WO2011074821A2 - 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템 - Google Patents

지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템 Download PDF

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lighting
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조병록
노형주
송법성
장재호
박민주
김진호
이근중
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재단법인 광양만권 유아이티연구소
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    • Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting

Definitions

  • the present invention relates to a ubiquitous Citi (hereinafter referred to as U-city) lighting control system, and more specifically, to the surrounding environment to facilitate the expansion to the ubiquitous urban function in the U-City lighting facility having a light management function
  • U-city lighting control system that includes an intelligent interface module that can be further extended as needed.
  • the Zigbee communication which has the advantages of low power and routing configuration, is applied to the city lighting facility that is always powered, the advantage of low power cannot be utilized, and the city lighting structure is distributed evenly horizontally. Due to the nature of the routing of Zigbee communication can not be used 100%, as well as the urban lighting facilities built in a variety of outdoor environment has a variety of obstacles and noise present a disadvantage that there is a communication limit over a certain distance.
  • a hybrid control system has been constructed using GPS, combining position and time correction, and power line and wireless communication.
  • the hybrid control system has a complicated structure.
  • there is a problem of installation cost and system implementation possibility and there is a problem in that it is not possible to apply only one solution due to a fixed system configuration and to build a control system with multiple solutions.
  • the present invention is to improve the conventional problems as described above, by configuring an interface module in the city lighting facility and distribution box controller to further expand the communication solution according to the surrounding environment in which the UCT lighting facility is installed, the city lighting Extension or single service to integrated information service including remote control management function of facility failure, traffic information service such as traffic control, bus information system (BIS), and social infrastructure and environmental control service
  • the purpose is to provide a UCT lighting control system that includes an intelligent interface module that facilitates integrated expansion into ubiquitous urban functions such as further expansion of functions.
  • UCT lighting control system including the present invention intelligent interface module for achieving the above object, a plurality of lighting;
  • An intelligent expansion module each connected to the plurality of lighting units, including an operation control function of the lighting unit, and allowing sensors and communication devices to be selectively connected according to the installation purpose of the lighting unit;
  • a distribution box controller configured to mount an expandable interface module to which communication devices capable of communicating with the intelligent expansion module are selectively connected;
  • a control center connected to the distribution box controller through an internet network to perform remote control; And a control system unit controlling the distribution box controller. It includes.
  • the intelligent expansion module the expansion type of the first communication interface to allow the communication device or GPS receiver of the specific band selectively connected according to the communication environment of the lighting unit;
  • An extended sensor input interface unit for selectively connecting sensors according to a service function to be implemented;
  • An external input unit for receiving external data required for a ubiquitous urban function;
  • a first central control processor configured to process communication data, sensor data, and external data separately inputted through the external input unit as well as the first communication interface unit and the sensor input interface unit;
  • a first power supply unit supplying a driving voltage to the first central control processor;
  • a first memory unit provided to the first central control unit in a state of storing programs for controlling the respective units;
  • a lighting control unit including a current detector, a ballast, and a power relay to check the operation state of the lighting unit as well as to perform a stable operation. It includes.
  • the first communication interface unit may include: a power output unit for supplying power to a communication device and a GPS receiver selectively connected; A clock setting unit configured to set the same clock so that the communication connection between the communication device and the GPS receiver is made when the communication device and the GPS receiver are selectively connected; A communication setting unit for setting a communication standard with the communication device and the GPS receiver; And a data link unit connecting the communication device, the GPS receiver, and the communication data transmission / reception of the first central control processor. It is configured to include more.
  • the sensor input interface unit a signal input unit for applying a voltage to the sensors to receive a signal input from the sensor; An amplifier for amplifying and outputting signals received by the signal input unit; A voltage divider for dividing a voltage according to a sensor signal amplified and output through the amplifier; And an analog-to-digital converter configured to convert the sensor signals to which the voltage is divided by the voltage divider into digital signals and output the digital signals to the first central control processor. It includes.
  • the first memory unit may include a memory control layer that controls a memory; A physical device control layer that manages additionally connected sensors and device drivers of the communication device and the GPS receiver; A virtual port assignment layer for allocating communication ports of a communication device and a GPS receiver to be additionally connected; A multiplexer control layer for managing a connection state required for transmission and reception of communication data and sensor data; A communication line management layer for managing the main network communication; A sensor management layer for classifying types of sensors to be extended; A sensor input control layer for controlling sensor input according to the transfer value of the sensor management layer; A communication management layer for distinguishing communication standards of an extended communication device and a GPS receiver; A communication control layer controlling the communication device and the GPS receiver according to the transfer value of the communication management layer; And a setup program layer for providing administrator setup and testing. It includes.
  • the setting program layer includes a sensor management table having an internal sensor table and an external sensor table, and communication management for managing output values, applied voltage values, and driver link values that can be commonly managed even if communication standards of communication devices are different. Contains a table.
  • the internal sensor table is an area for receiving and storing a sensor type, an amplification gain ratio, the presence or absence of an applied voltage, etc. according to additional sensors.
  • the external sensor table stores and manages the information value for distinguishing whether to transmit the data received from the external platform through the TCP / IP or the added communication device and the header value including the external data information It is an area.
  • the communication management table inputs the transmission and reception output strength according to the link value for connecting the standard information of the communication device to be added and the device driver of the physical device control layer, the address value and the channel value received from the user, and the distance between each lighting unit It is an area to receive and store and manage as output setting value.
  • the distribution box controller may further include a second communication interface unit as an extended interface module to selectively connect a communication device and a GPS receiver of a specific band according to a communication environment of the lighting unit; A second central control processor to classify and control the communication data received from the second communication interface unit; An Ethernet connection unit for transmitting the communication data to a built-in backbone network; A second power supply unit supplying a driving voltage to the second central control processing unit; And a second memory unit storing a control program required by the second central control processing unit. It further includes.
  • the present invention is to configure the interface module in the city lighting facility and distribution box controller that can be further extended according to the surrounding environment in which the city lighting facility is installed, through which the remote control management function of the failure of the city lighting facility and To ubiquitous urban functions such as traffic information services such as traffic control, bus information systems (BIS), and the expansion of integrated information services, including social infrastructure and environmental control services, or the further expansion of single service functions. It can be expected that the integrated expansion is easy.
  • traffic information services such as traffic control, bus information systems (BIS)
  • BIOS bus information systems
  • integrated information services including social infrastructure and environmental control services, or the further expansion of single service functions. It can be expected that the integrated expansion is easy.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a UCC lighting control system including an intelligent interface module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a detailed block diagram of the intelligent expansion module installed in the UCT lighting device in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a detailed block diagram of a first communication interface unit for wireless communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a detailed block diagram of a sensor input interface unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a detailed configuration diagram of a control program stored in the first memory unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a management table of a setting program hierarchy included in a control program according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a detailed block diagram of a distribution box controller in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a sensor processing flowchart of a sensor management layer included in a control program according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart of a communication process of a communication management layer included in a control program according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a UCT lighting control system including an intelligent interface module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a detailed block diagram of an intelligent expansion module installed in the UCT lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a detailed block diagram of a first communication interface unit for wireless communication according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a detailed block diagram of a sensor input interface unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a detailed configuration diagram of a control program stored in a first memory unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a management table of a setting program hierarchy included in a control program according to an embodiment of the present invention. Shows a detailed block diagram of a distribution box controller in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a sensor process of a sensor management layer included in a control program according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a communication process of a communication management layer included in a control program according to an embodiment of the present invention.
