KR101517164B1 - 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 도로표지보드(1)의 내부 및 외부 각각에 적어도 하나 이상씩 형성된 조도센서로부터 조도정보를 수신하여 저장부(980)에 저장하는 센싱모듈(970); 및 조도정보에 대한 내부 및 외부에서 각각 측정된 조도정보의 차이값이 광화이버 보수를 위한 임계치 이상인 경우 LED(22)에 대한 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up)을 수행하며, 광화이버(11)에 대한 보수 요청을 네트워크(미도시)를 통해 운영자서버(미도시)로 전송하는 연산 및 디밍 제어모듈(960); 을 포함한다.
Description
본 발명은 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 조도정보 및 제어부에서 획득한 각종 파라미터 정보인 전력량 정보, 그 밖의 외부적 요인정보를 추가적으로 활용함으로써, 발광형 도로 표지판의 LED에서 조사되는 광량을 효과적으로 제어할 뿐만 아니라, 내부에 형성되어 상태의 점검이 쉽지 않은 광화이버에 대한 교체 또는 보수를 효과적으로 확인하도록 하기 위한 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 시내도로, 국도, 고속도로 등의 모든 도로에는 운전자들에게 도로정보를 제공하는 도로표지판이 설치된다.
통상적인 도로표지판은 철판이나 알루미늄판으로 형성된 판재 위에 문자나 숫자 또는 기호형태로 제작된 반사지가 부착되며, 반사지를 통해 차량의 조명을 반사함으로써 운전자에게 도로정보를 제공하고 있다.
그런데, 통상적인 도로표지판은 안개가 발생하거나 우천시, 야간시 등에는 반사지의 반사성능이 현저히 저하되므로 도로정보가 운전자에게 정확히 제공되지 못하며, 반사지가 장시간 자외선에 노출됨에 따라 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 표지판본체의 표면에 조명을 문자나 숫자 또는 기호형태로 제공하여 도로정보를 현시하는 발광형 표지판이 개발되고 있다.
선행기술의 발광형 표지판으로는 대한민국 등록특허 제10-0934624호에 제안된 자체 발광형 도로 표지판이 있다.
이에 따라 해당 기술분야에 있어서는 등록특허 제10-0934624호에 대해서 각종 파라미터 정보를 활용함으로써, LED에서 조사되는 광량을 효과적으로 제어할 뿐만 아니라, 내부에 형성되어 상태의 점검이 쉽지 않은 광화이버에 대한 교체 또는 보수를 효과적으로 확인하도록 하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.
[관련기술문헌]
발광형 표지판 및 이의 제조방법 (특허출원번호 제10-2012-0144274 호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조도정보 및 제어부에서 획득한 각종 파라미터 정보인 전력량 정보, 그 밖의 외부적 요인정보를 추가적으로 활용함으로써, 발광형 도로 표지판의 LED에서 조사되는 광량을 효과적으로 제어할 뿐만 아니라, 내부에 형성되어 상태의 점검이 쉽지 않은 광화이버에 대한 교체 또는 보수를 효과적으로 확인하도록 하기 위한 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 계절적 요인으로 여름철에는 LED가 주변의 태양광으로 인해 좀더 밝게 조사되어야 하며, 겨울철에는 LED가 주변의 태양광에 덜 영향을 받음으로 인해 비교적으로 약하게 조사되어야 하는 점에 착안하여, 보다 정밀한 디밍 제어를 위해 월별, 또는 일, 그리고 일의 시간대 별로도 변형하여 자동 설정할 수 있도록 하기 위한 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법은, 센싱모듈(970)이 도로표지보드(1)의 내부 및 외부 각각에 적어도 하나 이상씩 형성된 조도센서로부터 조도정보를 수신하여 저장부(980)에 저장하는 제 1 단계; 및 연산 및 디밍 제어모듈(960)이 조도정보에 대한 내부 및 외부에서 각각 측정된 조도정보의 차이값이 광화이버 보수를 위한 임계치 이상인 경우 LED(22)에 대한 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up)을 수행하며, 광화이버(11)에 대한 보수 요청을 네트워크(미도시)를 통해 운영자서버(미도시)로 전송하는 제 2 단계; 를 포함한다.
