KR20110039624A - 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 장치 및 방법에 관한 것으로; 차량의 앞쪽에 구비되어 주행로에 일정간격을 유지하며 설치된 자석마커의 자기 세기를 측정하는 제1어레이 자기센서와; 차량의 뒤쪽에 구비되어 주행로에 설치된 자석마커의 자기 세기를 측정하는 제2어레이 자기센서와; 상기 제1 및 제2어레이 자기센서로부터 자기 세기를 입력받아 차량의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하여 차량의 운전을 제어하는 차량중앙제어장치에 제공하는 위치검출용 프로세서;로 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템과 그와 같은 차량의 위치 검출 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 주행로에 설치된 자석마커의 자기 세기를 검출하기 위해 차량에 어레이 자기센서를 구비함에 따라 정확한 차량 횡 어긋남 정도를 확인할 수 있어 차량의 전체적인 기울어진 정도 파악 및 운행 중 차량이 정해진 경로를 벗어난 정도를 정확히 파악할 수 있는 효과가 있다.

어레이 자기센서, 차량, 위치검출

Description

어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템 및 방법 { detecting system of vehicle position and the method using Magnetic sensor array }

본 발명은 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 자석마커가 설치된 주행로를 운행하는 차량에서 운행중의 횡 어긋남 정도를 정밀하게 검출하여 차량의 정확한 위치 인식 및 주행을 할 수 있도록 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차나 버스 등의 대중교통수단은 운전자의 조작에 따라 도로에서 운행하지만, 최근에는 이와 같은 운전자가 필요없는 무인 차량의 운행 필요성이 제기되고 있다.

이와 같은 무인 차량은 차량이 자동운전을 하기 위해 차량이 이동하는 주행로 상에서 정확한 위치를 스스로 인식하고 주행을 할 수 있어야 한다.

상기 주행로 상의 위치 인식 방법으로는 전류가 흐르는 케이블 선을 코일로 검출하면서 유도하는 방식, 초음파 센서로 검출하는 유도방식, 자기 테이프를 자기 센서로 검출하는 유도방식 등이 있으며, 이를 현재 무인 운전 주행 시스템에 적용하고 있지만, 상기 방법들은 지구 자기장과 같은 지리학적 자계 특성에 민감하여 이용이 곤란한 문제점이 있다.

물론, 이러한 문제를 최소화하기 위해 등록특허 제0374923호인 자기식 차량 위치검출 장치가 제시된 바 있다. 이는 차량의 전부(前部) 하면에 설치된 3차원 자기 센서와, 이 3차원 자기 센서의 출력 신호를 처리하여 횡 어긋남 양을 산출하는 차량 탑재의 컴퓨터로 이루어지며, 이때, 상기 3차원 자기 센서는 수직 방향 자기 센서, 수평 방향 자기 센서 및 진행 방향 자기 센서로 이루어지며, 수평 방향 자기 센서는 차량 좌우 방향의 자계 성분을 검출하고, 진행 방향 자기 센서는 차량 전후 방향의 자계 성분을 검출하며, 수직 방향 자기 센서는 차량 좌우 방향 및 차량 전후 방향에 대해 각각 직각인 방향 즉 차량 높이 방향의 자계 성분을 검출한다. 그것에 의하면 수평방향, 수직방향, 차량 진행 방향 3개의 센서에서 검출한 자기 검출 조합으로 차량 위치를 파악한다.

한편, 물류나 인력을 수송하는 무인 차량은 주행로의 자석마커를 따라 횡 어긋남 없이 자동으로 이동해야 함에 따라 정확한 자계 검출 및 차량 위치의 검출이 요구된다.

그런데 상기 등록특허의 경우 자계의 3방향 성분을 단일 센서인 3차원 자기 센서로 자기를 검출함에 따라 센서의 오작동의 영향과 센서의 특성에 민감하므로 안정적이고 신뢰도 높은 자기 검출에 한계점을 가진다.

