KR100563954B1 - Parking management system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 라우팅 알고리즘을 채용한 무선 네트워크 기반의 자동 주차 관리 시스템 및 그 설정 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 주차 관리 시스템은 주차장 내의 각 주차 공간 또는 통로의 소정 위치에 배치되어 차량의 유무 또는 차량 통과 여부를 감지하는 복수 개의 센서 노드와, 차량 동선의 분기점에 설치되어 진입 차량의 이동 방향 또는 여분의 주차 공간 수를 안내하는 적어도 1개 이상의 지시 노드와, 상기 센서 노드 및 지시 노드와 무선 통신하여 주차 관리 시스템을 통합 관리하는 통제 노드를 포함하고, 상기 각 센서 노드에서 생성된 차량 감지 데이터는 소정의 라우팅 경로에 따라 상기 센서 노드 또는 지시 노드를 경유하여 연관된 지시 노드로 무선 전송된다. 본 발명에 따른 주차 관리 시스템은, 차량 감지 데이터의 전송이 무선의 라우팅 알고리즘을 통하여 이루어지기 때문에 소비 전력이 현저히 감소되어 유지비용이 절감됨은 물론, 저비용의 제품으로 용이하게 설치가 가능하다. The present invention relates to a wireless network based automatic parking management system employing a routing algorithm and a method of setting the same. Parking management system according to the present invention is disposed at a predetermined position of each parking space or aisle in the parking lot and a plurality of sensor nodes for detecting the presence of the vehicle or whether the vehicle passes, and installed at the branch point of the vehicle moving line or the direction of movement of the entry vehicle or At least one indicator node for guiding the number of spare parking spaces, and a control node for integrating and managing the parking management system by wireless communication with the sensor node and the indicator node, wherein the vehicle detection data generated at each sensor node It is wirelessly transmitted to the associated indicator node via the sensor node or indicator node according to a predetermined routing path. Parking management system according to the present invention, since the transmission of the vehicle sensing data is made through a wireless routing algorithm, the power consumption is significantly reduced, the maintenance cost is reduced, it can be easily installed as a low-cost product.
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 관리 시스템이 적용된 주차장의 구조를 개략적으로 도시한 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing a structure of a parking lot to which a parking management system according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.
도 2a는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 센서 노드의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.Figure 2a is a block diagram schematically showing the configuration of the sensor node shown in Figure 1, in a preferred embodiment according to the present invention.
도 2b는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 지시 노드의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.FIG. 2B is a block diagram schematically showing the configuration of the indicating node shown in FIG. 1 in the preferred embodiment according to the present invention; FIG.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PS 패킷의 구성을 나타낸 도면.3 is a diagram showing the configuration of a PS packet according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 센서 노드 및 지시 노드에서 수행되는 라우팅 경로 설정 알고리즘을 나타낸 흐름도.4 is a flow diagram illustrating a routing path establishment algorithm performed at a sensor node and an indication node in a preferred embodiment according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 센서 노드 및 지시 노드에 생성되는 라우팅 테이블의 일례를 나타내는 도표.Fig. 5 is a diagram showing an example of a routing table created at a sensor node and an indication node in a preferred embodiment according to the present invention.
< 도면 부호의 주요 부분에 대한 설명 > <Description of main parts of reference numerals>
10 : 주차 감시 노드10: parking monitoring node
11 : 이동 차량 감시 노드11: mobile vehicle monitoring node
20 : 지시 노드20: indicating node
30 : 통제 노드30: control node
50 : 차단기 50: breaker
100 : 주차 관리 시스템100: parking management system
본 발명은 주차 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라우팅 알고리즘을 채용한 무선 네트워크 기반의 자동 주차 관리 시스템 및 그 설정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a parking management system, and more particularly, to a wireless network-based automatic parking management system employing a routing algorithm and a setting method thereof.
최근, 차량 보급 확대에 따라 도심의 교통량이 폭발적으로 증가하여 주차 공간 확보가 커다란 문제로 대두되고 있다. 이에 따라, 대형 건물, 특히 백화점, 대형 할인 매장 등의 대형 주차장과 같이 차량 출입이 빈번한 곳에서는 보다 많은 차량의 수용과 효율적인 주차 관리가 매우 중요한 과제가 된다. Recently, the traffic volume in the city has exploded due to the expansion of vehicle supply, and securing a parking space is a big problem. Accordingly, in a place where vehicle access is frequent such as a large parking lot such as a large building, especially a department store or a large discount store, accommodating more vehicles and efficient parking management are very important tasks.
일반적으로, 이러한 대형 주차장에서는 주차 관리 요원을 고용하는 데, 이러한 인력을 통한 주차 관리는 여러가지 문제점을 안고 있다. 즉, 주차 관리 요원을 주차장 내에 배치한다할 지라도 넓은 주차장의 주차 상황을 정확하게 체크하기 힘들고, 주차 관리가 주차 요원의 자의적인 판단 하에서 이루어지기 때문에 효율적인 주차 관리를 기대하기 어렵다. 예컨대, 가까운 곳에 주차 공간이 있음에도 불구하고 먼 곳으로 고객을 안내하거나, 주차 공간이 없는 곳으로 잘못 안내하여 고객이 다시 돌아 나오는 경우가 종종 발생하여 고객에게 불편과 불쾌감을 준다. 또한, 사용자는 주차 관리 요원의 고용에 따른 인건비 등에 따른 관리비용의 부담을 갖게 된다. In general, such a large parking lot employs a parking management agent, and parking management through such manpower has various problems. That is, even if the parking management personnel are arranged in the parking lot, it is difficult to accurately check the parking situation of the large parking lot, and it is difficult to expect effective parking management because the parking management is performed under the arbitrary judgment of the parking agent. For example, even though there is a parking space nearby, the customer often returns to the distant place, or incorrectly guides the place where there is no parking space, so that the customer comes back again, causing inconvenience and discomfort to the customer. In addition, the user is burdened with management costs in accordance with labor costs, such as the employment of parking management personnel.
