KR19990017282A

KR19990017282A - 무인 자동차 유도 시스템

Info

Publication number: KR19990017282A
Application number: KR1019970040177A
Authority: KR
Inventors: 김한영
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1999-03-15

Abstract

본 발명은 무인 자동차 유도 시스템에 관한 것으로서, 운전자의 탑승 없이 제어신호에 의해 주행이 가능한 무인 자동차와; 상기 무인 자동차를 제어하기 위해 해당 통신 신호를 입, 출력하고, 전원출력을 제어하기 위해 해당하는 제어 신호를 출력하는 차량 통제 수단과; 상기 차량 통제 수단에서 출력되는 제어신호에 의해 출력전원을 가변시켜 공급하는 전원 공급 수단과; 상기 무인 자동차를 테스트하기 위해 여러 가지 주행조건을 갖춘 주행도로와; 상기 주행도로의 중앙 지면에 매설되어 상기 전원공급 수단에서 출력되는 전원에 의해 유도자장을 발생시켜 상기 무인 자동차의 이탈을 방지하는 유도선과; 상기 주행도로의 해당 구간 구간에 설치되어 주행중인 무인 자동차에 주행도로의 시작 구간과 종료 구간을 해당하는 신호로 출력하는 주행구간 표시수단으로 이루어져 있어, 열악한 주행도로에서 운전자의 탑승 없이 차량의 주행상태를 검출하고, 장시간 변함없는 일정한 방법으로 주행 테스트를 실시함으로서 차량 내구성 및 주행 안전성 등 운전자의 탑승으로 정확히 검출할 수 없는 차량의 성능을 정확히 검출할 수 있는 효과가 있다.

Description

무인 자동차 유도 시스템

본 발명은 무인 자동차의 유도 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 말하자면, 새로운 차량의 개발에 따라 차량 테스트를 위해 주행도로를 일반 주행도로보다 수십 배의 가혹한 환경으로 설정하고, 상기한 주행도로를 운전자가 탑승하지 않고 지정된 차량 통제소에서 차량 통제 신호에 의해 차량의 주행상태를 제어하고, 차량의 주행상태에 가변되는 차량상태 신호를 차량 통제소에 출력하여 줌으로서 운전자의 탑승 없이 차량의 주행성능과 정확도 및 주행 안정성 등 운전자가 탑승하여 테스트하기 힘든 부분까지 정확히 테스트할 수 있는 무인 자동차 유도 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 새로운 차량을 개발하여 상기의 차량을 소비자에게 판매하기까지는 차량에 대한 내구성, 주행성능, 주행 안정성등 여러 가지 주행환경을 설정하여 수많은 테스트를 거치게 된다.

상기에서 차량을 테스트하기 위해서는 여러 가지 테스트 과정이 있는데 그중 운전자가 차량에 탑승하여 설정된 주행도로에서 차량의 주행성능과 주행 안전성 및 내구성 등을 테스트하게된다.

따라서 종래에는 운전자가 탑승하여 차량을 테스트 할 때 설정된 시간 내에서 주행을 하였고, 주행도로 또한 주행하기 좋은 상태의 도로에서 주행시험을 수행하였다.

그러나 상기한 종래의 차량 테스트는 운전자가 탑승하여 차량을 주행함에 따라 장시간 주행성능을 테스트하지 못하였고, 차량의 주행 테스트를 열악한 상태에서 수행할 시 운전자의 재해 발생 등의 문제가 발생함에 따라 주행도로가 열악한 조건이 아닌 평범한 도로에서 주행 테스트를 수행함으로서 정확한 차량의 내구성과 주행 안전성등 차량의 정확한 성능 테스트를 실시하기가 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량 통제소의 통제관에 의해 차량 통제 수단이 제어되어, 차량이 주행을 시작하면 상기의 차량 통제 수단은 주행인 차량이 주행도로를 이탈하는 것을 방지하기 위해 주행도로 중앙에 매설된 유도선으로 전원을 공급하여 유도자기를 발생시키고, 무인 자동차는 상기에서 발생한 유도자기를 따라 주행하며 설정된 주행상태에 따라 변화되는 차량의 주행상태 및 차량상태를 통신수단에 의해 차량 통제 수단으로 출력하므로 서, 열악한 주행도로에서 운전자의 탑승 없이 차량의 주행상태를 검출하고, 장시간 변함없는 일정한 방법으로 주행 테스트를 실시함으로서 차량 내구성 및 주행 안전성 등 운전자의 탑승으로 정확히 검출할 수 없는 차량의 성능을 정확히 검출할 수 있는 효과를 가진 무인 자동차 유도 시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

