KR20200134971A - Speed sprayer of automatic driving - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스피드 스프레이어에 관한 것으로 보다 구체적으로는 자율주행가능한 스피드 스프레이어에 관한 것이다. The present invention relates to a speed sprayer, and more particularly to a speed sprayer capable of autonomous driving.
농기계 중 하나로 스피드 스프레이어가 알려져 있다. 스피드 스프레이어는 현재 과수원에서 많이 사용하고 있는 과수원용 전용방제기를 지칭한다. 스피드 스프레이어에 탑재되는 분무기는 엔진의 동력을 전달받아 실린더 내부의 플런저를 왕복 펌프 작동을 하게 하여 플런저가 위로 올라갈 때 약액은 여과기를 통과하여 흡입밸브를 위로 올려서 흡수관을 통해 실린더 내로 흡입되고, 플런저가 아래로 내려오면 이때의 압력으로 배출밸브를 밀어 올려 약액이 유치실로 이동되고 압축 된 약액은 유치실에 축적되면서 송출관으로 송출되어 약액의 분사가 이루어지게 되는데, 이때, 약액의 일부는 공기실로 들어가며 나머지는 압력조절장치의 흡수구를 통해 압력조절밸브를 위로 올리면서 여수구를 통하여 약액탱크로 되돌아오게 되며, 이와 같은 과정을 통하여 약액의 압력은 일정하게 유지되며 또한 약액탱크에 역류된 약액에 의해 탱크내의 약액이 서로 뒤섞이게 되며, 엔진의 동력을 이용하여 분무기를 통해 분무하도록 동작된다. One of the agricultural machinery is known as the speed sprayer. The speed sprayer refers to an orchard-only control device that is currently widely used in orchards. The nebulizer mounted on the speed sprayer receives the engine's power to reciprocate the plunger inside the cylinder, and when the plunger rises, the chemical liquid passes through the filter and lifts the suction valve upward, and is sucked into the cylinder through the absorption pipe. When the plunger comes down, the chemical liquid is pushed up at this pressure to push the discharge valve to move the chemical liquid to the indwelling chamber, and the compressed chemical liquid accumulates in the indwelling chamber and is sent to the delivery pipe to inject the chemical liquid. It enters the chamber, and the rest is returned to the chemical liquid tank through the drainage port while raising the pressure control valve through the absorption port of the pressure control device. Through this process, the pressure of the chemical liquid is kept constant, and also by the chemical liquid flowing back into the chemical liquid tank. The chemicals in the tank are mixed with each other, and they are operated to spray through a sprayer using the power of the engine.
한편 농업 분야는 농업 인구의 감소 및 고령화, 농업 경영비 상승 등으로 농업 여건 개선이 시급한 실정이다. 따라서, 농업 분야의 경쟁력을 갖추어야 하는데, 그 중 가장 중요한 요소가 IT 및 센서 기술과의 접목을 통한 고부가가치 산업으로의 변신이다.Meanwhile, in the agricultural sector, improvement of agricultural conditions is urgently due to the decline of the agricultural population, an aging population, and an increase in agricultural management costs. Therefore, it is necessary to have competitiveness in the agricultural field, of which the most important factor is the transformation into a high value-added industry through the grafting of IT and sensor technology.
최근 전자 기술의 발전으로, 스피드 스프레이어를 무인으로 운용하고 있다. 일반적으로 자율주행기술은 운전자의 조작없이 자동차 스스로 주행환경을 인식하여 목표 지점까지 운행할 수 있도록 하는 기술로서, 차선이탈 방지시스템과 차량 변경 제어기술, 장애물 회피 기술 등을 이용하여 출발지와 목적지를 입력하면 최적의 주행경로를 선택하여 스스로 주행할 수 있도록 하며, 자율주행기술이 적용된 자동차를 자율주행자동차 또는 무인자동차라 한다.With recent advances in electronic technology, speed sprayers are being operated unmanned. In general, autonomous driving technology is a technology that enables the vehicle to recognize the driving environment on its own without driver's manipulation and to drive to the target point. Using lane departure prevention system, vehicle change control technology, and obstacle avoidance technology, the starting point and destination are input. Then, it selects the optimal driving route and allows it to drive on its own, and a vehicle to which autonomous driving technology is applied is called an autonomous vehicle or an unmanned vehicle.
이러한 자율주행 트랙터에는 GPS를 이용한 위치인식 시스템과, 속도와 방향 및 가속도를 측정하는 IMU(Inertial Mwasurement Unit; 관성항법장치) 기술, 자율주행시 이동 방향을 모니터로 보여주는 하이브리드 EPS(Hybrid Electronic Power Steering) 시스템, 작업경로 생성 및 추종기술 등 4가지의 기술이 접목되어 있다. 자율주행 트랙터와 같은 농업기계는 국내의 열악한 농업환경과 인력난 등을 고려하면, 경쟁력 제고를 위한 필수 선택이라할 수 있지만, 경지면적이 좁고 비탈진 농지가 많은 농업환경으로 인해 국내에는 쉽게 적용되지 못하고 있는 실정이며, These self-driving tractors include a location recognition system using GPS, an Inertial Mwasurement Unit (IMU) technology that measures speed, direction, and acceleration, and a hybrid electronic power steering (EPS) system that monitors the direction of movement during autonomous driving. , Work path creation and follow-up technology, four technologies are grafted. Agricultural machinery such as self-driving tractors can be said to be an essential option for enhancing competitiveness in consideration of the poor agricultural environment and manpower shortages in Korea, but due to the agricultural environment with narrow arable land and many slopes, it is not easily applied in Korea. Actually,
따라서, 본 발명의 목적은 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS) 센서를 이용함으로써 비교적 간단하고 저렴한 자율주행가능한 스피드 스프레이서를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a relatively simple and inexpensive speed sprayer capable of autonomous driving by using a Global Navigation Satellite System (GNSS) sensor.
전술한 과제를 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 스피드 스프레이어를 이동시키기 위해 스피드 스프레이어의 본체 하부의 양측에 장착되는 적어도 2개의 캐터필러, 본체의 중앙부에 장착되고 약액을 수용하는 약액탱크; 본체의 후방에서 약액을 분무하도록 배치된 분무부; 및 본체의 전방에 설치되는 제어반을 포함하는 자율주행 가능한 스피드 스프레이어가 제공되며, 여기서 캐터필러 각각의 회전축은 상기 구동모터로부터 회전 속도를 변속하기 위한 액추에이터로서 동작하는 감속기를 통해 캐터필러를 구동하기 위한 구동모터에 결합되고, 제어반에는,According to the present invention in order to achieve the above object, at least two caterpillars mounted on both sides of the lower body of the speed sprayer to move the speed sprayer, a chemical liquid tank mounted on the central portion of the body to accommodate a chemical solution; A spray unit disposed to spray a chemical solution from the rear of the body; And a control panel installed in front of the main body, wherein the rotation axis of each of the caterpillar is provided with a drive motor for driving the caterpillar through a reducer that operates as an actuator for shifting the rotational speed from the drive motor. Coupled to, and on the control panel,
상기 스피드 스프레이어의 위치 및 움직임을 감지하기 위한 GNSS(Global Navigation Satellite System) 센서; 자율 주행 경로가 저장된 메모리; 감지된 스피드 스프레이어의 위치 및 움직임에 기초하여 상기 스피드 스프레이어가 상기 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 액추에이터를 제어하는 프로세서;를 포함하고, 상기 제어반의 프로세서는 GNSS 센서를 이용하여 스피드 스프레이어의 위치 및 움직임을 감지하고, GNSS 센서의 품질을 판단하고; 감지된 스피드 스프레이어의 위치 및 움직임에 기초하여 상기 스피드 스프레이어가 상기 스피드 스프레이어의 메모리에 저장된 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 제어하도록 구성된다. A Global Navigation Satellite System (GNSS) sensor for detecting the position and movement of the speed sprayer; A memory in which autonomous driving routes are stored; And a processor for controlling the actuator so that the speed sprayer travels along the autonomous driving path based on the detected position and movement of the speed sprayer, and the processor of the control panel uses a GNSS sensor to determine the position and movement of the speed sprayer. Detect motion and determine the quality of the GNSS sensor; Based on the sensed position and movement of the speed sprayer, it is configured to control the speed sprayer to travel along an autonomous driving path stored in the memory of the speed sprayer.
전술한 양태에서 자율 주행 경로는, 기설정된 경로를 상기 스피드 스프레이어가 주행하는 동안에 상기 GNSS 센서에서 획득된 데이터에 기반하여 생성된다.In the above-described aspect, the autonomous driving route is generated based on data acquired by the GNSS sensor while the speed sprayer is driving a preset route.
또한 전술한 양태에서 프로세서는 GNSS 센서의 품질의 판단시, GNSS 센서의 품질을 판단하기 위한 인자와 기설정된 기준 값을 비교하고, 인자가 상기 기설정된 기준 값을 만족하는 경우, 현재 시간보다 특정한 시간 이전의 항법해를 통해 예측된 상기 스피드 스프레이어의 현재 위치와 상기 GNSS 센서를 통해 획득된 상기 스피드 스프레이어의 현재 위치를 비교하여 상기 GNSS 센서를 통해 획득되는 스피드 스프레이어의 위치가 양호한 상태인지를 판단하도록 구성된다. In addition, in the above-described aspect, when determining the quality of the GNSS sensor, the processor compares a factor for determining the quality of the GNSS sensor with a preset reference value, and when the factor satisfies the preset reference value, a specific time than the current time. It is determined whether the position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor is in good condition by comparing the current position of the speed sprayer predicted through the previous navigation solution with the current position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor. Is configured to judge.
