KR20070021437A - 로컬 센서 네트워크 기반의 도로 정보 수집 및 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 정보 제어 시스템에 관한 것으로 특히, 로컬 센서 네트워크를 기반으로 가로등의 점·소등 제어 및 교통량 정보를 제공하는 로컬 센서 네트워크 기반의 도로 정보 제어 시스템에 관한 것이다. 이와 같이 본 발명에 따른 로컬 센서 네트워크 기반의 도로 정보 수집 및 제어 시스템은 무선 통신 모듈이 탑재되어 상호간 네트웍이 형성되고 이 네트웍을 통해 순차적으로 도로 정보를 송수신하는 조명 수단과, 상기 조명 수단의 도로 정보를 수신하는 로컬 센터와, 상기 로컬 센터에 수신된 도로 정보를 바탕으로 상기 조명 수단을 제어하는 중앙 운영국으로 구성된다.

무선 통신 모듈, 가로등, 지그비

Description

로컬 센서 네트워크 기반의 도로 정보 수집 및 제어 시스템{System for controlling and collecting to load information based on local sensor network}

도 1은 본 발명에 따른 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면

도 2는 본 발명에 따른 로컬 센터 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템 중 조명 수단의 상세 구성을 나타낸 블럭도

도 3은 무선 통신 모듈의 데이터 전송 프로토콜을 나타낸 도면

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1, 2,...n ; 제 1, 2,.,n 조명 수단

100, 200,: 제 1, 2,.,m 로컬 센터

1000: 중앙 운영국

본 발명은 도로 정보 제어 시스템에 관한 것으로 특히, 로컬 센서 네트워크를 기반으로 가로등의 점·소등 제어 및 교통량 정보를 제공하는 로컬 센서 네트워 크 기반의 도로 정보 수집 및 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가로등이나 보안등, 교통신호등 및 기타 전등을 점·소등하는 방법이나 장치들은 기존에 여러 가지 종류들이 제안 되어 왔다.

예를 들면, 광 센서 CDS를 이용하여 빛의 밝기를 판단하여 주위가 어두우면 점등되고, 밝으면 소등되는 조도 광 센서 방식이 있고, 1년간의 날짜별 점·소등 시간의 통계처리에 의한 데이터를 미리 프로그램 형태로 보관하여 내장된 시계 IC가 지시하는 시각에 따라 점·소등을 제어하는 타이머 방식 등이 있는데, 이와 같은 조도 광 센서는 대기 오염으로 인한 공기 중에 부유중인 먼지 또는 분진 등이 많아지면, 광량을 정확히 측정할 수 없으므로 오동작이 빈번히 발생할 수 있으며, 타이머 방식은 자동적으로 날짜 및 시간을 보정할 수 없어 인력에 의존해야 하므로 계절에 따른 점·소등시간에 의해 발생되는 오차로 인하여 불필요한 전력이 낭비되며, 날짜 및 시간 등의 보정을 위하여 각각의 제어기에 시간을 재 설정하기 위하여 과다한 인건비 지출 등의 문제점을 가지고 있다.

또한, 상기의 문제점을 보완하기 위하여 독립적인 동작운용방식의 무선 원격제어 운영방식이 제안되어졌으며, 그 첫 번째가 원격지에서 송신되는 RF 무선 신호를 수신하여 그 명령에 따라 점·소등을 제어하는 RF무선통신방식이 있는데, 이 방식 또한 RF 무선통신의 오류에 대비하여 기본 데이터 프로그램을 시계 IC에 내장하는 타이머 방식으로 기존의 단점을 그대로 내포하고 있으며, 두 번째로는 기존의 무선호출서비스 사업자가 제공하는 호출기능에 의하여 송신되는 POCSAG 프로토콜 신호를 수신하여 그 명령에 따라 점·소등을 제어하는 무선호출통신방식이 있는데, 이러한 방식 또한 상기에 언급한 RF 무선방식과 마찬가지로 무선호출통신의 오류에 대비하여 타이머 방식에 그 기본을 두고 있으므로 종래의 문제점을 근본적으로 해결 할 수 없는 한계성을 지니고 있다.

또한, 현재 가로등 제어 방식으로는 전파 방식, 썬 스위치 방식, 직접작동 방식, 타이머 방식, 통합식이 있다.