운전자의 탑승 없이 제어신호에 의해 주행이 가능한 무인 자동차와;

상기 무인 자동차를 제어하기 위해 해당 통신 신호를 입, 출력하고, 전원출력을 제어하기 위해 해당하는 제어 신호를 출력하는 차량 통제 수단과;

상기 차량 통제 수단에서 출력되는 제어신호에 의해 출력전원을 가변시켜 공급하는 전원 공급 수단과;

상기 무인 자동차를 테스트하기 위해 여러 가지 주행조건을 갖춘 주행도로와;

상기 주행도로의 중앙 지면에 매설되어 상기 전원공급 수단에서 출력되는 전원에 의해 유도자장을 발생시켜 상기 무인 자동차의 이탈을 방지하는 유도선과;

상기 주행도로의 해당 구간 구간에 설치되어 주행중인 무인 자동차에 주행도로의 시작 구간과 종료 구간을 해당하는 신호로 출력하는 주행구간 표시수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 자동차 유도 시스템 구성도이고,

도2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 자동차의 구성 블럭도이다.

상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.

첨부한 도1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 무인자동차의 유도 시스템의 구성은,

운전자의 탑승 없이 제어신호에 의해 주행이 가능한 무인 자동차(100)와;

상기 무인 자동차(100)를 제어하기 위해 해당 통신 신호를 입, 출력하고, 전원출력을 제어하기 위해 해당하는 제어 신호를 출력하는 차량 통제 수단(200)과;

상기 차량 통제 수단(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 출력전원을 가변시켜 공급하는 전원 공급 수단(300)과;

상기 무인 자동차(100)를 테스트하기 위해 여러 가지 주행조건을 갖춘 주행도로(500)와;

상기 주행도로(500)의 중앙 지면에 매설되어 상기 전원공급 수단(300)에서 가변되어 출력되는 전원에 의해 유도자장을 발생시켜 상기 무인 자동차(100)의 이탈을 방지하는 유도선(600)과;

상기 주행도로(500)의 해당 구간 구간에 설치되어 주행중인 무인 자동차(100)에 주행도로(500)의 시작 구간과 종료 구간을 알리기 위해 해당하는 신호로 출력하는 주행구간 표시수단(700)으로 이루어져 있다.

첨부한 도2에 도시되어 있듯이, 상기에 있어서 무인 자동차(100)의 구성은,

유도 자장이 흐르는 주행도로(500)를 주행하며 가변되는 무인 자동차(100)의 주행상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차량상태 감지 수단(10)과;

상기 차량 통제 수단(200)에서 출력되는 제어 신호와 상기의 차량상태 감지 수단(10)에서 출력되는 신호를 인가 받아 무인 자동차(100)의 주행조건을 설정하고, 상기에서 설정된 주행상태에 따라 무인 자동차(100)를 제어하기 위한 신호를 출력하며, 상기 무인 자동차(100)의 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 차량 주행상태 데이터 신호를 출력하는 제어 수단(20)과;

상기 통제 제어 수단(200)에서 출력되는 통신신호를 인가 받아 변환하여 상기 제어 수단(20)에 출력하고, 상기 제어 수단(20)에서 출력되는 무인 자동차(100)의 주행상태 데이터 신호를 국제 통신규약에 맞추어 변환하여 상기 차량 통제 수단(100)에 출력하는 통신 수단(30)과;

상기 제어 수단(20)에서 출력되는 신호를 인가 받아 무인 자동차(100)를 구동시키는 구동 수단(40)과;

상기 무인 자동차(100)를 구동하기 위해 필요한 전원을 공급하는 전원공급 수단(50)으로 이루어져 있다.

상기에 있어서, 차량상태 감지 수단(10)은 상기 무인 자동차(100)의 앞부분에 일정거리를 두고 위치하여 주행도로(500)의 지면 중앙에 매설된 유도선(600)으로부터 유도 자장이 발생하면 상기 유도 자장을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 유도자장 감지부(11)와;

상기 무인 자동차(100)의 주행중 상기 주행구간 표시수단(700)에서 출력되는 신호를 인가 받아 해당하는 신호를 출력하는 주행구간 감지부(12)와;

상기 무인 자동차(100)의 주행차속을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지부(13)와;

주행중인 상기 무인 자동차(100)의 조향각을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 조향각 감지부(14)로 이루어져 있다.

