KR20220031846A - 생산공장 무인이송 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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KR20220031846A
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repeater
autonomous driving
driving
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KR1020200113343A
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박준연
박지훈
정영진
박경동
오석훈
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현대자동차주식회사
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Abstract

생산공장 무인이송 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 생산공장 무인이송 시스템은, 자동차 생산공장 내 인프라 설비와 V2X(Vehicle to Everything) 통신을 연결하고 자율주행으로 설정된 목적지까지 작업자를 무인이송 하는 차량 및 상기 생산공장 내 도로 주변에 고정되어 상기 V2X 통신을 중계하며 고정된 절대좌표를 기준으로 고정밀 RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System) 기반 측위 오차보정정보를 생성하여 상기 차량으로 전송하는 중계기를 포함하며, 상기 차량은 위성 기반 차량 위치정보의 오차를 상기 측위 오차보정정보로 보정한 고정밀 측위정보를 바탕으로 정밀지도의 차선에 따른 자율주행을 제어하는 차량 단말기를 포함한다.

Description

생산공장 무인이송 시스템 및 그 방법{PRODUCTION FACTORY UNMANNED TRANSFER SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 생산공장 무인이송 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 생산공장 내 작업자를 V2X 통신기반 자율주행 차량을 통해 무인 이동시키는 생산공장 무인이송 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 생산공장에서는 생산된 완성차를 특정 장소로 이송하기 위해 주/야로 다수의 작업자가 투입되어 차량을 이송하는 생산 물류 작업이 진행되고 있다.
예컨대, 도 7은 종래의 자동차 생산공장 내 차량 이송방법을 개략적으로 나타낸다.
도 7을 참조하면, 종래의 자동차 생산공장에서는 생산된 차량을 야적장(Vehicle Processing Center, VPC)에 적재하기 위하여 작업자에 의한 수동 운전 후 작업자의 복귀를 위한 셔틀카를 운행하고 있다.
최근 차량공장의 스마트 팩토리(Smart Factory) 구현을 목적으로 생산라인의 자동화 연구가 활발하고 차량 부품 물류 이송 및 셔틀카 무인 이송에 대한 자율주행 적용에 관심이 높아지고 있다.
특히, 셔틀카는 수동운전에 따른 비용이 증가하는 바 이를 개선하기 위하여 최근에는 차량의 자율주행기능을 활용하여 무인 셔틀방식으로 작업자를 이송하는 방안이 제안되어 있다.
그러나, 무인 셔틀방식은 차량에 자율주행기능을 탑재하기 위하여 라이다 등의 고가의 장비가 필요하고 야외에서 운용되는 특성상 날씨/온도 등에 따른 운용불안과 자율주행 부품의 내구성확보 문제점이 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 공장 내 배치된 중계기를 통해 V2X 통신을 활용한 고정밀 측위정보를 차량에 제공하여 무인이송을 위한 자율주행 기능을 지원하는 무인이송 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 목적은 관제 서버를 통해 중앙에서 무인 이송 차량을 제어하고 그 운용상태를 모니터링 하여 안전사고를 예방하는 무인이송 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 생산공장 무인이송 시스템은 자동차 생산공장 내 인프라 설비와 V2X(Vehicle to Everything) 통신을 연결하고 자율주행으로 설정된 목적지까지 작업자를 무인이송 하는 차량; 및 상기 생산공장 내 도로 주변에 고정되어 상기 V2X 통신을 중계하며 고정된 절대좌표를 기준으로 고정밀 RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System) 기반 측위 오차보정정보를 생성하여 상기 차량으로 전송하는 중계기를 포함하며, 상기 차량은 위성 기반 차량 위치정보의 오차를 상기 측위 오차보정정보로 보정한 고정밀 측위정보를 바탕으로 정밀지도의 차선에 따른 자율주행을 제어하는 차량 단말기를 포함한다.
또한, 상기 생산공장 무인이송 시스템은 상기 차량의 무인이송을 위한 운전정보를 생성하여 상기 중계기를 통해 전송하고 상기 차량과 중계기로부터 각각 상태정보를 수집하여 운용상태를 모니터링 하는 관제 서버;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 중계기는 상기 차량과 V2I(Vehicle-to-Infra) 통신을 연결하고 관제 서버와 I2I(Infra-to-Infra) 통신으로 연결하여 송수신되는 데이터를 중계하는 V2X 모듈을 포함하여 상기 생산공장 내 사설 V2X(Vehicle to Everything) 통신망을 구축할 수 있다.
또한, 상기 중계기는 고정된 위치의 절대좌표를 생성하고 실시간 오차 모델링 추정을 통한 GNSS 측정값의 오차 거리를 추정하고, 상기 오차 거리를 보정하기 위한 고정밀 RTK-GNSS 측위 오차보정정보를 생성하는 GNSS 보정 모듈; 주변을 촬영하여 도로환경과 이동차량을 모니터링 하는 감시 카메라; 레이더 및 라이더 중 적어도 하나의 탐지장비를 포함하여 전파방사를 통한 도로 환경 및 장애물 발생 정보를 탐지하는 탐지 모듈; 온도 센서, 적외선 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나를 포함하여 주변 환경정보와 중계기의 설치위치 변경을 센싱하는 센서 모듈; 및 상기 측위 오차보정정보를 V2I 무선통신을 통해 8Hz 주기로 상기 차량에 전송하는 제어 모듈;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈은 상기 감시 카메라와 탐지 모듈을 통해 자율주행에 장애가 되는 주변의 도로 상태 및 장애물 발생을 모니터링하고 탐지된 정보를 상기 차량 및 관제 서버로 전송할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈은 상기 센서 모듈에서 측정된 주변 환경정보와 중계기의 설치위치 변경정보를 상기 관제 서버로 전송할 수 있다.
