KR102105324B1 - Control system dimming of street light using power line phase control - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a street light dimming control system using power line communication.
일반적으로, 가로등, 공원등, 항만등은 야간에 차량, 선박 통행 또는 사람의 보행에 안전을 도모하기 위해 도로나 공원, 항만 등에 설치되어 있으며, 보안등, 경비등은 건물이나 시설의 보안을 위하여 주로 건물 주위나 주요 시설에 설치된다. 이들은 지주, 전봇대, 담장, 건물의 벽면 등에 설치되어 정해진 시간에 주 스위치를 작동시켜 여러 대의 조명등을 점등 및 소등시키고 있다.Generally, street lights, park lights, and port lights are installed at roads, parks, ports, etc. at night to promote safety for vehicles, ships or pedestrians, and security lights and guard lights are used for security of buildings or facilities. It is mainly installed around buildings or in major facilities. They are installed on props, power poles, fences, walls of buildings, etc. to turn on and off several lights by operating the main switch at a fixed time.
또한, 건물의 사무실에 설치된 조명등은 근무자가 주 스위치를 작동시켜 여러 대의 조명등을 점등시키고 소등시키고 있다.In addition, the lighting lamp installed in the office of the building turns on and off several lighting lamps by the worker operating the main switch.
이러한 종래의 집단조명등은 분전반이나 제어반에 설치된 전원 스위치를 조명이 요구되는 시간에 따라 사람이 손으로 온/오프(ON/OFF)시킬 수 있도록 설치된다. 또한, 종래의 집단 조명등은 무선으로 원격 제어하거나, 주야간을 판별하는 조도센서를 이용하는 전등 점멸 제어기를 부착하여 단순하게 야간에는 켜지고 주간에는 꺼지도록 온/오프 제어장치가 설치되어 있으며, 에너지 절약을 위하여 조명의 밝기를 조절하는 디밍 및 절전 장치를 적용하는 기술이 소개된 바 있다.Such a conventional collective lighting lamp is installed to enable a person to turn on / off (ON / OFF) a power switch installed in a distribution panel or a control panel according to a time when lighting is required. In addition, the conventional collective lighting lamp is remotely controlled wirelessly, or an on / off control device is installed to simply turn on at night and turn off during the day by attaching a light flashing controller using an illuminance sensor that determines day and night. Technology for applying dimming and power saving devices to control the brightness of lighting has been introduced.
하지만, 종래의 가로등 분전 시스템, 예컨대 대한민국 등록특허공보 제10-1303466호(등록일자 2013년08월28일)에 개시된 기술은 단순히 타이머에 의존하여 디밍 제어를 수행하였고, 따라서 시간대별로 디밍을 제어하는 것이 전부였다. 따라서, 종래기술은 소비 전력의 절감이 더 필요한 실정이다. However, the conventional street light distribution system, for example, the technology disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1303466 (Registration Date August 28, 2013) simply performed a dimming control depending on a timer, and thus controls dimming by time zone. It was all. Therefore, the prior art needs to further reduce power consumption.
이와 더불어, 종래의 가로등 분전 시스템은 디밍 제어를 위한 디밍 제어신호를 송수신하기 위한 유/무선 통신 수단을 구비해야 하는 문제가 있었다. 특히, 유선 통신을 이용할 경우 별도의 통신선을 가설하기 위한 비용이 증가하고, 무선을 이용할 경우 설치는 간편하지만 유선에 비해 상대적으로 고가인 통신장치를 이용하여야 하며 혼선에 의한 데이터 유실의 가능성이 있다는 문제가 있었다.In addition, the conventional street light distribution system has a problem in that a wire / wireless communication means for transmitting and receiving a dimming control signal for dimming control must be provided. Particularly, when wired communication is used, the cost for constructing a separate communication line increases, and when using wireless, installation is easy, but a relatively expensive communication device must be used compared to wired communication, and there is a possibility of data loss due to crosstalk. There was.
본 발명의 다양한 실시 예는 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 통신망 없이 전원공급선을 이용하여 통신이 가능한 전력선 통신 방식을 이용해서 가로등의 디밍 및 분전을 제어함으로써 통신 장치 설치 비용을 절감할 수 있는 전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. Various embodiments of the present invention are to solve the above problems, by controlling the dimming and distribution of the street light by using a power line communication method that can communicate using a power supply line without a separate communication network can reduce the installation cost of the communication device The purpose is to provide a street light dimming control system using power line communication.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예는 가로등 주변을 이동하는 차량 정보를 통계적인 값으로 산출한 것이거나, 또는 기상 정보로서 안개 또는 미세먼지에 관한 환경 정보에 기반을 두어 가로등의 디밍을 제어함으로써 소비 전력을 크게 절감할 수 있는 전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, various embodiments of the present invention are calculated by calculating vehicle information moving around a street light as a statistical value, or by controlling dimming of a street light based on environmental information regarding fog or fine dust as weather information, power consumption An object of the present invention is to provide a street light dimming control system using power line communication, which can greatly reduce power consumption.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템은 복수의 가로등의 온/오프 및 디밍을 제어하기 위한 PWM 전력 기반의 가로등 구동신호를 전력선 통신 방식으로 출력하는 가로등 제어 장치, 전력선 통신 방식으로 수신된 가로등 구동신호에 따라 복수의 가로등의 온/오프 및 디밍을 제어하는 LED 전원장치, 및 가로등 제어 장치에 상기 복수의 가로등의 디밍 또는 절전을 위한 시간 및 전력 정보 데이터에 관한 제어 신호를 전송하는 관제 서버를 포함하며, 가로등 제어 장치는 복수의 가로등의 디밍 또는 절전을 위한 시간 및 전력 정보 데이터에 기초해서 PWM 전력 기반의 가로등 구동신호를 출력함에 그 주요 기술 특징이 있다. A street light dimming control system using power line communication according to various embodiments of the present invention is a street light control device that outputs PWM power based street light driving signals for controlling on / off and dimming of a plurality of street lights by a power line communication method, power line communication LED power supply for controlling on / off and dimming of a plurality of street lights according to the received street light driving signal, and a control signal for time and power information data for dimming or power saving of the plurality of street lights to the street light control device It includes a transmission control server, and the street light control device has a main technical feature of outputting a PWM power based street light driving signal based on time and power information data for dimming or power saving of a plurality of street lights.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템으로는, 별도의 통신망 없이 전원공급선을 이용하여 통신이 가능한 전력선 통신 방식을 이용해서 가로등의 디밍을 제어함으로써 데이터 유실 가능성을 줄이면서도 통신 장치 설치 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. As a street light dimming control system using power line communication according to various embodiments of the present disclosure, communication is possible while reducing the possibility of data loss by controlling dimming of a street light using a power line communication method capable of communication using a power supply line without a separate communication network. It is possible to provide an effect that can reduce the installation cost of the device.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템으로는, 가로등 주변을 이동하는 차량 정보를 통계적인 값으로 산출한 것이거나, 또는 기상 정보로서 안개 또는 미세먼지에 관한 환경 정보에 기반하여 가로등의 디밍을 제어함으로써 소비 전력을 절감할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. In addition, as a street light dimming control system using power line communication according to various embodiments of the present disclosure, vehicle information moving around a street light is calculated as a statistical value, or environmental information regarding fog or fine dust as weather information. It is possible to provide an effect of reducing power consumption by controlling the dimming of the street light based on.