  • the UCT lighting control system including the intelligent interface module includes a plurality of lighting units 10, an intelligent expansion module 20, a distribution box controller 30, and a control center 40. And a control system unit 50.
  • the lighting unit 10 is a lighting device such as a street lamp, and the intelligent expansion module 20 is configured to be connected to each of the plurality of lighting units 10, including the operation control function of the lighting unit 10 while the lighting unit According to the installation of (10), the sensors S1, S2, ..., Sn and the communication devices C1, C2, ..., CN, as well as the GPS receiver G1 are configured to be selectively connected.
  • the intelligent expansion module 20 includes a first communication interface unit 21, a sensor input interface unit 22, an external input unit 23, a first central control processing unit 24, The first power supply unit 25, the first memory unit 26, and the lighting control unit 27 is configured to include.
  • the first communication interface unit 21 is a communication device (C1, C2, ..., Cn) or GPS receiver of a specific band (for example 5 GHz, 2.4 GHz, 400 MHz) according to the communication environment of the lighting unit 10 It includes a port of the expansion type so that G1) can be selectively connected, as shown in Figure 3 attached to the power output unit 21a, clock setting unit 21b, communication setting unit 21c and data link unit 21d It includes.
  • the power output unit 21a is configured to apply power to the communication devices C1, C2, ..., Cn and the GPS receiver G1 that are selectively connected.
  • the clock is configured to be set identically to establish a communication connection.
  • the communication setting unit 21c is configured to set a communication standard with the communication devices C1, C2, ..., Cn and the GPS receiver G1.
  • the data link unit 21d is configured to connect communication data transmission / reception between the communication devices C1, C2, ..., Cn and the GPS receiver G1 and the first central control processor 24.
  • the sensor input interface unit 22 includes an extended port for selectively connecting service functions to be implemented, that is, sensors S1, S2, ..., Sn for measuring illuminance or atmospheric environment. As shown in FIG. 4, a signal input unit 22a, an amplifier 22b, a voltage divider 22c, and an ADC 22d are included.
  • the signal input unit 22a is configured to apply a voltage to the sensors S1, S2, ..., Sn so as to receive a signal input from the sensors S1, S2, ..., Sn.
  • the amplifier 22b is configured to amplify and output the signals input by the signal input unit 22a, and the voltage divider 22c is configured to distribute the voltage according to the sensor signal amplified and output through the amplifier 22b. do.
  • the ADC 22d is configured to convert the sensor signals to which the voltage is divided by the voltage divider 22c into digital signals and output the digital signals to the first central control processor 24.
  • the external input unit 23 is configured to receive external data required for the ubiquitous urban function and output the external data to the first central control processing unit 24.
  • the first central control unit 24 may communicate with the first communication interface unit 21 and the sensor input interface unit 22, as well as the communication data, the sensor data, and the external data input through the external input unit 23, respectively. Is configured to process and the control program according to the processing is configured to be provided from the first memory unit (26).
  • the first power supply unit 25 is configured to supply power to the first central control unit 24 by converting power from the power supply 220V provided to the lighting unit 10 through the SMPS.
  • the first memory unit 26 is configured to provide the first central control processing unit 24 in a state in which programs for controlling the system units are stored.
  • the first memory unit 26 includes a flash memory and an SDRAM.
  • the memory control layer D1 controls the memory, and additionally connected sensors S1, S2,. (Sn) and the physical device control layer (D2) for managing device drivers of the communication devices (C1, C2, ..., Cn) and the GPS receiver (G1), additionally connected communication devices (C1, C2, ..., Cn) and Virtual port allocation layer (D3) for allocating communication ports of GPS receiver (G1), multiplexer control layer (D4) for managing the connection state required for transmission and reception of communication data and sensor data, and communication lines for managing the main network communication Sensor input for controlling the sensor input according to the transfer value of the management layer (D5), the sensor management layer (D6) for distinguishing the types of the extended sensors (S1, S2, ..., Sn), the sensor management layer (D6) Communication management layer that distinguishes the communication standards of the control layer (D7), the communication device (C1, C2, ..., Cn) and the GPS receiver (G1) ( D8), the communication control layer (D
  • the setting program layer (D10) is common to the sensor management table (T1) having the internal sensor table (T1a) and the external sensor table (T1b) and the communication specifications of the communication devices as shown in Figure 6 attached It includes a communication management table (T2) for managing the output value, the applied voltage value and the driver link values that can be managed by.
  • the internal sensor table T1a is an area for receiving and managing a sensor type, an amplification gain ratio, the presence or absence of an applied voltage, etc. from the user according to the added sensors S1, S2, ..., Sn, and the external sensor.
  • the table T1b includes information values and external data information for distinguishing whether to transmit data received from an external platform through TCP / IP or additional communication devices C1, C2, ..., Cn. This area is used to store and manage header values.
  • the communication management table T2 is a link value for connecting the standard information of the communication device C1, C2, ..., Cn to be added to the device driver of the physical device control layer D2, and an address value input from the user. It is an area that receives the transmission and reception output strength according to the distance between the channel value and each city light 10, and stores and manages the transmission and reception output set value.
  • the lighting control unit 27 includes a current sensor 27a, a ballast 27b, and a power relay 27c, and checks the operating state of the lighting unit 10 as well as control operation to achieve a stable operation. To do.
  • the distribution box controller 30 is configured to mount an expandable interface module to which communication devices C1, C2, ..., Cn capable of communicating with the intelligent expansion module 20 are selectively connected, as shown in FIG. And a second communication interface unit 31, a second central control unit 32, an Ethernet connection unit 33, a second power supply unit 34, and a second memory unit 35.
  • the second communication interface unit 31 is an extended interface module, and communication devices C1, C2, ..., Cn of a specific band (eg, 5 GHz, 2.4 GHz, 400 MHz) according to the communication environment of the city lighting unit 10. ) And the GPS receiver G1 may be selectively connected.
  • a specific band eg, 5 GHz, 2.4 GHz, 400 MHz
  • the second central control unit 32 is configured to classify and control the communication data received from the second communication interface unit 31.
  • the Ethernet connection unit 33 is configured to transmit the communication data to the established backbone network.
  • the second power supply unit 34 is configured to supply a driving voltage to the second central control unit 32, and the second memory unit 35 controls required for the second central control unit 32. It is configured to save the program.
  • the control center 40 is connected through the distribution box controller 30 and the Internet network 100 to form the plurality of lighting units 10, as well as communication devices (C1, C2, ..., Cn) and GPS receiver ( G1) is, of course, configured to communicate with various sensors S1, S2, ..., Sn to perform remote control.
  • the control system unit 50 is configured to control the distribution box controller 30.
