KR101011452B1 - 자동 점멸 가로등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 점멸 가로등에 관한 것으로 필요한 동안만 가로등이 점등되도록 하여 전기에너지의 낭비를 줄이며 가로등의 수명을 연장시킬 수 있도록 하기 위하여 거리에 설치되어 어두운 거리를 밝히는 가로등에 있어서, 가로등 일측에 설치되어 주변의 조도를 감지하게 되는 조도센서(100)와; 현재의 일자와 시간을 파악하여 출력하는 타이머(200)와; 일자별 점등시간 및 소등시간이 저장되는 저장부(300)와; 상기 타이머(200)로부터 현재 일자와 시간을 전달받아 상기 저장부(300)에 저장된 점등시간 및 소등시간과 비교하여 가로등의 점등 여부를 판단하여 제어하는 연산부(400)와; 상기 조도센서(100)에서 감지한 조도를 설정 값과 비교하여 가로등의 점등 여부를 판단하여 제어하는 제어부(500)와; 상기 조도센서(100)에서 조도를 감지하여 출력하는 신호의 변화를 분석하여 조도센서(100)의 이상 여부를 파악하는 판별부(600);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 점멸 가로등을 기술적 요지로 하며 주 야간 및 비정상적인 상황에 따라 자동으로 점등과 소등이 이루어질 수 있다.

가로등 조도 위성 시간 점등 소등 절전

Description

자동 점멸 가로등{automatic operating streetlight}

본 발명은 자동 점멸 가로등에 관한 것으로 보다 상세하게는 타이머와 조도센서를 사용하여 가로등의 점등여부를 판단하여 자동으로 점등과 소등이 이루어지며, 조도센서의 출력 값을 분석하여 조도센서의 이상 유무를 파악하여 이상 발생시 관리자에게 통지하도록 하는 자동 점멸 가로등에 관한 것이다.

어두운 거리를 밝히기 위하여 가로등을 설치하게 된다. 상기 가로등은 계속 켜 둘 경우 전기를 소모하게 되며 가로등의 수명이 단축되므로 일반적으로 일몰 시 점등하고 일출 시 소등하게 된다.

종래에는 관리자가 시간에 맞춰 점등과 소등을 직접 수행하였으나 관리하여야 할 가로등의 수가 증가함에 따라 정해진 시간 내에 가로등을 점등하거나 소등하는 것이 불가능하게 되었다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가로등을 자동으로 점등하고 소등하는 방법이 개발되었다.

가로등을 자동으로 점등하고 소등하기 위한 방법으로는 조도센서를 이용하는 방법과 타이머를 이용하는 방법 등이 있다.

조도센서를 이용하는 방법은 가로등에 조도센서를 연결하여 점등과 소등 기준 조도를 정하여 일몰이나 우천 시 등 주변이 기준 조도보다 어두워 질 경우 이를 감지하여 자동으로 점등하게 되고 일출이나 구름이 걷힐 경우 등 주변이 밝아지면 다시 자동으로 소등하도록 한다.

상기와 같은 조도센서를 이용하는 경우 조도의 변화에 따라 점등과 소등이 이루어지므로 계절에 따른 일출이나 일몰시간의 변화에 용이하게 적용할 수 있으며 우천시 등의 비정상적인 상황에서도 자동으로 점등이 이루어진다는 장점이 있다.

상기 조도센서는 가로등의 일측(일반적으로 가로등의 상측)에 형성된 투명한 창 내부에 위치하게 되므로 상기 창에 이물질이 쌓이거나 조도센서의 상측에 가로수가 위치하게 되는 경우에는 조도가 낮아 주간에도 점등이 될 수 있다는 문제점이 있다.

반대로 주변이 어두워짐에도 불구하고 조도센서에 주변의 상가 등에서 발생된 빛이 감지되는 경우 점등이 이루어지지 않는 경우도 발생할 수 있다는 문제점도 있다.

타이머를 이용하는 방식은 가로등 내에 현재시간을 파악할 수 있는 타이머를 설치하고 관리자가 설정한 시간에 점등과 소등을 하도록 하는 방법이다. 여기서 계절에 따른 일출과 일몰 시간의 변화를 고려하기 위하여 일자별 또는 월별로 점등시간과 소등시간을 달리하여 점등이나 소등이 이루어지도록 하는 경우도 있다.