이때, 상기 제 1 단계는, 주변 조도센서(941)가 도로표지보드(1) 위에 형성되어, 도로표지보드(1) 주위의 태양광에 의한 조도를 측정하여 주변 조도정보를 센싱 및 연산모듈(70)로 전송하는 제 1-1 단계; 제 1 내부 조도센서(942)가 광연결부(15) 내부에 형성되어, 광연결부(15) 내부의 조도 측정에 따라 생성된 광화이버 영향 조도정보를 센싱 및 연산모듈(70)로 전송하는 제 1-2 단계; 제 2 내부 조도센서(943)가 광화이버홀(56)의 전단에 형성되어, 광화이버홀(56) 상의 최종 전단의 조도 측정에 따라 생성된 LED 조도정보를 센싱 및 연산모듈(70)로 전송하는 제 1-3 단계; 및 센싱모듈(970)이 수신된 주변 조도 정보, 광화이버 영향 조도정보, LED 조도정보를 저장부(980)에 저장하는 제 1-4 단계; 를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계 사이에는, 센싱모듈(970)이 ① 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압의 세기, ② 공급전력 측정부(108)에서 측정된 LED(22)로 공급되는 전력, ③ 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력, ④ 온오프 측정부(116)에서 측정된 LED(22)의 온오프 정보, ⑤ 시간 측정부(122)에서 측정된 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력이 임계치 미만으로 떨어져 있는 연속 시간 정보, ⑥온도 측정부(130)에서 측정된 대기의 온도 정보를 수신하여 저장부(980)에 저장하는 추가 정보 수집 단계; 가 더 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 단계는, 연산 및 디밍 제어모듈(960)이 상기 제 1-5 단계에서 저장부(980)에 저장된 정보 중 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압의 세기인 제 1 전압값과, 공급전력 측정부(108)에서 측정된 LED(22)로 공급되는 전력의 세기인 제 2 전압값을 비교하여, 제 1 전압값이 공급되는 제 2 전압값 보다 미리 설정된 제 1a 배율 이상인지 여부 판단을 위한 연산을 수행하는 제 2-1 단계; 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 미리 설정된 제 1a 배율 이상인 경우, 상기 제 1 전압값 보다 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력에 해당하는 제 4 전압값이 미리 설정된 제 2a 배율 이상인지 여부 판단을 위한 연산을 수행하는 제 2-2 단계; 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 미리 설정된 제 2a 배율 이상인 경우, 저장부(980)에 저장된 LED 조도 정보에서 광화이버 영향에 의한 조도정보를 섭트랙션(Subtraction)하여 양(+)의 값을 가지며, 그 차이값이 광화이버 보수를 위한 임계치 이상인지 여부를 분석하는 제 2-3 단계; 및 연산 및 디밍 제어모듈(960)이 광화이버 보수를 위한 임계치 이상인 경우 LED(22)에 대한 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up)을 수행하며, 광화이버(11)에 대한 보수 요청을 네트워크(미도시)를 통해 운영자서버(미도시)로 전송하는 제 2-4 단계; 를 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2-1 단계의 제 1a 배율은, LED(22)로의 전력 공급을 최소의 임계값으로, 솔라셀 어레이(미도시)에서 발생된 미리 설정된 시간인 순간적인 가변 전압의 설정 시간의 양과, 동일한 설정 시간 동안 LED(22)로 공급되는 전압의 양의 차를 기준으로 설정된 값인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2-2단계의 제 2a 배율은, LED(22)로의 전력 공급을 위한 최소의 임계값으로 태양광 충전부(미도시)에 대해서 설정된 값인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2-3 단계의 LED 조도 정보에서 광화이버 영향에 의한 조도정보를 섭트랙션(Subtraction)한 값이 양의 값을 갖는 것으로 판단 설정은, 광화이버(11)의 노후화 및 이물질의 유입에 의해 광화이버(11)의 훼손 및 고장이 있는 경우 섭트랙션한 차이값이 커지게 되는 것을 이용해 광화이버(11)에 대한 현재 상태를 디밍 제어에 반영하도록 하기 위한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2-4 단계는, 연산 및 디밍 제어모듈(960)이 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up) 수행시 상기 제 2 전압값에 대해 상대적으로 큰 제 1 전압값의 제 2 전압값에 대한 배율값, 상기 제 1 전압값 보다 상대적으로 큰 제 4 전압값의 제 1 전압값에 대한 배율값, 상기 저장부(980)에 저장된 LED 조도 정보에서 광화이버 영향에 의한 조도정보를 섭트랙션(Subtraction)한 양(+)의 값 각각에 대해 각기 설정된 가중치(제 1, 제 2, 제 3 가중치)를 준 뒤, 합산한 수치의 단계적 도표의 레벨 수준에 따라 조도 향상 수준을 결정하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법은, 조도정보 및 제어부에서 획득한 각종 파라미터 정보인 전력량 정보, 그 밖의 외부적 요인정보를 추가적으로 활용함으로써, 발광형 도로 표지판의 LED에서 조사되는 광량을 효과적으로 제어할 뿐만 아니라, 내부에 형성되어 상태의 점검이 쉽지 않은 광화이버에 대한 교체 또는 보수를 효과적으로 확인할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법은, 계절적 요인으로 여름철에는 LED가 주변의 태양광으로 인해 좀더 밝게 조사되어야 하며, 겨울철에는 LED가 주변의 태양광에 덜 영향을 받음으로 인해 비교적으로 약하게 조사되어야 하는 점에 착안하여, 보다 정밀한 디밍 제어를 위해 월별, 또는 일, 그리고 일의 시간대 별로도 변형하여 자동 설정할 수도 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 하이브리드 제어를 위한 제어부(83)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 제어부(83) 중 연산 및 디밍 제어모듈(960)의 구성을 구체적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법 중 정보 수집 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 외관과 그에 따른 구성을 나타내는 참조도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예 또는 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 A-A선을 따라서 취한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부(21) 및 제 1 내부 조도센서(942)의 구성을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부(21)의 구성을 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 광연결부의 구성을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 제어부(83) 중 연산 및 디밍 제어모듈(960)의 구성을 구체적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법 중 정보 수집 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 외관과 그에 따른 구성을 나타내는 참조도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예 또는 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 A-A선을 따라서 취한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부(21) 및 제 1 내부 조도센서(942)의 구성을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부(21)의 구성을 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 광연결부의 구성을 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 하이브리드 제어를 위한 제어부(83)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 제어부(83) 중 연산 및 디밍 제어모듈(960)의 구성을 구체적으로 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 전력 연산수단(961), 전력 공급 판단수단(962), 광화이버 보수 판단수단(963) 및 계절 요인 판단수단(964)을 포함한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법 중 정보 수집 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 주변 조도센서(941)는 도로표지보드(1) 위에 형성됨으로써(도 7 참조), 도로표지보드(1) 주위의 태양광에 의한 조도를 측정하여 주변 조도정보를 센싱 및 연산모듈(70)로 전송한다(S11).
단계(S11) 이후, 제 1 내부 조도센서(942)는 광연결부(15, 도 12) 내부에 형성됨으로써, 광연결부(15) 내부의 조도 측정에 따라 생성된 광화이버 영향 조도정보를 센싱 및 연산모듈(70)로 전송한다(S12).
단계(S12) 이후, 제 2 내부 조도센서(943)는 광화이버홀(56, 도 11 참조)의 전단에 형성됨으로써, 광화이버홀(56) 상의 최종 전단의 조도 측정에 따라 생성된 LED 조도정보를 센싱 및 연산모듈(70)로 전송한다(S13).
