KR102424895B1

KR102424895B1 - 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템

Info

Publication number: KR102424895B1
Application number: KR1020210136285A
Authority: KR
Inventors: 임영수
Original assignee: 주식회사 엘티
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2021-10-14
Publication date: 2022-07-27

Abstract

본 발명은 가로등들의 조명 상태를 원격에서 감시하고, 가로등 조명의 색온도와 조도 등을 원격에서 제어할 수 있는 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원격 감시 및 제어를 위해 통신 네트워크를 구성하는 송수신기들 중에서 라우터로 사용되는 송수신기에 통신장애가 발생되면 다른 송수신기를 라우터로 설정하여서 통신 네트워크를 복구하여 원격 감시 및 제어가 가능하도록 한 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템은 복수의 가로등 각각에 장착되고, 색온도 조절이 가능한 LED모듈이 탑재되는 조명기구; 상기 가로등에 장착되고, 주변의 환경정보를 센싱하는 센서모듈; 상기 가로등에 장착되는 송수신기; 상기 가로등들의 조명기구를 원격 감시 및 제어하는 관제센터; 상기 관제선터와 상기 송수신기들 사이의 데이터 통신을 중계하는 게이트웨이;를 포함하는 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템에 있어서, 상기 송수신기들 중에서 일부는 상기 게이트웨이와 다른 송수신기 간의 통신을 중계하는 라우터로 사용되어서, 상기 게이트웨이와 송수신기들은 통신 네트워크를 구성하되, 라우터로 사용되는 송수신기에 통신장애가 발생됨을 탐지한 송수신기는 상기 게이트웨이를 목적지로 하는 통신복구 메시지에 자신과 통신장애가 발생된 송수신기의 ID를 포함시켜 주변의 송수신기로 송신하고, 통신복구 메시지를 수신한 송수신기는 수신 신호 강도와 자신의 ID가 포함된 통신복구 메시지를 재송신하고, 상기 게이트웨이는 수신한 통신복구 메시지들을 분석하여서 라우터로 사용될 송수신기를 재설정하여서 통신 네트워크를 복구시키는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템{Smart LED Street Lighting System}

본 발명은 가로등들의 조명 상태를 원격에서 감시하고, 가로등 조명의 색온도와 조도 등을 원격에서 제어할 수 있는 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원격 감시 및 제어를 위해 통신 네트워크를 구성하는 송수신기들 중에서 라우터로 사용되는 송수신기에 통신장애가 발생되면 다른 송수신기를 라우터로 설정하여서 통신 네트워크를 복구하여 원격 감시 및 제어가 가능하도록 한 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템에 관한 것이다.

가로등은 도로의 교통, 보행, 안전, 보안 등을 위해 도로의 가장자리를 따라 설치한 조명시설이다.

가로등은 주로 낮에는 끄고 밤에는 켜야 하는데, 이전에는 이를 위해 관리자가 일일이 돌아다니면서 가로등의 전원을 개폐하였다. 이러한 방식은 인력의 낭비가 심하고, 이동에 시간이 걸리므로 가로등의 전원 개폐 시간을 일몰 시간에 맞추지 못하는 문제점이 있었다.

이에 등록특허 10-1082218 "가로등 원격 제어 시스템", 공개특허 10-2020-0026637 "원격 조명 제어 가능한 가로등 시스템" 등은 가로등을 관제센터에서 원격으로 제어할 수 있도록 하고 있다.

가로등들을 원격에서 감시 및 제어하기 위해서는 가로등들에 장착된 송수신기들 통신 네트워크를 구성하여야 한다.

종래기술에서는 통신 네트워크를 구성하는 어느 한 송수신기에 통신장애가 발생되면, 그 송수신기의 하위로 연결된 송수신기들 모두가 관제센터와 통신을 할 수 없게 되어서 가로등들의 원격 감시 및 제어에 문제가 발생된다.

본 발명은 통신 네트워크를 구성하는 송수신기 중에서 라우터로 사용되는 송수신기에 통신장애가 발생되면 다른 송수신기를 라우터로 재설정하여 통신 네트워크가 복구되록 함으로써 원격 감시 및 제어에 문제가 없도록 한 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

또한, 전원케이블이 LED모듈에 용이하며 안정적으로 결합되는 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

아울러, LED모듈의 내부로 물기가 침투하는 것을 완벽하게 차단한 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템은

복수의 가로등 각각에 장착되고, 색온도 조절이 가능한 LED모듈이 탑재되는 조명기구;

상기 가로등에 장착되고, 주변의 환경정보를 센싱하는 센서모듈;

상기 가로등에 장착되는 송수신기;

상기 가로등들의 조명기구를 원격 감시 및 제어하는 관제센터;

