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1. (WO2019009459) SUBWAY CONGESTION INFORMATION MANAGEMENT SYSTEM BASED ON WLAN PARAMETER FLUCTUATION
Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1   2   3  

배경기술

4   5   6   7   8  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

9   10   11  

과제 해결 수단

12   13   14   15   16   17   18  

발명의 효과

19   20   21   22  

도면의 간단한 설명

23   24   25   26   27   28   29   30   31  

발명의 실시를 위한 형태

32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9  

명세서

발명의 명칭 : 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템

기술분야

[1]
본 발명은 일반적으로 지하철 운행중에 특정 지하철 열차의 각 객실별 혼잡도를 실시간으로 획득하여 지하철 탑승 대기자를 비롯한 지하철 이용객이 활용할 수 있게 해주는 기술에 관한 것이다.
[2]
더욱 상세하게는, 본 발명은 지하철 열차의 객실마다 설치된 무선랜 기반의 혼잡 감지기가 객실 내부 공간에서의 무선랜 파라미터의 동요 특성에 기초하여 해당 객실에 승객이 얼마나 있는지 혼잡도 정보를 산출하면 외부의 혼잡도 관제 서버가 해당 열차에 대한 객실별 혼잡도 정보를 제공받아 지하철 역에서 해당 열차를 탑승하려고 대기하는 지하철 이용객들에게 각 객실별로 얼마나 혼잡한지에 관한 정보를 제공할 수 있는 기술에 관한 것이다.
[3]
이때, 본 발명에서는 혼잡도 정보를 산출할 때 그 추정 정확도를 높이기 위해 혼잡 감지기가 복수 개의 무선랜 디바이스로 구성되고 이들 간에 더미데이터를 UDP 패킷의 형태로 지속적으로 송수신함으로써 지하철 객실 내부의 무선통신 환경을 안정화시키도록 구성된다.

배경기술

[4]
지하철 시스템은 대량 수송수단으로서 이용인원이 증가하면서 그 중요성이 확대되고 있다. 현재 도시철도 지하철이 주요 도시마다 운행되고 있으며 경전철과 모노레일 등도 시범적으로 도입되고 있다.
[5]
이러한 지하철은 대량의 인원을 한꺼번에 운송하기 위하여 다수의 객차를 일렬로 연결하여 구성하는데, 이들 객차의 내부에는 승객을 수용할 수 있는 공간, 즉 객실이 형성되어 있다. 객실 한칸에는 다수의 사람들이 들어갈 수 있는데, 출퇴근 시간에는 100 ~ 150 정도의 인원이 들어가기도 한다.
[6]
그런데, 지하철이 운행될 때, 열차 한 대를 구성하는 일련의 객실들 간에는 실제 탑승 인원에 상당한 불균일이 있는 것이 현실이다. 어떤 객실에는 사람이 너무 많이 탑승하여 이른바 지옥철이 되는 반면, 바로 옆 객실은 적은 인원이 탑승하여 쾌적한 상태가 되기도 한다. 이러한 현상이 일어나는 특별한 이유는 없으며, 단지 사람들이 개별적으로 편리한 대로 탑승하기 때문이다.
[7]
상대적으로 여유로운 객실에 탑승한 사람들은 지하철에 대한 만족도가 높겠지만 그러한 행운을 누리지 못한 더 많은 사람들은 지하철을 비롯한 대중교통 서비스에 대해 상당히 불만족하게 될 것이다.
[8]
또한, 일부 사람들은 지하철 역으로 지하철이 들어오면 상대적으로 여유로운 객실을 찾느라 대기공간을 뛰어다니기도 하고, 일단 열차에 타고난 후에 더 여유로운 객실을 찾아 사람들을 비집고다니며 이동하기도 한다. 이는 지하철 서비스에 대한 만족감을 떨어뜨리는 것은 물론 안전사고의 위험과 사람들 간의 다툼 가능성도 증가시키기 때문에 전혀 바람직하지 못하다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[9]
본 발명의 목적은 일반적으로 지하철 운행중에 특정 지하철 열차의 각 객실별 혼잡도를 실시간으로 획득하여 지하철 탑승 대기자를 비롯한 지하철 이용객이 활용할 수 있게 해주는 기술을 제공하는 것이다.
[10]
특히, 본 발명의 목적은 지하철 열차의 객실마다 설치된 무선랜 기반의 혼잡 감지기가 객실 내부 공간에서의 무선랜 파라미터의 동요 특성에 기초하여 해당 객실에 승객이 얼마나 있는지 혼잡도 정보를 산출하면 외부의 혼잡도 관제 서버가 해당 열차에 대한 객실별 혼잡도 정보를 제공받아 지하철 역에서 해당 열차를 탑승하려고 대기하는 지하철 이용객들에게 각 객실별로 얼마나 혼잡한지에 관한 정보를 제공할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
[11]
이때, 본 발명에서는 혼잡도 정보를 산출할 때 그 추정 정확도를 높이기 위해 혼잡 감지기가 복수 개의 무선랜 디바이스로 구성되고 이들 간에 더미데이터를 UDP 패킷의 형태로 지속적으로 송수신함으로써 지하철 객실 내부의 무선통신 환경을 안정화시키도록 구성된다.

