KR20110032333A - Wheel drive vehicle and wheel contact sensing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 휠의 접촉 유무를 센싱하는 휠 접촉 감지 방법 및 이것이 적용된 휠 구동 차량에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel contact sensing method for sensing the presence or absence of wheel contact and a wheel drive vehicle to which the wheel is applied.
첨단 과학기술의 개발 및 발전으로 인해 다양한 기술들이 군사용 분야에 적용되고 있으며, 특히, 센서 및 컴퓨터 하드웨어의 발전은 전투체계의 무인화를 가능하게 만들고 있다. Due to the development and development of advanced science and technology, various technologies have been applied to the military field, and in particular, the development of sensors and computer hardware makes the combat system unmanned.
선진국에서는 이미 군사용 로봇에 대한 개발에 큰 관심을 가지고 있으며, 특히 미국은 미래전투체계(Future Combat System)에 무인차량을 배치하기 위해서 국방분야의 무인화에 대한 연구를 진행하고 있다. 국내에서도 무인 차량에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며 국방분야에서도 다양한 무인체계에 대한 개발이 진행 중에 있다.Developed countries already have great interest in the development of military robots, and the United States, in particular, is conducting research on the unmanned military sector in order to deploy unmanned vehicles in the Future Combat System. Unmanned vehicles are being actively researched in Korea, and various unmanned systems are being developed in the defense sector.
무인화 분야에서의 기술개발 방향을 살펴보면, 무인 차량은 감시정찰 및 타격, 지휘통제, 폭발물 탐지/제거 등의 임무 기능을 수행하게 된다. 이러한 무인 차량에 휠 구동 방식이 적용된 경우, 무인 차량의 장애물 통과를 위해서는 휠과 지면 사이의 접촉 여부를 감지하는 것이 필요하다.Looking at the direction of technology development in the field of unmanned vehicles, unmanned vehicles will perform mission functions such as surveillance reconnaissance and hitting, command control, and explosive detection / removal. When the wheel driving method is applied to the unmanned vehicle, it is necessary to detect the contact between the wheel and the ground in order to pass the obstacle of the unmanned vehicle.
일반적으로 두 물체 사이에 접촉 센서(또는 압력 센서)를 부착하여 두 물체 사이의 접촉 여부의 확인하나, 무인 차량의 횔과 같이 접촉 부위의 마찰이 심한 경우 접촉 센서의 부착이 어렵다 할 것이다.In general, a contact sensor (or a pressure sensor) is attached between two objects to check whether the two objects are in contact. However, when the friction of the contact portion is severe, such as the unmanned vehicle, it will be difficult to attach the contact sensor.
따라서, 무인 차량에 적합한 새로운 타입의 휠 접촉 감지 구조 및 방법이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a new type of wheel contact sensing structure and method suitable for an unmanned vehicle.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 휠 구동 차량의 휠 접촉 감지에 있어서 종래와 다른 새로운 타입의 휠 접촉 감지 구조 및 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a new type of wheel contact sensing structure and method for wheel contact sensing of a wheel drive vehicle.
