KR102257337B1 - 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치 - Google Patents

환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치에 관한 것으로서, 도트 매트릭스 구조를 이루도록 다수의 LED로 구성되어 문자 및 이미지 중 적어도 하나를 표출하되, 표출되는 정보의 중요도에 따라 파랑, 녹색, 노랑, 적색 중 어느 하나의 색으로 표시하는 LED 표시부, 로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터를 시리얼통신을 통해 수신하고, 환경부 대기정보 데이터, 기상청 기상정보 데이터, 행정안전부 재난 예측 데이터를 포함하는 공공데이터를 TCP/IP 통신을 통해 수신하는 데이터 수신부, LED 표시부에 마련된 조도 센서를 이용하여 상기 조도 센서에 도달하는 밝기를 측정하는 조도 측정부, 로컬 시간 정보를 수신하여 상기 데이터 수신부에 전송하는 시간 데이터 송수신부, 행정안전부로부터 재난 예측 데이터를 수신하고, 상기 수신한 재난 예측 데이터를 상기 표시 제어부로 전송하는 재난 데이터 송수신부, 상기 시간 데이터 송수신부, 상기 조도 측정부 및 상기 표시 제어부에서 산출된 밝기 지수를 반영하여 상기 LED 표시부의 밝기를 결정하는 밝기조절부, 상기 데이터 수신부에 수신된 하나 이상의 데이터를 이용하여 바이러스 지수를 포함하는 기상정보를 산출하는 기상정보 산출부, 상기 바이러스 지수, 국내 표준시간 정보, 재난 안내 정보, 기상정보 중 적어도 하나 이상의 항목을 표시하도록 제어하는 표시제어부 및 상기 표시제어부에 전달하는 제어명령을 외부 서버로부터 수신하고, 상기 로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터를 상기 외부 서버에 송신하는 통신부를 포함하고, 상기 기상정보 산출부는, 상기 데이터 수신부에 수신된 하나 이상의 데이터로부터 온도정보, 습도정보, 강수량정보, 풍량정보, 풍속정보, 시정거리정보, 일출/일몰정보를 포함하는 환경정보를 추출하고, 인근 범위 내의 놀이시설정보, 마트정보, 백화점정보, 꽃가루정보, 황사정보를 추출하여 아래 [수학식 1]에 따라 바이러스 지수(Vindex)를 산출하여, 상기 환경정보 및 바이러스 지수로 구성되는 기상정보를 산출하며, 상기 표시제어부는, 운량지수, 시정거리지수 및 일출/일몰지수를 이용하여 [수학식 3]에 따른 밝기지수를 산출하여 상기 밝기조절부에 전송하되, 상기 표시제어부는, 상기 외부 서버의 설정을 통하여 차량 및 보행자의 이동 방향에서 표출되는 영역에는 정보의 중요도에 따라 파랑, 녹색, 노랑, 적색과 같은 색상 표현이 교통신호등과의 혼란을 야기함에 따라 특정 영역에는 색상을 표출하지 않고 현재시각을 포함한 다른 정보를 표출하되, 상기 재난 데이터 송수신부에서 재난 데이터 수신에 대응하여 밝기를 95~100%로 상승시키고 1~2초 간격으로 점멸하여 재난 안내 문구를 표시할 수 있다.

Description

환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치{WEATHER INFORMATION DISPLAY DEVICE CAPABLE OF AUTOMATICALLY ADJUSTING BRIGHTNESS BASED ON ENVIRONMENTAL INFORMATION}
본 발명은 주변의 기상 데이터, 재난 데이터, 바이러스 데이터 및 시간 데이터를 추출하여 화면에 표시하고 밝기 조절이 가능한 기상정보 표출 장치에 관한 것으로서, 특히 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보를 표출하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 기상정보 표출 장치는 외부 데이터를 수신하여 기상 상태를 전광판 등의 표시부를 통해 표출하는 장치를 의미한다.
현재 사용되고 있는 기상정보 표출 장치는 기상청, 환경부 등의 공인된 기관으로부터 기상과 관련한 데이터를 입력 받고 이를 화면에 표시하도록 제어되는데, 외부데이터의 오류가 발생하거나 정확도가 떨어지는 경우 표시되는 정보의 정확도가 떨어질 수밖에 없는 구조적 문제점과 동시에 일조량이 높거나, 조도가 매우 낮은 밤에도 항상 같은 밝기를 유지하고 있다.
이 때문에, 주변환경적 요소에 따라 표시되는 문구가 잘 보이지 않는 경우가 종종 생겼으며, 늦은 밤과 새벽에도 일정한 밝기를 유지하여 주변에 빛 공해와 여름철의 경우 강한 빛으로 인해 벌레들이 몰려 금방 지저분해지는 경우가 종종 있다.
또한, 단순히 기상정보뿐만 아니라, 바이러스 지수와 재난 알림과 같은 긴급알림을 표시하여 정보전달의 목적성을 더욱 부각시킬 필요가 있다.
