KR20090065112A - 가로등 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물체(사람이나 차량) 감지와 감지된 물체의 이동 속도에 따라 가로등의 밝기를 최적으로 제어하여, 에너지의 낭비를 방지하기 위한 가로등 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 물체의 존재 여부를 감지하여 물체 감지 정보를 생성하는 물체 감지부와; 상기 감지한 물체의 이동 속도를 측정하여 물체 이동속도 정보를 생성하는 속도 측정부와; 상기 물체 감지 정보와 물체 이동속도 정보를 분석하여 감지되는 물체의 이동 속도에 따른 가로등의 밝기 제어를 위한 제어 정보를 산출하는 제어부와; 상기 제어부에서 산출한 제어 정보에 대응하여 복수의 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 가로등 제어기로 가로등 제어장치를 구현함으로써, 차량이나 사람의 이동이 적은 한밤중이나 시골길에서는 대부분의 가로등이 보안등 수준의 밝기로 조절되므로, 에너지 낭비를 방지할 수 있으며, 특히 차량이나 인적이 드문 가로등 근처에 농작물이 있는 경우에는 가로등의 밝기를 보안등 수준으로 조절함으로써, 농작물의 생장점에 악영향을 끼치는 것을 최소화할 수 있다.

가로등, 제어장치, 제어방법, 밝기 조절, 보안등

Description

가로등 제어장치 및 그 방법{Apparatus for controlling street light and method thereof}

본 발명은 물체(사람이나 차량) 감지와 감지된 물체의 이동 속도에 따라 가로등의 밝기를 최적으로 제어하여, 에너지의 낭비를 방지하기 위한 가로등 제어 기술에 관한 것이다.

일반적으로 가로등은 야간에 차량 통행 또는 사람의 보행에 안전을 도모하기 위해 도로나 차도 변에 설치되어 있으며, 필요에 따라 설치한 스위치를 작동시켜 램프를 점등시키거나 소등시킨다.

또한, 지자체 및 공공기관 등에서 운영하는 가로등은 정해진 시간에 주 스위치를 작동시켜 여러 대의 가로등을 점등시키고, 정해진 시간에 가로등을 소등시키는 방법도 있다.

이렇게 정해진 시간에 가로등을 점등 및 소등시키는 방법은 자동 프로그램에 의해 이루어지는 것이어서, 점등 및 소등을 위한 관리자가 필요 없으나, 계절에 따라 가로등 점등 및 소등의 시간이 달라지므로 그때마다 프로그램을 변경해야하는 문제점이 있으며, 아울러 프로그램을 제작하는데 드는 비용이 과다하게 소요되는 단점이 있다.

이에 반해 개인이나 주택 주변의 가로등은 주위가 어두워 지면 그때 스위치를 작동시켜 가로등을 점등시켜야 하므로 그 작업이 번거로운 점도 있고, 특정 개인이 전기요금을 납부치 아니하는 관계로 대부분의 개인이나 주택 주변의 가로등은 낮에도 점등되어 있는 경우도 비일비재하다.

또한, 사람이나 차량의 왕래가 거의 없는 새벽녘에도 최대한의 조도로 거리나 도로를 비추는 경우가 종종 있는데, 이는 에너지 빈국인 우리나라의 처지로서는 매우 낭비적인 요소이며 특히, 요즘과 같이 경기가 매우 불안하고 국제적으로 유가 상승이 빈번한 때에는 더욱 에너지 절약의 필요성이 크게 대두 되고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 가로등 제어시 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 물체(사람이나 차량) 감지와 감지된 물체의 이동 속도에 따라 가로등의 밝기를 최적으로 제어하여, 에너지의 낭비를 방지하기 위한 가로등 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 물체(사람이나 차량) 감지와 감지된 물체의 이동 속도에 따라 가로등의 밝기를 가로등 점등 상태와 보안등 상태로 제어하여, 에너지의 낭비를 방지하기 위한 가로등 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 물체(사람이나 차량)가 감지되지 않을 경우 가로등의 밝기를 보안등 상태로 제어하여, 가로등이 설치되어 있는 근처 농작물의 생장 환경을 최적화함으로써, 야간에 가로등의 점등으로 주변 밝기가 너무 밝아 가로등 근처 농작물의 생장점에 악영향을 끼치는 문제를 해결하기 위한 가로등 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "가로등 제어장치"는,

물체의 존재 여부를 감지하여 물체 감지 정보를 생성하는 물체 감지부와;

상기 물체의 이동 속도를 측정하여 물체 이동속도 정보를 생성하는 속도 측정부와;

상기 물체 감지정보와 물체 이동속도 정보를 분석하여 감지되는 물체의 이동 속도에 따른 가로등의 밝기 제어를 위한 제어 정보를 산출하는 제어부와;

상기 제어부에서 산출한 제어 정보에 대응하여 복수의 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 가로등 제어기를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 "가로등 제어장치"는,

상기 물체의 이동 속도에 따른 가로등의 밝기 제어를 위한 제어 정보의 산출용 프로그램과 가로등 제어장치 전체 동작의 제어를 위한 프로그램이 내장되며, 검출되는 물체 감지 정보와 해당 물체의 이동 속도 정보를 저장하고, 다수의 센서를 구분하기 위한 센서 식별번호(ID)가 저장된 메모리와;

상기 물체 감지 정보와 상기 물체의 이동 속도 정보를 인터페이스 해주는 통신부를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 "가로등 제어장치"는,

상기 가로등 제어기와 복수의 가로등 사이에 게재되어, 상기 가로등 제어기에서 발생한 밝기 제어신호를 각각의 가로등에 제공하는 제어신호 인터페이스기를 더 포함한다.