과제 해결 수단

[12]
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템은, 특정의 지하철 열차에 설치되며 해당 열차에 대하여 각 객실별로 객실 내부 공간에서의 무선랜 파라미터의 동요 속성에 기초하여 산출된 승객 탑승 정도에 관한 정보가 포함된 열차 혼잡도를 생성하여 통신수단을 통하여 외부로 제공하는 열차 혼잡도 감지 시스템(1000); 특정의 지하철 역에 설치되며 진입 예상 열차에 대한 열차 혼잡도를 제공받으면 진입 예상 열차의 객실별 혼잡 정도를 각 객실에 대응하는 지점에 차등 디스플레이 표시하는 혼잡도 안내 패널(500); 열차 혼잡도 감지 시스템으로부터 해당 지하철 열차에 대한 열차 혼잡도를 수신하여 관리하고 지하철 열차가 진입할 지하철 역의 혼잡도 안내 패널로 열차 혼잡도를 제공하는 혼잡도 관제 서버(300);을 포함하여 구성된다.
[13]
본 발명에서 열차 혼잡도 감지 시스템(1000)은 해당 지하철 열차를 구성하는 복수 개의 객차 각각에 대하여 해당 객실에 대한 승객 탑승 정도를 나타내는 객실 혼잡도를 객실 내부 공간에서의 무선랜 파라미터의 동요 속성에 기초하여 생성하는 복수 개의 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)을 포함하여 구성된다.
[14]
본 발명에서 객실 감지 시스템(1100)은 해당 객실의 내부 공간에 설치되어 무선랜 통신을 수행하면서 무선랜 참조 파라미터를 모니터링하여 미리 설정된 일정 시간동안 검출되는 동요 발생 횟수를 카운팅한 후에 그 카운팅 결과에 대응하여 객실 혼잡도를 산출하는 메인 혼잡 감지기(100);를 구비한다.
[15]
이때, 메인 혼잡 감지기(100)는 객실 도어의 클로징을 식별하고 미리 설정된 디스카드 텀을 처리하며 무선랜 통신 환경을 모니터링하여 감지 타임아웃이 발생할 때까지 무선랜 RSSI의 변동 형태를 패턴 라이브러리와 비교하여 임계강도를 초과하는 무선랜 RSSI 변동이 발생할 때마다 혼잡 포인트 값을 증가시킨 후에 혼잡 포인트 값에 비례하여 객실 혼잡도를 산출한다.
[16]
또한, 객실 감지 시스템(1100)은 해당 객실의 내부 공간에 설치되어 무선랜 통신을 통하여 메인 혼잡 감지기로 UDP 더미 패킷을 지속적으로 UDP 전송함으로써 객실 내부 공간의 무선랜 통신 환경을 안정화시키는 서브 혼잡 감지기(200);를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 메인 혼잡 감지기(100)는 서브 혼잡 감지기로부터 UDP 더미 패킷을 수신하면 해당 페이로드를 단순 소진한다.
[17]
본 발명에서 혼잡도 안내 패널(500)은 지하철 역의 승강장에 객실 도어에 맞게 다수 설치된 스크린도어에 배치되며 진입 예상 열차에 대하여 그 대응하는 객차의 객실 혼잡도에 대응하여 차등 디스플레이 표시하는 복수 개의 스크린도어 안내판(510 ~ 530);을 포함하여 구성된다.
[18]
본 발명에 따른 지하철 혼잡정보 관리 시스템은, 혼잡도 관제 서버로부터 열차 혼잡도 정보를 제공받아 문자메세지, 멀티미디어 메세지, 웹 푸시, 이메일 중 하나이상에 의해 다수의 사용자들에게 제공하는 안내서비스 서버(400); 지하철 열차가 이동하는 레일 경로 상에 설치되며 열차 혼잡도 감지 시스템으로부터 열차 혼잡도를 제공받아 혼잡도 관제 서버로 전달하기 위한 통신 경로를 제공하는 다수의 정보 게이트웨이(700);를 더 포함하여 구성될 수 있다.

발명의 효과

[19]
본 발명에 따르면 지하철 열차가 운행하는 도중에 각 객실에 얼마나 많은 사람이 탑승하였는지 실시간으로 산출할 수 있는 장점이 있다. 이를 위해 지하철 객차 하부에 하중 센서를 부착하는 것과 같이 막대한 시설투자를 할 필요없이 본 발명에서는 간단히 무선랜 디바이스를 설치하는 것만으로 충분하므로 기술도입 및 유지보수에 필요한 비용이 매우 저렴한 장점이 있다.
[20]
또한, 본 발명에 따르면 지하철 역의 승강장에서 탑승 대기 중인 이용객들에게 그 도착하는 열차에 대한 객실별 혼잡도를 알려줌으로써 이용객들이 상대적으로 여유있는 객실로 탑승하는 것을 유도할 수 있고 그에 따라 지하철 서비스에 대한 이용자들의 만족도를 제고할 수 있는 장점이 있다.
[21]
또한, 본 발명에 따르면 열차를 구성하는 일련의 객차에 대해 탑승객을 종래에 비해 좀더 균일하게 분포시킬 수 있게 되어 지하철 시스템의 이용 효율을 높이고 객차의 고장 가능성을 낮출 수 있다.
[22]
또한, 본 발명에 따르면 지하철 역의 승강장에서 사람들이 이리저리 뛰어다니거나 객실 간에 사람들이 이동할 필요가 없게 되어 안전사고의 위험과 승객들 간의 다툼 가능성도 낮출 수 있는 장점이 있다.

도면의 간단한 설명

[23]
도 1은 본 발명에 따른 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템의 전체 구성을 개념적으로 나타내는 도면.
[24]
도 2는 본 발명에서 지하철 혼잡 안내 서비스를 제공하는 개념을 나타내는 도면.
[25]
도 3은 본 발명에서 메인 혼잡 감지기와 서브 혼잡 감지기의 내부 기능적 구성을 나타내는 블록도.
[26]
도 4는 본 발명에 따른 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템의 전체 프로세스를 나타내는 순서도.
[27]
도 5는 본 발명에서 무선랜 RSSI 동요에 기초한 객실 혼잡도 산출 프로세스의 일 구현예를 나타내는 순서도.
[28]
도 6은 본 발명에서 더미트래픽을 생성하는 과정의 일 예를 나타내는 순서도.
[29]
도 7은 본 발명에서 현관문 개폐 테스트 결과의 일 예를 나타내는 도면.
[30]
도 8은 본 발명에서 1명 외출 및 댁내 진입 테스트 결과의 일 예를 나타내는 도면.
[31]
도 9는 본 발명에서 3명 외출 및 댁내 진입 테스트 결과의 일 예를 나타내는 도면.