따라서, 표출되는 기상정보에 다양한 정보전달 데이터를 추가하고, 주변 환경정보에 따라 자동으로 밝기 조절할 수 있는 장치에 대한 연구가 요구된다.
한국등록특허 제10-2082934호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터, 외부에서 수신되는 데이터 및 정부 기관에서 수신되는 데이터를 모두 수집하고, 상기 수집된 외부 환경 데이터를 반영함으로써, 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 주변의 놀이시설, 꽃가루, 황사 등 감염위험에 영향을 미치는 물질을 종합적으로 고려하여 바이러스 지수를 산출함으로써, 바이러스 지수 산출의 정확성을 높일 수 있고, 정부 기관으로부터 자연재해 또는 재난 데이터를 수신하여 적용하여 안전에 위협을 받을 수 있는 심각한 상황일 때, 가장 높은 밝기로 점멸함으로써, 재난 데이터를 표출하여 안전경보 역할을 하는 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 운량지수, 시정거리지수 및 일출/일몰지수를 모두 이용하여 밝기지수를 산출하고 상기 밝기지수 데이터를 기반하여 LED 표시부의 밝기를 조절함으로써, 불필요한 밝기로 인한 에너지 절감과 사용편의성 향상이 모두 구현될 수 있는 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치를 제공함에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치는 도트 매트릭스 구조를 이루도록 도트 매트릭스 구조를 이루도록 다수의 LED로 구성되어 문자 및 이미지 중 적어도 하나를 표출하되, 표출되는 정보의 중요도에 따라 파랑, 녹색, 노랑, 적색 중 어느 하나의 색으로 표시하는 LED 표시부, 로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터를 시리얼통신을 통해 수신하고, 환경부 대기정보 데이터, 기상청 기상정보 데이터, 행정안전부 재난 예측 데이터를 포함하는 공공데이터를 TCP/IP 통신을 통해 수신하는 데이터 수신부, 상기 LED 표시부에 마련된 조도 센서를 이용하여 상기 조도 센서에 도달하는 밝기를 측정하는 조도 측정부, 로컬 시간 정보를 수신하여 상기 데이터 수신부에 전송하는 시간 데이터 송수신부, 행정안전부로부터 재난 예측 데이터를 수신하고, 상기 수신한 재난 예측 데이터를 상기 표시 제어부로 전송하는 재난 데이터 송수신부, 상기 시간 데이터 송수신부, 상기 조도 측정부 및 상기 표시 제어부에서 산출된 밝기 지수를 반영하여 상기 LED 표시부의 밝기를 결정하는 밝기조절부, 상기 데이터 수신부에 수신된 하나 이상의 데이터를 이용하여 바이러스 지수를 포함하는 기상정보를 산출하는 기상정보 산출부, 상기 바이러스 지수, 국내 표준시간 정보, 재난 안내 정보, 기상정보 중 적어도 하나 이상의 항목을 표시하도록 제어하는 표시제어부 및 상기 표시제어부에 전달하는 제어명령을 외부 서버로부터 수신하고, 상기 로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터를 상기 외부 서버에 송신하는 통신부를 포함하고, 상기 기상정보 산출부는, 상기 데이터 수신부에 수신된 하나 이상의 데이터로부터 온도정보, 습도정보, 강수량정보, 풍량정보, 풍속정보, 시정거리정보, 일출/일몰정보를 포함하는 환경정보를 추출하고, 인근 범위 내의 놀이시설정보, 마트정보, 백화점정보, 꽃가루정보, 황사정보를 추출하여 아래 [수학식 1]에 따라 바이러스 지수(Vindex)를 산출하여, 상기 환경정보 및 바이러스 지수로 구성되는 기상정보를 산출하며,
[수학식 1]
Figure 112021037196407-pat00001
(여기서, Vindex는 바이러스 지수, AMlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 놀이시설 개수, AMtotal은 전국기준 단위영역당 놀이시설 개수, MTlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 마트 개수, MTtotal은 전국기준 단위영역당 마트 개수, DPlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 백화점 개수, DPtotal은 전국기준 단위영역당 백화점 개수, POlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 꽃가루량, POtotal은 전국기준 단위영역당 꽃가루량, DSlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 황사량, DStotal은 전국기준 단위영역당 황사량을 각각 의미함)
상기 표시제어부는, 운량지수, 시정거리지수 및 일출/일몰지수를 이용하여 [수학식 3]에 따른 밝기지수를 산출하여 상기 밝기조절부에 전송하되,
[수학식 3]
Figure 112021037196407-pat00002
(여기서, Bindex는 밝기지수, CLlocal은 운량지수, LSlocal은 시정거리지수, ILlocal은 일출/일몰지수를 각각 의미함)
상기 표시제어부는, 상기 외부 서버의 설정을 통하여 차량 및 보행자의 이동 방향에서 표출되는 영역에는 정보의 중요도에 따라 파랑, 녹색, 노랑, 적색과 같은 색상 표현이 교통신호등과의 혼란을 야기함에 따라 특정 영역에는 색상을 표출하지 않고 현재시각을 포함한 다른 정보를 표출하되, 상기 재난 데이터 송수신부에서 재난 데이터 수신에 대응하여 밝기를 95~100%로 상승시키고 1~2초 간격으로 점멸하여 재난 안내 문구를 표시할 수 있다.
