WO2011019241A2 - 터널등의 색온도 제어장치 및 색온도 조절용 터널등기구 - Google Patents

터널등의 색온도 제어장치 및 색온도 조절용 터널등기구 Download PDF

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temperature control
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오정희
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웰컨트롤(주)
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    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/165—Controlling the light source following a pre-assigned programmed sequence; Logic control [LC]
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a color temperature control device such as a tunnel and a tunnel light fixture for color temperature adjustment, and a color temperature control device such as a tunnel that can adjust the color temperature of the tunnel according to the color temperature outside the tunnel and a tunnel light fixture whose color temperature is adjusted according to the color temperature outside the tunnel. It is about.
  • Discharge tube used as a light source such as a tunnel is different from the beginning of use, and the light beam becomes weak as time passes and the lamp does not turn on due to the life of the lamp, or smoke is trapped on the glass surface of the luminaire under the influence of the exhaust gas caused by the traffic. Since the light transmittance is reduced due to pollution, there is a problem that the brightness of the tunnel is significantly lowered according to the pollution degree of the luminaire.
  • the light at the tunnel entrance uses orange sodium lamp
  • the basic light inside the tunnel uses white fluorescent lamp
  • the light at the tunnel exit light uses orange sodium lamp.
  • the lighting is used to illuminate the tunnel with white light without mitigating lighting, and to change the illuminance inside the tunnel according to the daylight illumination at the entrance of the tunnel.
  • intensity intensity of illumination refers to the degree of brightness around the object when the light beam is incident on an object.
  • the driver when the vehicle driver enters the tunnel or exits the tunnel, the driver changes the illuminance to increase the occurrence of a traffic accident by causing the driver's vision to be disturbed due to changes in the illuminance inside the tunnel and outside the tunnel.
  • natural light outside the tunnel is recognized as white light by combining light of a blue sky with high color temperature and direct sunlight of the sun.
  • the color of sunlight produced just before the sun rises during the day creates a bluish-blue atmosphere.
  • the color temperature rises, and when the sun rises, the color temperature falls and the sun shines, causing the red energy to drift.
  • the sun's color temperature is the lowest, causing red to appear strongly.
  • natural light has various color temperatures according to seasons, time zones, places, and weather conditions.
  • the lighting inside the tunnel is made of white light, and thus, the driver's field of view does not adapt to the color temperature which changes instantly, causing visual disturbances, thereby increasing the occurrence of traffic accidents.
  • the present invention has been made to solve the problems as described above, color temperature control device and color temperature control device such as tunnel to maintain the driver's field of view and minimize power consumption by maintaining the color temperature inside the tunnel the same as the color temperature outside the tunnel
  • the purpose is to provide tunnel lighting.
  • Another object of the present invention is to reduce the social cost by eliminating the inconvenience of the driver at the entrance and exit of the tunnel and preventing the occurrence of traffic accidents.
  • a color temperature control apparatus such as a tunnel according to the present invention includes a position detection unit measuring position information and generating a position signal, a color temperature sensing unit generating a color temperature signal by sensing a color temperature outside the tunnel; Determining whether the color temperature signal is generated by analyzing the position signal, but generating the dimming signal by calculating the dimming value of the tunnel and the like to match the color temperature in the tunnel with the color temperature outside the tunnel when generating the color temperature signal.
  • An input including an input microprocessor; And a processing microprocessor receiving the dimming signal and generating a color temperature control signal for adjusting a color temperature of a tunnel, and a wired / wireless communication unit connected to the processing microprocessor to transmit the color temperature control signal to a tunnel. It is characterized by consisting of a processing unit.
  • the wire / wireless communication unit may be a power line communication (PLC) unit connected to the processing microprocessor to communicate the color temperature control signal using an input power line such as a tunnel.
  • PLC power line communication
  • the input microprocessor analyzes the position signal to determine a sunrise time, a sunset time, and a current time, but generates the color temperature signal when the current time is after the sunrise time and before the sunset time.
  • the sensing unit may be controlled.
  • the input microprocessor may include, in the dimming signal, a brightness control signal for adjusting the brightness of the tunnel when the current time is before the sunrise time and after the sunset time.
  • the input unit may further include an illuminance detector configured to generate an illuminance signal by measuring brightness outside the tunnel, and the input microprocessor analyzes the illuminance signal to determine whether the current time is before the sunrise time and after the sunset time.
  • the color temperature sensing unit may be controlled to generate the color temperature signal.
  • the input unit may further include a temperature detector configured to measure an ambient temperature and generate a temperature signal, and a humidity detector configured to measure an ambient humidity and generate a humidity signal, and the input microprocessor analyzes the temperature signal and the humidity signal. Dimming signal can be generated.
  • the wired / wireless communication unit may communicate with a radio frequency (RF).
  • RF radio frequency
  • the processing unit may further include a wired / wireless interface unit connected to the processing microprocessor to transmit status indication data of a control device to a central control station.
  • processing unit may further include a door monitoring unit connected to and controlled by the processing microprocessor, a power monitoring unit and a key input unit, respectively.
  • the tunnel light fixture for color temperature adjustment includes a wireless communication unit for receiving a color temperature control signal transmitted from a control device, a dimming controller for generating a dimming voltage by interpreting the color temperature control signal, and the dimming voltage.
  • An electronic ballast generating a corresponding pulse voltage and a plurality of lamps, each of which is illuminated at a brightness corresponding to the pulse voltage, may include a luminaire whose total color temperature changes according to the illuminance of the lamp.
  • the luminaire may include an orange lamp installed at the center and a white lamp installed at left and right sides of the orange lamp.
  • the dimming voltage may be generated within DC 1V ⁇ 10V.
  • the electronic ballast may generate a pulse voltage corresponding to brightness of 100% when the dimming voltage is applied at DC 10V.
  • the electronic ballast may generate a pulse voltage corresponding to the brightness of 10% when the dimming voltage is applied to DC 1V.
  • the driver's field of view is temporarily prevented from narrowing at the time of entering / exiting the tunnel, thereby reducing the social cost due to the traffic accident, and the driver's field of view. It is effective to secure the driver's inconvenience.
  • FIG. 1 and 2 is a block diagram of a color temperature control device such as a tunnel according to an embodiment of the present invention.
  • 3 and 4 is a view showing a signal flow of the color temperature control device such as a tunnel according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a block diagram of a tunnel light fixture for color temperature adjustment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram of a dimming controller according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a view showing the signal flow of the tunnel light fixture for color temperature adjustment according to an embodiment of the present invention.
  • color temperature control device such as tunnel
  • processor 210 processor microprocessor
  • central operation unit 420 variable power supply
  • FIG. 1 is a block diagram of a color temperature control apparatus such as a tunnel according to an embodiment of the present invention.
  • a color temperature control apparatus such as a tunnel according to an embodiment of the present invention includes an input unit 100 and a processing unit 200.
  • the input unit 100 includes a position detector 110, a color temperature sensor 120, and an input microprocessor 160.
  • the position detector 110 may be configured as a GPS system including a GPS receiver, and generates a position signal by measuring position information such as latitude and longitude, which is data for recognizing a current position, and converts the position signal into the input microcomputer. Send to processor 160.
  • the color temperature sensing unit 120 may include a color temperature sensor, generates a color temperature signal by sensing a color temperature outside the tunnel, and transmits the color temperature signal to the input microprocessor 160.
  • the input microprocessor 160 analyzes the position signal of the position detector 110 and the color temperature signal of the color temperature sensor 120 to generate a dimming signal for matching the color temperature in the tunnel with the color temperature outside the tunnel.
