KR101709098B1 - 열차 운행 정보 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

열차 운행 정보 제공 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일측면에 따른 열차 운행 정보 제공 시스템은 열차에 설치되어 실외 구간에서는 GPS에 기초하고 음영 구간에서는 선로에 설치된 무선 신호 송출 장치에서 송출되는 무선 신호에 기초하여 열차 위치 관련 정보를 생성하는 열차 단말; 상기 무선 신호 송출 장치에서 송출되는 무선 신호에 기초하여 작업자 위치 관련 정보를 생성하는 하나 이상의 작업자 단말; 상기 열차 단말 및 상기 하나 이상의 작업자 단말로부터 수신한 상기 열차 위치 관련 정보 및 상기 작업자 위치 관련 정보에 기초하여 열차 위치 및 작업자 위치를 식별하고, 상기 열차의 이동 방향에 따라 위험이 예상되는 작업자 위치에 상응하는 상기 작업자 단말로 열차 접근 정보를 전송하고 상기 열차에 상응하는 상기 열차 단말로 공사 정보를 전송하는 관제 장치를 포함하되, 상기 열차 단말 및 상기 작업자 단말은 상기 관제 장치로부터 수신한 상기 공사 정보 및 상기 열차 접근 정보를 출력할 수 있다.

Description

열차 운행 정보 제공 시스템 및 방법{System and method for providing information of running train}

본 발명은 선로 작업자의 사고 방지를 위한 열차 운행 정보 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.

철도를 이용하는 모타카(motor car) 등의 열차의 운행 시스템의 경우, 필요에 따라 선로 또는 선로에 있는 다양한 장비 등을 보수해야 하는 경우가 많다. 모타카의 경우에는 야간 운행이 잦은데, 이 경우 안전사고가 빈번히 발생하고 있으며, 주로 모타카 운전자와 실제 선로 작업자의 안전 의식에만 의존하고 있는 실정이었다.

따라서, 선로 작업자들이 열차에 의한 사고가 발생하지 않도록 열차 운행에 대한 모니터링이 필요하다. 즉, 운행되고 있는 열차에 대한 정보를 선로 작업자에게 안내하고, 선로 작업에 대한 정보를 열차 운전자에게 안내함으로써 사고를 예방하는 것이다.

이를 위한 종래 시스템의 경우 열차의 위치에 대한 정보를 취득하고 이를 작업자들에 안내하는 방식을 이용하고 있다. 열차의 위치를 취득하는 방식으로서, 통상적으로는 GPS 수신기와 같은 위치인식 수단을 구비한 열차가 위치를 측정하고, 측정된 위치를 관제센터로 전송하는 방식이 이용된다. 하지만, 지하철과 같이 GPS 위성으로부터 신호를 수신하기 어려운 구간을 운행하는 열차의 경우 다른 위치 측정 수단이 필요하다.

열차는 계속적으로 움직이는 형태이므로 인해 빠른 주기로 열차의 위치를 측정하고 그에 대한 정보를 작업자에게 계속적으로 안내해야 한다. 따라서 운행중인 열차가 많아질수록 그 처리 부하가 높아질 수 있는 문제가 있다. 또한, 만일 열차의 위치 측정 장치에 고장이 발생하거나 관제 센터와의 통신에 문제가 발생하는 경우, 선로 작업자에게 열차의 위치를 제대로 제공할 수 없게 되어 큰 사고가 발생할 수 있는 문제가 있다.