또한, 상기 밝기조절부는, 상기 시간 데이터 송수신부에서 수신된 시간데이터를 기분류된 시간대에 따라 가중치를 적용하여 시간스코어를 산출하고, 상기 조도 측정부의 조도 센서에 센싱된 조도값에 가중치를 적용하여 조도스코어를 산출하며, 상기 표시제어부에서 수신된 재난안내 정보 데이터의 단계에 따라 가중치를 적용하여 재난스코어와 상기 밝기 지수를 산출하고, 상기 산출된 시간스코어, 조도스코어, 재난스코어 및 밝기 지수를 기초하여 아래 [수학식 4]에 따라 밝기스코어를 산출하되,
[수학식 4]
Figure 112021037196407-pat00003
(여기서, Bscore는 밝기 스코어, Tscore는 시간 스코어, Tscore.max는 시간 스코어의 최대값, Bindex는 밝기지수, Bindex.max는 밝기지수 최대값, Iscore는 조도스코어, Iscore.max는 조도 스코어 최대값, Dscore는 재난 스코어, Dscore.max는 재난 스코어 최대값을 각각 의미함)
상기 산출된 밝기스코어를 반영하여 밝기를 조절할 수 있다.
또한, 상기 조도측정부의 상기 조도 센서는, 로컬 시간이 정오, 자정일 때 측정된 조도 수치와 상기 외부 서버에서 수신된 해당 위치의 조도 측정 수치를 비교하고, 상기 비교한 조도 측정 수치의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 외부 서버에 조도 센서 오류 신호를 전송할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터, 외부에서 수신되는 데이터 및 정부 기관에서 수신되는 데이터를 모두 수집하고, 상기 수집된 외부 환경 데이터를 반영함으로써, 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치를 제공할 수 있다.
또한, 주변의 놀이시설, 꽃가루, 황사 등 감염위험에 영향을 미치는 물질을 종합적으로 고려하여 바이러스 지수를 산출함으로써, 바이러스 지수 산출의 정확성을 높일 수 있고, 정부 기관으로부터 자연재해 또는 재난 데이터를 수신하여 적용하여 안전에 위협을 받을 수 있는 심각한 상황일 때, 가장 높은 밝기로 점멸함으로써, 재난 데이터를 표출하여 안전경보 역할을 하는 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치를 제공할 수 있다.
또한, 운량지수, 시정거리지수 및 일출/일몰지수를 모두 이용하여 밝기지수를 산출하고 상기 밝기지수 데이터를 기반하여 LED 표시부의 밝기를 조절함으로써, 불필요한 밝기로 인한 에너지 절감과 사용편의성 향상이 모두 구현될 수 있는 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 환경정보를 수집하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시례에 따른 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치의 하드웨어 개념도이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시례 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시례들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시례에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
이하, 본 발명인 기상정보 표출 장치는 첨부된 도 1 내지 도 3을 참고로 상세하게 설명한다.
우선, 도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 환경정보를 수집하는 과정을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시례에 따른 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치의 하드웨어 개념도이다.
도 1을 참고하면, 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치(100)는 LED 표시부(110), 데이터 수신부(120), 조도 측정부(130), 시간 데이터 송수신부(140), 재난 데이터 송수신부(150), 밝기 조절부(160), 기상정보 산출부(170), 표시 제어부(180), 통신부(190)를 포함할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 환경 정보 데이터는 데이터베이스(260)에 수집되고, 상기 수집된 데이터는 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치(100)에 전송된 후 표출됨으로써, 다양한 기상정보 데이터, 재난 데이터 및 시간 데이터가 수집되고 이를 외면에 마련된 LED 표시부(110)에 표시할 수 있다.
LED 표시부(110)는 도트 매트릭스 구조를 이루도록 다수의 LED로 구성되어 문자 및 이미지 중 적어도 하나를 표출하되, 표출되는 정보의 중요도에 따라 파랑, 녹색, 노랑, 적색 중 어느 하나의 색으로 표시할 수 있다.
즉, LED 표시부(110)는 문자, 이미지 등을 표출할 수 있으며, 도트 매트릭스 구조를 통해 문자, 이미지 등을 세부적으로 표현할 수 있다. 이때 현재 표출할 정보의 중요도에 따라 다수의 색상으로 구분하여 표출할 수 있으며, 일례로 파랑, 녹색, 노랑, 적색 순서로 위급상황의 정도에 따라 색상을 달리하여 표시할 수 있다.
