WO2019225852A1 - 스마트 터널등 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

스마트 터널등 제어 시스템 및 그 방법 Download PDF

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WO2019225852A1
WO2019225852A1 PCT/KR2019/003395 KR2019003395W WO2019225852A1 WO 2019225852 A1 WO2019225852 A1 WO 2019225852A1 KR 2019003395 W KR2019003395 W KR 2019003395W WO 2019225852 A1 WO2019225852 A1 WO 2019225852A1
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tunnel
sensor
communication module
vehicle
control device
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PCT/KR2019/003395
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송성근
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주식회사 아이엘사이언스
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
    • E21F1/003—Ventilation of traffic tunnels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10—Outdoor lighting
    • F21W2131/101—Outdoor lighting of tunnels or the like, e.g. under bridges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the present invention relates to a smart tunnel light control system and a method thereof, and more particularly to a smart tunnel light control system and method that can reduce the power consumption by controlling the lighting in the tunnel.
  • An object of the present invention is to provide a control system and method for a smart tunnel light that can reduce power consumption by effectively controlling tunnel lighting in consideration of a traffic state of a vehicle in a tunnel.
  • the present invention a first detection sensor installed corresponding to the entrance of the tunnel for detecting the entry of the vehicle, at least one second detection sensor for detecting the presence of the vehicle in the tunnel, and corresponding to the exit of the tunnel
  • a smart device including a third detection sensor installed to detect the entry of the vehicle, and a control device for controlling a lighting state of a plurality of lights installed along the inside of the tunnel based on sensing information of the first to third detection sensors.
  • Provide control system such as tunnel.
  • the control device may turn on only the first group of lights of the plurality of lights at all times and maintain the remaining second group of lights in an unlit state, when the vehicle is detected by the first detection sensor. Both groups of lights can be turned on.
  • the control device compares a movement value currently sensed by the second detection sensor with a preset threshold value, and if the second value is less than the threshold value, the second group. All of the lights of the turn off, and if the threshold value or more can maintain the turn on.
  • the first detection sensor may be installed outside the tunnel a predetermined distance from the inlet
  • the third detection sensor may be installed inside the tunnel end corresponding to the exit.
  • control device when the air pollution value measured from the VOC sensor installed in the tunnel is greater than the reference value to operate the ventilation fan of the tunnel and control the speed V fan of the ventilation fan using the following equation. Can be.
  • V 0 represents the reference speed of the ventilation fan
  • c 0 represents the reference value
  • c represents the air pollution value
  • control device may control the speed of the ventilation fan by using the following equation.
  • r 0 represents the reference vehicle number and r represents the current vehicle number.
  • the first and the third detection sensor the first set of sensors respectively installed on the outside of the tunnel entrance and the exit of the forward reference, so as to correspond to the bidirectional direction of the road, respectively, and inside and outside the exit of the tunnel entrance of the reverse reference
  • the control device is divided into a second set of sensors, each of which is installed at a tunnel entrance of the forward reference, and each of the first and third sensing sensors uses its own communication module paired with itself.
  • the sensing information may be transmitted to the control device or via the adjacent communication module corresponding to the communication module paired with another sensing sensor or the auxiliary communication module installed in the tunnel.
  • first and third sensing sensors in the first sensor set are installed at corresponding positions together with the first and second communication modules, respectively, and the first and third sensing sensors in the second sensor set are respectively
  • a second communication module is installed at a corresponding position together with a fourth communication module, and the auxiliary communication module is installed at a tunnel entrance of the reverse reference, and a first detection sensor in the first sensor set is detected by the control device through the first communication module; Transmits the information and a third sensing sensor transmits the sensing information to the control device via the second and fourth communication modules in turn, and the first sensing sensor in the second sensor set is the third communication module, the auxiliary.
  • the sensing information may be transmitted to the control device via the communication module and the fourth communication module in sequence, and the third sensing sensor may transmit the sensing information to the control device through the fourth communication module.
  • the smart tunnel light control system is installed in each of the forward tunnel entrance and the tunnel reference of the reverse reference, respectively, the first and second auxiliary sensor to detect the entry of the vehicle and replace the first detection sensor Further, the first auxiliary sensor may directly transmit the sensing information to the control device, the second auxiliary sensor may transmit the sensing information via the second and fourth communication module in turn.
  • the present invention in the smart tunnel light control method using a smart tunnel light control system, the lighting of only the first group of the plurality of lights installed along the inside of the tunnel and keep the lights of the second group of lights out And turning on all of the lights of the second group when the entrance of the vehicle is detected by the first detection sensor installed corresponding to the entrance of the tunnel, and the third detection installed corresponding to the exit of the tunnel.
  • Smart tunnel light control method for turning off all the lights of the second group, and maintains the turn on state if the threshold value or more Provided.
  • the smart tunnel control method when the air pollution value measured from the VOC sensor installed in the tunnel is greater than the reference value to operate the fan of the tunnel, the speed V fan of the fan using the following equation It may further comprise the step of controlling.
  • V 0 represents the reference speed of the ventilation fan
  • c 0 represents the reference value
  • c represents the air pollution value
  • the controlling of the speed of the ventilation fan may include controlling the speed of the ventilation fan by using the following equation when the current number of vehicles in the tunnel is larger than the number of reference vehicles.
  • r 0 represents the reference vehicle number and r represents the current vehicle number.
  • the lighting state of the tunnel lights can be efficiently controlled in consideration of the traffic state of the vehicle in the tunnel, thereby reducing the electric energy consumption.
  • the present invention automatically switches to a power saving mode when there is no traffic of the vehicle, so that only some lights are operated, so that the facility can be operated with minimal power and the waste of electric energy can be saved. Reduce maintenance and management costs.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a smart tunnel lamp control system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining lighting control in a tunnel to which the system of FIG. 1 is applied.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a sensing element corresponding to FIG. 1.
  • FIG. 4 is a view for explaining a tunnel lamp control method using the system of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a smart tunnel light control system applied to both directions of a road in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a smart tunnel lamp control system according to an embodiment of the present invention.
  • the smart tunnel lamp control system 100 may include a first detection sensor 110, a second detection sensor 120, a third detection sensor 130, and a control device 140. ).
  • the first detection sensor 110 is installed to correspond to the entrance of the tunnel to detect the entry of the vehicle.
  • the first detection sensor 110 may count the number of entry as well as the entry of the vehicle.
  • the first detection sensor 110 may be installed outside the tunnel spaced apart from a set distance (ex, 250-300m) from the entrance of the tunnel, and may detect the vehicle in advance before the vehicle enters the tunnel. If the vehicle is detected before the entrance of the tunnel, the lights in the tunnel can be turned on before or after the actual vehicle enters the tunnel, thereby improving driving safety.
