KR200427277Y1 - 주차 차량 감지 장치 및 주차 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주차차량 감지 장치 및 주차 관리 시스템에 관한 것이다. 본 고안에 따른 주차차량 감지 장치는, 주차공간내에 설치되어 송신한 초음파를 설정된 소정의 수신시간 동안 수신하여 이를 증폭 및 검파하여 주차공간내에 차량의 주차여부를 감지하는 장치로서, 수신시간 동안 그 크기가 일정한 비율로 감소하는 기준신호를 발생하는 기준신호 발생부(17);상기 기준신호와 검파된 신호를 비교하되, 수신시간 초기에는 수신감도를 둔감하게 하도록 크기가 큰 기준신호와 검파된 신호를 비교하고, 수신시간이 경과 할수록 수신감도를 민감하게 하도록 점진적으로 크기가 작은 기준신호와 검파된 신호를 비교하는 비교부(18); 및 상기 비교기로부터 결과신호를 전송받아 주차공간내에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 제어부(20); 를 포함한다.

본 고안에 따르면, 초음파 센서를 이용하더라도 주차공간 내의 장애물 및 지면에 반사된 신호를 차량 감지 신호로 잘못 인식하는 것이 방지됨에 따라, 주차된 차량만을 정확히 감지할 수 있어 효율적인 주차관리를 할 수 있다.

주차, 초음파 센서, 반사, 수신감도

Description

주차 차량 감지 장치 및 주차 관리 시스템 { Detecting apparatus for parking of a vehicle and parking management system }

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 본 고안의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 고안은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 주차차량 감지장치의 블록도.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 기준신호 발생부의 구성도.

도 3a는 도 2의 PWM 발생기에서 출력되는 펄스폭 변조 파형도.

도 3b는 본 고안의 실시예에 따른 기준신호 파형도.

도 4는 본 고안인 주차차량 감지장치를 이용한 주차차량 감지방법을 도시한 흐름도.

도 5a 내지 5c는 본 고안의 실시예에 따른 주차차량 감지장치의 송신신호 및 수신신호의 파형도.

도 6은 자동차의 표면에 다양하게 반사되는 수신신호를 도시한 도면.

도 7은 본 고안에 따른 주차관리 시스템의 구성도.

도 8은 주차관리 시스템에 사용되는 주차관리 단말기의 기능적 구성도.

도 9는 본 고안에 따른 주차관리 시스템이 적용된 주차장을 도시한 도면.

본 고안은 주차차량 감지 장치 및 주차 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주차 공간내에 주차되고 있는 것이 차량인지 장애물인지를 정확히 감지하여 주차 차량을 관리할 수 있는 주차차량 감지 장치 및 주차 관리 시스템에 관한 것이다.

생활 수준이 향상됨에 따라 자동차의 이용이 기하 급수적으로 증가하고 있고, 이에 따라 주차공간의 확보가 중요한 문제로 대두되고 있다. 따라서, 사람 및 건물이 밀집된 공간에서는 별도의 주차빌딩을 두어 주차의 편의를 도모하고 있는 바, 주차 공간내의 주차 차량을 체계적으로 관리하는 주차 관리 방법이 절실히 요구되고 있다.

종래 기술에 따른 주차장의 주차 관리 방법은 주차장의 주차 가능 차량 대수를 주차요원이 직접 확인하여 표시판에 표시하고, 주차하고자 하는 차량의 운전자가 주차장 입구에 설치된 표시판 내용을 확인하여 주차하는 방식이었다. 이와 같은 종래기술에 따르면 주차 차량이 많은 경우 새로 주차장 내로 진입한 차량이 마땅한 주차공간을 찾기 위해서는 주차장 내를 배회하여 적지 않은 시간을 허비한다는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위해서, 주차된 차량을 센서 등으로 감지하여 주차장 입구에 표시된 표시장치에 현재 주차 가능한 차량의 대수 및 주차 위치를 표시함으로써, 운전자가 주차장에 진입하여 시간을 허비함이 없이 쉽게 주차공간을 찾을 수 있는 방법이 제안되었다.

