KR102081840B1 - 게이트웨이를 이용한 제어 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

게이트웨이를 이용한 제어 시스템 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 복수의 가로등 제어기들 중에서 제1가로등 제어기가 불특정 다수에게 브로드캐스팅 방식으로 데이터를 전송하면, 상기 데이터를 수신한 가로등 제어기들이 상기 데이터를 주변으로 다시 릴레이 전송하여 게이트웨이로 전달되도록 구성됨으로써, 상기 제1가로등 제어기와 게이트웨이 사이에 통신 장애가 발생하거나 중간에 장애물이 생기더라도 상기 제1가로등 제어기외에 다른 가로등 제어기들에 의해 게이트웨이로 데이터 전송이 원활하게 이루어질 수 있다.

Description

게이트웨이를 이용한 제어 시스템 및 제어 방법{Control system using gateway and control method of the same}
본 발명은 게이트웨이를 이용한 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가로등의 정보를 서버로 보다 신속하고 정확하게 전달할 수 있는 게이트웨이를 이용한 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로에는 보행자와 교통의 안전을 위해 도로를 밝히기 위한 조명으로서 복수의 가로등들이 소정간격 이격된 위치에 설치된다. 특히, 복수의 가로등들은 야간 통행시 도로를 조명함으로써, 안전 운행이 이루어지도록 한다.
상기 복수의 가로등들은 서버와의 통신을 통해 제어가 이루어진다. 그러나, 상기 가로등과 서버와의 거리가 소정거리 이상으로 멀거나, 상기 가로등과 서버 사이에 장애물이 있거나, 기상 환경이 악화되었을 경우, 상기 가로등과 상기 서버 사이에 통신 장애가 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.
한국등록실용신안공보 20-0258569호
본 발명의 목적은, 가로등과 서버 사이의 통신을 보다 원활하게 이루어질 수 있는 가로등의 제어 시스템 및 제어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 게이트웨이를 이용한 제어 방법은, 복수의 가로등들마다 각각 설치된 복수의 가로등 제어기들 중에서 어느 하나의 제1가로등 제어기가 ID, 소요전력, 상태 및 교통정보를 포함하여 생성한 데이터를 게이트웨이로 송신하기 위하여, 상기 데이터를 브로드캐스팅(Broadcasting)하는 브로드캐스팅 단계와; 상기 복수의 가로등 제어기들 중에서 상기 데이터를 수신한 가로등 제어기들은 상기 데이터를 다시 상기 복수의 가로등 제어기들과 상기 게이트웨이에 릴레이 전송하는 데이터 릴레이 전송단계와; 상기 게이트웨이가 상기 복수의 가로등 제어기들 중 어느 하나의 가로등 제어기로부터 상기 데이터를 수신하면, 상기 데이터를 서버로 전송하는 서버 전송단계를 포함한다.
본 발명에 따른 게이트웨이를 이용한 제어 시스템은, 복수의 가로등들마다 설치된 복수의 가로등 제어기들과, 상기 가로등 제어기들과 통신하는 게이트웨이와, 상기 게이트웨이와 통신하는 서버를 포함하는 가로등의 제어 시스템에 있어서, 상기 복수의 가로등 제어기들은, 각각 ID, 소요전력, 상태 및 교통정보를 포함하여 생성한 데이터는 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송하고, 상기 브로드캐스팅 방식으로 전송받은 데이터는 다시 상기 복수의 가로등 제어기들과 상기 게이트웨이로 릴레이 전송하는 것을 반복한다.
