KR102481539B1

KR102481539B1 - 가로등 밝기 제어 시스템

Info

Publication number: KR102481539B1
Application number: KR1020220054021A
Authority: KR
Inventors: 김상기
Original assignee: 김상기
Priority date: 2022-05-02
Filing date: 2022-05-02
Publication date: 2022-12-26

Abstract

본 발명은 심야 가로등 상시 격등 점멸에 의한 조도 차이 문제를 해소하여 에너지 절약 및 운전자 시력 보호가 가능한 가로등 밝기 제어 시스템에 관한 것으로, 하나의 가로등 내의 램프를 모듈화하고 모듈화된 램프의 갯수를 전기 와트에 따르 안분하며 각 모듈화된 램프에 전원이 공급되는 것을 조절하도록 한 가로등 밝기 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

가로등 밝기 제어 시스템{Control System For Street Light Brightness}

본 발명은 가로등 밝기 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에너지를 절약할 수 있으면서 밝기 균일도가 유지되어 운전자 민원을 최소화 할 수 있는 가로등 밝기 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가로등은 야간에도 주민들이 보행로와 도로를 안전하게 이용할 수 있도록 도로 변에 설치된다. 즉, 가로등은 야간의 시야를 확보하기 어려운 시간대에 도로 교통을 안전하게 유지하기 위하여 필요하기 때문에, 주간에는 가로등을 끄고 야간에는 가로등을 켜는 작업이 요구된다.

전기 가로등이 나오기 전에는 매일 켜고 끄는 것이 수동으로 이루어졌지만, 현대의 가로등은 대부분 전기로 작동되기 때문에 가로등을 켤 필요가 없는 대낮에는 가로등을 꺼놓고 야간에는 켜지도록 자동점멸기가 함께 설치되어 운영된다.

한편, 가로등을 켜고 끄는 점멸을 조절하는 것 뿐 아니라, 가로등의 밝기 정도를 조절하는 것에 대하여도 여러 방안들이 모색되어 왔다. 왜냐하면, 아주 늦은 심야시간의 차량 통행이 거의 없는 시간대에는 설치된 가로등을 모두 환하게 켜놓을 필요가 없고, 가로등의 밝기를 낮추도록 조절하여 에너지를 크게 절약할 수 있기 때문이다.

대한민국 등록특허 제10-1268423호는 태양광 가로등의 점등제어장치에 관한 것으로, 물체의 유뮤 및 이동 속도를 산출하여 가로등의 점등시간 및 유지시간을 계산하여 램프의 공급전원을 제어하도록 하는 것인데, 태양광 가로등의 경우에는 적용가능하나 나트륨, 일반 LED 등의 경우에는 적용이 불가능한 방식이다.

대한민국 등록번호 제10-1255840호는 가로등 주변에서 외부조도를 실시각 측정하여 가로등에 대한 출력 전원을 제어하는 가로등 자동 점멸 제어장치 및 그 방법을 제공하나, 가로등의 점멸이 아닌 가로등의 밝기 균일도를 제어하기에는 불충분하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 1) 심야 시간 가로등 밝기 조절시 가로등 설치 간격 간의 조도 차이가 발생하는 문제점을 해소하면서, 2) 전압을 강제로 낮추어 밝기를 줄이는 방식이 아니므로, 가로등 램프 수명에 전혀 지장을 주지 않는 가로등 밝기 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 3) 또한, 본 발명은 결과적으로 에너지 절약 및 운전자 시력이 보호되는 가로등 밝기 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 위에서 언급된 과제에 제한되지 않으며, 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 가로등 밝기 제어 시스템는, 제1전력원(11), 제2전력원(12), 상시등모듈전선부(21), 격등모듈전선부(22), 모듈광원부(30), 상시등모듈(31), 격등모듈(32), 접점릴레이부(40), 전원공급부(50)를 포함한다.

도1에 따른, 기존 가로등 결선도 방식은 전력원(10), 전선부(20), 모듈광원부(30), 전원공급부(50)로 구성되는데, 전선부(20)는 전기가 공급되는 전력원(10)으로부터 연결되는 전력선으로서 전원공급부(50)를 거쳐 모듈광원부(30)로 연결된다.

