KR20200025421A - 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템 - Google Patents

Abstract

아파트와 같은 공동주택, 병원, 대규모쇼핑몰, 테마파크 등의 실내 주차장에서 지향성 비컨(beacon)과 수신전계강도(RSSI)를 이용하여 정확히 위치정보를 획득하고, 획득한 위치 정보를 기반으로 3D 영상을 통해 빈 주차 공간의 정보를 제공해주어 사용자가 용이하게 주차할 수 있도록 하며, 증강현실(AR)을 통해 내차 위치 정보를 정확하게 제공해줄 수 있도록 한 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템에 관한 것으로서, 공동주택 실내주차장의 입구에 설치된 앱 전환신호 발생기로부터 송출되는 앱 전환 신호를 수신하면 등록된 주차장을 인식하고 주차장 인식신호를 발생하는 주차장 인식부, 실내주차장의 소정 위치에 설치된 위치정보 발생기로부터 발생된 위치신호를 수신하고, 수신전계강도를 기초로 위치정보를 발생하는 위치정보 발생부, 촬영되는 실내주차장 영상을 처리하여 영상 밝기를 감지하고, 처리된 영상 및 영상 밝기값을 출력하는 영상 처리부, 실내주차장 정보를 3D 모델링하는 3D 모델링부, 주차장 인식부에서 발생하는 주차장 인식신호를 기반으로 앱 전환을 제어하며, 주차장 시스템으로부터 제공되는 빈 주차 공간정보와 실내주차장의 현재위치정보와 촬영되는 실내주차장 영상정보 및 등록된 차량 정보를 기초로 실내주차장의 주차를 위한 경로 생성 및 안내를 제어하는 제어부를 포함하여, 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템을 구현한다.

Description

실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템{Augmented Reality Based Parking Guidance System in Indoor Parking Lot}

본 발명은 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아파트와 같은 공동주택, 병원, 대규모쇼핑몰, 테마파크 등의 실내 주차장에서 지향성 비컨(beacon)과 수신전계강도(RSSI; Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 정확히 위치정보를 획득하고, 획득한 위치 정보를 기반으로 3D 영상을 통해 빈 주차 공간의 정보를 제공해주어 사용자가 용이하게 주차할 수 있도록 하며, 증강현실(AR; Augmented Reality)을 통해 내차 위치 정보를 정확하게 제공해줄 수 있도록 한 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템에 관한 것이다.

현재 차량은 지속적으로 증가하는 추세이나, 상대적으로 차량을 주차하기 위한 주차장은 수요 대비 공급 주차 면이 부족한 것이 현실이다.

특히, 공동주택인 아파트에서도 주차 공간의 협소로 이중주차 등이 불가피하게 발생하는 데, 이중 주차로 인해 화재 발생 시 소방차 및 응급차 등의 주차가 불가하여 초동 대응 실패로 재산이나 인명에 큰 피해를 주는 경우도 많으며, 아파트 내외 주차로 인한 사회적 갈등도 발생한다.

또한, 공동주택인 아파트의 주차장이 실내인 경우, GPS 등을 이용하여 실내에서 정확하게 위치를 탐색하는 것이 어려워, 빈 주차 공간의 주차 안내나 내차 찾기 안내에 정확성이 결여되는 단점이 있다.

따라서 이러한 공급 주차 면의 부족을 해결하고 운전자의 주차 편의성 향상을 위해, 다양한 공동주택 실내 주차장 운영 방식이 제안되고 있다.

예컨대, 대형 실내 주차장에서는 각 주차 면마다 상단에 CCTV 카메라(closed circuit television camera)를 설치하여 각 주차 면의 주차 차량을 감지하고 해당 차량 번호판의 차량 번호를 인식하여 주차 가능 여부나 주차 위치 확인, 주차료 산정 등의 서비스를 제공하고 있다. 그러나 CCTV 카메라를 주차 면마다 설치하는 경우, 상당한 설치 및 관리 비용의 부담이 생기며, 지속적인 관리가 요구되는 문제점이 있다.

또한, 실내의 대형 주차장에서는 전광판을 통해 주차 현황 정보를 제공해주는 방식도 있는 데, 이 경우 대형 전광판의 설치에 따른 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.

또한, 다른 방법으로서, 실내 대형 주차장에서는 주차 면 이동 통로에는 해당 이동 통로의 주차 면 주차 대수를 표시해주고, 각각의 주차 면마다 램프 등을 이용하여 주차 가능 또는 불가능 상태를 램프(예를 들어, 녹색램프, 적색램프)를 통해 알려주는 방식도 있다. 이 경우, 운전자가 차량을 해당 주차장에 진입시키고, 주차 통로에서 육안으로 이를 확인하면서 주차 가능한 주차 면으로 이동하는 방식으로서, 주차 면이 많은 대형 주차장이나 중간에 기둥이 많은 주차장에서는 주차 면 식별이 쉽지가 않다.

따라서 이러한 공동주택 실내 주차장의 주차 공간 부족으로 인해 발생하는 주차의 어려움을 해결하고, 운전자가 특정 주차 면까지 쉽게 도달하도록 주차 면을 유도해주는 다양한 종래의 기술들이 제안되었다.

