KR20140098394A - System for controlling a streetlight - Google Patents

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KR20140098394A
KR20140098394A KR1020130010946A KR20130010946A KR20140098394A KR 20140098394 A KR20140098394 A KR 20140098394A KR 1020130010946 A KR1020130010946 A KR 1020130010946A KR 20130010946 A KR20130010946 A KR 20130010946A KR 20140098394 A KR20140098394 A KR 20140098394A
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김환용
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Abstract

Provided is a streetlamp control system which is capable of separately mounting a solar cell streetlamp and a remote sensing unit and controlling the components using wireless communication, such that a recognition range to a moving object passing by the solar cell streetlamp is increased, and the solar cell streetlamp is efficiently operated. The streetlamp control system comprises: the solar cell streetlamp which converts an incident sun ray into power by a solar cell module, and provides a light emitting diode (LED) lighting using the converted power; and the remote sensing unit which is installed to be apart from the solar cell streetlamp by a predetermined distance, detects the moving object passing by the solar cell streetlamp, and wirelessly provides a moving object sensing signal to the solar cell streetlamp. The solar cell streetlamp includes a solar cell module; a battery; an LED lighting; a first wireless communication module for wirelessly receiving the moving object sensing signal from the remote sensing unit; and a first control unit which controls the power supplied from the battery to the LED lighting according to pulse width modulation (PWM) technique based on the moving object sensing signal received by the first wireless communication module. The remote sensing unit includes: a motion detection sensor which outputs the moving object sensing signal; a second wireless communication module which transmits the moving object sensing signal to the solar cell streetlamp; and a second control unit which controls such that the moving object sensing signal is wirelessly transmitted to the solar cell streetlamp.

Description

가로등 제어 시스템{System for controlling a streetlight}{System for controlling a streetlight}

본 발명은 가로등 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지 모듈로부터 생성된 전원을 이용하여 구동되는 가로등에 있어서, 모션감지 센서에 의해 LED 조명의 점등 및 소등을 제어하는 가로등 제어 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a streetlight control system, and more particularly, to a streetlight control system for controlling lighting and lighting of LED lights by a motion detection sensor in a streetlight driven by a power generated from a solar cell module .

현재까지 개발된 대체에너지를 이용한 발전시스템에 있어 광기전력을 이용한 태양전지 시스템이 가장 널리 사용되고 있으며, 설치와 유지보수 등에 소요되는 비용이 다른 자연에너지와 대비하여 가장 저렴하다는 데에 기인한다. 이러한 이유로 태양전지 시스템은, 가로등, 가정 등의 자가발전 시스템 등의 분야에서 빠르게 확산 및 보급되고 있다.Solar power system using photovoltaic power is most widely used in power generation system using alternative energy which is developed so far, and the cost for installation and maintenance is the lowest in comparison with other natural energy. For this reason, solar cell systems are rapidly spreading and spreading in fields such as street lighting, home power generation systems, and the like.

그러나 이러한 태양전지 시스템을 이용한 가로등 자가발전 시스템은 외부의 조도환경에 따른 제어 시스템 또는 종합통제 시스템 등에 의해 운용되고 있어 조도가 급변하는 특수한 기후환경 하에서의 잦은 에러 발생률이라는 문제점과, 항상 일정한 조도로서 조명광을 출력하는 정도의 기술수준에 머물러 있어 태양전지 시스템을 구비한 배터리와 조명광원의 수명을 크게 저하시키기 때문에 이들의 유지 보수에 소요되는 작업량과 소요비용이 크게 증대되고 있다는 등의 문제점이 대두되었다.However, since the streetlight self-power generation system using the solar cell system is operated by a control system or an integrated control system according to the external illumination environment, there is a problem of frequent error occurrence under a special climate environment in which the illumination changes rapidly, The life of the battery with the solar cell system and the illumination light source is greatly lowered, so that the workload and the cost required for the maintenance and repair thereof are greatly increased.

또한, 외부 조도환경과 부합하는 조명광을 조절하여 출력할 수 없기 때문에 항상 필요 이상의 밝은 광도를 고정 출력함에 따라 눈부심 현상, 배터리 전원 소모 및 수명 단축 등을 초래하였다.In addition, since the illumination light corresponding to the external illumination environment can not be controlled and output, the brightness of the illumination is always higher than necessary, resulting in glare, battery power consumption, and shortened life span.

한편, 일반적인 가로등은 도로변을 따라 소정 거리간격으로 설치되거나 또는 공원이나 시설물 주위에 설치되어 일몰 이후에 도로주변 또는 특정 장소를 일정 조도 이상으로 밝혀주는 기능을 갖는다. 이러한 가로등은 전력 공급소로부터 케이블 및 전주를 통해 제공되는 전기를 동력원으로 하고 있기 때문에 그 설치 장소가 전력 공급소와 멀리 떨어진 경우에는 그 거리에 비례하여 전주 및 케이블 등이 소요되어 초기 시설비가 과다하게 소요되었다.On the other hand, a general street light is installed at a predetermined distance along the road side, or installed around a park or a facility, and has a function of illuminating the vicinity of a road or a specific place beyond a predetermined illuminance after sunset. Such a streetlight uses electric power supplied from a power source through a cable and electric pole as a power source. Therefore, when the installation place is far from the electric power source, electric pole and cable are required in proportion to the distance, .

도 1은 종래 기술에 따른 태양광 발전을 이용한 가로등을 예시하는 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 태양광 발전을 이용한 가로등 제어 시스템의 구성도 이다.FIG. 1 is a view illustrating a streetlight using solar power generation according to the related art, and FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a streetlight control system using solar power generation according to the related art.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 태양광 발전을 이용한 가로등은, 태양전지 모듈(10), 배터리(20), 제어부(30) 및 LED 조명(40)을 포함하며, 추가적으로 조도 센서(50) 및/또는 모션 감지 센서(60)를 포함할 수 있다. 여기서, LED 조명(40)은 LED 구동부(41) 및 다수의 LED(42)로 구성될 수 있다.1 and 2, a streetlight using solar power generation according to the prior art includes a solar cell module 10, a battery 20, a control unit 30, and an LED lighting 40, A light intensity sensor 50 and / or a motion sensing sensor 60. Here, the LED lighting unit 40 may include an LED driving unit 41 and a plurality of LEDs 42.

구체적으로, LED 조명(40)을 사용하는 태양전지 가로등은, 전주에 전력공급소의 케이블 대체수단으로 태양에너지를 흡수하도록 된 태양전지 모듈(10)과 배터리(20)를 설치하여 주간에는 태양전지 모듈(10)을 통해 획득한 전기를 배터리(20)에 저장하였다가 야간에는 배터리(20)에 저장된 전기로 LED 조명(40)을 점등시키는 자가 발전 타입으로 구성할 수 있고, 이에 따라 케이블이 불필요하다는 장점이 있다.Specifically, the solar cell street lamp using the LED light 40 is provided with a solar cell module 10 and a battery 20, which are adapted to absorb solar energy, It is possible to constitute the self-power generation type in which the electricity acquired through the battery 10 is stored in the battery 20 and the electric LED lamp 40 stored in the battery 20 is lit at night, There are advantages.

반면에 일몰시 가로등 제어를 위한 별도의 타이머에 의해 LED 조명(40)이 점등되는 관계로 전력소모가 많고, 이를 극복하기 위해서는 보다 많은 태양전지 모듈(10)과 용량이 큰 배터리(20)를 사용하게 되므로 태양전지 가로등이 커지는 단점이 있고, 장시간의 LED 조명(40) 점등은 수명을 단축시키는 요인이 되어 LED 조명(40) 교체에 따른 인건비와 교체비용이 지속적으로 소요되는 문제점이 있다.On the other hand, since the LED lighting 40 is turned on by a separate timer for the streetlight control at sunset, power consumption is large. To cope with this, more solar cell modules 10 and larger capacity batteries 20 are used There is a disadvantage that solar cell streetlight becomes large, and lighting of the LED lighting 40 for a long time shortens the lifespan, and the labor cost and the replacement cost for the replacement of the LED lighting 40 are continuously required.

