KR101861332B1 - 경량화된 방열엔진을 구비한 가로등 및 이를 이용한 위치 기반 정보 제공 장치 - Google Patents

경량화된 방열엔진을 구비한 가로등 및 이를 이용한 위치 기반 정보 제공 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방열효율이 향상된 가로등 및 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치에 관한 것이다. 상기의 과제를 달성하 기 위한 본 발명에 따른 가로등은 케이스, LED 모듈, 방열엔진, 정션박스 및 WiFi 모듈을 포함한다. 케이스는 가로등 지주의 상부에 연결되는 것으로, 내부에 수용공간이 형성되고 저면 일부가 개구되며, 수지 소재로 형성된다. LED 모듈은 케이스의 제 1 수용공간에 장착되고, 외부에서 전원을 공급받아 빛을 발생시킨다. 방열엔진은 LED 모듈의 상부에 접촉되어 LED 모듈로부터 발생된 열을 케이스 외부로 방출한다. 정션박스는 케이스 내에 배치되고, LED 모듈과 전기적으로 연결되는 케이블이 내장된다. WiFi 모듈은 상기 케이스의 제 2 수용공간에 장착되고 상기 방열엔진으로부터 소정의 거리 이격되며 방열공을 통한 자연대류를 위한 공간상의 구조를 해치지 않는 위치에 효과적으로 배치되어 있다.
가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치는 가로등과 관리서버로 구성된다. 하나 이상의 가로등은 소정의 영역 내에 진입하여 통신으로 연결된 제 1 단말의 단말 식별 정보를 관리서버로 전달한다. 관리서버는 가로등의 위치 정보를 저장하며 하나 이상의 가로등과 제 1 단말 사이의 통신 상태 및 상기 위치 정보를 통해 제 1 단말의 위치를 판단한다. 또한 관리서버는 제 1 단말의 위치를 제 2 단말로 전달하며, 제 1 단말이 기 설정된 위치 조건에 부합하지 않는 경우 제 2 단말로 제 1 단말의 위치 이탈 신호를 전달한다. 그리고 제 1 단말의 위치가 확인되지 않으면, 제 2 단말로 제 1 단말의 위치 이탈 신호를 전달한다. 관리서버는 판단된 제 1 단말의 위치에 기초하여, 상기 제 1 단말의 위치에 대응하는 영역에 대한 부가 정보를 제 1 단말로 전달한다.

Description

경량화된 방열엔진을 구비한 가로등 및 이를 이용한 위치 기반 정보 제공 장치{STREET LAMP WITH LIGHTWEIGHT RADIANT ENGINE, AND APPARATUS FOR PROVIDING LOCATION-BASED INFORMATION USING THE SAME}
본 발명은 발광 다이오드 소자(Light Emitting Diode, LED) 모듈을 포함한 가로등 및 이를 이용한 위치 기반 정보 제공 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가로등은 도로변, 길가, 교량이나 고속도로의 갓길 등에 일정한 간격으로 배치되어 길을 밝히는 기능을 수행한다. 즉, 이러한 가로등은 야간이나 짙은 안개 등으로 인해 도로변이나 주택가 등이 어두운 경우에 이를 밝혀줌으로써, 시민과 운전자의 안전을 확보해주게 된다.
한편, 최근에는 에너지 절약에 대한 관심으로 나트륨 램프를 대체하여 보다 수명이 긴 LED를 전구로 이용하는 LED 가로등이 활발하게 개발되고 있다. 한 예로 대한민국 공개공보 제10-2012-0042269호(2012. 05. 03)에서 발광 다이오드 소자(Light Emitting Diode, LED) 모듈을 포함한 가로등 기술을 제안하고 있다.
그러나 실제 LED 가로등의 경우 수명 특성이 기대치보다 낮게 나타나는데, 이는 LED 모듈의 구동시 발생하는 열을 효율적으로 방출하지 못하기 때문이다. 특히, 가로등 케이스의 경우 대부분이 다이캐스팅(die casting) 공정으로 제작된 금속 소재로 형성되기 때문에 외부의 온도가 30℃ 이상일 경우에는 태양에 의한 복사열에 의해 케이스가 빠른 온도로 상승하게 되고, 이는 열에 취약한 LED 모듈 및 각종 전기접속기구 등에 직접적으로 전달되어 사용수명을 단축시키는 원인이 된다.
한편, 자본주의의 발전에 따라 사회가 복잡해져 범죄는 전 세계적으로 증가하고 있는 추세에 이르고 있으며, 특히 최근에는 청소년 범죄와 여성 범죄가 증가하고 있는 것이 커다란 사회문제로 대두 되고 있다. 이에 따라 감시용 카메라의 중요성이 증가하고 있고 이를 아파트, 공원 등 일정 지역에 설치된 다수의 가로등에 적용함으로써 방범효과를 보고 있다. 하지만 감시용 카메라는 촬영된 영상의 실시간 활용이 어렵고 그 기능이 제한적이라는 단점을 갖는다.
대한민국 공개공보 제10-2012-0042269호(2012. 05. 03)
본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는 LED 모듈의 수명을 향상시키고 또한 경량화된 가로등을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 하나의 과제는 방범 효과뿐만 아니라 촬영된 영상을 실시간으로 제공하는 등 다양한 활용이 가능한 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 가로등은 케이스, LED 모듈, 방열엔진, 정션박스 및 WiFi(Wireless Fidelity, WiFi) 모듈을 포함한다. 케이스는 가로등 지주의 상부에 연결되는 것으로, 내부에 수용공간이 형성되고 저면 일부가 개구되며, 수지 소재로 형성된다. LED 모듈은 케이스의 제 1 수용공간에 장착되고, 외부에서 전원을 공급받아 빛을 발생시킨다. 방열엔진은 LED 모듈의 상부에 접촉되어 LED 모듈로부터 발생된 열을 케이스 외부로 방출한다. 정션박스는 케이스 내에 배치되고, LED 모듈과 전기적으로 연결되는 케이블이 내장된다. WiFi 모듈은 상기 케이스의 제 2 수용공간에 장착되고 상기 방열엔진으로부터 소정의 거리 이격되며 방열공을 통한 자연대류를 위한 공간상의 구조를 해치지 않는 위치에 효과적으로 배치되어 있다.
