KR102274791B1 - 보안등 시스템 및 그의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보안등 설시 작업 시 작업 용이성을 위해 인체 또는 물체등을 감지하기 위한 인체 감지 센서를 보안등 시스템에 일체형으로 포함하여 구성하며, 또한 LED 광원을 복수의 그룹으로 분할하고, 이에 대응하여 전원을 개별적으로 독립하여 공급하는 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부를 포함하여 구성함으로써 보안등 시스템의 구동 효율을 향상시킬 수 있으며 특히 LED 구동부 교체 시 개별 LED 구동부를 각각 교체함으로써 그 비용을 절감할 수 있는 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템 및 그의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

Description

보안등 시스템 및 그의 제어방법 {Security Light System and Its Control Methods}
본 발명은 야간에 도로나 공원 등을 조명하기 위한 보안등 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원으로는 저소비전력 등 여러 장점을 갖는 하나의 보안등 시스템을 복수의 그룹으로 나누어 형성하는 LED(light emitting diode) 광원과 상기 LED 광원에 각각에 대응하여 개별로 독립하여 전원을 공급하기 위한 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부와 상기 LED 구동부를 제어하기 위한 제어신호를 발생하기 위해 인체 또는 물체의 움직임을 감지하기 위한 감지 센서가 부착된 센서 부착대 및 특히 외부 주변 조도에 따라 LED 구동부의 수를 조절하여 상기 LED 광원의 밝기를 가변함으로써 에너지를 절감하고, 주변 조도에 따라서 밝기를 가변시켜 항시 도로나 거리에 적절한 조도를 유지할 수 있도록 하기 위한 거리 또는 도로를 조명하기 위한 보안등 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 가로등은 도로, 공원, 골목 등의 길을 따라서 배치되어 도로 등을 조명하는 역할을 한다. 이러한 보안등으로 인하여, 차량이나 사람은 야간에 쉽게 주행, 도보 등을 할 수 있다. 종래의 보안등은 주로 고압 나트륨 램프를 주로 이용하고 있다. 이러한 고압 나트륨 램프는 조도 확보에 장점이 있다. 그러나, 고압 나트륨 램프는 가격이 비싸며, 소비전력이 높아 에너지 소모가 많으며, 수명 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있다. 따라서, 이러한 단점을 해결하고자 보안등 시스템의 광원으로 고압 나트륨등 대신에 LED (Light Emitting Diode)를 이용하고 있는 추세이다. LED는 GaAs와 같은 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체의 P-N접합에 전류가 흐를 때 빛이 발생하는 현상을 이용한다. 이러한 LED를 광원으로 이용하는 LED 조명기구는 반응시간이 일반 전구에 비하여 빠르고, 소비전력이 백열등 기타 조명기구에 비하여 매우 낮으며, 수명 특성이 우수한 장점이 있다.
그러나, LED를 광원으로 이용하는 LED 보안등의 경우, LED 구동 시 발생하는 열을 효과적으로 방출하지 못하는 문제점을 포함하고 있으나 고효율 기기로 구성할 수 있다는 측면에서 현재 보안등의 광원으로 널리 이용되고 있다.
도 1은 이러한 광원을 이용하는 종래의 일반적인 거리나 도로등을 조명하기 위한 조명 시스템 (10)의 전체 구성도를 나타내고 있다. 기존의 조명 시스템 (10)은 하단이 지면에 고정되는 기둥 (11)과 상기 기둥 (11)과 수직방향으로 연결되는 암대 (12)와 LED 광원 및 이를 구동하기 위한 LED 구동부 및 제어부를 포함하는 보안등 시스템 (13) 및 상기 보안등 시스템 (13)과 분리되어 상기 기둥 (11) 또는 상기 암대 (12)등에 별도로 구성되어 설치되며 인체 또는 물체를 감지하기 위한 감지 센서 (14)로 구성되어 있다. 도 1에서 알 수 있듯이 인체 또는 물체를 감지하기 위한 감지 센서 (14)가 보안등 시스템과 별도로 설치되어 있으며 일반적으로 하나의 감지 센서 (14)만이 이용되는 것으로, 이로인해 감지 영역이 좁은 문제점을 가지게 된다.
