KR20200036232A

KR20200036232A - 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20200036232A
Application number: KR1020180115623A
Authority: KR
Inventors: 김재민
Original assignee: 홍익대학교 산학협력단; (주)파크인서울
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-04-07
Also published as: KR102099605B1

Abstract

본 발명은 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템에 관한 것으로, 주차장에 차량이 진입하면 해당 차량정보를 검출하는 진입차량 검출부; 상기 주차장에 진입한 차량을 추적하는 차량 추적부; 상기 차량의 이동 궤적, 주차 상태, 주차면 상태, 주차장 맵, 주차장에서 발생한 이벤트, 및 최적경로 정보 중 적어도 하나 이상을 저장하는 데이터베이스부; 무선 통신을 통해 상기 데이터베이스부의 정보들을 상기 차량의 지정된 장치에 전송 및 출력하는 안내정보 출력부; 무선 통신을 통해 상기 차량의 지정된 장치로부터 입력되는 목적지 정보를 수신하는 정보 입력부; 및 상기 주차장의 주차면들 중, 만차면, 선점면, 및 블록면을 제외한 다음, 목적지에서 가까운 순서로 복수의 공차면을 검출한 후, 상기 이벤트를 반영하여, 상기 복수의 공차면들 중 차량이 가장 짧은 시간에 접근할 수 있는 최적경로를 산출하여, 상기 주차장 맵에 최적경로와 소요시간 및 목적 공차면을 표시하는 제어부;를 포함한다.

Description

실시간 최적 주차 경로 안내 시스템 및 방법{REAL-TIME OPTIMAL PARKING ROUTE GUIDANCE SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대단지 아파트나 병원 또는 대형 쇼핑몰 등에 설치된 대형 지하 주차장에서, 주차장의 현재 상황을 실시간으로 반영하여, 원하는 목적지로부터 가장 가까운 공차면까지의 최적 주차 경로를 안내할 수 있도록 하는, 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템 및 방법에 관한 것이다.

오늘날 많은 사람들이 차량을 소유하고 있고, 자가용 또는 업무용 차량을 이용하여 출퇴근, 업무의 수행, 쇼핑, 방문 등을 수행함으로 인하여, 건물의 건축 설계 시 사무실이나 주거지의 용적률을 증가시키는 것뿐만 아니라, 주차장의 용적률 또한 증가시킬 수밖에 없다. 즉, 건축물의 대형화, 고층화, 밀집화 현상에 따라 주차장 또한 대형화되고 있으며 또한 지하화 되고 있다.

이와 같이 주차장이 대형화되고 지하화 됨에 따라, 대형 건축물의 지하 주차장을 처음 방문하는 운전자들은 방향 감각이 떨어지기 때문에 단지 주차장의 벽면이나 천장에 부착된 안내판만으로 원하는 목적지(예 : 아파트의 동의 입구, 쇼핑몰의 특정 몰 입구, 특정 엘리베이터, 병원의 특정 병동 등)에서 가장 가까운 주차 구역을 찾는데 상당한 어려움이 있다.

더구나 대부분의 대형 주차장이 공차면(즉, 차량이 주차되어 있지 않은 주차면)의 위치를 안내하는 안내원이나 안내시설은 갖추어져 있으나, 원하는 목적지와 가장 가까운 주차 구역까지의 주행 경로를 안내하는 안내원이나 시설은 갖추어져 있지 않다. 따라서 운전자들은 주차장 내부의 구획이 익숙해질 때까지 여러 번의 시행착오를 거친 후에야 비로소 원하는 목적지와 가장 가까운 주차 구역을 찾을 수 있게 되는 불편함이 있다. 더구나 지하 주차장이 대형화될수록 이러한 문제점은 더욱 자주 발생하게 된다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 동일 출원인은, 본 발명의 배경기술로서 대한민국 등록특허 10-1758160호(2017.07.10.등록, 최적경로 안내 주차 시스템 및 방법)를 2015.03.13.자로 출원하였다.

상기 배경기술은, 일반적인 내비게이션 장치가 여러 경유지(또는 목적지)를 미리 설정하여 순차적으로 해당 경유지(또는 목적지)로 안내하는 것과는 달리, 병원 주차장, 백화점 주차장, 및 마트 주차장 등, 주차면에 비해서 차량 출입이 많은 주차장에서 주차면의 상태 변경 상황을 실시간으로 반영하여 목적지에 가장 가까운 현재의 공차면을 목적지로서 자동으로 설정하여 안내하는 특징이 있다.