  • the input microprocessor 160 analyzes the position signal of the position detection unit 110 to determine whether the color temperature signal is generated, and when generating the color temperature signal, calculates a dimming value such as a tunnel and dimming the dimming. Generate a signal.
  • the input microprocessor 160 generates time information by analyzing a location signal of the location detector 110 to determine a sunrise time, a sunset time, and a current time.
  • the input microprocessor 160 controls the color temperature sensing unit 120 to generate the color temperature signal when the current time is after the sunrise time and before the sunset time.
  • the input microprocessor 160 uses the sunrise time as the generation data of the color temperature signal after sunrise, and uses the sunset time as the disappearance data of the color temperature signal after the sunset because adjustment of the color temperature is not necessary. .
  • the input microprocessor 160 may include, in the dimming signal, a brightness control signal for adjusting the brightness of the tunnel by comparing the sunrise time and the sunset time with the current time.
  • the input microprocessor 160 may generate the dimming signal by including a brightness control signal.
  • the dimming signal illuminates the tunnel at 100% brightness after sunset, and illuminates the tunnel at 70% to 80% brightness after dark, and again before sunrise. Illuminate the tunnel at 100% brightness.
  • the color temperature of the tunnel is adjusted according to the color temperature outside the tunnel.
  • the processing unit 200 includes a processing microprocessor 210 and a wired / wireless communication unit 220.
  • the processing microprocessor 210 is connected to the input microprocessor 160, and receives the dimming signal from the input microprocessor 160 to generate a color temperature control signal for adjusting a color temperature of a tunnel or the like.
  • the wired / wireless communication unit 220 is connected to the processing microprocessor 210 and transmits a color temperature control signal of the processing microprocessor 210 to a tunnel or the like.
  • the wire / wireless communication unit 220 may be a power line communication (PLC) unit for communicating the color temperature control signal using an input power line such as a tunnel.
  • PLC power line communication
  • the wire / wireless communication unit 220 may communicate at a radio frequency (RF), and may communicate using any one of a VHF band or a UHF band.
  • RF radio frequency
  • FIG. 1 and 2 is a block diagram of a color temperature control device such as a tunnel according to an embodiment of the present invention.
  • a color temperature control apparatus such as a tunnel according to an embodiment of the present invention includes an input unit 100 and a processing unit 200.
  • the input unit 100 includes a position detector 110, a color temperature sensor 120, and an input microprocessor 160.
  • the position detector 110 may be configured as a GPS system including a GPS receiver, and generates a position signal by measuring position information such as latitude and longitude, which is data for recognizing a current position, and converts the position signal into the input microcomputer. Send to processor 160.
  • the color temperature sensing unit 120 may include a color temperature sensor, generates a color temperature signal by sensing a color temperature outside the tunnel, and transmits the color temperature signal to the input microprocessor 160.
  • the input microprocessor 160 analyzes the position signal of the position detector 110 and the color temperature signal of the color temperature sensor 120 to generate a dimming signal for matching the color temperature in the tunnel with the color temperature outside the tunnel.
  • the input microprocessor 160 analyzes the position signal of the position detection unit 110 to determine whether the color temperature signal is generated, and when generating the color temperature signal, calculates a dimming value such as a tunnel and dimming the dimming. Generate a signal.
  • the input microprocessor 160 generates time information by analyzing a location signal of the location detector 110 to determine a sunrise time, a sunset time, and a current time.
  • the input microprocessor 160 controls the color temperature sensing unit 120 to generate the color temperature signal when the current time is after the sunrise time and before the sunset time.
  • the input microprocessor 160 uses the sunrise time as the generation data of the color temperature signal after sunrise, and uses the sunset time as the disappearance data of the color temperature signal after the sunset because adjustment of the color temperature is not necessary. .
  • the input microprocessor 160 may include, in the dimming signal, a brightness control signal for adjusting the brightness of the tunnel by comparing the sunrise time and the sunset time with the current time.
  • the input microprocessor 160 may generate the dimming signal by including a brightness control signal.
  • the dimming signal illuminates the tunnel at 100% brightness after sunset, and illuminates the tunnel at 70% to 80% brightness after dark, and again before sunrise. Illuminate the tunnel at 100% brightness.
  • the color temperature of the tunnel is adjusted according to the color temperature outside the tunnel.
  • the input unit 100 may further include an illuminance detector 130, a temperature detector 140, and a humidity detector 150.
  • the illuminance detector 130 may be configured as an illuminometer.
  • the illuminance detector 130 may measure an ambient brightness to generate an illuminance signal and transmit the illuminance signal to the input microprocessor 160.
  • the input microprocessor 160 analyzes the illuminance signal of the illuminance detector 130 to determine whether the color temperature signal is generated, and calculates a dimming value of a tunnel or the like when the color temperature signal is generated. Dimming) signal is generated.
  • the input microprocessor 160 may control the color temperature sensing unit 110 to generate the color temperature signal even when the current time is before the sunrise time and after the sunset time.
  • the input microprocessor 160 generates illuminance information by analyzing the illuminance signal, but generates the illuminance information when the illuminance information is larger than the illuminance value set in the input microprocessor 160.
  • the illuminance information may be used as extinction data of the color temperature signal. Therefore, color temperature adjustment, such as a tunnel, is possible just before sunrise or just after sunset.
  • the temperature detector 140 may be formed of a temperature sensor, measures an ambient temperature, generates a temperature signal, and transmits the temperature signal to the input microprocessor 160.
  • the humidity detection unit 150 may be formed of a humidity sensor, and measures the ambient humidity to generate a humidity signal, and transmits the humidity signal to the input microprocessor 160.
  • the input microprocessor 160 receives the temperature signal of the temperature detector 140 and the humidity signal of the humidity detector 150 to analyze the temperature and humidity around the color temperature control device 10 such as a tunnel and dimming the dimming. (Dimming) signal can be generated.
  • the processing unit 200 includes a processing microprocessor 210 and a wired / wireless communication unit 220.
  • the processing microprocessor 210 is connected to the input microprocessor 160, and receives the dimming signal from the input microprocessor 160 to generate a color temperature control signal for adjusting a color temperature of a tunnel or the like.
  • the wired / wireless communication unit 220 is connected to the processing microprocessor 210 and transmits a color temperature control signal of the processing microprocessor 210 to a tunnel or the like.
  • the wire / wireless communication unit 220 may be a power line communication (PLC) unit for communicating the color temperature control signal using an input power line such as a tunnel.
  • PLC power line communication
  • the wire / wireless communication unit 220 may communicate at a radio frequency (RF), and may communicate using any one of a VHF band or a UHF band.
  • RF radio frequency
  • the processing unit 200 includes a door monitoring unit 230, a power monitoring unit 240, a key input unit 250, and a wired / wireless interface unit 260.
  • the door monitor 230 is connected to and controlled by the processing microprocessor 210, and senses whether the door of the color temperature control device 10 such as a tunnel is opened or closed, but generates an open signal when the door is opened, thereby processing the process. Transmit to microprocessor 210.
  • the power monitoring unit 240 is connected to and controlled by the processing microprocessor 210 and senses whether the power of the color temperature control device 10 such as a tunnel is out of power, but generates a power failure signal when the power is out of power. Transmit to microprocessor 210.
  • the key input unit 250 is connected to and controlled by the processing microprocessor 210 and manually controls the color temperature controller 10 such as a tunnel.
