KR100943390B1

KR100943390B1 - 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템

Info

Publication number: KR100943390B1
Application number: KR1020090125219A
Authority: KR
Inventors: 조병록; 노형주; 송법성; 장재호; 박민주; 김진호; 이근중
Original assignee: 재단법인 광양만권 유아이티연구소; 광양시청
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2010-02-18
Also published as: WO2011074821A2; WO2011074821A3

Abstract

본 발명은 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 도시 조명 시설물이 설치되는 주변 환경에 따라 통신 솔루션의 추가적인 확장이 가능한 인터페이스 모듈을 도시조명 시설물과 분전함 제어기에 구성한 것으로, 이를 통해 도시 조명 시설물의 고장 여부에 대한 원격 제어 관리 기능과, 교통량 제어, 버스정보시스템(BIS) 등과 같은 교통정보 서비스, 그리고 사회 기반 시설물과 환경의 관제 서비스 등을 포함하는 통합 정보 제공서비스로의 확장 또는 단일 서비스 기능의 추가 확장과 같은 유비쿼터스 도시 기능으로의 통합적인 확장이 용이하게 이루어지도록 한 것이다.

Description

지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템{U-city light control system having intellignet interfacing module}

본 발명은 유씨티(U-city) 조명 관제시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조명 관리 기능을 가지는 유씨티 조명 시설물에 유비쿼터스 도시 기능으로의 확장이 용이하도록 주변 환경에 맞는 통신 솔루션을 필요에 따라 추가적으로 확장시킬 수 있도록 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티(u-city) 조명 관제시스템에 관한 것이다.

최근 들어, 분산된 가로등을 중앙 집중방식으로 원격 제어하기 위한 유비쿼터스 도시(이하, 유씨티(u-city)) 조명 시설물 관제시스템들이 제안되고 있으며, 이러한 관제시스템은 단방향 감시제어시스템에서 양방향 감시제어시스템으로, 기간통신망을 이용하는 방법에서 전력선 통신(PLC; Power Line Communication) 또는 무선 솔루션을 이용하는 방법으로 개발되고 있음은 물론, 각 통신 매체의 장점을 활용하여 하이브리드형으로 구성하는 관제시스템도 제안되고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 관제시스템들에 있어, 전력선통신(PLC)을 활용하는 경우에는 전력선 선로가 불안정하고, 안정기가 노후화 되거나 제어기의 고장발 생이 잦아 유지 보수 비용 증가의 문제점과, 전력 공급선의 단선문제가 발생하는 경우 단선된 선로를 통해 통신을 수행해야 하는 문제점이 있다.

또한, 무선 솔루션을 이용하는 방법에 있어서는, 저전력과 라우팅 구성이 장점인 지그비 통신을 상시 전원이 공급되는 도시 조명 시설물에 적용할 경우 저전력이라는 장점을 활용할 수 없으며, 수평적으로 균일하게 분포된 도시 조명 구조물의 특성상 지그비 통신의 라우팅을 100% 활용할 수 없음은 물론, 다양한 실외 환경에 구축된 도시 조명 시설물은 다양한 장애요인과 노이즈가 존재하여 일정거리 이상의 통신 한계가 존재하는 단점이 있다.

이에 종래에는 상기의 문제점들을 해결하기 위해 GPS를 활용하여 위치와 시간보정, 그리고 전력선과 무선통신을 결합하는 등 하이브리드 형으로 관제시스템을 구축하고 있지만, 이러한 하이브리드형 관제시스템은 그 구조가 복잡한 단점이 있으며, 이에따라 설치비 문제와 시스템 구현 가능성의 문제가 존재함은 물론, 고정된 시스템 구성으로 인해 하나의 솔루션만을 적용하지 못하고 여러개의 솔루션으로 관제시스템을 구축해야 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 유씨티 조명 시설물이 설치되는 주변 환경에 따라 통신 솔루션의 추가적인 확장이 가능한 인터페이스 모듈을 도시조명 시설물과 분전함 제어기에 구성함으로써, 도시 조명 시설물의 고장 여부에 대한 원격 제어 관리 기능과, 교통량 제어, 버스정보시스템(BIS) 등과 같은 교통정보 서비스, 그리고 사회 기반 시설물과 환경의 관제 서비스 등을 포함하는 통합 정보 제공서비스로의 확장 또는 단일 서비스 기능의 추가 확장과 같은 유비쿼터스 도시 기능으로의 통합적인 확장이 용이하게 이루어지도록 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템은, 다수의 조명부; 상기 다수의 조명부에 각각 연결되고, 상기 조명부의 동작제어기능을 포함하면서, 상기 조명부의 설치용도에 따라 센서들과 통신기기들이 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 지능형 확장모듈; 상기 지능형 확장모듈과 통신이 가능한 통신기기들이 선택적으로 연결되는 확장형 인터페이스모듈을 탑재 구성하는 분전함 제어기; 상기 분전함 제어기와 인터넷망을 통해 연결되어 원격 제어를 수행하는 관제센터; 및, 상기 분전함 제어기를 제어하는 제어시스템부; 를 포함한다.

