KR100936371B1 - 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치는 주간에는 경관을 제공하며, 야간에는 풍력 발전에 의하여 생성된 전력으로 조명을 제공하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치에 있어서, 지지부, 상기 지지부의 상단에 설치되는 풍력 발전기, 상기 풍력 발전기에서 생성한 전력을 충전하는 배터리, 조명을 제공하며 실리콘으로 몰딩 처리되는 광 표출 부분을 포함하는 LED 조명부, 상기 지지부의 상단에 설치되는 조명 함체를 포함하되, 상기 풍력 발전기는 바람에 의한 회전력을 발생시키는 회전 날개, 상기 회전력을 전기로 변환하는 제너레이터, 상기 변환된 전기를 정류하는 레귤레이터를 포함하되, 주간에 고속으로 회전하는 상기 회전 날개의 회전 속도를 줄여서 저속으로 회전하도록 하여 상기 회전 날개가 일정한 회전 속도를 유지하도록 하며 천재지변의 상황 및 긴급한 관리 상황에서 상기 회전 날개의 회전 속도를 줄이거나 정지시키는 브레이크를 더 포함하며, 상기 조명 함체는 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 수신하는 무선 통신 처리 모듈, 상기 풍력 발전기에서 생성한 전력을 배터리에 충전하며, 상기 배터리에 충전된 전력을 상기 LED 조명부에 인가하며, 상기 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우 잉여 전력을 상기 LED 조명부로 인가하도록 제어하는 충전 콘트롤 모듈, 상기 제어 데이터를 바탕으로 상기 LED 조명부가 디스플레이되도록 제어하는 디스플레이 콘트롤 모듈, 하이 레벨 명령어를 제공하여 상기 무선 통신 처리 모듈, 상기 충전 콘트롤 모듈 및 상기 디스플레이 콘트롤 모듈을 포함하는 응용 모듈의 동작을 제어하는 응용 프로그램 인터페이스(Application Program Interface, API), 상기 하이 레벨 명령어에 따라서 대응하는 응용 모듈을 식별하고, 상기 하이 레벨 명령어를 디코딩하여 대응하는 응용 모듈로 제공하는 하이 레벨 명령어 처리부 및 상기 무선 통신 처리 모듈에 상응하는 무선 통신 처리 모듈 매핑부와 무선 통신 처리 모듈 인터페이스부, 상기 충전 콘트롤 모듈에 상응하는 충전 콘트롤 모듈 매핑부와 충전 콘트롤 모듈 인터페이스부, 상기 디스플레이 콘트롤 모듈에 상응하는 디스플레이 콘트롤 모듈 매핑부와 디스플레이 콘트롤 모듈 인터페이스부를 포함하는 응용 모듈 제어부-여기서, 상기 무선 통신 처리 모듈 매핑부는 상기 하이 레벨 명령어 처리부로부터 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 수신하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 상기 무선 통신 처리 모듈에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고 상기 무선 통신 처리 모듈 인터페이스부를 통하여 상기 무선 통신 처리 모듈로 제공하며, 상기 충전 콘트롤 모듈 매핑부는 상기 하이 레벨 명령어 처리부로부터 상기 풍력 발전기에서 생성한 전력을 배터리에 충전하며, 상기 배터리에 충전된 전력을 상기 LED 조명부에 인가하며, 상기 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우 잉여 전력을 상기 LED 조명부로 인가하도록 제어하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 상기 충전 콘트롤 모듈에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고 상기 충전 콘트롤 모듈 인터페이스부를 통하여 상기 충전 콘트롤 모듈로 제공하며, 상기 디스플레이 콘트롤 모듈 매핑부는 상기 하이 레벨 명령어 처리부로부터 상기 제어 데이터를 바탕으로 상기 LED 조명부가 디스플레이되도록 제어하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 상기 디스플레이 콘트롤 모듈에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고 상기 디스플레이 콘트롤 모듈 인터페이스부를 통하여 상기 디스플레이 콘트롤 모듈로 제공함-를 포함하는 것을 특징으로 한다.
풍력, LED, 경관, 조명
Description
본 발명은 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)란 빛을 발산하는 반도체 소자인 발광 다이오드를 말하는 것으로, 적색, 녹색, 청색, 황색 등의 다양한 색상의 광을 발산하여, 각종 전자 제품류, 계기판 등의 전자 표시판으로 활용되고 있다.
최근에는, LED를 이용한 조명 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 제품화까지 진행되고 있다. 특히 가로등의 용도로 사용되는 LED를 이용한 조명 장치에 대한 연구 및 제품 개발이 이루어지고 있다. 특히 풍력 발전을 이용한 LED 조명 장치에 대한 연구 및 제품 개발이 활발히 진행되고 있다. 그러나 풍력 발전을 이용하여 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치는 약한 바람이 있는 상황에서도 빠른 회전을 하여 수시로 발전을 해야 하거나, 충분한 배터리 용량을 확보하여 바람이 없을 때에도 충분한 시간 동안에 전력이 공급되어 점등된 상태로 유지되어야 하는 제약이 있다.
또한 종래의 풍력 발전을 이용하여 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치의 경우, 배터리 및 콘트롤러가 지지대의 하부에 장착되어 관리자가 용이하게 관리, 보수 등을 수행하도록 하나, 홍수 등에 따른 침습에 노출됨으로써, 잦은 고장의 원인을 제공하는 문제점이 있다.
또한 종래의 풍력 발전을 이용하여 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치의 경우, 유선으로 점등 제어 등이 수행되기 때문에, 실시간으로 제어 동작이 수행되어야만 하는 한계를 갖는다.
또한 종래의 풍력 발전의 경우, 바람이 자주 발생하는 장소, 특히 해안가, 방파제, 방조제 등에 설치되는 경우가 많은데, 이러한 종래 풍력 발전 장치는 훌륭한 관광 자원이 되고 있다. 그러나 강한 바람이 부는 상황에서, 풍력 발전 장치의 날개가 매우 빠르게 회전하기 때문에, 관광객이 종래 풍력 발전 장치에 근접하여 구경하기에 위험을 초래할 수 있다.
현재 연구 또는 제품화되는 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치는 광 표출부에 커버를 사용하나, 우천시에 빗물이 커버내로 유입될 수 있으며, 유입된 수분으로 인하여 전체 시스템에 대한 불량이 유발될 가능성이 매우 큰 문제점을 안고 있다. 또한 현재 연구 또는 제품화되는 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치는 동작시에 높은 발열량을 발생하는데, 발생되는 발열량에 대한 방열 처리를 위하여 별도로 LED 조명 장치의 후면에 방열판을 설치한다. 그러나 LED 조명 장치의 동작으로 발생하는 열이 주로 후면의 방열판으로 방열되기만 할 뿐, 전체적으로 고르게 분산되는 효과를 기대할 수 없다. 또한 커버를 사용하는 LED 조명 장치에 있어서, 커버에서의 빛의 반사로 인하여 광효율이 떨어지는 문제점도 있다.