단계(S13) 이후, 센싱모듈(970)이 수신된 주변 조도 정보, 광화이버 영향 조도정보, LED 조도정보를 저장부(980)에 저장한다(S14).
단계(S14) 이후, 센싱모듈(970)은 ① 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압의 세기, ② 공급전력 측정부(108)에서 측정된 LED(22)로 공급되는 전력, ③ 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력, ④ 온오프 측정부(116)에서 측정된 LED(22)의 온오프 정보, ⑤ 시간 측정부(122)에서 측정된 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력이 임계치 미만으로 떨어져 있는 연속 시간 정보, ⑥온도 측정부(130)에서 측정된 대기의 온도 정보를 수신하여 저장부(980)에 저장한다(S15).
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 도 3의 단계(S15)에서 저장부(980)에 저장된 정보를 이용하여 연산을 수행하며, 구체적으로 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압의 세기인 제 1 전압값과, 공급전력 측정부(108)에서 측정된 LED(22)로 공급되는 전력의 세기인 제 2 전압값을 비교하여, 제 1 전압값이 공급되는 제 2 전압값 보다 미리 설정된 제 1a 배율 이상인지 여부 판단을 위한 연산을 수행한다(S21). 여기서 제 1a 배율은 안정적인 전력 공급을 위해 미리 수많은 빅 데이터를 이용한 최소의 임계값을 의미하며, 솔라셀 어레이(미도시)에서 발생된 순간적인 가변 전압의 설정 시간의 양과, 동일한 설정 시간 동안 LED(22)로 공급되는 전압의 양의 차를 기준으로 설정된 값을 의미한다.
단계(S21) 이후, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S21)에서의 미리 설정된 제 1a 배율 이상인지 여부를 판단한다(S22a).
단계(S22a)의 판단 결과 제 1a 배율 이상인 경우, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S21)에서의 제 1 전압값 보다 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력에 해당하는 제 4 전압값이 미리 설정된 제 2a 배율 이상인지 여부 판단을 위한 연산을 수행한다(S23). 여기서 제 2a 배율도 상기 제 1a 배율과 동일하게 안정적인 전력 공급을 위해 미리 수많은 빅 데이터를 이용한 최소의 임계값을 의미하며 태양광 충전부(미도시)에 대해서 설정된 값을 의미한다.
단계(S23) 이후, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 미리 설정된 제 2a 배율 이상인지 여부를 판단한다(S24a).
단계(S24a)의 판단 결과 미리 설정된 제 2a 배율 이상인 경우, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 도 3의 단계(S14)에서 저장부(980)에 저장된 LED 조도 정보에서 광화이버 영향에 의한 조도정보를 섭트랙션(Subtraction)하여 양(+)의 값을 가지며, 그 차이값이 광화이버 보수를 위한 임계치 이상인지 여부를 분석한다(S35). 여기서 LED 조도 정보에서 광화이버 영향에 의한 조도정보를 섭트랙션(Subtraction)한 값이 양의 값을 갖는 것은 LED 조도 정보의 값이 광화이버를 통과한 뒤의 광화이버 영향에 의한 조도정보에 비해 큰 값을 갖는 것이 정상적이나, 광화이버(11)의 노후화 및 이물질의 유입 등으로 광화이버(11)의 훼손 및 고장이 있는 경우 그 섭트랙션한 차이값이 커지게 되는 것을 이용해 광화이버(11)에 대한 현재 상태를 디밍 제어에 반영하기 위한 것이다.
단계(S25) 이후, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S25)의 분석에 따라 광화이버 보수를 위한 임계치 이상인지 여부를 판단한다(S26).
단계(S26)의 판단 결과 광화이버 보수를 위한 임계치 이상인 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 LED(22)에 대한 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up)을 수행하며, 광화이버(11)에 대한 보수 요청을 네트워크(미도시)를 통해 운영자서버(미도시)로 전송한다(S27). 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up) 수행시 단계(S21)에서의 제 2 전압값에 대해 상대적으로 큰 제 1 전압값의 제 2 전압값에 대한 배율값, 단계(S23)에서의 제 1 전압값 보다 상대적으로 큰 제 4 전압값의 제 1 전압값에 대한 배율값, 단계(S25)에서의 저장부(980)에 저장된 LED 조도 정보에서 광화이버 영향에 의한 조도정보를 섭트랙션(Subtraction)한 양(+)의 값 각각에 대해 각기 설정된 가중치(제 1, 제 2, 제 3 가중치)를 준 뒤, 합산한 수치의 단계적 도표의 레벨 수준에 따라 조도 향상 수준을 결정하는 것이 바람직하다.
한편, 단계(S22a)로 회귀하여 판단 결과 제 1a 배율 이상이 아닌 경우, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압의 세기인 제 1 전압값과, 공급전력 측정부(108)에서 측정된 LED(22)로 공급되는 전력의 세기인 제 2 전압값을 비교하여, 제 1 전압값이 공급되는 제 2 전압값 보다 미리 설정된 제 1b 배율 미만인지 여부를 판단한다(S22b). 여기서 단계(S21) 및 단계(S22a)의 제 1a 배율보다 단계(S22b)의 제 1b 배율은 상대적으로 적은 값을 가지며, 제 1b 배율은 디밍 설정 디폴트 값 유지 또는 LED(22)의 조도 하향 제어를 위한 디밍 다운 수행의 경계값으로 사용된다.
단계(S22b)의 판단 결과 미리 설정된 제 1b 배율 미만이 아닌 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 현재의 디밍 설정 디폴트 값을 유지하며(S22c), 단계(S21)의 과정으로 회귀한다.
반대로 단계(S22b)의 판단 결과 미리 설정된 제 1b 배율 미만인 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S24b)로 진행하며, 미리 설정된 제 2b 배율 미만인지 여부를 판단한다(S24b).