하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 4> 에도 실내 주차장에서 차량을 주차 면에 쉽게 유도하기 위해 종래에 제안된 기술이다.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 실내 내비게이션 서비스를 제공하는 서비스 서버와 통신 접속하는 통신 모듈, 실내 내비게이션 서비스가 구동되는 동안 영상 획득 수단에 의해 실시간으로 실내 영상을 획득하여 실내 내비게이션 화면에 출력하는 영상 제어 모듈, 실내 영상으로부터 적어도 하나의 실내 마커를 추출하여 추출된 실내 마커의 정보를 획득하고, 실내 마커의 정보에 근거하여 해당 실내 공간에서의 현재 위치를 인식하는 실내위치 인식 모듈 및 실내 공간에서의 현재 위치 정보와 사용자가 요청한 목적지 정보에 근거하여 서비스 서버로 실내 내비게이션 정보를 요청하고, 서비스 서버로부터 제공된 실내 내비게이션 정보를 실내 내비게이션 화면상에 출력하는 실내 내비게이션 모듈을 포함한다. 이러한 구성을 통해, 사용자 단말에 부착되어 있는 카메라 등의 영상 획득 수단을 이용하여 실내에 부착되어 있는 마커를 인식함으로써 획득된 위치 정보를 이용하여 실내 내비게이션 서비스를 제공한다.

또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 사용자가 위치한 건물 내부에서 수집된 무선 액세스 포인트(wireless access point) 정보에 기초하여 사용자의 현재 위치를 결정하는 단계 및 건물 내부를 이동하는 사용자의 이동 거리에 기초하여 사용자의 현재 위치를 보정하는 단계를 포함한다. 이러한 구성을 통해 사용자가 위치한 건물 내부에서 사용자의 현재 위치 및 이동 경로를 안내하는 실내 내비게이션(Navigation) 서비스를 제공한다.

또한, <특허문헌 3> 에 개시된 종래기술은 목적지 건물까지의 외부경로를 안내하는 것과 동시에 목적지 건물 내 사용자가 실제 방문하려는 특정위치를 기반으로 최적의 주차위치를 안내하기 위한 내부 경로를 함께 제공함으로써, 주차로 인해 발생되는 시간낭비를 최소화할 수 있으며, 목적지 건물 내 실제 방문하려는 특정위치로의 접근성 향상을 통해 내비게이션 서비스의 활용도를 다양화할 수 있는 효과를 도출한다.

또한, <특허문헌 4> 에 개시된 종래기술은 근거리 무선 신호를 수신하는 통신부, 전자 장치의 움직임을 감지하는 센서부, 디스플레이, 통신부를 통해 빌딩 맵 데이터가 수신되었는지를 판단하고, 수신된 빌딩 맵 데이터의 유형에 따라 상이한 형태의 내비게이션 맵을 생성하고, 통신부를 통해 수신된 무선 신호의 세기 정보 및 센서부를 통해 감지된 전자 장치의 움직임 정보를 이용하여 생성된 내비게이션 맵에 전자 장치의 목적지까지 위치를 맵 매칭하여 표시하도록 디스플레이를 제어하는 프로세서를 포함한다. 이러한 구성을 통해, 근거리 무선 신호를 이용하여, 거리 측정의 오차를 최소화하고 사용자의 이동 정보 및 실내의 맵 데이터(map data)에 따라 다른 내비게이션 맵을 생성하여 제공한다.

대한민국 공개특허 10-2013-0091908(2013.08.20. 공개)(실내 내비게이션 서비스 제공장치 및 그 방법) 대한민국 공개특허 10-2016-0004779(2016.01.13. 공개)(실내 내비게이션 서비스 제공 방법 및 장치) 대한민국 공개특허 10-2017-0048833(2017.05.10. 공개)(내비게이션 서비스 장치 및 그 동작방법) 대한민국 공개특허 10-2017-0130234(2017.11.28. 공개)(실내 내비게이션을 제공하는 전자장치 및 이의 방법)

그러나 상기와 같은 종래의 실내 내비게이션 장치들은 통신 모듈을 이용하여 근거리 통신 또는 주차장 시스템이나 액세스 포인트 등과 같은 중계장치를 통해 위치 정보를 받아서 위치를 판단하고, 이를 기반으로 내비게이션 경로를 제공해주는 방식으로서, 내비게이션 장치에서 자체적으로 실내 내비게이션 경로를 제공해주지는 못하며, 통신이 두절될 경우 내비게이션 경로를 제공해주지 못하는 단점이 있다.

또한, 종래기술들은 스마트폰을 이용하여 AR 기반으로 본인의 차량 위치 정보를 제공해주는 것도 불가능하고, 아파트와 같은 공동주택에 전용으로 적용할 수 없는 단점도 있다.