데이터 수신부(120)는 로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터를 시리얼통신을 통해 수신하고, 환경부 대기정보 데이터, 기상청 기상정보 데이터, 행정안전부 재난 예측 데이터를 포함하는 공공데이터를 TCP/IP 통신을 통해 수신할 수 있다.
즉, 데이터 수신부(120)는 로컬에 설치된 관측센서로부터 기상정보 데이터를 수신하되, 일례로 시리얼 통신을 통해 수신할 수 있다.
이와 더불어, 환경부 대기정보 데이터, 기상청 기상정보 데이터와 같은 공공 데이터 등의 외부데이터를 수신할 수 있으며, 일례로 TCP/IP 통신을 통해 수신할 수 있다.
따라서, 크게는 2개의 채널인 로컬 데이터와 외부데이터를 수신하는 것이며, 이를 통해 다양한 기상정보의 수집은 물론 어느 하나의 채널에 오류가 발생하는 경우에도 나머지 채널을 통해 신뢰도 있는 정보가 수신될 수 있다.
조도 측정부(130)는 상기 LED 표시부(110)에 마련된 조도 센서를 이용하여 상기 조도 센서에 도달하는 밝기를 측정할 수 있다.
이때, 상기 조도 센서는 상기 LED 표시부(110)가 있는 방향 면에 한 개 이상의 센서를 장착하고, 두 개 이상의 센서가 장착된 상태에서 밝기 값의 차이가 10~15%이상 차이가 발생할 경우, 조도 센서의 고장여부를 확인하는 신호를 외부 서버로 전달하여 상기 조도 센서의 고장 여부를 확인할 수 있다.
시간 데이터 송수신부(140)는 로컬 시간 정보를 수신하여 상기 데이터 수신부(120)에 전송할 수 있다.
여기서, 상기 LED 표시부(110)의 밝기 자동조절은 상기 시간 데이터 송수신부(140)에서 수신된 국내 표준시간 데이터를 기초하여 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 시간 데이터 송수신부(140)에서 수신된 새벽 1시~ 5시까지는 인적이 드물고 대다수의 사람들이 수면에 들어있는 시간이기 때문에 자동으로 밝기를 가장 낮출 수 있는 근거가 될 수 있다.
또한, 상기 조도측정부(130)의 상기 조도 센서는, 로컬 시간이 정오, 자정일 때 측정된 조도 수치와 상기 외부 서버에서 수신된 해당 위치의 조도 측정 수치를 비교하고, 상기 비교한 조도 측정 수치의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 외부 서버에 조도 센서 오류 신호를 전송할 수 있다.
이때, 상기 기설정된 범위는 상기 조도 센서에서 측정된 조도 수치와 상기 외부 서버에서 수신한 조도 수치의 차이가 10~15%까지이다. 한편, 상기 범위를 초과하는 경우, 상기 외부 서버에 상기 조도 센서 오류 신호를 전송하여 상기 조도 센서의 점검을 유도할 수 있다.
재난 데이터 송수신부(150)는 행정안전부로부터 재난 예측 데이터를 수신하고, 상기 수신한 재난 예측 데이터를 상기 표시 제어부(180)로 전송할 수 있다.
이때, 상기 재난 데이터 송수신부(150)는 데이터를 수신 받는 정부기관은 행정안전부, 국방부, 기상청 등의 정부 시설에서 데이터를 수신 받을 수 있다. 여기서, 재난 데이터(220)는 일반 사람들에게 주의 이상의 자연 재해 또는 재난에 관련된 데이터를 최우선으로 수신 받고, 상기 데이터 수신부(120)으로 송신할 수 있다.
밝기조절부(160)는 상기 시간 데이터 송수신부(140), 상기 조도 측정부(130) 및 상기 표시 제어부(180)에서 산출된 밝기 지수를 반영하여 상기 LED 표시부(110)의 밝기를 결정할 수 있다.
즉, 상기 밝기조절부(160)는 상기 조도 측정부(130), 상기 시간 데이터 송수신부(140), 상기 기상정보 산출부(170) 및 상기 표시제어부(180)에서 추출된 데이터를 종합하여 상기 LED 표시부(110)의 밝기를 최소 30%~100%까지 조절할 수 있다.
또한, 상기 밝기조절부(160)는 상기 시간 데이터 송수신부(140)에서 수신된 시간데이터(230)를 기분류된 시간대에 따라 가중치를 적용하여 시간스코어를 산출하고, 상기 조도 측정부(130)의 조도 센서에 센싱된 조도값에 가중치를 적용하여 조도스코어를 산출하며, 상기 표시제어부(180)에서 수신된 재난안내 정보 데이터의 단계에 따라 가중치를 적용하여 재난스코어와 상기 밝기 지수를 산출하고, 상기 산출된 시간스코어, 조도스코어, 재난스코어 및 밝기 지수를 기초하여 아래 [수학식 4]에 따라 밝기스코어를 산출하되,
[수학식 4]
Figure 112021037196407-pat00004
(여기서, Bscore는 밝기 스코어, Tscore는 시간 스코어, Tscore.max는 시간 스코어의 최대값, Bindex는 밝기지수, Bindex.max는 밝기지수 최대값, Iscore는 조도스코어, Iscore.max는 조도 스코어 최대값, Dscore는 재난 스코어, Dscore.max는 재난 스코어 최대값을 각각 의미함)
상기와 같이, 산출된 밝기스코어를 반영하여 상기 LED 표시부(110)의 밝기 를 조절할 수 있다.
