KR100988314B1 - 빈 주차공간 확인 및 안내 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정보통신기술을 이용하여 대단위 주차장에서 주차장에 진입하는 차량의 운전자에게 주차가능 지역을 알려주는 무인 자동주차 관리 방법이다. 방법의 구성은 (1) 각각의 주차구역 바닥 혹은 천장에 설치되어 주차 여부를 감지하고 주차 지역 주소 정보를 송신 및 인접 주차지역에서 송신되는 정보를 수신하여 중계하는 무선 센서부, (2) 주차 구역별로 주차 정보를 수집하고 주차공간 정보를 표시하는 중간 구역정보 수집부 및 안내표시부, (3) 중간 정보 수집부에서 수집된 정보를 통해 전체 주차 정보를 대형 모니터 화면 또는 구역별 주차 가능 LED에 표시하여 주차 안내 정보 및 처리를 담당하는 전체 주차안내 표시부로 구성된다.
ZigBee, 센서, 주차공간안내 표시부, 계층구조

Description

빈 주차공간 확인 및 안내 방법 { Empty Parking Space Check and Giude Method }
적외선 혹은 초음파를 이용하여 자동차의 주차 유무를 확인 후 수집된 정보는 ZigBee 트랜시버를 이용하여 전송하며 전송된 데이타는 자신의 주변노드에게 멀티홉 통신 방식으로 전송되고 정보수집부에 의해 전송된 데이타를 수집하여 안내표시부에서는 제어부를 이용하여 자동차의 주차 가능한 공간 수를 표시함과 동시에 주차가능한 공간 수가 있을 경우 진입 여부를 나타내는 화살표 표시등을 켬으로서 자동차의 주차공간 진입 여부를 알려준다.
ZigBee 무선 통신 기술은 센서 네트워크(USN)의 주요 기술로서 낮은 전력 소모와 빠른 응답 속도를 갖는 기술이다. ZigBee를 이용하게 되면 한 노드에 최대 65000여개의 자식 노드를 연결할 수 있고 빠른 응답 속도(0.3초)로 인해 수집된 정보 데이타를 전송함으로서 즉각적으로 방법이 작동 될 수 있다.
LCD나 LED는 주변에서 일반적으로 널리 사용되는 장치로서 쉽게 이용할 수 있다. 최상위 노드(도면2 에서 Main)는 자식노드를 최대 65000여를 가질수 있고 또 자식노드는(도면2에서 1층을 총괄하는 노드) 아래 자식노드를 65000여개 가질수 있 는 네트워크를 구성할 수 있다. 즉 같은 PAN을 이루는 네트워크 노드들의 PAN ID를 같이 함으로서 부모노드는 자식 노드들을 관리할 수 있으며 다른 PAN 과의 접속을 차단할 수 있다. 이런 장점을 이용하면 각 구획별로 주차공간을 나누고 구획들이 하나의 부모노드에 의해 관리되고 또 상위 부모노드는 자식 부모노드들을 관리함으로서 수집 데이타를 효율적으로 관리할 수 있다.
ZigBee 는 Event 를 통해 일어난 동작을 처리할 수 있고 또한 주기적으로 타이머를 동작시켜 행해진 동작을 할 수 있게 한다.
백화점이나 큰 빌딩에는 많은 주차장들이 있으며 이런 주차장은 사람에 의하여 안내되고 관리되어 진다. 많은 차들로 채워진 주차시설들은 배기 가스로 인한 오염 뿐아니라 주차 시설에서 관리하는 인력들의 건강상의 문제를 야기할 수 있고 또 수작업으로 주차안내가 처리되므로 주차공간 파악 및 안내에 신속함이 떨어질 수 밖에 없다. 이런 문제를 해결하고 주차 인력을 줄임과 동시에 통신 방법을 이용하여 효과적으로 주차장을 관리하고자 한다.
각 주차공간에 설치된 센서가 달린 ZigBee 통신 모듈을 이용하여 주차공간에 자동차의 주차 유무를 확인하고 이 정보를 ZigBee 통신 트랜시버를 이용하여 무선으로 보냄으로서 주차 안내 표시부가 달린 중간 정보 수집부는 정보를 수집함과 동시에 빈 공간의 유무와 함께 주차 진입의 여부를 안내하게 된다.
