driving or response delay adjustment information. Is configured to The ROS unit 330 allows the user to program the driverless driving program of the driverless vehicle.

상기 데이터통신부(340)는 이더넷, 와이파이 또는 통신포트 인터페이스를 포함하여 구성되어, 사용자가 자신의 노트북 등의 단말기를 이용하여 접속하여 상기 시뮬레이션설정정보를 입력하고, 시뮬레이션 대상 무인자동차에 대한 무인주행프로그램의 프로그래밍을 수행하기 위한 무인주행 시뮬레이션부(360)와의 통신을 수행할 수 있도록 한다.The data communication unit 340 is configured to include an Ethernet, Wi-Fi or communication port interface, and a user accesses it using a terminal such as his or her own laptop, inputs the simulation setting information, and a driverless driving program for the driverless vehicle to be simulated. It is possible to perform communication with the unmanned driving simulation unit 360 for performing the programming of.

상기 무인주행DB부(350)는 무인주행을 위한 도로정보를 포함하는 지도정보(351), 생성된 무인주행프로그ŽC(353) 및 구동 및 응답지연 조정정보와 주행정보를 포함하는 시뮬레이션설정정보(335)를 저장하도록 구성된다.The unmanned driving DB unit 350 includes map information 351 including road information for unmanned driving, the generated unmanned driving program ŽC 353, and simulation setting information including driving and response delay adjustment information and driving information It is configured to store 335.

상기 무인주행 시뮬레이션부(360)는 상기 ROS부(330)와 연동하여 상기 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 입력받아 상기 무인주행프로그램의 프로그램을 수행할 수 있도록 하고, 생성된 상기 무인주행프로그램을 실행하여. 상기 구동 또는 응답지연 조정정보에 따라 조정된 구동 또는 응답지연이 반영된 주행 구동 신호를 상기 주행제어모듈(400)로 출력하여 시뮬레이션 대상 무인자동차에 대한 무인주행을 시뮬레이션하도록 구성된다. 또한, 상기 무인주행 시뮬레이션부(360)는 주행제어모듈(400)을 통해 주행을 위한 구동 결과와 주행센서부(50)들의 감지 신호들을 수집하여 시뮬레이션결과정보생성부(370)로 출력하도록 구성될 수 있다.The unmanned driving simulation unit 360 interlocks with the ROS unit 330 to receive the driving or response delay adjustment information and the unmanned driving information to execute the program of the unmanned driving program, and the generated unmanned driving By running the program. The driving or response delay adjusted according to the driving or response delay adjustment information is output to the driving control module 400 to output a driving driving signal to simulate an unmanned driving for a simulation target driverless vehicle. In addition, the unmanned driving simulation unit 360 is configured to collect driving results for driving and detection signals of the driving sensor units 50 through the driving control module 400 and output them to the simulation result information generation unit 370. I can.

상기 시뮬레이션 결과정보 생성부(370)는 주행제어모듈(400)을 통해 주행을 위한 구동 결과와 주행센서부(50)들의 감지 신호들을 수집하여 시뮬레이션결과정보를 생성한 후 상기 시뮬레이션디스플레이부(200), 외부의 사용자 단말기나 무인자동차 교육용 서버 등으로 전송하도록 구성될 수 있다.The simulation result information generation unit 370 collects the driving result for driving and the detection signals of the driving sensor unit 50 through the driving control module 400 to generate simulation result information, and then the simulation display unit 200 , It may be configured to transmit to an external user terminal or a driverless vehicle education server.

상술한 구성에서 상기 무인자동차 교육 시뮬레이션부(100)가 원격 또는 외부 통신포트를 통해 접속된 노트북 등의 단말기를 이용하여 제어되는 경우 상기 시뮬레이션디스플레이부(200)는 구성되지 않을 수도 있다. In the above-described configuration, when the driverless vehicle education simulation unit 100 is controlled using a terminal such as a notebook connected through a remote or external communication port, the simulation display unit 200 may not be configured.

