KR20080091946A - 인공지능형 가로등 제어장치 - Google Patents

인공지능형 가로등 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유동인구수의 통계적 분석을 통하여 지능적으로 가로등의 점등/소등을 제어가능한 인공지능형 가로등 제어장치에 관한 것으로, 인체의 움직임을 감지하는 인체감지 센서부와; 상기 인체감지 센서부로부터의 출력에 기초하여 시간대별 유동인구수를 산출하는 유동인구수 산출부와; 소정의 제어 프로그램이 내장되어, 상기 유동인구수 산출부로부터 산출된 시간대별 유동인구수 정보에 기초하여 가로등의 점등 및 소등을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
가로등, 유동인구, 통계, 인공지능, 인체감지, 적외선 센서

Description

인공지능형 가로등 제어장치 {A FUZZY CONTROL DEVICE OF STREET LIGHTING}
도 1은 본 발명에 따른 가로등 제어시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인공지능형 가로등 제어장치의 상세 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
201 : 가로등 203 : 인체감지 센서부
205 : 유동인구수 산출부 207 : 단락 검출부
209 : 수평계 211 : 무선 송수신부
213 : 전원부 215 : 제어부
본 발명은 가로등의 점등/소등을 제어하기 위한 가로등 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유동인구수의 통계적 분석을 통하여 지능적으로 가로등의 점등/소등을 제어가능한 인공지능형 가로등 제어장치에 관한 것이다.
가로등의 점등방식은 조도시간에 따라 인력을 통해 점등하는 방식, 타이머 시간에 따라 점등하는 방식, 조도의 밝기를 감지하는 센서에 의해 점등하는 방식 등 다양한 방식이 존재하고 있다.
그러나, 가로등의 관리는 대부분 중앙 관리실을 통해 중앙집중식으로 이루어지며, 따라서 가로등의 제어가 비효율적일 수 있다는 문제점이 있었다. 예를 들면, 유동인구가 많고 어두운 심야시간대임에도 불구하고 가로등이 소등되어 있거나, 이와 반대로 유동인구가 거의 없고 밝은 주간시간대임에도 가로등이 점등되어 있는 등 불편함을 겪거나 전력낭비를 수반하는 사례가 빈번히 발생하고 있는 실정이다.
실예를 들자면, 학교 기숙사 생활중에는 밤에 야식을 먹고 운동을 하러 나갈 때가 많은데, 운동을 한참 하다가 자정이 넘어버리면 가로등이 전부 꺼져있어서 불편함을 겪는 경우가 상당히 많이 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적 은 유동인구수의 통계적 분석을 통하여 지능적인 가로등의 점등/소등이 제어가능한 인공지능형 가로등 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가로등의 외형적인 손상이나 전구의 교체가 요구되는 등 가로등의 이상 발생시 즉각적으로 중앙관리실에 통지하여 줌으로써 가로등의 보수가 가능하게 하는 인공지능형 가로등 제어장치를 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인공지능형 가로등 제어장치는, 인체의 움직임을 감지하는 인체감지 센서부와; 상기 인체감지 센서부로부터의 출력에 기초하여 시간대별 유동인구수를 산출하는 유동인구수 산출부와; 소정의 제어 프로그램이 내장되어, 상기 유동인구수 산출부로부터 산출된 시간대별 유동인구수 정보에 기초하여 가로등의 점등 및 소등을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이때, 본 발명을 구성하는 각 구성요소중 공지된 구성 및 그 구성의 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들 중 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가로등 제어시스템의 전체 구성도이다.
도 1을 참조하면, 가로등 제어시스템은 원격에 위치하는 중앙 제어시스템(100)이 네트워크망을 통해 복수개의 인공지능형 가로등 제어장치(200, 210, ... 200N)를 원격제어하는 중앙 제어방식으로 구성된다.
바람직하게, 중앙 제어시스템(100)은 중앙관리를 위한 운영프로그램을 탑재하여 복수개의 인공지능형 가로등 제어장치(200, 210, ... 200N)를 원격제어한다.
또한, 중앙 제어시스템(100)은 GPS정보와 지리정보(GIS)를 이용하여 가로등의 위치를 인식할 수 있으며, 복수개의 인공지능형 가로등 제어장치(200, 210, ... 200N)로부터 가로등의 외형에 이상이 생기거나 전구의 교체가 요구되는지 여부에 관한 고장정보를 입력받아 적절한 보수작업이 이루어질 수 있도록 제어한다.
원칙적으로, 복수개의 인공지능형 가로등 제어장치(200, 210, ... 200N)는 중앙 제어시스템(100)으로부터 소정의 원격제어신호를 수신하거나 중앙 제어시스템(100)으로 소정의 고장정보를 송신하는 경우를 제외하면 중앙 제어시스템(100)과 무관하게 자체적으로 개별동작하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 인공지능형 가로등 제어장치의 상세 구성도이다.
도 2를 참조하면, 인공지능형 가로등 제어장치(200)는 가로등(201)과, 인체감지 센서부(203)와, 유동인구수 산출부(205)와, 단락 검출부(207)와, 수평계(209)와, 무선 송수신부(211)와, 전원부(213)와, 제어부(215)를 포함하여 구성된다.
가로등(201)은 가로등, 보안등 및 이와 유사한 목적을 갖는 옥외 조명등을 포괄하는 조명수단의 의미로 사용된다.
인체감지 센서부(203)는 가로등 근처의 일정한 거리에 통행자가 나타나면 전기적인 신호를 출력함으로써 인체의 움직임을 감지한다. 일례로, 인체감지 센서부(203)는 적외선을 발사하여 되돌아오는 파장에 의하여 인체를 감지하는 적외선 센서로 구성될 수 있으며, 바람직하게 개나 고양이 같은 동물의 움직임에는 작동신호를 출력하지 않는다.