상기 통신부는 상기 물체 감지부와 제어부 사이 및 상기 속도 측정부와 제어부 사이에 게재되며, 유선 통신 방식 및 무선 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식으로 정보를 인터페이스 해주는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물체 감지부는 적외선을 방사하고 물체로부터 반사된 적외선을 수신하여 물체 여부를 판단하는 적외선 센서를 구비하되, 상기 적외선 센서는 가로등마다 각각 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 속도 측정부는 초음파를 물체로 송출하고, 상기 물체로부터 반사되는 초음파의 수신 시간을 이용하여 물체의 이동 속도를 측정하는 초음파 센서를 이용하거나, 상기 물체가 이동하는 도로의 소정 위치에 다수 설치되어 물체를 감지하고, 각각의 감지 센서에서 감지되는 신호의 시간 정보를 이용하여 물체의 이동 속도를 측정하는 하중 감지 센서를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어신호 인터페이스기는 상기 가로등 제어기에서 발생한 밝기조절 제어신호와 가로등 식별번호를 무선신호로 변환하여 무선 통신 방식으로 가로등에 제어신호를 인터페이스 하거나, 상기 각각의 가로등 전력선을 하나로 묶은 후 전력선 제어방식으로 가로등에 제어신호를 인터페이스 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는,

전원 온/오프와 같은 스위치 조작신호를 인터페이스 하기 위한 신호 인터페이스 모듈과;

상기 통신부와 무선 또는 유선 통신 방식으로 데이터 통신을 수행하기 위한 통신 모듈과;

상기 물체의 감지 여부와 감지 물체의 이동 속도에 따라 가로등의 밝기 조절을 제어하는 제어모듈과;

상기 제어모듈에서 발생한 물체 감지 정보와 감지된 물체의 이동 속도 정보 를 메모리에 저장하기 위한 데이터 저장 모듈과;

상기 물체의 이동 속도 정보를 이용하여 가로등 밝기 상태로 점등할 가로등의 개수를 연산하는 연산모듈과;

상기 연산모듈의 연산 결과에 대응하는 가로등 제어 데이터를 상기 메모리로부터 추출하는 제어 데이터 추출모듈과;

상기 제어 데이터 추출모듈에서 추출한 제어 데이터를 가로등 제어를 위한 신호로 변환하여 출력하는 가로등 구동모듈을 포함한다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "가로등 제어방법"은,

전원이 공급되면 다수의 가로등을 보안등 밝기로 점등시키는 제1단계와;

물체 감지 정보와 감지 물체의 이동 속도 정보를 이용하여 상기 다수의 가로등의 밝기를 차등적으로 조절하는 제2단계와;

상기 제2단계의 가로등 밝기 조절 후 상기 물체의 이동 여부에 따라 상기 다수의 가로등의 밝기를 조절하는 제3단계를 포함한다.

상기 제2단계는,

물체가 감지되는지를 확인하는 단계와;

상기 확인 결과 물체가 감지되지 않으면 가로등을 이전 상태인 보안등 밝기로 유지하는 단계와;

상기 확인 결과 물체가 감지될 경우 물체를 감지한 센서의 식별번호를 확인하는 단계와;

상기 감지한 물체의 이동 속도를 검출하는 단계와;

상기 검출한 물체의 이동 속도 정보를 이용하여 가로등 밝기로 점등시킬 가로등의 개수를 산출하는 단계와;

상기 산출한 가로등 밝기 상태의 가로등 개수에 따라 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 단계를 포함한다.

상기 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 단계는,

상기 산출한 가로등 개수에 대응하는 가로등만 가로등 밝기로 조절하고, 나머지 가로등은 보안등 밝기로 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 단계는,

최초로 물체를 감지한 센서가 장착된 가로등을 기준으로 물체가 이동하는 방향과 동일한 방향으로 가로등이 가로등 상태로 순차 점등되도록 가로등의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3단계는,

상기 제2단계의 가로등 밝기 조절 후 물체를 재검출하는 단계와;

상기 재검출 결과 물체가 감지되면 그 물체를 감지한 센서의 식별번호를 확인하는 단계와;

상기 제2단계에서 물체를 검출한 센서 정보와 상기 단계에서 물체를 감지한 센서 정보를 분석하여 물체의 이동 상태를 판단하는 단계와;

상기 판단 결과 물체가 소정 속도로 이동하는 것으로 판단되면 상기 제2단계의 물체 이동 속도를 산출하는 단계로 이동하고, 상기 판단 결과 물체가 정지한 것 으로 판단되면 모든 가로등을 보안등 밝기로 조절하는 단계를 포함한다.