최근에는, LED를 이용한 조명 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 제품화까지 진행되고 있다. 특히 가로등의 용도로 사용되는 LED를 이용한 조명 장치에 대한 연구 및 제품 개발이 이루어지고 있다. 특히 풍력 발전을 이용한 LED 조명 장치에 대한 연구 및 제품 개발이 활발히 진행되고 있다. 그러나 풍력 발전을 이용하여 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치는 약한 바람이 있는 상황에서도 빠른 회전을 하여 수시로 발전을 해야 하거나, 충분한 배터리 용량을 확보하여 바람이 없을 때에도 충분한 시간 동안에 전력이 공급되어 점등된 상태로 유지되어야 하는 제약이 있다.
또한 종래의 풍력 발전을 이용하여 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치의 경우, 배터리 및 콘트롤러가 지지대의 하부에 장착되어 관리자가 용이하게 관리, 보수 등을 수행하도록 하나, 홍수 등에 따른 침습에 노출됨으로써, 잦은 고장의 원인을 제공하는 문제점이 있다.
또한 종래의 풍력 발전을 이용하여 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치의 경우, 유선으로 점등 제어 등이 수행되기 때문에, 실시간으로 제어 동작이 수행되어야만 하는 한계를 갖는다.
또한 종래의 풍력 발전의 경우, 바람이 자주 발생하는 장소, 특히 해안가, 방파제, 방조제 등에 설치되는 경우가 많은데, 이러한 종래 풍력 발전 장치는 훌륭한 관광 자원이 되고 있다. 그러나 강한 바람이 부는 상황에서, 풍력 발전 장치의 날개가 매우 빠르게 회전하기 때문에, 관광객이 종래 풍력 발전 장치에 근접하여 구경하기에 위험을 초래할 수 있다.
현재 연구 또는 제품화되는 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치는 광 표출부에 커버를 사용하나, 우천시에 빗물이 커버내로 유입될 수 있으며, 유입된 수분으로 인하여 전체 시스템에 대한 불량이 유발될 가능성이 매우 큰 문제점을 안고 있다. 또한 현재 연구 또는 제품화되는 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치는 동작시에 높은 발열량을 발생하는데, 발생되는 발열량에 대한 방열 처리를 위하여 별도로 LED 조명 장치의 후면에 방열판을 설치한다. 그러나 LED 조명 장치의 동작으로 발생하는 열이 주로 후면의 방열판으로 방열되기만 할 뿐, 전체적으로 고르게 분산되는 효과를 기대할 수 없다. 또한 커버를 사용하는 LED 조명 장치에 있어서, 커버에서의 빛의 반사로 인하여 광효율이 떨어지는 문제점도 있다.
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따라서 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
본 발명의 구체적인 목적은 주간에는 조형물로써 관광객에게 경관을 제공하며, 야간에는 풍력 발전을 이용하여 LED 모듈을 점등하여 조명을 제공하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단말 콘트롤 박스를 지지대의 상단에 설치하여 홍수 등에 따른 침습에 노출되지 않도록 함으로써, 고장 발생의 원인을 줄일 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 주간에 조형 효과를 지속하기 위하여 날개의 회전 속도가 빠를 경우에 회전 속도를 줄여서 낮은 회전 속도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 태풍의 발생 등과 같은 천재지변의 상황이나 긴급한 관리 상황에서 날개의 회전을 줄이거나 정지시킬 수 있는 브레이크를 포함하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우, 잉여 전력으로 LED 조명부를 점등할 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선으로 LED 조명부의 점등 제어 및/또는 색상 제어를 위한 연출 데이터와 동기화를 위한 시간 데이터를 전송받은 후, 이에 따라서 복수의 경관 조명 장치의 LED 조명부가 다양한 색상 및 방법으로 디스플레이되도록 제어되는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광 표출 부분을 실리콘으로 몰딩 처리하여, 방수 문제를 해결하며, 방열의 효율을 증대시키며, 광효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부의 충격에 대하여 국소 부위에만 불량이 발생하여 유지 보수에 대한 경제성도 확보할 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 구체적인 목적은 주간에는 조형물로써 관광객에게 경관을 제공하며, 야간에는 풍력 발전을 이용하여 LED 모듈을 점등하여 조명을 제공하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단말 콘트롤 박스를 지지대의 상단에 설치하여 홍수 등에 따른 침습에 노출되지 않도록 함으로써, 고장 발생의 원인을 줄일 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 주간에 조형 효과를 지속하기 위하여 날개의 회전 속도가 빠를 경우에 회전 속도를 줄여서 낮은 회전 속도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 태풍의 발생 등과 같은 천재지변의 상황이나 긴급한 관리 상황에서 날개의 회전을 줄이거나 정지시킬 수 있는 브레이크를 포함하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우, 잉여 전력으로 LED 조명부를 점등할 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선으로 LED 조명부의 점등 제어 및/또는 색상 제어를 위한 연출 데이터와 동기화를 위한 시간 데이터를 전송받은 후, 이에 따라서 복수의 경관 조명 장치의 LED 조명부가 다양한 색상 및 방법으로 디스플레이되도록 제어되는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광 표출 부분을 실리콘으로 몰딩 처리하여, 방수 문제를 해결하며, 방열의 효율을 증대시키며, 광효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부의 충격에 대하여 국소 부위에만 불량이 발생하여 유지 보수에 대한 경제성도 확보할 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 주간에는 경관을 제공하며, 야간에는 풍력 발전에 의하여 생성된 전력으로 조명을 제공하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치에 있어서, 지지부, 상기 지지부의 상단에 설치되는 풍력 발전기, 상기 풍력 발전기에서 생성한 전력을 충전하는 배터리, 조명을 제공하며 실리콘으로 몰딩 처리되는 광 표출 부분을 포함하는 LED 조명부, 상기 지지부의 상단에 설치되는 조명 함체를 포함하되, 상기 풍력 발전기는 바람에 의한 회전력을 발생시키는 회전 날개, 상기 회전력을 전기로 변환하는 제너레이터, 상기 변환된 전기를 정류하는 레귤레이터를 포함하되, 주간에 고속으로 회전하는 상기 회전 날개의 회전 속도를 줄여서 저속으로 회전하도록 하여 상기 회전 날개가 일정한 회전 속도를 유지하도록 하며 천재지변의 상황 및 긴급한 관리 상황에서 상기 회전 날개의 회전 속도를 줄이거나 정지시키는 브레이크를 더 포함하며, 상기 조명 함체는 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 수신하는 무선 통신 처리 모듈, 상기 풍력 발전기에서 생성한 전력을 배터리에 충전하며, 상기 배터리에 충전된 전력을 상기 LED 조명부에 인가하며, 상기 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우 잉여 전력을 상기 LED 조명부로 인가하도록 제어하는 충전 콘트롤 모듈, 상기 제어 데이터를 바탕으로 상기 LED 조명부가 디스플레이되도록 제어하는 디스플레이 콘트롤 모듈, 하이 레벨 명령어를 제공하여 상기 무선 통신 처리 모듈, 상기 충전 콘트롤 모듈 및 상기 디스플레이 콘트롤 모듈을 포함하는 응용 모듈의 동작을 제어하는 응용 프로그램 인터페이스(Application