KR101700209B1

KR101700209B1 - 가로등 제어 시스템, 그 방법 및 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체

Info

Publication number: KR101700209B1
Application number: KR1020160013915A
Authority: KR
Inventors: 이상춘; 문광일; 오근월
Original assignee: (주)이노비드; 주식회사 엠케이에스엔디
Priority date: 2016-02-04
Filing date: 2016-02-04
Publication date: 2017-01-26

Abstract

본 발명은 관리서버, 게이트웨이, 및 통신제어장치를 포함하는 가로등 제어 시스템에 있어서, 장거리 무선통신망을 통하여 그룹화된 복수의 가로등을 관할하는 상기 게이트웨이와 상호 통신함으로써, 상기 게이트웨이를 통하여 각 가로등의 시간 정보를 동기화하고, 일출, 일몰 시각 및, 제어명령과 환경, 날씨, 기온 등 제어정보를 상기 가로등에 제공하며, 상기 제어정보와 상기 가로등에 설치되어 있는 센서들을 통해 취득되는 카메라 움직임 감지정보, 움직임 센싱정보, 조도 센싱정보를 포함하는 학습정보를 활용하여 상기 가로등의 점등 및 조도를 제어하는 관리서버; 상기 관리서버와 상기 장거리 무선통신망을 이용하여 상호 통신하고, 그룹화된 복수의 상기 가로등에 설치된 상기 통신제어장치와 단거리 통신망을 통해 구간 통신을 수행함으로써 상기 관리서버로부터 주기적으로 수신한 시간 정보를 주기적으로 상기 통신제어장치로 전송하여 상기 가로등의 시간정보를 동기화하고, 상기 관리서버의 제어정보를 수신하며, 상기 관리서버와 통신제어장치로부터 상기 학습정보를 수신하고 분석하여 상기 가로등의 점등 및 조도를 제어하는 게이트웨이; 및 상기 단거리 통신망을 통하여 상기 게이트웨이 및 상기 게이트웨이를 중심으로 그룹화된 통신제어장치와 통신하고, 상기 게이트웨이로부터 시간 및 제어정보를 주기적으로 수신하여 가로등의 시간정보를 동기화하고, 가로등 주변을 탐지하는 센싱부가 탑재되어 주변 카메라 움직임 감지정보, 움직임 센싱정보, 조도 센싱정보를 취득하여 각 시간대별 학습정보를 생성하여 상기 게이트웨이로 전달하며, 상기 관리서버 또는 게이트웨이의 제어신호에 따라 상기 가로등의 점등 및 조도를 제어하는 통신제어장치를 포함하는 가로등 제어 시스템을 제공한다.

Description

가로등 제어 시스템, 그 방법 및 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체{SYSTEM, METHOD, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM FOR CONTROLLING STREET LIGHTING}

본 발명은 적어도 하나의 가로등을 그룹화하고 그 중 하나의 가로등에 설치되어 있는 게이트웨이와 관리서버를 장거리 무선통신망으로 연결하여 상호 통신함으로써 그룹화된 복수의 가로등을 보다 효율적으로 관리할 수 있는 가로등 제어 시스템, 그 방법 및 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다.

종래의 가로등을 제어관리하는 방법으로는 일출 및 일몰시 주위밝기의 변화에 대응하는 광센서가 장착된 점멸기를 가로등이나 보안등에 설치하여 날이 어두워지거나 밝아지면 가로등을 점등시키거나 소등시키는 방식이 있었다. 또는 가로등에 부착된 타이머나 조도 또는 동작센서, 카메라 등의 취득값을 기준으로 가로등을 개별로 동작시키는 방식이 있었다.

그러나 상기 방식은 광센서의 불량이나 타이머, 동작센서 또는 카메라의 고장시나 가로등 및 점멸기의 오동작시, 관리요원이 순회하여 일일이 점검하거나 또는 민원이 없으면 고장 여부를 확인할 수 없기 때문에 어느 한 부분이 고장난 채로 장시간방치되는 경우가 허다할 뿐만 아니라, 상기 가로등을 순회하여 일일이 점검하는 데는 많은 인력이 소요된다는 문제점이 있었다.

또 하나의 종래 방식으로서는, 무선송신장치, 무선중계시스템 및 무선송신장치의 무선신호에 의하여 작동되어 가로등을 온오프시키는 가로등 전멸기로 구성되어, 일출 및 일몰시에 무선송신장치의 조작으로 상기 가로등의 전멸기를 작동시켜서 가로등을 점등 및 소등하는 방식이 있었다.

이 방식은 전술한 바와 같은 광센서를 사용하지 않기 때문에 광센서의 고장으로 인한 오동작의 우려는 없으나, 가로등의 점등 및 소등의 명령지시 후에 그 실행 결과를 즉시 확인할 수 없을 뿐만 아니라 가로등 및 점멸기의 오동작이나 고장내용 또는 전력량, 누전, 및 과전류 등을 관리요원이 일일이 순회점검하지 않고서는 확인할 수 없게 되어, 인력 및 장비부족으로 보수가 지연되거나 방치되어 양질의 서비스를 제공할 수 없고, 또한 가로등의 개별 점등이나 소등이 불가하여 격등 및 상시등의 분리운영에 문제점이 많으며, 등화 관련 훈련시 점소등시키는데는 인력이 많이 소요되고 시간이 지연되며, 전파 장애로 인하여 오동작이 발생하는 경우가 많고, 차량통행량에 따라 시간대별로 특정노선이나 위치를 설정하여 제어가 불가능할 뿐만 아니라 날씨변화나 주위환경의 변화에 기인된 조도변화에 대응하여 점, 소등의 제어가 불가능하다는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 단방향 통신 가로등 제어 시스템에 제안되기도 했다.

단방향 통신 가로등 제어 시스템의 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이 가로등 제어 시스템을 전반적으로 제어하며, 이를 위해 제어 신호를 지역 번호를 포함해 발생하는 주제어장치(10)와, 주제어장치(10)의 제어 신호를 수신하여 포함된 지역 번호가 기설정된 지역 번호에 해당하면 할당된 가로등기구(50)를 제어하는 다수개의 가로등 컨트롤러(30)와, 가로등 컨트롤러(30)에 의해 제어되어 가로를 밝혀 주는 고유 번호가 각각 할당된 다수개의 가로등기구(50)로 구성될 수 있다.