상기 관제선터와 상기 송수신기들 사이의 데이터 통신을 중계하는 게이트웨이;를 포함하는 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템에 있어서,

상기 송수신기들 중에서 일부는 상기 게이트웨이와 다른 송수신기 간의 통신을 중계하는 라우터로 사용되어서, 상기 게이트웨이와 송수신기들은 통신 네트워크를 구성하되,

라우터로 사용되는 송수신기에 통신장애가 발생됨을 탐지한 송수신기는 상기 게이트웨이를 목적지로 하는 통신복구 메시지에 자신과 통신장애가 발생된 송수신기의 ID를 포함시켜 주변의 송수신기로 송신하고, 통신복구 메시지를 수신한 송수신기는 수신 신호 강도와 자신의 ID가 포함된 통신복구 메시지를 재송신하고, 상기 게이트웨이는 수신한 통신복구 메시지들을 분석하여서 라우터로 사용될 송수신기를 재설정하여서 통신 네트워크를 복구시키는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 통신복구 메시지를 수신한 송수신기는 수신된 통신복구 메시지에 포함된 ID의 송수신기로는 재송신하지 않고, 자신과 통신연결을 유지하고 있는 송수신기나 게이트웨이가 존재하는 경우 통신연결을 유지하고 있는 송수신기나 게이트웨이로로만 재송신하는 것을 특징으로 하고,

상기 LED모듈은 PCB, 상기 PCB에 실장되는 다수의 LED, 상기 PCB가 접촉되는 방열판을 포함하고,

상기 LED모듈에 전원을 공급하는 전원공급케이블;을 더 포함하되,

상기 전원공급케이블은

상기 PCB에 전기적으로 연결되는 와이어,

상기 와이어를 감싸되, 일부를 노출시키는 쉬이즈(sheath),

상기 쉬이즈의 일단에 형성되고, 상기 쉬이즈 보다 직경이 크고, 상기 PCB에 걸리는 스토퍼부,

상기스토퍼부와 상기 쉬이즈 사이에 형성되고, 상기 쉬이즈와 상기 스토퍼부 사이의 직경을 갖고, 상기 PCB에 형성된 개구부에 끼움결합되는 연결부,

상기 쉬이즈를 감싸도록 결합되고, 상기 쉬이즈를 따라 이동 가능하고, 상기 방열판에 형성된 안착홀에 안착되는 조임부를 포함하고,

상기 조임부가 상기 연결부 상에 위치함에 따라 상기 스토퍼부와 상기 조임부 사이에 상기 PCB를 고정시키는 것을 특징으로 하고,

상기 LED모듈은 상기 방열판에 볼트로 결합되는 렌즈체, 상기 방열판과 렌즈체 사이에 개재되어 틈새를 밀폐하는 방수패드를 더 포함하고,

상기 방수패드의 표면에는 물기의 침투를 반복하여 차단하는 구획돌기들이 돌출형성되고,

상기 구획돌기들 각각에는 물기를 흡수하여 팽창하는 팽창심이 내장되고,

상기 구획돌기들의 외측으로는 침투되는 물기를 상기 팽창심으로 유도하는 유도홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템은 LED모듈을 이용하여 가로등 조명의 색온도와 조도를 제어할 수 있고, 가로등들을 개별 또는 그룹 또는 전체로 제어할 수 있고, 가로등을 원격에서 감시 및 제어할 수 있도록 하는 통신 네트워크에 장애가 발생하더라도 자동으로 통신 네트워크를 재구성하여 신속하게 복구함으로써 원격 감시 및 제어에 문제가 발생하지 않고, 전원공급케이블이 LED모듈에 손쉽게 그리고 안정적으로 결합되고, LED모듈의 방수성을 강화하여 빗물이나 물기에 의한 손상을 방지한 시스템으로서, 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템의 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 조명기구를 도시한 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 LED모듈을 요부로 하는 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 LED모듈의 분해 사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 방수패드의 구조를 보여주는 도면.
도 6 은 본 발명에 따른 전원공급케이블의 사시도.
도 7 은 본 발명에 따른 조임구의 구조를 보여주는 도면.
도 8 은 본 발명에 따른 전원공급케이블이 PCB에 결합되는 방식을 보여주는 도면.
도 9 은 본 발명에 따른 전원공급케이블이 PCB와 방열판에 결합된 모습을 보여주는 사시도.
도 10 은 게이트웨이와 송수신기들이 구성하는 통신 네트워크의 일례를 도시한 도면.
도 11 은 도6의 통신 네트워크에서 통신장애가 발생한 경우 이를 복구하는 방법을 설명하는 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 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.

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.

도1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템은 조명기구(6), 센서모듈(7), 송수신기(40), 관제센터(60) 및 게이트웨이(50)를 포함하여 이루어진다.