특히, 종래기술들은 아파트와 같은 공동주택 입주민 중심의 차량 주차 안내 정보를 제공하거나, 차량 위치 찾기 등의 정보를 제공해주는 것도 불가능한 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 아파트와 같은 공동주택, 병원, 대규모쇼핑몰, 테마파크 등의 실내 주차장에서 지향성 비컨(beacon)과 수신전계강도(RSSI; Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 정확히 위치정보를 획득하고, 획득한 위치 정보를 기반으로 3D 영상을 통해 빈 주차 공간의 정보를 제공해주어 사용자가 용이하게 주차할 수 있도록 하며, 증강현실(AR; Augmented Reality)을 통해 내차 위치 정보를 정확하게 제공해줄 수 있도록 한 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템은, 실내주차장의 입구에 설치된 앱 전환신호 발생기로부터 송출되는 앱 전환 신호를 수신하면 등록된 주차장을 인식하고 주차장 인식신호를 발생하는 주차장 인식부; 상기 실내주차장의 소정 위치에 설치된 위치정보 발생기로부터 발생된 위치신호를 수신하고, 수신전계강도를 기초로 위치정보를 발생하는 위치정보 발생부; 카메라를 통해 촬영되는 실내주차장 영상을 처리하여 영상 밝기를 감지하고, 처리된 영상 및 영상 밝기값을 출력하는 영상 처리부; 실내주차장 정보를 3D 모델링하는 3D 모델링부; 상기 주차장 인식부에서 발생하는 주차장 인식신호를 기반으로 앱 전환을 제어하며, 주차장 시스템으로부터 제공되는 빈 주차 공간정보와 실내주차장의 현재위치정보와 촬영되는 실내주차장 영상정보 및 등록된 차량 정보를 기초로 실내주차장의 주차를 위한 경로 생성 및 안내를 제어하는 제어부; 상기 제어부와 연동하여 자동으로 실내주차장 경로안내 애플리케이션으로 앱을 전환하는 앱 전환부; 상기 제어부와 연동하여 현재위치정보를 기반으로 차량의 실내 위치를 탐색하는 실내위치 탐색부; 상기 제어부와 연동하여 빈 주차 공간정보와 실내주차장의 현재위치정보와 촬영되는 실내주차장 영상정보 및 등록된 차량 정보를 기초로 실내주차장의 주차를 위한 경로를 생성하고, 생성한 경로와 촬영되는 실내 영상을 매핑하여 3D 경로 영상을 생성하는 경로 영상 생성부; 상기 제어부와 연동하여 상기 경로 영상 생성부에서 생성한 3D 경로 영상을 화면에 표시해주는 화면 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 실내주차장의 입구에 설치된 앱 전환신호 발생기는 비컨으로 구성되고, 비컨 신호를 앱 전환 신호로 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 위치정보 발생부는 상기 실내주차장의 소정 위치에 설치된 지향성 비컨으로 구성된 위치정보 발생기로부터 발생된 위치신호를 수신하는 비컨 신호 수신부; 상기 비컨 신호 수신부에서 수신한 비컨 신호의 수신전계강도를 검출하는 수신전계강도 검출부; 상기 수신전계강도 검출부에서 검출한 수신전계강도와 미리 등록된 기준 수신전계강도를 비교하여, 대소 유무로 비컨 신호를 선택하고, 선택한 비컨 신호를 위치정보로 발생하는 비컨 신호 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 실내위치 탐색부는 현재위치정보를 정보 저장부에 미리 등록된 실내주차장 3D 모델링 정보에 대입하여 실내주차장의 위치를 탐색하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템은, 상기 제어부를 통해 제공되는 영상 밝기값을 기초로 주차면 색상을 구현하고, 상기 구현한 주차면 색상 정보를 상기 경로 영상 생성부에 제공하는 주차면 색상 구현부를 더 포함하고,

상기 경로 영상 생성부는 3D 경로 영상 생성시 제공되는 주차면 색상 정보를 이용하여 3D 경로 영상의 주차면 영상 색상을 표출하며, 상기 영상 밝기 값을 기초로 경로 안내 지시자의 색상을 구현하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템은, 내차 찾기 정보를 입력하기 위한 조작부; 차량 주차시 주차 위치 정보를 저장하는 정보 저장부를 더 포함하고,

상기 제어부는 상기 조작부에 의해 내차 찾기 정보가 선택되면, 상기 정보 저장부에 저장된 주차 위치 정보를 경로 영상 생성부에 제공하며,

상기 경로 영상 생성부는 현재실내 위치를 기초로 주차 위치까지의 경로를 생성하고, 생성한 경로를 실내주차장의 3D 모델링 정보를 이용하여 증강현실(AR)로 구현하여 화면 표시부에 제공해주는 것을 특징으로 한다.

상기에서 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템은 차량에 장착된 내비게이션 또는 사용자가 휴대하는 스마트폰인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 아파트와 같은 공동주택, 병원, 대규모 쇼핑몰, 테마파크 등의 실내 주차장에서 지향성 비컨(beacon)과 수신전계강도(RSSI; Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 정확히 위치정보를 획득하고, 획득한 위치 정보를 기반으로 3D 영상을 통해 빈 주차 공간의 정보를 제공해주어 사용자가 용이하게 주차할 수 있도록 도모해주는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 내차 찾기 요청시 현재 위치부터 주차 위치 정보까지 경로를 생성하고, 생성한 경로를 증강현실(AR; Augmented Reality)로 구현해주어, 사용자가 더욱 쉽게 차량 위치를 인지하며, 주차된 차량 위치까지 쉽고 정확하게 갈 수 있도록 도모해주는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템의 개략 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템의 실시 예 블록 구성도,
도 3은 본 발명에서 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템의 주차 안내 개념도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에서 내비게이션 장치에서 구현된 3D 경로 영상의 예시도,
도 5는 본 발명에서 스마트폰에서 구현된 내차 찾기 경로 영상의 예시 도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템의 개략 구성도로서, 차량에 장착되어 실내주차장의 경로를 제공해주는 내비게이션 장치(100), 사용자가 휴대하며 실내주차장의 경로를 제공하거나 주차된 차량의 위치 정보를 제공해주는 스마트폰(200), 공동주택 실내주차장의 주차 시스템을 총괄적으로 관리하며, 상기 내비게이션 장치(100) 및 스마트폰(200)을 통해 사용자 정보를 등록하며, 상기 내비게이션 장치(100) 및 스마트폰(200)에 실내주차장 경로 안내 애플리케이션을 제공하고, 실내주차장 정보와 빈 주차면 공간 정보를 제공하며, 위치정보 발생기를 총괄적으로 관리하는 주차장 시스템(300)을 포함한다. 여기서 내비게이션 장치(100)와 주차장 시스템(300)은 무선으로 연결되거나 유선으로 연결될 수 있으며, 스마트폰(200)과 주차장 시스템(300)은 무선으로 연결된다.

