유도케이블을 이용한 과수원용 무인주행 장치 개발 = Development of the Unmanned Driving Device in Orchard Using Induction Cable

국문 초록 (Abstract)

무인 주행시스템은 자동차, 작업용 드론, 농기계에서 사용되고 있으며 농기계 분야에서는 트랙터와 이양기의 경우에는 시판되고 있는 상황이다. 하지만 현재 사용되고 있는 무인 시스템의 경우는 논과 같은 필드형 논과 밭에서 주로 사용되고 있으며 과수원과 같은 장애물이 있는 곳은 사용되기가 어렵다. 본 연구에서는 유도케이블과 자기장검출 센서를 통하여 과수원과 같이 장애물이 있는 곳에서도 농기계가 장애물에 걸리지 않고 유도케이블 만을 따라서 주행할 수 있도록 하였다. 먼저 유도케이블을 과수원 이동경로를 따라 약 5 cm 부분에 매설하고 주파수1.473 kHz, 전압 13.5 V, 2.2A의 전류를 케이블로 흐르게 하여 케이블에서 발신하도록 하였다. 자기장 검출 센서는 픽업전류를 전압으로 변환하고 증폭한 후 노이즈를 제거하고 자기장의 주파수만 통과 시키는 밴드패스 회로로 설계 및 제작 되었다. 밴드패스 회로를 통과한 정현파인 교류 전압을 직류전압으로 바꾸기 위하여 정류회로에서 전파정류 하고, 정류된 전압을 2개의 적분회로에 통과시켜 안정된 직류전압을 만들어 출력하도록 하였다. 자기장 검출 센서의 실험은 높이별 출력 시험과 좌우경사에 따른 출력 시험을 하였으며 높이별 검출 범위는 유도케이블로 부터 약 15 cm 에서 약 60 cm 까지 검출이 가능하였다. 차량의 높이와 매설된 위치는 총 약 45 cm 정도이며 장착되는 차량에 따라 ± 5cm 정도의 오차는 있었다. 좌우 경사에 따른 출력은 경사각의 변화에 따라서 센서의 중심과 유도케이블의 위치 편차가 커져서 중심이동은 있지만 좌우에 대한 편차는 없었다.