이에 따라 최근 조도 센서(50)로 LED 조명(40)이 최저 출력으로 발광되고, 모션감지 센서(60), 예를 들면, 인체감지 센서가 온(On)되면 일정 시간동안 최대 출력으로 발광되도록 함으로써 태양전지 모듈에 의하여 축전된 전기를 절약하여 사용할 수 있는 방법이 개시된 바 있다.Accordingly, when the LED illumination 40 is emitted with the lowest output by the illuminance sensor 50 and the motion detection sensor 60, for example, the human body detection sensor is turned on, A method has been disclosed in which electricity accumulated by a solar cell module can be saved and used.

예를 들면, 선행기술로서, 대한민국 특허출원번호 제2004-83508호(출원일: 2004년 10월 19일)에는 "절전형 태양광 가로등 및 그 제어방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 이러한 절전형 태양광 가로등 및 그 제어방법은, 태양전지에 충전되는 광량을 감지하여 일몰 후 자동 점등되고, 이후 보행자의 유무를 감지하여 가로등의 점등/소등 및 발광량을 조절함으로써 불필요한 에너지의 소비를 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.For example, as a prior art, Korean Patent Application No. 2004-83508 (filed on October 19, 2004) discloses an invention entitled " Power saving solar streetlight and its control method " The optical streetlight and its control method are characterized in that unnecessary energy consumption can be reduced by detecting the amount of light charged in the solar cell and automatically lighting after sunset and then detecting the presence of a pedestrian and controlling the lighting / .

또한, 다른 선행기술로서, 대한민국 실용신안 출원번호 제2005-3444호(출원일: 2005년 02월 04일)에는 "태양전지 발전식 LED 조명장치"라는 명칭의 고안이 개시되어 있는데, 이러한 태양전지 발전식 LED 조명장치는, 태양전지 발전시스템을 통해 주간에는 발전한 전력을 축전하여, 주야간 감지로 낮에는 조명을 하지 않고 야간에만 조명을 하며, 야간에도 사람의 유무를 감지하여 사람이 없을 때는 1/3만 점등하고 사람이 있을 때에는 완전 조명하는 최적의 제어시스템으로 운용되는 것을 특징으로 한다.As another prior art, Korean Utility Model Application No. 2005-3444 (filed on February 04, 2005) discloses a design called "solar-powered LED lighting device" The LED lighting system uses a solar power generation system to accumulate electric power generated during the daytime, illuminates nighttime without nighttime lighting by day and night, and detects presence of people even at nighttime. And it is operated as an optimum control system that illuminates only when there is a person.

한편, 도 3은 종래의 기술에 따른 태양광 발전을 이용한 가로등의 동작을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the operation of the streetlight using solar power generation according to the related art.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 태양광 발전을 이용한 가로등은, 전주(70)에 설치되는 LED 조명(40)이 지상으로부터 약 8m 높이에 위치되며, 태양전지 모듈(10)은 대략 10m 높이에 위치하게 되며, 태양전지 모듈(10)로부터 LED 조명(40) 사이의 전선은 8m 내지 10m 높이 사이에만 깔리게 되는데, 이때, 모션감지 센서(60), 예를 들면, 인체감지 센서가 제어부(30)에 연결되면, 상기 인체감지 센서의 높이(L1) 또한 약 8m 정도에 설치되어야 한다.As shown in FIG. 3, in the streetlight using solar power generation according to the related art, the LED lighting 40 installed in the electric pole 70 is located at a height of about 8 m from the ground, and the solar cell module 10 The electric wire between the solar cell module 10 and the LED illumination 40 is laid out only between 8 m and 10 m in height. At this time, the motion detection sensor 60, for example, The height L1 of the human body detection sensor should be about 8 m.

그러나 현재의 인체감지 센서는 인식범위가 약 10m 정도에 불과하여, 약 8m 높이에 위치한 인체감지 센서에 의하여 지면의 통행자를 소정 각도(θ)의 인식 범위로 인식할 수 있는 거리는 태양전지 가로등을 주위로 평면상 약 6~7m 정도에 불과하고, 이에 따라 통행자가 가까이 위치하였을 때에 태양전지 가로등이 최대 전력으로 발광되기 때문에, 그 인식 범위가 제한적이라는 문제점이 있다. 즉, 종래의 기술에 따른 인체감지 센서는 태양전지 가로등에 부착되는 형태로 설치되므로 인식 범위가 매우 제한적일 수밖에 없다. 또한, 자전거나 자동차와 같이 빠른 물체가 지나가면 실질적으로 태양전지 가로등의 발광이 지연되어 자전거나 자동차와 같은 빠른 물체에게는 태양전지 가로등이 가로등으로서의 의미가 없게 된다는 문제점이 있다.However, since the current human body detection sensor has a recognition range of only about 10 m, the human body sensor located at a height of about 8 m can recognize the passenger on the ground as the recognition range of the predetermined angle? And the solar cell street lamps emit light at the maximum power when the passenger is located nearby. Therefore, there is a problem that the recognition range is limited. That is, since the human body detection sensor according to the related art is installed in a form attached to the solar cell streetlight, the recognition range is very limited. In addition, when a fast object such as a bicycle or an automobile passes, the emission of the solar cell streetlight is substantially delayed, so that the solar cell streetlight is not meaningful as a streetlight for a fast object such as a bicycle or a car.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 태양전지 가로등과 원격 감지부를 분리하여 설치함으로써, 태양전지 가로등 주변을 통행하는 이동체의 인식 범위를 증가시킬 수 있고, 태양전지 가로등을 효율적으로 운용할 수 있는 가로등 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and provides a solar cell streetlight and a remote sensing unit which are separated from each other to increase the recognition range of a moving object passing around the solar cell streetlight, And to provide a streetlight control system that can operate the vehicle.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 태양전지 가로등과 원격 감지부를 분리하여 설치하고 무선통신에 의해 제어함으로써, 하나의 원격 감지부가 이동체의 모션을 감지하는 경우에도 동시에 여러 개의 태양전지 가로등을 발광시킬 수 있는 가로등 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a remote control system for a vehicle, comprising: a solar cell streetlight; a remote sensing unit; The present invention provides a streetlight control system capable of emitting a plurality of solar cell streetlights.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 가로등 제어 시스템은 태양광 발전을 이용하여 가로등에 공급되는 전원을 제어하는 가로등 제어 시스템에 있어서, 입사되는 태양광을 태양전지 모듈에 의해 전력으로 변환하고, 상기 변환된 전력에 의해 발광다이오드(LED) 조명을 제공하는 태양전지 가로등; 및 상기 태양전지 가로등과 소정거리 이격되어 설치되고, 상기 태양전지 가로등 주변을 통행하는 이동체를 감지하여 이동체 감지신호를 상기 태양전지 가로등에게 무선으로 제공하는 원격 감지부를 포함하되, 상기 태양전지 가로등은, 입사되는 태양광을 전력으로 변환시키는 태양전지 모듈; 상기 태양전지 모듈에서 변환된 전기에너지를 정전류로 변환하여 충전하는 배터리; 상기 배터리로부터 공급되는 전력에 의해 발광하도록 다수의 LED로 이루어진 LED 조명; 상기 원격 감지부로부터 상기 이동체 감지신호를 무선으로 수신하기 위한 제1 무선통신 모듈; 및 상기 제1 무선통신 모듈이 수신한 상기 이동체 감지신호에 따라 상기 배터리로부터 상기 LED 조명에게 공급되는 전력을 펄스폭변조(PWM) 제어하는 제1 제어부를 포함하고, 상기 원격 감지부는, 상기 가로등 주변을 통행하는 이동체의 모션을 감지하여 이동체 감지신호를 출력하는 모션감지 센서; 상기 제1 무선통신 모듈과 통신하며, 상기 이동체 감지신호를 상기 태양전지 가로등에게 송신하기 위한 제2 무선통신 모듈; 및 상기 모션감지 센서에 의해 감지된 이동체 감지신호가 상기 태양전지 가로등에게 무선통신되도록 제어하는 제2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A streetlight control system according to an embodiment of the present invention is a streetlight control system for controlling power supplied to a streetlight using solar power, A photovoltaic street lamp that converts light into electrical power and provides light emitting diode (LED) illumination by the converted electrical power; And a remote sensing unit installed at a predetermined distance from the solar cell streetlight to detect a moving object passing around the solar cell streetlight and to wirelessly transmit a moving object detection signal to the solar cell streetlight, A solar cell module for converting incident solar light into electric power; A battery for converting electric energy converted from the solar cell module into a constant current to charge the battery; An LED lighting device including a plurality of LEDs to emit light by power supplied from the battery; A first wireless communication module for wirelessly receiving the moving object detection signal from the remote sensing unit; And a first controller for performing pulse width modulation (PWM) control of electric power supplied from the battery to the LED lighting according to the moving object detection signal received by the first wireless communication module, A motion detection sensor for detecting a motion of a moving object passing through the moving object and outputting a moving object detection signal; A second wireless communication module for communicating with the first wireless communication module and for transmitting the moving object detection signal to the solar cell streetlight; And a second controller for controlling the mobile sensing signal sensed by the motion sensing sensor to wirelessly communicate with the solar cell streetlight.