그러나 상기 배경기술의 발명은, 1. 공차면의 입구가 불법 정차한 차량에 의해 가로막힌 상황(즉, 공차면이지만 실제로는 입구가 막혀 주차가 어려운 공차면인 상황), 2. 다른 차량이 해당 공차면에 현재 주차를 시도하고 있는 상황, 3. 다른 차량이 해당 공차면을 선점하기 위하여 접근하고 있는 상황, 4. 안내한 주차 경로에 교통 체증이 발생하는 상황, 등 비록 공차면이지만 실제로는 현재 주차가 어려운 상황을 반영하지 못하였다. 이에 따라 안내를 받은 사용자가 해당 공차면에 접근한 후에야 비로소 실제로는 주차할 수 없는 상황임을 인지하여 다른 공차면을 다시 안내 받아야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 대단지 아파트나 병원 또는 대형 쇼핑몰 등에 설치된 대형 지하 주차장에서, 주차장의 현재 상황을 실시간으로 반영하여, 원하는 목적지로부터 가장 가까운 공차면까지의 최적 주차 경로를 안내할 수 있도록 하는, 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템은, 주차장에 차량이 진입하면 해당 차량정보를 검출하는 진입차량 검출부; 상기 주차장에 진입한 차량을 추적하는 차량 추적부; 상기 차량의 이동 궤적, 주차 상태, 주차면 상태, 주차장 맵, 주차장에서 발생한 이벤트, 및 최적경로 정보 중 적어도 하나 이상을 저장하는 데이터베이스부; 무선 통신을 통해 상기 데이터베이스부의 정보들을 상기 차량의 지정된 장치에 전송 및 출력하는 안내정보 출력부; 무선 통신을 통해 상기 차량의 지정된 장치로부터 입력되는 목적지 정보를 수신하는 정보 입력부; 및 상기 주차장의 주차면들 중, 만차면, 선점면, 및 블록면을 제외한 다음, 목적지에서 가까운 순서로 복수의 공차면을 검출한 후, 상기 이벤트를 반영하여, 상기 복수의 공차면들 중 차량이 가장 짧은 시간에 접근할 수 있는 최적경로를 산출하여, 상기 주차장 맵에 최적경로와 소요시간 및 목적 공차면을 표시하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 객체정보와 차량의 궤적정보를 바탕으로, 주차장 내부에서 발생하는 적어도 하나 이상의 이벤트를 인식하는 이벤트 인식부;를 더 포함하고, 상기 이벤트 인식부는, 공차면 검출, 정상 및 불법 주정차 인식, 차량 주행 상태 파악, 및 차량접촉 사고 파악을 수행하며, 현 시점을 기준으로 해당 주차면에 차량의 궤적이 지정된 일정 시간 이상 머물고 있으면 만차면으로 인식하고, 그렇지 않으면 공차면으로 인식하며, 현 시점을 기준으로 차량의 주차가 허용되지 않은 위치에 차량의 궤적이 지정된 일정 시간 이상 머물고 있으면 불법주정차로 인식하며, 현 시점을 기준으로 두 차량의 진행 방향을 고려하여 차량이 차지하는 영역이 기준 이상 과다하게 근접하면, 차량의 접촉 사고가 발생하였다고 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 추후에 저장된 동영상에서 접촉사고 상황을 쉽게 확인할 수 있도록 하기 위하여, 이벤트 시점에 해당 영역을 감시하는 폐쇄회로 카메라의 아이디, 및 동영상의 촬영 시간을 추가로 상기 데이터베이스부에 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 목적지에서 가까운 순서로 복수의 공차면을 검출하기 위하여, 실시간 검출된 공차면을 등록한 후, 상기 등록된 공차면을 다른 불법 주차한 차량이 막고 있으면 등록에서 제외하며, 이후 상기 등록된 공차면에 다른 차량이 주차를 실시하고 있으면 등록에서 제외하고, 또한 등록된 공차면으로 다른 차량이 다가가면 등록에서 제외하여, 나머지 공차면들 중에서 목적지에 가장 가까운 순서로 공차면을 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 목적하는 공차면까지의 최적경로 및 시간을 산출하기 위하여, 주차장의 각 에지 거리를 주행하는 시간은, 에지 거리를 주행하는 차량의 속도로 나누어 계산하며, 상기 에지 거리를 주행하는 차량의 속도는, 가우시간 분포에 근거하여 최근 해당 에지를 주행한 다른 차량들의 평균 속도를 반영하여 설정하되, 추가적으로 노드에 도착하여 정차한 차량을 의미하는 큐에 포함된 차량들의 대수에 비례하여 결정되는 노드에서 소요되는 시간을 반영하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 주차장 맵은, 주차장의 주요 거점인 노드; 및 노드와 노드 사이를 연결하는 도로를 나타내는 에지;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 차량의 지정된 장치는, 차량 내비게이션 장치, 또는 스마트폰 내비게이션 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 차량이 주차장에 진입하기 전 수행되고 있던 내비게이션 장치의 도로 맵에 이미 목적지 정보가 설정되어 있을 경우, 상기 차량이 주차장에 진입할 때 상기 내비게이션 장치의 도로 맵을 주차장 맵으로 전환하면서, 상기 목적지 정보를 자동으로 입력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 주차면 상태는, 주차면에 차량이 정상적으로 주차된 상태인 만차면; 주차면에 차량이 주차되지 않은 상태인 공차면; 주차면에 다른 차량이 주차를 시도하고 있는 상태인 선점면; 및 다른 차량이 주차면의 입구를 막고 있어서 공차면이지만 실질적으로는 주차할 수 없는 상태인 블록면;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 실시간 최적 주차 경로 안내 방법은, 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템의 제어부가 노드와 에지를 포함하여 모델링한 주차장 맵을 생성하는 단계; 상기 제어부가 주차장에 진입한 차량의 차량정보를 검출하고 궤적을 추적하는 단계; 상기 제어부가 무선 통신을 통해 데이터베이스부의 정보들을 상기 차량의 지정된 장치에 전송 및 출력하는 단계; 상기 제어부가 무선 통신을 통해 상기 차량의 지정된 장치로부터 입력되는 목적지 정보를 수신하는 단계; 상기 제어부가 상기 주차장의 주차면들 중, 만차면, 선점면, 및 블록면을 제외한 다음, 목적지에서 가까운 순서로 복수의 공차면을 검출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 주차장 내의 이벤트를 반영하여, 상기 복수의 공차면들 중 차량이 가장 짧은 시간에 접근할 수 있는 최적경로를 산출하여, 상기 주차장 맵에 최적경로와 소요시간 및 목적 공차면을 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 데이터베이스부는, 상기 차량의 이동 궤적, 주차 상태, 주차면 상태, 주차장 맵, 주차장에서 발생한 이벤트, 및 최적경로 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 주차장 내의 이벤트를 반영하기 위하여, 상기 제어부는, 객체정보와 차량의 궤적정보를 바탕으로, 주차장 내부에서 발생하는 적어도 하나 이상의 이벤트를 인식하되, 상기 이벤트로서, 공차면 검출, 정상 및 불법 주정차 인식, 차량 주행 상태 파악, 및 차량접촉 사고 파악을 수행하며, 현 시점을 기준으로 해당 주차면에 차량의 궤적이 지정된 일정 시간 이상 머물고 있으면 만차면으로 인식하고, 그렇지 않으면 공차면으로 인식하며, 현 시점을 기준으로 차량의 주차가 허용되지 않은 위치에 차량의 궤적이 지정된 일정 시간 이상 머물고 있으면 불법주정차로 인식하고, 현 시점을 기준으로 두 차량의 진행 방향을 고려하여 차량이 차지하는 영역이 기준이상 과다하게 근접하면, 차량의 접촉 사고가 발생하였다고 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 목적지에서 가까운 순서로 복수의 공차면을 검출하기 위하여, 상기 제어부는, 실시간 검출된 공차면을 등록한 후, 상기 등록된 공차면을 다른 불법 주차한 차량이 막고 있으면 등록에서 제외하며, 이후 상기 등록된 공차면에 다른 차량이 주차를 실시하고 있으면 등록에서 제외하고, 또한 등록된 공차면으로 다른 차량이 다가가면 등록에서 제외하여, 나머지 공차면들 중에서 목적지에 가장 가까운 순서로 공차면을 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 목적하는 공차면까지의 최적경로 및 시간을 산출하기 위하여, 상기 제어부는, 주차장의 각 에지 거리를 주행하는 시간은, 에지 거리를 주행하는 차량의 속도로 나누어 계산하며, 상기 에지 거리를 주행하는 차량의 속도는, 가우시간 분포에 근거하여 최근 해당 에지를 주행한 다른 차량들의 평균 속도를 반영하여 설정하되, 추가적으로 노드에 도착하여 정차한 차량을 의미하는 큐에 포함된 차량들의 대수에 비례하여 결정되는 노드에서 소요되는 시간을 반영하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 차량이 주차장에 진입하기 전 수행되고 있던 내비게이션 장치의 도로 맵에 이미 목적지 정보가 설정되어 있을 경우, 상기 제어부는, 상기 차량이 주차장에 진입할 때 상기 내비게이션 장치의 도로 맵을 주차장 맵으로 전환하면서, 상기 목적지 정보를 자동으로 입력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 대단지 아파트나 병원 또는 대형 쇼핑몰 등에 설치된 대형 지하 주차장에서, 주차장의 현재 상황을 실시간으로 반영하여, 원하는 목적지로부터 가장 가까운 공차면까지의 최적 주차 경로를 기존대비 더 정확하게 안내할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 최적 주차 경로 안내 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 데이터베이스부에 저장되는 정보를 보인 예시도.
도 4는 상기 도 1에 있어서, 주차장 맵과 주차장 내부에서 발생하는 이벤트를 상기 주차장 맵에 표시하여 보인 예시도.
도 5는 상기 도 1에 있어서, 최적경로 설정을 위한 주차장 맵의 노드(node), 방향성 에지(directional edge), 및 큐(queue)의 의미와 최적경로 산출 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템 및 방법의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템은, 진입차량 검출부(110), 객체정보 검출부(120), 차량 추적부(130), 이벤트 인식부(140), 서비스 생성부(150), 안내정보 출력부(160), 정보 입력부(170), 제어부(180), 및 데이터베이스부(190)를 포함한다.