상기에서 물체의 이동 상태를 판단하는 단계는,

상기 제2단계에서 물체를 검출한 센서의 식별번호와 상기 단계에서 물체를 감지한 센서의 식별번호를 비교하여, 동일하면 물체가 정지한 것으로 판단을 하고, 상기 식별번호가 서로 상이하면 물체가 이동하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 물체(사람이나 차량) 감지와 감지된 물체의 이동 속도에 따라 가로등의 밝기를 가로등 점등 상태와 보안등 상태로 제어할 수 있으므로, 기존과 같이 물체의 존재 여부와는 무관하게 정해진 시간 동안 항상 가로등 밝기로 점등되어 발생하는 에너지의 낭비를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 인적이 없거나 차량 통행이 없는 한밤중에는 대부분의 가로등이 보안등 상태로 제어되므로, 야간에 가로등의 점등으로 주변 밝기가 너무 밝아 가로등 근처 농작물의 생장점에 악영향을 끼치는 문제를 해소할 수 있는 장점도 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적 인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 가로등 제어장치의 구성을 보인 것으로서, 조작부(110), 전원부(120), 물체 감지부(130), 속도 측정부(140), 통신부(150), 제어부(160), 메모리(170), 가로등 제어기(180), 제어신호 인터페이스기(190) 및 복수의 가로등(201 ~ 200+N)으로 구성된다.

조작부(110)는 가로등 제어장치에 공급되는 전원을 온/오프하기 위한 전원 스위치, 가로등을 자동 제어할 것인지 아니면 수동 제어할 것인지에 대한 신호를 입력하기 위한 선택 스위치 등을 구비하고, 해당 스위치의 조작시 그에 대응하는 신호를 제어부(160)에 제공하기 위한 기능을 수행하는 것으로서, 일반적인 전자 제어 장치에 부가되는 키패드와 같은 사용자 인터페이스 장치이다.

전원부(120)는 구동용 전원을 생성하여 필요한 부분, 예를 들어, 제어부(160), 메모리(170), 각각의 통신 장치 및 센서 등에게 공급해주는 역할을 한다.

물체 감지부(130)는 물체의 존재 여부를 감지하는 기능을 수행하는 것으로서, 적외선을 방사하고 물체로부터 반사된 적외선을 수신하여 물체 여부를 판단하는 적외선 센서를 이용하는 것이 바람직하나, 이러한 적외선 센서 이외에 물체를 감지할 수 있는 모든 센서의 적용이 가능함은 해당 분야에 종사하는 자라면 자명하다 할 것이다. 이러한 적외선 센서는 복수의 가로등(201 ~ 200+N)과 별개로 구현된 것처럼 도시되어 있으나, 실질적으로 상기 적외선 센서는 가로등마다 각각 구비되며, 이러한 적외선 센서는 이동하는 물체의 감지가 용이한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

속도 측정부(140)는 상기 물체의 이동 속도를 측정하는 기능을 수행하는 것으로서, 초음파를 물체로 송출하고, 상기 물체로부터 반사되는 초음파의 수신 시간을 이용하여 물체의 이동 속도를 측정하는 초음파 센서를 이용하거나, 상기 물체가 이동하는 도로의 소정 위치에 다수 설치되어 물체를 감지하고, 각각의 감지 센서에서 감지되는 신호의 시간 정보를 이용하여 물체의 이동 속도를 측정하는 하중 감지 센서를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 초음파 센서 또는 하중 감지 센서 이외에 이동체의 속도 측정이 가능한 센서를 적용하는 것 역시 해당 분야에 종사하는 자라면 자명하다 할 것이다.

통신부(150)는 상기 물체 감지부(130)와 제어부(160) 사이 및 상기 속도 측정부(140)와 제어부(160) 사이에 게재되어 상기 물체 감지 정보와 상기 물체의 이동 속도 정보를 제어부(160)에 인터페이스 해주는 기능을 수행하는 것으로서, 이러한 통신부(150)는 유선 통신 방식 및 무선 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식으로 정보를 인터페이스 한다. 유선 통신 방식은 RS-458등의 통신 프로토콜을 사용하는 것이 바람직하고, 무선 통신 방식은 RF를 이용한 원거리 무선 통신 프로토콜, 블루투스나 지그비(zigbee) 등을 이용한 근거리 무선통신 프로토콜을 이용하는 것이 바람직하다.

제어부(160)는 상기 물체 감지 정보와 이동체의 속도 정보를 입력받고, 감지되는 물체의 이동 속도에 따른 가로등의 밝기 제어를 위한 제어 정보를 산출하여 가로등 제어장치의 전체 동작을 제어하는 기능을 수행하는 것으로서, 통상의 PC에 내장되는 중앙처리장치(CPU), 메인 컨트롤 유닛, 마이크로프로세서, 마이컴 등의 제어 유닛을 사용한다.

