KR19980061103U - Driverless Steering System - Google Patents
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Abstract
본 고안은, 각각의 휠구동모터에 의해 개별구동되는 좌측휠 및 우측휠과, 상기 좌측휠 및 우측휠이 운행하는 소정의 궤도를 감지하는 적어도 하나의 트랙감지센서와, 상기 트랙감지센서에 의한 감지결과에 따라 상기 휠구동모터들을 제어하여 주행방향을 제어하는 조향제어부를 갖는 무인차의 조향장치에 관한 것으로서, 상기 트랙감지센서의 전방에 설치되어 상기 궤도로부터의 편위량을 감지하는 편위감지센서와, 상기 편위량이 소정 이상일때 상기 휠구동모터의 구동속도를 저하시키는 주행속도제어부를 포함한다. 이에 의해, 무인차의 안정된 운행을 도모할 수 있는 무인차의 조향장치가 제공된다.The present invention, the left wheel and the right wheel driven by each wheel drive motor, at least one track sensor for detecting a predetermined track that the left and right wheels, and the track sensor The present invention relates to a steering apparatus of an unmanned vehicle having a steering control unit for controlling the driving direction by controlling the wheel driving motors according to a detection result, wherein the displacement detection sensor is installed in front of the track detection sensor and senses an amount of deviation from the track. And a traveling speed control unit for lowering a driving speed of the wheel driving motor when the amount of deviation is more than a predetermined value. Thereby, the steering apparatus of the driverless vehicle which can aim at stable operation of an unmanned vehicle is provided.
Description
본 고안은 무인차의 조향장치에 관한 것으로서, 트랙감지센서에 의해 궤도를 감지하여 무인차를 조향하는 무인차의 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering apparatus of an unmanned vehicle, and relates to a steering apparatus of an unmanned vehicle for steering a driverless vehicle by detecting a track by a track sensor.
생산라인등의 산업현장에서 공장자동화에 따라 사용되는 무인차는, 소정의 궤도상을 운행하며 물건을 운반하는 등의 작업을 수행하는 장치로 일반적으로 궤도상에 설치된 전선 등으로부터의 전자파의 자장을 감지하여 궤도상을 주행하게 된다.Unmanned vehicles used by factory automation in industrial sites, such as production lines, are devices that carry out tasks such as moving goods on a predetermined track, and generally detect magnetic fields of electromagnetic waves from wires installed on tracks. To travel on track.
도 4는 종래의 무인차의 개략구성도이다. 무인차는, 본체(51)의 하부에 무인차의 구동을 위한 좌측휠(52)과 우측휠(53)이 설치되어 있고, 이 좌측휠(52)과 우측휠(53)의 각 측부에는 각각의 휠을 구동하는 좌측휠구동모터(54)와 우측휠구동모터(55)가 설치되어 있다. 그리고, 각각의 모터들의 전방에는 궤도상의 피감지부로부터의 전자파를 감지하는 한 쌍의 트렉감지센서(56)가 설치되어 있다. 그리고, 본체(51)내에 설치된 제어부(60)에는, 각 트렉감지센서(56)의 피감지부로부터의 전자파의 감지에 의해 각 휠구동모터를 제어하는 조향제어부(70)가 형성되어 있다.4 is a schematic configuration diagram of a conventional driverless vehicle. The driverless car is provided with a left wheel 52 and a right wheel 53 for driving the driverless car at the lower part of the main body 51, and each side of the left wheel 52 and the right wheel 53 is respectively provided. The left wheel drive motor 54 and the right wheel drive motor 55 for driving the wheels are provided. In front of each of the motors, a pair of trek detection sensors 56 for detecting electromagnetic waves from the to-be-detected part on the track are provided. And the control part 60 provided in the main body 51 is provided with the steering control part 70 which controls each wheel drive motor by the detection of the electromagnetic wave from the to-be-sensed part of each track detection sensor 56. As shown in FIG.
