KR101715740B1 - 유무선 복합형 led 가로등 제어장치 - Google Patents

유무선 복합형 led 가로등 제어장치 Download PDF

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Abstract

전력선(PLC) 통신을 이용한 유선방식뿐 아니라 로라(LoRa) 통신 기술을 이용한 무선방식으로 가로등을 제어할 수 있고 가로등의 상태정보를 수집할 수 있는 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치가 개시된다. 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치는, 복수의 가로등들에 전원을 공급하는 가로등 분전반에 배치되고, 가로등 기둥들 각각에 배치된 복수의 슬레이브 유선 모뎀들과 전력선통신(PLC)을 통해 연결된 마스터 유선 모뎀; 상기 가로등 분전반에 배치되고, 상기 가로등 기둥들 각각에 배치된 복수의 슬레이브 무선 모뎀들과 로라(LoRa) 무선 통신 기술을 통해 연결된 마스터 무선 모뎀; 및 (i) 상기 관제서버에서 제공되는 가로등 제어를 위한 명령어에 대응하는 데이터 패킷을 상기 마스터 유선 모뎀 및 상기 마스터 무선 모뎀 각각에 제공하고, (ii) 상기 마스터 유선 모뎀 또는 상기 마스터 무선 모뎀에서 제공되는 상기 데이터 패킷을 상기 관제서버에 제공하는 콘트롤러를 포함한다.

Description

유무선 복합형 LED 가로등 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING LED STREET LAMPS IN WIRE AND WIRELESS COMPOSITE COMMUNICATION}
본 발명은 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력선(PLC) 통신을 이용한 유선방식뿐 아니라 로라(LoRa) 통신 기술을 이용한 무선방식으로 가로등을 제어할 수 있고 가로등의 상태정보를 수집할 수 있는 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가로등은 도로의 조명, 교통 안전 또는 미관 등을 위하여 길가를 따라 설치해 놓은 조명등을 말하는 것으로, 종래 메탈 할라이드나 나트륨 등으로 설치 운영되어 왔으나, 최근에는 LED등으로 교체되고 있는 추세에 있다.
LED 가로등은 종래 조명기구에서 요구되었던 점화기(Igniter)가 필요 없고, DC 전원만 인가해주면 점등되기 때문에 구동회로가 종래 램프에 비해 비교적 간소화될 수 있는 장점이 있다. 그러나, LED 가로등은 전류를 제어해야 수명을 보장할 수 있고, 일정한 조도를 유지하는 특성을 갖기 때문에 이에 대한 설계가 요구되고 있다.
또한, 한국 등록특허 제10-0810585호 등에서 LED 조명으로 가로등 시스템을 구현하는 방법은 개시되어 있으나, 고효율 전력변환 장치를 구현하는데 어려움이 있어, 아직 상용화되지 못하는 문제점이 있다.
한편, 전력선통신(PLC)이란 110V/220VAC 또는 380VAC 등의 전력 배전선을 통신선로로 이용하는 통신의 방식으로써 별도의 통신선로를 설치할 필요가 없어 무엇보다도 통신망을 구성하기가 용이하다는 장점이 있어, 이와 관련된 기술개발이 다양하게 이루어지고 있다.