최근에는 유선 또는 무선 네트워크를 이용한 무인 주차 관리 시스템이 도입되고 있다. Recently, an unmanned parking management system using a wired or wireless network has been introduced.
그러나, 유선 네트워크를 이용한 무인 주차 관리 시스템의 경우, 차량이 주차되는 각 주차 공간에 설치된 차량 감지 센서, 지시등, 중앙 통제 장치 등과 같은 장비가 모두 유선으로 연결되어야 하기 때문에, 대형 주차장의 경우 그 설치 비용이 많이 들고 설치 작업 역시 매우 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 설치 하는데 시간이 많이 소요되기 때문에 주차장을 이용함에 있어서 장기간 제약을 받는다. However, in the case of an unmanned parking management system using a wired network, since the equipment such as vehicle sensors, indicators, central control devices, etc. installed in each parking space where the vehicle is parked must all be wired, the installation cost of a large parking lot There is a problem that a lot of installation work is also very difficult. In addition, it takes a long time to use the parking lot because it takes a long time to install.
종래의 무선 네트워크를 이용한 무인 주차 관리 시스템의 경우, 각 주차 공간마다 차량 감지 센서 및 무선 송수신기를 설치한 후, 상기 차량 감지 센서에서 감지된 데이터를 상기 무선 송수신기를 통하여 중앙 통제 장치로 직접 전송하는 방식을 취하고 있다. 그러나, 이 경우 각 주차 공간의 무선 송수신기와 중앙 통제 장치가 직접 1:1 통신을 수행해야 하기 때문에, 고출력의 무선 송수신기가 채용된다. 따라서, 무선 송수신기의 비용이 올라감은 물론, 전력 소모가 크다는 문제점이 있다. In the case of a conventional unmanned parking management system using a wireless network, after installing a vehicle sensor and a wireless transceiver for each parking space, and transmits the data detected by the vehicle sensor directly to the central control unit through the wireless transceiver. Is taking. However, in this case, since the wireless transceiver of each parking space and the central control apparatus must perform 1: 1 communication directly, a high power wireless transceiver is employed. Therefore, there is a problem that the cost of the wireless transceiver is increased and power consumption is large.
이러한 문제점들로 인하여, 무인 주차 관리 시스템은 그 도입의 필요성 및 시급성이 인정됨에도 불구하고, 현실적으로 거의 활용되고 있지 않은 실정이다. Due to these problems, the unmanned parking management system is rarely used in reality despite the recognition of the necessity and the urgency of its introduction.
본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 저비용으로 보다 용이하게 설치할 수 있는 무선 네트워크 기반의 주차 관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a wireless network-based parking management system and method which can be easily installed at low cost.
또한, 본 발명의 다른 목적은 각 주차 공간에 설치된 센서 노드에서 감지된 데이터가 중앙 통제 장치로 직접 전송되지 않고, 소정의 라우팅 알고리즘을 통해 주위의 노드들을 통하여 전송되는 무선 네트워크 기반의 주차 관리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is a wireless network-based parking management system in which the data sensed in the sensor node installed in each parking space is transmitted directly through the surrounding nodes through a predetermined routing algorithm, rather than directly transmitted to the central control unit; To provide a way.
전술한 본 발명의 목적 및 장점 이외에 다른 목적 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면을 통하여 명백해 질 것이다.Other objects and advantages in addition to the above objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 제1 특징에 따른 주차 관리 시스템은 주차장 내의 각 주차 공간 또는 통로의 소정 위치에 배치되어 차량의 유무 또는 차량 통과 여부를 감지하는 복수 개의 센서 노드와, 차량 동선의 분기점에서 설치되어 진입 차량의 이동 방향 또는 여분의 주차 공간 수를 안내하는 적어도 1개 이상의 지시 노드와, 상기 센서 노드 및 지시 노드와 무선 통신하여 주차 관리 시스템을 통합 관리하는 통제 노드를 포함하고, 상기 각 센서 노드에서 생성된 차량 감지 데이터는 소정의 라우팅 경로에 따라 상기 센서 노드 또는 지시 노드를 경유하여 연관된 지시 노드로 무선 전송된다. The parking management system according to the first aspect of the present invention includes a plurality of sensor nodes disposed at a predetermined position of each parking space or aisle in a parking lot and detecting whether a vehicle is present or whether the vehicle passes through the vehicle, and installed at a branching point of a vehicle moving line. At least one indicator node for guiding the direction of movement or the number of extra parking spaces of the vehicle; and a control node configured to wirelessly communicate with the sensor node and the indicator node to manage and manage the parking management system. Vehicle sensing data is wirelessly transmitted to the associated indicating node via the sensor node or the indicating node according to a predetermined routing path.
상기 특징에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 연관된 지시 노드는 각 센서 노드에서 생성된 차량 감지 데이터가 최종적으로 전송되어야할 지시 노드이고, 상기 차량 감지 데이터에는 상기 연관된 지시 노드의 주소 정보가 포함된다. In a preferred embodiment according to the above feature, the associated indication node is an indication node to which vehicle detection data generated at each sensor node is to be finally transmitted, and the vehicle detection data includes address information of the associated indication node.
상기 특징에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 각 센서 노드 및 지 시 노드는 인접 센서 노드 또는 지시 노드로부터 수신되는 차량 감지 데이터를 다음 차례의 인접 센서 노드 또는 지시 노드로 전송하기 위한 라우팅 테이블을 포함한다. In another preferred embodiment according to the above feature, each sensor node and command node comprises a routing table for transmitting vehicle sensing data received from an adjacent sensor node or an indication node to the next adjacent sensor node or indication node. do.
