KR102553514B1 - 디지털 방식의 조도센서를 구비한 등명기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해안이나 해상에 설치되어 항로 표지를 위한 등명기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 등명기의 점등 및 소등을 제어하기 위해 주변 광량을 감지하는 기존 아날로그 방식의 조도센서(광량센서)를 디지털 방식의 조도센서로 대체하여 주변 환경의 온도 변화에 따른 측정 오차를 줄이는 한편, 조도센서의 고장시에도 교체가 용이하여 조도센서의 고장으로 인한 등명기의 교체 및 교정에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있는 디지털 방식의 조도센서를 구비한 등명기에 관한 것이다.

Description

디지털 방식의 조도센서를 구비한 등명기{LED LANTERN WITH DIGITAL ILLUMINANCE SENSOR}
본 발명은 해안이나 해상에 설치되어 항로 표지를 위한 등명기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 등명기의 점등 및 소등을 제어하기 위해 주변 광량을 감지하는 기존 아날로그 방식의 조도센서(광량센서)를 디지털 방식의 조도센서로 대체하여 주변 환경의 온도 변화에 따른 측정 오차를 줄이는 한편, 조도센서의 고장시에도 교체가 용이하여 조도센서의 고장으로 인한 등명기의 교체 및 교정에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있는 디지털 방식의 조도센서를 구비한 등명기에 관한 것이다.
선박의 입출항이 빈번한 해상이나 해안 등에는 선박의 항로를 안전하게 유도하고, 해상에 존재하고 있는 지형지물이나 항구의 위치 등을 어느 위치에서도 쉽게 식별하여 인지할 수 있도록 다양한 종류의 항로 표지용 등명기가 설치 운용되고 있다. 이러한 등명기는 원거리에서 식별이 가능하고 야간 시인성이 우수하도록 빛이 직진성과 발산성(확산성)을 가져야 한다. 또한 설치장소에 따라 요구되는 광량이 상이하도록 다양한 구조 및 규격으로 제작되고 있으며, 그 일례가 도 1에 도시되었다.
도 1은 종래기술에 따른 등명기를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 등명기(10)는 상하로 조립되는 하부등체(11)와 상부등체(12)를 포함한다. 하부등체(11)에는 아날로그 방식의 조도센서(광량센서)(13)와 전원부(14)가 설치되고, 내부에는 제어모듈(15)이 설치된다. 상부등체(12)의 내부에는 LED 모듈(16)이 설치되고, 상부에는 GPS 안테나(17)가 설치된다.
그리고 하부등체(11)에는 태양 에너지를 이용하여 전원을 공급하는 태양광 패널(미도시)이 추가로 설치되고, 그 내부에는 태양광 패널에서 생산된 전력을 저장하는 축전지(배터리)가 설치될 수 있다. 제어모듈(15)은 태양광 패널을 통해 얻어진 전력을 전원으로 공급받거나, 축전지에 저장되어 있는 전원을 공급받을 수도 있다.
제어모듈(15)은 조도센서(13)에서 감지된 광량에 따라 LED 모듈(16)의 동작을 제어한다. 조도센서(13)는 광량을 감지하여 주간에는 전원부(14)에서 공급되는 전원을 차단하고 야간에는 전원을 공급한다. 즉, 조도센서(13)는 일몰 후에는 전원부(14)를 통해 전원을 공급하여 LED 모듈(16)을 점등한다. LED 모듈(16)의 점등 동작범위는 50~100Lx이고, 소등 동작범위는 150~200Lx와 같이 절대 광량으로 관리되고 있다.
조도센서(13)로는 아날로그 방식인 보통 CDS(Cadmiumsulfide) 센서를 주로 사용한다. CDS 센서는 광량 변화에 따른 저항값이 변경되는 아날로그 방식의 센서로서, 광량을 측정한 후 측정된 광량에 대응하는 전압을 출력한다. 이러한 CDS 센서는 센서마다 측정된 광량에 따른 전압 편차가 크기 때문에 고장이나 오차 발생시 새제품으로 교체하더라도 바로 사용할 수 없고 등명기의 교정작업을 수행해야 한다.
