KR20140000765A - 엘이디 터널등 디밍 제어시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 터널에서 각 터널등의 고장 여부를 인식하고 고장으로 소등된 터널등의 주변 터널등들의 조도를 상승시켜 터널 전 구간에서의 노면 휘도가 기준치 이상을 유지할 수 있도록 하는 엘이디 터널등 디밍 제어시스템 및 방법에 관한 것이다.
이 발명에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어 시스템은, 터널 내에 설치된 다수의 LED터널등들의 상태 정보를 수집하여 고장 LED터널등을 감지하는 제1수단과, 상기 고장 LED터널등의 주변 LED터널등들의 조도를 상승시키는 제2수단을 포함한다.

Description

엘이디 터널등 디밍 제어시스템 및 방법 {DIMMING CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR LED LAMP TUNNEL LIGHT}

이 발명은 엘이디 램프 터널등의 조도를 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터널에서 각 터널등의 고장 여부를 인식하고 고장으로 소등된 터널등의 주변 터널등들의 조도를 상승시켜 터널 전 구간에서의 노면 휘도가 기준치 이상을 유지할 수 있도록 하는 엘이디 터널등 디밍 제어시스템 및 방법에 관한 것이다.

우리나라의 차량 증가 속도가 엄청나게 빨라지면서 각종 차량 도로의 확장, 개설, 신설이 많이 이루어지고 있다. 도로의 개설 또는 신설시, 지리적, 경제적 여건에 따라 비교적 토지비용이 적게 드는 산지를 이용하고 있는 바, 이로 인해 대부분의 도로개설 및 확장공사에 터널시공이 이루어지고 있다.

차량이 터널을 통과할 때, 터널의 내부와 외부의 급격한 휘도 변화로 인해 운전자가 전방의 사물을 일시적으로 정확히 인지하지 못하게 되는 순응현상이 발생한다. 이러한 순응현상은 운전자에게 일시적으로 시각장애를 주게 되어 교통사고를 유발시키거나, 운전자가 제동장치를 작동시켜 속도를 감속하게 되어 교통 정체현상을 유발시키는 문제점이 있다.

도 1은 일반적인 터널 조명의 구성을 나타낸 도면이다.

터널 내부는 차량의 진행 방향을 따라 경계부와, 이행부와, 기본부와, 출구부로 구분되며, 터널 입출구에는 입구 접속부와 출구 접속부가 위치한다. 터널 조명은 야외의 밝은 휘도에 적응된 상태로 터널 내부의 물체를 관측할 수 있도록 하는 경계부 조명 구간과 시각 순응이 진행된 상태에서 관측하는 물체에 휘도 배경을 주기 위한 이행부 조명 구간으로 이루어진 입구부 조명과, 순응이 어느 정도 이루어진 상태로 거의 일정한 휘도를 유지하는 기본부 조명과, 주간에 터널 출구를 통해 보이는 야외의 높은 휘도에 의하여 일어나는 시각장애를 극복하기 위해 휘도 배경을 주는 출구부 조명과, 터널 출입시 터널 내외부의 상황을 판단할 수 있도록 출입구부 접속도로에 설치되는 입구접속부 조명 및 출구접속부 조명으로 이루어진다.

한국산업표준 KSC 3703에서는 터널 조명 기준을 규정하고 있다. 입구조명은 주간에 터널 입구부근에서의 시각적 문제를 해결함을 목적으로 기본 조명에 부가하여 설치하는 조명을 말한다. 기본부 조명은 주야간에 터널 내에서의 운전자의 시각 인지성을 확보하기 위하여 터널 전체 구간에 걸쳐서 거의 균일한 휘도를 확보하는 조명을 말한다. 출구부 조명은 주간에 터널 출구를 통해 보이는 야외의 높은 휘도의 눈부심에 의하여 일어나는 시각적 문제를 해결하기 위하여 필요에 따라 기본부 조명에 부가하여 설치하는 조명을 말한다.

KSC 3703에서는 터널 외부의 휘도, 해당 도로에서의 차량의 평균 주행 속도 등에 따라 터널의 경계부/이행부/기본부/출구부 각 구간에서의 평균 노면 휘도를 규정한다.

도 2는 터널 외부 휘도에 따라 KSC 3703에 규정된 터널 내 노면 휘도를 만족시키기 위한 종래의 터널 조명 시스템을 도시한 구성도이다. 종래의 터널 조명 시스템은 격등 제어 방식으로 터널 내 노면 휘도를 조절한다.

