KR20200126173A - 농작업차량의 자동조향 종료위치 표시 제공 장치 - Google Patents

농작업차량의 자동조향 종료위치 표시 제공 장치 Download PDF

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KR20200126173A
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Abstract

본 발명은 농작업차량의 자동조향 종료위치 표시를 제공하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 트랙터 등 농작업차량의 자동조향 종료위치에 대한 표시를 전방으로 제공하여 사용자의 전방 주시 편의성을 높이고 안전 사고율을 낮출 수 있는 농작업차량의 자동조향종료위치표시제공장치에 관한 것이다.
본 발명의 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)는, 자동조향 종료위치를 포함하는 자동조향 경로를 수신하는 경로정보수신부(130), 현재 위치에 대한 위치 정보를 생성하는 위치측정부(140), 상기 자동조향 경로 상의 자동조향 중에 상기 현재 위치로부터 상기 자동조향 종료위치까지의 거리를 산출하고 상기 거리가 제1임계치 이하인 경우 제어신호를 생성하는 제어부(110), 및 상기 제어신호에 따라 상기 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 광선을 방사하는 표시부(160)를 포함한다.

Description

농작업차량의 자동조향 종료위치 표시 제공 장치{APPARATUS FOR PROVIDING AUTOMATIC STEERING STOP LOCATION INDICATION OF AGRICULTURAL WORKING MACHINE}
본 발명은 농작업차량의 자동조향 종료위치 표시를 제공하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 트랙터 등 농작업차량의 자동조향 종료위치에 대한 표시를 전방으로 제공하여 사용자의 전방 주시 편의성을 높이고 안전 사고율을 낮출 수 있는 농작업차량의 자동조향종료위치표시제공장치에 관한 것이다.
일반적으로 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 트랙터 등 농작업차량(1)에서는 엔진 등 내연기관에 공급되는 연료를 점화, 연소시켜 농작업차량(1)의 운행을 구동시키거나 쟁기, 로터기, 베일 집게 등 작업기를 작동시키기 위한 동력을 취출하게 된다. 최근 들어 하이브리드 트랙터는 이와 같은 내연기관뿐만 아니라 필요에 따라 전기 모터의 회전력을 이용하여 위와 같은 구동력을 발생시킨다.
이와 같은 농작업차량(1)에서 종래에는 자동조향 시에 자동조향 종료위치를 확인하기 위하여 사용자가 자동조향/가이던스 시스템의 모니터를 통하여 경로를 확인하면서 수동 조향으로 전환하는 등의 불편한 방법이 사용되어 왔다. 따라서, 이와 같은 종래 방법에서는 전방의 자동조향 종료위치가 가까워 지는지 여부를 확인하기 위하여 사용자가 모니터를 빈번히 살펴보아야 하므로 지속적으로 전방을 주시하기가 어렵게 되므로, 안전 사고의 위험이 빈번하게 발생하고 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 트랙터 등 농작업차량의 자동조향 시에 자동조향 경로 상의 직진 또는 완만한 곡선 경로가 끝나고 급격한 회전이 필요한 구간 등 수동 조향이 시작되는 자동조향 종료위치에 대한 표시를 전방으로 제공하여 사용자의 전방 주시 편의성을 높이고 안전 사고율을 낮출 수 있는 농작업차량의 자동조향종료위치표시제공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가 레이저와 같은 간단한 표시장치를 이용하여 자동조향 종료위치에 대한 표시를 사용자가 알아보기 쉽게 전방으로 제공함으로써, 사용자는 전방을 지속적으로 주시하면서 자동조향 종료위치를 확인 가능하기 때문에 안전 사고율을 낮추고 적절한 시점에 회전을 위한 수동조향이 이루어질 수 있도록, 저렴한 비용으로 실현될 수 있는 농작업차량의 자동조향종료위치표시제공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)는, 자동조향 종료위치를 포함하는 자동조향 경로를 수신하는 경로정보수신부(130); 현재 위치에 대한 위치 정보를 생성하는 위치측정부(140); 상기 자동조향 경로 상의 자동조향 중에 상기 현재 위치로부터 상기 자동조향 종료위치까지의 거리를 산출하고 상기 거리가 제1임계치 이하인 경우 제어신호를 생성하는 제어부(110); 및 상기 제어신호에 따라 상기 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 광선을 방사하는 표시부(160)를 포함한다.
상기 경로정보수신부(130)는, 사용자의 입력, 자동조향/가이던스 시스템으로부터 유무선 통신에 의한 전송, 또는 저장부(120)에 저장된 복수의 자동조향 경로 정보 중에서 사용자의 선택 중 어느 하나의 방식으로 상기 자동조향 경로를 수신할 수 있다.