상술한 구성을 가지는 상기 무인자동차 시뮬레이션모듈(360)는 사용자의 필요에 따라 지정된 한도 내에서 자유로이 각 센서의 처리 주기, 전처리 소요시간, 각 센서를 활용한 알고리즘 수행 시간 등을 지정할 수 있도록 하고, 사용자 입력값에 따라 시스템 구동 시 각 기능의 동작 시간 및 동기를 설정할 수 있도록 하는 외부 API로 제공될 수 있다.The driverless vehicle simulation module 360 having the above-described configuration allows the user to freely specify the processing cycle of each sensor, the time required for pre-processing, and the algorithm execution time using each sensor within a specified limit according to the needs of the user. It can be provided as an external API that allows setting the operation time and synchronization of each function when the system is driven according to an input value.

상기 주행제어모듈(400)은 상기 응답지연 조정정보에 따라, 상기 교육용차량(2)의 엔진출력지연, 조향지연, 센서측정지연 시간 또는 엔코더피드백 간격 중 하나 이상을 조정하는 타임제어신호를 출력하는 타임제어부(410), 상기 타임제어부(410)의 타임제어신호에 따라 엔진출력지연, 조향지연, 센서측정지연 시간 또는 엔코더피드백 간격을 조절한 후, 수신된 상기 주행 구동 신호에 따라 주행장치부(3)를 구동하여 상기 시뮬레이션 대상 무인자동차의 무인주행 구동을 모사하는 주행제어부(420) 및 상기 교육용차량(2)에 장착되는 GPS수신부(40) 또는 주행센서부(50) 중 하나 이상과 통신을 수행하여 GPS 신호 또는 상기 주행센서부의 감지 신호를 상기 무인주행 시뮬레이션부(356) 또는 차량통신부(65) 중 하나 이상으로 출력하는 주행제어통신부(430);를 포함하여 구성된다.The driving control module 400 outputs a time control signal for adjusting one or more of an engine output delay, a steering delay, a sensor measurement delay time, or an encoder feedback interval of the educational vehicle 2 according to the response delay adjustment information. After adjusting the engine output delay, steering delay, sensor measurement delay time or encoder feedback interval according to the time control signal of the time control unit 410 and the time control unit 410, the driving device unit ( 3) to communicate with at least one of the driving control unit 420 that simulates the driverless driving of the unmanned vehicle to be simulated and the GPS receiving unit 40 or the driving sensor unit 50 mounted on the educational vehicle 2 And a driving control communication unit 430 for outputting a GPS signal or a detection signal of the driving sensor unit to at least one of the unmanned driving simulation unit 356 or the vehicle communication unit 65.

상기 타임제어부(410)는 무인주행 시뮬레이션부(360)의 주행 구동 신호에 포함되는 구동 또는 응답지연 조정 정보 중 교육용차량(2)의 엔진(20)의 출력을 시뮬레이션 대상 무인자동차의 엔진출력을 가지도록 페달의 구동에 따른 쓰로틀링(throttle) 및 브레이킹(breaking)에 따른 엔지출력진연제어를 수행하는 엔진출력지연제어부(411), 무인주행 시뮬레이션부(360)의 주행 구동 신호에 포함되는 구동 또는 응답지연 조정 정보 중 교육용차량(2)의 내외 너클의 각각의 조향각을 상기 시뮬레이션 대상 무인자동차의 내외 너클 각각의 조향각에 대응하도록 변환하는 조향각 변환 함수 또는 조향각 변환 값 중 어느 하나인 조향각 조정 정보애 따라 제1 및 제2 조향모터(11, 15)의 회전 구동을 독립적으로 제어하는 조향각제어부(413), 무인주행 시뮬레이션부(360)의 주행 구동 신호에 포함되는 구동 또는 응답지연 조정 정보 중 센서들의 응답지연 조정정보에 따라, 교육용차량(2)의 주행센서부(50)를 구성하는 센서들의 응답지연을 시뮬레이션 대상 무인자동차에 장착된 센서들의 응답지연으로 조정하는 센서측정지연제어부(415) 및 상기 제1엔코더(14)와 제2엔코더(18)를 포함하는 엔코더들로 구성되는 엔코더부(27)의 엔코더 피드백 간격을 시뮬레이션 대상 무인자동차의 피드백 간격으로 조정하는 제어를 수행하는 엔코더피드백간격제어부(417)를 포함하여 구성된다.The time control unit 410 has the engine output of the unmanned vehicle to be simulated with the output of the engine 20 of the educational vehicle 2 among the driving or response delay adjustment information included in the driving signal of the unmanned driving simulation unit 360. Drive or response included in the driving signal of the engine output delay control unit 411 and the unmanned driving simulation unit 360 that perform engine output suppression control according to throttle and breaking according to the driving of the soro pedal. Among the delay adjustment information, a steering angle conversion function that converts each steering angle of the inner and outer knuckle of the educational vehicle 2 to correspond to the steering angle of each of the inner and outer knuckle of the unmanned vehicle to be simulated or the steering angle adjustment information which is one of the steering angle conversion values The response delay of the sensors among the driving or response delay adjustment information included in the driving signal of the steering angle control unit 413 and the unmanned driving simulation unit 360 independently controlling the rotational driving of the first and second steering motors 11 and 15 According to the adjustment information, a sensor measurement delay control unit 415 for adjusting the response delay of the sensors constituting the driving sensor unit 50 of the educational vehicle 2 to the response delay of the sensors mounted on the driverless vehicle to be simulated, and the first An encoder feedback interval control unit 417 that adjusts the encoder feedback interval of the encoder unit 27 composed of encoders including the encoder 14 and the second encoder 18 to the feedback interval of the driverless vehicle to be simulated. It consists of including.