본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2 무선통신 모듈은 각각 근거리 무선통신을 위한 근거리 무선통신 모듈로서, 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신장치(Infrared Data Association; IrDA) 및 UWB(Ultra-wideband) 중에서 선택될 수 있다.The first and second wireless communication modules may be ZigBee, Bluetooth, Infrared Data Association (IrDA), and UWB (Short Range Wireless Communication) modules. Ultra-wideband).

본 발명에 있어서, 상기 태양전지 가로등 및 상기 원격 감지부는 각각 주변의 조도를 감지하여 조도 감지신호를 출력하는 조도 센서를 추가로 포함하며, 상기 조도 센서의 조도 감지신호에 대응하여 상기 근거리 무선통신 모듈을 각각 활성화시키는 것이 바람직하다.In the present invention, the solar cell streetlight and the remote sensing unit may each further include an illuminance sensor for sensing a surrounding illuminance and outputting an illuminance detection signal, Respectively.

본 발명에 있어서, 상기 태양전지 가로등은 복수로 마련되어 서로 이격되어 설치되며, 상기 원격 감지부는 복수로 마련되어 서로 이격되어 설치되며, 상기 원격 감지부 중 어느 하나의 원격 감지부의 상기 모션감지 센서가 상기 이동체의 모션을 감지하는 경우, 상기 이동체의 모션을 감지한 원격 감지부의 상기 제2 무선통신 모듈과 다수의 태양전지 가로등의 상기 제1무선통신 모듈과의 통신에 의하여 동시에 다수의 태양전지 가로등의 LED 조명이 발광되는 것이 바람직하다.In the present invention, the plurality of solar cell streetlamps are provided to be spaced apart from each other, and the plurality of remote sensing units are provided to be spaced apart from each other, and the motion sensing sensor of one of the remote sensing units, The second wireless communication module of the remote sensing unit sensing the motion of the moving object communicates with the first wireless communication module of the plurality of solar cell streetlights simultaneously with the LED lighting of the plurality of solar cell streetlights Is preferably emitted.

본 발명에 있어서, 상기 다수의 태양전지 가로등이 동시에 각각의 LED 조명을 발광시키는 경우, 상기 다수의 태양전지 가로등은 상기 다수의 태양전지 가로등이 서로 다단 밝기로 조명될 수 있도록 상기 각각의 LED 조명에게 공급되는 전력을 펄스폭변조(PWM) 제어하는 것이 바람직하다.According to the present invention, when the plurality of solar cell street lights simultaneously emit the respective LED lights, the plurality of solar cell streetlights may be illuminated by the respective LED lights so that the plurality of solar cell streetlights can be illuminated with multi- It is desirable to control the supplied power by pulse width modulation (PWM).

본 발명에 있어서, 상기 모션감지 센서는 인체감지 센서는 물론이며 초음파 센서일 수도 있다.In the present invention, the motion detection sensor may be an ultrasonic sensor as well as a human body detection sensor.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 태양전지 가로등과 원격 감지부를 분리하여 설치함으로써, 태양전지 가로등 주변을 통행하는 이동체의 인식 범위를 증가시킬 수 있고, 이에 따라 태양전지 가로등을 보다 효율적으로 운용할 수 있다.As described above, according to the present invention, by separating the solar cell streetlight and the remote sensing unit, it is possible to increase the recognition range of the moving object passing around the solar cell streetlight, and accordingly, the solar cell streetlight can be operated more efficiently have.

또한 태양전지 가로등과 원격 감지부를 분리하여 설치하고 무선통신에 의해 제어함으로써, 하나의 원격 감지부가 이동체의 모션을 감지하는 경우에도 동시에 여러 개의 태양전지 가로등을 발광시킬 수 있고, 이에 따라 태양전지 가로등 주변을 빠르게 통행하는 이동체에게 용이하게 LED 조명을 제공할 수 있다.In addition, when the solar cell streetlight and the remote sensing unit are separately installed and controlled by wireless communication, even when one remote sensing unit senses the motion of the mobile unit, it is possible to simultaneously emit several solar cell streetlights, It is possible to easily provide the LED light to the mobile body that is passing quickly.

도 1은 종래의 기술에 따른 태양광 발전을 이용한 가로등의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 태양광 발전을 이용한 가로등 제어 시스템의 구성도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 태양광 발전을 이용한 가로등의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가로등 제어 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가로등 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가로등 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 가로등 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전을 이용한 가로등 제어 시스템에서 근거리 무선통신 모듈을 예시하는 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining a configuration of a streetlight using solar power generation according to a conventional technique.
2 is a configuration diagram of a streetlight control system using solar power generation according to the related art.
3 is a view for explaining the operation of the streetlight using solar power generation according to the related art.
4 is a configuration diagram of a streetlight control system according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the operation of the streetlight control system according to the first embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining the operation of the streetlight control system according to the second embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the operation of the streetlight control system according to the third embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a short-range wireless communication module in a streetlight control system using solar power generation according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, do.

이하 본 발명의 실시예로서, 태양전지 가로등과 원격 감지부를 분리하여 설치함으로써, 태양전지 가로등 주변을 통행하는 이동체의 인식 범위를 증가시킬 수 있는 가로등 제어 시스템이 제공된다. 또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 태양전지 가로등과 원격 감지부를 분리하여 설치하고 무선통신에 의해 제어함으로써, 하나의 원격 감지부가 이동체의 모션을 감지하는 경우에도 동시에 여러 개의 태양전지 가로등을 발광시킬 수 있는 가로등 제어 시스템이 제공된다.As an embodiment of the present invention, a streetlight control system capable of increasing the recognition range of a moving object passing around a solar streetlight is provided by separately installing a solar cell streetlight and a remote sensing unit. As another embodiment of the present invention, when the solar cell streetlight and the remote sensing unit are separately installed and controlled by wireless communication, even when one remote sensing unit senses the motion of the moving object, A streetlight control system is provided.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가로등 제어 시스템의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a streetlight control system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가로등 제어 시스템(100)은, 크게 태양전지 가로등(110) 및 원격 감지부(120)를 포함하고, 이때, 태양전지 가로등(110)은 제1 태양전지 모듈(111), 제1 배터리(112), 제1 제어부(113), LED 조명(114), 제1 무선통신 모듈(115) 및 제1 조도 센서(116)를 포함할 수 있다. 또한, 원격 감지부(120)는 제2 태양전지 모듈(121), 제2 배터리(122), 제2 제어부(123), 모션감지 센서(124), 제2 무선통신 모듈(125) 및 제2 조도 센서(126)를 포함할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.Referring to FIG. 4, a streetlight control system 100 according to an embodiment of the present invention includes a solar cell streetlight 110 and a remote sensing unit 120, And may include a solar cell module 111, a first battery 112, a first controller 113, an LED lighting 114, a first wireless communication module 115 and a first illuminance sensor 116. The remote sensing unit 120 includes a second solar cell module 121, a second battery 122, a second control unit 123, a motion sensing sensor 124, a second wireless communication module 125, But is not limited to, an ambient light sensor 126.

본 발명의 실시예에 따른 가로등 제어 시스템(100)에서, 태양전지 가로등(110)은 입사되는 태양광을 태양전지 모듈에 의해 전력으로 변환하고, 상기 변환된 전력에 의해 발광다이오드(LED) 조명을 제공하게 된다.In the streetlight control system 100 according to the embodiment of the present invention, the solar cell streetlight 110 converts incident sunlight into electric power by a solar cell module, and emits light of a light emitting diode (LED) .

