KR20180051007A - 스마트 가로등 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선통신모듈을 통해서 인접하는 가로등으로부터 제공되는 보행자의 접근 위치에 따라서 가로등의 조도를 조절할 수 있는 스마트 가로등 시스템에 관한 것으로서, 전원공급부와, 조명부와, 제어부와, 센서부와, 무선통신부가 설치되어 있는 복수개의 가로등을 포함하고, 센서부에 의해서 감지되는 보행자의 위치 정보에 따라서 제어부는 조명부의 조도를 조절하고, 제어부는 인접하는 제2가로등의 제2센서부에서 감지되어 제2무선통신부로부터 제공되는 보행자의 위치 정보에 따라서 조명부의 조도를 조절하는 것을 특징으로 하므로, 야간길을 보행하는 보행자에게 편안함을 제공하고 또한 가로등의 절전효과를 제공할 수 있다.

Description

스마트 가로등 시스템{SMART STREETLIGHT SYSTEM}

본 발명은 보행자의 접근 위치에 따라서 조도를 조절하는 스마트 가로등 시스템에 관한 것이고, 더 상세하게는 무선통신모듈을 통해서 인접하는 가로등으로부터 제공되는 보행자의 접근 위치에 따라서 가로등의 조도를 조절할 수 있는 스마트 가로등 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 가로등은 도로, 보행로, 공원 등에 설치되어 야간 보행자에게 조명을 제공하는 설비로서, 지면에 설치되는 등주와 등주 상부에 설치되는 조명등으로 구성되고, 조명등은 전원공급장치와 통전가능하게 연결된다.

종래, 조명등은 해가 진 후 점등되었다가 해가 뜨면 소등되는 방식으로 작동되었으나, 전기절감의 차원에서 조명등을 LED로 대체하였고, 또한 가로등 주변의 환경정보에 따라서 조명등의 조도를 조절하는 가로등 시스템이 개발되었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0108979호에는 야간의 조명 시설물로서의 한계를 극복하고 가로 주변의 환경정보에 따른 유익한 환경대응정보를 제공하기 위해 가로용 폴(pole) 및 조명부를 구비하는 가로등에 있어서, 가로 주변의 환경정보를 수집하기 위한 환경감지부; 및 미리 설정된 점멸(온/오프) 구동조건에 따라 상기 가로를 밝히기 위한 조명부의 점멸구동을 제어하는 가로등 제어부;를 포함하며, 상기 가로등 제어부는 상기 환경감지부로부터 수집된 환경정보의 등급별로 해당하는 환경대응정보를 출력하는 환경센서를 구비하는 유비쿼터스 가로등이 개시되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1037093호에는 인도 또는 공원에 지주에 의해 입설되도록 설치되는 가로등과; 상기 가로등의 램프 상단에 설치되는 것으로, 가로등 주변의 물체 움직임을 감지하는 움직임센서, 가로등 주변의 온도변화를 감지하는 온도센서, 가로등 주변의 밝기를 감지하는 밝기센서, 가로등 주변에서 움직이는 물체와의 거리를 감지하는 거리센서로 구성된 제 1 복합센서와; 상기 제 1 복합센서에서 감지되는 감지정보를 활용하여 가로등 주변으로 사람이 설정반경 이내로 근접한 것이 감지되면, 가로등의 조도가 100%로 밝아지도록 SMPS를 제어하고, 사람이 설정반경을 벗어나면 가로등의 조도가 50%로 다운되도록 SMPS를 제어하여 절전이 이루어지도록 제어하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호에 따라 가로등으로 공급되는 전원을 가변시켜 가로등의 조도가 가변되도록 작동하는 SMPS;를 포함하여 구성된 복합센서를 이용한 가로등 제어장치가 개시되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1359032호에는 지면에 설치되는 등주, 지면의 상부에 설치되어 등주를 보호하기 위한 지붕 구조물, 전기 에너지를 저장하는 축전지, 등주에 배치되어 점등되는 적어도 하나의 경관 조명등, 등주에서 적어도 하나의 경관 조명등 하단에 지면으로부터 기설정된 높이에 배치되어 지면을 조사하는 적어도 하나의 보행등, 주위의 조도 및 보행자를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서, 및 센서에서 감지한 조도가 기설정된 조도보다 낮으면 경관 조명등을 점등하고, 감지한 조도가 기설정된 조도보다 낮고, 보행자가 감지되면, 보행등을 점등하는 제어부를 포함한 센서 보행등 및 가로등이 개시되어 있다.

