KR102211855B1 - 지하철 객실 혼잡도 제공을 위한 지하철 객실 ＩｏＴ 단말, 지하철 혼잡도 제공 시스템 - Google Patents

지하철 객실 혼잡도 제공을 위한 지하철 객실 ＩｏＴ 단말, 지하철 혼잡도 제공 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지하철 객실 혼잡도 제공을 위한 지하철 객실 IoT 단말, 지하철 혼잡도 제공 시스템에 관한 것이다. 본 발명은,
이에 의해, 실시간으로 지하철의 각 객실의 상황을 지하철 객실에 형성된 각 소형 디스플레이장치, 지하철 플랫폼에 형성된 안내 디스플레이장치, 및 사용자 스마트폰으로 제공함으로써, 지하철의 혼잡도를 분산시킬 뿐만 아니라, 지하철이 극심하게 혼잡할 경우 연속적으로 오는 지하철에 대한 혼잡도에 대해서도 직관적으로 예측이 가능한 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 인원수와 CO2 농도를 함께 분석함으로써, 단순히 인원수가 아닌 아기나 어린이 등에 대한 보정치를 적용가능한 실효적인 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

지하철 객실 혼잡도 제공을 위한 지하철 객실 ＩｏＴ 단말, 지하철 혼잡도 제공 시스템{Subway room Internet of Things terminal for congestion of subway rooms, and subway congestion provision system}
본 발명은 지하철 객실 혼잡도 제공을 위한 지하철 객실 IoT 단말, 지하철 혼잡도 제공 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 실시간으로 지하철의 각 객실의 상황을 지하철 객실에 형성된 각 소형 디스플레이장치, 지하철 플랫폼에 형성된 안내 디스플레이장치, 및 사용자 스마트폰으로 제공함으로써, 지하철의 혼잡도를 분산시킬 뿐만 아니라, 지하철이 극심하게 혼잡할 경우 연속적으로 오는 지하철에 대한 혼잡도에 대해서도 직관적으로 예측이 가능하도록 하기 위한 지하철 객실 혼잡도 제공을 위한 지하철 객실 IoT 단말, 지하철 혼잡도 제공 시스템에 관한 것이다.
최근, 광역시와 같은 대도시는 물론 지역 대도시를 중심으로 관할 지역의 버스 운행정보를 제공하는 버스정보안내시스템(BIS/BMS, Bus Information/ Management System)이 구축되고 있다. 이러한 버스정보안내시스템은, 운행되는 버스의 위치를 교통정보센터에서 실시간 수집하여 정류장 도착 예상 시간·노선별 현 운행 버스 위치·뒤차와의 거리·환승 정보 등과 같은 교통정보로 가공하고, 가공된 교통정보를 각 정류장 안내기를 통해 제공하거나 인터넷망 등을 통해 개인 단말기 사용자에게 제공하는 시스템으로, 현재는 혼잡도까지 제공하고 있다.
그러나 수도권의 직장인들은 출근 시간을 엄수하기 위해서 지하철을 자주 이용하고 있으나, 현재까지 지하철에 대한 정보안내시스템에 대해서는 구축되지 못하고 있으며, 버스와 달리 지하철은 각 지하철 객실이 연결된 형태이므로 버스의 정보안내시스템을 그대로 채택하기는 어려운 기술적 문제점이 있으므로, 이에 대한 기술 개발이 절실히 요구되고 있다.