또한, 종래에는 열차의 위치에 기반하여 작업자와 열차간의 거리가 가까운 경우 경고를 하는 방식인데, 이에 따라 만일 열차의 진행방향이 작업자와 무관한 경우에도 불필요한 경고가 발행되기도 한다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0057684 (공개일자 2012년06월07일) 열차 접근 경보 보안 시스템 및 방법

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 블루투스(bluetooth), 와이파이(wifi) 등을 활용한 실시간 실내외 위치기반 기술을 통해 열차의 위치, 유지보수 인력들의 위치 및 공사관련 정보를 실시간으로 제공하여 안전사고를 예방하고 선로 작업을 체계적이고 과학적으로 관리할 수 있게 하는 열차 운행 정보 제공 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

열차와의 거리 측정에 따른 처리 부하를 줄일 수 있으며, 열차의 위치 측정 수단의 고장 시에도 안전하게 접근하는 열차를 인지할 수 있도록 하는 열차 운행 정보 제공 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 열차에 설치되어 실외 구간에서는 GPS에 기초하고 음영 구간에서는 선로에 설치된 무선 신호 송출 장치에서 송출되는 무선 신호에 기초하여 열차 위치 관련 정보를 생성하는 열차 단말; 상기 무선 신호 송출 장치에서 송출되는 무선 신호에 기초하여 작업자 위치 관련 정보를 생성하는 하나 이상의 작업자 단말; 상기 열차 단말 및 상기 하나 이상의 작업자 단말로부터 수신한 상기 열차 위치 관련 정보 및 상기 작업자 위치 관련 정보에 기초하여 열차 위치 및 작업자 위치를 식별하고, 상기 열차의 이동 방향에 따라 위험이 예상되는 작업자 위치에 상응하는 상기 작업자 단말로 열차 접근 정보를 전송하고 상기 열차에 상응하는 상기 열차 단말로 공사 정보를 전송하는 관제 장치를 포함하되, 상기 열차 단말 및 상기 작업자 단말은 상기 관제 장치로부터 수신한 상기 공사 정보 및 상기 열차 접근 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 열차 운행 정보 제공 시스템이 제공된다.

상기 작업자 단말은 진동모터를 구비한 블루투스 단말기와 블루투스 방식으로 연동되어 있되, 상기 블루투스 단말기는 작업모에 탈부착되거나 넥밴드 혹은 암밴드 형태로 제공되어, 상기 열차 접근 정보에 기초한 알림 신호로서 진동을 발생시킬 수 있다.

상기 열차에 설치되어 특정 RF신호를 방출하는 RF장치를 더 포함하고, 상기 작업자 단말은 상기 RF신호의 유효범위 내에 위치함으로 인해 상기 RF신호를 수신하면, 상기 열차에 대한 모니터링 기능을 수행할 수 있다.

상기 작업자 단말은 상기 RF신호의 수신세기가 임계값을 초과하는 경우, 상기 RF장치로 측정신호를 송출하고, 상기 RF장치로부터 상기 측정신호에 대한 응답신호가 수신되는 시간차를 이용하여 상기 열차와의 거리를 산출할 수 있다.

상기 작업자 단말이 복수인 경우, 제1 작업자 단말이 상기 측정신호를 송출하고, 나머지 작업자 단말은 수신하는 상기 측정신호와 상기 응답신호의 수신시간에 대한 정보를 상기 제1 작업자 단말로 전송하며, 상기 제1 작업자 단말은 상기 나머지 작업자 단말로부터 수신되는 정보를 이용하여 상기 시간차를 산출할 수 있다.

상기 RF장치는 상기 열차의 속도를 측정하고, 상기 속도에 상응하는 신호세기를 갖도록 상기 RF신호를 방출할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 휴대단말에서 수행되는 열차 운행 정보 제공 방법에 있어서, 열차에 설치된 RF장치로부터 방출되는 특정 RF신호를 수신하는 단계; 상기 RF장치로 측정신호를 송출하는 단계; 상기 RF장치로부터 상기 측정신호에 대한 응답신호를 수신하는 단계; 및 상기 측정신호와 상기 응답신호간의 시간차를 이용하여 상기 열차와의 거리를 산출하는 단계를 포함하는 열차 운행 정보 제공 방법 및 그 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.

여기서, 미리 설정된 하나 이상의 다른 단말장치로부터 수신된 상기 측정신호와 상기 응답신호의 수신시간에 대한 정보를 상기 열차와의 거리 산출에 이용할 수 있다.

