KR100935736B1 - 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교차로노드가 지하주차장으로 진입하는 차량을 감지하고, 차량의 진행방향을 예측한 후 진행방향을 제외한 전등을 자동으로 소등시킴으로 에너지 소비를 최소화 시킬 수 있으며, 지하주차장으로 진입하는 사람을 감지하고 전등을 점등시키고, 일정시간이 지난 후 자동으로 소등시킴으로써 에너지 소비를 최소화 시킬 수 있으며, 운전자가 주차 공간이 어디 있는지 몰라서 헤매기 이전에 지하주차장 입구에 있는 주차공간표시장치가 운전자에게 주차가능 공간을 미리 제공함으로써 전등에 의한 에너지 소비와 불필요한 이동에 의한 차량 연료낭비를 최소화시킬 수 있도록 하는 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템에 관한 것이다.
본 발명인 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템은,
지하주차장 조명제어시스템에 있어서,
지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 교차로노드(100)와;
상기 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등시키는 조명노드(200)와;
주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신하는 주차노드(300)와;
상기 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시하는 주차공간표시장치(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통해 교차로노드가 지하주차장으로 진입하는 차량을 감지하고, 차량의 진행방향을 예측한 후 진행방향을 제외한 전등을 자동으로 소등시킴으로 에너지 소비를 최소화시킬 수 있으며, 지하주차장으로 진입하는 사람을 감지하고 전등을 점등시키고, 일정시간이 지난 후 자동으로 소등시킴으로써 에너지 소비를 최소화시킬 수 있다.
주차장, 전등 제어, 유에스엔, 인체 감지, 비용 절감.
Description
본 발명은 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교차로노드가 지하주차장으로 진입하는 차량을 감지하고, 차량의 진행방향을 예측한 후 진행방향을 제외한 전등을 자동으로 소등시킴으로 에너지 소비를 최소화 시킬 수 있으며, 지하주차장으로 진입하는 사람을 감지하고 전등을 점등시키고, 일정시간이 지난 후 자동으로 소등시킴으로써 에너지 소비를 최소화 시킬 수 있으며, 운전자가 주차 공간이 어디 있는지 몰라서 헤매기 이전에 지하주차장 입구에 있는 주차공간표시장치가 운전자에게 주차가능 공간을 미리 제공함으로써 전등에 의한 에너지 소비와 불필요한 이동에 의한 차량 연료낭비를 최소화시킬 수 있도록 하는 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템에 관한 것이다.
20세기 이후, 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제적 문제가 되면서 에너 지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되고 있다.
조명 분야에서도 과거 빛 확보를 위한 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 초점을 바꿔오면서, 질적 향상과 더불어 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하고 있다.
조명용 에너지를 절약할 수 있는 방법은 크게 네 가지로 나누어 볼 수 있는데, 첫 번째는 주광의 적극적인 실내 유입 및 활용이다.
주광은 인간에게 생리적, 심리적으로 가장 적합한 광원이고 효율측면에서도 어느 인공광원보다 뛰어나다.
인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀 더 적극적으로 활용하여 주광이용의 극대화를 통해 양질의 빛을 얻으면서 동시에 에너지를 절감할 수 있다.
두 번째는 고효율 조명기기의 개발 및 적용이다.
고효율의 광원으로는 T8/T5 형광램프, 전구식 형광램프 등이 사용되고 있는데, 최근에는 고효율의 메탈할라이드 램프를 소형화하여 실내공간에 사용하고 있고, 황램프, 고휘도 LED 램프, 무전극램프, CNT램프 등과 같은 신광원들이 등장하여 사용되고 있다.
고효율 기기는 광원, 조명기구, 안정기 등으로 나누어 볼 수 있는데, 안정기는 재래의 자기식에서 탈피하여 전자식으로 이미 대중화되었고, 조광용 안정기도 개발되었으며, 디지털방식도 등장하였다.
세 번째는 조명제어시스템이다.
조명제어시스템은 중앙제어와 지역제어로 구분되는데, 중앙제어는 건물 전체 의 스케쥴링 등의 방법으로 실내 각 공간에 필요한 양만큼의 조명을 공급하는 것이다. 지역제어는 중앙제어와는 별도로 각 공간의 특성에 따라 각 공간에서 직접 조명을 제어할 수 있게 하는 것이다.
