KR101902369B1 - 주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주차관리를 위한 주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 주차된 차량을 밀어서 이동시킬 때 잘못하여 다른 차량과 부딪히거나 인명 사고가 발생할 수 있는 위험이 있는 이중 주차시의 문제점 및 사용의 편의성이 떨어지고 그 특성상 여러 가지 제약이 있었던 종래기술의 차량 이동장치들의 문제점을 해결하기 위해, 이동이 필요한 차량의 위치까지 스스로 이동하여 해당 차량에 장착된 후, 차량의 운동 상태와 주변 장애물을 감지하여 각 상황에 적합한 차량 제어가 자동으로 수행되도록 구성됨으로써, 사람의 힘이 필요 없이 주차되어 있는 차량을 용이하고 안전하게 이동시킬 수 있도록 전방향(omni-directional)으로 이동 가능한 자율형 로봇 형태로 구성되는 주차관리 로봇이 제공되며, 또한, 그러한 주차관리 로봇을 이용하여, 주차공간의 상태 및 필요에 따라 사람의 힘이 필요 없이 주차된 차량을 적절한 위치로 이동시키는 것에 의해 제한된 주차공간을 보다 효율적으로 관리할 수 있도록 구성되는 주차관리 시스템이 제공된다.

Description

주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템{Parking management robot and parking management system using thereof}

본 발명은 주차관리를 위한 로봇장치 및 이를 이용한 주차관리 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는, 예를 들면, 이중 주차와 같이, 이미 주차되어 있는 차량을 용이하고 안전하게 이동시켜 주차공간을 효율적으로 관리할 수 있도록 구성되는 주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 상기한 바와 같이 이중 주차된 차량을 안전하고 용이하게 이동 주차할 수 있도록 하기 위해, 이중 주차된 차량의 위치로 스스로 이동하여 해당 차량의 외부에 장착된 후, 다양한 센서를 통해 차량의 운동 상태와 주변 장애물을 감지하여 각 상황에 필요한 차량 제어가 자동으로 수행되는 것에 의해, 사람의 힘이 필요 없이 이중 주차된 차량을 안전하고 용이하게 이동시키고, 그것에 의해, 제한된 주차공간을 효율적으로 관리할 수 있도록 전방향(omni-directional)으로 이동 가능한 자율형 로봇 형태로 구성되는 주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템에 관한 것이다.

최근, 계속적인 차량 대수의 증가에 따라, 도심지뿐만 아니라 일반 주택가에도 주차공간의 부족으로 인한 문제가 사회적인 문제로 대두되고 있다.

이러한 주차문제는, 특히, 지하주차장 등의 주차시설이 없는 오래된 아파트나 주택가 골목 등에서 더욱 심각하며, 이러한 문제를 해결하기 위한 방편으로, 주차구획선 안에 이미 주차된 차량에 겹쳐서 주차를 하는 이른바 이중주차가 일상적으로 이루어지고 있는 실정이다.

즉, 일반적으로, 이중 주차시에는, 먼저 주차한 운전자가 이중 주차된 차량을 밀어서 이동시킨 후 자신의 차량을 이동시킬 수 있도록 차량의 사이드 브레이크를 풀어놓은 상태로 이중 주차를 하게 되나, 이와 같이 이중 주차된 차량을 밀어서 이동시킬 때 차량파손이나 인명피해 등의 여러 가지 문제점이 발생할 수 있어 차주들 간의 분쟁의 원인이 되고 있다.

더 상세하게는, 이중 주차된 차량을 밀어서 이동시킬 때, 이중 주차된 차량을 밀어서 이동이 시작된 후에는 외부에서 차량을 적절히 정지시킬 수 있는 수단이 없으므로, 힘을 잘못 가할 경우 다른 차량과 부딪히거나, 심할 경우에는 인명 사고도 발생하고 있는 실정이며, 이러한 문제는, 특히, 경사로의 경우에 더욱 큰 사고가 발생할 수 있는 문제가 있다.

또한, 이와 같이 이중 주차된 차량을 밀어서 이동시키는 도중에 사고 발생시, 이중 주차를 한 차주의 과실은 20%이고 실제 차량을 민 사람은 80%의 과실 책임이 있다는 판례도 있으므로, 이중 주차를 한 운전자보다 정당하게 주차를 한 운전자가 더 큰 잠재적인 위험을 안게 된다는 문제도 있다.

아울러, 여성이나 노약자의 경우에는 다른 사람의 도움 없이는 이중 주차된 차량을 밀어 이동시키기도 어렵고, 그만큼 사고 발생의 위험이 더욱 크다는 문제점도 있다.

여기서, 상기한 바와 같이 주차된 차량을 이동시키기 위한 종래기술의 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1480913호에 따르면, 차량에 대해 가해지는 외력을 감지하는 외력감지부, 차량 이동을 위한 보조력을 제공하기 위한 모터 및 외력이 감지되면 차량의 이동방향을 판단하고 판단된 이동방향으로의 차량 이동을 위한 보조력을 발생시키도록 모터를 구동하는 제어부를 포함하여, 주차장 등에 주차된 차량에 대해 사람이 물리력을 가하여 이동시키려고 하는 경우 이를 보조하기 위한 보조력을 제공함으로써 과다한 힘을 들이지 않고도 손쉽게 이동 주차시킬 수 있도록 구성되는 이동주차 지원 장치 및 그 방법이 제시된 바 있다.

또한, 상기한 바와 같이 주차된 차량을 이동시키기 위한 종래기술의 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1446537호에 따르면, 제 1 방향 및 제 2 방향 중 어느 하나의 방향으로 차량이 이동됨을 감지하는 과정, 감지된 결과에 대응하여 설정된 거리만큼 이동되었는지 여부를 판단하는 과정 및 설정된 거리만큼 이동되었다면 차량 이동을 정지하는 과정을 포함하여, 설정된 거리만큼 이동되었음을 감지한 경우 전자 주차 브레이크를 동작시킴으로써 자동적으로 차량의 이동을 제어할 수 있도록 구성되는 차량의 이동 제어장치 및 방법이 제시된 바 있다.

아울러, 상기한 바와 같이 주차된 차량을 이동시키기 위한 종래기술의 또 다른 예로는, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-2014-0039932호에 따르면, 전자식 주차 브레이크의 제어를 요청하는 휴대단말기, 차량의 이동을 감지하는 휠속센서, 휠속센서를 통해 감지된 차량의 이동거리와 휴대단말기로부터 전자식 주차 브레이크의 제어가 요청되면 전자식 주차 브레이크 작동부를 제어하여 전자식 주차 브레이크를 작동 및 해제시키는 제어부 및 제어부의 제어에 따라 전자식 주차 브레이크를 작동 및 해제하는 전자식 주차 브레이크 작동부를 포함하여, 휴대단말기를 통해 전자식 주차 브레이크를 제어할 수 있도록 구성되는 전자식 주차 브레이크 제어 장치 및 방법이 제시된 바 있다.