대한민국 특허출원 출원번호 제20-2013-0002474호 "모바일 기기를 이용한 버스운행정보 안내전광판 시스템(BUS INFORMATION TERMINAL DISPLAY BOARD SYSTEM USING MOBILE COMMUNICATIONS)"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실시간으로 지하철의 각 객실의 상황을 지하철 객실에 형성된 각 소형 디스플레이장치, 지하철 플랫폼에 형성된 안내 디스플레이장치, 및 사용자 스마트폰으로 제공함으로써, 지하철의 혼잡도를 분산시킬 뿐만 아니라, 지하철이 극심하게 혼잡할 경우 연속적으로 오는 지하철에 대한 혼잡도에 대해서도 직관적으로 예측이 가능하도록 하기 위한 지하철 객실 혼잡도 제공을 위한 지하철 객실 IoT 단말, 지하철 혼잡도 제공 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 인원수와 CO2 농도를 함께 분석함으로써, 단순히 인원수가 아닌 아기나 어린이 등에 대한 보정치를 적용가능한 실효적인 정보를 제공하도록 하기 위한 지하철 객실 혼잡도 제공을 위한 지하철 객실 IoT 단말, 지하철 혼잡도 제공 시스템을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템은, 보수의 지하철 객실 IoT 단말(100)로 이루어진 지하철 객실 IoT 단말 그룹(100g), 네트워크(200), 지하철 혼잡도 제공 서버(300)를 포함하는 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에 있어서, 각 지하철 객실 IoT 단말(100)은, 출입문 적외선 센서(111), 이동통로 적외선 센서(112), CO2 측정 센서(113), 개폐 감지 센서(114)를 포함하며, 이동통로 적외선 센서(112)에 대해서 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b) 구분되어 제공되는 센서부(110); 각 지하철 객실(10)에 형성된 출입문에 형성된 출입문 적외선 센서(111)로부터 각 지하철 객실(10)의 출입 인원을 센싱 정보를 실시간으로 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장하는 객실 인원 파악 모듈(121); 각 지하철 객실(10)의 길이 방향에서 좌측, 중간, 우측에 각각 형성된 CO2 측정 센서(113) 각각으로부터 좌측 영역, 중간 영역, 우측 영역의 CO2 농도 측정 정보를 실시간으로 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장하는 CO2 측정 모듈(122); 및 지하철을 운영하기 시작하면 초기의 인원수로 디폴트 값인 정량적 수치 "0(ZERO)"를 기준으로 객실 인원 파악 모듈(121)에 의해 최초의 지하철 역에서의 출입 인원 센싱 정보가 생성되어 저장부(150)에 저장되면, 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보를 결과치로 생성한 뒤 저장부(150)에 저장하며, 결과치가 생성되어 저장부(150)에 저장된 시각의 CO2 측정 모듈(122)에 의해 측정되어 저장부(150)에 저장된 좌측 영역, 중간 영역, 우측 영역의 CO2 농도 측정 정보를 제 1 내지 제 3 CO2 농도로 추출한 뒤, 추출된 각 영역에 대한 평균값을 연산한 뒤, 기본 혼잡도 분석 정보 생성의 기준이 되는 현재 지하철 객실(10)의 인원수에 따른 기준 CO2 평균 농도 범위를 저장부(150)에서 추출한 뒤, 추출된 CO2 평균 농도 범위에 미치지 않은 경우, 각 분석된 혼잡에 해당하는 혼잡도 낮음(원활) 단계, 혼잡도 보통(보통) 단계, 혼잡도 높음(혼잡) 단계의 세분화된 등급으로 약 세분화 혼잡도를 생성하며, 기준 CO2 평균 농도 범위를 초과하는 경우는 동일한 방식으로 강 세분화 혼잡도 정보를 생성하며, 기준 CO2 평균 농도 범위 내인 경우 정 세분화 혼잡도 정보를 생성하여 저장부(150)에 저장하는 혼잡도 분석 모듈(123); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 개폐 감시 센서(114)는, 각각 출입문과 이동통로용 출입문과 출입문 프레임 사이에 압력 센서로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 객실 인원 파악 모듈(121)은, 각 지하철 객실(10)을 기준으로 일 측 또는 양측으로 형성가능한 다른 지하철 객실로 이동하는 이동통로에 각각 형성된 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b)로부터 각 지하철 객실(10)을 중심으로 적어도 하나 이상의 다른 지하철 객실에서 들어오는 인원 센싱 정보(제 1 이동 인원 센싱 정보)를 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 객실 인원 파악 모듈(121)은, 각 지하철 객실(10)을 기준으로 일 측 또는 양측으로 형성가능한 다른 지하철 객실로 이동하는 이동통로에 각각 형성된 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b)로부터 각 지하철 객실(10)을 중심으로 적어도 하나 이상의 다른 지하철 객실로 나가는 인원 센싱 정보(제 2 이동 인원 센싱 정보)를 실시간으로 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 혼잡도 분석 모듈(123)은, 지하철을 운영하기 시작하면 초기의 인원수로 디폴트 값인 정량적 수치 "0(ZERO)"를 기준으로 객실 인원 파악 모듈(121)에 의해 최초의 지하철 역에서의 출입 인원 센싱 정보가 생성되어 저장부(150)에 저장되면, 출입 인원 센싱 정보가 저장된 시각으로부터 미리 설정된 시간에 저장부(150)에 저장된 제 1 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 합하는 연산과, 연산된 결과에 제 2 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치에 빼는 연산을 수행한 뒤, 결과에 해당하는 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보를 제 1 결과치로 생성한 뒤 저장부(150)에 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 출입문 적외선 센서(111), 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b)는, 각각 출입문과 이동통로를 반으로 구분한 뒤, 반쪽은 지하철 객실로 들어오는 방향(제 1 방향)용, 다른 남은 반쪽은 지하철 객실에서 나가는 방향(제 2 방향)용으로 사용하도록 설정하고, 제 1 방향과 제 2 방향에 각각 하나씩의 적외선 센서를 구비하여, 하나의 지하철 객실(10)을 기준으로 유입되는 인원과 유출되는 인원을 각각 센싱하는 것을 특징으로 한다.