또한 차량의 차체 길이와 자석마커 간의 간격에 따라 그 검출 방법과 횡 어긋남 이외의 차량의 기울어짐을 고려하지 않고 있어 차량의 운행 제어를 위한 정확한 정보가 제공되지 못하는 문제점을 갖고 있다.

따라서, 본 발명은 종래 신뢰성 낮은 단일 자기센서 사용 및 차체 길이에 따른 정확한 차량위치검출의 한계점을 보완하기 위한 것으로, 정확한 자기 검출을 통해 정확한 차량 횡 어긋남 정도를 판단할 수 있는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템 및 그와 같은 위치검출 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 자석마커간의 간격과 차체 길이 사이의 관계를 일반화한 차량 위치 검출 시스템 및 그와 같은 위치검출 방법을 제공함에도 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 차량의 전체적인 기울어진 정도 파악 및 운행 중 차량이 정해진 경로를 벗어난 정도를 파악할 수 있는 차량 위치 검출 시스템 및 그와 같은 위치검출 방법을 제공함에 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

차량의 앞쪽에 구비되어 주행로에 일정간격을 유지하며 설치된 자석마커의 자기 세기를 측정하는 제1어레이 자기센서와; 차량의 뒤쪽에 구비되어 주행로에 설치된 자석마커의 자기 세기를 측정하는 제2어레이 자기센서와; 상기 제1 및 제2어레이 자기센서로부터 자기 세기를 입력받아 차량의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하여 차량의 운전을 제어하는 차량중앙제어장치에 제공하는 위치검출용 프로세서;로 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검 출 시스템을 제공한다.

이때, 상기 제1 및 제2어레이 자기센서는 다수의 자기센서가 매트릭스 형태로 배치되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량의 중앙에는 차량의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치를 검출하기 위해 제3어레이 자기센서가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 차량중앙제어장치는 상기 위치검출용 프로세서의 차량위치정보를 이용해 상기 차량의 방향을 조정하는 조향장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은;

주행로에 일정간격을 유지하며 설치된 다수의 자석마커의 자기세기를 측정하되 상기 자석마커의 간격보다 차체 길이가 긴 차량의 앞쪽과 뒤쪽에 구비되는 제1 및 제2어레이 자기센서로부터 자기세기를 동시에 측정하는 제1단계; 상기 제1 및 제2어레이 자기센서로부터 측정한 자기세기를 이용해 차량의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하는 제3단계; 상기 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 차량의 운전을 제어하는 차량중앙제어장치에 제공하는 제4단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 방법도 제공한다.

이때, 상기 차량은 상기 자석마커의 간격보다 차체 길이가 긴 버스 또는 트럭인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은;

주행로에 일정간격을 유지하며 설치된 자석마커의 자기세기를 측정하되 상기 자석마커의 간격보다 차체 길이가 짧은 차량의 앞쪽에 구비되는 제1어레이 자기센서로부터 자기세기를 측정하는 제1단계; 상기 차량의 뒤쪽에 구비되는 제2어레이 자기센서로부터 상기 제1어레이 자기센서가 검출한 자석마커의 자기세기를 다시 한번 검출하는 제2단계; 상기 제1 및 제2어레이 자기센서로부터 측정한 자기세기를 이용해 차량의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하는 제2단계; 상기 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 차량의 운전을 제어하는 차량중앙제어장치에 제공하는 제3단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 방법도 제공한다.

이때, 상기 차량은 차체 길이가 짧은 소형차인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 주행로에 설치된 자석마커의 자기 세기를 검출하기 위해 차량에 어레이 자기센서를 구비함에 따라 정확한 차량 횡 어긋남 정도를 확인할 수 있어 차량의 전체적인 기울어진 정도 파악 및 운행 중 차량이 정해진 경로를 벗어난 정도를 정확히 파악할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 차량의 기울어진 정도를 검출하여 차량중앙제어장치에 제공하여 조향장치 등을 제어함에 따라 이동 경로 예측 및 갑작스러운 위치 조향 조절에 따른 승차감도 향상시킬 수 있다.