또한, 상기 측정신호의 송출시간과 상기 다른 단말장치로부터 수신된 상기 측정신호의 수신시간의 시간차를 이용하여 작업범위를 산출하는 단계를 더 포함하되, 상기 작업범위 및 산출된 열차와의 거리에 따라 경고 알림 시기를 결정할 수 있다.

또한, 산출된 열차와의 거리가 미리 설정된 임계값 이하인 경우, 이동통신망을 통해 연결된 관제 장치와 미리 설정된 시간주기로 통신하여 상기 열차와의 거리에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 블루투스, 와이파이 등을 활용한 실시간 실내외 위치기반 기술을 통해 열차의 위치, 유지보수 인력들의 위치 및 공사관련 정보를 실시간으로 제공하여 안전사고를 예방하고 선로 작업을 체계적이고 과학적으로 관리할 수 있게 하는 효과가 있다.

또한, 열차와의 거리 측정에 따른 처리 부하를 줄일 수 있으며, 열차의 위치 측정 수단의 고장 시에도 안전하게 접근하는 열차를 인지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 사고의 위험이 거의 없는 벽으로 가로막힌 다른 선로에서 운행중인 열차로부터의 RF신호는 도달하지 않아 경고를 해주지 않게 됨으로 인해, 불필요한 모나카의 모니터링 및 경고를 원천적으로 제거할 수 있게 되는 효과를 제공한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 각 실시예에 따른 열차 운행 정보 제공 시스템을 도시한 구성 블록도들.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 운행 정보 제공 과정을 개략적으로 도시한 흐름도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 각 실시예에 따른 RF신호를 이용한 열차와의 거리를 모니터링하는 과정을 도시한 흐름도들.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 후술될 제1 임계값, 제2 임계값 등의 용어는 실질적으로는 각각 상이하거나 일부는 동일한 값인 임계값들로 미리 지정될 수 있으나, 임계값이라는 동일한 단어로 표현될 때 혼동의 여지가 있으므로 구분의 편의상 제1, 제2 등의 용어를 병기하기로 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 각 실시예에 따른 열차 운행 정보 제공 시스템을 도시한 구성 블록도들이다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전체 시스템은 모타카 등의 열차에 설치되는 열차 단말(10), 하나 이상의 작업자 단말(20-1, ..., 20-n, 이하 20으로 통칭) 및 관제 장치(30)를 포함한다.

관제 장치(30)는 주기적으로 또는 수시로 열차 단말(10) 및 작업자 단말(20)과 통신하여 위치정보를 취득하여 관리하며, 그에 따라 열차 단말(10)로는 작업자들에 대한 정보를 제공하고, 반대로 작업자 단말(20)에게는 운행중인 열차에 대한 정보(위치, 이동속도, 떨어진 거리에 대한 정보 등등)를 제공한다.

열차 단말(10) 및 작업자 단말(20)은 GPS 등의 위치측정 수단을 이용하여 위치를 측정하고, 해당 정보를 관제 장치(30)로 전송할 수 있을 것이다. 또는 일례에 따르면, 열차 단말(10) 및 작업자 단말(20)은 블루투스 또는 와이파이와 같은 근거리 통신 기술을 이용하여 선로의 각 구간마다 설치되는 무선 신호 송출 장치(미도시)와의 통신하며, 통신되는 무선 신호 송출 장치의 식별정보를 관제 장치(30)로 전송한다.

상세하게는 열차 단말(10) 및 작업자 단말(20)은 실외 구간에 있을 경우에는 GPS 장치를 이용하여 현 위치를 파악하여 관제 장치(30)로 위치 정보를 전송할 수 있다. 이 경우 위치 정보는 WGS84 기준의 좌표를 이용할 수 있다.

또한, 열차 단말(10) 및 작업자 단말(20)이 지하 혹은 터널 구간과 같은 음영 구간에 있을 경우에는 와이파이 액세스포인트(WiFi AP) 혹은 블루투스 장치의 RSSI 신호 세기를 이용하여 현 위치를 파악할 수 있다. 이 경우 음영 구간에 속하는 지하 선로 혹은 터널 내에는 일정 간격(예를 들어, 30~40m 정도)으로 무선 신호 송출 장치(예를 들어, 와이파이 비톤 혹은 블루투스 장치 등)가 설치되어 있을 수 있다.