본 발명은 실시 예로 스마트폰(200)을 언급하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 사용자가 휴대하고 경로 정보를 받을 수 있는 모든 휴대용 단말기를 이용할 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 스마트폰(200)을 실시 예로 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템의 실시 예 블록 구성도로서, 도 1의 내비게이션 장치(100) 또는 스마트폰(200)을 의미한다.

내비게이션 장치(100)일 경우 3D로 경로 정보를 생성하여 화면에 표출해주고, 스마트폰(200)일 경우 증강현실(AR)로 경로 정보를 생성하여 화면에 표출해주는 것이 상이하고, 스마트폰(200)일 경우, 내차 찾기 기능이 추가된 것이 차이점이다. 이외의 기술 구성 및 작용은 동일하므로, 이하, 내비게이션 장치로 본 발명의 실시 예를 설명하나, 이는 스마트폰에도 동일하게 적용됨을 당해 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 자명하다 할 것이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 실내주차장에서 주차 안내시스템은, 내차 찾기 정보를 입력하기 위한 조작부(101), 실내주차장의 입구에 설치된 앱 전환신호 발생기로부터 송출되는 앱 전환 신호를 수신하면 등록된 주차장을 인식하고 주차장 인식신호를 발생하는 주차장 인식부(102), 상기 실내주차장의 소정 위치에 설치된 위치정보 발생기로부터 발생된 위치신호를 수신하고, 수신전계강도(RSSI)를 기초로 위치정보를 발생하는 위치정보 발생부(120)를 포함한다.

상기 실내주차장의 입구에 설치된 앱 전환신호 발생기는 비컨(beacon)으로 구성되어, 비컨 신호를 앱 전환 신호로 발생한다.

상기 위치정보 발생부(120)는 상기 실내주차장의 소정 위치에 설치된 지향성 비컨으로 구성된 위치정보 발생기로부터 발생된 위치신호를 수신하는 비컨 신호 수신부(121), 상기 비컨 신호 수신부(121)에서 수신한 비컨 신호의 수신전계강도를 검출하는 수신전계강도 검출부(122), 상기 수신전계강도 검출부(122)에서 검출한 수신전계강도와 미리 등록된 기준 수신전계강도를 비교하여, 대소 유무로 비컨 신호를 선택하고, 선택한 비컨 신호를 위치정보로 발생하는 비컨 신호 선택부(123)를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템은, 실내주차장을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라(103), 상기 카메라(103)를 통해 촬영되는 실내주차장 영상을 처리하여 영상 밝기를 감지하고, 처리된 영상 및 영상 밝기값을 출력하는 영상 처리부(104), 실내주차장 정보를 3D 모델링하는 3D 모델링부(105), 상기 주차장 인식부(102)에서 발생하는 주차장 인식신호를 기반으로 앱 전환을 제어하며, 주차장 시스템(300)으로부터 제공되는 빈 주차 공간정보와 실내주차장의 현재 위치정보와 촬영되는 실내주차장 영상정보 및 등록된 차량 정보를 기초로 실내주차장의 주차를 위한 경로 생성 및 안내를 제어하는 제어부(106)를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템은, 상기 제어부(106)와 연동하여 자동으로 실내주차장 경로안내 애플리케이션으로 앱을 전환하는 앱 전환부(107), 상기 제어부(106)와 연동하여 현재위치정보를 기반으로 차량의 실내 위치를 탐색하는 실내위치 탐색부(109), 상기 제어부(106)와 연동하여 빈 주차 공간정보와 실내주차장의 현재위치정보와 촬영되는 실내주차장 영상정보 및 등록된 차량 정보를 기초로 실내주차장의 주차를 위한 경로를 생성하고, 생성한 경로와 촬영되는 실내 영상을 매핑하여 3D 경로 영상을 생성하는 경로 영상 생성부(111), 상기 제어부(106)와 연동하여 상기 경로 영상 생성부(111)에서 생성한 3D 경로 영상을 화면에 표시해주는 화면 표시부(112)를 포함한다.

상기 실내위치 탐색부(109)는 현재위치정보를 정보 저장부(108)에 미리 등록된 실내주차장 3D 모델링 정보에 대입하여 실내주차장의 위치를 탐색하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템은 상기 제어부(106)를 통해 제공되는 영상 밝기값을 기초로 주차면 색상을 구현하고, 상기 구현한 주차면 색상 정보를 상기 경로 영상 생성부(111)에 제공하는 주차면 색상 구현부(111)를 포함한다.