또한, 단계(S24a)로 회귀하여 단계(S24a)의 판단 결과 미리 설정된 제 2a 배율 이상이 아닌 경우에도, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 미리 설정된 제 2b 배율 미만인지 여부를 판단한다(S24b). 여기서 단계(S23) 및 단계(S24a)의 제 2a 배율보다 단계(S24b)의 제 2b 배율은 상대적으로 적은 값을 가지며, 제 2b 배율은 디밍 설정 디폴트 값 유지 또는 LED(22)의 조도 하향 제어를 위한 디밍 다운 수행의 경계값으로 사용된다.
단계(S24b)의 판단 결과 제 2b 배율 미만이 아닌 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 현재의 디밍 설정 디폴트 값을 유지하고(S24c), 단계(S21)로 회귀한다.
반대로 단계(S24b)의 판단 결과 제 2b 배율 미만인 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 LED(22)에 대한 현재 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력이 적은 것으로 파악하여 디밍 다운(Dimming up)을 수행하여 LED(22)의 조도를 낮추도록 제어한 뒤(S24d), 단계(S21)로 회귀한다. 여기서 디밍 다운 수행시 제 1 전압값의 제 2 전압값에 대한 배율값, 제 4 전압값의 제 1 전압값에 대한 배율값 각각에 대해 각기 설정된 역가중치(제 1, 제 2 역가중치)를 준 뒤, 합산한 수치의 단계적 도표의 레벨 수준에 따라 조도 하향 수준을 결정하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 도 3의 단계(S15)에서 저장부(980)에 저장된 정보를 이용하여 연산을 수행하며, 구체적으로 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압의 세기인 제 1 전압값과, 공급전력 측정부(108)에서 측정된 LED(22)로 공급되는 전력의 세기인 제 2 전압값을 비교하여, 제 1 전압값이 공급되는 제 2 전압값 보다 미리 설정된 제 1a 배율 이상인지 여부 판단을 위한 연산을 수행한다(S31). 여기서 제 1a 배율은 안정적인 전력 공급을 위해 미리 수많은 빅 데이터를 이용한 최소의 임계값을 의미하며, 솔라셀 어레이(미도시)에서 발생된 순간적인 가변 전압의 설정 시간의 양과, 동일한 설정 시간 동안 LED(22)로 공급되는 전압의 양의 차를 기준으로 설정된 값을 의미한다.
단계(S31) 이후, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S31)에서의 미리 설정된 제 1a 배율 이상인지 여부를 판단한다(S32a).
단계(S32a)의 판단 결과 제 1a 배율 이상인 경우, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S31)에서의 제 1 전압값 보다 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력에 해당하는 제 4 전압값이 미리 설정된 제 2a 배율 이상인지 여부 판단을 위한 연산을 수행한다(S33). 여기서 제 2a 배율도 상기 제 1a 배율과 동일하게 안정적인 전력 공급을 위해 미리 수많은 빅 데이터를 이용한 최소의 임계값을 의미하며 태양광 충전부(미도시)에 대해서 설정된 값을 의미한다.
단계(S33) 이후, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 미리 설정된 제 2a 배율 이상인지 여부를 판단한다(S34a).
단계(S34a)의 판단 결과 제 2a 배율 이상인 경우, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S15)에서 저장부(980)에 저장된 연속 시간 정보 중 미리 설정된 시간 이하인 구간의 시간 정보를 모두 합한 뒤, 합산값이 전력 공급 차질 임계치 미만인지 여부 분석을 수행한다(S35). 여기서 저장부(980)에 저장된 연속 시간 정보는 상술한 바와 같이, 시간 측정부(122)에서 측정된 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력이 임계치 미만으로 떨어져 있는 연속 시간 정보를 의미한다.
단계(S35) 이후, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S35)의 미리 설정된 시간 이하의 구간의 합산값이 전력 공급 차질 임계치 미만인지 여부를 판단한다(S36a). 단계(S36a)의 전력 공급 차질 임계치는 태양광 충전부(미도시)에 대한 정해진 구간에서의 가용으로 판단하기 위한 최소값으로 후술하는 디밍 업을 위한 태양광 충전부(미도시)의 충전 효율을 판단하기 위한 파라미터 값에 해당한다.
단계(S36a)의 판단 결과 전력 공급 차질 임계치 미만인 경우, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S15)에서 저장부(980)에 저장된 대기의 온도 정보를 1달 또는 하루 단위 별로 구분하여 평균값을 연산하여 평균값과 매칭되는 12개월 중 개월수 또는 365일 중 일수를 추출한다(S37). 단계(S37)의 추출 과정은 계절적 요인에 따라 여름철에는 LED(22)가 주변의 태양광으로 인해 좀더 밝게 조사되어야 하며, 겨울철에는 LED(22)가 주변의 태양광에 덜 영향을 받음으로 인해 비교적으로 약하게 조사되어야 하는 점에 착안하며, 보다 정밀한 디밍 제어를 위해 월별, 그리고 더 구체적으로 다른 변형에로 일, 그리고 일의 시간대 별로도 변형하여 설정될 수 있다.
단계(S37) 이후, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S37)에서 추출된 개월수 또는 일수 각각이 하지를 중심으로 미리 설정된 구간 내의 개월 또는 일수에 해당 여부를 판단한다(S38a).
단계(S38a)의 판단 결과 미리 설정된 구간 내의 개월 또는 일수에 해당하는 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 LED(22)에 대한 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up)을 수행한다(S39), 즉, 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up) 수행시 단계(S31)에서의 제 2 전압값에 대해 상대적으로 큰 제 1 전압값의 제 2 전압값에 대한 배율값에 대한 제 1 가중치, 단계(S33)에서의 제 1 전압값 보다 상대적으로 큰 제 4 전압값의 제 1 전압값에 대한 배율값에 대한 제 1 가중치, 단계(S35)에서의 연속 시간 정보 중 미리 설정된 시간 이하인 구간의 합산값에 대한 제 3 역가중치, 단계(S37)에서 추출된 개월수 또는 일수를 보다 구체적으로 연산한 하지를 중심으로 하지와의 날짜 간격에 대한 제 3 역가중치를 준 뒤, 합산한 수치를 단계적 도표의 레벨 수준에 따라 조도 향상 수준을 결정하는 것이 바람직하다.