상기 조명기구(6)는 가로등(5)들 각각에 장착되어서 주변을 조명하고, 상기 센서모듈(7)은 가로등(5)들 각각이나 일부에 장착되어서 주변의 환경정보를 취득하고, 상기 송수신기(40)는 가로등(5)들 각각에 장착되고 관제센터(60)와 통신하고, 상기 게이트웨이는 상기 송수신기(40)들과 관제센터(60) 간의 통신을 중계하고, 상기 관제센터(60)는 가로등(5)들을 원격에서 감시 및 제어한다.

상기 조명기구(6)의 광원으로는 색온도와 조도의 조절이 가능하고, 소비전력이 적고, 반영구적인 수명을 갖는 등의 장점이 많은 LED를 사용한다.

상기 센서모듈(7)은 가로등(5) 주변의 조도를 센싱하는 조도센서(S1), 안개를 감지하는 안개센서(S2), 물체의 출현을 감지하는 모션센서(S3) 등으로 구성될 수 있다.

상기 송수신기(40)는 상기 조명기구(6)의 작동 상태와 상기 센서모듈(7)이 센싱하는 환경정보를 관제센터(60)로 송신하고, 관제센터(60)에서 수신되는 제어신호를 조명기구(6)로 전송하여 조명의 색온도와 조도가 제어되도록 한다.

상기 관제센터(60)는 상기 송수신기(40)와 데이터통신하여 가로등(5)을 원격에서 감시하고 제어한다.

상기 게이트웨이(50)는 상기 송수신기(40)들과 관제센터(60) 간의 데이터 통신을 중계한다.

도2와 도3에는 본 발명에 따른 조명기구(6)의 일례가 도시되어 있다.

상기 조명기구(6)는 LED모듈(10)과, 상기 LED모듈(10)을 내장하는 케이싱(1)과, 상기 케이싱(1)을 가로등(5)의 포스트와 같은 구조물에 고정장착시키기 위한 브라켓(3)을 포함한다.

상기 케이싱(1)의 전면에는 LED모듈(10)이 노출되어 장착된다. 상기 케이싱(1)의 내부에는 파워서플라이(30)와 송수신기(40)가 내장될 수 있다.

도3은 케이싱(1)을 제거한 조명기구(6)로서, 사각틀(20)에 LED모듈(10), 파워서플라이(30) 및 송수신기(40)가 장착되어 있다. LED모듈(10), 파워서플라이(30) 및 송수신기(40)가 장착된 사각틀(20)이 케이싱(1)의 전면으로 결합되어서, LED모듈(10)은 케이싱(1)의 전면에 노출되고, 파워서플라이(30)와 송수신기(40)는 케이싱(1)에 내장될 수 있다. 참고로, 사각틀(20)을 사용하지 않고, LED모듈(10), 파워서플라이(30) 및 송수신기(40)가 직접 케이싱(1)에 결합될 수도 있다.

상기 LED모듈(10)은 LED(11)와, LED(11)들이 실장되는 PCB(12), PCB(12)의 후면이 밀착되는 방열판(15), 방열판(15)에 결합되며 상기 PCB(12)의 전면을 덮는 렌즈체(17), 상기 방열판(15)과 렌즈체(17) 사이에 개재되는 방수패드(19)를 포함하여 이루어진다.

상기 LED모듈(10)은 색온도와 조도의 조절이 가능하다. 상기 LED모듈(10)의 색온도 조절은 색온도 조절이 가능한 LED(11)를 사용하여 구현할 수 있고, 고정된 색온도 값을 가지는 두 종류 이상의 LED를 사용하고, LED들을 조합 제어하여 원하는 색온도를 조절할 수도 있다.

색온도 조절의 예를 들면, 상기 LED모듈(10)은 평상시에는 백색계열의 색온도로 조명하고, 안개 환경에서는 황색계열의 색온도로 조명하여 시인성을 높일 수 있다.

상기 LED모듈(10)의 색온도 조절의 일례로, 상기 LED(11)들을 적색광을 발하는 LED와 주황색광을 발하는 LED로 구성하여, 적색광의 LED에만 전원을 공급하여 적색으로 조명되도록 하거나, 주황색광의 LED에만 전원을 공급하여 주확색으로 조명되도록 하거나, 적색광의 LED와 주황색광의 LED 모두에 전원을 공급하여 황색으롤 조명되도록 할 수 있다.

조도 조절의 예를 들면, 일몰이 시작되면 점등되고, 일출이 시작되면 소등되고, 야간에 조도를 낮춰 전력소비를 줄이면서 사람이나 차량의 출현이 감지되면 조도를 높여 통행인에게 시야가 확보되도록 할 수 있다.