이와 같이 종래기술에 따른 등명기에서는 조도센서로 사용되는 CDS 센서를 사용한다. 그러나 CDS 센서는 주변 환경의 온도에 쉽게 영향을 받을 뿐만 아니라 CDS 센서마다 편차가 크기 때문에 유지보수가 어렵다. 특히 등명기는 작업자의 접근이 쉽지 않은 해상에 설치되는 부표 등과 같은 해상 구조물에 설치 운용되기 때문에 빈번한 CDS 센서의 교체와 등명기 교정작업은 유지보수 비용과 시간을 증가시킨다.
KR 10-0948695 B1, 2010. 03. 12. KR 10-1384206 B1, 2014. 04. 04. KR 10-0948695 B1, 2010. 03. 12. KR 20-0201094 Y1, 2000. 08. 16.
Young-Seon Back, Seong-hyeon Ye, Soonhee Han, "Integrated duel LED marine lantern with auxiliary and main functions", Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering(J Korea Inst Inf Commun Eng) Vol 17, No 9 : 2160~2166, Sep 2013.
따라서, 본 발명의 목적은 조도센서의 고장 또는 오차 발생으로 인한 교체시 필수적으로 수행되는 등명기의 교정작업을 생략하여 종래기술 대비 유지보수 비용과 시간을 줄일 수 있는 디지털 방식의 조도센서를 구비한 등명기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 기존 아날로그 방식의 조도센서를 디지털 방식의 조도센서로 대체하여 주변 환경의 온도 변화에 따른 측정 오차를 줄이고, 고장시에도 교체가 용이하여 조도센서의 고장으로 인한 교체 및 교정에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있는 디지털 방식의 조도센서를 구비한 등명기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 광량을 보다 정밀하게 감지하여 신뢰성이 있는 동작특성을 제공할 수 있는 수리를 위한 비용과 시간을 증가시키는 문제를 야기한다.
또한, 본 발명은 전술한 목적으로 제한되지 않으며, 이외에도 후술하는 실시예 및 청구범위를 통해 기재된 기술들을 통해 다양한 목적들이 추가로 제공될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 실시 예에 따른 본 발명은 하부등체; 상기 하부등체의 상부에 설치된 상부등체; 상기 상부등체의 내부에 설치된 LED 모듈; 상기 하부등체에 설치되어 광량을 측정하고, 측정된 광량을 룩스(Lx)로 직접 출력하는 디지털 조도센서; 및 상기 하부등체 또는 상기 상부등체의 내부에 내장 설치되고, 상기 디지털 조도센서를 통해 측정된 광량에 따라 상기 LED 모듈을 점등 또는 소등시키는 제어모듈을 포함하는 디지털 방식의 조도센서를 구비한 등명기를 제공한다.
또한, 상기 하부등체에 설치된 태양광 패널; 상기 하부등체에 내장 설치되고, 상기 태양광 패널에서 생산된 전력을 저장하는 축전지; 및 상기 축전지에 저장된 전원을 상기 LED 모듈로 공급하는 LED 동작 스위치를 더 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량이 50~100Lx에 포함된 경우, 상기 LED 동작 스위치를 턴-온시켜 상기 LED 모듈을 점등시키고, 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량이 150~200Lx에 포함된 경우, 상기 LED 동작 스위치를 턴-오프시켜 상기 LED 모듈을 소등시킬 수 있다.