이러한 제어부(160)는, 스위치 조작신호를 인터페이스 하기 위한 신호 인터페이스 모듈(161)과; 상기 통신부(150)와 무선 또는 유선 통신 방식으로 데이터 통신을 수행하기 위한 통신 모듈(162)과; 상기 물체의 감지 여부와 감지 물체의 이동 속도에 따라 가로등의 밝기 조절을 제어하는 제어모듈(163)과; 상기 제어모듈(163)에서 발생한 물체 감지 정보와 감지된 물체의 이동 속도 정보를 메모리(170)에 저장하기 위한 데이터 저장 모듈(164)과; 상기 물체의 이동 속도 정보를 이용하여 가로등 밝기 상태로 점등할 가로등의 개수를 연산하는 연산모듈(165)과; 상기 연산모듈(165)의 연산 결과에 대응하는 가로등 제어 데이터를 상기 메모리(170)로부터 추출하는 제어 데이터 추출모듈(166)과; 상기 제어 데이터 추출모듈(166)에서 추출한 제어 데이터를 가로등 제어를 위한 신호로 변환하여 출력하는 가로등 구동모듈(167)을 포함한다.

메모리(170)는 상기 물체의 이동 속도에 따른 가로등의 밝기 제어를 위한 제어 정보의 산출용 프로그램과 가로등 제어장치 전체 동작의 제어를 위한 프로그램이 내장되며, 검출되는 물체 감지 정보와 해당 물체의 이동 속도 정보를 저장하고, 다수의 센서를 구분하기 위한 센서 식별번호(ID)가 저장된다.

가로등 제어기(180)는 상기 제어부(160)에서 출력하는 제어 정보에 대응하여 복수의 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 기능을 수행한다.

제어신호 인터페이스기(190)는 상기 가로등 제어기(180)와 복수의 가로 등(201 ~ 200+N) 사이에 게재되어, 상기 가로등 제어기(180)에서 발생한 밝기 제어신호를 각각의 가로등에 제공하는 기능을 수행하는 것으로서, 이러한 제어신호 인터페이스기(190)는 상기 가로등 제어기(180)에서 발생한 밝기조절 제어신호와 가로등 식별번호를 무선신호로 변환하여 무선 통신 방식으로 가로등(201 ~ 200+N)에 제어신호를 인터페이스하거나, 상기 각각의 가로등 전력선을 하나로 묶은 후 전력선 제어방식으로 가로등에 제어신호를 인터페이스 하게 된다. 이것은 설치 장소나 설치되는 가로등의 개수 등의 정보를 포함한 제어의 효율성을 고려하여 무선방식 또는 전력선 제어방식을 취사 선택하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명을 첨부한 도면 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

각각의 가로등에 물체 감지용 센서(적외선 센서)와 물체 이동 속도를 측정하기 위한 이동 속도 측정용 센서(초음파 센서)를 설치하거나, 하중 감지 센서를 도로의 소정 위치(도 3을 참조)에 설치한 상태에서, 초기 가로등 점등을 위한 전원 공급이 이루어지면 제어부(160)는 가로등 제어기(180)를 컨트롤하여 연결된 가로등(201 ~ 200+N)을 보안등 밝기로 점등한다. 여기서 통상의 가로등은 40 ~ 50m 간격으로 설치되며, 규정된 밝기는 32lux이고, 보안등의 밝기는 5lux이다.

주지한 바와 같은 상태를 유지하다가, 물체 감지부(130)에 구현된 적외선 센서(도 3의 131)에 의해 물체가 감지되면, 해당 물체 감지 정보는 통신부(150)를 통해 제어부(160)에 전달된다. 여기서 본 발명에 따른 가로등 제어장치는 컨트롤러 역할이므로 하나의 가로등이나 특정 위치에 설치되며, 각각의 감지 센서는 가로등 에 개별적으로 설치되므로, 가로등에 설치된 센서와 컨트롤러 간의 신호 전달 매체가 필요하다. 이를 위해서 본 발명에서는 각각의 센서의 컨트롤러 간을 무선 통신 방식으로 연결하거나, 유선 통신 방식으로 연결하게 되며, 효율성을 고려하여 일정 구간의 모든 가로등을 하나의 블록으로 묶거나, 하나의 컨트롤러에 복수의 가로등을 묶는 방식을 적용한다. 여기서 하나의 컨트롤러와 복수의 센서를 통신 프로토콜로 연결하는 방식은 공지의 기술이므로, 자세한 설명은 생략한다.

물체 감지 정보가 제공되면, 제어부(160)는 데이터 저장 모듈(164)을 통해 메모리(170)에 이를 저장한다. 여기서 물체 감지 정보는 물체를 감지한 센서의 식별번호(ID)를 포함한다.

다음으로, 제어부(160)의 제어모듈(163)은 통신 모듈(162)을 통해 속도 측정부(140)로부터 발생한 이동체의 이동 속도 정보를 제공받는다. 여기서 속도 측정부(140)는 초음파 센서를 이용할 경우 가로등의 소정 위치에 설치된 초음파 센서를 이용하여 이동체의 이동 속도를 측정하게 된다. 초음파를 이용하여 이동체의 이동 속도를 측정하는 것 역시 당해 분야에 널리 알려진 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략한다. 하중 감지 센서를 이용하는 경우에는 도 3에 도시한 바와 같이, 일정 거리 떨어지게 하중 감지 센서를 도로의 소정 위치에 설치하고, 첫 번째 하중 감지 센서에 의해서 이동체가 감지되면, 시간 카운트를 시작하고, 두 번째 하중 감지 센서에 의해 이동체가 감지되면 시간 카운트를 종료하는 방식으로 시간 정보를 획득하고, 이러한 시간 정보를 다시 속도 정보로 환산하여 이동체의 이동 속도를 측정하게 된다.