Program Interface, API), 상기 하이 레벨 명령어에 따라서 대응하는 응용 모듈을 식별하고, 상기 하이 레벨 명령어를 디코딩하여 대응하는 응용 모듈로 제공하는 하이 레벨 명령어 처리부 및 상기 무선 통신 처리 모듈에 상응하는 무선 통신 처리 모듈 매핑부와 무선 통신 처리 모듈 인터페이스부, 상기 충전 콘트롤 모듈에 상응하는 충전 콘트롤 모듈 매핑부와 충전 콘트롤 모듈 인터페이스부, 상기 디스플레이 콘트롤 모듈에 상응하는 디스플레이 콘트롤 모듈 매핑부와 디스플레이 콘트롤 모듈 인터페이스부를 포함하는 응용 모듈 제어부-여기서, 상기 무선 통신 처리 모듈 매핑부는 상기 하이 레벨 명령어 처리부로부터 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 수신하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 상기 무선 통신 처리 모듈에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고 상기 무선 통신 처리 모듈 인터페이스부를 통하여 상기 무선 통신 처리 모듈로 제공하며, 상기 충전 콘트롤 모듈 매핑부는 상기 하이 레벨 명령어 처리부로부터 상기 풍력 발전기에서 생성한 전력을 배터리에 충전하며, 상기 배터리에 충전된 전력을 상기 LED 조명부에 인가하며, 상기 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우 잉여 전력을 상기 LED 조명부로 인가하도록 제어하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 상기 충전 콘트롤 모듈에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고 상기 충전 콘트롤 모듈 인터페이스부를 통하여 상기 충전 콘트롤 모듈로 제공하며, 상기 디스플레이 콘트롤 모듈 매핑부는 상기 하이 레벨 명령어 처리부로부터 상기 제어 데이터를 바탕으로 상기 LED 조명부가 디스플레이되도록 제어하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 상기 디스플레이 콘트롤 모듈에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고 상기 디스플레이 콘트롤 모듈 인터페이스부를 통하여 상기 디스플레이 콘트롤 모듈로 제공함-를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
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본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 의하여, 주간에는 조형물로써 관광객에게 경관을 제공하며, 야간에는 풍력 발전을 이용하여 LED 모듈을 점등하여 조명을 제공하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 단말 콘트롤 박스를 지지대의 상단에 설치하여 홍수 등에 따른 침습에 노출되지 않도록 함으로써, 고장 발생의 원인을 줄일 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 주간에 조형 효과를 지속하기 위하여 날개의 회전 속도가 빠를 경우에 회전 속도를 줄여서 낮은 회전 속도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 태풍의 발생 등과 같은 천재지변의 상황이나 긴급한 관리 상황에서 날개의 회전을 줄이거나 정지시킬 수 있는 브레이크를 포함하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우, 잉여 전력으로 LED 조명부를 점등할 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 무선으로 LED 조명부의 점등 제어 및/또는 색상 제어를 위한 연출 데이터와 동기화를 위한 시간 데이터를 전송받은 후, 이에 따라서 복수의 경관 조명 장치의 LED 조명부가 다양한 색상 및 방법으로 디스플레이되도록 제어되는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 광 표출 부분을 실리콘으로 몰딩 처리하여, 방수 문제를 해결하며, 방열의 효율을 증대시키며, 광효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부의 충격에 대하여 국소 부위에만 불량이 발생하여 유지 보수에 대한 경제성도 확보할 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 의하여, 주간에는 조형물로써 관광객에게 경관을 제공하며, 야간에는 풍력 발전을 이용하여 LED 모듈을 점등하여 조명을 제공하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 단말 콘트롤 박스를 지지대의 상단에 설치하여 홍수 등에 따른 침습에 노출되지 않도록 함으로써, 고장 발생의 원인을 줄일 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 주간에 조형 효과를 지속하기 위하여 날개의 회전 속도가 빠를 경우에 회전 속도를 줄여서 낮은 회전 속도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 태풍의 발생 등과 같은 천재지변의 상황이나 긴급한 관리 상황에서 날개의 회전을 줄이거나 정지시킬 수 있는 브레이크를 포함하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우, 잉여 전력으로 LED 조명부를 점등할 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 무선으로 LED 조명부의 점등 제어 및/또는 색상 제어를 위한 연출 데이터와 동기화를 위한 시간 데이터를 전송받은 후, 이에 따라서 복수의 경관 조명 장치의 LED 조명부가 다양한 색상 및 방법으로 디스플레이되도록 제어되는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 광 표출 부분을 실리콘으로 몰딩 처리하여, 방수 문제를 해결하며, 방열의 효율을 증대시키며, 광효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부의 충격에 대하여 국소 부위에만 불량이 발생하여 유지 보수에 대한 경제성도 확보할 수 있는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치를 제공할 수 있다.
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이어서, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 배열 상태를 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가로등의 용도 등으로 사용되는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)는 풍력 발전으로 전력을 공급받아 동작을 하며, 원격으로부터 인터넷 또는 이동 통신망과 같은 네트워크를 경유하여 메인 콘트롤러(200)를 통하여 타임 스케줄에 따른 점등 제어, 연출 제어 등의 각종 제어를 받을 수 있다. 또한 본 발명에 따른 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치는 광 표출 부분을 실리콘으로 몰딩 처리하여, 방수 문제를 해결하며, 방열의 효율을 증대시키며, 광효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부의 충격에 대하여 국소 부위에만 불량이 발생하여 유지 보수에 대한 경제성도 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)는 주간에는 조형물로써 관광객에게 경관을 제공하며, 야간에는 풍력 발전을 이용하여 LED 모듈을 점등하여 조명을 제공할 수 있다. 종래의 풍력 발전을 이용한 조명 장치가 약한 바람이 있는 상황에서도 빠른 회전을 하여 수시로 발전을 해야 하거나, 충분한 배터리 용량을 확보하여 바람이 없을 때에도 충분한 시간 동안에 전력이 공급되어 점등된 상태로 유지되어야 하는 제약을 가지는 점에 비하여, 본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)는 주간에는 조형물로서 기능을 하며, 야간에는 바람이 없어 풍력 발전이 이루어지지 않거나, 배터리에 충전된 전력이 없는 경우에 LED 조명부가 굳이 점등될 필요가 없다.