도 5는 종래의 제어부의 알고리즘을 나타낸 블럭도이다. 트렉감지센서(56)가 궤도상의 피감지부의 전자파를 감지하고, 조향제어부(70)에서는 각 트렉감지센서(56)에서 감지한 전자파값을 비교하여 전자파값의 차이가 소정 이상이면, 좌측휠구동모터(54)와 우측휠구동모터(55)를 제어하여 좌측휠(52)과 우측휠(53)의 회전수를 조절하게 되어 무인차의 주행방향을 결정하게 된다.5 is a block diagram illustrating an algorithm of a conventional control unit. The trek detection sensor 56 detects the electromagnetic waves of the to-be-detected part on the track, and the steering controller 70 compares the electromagnetic wave values detected by each trek detection sensor 56 and the left wheel drive when the difference in the electromagnetic wave values is more than a predetermined value. By controlling the motor 54 and the right wheel driving motor 55, the rotation speed of the left wheel 52 and the right wheel 53 is adjusted to determine the driving direction of the driverless vehicle.
이러한 무인차는, 도 6에 도시된 바와 같이, 직선구간을 운행하게 되면, 각 트렉감지센서(56)에서 감지한 값의 차이가 소정이하가 되도록 각 트렉감지센서(56)의 사이에 궤도가 놓이도록 운행하게 된다(P1). 그리고, 곡선구간을 주행할 때에도, 조향제어부(70)는 좌측휠구동모터(54)와 우측휠구동모터(55)를 각각 제어하여 무인차를 조향하게 되는데, 곡선구간의 편위량이 작을 때는 각 트렉감지센서(56)에서 감지한 감지값의 차이가 작으므로 조향제어부(70)는 그 차이를 무시하고 무인차가 직진으로 주행하도록 한다(P2). 그러다가, 곡선구간의 편위량이 커지면, 일측의 트렉감지센서(56)가 궤도를 이탈하게 되고, 이에 따라, 각각의 트렉감지센서(56)에서 감지한 감지값의 차이가 커지므로(P3), 조향제어부(70)에서는 감지값을 비교하여 좌측휠구동모터(54)와 우측휠구동모터(55)의 속도를 제어하게 된다(P4). 이때, 조향제어부(70)는 우측으로 편위된 곡선구간에서는 좌측휠구동모터(54)보다 우측휠구동모터(55)의 회전수를 더 줄임으로써 우측휠(53)의 속도를 감속시키고, 좌측으로 편위된 곡선구간에서는 좌측휠(52)의 회전수를 우측휠(53)의 회전수보다 줄임으로써 좌측휠(52)의 속도를 감속시키게 되어, 무인차가 곡선구간을 주행할 수 있도록 한다(P5).As shown in FIG. 6, when the vehicle is driven in a straight section, a track is placed between each of the trek sensors 56 such that a difference between the values detected by the trek sensors 56 is less than a predetermined level. It is operated to be (P1). In addition, even when driving in a curved section, the steering control unit 70 controls the left wheel drive motor 54 and the right wheel drive motor 55 to steer the driverless vehicle. Since the difference in the detected value detected by the detection sensor 56 is small, the steering controller 70 ignores the difference and allows the driverless vehicle to travel straight (P2). Then, when the amount of deflection of the curved section increases, the trek sensor 56 on one side is off the track, and accordingly, the difference between the detected values detected by the respective trek sensors 56 increases (P3). The controller 70 compares the detected values to control the speeds of the left wheel drive motor 54 and the right wheel drive motor 55 (P4). At this time, the steering control unit 70 reduces the speed of the right wheel 53 by reducing the number of revolutions of the right wheel drive motor 55 more than the left wheel drive motor 54 in the curved section shifted to the right, and to the left In the biased curved section, the speed of the left wheel 52 is reduced by reducing the number of revolutions of the left wheel 52 than the number of revolutions of the right wheel 53, so that the driverless vehicle can travel the curved sections (P5). .