일례로 한국 공개특허 특2001-0076510호에서는 전력선 통신 랜(LAN) 장치에 관한 기술이 개시되어 있고, 한국 등록실용신안 제20-0314685호에서는 전력선통신과 근거리 무선통신을 이용하여 하나의 현장제어기로 최대한 많은 수량의 가로등기구들을 원격으로 제어, 감시하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 전력선통신을 이용하여 LED 가로등기구 간에 소정의 제어신호를 주고 받으며 온(점등)/오프(소등) 및 조도 제어를 효율적으로 하는 기술이 개발되어 있으나, 전력선 통신 선로가 지중 구간이거나 전력선 설비가 오래된 지역은 통신 단절 현상이 있어 LED 등이 가로등 기구로 교체되는 시대적 요구에 부응하지 못하는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-0509785호 (2005. 08. 16. 등록)(전력선 통신을 이용한 가로등 제어장치) 한국등록특허 제10-1209875호 (2012. 12. 03. 등록)(전력선 통신을 이용한 에너지 절약형 LED 가로등 조도 제어시스템) 한국등록실용신안 제20-0314685호 (2003. 05. 15. 등록)(전력선통신과 근거리무선통신과 장거리통신수단을 이용한 원격 가로등감시 및 제어시스템) 한국공개특허 제2011-0006172호 (2011. 01. 20. 공개)(전력선 통신을 이용한 가로등 원격 제어장치)
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 가로등 기둥들 각각에 유선 모뎀 및 무선 모뎀을 각각 설치하고 가로등분전함에 유선 모뎀 및 무선 모뎀을 각각 설치함으로써, 전력선(PLC) 통신을 이용한 유선방식뿐 아니라 로라(LoRa) 통신 기술을 이용한 무선방식으로 가로등을 제어할 수 있고 가로등의 상태정보를 수집할 수 있는 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치는, 복수의 가로등들에 전원을 공급하는 가로등 분전반에 배치되고, 가로등 기둥들 각각에 배치된 복수의 슬레이브 유선 모뎀들과 전력선통신(PLC)을 통해 연결된 마스터 유선 모뎀; 상기 가로등 분전반에 배치되고, 상기 가로등 기둥들 각각에 배치된 복수의 슬레이브 무선 모뎀들과 로라(LoRa) 무선 통신 기술을 통해 연결된 마스터 무선 모뎀; 및 (i) 상기 관제서버에서 제공되는 가로등 제어를 위한 명령어에 대응하는 데이터 패킷을 상기 마스터 유선 모뎀 및 상기 마스터 무선 모뎀 각각에 제공하고, (ii) 상기 마스터 유선 모뎀 또는 상기 마스터 무선 모뎀에서 제공되는 상기 데이터 패킷을 상기 관제서버에 제공하는 콘트롤러를 포함한다.
일실시예에서, 상기 콘트롤러는, 상기 마스터 유선 모뎀과 상기 마스터 무선 모뎀에서 데이터 패킷이 동시에 제공되면, 상기 마스터 유선 모뎀에서 제공되는 데이터 패킷을 상기 관제서버에 제공할 수 있다.
일실시예에서, 상기 콘트롤러는 상기 마스터 유선 모뎀과 상기 마스터 무선 모뎀에서 데이터 패킷이 동시에 제공되면, 상기 마스터 무선 모뎀에서 제공되는 데이터 패킷을 상기 관제서버에 제공할 수 있다.
일실시예에서, 상기 데이터 패킷은, 가로등의 등록이나, 삭제, 디밍, 시간설정, 상태정보를 알리는 정보와, 가로등에 부착된 LED 또는 센서를 알리는 정보와, 제어 범위의 전체, 일부 또는 개별을 알리는 정보와, 가로등의 온/오프를 알리는 정보와, 가로등들의 그룹을 알리는 정보와, 가로등 번호를 알리는 정보와, 가로등의 디밍값과, 명령어에 대응하는 시작시간정보와, 명령어에 대응하는 종료시간정보와, 명령어 예약을 알리는 정보를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치는, 네트워크를 통해 상기 관제서버에 연결된 LAN 접속장치; 및 이동통신망을 통해 상기 관제서버에 연결된 LTE 모뎀을 더 포함할 수 있다.
이러한 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치에 의하면, 가로등 기둥들 각각에 전력선(PLC) 통신을 위한 유선 모뎀 및 로라(LoRa) 통신을 위한 무선 모뎀을 각각 설치하고 가로등분전함에 전력선 통신을 위한 유선 모뎀 및 로라 통신을 위한 무선 모뎀을 설치하여 가로등분전함과 가로등 기둥들 각각이 통신을 수행할 때 전력선 통신을 이용한 유선 방식뿐 아니라 로라 통신 기술을 이용한 무선 방식으로 명령어에 대응하는 데이터 패킷을 송수신함으로써, 유선 모뎀 및 무선 모뎀 중 어느 하나가 정상적으로 동작하지 않더라도 다른 모뎀을 통해 가로등 제어나 가로등 상태 수집을 위한 데이터 패킷이 송수신되므로 가로등 제어나 가로든 상태 수집에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 가로등 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 가로등 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따라 송수신되는 데이터 패킷 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 이용한 가로등 등록 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 이용한 가로등 삭제 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 이용한 가로등 디밍 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 이용한 가로등 시간 설정 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 이용한 가로등 상태정보 요청 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 가로등 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 가로등 제어 시스템은 사용자 단말기(100)에 연결 가능한 관제서버(200)에 네트워크 또는 이동통신망을 통해 연결되고, 가로등들 각각에 전원을 제공하는 가로등 분전반(300)을 포함한다.