상기한 종래 방법을 위해서는 주차 공간내의 차량을 감지하는 수단으로서 적외선 센서 또는 초음파 센서를 주로 이용하고 있다. 하지만, 적외선 센서를 이용하는 경우 차량의 전조등에서 나오는 불빛이나 반사광을 잘못 인식하여 오동작하는 경우가 종종 발생하였으며, 또한 반사된 초음파 신호로 차량의 유무를 판단하는 초음파 센서를 이용하는 경우에도 주차 공간내의 장애물 예를 들어, 돌맹이 및 쓰레기 등에 반사된 신호를 차량 감지 신호로 인식하는 문제가 있었다.

특히, 초음파 센서를 지면에 설치하는 경우, 장애물 이외에 지면에 반사된 신호를 차량 감지 신호로 잘못 인식하는 경우가 종종 발생하므로 주차장 내의 천장에 설치해야 하는 공간적 제약이 있고, 따라서 옥외 주차장에는 설치가 곤란하다는 문제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 주차 공간내에 주차되고 있는 것이 차량인지 장애물인지를 정확히 감지하여 주차 차량을 관리할 수 있는 주차차량 감지 장치 및 주차 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 고안에 따른 주차차량 감지 장치는, 주차공간내에 설치되어 송신한 초음파를 설정된 소정의 수신시간 동안 수신하여 이 를 증폭 및 검파하여 주차공간내에 차량의 주차여부를 감지하는 장치로서, 수신시간 동안 그 크기가 일정한 비율로 감소하는 기준신호를 발생하는 기준신호 발생부(17);상기 기준신호와 검파된 신호를 비교하되, 수신시간 초기에는 수신감도를 둔감하게 하도록 크기가 큰 기준신호와 검파된 신호를 비교하고, 수신시간이 경과 할수록 수신감도를 민감하게 하도록 점진적으로 크기가 작은 기준신호와 검파된 신호를 비교하는 비교부(18); 및 상기 비교기로부터 결과신호를 전송받아 주차공간내에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 제어부(20); 를 포함한다.

본 고안에 따른 주차차량 감지장치에 있어서, 상기 제어부(20)의 제어에 따라 상기 기준신호 이상의 수신신호가 검출되는 수신구간을 카운팅하는 타이머(19)를 더 포함하고, 상기 제어부(20)는 상기 수신구간이 설정된 소정의 기준시간 이상인지 여부를 판단하여 주차 공간내에 차량이 주차되었음을 판단하는 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 주차관리 시스템은, 주차공간내에 설치되어 송신한 초음파를 설정된 소정의 수신시간 동안 수신하되, 수신시간 동안 그 크기가 일정한 비율로 감소하는 기준신호를 발생시켜 수신신호를 비교하되, 수신시간 초기에는 수신감도를 둔감하게 하도록 크기가 큰 기준신호와 검파된 신호를 비교하고, 수신시간이 경과 할수록 수신감도를 민감하게 하도록 점진적으로 크기가 작은 기준신호와 검파된 신호를 비교하며, 결과신호를 전송받아 주차공간내에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 주차차량 감지장치; 상기 주자차량 감지장치로부터 차량 감지 신호를 전송받는 감지장치 콘트롤러; 및 상기 감지장치 콘트롤러로부터 상기 차량 감지 신호 를 전송받고 주차 가능한 차량의 수 및 위치 정보를 표시하는 주차 안내 표시부를 제어하는 주차관리 단말기;를 포함한다.

아래 첨부된 도면들을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 실용신안등록청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 고안에 따른 주차차량 감지장치의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 주차차량 감지장치는, 일정수의 펄스를 출력하는 송신펄스 발생부(11), 상기 송신펄스 발생부(11)로부터 출력된 펄스열에 따라서 발진주파수를 발진시키고 이를 증폭시키기 위한 송신부(12), 상기 송신기(12)로부터 출력된 발진주파수의 신호를 인가받아 초음파를 발생시키기 위한 초음파센서(13), 소정의 주차공간내에 송신된 초음파가 반사되어 수신되는 수신부(14), 상기 수신부(14)로부터 출력된 신호를 인가받아 증폭하기 위한 증폭부(15), 상기 증폭부(15)로부터 출력된 신호를 인가받아 검파하기 위한 검파부(16), 검파된 수신신호와 비교되는 기준신호를 발생하는 기준신호 발생부(17), 상기 기준신호와 검파된 신호를 비교하는 비교 부(18), 상기 기준신호 이상의 신호가 검출되는 시간 구간을 카운팅하는 타이머(19) 및 상기 비교기로부터 결과신호를 전송받고, 상기 타이머(19)에 의해 측정된 시간을 기준시간과 비교하여 주차공간내에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 제어부(20), 및 상기 제어부(20)에 의해 출력된 감지신호를 외부 통신기기로 송신하는 통신부(21)를 포함한다.