더욱이, 상기한 바와 같이 주차된 차량을 이동시키기 위한 종래기술의 또 다른 예로는, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-2014-0036451호에 따르면, 이중 주차 여부를 감지하는 차량의 카메라 및 이중 주차가 감지된 경우 이중 주차에 대한 경고신호 전송, 이중 주차 차량의 운전자의 연락처 요청신호 또는 이중 주차 차량의 출차시간 요청신호 중 적어도 하나의 신호를 전송하는 통신모듈을 포함하여, 이중 주차된 차량의 출차시간을 알려주거나 이중 주차 차량에게 경고 또는 운전자 정보를 요청함으로써 이중 주차로 인한 문제를 해소할 수 있도록 구성되는 이중 주차 문제 해소 시스템 및 방법이 제시된 바 있다.

상기한 바와 같이, 종래, 특히, 이중 주차와 같은 주차문제를 해소하기 위한 여러 가지 기술내용들이 제시된 바 있으나, 상기한 바와 같은 종래기술의 방법들은 다음과 같은 문제점이 있는 것이었다.

즉, 상기한 바와 같은 이중 주차시의 문제점들을 해결하고 실생활에서의 불편함과 위험을 제거하기 위해서는, 이중 주차된 차량을 보다 안전하고 용이하게 이동시키는 차량 이동 장치를 제공하는 것이 요구되며, 이는, 최근 완성차 업체에서 추구하고 있는 차량의 고급화, 안전화, 전장화, 무인화 및 더 나아가 차량의 고부가가치화를 위해 기술적, 경제 산업적인 측면에서도 매우 중요하다.

그러나 상기한 바와 같은 종래기술의 방법들은, 먼저, 상기한 등록특허공보 제10-1480913호에는 단순히 차량을 밀 때 보조력을 제공하여 미는 것을 용이하게 하는 기술내용만이 제시되어 있고, 상기한 등록특허공보 제10-1446537호에는 단순히 미리 설정된 일정 거리를 움직이도록 제어하는 기술내용만이 제시되어 있으며, 상기한 공개특허공보 제10-2014-0039932호에는 단순히 휴대단말기를 통해 전자식 주차 브레이크를 외부에서 제어할 수 있도록 하는 기술내용만이 제시되어 있고, 상기한 공개특허공보 제10-2014-0036451호에는 단순히 이중 주차된 차량의 출차시간을 알려주거나 이중 주차 차량에게 경고 또는 운전자 정보를 요청하는 기술내용만이 제시되어 있을 뿐이므로, 따라서 상기한 종래기술의 내용들은 단순한 임시방편에 불과할 뿐, 상기한 바와 같은 이중 주차시에 발생할 수 있는 문제점들을 근본적으로 해결하기는 어려운 한계가 있는 것이었다.

더욱이, 기존의 차량 이동장치들은 대부분 전진 및 후진과 같은 제한적인 이동만이 가능함으로 인해, 사람이 직접 해당 장치를 운반하여 차량의 바퀴 등에 장착한 후 차량을 이동시키는 과정을 거쳐야 하므로 그만큼 사용의 편의성이 떨어지고, 차량의 바퀴에 장착되어야 하는 특성상 장치의 높이나 크기에 제약이 있는 문제점도 있었다.

상기한 바와 같이, 주차된 차량을 밀어서 이동시킬 때 잘못하여 다른 차량과 부딪히거나 인명 사고가 발생할 수 있는 위험이 있는 이중 주차시의 문제점 및 사용의 편의성이 떨어지고 그 특성상 여러 가지 제약이 있었던 종래기술의 차량 이동장치들의 문제점을 해결하기 위하여는, 차량의 외부에 장착되어 다양한 센서를 통해 운동 상태와 주변 장애물을 감지하고 각 상황에 필요한 차량 제어를 수행하는 것에 의해 사람이 직접 차량을 밀거나 할 필요 없이 이중 주차되어 있는 차량을 보다 안전하고 용이하게 이동시키는 처리가 자동으로 수행될 수 있도록, 전방향(omni-directional)으로 이동 가능한 자율형 로봇 형태로 구성되는 주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제시되지 못하고 있는 실정이다.

[선행기술문헌]

1. 한국 등록특허공보 제10-1480913호 (2015.01.05.)

2. 한국 등록특허공보 제10-1446537호 (2014.09.25.)

3. 한국 공개특허공보 제10-2014-0039932호 (2014.04.02.)

4. 한국 공개특허공보 제10-2014-0036451호 (2014.03.26.)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 주차된 차량을 밀어서 이동시킬 때 차량 파손이나 인명사고의 위험이 있었던 이중 주차시의 문제점 및 사용의 편의성이 떨어지고 여러 가지 제약이 있었던 종래기술의 차량 이동장치들의 문제점을 해결하기 위해, 이중 주차된 차량의 위치로 스스로 이동하여 해당 차량의 외부에 장착된 후, 다양한 센서를 통해 차량의 운동 상태와 주변 장애물을 감지하여 각 상황에 필요한 차량 제어가 자동으로 수행되는 것에 의해, 사람의 힘이 필요 없이 이중 주차된 차량을 안전하고 용이하게 이동시킬 수 있도록 전방향(omni-directional)으로 이동 가능한 자율형 로봇 형태로 구성되는 주차관리 로봇을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 바와 같은 주차관리 로봇을 이용하여, 주차공간의 상태 및 필요에 따라 주차관리 로봇을 이중 주차된 차량의 위치로 이동시켜 사람의 힘이 필요 없이 적절한 위치로 이동시키는 것에 의해 제한된 주차공간을 더욱 효율적으로 이용할 수 있도록 구성되는 주차관리 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 주차된 차량을 밀어서 이동시킬 때 차량 파손이나 인명사고의 위험이 있었던 이중 주차시의 문제점 및 사용의 편의성이 떨어지고 구성상의 제약이 있었던 종래기술의 차량 이동장치들의 문제점을 해결할 수 있도록 구성되는 주차관리 로봇에 있어서, 상기 주차관리 로봇의 몸체를 형성하는 메인프레임; 전방향으로 이동 가능한 전방향 바퀴(Omnidirectional-wheel)로 구성되어 상기 메인프레임의 하부 좌우 양단에 각각 설치되는 복수의 이동바퀴; 각각의 상기 이동바퀴를 구동하기 위한 구동수단; 차량을 이동시키기 위해 상기 차량의 바퀴에 밀착되어 바퀴를 회전시키기 위한 롤러 및 상기 롤러를 구동하기 위한 구동모터를 포함하여 상기 메인프레임의 일측면에 미리 정해진 일정 간격으로 각각 설치되는 한 쌍의 차량구동부; 각각의 상기 차량구동부가 상기 차량의 바퀴에 적정 압력으로 밀착되도록 하기 위해 적어도 한쪽의 상기 차량구동부를 상기 메인프레임 상에서 직선 이동시키기 위한 이동모터 및 가이드부재를 포함하여 이루어지는 직선구동부; 및 상기 주차관리 로봇의 전체적인 동작을 제어하기 위한 제어수단을 포함하여 구성됨으로써, 다수의 차량이 이중 주차되어 있는 좁은 주차 공간에서도 자유로운 이동이 가능하여 이동이 필요한 차량의 위치까지 스스로 이동하고 각각의 상기 롤러 사이에 해당 차량의 바퀴를 위치시켜 상기 차량을 이동시키는 작업이 자동으로 진행될 수 있는 자율형 로봇의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇이 제공된다.