상기 제어부(110)는, 상기 현재 위치에서의 차량 자세 정보에 따라 상기 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 업데이트된 제어신호를 생성하여 업데이트된 광선 방사 방향으로 상기 표시부(160)가 상기 광선을 방사하도록 하나 이상의 레이저 발생기의 구동을 제어할 수 있다.
상기 표시부(160)는, 상기 제어신호에 응답하여 레이저발생모듈(161)의 복수의 레이저 발생기가 방사하는 각도를 조절하여, 상기 자동조향 종료위치에 대응된 지면상의 소정의 길이를 갖는 라인를 향하여 광선들을 방사할 수 있다.
상기 표시부(160)는, 광선을 전방창에 투영하여 상기 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 HUD(Head Up Display) 장치를 포함하고, 상기 HUD 장치는, 캐빈의 운전석 전방 대시보드 상에 설치되거나 또는 운전석 상부의 루프에 설치되어 상기 전방창을 향하여 상기 광선을 투영할 수 있다.
상기 HUD장치(500)는, 상기 대시보드의 중앙 또는 상기 루프의 중앙에 설치될 수 있다.
상기 HUD장치(500)는, 상기 대시보드의 좌우 또는 상기 루프의 좌우에 2개 설치될 수 있다.
상기 제어부(110)는 상기 운전석에 착석한 사용자의 시야에 상기 자동조향 종료위치에 대한 표시가 제공되도록 운전석의 위치이동에 대한 정보에 따라 상기 HUD장치(500)의 광선투영각도를 조정하기 위한 상기 제어신호를 생성할 수 있다.
상기 운전석에 착석한 사용자의 시선 높이에 맞추기 위한 높이값에 따라, 수동 또는 자동으로 상기 HUD장치(500)의 광선투영각도를 조절하여 상기 사용자의 시야에 상기 자동조향 종료위치에 대한 표시가 제공될 수도 있다.
상기 제어부(110)는, 상기 현재 위치로부터 상기 자동조향 종료위치까지의 거리가 상기 제1임계치보다 작은 제2임계치 이하인 경우 운전석의 사용자에게 경고 신호를 제공할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)는, 트랙터 등 농작업차량의 자동조향 시에 자동조향 경로 상의 직진 또는 완만한 곡선 경로가 끝나고 급격한 회전이 필요한 구간 등 수동 조향이 시작되는 자동조향 종료위치에 대한 표시를 전방으로 제공하여 사용자의 전방 주시 편의성을 높이고 안전 사고율을 낮출 수 있는 농작업차량의 자동조향종료위치표시제공장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)는, 레이저와 같은 간단한 표시장치를 이용하여 자동조향 종료위치에 대한 표시를 사용자가 알아보기 쉽게 전방으로 제공함으로써, 사용자는 전방을 지속적으로 주시하면서 자동조향 종료위치를 확인 가능하기 때문에 안전 사고율을 낮추고 적절한 시점에 회전을 위한 수동조향이 이루어질 수 있도록, 저렴한 비용으로 실현될 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 일반적인 농작업차량(1)의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향 종료위치 표시 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향/가이던스 시스템의 모니터 화면의 일례이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 캐빈의 운전석 전방 대시보드 상에 설치되는 HUD장치(500)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 캐빈의 루프에 설치되는 HUD장치(500)를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
먼저, 본 발명에서 농작업차량(1)은 트랙터, 콤바인 하베스터나 이양기 등 다양한 종류의 농작업을 위한 차량일 수 있다. 또한, 본 발명에서 농작업차량(1)은 화석 연료를 이용하는 엔진으로 구동력을 발생시키는 내연기관 차량일 수도 있고, 배터리 전력을 이용하는 전기 모터로 구동력을 발생시키는 전기 차량일 수도 있으며, 또한 경우에 따라서는 엔진이나 전기 모터를 필요 시에 구동하는 하이브리드형 차량일 수도 있다. 농작업차량(1)은 엔진이나 전기 모터의 구동력을 이용하여 운행되며 장착된 쟁기, 로터리, 베일 집게 등 작업기를 작동시키기 위한 동력을 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)는, 제어부(110), 저장부(120), 경로정보수신부(130), 위치측정부(140), 전자제어장치(150), 및 표시부(160)를 포함한다.
위와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)의 각부 구성 요소들은, 반도체 프로세서, 다양한 수동소자나 능동소자 등과 같은 하드웨어, 응용 프로그램과 같은 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다.
제어부(110)는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)의 전반적인 제어를 담당한다. 전반적인 제어를 담당하는 제어부(110)는 다른 구성 요소들 중 하나 이상의 기능을 포함하도록 구현될 수 있으며, 제어부(110)의 일부 기능이 다른 유닛이나 모듈로서 별도 구성 요소 형태로 구현되는 것도 가능하다. 예를 들어, 제어부(110)는 전자제어장치(150)와 별도로 구성될 수도 있고, 제어부(10)는 전자제어장치(150)를 포함하여 구성될 수도 있다.