상기 기준신호 발생부(17)는 상기 제어부(20)의 제어에 따라 설정된 소정의 수신시간 동안 그 크기가 일정한 비율로 감소하는 기준신호를 발생한다. 이와 같은 기준신호를 발생하기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같은 기준신호 발생부(17)가 사용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 기준신호 발생부(17)는 제어부(20)의 출력을 펄스폭 변조하여 펄스폭 변조 신호를 출력하는 PWM 발생기(17A)와, PWM 발생기(17A)에 의해 펄스폭 변조된 신호를 저역 필터링하는 저역통과필터(17B)를 포함한다. 여기서, PWM 발생기(17A)가 발생하는 신호는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 그 펄스폭(D₁,D₂,D₃,D₄,D₅,D₆)이 시간에 따라 좁아지는 펄스열로서, 이와 같은 신호는 저역통과필터(17B)를 거쳐 도 3의 (b)와 같이 시간이 경과할수록 일정한 비율로 감소하는 기준신호가 생성된다. 한편, 「수신시간」이라 함은 송신된 초음파 신호가 수신되는 시간 및 상기 기준신호의 발생시간으로서, 제어부(20)에 미리 소정의 값으로 설정된다. 즉, 본 고안에 따른 주차차량 감지장치는 3~4m 거리의 주차영역 내의 설치되므로, 반사되는 신호의 수신시간의 계산이 가능하므로 상기 제어부(20)의 송신시간에 맞춰 소정의 수신시간이 결정된다.

상기 비교부(18)는 수신시간 동안 그 크기가 일정한 비율로 감소하는 기준신호를 수신신호와 비교함에 따라 실질적으로 수신감도를 변화시킨다. 따라서, 수신시간 초기에는 크기가 큰 기준신호를 이용함에 따라 수신감도를 둔감하게 되어 근거리 잡음신호에 영향을 받지않게 되고, 수신시간이 경과 할수록 점진적으로 크기가 작은 기준신호를 이용함에 따라 수신감도를 민감하게 되어 정상적인 수신신호를 감지할 수 있게 된다.

상기 타이머(19)는 제어부(20)에 의해 기준신호 크기 이상이 수신되는 시간 구간을 측정하고, 측정된 시간을 상기 제어부(20)가 설정된 소정의 기준시간과 비교하여 정상적인 수신신호인지 판단한다. 즉, 비록 기준신호 이상의 신호가 수신되었다고 할지라도 소정의 기간 동안 수신신호가 지속되지 않으면 이를 잡음신호로 판단한다.

이하, 상기와 같이 구성된 주차차량 감지장치를 이용하여 주차차량의 감지방법을 도 4 및 5를 참조하여 설명한다. 도 4는 주차차량의 감지방법을 도시한 흐름도이고, 도 5는 주차차량 감지장치의 송신신호 및 수신신호의 파형도이다.

제어부(20)의 제어에 따라 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 소정의 공진주파수(예를 들어 40㎑)를 갖는 초음파 펄스열 신호를 송신한다(S100). 그리고, 설정된 소정의 수신시간 동안 그 크기가 일정한 비율로 감소하는 기준신호를 발생하고(S110), 수신된 초음파 신호를 증폭 검파하여 수신신호를 검출한다(S120). 검출된 신호는 도 6에 도시된 바와 같이 장애물 및 주차된 차량의 각 부분에서 반사되 어 검출된 초음파 신호로서, 도 5의 (b)에 R_X, R₁, R₂, R₃, R₄로 표시되어 있다. 수신신호를 검출하면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 검출된 수신신호와 기준신호를 비교한다(S130). 만일, 수신신호의 크기가 기준신호보다 작으면 주차 차량이 존재하지 않는 것으로 판단하고(S140), 수신신호의 크기가 기준신호보다 크면 해당되는 수신구간을 타이머(19)로 측정한다(S150). 도 5의 (b),(c)를 참조하면, 수신신호 R₁, R₂, R₃, R₄ 의 수신구간 t_d(t₁~t₂)이 타이머(19)로 측정된다. 타이머(19)로 수신구간을 측정한 후, 측정된 수신구간과 소정의 기준시간을 비교하여(S160) 기준시간보다 크면 주차 차량이 존재한다고 판단하고(S170), 기준시간보다 작으면 주차 차량이 존재하지 않는다고 판단한다(S140). 여기서, 「기준시간」이라 함은 다양한 반사면을 가진 차량의 표면구조로 인해 기준신호보다 큰 수신신호가 유지되어야 할 최소한의 시간으로서 제어부(20)에 미리 설정된다.