가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치는 가로등과 관리서버을 포함한다. 하나 이상의 가로등은 소정의 영역 내에 진입하여 통신으로 연결된 제 1 단말의 단말 식별 정보를 관리서버로 전달한다. 관리서버는 가로등의 위치 정보를 저장하며 하나 이상의 가로등과 제 1 단말 사이의 통신 상태 및 상기 위치 정보를 통해 제 1 단말의 위치를 판단한다. 또한 관리서버는 제 1 단말의 위치를 제 2 단말로 전달하며, 제 1 단말이 기 설정된 위치 조건에 부합하지 않는 경우 제 2 단말로 제 1 단말의 위치 이탈 신호를 전달한다. 그리고 제 1 단말의 위치가 확인되지 않으면, 제 2 단말로 제 1 단말의 위치 이탈 신호를 전달한다. 관리서버는 판단된 제 1 단말의 위치에 기초하여, 상기 제 1 단말의 위치에 대응하는 영역에 대한 부가 정보를 제 1 단말로 전달한다.
본 발명에 따르면, 케이스를 열전도율이 낮은 수지 소재로 형성함에 따라 태양의 복사열에 의한 케이스의 온도 변화를 줄일 수 있게 되므로, 고온의 복사열에 의한 LED 모듈의 손상을 방지하여 LED 모듈의 수명을 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 수지 소재의 케이스와 가로등 지주를 보강부재를 통해 체결함으로써, 케이스를 파손걱정 없이 가로등 지주에 체결할 수 있게 된다.
또한, 케이스의 저면에 대류를 위한 방열공이 형성됨에 따라 방열엔진으로부터 전달된 열을 케이스 외부로 방출시킬 수 있으며, 방열엔진 및 LED 모듈의 PCB(Printed Circuit Board, PCB)를 열전도율이 좋은 알루미늄 소재로 형성함에 따라 방열 성능이 향상된다.
WiFi 모듈은 케이스의 제 2 수용공간에 장착되어 있어 방열엔진과 소정의 거리를 두고 이격되어 있으며 방열엔진의 방열효과를 높여주는 방열공을 통한 자연대류를 위한 공간상의 구조를 해치지 않도록 효과적으로 배치되어 있다. 케이스의 하측에 설치될 수 있는 IP 카메라 역시 방열공을 통한 자연대류를 위한 구조를 해치지 않도록 효과적으로 배치되어 있다.
또한, LED 모듈과 전기적으로 연결되는 케이블이 밀폐구조의 정션박스 내에 연결됨에 따라, 방수를 위한 고가의 케이블 그랜드(Cable Grand)나 방수 케이블 등을 사용할 필요가 없게 되므로 제조비용을 감소시킬 수 있다. 그리고, 케이스 내부에 별도의 커넥터를 필요로 하지 않고, 모든 배선 작업을 정션박스 내에서 수행할 수 있게되므로 보다 용이하게 배선작업을 수행할 수 있게 된다.
아울러, 방열엔진이 프레스 공정을 통해 부채와 같이 접힌 형태로 형성되므로, 복수의 방열부들을 고정하기 위한 기판을 따로 필요로 하지 않아 방열 엔진의 무게를 감소시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치는 가로등과 관리서버를 통해 피보호자의 현재 위치와 위치 이동 상태를 실시간으로 정확하게 파악할 수 있기 때문에 피보호자의 위치에 문제가 발생했음을 보호자에 빠르게 통보할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치는 정확한 사용자 위치 파악에 기초하여, 개별 사용자에게 현재 위치에서 필요로 하는 다양한 정보를 빠르고 정확하게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등의 사시도.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 가로등의 분해 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 가로등의 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 가로등의 측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치의 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치의 위치정보 제공 서비스의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등을 활용한 위치 기반 정보 제공 장치의 부가 정보 제공 서비스의 일례를 나타내는 도면
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 가로등에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 가로등의 분해 사시도이다. 그리고 도 4는 도 1에 도시된 가로 등의 단면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 가로등의 측면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 가로등(100)은 케이스(110), LED 모듈(120), 방열엔진(130), 정션박스(Junction box, 140) 및 WiFi 모듈(180)을 포함한다.
케이스(110)는 가로등 지주(10)의 상부에 연결되는 것으로, 내부에 수용공간이 형성되고 저면 일부가 개구된 형태로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 케이스(110)는 상호 간에 조립 또는 분해될 수 있는 상부 케이스(111)와 하부 케이스(112)로 구성되며, 하부 케이스(112)의 일측에는 가로등 지주(10)가 삽입되는 지주 연결부(113)가 형성될 수 있다. 그리고, 지주 연결부(113)의 내측 면에는 가로등 지주(10)와의 마찰력을 증대시켜 결합을 용이하도록 하기 위해 둘레를 따라 복수의 홈부가 구비된 요철부(113a)가 형성될 수 있다.
그리고 케이스(110)는 수지 소재로 형성될 수 있다. 이처럼 케이스(110)가 열전도율이 낮은 수지 소재로 형성됨에 따라, 태양에 의해 발생된 복사열에 의한 후술되는 LED 모듈(120)의 손상을 방지할 수 있게 된다.