또한, 상기 차량은 상기 중계기와 V2I 통신을 연결하는 V2X 통신부; 카메라, 레이더, 초음파 센서 및 정밀 GNSS 중 적어도 하나를 포함하여 주행환경을 감시하는 자율주행 센서부; 상기 차량의 변속제어를 위한 전자식 변속 모듈, 제동제어를 위한 이중화 제동 모듈 및 조향 제어를 위한 조향 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 차량 제어부; 출발 스위치 또는 관제 서버로부터 출발 신호가 입력되면 내비게이션의 정밀지도에 설정된 목적지까지 자율주행 제어를 실시하는 차량 단말기; 및 상기 차량 제어부, V2X 통신부 및 차량 단말기를 연결하는 차량 통신부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 자율주행 센서부는 상기 카메라의 딥러능을 통한 영상인식기술을 이용하여 인식된 장애물 및 주행 가능한 영역과 상기 레이더를 이용하여 측정된 주변 사물과의 거리, 속도 및 방향 정보와 상기 중계기에서 탐지된 도로 환경 및 장애물 발생 정보의 퓨전으로 상호 보완하여 인식정보를 강화할 수 있다.
또한, 상기 정밀 GNSS는 GPS, GLONASS 및 Galileo 중 둘 이상의 멀티밴드를 사용하여 주변환경에 따른 오차를 보정할 수 있다.
또한, 상기 정밀 GNSS는 추측 항법(Dead reckoning)을 반영하여 출발지로부터 이동경로와 차속에 따른 현재 위치를 추측하되, IMU(Inertial Measurement Unit) 및 휠 틱(wheel ticks) 센서를 활용하여 오차를 보정할 수 있다.
또한, 상기 이중화 제동 모듈은 제어신호에 따른 모터의 구동으로 브레이크페달을 후방으로 당겨 기계적으로 브레이크 페달을 동작시키는 제동 액추에이터; 및 상기 제어신호에 따른 차속, 가감속 및 정지를 제어하는 SCC(Smart Cruise Control)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량은 차체에 버튼식으로 구성되어 출발신호를 입력하는 출발 스위치와 비상정지신호를 입력하는 정지 스위치를 더 포함하는 생산공장 무인이송 시스템.
또한, 상기 차량 단말기는 상기 차량의 자율주행 중 차량 ID, 보정된 고정밀 측위정보, 자율주행 센서부의 작동상태정보, 차량 제어부의 작동상태정보, DTC(Diagnostic Trouble Code), S/W 버전정보, 실시간 주행 영상 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 차량 상태정보를 수집하여 상기 중계기를 통해 관제 서버로 전송할 수 있다.
또한, 상기 관제 서버는 상기 차량 및 중계기의 운행에 따른 상태정보를 수집하는 송수신부; 상기 차량의 상태정보를 분석하여 DTC(Diagnostic Trouble Code)에 따른 고장여부를 파악하고, 자율주행 센서부와 차량 제어부의 동작상태를 점검하는 차량 점검부; 상기 중계기의 상태정보를 분석하여 무선 간섭, 비인가 장비 접속, 신호세기, 서비스 가용성, 사용량 및 응답 시간 등의 네트워크 트래픽 정보를 점검하는 중계기 점검부; 상기 차량 및 중계기로부터 수집된 정보와 그 처리로 분석된 정보를 DB화하여 저장하는 데이터베이스(DB); 및 상기 자율주행 제어를 위한 목적지, 주행 경로, 주행 차속, 시동 제어 신호, 출발신호 및 정지신호 중 적어도 하나를 포함하는 운전정보를 생성하여 상기 차량으로 전송하는 중앙 처리부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙 처리부는 상기 차량의 상태정보로 수신된 자율주행 센서부의 각 센서 값을 해당 자율주행 조건에 따른 정상 기준 값과 비교하여 허용범위를 벗어나면 사고 예측 감지에 따라 긴급 정지 시킬 수 있다.
또한, 상기 중앙 처리부는 V2X 무선통신의 수신 패킷 오류율(Packet Error Rate), 감시 카메라의 초당프레임수(fps)와 픽셀수(pixel), 정밀 GNSS의 위성신호 감도 및 위성 수 등이 각각 정의된 정상 기준 값(threshold)을 벗어나면 사고 예측 감지에 따라 차량을 긴급 정지 시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 생산공장의 중계기와 V2X(Vehicle to Everything) 통신으로 연결된 차량의 작업자 무인이송 방법은, a) 관제 서버로부터 수신된 운전정보를 기반으로 생산공장과 야적장 간의 무인이송에 필요한 운전정보를 자율주행 제어 조건으로 설정하고 출발신호가 입력되면 자율주행을 시작하는 단계; b) 정밀 GNSS를 통해 측정된 차량 위치정보에 중계기로부터 수신된 RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System)기반 측위 오차보정정보를 반영하여 고정밀 측위정보로 보정하는 단계; c) 자율주행 센서부를 이용한 감지정보와 중계기에서 수신된 장애물 탐지정보를 취합하여 주변상황을 탐지하는 단계; 및 d) 상기 운전정보로 설정된 주행경로의 목적지에 도착하면 자율주행을 종료하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 b) 단계는, 카메라, 레이더, 초음파 센서 및 정밀 GNSS를 포함하는 상기 자율주행 센서부를 동작하여 주변 장애물을 감시하는 단계; 및 상기 주변 장애물이 없으면 변속 모듈, 이중화 제동 모듈 및 조향 모듈을 포함하는 차량 제어부를 목적지, 주행경로 및 주행속도를 포함하는 상기 운전정보에 맞게 동작시켜 자율주행을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, 상기 이중화 제동 모듈은 제어신호에 따른 모터의 구동으로 브레이크페달을 후방으로 당겨 기계적으로 브레이크 페달을 동작시키는 제동 액추에이터와 상기 제어신호에 따른 차속, 가감속 및 정지를 제어하는 SCC(Smart Cruise Control)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, 상기 자율주행 중 상기 자율주행 센서부를 통해 장애물 발생을 감지하거나 상기 중계기로부터 전방의 장애물 발생 정보를 수신하거나 상기 관제 서버로부터 사고 예측 판단에 따른 긴급 정지 신호를 수신하면 차량을 긴급 정지 하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 생산공장 내 작업자를 V2X 통신기반 자율주행 차량을 통해 무인 이동시킴으로써 종래 수동운전에 따른 인건비 절감과 부주의한 운전에 따른 휴먼에러를 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 생산공장 내 사설 V2X 통신망을 구축하여 차량의 자율주행제어에 필요한 통신비용을 절감하고, 사내 전용 V2X 통신망 구축에 따른 통신품질의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 중계기 인프라를 통해 차량의 