여기서, 상기 이동바퀴는, 메카넘휠(Mecanum wheel) 또는 옴니휠(Omni wheel)을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주차관리 로봇은, 상기 메인프레임의 상기 이동바퀴가 설치된 위치의 상부에 각각 설치되어 충격을 흡수하고 탄성을 부여하는 스프링을 포함하여 이루어지는 서스펜션부를 더 포함하여 구성됨으로써, 바닥이 평평하지 않은 곳에서도 모든 상기 이동바퀴가 지면에 접지될 수 있는 동시에, 충격을 흡수하여 안정적으로 이동이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 롤러는, 상기 차량의 바퀴에 직접 닿는 부분은 고무 또는 타이어와 동일한 소재를 사용하여 구성되고, 적어도 한쪽의 롤러는 직선방향으로 이동 가능하도록 구성되어, 고정된 롤러와 이동 가능한 롤러의 2개의 롤러가 상기 차량의 바퀴를 양측에서 밀착한 후 각각의 상기 롤러를 회전시키는 것에 의해 상기 차량을 이동시키도록 구성되며, 각각의 롤러에 테이퍼 형태의 구조물을 부착하거나, 또는, 각각의 상기 롤러의 형상이 끝 부분으로 갈수록 직경이 넓어지도록 테이퍼형으로 형성됨으로써, 상기 롤러가 회전하면서 상기 차량의 바퀴에서 이탈되는 문제를 방지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 주차관리 로봇은, 상기 차량구동부가 상기 차량의 바퀴에 밀착시 압력을 감지하기 위한 압력감지센서나 토크센서 또는 스프링을 이용한 텐션 조절장치 중 적어도 하나를 포함하여 차량 바퀴에 장착 여부를 감지하기 위한 장착 감지센서부; 초음파센서나 적외선센서 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함하여 이동중 다른 차량이나 장애물을 감지하기 위한 장애물 감지센서부; 외부와의 통신을 위한 통신수단; 및 외부로부터 동작명령을 입력받고 동작상태를 표시하기 위한 인터페이스부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 장애물 감지센서부는, 상기 차량을 전진 및 후진 이동시킬 때 각각 그 방향을 180도 회전시킬 수 있도록, 상기 메인프레임에 탈착 또는 회동 가능하게 장착되는 별도의 지지프레임의 일단 측에 복수의 장애물 감지센서를 설치하여 구성됨으로써, 상기 차량을 전진 이동시킬 때에는 상기 지지프레임의 일단 측에 설치된 각각의 감지센서가 전방을 향하도록 하였다가, 후진 이동시킬 때에는 상기 지지프레임을 분리하여 후방 측에 장착하거나, 또는, 상기 지지프레임의 방향을 180도 회전시켜 각각의 감지센서의 방향이 후방을 향하게 할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 주차관리 로봇은, 상기 메인프레임의 일측에 설치되는 스테레오 카메라(stereo camera)를 더 포함하여 구성됨으로써, 상기 스테레오 카메라를 통해 차량의 전후방 상황 및 바퀴를 인식하고 자율적으로 이동하여 상기 롤러 사이에 상기 차량의 바퀴를 안착시킨 후, 상기 장애물 감지센서부의 각 센서에 의해 장애물 및 주변 상황을 감지하면서 외부에서 입력되거나 또는 미리 정해진 목적지나 이동거리만큼 상기 차량을 이동시키는 처리가 자동으로 수행되는 자율형 로봇의 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 제어수단은, 동작이 개시되면 상기 스테레오 카메라를 포함하는 감지수단을 통하여 차량의 전후방 상황을 인식하고, 상기 차량을 전방으로 이동시킬지 후방으로 이동시킬지를 판단하여 상기 차량의 앞뒤 바퀴를 인식한 후, 전방향 바퀴로 구성되는 상기 이동바퀴를 구동하여 상기 차량의 위치로 이동하며, 상기 차량을 전방으로 이동시킬 때에는 상기 차량의 앞바퀴에 상기 롤러를 각각 장착시키고, 후방으로 이동시킬 때에는 상기 차량의 뒷바퀴에 상기 롤러를 각각 장착시킨 다음, 상기 직선구동부의 상기 이동모터가 구동되어 상기 차량구동부를 이동시키고, 상기 장착 감지센서에 의해 적정 압력에 도달한 것으로 판단되면 상기 직선구동부의 상기 이동모터를 정지시키고, 각각의 상기 차량구동부의 상기 구동모터를 회전시켜 상기 차량의 바퀴를 회전시키는 동시에, 전방향 바퀴로 구성되는 상기 이동바퀴를 각각 구동하여 상기 차량을 이동시키며, 이때, 상기 장애물 감지센서부에 설치된 각각의 감지센서에 의해 다른 차량이나 사람 및 물체를 포함하는 장애물을 감지하면서 상기 차량을 이동시키고, 장애물이 없는 경우는 미리 정해진 위치나 거리 또는 사용자에 의해 입력된 위치나 거리만큼 계속하여 이동한 후 정지하며, 또한, 이동중에 장애물이 감지된 경우는, 해당 장애물과의 거리가 미리 설정된 임계치를 초과하지 않을 때까지 이동시킨 후 상기 차량구동부의 상기 구동모터를 정지시켜 차량을 제동하며, 장애물이 감지되어 제동하였다가 장애물이 제거된 경우는, 다시 미리 정해진 위치나 거리만큼 이동을 개시하여 장애물 감지과정을 반복하며, 미리 정해진 위치나 거리만큼 이동이 완료되면 상기 차량을 제동하고 동작을 종료하는 처리가 자동으로 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주차관리 로봇은, 사용자가 직접 조종하여 상기 차량을 이동시키는 수동 모드와, 상기 제어수단에 의해 자동으로 운전되는 자동 모드를 선택하여 운용할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 주차관리 로봇은, LCD 또는 LED를 포함하는 디스플레이 수단; 및 복수의 입력버튼을 포함하는 입력수단을 더 포함하여 구성됨으로써, 사용자 명령 입력, 현재 상태 및 차량의 동작상태, 장애물의 유무를 표시하고, 차량의 이동거리를 사용자가 직접 입력하고 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 제어수단은, 사용자의 스마트폰이나 태블릿 PC를 포함하는 개인 휴대용 단말기에 전용의 어플리케이션 프로그램을 설치하여 인터페이스부를 구성하고, 상기 인터페이스부를 통하여 동작명령이 입력되면 각각의 센서들로부터 수신되는 각종 정보에 근거하여 상기 직선구동부를 구동하여 상기 차량구동부를 바퀴에 적정 압력으로 밀착시킨 다음, 상기 차량구동부를 구동하여 상기 차량의 바퀴를 회전시키는 것에 의해 상기 차량을 이동시키며, 목적지에 도착하거나 다른 차량이나 장애물이 감지되면 이동을 정지시키는 동시에, 상기 인터페이스부를 통하여 동작상태 및 결과를 표시하는 동작이 자동으로 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주차관리 로봇은, 발광 및 점멸을 통하여 동작상태를 알리는 표시램프를 포함하여 이루어지는 알림수단; 긴급상황시 경고를 알리기 위한 경보장치; 및 긴급상황시 즉각 동작을 정지할 수 있도록 하기 위한 비상정지버튼을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 주차관리 로봇은, 상기 메인프레임에 형성된 다수의 관통공을 통하여 나사결합이나 결합핀에 의해 조립되도록 구성됨으로써, 간단한 구성으로 조립 및 분해가 간편하고 용이하며, 수리나 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 주차관리 로봇을 이용하여 구성되는 주차관리 시스템에 있어서, 하나의 주차공간에 대하여 적어도 하나 이상의 상기 주차관리 로봇을 중앙집중식으로 원격 제어하거나, 또는, 인터넷 서버를 포함하는 네트워크를 통해 복수의 주차공간에 대하여 다수의 상기 주차관리 로봇을 개별적으로 제어하도록 구성됨으로써, 주차공간의 관리를 효율적으로 수행할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 시스템이 제공된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이중 주차된 차량의 위치로 스스로 이동하여 해당 차량의 외부에 장착된 후, 다양한 센서를 통해 차량의 운동 상태와 주변 장애물을 감지하여 각 상황에 필요한 차량 제어가 자동으로 수행되는 것에 의해, 사람의 힘이 필요 없이 이중 주차된 차량을 안전하고 용이하게 이동시킬 수 있도록 전방향(omni-directional)으로 이동 가능한 자율형 로봇 형태로 구성되는 주차관리 로봇이 제공됨으로써, 주차된 차량을 밀어서 이동시킬 때 차량 파손이나 인명사고의 위험이 있었던 이중 주차시의 문제점 및 사용의 편의성이 떨어지고 여러 가지 제약이 있었던 종래기술의 차량 이동장치들의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같은 주차관리 로봇을 이용하여, 주차공간의 상태 및 필요에 따라 주차관리 로봇을 이중 주차된 차량의 위치로 이동시켜 사람의 힘이 필요 없이 적절한 위치로 이동시키도록 구성되는 주차관리 시스템이 제공됨으로써, 제한된 주차공간을 더욱 효율적으로 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇의 롤러의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇에서 수행되는 전체적인 동작 흐름을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇에서 수행되는 전체적인 동작 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇을 실제로 구현한 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.