이와 같은 종래의 전형적인 가로등 제어 시스템은 원거리에서 원하는 시각에 선별적으로 가로등의 점소등을 제어할 수 있는데, 이는 주제어장치(10)에서 지역 번호를 포함한 제어 신호를 무선으로 송신하고, 이를 가로등 콘트롤러(30)에서 수신하여 제어 신호 중에 포함된 지역번호가 자신의 지역 번호와 동일한지를 비교하여 동일한 경우 연속되는 제어 데이터를 분석하여 해당 할당된 가로등기구(50)를 제어함으로써 이루어지게 된다.

그러나 이러한 종래의 가로등 제어 시스템의 가로등 컨트롤러에서는 가로등기구를 원격에서 점소등 제어할 수 있지만 가로등기구의 절전 제어 및 램프, 안정기, 점화기등의 가로등 상태를 원격에서 확인할 수 없었다.

한편, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 종래의 다른 가로등기구에서는 전력선을 이용하여 가로등의 고장정보를 수집하는 장치가 있었으나, 가로등의 점소등에 기인하여 발생하는 고주파 노이즈 성분을 차단할 수 없어서 가로등기구와 전력선을 공유하는 다른 부하에 노이즈의 영향을 미치는 문제점이 있었으며, 또한 부하 소비 전력이 고정되어 있는 일반 안정기를 사용하기 때문에 온/오프의 점소등 제어만이 가능하고 상황에 따라서, 예를 들면 사람 또는 차량의 통행이 적은 심야 시간대나 외부 조도가 밝을 경우에 통행에 불편을 주지 않는 최소의 조도를 유지시켜 주는 절전 제어로서 가로등의 소비 전력을 감소시킬 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 양방향 통신이 가능한 원격 가로등 제어 시스템이 대두하였으며, 이러한 양방향 통신 시스템은 관리서버와 가로등을 유무선 광역 네트워크로 연결한 후 관리서버로부터 송출되는 제어신호에 따라 가로등의 조명을 제어하게 된다. 이러한 원격제어 방식은 가로등에 설치된 각종 센서나 카메라가 연동되어 가로등의 상태를 인식한 후 가로등의 작동 유무를 제어하게 된다.

그러나 이러한 방식은 관리서버와 가로등 사이를 광역 인터넷망 또는 이동통신망으로 연결해야 하므로 통신망 구축 및 운영비용이 지나치게 많이 소요된다는 문제점이 있고, 광역 네트워크 장애시 원격으로 가로등을 제어할 수 없다는 문제점이 있다.

이와 같이 종래 개시된 가로등 제어 시스템에는 가로등 간 주기적인 센서 취득 정보들의 교환 및 학습판단을 통한 동작 제어방식은 제시된 바가 없다.

대한민국 공개특허 제10-2001-0110064호 (2001.12.12 공개)

따라서, 본 발명의 목적은 적어도 하나의 가로등을 그룹화하고 그 중 하나의 가로등에 설치되어 있는 게이트웨이와 관리서버를 장거리 무선통신망으로 연결하여 상호 통신함으로써 그룹화된 복수의 가로등을 보다 효율적으로 관리할 수 있는 가로등 제어 시스템, 그 방법 및 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 제공하는 것이다.

이를 통하여 원격 가로등 제어를 위한 장거리 네트워크 구축 및 운영비용을 대폭 절감하고, 가로등 간 상호정보 교환을 통하여 가로등과 관리서버 사이에 통신 장애가 발생하거나 일부 가로등에 설치되어 있는 특정 센서가 오작동하는 경우에도 이러한 문제가 전체 가로등 제어 시스템에 미치는 영향을 최소화하는 것을 목적으로 한다.

또한, 계절 및 환경변화에 따라 가로등 조명을 능동적으로 제어할 수 있고 이를 통하여 에너지 소모량을 절감하는 것을 목적으로 한다.

또한, 현장관리 단말장치를 통해 개별 가로등에 장치 설치 및 유지관리를 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