위치정보 오차를 보정하고, 주변 탐지정보를 차량과 관제 서버에 공유함으로써 라이더가 삭제된 차량의 안전한 자율주행을 지원 및 그 모니터링을 강화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 생산공장 무인이송 시스템을 개략적으로 나타낸 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중계기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 관제 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 관제 서버의 모니터링 화면을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 생산공장 무인이송 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 7은 종래의 자동차 생산공장 내 차량 이송방법을 개략적으로 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"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", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 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 구성요소가 다른 구성요소에 '연결된다'거나 '접속된다'고 언급되는 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결된다'거나 '직접 접속된다'고 언급되는 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 아니하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
명세서 전체에서, 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 포함한다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 생산공장 무인이송 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 생산공장 무인이송 시스템을 개략적으로 나타낸 네트워크 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 생산공장 무인이송 시스템은 자동차 생산공장 내 인프라 설비와 V2X(Vehicle to Everything) 통신을 연결하고 자율주행으로 설정된 목적지까지 작업자를 무인이송 하는 차량(10), 도로 주변에 고정되어 상기 V2X 통신을 중계하는 인프라 설비로써 고정된 절대좌표를 기준으로 고정밀 RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System)기반 측위 오차보정정보를 생성하여 차량(10)으로 전송하는 중계기(Road Side Unit, RSU)(20) 및 중앙에서 무인이송을 위한 운전정보를 생성하여 중계기(20)를 통해 차량(10)으로 전송하고, 중계기(20)를 통해 차량(10)의 상태정보를 수집하여 운용상태를 모니터링 하는 관제 서버(30)를 포함한다.
차량(10)은 생산공장에서 야적장(VPC)을 목적지로 설정하여 자율주행으로 이동 한 후 야적장(VPC)에서 탑승한 작업자를 생산공장으로 복귀시키는 무인운행을 한다. 여기서, 차량(10)은 생산공장에서 양산된 완성차를 수동 운전하여 야적장(VPC)로 이동시키는 작업자의 이송을 위한 셔틀카를 의미한다.
중계기(20)는 고정된 위치에서 커버리지 내에 존재하는 차량(10)과 관제 서버(30)를 V2X 통신으로 연결하는 통신 기지국으로써의 역할을 한다. 중계기(20)는 차량(10)의 운행에 따른 상태정보를 관제 서버(30)로 전달하고 관제 서버(30)의 제어지령을 차량(10)으로 전달할 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량(10)은 V2X 통신부(11), 차량 통신부(OBD-II)(12), 자율주행 센서부(13), 차량 제어부(14) 및 차량 단말기(16)를 포함한다.
V2X 통신부(11)는 도로상의 차량(10)에 적용 가능한 모든 형태의 무선통신 기술을 의미하며, 차량과 인프라간 통신(Vehicle-to-Infra, V2I), 차량간 통신(Vehicle-to-Vehicle, V2V), 차량과 모바일 기기가 통신(Vehicle-to-Nomadic Devices, V2N) 등을 포함한다.
V2X 통신부(11)는 통합 안테나(11a)를 통해 주행 중 해당 차량위치를 커버하는 중계기(20)와 V2I 통신 연결을 유지한다.
차량 통신부(12)는 OBD-Ⅱ 장치로 구성될 수 있으며, 차량의 변속, 제동 및 조향 등 운행제어를 위한 차량 제어부(14)의 구성과 V2X 통신부(11) 및 차량 단말기(16)를 연결하는 인터페이스 역할을 한다.
차량 통신부(12)는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), FlexRay 및 이더넷(Ethernet) 중 적어도 하나의 통신수단으로 연결될 수 있다.
또한, 차량 통신부(12)는 V2X 통신부(11)와는 별도로 무선통신(LTE/5G/WiFi)을 이용하여 외부의 중계기(20)와 통신할 수 있다. 차량 통신부(12)는 V2X 통신부(11)에 장애가 발생되거나 위급한 상황에서 차량(10)과 인프라 설비의 통신이 단절되는 것을 예방한다.
자율주행 센서부(13)는 자율주행을 위하여 차량의 위치정보 기반 주행 환경을 감시하며, 카메라(131), 레이더(132), 초음파 센서(133) 및 정밀 GNSS(134)를 포함한다. 여기서, 자율주행 센서부(13)는 기존 자율주행에 사용되는 고가의 라이다를 삭제(생략)하고 카메라(131)와 레이더(132)를 활용한 탐지기능의 강화할 수 있다. 또한, 후술되는 중계기(20)에 설치된 라이다/레이더 정보의 공유로 주변 장애물의 탐지 성능을 보완할 수 있다.
카메라(131)는 딥러닝을 통한 영상인식기술을 이용하여 주행 중 전방의 장애물을 인식하고 도로의 주행 가능한 영역(차선)을 확인한다. 카메라(131)는 차량(10)의 전방과 양측에 각각 설치될 수 있다.
레이더(132)는 전방에 전자파를 발생하여 반사된 신호를 통해 주변의 다른 차량과 보행자를 구분하여 인지한다. 이때, 레이더(132)는 주변 사물과의 거리, 속도, 방향 정보를 추출할 수 있으며, 카메라(131)를 통해 인식된 정보와의 퓨전을 통해 해당 사물을 차량, 보행자, 고정구조물 및 동물 등으로 인지함으로써 인식 기능을 강화한다. 이는 차량(10)이 고가의 라이다를 삭제한 구조에서 카메라(131)와 레이더(132)의 각 기능을 퓨전으로 상호 보완하여 인식기능을 강화한 것으로 설명할 수 있다.
초음파 센서(133)는 차량(10)의 가장자리를 따라 복수로 설치되며 출발 및 도착 지점의 주변을 감지한다.
