KR101339183B1 - 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

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서인수
김성환
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한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 카트에 주차할 차량을 탑재하여 빈 주차 공간으로 자동으로 차량을 이동시켜 주차를 하고 관리할 수 있도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 주차 예정 차량을 카트에 탑재하여 빈 주차공간까지 이동하여 빈 주차 공간에 차량을 주차하고, 출차시에 차량을 카트에 탑재한 상태로 지정된 출구로 이동시키는 카트 시스템;상기 카트 시스템을 제어하고, 주차장의 빈 주차 공간을 실시간으로 감지하고, 상기 카트의 이동시에 주차 가능한 위치로 이동 및 주차되도록 제어하고, 출차 제어를 하는 통합 제어기;상기 통합 제어기와 통신하여 차량 운전자의 주차 공간 예약 및 차량의 출차 선택, 주차 비용 결제를 수행하는 리모트 컨트롤러;주차장 진입 차량을 확인하여 입구 개방 및 차단을 하고, 통합 제어기와 통신하여 주차 비용을 정산하는 무인 정산기;를 포함하는 것이다.

Description

카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법{System and Method for Managing of Intelligent Parking Lot using Cart system}
본 발명은 지능형 주차장 관리에 관한 것으로, 구체적으로 카트에 주차할 차량을 탑재하여 빈 주차 공간으로 자동으로 차량을 이동시켜 주차를 하고 관리할 수 있도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 주차장의 관리는 관리원이 상주하며 주차증을 일일이 발급해 주어 주차관리를 하며 요금까지 수작업으로 징수하는 방식을 취하고 있다.
일부 공공기관 건물의 주차장에는 주차관리 시스템이 있기는 하나 이들도 위와 유사한 요금 정산소에 관리인이 상주하면서 주차요금 정산 때 현금 지불이나 집적회로 카드(IC card) 등을 이용한 요금계산 방식을 취하고 있는 정도에 불과하며 주차요금의 흐름 파악과 중앙의 일원적인 관리체계는 어려운 실정이다.
자동차 문화가 보편화되면서 자동차를 업무용으로 이용하는 경우, 주차장에 주차(Parking)시켜야 하며, 주차장이 다층으로 되어 있거나 또는 여러 구역으로 나누어져 있는 경우, 주차 안내원이 상주하고 있음에도, 운전자가 주차할 수 있는 빈 주차 공간이 있는지를 즉시 확인하기 어렵다.
종래 기술에 의한 주차장의 주차 가능 상태 확인 방식은, 주차 관리요원이 주차장에 상주하거나, 차량의 출입 대수를 카운트하여 주차장의 차량 입출 상태를 관리하는 동시에, 주차장의 현재 주차 가능 수량을 외부에 표시하는 방식이다.
이와 같은 종래 기술에 의한 주차장의 주차가능 상태 관리 방식은, 현재 주차장의 주차 가능 수량을 표시판에 표시되도록 하는 것으로, 주차하고자 하는 차량의 운전자가 주차장 입구에 설치된 표시판 내용을 확인하여 주차하거나 또는 다른 주차장으로 이동하는 방식이다.
이와 같은 주차장의 입차 및 출차 시스템은 사용자에게 큰 시간의 손실을 미치는 경우가 많다.
즉, 주차장 내에 빈 주차공간이 많지 않을 경우 운전자가 차량에 탑승한 채로 주차공간을 찾아 주차를 시도하는데 탐색에 걸리는 시간적 소요와 주차공간을 찾기 위한 차량의 공회전 및 주행으로 불필요한 연료 소모를 유발하며, 주차가 익숙하지 않은 사람의 경우 좁은 공간 주차에 어려움을 겪고 있다.
이와 같이, 주차장 내에서 차량과 사람이 동시에 이동하기에 사고의 위험성이 있는데, 이러한 문제를 해결하기 위한 지능형 주차장이 필요하다.
이러한 지능형 주차장에서는 운전자가 직접 주차공간을 찾고 주차할 필요 없이 차량을 주차장입구에 진입한 순간부터 자동으로 주차공간을 찾아 안내하고 있다.
그러나 현재의 지능형 주차장들은 운전자에게 빈 주차 공간의 위치를 안내하는 것에 그치고 있으며, 이는 다른 방향에서 진입한 차량에 의해 주차공간이 중첩되는 문제가 발생할 수도 있다.
그리고 차량을 주차할 때 운전자가 어려움을 겪는 경우가 많아 첨단전자장치를 장착하여 자동주차를 수행할 수 있는 차량이 점점 증가하고 있다.
이에 따라 첨단전자장치를 장착하여 주차장을 관리하는 시스템의 개발이 필수적이다. 특히, 스마트폰과의 연동을 통한 자동화된 주차장 관리서비스는 주차에 어려움을 겪고 있는 이에게 많은 도움을 줄 수 있다.