  • the first detection sensor 110 may be implemented by various known detection means capable of detecting a vehicle, such as a detection means such as a laser, a video, a loop, a sound wave, or the like.
  • a detection means such as a laser, a video, a loop, a sound wave, or the like.
  • two (one pair) first sensing sensors 110 may be installed at intervals of about 5 m with respect to the road direction.
  • sensor 1 and sensor 2 the sensing direction of the vehicle as well as the sensing of the vehicle can be known together.
  • the vehicle in the forward direction entering the entrance and the vehicle in the reverse direction exiting the entrance using the opposite lane can be distinguished from each other on both sides of the road. have. Accordingly, when detecting the vehicle in the forward direction entering the tunnel entrance, the lights in the tunnel are automatically turned on, and if the vehicle in the reverse direction exiting the entrance is detected, the signal is irrelevant to the light control and is not turned on.
  • At least one second detection sensor 120 is installed along the inside of the tunnel, and detects the presence or absence of the vehicle in the tunnel by using the sensed motion value.
  • the motion value sensed above the threshold may be regarded as significant and the value below the threshold may be determined as noise.
  • the second detection sensor 120 may also be implemented by various known means capable of detecting a motion value of the object.
  • the third detection sensor 130 is installed in correspondence with the exit of the tunnel to detect the entrance of the vehicle.
  • the third detection sensor 130 may count the number of vehicles entering as well as entering the vehicle.
  • the third detection sensor 130 may also be implemented by various known detection means.
  • the third detection sensor 130 may be installed inside the tunnel end portion corresponding to the exit of the tunnel. In this case, it is protected from snow or rain to increase the detection performance and can detect the vehicle before the vehicle exits the tunnel. If the vehicle is detected before the exit of the tunnel, the tunnel can be turned off a little, or the lights can be turned off at the same time as the vehicle enters, saving electrical energy.
  • the control device 140 may be wirelessly or wiredly connected to the first to third sensing sensors 110, 200, and 130 to transmit and receive information to each other. Of course, additional communication equipment may be added between the control device 140 and the sensors. In addition, the control device 140 may be installed adjacent to the inlet side of the tunnel, for example, may be installed at a distance of about 50m away from the tunnel inlet.
  • the control device 140 controls the lighting state of the plurality of lights in the tunnel based on the sensing information collected from the first to third sensing sensors 110, 120, and 130.
  • the control device 140 constantly lights the first group of lights (eg, L1 of FIG. 1) among the lights in the tunnel.
  • the second group of lights L2 are turned off. That is, the lights in the tunnel are operated in a power saving mode.
  • control device 140 may turn on all the lights L2 of the remaining second group to increase the illuminance.
  • the second group of lights may be turned on depending on whether the vehicle is present in the tunnel, or may be turned off and operated again in the power saving mode.
  • FIG. 2 is a view for explaining lighting control in a tunnel to which the system of FIG. 1 is applied.
  • FIG. 2A illustrates a case in which there is no vehicle traffic, and the control device 140 operates only in the first group of lights (always) in the tunnel and operates in a power saving mode. Then, as shown in (b) of FIG. 2, when the entry of the vehicle is detected by the first detection sensor 110 at the tunnel entrance, the control device 140 turns on all the remaining lights, that is, the lights of the second group. Let's do it.
  • the control device 140 turns off the lights of the second group that were previously turned on, and is always on. Only the first group of lights return to the power save mode to remain lit.
  • the control device 140 may determine whether to return to the power saving mode by determining whether there is a vehicle remaining in the tunnel by using the second detection sensor 120. That is, when the vehicle is detected at the exit, the second group of lights may be turned off or the existing turn-on state may be maintained depending on whether the motion value currently sensed by the second detection sensor 120 is greater than or equal to the threshold value. .
  • the control device 140 determines that there is a residual vehicle in the tunnel, and maintains the turn-on state of FIG. 2B. If the motion value is less than the threshold value, the control device 140 determines that there is no vehicle in the tunnel. As shown in 2 (c), all of the lights of the second group are turned off (reset control).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a sensing element corresponding to FIG. 1.
  • the above-described embodiment of the present invention counts the entrance of the vehicle at the tunnel entrance, detects the movement of the vehicle in the tunnel, and detects the vehicle's entrance at the tunnel exit to detect the traffic state of the vehicle. In consideration of this, it is possible to efficiently control the lighting state of the tunnel lights and to significantly reduce the electric energy consumption.
  • control device 140 compares the air pollution value measured from the VOC sensor (not shown) installed in the tunnel with the reference value, if the reference value is less than the operation of the ventilation fan in the tunnel, if the reference value is higher than the ventilation fan of the tunnel Can be used to ventilate contaminated air.
  • control device 140 may control the speed V fan of the ventilation fan using Equation 1 below.
  • V 0 represents the reference speed of the ventilation fan (the preset standard speed)
  • c 0 represents the reference value
  • c represents the air pollution value
  • control device 140 may use Equation 1 when the number of current vehicles in the tunnel is smaller than the number of reference vehicles, and may control the speed of the ventilation fan by using Equation 2 below when the number of current vehicles in the tunnel is smaller than the number of reference vehicles. .
  • r 0 represents a reference vehicle number and r represents a current vehicle number.
  • the number of reference vehicles is a preset value and may be different for each tunnel in consideration of the tunnel length.
  • the embodiment of the present invention can immediately operate the ventilation mode when the air pollution value in the tunnel is greater than or equal to the reference value, but increase the operating speed of the fan according to the degree of exceeding the reference value. If more, the speed of the fan can be further controlled.
  • FIG. 4 is a view for explaining a tunnel lamp control method using the system of FIG.
  • control device 140 turns on the lighting of the first group in the tunnel at all times to start and maintain the power saving mode (S401).
  • step S403 the control device 140 recognizes that one vehicle enters the tunnel entrance (S404), and turns on all of the lights of the second group that have been previously turned off (S405). The current state is maintained until the sensing value is detected at the tunnel exit.
  • step S402 is repeated.
  • the control device 140 checks whether the corresponding sensing value is a continuous effective value (S407). If the continuous effective value, the control device 140 recognizes that one vehicle is advancing into the tunnel (S408).
  • control device 140 compares the motion value currently sensed by each second sensing sensor 120 in the tunnel with a threshold value (S409).
  • the motion value is measured below the threshold value in all the second detection sensors, it is determined that there is no remaining vehicle in the tunnel, and the lighting of the second group is turned off again to activate the power saving mode (S410).
  • the movement value is greater than or equal to the threshold, it is determined that there is a vehicle in the tunnel to maintain the turn-on state of the lighting and repeat the step S409.
  • the vehicle before the vehicle enters the tunnel, the vehicle can detect the vehicle and turn on the lights according to the situation. A huge amount of electrical energy can be saved.