본 발명은, 복수의 가로등 제어기들 중에서 제1가로등 제어기가 불특정 다수에게 브로드캐스팅 방식으로 데이터를 전송하면, 상기 데이터를 수신한 가로등 제어기들이 상기 데이터를 주변으로 다시 릴레이 전송하여 게이트웨이로 전달되도록 구성됨으로써, 상기 제1가로등 제어기와 게이트웨이 사이에 통신 장애가 발생하거나 중간에 장애물이 생기더라도 상기 제1가로등 제어기외에 다른 가로등 제어기들에 의해 게이트웨이로 데이터 전송이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등의 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 가로등의 제어 시스템의 제어 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 가로등의 제어 방법이 도시된 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가로등의 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 가로등의 제어 시스템의 제어 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가로등의 제어 시스템은, 복수의 가로등들(10~60)마다 설치된 가로등 제어기들(11~61)과, 상기 가로등 제어기들(11~61)과 통신하는 게이트웨이(70)와, 상기 게이트웨이(70)와 통신하는 서버(80)를 포함한다.
여기서, 상기 복수의 가로등들은, 6개인 것으로 예를 들어 설명하고, 3개씩 1개의 그룹을 형성하는 것으로 예를 들어 설명한다. 즉, 상기 6개의 가로등들 중 3개의 제1,2,3가로등들(10~30)은, 제1그룹(group 1)을 형성하고, 3개의 제4,5,6가로등들(40~60)은 제2그룹(group)을 형성하는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 각 그룹에 포함되는 가로등의 개수나 그룹의 개수는 다양하게 설정가능하다.
상기 가로등 제어기들(11~61)은, 제1,2,3,4,5,6가로등 제어기들(11~61)을 포함한다. 상기 가로등 제어기들(11~61)은, 각각 센서부(미도시), 신호처리부(미도시),무선통신부(미도시) 및 점등제어부(미도시)를 포함한다.
상기 센서부(미도시)는, 도로 위의 물체를 감지하는 센서이다. 상기 신호처리부(미도시)는, 상기 센서부(미도시)에서 감지된 신호를 처리하여, 물체의 존재 여부를 판단하고, 물체의 속력과 이동방향, 점등영역의 크기를 판단할 수 있다. 상기 무선통신부(미도시)는, 상기 게이트웨이(70)나 인접하는 가로등 제어기들과 통신한다. 상기 점등제어부(미도시)는, 상기 가로등의 디밍값을 제어하여 점등한다.
상기 가로등 제어기들(11~61)은, 각각 ID, 소요전력, 상태 및 교통정보를 포함하도록 생성한 데이터를 불특정 다수의 가로등 제어기들을 향해 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송하고, 주변의 가로등 제어기들(11~61)로부터 릴레이 전송받은 데이터는 다시 에코(Echo)나 릴레이(Relay) 방식으로 전달한다.
상기 게이트웨이(70)는, 상기 가로등 제어기들(11~61)과 상기 서버(70)사이의 통신을 중계하는 장치이다. 상기 게이트웨이(70)는, 각 그룹에 대응하도록 그룹의 개수에 대응되게 구비된다. 즉, 본 실시예에서는, 상기 2개의 제1,2그룹에 각각 대응되도록 제1,2게이트웨이(71)(72)가 구비된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 제1게이트웨이(71)는, 상기 제1,2,3가로등 제어기들(11~31)과 통신하고, 상기 제2게이트웨이(72)는, 상기 제4,5,6가로등 제어기들(41~61)과 통신한다. 상기 게이트웨이(70)가 복수개가 구비됨으로써, 상기 가로등 제어기들과의 통신 거리가 보다 가까워질 수 있으므로, 통신 성능이 좋아질 수 있다.
상기 게이트웨이(70)는, 상기 복수의 가로등 제어기들(11~61) 중에서 어느 하나로부터 상기 데이터를 수신하면, 상기 데이터의 수신을 확인하는 응답 신호(acknowledge) 신호를 상기 복수의 가로등 제어기들(11~61)에 전송한다.
상기 서버(80)는, 상기 복수의 게이트웨이들(70)과 통신하여, 수신받은 데이터에 따른 제어 신호를 상기 게이트웨이(70)를 통해 상기 가로등 제어기들(11~61)로 전송한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 가로등의 제어 방법을 설명하면, 다음과 같다.