즉, 케이스(110)가 금속 소재로 형성되고, 외부 온도가 30℃ 이상일 경우에는 복사열에 의해 케이스(110)의 온도가 급속히 상승하게 되고, 이는 LED 모듈(120)로 전달되어 LED 모듈(120)의 손상을 초래한다. 그러나 상기와 같이, 케이스(110)를 열전도율이 낮은 수지 소재로 형성하게 되면 외부 온도가 30℃ 이상일 경우에도 케이스(110)의 온도가 급속히 상승하지 않게 되고, 오히려 LED 모듈(120)을 햇빛으로부터 보호해주는 가림막 역할을 해주어 복사열에 의한 LED 모듈(120)의 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.
LED 모듈(120)은 케이스(110)의 제 1 수용공간에 장착되고, 외부에서 전원을 공급받아 빛을 발생시킨다. 보다 구체적으로, LED 모듈(120)은 알루미늄 소재의 메탈 PCB(Metal Printed Circuit Board, 121)와 메탈 PCB(121)의 저면에 장착되어 전면으로 발광하는 복수의 LED 소자(122)로 구성된다. 이처럼 PCB(121)를 열전도율이 좋은 알루미늄 소재로 형성함에 따라 LED 소자(122)의 구동시 발생되는 열을 후술되는 방열엔진(130)으로 보다 효율적으로 전달할 수 있게 된다.
LED 모듈(120)은 조도에 따라 온/오프(on/off)될 수 있다. 이를 위해, 케이스(110)의 상부에는 광 센서(photo sensor, 170)가 설치될 수 있다. 여기서, 광 센서의 구동 방법은 이미 공지된 기술이므로 이에 대한 설명은 생략한다.
방열엔진(130)은 LED 모듈(120)의 상부에 접촉되어 LED 모듈(120)로부터 발생된 열을 케이스(110) 외부로 방출한다. 보다 구체적으로, 방열엔진(130)은 열전도율이 좋은 알루미늄 소재로 형성될 수 있으며, 동일한 형상으로 이루어져 양단이 서로 연결된 복수의 방열부(131)들로 이루어질 수 있다.
그리고 방열엔진(130)은 금속 박판을 프레스 가공하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 금속 박판을 일정 형태로 절삭 가공한 후 프레싱하게 되면 금속 박판은 부채 형태로 접히게 되어 도 3에 도시된 바와 같이 방열부(131)들이 나란하게 배치된다. 이처럼 방열엔진(130)이 부채형태로 형성됨에 따라 방열부(131)들을 고정하기 위한 기판을 따로 필요로 하지 않으므로 방열엔진의 무게를 감소시킬 수 있고 방열 표면적이 증대되어 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
방열엔진(130)은 한 쌍으로 구비되어 대칭되게 형성될 수 있으며, 와이어(132)에 의해 LED 모듈(120)의 상부에 결합될 수 있다. 방열엔진(130)은 LED 모듈(120)의 상부에 설치될 수도 있고 LED 모듈(120)의 하부에 설치될 수도 있다. 하지만, 방열엔진(130)은 LED 모듈(120)의 상부에 설치되는 경우가 LED 모듈(120)의 하부에 설치될 경우보다 방열 효율을 높일 수 있다. 그 이유는 태양 복사열을 LED 모듈(120)에 비교적 적게 전달할 수 있기 때문이다. 즉, 태양 복사열은 상부 케이스(111)에서 방열엔진(130)로 전달되고 방열엔진(130)이 전달받은 태양 복사열을 1차적으로 방열하기 때문에 경감된 태양 복사열이 LED 모듈(120)에 전달된다. 따라서 태양 복사열에의한 LED 모듈(120)의 손상을 경감시킬 수 있다.
이때, 방열엔진(130)의 양측 끝단에는 각각 하방으로 돌출되고, 내측면에 슬롯(133a)이 형성된 돌출부재(133)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 돌출부재(133)의 슬롯(133a)으로 LED 모듈(120)이 슬라이딩 삽입될 수 있게 되어 체결이 용이해지며, 방열엔진(130)과 LED 모듈(120)의 접촉면적이 증대되어 방열효율을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, WiFi 모듈(180)은 보드에 탑재된 형태로 케이스(110)의 제 2 수용공간에 장착될 수 있다. 케이스(110)의 제 2 수용공간이라 함은 가로등을 지면에 설치했을 때를 가정하고 위에서 내려다 봤을 때 지주 연결부(113)와 케이스(110)가 연결되어 있는 부분을 아래라고 놓고 볼 경우, 케이스(110)의 빈 공간 중 방열엔진(130)의 좌측 또는 우측 공간에 배치될 수 있다. WiFi 통신 성능 향상을 위하여 안테나를 WiFi 모듈(180)과 가까운 WiFi 모듈(180)의 상부에 위치한 상부 케이스(111)의 소정의 영역에 돌출구조 형태로 설치할 수 있다. 이로써 WiFi 모듈(180)은 방열엔진과 소정의 거리를 두고 이격되며 방열공(114)을 통한 자연대류를 위한 공간상의 구조를 해치지 않도록 배치되어 있어 가로등의 방열기능에 지장을 주지 않고 그 기능을 수행할 수 있다.
정션박스(140)는 케이스(110) 내에 배치되고, LED 모듈(120)과 전기적으로 연결되는 케이블이 내장될 수 있다. 여기서, 정션박스(140)는 여러 개의 단독 커넥터와 멀티커넥터를 상호 변환시켜 전기회로를 집약하기 위한 것으로, 가로등(100)에 설치된 다양한 전기장치를 작동시킬 수 있도록 각 전기장치와 연결된 복수의 전기회로가 설치된다.