도 2와 같이 제1터널등(21) 내지 제6터널등(26)으로 이루어진 터널 조명 시스템의 경우, 제1터널등(21) 내지 제6터널등(26)에는 제1배선(27) 및 제2배선(28)이 각각 설치된다. 도 2의 예에서, 제1배선(27)은 제1터널등(21) 내지 제6터널등(26)을 모두 연결하고, 제2배선(28)은 제1터널등(21)과 제3터널등(23)과 제5터널등(25)만을 연결한다. 도시되지 않은 제어부는 터널의 외부 휘도를 측정하여 측정된 외부 휘도가 기준 휘도보다 높으면 제1배선(27)에 전원(B+)이 공급되도록 스위치(29)를 제어하여 터널 조명의 조도를 높이고, 측정된 외부 휘도가 기준 휘도보다 낮으면 제2배선(28)에 전원(B+)이 공급되도록 스위치(29)를 제어하여 터널 조명의 조도를 낮춘다.

이와 같이 종래의 터널 조명 시스템은 균일한 조도의 다수의 터널등들에 다수의 배선들을 미리 연결해 놓은 상태에서, 외부 휘도에 따라 다수의 배선들 중 하나의 배선에 전원이 공급되도록 스위칭하여 터널 조명의 조도를 제어한다. 도 2에서는 2개의 배선이 설치된 것으로 도시하였으나, 실제 터널 조명 시스템은 밤/낮, 계절, 날씨 등에 따른 외부 휘도 변화량과, 터널등 고장시 예비 터널등으로의 절환 등을 고려하여 매우 복잡한 배선들로 이루어진다.

종래의 터널 조명 시스템은 외부 휘도에 따라 제1배선(27)과 제2배선(28)에 선택적으로 전원(B+)이 공급 또는 공급 중단되도록 함으로써, 해당 배선에 연결된 터널등들을 점등 또는 소등시킨다. 즉, 종래의 터널 조명 시스템은 균일한 조도의 다수의 터널등들로 터널 내부를 조명하는데, 외부 휘도에 따라 점등되는 터널등들의 개수를 조절하여 터널 구간 내의 노면 휘도가 표준 규격을 만족하도록 한다.

이러한 종래의 터널 조명 시스템은, 점등된 터널등들 중 임의의 터널등이 고장으로 인해 소등되면 그 고장 터널등이 조명하는 노면의 휘도가 기준치보다 어두워져 운전자들의 안전운행을 방해하는 문제점이 있다. 또한, 임의의 터널등이 고장나는 경우를 대비하여 예비 터널등을 추가로 연결하여야 하기 때문에 터널 조명 시스템의 배선이 복잡해지는 문제점이 있다.

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 이 발명의 목적은, 터널 내 임의의 터널등의 고장이 감지되면 해당 고장 터널등의 주변 터널등들의 조도를 상승시켜 터널 내부의 노면 휘도가 표준 규격을 만족할 수 있도록 하는 엘이디 터널등 디밍 제어시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

이 발명의 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어 시스템은, 터널 내에 설치된 다수의 LED터널등들의 상태 정보를 수집하여 고장 LED터널등을 감지하는 제1수단과, 상기 고장 LED터널등의 주변 LED터널등들의 조도를 상승시키는 제2수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

이 발명에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어 방법은, 터널 내에 설치된 다수의 LED터널등들의 상태 정보를 수집하여 고장 LED터널등을 감지하는 제1단계와, 상기 고장 LED터널등의 주변 LED터널등들의 조도를 상승시키는 제2단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 이 발명에 따르면 터널 내 엘이디 터널등이 고장난 경우 주변 엘이디 터널등의 조도를 상승시킴으로써, 고장 엘이디 터널등을 교체하거나 예비 터널등으로 절환하지 않더라도 터널내 전 구간의 노면 휘도가 기준치 이상을 유지할 수 있도록 하여, 운전자에게 최적의 운전 환경을 제공할 수 있는 잇점이 있다.

도 1은 일반적인 터널 조명의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 터널 외부 휘도에 따라 KSC 3703에 규정된 터널 내 노면 휘도를 만족시키기 위한 종래의 터널 조명 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 이 발명에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어시스템의 구성도이다.
도 4는 이 발명에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어방법의 동작 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 이 발명에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어시스템 및 방법을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 이 발명에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어시스템의 구성도이다. 이 발명의 엘이디 터널등 디밍 제어시스템은 마스터장치(310)와, 다수의 슬레이브장치(320, 330, 340)로 이루어진다.