또한 전술한 양태에서 프로세서는 GNSS 센서를 통해 획득된 스피드 스프레이어의 위치가 양호한 것으로 판단되면, 현재 시간의 시간 이전의 항법해를 획득하고, 상기 획득된 항법해에 기초하여 상기 자율 주행 경로 상에서 상기 현재 시간을 기준으로 특정 시간 이후의 제1 위치를 추정하고, 획득된 항법해에 기초하여 상기 현재 시간보다 특정 시간 이후의 제2 위치를 추정하고, 상기 스피드 스프레이어의 현재 위치를 기준으로 상기 제1 위치까지의 제1 벡터와 상기 스피드 스프레이어의 현재 위치를 기준으로 상기 제2 위치까지의 제2 벡터 사이의 방향각 차이를 산출하고, 상기 산출된 방향각 차이에 기초하여 이동 중인 스피드 스프레이어의 이동 방향을 제어하도록 구성된다. In addition, in the above-described aspect, when it is determined that the position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor is good, the processor obtains a navigation solution prior to the time of the current time, and based on the obtained navigation solution, the processor Based on the current time, a first position after a specific time is estimated, a second position after a specific time than the current time is estimated based on the obtained navigation solution, and the second position is estimated based on the current position of the speed sprayer. The speed sprayer in motion is calculated based on the first vector up to
또한 전술한 양태에서 프로세서는 GNSS 센서를 통해 획득된 스피드 스프레이어의 위치가 양호하지 않은 것으로 판단되면, 이동 중인 스피드 스프레이어를 정지시키도록 구성된다.Further, in the above-described aspect, the processor is configured to stop the moving speed sprayer if it is determined that the position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor is not good.
또한 전술한 양태에서 프로세서는 GNSS 센서를 통해 획득된 스피드 스프레이어의 위치가 양호한 것으로 판단되면, 상기 GNSS 센서에 의해 감지된 상기 스피드 스프레이어의 속도를 기설정된 운용 속도와 비교하여 상기 스피드 스프레이어의 속도를 제어하도록 구성된다. In addition, in the above-described aspect, when it is determined that the position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor is good, the processor compares the speed of the speed sprayer detected by the GNSS sensor with a preset operating speed and It is configured to control the speed.
본 발명의 실시예에 따르면, 비교적 저렴한 GNSS 센서를 이용하여 자율주행가능한 스피드 스프레이서를 제공할 수 있으며, 가격 경쟁력을 대폭 확보할 수 있고, 또한 기존에 비해 빠른 시간에 자율 주행 경로를 생성할 수 있는 자율주행가능한 스피드 스프레이서를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a speed sprayer capable of autonomous driving using a relatively inexpensive GNSS sensor, to secure a significant price competitiveness, and to create an autonomous driving route in a faster time than the conventional one. It can provide a speed sprayer capable of autonomous driving.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행가능한 스피드 스프레이어을 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행가능한 스피드 스프레이어의 캐터필러 및 그 구동부를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행가능한 스피드 스프레이어의 분무부 및 그 관련된 부품들을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자율스피드 스프레이어의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 자율 주행 경로를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 GNSS 센서의 이상 여부를 판단하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 7 및 6는 본 발명의 실시예에 따라 자율 주행 경로를 갱신하는 방법을 설명하기 위한 도면들,
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 스피드 스프레이어의 주행 속도를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 9은 본 발명의 실시예에 따라 스피드 스프레이어의 주행 방향을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.1 is a perspective view schematically showing a speed sprayer capable of autonomous driving according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing a caterpillar of a speed sprayer capable of autonomous driving and a driving unit thereof according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a spray unit and related parts of an autonomous speed sprayer according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram for explaining a configuration of an autonomous speed sprayer according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram for explaining a method of generating an autonomous driving route according to an embodiment of the present invention;
6 is a flowchart illustrating a method for determining whether a GNSS sensor is abnormal according to an embodiment of the present invention;
7 and 6 are diagrams for explaining a method of updating an autonomous driving route according to an embodiment of the present invention;
8 is a flow chart for explaining a method of controlling a traveling speed of a speed sprayer according to an embodiment of the present invention;
9 is a flowchart illustrating a method of controlling a driving direction of a speed sprayer according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to embodiments to be described later in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.In the present specification, the present embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention, and to completely inform the scope of the invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. And the invention is only defined by the scope of the claims. Accordingly, in some embodiments, well-known components, well-known operations, and well-known techniques have not been described in detail in order to avoid obscuring interpretation of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification. In addition, the terms used in the present specification (referred to) are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. In addition, elements and operations referred to as'comprising (or having)' do not exclude the presence or addition of one or more other elements and operations.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless defined.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 자율주행가능한 스피드 스프레이어(1)의 외관을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 본 발명에 따른 스피드 스프레이어(1)는 스피드 스프레이어(1)를 이동시키기 위해 스피드 스프레이어(1)의 본체 하부에 장착되는 캐터필러(10), 본체의 중앙부에 장착되고 약액을 수용하는 약액탱크(20); 본체의 후방에서 약액을 분무하도록 배치된 분무부(30); 및 본체의 전방에 설치되는 제어반(100)을 포함한다.1 is a perspective view schematically showing the appearance of a
도 2는 자율주행가능한 스피드 스프레이어(1)의 내부 구성 중 캐터필러(10) 및 그 관련 구성을 보다 상세하게 나타내기 위해 스피드 스프레이어(1)의 외부 케이스를 제거한 상태를 나타내는 도면이다. 캐터필러(10)는 본체의 양측의 하단에 각각 형성되며 양측의 캐터필러(10)의 구동축(10a)의 각각에는 감속기(reducer)(10b)가 연결되고 감속기(10b)를 통해 캐터필러(10)의 구동력을 생성하기 위한 모터(10c)가 각각 연결된다. 각각의 캐터필러(10) 마다 하나의 구동모터(10c)가 제공됨에 따라 각각의 구동모터(10c)로부터 동일한 토크가 발생되더라도 감속기(10b)의 제어를 통해 캐터필러(10)에 전달되는 힘이 상이할 수 있으며 이를 통해 스피드 스프레이어(1)의 좌측 또는 우측으로의 회전이 가능하게 된다. 구동모터(10)를 동작시키기 위한 배터리(50)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 캐터필터(10)의 상부측에 프레임 등을 통해 배치되고 배터리(50)와 구동모터(10)의 거리가 짧아짐에 따라 구동모터(10)를 구현하기 위한 배선이 단순화될 수 있다.FIG. 2 is a view showing a state in which the outer case of the
도 3은 자율주행가능한 스피드 스프레이어(1)의 내부 구성 중 분무부(30) 및 그 관련 구성을 보다 상세하게 나타내기 위해 스피드 스프레이어(1)의 외부 케이스를 제거한 상태를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing a state in which the outer case of the
도 3에 도시된 바와 같이, 분무부(30)는 송풍날개(34)를 회전시키기 위한 분무엔진(31), 분무 엔진(31)의 일측에 부착되어 엔진을 냉각하기 위한 라디에이터(31a), 약액을 압축하여 분무하는 스프레이어(32), 분무된 약액을 스피드 스프프레어(1)의 주행방향의 반대 방향으로 송풍하기 위한 송풍날개(34)를 포함한다.As shown in Figure 3, the
분무 엔진(31)은 날개 회전축(35)을 통해 송풍 날개(34)의 중심에 연결되고, 분무 엔진(31)이 가동되면 날개 회전축(35)이 회전되어 소풍날개(34)가 회전된다. The
구체적으로 송풍날개(34)는 그 회전축에 회전풀리가 부착되어 엔진과 연결되는 동력전달장치에 접속되거나 분리되고, 또한 회전풀리 대신에 송풍날개(34)의 회전축에 베벨기어를 부착하고 엔진동력절달장치에 결합된 케이블에 베벨기어를 결합하여 동력전달이 전달가능하도록 구성될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 방식으로 엔진으로부터의 구동력을 송풍날개(34)를 회전시키도록 변형 또는 수정될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.Specifically, the
분무 엔진(31)의 측면에는 스프레이어(32)가 배치되는데 스프레이어(32)는 배관을 통해 약액탱크(20)에 연결되어, 약액 탱크(20)로부터 공급되는 약액을 압축하고 압축된 약액을 분사 노즐을 통해 송풍날개(34)를 향해 분사하도록 구성되어 있으며, 스프레이어(32)의 일부분에는 스프레이어(32) 내의 압력을 조절하기 위한 압력조절 핸들(32a)이 더 제공됨으로써 분사되는 약액의 압력을 조절할 수 있다.A