또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.

즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 주차된 차량을 밀어서 이동시킬 때 차량 파손이나 인명사고의 위험이 있었던 이중 주차시의 문제점 및 사용의 편의성이 떨어지고 여러 가지 제약이 있었던 종래기술의 차량 이동장치들의 문제점을 해결하기 위해, 이중 주차된 차량의 위치로 스스로 이동하여 해당 차량의 외부에 장착된 후, 다양한 센서를 통해 차량의 운동 상태와 주변 장애물을 감지하여 각 상황에 필요한 차량 제어가 자동으로 수행되는 것에 의해, 사람의 힘이 필요 없이 이중 주차된 차량을 안전하고 용이하게 이동시킬 수 있도록 전방향(omni-directional)으로 이동 가능한 자율형 로봇 형태로 구성되는 주차관리 로봇에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 상기한 바와 같은 주차관리 로봇을 이용하여, 주차공간의 상태 및 필요에 따라 주차관리 로봇을 이중 주차된 차량의 위치로 이동시켜 사람의 힘이 필요 없이 적절한 위치로 이동시키는 것에 의해 제한된 주차공간을 더욱 효율적으로 이용할 수 있도록 구성되는 주차관리 시스템에 관한 것이다.

계속해서, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템의 구체적인 내용에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 1은 사시도이고, 도 2는 평면도이며, 도 3은 측면도를 각각 나타내고 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 크게 나누어, 직사각형의 박스 형태로 형성되어 주차관리 로봇(10)의 몸체를 형성하는 메인프레임(11)과, 메인프레임(11)의 하부 좌우 양단에 각각 설치되는 복수의 이동바퀴(12)와, 차량을 이동시키기 위해 차량의 바퀴에 밀착되어 바퀴를 회전시키기 위한 롤러(13) 및 롤러(13)를 구동하기 위한 구동모터(14)를 포함하여 메인프레임(11)의 일측면에 일정 간격으로 각각 설치되는 한 쌍의 차량구동부(15)와, 각각의 차량구동부(15)가 차량의 바퀴에 적절한 압력을 가지고 밀착되도록 하기 위해 적어도 한쪽의 차량구동부(15)를 메인프레임(11) 상에서 직선 이동시키기 위한 이동모터(16) 및 가이드부재(17)를 포함하여 이루어지는 직선구동부(18)와, 메인프레임(11)의 이동바퀴(12)가 설치된 위치의 상부에 각각 설치되어 충격을 흡수하고 탄성을 부여하는 스프링 등을 포함하여 이루어지는 서스펜션부(19)를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 도시되지는 않았으나, 각각의 이동바퀴(12)를 구동하기 위한 모터 등을 포함하는 구동수단과, 차량구동부(15)가 차량의 바퀴에 밀착시 압력을 감지하기 위한 압력감지센서나 토크센서 또는 스프링 등을 이용한 텐션 조절장치를 이용하여 차량 바퀴에 장착 여부를 감지하기 위한 장착 감지센서부와, 예를 들면, 초음파센서나 적외선센서 및 레이저 센서 등과 같이, 이동중 다른 차량이나 장애물을 감지하기 위한 적어도 한 종류 이상의 감지센서를 포함하여 이루어지는 장애물 감지센서부와, 외부와의 통신을 위한 통신수단과, 사용자로부터 동작명령을 입력받고 동작상태를 표시하기 위한 인터페이스부 및 주차관리 로봇(10)의 전체적인 동작을 제어하기 위한 제어수단을 더 포함하여, 메인프레임(11)의 적절한 위치에 각각 설치되도록 구성될 수 있다.