또한, 상기 지능형 확장모듈은, 조명부의 통신환경에 따라 특정대역의 통신기기 또는 GPS수신기가 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 확장형의 제 1 통신인터페이스부; 구현하고자 하는 서비스 기능에 따른 센서들이 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 확장형의 센서입력 인터페이스부; 유비쿼터스 도시 기능에 필요로 하는 외부 데이터를 입력받는 외부 입력부; 상기 제 1 통신인터페이스부와 상기 센서입력 인터페이스부은 물론 상기 외부 입력부를 통해 각각 입력되는 통신데이터와 센서데이터 및 외부 데이터를 구분하여 처리하는 제 1 중앙제어처리부; 상기 제 1 중앙제어처리부에 구동전압을 공급하는 제 1 전원공급부; 상기 시스템 각부를 제어하는 프로그램들을 저장한 상태에서 상기 제 1 중앙제어처리부에 제공하는 제 1 메모리부; 및, 상기 조명부의 동작상태를 체크함은 물론 안적적인 동작이 이루어지도록 전류감지기와 안정기, 그리고 전원릴레이를 포함하는 조명제어부; 를 포함한다.

또한, 상기 제 1 통신인터페이스부는, 선택적으로 연결되는 통신기기와 GPS수신기에 전원을 인가하는 전원출력부; 상기 통신기기 및 GPS수신기의 선택적인 연결이 이루어질 때, 상기 통신기기 및 GPS수신기의 통신 연결이 이루어지도록 클럭을 동일하게 설정하는 클럭설정부; 상기 통신기기 및 GPS수신기와의 통신규격을 설정하는 통신설정부; 및, 상기 통신기기 및 GPS수신기와 제 1 중앙제어처리부의 통신데이터 송수신을 연결하는 데이터링크부; 를 더 포함하여 구성한 것이다.

또한, 상기 센서입력 인터페이스부는, 센서로부터 입력되는 신호를 입력받을 수 있도록 상기 센서들에 전압을 인가하는 신호입력기; 상기 신호입력기에 의 해 입력받은 신호들을 증폭 출력하는 증폭기; 상기 증폭기를 통해 증폭 출력되는 센서신호에 따라 전압을 분배하는 전압분배기; 및, 상기 전압분배기에 의해 전압 분배가 이루어지는 센서신호들을 디지털신호로 변환하여 상기 제 1 중앙제어처리부에 출력하는 아날로그-디지털 변환부; 를 포함한다.

또한, 상기 제 1 메모리부는, 메모리를 제어하는 메모리 제어계층; 추가적으로 연결되는 센서들과 통신기기 및 GPS수신기의 장치드라이버를 관리하는 물리적 장치제어계층; 추가적으로 연결되는 통신기기 및 GPS수신기의 통신포트를 할당하는 가상포트할당계층; 통신데이터 및 센서데이터의 송수신에 필요로 하는 연결상태를 관리하는 다중화기 제어계층; 기간망 통신을 관리하는 통신라인관리계층; 확장되는 센서들의 종류를 구분하는 센서관리계층; 상기 센서관리계층의 전달값에 따라 센서입력을 제어하는 센서입력제어계층; 확장되는 통신기기 및 GPS수신기의 통신규격을 구분하는 통신관리계층; 상기 통신관리계층의 전달값에 따라 상기 통신기기 및 GPS수신기를 제어하는 통신제어계층; 및, 관리자 설정 및 테스트를 제공하는 설정프로그램계층; 을 포함한다.

또한, 상기 설정프로그램계층에는 내부센서 테이블과 외부센서 테이블을 가지는 센서관리 테이블 및, 통신기기들의 통신규격이 상이하여도 공통으로 관리될 수 있는 출력값과 인가 전압값 및 드라이버 링크값들을 관리하는 통신관리테이블을 포함한다.

또한, 상기 내부센서 테이블은 추가되는 센서들에 따라 사용자로부터 센서형식, 증폭 이득률, 인가 전압 유무 등을 입력받아 저장 관리하는 영역인 것이다.

또한, 상기 외부센서 테이블은 외부 플렛폼으로 부터 받은 데이터를 기간망(TCP/IP)을 통해 전송할지 추가된 통신기기를 통해 전송할지를 구분하는 정보값과 외부데이터 정보를 포함하는 헤더값을 저장하여 관리하는 영역인 것이다.