이러한 주차면 색상 구현부(111)의 구현에 따라 상기 경로 영상 생성부(111)는 3D 경로 영상 생성시 제공되는 주차면 색상 정보를 이용하여 3D 경로 영상의 주차면 영상 색상을 표출하며, 상기 영상 밝기값을 기초로 경로 안내 지시자의 색상을 구현한다. 여기서 경로 안내 지시자는 화살표를 이용할 수 있으나, 화살표 이외에 사용자가 육안으로 인지하기 용이하기 다양한 지시자를 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템은 차량 주차시 주차 위치 정보를 저장하는 정보 저장부(108)를 포함한다. 여기서 정보 저장부(108)는 일반적인 내비게이션 애플리케이션과 실내주차장 경로안내 애플리케이션이 별도로 저장되며, 실내 주차장의 3D 모델링 정보도 저장된다.

상기 제어부(106)는 상기 조작부(101)에 의해 내차 찾기 정보가 선택되면, 상기 정보 저장부(108)에 저장된 주차 위치 정보를 경로 영상 생성부(111)에 제공하며, 상기 경로 영상 생성부(111)는 현재실내 위치를 기초로 주차 위치까지의 경로를 생성하고, 생성한 경로를 실내주차장의 3D 모델링 정보를 이용하여 증강현실(AR)로 구현하여 화면 표시부(112)에 제공해준다.

또한, 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템은 상기 제어부(106)의 제어에 따라 경로 안내시 발생하는 음성을 스피커(114)를 통해 출력하는 음성 출력부(113), 상기 주차장 시스템(300)과 통신을 통해 주차장 정보, 빈 주차 공간 정보를 수신하여 상기 제어부(106)에 전달하는 통신 모듈(115)을 포함한다.

상기 주차장 정보에는 실내주차장 영상 정보, 설계 정보, 실내주차장에 설치된 위치신호 발생기들의 정보를 포함할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명이 적용되는 실내주차장은 아파트와 같은 공동주택, 병원, 대규모 쇼핑몰, 테마파크 등과 같은 실내주차장을 의미하며, 이하, 설명의 편의를 위해 본 발명에서는 실시 예로 아파트와 같은 공동주택 실내주차장을 예시로 설명한다.

아파트와 같은 공동 주택에 입주하는 입주민은 주차장 시스템(300)에 차량 정보를 등록한다. 여기서 차량 정보 등록시 내비게이션 장치(100)를 통해 실내주차장 경로 안내 애플리케이션을 통신 모듈(115)을 통해 다운로드 받고, 제어부(106)의 제어하에 정보 저장부(108)에 다운로드 받은 실내주차장 경로 안내 애플리케이션을 저장한다. 마찬가지로, 사용자는 차량 정보 등록시 스마트폰(200)을 통해 실내주차장 경로 안내 애플리케이션을 다운로드 받아, 내부 메모리에 저장한다. 여기서 차량 정보 등록시 자신이 사는 동호수의 정보를 제공하여, 추후 실내주차장에 주차시 자신이 사는 동의 위치에서 가장 근접한 주차 공간으로 먼저 주차가 유도되도록 한다.

상기 실내주차장 경로안내 애플리케이션을 다운로드 받은 후, 3D 모델링부(105)는 제어부(106)의 제어에 따라 실내주차장 설계 정보를 기치로 3D 모델링을 수행하여, 실내주차장 3D 모델링 정보를 생성하고, 이를 정보 저장부(108)에 저장한다. 여기서 생성되는 3D 모델링 정보는 실제 실내주차장을 육안으로 보는 것과 같은 3D 영상 데이터를 의미한다.

내비게이션 장치(100)를 장착한 차량이 도 3에 도시한 바와 같이, 아파트와 같은 공동주택 실내 주차장 입구에 도착하면, 주차장 인식부(102)에서 주차장 입구에 설치된 앱 전환신호 발생기로부터 송출되는 앱 전환 신호를 수신한다. 여기서 공동주택 실내주차장의 입구에 설치된 앱 전환신호 발생기는 비컨(beacon)으로 구성되어, 비컨 신호를 앱 전환 신호로 발생한다.

상기 주차장 인식부(102)에서 비컨 신호를 인식하면 이를 주차장 인식신호로 제어부(106)에 전달한다. 제어부(106)는 주차장 인식신호가 입력되면, 앱(App) 전환부(107)에 앱을 전환하도록 하는 제어신호를 전달한다. 상기 앱 전환부(107)는 제어부(106)와 연동하여 앱 전환을 제어하는 앱 제어신호가 도래하면 자동으로 정보 저장부(108)에 사전 등록된 실내주차장 경로안내 애플리케이션을 인출하여 이를 실행함으로써, 앱 전환을 수행한다. 여기서 제어신호는 다양한 제어신호를 이용할 수 있다. 예컨대, 제어신호로 전기적인 로우신호(0)를 발생하면 기본적인 앱으로 전환하라는 신호가 될 수 있으며, 전기적인 하이신호(1)를 발생하면 실내주차장 경로안내 애플리케이션으로 전환하라는 신호가 될 수 있다. 실내주차장 경로안내 애플리케이션을 실행하는 도중에 사용자가 새로운 목적지를 탐색하기 위한 조작을 하거나, 내비게이션 전원이 오프된 후 다시 전원이 공급되면 초기화되어 일반적인 앱을 실행한다.