여기서, 상기한 장애물 감지센서부는, 차량을 전진 및 후진 이동시킬 때 각각 그 방향을 180도 회전시킬 수 있도록, 도시되지는 않았으나, 메인프레임(11)에 탈착 또는 회동 가능하게 장착되는 별도의 지지프레임의 일단 측에 복수의 장애물 감지센서를 설치하여 구성될 수 있으며, 이러한 구성을 통해, 차량을 전진 이동시킬 때에는 주차차량 자동 이동장치를 차량의 앞바퀴에 끼워 지지프레임의 일단 측에 설치된 각각의 장애물 감지센서가 전방을 향하도록 하였다가, 후진 이동시킬 때에는 지지프레임을 분리하여 후방 측에 장착하거나, 또는, 지지프레임의 방향을 180도 회전시켜 각각의 장애물 감지센서의 방향이 후방을 향하게 하도록 구성될 수 있다.

아울러, 상기한 제어수단은, LCD 또는 LED와 같은 디스플레이 수단 및 복수의 입력버튼과 같은 입력수단을 구비하여, 사용자 명령 입력, 현재 장치 및 차량의 동작상태, 장애물의 유무 등을 표시하고, 차량의 이동거리 등을 사용자가 직접 입력하고 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.

또는, 상기한 제어수단은, 단순히 모니터를 통하여 사용자에게 동작상태를 표시하는 것 이외에, 사용자의 스마트폰이나 태블릿 PC와 같은 개인 휴대용 단말기에 전용의 어플리케이션 프로그램을 설치하여 인터페이스부를 구성하고, 인터페이스부를 통하여 동작명령이 입력되면 각각의 센서들로부터 수신되는 각종 정보에 근거하여 직선구동부(18)를 구동하여 차량구동부(15)를 바퀴에 적정 압력으로 밀착시킨 다음, 차량구동부(15)를 구동하여 차량의 바퀴를 회전시키는 것에 의해 차량을 이동시키며, 이때, 목적지에 도착하거나 다른 차량이나 장애물이 감지되면 이동을 정지시키는 동시에, 인터페이스부를 통하여 동작상태 및 결과를 표시하는 동작이 자동으로 수행되도록 구성될 수 있다.

아울러, 상기한 제어수단은, 비상정지버튼을 구비하여 긴급상황시 즉각 동작을 정지할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이에 더하여, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 발광 및 점멸 등을 통하여 동작상태를 알리는 표시램프 등의 알림수단과, 긴급상황시 경고를 알리기 위한 경보장치 등을 더 포함하여 구성될 수도 있는 등, 상기한 본 발명의 실시예에 제시된 구성으로만 한정되지 않고 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있는 것임에 유념해야 한다.

더욱이, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 각각의 이동바퀴(12)가 전방향으로 이동 가능한 전방향 바퀴(Omnidirectional-wheel)로 구성됨으로써, 다수의 차량이 이중 주차되어 있는 주차장과 같은 좁은 공간에서도 자유로운 이동이 가능하도록 구성될 수 있다.

더 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)의 이동바퀴(12)는, 예를 들면, 메카넘휠(Mecanum wheel)이나 옴니휠(Omni wheel) 등과 같은 전방향 바퀴를 이용하여 구성될 수 있으며, 그것에 의해, 차량이 이중 주차되어 있는 좁은 주차장 내에서도 용이하게 이동이 필요한 차량까지 스스로 이동하여 해당 차량에 장착될 수 있다.

즉, 기존의 차량 이동장치는, 일반적인 바퀴가 구비됨으로 인해 전진 및 후진만이 가능하여 이동에 제약이 많은 것에 더하여, 차량을 이동시키기 위해 해당 차량의 바퀴에 장치를 위치시켜 장착하는 것부터가 용이하지 못한 난점이 있었다.

그러나 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 메카넘휠(Mecanum wheel)이나 옴니휠(Omni wheel) 등과 같은 전방향 바퀴를 이용하여 이동바퀴(12)를 구성함으로써, 장치의 방향을 바꾸지 않고도 어느 방향으로나 이동이 가능하므로 이동이 필요한 차량의 위치까지 스스로 이동하여 각각의 롤러(13) 사이에 해당 차량의 바퀴를 위치시키는 작업이 자동으로 진행될 수 있다.

더 상세하게는, 예를 들면, 상기한 메카넘 휠은, 구동 토크가 전달되는 중앙의 림휠(rim wheel)과, 림휠 축과 특정 각도(45°)를 가지고 부착된 서브롤러(sub-roller)를 포함하여, 림휠 축에서 발생한 회전력이 림휠을 지나 서브롤러를 통해 지면에 전달되면서 서브롤러의 회전방향 분력과 축방향 분력으로 나누어지는 것에 의해, 서브롤러의 회전방향 분력은 서브롤러의 수동 회전으로 사라지고, 축방향 분력만 남게 되어 지면과 닿는 각각의 메카넘 휠의 서브롤러의 축방향 분력들의 최종 합력으로 이동이 이루어짐으로써, 임의의 어느 방향으로든 이동이 가능하도록 구성되는 것이다.

여기서, 상기한 바와 같이 메카넘휠(Mecanum wheel)이나 옴니휠(Omni wheel) 등과 같은 전방향 바퀴를 이용하여 전방향으로 이동 가능하도록 하는 구성에 대한 구체적인 기술내용은 종래기술의 문헌 등을 통하여 당업자에게 자명한 사항이므로, 여기서는 설명을 간략히 하기 위해 전방향 이동바퀴에 대한 보다 구체적인 구성 및 동작원리 등에 대한 상세한 설명은 생략하였음에 유념해야 한다.

또한, 기존의 차량 이동장치는, 차량의 하부로 장치가 들어가게 되는 구조적인 특성상 장치의 높이가 매우 낮아야 하는 제한이 있었고, 그로 인해 서스펜션과 같은 부가장치를 구비하기가 용이하지 못한 단점이 있었으나, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 상기한 바와 같이 각각의 롤러(13)만이 차량의 하부로 들어가고 로봇의 몸체는 들어가지 않으므로 장치의 높이에 대한 제약을 받지 않게 된다.

아울러, 이러한 구성의 의해, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 스프링을 포함하여 이루어지는 서스펜션부(19)가 이동바퀴(12)의 상부 위치에 각각 설치됨으로써, 바닥이 평평하지 않은 곳에서도 모든 바퀴가 지면에 접지할 수 있고 충격을 흡수하여 보다 안정적으로 이동이 가능한 장점을 가진다.