또한 상기에 있어서, 제어 수단(20)은 상기 차량상태 감지 수단(10)과 차량 통제 수단(200)에서 출력되는 신호를 인가 받아 유도 자장에 의한 유도 전원을 연산하고, 차속을 연산하여 해당하는 무인 자동차(100) 구동 제어 신호와 무인 자동차(100)의 주행상태를 해당하는 신호로 출력하는 주행상태 제어부(21)와;

상기 통신 수단(30)에서 출력되는 제어 신호를 인가 받아 무인 자동차(100)를 제어하기 위한 제어 신호를 상기 주행상태 제어부(21)에 출력하고, 상기 주행상태 제어부(21)에서 출력된 무인 자동차(100)의 주행상태 감지신호를 상기 통신 수단(30)애 출력하는 종합 제어부(22)로 이루어져 있다.

상기에 있어서, 구동 수단(40)은 상기 주행상태 제어부(21)에서 출력되는 신호를 인가받아 무인 자동차(100)의 조향각을 조정하는 조향각 구동부(41)와;

상기 주행상태 제어부(21)에서 출력되는 신호를 인가받아 무인 자동차(100)의 차속을 감속시키기 위해 구동되는 브레이크 구동부(42);

상기 주행상태 제어부(21)에서 출력되는 신호를 인가받아 무인 자동차(100)의 차속을 가속시키기 위해 구동되는 가속페달 구동부(42)로 이루어져 있다.

상기에 있어서, 전원 공급 수단(50)은 전류의 충, 방전에 의한 일정한 직류(DC)전원을 출력하여 무인 자동차(100)에 전원을 공급하는 배터리(51)와;

상기 배터리(51)에서 공급되는 직류 전원(DC)을 교류 전원(AC)으로 전환하여 출력하는 인버터(52)와;

상기 인버터(53)에서 공급되는 교류전원(AC)을 인가받아 전원을 필요로 하는 모든 수단에 전원을 공급하는 전원 공급부(53)로 이루어져 있다.

상기에 있어서 차량 통제 수단(200)은 차량 통제관에 의해 조작되어 출력되는 제어 신호를 국제 통신 규약에 의한 해당 통신신호로 전환하여 출력하고, 상기 무인 자동차(100)에서 출력되는 통신신호를 인가받아 해당 데이터 신호로 전환하는 통신 수단(210)으로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 무인 자동차 유도 시스템은 첨부한 도1에 도시되어 있듯이, 주행도로(500)를 구간별로 나누어 직선로(510)는 자갈밭 또는 모래밭 등 차량이 주행하기에 열악한 조건으로 설정하며, 커브로(520)는 아스팔트 도로로 설정하여 차량이 커브길 주행시 안전하게 주행할 수 있도록 설정한다.

상기에 설정된 주행도로(500)를 무인 자동차(100)를 주행시키기 위하여 차량 통제소(900)에서 통제관이 차량 통제 수단(200)을 제어하여 해당 신호를 출력하면, 상기 차량 통제 수단(200)은 주행도로(500)의 중앙 지면에 매설된 유도선(600)에 유도 자장을 발생시키기 위한 전원을 전원공급 수단(300)으로부터 공급받을 수 있도록 해당 제어 신호를 출력한다.

또한 상기의 차량 통제 수단(200)은 무인 자동차(100)의 주행상태를 제어하기 위하여 통신 수단(210)에 의해 국제 통신 규약에 알맞은 무선 통신신호로 전환하여 상기 무인 자동차(100)에 출력한다.

따라서 무인 자동차(100)는 상기 차량 통제 수단(200)에서 차량 주행상태 제어 신호를 무선 통신신호로 출력함에 따라, 차량 내에 설치된 통신 수단(30)에 의해 상기 상기의 무선 통신신호를 인가받아 차량 제어에 알맞은 제어신호로 변환하여 제어 수단에(20)로 출력한다.

여기에서 제어 수단(20)은, 차량 내에 설치된 통신 수단(30)애서 출력된 차량 제어 신호를 인가받아 차량 주행상태를 제어하고, 차량의 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 차량 주행상태의 데이터를 상기 통신 수단(30)을 통하여 차량 통제 수단(200)에 출력하는 종합 제어부(22)와 차량의 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차량 주행상태 감지수단(10)의 신호와 상기 종합 제어부(22)에서 출력되는 신호를 설정된 산술식에 의해 연산하여 무인 자동차의 구동 수단(40)을 제어하는 주행 상태 제어부(21)로 이루어져 있다.