이하에서는, 상기 복수의 가로등 제어기들(11~61) 중에서 상기 제1가로등 제어기(11)에서 데이터를 생성하여 전송하는 것을 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 제1가로등 제어기(11)이외에 나머지 제2,3,4,5,6가로등 제어기들(21~61)에서도 각각 데이터를 생성하여, 동시 다발적으로 각 데이터를 전송하거나 시간차를 두고 각각 데이터를 전송할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제1가로등 제어기(11)가 ID, 소요전력, 상태 및 교통정보를 포함한 데이터를 생성하여, 상기 게이트웨이(70) 중 상기 제1게이트웨이(71)로 전송하기 위하여 상기 데이터를 브로드캐스팅 방식으로 전송하는 브로드캐스팅(Broadcasting) 단계를 수행한다.(S1)
상기 데이터는, 상기 데이터를 송신하는 송신기의 ID, 상기 데이터를 수신받는 수신기의 ID를 포함한다. 예를 들어, 상기 제1가로등 제어기(11)에서 전송하는 상기 데이터에는 상기 제1가로등 제어기(11)가 상기 제1게이트웨이(71)로 전송한다는 내용이 포함된다. 또한, 상기 데이터 중에서 상기 소요전력은, 상기 제1가로등(10)에서 소요되는 전력이다. 상기 상태는, 상기 제1가로등(10)의 상태에 대한 정보이며, 점등 상태나 고정 상태 등을 포함한다. 상기 교통정보는, 상기 제1가로등(10)의 센서부에서 측정한 교통량, 차량의 속도나 이동방향 등에 대한 정보를 포함한다.
즉, 상기 제1가로등 제어기(11)는, 상기 데이터를 상기 제1게이트웨이(71)로 전송하고자 하나, 상기 제1게이트웨이(71)와의 사이에 장애물이 있는 경우 직접 전송이 어려울 수 있으므로, 브로드캐스팅 방식으로 불특정 다수에게 전송한다.
상기 제1가로등 제어기(11)에서 상기 브로드캐스팅 방식으로 상기 데이터를 전송하면, 상기 제1게이트웨이(71)와 상기 제2,3가로등 제어기(21)(31) 중 적어도 하나가 이를 수신할 수 있다.
상기 복수의 가로등 제어기들 중에서 상기 데이터를 수신한 가로등 제어기는 상기 데이터를 다시 주변의 가로등 제어기들 또는 상기 제1게이트웨이(71)에 릴레이 방식으로 전송하는 데이터 릴레이 전송단계를 반복적으로 수행한다.(S2)
상기 데이터 릴레이 전송단계에서는, 상기 데이터를 그대로 전달할 뿐 상기 데이터의 내용이 수정되지 않는다.
예를 들어, 상기 제2가로등 제어기(21)가 상기 데이터를 수신하면, 상기 데이터를 그대로 상기 제1가로등 제어기(11), 상기 제3가로등 제어기(31), 상기 제1게이트웨이(71)로 전달한다. 이 때, 상기 제2가로등 제어기(21)가 상기 데이터를 수신한 것으로 예를 들어 설명하나, 상기 제2,3가로등 제어기(21)(31)가 동시 또는 시간차를 두고 수신하는 것도 가능하며, 상기 제2,3가로등 제어기(21)(31)는 각각 주변으로 다시 릴레이 전송할 수 있다.
상기 제2가로등 제어기(21)가 전송한 상기 데이터를 상기 제3가로등 제어기(31)가 수신하면, 상기 제3가로등 제어기(31)는 다시 상기 제1,2가로등 제어기(11)(21)와 상기 제1게이트웨이(71)로 상기 데이터를 릴레이 전송한다.
상기와 같은 방법으로, 상기 제1가로등 제어기(11)에서 최초 전송한 상기 데이터가 상기 제1게이트웨이(71)로 전송될 때까지 상기 데이터의 릴레이 전송이 반복된다.
상기 데이터 릴레이 전송 단계는 미리 설정된 설정 시간동안 반복될 수 있다. 상기 설정 시간이 초과되면, 상기 데이터 릴레이 전송이 중지되고, 상기 제1가로등 제어기(11)는 상기 브로드캐스팅 전송을 다시 수행할 수 있다.
