KR100314683B1 - 플렉스 프로토콜 신호를 이용한 가로등, 보안등의 점소등방법 및 그 장치 - Google Patents

플렉스 프로토콜 신호를 이용한 가로등, 보안등의 점소등방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가로등이나 보안등 및 교통신호등, 기타 전등을 소정시각에 자동으로 정확하게 점, 소등하는 방법 및 그 장치이다. 종래의 무선원격제어방식에서 시간 보정 제어시의 비효율성을 해소하고 시계 I.C에 보관된 날짜 및 시간 정보에 따라 단순히 점, 소등을 제어하는 기존 타이머방식의 날짜 및 시간 정보 오류 상태를 근원적으로 해소하기 위하여는 플렉스(FLEX) 프로토콜 신호를 수신하여 가로등, 보안등 및 기타 전등을 자동제어한다. 구성은, 시계 I.C에 보관된 날짜 및 시간 정보에 따라 가로등, 보안등, 교통신호등 및 기타 전등을 자동으로 점, 소등하는 구동부분과 무선호출서비스 제공자들이 24시간 지속적으로 송신하는 플렉스 프로토콜 신호를 수신하여 날짜 및 시간 정보만을 추출한 후 이를 시계 I.C에 재저장하는 날짜 및 시간 보정부분으로 구성되어 있다.

Description

플렉스 프로토콜 신호를 이용한 가로등, 보안등의 점소등방법및 그 장치{Street Light and Supervisory Lamp Lighting Method Utilizing with FLEX Protocol Signal, and its Device}
본 발명은 플렉스(FLEX) 프로토콜 신호 수신방식에 의하여 가로등, 보안등의 점소등을 자동으로 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
즉, 플렉스 프로토콜 신호를 가공하여 날짜 및 시간정보만을 추출한 후 이를마이크로 프로세서에 의하여 시계 I.C에 저장함으로써 정확한 시각을 항상 유지할 수 있도록 하며 미리 설정된 내용에 따라 정확한 시각에 맞춰 릴레이를 구동시켜 점소등을 수행할 수 있도록 하는 것으로 마이크로프로세서의 기능을 수시로 자가 진단할 수 있는 장치가 부가되어 있다.
일반적으로 가로등이나 보안등 및 교통신호등 기타전등을 점, 소등하는 방법이나 장치들은 여러 가지 종류들이 제안되어 왔다. 예를 들면 광센서 Cds를 이용하여 빛의 밝기를 판단함으로써 어두우면 점등되고 밝으면 소등되는 조도광센서 방식이 있고, 일년 치의 날짜별 점소등 시간을 미리 프로그램으로 보관하고 있으면서 내장된 시계I.C 가 가리키는 시각에 따라 점, 소등을 제어하는 타이머 방식도 있다. 이들을 합쳐 독립적인 동작 운영방식이라고 할 수 있는데, 조도 광센서 방식은 대기오염으로 인한 공기중에 부유하는 먼지, 분진 등이 많아지면 광량을 제대로 측정하지 못하기 때문에 오동작이 자주 발생하며, 타이머 방식은 자동적으로 날짜 및 시간을 보정할 수 없고 인력에 의존하여야 하기 때문에 계절에 따른 점, 소등시간에 차이가 발생 시에는 불필요한 전력의 낭비가 생기고 날짜 및 시간보정을 위하여는 제어기에 일일이 시간을 재 설정하기 위한 과다한 인력 소요의 단점이 있었다.
독립적인 동작운영방식의 상기의 단점을 보완하기 위하여 무선 원격 제어 운영방식이 제안되었는바 그 첫번째가 원격지에서 송신되는 RF무선신호를 수신하여 그 명령에 따라 점, 소등을 제어하는 RF무선 통신 방식이 있는데 이 방식은 RF무선통신의 오류를 대비하여 타이머 방식을 기본적으로 포함하고 있다. 두번째로는 기존의 무선호출 서비스 사업자가 제공하는 호출기능에 의하여 송신되는 POCSAG프로토콜 신호를 수신하여 그 명령에 따라 점, 소등을 제어하는 무선호출 통신 방식이 있는데, 이 또한 상기에 언급한 RF무선방식과 마찬가지로 무선호출통신의 오류에 대비하여 타이머 방식을 기본적으로 포함하고 있다. 이러한 RF무선통신방식은 원격지에 다수의 송신 장치 시스템 및 중계기를 별도로 설치하여야 하는 과다한 비용부담과, 날짜 및 시간 보정을 위하여 주기적으로 보정 데이터를 송신하여야 하는 번거로움과 불편함이 새로운 문제점으로 부각되었으며, 또한 무선 호출 통신 방식은 송신 장치 시스템의 추가설치 부담은 없으나 무선호출 서비스 사업자에게 사용료를 지불하는 비용 부담과 날짜 및 시간보정을 위한 주기적인 호출의 번거로움 등의 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 단점을 해결하기 위하여 기존의 무선호출 서비스 사업자가 무상으로 제공하여 24시간 지속적으로 송신하는 플렉스 프로토콜 신호를 수신한 후 이들 정보에 포함되어 있는 날짜 및 시간 정보만을 획득하여 시계I.C에 보관되어 있는 날짜 및 시간 정보를 보정할수 있도록 하여 정확한 날짜 및 시간 정보를 유지할 수 있고 원하는 정확한 시각에 점, 소등 신호를 출력하여 가로등,보안등및 교통신호등 기타 전등을 자동으로 점소등제어 할 수 있도록 한 것으로 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 블록도.
