KR20110013580A - 지자기센서를 이용한 옥외 주차구획 점유 검지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지자기센서를 이용하여 옥외에 설치된 주차구획의 차량 점유 여부를 판단하는 장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 옥외에 설치된 주차구획 바닥에 매립 설치되어, 주차구획 내에 주차하는 차량 점유 여부를 판단하는 옥외 주차구획 점유검지장치에 있어서, 장치를 주차구획 바닥에 매립한 상태에서 외부 환경 영향에서 보호하는 외함부(130)와; 주차 차량에 의한 지구자기장의 세기 변화를 측정하고, 주차구획의 차량 점유 여부를 판단하는 지자기센서부(100)와; 옥외 주차구획 점유검지장치의 전체 동작을 관리하는 중앙제어부(110)와; 생성된 자료의 송신 및 통합주차센터에서 보낸 정보의 수신을 담당하는 무선통신부(120)와; 장치의 동작에 필요한 전력을 공급하는 전원부(140)를; 포함하여 구성되며, 주차구획 점유 여부를 판단하는 지자기센서를 이용한 옥외 주차구획 점유검지장치에 관한 것이다.

옥외주차장, 점유검지, 지자기센서, 주차구획

Description

지자기센서를 이용한 옥외 주차구획 점유검지장치{Ourdoor Parking-Lot Occupancy Detection unit with Earth Magnetic Sensor}

<1> 본 발명은 지자기센서를 이용하여 옥외에 설치된 주차구획의 차량 주차 여부를 판단하는 장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 옥외에 설치된 주차 구획 바닥에 매립 설치되어, 주차 구획상에 주차하는 차량 점유 여부를 판단하는 옥외 주차구획 점유검지장치에 있어서, 장치를 주차구획 바닥에 매립된 상태에서 외부 환경 영향에서 보호하는 외함부(130)와; 주차 차량에 의한 지구자기장의 세기 변화를 감시하하고, 주차구획의 차량 점유 여부를 판단하는 지자기센서부(100)와; 옥외 주차구획 점유검지장치의 전체 동작을 관리하는 중앙제어부(110)와; 생성된 자료의 송신 및 통합주차센터에서 보낸 정보의 수신을 담당하는 무선통신부(120)와; 장치의 동작에 필요한 전력을 공급하는 전원부(140)를; 포함하여 구성되며, 주차구획 점유 여부를 판단하는 지자기센서를 이용한 옥외 주차구획 점유검지장치에 관한 것이다.

<2> 현재 차량을 검지하는 기술로서 전통적인 방법은 루프코일 시스템이 대표적이다. 루프코일 시스템은 도로에 매설 설치된 루프코일과 루프코일에 고주파 전류를 공급하고 아울러 인덕턴스 변화에 의한 차량 여부 판단을 위한 루프검지기로 구 성된다.

<3> 루프코일 시스템이 전통적으로 많이 사용되는 이유는 도로의 환경 변화, 온습도 변화 및 도로표면의 특성변화 등 여러 외부 영향 요인에 영향을 거의 받지 않기 때문이다. 이에 반해 영상검지기, 초음파검지기, 레이다검지기 등은 외부 영향에 취약하거나 비용이 고가라는 단점을 가지고 있다.

<4> 루프코일 시스템은 코일을 매설하기 위해 도로를 절단하고, 매립하여야 하며, 아울러 고주파 전류 공급을 위한 연결 선로를 루프검지기까지 연결하여야 한다. 일반적인 루프코일의 크기는 8각 형태의 경우 1.8M X 1.8M, 32각의 경우 4M x 1.8M, 원형의 경우 지름 1.8M 로서, 상당한 면적이 필요하다. 이 크기는 루프코일 시스템이 적정한 차량 감지 감도를 유지하기 위해 필요한 것으로 공식적인 시험 결과에 의해 정해져 있다. 이러한 도로 훼손 후에 루프 코일을 설치하고, 도로 표면을 에폭시 같은 수지를 사용하여 복원하고 있으나 장기간 상태가 유지되지 못하거나 도로 파손의 요인이 되며, 도로의 재질에 따라서는 도로 변형에 의해 파손되는 사례가 많다.