상기 특징에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 라우팅 테이블은 수신된 차량 감지 데이터에 포함된 연관된 지시 노드의 주소 정보에 대응하는 다음 차례의 인접 센서 노드 또는 지시 노드의 주소 정보가 포함되어 있다. In another preferred embodiment according to the above feature, the routing table includes address information of the next adjacent sensor node or indicator node corresponding to the address information of the associated indicator node included in the received vehicle sensing data.
상기 특징에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 센서 노드는 차량의 유무 또는 차량의 통과 여부를 감지하는 차량 감지 센서와, 인접 센서 노드 또는 지시 노드와 무선 데이터 통신을 수행하는 무선 송수신부와, 상기 차량 감지 센서로부터 입력되는 데이터를 소정의 차량 감지 데이터 포맷으로 변환시켜 상기 무선 송수신부를 통하여 인접 센서 노드 또는 지시 노드로 전송하고, 인접 센서 노드 또는 지시 노드로부터 수신되는 차량 감지 데이터를 다음 차례의 인접 센서 노드 또는 지시 노드로 중계하는 마이콤을 구비한다. In another preferred embodiment according to the above features, the sensor node is a vehicle detection sensor for detecting the presence or absence of the vehicle or whether the vehicle passes, a wireless transceiver for performing wireless data communication with the adjacent sensor node or the indication node, and The data input from the vehicle detection sensor is converted into a predetermined vehicle detection data format and transmitted to the adjacent sensor node or the indication node through the wireless transceiver, and the vehicle detection data received from the adjacent sensor node or the indication node is next to the next sensor. It has a microcomputer relaying to a node or an indication node.
상기 특징에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 지시 노드는 인접 센서 노드 또는 지시 노드와, 상기 통제 노드와 무선 통신을 수행하는 무선 송수신부와, 연관된 센서 노드 또는 지시 노드에서 생성되어 수신된 차량 감지 데이터를 기초로 진입 차량의 진행 방향 또는 여분의 주차 공간의 수를 판단하고, 연관되지 않은 센서 노드 또는 지시 노드에서 생성되어 수신된 차량 감지 데이터는 다음 차례의 인접 센서 노드 또는 지시 노드로 중계하는 마이콤과, 상기 마이콤으로부터 입력되는 소정의 제어 신호에 응답하여 진입 차량의 진행 방향 또는 여분의 주차 공간 수를 표시하는 지시등을 구비한다. In another preferred embodiment according to the above feature, the indication node comprises a neighboring sensor node or indication node, a wireless transceiver for performing wireless communication with the control node, a vehicle sensor generated and received at an associated sensor node or indication node. Based on the data, the driving direction of the entering vehicle or the number of extra parking spaces is determined, and the vehicle detection data generated and received from an unrelated sensor node or an indication node is relayed to the next adjacent sensor node or the indication node. And an indicator for indicating the direction of travel of the entry vehicle or the number of extra parking spaces in response to a predetermined control signal input from the micom.
본 발명의 제2 특징에 따르면, 주차장 내에 설치되는 센서 노드 및 지시 노드의 라우팅 경로를 설정하는 방법은 (a) 인접 센서 노드 또는 지시 노드로부터 PS(Path Setup) 패킷을 무선으로 수신하는 단계와, (b) 상기 PS 패킷에 포함된 레벨 정보를 기초로 현재 노드의 레벨을 계산하는 단계와, (c) 수신된 PS 패킷의 레벨을 조정하는 단계와, (d) 상기 PS 패킷이 생성된 노드의 주소 및 상기 PS 패킷을 전송받은 인접 노드의 주소를 기록하는 단계와, (e) 상기 PS 패킷을 인접 센서 노드 또는 지시 노드로 무선으로 전송하는 단계를 포함한다. According to a second aspect of the present invention, a method for establishing a routing path of a sensor node and an indication node installed in a parking lot includes: (a) wirelessly receiving a PS (Path Setup) packet from an adjacent sensor node or an indication node; (b) calculating the level of the current node based on the level information included in the PS packet; (c) adjusting the level of the received PS packet; and (d) the node of the node from which the PS packet was generated. Recording an address and an address of an adjacent node receiving the PS packet; and (e) wirelessly transmitting the PS packet to an adjacent sensor node or an indication node.
상기 특징에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 라우팅 경로 설정 방법은 상기 (b) 단계 이전에 (i) 상기 PS 패킷이 최초로 수신된 것인지 여부를 확인하는 단계와, (ⅱ) 상기 PS 패킷이 최초로 수신된 것인 경우, 이를 전송 패킷 리스트에 기록하는 단계를 더 포함한다. In a preferred embodiment according to the above feature, the routing path establishment method comprises the steps of (i) checking whether the PS packet was first received before step (b), and (ii) receiving the PS packet for the first time. If yes, the method further includes recording it in the transport packet list.
또한, 상기 (ⅱ) 단계의 판단 결과, 상기 PS 패킷이 최초로 수신된 것이 아닌 경우, 먼저 수신된 PS 패킷을 통하여 계산된 현재 노드의 레벨이 적정한 것인지 여부를 확인하는 단계와, 현재 노드의 레벨이 적정한 경우 상기 PS 패킷을 폐기하는 단계를 더 포함하고, 현재 노드의 레벨이 적정하지 않은 경우 상기 (b) 단계 내지 (e) 단계를 수행한다. In addition, as a result of the determination in step (ii), if the PS packet is not initially received, confirming whether the level of the current node calculated through the received PS packet is appropriate or not, and the level of the current node is Discarding the PS packet if appropriate, and performing steps (b) to (e) if the level of the current node is not appropriate.