또한, 휴대 단말로부터 제공된 귀갓길 경로 정보 및 휴대 단말의 현재 위치 정보를 기반으로 휴대 단말의 현재 위치 정보에 대응하는 장소에 배치된 적어도 하나의 가로등의 디밍을 최대 밝기로 조정함으로써 범죄 예방 효과를 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a crime prevention effect by adjusting the dimming of at least one street light disposed in a place corresponding to the current location information of the mobile terminal to the maximum brightness based on the route path information provided from the mobile terminal and the current location information of the mobile terminal. You can.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가로등의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가로등 제어 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PWM 제어부의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신부와 데이터 수신부의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센서부의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말이 제공하는 안심 귀가 가로등 제어 서비스의 사용자 인터페이스의 예시도이다.1 is a configuration diagram showing a street light dimming control system using power line communication according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view of a street light according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a street light control device according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a PWM control unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a data transmission unit and a data reception unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram of a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary diagram of a user interface of a safe home lamp control service provided by a portable terminal according to an embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above-described objects, features, and advantages will be described in detail below with reference to the accompanying drawings, and accordingly, a person skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical spirit of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템을 나타낸 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가로등의 예시도이다.1 is a configuration diagram showing a street light dimming control system using power line communication according to an embodiment of the present invention. 2 is an exemplary view of a street light according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 가로등 디밍 제어 시스템은 복수의 가로등(200)의 온/오프 및 디밍을 제어하기 위한 가로등 구동신호를 전력선 통신 방식으로 출력하는 제어 장치(210), 전력선 통신(Power line Phase Control) 방식으로 수신된 가로등 구동신호에 따라 복수의 가로등(200)의 온/오프 및 디밍을 제어하는 LED 전원장치, 및 제어 장치(210)에 복수의 가로등(200)의 디밍 또는 절전을 위한 시간 및 전력 정보 데이터에 관한 제어 신호를 전송하는 관제 서버(220)를 포함한다. 1 and 2, the street light dimming control system according to an embodiment of the present invention is a
또한, 본 발명의 실시예에 가로등 디밍 제어 시스템은 관제 서버(220) 및/또는 제어 장치(210)와 무선 통신으로 연결되는 휴대 단말(230)을 더 포함한다. 여기서, 휴대 단말(230)은, 안심 귀가 가로등 제어 서비스를 위한 사용자 인터페이스를 제공하고, 사용자 인터페이스를 통한 사용자 입력에 기반하여 귀갓길 경로 정보를 산출하고, 귀갓길 경로 정보 및 휴대 단말(230)의 현재 위치 정보를 관제 서버(220) 및/또는 제어 장치(210)로 전송하도록 구성된다.In addition, the street light dimming control system according to an embodiment of the present invention further includes a
제어 장치(210)는 집단조명등 분전함이나 배전반에 구비되어 전력선 통신을 이용하는 가로등(200)(예: LED 집단조명등)의 온/오프 및/또는 디밍을 제어하는 분전함 또는 배전반의 제어장치일 수 있다. 본 문서에서 설명하는 제어 장치(210)의 적어도 일부는 가로등(200)의 등주에 구비될 수 있다.The