제어모듈(163)은 이동체의 이동 속도 정보가 제공되면, 연산 모듈(165)을 통해 이동체의 이동 속도에 따른 가로등 상태 밝기로 조절할 가로등의 개수를 산출한다. 즉, 검출한 이동 속도가 5km/h이면 이동체는 초당 약 1.4m이동하게 되므로, 이러할 경우 가로등 한 개를 지나치는데 약 32초가 소모된다. 검출한 이동 속도가 30km/h이면 이동체는 초당 약 9.8m이동하게 되므로, 이러할 경우 가로등 한 개를 지나치는데 약 4.6초가 소모된다. 또한, 검출한 이동 속도가 70km/h이면 이동체는 초당 약 19.4m이동하게 되므로, 이러할 경우 가로등 한 개를 지나치는데 약 2.4초가 소모된다. 마찬가지로 검출한 이동 속도가 100km/h이면 이동체는 초당 약 27.8m이동하게 되므로, 이러할 경우 가로등 한 개를 지나치는데 약 1.7초가 소모된다.

이러한 이동 속도에 따른 시간 정보를 고려하여, 가로등 상태로 점등할 가로등의 개수를 산출하게 된다. 예를 들어, 이동체의 이동 속도가 100km/h일 경우에는 이동체가 빠른 속도로 이동하는 경우이므로 짧은 시간에 많은 가로등을 지나치게 되고, 이와는 달리 이동체의 이동 속도가 5km/h일 경우에는 이동체가 매우 느린 속도로 이동하는 경우이므로 상대적으로 많은 시간에 적은 가로등을 지나치게 된다.

따라서 이동체의 이동 속도에 따라 가로등 상태(일반적인 가로등 밝기 상태)로 점등할 가로등의 개수를 산출하게 되므로, 이동체의 이동 속도가 빠르면 빠를수록 가로등 상태로 점등할 가로등의 개수는 증가하게 되며, 상대적으로 이동체의 이동 속도가 느리면 느릴수록 가로등 상태로 점등할 가로등의 개수는 줄어들게 된다.

이러한 방법으로 가로등 상태로 점등할 가로등의 개수가 산출되면, 제어 데이터 추출모듈(166)에서는 상기 산출한 가로등의 개수에 대응하는 가로등만을 가로 등 상태로 점등시키기 위한 제어 데이터를 상기 메모리(170)로부터 추출하여 제어모듈(163)에 제공한다.

제어모듈(163)은 가로등 구동모듈(167)을 컨트롤하여 상기 산출한 가로등 상태로 점등할 가로등의 정보를 가로등 제어기(180)에 제공하게 되고, 가로등 제어기(180)는 이러한 제어 정보를 토대로 제어신호 인터페이스기(190)를 통해 선택된 가로등만 가로등 점등 상태로 점등시키고, 나머지 가로등은 이전과 동일한 상태인 보안등 밝기 상태를 유지하도록 한다.

여기서 제어신호 인터페이스기(190)는 가로등 제어기(180)와 복수 가로등의 연결 상태, 예를 들어, 무선 접속 방식인지 전력선 제어를 통한 유선 접속 방식인지에 따라 제어신호를 무선 신호 또는 유선 제어신호로 만들어 가로등에 전달하는 역할을 한다. 가로등 제어기(180)와 복수 가로등이 무선 방식으로 결합한 경우에 사용되는 무선 통신 방식 프로토콜이나 유선 방식으로 결합한 경우에 사용되는 유선 통신 방식 프로토콜은 이미 알려진 프로토콜을 그대로 적용하기에 별반 어려움이 없으므로, 자세한 설명은 생략한다.

한편, 이러한 일차적인 제어가 이루어진 후 제어부(160)는 일정 주기(시간 간격)로 상기와 같은 동작을 반복 수행하여 복수 가로등을 가로등 점등 상태와 보안등 점등 상태로 제어한다. 여기서 물체의 이동 속도가 동일하게 이루어지면 가로등 상태로 점등시킬 가로등의 개수는 동일하나, 밝기 조절 대상이 되는 가로등은 달라진다. 예를 들어, 하나의 가로등 제어장치에 연결된 제어 대상 가로등이 50개이며(가로등 식별번호는 #1 ~ #50), 최초 이동체의 이동 속도를 토대로 산출한 가 로등 점등 상태로 밝기를 제어할 가로등의 개수가 3개라고 가정하면, 일단 이동체의 진행 방향을 기준으로 처음 지나치는 가로등부터 3개의 가로등(#1 ~ #3)을 가로등 상태로 밝기를 조절하고, 이동 속도가 동일한 상태에서 이동체가 두 번째 가로등(#2)을 지나치면 다시 3개의 가로등(#2 ~ #4)의 가로등이 가로등 상태의 밝기로 점등되고, 처음 첫 번째 가로등(#1)은 보안등 상태로 밝기가 조절된다.