제어반(100)의 상부에는 스피드 스프레이어(1)의 위치 및 움직임을 감지하기 위해, GNSS(Global Navigation Satellite System) 센서(121) 및 주행 센서(122)를 포함하는데, GNSS 센서(121)는 우주의 위성에서 송신는 전파를 이용하여 특정 위치의 좌표를 산출하는 센서를 의미하고, 주행 센서(122)는 스피드 스프레이어(1)의 속도, 방향각 등을 측정하기 위한 센서를 통칭한다. 주행 센서(122)는 조향각 센서 및 속도 센서를 포함할 수 있다. 센서부(121,122)에 대해서는 이하의 해당하는 부분에서 보다 구체적으로 설명하도록 한다.The upper part of the
또한 제어반(100)의 상부에는 스피드 스프레이어(1)의 주행 방향에 대해 장애물을 감지하기 위해 1쌍의 카메라(160)를 더 포함하여 스프드 스프레이어(1)가 자율중일 때 전방의 진행 경로에 장애물 등을 감지하고 이를 프로세서에 통보하도록 구성된다.In addition, at the top of the
다음으로 제어반(100)에 대해 이하에 설명한다. 도 4은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스피드 스프레이어(1)의 제어반(100)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.Next, the
제어반(100)는 사용자가 탑승하지 않더라도, 미리 설정된 경로를 따라 자율적으로 이동이 가능한 무인 자율주행 기계로 구현될 수 있도록 센서(120), 메모리(130) 및 프로세서(140), 카메라(160)를 포함할 수 있다.The
액추에이터부(110)는 스피드 스프레이어(1)의 주행 관련 구성요소를 제어하기 위한 구성이다. 예를 들어, 액추에이터부(110)는 엑셀레이터 액추에이터, 브레이크 액추에이터, 조향각 제어 액추에이터를 포함하여 이루어지고, 엑셀레이터 액추에이터를 통해 스피드 스프레이어(1)에 마련된 캐터필러(10)의 회전 속도를 증가시키거나, 브레이크 액추에이터를 통해 스피드 스프레이어(1)에 마련된 바퀴의 회전 속도를 감소시키거나, 바퀴를 정지시키거나, 조향각 제어 액추에이터를 통해 스피드 스프레이어(1)의 양측의 캐터필러(10)의 회전 속도를 다르게 하여 스피드 스프레이어(1)를 좌측 또는 우측 방향으로 회전시키도록 이루어진다. The actuator unit 110 is a component for controlling the driving-related components of the
또한 액추에이터부(110)는 캐터필러(10)에 구동하기 위해 제공되는 모터(10c) 및 감속기(10a)를 포함하는 구성을 지칭할 수 있으며, 전술한 바와 같이 브레이크 또는 액셀레이터 등과 연관된 구성을 모두 포함하는 구성을 통칭하는 것으로 이해될 수도 있다.In addition, the actuator unit 110 may refer to a configuration including a
센서(120)는 스피드 스프레이어(1)의 위치 및 움직임을 감지한다. 이를 위해, 센서(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 GNSS(Global Navigation Satellite System) 센서(121) 및 주행 센서(122)를 포함할 수 있다.The
GNSS 센서(121)는 위성을 이용하여 스피드 스프레이어(1)의 위치, 속도, 방향각 등을 측정할 수 있다. 여기에서, GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치, 속도, 방향각 등을 GNSS 센서(121)의 측위해라 할 수 있다.The
GNSS는 우주의 위성에서 송신는 전파를 이용하여 특정 위치의 좌표를 산출하는 시스템을 의미한다. 이와 같이, GNSS는 위성을 이용한다는 점에서, 시간 및 공간에 구애받지 않으며 다른 시스템에 비해 비교적 안정적으로 위치, 속도 및 시간 정보 등을 획득할 수 있다.GNSS refers to a system that calculates the coordinates of a specific location using radio waves transmitted from satellites in space. In this way, since the GNSS uses a satellite, it is not restricted to time and space, and can obtain position, speed, and time information relatively stably compared to other systems.
GNSS 센서(121)는 위성으로부터 수신된 GNSS 신호를 이용하여 자신의 위치를 결정하고, RTK(Real Time Kinematic) 기준국(300)으로부터 측위 보정 정보를 전달받고, 측위 보정 정보를 이용하여, GNSS 신호를 통해 결정된 자신의 위치를 보정할 수 있다.The
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, GNSS 센서(121)는 단일 주파수 기반의 저가형 GNSS 센서로 구현될 수 있다. 즉, 스피드 스프레이어(1)의 경우, 드론(drone), 비행체, 선박 등에 비해 상대적으로 저속으로 이동한다는 점에서, 단일 주파수만으로도 충분히 정확한 위치가 측정될 수 있다. Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 단일 주파수 기반의 GNSS 센서를 이용한다는 점에서, 2개 이상의 주파수를 이용하는 센서보다 저렴하게 스피드 스프레이어(1)의 위치를 측정할 수 있게 된다. 이 경우, RTK 기준국(300)은 cm급 정확도를 갖는 위치를 계산할 수 있도록 측위 보정 정보를 생성하여 저가형의 GNSS 센서(121)로 제공할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, since a single frequency-based GNSS sensor is used, it is possible to measure the position of the
주행 센서(122)는 스피드 스프레이어(1)의 속도, 방향각 등을 측정할 수 있다. 이를 위해, 주행 센서(122)는 스피드 스프레이어(1)의 방향각을 측정하기 위한 조향각 센서 및 스피드 스프레이어(1)의 속도를 측정하기 위한 속도 센서 등을 포함할 수 있다.The
메모리(130)는 자율 주행 경로가 저장된다. 이 경우, 스피드 스프레이어(1)는 사람에 의하지 않고, 무인으로 자율 주행 경로에 따라 자율적으로 주행할 수 있다. 한편 도 4에 도시한 바와 같이 스피드 스프레이어(1)에는 무인 주행으로 스피드 스프레이어(1)를 동작시킬 것인지 아니면 운전자가 직접 차량을 리모콘 등을 통해 주행할 것인지를 선택하기 위한 모드 선택부가 더 제공될 수도 있다.The memory 130 stores autonomous driving routes. In this case, the
사용자가 모드 선택부를 통해 수동 주행을 선택한 경우 프로세서는 사용자로부터의 리모콘 조작에 기반하여 차량을 동작시키는 반면 사용자가 모드 선택부를 통해 무인 주행을 선택한 경우 프로세서는 미리 정해진 자율주행모드로 차량을 동작시키게 된다.When the user selects manual driving through the mode selection unit, the processor operates the vehicle based on remote control operation from the user, whereas when the user selects unmanned driving through the mode selection unit, the processor operates the vehicle in a predetermined autonomous driving mode. .
자율 주행 경로는 기설정된 경로를 스피드 스프레이어(1)가 주행하는 동안에, GNSS 센서(120)에서 획득된 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 경로는 스피드 스프레이어(1)가 앞으로 주행할 경로(가령, 경작지, 험로, 도로 등의 경로)를 미리 주행하고, 주행 중에 GNSS 센서(120)로부터 획득된 스피드 스프레이어(1)의 위치, 속도 및 방향각 등에 의해 생성될 수 있다. 이러한 자율 주행 경로를 생성하는 구체적인 방법에 대해서는 후술하도록 한다.The autonomous driving route may be generated based on data obtained by the
또한, 메모리(130)는 도 4에 도시된, 경로 생성 모듈(141) 및 움직임 제어 모듈(142) 등을 저장할 수 있다. 한편, 도 4에서는 모듈들을 개별적으로 도시하였으나, 적어도 2 개의 모듈들이 조합되어 하나의 유닛으로 구현될 수도 있다는 것은 자명하다. In addition, the memory 130 may store the path generation module 141 and the motion control module 142 shown in FIG. 4. Meanwhile, although modules are individually illustrated in FIG. 4, it is obvious that at least two modules may be combined and implemented as a single unit.
프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 전반적인 동작을 제어한다. 이를 위해, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 동작을 제어하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor) 등으로 구현될 수 있다.The
먼저, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 동작모드를 판단하고 무인주행모드인 경우 먼저 자율 주행 경로를 생성할 수 있다. 이 경우, 프로세서(140)는 경로 생성 모듈(141)을 실행하고, GNSS 센서(121)에서 획득한 데이터를 경로 생성 모듈(141)의 입력으로 하여, 자율 주행 경로를 생성할 수 있다.First, the
구체적으로, 프로세서(140)는 기설정된 경로를 스피드 스프레이어(1)가 주행하는 동안, GNSS 센서(121)를 통해 스피드 스프레이어(1)의 측지 좌표를 획득할 수 있다. 여기에서, 측지 좌표는 위도, 경도 및 타원체고에 대한 정보를 포함할 수 있다.Specifically, the
그리고, 프로세서(140)는 획득된 측지 좌표를 지역 좌표로 변환할 수 있다. 즉, 측지 좌표는 지구 타원체 기반의 좌표라는 점에서, 프로세서(140)는 측지 좌표를 직각 좌표 형식의 지역 좌표로 변환할 수 있다. 여기에서, 지역 좌표는 특정한 기준점을 기준으로 한 x,y 좌표(가령, 특정한 기준점을 기준으로 동쪽, 북쪽 좌표) 및 높이에 대한 정보를 포함할 수 있다.In addition, the
그리고, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)를 통해 스피드 스프레이어(1)의 방향각을 획득하고, 획득된 방향각에 기초하여 스피드 스프레이어(1)가 이동하는 경로의 형태를 판단할 수 있다. 여기에서, 경로의 형태는 회전 경로 및 직선 경로를 포함할 수 있다.In addition, the
이 경우, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)를 통해 현재 스피드 스프레이어(1)의 방향각을 현재 시간보다 특정한 시간 이전에 획득한 스피드 스프레이어(1)의 방향각과 비교하여, 스피드 스프레이어(1)가 진행하는 경로가 회전 경로에 해당하는지 또는 직선 경로에 해당하는지를 판단할 수 있다.In this case, the
구체적으로, 프로세서(140)는 현재 스피드 스프레이어(1)의 방향각과 특정한 시간 이전에 획득한 스피드 스프레이어(1)의 방향각 사이의 차이가 기설정된 값 이상이면 스피드 스프레이어(1)가 진행하는 경로가 회전 경로에 해당하는 것으로 판단하고, 현재 스피드 스프레이어(1)의 방향각과 특정한 시간 이전에 획득한 스피드 스프레이어(1)의 방향각 사이의 차이가 기설정된 값 미만이면, 스피드 스프레이어(1)가 진행하는 경로가 직선 경로에 해당하는 것으로 판단할 수 있다.Specifically, if the difference between the current direction angle of the
이후, 프로세서(140)는 판단된 경로 형태 및 지역 좌표에 기초하여 자율 주행 경로를 생성하고, 생성된 자율 주행 경로를 메모리(130)에 저장할 수 있다.Thereafter, the
구체적으로, 프로세서(140)는 판단된 경로 형태에 따라 웨이포인트(웨이포인트s)를 설정하고, 웨이포인트 별로 지역 좌표 및 경로 벡터를 맵핑하여 자율 주행 경로를 생성할 수 있다.Specifically, the
다시 도 4을 참조하면 스피드 스프레이어(1)는 차량의 전방에 배치되는 적어도 2개의 쌍안 카메라(160)를 더 포함하고 쌍안 카메라는 프로세서(140)에 연결되며, 프로세서는 전방 이동 경로상에 장애물이 있는지 여부를 판단하게 되고, 장애물이 존재하는 경우 프로세서(140)는 쌍안 카메라로부터의 위상차 정보를 이용하여 장애물까지의 거리 정보를 파악하고, 현재 스피드 스프레이어(1)의 속도, 조향각에 기반하여 장애물과의 충돌 여부를 판단하게 된다. Referring back to FIG. 4, the
장애물과의 출돌이 예상되는 경우 프로세서(140)는 비상 정지를 수행하거나, 다른 자율주행 경로를 탐색하도록 프로세서(140)의 경로 생성 모듈(141)에 명령할 수 있다. When it is expected that an obstacle is encountered, the
다음으로 도 5를 참조하여 웨이포인트를 설정하는 방법에 대해 설명하도록 한다. 예를 들어, 도 5의 (a)와 같이, 스피드 스프레이어(1)가 지점 211 → 지점 212 → 지점 213 → 지점 214 → 지점 215 → 지점 216 → 지점 217 → 지점 218 → 지점 219를 따라 이동한 경우를 가정한다.Next, a method of setting a waypoint will be described with reference to FIG. 5. For example, as shown in (a) of FIG. 5, the
이 경우, 각 지점에 대한 지역 좌표는 특정한 기준점을 기준으로 한 x,y 좌표 및 높이 h로 구성되며, 도 5에서는 각 지점에 대해 (xn,yn,hn)(여기에서, n은 1~9)으로 표시하였다.In this case, the regional coordinates for each point are composed of x,y coordinates and height h based on a specific reference point, and in FIG. 5, (xn,yn,hn) for each point (where n is 1 to 9 ).