저장부(120)는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)의 동작을 위하여 필요한 데이터나 설정 정보(예, 자동조향 경로 정보 등) 등을 저장한다.
경로정보수신부(130)는 논, 밭 등에서 농작업차량(1)에 운행 또는 전방/후방 작업기를 장착하고 필요한 농작업을 수행하기 위한 자동조향 종료위치를 포함한 자동조향 경로(정보)를 수신한다. 농작업차량(1)에 장착되는 전방/후방 작업기는, 예를 들어, 결속기, 결속볏짚절단기, 고압세척기, 구굴기, 굴삭기, 그래플, 논두렁조성기, 땅속작물수확기, 로더, 로터리 경운작업기, 랩피복기, 모어, 무논정지기, 반전집초기, 발근기, 벼직파기, 비료살포기, 사료배합기, 사료작물수확기, 스피드스프레이어, 심경 로터리 경운작업기, 심토파쇄기, 액상비료살포기, 잔가지파쇄기, 쟁기, 제초기, 주행형 동력분무기, 중경제초기, 톱밥제조기, 퇴비살포기, 트레일러, 파종기, 해로우, 휴립복토기, 휴립피복기 등 다양한 농작업 장비가 이에 해당할 수 있다.
경로정보수신부(130)는 터치 스크린 등 사용자 인터페이스/HMI(Human Machine Interface)나 입력 장치를 포함할 수 있으며, 이와 같은 입력 장치를 통하여 입력되는 작업기의 폭에 대한 정보에 대한 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 이외에도 경로정보수신부(130)는 농작업차량(1)에 구비된 자동조향/가이던스 시스템에 구비된 유무선 통신 모듈을 통해 유무선 통신으로 자동조향 경로(정보)를 수신할 수도 있다. 이때 자동조향/가이던스 시스템은 자동조향 종료위치와 함께 자동조향 경로(정보)를 입력받고 해당 구간을 농작업차량(1)이 자동조향하도록 제어하기 위한 시스템으로서, 자동조향 경로 상의 직진 또는 완만한 곡선 경로에서의 자동조향을 지원하지만, 자동조향 종료위치부터의 급격한 회전이 필요한 구간 등 수동 조향 구간에서는 사용자가 직접 필요한 회전 운행을 조작하여야 한다. 이러한 자동조향/가이던스 시스템은, 모니터 화면(도 5 참조)을 통해 자동조향 종료위치와 함께 자동조향 경로(정보)를 입력받아 저장해 동작할 수 있으며, 작동이 개시되면 터치스크린 형태의 모니터 화면에서의 선택 또는 다른 농작업차량(1)에 구비된 버튼 등을 조작하여 자동조향 경로(정보)를 유무선 통신 모듈을 통해 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)로 전송하도록 설계될 수 있다. 유선통신은 유선 케이블을 이용한 시리얼/패러렐 통신일 수 있고, 무선 통신은 WCDMA, LTE, WiFi, WiBro 등 이동통신이나 블루투스, 지그비 등 근거리무선통신 등일 수 있다. 이외에도 터치 스크린 등 사용자 인터페이스나 입력 장치를 통하여 저장부(120)에 저장된 복수의 자동조향 경로에 대한 정보 중에서 사용자의 선택으로 해당 자동조향 경로에 대한 정보가 입력될 수도 있다.
이와 같은 자동조향 경로(정보)는 해당 운행/작업을 위하여 자동조향이 수행되어야 할 도로, 논이나 밭 등에서 농작업차량(1)이 지나가는 경로에 대한 정보로서, 농작업차량(1)의 중심이 이동하는 경로 상의 점들의 위치정보(예, GPS 측위 정보 등)의 집합을 포함할 수 있고, 농작업차량(1)의 중심이 이동하는 경로 상에서 소정의 거리 단위로 샘플링된 위치정보(예, GPS 측위 정보 등)의 집합으로 간략화된 정보일 수도 있다. 자동조향 경로(정보)는 직진 또는 완만한 곡선 경로 상의 시작 위치정보(예, GPS 측위 정보 등)를 포함하며(도 5의 A, A1, A2 참조), 급격한 회전이 필요한 구간 등 수동 조향의 시작 위치에 해당하는 직진 또는 완만한 곡선 경로 상의 자동조향 종료위치(예, GPS 측위 정보 등)를 포함한다(도 5의 B, B1, B2 참조).
위치측정부(140)는 현재 위치를 측정하여 현재 위치에 대한 위치 정보를 생성한다. 위치측정부(140)는 농작업차량(1)에 장착된 작업기(예, 로터리)에 의해 현재 작업이나 운행 중인 위치를 측정한다. 예를 들어, 위치측정부(140)는 현재 작업/운행 위치를 측정하여 해당 전기적 신호로 출력하는 GPS(Global Positioning System) 모듈 등 다양한 측위장치를 포함할 수 있다. 위치측정부(140)가 측위하는 현재 위치 정보는 농작업차량(1)의 중심에 대한 위치정보(예, GPS 측위 정보)일 수 있다.