또한, 상기 통신관리 테이블은 추가될 통신기기의 규격정보와 물리적 장치제어계층의 장치드라이버를 연결하기 위한 링크값, 사용자로부터 입력받은 주소값과 채널값, 각 조명부간의 거리에 따라 송수신 출력세기를 입력받아 송수신 출력설정값으로 저장 관리하는 영역인 것이다.

또한, 상기 분전함 제어기는, 확장형 인터페이스모듈로서 상기 조명부의 통신환경에 따라 특정대역의 통신기기 및 GPS수신기가 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 제 2 통신인터페이스부; 상기 제 2 통신인터페이스부로부터 받은 통신데이터를 구분하고 제어 처리하는 제 2 중앙제어처리부; 상기 통신데이터를 기 구축된 기간망으로 전송하는 이더넷 연결부; 상기 제 2 중앙제어처리부에 구동전압을 공급하는 제 2 전원공급부; 및, 상기 제 2 중앙제어처리부에 필요로 하는 제어프로그램을 저장한 제 2 메모리부; 를 더 포함한다.

이 같은 본 발명은 도시 조명 시설물이 설치되는 주변 환경에 따라 통신 솔루션의 추가적인 확장이 가능한 인터페이스 모듈을 도시조명 시설물과 분전함 제어기에 구성한 것으로, 이를 통해 도시 조명 시설물의 고장 여부에 대한 원격 제어 관리 기능과, 교통량 제어, 버스정보시스템(BIS) 등과 같은 교통정보 서비스, 그리고 사회 기반 시설물과 환경의 관제 서비스 등을 포함하는 통합 정보 제공서비스로 의 확장 또는 단일 서비스 기능의 추가 확장과 같은 유비쿼터스 도시 기능으로의 통합적인 확장이 용이하게 이루어지는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 인터페이스모듈을 포함한 유씨티 조명 관제시스템의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 유씨티 조명 기기에 설치되는 지능형 확장모듈의 상세 블럭도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 무선 통신을 위한 제 1 통신인터페이스부의 상세 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 센서 입력 인터페이스부의 상세 블럭도를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예로 제 1 메모리부에 저장되는 제어프로그램의 상세 구성도이고, 도 6은 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 설정프로그램 계층의 관리 테이블 구성도이며, 도 7은 본 발명의 실시예로 분전함 제어기의 상세 블럭도를 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 센서관리계층의 센서 처리 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 통신관리계층의 통신 처리 흐름도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지능형 인터페이스모듈을 포함한 유씨티 조명 관제시스템은 다수의 조명부(10), 지능형 확장모듈(20), 분전함 제어기(30), 관제센터(40), 그리고 제어시스템부(50)를 포함한다.

상기 조명부(10)는 가로등과 같은 조명장치이고, 상기 지능형 확장모듈(20) 은 상기 다수를 이루는 조명부(10)에 각각 연결 구성되는 것으로, 상기 조명부(10)의 동작제어 기능을 포함하면서 상기 조명부(10)의 설치용도에 따라 센서(S1,S2,…,Sn)들과 통신기기(C1,C2,…,Cn)들은 물론 GPS수신기(G1)가 선택적으로 연결될 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 지능형 확장모듈(20)은 첨부된 도 2에서와 같이, 제 1 통신인터페이스부(21), 센서입력 인터페이스부(22), 외부 입력부(23), 제 1 중앙제어 처리부(24), 제 1 전원공급부(25), 제 1 메모리부(26), 그리고 조명제어부(27)를 포함하여 구성한 것이다.

상기 제 1 통신인터페이스부(21)는 상기 조명부(10)의 통신환경에 따라 특정대역(예; 5㎓, 2.4㎓, 400㎒)의 통신기기(C1,C2,…,Cn) 또는 GPS수신기(G1)가 선택적으로 연결될 수 있도록 확장형의 포트를 포함하는 것으로, 첨부된 도 3에서와 같이 전원출력부(21a), 클럭설정부(21b), 통신설정부(21c) 및 데이터링크부(21d)를 포함한다.

상기 전원출력부(21a)는 선택적으로 연결되는 통신기기(C1,C2,…,Cn)와 GPS수신기(G1)에 전원을 인가할 수 있도록 구성된다.

상기 클럭설정부(21b)는 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)가 선택적으로 연결될 때 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)의 통신 연결이 이루어지도록 클럭을 동일하게 설정하도록 구성된다.

상기 통신설정부(21c)는 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)와의 통신규격을 설정하도록 구성된다.

상기 데이터링크부(21d)는 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)와 상기 제 1 중앙제어처리부(24)의 통신데이터 송수신을 연결하도록 구성된 것이다.

상기 센서입력 인터페이스부(22)는 구현하고자 하는 서비스 기능 즉, 조도나 대기환경 측정을 위한 센서(S1,S2,…,Sn)들이 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 확장형의 포트를 포함하는 것으로, 첨부된 도 4에서와 같이 신호입력기(22a), 증폭기(22b), 전압분배기(22c), 그리고 ADC(22d)를 포함한다.

