KR102169817B1 - Modular Smart Street Lights - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가로등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지주에 LED모듈, 경보모듈, CCTV모듈, GATE WAY모듈, 솔라셀모듈 및 전기차충전모듈 중 하나 이상의 모듈이 조립 방식으로 결합되어 이뤄지도록 하여 가로등이 설치되는 환경에 따라 다양한 기능을 선택적으로 설치할 수 있게 되고, 또한, 가로등의 통일감 있고 정리된 형태가 제공되어 도시미관을 개선시킬 수 있으며, 아울러, 특정 모듈의 고장 시 해당 모듈만 간단하게 교체 가능하여 설치와 유지보수가 용이한 장점이 있는 모듈식 스마트 가로등에 관한 것이다.The present invention relates to a street light, and more specifically, a street light is installed by combining at least one module of an LED module, an alarm module, a CCTV module, a gate way module, a solar cell module and an electric vehicle charging module on a post in an assembly manner. Various functions can be selectively installed according to the environment in which the street light is provided, and the unified and organized form of the streetlight can be provided to improve the appearance of the city. In addition, when a specific module fails, only the corresponding module can be easily replaced and installed. And it relates to a modular smart street light that has the advantage of easy maintenance.
Description
본 발명은 가로등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED모듈을 포함하는 다양한 모듈들이 선택적으로 지주에 조립되도록 구성되는 모듈형 스마트 가로등에 관한 것이다.The present invention relates to a street light, and more particularly, to a modular smart street light configured to selectively assemble various modules including an LED module to a post.
태양광 가로등 시스템은 소규모의 태양광 발전 시스템에 속하며 태양전지, 충전 컨트롤러, 배터리, LED램프 등을 포함하여 구성되는 것으로, 태양이 떠있는 낮 시간에 태양전지에서 생산된 에너지를 충전 컨트롤러를 통하여 효율적으로 배터리에 저장하고 태양이 진 후의 밤 시간에는 배터리에 저장된 에너지를 소비하여 거리를 밝히도록 구성된다.The solar street light system belongs to a small solar power generation system and is composed of solar cells, charge controllers, batteries, LED lamps, etc., and energy produced from solar cells during the daytime when the sun is floating is efficiently used through the charge controller. It is configured to light the street by storing it in the battery and consuming the energy stored in the battery at night time after the sun goes down.
그러나 일반적으로, 태양광 가로등 시스템의 태양전지판은 가로등주의 선단 일측에 별도로 설치되기 때문에, 지지프레임과 같이 설치되므로 무게가 무거워, 자체 하중이 가로등주에 가해져 바람과 같은 외압에 의해 가로등주 자체가 손쉽게 쓰러지는 문제점이 있었다.However, in general, since the solar panel of the solar street light system is separately installed at one end of the street light column, it is installed with the support frame, so the weight is heavy, and the street light column itself is easily collapsed by external pressure such as wind due to its own load applied to the street light column. There was this.
또한, 우범지역의 경우 태양광 LED 가로등 일측에 독립적으로 CCTV가 추가로 설치되고 있으나, CCTV에서 촬영한 영상데이터를 외부로 전송시키기 위해서는 별도의 유무선통신장치가 구비되어야 하고, 이에 따른 전력설비와 통신 또한 추가로 설치되어야 하므로, 설치시간이 오래 걸리고, 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.In addition, in the case of an offense area, an additional CCTV is installed independently on one side of the solar LED street light, but a separate wired/wireless communication device must be provided to transmit the image data captured by the CCTV to the outside, thereby communicating with the power facility. In addition, since it must be additionally installed, there is a problem that it takes a long time to install and requires a lot of cost.
아울러, 종래에는 하나의 도로에 각양각색의 모양을 갖는 가로등이 통일감 없이 설치되는 경우가 있으며, 그에 따라 도시경관이 저하되는 문제점이 제기되었다.In addition, conventionally, streetlights having various shapes may be installed on one road without a sense of unity, and accordingly, a problem has been raised that the urban landscape is deteriorated.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, LED모듈과 솔라셀모듈 등을 포함하는 다양한 모듈들이 선택적으로 지주에 간편하게 조립되되, 모듈들 간에도 상호 조립 가능한 구조로 구성되는 모듈식 스마트 가로등을 제공하고자 함이다.The present invention is conceived to solve the above problems, and provides a modular smart street light consisting of a structure in which various modules including an LED module and a solar cell module are selectively assembled on a post, and modules are mutually assembled. I want to.
본 발명에 따른 모듈식 스마트 가로등은 지주에 LED모듈, 경보모듈, CCTV모듈, GATE WAY모듈, 솔라셀모듈 및 전기차충전모듈 중 하나 이상의 모듈이 조립 방식으로 결합되어 이뤄지는 것을 특징으로 한다.The modular smart street light according to the present invention is characterized in that at least one of an LED module, an alarm module, a CCTV module, a gate way module, a solar cell module, and an electric vehicle charging module is combined in an assembly method to a post.
이때, 상기 LED모듈은 상기 지주로부터 이격되도록 제 1결합구에 고정되는 연장바와, 일단은 제 2결합구에 고정되며 타단은 상기 연장바에 고정되는 지지바를 포함하되, 상기 제 1결합구 및 제 2결합구는 각각 지주, 경보모듈, CCTV모듈, GATE WAY모듈, 솔라셀모듈 중 하나에 조립 방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.At this time, the LED module includes an extension bar fixed to the first coupling hole so as to be spaced apart from the post, and a support bar fixed to the second coupling hole and the other end to the extension bar, wherein the first coupling hole and the second The coupler is characterized in that it is coupled to one of a post, an alarm module, a CCTV module, a gate way module, and a solar cell module, respectively.