보다 구체적으로, 정션박스(140)는 내부에 수용공간이 형성되고 상부가 개방된 수납부(141)와, 수납부(141)의 상측을 덮는 덮개부(142)로 이루어질 수 있다. 그리고 수납부(141)와 덮개부(142)가 맞닿는 면에는 오링(O-ring) 형상의 실링부재(143)를 설치하여 정션박스(140) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 케이블이 정션박스 내에 삽입될 수 있도록 수납부(141)의 일측에는 케이블이 인입되는 홀이 형성될 수 있다. 그리고 케이블이 홀 내부에 삽입된 이후에는 밀폐를 위해 홀 주위를 실링 처리할 수 있다.
이처럼 LED 모듈(120)과 전기적으로 연결되는 케이블이 밀폐구조의 정션박스(140) 내에 연결됨에 따라, 방수를 위한 고가의 케이블 그랜드(Cable Grand)나 방수 케이블 등을 사용할 필요가 없게 되어 제조비용을 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 케이스(110) 내부에 별도의 커넥터를 필요로 하지 않고, 모든 배선 작업을 정션박스(140) 내에서 수행하게 되므로 보다 용이하게 배선작업을 수행할 수 있게 된다.
한편, 또 다른 실시예에 따르면, 케이스(110)에는 방열엔진(130)으로부터 전달된 열을 케이스(110) 외부로 방출하기 위한 복수의 방열공(114)이 하부 케이스(112)에서 형성될 수 있다. 방열공(114)은 상부 케이스(111) 또는 하부 케이스(112)에서 모두 형성될 수 있지만, 방열공(114)이 하부 케이스(112)에 위치하는 경우가 방열공(114)이 상부 케이스(111)에 위치하는 경우보다 후술하는 이유 때문에 보다 적합하다고 할 수 있다.
그 이유는 첫째, 직사광이 상부 케이스(111)에서 방열공(114)이 형성된 구멍을 통해 가로등 내부로 직접 들어가기 때문에 방열공(114)이 상부 케이스(111)에 형성되지 않은 경우보다 케이스(110)에 의한 복사열 차단효과가 경감되므로 LED 모듈(120)이 더욱 손상 받을 수 있다. 둘째, 가로등 구성물인 LED 모듈(120), IP 카메라(160), WiFi 모듈(180)과 같은 전자장치는 전자의 이동으로 구동되기 때문에 물에 취약하다. 따라서 상부 케이스(111)에 방열공(114)이 존재한다면 이를 통해 눈, 비 등이 직접 흘러들어가서 가로등의 구성물인 전자장치의 오작동 또는 고장을 유발시킬 수 있다.
물론, LED 모듈(120)의 상부에 위치한 방열엔진(130)에 전달된 열이 보다 효과적으로 방출되기 위해서는 방열공(114)이 위치하는 곳이 방열엔진(130)에 좀 더 가까이 위치할 수 있는 상부 케이스(111)일 수도 있다. 하지만, 이 효과보다 앞서 서술한 방열공(114)이 하부 케이스(112)에 위치하는 경우가 상부 케이스(111)에 위치하는 경우보다 적합한 두 가지 이유가 LED 모듈(120)의 수명을 결정할 수 있는 더 중요한 요인이기 때문에 방열공(114)이 하부 케이스(112)에 위치하는 경우가 더 적합하다고 할 수 있다. 또한, 이는 중력에 의해 케이스(110) 내부로 들어간 벌레의 출구 역할을 하여 보다 안전하게 가로등(100)을 사용할 수 있게 된다.
다음으로, 방열공(114)의 모양은 다양하게 형성할 수 있다. 방열공(114)의 모양은 둥근형이 될 수도 있고 다각형이 될 수도 있다. 하지만 방열공(114)을 통한 공기 대류가 원활하게 일어나기 위해서는 대류의 사각지대가 없는 둥근형이 보다 적합하다고 할 수 있다. 본 실시예에서는 방열공(114)의 모양으로 둥근형 중에서도 타원형을 취하였다. 그 이유는 다음과 같다.
하부 케이스(112)에서 방열공(114)이 형성될 수 있는 위치는 LED 모듈(120)과 복수의 전기회로가 설치되 있어 수분에 취약한 정션박스(140)를 회피한 영역이다. 따라서 하부 케이스(112)와 지주 연결부(113)와 접하는 부분을 하부 케이스(112)의 하단로 놓고 케이스(110)의 저면을 바라봤을 때, 하부 케이스(112)의 상부와 하부가 방열공(114)이 형성될 수 있는 위치가 된다. (하기 언급되는 하부 케이스(112)의 상부와 하부 케이스(112)의 하부는 상기 언급한 하부 케이스(112)를 바라보는 기준에 따른 각각의 영역을 의미한다.)
따라서 하부 케이스(112)의 상부와 하부에 위치한 방열공(114) 상호 간에 대류가 원활하게 일어나기 위해서는 방열공(114) 모양이 장축이 가로방향인 타원형이 적합하다고 할 수 있다. 이 때, 하부 케이스(112)의 하부 중앙부는 정션박스(140)가 위치한 바로 아래 부분이다. 따라서 이 영역에 방열공(114)이 위치하게 되면 케이스(110)의 외부 정션박스(140) 직접 통하게 되므로 이 부분을 회피하여 방열공(114)이 형성되어야 한다. 따라서 하부 케이스(114)의 하부에 형성되는 방열공(114)은 이 열의 타원형이 복수 개 형성될 수 있다. 그리고 하부 케이스(114)의 상부에는 회피영역이 없기 때문에 방열공(114)이 가로방향이 장축인 타원형의 형태로 복수 개 형성될 수도 있다.