또한 상기의 무인 자동차(100)는 배터리(51)에서 공급되는 직류 전원(DC)을 교류 전원(AC)으로 전환하여 출력하는 인버터(52)와 상기 인버터(53)에서 공급되는 교류전원(AC)을 인가받아 전원을 필요로 하는 모든 수단에 전원을 공급하는 전원 공급부(53)로 이루어진 전원 공급 수단(50)으로부터 필요 전원을 공급받는다.

따라서 무인 자동차(100)는 상기 차량 통제 수단(200)에서 주행을 제어하기 위한 제어 신호가 출력되면, 무인 자동차(100)의 제어 수단(20)은 차량 주행상태 감지 수단(10)의 조향각 감지부(14)에서 현재의 조향각을 감지하여 출력하는 해당 전기 신호를 인가 받는다.

상기에서 인가 받은 조향각은 제어 수단(20)의 주행상태 제어부(21)에 인가되어 제어할 조향각과 현재의 조향각을 연산하여 그 오차를 구하고, 상기에서 산출한 오차에 따라 구동 수단(40)의 조향각 구동부(41)를 구동하며, 가속페달 구동부(43)를 이용해 무인 자동차(100)를 구동시킨다.

상기에서 무인 자동차(100)가 구동함에 따라 제어 수단(20)은 차량 상태 감지 수단(10)의 유도 자기 감지부(11)에서 감지되어 출력되는 유도 자장과 차속 감지부(13)에서 주행차량의 주행상태에 따라 가변되는 출력되는 차량의 차속을 설정된 산술식에 의해 연산하여 주행차량이 주행도로(500)를 이탈하지 않고 유도선(600)을 따라 주행할 수 있도록 차량의 차속과 조향각을 제어한다.

또한 제어 수단(20)은 첨부한 도1에 도시되어 있듯이 무인 자동차(100)가 자갈과 모래밭 등의 열악한 직선 도로(510)의 조건으로 이루어진 주행도로(500)와 아스팔트 등의 아주 양호한 상태의 커브로(520)를 주행하고 있음을 주행도로(500)의 해당 구간 시작점과 종료 지점에 위치하여 해당 신호를 출력하는 주행구간 표시수단(700)의 신호를 차량 주행상태 감지 수단(10)의 주행도로 감지부(12)에서 감지하여 출력함으로서 판단한다.

상기와 같이 제어 수단(20)은 주행도로(500)의 조건에 따라 주행하는 무인 자동차(100)의 주행상태와 상기 차량 통제 수단(200)에서 출력되는 제어 신호에 의해 제어되어 무인 자동차(100)를 제어하고, 상기 무인 자동차(100)의 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 차량의 주행상태 데이터를 차량 내에 설치된 통신 수단(30)에 의해 무선 통신신호로 상기 차량 통제 수단(200)에 출력하여 준다.

따라서 차량 통제 수단(200)은 상기 무인 자동차(100)의 통신 수단(30)에서 출력된 무선 통신신호를 국제 통신규약에 의한 데이터 변환하여 통제관이 볼 수 있도록 도면에 도시되어 있지 않은 모니터에 출력한다.

상기의 통제관을 모니터에 출력되는 무인 자동차(100)의 주행상태 데이터를 확인하며 상기 무인 자동차(100)의 주행상태를 가변해가며 계속적으로 상기와 같이 장시간 무인 자동차(100)의 내구성 및 주행 안전성등을 테스트한다.

상기한 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예서 열악한 주행도로에서 운전자의 탑승 없이 차량의 주행상태를 검출하고, 장시간 변함없는 일정한 방법으로 주행 테스트를 실시함으로서 차량 내구성 및 주행 안전성 등 운전자의 탑승으로 정확히 검출할 수 없는 차량의 성능을 정확히 검출할 수 있는 효과를 가진 무인 자동차 유도 시스템을 제공할 수 있다.