본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)의 경우, 메인 콘트롤러(200)로부터 무선으로 LED 조명부의 점등 제어 및/또는 색상 제어를 위한 연출 데이터와 동기화를 위한 시간 데이터를 전송받은 후, 전송된 연출 데이터 및 시간 데이터를 바탕으로 복수의 LED 조명부가 다양한 색상 및 방법으로 디스플레이되도록 제어될 수 있다. 종래의 유선 연결에 의한 제어 방식의 경우, 제어 데이터를 실시간으로 각 단말에 전송되는 점에 비하여, 본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 경우 무선으로 연출 데이터 및 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터가 전달되기 때문에, 전송되는 제어 데이터의 손실 위험을 줄이기 위하여 미리 정해진 제어 데이터가 한번에 전송되며, 각 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)는 전송된 제어 데이터를 바탕으로 디스플레이한다. 제어 데이터 중 시간 데이터는 각 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100) 사이에 표출 시간의 어긋남으로 인하여 디스플레이 표출이 자연스럽게 이루어지지 않을 경우에, 시간 동기화를 위하여 사용된다. 또한 시간 데이터는 설치 위치에 따른 전파 전송의 시차에 의한 동기화 오류를 보정하기 위한 정보를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 외관을 개략적으로 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가로등의 용도 등으로 사용되는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)는 전력 생성을 풍력 발전에 의존한다. 풍력 발전은 지지부(109)의 상부에 탑재되는 풍력 발전기(103)에 의하여 수행된다. 풍력 발전기(103)의 회전 날개는 바람에 의하여 회전하며, 회전력을 제너레이터(미도시)로 전달한다. 제너레이터는 회전 날개로부터의 회전력을 전달받아 전기로 변환시킨다. 그 후, 레귤레이터(미도시)는 제너레이터에 의하여 변환된 전기를 정류하며, 정류된 전기는 풍력 발전기 또는 단말 콘트롤 박스(101)에 설치되는 배터리(305)에 전달된다. 풍력에 의한 전력의 생성, 배터리로의 충전 및 LED 조명부의 디스플레이 과정에 대하여 도 4를 참조하여 보다 상세히 살펴보도록 한다.
조명 함체는 단말 콘트롤 박스(101) 및 무선 통신부(105)를 포함할 수 있다. 조명 함체는 지지부(109)에 용이하게 탈부착이 가능하도록 설계되는 것이 바람직하다. 조명 함체 또는 적어도 단말 콘트롤 박스(101)는 지지부(109)의 상단에 설치되어(예를 들어, 지면으로부터 약 2 미터의 높이에 설치됨) 홍수 등에 따른 침습에 노출되지 않도록 함으로써, 고장 발생의 원인을 줄일 수 있다.
상기 풍력 발전기(103)는 주간에 조형 효과를 지속하기 위하여 날개의 회전 속도가 빠를 경우에 회전 속도를 줄여서 낮은 회전 속도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 태풍의 발생 등과 같은 천재지변의 상황이나 긴급한 관리 상황에서 날개의 회전을 줄이거나 정지시킬 수 있는 브레이크(미도시)를 포함할 수 있다. 브레이크는 주간에 조형 효과를 유지하여 관광객에게 경관을 제공하기 위하여, 고속으로 회전하는 회전 날개의 회전 속도를 줄여서 저속으로 회전하도록 함으로써, 회전 날개가 일정한 회전 속도를 유지하도록 한다. 또한 브레이크는 태풍과 같은 천재지변의 상황이나, 긴급한 관리 상황에서 회전 날개의 회전 속도를 줄이거나 정지시키는 역할을 수행한다. 브레이크의 동작은 메인 콘트롤러에서 제어 데이터를 무선으로 전송하거나, 개별 경관 조명 장치의 하단에서 리모컨으로 제어될 수 있다.
무선 통신부(105)는 메인 콘트롤러(200)로부터 전송되는 연출 데이터 및/또는 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 수신한 후, 이를 단말 콘트롤 박스(101)에 포함된 디스플레이 콘트롤러(303)에 전달한다. 디스플레이 콘트롤러(303)는 LED 조명부(107)가 연출 데이터 및/또는 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 바탕으로 디스플레이되도록 제어한다. 단말 콘트롤 박스(101)에 포함된 충전 콘트롤러(301)는 풍력 발전기(103)에 의하여 생성되는 전력을 배터리(305)에 충전되도록 제어하며, 배터리(303)에 충전된 전력을 LED 조명부(107)가 디스플레이될 때 공급하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 바람직한 다른 실시예에서, 배터리(305)에 충전이 완료된 이후에도 지속적으로 풍력 발전기(103)에 의하여 전력이 생성되는 경우에, 잉여 발전 전력을 이용하여 미리 정해진 스케줄을 무시하고 경관 조명 장치의 LED 조명부(107)를 강제로 디스플레이를 수행할 수 있다. 이 경우, 배터리(305)에 충전된 전력을 사용하지 않고 풍력 발전기(103)에서 생성되는 전력을 직접 사용하기 위하여 LED 조명부(107)로의 전력 인입 체계를 이중으로 설치하며, 충전 콘트롤러(301)는 배터리(305)에 충전된 전력을 공급하는 것과, 잉여 전력이 생성될 때 배터리(305)에 충전된 전력을 배제한 채, 잉여 생성된 전력을 공급하는 것을 제어한다. 이때, 디스플레이 콘트롤러(303)는 이중 설치된 전력 인입 체계를 구분하여 미리 지정된 스케줄에 의하여 구동되는지 혹은 잉여 전력에 의하여 구동되는 지의 여부를 판단하여 LED 조명부(107)의 디스플레이를 제어한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치는 회전 날개(401), 제너레이터(403), 레귤레이터(405), 단말 콘트롤 박스(101) 및 배터리(305), LED 조명부(107)의 순서로 전력의 생성, 전력의 충전 및 전력의 소비가 이루어진다. 풍력 발전기의 회전 날개(401)는 바람에 의하여 회전하며, 회전력을 제너레이터(403)로 전달한다. 제너레이터(403)는 회전 날개(401)로부터의 회전력을 전달받아 전기로 변환시킨다. 그 후, 레귤레이터(305)는 제너레이터(403)에 의하여 변환된 전기를 정류하며, 정류된 전기는 단말 콘트롤 박스(101)를 거쳐 배터리(305)에 저장된다. LED 조명부(107)는 단말 콘트롤 박스(101)의 제어 및 배터리(305)에 충전된 전력을 공급받아 디스플레이한다. 본 발명의 다른 실시예에서, LED 조명부(107)는 단말 콘트롤 박스(101)의 제어에 의하여 배터리(305)에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우, 잉여 전력의 인입으로 디스플레이한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 조명 함체의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 조명 함체는 메모리 시스템(550)과, 여기에 연결되어 고속 동작을 수행하는 적어도 하나의 중앙 처리 장치(Central Processing Unit: CPU: 560) 및 무선 통신부(105)를 포함할 수 있다.