종래 중앙집중식 무선 원격제어방식에서는 중앙 시스템 운용국으로부터 주기적으로 점·소등 제어 신호를 송신하고, 각 가로등/보안 등 점·소등 제어장치에서는 그 수신된 제어신호에 의하여 점·소등을 수행, 이 경우 중앙 운용국의 무선 장비 부하가 커지고, 고장 또는 동작오류 발생, 이에 따라 중대한 도로 교통 또는 치안상의 문제가 발생한다.

또한 타이머회로의 특성 및 정확도에 따른 기준 시각의 오차, 점소등 시간의 오차 발생, 제어장치의 기준시각을 개별적으로 보정한다.

종래에는 도로마다 줄지어 설치된 가로등을 수리하고 관리함에 있어서, 분산된 각각의 장소에서 개별적인 요인으로 고장을 일으키거나 오작동을 발생하는 경우, 고장장소를 확인하는 절차와 현장을 찾아가는 절차와 고장 원인을 알아내어 보수를 준비하는 절차와 보수 후 이력을 관리하고 자재를 관리하는 절차와 작업일보를 작성하는 절차로 실제 고장 가로등을 고치는데 걸리는 시간보다 훨씬 많은 시간을 소비하게 되므로 가로등을 관리하는 전체 시간의 소비가 길어지고 관리지체와 불편이 발생하였다.

근래에 산업의 급속한 발전으로 짧은 시기에 많은 가로등이 시설되어 관리수 량이 증가하였으나, 관리체계가 이를 따르지 못하여 관리인력 부족의 원인이 되고 있으며, 관리체계의 부실로 인하여 가로등관리가 원활하지 못하여 관리효율성이 떨어지고 불편이 가중되고 있었다.

따라서, 최근에 가로등을 점 소등하고 고장을 감시하는 장치의 비약적인 발전으로 원격장치에 의한 자동화 관리가 제안되었고, 이러한 자동화와 원격관리를 통하여, 점·소등을 자동화하고 유지관리와 보수를 위한 정보를 얻고자 하는 시도가 있으나, 이러한 자동화와 원격관리가 가로등의 점·소등과 상태전달에 치중되었던 관계로 현황관리를 위한 위치정보관리와, 점검과 보수작업의 관리와, 설치와 보수 및 운용정보의 이력관리와, 운용정보와 고장정보의 관리와, 자재의 관리와, 장비의 관리와, 관리 인력과 공사시공의 관리와, 시스템과 네트워크의 정보활용 관리 등에 필요한 가로등 관리가 제시되지 못하였다.

한편, 고장 가로등을 보수하기 위하여 중앙의 통제소에서 원격장치 등에 접수된 고장정보를 가지고 분산된 가로등 현장으로 이동하고, 고장정보가 현장의 여건과의 일치와 고장 가로등의 위치 및 고장내용의 일치 여부를 확인해야 하는 과정을 거치게 되며, 보수작업사항과 자재의 사용과 가로등의 위치를 기록하는 작업관리와 자재사용 및 관리과정이 수작업으로 이루어지게 되어 보수작업의 시간지체가 발생하고, 상기와 같은 절차상의 작업과정이 생겨나서 유지관리상의 불편을 유발하는 원인이 되었으며, 원격관리정보의 이용이 고장가로등 보수작업에 의한 시간지체 등으로 불편이 발생하고 고장보수와 관리 작업 능률이 떨어질 뿐만 아니라, 통제소에서 인식하는 시점과 현장 확인시차 때문에 정확성이 떨어지는 원인이 되기도 하 였다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명은 로컬 센서 네트워크를 기반으로 가로등의 점·소등을 제어하고, 점·소등 이외의 시간엔 차량의 교통정보를 제공하는 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템은 무선 통신 모듈이 탑재되어 상호간 네트웍이 형성되고 이 네트웍을 통해 순차적으로 도로 정보를 송수신하는 조명 수단과, 상기 조명 수단의 도로 정보를 수신하는 로컬 센터와, 상기 로컬 센터에 수신된 도로 정보를 바탕으로 상기 조명 수단을 제어하는 중앙 운영국으로 구성된다.

바람직하게는 상기 무선 통신 모듈은 지그비(Zigbee), 블루투스, UWB 모듈 중 하나 이다.

그리고, 상기 도로 정보는 교통량 정보와 가로등 제어 정보이다.