마스터장치(310)는 휘도센서(미도시)로 감지되는 터널의 외부 휘도 정보를 기반으로 다수의 슬레이브장치들(320, 330, 340)에게 각 LED터널등(350, 351, 352)의 조도제어신호를 출력한다. 또는, 마스터장치(310)는 터널의 외부 휘도 정보를 다수의 슬레이브장치들(320, 330, 340)에게 바로 전달하고, 다수의 슬레이브장치들(320, 330, 340) 각각이 터널의 외부 휘도 정보를 기반으로 LED터널등의 조도제어신호를 생성할 수도 있다. 아울러, 마스터장치(310)는 다수의 슬레이브장치들(320, 330, 340)을 통해 각 LED터널등(350, 351, 352)의 상태 정보를 포함한 상태신호를 수신한다. 도면에는 각 슬레이브장치(320, 330, 340)에 각각 하나의 LED터널등(350, 351, 352)이 연결된 것으로 도시되어 있으나, 이 발명은 이에 한정되지 아니하며 각 슬레이브장치(320, 330, 340)에 적어도 둘 이상의 LED터널등들이 연결될 수도 있다.

각 슬레이브장치(320, 330, 340)는 마스터장치(310)로부터 수신된 조도제어신호를 기반으로 각 LED터널등(350, 351, 352)의 온/오프 및 조도를 제어하고 각 LED터널등(350)의 상태 정보를 수집하고 LED터널등의 상태 정보를 포함한 상태신호를 마스터장치(310)에게 출력한다. 선택적으로 슬레이브장치(320)는 LED터널등의 상태 정보를 포함한 상태신호를 타 슬레이브장치들(330, 340)에게 제공할 수도 있고, 타 슬레이브장치들(330, 340)로부터 각 LED터널등(351, 352)의 상태 정보를 포함한 상태신호를 수신할 수도 있다. 여기서, LED터널등의 상태 정보라 함은 LED터널등의 고장 여부 및 점,소등 정보를 포함한다.

각 LED터널등(350, 351, 352)은 주변 LED터널등이 정상적으로 점등되어 있는 동안에는 정상시 한계조도(예컨대, 최대 조도의 50 ~ 80% 정도) 이하의 범위 내에서 터널 외부 휘도에 따라 디밍 제어되고, 주변 LED터널등이 고장으로 소등되면 정상시 한계조도 이상으로 밝아지도록 제어되는 것이 바람직하다.

마스터장치(310)는 제어부(311)와, 저장부(312)와, 마스터송수신부(313)를 포함하고, 각 슬레이브장치(320)는 슬레이브송수신부(321)와, 디밍제어부(322)와, 저장부(323)를 포함한다. 각 슬레이브장치(330, 340)의 내부 구성은 슬레이브장치(320)와 동일하다.

마스터송수신부(313)와 슬레이브송수신부(321)는 통신네트워크(360)를 통해 상호간에 조도제어신호 및 상태신호를 송수신하는 바, 통상적인 통신네트워크(360)는 무선통신, 유선통신, 전력선통신 등으로 구현될 수 있다. 또한, 이 통신네트워크(360)를 통해 슬레이브장치들(320, 330, 340)의 슬레이브송수신부 상호간에도 상태신호를 송수신할 수도 있다.

이 발명에 따른 마스터장치(310)의 제어부(311) 또는 슬레이브장치(320)의 디밍제어부(322)는 임의의 LED터널등이 고장으로 소등되면 고장 LED터널등을 인식하고 그 고장 LED터널등의 주변 LED터널등들(예컨대, 터널내 차량의 진행방향으로 고장 LED터널등의 앞과 뒤에 설치된 LED터널등들)의 조도가 상승되도록 제어한다. 이를 위해 마스터장치(310)의 저장부(312) 또는 슬레이브장치(320)의 저장부(323)는 고장 LED터널등 식별정보와 조도상승대상 LED터널등들 식별정보 및 조도조절정보를 링크하여 저장한다. 즉, 고장 LED터널등에 대해 조도 상승을 시켜야 할 주변 LED터널등 정보(조도상승대상 LED터널등들 식별정보) 및 그 조도상승대상 LED터널등의 조도를 어느 정도 상승시켜야 할 것인지에 대한 정보(조도조절정보)를 저장한다. 조도조절정보는 조도상승율일 수도 있고, 특정 조도값(예컨대, 최대 조도값)일 수도 있다. 조도조절정보가 조도상승율이면, 고장 LED터널등 발생시 조도상승대상 LED터널등들의 조도값은 현재 조도값으로부터 조도상승율만큼씩 상승시킨다. 조도조절정보가 특정 조도값이면, 고장 LED터널등 발생시 조도상승대상 LED 터널등의 조도값은 상기 기설정된 특정 조도값으로 상승시킨다.