바람직하게는, 상기 가로등 제어 시스템은, 상기 게이트웨이 및 통신제어장치가 설치되어 있는 현장에서 상기 게이트웨이 및 통신제어장치의 기능을 설정하거나 상태정보를 확인하여 관리를 수행하기 위한 현장관리 단말장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 관리서버는, 상기 장거리 무선통신망과 접속하여 상기 게이트웨이에 시간 및 제어정보를 주기적으로 전송하고, 상기 게이트웨이로부터 상기 가로등의 학습정보 및 전력사용량 정보를 수신하며, 상기 게이트웨이로 각 가로등의 제어신호를 전송하는 통신부; 상기 게이트웨이로 전송할 시간 정보를 주기적으로 생성하는 시간정보 제공부; 상기 게이트웨이로 전송할 제어 정보를 생성하는 제어정보 제공부; 상기 게이트웨이를 통하여 수신되는 그룹화된 각 가로등의 학습정보 및 전력사용량 정보를 전달받아 분석하고, 각 가로등의 계절별, 시간대별 최적화된 점등 및 조도를 분석하는 정보분석부; 상기 정보분석부를 통하여 분석된 각 가로등의 계절별, 시간대별 최적화된 점등 및 조도에 따라 또는 상기 관리서버의 제어정보에 따라 각 가로등을 직접 제어하는 가로등 제어부; 및 상기 시간정보 제공부 및 제어정보 제공부를 통하여 생성된 정보를 저장하고, 각 가로등으로부터 전송된 학습정보 및 전력사용량 정보를 저장하며, 이를 바탕으로 상기 정보분석부를 통하여 분석된 각 가로등별 최적의 점등 및 조도 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게는, 상기 시간정보는 현재 시간정보 외에 상기 가로등이 설치된 지역의 일출, 일몰 시간 정보가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어정보는 관리자의 제어명령 정보와 가로등 주변 환경, 날씨, 기온 등 부가정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 게이트웨이는, 상기 관리서버와 장거리 무선통신망을 통하여 상호 통신할 수 있도록 하는 장거리 통신부, 및 상기 게이트웨이의 관할 하에 있는 그룹화된 복수의 통신제어장치와 단거리 통신망을 통하여 통신할 수 있도록 하는 근거리 통신부를 포함하는 통신부; 상기 관리서버로부터 소정 주기로 수신한 시간 정보를 이용하여 상기 게이트웨이 및 통신제어장치의 시간을 동기화하는 시간 동기화부; 상기 관리서버로부터 가로등의 제어명령 정보와 가로등 주변 환경, 날씨, 기온 등 부가정보를 수신하는 제어정보 수신부; 움직임 감지 영상카메라, 움직임 감지 센서, 및 조도 센서를 포함하여, 가로등 주변의 카메라 움직임 감지정보, 움직임 센싱정보, 조도 센싱정보를 취득하는 센싱부; 상기 센싱부를 통하여 센싱된 각종 센싱 정보를 시간대별로 정리하여 저장하는 학습정보 저장부; 상기 시간 동기화부, 제어정보 수신부 및 센싱부를 통하여 획득된 학습정보가 저장된 학습정보 저장부로부터 정보를 취합하여 가로등의 점등 및 조도가 최적화되도록 제어하는 조명 제어부; 및 상기 게이트웨이 또는 통신제어장치와 결합된 가로등의 점등에 소요된 전력 사용량을 계산하는 전력량 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게는, 상기 근거리 통신부는 상기 게이트웨이를 중심으로 그룹화되어 상호 구간 통신을 수행하는 각 가로등의 점등, 점멸시간, 조도제어 정보, 장치상태 정보, 전력사용량 정보를 각 통신제어장치가 공유할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 움직임 감지 영상카메라는 가로등 주변에 움직임을 촬영하여 대상물체의 움직임을 트랙킹하면서 가로등의 조도를 변화시켜 움직임 주변의 밝기를 강화하거나 움직이는 속도에 따라 대상물체 주변의 조도를 변화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조도 센서는 가로등 주변의 조도를 감지하여 상기 가로등 주변이 일정 수준 이상으로 조도가 유지될 수 있도록 상기 가로등의 점등 여부 및 밝기가 조절될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 학습정보 저장부는 가로등의 설치 위치에 따라 움직임 동향에 따른 가로등의 점등 여부, 주변 환경의 영향으로 인한 시간대별 조도 변화, 이러한 조도 변화에 따른 최적화된 가로등 밝기 정보를 시간대별로 저장하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전력량 계산부는 상기 가로등의 점멸시간 및 조도제어 정보 또는 전력사용량 정보를 구간 통신을 통해 수신하고, 해당정보를 이용하거나 물리적 전력사용량 계측을 통해 각 가로등의 전력사용량 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 장거리 무선통신망은 802.11ah, 802.15.4g, LoRa, weightless, sigfox, TVWS 등 저전력 장거리 통신기술 중 어느 하나의 장거리 무선통신방식을 통하여 상기 관리서버와 상기 게이트웨이를 일대일 또는 일대다로 연결시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단거리 통신망은 Zigbee, WLAN(Wireless LAN), Binary CDMA, 및 블루투스 중 어느 하나의 근거리 무선통신방식 또는 PLC를 포함한 근거리 유선통신방식으로 형성되거나, 상기 근거리 무선통신방식과 근거리 유선통신방식의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 (a) 관리서버에서 장거리 무선통신망을 통하여 게이트웨이로 시간 및 제어정보를 전송하는 단계; (b) 상기 시간 및 제어정보를 수신한 게이트웨이에서 상기 게이트웨이의 관할 하에 있는 그룹화된 복수의 통신제어장치로 상기 시간 및 제어정보를 전달하여 공유하는 단계; (c) 상기 시간 정보를 수신한 게이트웨이 및 통신제어장치에서 상호 설정되어 있는 시간을 동기화하고, 센싱부를 이용해 센싱 정보를 획득하는 단계; (d) 상기 게이트웨이 및 통신제어장치에서 시간 및 제어정보, 센싱정보를 포함하는 학습정보를 시간대별로 생성하여 저장하는 단계; (e) 그룹화된 게이트웨이 및 통신제어장치 사이에서 시간대별로 정리된 상기 학습정보를 상호 공유하는 단계; (f) 상기 게이트웨이 및 통신제어장치에서 상기 학습정보를 이용하여 가로등의 점등 및 조도를 제어하는 단계; (g) 상기 게이트웨이 및 통신제어장치에서 각 가로등의 전력사용량을 시간대별로 계산하여 획득하는 단계; (h) 상기 게이트웨이에서 상기 학습정보 및 전력사용량 정보를 취합하여 상기 관리서버로 전송하는 단계; 및 (i) 상기 관리서버에서 수신된 상기 학습정보 및 전력사용량 정보를 기준으로 직접 제어명령을 전송하는 단계를 포함하는 가로등 제어 방법을 제공한다.

바람직하게는, 상기 (a) 내지 (h) 단계는 소정 주기로 반복 수행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 가로등 제어 시스템, 그 방법 및 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 적어도 하나의 가로등을 그룹화하고 그 중 하나의 가로등에 설치되어 있는 게이트웨이와 관리서버를 장거리 무선통신망으로 연결하여 상호 통신함으로써 그룹화된 복수의 가로등을 보다 효율적으로 관리할 수 있게 한다.

또한, 이를 통하여 원격 가로등 제어를 위한 장거리 네트워크 구축 및 운영비용을 대폭 절감하고, 가로등 간 상호정보 교환을 통하여 가로등과 관리서버 사이에 통신 장애가 발생하거나 일부 가로등에 설치되어 있는 특정 센서가 오작동하는 경우에도 이러한 문제가 전체 가로등 제어 시스템에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

또한, 계절 및 환경변화에 따라 가로등 조명을 능동적으로 제어할 수 있고 이를 통하여 에너지 소모량을 절감할 수 있다.

또한, 현장관리 단말장치를 통해 개별 가로등에 장치 설치 및 유지관리를 용이하게 할 수 있다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 종래 단방향 통신 가로등 제어 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가로등 제어 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리서버의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가로등 제어 방법을 설명하기 위한 플로우 차트.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

전체 시스템의 구성

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가로등 제어 시스템을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 가로등 제어 시스템은 관리서버(100), 장거리 무선통신망(200), 게이트웨이(300), 단거리 통신망(400), 통신제어장치(500), 적어도 하나의 가로등(600), 움직임 감지 영상카메라(700), 및 현장관리 단말기(800)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 관리서버(100)는 장거리 무선통신망(200)을 통하여 게이트웨이(300) 등과 통신하며 가로등(600)의 동작을 제어할 수 있다. 보다 상세히, 상기 관리서버(100)는 그룹화된 복수의 가로등(600)을 관할하는 게이트웨이(300)와 상호 통신함으로써, 각 개별 가로등(600)의 시간 정보를 동기화하고, 일출 및 일몰 시각을 각 가로등(600)에 제공하며, 제어정보를 전달할 수 있다. 또한, 각 가로등(600)에 설치되어 있는 센서들을 통해 취득되는 카메라 움직임 감지정보, 움직임 센싱정보, 조도 센싱정보 등을 종합하여 학습정보를 활용하여 각 가로등(600)의 점등 및 조도를 제어할 수 있고, 각 가로등(600)의 전력사용량 정보 등을 종합하여 관리할 수 있다.