정밀 GNSS(134)는 인공위성을 이용하여 위치, 고도 및 속도 등에 관한 실시간 차량 위치정보를 측정한다. 상기 실시간 차량 위치정보는 후술되는 자율주행 제어에 반영되는 바 오차를 최소화하고 정밀한 위치측정이 요구된다.
이에, 정밀 GNSS(134)는 GPS, GLONASS, Galileo 등 멀티밴드를 사용하여 터널, 건물, 산 등의 주변 환경에 따른 오차를 최소화 할 수 있다.
또한, 정밀 GNSS(134)는 추측 항법(Dead reckoning)을 반영하여 출발지로부터 이동경로와 차속에 따른 현재 위치를 추측하며, IMU(Inertial Measurement Unit) 및 휠 틱(Wheel ticks) 센서를 활용하여 오차를 보정할 수 있다.
차량 제어부(14)는 차량의 자율주행 제어에 필요한 각종 제어 모듈을 포함한다.
예컨대, 차량 제어부(14)는 차량의 변속제어를 위한 전자식 변속 모듈(Transmission Control Unit, TCU)(141), 제동제어를 위한 이중화 제동 모듈(142) 및 조향 제어를 위한 조향 모듈(Motor Driven Power Steering, MDPS)(143) 등을 포함한다.
이중화 제동 모듈(142)은 제어신호에 따른 모터의 구동으로 브레이크페달을 후방으로 당겨 기계적으로 브레이크 페달을 동작시키는 제동 액추에이터(142a)와 제어신호에 따른 차속, 가감속 및 정지를 제어하는 SCC(Smart Cruise Control)(142b)를 포함한다.
여기서, SCC(142b)를 이용한 감속 및 정지가 가능하다는 것은 전자식으로 가감속 제어를 위한 ECS(Electronic Control Suspension), 제동제어를 위한 ESC(Electronic Stability Control) 중 적어도 하나가 구비되는 것을 시사할 수 있다. 자율주행차량에 있어서 브레이크는 탑승자의 안전에 가장 중요한 요소이다. 그러므로 제동 장치를 이중화하여 평상시 제동 액추에이터(142a)를 통해 일정한 차속으로 주행하고 오류 발생시 SCC(142b)를 이용하여 감속 및 정지 제어를 수행할 수 있다. 또한, 제동 액추에이터(142a)는 브레이크 페달의 후방에 위치하므로 긴급한 상황이나 차량(10)을 수동으로 운전하는 경우 운전자의 답력에 의해서도 일반적인 브레이크 작동이 가능한 이점이 있다.
작동 스위치부(15)는 차체에 버튼식으로 구성되며, 출발신호를 입력하는 출발 스위치(15a)와 비상정지신호를 입력하는 정지 스위치(15b)를 포함한다.
출발 스위치(15a)와 정지 스위치(15b)는 차량 내부에도 구성될 수 있으며 작업자의 스위치 조작에 따른 차량의 출발/정지 명령을 차량 단말기(16)로 입력할 수 있다.
차량 단말기(16)는 생산공장 무인이송을 위한 차량(10)의 상기 각부의 전반적인 동작을 제어하며, 이를 위한 적어도 하나의 프로그램 및 데이터를 메모리에 저장한다.
차량 단말기(16)는 차량(10)의 안전한 자율주행 제어 및 그 모니터링을 위해 도로 주변의 중계기(RSU, 20)와 연동하는 특성상 이에 상응하는 용어로 OBU(On Board Unit)라 명명될 수 있다.
차량 단말기(16)는 출발 스위치(15a) 또는 관제 서버(30)로부터 출발 명령이 입력되면 내비게이션의 정밀지도에 설정된 목적지(예; 야적장/생산공장)까지 자율주행 제어를 실시한다.
차량 단말기(16)는 중계기(20)와 연결된 V2I 통신을 통해 실시간으로 측위 오차 보정정보(RTCM)를 수신하여 정밀 GNSS(134)에서 측정된 차량 위치정보의 오차범위를 10cm 이하의 고정밀 측위정보로 보정한다. 이를 통해, 차량 단말기(16)는 오차가 보정된 고정밀 측위정보를 바탕으로 정밀지도의 차선 폭 중앙을 따라 정밀한 자율주행 제어를 수행할 수 있다.
차량 단말기(16)는 관제 서버(30)로부터 무인이송을 위한 목적지, 주행경로, 주행 차속, 시동 ON/OFF, 출발/정지, 긴급 정지 중 적어도 하나를 포함하는 운전정보를 수신하면 자율주행 센서부(13)와 차량 제어부(14)를 동작시키고 자율주행을 제어한다.
차량 단말기(16)는 차량(10)의 자율주행 중 차량의 상태정보를 수집하여 중계기(20)를 통해 관제 서버(30)로 전송한다. 예컨대, 상기 상태정보는 차량 ID, 보정된 고정밀 측위정보, 자율주행 센서부(13)의 각 센서 작동상태정보, 차량 제어부(14)의 각 제어 모듈 작동상태정보, DTC(Diagnostic Trouble Code), S/W 버전정보, 실시간 주행 영상 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이 때, 중계기(20)는 상기 상태정보에서 자신의 커버리지 내 존재하는 차량 ID와 고정밀 측위정보를 추출하여, 감시 카메라, 레이다 및 라이다 등 인프라 설비에서 탐지된 도로 환경의 장애물 정보를 차량(10)에 제공할 수 있다.
따라서, 차량(10)은 라이다 없이도 자신의 자율주행 센서부(13)를 이용한 주변 환경 탐지정보와 인프라 설비의 장애물 탐지 정보를 취합하여 안전한 자율주행제어를 수행할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중계기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 중계기(20)는 V2X 모듈(21), GNSS 보정 모듈(22), 무선통신 모듈(23), 감시 카메라(24), 탐지 모듈(25), 센서 모듈(26) 및 제어 모듈(27)을 포함한다.
V2X 모듈(21)은 차량(10)과 V2I 통신을 연결하고 관제 서버(30)와 I2I(Infra-to-Infra) 통신으로 연결되어 송수신되는 데이터를 중계한다.