발명의 실시를 위한 형태

[32]
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
[33]
도 1은 본 발명에 따른 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템의 전체 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다. 본 발명은 다수의 객차로 이루어진 지하철 열차에서 객실마다 설치된 혼잡 감지기(100, 200)가 객실 내부 공간에서 발생되는 무선랜 파라미터의 동요 특성에 기초하여 해당 객실에 승객이 얼마나 있는지 혼잡도 정보를 산출한다.
[34]
이때, 무선랜 파라미터의 동요 현상으로부터 특정 공간에서 발생되는 움직임(모션)을 검출하는 기술에 대해서는 본 출원인의 대한민국 특허출원 10-2017-0030507호(출원일 2017.03.10) "무선랜 파라미터 동요에 기초한 모션 감지 방법" 및 대한민국 특허출원 10-2017-0078215호(출원일 2017.06.20) "더미트래픽으로 안정화된 무선랜 파라미터의 동요 패턴에 기초한 모션 감지 방법"에 제시되어 있다. 객실 공간은 도어가 닫혀있는 동안에는 폐쇄되어 있기 때문에 무선랜 기반의 움직임 검출 기술이 유효하게 작동할 수 있다.
[35]
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지하철 혼잡정보 관리 시스템은 열차 혼잡도 감지 시스템(1000), 정보 게이트웨이(700), 혼잡도 관제 서버(300), 안내 서비스 서버(400), 혼잡도 안내 패널(500), 스마트 단말(600)을 포함하여 구성된다. 이때, 열차 혼잡도 감지 시스템(1000)는 다수의 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)을 포함하여 구성된다.
[36]
먼저, 열차 혼잡도 감지 시스템(1000)는 지하철 열차 1대에 대하여 각 객실별로 얼마나 많은 사람이 탑승하였는지에 관한 혼잡도 정보(이하, '열차 혼잡도')를 생성한다. 일반적으로 지하철 열차 1대는 다수의 객차가 일렬로 연결되어 이루어지는데, 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)은 개별 객차에 대해 객실 내부 공간에서의 혼잡도(이하, '객실 혼잡도')를 산출한다. 예를 들어, 지하철 열차 1대가 20량의 객차로 이루어져 있다면, 20개의 객실 감지 시스템이 개별적으로 객실 혼잡도를 생성하게 되고, 이들 20개의 객실 혼잡도의 집합이 열차 혼잡도가 된다.
[37]
객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)은 무선랜 파라미터 동요에 기초하여 객실 내부 공간에서의 혼잡도를 산출한다. 무선랜 파라미터로는 예컨대 RSSI(Received signal strength indication, 신호수신강도), MCS 인덱스(Modulation and Coding Index, 변조코딩값), PHY RATE(Physical layer rate, 물리계측 대역폭), NOISE(잡음레벨), SNR(Signal to Noise Ratio, 신호대잡음비)를 들 수 있는데 본 발명에서는 무선랜 RSSI가 바람직하다.
[38]
객실 내부 공간에서 무선랜 파라미터를 모니터링하기 위하여 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)은 무선랜 디바이스인 혼잡 감지기(100, 200)를 구비한다. 본 발명의 기본 개념은 외부 영향이 적은 무선랜 통신 환경에서 무선랜 파라미터(예: RSSI)가 불안정해진다면 이는 그 공간 내에서 무언가 움직임이 있다고 판단 가능하다는 것에서 출발한다. 이때, 해당 공간에서의 움직임이 많을수록 무선랜 파라미터는 더 많이 불안정해지므로, 무선랜 파라미터의 불안정한 정도로부터 움직임 정도를 역으로 예측할 수 있다는 것이다. 이러한 현상은 도 7 내지 도 9에서 제시한 실험 결과로부터 검증되었으며 이에 대해서는 후술한다.
[39]
본 발명에서 메인 혼잡 감지기(100)가 단독으로 무선랜 파라미터를 측정하도록 구성하는 것도 가능하다. 그러나, 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200) 간의 더미트래픽 통신을 수행하여 객실 내부 공간의 무선랜 통신 환경을 안정화시키는 구성을 통해 무선랜 파라미터에 기초한 혼잡도 산출 결과에 대한 신뢰도를 높이는 것이 바람직하다. 더미트래픽을 생성하는 구체적인 실시예에 대해서는 도 6을 참조하여 후술한다.
[40]
본 발명에서 이들 혼잡 감지기(100, 200)는 무선랜 통신을 수행하고 약간의 프로세싱 능력을 갖추면 되므로 무선랜 액세스포인트, 무선 비디오 브릿지, 무선랜 확장기, AP 라우터, 무선 게이트웨이, 무선 미디어 서버, 사물인터넷 허브 등을 활용하여 구현될 수 있다.
[41]
열차 혼잡도 감지 시스템(1000)이 생성한 열차 혼잡도 정보는 외부의 혼잡도 관제 서버(300)로 제공된다. 지하철 열차에 설치된 열차 혼잡도 감지 시스템(1000)과의 유무선 통신을 위하여 다수의 정보 게이트웨이(700)가 구비된다. 정보 게이트웨이(700)는 지하철 열차가 이동하는 레일 경로의 어느 한 지점, 예컨대 지하철 역사와 역사 사이의 중간 지점 혹은 지하철 역사의 진입 지점에 설치되며 지하철 열차에 설치된 메인 혼잡 감지기(100)와 예컨대 무선랜 통신 또는 LTE 통신을 수행하여 혼잡도 정보를 수집하기 위한 경로를 제공한다.
[42]
이때, 열차 혼잡도 감지 시스템(1000)이 열차 혼잡도 정보를 혼잡도 관제 서버(300)로 전달하는 방식으로 2가지가 도시되어 있다.
[43]
첫번째 방식으로는, 각각의 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)이 자신이 산출한 객실 혼잡도를 개별적으로 혼잡도 관제 서버(300)로 전달한다. 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)이 객실 혼잡도에 해당 지하철 열차의 식별정보와 해당 객실 식별정보를 첨부해서 제공하면 혼잡도 관제 서버(300)가 이들 객실 혼잡도 정보를 지하철 열차별로 분류하여 열차 혼잡도 정보를 복원할 수 있다.
[44]
두번째 방식으로는, 이들 중에서 하나의 객실 감지 시스템, 바람직하게는 제일 앞의 객차에 설치된 객실 감지 시스템(1100)이 '마스터 객실 감지 시스템'이 되어 해당 지하철 열차에 관련된 다수의 객실 혼잡도를 다른 객실 감지 시스템(1200, 1300), 즉 '슬레이브 객실 감지 시스템'으로부터 릴레이 제공받아 취합하여 혼잡도 관제 서버(300)로 전달한다.