중앙 처리 장치(560)는 계산을 수행하기 위한 ALU(Arithmetic Logic Unit: 562)와, 데이터 및 명령어의 일시적인 저장을 위한 레지스터(564) 및 조명 함체의 동작을 제어하기 위한 콘트롤러(566)를 포함한다. 중앙 처리장치(560)는 디지털(Digital) 사의 알파(Alpha), MIPS 테크놀로지, NEC, IDT, 지멘스(Siemens) 등의 MIPS, 인텔(Intel)과 사이릭스(Cyrix), AMD 및 넥스젠(Nexgen)을 포함하는 회사의 x86 및 IBM과 모토롤라(Motorola)의 파워PC(PowerPC)와 같이 다양한 아키텍쳐(Architecture)를 갖는 프로세서일 수 있다. 메모리 시스템(550)은 일반적으로 RAM(Random Access Memory) 과 ROM(Read Only Memory) 같은 저장매체 형태인 고속의 메인 메모리(552)와, 플로피 디스크, 하드 디스크, 테이프, CD-ROM, 플래시 메모리 등의 장기(long-term) 저장 매체 형태의 보조 메모리(554) 및 전기, 자기, 광학이나 그 밖의 저장 매체를 이용하여 데이터를 저장하는 장치를 포함한다. 또한, 메인 메모리(552)는 디스플레이 장치를 통하여 이미지를 디스플레이하는 비디오 디스플레이 메모리를 포함할 수 있다.
또한 무선 통신부(105)는 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터 등의 데이터를 수신할 수 있는 무선 통신 네트워크 인터페이스와 같은 장치가 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 조명 함체의 모듈 구성을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 조명 함체는 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터 등의 데이터를 수신하기 위한 무선 통신 처리 모듈(662)과, 풍력 발전기에서 생성한 전력을 배터리에 충전하며, 배터리에 충전된 전력을 LED 조명부에 인가할 뿐만 아니라, 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우 잉여 전력을 LED 조명부로 인가하도록 제어하는 충전 콘트롤 모듈(664) 및 LED 조명부가 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 바탕으로 디스플레이되도록 제어하는 디스플레이 콘트롤 모듈(666)을 포함할 수 있다.
이러한 응용 모듈을 통하여 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 조명 함체의 전체적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.
풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 조명 함체는 다양한 OS(Operating System)를 시스템의 OS로서 사용할 수 있다. 이러한 OS는 API(Application Program Interface: 602)에 하이 레벨 명령어를 제공하여 각 응용 모듈(660)의 동작을 제어한다.
풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 조명 함체는 API(602)로부터 제공되는 하이 레벨 명령어에 따라 대응하는 각 응용 모듈(660)을 식별하고, 하이 레벨 명령어를 디코딩하여 해당하는 곳으로 제공하는 하이 레벨 명령어 처리부(604)를 포함한다. 응용 모듈 제어부(650)는 하이 레벨 명령어 처리부(604)로부터 제공된 명령어에 따라 응용 모듈(660)의 동작을 제어한다. 즉, 하이 레벨 명령어 처리부(604)는 API(602)를 통하여 제공된 하이 레벨 명령어에 따라 여기에 대응하는 응용 모듈(660)이 존재하는지를 식별하고, 대응되는 응용 모듈(660)이 존재하는 경우에 해당하는 응용 모듈(660)에서 인식할 수 있는 명령어로 디코딩하여 해당하는 매핑부에 전송하거나 메시지 전송을 제어한다. 따라서 응용 모듈 제어부(650)는 무선 통신 처리 모듈(662)과, 충전 콘트롤 모듈(664) 및 디스플레이 콘트롤 모듈(666)에 대한 매핑부(651, 653, 655)와 인터페이스부(652, 654, 656)를 각각 포함한다.
무선 통신 처리 모듈 매핑부(651)는 하이 레벨 명령어 처리부(604)로부터 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터 등의 데이터를 수신하기 위한 하이 레벨의 명령어를 제공받아, 무선 통신 처리 모듈(662)에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고, 무선 통신 처리 모듈 인터페이스부(652)를 통하여 무선 통신 처리 모듈(662)로 제공한다.
충전 콘트롤 모듈 매핑부(653) 및 충전 콘트롤 모듈 인터페이스부(754)는 풍력 발전기에서 생성한 전력을 배터리에 충전하며, 배터리에 충전된 전력을 LED 조명부에 인가할 뿐만 아니라, 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우 잉여 전력을 LED 조명부로 인가하도록 제어하는 부분이다. 즉, 충전 콘트롤 모듈 매핑부(653)는 하이 레벨 명령어 처리부(604)로부터 충전 콘트롤 모듈(664)을 이용하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 이를 디바이스 레벨의 명령어로 매핑시키고, 충전 콘트롤 모듈 인터페이스부(654)를 통하여 충전 콘트롤 모듈(664)로 제공한다.
디스플레이 콘트롤 모듈(666)은 LED 조명부가 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 바탕으로 디스플레이되도록 제어하기 위한 부분이다. 디스플레이 콘트롤 모듈 매핑부(655)는 하이 레벨 명령어 처리부(604)를 통하여 인가된 하이 레벨 명령어를 제공받아 디스플레이 콘트롤 모듈(666)이 인식할 수 있는 디바이스 레벨의 명령어로 매핑시킨다. 디바이스 레벨의 명령어는 디스플레이 콘트롤 모듈 인터페이스부(656)를 통하여 디스플레이 콘트롤 모듈(666)로 제공된다.
도 7a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명부에 포함되는 LED 모듈의 상면을 나타낸 도면이며, 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명 부에 포함되는 LED 모듈의 측면을 나타낸 도면이며, 도 7c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명부에 포함되는 LED 모듈의 저면을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 본 발명에 따른 LED 조명부에 포함되는 LED 모듈에 있어서, LED 램프(705)가 PCB 기판(707)에 장착된 뒤, 성형된 플라스틱 사출 케이스(701)에 장착되며, LED 램프(705)의 헤드 부분을 제외한 부분에 흰색의 실리콘(703)으로 몰딩된다. LED 모듈의 후면에는, PCB 기판(707)의 후면, 방수용 실리콘 패드(713), 사출 케이스(701), 조립시 밀착되는 실리콘 패드의 일부(709) 및 후면 체결용 너트(711)가 구비된다.