원격 감지부(120)는 상기 태양전지 가로등(110)과 소정거리 이격되어 설치되고, 상기 태양전지 가로등(110) 주변을 통행하는 이동체를 감지하여 이동체 감지신호를 상기 태양전지 가로등(110)에게 무선으로 제공하게 된다.The remote sensing unit 120 is installed at a predetermined distance from the solar cell streetlight 110 and senses a moving object passing around the solar cell streetlight 110 to transmit a moving object sensing signal to the solar cell streetlight 110 .

구체적으로, 상기 태양전지 가로등(110)의 제1 태양전지 모듈(111)은 입사되는 태양광을 전력으로 변환시키며, 제1 배터리(112)는 상기 제1 태양전지 모듈(111)에서 변환된 전기에너지를 정전류로 변환하여 충전하여, 상기 LED 조명(114)에게 DC 출력을 제공한다.The first solar cell module 111 of the solar cell streetlight 110 converts incident sunlight into electric power and the first battery 112 is connected to the electric power converted from the first solar cell module 111. [ Converts the energy into a constant current and charges it, and provides a DC output to the LED lighting 114.

상기 태양전지 가로등(110)의 LED 조명(114)은 다수의 LED로 이루어지며, 상기 제1 배터리(112)로부터 공급되는 전력에 의해 발광하게 된다. 또한, 상기 태양전지 가로등(110)의 제1 무선통신 모듈(115)은 상기 원격 감지부(120)로부터 상기 이동체 감지신호를 무선으로 수신하는데, 구체적인 설명은 후술하기로 한다.The LED lighting 114 of the solar cell streetlight 110 is made up of a plurality of LEDs and emits light by the power supplied from the first battery 112. In addition, the first wireless communication module 115 of the solar cell streetlight 110 wirelessly receives the moving object detection signal from the remote sensing unit 120, and a detailed description thereof will be described later.

또한, 상기 태양전지 가로등(110)의 제1 제어부(113)는 제1 무선통신 모듈(115)이 수신하는 이동체 감지신호에 따라 상기 제1 배터리(112)로부터 상기 LED 조명(114)에게 공급되는 전력을 펄스폭변조(PWM) 제어한다.The first control unit 113 of the solar cell streetlight 110 is supplied from the first battery 112 to the LED illumination unit 114 in accordance with a moving object detection signal received by the first wireless communication module 115 Pulse width modulation (PWM) control of the power.

상기 원격 감지부(120)의 모션감지 센서(124)는 상기 태양전지 가로등(110) 또는 원격 감지부(120)의 주변을 통행하는 이동체의 모션을 감지하여 이동체 감지신호를 출력하게 된다. 또한, 상기 원격 감지부(120)의 제2 무선통신 모듈(125)은 상기 태양전지 가로등(110) 내의 제1 무선통신 모듈(115)과 통신하며, 상기 이동체 감지신호를 상기 태양전지 가로등(110)에게 송신하기 위한 것이다.The motion sensing sensor 124 of the remote sensing unit 120 senses the motion of a moving object passing around the solar cell streetlight 110 or the remote sensing unit 120 and outputs a moving object sensing signal. The second wireless communication module 125 of the remote sensing unit 120 communicates with the first wireless communication module 115 in the solar cell streetlight 110 and transmits the moving object sensing signal to the solar cell streetlight 110 For example.

또한, 상기 원격 감지부(120)의 제2 제어부(123)는 상기 모션감지 센서(124)에 의해 감지된 이동체 감지신호가 상기 태양전지 가로등(110)에게 무선통신되도록 제어한다.The second control unit 123 of the remote sensing unit 120 controls the mobile sensing signal sensed by the motion sensing sensor 124 to wirelessly communicate with the solar cell streetlight 110.

바람직하기로는, 원격 감지부(120)측의 제2 제어부(123)는 제2 태양전지 모듈(121)과 배터리(122)가 별도로 마련되어 이들로부터 전원을 공급받을 수도 있다.Preferably, the second control unit 123 of the remote sensing unit 120 may be provided with a second solar cell module 121 and a battery 122 separately from the first and second solar cell modules 121 and 122.

한편, 상기 태양전지 가로등(110) 및 상기 원격 감지부(120)는 각각 주변의 조도를 감지하여 조도 감지신호를 출력하는 조도 센서(116, 126)를 각각 추가로 포함하며, 상기 조도 센서(116, 126)의 조도 감지신호에 대응하여 상기 근거리 무선통신 모듈(115, 125)을 각각 활성화시킬 수 있다.The solar cell streetlight 110 and the remote sensing unit 120 may further include illuminance sensors 116 and 126 for sensing ambient illuminance and outputting illuminance detection signals, respectively, and the illuminance sensor 116 And 126, respectively, in response to the illuminance detection signals of the near field wireless communication modules 115 and 125, respectively.

즉, 태양전지 가로등(110)의 제1 무선통신부(115)는 제1 조도 센서(116)로부터 출력되는 조도신호가 일정 값 이하일 때, 제1 무선통신부(115), 즉, 근거리 무선통신부를 활성화시침으로써 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 또한, 원격 감지부(120)의 제2 무선통신부(125)도 제2 조도 센서(126)로부터 출력되는 조도신호가 일정 값 이하일 때, 제2 무선통신부(125), 즉, 근거리 무선통신부를 활성화시킴으로써 전력 소모를 감소시킬 수 있다.That is, when the illuminance signal output from the first illuminance sensor 116 is lower than a predetermined value, the first wireless communication unit 115 of the solar cell streetlight 110 activates the first wireless communication unit 115, that is, The power consumption can be reduced by the hour. The second wireless communication unit 125 of the remote sensing unit 120 may also activate the second wireless communication unit 125, i.e., the short range wireless communication unit, when the illumination signal output from the second light intensity sensor 126 is lower than a predetermined value. Power consumption can be reduced.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 원격 감지부(120)측에서 제2 조도 센서(126)로부터 출력되는 조도신호가 일정 값 이하이면, 원격 감지부측 무선통신부가 이를 태양전지 가로등(110)의 제1 무선통신부(115)에 전송하고, 상기 태양전지 가로등(110)의 제1 제어부는 PWM 제어에 의하여 LED 조명을 절전(어둡게) 조명할 수 있다.If the illuminance signal outputted from the second illuminance sensor 126 on the side of the remote sensing unit 120 according to the embodiment of the present invention is less than a predetermined value, 1 wireless communication unit 115, and the first control unit of the solar cell streetlight 110 can power-down (darken) the LED lighting by PWM control.

또한, 원격 감지부(120)측에서 모션감지 센서(124)가 이동체의 모션을 감지하여 이동체 감지신호를 출력하면, 원격 감지부(120)측의 제2 무선통신부(125)가 이러한 이동체 감지신호를 태양전지 가로등(110)의 제1 무선통신부(115)에 전송하고, 이때, 상기 태양전지 가로등(110)의 제어부(113)는 PWM 제어에 의하여 LED 조명(114)의 밝기를 조절할 수 있다.When the motion detection sensor 124 detects the motion of the moving object and outputs a moving object detection signal, the second wireless communication unit 125 on the remote sensing unit 120 side detects the moving object detection signal The control unit 113 of the solar cell streetlight 110 may adjust the brightness of the LED lighting 114 by PWM control at this time.

한편, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가로등 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the operation of the streetlight control system according to the first embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가로등 제어 시스템(100)은, 원격 감지부(120)측의 모션감지 센서(124)가 도 5에 도시된 바와 같이 인체감지 센서(124a, 124b)인 경우, 이러한 인체감지 센서(124a, 124b)는 태양전지 가로등(110)의 전방과 후방 각각에, 즉, 인체감지 센서(124a, 124b)는 원격 감지부(120)의 지지대(127a, 127b)에 설치될 수 있는데, 이때, 상기 태양전지 가로등(110)으로부터의 거리가 감지 범위로 결정될 수 있다. 또한, 상기 인체감지 센서(124a, 124b)가 설치되는 높이(L2)는 종래기술에 비해 낮게 할 수 있다. 4 and 5, the streetlight control system 100 according to the first embodiment of the present invention is configured such that when the motion detection sensor 124 of the remote sensing unit 120 side detects a human body In the case of the sensors 124a and 124b, the human body detection sensors 124a and 124b are disposed on the front and rear sides of the solar cell streetlight 110, The distance from the solar cell streetlight 110 may be determined as the sensing range. In addition, the height L2 at which the human body detection sensors 124a and 124b are installed can be lower than that of the prior art.