또한, 상기 하부등체 또는 상기 상부등체에 설치되어 날씨정보를 획득하는 날씨정보 측정센서 그룹; 관리서버와 인터넷망을 통해 통신하여 상기 날씨정보 측정센서 그룹에서 획득된 날씨정보와 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량을 상기 관리서버로 제공하는 IoT 통신모듈; 및 관리 단말기와 유무선 통신하여 상기 날씨정보 측정센서 그룹에서 획득된 날씨정보와 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량을 상기 관리 단말기로 제공하는 유무선 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디지털 조도센서는 상기 하부등체에 동서남북으로 각각 하나씩 총 4개가 설치되고, 상기 제어모듈은 4개의 디지털 조도센서로부터 각각 측정된 광량을 각각 입력받는 광량 수신부; 상기 광량 수신부로 입력된 광량들을 비교하여 가장 큰 광량을 선택하는 광량 비교부; 상기 광량 비교부에서 선택된 가장 큰 광량이 상기 LED 모듈의 동작범위 중 어느 동작범위에 포함되는지를 판단하는 동작범위 판단부; 및 상기 동작범위 판단부의 판단 결과에 따라 상기 LED 모듈을 점등 또는 소등시키는 LED 동작 제어부를 포함하고, 상기 LED 모듈의 동작범위는 상기 LED 모듈을 점등시키는 50~100Lx의 점등 동작범위와, 상기 LED 모듈을 소등시키는 150~200Lx의 소등 동작범위를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부등체에 설치되어 광량을 측정하여 룩스(Lx)로 직접 출력하는 예비 디지털 조도센서; 및 날씨별 또는 일시별 기준 광량이 저장된 저장부를 더 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 디지털 조도센서와 상기 예비 디지털 조도센서로부터 측정된 광량 중 어느 하나를 선택 스위치를 통해 입력받는 광량 수신부; 타이머로부터 일시를 제공받고, 상기 하부등체 또는 상기 상부등체에 설치되어 날씨정보를 획득하는 날씨정보 측정센서 그룹으로부터 날씨정보를 제공받고, 상기 광량 수신부로 입력된 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량과 상기 날씨별 또는 일시별 기준 광량을 비교하여 상기 디지털 조도센서의 이상유무를 판단하는 센서 이상유무 판단부; 및 상기 센서 이상유무 판단부의 판단 결과, 상기 디지털 조도센서에 이상이 발생된 경우 상기 선택 스위치를 통해 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량은 차단하고 상기 예비 디지털 조도센서에서 측정된 광량만 선택적으로 상기 광량 수신부로 입력하는 센서 선택 제어부를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 등명기에 의하면, 등명기의 점등 및 소등을 제어하기 위해 주변 광량을 감지하는 기존 아날로그 방식의 조도센서(광량센서)를 디지털 방식의 조도센서로 대체하여 사용함으로써 주변 환경의 온도 변화에 따른 측정 오차를 줄이는 한편, 조도센서의 고장시에도 교체가 용이하여 조도센서의 고장으로 인한 등명기의 교체 및 교정에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 등명기에 의하면, 측정된 광량을 룩스(Lx) 단위로 직접 출력하는 디지털 방식의 조도센서를 사용함으로써 측정된 광량을 쉽게 인식할 수 있고, 종래에 실시한 등명기의 교정작업을 생략할 수 있어 작업이 간편하고 편리하다.
또한, 본 발명에 따른 등명기에 의하면, 등명기의 하부등체에 동서남북으로 총 4개의 디지털 조도센서를 설치함으로써 태양의 위치에 따라 하부등체에 의해 가려지는 태양으로 인해 발생할 수 있는 측정 오차를 차단하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 등명기에 의하면, 디지털 조도센서에서 측정된 광량량과 저장된 날씨별 또는 일시별 기준 광량을 비교하여 디지털 조도센서의 이상유무를 판단하고, 이상발생시 디지털 조도센서를 대신하여 예비 디지털 조도센서를 사용함으로써 디지털 조도센서의 이상유무를 간편하게 판단할 수 있고, 디지털 조도센서를 바로 교체하지 않고도 예비 디지털 조도센서를 통해 등명기를 운영할 수 있다. 즉, 디지털 조도센서를 단독으로 사용하는 등명기에 비해 디지털 조도센서의 교체 주기를 연장시킬 수 있으며, 이를 통해 등명기의 유지 보수 특성을 개선할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 등명기를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 등명기를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 LED 모듈의 제어방법을 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 LED 모듈의 제어방법을 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 LED 모듈의 제어방법을 개략적으로 나타낸 블럭도.
이하, 본 발명의 이점 및 특징, 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하는 것이다. 또한, 'A 및/또는 B'라 기재된 경우 A와 B 모두를 의미하거나, 또는 A 또는 B 중 어느 하나를 의미할 수 있다. 또한, 각 도면에 나타낸 각각의 구성요소들은 크기 및 형상이 과도하게 도시될 수도 있는데, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 제한을 두고자 하는 것이 아니다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 등명기를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 등명기(20)는 도시되진 않았지만 도 1과 같이 상하로 조립되는 하부등체와 상부등체를 포함한다. 이때, 상기 하부등체와 상부등체의 형상과 이들 간의 결합구조는 도 1에 도시된 하부등체와 상부등체의 구조로 제한되지 않으며, 공지된 다양한 형상과 결합구조로 이루어질 수 있다.
