KR101154604B1 - 조명등이 구비된 벤치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광에 의해 발생된 전기에너지를 저장하여 조명등의 전원으로 이용하며, 소정시간 이후에는 벤치 부근의 주변영역에 근접된 인체를 감지하여 조명등을 자동으로 점멸시켜서 에너지 절감을 기대할 수 있는 조명등에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 시트를 갖는 벤치본체, 상기 벤치본체에 설치된 등주에 연결된 조명등, 상기 등주에 설치되어 태양광을 전기에너지로 변환시키는 솔라셀, 상기 솔라셀에서 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지가 구비된 벤치에 있어서, 상기 벤치 부근의 조도값을 측정하여 작동신호를 출력하는 조도센서; 상기 조도센서의 작동신호에 따라 벤치의 주변영역 내로 근접된 인체의 방사열을 감지하여 감지신호를 지속적으로 출력하는 마이크로 볼로미터; 상기 축전지와 조명등 사이에 연결되어 외부로부터 입력된 신호에 따라 조명등으로 전원공급을 단속하는 스위칭부; 시간정보를 제공하는 타이머; 상기 타이머에서 제공되는 시간정보에 따라 일몰 후부터 소정시간 동안 조명등을 점등시키도록 스위칭부로 구동신호를 출력하고, 소정시간 이후에는 마이크로 볼로미터에서 출력된 감지신호에 따라 조명등의 점멸을 제어하도록 스위칭부로 구동신호를 출력하는 제어부;를 포함하여 구성하는 것이다.

Description

조명등이 구비된 벤치{BENCH}

본 발명은 조명등이 구비된 벤치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광에 의해 발생된 전기에너지를 저장하여 조명등의 전원으로 이용하며, 소정시간 이후에는 벤치의 주변영역에 근접된 인체를 감지하여 조명등을 자동으로 점멸시켜서 에너지 절감을 기대할 수 있는 조명등이 구비된 벤치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 벤치는 여러 사람이 함께 앉을 수 있도록 길게 형성되어 공원, 정류장, 전철 및 기차역의 플랫폼 등에 설치된다. 그리고 벤치 부근에는 가로등 및 경관등을 포함하는 조명등이 설치되어 어두운 벤치 부근을 밝게 비추며, 이러한 조명등은 발전소에서 공급되는 전기에너지를 전원으로 하여 빛을 조사하게 된다.

한편, 근래에는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시켜서 조명등의 전원으로 이용하는 태양전지(solar cell)에 대한 기술이 대두되고 있으며, 이같은 태양전지는 주간에 태양에서 조사된 빛을 전기에너지로 변환하고, 이 전기에너지를 축전지에 저장하여 야간에 조명등의 전원으로 이용함에 따라, 조명등으로 전력을 공급하는 별도의 전력이 필요치 않게 되어 에너지를 절감할 수 있고, 더 나아가서는 친환경화를 도모하게 된다.

그러나 상술한 종래의 조명등은 미리 설정된 야간 시간 동안-예컨대, 저녁 8시부터 다음날 새벽 6시까지-계속해서 빛을 조사함에 따라, 불필요한 전력소모에 따른 에너지손실로 이어지는 문제점이 있었다.