상기 가로등 분전반(300)에는 마스터 유선 모뎀(310) 및 마스터 무선 모뎀(320)이 구비된다. 상기 마스터 유선 모뎀(310)은 가로등들 각각에 부착된 슬레이브 유선 모뎀(미도시)과 전력선을 통해 연결되고, 상기 마스터 무선 모뎀(320)은 가로등들 각각에 부착된 슬레이브 무선 모뎀(미도시)과 로라 무선통신 방식을 통해 연결된다.
상기 가로등 분전반(300)에는 LAN 접속장치(330) 및 LTE 모뎀(340)을 더 구비될 수 있다. 상기 LAN 접속장치(330)는 네트워크를 통해 상기 관제서버(200)에 연결되고, 상기 마스터 유선 모뎀(310) 및 상기 마스터 무선 모뎀(320) 각각에 연결된다. 상기 LTE 모뎀(340)은 이동통신망을 통해 상기 관제서버(200)에 연결되고, 상기 마스터 유선 모뎀(310) 및 상기 마스터 무선 모뎀(320) 각각에 연결된다.
본 실시예에서, 상기 관제서버(200)는 상기 마스터 유선 모뎀(310)이나 상기 마스터 무선 모뎀(320)을 통해 가로등 제어, 예를들어 가로등 점등 제어나 소등 제어, 디밍 제어, 상태 확인 등을 위한 명령어를 상기 슬레이브 유선 모뎀(410)이나 상기 슬레이브 무선 모뎀(420)에 제공하거나, 상기 마스터 유선 모뎀(310)이나 상기 마스터 무선 모뎀(320)을 통해 가로등 상태 정보 등에 대응하는 정보를 제공받는다.
이에 따라, 상기 마스터 무선 모뎀(320)과 상기 슬레이브 무선 모뎀(미도시)간의 통신상태가 양호하지 않더라도 상기 마스터 유선 모뎀(310)과 상기 슬레이브 유선 모뎀(미도시)간의 설정된 통신경로를 통해 가로등 제어를 위한 명령어나 가로등 상태 정보 등이 송수신되므로 가로등 제어의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 마스터 유선 모뎀(310)과 상기 슬레이브 유선 모뎀(미도시)간의 통신상태가 양호하지 않더라도 상기 마스터 무선 모뎀(320)과 상기 슬레이브 무선 모뎀(미도시)간의 설정된 통신경로를 통해 가로등 제어를 위한 명령어나 가로등 상태 정보 등이 송수신되므로 가로등 제어의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 가로등 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 가로등들에 전원을 공급하는 가로등 분전반(300)에 마스터 유선 모뎀(310), 마스터 무선 모뎀(320) 및 콘트롤러(350)가 배치되고, 가로등 기둥들(400) 각각에 슬레이브 유선 모뎀(410) 및 슬레이브 무선 모뎀(420)이 배치된다. 본 실시예에서, 유선 모뎀은 PLC(powerline comminication) 모뎀을 의미하고, 무선 모뎀은 로라(LoRa) 모뎀을 의미한다. 이에 따라, 상기 마스터 유선 모뎀(310)은 마스터 PLC 모뎀이라 할 수 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320)은 마스터 로라 모뎀이라 할 수 있다. 또한, 상기 슬레이브 유선 모뎀(410)은 슬레이브 PLC 모뎀이라 할 수 있고, 상기 슬레이브 무선 모뎀(420)은 슬레이브 로라 모뎀이라 할 수 있다.
상기 마스터 유선 모뎀(310)은 복수의 가로등들에 전원을 공급하는 가로등 분전반(300)에 배치되고, 가로등 기둥들(400) 각각에 배치된 복수의 슬레이브 유선 모뎀들(410)과 전력선통신(PLC)을 통해 연결된다. 상기한 PLC이란 110V/220VAC 또는 380VAC 등의 전력 배전선을 통신선로로 이용하는 통신의 방식으로써 별도의 통신선로를 설치할 필요가 없어 무엇보다도 통신망을 구성하기가 용이하다는 장점이 있어, 이와 관련된 기술개발이 다양하게 이루어지고 있다.