다음으로, 방열공(114)의 형상을 알아볼 수 있다. 방열공(114)은 케이스(110)의 저면으로 돌출되되 내부가 관통된 타원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 이를 통해 케이스(110) 내부로 진입할 수 있는 이물질이나 벌레들의 침입을 방지함으로써 가로등을 보호할 수 있다.
이와 같이 케이스(110)의 저면에 방열공(114)이 적합하게 형성됨에 따라 가로등 내부 장치에 손상을 주지 않으면서 대류를 통해 방열엔진(130)으로부터 전달된 열과 외부온도 상승과 태양 복사열에 의해 케이스(110)에 전달된 열을 케이스(110) 외부로 방출시킬 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 가로등(100)은 케이스(110)가 가로등 지주(10)와 체결되는 부위에 체결 홀(151)이 형성된 보강부재(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 보강부재(150)는 케이스(110)와 가로등 지주(10)의 결합을 위한 것으로, 금속 플레이트에 홀을 형성한 후 프레스 가공을 통해 팬너트를 압입함으로써 형성될 수 있다. 이에 따라, 보강부재(150)의 무게를 줄일 수 있으며, 내부에 나사산이 형성되어 체결력이 향상된다.
이처럼 보강부재(150)를 통해 케이스(110)와 가로등 지주(10)를 체결함에 따라, 내구성이 약한 수지 소재의 케이스(110)를 가로등 지주(10)에 보다 안정적으로 체결할 수 있게 된다.
도 4 및 도 5를 참조하여 케이스(110)와 가로등 지주(10)의 결합방법을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 케이스(110)의 지주 연결부(113) 저면에 홀을 형성하고, 홀과 가로등 지주(10)가 마주보는 면에 보강부재(150)를 수평방향으로 슬라이딩 삽입시킨다. 그리고 볼트와 같은 체결부재를 이용하여 케이스(110)와 보강부재(150) 및 가로등 지주(10)를 체결한다. 이때, 볼트의 나사산에는 스프링 와셔(spring washer) 및 와셔(washer)가 결합되어 있어 케이스(110)와 가로등 지주(10)를 안정적으로 체결할 수 있게 된다.
또 다른 실시예에 따르면, 케이스(110)의 하측에는 IP 카메라(160)가 설치될 수 있다. 또한 IP 카메라(160)는 방열공(114)을 통한 자연대류를 위한 구조를 해치지 않도록 효과적으로 배치될 수 있다. IP 카메라(160)는 유무선 인터넷에 연결하여 사용하는 것으로, 실시간으로 보행자 및 차량을 촬영할 수 있어 실종 및 납치와 같은 사건 사고가 발생하였을 경우 IP 카메라(160)에 의해 촬영된 영상을 분석하여 사건해결에 도움을 줄 수 있으며, 더 나아가서는 각종 범죄를 예방할 수 있게 된다. 그리고 IP 카메라(160)의 추가적인 활용에 대해서는 후술하는 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치에 대한 설명에서 구체적인 예를 통하여 설명할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치의 구성도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치는 하나 이상의 가로등(620), 관리서버(630)를 포함한다. 여기서 하나 이상의 가로등(620)은 도 1 내지 도 5에 도시된 가로등에 해당한다.
하나 이상의 가로등(620)은 도 1 내지 도 5에 도시된 가로등으로, WiFi 모듈(180) 및 IP 카메라(160)를 내장한다. 각각의 가로등(620)은 단말과 통신 연결이 가능한 소정의 가로등 영역을 가진다.
제 1 단말(610)은 가로등(620)과의 통신 기능을 가진 단말이다. 제 1 단말(610)은 형태 및 종류에 제한은 없으며, 일반적인 휴대폰, 스마트폰 및 웨어러블 디바이스를 포함할 수 있다.
각각의 가로등(620)은 가로등 영역 내에 제 1 단말(610)이 진입하면, 제 1 단말(610)과 근거리 무선통신(Bluetooth, ZigBee, RFID 등) 또는 WiFi로 통신 연결하여 수집한 단말 식별 정보를 관리서버(630)로 전달한다. 상기 언급한 가로등 영역이란 가로등(620)을 중심으로 가로등(620)과 단말 간, 가로등(620)과 관리서버(630) 간의 통신 연결이 원활하게 이루어지도록 사전에 설정할 수 있는 영역이다. 또한, 하나 이상의 가로등(620)은 구비된 IP 카메라(160)를 통해 촬영된 영상 신호를 관리서버로 전달할 수 있다.
관리서버(630)는 하나 이상의 가로등(620)의 위치 정보를 수집 및 저장한다. 가로등(620)의 위치 정보는 설치된 가로등(620) 각각의 위치 정보를 직접 입력받아 저장할 수 있다. 또한, 가로등(620)의 위치 정보는 각각의 가로등(620)으로부터 직접 전달받아 저장할 수 있다. 일례로써, 각각의 가로등(620)이 구비된 GPS를 통해 수집된 위치 정보를 관리서버(630)로 전달함으로써, 관리서버(630)에서 위치 정보를 수집 및 저장 할 수 있다.
관리서버(630)는 하나 이상의 가로등(620)으로부터 수집된 가로등(620)과 연결된 단말의 단말 식별 정보와 가로등 위치 정보에 기초하여 각각의 가로등(620)에 연결된 제 1 단말(610)의 단말 위치정보를 제 2 단말(640)로 전달한다. 이 때, 관리서버(630)는 제 1 단말(610)이 연결된 가로등(620)의 영상 정보를 제 2 단말(640)로 동시에 전달할 수 있다.