이 경우, 프로세서(140)는 지점 211 → 지점 212 → 지점 213을 따라 이동한 경로에 대해서는, 이들 지점 간의 방향각 사이의 차이가 기설정된 값 미만이라는 점에서, 해당 경로는 직선 경로에 해당하는 것으로 판단하고, 지점 213 → 지점 214 → 지점 215 → 지점 216을 따라 이동한 경로에 대해서는, 이들 지점 간의 방향각 사이의 차이가 기설정된 값 이상이라는 점에서, 해당 경로는 곡선 경로에 해당하는 것으로 판단하고, 지점 216 → 지점 217 → 지점 218 → 지점 219를 따라 이동한 경로에 대해서는, 이들 지점 간의 방향각 사이의 차이가 기설정된 값 미만이라는 점에서, 해당 경로는 직선 경로에 해당하는 것으로 판단할 수 있다.In this case, the
이 경우, 프로세서(140)는 직선 경로에 포함된 지점에 대해서는, 직선 경로의 시작점과 끝점을 웨이포인트로 설정할 수 있다. 그리고, 프로세서(140)는 웨이포인트에 지역 좌표를 맵핑하고, 시작점에서 끝점을 향하는 경로 벡터를 시작점의 웨이포인트에 맵핑하여, 직선 경로에 대한 자율 주행 경로를 생성할 수 있다.In this case, the
또한, 프로세서(140)는 곡선 경로에 포함된 지점에 대해서는, 곡선 경로에 포함된 지점들을 웨이포인트로 설정할 수 있다. 그리고, 프로세서(140)는 웨이포인트에 지역 좌표를 맵핑하고, 각 지점에서 다음 지점을 향하는 경로 벡터를 각 지점의 웨이포인트에 맵핑하여, 곡선 경로에 대한 자율 주행 경로를 생성할 수 있다.Also, for points included in the curved path, the
예를 들어, 도 5의 (a)에서, 스피드 스프레이어(1)가 지점 211 → 지점 212 → 지점 213을 따라 이동한 경로는 직선 경로에 해당한다는 점에서, 프로세서(140)는 도 5의 (b)와 같이, 지점 211 및 지점 213을 해당 경로에 대한 웨이포인트로 설정하고, 지역 좌표 (x1,y1,h1)를 웨이포인트 1(즉, 지점 211)에 맵핑하고, 지역 좌표 (x3,y3,h3)를 웨이포인트 2(즉, 지점 213)에 맵핑하고, 웨이포인트 1에서 웨이포인트 2를 잇는 벡터(221)를 웨이포인트 1(즉, 지점 211)에 맵핑하여, 스피드 스프레이어(1)가 지점 211 → 지점 212 → 지점 213을 따라 이동한 경로에 대한 자율 주행 경로를 생성할 수 있다.For example, in (a) of FIG. 5, the
또한, 도 5의 (a)에서, 스피드 스프레이어(1)가 지점 213 → 지점 214 → 지점 215 → 지점 216을 따라 이동한 경로는 곡선 경로에 해당한다는 점에서, 프로세서(140)는 도 5의 (b)와 같이, 지점 213, 지점 214, 지점 215 및 지점 216을 해당 경로에 대한 웨이포인트로 설정하고, 지역 좌표 (x3,y3,h3)를 웨이포인트 2(즉, 지점 213)에 맵핑하고, 지역 좌표 (x4,y4,h4)를 웨이포인트 3(즉,지점 214)에 맵핑하고, 지역 좌표 (x5,y5,h5)를 웨이포인트 4(즉, 지점 215)에 맵핑하고, 지역 좌표 (x6,y6,h6)를 웨이포인트 5(즉, 지점 216)에 맵핑하고, 웨이포인트 2에서 웨이포인트 3을 잇는 벡터(222)를 웨이포인트 2(즉, 지점 213)에 맵핑하고, 웨이포인트 3에서 웨이포인트 4를 잇는 벡터(223)를 웨이포인트 3(즉, 지점 214)에 맵핑하고, 웨이포인트 4에서 웨이포인트 5를 잇는 벡터(224)를 웨이포인트 4(즉, 지점 215)에 맵핑하여, 지점 213 → 지점 214 → 지점 215 → 지점 216을 따라 이동한 경로에 대한 자율 주행 경로를 생성할 수 있다.In addition, in (a) of FIG. 5, the path that the
또한, 도 5의 (a)에서, 스피드 스프레이어(1)가 지점 216 → 지점 217 → 지점 218 → 지점 219를 따라 이동한 경로는 직선 경로에 해당한다는 점에서, 프로세서(140)는 도 5의 (b)와 같이, 지점 216 및 지점 219를 해당 경로에 대한 웨이포인트로 설정하고, 지역 좌표 (x6,y6,h6)를 웨이포인트 5(즉, 지점 216)에 맵핑하고, 지역 좌표 (x9,y9,h9)를 웨이포인트 6(즉, 지점 219)에 맵핑하고, 웨이포인트 5에서 웨이포인트 6을 잇는 벡터(225)를 웨이포인트 5(즉, 지점 216)에 맵핑하여, 스피드 스프레이어(1)가 지점 216 → 지점 217 → 지점 218 → 지점 219를 따라 이동한 경로에 대한 자율 주행 경로를 생성할 수 있다.In addition, in (a) of FIG. 5, the path that the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 자율 주행을 위해, 경로 및 해당 경로 주변을 포함하는 지도 전체를 저장하는 것이 아니라, 스피드 스프레이어(1)가 실제로 주행할 경로를 미리 주행하여 해당 경로에 대한 정보만을 저장할 수 있다. 또한, 해당 경로에서 획득한 모든 위치 관련 정보를 저장하는 것이 아니라, 경로의 형태에 따라 위치 관련 정보를 선별적으로 저장하여 자율 주행 경로를 생성할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, for autonomous driving, instead of storing the entire map including the route and the periphery of the route, the
또한 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 스피드 스프레이어(1)가 생성된 자율 주행 경로를 따라 이동하는 경우에 장애물을 만나게 되더라도 프로세서(140)는 카메라(160)로부터의 입력에 기반하여 충돌여부를 판단하고 다른 경로를 탐색하도록 함으로써 보다 안정적으로 스피드 스프레이어(1)를 자율주행시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, even if an obstacle is encountered when the
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따르면, 고가의 센서가 부착된 드론 또는 MMS(Mobile Mapping System) 등을 이용하지 않아도, 최적의 자율 주행 경로를 생성할 수 있다는 점에서, 기존에 비해 시간 및 경제적인 측면에서 효율성이 극대화될 수 있다. Accordingly, according to an embodiment of the present invention, it is possible to generate an optimal autonomous driving route without using a drone with an expensive sensor or a Mobile Mapping System (MMS). Efficiency can be maximized in terms of phosphorus.