상기 마스터 무선 모뎀(320)은 상기 가로등 분전반(300)에 배치되고, 상기 가로등 기둥들(400) 각각에 배치된 복수의 슬레이브 무선 모뎀들(420)과 로라(LoRa) 무선 통신 기술을 통해 연결된다. 통상적으로, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등은 가정용뿐만 아니라 산업용으로도 널리 사용되고 있는 저전력 무선통신 프로토콜로서, 모듈 및 장비의 공급가가 매우 저렴하지만 주로 단거리 기반의 서비스를 위한 기술로 하여 이용되고 있어서, 서비스의 범위를 확장할 경우 AP(Access Point) 개수 증가 등 많은 비용이 발생하며 보안 등에 취약하다.
하지만, 본 실시예에서 채용하는 로라(LoRa. Long-Range Sub-Ghz Module) 기술은 통신 거리가 넓고(도심지 2km, 농촌지역 20km) 전력 소모가 적어(배터리 수명 7~8년) 단말 배터리 수명이 수년간 유지되는 장점을 하지고 있고, 많은 AP(Access Point)와 리피터가 필요없어 인프라 구축 비용을 낮출 수 있으며, 3/4G 셀룰러 네트워크에 비해 비용 효율성과 높은 확장 가능성을 제공한다. 이러한 로라의 통신속도는 0.3kbps에서 5kbps, 전파 도달 거리는 가시거리가 확보된 환경에서 최대 20km이다. 따라서, 소량의 데이터를 전송하고 장거리 통신이 가능하다.
상기 콘트롤러(350)는 상기 관제서버(200)에서 제공되는 가로등 제어를 위한 명령어에 대응하는 데이터 패킷을 상기 마스터 유선 모뎀(310) 및 상기 마스터 무선 모뎀(320) 각각에 제공한다.
또한, 상기 콘트롤러(350)는 상기 마스터 유선 모뎀(310) 또는 상기 마스터 무선 모뎀(320)에서 제공되는 상기 데이터 패킷을 상기 관제서버(200)에 제공한다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 관제서버(200)에서 가로등 제어를 위한 명령어에 대응하는 데이터 패킷이 제공됨에 따라, 상기 데이터 패킷은 상기 마스터 유선 모뎀(310)에 의해 전력선통신(PLC)을 통해 연결된 상기 슬레이브 유선 모뎀들(410) 각각에 제공되고, 상기 데이터 패킷은 상기 마스터 무선 모뎀(320)에 의해 로라 통신을 통해 연결된 상기 슬레이브 무선 모뎀들(420) 각각에 제공된다.
한편, 전력선통신(PLC)을 통해 연결된 상기 슬레이브 유선 모뎀(410) 또는 로라 통신을 통해 연결된 슬레이브 무선 모뎀(420)에서 상기 데이터 패킷이 제공됨에 따라, 상기 콘트롤러(350)는 상기 데이터 패킷을 상기 관제서버(200)에 제공한다. 여기서, 상기 콘트롤러(350)는 상기 마스터 유선 모뎀(310)에 제공된 데이터 패킷을 상기 관제서버(200)에 제공할 수도 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320)에 제공된 데이터 패킷을 상기 관제서버(200)에 제공할 수도 있다. 이때 상기 콘트롤러(350)는 가장 먼저 도달한 데이터 패킷을 상기 관제서버(200)에 제공하고 나중에 도달한 데이터 패킷은 버릴 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따라 송수신되는 데이터 패킷 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 데이터 패킷은 총 24 바이트로 구성될 수 있다. 본 실시예에서, MSB에 대응하는 바이트를 제1 바이트로 정의하고, LSB에 대응하는 바이트를 제24 바이트로 정의한다.
제1 바이트에는 데이터 패킷의 시작을 알리는 정보가 탑재되고, 제2 바이트에는 가로등의 등록이나, 삭제, 디밍, 시간설정, 상태정보 등을 알리는 정보가 탑재되고, 제3 바이트에는 가로등에 부착된 LED 또는 센서를 알리는 정보가 탑재된다.
제4 바이트에는 제어 범위의 전체, 일부 또는 개별을 알리는 정보가 탑재되고, 제5 바이트에는 가로등의 온/오프를 알리는 정보가 탑재되고, 제6 바이트에는 가로등들의 그룹을 알리는 정보가 탑재되고, 제7 내지 제10 바이트에는 가로등 번호를 알리는 정보가 탑재된다.