광 표출 부분을 흰색의 실리콘으로 몰딩 처리하는 이유는, 직접적으로 LED 모듈을 육안 인식하지 않고, 간접적으로 인식하기 때문에, 광효율을 높이기 위함이다. 실리콘으로 몰딩 처리한 결과, LED 조명부에서 발생하는 열을 전후면에 골고루 분산시킬 수 있으며, 이로 인하여 방열의 효율을 증대시킬 수 있다. 또한 실리콘으로 몰딩 처리한 결과, 종래의 커버와 달리, 별도의 반사 장치가 없기 때문에, LED 조명부에서 발생하는 빛이 직접 표출되기 때문에, 광효율을 획기적으로 증대시킬 수 있다. 또한 실리콘으로 몰딩 처리한 결과, 외부 충격에 대하여 국소 부위에만 불량이 발생하여 유지 보수에 대한 경제성도 확보할 수 있다. 또한 LED 램프 표면은 고밀도 에폭시 수지로 이루어지므로, 강도 면에서 기존의 커버를 이용하는 방식과 큰 차이가 없다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 배열 상태를 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가로등의 용도 등으로 사용되는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)는 풍력 발전으로 전력을 공급받아 동작을 하며, 원격으로부터 인터넷 또는 이동 통신망과 같은 네트워크를 경유하여 메인 콘트롤러(200)를 통하여 타임 스케줄에 따른 점등 제어, 연출 제어 등의 각종 제어를 받을 수 있다. 또한 본 발명에 따른 가로등의 용도 등으로 사용되는 LED 조명 장치는 광 표출 부분을 실리콘으로 몰딩 처리하여, 방수 문제를 해결하며, 방열의 효율을 증대시키며, 광효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부의 충격에 대하여 국소 부위에만 불량이 발생하여 유지 보수에 대한 경제성도 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)는 주간에는 조형물로써 관광객에게 경관을 제공하며, 야간에는 풍력 발전을 이용하여 LED 모듈을 점등하여 조명을 제공할 수 있다. 종래의 풍력 발전을 이용한 조명 장치가 약한 바람이 있는 상황에서도 빠른 회전을 하여 수시로 발전을 해야 하거나, 충분한 배터리 용량을 확보하여 바람이 없을 때에도 충분한 시간 동안에 전력이 공급되어 점등된 상태로 유지되어야 하는 제약을 가지는 점에 비하여, 본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)는 주간에는 조형물로서 기능을 하며, 야간에는 바람이 없어 풍력 발전이 이루어지지 않거나, 배터리에 충전된 전력이 없는 경우에 LED 조명부가 굳이 점등될 필요가 없다.
본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)의 경우, 메인 콘트롤러(200)로부터 무선으로 LED 조명부의 점등 제어 및/또는 색상 제어를 위한 연출 데이터와 동기화를 위한 시간 데이터를 전송받은 후, 전송된 연출 데이터 및 시간 데이터를 바탕으로 복수의 LED 조명부가 다양한 색상 및 방법으로 디스플레이되도록 제어될 수 있다. 종래의 유선 연결에 의한 제어 방식의 경우, 제어 데이터를 실시간으로 각 단말에 전송되는 점에 비하여, 본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 경우 무선으로 연출 데이터 및 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터가 전달되기 때문에, 전송되는 제어 데이터의 손실 위험을 줄이기 위하여 미리 정해진 제어 데이터가 한번에 전송되며, 각 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)는 전송된 제어 데이터를 바탕으로 디스플레이한다. 제어 데이터 중 시간 데이터는 각 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100) 사이에 표출 시간의 어긋남으로 인하여 디스플레이 표출이 자연스럽게 이루어지지 않을 경우에, 시간 동기화를 위하여 사용된다. 또한 시간 데이터는 설치 위치에 따른 전파 전송의 시차에 의한 동기화 오류를 보정하기 위한 정보를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 외관을 개략적으로 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가로등의 용도 등으로 사용되는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치(100)는 전력 생성을 풍력 발전에 의존한다. 풍력 발전은 지지부(109)의 상부에 탑재되는 풍력 발전기(103)에 의하여 수행된다. 풍력 발전기(103)의 회전 날개는 바람에 의하여 회전하며, 회전력을 제너레이터(미도시)로 전달한다. 제너레이터는 회전 날개로부터의 회전력을 전달받아 전기로 변환시킨다. 그 후, 레귤레이터(미도시)는 제너레이터에 의하여 변환된 전기를 정류하며, 정류된 전기는 풍력 발전기 또는 단말 콘트롤 박스(101)에 설치되는 배터리(305)에 전달된다. 풍력에 의한 전력의 생성, 배터리로의 충전 및 LED 조명부의 디스플레이 과정에 대하여 도 4를 참조하여 보다 상세히 살펴보도록 한다.
조명 함체는 단말 콘트롤 박스(101) 및 무선 통신부(105)를 포함할 수 있다. 조명 함체는 지지부(109)에 용이하게 탈부착이 가능하도록 설계되는 것이 바람직하다. 조명 함체 또는 적어도 단말 콘트롤 박스(101)는 지지부(109)의 상단에 설치되어(예를 들어, 지면으로부터 약 2 미터의 높이에 설치됨) 홍수 등에 따른 침습에 노출되지 않도록 함으로써, 고장 발생의 원인을 줄일 수 있다.
상기 풍력 발전기(103)는 주간에 조형 효과를 지속하기 위하여 날개의 회전 속도가 빠를 경우에 회전 속도를 줄여서 낮은 회전 속도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 태풍의 발생 등과 같은 천재지변의 상황이나 긴급한 관리 상황에서 날개의 회전을 줄이거나 정지시킬 수 있는 브레이크(미도시)를 포함할 수 있다. 브레이크는 주간에 조형 효과를 유지하여 관광객에게 경관을 제공하기 위하여, 고속으로 회전하는 회전 날개의 회전 속도를 줄여서 저속으로 회전하도록 함으로써, 회전 날개가 일정한 회전 속도를 유지하도록 한다. 또한 브레이크는 태풍과 같은 천재지변의 상황이나, 긴급한 관리 상황에서 회전 날개의 회전 속도를 줄이거나 정지시키는 역할을 수행한다. 브레이크의 동작은 메인 콘트롤러에서 제어 데이터를 무선으로 전송하거나, 개별 경관 조명 장치의 하단에서 리모컨으로 제어될 수 있다.