관제 장치(30)는 수신된 열차 위치 관련 정보 혹은 작업자 위치 관련 정보(예컨대, 무선 신호 송출 장치의 식별정보)를 통해 해당 무선 신호 송출장치를 식별하고, 해당 무선 신호 송출 장치가 위치한 지점에 대한 정보를 확인하여 열차 또는 작업자의 위치를 식별하는 것이다.

관제 장치(30)는 열차 또는 작업자의 현 위치를 파악하고, 열차 또는 작업자가 지하 공간 혹은 터널 내에 있는지 구분할 수 있다. 또한, 열차의 이동 방향에 따른 위급 상황 예상 시에는 해당되는 각 단말(열차 단말(10) 혹은 작업자 단말(20))로 긴급 알림을 제공하고, 전체 단말에 대해서는 전체 푸시 알림 서비스를 통해 알려줄 수 있다.

예를 들면, 관제 장치(30)는 공사 작업장에서 작업 수행 중 발생할 수 있는 위험요소를 사전에 작업자에게 알려줄 수 있다. 예를 들면, 공사 작업장으로 진입되는 열차의 위치 정보를 작업자 단말(20)로 전송하여 작업자가 용이하게 확인하도록 할 수 있다.

관제 장치(30)는 열차 단말(10)에서 전송한 열차 위치 정보에 기초하여 연산된 열차 접근 정보를 작업자 단말(20)로 전송함으로써, 작업자들의 작업 저해 요소를 제거하고, 최대한의 안전과 위험상황을 인지하도록 할 수 있다.

여기서, 작업자 단말(10)은 작업 현장의 복잡성과 소음 등의 작업 환경을 고려하여, 진동모터를 구비한 블루투스 단말기와 연동될 수 있다. 블루투스 단말기는 작업자의 작업모(안전모)에 탈부착되거나 넥밴드 혹은 암밴드 형태로 제공되어, 진동 및 소리 알림으로 열차의 접근 상황을 알려줄 수 있다. 저비용, 고효율의 BLE 4.2 모듈을 통해 장치 연동이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 실시예에서 작업자는 작업자 단말(20)을 통해 작업 전에 작업 수행에 따른 정보를 입력하면, 작업 수행 정보가 관제 장치(30)로 전송되어 등록될 수 있다. 작업 수행 정보에는 작업일시, 소요시간, 작업내역, 실제 작업위치 등에 관한 데이터가 포함될 수 있다. 그리고 작업 완료 후에는 작업 완료 정보를 관제 장치(30)로 전송하여 등록시킬 수 있다. 여기서, 작업 수행 정보 및 작업 완료 정보는 공사 정보에 포함될 수 있고, 관제 장치(30)는 수집된 공사 정보를 열차 운영 주체의 레거시(legacy) 시스템과 연동하여 실시간으로 등록시킬 수도 있다.

열차 단말(10)은 선로 주변에 설치된 무선 신호 송출 장치로부터 수신된 정보를 관제 장치(30)로 전송한다. 그리고 열차 단말(10)의 이동 상태에 따라 전방에서 수행되고 있는 선로 작업(공사)에 관련된 정보를 관제 장치(30)로부터 수신하여 실시간으로 출력함으로써, 열차 운전자가 사전에 공사 정보를 확인 가능하게 할 수 있다. 여기서, 공사 정보에는 작업 공사지역에 대한 작업일자, 시간, 작업유무 등에 대한 정보를 포함한다.

관제 장치(30)는 실외 공사지역의 경우에는 GPS 기반의 위치 정보를 이용하여 열차 단말(10)로 실제 공사구역을 안내하고, 실내 혹은 터널과 같은 음영 구간의 경우에는 와이파이 비콘, 블루투스 비콘 장치와 같은 무선 신호 송출 장치를 이용하여 획득한 실제 작업위치정보를 열차 단말(10)로 제공해 줄 수 있다.