  • the wired / wireless interface unit 260 is connected to the processing microprocessor 210 and transmits state display data such as a dimming state or an operating state of the color temperature control device 10 such as a tunnel to the central control station through bidirectional wired / wireless communication.
  • the status indication data may be transmitted by using an internet network through Ethernet, or by using CDMA in case of wireless communication.
  • the central control station can directly control the color temperature control device 10 such as a tunnel to diagnose a failure and perform maintenance.
  • a color temperature control apparatus such as a tunnel according to an exemplary embodiment of the present invention generates a position signal by measuring position information in real time in the position detection unit 110 and generates a position signal in the color temperature sensing unit 120.
  • the color temperature signal is generated by sensing an external color temperature.
  • the illuminance detector 130 measures the brightness of the outside of the tunnel to generate an illuminance signal
  • the temperature detector 140 measures the ambient temperature to generate a temperature signal
  • the humidity detector 150 Generates a humidity signal by measuring the ambient humidity.
  • the input microprocessor 160 receives and analyzes the respective signals to generate a dimming signal for matching the color temperature in the tunnel with the color temperature outside the tunnel.
  • 3 and 4 are diagrams showing the signal flow of the color temperature control apparatus such as a tunnel according to an embodiment of the present invention.
  • the input microprocessor 160 receives the location signal of the location detector 110 and analyzes the location signal to determine the sunrise time, the sunset time, and the current time to generate time information.
  • the input microprocessor 160 uses the sunrise time as the generation data of the color temperature signal after sunrise, and uses the sunset time as the disappearance data of the color temperature signal after sunset, so that the current time is after the sunrise time. And before sunset time, the color temperature sensing unit 120 is controlled to generate the color temperature signal.
  • the input microprocessor 160 receives illuminance signals of the illuminance detector 130 and analyzes them to generate illuminance information.
  • the input microprocessor 160 uses the illuminance information as the generation data of the color temperature signal when the illuminance information is greater than the illuminance value set in the input microprocessor 160, and when the illuminance information is smaller than the illuminance value. Using the illuminance information as the extinction data of the color temperature signal, the color temperature sensing unit 120 is controlled to generate the color temperature signal even when the current time is just before the sunrise time or just after sunset time.
  • the input microprocessor 160 receives the color temperature signal, analyzes the color temperature signal, calculates a dimming value, and generates the dimming signal.
  • the input microprocessor 160 transmits the dimming signal to the processing microprocessor 210, and the processing microprocessor 210 analyzes the dimming signal to adjust a color temperature such as a tunnel. Generate a control signal.
  • the processing microprocessor 210 transmits the color temperature control signal to the tunnel through the wire / wireless communication unit 220, and transmits the status display data of the color temperature control device 10 such as the tunnel through the wire / wireless interface unit 260. Send to
  • the color temperature control signal adjusts the color temperature inside the tunnel to be consistent with the color temperature outside the tunnel. Accordingly, the driver can securely operate the vehicle when the tunnel is entered or exited.
  • Figure 5 is a block diagram of a tunnel light fixture for color temperature adjustment according to an embodiment of the present invention.
  • Tunnel light fixture for color temperature adjustment according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, the wireless communication unit 300, the dimming controller (Dimming Controller, 400), the electronic ballast 500, the luminaire 600 Include.
  • the wireless communication unit 300 may be a wireless modem, and receives a color temperature control signal transmitted from a control device and transmits the color temperature control signal to the dimming controller 400.
  • the wireless communication unit 300 may receive the color temperature control signal through a communication method such as VHF, Zigbee, Wi-Fi, etc., but is not limited to a specific communication method to receive the color temperature control signal. .
  • the wireless communication unit 300 may receive the color temperature control signal by using any one frequency of the RF band and the UHF band.
  • the color temperature control signal is generated by the control device, and adjusts the color temperature of the tunnel light fixture to match the color temperature inside the tunnel with the color temperature outside the tunnel to secure the driver's view when entering or exiting the tunnel.
  • control device senses the color temperature outside the tunnel using a color temperature sensor to generate a color temperature signal, analyzes the color temperature signal to generate a dimming signal in which a dimming value is reflected, and generates the dimming signal. Analyzes and generates a color temperature control signal that controls the color temperature of the tunnel luminaire.
  • the dimming controller 400 is connected to the wireless communication unit 300 to receive the color temperature control signal to generate a dimming voltage.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a dimming controller according to an embodiment of the present invention.
  • the dimming controller 400 includes a central operation unit 410 and a variable power supply unit 420.
  • the central operation unit 410 analyzes the color temperature control signal and transmits an analysis signal for generating a dimming voltage to the variable power supply device 420.
  • the variable power supply 420 receives the analysis signal and generates and outputs a dimming voltage corresponding to the color temperature control signal.
  • the dimming voltage may be generated within DC 1V ⁇ 10V.
  • the electronic ballast 500 is connected to the dimming controller 400 to receive the dimming voltage and generate a pulse voltage corresponding to the dimming voltage.
  • the dimming voltage when the dimming voltage is applied to DC 10V to the electronic ballast 500 generates a pulse voltage corresponding to the brightness of 100%, when the dimming voltage is applied to DC 1V corresponds to the brightness of 10% It can generate a pulse voltage.
  • the electronic ballast 500 may generate a pulse voltage corresponding to a brightness of 10% to 100% within a range of applying the dimming voltage, that is, DC 1V to 10V.
  • the luminaire 600 is composed of a plurality of lamps that each illuminate at a brightness corresponding to the pulse voltage, but the total color temperature is changed according to the illuminance of the lamp.
  • the luminaire 600 may include an orange lamp installed at the center and a white lamp installed at left and right sides of the orange lamp.
  • the pulse voltage is transmitted to the orange lamp and the white lamp, respectively, to change the brightness of the lamp, and the color temperature of the entire luminaire 600 changes according to the illuminance of the orange lamp and the white lamp whose brightness is changed, so that the color temperature inside and outside the tunnel coincides. do.
  • Figure 7 is a diagram showing the signal flow of the tunnel light fixture for color temperature adjustment according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication unit of the color temperature adjusting tunnel light fixture receives a color temperature control signal from a controller and transmits the color temperature control signal to a dimming controller 400.
  • the central operation unit 410 of the dimming controller 400 receives and interprets the color temperature control signal, and then generates a dimming voltage corresponding to the interpreted value.
  • the variable power supply 420 receives the analysis signal and generates a dimming voltage corresponding to the color temperature control signal.
  • the electronic ballast 500 receiving the dimming voltage generates a pulse voltage corresponding to the dimming voltage to change the brightness of the orange lamp and the white lamp of the luminaire.
  • the overall color temperature of the luminaire changes depending on the illumination of the orange and white lamps whose brightness has changed.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a color temperature table
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a distribution of color temperatures according to the weather.
  • the color temperature of the orange lamp is 3500K
  • the color temperature of the white lamp is 6000K.
  • the pulse voltage is applied and the central orange lamp and the white lamps on the left and right sides of the orange lamp are turned on, the color temperature of the entire luminaire becomes 4500K, which corresponds to the color temperature of the morning and evening outdoors as shown in FIG. 9.
  • the color temperature of the tunnel light fixture is adjusted to 4500K using orange lamps and white lamps, and in daylight or cloudy days, the color temperature of the tunnel light fixtures is white.
  • the lamp can be adjusted around 6000K to match the color temperature inside and outside the tunnel.