한편, 프로세서(140)는 자율 주행 경로를 따라 스피드 스프레이어(1)가 주행하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(140)는 센서(120)를 통해 감지된 스피드 스프레이어(1)의 위치 및 움직임에 기초하여 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 액추에이터부(110)를 제어할 수 있다. 이 경우, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)의 이상 여부에 대해 판단하고, 그에 따라, 스피드 스프레이어(1)의 주행을 제어할 수 있다.Meanwhile, the
이하에서는 도 6를 참조하여 GNSS 센서(121)의 이상 여부에 대해 판단하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of determining whether the
먼저, 단계 S305에서 GNSS 센서(121)로부터 품질 판단 인자를 수신한다. 이어서 단계 S310에서, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)의 품질을 판단하기 위한 인자와 기설정된 기준값을 비교한다. 여기에서, 품질 판단 인자는 GNSS 센서(121)의 모호수 종류, 위치 정밀도, 위성의 개수, DOP(Dilution Of Precision) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 정보는 GNSS 센서(121)로부터 획득될 수 있다.First, in step S305, a quality determination factor is received from the
이 경우, 단계 S320에서 프로세서(140)는 품질 판단 인자가 기설정된 기준값을 만족하지 않는 경우, 단계는 S330으로 진행되고 현재 위치 상태가 불량한 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이, 프로세서(140)는 품질 판단 인자가 기설정된 기준값을 만족하지 않으면 GNSS 센서(121)로부터 획득되는 데이터의 정확도가 떨어지는 것으로 볼 수 있다. 이에 따라, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)로부터 획득되는 위치 관련 정보를 스피드 스프레이어(1)의 주행의 제어에 이용하지 않으며, 스피드 스프레이어(1)가 주행 중인 경우에는 스피드 스프레이어(1)의 주행을 멈추도록 액추에이터부(110)를 제어할 수 있다.In this case, in step S320, when the quality determination factor does not satisfy the preset reference value, the step proceeds to S330 and may determine that the current location state is bad. In this way, if the quality determination factor does not satisfy a preset reference value, the
예를 들어, 프로세서(140)는 케터필러의 구동을 중단시키기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 액추에이터부(110)로 제공할 수 있다. 이 경우, 액추에이터부(110)는 프로세서(140)로부터 제공받은 제어 신호에 따라 브레이크 액추에이터 또는 감속기를 구동하여, 케터필러의 구동을 중단시킬 수 있다.For example, the
한편, 프로세서(140)는 품질 판단 인자가 기설정된 기준값을 만족하는 경우(S320-Y), GNSS 센서(121)를 통해 획득된 데이터를 메모리(130)에 저장한다(S340). 여기에서, GNSS 센서(121)를 통해 획득된 데이터는 스피드 스프레이어(1)의 위치, 속도 및 방향각 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, when the quality determination factor satisfies a preset reference value (S320-Y), the
이후, 프로세서(140)는 현재 시간보다 특정한 시간 이전의 항법해(navigation solution)를 통해 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치를 예측한다(350).Then, the
즉, 프로세서(140)는 현재 시간보다 특정한 시간 이전에 GNSS 센서(121)를 통해 획득된 데이터를 이용하여, 해당 시간으로부터 특정한 시간 이후에서의 스피드 스프레이어(1)의 위치 즉, 현재 시간에서의 스피드 스프레이어(1)의 위치를 예측할 수 있다.That is, the
구체적으로, 프로세서(140)는 이전 시간에서 GNSS 센서(121)를 통해 획득된 스피드 스프레이어(1)의 이전 시간에서의 위치, 이전 시간에서의 속도, 이전 시간에서의 방향각과, 이전 시간과 현재 시간 사이의 시간 차이를 이용하여, 현재 시간에서의 스피드 스프레이어(1)의 위치를 예측할 수 있다.Specifically, the
즉, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)가 이전 시간에서의 위치부터 이전 시간에서의 방향을 따라 이전 시간에서의 속도로 시간 차이 동안 이동한 경우, 현재 시간에 스피드 스프레이어(1)가 도달할 위치를 현재 시간에서의 스피드 스프레이어(1)의 위치로 예측할 수 있다. That is, when the
그리고, 프로세서(140)는 GNSS 기반으로 현재 스피드 스프레이어(1)의 위치를 측정할 수 있다(S360). 즉, 프로세서(140)는 현재 시간에 GNSS 센서(121)를 통해 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치를 획득할 수 있다.Then, the
이후, 프로세서(140)는 예측된 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치와 GNSS 센서(121)를 통해 획득한 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치를 비교하여, GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한 상태인지를 판단할 수 있다.Thereafter, the
구체적으로, 프로세서(140)는 예측된 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치와 GNSS 센서(121)를 통해 획득한 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치 사이의 거리 차이를 산출할 수 있다(S370).Specifically, the
그리고, 프로세서(140)는 거리 차이가 기준값을 만족하지 않는 경우(S380-N)(즉, 거리 차이가 기설정된 기준값을 초과하는 경우), 현재 위치 상태가 불량한 것으로 판단할 수 있다(S330). 즉, 프로세서(140)는 거리 차이가 기준값을 만족하지 않는 경우, GNSS 센서(121)에서 측정되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 불량한 것으로 판단할 수 있다.In addition, when the distance difference does not satisfy the reference value (S380-N) (ie, when the distance difference exceeds a preset reference value), the
이와 같이, GNSS 센서(121)에서 측정되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 불량한 것으로 판단된 경우, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)로부터 획득되는 위치 관련 정보를 스피드 스프레이어(1)의 주행의 제어에 이용하지 않으며, 스피드 스프레이어(1)가 주행 중인 경우에는 스피드 스프레이어(1)의 주행을 멈추도록 액추에이터부(110)를 제어할 수 있다(S380).As described above, when it is determined that the position of the
한편, 프로세서(140)는 거리 차이가 기준값을 만족하는 경우(S380-Y)(즉, 거리 차이가 기설정된 기준값 이하인 경우), 현재 위치 상태가 양호한 것으로 판단할 수 있다(S290). 즉, 프로세서(140)는 거리 차이가 기준값을 만족하는 경우, GNSS 센서(121)에서 측정되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한 것으로 판단할 수 있다.Meanwhile, when the distance difference satisfies the reference value (S380-Y) (that is, when the distance difference is less than a preset reference value), the
이 경우, GNSS 센서(121)에서 측정되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한 것으로 판단된 경우, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)에서 측정되는 위치 관련 데이터를 이용하여 스피드 스프레이어(1)의 주행을 제어할 수 있다.In this case, when it is determined that the position of the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 주변 환경에 따라 GNSS 센서(121)에서 스피드 스프레이어(1)의 위치와 관련하여 부정확한 데이터가 측정될 수 있다는 점에서, 스피드 스프레이어(1)의 주행을 제어할 때, GNSS 센서(121)에서 획득되는 데이터의 이상 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 스피드 스프레이어(1)의 주행을 제어할 수 있다는 점에서, 보다 정확히 자율 주행을 제어할 수 있게 된다.As such, according to an embodiment of the present invention, in that inaccurate data may be measured in relation to the position of the
한편, 프로세서(140)는 자율 주행 경로를 갱신하고, 갱신된 자율 주행 경로를 따라 스피드 스프레이어(1)가 주행하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the
즉, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로에서 이탈한 경우, 주변에 존재하는 복수의 웨이포인트 중에서 어떠한 웨이포인트가 스피드 스프레이어(1)가 주행하여야 할 목표 지점에 해당하는지를 결정하고, 결정된 웨이포인트에 기초하여 자율 주행 경로를 갱신할 수 있다. 그리고, 프로세서(140)는 갱신된 자율 주행 경로를 따라 스피드 스프레이어(1)가 주행하도록 제어할 수 있다.That is, when the
먼저, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한 상태인지를 판단할 수 있다(S410). 이후, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한 경우, GNSS 센서(121)를 통해 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치를 획득할 수 있다(S420).First, the
그리고, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치 및 자율 주행 경로에 기초하여, 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로를 이탈하였는지 여부를 판단할 수 있다(S430).Further, the
구체적으로, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)를 통해 획득된 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치를, 웨이포인트의 위치 및 경로 벡터에 따라 웨이포인트 사이에서 정의되는 위치와 비교하여, 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치가 해당 위치들에 포함되지 않거나, 해당 위치들로부터 기설정된 거리 이상 떨어진 경우, 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로를 이탈한 것으로 판단할 수 있다.Specifically, the
그리고, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로를 이탈한 것으로 판단된 경우(S430-Y), 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치를 기준으로, 경로 벡터와 직교하는 수직선을 판단할 수 있다(S440).In addition, when it is determined that the
이후, 프로세서(140)는 수직선에 기초하여 자율 주행 경로를 갱신할 수 있다(S450).Thereafter, the
구체적으로, 프로세서(140)는 경로 벡터와 직교하는 수직선들 중 가장 거리가 짧은 수직선을 판단하고, 판단된 수직선과 만나는 경로 벡터가 향하는 웨이포인트를 현재 경로를 이탈한 스피드 스프레이어(1)가 이동해야할 새로운 웨이포인트로 설정하여, 자율 주행 경로를 갱신할 수 있다.Specifically, the
예를 들어, 도 8와 같이, 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로를 이탈하여, 지점 510에 현재 위치하고, 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치(510) 주변에 3 개의 웨이포인트(520, 530, 540)이 존재하는 것으로 가정한다.For example, as shown in FIG. 8, the
이 경우, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치(510)을 시작점으로 하여 웨이포인트 1(520)에서 웨이포인트 2(530)까지의 경로 벡터(550)에 수직한 수직선(570) 및 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치(510)을 시작점으로 하여 웨이포인트 2(530)에서 웨이포인트 3(540)까지의 경로 벡터(560)에 수직한 수직선(580)을 판단할 수 있다.In this case, the
그리고, 프로세서(140)는 수직선(570)과 수직선(580) 사이의 거리를 비교하여, 이들 중 상대적으로 짧은 수직선(570)을 판단하고, 수직선(570)이 만나는 경로 벡터(550)가 향하는 웨이포인트 2(530)를 스피드 스프레이어(1)가 현재 위치(510)에서 이동해야할 웨이포인트로 설정하고, 현재 위치(510)에서 웨이포인트 2(530)을 향하는 경로 벡터(590)를 현재 위치(510)에 대한 위치에 맵핑하여, 자율 주행 경로를 현재 위치(510) → 웨이포인트 2(530) → 웨이포인트 3(540)으로 갱신할 수 있다.In addition, the
한편, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 액추에이터부(110)를 제어할 수 있다.Meanwhile, the