도 2는 종래의 보안등 시스템(13)의 내부 구성도를 나타내고 있다. 보안등 시스템과 분리되어 외부에 설치되며 인체 또는 물체를 감지하기 위한 감지 센서(120)의 센싱값에 의해 제어신호를 발생하는 제어부 (112)에 의해 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원 (110)을 하나의 LED 구동부 (111)를 이용하여 제어함으로써 그 구성이 간단한 장점이 있어 현재 많이 이용되고 있다.
그러나, 상기 종래의 보안등 시스템은 상기 별도로 설치된 감지 센서(120)에 의해 인체 또는 물체등의 감지 신호가 감지된 경우 상기 LED 광원을 100%의 밝기로 제어하며 감지 신호가 감지되지 않은 경우 50%의 밝기로 LED 구동부(111)를 제어함으로써 LED 광원(110)를 이용한 보안등 시스템 또한 도로 상황이나 기상 상태 등을 제대로 반영하지 못하고 획일적으로 점등되거나 소등되기 때문에 최적의 조명 상태를 유지하지 못하는 경우가 일반적이다.
특히, 보안등이 점등된 상태는 최대 조도를 유지하기 때문에 불필요한 에너지 소비가 발생하게 되고, 더하여 LED 구동부의 사고등에 의한 고장이 극소부에 발생할 경우에도 하나로 구성된 상기 LED 구동부 전체를 교체하여야 함으로 인한 교체 비용이 상승하게 되는 심각한 문제점을 포함하고 있다.
대한민국 특허등록공보 제10-1029560호 (2011.04.15.) 대한민국 특허공개공보 제10-2009-0065112호 (2009.06.22.)
상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 보안등 설치 작업 시 작업 용이성을 위해 인체 또는 물체등을 감지하기 위한 인체 감지 센서를 보안등 시스템에 일체형으로 포함하여 구성하며, 또한 LED 광원을 복수의 그룹으로 분할하고, 이에 대응하여 전원을 개별적으로 독립하여 공급하는 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부를 포함하여 구성함으로써 보안등 시스템의 구동 효율을 향상시킬 수 있으며 특히 LED 구동부 교체 시 개별 LED 구동부를 각각 교체함으로써 그 비용을 절감할 수 있는 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템 및 그의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하단이 지면에 고정되는 기둥; 상기 기둥과 수직방향으로 연결되는 암대; 상기 암대의 가장자리와 연결되고 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템에 있어서, 상기 보안등 시스템은 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원; 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원의 각각에 대응하여 구동 전원을 개별로 독립하여 공급하기 위한 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부; 상기 보안등 시스템의 외부에 형성되며 상기 보안등 시스템의 주변의 조도를 검출하기 위한 조도 센서; 상기 도로 또는 거리의 인체 또는 물체의 움직임을 감지하기 위한 2개의 감지 센서; 상기 보안등 시스템 내에 일체형으로 형성되며 상기 2개의 감지 센서를 부착하기 위한 센서 부착대; 및 상기 검출된 조도와 복수의 기준 조도와 비교를 통하여 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동수를 결정하는 구동수 결정부;와 상기 센서 부착대 상의 2개의 감지 센서 중 어느 하나에 의해 감지 신호가 감지되고 상기 감지된 신호에 따라 상기 인체 또는 물체의 접근 방향을 결정하는 위치 결정부;에 의해 제어신호를 발생하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서 부착대의 감지 센서는 3 또는 4개로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서 부착대는 삼각형, 타원형, 반원형 및 사다리꼴 형태중 어느 하나의 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 기준 조도의 수는 3 또는 4개로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수의 기준 조도의 수는 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 수와 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부의 위치 결정부는 상기 복수의 LED 구동부의 구동을 좌측부터 우측으로 또는 우측부터 좌측으로 제어하기 위한 제어 위치 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부의 구동수 결정부는 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부를 적어도 1개이상으로 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 조도 센서에 의해 측정된 조도 값과 복수의 기준 조도 값을 비교하는 1 단계; 상기 1단계의 비교 결과에 따라 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동수를 결정하는 2 단계; 센서 부착대 상에 부착된 2개의 감지 센서중 어느 하나의 감지에 의해 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동 위치를 결정하는 3 단계; 상기 2단계 및 3단계에 의해 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동을 위한 제어 신호를 발생하는 4단계; 및 상기 4단계에 의해 발생된 제어 신호에 의해 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원에 전원을 공급하여 LED 광원이 조명을 수행하는 제 5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조도 센서의 주변 밝기 신호에 따라 상기 복수의 LED 구동부의 구동수는 1개 이상으로 제어하는 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복수의 LED 구동부의 구동 위치는 좌측부터 우측으로 또는 우측부터 좌측으로 제어하는 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