본 발명의 빈 주차공간 확인 및 안내 방법은, 주차장을 다수개의 구획으로 나누고, 다시 각각의 구획을 다수개의 주차공간으로 나누며, 각각의 주차공간에 차례대로 노드 번호를 부여하는 단계와; 각 노드에서 적외선센서 또는 초음파센서를 이용하여 주차공간에 자동차의 주차 유무를 확인하는 단계; 각 노드에서 자동차의 주차 유무 정보에 관한 자신의 노드데이타와 전송받은 노드데이타를 함께 지그비(Zigbee) 통신 모듈을 이용하여 옆노드에게 차례대로 멀티 홉 통신 방식으로 전송하는 단계; 주차공간안내표시부에서 지그비 통신모듈을 통해 각 구역의 정보를 수집하고, 수집된 정보를 통하여 남은 주차공간의 수를 표시함과 동시에 주차 가능한 공간수가 있을 경우 진입 여부를 나타내는 화살표 표시등을 켜 자동차의 주차공간 진입 여부를 알려주는 단계로 이루어지되, 자동차의 주차 유무 정보에 관한 노드데이타는 자신의 노드번호와 주차유무값으로 이루어지고, 노드데이타를 옆노드로 전달하였을 때, 옆노드에서 응답이 없으면 차례대로 번호가 부여된 그 다음 옆노드로 노드데이타를 전달하여 오류 노드를 판별하며, 옆노드에서 응답이 있으면 타이머를 작동시켜 주기적으로 노드데이타를 센싱하여 전달하는 것을 특징으로 한다.
주차를 안내하는 인력을 줄임과 동시에 기존의 인력들이 갖는 건강상의 해로움을 해결할 수 있고 수작업으로 이루어지는 주차 안내 및 확인을 자동적으로 통신 방법을 이용함으로써 보다 원할하게 주차 안내를 수행할 수 있다.
도면을 설명함으로서 각 구성과 동작을 설명한다.
도면1은 한층의 주차공간을 간략하게 나타내는 그림이다. 먼저 각 주차공간 위에(천장면) 또는 바닥에 통신부 모듈(S1)을 장착한다. 다른 통신부 모듈 역시 각 주차공간에 장착함으로서 서로간의 통신을 원할히 하게 하며 센싱을 하게 한다.
여기서 센싱은 초음파나 적외선 등을 이용하여 자동차의 주차 유무를 확인하게 하며 수집된 정보는 도면 3에서 보듯이 MCU에게 전달되고 통신부(ZigBee 트랜시버)를 이용하여 전송하게 된다. MCU는 센싱된 정보의 수신 및 각 블럭을 제어하는 역할을 하게 된다.
도면 2는 각 구역별로 계층화 하는 그림이다. 예를 들어 1층에는 1-1,1-2,1-3 등과 같은 구획을 나누고 그 아래에 각 노드의 번호를 부여함으로서 주차공간을 구분한다. 그리고 PAN ID를 각 구역별로 부여함으로서 각 구역안에서만 통신이 가능한 Personal Area Network가 구성되게 된다. 그리고 각 노드는 차례대로 번호를 부여한다. 그 이유는 각 노드의 아이디가 차례대로 부여함으로서 각 노드에게 정보를 전달하게 되고 만약 옆 노드가 배터리 문제로 인하여 통신할 수 없을 경우 그 옆 노드에게 전달함으로서 멀티 홉 통신시 생기는 오류를 예방함과 동시에 수집된 노드에서는 어느 노드가 동작하지 않는지 판별할 수 있다.
예를 들어 도면 1에서 보여지는 그림에서 1-1 주차공간 안내표시부의 동작을 살펴보자. 각 통신부의 노드 아이다가 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 으로 노드 아이디를 정한다. 그리고 각 노드는 자동차의 주차 유무를 센싱하고 센싱된 데이타는 옆노드에게 전달된다. 즉 10번 노드가 데이타를 수집하면 옆 노드인 9번에게 전달되고 9번에게 전달된 데이타는 10번 노드의 데이타와 함께 자기노드(9번)가 수집된 정보를 포함해서 함께 보내게 된다. 이렇게 함으로써 차례대로 정보가 쌓이게 되고 마 지막으로 주차공간 표시 안내부에 수집된 정보를 처리하여 빈 주차공간 수와 함께 진입여부를 표시하게 된다.
여기서 가령 10번 노드 데이타를 9번노드에게 전달하였지만 9번노드가 배터리의 전력이 없어 10번노드의 데이타를 받지 못할 경우 여러번(10번정도) 시도한후 응답이 없을경우(ACK 가 없을경우- ACK는 보내진 신호를 받았다고 송신자 다시 보내는 신호) 10번 노드는 8번 노드에게 정보를 전달하게 된다. 이렇게 함으로서 주차공간 안내표시부(1-1)은 현재 데이타를 통해 통신부의 작동 유무를 확인함과 동시에 데이타를 처리할 수 있다.