특히, 축전지는 기상 조건 또는 그 저장용량에 따라 조명등으로 충분한 전력을 공급할 수 없는 상황이 발생될 수 있는데, 벤치를 이용하거나 벤치 부근을 지나는 사람이 거의 없는 자정 무렵부터 새벽 시간 동안, 축전지에서 불필요한 전력을 소모하게 되어 꼭 필요할 때 조명등으로 전원을 공급할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 일몰 후부터 소정시간 동안 조명등을 점등시키고, 소정시간 이후에는 벤치의 주변영역에 근접된 인체를 감지하여 조명등을 자동으로 점멸시킬 수 있는 조명등이 구비된 벤치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 시트를 갖는 벤치본체, 상기 벤치본체에 설치된 등주에 연결된 조명등, 상기 등주에 설치되어 태양광을 전기에너지로 변환시키는 솔라셀, 상기 솔라셀에서 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지를 포함하는 조명등이 구비된 벤치에 있어서, 상기 벤치 부근의 조도값을 측정하여 작동신호를 출력하는 조도센서; 상기 조도센서의 작동신호에 따라 벤치의 주변영역 내로 근접된 인체의 방사열을 감지하여 감지신호를 지속적으로 출력하는 마이크로 볼로미터; 상기 축전지와 조명등 사이에 연결되어 외부로부터 입력된 신호에 따라 조명등으로 전원공급을 단속하는 스위칭부; 시간정보를 제공하는 타이머; 상기 타이머에서 제공되는 시간정보에 따라 일몰 후부터 소정시간 동안 조명등을 점등시키도록 스위칭부로 구동신호를 출력하고, 소정시간 이후에는 마이크로 볼로미터에서 출력된 감지신호에 따라 조명등의 점멸을 제어하도록 스위칭부로 구동신호를 출력하는 제어부;를 포함하여 구성하는 것이다.

본 발명은 상기 스위칭부에 전기적으로 연결되어 전기기구의 플러그가 접속되도록 벤치본체에 구비된 콘센트를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 스위칭부를 단속하여 콘센트로 전원을 인가하도록 제어부에 연결된 조작패널을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 등주에는 고정바가 수평으로 연결되어 광고물 및 안내물을 고정시키는 것이 바람직하다.

상기와 같은 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 일몰 후부터 소정시간 동안은 타이머에 의해 조명등을 점등시키고, 소정시간 이후에는 조도센서 및 마이크로 볼로미터에 의해 벤치 부근의 주변영역에 근접된 인체를 감지하여 조명등을 자동으로 점멸시킴에 따라, 에너지 절감을 기대할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

또한 본 발명은 주변영역 내로 들어온 인체의 움직임이 없더라도 마이크로 볼로미터에서 인체에서 방사되는 열에너지를 감지하므로 조명등의 점등을 지속적을 유지할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명은 콘센트를 통해 전기기구의 플러그가 접속되어 전원을 공급할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 블럭도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 콘센트커버의 작동도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 시트(12)를 갖는 벤치본체(10); 벤치본체(10)에 설치된 등주(20)에 연결된 조명등(30); 등주(20)에 설치되어 태양광을 전기에너지로 변환시키는 솔라셀(40); 솔라셀(40)에서 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지(50); 벤치본체(10)의 주변영역 조도값을 측정하여 작동신호를 출력하는 조도센서(70); 조도센서(70)의 작동신호에 따라 벤치본체(10)의 주변영역 내로 근접된 인체의 방사열을 감지하여 감지신호를 지속적으로 출력하는 마이크로 볼로미터(80); 축전지(50)와 조명등(30) 사이에 연결되어 외부로부터 입력된 신호에 따라 조명등(30)으로 전원공급을 단속하는 스위칭부(60); 시간정보를 제공하는 타이머(90); 타이머(90)에서 제공되는 시간정보에 따라 일몰 후부터 소정시간 동안 조명등(30)을 점등시키도록 스위칭부(60)로 구동신호를 출력하고, 소정시간 이후에는 마이크로 볼로미터(80)에서 출력된 감지신호에 따라 조명등(30)의 점멸을 제어하도록 스위칭부(60)로 구동신호를 출력하는 제어부(100);를 포함하여 구성된 것을 그 기술적인 사상으로 한다.

벤치본체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 형성되어 상면에는 사람이 앉을 수 있도록 시트(12)가 구비되고, 상면 중앙에는 시트(12)의 전후를 구획하면서 착석한 사람의 등을 기댈 수 있도록 등받이(14)가 구비된다. 그리고 벤치본체(10)의 하부에는 접속단자를 갖는 적어도 하나 이상의 콘센트(120)가 구비되고, 이 콘센트(120)의 접속단자에는 IT(Information Technology)제품 등을 포함하는 전기기구의 플러그가 접속되어 전원을 공급하게 된다. 아울러 콘센트(120)의 접속단자는 벤치본체(10)에 축핀(도시생략)으로 회전가능하게 연결된 콘센트커버(도시생략)에 의해 개폐되며, 이에 따라 콘센트(120)의 접속단자로 빗물의 유입을 방지하게 된다.