센서가 보행자를 감지하여 가로등들의 조도를 조절하는 가로등의 경우에 특정 가로등만의 조도를 조절하므로 보행자의 시야가 좁아져서 밤길을 걷는 보행자가 어둠의 두려움을 갖는 문제점이 있었다.

또한, 가로등 사이의 거리가 센서의 감지거리를 초과하는 경우에 하나의 가로등을 통과한 후 다음 가로등에 근접할 때까지 어두운 환경이 조성되며 이러한 환경하에서 보행자는 어둠의 두려움을 갖는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0108979호 대한민국 등록특허공보 제10-1037093호 대한민국 등록특허공보 제10-1359032호

본 발명은 상술된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 가로등에 근접하는 보행자를 센서가 감지하면, 해당 가로등의 조도를 증가시키면서 보행자의 진행 방향에 놓인 다음 가로등의 조도도 일정 수준으로 증가시켜서 보행자의 진행 방향에 어두운 분위기가 형성되는 것을 방지하는 에너지 절약형 스마트 가로등 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 인접하는 가로등들이 무선통신모듈을 통해서 보행자의 접근정보를 서로 공유하여 보행자의 진행 방향에 어두운 분위기가 형성되는 것을 방지하는 에너지 절약형 스마트 가로등 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면 전원공급부와, 조명부와, 제어부와, 센서부와, 무선통신부가 설치되어 있는 복수개의 가로등을 포함하고, 상기 센서부에 의해서 감지되는 보행자의 위치 정보에 따라서 상기 제어부는 상기 조명부의 조도를 조절하는 스마트 가로등 시스템에 있어서, 상기 제어부는 인접하는 제2가로등의 제2센서부에서 감지되어 제2무선통신부로부터 제공되는 보행자의 위치 정보에 따라서 상기 조명부의 조도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 조명부는 보행자의 접근 방향을 향해 발광하는 제1광원과, 보행자의 이탈 방향을 향해 발광하는 제2광원과, 가로등 주변을 집중 조명하는 제3광원으로 이루어진다.

상기 제어부는 인접하는 제2가로등의 제2무선통신부로부터 제공되는 보행자의 위치 정보에 따라서 상기 제1광원의 조도를 조절하고, 상기 센서부에 의해서 감지되는 보행자의 이탈 정보에 따라서 상기 제2광원의 조도를 조절한다.

본 발명에 따르면, 보행자의 위치에 따라서 특정 가로등 및 그에 인접하는 가로등의 조도를 조절함으로써 야간길을 보행하는 보행자에게 편안함을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면,보행자의 위치에 따라서 특정 가로등 및 그에 인접하는 가로등의 조도를 조절함으로써 전기절감 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 가로등 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 가로등 시스템의 작동 상태를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 보행자의 위치에 따른 상태를 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 3의 보행자 위치에 따른 본 발명의 스마트 가로등 시스템의 조명 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스마트 가로등 시스템의 구성 및 작동에 대해 설명한다.

먼저, 스마트 가로등 시스템은 전원공급부(130)와, 조명부(120)와, 무선통신부(152)를 포함하는 제어부(140)와, 센서부(110)가 설치되어 있는 복수개의 가로등을 포함한다.

센서부(110)는 초음파를 이용해서 보행자의 위치거리를 계측하는 거리센서(116, 118)와, 적외선을 이용해서 보행자를 감지하는 인체감지센서(114)를 포함한다. 설명의 편의상, 제1거리센서(116)는 가로등에 접근하는 보행자의 위치거리를 계측하고 제2거리센서(118)는 가로등에서 이탈하는 보행자의 위치거리를 계측하는 것으로 설정한다.

센서부(110)는 거리센서(116, 118)에 의해 보행자의 위치거리 계측을 보조하기 위해 움직이는 보행자의 위치거리를 계측하는 모션감지센서(112)를 더 포함할 수 있다. 센서부(110)는 거리센서(116, 118) 또는 모션감지센서(112)에 의해서 계측되는 보행자의 위치거리와 인체감지센서(114)에 의해 감지되는 보행자의 존재유무에 대한 정보를 제어부(140)에 제공한다.

이때, 제어부(140)는 거리센서(116)에 의해 계측되는 위치거리의 정보를 연산하여 보행자가 가로등에 접근하는 접근신호 또는 보행자가 가로등에서 이탈하는 이탈신호를 생성한다.

전원공급부(130)는 전기에너지가 축적되는 배터리(136)를 포함한다. 배터리(136)에는 태양광전지(132)와 충전회로(134)로 구성되어 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지에 통전가능하게 연결된다. 상기 태양전지에서 생성되는 전기에너지는 배터리(136)에 축적된다.