이때, 상기 모션감지 센서(124)는 인체감지 센서를 사용할 수도 있지만, 일반적인 초음파 센서 등도 사용될 수 있다. 즉, 종래와 달리 모션감지 센서(124)는 다양한 센서에 의하여 구현될 수 있을 뿐만 아니라 다양한 위치에 다양한 배치 형태로 설치될 수 있다.At this time, the motion detection sensor 124 may use a human body detection sensor, but a general ultrasonic sensor may also be used. That is, unlike the prior art, the motion detection sensor 124 can be implemented by various sensors as well as various arrangements at various positions.

즉, 모션감지 센서(124)가 반드시 인체감지 센서일 필요는 없으며, 아울러 모션감지 센서(124)는 상부에 설치되어 하부를 감지하도록 할 수도 있지만 수평방향으로 설치되어 수평방향상의 이동체를 감지하도록 할 수도 있다. 예컨대 모션감지 센서(124)는 도로에 대하여 직교하는 방향으로 설치됨으로써, 도로의 폭에 해당하는 짧은 감지 범위를 가진 센서가 적용될 수도 있다.That is, the motion detection sensor 124 does not necessarily have to be a human body detection sensor, and the motion detection sensor 124 may be installed at the upper part to detect the lower part, It is possible. For example, the motion detection sensor 124 may be installed in a direction orthogonal to the road, so that a sensor having a short detection range corresponding to the width of the road may be applied.

구체적으로, 인체감지(Passive Infrared: PIR) 센서(124a, 124b)는 상기 감지 공간내에 인체가 감지된 경우, 인체감지 신호를 출력한다. 즉, PIR 센서는 이벤트 발생시에만 제2 제어부(123)에 온(ON) 신호를 출력하며, 제2 제어부(123)는 이 경우에 제2 무선통신 모듈(125)을 통하여 제1 무선통신 모듈(115)과 통신하게 된다.Specifically, the passive infrared (PIR) sensors 124a and 124b output a human body detection signal when a human body is detected in the sensing space. That is, the PIR sensor outputs an ON signal to the second control unit 123 only when an event occurs. In this case, the second control unit 123 transmits the ON signal to the first wireless communication module 125 through the second wireless communication module 125 115).

상기 인체감지 센서(124a, 124b)는 일정한 적외선을 띤 물체가 움직이는 것을 감지하는 센서로서, 예를 들면, 인체를 감지하여 현관에 사람이 들어오면 자동으로 전등이 켜지는 등의 용도에 사용하며, 초전형 적외선 센서 또는 PIR Sensor라고 한다. 구체적으로, 강유전체가 적외선을 받으면 그 열에너지를 흡수하여 자발 분극의 변화를 일으키고, 그 변화량에 비례하여 전하가 유기되는데, 그 현상을 초전 효과라고 하며, 인체감지 센서(124a, 124b)는 파인 세라믹(Fine ceramic)의 초전 효과를 이용하여 인체 등에서 발생하는 소량의 적외선을 예민하게 감지한다.The human body detection sensors 124a and 124b are sensors for detecting the movement of an object having a certain infrared ray. For example, the human body detection sensors 124a and 124b are used for applications such as detecting a human body and automatically turning on a lamp when a person enters the door. It is called a super-typical infrared sensor or PIR sensor. Specifically, when a ferroelectric receives infrared rays, it absorbs the heat energy to cause a change in spontaneous polarization, and charges are generated in proportion to the amount of change. The phenomenon is called a pyroelectric effect, and the human body detection sensors 124a and 124b are fine ceramic Fine ceramics) is used to sensitively detect a small amount of infrared rays generated in the human body and the like.

한편, 인체의 온도는 36.5℃이다. 이 범위는 적외선 범위이기 때문에 IR로 표기한다. 그러나 인체의 온도는 일정하지만, 사람에 따라서는 방사되는 양에 많은 차이가 있기 때문에 실제로 IR Detector로 측정하면, 9.4㎛ 내지 10.4㎛ 정도로 나타난다. 따라서 인체감지 센서(124a, 124b)는 일정한 양의 적외선을 띈 물체가 움직이면 감지하여 출력을 발생하는데, 사람의 모션이 없으면 출력은 나오지 않게 된다.On the other hand, the temperature of the human body is 36.5 ° C. Since this range is infrared range, it is indicated by IR. However, since the temperature of the human body is constant, but the amount of radiation differs depending on the human being, it actually shows about 9.4 탆 to 10.4 탆 when measured by an IR detector. Therefore, the human body detection sensors 124a and 124b detect an object when a certain amount of infrared ray moves, and generate an output. If there is no human motion, no output is outputted.

또한, PIR 센서(124a, 124b)는 현관등이나 방범 장치에서 널리 사용되고 있는 저가의 센서로서, 인체에서 방출되는 9.4㎛ 내지 10.4㎛의 파장을 검출하기 때문에 가정 내에서 사용되는 다양한 무선기기들로부터 발생하는 전자파 노이즈, 온도, 습도 등과 같은 외부 환경에 대하여 상대적으로 강인한 특성을 갖는다.In addition, the PIR sensors 124a and 124b are low-cost sensors widely used in doorways and crime prevention devices, and detect the wavelengths of 9.4 to 10.4 mu m emitted from the human body, Such as electromagnetic noise, temperature, humidity, and the like.

따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 가로등 제어 시스템(100)에서, 태양전지 가로등(110)의 제1 무선통신부(115)는 원격 제어부의 제2 무선통신부(125a, 125b)와 무선통신이 가능하며, 여기서, 상기 제1 및 제2 무선통신 모듈(115, 125)은 각각 근거리 무선통신을 위한 근거리 무선통신 모듈로서, 예를 들면, 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신장치(Infrared Data Association; IrDA) 및 UWB(Ultra-wideband) 중에서 선택될 수 있다.Therefore, in the streetlight control system 100 according to the first embodiment of the present invention, the first wireless communication unit 115 of the solar cell streetlight 110 can wirelessly communicate with the second wireless communication units 125a and 125b of the remote control unit The first and second wireless communication modules 115 and 125 are short-range wireless communication modules for short-range wireless communication. The first and second wireless communication modules 115 and 125 are, for example, ZigBee, Bluetooth, Infrared Data Association (IrDA) and UWB (Ultra-wideband).

한편, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가로등 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 모션감지 센서가 인체감지 센서인 경우를 예시한다.Meanwhile, FIG. 6 is a view for explaining the operation of the streetlight control system according to the second embodiment of the present invention, in which the motion detection sensor is a human body detection sensor.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가로등 제어 시스템은, 다수의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n) 및 다수의 원격 감지부(120a, 120b, …, 120n)를 포함할 수 있다. 상기 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n) 및 원격 감지부(120a, 120b, …, 120n) 각각의 구성은 전술한 도 4와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.As shown in FIG. 6, the streetlight control system according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of solar cell streetlights 110a, 110b, ..., 110n and a plurality of remote sensing units 120a, 120b, ). Each of the solar cell streetlights 110a, 110b, ..., 110n and the remote sensing units 120a, 120b, ..., 120n has the same configuration as that of FIG.

다수의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n)은 입사되는 태양광을 태양전지 모듈에 의해 전력으로 변환하고, 상기 변환된 전력에 의해 발광다이오드(LED) 조명을 각각 제공하도록 소정 간격 이격되어 설치된다.A plurality of solar cell streetlamps 110a, 110b, ..., 110n are spaced apart by a predetermined distance to convert incident solar light into electric power by a solar cell module and provide light-emitting diode (LED) Respectively.

다수의 원격 감지부(120a, 120b, …, 120n)는 상기 다수의 태양전지 가로등 (110a, 110b, …, 110n) 사이에 소정거리 이격되어 설치되고, 상기 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n) 주변을 통행하는 이동체를 감지하여 이동체 감지신호를 상기 다수의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n)에게 무선으로 제공하게 된다.The plurality of remote sensing units 120a, 120b, ..., 120n are installed at a predetermined distance between the plurality of solar cell streetlights 110a, 110b, ..., 110n and the solar cell streetlights 110a, 110b, 110n, and 110n, and wirelessly transmits a moving object detection signal to the plurality of solar cell street lamps 110a, 110b, ..., 110n.