상기 하부등체 또는 상기 상부등체, 바람직하게 상기 하부등체에는 LED 모듈(22)에 포함된 각 LED 램프를 점등 또는 소등하기 위해 등명기(20)로 입사하는 광량(빛의 양)을 측정하는 조도센서(21)가 설치된다. 조도센서(21)는 입사되는 광량을 측정하여 절대값으로 산출하여 출력하는 센서로서, 측정된 광량을 룩스(Lx) 단위로 직접 출력하는 디지털 방식의 조도센서(이하, '디지털 조도센서'라 함)를 사용한다. 여기서, 1룩스는 1m2의 면적 위에 1Lm의 광속이 균일하게 비춰질 때를 의미한다.
디지털 조도센서(21)는 종래의 등명기에 적용된 아날로그 방식의 조도센서와 다르게 측정된 광량을 전압이 아닌 룩스(Lx)로 직접 출력한다. 즉, 측정된 광량을 룩스(Lx)로 직접 출력하여 제공함으로써 아날로그 방식의 조도센서가 적용된 종래의 등명기에서 문제로 지적된 주변 환경의 온도 변화에 따른 측정 오차를 줄일 수 있다.
또한 디지털 조도센서(21)는 종래의 아날로그 방식의 조도센서와 다르게 센서 교체 후 바로 사용할 수 있는 이점을 제공한다. 아날로그 방식의 조도센서가 적용된 종래의 등명기에서는 센서를 교체한 후 교체된 센서의 출력 전압에 맞도록 측정된 광량에 맞게 등명기의 출력값을 재설정하는 교정작업을 필수적으로 수행해야 하기 때문에 등명기의 교체뿐만 아니라 교정에 많은 시간과 비용이 소요될 수 밖에 없다.
그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 등명기(20)에서는 측정된 광량을 룩스(Lx)로 직접 출력하는 디지털 조도센서(21)를 사용함에 따라 종래의 등명기에서필수적으로 수행된 교정작업이 불필요하다. 이에 따라, 센서를 교체한 후 교체된 센서를 바로 사용할 수 있다. 따라서 아날로그 방식의 조도센서가 적용된 종래의 등명기에 비해 센서 고장으로 인한 교체 및 교정에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 모듈의 제어방법을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 3을 참조하면, LED 모듈(22)은 제어모듈(23)에 의해 제어된다. 제어모듈(23)은 디지털 조도센서(21)에서 측정된 광량에 따른 출력값, 즉 룩스(Lx)를 입력받고, 입력되는 룩스(Lx)의 크기에 따라 LED 모듈(22)을 동작(점등 또는 소등) 시킨다.
LED 모듈(22)은 상부등체에 설치된 복수 개의 LED 램프를 포함한다. 또한, LED 램프에서 방출되는 빛을 확산시키는 렌즈를 더 포함할 수도 있다. 이때, LED 램프는 화이트, 블루, 그린 및/또는 레드 LED 일수 있다. 상기 렌즈는 LED 램프에서 방출된 빛을 다양한 색상, 예를 들면 블루, 그린 또는 레드로 출력할 수도 있다.
제어모듈(23)은 등명기(20)의 전반적인 동작을 제어하는 중앙 처리부(또는 메인 프로세서)로 기능하는 모듈로서, 등명기(20)의 내부에 내장 설치된다. 예를 들어, 상부등체에 비해 상대적으로 여유 공간이 확보되고, 태양광 패널(26)에서 생성된 전력을 공급받을 수 있도록 하부등체의 내부에 내장 설치될 수 있다. 이러한 제어모듈(23)은 디지털 조도센서(21)에서 측정된 광량에 따라 LED 모듈(22)을 제어한다.
LED 모듈(22)의 동작은 축전지(25)에서 LED 모듈(22)로 공급되는 전원을 단속하는 스위치(이하, 'LED 동작 스위치'라 함)(24)를 통해 제어한다. 태양광 패널(26)에 의해 생산된 전력은 축전지(25)에 저장된다. 축전지(25)에 저장된 전원은 LED 동작 스위치(24)를 통해 LED 모듈(22)로 공급되고 제어모듈(23)은 디지털 조도센서(21)로부터 측정된 광량의 룩스(Lx) 값에 따라 LED 동작 스위치(24)를 제어한다.