제어 장치(210)는 복수의 가로등(200)의 주위 밝기 또는 통행인이나 통행차량의 유무에 감응하여 가로등의 온/오프 및 또는 디밍을 제어한다. 제어 장치(210)는 전력선 통신을 수행하는바, 예를 들면, AC 220V 전원(101)을 포함한 LED 집단조명등 전력선로(예: 도 3의 100)에 설치될 수 있다. 이러한 제어 장치(210)는 메모리, 센서부(212), 제어부(212), 통신부(213), 및 전력선 통신 방식으로 가로등 구동신호를 출력하는 PWM 제어부(214)를 포함한다.The
통신부(213)(예: 도 3의 제어신호 송수신부(213))는 소정의 주기마다 또는 실시간으로 관제 서버(220)로부터 가로등(200)의 주변의 환경 정보를 전달받는다. 여기서, 환경정보는 가로등(200)이 위치하는 지역의 온도, 강수, 바람, 습도, 지진, 미세먼지, 진동 및 황사뿐만 아니라 지진, 화산폭발 등의 정보일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 환경정보는 현재 시점의 가로등(200)이 위치하는 지역의 온도, 강수, 바람, 습도, 지진, 미세먼지, 진동 및 황사에 대한 정보를 의미할 수도 있다.The communication unit 213 (for example, the control signal transmitting and receiving
센서부(212)는 제어 장치(210)가 직접적으로 가로등(200) 주변의 정보를 획득하기 위한 것으로, 가로등(200)의 등주에 구비될 수 있고, 가로등(200) 주변의 온도, 습도, 미세먼지, 및/또는 통행량을 감지한다.The
메모리는 센서부(212) 또는 통신부(213)를 통해 획득한 가로등(200) 주변의 정보에 기반하여 가로등(200)의 디밍을 조정하기 위한 설정값 및 기준값 등을 저장한다.The memory stores set values and reference values for adjusting the dimming of the
제어부(212)는 제어 장치(210)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들면, 제어부(212)는 센서부(212) 또는 통신부(213)를 통해 가로등(200) 주변의 정보를 획득하고, 획득한 정보에 기반하여 가로등(200)의 디밍을 조정하는 PWM 제어부(214)를 제어한다.The
PWM 제어부(214)는 제어부(212)의 제어 신호에 기반하여 지정된 디밍값으로 디밍 신호를 생성하고, 디밍 신호가 포함된 가로등 구동신호에 기반해서 LED 전원장치(215)로부터 생성된 DC 전력을 PWM 형태의 전력으로 바꾸어 가로등(200)의 디밍 및 절전을 수행한다. PWM 제어부(214)와 LED 전원장치(215) 간에는 전력선 통신이 수행된다. 즉, PWM 제어부(214)는 전력선 통신 방식으로 디밍 값이나 디밍 신호가 포함된 가로등 구동신호를 LED 전원장치(215)로 전송한다. 이에, LED 전원장치(215)는 디밍 값이나 디밍 신호에 따라 스위칭 동작을 수행함으로써, DC 전력으로 수신되는 LED 전원(320)을 PWM 형태인 LED 전원(321)으로 변환하여 출력한다. The
한편, 관제 서버(220)는 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 복수의 가로등(200)의 디밍 또는 절전을 위한 시간 및 전력 정보 데이터에 관한 제어 신호를 전송한다. 예를 들면, 관제 서버(220)는 3G 통신, LTE 통신, 5G 통신 등을 통하여 제어 신호를 전송할 수 있다. 제어 장치(210)는 관제 서버(220)로부터 제공된 제어 신호에 기반하여 복수의 가로등(200)을 전체적으로 제어하거나 또는 복수의 가로등(200)을 부분적으로 제어할 수 있다. 제어 신호는, 예를 들면, 복수의 가로등(200)의 디밍 값, 절전을 위한 시간, 및 전력 정보 데이터를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치(210)의 구성도이다.3 is a block diagram of a
도 3을 참조하면, 제어부(212)는 관제 서버(220)로부터 제공된 제어 신호 또는 센서부(212)를 통해 획득한 일부 정보에 기반하여 가로등(200)의 디밍값을 결정하고, 결정된 디밍값에 대응하는 디밍신호(216)를 생성한다. 제어부(212)는 생성된 디밍신호(216)를 PWM 제어부(214)로 전송하고, PWM 제어부(214)는 디밍신호(216)에 기반한 가로등 구동신호를 전력선 통신 방식으로 LED 전원장치(215)에 전송함으로써, LED 전원장치(215)로부터 생성된 DC 전력을 PWM 형태의 전력으로 바꾸어 가로등(200)의 디밍 및 절전을 수행한다.Referring to FIG. 3, the
예를 들면, 제어부(212)는 관제 서버(220)로부터 수신된 제어 신호를 분석하여 복수의 가로등(200)별로 적합한 디밍 값을 결정하고, 결정된 디밍 값에 대응하는 디밍신호(216)를 PWM 제어부(214)로 전송한다. 또는, 제어부(212)는 센서부(212)로부터 획득한 가로등(200) 주면의 환경 정보에 기반하여 복수의 가로등(200)별로 적합한 디밍 값을 결정하고, 결정된 디밍 값에 대응하는 디밍신호(216)를 PWM 제어부(214)로 전송한다.For example, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PWM 제어부(214)의 구성도이다.4 is a block diagram of a
도 1과 함께 도 4를 참조하면, PWM 제어부(214)는 DC 전력을 PWM 전력의 가로등 구동신호로 변환하기 위하여 IGBT(insulated gate bipolar transistor)나 SCR(silicon controlled rectifier)의 일종인 GTO(gate turn off thyristor), 그밖에 SSR(solid state relay)과 같은 PWM 기능을 수행할 수 있는 전력소자(310), PWM 전력의 가로등 구동신호를 전력선 통신 방식으로 상기 LED 전원 장치(215)로 공급하는 데이터 송신부(240), 디밍신호(216)에 따라 PWM 신호를 생성하는 PWM 신호 생성부(311), PWM 제어를 위한 제어기(MCU)(312), 광센서(211) 또는 동작센서(미도시)로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어주는 ADC(313) 등으로 구성된다. 여기서, 제어기(MCU)(312)와 ADC(313)는 제어부(212)에 포함된 MCU와 ADC를 이용할 수도 있다.Referring to FIG. 4 together with FIG. 1, the