또한, 관제 장치(30)는 열차 단말(10)로 공사 정보 이외에도 선로 정보, 궤도 정보, 선로 각도 등과 같은 다양한 정보를 제공할 수 있다.

또한, 열차 단말(10)은 열차의 운전 진행 방향에 따라 전방 공사 혹은 작업 지역 등을 실시간으로 확인하여, 공사 정보 등에 대한 안내와 함께 사고 예방을 위한 안전 속도를 시청각적인 방식으로 안내해 줄 수 있다.

다른 실시예에 따른 도 2를 참조하면, 전체 시스템은 열차에 설치되는 RF장치가 더 포함된다. RF장치(40)는 열차 등의 열차에 설치되며, 열차를 식별할 수 있는 식별정보를 포함하는 특정 RF신호를 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 송출한다. 그 RF신호가 도달하는 유효범위 내에 존재하는 작업자 단말(20)은 해당 RF신호를 수신하게 된다. RF신호를 수신하는 작업자 단말(20)은 상술한 바와 같은 유효범위 내의 거리에 열차가 운행되고 있음을 인지할 수 있게 되는 것이다.

즉, 본 실시예에 따른 열차 접근 알림 시스템에 의하면, 열차의 객관적인 위치값을 측정하여 작업자에게 안내하는 것이 아니라, RF신호의 도달범위 내로 접근하는 열차의 정보를 RF신호를 이용하여 작업자에게 안내하는 방식이다. 단순히 열차의 객관적인 위치에 기반하여 작업자와 열차간의 거리가 가까운 경우 경고를 하는 방식에 의하면, 열차의 진행방향이 작업자와 무관한 경우에도 불필요한 경고가 발행되기도 한다. 이에 비해, 본 실시예에서는 RF신호를 이용하여 가까운 거리의 열차를 인식하는 방식인데, 이에 따르면 열차가 가까이 있더라도 벽으로 구분되는 다른 선로에 열차가 운행중이라면 RF신호가 벽에 막혀 전달되지 않게 된다. 따라서, 사고의 위험이 거의 없는 벽으로 가로막힌 다른 선로에서 운행중인 열차에 대해서는 경고를 해주지 않게 됨으로 인해, 불필요한 열차의 모니터링 및 경고를 원천적으로 제거할 수 있게 되는 효과를 제공한다.

여기서, RF장치(40)는 열차의 속도를 측정하고, 측정된 속도에 따른 신호세기를 변경하여 RF신호를 방출할 수도 있다. 예를 들어, 속도가 빠를 수록 높은 신호세기를 갖는 RF신호를 방출할 수 있을 것이다. 그 이유는 속도가 빠르면 작업자에게 접근하는 속도가 빠를 것이므로, 보다 빠른 시간에 작업자 단말(20)에게 RF신호가 도달할 수 있도록 하기 위함이다.

본 실시예에 따르면, 작업자 단말(20)은 RF장치(40)로부터의 RF신호에 의해 일정 범위 내에 존재하는 열차를 인식할 수 있으며, 또한 관제 장치(30)와 통신하여 해당 열차의 실시간 위치정보를 취득할 수 있게 된다. 따라서 두개의 수단에 의해 열차의 접근을 인지할 수 있게 되므로, 하나의 수단에 문제가 발생하게 되더라도 나머지 하나의 수단에 의해 열차의 접근을 인지할 수 있게 되어, 보다 안전하게 작업자를 보호할 수 있게 된다.

이하에서는 작업자 단말(20)에서 수행되는 열차 접근 알림 방법을 위주로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 운행 정보 제공 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 작업자 단말(20)은 특정 RF신호가 수신되면(S10), 수신된 RF신호의 수신세기가 임계값을 초과하는지 여부를 판단하고(S20), 초과하는 경우에는 열차와의 거리를 모니터링한다(S30). 다시 말해, 작업자 단말(20)은 열차에 설치되는 RF장치(40)로부터 방출되며 수신세기가 일정값 이상을 갖는 RF신호가 수신되는 동안에는 해당 열차와의 거리를 모니터링하는 것이다. 수신신호가 약하다는 것은 위험이 높지 않을 만큼 먼 거리에 열차가 위치하고 있는 것으로 판단될 수 있기 때문에 열차와의 거리를 모니터링하지 않는 것이며, 그 반대에는 가까운 거리에 열차가 운행되고 있는 것으로 간주하여 모니터링을 수행하는 것이다.