상기 관리서버(100)의 상세 구성은 도 3을 참조하여 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 장거리 무선통신망(200)은 802.11ah, 802.15.4g, LoRa, weightless, sigfox, TVWS 등 장거리 무선통신방식으로 구현될 수 있다. 상기 장거리 무선통신망(200)에는 복수의 중계기(미도시)가 포함될 수 있고, 이를 통하여 상기 관리서버(100)와 게이트웨이(300) 사이의 원활한 통신을 제공할 수 있다. 상기 장거리 무선통신망(200)은 상기 관리서버(100)와 게이트웨이(300)를 일대일 또는 일대다 구조로 연결할 수 있다. 후술하는 바와 같이 상기 게이트웨이(300)는 복수의 통신제어장치(500)를 그룹화하여 관할하게 되므로, 결과적으로 하나의 장거리 무선통신망(200)을 활용하여 복수의 가로등(600)을 제어할 수 있게 된다. 결국 가로등(600)의 원격 제어를 위해 종래와 같이 관리서버(100)와 통신제어장치(500) 구간의 광역 인터넷망 또는 이동통신망을 구축하고 운영하는 비용을 절감할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 게이트웨이(300)는 상기 관리서버(100)와 상기 장거리 무선통신망(200)을 이용하여 상호 통신하고, 상기 게이트웨이(300)를 중심으로 그룹화된 복수의 가로등(600)에 설치된 통신제어장치(500)와 구간 통신을 수행한다.

상기 게이트웨이(300)는 상기 관리서버(100)로부터 시간정보 및 제어정보를 수신받으며 상기 게이트웨이(300)가 관할하는 가로등(600)에 설치되어 있는 통신제어장치(500)와 구간통신을 통해 각 가로등(600)의 시간정보를 동기화한다. 상기 시간정보는 현재 시간정보 이외에 가로등(600) 설치 지역의 일출, 일몰 시간 정보가 포함될 수 있다. 상기 제어정보는 서버의 조도제어 명령 외에 환경, 날씨 등 부가정보가 포함될 수 있다.

또한, 상기 게이트웨이(300)는 조명제어기능, 전력사용량 계산 기능이 탑재될 수 있고, 움직임 감지 영상카메라(700), 움직임 감지 센서, 조도센서가 탑재되어 게이트웨이(300)가 설치된 가로등(600) 주변의 카메라 움직임 감지정보, 움직임 센싱정보, 조도 센싱정보를 취득할 수 있다. 이렇게 획득된 정보는 상기 시간 정보 및 제어정보와 함께 각 시간대별 학습정보로 저장되어 상기 게이트웨이(300)의 관할 하에 있는 통신제어장치(500)들과 공유될 수 있다.

상기 게이트웨이(300)는 위와 같은 학습정보 교환을 통해 상호 구간 통신을 하는 각 가로등(600)의 점등, 점멸시간, 조도제어 정보, 장치상태 정보를 공유할 수 있고, 전력사용량 정보를 취득할 수 있다. 다른 실시예로 상기 가로등(600)에 형성된 통신제어장치(500)에 전력사용량 계산 기능이 없는 경우에는 상기 게이트웨이(300)가 상기 가로등(600)의 점멸시간 및 조도제어 정보를 구간 통신을 통해 수신하고, 해당정보를 이용해 각 가로등(600)의 전력사용량 정보를 생성할 수 있다. 상기 게이트웨이(300)는 물리적 계측 모듈을 통해 게이트웨이(300)에 연결된 가로등(600)의 전체 전력사용량을 계측 생성할 수 있다.

상기 게이트웨이(300)는 각 가로등(600)으로부터 구간 통신을 통하여 취득한 정보 및 게이트웨이(300)에서 생성된 학습정보를 장거리 무선통신망(200)을 통하여 상기 관리서버(100)로 전달할 수 있다.

상기 게이트웨이(300)의 상세 구성은 도 4를 참조하여 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단거리 통신망(400)은 복수의 가로등(600) 각각에 형성되는 게이트웨이(300) 또는 통신제어장치(500) 사이의 통신을 제공한다. 보다 상세히, 상기 단거리 통신망(400)은 무선 통신의 양태로 구성될 수 있으며 Zigbee, WLAN(Wireless LAN), Binary CDMA, 블루투스 등 근거리 무선통신방식으로 형성되거나, PLC 등 근거리 유선통신방식으로 형성될 수 있으며, 실시예에 따라서는 무선과 유선 방식의 조합으로도 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 통신제어장치(500)의 세부 구성은 도 4를 통하여 도시된 게이트웨이(300)와 기본적으로 동일하며, 다만, 관리서버(100)와의 통신이 불필요하므로 장거리 무선통신망(200)과 접속하는 구성요소가 생략될 수 있고 후술하는 바와 같이 실시예에 따라서는 전력사용량 계산장치가 생략될 수 있다. 이 경우 상기 통신제어장치(500)에 전력사용량 계산장치를 설치, 운영하는 비용을 절감하여 시스템 구축 비용을 최소화할 수 있게 된다.

상기 통신제어장치(500)는 상기 게이트웨이(300)를 중심으로 그룹화된 통신제어장치(500) 사이에서 구간 통신을 수행하며, 상기 게이트웨이(300)로부터 상기 관리서버(100)로부터 전송받은 시간 및 제어정보를 수신하여 가로등(600)의 점등 및 조도를 제어할 수 있다. 보다 상세히, 상기 통신제어장치(500)는 상기 게이트웨이(300)로부터 주기적으로 시간정보를 수신하여 시간을 동기화할 수 있고, 상기 시간정보에는 현재 시간정보 이외에 가로등(600) 설치 지역의 일출, 일몰 정보가 포함될 수 있다. 상기 제어정보는 관리서버(100)의 조도제어 명령 외에 환경, 날씨 등 부가정보가 포함될 수 있다.