가령 제어모듈(23)은 디지털 조도센서(21)에 의해 측정된 광량이 50~100Lx 이면, LED 동작 스위치(24)를 턴-온시켜 축전지(25)의 전원이 LED 모듈(22)로 공급되도록 하여 LED 모듈(22)의 각 LED 램프를 점등시키고, 디지털 조도센서(21)에 의해 측정된 광량이 150~200Lx 이면, 동작 스위치(24)를 턴-오프시켜 축전지(25)의 전원이 LED 모듈(22)로 공급되는 것을 차단하여 LED 모듈(22)의 LED 램프를 소등시킨다.
LED 모듈(22)에 전원이 공급된 상태에서 LED 모듈(22)의 각 LED 램프는 로터리 스위치(27)에 의해 설정된 점멸주기로 점멸될 수 있다. 예를 들어, 로터리 스위치(27)는 254가지의 ON/OFF 점멸시간 주기로 설정되어 LED 램프를 점멸시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 LED 모듈의 제어방법을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 디지털 조도센서(21)는 등명기(20)의 하부등체에 동서남북으로 4개가 일정 간격으로 설치될 수 있다. 이는 하부등체에 의해 태양이 가려져 디지털 조도센서(21)에서 측정되는 광량의 신뢰성이 저하되는 것을 방지하기 위함이다.
도 1과 같이, 하부등체의 일측에 한 개의 아날로그 방식의 조도센서가 설치된 종래의 등명기에서는 태양의 위치에 따라 하부등체에 의해 태양이 가려져 실제 광량(태양에 의해 조사되는 광량)보다 작은 광량이 측정될 수 있다. 이러한 문제는 비교적 맑은 날에는 LED 모듈의 점등 또는 소등에 큰 영향을 미치지 않을 수도 있으나, 구름이 많은 흐린 날에는 등명기의 주변이 맑은 날보다 어두운 상태에서 태양이 하부등체에 가려져 하부등체의 그림자가 조도센서 주변에 생기는 경우에는 LED 모듈의 소등 동작범위를 벗어나 LED 모듈이 점등되는 등의 오동작을 유발할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 등명기(20)에서는 하부등체에 동서남북으로 각각 한 개씩 총 4개의 디지털 조도센서(21)를 설치한다. 이때, 4개의 디지털 조도센서(21)는 동일한 감지특성을 가지며, 룩스(Lx) 단위로 광량을 직접 출력한다.
제어모듈(23)은 각각의 디지털 조도센서(21)에서 룩스(Lx) 단위로 각각 출력되는 출력 광량을 광량 수신부(23a)를 통해 입력받는다. 광량 비교부(23b)는 광량 수신부(23a)로 입력된 룩스(Lx) 단위의 출력 광량을 비교하여 가장 큰 광량을 선택한다. 동작범위 판단부(23c)는 광량 비교부(23b)에서 선택된 가장 큰 출력 광량이 설정된 동작범위, 즉 점등 동작범위(50~100Lx) 또는 소등 동작범위(150~200Lx) 중 어느 동작범위에 포함되는지 판단한다. LED 동작 제어부(23d)는 동작범위 판단부(23c)의 판단 결과에 따라 LED 동작 스위치(24)를 제어하는 제어신호를 출력한다.
예를 들어, 광량 비교부(23b)에서 선택된 가장 큰 출력 광량이 점등 동작범위(50~100Lx)에 포함되는 경우, LED 동작 제어부(23d)는 LED 모듈(22)을 점등시키는 제어신호를 생성하고, 광량 비교부(23b)에서 선택된 가장 큰 출력 광량이 소등 동작범위(150~200Lx)에 포함되는 경우, LED 모듈(22)을 소등시키는 제어신호를 생성한다.
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 LED 모듈의 제어방법을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 디지털 조도센서(21) 이외에 디지털 조도센서(21)의 고장이나 측정 오차 발생시 이를 대체하기 위해 예비 디지털 조도센서(29)를 더 설치한다.
디지털 조도센서(21)에서 측정된 광량은 선택 스위치(32)에 의해 제어모듈(23)의 광량 수신부(23a)로 우선적으로 제공된다. 이때, 예비 디지털 조도센서(29)에서 측정된 광량은 선택 스위치(32)에 의해 광량 수신부(23a)로의 공급이 차단된다.
센서 이상유무 판단부(23e)는 디지털 조도센서(21)에서 측정된 광량을 저장부(28)에 저장된 기준 광량(RLx)과 비교하여 디지털 조도센서(21)의 이상유무를 판단한다.