[제1실시예]

이 발명의 제1실시예에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어시스템은 하나의 슬레이브장치에 고장 LED터널등과 조도상승대상 LED터널등들이 모두 연결된 경우에 적용될 수 있다.

슬레이브장치의 저장부는 고장 LED터널등 식별정보와 조도상승대상 LED터널등들 식별정보 및 조도조절정보를 링크하여 저장한다.

슬레이브장치의 디밍제어부는 상기 슬레이브장치에 연결된 LED터널등들의 상태를 감시하다가 고장 LED터널등이 인식되면, 그 고장 LED터널등의 식별정보를 저장부에 적용하여 조도상승대상 LED터널등들의 식별정보 및 조도조절정보를 판독하고, 상기 조도상승대상 LED터널등들의 조도를 상기 조도조절정보에 따라 상승시킨다.

[제2실시예]

이 발명의 제2실시예에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어시스템은 고장 LED터널등과 조도상승대상 LED터널등들이 각각 다른 슬레이브장치에 연결된 경우에 적용될 수 있는 바, 슬레이브장치들은 통신네트워크를 통해 LED터널등들의 상태 정보를 공유하고, 마스터장치가 관여하지 않는 방식이다.

각 슬레이브장치의 저장부는 고장 LED터널등 식별정보와 조도상승대상 LED터널등들 식별정보 및 조도조절정보를 링크하여 저장한다.

임의의 슬레이브장치의 디밍제어부는 상기 슬레이브장치에 연결된 LED터널등들의 상태를 감시하다가 고장 LED터널등이 인식되면, 그 고장 LED터널등의 식별정보를 포함한 상태신호를 다른 슬레이브장치들에게 전송한다. 상기 고장 LED터널등의 조도상승대상 LED터널등에 연결된 슬레이브장치는 상기 고장 LED터널등의 식별정보를 저장부에 적용하여 조도상승대상 LED터널등들의 식별정보 및 조도조절정보를 판독하고, 상기 조도상승대상 LED터널들들의 조도를 상기 조도조절정보에 따라 상승시킨다.

[제3실시예]

이 발명의 제3실시예에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어시스템은 고장 LED터널등과 조도상승대상 LED터널등들이 각각 다른 슬레이브장치에 연결된 경우에 적용될 수 있는 바, 마스터장치를 통해 조도상승대상 LED터널등의 조도가 제어되는 방식이다.

마스터장치의 저장부는 고장 LED터널등 식별정보와 조도상승대상 LED터널등들 식별정보 및 조도조절정보를 링크하여 저장한다.

임의의 슬레이브장치의 디밍제어부는 상기 슬레이브장치에 연결된 LED터널등들의 상태를 감시하다가 고장 LED터널등이 인식되면, 그 고장 LED터널등의 식별정보를 포함한 상태신호를 마스터장치에게 전송한다.

마스터장치는 고장 LED터널등의 식별정보를 저장부에 적용하여 조도상승대상 LED터널등들의 식별정보 및 조도조절정보를 판독하고, 상기 조도상승대상 LED터널등들의 조도가 상기 조도조절정보에 대응하여 상승되도록 하는 조도제어신호를 생성하여 상기 조도상승대상 LED터널등에 연결된 슬레이브장치에게 전송한다.

그러면, 조도상승대상 LED터널등에 연결된 슬레이브장치는 마스터장치로부터 수신된 조도제어신호에 따라 조도상승대상 LED터널등의 조도가 상승되도록 한다.

도 4는 이 발명에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어방법의 동작 흐름도이다.

이 발명에 따른 엘이디 터널등 디밍 제어방법은, 터널의 외부 휘도를 감지하여 그 외부 휘도에 따라 터널에 설치된 LED터널등들을 디밍 제어하는데, 모든 LED터널등이 정상적으로 구동하는 동안에는 정상시 한계조도 이하의 범위 내에서 디밍 제어되도록 한다(S41).

고장 LED터널등이 발생하면(S42), 고장 LED터널등을 식별하고(S43), 고장 LED터널등에 따른 조도상승대상 LED터널등(고장 LED터널등의 주변 LED터널등)과 그 조도조절정보를 판독한다(S44).