따라서 이러한 상황을 고려한 효과적인 자동화된 주차장 시스템의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 주차장 관리의 문제를 해결하기 위한 것으로, 카트에 주차할 차량을 탑재하여 빈 주차 공간으로 자동으로 차량을 이동시켜 주차를 하고 관리할 수 있도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 차량 운반용 카트 시스템을 이용하여 차량을 주차공간으로 이동시켜 차량 주차시에 주차장으로 운전자의 진입이 필요 없도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 주차할 차량을 탑재한 카트가 안내라인을 따라 목적지로 이동할 수 있도록 카트가 자율 주행에 필요한 정보를 처리하여 각 카트를 목적지로 자동으로 이동시키도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 주차장 내에 설치되는 센서를 이용해 빈 주차공간을 실시간으로 확인하고 이를 실시간 통신으로 통합제어기에 전달하여 효율적인 주차가 가능하도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 통합제어기와 무인 정산기, 리모트 컨트롤러 간의 쌍방향 통신을 통해 주차공간을 실시간으로 차량사용자에게 전달하여 주차 공간 예약 및 차량 주차를 효율적으로 수행할 수 있도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 무인 정산기를 이용한 주차요금 결제를 위해 휴대폰 소액 결제, 카드 결제 등 무선 결제 구성을 포함하여 효율적인 주차 요금 정산 및 통합적인 관리가 가능하도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 통합 제어기에서 차량의 출차 완료까지 남은 시간을 차량 사용자의 리모트 컨트롤러를 통해 알려주는 것에 의해 차량 사용자가 차량의 출차 시간에 맞춰 출구에 도착할 수 있도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 독립적인 카트의 이동 시 각 차량 간의 충돌을 방지하는 카트 간 거리 유지를 위한 센서 및 카트 제어 구성을 포함하여 운전자가 주차장에 진입하지 않고도 안전한 주차가 가능하도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 다수의 출차 차량이 일시에 발생하는 경우에 출차 차량 간의 충돌 방지 및 병목현상 방지를 위한 출차 차량 인식 구성을 포함하고, 빠른 출차를 위해 출차 차량을 임시 대기 공간으로 이동시켜 안전한 출차가 가능하도록 한 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템은 주차 예정 차량을 카트에 탑재하여 빈 주차공간까지 이동하여 빈 주차 공간에 차량을 주차하고, 출차시에 차량을 카트에 탑재한 상태로 지정된 출구로 이동시키는 카트 시스템; 상기 카트 시스템을 제어하고, 주차장의 빈 주차 공간을 실시간으로 감지하고, 상기 카트의 이동시에 주차 가능한 위치로 이동 및 주차되도록 제어하고, 출차 제어를 하는 통합 제어기; 상기 통합 제어기와 통신하여 차량 운전자의 주차 공간 예약 및 차량의 출차 선택, 주차 비용 결제를 수행하는 리모트 컨트롤러; 주차장 진입 차량을 확인하여 입구 개방 및 차단을 하고, 통합 제어기와 통신하여 주차 비용을 정산하는 무인 정산기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 카트는, 주차 차량을 탑재하여 이동시키기 위해 휠 구동을 위한 동력을 발생하는 모터와, 모터 구동을 위한 배터리와, 카트에 장착된 센서들의 감지 결과 및 통합 제어기로부터 제공되는 주행에 관한 정보를 이용하여 주차 및 출차 동작시의 카트 주행 제어를 수행하는 CPU를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 카트의 본체에, 전방 차량을 감지하기 위한 전방 차량 감지 센서와, 주차장에 구성되는 주차 안내 라인을 추종하기 위한 주차 안내라인 추종 센서와, 주차장의 빈 주차 공간을 찾아 주차 공간을 확인하기 위한 주차 공간 확인용 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 카트는, 카트 본체에 모터 구동을 위한 배터리의 충전을 위하여 표면 접촉식, 비접촉 충전 방식, 플러그 충전 방식의 어느 하나 또는 이들이 조합된 방식의 충전 단자가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 카트는, 차량이 탑재되는 부분에 탑재되는 주차 차량의 결속을 위해 카트 이동시 차량의 움직임을 방지하는 차량 결속 장치가 구비되고, 차량 결속 장치는 고정형 및 이동형 결속 장치가 조합되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 리모트 컨트롤러는, 차량 운전자의 모바일 단말에 주차장 전용 어플리케이션을 탑재하여 사용하거나, 주차장 전용 단말을 구비하여 주차시에 운전자에게 배포하고 출차시에 회수하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 통합 제어기는 리모트 컨트롤러를 통하여 주차 완료 통보, 주차 위치 통보, 주차 요금을 일정 간격으로 정산하여 차량 운전자에게 