  • the driver sees the light most similar to the natural light state when entering the tunnel, the driver's field of view is secured, it is possible to drive safely, and the brightness can be adjusted to save power.
  • the present invention it is possible to prevent the driver's field of view from being briefly narrowed at the time of entering / exiting the tunnel, thereby reducing social costs due to traffic accidents, and securing the driver's field of view to solve the driver's inconvenience.
  • power consumption can be significantly reduced, and thus can be used more effectively in related fields such as tunnels.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

터널등의 색온도 제어장치 및 색온도 조절용 터널등기구가 개시된다. 본 발명에 따른 터널등의 색온도 제어장치는 위치 정보를 측정하여 위치 신호를 발생시키는 위치 검출부와, 터널 외부의 색온도를 센싱하여 색온도 신호를 발생시키는 색온도 센싱부와, 상기 위치 신호를 분석하여 상기 색온도 신호의 발생 여부를 결정하되 상기 색온도 신호를 발생시키는 경우 터널 내의 색온도를 터널 밖의 색온도와 일치시키도록 터널등의 디밍값을 계산하여 디밍(Dimming)신호를 발생시키는 입력 마이크로 프로세서를 포함하는 입력부; 및 상기 디밍(Dimming)신호를 전송받아 터널등의 색온도를 조절하는 색온도 제어신호를 발생시키는 처리 마이크로 프로세서와, 상기 처리 마이크로 프로세서에 연결되어 상기 색온도 제어신호를 터널등으로 송신하는 유무선 통신부를 포함하는 처리부;로 이루어지는 것을 특징으로 하고, 본 발명에 따른 색온도 조절용 터널등기구는 제어장치에서 송신되는 색온도 제어 신호를 수신하는 무선 통신부와, 상기 색온도 제어 신호를 해석하여 디밍 전압을 발생시키는 디밍 컨트롤러(Dimming Controller)와, 상기 디밍 전압에 해당하는 펄스 전압을 발생시키는 전자식 안정기 및 상기 펄스 전압에 대응하는 밝기로 각각 조명하는 다수의 램프로 이루어지되 상기 램프의 조도에 따라 전체 색온도가 변화되는 등기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터널등의 색온도 제어장치 및 색온도 조절용 터널등기구
본 발명은 터널등의 색온도 제어장치 및 색온도 조절용 터널등기구에 관한 것으로서 터널 외부의 색온도에 따라 터널등의 색온도를 조절할 수 있는 터널등의 색온도 제어장치와 터널 외부의 색온도에 따라 색온도가 조절되는 터널등기구에 관한 것이다.
터널등의 광원으로 이용되는 방전관은 사용 초기와는 다르게 이용시간이 지남에 따라 광속이 약해지고 전등의 수명이 다하여 켜지지 않게 되거나, 통행차량에 의한 배출가스의 영향으로 등기구의 유리면에 매연이 끼고 공기의 오염으로 빛의 투과력이 낮아지므로 터널의 밝기가 등기구의 오염 정도에 따라 현저하게 저하되는 문제점이 있다.
또한, 터널 입구부의 완화조명은 주황색의 나트륨등을 사용하고, 터널 내부의 기본조명은 백색의 형광등을 사용하며, 터널 출구부의 완화조명은 주황색의 나트륨등을 사용하여 터널등의 조명을 실시하거나, 완화조명 없이 백색광으로 터널등의 조명을 실시하고 터널 입구의 일광조도에 따라 터널 내부의 조도를 변화시키는 방법을 사용하고 있다.
일반적으로, 조도(조명도:Intensity of illumination)는 어떤 물체에 광속이 입사할 때 그 주변의 밝은 정도를 의미한다.
상기와 같이 조도를 변화시키는 방법은 차량운전자가 터널 내부로 진입하거나 터널 외부로 진출할 때, 터널 내부와 터널 외부의 조도 변화에 의하여 운전자의 시야 장애를 유발시켜 교통사고의 발생을 증가시킨다.
즉, 실제 터널 밖의 자연광은 백색광 뿐만 아니라 여러 가지 색이 혼합되어 있는 형태인 반면, 터널 내의 조명은 백색광으로 이루어져 있어 운전자의 시야가 순간적으로 변화하는 색온도에 적응하지 못하여 시야 장애가 발생되는 문제점이 있다.
구체적으로, 실제 터널 밖의 자연광은 색온도가 높은 푸른 하늘의 빛과 태양의 직사광이 합쳐져서 백색광으로 인식된다.
그러나, 태양이 구름에 의해 가려지거나 날씨가 흐려져서 직사광이 사라지면 하늘에서 내려오는 천공광만이 남게 되어 전반적으로 푸른색이 감도는 상태가 된다.
또한, 하루 중 해가 뜨기 직전 태양광이 만들어내는 색깔은 어슴푸레하게 푸른빛이 감도는 분위기를 만들어 낸다. 해가 뜨기 전 이른 새벽에 색온도는 높아지고, 해가 떠오르면 그때부터 색온도는 떨어져 태양빛이 비치면서 붉은 기운이 감돌게 된다. 이렇게 일출과 일몰 무렵에 태양의 색온도는 가장 낮아져서 붉은 색이 강하게 나타난다.
태양이 낮은 위치에 있을 때 단파장광인 푸른빛은 두터운 대기층을 통과하면서 산란반사되거나 굴절되어 흩어지게 되고, 장파장광인 붉은빛은 멀리까지 도달할 수 있기 때문에 우리 눈에 보이게 된다. 이후, 해가 머리위로 떠오르면서 대기층이 얇아지게 되고 산란반사된 단파장광은 하늘의 푸른빛을 만들게 된다. 그리고 태양의 직사광과 합쳐져서 백색광으로 인식된다.
이와 같이 자연광은 계절, 시간대, 장소 및 기상상태에 따라 다양한 색온도를 가지고 있다. 이러한 자연광과 비교하여 터널 내의 조명은 백색광으로 이루어져 있어 터널 진출입시 운전자의 시야가 순간적으로 변화하는 색온도에 적응하지 못하여 시야 장애가 유발되고 이로 인해 교통사고의 발생이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 터널 내부의 색온도를 터널 외부의 색온도와 동일하게 유지하여 운전자의 시야를 확보하고 전력소모를 최소화하는 터널등의 색온도 제어장치 및 색온도 조절용 터널등기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 터널 입출입시 운전자의 불편을 해소하고 교통사고의 발생을 방지하여 사회적 비용을 절감하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 터널 입구부나 터널 출구부에 여러 단계의 완화등을 설치하지 않아 시공상의 편리성과 관리상의 편리성을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 터널등의 색온도 제어장치는 위치 정보를 측정하여 위치 신호를 발생시키는 위치 검출부와, 터널 외부의 색온도를 센싱하여 색온도 신호를 발생시키는 색온도 센싱부와, 상기 위치 신호를 분석하여 상기 색온도 신호의 발생 여부를 결정하되 상기 색온도 신호를 발생시키는 경우 터널 내의 색온도를 터널 밖의 색온도와 일치시키도록 터널등의 디밍값을 계산하여 디밍(Dimming)신호를 발생시키는 입력 마이크로 프로세서를 포함하는 입력부; 및 상기 디밍(Dimming)신호를 전송받아 터널등의 색온도를 조절하는 색온도 제어신호를 발생시키는 처리 마이크로 프로세서와, 상기 처리 마이크로 프로세서에 연결되어 상기 색온도 제어신호를 터널등으로 송신하는 유무선 통신부를 포함하는 처리부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유무선 통신부는 상기 처리 마이크로 프로세서에 연결되어 상기 색온도 제어신호를 터널등의 입력전원선을 이용하여 통신하는 파워라인통신(power line communication,PLC)부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 입력 마이크로 프로세서는 상기 위치 신호를 분석하여 일출 시간과 일몰 시간 및 현재 시간을 결정하되, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이후와 일몰 시간 이전에 있는 경우, 상기 색온도 신호를 발생시키도록 상기 색온도 센싱부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 입력 마이크로 프로세서는 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이전과 일몰 시간 이후에 있는 경우, 터널등의 밝기를 조절하는 밝기조절 신호를 상기 디밍(Dimming)신호에 포함시킬 수 있다.