무선 통신부(105)는 메인 콘트롤러(200)로부터 전송되는 연출 데이터 및/또는 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 수신한 후, 이를 단말 콘트롤 박스(101)에 포함된 디스플레이 콘트롤러(303)에 전달한다. 디스플레이 콘트롤러(303)는 LED 조명부(107)가 연출 데이터 및/또는 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 바탕으로 디스플레이되도록 제어한다. 단말 콘트롤 박스(101)에 포함된 충전 콘트롤러(301)는 풍력 발전기(103)에 의하여 생성되는 전력을 배터리(305)에 충전되도록 제어하며, 배터리(303)에 충전된 전력을 LED 조명부(107)가 디스플레이될 때 공급하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 바람직한 다른 실시예에서, 배터리(305)에 충전이 완료된 이후에도 지속적으로 풍력 발전기(103)에 의하여 전력이 생성되는 경우에, 잉여 발전 전력을 이용하여 미리 정해진 스케줄을 무시하고 경관 조명 장치의 LED 조명부(107)를 강제로 디스플레이를 수행할 수 있다. 이 경우, 배터리(305)에 충전된 전력을 사용하지 않고 풍력 발전기(103)에서 생성되는 전력을 직접 사용하기 위하여 LED 조명부(107)로의 전력 인입 체계를 이중으로 설치하며, 충전 콘트롤러(301)는 배터리(305)에 충전된 전력을 공급하는 것과, 잉여 전력이 생성될 때 배터리(305)에 충전된 전력을 배제한 채, 잉여 생성된 전력을 공급하는 것을 제어한다. 이때, 디스플레이 콘트롤러(303)는 이중 설치된 전력 인입 체계를 구분하여 미리 지정된 스케줄에 의하여 구동되는지 혹은 잉여 전력에 의하여 구동되는 지의 여부를 판단하여 LED 조명부(107)의 디스플레이를 제어한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치는 회전 날개(401), 제너레이터(403), 레귤레이터(405), 단말 콘트롤 박스(101) 및 배터리(305), LED 조명부(107)의 순서로 전력의 생성, 전력의 충전 및 전력의 소비가 이루어진다. 풍력 발전기의 회전 날개(401)는 바람에 의하여 회전하며, 회전력을 제너레이터(403)로 전달한다. 제너레이터(403)는 회전 날개(401)로부터의 회전력을 전달받아 전기로 변환시킨다. 그 후, 레귤레이터(305)는 제너레이터(403)에 의하여 변환된 전기를 정류하며, 정류된 전기는 단말 콘트롤 박스(101)를 거쳐 배터리(305)에 저장된다. LED 조명부(107)는 단말 콘트롤 박스(101)의 제어 및 배터리(305)에 충전된 전력을 공급받아 디스플레이한다. 본 발명의 다른 실시예에서, LED 조명부(107)는 단말 콘트롤 박스(101)의 제어에 의하여 배터리(305)에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우, 잉여 전력의 인입으로 디스플레이한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 조명 함체의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 조명 함체는 메모리 시스템(550)과, 여기에 연결되어 고속 동작을 수행하는 적어도 하나의 중앙 처리 장치(Central Processing Unit: CPU: 560) 및 무선 통신부(105)를 포함할 수 있다.
중앙 처리 장치(560)는 계산을 수행하기 위한 ALU(Arithmetic Logic Unit: 562)와, 데이터 및 명령어의 일시적인 저장을 위한 레지스터(564) 및 조명 함체의 동작을 제어하기 위한 콘트롤러(566)를 포함한다. 중앙 처리장치(560)는 디지털(Digital) 사의 알파(Alpha), MIPS 테크놀로지, NEC, IDT, 지멘스(Siemens) 등의 MIPS, 인텔(Intel)과 사이릭스(Cyrix), AMD 및 넥스젠(Nexgen)을 포함하는 회사의 x86 및 IBM과 모토롤라(Motorola)의 파워PC(PowerPC)와 같이 다양한 아키텍쳐(Architecture)를 갖는 프로세서일 수 있다. 메모리 시스템(550)은 일반적으로 RAM(Random Access Memory) 과 ROM(Read Only Memory) 같은 저장매체 형태인 고속의 메인 메모리(552)와, 플로피 디스크, 하드 디스크, 테이프, CD-ROM, 플래시 메모리 등의 장기(long-term) 저장 매체 형태의 보조 메모리(554) 및 전기, 자기, 광학이나 그 밖의 저장 매체를 이용하여 데이터를 저장하는 장치를 포함한다. 또한, 메인 메모리(552)는 디스플레이 장치를 통하여 이미지를 디스플레이하는 비디오 디스플레이 메모리를 포함할 수 있다.
또한 무선 통신부(105)는 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터 등의 데이터를 수신할 수 있는 무선 통신 네트워크 인터페이스와 같은 장치가 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 조명 함체의 모듈 구성을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 조명 함체는 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터 등의 데이터를 수신하기 위한 무선 통신 처리 모듈(662)과, 풍력 발전기에서 생성한 전력을 배터리에 충전하며, 배터리에 충전된 전력을 LED 조명부에 인가할 뿐만 아니라, 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우 잉여 전력을 LED 조명부로 인가하도록 제어하는 충전 콘트롤 모듈(664) 및 LED 조명부가 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 바탕으로 디스플레이되도록 제어하는 디스플레이 콘트롤 모듈(666)을 포함할 수 있다.
이러한 응용 모듈을 통하여 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 조명 함체의 전체적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.
풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 조명 함체는 다양한 OS(Operating System)를 시스템의 OS로서 사용할 수 있다. 이러한 OS는 API(Application Program Interface: 602)에 하이 레벨 명령어를 제공하여 각 응용 모듈(660)의 동작을 제어한다.
풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 조명 함체는 API(602)로부터 제공되는 하이 레벨 명령어에 따라 대응하는 각 응용 모듈(660)을 식별하고, 하이 레벨 명령어를 디코딩하여 해당하는 곳으로 제공하는 하이 레벨 명령어 처리부(604)를 포함한다. 응용 모듈 제어부(650)는 하이 레벨 명령어 처리부(604)로부터 제공된 명령어에 따라 응용 모듈(660)의 동작을 제어한다. 즉, 하이 레벨 명령어 처리부(604)는 API(602)를 통하여 제공된 하이 레벨 명령어에 따라 여기에 대응하는 응용 모듈(660)이 존재하는지를 식별하고, 대응되는 응용 모듈(660)이 존재하는 경우에 해당하는 응용 모듈(660)에서 인식할 수 있는 명령어로 디코딩하여 해당하는 매핑부에 전송하거나 메시지 전송을 제어한다. 따라서 응용 모듈 제어부(650)는 무선 통신 처리 모듈(662)과, 충전 콘트롤 모듈(664) 및 디스플레이 콘트롤 모듈(666)에 대한 매핑부(651, 653, 655)와 인터페이스부(652, 654, 656)를 각각 포함한다.
무선 통신 처리 모듈 매핑부(651)는 하이 레벨 명령어 처리부(604)로부터 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터 등의 데이터를 수신하기 위한 하이 레벨의 명령어를 제공받아, 무선 통신 처리 모듈(662)에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고, 무선 통신 처리 모듈 인터페이스부(652)를 통하여 무선 통신 처리 모듈(662)로 제공한다.
충전 콘트롤 모듈 매핑부(653) 및 충전 콘트롤 모듈 인터페이스부(754)는 풍력 발전기에서 생성한 전력을 배터리에 충전하며, 배터리에 충전된 전력을 LED 조명부에 인가할 뿐만 아니라, 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우 잉여 전력을 LED 조명부로 인가하도록 제어하는 부분이다. 즉, 충전 콘트롤 모듈 매핑부(653)는 하이 레벨 명령어 처리부(604)로부터 충전 콘트롤 모듈(664)을 이용하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 이를 디바이스 레벨의 명령어로 매핑시키고, 충전 콘트롤 모듈 인터페이스부(654)를 통하여 충전 콘트롤 모듈(664)로 제공한다.