도 4의 ADC(313)는 센서부(212)의 광센서 또는 동작센서로부터 출력된 아날로그 신호를 받아서 디지털 신호로 변환해주며, MCU(예: 312)에 포함된다. 제어기(312)는 MCU로 이루어지며, 디밍신호(216)를 수신하여 PWM 제어신호를 생성한다. 동작센서는 각 조명등 주변의 일정범위 내에 통행인 또는 통행차량 등과 같은 동체가 접근하는 상태를 감지하여 그에 따른 모션 감지신호를 발생하는 것으로서, 이는 저주파 파장을 감지하는 센서나, 전기장 감지 방식 센서, 반사형 적외선 감지 센서, 열적외선 파장의 감지 방식 센서, 초음파 감지 센서 등과 같이 다양한 센싱 방식의 센서를 적용할 수 있다.The
PWM 신호 생성부(311)는 PWM 제어신호에 기반하여 IGBT, GTO, SSR 등 전력소자(310)의 게이트(316)를 구동할 수 있는 게이트 구동신호를 출력함으로써 가로등(200)의 디밍을 조정한다. 전력소자(310)는 PWM 신호 생성부(311)의 게이트 구동신호에 응답하여 DC 전력으로 수신되는 LED 전원(320)을 PWM 형태인 LED 전원(321)으로 변환하여 출력한다. 데이터 송신부(240)는 전력소자(310)를 통해 출력되는 PWM 전력의 가로등 구동신호를 전력선 통신 방식으로 LED 전원 장치(215)로 공급한다. The
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신부와 데이터 수신부의 구성도이다. 5 is a block diagram of a data transmission unit and a data reception unit according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 데이터 송신부(240)는 교류전원(AC)과 PWM 전력의 가로등 구동신호로 리딩에지를 조절한 파형과 트레일링 에지를 조절한 파형, 위상각을 조절하지 않은 파형을 조합하여 순차적으로 데이터 수신부(350)에 공급함으로써 PWM 전력의 가로등 구동신호를 전송한다. Referring to FIG. 5, the
전력선 통신 방식에서 전력선 통신의 개시 점은 리딩에지 제어파형 또는 트레일링에지 제어파형에 대응되고, 전송하고자 하는 데이터는 이진수로 변환되어 나머지 위상각 제어파형을 이진수 1 또는 이진수 0에 대응되도록 한다. 이에, 위상각을 조절하지 않은 파형은 위상각을 조절한 파형의 이진수 값의 보수에 대응되도록 하여 순차적으로 공급하여 PWM 전력의 가로등 구동신호를 전송하게 된다. In the power line communication method, the starting point of the power line communication corresponds to a leading edge control waveform or a trailing edge control waveform, and data to be transmitted is converted into binary so that the remaining phase angle control waveforms correspond to binary 1 or binary 0. Accordingly, the waveform without adjusting the phase angle is supplied in sequence so as to correspond to the complement of the binary value of the waveform with the adjusted phase angle, thereby transmitting a street light driving signal of PWM power.
데이터 송신부(240)는 제1 영전압 검출부(241), 스위칭부(242), 제1 제어부(243) 및 패킷 통신부(244)을 포함한다.The
패킷 통신부(244)는 PWM 전력의 가로등 구동신호(245)를 수신하여 제1 제어부(250)로 출력한다. The
제1 영전압 검출부(241)는 교류전원(AC)의 전압이 영전압이 되는 시점인 제1 영전압점을 검출하여 제1 영전압점 신호를 제1 제어부(243)로 출력한다. The first zero
제1 제어부(243)는 제1 영전압 검출부(241)로부터 제1 영전압점 신호를 수신하고 패킷 통신부(244)를 통해 PWM 전력의 가로등 구동신호를 수신하여 제1 영전압점에 PWM 전력의 가로등 구동신호를 각각 입힌다.The
이때, 제1 제어부(243)에는 오프 상태에서 온 상태로 변환되는 제1 스위칭 신호, 온 상태가 지속되는 제2 스위칭 신호, 온 상태에서 오프 상태로 변환되는 제3 스위칭 신호가 미리 저장된다. 제1 영전압 검출부(241)로부터 제1 영전압점을 파악하고, 통신 개시시 제1 영전압점이 검출되면 개시 비트에 매칭된 스위칭 신호를 스위칭부(242)에 인가하고, 그 다음 제1 영전압점이 검출될 때마다 PWM 전력의 가로등 구동신호(하이 및 로우 비트) 값에 매칭된 해당 스위칭 신호를 순차적으로 스위칭부(242)에 인가한다. 이때, 개시 비트에는 제1 스위칭 신호 또는 제3 스위칭 신호가 매칭되고, 이진수 1비트 및 이진수 0비트에는 개시 비트에 매칭된 스위칭 신호를 제외한 나머지 2개의 스위칭 신호가 각각 임의적으로 매칭된다. In this case, the
제1 제어부(243)는 제1 영전압점 신호가 입력될 때마다 PWM 전력의 가로등 구동신호에 따라 대응되는 제1 스위칭신호, 제2 스위칭 신호 또는 제3 스위칭 신호를 해당 스위칭 신호를 스위칭부(242)에 출력한다. The
스위칭부(242)는 교류전원(AC)을 입력받고, 제1 제어부(243)로부터 제1 스위칭 신호 내지 제3 스위칭 신호를 인가받아 제1 스위칭 신호 내지 제3 스위칭 신호가 온 상태일 경우에는 교류전원(AC)을 통과시키고, 오프 상태일 경우에는 상기 교류전원(AC)을 차단시켜 생성된 변형 교류전원을 출력한다. The
데이터 수신부(250)는 제2 영전압 검출부(251), 제2 제어부(252). 및 저장부(253)를 포함한다. The
제2 영전압 검출부(251)는 스위칭부(242)에서 출력된 변형 교류전원을 수신하여 변형 교류전원의 전압이 영전압이 되는 시점인 제2 영전압점을 검출하여 제2 영전압점 신호를 제2 제어부(252)로 출력한다. The second zero