더욱이, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)의 롤러(13)는, 차량의 바퀴에 직접 닿는 부분은 타이어와 동일 내지 유사한 소재를 사용하여 구성되고, 이때, 적어도 한쪽의 롤러는, 예를 들면, 볼스크류와 LM 가이드를 이용하여, 전후방향으로 이동 가능하도록 구성되어, 고정된 롤러와 함께 2개의 롤러가 차량의 바퀴를 양측에서 밀착한 후 각각의 롤러를 회전시키는 것에 의해 차량을 이동시키도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 각각의 롤러(13)에 테이퍼 형태의 구조물을 부착함으로써 롤러(13)가 회전하면서 차량의 바퀴에서 이탈되는 문제를 방지하도록 구성될 수 있다.

즉, 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)의 롤러(13)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 각각의 롤러(13)에 테이퍼 형태의 구조물을 부착하거나, 또는, 롤러(13)의 형상을 끝 부분으로 갈수록 직경이 넓어지도록 각각 형성함으로써, 롤러(13)가 회전하면서 차량의 바퀴에서 이탈되는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 예를 들면, 원격조종(remote control)과 같이, 통신수단을 통해 외부에서 입력되는 제어명령에 따라 동작하도록 구성될 수도 있으나, 바람직하게는, 도시되지는 않았으나, 스테레오 카메라(stereo camera)를 장착하여 자율이동 기능을 가지도록 구성될 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 메인프레임(11)의 일측에 스테레오 카메라(stereo camera)를 설치하여, 스테레오 카메라를 통해 이중주차된 차량의 전후방 상황 및 바퀴를 인식하고, 사용자의 조작이 필요 없이 자율적으로 이동하여 롤러(13) 사이에 바퀴를 안착시킨 후, 상기한 바와 같이 초음파센서를 포함하는 각종 센서를 통해 장애물 및 주변 상황을 감지하면서 외부에서 입력되거나 또는 미리 정해진 목적지나 이동거리만큼 이중주차된 차량을 안전하게 이동시키는 처리가 자동으로 수행되는 자율형 로봇의 형태로 구성될 수 있다.

더 상세하게는, 도 5 및 도 6을 참조하면, 도 5 및 도 6은 상기한 바와 같이 하여 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)에서 수행되는 전체적인 동작 흐름을 각각 개략적으로 나타내는 플로차트 및 도면이다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 먼저, 예를 들면, 사용자나 중앙통제소 등과 같이, 외부로부터 동작개시 명령이 수신되면, 스테레오 카메라를 통해 이중주차된 차량의 전후방 상황을 인식하고, 해당 차량을 전방으로 이동시킬지 후방으로 이동시킬지를 자율적으로 판단하여 이중주차된 차량의 앞뒤 바퀴를 인식한 후, 전방향 바퀴로 구성되는 이동바퀴(12)를 구동하여 해당 차량의 위치로 이동하여 각각의 롤러(13) 사이에 차량의 바퀴를 대략적으로 위치시킨다.

이때, 판단 결과에 따라 이중주차된 차량을 전방으로 이동시킬 때에는 이중주차된 차량의 앞바퀴에 롤러(13)를 각각 장착시키고, 후방으로 이동시킬 때에는 이중주차된 차량의 뒷바퀴에 롤러(13)를 각각 장착시킨다.

다음으로, 직선구동부(18)의 이동모터(16)가 구동되어 차량구동부(15)를 이동시키고, 장착 감지센서에 의해 바퀴를 구동시킬 수 있는 적절한 압력에 도달한 것으로 판단되면 직선구동부(18)의 이동모터(16)를 정지시킨다.

이어서, 각각의 차량구동부(15)의 구동모터(14)를 회전시켜 차량의 바퀴를 회전시키는 동시에, 전방향 바퀴로 구성되는 이동바퀴(12)를 각각 구동하여 차량을 이동시키며, 이때, 별도로 설치된 감지센서(거리 및 장애물 감지센서)에 의해 다른 차량이나 장애물을 감지하면서 차량을 이동시키고, 장애물이 없는 경우는 미리 정해진 위치나 거리 또는 사용자에 의해 입력된 위치나 거리만큼 계속하여 이동한 후 정지한다.

즉, 도 6을 참조하면, 도 6에 나타낸 주차관리 로봇(10)의 앞쪽에 "ㄴ"자 형태의 구조물로 형성되는 감지센서부(61)가 설치형성되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 감지센서부(61)는, 상기한 바와 같이 메인프레임(11)에 탈착 또는 회동 가능하게 장착되는 별도의 지지프레임에 복수의 장애물 감지센서를 설치하여 구성되는 장애물 감지센서부에 해당하는 것이다.

또한, 이동중에 다른 차량이나 사람 또는 물체와 같은 장애물이 감지된 경우는, 해당 장애물과의 거리가 미리 설정된 임계치를 초과하지 않을 때까지 이동시킨 후 차량구동부(15)의 구동모터(14)를 정지시켜 차량을 제동한다.

아울러, 장애물이 감지되어 제동하였다가 장애물이 제거된 경우는 다시 정해진 위치나 거리만큼 이동을 개시하고 상기한 이동거리 및 장애물 감지과정을 반복하며, 정해진 위치나 거리만큼 이동이 완료되면 차량을 제동하고 동작을 종료한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 상기한 제어수단에 의해 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같은 동작을 자동으로 반복 수행하도록 구성됨으로써, 이중 주차된 차량을 보다 용이하고 안전하게 이동시킬 수 있다.

여기서, 상기한 본 발명의 실시예에서는, 본 발명의 주차관리 로봇(10)이 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같은 일련의 동작을 자동으로 수행하도록 구성되는 경우를 예로 하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 경우로만 한정되는 것은 아니며, 즉, 본 발명은, 상기한 바와 같은 자동 모드뿐만 아니라, 사용자가 직접 조정하는 수동 모드와 장치가 상황을 판단하며 자동으로 운전되는 자동 모드를 선택적으로 운용할 수 있도록 구성될 수도 있는 등, 필요에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있는 것임에 유념해야 한다.

따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)을 구현할 수 있다.