<5> 또한 루프코일 시스템은 정지된 차량을 검지하는데 취약점을 가지고 있다. 국내외에서 주차구획에 주차된 차량 검지를 위해 사용된 사례가 있으나 시스템 오류로 인해 시스템의 사용이 중단되었다.

<6> 본 발명은 상기되는 문제점을 해결하기 위해 제안되는 것으로서, 옥외에 설치 운영되는 주차구획에 대해 차량 점유 여부를 판단할 수 있는 옥외 주차구획 점유검지장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

<7> 또한 루프코일 시스템의 대체 센서로 적정한 차량 감지 센서를 선택하고, 주차 구획이 갖고 있는 환경 특성에 대한 적용성을 가지며, 장치의 설치, 운영 및 유지보수를 위한 경제성, 안정성 및 신뢰도가 확보된 옥외 주차구획 점유검지장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

<8> 또한 지자기센서는 미세 지구자기장을 측정하는데 적합한 이방성 자기 저항(AMR: Amisotropic Manetic Resister: 이하 AMR센서) 센서를 채택하였다. AMR센서는 아주 민감한 센서로서 주차 구획 인근의 차량에 의해서도 감지가 되므로, 주차구획 내의 차량 점유를 판단하기 위해서는 감지대상 주차구획 이외 영역에 존재하는 자성체의 영향을 분리할 수 있는 옥외 주차구획 점유검지장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

<9> 또한 루프코일 시스템이 갖고 있는 문제 중에 선로 연결은 장치의 설치, 운 영 및 유지보수의 경우 아주 취약점이 되고 있어, 전원 공급 및 통신을 위한 선로를 배제하는 방안과 이로 인해 야기되는 문제를 해결한 옥외 주차구획 점유검지장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

<10> 또한 옥외 주차구획 점유검지장치를 주차구획 내에 시설하는 경우 장치가 외부 환경의 영향을 받지 않도록 보호해주는 장치가 필요하다. 이를 위해 옥외 주차구획 점유검지장치의 안정적 운영을 지원할 수 있는 외함의 설계를 가진 옥외 주차구획 점유검지장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