통보하고, 차량 운전자는 리모트 컨트롤러를 통하여 출차 요구 시간 입력 및 원하는 출차 게이트 입력을 하여 통합 제어기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 주차장은, 차량의 주차 및 출차시에 카트를 안내하기 위한 카트 안내 라인과, 각각의 주차 공간에 대응하여 주차장에 표시되어 주차 공간을 확인할 수 있도록 하는 주차 공간 확인 표시부와, 각각의 주차 공간에 대응하여 해당 주차 공간 영역에 설치되어 차량의 주차 유무를 확인하기 위한 주차 유무 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 주차장은, 차량의 주차 및 출차시에 주차 및 출차 차량 간의 충돌 및 병목현상 방지를 위한 주차 및 출차 차량의 임시 대기를 위한 공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템은 주차 대상 차량을 카트에 탑재하여 무인 주차 및 출차를 하기 위하여 통합 제어기가, 주차 공간 영역에 설치되어 차량의 주차 유무를 확인하기 위한 주차 유무 감지 센서 및 카트로부터 제공되는 감지 신호를 이용하여 주차 공간을 확인하는 주차 공간 확인 처리부; 주차 공간 예약에 의해 빈 주차 공간을 확인하여 배정하는 주차 공간 예약 처리부; 주차 비용의 정산을 관리하고, 차량의 주차 개시 및 출차 시간 정보를 관리하는 무인 정산 관리부; 상기 카트의 센서들로부터 입력되는 신호를 기준으로 차량의 탑재 상태를 확인하는 차량 탑재 상태 확인부; 카트의 센서들로부터 입력되는 전방 차량 감지 신호, 주차 안내라인 추종을 위한 감지 신호, 주차 공간 확인 신호를 기준으로 카트의 주행 정보를 관리하고, 카트의 현재 위치 정보를 관리하는 카트 주행 정보 처리부; 차량의 주차 위치 정보를 관리하는 주차 정보 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 방법은 주차 대상 차량을 카트에 탑재하여 무인 주차를 하기 위하여,통합 제어기에 주차 요청 신호가 입력되면 전체 카트의 이동 상태 및 차량 탑재 상태 확인을 하는 단계; 통합 제어기에서 주차 시작 명령을 하여 주차 차량을 탑재한 카트가 센서들로부터 입력되는 전방 차량 감지 신호, 주차 안내라인 추종을 위한 감지 신호, 주차 공간 확인 신호를 기준으로 주차 안내 라인 추종 주행을 하도록 하는 단계; 주차 가능 공간이 확인되면 주차 차량을 탑재한 카트가 주차 모드 동작을 수행하여 차량을 해당 주차 공간에 주차하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 주차 안내 라인 추종 주행을 하도록 하는 단계 및 주차하는 단계에서, 주차 차량을 탑재한 카트와 통합 제어기는 통신을 계속하여 주차장 내의 전체 상황 정보 및 카트 이동 상황, 주차 상황 정보를 송수신하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 통합 제어기에 주차 요청 신호가 입력되면, 통합 제어기는 차량 운전자의 리모트 컨트롤러에 주차 공간에 관한 정보를 실시간으로 전송하고, 리모트 컨트롤러로부터 주차 공간 예약 요청을 받으면 이를 처리하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 방법은 주차 차량을 카트에 탑재하고 무인 출차를 하기 위하여, 통합 제어기에 출차 요청 신호가 입력되면 전체 카트의 이동 상태 및 차량 탑재 상태 확인을 하는 단계;통합 제어기에서 출차 시작 명령을 하면 주차 차량을 탑재한 카트가 출차 모드 동작을 수행하여 차량을 해당 주차 공간에서 이동시키는 단계;주차 공간을 벗어난 카트가 센서들로부터 입력되는 전방 차량 감지 신호, 주차 안내라인 추종을 위한 감지 신호, 주차 공간 확인 신호를 기준으로 차량을 탑재한 상태로 출차 안내 라인 추종 주행을 하도록 하는 단계;통합 제어기에서 카트가 목적하는 출구 게이트까지 이동된 것을 확인하고 무인 정산기를 통하여 주차 요금 정산을 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 출차 안내 라인 추종 주행을 하도록 하는 단계에서, 통합 제어기에서 출차 차량 간의 충돌 방지 및 병목현상 방지를 위한 출차 차량 인식 및 빠른 출차를 위해 임시 대기 공간으로 출차 차량을 탑재한 카트를 이동시키는 동작 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 운전자 탑승 없이 카트에 주차할 차량을 탑재하여 빈 주차 공간으로 자동으로 차량을 이동시켜 주차 및 출차를 하고 관리할 수 있다.
둘째, 주차할 차량을 탑재한 카트가 안내라인을 따라 목적지로 이동할 수 있도록 카트가 자율 주행에 필요한 정보를 처리하여 각 카트를 목적지로 자동으로 이동시킬 수 있다.
셋째, 주차장 내에 설치되는 센서를 이용해 빈 주차공간을 실시간으로 확인하고 이를 실시간 통신으로 통합제어기에 전달하여 효율적인 주차가 가능하다.
넷째, 통합제어기와 무인 정산기, 리모트 컨트롤러 간의 쌍방향 통신을 통해 주차공간을 실시간으로 차량사용자에게 전달하여 주차 공간 예약 및 차량 주차를 효율적으로 수행할 수 있다.
다섯째, 무인 정산기를 이용한 주차요금 결제를 위해 휴대폰 소액 결제, 카드 결제 등 무선 결제 구성을 포함하여 효율적인 주차 요금 정산 및 통합적인 관리가 가능하다.