또한, 상기 통신제어장치(500)는 조명제어기능, 전력사용량 계산 기능이 탑재될 수 있고, 움직임 감지 영상카메라(700), 움직임 감지 센서, 조도센서가 탑재되어 게이트웨이(300)가 설치된 가로등(600) 주변의 카메라 움직임 감지정보, 움직임 센싱정보, 조도 센싱정보를 취득할 수 있다. 이렇게 획득된 정보는 각 시간대별 학습정보로 저장되어 상기 게이트웨이(300)의 관할 하에 있는 게이트웨이(300) 및 복수의 통신제어장치(500)들과 공유될 수 있다.

상기 통신제어장치(500)는 위와 같은 학습정보 교환을 통해 상호 구간 통신을 하는 각 가로등(600)의 점등, 점멸시간, 조도제어 정보, 장치상태 정보, 및 전력사용량 정보를 취득할 수 있다. 다른 실시예로 상기 통신제어장치(500)에 전력사용량 계산 기능이 없는 경우에는 상기 가로등(600)의 점멸시간 및 조도제어 정보를 구간 통신을 통해 상기 게이트웨이(300)로 전송하고, 상기 게이트웨이(300)가 해당정보를 이용해 각 가로등(600)의 전력사용량 정보를 생성할 수 있게 된다.

이러한 과정을 통해 복수의 상기 가로등(600)은 그룹핑되어 주기적으로 센서, 시간, 영상 등 취득정보의 교환 및 학습정보 분석 방식을 통해 점등 및 밝기 조건이 최적의 상태로 수시로 변경될 수 있다. 상기 통신제어장치(500)에는 주기적인 정보교환 및 센싱 정보가 누적되며 이러한 정보를 활용하여 일자별, 시간대별 이력과 학습정보를 기반으로한 조명제어 및 조도제어가 가능해 진다.

한편, 상기 게이트웨이(300)와 통신제어장치(500)는 현장에서 해당 장치의 설치 및 관리를 수행하기 위하여 현장관리 단말장치(800)와의 무선통신을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 현장관리 단말장치(800)에는 가로등(600)에 부착되는 게이트웨이(300) 또는 통신제어장치(500)와의 단거리 통신망(400) 통신기능이 탑재되어 게이트웨이(300) 또는 통신제어장치(500)의 기능을 설정하거나 해당 장치의 상태정보를 확인할 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 현장관리 단말장치(800)는 단거리 통신망(400)에 접속한 후 통신할 수 있도록 하는 기능을 포함하는 디지털 기기로서, 개인용 컴퓨터(예를 들어, 타블렛 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등), PDA, 웹 패드, 이동 전화기 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 휴대용 디지털 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 현장관리 단말장치(800)로서 채택될 수 있다.

관리서버의 구성

이하에서는, 관리서버(100)의 내부 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리서버의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리서버(100)는, 통신부(110), 시간정보 제공부(120), 제어정보 제공부(130), 정보분석부(140), 가로등 제어부(150), 데이터베이스(160), 및 제어부(170)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신부(110), 시간정보 제공부(120), 제어정보 제공부(130), 정보분석부(140), 가로등 제어부(150), 데이터베이스(160), 및 제어부(170)는 그 중 적어도 일부가 관리서버(100)와 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 관리서버(100)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 관리서버(100)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 통신부(110)는 관리서버(100)가 게이트웨이(300) 등과 같은 외부 시스템과 통신할 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 보다 상세히 상기 통신부(110)는 장거리 무선통신망(200)과 접속하여 상기 게이트웨이(300)에 시간정보를 주기적으로 전송하고, 제어정보를 전송할 수 있다. 또한, 상기 게이트웨이(300)로부터 각 가로등(600)의 학습정보 및 전력사용량 정보 등을 수신할 수 있으며, 상기 게이트웨이(300)로 각 가로등(600)의 제어신호를 전달하는 역할을 수행한다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 시간정보 제공부(120)는 상기 게이트웨이(300)로 전송할 시간 정보를 주기적으로 생성한다. 상기 시간정보에는 각 가로등(600)에 설정되어 있는 시각을 동기화할 수 있는 정보와, 일출 및 일몰 시간 정보가 포할될 수 있으며, 이와 같은 정보는 상기 데이터베이스(160)에 저장될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어정보 제공부(130)는 상기 게이트웨이(300)로 전송할 제어정보를 생성하며 관리서버(100)의 조도제어 명령 외에 가로등(600)의 점등 여부 및 조도를 주변 환경에 맞추어 최적화할 수 있는 환경, 날씨 등 부가정보가 포함될 수 있다. 이와 같은 정보는 상기 데이터베이스(160)에 저장될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 정보분석부(140)는 상기 게이트웨이(300)를 통하여 수신되는 그룹화된 각 가로등(600)의 학습정보 및 전력사용량 정보 등을 전달받아 분석하고, 각 가로등(600)의 계절별, 시간대별 최적화된 점등 및 조도를 분석한다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등 제어부(150)는 상기 정보분석부(140)를 통하여 분석된 각 가로등(600)의 계절별, 시간대별 최적화된 점등 및 조도에 따라 각 가로등(600)을 직접 제어하는 기능을 수행한다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터베이스(160)는 상기 시간정보 제공부(120) 및 제어정보 제공부(130)를 통하여 생성된 정보를 저장하는 외에, 각 가로등(600)으로부터 전송된 학습정보 및 전력사용량 정보를 저장하고, 이를 바탕으로 상기 정보분석부(140)를 통하여 분석된 각 가로등(600)별 최적화된 점등 및 조도 정보를 저장한다.

마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(170)는 통신부(110), 시간정보 제공부(120), 제어정보 제공부(130), 정보분석부(140), 가로등 제어부(150), 및 데이터베이스(160) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 제어부(170)는 외부로의/외부로부터의 또는 관리서버(100)의 각 구성요소 간의 데이터의 흐름을 제어함으로써, 통신부(110), 시간정보 제공부(120), 제어정보 제공부(130), 정보분석부(140), 가로등 제어부(150), 및 데이터베이스(160)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어한다.