  • the present invention automatically switches to a power saving mode when there is no traffic of the vehicle, so that only some lights are operated, so that the facility can be operated with minimal power and the waste of electric energy can be saved. Reduce maintenance and management costs.
  • An embodiment of the present invention has been described based on one direction of a road in a tunnel for convenience of description, but the present invention is not necessarily limited thereto and may be dually configured for both directions of the road so as to operate in both directions.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a smart tunnel light control system applied to both directions of a road in an embodiment of the present invention.
  • two first detection sensors 110 for detecting entry of a vehicle in a tunnel are installed at intervals of 5 m. In this case, whether the vehicle is detected and the direction of movement are simultaneously checked. Can be.
  • a preliminary sensor may be additionally installed at the same position to prepare for a failure or an error of the sensor 110.
  • the first and third detection sensors 110 and 130 are respectively installed at the outside of the tunnel entrance and the exit of the forward reference so as to correspond to the bidirectional directions of the road, respectively.
  • And second sensor sets 110-2 and 130-2 installed at the outer side of the tunnel inlet and the outlet of the reverse reference, respectively.
  • One control device 140 is installed 50m in front of the tunnel entrance 50mm forward.
  • each of the first and third detection sensors 110-1, 130-1, 110-2, and 130-2 may transmit its own sensing information to the control device 140 using only a communication module paired with itself, or the adjacent communication module.
  • the sensing information may be further transmitted via 150.
  • the adjacent communication module 150 may correspond to a communication module paired with another sensing sensor or an auxiliary communication module installed in a tunnel.
  • each communication module 150a to 150e may transmit and receive and relay information and amplify and transmit information in a wireless manner with other communication modules 150a to 150e or the control device 140 other than itself. It may correspond to a conventional coordinator device.
  • the total length of the tunnel is 400 m and the sensors 130-1 and 110-2 located on the right side of the tunnel on the screen are compared with the control device 140 compared to the sensors 110-1 and 130-2 located on the left side. It can be seen that they are relatively far apart.
  • the first sensing sensor 110-1 in the first sensor set is paired with the first communication module 150a at a position spaced 280 to 300m outside the forward inlet, and the third sensing sensor 130-1 is forward Paired with the second communication module 150b inside the outlet.
  • the first detection sensor 110-2 in the second sensor set is paired with the third communication module 150c at a position spaced 280 to 300m outside the reverse inlet, and the third detection sensor 130-2 is installed. Is paired with the fourth communication module 150d inside the reverse exit. Each pairing can be wired or wireless.
  • the auxiliary communication module 150e is installed at the tunnel entrance of the reverse reference on the right side of the screen, and relays the sensing information of the first sensing sensor 110-2 of the second sensor set relatively far from the control device 140.
  • the method of transmitting the sensing information from each sensor to the control device 140 is as follows.
  • the detection information is transmitted to the control device 140 using only the first communication module 150a and the third detection.
  • the sensor 130-1 transmits the sensing information to the control device 140 via the second communication module 150b and the fourth communication module 150d in sequence.
  • the first detection sensor 110-2 in the second sensor set is detected by the control device 140 via the third communication module 150c, the auxiliary communication module 150e, and the fourth communication module 150d in sequence. Since the third sensing sensor 130-2 is close to the control device 140, the third sensing sensor 130-2 transmits the sensing information to the control device 140 using only the fourth communication module 150d.
  • the first and second auxiliary detection sensors 160-1 and 160-2 are preliminarily installed at the tunnel entrance of the forward reference and the tunnel entrance of the reverse reference, respectively, to detect entry of the vehicle.
  • Each of the auxiliary sensing sensors 160-1 and 160-2 may be used in case of failure or error of each of the first sensing sensors 110-1 and 110-2.
  • the first auxiliary sensor 160-1 wirelessly transmits the sensing information directly to the control device 140
  • the second auxiliary sensor 160-2 is the second and fourth communication modules 150b and 150d. The sensing information can be transmitted in turn via.

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Abstract

본 발명은 스마트 터널등 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 터널의 입구에 대응하여 설치되어 차량의 진입을 감지하는 제1 감지 센서와, 상기 터널 내에서 차량의 유무를 감지하는 적어도 하나의 제2 감지 센서와, 상기 터널의 출구에 대응하여 설치되어 상기 차량의 진출을 감지하는 제3 감지 센서, 및 상기 제1 내지 제3 감지 센서의 센싱 정보를 기초로 상기 터널 내부를 따라 설치된 복수의 조명들의 점등 상태를 제어하는 제어 장치를 포함하는 스마트 터널등 제어 시스템을 제공한다. 본 발명에 의하면, 터널 내 차량의 통행 상태를 고려하여 터널 조명들의 점등 상태를 효율적으로 제어할 수 있어 전기 에너지 소비를 절감할 수 있다.

Description

스마트 터널등 제어 시스템 및 그 방법
본 발명은 스마트 터널등 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터널 내 조명을 제어하여 전력 소비를 절감할 수 있는 스마트 터널등 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
모든 도로의 터널은 외부 환경으로부터 갇혀 있으며 내부가 매우 어둡기 때문에 차량의 안전 소통 및 시야 확보를 위하여 주야간을 가리지 않고 점등 상태로 운용되고 있다.
하지만, 차량이 주행하지 않는 주간 또는 새벽(예를 들어, 저녁 12시 이후부터 다음날 새벽 5시까지) 시간의 경우 차량의 통행이 매우 드문 시간대 임에도 불구하고 조명을 상시 점등하고 있으며 전국적으로 추산하면 이로 인한 전력 소모가 매우 막대하기에 이른다.
따라서, 실제 터널 내 차량의 통행 상태를 감안하여 터널 조명을 제어함으로써 전기 에너지 소비를 절감할 수 있는 기술이 요구되는 실정이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제1463398호(2014.11.19 공고)에 개시되어 있다.
본 발명은, 터널 내 차량의 통행 상태를 고려하여 터널 조명을 효과적으로 제어함으로써 전력 소비를 절감할 수 있는 스마트 터널등 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 터널의 입구에 대응하여 설치되어 차량의 진입을 감지하는 제1 감지 센서와, 상기 터널 내에서 차량의 유무를 감지하는 적어도 하나의 제2 감지 센서와, 상기 터널의 출구에 대응하여 설치되어 상기 차량의 진출을 감지하는 제3 감지 센서, 및 상기 제1 내지 제3 감지 센서의 센싱 정보를 기초로 상기 터널 내부를 따라 설치된 복수의 조명들의 점등 상태를 제어하는 제어 장치를 포함하는 스마트 터널등 제어 시스템을 제공한다.