[45]
혼잡도 관제 서버(300)는 다수의 지하철 열차로부터 각각의 열차 혼잡도 정보를 제공받아서 관리한다. 이렇게 수집된 열차 혼잡도 정보는 안내서비스 서버(400)로 제공되어 여러 사용자들에게 문자메세지, 멀티미디어 메세지, E-메일, 스마트폰 어플리케이션 등으로 활용 가능하게 제공될 수 있다. 지하철 이용자들은 각자 편리한 방식으로 열차 혼잡도 정보를 제공받아 자신이 탑승하려고 하는 지하철 열차의 혼잡 정도를 예측할 수 있다.
[46]
또한, 혼잡도 관제 서버(300)는 열차 혼잡도 정보를 해당 지하철 열차가 진입하려고 하는 지하철 역의 혼잡도 안내 패널(500)로 전달한다. 혼잡도 안내 패널(500)은 향후 진입하려는 지하철 열차의 객실 혼잡도, 즉 객실별 혼잡 정도를 지하철 이용객들에게 제공한다. 바람직하게는 지하철 역의 승강장에 객실 도어에 맞게 설치되어 있는 스크린도어의 상단에 마련된 안내판(510 ~ 530)에 그 대응하는 객실의 혼잡 정도를 색상으로 표시할 수 있다. 또는, 지하철 역의 어느 한 지점에 마련된 종합안내판(540)에 전체적으로 표시할 수도 있다. 이를 통해, 지하철 역에서 해당 열차를 탑승하려고 대기하는 지하철 이용객들은 각 객실별로 얼마나 혼잡한지 미리 알 수 있게 되어 적절히 대기 지점을 선택한다.
[47]
이때, 혼잡도 관제 서버(300)는 원격지에 설치되어 통합 운영될 수도 있고, 지하철 역마다 하나씩 설치되어 개별 운영될 수도 있다.
[48]
한편, 본 명세서에서 사용된 용어 '지하철'은 서울 지하철 2호선 등과 같이 도심지에서 지하에 설치된 철로를 따라 운행되는 서브웨이만 해당되는 것은 아니고 경전철, 모노레일, 트램, 2열 버스 등과 같이 다수의 객차가 연결되어 운행되는 대중교통 수단을 일반적으로 의미한다.
[49]
도 2는 본 발명에서 지하철 혼잡 안내 서비스를 제공하는 개념을 나타내는 도면이다.
[50]
먼저, 개별 객실에 설치된 혼잡 감지기(100, 200)가 개별적으로 객실 혼잡도를 산출하며 이들 객실 혼잡도 정보가 지하철 열차 단위로 취합된 열차 혼잡도가 혼잡도 관제 서버(300)로 제공된다.
[51]
혼잡도 관제 서버(300)는 다수의 지하철 열차로부터 열차 혼잡도 정보를 제공받아 관리하는 장치이다. 이를 위해, 감지기 등록정보와 무선 파라미터 데이터베이스를 관리하는데, 감지기 등록정보는 혼잡 감지기(100, 200)의 지하철 열차의 설치 관리 정보를 저장한 것이고 무선 파라미터 데이터베이스는 혼잡도 판단을 위한 무선 파라미터의 특성 정보를 저장한 것이다.
[52]
혼잡도 관제 서버(300)는 열차 혼잡도 정보를 안내서비스 서버(400)로 전달하는데, 이는 다시 지하철 이용객의 스마트 단말(600)로 전달되어 지하철 이용에 각자 참조할 수 있도록 한다. 이때, 사용자에게 알리는 방식은 문자메세지, 멀티미디어 메세지, 웹 푸시, 이메일 등을 들 수 있다. 안내서비스 서버(400)는 예컨대 문자메세지 발송 서버, 구글 푸시 서버인 GCM(Google Clouding Messaging) 서버, 애플 푸시 서버인 APNS(Apple Push Notification Service) 서버, 이메일 발송 서버 등으로 구현될 수 있다.
[53]
도 3은 본 발명에서 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200)의 내부 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
[54]
메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200)는 별다른 기능적 차이 없게 구현될 수 있다. 반대로, 메인 혼잡 감지기(100)는 대부분의 기능을 모두 갖추는 반면, 서브 혼잡 감지기(200)는 일부 기능을 제외하도록 구현할 수도 있다. 또한, 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200)가 혼잡도를 개별적으로 산출하도록 구성될 수도 있고, 메인 혼잡 감지기(100)만 혼잡도를 산출하도록 구성될 수도 있다. 본 명세서에서는 편이상 메인 혼잡 감지기(100)가 혼잡도를 산출하는 것을 기준으로 본 발명을 기술하였다.
[55]
먼저, 메인 혼잡 감지기(100)는 메인 무선통신 모듈(110), 메인 더미통신 모듈(120), 메인 네트워크 타임 모듈(130), 메인 파라미터 수집 모듈(140), 메인 라이브러리 모듈(150), 메인 혼잡분석 모듈(160), 메인 연동판단 모듈(170), 메인 외부연동 모듈(180)를 포함하여 구성된다.
[56]
또한, 서브 혼잡 감지기(200)는 서브 무선통신 모듈(210), 서브 더미통신 모듈(220), 서브 네트워크 타임 모듈(230), 서브 파라미터 수집 모듈(240), 서브 라이브러리 모듈(250), 서브 혼잡분석 모듈(260), 서브 연동판단 모듈(270), 서브 외부연동 모듈(280)를 포함하여 구성된다.
[57]
무선통신 모듈(110, 210)은 혼잡 감지기(100, 200)를 위해 무선랜 통신을 수행한다. 도 3에서는 혼잡 감지기(100, 200)가 1대 1로 무선 통신을 수행하는 것처럼 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 일반적인 1대 N의 무선랜 통신을 수행하는 것도 해당된다.
[58]
메인 더미통신 모듈(120)과 서브 더미통신 모듈(220)은 혼잡 감지기(100, 200) 간에 더미트래픽(dummy traffic)을 자주 지속적으로 발생시켜 객실 공간의 무선랜 통신 환경을 안정화한다. 본 발명에서 더미트래픽을 통한 안정화 구성이 바람직하게 채택되는 이유는 다음과 같다.
[59]
본 발명에서는 무선랜 파라미터에 발생한 동요 현상에 기초하여 객실 공간에 대한 혼잡도를 예측한다. 동요가 많이 일어날수록 그 공간 내에 사람이 많이 존재하고 있다고 가정하는 것이다. 그런데, 해당 객차의 탑승객들이 무선랜을 사용하지 않는 경우에는 무선랜 트래픽이 매우 적게 된다. 예를 들어, 100 msec마다 발생하는 비콘 프레임 정도만 있을 뿐이다.
[60]
이처럼 무선랜 트래픽이 극단적으로 적을 때에는 무선랜 파라미터의 값을 추출해내는 샘플이 너무 적어지게 된다. 개념적으로는 100 msec마다 한번씩 무선랜 파라미터의 상태를 체크하게 되는데, 이렇게 되면 그 샘플의 신뢰도가 상당히 낮아진다. 무선 통신은 기본적으로 불안정하기 마련이어서 실제로는 아무런 일도 발생하지 않았음에도 불구하고 무선랜 파라미터가 변동하는 현상이 현상이 발생하는데, 샘플의 갯수가 적으면 이것이 급격한 변동인지 아니면 완만한 변동인지 구분해내기 어려워지는 것이다. 그에 따라 무선랜 파라미터의 변동 패턴으로부터 무언가 유의미한 결론을 도출한다는 것이 매우 곤란해진다.