상기 특징에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 PS 패킷은 자신이 생성된 지시 노드의 주소 정보가 기록되는 목적지(DST) 필드와, 현재 상기 PS 패킷을 전송하는 노드의 주소 정보가 기록되는 전송(TX) 필드와, 현재 상기 PS 패킷을 전송하 는 노드가 상기 목적지 필드에 기록된 지시 노드로부터 몇 hop 범위 내에 있는지를 나타내는 레벨(LEVEL) 필드를 포함한다. In a preferred embodiment according to the above feature, the PS packet includes a destination (DST) field in which address information of an indication node generated by the PS packet is recorded, and a transmission (TX) in which address information of a node currently transmitting the PS packet is recorded. Field) and a level (LEVEL) field indicating how many hops the node currently transmitting the PS packet is from the indicating node recorded in the destination field.
이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 관리 시스템이 적용된 주차장의 구조를 개략적으로 도시한 구성도이다. 1 is a configuration diagram schematically showing a structure of a parking lot to which a parking management system according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.
도 1을 참조하면, 상기 주차 관리 시스템(100)은 각 주차 공간에 설치되어 차량의 유무를 감지하는 주차 감시 노드(10)와, 통로의 소정 위치에 배치되어 차량 통과 여부를 감지하는 이동 차량 감시 노드(11)와, 화살표로 표시된 차량 동선의 분기점에 설치되어 진입 차량의 이동 방향 및 여분의 주차 공간 수를 안내하는 지시 노드(20)와, 상기 주차 감시 노드, 이동 차량 감시 노드 또는 지시 노드와 무선 통신하여 주차 관리 시스템을 통합 관리하는 통제 노드(30)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the
본 실시예의 주차장은 각각 6개의 주차 공간을 갖는 12개의 구역(S1 내지 S12)으로 구분된 총 72개의 주차 공간을 보유하고 있고, 출입 차량은 화살표로 표시된 동선을 따라 이동한다. 또한, 주차장 입구에는 차단기(50)가 설치되어 차량 진입을 통제한다. The parking lot of this embodiment has a total of 72 parking spaces divided into 12 zones (S1 to S12) each having six parking spaces, and the entrance and exit vehicle moves along the moving line indicated by the arrow. In addition, the
상기 주차 감시 노드(10)는 각 주차 공간의 소정 위치(예컨대, 천장)에 배치되고, 상기 이동 차량 감시 노드(11)는 차량 동선의 요지(要地)(예컨대, 출입구, 동선의 분기점 등)에 배치되며, 지시 노드(20)는 차량 동선의 분기점에 배치되고, 통제 노드(30)는 주차장 내의 어느 위치에 배치되어도 무방하다. 상기 주차 감시 노드(10) 및 이동 차량 감시 노드(11)는 차량의 유무 및 차량 통과 여부를 각각 감지하여 연관된 지시 노드(20) 또는 통제 노드(30)로 전송하는 것으로서, 그 실질적인 구성은 동일하다. 본 실시예에서는 상기 주차 감시 노드(10) 및 이동 차량 감시 노드(11)를 총칭하여 센서 노드라 한다. The
또한, 본 실시예에서 각 주차 공간에 배치된 주차 감시 노드(10)에는 S1-1, S1-2, ..S12-5, S12-6의 도면 부호가, 각 이동 차량 감시 노드(11)에는 D1, D2,..D12의 도면 부호가, 각 지시 노드(20)에는 I1, I2,..I5의 도면 부호가 각각 부여되었다.In the present embodiment, the
도 2a는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 센서 노드의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. Figure 2a is a block diagram schematically showing the configuration of the sensor node shown in Figure 1, in a preferred embodiment according to the present invention.
전술한 바와 같이, 센서 노드는 상기 주차 감시 노드(10) 및 이동 차량 감시 노드(11)를 총칭하는 것이다. 양 노드는 설치 위치 및 감지 방식(즉, 차량의 유무냐 아니면 차량 통과 여부냐)에 다소 차이가 있을 뿐 양자의 내부 구성은 실질적으로 동일하다. As described above, the sensor node collectively refers to the
도 2a를 참조하면, 상기 센서 노드(10,11)는 차량의 유무 또는 차량 통과 여부를 감지하기 위한 차량 감지 센서(12)와, 상기 차량 감지 센서로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(13)와, 인접 센서 노드, 지시 노드 또는 통제 노드와 무선 데이터 통신을 수행하는 무선 송수신부(14)와, 센서 노드의 제반 동작을 제어하는 마이콤(15)과, 데이터를 저장하는 메모리(16)와, 센서 노드의 동작 상태를 표시하는 상태 표시부(17)로 구성된다. Referring to FIG. 2A, the
이러한 구성을 갖는 센서 노드(10,11)의 동작을 살펴보면, 상기 차량 감지 센서(12)에서 감지된 아날로그 데이터 신호가 A/D 변환부(13)를 통해 디지털 신호로 변환된 후 마이콤(15)으로 입력되면, 상기 마이콤(15)은 감지된 데이터를 전송하기 위한 소정의 데이터 패킷을 생성한다. 상기 데이터 패킷은 소정의 라우팅 알고리즘에 따라 다음 차례의 인접 센서 노드 또는 지시 노드로 무선 송수신부(14)를 통하여 전송된다. Referring to the operation of the
또한, 상기 마이콤(15)은 후술할 라우팅 경로 설정 알고리즘도 수행한다. In addition, the
도 2b는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 지시 노드의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. FIG. 2B is a block diagram schematically showing the configuration of the indicating node shown in FIG. 1 in the preferred embodiment according to the present invention.