제11 및 제12 바이트에는 가로등의 디밍값이 탑재되고, 제13 내지 제17 바이트에는 명령어에 대응하는 시작시간정보가 탑재되고, 제18 내지 제22 바이트에는 명령어에 대응하는 종료시간정보가 탑재되고, 제23 바이트에는 예약을 알리는 정보가 탑재되고, 제24 바이트에는 데이터 패킷의 종료를 알리는 정보가 탑재된다.
이러한 데이터 패킷 구조에 대한 설명을 정리하면 아래 표 1과 같다.
[표 1]
Figure 112016089564485-pat00001
도 4는 본 발명에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 이용한 가로등 등록 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 사용자 단말기(100)는 상기 관제서버(200)에 가로등 등록을 요청한다(단계 S100). 상기한 가로등 등록을 위한 데이터 패킷은 등록 정보, 범위 정보, 그룹 정보, 등번호 정보를 포함한다.
상기 관제서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)가 가로등 등록을 요청함에 따라, 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)에 가로등 등록을 요청한다(단계 S102). 본 실시예에서, 상기한 가로등 등록은 상기 마스터 유선 모뎀(310) 단독에 요청될 수도 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320) 단독에 요청될 수도 있고, 상기 마스터 유선 모뎀(310) 및 상기 마스터 무선 모뎀(320) 모두에 요청될 수도 있다. 즉, 상기 마스터 유선 모뎀(310)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기한 가로등 등록은 상기 마스터 무선 모뎀(320)에만 요청될 수 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기 가로등 등록은 상기 마스터 유선 모뎀(310)에만 요청될 수 있다.
또한, 상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)은 가로등 초기 등록을 요청한다(단계 S104). 상기한 초기 등록을 위한 데이터 패킷은 등록 정보, 타입 정보, 등번호 정보를 포함한다. 본 실시예에서, 상기한 가로등 초기 등록은 상기 슬레이브 유선 모뎀(410) 단독으로부터 요청될 수도 있고, 상기 슬레이브 무선 모뎀(420) 단독으로부터 요청될 수도 있고, 상기 슬레이브 유선 모뎀(410) 및 상기 슬레이브 무선 모뎀(420) 모두로부터 요청될 수도 있다. 즉, 상기 슬레이브 유선 모뎀(410)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기한 가로등 초기 등록은 상기 슬레이브 무선 모뎀(420)에만 요청될 수 있고, 상기 슬레이브 무선 모뎀(420)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기 가로등 초기 등록은 상기 슬레이브 유선 모뎀(410)에만 요청될 수 있다.
상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 가로등에 부착된 상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)으로부터 가로등 등록을 요청받거나 상기 관제서버(200)로부터 가로등 등록을 요청받으면, 가로등을 등록한다(단계 S106).
상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 관제서버(200)에 등록 성공 여부를 반환한다(단계 S108).
상기 관제서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)에게 등록 성공 여부를 반환한다(단계 S110).
상기 사용자 단말기(100)는 가로등 등록 성공 여부를 표시한다(단계 S112).
도 5는 본 발명에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 이용한 가로등 삭제 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 사용자 단말기(100)는 상기 관제서버(200)에 가로등 삭제를 요청한다(단계 S200). 상기한 가로등 삭제를 위한 데이터 패킷은 삭제 정보, 범위 정보, 그룹 정보, 등번호 정보를 포함한다.
상기 관제서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)가 가로등 삭제를 요청함에 따라, 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)에 가로등 삭제를 요청한다(단계 S202). 본 실시예에서, 상기한 가로등 삭제는 상기 마스터 유선 모뎀(310) 단독에 요청될 수도 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320) 단독에 요청될 수도 있고, 상기 마스터 유선 모뎀(310) 및 상기 마스터 무선 모뎀(320) 모두에 요청될 수도 있다. 즉, 상기 마스터 유선 모뎀(310)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기한 가로등 등록은 상기 마스터 무선 모뎀(320)에만 요청될 수 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기 가로등 삭제는 상기 마스터 유선 모뎀(310)에만 요청될 수 있다.
상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 가로등에 부착된 상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)으로부터 가로등 삭제를 요청받음에 따라, 가로등의 등번호가 존재하는지를 체크한다(단계 S204).
단계 S204에서 등번호가 존재하지 않은 것으로 체크되면 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 관제서버(200)에 오류를 반환한다(단계 S206).