또한, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 조명들 중 제1 그룹의 조명들만 상시 점등 시키고 나머지 제2 그룹의 조명들을 소등 상태로 유지하되, 상기 제1 감지 센서에서 상기 차량이 감지되는 경우에 상기 제2 그룹의 조명들을 모두 턴 온 시킬 수 있다.
또한, 상기 제어 장치는, 상기 제3 감지 센서에서 상기 차량이 감지되는 경우에, 상기 제2 감지 센서에서 현재 센싱되는 움직임 값을 기 설정된 임계 값과 비교하여, 상기 임계 값 미만이면 상기 제2 그룹의 조명들을 모두 턴 오프시키고, 상기 임계 값 이상이면 상기 턴 온 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1 감지 센서는 상기 입구로부터 설정 거리 떨어진 터널 외측에 설치되고, 상기 제3 감지 센서는 상기 출구에 대응하는 터널 끝단부 내측에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제어 장치는, 상기 터널 내 설치된 VOC 센서로부터 측정된 공기 오염 값이 기준 값 이상인 경우에 상기 터널의 환풍팬을 가동시키고 상기 환풍팬의 속도 Vfan를 아래의 수학식을 이용하여 제어할 수 있다.
Figure PCTKR2019003395-appb-I000001
여기서, V0는 상기 환풍팬의 기준 속도, c0는 상기 기준 값, c는 상기 공기 오염 값을 나타낸다.
또한, 상기 제어 장치는 상기 터널 내 현재 차량 대수가 기준 차량 대수보다 큰 경우 아래 수학식을 이용하여 상기 환풍팬의 속도를 제어할 수 있다.
Figure PCTKR2019003395-appb-I000002
여기서, r0는 상기 기준 차량 대수, r은 상기 현재 차량 대수를 나타낸다.
또한, 상기 제1 및 제3 감지 센서는, 도로의 양방향에 각각 대응 설치되도록, 정방향 기준의 터널 입구 외측 및 출구 내측에 각각 설치되는 제1 센서 세트, 그리고 역방향 기준의 터널 입구 외측 및 출구 내측에 각각 설치되는 제2 센서 세트로 구분되며, 상기 제어 장치는, 상기 정방향 기준의 터널 입구에 한 대 설치되고, 상기 제1 및 제3 감지 센서 각각은, 자신과 페어링된 통신 모듈만을 이용하여 자신의 감지 정보를 상기 제어 장치로 전송하거나, 타 감지 센서와 페어링된 통신 모듈 또는 상기 터널에 설치된 보조 통신 모듈에 해당하는 인접 통신 모듈을 추가로 경유하여 감지 정보를 전송할 수 있다.
또한, 상기 제1 센서 세트 내의 제1 및 제3 감지 센서는 각각 제1 및 제2 통신 모듈과 함께 해당 위치에 설치되고, 상기 제2 센서 세트 내의 제1 및 제3 감지 센서는 각각 제3 및 제4 통신 모듈과 함께 해당 위치에 설치되며, 상기 보조 통신 모듈은 상기 역방향 기준의 터널 입구에 설치되며, 상기 제1 센서 세트 내의 제1 감지 센서는 상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하고 제3 감지 센서는 상기 제2 및 제4 통신 모듈을 차례로 경유하여 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하고, 상기 제2 센서 세트 내의 제1 감지 센서는 상기 제3 통신 모듈, 상기 보조 통신 모듈 및 상기 제4 통신 모듈을 차례로 경유하여 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하고 제3 감지 센서는 상기 제4 통신 모듈을 통해 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송할 수 있다.
또한, 상기 스마트 터널등 제어 시스템은 상기 정방향 기준의 터널 입구 및 상기 역방향 기준의 터널 입구에 각각 예비로 설치되어 차량의 진입을 감지하며 상기 제1 감지 센서를 대체하는 제1 및 제2 보조 감지 센서를 더 포함하고, 상기 제1 보조 감지 센서는 상기 제어 장치로 감지 정보를 직접 전송하고, 상기 제2 보조 감지 센서는 상기 제2 및 제4 통신 모듈을 차례로 경유하여 감지 정보를 전송할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 스마트 터널등 제어 시스템을 이용한 스마트 터널등 제어 방법에 있어서, 터널 내부를 따라 설치된 복수의 조명들 중 제1 그룹의 조명들만 점등 시키고 나머지 제2 그룹의 조명들을 소등 상태로 유지하는 단계와, 상기 터널의 입구에 대응하여 설치된 제1 감지 센서에서 차량의 진입이 감지되는 경우에 상기 제2 그룹의 조명들을 모두 턴 온 시키는 단계와, 상기 터널의 출구에 대응하여 설치된 제3 감지 센서에서 상기 차량이 감지되는 경우에, 상기 터널 내에서 차량의 유무를 감지하는 적어도 하나의 제2 감지 센서에서 현재 센싱되는 움직임 값을 기 설정된 임계 값과 비교하는 단계, 및 상기 임계 값 미만이면 상기 제2 그룹의 조명들을 모두 턴 오프시키고, 상기 임계 값 이상이면 상기 턴 온 상태를 유지하는 스마트 터널등 제어 방법을 제공한다.
또한, 스마트 터널등 제어 방법은, 상기 터널 내 설치된 VOC 센서로부터 측정된 공기 오염 값이 기준 값 이상인 경우에 상기 터널의 환풍팬을 가동시키되, 상기 환풍팬의 속도 Vfan를 아래의 수학식을 이용하여 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2019003395-appb-I000003
여기서, V0는 상기 환풍팬의 기준 속도, c0는 상기 기준 값, c는 상기 공기 오염 값을 나타낸다.
또한, 상기 환풍팬의 속도를 제어하는 단계는, 상기 터널 내 현재 차량 대수가 기준 차량 대수보다 큰 경우 아래 수학식을 이용하여 상기 환풍팬의 속도를 제어할 수 있다.
Figure PCTKR2019003395-appb-I000004
여기서, r0는 상기 기준 차량 대수, r은 상기 현재 차량 대수를 나타낸다.
본 발명에 의하면, 터널 내 차량의 통행 상태를 고려하여 터널 조명들의 점등 상태를 효율적으로 제어할 수 있어 전기 에너지 소비를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 차량의 통행이 없을 경우 절전 모드로 자동 전환되어 일부 조명들만 운용하므로 최소한의 전력으로 시설을 가동하고 낭비되는 전기 에너지를 절약할 수 있음은 물론, 조명 기기의 수명을 연장시키고 설비 유지 및 관리 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터널 조명등 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 시스템이 적용된 터널 내에서 조명을 제어하는 모습을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 대응되는 감지 요소를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 시스템을 이용한 터널 조명등 제어 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 도로의 양방향에 대해 적용된 스마트 터널등 제어 시스템을 예시한 도면이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터널 조명등 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터널 조명등 제어 시스템(100)은 제1 감지 센서(110), 제2 감지 센서(120), 제3 감지 센서(130) 및 제어 장치(140)를 포함한다.