상기 렌즈체(17)는 상기 PCB(12)의 전면을 덮는다. 상기 렌즈체(17)에는 LED(11)를 덮는 볼록부(18)가 형성되어서, LED(18)의 빛의 주변으로 균일하게 확산되어 조명되도록 한다.

상기 방열판(15)은 상기 PCB(12)의 후면이 밀착된다. 상기 방열판(15)의 후방에는 LED모듈(10)에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열날개(16)들이 돌출형성된다.

상기 방열판(15)의 전면에는 상기 PCB(12)가 안착되는 안착홈(15a)이 형성된다.

상기 방수패드(19)는 상기 방열판(15)과 렌즈체(17) 사이에 개재되고, 상기 방열판(15)과 렌즈체(17)가 볼트로 결합될 때에 가압되어서 이들의 틈새를 밀폐시킨다.

상기 방수패드(19)는 빗물과 같은 물기가 내부의 침투하여 LED(11)나 PCB(12)가 손상되지 않도록 하는 다음과 같은 방수강화구조를 갖는다.

도5를 참조하면, 상기 방수패드(19)에는 방열판(15)과 렌즈체(17)와의 밀착력을 높이며, 반복적으로 물기의 침투를 차단하는 구획돌기(191)들이 양측 표면에 돌출형성된다.

상기 구획돌기(191)들 각각에는 팽창심(193)이 내장된다. 상기 팽창심(193)은 물기를 흡수하면 팽창하고, 흡수된 물기가 증발하면 수축하는 성질을 갖는다. 이러한 팽창심(193)으로는 압축 스펀지,, 압축 부직포, 팽창유리, 하이드로겔 젤 등이 사용될 수 있다.

상기 구획돌기(191)들의 외측으로는 침투되는 물기를 상기 팽창심(193)으로 유도하는 유도홈(192)이 형성된다.

이처럼, 복수의 구획돌기(191), 팽창심(193) 및 유도홈(192)이 구비된 상기 방수패드(19)는 빗물이나 이슬 등의 물기가 방열판(15)과 렌즈체(17)의 결합틈새로 침투를 시도되는 경우에, 물기는 최외측에 배치된 구획돌기(191)의 유도홈(192)으로 유입되어 팽창심(193)과 접촉되어 팽창심(193)을 팽창시키고, 팽창심(193)의 팽창에 따라 구획돌기(191)도 팽창되어 방열판(15)과 렌즈체(17)에 긴밀히 밀착되도록 하고, 최외측의 구획돌기(191)를 침투하여 외측 두 번째 구획돌기(191)에 도달된 물기는 이 구획돌기(191)의 유도홈(192)으로 유입되어 팽창심(193)과 해당 구획돌기(191)를 팽창시켜 하부플랜지(13)와 상부플랜지(23)에 긴밀히 밀착되도록 한다. 이러한 팽창과 밀착 과정이 반복되서 종국에는 빗물은 방수패드(19)를 벗어나 외부로 누수되는 것을 완벽하게 차단하게 된다. 그리고 장기간 경과하여 방수패드(19)의 수밀성이 약해지더라도 팽창심(193)의 팽창으로 방수패드(19)의 구획돌기(191)가 강제로 방열판(15)과 렌즈체(17)에 밀착되도록 하여서 강력한 방수성이 유지된다.

상기 LED모듈(10)은 전원공급케이블(100)을 통해 상기 파워서플라이(30)에 연결되어서 점등을 위한 전원을 공급받는다.

본원발명에 따른 전원공급케이블(100)은 LED모듈(10)에 간편하고 안전하게 결합된다.

이하에서는 도6 내지 도9를 참조하여, 이러한 상기 전원공급케이블(100)에 대하여 설명한다.

상기 전원공급케이블(100)은 와이어(103), 쉬이즈(sheath)(110), 스토퍼부(120), 연결부(130) 및 조임부(140)를 포함하여 이루어진다.

상기 와이어(103)는 전기가 흐르는 도선(101)과, 상기 도선(101)을 감싸는 피복(102)으로 구성된다.

상기 쉬이지(110)는 상기 와이어(103)를 감고, 와이어(103)의 단부 일부는 쉬이지(110)에서 노출된다. 상기 쉬이즈(110)는 PVC, 고무, 플라스틱 등의 절연물질로 이루어진다.

상기 스토퍼부(120)는 상기 쉬이즈(110)의 일단에 형성되고, 쉬이즈(110) 보다 직경이 크다. 상기 스토퍼부(120)의 직경은 노출된 와이어(103) 단부에서 멀어질수록 점점 커질 수 있다. 이러한 스토퍼부(200)는 PCB(12)에 걸려서 전원공급케이블(100)이 LED모듈(10)에서 분리되지 않게 한다.