상기 진입차량 검출부(110)는, 주차장에 진입하는 차량의 차량정보(예 : 차량번호, 차종, 차량색상 등)를 검출한다.

예컨대 상기 진입차량 검출부(110)는 카메라(또는 영상 센서)를 이용해 차량의 번호판을 촬영하여 그 번호판에 기재된 차량번호를 인식하고, 아울러 차량의 외관 형상 및 색상을 촬영하여 차량정보(예 : 차량번호, 차종, 차량색상 등)를 추출할 수 있다. 상기 차량정보(예 : 차량번호, 차종, 차량색상 등)는 제어부(180)에 전달된다. 이때 상기 차량정보는 별도의 아이디(ID) 형태로 관리될 수도 있다.

상기 객체정보 검출부(120)는, 주차장에 설치된 복수의 폐쇄회로 카메라(또는 CCTV)(예 : 감시 영역이 중첩되는 폐쇄회로 카메라)나 센서(예 : 초음파 센서, 적외선 센서 등)로부터 검출된 정보(예 : 영상 정보, 센싱 정보)를 이용하여 객체(예 : 차량 및 보행자)정보를 검출한다.

예컨대 상기 객체정보 검출부(120)는 주차장 내부를 감시하는 복수의 폐쇄회로 카메라(CCTV)나 센서(예 : 초음파, 적외선 등)로부터 검출된 정보를 이용하여 객체(예 : 차량, 보행자)에 대한 객체정보(예 : 위치, 크기, 특징, 특정 유형일 확률 등)를 추출하여 상기 제어부(180)에 전달한다.

가령, 상기 객체정보는 객체의 위치(x,y) 및 크기(with, height)를 나타내는 경계 박스(bounding box), 종류를 분류하는 특정 클래스(예 : 객체의 종류)에 해당 객체가 소속될 확률(probability), 객체의 경계 박스에 해당하는 입력 영상의 영역에서 추출한 특징(feature) 등을 포함할 수 있다.

상기 차량 추적부(130)는, 주차장에 진입한 차량들을 추적하여 각 차량의 궤적(예 : 진입, 주행, 주차, 출차 등)정보를 파악한다.