상기와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 회전 가능한 암과 상기 암을 구동시키기 위한 암 구동부를 구비하는 본체와, 상기 암에 회전 가능하게 장착되는 휠과, 상기 휠이 지면으로부터 떨어진 비접촉 상태를 감지하는 센싱 유닛을 포함하고, 상기 센싱 유닛은 상기 암 구동부와 암 사이에 설치되며 상기 암이 상기 암 구동부의 출력축에 대해 상대 회전 운동함에 따라 인장 또는 압축되는 스프링과, 상기 본체에 대한 상기 암의 회전 구동 정보 및 지면에 대한 상기 본체의 자세 정보를 각각 검출하는 제1 및 제2센서와, 상기 암의 회전 구동 정보 및 상기 본체의 자세 정보 중 적어도 하나로부터 상기 비접촉 상태에서 상기 스프링이 갖는 기준 길이를 계산하고, 상기 스프링의 측정 길이와 상기 기준 길이를 근거로 상기 휠의 비접촉 상태를 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 구동 차량 및 이에 적용된 휠 접촉 감지 방법을 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a main body having a rotatable arm and an arm drive unit for driving the arm, a wheel rotatably mounted to the arm, and a non-contact state in which the wheel is separated from the ground. And a sensing unit, wherein the sensing unit is installed between the arm drive unit and the arm and is tensioned or compressed as the arm moves relative to the output shaft of the arm drive unit, and rotation of the arm relative to the body. A reference length of the spring in the non-contact state from at least one of first and second sensors for detecting driving information and attitude information of the main body with respect to the ground, and rotational drive information of the arm and attitude information of the main body, respectively; Calculating and detecting a non-contact state of the wheel based on the measured length of the spring and the reference length. Disclosed is a wheel driving vehicle and a wheel contact sensing method applied thereto.
또한, 본 발명은 회전 가능한 암과 상기 암을 구동시키기 위한 암 구동부를 구비하는 본체와, 상기 암에 회전 가능하게 장착되는 휠과, 상기 휠이 지면으로부터 떨어진 비접촉 상태를 감지하는 센싱 유닛을 포함하고, 상기 센싱 유닛은 상기 암 구동부와 암 사이에 설치되며 상기 암이 상기 암 구동부의 출력축에 대해 상대 회전 운동함에 따라 인장 또는 압축되는 스프링과, 상기 본체에 대한 상기 암의 회전 구동 정보 및 지면에 대한 상기 본체의 자세 정보를 각각 검출하는 제1 및 제2센서, 및 상기 암의 회전 구동 정보 및 상기 본체의 자세 정보 중 적어도 하나로부터 상기 비접촉 상태에서 상기 암이 갖는 기준 각도를 계산하고 상기 암이 갖는 회전 운동 각도 및 상기 기준 각도를 근거로 상기 휠의 비접촉 상태를 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 구동 차량 및 이에 적용된 휠 감지 방법을 제시한다.In addition, the present invention includes a main body having a rotatable arm and an arm drive for driving the arm, a wheel rotatably mounted to the arm, and a sensing unit for sensing a non-contact state in which the wheel is separated from the ground; The sensing unit is installed between the arm drive unit and the arm, the spring is tensioned or compressed as the arm is rotated relative to the output shaft of the arm drive unit, the rotational drive information of the arm relative to the body and the ground A reference angle of the arm in the non-contact state is calculated from at least one of first and second sensors that detect posture information of the main body, and rotational drive information of the arm and posture information of the main body, respectively; And a controller configured to detect a non-contact state of the wheel based on the rotational movement angle and the reference angle. A wheel drive vehicle wheel and hence the applied detection method as presented.
상기 휠의 내부는 상기 휠을 회전 구동시키기 위한 휠 구동부가 구비되며, 상기 제어부는 상기 휠의 비접촉 상태에서 상기 휠이 회전하도록 상기 휠 구동부를 동작시킬 수 있다. 아울러, 제어부는 상기 휠이 지면에 접촉됨에 따라 발생되는 상기 휠의 속도 변화로부터 상기 휠이 지면에 접촉된 접촉 상태를 검출하도록 구성될 수 있다. The inside of the wheel is provided with a wheel driving unit for rotating the wheel, the control unit may operate the wheel driving unit to rotate the wheel in a non-contact state of the wheel. In addition, the controller may be configured to detect a contact state of the wheel in contact with the ground from the speed change of the wheel generated as the wheel is in contact with the ground.
본 발명은 스프링의 상태를 이용하여 휠의 비접촉 상태를 감지함과 아울러 휠의 회전 속도 변화를 이용하여 휠의 접촉 상태를 감지하는 새로운 타입의 휠 접촉 감지 구조 및 방법을 제공한다.The present invention provides a new type of wheel contact sensing structure and method for detecting a non-contact state of a wheel by using a state of a spring and a touch state of a wheel by using a change in rotational speed of the wheel.