전자제어장치(150)는 ECU(Electronic Control Unit) 또는 각종 센서를 포함할 수 있으며, 제어부(110)는 농작업차량(1)의 전자제어장치(150)로부터 수신한 차량상태정보 중 운행관련 운전정보(예, 전후진레버 조작위치정보, 클러치페달 조작위치정보, 조향 방향, 속도 등)로부터 운행 중인지 여부를 판단하고, 상기 운행 중인 것을 판단한 경우에 상기 차량상태정보 중 PTO(Power Take Off) 구동정보로부터 작업기 등이 작동 중인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 위와 같은 센서는 차량의 전후좌우방향 기울기를 감지하기 위한 기울기센서(중력센서 또는 자이로센서 등)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전후기울기 감지용 중력센서와 좌우기울기 감지용 중력센서를 구비하거나, 전후/좌우 기울기 동시에 감지하기 위한 자이로센서가 구비될 수도 있다. 이와 같은 기울기센서는 후차축에 구비되는 것이 바람직하지만, 경우에 따라서 미션케이스 등 농작업차량(1)의 기울기를 감지하기 위해 농작업차량(1)의 어느 위치라도 적절한 위치에 구비될 수 있다.
제어부(110)는 위치측정부(140)로부터의 위치 정보 및 경로정보수신부(130)로부터의 자동조향 경로에 응답하여 제어신호를 생성한다. 제어부(110)는, 현재 위치에 대한 해당 위치 정보와 자동조향 경로(정보)를 참조하여, 자동조향 경로 상에서 농작업차량(1)의 자동조향 중에, 현재 위치로부터 해당 자동조향 종료위치까지의 거리를 산출하고 산출된 거리가 제1임계치(예, 10m 등) 이하인 경우 제어신호를 생성할 수 있다.
표시부(160)는 제어부(110)의 제어신호에 따라 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 광선을 방사한다. 여기서 광선은 직진성이 높은 다양한 광선이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 레이저와 같은 광선인 것이 바람직하다. 예를 들어, 표시부(160)는 복수의 레이저 발생기(161)를 구비하는 레이저발생모듈을 포함할 수 있다. 표시부(160)는 제어부(110)로부터의 제어신호에 응답하여 레이저발생모듈(161)의 복수의 레이저 발생기가 방사하는 각도를 조절하여, 자동조향 종료위치에 대응된 지면상의 소정의 길이를 갖는 라인(도 4의 411)을 향하여 광선들을 방사하여 자동조향 종료위치를 표시할 수 있다. 다른 예로서, 표시부(160)는, 제어부(110)의 제어신호에 따라 레이저 등의 광선을 전방창에 투영하여 해당 영역을 표시하기 위한 HUD(Head Up Display)장치(500)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, HUD장치(500)는, 캐빈의 운전석 전방 대시보드 상에 설치되거나 또는 운전석 상부의 루프에 설치되어 설치 위치에서 전방창을 향하여 레이저 등의 광선을 투영하여 표시되게 함으로써 사용자에 의해 자동조향 종료위치가 인식될 수 있도록 영상으로 표시할 수도 있다.
이때 농작업차량(1)의 자동조향이 수행되고 있는 동안, 제어부(110)는, 농작업차량(1)의 이동으로 변경되는 현재 위치에서의 차량 자세 정보(예, 직진, 좌회전, 우회전, 속도, 차량의 전후좌우방향 기울기 등)에 따라 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 업데이트된 제어신호에 따라 업데이트된 광선 방사 방향으로 표시부(160)가 상기 광선을 방사하도록 하나 이상의 레이저 발생기의 구동을 제어할 수 있다. 이때 제어부(110)는, 전자제어장치(150)로부터 수신되는 각각의 현재 위치에서의 차량 조향 방향, 속도, 기울기 등의 차량 자세 정보(예, 직진, 좌회전, 우회전, 속도, 차량의 전후좌우방향 기울기 등)를 참조할 수 있다. 농작업차량(1)의 이동으로 변경되는 각각의 현재 위치에서, 표시부(160)는 제어부(110)로부터의 업데이트된 제어신호에 응답하여 레이저발생모듈(161)의 복수의 레이저 발생기가 방사하는 각도를 조절하여, 자동조향 종료위치에 대응된 지면상의 소정의 길이를 갖는 변경된 위치(농작업차량(1)으로부터 상대적인 위치의 변경)의 라인(도 4의 422)을 향하여 광선들을 방사하여 자동조향 종료위치를 표시할 수 있다.