상기와 같이 타이머를 사용하게 되면 주변의 환경에 관계없이 정해진 시간에 점등과 소등이 이루어진다. 따라서 조도센서와 같은 주변 환경에 따른 오작동은 방지할 수 있으나 우천시와 같은 비정상적인 상황에서는 점등이 불가능하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 주 야간 및 비정상적인 상황에 따라 자동으로 점등과 소등이 이루어지는 자동 점멸 가로등을 제공하는 것을 주목적으로 한다.

또한 센서에 이상이 있을 경우 이를 파악한 후 관리자에게 통지하여 신속하게 대응할 수 있도록 하는 자동 점멸 가로등을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 거리에 설치되어 어두운 거리를 밝히는 가로등에 있어서, 가로등 일측에 설치되어 주변의 조도를 감지하게 되는 조도센서(100)와; 현재의 일자와 시간을 파악하여 출력하는 타이머(200)와; 점등시간 및 소등시간이 저장되는 저장부(300)와; 상기 타이머(200)로부터 현재 일자와 시간을 전달받아 상기 저장부(300)에 저장된 점등시간 및 소등시간과 비교하여 가로등의 점등 여부를 판단하여 제어하는 연산부(400)와; 상기 조도센서(100)에서 감지한 조도를 설정 값과 비교하여 가로등의 점등 여부를 판단하여 제어하는 제어부(500)와; 상기 조도센서(100)에서 조도를 감지하여 출력하는 신호의 변화를 분석하여 조도센서(100)의 이상 여부를 파악하는 판별부(600);를 포함하여 구성되되, 상기 조도센서(100) 또는 조도센서(100)를 보호하는 투명창(14)을 청소하는 청소수단(16)을 구비하고 상기 상기 판별부(600)에서 조도센서(100)의 이상을 파악한 후 출력하는 제어신호에 따라 상기 청소수단(16)을 작동시켜 조도센서(100) 또는 상기 투명창(14)에 붙여있는 이물질을 제거하게 되는 것을 기술적 요지로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 타이머(200)는 인공위성(230)으로부터 신호 를 전달받는 수신수단(210)과 상기 수신수단(210)이 수신한 신호에서 현재 일자와 시간 정보를 추출하고 이를 출력하는 출력수단(220)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 연산부(400)와 제어부(500)에서 파악한 가로등의 점등 여부가 상충하면 점등되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 저장부(300)에 저장된 점등시간 및 소등시간을 변경하는 입력수단(310)을 더 포함하게 되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 판별부(600)는 조도센서(100)의 이상을 파악하면 가로등을 점멸시켜 관리자에게 통지하게 되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 판별부(600)는 조도센서(100)의 이상을 파악하면 유선 또는 무선 네트워크를 통해 원격의 관리자에게 통지하게 되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 자동 점멸 가로등에 의하면 조도센서와 타이머를 조합하여 점등 여부를 파악하도록 구성되어 정상적인 상태에서는 일정한 시간에 점등과 소등이 이 루어지며 주간에 우천 등으로 인하여 어두워질 경우와 같은 비정상적인 상태에도 점등이 이루어진다는 효과가 있다.

또한 조도센서의 출력 값을 분석하여 조도센서의 이상 유무를 확인하고 이를 관리자에게 통지하여 신속하게 조치를 취할 수 있다는 효과도 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 점멸 가로등에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도1에 의하면 본 발명은 조도센서(100)와 타이머(200)와 저장부(300)와 연산부(400)와 제어부(500)와 판별부(600)를 포함하게 된다.

먼저 조도센서(100)에 대해 설명하기로 한다. 상기 조도센서(100)는 빛의 밝기를 측정하여 신호를 출력하는 장치이다. 상기 조도센서(100)로는 CDS(광전도 셀)이나 포토 다이오드를 사용하게 된다. 상기 조도센서(100)는 빛이 강해지면 전류가 증가하므로 이를 이용하여 외부의 밝기를 측정하게 된다. 상기와 같은 조도센서(100)의 작동원리는 당업자에게는 주지 관용의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에서는 도2에 도시된 것과 같이 상기 조도센서(100)를 가로등의 상측에 설치하게 된다. 상기와 같이 조도센서(100)를 가로등 위에 설치하는 것은 조도센서(100)가 하측에 위치할 경우 자신이나 인접한 가로등의 불빛이 유입되어 오작동을 할 수 있기 때문이다. 그러나 상기와 같이 상측에 설치하는 것으로 한정하는 것은 아니다. 가로등의 불빛이 유입되지 않는 위치라면 어디라도 무방하다. 또한 상기 조도센서(100)를 가로등에 직접 설치하는 대신 거리의 일측에 설치하고 유 무선으로 연결하여 조도를 감지하도록 구성하는 것도 무방하다.