<11> 본 발명의 옥외 주차구획 점유검지장치는 지자기센서를 이용하여 주차구획에 주차한 차량을 검지하는 기능을 수행하는 옥외 주차구획 점유검지장치에 있어서, 주차구획 바닥에 매립된 상태에서 외부 환경 영향으로부터 장치를 보호할 수 있는 외함부(130), 주차 차량에 의한 지구자기장의 세기 변화를 감시하고, 주차구획의 차량 점유 여부를 판단하는 지자기센서부(100), 옥외 주차구획 점유검지장치의 전체 동작을 관리하는 중앙제어부(110), 생성된 자료의 송신 및 통합주차센터에서 보낸 정보의 수신을 담당하는 무선통신부(120), 장치의 동작에 필요한 전력을 공급하는 전원부(140)로 구성되며, 상기 지자기센서부(100)는 운영자가 설정한 프로그램에 의해 의거 지구자기장의 세기를 측정하고, 상기 지자기센서부(100)에 의해 측정된 자료를 기초로 상기 지자기센서부(100)의 1차판단부가 지자기 환경 변화로 판단 하는 경우 해당 정보를 지자기 환경값으로 상기 지자기센서부(100)의 메모리부에 저장하고 다시 측정 대기 상태로 돌아가며, 상기 지자기센서부(100)에 의해 측정된 자료를 기초로 상기 지자기센서부(100)의 1차판단부가 지자기 환경 변화가 아니라고 판단하는 경우 해당 정보를 지자기센서부(100)의 2차판단부로 보내고, 상기 지자기센서부(100)의 2차판단부가 주차구획의 차량 점유 또는 차량 이탈로 판단하는 경우 해당정보를 상기 중앙제어부(110)의 실시간시계부의 정보를 참조하여 송신자료를 작성하고, 해당 정보를 상기 중앙제어부(110)의 메모리부에 저장하고, 상기 무선통신부(120)를 통하여 전송하며, 상기 지자기센서부(100)의 2차판단부가 주차구획에 차량 점유 또는 차량 이탈이 아니라고 판단하는 경우 지자기 환경 변화 처리 절차에 의거 해당 정보를 상기 지자기센서부(100)의 메모리부에 지자기 환경값으로 저장하고 다시 측정 대기 상태로 돌아가며, 상기 무선통신부(120)는 상위 통신중계장치와 자료 송신 절차에 의거 자료 송신 완료가 되는 것을 확인할 때 까지 재송신 절차를 수행하고, 상기 무선통신부(120)는 운영자 설정 프로그램에 의해 정해진 절차에 따라 상기 중앙제어부(110)가 옥외 주차구획 점유검지장치의 자체진단을 통해 수집한 정보 즉 기기 이상, 통신 이상, 배터리 경고 등의 정보를 상위 통신중계장치에 송신하며, 상위 통신중계장치로부터 수신된 환경 설정 정보를 상기 중앙제어부(110)에 전달하며, 상기 중앙제어부(110)는 수신된 환경 설정 정보에 따라 옥외 주차구획 점유검지장치 운영 환경을 변경하여 옥외 주차구획 점유검지장치를 제어하며, 상기 무선통신부(120)는 상위 통신중계장치로부터 수신된 펌웨어 업그레이드를 상기 중앙제어부(110)에 전달하며, 상기 중앙제어부(110)는 수신된 펌 웨어 업그레이드에 의거 옥외 주차구획 점유검지장치 운영 프로그램을 수정하고, 상기 전원부(140)는 옥외 주차구획 점유검지장치에 필요한 전력을 공급하며, 상기 중앙제어부(110)는 운영자 설정 프로그램에 따라 상기 전원부(140)의 성능 평가를 수행하며, 상기 외함부(130)는 옥외 환경에서 자연적, 인공적인 외부 영향으로부터 장치를 보호하기 위한 밀폐 구조를 가지며, 옥외 주차구획 점유검지장치 내부 공기 중에 포함된 수분에 의한 결로를 방지하기 위해 봉입하는 가스를 주입할 수 있는 장치를 가지며, 내부 또는 외부에서 유입된 열을 외부로 방출할 수 있는 기구를 갖는 것을 특징으로 한다.

<12> 제안되는 바와 같은 옥외 주차구획 점유검지장치에 의해서, 주차장관리 운영자는 각 주차구획의 차량 점유 여부를 육안 확인없이도 확인이 가능하며, 해당 정보를 통신망을 통해 원격지에서 확인할 수 있으며, 옥외 주차구획 점유정보가 디지털화되어 있어 해당 옥외 주차구획 점유정보를 필요로 하는 어느 곳에도 전송가능하며, 이 정보를 가공하여 해당 자료를 요구하는 운전자에게 배포하면, 주차를 원하는 운전자가 단시간 내에 주차할 수 있어, 이를 통한 에너지 절감, 도로 운행 시간 단축에 따른 교통량 최소화, 배기가스 경감에 의한 환경 보호 등의 장점이 있다.

<13> 또한 옥외 주차구획 점유검지장치는 루프코일 시스템에 비해 현저히 작은 크 기로, 주차구획 내의 최소 훼손으로 설치 가능하며, 전원 선로 및 통신선로가 불필요하므로, 설치가 간편하고, 경제적이며, 건축폐기물이 적게 발생하는 장점이 있다.