이하 열차와의 거리를 모니터링하는 방식에 대해 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 각 실시예에 따른 RF신호를 이용한 열차와의 거리를 모니터링하는 과정을 도시한 흐름도들이다.

먼저 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따르면 작업자 단말(20)은 RF신호가 수신되면, 해당 RF장치(40)가 수신할 수 있도록 RF형태인 측정신호를 송출한다(S410). 다시 말해, 작업자 단말(20)도 RF장치(40)가 수신할 수 있는 RF신호인 측정신호를 송출하는 것이다. 측정신호에는 작업자 단말(20)을 식별할 수 있는 식별정보가 포함될 수도 있다.

RF장치(40)는 측정신호가 수신되면 그에 따른 응답신호로서 특정 RF신호를 바로 송출하며, 작업자 단말(20)은 이를 수신한다(S420). 여기서, RF장치(40)가 측정신호를 수신하고 이를 열차 운행자에게 안내하면(열차 운행 시스템에 측정신호의 수신을 알리는 수단이 존재하는 경우를 가정함), 열차 운행자는 일정 거리 이내에 작업자가 존재함을 인식할 수 있을 것이다.

작업자 단말(20)은 측정신호를 송출한 제1시점과 응답신호가 수신되는 제2시점간의 시간차를 산출하고, 산출된 시간차를 이용하여 열차와의 거리를 산출한다(S430). 예를 들면, 작업자 단말(20)은 실내에서 RF신호가 전달되는 속도에 대한 정보를 미리 가지고 있으며, 그 속도에 대한 정보, 시간차를 이용하여 열차와의 거리를 산출한다. 예를 하나 들자면, RF신호의 속도가 초당 500미터를 이동하는 500m/s이고, 시간차가 2초라 가정하면, RF신호가 RF장치(40)와 작업자 단말(20)간에 왕복했다 할 수 있으므로, 열차와 작업자간의 거리는 500미터로 산출될 수 있다.

여기서, 열차는 계속 이동 중일 수 있으므로, 작업자 단말(20)은 일정시간주기로 위의 각 단계에 따른 모니터링 기능을 계속(예를 들어, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 임계값을 초과하는 수신세기를 갖는 특정RF신호가 수신되는 동안)하여 수행할 수 있을 것이다.

만일, 작업자 단말(20)이 복수개인 경우, 다른 방식에 의해 RF신호에 따른 열차와의 거리를 산출할 수도 있다. 이에 따른 실시예를 도시한 도 5를 참조하면, 우선 작업자 단말(20)들은 제1 작업자 단말과 나머지들로 구분될 수 있다. 예를 들어, 작업자들 중 조장의 단말이 제1 작업자 단말이 될 수 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 제1 작업자 단말만이 측정신호를 송출한다(S510).

열차에 설치된 RF장치(40)보다는 제1 작업자 단말과 가까운 거리에 있는 나머지 작업자 단말들은 제1 작업자 단말로부터 브로드캐스팅(broadcasting) 방식으로 송출된 측정신호를 수신한다(S520).

이후, 각 작업자 단말들은 열차에 설치된 RF장치(40)로부터의 응답신호를 수신한다(S530). 그리고, 제1 작업자 단말을 제외한 나머지 작업자 단말들은, 측정신호 및 응답신호의 수신시간에 대한 정보를 제1 작업자 단말에게 제공한다(S540). 여기서, 각 작업자 단말간의 통신은 이동통신망을 이용한 통신 또는 블루투스 등의 근거리통신을 이용한 통신 등을 이용할 수 있다.