또한, 본 발명은 다양한 방향에서의 휠 접촉 감지가 가능하며, 휠의 위치 제어 절차 상의 오류를 판단할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, the present invention is capable of detecting wheel contact in various directions, and has an effect of determining an error in a wheel position control procedure.
이하, 본 발명과 관련된 휠 구동 차량 및 이의 휠 접촉 감지 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a wheel driving vehicle and a wheel contact sensing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 휠 구동 차량의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 휠 구동 차량의 측면도이다.1 is a perspective view of a wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view of the wheel drive vehicle shown in FIG.
본 발명의 일실시예와 관련된 휠 구동 차량은 암(Arm,120)을 구비하는 본체(110)와, 및 암(120)에 회전 가능하게 연결되는 휠(130)을 포함한다.A wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention includes a
본체(110)의 양측면에는 복수의 암(120)들이 회전 가능하게 연결된다. 본 실시예는 본체(110)의 양측면에 각각 3개씩, 총 6개의 암(120)들이 연결된 것을 예시하고 있으나, 암(120)들은 설계 사양에 따라 다양한 개수를 가질 수 있다.A plurality of
암(120)들에는 휠(130)들이 회전 가능하게 연결된다. 다시 말해, 암(120)들의 일단은 본체(110)에 회전 가능하게 연결되며, 암(120)들의 타단은 휠(130)들에 회전 가능하게 연결된다.
본체(110)에는 암(120)들을 회전 구동시키기 위한 암 구동부(121)가 설치되며, 휠(130)들의 내부에는 휠(130)들을 회전 구동시키기 위한 휠 구동부(145, 도 4 참조)가 설치될 수 있다. 암 구동부(121)와 휠 구동부(145)는 구동 모터의 형태로 구현될 수 있으며, 이들은 독립적으로 구동 가능하도록 개별 제어될 수 있다.The
암(120)들이 본체(110)에 대해 회전 구동됨에 따라, 본체(110)의 위치가 높아지거나 낮아질 수 있으며, 장애물을 통과하는 것도 가능하다.As the
도 2는 암(120)들이 회전됨에 따라 본체가 장애물을 통과하는 것을 예시하고 있다.2 illustrates the body passing through an obstacle as the
본체(110)에 장착된 지형 감지 장치는 장애물의 높이, 장애물까지의 거리 등을 추정한다. 도 2의 도시와 같이 전방에 수직으로 돌출된 장애물을 극복하기 위해서는 본체(110) 전방에 장착된 암(120)을 들어 올리는 회전 구동이 수행된다.The terrain sensing device mounted on the
여기서, 센서 오차 등을 고려하여 지형 감지 장치의 측정 결과로부터 도출된 장애물의 추정 높이보다 더 높게 전방의 암(120)을 들어 올리고, 추정된 거리만큼 본체(110)를 전진시킨다.Here, in consideration of the sensor error, and lifts the
이후 전방의 휠(130)을 장애물에 접촉시키기 위해 전방의 암(120)을 장애물이 위치한 방향으로 내리게 되며, 전방의 휠(130)과 장애물이 접촉되면 장애물 극복을 위한 다음 순서의 암 자세 제어를 수행하게 된다.Thereafter, the
이와 같이, 휠(130)과 지면 사이의 접촉 여부를 감지하는 것은 휠 구동 차량의 주행 제어에 있어 매우 중요한 요소이다. 이하에서는 본 발명에 적용된 휠 접촉 감지를 위한 센싱 유닛의 구조 및 그에 적용된 감지 방법에 대해 상세히 살펴보기로 한다.As such, detecting whether the
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 센싱 유닛의 구조를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 센싱유닛의 블록 구성도이다.3 is a diagram illustrating a structure of a sensing unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of a sensing unit according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 복수의 암들 중 어느 하나를 기초로 하여 설명하나, 휠 접촉 감지를 위한 센싱 유닛의 구조는 암들 각각에 구현될 수 있으며, 이에 따라 암들 각각의 휠 접촉 여부가 감지될 수 있다. Hereinafter, a description will be given based on any one of the plurality of arms, but the structure of the sensing unit for wheel contact sensing may be implemented in each of the arms, and accordingly, whether the wheels are in contact with each of the arms may be detected.