배터리(136)에는 전선(미도시) 등을 통해서 외부전원(10)에 통전가능하게 연결되어 외부전원(10)으로부터 공급되는 전기는 배터리(136)에 축전된다.

제어부(140)는 전원공급부(130)에 신호전송이 가능하게 연결되어 배터리(136)의 전기 축전량이 일정 수준을 유지하도록 충전제어한다. 예를 들어, 배터리(136)의 축전량이 일정 수준 미만이면 상기 태양전지에서 생성되는 전기에너지가 배터리(136)에 축전되도록 충전회로(134)의 작동을 제어한다. 상기 태양전지에서 생성되는 전기에너지가 충분하지 못하게 되면, 제어부(140)는 외부전원(10)으로부터 공급되는 전기가 배터리(136)에 축전되도록 충전회로(134)의 작동을 제어한다.

제어부(140)에는 센서부(110)에서 제공되는 위치거리의 정보에 근거하여 생성되는 접근신호 또는 이탈신호를 인접하는 가로등의 무선통신부에 제공하거나 또는 인접하는 가로등의 무선통신부로부터 제공되는 접근신호 또는 이탈신호를 수신하는 무선통신부(152)를 더 포함한다. 무선통신부(152)는 인접하는 가로등의 무선통신부로부터 수신되는 접근신호 또는 이탈신호를 제어부(140)에 제공한다.

무선통신부(152)는 예를 들어 wifi 통신모듈 방식을 통해서 인접하는 가로등의 무선통신부와 보행자에 대한 접근신호 또는 이탈신호를 송수신한다.

조명부(120)는 제1광원(122)와 제2광원(124)와 제3광원(126)을 포함한다. 제어부(140)는 광원(122, 124, 126)들의 조도를 다단계로 조절한다. 예를 들어, 광원(122, 124, 126)의 조도는 최대 조도(100%)와 소등(0%) 사이에 30% 조도와 60% 조도의 2단계로 계단식으로 조절되거나 또는 광원(122, 124, 126)은 야간에 30% 조도 상태로 점등되어 있다가 보행자의 위치에 따라서 선형적으로 가변되는 방식으로 점차적으로 조도 조절될 수 있다.

설명의 편의상, 제1광원(122)은 보행자가 가로등에 접근하는 접근방향을 향해 발광하고 제2광원(124)는 보행자가 가로등으로부터 멀어지는 이탈방향을 향해 발광하고 제3광원(126)은 가로등의 주변을 향해 발광하는 것으로 설정한다.

본 발명에 따르면, 제어부(140)는 인접하는 가로등의 무선통신부로부터 보행자의 접근신호가 제공되거나 또는 제1거리센서(116)에 의해 계측되는 보행자의 위치거리의 정보로부터 접근신호가 생성되면 제1광원(122)의 조도를 증가시킨다. 이때, 제어부(140)는 인접하는 다른 가로등의 무선통신부에 접근신호를 제공하도록 무선통신부(152)를 제어한다.

이때, 제1거리센서(116)에 의해 계측되는 보행자의 위치거리가 가로등에서 가까워지면, 제어부(140)는 제1광원(122)의 조도를 점차적으로 증가시키고 또한 필요에 따라서 제3광원(126)과 제2광원(124)의 조도를 증가시킬 수 있다. 그리고, 보행자가 가로등 주변의 일정 거리 내에 위치하게 되면, 제어부(140)는 광원(122, 124, 126)이 최대 조도 상태를 유지하도록 조명부(120)를 제어한다.

한편, 제2거리센서(118)에 의해서 계측되는 보행자의 위치거리가 가로등에서 멀어지면, 제어부(140)는 이탈신호를 생성하고 또한 제1광원(122)의 조도를 점차적으로 감소시킨다. 그리고, 보행자가 가로등에서 점차적으로 멀어지게 되면 제어부(140)는 제3광원(126)과 제2광원(124)의 조도가 점차적으로 감소되도록 조명부(120)를 제어한다.

보행자가 가로등에서 일정 거리 이상으로 멀어지면, 제어부(140)는 광원(122, 124, 126)가 최소 조도 상태를 유지하도록 조명부(120)를 제어한다.

이하, 도 1, 도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 스마트 가로등 시스템의 작동예에 대해 설명한다.

복수개의 가로등이 설치되어 있는 상태에서 보행자는 좌측에서 우측으로 이동하게 된다. 야간에 가로등 각각의 조명부는 광원 각각이 최소 조도 상태를 유지한다.