또한, 상기 입력부는 터널 외부의 밝기를 측정하여 조도 신호를 발생시키는 조도 검출부를 더 포함하며, 상기 입력 마이크로 프로세서는 상기 조도 신호를 분석하여 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이전과 상기 일몰 시간 이후에 있는 경우에도 상기 색온도 신호를 발생시키도록 상기 색온도 센싱부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 입력부는 주변 온도를 측정하여 온도 신호를 발생시키는 온도 검출부 및 주변 습도를 측정하여 습도 신호를 발생시키는 습도 검출부를 더 포함하고, 상기 입력 마이크로 프로세서는 상기 온도 신호 및 습도 신호를 분석하여 상기 디밍(Dimming)신호를 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 유무선 통신부는 라디오 주파수(radio frequency,RF)로 통신할 수 있다.
또한, 상기 처리부는 상기 처리 마이크로 프로세서에 연결되어 제어장치의 상태 표시 데이터를 중앙관제소로 송신하는 유무선 인터페이스부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 처리부는 상기 처리 마이크로 프로세서에 각각 연결되어 제어되는 도어감시부와, 전원감시부 및 키입력부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 색온도 조절용 터널등기구는 제어장치에서 송신되는 색온도 제어 신호를 수신하는 무선 통신부와, 상기 색온도 제어 신호를 해석하여 디밍 전압을 발생시키는 디밍 컨트롤러(Dimming Controller)와, 상기 디밍 전압에 해당하는 펄스 전압을 발생시키는 전자식 안정기 및 상기 펄스 전압에 대응하는 밝기로 각각 조명하는 다수의 램프로 이루어지되 상기 램프의 조도에 따라 전체 색온도가 변화되는 등기구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 등기구는 중앙에 설치되는 주황색 램프와, 상기 주황색 램프의 좌우에 설치되는 백색 램프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 디밍 전압은 DC 1V ~ 10V 내에서 발생될 수 있다.
또한, 상기 전자식 안정기는 상기 디밍 전압이 DC 10V로 인가되는 경우 100%의 밝기에 해당하는 펄스 전압을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 전자식 안정기는 상기 디밍 전압이 DC 1V로 인가되는 경우 10%의 밝기에 해당하는 펄스 전압을 발생시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 터널등의 색온도 제어장치 및 색온도 조절용 터널등기구에 의하면 터널 입출입시 운전자의 시야가 순간적으로 좁아지는 것을 미연에 방지하여 교통사고에 따른 사회적 비용을 절감하고, 운전자의 시야를 확보하여 운전자의 불편을 해소하는 효과가 있다.
또한, 터널 입출입부에 완화부를 설치하는 방법과 비교하여 시공상의 편리성과 관리상의 편리성을 제공함과 동시에 전력소모를 현저히 감소시키는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널등의 색온도 제어장치의 구성도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널등의 색온도 제어장치의 신호 흐름을 나타내는 도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절용 터널등기구의 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 컨트롤러의 구성도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절용 터널등기구의 신호 흐름을 나타내는 도.
도 8은 색온도표를 나타내는 도.
도 9는 날씨에 따른 색온도의 분포를 나타내는 도.
* 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 *
10:터널등의 색온도 제어장치
100:입력부 110:위치 검출부
120:색온도 센싱부 130:조도 검출부
140:온도 검출부 150:습도 검출부
160:입력 마이크로 프로세서
200:처리부 210:처리 마이크로 프로세서
220:유무선 통신부 230:도어 감시부
240:전원 감시부 250:키입력부
260:유무선 인터페이스부
300:무선 통신부 400:디밍 컨트롤러
410:중앙연산장치 420:가변전원장치
500:전자식 안정기 600:등기구
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널등의 색온도 제어장치의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터널등의 색온도 제어장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 입력부(100) 및 처리부(200)로 이루어진다.
상기 입력부(100)는 위치 검출부(110)와, 색온도 센싱부(120)와, 입력 마이크로 프로세서(160)를 포함한다.
상기 위치 검출부(110)는 GPS 수신기를 포함하는 GPS 시스템으로 이루어질 수 있으며, 현재 위치를 인식하기 위한 데이터인 위도와 경도 등의 위치 정보를 측정하여 위치 신호를 발생시키며, 상기 위치 신호를 상기 입력 마이크로 프로세서(160)로 전송한다.
상기 색온도 센싱부(120)는 색온도 감지 센서로 이루어질 수 있으며, 터널 외부의 색온도를 센싱하여 색온도 신호를 발생시키며, 상기 색온도 신호를 상기 입력 마이크로 프로세서(160)로 전송한다.
상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 위치 검출부(110)의 위치 신호와 상기 색온도 센싱부(120)의 색온도 신호를 분석하여 터널 내의 색온도를 터널 밖의 색온도와 일치시키는 디밍(Dimming)신호를 발생시킨다.
상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 위치 검출부(110)의 위치 신호를 분석하여 상기 색온도 신호의 발생 여부를 결정하고, 상기 색온도 신호를 발생시키는 경우 터널등의 디밍값을 계산하여 상기 디밍(Dimming)신호를 발생시킨다.
구체적으로, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 위치 검출부(110)의 위치 신호를 분석하여 일출 시간과 일몰 시간 및 현재 시간을 결정하여 시간 정보를 생성한다.
이때, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이후와 일몰 시간 이전에 있는 경우, 상기 색온도 신호를 발생시키도록 상기 색온도 센싱부(120)를 제어한다.
즉, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 일출 후에는 상기 일출 시간을 상기 색온도 신호의 발생 데이터로 이용하고, 일몰 후에는 색온도의 조절이 필요하지 않기 때문에 상기 일몰 시간을 상기 색온도 신호의 소멸 데이터로 이용한다.
한편, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 일출 시간과 일몰 시간을 상기 현재 시간과 비교하여 터널등의 밝기를 조절하는 밝기조절 신호를 상기 디밍(Dimming)신호에 포함시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이전과 일몰 시간 이후에 있는 경우, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 디밍(Dimming)신호에 밝기조절 신호를 포함시켜 발생시킬 수 있다.
즉, 상기 디밍(Dimming)신호는 일몰 후에는 100%의 밝기로 터널등을 조명하게 하고, 시간이 지나 주위가 어두워지면 70% 내지 80% 정도의 밝기로 터널등을 조명하게 하며, 일출 전에는 다시 100%의 밝기로 터널등을 조명하게 한다. 더불어, 일출 후에는 터널 밖의 색온도에 따라 터널등의 색온도를 조절한다.
상기 처리부(200)는 처리 마이크로 프로세서(210)와, 유무선 통신부(220)를 포함한다.
상기 처리 마이크로 프로세서(210)는 상기 입력 마이크로 프로세서(160)에 연결되며, 상기 디밍(Dimming)신호를 상기 입력 마이크로 프로세서(160)로부터 전송받아 터널등의 색온도를 조절하는 색온도 제어신호를 발생시킨다.