게이트웨이의 구성

이하에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 게이트웨이(300)의 내부 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트웨이(300)는, 통신부(310), 시간 동기화부(320), 제어정보 수신부(330), 센싱부(340), 학습정보 저장부(350), 조명 제어부(360), 전력량 계산부(370) 및 제어부(380)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신부(310), 시간 동기화부(320), 제어정보 수신부(330), 센싱부(340), 학습정보 저장부(350), 조명 제어부(360), 전력량 계산부(370) 및 제어부(380)는 그 중 적어도 일부가 게이트웨이(300)와 통신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 게이트웨이(300)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 게이트웨이(300)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(310)는 게이트웨이(300)가 관리서버(100) 및 상기 게이트웨이(300)의 제어 하에 있는 그룹화된 통신제어장치(500) 등과 같은 외부 시스템과 통신할 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 보다 상세히, 상기 통신부(310)는 상기 관리서버(100)와 장거리 무선통신망(200)을 통하여 상호 통신할 수 있도록 하는 장거리 통신부(311), 및 상기 게이트웨이(300)의 관할 하에 있는 그룹화된 복수의 통신제어장치(500)와 단거리 통신망(400)을 통하여 통신할 수 있도록 하는 근거리 통신부(312)를 포함한다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 동기화부(320)는 상기 관리서버(100)로부터 일정 주기로 수신한 시간 정보를 이용하여 상기 게이트웨이(300) 및 통신제어장치(500)의 시간을 동기화한다. 또한, 상기 시간 동기화부(320)는 상기 관리서버(100)로부터 일출 및 일몰 시간 정보를 수신하여 가로등(600)의 점등 및 조도를 결정하는데 활용한다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어정보 수신부(330)는 상기 관리서버(100)로부터 제어 명령을 수신하여 가로등(600)의 점등 및 조도를 결정하는데 활용한다. 상기 제어정보에는 환경, 날씨 등 부가정보가 포함될 수 있으며, 상기 게이트웨이(300) 및 통신제어장치(500)는 상기 제어정보를 이용하여 최적화된 상기 가로등(600)의 점등 및 조도를 결정하게 된다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(340)는 움직임 감지 영상카메라(700), 움직임 감지 센서(342), 및 조도 센서(343)를 포함할 수 있으며, 기타 가로등(600)의 점등 및 조도를 제어하는데 영향을 미칠 수 있는 환경을 센싱할 수 있는 센서가 포함될 수 있다.

상기 움직임 감지 영상카메라(700)는 가로등(600) 주변에 움직임을 촬영하여 대상물체의 움직임을 트랙킹하면서 가로등(600)의 조도를 변화시켜 움직임 주변의 밝기를 강화하거나 움직이는 속도에 따라 대상물체 주변의 조도를 변화시킬 수 있다. 예를 들어 빠른 속도로 움직이는 대상물체의 주변 조도는 속도에 비례하여 보다 증가시키고, 느린 속도로 움직이는 대상물체의 주변 조도는 감소시킬 수 있다.

상기 움직임 감지 센서(342)는 가로등(600) 주변의 움직임을 감지하여 움직임이 감지될 경우에만 가로등(600)을 점등시켜 에너지 사용량을 절감시킬 수 있다.

상기 조도 센서(343)는 가로등(600) 주변의 조도를 감지하여 가로등(600) 주변이 일정 수준 이상으로 조도가 유지될 수 있도록 가로등(600)의 점등 여부 및 밝기가 조절될 수 있도록 한다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 학습정보 저장부(350)는 상기 제어정보 수신부(330)의 정보와, 상기 센싱부(340)를 통하여 센싱된 각종 정보를 시간대별로 정리하여 저장한다. 이러한 학습정보에는 가로등(600)의 설치 위치에 따라 움직임 동향에 따른 가로등(600)의 점등 여부, 주변 환경의 영향으로 인한 시간대별 조도 변화, 이러한 조도 변화에 따른 최적화된 가로등(600) 밝기 등의 정보가 시간대별로 포함될 수 있다. 이와 같이 각 가로등(600)에 형성되어 있는 게이트웨이(300) 및 통신제어장치(500)를 통해 획득된 학습정보는 그룹화된 상기 통신제어장치(500)를 관할하는 게이트웨이(300)로 취합되었다가 상기 장거리 무선통신망(200)을 통하여 관리서버(100)로 일정 주기마다 전송되게 된다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어부(360)는 상기 시간 동기화부(320), 제어정보 수신부(330), 및 센싱부(340)를 통하여 획득된 학습정보가 저장된 학습정보 저장부(350)로부터 정보를 취합하여 가로등(600)의 점등 및 조도가 최적화되도록 제어하는 기능을 수행한다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량 계산부(370)는 상기 게이트웨이(300) 또는 통신제어장치(500)와 결합된 가로등(600)의 점등에 소요된 전력사용량을 계산하는 기능을 수행한다. 상기 전력량 계산부(370)로는 기 공지된 전력량 계산 방법이 당업자의 선택에 좇아 다양하게 채택될 수 있으며, 물리적 계측 모듈로 구현될 수도 있다.

마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(380)는 통신부(310), 시간 동기화부(320), 제어정보 수신부(330), 센싱부(340), 학습정보 저장부(350), 조명 제어부(360) 및 전력량 계산부(370) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 제어부(380)는 외부로의/외부로부터의 또는 게이트웨이(300)의 각 구성요소 간의 데이터의 흐름을 제어함으로써, 통신부(310), 시간 동기화부(320), 제어정보 수신부(330), 센싱부(340), 학습정보 저장부(350), 조명 제어부(360) 및 전력량 계산부(370)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가로등 제어 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등 제어 방법은 먼저 관리서버(100)에서 장거리 무선통신망(200)을 통하여 게이트웨이(300)로 시간 및 제어 정보를 전송하게 된다(S100). 상기 시간 정보는 앞서 설명한 바와 같이 시스템을 구성하는 관리서버(100), 게이트웨이(300) 및 통신제어장치(500) 사이의 시간을 동기화 시키기 위한 시간 동기화 정보 외에 가로등(600)의 점등 및 조도를 제어하기 위한 일출 및 일몰 시간이 포함될 수 있다. 또한, 상기 제어정보에는 가로등(600)의 점등 및 조도를 보다 효율적으로 제어하기 위하여 환경, 날씨, 기온 등 필요한 정보가 포함될 수 있다.