여섯째, 통합 제어기에서 차량의 출차 완료까지 남은 시간을 차량 사용자의 리모트 컨트롤러를 통해 알려주는 것에 의해 차량 사용자가 차량의 출차 시간에 맞춰 출구에 도착할 수 있어 효율적인 시간 관리를 가능하게 한다.
일곱째, 독립적인 카트의 이동 시 각 차량 간의 충돌을 방지하는 카트 간 거리 유지를 위한 센서 및 카트 제어 구성을 포함하여 운전자가 주차장에 진입하지 않고도 안전한 주차가 가능하다.
여덟째, 다수의 출차 차량이 일시에 발생하는 경우에 출차 차량 간의 충돌 방지 및 병목현상 방지를 위한 출차 차량 인식 구성을 포함하고, 빠른 출차를 위해 출차 차량을 임시 대기 공간으로 이동시켜 안전한 출차가 가능하다.
도 1a는 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템의 구성도
도 1b는 본 발명에 따른 지능형 주차장 관리 시스템의 통합 제어기의 상세 구성도
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 지능형 주차장 관리 시스템의 카트 구성도
도 3은 본 발명에 따른 지능형 주차장 구성도
도 4는 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템의 동작 과정을 나타낸 플로우 차트
이하, 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템의 구성도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 지능형 주차장 관리 시스템의 통합 제어기의 상세 구성도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 지능형 주차장 관리 시스템의 카트 구성도이다.
본 발명은 카트에 주차할 차량을 탑재하여 빈 주차 공간으로 자동으로 차량을 이동시켜 주차를 하고 관리할 수 있도록 한 것이다.
카트 시스템(Cart system)을 활용한 자동화된 지능형 주차시스템으로, 주차해야 하는 차량의 자율주행을 구현하여 자동으로 차량을 주차하기 위해서는 수많은 센서와 컴퓨터가 필요하고 오늘날 자율주행차량의 안전성도 확보되지 않은 상황에서 이를 구현하기에는 너무도 많은 비용과 위험부담을 감수해야 한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 주차 차량 자체를 자율 주행으로 주차하는 것이 아니고, 현재의 기술 수준에서 차량이 자율주행을 하여 주차공간을 찾고 자동 주차를 구현하는 것에 비해 비용과 안전 측면에서 이점이 있는 카트 시스템을 이용하는 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법은 다음과 같은 기술 구성을 포함한다.
먼저, 차량 운반용 카트 시스템을 이용하여 차량을 주차공간으로 이동시켜 차량 주차시에 주차장으로 운전자의 진입이 필요 없도록 하는 구성을 포함한다.
그리고 주차할 차량을 탑재한 카트가 안내라인을 따라 목적지로 이동할 수 있도록 카트가 자율 주행에 필요한 정보를 처리하여 각 카트를 목적지로 자동으로 이동시키는 구성을 포함한다.
그리고 주차장 내에 설치되는 센서를 이용해 빈 주차공간을 실시간으로 확인하고 이를 실시간 통신으로 통합제어기에 전달하는 구성 및 통합제어기와 무인 정산기, 리모트 컨트롤러 간의 쌍방향 통신을 통해 주차공간을 실시간으로 차량사용자에게 전달하여 주차 공간 예약 및 차량 주차를 수행하는 구성을 포함한다.
그리고 무인 정산기를 이용한 주차요금 결제를 위해 휴대폰 소액 결제, 카드 결제 등 무선 결제 구성을 포함하여 효율적인 주차 요금 정산 및 통합적인 관리를 하는 구성 및 통합 제어기에서 차량의 출차 완료까지 남은 시간을 차량 사용자의 리모트 컨트롤러를 통해 알려주는 것에 의해 차량 사용자가 차량의 출차 시간에 맞춰 출구에 도착할 수 있도록 하는 구성을 포함한다.
그리고 독립적인 카트의 이동 시 각 차량 간의 충돌을 방지하는 카트 간 거리 유지를 위한 센서 및 카트 제어를 위한 구성 및 다수의 출차 차량이 일시에 발생하는 경우에 출차 차량 간의 충돌 방지 및 병목현상 방지를 위한 출차 차량 인식 구성 및 출차 차량을 임시 대기 공간으로 이동시키는 구성을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템의 구성은 다음과 같다.