상기 주행제어부(410)는, 상기 타임제어부(410)의 구동 또는 응답지연 조정 신호와 상기 무인주행 시뮬레이션부(360)에서 출력되는 주행 구동 신호를 이용하여, 주행제어를 수행하는 것으로서, 무인주행을 위해 상기 주행센서부(50)의 소나센서부 등으로 구성되는 거리센서부(51)의 거리 감지 신호를 수신하여 주변의 사물들과의 거리를 연산하여 출력하는 거리측정부(421), 조정된 엔진출력지연 정보와 상기 무인주행 시뮬레이션부(360)에서 출력되는 가감속제어 신호에 따라 엔진출력을 제어하는 엔진출력제어부(423), 상기 타임제어부(410)의 조향각 조정 정보와 상기 무인주행 시뮬레이션부(360)에서 출력되는 조향 정보를 이용하여 조향제어를 수행하는 조향제어부(425)와, 상기 엔코더피드백간격제어부(413)에서 조정된 엔코더피드백 간격에 따라 엔코더부(27)의 엔코더들의 엔코더피득백 정보를 상기 무인주행 시뮬레이션부(360)로 피드백하는 엔코더피드백제어부(427)를 포함하여 구성된다.The driving control unit 410 performs driving control using a driving or response delay adjustment signal of the time control unit 410 and a driving driving signal output from the unmanned driving simulation unit 360, and performs unmanned driving. For this purpose, a distance measurement unit 421 that receives a distance detection signal from a distance sensor unit 51 composed of a sonar sensor unit of the travel sensor unit 50 and calculates and outputs the distance to surrounding objects, adjusted An engine output control unit 423 that controls engine output according to engine output delay information and an acceleration/deceleration control signal output from the unmanned driving simulation unit 360, steering angle adjustment information of the time control unit 410 and the unmanned driving simulation unit The steering control unit 425 that performs steering control using the steering information output from 360, and the encoder feedback of the encoders of the encoder 27 according to the encoder feedback interval adjusted by the encoder feedback interval control unit 413 And an encoder feedback control unit 427 that feeds back information to the unmanned driving simulation unit 360.

상술한 주행제어부(410)에서 출력되는 사물들과의 거리 정보, 상기 엔진출력제어신호, 조향제어 정보, 엔코더피드백을 포함하는 주행제어정보들에 의해 교육용차량(2)를 이용하여 시뮬레이션 대상 무인자동차의 주행을 모사하게 된다.Driving control information including distance information, engine output control signal, steering control information, and encoder feedback, output from the above-described driving control unit 410, and a simulation target driverless vehicle Will simulate the driving of

이때, 상기 엔진출력제어신호와 상기 조향각제어신호는 2채널 PWM 신호일 수 있다.In this case, the engine output control signal and the steering angle control signal may be a 2-channel PWM signal.