제2 제어부(252)는 제2 영전압점 신호를 순차적으로 수신하고, 변형 교류전원의 제2 영전압점이 검출될 때마다 그 시점을 기준으로 반주기 동안의 제2 영전압점 신호가 온 상태에서 오프 상태를 유지하는 경우, 오프 상태를 지속적으로 유지하는 경우, 오프 상태에서 온 상태를 유지하는 경우 중 어느 경우에 해당하는지 판단한다. 이에 따라 제2 영전압점 신호가 오프 상태에서 온 상태를 유지하는 경우에는 상기 제3 스위칭 신호에 미리 매칭된 비트값으로 판독하고, 오프 상태를 지속적으로 유지하는 경우는 제2 스위칭 신호에 미리 매칭된 비트값으로 판독하고, 온 상태에서 오프 상태를 유지하는 경우는 제1 스위칭 신호에 미리 매칭된 비트값으로 판독하여, 각 판독된 비트값을 순차적으로 취합한 PWM 전력의 가로등 구동신호를 출력한다. 이때, 제2 제어부(320)는 생성된 PWM 전력의 가로등 구동신호를 저장한다. The
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센서부(212)의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서부(212)는 온도 센서(511), 습도 센서(512), 미세먼지 센서(513), 통행량 감지 센서(514)를 포함한다. Referring to FIG. 6, the
제어 장치(210)의 제어부(212)는 상기 복수의 가로등(200) 주변을 이동하는 물체의 통행량의 평균을 단위 시간으로 환산한 값을 산출하고, 산출된 값에 기반하여 디밍 신호를 생성한다. 예를 들면, 제어부(212)는 제 1 시간 단위로 상기 복수의 가로등(200)을 이동하는 물체의 통행량을 산출하고, 산출된 통행량이 제 1 기준값 이상이면, 복수의 가로등(200)의 디밍을 제 1 지정된 값 미만으로 조정하고, 산출된 통행량이 제 1 기준값 미만이면, 상기 복수의 가로등(200)의 디밍을 제 1 지정된 값 이상으로 조정한다.The
통행량이 제 1 기준값 이상인 것은, 차량의 통행량이 상대적으로 많은 것을 의미하고, 이 경우 전조등을 켜고 이동하는 차량이 다수인 것을 감안할 때 가로등(200)이 어둡더라도 차량 운행에 필요한 가시거리 확보에는 지장이 없을 것이므로, 가로등(200)의 디밍을 낮춤으로써 소비 전력을 절감할 수 있다.If the traffic volume is greater than or equal to the first reference value, it means that the traffic volume of the vehicle is relatively large, and in this case, even if the
통행량이 제 1 기준값 이상인 것은, 차량의 통행량이 상대적으로 적은 것을 의미하고, 이 경우 전조등을 켜고 이동하는 차량이 소수인 것을 감안할 때 가로등(200)이 어두울 경우 차량 운행에 필요한 가시거리 확보에는 지장이 있을 수 있으므로, 가로등(200)의 디밍을 상대적으로 높임으로써 운전자의 안전을 확보할 수 있다.If the traffic volume is greater than or equal to the first reference value, it means that the traffic volume of the vehicle is relatively small, and in this case, considering that a small number of vehicles are moving with the headlights on, in case the
한편, 제어부(212)는 통행량이 상기 제 1 기준값보다 낮은 제 2 기준값보다 작은 경우, 기 복수의 가로등(200)의 디밍을 제 1 지정된 값 이상으로 조정하되, 상기 이동하는 물체의 이동 속도에 기반하여 상기 복수의 가로등(200)의 디밍을 순차적으로 낮추도록 설정된다. 이는, 차량의 통행량이 극도로 적은 상황을 감안한 것으로, 가로등(200)의 디밍을 제 1 지정된 값 이상으로 조정하되, 이동하는 물체의 이동 속도에 따라 동적으로 가로등(200)의 디밍을 다시 낮추는 것이다. 이러한 본원발명은 운전자의 안전 운전을 담보하면서도 소비전력을 절감할 수 있다.On the other hand, when the traffic volume is smaller than the second reference value lower than the first reference value, the
일 실시예에 따르면, 제어 장치(210)의 제어부(212)는 센서부(212) 및/또는 관제 서버(220)로부터 획득한 정보에 따라 기상 정보로서 안개, 미세먼지, 및 강우량 수치에 기반한 가시거리 값을 결정하고, 가시 거리 값에 기반하여 디밍 신호를 생성한다. 예를 들면, 가시 거리 값이 지정된 값 미만으로 낮은 경우, 제어부(212)는 현재 시간대와는 상관없이, 최대 값으로 조정할 수 있다. 이를 위해, 제어부(212)는 센서부(212)를 통해 가로등(200) 주변의 온도, 습도, 미세먼지, 및 물체의 통행량에 관련한 정보를 획득하고, 획득한 정보에 기반하여 디밍 신호를 생성할 수 있다. 제어부(212)는 센서부(212)로부터 획득한 정보 및 통신부(213)(예: 도 3의 제어신호 송수신부(213))를 통해 관제 서버(220)로부터 가로등(200)의 주변의 환경 정보를 조합하여 디밍 신호를 생성하기 위한 설정값을 결정한다.According to an embodiment, the
예를 들면, 제어부(212)는 센서부(212) 및/또는 관제 서버(220)로부터 획득한 정보에 따라 안개에 관한 수치 정보, 미세 먼지에 관한 수치 정보, 및 강우량에 관한 수치 정보를 결정한다. 일 실시예에 따르면, 제어부(212)는 안개에 관한 수치 정보, 미세 먼지에 관한 수치 정보, 및 강우량에 관한 수치 정보는 모두 100점을 만점으로 하여 수치를 환산한다.For example, the
제어부(212)는 상기 안개에 관한 수치 정보를 획득한 다음 제 1 가중치를 적용하여 제 1 기상 정보를 산출하고, 상기 미세 먼지에 관한 수치 정보를 획득한 다음 제 2 가중치를 적용하여 제 2 기상 정보를 산출하고, 상기 강우량에 관한 수치 정보를 획득한 다음 제 3 가중치를 적용하여 제 3 기상 정보를 산출하고, 상기 제 1 기상 정보 내지 상기 제 3 기상 정보를 합산한 스코어를 상기 가시 거리 값으로 결정한다. 제어부(212)는, 합산된 스코어가 제 3 기준값 미만이면, 현재 시간대와는 상관없이, 상기 복수의 가로등(200)의 디밍을 제 1 지정된 값 이상으로 조정한다. 이는, 극심한 안개, 극심한 미세먼지, 및 극심한 폭우와 같은 상황에서는 소비전력 절감보다는 운전자의 가시거리 확보를 통한 사고 방지가 최우선이므로, 합산된 스코어가 제 3 기준값 미만으로서 가시거리가 최악인 악조건인 경우에는 시간대와 상관없이 가로등(200)의 디밍을 최대값으로 조정하기 위함이다.The
