KR20210071311A - 다중 광원 주사 및 검출을 이용한 고속 상대위치 측정법 - Google Patents

다중 광원 주사 및 검출을 이용한 고속 상대위치 측정법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이퍼튜브(hypertube) 내 하이퍼튜브 차량의 위치를 검출하기 위한 고속 상대위치 측정법으로서, 하이퍼튜브 차량의 진행경로를 따라 띠 형태의 복수의 마크(mark)가 하이퍼튜브 내에 배열되는 마크 어레이(mark array); 하이퍼튜브 차량에 배치되고, 마크 어레이에 레이저를 조사하는 송신부; 및 하이퍼튜브 차량에 배치되고, 하이퍼튜브의 진행 방향으로 송신부와 이격 배치되며, 레이저가 마크 어레이로부터 반사되는 반사광을 수신하는 수신부를 포함하는 위치검출 시스템에 의해 하이퍼튜브 차량의 속도가 검출되되, 송신부와 수신부는 단일한 마크를 대상으로 두 개 이상이 쌍으로 구성되는 고속 상대위치 측정법에 관한 것이다.

Description

다중 광원 주사 및 검출을 이용한 고속 상대위치 측정법{High-Speed Relative Position Measurement Method by Scanning and Detecting with Multiple Light Sources}
본 발명은 다중 광원 주사 및 검출을 이용한 고속 상대위치 측정법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
최근 차세대 고속전철로 주목을 받고 있는 하이퍼루프(hyperloop) 또는 하이퍼튜브(hypertube) 차량은 자기부상열차를 0.001 atm 수준의 아진공 상태인 도체 튜브 내에서 주행하도록 함으로써 최고 1,200 km/h의 속력을 내는 것을 목표로 개발이 진행중이다. 차량은 정지 상태에서 최고 속도까지 0.5 G 가속도로 가속될 수 있으며, 이때 차량 측에 설치되는 초전도자석(HTS electromagnets)과 지상 측에 설치되는 공심형 선형동기전동기(Air-core electromagnets) 사이의 자기력을 이용하여 차량을 추진한다.
차량 측 초전도전자석은 DC전자석이므로, 지상측 3상 공심형 선형동기전동기에 흐르는 전류의 위상을 조절하여 차량이 추진된다. 이때, 차량 측 초전도 전자석(또는 차량)의 위치를 지상 측에 설치된 인버터(전원공급장치)에서 정밀하게 파악해야 한다. 즉, 지상 측에 위치한 3상 선형동기전동기에서 차량의 위치에 따라 전류의 위상을 정밀하게 제어하여야 불필요한 전자력의 낭비 없이 차량을 최대 효율로 추진할 수 있다. 현재 하이퍼튜브는 수 cm 수준의 정밀 위치 측정에 기반한 추진 시스템이 개발되고 있다.
위치측정 목적으로 다양한 방식의 비접촉 센서가 검토되어 왔다. 자기(inductive)식 센서가 최고속도 300 km/h 수준의 자기부상철도에는 적용되기도 하였으나, 초전도 전자석에 의한 더 높은 자기장의 영향으로 인해 노이즈에 취약하여 하이퍼튜브 차량에의 적용은 어렵다. 초음파 방식은 반응속도가 느리고, RFID를 이용하는 방식은 반응속도 및 측정 정밀도가 낮다. 광학식 센서는 반응속도가 빠르다는 장점이 있으나, 가이드웨이(guideway) 주변에 설치되는 경우 하이퍼튜브 내의 요인으로 인한 오염이 문제가 될 수 있다. 한편, 어떤 방식이건 간에 가이드웨이에 센서 주 모듈이 배치되는 방식은 정밀도 확보에는 유리하나, 전 구간을 수 cm 간격으로 센서를 설치해야 하는 비현실적인 설치 및 유지 비용으로 인해 상용화 측면에서 바람직하지 않다.