<14> 또한 옥외 주차구획 점유검지장치의 운영 환경 설정, 장치의 운영 상황 파악 및 장치의 기능 업그레이드 등을 원격지에서 실시간 수행을 지원하므로, 옥외 주차구획 점유검지장치의 자가 진단에 따른 이상 보고 기능 등을 통해 운영 인원 및 운영 비용이 절감되는 장점이 있다.

<15> 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당 업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이니, 이 또한 본 발명의 사상 범위 내에 든다고 할 것 이다.

<16> 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 옥외 주차구획 점유검지장치를 개략적으로 도시한 블럭구성도 이다.

<17> 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 옥외 주차구획 점유검지장치는 지 자기센서부(100)와, 중앙제어부(110)와, 무선통신부(120)와, 전원부(140)와, 외함부(130)를 포함하여 구성된다.

<18> 상기에서 지자기센서부(100)는, 옥외 주차구획 바닥에 매립된 상태에서 차량이 접근하거나 멀어짐으로서 발생하는 지구자기장의 변화를 감지하는 역할을 하는 것으로서, 지구자기장의 세기를 측정하여 차량 존재 여부를 판단하기 위한 원시자료를 획득하는 역할을 담당한다.

<19> 상기의 지자기센서부(100)는 지구자기장의 세기를 측정하기 위해 지구자기장의 세기에 적절한 이방성 자기센서(AMR: Amisotropic Manetic Resister: 이하 AMR센서) 를 적용하였다.

<20> 상기의 지자기센서부(100)는 운영자가 프로그램한 설정에 의거 옥외 주차구획이 점유되지 않은 경우와 주차구획이 점유되어 있는 경우 운영자 프로그램에 의해 주기적으로 지구자기장 측정을 수행한다.

<21> 상기의 지자기센서부(100)는 측정된 지구자기장의 세기가 이전 측정 시의 값에 비해 임계치 이상의 변화를 갖는 경우 해당 정보를 근거로 옥외 주차구획의 차량점유 상태변화 여부를 판단한다.

<22> 상기의 지자기센서부(100)는 차량의 점유 여부를 판단하기 위해 지구자기장 측정값과 지자기센서부(100)의 기억장치부(102)에 저장된 기초 지자기 정보와 환경 지자기 정보를 참조하여, 점유 상태 판단 알고리즘에 의해 차량의 점유 여부를 판단하는 기능을 수행한다.

<23> 상기의 지자기센서부(100)가 옥외 주차구획의 점유상태 변화로 판단하는 경우 해당 정보를 상기의 중앙제어부(110)로 송신한다.

<24> 상기의 지자기센서부(100)는 측정된 지구자기장의 세기가 이전 측정 시의 값에 비해 임계치 이하의 변화를 갖는 경우 다음 측정시각까지 대기상태를 유지한다.

<25> 상기의 중앙제어부(110)는 장치의 모든 구성부의 동작을 제어하는 것으로서, 지자기센서부(100)에서 옥외 주차구획 점유상태의 변화정보를 송신한 경우, 점유 상태 변화에 따른 정보를 가공 생성하여, 무선통신부(120)에게 전달한다.

<25> 상기의 중앙제어부(110)는 각 구성부분, 지자기센서부(100)와, 중앙제어부(110)와, 무선통신부(120)와, 전원부(140)에 대한 자가진단 프로그램을 수행하여 각 구성부분의 상태 정보를 가공생성하여 무선통신부(120)에게 전달한다.

<26> 상기의 중앙제어부(110)는 가공생성하는 모든 정보에 대해 운영자 설정 프로 그램에 의한 암호화 기법에 의해 암호화 처리를 하는 기능을 수행한다.

<26> 상기의 무선통신부(120)는 상위 통신중계장치와의 무선통신을 통한 통신수단을 제공하는 것으로서, 해당 통신수단은 유비쿼터스 센서 네트워크에 준하는 통하는 방식에 의해 통신을 수행한다.