본 발명의 실시예에서는 상기 조도센서(100)에 가로등의 상측에 위치하므로 우천시 우수가 유입되는 것을 방지하기 위하여 가로등의 상측에 투명한 창(14)을 설치하고 조도센서(100)를 상기 창(14) 아래에 설치하게 된다.

다음으로 타이머(200)에 대해 설명하기로 한다. 상기 타이머(200)는 현재의 일자와 시간을 파악하고 이를 디지털 신호로 출력하게 된다. 본 발명의 실시예에서는 이를 위해 가로등 내부에 GPS수신수단(210)을 부설하여 GPS 인공위성(230)에서 전송된 신호를 수신하고 이를 분석하여 현재의 시간을 파악하도록 구성하고 있다. 상기와 같이 타이머(200)로 GPS 인공위성(230)의 신호를 수신하는 GPS수신수단(210)을 이용하게 되면 항상 정확한 시간을 얻을 수 있으므로 시간을 수정할 필요성이 거의 없으므로 편리하다.

그러나 상기와 같이 GPS를 사용하는 대신 가로등을 네트워크에 연결하여 현재시각을 제공하는 서버에 접속하여 시간을 구하도록 하는 방법도 고려해 볼만하다.

여기서 상기와 같이 타이머(200)가 외부에서 시각을 전달받아 출력하는 대신 클럭칩을 구비하여 직접 클럭의 횟수를 확인하는 것과 같이 가로등 내부에 시간을 확인할 수 있는 수단을 구비하여 시간을 파악하고 출력하도록 타이머(200)를 구성하는 것도 고려해 볼만하다.

다음으로 저장부(300)에 대해 설명하기로 한다. 상기 저장부(300)는 가로등을 점등할 시간과 소등할 시간을 저장하게 된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 저장부(300)에 일자별로 점등할 시간과 소등할 시간을 입력하고 있다. 이는 일자에 따라 일몰과 일출시간이 달라지므로 이를 고려하여 점등과 소등이 이루어지도록 하기 위함이다.

상기 저장부(300)에 저장되는 점등 및 소등 시간은 상기 저장부(300)에 저장될 수 있는 저장 공간의 용량에 따라 달라진다. 용량이 클 경우 수년 분을 저장하게 되며 용량이 적을 경우에는 수 개월 또는 수 주일분을 저장하도록 한다.

그러나 상기와 같이 일자별로 저장하는 대신 계절별로 저장하거나 하나의 점등시간과 소등시간을 저장하여 일자에 관계없이 점등과 소등이 이루어지도록 하는 것도 무방하다.

여기서 상기 저장부(300) 내에 일출시간과 일몰시간을 저장하는 대신 일출시간과 일몰시간을 계산하는 공식을 입력하고 이를 통해 점등시간과 소등시간을 계산하도록 구성하는 것도 고려해볼 만하다.

상기 저장부(300)는 새로운 점등시간과 소등시간을 입력하거나 기존 입력된 정보를 수정하기 위한 입력수단(310)을 추가하는 것도 고려해 볼만하다.

본 발명의 실시예에서는 상기 입력수단(310)으로 RF ID 신호를 입력받을 수 있는 수신기를 사용하고 있다. 이에 따라 관리자가 사전에 RF ID 칩 내부에 상기 정보를 저장한 상태에서 가로등에 접근하여 RF ID 칩을 상기 수신기에 접촉하여 정 보를 저장하도록 구성하고 있다. 이는 다수개의 가로등을 관리하는 경우 각 가로등 마다 별도의 입력작업을 수행하는 불편함을 해소하기 위함이다.

그러나 상기와 같이 RF ID를 사용하는 대신 일반적인 유무선 네트워크에 연결하여 정보를 전송받도록 하거나 가로등에 단자를 설치하고 노트북 등을 연결하여 정보를 변경하도록 하는 것도 무방하다.

다음으로 연산부(400)에 대해 설명하기로 한다. 상기 연산부(400)는 상기 타이머(200)를 통해 파악한 현재의 일자와 시간을 전달받은 후 상기 저장부(300)에 저장된 점등시간 및 소등시간과 비교하여 가로등의 점등 여부를 확인하게 된다. 상기 연산부(400)는 현재의 시간이 점등시간일 경우에는 가로등을 점등하도록 하는 제어신호를 발생시키게 되며 소등시간일 경우 가로등을 소등하도록 하는 제어신호를 발생시키게 된다.