각 구역의 1-1, 1-2, 1-3은 1층이라는 수집 노드에게 모아진 정보를 전송하고 각층 노드들은 각층에서 모아진 정보를 Main 노드에게 전달하면 Main 노드는 수집된 정보를 가지고 수리 혹은 데이타 통계 및 주차 공간에 대한 정보를 얻게 된다.
도면 3에서의 통신부 모듈은 센싱부를 두고, 센싱부는 초음파나 적외선 센서를 이용하여 자동차의 주차 유무를 확인하고 MCU는 센싱 정보를 통신부(ZigBee 모듈)를 통해 전송할 수 있게 제어하는 역할을 하게 된다.
도면 4는 각 구역에 설치된 주차공간 안내 표시부를 나타내는 그림으로서
ZigBee 통신부를 통해 각 구역의 정보를 수집하고 수집된 정보를 통하여 남은 주차 공간의 수를 표시 함과 동시에 화살표의 LED를 켬으로서 자동차 진입을 안내하게 된다. 주차공간의 수를 표시하는 표시부의 숫자가 0일경우는 주차공간이 없음을 나타냄으로 직진하라는 화살표는 켜게 한다.
도면 5은 통신부 모듈의 동작 상태를 나태내는 블럭도이다.
차량 유무를 확인한후 데이타를 옆 노드에게 전달하고 ACK를 받게되면 타이머를 작동시키고 주기적으로 데이타를 센싱하여 전달하게 된다. ACK가 없을경우는 다음 옆 노드를 선택하여 전송하게 된다.
안내 표시부 동작은 수집된 정보를 판별하여 LCD 또는 LED에 표시하게 되고 또 다시 들어오는 데이타를 갱신하여 다시 판별하여 동작을 수행한다.
도면 6은 보내고자하는 데이타 패킷 형식으로서 자신의 노드 ID(2byte)와 함께 주차여부를 나타내는 1byte를 보내고 옆노드인 주변 노드는 수신된 패킷에 자신의 노드 ID와 주차 여부를 나타내는 값을 덧붙여 전송하게 된다.
최종적으로 주차공간 안내 표시부에서는 수신된 데이타를 가지고 처리를 하게 된다.
도1 은 아파트 혹은 백화점 및 여러 주차장의 일반적인 모습과 함께 센서가 달린 ZigBee 통신부 모듈의 위치도와 함께 주차 공간안내 표시부 설치 위치를 나태내는 도면이다.
도2 는 각 메인 단말기에서 각층으로 자식 노드를 두고 각층 노드에서는 다시 구역별로 자식노드를 두고 구역노드는 주차공간을 자식 노드로 두는 계층구조를 나타낸다.
도3은 ZigBee 통신을 이용한 모듈의 단말 구성도이다.
도4는 센싱된 정보를 통신부를 통해 받은 데이타를 수집하여 주차 공간 안내를 나타내는 표시부 이다.
도5는 ZigBee 통신 모둘의 동작도와 안내표시부의 동작 흐름도를 나타낸다.
도 6은 보내고자 하는 데이타 구조이다.

Claims (1)

  1. 주차장을 다수개의 구획으로 나누고, 다시 각각의 구획을 다수개의 주차공간으로 나누며, 각각의 주차공간에 차례대로 노드 번호를 부여하는 단계와;
    각 노드에서 적외선센서 또는 초음파센서를 이용하여 주차공간에 자동차의 주차 유무를 확인하는 단계;
    각 노드에서 자동차의 주차 유무 정보에 관한 자신의 노드데이타와 전송받은 노드데이타를 함께 지그비(Zigbee) 통신 모듈을 이용하여 옆노드에게 차례대로 멀티 홉 통신 방식으로 전송하는 단계;
    주차공간안내표시부에서 지그비 통신모듈을 통해 각 구역의 정보를 수집하고, 수집된 정보를 통하여 남은 주차공간의 수를 표시함과 동시에 주차 가능한 공간수가 있을 경우 진입 여부를 나타내는 화살표 표시등을 켜 자동차의 주차공간 진입 여부를 알려주는 단계로 이루어지되,
    자동차의 주차 유무 정보에 관한 노드데이타는 자신의 노드번호와 주차유무값으로 이루어지고,
    노드데이타를 옆노드로 전달하였을 때, 옆노드에서 응답이 없으면 차례대로 번호가 부여된 그 다음 옆노드로 노드데이타를 전달하여 오류 노드를 판별하며, 옆노드에서 응답이 있으면 타이머를 작동시켜 주기적으로 노드데이타를 센싱하여 전달하는 것을 특징으로 하는 빈 주차공간 확인 및 안내 방법.
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