특히, 본 발명은 자동운전 기능이 요구되는 무인 자동차, 물류이동용 자동차 등과 같은 다양한 차량에 적용시 정확한 차량 위치검출로 인하여 정해진 위치로의 이동이 가능해짐은 물론 대중교통 및 수송차량에 적용시에도 높은 안전성과 신뢰성을 기대할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템 및 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

이때, 도 1은 본 발명에 따른 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 어레이 자기센서를 이용한 차량의 차량 길이가 자석마커 간격에 비해 긴 경우를 도시한 정면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 어레이 자기센서를 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 어레이 자기센서 3차원 자기 세기 상태도이고, 도 6은 본 발명에 의한 자석마커와 차량 횡위치와의 자기 세기 관계도이고, 도 7은 본 발명에 따른 어레이 자기센서를 이용한 차량의 차량 길이가 자석마커 간격에 비해 짧은 경우를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 평면도이고, 도 9는 도 7의 어레이 자기센서와 자석마커의 횡어긋남 상태를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 의한 어레이 자기센서의 횡어긋남 상태를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10의 자석마커와 차량 횡위치와의 자기 세기 관계도이다.

도 1 및 도 2에 의하면, 본 발명에 따른 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템은 자석마커(10)가 일정간격을 유지하며 설치된 주행로(1)를 운행하는 차량(100)에 구비되어 차량(100)의 정확한 차량위치를 검출할 수 있다.

이때, 상기 자석마커(10)는 차량의 주행로에 차량(100)의 진행방향으로 일정 간격을 유지하며 설치되어 차량(100)의 주행을 유도하는 장치이다.

이와 같은 본 발명에 따른 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템은 차량(100)의 앞쪽에 구비되어 주행로(1)에 설치된 자석마커(10)의 자기 세기를 측정하는 제1어레이 자기센서(110)와, 차량(100)의 뒤쪽에 구비되어 주행로(1)에 설치된 자석마커(10)의 자기 세기를 측정하는 제2어레이 자기센서(112)와, 상기 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)로부터 자기 세기를 입력받아 차량(100)의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하여 차량의 운전을 제어하는 차량중앙제어장치(120)에 차량위치정보를 제공하는 위치검출용 프로세서(130)로 구성된다.

한편, 상기 차량(100)의 중앙에는 좀 더 정확한 횡 어긋남 정도 및 차량 위치를 검출하기 위해 제3어레이 자기센서(114)가 구비된다.

이와 같은 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112) 또는 제1 내지 제3어레이 자기센서(110,112,114)로부터 입력된 자기 세기를 이용해 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출한 위치검출용 프로세서(130)는 차량(100)의 방향을 조정하는 조향장치(140)를 제어하는 차량중앙제어장치(120)에 제공함에 따라 차량(100)의 운행을 제어하게 된다.

이하, 본 발명을 구성하는 각각의 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.

상기 차량중앙제어장치(120)는 상기 위치 검출용 프로세서(130)를 통해서 입력되는 차량위치정보를 수신하여 바퀴의 방향각을 조절하는 조향장치(140)를 제어한다.

이때, 상기 조향장치(140)는 차량(100)의 진행 방향각을 조절하는 장치로 진행방향에서 좌측 또는 우측 방향으로 각도를 제어하여 횡 어긋남을 보정하는 것으로, 그 조향장치(140)의 방향각은 차량중앙제어장치(120)로부터 받는다.

다음으로 상기 위치검출용 프로세서(130)는 제1 내지 제3어레이 자기센서(110,112,114)로부터 받아들인 자기 세기들로부터 차량(100)의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하고 이를 차량(100)의 종합적인 운행 제어를 담당하는 차량중앙제어장치(120)에 전달하는 기능도 수행한다.

한편, 도로 위의 자석마커(10)를 따라 차량(100)을 자동 운행하기 위해서는 차량(100)의 횡 어긋남 정도를 정확히 검출해야 하는데, 이를 위해 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 자기센서(10)가 매트릭스 형태로 배치되는 구조의 제1 내지 제3어레이 자기센서(110,112,114)를 이용한다.