상기 설정 시간 이내에 상기 데이터 릴레이 전송 단계(S2)가 반복되는 동안, 상기 제1게이트웨이(71)가 상기 데이터를 수신하게 되면, 상기 데이터를 상기 서버(80)로 전송하는 서버 전송단계를 수행한다. 또한, 상기 제1게이트웨이(71)는 상기 데이터를 수신했음을 알리는 응답 신호를 전송하는 응답 신호 전송단계를 수행한다.(S3)
상기 제1게이트웨이(71)는, 상기 복수의 가로등 제어기들로 상기 응답 신호를 전송한다.
상기 제1게이트웨이(71)가 상기 응답 신호를 전송하면, 상기 복수의 가로등 제어기들(11~31) 중에서 적어도 하나의 가로등 제어기가 상기 응답 신호를 수신할 수 있다.(S4)
예를 들어, 상기 복수의 가로등 제어기들 중에서 상기 제2가로등 제어기(21)가 상기 응답 신호를 수신하면, 상기 제2가로등 제어기(21)는 상기 데이터 릴레이 전송을 중지하고, 상기 응답 신호를 릴레이 전송하는 응답 신호 릴레이 전송단계를 수행한다.(S5)
상기 제2가로등 제어기(21)가 상기 응답 신호를 주변의 가로등 제어기들로 릴레이 전송하면, 상기 응답 신호를 수신한 가로등 제어기들은 각각 데이터 릴레이 전송을 중지하게 된다.
상기와 같이, 본 발명에서는 상기 복수의 가로등 제어기들(11~61)이 상기 게이트웨이(70)를 향해 데이터를 전송시, 상기 복수의 가로등 제어기들(11~61) 중 어느 하나의 가로등 제어기와 상기 게이트웨이(70)사이에 통신 장애가 발생하거나 장애물이 생기더라도 주변의 다른 가로등 제어기들에 의해 데이터 전달이 가능하기 때문에, 데이터 전송이 실패없이 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 게이트웨이(70)는 복수개로 이루어지고, 복수의 게이트웨이들이 복수의 가로등 제어기들(11~61) 모두와 통신하도록 구성되는 것도 물론 가능하다.
예를 들어, 상기 제1가로등 제어기(11)에서 상기 브로드캐스팅 방식으로 상기 데이터를 전송하면, 상기 제1,2게이트웨이(71)(72)와 상기 제2,3,4,5,6가로등 제어기들(21~61) 중 적어도 하나가 수신할 수 있다. 상기 제2,3,4,5,6가로등 제어기들(21~61) 중 적어도 하나가 상기 데이터를 수신하면, 상기 제1,2게이트웨이(71)(72) 중 어느 하나가 상기 데이터를 수신할 때까지 상기 데이터를 릴레이 전송할 수 있다.
따라서, 상기 제1,2게이트웨이(71)(72) 중 어느 하나가 고장이 발생하거나 오프되더라도 나머지 게이트웨이가 상기 서버로 상기 데이터를 전송할 수 있으므로, 데이터 전송이 실패없이 이루어질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10~60: 가로등 11~61: 가로등 제어기
70: 게이트웨이 71: 제1게이트웨이
72: 제2게이트웨이 80: 서버

Claims (12)

  1. 복수의 가로등들마다 각각 설치된 복수의 가로등 제어기들 중에서 어느 하나의 제1가로등 제어기가 ID, 소요전력, 상태 및 교통정보를 포함하여 생성한 데이터를 게이트웨이로 송신하기 위하여, 상기 데이터를 상기 게이트웨이와 불특정 다수의 상기 가로등 제어기들에 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송하는 브로드캐스팅 단계와;
    상기 복수의 가로등 제어기들 중에서 상기 데이터를 수신한 가로등 제어기들은 상기 데이터를 다시 상기 복수의 가로등 제어기들과 상기 게이트웨이에 릴레이 전송하고, 상기 데이터가 상기 게이트웨이로 전송될 때까지 상기 릴레이 전송을 반복하는 데이터 릴레이 전송단계와;