도 1에서와 같이, 주차장 입구에서 주차 예정 차량을 카트에 탑재하여 주차장의 안내 라인을 따라 빈 주차공간까지 이동하고, 빈 주차 공간에 차량을 주차하는 카트 시스템(50)과, 차량 주차시에 차량을 이동시키는 장치이며, 주차공간에서 대기 중에 이동을 위한 전력을 충전하고, 이동을 위한 전기모터와 배터리를 내장하며, 안내 라인을 식별 및 추종하기 위한 센서부 및 제어부를 포함하는 카트(60)와, 주차장의 빈 주차 공간을 실시간으로 감지하여 차량 진입 시 레일 시스템을 가동 차량을 주차 가능한 위치로 이동 및 주차하고, 출차 차량은 출차 레일을 이용해 출차 제어를 하는 통합 제어기(10)와, 차량 운전자의 스마트폰 등으로 구성되어 차량 사용자가 통신을 이용하여 주차공간을 예약 및 차량의 출차 선택 등 통합 제어기(10)를 통해 차량을 주차 및 출차 시키기 위한 리모트 컨트롤러(40)와, 진입 차량을 확인 입구 개방 및 차단의 기능을 가지며, 주차요금을 자동으로 정산 결제하는 기능을 수행하는 무인 정산기(30)와, 주차장 입구의 차량 진입을 판단하여 감지한 내용을 통합 제어기(10)에 전달하는 통신선 등을 포함하고 주차공간의 공차 여부를 판단하는 무게센서 및 각종 센서를 포함하는 차량 유무 감지부(20)를 포함한다.
여기서, 카트(60)는 라인 추종 운전을 위한 센서가 장착되는데, 이들 센서로는 적외선 센서를 이용해 라인을 찾고 추종하는 센서, 주차공간의 주차가능 여부를 판단하기 위한 색감지 센서와 전방의 카트를 식별하여 일정 간격유지를 위한 초음파 센서를 포함한다.
그리고 통합 제어기(10)는 카트 시스템(50)과 각종 센서, 차량 사용자 단말, 통합제어기가 통신할 수 있도록 하는 통합제어기 통신 시스템을 포함한다.
그리고 리모트 컨트롤러(40)는 차량 운전자의 스마트폰 등의 모바일 단말에 주차장 전용 어플리케이션을 탑재하여 사용할 수도 있으나, 주차장 전용 단말을 구비하여 주차시에 운전자에게 배포하고 출차시에 회수하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 리모트 컨트롤러(40)를 통하여 주차 완료 통보, 주차 위치 통보, 주차 요금을 일정 간격으로 정산하여 통보하는 것이 가능하고, 운전자가 리모트 컨트롤러(40)를 통하여 출차 요구 시간 입력 및 원하는 출차 게이트 입력이 가능하다.
그리고 통합 제어기(10)는 도 1b에서와 같이, 각각의 주차 공간에 대응하여 해당 주차 공간 영역에 설치되어 차량의 주차 유무를 확인하기 위한 주차 유무 감지 센서(73) 및 카트로부터 제공되는 감지 신호를 이용하여 주차 공간을 확인하여 카트 시스템(50)으로 제공하는 주차 공간 확인 처리부(11)와, 차량 운전자의 리모트 컨트롤러(40)를 통한 주차 공간 예약에 의해 빈 주차 공간을 확인하여 배정하는 주차 공간 예약 처리부(12)와, 무인 정산기(30)와 통신하여 주차 비용의 정산을 관리하고, 차량의 주차 개시 및 출차 시간 정보를 관리하는 무인 정산 관리부(13)와, 카트의 센서들로부터 입력되는 신호를 기준으로 차량의 탑재 상태를 확인하는 차량 탑재 상태 확인부(14)와, 카트의 센서들로부터 입력되는 전방 차량 감지 신호, 주차 안내라인 추종을 위한 감지 신호, 주차 공간 확인 신호를 기준으로 카트의 주행 정보 관리하고, 카트의 현재 위치 정보를 관리하는 카트 주행 정보 처리부(15)와, 차량의 주차 위치 정보를 관리하는 주차 정보 관리부(16)와, 차량 유무 감지부(20),무인 정산기(30),리모트 컨트롤러(40), 카트 시스템(50)과 통신을 하는 통신 모듈(17)을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템에서 주차 차량을 이동시키기 위한 카트 시스템(50)의 상세 구성은 도 2a와 도 2b에서와 같다.
도 2a는 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템의 카트의 하부 구성을 나타낸 것으로, 주차 차량을 탑재하여 이동시키기 위해 휠 구동을 위한 동력을 발생하는 모터와, 모터 구동을 위한 배터리와, 카트에 장착된 센서들의 감지 결과 및 통합 제어기(10)로부터 제공되는 주행에 관한 정보를 이용하여 주차 및 출차 동작시의 카트 주행 제어를 수행하는 CPU가 카트 본체(61)의 하부에 구성된다.
그리고 카트 본체(61)에 전방 차량을 감지하기 위한 전방 차량 감지 센서(62)와, 주차장에 구성되는 주차 안내 라인을 추종하기 위한 주차 안내라인 추종 센서(63)와, 주차장의 빈 주차 공간을 찾아 주차 공간을 확인하기 위한 주차 공간 확인용 센서(64)가 구비된다.
이와 같은 센서들은 카트 본체(61)의 전단부에 장착 위치가 한정되는 것이 아니고, 주행에 필요한 카트 본체(61)의 모든 부분에 장착될 수 있고, 장착되는 센서들의 개수, 종류 역시 한정되는 것이 아니고 변형 실시될 수 있음은 당연하다.
또한, 이와 같은 카트 주행 및 주차 공간 감지 센서들 이외에 주차 차량이 카트상의 정확한 위치에 탑재되었는지를 판단하기 위한 차량 위치 확인 센서들이 더 구비될 수 있다.