Claims

운전자의 탑승 없이 제어신호에 의해 주행이 가능한 무인 자동차와;

상기 무인 자동차를 제어하기 위해 해당 통신 신호를 입, 출력하고, 전원출력을 제어하기 위해 해당하는 제어 신호를 출력하는 차량 통제 수단과;

상기 차량 통제 수단에서 출력되는 제어신호에 의해 출력전원을 가변시켜 공급하는 전원 공급 수단과;

상기 무인 자동차를 테스트하기 위해 여러 가지 주행조건을 갖춘 주행도로와;

상기 주행도로의 중앙 지면에 매설되어 상기 전원공급 수단에서 출력되는 전원에 의해 유도자장을 발생시켜 상기 무인 자동차의 이탈을 방지하는 유도선과;

상기 주행도로의 해당 구간 구간에 설치되어 주행중인 무인 자동차에 주행도로의 시작 구간과 종료 구간을 해당하는 신호로 출력하는 주행구간 표시수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인 자동차 유도 시스템.
청구항 1에 있어서, 무인 자동차는 유도 자장이 흐르는 주행도로를 주행하며 가변되는 무인 자동차의 주행상태를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 차량상태 감지 수단과;

상기 차량 통제 수단에서 출력되는 제어 신호와 상기의 차량상태 감지 수단)에서 출력되는 신호를 인가받아 무인 자동차의 주행조건을 설정하고, 상기에서 설정된 주행상태에 따라 무인 자동차를 제어하기 위한 신호를 출력하며, 상기 무인 자동차의 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 차량 주행상태 데이터 신호를 출력하는 제어 수단과;

상기 통제 제어 수단에서 출력되는 통신신호를 인가받아 변환하여 상기 제어 수단에 출력하고, 상기 제어수단에서 출력되는 무인 자동차의 주행상태 데이터 신호를 국제 통신규약에 맞추어 변환하여 상기 차량 통제 수단에 출력하는 통신 수단과;

상기 제어 수단에서 출력되는 신호를 인가받아 무인 자동차를 구동시키는 구동 수단과;

상기 무인 자동차를 구동하기 위해 필요한 전원을 공급하는 전원공급 수단을 포함하여 이루어진 무인 자동차 유도 시스템.
청구항 2에 있어서, 차량상태 감지 수단은 무인 자동차의 앞부분에 일정거리를 두고 위치하여 주행도로의 지면 중앙에 매설된 유도선으로부터 유도 자장이 발생되면 상기 유도 자장을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 유도자장 감지부와;

상기 무인 자동차의 주행중 상기 주행구간 표시수단에서 출력되는 신호를 인가받아 해당하는 신호를 출력하는 주행구간 감지부와;

상기 무인 자동차의 주행차속을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 차속 감지부와;

주행중인 상기 무인 자동차의 조향각을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 조향각 감지부를 포함하여 이루어진 무인 자동차 유도 시스템.
청구항 2에 있어서, 제어 수단은 차량상태 감지 수단과 차량 통제 수단에서 출력되는 신호를 인가받아 유도 자장에 의한 유도 전원을 연산하고, 차속을 연산하여 해당하는 무인 자동차 구동 제어 신호와 상기 무인 자동차의 주행상태를 해당하는 신호로 출력하는 주행상태 제어부와;

상기 통신 수단에서 출력되는 제어 신호를 인가받아 무인 자동차를 제어하기 위한 제어 신호를 상기 주행상태 제어부에 출력하고, 상기 주행상태 제어부에서 출력된 무인 자동차의 주행상태 감지신호를 상기 통신 수단에 출력하는 종합 제어부를 포함하여 이루어진 무인 자동차 유도 시스템.
청구항 2에 있어서, 구동 수단은 상기 주행상태 제어부에서 출력되는 신호를 인가받아 무인 자동차의 조향각을 조정하는 조향각 구동부와;

상기 주행상태 제어부에서 출력되는 신호를 인가받아 무인 자동차의 차속을 감속시키기 위해 구동되는 브레이크 구동부와;

상기 주행상태 제어부에서 출력되는 신호를 인가받아 무인 자동차의 차속을 가속시키기 위해 구동되는 가속페달 구동부를 포함하여 이루어진 무인 자동차 유도 시스템.
청구항 2에 있어서, 배터리에서 공급되는 직류 전원(DC)을 교류 전원(AC)으로 전환하여 출력하는 인버터와;

상기 인버터에서 공급되는 교류전원(AC)을 인가받아 전원을 필요로 하는 무인자동차의 모든 수단에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하여 이루어진 무인 자동차 유도 시스템.
청구항 1에 있어서, 차량 통제 수단은 통제관에 의해 조작되어 출력되는 제어 신호를 국제 통신 규약에 의한 해당 통신신호로 전환하여 출력하고, 상기 무인 자동차에서 출력되는 통신신호를 인가받아 해당 데이터 신호로 전환하는 통신 수단을 더 포함하여 이루어진 무인 자동차 유도 시스템.