[61]
그에 따라, 메인 더미통신 모듈(120)과 서브 더미통신 모듈(220)은 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200) 간에 무선랜 더미트래픽을 주기적으로 그리고 지속적으로 발생시킨다. 무선랜 더미트래픽은 바람직하게는 아무런 내용도 포함하지 않으면서 단순히 무선랜 패킷의 형태만 갖춘 것이며, 그에 따라 무의미한 무선랜 패킷을 메인 더미통신 모듈(120)과 서브 더미통신 모듈(220)이 지속적으로 송수신하는 것처럼 보인다. 이처럼 무선랜 더미트래픽을 지속적으로 송수신함에 따라 무선랜 파라미터 값을 측정할 수 있는 샘플 갯수가 충분히 많아지게 되며, 이를 통해 무선랜 파라미터의 측정값에 대한 신뢰도가 높아진다. 따라서, 무선랜 파라미터의 변동 패턴이 특이한 형태를 나타내게 되면, 그러한 특이한 형태에 대해 무언가 의미를 부여하는 것이 가능해진다.
[62]
이때, 도 3에서는 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200)가 더미패킷을 서로 송수신하는 것처럼 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 메인 혼잡 감지기(100)가 RSSI를 측정해야 하므로 서브 혼잡 감지기(200)가 메인 혼잡 감지기(100)로 더미패킷을 송신한다. 한편, 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200) 간에 무선랜 더미트래픽을 생성하는 바람직한 실시예를 도 6을 참조하여 구체적으로 후술한다.
[63]
네트워크 타임 모듈(130, 230)은 외부의 타임 서버로부터 현재 시간을 동기화한다. 본 발명의 프로세스에서는 시간 개념이 사용되므로 외부의 타임 서버가 제공하는 시간 정보를 활용하는 것이 바람직하다.
[64]
파라미터 수집 모듈(140, 240)은 무선랜 통신을 수행할 때 자신이 놓여진 공간의 무선랜 통신 환경(통신 품질)에 관련된 무선랜 파라미터를 그때그때 입수 가능할 때마다 혹은 일정 간격(예: 1 msec)마다 수집한다. 무선랜 기술 분야에서 언급되는 다수의 무선랜 파라미터들 중에서 본 발명에서는 사람들의 움직임에 민감하게 반응하는 특성을 가진 파라미터를 하나 이상을 미리 선택하여 참조하는데, 이를 본 명세서에서는 '무선랜 참조 파라미터'라고 부른다. 바람직하게는 RSSI(신호수신강도)가 유용하게 활용될 수 있다.
[65]
라이브러리 모듈(150, 250)은 객실 공간의 혼잡도를 판단하는데에 활용되는 무선랜 참조 파라미터의 변동 형태에 관한 정보인 패턴 라이브러리를 저장한다. 무선 통신은 기본적으로 불안정한 것이어서 심지어 객실 내에 아무도 없는 상황에서도 무선랜 파라미터는 변동을 보인다. 그에 따라, 어떠한 조건의 변동 형태를 혼잡도 판단에 활용할 것인지에 관한 기준을 저장한다.
[66]
혼잡분석 모듈(160, 260)은 무선랜 통신 과정에서 실시간으로 수집되는 무선 참조 파라미터를 라이브러리 모듈(150, 250)에 저장된 패턴 라이브러리를 기준으로 분석하여 객실 혼잡도를 산출한다.
[67]
연동판단 모듈(170, 270)은 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200) 사이을 무선랜을 통해 1대 1로 연결하고 혼잡도 산출 프로세스에서 서로 연동하도록 지원한다. 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200)는 각자 혼잡분석 모듈(160, 260)을 통하여 객실 혼잡도를 산출한다. 혼잡도 산출의 신뢰도를 높이기 위해 혼잡 감지기(100, 200)는 각자 자신의 판단 결과만 보는 것이 아니라 상대방 장치의 판단 결과도 제공받아 서로 비교한 후에, 지나치게 차이가 많이 난다면 해당 산출값을 버리고, 만일 비슷한 수준이라면 평균값을 사용한다.
[68]
외부연동 모듈(180, 280)은 혼잡 감지기(100, 200)에서 산출된 객실 혼잡도 혹은 이들 객실 혼잡도의 집합인 열차 혼잡도를 외부의 혼잡도 관제 서버(300)로 제공하여 서비스와 연동할 수 있도록 해준다. 도 1을 참조하면, 일 실시예에서는 마스터 객실 감지 시스템(1100)에 마련된 외부연동 모듈(180, 280)은 열차 혼잡도를 혼잡도 관제 서버(300)로 전송하고, 슬레이브 객실 감지 시스템(1200, 1300)에 마련된 외부연동 모듈(180, 280)은 자신이 설치되어 있는 객차에 대해 산출된 객실 혼잡도를 바로 앞의 객차에 설치된 혼잡 감지기(100, 200)의 외부연동 모듈(180, 280)로 전달한다. 다른 실시예에서는 모든 외부연동 모듈(180, 280)이 자신의 객실 혼잡도를 혼잡도 관제 서버(300)로 전송한다.
[69]
도 4는 본 발명에 따른 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템의 전체 프로세스를 나타내는 순서도이다.
[70]
단계 (S110) : 먼저, 메인 혼잡 감지기(100)가 무선랜 파라미터에 동요가 발생했는지 여부를 판단하는 기준으로서 패턴 라이브러리를 설정한다. 무선 통신은 기본적으로 불안정한 것이어서 심지어 객실 내에 아무도 없는 상황에서도 무선랜 파라미터는 변동(variation)을 보인다. 무선랜 파라미터에서 어떠한 변동 형태가 발생하였을 때에 이를 혼잡도 판단에 활용할 '동요(perturbation)'라고 간주할 것인지에 관한 기준을 패턴 라이브러리로 저장한다.
[71]
단계 (S120) : 각 객실에 설치된 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)에서 메인 혼잡 감지기(100)가 패턴 라이브러리를 참조하여 무선랜 참조 파라미터의 동요 속성을 도출하고, 그 도출된 동요 속성에 기초하여 해당 객실에 대한 객실 혼잡도를 산출한다. 도 5를 참조하여 후술하는 바와 같이 메인 혼잡 감지기(100)는 일정 시간동안(예: 20초) 무선랜 참조 파라미터를 모니터링하면서 동요 발생 횟수를 카운팅한 후에 그 카운팅 결과에 대응하여 객실 혼잡도를 산출한다.
[72]
지하철 열차는 주행중에 어느 정도의 흔들림이 있을 수밖에 없으므로 객실 내에 탑승객이 많을수록 움직임이 많을 수밖에 없으며 그에 비례하여 무선랜 파라미터도 더 많이 불안정해질 수밖에 없다. 이러한 점에 착안하여 메인 혼잡 감지기(100)는 일정 시간동안 발생된 동요 발생 횟수에 대응하여, 바람직하게는 비례하도록 객실 혼잡도를 산출할 수 있다.
[73]