주광이용을 위해 광센서에 의한 조명시스템의 점소등이나 조광제어, 각 공간의 거주감지 센서를 통한 조명시스템의 점소등, 타이머를 통한 점소등이 지역제어에 해당된다.
마지막 네 번째 방법은 조명계획안의 에너지 효율적인 향상을 들 수 있다. 이는 적절한 실내외의 조도기준 재정립, 그에 따른 최적의 조명계획, 조명기구의 에너지 효율적인 레이아웃 및 시스템 조닝, 과학적으로 디자인된 고효율 조명기구의 사용 등을 통해 이룩할 수 있다.
이러한 조명용 에너지를 절약할 수 있는 방법 중에서 본 발명은 세 번째에 속한다.
첫 번째는 주광의 사용을 극대화하여 에너지를 절약할 수 있다. 하지만 지하주차장과 같이 주광을 이용할 수 없는 환경에서 첫 번째 방법은 사용할 수 없다.
세 번째 방법인 조명제어시스템은 지하주차장과 같은 환경에서 에너지 효율적인 제어알고리즘을 적용함으로써 에너지 절약을 최대화할 수 있다.
세 번째 방법에 두 번째와 네 번째 방법을 적절하게 응용한다면 에너지 효율성을 극대화할 수 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 IP-USN 기술을 적용하여 센서기술과 조명제어기술로 지하주차장에 차와 사람이 감지된 구역에는 100% 밝기, 이용자가 없는 구역에는 100% 소등 또는 5~10%의 최소 밝기를 자동제어하도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 지하주차장내 센서를 이용하여 사각지대가 없도록 배치하고, 사람이나 차량의 움직임을 감지하여 자동으로 전등을 켜주며, 사람이나 차량의 움직임이 없을 때에는 설정한 시간이 경과하면 자동을 소등하도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 센서가 먼저 감지하여 이동경로간, 필요 구간을 자동으로 점등하도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 차량 주차여부를 감시하는 주차노드를 설치하여 빈 주차공간 정보를 실시간 제공하여 차량은 지하주차장 입구에서 빈 주차공간을 확인 후 진입하도록 조명등을 점차적으로 점등시켜 주차안내 기능을 제공하도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,
본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시 스템은,
지하주차장 조명제어시스템에 있어서,
지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 교차로노드(100)와;
상기 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등시키는 조명노드(200)와;
주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신하는 주차노드(300)와;
상기 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시하는 주차공간표시장치(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템은,
교차로노드가 지하주차장으로 진입하는 차량을 감지하고, 차량의 진행방향을 예측한 후 진행방향을 제외한 전등을 자동으로 소등시킴으로 에너지 소비를 최소화 시킬 수 있다.
또한 지하주차장으로 진입하는 사람을 감지하고 전등을 점등시키고, 일정시 간이 지난 후 자동으로 소등시킴으로써 에너지 소비를 최소화 시킬 수 있다.
또한 운전자가 주차 공간이 어디 있는지 몰라서 헤매기 이전에 지하주차장 입구에 있는 주차공간표시장치가 운전자에게 주차가능 공간을 미리 제공함으로써 전등에 의한 에너지 소비와 불필요한 이동에 의한 차량 연료낭비를 최소화시킬 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템은,
지하주차장 조명제어시스템에 있어서,
지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 교차로노드(100)와;
상기 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등시키는 조명노드(200)와;
주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신하는 주차노드(300)와;
상기 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시하는 주차공간표시장치(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템은,
지하주차장 조명제어시스템에 있어서,
지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 교차로노드(100)와;
상기 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등시키는 조명노드(200)와;
주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신하는 주차노드(300)와;
상기 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시하며, 수신된 정보를 통합관리서버로 전송하는 주차공간표시장치(400)와;
상기 주차공간표시장치로부터 전송된 정보를 실시간으로 수신받아 조명등 온/오프 상태와 주차가능 공간 및 주차상태 정보를 관리자에게 출력하는 통합모니터링서버(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 일실시예 또는 다른 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템은,