또한, 혼잡도 분석 모듈(123)은, 제 1 결과치에 해당하는 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보가 측정된 최초의 지하철 역의 다음 지하철 역에서 디폴트 값이 아닌 제 1 결과치의 정량적 수치에 대해서 출입 인원 센싱 정보에 해당하는 출입문을 통해 유입 및 유출에 따라 증가 또는 감소되는 인원수의 정량적 수치를 더하거나 빼는 연산을 수행한 뒤, 다음 지하철 역을 기준으로 출입 인원 센싱 정보가 저장된 시각으로부터 미리 설정된 시간에 저장부(150)에 저장된 제 1 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 합하는 연산과, 연산된 결과에 제 2 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치에 빼는 연산을 수행한 뒤, 결과에 해당하는 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보를 제 2 결과치로 생성한 뒤 저장부(150)에 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 혼잡도 분석 모듈(123)은, 제 2 결과치 생성 과정에 대해서 연속적으로 지하철의 운행이 중단될 때까지 계속 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 혼잡도 분석 모듈(123)은, 제 1 결과치 및 제 2 결과치의 정량적 수치에 따라 미리 설정된 제 1 인원수 이하인 경우, 혼잡도 낮음(원활) 단계로 구분하는 것을 특징으로 한다.
또한, 혼잡도 분석 모듈(123)은, 제 2 인원수 초과인 경우, 혼잡도 높음(혼잡) 단계로 구분하며, 제 1 인원수를 초과하나 제 2 인원수 이하인 경우, 혼잡도 보통(보통) 단계로 구분하여 기본 혼잡도 분석 정보로 저장부(150)에 저장하며, 제 2 인원수를 제 1 인원수에 비해 높게 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 지하철 객실 혼잡도 제공을 위한 지하철 객실 IoT 단말, 지하철 혼잡도 제공 시스템은, 실시간으로 지하철의 각 객실의 상황을 지하철 객실에 형성된 각 소형 디스플레이장치, 지하철 플랫폼에 형성된 안내 디스플레이장치, 및 사용자 스마트폰으로 제공함으로써, 지하철의 혼잡도를 분산시킬 뿐만 아니라, 지하철이 극심하게 혼잡할 경우 연속적으로 오는 지하철에 대한 혼잡도에 대해서도 직관적으로 예측이 가능한 효과를 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지하철 객실 혼잡도 제공을 위한 지하철 객실 IoT 단말, 지하철 혼잡도 제공 시스템은, 인원수와 CO2 농도를 함께 분석함으로써, 단순히 인원수가 아닌 아기나 어린이 등에 대한 보정치를 적용가능한 실효적인 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1) 중 지하철 객실 IoT 단말(100)의 구성요소를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1) 중 지하철 객실 IoT 단말(100)의 제어부(120)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 지하철 객실(10)의 지하철 출입문 개폐시의 적외선 센싱 개념을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 지하철 객실(10)의 이동통로 이동시의 적외선 센싱 개념을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 지하철 객실(10)에 대한 CO2 농도 측정 개념을 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 제공하는 혼잡도 단계의 예시를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 사용자 스마트폰(500)으로 출력되는 유저 인터페이스 화면을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 객실 외부 전광판(500)에 의해 제공되는 유저 인터페이스 화면(도 11b)과 기존의 유저 인터페이스 화면(도 11a)의 비교를 위해 도시된 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1) 중 지하철 객실 IoT 단말(100)의 구성요소를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1) 중 지하철 객실 IoT 단말(100)의 제어부(120)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 지하철 객실(10)의 지하철 출입문 개폐시의 적외선 센싱 개념을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 지하철 객실(10)의 이동통로 이동시의 적외선 센싱 개념을 나타내는 도면이다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 지하철 객실(10)에 대한 CO2 농도 측정 개념을 나타내는 도면이다. 도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 제공하는 혼잡도 단계의 예시를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 사용자 스마트폰(500)으로 출력되는 유저 인터페이스(User Interface ; 'UI') 화면을 나타내는 도면이다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에서 객실 외부 전광판(500)에 의해 제공되는 UI 화면(도 11b)과 기존의 UI 화면(도 11a)의 비교를 위해 도시된 도면이다.