<27> 상기의 무선통신부(120)는 상위 통신중계장치와 원활한 통신을 달성하기 위해 사용 가능한 주파수 대역에 대한 감시를 수행하고, 원활한 통신이 가능한 채널을 확보하는 기능도 포함한다.

<28> 상기의 전원부(140)은 주차면 점유검지장치의 동작을 위해 필요한 전원을 공급하는 것으로서, 회로 운영을 위한 직류 전원을 공급하는 구성을 가진다.

<29> 상기의 외함부(130)은 주차면 점유장치를 주차구획 바닥에 매설한 상태에서 주차면 점유장치의 안정적 운영을 위한 회로를 보호하기 위한 기구물로 구성된다.

<30> 상기의 외함부(130)는 외부 환경 요소 중 물이나 습기 등의 침투를 방지하기 위한 방수, 수밀 구조를 갖는다.

<31> 상기의 외함부(130)은 하절기 태양의 직사 및 복사 등으로 인해 외함부를 통 한 전도되거나 내부 회로의 발열로 인해 회로의 온도 상승을 방지하기 위해 열을 방출할 수 있는 기구를 포함한다.

<32> 상기의 외함부(130)는 함체 내부 공기에 포함된 수분에 의한 함체 내부의 결로 현상을 방지하기 위해 충진되는 질소가스의 충진을 위한 기구를 포함한다.

<33> 도 2는 옥외 주차구획 점유장치의 외함부를 주차구획 바닥에 설치된 모습을 개략적으로 도시한 예이다.

<34> 도 2에 도시한 설치를 위해서, 옥외 주차구획 바닥면을 천공장치를 사용하여 구멍을 만들고 그 구멍에 주차면 점유장치 외함부를 위치시키고, 건축용 에폭시 및 규사 등을 이용하여 주차면 점유장치를 고정시키는 방법으로 시공한다.

<35> 옥외 주차구획 점유검지장치를 시공하는 방법으로는 매립식이 아닌 주차구획 바닥 면에 부착하는 방법의 시공도 적용 가능하다.

<35> 도 3은 옥외 주차구획 내에 옥외 주차구획 점유검지장치가 설치된 모습을 개략적으로 도시한 예이다.

<36> 도 3에 도시한 위치에 옥외 주차구획 점유검지장치를 위치시키는 것은 차량 의 구성부 중에 엔진부와 차량 후륜 축부가 자성체의 구성비가 상대적으로 높아서 지자기센서부(110)의 검지 효율이 높은 영역으로 선정하였다. 옥외 주차구획 내의 임의 위치에 설치하여도 검지 정확도에는 큰 차이가 없다.

<36> 본 발명에 의한 옥외 주차구획 점유검지장치는 발명 목적이 옥외에 설치 운영되고 있는 주차구획에 대한 차량점유 확인을 위해 고안되었으므로, 옥외 설치 운영중인 주차장의 차량 주차 대수를 확인하기 위한 용도로 활용되며, 이를 통해 수집된 정보를 근간으로 하여, 운전자에게 주차정보제공서비스를 가능하도록 지원한다.

<37> 아울러 본 발명에 의한 옥외 주차구획 점유검지장치를 거주자우선주차구역에 설치하면, 거주자우선주차구역의 이용 현황을 파악하는데에 도움을 줄 수 있으며, 부가장치로 차량 내에 유에스엔 태그(USN TAG)를 보유한 경우 유에스엔 태그(USN TAG)와 옥외 주차구획 점유검지장치가 상호 통신하여, 차량 관련 정보를 취득하는 것도 가능하다.