상기 지시 노드(20)는 센서 노드 또는 통제 노드와 무선 통신을 수행하는 무선 송수신부(22)와, 지시 노드의 제반 동작을 제어하는 마이콤(24)과, 출입 차량의 진행 방향, 진입 가능한 주차 공간 수 등을 안내하는 지시등(26)과, 데이터를 저장하는 메모리(28)로 구성된다. 여기서, 상기 지시등은 화살표 모양 또는 숫자 등으로 구현 가능하다. The
이러한 구성에서, 상기 마이콤(24)은 센서 노드로부터 수신되는 데이터 패킷 정보를 토대로 현재 자신이 설치된 위치를 지나는 차량이 진행해야할 방향을 결정한 후, 상기 지시등(26)을 제어하여 진행 방향 및 주차 가능 차량 대수 등을 표시한다. In this configuration, the
또한, 상기 마이콤(24)은 라우팅 알고리즘에 따라 인접한 센서 노드 또는 다른 지시 노드로부터 전송되는 데이터 패킷을 다른 센서 노드 또는 지시 노드로 중 계하는 기능도 가지며, 후술할 라우팅 경로 설정 알고리즘도 수행한다. In addition, the
또한, 상기 통제 노드(30)에 구비된 컴퓨터 화면에는 주차 공간, 각 노드 등을 포함한 설치물들이 일대일 대응되어 표시되고, 상기 센서 노드 또는 지시 노드로부터 전송되는 데이터에 기초하여 현재 주차장 상태가 실시간으로 업데이트된다. In addition, on the computer screen provided in the
결국, 상기 주차 관리 시스템(100)에서 센서 노드에서 감지된 데이터는 패킷 형태로 변환된 후, 라우팅 알고리즘에 따라 인접한 센서 노드 또는 지시 노드를 경유하여 최종 목적지(예컨대, 지시 노드 또는 통제 노드)로 전송된다.As a result, the data sensed by the sensor node in the
이와 같이, 각 노드가 라우팅 알고리즘을 수행하기 위해서, 각 센서 노드에서 감지된 데이터 패킷의 라우팅 경로를 설정하여야 한다. As such, in order for each node to perform a routing algorithm, a routing path of data packets detected at each sensor node must be set.
이하, 각 노드에서 생성된 데이터 패킷의 라우팅 경로 설정 방법에 대하여 살펴본다. Hereinafter, a method of setting a routing path of a data packet generated at each node will be described.
먼저, 각 노드간에 연관을 설정한다. 여기서, 연관을 설정한다 함은, 각 센서 노드에서 생성된 데이터 패킷이 최종적으로 전송되어야할 지시 노드를 정의하는 것을 말한다. 도 1을 참조하면, 지시 노드(20)가 주차장 내의 이동 차량을 안내하기 위해서는 센서 노드들로부터 주차 및 이동 차량에 대한 정보를 전달받아야 하는데, 반드시 모든 센서 노드들로부터 데이터를 수신할 필요는 없다. 예컨대, D6의 센서 노드, 즉 이동 차량 감시 노드를 통과하는 차량이 주차할 수 있는 공간은 S1 뿐이고, D7의 센서 노드를 통과하는 차량이 도달할 수 있는 주차 공간은 S8, S9, S7, S1이다. 또한, D6, D7 및 D12의 센서 노드를 통과한 차량의 수를 계산하면, 상기 노드들 사이에서 이동 중인 차량의 수를 알 수 있다. 따라서, I3의 지시 노드는 D6, D7, D12, S1, S7, S8, S9의 센서 노드로부터 전송되는 데이터만으로 해당 분기점을 통과하는 차량이 각 방향으로 진행했을 때 진입 가능한 주차 공간의 수와, 해당 구역에서 이동 중인 차량이 몇 대인지를 판단할 수 있게 되며, 이를 토대로 후속 차량이 그 구역에 도달했을 때 남게되는 주차 공간의 수를 예측할 수 있게 된다. First, establish an association between each node. Here, establishing an association means defining an indication node to which a data packet generated at each sensor node should be finally transmitted. Referring to FIG. 1, in order for the indicating
마찬가지 방법으로, I4의 지시 노드는 I3, D8, D9, S10, S11 노드로부터 전송되는 데이터만으로 그 지점을 통과하려는 차량의 진행 방향과 주차 가능 공간의 수를 안내할 수 있게 된다. 또한, I5의 지시 노드는 I4, D11, D10, S12 노드로부터, I2 지시 노드는 I4, I5, D4, D5, S4, S5, S6 노드로부터, I1은 I2, I3, D2, D3, S2, S3 노드로부터 전송되는 데이터만 각각 수신하면 족하다. 또한, D1 및 D12를 통과한 차량 수를 계산하면 현재 주차장 내에 주차 중이거나 이동 중인 차량의 총 수를 알 수 있고, 이를 바탕으로 추가 차량이 주차장 내로 진입할 수 있는지 여부를 판단하여 차단기(50)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 센서 노드, 특히 이동 차량 감시 노드(11)를 더욱 조밀하게 배치하면 보다 정교한 주차 안내가 가능해진다.In the same way, the indication node of I4 can guide the direction of travel of the vehicle and the number of parking spaces to pass through the point only with data transmitted from nodes I3, D8, D9, S10, and S11. In addition, the indicating node of I5 is from the I4, D11, D10, and S12 nodes, and the I2 indicating node is from the I4, I5, D4, D5, S4, S5, S6 nodes, and I1 is I2, I3, D2, D3, S2, S3. It is enough to receive only the data transmitted from the node. In addition, by calculating the number of vehicles passing through D1 and D12, the total number of vehicles currently parked or moving in the parking lot can be known, and based on this, it is determined whether additional vehicles can enter the parking lot and the
이와 같이, 어떠한 지시 노드가 어떤 센서 노드로부터 데이터를 수신해야하는 지는 시공자가 주차장의 도면을 기초로 판단하여 설정기(미도시) 등을 이용하여 각 노드마다 수동으로 설정할 수 있고, 별도의 소프트웨어를 이용하여 노드의 위치 및 차량의 동선을 해독하여 노드간의 무선 통신을 통해 자동 지정할 수도 있다. In this way, it is determined by the installer based on the drawing of the parking lot, which builder can receive data from which sensor node, and can be set manually for each node using a setter (not shown). Therefore, the position of the node and the moving line of the vehicle can be decoded and automatically designated through wireless communication between the nodes.