그러나 이동체가 이동하는 도중에 이동 속도가 달라지는 경우, 예를 들어, 속도가 느려진 경우에는 이동 속도에 따른 가로등 상태로 점등할 가로등의 개수를 다시 산출한 후 전술한 바와 같은 가로등 제어 방법을 이용하여 복수 가로등을 가로등 상태 밝기와 보안등 상태 밝기로 조절하게 된다.

여기서 이동체가 이동하는 도중에 정지하게 되면, 모든 가로등의 상태를 보안등 상태로 밝기를 조절하여, 에너지 낭비를 방지하게 된다.

이러한 제어 방식으로 가로등을 제어하게 되면, 차량이나 사람의 이동이 적은 한밤중이나 시골길에서는 대부분의 가로등이 보안등 수준의 밝기로 조절되므로, 에너지 낭비를 방지할 수 있다. 특히 차량이나 인적이 드문 가로등 근처에 농작물이 있는 경우에는 가로등의 밝기를 보안등 수준으로 조절함으로써, 농작물의 생장점에 악영향을 끼치는 것을 최소화할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 가로등 제어방법을 보인 흐름도로서, S는 단계(Step)를 나타낸다.

이에 도시된 바와 같이, 전원이 공급되면 다수의 가로등을 보안등 밝기로 점등시키는 제1단계(S101 ~ S103)와; 물체 감지 정보와 감지 물체의 이동 속도 정보 를 이용하여 상기 다수의 가로등의 밝기를 차등적으로 조절하는 제2단계(S105 ~ S115)와; 상기 제2단계의 가로등 밝기 조절 후 상기 물체의 이동 여부에 따라 상기 다수의 가로등의 밝기를 조절하는 제3단계(S117 ~ S125)로 이루어진다.

여기서 제2단계는, 물체가 감지되는지를 확인하는 단계(S105)와; 상기 확인 결과 물체가 감지되지 않으면 가로등을 이전 상태인 보안등 밝기로 유지하는 단계(S107)와; 상기 확인 결과 물체가 감지될 경우 물체를 감지한 센서의 식별번호를 확인하는 단계(S109)와; 상기 감지한 물체의 이동 속도를 검출하는 단계(S111)와; 상기 검출한 물체의 이동 속도 정보를 이용하여 가로등 밝기로 점등시킬 가로등의 개수를 산출하는 단계(S113)와; 상기 산출한 가로등 밝기 상태의 가로등 개수에 따라 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 단계(S115)를 포함한다.

또한, 상기 제3단계는, 상기 제2단계의 가로등 밝기 조절 후 물체를 재검출하는 단계(S117)와; 상기 재검출 결과 물체가 감지되면 그 물체를 감지한 센서의 식별번호를 확인하는 단계(S119)와; 상기 제2단계에서 물체를 검출한 센서 정보와 상기 단계에서 물체를 감지한 센서 정보를 분석하여 물체의 이동 상태를 판단하는 단계(S121)와; 상기 판단 결과 물체가 소정 속도로 이동하는 것으로 판단되면 상기 제2단계의 물체 이동 속도를 산출하는 단계로 이동하고, 상기 판단 결과 물체가 정지한 것으로 판단되면 모든 가로등을 보안등 밝기로 조절하는 단계(S123 ~ S125)를 포함한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 가로등 제어방법은, 먼저 제어부는 단계 S101에서 가로등 점등을 위한 전원이 공급되면, 단계 S103에서 가로등을 전부 보안등 상태(가로등 상태보다는 밝기가 낮아진 상태)로 점등시킨다.

이후 단계 S105에서 물체가 감지되는가를 확인하게 되고, 이 확인 결과 물체가 감지되지 않으면 단계 S107로 이동하여 가로등의 밝기를 현재 상태인 보안등 상태로 유지시킨다. 이후 일정 주기로 전술한 단계 S105로 이동하여 물체가 감지되는지를 확인하게 된다.

단계 S105의 확인 결과 물체가 감지될 경우에는, 단계 S109로 이동하여 물체를 감지한 센서의 식별번호(ID)를 확인하고, 상기 물체를 감지한 센서의 식별번호를 확인한 후에는 단계 S107로 이동하여 감지한 물체의 이동 속도를 검출하게 된다. 여기서 물체의 이동 속도에 대한 검출은 전술한 도 1 및 도 2에서 자세하게 설명한 바 있으니, 중복기재를 회피하기 위해서 생략한다.

물체의 이동 속도를 검출한 후에는 단계 S113으로 이동하여 검출한 이동 속도 정보를 토대로 가로등 상태로 점등할 가로등의 개수를 산출하게 되며, 이후 단계 S115에서는 상기 산출한 가로등 상태로 점등할 가로등의 개수에 대응하게 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하게 된다. 예를 들어, 상기 산출한 가로등 개수에 대응하는 가로등만 가로등 밝기로 조절하고, 나머지 가로등은 보안등 밝기로 조절하게 된다. 여기서 가로등 밝기 조절은 최초로 물체를 감지한 센서가 장착된 가로등을 기준으로 물체가 이동하는 방향과 동일한 방향으로 가로등이 가로등 상태로 순차 점등되도록 가로등의 밝기를 조절하게 된다.

다음으로, 단계 S117에서는 일정 주기로 물체가 존재하는지를 다시 검출하게 되고, 이 검출 결과 물체가 다시 검출되면 단계 S119로 이동하여 물체를 검출한 센 서의 식별번호를 확인한다.

이후 단계 S121 및 단계 S123에서 상기 단계 S109에서 확인한 센서 식별번호와 단계 S119에서 확인한 센서 식별번호를 분석하여 물체의 이동 여부를 판단하게 된다. 그리고 상기 판단 결과에 대응하게 가로등을 가로등 상태와 보안등 상태로 차등적으로 제어하게 된다. 즉, 단계 S109에서 물체를 검출한 센서의 식별번호와 상기 단계 S119에서 물체를 감지한 센서의 식별번호를 비교하여, 동일하면 물체가 정지한 것으로 판단을 하고, 상기 식별번호가 서로 상이하면 물체가 이동하는 것으로 판단하게 된다.

이후 물체의 이동 속도가 동일하게 이루어지면 가로등 상태로 점등시킬 가로등의 개수는 동일하나, 밝기 조절 대상이 되는 가로등은 달라진다. 예를 들어, 하나의 가로등 제어장치에 연결된 제어 대상 가로등이 50개이며(가로등 식별번호는 #1 ~ #50), 최초 이동체의 이동 속도를 토대로 산출한 가로등 점등 상태로 밝기를 제어할 가로등의 개수가 3개라고 가정하면, 일단 이동체의 진행 방향을 기준으로 처음 지나치는 가로등부터 3개의 가로등(#1 ~ #3)을 가로등 상태로 밝기를 조절하고, 이동 속도가 동일한 상태에서 이동체가 두 번째 가로등(#2)을 지나치면 다시 3개의 가로등(#2 ~ #4)의 가로등이 가로등 상태의 밝기로 점등되고, 처음 첫 번째 가로등(#1)은 보안등 상태로 밝기가 조절된다.

그러나 이동체가 이동하는 도중에 이동 속도가 달라지는 경우, 예를 들어, 속도가 느려진 경우에는 이동 속도에 따른 가로등 상태로 점등할 가로등의 개수를 다시 산출한 후 전술한 바와 같은 가로등 제어 방법을 이용하여 복수 가로등을 가 로등 상태 밝기와 보안등 상태 밝기로 조절하게 된다.

여기서 이동체가 이동하는 도중에 정지하게 되면, 모든 가로등의 상태를 보안등 상태로 밝기를 조절하여, 에너지 낭비를 방지하게 된다.

이러한 제어 방식으로 가로등을 제어하게 되면, 차량이나 사람의 이동이 적은 한밤중이나 시골길에서는 대부분의 가로등이 보안등 수준의 밝기로 조절되므로, 에너지 낭비를 방지할 수 있다. 특히 차량이나 인적이 드문 가로등 근처에 농작물이 있는 경우에는 가로등의 밝기를 보안등 수준으로 조절함으로써, 농작물의 생장점에 악영향을 끼치는 것을 최소화할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

이상 상술한 본 발명은 물체의 유무와 물체의 이동 속도에 따라 복수의 가로등을 가로등 상태와 보안등 상태로 차등적으로 제어하는 기술로서, 가로등 제어 분야는 물론 공장이나 회사 등에서 다수의 램프를 사용하는 모든 산업 분야에 확대 적용 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 가로등 제어장치의 구성을 보인 블록도.

도 2는 도 1의 제어부의 실시 예 구성을 보인 블록도.

도 3은 본 발명에서 각종 센서의 장착 위치와 차량의 이동상태 등을 설명하기 위한 참조도.

도 4는 본 발명에 따른 가로등 제어방법을 보인 흐름도.

Claims (15)

1. 가로등의 밝기를 제어하는 장치에 있어서,

   물체의 존재 여부를 감지하여 물체 감지 정보를 생성하는 물체 감지부와;

   상기 감지한 물체의 이동 속도를 측정하여 물체 이동속도 정보를 생성하는 속도 측정부와;

   상기 물체 감지 정보와 물체 이동속도 정보를 분석하여 감지되는 물체의 이동 속도에 따른 가로등의 밝기 제어를 위한 제어 정보를 산출하는 제어부와;

   상기 제어부에서 출력하는 제어 정보에 대응하여 복수의 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 가로등 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 물체의 이동 속도에 따른 가로등의 밝기 제어를 위한 제어 정보의 산출용 프로그램과 가로등 제어장치 전체 동작의 제어를 위한 프로그램이 내장되며, 검출되는 물체 감지 정보와 해당 물체의 이동 속도 정보를 저장하고, 다수의 센서를 구분하기 위한 센서 식별번호(ID)가 저장된 메모리와;