다른 예로서, 표시부(160)는, 레이저 등의 광선을 전방창에 투영하여 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 HUD(Head Up Display) 장치를 포함할 수도 있다. 예를 들어, HUD 장치는, 대시보드 등 캐빈의 운전석 전방에 설치되거나 또는 운전석 상부의 루프에 설치되어 설치 위치에서 전방창을 향하여 레이저 등의 광선을 투영함으로써 사용자에 의해 자동조향 종료위치를 인식할 수 있도록 영상으로 표시할 수도 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)는, 트랙터 등 농작업차량(1)의 자동조향 시에 자동조향 경로 상의 직진 또는 완만한 곡선 경로가 끝나고 급격한 회전이 필요한 구간 등 수동 조향이 시작되는 자동조향 종료위치에 대한 표시를 전방으로 제공하여 사용자의 전방 주시 편의성을 높이고 안전 사고율을 낮출 수 있는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치를 제공할 수 있다. 나아가 레이저와 같은 간단한 표시장치를 이용하여 자동조향 종료위치에 대한 표시를 사용자가 알아보기 쉽게 전방으로 제공함으로써, 사용자는 전방을 지속적으로 주시하면서 자동조향 종료위치를 확인 가능하기 때문에 안전 사고율을 낮추고 적절한 시점에 회전을 위한 수동조향이 이루어질 수 있도록, 저렴한 비용으로 실현될 수 있다.
이하 도 3의 흐름도를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)의 동작을 좀 더 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 경로정보수신부(130)는 농작업차량(1)의 운행 또는 농작업을 수행하기 위하여 자동조향 종료위치를 포함한 자동조향 경로(정보)를 수신하여 제어부(110)로 전달하며, 또한, 제어부(110)는 위치측정부(140)가 측정하는 현재 위치에 대한 위치 정보를 수신한다(S110).
자동조향 경로(정보)는 사용자 입력/선택 또는 자동조향/가이던스 시스템으로부터의 전송방식 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)가 소정의 버튼이 눌러질 때 또는 자동조향/가이던스 시스템의 동작이 개시될 때 이와 같은 입력/선택/전송 등이 시작되도록 할 수도 있고, 전자제어장치(150)로부터의 신호를 참조하여 농작업차량(1)의 운행 중 또는 작업기의 작동 상태에 따라 자동으로 시작되도록 할 수도 있다.
예를 들어, 자동조향 경로(정보)는 경로정보수신부(130)에 구비된 터치 스크린 등 사용자 인터페이스나 입력 장치를 통하여 사용자에 의해 입력될 수도 있고, 경로정보수신부(130)는 농작업차량(1)에 구비된 자동조향/가이던스 시스템에 구비된 유무선 통신 모듈을 통해 유무선 통신으로 자동조향 경로(정보)를 수신할 수도 있다. 이러한 자동조향/가이던스 시스템은, 모니터 화면(도 5 참조)을 통해 자동조향 종료위치와 함께 자동조향 경로(정보)를 입력받아 저장해 동작할 수 있으며, 작동이 개시되면 터치스크린 형태의 모니터 화면에서의 선택 또는 다른 농작업차량(1)에 구비된 버튼 등을 조작하여 자동조향 경로(정보)를 유무선 통신 모듈을 통해 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)로 전송하도록 설계될 수 있다. 유선통신은 유선 케이블을 이용한 시리얼/패러렐 통신일 수 있고, 무선 통신은 WCDMA, LTE, WiFi, WiBro 등 이동통신이나 블루투스, 지그비 등 근거리무선통신 등일 수 있다. 이외에도 터치 스크린 등 사용자 인터페이스나 입력 장치를 통하여 저장부(120)에 저장된 복수의 자동조향 경로에 대한 정보 중에서 사용자의 선택으로 해당 자동조향 경로에 대한 정보가 입력될 수도 있다.
이와 같은 자동조향 경로(정보)는 해당 운행/작업을 위하여 자동조향이 수행되어야 할 도로, 논이나 밭 등에서 농작업차량(1)이 지나가는 경로에 대한 정보로서, 농작업차량(1)의 중심이 이동하는 경로 상의 점들의 위치정보(예, GPS 측위 정보 등)의 집합을 포함할 수 있고, 농작업차량(1)의 중심이 이동하는 경로 상에서 소정의 거리 단위로 샘플링된 위치정보(예, GPS 측위 정보 등)의 집합으로 간략화된 정보일 수도 있다. 자동조향 경로(정보)는 직진 또는 완만한 곡선 경로 상의 시작 위치정보(예, GPS 측위 정보 등)를 포함하며(도 5의 A, A1, A2 참조), 급격한 회전이 필요한 구간 등 수동 조향의 시작 위치에 해당하는 직진 또는 완만한 곡선 경로 상의 자동조향 종료위치(예, GPS 측위 정보 등)를 포함한다(도 5의 B, B1, B2 참조).