이때, 상기 다수의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n) 및 상기 다수의 원격 감지부(120a, 120b, …, 120n) 각각은 서로 무선통신하는 무선통신 모듈을 각각 포함하며, 어느 하나의 원격 감지부(120a, 120b, …, 120n)가 상기 이동체의 모션을 감지하는 경우, 무선통신에 의해 동시에 다수의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n) 내의 LED 조명을 발광시키게 된다.Each of the plurality of solar cell streetlights 110a, 110b, ..., 110n and the plurality of remote sensing units 120a, 120b, ..., 120n includes wireless communication modules that wirelessly communicate with each other, When the remote sensing units 120a, 120b, ..., 120n sense the motion of the moving object, the LED lights in the plurality of solar cell streetlights 110a, 110b, ..., 110n are simultaneously emitted by wireless communication.

이때, 상기 다수의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n)은 동시에 각각의 LED 조명을 발광시키는 경우, 상기 다수의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n)이 다단 밝기로 조명될 수 있도록 상기 각각의 LED 조명에게 공급되는 전력을 펄스폭변조(PWM) 제어하게 된다.At this time, when the plurality of solar cell streetlights 110a, 110b, ..., 110n simultaneously emit respective LED lights, the plurality of solar cell streetlights 110a, 110b, ..., 110n may be illuminated with multi- (PWM) the power supplied to each of the LED lights.

예를 들면, 제1 원격 감지부(120a)는 자신의 ID 정보와 감지 정보(조도 정보, 모션 감지 센서 정보)를 각각의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n)에 동시에 전송하고, 각각의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n)들은 이 정보들을 분석하여 제1 태양전지 가로등(110a)과 제2 태양전지 가로등(110b)은 최대 전력(H)으로 발광하고, 제3 가로등은 중급 밝기(M)로 발광하며, 제4 가로등은 최소한의 밝기(L)로 발광하도록 제어할 수 있다. 즉, 자신과 원격 감지부와의 거리에 따라 밝기를 조절할 수 있는데, 이때, 각 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n)은 PWM 제어로 밝기를 조절한다. 즉, LED조명에 공급되는 전력의 전류 및 전압의 세기는 일정하되, 펄스의 빈도 내지 펄스의 폭을 제어함으로써 LED 조명의 밝기를 조절할 수 있다.For example, the first remote sensing unit 120a simultaneously transmits its own ID information and sensing information (illuminance information, motion sensing sensor information) to the solar cell streetlights 110a, 110b, ..., 110n at the same time, The first solar cell street lamp 110a and the second solar cell street lamp 110b emit light at the maximum power H and the third street lamp 110a, And the fourth streetlight can be controlled to emit light with a minimum brightness (L). In other words, the brightness can be adjusted according to the distance between itself and the remote sensing unit. At this time, each solar cell streetlight 110a, 110b, ..., 110n adjusts brightness by PWM control. That is, the brightness of the LED illumination can be controlled by controlling the frequency of the pulse or the pulse width while the current and voltage of the power supplied to the LED illumination are constant.

결국, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가로등 제어 시스템은, 어느 하나의 원격 감지부(120a, 120b, …, 120n)가 이동체의 모션을 감지하는 경우, 동시에 여러 개의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n)이 발광한다. 따라서 자동차나 자전거와 같이 빠른 물체에도 태양전지 가로등이 유용하다. 따라서 단일 센서에 의한 단일 가로등 점등 방식의 한계에서 벗어난다.As a result, in the streetlight control system according to the second embodiment of the present invention, when one of the remote sensing units 120a, 120b, ..., 120n senses the motion of the moving object, the plurality of solar cell streetlights 110a, 110b , ..., 110n emit light. So solar cell street lamps are useful for fast objects such as cars and bicycles. Therefore, it is out of the limit of single street lighting method by single sensor.

다시 말하면, 하나의 원격 감지부(120a, 120b, …, 120n)에 의하여 이동체의 모션을 감지하는 경우, 여러 개의 태양전지 가로등(110a, 110b, …, 110n)이 다단 밝기로 조명되므로 보안등 내지 방범등으로서의 역할을 한다. 즉, 물체가 있는 지역이 특히 밝고, 그 주변이 점차 어두워지는 방식이므로 특정 지역에 사람이 있는지 여부가 쉽게 확인될 수 있다.In other words, when sensing the motion of the moving object by one remote sensing unit 120a, 120b, ..., 120n, the plurality of solar cell streetlights 110a, 110b, ..., 110n are illuminated with multi- It plays a role as crime prevention. In other words, the area where the object is located is particularly bright and the area around it gradually darkens, so it can be easily confirmed whether or not there is a person in a specific area.

한편, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 가로등 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 모션감지 센서가 초음파 센서인 경우를 예시한다.Meanwhile, FIG. 7 is a view for explaining the operation of the streetlight control system according to the third embodiment of the present invention, in which the motion sensing sensor is an ultrasonic sensor.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 가로등 제어 시스템은, 모션감지 센서가 초음파 센서인 경우를 제외하면, 전술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 가로등 제어 시스템과 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 전술한 바와 같이, 모션감지 센서가 예를 들면, 도로에 대하여 직교하는 방향으로 설치됨으로써, 짧은 감지 범위를 가진 센서가 적용될 수 있다.As shown in FIG. 7, the streetlight control system according to the third embodiment of the present invention is substantially identical to the streetlight control system according to the second embodiment of the present invention, except that the motion sensing sensor is an ultrasonic sensor. The detailed description thereof is omitted. Further, as described above, by providing the motion detection sensor in, for example, a direction orthogonal to the road, a sensor having a short detection range can be applied.

한편, 통상적으로, 태양전지 모듈 구동 시스템은 태양광 에너지를 이용하여 전기를 생산하기 위한 것으로서, 다양하게 이용될 수 있다. 이러한 태양전지 모듈 구동 시스템은 소규모 발전을 위하여 이용되는 것이 일반적이며, 특히, 가로등 등과 같이 직접 전기를 필요로 하는 전기장치 주변에 마련되어 해당 전기장치에 전기를 공급하기 위하여 이용된다.On the other hand, a solar cell module driving system is generally used for producing electricity using solar energy, and can be used variously. Such a solar cell module driving system is generally used for small-scale power generation. In particular, the solar cell module driving system is provided around an electric device requiring direct electricity, such as a streetlight, and is used for supplying electric power to the electric device.

태양전지는 기본적으로 반도체 소자이며, 빛을 전기로 변환하는 기능을 수행한다. 태양전지의 최소단위를 셀(Cell)이라고 하며, 보통 셀 1개로부터 나오는 전압이 약 0.5~0.6V로 매우 작으므로 여러 개를 직렬로 연결하여 수V에서 수백V 이상의 전압을 얻도록 패널 형태로 제작한 것을 모듈(Module)이라고 한다. 이 모듈을 여러 개로 이어서 용도에 맞게 설치한 것을 어레이(Array)라고 한다.The solar cell is basically a semiconductor device and performs the function of converting light into electricity. The minimum unit of a solar cell is called a cell. Since the voltage from one cell is very small, about 0.5 ~ 0.6V, it is necessary to connect several cells in series to obtain a voltage of several hundred V What we produce is called a module. An array is a module that has several modules and is installed according to the purpose.

한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 가로등 제어 시스템에서 근거리 무선통신 모듈을 예시하는 도면으로서, 근거리 무선통신모듈이 지그비 통신모듈로 구현되는 것을 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram illustrating a short-range wireless communication module in a streetlight control system according to an embodiment of the present invention, in which a short-range wireless communication module is implemented as a Zigbee communication module.