상술한 예에서는 타이머(19)로 측정한 수신구간(t_d)을 단지 차량의 주차 여부만을 판단하는 정보로 활용하는 예를 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되지 않고 수신구간(t_d)을 측정함으로써, 차량의 길이가 길어 반사되는 신호의 수신구간이 긴 화물차인지 아니면 수신구간이 짧은 일반 승용차인지도 판단할 수도 있다.

도 7은 본 고안에 따른 주차관리 시스템의 구성도이고, 도 8은 주차관리 시스템에 사용되는 주차관리 단말기의 구성도이며, 도 9는 본 고안에 따른 주차관리 시스템이 적용된 주차장을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 고안에 따른 주차관리 시스템은 유선 또는 무선 통신 망(30)을 통해 연결된 주차장치 감시장치, 감지장치 콘트롤러(40), 주차안내 표시부(50), 주차권 발행 단말기(60) 및 주차관리 단말기(70)를 포함한다.

상기 주차장치 감시장치는 상술한 바와 같은 구성을 구비하며, 주차장내에 일정한 크기로 구획된 소정의 주차공간(80)마다 설치되어 차량의 주차여부를 감지한다. 본 고안에 따른 주차장치 감지장치는 지면 위에 설치하더라도 지면에 반사되는 잡음신호를 차단할 수 있어 설치 장소에 제한을 받지 않는다.

상기 감지장치 콘트롤러(40)는 복수의 주차공간으로 이루어진 주차영역(90)에 설치되어, 주차장치 감지장치로부터 차량의 감지신호를 전송받아 상기 주차관리 단말기(70)로 송신한다. 상기 감지장치 콘트롤러(40)는 각 주자장치 감지장치로부터 차량의 감지신호와 함께 고유ID 정보를 함께 전송받음으로써, 어느 영역에 설치된 주차장치 감지장치로부터 전송된 신호인지 식별할 수 있다.

상기 주차 안내 표시부(50)는 도 7에 도시된 바와 같이 주차장의 입구에 설치되고, 상기 주차관리 단말기(70)에 의해 제어되어 현재 주차된 차량수, 주차 가능대수를 표시하는 차량대수 표시수단(51)과, 현재 주차가능한 공간을 표시하도록 주차위치 표시수단(52)을 포함한다. 바람직하게는, 실제 주차공간(80)의 위치에 맞게 배열된 LED와 같은 발광 수단을 주차위치 표시수단(52)으로 사용함으로써 운전자가 보다 쉽게 주차 공간을 찾을 수 있다.

상기 주차권 발행 단말기(60)는 주차장의 입구에 설치되어 주차하려는 차량의 입차시 주차권 발행하고 발행된 주차권의 식별정보를 주차관리 단말기(70)로 전송하고, 출차시 발급된 상기 주차권의 식별번호를 상기 주차관리 단말기(70)로 전 송하여 주차시간 및 비용 정보를 전송받는 단말기이다.

상기 주차관리 단말기(70)는 상기 주차권 발행 단말기(60)로부터 주차권 식별정보를 전송받고, 주차권 발행 단말기(60)의 요청에 따라 주차시간 및 주차요금을 정산하여 출력하는 한편, 상기 감지장치 컨트롤러(40)로부터 차량의 감지신호를 전송받아 상기 주차 안내 표시부(50)를 제어하는 단말기이다.

도 8은 상기 주차 단말기(70)의 구성도이다. 도 8을 참조하면, 본 고안에 따른 주차 단말기(70)는 주차시간 계산부(71), 요금 정산부(72), 안내표시 구동부(73) 및 주차차량 DB(74)를 포함한다.