또한, 카트 본체(61)에 유압 실린더 등을 구비하여 주차 차량이 카트에 완전 탑재되는 것이 아니고, 이동 및 주차, 출차 동작시에만 들어올려 이동하고, 주차가 이루어지면 하강하여 해당 카트가 다른 차량의 주차 및 출차에 사용될 수 있도록 하는 등의 변형 실시가 가능함은 당연하다.
그리고 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템의 카트는 도 2b에서와 같이, 카트 본체(61)에 모터 구동을 위한 배터리의 충전을 위한 충전 단자를 구비할 수 있는데, 표면 접촉식, 비접촉 충전 방식, 플러그 충전 방식 모두를 사용할 수 있다.
그리고 카트 본체(61)의 상면에는 탑재되는 주차 차량의 결속을 위해 카트 시스템을 이용한 차량 이동시 차량의 움직임을 방지하는 차량 결속 장치(68)(69)가 구비된다.
차량 결속 장치(68)(69)는 고정형 및 이동형 결속 장치가 조합되어 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템이 적용되는 지능형 주차장의 구성은 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 지능형 주차장 구성도이다.
본 발명에 따른 지능형 주차장은 도 3에서와 같이, 차량의 주차 및 출차시에 카트를 안내하기 위한 카트 안내 라인(71)과, 각각의 주차 공간에 대응하여 주차장에 표시되어 주차 공간을 확인할 수 있도록 하는 주차 공간 확인 표시부(72)와, 각각의 주차 공간에 대응하여 해당 주차 공간 영역에 설치되어 차량의 주차 유무를 확인하기 위한 주차 유무 감지 센서(73)를 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 지능형 주차장은 차량을 무인으로 출차하기 위한 독립적인 안내 라인 및 주차 차량과 혼선이 없도록 독립적인 출차 안내 라인 이외에 다수의 출차 차량 간의 충돌 및 병목현상 방지를 위한 출차 차량의 임시 대기를 위한 공간을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템의 무인 주차 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템의 동작 과정을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명은 차량과 사람이 동시에 이동하는 주차장 구조의 사고 위험을 줄이고, 차량의 주차 공간 확인을 위한 연료 및 시간의 불필요한 소비를 억제하기 위한 것이다.
이를 위하여 주차 의뢰 및 차량 탑재 단계, 카트를 이용한 무인 차량 이동 단계, 빈 주차 공간 확인 단계, 확인된 주차 공간에 무인 주차 단계, 출차 요청 확인 및 카트를 이용한 무인 차량 이동 단계, 주차 요금 정산 및 차량 인도 단계로 구성된다.
먼저, 주차에 관한 신호가 입력되면 통합 제어기(10)에서 주차 요청 신호인지를 판단한다.(S401)
주차 요청 신호이면, 통합 제어기(10)에서 전체 카트의 이동 상태 및 탑재 상태 확인을 하여 이상이 없는 경우에는 주차 시작을 위한 제어를 한다.(S402)
이어, 주차 차량을 탑재한 카트(60)가 전방 차량을 감지하기 위한 전방 차량 감지 센서(62)와, 주차장에 구성되는 주차 안내 라인을 추종하기 위한 주차 안내라인 추종 센서(63)와, 주차장의 빈 주차 공간을 찾아 주차 공간을 확인하기 위한 주차 공간 확인용 센서(64)에서 감지되는 신호를 이용하여 주차 안내 라인 추종 주행을 한다.(S403)
이와 같은 주차 안내 라인 추종 주행을 빈 주차 공간을 찾을 때까지 계속하여 주차 가능 공간을 확인하고(S404), 이 단계에서 통합 제어기(10)는 해당 카트가 가장 짧은 경로로 이동할 수 있도록 유도를 하거나, 가장 가까운 빈 주차 공간에 관한 정보를 해당 카트로 전송하거나, 주차 공간을 배정하여 다른 카트의 진입을 차단할 수도 있다.
이어, 주차 가능 공간이 확인되면 주차 차량을 탑재한 카트(60)가 주차 모드 동작을 수행하여 차량을 해당 주차 공간에 주차한다.(S405)
이와 같은 주차 단계에서, 주차 차량을 탑재한 카트(60)와 통합 제어기(10)는 통신을 계속하여 주차장 내의 전체 상황 정보 및 카트 이동 상황, 주차 상황 정보를 송수신한다.
이와 같은 무인 주차 단계에서, 주차 차량을 탑재한 카트(60)와 통합 제어기(10)는 통신을 계속하여 카트가 주차 안내 라인을 따라 목적지로 이동할 수 있도록 카트로 정보를 제공하고, 센서를 이용해 빈 주차공간을 실시간으로 확인하고 이를 통합제어기(10)에 전달하면 통합제어기(10)는 주차 공간 정보, 주차 개시 시간 정보 등을 저장한다.