이상과 같이 설정된 각 연관 정보는 각 노드에 전달되어 저장되어야 한다. 그 다음, 각 센서 노드들로부터 연관된 지시 노드까지의 라우팅 경로를 설정하여야 한다. Each association information set as above should be delivered to and stored in each node. Next, the routing path from each sensor node to the associated indicator node must be established.
구체적인 설명에 앞서, 본 발명에 적용되는 각 노드는 고유 ID를 가지며 전파를 통해 인접 노드에 패킷을 전달하고, 이 때 전파 도달 거리는 무선 송수신기의 성능 및 사용 전력에 따라 결정된다. 한 노드에서 다음 노드로 한번에 패킷이 전달될 수 있는 범위를 1 hop 범위라고 한다. 따라서, 하나의 노드를 경유하여 패킷이 전달되는 범위는 2 hop 범위가 된다. Prior to the detailed description, each node applied to the present invention has a unique ID and forwards the packet to neighboring nodes through radio waves, where the radio wave reach distance is determined according to the performance and power of the radio transceiver. The range in which a packet can be delivered from one node to the next at a time is called the 1 hop range. Therefore, the range in which a packet is delivered via one node becomes a 2 hop range.
각 노드들의 라우팅 경로 설정은 통제 노드(30)에서 라우팅 경로 설정 개시를 알리는 패킷인 PSS(Path Setup Start) 패킷을 생성하여 주위에 플러딩(flooding)함으로써 개시된다. 여기서, 플러딩이란, 한 노드에서 생성된 패킷을 네트워크 상의 모든 노드에 전달하는 방식 중 하나로서, 네트워크 기술 분야에서 널리 사용되는 것이다. Routing path establishment of each node is initiated by generating a path setup start (PSS) packet, which is a packet informing the
플러딩을 통해 상기 PSS 패킷을 전송받은 지시 노드는 라우팅 경로 설정이 개시되었음을 인식하고, 도 3에 도시된 것과 같은 PS(Path Setup) 패킷을 생성하여 새로운 플러딩을 시작한다. 따라서, 지시 노드가 N개가 있는 경우, 최대 N+1개의 플러딩이 동시에 진행될 수 있다. 이에 대한 상세 설명은 후술한다. The indication node receiving the PSS packet through flooding recognizes that the routing path setup has been started, and generates a PS (Path Setup) packet as shown in FIG. 3 to start a new flooding. Therefore, when there are N indicating nodes, at most N + 1 flooding can be performed simultaneously. Detailed description thereof will be described later.
한편, 상기 PSS 패킷을 전송받은 센서 노드(즉, 주차 감시 노드, 이동 차량 감시 노드)는 이 패킷을 단순히 주변 노드로 플러딩하여 재전송한다. 즉, 센서 노드들은 단지 PSS 패킷의 플러딩, 즉 전송에만 가담한다. Meanwhile, the sensor node (ie, the parking monitoring node and the mobile vehicle monitoring node) that has received the PSS packet simply floods the packet to the neighboring node and retransmits it. That is, sensor nodes only participate in flooding, i.e. transmitting, PSS packets.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PS 패킷의 구성을 나타낸 도면이 다. 3 is a diagram showing the configuration of a PS packet according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 PS 패킷(70)은 CODE, DST, TX 및 LEVEL 필드를 포함한다. 여기서, CODE 필드에는 패킷의 종류, 즉 이 패킷이 PS 패킷임을 나타내는 코드값이 기록되고, DST(목적지) 필드에는 패킷이 생성된 지시 노드의 ID가 기록되며, 이 ID 값은 플러딩 과정에서 변하지 않는다. 또한, TX(전송) 필드에는 현재 이 패킷을 전송하는 노드 ID가 기록되는데, 이 값은 플러딩 과정에서 경유되는 각 노드에서 새로운 값으로 갱신된다. 다음, LEVEL(레벨) 필드에는 현재 이 패킷을 전송하고 있는 노드(즉, TX)가 DST로부터 몇 hop 범위에 있는지를 나타내는 값이 기록된다. Referring to FIG. 3, the
도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 각 노드에서 수행되는 라우팅 경로 설정 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a routing path establishment algorithm performed at each node in a preferred embodiment according to the present invention.
먼저, 통제 노드에서 생성된 PSS 패킷을 수신한 지시 노드(20)는 도 3에 도시된 것과 같은 PS 패킷을 생성하여 플러딩을 개시한다. 다음, 센서 노드 또는 지시 노드는 플러딩을 통하여 상기 PS 패킷을 수신한다(단계 10). 상기 센서 노드는 상기 패킷이 최초로 수신된 것인지, 중복 수신된 것인지 여부를 확인한다(단계 12). 최초 수신 여부는 수신된 PS 패킷의 DST 값을 전송 패킷 리스트와 비교함으로써 판단한다. 상기 전송 패킷 리스트에는 현재 노드에서 수신하여 다시 전송한 PS 패킷의 DST 값들이 저장되어 있다. 하나의 지시 노드는 PS 패킷을 한 차례만 전송하기 때문에, DST 값의 동일 여부 판단만으로도 PS 패킷이 최초 수신된 것인지 여부를 알 수 있다. First, the indicating
상기 PS 패킷이 최초로 수신된 패킷인 경우(단계 12에서, "예"), 상기 PS 패킷의 DST를 전송 패킷 리스트에 추가 기록한다(단계 14). If the PS packet is the first received packet (YES in step 12), the DST of the PS packet is additionally recorded in the transport packet list (step 14).