여기서, 상기 시간 스코어는, 08:01~17:00까지의 시간은 30, 17:01~22:00까지의 시간은 20, 22:01~08:00까지의 시간과 최대 시간 스코어는 10의 수치로 산출할 수 있다. 또한, 조도 스코어는 상기 조도 센서에서 측정되는 측정값 그대로 산출된다. 한편, 상기 재난 스코어는 관심 단계, 주의 단계, 경계 단계, 심각 단계로 위험도에 따라 나뉘어진 단계에 따라, 관심 단계는 10, 주의 단계는 20, 경계 단계는 30, 심각 단계는 40으로 산출하여 상기 [수학식 4]에서 계산될 수 있다.
일례로, 06:05의 시간에 운량지수가 3, 시정거리지수가 3, 일출/일몰지수가 3이고, 조도 센서로 측정된 조도값이 110lux이며(조도 센서의 최대 측정값이 99,999lux인 센서로 산출 시), 재난 경계 단계가 발생한 경우, 시간 스코어(Tscore)는 10, 밝기지수(Bindex)는 3, 조도 스코어(Iscore)는 110lux, 재난 스코어(Dscore)는 30으로 0.963의 밝기스코어로 산출할 수 있다.
Figure 112021037196407-pat00005
이때, 상기 LED 표시부(110)의 밝기의 최대값이 100,000lux일 때, 상기 밝기 스코어로 산출된 0.963의 백분율인 96.3%의 밝기 값인 96,300lux로 자동조절할 수 있다.
기상정보 산출부(170)는 상기 데이터 수신부(120)에 수신된 하나 이상의 데이터를 이용하여 바이러스 지수를 포함하는 기상정보를 산출할 수 있다.
이를 위해, 일실시례에서 기상정보 산출부(170)는 상기 데이터 수신부(120)에 수신된 데이터로부터 온도정보, 습도정보, 강수량정보, 풍량정보, 풍속정보, 시정거리정보, 일출/일몰정보를 포함하는 환경정보를 추출하고, 현재 위치로부터 인근 범위 내의 놀이시설정보, 마트정보, 백화점정보, 꽃가루정보, 황사정보를 추출하여 아래 [수학식 1]에 따라 바이러스 지수(Vindex)를 산출하여, 상기 환경정보 및 바이러스 지수로 구성되는 기상정보를 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112021037196407-pat00006
(여기서, Vindex는 바이러스 지수, AMlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 놀이시설 개수, AMtotal은 전국기준 단위영역당 놀이시설 개수, MTlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 마트 개수, MTtotal은 전국기준 단위영역당 마트 개수, DPlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 백화점 개수, DPtotal은 전국기준 단위영역당 백화점 개수, POlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 꽃가루량, POtotal은 전국기준 단위영역당 꽃가루량, DSlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 황사량, DStotal은 전국기준 단위영역당 황사량을 각각 의미함)
또한, 다른 일실시례에서 기상정보 산출부(170)는 상기 데이터 수신부(120)에 수신된 데이터로부터 온도정보, 습도정보, 강수량정보, 풍량정보, 풍속정보, 시정거리정보, 일출/일몰정보를 포함하는 환경정보를 추출하고, 현재 위치로부터 인근 범위 내의 놀이시설정보, 마트정보, 백화점정보, 행사정보, 시위정보, 유동인구정보, 꽃가루정보, 황사정보, 알러지정보를 추출하여 아래 [수학식 2]에 따라 바이러스 지수(Vindex)를 산출하여, 상기 환경정보 및 바이러스 지수로 구성되는 기상정보를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112021037196407-pat00007