도 2는 플렉스(FLEX) 프로토콜 수신장치의 상세도.
도 3은 소출력 무선송수신장치의 상세도이다.
도 4는 혼합기 주변의 신호파형도.
도 5는 복호화된 플렉스 프로토콜 신호 내용설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10:플렉스 프로토콜 수신장치, 20:마이크로 프로세서, 30:소출력 무선송수신장치
본 발명은 도 1의 '본 발명의 블록도'에서 도시한 바와 같이, 안테나를 통하여 수신되는 플렉스 프로토콜 신호를 복조하여 이들 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후 플렉스 프로토콜 신호를 분석하는 플렉스 프로토콜 수신장치(10)와, 상기 플렉스 프로토콜 수신장치(10)의 분석결과 얻어진 정보에서 날짜 및 시간 정보만을 추출하여 시계I.C(60)에 보관된 날짜 및 시간을 보정하고, 자체 내에 입력되어 있는 점, 소등 날짜 및 시간데이터를 근거로 하여 점, 소등 제어신호를 제어 출력하는 운용프로그램이 내장된 마이크로프로세서(20)와 이러한 마이크로프로세서(20)의 출력 제어 신호에 따라 미도시된 부하에 공급되는 전원을 ON/OFF 하는 릴레이(90A)(90B)를 구동하는 릴레이구동장치(50A)(50B)와, 상기 마이크로프로세서 (20)에 보관된 날짜 및 시간 정보를 보호하기 위한 BACK-UP밧데리(70)와, 상기 마이크로프로세서(20)의 전반적인 상태를 육안으로 파악할 수 있는 액정표시 및 키입력 장치(40)와 플렉스 프로토콜 신호 수신 불가능 상태등 운영상의 문제 발생시, 관리자가 근접지역에서 소지하는 미도시된 리모콘을 사용하여 무선통신으로 상기 마이크로프로세서(20)의 자체진단 및 이상유무를 시험할 수 있도록 한 소출력 무선 송, 수신장치(30)와 제어기 각부에 잡음이 제거된 구동 전원을 공급하는 전원장치(80)로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성한 본 발명의 동작을 구성요소의 순서에 따라 첨부한 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 기존의 무선호출 서비스 사업자들은 플렉스 프로토콜 신호를 수신하는 단말기가 정확한 시간을 얻을 수 있도록 24시간 지속적으로 플렉스 프로토콜 신호를 무상으로 송출하고 있으며, 이러한 플렉스 프로토콜 신호는 GPS시간을 이용하여 만들어지는 정확한 시간 기준과 결합된 동기방식의 타임슬롯 프로토콜이므로 '프레임'이 매시간의 정각에 동기 되어 있을 때단말기는 현재의 프레임과 주기번호로 부터 실제 시간을 유도해 낼 수 있도록 구성되어있어 단말기에는 항상 정확한 시간이 유지될 수 있는 것이다.
본 발명에서는 이러한 플렉스 프로토콜 신호를 도 2에서 도시한 바와 같이 안테나를 통하여 수신한 후 잡음을 최대한 억제하고 적정 수준으로 증폭하는 저잡음증폭기(10A)를 통과하여 필요한 고주파 대역만을 통과시키는 고주파대역 필터(10B)를 거쳐 필터 대역폭내의 fo주파수(약325 MHZ)신호만을 통과시키고 나머지는 삭제하여 혼합기(10F)에 공급한다. 한편 특정 주파수 (303.6MHZ) 발진만을 고정 제어하는 위상제어기(10E)에 의하여 통제되는 수신주파수 발진기 및 채배기(10D)에서 생성된 fvco주파수를 완충증폭기(10c)를 경유 하여 혼합기(10F)로 공급하면 상기 fo주파수(325MHZ)의 신호와 fvco주파수의 신호가 혼합되어 fo-fvco의 주파수 (21.4MHZ)인 필요한 중간주파수 신호를 얻을 수 있는데 이 신호를 다시 중간주파 필터(10G)를 사용하여 잡음을 제거한 후 중간주파증폭기(10H)를 사용하여 적정 수준으로 증폭한다. 이를 도시하면 도 4와 같다.