도 1을 참조하면, 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)은 복수의 지하철 객실 IoT 단말(100)로 이루어진 지하철 객실 IoT 단말 그룹(100g), 네트워크(200), 지하철 혼잡도 제공 서버(300) 및 사용자 스마트폰(400), 객실 외부 전광판(500)을 포함할 수 있다.
네트워크(200)는 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선 및 무선 망일 수 있다. 네트워크(200)가 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 네트워크(200)는 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 그 밖의 5G 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다. 네트워크(200)는 복수의 지하철 객실 IoT 단말(100)로 이루어진 지하철 객실 IoT 단말 그룹(100g), 지하철 혼잡도 제공 서버(300) 및 사용자 스마트폰(400), 객실 외부 전광판(500)), 그 밖의 시스템 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지하철 혼잡도 제공 시스템(1) 중 지하철 객실 IoT 단말(100)의 구성요소를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 지하철 객실 IoT 단말(100)은 센서부(110), 제어부(120), 디스플레이부(130), 통신부(140) 및 저장부(150)를 포함할 수 있다.
여기서 센서부(110)는 출입문 적외선 센서(111), 이동통로 적외선 센서(112), CO2 측정 센서(113), 개폐 감지 센서(114)를 포함하며, 이동통로 적외선 센서(112)는 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b)로 구분될 수 있으며, 개폐 감시 센서(114)는 각각 출입문과 이동통로용 출입문과 출입문 프레임 사이에 압력 센서로 형성될 수 있으나, 이에 한정되진 않는다.
제어부(120)는 객실 인원 파악 모듈(121), CO2 측정 모듈(122), 혼잡도 분석 모듈(123), 혼잡도 보정 모듈(124), 혼잡도 제공 모듈(125)을 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
객실 인원 파악 모듈(121)은 각 지하철 객실(10)에 형성된 출입문에 형성된 출입문 적외선 센서(111)로부터 각 지하철 객실(10)의 출입 인원을 센싱 정보를 실시간으로 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장할 수 있다.
또한, 객실 인원 파악 모듈(121)은 각 지하철 객실(10)을 기준으로 일 측 또는 양측으로 형성가능한 다른 지하철 객실로 이동하는 이동통로에 각각 형성된 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b)로부터 각 지하철 객실(10)을 중심으로 적어도 하나 이상의 다른 지하철 객실에서 들어오는 인원 센싱 정보(제 1 이동 인원 센싱 정보), 그리고 적어도 하나 이상의 다른 지하철 객실로 나가는 인원 센싱 정보(제 2 이동 인원 센싱 정보)를 실시간으로 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장할 수 있다.
CO2 측정 모듈(122)은 각 지하철 객실(10)의 길이 방향에서 좌측, 중간, 우측에 각각 형성된 CO2 측정 센서(113) 각각으로부터 좌측 영역, 중간 영역, 우측 영역의 CO2 농도 측정 정보를 실시간으로 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장할 수 있다.
혼잡도 분석 모듈(123)은 지하철을 운영하기 시작하면 초기의 인원수로 디폴트 값인 정량적 수치 "0(ZERO)"를 기준으로 객실 인원 파악 모듈(121)에 의해 최초의 지하철 역에서의 출입 인원 센싱 정보가 생성되어 저장부(150)에 저장되면, 출입 인원 센싱 정보가 저장된 시각으로부터 미리 설정된 시간에 저장부(150)에 저장된 제 1 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 합하는 연산과, 연산된 결과에 제 2 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치에 빼는 연산을 수행한 뒤, 결과에 해당하는 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보를 제 1 결과치로 생성한 뒤 저장부(150)에 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 출입문 적외선 센서(111), 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b)는 각각 출입문과 이동통로를 반으로 구분한 뒤, 반쪽은 지하철 객실로 들어오는 방향(제 1 방향)용, 다른 남은 반쪽은 지하철 객실에서 나가는 방향(제 2 방향)용으로 사용하도록 설정하고, 제 1 방향과 제 2 방향에 각각 하나씩의 적외선 센서를 구비함으로써, 하나의 지하철 객실(10)을 기준으로 유입되는 인원과 유출되는 인원을 각각 센싱할 수 있다.