상기 주차노드에서 전송되는 주차공간 정보를 참조하여 지하주차장에 진입하는 차량을 사람 출입구와 가장 가까운 주차공간까지 자동으로 조명등을 점등시켜 주차를 유도하는 주차유도수단;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 교차로노드(100)는,
차량의 진행 방향을 감지하기 위하여 해당 방향에 설치 구성되는 차량진행방향감지센서(110)와,
교차로엠씨유의 제어에 의해 클러스터 내의 조명노드에게 점등 혹은 소등 명령을 송신하기 위한 교차로알에프송신부(120)와,
전원을 공급하는 전원공급부(130)와,
상기 차량진행방향감시센서의 동작 상태를 표시하는 상태표시부(140)와,
상기 차량진행방향감시센서에 의해 감지된 방향의 감지 정보가 수신되면 클러스터 내의 조명노드에게 점등 명령을 송신하며, 교차로알에프송신부 및 상태표시부를 제어하기 위한 교차로엠씨유(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 조명노드(200)는,
교차로노드의 점등 명령과 소등 명령을 수신받기 위한 조명알에프수신부(210)와,
사람의 움직임을 감지하기 위한 인체감지센서(220)와,
전원을 공급하는 전원공급부(230)와,
상기 인체감지센서의 동작 상태를 표시하는 조명상태표시부(240)와,
상기 교차로노드의 점등 명령과 소등 명령을 수신받거나, 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키거나 정해진 시간이 지나면 소등시키도록 조명제어신호를 조명제어모듈로 전송하거나, 조명알에프수신부 및 조명상태표시부를 제어하기 위한 조명엠씨유(250)와,
조명등을 온/오프하기 위한 조명제어모듈(260)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 주차노드(300)는,
차량의 진입 여부를 감지하기 위한 주차상태감지센서(310)와,
주차공간에 변화가 발생할 경우에 주차공간표시장치에 변화 정보를 송신하는 주차알에프송신부(320)와,
전원을 공급하는 전원공급부(330)와,
상기 주차상태감지센서의 동작 상태를 표시하는 주차상태표시부(340)와,
상기 주차알에프송신부 및 주차상태표시부를 제어하기 위한 주차엠씨유(350)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 주차공간표시장치(400)는,
주차노드에서 전송하는 주차공간 변화 정보를 수신하는 공간표시알에프수신부(410)와,
전원을 공급하는 전원공급부(420)와,
주차노드에서 전송하는 주차공간 변화 정보를 수신하여 실시간 주차상태표시를 하기 위하여 7세그먼트를 이용하여 숫자로 표시하거나 축소된 지하주차공간을 엘이디로 실시간으로 표시하는 주차상태표시부(430)와,
상기 각각의 부를 제어하는 주차공간표시엠씨유(440)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 교차로엠씨유는,
교차로에 설치된 차량진행방향감시센서들의 대기 상태를 유지하도록 하여 특정 방향의 차량진행방향감시센서가 차량의 진입을 감지하면 특정 방향 이외의 모든 방향의 조명노드에 점등 명령을 송신하고, 모든 방향의 차량진행방향감시센서들에게 대기 상태를 유지하도록 하여 모든 방향 중 어느 한 방향에서 차량이 감지되면 차량이 감지된 어느 한 방향을 제외한 모든 조명노드에 소등 명령을 송신하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 조명엠씨유는,
교차로노드의 점등 명령을 수신받거나 사람의 움직임을 감지할 경우에 조명제어모듈에 점등 명령을 전송하고, 일정시간이 경과하거나 교차로노드의 점등 명령을 수신받을 경우에 조명제어모듈에 소등 명령을 전송하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 주차엠씨유는,
차량의 주차 여부가 변경될 경우에 주차노드가 속한 교차로노드를 통해 주차공간표시장치에 변경 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 주차유도수단은,
주차공간표시장치로부터 주차공간리스트 정보를 수신받아 차량 진입이 감지되면 주차공간리스트에 해당하는 조명노드들에게 순차적 점등 명령을 송신하여 지정된 주차 공간에 주차한 결과를 주차노드로부터 수신받아 주차공간리스트 정보를 갱신하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템 의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 전체 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템은,
지하주차장 조명제어시스템에 있어서,
지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 교차로노드(100)와;
상기 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등시키는 조명노드(200)와;
주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신하는 주차노드(300)와;
상기 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시하며, 수신된 정보를 통합관리서버로 전송하는 주차공간표시장치(400);를 포함하여 구성된다.