이 신호는 아날로그 신호이므로 이를 A/D변환기(10I)에 입력하여 디지털 신호로 변환하는데 이러한 디지털신호는 플렉스 프로토콜 방식의 독특한 신호로서 암호화가 되어 있으므로 플렉스디코더(10J)를 사용하여 복호화를 시켜 마이크로프로세서(20)가 해석을 할 수 있도록 하면 복호화된 플렉스 프로토콜 신호를 얻을 수 있다. 이를 도시하면 도 5와 같다.
상기의 복호화된 플렉스 프로토콜 신호가 마이크로프로세서(20)로 입력되면마이크로프로세서(20)는 본 발명에서 필요로 하는 날짜및 시간 정보를 얻기 위하여 매 프레임의 BIW(block information word)영역에 포함되어 있는 날짜 및 시간정보를 추출 취득하는데 프레임 0에서 프레임 128까지를 1싸이클로 하여 매4분마다 상기 플렉스 프로토콜 신호가 출력되고 있으므로 1프레임은 1.875초가 되어 매 프레임, 즉 1.875초마다 BIW정보를 얻을 수 있는 것이다.
상기 마이크로프로세서(20)는 운용프로그램과 점,소등날짜 및 시간데이터를 내장하고 있는바 플렉스 프로토콜 수신장치(10)로 부터 넘겨 받는 상기에 도시된 복호화된 플렉스 프로토콜 신호 중에서 매 프레임의 BIW영역에 포함되어 있는 날짜 및 시간 정보만을 추출하여 시계I.C(60)에 보관된 날짜 및 시간을 보정하는 한편 자체 내에 입력되어 있는 점, 소등 날짜 및 시간 데이터를 근거로 판단하여 점. 소등 제어신호를 출력하여 릴레이구동장치(50A)(50B)을 통하여 릴레이(90A)(90B)를 ON/OFF함으로써 상기 ON된 릴레이에 상응되는 부하에 전원이 공급되면 가로등, 보안등 및 교통신호등 기타 전등의 점등이 이루어지고 OFF된 릴레이에 상응한 부하는 소등이 되는 것이다.
한편, 상기와 같은 플렉스 프로토콜 신호가 지형 기타 사정으로 수신되지 않을 경우에도 상기 마이크로프로세서(20)는 시계I.C(60)로 부터 제공되는 날짜 및 시간 정보에 따라 상기와 같은 점, 소등제어를 실시하고 상기 시계 I.C(60)는 사용중 정전이 되더라도 BACK-UP밧데리(70)에서 공급하는 전원을 사용하여 충분한 시간동안 보관된 날짜 및 시간 정보를 유지 할 수 있도록 하였다. 또한 상기 마이크로프로세서(20)의 전반적인 상태를 육안으로 파악할 수 있는 액정표시 및키입력장치(40)가 설치되어 있다.
또, 운용상 필요시에는 관리자가 근접지역에서 미도시된 리모콘을 사용하여 무선통신으로 상기 마이크로프로세서(20)의 자체진단 및 이상유무를 시험할 수 있도록 한 소출력 무선 송신,수신장치(30)는 다음과 같이 동작된다(도 3 참조).
먼저 관리자가 소지하는 미도시된 리모콘으로 부터 송출된 미약 전파는 안테나를 통하여 수신된 후 송수신스위치회로(30A)를 거쳐 고주파대역 필터 및 증폭기 (30F)를 거쳐 잡음이 최대한 억제되고 적정 수준으로 증폭된 후 혼합기(30G)에 공급된다. 수신주파수 발진만을 고정 제어하는 위상제어기 (30J)에 의하여 통제되는 수신주파수 발진기 및 채배기(30I)로 부터 생성되는 신호를 적정 수준으로 증폭하는 완충증폭기(30H)를 거쳐 혼합기(30G)에 공급하면 그 결과 필요한 중간주파수의 신호를 얻을 수 있는데 이 신호를 다시 중간주파 필터(30L)를 사용하여 적정 수준으로 증폭하고 이러한 아날로그 신호는 A/D변환기(30M)에 입력하면 디지털 신호로 변환된다. 상기 디지털신호는 상기 마이크로프로세서(20)에 의하여 해석되어지며 이에 대한 응답을 마련하여 상기 마이크로프로세서(20)는 수신모드 상태에서 송신모드 상태로 전환하며, 이때 송신주파수 발진만을 고정 제어하는 위상제어기(30J)에 의하여 통제되는 송신주파수 발진기 및 채배기(30E) 로부터 생성되는 신호에 이미 마련된 응답용 데이터를 변조시킨 후 이를 적정 수준으로 증폭하는 완충증폭기 (30D)를 거쳐 전력증폭기(30C)를 사용하여 2차 증폭한 신호를 고주파대역필터(30B)를 사용하여 잡음을 제거한 후 송수신스위치회로(30A)를 거쳐 안테나를 통해 관리자의 미도시된 리모콘으로 송출되면 관리자는 자체진단 및 이상유무를 시험할수 있게 되는 