1. LED 구동부를 복수의 그룹으로 분할하여 주변 조도에 따라 LED 구동부를 최적으로 제어하여 보안등 시스템의 효율을 향상시킬수 있는 장점이 있다.
2. LED 구동부 교체 시 전체 구동부 교체가 아닌 고장 부분의 LED 구동부만을 교체함으로 인하여 저비용으로 교체가 가능한 장점이 있다.
3. 인체 감지 센서 일체형으로 구성되는 보안등으로 인하여, 보안등 설치 작업 시 작업 효율이 증가하며 기존 인체 감지 센서가 분리되어 설치되는 경우보다 인체 감지 센서의 센서 정확도가 증가하는 장점이 있다.
4. 센서 교환에 따른 센서 교체 시 센서 부착대는 탈부착 형태로 구성되어 사용자에게 센서 교체에 따른 편리함을 제공하는 장점이 있다.
5. 인체 감지 센서 부착부에 설치된 인체 감지 센서에 의해 인체를 감지하기 위한 인체 감지 센서의 감지 영역을 증가시켜 보행자의 안전한 보행을 보장하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 조명 시스템의 전체 구성도.
도 2는 종래의 일반적인 보안등 시스템의 내부 구성도.
도 3은 본 발명의 보안등 시스템 전체 구성도.
도 4는 본 발명의 보안등 시스템의 내부 구성도
도 5는 본 발명의 센서 부착대에 부착된 감지 센서에 의한 위치 결정 방법
도 6은 본 발명의 제어 블록도.
도 7는 본 발명의 순서도.
도 8는 본 발명의 일 구성요소인 센서 부착대의 형상.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상이 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명이 이하에 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있는 것이라는 점은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
도 3은 본 발명의 일시예로 사용된 보안등 시스템(13)의 내부 구성도를 나타내고 있다. 본 발명의 보안등 시스템은 입력 전원(150)과 광원으로는 LED 광원을 이용한 것으로 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원 (110)과 상기 LED 광원(110)에 개별적으로 구동 전원을 공급하기 위해 상기 LED 광원에 대응되도록 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부(111)와 인체나 물체등을 감지하기 위한 감지 센서(120)가 부착된 센서 부착대(130)와 보안등 시스템의 주변 조도를 센싱하기 위한 조도 센서(140)와 상기 센서 부착대(130)에 부착된 감지센서(120)와 상기 조도 센서(140)의 값에 의해 상기 LED 구동부(111)를 제어하기 위한 제어부(112)를 포함하여 구성된다. 또한 센서 부착대 (130)는 인체 또는 물체를 감지하기 위한 2개의 감지 센서(121, 122)를 포함하여 구성된다.
도 4는 보안등 시스템 내부에 일체형으로 형성되는 센서 부착대 상에 2개의 감지 센서의 감지 영역을 나타내고 있다. 도 5는 감지 센서의 감지 방향에 따라 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동 위치를 나타내고 있다. 이중에서 도 4(a)는 인체 또는 물체등의 위치가 감지 센서(15_1L)에 의해 신호가 감지되는 경우를 나타내고 있으며 도 4(b)는 감지 센서(15_2R)에 의해 신호가 감지되는 경우를 각각 나타내고 있다.