아진공튜브 열차 운행 시스템(속칭, 하이퍼튜브 시스템)에서, 아음속(1,200 km/h) 주행 시, 가감속 및 정속 주행 시 지속적으로 속도측정이 필요하다. 본 발명은 하이퍼튜브의 공심형 선형동기모터(LSM: Linear Synchronous Motors)를 이용한 추진시스템에서 최대효율의 동작을 위해 하이퍼튜브 차량이 운행되는 구간, 특히, 가속되는 구간 동안에 차량의 효과적인 정밀 위치검지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 상대위치 측정법은, 하이퍼튜브(hypertube) 내 하이퍼튜브 차량의 위치를 검출하기 위한 고속 상대위치 측정법으로서, 하이퍼튜브 차량의 진행경로를 따라 띠 형태의 복수의 마크(mark)가 하이퍼튜브 내에 배열되는 마크 어레이(mark array); 하이퍼튜브 차량에 배치되고, 마크 어레이에 레이저를 조사하는 송신부; 및 하이퍼튜브 차량에 배치되고, 하이퍼튜브의 진행 방향으로 송신부와 이격 배치되며, 레이저가 마크 어레이로부터 반사되는 반사광을 수신하는 수신부를 포함하는 위치검출 시스템에 의해 하이퍼튜브 차량의 속도가 검출되되, 송신부와 수신부는 단일한 마크를 대상으로 두 개 이상이 쌍으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 마크 어레이는, 레이저를 최저 반사율로 반사하도록 형성되는 흑색 띠와 레이저를 최대 반사율로 반사하도록 형성되는 백색 띠가 등간격으로 번갈아 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 송신부와 수신부의 두 개 이상의 쌍 각각은 서로 다른 파장을 갖는 레이저를 조사하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 송신부와 수신부의 두 개 이상의 쌍 각각은 서로 시간적으로 동기화되도록 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 송신부와 수신부의 두 개 이상의 쌍 각각은 하이퍼튜브 차량의 진행 방향으로 이격된 서로 다른 지점에서 레이저가 반사되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 송신부와 수신부의 쌍 각각은 연이어 검출되는 두 개의 마크의 검출 시차를 이용하여 하이퍼튜브 차량의 속도를 1차 계산하고, 두 개의 마크 중 적어도 하나의 마크에 대해 송신부와 수신부의 두 개 이상의 쌍 각각 간의 검출 시차를 이용하여 하이퍼튜브 차량의 속도를 2차 계산하여 하이퍼튜브 차량의 속도를 최종 보정하여 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 흑색 띠에서 반사되는 반사광의 세기는, 백색 띠에서 반사되는 반사광의 세기 정보와 함께 이용되어 백색 띠에서 반사되는 반사광 신호의 최대 값을 검출하기 위해 필요한 계산 구간을 최소화하기 위한 문턱값을 설정하는데 이용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 문턱값은, 복수 개의 백색 띠에서 반사되는 반사광의 평균 세기와 복수 개의 흑색 띠에서 반사되는 반사광의 평균 세기의 차이 값의 70% 이상 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 송신부와 수신부의 두 개 이상의 쌍 각각의 배치 관계를 기반으로 마크가 먼저 검출되는 쌍의 방향으로 하이퍼튜브 차량의 이동 방향이 검출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 마크는 소정 개수의 복수의 마크가 등간격으로 배치된 후, 등간격과 다른 간격으로 배치되는 특정 마크를 포함하고, 특정 마크의 배치 간격은 특정 정보를 전달하도록 대응하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 특정 정보는, 하이퍼튜브 차량의 운항 또는 안전과 관련된 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 아음속 고속 열차 시스템에서, 수 cm 정밀도 간격으로 비접촉식 속도 측정을 가능하게 하며, 측정 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 하이퍼튜브의 인프라 튜브 및 가이드웨이를 나타내는 개념도이다.
도 2는 일반적인 공심형 선형전동기의 구성도 및 측면도를 나타낸다.