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 아주 저렴한 비용으로 오차없이 정확한 시각에 가로등, 보안등 및 교통신호등 기타 전등의 점소등을 제어함으로서 에너지 절감 효과가 클 뿐만 아니라 운영상의 편리함은 물론 관리비용을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 안테나를 통하여 수신되는 플렉스 프로토콜 신호를 복조하여 이들 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후 플렉스 프로토콜 신호를 분석하는 플렉스 프로토콜 수신장치(10)와, 상기 플렉스 프로토콜 수신장치(10)의 분석결과 얻어진 정보에서 날짜 및 시간 정보만을 추출하여 시계I.C(60)에 보관된 날짜 및 시간을 보정하고, 자체 내에 입력되어 있는 점, 소등 날짜 및 시간데이터를 근거로 하여 점, 소등 제어신호를 제어 출력하는 운용프로그램이 내장된 마이크로프로세서(20)와 이러한 마이크로프로세서(20)의 출력 제어 신호에 따라 미도시된 부하에 공급되는 전원을 ON/OFF 하는 릴레이 (90A)(90B)를 구동하는 릴레이구동장치(50A)(50B)와, 상기 마이크로프로세서(20)에 보관된 날짜 및 시간 정보를 보호하기 위한 BACK-UP밧데리(70)와, 상기 마이크로프로세서(20)의 전반적인 상태를 육안으로 파악할 수 있는 액정표시 및 키입력 장치(40)와 플렉스 프로토콜 신호 수신 불가능 상태등 운영상의 문제 발생시, 관리자가 소지하는 미도시된 리모콘을 사용하여 근접지역에서 무선통신으로 상기 마이크로프로세서(20)의 자체진단 및 이상유무를 시험할 수 있도록 한 소출력 무선 송, 수신장치(30)와 제어기 각부에 잡음이 제거된 구동 전원을 공급하는 전원장치(80)로 구성됨을 특징으로 하는 플렉스 프로토콜 신호를 이용한 가로등, 보안등의 점소등장치
  2. 청구범위 제1항에 있어서, 플렉스 프로토콜 수신장치(10)는 잡음을 최대한 억제하고 적정수준으로 증폭하는 저잡음 증폭기(10A), 필요한 고주파 대역만을 통과시키는 고주파 대역필터(10B)를 경유한 신호와 수신주파수 발진기및 채배기(10D)에서 생성된 주파수가 특정주파수만을 제어하는 위상제어기(10E)에 의하여 제어되어 완충증폭기(10C)를 거친 신호가 혼합기(10F)에서 혼합되어 중간주파수가 얻어지고 중간 증폭기(10H)를 거쳐A/D변환기 및 플렉스 리코더를 거쳐 복호화된 플렉스 프로토콜신호를 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 플렉스 프로토콜 신호를 이용한 가로등, 보안등의 점소등 장치.
  3. 청구범위 제1항에 있어서, 소출력 무선송수신장치(30)는 리모콘으로 부터 송신된 아날로그 신호를 여과 증폭하여 혼합기(10F)에서 필요한 중간 주파수를 얻고 이를 디지탈신호로 변환시켜 마이크로프로세서(20)에 입력되면 마이크로프로세서(20)는 수신모드에서 송신모드로 전환되고 송신주파수 발진기및 채배기(10D)에서 생성되는 신호를 위상제어기(10E)에서 제어하여 미리 마련된 응답용 데이터로 변조한후 증폭 여과항후 안테나를 거쳐 리모콘으로 송신되도록 함을 특징으로 하는 플렉스 프로토콜 신호를 이용한 가로등, 보안등의 점소등 장치.
  4. 안테나를 통하여 수신되는 플렉스 프로토콜 신호를 복조하여 이를 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환한후 플렉스 프로토콜 신호를 분석하는 플렉스 프로토콜 수신장치(10)에 의하여 플렉스 프로토콜 신호를 복호화한후 신호의 매 프레임마다 존재하는날짜및 시간 정보만을 추출하여 마이크로프로세서(20)의 제어로 시계I.C(60)에 보관된 날짜및 시간을 수시로 보정함으로서 정확한 시간을 유지할수있고 이에 따라 마이크로프로세서(20)는 운용프로그램에서 정해지는 릴레이(90A)(90B)제어 출력신호를 정확한 시각에 자동으로 출력하는것을 특징으로 하는 플렉스 프로토콜 신호를 이용한 가로등, 보안등의 점소등방법.
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