상기 신호입력기(22a)는 센서(S1,S2,…,Sn)들로부터 입력되는 신호를 입력받을 수 있도록 상기 센서(S1,S2,…,Sn)들에 전압을 인가하도록 구성된다.

상기 증폭기(22b)는 상기 신호입력기(22a)에 의해 입력받은 신호들을 증폭 출력하도록 구성되며, 상기 전압분배기(22c)는 상기 증폭기(22b)를 통해 증폭 출력되는 센서신호에 따라 전압을 분배하도록 구성된다.

상기 ADC(22d)는 상기 전압분배기(22c)에 의해 전압 분배가 이루어지는 센서신호들을 디지털신호로 변환하여 상기 제 1 중앙제어처리부(24)에 출력하도록 구성된다.

상기 외부 입력부(23)는 유비쿼터스 도시 기능에 필요로 하는 외부 데이터를 입력받은 후 이를 상기 제 1 중앙제어 처리부(24)에 출력할 수 있도록 구성된다.

상기 제 1 중앙제어 처리부(24)는 상기 제 1 통신인터페이스부(21)와 상기 센서입력 인터페이스부(22)은 물론 상기 외부 입력부(23)를 통해 각각 입력되는 통신데이터와 센서데이터, 그리고 외부 데이터를 구분하여 처리하도록 구성되며 그 처리에 따른 제어프로그램은 상기 제 1 메모리부(26)로부터 제공받도록 구성된다.

상기 제 1 전원공급부(25)는 조명부(10)에 제공되는 전원(220V)으로부터 SMPS를 통해 전원 변환을 실시하여 상기 제 1 중앙제어 처리부(24)에 구동전압을 공급하도록 구성된다.

상기 제 1 메모리부(26)는 상기 시스템 각부를 제어하는 프로그램들을 저장한 상태에서 상기 제 1 중앙제어처리부(24)에 제공하도록 구성된다.

즉, 첨부된 도 5에서와 같이, 상기 제 1 메모리부(26)는 플레시 메모리와 SDRAM을 포함하는 것으로, 메모리를 제어하는 메모리 제어계층(D1), 추가적으로 연결되는 센서들(S1,S2,…,Sn)과 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)의 장치드라이버를 관리하는 물리적 장치제어계층(D2), 추가적으로 연결되는 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)의 통신포트를 할당하는 가상 포트할당계층(D3), 통신데이터 및 센서데이터의 송수신에 필요로 하는 연결상태를 관리하는 다중화기 제어계층(D4), 기간망 통신을 관리하는 통신라인관리계층(D5), 확장되는 센서들(S1,S2,…,Sn)의 종류를 구분하는 센서관리계층(D6), 상기 센서관리계층(D6)의 전달값에 따라 센서입력을 제어하는 센서입력제어계층(D7), 확장되는 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)의 통신규격을 구분하는 통신관리계층(D8), 상기 통신관리계층(D8)의 전달값에 따라 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)를 제어하는 통신제어계층(D9) 및, 관리자 설정 및 테스트를 제공하는 설정프로그램계층(D10)을 포함한 것이다.

이때, 상기 설정프로그램계층(D10)은 첨부된 도 6에서와 같이 내부센서 테이블(T1a)과 외부센서 테이블(T1b)을 가지는 센서관리 테이블(T1)과, 통신기기들의 통신규격이 상이하여도 공통으로 관리될 수 있는 출력값과 인가 전압값 및 드라이버 링크값들을 관리하는 통신관리테이블(T2)을 포함하여 구성한 것이다.

여기서, 상기 내부센서 테이블(T1a)은 추가되는 센서들(S1,S2,…,Sn)에 따라 사용자로부터 센서형식, 증폭 이득률, 인가 전압 유무 등을 입력받아 저장 관리하는 영역이고, 상기 외부센서 테이블(T1b)은 외부 플렛폼으로 부터 받은 데이터를 기간망(TCP/IP)을 통해 전송할지 추가된 통신기기(C1,C2,…,Cn)를 통해 전송할지를 구분하는 정보값과 외부데이터 정보를 포함하는 헤더값을 저장하여 관리하는 영역인 것이다.

그리고, 상기 통신관리 테이블(T2)은 추가될 통신기기(C1,C2,…,Cn)의 규격정보와 물리적 장치제어계층(D2)의 장치드라이버를 연결하기 위한 링크값, 사용자로부터 입력받은 주소값과 채널값, 각 도시조명(10)간의 거리에 따라 송수신 출력세기를 입력받아 송수신 출력 설정값으로 저장 관리하는 영역인 것이다.