한편, 단계(S32a)로 회귀하여 판단 결과 제 1a 배율 이상이 아닌 경우, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압의 세기인 제 1 전압값과, 공급전력 측정부(108)에서 측정된 LED(22)로 공급되는 전력의 세기인 제 2 전압값을 비교하여, 제 1 전압값이 공급되는 제 2 전압값 보다 미리 설정된 제 1b 배율 미만인지 여부를 판단한다(S32b). 여기서 단계(S31) 및 단계(S32a)의 제 1a 배율보다 단계(S32b)의 제 1b 배율은 상대적으로 적은 값을 가지며, 제 1b 배율은 디밍 설정 디폴트 값 유지 또는 LED(22)의 조도 하향 제어를 위한 디밍 다운 수행의 경계값으로 사용된다.
단계(S32b)의 판단 결과 미리 설정된 제 1b 배율 미만이 아닌 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 현재의 디밍 설정 디폴트 값을 유지하며(S32c), 단계(S31)의 과정으로 회귀한다.
반대로 단계(S32b)의 판단 결과 미리 설정된 제 1b 배율 미만인 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S34b)로 진행하며, 미리 설정된 제 2b 배율 미만인지 여부를 판단한다(S34b).
또한, 단계(S34a)로 회귀하여 단계(S34a)의 판단 결과 미리 설정된 제 2a 배율 이상이 아닌 경우에도, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 미리 설정된 제 2b 배율 미만인지 여부를 판단한다(S34b). 여기서 단계(S33) 및 단계(S34a)의 제 2a 배율보다 단계(S34b)의 제 2b 배율은 상대적으로 적은 값을 가지며, 제 2b 배율은 디밍 설정 디폴트 값 유지 또는 LED(22)의 조도 하향 제어를 위한 디밍 다운 수행의 경계값으로 사용된다.
단계(S34b)의 판단 결과 제 2b 배율 미만이 아닌 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 현재의 디밍 설정 디폴트 값을 유지하고(S34c), 단계(S31)로 회귀한다.
반대로 단계(S34b)의 판단 결과 제 2b 배율 미만인 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 LED(22)에 대한 현재 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력이 적은 것으로 파악하여 디밍 다운(Dimming up)을 수행하여 LED(22)의 조도를 낮추도록 제어한 뒤(S34d), 단계(S31)로 회귀한다. 여기서 디밍 다운 수행시 제 1 전압값의 제 2 전압값에 대한 배율값, 제 4 전압값의 제 1 전압값에 대한 배율값 각각에 대해 각기 설정된 역가중치(제 5, 제 6 역가중치)를 준 뒤, 합산한 수치의 단계적 도표의 레벨 수준에 따라 조도 하향 수준을 결정하는 것이 바람직하다.
다음으로 단계(S36a)로 회귀하여 단계(S36a)의 판단 결과 전력 공급 차질 임계치 미만이 아닌 경우, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S15)에서 저장부(980)에 저장된 연속 시간 정보 중 미리 설정된 시간 이하인 구간의 시간 정보를 모두 합산한 합산값이 전력 공급 차질 임계치 이상인지 여부를 판단한다(S36b).
단계(S36b)의 판단 결과 합산값이 전력 공급 차질 임계치 이상이 아닌 경우, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 현재의 디밍 설정 디폴트 값을 유지하도록 LED(22)를 제어한다(S36c).
반대로, 단계(S36b)의 판단 결과 합산값이 전력 공급 차질 임계치 이상인 경우, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 디밍 다운(Dimming up)을 수행하여 LED(22)의 조도를 낮추도록 제어한다(S36d).
한편, 단계(S38a)에서 판단 결과, 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 단계(S37)에서 추출된 개월수가 하지를 중심으로 미리 설정된 구간 내의 개월 또는 일수에 해당하지 않는 경우, 추출된 개월수 또는 일수 각각이 동지를 중심으로 미리 설정된 구간 내의 개월 또는 일에 해당하는 여부를 판단한다(S38b).
단계(S38b)의 판단 결과 추출된 개월수 또는 일수 각각이 동지를 중심으로 미리 설정된 구간 내의 개월 또는 일에 해당하는 경우 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 현재의 디밍 설정 디폴트 값을 유지하도록 LED(22)를 제어한 뒤(S38d), 단계(S31)로 회귀한다.
반대로, 단계(S38b)의 판단 결과 추출된 개월수 또는 일수 각각이 동지를 중심으로 미리 설정된 구간 내의 개월 또는 일에 해당하지 않는 경우 연산 및 디밍 제어모듈(960)은 디밍 다운(Dimming up)을 수행하여 LED(22)의 조도를 낮추도록 제어한 뒤(S36c), 단계(S31)로 회귀한다.
이하 도 7 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 기구적 구성을 나타내는 도면이다. 이하에서는 각 도면을 기초로 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 기구적 구성에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예 또는 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 정면도이다.
도 7a에 기재된 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판은 운전자에게 도로의 방향 및 행선지를 안내해주는 도로 표지판이고, 도 7b에 기재된 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판은 운전자에게 제한 속도 정보를 제공해 주는 도로 안전 표지판이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판은 도로표지보드(1), 반사시트지(2) 및 관통홀(3)을 구비한다.
도로표지보드(1)는 사각형, 원형 또는 삼각형 등의 판상 형태를 하고 있으며, 일반적으로 철판 등과 같은 금속으로 제조된다.
반사시트지(2)는 도로표지보드(1) 상에 바탕, 문자, 숫자 또는 기호 형태로 부착되어 운전자에게 도로 정보를 제공해 준다.
관통홀(3)은 반사시트지(2)의 바탕, 문자, 숫자 또는 기호 형태에 맞춰 반사시트지(2) 및 도로표지보드(1)에 형성된다.