상기 유무선 통신부(220)는 상기 처리 마이크로 프로세서(210)에 연결되며, 상기 처리 마이크로 프로세서(210)의 색온도 제어신호를 터널등으로 송신한다.
이때, 상기 유무선 통신부(220)는 상기 색온도 제어신호를 터널등의 입력전원선을 이용하여 통신하는 파워라인통신(power line communication,PLC)부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 유무선 통신부(220)는 라디오 주파수(radio frequency,RF)로 통신할 수 있고, VHF 대역 또는 UHF 대역 중 어느 하나의 주파수를 이용하여 통신할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널등의 색온도 제어장치의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터널등의 색온도 제어장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 입력부(100) 및 처리부(200)로 이루어진다.
상기 입력부(100)는 위치 검출부(110)와, 색온도 센싱부(120)와, 입력 마이크로 프로세서(160)를 포함한다.
상기 위치 검출부(110)는 GPS 수신기를 포함하는 GPS 시스템으로 이루어질 수 있으며, 현재 위치를 인식하기 위한 데이터인 위도와 경도 등의 위치 정보를 측정하여 위치 신호를 발생시키며, 상기 위치 신호를 상기 입력 마이크로 프로세서(160)로 전송한다.
상기 색온도 센싱부(120)는 색온도 감지 센서로 이루어질 수 있으며, 터널 외부의 색온도를 센싱하여 색온도 신호를 발생시키며, 상기 색온도 신호를 상기 입력 마이크로 프로세서(160)로 전송한다.
상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 위치 검출부(110)의 위치 신호와 상기 색온도 센싱부(120)의 색온도 신호를 분석하여 터널 내의 색온도를 터널 밖의 색온도와 일치시키는 디밍(Dimming)신호를 발생시킨다.
상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 위치 검출부(110)의 위치 신호를 분석하여 상기 색온도 신호의 발생 여부를 결정하고, 상기 색온도 신호를 발생시키는 경우 터널등의 디밍값을 계산하여 상기 디밍(Dimming)신호를 발생시킨다.
구체적으로, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 위치 검출부(110)의 위치 신호를 분석하여 일출 시간과 일몰 시간 및 현재 시간을 결정하여 시간 정보를 생성한다.
이때, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이후와 일몰 시간 이전에 있는 경우, 상기 색온도 신호를 발생시키도록 상기 색온도 센싱부(120)를 제어한다.
즉, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 일출 후에는 상기 일출 시간을 상기 색온도 신호의 발생 데이터로 이용하고, 일몰 후에는 색온도의 조절이 필요하지 않기 때문에 상기 일몰 시간을 상기 색온도 신호의 소멸 데이터로 이용한다.
한편, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 일출 시간과 일몰 시간을 상기 현재 시간과 비교하여 터널등의 밝기를 조절하는 밝기조절 신호를 상기 디밍(Dimming)신호에 포함시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이전과 일몰 시간 이후에 있는 경우, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 디밍(Dimming)신호에 밝기조절 신호를 포함시켜 발생시킬 수 있다.
즉, 상기 디밍(Dimming)신호는 일몰 후에는 100%의 밝기로 터널등을 조명하게 하고, 시간이 지나 주위가 어두워지면 70% 내지 80% 정도의 밝기로 터널등을 조명하게 하며, 일출 전에는 다시 100%의 밝기로 터널등을 조명하게 한다. 더불어, 일출 후에는 터널 밖의 색온도에 따라 터널등의 색온도를 조절한다.
한편, 상기 입력부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 조도 검출부(130)와 온도 검출부(140) 및 습도 검출부(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 조도 검출부(130)는 조도계로 이루어질 수 있으며, 주변 밝기를 측정하여 조도 신호를 발생시키며, 상기 조도 신호를 상기 입력 마이크로 프로세서(160)로 전송한다.
이때, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 조도 검출부(130)의 조도 신호를 분석하여 상기 색온도 신호의 발생 여부를 결정하고, 상기 색온도 신호를 발생시키는 경우 터널등의 디밍값을 계산하여 상기 디밍(Dimming)신호를 발생시킨다.
구체적으로, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이전과 일몰 시간 이후에 있는 경우에도 상기 색온도 신호를 발생시키도록 상기 색온도 센싱부(110)를 제어할 수 있다.
즉, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 조도 신호를 분석하여 조도 정보를 생성하되, 상기 조도 정보가 상기 입력 마이크로 프로세서(160)에 설정된 조도값보다 클 경우 상기 조도 정보를 상기 색온도 신호의 발생 데이터로 이용하고, 상기 조도 정보가 상기 조도값보다 작을 경우 상기 조도 정보를 상기 색온도 신호의 소멸 데이터로 이용할 수 있다. 따라서, 일출 직전이나, 일몰 직후에도 터널등의 색온도 조절이 가능하다.
상기 온도 검출부(140)는 온도 센서로 이루어질 수 있으며, 주변 온도를 측정하여 온도 신호를 발생시키며, 상기 온도 신호를 상기 입력 마이크로 프로세서(160)로 전송한다.
상기 습도 검출부(150)는 습도 센서로 이루어질 수 있으며, 주변 습도를 측정하여 습도 신호를 발생시키며, 상기 습도 신호를 상기 입력 마이크로 프로세서(160)로 전송한다.
이때, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 온도 검출부(140)의 온도 신호 및 습도 검출부(150)의 습도 신호를 전송받아 터널등의 색온도 제어장치(10) 주변의 온도와 습도를 분석하여 상기 디밍(Dimming)신호를 발생시킬 수 있다.
상기 처리부(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 처리 마이크로 프로세서(210)와, 유무선 통신부(220)를 포함한다.
상기 처리 마이크로 프로세서(210)는 상기 입력 마이크로 프로세서(160)에 연결되며, 상기 디밍(Dimming)신호를 상기 입력 마이크로 프로세서(160)로부터 전송받아 터널등의 색온도를 조절하는 색온도 제어신호를 발생시킨다.
상기 유무선 통신부(220)는 상기 처리 마이크로 프로세서(210)에 연결되며, 상기 처리 마이크로 프로세서(210)의 색온도 제어신호를 터널등으로 송신한다.
이때, 상기 유무선 통신부(220)는 상기 색온도 제어신호를 터널등의 입력전원선을 이용하여 통신하는 파워라인통신(power line communication,PLC)부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 유무선 통신부(220)는 라디오 주파수(radio frequency,RF)로 통신할 수 있고, VHF 대역 또는 UHF 대역 중 어느 하나의 주파수를 이용하여 통신할 수 있다.
한편, 상기 처리부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 도어 감시부(230)와, 전원 감시부(240)와, 키입력부(250)와, 유무선 인터페이스부(260)를 포함한다.
상기 도어 감시부(230)는 상기 처리 마이크로 프로세서(210)에 연결되어 제어되며, 터널등의 색온도 제어장치(10)의 도어의 개폐 여부를 센싱하되 도어가 개방될 경우 개방 신호를 생성하여 상기 처리 마이크로 프로세서(210)로 전송한다.
상기 전원 감시부(240)는 상기 처리 마이크로 프로세서(210)에 연결되어 제어되며, 터널등의 색온도 제어장치(10)의 전원의 정전 여부를 센싱하되 전원이 정전될 경우 정전 신호를 생성하여 상기 처리 마이크로 프로세서(210)로 전송한다.