관리서버(630)과 하나 이상의 가로등(620)은 WiFi 또는 LAN(Local Area Network, LAN)을 통해 연결될 수 있다.
관리서버(630)는 제 1 단말(610)에 대한 위치 조건을 사전에 저장한다. 위치 조건은 각각의 단말에 설정되는 조건으로, 각 단말이 위치해야 하는 장소를 설정한다. 위치 조건은 시간 및 날짜에 따라 설정되거나, 제 2 단말(640)에 의해 설정될 수 있다. 위치 조건은 일주일, 한 달 또는 일 년과 같은 장기간에 걸쳐 특정한 조건으로 설정될 수 있으며, 특정 시점에 대해 개별적으로 설정될 수 있다. 예를 들어 학교와 같이 규칙적으로 방문하는 위치에 대해서는 장기간에 대해 위치 조건이 설정될 수 있으며, 특정한 날짜나 특정한 시간 한 번에 대해서만 위치 조건을 설정할 수 있다.
관리서버(630)는 확인된 제 1 단말(610)의 단말 위치정보와 기 설정된 위치 조건을 비교하여, 제 1 단말(610)의 현재 위치가 위치 조건에 부합하지 않는 경우 제 2 단말(640)로 제 1 단말(610)의 위치 이탈 신호를 전달한다. 또한, 관리서버(630)는 제 1 단말(610)의 단말 위치정보가 확인되지 않는 경우, 제 2 단말(640)로 제 1 단말(610)의 위치 이탈 신호를 전달할 수 있다.
제 2 단말(640)은 관리서버(630)로부터 수신된 단말 위치정보에 기초하여 제 1 단말(610)의 위치를 지도상에 표시하여 제 2 단말(640)의 사용자에게 제공한다. 그리고 제 2 단말(640)은 제 1 단말(610)이 통신 연결된 가로등(620)의 영상 정보를 관리서버(630)로부터 수신받아 화면에 표시할 수 있다.
제 2 단말(640)은 제 1 단말(610)의 위치 조건을 사전에 관리서버(630)에 설정할 수 있다. 이를 위해, 제 1 단말(610) 및 제 2 단말(640)은 서로 대응하는 한 쌍으로 구성된다. 일례로서, 제 2 단말(640)과 제 1 단말(610) 사이의 관계는 보호자 및 피보호자 관계에 대응할 수 있다. 이 때, 제 2 단말(640)이 보호자의 단말에 해당하며, 제 1 단말(610)이 피보호자의 단말에 해당한다. 또한, 일례로써, 제 2 단말(640)은 스마트폰 및 테블릿 PC와 같은 스마트 디바이스와 일반적인 PC를 포함할 수 있다.
도 6의 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치의 시스템을 설명하기 위한 도면에서는 하나의 가로등(620)만을 표시하였으나, 하나 이상의 가로등(620)에 의해 동일한 정보 제공 서비스가 제공될 수 있다. 이 때, 제 1 단말(610)이 이동함에 따라 서로 다른 가로등에 연결되어 단말 위치정보는 단말의 이동에 따라 계속 갱신된다. 본 발명에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하는 실시예를 통해 설명한다.
상기 기술한 바와 같이, 관리서버(630)는 수신된 단말 위치 정보에 기초하여 사용자의 위치를 제 2 단말(640)에 전달하고 위치 이탈을 경보하는 기능뿐만 아니라, 가로등에 의해 파악된 단말의 위치정보에 기반하여 제 1 단말(610)에 부가 서비스를 제공할 수 있다. 관리서버(630)는 제 1 단말(610)이 위치한 가로등 영역에 대한 부가 정보를 제 1 단말(610)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 올림픽 경기장과 같이 다양한 종목의 경기장이 모여 있는 장소에서, 각 경기장에 위치한 가로등에 접근하는 경우, 제 1 단말(610)과 가로등 사이의 통신 연결을 관리서버(630)에서 파악하고, 해당 가로등 영역의 경기장 정보를 가로등을 경유하거나 통신망을 이용하여 제 1 단말(610)로 전달할 수 있다. 또한, 예를 들어, 대형 공원 등에서도 관리서버(630)는 제 1 단말(610)과 가로등 사이의 통신을 통해 제 1 단말(610)의 위치를 파악하여 제 1 단말(610)을 착용한 사용자에게 해당 영역에서 제공하는 서비스로써 부가 정보를 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치의 위치정보 제공 서비스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 7의 위치 정보 제공 서비스 일례에서는 설명의 편의를 위하여 세 개의 가로등(710, 720, 730)과 세 개의 가로등 각각에 대응하는 세 개의 영역(711, 721, 731)을 가정한다.
학교에 위치한 제 1 가로등(710)은 제 1 가로등 영역(711)을 형성하며, 놀이터에 위치한 제 2 가로등(720)은 제 2 가로등 영역(721)을 형성하고, 집에 위치한 제3 가로등(730)은 제 3 가로등 영역(731)을 형성한다.
제 1 단말(610)은 웨어러블 디바이스로써 피보호자가 착용하는 단말이며, 제 2 단말(640)은 보호자 단말이다. 제 2 단말(640)을 사용하는 보호자는 사전에 제 1 단말(610)에 대한 위치 기준을 관리서버(630)에 설정한다. 위치 기준은 날짜 및 시간별로 설정될 수 있으며 일일, 주간 및 월간 단위 등 다양한 기간으로 설정될 수 있다. 그리고 위치 기준은 개별 시점마다 각각 설정될 수 있다. 또한, 위치 기준은 각각의 단말 별로 다르게 설정될 수 있다.