이때, 가로등1의 제1거리센서(116a)가 위치(I)에 도달한 보행자를 감지하여 보행자의 위치거리 정보를 제어부(140a)에 제공하면, 제어부(140a)는 가로등1의 제1광원(122a)의 조도가 증가하도록 조명부(120a)를 제어한다. 가로등1의 제어부(140a)는 보행자가 가로등1에 접근함에 따라서 가로등1의 광원(122a, 124a, 126a)의 조도가 점차적으로 증가하도록 조명부(120a)를 제어한다.

보행자가 위치(II)에 도달하면, 가로등1의 제어부(140a)는 가로등1의 광원(122a, 124a, 126a)의 조도가 최대 상태를 유지하도록 조명부(120a)를 제어하고, 보행자의 위치거리 정보에 따른 접근신호가 가로등2의 무선통신부(152b)에 제공되도록 가로등1의 무선통신부(152a)를 제어한다.

이때, 가로등1의 무선통신부(152a)로부터 접근신호가 가로등2의 제어부(140b)에 제공되면, 가로등2의 제어부(140b)는 가로등2의 제1광원(122b)의 조도가 증가하도록 가로등2의 조명부(120b)를 제어한다.

가로등1을 통과해서 가로등2를 향하고 있는 보행자를 가로등1의 제2거리센서(118a)가 검지하여 제어부(140a)에 제공하면, 제어부(140a)는 광원(122a, 124a, 126a)의 조도가 점차적으로 감소되도록 조명부(120a)를 제어한다.

위치(III)에 도달한 보행자를 가로등2의 제1거리센서(116b)가 검지하여 보행자의 위치거리의 정보를 가로등2의 제어부(140b)에 제공하면, 가로등2의 제어부(140b)는 가로등2의 광원(122b, 124b, 126b)의 조도가 점차적으로 증가하도록 가로등2의 조명부(120b)를 제어하고, 보행자의 접근신호를 가로등3의 무선통신부(152c)에 제공하도록 가로등2의 무선통신부(152b)를 제어한다.

보행자가 가로등1의 제2거리센서(118)로부터 완전히 벗어나서 가로등1로부터 이탈 완료되면, 가로등1의 제어부(140a)는 광원(122a, 124a, 126a)의 조도가 최소 상태를 유지하도록 가로등1의 조명부(120a)를 제어한다.

그리고, 보행자가 위치(IV)에 도달하게 되면 가로등2의 제어부(140b)는 가로등2의 광원(122b, 124b, 126b)의 조도가 최대 상태를 유지하도록 조명부(120b)를 제어하고, 보행자의 위치거리 정보에 따른 접근신호가 가로등3의 무선통신부(152c)에 제공되도록 가로등2의 무선통신부(152b)를 제어한다.

이때, 가로등2의 무선통신부(152b)로부터 보행자의 접근신호가 가로등3의 제어부(140c)에 제공되면, 가로등3의 제어부(140c)는 가로등3의 제1광원(122c)의 조도가 증가하도록 가로등3의 조명부(120c)를 제어한다.

상술된 내용은 본 발명에 다른 스마트 가로등 시스템의 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 첨부된 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명에 대한 수정을 가할 수 있다.

110 : 센서부
120 : 조명부
130 : 전원공급부
140 : 제어부
152 : 무선통신부

Claims (3)

1. 전원공급부와, 조명부와, 제어부와, 센서부와, 무선통신부가 설치되어 있는 복수개의 가로등을 포함하고, 상기 센서부에 의해서 감지되는 보행자의 위치 정보에 따라서 상기 제어부는 상기 조명부의 조도를 조절하는 스마트 가로등 시스템에 있어서,
   상기 제어부는 인접하는 제2가로등의 제2센서부에서 감지되어 제2무선통신부로부터 제공되는 보행자의 위치 정보에 따라서 상기 조명부의 조도를 조절하는 것을 특징으로 하는 스마트 가로등 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 조명부는 보행자의 접근 방향을 향해 발광하는 제1광원과, 보행자의 이탈 방향을 향해 발광하는 제2광원과, 가로등 주변을 집중 조명하는 제3광원으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 가로등 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는 인접하는 제2가로등의 제2무선통신부로부터 제공되는 보행자의 위치 정보에 따라서 상기 제1광원의 조도를 조절하고, 상기 센서부에 의해서 감지되는 보행자의 이탈 정보에 따라서 상기 제2광원의 조도를 조절하는 것을 특징으로 하는 스마트 가로등 시스템.
   

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