상기 연결부(130)는 상기 스토퍼부(120)와 쉬이즈(110) 사이에 형성되고, 그 두께는 이들(120, 110) 사이다. 상기 연결부(130)는 상기 PCB(12)의 개구부(13)에 끼움결합된다.

상기 조임부(140)는 상기 쉬이즈(110)를 감싸도록 결합되고, 상기 쉬이즈(110)의 길이방향으로 따라 이동 가능하다. 상기 조임부(140)가 이동하여 상기 연결부(130) 상에 위치함에 따라 스토퍼부(120)와 조임부(140)사이에 상기 PCB(12)를 고정시킨다. 즉, 상기 조임부(140)는 상기 쉬이즈(110) 상에 있다가 PCB(12)의 고정이 필요할 때에 상기 연결부(130)까지 이동할 수 있다. 상기 조임부(140)는 탄성소재로 형성되어 상기 연결부(130)에 억지끼움 될 수 있다. 탄성소재로 형성된 상기 조임부(140)는 상기 연결부(130) 상으로 이동하면서 내측 직경이 약간 늘어나면서 상기 연결부(130) 상에 꽉 끼게 된다. 이에따라, 상기 조임부(140)가 상기 연결부(130)를 이탈하기가 어려워지고, 상기 PCB(12)를 고정할 수 있다. 하지만, 강력한 외력에 의하면 상기 조임부(140)는 다시 상기 쉬이즈(110) 상으로 이동할 수 있다.

도7을 참조하면, 상기 조임부(140)는 제1 바디부 (141)와 제2 바디부(142)를포함할 수 있다. 제1 바디부(141)와 제2 바디부(142) 각각은 쉬이즈(110)를 둘러싸는 원통형상으로 형성될 수 있다.

상기 제2 바디부(142)는 상기 제1 바디부(141) 보다 직경이 크고, 상기 PCB(12)에 접촉지지된다.

상기 조임부(140)의 내면과 외면에는 각각 제1링(143)과 제2링(144)이 돌출형성된다.

상기 제1링(143)은 상기 조임부(140)가 상기 쉬이즈(110) 상에서 타이트하게 이동하고, 상기 연결부(130) 상에 위치할 때 서로 간 마찰을 증대시켜 억지끼움되도록 한다.

상기 조임부(140)는 상기 방열판(15)의 안착홀(151)에 안착된다. 상기 제2링(144)은 상기 방열판(15)의 안착홀(151)에 안착될 때, 타이트하게 안착되고 마찰을 증대시켜 쉽게 분리되지 않도록 한다.

도8과 도9를 참조하면, 전원공급케이블(100)은 PCB(12)의 개구부(13)에 결합되고, 전원공급케이블(100)의 와이어(103)는 PCB(12)의 단자(14)에 접속된다.

상기 전원공급케이블(100)의 연결부(120)를 PCB(12)의 개구부(13)에 끼움결합시키고, 상기 조임부(140)를 밀어 연결부(120) 상으로 이동시키면, 상기 스토퍼부(130)와 조임부(140) 사이에 PCB(12)가 가압되어 고정된다.

상기 조임부(140)를 방열판(15)의 안착홀(151)로 밀어넣으면, 직경이 큰 조임부(140)가 안착홀(151)에 억지끼움식으로 타이트하게 결합되고, 제2링(144)이 마찰력을 증대시켜서 조임부(140)가 안착홀(151)에서 비의도적으로 분리되지 않도록 한다.

도3과 도4를 참조하면, 상기 사각틀(20)은 전방에 상기 방열판(15)이 결합되고, 후방에 상기 파워서플라이(30)와 송수신기(40)가 장착된다.

상기 사각틀(20)은 전후방으로 개방된 구조로 이루어진다.

상기 사각틀(20)의 전방측 내면에는 상기 방열판(15)의 가장자리가 얹혀지도록 단차진 결합부가 형성된다.

상기 사각틀(20)의 측벽에는 내외 공기가 순환되어서 방열판(15)의 방열날개(16)에서 발생되는 열이 효율적으로 방출되도록 하는 순환공(23)들이 형성된다.

상기 파워서플라이(30)는 외부에서 입력되는 상용전원을 상기 LED모듈(10)의 점등에 적합한 정전원으로 변환하여 공급하고, LED모듈(10)에 공급되는 전압과 전류를 감지여 송수신기(40)로 전송한다.

상기 송수신기(40)는 파워서플라이(30)를 통해 LED모듈(10)에 공급되는 전압과 전류 그리고 소비전력 등에 관한 조명기구(6)의 작동상태정보를 전달받고, 센서모듈(7)이 센싱하는 환경정보를 전달받고, 전달받은 조명기구(6)의 작동상태정보와 환경정보를 게이트웨이(50)를 통해 이를 관제센터(60)로 전송한다.