  • the UCT lighting control system including the intelligent interface module according to the embodiment of the present invention configured as described above includes a first communication interface unit 21 of the intelligent expansion module 20 installed in each of the plurality of lighting units 10. And selectively connect the communication devices C1, C2, ..., Cn and the GPS receiver G1 which are required to the second communication interface unit 31 of the distribution box controller 30, as well as the intelligent expansion module ( By selectively connecting various sensors (S1, S2, ..., Sn) to the sensor input interface 22 of 20, the traffic volume in the state where the remote control of the lighting unit 10 is preferentially performed by the control center 40, In addition to traffic information services such as control and BIS, social and infrastructure control services, environmental control services, and integrated information services are available.
  • traffic information services such as control and BIS, social and infrastructure control services, environmental control services, and integrated information services are available.
  • the lighting unit 10 of the plurality of the operation state is checked through the current sensor 27a, the ballast 27b and the power relay 27c of the lighting control unit 27 included in the intelligent expansion module 20, of course. Controlled stably, this control state is transmitted to the control center 40 through the Ethernet connection 33 in the distribution box controller (30).
  • the first communication interface 21 and the sensor input interface 22 included in the intelligent expansion module 20 each have a specific frequency band (eg, 5 GHz, 2.4 GHz, 400 MHz).
  • GPS receiver G1 and various sensors S1, S2, Sn may be selectively connected as well as, C2, ..., Cn,
  • the clock setting unit 21b and the communication setting unit 21c included in the first interface unit 21 each have communication devices C1, C2, ..., of a specific band (for example, 5 GHz, 2.4 GHz, 400 MHz).
  • the clock is set to be the same so that the communication connection between the communication devices C1, C2, ..., Cn and the GPS receiver G1 is made, as well as the communication device C1.
  • C2, ..., Cn) and the communication standard with the GPS receiver G1 is set, and the operating power according to the setting is applied through the power output unit 21a.
  • the data link unit 21d included in the first communication interface unit 21 is connected to the communication devices C1, C2, ..., Cn, the GPS receiver G1, and the first communication interface unit 21.
  • the communication data transmission and reception of the first central control unit 24 is included.
  • the first central control unit 24 may include a first memory unit. While referring to the communication specification link value of the communication management table from the communication management layer D8 included in (26), the physical device control layer 609 searches for the corresponding communication driver so that a communication connection is made. The multiplexer circuit is controlled according to the information.
  • the first communication interface unit 21 synchronizes the clocks between the communication devices C1, C2, ..., Cn and the first central control unit 24 which are further connected, and addresses according to each communication specification. While allocating an address and a channel by an allocation method, each lighting unit 10 receives a distance value installed from a user, calculates a transmission / reception output value, and transmits and receives data.
  • various sensors S1, S2,..., Sn may also be connected to the sensor input interface 22 included in the intelligent expansion module 20, to the sensors S1, S2,..., Sn.
  • Various signals to be checked are transmitted to the first central control processor 24 as well as various external data are also transmitted to the first central control processor 24 through an external input unit 23.
  • the first central control unit 24 controls the traffic volume control, traffic information services such as BIS, as well as control services for social infrastructure, environmental control services, and integrated information services from the input signals.
  • traffic information services such as BIS
  • control services for social infrastructure such as BIS
  • environmental control services such as BIS
  • integrated information services from the input signals.
  • control state can be transmitted to the control center 40 through the distribution box controller (30).
  • the first central control unit 24 searches for information by the sensor management layer D6 included in the first memory unit 26 so that the input signal is internal. It is determined whether it is a sensor signal or an external sensor signal.
  • the first central control unit 24 may be configured in the first memory unit 26.
  • the sensors S1, S2,..., Sn which are additionally connected need to apply a voltage. If not, the voltage signal circuit applied to the sensors S1, S2, ..., Sn through the multiplexer control layer D4 is turned off.
  • the first central control unit 24 may include a sensor management layer included in the first memory unit 26.
  • the voltage signal is applied to the sensors S1, S2, ..., and Sn by receiving an applied voltage setting value for maintaining the voltage signal circuit from D6).
  • the sensor input interface unit 22 calculates a sensor signal amplification value using a gain ratio setting value and outputs the sensor signal amplification value to the first central control unit 24, the sensor input interface unit 22 operates the amplifier 22b. While amplifying the sensor signal through the ADC 22d, the sensor signal is converted to AD and then output to the first central control unit 24.
  • the first central control unit 24 communicates according to the transmission destination of the external sensor table T1b.
  • the information of the line management layer D5 or the communication management layer D8 is searched, and the sensors S1, S2,..., Sn are external connection elements to the destination according to the communication specification information of the data header from the searched information. It will transmit a signal.
  • the intelligent expansion module 20 installed in each of the plurality of lighting unit 10 is a communication that can communicate with the necessary traffic information service, social infrastructure control service, environmental control service, integrated information service, etc. While the devices C1, C2, ..., Cn are connected, and the sensors S1, S2, ..., Sn for measuring illuminance or atmospheric environment can be connected, the intelligent expansion module 20 as well as the control center 40 is capable of simultaneously performing ubiquitous city functions in addition to lighting function management.
  • the first memory unit 26 included in the intelligent expansion module 20 stores the control programs of the first central control unit 24 and the setting program layer included in the first memory unit 26.
  • D10 is a sensor management table T1 having an internal sensor table T1a and an external sensor table T1b as shown in FIG. 6 and an output value that can be commonly managed even if the communication standards of communication devices are different.
  • a communication management table (T2) for managing the applied voltage value and the driver link values.
  • the internal sensor table T1a receives, stores and manages a sensor type, an amplification gain ratio, the presence or absence of an applied voltage, etc. according to the added sensors S1, S2,.
  • the external sensor table T1b transmits the data received from the external platform through the TCP / IP or the additional communication devices C1, C2, ..., Cn.
  • the information value to be determined is provided to the first central control unit 24.
  • the communication management table (T2) the link value for connecting the standard information of the communication device (C1, C2, ..., Cn) and the device driver of the physical device control layer (D2), the address value input from the user And transmit and receive output strength values are stored according to the channel value and the distance between the lighting units 10, and thus the first and second control units 24 store information stored in the communication management table T2.
  • the first and second control units 24 store information stored in the communication management table T2.
  • the invention can be used in the field of control of lighting devices.

Abstract

본 발명은 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 도시 조명 시설물이 설치되는 주변 환경에 따라 통신 솔루션의 추가적인 확장이 가능한 인터페이스 모듈을 도시조명 시설물과 분전함 제어기에 구성한 것으로, 이를 통해 도시 조명 시설물의 고장 여부에 대한 원격 제어 관리 기능과, 교통량 제어, 버스정보시스템(BIS) 등과 같은 교통정보 서비스, 그리고 사회 기반 시설물과 환경의 관제 서비스 등을 포함하는 통합 정보 제공서비스로의 확장 또는 단일 서비스 기능의 추가 확장과 같은 유비쿼터스 도시 기능으로의 통합적인 확장이 용이하게 이루어지도록 한 것이다.