저장부(28)에는 장소, 일자 및 시간대별(이하, 통칭하여 '일시'라 함)로 기준 광량(RLx)이 저장되어 있다. 또한 맑은 날, 흐린 날, 기온 및/또는 습도 등을 포함하는 날씨별로 기준 광량(RLx)이 저장될 수 있다. 이때, 기준 광량(RLx)은 동일 장소에서 다년 간의 측정을 통해 얻어진 광량의 평균값으로서, 룩스(Lx) 단위로 광량이 저장되어 있으며, 예를 들어, 날씨별 또는 일시별로 측정된 광량의 평균값일 수 있다.
센서 이상유무 판단부(23e)는 타이머(30)를 통해 현재 일자 및 시간대를 판단하고, 날씨정보 측정센서 그룹(31)에서 측정된 날씨 정보 또는 유무선 통신모듈(33)을 통해 제공받은 날씨정보를 통해 현재 날씨를 판단하며, 저장부(28)에 저장된 일시별이나 또는 날씨별 기준 광량(RLx)을 제공받아 디지털 조도센서(21)에서 측정된 광량과 상호 비교하여 디지털 조도센서(21)의 고장이나 측정 오차를 판단한다.
예를 들어, 센서 이상유무 판단부(23e)는 디지털 조도센서(21)를 통해 측정된 광량과, 저장부(28)에서 제공받은 일시별 기준 광량(RLx) 또는 날씨별 기준 광량(RLx)을 비교한 결과, 측정된 광량이 기준 광량(RLx)과 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 디지털 조도센서(21)에 고장이나 측정 오차가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
도 5와 같이, 센서 선택 제어부(23f)는 센서 이상유무 판단부(23e)의 판단 결과, 디지털 조도센서(21)에 고장이나 측정 오차가 발생된 것으로 판단되면, 선택 스위치(32)를 통해 예비 디지털 조도센서(29)에서 측정된 광량을 선택적으로 광량 수신부(23a)로 제공한다. 즉, 디지털 조도센서(21)의 출력은 차단하고, 예비 디지털 조도센서(29)의 출력만을 선택 스위치(32)를 통해 광량 수신부(23a)로 제공한다.
한편, 도 2와 같이, 날씨정보 측정센서 그룹(31)은 등명기(20)가 설치된 주변의 날씨정보를 획득하기 위한 센서 그룹이다. 예를 들어, 날씨정보 측정센서 그룹(31)은 온도 및 습도를 측정하는 온도 및 습도센서(31a)와, 풍속 및 풍향을 측정하는 풍속 및 풍향센서(31b)와, 미세먼지를 측정하는 미세먼지 센서(31c)를 포함할 수 있다.
제어모듈(23)은 날씨정보 측정센서 그룹(31)으로부터 제공받은 날씨정보(예컨대, 온도, 습도, 풍속, 풍향 또는 미세먼지 농도 중 적어도 어느 하나를 포함)를 제공받고, 인터넷망을 이용한 IoT(Internet of Things) 통신모듈(34)을 통해 IoT 서버로 기능하는 관리서버(41)로 전송한다. 또한 제어모듈(23)은 날씨정보 이외에도 디지털 조도센서(21)에서 측정된 광량을 디지털 조도센서(21)로부터 제공받아 IoT 통신모듈(34)을 통해 관리서버(41)로 제공한다.
관리서버(41)는 제어모듈(23)로부터 IoT 통신모듈(34)을 통해 등명기(20)가 설치된 주변의 날씨정보와 디지털 조도센서(21)에서 측정된 광량을 룩스(Lx) 단위로 직접 제공받으며, 이를 통해 등명기(20)를 관리하는 관리자는 원격에서 날씨정보와 함께 등명기(20)에 설치된 디지털 조도센서(21)에서 측정된 광량을 확인할 수 있다.
제어모듈(23)은 도 5와 같이, 센서 이상유무 판단부(23e)를 통해 디지털 조도센서(21)의 이상유무, 즉 고장이나 측정 오차 발생 여부를 판단하고, 그 결과를 IoT 통신모듈(34)을 통해 관리서버(41)로 실시간으로 제공할 수도 있다. 이를 통해, 관리서버(41)는 디지털 조도센서(21)의 이상유무를 보다 간편하게 확인할 수 있다.