예컨대 상기 차량 추적부(130)는 차량정보와 객체정보를 결합하여 주차장 안에서 주행하는 차량을 추적하고, 추적의 결과물인 차량의 이동 궤적이나 주차 상태를 데이터베이스부(190)에 저장한다.

상기 이벤트 인식부(140)는, 상기 검출된 객체(예 : 차량 및 보행자)정보와 차량의 궤적(예 : 진입, 주행, 주차, 출차 등)정보를 바탕으로, 주차장 내부에서 발생하는 이벤트(예 : 차량진입, 차량출차, 정상주차, 불법주차, 차량사고 등)를 인식하여 주차장 상황(또는 주차면 상태로서, 공차면, 선점면, 블록면, 만차면 등)을 파악한다.

다시 말해, 상기 이벤트 인식부(140)는 공차면 검출, 정상 및 불법 주정차 인식(예 : 블록 주차), 차량 주행 상태(예 : 진입차량, 출차자량) 파악, 및 차량접촉 사고 파악 등을 수행한다.

여기서 상기 이벤트 인식부(140)는 현 시점을 기준으로 해당 주차면에 차량의 궤적이 지정된 일정 시간 이상 머물고 있으면 만차면으로 판단하고, 그렇지 않으면 공차면으로 판단한다. 또한 불법주정차 인식(예 : 블록 주차)은 현 시점을 기준으로 차량의 주차가 허용되지 않은 위치에 차량의 궤적이 지정된 일정 시간 이상 머물고 있으면 불법주정차로 판단한다. 또한 차량 접촉사고 파악은 현 시점을 기준으로 두 차량의 진행 방향을 고려하여 차량이 차지하는 영역이 기준이상 과다하게 근접하면, 차량의 접촉 사고가 발생하였다고 판단한다.

참고로 추후에 저장된 동영상에서 접촉사고 상황을 쉽게 확인할 수 있도록 하기 위하여, 이벤트 시점에 해당 영역을 감시하는 CCTV의 ID, 및 동영상의 촬영 시간 등을 추가로 데이터베이스부(190)에 저장한다.

이에 따라 상기 이벤트 인식부(140)에서 인식한 이벤트는 모델링 그래프(즉, 주차장 맵) 상에 표시될 수 있다(도 4 참조).

도 4는 상기 도 1에 있어서, 주차장 맵과 주차장 내부에서 발생하는 이벤트를 상기 주차장 맵에 표시하여 보인 예시도이다.

상기 서비스 생성부(150)는, 상기 인식한 이벤트를 바탕으로 선택된 공차면까지 최적경로(예 : 최단시간 경로) 및 시간을 연산하고, 차량이 최종적으로 주차한 주차면을 등록하며, 차량의 모든 이동 경로 상에 발생한 이벤트를 저장한다.

다만 상기 서비스 생성부(150)의 기능은 제어부(180)에서 수행할 수도 있다.

예컨대 상기 서비스 생성부(150)(또는 제어부(180))는 선택된 공차면까지 최적경로 및 시간을 연산하고, 차량이 최종적으로 주차한 주차면을 데이터베이스부(190)에 등록하며, 또한 차량의 이동 경로에 따라 발생한 이벤트를 데이터베이스부(190)에 저장한다.

참고로 상기 각 구역별 및 층별로 구획된 각 주차면 상태(예 : 만차면, 공차면, 선점면, 블록면)에 대한 가중치가 각기 부여될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 가중치는 방문 목적지와 가까운 주차면일수록 더 높은(또는 낮은) 가중치가 부가되고, 또한 공차면일 경우에 더 높은(또는 낮은) 가중치가 부여될 수 있다. 이후 사용자가 원하는 목적지와 가장 가까운 공차면을 상기 가중치를 이용하여 선택하고, 상기 선택한 공차면까지의 최적경로를 설정하는 데 이용될 수 있다.

이하 상기 서비스 생성부(150)(또는 제어부(180))가 상기 인식한 이벤트를 바탕으로 목적지에 가까운 공차면을 선택하여 이 공차면까지 최적경로(예 : 최단시간 경로) 및 시간을 연산하는 방법에 대해서 설명한다.

예컨대 상기 서비스 생성부(150)(또는 제어부(180))는 실시간 검출된 공차면을 등록하고, 등록된 공차면을 다른 불법 주차한 차량이 막고 있으면 등록에서 제외하며, 등록된 공차면에 다른 차량이 주차를 실시하고 있으면 등록에서 제외하고, 또한 등록된 공차면으로 다른 차량이 다가가면 등록에서 제외하고, 나머지 공차면들 중에서 목적지에 가장 가까운 순서로 공차면을 검출한다.

또한 상기 선택한 공차면까지의 최적경로 및 시간을 설정하기 위하여, 주차장의 각 에지(즉, 노드와 노드 사이의 도로 구간)를 주행하는 시간은 에지 거리를 차량의 속도로 나누어 계산하고, 에지를 주행하는 차량의 주행 속도는 최근 해당 에지를 주행한 다른 차량들의 평균 속도(또는 진입 차량의 속도)를 반영하여 판단한다. 이때 차량들이 각 에지를 주행하는 시간은 가우시안 분포를 반영한 평균 시간을 가지게 된다.

한편, 주차장을 모델링한 그래프(즉, 주차장 맵)는 주차장의 주요 거점인 노드; 및 노드와 노드 사이를 연결하는 도로를 나타내는 에지;로 구성되는데(도 5 참조), 에지 상에서 발생하는 각종 이벤트는 주행 시간을 증가시키며, 하나의 이벤트가 증가시키는 주행시간은 가우시안 분포로 모델링 될 수 있다.