마지막으로 조도상승대상 LED터널등의 조도가 조도조절정보에 따라 승상되도록 제어한다(S45). 여기서, LED터널등의 조도를 상승시킨다 함은 통상적으로 LED터널등에 공급되는 전력을 높이는 것을 의미한다.

이 발명의 제1실시예로서, 단계 S42 내지 단계 S45가 하나의 슬레이브장치에서 이루어지도록 구현할 수 있다.

이 발명의 제2실시예로서, 단계 S42과 단계 S43은 하나의 슬레이브장치에서 이루어지고, 단계 S44와 단계 S45는 다른 슬레이브장치에서 이루어지도록 구현할 수 있다.

이 발명의 제3실시예로서, 단계 S42와 단계 S43은 하나의 슬레이브장치에서 이루어지고, 단계 S44는 마스터장치에서 이루어지며, 단계 S45는 다른 슬레이브장치에서 이루어지도록 구현할 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

310 : 마스터장치 311 : 제어부
312 : 저장부 313 : 마스터송수신부
320, 330, 340 : 슬레이브장치 321 : 슬레이브송수신부
322 : 디밍제어부 323 : 저장부
350, 351, 352 : LED터널등 360 : 통신네트워크

Claims (8)

1. 터널 내에 설치된 다수의 LED터널등들의 상태 정보를 수집하여 고장 LED터널등을 감지하는 제1수단과,
   상기 고장 LED터널등의 주변 LED터널등들의 조도를 상승시키는 제2수단을 포함한 것을 특징으로 하는 엘이디 터널등 디밍 제어시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주변 LED터널등이 조도상승대상 LED터널등이고,
   상기 제2수단은 고장 LED터널등 식별정보와 조도상승대상 LED터널등들 식별정보과 조도조절정보를 링크하여 저장한 저장부와, 상기 제1수단에서 감지된 상기 고장 LED터널등의 식별정보를 상기 저장부에 적용하여 조도상승대상 LED터널등 식별정보들과 조도조절정보를 판독하고 상기 판독한 조도상승대상 LED터널등의 조도값을 상기 조도조절정보에 따라 계산하는 제어부와, 상기 제어부에서 계산된 상기 조도값으로 상기 판독한 조도상승대상 LED터널등의 조도를 상승시키는 디밍제어부를 포함한 것을 특징으로 하는 엘이디 터널등 디밍 제어시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 조도조절정보는 조도상승율인 것을 특징으로 하는 엘이디 터널등 디밍 제어시스템.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 조도조절정보는 특정 조도값인 것을 특징으로 하는 엘이디 터널등 디밍 제어시스템.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 제1수단은 제1슬레이브장치에 위치하고, 상기 제2수단은 제2슬레이브장치에 위치하며, 상기 제1슬레이브장치와 제2슬레이브장치는 통신네트워크를 통해 상호 통신하는 것을 특징으로 하는 엘이디 터널등 디밍 제어시스템.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 제1수단은 제1슬레이브장치에 위치하고, 상기 제2수단의 저장부와 제어부는 마스터장치에 위치하며, 상기 디밍제어부는 제2슬레이브장치에 위치하고, 상기 제1슬레이브장치와 제2슬레이브장치와 마스터장치는 통신네트워크를 통해 상호 통신하는 것을 특징으로 하는 엘이디 터널등 디밍 제어시스템.
7. 터널 내에 설치된 다수의 LED터널등들의 상태 정보를 수집하여 고장 LED터널등을 감지하는 제1단계와,
   상기 고장 LED터널등의 주변 LED터널등들의 조도를 상승시키는 제2단계를 포함한 것을 특징으로 하는 엘이디 터널등 디밍 제어방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 주변 LED터널등이 조도상승대상 LED터널등이고,
   상기 제2단계는 고장 LED터널등 식별정보와 조도상승대상 LED터널등들 식별정보과 조도조절정보를 링크하여 저장부에 저장한 저장단계와, 상기 제1단계에서 감지된 상기 고장 LED터널등의 식별정보를 상기 저장부에 적용하여 조도상승대상 LED터널등 식별정보들과 조도조절정보를 판독하고 상기 판독한 조도상승대상 LED터널등의 조도값을 상기 조도조절정보에 따라 계산하는 제어단계와, 상기 제어단계에서 계산된 상기 조도값으로 상기 판독한 조도상승대상 LED터널등의 조도를 상승시키는 디밍제어단계를 포함한 것을 특징으로 하는 엘이디 터널등 디밍 제어방법.
   
   

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