상기 주행제어통신부(430)는 데이터를 전송하는 SDA(Seria Data)선과 클럭을전송하는 SCL(Serial Clock)선을 구비하여 상기 거리센서부(51), 지자기센서부(53), 가속도센서부(55) 및 자이로센서부(57)와 I2C 통신을 수행하는 I2C부(431), 송신과 수신을 위한 MOSI(Master Out Slave IN)과 MISO(Master In Slave out)선, 클럭(SCK)선, SS(Slave Select)선을 구비하여 OLED부(63)와 OLED부(63)을 제어하는 SPI(Serial peripheral interface) 통신을 수행하는 SPI부(422), LED부(61) 제어 신호를 송신한는 GPIO부(General Purpose input/output 부)(435) 및 GPS수신부(40)와 범용비동기송수신(UART: Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신을 수행하는 UART부(437)을 포함하여 구성된다.The driving control communication unit 430 includes a SDA (Seria Data) line for transmitting data and a SCL (Serial Clock) line for transmitting a clock, and the distance sensor unit 51, the geomagnetic sensor unit 53, and the acceleration sensor unit ( 55) and the I2C unit 431 performing I2C communication with the gyro sensor unit 57, MOSI (Master Out Slave IN) and MISO (Master In Slave out) lines, clock (SCK) lines, SS for transmission and reception The SPI unit 422, which has a (Slave Select) line and performs SPI (Serial Peripheral Interface) communication that controls the OLED unit 63 and the OLED unit 63, and a GPIO unit that transmits control signals to the LED unit 61. It is configured to include a (General Purpose input/output unit) 435 and a UART unit 437 for performing universal asynchronous receiver/transmitter (UART) communication with the GPS receiving unit 40.

상술한 구성의 상기 주행제어모듈(400)은 임베디드 소프트웨어로 구현될 수도 있다.The driving control module 400 having the above-described configuration may be implemented as embedded software.

도 4는 본 발명의 실시예의 무인자동차 교육을 위한 무인자동차 무인주행 시뮬레이션 구현 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.4 is a flow chart showing a processing process of a method of implementing a driverless vehicle unmanned driving simulation for driverless vehicle education according to an embodiment of the present invention.

도 4와 같이, 본 발명의 무인자동차 교육 플랫폼 또는 무인자동차 교육 자동차 플랫폼(1)을 이용한 무인자동차 무인주행 시뮬레이션의 구현을 위해, 먼저, 사용자는 무인주행시뮬레이션부(360)에 접속하여 교육용차량의 사양을 시뮬레이션 대상 무인자동차의 사양으로 변경하고, 무인주행프로그램의 프로그래밍을 위한 시뮬레이션설정정보를 입력한다(S10).As shown in Figure 4, for the implementation of the driverless vehicle driverless driving simulation using the driverless vehicle education platform or the driverless vehicle education vehicle platform 1 of the present invention, first, the user accesses the driverless driving simulation unit 360 The specification is changed to the specification of the driverless vehicle to be simulated, and simulation setting information for programming the driverless driving program is input (S10).

상기 무인주행시뮬레이션부(360)는 ROS부(33)와 연동하여 입력된 시뮬레이션설정정보에 따라 무인주행프로그램을 생성하고, 구동 및 응답지연 조정 정보를 생성한다(S20).The unmanned driving simulation unit 360 interlocks with the ROS unit 33 to generate an unmanned driving program according to the inputted simulation setting information, and generates driving and response delay adjustment information (S20).

이후, 상기 무인주행 시뮬레이션부(360)는 생성된 무인주행프로그램을 실행하여 주행 구동 신호와 구동 또는 응답지연 조정 신호를 주행제어부(400)로 출력한다(S30).Thereafter, the unmanned driving simulation unit 360 executes the generated unmanned driving program and outputs a driving driving signal and a driving or response delay adjustment signal to the driving control unit 400 (S30).

상기 주행제어부(400)는 수신된 주행 구동 신호와 구동 또는 응답지연 조정 신호에 따라, 조정된 구동 정보 및 응답지연 정보에 구동장치들과 센서들을 구동하는 것에 의해 교육용차량(2)을 이용하여 시뮬레이션 대상 무인자동차에 대한 무인주행을 모사한다(S40).The driving control unit 400 is simulated using the educational vehicle 2 by driving the driving devices and sensors to the adjusted driving information and response delay information according to the received driving driving signal and the driving or response delay adjustment signal. It simulates unmanned driving for the target driverless vehicle (S40).