(여기서, Vindex는 바이러스 지수, AMlocal은 현재 위치로부터 기설정된 제2 거리 범위 내의 단위영역당 놀이시설 개수, AMtotal은 전국기준 단위영역당 놀이시설 개수, MTlocal은 현재 위치로부터 기설정된 제2 거리 범위 내의 단위영역당 마트 개수, MTtotal은 전국기준 단위영역당 마트 개수, DPlocal은 현재 위치로부터 기설정된 제2 거리 범위 내의 단위영역당 백화점 개수, DPtotal은 전국기준 단위영역당 백화점 개수, EVlocal은 기설정된 시간동안 현재 위치로부터 기설정된 제2 거리 범위 내의 단위영역당 행사 개최 개수, EVtotal은 기설정된 시간동안 전국 범위 내의 단위영역당 행사 개최 개수, DMlocal은 기설정된 시간동안 현재 위치로부터 기설정된 제2 거리 범위 내의 단위영역당 시위 발생 개수, DMtotal은 기설정된 시간동안 전국기준 단위영역당 시위 발생 개수, FPlocal은 기설정된 시간동안 현재 위치로부터 기설정된 제2 거리 범위 내의 단위영역당 유동인구수, FPtotal은 기설정된 시간동안 전국기준 단위영역당 유동인구수, POlocal은 현재 위치로부터 기설정된 제2 거리 범위 내의 단위영역당 꽃가루량, POtotal은 전국기준 단위영역당 꽃가루량, DSlocal은 현재 위치로부터 기설정된 제2 거리 범위 내의 황사량, DStotal은 전국기준 단위영역당 황사량, ALlocal은 현재 위치로부터 기설정된 제2 거리 범위 내의 단위영역당 알러지물질량, ALtotal은 전국기준 단위영역당 알러지물질량을 각각 의미함)
즉, 기상정보 산출부(170)는 온도정보, 습도정보, 강수량정보, 풍량정보, 풍속정보, 시정거리정보, 일출/일몰정보 등의 기본적인 환경정보뿐만 아니라, 현재 위치 주변의 놀이시설정보, 마트정보, 백화점정보, 행사정보, 시위정보, 유동인구정보, 꽃가루정보, 황사정보, 알러지정보 중 적어도 하나를 추출하고 이를 통해 바이러스 감염 위험도를 나타내는 바이러스 지수를 산출할 수 있다.
현재 위치를 기점으로 놀이시설이 많을수록, 마트가 많을수록, 백화점이 많을수록, 꽃가루가 많을수록, 황사가 많을수록 바이러스에 감염될 가능성이 높으므로, 상기 지표에 기초하여 바이러스 지수가 산출되는 경우 다양한 요소들을 모두 고르게 반영하여 보다 정확한 바이러스 지수가 산출될 수 있다.
예를 들어, 전국의 10km2당 놀이시설의 수가 1개이고, 현재 위치를 기점으로 인근 범위(ex. 5km 반경을 갖는 원형의 범위=3.14*5*5) 내에 놀이시설의 수가 15개인 경우 AMlocal(현재 위치 기점의 10km2당 놀이시설의 수는 약 1.9개)
Figure 112021037196407-pat00008
는 1.9로 산출될 수 있다. 여기서 인근 범위는 외부 서버에서 설정할 수 있다.
상기와 같은 방법으로 나머지 파라미터의 값들을 산출하면,
Vindex=(1.9+1.5+1.3+1.2+0.8)/5=1.34로 산출될 수 있다. 이때, Vindex가 1보다 큰 경우는 파라미터들의 평균이 전국 평균보다 큰 것이므로 해당 지역의 바이러스 감염 위험도는 평균보다 높은 것으로 판단할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일실시례에 따르면 바이러스 감염 위험도에 영향을 미치는 다수의 파라미터들을 다양하게 반영하고 파라미터 전체의 평균이 전국 평균보다 높은지 여부를 나타내는 바이러스 지수를 제공해 줄 수 있어 보다 정확하고도 직관적으로 이해될 수 있는 지표를 제공해 줄 수 있다.
표시 제어부(180)는 상기 바이러스 지수, 국내 표준시간 정보, 재난 안내 정보, 기상정보 중 적어도 하나 이상의 항목을 표시하도록 제어할 수 있다.
이때, 표시 제어부(180)는 데이터 수집부에 수신된 운량지수, 시정거리지수 및 일출/일몰지수를 이용하여 [수학식 3]에 따른 밝기지수를 산출하고 상기 밝기조절부에 전송할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112021037196407-pat00009
(여기서, Bindex는 밝기지수, CLlocal은 운량지수, LSlocal은 시정거리지수, ILlocal은 일출/일몰지수를 각각 의미함)
즉, 현재 위치의 밝기를 상기 밝기지수를 통해 표현될 수 있으며, 밝기지수 산출을 위해 구름의 양을 판단하는 운량지수, 목표를 식별할 수 있는 최대거리를 나타내는 시정거리지수, 주야간을 판별하는 일출/일몰지수를 모두 활용하여 밝기지수를 산출할 수 있다.
일례로, 운량지수는 10단계로 분류될 수 있으며, 1단계가 가장 구름이 적은 상태를 나타내고 10단계는 가장 구름이 많은 것을 나타내도록 설정될 수 있다. 또한, 시정거리도 가시거리 범위에 따라 10단계로 분류할 수 있으며, 가장 짧은 가시거리를 갖는 경우를 1단계로 가장 먼 가시거리를 갖는 경우를 10단계로 설정할 수 있으며, 일출/일몰지수의 경우 정오를 기준으로 가장 낮은 1단계로 시작해서 일몰이후를 가장 높은 10단계로 지정할 수 있다.