또한 노드를 통과하는 시간은 노드의 큐(즉, 노드에 도착하여 정차한 차량을 의미하며, 노드에 진입하는 각 에지의 끝단에 큐가 위치한다)에 대기 중인 차량들의 대수에 비례하여 그 값이 결정된다.

도 4를 참조하면, 시작점인 진입 차량(CIN1)의 현 위치와 종착점인 공차면(PE2)의 경로는, 에지와 노드의 결합으로 구성된다. 또한 결합된 에지에서 소요되는 시간과 노드에서 소요시간을 모두 합산하면, 최종 주행 시간이 된다. 따라서 최종 주행 시간이 가장 짧은 경로를 선택하면 최적이 경로가 된다.

참고로 도 4에서, CIN1은 진입 차량, CB1은 블록 차량(즉, 불법 주차한 차량), CP1 및 CP2는 주차중 차량(즉, 주차하려는 차량), CD1 및 CD2는 선점 차량(즉, 공차면으로 접근하는 차량), CO1 ~ CO4는 출차 차량을 의미한다.

또한 PE1 및 PE2는 공차면, PF1 및 PF2는 다른 차량이 선점한 주차면(즉, 다른 차량이 주차하고 있는 주차면), PS1 및 PS2는 다른 차량이 선점할 주차면(즉, 다른 차량이 주차하기 위해 접근하고 있는 주차면), PB1은 입구가 다른 차량에 의해 블록 주차된 주차면을 의미한다.

상기 안내정보 출력부(160)는, 해당 건물의 주차장 맵, 주차면 상태(예 : 만차면, 공차면, 선점면, 블록면), 이벤트(예 : 차량진입, 차량출차, 차량사고 등), 및 최적경로 정보를 유무선 통신으로 지정된 장치(예 : 주차장 전용 디스플레이, 차량 내비게이션 장치, 스마트폰 내비게이션 장치 등)에 출력한다.

상기 정보 입력부(170)는, 상기 안내정보가 출력되는 지정된 장치(예 : 주차장 전용 디스플레이, 차량 내비게이션, 스마트폰 내비게이션 등)로부터 사용자가 입력하는 정보(예 : 목적지, 사용자가 주차장 맵에서 선택한 공차면)를 입력받는다. 이때 상기 목적지 정보(예 : 아파트 동/호수)는, 만약 내비게이션 장치에 목적지가 이미 등록되어 있을 경우, 상기 내비게이션 장치가 "도로 맵"에서 "주차장 맵"으로 전환될 때 목적지 정보를 자동으로 전달받을 수도 있다.

상기 제어부(180)는, 상기 구성요소(110 ~ 170, 190)를 제어하고, 실시예에 따라서는 적어도 어느 하나의 구성요소(110 ~ 170)의 기능을 직접 수행하거나 지원하며, 사용자가 원하는 목적지에 가장 가까운 공차면을 실시간 검출하여, 해당 공차면까지의 최적경로(예 : 최단시간 경로)를 산출한다.

상기 데이터베이스부(190)는, 주차장 맵, 주차장 상황(또는 주차면 상태)(도 3의 (a) 참조), 및 주차장에 진입한 차량의 상황(또는 차량 상태)(도 3의 (b) 참조)에 대한 정보를 저장한다. 상기 데이터베이스부(190)에 저장된 정보들은 목적지에 가까운 공차면 검출 및 최적경로 설정에 바탕이 된다.

도 3은 상기 도 1에 있어서, 데이터베이스부에 저장되는 정보를 보인 예시도로서, 도 3의 (a)는 주차장 상황(또는 주차면 상태) 정보를 보인 예시도이고, 도 3의 (b)는 차량의 상황(또는 차량 상태) 정보를 보인 예시도이다.

도 3의 (a)를 참조하면, 각 주차면 번호에 대하여 주차면 상태(예 : 만차면, 공차면, 선점면, 블록면)가 저장된다.

여기서 만차면은 주차면에 차량이 정상적으로 주차된 상태이고, 공차면은 주차면에 차량이 주차되지 않은 상태이고, 선점면은 주차면에 다른 차량이 주차하고 있는 상태이고, 블록(Block)면은 다른 차량이 주차면의 입구를 막고 있어서 공차면이지만 실질적으로는 주차할 수 없는 상태를 의미한다.

도 3의 (b)를 참조하면, 주차장에 진입한 각 차량 정보(예 : 차량번호)에 대하여 차량의 상태(예 : 진입 및 주행, 블록 주차완료 상태, 정상 주차완료 상태, 선점(주차중) 상태, 출차중 상태)가 저장된다.

여기서 진입 및 주행은 주차장에 진입한 차량이 주차면을 찾아 주행하고 있는 상태이고, 블록 주차완료 상태는 주차면에 정상적으로 주차하지 않고 불법적으로 주차면 입구를 막고 주차된 상태이며, 정상 주차완료 상태는 차량이 주차면에 정상적으로 주차된 상태이고, 선점(주차중) 상태는 차량이 주차면에 주차를 시도하고 있는 상태이며, 출차중 상태는 주차면에 주차되어 있던 차량이 출차하고 있는 상태를 의미한다.

도 5는 상기 도 1에 있어서, 최적경로 설정을 위한 주차장 맵의 노드(node), 방향성 에지(directional edge), 및 큐(queue)의 의미와 최적경로 산출 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.

도 5를 참조하면, 노드 (node)(예 : N1 ~ N9)는 주차장 내부에서 차량 동선의 분기점, 결합점, 및 교차점 등을 의미하며, 방향성 에지(directional edge)는 인접한 두 노드를 연결하는 주행로를 의미하고, 큐(queue)는 노드에 도착하여 정차한 차량을 모델링한 것으로서, 노드에 진입하는 각 에지의 끝단에 큐가 위치한다.