상기 조명제어부(27)는 전류감지기(27a)와 안정기(27b), 그리고 전원릴레이(27c)를 포함하는 것으로, 상기 조명부(10)의 동작상태를 체크함은 물론 안적적인 동작이 이루어지도록 제어동작을 수행하는 것이다.

상기 분전함 제어기(30)는 상기 지능형 확장모듈(20)과 통신이 가능한 통신기기(C1,C2,…,Cn)들이 선택적으로 연결되는 확장형 인터페이스모듈을 탑재 구성한 것으로, 첨부된 도 7에서와 같이 제 2 통신인터페이스부(31), 제 2 중앙제어처리부(32), 이더넷 연결부(33), 제 2 전원공급부(34), 제 2 메모리부(35)를 포함한다.

상기 제 2 통신인터페이스부(31)는 확장형 인터페이스모듈로서 상기 도시조 명부(10)의 통신환경에 따라 특정대역(예; 5㎓, 2.4㎓, 400㎒)의 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)가 선택적으로 연결될 수 있도록 구성된다.

상기 제 2 중앙제어처리부(32)는 상기 제 2 통신인터페이스부(31)로부터 받은 통신데이터를 구분하고 제어 처리하도록 구성된다.

상기 이더넷 연결부(33)는 상기 통신데이터를 기 구축된 기간망으로 전송하도록 구성된다.

상기 제 2 전원공급부(34)는 상기 제 2 중앙제어처리부(32)에 구동전압을 공급하도록 구성되며, 상기 제 2 메모리부(35)는 상기 제 2 중앙제어처리부(32)에 필요로 하는 제어프로그램을 저장하도록 구성된 것이다.

상기 관제센터(40)는 상기 분전함 제어기(30)와 인터넷망(100)을 통해 연결되어 상기 다수를 이루는 조명부(10)는 물론, 통신기기들(C1,C2,…,Cn)과 GPS수신기(G1)는 물론, 각종 센서(S1,S2,…,Sn)들과 통신하여 원격 제어를 수행하도록 구성된다.

상기 제어시스템부(50)는 상기 분전함 제어기(30)를 제어하도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템은 다수를 이루는 각각의 조명부(10)에 설치되는 지능형 확장모듈(20)의 제 1 통신인터페이스부(21)와 분전함 제어기(30)의 제 2 통신인터페이스부(31)에 각각 필요로 하는 통신기기(C1,C2,…,Cn)과 GPS수신기(G1)를 선택적으로 연결시킴은 물론, 상기 지능형 확장모듈(20)의 센서입력 인터페이스부(22)에는 각종 센서(S1,S2,…,Sn)들을 선택적으로 연결함으로써, 관제센터(40)에 의한 조명부(10)의 원격 제어가 우선적으로 이루어지는 상태에서, 교통량 제어, BIS와 같은 교통정보 서비스는 물론, 사회 기반 시설물에 대한 관제서비스와 환경 관제 서비스, 그리고 통합 정보 제공 서비스가 가능하도록 한 것이다.

즉, 다수를 이루는 조명부(10)는 지능형 확장모듈(20)에 포함되는 조명제어부(27)의 전류감지기(27a)와 안정기(27b) 및 전원릴레이(27c)를 통해 그 동작상태가 체크됨은 물론 안정적으로 제어되며, 이러한 제어상태는 분전함 제어기(30)내의 이더넷 연결부(33)를 통해 관제센터(40)로 전달된다.

한편, 상기 지능형 확장모듈(20)에 포함되는 제 1 통신인터페이스부(21)와 센서 입력 인터페이스부(22)에는 각각 특정주파수대역(예; 5㎓, 2.4㎓, 400㎒)의 통신기기(C1,C2,…,Cn)들은 물론 GPS수신기(G1), 그리고 각종 센서(S1,S2,…,Sn)들이 선택적으로 연결될 수 있는 바,

상기 제 1 인터페이스부(21)에 포함되는 클럭설정부(21b)와 통신설정부(21c)는 각각 특정대역(예; 5㎓, 2.4㎓, 400㎒)의 통신기기(C1,C2,…,Cn) 또는 GPS수신기(G1)가 연결될 때, 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)의 통신 연결이 이루어지도록 클럭을 동일하게 설정함은 물론, 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)와의 통신규격을 설정하고, 상기 설정에 따른 동작전원은 전원출력부(21a)를 통해 인가받게 되는 것이다.

이에따라, 상기 제 1 통신인터페이스부(21)에 포함되는 데이터링크부(21d)는 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)와 상기 제 1 통신인터페이스부(21)에 포함되는 제 1 중앙제어처리부(24)의 통신데이터 송수신을 연결하게 된다.