이 경우, 운량지수가 4, 시정거리지수가 3, 일출/일몰지수가 5인 경우 Bindex는 4로 산출되며, 기설정된 Bindex 4에 대응하는 밝기로 상기 LED 표시부(110)의 밝기를 제어할 수 있다.
상기와 같이 Bindex를 통한 밝기 보정을 통해 상기 LED 표시부(110)의 밝기를 제어함으로써 상기 LED 표시부(110)의 선명도를 향상시킬 수 있다.
한편, 표시제어부(180)는 상기 외부 서버의 설정을 통하여 차량 및 보행자의 이동 방향에서 표출되는 영역에는 정보의 중요도에 따라 파랑, 녹색, 노랑, 적색과 같은 색상 표현이 교통신호등과의 혼란을 야기함에 따라 특정 영역에는 색상을 표출하지 않고 현재시각을 포함한 다른 정보를 표출하되, 상기 재난 데이터 송수신부(150)에서 재난 데이터 수신에 대응하여 밝기를 95~100%로 상승시키고 1~2초 간격으로 점멸하여 재난 안내 문구를 표시할 수 있다.
통신부(190)는 상기 표시제어부(180)에 전달하는 제어명령을 외부 서버로부터 수신하고, 상기 로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터를 상기 외부 서버에 송신할 수 있다.
따라서, 외부 서버가 표출 장치에 표시할 데이터를 제어할 수 있고, 로컬의 관측센서들로부터 수신한 데이터도 외부 서버로 송신되어 관리될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일실시례에 따르면, 로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터, 외부에서 수신되는 데이터 및 정부 기관에서 수신되는 데이터를 모두 수집하고, 상기 수집된 외부 환경 데이터를 반영함으로써, 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치를 제공할 수 있다.
또한, 주변의 놀이시설, 꽃가루, 황사 등 감염위험에 영향을 미치는 물질을 종합적으로 고려하여 바이러스 지수를 산출함으로써, 바이러스 지수 산출의 정확성을 높일 수 있고, 정부 기관으로부터 자연재해 또는 재난 데이터를 수신하여 적용하여 안전에 위협을 받을 수 있는 심각한 상황일 때, 가장 높은 밝기로 점멸함으로써, 재난 데이터를 표출하여 안전경보 역할을 하는 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치를 제공할 수 있다.
또한, 운량지수, 시정거리지수 및 일출/일몰지수를 모두 이용하여 밝기지수를 산출하고 상기 밝기지수에 대응하는 LED 표시부의 밝기를 결정함으로써, 불필요한 밝기로 인한 에너지 절감과 사용편의성 향상이 모두 구현될 수 있는 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치를 제공할 수 있다
또한 본 발명의 일실시례에 따른, 센서데이터 및 공공데이터를 활용한 기상정보 표출 장치의 밝기 자동조절 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명의 일실시례는 비록 한정된 실시례와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시례는 상기 설명된 실시례에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 일실시례는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110 : LED 표시부
120 : 데이터 수신부
130 : 조도 측정부
140 : 시간 데이터 송수신부
150 : 재난 데이터 송수신부
160 : 밝기 조절부
170 : 기상정보 산출부
180 : 표시 제어부
190 : 통신부
210 : 바이러스 지수 데이터
220 : 재난 데이터
230 : 시간 데이터
240 : 조도 데이터
250 : 기상 데이터
260 : 데이터베이스
310 : 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치

Claims (3)

  1. 도트 매트릭스 구조를 이루도록 다수의 LED로 구성되어 문자 및 이미지 중 적어도 하나를 표출하되, 표출되는 정보의 중요도에 따라 파랑, 녹색, 노랑, 적색 중 어느 하나의 색으로 표시하는 LED 표시부;
    로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터를 시리얼통신을 통해 수신하고, 환경부 대기정보 데이터, 기상청 기상정보 데이터, 행정안전부 재난 예측 데이터를 포함하는 공공데이터를 TCP/IP 통신을 통해 수신하는 데이터 수신부;
    상기 LED 표시부에 마련된 조도 센서를 이용하여 상기 조도 센서에 도달하는 밝기를 측정하는 조도 측정부;
    로컬 시간 정보를 수신하여 상기 데이터 수신부에 전송하는 시간 데이터 송수신부;
    행정안전부로부터 재난 예측 데이터를 수신하고, 상기 수신한 재난 예측 데이터를 상기 표시 제어부로 전송하는 재난 데이터 송수신부;
    상기 시간 데이터 송수신부, 상기 조도 측정부 및 상기 표시 제어부에서 산출된 밝기 지수를 반영하여 상기 LED 표시부의 밝기를 결정하는 밝기조절부;
    상기 데이터 수신부에 수신된 하나 이상의 데이터를 이용하여 바이러스 지수를 포함하는 기상정보를 산출하는 기상정보 산출부;
