KR940003304B1

KR940003304B1 - 가로등 제어기의 조도센서와 조도센서를 이용한 조도감지 장치

Info

Publication number: KR940003304B1
Application number: KR1019910013952A
Authority: KR
Inventors: 서갑수
Original assignee: 서갑수
Priority date: 1991-08-13
Filing date: 1991-08-13
Publication date: 1994-04-20
Also published as: KR930005510A

Abstract

내용 없음.

Description

가로등 제어기의 조도센서와 조도센서를 이용한 조도감지 장치

제1도는 종래 가로등 제어기의 조도감지에 영향을 주는 주변 빛의 예를 나타낸 도면.

제2a도는 종래의 CDS를 사용한 조도센서의 평면구성도, 제2b도는 a도의 센서를 이용한 조도감지 회로도.

제3a도는 종래에 포토 트랜지스터를 이용한 조도센서의 구성도, 제3b도는 a도의 센서를 이용한 조도감지 회로도.

제4도는 본 발명의 조도센서 단면도.

제5a, b도는 본 발명 조도센서의 감지동작을 나타낸 센서와 외부 광 사이의 입사각 설명도.

제6도는 본 발명의 조도센서를 이용한 조도감지 장치의 제1실시예 회로도.

제7도는 본 발명의 조도센서를 이용한 조도감지 장치의 제2실시예 회로도.

제8도는 본 발명의 조도센서를 이용한 조도감지 장치의 제3실시예 회로도.

제9도는 본 발명 조도감지 장치에 따른 감지방법을 나타낸 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

14 : 센서몸체 15,16 : 광센서

17,18 : 경사고정홀 22,23,32 : 검출수단

24,31 : 스위칭수단 25 : 마이컴

33,34,35 : 비교수단

본 발명은 가로등의 자동점등과 소등제어를 위한 가로등 제어기기에서 주변 조도를 감지하는 조도센서와 이 조도센서를 이용하여 주변조도를 판별하기 위한 조도감지 장치에 관한 것이다. 종래의 가로등 제어기용 조도센서는 주변의 조독를 감지하여 가로등의 가동점등과 소등제어를 하는 것으로 주간 및 야간 , 일출과 일몰 , 기상조건등에 따라 가로등의 점등시간과 소등시간을 결정하기 위한 요소이다.

제1도는 이경우에 조도센서에 영향을 미치는 주변의 빛을 나타낸 것으로 가로등 자동 점, 소등제어를 위한 전자회로를 포함하는 제어기 몸체(1)를 도로 주변에 설치하고 조도센서(2, 3)를 제어기 몸체(1) 상부 또는 일측에 설치하여 조도를 감지하고 있다. 이때 조도센서(2, 3)는 광고용 간판(4)의 불빛과 가로등(5)의 불빛, 주변을 주행하는 자동차 전조등(6)의 불빛의 영향을 받게 되며, 태양광을 제외한 기타 외부 광의 영향을 최소화 또는 완전하게 배제하지 않으면 가로등 점, 소등 동작에 정밀과 신뢰를 기하기 어렵다. 이와같이 주변 조도를 감지하는 조도센서(2, 3)는 CDS와 포토 트랜지스터를 이용한 것으로 대별된다.

CSD를 이용한 조도센서는 제2a도에서와 같이 2개의 CDS(7, 8)를 CDS홀더(9)에 서로 180도 반대방향을 향하게 배열시키고 각각의 CDS(7, 8)로부터 감지되는 빛을 제2b도에 나타낸 검출회로(10)에서 검출하여 주변조도를 감지한다. 그러나 이와같이 CDS(7, 8)를 이용한 조도센서는 2개의 CDS(7, 8)를 동-서 방향으로 맞춰서 설치해야되므로 제어기 설치시에 불편하고 제약이 따르며 주변 불빛에 의한 오동작을 배제하기가 어려운 단점이 있었다. 다른 경우로 제3a도에서와 같이 포토 트랜지스터(11)를 폴더(12)에 장착시킨 조도센서를 이용하여 제3b도에서와 같이 검출회로(13)에 의한 조도검출을 수행토록된 것이 있으나 이경우 또한 단순히 주변 광량의 조사정도를 감지하는 것에 불과하기 때문에 상기한 단점이 그대로 나타난다.