또한, 상기 조명 수단은 임의 개로 구성되며 블록화 되어있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징은 교통수단의 속도를 감지하거나 교통수단에 탑재된 속도 센서 정보를 수신 받아 현 지점의 교통량 정보를 순차적으로 송수신하는 조명 수단과, 상기 조명 수단의 교통량 정보를 수신하는 로컬 센터와, 상기 로컬 센터로부터 수신된 교통량 정보를 수집하여 수집된 데이터를 교통수단 또는 교통정보 이용자에게 전송하는 중앙 운영국으로 구성된다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발 발명이 또 다른 특징은 라이트 센서 정보를 순차적으로 송수신하는 조명 수단과, 상기 조명 수단의 라이트 센서 정보를 수신하는 로컬 센터와, 상기 로컬 센터의 라이트 센서 정보를 수집하여 조명수단의 온/오프 통제 정보를 송신하거나, 고장 정보를 모니터링하는 중앙 운영국으로 구성된다.

바람직하게는 상기 조명 수단은 무선 통신 모듈이 탑재되어 있다.

또한, 상기 조명 수단은 가로등이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 도로 정보 수집 시스템은 크게 무선 통신 모듈이 탑재되어 상호간 네트웍이 형성되고 이 네트웍을 통해 순차적으로 도로 정보를 송수신하는 제 1, 2, .n번의 조명 수단(1, 2,n)과, 상기 제, 1, 2,,n번의 조명 수단(1) 데이터를 수신하는 제, 1, 2,,n 번의 로컬 센터(100)와, 상기 제, 1, 2,.,n 번의 로컬 센터(100)로부터 상기 제 1, 2,n번의 조명 수단(1)의 동작 데이터를 수신하는 중앙 운영국(1000)으로 구성된다.

여기서, 상기 도로정보는 교통량 정보와 가로등 점·소등 제어 정보이며, 각각의 정보 수집 및 제어 동작은 하기에서 설명하기로 한다.

상기 제 1, 2,,n번의 조명 수단(1, 2,.,n)은 n개의 가로등으로 구성되며, n개의 가로등은 블록화되어 상기 제, 1, 2,,m번의 로컬 센터(100, 200)와 연결된다.

그리고, 제 1, 2,.,m번의 로컬 센터는 중앙 운영국(1000)으로 데이터를 송수신한다.

또한, 상기 제 1, 2,..,n번의 조명 수단(1, 2,,n)은 무선 통신 모듈이 탑재되어 블록화된 조명 수단(1, 2,n)간 네트워크가 형성되며, 무선 통신 모듈로는 주로 근거리 무선 통신 모듈이 사용되며, 그 예로는 지그비(zigbee)나, 블루투스 모듈, 또는 UWB 무선 통신 모듈로 Ad-Hoc 네트워크에 의한 멀티 호핑(Multi-hopping)으로 각각의 가로등 고장 체크 및 다양한 환경 변화를 체크한다.

도 2는 본 발명에 따른 로컬 센터 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템 중 조명 수단의 상세 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 블록화된 조명 수단은 가로등과, 상기 가로등의 점·소등을 검출하는 검파기와, 무선 통신 모듈과, 상기 무선 통신 모듈을 제어하는 마이크로 컨트롤러와, 라이트 센서와 속도 센서(또는 움직임 감지센서)로 구성되는 도로 정보 감지 센서와, 상기 도로 정보 감지 센서를 제어하는 제어부로 구성된다.

상기와 같이 구성된 로컬 센터 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 중 가로등의 정보 수집 및 제어는 다음과 같다.

가로등의 정보는 일반적으로 점·소등과, 고장 유무를 판별하는 것으로 점·소등은 상기 라이트 센서에 의해 가로등의 스위치를 제어함으로써 가로등의 온/오프를 통제한다.

상기 가로등의 온/오프 정보는 무선 통신 모듈을 통해 다음 로드로 순차적으로 전송되어 로컬 센터로 전송되며, 로컬 센터는 이를 중앙 운영국으로 전송한다.

그리고, 고장 유무는 검파기를 통해 검파되어, 상기 무선 통신 모듈의 순차적 전송방식을 통해 중앙 운영국으로 전송되며, 중앙 운영국은 이를 모니터링 한다.