이와 같은 제1 내지 제3어레이 자기센서(110,112,114)는 차량(100)의 앞과 뒤 또는 중간에 자기의 세기를 측정하며 차량(100) 내부의 위치검출용 프로세서(130)에서 이를 분석한다.

이때, 자기 세기를 3차원으로 측정하기 위해 X축, Y축, Z축으로 구분하여야 한다. 좀 더 상세하게는 X축은 차량의 진행방향, Y축은 차량의 좌우방향(수평방향 ), Z축은 차량(100)과 자석마커(10) 사이의 거리에 따른 자기의 세기를 측정하기 위한 수직 방향 성분으로 각각의 축 성분에서 측정한 자기의 세기를 Bx, By, Bz로 정의한다. 특히, Bz 측정의 최대 장점은 지구 자기장의 영향으로 인한 문제를 최소화하는 기능을 한다.

이하, 도 2 내지 도 6을 참고로 차량(100)의 차체길이가 자석마커(10)간의 간격보다 긴 경우에 차량(100)의 위치를 검출하는 과정을 설명한다.

먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 자석마커(10)가 일정 간격마다 설치되어 있는 주행로(도로)(1) 위에 차체 길이가 긴 버스나 트럭 등과 같은 차량(100)이 주행하게 된다.

예를 들어 주행로(1)에는 자석마커(10)가 4m의 일정간격으로 설치되어 있고, 그 주행로(1) 상에는 18m의 차량이 주행하고 있다고 가정하면, 버스나 트럭과 같은 차량(100)의 길이는 자석마커(10) 간의 간격에 비해 길어 차량(100)에서는 제1 내지 제3어레이 자기센서(110,112,114)가 자석마커(10) 2개 또는 3개의 자계정보를 한번에 측정 가능하다.

즉, 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)만 구비된 경우에는 자석마커(10) 2개의 자계정보를 한번에 측정할 수 있고, 차량(100)의 중간에 제3어레이 자기센서(114)가 더 구비되는 경우에는 3개의 자계정보를 동시에 측정할 수 있다.

이와 같이 동시에 2개 또는 3개의 자석마커(10)의 자계정보를 측정할 수 있으므로 이동중인 차량(100)의 횡 어긋남 정도를 정확히 측정할 수 있을 뿐 아니라 차량(100)의 전체적인 기울어진 정도까지 파악할 수 있어 이동 경로 예측 및 갑작스러운 위치 조향 조절에 따른 승차감까지 고려할 수 있다.

물론, 상기 제1 내지 제3어레이 자기센서(110,112,114)를 통해 측정되는 자기정보는 위치검출용 프로세서(130)로 입력되어 비교 및 분석된다.

한편, 도 4는 제1 내지 제3어레이 자기센서(110,112,114)내 각각의 자기센서(110a)와 자석마커(10) 사이의 X축 및 Y축에 따른 자기의 세기를 나타낸 도면으로, 차량의 횡 어긋남이 없는 경우 자석마커(10)가 중앙에 위치하게 된다.

그리고, 도 5는 X축 및 Y축 상에서 Z축, 즉 자석마커(10)와 제1 내지 제3어레이 자기센서(110,112,114)와의 거리에 따른 자기의 세기를 나타낸 일반적인 3차원 도면으로 원통형상의 자석마커(10)를 기준으로 정해진 X축 및 Y축 상에서 Z축에 따른 자기의 최대 세기를 보여준다. 특히 Z축 상에서 거리가 증가될수록 최대자기 세기(BMAX)가 줄어듬을 알 수 있다.