즉, 첨부된 도 9에서와 같이, 상기 제 1 통신인터페이스부(21)에 통신기기(C1,C2,…,Cn)들이 추가적으로 연결될 때, 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 제 1 메모리부(26)에 포함되는 통신관리계층(D8)으로부터 통신관리 테이블의 통신 명세 링크값을 참조하는 한편, 물리적 장치 제어계층(609)로부터는 해당 통신드라이버를 탐색하여 통신연결이 이루어지도록 하며, 상기 드라이버정보에 따라 다중화기 회로를 제어하게 된다.

그러면, 상기 제 1 통신인터페이스부(21)는 추가 연결되는 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn)들과 상기 제 1 중앙제어처리부(24)간의 클럭을 동기화시키고, 각 통신명세에 따른 주소 할당 방식으로 주소와 채널을 할당하는 한편, 각각의 조명부(10)가 설치된 거리값을 사용자로부터 입력받아 송수신 출력값을 연산한 후 데이터를 송수신 처리하게 되는 것이다.

한편, 상기 지능형 확장모듈(20)에 포함되는 센서입력 인터페이스부(22)에도 각종 센서(S1,S2,…,Sn)의 연결될 수 있게 되면서, 상기 센서(S1,S2,…,Sn)들에 의해 체크되는 각종 신호가 상기 제 1 중앙제어처리부(24)로 전송됨은 물론, 외부입력부(23)를 통해서도 각종 외부 데이터가 상기 제 1 중앙제어처리부(24)로 전송되는 바,

상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 상기 입력되는 신호들로부터 교통량 제어, BIS와 같은 교통정보 서비스는 물론, 사회 기반 시설물에 대한 관제서비스와 환경 관제 서비스, 그리고 통합 정보 제공 서비스를 통합 제어함은 물론, 그 제어상태를 분전함 제어기(30)를 통해 관제센터(40)에 전달할 수 있는 것이다.

즉, 상기 센서 입력 인터페이스부(22)에 각종 센서(S1,S2,…,Sn)들이 연결되고, 상기 연결되는 센서(S1,S2,…,Sn)들의 연결 감지신호가 제 1 중앙제어처리부(24)로 전달시, 첨부된 도 8에서와 같이 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 제 1 메모리부(26)에 포함되는 센서관리계층(D6)이 정보를 검색하여 상기 입력되는 신호가 내부센서 신호인지 아니면 외부센서 신호인지를 판별하게 된다.

이때, 상기 센서입력 인터페이스부(22)에 연결되는 센서(S1,S2,…,Sn)들이 내부센서인 경우, 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 제 1 메모리부(26)내에 구성되는 내부센서 테이블(T1a)의 설정값을 불러와 상기 센서(S1,S2,…,Sn)들의 신호를 처리함은 물론, 추가 연결되는 센서(S1,S2,…,Sn)들이 전압을 인가할 필요가 없을 경우 다중화기 제어계층(D4)을 통해 센서(S1,S2,…,Sn)로 인가되는 전압신호회로를 오프시키게 된다.

그리고, 상기 추가된 센서(S1,S2,…,Sn)들에 인가전압이 필요로 하는 경우, 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 상기 제 1 메모리부(26)에 포함되는 센서관리계층(D6)로부터 전압신호 회로를 유지할 수 있도록 하는 인가전압 설정값을 받아 상기 센서(S1,S2,…,Sn)들에 전압신호를 인가시키게 되는 것이다.

이때, 상기 센서입력 인터페이스부(22)에서 이득률 설정값을 통해 센서신호 증폭값을 연산하여 제 1 중앙제어처리부(24)로 출력시, 상기 센서입력 인터페이스부(22)는 증폭기(22b)를 통해 센서신호를 증폭하는 한편, ADC(22d)를 통해 상기 센서신호를 AD변환한 후 이를 제 1 중앙제어처리부(24)에 출력하게 되는 것이다.

여기서, 상기 센서입력 인터페이스부(22)에 연결되는 센서(S1,S2,…,Sn)들이 외부 센서인 경우, 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 외부센서 테이블(T1b)의 전송지에 따라 통신라인 관리계층(D5) 또는 통신관리계층(D8)의 정보를 탐색하게 되고, 상기 탐색된 정보로부터 데이터 헤더의 통신규격 정보에 따라 목적지로 외부 연결요소인 센서(S1,S2,…,Sn)들의 신호를 전송하게 되는 것이다.