즉, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로를 따라 이동할 때, 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로에서 벗어나지 않고, 일정한 운용 속도로 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 액추에이터부(110)를 제어할 수 있다.That is, when the
이 경우, 프로세서(140)는 움직임 제어 모듈(142)을 실행하고, 센서(120)에서 획득한 데이터, 메모리(130)로부터 획득한 자율 주행 경로에 대한 데이터 등을 움직임 제어 모듈(142)의 입력으로 하여, 액추에이터부(110)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 액추에이터부(110)로 출력할 수 있다. 이에 따라, 액추에이터부(110)는 프로세서(140)로부터 제공받은 제어 신호에 따라 엑셀레이터 액추에이터, 브레이크 액추에이터 및 조향각 제어 액추에이터를 구동하여, 스피드 스프레이어(1)의 주행을 제어할 수 있다.In this case, the
이하에서는 도 9을 참조하여, 스피드 스프레이어(1)의 주행 속도를 제어하는 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of controlling the traveling speed of the
먼저, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한지 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 프로세서(140)는 도 6에 도시된 방법에 따라 GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한지 여부를 판단할 수 있다(S610).First, the
그리고, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)를 통해 획득된 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호하지 않은 것으로 판단되면(S620-N), 이동 중인 스피드 스프레이어(1)를 정지시킬 수 있다.In addition, if it is determined that the position of the
이 경우, 프로세서(140)는 브레이크 액추에이터를 구동시킬 수 있다(S630). 구체적으로, 프로세서(140)는 바퀴의 구동을 중단시키기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 액추에이터부(110)로 제공할 수 있다. 이 경우, 액추에이터부(110)는 프로세서(140)로부터 제공받은 제어 신호에 따라 브레이크 액추에이터(감속기)를 구동하여, 바퀴의 구동을 중단시킬 수 있다.In this case, the
한편, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)를 통해 획득된 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한 것으로 판단되면(S620-Y), GNSS 센서(121)에 의해 감지된 스피드 스프레이어(1)의 속도를 기설정된 운용 속도와 비교하여 스피드 스프레이어(1)의 속도를 제어할 수 있다.On the other hand, if the
이 경우, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)에 의해 감지된 속도가 기설정된 운용 속도를 초과하는 경우, 이동 중인 스피드 스프레이어(1)의 속도를 감소시키고, GNSS 센서(121)에 의해 감지된 속도가 기설정된 운용 속도 미만인 경우, 이동 중인 스피드 스프레이어(1)의 속도를 증가시킬 수 있다.In this case, when the speed sensed by the
구체적으로, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)에 의해 감지된 스피드 스프레이어(1)의 현재 속도와 기설정된 운용 속도 간의 차이를 산출할 수 있다(S640).Specifically, the
그리고, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 현재 속도와 기설정된 운용 속도 간의 차이에 기초하여 스피드 스프레이어(1)의 속도를 제어할 수 있다.Further, the
구체적으로, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 현재 속도와 기설정된 운용 속도 간의 차이가 기설정된 기준값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S650).Specifically, the
이때, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 현재 속도와 기설정된 운용 속도 간의 차이가 기설정된 기준값을 초과하는 경우(S650-Y), 브레이크 액추에이터를 구동할 수 있다(S630).In this case, when the difference between the current speed of the
구체적으로, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 속도가 기설정된 운용 속도가 되기 위해, 현재 속도에서 감소되어야 하는 속도를 판단하고, 판단된 속도만큼 스피드 스프레이어(1)의 속도를 감소시키기 위한 제어 신호를 생성하여 액추에이터부(110)로 제공할 수 있다. 이 경우, 액추에이터부(110)는 프로세서(140)로부터 제공받은 제어 신호에 따라 브레이크 액추에이터를 구동하여 바퀴의 속도를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 스피드 스프레이어(1)는 기설정된 운용 속도로 주행할 수 있게 된다.Specifically, the
한편, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 현재 속도와 기설정된 운용 속도 간의 차이가 기설정된 기준값을 초과하지 않은 경우(S650-N), 차이가 기설정된 기준값 미만인지를 판단할 수 있다.Meanwhile, when the difference between the current speed of the
그리고, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 현재 속도와 기설정된 운용 속도 간의 차이가 기설정된 기준값 미만인 경우(S660-Y), 액추에이터를 구동할 수 있다(S670).In addition, when the difference between the current speed of the
구체적으로, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 속도가 기설정된 운용 속도가 되기 위해, 현재 속도에서 증가되어야 하는 속도를 판단하고, 판단된 속도만큼 스피드 스프레이어(1)의 속도를 증가시키기 위한 제어 신호를 생성하여 액추에이터부(110)로 제공할 수 있다. 이 경우, 액추에이터부(110)는 프로세서(140)로부터 제공받은 제어 신호에 따라 엑셀레이터 액추에이터를 구동하여, 바퀴의 속도를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 스피드 스프레이어(1)는 기설정된 운용 속도로 주행할 수 있게 된다.Specifically, the
한편, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 현재 속도와 기설정된 운용 속도 간의 차이가 기설정된 기준값 미만에 해당하지 않는 경우(S660-N), S610 단계로 돌아가 전술한 반복할 수 있다. 결국, 프로세서(140)는 전술한 방법을 통해, 스피드 스프레이어(1)가 기설정된 운용 속도로 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, when the difference between the current speed of the
이하에서는 도 10을 참조하여, 스피드 스프레이어(1)의 주행 방향을 제어하는 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of controlling the traveling direction of the
먼저, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한지 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 프로세서(140)는 도 6에 도시된 방법에 따라 GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한지 여부를 판단할 수 있다.First, the
그리고, 프로세서(140)는 GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한 것으로 판단되면, 항법해를 획득한다(S710). 구체적으로, 프로세서(140)는 현재 시간에 GNSS 센서(121)를 통해 스피드 스프레이어(1)의 위치, 속도 및 방향각 등을 획득할 수 있다.In addition, when it is determined that the position of the
그리고, 프로세서(140)는 획득된 항법해에 기초하여 자율 주행 경로 상에서 현재 시간을 기준으로 특정 시간 이후의 제1 위치를 추정할 수 있으며, 즉, 프로세서(140)는 현재 시간에 GNSS 센서(121)를 통해 획득된 데이터를 이용하여, 현재 시간으로부터 특정한 시간 이후에 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로 상에서 주행할 위치를 추정할 수 있다(S720).In addition, the
구체적으로, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)가 현재 시간의 위치로부터 현재 시간의 속도로 특정한 시간 동안 자율 주행 경로를 따라 주행할 경우, 특정한 시간이 경과한 시점에 자율 주행 경로 상에서 도착하는 위치를 특정한 시간 이후에 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로 상에서 주행할 위치로 추정할 수 있다.Specifically, when the
또한, 프로세서(140)는 획득된 항법해에 기초하여 현재 시간을 기준으로 특정 시간 이후의 제2 위치를 추정할 수 있다.Also, the
구체적으로, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)가 현재 시간의 위치부터, 자율 주행 경로 상이 아닌, 현재 시간에서의 이동 방향을 따라 현재 시간의 속도로 특정한 시간 동안 주행할 경우, 특정한 시간이 경과한 시점에 도착하는 위치를 스피드 스프레이어(1)가 특정한 시간 이후에 주행할 위치로 추정할 수 있다.Specifically, when the
그리고, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치를 기준으로 제1 위치까지의 제1 벡터와 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치를 기준으로 제2 위치까지의 제2 벡터 사이의 방향각 차이를 산출할 수 있다(S730).In addition, the
즉, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 현재 위치부터 제1 위치를 연결하는 제1 벡터와 현재 위치부터 제2 위치를 연결하는 제2 벡터를 각각 생성하고, 제1 및 제2 벡터 사이의 방향각 차이를 산출할 수 있다.That is, the
이후, 프로세서(140)는 산출된 방향각 차이에 기초하여 이동 중인 스피드 스프레이어(1)의 이동 방향을 제어할 수 있다.Thereafter, the
구체적으로, 프로세서(140)는 Steering Dynamic Model을 이용하여, 산출된 방향각만큼 스피드 스프레이어(1)의 주행 방향이 변경되기 위하여, 양측의 케퍼필러에 전달되는 구동력을 상이하게 하여 회전하여야 하는 조향각을 산출할 수 있다(S740).Specifically, the
그리고, 프로세서(140)는 산출된 조향각에 기초하여 조향각 제어를 위한 액추에이터를 구동할 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 바퀴의 회전축을 산출된 조향각만큼 회전시키기 위한 제어 신호를 생성하여 액추에이터부(110)로 제공할 수 있다. 이 경우, 액추에이터부(110)는 프로세서(140)로부터 제공받은 제어 신호에 따라 조향각 제어 액추에이터를 구동하여 산출된 조향각만큼 스피드 스프레이어(1)를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 스피드 스프레이어(1)는 자율 주행 경로를 벗어나지 않고, 자율 주행 경로를 따라 주행할 수 있게 된다.In addition, the
한편, 전술한 예에서, 스피드 스프레이어(1)의 주행을 제어하기 위해, 프로세서(140)는 주행 센서(122)에서 획득되는 데이터 가령, 스피드 스프레이어(1)의 속도 및 방향각 등을 이용할 수도 있다.Meanwhile, in the above-described example, in order to control the running of the
또한, 전술한 예에서, 프로세서(140)는 갱신된 자율 주행 경로를 이용하여, 특정한 시간 이후에 스피드 스프레이어(1)가 자율 주행 경로 상에서 주행할 위치를 추정할 수 있다.In addition, in the above-described example, the
또한, 전술한 예에서는, 프로세서(140)가 GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한 경우를 판단하고, 그에 따라, 스피드 스프레이어(1)의 주행 속도 및 주행 방향을 제어하는 것으로 설명하였으나, 실시 예에 따라, GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 스피드 스프레이어(1)의 위치가 양호한지에 대한 판단 없이 GNSS 센서(121)를 통해 획득되는 데이터를 이용하여 스피드 스프레이어(1)의 주행 속도 및 주행 방향을 제어할 수 있음은 물론이다.In addition, in the above-described example, the
한편, 도 4을 참조하면, 통신부(150)는 다양한 유형의 통신 방식에 기초하여 서버(200)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(150)는 3G(3Generation), LTE(Long Term Evolution) 등의 이동 통신망을 통해, 서버(200)와 통신을 수행할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4, the communication unit 150 may perform communication with the server 200 based on various types of communication methods. For example, the communication unit 150 may perform communication with the server 200 through a mobile communication network such as 3G (3Generation) and LTE (Long Term Evolution).