상기 키입력부(250)는 상기 처리 마이크로 프로세서(210)에 연결되어 제어되며, 터널등의 색온도 제어장치(10)를 수동으로 제어한다.
상기 유무선 인터페이스부(260)는 상기 처리 마이크로 프로세서(210)에 연결되어 양방향 유무선 통신을 통해 터널등의 색온도 제어장치(10)의 디밍 상태나 동작 상태 등의 상태 표시 데이터를 중앙관제소로 송신한다.
이때, 유선 통신의 경우에는 이더넷을 통한 인터넷망을 이용하거나, 무선 통신의 경우에는 CDMA를 이용하여 상기 상태 표시 데이터를 송신할 수 있다.
따라서, 중앙관제소에서는 터널등의 색온도 제어장치(10)를 직접 제어하여 고장을 진단하고 유지보수를 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널등의 색온도 제어장치의 작용을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터널등의 색온도 제어장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 위치 검출부(110)에서 실시간으로 위치 정보를 측정하여 위치 신호를 발생시키고, 색온도 센싱부(120)에서 터널 외부의 색온도를 센싱하여 색온도 신호를 발생시킨다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 조도 검출부(130)에서 터널 외부의 밝기를 측정하여 조도 신호를 발생시키고, 온도 검출부(140)에서 주변 온도를 측정하여 온도 신호를 발생시키며, 습도 검출부(150)에서 주변 습도를 측정하여 습도 신호를 발생시킨다.
더불어, 입력 마이크로 프로세서(160)에서는 상기 각각의 신호를 수신하고 분석하여 터널 내의 색온도를 터널 밖의 색온도와 일치시키는 디밍(Dimming)신호를 발생시킨다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널등의 색온도 제어장치의 신호 흐름을 나타내는 도이다.
상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 위치 검출부(110)의 위치 신호를 수신하고 이를 분석하여 일출 시간과 일몰 시간 및 현재 시간을 결정하여 시간 정보를 생성한다.
상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 일출 후에는 상기 일출 시간을 상기 색온도 신호의 발생 데이터로 이용하고, 일몰 후에는 상기 일몰 시간을 상기 색온도 신호의 소멸 데이터로 이용하여, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이후와 일몰 시간 이전에 있는 경우, 상기 색온도 센싱부(120)를 제어하여 상기 색온도 신호를 발생시키도록 유도한다.
한편, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 조도 검출부(130)의 조도 신호를 수신하고 이를 분석하여 조도 정보를 생성한다.
상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 조도 정보가 상기 입력 마이크로 프로세서(160)에 설정된 조도값보다 클 경우 상기 조도 정보를 상기 색온도 신호의 발생 데이터로 이용하고, 상기 조도 정보가 상기 조도값보다 작을 경우 상기 조도 정보를 상기 색온도 신호의 소멸 데이터로 이용하여, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 직전이나 일몰 시간 직후에 있는 경우에도 상기 색온도 센싱부(120)를 제어하여 상기 색온도 신호를 발생시키도록 유도한다.
상기 색온도 센싱부(120)에서 상기 색온도 신호가 발생되는 경우, 상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 색온도 신호를 수신하고 이를 분석한 다음 디밍값을 계산하여 상기 디밍(Dimming)신호를 발생시킨다.
상기 입력 마이크로 프로세서(160)는 상기 디밍(Dimming)신호를 처리 마이크로 프로세서(210)로 전송하며, 상기 처리 마이크로 프로세서(210)는 상기 디밍(Dimming)신호를 분석하여 터널등의 색온도를 조절하는 색온도 제어신호를 발생시킨다.
상기 처리 마이크로 프로세서(210)는 상기 색온도 제어신호를 유무선 통신부(220)를 통해 터널등으로 송신하며, 유무선 인터페이스부(260)를 통해 터널등의 색온도 제어장치(10)의 상태 표시 데이터를 중앙관제소로 송신한다.
상기 색온도 제어신호는 터널 내부의 색온도를 터널 외부의 색온도와 일치되게 조절하며, 이에 따라, 운전자는 터널 진입이나 진출시에 시야가 확보되어 안전한 운행을 할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절용 터널등기구를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절용 터널등기구의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절용 터널등기구는 도 5에 도시된 바와 같이, 무선 통신부(300)와, 디밍 컨트롤러(Dimming Controller,400)와, 전자식 안정기(500)와, 등기구(600)를 포함한다.
상기 무선 통신부(300)는 무선 모뎀으로 이루어질 수 있으며, 제어장치에서 송신되는 색온도 제어 신호를 수신하여 상기 디밍 컨트롤러(Dimming Controller,400)로 송신한다.
상기 무선 통신부(300)는 상기 제어장치와 VHF, Zigbee, Wi-Fi 등의 통신 방법으로 상기 색온도 제어 신호를 수신할 수 있으나, 특정한 통신 방법으로 제한되어 상기 색온도 제어 신호를 수신할 수 있는 것은 아니다.
따라서, 상기 무선 통신부(300)는 RF 대역 및 UHF 대역 중 어느 하나의 주파수를 이용하여 상기 색온도 제어 신호를 수신할 수 있음은 물론이다.
상기 색온도 제어 신호는 상기 제어장치에 의해 발생되며, 터널 진입이나 진출시 운전자의 시야를 확보하기 위해 터널 내부의 색온도를 터널 외부의 색온도와 일치시키도록 터널등기구의 색온도를 조절한다.
즉, 상기 제어장치는 색온도 센서를 이용하여 터널 외부의 색온도를 센싱하여 색온도 신호를 발생시키고, 상기 색온도 신호를 분석하여 디밍값이 반영된 디밍(Dimming)신호를 발생시키며, 상기 디밍(Dimming)신호를 분석하여 터널등기구의 색온도를 조절하는 색온도 제어 신호를 발생시킨다.
상기 디밍 컨트롤러(Dimming Controller,400)는 상기 무선 통신부(300)에 연결되어 상기 색온도 제어 신호를 전송받아 디밍 전압을 발생시킨다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디밍 컨트롤러(Dimming Controller)의 구성도이다.
상기 디밍 컨트롤러(Dimming Controller,400)는 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙연산장치(410)와 가변 전원장치(420)를 포함한다.
상기 중앙연산장치(410)는 상기 색온도 제어 신호를 해석하여 디밍 전압을 발생시키기 위한 해석 신호를 상기 가변 전원장치(420)로 전송한다.
상기 가변 전원장치(420)는 상기 해석 신호를 전송받아 상기 색온도 제어신호에 대응하는 디밍 전압을 발생시켜 출력한다.
이때, 상기 디밍 전압은 DC 1V ~ 10V 내에서 발생될 수 있다.
상기 전자식 안정기(500)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 디밍 컨트롤러(Dimming Controller,400)에 연결되어 상기 디밍 전압을 전송받으며, 상기 디밍 전압에 해당하는 펄스 전압을 발생시킨다.
구체적으로, 상기 전자식 안정기(500)에 상기 디밍 전압이 DC 10V로 인가되는 경우 100%의 밝기에 해당하는 펄스 전압을 발생시키고, 상기 디밍 전압이 DC 1V로 인가되는 경우 10%의 밝기에 해당하는 펄스 전압을 발생시킬 수 있다.
따라서, 상기 전자식 안정기(500)는 상기 디밍 전압의 인가 범위, 즉, DC 1V ~ 10V 범위 내에서 10% ~ 100%의 밝기에 해당하는 펄스 전압을 발생시킬 수 있다.