Description

지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템
본 발명은 유비쿼터스 씨티(이하, 유씨티(U-city)라 함) 조명 관제시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조명 관리 기능을 가지는 유씨티 조명 시설물에 유비쿼터스 도시 기능으로의 확장이 용이하도록 주변 환경에 맞는 통신 솔루션을 필요에 따라 추가적으로 확장시킬 수 있도록 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티(u-city) 조명 관제시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 분산된 가로등을 중앙 집중방식으로 원격 제어하기 위한 유비쿼터스 도시(이하, 유씨티(u-city)) 조명 시설물 관제시스템들이 제안되고 있으며, 이러한 관제시스템은 단방향 감시제어시스템에서 양방향 감시제어시스템으로, 기간통신망을 이용하는 방법에서 전력선 통신(PLC; Power Line Communication) 또는 무선 솔루션을 이용하는 방법으로 개발되고 있음은 물론, 각 통신 매체의 장점을 활용하여 하이브리드형으로 구성하는 관제시스템도 제안되고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 관제시스템들에 있어, 전력선통신(PLC)을 활용하는 경우에는 전력선 선로가 불안정하고, 안정기가 노후화 되거나 제어기의 고장발생이 잦아 유지 보수 비용 증가의 문제점과, 전력 공급선의 단선문제가 발생하는 경우 단선된 선로를 통해 통신을 수행해야 하는 문제점이 있다.
또한, 무선 솔루션을 이용하는 방법에 있어서는, 저전력과 라우팅 구성이 장점인 지그비 통신을 상시 전원이 공급되는 도시 조명 시설물에 적용할 경우 저전력이라는 장점을 활용할 수 없으며, 수평적으로 균일하게 분포된 도시 조명 구조물의 특성상 지그비 통신의 라우팅을 100% 활용할 수 없음은 물론, 다양한 실외 환경에 구축된 도시 조명 시설물은 다양한 장애요인과 노이즈가 존재하여 일정거리 이상의 통신 한계가 존재하는 단점이 있다.
이에 종래에는 상기의 문제점들을 해결하기 위해 GPS를 활용하여 위치와 시간보정, 그리고 전력선과 무선통신을 결합하는 등 하이브리드 형으로 관제시스템을 구축하고 있지만, 이러한 하이브리드형 관제시스템은 그 구조가 복잡한 단점이 있으며, 이에따라 설치비 문제와 시스템 구현 가능성의 문제가 존재함은 물론, 고정된 시스템 구성으로 인해 하나의 솔루션만을 적용하지 못하고 여러개의 솔루션으로 관제시스템을 구축해야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 유씨티 조명 시설물이 설치되는 주변 환경에 따라 통신 솔루션의 추가적인 확장이 가능한 인터페이스 모듈을 도시조명 시설물과 분전함 제어기에 구성함으로써, 도시 조명 시설물의 고장 여부에 대한 원격 제어 관리 기능과, 교통량 제어, 버스정보시스템(BIS) 등과 같은 교통정보 서비스, 그리고 사회 기반 시설물과 환경의 관제 서비스 등을 포함하는 통합 정보 제공서비스로의 확장 또는 단일 서비스 기능의 추가 확장과 같은 유비쿼터스 도시 기능으로의 통합적인 확장이 용이하게 이루어지도록 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템은, 다수의 조명부; 상기 다수의 조명부에 각각 연결되고, 상기 조명부의 동작제어기능을 포함하면서, 상기 조명부의 설치용도에 따라 센서들과 통신기기들이 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 지능형 확장모듈; 상기 지능형 확장모듈과 통신이 가능한 통신기기들이 선택적으로 연결되는 확장형 인터페이스모듈을 탑재 구성하는 분전함 제어기; 상기 분전함 제어기와 인터넷망을 통해 연결되어 원격 제어를 수행하는 관제센터; 및, 상기 분전함 제어기를 제어하는 제어시스템부; 를 포함한다.
또한, 상기 지능형 확장모듈은, 조명부의 통신환경에 따라 특정대역의 통신기기 또는 GPS수신기가 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 확장형의 제 1 통신인터페이스부; 구현하고자 하는 서비스 기능에 따른 센서들이 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 확장형의 센서입력 인터페이스부; 유비쿼터스 도시 기능에 필요로 하는 외부 데이터를 입력받는 외부 입력부; 상기 제 1 통신인터페이스부와 상기 센서입력 인터페이스부은 물론 상기 외부 입력부를 통해 각각 입력되는 통신데이터와 센서데이터 및 외부 데이터를 구분하여 처리하는 제 1 중앙제어처리부; 상기 제 1 중앙제어처리부에 구동전압을 공급하는 제 1 전원공급부; 상기 시스템 각부를 제어하는 프로그램들을 저장한 상태에서 상기 제 1 중앙제어처리부에 제공하는 제 1 메모리부; 및, 상기 조명부의 동작상태를 체크함은 물론 안적적인 동작이 이루어지도록 전류감지기와 안정기, 그리고 전원릴레이를 포함하는 조명제어부; 를 포함한다.
또한, 상기 제 1 통신인터페이스부는, 선택적으로 연결되는 통신기기와 GPS수신기에 전원을 인가하는 전원출력부; 상기 통신기기 및 GPS수신기의 선택적인 연결이 이루어질 때, 상기 통신기기 및 GPS수신기의 통신 연결이 이루어지도록 클럭을 동일하게 설정하는 클럭설정부; 상기 통신기기 및 GPS수신기와의 통신규격을 설정하는 통신설정부; 및, 상기 통신기기 및 GPS수신기와 제 1 중앙제어처리부의 통신데이터 송수신을 연결하는 데이터링크부; 를 더 포함하여 구성한 것이다.
또한, 상기 센서입력 인터페이스부는, 센서로부터 입력되는 신호를 입력받을 수 있도록 상기 센서들에 전압을 인가하는 신호입력기; 상기 신호입력기에 의해 입력받은 신호들을 증폭 출력하는 증폭기; 상기 증폭기를 통해 증폭 출력되는 센서신호에 따라 전압을 분배하는 전압분배기; 및, 상기 전압분배기에 의해 전압 분배가 이루어지는 센서신호들을 디지털신호로 변환하여 상기 제 1 중앙제어처리부에 출력하는 아날로그-디지털 변환부; 를 포함한다.
또한, 상기 제 1 메모리부는, 메모리를 제어하는 메모리 제어계층; 추가적으로 연결되는 센서들과 통신기기 및 GPS수신기의 장치드라이버를 관리하는 물리적 장치제어계층; 추가적으로 연결되는 통신기기 및 GPS수신기의 통신포트를 할당하는 가상포트할당계층; 통신데이터 및 센서데이터의 송수신에 필요로 하는 연결상태를 관리하는 다중화기 제어계층; 기간망 통신을 관리하는 통신라인관리계층; 확장되는 센서들의 종류를 구분하는 센서관리계층; 상기 센서관리계층의 전달값에 따라 센서입력을 제어하는 센서입력제어계층; 확장되는 통신기기 및 GPS수신기의 통신규격을 구분하는 통신관리계층; 상기 통신관리계층의 전달값에 따라 상기 통신기기 및 GPS수신기를 제어하는 통신제어계층; 및, 관리자 설정 및 테스트를 제공하는 설정프로그램계층; 을 포함한다.
또한, 상기 설정프로그램계층에는 내부센서 테이블과 외부센서 테이블을 가지는 센서관리 테이블 및, 통신기기들의 통신규격이 상이하여도 공통으로 관리될 수 있는 출력값과 인가 전압값 및 드라이버 링크값들을 관리하는 통신관리테이블을 포함한다.