객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)이 각 객실별로 혼잡도를 산출하는 과정(S120)은 도 5를 참조하여 구체적으로 후술한다.
[74]
단계 (S130) : 혼잡도 관제 서버(300)는 특정의 지하철 열차에 대해 다수의 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)이 산출한 다수의 객실 혼잡도의 집합인 열차 혼잡도를 획득한다. 전술한 바와 같이, 마스터 객실 감지 시스템(1100)이 다수의 객실 혼잡도를 수집하여 혼잡도 관제 서버(300)로 전달하도록 구성될 수도 있다. 또한, 혼잡도 관제 서버(300)가 다수의 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)으로부터 객실 혼잡도를 개별적으로 제공받아 열차 혼잡도를 복원할 수도 있다.
[75]
단계 (S140, S150) : 지하철 열차가 미리 정해진 노선을 주행하므로 다음에 진입할 지하철 역이 정해져있다. 혼잡도 관제 서버(300)는 지하철 열차가 주행하여 진행할 다음 지하철 역의 혼잡도 안내 패널(500)로 해당 지하철 열차에 대해 위 획득한 열차 혼잡도를 전달한다.
[76]
혼잡도 안내 패널(500)은 바람직하게는 진입 예상 열차에 대하여 열차 혼잡도를 분해하여 다수의 객실 혼잡도를 획득한 후에 지하철 열차의 각 객실 별로 구분하여 해당 객실 혼잡도를 차등적으로 디스플레이 표시함으로써 지하철 이용객이 구별할 수 있게 해준다. 예를 들어, 지하철 역의 승강장에 설치되어 있는 스크린도어의 상단에 마련된 안내판(510 ~ 530)에 그 대응하는 객실의 혼잡도를 색상으로 표시할 수 있다. 예를 들어 붉은 색이면 그 객실에는 탑승객이 이미 많은 상태임을 의미하고 반대로 녹색이면 그 객실에는 아직 탑승 공간이 많이 남아있는 것을 의미한다. 그리고, 지하철 역의 어느 한 지점에 마련된 종합안내판(540)에 객실별 혼잡 정도를 한꺼번에 표시할 수도 있다.
[77]
도 5는 본 발명에서 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)이 무선랜 RSSI 동요에 기초하여 객실 혼잡도를 산출하는 프로세스의 일 구현예를 나타내는 순서도이다. 이하에서는 메인 혼잡 감지기(100)가 객실 혼잡도를 산출하는 것을 기준으로 도 5를 기술한다.
[78]
단계 (S121) : 메인 혼잡 감지기(100)는 객실 도어의 클로징을 식별한다. 객실 도어가 열려진 상태에서는 외부 영향이 크기 때문에 무선랜 파라미터를 정확하게 감지하기도 곤란할 뿐만 아니라 객실 내부의 혼잡도를 평가하는 것도 본 발명의 목적상 의미가 없기 때문이다. 지하철 열차의 운행 시스템에서 도어 클로징 이벤트를 제공할 수도 있고, 메인 혼잡 감지기(100)가 객실 외부로부터 들어오는 특수한 신호를 기준으로 스스로 판단할 수도 있다. 객실 도어가 클로징된 이후에 사람들이 각자 위치를 정할 때까지 미리 설정된 시간(예: 15초)의 디스카드 텀(discard term)을 처리하는 것이 바람직하다.
[79]
단계 (S122) : 메인 혼잡 감지기(100)는 무선랜 통신 환경을 안정화하는 무선환경 안정화 단계를 수행한다. 무선랜 트래픽이 너무 적은 경우에는 무선랜 파라미터에 대한 유의미한 변동 패턴을 찾기가 곤란하다. 이 문제를 해결하기 위해 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200)가 더미트래픽을 지속적으로 생성하여 무선랜 트래픽의 양을 인위적으로 증가시키고, 이를 통해 무선랜 파라미터 값을 획득할 수 있는 샘플 갯수가 충분히 많도록 만들어줌으로써 무선랜 파라미터 값에 대한 신뢰도를 높이는 것이 바람직하다.
[80]
메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200) 간에 무선랜 더미트래픽을 생성하여 무선랜 통신 환경을 안정화하는 바람직한 실시예를 도 6을 참조하여 구체적으로 후술한다.
[81]
단계 (S123) : 메인 혼잡 감지기(100)는 혼잡 포인트 값을 초기화한다. 메인 혼잡 감지기(100)는 일정 시간동안(예: 20초)에 발생하는 무선랜 참조 파라미터의 동요 발생 횟수를 카운팅하는데, 카운팅을 시작하기 전에 그 변수 값인 '혼잡 포인트'를 예컨대 0으로 초기화하는 것이다.
[82]
단계 (S124) : 메인 혼잡 감지기(100)는 무선랜 통신 환경을 모니터링하여 무선랜 참조 파라미터인 무선랜 RSSI를 획득한다. 메인 혼잡 감지기(100)가 획득하는 무선랜 RSSI의 예를 도 7 내지 도 9에 제시하였다.
[83]
단계 (S125 ~ S127) : 메인 혼잡 감지기(100)는 무선랜 RSSI의 변동 형태를 패턴 라이브러리와 비교하여 혼잡도 판단에 고려할만한 요소인 동요(perturbation) 현상이 발생하였는지를 체크한다. 예를 들면 특정의 임계강도를 초과하는 RSSI 변동, 예컨대 Δ1.0 dB 이상의 무선랜 RSSI 변동이 발생하는 경우에 메인 혼잡 감지기(100)는 동요 현상이 발생했다고 판단한다.
[84]
동요 현상이 존재한다고 판단된 경우에는 메인 혼잡 감지기(100)는 '혼잡 포인트' 값을 증가시키는데, 이는 객실 내부가 혼잡하다고 볼만한 평가 요소가 증가하는 것에 해당한다.
[85]
단계 (S128) : 그리고 나서, 메인 혼잡 감지기(100)는 감지 타임아웃이 발생했는지 여부를 판단한다. 본 발명에서는 객실 혼잡도 산출에 참조할 무선랜 참조 파라미터 동요 속성의 일 실시예로서 일정 시간(예: 20초) 동안의 동요 발생 횟수를 제시한다. 그에 따라, 동요 발생 횟수를 카운트하기 시작하여 해당 일정 시간이 경과하였는지 여부를 체크하는 것이다.
[86]
단계 (S129) : 위 판단 결과 감지 타임아웃이 발생하면, 메인 혼잡 감지기(100)는 그 일정 시간동안 카운팅한 무선랜 참조 파라미터(무선랜 RSSI)의 동요 발생 횟수, 즉 혼잡 포인트 값에 대응하여 객실 혼잡도를 산출한다.
[87]
본 발명의 기술 배경을 고려하면 혼잡 포인트의 값이 클 수록 객실 내부가 더 혼잡한 것으로 평가하는 것이 타당하다. 도 8과 도 9를 비교하여 후술하는 바와 같이, 움직이는 사람의 인원수가 증가하면 무선랜 참조 파라미터의 변동 강도와 변동 편차가 훨씬더 크게 나타나기 때문이다.
[88]
도 6은 본 발명에서 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200)가 더미트래픽을 생성하는 과정의 일 예를 나타내는 순서도이다. 도 6의 (a)는 서브 혼잡 감지기(200)가 수행하는 더미트래픽 전송 과정이고, 도 6의 (b)는 메인 혼잡 감지기(100)가 수행하는 더미트래픽 수신 과정이다.