조명등(30)은 벤치본체(10)의 주변영역을 밝게 조성하도록 빛을 조사하여 주변경관을 아름답게 조성하는 것으로서, 이러한 조명등(30)은 벤치본체(10)에 수직으로 고정된 등주(20)에 연결된 램프하우징(32), 램프하우징(32)에 결합되어 빛을 투과시키는 램프커버(34), 램프커버(34)를 통해 주변영역으로 빛을 조사하도록 램프하우징(32)에 내장되는 램프(도시생략)로 구성된다.

등주(20)는 벤치본체(10)에 수직으로 고정되고, 그 상단부는 빛을 비추고자하는 방향으로 완만히 만곡되게 형성되며, 일측에는 셀장착바(42)가 연결되어 솔라셀(40)이 경사지게 장착되며, 타측에는 고정바(22)가 수평으로 연결되어 도 1에 도시된 바와 같이 광고물 및 안내물(24)을 고정시키게 된다. 램프하우징(32)은 도 1에 도시된 바와 같이 꽃잎모양으로 형성되어 주변경관과 조화로운 경관을 연출하게 된다. 램프커버(34)는 빛을 투과시키도록 투과체로 이루어져 램프하우징(32)에 결합된다. 상기 램프는 램프하우징(32)에 설치되어 램프커버(34)를 투과하여 주변영역으로 빛을 조사하고, 이에 따라 주변영역이 밝게 조성되어 미려한 경관 연출 및 벤치를 이용하는 시민에게 편리함을 제공하게 된다.

조도센서(70)는 주변영역의 조도를 측정한 측정값을 제어부(100)로 출력하는 것으로서, 이러한 조도센서(70)는 광을 받으면 저항이 감소하는 광전도효과(Photo conductive effect)를 갖는 CdS 센서(반도체 포토센서)로 구현되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 조도센서(70)는 주변영역의 조도 측정값이 이미 설정된 값보다 크면, 주변영역의 조도가 밝은 경우에 해당하는데, 이는 주변영역에 사람이 존재하더라도 조명등(30)의 점등이 필요치 않는 상황을 의미한다. 반대로 조도센서(70)에서 주변영역의 측정값이 이미 설정된 값보다 작으면, 주변영역의 조도가 어두운 경우에 해당하는데, 이는 주변영역에 사람이 존재함에 따라 조명등(30)의 점등이 필요한 상황을 의미한다.

마이크로 볼로미터(80)는 조도센서(70)에서 제어부(100)로 작동신호가 입력된 조건-조도센서(70)에서 주변영역의 측정값이 이미 설정된 값보다 작은 경우-에 주변영역 내로 근접된 인체의 방사열을 감지하고, 이 감지된 감지신호를 지속적으로 출력하게 된다. 특히 마이크로 볼로미터(80)는 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)기술에 기반한 저항 센서로서, 인체에서 방사되는 열에너지에 의해 소자의 온도가 상승되고, 이같은 소자의 온도변화로 인한 저항의 변화를 검출하여 제어부(100)로 감지신호를 출력하게 된다. 여기서 출력 전압의 변화는 아래의 식 1로 나타낼 수 있다.

(식 1)

ΔV=IΔR=IRaΔT

상기 식 1을 통해, 마이크로 볼로미터(80)는 그 물리적인 특성상 시간에 따른 온도변화에 의존하지 않음을 알 수 있다.

즉, 일반적으로 인체의 유무를 감지하는 종래의 초전도센서는, 입사된 적외선 에너지에 의해 감지물질이 분극되고 여기에 전기장을 걸어주면 전류가 흐르게 되는 물리적 특성을 이용하기 때문에, 단위 시간당 변화되는 에너지량을 감지하여 주변영역 내로 사람이 들어오면 이를 감지한 후 타이머에 기설정된 시간만큼만 점등하고 시간이 경과되면 자동으로 소등되는 것인데 반하여, 본 발명의 마이크로 볼로미터(80)는 주변영역으로 사람이 들어온 경우뿐만 아니라 주변영역 내로 들어온 후 인체의 움직임 없이 대기하는 경우에도 인체에서 방사되는 열에너지에 의한 저항의 변화를 계속해서 감지하여 출력하므로 점등상태를 지속적으로 유지하는 것이다.