오류를 반환받은 상기 관제서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)에 오류를 반환한다(단계 S208).
오류를 반환받은 상기 사용자 단말기(100)는 가로등 등번호 없음을 표시한다(단계 S210).
한편, 단계 S204에서 등번호가 존재하는 것으로 체크되면 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 해당 가로등을 리스트에서 삭제한다(단계 S212).
이어, 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 관제서버(200)에 가로등 삭제 성공 여부를 반환한다(단계 S214). 본 실시예에서, 상기한 가로등 삭제 여부 반환 동작은 상기 마스터 유선 모뎀(310) 단독에 의해 수행될 수도 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320) 단독에 의해 수행될 수도 있고, 상기 마스터 유선 모뎀(310) 및 상기 마스터 무선 모뎀(320) 모두에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 상기 마스터 유선 모뎀(310)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기한 가로등 삭제 성공 여부 반환 동작은 상기 마스터 무선 모뎀(320)에 의해서만 수행될 수 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기 가로등 삭제 성공 여부 반환 동작은 상기 마스터 유선 모뎀(310)에 의해서만 수행될 수 있다.
상기 관제서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)에게 삭제 성공 여부를 반환한다(단계 S216).
상기 사용자 단말기(100)는 가로등 삭제 성공 여부를 표시한다(단계 S218).
도 6은 본 발명에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 이용한 가로등 디밍 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 사용자 단말기(100)는 상기 관제서버(200)에 가로등 디밍을 요청한다(단계 S300). 상기한 가로등 디밍을 위한 데이터 패킷은 디밍 정보, 범위 정보, 그룹 정보, 등번호 정보, 디밍값을 포함한다.
상기 관제서버(200)는 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)에 가로등 디밍을 요청한다(단계 S302). 본 실시예에서, 상기한 가로등 디밍 요청은 상기 마스터 유선 모뎀(310) 단독에 요청될 수도 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320) 단독에 요청될 수도 있고, 상기 마스터 유선 모뎀(310) 및 상기 마스터 무선 모뎀(320) 모두에 요청될 수도 있다. 즉, 상기 마스터 유선 모뎀(310)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기한 가로등 디밍 요청은 상기 마스터 무선 모뎀(320)에만 요청될 수 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기 가로등 디밍 요청은 상기 마스터 유선 모뎀(310)에만 요청될 수 있다.
상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)는 등번호가 존재하는지의 여부를 체크한다(단계 S304).
단계 S304에서 등번호가 존재하지 않은 것으로 체크되면, 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 관제서버(200)에 오류를 반환한다(단계 S306).
상기 관제서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)에 오류를 반환한다(단계 S308).
상기 사용자 단말기(100)는 가로등 등번호가 없음을 표시한다(단계 S310).
한편, 단계 S304에서 등번호가 존재하는 것으로 체크되면, 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)에 디밍 제어를 요청한다(단계 S312).
상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)은 가로등 디밍을 제어한다(단계 S). 상기한 가로등 디밍은 상기 슬레이브 유선 모뎀(410)에 의해 제어될 수도 있고, 상기 슬레이브 무선 모뎀(420)에 의해 제어될 수도 있다.
상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)은 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)에 디밍 성공 여부에 대한 정보를 반환한다(단계 S316). 상기한 디밍 성공 여부 반환은 상기 슬레이브 유선 모뎀(410) 단독에 의해 수행될 수도 있고, 상기 슬레이브 무선 모뎀(420) 단독에 의해 수행될 수도 있고, 상기 슬레이브 유선 모뎀(410) 및 상기 슬레이브 무선 모뎀(420) 모두에 의해 수행될 수도 있다.
상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 관제서버(200)에 디밍 성공 여부에 대한 정보를 반환한다(단계 S318). 실질적으로 도 2에 도시된 콘트롤러(350)에 의해 디밍 성공 여부에 대한 정보가 반환된다. 여기서, 상기 콘트롤러(350, 도 2에 도시됨)는 상기 슬레이브 유선 모뎀(410) 및 상기 슬레이브 무선 모뎀(420)에서 가장 먼저 도달하는 데이터 패킷을 근거로 디밍 성공 여부에 대한 정보를 상기 관제서버(200)에 반환한다.
상기 관제서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)에 디밍 성공 여부에 표시를 요청한다(단계 S320).
상기 사용자 단말기(100)는 가로등 디밍 성공 여부를 표시한다(단계 S322).