한편, 교통량 정보는 상기 조명 수단에 탑재된 속도센서를 통하여 교통수단(자동차 등의 차량)의 속도(움직임)을 감지하여 현 지점의 교통량 정보를 얻어내고, 얻어낸 교통량 정보를 상기 무선 통신 모듈을 통해 노드로 순차적으로 전송한다.

또는 상기 교통 수단에 속도 센서 및 무선 통신 모듈을 탑재하여 상기 교통 수단에 탑재된 속도 센서의 정보를 상기 조명 수단에서 수신하며, 이 수신된 정보를 통해 현 지점의 교통량 정보를 얻어내며, 얻어낸 교통량 정보를 노드로 순차적으로 전송한다.

상기와 같이 구성된 조명 수단을 통한 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 제어 중 가로등 제어는 상기 라이트 센서에 의해 가로등의 스위치를 제어함으로써 가로등의 온/온프를 통제한다.

그리고, 고장 유무는 상기 검파기에 의해 모니터링 된다.

또한, 교통량 모니터링은 차량의 속도 센서에 의해, 현 지점의 교통량을 속도로 파악하여 가로등에 데이터를 송신한다. 수신된 데이터는 로컬 센터를 거쳐 중앙 운영국에 의해 보내진다.

한편, 중앙 운영국에서 수집된 데이터는 교통수단 또는 교통정보 이용자에게 교통량 정보를 전송한다.

이때, 중앙 운영국은 수집된 데이터를 보낼 때 먼저 교통 수단 또는 교통정보 이용자 위치를 파악하고 위치에 따라 로컬 센터를 선택한다.

도 3은 본 발명에 따른 로컬 센서 네트워크 기반의 도로 정보 제어 시스템에서의 무선 통신 모듈간 데이터 전송 프로토콜을 나타낸 도면이다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 로컬센서 네트워크 기반 도로정보 제어 시스템을 통하여 가로등의 점·소등을 제어하고, 점·소등 이외의 시간엔 차량의 교통정보를 제공하여 시스템에 축적된 관리 정보와 작동상태를 토대로 가로등을 제어하고 정확한 교통 현황을 파악할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 무선 통신 모듈이 탑재되어 상호간 네트웍이 형성되고 이 네트웍을 통해 순차적으로 도로 정보를 송수신하는 조명 수단과;

   상기 조명 수단의 도로 정보를 수신하는 로컬 센터와;

   상기 로컬 센터에 수신된 도로 정보를 바탕으로 상기 조명 수단을 제어하는 중앙 운영국으로 구성되는 것을 특징으로 하는 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 무선 통신 모듈은 지그비(Zigbee), 블루투스, UWB 모듈 중 하나 인 것을 특징으로 하는 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 도로 정보는 교통량 정보와 가로등 제어 정보인 것을 특징으로 하는 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 조명 수단은 임의 개로 구성되며 블록화된 것을 특징으로 하는 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템.
5. 교통수단의 속도를 감지하거나 교통수단에 탑재된 속도 센서 정보를 수신 받아 현 지점의 교통량 정보를 순차적으로 송수신하는 조명 수단과;

   상기 조명 수단의 교통량 정보를 수신하는 로컬 센터와;

   상기 로컬 센터로부터 수신된 교통량 정보를 수집하여 수집된 데이터를 교통수단 또는 교통정보 이용자에게 전송하는 중앙 운영국으로 구성되는 것을 특징으로 하는 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템.
6. 라이트 센서 정보를 순차적으로 송수신하는 조명 수단과;

   상기 조명 수단의 라이트 센서 정보를 수신하는 로컬 센터와;

   상기 로컬 센터의 라이트 센서 정보를 수집하여 조명수단의 온/오프 통제 정보를 송신하거나, 고장 정보를 모니터링하는 중앙 운영국으로 구성되는 것을 특징으로 하는 로컬 센터 네트워크 기반 도로 정보 수집 및 제어 시스템.
7. 제 5 항 또는 6항에 있어서,

   상기 조명 수단은 무선 통신 모듈이 탑재된 것을 특징으로 하는 로컬 센서 네트워크 기반 도로 정보 제어 시스템.
8. 제 5 항 또는 6항에 있어서,

   상기 조명 수단은 가로등인 것을 특징으로 하는 도로 정보 수집 및 제어 시스템.

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