아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템은 교차로노드(100), 조명노드(200), 주차노드(300), 주차공간표시장치(400)를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따라 관리자가 통합 모니터링을 수행하기 위하여 상기 주차공간표시장치로부터 전송된 정보를 실시간으로 수신받아 조명등 온/오프 상태와 주차가능 공간 및 주차상태 정보를 관리자에게 출력하는 통합모니터링서버(500);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 통합모니터링서버는 관리자가 조명제어시스템을 수동 또는 자동으로 제어할 수 있도록 조명제어프로그램을 탑재하게 된다.
상기 통합모니터링서버의 주된 역할은 실시간 조명등의 상태를 모니터링, 실시간 및 기간별 전력량 모니터링, 주차공간 실시간 모니터링 등의 정보를 제공한다.
상기 교차로노드는 지하주차장에 차량의 출입을 감지하고 진행방향을 확인한 후 진행방향의 조명을 제어하는 역할을 수행한다.
상기 조명노드는 교차로노드의 조명제어 명령을 수신하고 조명등을 자동으로 제어하고, 인체감지센서를 사용하여 사람의 움직임이 감지되면 조명등을 자동으로 제어한다.
상기 주차노드는 주차선 앞 또는 뒤에 주차감지센서를 설치하여 주차여부를 실시간 감시하고 주차 여부가 변경되었을 경우 주차공간표시장치로 정보를 송신한다.
상기 주차공간표시장치는 주차노드로부터 수신한 정보를 기반으로 현재 주차가능대수를 실시간 운전자에게 전광판을 통해 제공한다.
구체적으로 설명하자면, 교차로노드는 지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 역할을 수행한다.
또한 교차로노드는 센서 네트워크에서 클러스터 헤더 역할을 수행하고, 교차로 노드에 속한 조명노드 및 주차노드를 제어한다.
조명노드는 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등된다.
주차노드는 주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신한다.
주차공간표시장치는 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시해 준다.
전체 시스템의 네트워크는 클러스터 메시 네트워크를 구성하고, 클러스터 헤더는 교차로노드가 된다.
조명노드와 주차노드는 교차로노드의 멤버노드가 된다.
조명노드와 주차노드는 교차로노드를 통해 데이터를 송수신하고, 교차로노드는 게이트웨이 역할을 수행하는 주차공간표시장치에게 데이터를 보낸다.
주차공간표시장치는 수신한 모든 데이터를 통합모니터링서버로 전송한다. 통합모니터링서버는 주차공간표시장치로부터 수신한 데이터를 관리자에게 실시간 제공한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 센서 노드 배치도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 조명노드는 지하주차장의 전체 조명등 각각에 설치된다.
조명노드는 교차로노드의 조명제어 명령을 수신하거나 사람의 움직임이 감지되면 조명등을 자동으로 제어한다.
교차로노드는 지하주차장 차량 출입구와 지하주차장 내 교차로에 설치되어 차량의 움직임을 감지하고 조명노드에게 제어명령을 송신한다.
또한 조명노드가 지하주차장의 사람 출입구에서 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 자동으로 제어한다.
주차노드는 차량의 주차여부를 감지하여 주차공간표시장치에 주차공간 정보를 송신한다.
주차공간표시장치는 주차노드로부터 수신한 주차공간정보를 숫자와 LED로 운전자에게 정보를 제공한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 교차로노드 동작 예를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 교차로노드 블록도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 교차로노드(100)는,
차량의 진행 방향을 감지하기 위하여 해당 방향에 설치 구성되는 차량진행방향감지센서(110)와,
교차로엠씨유의 제어에 의해 클러스터 내의 조명노드에게 점등 혹은 소등 명 령을 송신하기 위한 교차로알에프송신부(120)와,
전원을 공급하는 전원공급부(130)와,
상기 차량진행방향감시센서의 동작 상태를 표시하는 상태표시부(140)와,
상기 차량진행방향감시센서에 의해 감지된 방향의 감지 정보가 수신되면 클러스터 내의 조명노드에게 점등 명령을 송신하며, 교차로알에프송신부 및 상태표시부를 제어하기 위한 교차로엠씨유(150)를 포함하여 구성된다.