유동인구수 산출부(205)는 인체감지 센서부(203)로부터의 출력에 기초하여 시간대별 유동인구수를 산출한다.
바람직하게, 날마다 가로등을 지나가는 유동인구수가 다를 수 있기 때문에, 유동인구수 산출부(205)는 주기적으로 시간대별 유동인구수 연산을 수행한후, 이에 대한 최적의 통계치를 산출하는 식으로 합리적인 평균치에 해당하는 시간대별 유동인구수를 제공한다.
이러한 유동인구수 산출부(205)는 연산속도를 고려하여 별도의 마이크로 칩으로 구성될 수 있으나, 비용적인 측면을 고려하여 제어부(215)의 MPU(Micro Processor Unit)가 유동인구수 산출을 수행하도록 구성할 수 있다.
단락 검출부(207)는 가로등의 점등회로와 연결되어 가로등의 단락 여부를 검출한다. 일실시예로서, 단락 검출부(207)는 가로등의 점등회로(미도시)에서 출력되는 전압을 소정의 비교전압 공급회로(미도시)에서 출력되는 비교전압과 비교하여 단락상태를 검출하도록 구성할 수 있다.
또한, 수평계(209)는 가로등 본체에 일체로 형성되는 것으로, 태풍과 같은 자연재해로 가로등의 외형에 이상이 생겼을 때 가로등 본체의 수평이상 여부를 검출한다.
바람직하게, 단락 검출부(207)로부터의 단락 신호 및 수평계(209)로부터의 수평이상 신호는 무선송수신부(211)를 통하여 원거리에 위치한 중앙 제어시스템(100)으로 무선송신된다. 이때, 각각의 가로등에는 개별 인식번호를 부여됨으로서 최대한 빠른 시간 내에 수리가능하도록 한다.
제어부(215)는 가로등 제어장치의 전반적인 동작을 제어하게 되는데, 소정의 제어 프로그램, 즉 가로등의 자동 점등/소등을 제어하기 위한 프로그램이 내장된 MPU를 포함하고, 특히 유동인구수 산출부(205)로부터 산출된 시간대별 유동인구수 정보에 기초하여 가로등(201)의 점등 및 소등을 제어한다.
한편, 본 발명에 따른 가로등 제어장치는 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(213)를 포함하고 있으며, 전원 공급부(213)에 이상이 발생할 경우 비상전원을 공급하기 위한 비상전원 공급부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 도면에 도시되지는 않았지만 각각의 가로등에 개별 인식번호를 부여하는 ID부를 더 연결하여 구성할 수도 있으며, 화면에 나타난 가로등 관리정보로부터 가로등의 위치와, 가로등 사용시간과, 고장내용과, 보수이력 등을 확인할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 인공지능형 가로등 제어장치가 가로등을 제어하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
복수개의 인공지능형 가로등 제어장치(200, 210, ... 200N)는 중앙 제어시스템(100)과의 송수신이 필요한 경우를 제외하면 중앙 제어시스템(100)과 무관하게 개별동작하게 된다.
예를들어, 인공지능형 가로등 제어장치(200)에 있어서, 인체감지 센서부(203)는 인체의 움직임을 감지하고, 유동인구수 산출부(205)는 인체감지 센서부(203)로부터의 출력에 기초하여 시간대별 유동인구수를 산출한다.
다음에, 제어부(215)는 유동인구수 산출부(205)로부터 산출된 시간대별 유동인구수 정보에 기초하여 가로등(201)의 점등 및 소등을 제어한다.
바람직하게, 제어부(215)는 유동인구수가 소정 기준치 이상이 되는 시간대에 상기 가로등을 자동 점등시키며, 유동인구수가 소정 기준치 이하가 되는 시간대에 상기 가로등을 자동 소등시킨다. 따라서, 가로등의 관리가 중앙집중식으로 이루어지더라도, 가로등의 제어가 효율적으로 이루어질 수 있다.
예를 들면, 유동인구가 많고 어두운 심야시간대에는 가로등이 자동 점등되도록 하고, 이와 반대로 유동인구가 거의 없고 밝은 주간시간대에는 가로등이 자동 소등되도록 함으로써 종래와 같은 불편함을 겪거나 전력낭비를 수반하는 사례가 발생하지 않는다.
본 실시예에서, 유동인구수 산출을 위한 시간대는 예를들어 10분 간격, 30분 간격, 또는 1시간 간격으로 이루어지도록 설정가능할 것이고, 당업자에게는 이에 한정되지 않고 다양한 방식으로 시간대 설정이 가능할 것임은 자명할 것이다. 물론, 유동인구가 많은 저녁 시간대에는 유동인구수 산출을 최대한 억제하도록 설정 함으로써 시스템 부하가 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 단락 검출부(207)는 가로등의 점등회로와 연결되어 가로등의 단락 여부를 검출하며, 수평계(209)는 가로등 본체의 수평이상 여부를 검출한다.
이때, 단락 검출부(207)로부터의 단락 신호 및/또는 수평계(209)로부터의 수평이상 신호가 검출되면, 이러한 이상신호는 무선송수신부(211)를 통하여 원거리에 위치한 중앙 제어시스템(100)으로 무선송신됨으로써 신속한 가로등의 보수가 가능해진다.
본 발명의 다른 실시예에서, 유동인구수 산출부(205)의 오작동이 발생할 경우를 대비하기 위하여, 조도의 밝기를 감지하는 센서에 의해 점등하는 방식이 함께 채용가능하다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인공지능형 가로등 제어장치의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 가로등 근처의 유동인구수가 일정 이상(합리적인 평균치)이 되면 자동으로 점등되고 일정 이하가 되면 자동으로 소등되기 때문에 전력소비 문제와 가로등이 소등되어 있어서 겪어야 하는 불편함이 동시에 해 결될 수 있으며, 따라서 더욱 효율적인 가로등 제어가 가능해진다.
또한, 본 발명에 따른 인공지능형 가로등 제어장치로 기존의 가로등 제어장치들을 교체하는 경우에, 초기에는 설치비용이 많이 들더라도 시간대별 유동인구수에 따라 가로등의 점등과 소등을 제어하는 새로운 방식에 기인하여 점진적으로 경제적 이익을 취할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 태풍과 같은 자연재해로 가로등의 외형에 이상이 생기거나 전구의 수명이 다하여 전구 교체가 요구되는 경우에 이를 즉각적으로 중앙관리소에 통보해 줌으로써 신속한 가로등의 보수가 가능해지는 부수적인 장점을 제공하고 있다.