또한, 자세하게 도시되지는 않았지만, 다수의 광화이버가 관통홀(3)에 고정되어 광화이버의 말단이 도로표지보드(1)의 전방으로 노출되어 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판은 광화이버(11), 광화이버 결속부(12), LED 고정부(13), LED용 전선(14) 및 광연결부(15)를 포함하며, 도로표지보드(1) 상부측의 일단에 주변 조도센서(941)가 형성된다.
다수의 광화이버(11)의 일 말단들은 각각 도로표지보드(1)에 형성된 관통홀(3)에 고정되어 도로표지보드(1)의 전방으로 노출되고, 다른 말단들은 도로표지보드(1)의 후방으로 돌출되어 광화이버 결속부(12)에 의해 하나로 결속된다.
또한, 하나 이상의 LED(미도시)는 광화이버 결속부(12)에 결속된 다수의 광화이버(11)에 발광을 위한 빛을 제공해 주고, LED 고정부(33)는 하나 이상의 LED를 고정 장착시킨다.
LED용 전선(14)은 LED에 발광을 위한 전력을 제공하고 상기 LED 고정부(13)에 탈착가능하다. 다른 부품들에 비해 수명이 상대적으로 짧은 LED에 고장이 발생하여 교체가 필요한 경우가 잦다. 이 경우 작업자는 별다른 장비를 사용하지 않고도 간단하게 LED 및 LED 고정부(33)를 전선으로부터 분리하고 새로운 유닛을 연결시킬 수 있다. 이러한 구성에 의해 본 발명에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 유지보수에 큰 도움을 제공할 수 있다.
광연결부(15)는 양측이 개방된 원통 형상을 갖고, 일차 개방홀에는 광화이버 결속부(12)가 결합되고 이차 개방홀에는 LED 고정부(33)가 결합되어 LED로부터 발생되는 빛을 광화이버 결속부(12)에 결속된 다수의 광화이버(11)에 전달해 준다.
도 9는 도 8에 도시된 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 A-A선을 따라서 취한 단면도이다. 도 9에 있어서, 도면번호 21은 광화이버 고정부를 나타내고, 도면번호 22는 LED를 나타내며, 도면번호 23은 외부 케이스를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부(21) 및 제 1 내부 조도센서(942)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부(21)의 구성을 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 광연결부의 구성을 도시한 단면도이다. 도 12를 참조하면, 광연결부(15)는 양측이 개방된 원통 형상을 갖고, 일차 개방홀에는 광화이버 결속부(12)가 결합되고 이차 개방홀에는 LED 고정부(33)가 결합되어 LED(22)로부터 발생되는 빛을 광화이버 결속부(12)에 결속된 다수의 광화이버(11)에 전달해 준다.
원통 형상의 광연결부(15)의 내부면 전체는 요철을 구비한 반사경으로 구성되어 있다. 그에 의해 LED(22)에서 발생되어 광화이버 결속부(12)에 결속된 다수의 광화이버(11)의 단면으로 입사되는 빛의 세기가 균일해지게 된다. 따라서, 관통홀(3)에 고정된 다수의 광화이버(11)에서 발산되는 빛이 더욱 밝고 균일하기 때문에 운전자에게 보다 정확한 도로 정보를 제공해 줄 수 있다.
한편, 도 1 및 도 6을 기초로 도 1에서 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 구성 중 설명하지 않은 구성에 대해서 살펴보도록 한다.
솔라셀 어레이(81)는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 태양광 충전부(미도시)는 솔라셀 어레이(81)에서 발생한 전력을 충전하고 상기 LED(22)에 발광에 필요한 전력을 공급한다. 제어부(83)는 상기 전력을 제어하고 LED(22)의 발광을 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판의 제어부(83)는 정전압 변환부(102), 발생전압 측정부(104), LED 온오프 제어부(106), 공급전력 측정부(108), 공급전력 제어부(110), 충전전력 측정부(112), 축전지 보호부(114), 온오프 측정부(116), LED 경고신호 생성부(118), 통신부(120), 시간측정부(122), 데이터베이스(926), 정보 변환부(928) 및 온도 측정부(130)를 더 포함한다.
정전압 변환부(102)는 솔라셀 어레이(81)에서 발생되는 가변 전압을 일정한 세기의 전압으로 변환시켜 태양광 충전부(미도시)에 공급한다. 이를 위해 정전압 회로를 이용할 수 있으며, 그에 따라 태양광 충전부(미도시)에 과도한 전압이 입력되는 것을 방지할 수 있고 축전 효율을 증가시킬 수 있다.
발생전압 측정부(104)는 솔라셀 어레이(81)에서 발생되는 가변 전압의 세기를 측정하고, LED 온오프 제어부(106)는 상기 가변 전압의 세기가 임계치 이상인 경우 LED(22)를 오프시키고 임계치 미만인 경우 LED(22)를 온시킨다.
태양의 일사량이 적은 우천시 또는 야간시 LED를 점등시켜 운전자에게 보다 명확한 도로 정보를 제공해 줄 필요가 있다. 한편, 태양의 일사량은 솔라셀 어레이에서 발생되는 가변 전압의 세기와 일정한 상관관계를 가지므로, 상기 가변 전압의 세기를 LED 온오프의 기준으로 사용할 수 있다. 상기 구성에 따르면 일사량을 측정하는 별도의 모듈을 추가 장착하지 않으면서도 정확한 온오프 기준을 제공할 수 있다.
공급전력 측정부(108)는 상기 LED(22)로 공급되는 전력을 일정 간격마다 측정하고, 공급전력 제어부(110)는 상기 공급 전력이 정해진 기준 전력과 상이한 경우 그를 보정하여 일정한 기준 전력이 LED(22)에 공급될 수 있도록 한다.