제1 작업자 단말은 수신시간정보들을 이용하여 열차와의 거리를 산출한다(S550). 예를 들면, 나머지 단말들의 측정신호와 응답신호간의 수신시간차의 평균값을 이용하여 열차와의 거리를 산출할 수 있다. 또는 그렇게 산출된 거리값과, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 자신이 측정신호를 송출한 시간과 응답신호의 수신시간의 시간차를 이용하여 산출한 거리값의 평균값을 최종 열차와의 거리로서 산출할 수 있다.

여기서, 일례에 따르면, 측정신호의 송출시간과 다른 작업자 단말들의 측정신호에 대한 수신시간과의 시간차를 이용하여 작업범위를 산출할 수도 있다. 그 시간차가 크며 각각 값이 많이 다르다면 작업자들간의 이격 거리가 보다 커 작업범위가 넓다 판단될 수 있을 것이다. 작업범위가 넓은 경우에는 더욱 사고의 위험이 커질 수 있으므로, 이때에는 보다 빠른 시간주기로 열차와의 거리 산출 기능을 수행함이 바람직할 수 있다. 또는, 열차와의 거리가 일정수준 이내라 판단되는 경우 경고 알림 기능(예를 들어, 경고음 출력 등)을 수행할 수 있는데, 만일 작업범위가 넓을 수록 열차가 보다 멀리 있더라도 경고 알림 기능을 빨리 수행할 수 있다. 다시 말해, 산출된 작업범위와 열차와의 거리에 따라 경고 알림 기능의 시기를 결정하는 것이다.

또한, 만일 작업범위도 크고, 열차와의 거리가 가깝다 판단되면, 작업자 단말(20)은 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은 관제 장치(30)와 통신하여 실제 열차의 객관적인 위치에 대한 정보를 취득할 수도 있다.

이에 대한 실시예를 도시한 도 6을 참조하면, 작업자 단말(20)은 열차와의 거리를 산출하고(S610), 그 거리가 일정거리 이내인지 여부를 판단한다(S620). 즉 열차가 일정거리 이내로 접근했는지 여부를 판단하는 것이다. 여기서, 상술한 일정거리는 항상 고정된 값일 수도 있으나, 다른 실시예에 따르면 전술한 바와 같은 작업범위에 따라 달라질 수도 있을 것이다.

만일 일정거리 이내인 경우, 작업자 단말(20)은 관계장치와 주기적으로 통신하여 해당 열차의 위치정보를 수신한다(S630). 즉 열차가 일정 거리 이내로 접근했다 판단되면 안전사고의 예방을 위해 보다 정밀한 열차의 위치정보(또는 거리정보)를 관제 장치(30)로부터 취득하는 것이다.

또는 평소에도 관제 장치(30)와 주기적으로 통신하여 열차에 대한 위치정보를 취득하되 그 주기가 늦으며, RF신호에 의한 열차의 접근을 감지하는 경우에는 보다 빠른 주기로 통신하여 열차의 위치정보를 취득하는 방식일 수도 있다.

상술한 본 발명에 따른 열차 운행 정보 제공 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.

또한, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 열차 단말
20-1, ..., 20-n : 작업자 단말
30 : 관제 장치
40 : RF장치

Claims (11)