제1 감지 센서(110)는 터널의 입구에 대응하여 설치되어 차량의 진입을 감지한다. 제1 감지 센서(110)는 차량의 진입은 물론 진입 대수를 카운트할 수 있다.
여기서, 제1 감지 센서(110)는 터널의 입구로부터 설정 거리(ex, 250-300m) 이격된 터널 외측에 설치될 수 있으며, 차량이 터널 내로 들어오기 전에 차량을 미리 감지할 수 있다. 터널 입구보다 이전에 차량을 감지할 경우 실제 차량이 터널에 진입하기 이전 또는 진입하는 동시에 터널 내 조명을 점등시킬 수 있어 주행의 안전성을 도모할 수 있다.
제1 감지 센서(110)는 레이저(Laser), 영상(Video), 루프(Loop), 음파 등의 검지 수단과 같이 차량을 검지할 수 있는 기 공지된 다양한 검지 수단으로 구현될 수 있다.
또한, 도시되지 않았으나, 제1 감지 센서(110)는 도로 방향에 대해 약 5m 간격으로 두 개(한쌍) 설치될 수 있다. 이와 같이 두 개의 센서(이하, 센서1, 센서2)를 사용할 경우, 차량의 감지는 물론 감지된 차량의 주행 방향도 함께 알 수 있다.
이와 같이 입구 측에 한 쌍의 제1 감지 센서(110)를 배치하게 되면, 도로의 양방향에 대해, 입구로 들어가는 정방향의 차량과, 반대 차선을 이용하여 입구를 나오는 역방향의 차량을 상호 구분해낼 수 있다. 이에 따라, 터널 입구를 들어오는 정방향의 차량 감지 시에는 터널 내 조명을 자동 점등시키고 반대로 입구를 빠져나오는 역방향의 차량이 감지되면 조명 제어와는 무관한 신호로 판단하고 조명을 점등시키지 않는다.
제2 감지 센서(120)는 터널 내부를 따라 적어도 하나 설치되며, 센싱되는 움직임 값을 이용하여 터널 내 차량의 유무를 감지한다. 여기서 임계 이상으로 센싱된 움직임 값을 유의미한 것으로 볼 수 있고 임계 미만의 값을 노이즈로 판단할 수 있다. 제2 감지 센서(120) 역시 객체의 움직임 값을 감지할 수 있는 공지된 다양한 수단으로 구현될 수 있다.
제3 감지 센서(130)는 터널의 출구에 대응하여 설치되어 차량의 진출을 감지한다. 제3 감지 센서(130)는 차량의 진출은 물론 진출한 차량의 대수를 카운트할 수 있다. 제3 감지 센서(130) 역시 기 공지된 다양한 검지 수단으로 구현 가능하다.
제3 감지 센서(130)는 터널의 출구에 대응하는 터널 끝단부 내측에 설치될 수 있다. 이 경우 눈이나 비 등으로부터 보호되어 감지 성능을 높임을 물론 차량이 터널 출구를 나가기 전에 미리 차량을 감지할 수 있다. 터널 출구보다 이전에서 차량을 감지할 경우 터널 소등 시점을 조금 당길 수 있거나 차량의 진출과 동시에 조명을 소등시킬 수 있어 전기 에너지를 절약할 수 있다.
제어 장치(140)는 제1 내지 제3 감지 센서(110,200,130)와 무선 또는 유선 연결되어 상호 정보를 송수신할 수 있다. 물론, 제어 장치(140)와 센서들 사이에는 추가로 통신 장비들이 부가될 수 있다. 또한, 제어 장치(140)는 터널의 입구 측과 인접하여 설치될 수 있는데, 예를 들어 터널 입구로부터 전방 50m 부근에 떨어져 설치될 수 있다.
제어 장치(140)는 제1 내지 제3 감지 센서(110,120,130)로부터 수집되는 센싱 정보를 기초로 터널 내 복수의 조명들의 점등 상태를 제어한다.
제어 장치(140)는 터널 입구에 차량이 검지되지 않음과 동시에 터널 내에 차량이 전혀 없는 경우, 터널 내 조명들 중에서 제1 그룹의 조명들(예를 들어, 도 1의 L1)은 상시적으로 점등시켜 두고, 나머지 제2 그룹의 조명들(L2)을 소등 상태를 유지한다. 즉, 터널 내 조명들을 절전 모드로 운용한다.
다만, 제어 장치(140)는 터널 입구에서 차량이 검지되면, 나머지 제2 그룹의 조명들(L2)을 모두 턴 온시켜 조도를 높일 수 있다. 물론, 이후에 터널 출구에서 차량의 진출이 검지되면, 터널 내 차량이 존재하는지 여부에 따라 제2 그룹의 조명들의 턴 온 상태를 유지할 수도 있고, 반대로 턴 오프시켜 다시 절전 모드로 운용할 수도 있다.
도 2는 도 1의 시스템이 적용된 터널 내에서 조명을 제어하는 모습을 설명하는 도면이다.
우선, 도 2의 (a)는 차량 통행이 없는 경우로서, 제어 장치(140)는 터널 내 제1 그룹의 조명들(상시등)만 점등시켜 절전 모드로 운용한다. 이후, 도 2의 (b)와 같이, 터널 입구의 제1 감지 센서(110)에서 차량의 진입이 검지되면, 제어 장치(140)는 나머지 조명들 즉, 제2 그룹의 조명들도 모두 턴 온시킨다.
이후, 도 2의 (c)와 같이, 차량이 터널 출구의 제3 감지 센서(130)에서 검지되면, 제어 장치(140)는 기존에 켰던 제2 그룹의 조명들을 다시 턴 오프시키고, 상시등인 제1 그룹의 조명들만 점등 상태를 유지하는 절전 모드로 복귀한다.
물론, 제어 장치(140)는 터널 출구에서 차량이 검지되는 경우에, 제2 감지 센서(120)를 이용하여 터널 내 잔여한 차량이 있는지 판단하여 절전 모드의 복귀 여부를 결정할 수 있다. 즉, 출구에서 차량이 검지되면, 제2 감지 센서(120)에서 현재 센싱되는 움직임 값이 임계 값 이상인지 여부에 따라 제2 그룹의 조명들을 턴 오프 시킬 수도 있고 기존의 턴 온 상태를 유지할 수도 있다.
제어 장치(140)는 움직임 값이 임계 값 이상이면 터널 내 잔여 차량이 있다고 판단하여 도 2의 (b)의 턴 온 상태를 유지하고, 움직임 값이 임계 값 미만이면 터널 내 차량이 없다고 판단하여 도 2의 (c)와 같이 제2 그룹의 조명들을 모두 턴 오프(리셋 제어)시킨다.