<38> 아울러 본 발명에 의한 옥외 주차구획 점유검지장치를 노상주차장에 설치하면, 노상주차장의 이용 현황을 파악하는데에 도움을 줄 수 있으며, 노상주차장 주차구획에 차량이 진입한 시각 그리고 진출한 시각을 객관화 할 수 있으므로, 운전 자와 주차정산원 간의 분쟁의 소지를 최소화할 수 있으며, 이를 통해 노상주차장에 근무하는 주차정산원의 부담을 경감할 수 있다.

<39> 아울러 본 발명에 의한 옥외 주차구획 점유검지장치를 주정차가 허용되지 않는 영역, 또는 차량 주차에 위험이 있는 지역에 설치하면, 차량이 주차하는 경우 운전자 또는 관리자에게 정보를 제공하여 안전한 곳으로 이동 주차를 유도하여, 재산상의 피해를 미연에 방지할 수 있다.

<40> 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 옥외 주차구획 점유검지장치를 도시한 블럭구성도

<41> 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 옥외 주차구획 점유검지장치의 외함이 매립된 상태를 도시한 예시도

<42> 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 옥외 주차구획 점유검지장치를 주차구획 내에 설치한 상태의 예시도

<43> (도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

<44> 100 : 지자기센서부 110 : 중앙제어부

<45> 120 : 무선통신부 130 : 외함부

<46> 140 : 전원부 151 : 외함부 상부뚜껑

<47> 152 : 외함부 방열부 153 : 외함부 가스봉입부

Claims (7)

1. 지자기 세기를 측정하는 센서부;

   지구 자기장 학습에 의한 기초 지자기 정보를 설정하고, 상기 측정된 지자기 세기의 변화치에서 환경 지자기 정보를 필터링하고, 상기 필터링된 변화치를 임계치와 비교하여 차량점유상태를 판단하는 제어부;

   상위 네트워크와 상기 제어부 간의 정보 송수신을 수행하는 통신부; 및

   상기 옥외 주차구획 점유 검지 장치의 동작에 필요한 전력을 공급하는 전원부

   를 포함하는 옥외 주차구획 점유 검지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 옥외 주차구획 점유 검지 장치를 보호하기 위하여, 외부 환경 요소 중 물이나 습기의 침투를 방지하는 방수, 수밀 구조를 가지는 상부 기구, 온도 상승을 방지하기 위해 열을 방출하는 방열 기구 및 봉입 가스 충진을 위한 가스 주입 기구를 구비한 외함부

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외 주차구획 점유 검지 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 측정된 지자기 세기의 변화치가 임계치 이하인 경우 상기 환경 지자기 정보를 수정하는 것을 특징으로 하는 옥외 주차구획 점유 검지 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 필터링된 차감 변화치가 임계치를 초과하는 경우 차량 점유상태로 판단하고, 상기 필터링된 차감 변화치가 임계치 이하인 경우 차량 미점유상태를 판단하여 상기 환경 지자기 정보를 수정하는 것을 특징으로 하는 옥외 주차구획 점유 검지 장치.
5. 지구 자기장 학습에 의한 기초 지자기 정보를 설정하는 기초 지자기 설정 단계;

   지자기 세기를 측정하는 지자기 측정 단계;

   상기 측정된 지자기 세기의 변화치에서 환경 지자기 정보를 필터링하는 필터링 단계; 및

   상기 필터링된 변화치를 임계치와 비교하여 차량 점유상태를 판단하는 점유상태 판단 단계

   를 포함하는 옥외 주차구획 점유 검지 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 측정된 지자기 세기의 변화치가 임계치 이하인 경우 상기 환경 지자기 정보를 수정하는 환경 지자기 정보 수정 단계

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외 주차구획 점유 검지 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 점유상태 판단 단계는,

   상기 필터링된 차감 변화치가 임계치를 초과하는 경우 차량 점유상태로 판단하고, 상기 필터링된 차감 변화치가 임계치 이하인 경우 차량 미점유상태를 판단하여 상기 환경 지자기 정보를 수정하는 것을 특징으로 하는 옥외 주차구획 점유 검지 방법.

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