Claims (6)

  1. 인체의 움직임을 감지하는 인체감지 센서부와;
    상기 인체감지 센서부로부터의 출력에 기초하여 시간대별 유동인구수를 산출하는 유동인구수 산출부와;
    소정의 제어 프로그램이 내장되어, 상기 유동인구수 산출부로부터 산출된 시간대별 유동인구수 정보에 기초하여 가로등의 점등 및 소등을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능형 가로등 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 유동인구수가 소정 기준치 이상이 되는 시간대에 상기 가로등을 자동 점등시키는 것을 특징으로 하는 인공지능형 가로등 제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유동인구수가 소정 기준치 이하가 되는 시간대에 상기 가로등을 자동 소등시키는 것을 특징으로 하는 인공지능형 가로등 제어장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가로등의 점등회로와 연결되어 상기 가로등의 단락 여부를 검출하는 단락 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능형 가로등 제어장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    가로등 본체에 일체로 형성되어 상기 가로등 본체의 수평이상 여부를 검출하는 수평계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능형 가로등 제어장치.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 단락 검출부로부터의 단락 신호 및 상기 수평계로부터의 수평이상 신호는 각각의 가로등에 부여된 개별 인식번호와 함께 원거리에 위치한 중앙 제어시스템으로 무선송신되는 것을 특징으로 하는 인공지능형 가로등 제어장치.
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