도 3은 도 1에 대응되는 감지 요소를 나타낸 도면이다. 도 3과 같이, 상술한 본 발명의 실시 예는 터널 입구에서 차량의 진입을 카운트하고, 터널 내부에서 차량의 움직임을 감지하며, 터널 출구에서 차량의 진출을 감지하는 것을 통해, 차량의 통행 상태를 고려하여 터널 조명들의 점등 상태를 효율적으로 제어할 수 있으며 전기 에너지 소비를 크게 절감할 수 있다.
한편, 제어 장치(140)는 터널 내 설치된 VOC 센서(미도시)로부터 측정된 공기 오염 값을 기준 값과 비교하여, 기준 값 이하이면 터널 내 환풍팬을 가동하지 않고 기준 값 이상이면 터널의 환풍팬을 가동하여 오염된 공기를 환기시킬 수 있다.
이때, 제어 장치(140)는 환풍팬의 속도 Vfan를 아래의 수학식 1을 이용하여 제어할 수 있다.
Figure PCTKR2019003395-appb-M000001
여기서, V0는 상기 환풍팬의 기준 속도(기 설정된 표준 속도), c0는 상기 기준 값, c는 상기 공기 오염 값을 나타낸다.
물론, 터널 내 공기질은 터널 내 차량의 대수와도 관계가 있다. 따라서, 제어 장치(140)는 터널 내 현재 차량 대수가 기준 차량 대수보다 적을 때는 수학식 1을이용하되, 기준 차량 대수보다 많은 경우에는 아래 수학식 2를 이용하여 환풍팬의 속도를 제어할 수 있다.
Figure PCTKR2019003395-appb-M000002
여기서, r0는 기준 차량 대수, r은 현재 차량 대수를 나타낸다. 여기서 기준 차량 대수는 기 설정되는 값이며, 터널 길이를 고려하여 터널 별로 상이할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 실시 예는 터널내 공기 오염 값이 기준 값 이상일 때 즉시 환기 모드를 구동하되 기준 값을 초과한 정도에 따라 환풍 팬의 동작 속도를 증가시킬 수 있으며, 터널 내 차량 대수가 기준 대수보다 많을 경우 환풍 팬의 속도를 더욱 가중 제어할 수 있다.
도 4는 도 1의 시스템을 이용한 터널 조명등 제어 방법을 설명하는 도면이다.
우선, 제어 장치(140)는 터널 내 제1 그룹의 조명을 상시 점등시켜 절전 모드를 가동하고 이를 유지한다(S401).
이후, 터널 입구의 제1 감지 센서(110)에서 소정의 센싱 값이 감지되면(S402), 해당 센싱 값이 설정 시간 동안 연속되는 실효 값(의미 있는 값)인지 판단한다(S403).
연속한 실효 값인 경우에, 제어 장치(140)는 차량 한 대가 터널 입구에 진입하는 상황임을 인지하고(S404), 기존에 오프되어 있던 제2 그룹의 조명을 모두 턴 온시킨다(S405). 그리고, 터널 출구에서 센싱 값이 감지될 때까지 현재의 상태를 유지한다. 물론, S403 단계의 판단 시 연속한 실효 값이 아닌 경우에는 S402 단계를 반복 수행한다.
이후, 터널 출구의 제3 감지 센서(130)에서 센싱 값이 감지되면(S406), 제어 장치(140)는 해당 센싱 값이 연속한 실효 값인지 확인한다(S407). 만일, 연속한 실효 값이면 제어 장치(140)는 차량 한 대가 터널을 진출하는 상황임을 인지한다(S408).
여기서, 제어 장치(140)는 터널 내부에 있는 각각의 제2 감지 센서(120)에서 현재 센싱되는 움직임 값을 임계 값과 비교한다(S409).
만일, 모든 제2 감지 센서에서 움직임 값이 임계 미만으로 측정되면, 터널 내 잔여 차량이 없다고 판단하여 제2 그룹의 조명을 다시 턴 오프시켜 절전 모드를 가동한다(S410). 물론, 움직임 값이 임계 이상인 경우가 적어도 하나 존재하면, 터널 내 차량이 존재하는 것으로 판단하여 조명의 턴 온 상태를 유지하게 되며 S409 단계를 반복 수행한다.
이러한 본 발명의 실시예의 경우, 차량이 터널을 진입하기 전에 차량을 감지하여 상황에 맞게 조명을 점등할 수 있으며 차량이 터널을 안전하게 통과한 것이 확인되면 필요한 최소의 전등만으로 운용함으로써 전국 도로를 대상으로 막대한 양의 전기 에너지를 절약할 수 있다.
따라서, 이상과 같은 본 발명에 의하면, 터널 내 차량의 통행 상태를 고려하여 터널 조명들의 점등 상태를 효율적으로 제어할 수 있어 전기 에너지 소비를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 차량의 통행이 없을 경우 절전 모드로 자동 전환되어 일부 조명들만 운용하므로 최소한의 전력으로 시설을 가동하고 낭비되는 전기 에너지를 절약할 수 있음은 물론, 조명 기기의 수명을 연장시키고 설비 유지 및 관리 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예는 설명의 편의상 터널에서 도로의 일방향을 기준으로 설명하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되지 않으며 양방향에 모두 동작할 수 있도록 도로 양방향에 대해 이중으로 구성될 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 도로의 양방향에 대해 적용된 스마트 터널등 제어 시스템을 예시한 도면이다.
참고로, 도 5의 경우 앞서 설명한 바와 같이 터널 내 차량의 진입을 감지하는 제1 감지 센서(110)가 5m 간격으로 두 개 설치된 것을 예시하고 있으며, 이 경우 차량의 감지 여부와 이동 방향을 동시에 확인할 수 있다. 또한, 두 개의 제1 감지 센서(110)의 각 하단에 표시된 점선 박스와 같이, 동일 위치에 예비 센서가 추가로 설치되어 센서(110)의 고장이나 오류 등에 대비할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 입구에 하나의 제1 감지 센서가 설치된 것을 예시하여 설명한다.
도 5에 나타낸 것과 같이, 제1 및 제3 감지 센서(110,130)는 도로의 양방향에 각각 대응 설치되도록, 정방향 기준의 터널 입구 외측 및 출구 내측에 각각 설치되는 제1 센서 세트(110-1,130-1), 그리고 역방향 기준의 터널 입구 외측 및 출구 내측에 각각 설치되는 제2 센서 세트(110-2,130-2)로 구분될 수 있다.
제어 장치(140)는 정방향 기준의 터널 입구 50m 전방에 한 대만 설치된다.