상기 등기구(600)는 상기 펄스 전압에 대응하는 밝기로 각각 조명하는 다수의 램프로 이루어지되 상기 램프의 조도에 따라 전체 색온도가 변화된다.
구체적으로, 상기 등기구(600)는 중앙에 설치되는 주황색 램프와, 상기 주황색 램프의 좌우에 설치되는 백색 램프를 포함할 수 있다.
상기 펄스 전압은 각각 상기 주황색 램프와 백색 램프에 전송되어 램프의 밝기를 변화시키며, 밝기가 변한 주황색 램프와 백색 램프의 조도에 따라 상기 등기구(600) 전체의 색온도가 변화되어 터널 내외부의 색온도가 일치된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절용 터널등기구의 작용을 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절용 터널등기구의 신호 흐름을 나타내는 도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절용 터널등기구의 무선 통신부는 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제어장치로부터 색온도 제어 신호를 수신하여 디밍 컨트롤러(Dimming Controller,400)로 전송한다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 디밍 컨트롤러(Dimming Controller,400)의 중앙연산장치(410)는 상기 색온도 제어 신호를 수신하여 해석하고, 이후, 해석된 값에 대응하는 디밍 전압을 발생시키기 위해 해석 신호를 발생시켜 가변 전원장치(420)로 전송한다. 상기 가변 전원장치(420)는 상기 해석 신호를 전송받아 상기 색온도 제어 신호에 대응하는 디밍 전압을 발생시킨다.
도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 디밍 전압을 전송받은 전자식 안정기(500)는 상기 디밍 전압에 해당하는 펄스 전압을 발생시켜 등기구의 주황색 램프와 백색 램프의 밝기를 변화시킨다. 밝기가 변한 주황색 램프와 백색 램프의 조도에 따라 등기구의 전체 색온도는 변화된다.
도 8은 색온도표를 나타내는 도이고, 도 9는 날씨에 따른 색온도의 분포를 나타내는 도이다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 주황색 램프의 색온도는 3500K이고, 백색 램프의 색온도는 6000K이다. 상기 펄스 전압이 인가되어 중앙의 주황색 램프와 상기 주황색 램프 좌우의 백색 램프가 켜지면 등기구 전체의 색온도는 4500K가 되는데, 이는 도 9에 도시된 바와 같이, 아침, 저녁 야외의 색온도에 해당한다.
즉, 본 발명에 따른 색온도 조절용 터널등기구를 이용하여 일출 직후 또는 일몰 직전에는 터널등기구의 색온도를 주황색 램프와 백색 램프를 이용하여 4500K 부근으로 조절하고, 훤한 대낮이나 흐린 날에는 터널등기구의 색온도를 백색 램프를 이용하여 6000K 부근으로 조절하여 터널 내외부의 색온도를 일치시킬 수 있다.
따라서, 운전자는 터널 진입시 자연광 상태와 가장 유사한 빛을 보게 되므로 운전자의 시야가 확보되어 안전한 운행을 할 수 있고, 밝기 조절을 실시하여 전력을 절감할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 터널등의 색온도 제어장치 및 색온도 조절용 터널등기구를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따르면, 터널 입출입시 운전자의 시야가 순간적으로 좁아지는 것을 미연에 방지하여 교통사고에 따른 사회적 비용을 절감할 수 있고, 운전자의 시야를 확보하여 운전자의 불편을 해소할 수 있으며, 시공상의 편리성과 관리상의 편리성을 제공함과 동시에 전력소모를 현저히 감소시킬 수 있으므로, 터널등 관련 분야에 보다 효과적으로 이용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 위치 정보를 측정하여 위치 신호를 발생시키는 위치 검출부와,
    터널 외부의 색온도를 센싱하여 색온도 신호를 발생시키는 색온도 센싱부 및
    상기 위치 신호를 분석하여 상기 색온도 신호의 발생 여부를 결정하되 상기 색온도 신호를 발생시키는 경우 터널 내의 색온도를 터널 밖의 색온도와 일치시키도록 터널등의 디밍값을 계산하여 디밍(Dimming)신호를 발생시키는 입력 마이크로 프로세서를 포함하는 입력부; 및
    상기 디밍(Dimming)신호를 전송받아 터널등의 색온도를 조절하는 색온도 제어신호를 발생시키는 처리 마이크로 프로세서와,
    상기 처리 마이크로 프로세서에 연결되어 상기 색온도 제어신호를 터널등으로 송신하는 유무선 통신부를 포함하는 처리부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터널등의 색온도 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유무선 통신부는 상기 처리 마이크로 프로세서에 연결되어 상기 색온도 제어신호를 터널등의 입력전원선을 이용하여 통신하는 파워라인통신(power line communication,PLC)부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터널등의 색온도 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 입력 마이크로 프로세서는,
    상기 위치 신호를 분석하여 일출 시간과 일몰 시간 및 현재 시간을 결정하되, 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이후와 일몰 시간 이전에 있는 경우, 상기 색온도 신호를 발생시키도록 상기 색온도 센싱부를 제어하는 것을 특징으로 하는 터널등의 색온도 제어장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 입력 마이크로 프로세서는,
    상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이전과 일몰 시간 이후에 있는 경우, 터널등의 밝기를 조절하는 밝기조절 신호를 상기 디밍(Dimming)신호에 포함시키는 것을 특징으로 하는 터널등의 색온도 제어장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 입력부는 터널 외부의 밝기를 측정하여 조도 신호를 발생시키는 조도 검출부를 더 포함하며,
    상기 입력 마이크로 프로세서는 상기 조도 신호를 분석하여 상기 현재 시간이 상기 일출 시간 이전과 상기 일몰 시간 이후에 있는 경우에도 상기 색온도 신호를 발생시키도록 상기 색온도 센싱부를 제어하는 것을 특징으로 하는 터널등의 색온도 제어장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 유무선 통신부는 라디오 주파수(radio frequency,RF)로 통신하는 것을 특징으로 하는 터널등의 색온도 제어장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 처리 마이크로 프로세서에 연결되어 제어장치의 상태 표시 데이터를 중앙관제소로 송신하는 유무선 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널등의 색온도 제어장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 처리 마이크로 프로세서에 각각 연결되어 제어되는 도어감시부와, 전원감시부 및 키입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널등의 색온도 제어장치.
  9. 제어장치에서 송신되는 색온도 제어 신호를 수신하는 무선 통신부;
    상기 색온도 제어 신호를 해석하여 디밍 전압을 발생시키는 디밍 컨트롤러(Dimming Controller);
    상기 디밍 전압에 해당하는 펄스 전압을 발생시키는 전자식 안정기; 및
    상기 펄스 전압에 대응하는 밝기로 각각 조명하는 다수의 램프로 이루어지되 상기 램프의 조도에 따라 전체 색온도가 변화되는 등기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 색온도 조절용 터널등기구.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 등기구는 중앙에 설치되는 주황색 램프와, 상기 주황색 램프의 좌우에 설치되는 백색 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 색온도 조절용 터널등기구.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 디밍 전압은 DC 1V ~ 10V 내에서 발생되는 것을 특징으로 하는 색온도 조절용 터널등기구.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 전자식 안정기는 상기 디밍 전압이 DC 10V로 인가되는 경우 100%의 밝기에 해당하는 펄스 전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 색온도 조절용 터널등기구.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 전자식 안정기는 상기 디밍 전압이 DC 1V로 인가되는 경우 10%의 밝기에 해당하는 펄스 전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 색온도 조절용 터널등기구.
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