이 경우, 프로세서(140)는 통신부(150)를 통해 서버(200)와 다양한 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 위치, 속도 및 방향각 등을 포함하는 측위해에 정보 및 스피드 스프레이어(1)의 주행/운용 상황에 대한 정보(가령, 스피드 스프레이어(1)의 주행 시작 시간 정보, 주행 시간 정보, 이상 상태에 대한 정보 등) 등을 통신부(150)를 통해 서버(200)로 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 스피드 스프레이어(1)의 동작을 제어하기 위한 제어 정보 및 펌웨어 업데이트를 위한 정보 등을 통신부(150)를 통해 서버(200)로부터 수신할 수 있다.In this case, the
서버(200)(가령, 스피드 스프레이어 IoT(Internet of Things) 서버)는 사용자나 관리자가 스피드 스프레이어(1)의 운용과 관련된 정보를 확인할 수 있는 IoT 기반의 플랫폼으로, 스피드 스프레이어(1)로부터 제공받은 정보를 포함하는 스피드 스프레이어(1)의 운용과 관련된 각종 정보를 저장할 수 있다. 또한, 서버(200)는 스피드 스프레이어(1)의 운용과 관련된 각종 정보를 사용자나 관리자의 전자 장치(300)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 서버(200)는 3G, LTE 등의 이동 통신망을 통해, 스피드 스프레이어(1)의 위치, 속도 및 방향각 등을 포함하는 측위해에 정보 및 스피드 스프레이어(1)의 주행/운용 상황에 대한 정보 등을 전자 장치(300)로 전송할 수 있다.Server 200 (e.g., Speed Sprayer Internet of Things (IoT) Server) is an IoT-based platform that allows users or administrators to check information related to the operation of the speed sprayer (1). Various information related to the operation of the
전자 장치(300)는 스피드 스프레이어(1)를 제어하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(300)는 스피드 스프레이어(1)를 제어하기 위한 전용 컨트롤러로 구현되거나, 또는 해당 기능을 실행하기 위한 어플리케이션이 설치된 스마트폰(smartphone) 또는 태블릿 PC(tablet personal computer) 등으로 구현될 수 있다.The
이를 위해, 전자 장치(300)는 스피드 스프레이어(1)를 제어하기 위한 유저 인터페이스를 전자 장치에 제공할 수 있다. 유저 인터페이스에는 서버로부터 제공받은 스피드 스프레이어(1)의 현재 운용 상황을 나타내는 정보가 표시될 수 있고, 또한, 스피드 스프레이어(1)를 제어하기 위한 사용자 명령을 입력받는 GUI(Graphical User Interface)가 표시될 수 있다.To this end, the
다음으로 본 발명의 실시예에 따른 스피드 스프레이어의 자율 주행 방법을 이하에 설명한다. Next, an autonomous driving method of a speed sprayer according to an embodiment of the present invention will be described below.
먼저 프로세서는 센서를 이용하여 스피드 스프레이어의 위치 및 움직임을 감지한다. 그리고, 감지된 스피드 스프레이어의 위치 및 움직임에 기초하여 스피드 스프레이어가 메모리에 저장된 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 제어한다. 여기에서 센서는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 센서를 포함할 수 있다. 자율 주행 경로는 기설정된 경로를 스피드 스프레이어가 주행하는 동안에 GNSS 센서에서 획득된 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 여기에서, GNSS 센서에서 획득된 데이터는 스피드 스프레이어의 위치, 속도 및 방향각을 포함할 수 있다.First, the processor uses sensors to detect the position and movement of the speed sprayer. And, based on the detected position and movement of the speed sprayer, the speed sprayer is controlled to travel along the autonomous driving path stored in the memory. Here, the sensor may include a Global Navigation Satellite System (GNSS) sensor. The autonomous driving route may be generated based on data acquired from the GNSS sensor while the speed sprayer is driving the preset route. Here, the data acquired from the GNSS sensor may include the position, speed, and direction angle of the speed sprayer.
한편, 기설정된 경로를 스피드 스프레이어가 주행하는 동안, GNSS 센서를 통해 스피드 스프레이어의 측지 좌표를 획득하고 획득된 측지 좌표를 지역 좌표로 변환하고, GNSS 센서를 통해 스피드 스프레이어의 방향각을 획득하고, 획득된 방향각에 기초하여 스피드 스프레이어가 이동하는 경로의 형태를 판단하고, 지역 좌표 및 판단된 경로 형태에 기초하여 자율 주행 경로를 생성하고, 생성된 자율 주행 경로를 스피드 스프레이어에 저장할 수 있다.Meanwhile, while the speed sprayer is traveling on a preset path, the speed sprayer's geodesic coordinates are acquired through the GNSS sensor, the acquired geodesic coordinates are converted into local coordinates, and the speed sprayer's direction angle is acquired through the GNSS sensor. , Based on the obtained direction angle, the shape of the route the speed sprayer moves is determined, an autonomous driving route is generated based on the local coordinates and the determined route shape, and the generated autonomous driving route may be stored in the speed sprayer. .
한편, 스피드 스프레이어에 저장된 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 제어하는 단계는 GNSS 센서의 품질을 판단하기 위한 인자와 기설정된 기준 값을 비교하고, 인자가 기설정된 기준 값을 만족하는 경우, 현재 시간보다 특정한 시간 이전의 항법해를 통해 예측된 스피드 스프레이어의 현재 위치와 GNSS 센서를 통해 획득된 스피드 스프레이어의 현재 위치를 비교하여 GNSS 센서를 통해 획득되는 스피드 스프레이어의 위치가 양호한 상태인지를 판단하고, 판단된 상태에 따라 스피드 스프레이어의 주행을 제어할 수 있다. 이 경우, GNSS 센서를 통해 획득된 스피드 스프레이어의 위치가 양호하지 않은 것으로 판단되면, 이동 중인 스피드 스프레이어를 정지시킬 수 있다.On the other hand, the step of controlling to drive along the autonomous driving route stored in the speed sprayer is to compare a factor for determining the quality of the GNSS sensor with a preset reference value, and if the factor satisfies the preset reference value, it is less than the current time. By comparing the current position of the speed sprayer predicted through the navigation solution before a certain time and the current position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor, it is determined whether the position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor is in good condition. , It is possible to control the running of the speed sprayer according to the determined state. In this case, if it is determined that the position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor is not good, the speed sprayer in motion may be stopped.
또한, GNSS 센서를 통해 획득된 스피드 스프레이어의 위치가 양호한 것으로 판단되면, GNSS 센서에 의해 감지된 스피드 스프레이어의 속도를 기설정된 운용 속도와 비교하여 스피드 스프레이어의 속도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 감지된 속도가 기설정된 운용 속도를 초과하는 경우, 이동 중인 스피드 스프레이어의 속도를 감소시키고, 감지된 속도가 기설정된 운용 속도 미만인 경우, 이동 중인 스피드 스프레이어의 속도를 증가시킬 수 있다.In addition, if it is determined that the position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor is good, the speed of the speed sprayer detected by the GNSS sensor is compared with a preset operating speed to control the speed of the speed sprayer. Specifically, if the detected speed exceeds a preset operating speed, the speed of the moving speed sprayer may be reduced, and if the detected speed is less than the preset operating speed, the speed of the moving speed sprayer may be increased. .