다음으로 제어부(500)에 대해 설명하기로 한다. 상기 제어부(500)는 상기 조도센서(100)에서 측정하여 출력한 값을 전달받은 후 사전에 정해진 조도와 비교하여 측정된 조도가 낮을 경우 즉, 외부가 어두워진 경우에는 점등하도록 제어신호를 발생시키게 되며 조도가 높을 경우에는 소등하도록 제어신호를 발생시키게 된다.

여기서 연산부(400)와 제어부(500)의 신호가 상충하는 경우에는 둘 중 하나에 우선권을 주어야 한다. 본 발명의 실시예에서는 제어부(500)에 우선권을 부여하고 있다. 이는 주간에도 우천 등에 의해 어두워질 경우 가로등을 점등하도록 하 기 위함이다.

그러나 가로등에 주변의 빛이 유입되는 경우 야간에도 가로등이 점등되지 않을 우려가 있으므로 이를 고려하여 연산부(400)에 우선권을 주거나 주간에는 제어부(500)에 우선권을 주고 야간에는 연산부(400)가 우선권을 가지도록 구성하는 것도 무방하다.

본 발명의 실시예에서는 상기 제어부(500)이 점등 신호와 소등 신호를 생성하여 가로등을 제어하도록 구성하고 있으나 제어부가 가로등의 밝기를 변화시키는 제어신호를 전달하도록 구성하는 것도 무방하다.

즉 통행이 거의 없는 심야나 새벽에는 가로등의 밝기를 어둡게 하고 통행량이 많은 시간에는 가로등의 밝기를 밝게 하여 전기에너지를 절약할 수 있도록 한다. 이를 위해 상기 저장부에 단순한 점등과 소등 시간만을 입력하는 대신 시간에 따른 조도의 변화를 입력하여 두는 것이 바람직하다.

또한 시간의 변화외에도 조도 변화에 따라 밝기를 조절하도록 구성하는 것도 고려할 수 있다.

다음으로 판별부(600)에 대해 설명하기로 한다. 상기 판별부(600)는 조도센서(100)에서 입력되는 값의 변화를 저장하고 이를 분석하여 조도센서(100)의 이상 유무를 확인하게 된다.

예를 들어 조도센서(100) 상측의 창(14)에 이물질이 부착되면 외부의 빛이 조도센서(100)에 입력되지 않거나 적은 양의 빛만 입력된다. 여기서 현재시간이 주간이라면 빛이 입력되어함에도 불구하고 외부의 빛이 전혀 입력되지 않거나 일정한 값 이하일 경우 조도센서(100)에 이상이 발생했음을 판단할 수 있다.

반대로 야간임에도 빛이 계속 입력된다면 조도센서(100)의 고장 또는 조도센서(100) 내에 다른 빛이 유입되고 있는 것이므로 이상이 발생했음을 판단할 수 있다.

또한 시간이 경과함에도 불구하고 조도센서(100)에서 출력되는 신호가 항상 일정한 경우라면 조도센서(100)의 고장이거나 외부에서 일정한 빛이 계속 유입되고 있는 경우이므로 조치가 필요하다는 판단을 할 수 있다.

상기와 같이 조도센서(100)의 출력 값의 변화를 분석하여 이상을 발생하게 되면 상기 판별부(600)는 이를 관리자에게 통지하게 된다. 본 발명의 실시예에서는 이를 위하여 가로등의 기둥(18) 일측에 표시등(610)을 설치하고 이상 발생시 상기 표시등(610)을 점멸하여 관리자가 확인할 수 있도록 구성하고 있다.

그러나 상기와 같이 표시등(610)을 별도로 설치하는 대신 가로등을 일정 간격마다 점멸하도록 하거나 무선통신수단을 구비하여 관리자에게 문자메세지 등을 전송하여 통지하도록 하는 것도 무방하다.

여기서 도2에 도시된 것과 같이 조도센서(100)를 보호하는 투명한 창(14)을 청소하는 청소수단(16)을 가로등에 설치하고 상기 판별부(600)가 관리자에게 통지하기 전 상기 청소수단(16)을 제어하여 조도센서(100) 또는 상기 창(14)에 부착된 이물질을 제거한 후 다시 조도센서(100)의 상태를 파악하고 청소를 한 후에도 이상이 발생할 경우 관리자에게 통지하도록 구성하는 것도 고려해 볼만하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 점멸 가로등의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.

먼저 가로등 내부에 GPS 수신수단(210)과 연산부(400)와 제어부(500) 그리고 판별부(600)와 저장부(300)가 구비된 제어회로를 설치하게 된다.