도 3은 광 주사 검출 방식의 기본 형태를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 1열 광원 주사방법을 설명하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다열 광원 주사방법을 설명하는 개념도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 일반적인 하이퍼튜브의 인프라 튜브 및 가이드웨이를 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 하이퍼튜브(10)는 아진공이 형성된 인프라튜브(100) 내에 추진, 부상 및 안내 역할의 가이드웨이(110)가 배치되고, 차량(120)은 초전도자석(200)을 포함하여 자기부상 방식으로 추진된다.
도 2는 일반적인 공심형 선형전동기의 구성도 및 측면도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 도 2의 (a)는 공심형 선형전동기(20)의 구성을 나타내는 사시도이며, 도 2의 (b)는 공심형 선형전동기(20)의 구성을 나타내는 측면도이다.
3상 공심형 선현정동기(20)는 차량(120) 측에 배치되는 초전도전자석(200), 가이드웨이(110)를 따라 3상을 형성하기 위한 각각의 전자석 코일(212, 214, 216)이 지상 측의 가이드웨이(110)에 번갈아 배치되는 추진코일(210)을 포함한다.
차량(120) 측 초전도전자석(200)은 DC전자석이므로, 지상 측 3상 공심형 선형동기전동기(20)에 흐르는 전류의 위상을 조절하여 차량(120)이 추진된다. 이때, 차량(120) 측 초전도 전자석(또는 차량(120))의 위치를 지상 측에 설치된 인버터(전원공급장치)에서 정밀하게 파악해야 한다. 즉, 지상 측에 위치한 3상 선형동기전동기(20)에서 차량(120)의 위치에 따라 전류의 위상을 정밀하게 제어하여야 불필요한 전자력의 낭비 없이 차량(120)을 최대 효율로 추진할 수 있다.
도 3은 광 주사 검출 방식의 기본 형태를 도시한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상대위치 측정법은 송신부(310)와 수신부(320)를 포함하는 센서부(30)가 차량(120)에 설치되고, 가이드웨이(110)를 따라 인프라튜브(100) 내에 일정 간격으로 배치되는 마크 어레이(mark array, 40)를 센서부(30)가 측정하는 방식으로 이루어진다. 송신부(310)는 레이저 방출부 일 수 있고, 수신부(320)는 포토 디텍터(photo detector) 일 수 있다. 송신부(310)와 수신부(320)는 한 쌍을 이루어 송신부(310)로부터 방출되는 광이 마크 어레이(40)에서 반사된 것을 수신부(320)에서 감지하도록 구성될 수 있다.
마크 어레이(40)는 광 반사도 차이를 유발할 수 있도록 최저 반사율을 제공하는 흑색 띠(410)와 최대 반사율을 제공하는 백색 띠(420)가 번갈아 배치되는 형태일 수 있다. 마크 어레이(40) 각각의 사이는 임의의 반사율을 가질 수 있으며, 흑색 띠(410) 혹은 백색 띠(420)가 배치되지 않은 사이 영역에서 반사되는 광은 임의의 값을 가질 수 있다.
수신부(320)에서는 수신되는 광의 크기를 검출하여, 예컨대 광의 크기 분포로부터 최대치를 측정하여 시점을 결정할 수 있다. 배열된 인접한 백색 띠(420) 각각에서 반사되어 수신된 광의 최대치로부터 두 시점을 특정함으로써 사전에 알고 있는 백색 띠(420)의 간격을 어느 정도의 시간 동안에서 지나갔는지를 계산하여 차량(120)의 속도를 계산할 수 있다.