즉, 도 7을 참조하면, 도 7은 도 1 내지 도 6을 참조하여 상기에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)을 실제로 구현한 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주차차량 자동 이동장치(10)는, 경량화를 위해 알루미늄 등으로 전체적인 프레임을 형성하고 각종 센서를 장착하며, 차량의 바퀴를 회전시키는 롤러 부분은 마찰력을 높이기 위해 고무재질의 소재를 사용하고, 이동을 위한 바퀴에는 전방향 바퀴를 이용하여 스스로 이동 가능한 자율형 로봇의 형태로 구현될 수 있다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 예를 들면, 메인프레임(11)에 형성된 관통공을 통해 나사결합이나 결합핀 등을 이용하여 조립이 가능하도록 구성됨으로써, 간단한 구성으로 조립 및 분해가 간편하고 용이하게 이루어질 수 있으며, 그것에 의해, 사용이 편리하고 이동 및 보관이 용이한데 더하여, 고장 등의 발생시에도 수리나 유지보수가 용이하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 주차관리 로봇(10)은, 외부에서 입력된(사용자에 의해 지정된) 차량에 대하여 미리 정해진(사용자에 의해 지정된) 위치나 거리만큼 차량을 이동시키도록 구성될 수도 있고, 또는, 상기한 제어수단에 인공지능 알고리즘을 탑재하여, 스스로 상황을 판단하고 자율적으로 행동하도록 구성될 수도 있는 등, 필요에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있는 것임에 유념해야 한다.

더욱이, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 구성되는 주차관리 로봇(10)을 이용하여, 하나의 주차공간에 대하여 적어도 하나 이상의 주차관리 로봇(10)을 중앙집중식으로 원격 제어하거나, 또는, 인터넷서버 등과 같은 네트워크를 통하여 복수의 주차공간에 대한 다수의 주차관리 로봇(10)을 개별적으로 제어하도록 구성됨으로써, 최소한의 인력으로 대규모의 주차공간의 관리도 효율적으로 수행할 수 있는 주차관리 시스템을 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 용이하게 구현할 수 있다.

이에, 본 발명에 따르면, 최근 주차문제로 인해 실생활에서 발생하는 제반 문제를 해결하여 개인의 안전과 재산 보호 및 분쟁방지 효과를 기대할 수 있는 데 더하여, 최근 자동차 업계에서 새로운 화두로서 주목받고 있는 무인 자율 주행을 위한 차량의 스마트화 및 안전성 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템을 구현할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템을 구현하는 것에 의해, 본 발명에 따르면, 이중 주차된 차량의 위치로 스스로 이동하여 해당 차량의 외부에 장착된 후, 다양한 센서를 통해 차량의 운동 상태와 주변 장애물을 감지하여 각 상황에 필요한 차량 제어가 자동으로 수행되는 것에 의해, 사람의 힘이 필요 없이 이중 주차된 차량을 안전하고 용이하게 이동시킬 수 있도록 전방향(omni-directional)으로 이동 가능한 자율형 로봇 형태로 구성되는 주차관리 로봇이 제공됨으로써, 주차된 차량을 밀어서 이동시킬 때 차량 파손이나 인명사고의 위험이 있었던 이중 주차시의 문제점 및 사용의 편의성이 떨어지고 여러 가지 제약이 있었던 종래기술의 차량 이동장치들의 문제점을 해결할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같은 주차관리 로봇을 이용하여, 주차공간의 상태 및 필요에 따라 주차관리 로봇을 이중 주차된 차량의 위치로 이동시켜 사람의 힘이 필요 없이 적절한 위치로 이동시키도록 구성되는 주차관리 시스템이 제공됨으로써, 제한된 주차공간을 더욱 효율적으로 이용할 수 있다.

이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 주차관리 로봇 및 이를 이용한 주차관리 시스템의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.

10. 주차관리 로봇 11. 메인프레임
12. 이동바퀴 13. 롤러
14. 구동모터 15. 차량구동부
16. 이동모터 17. 가이드부재
18. 직선구동부 19. 서스펜션부
61. 감지센서부

Claims (14)