또한 도 5를 참조하여 에지에서 지체하는 시간을 모델링하면, 에지 주행시간은 (거리 / 속도)로 산출할 수 있으며, 차량 주행 속도는 (K* (차량의 진입 속도 or 가우시안 분포))로 산출할 수 있다. 여기서, K는 실제 주차장에서 실험을 통하여 설정되는 값이다.

한편 에지에서 발생하는 각 이벤트가 에지 통과 시간에 미치는 영향을 산출하면, 에지통과시간은 (에지주행시간 + 이벤트1 + 이벤트2 + ...)으로 산출할 수 있으며, 결과적으로 이벤트가 증가할수록 차량의 속도를 늦추게 되며, 또한 특정 이벤트는 해결될 때까지 차량을 멈추게 한다. 이때 각 이벤트별 소요 시간은 독립적이며 가우시간 분포(또는 정규분포)를 가질 수 있다. 이에 따라 최종 에지통과시간(또는 에지주행시간, N(u, σ))도 역시 가우시간 분포를 갖는다. 여기서, N은 정규분포, u는 평균지체시간, σ는 표준편차를 의미한다.

이에 따라 one-by-one 교차 상황(예 : 노드에서 진행 방향이 다른 차량이 한대씩 교차로 노드를 통과하는 상황)을 가정할 경우, one-by-one 교차 상황에서 차량 한대가 통과하는 시간(즉, 노드통과시간)은 (n*τ)가 된다. 여기서 τ는 가우시안 분포에 기초하여 차량 1대가 통과하는 평균시간, n은 차량의 대수(예 : 노드에 대기중인 차량의 대수)를 의미한다. 따라서 차량 대수를 고려한 총 노드통과시간(u=n*uτ)은 각 차량의 노드통과시간을 합산한 시간이 되며, 차량 대수를 고려한 총 표준편차(σ=n*στ)는 각 차량의 표준편차를 합산한 것이 된다.

이로부터 현 차량의 위치에서 공차면까지 최적경로는, 제1 노드(N1)의 좌표(x1,y1)와 D(즉, 목적하는 공차면)의 좌표 (x2,y2)를 고려하여 검색 범위를 한정할 수 있다. 예컨대 x의 범위는 x1과 x2 중 최소값과 최대값 사이에서 설정될 수 있으며(즉, min(x1,x2)-Δ ~ max(x1,x2)+Δ), y의 범위는 y1과 y2 중 최소값과 최대값 사이에서 설정될 수 있다(즉, min(y1,y2)-Δ ~ max(y1,y2)+Δ). 여기서 Δ는 검색 범위를 더 넓히거나 더 좁히기 위한 설정 값이다. 다만 검색 범위가 넓어질 경우에 최적경로의 검색 시간이 증가되므로 이를 반영하여 검색 범위를 한정할 필요가 있다. 그리고 제1 노드(N1)에 연결된 모든 노드를 에지 방향을 고려하여 검색한다.

참고로 상기 설명한 계산 방식은 발명의 이해를 돕기 위해서 기재된 것이며 이를 한정하기 위해서 기재된 것이 아님에 유의한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 최적 주차 경로 안내 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템의 제어부(180)는, 주차장을 도 5에 도시된 바와 같이, 노드(예 : N1 ~ N9)와 에지(즉, 노드와 노드 사이를 연결하는 도로)로 모델링하고(즉, 주차장 맵을 생성하고), 주차장에 차량이 진입하면 해당 차량정보를 검출하고 추적한다(S101).

아울러 상기 제어부(180)는 유무선 통신을 통해 해당 건물의 주차장 맵, 주차면 상태(예 : 만차면, 공차면, 선점면, 블록면), 이벤트(예 : 차량진입, 차량출차, 차량사고 등), 및 최적경로 정보 등이 포함된 안내정보를, 지정된 장치(예 : 주차장 전용 디스플레이, 차량 내비게이션 장치, 스마트폰 내비게이션 장치 등)에 전송 및 출력한다(S102).

또한 상기 제어부(180)는 상기 안내정보가 출력되는 지정된 장치(예 : 주차장 전용 디스플레이, 차량 내비게이션, 스마트폰 내비게이션 등)로부터 사용자가 입력하는 정보(예 : 목적지, 사용자가 주차장 맵에서 선택한 공차면)를 수신한다(S103). 이때 상기 목적지 정보(예 : 아파트 동/호수)는, 만약 내비게이션 장치에 목적지가 이미 등록되어 있을 경우, 상기 내비게이션 장치가 "도로 맵"에서 "주차장 맵"으로 전환될 때 목적지 정보를 자동으로 전달받을 수도 있다.

또한 상기 제어부(180)는 이벤트(예 : 차량진입, 차량출차, 차량사고 등)를 반영하여, 만차면, 선점면, 및 블록면을 제외한 후, 상기 목적지에서 가까운 순서로 복수의 공차면을 검출한다(S104).

이때 상기 목적지에서 가까운 순서의 공차면을 검출하기 위하여 상술한 바와 같이 가중치(예 : 공차면이 목적지에 가까운 정도에 따라 값이 다르게 설정되는 가중치)를 이용할 수 있다.

참고로 상기 이벤트(예 : 차량진입, 차량출차, 차량사고 등)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 노드의 큐와 에지에 저장될 수 있다.