   상기 물체 감지 정보와 상기 물체의 이동 속도 정보를 인터페이스 해주는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 가로등 제어기와 복수의 가로등 사이에 게재되어, 상기 가로등 제어기에서 발생한 밝기 제어신호를 각각의 가로등에 제공하는 제어신호 인터페이스기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 통신부는 상기 물체 감지부와 제어부 사이 및 상기 속도 측정부와 제어부 사이에 게재되며, 유선 통신 방식 및 무선 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식으로 정보를 인터페이스 해주는 것을 특징으로 하는 가로등 제어장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 물체 감지부는 적외선을 방사하고 물체로부터 반사된 적외선을 수신하여 물체 존재 여부를 판단하는 적외선 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 가로등 제어장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 속도 측정부는 초음파를 물체로 송출하고, 상기 물체로부터 반사되는 초음파의 수신 시간을 이용하여 물체의 이동 속도를 측정하는 초 음파 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 가로등 제어장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 속도 측정부는 상기 물체가 이동하는 도로의 소정 위치에 다수 설치되어 물체를 감지하고, 감지되는 신호의 시간 정보를 이용하여 물체의 이동 속도를 측정하는 복수의 하중 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어장치.
8. 제3항에 있어서, 상기 제어신호 인터페이스기는 상기 가로등 제어기에서 발생한 밝기조절 제어신호와 가로등 식별번호를 무선신호로 변환하여 무선 통신 방식으로 가로등에 제어신호를 인터페이스 하거나, 상기 각각의 가로등의 전력선을 하나로 묶은 후 전력선 제어방식으로 가로등에 제어신호를 인터페이스 하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어장치.
9. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,

   전원 온/오프와 같은 스위치 조작신호를 인터페이스 하기 위한 신호 인터페이스 모듈과; 상기 통신부와 무선 또는 유선 통신 방식으로 데이터 통신을 수행하기 위한 통신 모듈과; 상기 물체의 감지 여부와 감지 물체의 이동 속도에 따라 가 로등의 밝기 조절을 제어하는 제어모듈과; 상기 제어모듈에서 발생한 물체 감지 정보와 감지된 물체의 이동 속도 정보를 메모리에 저장하기 위한 데이터 저장 모듈과; 상기 물체의 이동 속도 정보를 이용하여 가로등 밝기 상태로 점등할 가로등의 개수를 연산하는 연산모듈과; 상기 연산모듈의 연산 결과에 대응하는 가로등 제어 데이터를 상기 메모리로부터 추출하는 제어 데이터 추출모듈과; 상기 제어 데이터 추출모듈에서 추출한 제어 데이터를 가로등 제어를 위한 신호로 변환하여 출력하는 가로등 구동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어장치.
10. 복수의 가로등 밝기를 제어하는 방법에 있어서,

    전원이 공급되면 다수의 가로등을 보안등 밝기로 점등시키는 제1단계와;

    물체 감지 정보와 감지 물체의 이동 속도 정보를 이용하여 상기 다수의 가로등의 밝기를 차등적으로 조절하는 제2단계와;

    상기 제2단계의 가로등 밝기 조절 후 상기 물체의 이동 여부에 따라 상기 다수의 가로등의 밝기를 조절하는 제3단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 가로등 제어방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 제2단계는,

    물체가 감지되는지를 확인하는 단계와;

    상기 확인 결과 물체가 감지되지 않으면 가로등을 이전 상태인 보안등 밝기로 유지하는 단계와;

    상기 확인 결과 물체가 감지될 경우 물체를 감지한 센서의 식별번호를 확인하는 단계와;

    상기 감지한 물체의 이동 속도를 검출하는 단계와;

    상기 검출한 물체의 이동 속도 정보를 이용하여 가로등 상태로 점등시킬 가로등의 개수를 산출하는 단계와;

    상기 산출한 가로등 상태의 밝기로 점등할 가로등 개수에 따라 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 단계는,

    상기 산출한 가로등 개수에 대응하는 가로등만 가로등 밝기로 조절하고, 나머지 가로등은 보안등 밝기로 조절하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 가로등의 밝기를 차등적으로 제어하는 단계는,

    최초로 물체를 감지한 센서가 장착된 가로등을 기준으로 물체가 이동하는 방향과 동일한 방향으로 가로등이 가로등 상태로 순차 점등되도록 가로등의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어방법.
14. 제10항에 있어서, 상기 제3단계는,

    상기 제2단계의 가로등 밝기 조절 후 물체를 재검출하는 단계와;

    상기 재검출 결과 물체가 감지되면 그 물체를 감지한 센서의 식별번호를 확인하는 단계와;

    상기 제2단계에서 물체를 검출한 센서 정보와 상기 단계에서 물체를 감지한 센서 정보를 분석하여 물체의 이동 상태를 판단하는 단계와;

    상기 판단 결과 물체가 소정 속도로 이동하는 것으로 판단되면 상기 제2단계의 물체 이동 속도를 산출하는 단계로 이동하고, 상기 판단 결과 물체가 정지한 것으로 판단되면 모든 가로등을 보안등 밝기로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 물체의 이동 상태를 판단하는 단계는,

    상기 제2단계에서 물체를 검출한 센서의 식별번호와 상기 단계에서 물체를 감지한 센서의 식별번호를 비교하여, 동일하면 물체가 정지한 것으로 판단을 하고, 상기 식별번호가 서로 상이하면 물체가 이동하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어방법.

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