위치측정부(140)는 현재 위치에 대한 위치 정보를 생성한다. 위치측정부(140)는 농작업차량(1)에 장착된 작업기(예, 로터리)에 의해 현재 작업이나 운행 중인 위치를 측정한다. 예를 들어, 위치측정부(140)는 GPS(Global Positioning System) 모듈 등 다양한 측위장치를 이용하여, 농작업차량(1)의 중심에 대한 현재위치정보(예, GPS 측위 정보)를 측위할 수 있다.
제어부(110)는 위치측정부(140)로부터의 위치 정보 및 경로정보수신부(130)로부터의 자동조향 경로에 응답하여 제어신호를 생성한다. 제어부(110)는, 현재 위치에 대한 해당 위치 정보와 자동조향 경로(정보)를 참조하여, 자동조향 경로 상에서 농작업차량(1)의 자동조향 중에, 현재 위치로부터 해당 자동조향 종료위치까지의 거리를 산출하고(S120) 산출된 거리가 제1임계치(예, 10m 등) 이하인 경우(S130) 제어신호를 생성할 수 있다(S140).
표시부(160)는 제어부(110)의 제어신호에 따라 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 광선을 방사한다(S150). 표시부(160)는 제어부(110)로부터의 제어신호에 응답하여 레이저발생모듈(161)의 복수의 레이저 발생기가 방사하는 각도를 조절하여, 자동조향 종료위치에 대응된 지면상의 소정의 길이를 갖는 라인(도 4의 411)을 향하여 광선들을 방사하여 직진구간 또는 완만한 곡선 구간의 끝에 위치한 자동조향 종료위치를 표시할 수 있다.
이때 농작업차량(1)의 자동조향이 수행되고 있는 동안, 제어부(110)는, 농작업차량(1)의 이동으로 변경되는 현재 위치에서의 차량 자세 정보(예, 직진, 좌회전, 우회전, 속도, 차량의 전후좌우방향 기울기 등)에 따라 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 업데이트된 제어신호에 따라 업데이트된 광선 방사 방향으로 표시부(160)가 상기 광선을 방사하도록 하나 이상의 레이저 발생기의 구동을 제어할 수 있다. 이때 제어부(110)는, 전자제어장치(150)로부터 수신되는 각각의 현재 위치에서의 차량 조향 방향, 속도, 기울기 등의 차량 자세 정보(예, 직진, 좌회전, 우회전, 속도, 차량의 전후좌우방향 기울기 등)를 참조할 수 있다.
도 4와 같이, 농작업차량(1)이 410의 위치에서 420의 위치로 이동한 경우, 변경되는 현재 위치에서, 표시부(160)는 제어부(110)로부터의 업데이트된 제어신호에 응답하여 레이저발생모듈(161)의 복수의 레이저 발생기가 방사하는 각도를 조절하여, 자동조향 종료위치에 대응된 지면상의 소정의 길이를 갖는 변경된 위치(농작업차량(1)으로부터 상대적인 위치의 변경)의 라인(도 4의 422)을 향하여 광선들을 방사하여 자동조향 종료위치를 표시할 수 있다. 도 4에서 표시부(160)는 제1시점에 411을 자동조향 종료위치로 표시하고, 농작업차량(1)이 제2시점에 420의 위치로 이동한 경우, 이와 같은 표시부(160)의 업데이트가 이루어지지 않으면 421을 자동조향 종료위치로 잘못 표시하므로, 제어부(110)는 자동조향 종료위치가 실시간으로 업데이트되어 표시되도록 표시부(160)를 실시간 제어한다.
나아가, 표시부(150)는, 레이저 광선을 전방창에 투영하여 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 HUD 장치를 포함할 수도 있다. 예를 들어, HUD 장치는, 운전석 앞 부분의 대시보드 상에 설치되거나 또는 캐빈 루프에 설치되어 설치 위치에서 전방창을 향하여 레이저 등의 광선을 투영함으로써 사용자에 의해 자동조향 종료위치를 인식할 수 있도록 영상으로 표시할 수도 있다. 이와 같이 HUD 장치를 이용하는 경우에, 설치 위치의 여건에 따라 전방창의 아랫부분, 중간부분 등 소정의 영역을 미리 정하여 그 영역에 해당 영상을 표시할 수도 있고, 또는 전방창 전체 영역 또는 사용자의 시야에 들어오는 영역 전체를 이용하여 표시할 수도 있다. 예를 들어 HUD 장치에 의한 전방창에 투영된 영상은 자동조향 종료위치를 라인 형태 등으로 밝게 나머지는 어둡게 표시되도록 하거나 반대로 표시할 수도 있으며, 또한 자동조향 종료위치를 라인 형태 등으로 하이라이트 영상이나 다른 컬러의 색상으로 표시하는 것도 가능하다.