그리고 관제센터(60)가 전송하는 제어신호로서 LED모듈(10)의 온오프, 색온도, 조도 등에 관한 신호를 게이트웨이(50)를 통해 수신하고, 이를 파워서플라이(30)로 전송하여 LED모듈(10)의 조명이 원격제어되도록 한다.

여기서, 관제센터(60)가 LED모듈(10)을 원격제어하는 것은 다음의 두 경우를 포함한다. 첫째, 관제센터(60)의 제어신호에 따라 파워서플라이(30)가 LED모듈(10)의 온오프, 색온도, 조도 등을 실시간으로 제어하는 것이다. 둘째, 관제센터(60)가 시간이나 주변 조도와 같은 제어조건과 온오프와 색온도 같은 조명상태를 매칭하여 제어신호로 전송하면, 파워서플라이(30)가 제어조건과 조명상태를 저장하여 설정하고, 설정된 제어조건이 되면 설정된 조명상태가 되도록 자동변환으로 제어하는 것이다.

가로등(5)들의 조명기구(6)를 관제센터에서 원격 감시 및 제어할 수 있도록, 상기 게이트웨이(50)와 송수신기(40)들은 통신 네트워크를 구성한다. 상기 게이트웨이(50)와 송수신기(40)들은 무선으로 통신한다.

게이트웨이(50)와 송수신기(40)들을 통신 연결함에 있어서 사용되는 주파수의 특성, 송신 전력, 통신 거리, 통신 장애물 유무 등에 따라 게이트웨이(50)와 직접 통신 연결이 되지 않는 송수신기(40)들이 발생한다.

이를 해결하기 위한 방법으로 게이트웨이(50)의 숫자를 늘릴 수 있으나, 이 방법은 통신 네트워크의 구축 비용이 증가하는 문제가 있다. 다른 해결 방법으로 통신 주파수나 송신 출력을 조정할 수 있으나, 이 방법은 구역별로 주파수나 송신 출력이 달라져 통신 네트워크의 운영이 복잡해져서 운영 비용이 증가하는 문제가 있다.

이처럼 게이트웨이(50)와 직접 통신 연결이 되지 않는 송수신기(40)들의 통신 연결 문제를 해결하는 방안으로, 송수신기(40) 중 일부를 라우터로 사용하여 통신 네트워크를 구성할 수 있다. 라우터로 사용되는 송수신기는 게이트웨이(50)와 일반 송수신기(40) 사이의 신호를 중계하는 역할을 수행한다. 라우터는 게이트웨이와 비교하여 도입 비용이 저렴하고, 주파수 특성이 송신 출력의 조정하지 않기에 통시 네트워크의 운영이 간편하고 운영 비용의 증가가 미미하다.

도6에 도시된 통신 네트워크를 보면, 게이트웨이(G)에 1번 내지 4번의 송수신기가 직접 연결되고, 5번 내지 7번의 송수신기는 게이트웨이(G)에 직접 연결되지 못하고 4번 송수신기 연결되어 게이트웨이(G)에 간접적으로 연결된다. 즉, 4번 송수신기가 게이트웨이(G)와 5번 내지 7번의 송수신기 간의 신호를 중계하는 라우터로 사용된다.

도6에서 라우터로 사용되는 4번 송수신기에 통신 장애가 발생되면, 4번뿐만 아니라 여기에 연결되는 5번 내지 7번 송수신기도 게이트웨이(G)와 통신을 할 수 없게 된다.

본 발명은 이처럼 '라우터로 사용되는 송수신기'(이하, '라우터'로 명한다.)에 통신 장애가 발생되면, 이를 탐지하여 자동으로 통신 네트워크를 복구하도록 한다.

도7의 [A]를 참조하면, 통신 장애시 통신 네트워크를 자동으로 복구하기 위해서, 본 발명은 라우터에 연결된 송수신기들은 주기적으로 라우터와 통신하여 라우터의 통신장애 여부를 탐지한다. 즉, 5번 내지 7번 송수신기는 4번 라우터로 주기적으로 연결 상태를 확인하는 확인 신호를 송신하고, 이 확인 신호에 대한 응답 신호가 수신되지 않으면 4번 라우터에 통신 장애가 발생한 것으로 판단한다. 이때, 라우터의 일시적인 통신장애는 통신장애로 판단하지 않도록, 응답 신호가 연속으로 3회 수신되지 않는 경우에 통신장애로 판단하도록 할 수 있다.