이러한 구성에서, 두 시점의 시간 차이를 정밀하게 계산하기 위해서는 수신부(320)에서 수신된 광의 피크 값 위치를 정확히 파악하여야 한다. 그러나, 수신부(320)에서 수신 광을 측정함에 있어, 차량(120)이 진행되는 방향에 배치된 백색 띠(420)로부터 반사되는 광이 모두 동일한 피크 값을 가지고 수신부(320)에 입사되는 것은 아닐 수 있다. 즉, 임의의 피크 값을 가지는 아날로그 파형으로부터 정확한 피크 값 위치를 파악하기 위해서는 예컨대 ADC(Analog to Digital Converter)에서 매우 높은 시분해능과 상당한 정도의 계산이 필요하다.
본 발명의 일 실시예에서는 백색 띠(420)와 함께 흑색 띠(410)를 사용함으로써 수신부(320)에서 측정되는 광 신호에 광량에 대한 최대 최소 정보를 추가로 이용하도록 구성된다. 즉, 일 실시예에서는 최소 반사율을 가지는 흑색 띠(410)를 포함함으로써 수신부(320)에서 수신되는 광의 크기의 최대 최소 범위를 실시간으로 확인할 수 있다.
일 실시예에서는 수신부(320)에 입사되는 광의 최대 값 및 최소 값을 모두 파악할 수 있으며, 이로부터 광의 크기 범위를 파악할 수 있다. 이러한 정보는 수신부(320)의 신호 검출 알고리즘을 보다 효율적으로 운용할 수 있도록 하고, 검출 신뢰도 및 정밀도를 향상시키는 데 활용될 수 있다. 예컨대 입력되는 광 신호의 크기 범위를 사전에 예측할 수 있어 피크 값 검출 구간을 축소할 수 있어, 피크 값 검출에 소요되는 계산량과 시간을 단축시키면서도 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또는, 광 신호의 크기 범위를 기반으로 피크 값 검출 구간을 설정하기 위한 문턱값을 실시간으로 설정 또는 조정할 수 있다. 예컨대, 흑색 띠(410)에서 반사된 반사광의 크기가 0이고, 백색 띠(420)에서 반사된 반사광의 평균 크기가 1인 경우, 문턱값을 0.7로 설정하고 최대치 계산을 위한 계산 구간을 0.7 내지 1 구간에 한정하여 수행함으로써 계산 속도를 향상시킬 수 있다. 문턱값 설정을 위해서는 복수 개의 흑색 띠(410) 및 복수 개의 백색 띠(420)에서 반사되는 반사광의 평균 값이 이용될 수 있다. 여기서 예시한 문턱값은 단지 예시를 위한 것으로 이에 한정하는 것은 아니다.
비유하자면, 일 실시예에 따른 방법은 백색 띠(420)를 포함함으로써, 수신부(320)에서 측정되는 광의 크기 값을 상대적인 측정치에서 보다 절대적인 측정치에 해당하도록 제공하는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 고속 상대위치 측정방법은 광 반사를 위한 타겟으로서 백색 띠(420)만 배열하는 것이 아니라 흑색 띠(410)와 백색 띠(420)를 번갈아 배치함으로써 결과적으로 신호 검출의 신뢰성과 정밀도를 높일 수 있는 특징이 있다.
한편, 마크 어레이(40)의 배열 중간 지점, 예컨대 10개 흑색 띠(410)-백색 띠(420) 쌍의 배치 후에 이들 10개 쌍과는 다른 소정의 다른 간격을 가지는 띠의 쌍을 배치할 수 있다. 차량(120)이 등속 운행하는 구간에 이러한 다른 간격을 가지는 타겟을 배치하여 소정의 정보를 전달하도록 형성될 수 있다. 이러한 정보는 예컨대 차량(120) 출발지점으로부터의 절대 거리를 포함하는 운항과 관련된 정보 또는 안전과 관련된 정보 등이 포함될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 1열 광원 주사방법을 설명하는 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 1열 광원 주사 방법의 개념을 도시한다. 일 실시예에 따른 1열 광원 주사 방법은 한 쌍의 송신부(310)와 한 쌍의 수신부(320)를 차량(120) 주행 방향을 따라 각각 나란히 배치한다.