이때, 제1 및 제3 감지 센서(110-1,130-1,110-2,130-2) 각각은, 자신과 페어링된 통신 모듈만을 이용하여 자신의 감지 정보를 제어 장치(140)로 전송할 수도 있고, 인접 통신 모듈(150)을 추가로 경유하여 감지 정보를 전송할 수 있다. 인접 통신 모듈(150)은 타 감지 센서와 페어링된 통신 모듈 또는 터널에 설치된 보조 통신 모듈에 해당할 수 있다.
감지 정보 전송에 필요한 경로는 제어 장치(140)와 각 감지 센서의 이격 거리에 따라 달라질 수 있는데, 거리가 멀수록 더 많은 경로를 사용한다. 본 발명의 실시예에서 각각의 통신 모듈(150a~150e)은 자신 이외의 타 통신 모듈(150a~150e) 또는 제어 장치(140)와 무선 방식으로 정보를 송수신 및 중계하고 데이터를 증폭 전송할 수 있으며, 통상의 코디네이터 장치에 해당할 수 있다.
도 5에서 터널의 총 길이는 400m인 것을 예시하며 화면 상 터널의 오른쪽에 위치한 센서들(130-1,110-2)은 왼쪽에 위치한 센서들(110-1,130-2)에 비해 제어 장치(140)와 상대적으로 멀리 떨어져 있는 것을 알 수 있다.
제1 센서 세트 내의 제1 감지 센서(110-1)는 정방향 입구 외측에 280~300m 이격된 위치에 제1 통신 모듈(150a)과 함께 페어링 설치되고, 제3 감지 센서(130-1)는 정방향 출구 내측에 제2 통신 모듈(150b)과 함께 페어링 설치된다.
마찬가지로, 제2 센서 세트 내의 제1 감지 센서(110-2)는 역방향 입구 외측에 280~300m 이격된 위치에 제3 통신 모듈(150c)과 함께 페어링 설치되고, 제3 감지 센서(130-2)는 역방향 출구 내측에 제4 통신 모듈(150d)과 함께 페어링 설치된다. 각각의 페어링은 유선 또는 무선 방식으로 가능하다.
보조 통신 모듈(150e)은 화면 오른쪽의 역방향 기준의 터널 입구에 설치되며, 제어 장치(140)로부터 상대적으로 멀리 떨어진 제2 센서 세트의 제1 감지 센서(110-2)의 감지 정보를 중계한다.
각 센서에서 제어 장치(140)로 감지 정보를 전송하는 방법은 다음과 같다.
제1 센서 세트 내의 제1 감지 센서(110-1)는 제어 장치(140)와 거리가 가깝기 때문에 제1 통신 모듈(150a)만을 이용하여 제어 장치(140)로 감지 정보를 전송하고, 제3 감지 센서(130-1)는 제2 통신 모듈(150b)과 제4 통신 모듈(150d)을 차례로 경유하여 제어 장치(140)로 감지 정보를 전송한다.
그리고, 제2 센서 세트 내의 제1 감지 센서(110-2)는 제3 통신 모듈(150c), 보조 통신 모듈(150e) 및 제4 통신 모듈(150d)을 차례로 경유하여 제어 장치(140)로 감지 정보를 전송하고, 제3 감지 센서(130-2)는 제어 장치(140)와 거리가 가깝기 때문에 제4 통신 모듈(150d)만을 이용하여 제어 장치(140)로 감지 정보를 전송한다.
제1 및 제2 보조 감지 센서(160-1,160-2)는 정방향 기준의 터널 입구 및 역방향 기준의 터널 입구에 각각 예비적으로 설치되어 차량의 진입을 감지한다. 각각의 보조 감지 센서(160-1,160-2)는 각각의 제1 감지 센서(110-1,110-2)의 고장이나 오류 시 대체 사용될 수 있다. 여기서, 제1 보조 감지 센서(160-1)는 제어 장치(140)로 감지 정보를 직접 무선 전송하고, 제2 보조 감지 센서(160-2)는 제2 및 제4 통신 모듈(150b, 150d)을 차례로 경유하여 감지 정보를 전송할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 터널의 양방향에 대해 모두 적용 가능함은 물론 통신 모듈을 사용하여 데이터를 증폭 전송하여 데이터 송수신 성능을 높일 수 있고 전송된 각 센서의 데이터를 기초로 터널 내 조명등의 제어 효율을 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 터널의 입구에 대응하여 설치되어 차량의 진입을 감지하는 제1 감지 센서;
    상기 터널 내에서 차량의 유무를 감지하는 적어도 하나의 제2 감지 센서;
    상기 터널의 출구에 대응하여 설치되어 상기 차량의 진출을 감지하는 제3 감지 센서; 및
    상기 제1 내지 제3 감지 센서의 센싱 정보를 기초로 상기 터널 내부를 따라 설치된 복수의 조명들의 점등 상태를 제어하는 제어 장치를 포함하는 스마트 터널등 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 조명들 중 제1 그룹의 조명들만 상시 점등 시키고 나머지 제2 그룹의 조명들을 소등 상태로 유지하되,
    상기 제1 감지 센서에서 상기 차량이 감지되는 경우에 상기 제2 그룹의 조명들을 모두 턴 온 시키는 스마트 터널등 제어 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 제3 감지 센서에서 상기 차량이 감지되는 경우에, 상기 제2 감지 센서에서 현재 센싱되는 움직임 값을 기 설정된 임계 값과 비교하여, 상기 임계 값 미만이면 상기 제2 그룹의 조명들을 모두 턴 오프시키고, 상기 임계 값 이상이면 상기 턴 온 상태를 유지하는 스마트 터널등 제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 감지 센서는 상기 입구로부터 설정 거리 떨어진 터널 외측에 설치되고, 상기 제3 감지 센서는 상기 출구에 대응하는 터널 끝단부 내측에 설치되는 스마트 터널등 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 터널 내 설치된 VOC 센서로부터 측정된 공기 오염 값이 기준 값 이상인 경우에 상기 터널의 환풍팬을 가동시키고 상기 환풍팬의 속도 Vfan를 아래의 수학식을 이용하여 제어하는 스마트 터널등 제어 시스템:
    Figure PCTKR2019003395-appb-I000005
    여기서, V0는 상기 환풍팬의 기준 속도, c0는 상기 기준 값, c는 상기 공기 오염 값을 나타낸다.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 터널 내 현재 차량 대수가 기준 차량 대수보다 큰 경우 아래 수학식을 이용하여 상기 환풍팬의 속도를 제어하는 스마트 터널등 제어 시스템:
    Figure PCTKR2019003395-appb-I000006
    여기서, r0는 상기 기준 차량 대수, r은 상기 현재 차량 대수를 나타낸다.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제3 감지 센서는,
    도로의 양방향에 각각 대응 설치되도록, 정방향 기준의 터널 입구 외측 및 출구 내측에 각각 설치되는 제1 센서 세트, 그리고 역방향 기준의 터널 입구 외측 및 출구 내측에 각각 설치되는 제2 센서 세트로 구분되며,
    상기 제어 장치는,
    상기 정방향 기준의 터널 입구에 한 대 설치되고,
    상기 제1 및 제3 감지 센서 각각은,