예컨대 차량의 동선이 교차하는 지점(즉, 노드)을 통과하기 위하여 대기하고 있는 차량의 수는 각 노드의 큐에 저장된다. 이때 차량이 노드를 통과하는 데 걸리는 시간은 가우시안 분포로 나타낼 수 있다. 또한 노드와 노드 사이의 주행로(즉, 에지)에도 이벤트 정보(예 : 공차면 선점을 위한 접근 차량, 주차중인 차량, 블록 주차된 차량 등)가 저장된다. 마찬가지로 에지에서 발생한 이벤트에 의해 차량이 지체되는 시간도 가우시안 분포로 나타낼 수 있다.

또한 상기 제어부(180)는 상기 목적지에 가까운 순서로 검출된 복수의 공차면에 대하여 차량이 가장 짧은 시간에 접근할 수 있는 최적경로를 산출한다(S105).

참고로 상기 최적경로를 산출하기 위해 차량이 주행하는 속도는 최근의 평균 차량 속도(예 : 가우시안 분포에 따른 평균 차량 속도)를 적용하며, 최적경로는 설정된 범위 내에서 전역 탐색 알고리즘(exhaustive search)으로 검색할 수 있다. 이때 시작점에서 목적지(즉, 목적 공차면)까지 허용되는 각각의 경로는 다수의 노드와 에지들로 구성되며, 각 노드와 에지에서 소요되는 시간을 모두 합하면 경로에서 소요되는 소요시간이 된다. 따라서 시작점에서 목적지까지 허용되는 모든 경로 중에서 소요시간이 가장 짧은 경로가 최적경로가 된다.

상기와 같이 최적경로가 산출되면, 상기 제어부(180)는 주차장 맵에 최적경로와 소요시간 및 목적 공차면을 표시한다(도 4 참조).

상기와 같이 본 실시예는 대단지 아파트나 병원 또는 대형 쇼핑몰 등에 설치된 대형 지하 주차장에서, 주차장의 현재 상황을 실시간으로 반영하여, 원하는 목적지로부터 가장 가까운 공차면까지의 최적 주차 경로를 기존대비 더 정확하게 안내할 수 있도록 한다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

110 : 진입차량 검출부 120 : 객체정보 검출부
130 : 차량 추적부 140 : 이벤트 인식부
150 : 서비스 생성부 160 : 안내정보 출력부
170 : 정보 입력부 180 : 제어부
190 : 데이터베이스부