실내주차장 경로안내 애플리케이션으로 자동 전환한 상태에서, 카메라(103)는 촬영을 시작하게 되고, 영상 처리부(104)는 카메라(103)에 의해 촬영된 실내주차장 영상을 기본적인 영상처리 알고리즘으로 처리한다. 여기서 기본적인 영상처리 알고리즘은 카메라 영상 처리 분야에서 기본적으로 사용하는 영상 처리 기법으로서, 전처리 과정 등을 포함한다. 영상 처리부(104)는 전처리 등과 같은 기본적인 영상 처리를 수행한 후, 처리된 영상으로부터 영상 밝기를 감지한다. 여기서 영상 밝기는 이미 잘 알려진 다양한 밝기 검출 알고리즘을 이용할 수 있으며, 일 예로 픽셀의 컬러 값을 이용하여 밝기를 검출하는 것도 가능하다. 이어, 영상 밝기를 검출하면 영상 밝기값을 제어부(106)에 전달한다.

이와 동시에 위치정보 발생부(120)는 실내주차장의 소정 위치에 설치된 위치정보 발생기로부터 발생된 위치신호를 수신하고, 수신전계강도(RSSI)를 기초로 위치정보를 생성하여 제어부(106)에 전달한다. 여기서 위치 정보 발생기는 실내주차장의 소정 위치에 일정한 간격으로 설치되며, 비컨 신호를 발생하는 지향성 비컨을 이용한다. 예컨대, 지향성 비컨으로 YG 비컨을 이용할 수 있다. YG 비컨은 VHF대의 전자파를 사용하여 지향성 안테나를 회전시켜 30°마다 방위 신호를 발사하는 항공용 비컨이다. 이를 본 발명에 적용하기 위해서는 일정 각도로 고정된 상태에서 한 방향으로만 전파를 발사하도록 한다. 다른 방법으로는, 일반적인 비컨의 입구에 깔대기와 같은 장치를 장착하여 지향성을 갖도록 할 수도 있다.

즉, 위치정보 발생부(120)는 실내주차장의 진입 시 비컨 신호 수신부(121)에서 상기 실내주차장의 소정 위치에 설치된 지향성 비컨으로 구성된 위치정보 발생기로부터 발생된 위치신호를 수신한다. 이어, 수신전계강도 검출부(122)에서 상기 비컨 신호 수신부(121)에서 수신한 비컨 신호의 수신전계강도(RSSI)를 검출한다. 다음으로, 비컨 신호 선택부(123)에서 상기 수신전계강도 검출부(122)에서 검출한 수신전계강도와 미리 등록된 기준 수신전계강도를 비교하여, 상기 기준 수신전계강도보다 큰 비컨 신호만을 실질적인 비컨 신호로 선택하고, 이 비컨 신호를 위치정보 신호로 제어부(106)에 전달한다. 여기서 비컨 신호에는 현재 위치 정보를 포함하며, 이 정보를 이용하면 실내주차장에서 다른 기기를 사용하지 않고서도 현재 위치를 정확하게 알 수 있다. 실내주차장에는 다수의 비컨이 설치되므로, 실내주차장을 이동하는 도중에 비컨 신호가 여러 곳에서 수신될 수 있다. 이 경우 정확한 위치 식별이 어려우므로, 본 발명에서는 지향성 비컨을 이용하고, 비컨 신호의 수신전계강도를 이용하여 위치 정보를 획득한다.

상기 제어부(106)는 위치정보 발생부(120)를 통해 특정 위치 정보가 획득되면, 실내위치 탐색부(109)에 위치 정보를 전달한다. 상기 실내위치 탐색부(109)는 상기 전달되는 위치정보를 기반으로 차량의 위치를 탐색한다. 여기서 실내위치 탐색부(109)는 위치정보를 정보 저장부(108)에 미리 등록된 실내주차장 3D 모델링 정보에 대입하여 실내주차장의 위치를 탐색한다. 이렇게 탐색된 위치가 전체 실내주차장에서 현재 차량의 위치가 된다. 3D 모델링 정보의 영역별로는 미리 위치 정보가 부여되어 있으며, 부여되는 위치 정보는 대항하는 지향성 비컨의 위치를 의미한다. 탐색한 위치 정보는 경로 영상 생성부(111)에 전달된다.

상기 경로 영상 생성부(111)는 상기 제어부(106)와 연동하여 주차장 시스템(300)으로부터 제공되는 빈 주차 공간정보와 획득한 실내주차장의 현재위치정보와 촬영되는 실내주차장 영상정보 및 등록된 차량 정보를 기초로 실내주차장의 주차를 위한 경로를 생성한다. 경로 영상 생성부(111)는 기본적으로 차량 등록 정보를 이용하여 해당 차량의 소유자인 동호수를 기초로 빈 주차 공간정보에서 가장 가까운 빈 주차 면을 찾는다. 빈 주차 면을 찾으면 실내주차장의 3D 모델링 정보에서 현재 위치로부터 빈 주차 면까지의 최적 경로를 생성한다. 최적 경로 생성은 일반적인 내비게이션에서 수행하는 최단 거리, 최단 시간 등의 기법을 이용할 수 있다. 경로를 생성하면 영상 처리부(104)에서 획득한 현재 실내주차장 실내 영상에 경로 정보를 매핑하여 3D 경로 영상을 생성한다. 이때 3D 경로 영상에는 경로 안내 지시자가 함께 표출된다. 도 4a 내지 도 4c는 상기와 같이 경로 영상 생성부(111)에 의해 생성되는 3D 경로 영상의 예시이다. 여기서 화살표가 경로 안내 지시자이다.