    상기 바이러스 지수, 국내 표준시간 정보, 재난 안내 정보, 기상정보 중 적어도 하나 이상의 항목을 표시하도록 제어하는 표시제어부; 및
    상기 표시제어부에 전달하는 제어명령을 외부 서버로부터 수신하고, 상기 로컬에 설치된 관측센서로부터 측정되는 데이터를 상기 외부 서버에 송신하는 통신부를 포함하고,
    상기 기상정보 산출부는,
    상기 데이터 수신부에 수신된 하나 이상의 데이터로부터 온도정보, 습도정보, 강수량정보, 풍량정보, 풍속정보, 시정거리정보, 일출/일몰정보를 포함하는 환경정보를 추출하고, 인근 범위 내의 놀이시설정보, 마트정보, 백화점정보, 꽃가루정보, 황사정보를 추출하여 아래 [수학식 1]에 따라 바이러스 지수(Vindex)를 산출하여, 상기 환경정보 및 바이러스 지수로 구성되는 기상정보를 산출하며,
    [수학식 1]

    Figure 112021037196407-pat00010


    (여기서, Vindex는 바이러스 지수, AMlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 놀이시설 개수, AMtotal은 전국기준 단위영역당 놀이시설 개수, MTlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 마트 개수, MTtotal은 전국기준 단위영역당 마트 개수, DPlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 백화점 개수, DPtotal은 전국기준 단위영역당 백화점 개수, POlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 단위영역당 꽃가루량, POtotal은 전국기준 단위영역당 꽃가루량, DSlocal은 현재 위치로부터 인근 범위 내의 황사량, DStotal은 전국기준 단위영역당 황사량을 각각 의미함)
    상기 표시제어부는,
    운량지수, 시정거리지수 및 일출/일몰지수를 이용하여 [수학식 3]에 따른 밝기지수를 산출하여 상기 밝기조절부에 전송하되,
    [수학식 3]
    Figure 112021037196407-pat00011

    (여기서, Bindex는 밝기지수, CLlocal은 운량지수, LSlocal은 시정거리지수, ILlocal은 일출/일몰지수를 각각 의미함)
    상기 표시제어부는,
    상기 외부 서버의 설정을 통하여 차량 및 보행자의 이동 방향에서 표출되는 영역에는 정보의 중요도에 따라 파랑, 녹색, 노랑, 적색과 같은 색상 표현이 교통신호등과의 혼란을 야기함에 따라 특정 영역에는 색상을 표출하지 않고 현재시각을 포함한 다른 정보를 표출하되, 상기 재난 데이터 송수신부에서 재난 데이터 수신에 대응하여 밝기를 95~100%로 상승시키고 1~2초 간격으로 점멸하여 재난 안내 문구를 표시하는 것을 특징으로 하는 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밝기조절부는,
    상기 시간 데이터 송수신부에서 수신된 시간데이터를 기분류된 시간대에 따라 가중치를 적용하여 시간스코어를 산출하고,
    상기 조도 측정부의 조도 센서에 센싱된 조도값에 가중치를 적용하여 조도스코어를 산출하며,
    상기 표시제어부에서 수신된 재난안내 정보 데이터의 단계에 따라 가중치를 적용하여 재난스코어와 상기 밝기 지수를 산출하고,
    상기 산출된 시간스코어, 조도스코어, 재난스코어 및 밝기 지수를 기초하여 아래 [수학식 4]에 따라 밝기스코어를 산출하되,
    [수학식 4]
    Figure 112021037196407-pat00012

    (여기서, Bscore는 밝기 스코어, Tscore는 시간 스코어, Tscore.max는 시간 스코어의 최대값, Bindex는 밝기지수, Bindex.max는 밝기지수 최대값, Iscore는 조도스코어, Iscore.max는 조도 스코어 최대값, Dscore는 재난 스코어, Dscore.max는 재난 스코어 최대값을 각각 의미함)
    상기 산출된 밝기스코어를 반영하여 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치

  3. 제1항에 있어서,
    상기 조도측정부의 상기 조도 센서는,
    로컬 시간이 정오, 자정일 때 측정된 조도 수치와 상기 외부 서버에서 수신된 해당 위치의 조도 측정 수치를 비교하고,
    상기 비교한 조도 측정 수치의 차이가 기설정된 범위를 초과하는 경우 상기 외부 서버에 조도 센서 오류 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 환경정보에 기초하여 밝기 자동조절이 가능한 기상정보 표출 장치.
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CN117672162A (zh) * 2024-02-01 2024-03-08 深圳市欧灵科技有限公司 基于环境因素的显示亮度控制方法、装置、设备及介质
CN117672162B (zh) * 2024-02-01 2024-05-03 深圳市欧灵科技有限公司 基于环境因素的显示亮度控制方法、装置、设备及介质

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