여기서, 제 3 가중치는 상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치보다 크고, 상기 제 1 가중치 및 상기 제 2 가중치는 서로 같은 것이 바람직하다. 즉, 가시거리를 산출함에 있어서 안개나 미세먼지에 비해서, 강우량에 관한 수치는 운전자의 시야 확보를 저해하는 가장 큰 요인이므로, 본 발명은 강우량에 관한 수치에 대한 가중치를 가장 크게 적용함으로써 운전자의 안전을 보장한다.Here, it is preferable that the third weight is greater than the first weight and the second weight, and the first weight and the second weight are the same. That is, in calculating the visible distance, as compared to fog or fine dust, the numerical value related to rainfall is the biggest factor that hinders the driver's visibility, so the present invention applies the largest weight to the numerical value related to rainfall to ensure driver safety. Is guaranteed.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말(230)이 제공하는 안심 귀가 가로등 제어 서비스의 사용자 인터페이스의 예시도이다.7 is an exemplary diagram of a user interface of a safe home lamp control service provided by the
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말(230)은 안심 귀가 가로등 제어 서비스의 사용자 인터페이스를 제공한다.Referring to FIG. 7, the
사용자는 휴대 단말(230)을 통해 관제 서버(220)에 가입 및 등록하는 절차를 수행하고, 이 과정에서 사용자는 관제 서버(220)에 집 주소를 등록하고, 관제 서버(220)는 사용자가 등록한 집 주소 주변의 가로등(200)에 관련한 디밍 제어 권한을 선택적으로 부여하게 된다. 예를 들면, 휴대 단말(230)은 사용자가 관제 서버(220)에 가입 및 등록 절차를 완료한 경우, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 안심 귀가 가로등 제어 서비스의 활성화 여부를 사용자에게 질의하는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 여기서, 휴대 단말(230)은, 사용자가 안심 귀가 가로등 제어 서비스의 활성화를 선택하는 것은 휴대 단말(230)의 현재 위치 정보를 관제 서버(220) 및/또는 집 주변에 위치한 제어 장치(210)에 전송하는 것임을 안내할 수 있다.The user performs the procedure of registering and registering the
만약, 사용자가 안심 귀가 가로등 제어 서비스의 활성화를 선택한 경우, 휴대 단말(230)은 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 휴대 단말(230)의 현재 위치 정보 및 귀가길 경로 정보를 관제 서버(220) 및/또는 집 주변에 위치한 제어 장치(210)에 전송하게 되고, 디스플레이를 통해 귀갓길에 배치된 가로등(200)의 밝기를 최대로 조정한다는 안내 문구를 출력한다.If the user chooses to activate the safe return home streetlight control service, the
관제 서버(220) 및/또는 집 주변에 위치한 제어 장치(210)는 사용자가 안심 귀가 가로등 제어 서비스의 활성화를 선택한 경우, 휴대 단말(230)로부터 제공된 귀가길 경로 정보 및 휴대 단말(230)의 현재 위치 정보를 기반으로 상기 휴대 단말(230)의 현재 위치 정보에 대응하는 장소에 배치된 적어도 하나의 가로등(200)의 디밍을 최대 밝기로 조정한다. 이러한 본 발명은 디밍 제어를 통해 소비전력을 절감하면서도 범죄를 예방할 수 있다.The
이상n 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템으로는, 별도의 통신망 없이 전원공급선을 이용하여 통신이 가능한 전력선 통신 방식을 이용해서 가로등의 디밍을 제어함으로써 데이터 유실 가능성을 줄이면서도 통신 장치 설치 비용을 절감할 수 있게 된다. As described above, as described above, in the streetlight dimming control system using power line communication according to an embodiment of the present invention, data is controlled by controlling the dimming of the streetlight using a power line communication method capable of communication using a power supply line without a separate communication network. It is possible to reduce the cost of installing a communication device while reducing the possibility of loss.
또한, 전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템으로는, 가로등 주변을 이동하는 차량 정보를 통계적인 값으로 산출한 것이거나, 또는 기상 정보로서 안개 또는 미세먼지에 관한 환경 정보에 기반하여 가로등의 디밍을 제어함으로써 소비 전력을 더욱 절감할 수 있다. In addition, as a street light dimming control system using power line communication, vehicle information moving around the street light is calculated as a statistical value, or as weather information, dimming of a street light is controlled based on environmental information about fog or fine dust. This can further reduce power consumption.