도 3 및 4를 참조하면, 센싱 유닛은 본체(110)의 암 구동부(121)와 암(120) 사이에 설치된 스프링(141)과, 암 구동부(121)의 회전 정보를 검출하는 제1센 서(142)와, 본체(110)의 자세 정보를 검출하는 제2센서(143), 및 제1 및 제2센서(142,143)와 스프링(141)로부터 검출된 정보를 근거로 휠(130)의 비접촉 상태를 검출하는 제어부(144)를 포함한다.3 and 4, the sensing unit includes a
암(120)은 암 구동부(121)의 구동에 의해 회전되거나, 휠(130)이 외부(예를 들어, 지면)에 접촉됨에 따른 접촉력에 의해 회전될 수 있다. 본 명세서에서는 암(120)이 암 구동부(121)의 구동에 의해 회전하는 것을 '암 회전 구동'이라 지칭하며, 암(120)이 휠 접촉력에 의해 회전하는 것을 '암 회전 운동'이라 지칭한다.The
스프링(141)은 일단이 암 구동부(121)의 출력축에 고정되고 타단이 암(120)에 고정되어 암(120)의 회전 운동에 따라 인장 또는 압축하도록 구성된다. 스프링(141)은 코일 스프링, 가스 스프링, 토션 바 등의 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 스프링(141)이 코일 스프링의 형태로 구현된 것을 예시하고 있다.One end of the
도 3에서 θs는 암 구동부(121)의 출력축에 대한 암(120)의 초기 장착 각도를 나타내며, 제1센서(142)는 암 구동부(121)의 회전 구동시 초기 장착 각도로부터 암(120)이 회전한 각도, 즉, 암 구동부(121)의 출력축 회전 각도를 검출한다. 제1센서(142)는 암 구동부(121)의 각도 센서(예를 들어, 암구동 모터의 레졸버)로서 구현될 수 있다.In FIG. 3, θ s denotes an initial mounting angle of the
제2센서(143)는 본체(110)의 자세 정보, 구체적으로 본체(110)가 지면에 대해 이루는 피치 각도를 검출한다. 이러한 피치 각도는 암(120)들의 회전 구동시 본체(110)가 지면에 대해 기울어짐에 따라 발생하게 된다. 제2센서(143)는 본체(110) 에 장착된 자세 센서로서 구현될 수 있다.The
제어부(144)는 암 구동부(121)의 회전 정보 및 자세 정보 중 적어도 하나로부터 비접촉 상태에서 스프링(141)이 갖는 기준 길이(L)를 검출하고, 스프링(141)의 측정 길이와 검출된 기준 길이(L)을 근거로 휠(130)의 비접촉 상태를 검출한다.The
한편, 이와 같은 방식 뿐만 아니라 제어부(140)는 암 구동부(121)의 회전 정보 및 자세 정보 중 적어도 하나로부터 비접촉 상태에서 스프링(141)이 갖는 기준 각도(φ)를 검출하고, 암(120)이 갖는 회전 운동 각도 및 기준 각도(φ)를 근거로 휠(130)의 비접촉 상태를 검출하는 것도 가능하다.On the other hand, in addition to this method, the control unit 140 detects the reference angle φ of the
즉, 제어부(140)는 스프링(141)의 기준 길이(L)와 스프링(141)의 변형시 측정된 측정 길이를 근거로 휠(130)의 비접촉 상태를 검출하거나, 암(120)의 기준 각도와 암(120)의 회전 운동시 측정된 회전 각도를 근거로 휠(130)의 비접촉 상태를 검출한다. That is, the controller 140 detects the non-contact state of the
제어부(140)는 위 두 가지 방식 중 어느 하나가 채택되거나, 두 가지 방식이 혼용된 방식으로서 구현 가능하다 할 것이다.The control unit 140 may adopt one of the above two methods, or may be implemented as a mixed method of the two methods.