도 5는 조향각 변환에 의한 조향 제어의 예를 나타내는 도면이다. 도 5와 같이, 상기 조정된 구동 정보에는 시뮬레이션 대상 무인자동차의 너클들의 조향각 정보를 가지며, 상기 너클들의 조향각 정보에 따라, 조향을 위한 내외 너클의 조향각이 독립적으로 조절되는 것에 의해 교육용차량(2)을 이용하여 다양한 사양의 무인자동차에 대한 조향 구동을 모사할 수 있게 된다. 5 is a diagram illustrating an example of steering control by steering angle conversion. As shown in FIG. 5, the adjusted driving information includes steering angle information of the knuckle of the unmanned vehicle to be simulated, and the steering angle of the inner and outer knuckle for steering is independently adjusted according to the steering angle information of the knuckle. It is possible to simulate the steering drive of a driverless vehicle of various specifications by using.

상술한 바와 같은 시뮬레이션 대상 무인자동차에 대한 무인주행을 모사하는 과정에서 상기 주행제어부(400)는 구동 결과 정보, 엔코더 피드백 정보, 주행센서부(50)의 신호 감지 정보들을 수집하여 무인주행 시뮬레이션부(360)로 송신한다(S50).In the process of simulating the unmanned driving of the unmanned vehicle to be simulated as described above, the driving control unit 400 collects driving result information, encoder feedback information, and signal detection information of the driving sensor unit 50 to obtain an unmanned driving simulation unit ( 360) (S50).

상술한 처리과정에 의해 사용자는 자신이 프로그래밍한 무인주행프로그램과 그 무인주행프로그램에 의한 무인주행 시뮬레이션 결과를 분석하는 것에 의해 무인자동차에 대한 연구 개발을 위한 교육을 제공 받을 수 있게 된다.Through the above-described processing, the user can receive education for research and development on the driverless vehicle by analyzing the driverless driving program programmed by him and the result of the driverless driving simulation by the driverless driving program.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the technical idea of the present invention described above has been specifically described in a preferred embodiment, it should be noted that the embodiment is for the purpose of explanation and not for the limitation thereof. In addition, those of ordinary skill in the technical field of the present invention will be able to understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1: 무인자동차교육용 자동차 플랫폼
2: 교육자동차
10: 조향장치
11: 제1조향모터
13: 제1너클(knuckle)
14: 제1엔코더
15: 제2조향모터
17: 제2너클(knuckle)
18: 제2엔코더
20: 엔진1: Vehicle platform for driverless vehicle education
2: educational car
10: steering system
11: first steering motor
13: first knuckle
14: first encoder
15: second steering motor
17: second knuckle
18: second encoder
20: engine

Claims (12)