[89]
본 발명에서는 무선랜 파라미터를 실시간 모니터링하여 객실 공간에 대한 혼잡도 정보를 산출하는데, 더미트래픽을 통해 무선랜 트래픽의 양을 인위적으로 증가시켜 무선랜 파라미터 값을 측정하는 샘플 갯수가 충분히 많도록 만들어줌으로써 무선랜 파라미터 값에 대한 신뢰도를 높인다.
[90]
지하철 객실에는 탑승객들이 다수 존재하는 경우가 많고 최근에는 사람들이 지하철에서 스마트폰을 이용하여 인터넷 브라우징을 하거나 스트리밍 음악을 듣는 것이 일반적이다. 이러한 점을 감안하면 굳이 더미트래픽을 생성하지 않더라도 무선랜 트래픽이 충분히 많을 것이라고 생각할 수 있고, 이때에는 서브 혼잡 감지기(200)는 불필요할 수도 있다. 하지만, 어떠한 경우에도 신뢰도 높은 결과를 도출하려면 더미트래픽을 생성하는 것이 바람직하다.
[91]
더미트래픽 생성의 일 실시예로서 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200)가 더미데이터를 UDP 패킷의 형태로 지속적으로 송수신한다. 이때, 무선랜 RSSI 등의 무선랜 파라미터는 패킷 수신 디바이스가 측정하는 것이므로 서브 혼잡 감지기(200)가 패킷을 전송하고 메인 혼잡 감지기(100)로 패킷을 수신하도록 구성하는 것이 바람직하다.
[92]
단계 (S211, S221) : 서브 혼잡 감지기(200)는 UDP 클라이언트 모드로 초기 설정하고 메인 혼잡 감지기(100)는 UDP 서버 모드로 초기 설정한다. 본 발명에서는 일련의 UDP 패킷을 서브 혼잡 감지기(200)가 메인 혼잡 감지기(100)로 전송하는 방식을 채택한다. 클라이언트/서버 모델에서 최초에 데이터 패킷을 발송하는 측은 클라이언트이므로 서브 혼잡 감지기(200)는 UDP 클라이언트 모드로 초기 설정하고 메인 혼잡 감지기(100)는 UDP 서버 모드로 초기 설정한다.
[93]
단계 (S212, S213) : 서브 혼잡 감지기(200)는 메인 혼잡 감지기(100)와의 무선랜 어소세이션을 확인한다. 어소세이션이 이루어진 이후에야 무선랜을 통해 패킷을 전송할 수 있기 때문이다. 어소세이션이 확인되면 서브 혼잡 감지기(200)는 메인 혼잡 감지기(100)의 IP 주소를 확인한다. UDP 패킷을 전송하려면 상대방의 IP 주소를 알아야 하기 때문이다. 이때, 디바이스 디스커버리 과정을 통해 IP 주소를 식별해낼 수도 있고, 디바이스 제조 과정에서 제조사가 로컬 IP 주소를 미리 설정해두었을 수도 있다.
[94]
단계 (S215, S216) : 서브 혼잡 감지기(200)는 UDP 더미 패킷을 생성하여 메인 혼잡 감지기(100)의 IP 주소로 UDP 전송한다. 이때, UDP 더미 패킷은 그 외형, 즉 필드 구성은 일반적인 UDP 패킷의 형태를 갖추고 있으나, 그 페이로드(payload)는 무의미한 값으로 채워져 있다. 따라서 만일 더미트래픽으로 TCP 패킷을 전송하면 수신 디바이스에서 재전송 요구를 발송하게 되어 데이터 송수신이 복잡해지는 문제점이 발생하게 된다. 그에 따라, 더미트래픽으로는 UDP 패킷이 바람직하다. UDP 패킷의 경우에는 페이로드가 무의미한 값으로 채워져 있더라도 수신 디바이스는 재전송 요구를 하지않고 해당 UDP 패킷을 그냥 버린다.
[95]
그리고 나서, 서브 혼잡 감지기(200)는 앞서의 단계 (S212)로 되돌아감으로써 이상에 제시된 일련의 단계를 반복한다. 그에 따라, 서브 혼잡 감지기(200)는 지속적으로 UDP 더미 패킷을 전송한다.
[96]
단계 (S222 ~ S226) : 이에 대응하여, 메인 혼잡 감지기(100)는 UDP 더미 패킷을 수신하게 되고, 해당 페이로드가 무의미한 값으로 채워져 있는 것을 확인하는 순간 무언가 잘못된 UDP 패킷이 수신된 것으로 간주하여 해당 UDP 더미 패킷의 페이로드를 단순 소진한다. 즉, 아무것도 하지않고 단순히 해당 UDP 더미 패킷의 페이로드를 버린다.
[97]
구체적으로 살펴보면, 메인 혼잡 감지기(100)는 UDP 패킷을 수신하게 되고, UDP 패킷의 필드 포맷 규격에 따라 패킷 내부를 파싱한다. 패킷 파싱 결과, 미리 약속된 더미 패킷, 예컨대 특정 포트를 사용하고 목적지(destination)가 메인 혼잡 감지기(100)로 설정된 더미 패킷인 경우에는 메인 혼잡 감지기(100)는 더미 프로세스에 따라 해당 페이로드를 소진한다. 그 외의 UDP 패킷들에 대해서는 메인 혼잡 감지기(100)는 원래 기능, 예컨대 브릿지(bridge) 기능에 따라 해당 UDP 패킷을 정상 처리한다.
[98]
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 모션 감지 시스템을 실제로 구현한 후에 테스트한 결과를 나타낸다.
[99]
테스트 조건에 대해 간략히 기술한다. 현실적으로 열차 객실을 활용하기는 곤란하기 때문에 이와 유사한 정도의 독립 공간으로서 19층의 34평 아파트에서 실험하여 외부 무선의 영향은 없도록 고려하였다. 거실과 끝방에 무선랜 액세스포인트와 무선랜 스테이션을 배치하여 메인 혼잡 감지기(100)와 서브 혼잡 감지기(200)를 시뮬레이션하였다. 그리고, 무선랜 참조 파라미터로는 무선랜 RSSI(신호수신강도)를 채택하였다.
[100]
먼저, 도 7은 본 발명에서 현관문 개폐 테스트 결과의 일 예를 나타내는 도면이다. 철재 소재로 이루어진 현관문을 사람이 개폐함에 따라 무선랜 RSSI 값의 변화가 지속적으로 발생함을 확인할 수 있다.
[101]
도 8과 도 9는 각각 본 발명에서 1명과 3명의 외출 및 댁내 진입하였을 때의 테스트 결과를 나타내는 도면이다.
[102]
도 8과 도 9를 참조하면, 사람들이 댁내로 진입하는 과정에서 RSSI 값의 변화가 상당히 일어난다는 점을 확인할 수 있다. 이때 도 8과 도 9를 비교하면, 사람이 많아지면 무선랜 RSSI 값의 변화량과 편차가 크게 발생한다는 사실을 확인할 수 있었다. 따라서, 무선랜 RSSI의 변동으로부터 해당 공간에서 움직이고 있는 사람의 인원수가 많은지 적은지 추정할 수 있다.
[103]
한편, 본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비휘발성 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태로 구현되는 것이 가능하다. 이러한 비휘발성 기록매체는 컴퓨터가 읽을 수 있는 데이터를 저장하는 모든 종류의 스토리지 장치를 포함하는데 예컨대 하드디스크, SSD, CD-ROM, NAS, 자기테이프, 웹디스크, 클라우드 디스크 등이 있고 네트워크로 연결된 다수의 스토리지 장치에 코드가 분산 저장되고 실행되는 형태로 구현될 수도 있다.