혼잡도 분석 모듈(123)은 제 1 결과치에 해당하는 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보가 측정된 최초의 지하철 역의 다음 지하철 역에서 디폴트 값이 아닌 제 1 결과치의 정량적 수치에 대해서 출입 인원 센싱 정보에 해당하는 출입문을 통해 유입 및 유출에 따라 증가 또는 감소되는 인원수의 정량적 수치를 더하거나 빼는 연산을 수행한 뒤, 다음 지하철 역을 기준으로 출입 인원 센싱 정보가 저장된 시각으로부터 미리 설정된 시간에 저장부(150)에 저장된 제 1 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 합하는 연산과, 연산된 결과에 제 2 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치에 빼는 연산을 수행한 뒤, 결과에 해당하는 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보를 제 2 결과치로 생성한 뒤 저장부(150)에 저장할 수 있다.
이러한 제 2 결과치 생성 과정은 연속적으로 지하철의 운행이 중단될 때까지 계속될 수 있다.
한편, 혼잡도 분석 모듈(123)은 도 8과 같이, 제 1 결과치 및 제 2 결과치의 정량적 수치에 따라 미리 설정된 제 1 인원수 이하인 경우, 혼잡도 낮음(원활) 단계로 구분하며, 제 2 인원수 초과인 경우, 혼잡도 높음(혼잡) 단계로 구분하며, 제 1 인원수를 초과하나 제 2 인원수 이하인 경우, 혼잡도 보통(보통) 단계로 구분하여 기본 혼잡도 분석 정보로 저장부(150)에 저장할 수 있으며, 여기서 제 2 인원수는 제 1 인원수에 비해 높게 설정된 값인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로, 혼잡도 분석 모듈(123)은 제 1 결과치 및 제 2 결과치가 생성되어 저장부(150)에 저장된 시각의 CO2 측정 모듈(122)에 의해 측정되어 저장부(150)에 저장된 좌측 영역, 중간 영역, 우측 영역의 CO2 농도 측정 정보를 제 1 내지 제 3 CO2 농도로 추출한 뒤, 추출된 각 영역에 대한 평균값을 연산한 뒤, 기본 혼잡도 분석 정보 생성의 기준이 되는 현재 지하철 객실(10)의 인원수에 따른 기준 CO2 평균 농도 범위를 저장부(150)에서 추출한 뒤, 추출된 CO2 평균 농도 범위에 미치지 않은 경우, 각 분석된 혼잡에 해당하는 혼잡도 낮음(원활) 단계, 혼잡도 보통(보통) 단계, 혼잡도 높음(혼잡) 단계의 세분화된 등급으로 약 세분화 혼잡도를 생성하며, 기준 CO2 평균 농도 범위를 초과하는 경우는 동일한 방식으로 강 세분화 혼잡도 정보를 생성하며, 기준 CO2 평균 농도 범위 내인 경우 정 세분화 혼잡도 정보를 생성하여 저장부(150)에 저장할 수 있다.
또한, 혼잡도 분석 모듈(123)은 제 1 내지 제 3 CO2 농도를 개별적으로 저장부(150)에 저장할 수 있다.
혼잡도 보정 모듈(124)은 지하철 출입문 및 이동통로의 개폐시 CO2 농도에 변화가 심하므로, 지하철 출입문 및 이동통로 출입문의 개폐가 개폐 감지 센서(114)로부터 수신되는 경우, 미리 설정된 시간이 경과한 뒤에 CO2 측정 모듈(122)에 의해 측정되어 저장부(150)에 저장된 좌측 영역, 중간 영역, 우측 영역의 CO2 농도 측정 정보를 제 1 내지 제 3 CO2 농도로 추출한 뒤, 세분화 혼잡도 정보를 생성하여 기존의 출입문 개폐 시점에 저장된 세분화 혼잡도를 업데이트하는 방식으로 저장부(150)에 저장할 수 있다.
혼잡도 제공 모듈(125)은 각 지하철 객실(10)에 대한 기본 혼잡도 분석 정보 및 세분화 혼잡도 정보를 네트워크(200)를 통해 지하철 혼잡도 제공 서버(300)로 전송하도록 통신부(140)를 제어할 수 있다.