1. 열차에 설치되어 실외 구간에서는 GPS에 기초하고 음영 구간에서는 선로에 설치된 무선 신호 송출 장치에서 송출되는 무선 신호에 기초하여 열차 위치 관련 정보를 생성하는 열차 단말;
   상기 무선 신호 송출 장치에서 송출되는 무선 신호에 기초하여 작업자 위치 관련 정보를 생성하는 하나 이상의 작업자 단말;
   상기 열차 단말 및 상기 하나 이상의 작업자 단말로부터 수신한 상기 열차 위치 관련 정보 및 상기 작업자 위치 관련 정보에 기초하여 열차 위치 및 작업자 위치를 식별하고, 상기 열차의 이동 방향에 따라 위험이 예상되는 작업자 위치에 상응하는 상기 작업자 단말로 열차 접근 정보를 전송하고 상기 열차에 상응하는 상기 열차 단말로 공사 정보를 전송하는 관제 장치를 포함하되,
   상기 열차 단말 및 상기 작업자 단말은 상기 관제 장치로부터 수신한 상기 공사 정보 및 상기 열차 접근 정보를 출력하며,
   상기 열차에 설치되어 특정 RF신호를 방출하는 RF장치를 더 포함하고,
   상기 작업자 단말은 상기 RF신호의 유효범위 내에 위치함으로 인해 상기 RF신호를 수신하면, 상기 열차에 대한 모니터링 기능을 수행하고,
   상기 작업자 단말은 상기 RF신호의 수신세기가 임계값을 초과하는 경우, 상기 RF장치로 측정신호를 송출하고, 상기 RF장치로부터 상기 측정신호에 대한 응답신호가 수신되는 시간차를 이용하여 상기 열차와의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 열차 운행 정보 제공 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 작업자 단말은 진동모터를 구비한 블루투스 단말기와 블루투스 방식으로 연동되어 있되,
   상기 블루투스 단말기는 작업모에 탈부착되거나 넥밴드 혹은 암밴드 형태로 제공되어, 상기 열차 접근 정보에 기초한 알림 신호로서 진동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 열차 운행 정보 제공 시스템.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 작업자 단말이 복수인 경우,
   제1 작업자 단말이 상기 측정신호를 송출하고, 나머지 작업자 단말은 수신하는 상기 측정신호와 상기 응답신호의 수신시간에 대한 정보를 상기 제1 작업자 단말로 전송하며, 상기 제1 작업자 단말은 상기 나머지 작업자 단말로부터 수신되는 정보를 이용하여 상기 시간차를 산출하는 것을 특징으로 하는 열차 운행 정보 제공 시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 RF장치는 상기 열차의 속도를 측정하고, 상기 속도에 상응하는 신호세기를 갖도록 상기 RF신호를 방출하는 것을 특징으로 하는 열차 운행 정보 제공 시스템.
   
7. 휴대단말에서 수행되는 열차 운행 정보 제공 방법에 있어서,
   열차에 설치된 RF장치로부터 방출되는 특정 RF신호를 수신하는 단계;
   상기 RF장치로 측정신호를 송출하는 단계;
   상기 RF장치로부터 상기 측정신호에 대한 응답신호를 수신하는 단계; 및
   상기 측정신호와 상기 응답신호간의 시간차를 이용하여 상기 열차와의 거리를 산출하는 단계를 포함하되,
   미리 설정된 하나 이상의 다른 단말장치로부터 수신된 상기 측정신호와 상기 응답신호의 수신시간에 대한 정보를 상기 열차와의 거리 산출에 이용하는 열차 운행 정보 제공 방법.
   
8. 삭제
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 측정신호의 송출시간과 상기 다른 단말장치로부터 수신된 상기 측정신호의 수신시간의 시간차를 이용하여 작업범위를 산출하는 단계를 더 포함하되,
   상기 작업범위 및 산출된 열차와의 거리에 따라 경고 알림 시기를 결정하는 것을 특징으로 하는 열차 운행 정보 제공 방법.
   
10. 휴대단말에서 수행되는 열차 운행 정보 제공 방법에 있어서,
    열차에 설치된 RF장치로부터 방출되는 특정 RF신호를 수신하는 단계;
    상기 RF장치로 측정신호를 송출하는 단계;
    상기 RF장치로부터 상기 측정신호에 대한 응답신호를 수신하는 단계; 및
    상기 측정신호와 상기 응답신호간의 시간차를 이용하여 상기 열차와의 거리를 산출하는 단계를 포함하되,
    산출된 열차와의 거리가 미리 설정된 임계값 이하인 경우, 이동통신망을 통해 연결된 관제 장치와 미리 설정된 시간주기로 통신하여 상기 열차와의 거리에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 열차 운행 정보 제공 방법.
    
11. 제7항, 제9항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 컴퓨터가 읽을 수 있도록 기록된 기록 매체.

Images