상기 교차로엠씨유에 상기 차량진행방향감지센서(110) 4개를 연결하여 진행하는 차량의 방향을 감지하고 진행 방향이 결정되면 클러스터 내의 조명노드에게 상기 교차로엠씨유의 제어에 의해 교차로알에프송신부에서 조명노드로 송신하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 교차로엠씨유의 동작 처리를 나타낸 흐름도이다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 교차로엠씨유는 교차로에 설치된 차량진행방향감시센서들의 대기 상태를 유지하도록 하여 특정 방향의 차량진행방향감시센서가 차량의 진입을 감지하면 특정 방향 이외의 모든 방향의 조명노드에 점등 명령을 송신하고, 모든 방향의 차량진행방향감시센서들에게 대기 상태를 유지하도록 하여 모든 방향 중 어느 한 방향에서 차량이 감지되면 차량이 감지된 어느 한 방향을 제외한 모든 조명노드에 소등 명령을 송신하게 된다.
도 3을 참조하여 설명하자면, 지하주차장에 차량이 진입할 때 차량의 진행방향을 교차로엠씨유에서 예측하기 위하여 모든 차량진행방향감시센서는 대기상태를 유지하도록 하고, 4번 방향의 차량진행방향감시센서가 차량의 진입을 감지하면, 1,2,3 번 방향의 조명노드에게 점등명령을 전송시킨 후 1,2,3번 차량진행방향감시센서는 대기상태를 유지하고, 1번 차량진행방향감시센서가 차량을 감지하면 교차로노드는 1번 방향을 제외한 모든 조명노드에게 소등명령을 송신한다.
이후, 교차로노드는 대기모드로 전환하도록 대기 명령을 전송하게 된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 조명노드 블록도이다.
상기 조명노드(200)는,
교차로노드의 점등 명령과 소등 명령을 수신받기 위한 조명알에프수신부(210)와,
사람의 움직임을 감지하기 위한 인체감지센서(220)와,
전원을 공급하는 전원공급부(230)와,
상기 인체감지센서의 동작 상태를 표시하는 조명상태표시부(240)와,
상기 교차로노드의 점등 명령과 소등 명령을 수신받거나, 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키거나 정해진 시간이 지나면 소등시키도록 조명제어신호를 조명제어모듈로 전송하거나, 조명알에프수신부 및 조명상태표시부를 제어하기 위한 조명엠씨유(250)와,
조명등을 온/오프하기 위한 조명제어모듈(260)을 포함하여 구성된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 조명엠씨유의 동작 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 조명엠씨유는 조명노드를 대기모드로 설정한 상태에서 교차로노드의 점등 명령을 수신받거나 사람의 움직임을 감지할 경우에 조명제어모듈에 점등 명령을 전송하고, 일정시간이 경과하거나 교차로노드의 소등 명령을 수신받을 경우에 조명제어모듈에 소등 명령을 전송하여 조명제어모듈에 연결되어 있는 조명등을 소등하게 되는 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 주차노드 블록도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 상기 주차노드(300)는,
차량의 진입 여부를 감지하기 위한 주차상태감지센서(310)와,
주차공간에 변화가 발생할 경우에 주차공간표시장치에 변화 정보를 송신하는 주차알에프송신부(320)와,
전원을 공급하는 전원공급부(330)와,
상기 주차상태감지센서의 동작 상태를 표시하는 주차상태표시부(340)와,
상기 주차알에프송신부 및 주차상태표시부를 제어하기 위한 주차엠씨유(350)를 포함하여 구성된다.
상기 주차엠씨유의 특성상 센서를 최대 8개를 사용하여 주차공간 8개를 감시할 수 있다.
또한 조명노드의 기능을 추가적으로 사용할 수도 있다.
주차노드는 주차공간에 차량의 주차여부를 주기적으로 감시하고, 주차공간에 변화가 발생될 경우 주차표시장치에 정보를 전송한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 주차엠씨유의 동작 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 상기 주차엠씨유는,
주차노드를 대기모드로 설정한 상태에서 차량의 주차 여부가 변경되었는지를 판단하여 변경될 경우에 주차노드가 속한 교차로노드를 통해 주차공간표시장치에 변경 정보를 전송하게 된다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 주차공간표시장치 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 주차공간표시장치의 출력 예를 나타낸 예시도이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 상기 주차공간표시장치(400)는,
주차노드에서 전송하는 주차공간 변화 정보를 수신하는 공간표시알에프수신부(410)와,
전원을 공급하는 전원공급부(420)와,
주차노드에서 전송하는 주차공간 변화 정보를 수신하여 실시간 주차상태표시를 하기 위하여 7세그먼트를 이용하여 숫자로 표시하거나 축소된 지하주차공간을 엘이디로 실시간으로 표시하는 주차상태표시부(430)와,
상기 각각의 부를 제어하는 주차공간표시엠씨유(440)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 주차공간표시장치는 주차노드가 전송하는 정보를 실시간으로 주차상태를 표시한다.