제 1 단말(610)을 착용한 피보호자가 가로등 영역에 진입하면, 제 1 단말(610)은 해당 가로등과 통신을 연결하고, 가로등은 통신이 연결된 단말 정보를 관리서버(630)로 전달한다. 이 때, 가로등은 영상 신호를 단말 정보와 함께 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 1 단말(610)을 착용한 피보호자가 학교에 위치하면, 제 1 가로등(710)은 제 1 단말(610)과 통신을 연결한 후, 제 1 단말(610)의 단말 정보과 제1 가로등(710)의 영상 정보를 관리서버(630)로 전달한다.
관리서버(630)는 제 1 가로등(710)으로부터 수신된 단말 정보 및 가로등 위치 정보에 기초하여 제 1 단말(710)이 제 1 가로등 영역(711)에 위치하는 것을 확인하여 단말 위치정보를 생성한다. 관리서버(630)는 사전에 가로등이 설치된 위치를 입력받거나, 각각의 가로등으로부터 위치 정보를 수집하여 가로등 위치 정보를 생성한다. 또한 관리서버(630)는 가로등으로부터 단말 정보를 수신 시 가로등 위치 정보를 함께 수신할 수 있다.
보호자가 소지한 제 2 단말(640)은 관리서버(630)로부터 수신된 단말 위치정보에 기초하여 피보호자가 소지한 제 1 단말(610)의 위치를 화면에 표시하여 보호자에게 전달한다. 제 2 단말(640)은 제 1 단말(610)의 위치를 지도상에 표시하거나 제 1 단말(610)이 속한 제 1 가로등 영역(711)에 대한 설명을 화면에 표시함으로써, 보호자에게 제 1 단말(610)의 위치를 알린다. 예를 들어, 제 2 단말(640)은 화면상의 지도에 제 1 가로등 영역(711)을 표시하거나, 제 1 단말(610)이 현재 제 1 가로등 영역(711)에 해당하는 학교에 위치함을 표시할 수 있다.
보호자가 소지한 제 2 단말(640)은 관리서버(630)로부터 수신된 영상 정보를 화면에 표시할 수 있다. 예를 들어, 제 1 단말(610)이 놀이터에 해당하는 제 2 가로등 영역(721)에 위치하는 경우, 제 2 단말(640)은 제2 가로등(720)이 촬영한 영상 정보를 화면에 표시하여 놀이터 전경을 보호자에게 보여줄 수 있다. 즉, 보호자는 제 2 단말(640)을 통해 피보호자의 현재 위치를 확인할 수 있으며, 피보호자 주변 환경을 CCTV와 같이 관찰할 수 있다.
제 1 단말(610)의 이동(피보호자의 이동)에 따라 다른 가로등 영역으로 이동하는 경우, 상기 기술한 과정과 동일한 과정을 통해 제 2 단말(640)에 제 1 단말(610)의 위치를 지속적으로 갱신한다.
관리서버(630)는 제 1 단말(610)의 이동에 따라 제 1 단말(610)의 위치정보를 지속적으로 갱신하는 과정에서, 제 1 단말(610)의 위치정보를 기 설정된 위치 기준과 비교하여, 제 1 단말(610)의 현재 위치가 위치 기준에 부합하는지 여부를 판단한다.
관리서버(630)는 제 1 단말(610)의 위치가 기 설정된 위치 기준에 부합되지 않는다고 판단되면, 제 2 단말(640)로 위치 이탈 경보를 전달한다.
예를 들어, 제 1 단말(610)에 대한 위치 기준은 제 1 단말(610)에 대한 위치 기준은 평일 오전 9시부터 오후 2시까지는 학교에 해당하는 제 1 가로등 영역(711), 평일 오후 2시부터 6시까지는 놀이터에 해당하는 제 2 가로등 영역(721) 그리고 평일 6시 이후는 집에 해당하는 제 3 가로등 영역(731)으로 설정될 수 있다.
평일 오전에 피착용자(80)가 학교에 있는 경우, 피착용자(80)의 제 1 단말(610)은 제 1 가로등(710)과 통신이 연결된다. 그리고 제 1 가로등(710)은 연결된 제 1 단말(610)의 단말 정보를 관리서버(630)로 전달한다.
관리서버(630)는 수신된 제 1 단말(610)의 단말 정보와 제 1 가로등(710)의 위치 정보를 통해 제 1 단말(610)이 제 1 가로등 영역(711) 내에 위치하는 것을 확인한다. 그리고 관리서버(630)는 제 1 단말(610)의 위치정보와 제 1 단말(610)의 위치 기준을 비교하여, 제 1 단말(610)의 현재 위치가 위치 기준을 만족하는지 여부를 판단한다. 제 1 단말(610)의 위치 기준은 오전에 학교에 해당하는 제 1 가로등 영역(711)으로 설정되어 있기 때문에, 제 1 단말(610)이 위치 기준 설정 시 정할 수 있는 정상적인 범위에 위치하는 것으로 판단하고, 제 1 단말(610)의 위치 정보를 보호자의 제 2 단말(640)로 전달한다.
만약, 제 1 가로등 영역(711)에 위치해야 하는 평일 오전에 제 1 단말(610)의 위치가 이동하여 제1 가로등 영역(711)을 벗어나거나, 다른 가로등 영역에 위치하는 것으로 확인되거나, 제 1 단말(610)의 위치가 확인되지 않는 경우, 관리서버(630)는 제 1 단말(610)이 정상 위치에서 이탈하였음을 확인하고, 제 1 단말(610)에 대한 위치 이탈 경보를 제 2 단말(640)로 전달한다.