한편, 스피드 스프레이어에 저장된 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 제어하는 단계는 GNSS 센서를 통해 획득된 스피드 스프레이어의 위치가 양호한 것으로 판단되면, 현재 시간의 시간 이전의 항법해를 획득하고, 획득된 항법해에 기초하여 자율 주행 경로 상에서 현재 시간을 기준으로 특정 시간 이후의 제1 위치를 추정하고, 획득된 항법해에 기초하여 현재 시간보다 특정 시간 이후의 제2 위치를 추정하고, 스피드 스프레이어의 현재 위치를 기준으로 제1 위치까지의 제1 벡터와 스피드 스프레이어의 현재 위치를 기준으로 제2 위치까지의 제2 벡터 사이의 방향각 차이를 산출하고, 산출된 방향각 차이에 기초하여 이동 중인 스피드 스프레이어의 이동 방향을 제어할 수 있다.On the other hand, the step of controlling to drive along the autonomous driving path stored in the speed sprayer is to obtain a navigation solution prior to the time of the current time when it is determined that the position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor is good, and the obtained navigation Based on the solution, the first position after a specific time is estimated based on the current time on the autonomous driving route, and the second position after a specific time is estimated based on the obtained navigation solution, and the current speed sprayer The direction angle difference between the first vector to the first position based on the position and the second vector to the second position based on the current position of the speed sprayer is calculated, and the moving speed based on the calculated direction angle difference The direction of movement of the sprayer can be controlled.
한편, 이와 관련하여 스피드 스프레이어의 자율 주행을 제어하는 구체적인 방법은 상술한 바 있다. 한편, 본 개시의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(A))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다.Meanwhile, a specific method of controlling the autonomous driving of the speed sprayer has been described above. Meanwhile, various embodiments of the present disclosure may be implemented as software including instructions stored in a machine-readable storage media (eg, a computer). The device is stored from a storage medium. As a device capable of calling a command and operating according to the called command, it may include an electronic device (eg, electronic device A) according to the disclosed embodiments. When the command is executed by a processor, the processor is directly executed by the processor. Alternatively, a function corresponding to the command may be performed using other components under the control of the processor.
명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.Instructions may include code generated or executed by a compiler or interpreter. A storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here,'non-transient' means that the storage medium does not contain a signal and is tangible, but does not distinguish between semi-permanent or temporary storage of data in the storage medium.
일 시예에 따르면, 본 발명에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.According to one embodiment, the method according to various embodiments disclosed in the present invention may be provided by being included in a computer program product. Computer program products can be traded between sellers and buyers as commodities. The computer program product may be distributed online in the form of a device-readable storage medium (eg, compact disc read only memory (CD-ROM)) or through an application store (eg, Play StoreTM). In the case of online distribution, at least a portion of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a storage medium such as a server of a manufacturer, a server of an application store, or a memory of a relay server.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.Each of the constituent elements (eg, modules or programs) according to various embodiments may be composed of a singular or a plurality of entities, and some sub-elements of the aforementioned sub-elements are omitted, or other sub-elements are various. It may be further included in the embodiment. Alternatively or additionally, some constituent elements (eg, a module or a program) may be integrated into one entity, and functions performed by each corresponding constituent element prior to the consolidation may be performed identically or similarly. Operations performed by modules, programs, or other components according to various embodiments are sequentially, parallel, repetitively or heuristically executed, or at least some operations are executed in a different order, omitted, or other operations are added. Can be.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments posted in the present invention are for explanation, not for limiting the technical idea of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.
따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 의해 제한되기 보다는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Therefore, the scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims rather than limited by the above-described embodiments, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
1 : 스피드 스프레이어
10: 캐터필러
20: 약제 탱크
30: 분무부
10a: 캐터필러 구동축
10b: 감속기(또는 액추에이터)
10c: 모터
50: 배터리
31: 송풍날개용 엔진
31a: 라디에이터
32: 스프레이어
32a: 압력조절핸들
35: 송풍날개 회전축
34: 송풍날개
33: 에어 벤트
110 : 액추에이터부
120 : 센서
130 : 메모리
140 : 프로세서1: speed sprayer 10: caterpillar
20: medicine tank 30: spray unit
10a:
10c: motor 50: battery
31: engine for blowing
32:
35: blower blade rotation shaft 34: blower blade
33: air vent 110: actuator unit
120: sensor 130: memory
140: processor
Claims (6)
상기 제어반에는,
상기 스피드 스프레이어의 위치 및 움직임을 감지하기 위한 GNSS(Global Navigation Satellite System) 센서;
자율 주행 경로가 저장된 메모리;
감지된 스피드 스프레이어의 위치 및 움직임에 기초하여 상기 스피드 스프레이어가 상기 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 액추에이터를 제어하는 프로세서;를 포함하고,
상기 제어반의 프로세서는
GNSS 센서를 이용하여 스피드 스프레이어의 위치 및 움직임을 감지하고,
GNSS 센서의 품질을 판단하고;
감지된 스피드 스프레이어의 위치 및 움직임에 기초하여 상기 스피드 스프레이어가 상기 스피드 스프레이어의 메모리에 저장된 자율 주행 경로를 따라 주행하도록 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는
자율주행 가능한 스피드 스프레이어.
At least two caterpillars mounted on both sides of a lower body of the speed sprayer to move the speed sprayer, a driving unit for transferring power to the caterpillar, a chemical liquid tank mounted on the body and accommodating a chemical solution; A spray unit disposed to spray a chemical solution from the rear of the body; And in the self-driving speed sprayer including a control panel installed in front of the body,
In the control panel,
A Global Navigation Satellite System (GNSS) sensor for detecting the position and movement of the speed sprayer;
A memory in which autonomous driving routes are stored;
Including; a processor for controlling an actuator such that the speed sprayer travels along the autonomous driving path based on the detected position and movement of the speed sprayer,
The processor of the control panel
Detects the position and movement of the speed sprayer using a GNSS sensor,
Judging the quality of the GNSS sensor;
Characterized in that configured to control the speed sprayer to travel along the autonomous driving path stored in the memory of the speed sprayer based on the sensed position and movement of the speed sprayer
Speed sprayer capable of autonomous driving.
자율 주행 경로는, 기설정된 경로를 상기 스피드 스프레이어가 주행하는 동안에 상기 GNSS 센서에서 획득된 데이터에 기반하여 생성되는
자율주행 가능한 스피드 스프레이어.
The method of claim 1,
The autonomous driving route is generated based on data acquired from the GNSS sensor while the speed sprayer is driving a preset route.
Speed sprayer capable of autonomous driving.
프로세서에서의 GNSS 센서의 품질의 판단은,
GNSS 센서의 품질을 판단하기 위한 인자와 기설정된 기준 값을 비교하고, 인자가 상기 기설정된 기준 값을 만족하는 경우, 현재 시간보다 특정한 시간 이전의 항법해를 통해 예측된 상기 스피드 스프레이어의 현재 위치와 상기 GNSS 센서를 통해 획득된 상기 스피드 스프레이어의 현재 위치를 비교하여 상기 GNSS 센서를 통해 획득되는 스피드 스프레이어의 위치가 양호한 상태인지를 판단하는
자율주행 가능한 스피드 스프레이어.
The method of claim 2,
The determination of the quality of the GNSS sensor in the processor,
When the factor for determining the quality of the GNSS sensor is compared with a preset reference value, and the factor satisfies the preset reference value, the current position of the speed sprayer predicted through a navigation solution before a specific time before the current time And comparing the current position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor to determine whether the position of the speed sprayer obtained through the GNSS sensor is in a good state.
Speed sprayer capable of autonomous driving.
프로세서는 GNSS 센서를 통해 획득된 스피드 스프레이어의 위치가 양호한 것으로 판단되면, 현재 시간의 시간 이전의 항법해를 획득하고, 상기 획득된 항법해에 기초하여 상기 자율 주행 경로 상에서 상기 현재 시간을 기준으로 특정 시간 이후의 제1 위치를 추정하고, 획득된 항법해에 기초하여 상기 현재 시간보다 특정 시간 이후의 제2 위치를 추정하고, 상기 스피드 스프레이어의 현재 위치를 기준으로 상기 제1 위치까지의 제1 벡터와 상기 스피드 스프레이어의 현재 위치를 기준으로 상기 제2 위치까지의 제2 벡터 사이의 방향각 차이를 산출하고, 상기 산출된 방향각 차이에 기초하여 이동 중인 스피드 스프레이어의 이동 방향을 제어하도록 구성된
자율주행 가능한 스피드 스프레이어.
The method of claim 3,
When it is determined that the position of the speed sprayer acquired through the GNSS sensor is good, the processor acquires a navigation solution prior to the time of the current time, and based on the current time on the autonomous driving route based on the obtained navigation solution. Estimates a first position after a specific time, estimates a second position after a specific time than the current time based on the obtained navigation solution, and determines the first position to the first position based on the current position of the speed sprayer. 1 Calculates the difference in direction angle between the vector and the second vector to the second position based on the current position of the speed sprayer, and controls the moving direction of the moving speed sprayer based on the calculated difference in direction angle Configured to
Speed sprayer capable of autonomous driving.
프로세서는 GNSS 센서를 통해 획득된 스피드 스프레이어의 위치가 양호하지 않은 것으로 판단되면, 이동 중인 스피드 스프레이어를 정지시키도록 구성된
자율주행 가능한 스피드 스프레이어.
The method of claim 2,
The processor is configured to stop the speed sprayer in motion if it determines that the speed sprayer's position acquired through the GNSS sensor is not good.
Speed sprayer capable of autonomous driving.
프로세서는 GNSS 센서를 통해 획득된 스피드 스프레이어의 위치가 양호한 것으로 판단되면, 상기 GNSS 센서에 의해 감지된 상기 스피드 스프레이어의 속도를 기설정된 운용 속도와 비교하여 상기 스피드 스프레이어의 속도를 제어하도록 구성된
자율주행 가능한 스피드 스프레이어.The method of claim 2,
When it is determined that the position of the speed sprayer acquired through the GNSS sensor is good, the processor is configured to control the speed of the speed sprayer by comparing the speed of the speed sprayer detected by the GNSS sensor with a preset operating speed.
Speed sprayer capable of autonomous driving.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |