KR102194489B1 - IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템 - Google Patents

IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 임산부 배려석에 근접 설치된 IoT 기반의 배려석 안내단말 및 임산부의 스마트폰에 설치된 클라이언트 앱과 연동하여 임산부 배려석을 비임산부가 아닌 임산부가 이용할 수 있도록 안내하고 전동차 별로 현재 이용가능한 임산부 배려석의 위치를 파악하여 임산부에게 알려줌으로써 임산부가 임산부 배려석을 용이하게 이용할 수 있도록 보조하며 임산부 배려석에 대한 비임산부 좌석 점유 현황, 임산부 좌석 점유 현황, 임산부의 좌석 확보율 등과 같은 임산부 배려석의 활용 통계를 추출할 수 있는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 임산부 배려석에 대한 비임산부의 양보를 유도하여 임산부의 이용을 촉진하는 장점이 있고, 전동차 별로 현재 이용가능한 임산부 배려석의 위치를 파악하여 임산부에게 알려줌으로써 임산부 배려석을 용이하게 이용할 수 있게 해주는 장점이 있고, 임산부 배려석의 활용 통계를 추출함으로써 전동차와 관련하여 임산부 배려 정책의 추진 방향을 뒷받침하는 데이터를 유효하게 확보할 수 있는 장점이 있다.

Description

IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템 {IoT-based management system of seats for pregnant womans in train}
본 발명은 일반적으로 전동차에 설치된 임산부 배려석의 이용을 IoT 기반으로 관리하는 시스템에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 임산부 배려석에 근접 설치된 IoT 기반의 배려석 안내단말 및 임산부의 스마트폰에 설치된 클라이언트 앱(app)과 연동하여 임산부 배려석을 비임산부가 아닌 임산부가 이용할 수 있도록 안내하고 전동차 별로 현재 이용가능한 임산부 배려석의 위치를 파악하여 임산부에게 알려줌으로써 임산부가 임산부 배려석을 용이하게 이용할 수 있도록 보조하며 임산부 배려석에 대한 비임산부 좌석 점유 현황, 임산부 좌석 점유 현황, 임산부의 좌석 확보율 등과 같은 임산부 배려석의 활용 통계를 추출할 수 있는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템에 관한 것이다.
지하철의 전동차 내에는 임산부 배려석이 일반적으로 손잡이봉 옆에 배치되어 있으며, 이를 통해 임산부는 다른 승객(비임산부)의 양보를 통해 임산부 배려석에 앉아 편안하게 갈 수 있게 하였다.
하지만, 임산부 배려석에 비임산부, 특히 남성이 앉아있는 경우를 어렵지 않게 목격하는 것이 현실이다. 이는 임산부를 배려해야 한다는 생각이 부족한 탓일 수도 있고 혹은 자신이 임산부 배려석에 앉아있다는 사실 자체를 인식하지 못한 탓일 수도 있다. 이러한 다양한 이유로 인해 임산부들이 임산부 배려석을 제대로 이용하지 못하는 일이 발생하고 있다. 이는 임산부에게는 고통스러운 일이 되고, 의도치않게 임산부 배려석에 앉아있다가 뒤늦게 그 사실을 알아차리게 된 비임산부 입장에서도 대단히 당혹스러운 일이다.
또한, 지하철 전동차에는 임산부 배려석이 마련되어 있지만, 이러한 임산부 배려석이 제대로 이용되고 있는지, 그 갯수가 너무 적어서 임산부들이 제대로 이용을 못하고 있는지, 아니면 너무 많이 설치되어 있어 비임산부 승객들의 이용을 불필요하게 방해하고 있는 것은 아닌지 제대로 파악하지 못하고 있다. 이러한 데이터는 지하철 시스템을 관리하는 업체가 매우 유용하게 사용할 수 있는 정보이며, 나아가 출산 정책을 수립하는 데에도 유용할 수 있다.
이에, 스마트폰 어플리케이션에 사물인터넷(IoT) 기술을 접목시켜 임산부 배려석과 관련된 기존의 부족함을 해결하고자 한다.
본 발명의 목적은 일반적으로 전동차에 설치된 임산부 배려석의 이용을 IoT 기반으로 관리하는 시스템을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 임산부 배려석에 근접 설치된 IoT 기반의 배려석 안내단말 및 임산부의 스마트폰에 설치된 클라이언트 앱(app)과 연동하여 임산부 배려석을 비임산부가 아닌 임산부가 이용할 수 있도록 안내하고 전동차 별로 현재 이용가능한 임산부 배려석의 위치를 파악하여 임산부에게 알려줌으로써 임산부가 임산부 배려석을 용이하게 이용할 수 있도록 보조하며 임산부 배려석에 대한 비임산부 좌석 점유 현황, 임산부 좌석 점유 현황, 임산부의 좌석 확보율 등과 같은 임산부 배려석의 활용 통계를 추출할 수 있는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 해결 과제는 이들 사항에 제한되지 않으며 본 명세서의 기재로부터 다른 해결 과제가 이해될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 배려석 관리서버(100), 임산부의 스마트폰(C)에 설치된 임산부 클라이언트부(200), 임산부 배려석(A)에 근접 설치된 배려석 안내단말(300)을 무선통신으로 연결하여 연동시킴으로써 전동차에 설치된 임산부 배려석의 이용을 관리하는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템을 제시한다.
본 발명에 따른 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템은, 전동차의 차량 편성별 호차별 임산부 배려석(A)의 설치 정보를 배려석 데이터베이스(120)로 관리하고, 배려석 안내단말(300)로부터 해당 임산부 배려석(A)에 대한 임산부 또는 비임산부의 좌석점유 정보를 제공받고, 차량 편성별 호차별로 임산부 배려석(A)에 대한 좌석 점유 현황을 관리하고, 임산부 클라이언트부(200)로부터 지하철역 특정 정보를 제공받으면 그에 대응하여 해당 지하철역으로 진입 예정인 지하철 차량에 대한 사용가능 임산부 배려석 현황정보를 임산부 클라이언트부(200)로 제공하는 배려석 관리서버(100); 임산부의 스마트폰(C)에 설치되고, 외부 서버와 협조 동작하여 임산부 등록 및 인증을 수행하고, 배려석 안내단말(300)과 근거리 무선통신에 의한 무선링크를 제공하고, 배려석 관리서버(100)와 협조 동작하여 편성별 호차별로 임산부 배려석(A)에 대한 좌석 점유 현황 조회를 제공하고, 배려석 관리서버(100)와 협조 동작하여 특정 지하철역에 진입 예정인 지하철 차량에 대한 사용가능 임산부 배려석 현황정보의 조회를 제공하는 임산부 클라이언트부(200); 지하철 차량 내의 임산부 배려석(A)에 근접 설치되고, 자신이 설치된 차량내 위치에 대한 편성번호 및 호차번호를 저장하고, 미리 설정된 착석 유효반경에 대응하는 근거리 무선통신을 통해 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크를 수행하고, 센서에 의해 해당 임산부 배려석(A)에 대한 착석 여부를 식별하고, 해당 임산부 배려석(A)에 대한 착석 이벤트에 대응하여 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크 설정 여부에 따라 임산부 좌석점유 또는 비임산부 좌석점유를 구분 식별하고, 임산부 좌석점유 이벤트에 대응하여 임산부 좌석점유 사실, 편성번호, 호차번호를 무선링크를 경유하여 배려석 관리서버(100)로 전송하고, 비임산부 좌석점유 이벤트에 대응하여 비임산부의 좌석점유 시간을 임시 저장하고 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크가 설정되면 이 무선링크를 경유하여 배려석 관리서버(100)로 전송하는 배려석 안내단말(300);를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 임산부 배려석 관리 시스템은, 배려석 안내단말(300)과 근거리 무선통신을 수행하고 임산부 배려석(A)의 정면 좌측 혹은 우측에 근접 설치되어 배려석 안내단말(300)의 제어명령에 대응하여 임산부 배려석(A)의 좌석 점유자에게 시각적인 알람을 제공하는 현시조명장치(400);를 더 포함할 수 있다. 배려석 안내단말(300)은 비임산부 좌석점유 상태에서 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크가 이루어지면 양보요청 안내방송을 출력하면서 근거리 무선통신을 통해 현시조명장치(400)를 점멸 제어하도록 구성된다.
또한, 임산부 클라이언트부(200)는 배려석 안내단말(300)과의 협조 동작 및 사용자 메뉴 조작의 조합을 통해 배려석 양보 이벤트를 식별하고 그에 대응하여 배려석 착석 사실, 편성정보, 호차정보의 조합을 배려석 관리서버(100)로 전송하도록 구성될 수 있다.
또한, 임산부 클라이언트부(200)는 해당 임산부가 위치하는 지하철역 및 지하철 라인 정보를 배려석 관리서버(100)로 제공하고, 배려석 관리서버(100)는 지하철 차량의 편성별 호차별로 임산부 배려석(A)에 대한 좌석 점유 현황을 관리하고 임산부 클라이언트부(200)가 대기 중인 지하철 역으로 진입 예정인 최근접 전동차에 대하여 사용가능 임산부 배려석의 위치 정보를 임산부 클라이언트부(200)로 제공하도록 구성될 수 있다.
또한, 배려석 관리서버(100)는 임산부 인증을 통한 임산부의 등록 정보를 임산부 데이터베이스(110)로 관리하고 그에 기초하여 임산부 클라이언트부(200)에 대한 유효 활성화 여부를 제어하고, 특정의 관리주기 단위로 임산부 배려석(A)의 이용 현황을 분석하고, 임산부 배려석(A)에 대한 비임산부 좌석점유 시간을 분석하도록 구성될 수 있다.
또한, 배려석 안내단말(300)은, 임산부 배려석(A)에 근접 설치되고 초음파 감지센서를 이용하여 해당 임산부 배려석(A)에 대한 착석 여부를 식별하는 착석감지센서(310); 미리 설정된 착석 유효반경에 대응하는 근거리 무선통신을 통해 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크를 수행하는 어플연결모듈(320); 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크를 경유하여 배려석 관리서버(100)와의 무선 데이터통신 채널을 설정하는 서버연결모듈(330); 근거리 무선통신을 통해 현시조명장치(400)에 대한 점멸제어 채널을 설정하는 현시연결모듈(340); 해당 임산부 배려석(A)을 점유한 비임산부에게 미리 저장한 양보요청 안내방송을 스피커 출력하기 위한 안내방송모듈(350); 지하철 자량으로부터 전원을 입력받아 배려석 안내단말(300)에 대한 동작전원을 변환 제공하는 전원공급모듈(360); 양보요청 안내방송의 음원 데이터를 저장하는 음원저장모듈(370); 착석감지센서(310), 어플연결모듈(320), 서버연결모듈(330), 현시연결모듈(340), 안내방송모듈(350), 전원공급모듈(360)을 제어 관리하는 안내제어모듈(380);을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 컴퓨터프로그램은 하드웨어와 결합되어 이상과 같은 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 기술을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 것이다.
본 발명에 따르면 임산부 배려석에 대한 비임산부의 양보를 유도하여 임산부의 이용을 촉진할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 전동차 별로 현재 이용가능한 임산부 배려석의 위치를 파악하여 임산부의 스마트폰으로 실시간으로 알려줌으로써 임산부가 지하철 역 내에서 미리 적절한 위치로 이동하여 기다리도록 유도하여 임산부가 임산부 배려석을 용이하게 이용할 수 있게 해주는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 임산부 배려석에 대한 비임산부 좌석 점유 현황, 임산부 좌석 점유 현황, 임산부의 좌석 확보율 등과 같은 임산부 배려석의 활용 통계를 추출함으로써 전동차와 관련하여 임산부 배려 정책의 추진 방향을 뒷받침하는 데이터를 유효하게 확보할 수 있는 장점이 있다.
[도 1]은 본 발명에 따른 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면.
[도 2]는 본 발명에서 임산부 클라이언트부의 동작 프로세스를 개념적으로 나타내는 도면.
[도 3]은 본 발명에서 배려석 안내단말의 내부 구성을 나타내는 블록도.
[도 4]는 본 발명에서 현시조명장치의 내부 구성을 나타내는 블록도.
[도 5]는 본 발명에서 배려석 안내단말의 동작 프로세스를 개념적으로 나타내는 도면.
[도 6]은 본 발명에서 배려석 관리서버의 동작 프로세스를 개념적으로 나타내는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
[도 1]은 본 발명에 따른 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면이다. [도 1]을 참조하면, 본 발명에 따른 임산부 배려석 관리 시스템은 배려석 관리서버(100), 임산부의 스마트폰(C)에 설치된 임산부 클라이언트부(200), 임산부 배려석(A)에 근접 설치된 배려석 안내단말(300)을 무선통신으로 연결하여 연동시킴으로써 전동차에 설치된 임산부 배려석의 이용을 사물인터넷(IoT)과 무선통신 기반으로 관리한다.
배려석 관리서버(100)는 임산부 배려석 관리 시스템에서 발생하는 데이터를 수집, 분석, 가공하여 유익한 정보를 도출하는 서버장치이다. 먼저, 임산부의 등록 정보와 임산부 배려석(A)의 설치 정보를 임산부 데이터베이스(110)와 배려석 데이터베이스(120)로 관리한다. 그리고, 임산부 배려석(A)에 근접 설치된 배려석 안내단말(300)로부터 해당 임산부 배려석(A)에 대한 임산부 또는 비임산부의 좌석점유 정보를 제공받는다. 배려석 관리서버(100)는 운행중인 다수의 지하철 차량으로부터 임산부 배려석(A)에 관련된 정보를 수집하며, 이를 통해 차량 편성별 호차별로 임산부 배려석(A)에 대한 좌석 점유 현황을 실시간으로 관리한다.
이러한 좌석 점유 현황을 활용하여 배려석 관리서버(100)는 임산부가 임산부 배려석(A)을 용이하게 이용할 수 있게 정보를 제공한다. 예를 들어, 임산부가 자신의 스마트폰(C)에 설치된 앱(app)을 조작하여 정보 조회를 요청하면, 배려석 관리서버(100)는 임산부 클라이언트부(200)로부터 해당 임산부와 관련된 지하철역 특정 정보, 예컨대 해당 임산부가 대기 중인 지하철역(예: 왕십리역)과 지하철 라인(예: 2호선), 그리고 진행방향(예: 을지로 방향)의 하나 이상을 특정할 수 있는 정보를 제공받으며, 이에 대응하여 해당 지하철역으로 진입 예정인 최근접 혹은 근접 몇개 지하철 차량에 대한 사용가능 임산부 배려석 현황정보를 임산부 클라이언트부(200)로 제공한다. 이를 통해, 임산부는 어디에서 대기해야 임산부 배려석(A)을 편하게 이용할 수 있을지 판단할 수 있다.
임산부 클라이언트부(200)는 임산부의 스마트폰(C)에 미리 설치되어 있거나 혹은 모바일 앱, 예컨대 안드로이드 앱이나 iOS 앱의 형태로 설치되며 임산부와의 사용자 인터페이스를 담당하고 배려석 관리서버(100)와 배려석 안내단말(300) 간의 네트워크 연결 기능을 수행한다. 임산부 클라이언트부(200)는 외부 서버, 예컨대 배려석 관리서버(100) 또는 공공서버와 협조 동작하여 임산부 등록 및 인증을 수행한다. 또한, 임산부 클라이언트부(200)는 배려석 안내단말(300)과 근거리 무선통신, 예컨대 블루투스(BLE)에 의한 무선링크를 제공한다. 예를 들어, 배려석 안내단말(300)이 블루투스 신호를 주기적으로 발송하고, 임산부의 스마트폰(C)이 임산부 배려석(A)에 접근하면 임산부 클라이언트부(200)와 배려석 안내단말(300) 간의 무선링크가 자동 연결된다.
또한, 임산부 클라이언트부(200)는 배려석 관리서버(100)와 협조 동작하여 배려석 관리서버(100)가 수집 및 가공하여 관리하고 있는 임산부 배려석(A) 관련 정보를 임산부가 이용할 수 있도록 해준다. 예를 들어, 임산부 클라이언트부(200)는 편성별 호차별로 임산부 배려석(A)에 대한 좌석 점유 현황을 임산부가 조회할 수 있게 제공하고, 특정 지하철역(예: 해당 임산부가 현재 대기하고 있거나 들어가고 있는 지하철역)에 진입 예정인 지하철 차량에 대한 사용가능 임산부 배려석 현황정보를 조회할 수 있게 제공한다.
배려석 안내단말(300)은 지하철 차량 내의 임산부 배려석(A)에 근접 설치되어 있는 단말장치이다. [도 1]을 참조하면, 배려석 안내단말(300)은 예컨대 임산부 배려석(A)의 위쪽으로 대략 30 cm 가량 이격되어 임산부 배려석 안내표시 위쪽의 차량 벽면에 설치될 수 있다. 배려석 안내단말(300)은 임산부 배려석(A)마다 배치되고, 자신이 설치된 차량내 위치에 대한 편성번호 및 호차번호를 저장하는데, 이를 통해 자신이 담당하는 임산부 배려석(A)과 바인딩된다.
배려석 안내단말(300)은 미리 설정된 착석 유효반경에 대응하는 근거리 무선통신(예: BLE 4.0)을 통해 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크를 수행한다. 블루투스의 경우에 유효 무선통신 거리는 수십 미터에 달하지만, 배려석 안내단말(300)은 임산부 배려석(A)을 커버할 수 있는 미리 설정된 훨씬 짧은 거리, 예컨대 2미터 혹은 50 cm의 범위에서 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크를 수행한다. 본 명세서에서는 편의상 이 거리를 '착석 유효반경'이라고 부르고, 이 착석 유효반경 내에서 이루어지는 임산부 클라이언트부(200)와 배려석 안내단말(300) 간의 근거리 무선통신 연결을 편의상 '무선링크'라고 부른다.
또한, 배려석 안내단말(300)은 센서(예: 초음파 감지센서)에 의해 해당 임산부 배려석(A)에 대한 착석 여부를 식별한다. 초음파 감지센서의 특정 방향에서의 사물 이격거리 측정 능력을 이용하여 임산부 배려석(A)에 사람이 착석하였는지 여부를 식별할 수 있는데, 이때 그 착석한 사람이 임산부인지 아니면 비임산부인지 센서는 식별하지 못하도록 구성될 수 있다. 해당 임산부 배려석(A)에 대한 착석 이벤트가 발생하면, 배려석 안내단말(300)은 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크 설정 여부에 따라 그 착석한 사람이 임산부인지 아니면 비임산부인지 구분 식별한다. 무선링크가 설정되어 있으면 임산부 좌석점유이고 무선링크가 설정되어 있지 않다면 비임산부 좌석점유라고 식별한다.
이때, 비임산부 좌석점유 상태에서 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크가 이루어지면 배려석 안내단말(300)은 자체 스피커를 이용하여 양보요청 안내방송을 출력하고 현시조명장치(400)를 점멸 제어함으로써 임산부 배려석(A)에 앉아있는 비임산부에게 자리 양보를 유도한다.
또한, 배려석 안내단말(300)은 자신이 담당하는 임산부 배려석(A)과 관련한 이용 현황 정보를 배려석 관리서버(100)로 전송하여 이들 정보가 배려석 관리서버(100)에 수집되도록 한다. 배려석 안내단말(300)은 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크를 데이터 업로드 경로로 활용한다. 임산부 좌석점유 이벤트에 대응하여 배려석 안내단말(300)은 임산부 좌석점유 사실, 편성번호, 호차번호의 정보를 조합하여 배려석 관리서버(100)로 전송한다. 또한, 비임산부 좌석점유 이벤트에 대응하여 배려석 안내단말(300)은 비임산부의 좌석점유 시간을 임시 저장하고 있다가, 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크가 설정되면 이 무선링크를 경유하여 배려석 관리서버(100)로 전송한다.
현시조명장치(400)는 임산부 배려석(A)의 정면 좌측 혹은 우측에 좌석 점유자가 잘 보일 수 있는 위치, 예컨대 전동차 손잡이봉(B)에 부착되며 내부에 예컨대 100 mW의 LED 소자를 복수 개 구비하여 임산부 배려석(A)의 좌석 점유자에게 시각적인 알람을 제공하는 장치이다. 현시조명장치(400)는 배려석 안내단말(300)과 근거리 무선통신을 수행하며 배려석 안내단말(300)의 제어명령에 대응하여 미리 설정된 패턴에 따른 점멸을 수행하는데, 이는 임산부 배려석(A)을 점유하고 있는 비임산부에게 시각적인 알람, 예컨대 임산부가 앞에 있으니 좌석을 양보하라고 요청하는 메세지를 제공하기 위한 것이다.
[도 2]는 본 발명에서 임산부 클라이언트부(200)의 동작 프로세스를 개념적으로 나타내는 도면이다.
임산부 클라이언트부(200)는 임산부의 스마트폰(C)에 예컨대 안드로이드 앱의 형태로 설치되는데, 이동통신망(예: LTE, 5G)이나 공공무선랜망을 통해 배려석 관리서버(100)와 연동한다. 임산부 클라이언트부(200)는 외부 서버와 협조 동작하여 임산부 등록 및 인증을 수행한다. 예를 들어, 임산부 클라이언트부(200)는 임신 확인서의 요양기관 확인란을 통해 해당 스마트폰(C) 사용자에 대한 임산부 등록 및 인증을 수행할 수 있다.
또한. 임산부 클라이언트부(200)는 배려석 관리서버(100)와 협조 동작하여 지하철 차량의 편성별 호차별로 임산부 배려석(A)에 대한 좌석 점유 현황을 조회할 수 있도록 제공할 뿐만 아니라 임산부가 이용하려는 특정 지하철역(예: 왕십리역 2호선 을지로 방향)에 진입 예정인 지하철 차량에 대한 사용가능 임산부 배려석 현황정보를 임산부가 조회할 수 있도록 제공한다.
또한, 임산부 클라이언트부(200)는 착석 유효반경 내에 위치하는 배려석 안내단말(300)과 근거리 무선통신을 통해 무선링크를 설정하는데, 이를 통해 임산부 클라이언트부(200)와 배려석 안내단말(300)이 협조 동작을 수행할 뿐만 아니라, 이 무선링크 경로를 활용하여 배려석 안내단말(300)이 각종 정보를 배려석 관리서버(100)로 업로드하는 것도 가능하다.
또한, 임산부 클라이언트부(200)는 배려석 안내단말(300)과의 협조 동작을 통해 임산부 배려석(A)의 착석 후 이석까지 착석 여부 현황 및 공석 데이터를 배려석 관리서버(100)로 데이터 전송할 수 있다. 또한, 배려석 안내단말(300)과의 협조 동작 및 스마트폰(C) 화면상에서의 사용자 메뉴 조작의 조합을 통해 배려석 양보 이벤트를 식별하고 그에 대응하여 배려석 착석 사실, 편성정보, 호차정보의 조합을 배려석 관리서버(100)로 전송한다. 배려석 관리서버(100)는 이 과정에서 배려석 안내단말(300)로부터 전송되는 일련의 이벤트 시퀀스 및 임산부 클라이언트부(200)로부터 전송되는 배려석 착석 사실 등의 정보의 조합을 통해 배려석 양보 이벤트가 발생하였다는 것을 식별하도록 구성될 수 있다.
한편, 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크 경로를 활용하여, 배려석 안내단말(300)은 임산부 좌석점유 이벤트에 대응하여 임산부 좌석점유 사실, 편성번호, 호차번호를 무선링크를 경유하여 배려석 관리서버(100)로 전송하고, 비임산부 좌석점유 이벤트에 대응하여 임시 저장해둔 비임산부의 좌석점유 시간을 배려석 관리서버(100)로 전송할 수 있다.
[도 3]과 [도 4]는 본 발명에서 배려석 안내단말(300)과 현시조명장치(400)의 내부 구성을 나타내는 블록도이고, [도 5]는 본 발명에서 배려석 안내단말(300)의 동작 프로세스를 개념적으로 나타내는 도면이다.
먼저, [도 3]을 참조하면, 본 발명에 따른 배려석 안내단말(300)은 착석감지센서(310), 어플연결모듈(320), 서버연결모듈(330), 현시연결모듈(340), 안내방송모듈(350), 전원공급모듈(360), 음원저장모듈(370), 안내제어모듈(380)을 포함하여 구성될 수 있다.
착석감지센서(310)는 임산부 배려석(A)에 근접 설치되며 초음파 감지센서를 이용하여 해당 임산부 배려석(A)에 대한 누군가의 착석 여부를 구분 식별하는 구성요소이다. 예를 들어, 배려석 안내단말(300)을 임산부 배려석(A)의 위쪽으로 대략 30 cm 가량 이격 설치한 상태에서, 초음파 감지센서를 배려석 안내단말(300)의 하단에 설치하면서 하방 2M 이내에 좌석 점유자를 인식하도록 구성함으로써 착석감지센서(310)를 구현할 수 있다.
어플연결모듈(320)은 미리 설정된 착석 유효반경에 대응하는 근거리 무선통신을 통해 임산부가 소지하는 스마트폰(C)에 설치된 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크를 수행하는 구성요소이다. 블루투스의 경우에 유효 무선통신 거리는 수십 미터에 달하지만 배려석 안내단말(300)에 내장된 블루투스 하드웨어 모듈의 송출 파워를 조정함으로써 착석 유효반경(예: 2미터, 1미터, 50 cm) 이내의 거리인 경우에만 무선링크를 설정하도록 구성할 수 있다.
서버연결모듈(330)은 앞서 어플연결모듈(320)이 설정한 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크를 경유하여 배려석 관리서버(100)와의 무선 데이터통신 채널을 설정하는 구성요소이다. 배려석 안내단말(300)은 해당 임산부 배려석(A)에 대한 임산부 혹은 비임산부의 좌석점유 현황 그리고 현재 사용가능 상태인지에 관한 정보를 배려석 관리서버(100)로 제공하는데, 서버연결모듈(330)은 이를 위한 네트워크 연결 채널을 설정한다.
현시연결모듈(340)은 근거리 무선통신을 통해 현시조명장치(400)에 대한 점멸제어 채널을 설정하는 구성요소이다. 어플연결모듈(320)과 같이 블루투스 통신을 이용하는 것이 하드웨어 구현을 간략화할 수 있어 유리한데, 다른 무선통신 기술, 예컨대 지그비(Zigbee 3.0)를 활용하여 구현할 수도 있다. 이 경우에 현시연결모듈(340)은 Zigbee 3.0의 마스터 무선장치로 구성되고, 현시조명장치(400)는 슬레이브 무선장치로 구성된다.
안내방송모듈(350)은 배려석 안내단말(300)이 그 주변의 사람들에게 무언가 음성 출력하도록 해주는 구성요소이다. 예를 들어, 해당 임산부 배려석(A)을 점유하고 있는 비임산부에게 미리 저장한 양보요청 안내방송을 스피커 출력하는 용도로 사용될 수 있다. 안내방송모듈(350)은 예컨대 30 Watt 출력의 스피커를 구비할 수 있으며, 스피커 하부 1미터 이내에서 최대 100 dB의 음압 출력을 하도록 구성하면서 주변 소음의 음압을 실시간으로 감지하여 그에 대응하여 스피커 출력을 가변하도록 구성될 수 있다. 이때, 주변 소음 대비 약 10 dB 높은 음압으로 출력하는 것이 방송 목적 및 소음방지 양쪽의 목적에 양호하다.
전원공급모듈(360)은 지하철 자량으로부터 전원을 입력받아 배려석 안내단말(300)에 대한 동작전원을 변환 제공하는 구성요소이다. 예를 들어, 전원공급모듈(360)은 전동차로부터 DC 100 V 전원을 입력 전원으로 제공받아 배려석 안내단말(300)에서 필요한 여러 전압의 전원을 생성한다.
음원저장모듈(370)은 배려석 안내단말(300)이 사용하는 음원 데이터, 예컨대 양보요청 안내방송의 음원 데이터를 저장하는 구성요소이다.
안내제어모듈(380)은 이상과 같은 착석감지센서(310), 어플연결모듈(320), 서버연결모듈(330), 현시연결모듈(340), 안내방송모듈(350), 전원공급모듈(360)을 종합적으로 제어 관리하는 구성요소이다. 제어목적을 위해, 안내제어모듈(380)은 자신이 설치된 차량내 위치에 대한 편성번호 및 호차번호를 예컨대 배려석 안내단말(300)의 설치 과정에서 설정받아 저장한다.
[도 5]를 참조하여 안내제어모듈(380)의 제어 동작에 따른 배려석 안내단말(300)의 동작 프로세스를 기술한다.
배려석 안내단말(300)은 미리 설정된 착석 유효반경에 대응하는 근거리 무선통신을 지속적으로 시도하며, 이를 통해 임산부가 배려석 안내단말(300)에 접근하였을 경우에 그 임산부의 스마트폰(C)에 설치된 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크를 수행한다. 또한, 배려석 안내단말(300)은 예컨대 초음파 감지센서에 의해 해당 임산부 배려석(A)에 대한 누군가의 착석 여부를 식별한다.
임산부 배려석(A)에 대한 착석 이벤트에 대응하여 배려석 안내단말(300)은 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크 설정 여부에 따라 임산부 좌석점유 또는 비임산부 좌석점유를 구분 식별한다.
임산부 좌석점유 이벤트로 식별되는 경우, 배려석 안내단말(300)은 임산부 좌석점유 사실, 편성번호, 호차번호에 관한 정보를 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크를 경유하여 배려석 관리서버(100)로 전송한다. 이를 통해, 배려석 관리서버(100)는 특정 편성번호 및 호차번호의 임산부 배려석(A)에 임산부가 착석하여 있다는 사실을 알 수 있게 된다.
비임산부 좌석점유 이벤트로 식별되는 경우에는, 배려석 안내단말(300)은 해당 임산부 배려석(A)에 대한 좌석점유 현황을 모니터링하여 비임산부의 좌석점유 시간을 임시 저장하였하며, 이후에 임산부가 배려석 안내단말(300)로 접근하여 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크가 설정되면 이 무선링크를 경유하여 배려석 관리서버(100)로 그 임시 저장해두었던 정보를 전송한다. 이를 통해, 배려석 관리서버(100)는 특정 편성번호 및 호차번호의 임산부 배려석(A)에 대한 비임산부의 좌석점유 현황을 파악할 수 있게 된다.
한편, 배려석 안내단말(300)은 임산부 좌석점유 또는 비임산부 좌석점유를 식별하면 미리 저장해둔 음원 방송을 출력하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 임산부가 좌석점유한 경우에는 웰컴 방송을 하고, 비임산부가 좌석점유한 경유에는 현재 임산부 배려석(A)에 앉아있다는 사실을 알리고 나중에 임산부가 들어오는 경우에 양보해달라는 배려석 안내방송을 출력할 수 있다. 특히, 비임산부 좌석점유 상태에서 임산부가 임산부 배려석(A)에 접근하여 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크가 이루어지면 배려석 안내단말(300)은 안내방송모듈(350)을 통해 양보요청 안내방송을 출력하는 한편, 현시연결모듈(340)을 통해 현시조명장치(400)를 점멸 제어하도록 구성되는 것이 바람직하다.
양보요청 안내방송이 출력된 이후에 비임산부가 임산부 배려석(A)을 임산부에게 양보하는 경우(배려석 양보 이벤트 발생)에 이 사실이 식별되어 배려석 관리서버(100)로 전달된다. 먼저, 임산부가 임산부 클라이언트부(200)에서 착석확인 메뉴 버튼을 누르는 방식으로 구현될 수 있다. 또는, 양보요청 안내방송을 한 이후에 착석감지센서(310)가 누군가 일어서고 그 직후(예: 5초 이내)에 누군가 착석하였음을 식별하는 경우에 배려석 안내단말(300)이 배려석 양보 이벤트가 발생하였다고 판단하는 방식으로 구현될 수도 있다. 배려석 양보 이벤트를 식별한 임산부 클라이언트부(200) 또는 배려석 안내단말(300)은 배려석 착석 사실, 편성정보, 호차정보의 조합을 배려석 관리서버(100)로 전송한다.
다음으로, [도 4]를 참조하면, 현시조명장치(400)는 무선연동모듈(410), 조명현시모듈(420), 배터리 모듈(430)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성요소를 통하여 현시조명장치(400)는 배려석 안내단말(300)과 근거리 무선통신을 수행하고 배려석 안내단말(300)의 제어명령에 대응하여 임산부 배려석(A)의 좌석 점유자에게 시각적인 알람을 제공한다.
현시조명장치(400)는 임산부 배려석(A)의 좌측 혹은 우측에 좌석 점유자가 잘 보일 수 있는 곳, 예컨대 전동차 손잡이봉(B)에 부착하여 설치되는데, 주된 설치 목적은 임산부 배려석(A)에 앉아있는 비임산부에게 임산부 배려석(A)을 근처의 임산부에게 양보해달라고 요청하기 위한 것이다. 비임산부가 이어폰이나 헤드폰을 낀 상태로 임산부 배려석(A)에 앉아있는 경우도 많으므로 시각적으로 알려줄 필요가 있다. 또한, 현시조명장치(400)는 임산부 클라이언트부(200)와 링크 시 약 20초간 동작하도록 구성될 수 있다.
[도 6]은 본 발명에서 배려석 관리서버(100)의 동작 프로세스를 개념적으로 나타내는 도면이다.
[도 6]을 참조하면, 배려석 관리서버(100)는 임산부 등록 관리를 수행하고 유무선 네트워크를 통해 다수의 임산부 클라이언트부(200) 및 배려석 안내단말(300)로부터 임산부 배려석(A)에 관련된 각종 정보를 수집한 후에 이를 분석 및 가공하여 정보를 추출하고, 이 정보를 임산부 클라이언트부(200) 및 관리자 프로그램(130)으로 제공하도록 구성된다.
먼저, 배려석 관리서버(100)는 임산부 인증을 통한 임산부의 등록 정보를 임산부 데이터베이스(110)로 관리하고 그에 기초하여 임산부 클라이언트부(200)에 대한 유효 활성화 여부를 제어한다. 이를 통해, 비임산부가 스마트폰(C)에 임산부 클라이언트부(200)를 설치하는 것을 방지한다.
또한, 배려석 관리서버(100)는 지하철 차량의 차량 편성별 호차별 임산부 배려석(A)의 설치 정보를 배려석 데이터베이스(120)로 관리하고, 다수의 배려석 안내단말(300)로부터 해당 임산부 배려석(A)에 대한 임산부 또는 비임산부의 좌석점유 정보를 제공받아 차량 편성별 호차별로 임산부 배려석(A)에 대한 좌석 점유 현황을 관리한다. 이러한 정보를 활용하여, 배려석 관리서버(100)는 임산부 클라이언트부(200)로부터 지하철역 특정 정보를 제공받으면 그에 대응하여 해당 지하철역으로 진입 예정인 지하철 차량, 즉 최근접 혹은 몇개 근접 지하철 차량에 대한 사용가능 임산부 배려석 현황정보를 임산부 클라이언트부(200)로 제공하여 임산부가 해당 위치로 미리 이동하여 대기하도록 보조함으로써 임산부의 편의를 돕는다. 그리고, 배려석 관리서버(100)는 그 수집된 데이터에 기초하여 미리 설정된 특정의 관리주기(예: 일별, 주별, 월별) 단위로 임산부 배려석(A)의 이용 현황을 분석하고, 임산부 배려석(A)에 대한 비임산부 좌석점유 시간을 분석한다.
한편, 배려석 관리서버(100)는 자체적으로 임산부 데이터베이스(110)를 구축하지 않고 외부 공공서버, 예컨대 보건복지부가 운영하는 임산부 관리서버(D)와 연동하여 동작하도록 구현하는 것도 가능하다. 이 경우에는 임산부가 산부인과 병원에서 보건복지부가 운영하는 임산부 카드를 신청하면 자동으로 임산부 데이터베이스(110)에 등록되도록 구현할 수 있다.
한편, 본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비휘발성 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태로 구현되는 것이 가능하다. 이러한 비휘발성 기록매체로는 다양한 형태의 스토리지 장치가 존재하는데 예컨대 하드디스크, SSD, CD-ROM, NAS, 자기테이프, 웹디스크, 클라우드 디스크 등이 있고 네트워크로 연결된 다수의 스토리지 장치에 코드가 분산 저장되고 실행되는 형태도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 하드웨어와 결합되어 특정의 절차를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램의 형태로 구현될 수도 있다.
100 : 배려석 관리서버 110 : 임산부 데이터베이스
120 : 배려석 데이터베이스 130 : 관리자 프로그램
200 : 임산부 클라이언트부
300 : 배려석 안내단말 310 : 착석감지센서
320 : 어플연결모듈 330 : 서버연결모듈
340 : 현시연결모듈 350 : 안내방송모듈
360 : 전원공급모듈 370 : 음원저장모듈
380 : 안내제어모듈
400 : 현시조명장치 410 : 무선연동모듈
420 : 조명현시모듈 430 : 배터리 모듈
A : 임산부 배려석 B : 전동차 손잡이봉
C : 임산부의 스마트폰

Claims (6)

  1. 배려석 관리서버(100), 임산부의 스마트폰(C)에 설치된 임산부 클라이언트부(200), 임산부 배려석(A)에 근접 설치된 배려석 안내단말(300)을 무선통신으로 연결하여 연동시킴으로써 전동차에 설치된 임산부 배려석의 이용을 관리하는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템으로서,
    전동차의 차량 편성별 호차별 임산부 배려석(A)의 설치 정보를 배려석 데이터베이스(120)로 관리하고, 상기 배려석 안내단말(300)로부터 해당 임산부 배려석(A)에 대한 임산부 또는 비임산부의 좌석점유 정보를 제공받고, 차량 편성별 호차별로 임산부 배려석(A)에 대한 좌석 점유 현황을 관리하고, 상기 임산부 클라이언트부(200)로부터 지하철역 특정 정보를 제공받으면 그에 대응하여 해당 지하철역으로 진입 예정인 지하철 차량에 대한 사용가능 임산부 배려석 현황정보를 임산부 클라이언트부(200)로 제공하는 배려석 관리서버(100);
    임산부의 스마트폰(C)에 설치되고, 외부 서버와 협조 동작하여 임산부 등록 및 인증을 수행하고, 상기 배려석 안내단말(300)과 근거리 무선통신에 의한 무선링크를 제공하고, 상기 배려석 관리서버(100)와 협조 동작하여 편성별 호차별로 임산부 배려석(A)에 대한 좌석 점유 현황 조회를 제공하고, 상기 배려석 관리서버(100)와 협조 동작하여 특정 지하철역에 진입 예정인 지하철 차량에 대한 사용가능 임산부 배려석 현황정보의 조회를 제공하는 임산부 클라이언트부(200);
    지하철 차량 내의 임산부 배려석(A)마다 배치되어 자신이 담당하는 임산부 배려석(A)에 근접 설치되고, 자신이 설치된 차량내 위치에 대한 편성번호 및 호차번호를 저장하고, 자신이 담당하는 임산부 배려석(A) 주변의 미리 설정된 착석 유효반경에 대응하는 근거리 무선통신을 통해 상기 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크를 수행하고, 단말 하단의 초음파 감지센서에 의해 해당 임산부 배려석(A)에 대한 착석 여부를 식별하고, 해당 임산부 배려석(A)에 대한 착석 이벤트 및 상기 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크 설정 여부의 조합에 기초하여 자신이 담당하는 임산부 배려석(A)에 대한 임산부 좌석점유 또는 비임산부 좌석점유를 구분 식별하고, 임산부 좌석점유 이벤트에 대응하여 임산부 좌석점유 사실, 편성번호, 호차번호를 상기 무선링크를 경유하여 상기 배려석 관리서버(100)로 전송하고, 비임산부 좌석점유 이벤트에 대응하여 비임산부의 좌석점유 시간을 임시 저장하고 상기 임산부 클라이언트부(200)와의 무선링크가 설정되면 이 무선링크를 경유하여 상기 배려석 관리서버(100)로 전송하고, 비임산부 좌석점유 상태에서 상기 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크가 이루어지면 자체 스피커를 이용하여 양보요청 안내방송을 출력하여 임산부 배려석(A)에 앉아있는 비임산부에게 자리 양보를 유도하는 배려석 안내단말(300);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 배려석 안내단말(300)은,
    자신이 담당하는 임산부 배려석(A)의 위쪽으로 근접 이격된 차량 벽면에 설치되고 단말 하단의 초음파 감지센서의 특정 방향에서의 사물 이격거리 측정 능력을 이용하여 단말 하단으로부터 미리 설정된 근접 거리 이내에 좌석 점유자를 인식함으로써 자신이 담당하는 해당 임산부 배려석(A)에 사람의 착석 여부를 식별하는 착석감지센서(310);
    상기 배려석 안내단말(300)과 해당 임산부 배려석(A) 간의 이격 거리에 대응하여 자신이 담당하는 상기 임산부 배려석(A)을 커버하는 미리 설정된 착석 유효반경 이내의 거리에서 이루어지는 상기 임산부 클라이언트부(200)와의 근거리 무선통신을 통하여 무선링크를 수행하는 어플연결모듈(320);
    자신이 담당하는 상기 임산부 배려석(A)으로부터 상기 착석 유효반경 이내의 거리에서 이루어지는 상기 임산부 클라이언트부(200)와의 상기 무선링크를 경유하여 상기 배려석 관리서버(100)와의 무선 데이터통신 채널을 설정하는 서버연결모듈(330);
    자신이 담당하는 상기 임산부 배려석(A)에 대한 비임산부 좌석점유 이벤트에 대응하여 해당 임산부 배려석(A)을 점유한 비임산부에게 미리 저장한 양보요청 안내방송을 스피커 출력하기 위한 안내방송모듈(350);
    상기 양보요청 안내방송의 음원 데이터를 저장하는 음원저장모듈(370);
    상기 배려석 안내단말(300)의 동작을 제어하는 안내제어모듈(380);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배려석 안내단말(300)과 근거리 무선통신을 수행하고 상기 임산부 배려석(A)의 정면 좌측 혹은 우측에 근접 설치되어 상기 배려석 안내단말(300)의 제어명령에 대응하여 상기 임산부 배려석(A)의 좌석 점유자에게 시각적인 알람을 제공하는 현시조명장치(400);
    를 더 포함하여 구성되고,
    상기 배려석 안내단말(300)은 비임산부 좌석점유 상태에서 상기 임산부 클라이언트부(200)와 무선링크가 이루어지면 양보요청 안내방송을 출력하면서 근거리 무선통신을 통해 상기 현시조명장치(400)를 점멸 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 임산부 클라이언트부(200)는 상기 배려석 안내단말(300)과의 협조 동작 및 사용자 메뉴 조작의 조합을 통해 배려석 양보 이벤트를 식별하고 그에 대응하여 배려석 착석 사실, 편성정보, 호차정보의 조합을 상기 배려석 관리서버(100)로 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 임산부 클라이언트부(200)는 해당 임산부가 위치하는 지하철역 및 지하철 라인 정보를 상기 배려석 관리서버(100)로 제공하고
    상기 배려석 관리서버(100)는 지하철 차량의 편성별 호차별로 임산부 배려석(A)에 대한 좌석 점유 현황을 관리하고 상기 임산부 클라이언트부(200)가 대기 중인 지하철 역으로 진입 예정인 최근접 전동차에 대하여 사용가능 임산부 배려석의 위치 정보를 상기 임산부 클라이언트부(200)로 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 배려석 관리서버(100)는 임산부 인증을 통한 임산부의 등록 정보를 임산부 데이터베이스(110)로 관리하고 그에 기초하여 상기 임산부 클라이언트부(200)에 대한 유효 활성화 여부를 제어하고, 특정의 관리주기 단위로 임산부 배려석(A)의 이용 현황을 분석하고, 임산부 배려석(A)에 대한 비임산부 좌석점유 시간을 분석하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 배려석 안내단말(300)은,
    근거리 무선통신을 통해 상기 현시조명장치(400)에 대한 점멸제어 채널을 설정하는 현시연결모듈(340);
    지하철 자량으로부터 전원을 입력받아 상기 배려석 안내단말(300)에 대한 동작전원을 변환 제공하는 전원공급모듈(360);
    을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템.
KR1020200061222A 2020-04-09 2020-05-21 IoT 기반 전동차내 임산부 배려석 관리 시스템 KR102194489B1 (ko)

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