상기 구성에 의해, 다수의 LED(22)에 동일한 세기의 전력을 제공함으로써 다수의 LED(22)가 동일한 휘도를 가질 수 있도록 할 뿐만 아니라 시간의 변화에 따른 휘도의 변화를 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 전압의 변동에 따라 밝기가 상이해지는 문제점을 해결한 것으로, 본 발명은 어느 임계치의 전압까지 동일한 휘도를 유지하여 시인성 증대로 인해 정보전달을 용이하게 하며 교통사고 예방에 효과적이다.
충전전력 측정부(112)는 상기 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력을 측정하고, 축전지 보호부(114)는 상기 충전된 전력이 임계치 미만으로 떨어지면 LED를 오프시키고 다시 임계치 이상이 되면 LED를 온시켜 축전지의 방전을 방지한다.
일반적으로 축전지가 완전히 방전되는 경우 그의 수명이 단축되는 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 충전전력 측정부(112) 및 축전지 보호부(114)에 따르면 태양광 충전부(미도시)의 수명을 상당히 연장시킬 수 있어, 도로 표지판의 관리 및 유지에 기여할 수 있다.
온오프 측정부(116)는 LED(22)의 온오프 여부를 측정한다.
LED 경고신호 생성부(118)는 1) 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압의 세기, 2) 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력, 그리고 3) 온오프 측정부(116)에서 측정된 LED의 온오프 여부를 기준으로 LED 경고 신호를 생성한다.
즉, LED 경고신호 생성부(118)는 상기 가변 전압의 세기가 임계치 미만이고 상기 충전 전력이 임계치 이상임에도 LED가 오프되어 있는 경우 LED 경고 신호를 생성한다.
통신부(120)는 상기 LED 경고 신호를 유무선 네트워크(미도시)를 통해 운영자서버(미도시)로 실시간으로 전송한다.
운영자서버(미도시)는 LED 경고 신호를 수신하는 정보 수신부, 상기 LED 경고 신호를 저장하는 관리부 데이터베이스, 이를 다른 시스템으로 전송하는 정보 전송부, 및 상기 LED 경고 신호를 수신하여 수리 요청 신호를 전송하는 수리요청부를 포함할 수 있다.
시간 측정부(122)는 충전전력 측정부(112)에서 측정된 전력이 임계치 미만으로 떨어져 있는 연속적인 시간을 측정한다.
통신부(120)는 상기 축전지 경고 신호를 유무선 네트워크(미도시)를 통해 운영자서버(미도시)로 실시간으로 전송한다.
운영자서버(미도시)는 축전지 경고 신호를 수신하는 정보 수신부, 상기 축전지 경고 신호를 저장하는 관리부 데이터베이스, 이를 다른 시스템으로 전송하는 정보 전송부, 및 상기 축전지 경고 신호를 수신하여 수리 요청 신호를 전송하는 수리요청부를 포함할 수 있다.
데이터베이스(926)는 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압 세기와 일사량과의 관계에 대한 데이터를 저장한다.
정보 변환부(928)는 상기 데이터베이스(926)를 이용하여 상기 가변 전압 세기를 일사량 정보로 변환하고, 온도 측정부(130)는 대기의 온도를 측정한다.
통신부(120)는 일사량 정보 및 기온 정보를 유무선 네트워크를 통해 운영자서버(미도시)로 전송한다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1: 도로표지보드
2: 반사시트지
3: 관통홀
11: 광화이버
12: 광화이버 결속부
13: LED 고정부
14: LED용 전선
15: 광연결부
102: 정전압 변환부
104: 발생전압 측정부
106: LED 온오프 제어부
108: 공급전력 측정부
110: 공급전력 제어부
112: 충전전력 측정부
114: 축전지 보호부
116: 온오프 측정부
118: LED 경고신호 생성부
120: 통신부
122: 시간측정부
130: 온도 측정부
941: 주변 조도센서
942: 제 1 내부 조도센서
943: 제 2 내부 조도센서
960: 연산 및 디밍 제어모듈
970: 센싱모듈
980: 저장부
961: 전력 연산수단
962: 전력 공급 판단수단
963: 광화이버 보수 판단수단
964: 계절 요인 판단수단
2: 반사시트지
3: 관통홀
11: 광화이버
12: 광화이버 결속부
13: LED 고정부
14: LED용 전선
15: 광연결부
102: 정전압 변환부
104: 발생전압 측정부
106: LED 온오프 제어부
108: 공급전력 측정부
110: 공급전력 제어부
112: 충전전력 측정부
114: 축전지 보호부
116: 온오프 측정부
118: LED 경고신호 생성부
120: 통신부
122: 시간측정부
130: 온도 측정부
941: 주변 조도센서
942: 제 1 내부 조도센서
943: 제 2 내부 조도센서
960: 연산 및 디밍 제어모듈
970: 센싱모듈
980: 저장부
961: 전력 연산수단
962: 전력 공급 판단수단
963: 광화이버 보수 판단수단
964: 계절 요인 판단수단
Claims (12)
- 센싱모듈(970)이 도로표지보드(1)의 내부 및 외부 각각에 적어도 하나 이상씩 형성된 조도센서로부터 조도정보를 수신하여 저장부(980)에 저장하는 제 1 단계;
상기 제 1 단계는, 주변 조도센서(941)가 도로표지보드(1) 위에 형성되어, 도로표지보드(1) 주위의 태양광에 의한 조도를 측정하여 주변 조도정보를 센싱 및 연산모듈(70)로 전송하는 제 1-1 단계;
제 1 내부 조도센서(942)가 광연결부(15) 내부에 형성되어, 광연결부(15) 내부의 조도 측정에 따라 생성된 광화이버 영향 조도정보를 센싱 및 연산모듈(70)로 전송하는 제 1-2 단계;
제 2 내부 조도센서(943)가 광화이버홀(56)의 전단에 형성되어, 광화이버홀(56) 상의 최종 전단의 조도 측정에 따라 생성된 LED 조도정보를 센싱 및 연산모듈(70)로 전송하는 제 1-3 단계; 및
센싱모듈(970)이 수신된 주변 조도 정보, 광화이버 영향 조도정보, LED 조도정보를 저장부(980)에 저장하는 제 1-4 단계; 로 이루어지며,
연산 및 디밍 제어모듈(960)이 조도정보에 대한 내부 및 외부에서 각각 측정된 조도정보의 차이값이 광화이버 보수를 위한 임계치 이상인 경우 LED(22)에 대한 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up)을 수행하며, 광화이버(11)에 대한 보수 요청을 네트워크(미도시)를 통해 운영자서버(미도시)로 전송하는 제 2 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계 사이에는,