그런데, 이러한 무인차의 조향제어부(70)는 곡선구간을 주행할 때, 일측의 트렉감지센서(56)가 궤도를 이탈하여 감지값의 차이가 커지면 각각의 휠구동모터를 제어하여 감속하게 되는데, 이 때, 무인차는 감속되기 전에 주행속도에 의한 관성력에 의해 궤도를 탈선하는 경우가 자주 발생하였다(P3,). 이에 따라, 종래에는 무인차를 주행궤도상의 직선구간과 곡선구간을 구별하지 않고 전구간에서 중속으로 운행하도록 하는 방법을 사용하여 무인차의 관성으로 인한 탈선을 방지하였다. 그러나, 이러한 방법은 무인차를 고속으로 운행할 수 없으므로 무인차의 운행효율을 감소시킨다는 문제점이 있었다.By the way, the steering control unit 70 of the driverless vehicle is decelerated by controlling each wheel driving motor when the track detection sensor 56 of one side is off the track and the difference in the detected value increases when driving the curved section. At this time, the unmanned vehicle frequently derailed the track by the inertia force due to the traveling speed before deceleration (P3 , ). Accordingly, in the related art, derailments due to inertia of an unmanned vehicle are prevented by using a method of driving the unmanned vehicle at a medium speed in all sections without distinguishing between a straight section and a curved section on a traveling track. However, this method has a problem in that the driving efficiency of the driverless vehicle is reduced because the driverless vehicle cannot be driven at high speed.
한편, 이러한 문제점을 개선하기 위해 궤도상의 곡선구간마다 금속체로 형성된 센싱바를 설치하고, 트렉감지센서(56)가 센싱바를 감지하면 무인차의 속도를 감속시켜 곡선구간을 운행하도록 하는 방법을 사용하였다. 그러나, 이러한 방법은 곡선구간마다 별도의 부가장치를 설치해야 한다는 문제점이 있다.On the other hand, in order to improve this problem, a sensing bar formed of a metal body is installed for each curved section of the track, and when the trek sensor 56 detects the sensing bar, a method of driving the curved section by reducing the speed of the driverless vehicle is used. However, this method has a problem in that a separate additional device must be installed for each curved section.
따라서 본 고안의 목적은, 무인차의 안정적인 운행을 도모할 수 있는 무인차의 조향장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a steering apparatus for an unmanned vehicle that can achieve stable driving of the driverless vehicle.
도 1은 본 고안에 따른 무인차의 개략구성도,1 is a schematic configuration diagram of a driverless vehicle according to the present invention,
도 2는 본 고안에 따른 제어부의 알고리즘을 나타낸 블럭도,2 is a block diagram showing an algorithm of a control unit according to the present invention;
도 3은 본 고안에 따른 무인차의 곡선주행시의 진행에 따른 동작도,3 is an operation according to the progress of the curve driving of the driverless vehicle according to the present invention,
도 4는 종래의 무인차의 개략구성도,4 is a schematic configuration diagram of a conventional driverless vehicle;
도 5는 종래의 제어부의 알고리즘을 나타낸 블럭도,5 is a block diagram showing an algorithm of a conventional control unit;
도 6은 종래의 무인차의 곡선주행시의 진행에 따른 동작도이다.6 is an operation diagram according to the progress of the curve driving of the conventional driverless vehicle.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 본체 2 : 좌측휠1: main body 2: left wheel
3 : 우측휠 4 : 좌측휠구동모터3: Right wheel 4: Left wheel drive motor
5 : 우측휠구동모터 6 : 트렉감지센서5: Right wheel drive motor 6: Trek detection sensor
7 : 편위감지센서 10 : 제어부7: deviation sensor 10: control unit
20 : 조향제어부 30 : 주행속도제어부20: steering control unit 30: driving speed control unit
상기 목적은, 본 고안에 따라, 각각의 휠구동모터에 의해 개별구동되는 좌측휠 및 우측휠과, 상기 좌측휠 및 우측휠이 운행하는 소정의 궤도를 감지하는 적어도 하나의 트랙감지센서와, 상기 트랙감지센서에 의한 감지결과에 따라 상기 휠구동모터들을 제어하여 주행방향을 제어하는 조향제어부를 갖는 무인차의 조향장치에 있어서, 상기 트랙감지센서의 전방에 설치되어 상기 궤도로부터의 편위량을 감지하는 편위감지센서와, 상기 편위량이 소정 이상일때 상기 휠구동모터의 구동속도를 저하시키는 주행속도제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인차의 조향장치에 의해 제공된다.The object is, according to the present invention, the left wheel and the right wheel individually driven by each wheel driving motor, at least one track detection sensor for detecting a predetermined track that the left and right wheels, and the An unmanned vehicle steering apparatus having a steering control unit for controlling the driving direction by controlling the wheel driving motors according to a detection result by a track sensing sensor, wherein the steering apparatus is installed in front of the track sensing sensor to sense an amount of deviation from the track. And a traveling speed control unit for lowering a driving speed of the wheel driving motor when the amount of deviation is predetermined or more.