본 발명은 이와같이 종래의 단점을 해소하기 위하여 소정각도로 경사진 상태에서 주변조도를 감지하는 조도센서를 구비하고 이 조도센서의 광감지 신호를 서로 비교한 값으로 주변조도를 판별하도록 하므로서 주변 불빛에 의한 오동작을 배제하여 조도감지 동작에 신뢰성을 가하고 설치장소나 위치의 제약을 해소할 수 있도록 함을 그 목적으로 하며 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

먼저 제4도를 참조하면 본 발명 조도센서는 센서몸체(14)내에서 180도 이내의 소정각도(A)로 중심축 선상에 대하여 서로 경사짐과 동시에 대향된 반대 방향을 향하도록 한쌍의 광센서(15, 16)를 센서몸체(14) 측면의 경사고정홀(17, 18)에 각각 정착시키고, 센서몸체(14) 일부를 볼트(19)로 구성하여 너트(20)와 패킹(21)을 이용하여 제어기 몸체에 부착가능하게 구성한 것이다. 이와같이 구성된 본발명 조도센서에 의하면 한쌍의 광센서(15)(16)가 서로 반대방향을 향하면서도 소정각도(A)경사진 위치관계를 유지하므로 제5a도에서와 같이 P1, P2, P3, P4지점 어느 각도에서 빛이 조사된다면 광센서(15, 16)로 감지되는 광량은 서로 상이한 값이 된다. 또한 제5b도에서와 같이 평면상의 위치 관계에서도 P5, P6, P7지점 어느 각도에서 빛이 조사된다면 광센서(15, 16)로 감지되는 광량은 상이한 값이 된다.

즉, 태양광을 제외한 빛(간판의 광고불빛, 전조등, 가로등 등등)은 제5a도 또는 제 5b도에 나타낸 P1 내지 P7 …지점과 같이 그 광원의 위치가 광센서(15, 16)에 대하여 한쪽으로 치우치며 양쪽의 광센서(15, 16)에 동일한 광량을 조사할 수 있다. 그러나 태양광은 광원의 위치가 광센서(15, 16)에 대하여 동일한 광량 조사할 수 있다. 이는 P1 내지 P7지점부터 광센서(15, 16)까지의 거리를 L, 태양으로부터 광센서(15, 16)까지의 거리를 L'이라고 할 때 L<L', L'에 대하여 상대적으로 L≒0와 마찬가지의 값이 되기 때문이며 또한 태양광의 광량에 비하여 상대적으로 주변 불빛의 광량≒0에 불과하기 때문에 태양광을 제외한 빛 특히 야간에 광센서(15, 16)에 영향을 미치는 기타 불빛에 의한 감지광량이 광센서(15, 16)별로 상이한 값이 되는 것이다.

따라서 광센서(15, 16)로부터 감지되는 광량을 서로 비교하면 비교결과로부터 태양광에 의한 조도감지 인가 또는 주변 불빛에 의한 조도감지 인가를 판단할 수 있으며 이와같은 본 발명 조도감지 장치의 제1실시예가 제6도에 나타나 있다.

즉, 제1광센서(15)로 감지되는 광량에 따라 출력펄스의 주기가 가변되는 제1검출수단(22)과, 제2광센서(16)로 감지되는 광량에 따라 출력펄스의 주기가 가변되는 제2검출수단(23)과, 상기 제1검출수단(22)및 제2검출수단(23)의 출력신호를 소정시간 단위로 구분하여 마이컴(25)에 공급하는 출력 스위칭수단(24)과, 상기 제1스위칭수단(24)의 수위칭 제어를 수행하며 클록 공급회로(26)로부터 공급되는 클록신호에 따라 상기 제1검출수단(22) 및 제2검출수단(23)의 출력신호 주기를 비교하여 태양광 또는 주변 불빛에 의한 조도감지 여부를 판단하는 마이컴(25)으로 구성된다.

미설명부호27, 28은 인버터, 29, 30은 게이트회로, R1 내지 R12 는 저항, C1 내지 제4는 콘덴서, Q1 내지 Q6는 트랜지스터, VCC는 전원이다. 이와같이 구성된 장치의 동작은 제6도에서와 같이 제1검출수단(22)과 제2검출수단(23)은 펄스발진기이고 발진주파수 즉, 출력신호의 주기는 각각의 광센서(15, 16)의 감지광량에 따른 내부 저항값 변화에 의존한다.