광을 반사시키는 흑색 띠(410) 혹은 백색 띠(420)에 일부 오염이 있는 경우를 고려하여 추가적인 신뢰성을 확보하기 위한 것이다. 두 송신부(310, 311) 및 두 수신부(320, 321)는 각각 서로 다른 주파수를 방출하고 수신하도록 설정될 수 있다. 즉, 두 송신부(310, 311)는 서로 다른 파장의 레이저 광원을 방출하도록 구성된다. 예컨대, 레이저 광원은 355nm, 532nm, 850nm 중에서 서로 다르게 선택된 것일 수 있다. 두 송신부(310, 311) 및 두 수신부(320, 321)는 서로 시간적으로 동기화되도록 설정될 수 있다.
예컨대 두 송신부(310, 311)는 일부 영역에 오염이 있더라도 오염이 없는 영역으로부터 신호를 반사하여 수신하기 위해 백색 띠(420) 또는 흑색 띠(410)의 서로 다른 지점을 향하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서 송신부(310, 311)와 수신부(320, 321)는 두 쌍인 것을 예시하였으나 이에 한정하는 것은 아니며, 둘 이상의 쌍이 배치될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다열 광원 주사방법을 설명하는 개념도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 2열 광원 주사 방법의 개념을 도시한다. 일 실시예에 따른 2열 광원 주사 방법은 두 송신부(310, 312)에서 방출된 광이 차량(120)의 진행 방향을 따라 이격된 서로 다른 지점에서 반사되도록 형성되고 각각 대응되는 수신부(320, 322)에서 서로 다른 시점에 감지되도록 형성된다. 즉, 각각의 수신부(320, 322)에서 수신된 광은 소정의 시차를 가지고 검출될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 이와 같은 구성은 차량(120)의 속도 뿐만 아니라 배치의 선후 관계를 이용하여 방향도 검출할 수 있다. 특히, 실질적으로 서로 이격되어 있지만 근접하여 배치되는 두 송신부(310, 312)-수신부(320, 322) 쌍으로부터 단일 백색 띠(420)를 대상으로 속도 측정이 이루어질 수 있다. 즉, 두 송신부(310, 312)-수신부(320, 322) 쌍 사이의 거리 대비 검출된 피크 값의 시간 위치를 측정하여 검출함으로써 추가적으로 더 정밀한 속도 측정이 이루어질 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 하이퍼튜브(hypertube) 내 하이퍼튜브 차량의 위치를 검출하기 위한 고속 상대위치 측정법으로서,
    상기 하이퍼튜브 차량의 진행경로를 따라 띠 형태의 복수의 마크(mark)가 상기 하이퍼튜브 내에 배열되는 마크 어레이(mark array);
    상기 하이퍼튜브 차량에 배치되고, 상기 마크 어레이에 레이저를 조사하는 송신부; 및
    상기 하이퍼튜브 차량에 배치되고, 상기 하이퍼튜브의 진행 방향으로 상기 송신부와 이격 배치되며, 상기 레이저가 상기 마크 어레이로부터 반사되는 반사광을 수신하는 수신부;
    를 포함하는 위치검출 시스템에 의해 상기 하이퍼튜브 차량의 속도가 검출되되,
    상기 송신부와 상기 수신부는 단일한 상기 마크를 대상으로 두 개 이상이 쌍으로 구성되는 고속 상대위치 측정법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마크 어레이는,
    상기 레이저를 최저 반사율로 반사하도록 형성되는 흑색 띠와
    상기 레이저를 최대 반사율로 반사하도록 형성되는 백색 띠가 등간격으로 번갈아 배치되는 고속 상대위치 측정법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송신부와 상기 수신부의 두 개 이상의 쌍 각각은 서로 다른 파장을 갖는 레이저를 조사하고 수신하도록 구성되는 고속 상대위치 측정법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송신부와 상기 수신부의 두 개 이상의 쌍 각각은 서로 시간적으로 동기화되도록 설정되는 고속 상대위치 측정법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송신부와 상기 수신부의 두 개 이상의 쌍 각각은 상기 하이퍼튜브 차량의 진행 방향으로 이격된 서로 다른 지점에서 상기 레이저가 반사되도록 형성되는 고속 상대위치 측정법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송신부와 상기 수신부의 쌍 각각은 연이어 검출되는 두 개의 상기 마크의 검출 시차를 이용하여 상기 하이퍼튜브 차량의 속도를 1차 계산하고,