다음은 도 3의 도시를 근거로 기준 각도(φ) 및 기준 길이(L)를 검출하는 방법을 나타내는 수식이다.The following is a formula showing a method of detecting the reference angle φ and the reference length L based on the illustration of FIG. 3.
도 3과 위 식들에서, W는 암(120)과 휠(130)의 하중을 나타내며, lS는 암(120)의 회전 중심과 암(120) 및 휠(130)의 무게 중심간의 거리를 나타낸다.In FIG. 3 and the above equations, W denotes the load of the
θS는 암 구동부(121)의 출력축에 대한 암(120)의 초기 장착 각도를 나타내며, θP는 지면과 수평한 수평면(S)에 대한 암 구동부(121) 출력축의 장착면(D)의 회전 각도를 나타낸다. 여기서, θP는 본체(110)가 기울어짐에 따른 본체(110)의 피치 각도에 의해 발생하거나, 암(120)이 구동되어 본체(110)에 대해 회전됨에 따라 발생할 수 있다.θ S represents the initial mounting angle of the
Kr은 회전 스프링 상수를 나타내며, Wl은 Wr에 의해 선형 스프링의 장착점에 작용하는 하중을 나타낸다. 그리고, Kl은 선형 스프링 상수를 나타낸다.K r represents the rotational spring constant and W l represents the load acting on the mounting point of the linear spring by W r . And K 1 represents a linear spring constant.
위의 식들을 참조하면, 기준 각도(φ) 및 기준 길이(L)는 암(120) 및 휠(130)의 중량, 스프링(141)의 물성치 등을 근거로 결정된다. 아울러, 기준 각도(φ) 및 기준 길이(L)를 결정하는 하중(Wr)은 θP에 의해 변하게 됨을 알 수 있으며, 이는 본체(110)의 피치 각도와 암 구동부(121)의 회전 각도에 의해 결정된다.Referring to the above equations, the reference angle (φ) and the reference length (L) is determined based on the weight of the
센싱 유닛의 제1센서(142)와 제2센서(143)는 이들을 각각 센싱하여 제어부(144)가 기준 각도(φ) 또는 기준 길이(L)를 검출할 수 있도록 한다.The
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 휠 접촉 감지 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a wheel contact sensing method according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 제1센서(142)와 제2센서(143)를 통해 암 구동부(121)의 회전 정보와 본체(110)의 자세 정보를 검출한다(S10). 그리고, 제어부(144)는 상기 수식들과 같은 방식으로 스프링(141)의 기준 길이(L) 또는 암(120)의 기준 각도(φ)를 계산한다(S20).First, rotation information of the
상기와 같은 과정들은 휠 구동 차량의 주행시 실시간으로 수행되며, 제어부(144)는 암(120)의 회전 운동시 변형되는 스프링(141)의 측정 길이와 기준 길이(L)를 비교하거나, 암(120)의 회전 운동에 대한 측정 각도와 기준 각도(φ)를 비교한다(S30).The above processes are performed in real time when the wheel driving vehicle is driven, and the
상기와 같은 측정치가 기준 길이(L) 또는 기준 각도(φ)의 오차 범위 내에 들어오면, 제어부(144)는 휠(140)이 비접촉 상태에 있음을 인지하게 된다(S40).When the measured value falls within the error range of the reference length L or the reference angle φ, the
한편, 이러한 비접촉 상태에서 휠이 지면에 접촉되는 접촉 상태로 전환되는 것을 검출하기 위해 제어부(144)는 휠(130)이 회전 구동하도록 휠 구동부(145)를 동작시킨다(S50). 이 때, 휠 구동부(145)는 휠(130)이 회전 가능한 최소 동력으로 휠(130)을 회전 구동시킨다.On the other hand, in order to detect that the wheel is switched to the contact state in contact with the ground in such a non-contact state, the
비접촉 상태에서 회전 중의 휠(130)이 지면에 접촉되면, 휠(130)의 회전 속도에 변화가 발생하게 되며, 제어부(144)는 휠의 회전 속도에 변화가 발생하게 되는 경우(S60) 휠(130)이 접촉 상태에 있음을 인지하게 된다(S70). When the
상기와 같은 본 발명과 관련된 휠 접촉 감지 구조 및 방법은 다음과 같은 효 과를 갖는다.The wheel touch sensing structure and method related to the present invention as described above have the following effects.