관리서버(41)는 등명기(20)에서 제공되는 디지털 조도센서(21)의 측정 광량과 이상유무를 모니터(관리 PC)를 통해 출력할 수 있다. 그리고 디지털 조도센서(21)의 이상 발생시 관리자가 인지할 수 있도록 경고음 등을 추가로 제공할 수 있다.
관리 단말기(42)는 유무선 통신모듈(33)을 통해 제어모듈(23)과 통신하여 등명기(20)를 설정하거나, 설정된 값을 변경할 수 있다. 그리고 관리서버(41)와 동일하게 제어모듈(23)을 통해 날씨정보와, 디지털 조도센서(21)에서 측정된 광량정보와, 디지털 조도센서(21)의 이상유무에 대한 정보를 실시간으로 각각 제공받을 수 있다.
관리 단말기(42)는 유무선 통신모듈(33)을 통해 제어모듈(23)과 통신하는 단말기로서, 이동통신단말기(스마트폰), PDA(Personal Digital Assistant) 또는 테블릿 PC 등일 수 있다. 그리고 관리 단말기(42)에는 유무선 통신모듈(33)을 통해 등명기(20)의 제어모듈(23)과 데이터 통신 및 설정을 위해 앱(APP)이 설치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 등명기(20)는 도 2와 같이, 상부등체에 중앙 상부에 GPS 센서(35)가 구비되어 현재 등명기(20)의 위치를 실시간으로 감지하여 등명기(20)의 위치좌표를 실시간으로 제어모듈(23)을 통해 관리서버(41)로 제공한다.
이상에서와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만, 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이다. 그리고, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10, 20 : 등명기 11 : 하부등체
12 : 상부등체 13 : 조도센서(아날로그)
14 : 전원부 15, 23 : 제어모듈
16, 22 : LED 모듈 17 : GPS 모듈
21 : 디지털 조도센서 23a : 광량 수신부
23b : 광량 비교부 23c : 동작범위 판단부
23d : LED 동작 제어부 23e : 센서 이상유무 판단부
23f : 센서 선택 제어부 24 : LED 동작 스위치
25 : 축전지 26 : 태양광 패널
27 : 로터리 스위치 28 : 저장부
29 : 예비 디지털 조도센서 30 : 타이머
31 : 날씨정보 측정센서 그룹 31a : 온도 및 습도센서
31b : 풍속 및 풍량센서 31c : 미세먼지 센서
32 : 선택 스위치 33 : 유무선 통신모듈
34 : IoT 통신모듈 35 : GPS 센서
41 : 관리서버 42 : 관리 단말기

Claims (5)

  1. 하부등체;
    상기 하부등체의 상부에 설치된 상부등체;
    상기 상부등체의 내부에 설치된 LED 모듈;
    상기 하부등체에 설치되어 광량을 측정하고, 측정된 광량을 룩스(Lx)로 직접 출력하는 디지털 조도센서;
    상기 하부등체 또는 상기 상부등체의 내부에 내장 설치되고, 상기 디지털 조도센서를 통해 측정된 광량에 따라 상기 LED 모듈을 점등 또는 소등시키는 제어모듈;
    상기 하부등체에 설치되어 광량을 측정하여 룩스(Lx)로 직접 출력하는 예비 디지털 조도센서; 및
    날씨별 또는 일시별 기준 광량이 저장된 저장부; 을 포함하고,
    상기 디지털 조도센서는 상기 하부등체에 동서남북으로 각각 하나씩 총 4개가 설치되고,
    상기 제어모듈은,
    4개의 디지털 조도센서로부터 각각 측정된 광량을 각각 입력받는 광량 수신부;
    상기 광량 수신부로 입력된 광량들을 비교하여 가장 큰 광량을 선택하는 광량 비교부;
    상기 광량 비교부에서 선택된 가장 큰 광량이 상기 LED 모듈의 동작범위 중 어느 동작범위에 포함되는지를 판단하는 동작범위 판단부;
    상기 동작범위 판단부의 판단 결과에 따라 상기 LED 모듈을 점등 또는 소등시키는 LED 동작 제어부;
    상기 디지털 조도센서와 상기 예비 디지털 조도센서로부터 측정된 광량 중 어느 하나를 선택 스위치를 통해 입력받는 광량 수신부;
    타이머로부터 일시를 제공받고, 상기 하부등체 또는 상기 상부등체에 설치되어 날씨정보를 획득하는 날씨정보 측정센서 그룹으로부터 날씨정보를 제공받고, 상기 광량 수신부로 입력된 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량과 상기 날씨별 또는 일시별 기준 광량을 비교하여 상기 디지털 조도센서의 이상유무를 판단하는 센서 이상유무 판단부; 및
    상기 센서 이상유무 판단부의 판단 결과, 상기 디지털 조도센서에 이상이 발생된 경우 상기 선택 스위치를 통해 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량은 차단하고 상기 예비 디지털 조도센서에서 측정된 광량만 선택적으로 상기 광량 수신부로 입력하는 센서 선택 제어부;