여기서, 상기 주행속도제어부는 상기 편위량이 소정 이하일때 상기 휠구동모터의 구동속도를 증속시키는 것이 바람직하다.Here, the traveling speed control unit preferably increases the driving speed of the wheel driving motor when the amount of deviation is less than a predetermined amount.
이하, 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 고안에 따른 무인차의 개략적 구성도이다. 전류가 흐르는 전선이 설치된 소정의 궤도상을 운행하는 무인차는, 본체(1)의 하부에 무인차의 구동을 위한 좌측휠(2) 및 우측휠(3)이 설치되어 있고, 좌측휠(2) 및 우측휠(3)의 측부에는 각각의 휠을 구동하기 위한 좌측휠구동모터(4)와 우측휠구동모터(5)가 설치되어 있다. 그리고, 각각의 휠구동모터의 전방에는 궤도상의 피감지부를 감지하는 한 쌍의 트렉감지센서(6)가 설치되어 있고, 이 트렉감지센서(6)의 전방 중앙영역에는 궤도의 편위량을 감지하는 편위감지센서(7)가 설치되어 있다.1 is a schematic configuration diagram of a driverless vehicle according to the present invention. In an unmanned vehicle that runs on a predetermined track provided with a current flowing wire, a left wheel 2 and a right wheel 3 for driving the unmanned vehicle are provided in the lower part of the main body 1, and the left wheel 2 And a left wheel driving motor 4 and a right wheel driving motor 5 for driving each wheel on the side of the right wheel 3. And, in front of each wheel drive motor, a pair of trek detection sensors 6 for detecting a sensing portion on the track is provided, and the front center region of the trek detection sensor 6 detects the amount of deflection of the track. The deviation sensor 7 is provided.
도 2는 본 고안에 따른 제어부의 알고리즘을 나타낸 블럭도이다. 이러한 무인차의 주행을 제어하는 제어부(10)에는 각 트렉감지센서(6)의 감지값에 의해 휠구동모터를 제어하는 조향제어부(20)와, 궤도의 편위량을 감지하는 편위감지센서(7)에 의해 좌측휠구동모터(4)와 우측휠구동모터(5)를 제어하는 주행속도제어부(30)가 포함되어 있다.2 is a block diagram illustrating an algorithm of a control unit according to the present invention. The control unit 10 for controlling the driving of the driverless vehicle includes a steering control unit 20 for controlling the wheel driving motor based on the detected values of the trek detection sensors 6, and a displacement detection sensor 7 for detecting the amount of deviation of the track. It includes a traveling speed control unit 30 for controlling the left wheel drive motor (4) and the right wheel drive motor (5) by.
도 3은 본 고안에 따른 무인차의 곡선주행시의 진행에 따른 동작도이다. 무인차의 주행중 편위감지센서(7)는 궤도의 편위량을 감지하여 주행속도제어부(30)에 감지값을 입력하게 된다. 이 때, 편위량이 소정 이하가 되는 직선구간이나 약간의 굴곡이 있는 구간을 주행할 때는, 주행속도제어부(30)는 편위감지센서(7)로부터 감지한 편위량이 작아 감지값을 무시하게 된다. 그리고, 조향제어부(20)에서는 각각의 트렉감지센서(6)에 의해 감지된 궤도상의 전자파의 값을 비교하여 각 휠구동모터를 제어하면서 무인차를 조향하게 된다(S1,S2).3 is an operation diagram according to the progress of the curve driving of the driverless vehicle according to the present invention. The deviation sensor 7 during driving of the driverless vehicle detects an amount of deviation of the track and inputs a detected value to the driving speed controller 30. At this time, when traveling in a straight section where the amount of deflection becomes less than a predetermined level or a section in which there is a slight curvature, the traveling speed controller 30 ignores the detected value because the amount of deflection detected by the deflection detecting sensor 7 is small. Then, the steering controller 20 controls the wheel drive motors by comparing the values of the electromagnetic waves on the tracks detected by the respective trek detection sensors 6 (S1, S2).