주행장치부(3), 위치센서부(30), 카메라부(35), GPS수신부(40), 주행센서부(50), 주행상태표시부(60) 및 차량통신부(65)가 장착된 교육용차량(2);
상기 교육용차량(2)에 구비된 무인주행을 위한 장치들의 구동 또는 응답지연을 시뮬레이션대상 무인자동차의 장치들의 구동 또는 응답지연 값으로 조정하는 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 입력받아, 상기 무인주행정보에 따라 무인주행을 수행하는 무인주행프로그램을 생성하고 실행하여, 상기 구동 또는 응답지연 조정정보에 따라 조정된 구동 또는 응답지연이 반영된 상기 교육용차량(2)의 주행 구동 신호를 출력하는 무인자동차 시뮬레이션모듈(300); 및
상기 주행 구동 신호에 따라 상기 교육용차량(2)의 무인 주행 구동을 수행하는 주행제어모듈(400);을 포함하되,
상기 구동 또는 응답지연 조정정보는 상기 교육용차량(2)의 주행장치부(3), 위치센서부(30), 카메라부(35), GPS수신부(40) 또는 주행센서부(50) 중 하나 이상의 구동 또는 응답지연을, 시뮬레이션 대상 무인자동차의 주행장치부, 위치센서부, 카메라부, GPS수신부 또는 주행센서부 중 하나 이상의 구동 또는 응답지연에 대응하도록 조정하는 정보이고,
상기 주행장치부(3)의 구동 조정 정보는 상기 교육용차량(2)의 내외 너클의 각각의 조향각을 상기 시뮬레이션 대상 무인자동차의 내외 너클 각각의 조향각에 대응하도록 변환하는 조향각 변환 함수 또는 조향각 변환 값 중 어느 하나인 조향각 조정 정보를 포함하며,
상기 주행장치부(3)에 구성되는 조향장치(10)는,
조향바퀴들이 결합되는 제1너클(13) 및 제2너클(17);
상기 제1너클(13) 및 제2너클(17)의 각각에 장착되어, 상기 제1너클(13) 및 상기 제2너클(17) 각의 조향각을 실제 차량의 사용자가 조작하는 조향구동에 따른 조향휠과 조향장치 사이의 기구적 변환관계에 따라 변환하도록 상기 제1너클(13) 및 상기 제2너클(17)을 각각 독립적으로 회전시키는 제1조향모터(11) 및 제2조향모터(15); 및
상기 제1너클(13) 및 제2너클(17) 각각 장착되는 바퀴의 회전수를 각각 검출하기 위해 상기 제1너클(13) 및 제2너클(17) 각각에 장착되는 제1엔코더(14)와 제2엔코더(18);를 포함하며,
시뮬레이션 대상 무인자동차의 내외륜 너클의 조향각을 가지도록, 상기 제1조향모터(11) 및 제2조향모터(15)를 이용하여 상기 조향각 변환 함수의 결과 값 또는 상기 조향각 변환 값에 대응하여 각각 독립적으로 회전시키는 것에 의해, 상기 제1너클(13) 및 제2너클(17)을 조향시켜, 상기 교육용차량(2)을 이용하여 상기 시뮬레이션 대상 무인자동차의 조향 구동을 모사할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인자동차 교육용자동차 플랫폼.An educational vehicle equipped with a driving device unit 3, a position sensor unit 30, a camera unit 35, a GPS receiver unit 40, a driving sensor unit 50, a driving status display unit 60, and a vehicle communication unit 65 (2);
Receive driving or response delay adjustment information and unmanned driving information for adjusting the driving or response delay of devices for unmanned driving provided in the educational vehicle 2 to the driving or response delay values of the devices of the unmanned vehicle to be simulated, and the An unmanned vehicle that generates and executes an unmanned driving program that performs unmanned driving according to the unmanned driving information, and outputs a driving signal of the educational vehicle 2 reflecting the driving or response delay adjusted according to the driving or response delay adjustment information. Vehicle simulation module 300; And
Including; a driving control module 400 for performing unmanned driving driving of the educational vehicle 2 according to the driving driving signal,
The driving or response delay adjustment information may include at least one of the driving device unit 3, the position sensor unit 30, the camera unit 35, the GPS receiving unit 40, or the driving sensor unit 50 of the educational vehicle 2 Information for adjusting the driving or response delay to correspond to the driving or response delay of at least one of the driving device unit, the position sensor unit, the camera unit, the GPS receiving unit or the driving sensor unit of the unmanned vehicle to be simulated
The driving adjustment information of the driving device unit 3 is one of a steering angle conversion function or a steering angle conversion value that converts each steering angle of the inner and outer knuckle of the educational vehicle 2 to correspond to the steering angle of each of the inner and outer knuckle of the unmanned vehicle to be simulated Includes any one of the steering angle adjustment information,
The steering device 10 configured in the traveling device unit 3,
A first knuckle 13 and a second knuckle 17 to which the steering wheels are coupled;
It is mounted on each of the first knuckle 13 and the second knuckle 17, and the steering angle of each of the first knuckle 13 and the second knuckle 17 is adjusted according to the steering drive operated by the user of the actual vehicle. A first steering motor 11 and a second steering motor 15 that independently rotate the first knuckle 13 and the second knuckle 17 so as to convert according to the mechanical conversion relationship between the steering wheel and the steering device. ); And
A first encoder (14) mounted on each of the first knuckle (13) and the second knuckle (17) to detect the number of rotations of the wheels mounted on the first knuckle (13) and the second knuckle (17) respectively And a second encoder 18; including,