스위칭부(60)는 제어부(100)로부터 입력된 구동신호에 따라 조명등(30)으로 전원을 공급하거나 차단하게 된다. 즉, 제어부(100)의 제어신호에 따라서, 조명등(30)으로 전원공급에 대한 여부를 단속하도록 조명등(30)에 전원을 공급하는 온(on) 또는 전원공급을 차단하는 오프(off) 상태를 이루게 된다.

타이머(90)는 제어부(100)로 시간정보를 제공하는데, 이러한 시간정보는 일몰 후부터 소정시간 동안을 의미하며, 상기 소정시간은 자정 또는 사용자의 설정에 의해 다양하게 변경할 수 있음을 분명히 밝혀 둔다.

제어부(100)는 상술한 각 구성요소를 전반적으로 제어하는 것으로서, 특히 타이머(90)에서 제공되는 시간정보에 따라 일몰 후부터 소정시간 동안만 스위칭부(60)를 온시켜서 조명등(30)을 점등시키도록 스위칭부(60)로 구동신호를 출력한다. 아울러 제어부(100)는 상술한 소정시간 이후에는 조도센서(70) 및 마이크로 볼로미터(80)에서 출력되는 감지신호에 따라, 주변영역의 조도 측정값이 기설정된 값보다 크면서 인체의 방사열이 감지되면 스위칭부(60)를 온시켜서 조명등(30)을 점등시키도록 스위칭부(60)로 구동신호를 출력하거나, 주변영역의 조도 측정값이 기설정된 값보다 작으면서 인체의 방사열이 감지되지 않으면 스위칭부(60)를 오프시켜서 조명등(30)을 소등시키도록 스위칭부(60)로 구동신호를 출력한다.

또한, 제어부(100)에는 조작패널(130)이 연결되어 콘센트(120)로 전원을 인가하도록 스위칭부(60)의 전원공급을 단속하는데, 이러한 조작패널(130)은 스위칭부(60)를 온시키는 온스위치와 오프시키는 오프스위치를 포함한다. 따라서 타이머(90)에 의한 시간정보, 조도센서(70) 및 마이크로 볼로미터(80)에 의한 감지신호 외에, 사용자가 콘센트(120)를 이용하고자 할 때 조작패널(130)을 조작하여 스위칭부(60)에서 콘센트(120)로 전원을 공급하거나 차단할 수 있게 된다. 이같이 조작패널(130)에 의해 콘센트(120)의 전원공급을 차단하게 되면, 비 또는 눈이 내릴 때 전기 누전으로 인한 사고발생을 미연에 방지하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전체적인 작동관계를 도면을 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 주간에는 태양에서 조사된 빛은 솔라셀(40)을 통해 전기에너지로 변환되고, 축전지(50)에서는 솔라셀(40)에서 변환된 전기에너지를 저장하게 된다.

이어서 일몰 이후에는 타이머(90)에서 제어부(100)로 시간정보를 제공하고, 제어부(100)에서는 타이머(90)에서 제공하는 시간정보에 따라 소정시간 동안 조명등(30)을 점등시키도록 스위칭부(60)로 구동신호를 출력하며, 스위칭부(60)에서는 제어부(100)로부터 입력된 구동신호에 따라 조명등(30)으로 전원을 공급하도록 온상태를 이루게 된다.

상술한 바와 같이 일몰 후부터 소정시간 동안 점등된 조명등(30)은 소정시간 이후에 소등되며, 그 다음부터는 조도센서(70)에서 주변영역의 조도를 측정한 측정값이 기설정된 값보다 크면, 조도가 밝은 경우에 해당하므로 제어부(100)에 의해 마이크로 볼로미터(80)로 작동신호를 출력하지 않는 반면, 기설정된 값보다 측정값이 작으면 제어부(100)에 의해 마이크로 볼로미터(80)로 작동신호를 출력한다.