청구범위

[청구항 1]
특정의 지하철 열차에 설치되며 해당 열차에 대하여 각 객실별로 객실 내부 공간에서의 무선랜 파라미터의 동요 속성에 기초하여 산출된 승객 탑승 정도에 관한 정보가 포함된 열차 혼잡도를 생성하여 통신수단을 통하여 외부로 제공하는 열차 혼잡도 감지 시스템(1000); 특정의 지하철 역에 설치되며 진입 예상 열차에 대한 열차 혼잡도를 제공받으면 상기 진입 예상 열차의 객실별 혼잡 정도를 각 객실에 대응하는 지점에 차등 디스플레이 표시하는 혼잡도 안내 패널(500); 상기 열차 혼잡도 감지 시스템으로부터 해당 지하철 열차에 대한 열차 혼잡도를 수신하여 관리하고 상기 지하철 열차가 진입할 지하철 역의 혼잡도 안내 패널로 상기 열차 혼잡도를 제공하는 혼잡도 관제 서버(300); 을 포함하여 구성되는 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템.
[청구항 2]
청구항 1에 있어서, 상기 열차 혼잡도 감지 시스템(1000)은 해당 지하철 열차를 구성하는 복수 개의 객차 각각에 대하여 해당 객실에 대한 승객 탑승 정도를 나타내는 객실 혼잡도를 객실 내부 공간에서의 무선랜 파라미터의 동요 속성에 기초하여 생성하는 복수 개의 객실 감지 시스템(1100 ~ 1300)을 포함하여 구성되고, 상기 객실 감지 시스템(1100)은, 해당 객실의 내부 공간에 설치되어 무선랜 통신을 수행하면서 무선랜 참조 파라미터를 모니터링하여 미리 설정된 일정 시간동안 검출되는 동요 발생 횟수를 카운팅한 후에 그 카운팅 결과에 대응하여 상기 객실 혼잡도를 산출하는 메인 혼잡 감지기(100); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템.
[청구항 3]
청구항 2에 있어서, 상기 메인 혼잡 감지기(100)는 객실 도어의 클로징을 식별하고 미리 설정된 디스카드 텀을 처리하며 무선랜 통신 환경을 모니터링하여 감지 타임아웃이 발생할 때까지 무선랜 RSSI의 변동 형태를 패턴 라이브러리와 비교하여 임계강도를 초과하는 무선랜 RSSI 변동이 발생할 때마다 혼잡 포인트 값을 증가시킨 후에 상기 혼잡 포인트 값에 비례하여 상기 객실 혼잡도를 산출하는 것을 특징으로 하는 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템.
[청구항 4]
청구항 3에 있어서, 상기 객실 감지 시스템(1100)은, 해당 객실의 내부 공간에 설치되어 무선랜 통신을 통하여 상기 메인 혼잡 감지기로 UDP 더미 패킷을 지속적으로 UDP 전송함으로써 객실 내부 공간의 무선랜 통신 환경을 안정화시키는 서브 혼잡 감지기(200); 를 더 포함하여 구성되고, 상기 메인 혼잡 감지기(100)는 상기 서브 혼잡 감지기로부터 상기 UDP 더미 패킷을 수신하면 해당 페이로드를 단순 소진하는 것을 특징으로 하는 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템.
[청구항 5]
청구항 4에 있어서, 상기 지하철 열차가 이동하는 레일 경로 상에 설치되며 상기 열차 혼잡도 감지 시스템으로부터 상기 열차 혼잡도를 제공받아 상기 혼잡도 관제 서버로 전달하기 위한 통신 경로를 제공하는 다수의 정보 게이트웨이(700); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템.
[청구항 6]
청구항 5에 있어서, 상기 혼잡도 안내 패널(500)은, 지하철 역의 승강장에 객실 도어에 맞게 다수 설치된 스크린도어에 배치되며 상기 진입 예상 열차에 대하여 그 대응하는 객차의 객실 혼잡도에 대응하여 차등 디스플레이 표시하는 복수 개의 스크린도어 안내판(510 ~ 530); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템.
[청구항 7]
청구항 6에 있어서, 상기 혼잡도 관제 서버로부터 상기 열차 혼잡도 정보를 제공받아 문자메세지, 멀티미디어 메세지, 웹 푸시, 이메일 중 하나이상에 의해 다수의 사용자들에게 제공하는 안내서비스 서버(400); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선랜 파라미터 동요에 기초한 지하철 혼잡정보 관리 시스템.

도면

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