상기 가로등의 갓(12) 상측은 관통공을 형성하고 상기 관통공을 투명한 창(14)으로 막은 후 그 하측에 조도센서(100)를 설치하고 상기 조도센서(100)를 제어부(500)와 연결하게 된다.

그리고 상기 가로등의 기둥(18)에 표시등(610)과 RF ID수신기를 설치하고 상기 제어회로와 연결하게 된다.

이후 상기 저장부(300) 내에 점등시간과 소등시간을 저장한 후 거리에 일정한 간격으로 가로등을 설치하게 된다.

연산부(400)는 GPS 수신수단(210)이 수신한 인공위성(230)의 신호를 분석하여 현재시간을 파악한 후 저장부(300)에 저장된 점등시간 및 소등시간과 비교하여 릴레이를 작동시켜 가로등을 켜거나 끄게 된다. 이에 따라 모든 가로등이 동시에 점등 및 소등된다.

또한 조도센서(100)에서 입력되는 값은 제어부(500)로 전달되며 상기 조도센서(100)에서 입력되는 값이 사전에 정해진 조도 이하일 경우 주간이라 할지라도 가로등을 켜도록 릴레이를 작동시키게 된다.

상기와 같이 평상시에는 시간에 따라 점등과 소등이 이루어지며 우천시와 같이 비정상적인 상황에서는 조도에 따라 점등이 이루어지므로 필요시에만 점등이 이루어져 에너지의 낭비를 막을 수 있으며 관리자가 관리할 수 있는 가로등의 수가 증가하므로 관리비용을 절약할 수 있다.

도1 : 본 발명의 실시예에 따른 자동 점멸 가로등의 간략한 구성도

도2 : 본 발명의 가로등의 측면도

<도면의 주요부에 사용된 기호의 설명>

100 : 조도센서 200 : 타이머

300 : 저장부 310 : 입력수단

400 : 연산부 500 : 제어부

600 : 판별부 610 : 표시등

Claims (7)

1. 거리에 설치되어 어두운 거리를 밝히는 가로등에 있어서,

   가로등 일측에 설치되어 주변의 조도를 감지하게 되는 조도센서(100)와;

   현재의 일자와 시간을 파악하여 출력하는 타이머(200)와;

   점등시간 및 소등시간이 저장되는 저장부(300)와;

   상기 타이머(200)로부터 현재 일자와 시간을 전달받아 상기 저장부(300)에 저장된 점등시간 및 소등시간과 비교하여 가로등의 점등 여부를 판단하여 제어하는 연산부(400)와;

   상기 조도센서(100)에서 감지한 조도를 설정 값과 비교하여 가로등의 점등 여부를 판단하여 제어하는 제어부(500)와;

   상기 조도센서(100)에서 조도를 감지하여 출력하는 신호의 변화를 분석하여 조도센서(100)의 이상 여부를 파악하는 판별부(600);를 포함하여 구성되되,

   상기 조도센서(100) 또는 조도센서(100)를 보호하는 투명창(14)을 청소하는 청소수단(16)을 구비하고 상기 판별부(600)에서 조도센서(100)의 이상을 파악한 후 출력하는 제어신호에 따라 상기 청소수단(16)을 작동시켜 조도센서(100) 또는 상기 투명창(14)에 붙여있는 이물질을 제거하게 되는 것을 특징으로 하는 자동 점멸 가로등.
2. 제1항에 있어서,

   상기 타이머(200)는 인공위성(230)으로부터 신호를 전달받는 수신수단(210)과 상기 수신수단(210)이 수신한 신호에서 현재 일자와 시간 정보를 추출하고 이를 출력하는 출력수단(220)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 점멸 가로등.
3. 제1항에 있어서,

   상기 연산부(400)와 제어부(500)에서 파악한 가로등의 점등 여부가 상충하면 점등되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 점멸 가로등.
4. 제1항에 있어서,

   저장부(300)에 저장된 점등시간 및 소등시간을 변경하는 입력수단(310)을 더 포함하게 되는 것을 특징으로 하는 자동 점멸 가로등.
5. 제1항에 있어서,

   상기 판별부(600)는 조도센서(100)의 이상을 파악하면 가로등을 점멸시켜 관리자에게 통지하게 되는 것을 특징으로 하는 자동 점멸 가로등.
6. 제1항에 있어서,

   상기 판별부(600)는 조도센서(100)의 이상을 파악하면 유선 또는 무선 네트워크를 통해 원격의 관리자에게 통지하게 되는 것을 특징으로 하는 자동 점멸 가로등.
7. 삭제

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