여기서 본 발명의 다른 특징으로서, 영상 밝기값을 이용하여 주차면 색상을 구현하거나 경로 안내 지시자의 색상을 다양하게 구현하는 것도 가능하다.

예컨대, 주차면 색상 구현부(110)는 상기 제어부(106)를 통해 제공되는 영상 밝기값을 기초로 주차면 색상을 구현한다. 주차면 색상은 영상 밝기 값을 이용하여 조도를 판별하고, 이렇게 판별한 조도를 기반으로 주차면 색상을 구현한다. 즉, 실내주차장이 어두운지 아니면 밝은지에 따라 주차 면의 색상을 구현한다. 여기서 주차 면의 색상은 조도에 따라 미리 색상 룩-업테이블로 구현해 놓고, 영상 밝기값이 검출되면 이를 인덱스로 하여 색상 룩-업테이블을 검색하여 주차면 색상을 추출하는 것이 바람직하다. 추출한 주차면 색상 정보는 경로 영상 생성부(111)에 전달된다.

상기 경로 영상 생성부(111)는 3D 경로 영상을 생성한 상태에서, 이를 직접적으로 화면 표시부(112)를 통해 표출하여 경로 안내를 수행한다. 화면 표시부(112)에 표시되는 3D 경로 영상은 직관적인 영상으로서, 사용자가 더욱 쉽고 정확하게 정보를 인지하도록 해준다.

아울러 다른 방법으로서, 상기 주차면 색상 정보가 전달되면, 3D 경로 영상 생성시 제공되는 주차면 색상 정보를 이용하여 3D 경로 영상의 주차면 영상 색상을 구현한다. 즉, 실제 카메라로 촬영된 실내주차장 영상을 이용하여 3D 경로 영상을 구현할 때, 주차 면의 색상만을 다르게 하여 운전자가 보다 정확하게 주차 면을 식별하도록 한다. 아울러 경로 영상 생성부(111)는 상기 영상 밝기값을 기초로 경로 안내 지시자의 색상을 구현한다. 경로 안내 지시자도 영상 밝기에 따라 미리 지시자 룩-업테이블 형태로 구현해 놓고, 영상 밝기가 검출되면 실시간으로 겨올 안내 지시자의 색상을 추출하여 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 경로 안내 지시자는 화살표를 이용할 수 있으나, 화살표 이외에 사용자가 육안으로 인지하기 용이하기 다양한 지시자를 이용하는 것도 가능하다.

따라서 운전자는 화면 표시부(112)에 표출되는 3D 경로 영상과 경로 안내 지시자를 통해 차량을 이동하면서 빈 주차 공간에 주차를 하게 된다.

주차를 완료하게 되면, 주차 위치 정보는 정보 저장부(108)에 저장됨과 동시에 통신 모듈(115)을 통해 주차장 시스템(300)으로 전송된다. 주차장 시스템(300)으로 전송되는 주차 정보는 주차 영상, 주차 위치 정보 등을 포함할 수 있다.

한편, 운전자는 주차를 완료한 상태에서 추후 자기 차량의 주차 위치를 찾고자 하면, 스마트폰(200)을 이용하여 실내주차장 경로 안내 애플리케이션을 실행하고, 조작부(101)를 통해 내차 찾기 기능을 입력한다.

내차 찾기 기능이 입력되면, 제어부(106)는 통신 모듈(115)과 연동하여 주차 정보를 획득하고, 주차 정보로부터 주차 위치 정보를 추출한 후, 추출한 주차 위치 정보를 경로 영상 생성부(111)에 전달한다. 이때, 스마트폰(200)도 위치 정보 발생부(120)를 통해 현재 실내주차장의 위치 정보를 획득한다.

상기 경로 영상 생성부(111)는 주차 위치 정보가 수신되면, 획득한 위치 정보와 주차 위치 정보 및 3D 모델링 정보를 이용하여, 현재 위치에서 차량까지의 경로를 생성한다. 이때 생성되는 경로 정보도 3D 경로 영상이 된다. 이어, 경로 영상 생성부(111)는 생성한 3D 경로 영상을 증강현실(AR)로 구현하여 화면 표시부(112)에 제공해준다. 여기서 경로 영상을 증강현실로 구현해주는 방식은 일반적인 증강현실 구현 방법을 채택하여 구현하는 것으로 가정한다.

도 5는 상기와 같이 스마트폰에 구현된 증강현실 경로 영상의 예시이다.

따라서 사용자는 스마트폰(200)을 이용하여 자신의 차량 위치를 정확하게 인지할 수 있으며, 실재주차장에서 자신이 직접 주차 차량을 찾을 필요 없이 스마트폰(200)을 내비게이션 장치로 활용하여 차량까지 경로 안내 서비스를 받게 된다.

이로써 쉽고 편리하게 주차 차량을 찾게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 실내 주차장에서 지향성 비컨(beacon)과 수신전계강도(RSSI; Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 정확히 위치정보를 획득하고, 획득한 위치 정보를 기반으로 3D 영상을 통해 빈 주차 공간의 정보를 제공해줌으로써, 사용자가 용이하게 주차할 수 있도록 도모해준다.