따라서, Z축 높이에 따른 X축 및 Y축 자기 세기 정도를 테이블화 하여 위치 검출용 프로세서(130)에 저장하고, 저장된 자기정보로 차량(100)의 자기 세기 초기화 및 도로 지형에 따른 최대 자기 세기 한계점을 설정하여 위치검출용 프로세서(130)가 차량 횡 어긋남 정도를 계산한다. 이를 위해 상기 위치검출용 프로세서(130)는 내장메모리를 가지는 마이컴으로 구성함이 바람직하다.

아울러, 도 6은 자석마커(10)를 지나는 차량(100)에서 감지하는 자기의 세기 를 도시한 도면으로 자석마커(10)에서 발생하는 자력(X축, Y축, Z축의 자기 세기인, Bx, By, Bz를 종합한 자력)을 제1 내지 제3어레이 자기센서(110,112,114)를 구성하는 각각의 자기센서(110a)에서 검출하는 자기의 세기를 나타낸 것이다. 즉, 차량(100)의 위치는 자기의 세기가 가장 큰 지점이 자석마커(10)가 지나가는 곳임을 알 수 있다. Y축(차량의 좌우방향)에 있는 제1 내지 제3어레이 자기센서(110,112,114)로 차량(100)의 횡 어긋남을 알 수 있다.

이하, 도 7 내지 도 9를 참고로 차량(100)의 차체길이가 자석마커(10)간의 간격보다 짧은 경우에 차량의 위치를 검출하는 과정을 설명한다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 자석마커(10)가 일정 간격마다 설치되어 있는 주행로(도로)(1) 위에 차체 길이가 짧은 소형차 등과 같은 차량(100)이 주행하게 된다.

예를 들어 주행로(1)에는 자석마커(10)가 6m의 일정간격으로 설치되어 있고, 그 주행로(1) 상에는 3m의 차량(100)이 주행하고 있다고 가정하면, 차량(100)의 길이는 자석마커(10) 간의 간격에 비해 짧아 소형 차량(100)은 자석마커(10)를 지나야 위치를 검출할 있으므로 다음 자석마커(10)를 지나야 위치 검출이 가능하다.

이 경우 자석마커(10) 간의 길이보다 1/2정도 차량(100)의 차체 길이가 짧기 때문에 정확한 차량(100)의 위치 검출이 어렵다. 따라서 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112,114)를 차량(100)의 앞쪽과 뒤쪽에 장착하고, 차량(100) 내부에 위치검출용 프로세서(130)를 구비한다.

이때, 도 8 및 도 9는 차량(100)이 주행로(1)의 자석마커(10)를 따라 횡 어긋남이 없이 지나가는 경우를 도시한 도면으로 차량의 앞쪽에 있는 제1어레이 자기센서(110)에서 자석마커(10)의 자기 세기를 검출하고 지나간 후 차량(100)의 뒤에 있는 제2어레이 자기센서(112)로 제1어레이 자기센서(110)가 자기 세기를 검출한 자석마커(10)의 자기 세기를 다시 한번 더 검출하여 차량(100)의 횡 어긋남을 정확히 검출할 수 있다. 이는 도로상 자석마커(10)가 3m(기존의 1/2)로 존재하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

좀 더 상세하게는 도 9a은 차량(100)의 앞쪽에 있는 제1어레이 자기센서(110)를 통해 검출되는 자기 세기를 이용해 차량의 횡 어긋남을 검출하는 경우이고, 도 9b는 차량(100)의 뒤쪽에 있는 제2어레이 자기센서(112)를 통해 검출되는 자기 세기를 이용해 차량의 횡 어긋남을 검출하는 경우이다.

한편, 위치검출용 프로세서(130)는 차량(100)의 앞쪽과 뒤쪽에 있는 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)의 자기 세기를 이용해 차량(100)의 정확한 횡 어긋남을 계산하고 차량위치정보를 추출하여 차량중앙제어장치(120)로 전송한다.

이 경우 예를 들어 차량(100)의 속도가 60km/h이고 차체 길이가 3m인 경우 통과하는 시간은 0.18초로서, 이 시간은 위치검출용 프로세서(130)의 샘플링 주기 선정에 영향을 미치는 요소가 아니다.