도7의 [B]를 참조하면, 통신 장애가 탐지된 경우, 이를 탐지한 송수신기들을 주변의 송수신기들에게 통신복구 메시지를 송신한다. 즉, 5번 내지 7번 송수신기는 각각 통신 복구 메시지를 주변으로 송신한다. 예를 들어, 5번 송수신기는 통신복구 메시지를 1번, 2번, 3번, 6번, 7번 송수신기로 송신하고, 6번 송수신기는 통신복구 메시지를 5번, 7번 송수신기로 송신하고, 7번 송수신기는 통신복구 메시지를 3번, 4번, 6번 송신기로 송신한다.

통신복구 메시지는 게이트웨이(G)를 목적지로 하고, 자신과 통신장애가 발생한 라우터의 ID가 포함된다. 예를 들어, 5번 송수신기가 통신복구 메시지를 전송할 경우, 게이트웨이(G)를 최종 송신 복적지로 하고, 통신장애가 발생된 4번 라우터의 ID와 자신인 5번 송수신기 ID를 통신복구 메시지에 포함시켜서 발송한다.

통신복구 메시지를 수신한 송수신기는 통신복구 메시지를 주변의 송수신기나 게이트웨이(G)로 재송신하여 최종적으로 게이트웨이(G)에 송신되도록 한다.

이때, 통신복구 메시지를 수신한 송수신기는 수신 신호 강도와 자신의 ID를 통신복구 메시지에 포함시켜서 재송신한다.

통신복구 메시지의 재송신의 경우 중복된 통신경로가 수집되지 않도록, 수신된 통신복구 메시지에 포함된 ID의 송수신기로는 재송신하지 않는다. 예를 들어, 5번 송수신에서 송신한 통신복구 메시지가 6번 송수신기를 거처 7번 송수신기에 수시된 경우, 7번 송수신기는 통신복구 메시지에 포함된 ID의 송수신기인 5번과 6번으로는 재송신하지 않고 3번으로 재송신한다.

통신복구 메시지의 재송신의 경우 복구 시간의 단축을 위해서, 자신과 통신연결을 유지하고 있는 송수신기나 게이트웨이가 있는 경우에는 이들에게만 재송신한다. 예를 들어, 5번이나 7번 송수신기에거 통신복구 메시지를 수신한 3번 송수신기는 자신과 통신연결되어 있는 게이트웨이(G)로만 통신복구 메시지를 재전송한다.

도7의 [C]를 참조하면, 5번에서 통신복구 메시지를 주변의 송수신기로 송신한 경우에, 1번 송수신기는 5번에서 수신한 통신복구 메시지에 수신 신호 강도와 자산의 ID를 포함시켜서 자신에 통신연결된 게이트웨이(G)로만 재송신한다. 2번 송수신기와 3번 송수신기도 마찬가지다. 5번 송수신기에서 통신복구 메시지를 수신한 7번 송수신기는 수신 신호 강도와 자신의 ID를 포함시킨 통신복구 메시지를 3번과 6번 송수신기로 재송신하고, 3번 송수신기는 수신강도와 자신의 ID를 통신복구 메시지에 포함시켜서 직접 게이트웨이(G) 재송신하고, 6번 송수신기는 수신한 통신복구 메시지에 포함된 ID인 5번과 7번으로 재송신하지 않고, 재송신할 송수신기가 없어 중단된다. 5번 송수신기에서 통신복구 메시지를 수신한 6번 송수신기는 수신 신호 강도와 자신의 ID를 포함시킨 통신복구 메시지를 7번 송수신기로 재송신하고, 7번 송수신기는 수신강도와 자신의 ID를 통신복구 메시지에 포함시켜서 3번 송수신기로 재송신하고, 3번 송수신기는 수신강도와 자신의 ID를 통신복구 메시지에 포함시켜서 직접 게이트웨이(G) 재송신한다.

이와 같은 방식으로 게이트웨이(G)는 통신장애가 발생한 라우터에 연결된 송수신기들 각각에서 중복되지 않으면서 가능한 모든 통신경로에 대한 통신복구 메시지를 수신하게 된다.

상기 게이트웨이(G)는 수신된 통신복구 메시지들을 분석하여 통신장애가 발생한 라우터를 대신하여 라우터로 사용될 송수신기를 재설정한다.

라우터로 사용될 송수신기를 재설정하는 경우에 설정 기준으로 수신 신호 강도가 중요하고, 여기에 라우터의 수를 줄이는 것을 고려한다. 예를 들어, 5번 내지 7번 송수신기가 서로 간에 통신이 가능한 경우라면 이들 중 어느 하나가 라우터로 재설정될 것인데, 이때, 라우터로 설정된 송수신기가 게이트웨이(G)와 직접 통신되면 복구되는 통신 네트워크에서 라우터는 하나만 추가로 재설정 되고, 직접 통신되지 못하면 1번 내지 3번 중 하나의 송수신기가 라우터로 추가되어야 하기에 복구되는 통신 네트워크에서 라우터는 두개가 추가로 재설정된다.