GNSS 보정 모듈(22)은 항상 고정된 중계기(20)의 위치에서 24간 측위를 통한 절대좌표(고도, 위도, 경도)를 생성하고, 실시간 오차 모델링 추정을 통해 우주대기 이온층, 위성 궤도 오차, 대류층 굴절 등으로 인한 오차 거리를 추정한다. 그리고 상기 오차 거리를 보정하기 위한 고정밀 RTK-GNSS 측위 오차보정정보를 생성한다.
무선통신 모듈(23)은 차량(10) 및 관제 서버(30)와의 무선통신을 중계한다. 다만, 본 발명의 실시 예에 따른 생산공장 무인이송 시스템은 사설 V2X 통신망을 구축하여 차량(10) 및 관제 서버(30)를 중계하므로 무선통신 모듈(23)은 생략될 수 있으며, 필요 시 비상통신 수단으로 활용될 수 있다.
감시 카메라(24)는 중계기(20)의 주변을 촬영하여 도로환경과 이동차량을 모니터링하며, 예컨대, 영상기반 도로 상태 변형(손상), 빗길, 눈길, 빙판길, 교통신호, 정체, 공사, 장애물 출현 등의 도로환경 이벤트와 특정한 차량(예; 사고 or 고장 차량)을 추적할 수 있다.
탐지 모듈(25)은 레이더 및 라이더 중 적어도 하나의 탐지장비를 포함하며, 전파방사를 통한 차량의 도로 상태 변형(손상), 보행자 감지, 공사구간, 고정 혹은 이동 장애물 발생 등의 도로환경 이벤트를 탐지한다.
또한, 탐지 모듈(25)은 라이다 신호를 방사하여 탐지 영역 내 3차원 영상을 획득하고 감지된 차량(10)의 거리, 이동방향 및 속도를 모니터링 할 수 있다.
센서 모듈(26)은 온도 센서, 적외선 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나를 포함하여 도로 날씨환경 및 중계기(20)의 낙하, 기울어짐 등 설치위치 변경을 파악한다.
제어 모듈(27)은 중계기(20)의 운용을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를메모리에 저장하고, 그 제어를 위한 프로세서를 포함한다.
제어 모듈(27)은 GNSS 보정 모듈(22)에서 생성한 측위 오차보정정보를 V2I 무선통신을 통해 8Hz(8회/초) 주기로 차량(10)에 전송한다.
또한, 제어 모듈(27)은 감시 카메라(24)와 탐지 모듈(25)을 통해 자율주행에 장애가 되는 도로 상태 및 장애물 출현 등을 모니터링 하여 탐지된 정보를 차량(10) 및 관제 서버(30)로 전송할 수 있다.
또한, 제어 모듈(27)은 센서 모듈(26)에서 측정된 주변 환경정보와 중계기(20)의 설치위치 변경정보를 관제 서버(30)로 전송할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 관제 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 관제 서버(30)는 송수신부(31), 차량 점검부(32), 중계기 점검부(33), 데이터베이스(DB, 34), 중앙 처리부(35)를 포함한다.
송수신부(31)는 중계기(20)를 통해 차량(10)의 자율주행제어를 위한 운전정보를 전송하고, 차량의 운행에 따른 상태정보를 수집한다.
송수신부(31)는 중계기(20)의 네트워크 트래픽 감지에 따른 상태정보를 더 수집할 수 있다. 상기 상태정보는 차량 ID 및 중계기 ID에 매칭된 데이터로 수신될 수 있다.
차량 점검부(32)는 차량의 상태정보를 분석하여 DTC(Diagnostic Trouble Code)에 따른 고장여부를 파악하고, 자율주행 센서부(13)와 차량 제어부(14)의 동작상태를 점검한다.
차량 점검부(32)는 공장 내 운용중인 차량(10)에 대하여 차량 ID별로 점검결과, 부품교체 및 정비이력 등의 차량 관리 테이블을 생성하여 DB(34)에 저장할 수 있다.
중계기 점검부(33)는 중계기 상태정보를 분석하여 무선 간섭, 비인가 장비 접속, 신호세기, 서비스 가용성, 사용량 및 응답 시간 등의 네트워크 트래픽 정보를 점검한다.
중계기 점검부(33)는 차량 점검부(32)와 마찬가지로 공장 내 운용중인 중계기(20)에 대하여 중계기 ID별로 점검결과, 부품교체 및 유지보수이력 등의 중계기 관리 테이블을 생성하여 DB(34)에 저장할 수 있다.
DB(34)는 관제 서버(30)의 공장 내 차량(10) 및 중계기(20)를 모니터링 하기 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하고, 그 운용에 따라 생성되는 데이터를 저장한다.
DB(34)는 차량(10) 및 중계기(20)로부터 수집된 각종 상태정보와 그 처리로 분석된 정보를 DB화하여 저장할 수 있다.
중앙 처리부(35)는 생산공장 무인이송 시스템을 관제하기 위한 상기 각부의 전반적인 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.
중앙 처리부(35)는 공장 내 모든 차량(10)의 운전상태를 중계기(20)를 통해 구축된 사설 V2X 네트워크를 통해 원격으로 제어할 수 있다.
이 때, 중앙 처리부(35)는 무인이송을 위한 목적지, 주행경로, 주행 차속, 시동 ON/OFF, 출발/정지, 긴급 정지 중 적어도 하나를 포함하는 운전정보를 생성하여 차량(10)으로 전송한다.
중앙 처리부(35)는 정상 자율주행 조건에 따라 수신되는 V2X 통신데이터와 자율주행 센서부(13)의 각 센서 값을 학습하여 정상 기준 값(threshold)를 정의하고, 이를 기준으로 차량 사고를 예측한다. 즉, 중앙 처리부(35)는 차량의 상태정보가 수신되면 자율주행 센서부의 각 센서 값을 해당 자율주행 조건에 따른 정상 기준 값(threshold)과 비교하여 허용범위를 벗어나면 사고 예측에 따른 긴급 정지를 제어할 수 있다.
예컨대, 중앙 처리부(35)는 V2X 무선통신의 수신 패킷 오류율(Packet Error Rate, PER), 카메라(131)의 초당프레임수(fps)와 픽셀수(pixel), 정밀 GNSS(134)의 위성신호 감도 및 위성 수 등이 각각 정의된 정상 기준 값(threshold)을 벗어나는 사고 예측을 감지할 수 있다.