위치 이탈 경보를 수신한 제 2 단말(640)은 보호자에게 제 1 단말(610)의 위치가 정상적이지 않음을 통보한다. 보호자는 위치 이탈 경보를 통해 제 1 단말(610)을 착용한 보호자(80)에 문제가 발생했음을 확인하여 빠른 조치를 취할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치의 부가 정보 제공 서비스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치는 가로등에 기초하여 사용자의 위치를 파악하고, 해당 위치(영역)에 대한 부가 정보 서비스를 제공한다.
도 8의 일례에서는 올림픽 경기장에 설치된 가로등을 활용한 위치 기반 정보 제공 시스템의 부가 정보 제공 서비스를 설명한다. 제 1 단말을 소지한 사용자가 올림픽 경기장을 구성하는 다양한 개별 경기장에 위치한 가로등(810) 근처에 접근하면, 제 1 단말과 가로등(810) 사이에 통신이 연결되고, 관리서버(820)는 제 1 단말과 연결된 가로등(810)에 대응하는 경기장 부가 정보를 제 1 단말로 제공할 수 있다. 도 8의 일례에서는 올림픽 경기장을 위치 기반 정보를 제공할 수 있는 서비스 영역으로 지정하였으므로 부가 정보는 각 경기장에서 수행되는 종목의 종류, 해당 종목에 대한 설명과 경기 일정 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치는 가로등과 관리서버를 통해 피보호자의 현재 위치와 위치 이동 상태를 실시간으로 정확하게 파악할 수 있기 때문에 피보호자의 위치에 문제가 발생했음을 보호자에 빠르게 통보할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치는 정확한 사용자 위치 파악에 기초하여, 개별 사용자에게 현재 위치에서 필요로 하는 다양한 정보를 빠르고 정확하게 제공할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로 부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명은 발광 다이오드 소자(Light Emitting Diode, LED) 모듈을 포함한 가로등 및 이를 이용한 위치 기반 정보 제공 장치 기술분야에서 산업상으로 이용가능한다.
10: 가로등 지주
110: 케이스 111: 상부 케이스
112: 하부 케이스 113: 지주 연결부
113a: 요철부 114: 방열공
120: LED 모듈 130: 방열엔진
131: 방열부 132: 와이어
133: 돌출부재 140: 정션박스
141: 수납부 142: 덮개부
143: 실링부재 150: 보강부재
151: 체결 홀 160: IP 카메라
180: WiFi 모듈 610: 제 1 단말
620: 하나 이상의 가로등 630: 관리서버
640: 제 2 단말

Claims (8)

  1. 가로등 지주의 상부에 연결되는 것으로, 내부에 수용공간이 형성되고 저면 일부가 개구되며, 수지 소재로 형성된 케이스;
    상기 케이스의 제 1 수용공간에 장착되고, 외부에서 전원을 공급받아 빛을 발생시키는 LED 모듈;
    상기 LED 모듈의 상부에 접촉되어 상기 LED 모듈로부터 발생된 열을 상기 케이스 외부로 방출하는 방열엔진;
    상기 케이스 내에 배치되고, 상기 LED 모듈과 전기적으로 연결되는 케이블이 내장된 정션박스; 및
    상기 케이스의 제 2 수용공간에 장착되고 상기 방열엔진으로부터 소정의 거리 이격되어 위치하는 WiFi 모듈;
    을 포함하되,
    상기 방열엔진은 양단이 교대로 배치되어 전체적으로 접은 부채 형상을 가지고, 한 쌍으로 구비되어 좌우방향으로 대칭되게 형성되며, 와이어에 의해 상기 LED 모듈의 상부에 결합되고,
    상기 방열엔진의 양측 끝단이 각각 하방으로 돌출되고, 내측면에 슬롯이 형성된 돌출부재가 형성되어 상기 LED 모듈이 돌출부재 슬롯으로 슬라이딩 삽입되어 결합되는 가로등.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 저면에는 상기 방열엔진으로부터 전달된 열을 상기 케이스 외부로 방출하기 위한 복수의 방열공이 형성되고,
    상기 케이스의 하측에는 IP 카메라가 상기 방열공을 통한 자연대류를 위한 공간상의 구조를 해치지 않도록 배치된 것을 특징으로 하는 가로등.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 저면에는 상기 방열엔진으로부터 전달된 열을 상기 케이스 외부로 방출하기 위한 복수의 방열공이 형성되고,
    상기 케이스의 수용공간에 WiFi 모듈이 상기 방열공을 통한 자연대류를 위한 공간상의 구조를 해치지 않도록 배치된 것을 특징으로 하는 가로등.
  5. 소정의 영역 내에 진입한 제 1 단말과 통신이 연결되어, 통신이 연결된 단말의 정보를 관리서버로 전달하는 하나 이상의 제1항의 가로등; 및
    상기 하나 이상의 가로등의 위치 정보를 저장하며, 상기 둘 이상의 가로등과 상기 제 1 단말 사이의 통신 상태 및 상기 위치 정보를 통해 상기 제 1 단말의 위치를 판단하는 관리서버;
    를 포함하되,
    상기 관리서버는 상기 판단된 제1 단말의 위치에 기초하여, 상기 제1 단말과 통신이 연결된 가로등이 위치한 지역에 대한 위치 기반 부가 정보를 제1 단말로 전달하는 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 관리서버는,
    제 1 단말의 위치를 제 2 단말로 전달하며, 상기 제 1 단말이 기 설정된 위치 조건에 부합하지 않는 경우 제 2 단말로 제 1 단말의 위치 이탈 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 관리서버는,
    상기 제 1 단말의 위치가 확인되지 않으면, 제 2 단말로 제 1 단말의 위치 이탈 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 가로등을 이용한 위치 기반 정보 제공 장치.
  8. 삭제
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