센싱모듈(970)이 ① 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압의 세기, ② 공급전력 측정부(108)에서 측정된 LED(22)로 공급되는 전력, ③ 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력, ④ 온오프 측정부(116)에서 측정된 LED(22)의 온오프 정보, ⑤ 시간 측정부(122)에서 측정된 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력이 임계치 미만으로 떨어져 있는 연속 시간 정보, ⑥온도 측정부(130)에서 측정된 대기의 온도 정보를 수신하여 저장부(980)에 저장하는 추가 정보 수집 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 단계는,
연산 및 디밍 제어모듈(960)이 상기 제 1-4 단계에서 저장부(980)에 저장된 정보 중 발생전압 측정부(104)에서 측정된 가변 전압의 세기인 제 1 전압값과, 공급전력 측정부(108)에서 측정된 LED(22)로 공급되는 전력의 세기인 제 2 전압값을 비교하여, 제 1 전압값이 공급되는 제 2 전압값 보다 미리 설정된 제 1a 배율 이상인지 여부 판단을 위한 연산을 수행하는 제 2-1 단계;
연산 및 디밍 제어모듈(960)은 미리 설정된 제 1a 배율 이상인 경우, 상기 제 1 전압값 보다 충전전력 측정부(112)에서 측정된 태양광 충전부(미도시)에 충전된 전력에 해당하는 제 4 전압값이 미리 설정된 제 2a 배율 이상인지 여부 판단을 위한 연산을 수행하는 제 2-2 단계;
연산 및 디밍 제어모듈(960)은 미리 설정된 제 2a 배율 이상인 경우, 저장부(980)에 저장된 LED 조도 정보에서 광화이버 영향에 의한 조도정보를 섭트랙션(Subtraction)하여 양(+)의 값을 가지며, 그 차이값이 광화이버 보수를 위한 임계치 이상인지 여부를 분석하는 제 2-3 단계; 및
연산 및 디밍 제어모듈(960)이 광화이버 보수를 위한 임계치 이상인 경우 LED(22)에 대한 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up)을 수행하며, 광화이버(11)에 대한 보수 요청을 네트워크(미도시)를 통해 운영자서버(미도시)로 전송하는 제 2-4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법.
- 청구항 4에 있어서,
상기 제 2-1 단계의 제 1a 배율은, LED(22)로의 전력 공급을 최소의 임계값으로, 솔라셀 어레이(미도시)에서 발생된 미리 설정된 시간인 순간적인 가변 전압의 설정 시간의 양과, 동일한 설정 시간 동안 LED(22)로 공급되는 전압의 양의 차를 기준으로 설정된 값인 것을 특징으로 하는 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법.
- 청구항 4에 있어서,
상기 제 2-2단계의 제 2a 배율은, LED(22)로의 전력 공급을 위한 최소의 임계값으로 태양광 충전부(미도시)에 대해서 설정된 값인 것을 특징으로 하는 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법.
- 청구항 4에 있어서,
상기 제 2-3 단계의 LED 조도 정보에서 광화이버 영향에 의한 조도정보를 섭트랙션(Subtraction)한 값이 양의 값을 갖는 것으로 판단 설정은,
광화이버(11)의 노후화 및 이물질의 유입에 의해 광화이버(11)의 훼손 및 고장이 있는 경우 섭트랙션한 차이값이 커지게 되는 것을 이용해 광화이버(11)에 대한 현재 상태를 디밍 제어에 반영하도록 하기 위한 것을 특징으로 하는 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 제 2-4 단계는,
연산 및 디밍 제어모듈(960)이 조도 향상 제어를 위한 디밍업(Dimming-up) 수행시 상기 제 2 전압값에 대해 상대적으로 큰 제 1 전압값의 제 2 전압값에 대한 배율값, 상기 제 1 전압값 보다 상대적으로 큰 제 4 전압값의 제 1 전압값에 대한 배율값, 상기 저장부(980)에 저장된 LED 조도 정보에서 광화이버 영향에 의한 조도정보를 섭트랙션(Subtraction)한 양(+)의 값 각각에 대해 각기 설정된 가중치(제 1, 제 2, 제 3 가중치)를 준 뒤, 합산한 수치의 단계적 도표의 레벨 수준에 따라 조도 향상 수준을 결정하는 것을 특징으로 하는 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판을 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법.
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KR1020140184487A KR101517164B1 (ko) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020140184487A KR101517164B1 (ko) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법 |
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KR101517164B1 true KR101517164B1 (ko) | 2015-05-04 |
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KR1020140184487A KR101517164B1 (ko) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | 디밍 기반의 하이브리드 제어를 위한 발광형 도로 표지판, 그리고 이를 이용한 디밍 기반의 하이브리드 제어 방법 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030056177A (ko) * | 2001-12-27 | 2003-07-04 | 백정호 | 발광다이오드를 이용한 사인보드의 발광장치 |
KR20130067152A (ko) * | 2011-12-13 | 2013-06-21 | 한국전자통신연구원 | 센서 노드 장치, 무선 센서 네트워크 시스템 및 이를 이용한 충돌 정보 전달 방법 |
KR101332117B1 (ko) * | 2012-05-29 | 2013-11-21 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 인텔리전트 led 도로 및 교통안전 표지 |
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-
2014
- 2014-12-19 KR KR1020140184487A patent/KR101517164B1/ko active IP Right Grant
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