    를 포함하는 디지털 방식의 조도센서를 구비한 등명기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부등체에 설치된 태양광 패널;
    상기 하부등체에 내장 설치되고, 상기 태양광 패널에서 생산된 전력을 저장하는 축전지; 및
    상기 축전지에 저장된 전원을 상기 LED 모듈로 공급하는 LED 동작 스위치; 를 더 포함하고,
    상기 제어모듈은 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량이 50~100Lx에 포함된 경우, 상기 LED 동작 스위치를 턴-온시켜 상기 LED 모듈을 점등시키고, 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량이 150~200Lx에 포함된 경우, 상기 LED 동작 스위치를 턴-오프시켜 상기 LED 모듈을 소등시키는 디지털 방식의 조도센서를 구비한 등명기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부등체 또는 상기 상부등체에 설치되어 날씨정보를 획득하는 날씨정보 측정센서 그룹;
    관리서버와 인터넷망을 통해 통신하여 상기 날씨정보 측정센서 그룹에서 획득된 날씨정보와 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량을 상기 관리서버로 제공하는 IoT 통신모듈; 및
    관리 단말기와 유무선 통신하여 상기 날씨정보 측정센서 그룹에서 획득된 날씨정보와 상기 디지털 조도센서에서 측정된 광량을 상기 관리 단말기로 제공하는 유무선 통신모듈;
    을 더 포함하는 디지털 방식의 조도센서를 구비한 등명기.
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  5. 삭제
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200201094Y1 (ko) 2000-05-18 2000-11-01 주식회사티. 에이. 티 해상 등명기의 유무선 방식 고장정보 검출 장치
KR20080088726A (ko) * 2007-03-30 2008-10-06 유승석 조명등 자동 제어 시스템
KR100948695B1 (ko) 2009-07-13 2010-03-18 주식회사 코솔라 전원 일체형 등명기
JP2012113879A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Panasonic Corp 照明装置
KR101384206B1 (ko) 2013-11-25 2014-04-21 주식회사 엠에스엘테크놀로지 해상용 다기능 솔라셀 일체형 등명기
KR20210021732A (ko) * 2019-08-19 2021-03-02 디엠테크 주식회사 자가학습에 의한 자동 디밍보정이 가능한 디밍제어기
KR20210095765A (ko) * 2020-01-23 2021-08-03 박순구 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 커버형 통합 패키징 시스템

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200201094Y1 (ko) 2000-05-18 2000-11-01 주식회사티. 에이. 티 해상 등명기의 유무선 방식 고장정보 검출 장치
KR20080088726A (ko) * 2007-03-30 2008-10-06 유승석 조명등 자동 제어 시스템
KR100948695B1 (ko) 2009-07-13 2010-03-18 주식회사 코솔라 전원 일체형 등명기
JP2012113879A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Panasonic Corp 照明装置
KR101384206B1 (ko) 2013-11-25 2014-04-21 주식회사 엠에스엘테크놀로지 해상용 다기능 솔라셀 일체형 등명기
KR20210021732A (ko) * 2019-08-19 2021-03-02 디엠테크 주식회사 자가학습에 의한 자동 디밍보정이 가능한 디밍제어기
KR20210095765A (ko) * 2020-01-23 2021-08-03 박순구 5세대 이동통신 기반에서의 스몰 셀 기지국을 위한 커버형 통합 패키징 시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Young-Seon Back, Seong-hyeon Ye, Soonhee Han, "Integrated duel LED marine lantern with auxiliary and main functions", Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering(J Korea Inst Inf Commun Eng) Vol 17, No 9 : 2160~2166, Sep 2013.

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