    두 개의 상기 마크 중 적어도 하나의 마크에 대해 상기 송신부와 상기 수신부의 두 개 이상의 쌍 각각 간의 검출 시차를 이용하여 상기 하이퍼튜브 차량의 속도를 2차 계산하여 상기 하이퍼튜브 차량의 속도를 최종 보정하여 계산하는 고속 상대위치 측정법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 흑색 띠에서 반사되는 상기 반사광의 세기는,
    상기 백색 띠에서 반사되는 상기 반사광의 세기 정보와 함께 이용되어
    상기 백색 띠에서 반사되는 상기 반사광 신호의 최대 값을 검출하기 위해 필요한 계산 구간을 최소화하기 위한 문턱값을 설정하는데 이용되는 고속 상대위치 측정법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 문턱값은,
    복수 개의 상기 백색 띠에서 반사되는 상기 반사광의 평균 세기와 복수 개의 상기 흑색 띠에서 반사되는 상기 반사광의 평균 세기의 차이 값의 70% 이상 값으로 설정되는 고속 상대위치 측정법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 송신부와 상기 수신부의 두 개 이상의 쌍 각각의 배치 관계를 기반으로 상기 마크가 먼저 검출되는 상기 쌍의 방향으로 상기 하이퍼튜브 차량의 이동 방향이 검출되는 고속 상대위치 측정법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 마크는 소정 개수의 복수의 마크가 등간격으로 배치된 후, 상기 등간격과 다른 간격으로 배치되는 특정 마크를 포함하고,
    상기 특정 마크의 배치 간격은 특정 정보를 전달하도록 대응하여 형성되는 고속 상대위치 측정법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 특정 정보는,
    상기 하이퍼튜브 차량의 운항 또는 안전과 관련된 정보인 고속 상대위치 측정법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004526976A (ja) * 2001-05-22 2004-09-02 ローベルト　ボツシユ　ゲゼルシヤフト　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング レーダーセンサ装置の作動のための方法および装置
KR101284897B1 (ko) * 2012-02-20 2013-07-10 한국철도기술연구원 절대위치검지시스템
KR101834124B1 (ko) * 2017-08-08 2018-04-13 (주)에어로스타에스지 다중 라이다 시스템 및 그 구동방법
KR20180079292A (ko) * 2015-08-26 2018-07-10 탈레스 캐나다 아이엔씨 가이드웨이 장착 차량 위치 확인 시스템
KR20190130228A (ko) * 2018-05-14 2019-11-22 한국철도기술연구원 차량 위치검지를 이용한 하이퍼튜브 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004526976A (ja) * 2001-05-22 2004-09-02 ローベルト　ボツシユ　ゲゼルシヤフト　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング レーダーセンサ装置の作動のための方法および装置
KR101284897B1 (ko) * 2012-02-20 2013-07-10 한국철도기술연구원 절대위치검지시스템
KR20180079292A (ko) * 2015-08-26 2018-07-10 탈레스 캐나다 아이엔씨 가이드웨이 장착 차량 위치 확인 시스템
KR101834124B1 (ko) * 2017-08-08 2018-04-13 (주)에어로스타에스지 다중 라이다 시스템 및 그 구동방법
KR20190130228A (ko) * 2018-05-14 2019-11-22 한국철도기술연구원 차량 위치검지를 이용한 하이퍼튜브 시스템

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