주차공간표시장치는 도 11에 도시한 바와 같이 7Segment를 이용하여 숫자로 표시함은 물론 축소된 지하주차공간을 LED를 사용하여 주차가능공간을 실시간 표시한다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 주차유도수단의 동작 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 상기 주차유도수단은,
상기 주차노드에서 전송되는 주차공간 정보를 참조하여 지하주차장에 진입하는 차량을 사람 출입구와 가장 가까운 주차공간까지 자동으로 조명등을 점등시켜 주차를 유도하는 기능을 수행하게 된다.
즉, 주차공간표시장치로부터 출입구와 가장 가까운 주차공간리스트 정보를 수신받아 차량 진입이 감지되면 주차공간리스트에 해당하는 조명노드들에게 순차적 점등 명령을 송신하게 된다.
상기 점등된 조명등을 따라 운전자가 지정된 주차 공간에 주차한 경우에 해당 결과를 주차노드로부터 수신받아 주차공간표시장치의 주차공간리스트 정보를 갱신하게 되는 것이다.
본 발명에서 IP-USN을 지원하는 센서 노드를 위한 초소형 운영체제는 크게 두 종류로 구분할 수 있다.
우선 이벤트 기반 모델로 TinyOS와 Contiki를 들 수 있다.
이벤트 기반의 모델은 하나의 프로그램을 가지며 각각 이벤트에 따라 별도의 핸들러를 가지고 처리하게 된다.
다른 종류는 멀티 스레드 환경을 제공하는 운영체제로 Nano-Qplus, Nano-RT, FreeRTOS 등이 여기에 속한다.
본 발명에서는 IP-USN 서비스에서 처럼 응용의 복잡도가 증가하고 다양한 작업처리를 위해서는 여러 일을 효과적으로 처리하고 복잡도를 낮출 수 있는 멀티 스레드 기반의 운영체제를 적용하게 되는데 본 발명에서는 센서노드용 운영체제로 TinyOS를 사용한다.
TinyOS는 미국 UC 버클리 대학에서 개발된 센서 네트워크를 위한 운영체제로, 전 세계적으로 가장 큰 센서 네트워크 커뮤니티를 형성하고 있다.
개발자들의 활발한 참여로 빠른 기능 구현 및 업그레이드가 진행되고 있으며 다양한 플랫폼에 구현이 되어 있고 각종 하드웨어 장치 관련 컴포넌트, MAC 프로토콜, 네트워크 프로토콜, 센서 인터페이스 등을 소스 레벨에서 완전 공개하고 있다. TinyOS는 이벤트 발생 중심의 상태 천이 방식을 채택한 센서 네트워크용 운영체제로 동시적인 프로세싱 및 제한된 하드웨어 메모리 공간에서의 효율적인 성능을 지원해주는 운영체제이다.
상태 머신 기반의 구조를 가지며 응용 프로그램은 각 독립적인 컴포넌트를 연결하는 방식으로 이루어진다.
이 명령을 처리하는 이벤트 처리기는 그 명령에 따른 상태변화를 일으켜 해당 작업을 처리하게 된다.
간단한 FIFO 스케줄러를 사용하기 때문에 실시간성 등을 고려하기 어렵고 복잡한 응용을 작성하는 데 어려움이 있다.
동적 메모리를 할당하지 않지만 nesC라는 언어를 통하여 컴파일 시간에 컴포넌트가 요구하는 메모리 크기를 정적으로 할당하여 센서 네트워크용 응용프로그램을 작성할 수 있다.
nesC는 안정성을 위해 전체 프로그램에 대한 분석을 통해 최적화를 수행하는 컴포넌트 기반 언어로 TinyOS의 이벤트 기반 동시성 모델을 가능하게 해준다.