도 5(a)는 상기 도 4(a)의 경우에 대응되는 것으로 제어부에서 LED 구동부의 구동 위치를 도면 상의 좌측에서 우측으로 점등하는 점등 위치가 결정되는 것을 나타내고 있다. 한편, 도 5(b)는 상기 도 4(b)의 경우에 대응되는 것으로 제어부에서 LED 구동부의 구동 위치를 도면 상의 우측에서 좌측으로 점등하게 되는 점등 위치를 일실시예로 나타내고 있다. 상기 도 4 및 도 5의 결과로부터 감지 센서에 의해 LED 구동부의 구동 위치를 죄측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 결정할 수 있음을 확인 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원과 상기 LED 광원에 대응하여 개별적으로 전원을 공급하기 위해 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부를 제어하기 위한 제어 블록도를 나타내고 있다.
먼저, 보안등 시스템의 외부에 위치된 조도 센서를 이용하여 보안등 시스템의 주변 조도를 센싱하여 센싱된 보안등 시스템의 주변 조도를 복수의 기준 조도와 비교하여 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동수를 결정하게 되는 구동부 결정 단계를 수행한다.
상기 도 4와 도 5에서 기 살펴본바와 같이 인체 또는 물체등의 움직임을 감지하기 위한 2개의 감지 센서가 부착된 센서 부착대를 통하여 인체 또는 물체의 접근위치를 판단하여 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 좌측 또는 우측의 구동 위치를 결정하게 되는 위치 결정 단계를 수행하게 된다.
따라서. 상기 구동부 결정 단계와 상기 위치 결정 단계를 통하여 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동수와 좌측 또는 우측 구동부의 위치 및 결정된 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 수의 제어신호가 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부에 전달되고 이에 대응되는 복수의 LED 광원에 입력전원을 전달하고 구동하게 된다.
도 7은 본 발명의 보안등 시스템을 제어하기 위한 제어 순서도를 나타내고 있다.
도 7은 센서 부착대에 부착된 2개의 감지센서에 의해 센서 측이 우측인지여부를 판단하여 인체 또는 물체의 접근 위치가 우측인지 또는 좌측인지 여부를 결정하는 LED 구동부의 위치 결정을 수행하고 복수의 n단계의 기준 조도와 조도 센서에 의해 측정된 조도값을 비교하여 제1 기준조도 보다 큰 경우는 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부 중 1개의 구동부를 구동하며 상기 측정된 조도값이 제2 기준조도 보다 큰 경우 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부중 2개의 구동부를 구동하며, 상기 측정된 조도값이 제 n-1 기준조도 보다 큰 경우 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부중 n-1개의 구동부를 구동하며 상기 측정된 조도 값이 제 n-1 기준조도 보다 작은 경우는 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부중 n개의 구동부를 구동하게 된다.
예를 들면, 도 4 (a)와 같이 인체 또는 물체가 좌측의 감지 센서가 인식되고 조도 센서에 의해 측정된 조도가 제2 기준보다 클 경우, 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부는 도 5(a)의 LED 구동부중 좌측의 LED 구동부 1, 2만 구동되어 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원중 2개만 구동하게 된다.
이를 통하여, 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원이 최적으로 구동되어 조명 시스템의 효율을 향상시키게 된다.
뿐만 아니라, 고장 또는 사고로 인한 LED 구동부의 교체 시 복수개로 LED 구동부중 손상된 LED 구동만을 교체하는 바 고장 또는 사고에 따른 LED 구동부의 교체 비용을 저비용으로 용이하게 교체할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 구성요소인 센서 부착대 (130)의 형상을 나타내고 있다. 상기 센서 부착대 (130)는 종래의 보안등 시스템의 문제점을 해결하기 위한 수단으로 감지 센서의 감지영역을 증가시키기 위한 수단으로 사용되며 그 형태는 도 8(a) 삼각형, 도 8(b) 타원형, 도 8(c) 반원형 및 도 8(d) 사다리꼴의 형태등 다양한 형태의 도형으로 구성되어 인체 또는 물체의 접근 위치를 감지하게 된다. 상기 도 8(a)~(c)의 경우 두개의 인체 감지 센서(121,122)를 포함하며 상기 도 8(d)는 세개의 감지 센서 (121,122,123)를 이용하여 구성된다. 그 외의 도형의 형태에 따라 감지 센서의 수는 증가 될 수 있다. 또한 센서 부착대 (130)은 도 3의 보안등 시스템 (13)에 일체형으로 구성되어 설치 작업시 작업의 용이성을 도모할 수 있다.