일반적으로, 휠 접촉 감지 방법으로서 휠의 회전속도와 차량의 속도간의 관계인 슬립율을 이용하여 휠의 접촉을 확인하는 방법이 사용될 수 있으나, 차량이 정지된 상태에서 암구동을 통한 휠의 위치제어를 하는 경우, 이러한 방법이 사용되기 힘든 문제가 있다. 왜냐 하면, 차량이 정지된 상태에서 휠에 속도를 발생시키게 되면 차량의 위치변화가 발생하기 때문이다. In general, as a wheel contact detection method, a method of confirming wheel contact using a slip ratio which is a relationship between a wheel rotation speed and a vehicle speed may be used. In this case, there is a problem that this method is difficult to use. This is because, if the speed is generated on the wheel while the vehicle is stopped, the positional change of the vehicle occurs.
본 발명은 차량의 자세와 암의 회전각도를 고려한 스프링(141)의 길이 변화 또는 각도 변화를 이용하여 휠(130)의 비접촉 상태를 감지하고, 감지된 휠(130)에만 최소의 구동력을 인가하여 다시 지면과의 접촉 발생시 휠(130)의 회전 속도의 변화를 이용하여 접촉 발생을 판단하도록 하여, 상기와 같은 문제점을 해결하였다. The present invention detects the non-contact state of the
도 6은 도 2에서 설명한 차량의 주행 과정시 암의 회전 각도(Arm resolver angle)와 휠의 회전 속도(Wheel angular velocity)를 측정한 그래프이다.FIG. 6 is a graph measuring an arm resolver angle and a wheel angular velocity of the arm during the driving process of FIG. 2.
장애물의 극복을 위해 전방의 암(120)이 지면에서 떨어져 들려져 있는 경우, 전방의 암(120)에 설치된 스프링(141, 회전 스프링)은 지면 방향(- 방향)으로 내려와 있는 상태에 있다. 이는 본체(110)의 자세와 암(120) 각도에 의한 자중의 영향 때문이며, 상기의 과정에서 제어부(144)는 휠(130)이 비접촉 상태에 있음을 검출한다. 참고로, 본 실험예에서 스프링(141)은 토션 바, 토션 스프링 등 회전 가능한 형태로 구현되었다.When the
휠(130)의 비접촉 상태가 검출되면, 제어부(144)는 휠(130)의 회전 구동을 위한 명령을 휠 구동부(145)에 인가하며, 휠(130)은 최소 동력으로 회전하게 된다.When the non-contact state of the
이후 전방의 암(120)이 내려지면서 휠(130)과 지면의 접촉이 발생하면, 휠(130)의 회전 속도에 변화가 발생한다. 본 실시예에 의한 그래프는 휠(130)이 회전하다가 정지한 상태를 예시하고 있다. 이 때 회전 스프링(141)은 지면과 반대 방향(+ 방향)의 회전 각도를 갖는다.Then, when the front of the
다시, 차량의 자세 변경을 위해 암(120)을 지면 반대 방향으로 회전시키게 되면 회전 스프링(141)은 - 방향의 회전 각도를 갖는다. 회전 스프링(141)의 회전 각도가 기준 각도(φ)의 범위 내로 들어오면, 제어부(144)는 휠(130)의 비접촉 상태를 검출하고 다시 휠 구동부(145)를 동작시킨다.Again, when the
이와 같이, 휠(130)이 지면에 비접촉 - 접촉- 비접촉 상태로 순차적으로 변화하는 경우의 회전 스프링(141)의 각도와 휠(130)의 회전 속도 변화를 도 6에 나타내었다.As described above, the angle of the
도 7은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 휠 접촉 감지 방법을 나타내는 도면이다.7 is a view showing a wheel contact detection method according to another embodiment of the present invention.