이후, 혼잡도 제공 모듈(125)은 하나의 지하철 열차를 기준으로 자신의 지하철 객실(10) 뿐만 아니라, 지하철 열차를 이루는 모든 지하철 객실에 대한 기본 혼잡도 분석 정보 및 세분화 혼잡도 정보를 네트워크(200)를 통해 지하철 혼잡도 제공 서버(300)로부터 수신한 뒤, 각 지하철 객실(10) 별 기본 혼잡도 분석 정보 및 세분화 혼잡도 정보를 도 9 또는 도 11b와 같은 방식으로 각 지하철 객실(10)의 내부 LED 출력부에 해당하는 디스플레이부(130)로 출력할 수 있다.
본 발명에서, 지하철 혼잡도 제공 서버(300)는 각 지하철 객실(10)의 혼잡도 제공 모듈(125)로부터 제공된 기본 혼잡도 분석 정보 및 세분화 혼잡도 정보를 다음 지하철 역에 해당하는 지하철 승강장에 지하철 열차를 타려고 대기하는 사람들에게 정보를 제공하기 위한 소형 LED패널에 해당하는 객실 외부 전광판(400)으로 네트워크(200)를 통해 전송함으로써, 객실 외부 전광판(400)으로 기본 혼잡도 분석 정보 및 세분화 혼잡도 정보가 출력되도록 할 수 있다.
한편, 지하철 혼잡도 제공 서버(300)는 디스플레이부(130) 및 객실 외부 전광판(400)로 제공되는 기본 혼잡도 분석 정보를 원색에 대한 기준에 해당하는 혼잡도 낮음(원활) 단계인 경우 연두색, 혼잡도 보통(보통) 단계 경우 노란색, 혼잡도 높음(혼잡) 단계인 경우 빨간색으로 지정하여 도 8과 같이 표시할 수 있으며, 기본 혼잡도 분석 정보에 따라 지정된 원색에 세분화 혼잡도 정보를 반영하거나, 인원수 증가 추세 또는 인원수 감소 추세에 따른 실시간 정보를 반영하여 도 9와 같이 그라데이션 형식으로 출력하도록 제어 명령을 네트워크(200)를 통해 전송함으로써, 각 지하철 객실 IoT 단말(100)의 디스플레이부(130) 및 객실 외부 전광판(400)을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로, 지하철 혼잡도 제공 서버(300)는 좌측 영역, 중간 영역, 우측 영역의 CO2 농도 측정 정보를 각 지하철 객실(10) 실시간으로 수신한 뒤, 기본 혼잡도 분석 정보에 따라 지정된 원색에 좌측 영역, 중간 영역 및 우측 영역으로 제 1 내지 제 n 단계(n은 2 이상의 자연수)로 구분된 CO2 농도 측정 정보의 농도에 따라 도 8 및 도 9와 같이 초록색, 노란색, 빨간색의 연속 스펙트럼 상의 구간 정보를 반영하여 그라데이션 형식으로 출력하도록 제어 명령을 네트워크(200)를 통해 전송함으로써, 각 지하철 객실 IoT 단말(100)의 디스플레이부(130) 및 객실 외부 전광판(400)을 제어할 수 있다.
또한, 지하철 혼잡도 제공 서버(300)는 사용자 스마트폰(500)에 의한 위치정보 제공과 함께 액세스(access)가 네트워크(200)를 통해 수신되는 경우, 위치정보에 해당하는 지하철 역의 객실 외부 전광판(400)으로 제공하는 기본 혼잡도 분석 정보 및 세분화 혼잡도 정보를 네트워크(200)를 통해 제공함으로써, 사용자 스마트폰(500)의 지하철 혼잡도 어플리케이션에 의해 기본 혼잡도 분석 정보 및 세분화 혼잡도 정보가 도 10c와 같이 출력되도록 할 수 있다.
그리고, 지하철 혼잡도 제공 서버(300)는 기본 혼잡도 분석 정보 및 세분화 혼잡도 정보를 시간별, 일별, 연별로 빅데이터 서버로 이관하여 저장함으로써, 어플리케이션 회사, 지하철 관리회사 등의 단말에 대한 액세스 허가 및 인증을 통해 데이터 판매를 수행하거나 공익적 목적으로 제공할 수 있다.