다음, 현재 노드의 레벨을 계산한다(단계 16). 이 때, 현재 노드의 레벨 계산은 아래의 수학식 1을 통하여 얻어진다.Next, calculate the level of the current node (step 16). At this time, the level calculation of the current node is obtained through
여기서, NL은 현재 노드의 레벨, 즉 현재 노드가 상기 PS 패킷이 생성된 지시 노드(즉, DST)로부터 몇 hop 범위에 있는지를 나타낸다. PL은 상기 PS 패킷의 LEVEL 필드에 기록된 값으로서 상기 PS 패킷을 전송한 직전 노드의 레벨이 된다. 예컨대, 수신된 패킷의 LEVEL 필드값이 4인 경우, 상기 패킷을 전송한 직전 노드의 레벨이 4이고 현재 노드의 레벨은 5가 된다. Here, NL indicates the level of the current node, i.e., how many hops the current node is from the indicating node (i.e., DST) in which the PS packet was generated. PL is a value recorded in the LEVEL field of the PS packet, which is the level of the node immediately before transmitting the PS packet. For example, when the LEVEL field value of the received packet is 4, the level of the node immediately before transmitting the packet is 4 and the level of the current node is 5.
다음으로, 패킷에 있는 레벨값을 현재 노드의 레벨값으로 변경함으로써 수신된 PS 패킷의 레벨을 조정한다(단계 18). 이는, 수신된 PS 패킷을 재전송하기 위한 것으로, 하기의 수학식 2를 통해 이루어진다. Next, the level of the received PS packet is adjusted by changing the level value in the packet to the level value of the current node (step 18). This is for retransmitting the received PS packet, which is performed through
다음, 차후에 다른 센서 노드 또는 지시 노드로부터 수신된 차량 감지 데이터가 포함된 데이터 패킷의 최종 목적지가 상기 PS 패킷의 DST 필드에 저장된 노드와 일치하는 경우, 상기 데이터 패킷을 전송할 다음 차례의 인접 노드 ID를 저장한다(단계 20). 이는 아래의 수학식 3을 통하여 이루어짐으로써, 후술하게 될 도 5에 도시된 라우팅 테이블을 생성시킬 수 있다. Next, if the final destination of a data packet containing vehicle sensing data received from another sensor node or an indication node later matches the node stored in the DST field of the PS packet, the next neighbor node ID to which the data packet is to be transmitted is determined. Save (step 20). This is achieved through
여기서, NEXT(DST)는 다음 차례의 인접 노드 ID이고, TX는 패킷을 재전송하는 노드의 ID이다. NEXT(DST)는 수신된 상기 PS 패킷의 TX 필드에 기록된 노드 ID가 된다. 예컨대, 후술할 도 5를 참조하면, 현재 노드가 8번 노드로부터 DST가 1번 노드인 PS 패킷을 수신한 경우, 추후 수신되는 최종 목적지가 1번 노드인 데이터 패킷은 8번 노드로 전송되어야 한다.Here, NEXT (DST) is the next neighbor node ID, and TX is the ID of the node which retransmits the packet. NEXT (DST) becomes the node ID recorded in the TX field of the received PS packet. For example, referring to FIG. 5 to be described later, when the current node receives a PS packet in which DST is
다음, 상기 PS 패킷을 다시 인접 노드로 플러딩한다(단계 22). 이러한 과정의 반복을 통하여 주차장 내에 설치된 모든 노드에 라우팅 경로 설정 알고리즘이 수행된다. The PS packet is then flooded back to the neighbor node (step 22). By repeating this process, a routing path setting algorithm is performed on all nodes installed in the parking lot.
한편, 단계 12의 판단 결과, 수신된 PS 패킷이 최초로 수신된 패킷이 아닌 경우, 먼저 수신된 PS 패킷을 통해 계산된 현재 노드의 레벨이 적정한 것인지 여부를 판단한다(단계 24). 현재 노드 레벨의 적정 여부 판단은 하기의 수학식 4를 통하여 이루어지는데, 하기의 수학식 4를 성립시키면 현재 노드의 레벨이 비정상적인 것으로 판단된다. On the other hand, if it is determined in
플러딩 프로토콜에 따르면, 현재 노드로부터 1 hop 범위 내에 있는 노드들은 모두 현재 노드에게 한 번씩은 PS 패킷을 전송하게 되는데, 이 경우 현재 노드의 실제 레벨보다 높은 레벨을 갖는 PS 패킷이 먼저 수신되는 경우가 발생할 수 있는데, 이러한 경우를 대비하기 위함이다. 예컨대, 현재 노드의 실제 레벨이 5인 경우 레벨 4의 PS 패킷이 전송되어야 정상이나, 레벨 5의 PS 패킷이 먼저 전송되는 경우 현재 노드의 레벨은 5가 아닌 6으로 계산된다. According to the flooding protocol, all nodes within 1 hop range from the current node will send a PS packet to the current node once. In this case, a PS packet having a level higher than the actual level of the current node will be received first. This can be done in case. For example, if the actual level of the current node is 5, it is normal that the PS packet of
상기 단계 24의 판단 결과, NL > PL + 1 인 경우 현재 노드의 레벨이 비정상적으로 계산된 것이므로 단계 16 내지 단계 22의 절차를 수행한다. 즉, 새로 수신된 PS 패킷을 기초로 현재 노드의 레벨 및 다음 전송 노드 ID(NEXT)와, 수신된 PS 패킷의 레벨을 조정한 후, 패킷을 다시 플러딩 프로토콜에 따라 전송한다. As a result of the determination of
한편, 단계 24의 판단 결과, NL ≤PL + 1인 경우 수신된 PS 패킷을 폐기하고(단계 26), 본 절차를 종료한다. On the other hand, as a result of the determination in
이상의 라우팅 경로 설정 알고리즘이 각 센서 노드 및 지시 노드에서 수행되면, 각 노드에는 도 5에 도시된 도표와 같은 라우팅 테이블이 완성된다.When the above routing path setting algorithm is performed at each sensor node and indication node, a routing table as shown in the diagram shown in FIG. 5 is completed at each node.