    자신과 페어링된 통신 모듈만을 이용하여 자신의 감지 정보를 상기 제어 장치로 전송하거나, 타 감지 센서와 페어링된 통신 모듈 또는 상기 터널에 설치된 보조 통신 모듈에 해당하는 인접 통신 모듈을 추가로 경유하여 감지 정보를 전송하는 스마트 터널등 제어 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 센서 세트 내의 제1 및 제3 감지 센서는 각각 제1 및 제2 통신 모듈과 함께 해당 위치에 설치되고, 상기 제2 센서 세트 내의 제1 및 제3 감지 센서는 각각 제3 및 제4 통신 모듈과 함께 해당 위치에 설치되며,
    상기 보조 통신 모듈은 상기 역방향 기준의 터널 입구에 설치되며,
    상기 제1 센서 세트 내의 제1 감지 센서는 상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하고 제3 감지 센서는 상기 제2 및 제4 통신 모듈을 차례로 경유하여 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하고,
    상기 제2 센서 세트 내의 제1 감지 센서는 상기 제3 통신 모듈, 상기 보조 통신 모듈 및 상기 제4 통신 모듈을 차례로 경유하여 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하고 제3 감지 센서는 상기 제4 통신 모듈을 통해 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하는 스마트 터널등 제어 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 정방향 기준의 터널 입구 및 상기 역방향 기준의 터널 입구에 각각 예비로 설치되어 차량의 진입을 감지하며 상기 제1 감지 센서를 대체하는 제1 및 제2 보조 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 제1 보조 감지 센서는 상기 제어 장치로 감지 정보를 직접 전송하고,
    상기 제2 보조 감지 센서는 상기 제2 및 제4 통신 모듈을 차례로 경유하여 감지 정보를 전송하는 스마트 터널등 제어 시스템.
  10. 스마트 터널등 제어 시스템을 이용한 스마트 터널등 제어 방법에 있어서,
    터널 내부를 따라 설치된 복수의 조명들 중 제1 그룹의 조명들만 점등 시키고 나머지 제2 그룹의 조명들을 소등 상태로 유지하는 단계;
    상기 터널의 입구에 대응하여 설치된 제1 감지 센서에서 차량의 진입이 감지되는 경우에 상기 제2 그룹의 조명들을 모두 턴 온 시키는 단계;
    상기 터널의 출구에 대응하여 설치된 제3 감지 센서에서 상기 차량이 감지되는 경우에, 상기 터널 내에서 차량의 유무를 감지하는 적어도 하나의 제2 감지 센서에서 현재 센싱되는 움직임 값을 기 설정된 임계 값과 비교하는 단계; 및
    상기 임계 값 미만이면 상기 제2 그룹의 조명들을 모두 턴 오프시키고, 상기 임계 값 이상이면 상기 턴 온 상태를 유지하는 스마트 터널등 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 감지 센서는 상기 입구로부터 설정 거리 떨어진 터널 외측에 설치되고, 상기 제3 감지 센서는 상기 출구에 대응하는 터널 끝단부 내측에 설치되는 스마트 터널등 제어 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 터널 내 설치된 VOC 센서로부터 측정된 공기 오염 값이 기준 값 이상인 경우에 상기 터널의 환풍팬을 가동시키되, 상기 환풍팬의 속도 Vfan를 아래의 수학식을 이용하여 제어하는 단계를 더 포함하는 스마트 터널등 제어 방법:
    Figure PCTKR2019003395-appb-I000007
    여기서, V0는 상기 환풍팬의 기준 속도, c0는 상기 기준 값, c는 상기 공기 오염 값을 나타낸다.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 환풍팬의 속도를 제어하는 단계는,
    상기 터널 내 현재 차량 대수가 기준 차량 대수보다 큰 경우 아래 수학식을 이용하여 상기 환풍팬의 속도를 제어하는 스마트 터널등 제어 방법:
    Figure PCTKR2019003395-appb-I000008
    여기서, r0는 상기 기준 차량 대수, r은 상기 현재 차량 대수를 나타낸다.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 및 제3 감지 센서는,
    도로의 양방향에 각각 대응 설치되도록, 정방향 기준의 터널 입구 외측 및 출구 내측에 각각 설치되는 제1 센서 세트, 그리고 역방향 기준의 터널 입구 외측 및 출구 내측에 각각 설치되는 제2 센서 세트로 구분되며,
    상기 복수의 조명들을 제어하는 제어 장치는,
    상기 정방향 기준의 터널 입구에 한 대 설치되고,
    상기 제1 및 제3 감지 센서 각각은,
    자신과 페어링된 통신 모듈만을 이용하여 자신의 감지 정보를 상기 제어 장치로 전송하거나, 타 감지 센서와 페어링된 통신 모듈 또는 상기 터널에 설치된 보조 통신 모듈에 해당하는 인접 통신 모듈을 추가로 경유하여 감지 정보를 전송하는 스마트 터널등 제어 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 센서 세트 내의 제1 및 제3 감지 센서는 각각 제1 및 제2 통신 모듈과 함께 해당 위치에 설치되고, 상기 제2 센서 세트 내의 제1 및 제3 감지 센서는 각각 제3 및 제4 통신 모듈과 함께 해당 위치에 설치되며,
    상기 보조 통신 모듈은 상기 역방향 기준의 터널 입구에 설치되며,
    상기 제1 센서 세트 내의 제1 감지 센서는 상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하고 제3 감지 센서는 상기 제2 및 제4 통신 모듈을 차례로 경유하여 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하고,
    상기 제2 센서 세트 내의 제1 감지 센서는 상기 제3 통신 모듈, 상기 보조 통신 모듈 및 상기 제4 통신 모듈을 차례로 경유하여 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하고 제3 감지 센서는 상기 제4 통신 모듈을 통해 상기 제어 장치로 감지 정보를 전송하는 스마트 터널등 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 스마트 터널등 제어 시스템은,
    상기 정방향 기준의 터널 입구 및 상기 역방향 기준의 터널 입구에 각각 예비로 설치되어 차량의 진입을 감지하며 상기 제1 감지 센서를 대체하는 제1 및 제2 보조 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 제1 보조 감지 센서는 상기 제어 장치로 감지 정보를 직접 전송하고,
    상기 제2 보조 감지 센서는 상기 제2 및 제4 통신 모듈을 차례로 경유하여 감지 정보를 전송하는 스마트 터널등 제어 방법.
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