또한, 휴대 단말로부터 제공된 귀갓길 경로 정보 및 휴대 단말의 현재 위치 정보를 기반으로 휴대 단말의 현재 위치 정보에 대응하는 장소에 배치된 적어도 하나의 가로등의 디밍을 최대 밝기로 조정함으로써 범죄 예방 효과를 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a crime prevention effect by adjusting the dimming of at least one street light disposed in a place corresponding to the current location information of the mobile terminal to the maximum brightness based on the route path information provided from the mobile terminal and the current location information of the mobile terminal. You can.
상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 일 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described in connection with one specific preferred embodiment, but the present invention is variously modified and changed within the limits that do not depart from the technical features or fields of the present invention provided by the following claims. Being able to be is obvious to those of ordinary skill in the art.
200: 가로등
210: 제어 장치
220: 관제 서버
230: 휴대 단말
240: 데이터 송신부
250: 데이터 수신부200: street light
210: control device
220: control server
230: mobile terminal
240: data transmission unit
250: data receiving unit
Claims (6)
상기 복수의 가로등의 온/오프 및 디밍을 제어하기 위한 PWM 전력 기반의 가로등 구동신호를 전력선 통신 방식으로 출력하는 가로등 제어 장치;
상기 전력선 통신 방식으로 수신된 가로등 구동신호에 따라 상기 복수의 가로등의 온/오프 및 디밍을 제어하는 LED 전원장치; 및
상기 가로등 제어 장치에 상기 복수의 가로등의 디밍 또는 절전을 위한 시간 및 전력 정보 데이터에 관한 제어 신호를 전송하는 관제 서버를 포함하며,
상기 가로등 제어 장치는,
상기 복수의 가로등의 디밍 또는 절전을 위한 시간, 전력 정보 데이터, 및 상기 복수의 가로등의 주변 환경 정보 중 적어도 하나의 데이터나 정보에 기초해서 상기 PWM 전력 기반의 가로등 구동신호를 출력하고,
상기 가로등 제어 장치는,
상기 복수의 가로등의 주변 환경 정보에 포함된 안개 수치 정보, 미세먼지 수치 정보, 및 강우량 수치 정보 중 상기 강우량 수치 정보에 가장 크게 가중치를 적용하고, 상기 가장 크게 가중치를 적용한 강우량 수치 정보와 상기 안개 및 미세먼지 수치 정보를 이용해서 운전자의 가시 거리 값을 산출하며,
상기 산출된 운전자의 가시 거리 값에 기반해서 상기 PWM 전력 기반의 가로등 구동신호를 생성하고,
상기 전력선 통신 방식으로 상기 PWM 전력 기반의 가로등 구동신호를 전송하기 위해, 교류전원의 전압이 영전압이 되는 제1 영전압점을 검출하되 상기 제1 영전압점이 통신 개시시에 검출되면 개시 비트에 먼저 오프 상태에서 온 상태로 변환되는 제1 스위칭 신호를 매칭시켜서 전송하고, 다음 제1 영전압점이 검출될 때마다 이진수의 비트에 온 상태가 지속되는 제2 스위칭 신호 또는 온 상태에서 오프 상태로 변환되는 제3 스위칭 신호를 매칭시켜서 전송하며,
상기 제1 스위칭 신호 내지 제3 스위칭 신호가 온 상태일 경우에는 상기 교류전원을 통과시키고, 오프 상태일 경우에는 상기 교류전원을 차단시킴으로써 변형 교류전원을 상기 LED 전원장치로 출력하는,
전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템.A plurality of street lights;
A street light control device that outputs a PWM power-based street light driving signal for controlling on / off and dimming of the plurality of street lights by a power line communication method;
An LED power supply for controlling on / off and dimming of the plurality of street lights according to the street light driving signal received by the power line communication method; And
It includes a control server for transmitting a control signal for time and power information data for dimming or power saving of the plurality of street lights to the street light control device,
The street light control device,
The PWM power-based street light driving signal is output based on at least one of time, power information data, and surrounding environment information of the plurality of street lights for dimming or power saving of the plurality of street lights,
The street light control device,
Of the fog number information, fine dust value information, and rainfall value information included in the surrounding environment information of the plurality of street lights, the weight value is applied to the rainfall value most, and the fog value and the fog value applied to the weight are applied. Calculate the driver's visible distance value using the fine dust numerical information,
The PWM power-based street light driving signal is generated based on the calculated driver's visible distance value,
In order to transmit the PWM power-based street light driving signal by the power line communication method, a first zero voltage point at which an AC power voltage becomes a zero voltage is detected, but when the first zero voltage point is detected at the start of communication, the start bit is first The first switching signal, which is converted from the off state to the on state, is matched and transmitted, and whenever the next first zero voltage point is detected, the second switching signal in which the on state persists in the bit of a binary number or the state that is converted from the on state to the off state Match and transmit the third switching signal,
When the first to third switching signals are turned on, the AC power is passed through, and in the OFF state, the AC power is cut off to output the modified AC power to the LED power supply.
Street light dimming control system using power line communication.
상기 가로등 제어 장치는,
상기 복수의 가로등의 주변의 환경 정보를 획득하기 위한 센서부,
상기 복수의 가로등의 디밍을 제어하는 PWM 제어부,
상기 관제 서버로부터 획득한 제어 신호 또는 상기 센서부를 통해 획득한 상기 복수의 가로등의 주변의 환경 정보에 기반하여 상기 PWM 제어부를 제어하는 제어부를 포함하고,
PWM 제어부는 상기 PWM 전력 기반의 가로등 구동신호를 상기 전력선 통신 방식으로 출력하는 데이터 송신부를 더 포함하며,
상기 환경 정보는 상기 복수의 가로등 주변을 이동하는 물체의 통행량의 평균을 단위 시간으로 환산한 값을 포함하는,
전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템. According to claim 1,
The street light control device,
Sensor unit for acquiring environmental information around the plurality of street lights,
PWM control unit for controlling the dimming of the plurality of street lights,
It includes a control unit for controlling the PWM control unit based on the environmental information around the plurality of street lights obtained through the control unit or the control signal obtained from the control server,
The PWM control unit further includes a data transmission unit outputting the PWM power-based street light driving signal through the power line communication method,
The environment information includes a value obtained by converting an average of the traffic volume of an object moving around the plurality of street lights into unit time.