In order to have the steering angle of the inner and outer ring knuckle of the unmanned vehicle to be simulated, the first steering motor 11 and the second steering motor 15 are used to correspond to the result of the steering angle conversion function or the steering angle conversion value. By rotating it, the first knuckle 13 and the second knuckle 17 are steered, and the training vehicle 2 is used to simulate the steering drive of the driverless vehicle to be simulated. Driverless vehicle educational vehicle platform. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 무인자동차 시뮬레이션모듈(300)은,
위치센서부(30)의 감지신호를 입력받아 도로 상에서의 실시간 위치정보를 생성하는 위치정보 생성부(310);
카메라부(35)의 촬영영상을 수신하여 영상처리를 수행하는 것에 의해 도로 상의 외부 사물 인식 정보를 생성하는 영상처리부(320);
무인주행프로그래밍을 위한 라이브러리와 프로그래밍 및 디버깅 도구를 가지는 로봇운영체제(ROS: Robot Operating System)를 제공하는 ROS부(330);
상기 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 입력받도록 외부 장치와 통신을 수행하는 데이터통신부(340);
지도정보, 무인주행프로그램 및 상기 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 저장하는 무인주행DB부(350); 및
상기 ROS부(330)와 연동하여 상기 구동 또는 응답지연 조정정보와 무인주행정보를 입력받아 상기 무인주행프로그램의 프로그램을 수행할 수 있도록 하고, 상기 무인주행프로그램을 실행한 후, 상기 구동 또는 응답지연 조정정보에 따라 조정된 구동 또는 응답지연이 반영된 주행 구동 신호를 상기 주행제어모듈(400)로 출력하는 무인주행 시뮬레이션부(360);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무인자동차 교육용자동차 플랫폼.The method of claim 1,
The driverless vehicle simulation module 300,
A location information generation unit 310 that receives a detection signal from the location sensor unit 30 and generates real-time location information on the road;
An image processing unit 320 for generating external object recognition information on the road by receiving the photographed image from the camera unit 35 and performing image processing;
A ROS unit 330 that provides a robot operating system (ROS) having a library for unmanned driving programming and a programming and debugging tool;
A data communication unit 340 for performing communication with an external device to receive the driving or response delay adjustment information and unmanned driving information;
An unmanned driving DB unit 350 for storing map information, an unmanned driving program, the driving or response delay adjustment information and unmanned driving information; And
Interlocking with the ROS unit 330 to receive the driving or response delay adjustment information and unmanned driving information so that the program of the unmanned driving program can be executed, and after executing the unmanned driving program, the driving or response delay A driverless vehicle educational vehicle platform comprising: an unmanned driving simulation unit (360) for outputting a driving signal adjusted according to the adjustment information to the driving or response delay to the driving control module (400). 제1항에 있어서,
상기 주행제어모듈(400)은,
상기 응답지연 조정정보에 따라, 상기 교육용차량(2)의 엔진출력지연, 조향지연, 센서측정지연 시간 또는 엔코더피드백 간격 중 하나 이상을 조정하는 타임제어신호를 출력하는 타임제어부(410);
상기 타임제어부(410)의 타임제어신호에 따라 엔진출력지연, 조향지연, 센서측정지연 시간 또는 엔코더피드백 간격을 조절한 후, 수신된 상기 주행 구동 신호에 따라 주행장치부(3)를 구동하여 상기 시뮬레이션 대상 무인자동차의 무인주행 구동을 모사하는 주행제어부(420); 및
상기 교육용차량(2)에 장착되는 GPS수신부(40) 또는 주행센서부(50) 중 하나 이상과 통신을 수행하여 GPS 신호 또는 상기 주행센서부의 감지 신호를 무인주행 시뮬레이션부(360) 또는 차량통신부(65) 중 하나 이상으로 출력하는 주행제어통신부(430);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무인자동차 교육용자동차 플랫폼. The method of claim 1,
The driving control module 400,
A time control unit 410 for outputting a time control signal for adjusting one or more of an engine output delay, a steering delay, a sensor measurement delay time, or an encoder feedback interval of the educational vehicle 2 according to the response delay adjustment information;
After adjusting the engine output delay, the steering delay, the sensor measurement delay time or the encoder feedback interval according to the time control signal of the time control unit 410, the driving device unit 3 is driven according to the received driving driving signal. A driving control unit 420 that simulates the driverless driving of the driverless vehicle to be simulated; And
By communicating with at least one of the GPS receiver 40 or the driving sensor 50 mounted on the educational vehicle 2, the GPS signal or the detection signal of the driving sensor unit is transmitted to the unmanned driving simulation unit 360 or the vehicle communication unit ( 65) a driving control communication unit 430 outputting to one or more of the unmanned vehicle educational vehicle platform, characterized in that it comprises a. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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