한편, 무인차가 곡선구간을 운행하게 되어 편위감지센서(7)에 의해 감지된 궤도의 편위량이 소정이상이 되면, 주행속도제어부(30)에서는 좌측휠구동모터(4)와 우측휠구동모터(5)를 동시에 제어하여, 좌측휠(2) 및 우측휠(3)의 회전수를 감소시켜 무인차를 중속으로 감속하게 된다(S3). 그런 다음, 조향제어부(20)에서는 각각의 트렉감지센서(6)에 의해 감지된 궤도값을 비교하여 궤도의 곡률반경 및 회전방향에 따라 좌측휠구동모터(4)와 우측휠구동모터(5)를 각각 감속시켜 무인차가 궤도를 따라 주행하도록 한다(S4).On the other hand, when the driverless vehicle travels a curved section and the amount of deflection of the track detected by the deviation sensor 7 becomes more than a predetermined value, the driving speed controller 30 in the left wheel drive motor 4 and the right wheel drive motor 5 ) Is simultaneously controlled to reduce the number of revolutions of the left wheel (2) and the right wheel (3) to reduce the driverless vehicle to medium speed (S3). Then, the steering controller 20 compares the track values detected by the respective trek detection sensors 6 and compares the left wheel drive motor 4 and the right wheel drive motor 5 according to the radius of curvature and the direction of rotation of the track. Decelerate each to allow the driverless car to travel along the track (S4).
한편, 무인차가 곡선구간을 통과하는 도중에, 무인차가 궤도를 따라 주행하게 되면 편위감지센서(7)에 의해 감지된 편위량이 감소되어, 편위량이 소정 이하가 되면 주행속도제어부(30)는 각각의 휠구동모터를 제어하여 휠의 회전수를 증가시켜 무인차가 고속으로 주행하도록 한다(S5). 따라서, 주행속도제어부(30)는 편위감지센서(7)의 편위량 감지값에 의해, 곡선구간을 진입할 때는 무인차의 속도를 감속시키고, 곡선구간을 진입하여 무인차가 궤도를 따라 운행할 때는 속도를 증속시키게 된다. 이에 의해, 무인차가 궤도에서 탈선하지 않고, 곡선구간에서 안정된 운행을 할 수 있게 된다. 또한, 궤도상의 곡선구간에 무인차가 곡선구간임을 감지하도록 하기 위해 별도로 부가장치를 설치하지 아니하여도 된다.On the other hand, when the driverless vehicle is traveling along the track while the driverless vehicle passes the curved section, the amount of deviation detected by the deviation sensor 7 is reduced, and when the amount of deviation is less than or equal to the predetermined amount, the driving speed controller 30 controls each wheel. By controlling the driving motor to increase the number of revolutions of the wheel to drive the driverless car at high speed (S5). Therefore, the traveling speed control unit 30 decelerates the speed of the driverless vehicle when entering the curved section by the deviation detection value of the deviation sensor 7, and when the unmanned vehicle runs along the track by entering the curved section. Speed up. As a result, the unmanned vehicle can be stably operated in the curved section without derailing the track. In addition, an additional device may not be additionally installed to detect that the driverless vehicle is a curved section on the curved section of the track.
이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 무인차의 안정된 운행을 도모할 수 있는 무인차의 조향장치가 제공된다.As described above, according to the present invention, there is provided a steering apparatus for an unmanned vehicle that can achieve stable driving of the driverless vehicle.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-03-20 KR KR2019970005293U patent/KR200151328Y1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Publication date |
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| KR200151328Y1 (en) | 1999-07-15 |
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