또한, 상기 내부센서 테이블은 추가되는 센서들에 따라 사용자로부터 센서형식, 증폭 이득률, 인가 전압 유무 등을 입력받아 저장 관리하는 영역인 것이다.
또한, 상기 외부센서 테이블은 외부 플렛폼으로 부터 받은 데이터를 기간망(TCP/IP)을 통해 전송할지 추가된 통신기기를 통해 전송할지를 구분하는 정보값과 외부데이터 정보를 포함하는 헤더값을 저장하여 관리하는 영역인 것이다.
또한, 상기 통신관리 테이블은 추가될 통신기기의 규격정보와 물리적 장치제어계층의 장치드라이버를 연결하기 위한 링크값, 사용자로부터 입력받은 주소값과 채널값, 각 조명부간의 거리에 따라 송수신 출력세기를 입력받아 송수신 출력설정값으로 저장 관리하는 영역인 것이다.
또한, 상기 분전함 제어기는, 확장형 인터페이스모듈로서 상기 조명부의 통신환경에 따라 특정대역의 통신기기 및 GPS수신기가 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 제 2 통신인터페이스부; 상기 제 2 통신인터페이스부로부터 받은 통신데이터를 구분하고 제어 처리하는 제 2 중앙제어처리부; 상기 통신데이터를 기 구축된 기간망으로 전송하는 이더넷 연결부; 상기 제 2 중앙제어처리부에 구동전압을 공급하는 제 2 전원공급부; 및, 상기 제 2 중앙제어처리부에 필요로 하는 제어프로그램을 저장한 제 2 메모리부; 를 더 포함한다.
이 같은 본 발명은 도시 조명 시설물이 설치되는 주변 환경에 따라 통신 솔루션의 추가적인 확장이 가능한 인터페이스 모듈을 도시조명 시설물과 분전함 제어기에 구성한 것으로, 이를 통해 도시 조명 시설물의 고장 여부에 대한 원격 제어 관리 기능과, 교통량 제어, 버스정보시스템(BIS) 등과 같은 교통정보 서비스, 그리고 사회 기반 시설물과 환경의 관제 서비스 등을 포함하는 통합 정보 제공서비스로의 확장 또는 단일 서비스 기능의 추가 확장과 같은 유비쿼터스 도시 기능으로의 통합적인 확장이 용이하게 이루어지는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 인터페이스모듈을 포함한 유씨티 조명 관제시스템의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예로 유씨티 조명 기기에 설치되는 지능형 확장모듈의 상세 블럭도.
도 3은 본 발명의 실시예로 무선 통신을 위한 제 1 통신인터페이스부의 상세 블럭도.
도 4는 본 발명의 실시예로 센서 입력 인터페이스부의 상세 블럭도.
도 5는 본 발명의 실시예로 제 1 메모리부에 저장되는 제어프로그램의 상세 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 설정프로그램 계층의 관리 테이블 구성도.
도 7은 본 발명의 실시예로 분전함 제어기의 상세 블럭도.
도 8은 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 센서관리계층의 센서 처리 흐름도.
도 9는 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 통신관리계층의 통신 처리 흐름도.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 인터페이스모듈을 포함한 유씨티 조명 관제시스템의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 유씨티 조명 기기에 설치되는 지능형 확장모듈의 상세 블럭도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 무선 통신을 위한 제 1 통신인터페이스부의 상세 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 센서 입력 인터페이스부의 상세 블럭도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예로 제 1 메모리부에 저장되는 제어프로그램의 상세 구성도이고, 도 6은 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 설정프로그램 계층의 관리 테이블 구성도이며, 도 7은 본 발명의 실시예로 분전함 제어기의 상세 블럭도를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 센서관리계층의 센서 처리 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 실시예로 제어프로그램에 포함되는 통신관리계층의 통신 처리 흐름도를 도시한 것이다.
첨부된 도 1에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지능형 인터페이스모듈을 포함한 유씨티 조명 관제시스템은 다수의 조명부(10), 지능형 확장모듈(20), 분전함 제어기(30), 관제센터(40), 그리고 제어시스템부(50)를 포함한다.
상기 조명부(10)는 가로등과 같은 조명장치이고, 상기 지능형 확장모듈(20)은 상기 다수를 이루는 조명부(10)에 각각 연결 구성되는 것으로, 상기 조명부(10)의 동작제어 기능을 포함하면서 상기 조명부(10)의 설치용도에 따라 센서(S1,S2,…,Sn)들과 통신기기(C1,C2,…,Cn)들은 물론 GPS수신기(G1)가 선택적으로 연결될 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 지능형 확장모듈(20)은 첨부된 도 2에서와 같이, 제 1 통신인터페이스부(21), 센서입력 인터페이스부(22), 외부 입력부(23), 제 1 중앙제어 처리부(24), 제 1 전원공급부(25), 제 1 메모리부(26), 그리고 조명제어부(27)를 포함하여 구성한 것이다.
상기 제 1 통신인터페이스부(21)는 상기 조명부(10)의 통신환경에 따라 특정대역(예; 5㎓, 2.4㎓, 400㎒)의 통신기기(C1,C2,…,Cn) 또는 GPS수신기(G1)가 선택적으로 연결될 수 있도록 확장형의 포트를 포함하는 것으로, 첨부된 도 3에서와 같이 전원출력부(21a), 클럭설정부(21b), 통신설정부(21c) 및 데이터링크부(21d)를 포함한다.
상기 전원출력부(21a)는 선택적으로 연결되는 통신기기(C1,C2,…,Cn)와 GPS수신기(G1)에 전원을 인가할 수 있도록 구성된다.
상기 클럭설정부(21b)는 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)가 선택적으로 연결될 때 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)의 통신 연결이 이루어지도록 클럭을 동일하게 설정하도록 구성된다.
상기 통신설정부(21c)는 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)와의 통신규격을 설정하도록 구성된다.
상기 데이터링크부(21d)는 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)와 상기 제 1 중앙제어처리부(24)의 통신데이터 송수신을 연결하도록 구성된 것이다.
상기 센서입력 인터페이스부(22)는 구현하고자 하는 서비스 기능 즉, 조도나 대기환경 측정을 위한 센서(S1,S2,…,Sn)들이 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 확장형의 포트를 포함하는 것으로, 첨부된 도 4에서와 같이 신호입력기(22a), 증폭기(22b), 전압분배기(22c), 그리고 ADC(22d)를 포함한다.
상기 신호입력기(22a)는 센서(S1,S2,…,Sn)들로부터 입력되는 신호를 입력받을 수 있도록 상기 센서(S1,S2,…,Sn)들에 전압을 인가하도록 구성된다.
상기 증폭기(22b)는 상기 신호입력기(22a)에 의해 입력받은 신호들을 증폭 출력하도록 구성되며, 상기 전압분배기(22c)는 상기 증폭기(22b)를 통해 증폭 출력되는 센서신호에 따라 전압을 분배하도록 구성된다.
상기 ADC(22d)는 상기 전압분배기(22c)에 의해 전압 분배가 이루어지는 센서신호들을 디지털신호로 변환하여 상기 제 1 중앙제어처리부(24)에 출력하도록 구성된다.