도 7은 본 발명에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 이용한 가로등 시간 설정 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 사용자 단말기(100)는 상기 관제서버(200)에 가로등 시간 설정을 요청한다(단계 S400). 상기한 가로등 시간설정을 위한 데이터 패킷은 디밍 정보, 범위 정보, 그룹 정보, 등번호 정보, 디밍값을 포함한다.
상기 관제서버(200)는 시간설정 정보를 테이블에 저장한다(단계 S402).
상기 관제서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)에 시간설정 성공 여부 표시를 요청한다(단계 S404).
상기 사용자 단말기(100)는 시간설정 성공 여부를 표시한다(단계 S406).
상기 관제서버(200)는 시간설정 테이블에 의한 이벤트가 발생되는지의 여부를 체크한다(단계 S408).
이벤트가 발생된 것으로 체크되면, 상기 관제서버(200)는 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)에 가로등 디밍을 요청한다(단계 S410). 본 실시예에서, 상기한 가로등 디밍 요청은 상기 마스터 유선 모뎀(310) 단독에 요청될 수도 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320) 단독에 요청될 수도 있고, 상기 마스터 유선 모뎀(310) 및 상기 마스터 무선 모뎀(320) 모두에 요청될 수도 있다. 즉, 상기 마스터 유선 모뎀(310)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기한 가로등 디밍 요청은 상기 마스터 무선 모뎀(320)에만 요청될 수 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기 가로등 디밍 요청은 상기 마스터 유선 모뎀(310)에만 요청될 수 있다.
상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 등번호가 존재하는지의 여부를 체크한다(단계 S412).
단계 S412에서 등번호가 존재하는 것으로 체크되지 않으면, 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 관제서버(200)에 오류를 반환한다(단계 S414).
단계 S412에서 등번호가 존재하는 것으로 체크되면, 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)에 디밍 제어를 요청한다(단계 S416).
상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)은 가로등을 디밍 제어한다(단계 S418).
상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)은 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)에 디밍 성공 여부를 반환한다(단계 S420).
상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 관제서버(200)에 디밍 성공 여부를 반환한다(단계 S422).
도 8은 본 발명에 따른 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치를 이용한 가로등 상태정보 요청 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1, 도 2 및 도 8을 참조하면, 상기 사용자 단말기(100)는 상기 관제서버(200)에 가로등 상태정보를 요청한다(단계 S500). 상기한 가로등 상태정보를 위한 데이터 패킷은 상태정보, 범위 정보, 그룹 정보, 등번호 정보를 포함한다.
상기 관제서버(200)는 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)에 가로등 상태정보를 요청한다(단계 S502). 본 실시예에서, 상기한 가로등 상태정보 요청은 상기 마스터 유선 모뎀(310) 단독에 요청될 수도 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320) 단독에 요청될 수도 있고, 상기 마스터 유선 모뎀(310) 및 상기 마스터 무선 모뎀(320) 모두에 요청될 수도 있다. 즉, 상기 마스터 유선 모뎀(310)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기한 가로등 상태정보 요청은 상기 마스터 무선 모뎀(320)에만 요청될 수 있고, 상기 마스터 무선 모뎀(320)이 정상적으로 동작되지 않은 경우 상기 가로등 상태정보 요청은 상기 마스터 유선 모뎀(310)에만 요청될 수 있다.
상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 등번호가 존재하는지의 여부를 체크한다(단계 S504).
단계 S504에서 등번호가 존재하는 것으로 체크되지 않으면, 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 관제서버(200)에 오류를 반환한다(단계 S506).
상기 관제서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)에 오류를 반환한다(단계 S508).
상기 사용자 단말기(100)는 가로등 등번호가 없음을 표시한다(단계 S510).
한편, 단계 S504에서 등번호가 존재하는 것으로 체크되면, 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)에 가로등 상태정보를 요청한다(단계 S512).
상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)은 가로등 상태를 조회한다(단계 S514).
상기 슬레이브 유/무선 모뎀(410, 420)은 조회된 가로등 상태 정보를 상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)에 반환한다(단계 S516).
상기 마스터 유/무선 모뎀(310, 320)은 상기 관제서버(200)에 가로등 상태정보를 반환한다(단계 S518).
상기 관제서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)에 가로등 상태정보를 반환한다(단계 S520).