주차시간 계산부는(71) 주차하려는 차량의 입, 출차시 상기 주차권 발행 단말기(70)로부터 주차권 식별정보를 전송받아 주차권 식별정보, 입차시간, 출차시간을 주차 차량 DB(74)에 저장하는 프로그램이다. 상기 요금 정산부(72)는 주차시간에 따라 요금을 정산하여 주차 요금을 주차 차량 DB(74)에 저장하는 프로그램이다. 상기 안내표시 구동부(73)는 상기 감지장치 콘트롤러(40)로부터 각 주차영역에 주차된 차량의 감지신호를 전송받아, 이에 따라 현재 주차된 차량수, 주차 가능대수 및 주차가능한 공간 등을 실시간으로 표시하도록 주차안내 표시부(50)를 제어하는 프로그램이다. 상기 주차 차량 DB(74)에는 주차권 식별번호, 입차시간, 출차시간, 요금 등의 정보를 저장한다.

본 고안에 따른 주차 관리 시스템은, 주차영역(80)내에 주차된 차량만을 정확히 감지하고, 이에 따라 주차장의 입구에서 주차가능한 영역을 표시할 수가 있어 주차하려는 운전자는 주차공간을 찾아 시간을 허비할 필요도 없고, 단시간에 손쉽 게 주차를 할 수 있다.

이상과 같은 기술적 구성에 의해 본 고안의 기술적 과제는 달성되며, 본 고안이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 여기에 한정되지 않으며 본 고안의 기술분야에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 실용신안등록청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 고안에 의하면, 초음파 센서를 이용하더라도 주차공간 내의 장애물 및 지면에 반사된 신호를 차량 감지 신호로 잘못 인식하는 것이 방지됨에 따라, 주차된 차량만을 정확히 감지할 수 있어 효율적인 주차관리를 할 수 있다.

Claims (5)

1. 주차공간내에 설치되어 송신한 초음파를 설정된 소정의 수신시간 동안 수신하여 이를 증폭 및 검파하여 주차공간내에 차량의 주차여부를 감지하는 장치에 있어서,

   수신시간 동안 그 크기가 일정한 비율로 감소하는 기준신호를 발생하는 기준신호 발생부(17);

   상기 기준신호와 검파된 신호를 비교하되, 수신시간 초기에는 수신감도를 둔감하게 하도록 크기가 큰 기준신호와 검파된 신호를 비교하고, 수신시간이 경과 할수록 수신감도를 민감하게 하도록 점진적으로 크기가 작은 기준신호와 검파된 신호를 비교하는 비교부(18); 및

   상기 비교기로부터 결과신호를 전송받아 주차공간내에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 제어부(20); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차차량 감지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부(20)의 제어에 따라 상기 기준신호 이상의 수신신호가 검출되는 수신구간을 카운팅하는 타이머(19)를 더 포함하고,

   상기 제어부(20)는 상기 수신구간이 설정된 소정의 기준시간 이상인지 여부를 판단하여 주차 공간내에 차량이 주차되었음을 판단하는 것을 특징으로 하는 주차차량 감지장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 비교신호발생부는 상기 제어부(20)의 출력을 펄스폭 변조하고 이 펄스폭 변조 신호를 출력하는 PWM 발생기(17A)와, 발생된 PWM 신호를 필터링하는 저역통과필터(17B)로 이루어진 것을 특징으로 하는 주차차량 감지장치.
4. 주차공간내에 설치되어 송신한 초음파를 설정된 소정의 수신시간 동안 수신하되, 수신시간 동안 그 크기가 일정한 비율로 감소하는 기준신호를 발생시켜 수신신호를 비교하되, 수신시간 초기에는 수신감도를 둔감하게 하도록 크기가 큰 기준신호와 검파된 신호를 비교하고, 수신시간이 경과 할수록 수신감도를 민감하게 하도록 점진적으로 크기가 작은 기준신호와 검파된 신호를 비교하며, 결과신호를 전송받아 주차공간내에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 주차차량 감지장치;

   상기 주자차량 감지장치로부터 차량 감지 신호를 전송받는 감지장치 콘트롤러; 및

   상기 감지장치 콘트롤러로부터 상기 차량 감지 신호를 전송받고 주차 가능한 차량의 수 및 위치 정보를 표시하는 주차 안내 표시부를 제어하는 주차관리 단말기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차관리 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   주차하려는 차량의 요청에 따라 주차권을 발행함과 동시에 상기 주차권의 식 별번호를 상기 주차관리 단말기로 전송하고, 출차시 발급된 상기 주차권의 식별번호를 상기 주차관리 단말기로 전송하여 주차시간 및 비용 정보를 전송받는 주차권발급 단말기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주차관리 시스템.

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