상기 외부 입력부(23)는 유비쿼터스 도시 기능에 필요로 하는 외부 데이터를 입력받은 후 이를 상기 제 1 중앙제어 처리부(24)에 출력할 수 있도록 구성된다.
상기 제 1 중앙제어 처리부(24)는 상기 제 1 통신인터페이스부(21)와 상기 센서입력 인터페이스부(22)은 물론 상기 외부 입력부(23)를 통해 각각 입력되는 통신데이터와 센서데이터, 그리고 외부 데이터를 구분하여 처리하도록 구성되며 그 처리에 따른 제어프로그램은 상기 제 1 메모리부(26)로부터 제공받도록 구성된다.
상기 제 1 전원공급부(25)는 조명부(10)에 제공되는 전원(220V)으로부터 SMPS를 통해 전원 변환을 실시하여 상기 제 1 중앙제어 처리부(24)에 구동전압을 공급하도록 구성된다.
상기 제 1 메모리부(26)는 상기 시스템 각부를 제어하는 프로그램들을 저장한 상태에서 상기 제 1 중앙제어처리부(24)에 제공하도록 구성된다.
즉, 첨부된 도 5에서와 같이, 상기 제 1 메모리부(26)는 플레시 메모리와 SDRAM을 포함하는 것으로, 메모리를 제어하는 메모리 제어계층(D1), 추가적으로 연결되는 센서들(S1,S2,…,Sn)과 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)의 장치드라이버를 관리하는 물리적 장치제어계층(D2), 추가적으로 연결되는 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)의 통신포트를 할당하는 가상 포트할당계층(D3), 통신데이터 및 센서데이터의 송수신에 필요로 하는 연결상태를 관리하는 다중화기 제어계층(D4), 기간망 통신을 관리하는 통신라인관리계층(D5), 확장되는 센서들(S1,S2,…,Sn)의 종류를 구분하는 센서관리계층(D6), 상기 센서관리계층(D6)의 전달값에 따라 센서입력을 제어하는 센서입력제어계층(D7), 확장되는 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)의 통신규격을 구분하는 통신관리계층(D8), 상기 통신관리계층(D8)의 전달값에 따라 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)를 제어하는 통신제어계층(D9) 및, 관리자 설정 및 테스트를 제공하는 설정프로그램계층(D10)을 포함한 것이다.
이때, 상기 설정프로그램계층(D10)은 첨부된 도 6에서와 같이 내부센서 테이블(T1a)과 외부센서 테이블(T1b)을 가지는 센서관리 테이블(T1)과, 통신기기들의 통신규격이 상이하여도 공통으로 관리될 수 있는 출력값과 인가 전압값 및 드라이버 링크값들을 관리하는 통신관리테이블(T2)을 포함하여 구성한 것이다.
여기서, 상기 내부센서 테이블(T1a)은 추가되는 센서들(S1,S2,…,Sn)에 따라 사용자로부터 센서형식, 증폭 이득률, 인가 전압 유무 등을 입력받아 저장 관리하는 영역이고, 상기 외부센서 테이블(T1b)은 외부 플렛폼으로 부터 받은 데이터를 기간망(TCP/IP)을 통해 전송할지 추가된 통신기기(C1,C2,…,Cn)를 통해 전송할지를 구분하는 정보값과 외부데이터 정보를 포함하는 헤더값을 저장하여 관리하는 영역인 것이다.
그리고, 상기 통신관리 테이블(T2)은 추가될 통신기기(C1,C2,…,Cn)의 규격정보와 물리적 장치제어계층(D2)의 장치드라이버를 연결하기 위한 링크값, 사용자로부터 입력받은 주소값과 채널값, 각 도시조명(10)간의 거리에 따라 송수신 출력세기를 입력받아 송수신 출력 설정값으로 저장 관리하는 영역인 것이다.
상기 조명제어부(27)는 전류감지기(27a)와 안정기(27b), 그리고 전원릴레이(27c)를 포함하는 것으로, 상기 조명부(10)의 동작상태를 체크함은 물론 안적적인 동작이 이루어지도록 제어동작을 수행하는 것이다.
상기 분전함 제어기(30)는 상기 지능형 확장모듈(20)과 통신이 가능한 통신기기(C1,C2,…,Cn)들이 선택적으로 연결되는 확장형 인터페이스모듈을 탑재 구성한 것으로, 첨부된 도 7에서와 같이 제 2 통신인터페이스부(31), 제 2 중앙제어처리부(32), 이더넷 연결부(33), 제 2 전원공급부(34), 제 2 메모리부(35)를 포함한다.
상기 제 2 통신인터페이스부(31)는 확장형 인터페이스모듈로서 상기 도시조명부(10)의 통신환경에 따라 특정대역(예; 5㎓, 2.4㎓, 400㎒)의 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)가 선택적으로 연결될 수 있도록 구성된다.
상기 제 2 중앙제어처리부(32)는 상기 제 2 통신인터페이스부(31)로부터 받은 통신데이터를 구분하고 제어 처리하도록 구성된다.
상기 이더넷 연결부(33)는 상기 통신데이터를 기 구축된 기간망으로 전송하도록 구성된다.
상기 제 2 전원공급부(34)는 상기 제 2 중앙제어처리부(32)에 구동전압을 공급하도록 구성되며, 상기 제 2 메모리부(35)는 상기 제 2 중앙제어처리부(32)에 필요로 하는 제어프로그램을 저장하도록 구성된 것이다.
상기 관제센터(40)는 상기 분전함 제어기(30)와 인터넷망(100)을 통해 연결되어 상기 다수를 이루는 조명부(10)는 물론, 통신기기들(C1,C2,…,Cn)과 GPS수신기(G1)는 물론, 각종 센서(S1,S2,…,Sn)들과 통신하여 원격 제어를 수행하도록 구성된다.
상기 제어시스템부(50)는 상기 분전함 제어기(30)를 제어하도록 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템은 다수를 이루는 각각의 조명부(10)에 설치되는 지능형 확장모듈(20)의 제 1 통신인터페이스부(21)와 분전함 제어기(30)의 제 2 통신인터페이스부(31)에 각각 필요로 하는 통신기기(C1,C2,…,Cn)과 GPS수신기(G1)를 선택적으로 연결시킴은 물론, 상기 지능형 확장모듈(20)의 센서입력 인터페이스부(22)에는 각종 센서(S1,S2,…,Sn)들을 선택적으로 연결함으로써, 관제센터(40)에 의한 조명부(10)의 원격 제어가 우선적으로 이루어지는 상태에서, 교통량 제어, BIS와 같은 교통정보 서비스는 물론, 사회 기반 시설물에 대한 관제서비스와 환경 관제 서비스, 그리고 통합 정보 제공 서비스가 가능하도록 한 것이다.
즉, 다수를 이루는 조명부(10)는 지능형 확장모듈(20)에 포함되는 조명제어부(27)의 전류감지기(27a)와 안정기(27b) 및 전원릴레이(27c)를 통해 그 동작상태가 체크됨은 물론 안정적으로 제어되며, 이러한 제어상태는 분전함 제어기(30)내의 이더넷 연결부(33)를 통해 관제센터(40)로 전달된다.