Claims

주차장에 차량이 진입하면 해당 차량정보를 검출하는 진입차량 검출부;
상기 주차장에 진입한 차량을 추적하는 차량 추적부;
상기 차량의 이동 궤적, 주차 상태, 주차면 상태, 주차장 맵, 주차장에서 발생한 이벤트, 및 최적경로 정보 중 적어도 하나 이상을 저장하는 데이터베이스부;
무선 통신을 통해 상기 데이터베이스부의 정보들을 상기 차량의 지정된 장치에 전송 및 출력하는 안내정보 출력부;
무선 통신을 통해 상기 차량의 지정된 장치로부터 입력되는 목적지 정보를 수신하는 정보 입력부; 및
상기 주차장의 주차면들 중, 만차면, 선점면, 및 블록면을 제외한 다음, 목적지에서 가까운 순서로 복수의 공차면을 검출한 후, 상기 이벤트를 반영하여, 상기 복수의 공차면들 중 차량이 가장 짧은 시간에 접근할 수 있는 최적경로를 산출하여, 상기 주차장 맵에 최적경로와 소요시간 및 목적 공차면을 표시하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템.
제 1항에 있어서,
객체정보와 차량의 궤적정보를 바탕으로, 주차장 내부에서 발생하는 적어도 하나 이상의 이벤트를 인식하는 이벤트 인식부;를 더 포함하고,
상기 이벤트 인식부는,
공차면 검출, 정상 및 불법 주정차 인식, 차량 주행 상태 파악, 및 차량접촉 사고 파악을 수행하며,
현 시점을 기준으로 해당 주차면에 차량의 궤적이 지정된 일정 시간 이상 머물고 있으면 만차면으로 인식하고, 그렇지 않으면 공차면으로 인식하며,
현 시점을 기준으로 차량의 주차가 허용되지 않은 위치에 차량의 궤적이 지정된 일정 시간 이상 머물고 있으면 불법주정차로 인식하며,
현 시점을 기준으로 두 차량의 진행 방향을 고려하여 차량이 차지하는 영역이 기준 이상 과다하게 근접하면, 차량의 접촉 사고가 발생하였다고 인식하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템.
제 2항에 있어서, 상기 제어부는,
추후에 저장된 동영상에서 접촉사고 상황을 쉽게 확인할 수 있도록 하기 위하여, 이벤트 시점에 해당 영역을 감시하는 폐쇄회로 카메라의 아이디, 및 동영상의 촬영 시간을 추가로 상기 데이터베이스부에 저장하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
목적지에서 가까운 순서로 복수의 공차면을 검출하기 위하여,
실시간 검출된 공차면을 등록한 후, 상기 등록된 공차면을 다른 불법 주차한 차량이 막고 있으면 등록에서 제외하며, 이후 상기 등록된 공차면에 다른 차량이 주차를 실시하고 있으면 등록에서 제외하고, 또한 등록된 공차면으로 다른 차량이 다가가면 등록에서 제외하여, 나머지 공차면들 중에서 목적지에 가장 가까운 순서로 공차면을 검출하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
목적하는 공차면까지의 최적경로 및 시간을 산출하기 위하여,
주차장의 각 에지 거리를 주행하는 시간은,
에지 거리를 주행하는 차량의 속도로 나누어 계산하며,
상기 에지 거리를 주행하는 차량의 속도는,
가우시간 분포에 근거하여 최근 해당 에지를 주행한 다른 차량들의 평균 속도를 반영하여 설정하되,
추가적으로 노드에 도착하여 정차한 차량을 의미하는 큐에 포함된 차량들의 대수에 비례하여 결정되는 노드에서 소요되는 시간을 반영하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 주차장 맵은,
주차장의 주요 거점인 노드; 및
노드와 노드 사이를 연결하는 도로를 나타내는 에지;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 차량의 지정된 장치는,
차량 내비게이션 장치, 또는 스마트폰 내비게이션 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 차량이 주차장에 진입하기 전 수행되고 있던 내비게이션 장치의 도로 맵에 이미 목적지 정보가 설정되어 있을 경우,
상기 차량이 주차장에 진입할 때 상기 내비게이션 장치의 도로 맵을 주차장 맵으로 전환하면서, 상기 목적지 정보를 자동으로 입력하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 주차면 상태는,
주차면에 차량이 정상적으로 주차된 상태인 만차면;
주차면에 차량이 주차되지 않은 상태인 공차면;
주차면에 다른 차량이 주차를 시도하고 있는 상태인 선점면; 및
다른 차량이 주차면의 입구를 막고 있어서 공차면이지만 실질적으로는 주차할 수 없는 상태인 블록면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 시스템.
실시간 최적 주차 경로 안내 시스템의 제어부가 노드와 에지를 포함하여 모델링한 주차장 맵을 생성하는 단계;
상기 제어부가 주차장에 진입한 차량의 차량정보를 검출하고 궤적을 추적하는 단계;
상기 제어부가 무선 통신을 통해 데이터베이스부의 정보들을 상기 차량의 지정된 장치에 전송 및 출력하는 단계;
상기 제어부가 무선 통신을 통해 상기 차량의 지정된 장치로부터 입력되는 목적지 정보를 수신하는 단계;
상기 제어부가 상기 주차장의 주차면들 중, 만차면, 선점면, 및 블록면을 제외한 다음, 목적지에서 가까운 순서로 복수의 공차면을 검출하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 주차장 내의 이벤트를 반영하여, 상기 복수의 공차면들 중 차량이 가장 짧은 시간에 접근할 수 있는 최적경로를 산출하여, 상기 주차장 맵에 최적경로와 소요시간 및 목적 공차면을 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 방법.
제 10항에 있어서, 상기 데이터베이스부는,
상기 차량의 이동 궤적, 주차 상태, 주차면 상태, 주차장 맵, 주차장에서 발생한 이벤트, 및 최적경로 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 방법.
제 10항에 있어서, 상기 주차장 내의 이벤트를 반영하기 위하여,
상기 제어부는,
객체정보와 차량의 궤적정보를 바탕으로, 주차장 내부에서 발생하는 적어도 하나 이상의 이벤트를 인식하되,
상기 이벤트로서, 공차면 검출, 정상 및 불법 주정차 인식, 차량 주행 상태 파악, 및 차량접촉 사고 파악을 수행하며,
현 시점을 기준으로 해당 주차면에 차량의 궤적이 지정된 일정 시간 이상 머물고 있으면 만차면으로 인식하고, 그렇지 않으면 공차면으로 인식하며,
현 시점을 기준으로 차량의 주차가 허용되지 않은 위치에 차량의 궤적이 지정된 일정 시간 이상 머물고 있으면 불법주정차로 인식하고,
현 시점을 기준으로 두 차량의 진행 방향을 고려하여 차량이 차지하는 영역이 기준이상 과다하게 근접하면, 차량의 접촉 사고가 발생하였다고 인식하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 방법.
제 10항에 있어서,
목적지에서 가까운 순서로 복수의 공차면을 검출하기 위하여,
상기 제어부는,
실시간 검출된 공차면을 등록한 후, 상기 등록된 공차면을 다른 불법 주차한 차량이 막고 있으면 등록에서 제외하며, 이후 상기 등록된 공차면에 다른 차량이 주차를 실시하고 있으면 등록에서 제외하고, 또한 등록된 공차면으로 다른 차량이 다가가면 등록에서 제외하여, 나머지 공차면들 중에서 목적지에 가장 가까운 순서로 공차면을 검출하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 방법.
제 10항에 있어서,
목적하는 공차면까지의 최적경로 및 시간을 산출하기 위하여,
상기 제어부는,
주차장의 각 에지 거리를 주행하는 시간은,
에지 거리를 주행하는 차량의 속도로 나누어 계산하며,
상기 에지 거리를 주행하는 차량의 속도는,
가우시간 분포에 근거하여 최근 해당 에지를 주행한 다른 차량들의 평균 속도를 반영하여 설정하되,
추가적으로 노드에 도착하여 정차한 차량을 의미하는 큐에 포함된 차량들의 대수에 비례하여 결정되는 노드에서 소요되는 시간을 반영하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 방법.
제 10항에 있어서,
상기 차량이 주차장에 진입하기 전 수행되고 있던 내비게이션 장치의 도로 맵에 이미 목적지 정보가 설정되어 있을 경우,
상기 제어부는,
상기 차량이 주차장에 진입할 때 상기 내비게이션 장치의 도로 맵을 주차장 맵으로 전환하면서, 상기 목적지 정보를 자동으로 입력하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 방법.
제 10항에 있어서, 상기 주차면 상태는,
주차면에 차량이 정상적으로 주차된 상태인 만차면;
주차면에 차량이 주차되지 않은 상태인 공차면;
주차면에 다른 차량이 주차를 시도하고 있는 상태인 선점면; 및
다른 차량이 주차면의 입구를 막고 있어서 공차면이지만 실질적으로는 주차할 수 없는 상태인 블록면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 최적 주차 경로 안내 방법.