    상기 게이트웨이가 상기 복수의 가로등 제어기들 중 어느 하나의 가로등 제어기로부터 상기 데이터를 수신하면, 상기 데이터를 서버로 전송하는 서버 전송단계를 포함하고,
    상기 데이터 릴레이 전송단계가 반복되는 동안, 상기 게이트웨이가 상기 복수의 가로등 제어기들 중 어느 하나의 가로등 제어기로부터 상기 데이터를 수신하면, 상기 게이트웨이는 상기 데이터를 수신한 것을 알리는 응답 신호를 상기 복수의 가로등 제어기들에 릴레이 전송하는 응답 신호 전송단계와,
    상기 복수의 가로등 제어기들 중에서 상기 응답 신호를 수신한 가로등 제어기들은 상기 데이터의 릴레이 전송을 중지하고 상기 응답 신호를 다시 상기 복수의 가로등 제어기들에 릴레이 전송하는 응답 신호 릴레이 전송단계를 더 포함하고,
    상기 데이터 릴레이 전송단계는 미리 설정된 설정 시간 동안 반복되고,
    상기 설정 시간 이내에 상기 복수의 가로등 제어기들 중에서 적어도 하나의 가로등 제어기가 상기 응답 신호를 받으면, 상기 응답 신호를 수신한 가로등 제어기는 상기 데이터의 릴레이 전송을 중지하고,
    상기 설정 시간이 초과하면, 상기 데이터 릴레이 전송단계를 중지하고, 상기 제1가로등 제어기는 상기 데이터를 상기 브로드캐스팅 방식으로 다시 전송하는 게이트웨이를 이용한 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 복수의 가로등들마다 설치된 복수의 가로등 제어기들과, 상기 가로등 제어기들과 통신하는 게이트웨이와, 상기 게이트웨이와 통신하는 서버를 포함하는 가로등의 제어 시스템에 있어서,
    상기 복수의 가로등 제어기들은, 각각 ID, 소요전력, 상태 및 교통정보를 포함하여 생성한 데이터를 상기 게이트웨이와 불특정 다수의 상기 가로등 제어기들로 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 전송하고,
    상기 복수의 가로등 제어기들 중에서 상기 데이터를 수신한 가로등 제어기들은 상기 데이터를 다시 상기 복수의 가로등 제어기들과 상기 게이트웨이에 릴레이 전송하고, 상기 데이터가 상기 게이트웨이로 전송될 때까지 상기 릴레이 전송을 반복하고,
    상기 게이트웨이는, 상기 복수의 가로등 제어기들 중 어느 하나로부터 상기 데이터를 수신하면, 상기 데이터의 수신을 확인하는 응답 신호를 상기 복수의 가로등 제어기들에 전송하고,
    상기 복수의 가로등 제어기들은 각각,
    상기 데이터를 최초 전송한 시점으로부터 미리 설정된 설정 시간 이내에 상기 복수의 가로등 제어기들 중에서 적어도 하나의 가로등 제어기가 상기 응답 신호를 수신하면, 상기 데이터를 릴레이 전송하는 것을 중지하고, 상기 응답 신호를 상기 복수의 가로등 제어기들로 릴레이 전송하는 것을 반복하고,
    상기 설정 시간이 초과하면, 상기 응답 신호를 수신하지 못하더라도 상기 데이터를 릴레이 전송하는 것을 중지하고,
    상기 데이터를 상기 브로드캐스팅 방식으로 다시 전송하는 게이트웨이를 이용한 제어 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 가로등 제어기들은, 적어도 두 개 이상씩 그룹을 형성하고,
    상기 게이트웨이는 상기 그룹마다 대응되도록 복수개가 구비된 게이트웨이를 이용한 제어 시스템.
  12. 청구항 6에 있어서,
    상기 게이트웨이는, 복수개가 구비되어,
    상기 복수개의 게이트웨이들 중 상기 데이터를 먼저 수신한 게이트웨이가 상기 서버로 전송하는 게이트웨이를 이용한 제어 시스템.
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