또한, 도 8의 센서 부착대에 부착된 센서는 사용에 따른 센서 교체를 위해 센서 부착대는 주변 부품 개념으로 탈부착 형태로 구성되어 센서 교체에 있어 사용자에게 편리함을 제공한다.
10 : 조명 시스템 11 : 기둥
12 : 암대 13 : 보안등 시스템
14, 120, 121, 122, 123 : 감지 센서
110 : LED 광원 130 : 센서 부착대
150 : 입력 전원

Claims (10)

  1. 하단이 지면에 고정되는 기둥;
    상기 기둥과 수직방향으로 연결되는 암대;
    상기 암대의 가장자리와 연결되고 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템에 있어서,
    상기 보안등 시스템은 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원;
    상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원의 각각에 대응하여 구동 전원을 개별로 독립하여 공급하기 위한 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부;
    상기 보안등 시스템의 외부에 형성되며 상기 보안등 시스템의 주변의 조도를 검출하기 위한 조도 센서;
    상기 도로 또는 거리의 인체 또는 물체의 움직임을 감지하기 위한 2개의 감지 센서;
    상기 보안등 시스템 내에 일체형이며 탈부착이 가능하게 형성되며, 상기 2개의 감지 센서를 부착하기 위한 센서 부착대; 및
    상기 검출된 조도와 복수의 기준 조도와 비교를 통하여 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동수를 결정하는 구동수 결정부;와 상기 센서 부착대 상의 2개의 감지 센서 중 어느 하나에 의해 감지 신호가 감지되고 상기 감지된 신호에 따라 상기 인체 또는 물체의 접근 방향을 결정하는 위치 결정부;에 의해 제어신호를 발생하는 제어부;를 포함하여 구성되며,
    상기 센서 부착대는 삼각형, 타원형 또는 반원형 형태 중 어느 하나의 형태로 구성되는 것;을 특징으로 하는 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 부착대에 부착된 상기 감지 센서는 3 또는 4개로 변경하여 구성되는 것을 특징으로 하는 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기준 조도의 수는 3 또는 4개로 구성되는 것을 특징으로 하는 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기준 조도의 수는 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 수와 동일한 것을 특징으로 하는 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부의 위치 결정부는 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동을 좌측부터 우측으로 또는 우측부터 좌측으로 제어하기 위한 제어 위치 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부의 구동수 결정부는 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부를 적어도 1개이상으로 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템.
  8. 청구항 제1항, 제6항 또는 제7항중 어느 하나의 항에 기재된 도로 또는 거리를 조명하기 보안등 시스템의 제어 방법으로써,
    조도 센서에 의해 측정된 조도 값과 복수의 기준 조도 값을 비교하는 1 단계;
    상기 1단계의 비교 결과에 따라 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동수를 결정하는 2 단계;
    센서 부착대 상에 부착된 2개의 감지 센서중 어느 하나의 감지에 의해 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동 위치를 결정하는 3 단계;
    상기 2단계 및 3단계에 의해 복수의 그룹으로 분할된 LED 구동부의 구동을 위한 제어 신호를 발생하는 4단계; 및
    상기 4단계에 의해 발생된 제어 신호에 의해 상기 복수의 그룹으로 분할된 LED 광원에 전원을 공급하여 LED 광원이 조명을 수행하는 제 5단계;를 포함하는 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 조도 센서의 주변 밝기 신호에 따라 상기 복수의 LED 구동부의 구동수는 1개 이상으로 제어하는 제어 신호를 발생하는 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템의 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 LED 구동부의 구동 위치는 좌측부터 우측으로 또는 우측부터 좌측으로 제어하는 제어 신호를 발생하는 도로 또는 거리를 조명하기 위한 보안등 시스템의 제어방법.
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