기존에는 가로등 램프를 매설하고 지지하는 하나의 기둥·폴(pole) 에는 전원이 들어오고 나갈 때 일괄적으로 켜지거나 꺼지도록 램프가 구비되고 전기회선이 설계되어 있었다. 따라서, 기존에는 에너지 절약을 위한 이유에서나, 해가 뜨고 지는 시각에 따른 조도 변화를 위해서나, 가로등의 밝기를 조절할 때 가로등 램프를 매설하고 지지하는 기둥 속의 램프를 일괄적으로 켜고 끔으로 인하여 가로등 기둥의 간격으로 인한 도로 및 인도 주변의 조도차가 매우 커졌던 것이다. 즉, 램프가 켜져있는 가로등 기둥 바로 옆 주변은 밝으면서도, 램프가 꺼져있는 가로등 기둥 바로 옆 주변은 어둡기 때문에 운전자의 시야에 큰 자극을 주어 민원이 발생하여 왔었다. 그러나, 본원발명의 모듈광원부(30)는 가로등 기둥 별로 전원 및 램프가 조절되는 시스템이 아닌, 기둥 내에서의 모듈화로 인하여 가로등 기둥 간격 차에 따른 조도의 차이는 없고 가로등 내에서의 모듈램프가 조절되록 램프 및 회선을 배선하게 되는 것이다. 즉, 본원발명의 모듈광원부(30)는 하나의 가로등 안에서 램프를 단위 모듈화하여 밝기가 조절되도록 한다.

부연하여 설명하면, 도면 1을 통하여, 기존의 가로등 결선도를 살펴보면, 전력원(10)을 통하여 전력을 공급받아서 전원공급부(50) 및 전선부(20)를 통하여 모듈광원부(30) 전체로 일괄적으로 전력이 공급되게 된다. 따라서, 이러한 결선도 상태에서는 가로등의 밝기 조절을 위해서, 설치된 가로등을 번갈아 가면서 켜고 키는 방식으로 밝기를 조절하기 때문에 꺼진 가로등 주변은 매우 어둡게 되어 조도차이가 균일하지 못하여 도로 위를 운전하는 운전자 들의 시야에 무리를 주게 된다. 이에, 설치된 가로등을 하나는 켜고 하나는 꺼서 번갈아 켜고 키는 방식에서 벗어나 모든 가로등을 켜 놓되, 전압을 낮추어 밝기를 낮추는 방식도 채택되어 왔으나 이 방식은 모듈광원부(30)에 무리를 주게 되고 수명을 짧게 하여 비경제적인 방법이라는 문제점이 제기되어 온 것이다.

예를 들어 도1에서 도시되는 바와 같이, 기존에는 하나의 가로등 기둥 안에 LED 25W 램프가 6개 고정되어 있을 경우 전기의 입출력 회선이 램프에 일괄적으로 구비되어 있다.

본 발명에 따른 제1실시예로서 도면2를 통하여 설명하여 보면, 상시등모듈전선부(21)의 경우에는 기존의 가로등 결선도와 동일하게 제1전력원(11)을 통하여 전력을 공급받아 전원공급부(50)를 통하여 모듈광원부(30) 전체로 전력이 공급되도록 구성되어 있다. 그러나, 격등모듈전선부(22)의 경우 제1전력원(11)을 통하여 전력을 공급받아 전원공급부(50)를 통하여 연결되되 모듈광원부(30)의 전체가 상시등모듈(31)과 격등모듈(32)로 안분되어 연결된다.

즉, 도2에서 도시되는 바와 같이, 하나의 가로등 기둥 안에 고정되는 램프의 갯수를 안분하여 전기회선의 배선을 달리하게 되는데, 2대1의 전기 와트가 되도록 상시등모듈(31)과 격등모듈(32)로 안분될 수 있다.

제1전력원(11)에서부터 전원공급부(50)를 지난 격등모듈전선부(22)는 상시등모듈(31)과 격등모듈(32)로 안분되기 위하여 전선이 나뉘어지는데 격등모듈(32)로 이어지는 전선은 중간에 접점릴레이부(40)가 구비되어 모듈광원부(30)전체의 광원이 켜질 때에는 접점릴레이부(40)가 이어져서 격등모듈(32)에도 램프가 켜지게 되므로, 전체적으로 매우 밝은 조도를 유지하게 된다. 반대로, 조도를 줄여야 할 경우에는 접점릴레이부(40)의 스위치가 열려 격등모듈(32)에는 전력을 공급하지 않게 되어 조도가 낮게 유지되는 것이다.

상기 상시등모듈전선부(21)에는 음(-)의 전기가 흐르고, 격등모듈전선부(22)에는 양(+)의 전선이 흐르도록 구비될 수 있다.

상기 제2전력원(12)은 접점릴레이부(40) 작동을 위하여 접점릴레이부(40)에 전원이 공급되도록 하는 것으로, 제2전력원(12)에서 공급되는 전원에 의하여 접점릴레이부(40)는 격등모듈부(32)의 켜지고 꺼짐을 조절할 수 있도록 하여 격등모듈전선부(22)의 전선의 전기흐름이 조절된다.

구체적인 일실시예로서, 본 발명에 따른 모듈광원부(30)는 25W짜리 LED램프가 6개 구비될 때 2:1의 비율로 상시등모듈(31)과 격등모듈(32)로 안분될 수 있고 접점릴레이부(40)에 의하여 격등모듈(32)에 전원이 공급되지 않으면 하나의 가로등 내에서도 조도가 낮춰지게 되도록 조절되는 것이다.

또 다른 구체적인 실시예2로서, 기존의 가로등을 이용한 결선도로서 도면3에서 도시된다. 도3에서 도시된 바와 같이, 상시등모듈(31)과 격등모듈(32)의 전선 회로는 각각 개별적으로 구비되되, 상시등모듈(31)은 제1전력원에서 전력이 공급되어 이러한 전력원을 지나 전류나 전압 특성을 변화하여 전자기기로 안정적으로 전원을 공급하는 전원공급부인 제1전원공급부(51)을 지나 분리상시등모듈전선부(23)가 각각의 상시등모듈(31) 램프 개수에 따라 구비되며, 격등모듈(32)은 제2전력원(12)에서 전력이 공급되어 제2전원공급부(52)를 지나 분리격등모듈전선부(24)가 각각 램프 개수에 따라 전선부가 구비된다.

본 발명에 따르면, 에너지 절약을 하면서도 균일한 조도를 제공할 수 있기 때문에 운전자나 보행자의 시력을 보호할 수 있는 가로등을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 기존에 이미 설치된 가로등을 활용할 수 있기 때문에 새롭게 가로등 전체를 교체할 필요가 없어 매우 경제적이고 효율적인 방법을 제공한다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따르면 전압을 낮추어 강제로 밝기를 줄이는 방식이 아니어서, 가로등 램프 수명에 전혀 지장을 주지않아 더욱 경제적인 가로등 시스템을 제공한다.

도1은 기존의 가로등 설치 결선도 시스템 도면이다.
도2는 새롭게 가로등을 설치할 때 본 발명이 적용되는 가로등 밝기 제어 시스템 도면이다.
도3 및 기존의 가로등 설치방식을 이용하여 본 발명을 적용할 때의 가로등 밝기 제어 시스템 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용과 실시예를 설명한다.

기존에는 가로등 램프를 매설하고 지지하는 하나의 기둥·폴(pole) 에는 전원이 들어오고 나갈 때 일괄적으로 켜지거나 꺼지도록 램프가 구비되고 전기회선이 설계되어 있었다. 따라서, 기존에는 에너지 절약을 위한 이유에서나, 해가 뜨고 지는 시각에 따른 조도 변화를 위해서나, 가로등의 밝기를 조절할 때 가로등 램프를 매설하고 지지하는 기둥 속의 램프를 일괄적으로 켜고 끔으로 인하여 가로등 기둥의 간격으로 인한 도로 및 인도 주변의 조도차가 매우 커졌던 것이다. 즉, 램프가 켜져있는 가로등 기둥 바로 옆 주변은 밝으면서도, 램프가 꺼져있는 가로등 기둥 바로 옆 주변은 어둡기 때문에 운전자의 시야에 큰 자극을 주어 민원이 발생하여 왔었다. 그러나, 본원발명의 모듈광원부(30)는 가로등 기둥 별로 전원 및 램프가 조절되는 시스템이 아닌, 기둥 내에서의 모듈화로 인하여 가로등 기둥 간격 차에 따른 조도의 차이는 없고 가로등 내에서의 모듈램프가 조절되록 램프 및 회선을 배선하게 되는 것이다. 즉, 본원발명의 모듈광원부(30)는 하나의 가로등 안에서 램프를 단위 모듈화하여 밝기가 조절되도록 한다. 램프는 나트륨, CDM, 일반 LED 등 으로 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 제1실시예로서 도면2를 통하여 설명하여 보면, 상시등모듈전선부(21)의 경우에는 기존의 가로등 결선도와 동일하게 제1전력원(11)을 통하여 전력을 공급받아 전원공급부(50)를 통하여 모듈광원부(30) 전체로 전력이 공급되도록 구성되어 있다. 그러나, 격등모듈전선부(22)의 경우 제1전력원(11)을 통하여 전력을 공급받아 전원공급부(50)를 통하여 연결되되 모듈광원부(30)의 전체가 상시등모듈(31)과 격등모듈(32)로 안분되어 연결된다. 전원공급부(50)는 전력원에서 공급된 전력을 전류나 전압 특성을 변화시켜 전자기기로 안정적으로 전원을 공급하는 역할을 할 수 있다.

또 다른 구체적인 실시예2로서, 기존의 가로등을 이용한 결선도로서 도면3에서 도시된다. 도3에서 도시된 바와 같이, 상시등모듈(31)과 격등모듈(32)의 전선 회로는 각각 개별적으로 구비되되, 상시등모듈(31)은 제1전력원(11)에서 전력이 공급되어 이러한 전력원을 지나 전류나 전압 특성을 변화하여 전자기기로 안정적으로 전원을 공급하는 전원공급부인 제1전원공급부(51)을 지나 분리상시등모듈전선부(23)가 각각의 상시등모듈(31) 램프 개수에 따라 구비되며, 격등모듈(32)은 제2전력원(12)에서 전력이 공급되어 제2전원공급부(52)를 지나 분리격등모듈전선부(24)가 각각 램프 개수에 따라 전선부가 구비된다.

전력원(10)
제1전력원(11),
제2전력원(12),
전선부(20),
상시등모듈전선부(21)
격등모듈전선부(22)
분리상시등모듈전선부(23)
분리격등모듈전선부(24)
모듈광원부(30),
상시등모듈(31)
격등모듈(32)
접점릴레이부(40)
전원공급부(50)
제1전원공급부(51)
제2전원공급부(52)

Claims

전력이 공급되는 제1전력원(11);
상기 제1전력원(11)에서 공급되는 전력의 전류나 전압 특성을 변화하여 전자기기로 안정적으로 전원을 공급하는 전원공급부(50); 가로등 내 매설된 램프가 모듈화되어 있는 모듈광원부(30)로 구성되되; 상기 모듈광원부(30)는 하나의 가로등 내에서 램프의 갯수가 안분되어 상시등모듈(31) 및 격등모듈(32)로 구비되며,
상기 제1전력원(11)에서부터 전원공급부(50)를 지나 모듈광원부(30) 전체로 이어지는 상시등모듈전선부(21)를 구비하고,
상기 제1전력원(11)에서부터 전원공급부(50)를 지나되 상시등모듈(31)과 격등모듈(32)로 안분되어 연결되는 격등모듈전선부(22)를 구비하며,
상기 제1전력원(11)으로부터 전원공급부(50)를 지난 격등모듈전선부(22)에는 격등모듈(32)로 이어지기 전에 격등모듈(32)로의 전기의 흐름을 통제하도록 구비되는 접점릴레이부(40)를 더 포함하며,
상기 접점릴레이부(40)에 전력을 공급하기 위하여 구비되는 제2전력원(12)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 밝기 제어 시스템
전력이 공급되는 제1전력원(11);
상기 제1전력원(11)에서 공급되는 전력의 전류나 전압 특성을 변화하여 전자기기로 안정적으로 전원을 공급하는 전원공급부(50); 가로등 내 매설된 램프가 모듈화되어 있는 모듈광원부(30)로 구성되되; 상기 모듈광원부(30)는 하나의 가로등 내에서 램프의 갯수가 안분되어 상시등모듈(31) 및 격등모듈(32)로 구비되며,
상기 제1전력원(11)에서부터 전원공급부(50)을 지나 모듈광원부(30) 전체로 이어지는 상시등모듈전선부(21)를 구비하고,
상기 제1전력원(11)에서부터 전원공급부(50)를 지나되 상시등모듈(31)과 격등모듈(32)로 안분되어 연결되는 격등모듈전선부(22)를 포함하되,
상시등모듈(31)과 격등모듈(32)의 전선회로는 각각 개별적으로 구비되고, 상시등모듈(31)은 제1전력원(11)에서 전력이 공급되어 제1전원공급부(51)를 지나 각각의 상시등모듈(31) 램프 갯수에 따라 이어지도록 구비되는 분리상시등모듈전선부(23)가 더 구비되고, 격등모듈(32)로의 전력을 공급하는 제2전력원(12) 및 제2전원공급부(52)를 추가로 더 구비하며, 격등모듈(32)은 제2전력원(12)에서 전력이 공급되어 제2전원공급부(52)를 지나 격등모듈(32) 램프 갯수에 따라 이어지도록 구비되는 분리격등모듈전선부(24)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 가로등 밝기 제어 시스템
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