상기 시간 및 제어정보를 수신한 게이트웨이(300)는 상기 게이트웨이(300)의 관할 하에 있는 그룹화된 복수의 통신제어장치(500)로 상기 시간 및 제어정보를 전달하여 공유한다(S110). 시간 정보를 수신한 게이트웨이(300) 및 통신제어장치(500)는 상호 설정되어 있는 시간을 동기화하고, 센싱부(340)를 이용해 센싱 정보를 획득한다(S120). 상기 센싱부(340)는 앞서 설명한 바와 같이 움직임 감지 영상카메라(700), 움직임 감지 센서(342), 및 조도센서(343)으로 구성될 수 있고, 상기 움직임 감지 영상카메라(700)를 이용해 가로등(600) 주변 영상을 촬영하고, 움직임 감지 센서(342)를 이용해 가로등(600) 주변의 움직임을 감지하며, 조도센서(343)을 이용해 가로등(600) 주변의 밝기 정보를 획득할 수 있다.

이렇게 획득된 시간 및 제어정보, 센싱정보들을 종합하여 학습정보라 하며, 상기 게이트웨이(300) 및 통신제어장치(500)는 이렇게 획득된 학습정보를 시간대별로 생성하여 저장하게 된다(S130). 이와 같이 시간대별로 정리된 학습정보는 그룹화된 게이트웨이(300) 및 통신제어장치(500) 사이에서 단거리 통신망(400)을 통하여 상호 공유된다(S140). 이를 통하여 각 가로등(600)의 위치에 따른 유동인구라든지, 사람이 주로 이동하는 시간대, 차량의 움직임, 가로등(600) 주변의 시간대별 날씨, 밝기 정보 등을 학습분석 방식을 통하여 얻을 수 있다.

이렇게 얻어진 학습정보는 가로등(600)의 점등 및 조도를 제어하는데 활용될 수 있다(S150). 또한, 가로등(600)의 점등 및 조도를 최적화하여 제어함으로써 전력사용량을 최소한으로 절감할 수 있으며, 각 게이트웨이(300) 및 통신제어장치(500)는 결합되어 있는 각 가로등(600)의 전력사용량을 시간대별로 계산하여 획득할 수 있다(S160). 다른 실시예로, 각 통신제어장치(500)에 전력사용량을 측정할 수 있는 장치가 부착되어 있지 않은 경우에는 각 통신제어장치(500)는 결합되어 있는 가로등(600)의 시간대별 점등 및 조도 정보를 단거리 통신망(400)을 통하여 통신제어장치(500)를 관할하는 게이트웨이(300)로 전송하고, 상기 게이트웨이(300)에서 각 통신제어장치(500)가 결합되어 있는 가로등(600)의 전력사용량을 계산할 수도 있다. 다른 실시예로, 게이트웨이(300)는 연결된 가로등(600)의 전체 전력사용량을 물리적 계측 모듈을 사용하여 계측할 수 있다.

위와 같은 방법으로 획득된 각 가로등(600)의 시간대별 전력사용량은 단거리 통신망(400)을 통하여 상호 공유될 수 있으며(S170), 상기 게이트웨이(300)로 취합될 수 있다. 위에서 설명한 다른 실시예에 의할 경우에는 상기 게이트웨이(300)에서 각 가로등(600)별 전력사용량 계산이 이루어지게 되므로 S170 단계는 생략될 수 있다.

한편, 상기 게이트웨이(300)는 위와 같은 과정을 통해 취합된 각 가로등(600)별 학습정보 및 전력사용량 정보를 상기 관리서버(100)로 전송한다(S180). 상기 관리서버(100)와 게이트웨이(300)는 소정 시간 간격을 두고 위에서 설명한 바와 같은 과정을 반복함으로써(S190) 시간대별로 각 가로등(600)을 보다 효율적으로 관리할 수 있게 된다. 상기 관리서버는 수신받은 학습정보 및 전력사용량 정보를 이용해 상기 게이트웨이(300)를 제어하여 각 가로등(600)의 점등 및 조도를 직접 제어할 수 있다(S200).

또한, 상기 관리서버(100)는 상기 게이트웨이(300)와의 통신을 통하여 상기 게이트웨이(300)가 관할하고 있는 복수의 통신제어장치(500)를 간접적으로 제어할 수 있게 되므로 관리서버(100)와 게이트웨이(300)를 연결하는 하나의 장거리 무선 통신망(200)을 구축하여 복수의 가로등(600)을 제어할 수 있으며, 각 가로등(600)에 형성되어 있는 타이머 또는 센서 등이 고장이 나는 경우에도 단거리 통신망(400)을 활용하여 각 가로등(600)에 결합되어 있는 통신제어장치(500)를 관할하는 게이트웨이(300)가 각 가로등(600)을 제어할 수 있게 되므로 시스템 유지 보수가 용이해 질 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 관리서버
110, 310 : 통신부
120 : 시간정보 제공부
130 : 제어정보 제공부
140 : 정보분석부
150 : 가로등제어부
160 : 데이터베이스
170, 380 : 제어부
200 : 장거리 무선통신망
300 : 게이트웨이
311 : 장거리 통신부
312 : 근거리 통신부
320 : 시간 동기화부
330 : 제어정보 수신부
340 : 센싱부
341 : 움직임 감지 영상카메라
342 : 움직임 감지 센서
343: 조도 센서
350 : 학습정보 저장부
360 : 조명 제어부
370 : 전력량 계산부
400 : 단거리 통신망
500 : 통신제어장치
600 : 가로등
700 : 움직임 감지 영상카메라
800 : 현장관리 단말기