도7의 [D]를 참조하면, 5번 송수신기와 2번 송수신기 간의 신호 강도가 이들을 라우터로 재설되어 복구된 통신 네트워크가 도시되어 있다.

라우터에 통신장애가 발생하고, 통신 네트워크가 복구된 경우, 이러한 데이터는 관제센터로 전송된다. 통신장애를 확인한 관제센터에서 작업자를 현장으로 파견하여 해당 라우터를 수리하여 정상화시키면, 게이트웨이(G)는 해당 수리된 라우터와 통신을 시도하여 통신이 원활하면, 초기에 설정된 통신 네트워크로 복귀시킨다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

5 : 가로등 6 : 조명기구
7 : 센서모듈
10 : LED모듈 11 : LED
12 : PCB 15 : 방열판
17 : 렌즈체 19 : 방수패드
20 : 사각틀
30 : 파워서플라이 40 : 송수신기
50 : 게이트웨이 60 : 관제센터

Claims

복수의 가로등 각각에 장착되고, 색온도 조절이 가능한 LED모듈이 탑재되는 조명기구;
상기 가로등에 장착되고, 주변의 환경정보를 센싱하는 센서모듈;
상기 가로등에 장착되는 송수신기;
상기 가로등들의 조명기구를 원격 감시 및 제어하는 관제센터;
상기 관제센터와 상기 송수신기들 사이의 데이터 통신을 중계하는 게이트웨이;를 포함하는 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템에 있어서,

상기 송수신기들 중에서 일부는 상기 게이트웨이와 다른 송수신기 간의 통신을 중계하는 라우터로 사용되어서, 상기 게이트웨이와 송수신기들은 통신 네트워크를 구성하되,
라우터로 사용되는 송수신기에 통신장애가 발생됨을 탐지한 송수신기는 상기 게이트웨이를 목적지로 하는 통신복구 메시지에 자신과 통신장애가 발생된 송수신기의 ID를 포함시켜 주변의 송수신기로 송신하고, 통신복구 메시지를 수신한 송수신기는 수신 신호 강도와 자신의 ID가 포함된 통신복구 메시지를 재송신하고, 상기 게이트웨이는 수신한 통신복구 메시지들을 분석하여서 라우터로 사용될 송수신기를 재설정하여서 통신 네트워크를 복구시키는 것을 특징으로 하고,

상기 LED모듈은 PCB, 상기 PCB에 실장되는 다수의 LED, 상기 PCB가 접촉되는 방열판을 포함하고,
상기 LED모듈에 전원을 공급하는 전원공급케이블;을 더 포함하되,

상기 전원공급케이블은
상기 PCB에 전기적으로 연결되는 와이어,
상기 와이어를 감싸되, 일부를 노출시키는 쉬이즈(sheath),
상기 쉬이즈의 일단에 형성되고, 상기 쉬이즈 보다 직경이 크고, 상기 PCB에 걸리는 스토퍼부,
상기스토퍼부와 상기 쉬이즈 사이에 형성되고, 상기 쉬이즈와 상기 스토퍼부 사이의 직경을 갖고, 상기 PCB에 형성된 개구부에 끼움결합되는 연결부,
상기 쉬이즈를 감싸도록 결합되고, 상기 쉬이즈를 따라 이동 가능하고, 상기 방열판에 형성된 안착홀에 안착되는 조임부를 포함하고,
상기 조임부가 상기 연결부 상에 위치함에 따라 상기 스토퍼부와 상기 조임부 사이에 상기 PCB를 고정시키는 것을 특징으로 하는 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 통신복구 메시지를 수신한 송수신기는 수신된 통신복구 메시지에 포함된 ID의 송수신기로는 재송신하지 않고, 자신과 통신연결을 유지하고 있는 송수신기나 게이트웨이가 존재하는 경우 통신연결을 유지하고 있는 송수신기나 게이트웨이로로만 재송신하는 것을 특징으로 하는 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템.
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 LED모듈은 상기 방열판에 볼트로 결합되는 렌즈체, 상기 방열판과 렌즈체 사이에 개재되어 틈새를 밀폐하는 방수패드를 더 포함하고,
상기 방수패드의 표면에는 물기의 침투를 반복하여 차단하는 구획돌기들이 돌출형성되고,
상기 구획돌기들 각각에는 물기를 흡수하여 팽창하는 팽창심이 내장되고,
상기 구획돌기들의 외측으로는 침투되는 물기를 상기 팽창심으로 유도하는 유도홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 색온도 제어 가로등 조명제어 시스템.