한편, 사용자 스마트폰(500)의 지하철 혼잡도 어플리케이션은 도 10a와 같이 출발역과 도착역 지정에 따른 지하철 경로 정보를 제공하는 경우, 지하철 경로 정보 중 지하철 역에 대한 사용자의 터치스크린으로의 선택 입력 신호가 수신되는 경우, 네트워크(200)를 통해 지하철 혼잡도 제공 서버(300)에 액세스하여, 선택 입력 신호에 해당하는 지하철 역에 대한 기본 혼잡도 분석 정보 및 세분화 혼잡도 정보를 수신한 뒤, 도 10b와 같이 혼잡도 낮음(원활) 단계에 해당하는 지하철 객실의 번호만을 제공하거나. 도 10c와 같이 전체의 지하철 객실에 대한 혼잡도 분석 정보를 출력할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1 : 지하철 혼잡도 제공 시스템
100 : 지하철 객실 IoT 단말
110 : 센서부
120 : 제어부
130 : 디스플레이부
140 : 통신부
150 : 저장부
100g : 지하철 객실 IoT 단말 그룹
200 : 네트워크
300 : 지하철 혼잡도 제공 서버
400 : 사용자 스마트폰
500 : 객실 외부 전광판

Claims (10)

  1. 복수의 지하철 객실 IoT 단말(100)로 이루어진 지하철 객실 IoT 단말 그룹(100g), 네트워크(200), 지하철 혼잡도 제공 서버(300)를 포함하는 지하철 혼잡도 제공 시스템(1)에 있어서, 각 지하철 객실 IoT 단말(100)은,
    출입문 적외선 센서(111), 이동통로 적외선 센서(112), CO2 측정 센서(113), 개폐 감지 센서(114)를 포함하며, 이동통로 적외선 센서(112)에 대해서 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b) 구분되어 제공되는 센서부(110);
    각 지하철 객실(10)에 형성된 출입문에 형성된 출입문 적외선 센서(111)로부터 각 지하철 객실(10)의 출입 인원을 센싱 정보를 실시간으로 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장하는 객실 인원 파악 모듈(121);
    각 지하철 객실(10)의 길이 방향에서 좌측, 중간, 우측에 각각 형성된 CO2 측정 센서(113) 각각으로부터 좌측 영역, 중간 영역, 우측 영역의 CO2 농도 측정 정보를 실시간으로 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장하는 CO2 측정 모듈(122);
    지하철을 운영하기 시작하면 초기의 인원수로 디폴트 값인 정량적 수치 "0(ZERO)"를 기준으로 객실 인원 파악 모듈(121)에 의해 최초의 지하철 역에서의 출입 인원 센싱 정보가 생성되어 저장부(150)에 저장되면, 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보를 결과치로 생성한 뒤 저장부(150)에 저장하며, 결과치가 생성되어 저장부(150)에 저장된 시각의 CO2 측정 모듈(122)에 의해 측정되어 저장부(150)에 저장된 좌측 영역, 중간 영역, 우측 영역의 CO2 농도 측정 정보를 제 1 내지 제 3 CO2 농도로 추출한 뒤, 추출된 각 영역에 대한 평균값을 연산한 뒤, 기본 혼잡도 분석 정보 생성의 기준이 되는 현재 지하철 객실(10)의 인원수에 따른 기준 CO2 평균 농도 범위를 저장부(150)에서 추출한 뒤, 추출된 CO2 평균 농도 범위에 미치지 않은 경우, 각 분석된 혼잡에 해당하는 혼잡도 낮음(원활) 단계, 혼잡도 보통(보통) 단계, 혼잡도 높음(혼잡) 단계의 세분화된 등급으로 약 세분화 혼잡도를 생성하며, 기준 CO2 평균 농도 범위를 초과하는 경우는 동일한 방식으로 강 세분화 혼잡도 정보를 생성하며, 기준 CO2 평균 농도 범위 내인 경우 정 세분화 혼잡도 정보를 생성하여 저장부(150)에 저장하는 혼잡도 분석 모듈(123); 및
    지하철 출입문 및 이동통로의 개폐시 미리 설정된 시간이 경과한 뒤에 CO2 측정 모듈(122)에 의해 측정되어 저장부(150)에 저장된 좌측 영역, 중간 영역, 우측 영역의 CO2 농도 측정 정보를 제 1 내지 제 3 CO2 농도로 추출한 뒤, 세분화 혼잡도 정보를 생성하여 기존의 출입문 개폐 시점에 저장된 세분화 혼잡도를 업데이트하는 혼잡도 보정 모듈(124)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철 혼잡도 제공 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 개폐 감시 센서(114)는,
    각각 출입문과 이동통로용 출입문과 출입문 프레임 사이에 압력 센서로 형성되는 것을 특징으로 하는 지하철 혼잡도 제공 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 객실 인원 파악 모듈(121)은,