또한, 중앙 처리부(35)는 중계기(20)의 탐지 데이터를 활용한 장애물 및 보행자 감지, 날씨 이상, 자율주행 장치 주행 이상(거동이상/차선이탈) 등의 정보를 파악하여 사전에 사고 예측을 감지할 수 있다.
중앙 처리부(35)는 사고 예측이나 사고 발생 이벤트가 발생되면 모니터링 화면에 표시하고, 운영자 단말기로 알람 할 수 있다.
또한, 중앙 처리부(35)는 해킹 방지를 위한 암호화 알고리즘을 포함하여, 중계기(20)를 통한 V2X 무선통신 데이터를 암호화하여 송수신할 수 있으며, 서버 내 운용자 접근 권한을 설정할 수 있다.
중앙 처리부(35)는 생산공장 내 운용되는 차량(10)과 중계기(20) 및 도로 등과 같은 인프라시설을 실시간으로 감시하고 모니터링 화면을 통해 운영자에게 표시한다.
예컨대, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 관제 서버의 모니터링 화면을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 중앙 처리부(35)는 차량 점검부(32)의 차량 점검 상태와 중계기 점검부(33)의 중계기 점검 상태를 모니터링 화면을 통해 표시할 수 있다.
이때, 중앙 처리부(35)는 차량(10)의 자율주행 센서부(13)와 차량 제어부(14)의 소프트웨어(S/W) 버전을 확인하여 원격 업데이트 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 중앙 처리부(35)는 중계기(20)에 설치된 S/W 버전을 확인하여 원격 업데이트서비스를 제공할 수 있다.
중앙 처리부(35)는 중계기(20)를 통해 수집된 차량의 상태정보를 토대로 실시간 차량 위치와 주행상태를 모니터링 화면에 표시한다.
중앙 처리부(35)는 중계기(20)를 통해 수집된 차량의 상태정보를 토대로 정밀지도 상에 차량 ID별 보정된 고정밀 측위정보와 주행속도가 반영된 실시간 차량 위치를 표시할 수 있다. 이 때, 중앙 처리부(35)는 운영자에 의해 어느 하나의 차량이 선택되거나 사고 발생 차량이 선택되면 해당 차량에서 수신된 실시간 주행영상 데이터를 모니터링 화면에 표시한다. 또한, 상기 모니터링 화면에는 중계기(20)를 통해 수집된 선택 차량의 추적영상을 표시할 수 있다.
한편, 전술한 생산공장 무인이송 시스템의 구성을 바탕으로 본 발명의 실시 예에 따른 생산공장 무인이송 방법을 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 생산공장 무인이송 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 관제 서버(30)는 중계기(20)를 통해 차량(10)과 V2X 통신을 연결하고 이를 중앙에서 관제하기 위한 모니터링 화면을 표시한다(S1).
관제 서버(30)는 생산공장과 야적장(VPC) 간의 무인이송에 필요한 차량(10)을 선택하고 목적지, 주행경로 및 주행속도를 포함하는 운전정보를 설정하여 차량(10)으로 전송한다(S2). 상기 목적지는 차량의 현재 위치에 따라 야적장(VPC) 혹은 생산공장으로 설정될 수 있다.
한편, 차량(10)은 관제 서버(30)로부터 수신된 운전정보를 자율주행 제어 조건으로 설정하고(S3), 출발신호가 입력되면 자율주행을 시작한다(S4). 상기 출발신호는 차체에 설치된 출발 스위치(15a)의 조작으로 입력되거나 관제 서버(30)로부터 입력될 수 있다. 이 때, 차량(10)은 카메라(131), 레이더(132), 초음파 센서(133) 및 정밀 GNSS(134)를 포함하는 자율주행 센서부(13)를 동작하여 주변 장애물이 존재하는지 감시한다. 차량(10)은 주변 장애물이 없으면 변속 모듈(141), 이중화 제동 모듈(142) 및 조향 모듈(143) 등을 포함하는 차량 제어부(14)를 상기 운전정보에 맞게 동작시켜 자율주행을 제어할 수 있다.
차량(10)은 정밀 GNSS(134)를 통해 차량의 위치정보를 측정한다(S5).
한편에서 중계기(20)는 상기 차량의 위치정보의 오차 거리를 보정하기 위한 고정밀 RTK-GNSS 측위 오차보정정보를 생성하여 차량(10)으로 전송한다(S6).
차량(10)은 상기 차량의 위치정보에 수신된 상기 측위 오차보정정보를 반영하여 오차 범위가 10cm 이하인 고정밀 측위정보로 보정한다(S7). 이를 통해, 차량(10)은 오차가 보정된 고정밀 측위정보를 바탕으로 보다 정밀하고 안전한 자율주행을 제어할 수 있다.
중계기(20)는 감시 카메라(24)와 탐지 모듈(25)을 이용한 도로 주변을 탐지 정보를 차량(10)과 관제 서버(30)로 전송한다(S8).
이에, 차량(10)은 자율주행 센서부(13)를 이용한 감지정보와 중계기(20)에서 수신된 장애물 탐지정보를 취합하여 라이다가 없는 상황에서도 주변상황을 면밀하게 탐지할 수 있다. 또한, 관제 서버(30)는 차량의 고정밀 측위정보와 수신된 장애물 탐지 정보를 토대로 보다 정확하게 차량의 도로 주행상태를 추적 할 수 있다.
한편, 차량(10)은 자율주행 중 장애물 발생을 감지하거나 중계기(20)로부터 전방의 장애물 발생 정보를 수신하면(S9; 예), 차량을 긴급 정지한다(S11).
또한, 관제 서버(30)는 차량의 상태정보로 수신된 각 센서 값을 해당 자율주행 조건에 따른 정상 기준 값(threshold)과 비교하여 사고 예측으로 판단되면(S10; 예), 운영자에게 알람하고 차량(10)을 긴급 정지 시킬 수 있다(S11). 여기서, 상기 긴급 정지는 차량(10)의 자율주행 기능에 이상이 발생한 극단적 상황을 제외한 보행자나 공사구간 등의 일시적 이벤트 상황의 경우 장애물이 제거되거나 관제 서버(30)로부터 재설정된 주행경로를 수신하여 자율주행을 재개할 수 있다.