또한 마이컴(25)의 출력단(PORT)에서는 입력단(NMI)에 인가되는 클록 공급회로(26)의 클록에 따라 소정의 스위칭 제어펄스가 출력된다. 이 스위칭 제어펄스는 출력 스위칭수단(24)의 인버터(27)로 반전되어 게이트회로(30)의 온, 오프 제어신호로 공급되고 또한 인버터(28)로 재 반전되어 게이트회로(29)의 온, 오프 제어신호로 공급된다. 따라서 게이트회로(29, 30)의 온, 오프 타이밍은 서로 반대가 되므로 일정한 주기로 제1광센서(15)에 의한 검출신호와 제2광센서(16)에 의한 검출신호가 교대로 마이컴(25)의 입력단(INT)에 공급된다. 마이컴(25)은 입력되는 펄스를 카운트하고 카운트값을 비교하여 차이가 있으면 주변 불빛감지로 판단하며 차이가 없으면 정상 조도감지로 판단한다.

즉, 제9도에서와 같이 현재 출력단(PORT) 출력 상태를 검색하여 “1”이면 출력단(PORT)을 “0”으로 셋팅하고 그 기간동안 입력단(INT)의 펄스를 카운트한 값을 해독하며 카운트 메모리를 클리어시킨후 현재 입력펄스 카운트값과 이전 입력펄스 카운트값을 비교하고, 상기 카운트값 비교결과 동일하면 정상 조도감지로 판단하여 종료하고 상이하면 그 차이값을 해독하여 야간에 주변 불빛에 의한 재반사에 의한 검출로 판단하여 종료하는 것이다. 이후에 판단결과에 따른 가로등의 점등 또는 소등 여부는 통상의 가로등 점, 소등 제어장치 동작에 따른다.

제7도에는 제4도에 나타낸 본 발명의 조도센서를 이용한 조도감지 장치의 제2실시예가 나타나 있다. 즉, 제2실시예에서는 상기 제1실시예에 나타낸 조도감지 장치에서 검출수단을 제1광센서(15)와 제2광센서(16)의 공용으로 하고 제1광센서(15)와 제2광센서(16)를 초기 입력단에서 일정한 주기로 스위칭하므로서 회로구성을 간소화한다. 그 구성은 제7도에서와 같이, 제1광센서(15)와 제2광센서(16)의 감지동작을 마이컴(25)의 스위칭 제어신호에 따라 소정시간 단위로 구분 제어하기 위한 입력 스위칭수단(31)과, 상기 입력 스위칭수단(31)의 온, 오프 제어에 의한 제1광센서(15)의 감지조도 또는 제2광센서(16)의 감지조도에 따라 상이한 주기의 펄스신호를 출력하여 마이컴(25)에 공급하는 제3검출수단(32)으로 구성되며 R13 내지 R22는 저항, Q7 내지 Q12는 트랜지스터, C5, C6는 콘덴서로서 그 동작과 제어과정은 상기 제6도 및 제9도의 경우와 동일한 원리이다. 단지, 입력 스위칭수단(31)에 의하여 제1광센서(15) 및 제2광센서(16)가 제3검출수단(32)에 선택적으로 연결되고 이에따라 제3검출수단(32)이 한번은 제1광센서(15)에 의한 감지광량에 따르는 펄스를 출력하고 한번은 제2광센서(16)에 의한 감지광량에 따르는 펄스를 출력하는 것이다. 따라서 마이컴(25)의 입력단(INT)에 입력되는 검출펄스는 제6도의 경우와 동일하고 마이컴(25)에 의한 제어 및 비교판단 과정은 제9도의 경우와 동일하다.

한편, 제8도를 참조하면 본 발명의 조도센서를 이용한 조도감지 장치의 제3실시예가 나타나 있다. 이경우에는 제1광센서(15)와 제2광센서(16)의 감지광량을 소정의 기준값과 비교하고 그 비교결과를 마이컴(25)에 공급하는 것으로서 그 구성은 제8도에서와 같이, 제1광센서(15)로 감지되는 광량을 소정의 기준값과 비교하는 제1비교수단(33)과, 제2광센서(16)로 감지되는 광량을 소정의 기준값과 비교하는 제2비교수단(34)과, 상기 제1비교수단(33) 및 제2비교수단(34)의 출력신호를 비교하여 그 차이 여부를 검출한 신호를 마이컴(25)에 공급하는 제3비교수단(35)으로 구성되며 미설명부호 36,37은 비교기 R23 내지 R30은 저항이다.