따라서, 차량(100)의 앞쪽에 있는 제1어레이 자기센서(110)에서 자석마커(10)를 검출하는 시간과 차량(100)의 앞쪽에 있는 제2어레이 자기센서(112)에서 검출하는 시간 차이는 위치검출용 프로세서(130)를 통해 알 수 있으며, 차량(100) 의 차체길이는 고정값(상수)이므로 차량(100)의 속도도 계산할 수 있다.

이는 외부에서 차량(100)의 속도 정보를 요하지 않고 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)만으로도 차량(100)의 속도를 알 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 위치검출용 프로세서(130)가 상기 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)에서의 자기 세기를 이용해 횡 어긋남 정도를 검출하는 방법을 도 10 및 도 11을 참고로 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 10은 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)를 구성하는 각각의 자기센서(110a)들로부터 자석마커(10)를 검출하는 관계를 도시하는 특성도로서, 차량(100)의 진행 방향(X축)과 차량(100)의 측면방향(Y축)과는 θ°만큼의 차이가 생기고 차량(100)의 중앙과 ℓ만큼의 횡 어긋남이 생긴다. 이때, 상기 θ°는 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)의 자력 변화율로 검출할 수 있으며, θ°를 계산하면 차량(100)의 기울기 정도 즉, 횡 어긋남 정도를 연산할 수 있다.

물론, 위치검출용 프로세서(130)에서는 차량(100)의 기울기 정도를 알 수 있는 다른 방법은 차량(100)의 앞뒤쪽의 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)로부터 계측된 자기 세기를 계산하여 근사적으로 차량의 기울어진 정도를 알 수 있다.

한편, 도 11은 차량의 횡 어긋남 정도와 자기의 세기와의 관계를 도시하는 특성도로서, 제1 또는 제2어레이 자기센서(110,112)의 중앙에 자석마커(10)가 위치하는 경우 횡 어긋남이 없는 도 6과 비교하여 자기 세기의 최대가 ℓ만큼 Y축으로 이동한 것을 알 수 있으며, 이를 통해 차량(100)의 횡 어긋남 정도를 알 수 있다.

이와 같은 차량(100)의 횡 어긋남 정도 및 차량의 위치검출정보를 연산 및 검출한 위치검출용 프로세서(130)는 차량의 종합적인 운행을 제어하는 차량중앙제어장치(120)에 제공하고, 차량중앙제어장치(120)는 그와 같은 위치검출정보를 이용하여 조향장치(140) 등을 제어함에 따라 무인운전차량 등의 경우 좀더 정확하고 안정적인 운행제어가 가능해진다.

한편, 본 발명은 자석마커(10)의 간격보다 차체 길이가 긴 버스 또는 트럭 등과 같은 차량에서 제공되는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 방법은, 주행로에 일정간격을 유지하며 설치된 다수의 자석마커(10)의 자기세기를 측정하되 상기 자석마커(10)의 간격보다 차체 길이가 긴 차량(100)의 앞쪽과 뒤쪽에 구비되는 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)로부터 자기세기를 동시에 측정하는 제1단계와, 상기 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)로부터 측정한 자기세기를 이용해 차량의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하는 제2단계와, 상기 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 차량(100)의 운전을 제어하는 차량중앙제어장치(120)에 제공하는 제3단계로 구성된다.

또한, 본 발명은 차체 길이가 짧은 소형차에서 제공되는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 방법은, 주행로에 일정간격을 유지하며 설치된 자석마커(10)의 자기세기를 측정하되 상기 자석마커(10)의 간격보다 차체 길이가 짧은 차량의 앞쪽에 구비되는 제1어레이 자기센서(110)로부터 자기세기를 측정하는 제1단계와, 상기 차량의 뒤쪽에 구비되는 제2어레이 자기센서(112)로부터 상기 제1어레이 자기센서(110)가 검출한 자석마커(10)의 자기세기를 다시 한번 검출하는 제2단계와, 상기 제1 및 제2어레이 자기센서(110,112)로부터 측정한 자기세기를 이용해 차량(100)의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하는 제3단계와, 상기 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 차량의 운전을 제어하는 차량중앙제어장치(120)에 제공하는 제4단계로 구성된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 어레이 자기센서를 이용한 차량의 차량 길이가 자석마커 간격에 비해 긴 경우를 도시한 정면도.