이에따라, 상기 다수를 이루는 조명부(10)에 각각 설치되는 지능형 확장모듈(20)은 필요로 하는 교통정보 서비스, 사회 기반 시설물에 대한 관제서비스, 환경 관제 서비스, 통합 정보 제공 서비스 등과 통신할 수 있는 통신기기(C1,C2,…,Cn)들이 연결되는 한편, 조도나 대기환경 측정을 위한 센서(S1,S2,…,Sn)들이 연결될 수 있도록 하면서, 상기 지능형 확장모듈(20)은 물론 상기 관제센터(40)는 조명 기능 관리에 더하여, 유비쿼터스 도시 기능을 동시에 수행할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 지능형 확장모듈(20)에 포함되는 제 1 메모리부(26)는 상기 제 1 중앙제어처리부(24)의 제어프로그램들을 저장하고, 상기 제 1 메모리부(26)에 포함되는 설정프로그램계층(D10)은 첨부된 도 6에서와 같이 내부센서 테이블(T1a)과 외부센서 테이블(T1b)을 가지는 센서관리 테이블(T1)과, 통신기기들의 통신규격이 상이하여도 공통으로 관리될 수 있는 출력값과 인가 전압값 및 드라이버 링크값들을 관리하는 통신관리테이블(T2)을 포함하고 있는 바,

상기 내부센서 테이블(T1a)은 추가되는 센서들(S1,S2,…,Sn)에 따라 사용자로부터 센서형식, 증폭 이득률, 인가 전압 유무 등을 입력받아 저장 관리한 후 이를 상기 제 1 중앙제어처리부(24)에 제공함은 물론, 상기 외부센서 테이블(T1b)은 외부 플렛폼으로 부터 받은 데이터를 기간망(TCP/IP)을 통해 전송할지 추가된 통신기기(C1,C2,…,Cn)를 통해 전송할지를 결정하는 정보값을 상기 제 1 중앙제어처리부(24)에 제공하게 되는 것이다.

이때, 상기 통신관리 테이블(T2)에는 추가될 통신기기(C1,C2,…,Cn)의 규격정보와 물리적 장치제어계층(D2)의 장치드라이버를 연결하기 위한 링크값, 사용자로부터 입력받은 주소값과 채널값, 각 조명부(10)간의 거리에 따라 송수신 출력세기를 입력받아 송수신 출력 설정값이 저장되어 있으므로, 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 상기 통신관리 테이블(T2)에 저장되는 정보들을 통해 조명제어부(27)의 제어상태를 효과적으로 제어할 수 있음은 물론, 통신기기(C1,C2,…,Cn)과의 원활한 통신을 수행할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 인터페이스모듈을 포함한 유씨티 조명 관제시스템의 전체 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예로 유씨티 조명 기기에 설치되는 지능형 확장모듈의 상세 블럭도.

도 3은 본 발명의 실시예로 무선 통신을 위한 제 1 통신인터페이스부의 상세 블럭도.

도 4는 본 발명의 실시예로 센서 입력 인터페이스부의 상세 블럭도.

도 5는 본 발명의 실시예로 제 1 메모리부에 저장되는 제어프로그램의 상세 구성도.

도 6은 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 설정프로그램 계층의 관리 테이블 구성도.

도 7은 본 발명의 실시예로 분전함 제어기의 상세 블럭도.

도 8은 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 센서관리계층의 센서 처리 흐름도.

도 9는 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 통신관리계층의 통신 처리 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10; 조명부 20; 지능형 확장모듈

21; 제 1 통신인터페이스부 21a; 전원출력부

21b; 클럭설정부 21c; 통신설정부

21d; 데이터링크부 22; 센서입력 인터페이스부

22a; 신호입력기 22b; 증폭기

22c; 전압분배기 22d; ADC부

23; 외부입력부 24; 제 1 중앙제어처리부

25; 제 1 전원공급부 26; 제 1 메모리부

27; 조명제어부 27a; 전류감지기

27b; 안정기 27c; 전원릴레이

30; 분전함 제어기 31; 제 2 통신인터페이스부

32; 제 2 중앙제어처리부 33; 이더넷 연결부

34; 제 2 전원공급부 35; 제 2 메모리부

40; 관제센터 50; 제어시스템부

100; 인터넷망

Claims

다수의 조명부;

상기 다수의 조명부에 각각 연결되고, 상기 조명부의 동작제어기능을 포함하면서, 상기 조명부의 설치용도에 따라 센서들과 통신기기들이 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 지능형 확장모듈;

상기 지능형 확장모듈과 통신이 가능한 통신기기들이 선택적으로 연결되는 확장형 인터페이스모듈을 탑재 구성하는 분전함 제어기;

상기 분전함 제어기와 인터넷망을 통해 연결되어 원격 제어를 수행하는 관제센터; 및,

상기 분전함 제어기를 제어하는 제어시스템부를 포함하며,

상기 지능형 확장모듈은,

상기 조명부의 통신환경에 따라 특정대역의 통신기기 또는 GPS수신기가 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 확장형의 제 1 통신인터페이스부;

구현하고자 하는 서비스 기능에 따른 센서들이 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 확장형의 센서입력 인터페이스부;

유비쿼터스 도시 기능에 필요로 하는 외부 데이터를 입력받는 외부 입력부;

상기 제 1 통신인터페이스부와 상기 센서입력 인터페이스부와 상기 외부 입력부를 통해 각각 입력되는 통신데이터와 센서데이터 및 외부 데이터를 구분하여 처리하는 제 1 중앙제어처리부;