차량(10)은 설정된 주행경로의 목적지에 도착하면(S12), 대기장소로 이동 후 시동을 오프(OFF)하여 자율주행을 종료한다(S13).
관제 서버(30)는 차량으로부터 자율주행 종료 메시지를 수신하면 해당 차량 ID의 운행이력과 감지정보로 수집된 데이터를 매칭하여 DB(34)에 저장한다(S14).
이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.
전술한 본 발명의 실시 예에서는 차량(10)이 생산공장(의장공장)과 야적장(VPC) 사이를 자율주행으로 무인이송 하는 것을 위주로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 생산공장 내 선행 공정과 후행공정 사이의 물류이송에 적용될 수 있음은 자명하다.
또한, 목적지 사이에 복수의 경로를 추가하여 차량 생산공장이나 대학교와 같이 대규모 부지 시설을 순환하는 차량의 무인이송 시스템을 구축할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 생산공장 내 작업자를 V2X 통신기반 자율주행 차량을 통해 무인 이동시킴으로써 종래 수동운전에 따른 인건비 절감과 부주의한 운전에 따른 휴먼에러를 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 생산공장 내 사설 V2X 통신망을 구축하여 차량의 자율주행제어에 필요한 통신비용을 절감하고, 사내 전용 V2X 통신망 구축에 따른 통신품질의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 중계기 인프라를 통해 차량의 위치정보 오차를 보정하고, 주변 탐지정보를 차량과 관제 서버에 공유함으로써 라이더가 삭제된 차량의 안전한 자율주행을 지원 및 그 모니터링을 강화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 차량 11: V2X 통신부
12: 차량 통신부(OBD-II) 13: 자율주행 센서부
131: 카메라 132: 레이더
133: 초음파 센서 134: 정밀 GNSS
14: 차량 제어부 141: 변속 모듈
142: 이중화 제동 모듈 143: 조향 모듈
15a: 출발 스위치 15b : 정지 스위치
16: 차량 단말기(OBU) 20: 중계기(RSU)
21: V2X 모듈 22; GNSS 보정 모듈
23: 무선통신 모듈 24: 감시 카메라
25: 탐지 모듈 26: 센서 모듈
27: 제어 모듈 30: 관제 서버
31: 송수신부 32: 차량 점검부
33: 중계기 점검부 34: DB
35: 중앙 처리부

Claims (20)

  1. 자동차 생산공장 내 인프라 설비와 V2X(Vehicle to Everything) 통신을 연결하고 자율주행으로 설정된 목적지까지 작업자를 무인이송 하는 차량; 및
    상기 생산공장 내 도로 주변에 고정되어 상기 V2X 통신을 중계하며 고정된 절대좌표를 기준으로 고정밀 RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System) 기반 측위 오차보정정보를 생성하여 상기 차량으로 전송하는 중계기를 포함하며,
    상기 차량은 위성 기반 차량 위치정보의 오차를 상기 측위 오차보정정보로 보정한 고정밀 측위정보를 바탕으로 정밀지도의 차선에 따른 자율주행을 제어하는 차량 단말기를 포함하는 생산공장 무인이송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 무인이송을 위한 운전정보를 생성하여 상기 중계기를 통해 전송하고 상기 차량과 중계기로부터 각각 상태정보를 수집하여 운용상태를 모니터링 하는 관제 서버;
    를 더 포함하는 생산공장 무인이송 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중계기는
    상기 차량과 V2I(Vehicle-to-Infra) 통신을 연결하고 관제 서버와 I2I(Infra-to-Infra) 통신으로 연결하여 송수신되는 데이터를 중계하는 V2X 모듈을 포함하여 상기 생산공장 내 사설 V2X(Vehicle to Everything) 통신망을 구축하는 생산공장 무인이송 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중계기는
    고정된 위치의 절대좌표를 생성하고 실시간 오차 모델링 추정을 통한 GNSS 측정값의 오차 거리를 추정하고, 상기 오차 거리를 보정하기 위한 고정밀 RTK-GNSS 측위 오차보정정보를 생성하는 GNSS 보정 모듈;
    주변을 촬영하여 도로환경과 이동차량을 모니터링 하는 감시 카메라;
    레이더 및 라이더 중 적어도 하나의 탐지장비를 포함하여 전파방사를 통한 도로 환경 및 장애물 발생 정보를 탐지하는 탐지 모듈;
    온도 센서, 적외선 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나를 포함하여 주변 환경정보와 중계기의 설치위치 변경을 센싱하는 센서 모듈; 및
    상기 측위 오차보정정보를 V2I 무선통신을 통해 8Hz 주기로 상기 차량에 전송하는 제어 모듈;
    을 포함하는 생산공장 무인이송 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 감시 카메라와 탐지 모듈을 통해 자율주행에 장애가 되는 주변의 도로 상태 및 장애물 발생을 모니터링하고 탐지된 정보를 상기 차량 및 관제 서버로 전송하는 생산공장 무인이송 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 센서 모듈에서 측정된 주변 환경정보와 중계기의 설치위치 변경정보를 상기 관제 서버로 전송하는 생산공장 무인이송 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차량은
    상기 중계기와 V2I 통신을 연결하는 V2X 통신부;
    카메라, 레이더, 초음파 센서 및 정밀 GNSS 중 적어도 하나를 포함하여 주행환경을 감시하는 자율주행 센서부;
    상기 차량의 변속제어를 위한 전자식 변속 모듈, 제동제어를 위한 이중화 제동 모듈 및 조향 제어를 위한 조향 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 차량 제어부;
    출발 스위치 또는 관제 서버로부터 출발 신호가 입력되면 내비게이션의 정밀지도에 설정된 목적지까지 자율주행 제어를 실시하는 차량 단말기; 및
    상기 차량 제어부, V2X 통신부 및 차량 단말기를 연결하는 차량 통신부;
    를 포함하는 생산공장 무인이송 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 자율주행 센서부는