또한, 제어부(110)는, 상기 현재 위치로부터 상기 자동조향 종료위치까지의 거리가 상기 제1임계치보다 작은 제2임계치 이하인 경우 운전자에게 경고 신호를 제공하도록 할 수 있다. 예를 들어, 자동조향 경로 상에서 농작업차량(1)의 자동조향 중에, 현재 위치로부터 해당 자동조향 종료위치까지의 거리가 제2임계치(예, 5m 등) 이하인 경우, 상기 제어부(110)는 상기 표시부(150)를 통해 표시되는 자동조향 종료위치 표시가 깜박이거나 색상이 바뀌는 등 운전자가 자동조향 종료위치가 근접하였음을 용이하게 인지할 수 있도록 할 수 있으며, 또는 보다 적극적으로 별도의 알람 소리 등을 생성하여 운전석의 사용자에게 제공하는 등 다양한 방식으로 경고 신호를 제공할 수 있다. 나아가, 상기 제2임계치에 더하여 제3임계치 등 복수의 거리로 나누어 운전자에게 제공하는 경고 신호를 복수의 단계로 제공함으로써, 운전자가 보다 용이하게 자동조향 종료위치를 인식하고 대처할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 캐빈의 운전석 전방 대시보드 상에 설치되는 HUD장치(500)를 설명하기 위한 도면이다. 도 6의 (a)와 같이, 운전석 전방의 중앙 부분에 HUD장치(500)를 설치할 수 있으며, 예를 들어, 도 6의 (b)와 같이, 전방창 하단부의 대시보드 중앙 부분 등에 하나의 HUD장치(500)를 설치하여 전방창에 필요한 전체 영상이 표시되도록 할 수도 있고, 또는 도 6의 (c)와 같이, 전방창 하단부의 대시보드 중앙에서 대칭되는 좌우 부분 등에 각각 설치된 각각의 HUD장치(500)가 대응되는 좌우 영상을 각각 전방창에 표시하도록 할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 캐빈의 루프에 설치되는 HUD장치(500)를 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (a)와 같이, 캐빈의 루프에 적절히 HUD장치(500)를 설치할 수 있으며, 예를 들어, 도 7의 (b)와 같이, 루프의 중앙 부분 등에 하나의 HUD장치(500)를 설치하여 전방창에 필요한 전체 영상이 표시되도록 할 수도 있고, 또는 도 7의 (c)와 같이, 루프의 중앙에서 대칭되는 좌우 부분 등에 각각 설치된 각각의 HUD장치(500)가 대응되는 좌우 영상을 각각 전방창에 표시하도록 할 수도 있다.
또한, 사용자는 사용자의 상태 또는 사용자의 신장 등에 따라 운전석을 전후로 이동시키게 되며, 제어부(110)는 위와 같은 센서 또는 전자제어장치(140)로부터 운전석의 해당 전후 위치이동에 대한 정보를 수신할 수 있다. 제어부(110)는 이와 같은 운전석의 위치이동에 대한 정보에 따라 운전석에 착석한 사용자의 시야에 자동조향 종료위치에 대한 표시가 조절되어 정확히 제공되도록 HUD장치(500)의 광선투영각도를 자동으로 조정하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 운전석이 앞으로 전진하여 고정되는 경우(A)에는 운전석이 뒤로 이동되어 고정되는 경우(B) 보다 HUD장치(500)의 광선투영각도, 즉, 수평면과 광선투영방향 간의 각도는 감소하도록 제어될 수 있다.
이를 위하여 HUD장치(500)는 소정의 거치대에 장착될 수 있으며, 거치대에 결합된 상태로 회전축을 따라 수동 또는 자동으로 회전함으로써 광선투영각도가 조절될 수 있다. 예를들어, 팬/틸트 값에 따라 CCTV 카메라 등이 회전하는 것과 유사하게, HUD장치(500)는 거치대에서 전후좌우 회전이 가능할 수 있으며, 수동으로 사용자가 직접 HUD장치(500)를 잡고 전후좌우 회전되도록 높이값을 줄 수도 있고, 제어부(110)가 입력되는 디지털값에 따라 HUD장치(500)의 전후좌우 회전이 가능하도록 할 수도 있다.
또한, 운전석에 착석한 사용자의 앉은 자세나 앉은키가 모두 다를 수 있으므로, 사용자는 HUD장치(500)를 사용자의 시선 높이에 맞추기 위한 높이값(수동값 또는 디지털값)을 위와 같이 입력할 수 있고, 이에 따라 수동 또는 자동으로 HUD장치(500)의 광선투영각도를 조절하여 사용자의 시야에 자동조향 종료위치에 대한 표시가 제공되도록 할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 앉은키가 작은 경우에는 사용자의 앉은키가 큰 경우 보다 HUD장치(500)의 광선투영각도, 즉, 수평면과 광선투영방향 간의 각도는 감소하도록 조절될 수 있다.