이와같이 구성된 장치의 동작은 제8도에서와 같이 각 비교기(36, 37)의 비반전 입력단(+)에 저항(R24, R26), (R28, R30)으로 기준전압이 설정되고 광센서(15, 16)의 감지광량에 따른 내부저항값 변화에 따라 각각의 비교기(36, 37) 반전 입력단(-)에 인가되는 전압이 상기 기준전압과 비교된다. 따라서, 제1 및 제2광센서(15, 16)로 감지되는 광량이 다르면 비교기(36, 37)의 출력신호가 상이한 값이 되어 제3비교수단(35)의 출력은 '로우'가 되고 동일한 경우에는 '하이'가 된다. 마이컴(25)은 제3비교수단(35)에서 공급되는 신호가 '로우'이면 야간에 주변 불빛에 의한 검출로 판단하고 '하이'이면 정상 조도감지의 경우로 판단한다.

즉, 본 발명에서는 상기한 본 발명 실시예 어느경우나 제1광센서(15) 및 제2광센서(16)는 제4도에 나타낸 본 발명 조도센서의 위치관계를 유지함에 따라 제5도에 나타낸 바와같이 태양광과 기타 광원에 의한 조도의 구분 검출기 가능해지고 각각의 광센서(15, 16)에 의한 광감지 결과를 조도감지 장치의 마이컴(25)에서 발진 주파수 변화로 해석하거나 또는 기준값과의 비교동작을 통해 해석하여 정상감지와 이상감지로 판단하는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 태양광을 제외한 외부 광원에 의한 조도 감지 에러를 배제할 수 있고 이에따른 가로등 제어동작의 정밀제어가 가능하며 조도센서의 설치위치 선택과 운용에 편리를 가할수 있는 효과가 있다.

Claims

센서몸체(14)내에서 180도 이내의 소정각도(A)로 중심축 선상에 대하여 서로 경사짐과 동시에 대향된 반대 방향을 향하도록 한쌍의 광센서(15, 16)를 센서몸체(14)측면의 경사고정홀(17, 18)에 각각 장착시키고 센서몸체(14) 일부를 볼트(19)로 구성하여 너트(20)와 패킹(21)을 이용하여 제어기몸체에 부착가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 가로등 제어기의 조도센서.
제1광센서(15)로 감지되는 광량에 따라 출력펄스의 주기가 가변되는 제1검출수단(22)과, 제2광센서(16)로 감지되는 광량에 따라 출력펄스이 주기가 가변되는 제2검출수단(23)과, 상기 제1검출수단(22) 및 제2검출수단(23)의 출력신호를 소정시간단위로 구분하여 마이컴(25)에 공급하는 출력 스위칭수단(24)과, 상기 제1스위칭수단(24)의 스위칭 제어를 수행하며 클록 공급회로(26)로부터 공급되는 클록신호에 따라 상기 제1검출수단(22) 및 제2검출수단(23)의 출력신호 주기를 비교하여 태양광 또는 주변 불빛에 의한 조도감지 여부를 판단하는 마이컴(25)으로 구성된 것을 특징으로 하는 가로등 제어기의 조도감지 장치.
제1광센서(15)와 제2광센서(16)의 감지동작을 마이컴(25)의 스위칭 제어신호에 따라 소정시간 단위로 구분 제어하기 위한 입력 스위칭수단(31)과, 상기 입력 스위칭수단(31)의 온, 오프 제어에 의한 제1광센서(15)의 감지조도 또는 제2광센서(16)의 감지조도에 따라 상이한 주기의 펄스신호를 출력하여 마이컴(25)에 공급하는 제3검출수단(32)으로 구성된 것을 특징으로 하는 가로등 제어기의 조도감지 장치.
제1광센서(15)로 감지되는 광량을 소정의 기준값과 비교하는 제1비교수단(33)과, 제2광센서(16)로 감지되는 광량을 소정의 기준값과 비교하는 제2비교수단(34)과, 상기 제1비교수단(33) 및 제2비교수단(34)의 출력신호를 비교하여 그 차이 여부를 검출하는 신호를 마이컴(25)에 공급하는 제3비교수단(35)으로 구성된 것을 특징으로 하는 가로등 제어기의 조도감지 장치.