상기 사용자 단말기(100)는 가로등 상태를 표시한다(단계 S522).
이상에서 설명된 바와 같이, 가로등 기둥들 각각에 전력선(PLC) 통신을 위한 유선 모뎀 및 로라(LoRa) 통신을 위한 무선 모뎀을 각각 설치하고 가로등분전함에 전력선 통신을 위한 유선 모뎀 및 로라 통신을 위한 무선 모뎀을 설치하여 가로등분전함과 가로등 기둥들 각각이 통신을 수행할 때 전력선 통신을 이용한 유선 방식뿐 아니라 로라 통신 기술을 이용한 무선 방식으로 명령어에 대응하는 데이터 패킷을 송수신함으로써, 유선 모뎀 및 무선 모뎀 중 어느 하나가 정상적으로 동작하지 않더라도 다른 모뎀을 통해 가로등 제어나 가로등 상태 수집을 위한 데이터 패킷이 송수신되므로 가로등 제어나 가로든 상태 수집에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 사용자 단말기 200 : 관제서버
300 : 가로등 분전반 310 : 마스터 유선 모뎀
320 : 마스터 무선 모뎀 400 : 가로등 기둥
410 : 슬레이브 유선 모뎀 420 : 슬레이브 무선 모뎀
330 : LAN 접속장치 340 : LTE 모뎀

Claims (5)

  1. 복수의 가로등들에 전원을 공급하는 가로등 분전반에 배치되고, 가로등 기둥들 각각에 배치된 복수의 슬레이브 유선 모뎀들과 전력선통신(PLC)을 통해 연결된 마스터 유선 모뎀;
    상기 가로등 분전반에 배치되고, 상기 가로등 기둥들 각각에 배치된 복수의 슬레이브 무선 모뎀들과 로라(LoRa) 무선 통신 기술을 통해 연결된 마스터 무선 모뎀; 및
    (i) 관제서버에서 제공되는 가로등 제어를 위한 명령어에 대응하는 데이터 패킷을 상기 마스터 유선 모뎀 및 상기 마스터 무선 모뎀 각각에 제공하고, (ii) 상기 마스터 유선 모뎀 또는 상기 마스터 무선 모뎀에서 제공되는 상기 데이터 패킷을 상기 관제서버에 제공하는 콘트롤러를 포함하되,
    상기 데이터 패킷은 총 24바이트로 구성되고, MSB에 대응하는 바이트를 제1 바이트로 정의하고, LSB에 대응하는 바이트를 제24바이트로 정의할 때,
    제1 바이트에는 데이터 패킷의 시작을 알리는 정보가, 제2 바이트에는 가로등의 등록이나, 삭제, 디밍, 시간설정, 상태정보를 알리는 정보가, 제3 바이트에는 가로등에 부착된 LED 또는 센서를 알리는 정보가, 제4 바이트에는 제어 범위의 전체, 일부 또는 개별을 알리는 정보가, 제5 바이트에는 가로등의 온/오프를 알리는 정보가, 제6 바이트에는 가로등들의 그룹을 알리는 정보가, 제7, 제8, 제9 및 제10 바이트에는 가로등 번호를 알리는 정보가, 제11 및 제12 바이트에는 가로등의 디밍값이, 제13 내지 제17 바이트에는 명령어에 대응하는 시작시간정보가, 제18 내지 제22 바이트에는 명령어에 대응하는 종료시간정보가, 제23 바이트에는 명령어 예약을 알리는 정보가, 제24 바이트에는 데이터 패킷의 종료는 알리는 정보가 탑재되는 것을 특징으로 하는 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 콘트롤러는, 상기 마스터 유선 모뎀과 상기 마스터 무선 모뎀에서 데이터 패킷이 동시에 제공되면, 상기 마스터 유선 모뎀에서 제공되는 데이터 패킷을 상기 관제서버에 제공하는 것을 특징으로 하는 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 콘트롤러는 상기 마스터 유선 모뎀과 상기 마스터 무선 모뎀에서 데이터 패킷이 동시에 제공되면, 상기 마스터 무선 모뎀에서 제공되는 데이터 패킷을 상기 관제서버에 제공하는 것을 특징으로 하는 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    네트워크를 통해 상기 관제서버에 연결된 LAN 접속장치; 및
    이동통신망을 통해 상기 관제서버에 연결된 LTE 모뎀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 복합형 LED 가로등 제어장치.
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