본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선통신 모듈이 지그비 무선통신 모듈일 경우, 이러한 지그비 기술이 가지는 특징으로는, 첫째, 블루투스가 주파수 도약 스펙트럼 확산 방식(Frequency-Hopping Spread Spectrum)을 사용하여 720kbps의 망 접속 데이터를 전송하는 반면, 지그비는 128kbps의 망 접속 데이터를 전송하는 점, 둘째, 8비트 연산용 컨트롤러에서 32KB 미만의 메모리 리소스를 차지하는 간단한 통신 스택을 처리하는 점, 셋째, 신속하게 연결되어 간단한 스택 통신을 처리한 후 절전모드로 복귀될 수 있으므로 배터리 수명이 길게 유지될 수 있는 점, 넷째, 수천 개의 클라이언트 및 수만 개의 노드를 구성할 수 있는 점 등을 들 수 있다.In the case where the short-range wireless communication module according to the embodiment of the present invention is a Zigbee wireless communication module, the ZigBee technology has the following characteristics: First, Bluetooth transmits a 720-kbps network using a frequency-hopping spread spectrum ZigBee transmits network connection data at 128kbps. Second, it handles a simple communication stack occupying less than 32Kbytes of memory resources in the 8-bit operation controller. Third, The battery life can be kept long since the communication can be restored to the power saving mode after processing the communication, and fourth, it is possible to configure thousands of clients and tens of thousands of nodes.

이러한 지그비 기술은 수십m 내지 최대 수 ㎞의 통신 거리상에서 250Kbps의 속도로 데이터를 전송할 수 있고, 다양한 네트워크 토폴리지를 형성하여 수만 개의 기기를 연결할 수 있으며, 소비 전력이 작다는 특징(참고로, AA 알카라인 건전지 2개로 수개월에서 수년까지 사용할 수 있음)을 가질 수 있다.Such a ZigBee technology is capable of transmitting data at a speed of 250 Kbps over a communication distance of several tens of meters to several kilometers, forming various network topologies, connecting tens of thousands of devices, and consuming a small amount of power Two alkaline batteries can be used for months to years).

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선통신 모듈인 지그비 모듈(115)은, 무선 안테나(115-1), RF 수신부(115-2), 위상동기회로(PLL; Phase Locked Loop)(115-3), 전력제어회로(115-4), RF 송신부(115-5), MAC 처리부(115-6) 및 모듈 제어부(115-7)를 포함할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.9, a ZigBee module 115 as a short-range wireless communication module according to an embodiment of the present invention includes a wireless antenna 115-1, an RF receiver 115-2, a phase locked loop (PLL) ) 115-3, a power control circuit 115-4, an RF transmission unit 115-5, a MAC processing unit 115-6, and a module control unit 115-7. .

본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선통신 모듈인 지그비 모듈(115)은 무선으로 통신할 수 있는 통신 방법을 기반으로 하여 다른 근거리 무선통신 모듈과 통신하는 역할을 수행한다.The ZigBee module 115, which is a near field wireless communication module according to an embodiment of the present invention, communicates with another local wireless communication module based on a communication method capable of wireless communication.

구체적으로, 상기 RF 수신부(115-2), RF 송신부(115-5), 위상동기회로(115-3) 및 전력제어회로(115-4)는 지그비 프로토콜 스택의 PHY 계층에 해당되는 동작을 처리하는 구성부들로서 RF 통신 구조와 네트워크 토폴리지를 결정한다.More specifically, the RF receiving unit 115-2, the RF transmitting unit 115-5, the phase synchronization circuit 115-3, and the power control circuit 115-4 process the operation corresponding to the PHY layer of the ZigBee protocol stack Which determine the RF communication structure and the network topology.

상기 RF 수신부(115-2)와 RF 송신부(115-5)는 증폭기, 필터 등을 구비하여 해당 대역의 주파수 신호를 처리하는데, 위상동기회로(115-3)는 RF 수신부(115-2)와 RF 송신부(115-5)가 중간 주파수 신호를 합성하도록 기준 주파수 신호를 제공하고, 전력제어회로(115-4)는 수신 신호의 세기를 판별하여 송신 전력량을 조정하는 기능을 수행한다. 이때, IEEE 802.15.4 표준은 2가지 종류(2.4 GHz, 866/915 MHz)의 PHY 계층을 정의하며, 2.4 GHz 대역에는 16채널, 902 MHz 내지 928 MHz 대역에는 10채널, 868 MHz 내지 870 MHz 대역에는 1개 채널이 할당된다.The RF receiver 115-2 and the RF transmitter 115-5 include an amplifier and a filter to process a frequency signal of a corresponding band. The phase synchronization circuit 115-3 includes an RF receiver 115-2, The RF transmission unit 115-5 provides a reference frequency signal to synthesize the intermediate frequency signal, and the power control circuit 115-4 performs the function of determining the strength of the received signal and adjusting the transmission power. At this time, the IEEE 802.15.4 standard defines two types (2.4 GHz, 866/915 MHz) PHY layer, 16 channels in the 2.4 GHz band, 10 channels in the 902 MHz to 928 MHz band, 868 MHz to 870 MHz band One channel is allocated.

상기 RF 수신부(115-2)와 RF 송신부(115-5)는 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)를 이용하며, 2.4GHz 대역의 경우, 32 PN 코드 길이의 O-QPSK(Offset-Quadrature Phase-Shift Keying) 변조 방식이 사용되고, 1 GHz 이하 대역의 경우 15 PN 코드 길이의 BPSK(Binary Phase-Shift Keying) 변조 방식이 이용된다.The RF receiver 115-2 and the RF transmitter 115-5 use DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), and in the case of the 2.4 GHz band, an Offset-Quadrature Phase-Shift Keying (O-QPSK) ) Modulation scheme is used, and a BPSK (Binary Phase-Shift Keying) modulation scheme with a length of 15 PN codes is used for a band below 1 GHz.

상기 RF 수신부(115-2)와 RF 송신부(115-5)는 베이스밴드 영역의 디지털 신호를 처리하는데, RF 수신부(115-2)의 경우 디지털신호의 동기화(Synchronization), 역확산(Despreading), 복조(Demodulation), 디지털 필터링 등을 처리하고, RF 송신부(115-5)의 경우 확산, 신호 정형(Pulse Shaping) 등을 처리한다. 이때, BPSK 변조 방식이 사용되는 경우, RF수신부(115-2)와 RF송신부(115-5)가 구성하는 베이스밴드 처리 경로(Path)는 하나로 통합 구현가능하다.The RF receiving unit 115-2 and the RF transmitting unit 115-5 process digital signals in the baseband region. In the case of the RF receiving unit 115-2, synchronization of digital signals, despreading, Demodulation, and digital filtering. In the case of the RF transmitting unit 115-5, processing for spreading, signal shaping (pulse shaping), and the like are processed. In this case, when the BPSK modulation scheme is used, the baseband processing paths formed by the RF receiving unit 115-2 and the RF transmitting unit 115-5 can be integrated into one.

MAC(Media Access Controller) 처리부(115-6)는 PHY 계층의 디지털 처리가 끝나면, 전송된 데이터 프레임 구조를 해석하여 프레임을 승인하고, 에러를 감지하여(Error Detection; CRC 또는 Checksum을 통하여 감지함) 재전송 여부를 결정하며, 패킷 라우팅을 처리한다.Upon completion of the digital processing of the PHY layer, the MAC (Media Access Controller) processing unit 115-6 analyzes the transmitted data frame structure to approve the frame, detects an error (detected by CRC or Checksum) Determines whether or not to retransmit, and handles packet routing.

즉, 상기 MAC 처리부(115-6)는 초기의 하드웨어적 네트워크 연결을 처리하는 구성부로서, 시간 동기를 위한 비콘 및 GTS(Guaranteed Time Slot; 충돌/지연 방지를 가능케 함)와 관련된 부가적 프레임 구조를 제공하며, CSMA-CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방식으로 채널 접속을 처리한다.That is, the MAC processing unit 115-6 is an element for processing an initial hardware network connection. The MAC processing unit 115-6 is an additional frame structure related to beacons for time synchronization and a GTS (Guaranteed Time Slot) And carries out channel connection by a CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) method.

또한, 상기 모듈 제어부(115-7)는 나머지 MAC 계층의 기능(상기 MAC 처리부(Hardware-MAC)와 대응하여 "Software-MAC"이라 함), 네트워크 계층의 기능, 프레임워크 계층의 기능을 수행하여 네트워크 토폴로지를 구성하고, 응용 계층의 기능을 수행하여 소정의 데이터를 전송할 수 있다.In addition, the module control unit 115-7 performs functions of the remaining MAC layer (referred to as "Software-MAC" in correspondence with the MAC-processing unit (Hardware-MAC) The network topology may be configured and the predetermined data may be transmitted by performing the function of the application layer.