Claims

관리서버, 게이트웨이, 및 통신제어장치를 포함하는 가로등 제어 시스템에 있어서,
장거리 무선통신망을 통하여 그룹화된 복수의 가로등을 관할하는 상기 게이트웨이와 상호 통신함으로써, 상기 게이트웨이를 통하여 각 가로등의 시간 정보를 동기화하고, 일출, 일몰 시각 및, 제어명령, 환경, 날씨, 기온 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제어정보를 상기 가로등에 제공하며, 상기 제어정보와 상기 가로등에 설치되어 있는 센서들을 통해 취득되는 카메라 움직임 감지정보, 움직임 센싱정보, 조도 센싱정보를 포함하는 학습정보를 활용하여 상기 가로등의 점등 및 조도를 제어하는 관리서버;
상기 관리서버와 상기 장거리 무선통신망을 이용하여 상호 통신하고, 그룹화된 복수의 상기 가로등에 설치된 상기 통신제어장치와 단거리 통신망을 통해 구간 통신을 수행함으로써 상기 관리서버로부터 주기적으로 수신한 시간 정보를 주기적으로 상기 통신제어장치로 전송하여 상기 가로등의 시간정보를 동기화하고, 상기 관리서버의 제어정보를 수신하며, 상기 관리서버와 통신제어장치로부터 상기 학습정보를 수신하고 분석하여 상기 가로등의 점등 및 조도를 제어하는 게이트웨이; 및
상기 단거리 통신망을 통하여 상기 게이트웨이 및 상기 게이트웨이를 중심으로 그룹화된 통신제어장치와 통신하고, 상기 게이트웨이로부터 시간 및 제어정보를 주기적으로 수신하여 가로등의 시간정보를 동기화하고, 가로등 주변을 탐지하는 센싱부가 탑재되어 주변 카메라 움직임 감지정보, 움직임 센싱정보, 조도 센싱정보를 취득하여 각 시간대별 학습정보를 생성하여 상기 게이트웨이로 전달하며, 상기 관리서버 또는 게이트웨이의 제어신호에 따라 상기 가로등의 점등 및 조도를 제어하는 통신제어장치를 포함하는 가로등 제어 시스템에 있어서,
상기 게이트웨이는, 상기 관리서버와 장거리 무선통신망을 통하여 상호 통신할 수 있도록 하는 장거리 통신부, 및 상기 게이트웨이의 관할 하에 있는 그룹화된 복수의 통신제어장치와 단거리 통신망을 통하여 통신할 수 있도록 하는 근거리 통신부를 포함하는 통신부,
상기 관리서버로부터 소정 주기로 수신한 시간 정보를 이용하여 상기 게이트웨이 및 통신제어장치의 시간을 동기화하는 시간 동기화부,
상기 관리서버로부터 가로등의 제어명령 정보와 가로등 주변 환경, 날씨, 기온 중 적어도 어느 하나의 부가정보를 수신하는 제어정보 수신부,
움직임 감지 영상카메라, 움직임 감지 센서, 및 조도 센서를 포함하여, 가로등 주변의 카메라 움직임 감지정보, 움직임 센싱정보, 조도 센싱정보를 취득하는 센싱부,
상기 센싱부를 통하여 센싱된 각종 센싱 정보를 시간대별로 정리하여 저장하는 학습정보 저장부,
상기 시간 동기화부, 제어정보 수신부 및 센싱부를 통하여 획득된 학습정보가 저장된 학습정보 저장부로부터 정보를 취합하여 가로등의 점등 및 조도를 제어하는 조명 제어부, 및
상기 게이트웨이 또는 통신제어장치와 결합된 가로등의 점등에 소요된 전력 사용량을 계산하는 전력량 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 가로등 제어 시스템은,
상기 게이트웨이 및 통신제어장치가 설치되어 있는 현장에서 상기 게이트웨이 및 통신제어장치의 기능을 설정하거나 상태정보를 확인하여 관리를 수행하기 위한 현장관리 단말장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 관리서버는,
상기 장거리 무선통신망과 접속하여 상기 게이트웨이에 시간 및 제어정보를 주기적으로 전송하고, 상기 게이트웨이로부터 상기 가로등의 학습정보 및 전력사용량 정보를 수신하며, 상기 게이트웨이로 각 가로등의 제어신호를 전송하는 통신부;
상기 게이트웨이로 전송할 시간 정보를 주기적으로 생성하는 시간정보 제공부;
상기 게이트웨이로 전송할 제어 정보를 생성하는 제어정보 제공부;
상기 게이트웨이를 통하여 수신되는 그룹화된 각 가로등의 학습정보 및 전력사용량 정보를 전달받아 분석하고, 각 가로등의 계절별, 시간대별 점등 및 조도를 분석하는 정보분석부;
상기 정보분석부를 통하여 분석된 각 가로등의 계절별, 시간대별 점등 및 조도에 따라 또는 상기 관리서버의 제어정보에 따라 각 가로등을 직접 제어하는 가로등 제어부; 및
상기 시간정보 제공부 및 제어정보 제공부를 통하여 생성된 정보를 저장하고, 각 가로등으로부터 전송된 학습정보 및 전력사용량 정보를 저장하며, 이를 바탕으로 상기 정보분석부를 통하여 분석된 각 가로등별 점등 및 조도 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
제 3항에 있어서,
상기 시간정보는 현재 시간정보 외에 상기 가로등이 설치된 지역의 일출, 일몰 시간 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
제 3항에 있어서,
상기 제어정보는 관리자의 제어명령 정보와 가로등 주변 환경, 날씨, 기온 중 적어도 어느 하나의 부가정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
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제 1항에 있어서,
상기 근거리 통신부는 상기 게이트웨이를 중심으로 그룹화되어 상호 구간 통신을 수행하는 각 가로등의 점등, 점멸시간, 조도제어 정보, 장치상태 정보, 전력사용량 정보를 각 통신제어장치가 공유할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 움직임 감지 영상카메라는 가로등 주변에 움직임을 촬영하여 대상물체의 움직임을 트랙킹하면서 가로등의 조도를 변화시켜 움직임 주변의 밝기를 강화하거나 움직이는 속도에 따라 대상물체 주변의 조도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 조도 센서는 가로등 주변의 조도를 감지하여 상기 가로등 주변이 일정 수준 이상으로 조도가 유지될 수 있도록 상기 가로등의 점등 여부 및 밝기가 조절될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 학습정보 저장부는 가로등의 설치 위치에 따라 움직임 동향에 따른 가로등의 점등 여부, 주변 환경의 영향으로 인한 시간대별 조도 변화, 이러한 조도 변화에 따른 가로등 밝기 정보를 시간대별로 저장하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 전력량 계산부는 상기 가로등의 점멸시간 및 조도제어 정보 또는 전력사용량 정보를 구간 통신을 통해 수신하고, 해당정보를 이용하거나 물리적 전력사용량 계측을 통해 각 가로등의 전력사용량 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 장거리 무선통신망은 802.11ah, 802.15.4g, LoRa, weightless, sigfox, TVWS 중 어느 하나의 장거리 무선통신방식을 통하여 상기 관리서버와 상기 게이트웨이를 일대일 또는 일대다로 연결시키는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 단거리 통신망은 Zigbee, WLAN(Wireless LAN), Binary CDMA, 및 블루투스 중 어느 하나의 근거리 무선통신방식 또는 PLC를 포함한 근거리 유선통신방식으로 형성되거나, 상기 근거리 무선통신방식과 근거리 유선통신방식의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.
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