    각 지하철 객실(10)을 기준으로 일 측 또는 양측으로 형성가능한 다른 지하철 객실로 이동하는 이동통로에 각각 형성된 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b)로부터 각 지하철 객실(10)을 중심으로 적어도 하나 이상의 다른 지하철 객실에서 들어오는 인원 센싱 정보(제 1 이동 인원 센싱 정보)를 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장하는 것을 특징으로 하는 지하철 혼잡도 제공 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 객실 인원 파악 모듈(121)은,
    각 지하철 객실(10)을 기준으로 일 측 또는 양측으로 형성가능한 다른 지하철 객실로 이동하는 이동통로에 각각 형성된 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b)로부터 각 지하철 객실(10)을 중심으로 적어도 하나 이상의 다른 지하철 객실로 나가는 인원 센싱 정보(제 2 이동 인원 센싱 정보)를 실시간으로 수신한 뒤, 저장부(150)에 저장하는 것을 특징으로 하는 지하철 혼잡도 제공 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 혼잡도 분석 모듈(123)은,
    지하철을 운영하기 시작하면 초기의 인원수로 디폴트 값인 정량적 수치 "0(ZERO)"를 기준으로 객실 인원 파악 모듈(121)에 의해 최초의 지하철 역에서의 출입 인원 센싱 정보가 생성되어 저장부(150)에 저장되면, 출입 인원 센싱 정보가 저장된 시각으로부터 미리 설정된 시간에 저장부(150)에 저장된 제 1 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 합하는 연산과, 연산된 결과에 제 2 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치에 빼는 연산을 수행한 뒤, 결과에 해당하는 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보를 제 1 결과치로 생성한 뒤 저장부(150)에 저장하는 것을 특징으로 하는 지하철 혼잡도 제공 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 출입문 적외선 센서(111), 제 1 이동통로 적외선 센서(112a) 및 제 2 이동통로 적외선 센서(112b)는,
    각각 출입문과 이동통로를 반으로 구분한 뒤, 반쪽은 지하철 객실로 들어오는 방향(제 1 방향)용, 다른 남은 반쪽은 지하철 객실에서 나가는 방향(제 2 방향)용으로 사용하도록 설정하고, 제 1 방향과 제 2 방향에 각각 하나씩의 적외선 센서를 구비하여, 하나의 지하철 객실(10)을 기준으로 유입되는 인원과 유출되는 인원을 각각 센싱하는 것을 특징으로 하는 지하철 혼잡도 제공 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서, 혼잡도 분석 모듈(123)은,
    제 1 결과치에 해당하는 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보가 측정된 최초의 지하철 역의 다음 지하철 역에서 디폴트 값이 아닌 제 1 결과치의 정량적 수치에 대해서 출입 인원 센싱 정보에 해당하는 출입문을 통해 유입 및 유출에 따라 증가 또는 감소되는 인원수의 정량적 수치를 더하거나 빼는 연산을 수행한 뒤, 다음 지하철 역을 기준으로 출입 인원 센싱 정보가 저장된 시각으로부터 미리 설정된 시간에 저장부(150)에 저장된 제 1 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 합하는 연산과, 연산된 결과에 제 2 이동 인원 센싱 정보의 정량적 수치를 출입 인원 센싱 정보의 정량적 수치에 빼는 연산을 수행한 뒤, 결과에 해당하는 현재 지하철 객실(10)의 인원 정보를 제 2 결과치로 생성한 뒤 저장부(150)에 저장하는 것을 특징으로 하는 지하철 혼잡도 제공 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서, 혼잡도 분석 모듈(123)은,
    제 2 결과치 생성 과정에 대해서 연속적으로 지하철의 운행이 중단될 때까지 계속 수행하는 것을 특징으로 하는 지하철 혼잡도 제공 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서, 혼잡도 분석 모듈(123)은,
    제 1 결과치 및 제 2 결과치의 정량적 수치에 따라 미리 설정된 제 1 인원수 이하인 경우, 혼잡도 낮음(원활) 단계로 구분하는 것을 특징으로 하는 지하철 혼잡도 제공 시스템.
  10. 청구항 8에 있어서, 혼잡도 분석 모듈(123)은,
    제 2 인원수 초과인 경우, 혼잡도 높음(혼잡) 단계로 구분하며, 제 1 인원수를 초과하나 제 2 인원수 이하인 경우, 혼잡도 보통(보통) 단계로 구분하여 기본 혼잡도 분석 정보로 저장부(150)에 저장하며, 제 2 인원수를 제 1 인원수에 비해 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 지하철 혼잡도 제공 시스템.
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