도 3은 도 2의 평면도.

도 4는 본 발명에 의한 어레이 자기센서를 도시한 평면도.

도 5는 본 발명에 의한 어레이 자기센서 3차원 자기 세기 상태도.

도 6은 본 발명에 의한 자석마커와 차량 횡위치와의 자기 세기 관계도.

도 7은 본 발명에 따른 어레이 자기센서를 이용한 차량의 차량 길이가 자석마커 간격에 비해 짧은 경우를 도시한 사시도.

도 8은 도 7의 평면도.

도 9는 도 7의 어레이 자기센서와 자석마커의 횡어긋남 상태를 도시한 도면.

도 10은 본 발명에 의한 어레이 자기센서의 횡어긋남 상태를 도시한 도면.

도 11은 도 10의 자석마커와 차량 횡위치와의 자기 세기 관계도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 주행로 10: 자석마커

100: 차량 110: 제1어레이 자기센서

112: 제2어레이 자기센서 114: 제3어레이 자기센서

120: 차량중앙제어장치 130: 위치검출용 프로세서

140: 조향장치

Claims (8)

1. 차량의 앞쪽에 구비되어 주행로에 일정간격을 유지하며 설치된 자석마커의 자기 세기를 측정하는 제1어레이 자기센서와;

   차량의 뒤쪽에 구비되어 주행로에 설치된 자석마커의 자기 세기를 측정하는 제2어레이 자기센서와;

   상기 제1 및 제2어레이 자기센서로부터 자기 세기를 입력받아 차량의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하여 차량의 운전을 제어하는 차량중앙제어장치에 제공하는 위치검출용 프로세서;로 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 및 제2어레이 자기센서는 다수의 자기센서가 매트릭스 형태로 배치되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 차량의 중앙에는 차량의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치를 검출하기 위해 제3어레이 자기센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 차량중앙제어장치는 상기 위치검출용 프로세서의 차량위치정보를 이용해 상기 차량의 방향을 조정하는 조향장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 시스템.
5. 주행로에 일정간격을 유지하며 설치된 다수의 자석마커의 자기세기를 측정하되 상기 자석마커의 간격보다 차체 길이가 긴 차량의 앞쪽과 뒤쪽에 구비되는 제1 및 제2어레이 자기센서로부터 자기세기를 동시에 측정하는 제1단계;

   상기 제1 및 제2어레이 자기센서로부터 측정한 자기세기를 이용해 차량의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하는 제2단계;

   상기 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 차량의 운전을 제어하는 차량중앙제어장치에 제공하는 제3단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 차량은 상기 자석마커의 간격보다 차체 길이가 긴 버스 또는 트럭인 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 방법.
7. 주행로에 일정간격을 유지하며 설치된 자석마커의 자기세기를 측정하되 상기 자석마커의 간격보다 차체 길이가 짧은 차량의 앞쪽에 구비되는 제1어레이 자기센서로부터 자기세기를 측정하는 제1단계;

   상기 차량의 뒤쪽에 구비되는 제2어레이 자기센서로부터 상기 제1어레이 자기센서가 검출한 자석마커의 자기세기를 다시 한번 검출하는 제2단계;

   상기 제1 및 제2어레이 자기센서로부터 측정한 자기세기를 이용해 차량의 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 검출하는 제3단계;

   상기 횡 어긋남 정도 및 차량 위치정보를 차량의 운전을 제어하는 차량중앙제어장치에 제공하는 제4단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 차량은 차체 길이가 짧은 소형차인 것을 특징으로 하는 어레이 자기센서를 이용한 차량 위치검출 방법.

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