상기와 같이 제어부(100)에 의해 작동신호가 입력된 조건에서, 마이크로 볼로미터(80)는 주변영역 내로 근접된 인체의 방사열을 지속적으로 감지하여 제어부(100)로 감지신호를 출력하고, 제어부(100)에서는 마이크로 볼로미터(100)로부터 입력된 감지신호에 따라 스위칭부(60)로 구동신호를 출력하며, 스위칭부(60)에서는 이 구동신호 의해 온상태를 이루어 축전지(50)에 저장된 전기에너지를 조명등(30)으로 공급하게 된다. 특히 마이크로 볼로미터(80)는 주변영역 내에 들어온 인체의 움직임이 없더라도 조명등(30)의 점등상태를 자동으로 유지하게 된다. 이때, 콘센트(120) 또한 스위칭부(60)의 온상태에 의해 전원이 인가된다.

따라서, 일몰 후부터 소정시간 동안은 타이머(90)에 의해 조명등(30)의 점등상태를 유지하고, 소정시간 이후에는 조도센서(70) 및 마이크로 볼로미터(80)에 의해 주변영역에 근접된 인체를 감지하여 조명등(30)을 자동으로 점멸시키므로 에너지 절감을 기대할 수 있다.

선택적으로, 사용자가 콘센트(120)를 이용하고자 할 경우, 사용자는 조작패널(130)을 조작하여 콘센트(120)로 전원을 공급하거나 차단할 수 있으며, 이에 따라 타이머(90)에 의한 조명등(30)의 점등, 조도센서(70) 및 마이크로 볼로미터(80)에 의한 조명등(30)의 점등 외 시간에도, 사용자가 필요에 따라 콘센트(120)로 전원을 공급하거나 차단할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 개량, 변경, 대체, 부가할 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체, 부가에 의한 실시가 이하의 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것임은 자명하다.

10 : 벤치본체 20 : 등주
30 : 조명등 40 : 솔라셀
50 : 축전지 60 : 스위칭부
70 : 조도센서 80 : 마이크로 볼로미터
90 : 타이머 100 : 제어부
120 : 콘센트 130 : 조작패널

Claims (4)

1. 시트를 갖는 벤치본체, 상기 벤치본체에 설치된 등주에 연결된 조명등, 상기 등주에 설치되어 태양광을 전기에너지로 변환시키는 솔라셀, 상기 솔라셀에서 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지를 포함하는 조명등이 구비된 벤치에 있어서,
   상기 벤치 주변영역의 조도값을 측정하여 작동신호를 출력하는 조도센서;
   상기 조도센서의 작동신호에 따라 벤치의 주변영역 내로 근접된 인체의 방사열을 감지하여 감지신호를 지속적으로 출력하는 마이크로 볼로미터;
   상기 축전지와 조명등 사이에 연결되어 외부로부터 입력된 신호에 따라 조명등으로 전원공급을 단속하는 스위칭부;
   시간정보를 제공하는 타이머;
   상기 타이머에서 제공되는 시간정보에 따라 일몰 후부터 소정시간 동안 조명등을 점등시키도록 스위칭부로 구동신호를 출력하고, 소정시간 이후에는 마이크로 볼로미터에서 출력된 감지신호에 따라 조명등의 점멸을 제어하도록 스위칭부로 구동신호를 출력하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등이 구비된 벤치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 스위칭부에 전기적으로 연결되어 전기기구의 플러그가 접속되도록 벤치본체에 구비된 콘센트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등이 구비된 벤치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 스위칭부를 단속하여 콘센트로 전원을 인가하도록 제어부에 연결된 조작패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등이 구비된 벤치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 등주에는 고정바가 수평으로 연결되어 광고물 및 안내물을 고정시키는 것을 특징으로 하는 조명등이 구비된 벤치.

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