한편, 상기 지능형 확장모듈(20)에 포함되는 제 1 통신인터페이스부(21)와 센서 입력 인터페이스부(22)에는 각각 특정주파수대역(예; 5㎓, 2.4㎓, 400㎒)의 통신기기(C1,C2,…,Cn)들은 물론 GPS수신기(G1), 그리고 각종 센서(S1,S2,…,Sn)들이 선택적으로 연결될 수 있는 바,
상기 제 1 인터페이스부(21)에 포함되는 클럭설정부(21b)와 통신설정부(21c)는 각각 특정대역(예; 5㎓, 2.4㎓, 400㎒)의 통신기기(C1,C2,…,Cn) 또는 GPS수신기(G1)가 연결될 때, 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)의 통신 연결이 이루어지도록 클럭을 동일하게 설정함은 물론, 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)와의 통신규격을 설정하고, 상기 설정에 따른 동작전원은 전원출력부(21a)를 통해 인가받게 되는 것이다.
이에따라, 상기 제 1 통신인터페이스부(21)에 포함되는 데이터링크부(21d)는 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn) 및 GPS수신기(G1)와 상기 제 1 통신인터페이스부(21)에 포함되는 제 1 중앙제어처리부(24)의 통신데이터 송수신을 연결하게 된다.
즉, 첨부된 도 9에서와 같이, 상기 제 1 통신인터페이스부(21)에 통신기기(C1,C2,…,Cn)들이 추가적으로 연결될 때, 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 제 1 메모리부(26)에 포함되는 통신관리계층(D8)으로부터 통신관리 테이블의 통신 명세 링크값을 참조하는 한편, 물리적 장치 제어계층(609)로부터는 해당 통신드라이버를 탐색하여 통신연결이 이루어지도록 하며, 상기 드라이버정보에 따라 다중화기 회로를 제어하게 된다.
그러면, 상기 제 1 통신인터페이스부(21)는 추가 연결되는 상기 통신기기(C1,C2,…,Cn)들과 상기 제 1 중앙제어처리부(24)간의 클럭을 동기화시키고, 각 통신명세에 따른 주소 할당 방식으로 주소와 채널을 할당하는 한편, 각각의 조명부(10)가 설치된 거리값을 사용자로부터 입력받아 송수신 출력값을 연산한 후 데이터를 송수신 처리하게 되는 것이다.
한편, 상기 지능형 확장모듈(20)에 포함되는 센서입력 인터페이스부(22)에도 각종 센서(S1,S2,…,Sn)의 연결될 수 있게 되면서, 상기 센서(S1,S2,…,Sn)들에 의해 체크되는 각종 신호가 상기 제 1 중앙제어처리부(24)로 전송됨은 물론, 외부입력부(23)를 통해서도 각종 외부 데이터가 상기 제 1 중앙제어처리부(24)로 전송되는 바,
상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 상기 입력되는 신호들로부터 교통량 제어, BIS와 같은 교통정보 서비스는 물론, 사회 기반 시설물에 대한 관제서비스와 환경 관제 서비스, 그리고 통합 정보 제공 서비스를 통합 제어함은 물론, 그 제어상태를 분전함 제어기(30)를 통해 관제센터(40)에 전달할 수 있는 것이다.
즉, 상기 센서 입력 인터페이스부(22)에 각종 센서(S1,S2,…,Sn)들이 연결되고, 상기 연결되는 센서(S1,S2,…,Sn)들의 연결 감지신호가 제 1 중앙제어처리부(24)로 전달시, 첨부된 도 8에서와 같이 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 제 1 메모리부(26)에 포함되는 센서관리계층(D6)이 정보를 검색하여 상기 입력되는 신호가 내부센서 신호인지 아니면 외부센서 신호인지를 판별하게 된다.
이때, 상기 센서입력 인터페이스부(22)에 연결되는 센서(S1,S2,…,Sn)들이 내부센서인 경우, 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 제 1 메모리부(26)내에 구성되는 내부센서 테이블(T1a)의 설정값을 불러와 상기 센서(S1,S2,…,Sn)들의 신호를 처리함은 물론, 추가 연결되는 센서(S1,S2,…,Sn)들이 전압을 인가할 필요가 없을 경우 다중화기 제어계층(D4)을 통해 센서(S1,S2,…,Sn)로 인가되는 전압신호회로를 오프시키게 된다.
그리고, 상기 추가된 센서(S1,S2,…,Sn)들에 인가전압이 필요로 하는 경우, 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 상기 제 1 메모리부(26)에 포함되는 센서관리계층(D6)로부터 전압신호 회로를 유지할 수 있도록 하는 인가전압 설정값을 받아 상기 센서(S1,S2,…,Sn)들에 전압신호를 인가시키게 되는 것이다.
이때, 상기 센서입력 인터페이스부(22)에서 이득률 설정값을 통해 센서신호 증폭값을 연산하여 제 1 중앙제어처리부(24)로 출력시, 상기 센서입력 인터페이스부(22)는 증폭기(22b)를 통해 센서신호를 증폭하는 한편, ADC(22d)를 통해 상기 센서신호를 AD변환한 후 이를 제 1 중앙제어처리부(24)에 출력하게 되는 것이다.
여기서, 상기 센서입력 인터페이스부(22)에 연결되는 센서(S1,S2,…,Sn)들이 외부 센서인 경우, 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 외부센서 테이블(T1b)의 전송지에 따라 통신라인 관리계층(D5) 또는 통신관리계층(D8)의 정보를 탐색하게 되고, 상기 탐색된 정보로부터 데이터 헤더의 통신규격 정보에 따라 목적지로 외부 연결요소인 센서(S1,S2,…,Sn)들의 신호를 전송하게 되는 것이다.
이에따라, 상기 다수를 이루는 조명부(10)에 각각 설치되는 지능형 확장모듈(20)은 필요로 하는 교통정보 서비스, 사회 기반 시설물에 대한 관제서비스, 환경 관제 서비스, 통합 정보 제공 서비스 등과 통신할 수 있는 통신기기(C1,C2,…,Cn)들이 연결되는 한편, 조도나 대기환경 측정을 위한 센서(S1,S2,…,Sn)들이 연결될 수 있도록 하면서, 상기 지능형 확장모듈(20)은 물론 상기 관제센터(40)는 조명 기능 관리에 더하여, 유비쿼터스 도시 기능을 동시에 수행할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기 지능형 확장모듈(20)에 포함되는 제 1 메모리부(26)는 상기 제 1 중앙제어처리부(24)의 제어프로그램들을 저장하고, 상기 제 1 메모리부(26)에 포함되는 설정프로그램계층(D10)은 첨부된 도 6에서와 같이 내부센서 테이블(T1a)과 외부센서 테이블(T1b)을 가지는 센서관리 테이블(T1)과, 통신기기들의 통신규격이 상이하여도 공통으로 관리될 수 있는 출력값과 인가 전압값 및 드라이버 링크값들을 관리하는 통신관리테이블(T2)을 포함하고 있는 바,
상기 내부센서 테이블(T1a)은 추가되는 센서들(S1,S2,…,Sn)에 따라 사용자로부터 센서형식, 증폭 이득률, 인가 전압 유무 등을 입력받아 저장 관리한 후 이를 상기 제 1 중앙제어처리부(24)에 제공함은 물론, 상기 외부센서 테이블(T1b)은 외부 플렛폼으로 부터 받은 데이터를 기간망(TCP/IP)을 통해 전송할지 추가된 통신기기(C1,C2,…,Cn)를 통해 전송할지를 결정하는 정보값을 상기 제 1 중앙제어처리부(24)에 제공하게 되는 것이다.