또한, 본 발명에 따르면 내차 찾기 요청시 현재 위치부터 주차 위치 정보까지 경로를 생성하고, 생성한 경로를 증강현실(AR)로 구현해주어, 사용자가 더욱 쉽게 차량 위치를 인지하고, 주차된 차량 위치까지 쉽고 정확하게 갈 수 있도록 도모해주게 되는 것이다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

100: 내비게이션 장치
102: 주차장 인식부
103: 카메라
104: 영상 처리부
105: 3D 모델링부
106: 제어부
107: 앱 전환부
108: 정보 저장부
109: 실내위치 탐색부
110: 주차면 색상 구현부
111: 경로 영상 생성부
112: 화면 표시부
113: 음성 출력부
115: 통신 모듈
120: 위치 정보 발생부
121: 비컨 신호 수신부
122: 수신전계강도 검출부
123: 비컨 신호 선택부

Claims (7)

1. 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내를 제공하는 시스템으로서,
   실내주차장의 입구에 설치된 앱 전환신호 발생기로부터 송출되는 앱 전환 신호를 수신하면 등록된 주차장을 인식하고 주차장 인식신호를 발생하는 주차장 인식부;
   상기 실내주차장의 소정 위치에 설치된 위치정보 발생기로부터 발생된 위치신호를 수신하고, 수신전계강도를 기초로 위치정보를 발생하는 위치정보 발생부;
   카메라를 통해 촬영되는 실내주차장 영상을 처리하여 영상 밝기를 감지하고, 처리된 영상 및 영상 밝기값을 출력하는 영상 처리부;
   실내주차장 정보를 3D 모델링하는 3D 모델링부; 상기 주차장 인식부에서 발생하는 주차장 인식신호를 기반으로 앱 전환을 제어하며, 주차장 시스템으로부터 제공되는 빈 주차 공간정보와 실내주차장의 현재위치정보와 촬영되는 실내주차장 영상정보 및 등록된 차량 정보를 기초로 실내주차장의 주차를 위한 경로 생성 및 안내를 제어하는 제어부;
   상기 제어부와 연동하여 자동으로 실내주차장 경로안내 애플리케이션으로 앱을 전환하는 앱 전환부;
   상기 제어부와 연동하여 현재위치정보를 기반으로 차량의 실내 위치를 탐색하는 실내위치 탐색부;
   상기 제어부와 연동하여 빈 주차 공간정보와 실내주차장의 현재위치정보와 촬영되는 실내주차장 영상정보 및 등록된 차량 정보를 기초로 실내주차장의 주차를 위한 경로를 생성하고, 생성한 경로와 촬영되는 실내 영상을 매핑하여 3D 경로 영상을 생성하는 경로 영상 생성부; 및
   상기 제어부와 연동하여 상기 경로 영상 생성부에서 생성한 3D 경로 영상을 화면에 표시해주는 화면 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템.
   
2. 청구항 1에서, 상기 실내주차장의 입구에 설치된 앱 전환신호 발생기는 비컨으로 구성되고, 비컨 신호를 앱 전환 신호로 발생하는 것을 특징으로 하는 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템.
   
3. 청구항 1에서, 상기 위치정보 발생부는 상기 실내주차장의 소정 위치에 설치된 지향성 비컨으로 구성된 위치정보 발생기로부터 발생된 위치신호를 수신하는 비컨 신호 수신부; 상기 비컨 신호 수신부에서 수신한 비컨 신호의 수신전계강도를 검출하는 수신전계강도 검출부; 상기 수신전계강도 검출부에서 검출한 수신전계강도와 미리 등록된 기준 수신전계강도를 비교하여, 대소 유무로 비컨 신호를 선택하고, 선택한 비컨 신호를 위치정보로 발생하는 비컨 신호 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템.
   
4. 청구항 1에서, 상기 실내위치 탐색부는 현재위치정보를 정보 저장부에 미리 등록된 실내주차장 3D 모델링 정보에 대입하여 실내주차장의 위치를 탐색하는 것을 특징으로 하는 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템.
   
5. 청구항 1에서, 상기 제어부를 통해 제공되는 영상 밝기값을 기초로 주차면 색상을 구현하고, 상기 구현한 주차면 색상 정보를 상기 경로 영상 생성부에 제공하는 주차면 색상 구현부를 더 포함하고,
   상기 경로 영상 생성부는 3D 경로 영상 생성시 제공되는 주차면 색상 정보를 이용하여 3D 경로 영상의 주차면 영상 색상을 표출하며, 상기 영상 밝기 값을 기초로 경로 안내 지시자의 색상을 구현하는 것을 특징으로 하는 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템.
   
6. 청구항 1에서, 내차 찾기 정보를 입력하기 위한 조작부; 차량 주차시 주차 위치 정보를 저장하는 정보 저장부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 조작부에 의해 내차 찾기 정보가 선택되면, 상기 정보 저장부에 저장된 주차 위치 정보를 경로 영상 생성부에 제공하며,
   상기 경로 영상 생성부는 현재실내 위치를 기초로 주차 위치까지의 경로를 생성하고, 생성한 경로를 실내주차장의 3D 모델링 정보를 이용하여 증강현실(AR)로 구현하여 화면 표시부에 제공해주는 것을 특징으로 하는 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템.
   
7. 청구항 1에서, 증강현실기반 주차 안내시스템은 차량에 장착된 내비게이션 또는 사용자가 휴대하는 스마트폰인 것을 특징으로 하는 실내주차장에서 증강현실기반 주차 안내시스템.
   
   
   

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