디스플레이 콘트롤 모듈(666)은 LED 조명부가 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 바탕으로 디스플레이되도록 제어하기 위한 부분이다. 디스플레이 콘트롤 모듈 매핑부(655)는 하이 레벨 명령어 처리부(604)를 통하여 인가된 하이 레벨 명령어를 제공받아 디스플레이 콘트롤 모듈(666)이 인식할 수 있는 디바이스 레벨의 명령어로 매핑시킨다. 디바이스 레벨의 명령어는 디스플레이 콘트롤 모듈 인터페이스부(656)를 통하여 디스플레이 콘트롤 모듈(666)로 제공된다.
도 7a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명부에 포함되는 LED 모듈의 상면을 나타낸 도면이며, 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명 부에 포함되는 LED 모듈의 측면을 나타낸 도면이며, 도 7c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명부에 포함되는 LED 모듈의 저면을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 본 발명에 따른 LED 조명부에 포함되는 LED 모듈에 있어서, LED 램프(705)가 PCB 기판(707)에 장착된 뒤, 성형된 플라스틱 사출 케이스(701)에 장착되며, LED 램프(705)의 헤드 부분을 제외한 부분에 흰색의 실리콘(703)으로 몰딩된다. LED 모듈의 후면에는, PCB 기판(707)의 후면, 방수용 실리콘 패드(713), 사출 케이스(701), 조립시 밀착되는 실리콘 패드의 일부(709) 및 후면 체결용 너트(711)가 구비된다.
광 표출 부분을 흰색의 실리콘으로 몰딩 처리하는 이유는, 직접적으로 LED 모듈을 육안 인식하지 않고, 간접적으로 인식하기 때문에, 광효율을 높이기 위함이다. 실리콘으로 몰딩 처리한 결과, LED 조명부에서 발생하는 열을 전후면에 골고루 분산시킬 수 있으며, 이로 인하여 방열의 효율을 증대시킬 수 있다. 또한 실리콘으로 몰딩 처리한 결과, 종래의 커버와 달리, 별도의 반사 장치가 없기 때문에, LED 조명부에서 발생하는 빛이 직접 표출되기 때문에, 광효율을 획기적으로 증대시킬 수 있다. 또한 실리콘으로 몰딩 처리한 결과, 외부 충격에 대하여 국소 부위에만 불량이 발생하여 유지 보수에 대한 경제성도 확보할 수 있다. 또한 LED 램프 표면은 고밀도 에폭시 수지로 이루어지므로, 강도 면에서 기존의 커버를 이용하는 방식과 큰 차이가 없다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
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도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 배열 상태를 개략적으로 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 외관을 개략적으로 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 조명 함체의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 조명 함체의 모듈 구성을 나타낸 도면.
도 7a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명부에 포함되는 LED 모듈의 상면을 나타낸 도면.
도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명 부에 포함되는 LED 모듈의 측면을 나타낸 도면.
도 7c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명부에 포함되는 LED 모듈의 저면을 나타낸 도면.
Claims (3)
- 주간에는 경관을 제공하며, 야간에는 풍력 발전에 의하여 생성된 전력으로 조명을 제공하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치에 있어서,지지부;상기 지지부의 상단에 설치되는 풍력 발전기;상기 풍력 발전기에서 생성한 전력을 충전하는 배터리;조명을 제공하며 실리콘으로 몰딩 처리되는 광 표출 부분을 포함하는 LED 조명부;상기 지지부의 상단에 설치되는 조명 함체를 포함하되,상기 풍력 발전기는바람에 의한 회전력을 발생시키는 회전 날개;상기 회전력을 전기로 변환하는 제너레이터;상기 변환된 전기를 정류하는 레귤레이터를 포함하되,주간에 고속으로 회전하는 상기 회전 날개의 회전 속도를 줄여서 저속으로 회전하도록 하여 상기 회전 날개가 일정한 회전 속도를 유지하도록 하며 천재지변의 상황 및 긴급한 관리 상황에서 상기 회전 날개의 회전 속도를 줄이거나 정지시키는 브레이크를 더 포함하며,상기 조명 함체는무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 수신하는 무선 통신 처리 모듈;상기 풍력 발전기에서 생성한 전력을 배터리에 충전하며, 상기 배터리에 충전된 전력을 상기 LED 조명부에 인가하며, 상기 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우 잉여 전력을 상기 LED 조명부로 인가하도록 제어하는 충전 콘트롤 모듈;상기 제어 데이터를 바탕으로 상기 LED 조명부가 디스플레이되도록 제어하는 디스플레이 콘트롤 모듈;하이 레벨 명령어를 제공하여 상기 무선 통신 처리 모듈, 상기 충전 콘트롤 모듈 및 상기 디스플레이 콘트롤 모듈을 포함하는 응용 모듈의 동작을 제어하는 응용 프로그램 인터페이스(Application Program Interface, API);상기 하이 레벨 명령어에 따라서 대응하는 응용 모듈을 식별하고, 상기 하이 레벨 명령어를 디코딩하여 대응하는 응용 모듈로 제공하는 하이 레벨 명령어 처리부; 및상기 무선 통신 처리 모듈에 상응하는 무선 통신 처리 모듈 매핑부와 무선 통신 처리 모듈 인터페이스부, 상기 충전 콘트롤 모듈에 상응하는 충전 콘트롤 모듈 매핑부와 충전 콘트롤 모듈 인터페이스부, 상기 디스플레이 콘트롤 모듈에 상응하는 디스플레이 콘트롤 모듈 매핑부와 디스플레이 콘트롤 모듈 인터페이스부를 포함하는 응용 모듈 제어부-여기서, 상기 무선 통신 처리 모듈 매핑부는 상기 하이 레벨 명령어 처리부로부터 무선으로 메인 콘트롤러로부터 연출 데이터, 시간 데이터를 포함하는 제어 데이터를 수신하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 상기 무선 통신 처리 모듈에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고 상기 무선 통신 처리 모듈 인터페이스부를 통하여 상기 무선 통신 처리 모듈로 제공하며, 상기 충전 콘트롤 모듈 매핑부는 상기 하이 레벨 명령어 처리부로부터 상기 풍력 발전기에서 생성한 전력을 배터리에 충전하며, 상기 배터리에 충전된 전력을 상기 LED 조명부에 인가하며, 상기 배터리에 충전이 완료된 이후에도 지속적인 발전이 이루어져 잉여 전력이 생성되는 경우 잉여 전력을 상기 LED 조명부로 인가하도록 제어하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 상기 충전 콘트롤 모듈에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고 상기 충전 콘트롤 모듈 인터페이스부를 통하여 상기 충전 콘트롤 모듈로 제공하며, 상기 디스플레이 콘트롤 모듈 매핑부는 상기 하이 레벨 명령어 처리부로부터 상기 제어 데이터를 바탕으로 상기 LED 조명부가 디스플레이되도록 제어하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 상기 디스플레이 콘트롤 모듈에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고 상기 디스플레이 콘트롤 모듈 인터페이스부를 통하여 상기 디스플레이 콘트롤 모듈로 제공함-를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전을 이용한 경관 조명 장치.
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