또한, 이와 같은 무인 주차 단계에서, 통합 제어기(20)와 무인 정산기(30), 리모트 컨트롤러(40) 간의 쌍방향 통신을 통해 주차공간을 실시간으로 차량사용자에게 전달, 주차 공간 예약 및 차량을 주차를 수행하는 것도 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템에서 출차 과정은 다음과 같이 진행된다.
주차에 관한 신호가 입력되어 통합 제어기(10)에서 주차 요청 신호인지를 판단하는 단계에서(S401), 주차 요청 신호가 아니면, 출차 요청 신호로 판단하여 통합 제어기(10)에서 해당 카트에 출차 시작을 위한 제어를 한다.(S406)
즉, 통합 제어기(10)에서 출차 요청을 한 차량이 확인되면 해당 차량을 탑재한 카트의 탑재 상태가 이상이 없는 지를 판단하고, 해당 카트에 출차를 위한 제어 신호를 전송한다.
이어, 해당 주차 차량을 탑재한 카트(60)가 출차 모드 동작을 수행하여 차량을 해당 주차 공간에서 이동시킨다.(S407)
그리고 출차 차량을 탑재한 카트(60)가 전방 차량을 감지하기 위한 전방 차량 감지 센서(62)와, 주차장에 구성되는 주차 안내 라인을 추종하기 위한 주차 안내라인 추종 센서(63)와, 주차장의 빈 주차 공간을 찾아 주차 공간을 확인하기 위한 주차 공간 확인용 센서(64)에서 감지되는 신호를 이용하여 주차 안내 라인 추종 주행을 한다.(S408)
이와 같은 출차 단계에서, 출차 차량을 탑재한 카트(60)와 통합 제어기(10)는 통신을 계속하여 주차장 내의 전체 상황 정보 및 카트 이동 상황, 주차 상황 정보를 송수신한다.
그리고 통합 제어기(10)에서 출차 차량 간의 충돌 방지 및 병목현상 방지를 위한 출차 차량 인식 및 빠른 출차를 위해 임시 대기 공간으로 출차 차량을 이동시키는 동작 제어를 하고 출차 게이트까지 해당 카트가 이동하였는지를 확인하고, 무인 정산기(30)를 이용한 주차요금 결제가 이루어지면 최종적으로 출차 확인을 한다.(S409)
이와 같은 본 발명에 따른 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템 및 방법은 카트에 주차할 차량을 탑재하여 빈 주차 공간으로 자동으로 차량을 이동시켜 무인으로 주차를 하고 관리할 수 있도록 한 것이다.
또한, 주차할 차량을 탑재한 카트가 안내라인을 따라 목적지로 이동할 수 있도록 카트가 자율 주행에 필요한 정보를 처리하여 각 카트를 목적지로 자동으로 이동시키도록 하여 운전자가 주차장에 진입하지 않고도 안전한 주차가 가능하도록 한다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10. 통합 제어기 20. 차량 유무 감지부
30. 무인 정산기 40. 리모트 컨트롤러
50. 카트 시스템 60. 카트

Claims (15)

  1. 주차 예정 차량을 카트에 탑재하여 빈 주차공간까지 이동하여 빈 주차 공간에 차량을 주차하고, 출차시에 차량을 카트에 탑재한 상태로 지정된 출구로 이동시키는 카트 시스템;
    상기 카트 시스템을 제어하고, 주차장의 빈 주차 공간을 실시간으로 감지하고, 상기 카트의 이동시에 주차 가능한 위치로 이동 및 주차되도록 제어하고, 출차 제어를 하는 통합 제어기;
    상기 통합 제어기와 통신하여 차량 운전자의 주차 공간 예약 및 차량의 출차 선택, 주차 비용 결제를 수행하는 리모트 컨트롤러;
    주차장 진입 차량을 확인하여 입구 개방 및 차단을 하고, 통합 제어기와 통신하여 주차 비용을 정산하는 무인 정산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카트는,
    주차 차량을 탑재하여 이동시키기 위해 휠 구동을 위한 동력을 발생하는 모터와,
    모터 구동을 위한 배터리와,
    카트에 장착된 센서들의 감지 결과 및 통합 제어기로부터 제공되는 주행에 관한 정보를 이용하여 주차 및 출차 동작시의 카트 주행 제어를 수행하는 CPU를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 카트의 본체에,
    전방 차량을 감지하기 위한 전방 차량 감지 센서와,
    주차장에 구성되는 주차 안내 라인을 추종하기 위한 주차 안내라인 추종 센서와,
    주차장의 빈 주차 공간을 찾아 주차 공간을 확인하기 위한 주차 공간 확인용 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 카트는,
    카트 본체에 모터 구동을 위한 배터리의 충전을 위하여 표면 접촉식, 비접촉 충전 방식, 플러그 충전 방식의 어느 하나 또는 이들이 조합된 방식의 충전 단자가 구비되는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 카트는,
    차량이 탑재되는 부분에 탑재되는 주차 차량의 결속을 위해 카트 이동시 차량의 움직임을 방지하는 차량 결속 장치가 구비되고,
    차량 결속 장치는 고정형 및 이동형 결속 장치가 조합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 리모트 컨트롤러는,
    차량 운전자의 모바일 단말에 주차장 전용 어플리케이션을 탑재하여 사용하거나, 주차장 전용 단말을 구비하여 주차시에 운전자에게 배포하고 출차시에 회수하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 통합 제어기는 리모트 컨트롤러를 통하여 주차 완료 통보, 주차 위치 통보, 주차 요금을 일정 간격으로 정산하여 차량 운전자에게 통보하고,
    차량 운전자는 리모트 컨트롤러를 통하여 출차 요구 시간 입력 및 원하는 출차 게이트 입력을 하여 통합 제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 주차장은,
    차량의 주차 및 출차시에 카트를 안내하기 위한 카트 안내 라인과,
    각각의 주차 공간에 대응하여 주차장에 표시되어 주차 공간을 확인할 수 있도록 하는 주차 공간 확인 표시부와,
    각각의 주차 공간에 대응하여 해당 주차 공간 영역에 설치되어 차량의 주차 유무를 확인하기 위한 주차 유무 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 주차장은,
    차량의 주차 및 출차시에 주차 및 출차 차량 간의 충돌 및 병목현상 방지를 위한 주차 및 출차 차량의 임시 대기를 위한 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템.