1. 주차된 차량을 밀어서 이동시킬 때 차량 파손이나 인명사고의 위험이 있었던 이중 주차시의 문제점 및 사용의 편의성이 떨어지고 구성상의 제약이 있었던 종래기술의 차량 이동장치들의 문제점을 해결할 수 있도록 구성되는 주차관리 로봇에 있어서,
   상기 주차관리 로봇의 몸체를 형성하는 메인프레임;
   전방향으로 이동 가능한 전방향 바퀴(Omnidirectional-wheel)로 구성되어 상기 메인프레임의 하부 좌우 양단에 각각 설치되는 복수의 이동바퀴;
   각각의 상기 이동바퀴를 구동하기 위한 구동수단;
   차량을 이동시키기 위해 상기 차량의 바퀴에 밀착되어 바퀴를 회전시키기 위한 롤러 및 상기 롤러를 구동하기 위한 구동모터를 포함하여 상기 메인프레임의 일측면에 미리 정해진 일정 간격으로 각각 설치되는 한 쌍의 차량구동부;
   각각의 상기 차량구동부가 상기 차량의 바퀴에 적정 압력으로 밀착되도록 하기 위해 적어도 한쪽의 상기 차량구동부를 상기 메인프레임 상에서 직선 이동시키기 위한 이동모터 및 가이드부재를 포함하여 이루어지는 직선구동부; 및
   상기 주차관리 로봇의 전체적인 동작을 제어하기 위한 제어수단을 포함하여 구성됨으로써,
   다수의 차량이 이중 주차되어 있는 좁은 주차 공간에서도 자유로운 이동이 가능하여 이동이 필요한 차량의 위치까지 스스로 이동하고 각각의 상기 롤러 사이에 해당 차량의 바퀴를 위치시켜 상기 차량을 이동시키는 작업이 자동으로 진행될 수 있는 자율형 로봇의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 이동바퀴는,
   메카넘휠(Mecanum wheel) 또는 옴니휠(Omni wheel)을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 주차관리 로봇은,
   상기 메인프레임의 상기 이동바퀴가 설치된 위치의 상부에 각각 설치되어 충격을 흡수하고 탄성을 부여하는 스프링을 포함하여 이루어지는 서스펜션부를 더 포함하여 구성됨으로써,
   바닥이 평평하지 않은 곳에서도 모든 상기 이동바퀴가 지면에 접지될 수 있는 동시에, 충격을 흡수하여 안정적으로 이동이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 롤러는,
   상기 차량의 바퀴에 직접 닿는 부분은 고무 또는 타이어와 동일한 소재를 사용하여 구성되고, 적어도 한쪽의 롤러는 직선방향으로 이동 가능하도록 구성되어, 고정된 롤러와 이동 가능한 롤러의 2개의 롤러가 상기 차량의 바퀴를 양측에서 밀착한 후 각각의 상기 롤러를 회전시키는 것에 의해 상기 차량을 이동시키도록 구성되며,
   각각의 상기 롤러에 테이퍼 형태의 구조물을 부착하거나, 또는, 각각의 상기 롤러의 형상이 끝 부분으로 갈수록 직경이 넓어지도록 테이퍼형으로 형성됨으로써, 상기 롤러가 회전하면서 상기 차량의 바퀴에서 이탈되는 문제를 방지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 주차관리 로봇은,
   상기 차량구동부가 상기 차량의 바퀴에 밀착시 압력을 감지하기 위한 압력감지센서나 토크센서 또는 스프링을 이용한 텐션 조절장치 중 적어도 하나를 포함하여 차량 바퀴에 장착 여부를 감지하기 위한 장착 감지센서부;
   초음파센서나 적외선센서 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함하여 이동중 다른 차량이나 장애물을 감지하기 위한 장애물 감지센서부;
   외부와의 통신을 위한 통신수단; 및
   외부로부터 동작명령을 입력받고 동작상태를 표시하기 위한 인터페이스부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 장애물 감지센서부는,
   상기 차량을 전진 및 후진 이동시킬 때 각각 그 방향을 180도 회전시킬 수 있도록, 상기 메인프레임에 탈착 또는 회동 가능하게 장착되는 별도의 지지프레임의 일단 측에 복수의 장애물 감지센서를 설치하여 구성됨으로써,
   상기 차량을 전진 이동시킬 때에는 상기 지지프레임의 일단 측에 설치된 각각의 감지센서가 전방을 향하도록 하였다가, 후진 이동시킬 때에는 상기 지지프레임을 분리하여 후방 측에 장착하거나, 또는, 상기 지지프레임의 방향을 180도 회전시켜 각각의 감지센서의 방향이 후방을 향하게 할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 주차관리 로봇은,
   상기 메인프레임의 일측에 설치되는 스테레오 카메라(stereo camera)를 더 포함하여 구성됨으로써,
   상기 스테레오 카메라를 통해 차량의 전후상황 및 바퀴를 인식하고 자율적으로 이동하여 상기 롤러 사이에 상기 차량의 바퀴를 안착시킨 후, 상기 장애물 감지센서부의 각 센서에 의해 장애물 및 주변 상황을 감지하면서 외부에서 입력되거나 또는 미리 정해진 목적지나 이동거리만큼 상기 차량을 이동시키는 처리가 자동으로 수행되는 자율형 로봇의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제어수단은,
   동작이 개시되면 상기 스테레오 카메라를 포함하는 감지수단을 통하여 차량의 전후방 상황을 인식하고, 상기 차량을 전방으로 이동시킬지 후방으로 이동시킬지를 판단하여 상기 차량의 앞뒤 바퀴를 인식한 후, 전방향 바퀴로 구성되는 상기 이동바퀴를 구동하여 상기 차량의 위치로 이동하며,
   상기 차량을 전방으로 이동시킬 때에는 상기 차량의 앞바퀴에 상기 롤러를 각각 장착시키고, 후방으로 이동시킬 때에는 상기 차량의 뒷바퀴에 상기 롤러를 각각 장착시킨 다음, 상기 직선구동부의 상기 이동모터가 구동되어 상기 차량구동부를 이동시키고,
   상기 장착 감지센서에 의해 적정 압력에 도달한 것으로 판단되면 상기 직선구동부의 상기 이동모터를 정지시키고, 각각의 상기 차량구동부의 상기 구동모터를 회전시켜 상기 차량의 바퀴를 회전시키는 동시에, 전방향 바퀴로 구성되는 상기 이동바퀴를 각각 구동하여 상기 차량을 이동시키며,
   이때, 상기 장애물 감지센서부에 설치된 각각의 감지센서에 의해 다른 차량이나 사람 및 물체를 포함하는 장애물을 감지하면서 상기 차량을 이동시키고, 장애물이 없는 경우는 미리 정해진 위치나 거리 또는 사용자에 의해 입력된 위치나 거리만큼 계속하여 이동한 후 정지하며,
   또한, 이동중에 장애물이 감지된 경우는, 해당 장애물과의 거리가 미리 설정된 임계치를 초과하지 않을 때까지 이동시킨 후 상기 차량구동부의 상기 구동모터를 정지시켜 차량을 제동하며,
   장애물이 감지되어 제동하였다가 장애물이 제거된 경우는, 다시 미리 정해진 위치나 거리만큼 이동을 개시하여 장애물 감지과정을 반복하며, 미리 정해진 위치나 거리만큼 이동이 완료되면 상기 차량을 제동하고 동작을 종료하는 처리가 자동으로 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 주차관리 로봇은,
   사용자가 직접 조종하여 상기 차량을 이동시키는 수동 모드와, 상기 제어수단에 의해 자동으로 운전되는 자동 모드를 선택하여 운용할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 주차관리 로봇은,
    LCD 또는 LED를 포함하는 디스플레이 수단; 및
    복수의 입력버튼을 포함하는 입력수단을 더 포함하여 구성됨으로써,
    사용자 명령 입력, 현재 상태 및 차량의 동작상태, 장애물의 유무를 표시하고, 차량의 이동거리를 사용자가 직접 입력하고 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
    
11. 제 1항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    사용자의 스마트폰이나 태블릿 PC를 포함하는 개인 휴대용 단말기에 전용의 어플리케이션 프로그램을 설치하여 인터페이스부를 구성하고,
    상기 인터페이스부를 통하여 동작명령이 입력되면 각각의 센서들로부터 수신되는 각종 정보에 근거하여 상기 직선구동부를 구동하여 상기 차량구동부를 바퀴에 적정 압력으로 밀착시킨 다음, 상기 차량구동부를 구동하여 상기 차량의 바퀴를 회전시키는 것에 의해 상기 차량을 이동시키며,
    목적지에 도착하거나 다른 차량이나 장애물이 감지되면 이동을 정지시키는 동시에, 상기 인터페이스부를 통하여 동작상태 및 결과를 표시하는 동작이 자동으로 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
    
12. 제 1항에 있어서,
    상기 주차관리 로봇은,
    발광 및 점멸을 통하여 동작상태를 알리는 표시램프를 포함하여 이루어지는 알림수단;
    긴급상황시 경고를 알리기 위한 경보장치; 및
    긴급상황시 즉각 동작을 정지할 수 있도록 하기 위한 비상정지버튼을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
    
13. 제 1항에 있어서,
    상기 주차관리 로봇은,
    상기 메인프레임에 형성된 다수의 관통공을 통하여 나사결합이나 결합핀에 의해 조립되도록 구성됨으로써, 간단한 구성으로 조립 및 분해가 간편하고 용이하며, 수리나 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 로봇.
    
14. 청구항 1항 내지 청구항 13항 중 어느 한 항에 기재된 주차관리 로봇을 이용하여 구성되는 주차관리 시스템에 있어서,
    하나의 주차공간에 대하여 적어도 하나 이상의 상기 주차관리 로봇을 중앙집중식으로 원격 제어하거나,
    또는, 인터넷 서버를 포함하는 네트워크를 통해 복수의 주차공간에 대하여 다수의 상기 주차관리 로봇을 개별적으로 제어하도록 구성됨으로써, 주차공간의 관리를 효율적으로 수행할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 주차관리 시스템.
    

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