TinyOS의 큰 강점으로 센싱한 데이터를 효과적으로 관리하기 위한 TinyDB나 센서 네트워크에서의 보안을 위한 TinySec 등의 모듈을 지원함으로써 사용자가 손쉽게 다양한 기능을 가진 센서 네트워크를 구현할 수 있게 지원하고 있다.
TinyOS는 2006년 11월 기존 1.1버전의 많은 부분을 개선시킨 2.0버전을 발표하였으며 현재 2.0.2 버전까지 발표되어 있다.
2.0 이후 버전의 경우 인터페이스와 추상화 과정에 있어 많은 변화가 있어 이전 버전과의 호환성은 지원하지 않지만, 코드를 업그레이드하기가 더 쉬워졌으며 안정성이 향상되었다.
IP-USN에 적응하기 위해 TinyOS에 6LoWPAN을 구현하고, IPv6 네트워크 스택에는 IEEE 802.15.4 라디오 위에 스케줄링과 동기화가 필요없는 sampled listening의 링크 레이어 프로토콜을 사용한다.
이를 통해 노드의 에너지를 절약하고 빠른 응답성을 가지며 이동성을 가지는 응용을 지원할 수 있다.
상기와 같은 구성 및 동작 원리를 통해 교차로노드가 지하주차장으로 진입하는 차량을 감지하고, 차량의 진행방향을 예측한 후 진행방향을 제외한 전등을 자동 으로 소등시킴으로 에너지 소비를 최소화시킬 수 있다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명인 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템은,
교차로노드가 지하주차장으로 진입하는 차량을 감지하고, 차량의 진행방향을 예측한 후 진행방향을 제외한 전등을 자동으로 소등시킴으로 에너지 소비를 최소화 시킬 수 있게 되어 조명 에너지 절감분야 및 조명 제어분야에 널리 활용할 수 있게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 센서 노드 배치도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 교차로노드 동작 예를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 교차로노드 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 교차로엠씨유의 동작 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 조명노드 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 조명엠씨유의 동작 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 주차노드 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 주차엠씨유의 동작 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조 명제어시스템의 주차공간표시장치 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 주차공간표시장치의 출력 예를 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템의 주차유도수단의 동작 처리를 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 교차로노드
200 : 조명노드
300 : 주차노드
400 : 주차공간표시장치
500 : 통합모니터링서버
Claims (11)
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- 지하주차장 조명제어시스템에 있어서,지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 교차로노드(100)와;상기 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등시키는 조명노드(200)와;주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신하는 주차노드(300)와;상기 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시하는 주차공간표시장치(400);를 포함하여 구성되되,상기 교차로노드(100)는,차량의 진행 방향을 감지하기 위하여 해당 방향에 설치 구성되는 차량진행방향감지센서(110)와,교차로엠씨유의 제어에 의해 클러스터 내의 조명노드에게 점등 혹은 소등 명령을 송신하기 위한 교차로알에프송신부(120)와,전원을 공급하는 전원공급부(130)와,상기 차량진행방향감시센서의 동작 상태를 표시하는 상태표시부(140)와,상기 차량진행방향감시센서에 의해 감지된 방향의 감지 정보가 수신되면 클러스터 내의 조명노드에게 점등 명령을 송신하며, 교차로알에프송신부 및 상태표시부를 제어하기 위한 교차로엠씨유(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템.
- 지하주차장 조명제어시스템에 있어서,지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 교차로노드(100)와;상기 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등시키는 조명노드(200)와;주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신하는 주차노드(300)와;상기 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시하는 주차공간표시장치(400);를 포함하여 구성되되,상기 조명노드(200)는,교차로노드의 점등 명령과 소등 명령을 수신받기 위한 조명알에프수신부(210)와,사람의 움직임을 감지하기 위한 인체감지센서(220)와,전원을 공급하는 전원공급부(230)와,상기 인체감지센서의 동작 상태를 표시하는 조명상태표시부(240)와,상기 교차로노드의 점등 명령과 소등 명령을 수신받거나, 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키거나 정해진 시간이 지나면 소등시키도록 조명제어신호를 조명제어모듈로 전송하거나, 조명알에프수신부 및 조명상태표시부를 제어하기 위한 조명엠씨유(250)와,조명등을 온/오프하기 위한 조명제어모듈(260)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템.