  10. 주차 대상 차량을 카트에 탑재하여 무인 주차 및 출차를 하기 위하여 통합 제어기가,
    주차 공간 영역에 설치되어 차량의 주차 유무를 확인하기 위한 주차 유무 감지 센서 및 카트로부터 제공되는 감지 신호를 이용하여 주차 공간을 확인하는 주차 공간 확인 처리부;
    주차 공간 예약에 의해 빈 주차 공간을 확인하여 배정하는 주차 공간 예약 처리부;
    주차 비용의 정산을 관리하고, 차량의 주차 개시 및 출차 시간 정보를 관리하는 무인 정산 관리부;
    상기 카트의 센서들로부터 입력되는 신호를 기준으로 차량의 탑재 상태를 확인하는 차량 탑재 상태 확인부;
    카트의 센서들로부터 입력되는 전방 차량 감지 신호, 주차 안내라인 추종을 위한 감지 신호, 주차 공간 확인 신호를 기준으로 카트의 주행 정보를 관리하고, 카트의 현재 위치 정보를 관리하는 카트 주행 정보 처리부;
    차량의 주차 위치 정보를 관리하는 주차 정보 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 시스템.
  11. 주차 대상 차량을 카트에 탑재하여 무인 주차를 하기 위하여,
    통합 제어기에 주차 요청 신호가 입력되면 전체 카트의 이동 상태 및 차량 탑재 상태 확인을 하는 단계;
    통합 제어기에서 주차 시작 명령을 하여 주차 차량을 탑재한 카트가 센서들로부터 입력되는 전방 차량 감지 신호, 주차 안내라인 추종을 위한 감지 신호, 주차 공간 확인 신호를 기준으로 주차 안내 라인 추종 주행을 하도록 하는 단계;
    주차 가능 공간이 확인되면 주차 차량을 탑재한 카트가 주차 모드 동작을 수행하여 차량을 해당 주차 공간에 주차하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 주차 안내 라인 추종 주행을 하도록 하는 단계 및 주차하는 단계에서,
    주차 차량을 탑재한 카트와 통합 제어기는 통신을 계속하여 주차장 내의 전체 상황 정보 및 카트 이동 상황, 주차 상황 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 통합 제어기에 주차 요청 신호가 입력되면,
    통합 제어기는 차량 운전자의 리모트 컨트롤러에 주차 공간에 관한 정보를 실시간으로 전송하고, 리모트 컨트롤러로부터 주차 공간 예약 요청을 받으면 이를 처리하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 방법.
  14. 주차 차량을 카트에 탑재하고 무인 출차를 하기 위하여,
    통합 제어기에 출차 요청 신호가 입력되면 전체 카트의 이동 상태 및 차량 탑재 상태 확인을 하는 단계;
    통합 제어기에서 출차 시작 명령을 하면 주차 차량을 탑재한 카트가 출차 모드 동작을 수행하여 차량을 해당 주차 공간에서 이동시키는 단계;
    주차 공간을 벗어난 카트가 센서들로부터 입력되는 전방 차량 감지 신호, 주차 안내라인 추종을 위한 감지 신호, 주차 공간 확인 신호를 기준으로 차량을 탑재한 상태로 출차 안내 라인 추종 주행을 하도록 하는 단계;
    통합 제어기에서 카트가 목적하는 출구 게이트까지 이동된 것을 확인하고 무인 정산기를 통하여 주차 요금 정산을 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 출차 안내 라인 추종 주행을 하도록 하는 단계에서,
    통합 제어기에서 출차 차량 간의 충돌 방지 및 병목현상 방지를 위한 출차 차량 인식 및 빠른 출차를 위해 임시 대기 공간으로 출차 차량을 탑재한 카트를 이동시키는 동작 제어를 하는 것을 특징으로 하는 카트 시스템을 이용한 지능형 주차장 관리 방법.

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