본 발명의 실시예에 따른 지그비 모듈(115)은 PCB 상에 구현될 수 있고, 이때, 지그비 모듈(115)은 자가진단 모듈(도시되지 않음)을 추가로 포함함으로써, 무선통신 모듈의 상태를 점검할 수 있다. 또한, 상기 무선 안테나(115-1)는 다이폴 안테나로 구현될 수 있다.The ZigBee module 115 according to the embodiment of the present invention may be implemented on a PCB, and the ZigBee module 115 may further include a self-diagnosis module (not shown) to check the status of the wireless communication module can do. Also, the wireless antenna 115-1 may be implemented as a dipole antenna.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전을 이용한 가로등 제어 시스템은, 태양전지 가로등 주변을 통행하는 이동체의 인식 범위를 증가시킬 수 있고, 하나의 원격 감지부가 이동체의 모션을 감지하는 경우, 동시에 여러 개의 태양전지 가로등을 발광시킬 수 있다.As a result, the streetlight control system using the photovoltaic power generation according to the embodiment of the present invention can increase the recognition range of the moving object traveling around the solar streetlight, and when one remote sensing unit senses the motion of the moving object, Several solar cell streetlights can emit light.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above-described embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

100: 가로등 제어 시스템 110: 태양전지 가로등
111: 제1 태양전지 모듈 112: 제1 배터리
113: 제1 제어부 114: LED 조명
115: 제1 무선통신 모듈 116: 제1 조도 센서
120: 원격 감지부 121: 제2 태양전지 모듈
122: 제2 배터리 123: 제2 제어부
124: 모션감지 센서 125: 제2 무선통신 모듈
126: 제2 조도 센서100: Streetlight control system 110: Solar cell streetlight
111: first solar cell module 112: first battery
113: first control unit 114: LED lighting
115: first wireless communication module 116: first illuminance sensor
120: remote sensing unit 121: second solar cell module
122: second battery 123: second control section
124: Motion detection sensor 125: Second wireless communication module
126: 2nd Illumination Sensor

Claims (5)

태양광 발전을 이용하여 가로등에 공급되는 전원을 제어하는 가로등 제어 시스템에 있어서,
입사되는 태양광을 태양전지 모듈에 의해 전력으로 변환하고, 상기 변환된 전력에 의해 발광다이오드(LED) 조명을 제공하는 태양전지 가로등; 및
상기 태양전지 가로등과 소정거리 이격되어 설치되고, 상기 태양전지 가로등 주변을 통행하는 이동체를 감지하여 이동체 감지신호를 상기 태양전지 가로등에게 무선으로 제공하는 원격 감지부를 포함하되,
상기 태양전지 가로등은, 입사되는 태양광을 전력으로 변환시키는 태양전지 모듈; 상기 태양전지 모듈에서 변환된 전기에너지를 정전류로 변환하여 충전하는 배터리; 상기 배터리로부터 공급되는 전력에 의해 발광하도록 다수의 LED로 이루어진 LED 조명; 상기 원격 감지부로부터 상기 이동체 감지신호를 무선으로 수신하기 위한 제1 무선통신 모듈; 및 상기 제1 무선통신 모듈이 수신한 상기 이동체 감지신호에 따라 상기 배터리로부터 상기 LED 조명에게 공급되는 전력을 펄스폭변조(PWM) 제어하는 제1 제어부를 포함하고,
상기 원격 감지부는, 상기 가로등 주변을 통행하는 이동체의 모션을 감지하여 이동체 감지신호를 출력하는 모션감지 센서; 상기 제1 무선통신 모듈과 통신하며, 상기 이동체 감지신호를 상기 태양전지 가로등에게 송신하기 위한 제2 무선통신 모듈; 및 상기 모션감지 센서에 의해 감지된 이동체 감지신호가 상기 태양전지 가로등에게 무선통신되도록 제어하는 제2 제어부를 포함하는 가로등 제어 시스템.1. A streetlight control system for controlling power supplied to a streetlight using solar power generation, comprising:
A solar cell street lamp that converts incident solar light into electric power by a solar cell module and provides light emitting diode (LED) illumination by the converted electric power; And
And a remote sensing unit installed at a predetermined distance from the solar cell streetlight and sensing a moving object passing around the solar cell streetlight to wirelessly transmit a moving object sensing signal to the solar cell streetlight,
The solar cell streetlight includes a solar cell module for converting incident solar light into electric power; A battery for converting electric energy converted from the solar cell module into a constant current to charge the battery; An LED lighting device including a plurality of LEDs to emit light by power supplied from the battery; A first wireless communication module for wirelessly receiving the moving object detection signal from the remote sensing unit; And a first controller for performing pulse width modulation (PWM) control of power supplied from the battery to the LED lighting according to the moving object detection signal received by the first wireless communication module,
Wherein the remote sensing unit comprises: a motion sensing sensor for sensing a motion of a moving object passing around the streetlight and outputting a moving object sensing signal; A second wireless communication module for communicating with the first wireless communication module and for transmitting the moving object detection signal to the solar cell streetlight; And a second control unit for controlling the mobile sensing signal sensed by the motion sensing sensor to be wirelessly communicated to the solar cell streetlight. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 무선통신 모듈은 각각 근거리 무선통신을 위한 근거리 무선통신 모듈로서, 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신장치(Infrared Data Association; IrDA) 및 UWB(Ultra-wideband) 중에서 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.The method according to claim 1,
Each of the first and second wireless communication modules is a short-range wireless communication module for short-range wireless communication. The first and second wireless communication modules are ZigBee, Bluetooth, Infrared Data Association (IrDA), and UWB Wherein the control unit is operable to control the lighting control unit. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 태양전지 가로등 및 상기 원격 감지부는 각각 주변의 조도를 감지하여 조도 감지신호를 출력하는 조도 센서를 추가로 포함하며, 상기 조도 센서의 조도 감지신호에 대응하여 상기 근거리 무선통신 모듈을 각각 활성화시키는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the solar cell streetlight and the remote sensing unit each further include an illuminance sensor for sensing the illuminance of the surroundings and outputting an illuminance detection signal and activating each of the LAN communication modules corresponding to the illuminance detection signal of the illuminance sensor A streetlight control system characterized by. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 태양전지 가로등은 복수로 마련되어 서로 이격되어 설치되며,
상기 원격 감지부는 복수로 마련되어 서로 이격되어 설치되며,
상기 원격 감지부 중 어느 하나의 원격 감지부의 상기 모션감지 센서가 상기 이동체의 모션을 감지하는 경우, 상기 이동체의 모션을 감지한 원격 감지부의 상기 제2 무선통신 모듈과 다수의 태양전지 가로등의 상기 제1무선통신 모듈과의 통신에 의하여 동시에 다수의 태양전지 가로등의 LED 조명이 발광되는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The solar cell street lamps are provided in plural and spaced apart from each other,
The remote sensing unit may include a plurality of remote sensing units,
Wherein when the motion detection sensor of the remote sensing unit senses the motion of the moving object, the second wireless communication module of the remote sensing unit that senses the motion of the moving object and the second wireless communication module of the plurality of solar cell streetlights And the LED lighting of a plurality of solar cell streetlights is simultaneously emitted by communication with the one wireless communication module. 제 4 항에 있어서,
상기 다수의 태양전지 가로등이 동시에 각각의 LED 조명을 발광시키는 경우, 상기 다수의 태양전지 가로등은 상기 다수의 태양전지 가로등이 서로 다단 밝기로 조명될 수 있도록 상기 각각의 LED 조명에게 공급되는 전력을 펄스폭변조(PWM) 제어하는 것을 특징으로 하는 가로등 제어 시스템.5. The method of claim 4,
The plurality of solar cell street lamps are arranged such that when the plurality of solar cell streetlights simultaneously emit the respective LED lights, the plurality of solar cell streetlights emit the power supplied to each of the LED lights so that the plurality of solar cell streetlights can be illuminated with multi- Width modulation (PWM) control.
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