본 실시예는 휠 구동 차량의 장애물 구동시 센서 계측 오차 등에 의해 발생할 수 있는 상황에서 센싱 유닛의 동작을 나타낸다.This embodiment shows the operation of the sensing unit in a situation that may occur due to sensor measurement error, etc. when driving the obstacle of the wheel drive vehicle.
센서 계측 오차 또는 지면의 불균일성으로 인해 장애물의 높이를 잘못 추정하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 전방의 암(120)이 들린 상태에서 추정된 거리만큼 주행하는 단계에서 전방의 휠(130)이 장애물에 접촉하게 된다.Incorrect estimates of the height of obstacles can occur due to sensor measurement errors or ground irregularities. In this case, the
이 경우, 휠(130)과 장애물과의 접촉에 의해 발생하는 힘은 암(120)의 길이 방향으로 작용하기 때문에 스프링(141)의 길이 변화는 거의 나타나지 않게 된다. 다만, 회전 중인 휠(130)에는 속도 변화가 발생하게 된다.In this case, since the force generated by the contact between the
이러한 점을 이용하여, 제어부(144)는 장애물의 높이에 대한 센싱 정확도, 즉, 장애물의 높이가 정확하게 추정되었는지를 검출할 수 있다. 즉, 추정된 거리에 도달되기 전에 전방의 휠(130)이 장애물에 접촉된 것이 감지되었다면, 제어부는 전방의 암을 드는 단계, 즉 장애물의 높이를 추정하는 단계에 문제가 있었음을 판단하게 된다. 이에 따라, 본 발명은 지면 뿐만 아니라 다양한 방향의 휠 접촉 감지가 가능하여 휠의 위치 제어 절차 상의 오류를 판단할 수 있는 장점이 있다.Using this point, the
이상에서는 본 발명과 관련된 휠 구동 차량 및 이의 휠 접촉 감지 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.In the above described with reference to the accompanying drawings, a wheel driving vehicle and a wheel contact detection method according to the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, the scope of the technical idea of the present invention Various modifications can be made by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 휠 구동 차량의 사시도.1 is a perspective view of a wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 휠 구동 차량의 측면도.FIG. 2 is a side view of the wheel drive vehicle shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 센싱 유닛의 구조를 나타낸 도면.3 is a diagram illustrating a structure of a sensing unit related to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 센싱유닛의 블록 구성도.Figure 4 is a block diagram of a sensing unit related to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 휠 접촉 감지 방법을 나타내는 순서도.5 is a flow chart showing a wheel contact detection method associated with an embodiment of the present invention.
도 6은 도 2에서 설명한 차량의 주행 과정시 암의 회전 각도와 휠의 회전 속도를 측정한 그래프.Figure 6 is a graph measuring the rotation angle of the arm and the rotation speed of the wheel during the driving process of the vehicle described in FIG.
도 7은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 휠 접촉 감지 방법을 나타내는 도면.7 is a view showing a wheel contact detection method associated with another embodiment of the present invention.
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