Street light dimming control system using power line communication.
상기 LED 전원장치는
상기 전력선 통신 방식으로 상기 PWM 전력 기반의 가로등 구동신호를 수신하는 데이터 수신부를 포함하고, 상기 데이터 수신부를 통해 수신된 가로등 구동신호에 따라 상기 복수의 가로등의 온/오프 및 디밍을 제어하는,
전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템. According to claim 2,
The LED power supply
And a data receiving unit receiving the PWM power-based street light driving signal through the power line communication method, and controlling on / off and dimming of the plurality of street lights according to the street light driving signals received through the data receiving unit.
Street light dimming control system using power line communication.
상기 가로등 제어 장치는,
제 1 시간 단위로 상기 복수의 가로등을 이동하는 물체의 통행량을 산출하고,
상기 산출된 통행량이 제 1 기준값 이상이면, 상기 복수의 가로등의 디밍을 제 1 지정된 값 미만으로 조정하고,
상기 산출된 통행량이 제 1 기준값 미만이면, 상기 복수의 가로등의 디밍을 제 1 지정된 값 이상으로 조정하고,
상기 산출된 통행량이 상기 제 1 기준값보다 낮은 제 2 기준값보다 작은 경우, 상기 복수의 가로등의 디밍을 제 1 지정된 값 이상으로 조정하되, 상기 이동하는 물체의 이동 속도에 기반하여 상기 복수의 가로등의 디밍을 순차적으로 낮추도록 설정된,
전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템. According to claim 1,
The street light control device,
Calculate the traffic volume of the object moving the plurality of street lights in a first time unit,
If the calculated traffic amount is greater than or equal to the first reference value, the dimming of the plurality of street lights is adjusted to less than a first specified value,
If the calculated traffic volume is less than a first reference value, the dimming of the plurality of street lights is adjusted to a value equal to or greater than a first specified value,
When the calculated traffic volume is smaller than a second reference value lower than the first reference value, the dimming of the plurality of street lights is adjusted to a value equal to or greater than a first specified value, and the dimming of the plurality of street lights is based on the moving speed of the moving object. Set to lower sequentially,
Street light dimming control system using power line communication.
상기 가로등 제어 장치는,
상기 안개 수치 정보를 획득한 다음 제 1 가중치를 적용하여 제 1 기상 정보를 산출하고,
상기 미세 먼지 수치 정보를 획득한 다음 제 2 가중치를 적용하여 제 2 기상 정보를 산출하고,
상기 강우량 수치 정보를 획득한 다음 제 3 가중치를 적용하여 제 3 기상 정보를 산출하고,
상기 제 1 기상 정보 내지 상기 제 3 기상 정보를 합산한 스코어를 상기 가시 거리 값으로 결정하고,
상기 스코어가 제 3 기준값 미만이면, 현재 시간대와는 상관없이, 상기 복수의 가로등의 디밍을 제 1 지정된 값 이상으로 조정하도록 설정된,
전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템. According to claim 1,
The street light control device,
After obtaining the fog numerical information, the first weather information is calculated by applying a first weight,
After obtaining the fine dust numerical information, the second weather information is calculated by applying a second weight,
After obtaining the rainfall number information, the third weather information is calculated by applying a third weight,
The score summing the first weather information to the third weather information is determined as the visible distance value,
If the score is less than a third reference value, regardless of the current time zone, the dimming of the plurality of street lights is set to be adjusted to a first specified value or more,
Street light dimming control system using power line communication.
상기 관제 서버 및 상기 가로등 제어 장치 중 적어도 어느 하나와 무선 통신으로 연결되는 휴대 단말을 더 포함하고,
상기 휴대 단말은, 안심 귀가 가로등 제어 서비스를 위한 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 사용자 인터페이스를 통한 사용자 입력에 기반하여 귀가길 경로 정보를 산출하고, 상기 귀가길 경로 정보 및 상기 휴대 단말의 현재 위치 정보를 상기 관제 서버 및/또는 상기 가로등 제어 장치로 전송하도록 구성되고,
상기 관제 서버 및/또는 상기 가로등 제어 장치는 상기 휴대 단말로부터 제공된 상기 귀가길 경로 정보 및 상기 휴대 단말의 현재 위치 정보를 기반으로 상기 휴대 단말의 현재 위치 정보에 대응하는 장소에 배치된 적어도 하나의 가로등의 디밍을 최대 밝기로 조정하는 것을 특징으로 하는,
전력선 통신을 이용한 가로등 디밍 제어 시스템.
According to claim 1,
Further comprising a mobile terminal connected to at least one of the control server and the street light control device by wireless communication,
The portable terminal provides a user interface for a safe return home streetlight control service, calculates return route information based on user input through the user interface, and controls the return route information and the current location information of the portable terminal Configured to transmit to a server and / or the streetlight control device,
The control server and / or the street light control device may include at least one street light disposed at a location corresponding to the current location information of the mobile terminal based on the return route information provided from the mobile terminal and the current location information of the mobile terminal. Characterized by adjusting the dimming to the maximum brightness,
Street light dimming control system using power line communication.
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