- 지하주차장 조명제어시스템에 있어서,지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 교차로노드(100)와;상기 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등시키는 조명노드(200)와;주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신하는 주차노드(300)와;상기 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시하는 주차공간표시장치(400);를 포함하여 구성되되,상기 주차노드(300)는,차량의 진입 여부를 감지하기 위한 주차상태감지센서(310)와,주차공간에 변화가 발생할 경우에 주차공간표시장치에 변화 정보를 송신하는 주차알에프송신부(320)와,전원을 공급하는 전원공급부(330)와,상기 주차상태감지센서의 동작 상태를 표시하는 주차상태표시부(340)와,상기 주차알에프송신부 및 주차상태표시부를 제어하기 위한 주차엠씨유(350)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템.
- 지하주차장 조명제어시스템에 있어서,지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 교차로노드(100)와;상기 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등시키는 조명노드(200)와;주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신하는 주차노드(300)와;상기 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시하는 주차공간표시장치(400);를 포함하여 구성되되,상기 주차공간표시장치(400)는,주차노드에서 전송하는 주차공간 변화 정보를 수신하는 공간표시알에프수신부(410)와,전원을 공급하는 전원공급부(420)와,주차노드에서 전송하는 주차공간 변화 정보를 수신하여 실시간 주차상태표시를 하기 위하여 7세그먼트를 이용하여 숫자로 표시하거나 축소된 지하주차공간을 엘이디로 실시간으로 표시하는 주차상태표시부(430)와,상기 각각의 부를 제어하는 주차공간표시엠씨유(440)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템.
- 제 4항에 있어서,상기 교차로엠씨유는,교차로에 설치된 차량진행방향감시센서들의 대기 상태를 유지하도록 하여 특정 방향의 차량진행방향감시센서가 차량의 진입을 감지하면 특정 방향 이외의 모든 방향의 조명노드에 점등 명령을 송신하고, 모든 방향의 차량진행방향감시센서들에게 대기 상태를 유지하도록 하여 모든 방향 중 어느 한 방향에서 차량이 감지되면 차량이 감지된 어느 한 방향을 제외한 모든 조명노드에 소등 명령을 송신하는 것을 특징으로 하는 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템.
- 제 5항에 있어서,상기 조명엠씨유는,교차로노드의 점등 명령을 수신받거나 사람의 움직임을 감지할 경우에 조명제어모듈에 점등 명령을 전송하고, 일정시간이 경과하거나 교차로노드의 점등 명령을 수신받을 경우에 조명제어모듈에 소등 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템.
- 제 6항에 있어서,상기 주차엠씨유는,차량의 주차 여부가 변경될 경우에 주차노드가 속한 교차로노드를 통해 주차공간표시장치에 변경 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템.
- 지하주차장 조명제어시스템에 있어서,지하주차장 입구와 교차로 중앙에 위치하며 차량의 진행방향을 예측하고 조명노드를 제어하는 교차로노드(100)와;상기 교차로노드의 점등 명령과 인체감지센서가 사람의 움직임을 감지하면 조명등을 점등시키고, 교차로노드의 소등명령과 정해진 스케줄 시간이 경과하면 자동으로 소등시키는 조명노드(200)와;주차공간 전면 또는 후면에 설치하고, 주차공간의 변화를 실시간 감시하고, 주차공간에 변화가 발생되면 주차공간표시장치에 변경된 정보를 송신하는 주차노드(300)와;상기 주차노드가 송신한 정보를 기반으로 주차가능공간을 숫자와 LED로 표시하는 주차공간표시장치(400)와;상기 주차노드에서 전송되는 주차공간 정보를 참조하여 지하주차장에 진입하는 차량을 사람 출입구와 가장 가까운 주차공간까지 자동으로 조명등을 점등시켜 주차를 유도하는 주차유도수단;을 포함하여 구성되되,상기 주차유도수단은,주차공간표시장치로부터 주차공간리스트 정보를 수신받아 차량 진입이 감지되면 주차공간리스트에 해당하는 조명노드들에게 순차적 점등 명령을 송신하여 지정된 주차 공간에 주차한 결과를 주차노드로부터 수신받아 주차공간리스트 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 아이피유에스엔을 이용한 지하주차장 조명제어시스템.
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