    상기 카메라의 딥러능을 통한 영상인식기술을 이용하여 인식된 장애물 및 주행 가능한 영역과 상기 레이더를 이용하여 측정된 주변 사물과의 거리, 속도 및 방향 정보와 상기 중계기에서 탐지된 도로 환경 및 장애물 발생 정보의 퓨전으로 상호 보완하여 인식정보를 강화하는 생산공장 무인이송 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 정밀 GNSS는
    GPS, GLONASS 및 Galileo 중 둘 이상의 멀티밴드를 사용하여 주변환경에 따른 오차를 보정하는 생산공장 무인이송 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 정밀 GNSS는
    추측 항법(Dead reckoning)을 반영하여 출발지로부터 이동경로와 차속에 따른 현재 위치를 추측하되, IMU(Inertial Measurement Unit) 및 휠 틱(wheel ticks) 센서를 활용하여 오차를 보정하는 생산공장 무인이송 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 이중화 제동 모듈은
    제어신호에 따른 모터의 구동으로 브레이크페달을 후방으로 당겨 기계적으로 브레이크 페달을 동작시키는 제동 액추에이터; 및
    상기 제어신호에 따른 차속, 가감속 및 정지를 제어하는 SCC(Smart Cruise Control)를 포함하는 생산공장 무인이송 시스템.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 차량은
    차체에 버튼식으로 구성되어 출발신호를 입력하는 출발 스위치와 비상정지신호를 입력하는 정지 스위치를 더 포함하는 생산공장 무인이송 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 차량 단말기는
    상기 차량의 자율주행 중 차량 ID, 보정된 고정밀 측위정보, 자율주행 센서부의 작동상태정보, 차량 제어부의 작동상태정보, DTC(Diagnostic Trouble Code), S/W 버전정보, 실시간 주행 영상 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 차량 상태정보를 수집하여 상기 중계기를 통해 관제 서버로 전송하는 생산공장 무인이송 시스템.
  14. 제1항 또는 제13항에 있어서,
    상기 관제 서버는
    상기 차량 및 중계기의 운행에 따른 상태정보를 수집하는 송수신부;
    상기 차량의 상태정보를 분석하여 DTC(Diagnostic Trouble Code)에 따른 고장여부를 파악하고, 자율주행 센서부와 차량 제어부의 동작상태를 점검하는 차량 점검부;
    상기 중계기의 상태정보를 분석하여 무선 간섭, 비인가 장비 접속, 신호세기, 서비스 가용성, 사용량 및 응답 시간 등의 네트워크 트래픽 정보를 점검하는 중계기 점검부;
    상기 차량 및 중계기로부터 수집된 정보와 그 처리로 분석된 정보를 DB화하여 저장하는 데이터베이스(DB); 및
    상기 자율주행 제어를 위한 목적지, 주행 경로, 주행 차속, 시동 제어 신호, 출발신호 및 정지신호 중 적어도 하나를 포함하는 운전정보를 생성하여 상기 차량으로 전송하는 중앙 처리부;
    를 포함하는 생산공장 무인이송 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 중앙 처리부는
    상기 차량의 상태정보로 수신된 자율주행 센서부의 각 센서 값을 해당 자율주행 조건에 따른 정상 기준 값과 비교하여 허용범위를 벗어나면 사고 예측 감지에 따라 긴급 정지 시키는 생산공장 무인이송 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 중앙 처리부는
    V2X 무선통신의 수신 패킷 오류율(Packet Error Rate), 감시 카메라의 초당프레임수(fps)와 픽셀수(pixel), 정밀 GNSS의 위성신호 감도 및 위성 수 등이 각각 정의된 정상 기준 값(threshold)을 벗어나면 사고 예측 감지에 따라 차량을 긴급 정지 시키는 생산공장 무인이송 시스템.
  17. 생산공장의 중계기와 V2X(Vehicle to Everything) 통신으로 연결된 차량의 작업자 무인이송 방법에 있어서,
    a) 관제 서버로부터 수신된 운전정보를 기반으로 생산공장과 야적장 간의 무인이송에 필요한 운전정보를 자율주행 제어 조건으로 설정하고 출발신호가 입력되면 자율주행을 시작하는 단계;
    b) 정밀 GNSS를 통해 측정된 차량 위치정보에 중계기로부터 수신된 RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System)기반 측위 오차보정정보를 반영하여 고정밀 측위정보로 보정하는 단계;
    c) 자율주행 센서부를 이용한 감지정보와 중계기에서 수신된 장애물 탐지정보를 취합하여 주변상황을 탐지하는 단계; 및
    d) 상기 운전정보로 설정된 주행경로의 목적지에 도착하면 자율주행을 종료하는 단계;
    를 포함하는 생산공장 무인이송 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    카메라, 레이더, 초음파 센서 및 정밀 GNSS를 포함하는 상기 자율주행 센서부를 동작하여 주변 장애물을 감시하는 단계; 및
    상기 주변 장애물이 없으면 변속 모듈, 이중화 제동 모듈 및 조향 모듈을 포함하는 차량 제어부를 목적지, 주행경로 및 주행속도를 포함하는 상기 운전정보에 맞게 동작시켜 자율주행을 제어하는 단계;
    를 포함하는 생산공장 무인이송 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 이중화 제동 모듈은
    제어신호에 따른 모터의 구동으로 브레이크페달을 후방으로 당겨 기계적으로 브레이크 페달을 동작시키는 제동 액추에이터와 상기 제어신호에 따른 차속, 가감속 및 정지를 제어하는 SCC(Smart Cruise Control)를 포함하는 생산공장 무인이송 방법.
  20. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 자율주행 중 상기 자율주행 센서부를 통해 장애물 발생을 감지하거나 상기 중계기로부터 전방의 장애물 발생 정보를 수신하거나 상기 관제 서버로부터 사고 예측 판단에 따른 긴급 정지 신호를 수신하면 차량을 긴급 정지 하는 단계;
    를 포함하는 생산공장 무인이송 방법.
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