위와 같은 HUD장치(500)는 영점조정도 가능하다. 예를 들어, 영점 조절을 위하여, 사용자는 농작업차량(1)의 운행을 정지시킨 상태에서 자동조향 종료위치 등 특정 거리에 HUD장치(500)의 광선을 투영시키고, 위와 같이 사용자의 앉은 자세나 앉은키 등에 맞게 광선투영각도를 조절함으로써 영점조정이 이루어질 수 있다. 이와 같은 영점조정 시의 HUD장치(500)의 해당 회전각도가 위와 같은 HUD장치(500)의 회전이나 광선투영각도의 조절 시의 기준이 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100)는, 트랙터 등 농작업차량의 자동조향 시에 자동조향 경로 상의 직진 또는 완만한 곡선 경로가 끝나고 급격한 회전이 필요한 구간 등 수동 조향이 시작되는 자동조향 종료위치에 대한 표시를 전방으로 제공하여 사용자의 전방 주시 편의성을 높이고 안전 사고율을 낮출 수 있는 농작업차량의 자동조향종료위치표시제공장치를 제공할 수 있다. 나아가 레이저와 같은 간단한 표시장치를 이용하여 자동조향 종료위치에 대한 표시를 사용자가 알아보기 쉽게 전방으로 제공함으로써, 사용자는 전방을 지속적으로 주시하면서 자동조향 종료위치를 확인 가능하기 때문에 안전 사고율을 낮추고 적절한 시점에 회전을 위한 수동조향이 이루어질 수 있도록, 저렴한 비용으로 실현될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 농작업차량
100: 자동조향종료위치표시제공장치
110: 제어부
120: 저장부
130: 경로정보수신부
140: 위치측정부
150: 전자제어장치
160: 표시부

Claims (10)

  1. 자동조향 종료위치를 포함하는 자동조향 경로를 수신하는 경로정보수신부(130);
    현재 위치에 대한 위치 정보를 생성하는 위치측정부(140);
    상기 자동조향 경로 상의 자동조향 중에 상기 현재 위치로부터 상기 자동조향 종료위치까지의 거리를 산출하고 상기 거리가 제1임계치 이하인 경우 제어신호를 생성하는 제어부(110); 및
    상기 제어신호에 따라 상기 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 광선을 방사하는 표시부(160)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경로정보수신부(130)는, 사용자의 입력, 자동조향/가이던스 시스템으로부터 유무선 통신에 의한 전송, 또는 저장부(120)에 저장된 복수의 자동조향 경로 정보 중에서 사용자의 선택 중 어느 하나의 방식으로 상기 자동조향 경로를 수신하는 것을 특징으로 하는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(110)는, 상기 현재 위치에서의 차량 자세 정보에 따라 상기 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 업데이트된 제어신호를 생성하여 업데이트된 광선 방사 방향으로 상기 표시부(160)가 상기 광선을 방사하도록 하나 이상의 레이저 발생기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표시부(160)는, 상기 제어신호에 응답하여 레이저발생모듈(161)의 복수의 레이저 발생기가 방사하는 각도를 조절하여, 상기 자동조향 종료위치에 대응된 지면상의 소정의 길이를 갖는 라인를 향하여 광선들을 방사하는 것을 특징으로 하는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 표시부(160)는, 광선을 전방창에 투영하여 상기 자동조향 종료위치를 표시하기 위한 HUD(Head Up Display) 장치를 포함하고,
    상기 HUD 장치는, 캐빈의 운전석 전방 대시보드 상에 설치되거나 또는 운전석 상부의 루프에 설치되어 상기 전방창을 향하여 상기 광선을 투영하는 것을 특징으로 하는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 HUD장치(500)는, 상기 대시보드의 중앙 또는 상기 루프의 중앙에 설치되는 것을 특징으로 하는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100).
  7. 제5항에 있어서,
    상기 HUD장치(500)는, 상기 대시보드의 좌우 또는 상기 루프의 좌우에 2개 설치되는 것을 특징으로 하는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100).
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어부(110)는 상기 운전석에 착석한 사용자의 시야에 상기 자동조향 종료위치에 대한 표시가 제공되도록 운전석의 위치이동에 대한 정보에 따라 상기 HUD장치(500)의 광선투영각도를 조정하기 위한 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100).
  9. 제5항에 있어서,
    상기 운전석에 착석한 사용자의 시선 높이에 맞추기 위한 높이값에 따라, 수동 또는 자동으로 상기 HUD장치(500)의 광선투영각도를 조절하여 상기 사용자의 시야에 상기 자동조향 종료위치에 대한 표시가 제공되는 것을 특징으로 하는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100).
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(110)는, 상기 현재 위치로부터 상기 자동조향 종료위치까지의 거리가 상기 제1임계치보다 작은 제2임계치 이하인 경우 운전석의 사용자에게 경고 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 농작업차량(1)의 자동조향종료위치표시제공장치(100).
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