이때, 상기 통신관리 테이블(T2)에는 추가될 통신기기(C1,C2,…,Cn)의 규격정보와 물리적 장치제어계층(D2)의 장치드라이버를 연결하기 위한 링크값, 사용자로부터 입력받은 주소값과 채널값, 각 조명부(10)간의 거리에 따라 송수신 출력세기를 입력받아 송수신 출력 설정값이 저장되어 있으므로, 상기 제 1 중앙제어처리부(24)는 상기 통신관리 테이블(T2)에 저장되는 정보들을 통해 조명제어부(27)의 제어상태를 효과적으로 제어할 수 있음은 물론, 통신기기(C1,C2,…,Cn)과의 원활한 통신을 수행할 수 있게 되는 것이다.
이하, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
본 발명은 조명장치의 제어분야에 이용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 다수의 조명부;
    상기 다수의 조명부에 각각 연결되고, 상기 조명부의 동작제어기능을 포함하면서, 상기 조명부의 설치용도에 따라 센서들과 통신기기들이 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 지능형 확장모듈;
    상기 지능형 확장모듈과 통신이 가능한 통신기기들이 선택적으로 연결되는 확장형 인터페이스모듈을 탑재 구성하는 분전함 제어기;
    상기 분전함 제어기와 인터넷망을 통해 연결되어 원격 제어를 수행하는 관제센터; 및,
    상기 분전함 제어기를 제어하는 제어시스템부; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 지능형 확장모듈은,
    조명부의 통신환경에 따라 특정대역의 통신기기 또는 GPS수신기가 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 확장형의 제 1 통신인터페이스부;
    구현하고자 하는 서비스 기능에 따른 센서들이 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 확장형의 센서입력 인터페이스부;
    유비쿼터스 도시 기능에 필요로 하는 외부 데이터를 입력받는 외부 입력부;
    상기 제 1 통신인터페이스부와 상기 센서입력 인터페이스부은 물론 상기 외부 입력부를 통해 각각 입력되는 통신데이터와 센서데이터 및 외부 데이터를 구분하여 처리하는 제 1 중앙제어처리부;
    상기 제 1 중앙제어처리부에 구동전압을 공급하는 제 1 전원공급부;
    상기 제어시스템부를 제어하는 프로그램들을 저장한 상태에서 상기 제 1 중앙제어처리부에 제공하는 제 1 메모리부; 및,
    상기 조명부의 동작상태를 체크함은 물론 안정적인 동작이 이루어지도록 전류감지기와 안정기, 그리고 전원릴레이를 포함하는 조명제어부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 통신인터페이스부는,
    선택적으로 연결되는 통신기기와 GPS수신기에 전원을 인가하는 전원출력부;
    상기 통신기기 및 GPS수신기의 선택적인 연결이 이루어질 때, 상기 통신기기 및 GPS수신기의 통신 연결이 이루어지도록 클럭을 동일하게 설정하는 클럭설정부;
    상기 통신기기 및 GPS수신기와의 통신규격을 설정하는 통신설정부; 및,
    상기 통신기기 및 GPS수신기와 제 1 중앙제어처리부의 통신데이터 송수신을 연결하는 데이터링크부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 센서입력 인터페이스부는,
    센서로부터 입력되는 신호를 입력받을 수 있도록 상기 센서들에 전압을 인가하는 신호입력기;
    상기 신호입력기에 의해 입력받은 신호들을 증폭 출력하는 증폭기;
    상기 증폭기를 통해 증폭 출력되는 센서신호에 따라 전압을 분배하는 전압분배기; 및,
    상기 전압분배기에 의해 전압 분배가 이루어지는 센서신호들을 디지털신호로 변환하여 상기 제 1 중앙제어처리부에 출력하는 ADC부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 메모리부는,
    메모리를 제어하는 메모리 제어계층;
    추가적으로 연결되는 센서들과 통신기기 및 GPS수신기의 장치드라이버를 관리하는 물리적 장치제어계층;
    추가적으로 연결되는 통신기기 및 GPS수신기의 통신포트를 할당하는 가상포트할당계층;
    통신데이터 및 센서데이터의 송수신에 필요로 하는 연결상태를 관리하는 다중화기 제어계층;
    기간망 통신을 관리하는 통신라인관리계층;
    상기 추가적으로 연결되는 센서들의 종류를 구분하는 센서관리계층;
    상기 센서관리계층의 전달값에 따라 센서입력을 제어하는 센서입력제어계층;
    상기 추가적으로 연결되는 통신기기 및 GPS수신기의 통신규격을 구분하는 통신관리계층;
    상기 통신관리계층의 전달값에 따라 상기 통신기기 및 GPS수신기를 제어하는 통신제어계층; 및,
    관리자 설정 및 테스트를 제공하는 설정프로그램계층; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 설정프로그램계층에는 내부센서 테이블과 외부센서 테이블을 가지는 센서관리 테이블 및, 통신기기들의 통신규격이 상이하여도 공통으로 관리될 수 있는 출력값과 인가 전압값 및 드라이버 링크값들을 관리하는 통신관리테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 내부센서 테이블은 상기 추가적으로 연결되는 센서들에 따라 사용자로부터 센서형식, 증폭 이득률 또는 인가 전압 유무를 입력받아 저장 관리하는 영역인 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 외부센서 테이블은 외부 플렛폼으로 부터 받은 데이터를 기간망(TCP/IP)을 통해 전송할지 상기 추가적으로 연결되는 통신기기를 통해 전송할지를 구분하는 정보값과 외부데이터 정보를 포함하는 헤더값을 저장하여 관리하는 영역인 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 통신관리 테이블은 상기 추가적으로 연결되는 통신기기의 규격정보와 물리적 장치제어계층의 장치드라이버를 연결하기 위한 링크값, 사용자로부터 입력받은 주소값과 채널값, 각 조명부간의 거리에 따라 송수신 출력세기를 입력받아 송수신 출력설정값으로 저장 관리하는 영역인 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 분전함 제어기는,
    확장형 인터페이스모듈로서 상기 조명부의 통신환경에 따라 특정대역의 통신기기 및 GPS수신기가 선택적으로 연결될 수 있도록 하는 제 2 통신인터페이스부;
    상기 제 2 통신인터페이스부로부터 받은 통신데이터를 구분하고 제어 처리하는 제 2 중앙제어처리부;
    상기 통신데이터를 기 구축된 기간망으로 전송하는 이더넷 연결부;
    상기 제 2 중앙제어처리부에 구동전압을 공급하는 제 2 전원공급부; 및,
    상기 제 2 중앙제어처리부에 필요로 하는 제어프로그램을 저장한 제 2 메모리부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지능형 인터페이스 모듈을 포함하는 유씨티 조명 관제시스템.
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