도 5를 참조하면, 상기 라우팅 테이블은 DST 및 NEXT 값들로 구성된다. 예컨대, 인접의 노드들로부터 차량 감지 데이터가 포함된 데이터 패킷이 수신된 경우, 상기 패킷의 최종 목적지(즉, DST)가 1번 노드인 경우, 상기 패킷은 인접한 8번 노드로 전송하고, 수신된 패킷의 DST가 3번 노드인 경우 상기 패킷을 인접한 17번 노드로 전송하게 된다. 이와 같은 라우팅 테이블을 통하여, 각 노드는 인접 노드로부터 전송되는 데이터 패킷을 인접한 다음 차례 노드로 중계하게 된다.Referring to FIG. 5, the routing table is composed of DST and NEXT values. For example, when a data packet including vehicle sensing data is received from neighboring nodes, when the final destination (ie, DST) of the packet is
도 5와 같은 라우팅 테이블이 각 노드에서 생성되면, 이로써 라우팅 경로 설정 과정이 끝나게 된다. 다음, 본 주차 관리 시스템이 정상적으로 동작할 수 있게 된다. When a routing table as shown in FIG. 5 is generated at each node, the routing path setting process is completed. Next, the parking management system can operate normally.
각 센서 노드들이 동작을 개시하여, 이벤트(즉, 주차 공간 내에 차량이 출입하거나 이동 차량 감지 센서가 설치된 위치를 차량이 지나갈 때 등)가 발생하는 경우, 이러한 정보가 담긴 데이터 패킷을 생성하여 연관된 지시 노드로 알려야 한다. 전술한 바와 같이, 각 센서 노드는 자신이 감지한 정보를 어떤 지시 노드로 전송해야할지 알고 있기 때문에 해당 지시 노드의 ID를 데이터 패킷에 포함시킨 후, 자신의 라우팅 테이블에 기록된 다음 차례의 인접 노드로 상기 데이터 패킷을 전송한다. 상기 데이터 패킷은 복수의 센서 노드 또는 지시 노드를 경유하여 최종 목적지인 지시 노드로 전송된다. When each sensor node initiates operation, such as when a vehicle enters or exits a parking space, or when a vehicle passes through a location where a moving vehicle detection sensor is installed, the sensor node generates a data packet containing this information to indicate an associated indication. You must inform the node. As described above, each sensor node knows which indication node to transmit the information it has sensed, and includes the ID of the indication node in the data packet and then moves to the next neighbor node recorded in its routing table. Send the data packet. The data packet is transmitted to the indicating node which is the final destination via a plurality of sensor nodes or indicating nodes.
따라서, 각 지시 노드는 상기 센서 노드들로부터 생성되어 수신되는 데이터 패킷을 기초로 해당 구역의 여분의 주차 공간 수를 파악하여 진입 차량의 이동 방향을 안내할 수 있게 된다. Therefore, each indicating node can guide the moving direction of the entry vehicle by grasping the number of extra parking spaces in the corresponding area based on the data packets generated and received from the sensor nodes.
한편, 각 지시 노드의 데이터는 통제 노드로 전송되는데, 이 때 전송 방식은 전술한 각 센서 노드에서 지시 노드로의 전송 방식, 즉 라우팅 알고리즘에 따라 전송될 수 있다. 또한, 지시 노드의 개수는 상대적으로 적음으로 지시 노드와 통제 노드가 1:1 무선 통신을 행하여 직접 데이터를 송수신하여도 무방하다. Meanwhile, the data of each indication node is transmitted to the control node. In this case, the transmission method may be transmitted according to the above-described transmission method from each sensor node to the indication node, that is, a routing algorithm. In addition, since the number of the indicating nodes is relatively small, the indicating node and the controlling node may perform 1: 1 wireless communication to directly transmit and receive data.
본 발명에 따르면, 주차 공간 또는 통로에 설치된 센서 노드에서 생성된 데이터가 직접 지시 노드 또는 통제 노드로 전송되는 것이 아니라, 라우팅 알고리즘을 통하여 인접 노드를 경유하여 전송되기 때문에, 각 센서 노드에 구비되는 무선 송수신기는 저출력, 저비용의 제품으로도 구현 가능하다. 따라서, 주차 관리 시스템의 설치비용을 현저히 감축할 수 있다. According to the present invention, since the data generated in the sensor node installed in the parking space or aisle is not directly transmitted to the directing node or the control node, but is transmitted through the adjacent node through a routing algorithm, the wireless node is provided in each sensor node. The transceiver can also be implemented as a low power, low cost product. Therefore, the installation cost of a parking management system can be reduced significantly.
또한, 데이터 전송이 라우팅 알고리즘을 통하여 이루어지기 때문에 소비 전력을 현저히 감소시켜 유지비용을 절감시킬 수 있다. In addition, since data transmission is performed through a routing algorithm, power consumption can be significantly reduced to reduce maintenance costs.
또한, 본 발명에 적용되는 라우팅 알고리즘은 기존의 유무선망의 라우팅 알고리즘에 비하여 간단한 알고리즘을 채용하기 때문에, 각 센서 노드의 메모리의 용량을 최소화할 수 있다. 이로써, 본 주차 관리 시스템의 설치 단가를 상당량 낮출 수 있다. In addition, since the routing algorithm applied to the present invention employs a simple algorithm as compared with the conventional routing algorithm of wired and wireless networks, it is possible to minimize the memory capacity of each sensor node. Thereby, the installation cost of this parking management system can be considerably reduced.
이상으로, 본 발명을 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으나, 이 분야의 당업자라면 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서 변경될 수 있음을 이해할 것이다. 즉, 본 발명은 첨부된 청구 범위 내에서 변경 가능하므로, 전술한 예시적인 실시예로 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다.While the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will understand that changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention. In other words, the present invention may be modified within the scope of the appended claims and should not be considered as being limited to the above-described exemplary embodiments.
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