상기 제 1 중앙제어처리부에 구동전압을 공급하는 제 1 전원공급부;

상기 제어시스템부를 제어하는 프로그램들을 저장한 상태에서 상기 제 1 중앙제어처리부에 제공하는 제 1 메모리부; 및,

상기 조명부의 동작상태를 체크함은 물론 안정적인 동작이 이루어지도록 전류감지기와 안정기, 그리고 전원릴레이를 포함하는 조명제어부 포함하고,

상기 제 1 메모리부는,

메모리를 제어하는 메모리 제어계층;

추가적으로 연결되는 센서들과 통신기기 및 GPS수신기의 장치드라이버를 관리하는 물리적 장치제어계층;

추가적으로 연결되는 통신기기 및 GPS수신기의 통신포트를 할당하는 가상포트할당계층;

상기 통신데이터 및 상기 센서데이터의 송수신에 필요로 하는 연결상태를 관리하는 다중화기 제어계층;

기간망 통신을 관리하는 통신라인관리계층;

상기 추가적으로 연결되는 센서들의 종류를 구분하는 센서관리계층;

상기 센서관리계층의 전달값에 따라 센서입력을 제어하는 센서입력제어계층;

상기 추가적으로 연결되는 통신기기 및 GPS수신기의 통신규격을 구분하는 통신관리계층;

상기 통신관리계층의 전달값에 따라 상기 통신기기 및 GPS수신기를 제어하는 통신제어계층; 및

관리자 설정 및 테스트를 제공하는 설정프로그램계층; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 제 1 통신인터페이스부는,

선택적으로 연결되는 통신기기와 GPS수신기에 전원을 인가하는 전원출력부;

상기 통신기기 및 GPS수신기의 선택적인 연결이 이루어질 때, 상기 통신기기 및 GPS수신기의 통신 연결이 이루어지도록 클럭을 동일하게 설정하는 클럭설정부;

상기 통신기기 및 GPS수신기와의 통신규격을 설정하는 통신설정부; 및,

상기 통신기기 및 GPS수신기와 제 1 중앙제어처리부의 통신데이터 송수신을 연결하는 데이터링크부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
제 1항에 있어서, 상기 센서입력 인터페이스부는,

센서로부터 입력되는 신호를 입력받을 수 있도록 상기 센서들에 전압을 인가하는 신호입력기;

상기 신호입력기에 의해 입력받은 신호들을 증폭 출력하는 증폭기;

상기 증폭기를 통해 증폭 출력되는 센서신호에 따라 전압을 분배하는 전압분배기; 및,

상기 전압분배기에 의해 전압 분배가 이루어지는 센서신호들을 디지털신호로 변환하여 상기 제 1 중앙제어처리부에 출력하는 ADC부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 설정프로그램계층에는 내부센서 테이블과 외부센서 테이블을 가지는 센서관리 테이블 및, 통신기기들의 통신규격이 상이하여도 공통으로 관리될 수 있는 출력값과 인가 전압값 및 드라이버 링크값들을 관리하는 통신관리테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
제 6 항에 있어서, 상기 내부센서 테이블은,

상기 추가적으로 연결되는 센서들에 따라 사용자로부터 센서형식, 증폭 이득률 또는 인가 전압 유무를 입력받아 저장 관리하는 영역인 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
제 6 항에 있어서, 상기 외부센서 테이블은,

외부 플렛폼으로 부터 받은 데이터를 기간망(TCP/IP)을 통해 전송할지 상기 추가적으로 연결되는 통신기기를 통해 전송할지를 구분하는 정보값과 외부데이터 정보를 포함하는 헤더값을 저장하여 관리하는 영역인 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
제 6 항에 있어서, 상기 통신관리 테이블은,

상기 추가적으로 연결되는 통신기기의 규격정보와 물리적 장치제어계층의 장치드라이버를 연결하기 위한 링크값, 사용자로부터 입력받은 주소값과 채널값 또는 각 조명부간의 거리에 따라 송수신 출력세기를 입력받아 송수신 출력설정값으로 저장 관리하는 영역인 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 분전함 제어기는,

확장형 인터페이스모듈로서 상기 조명부의 통신환경에 따라 특정대역의 통신기기 및 GPS수신기가 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 제 2 통신인터페이스부;

상기 제 2 통신인터페이스부로부터 받은 통신데이터를 구분하고 제어 처리하는 제 2 중앙제어처리부;

상기 통신데이터를 기 구축된 기간망으로 전송하는 이더넷 연결부;

상기 제 2 중앙제어처리부에 구동전압을 공급하는 제 2 전원공급부; 및,

상기 제 2 중앙제어처리부에 필요로 하는 제어프로그램을 저장한 제 2 메모리부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.