한편, 상기 솔라셀모듈은, 태양광패널에 구성되며 태양광 입사각을 추적하는 광추적부; 태양광패널의 상하 각도와 좌우 회전을 제어하는 구동부; 상기 광추적부에서 추적한 태양광 입사각에 상기 태양광패널이 대면하도록 상기 구동부를 작동시켜 상기 태양광패널의 각도와 방향을 조절하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the solar cell module includes: a light tracking unit configured on a solar panel and tracking an incident angle of sunlight; A driving unit that controls the vertical angle and left and right rotation of the solar panel; And a control unit for adjusting the angle and direction of the solar panel by operating the driving unit so that the solar panel faces the solar light incident angle tracked by the light tracking unit.
여기서, 상기 광추적부는, 상기 태양광패널에 평행하게 설치되는 베이스판; 상기 베이스판에서 '十(십)'자 형태로 돌출되어 베이스판의 중심을 기준으로 사분면을 구획시키는 구획판; 상기 구획판에 의해 구획된 사분면 상에 각각 구성되어 태양광이 직접 조사되는 태양광영역과 태양광이 상기 구획판에 가려져 생성되는 그림자영역을 감지하는 센싱부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Here, the light tracking unit, the base plate installed in parallel to the solar panel; A partition plate protruding from the base plate in the shape of a'十 (ten)' to partition a quadrant based on the center of the base plate; And a sensing member configured on each of the quadrants divided by the partition plate to detect a solar region directly irradiated with sunlight and a shadow region generated by the sunlight being covered by the partition plate. .
또한, 상기 제어부는 상기 구동부를 구동시켜 상기 센싱부재에 생성되는 그림자영역이 최소화되도록 상기 태양광패널의 각도를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit is configured to drive the driving unit to adjust the angle of the solar panel so that a shadow area generated on the sensing member is minimized.
일례로써, 상기 광추적부는 상기 베이스판을 회전시키는 회동부가 더 구성되고, 상기 회동부는 상기 제어부에 의해 회전 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.As an example, the light tracking unit is further configured to rotate the base plate, and the rotation unit is configured to be controlled to rotate by the control unit.
이때, 상기 제어부는, 상기 회동부를 제어하여 상기 베이스판을 일측으로 회전시키되, 사분면 상에 각각 구성되는 센싱부 중 2개 사분면에만 그림자영역이 생성될 때 상기 베이스판의 회전을 정지시킨 후, 상기 구동부를 제어하여 상기 태양광패널을 2개 사분면에 생성되는 그림자영역의 대향측으로 각 변위 시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the control unit controls the rotation unit to rotate the base plate to one side, but stops rotation of the base plate when shadow areas are generated only in two quadrants of the sensing units respectively configured on the quadrant, It is characterized in that it is configured to displace each of the solar panels to opposite sides of shadow areas generated in two quadrants by controlling the driving unit.
다른 예로써, 상기 구획판은 중심이 가장 높고 각 끝단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.As another example, the partition plate is characterized in that it is configured in a form having the highest center and decreasing in height toward each end.
본 발명에 따른 모듈식 스마트 가로등은 LED모듈과 솔라셀모듈 등을 포함하는 다양한 모듈들이 선택적으로 지주에 간편하게 조립되되, 모듈들 간에도 상호 조립 가능한 구조로 구성되어 가로등이 설치되는 환경에 따라 다양한 기능을 선택적으로 설치할 수 있게 되고, 또한, 가로등의 통일감 있고 정리된 형태가 제공되어 도시미관을 개선시킬 수 있으며, 아울러, 특정 모듈의 고장 시 해당 모듈만 간단하게 교체 가능하여 설치와 유지보수가 용이한 장점이 있다.In the modular smart street light according to the present invention, various modules including an LED module and a solar cell module are selectively assembled on a post, but the modules are also mutually assembled to provide various functions depending on the environment in which the street light is installed. In addition, it is possible to install selectively, and it is possible to improve the appearance of the city by providing a unified and organized form of streetlights, and in addition, when a specific module fails, only the corresponding module can be replaced, making installation and maintenance easy. There is this.
도 1은 본 발명에 따른 모듈식 스마트 가로등을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 모듈식 스마트 가로등의 일 실시 예를 나타내는 도면.
도 3은 도 3의 분해도.
도 4는 본 발명의 일 구성인 솔라셀모듈을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 구성인 광추적부가 태양광패널에 적용되는 실시 예를 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 구성인 광추적부의 실시 예들을 나타내는 도면.
도 7은 도 6a의 작동상태를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 구성인 광추적부의 다른 실시 예를 나타내는 도면.
도 9a 및 도 9b는 도 8의 작동상태를 나타내는 도면.1 is a view schematically showing a modular smart street light according to the present invention.
2 is a view showing an embodiment of a modular smart street light according to the present invention.
Figure 3 is an exploded view of Figure 3;
Figure 4 is a schematic view showing a solar cell module as a configuration of the present invention.
5A and 5B are diagrams illustrating an embodiment in which a light tracking unit, which is one configuration of the present invention, is applied to a solar panel.
6A and 6B are diagrams showing embodiments of a light tracking unit that is one configuration of the present invention.
Figure 7 is a view showing the operating state of Figure 6a.
8 is a view showing another embodiment of a light tracking unit that is a configuration of the present invention.
9A and 9B are views showing the operating state of FIG. 8.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In describing the present invention, terms or words used in the present specification and claims are the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 모듈식 스마트 가로등을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 모듈식 스마트 가로등의 일 실시 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 3의 분해도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 구성인 솔라셀모듈을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 구성인 광추적부가 태양광패널에 적용되는 실시 예를 나타내는 도면이며, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 구성인 광추적부의 실시 예들을 나타내는 도면이다. 그리고 도 7은 도 6a의 작동상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 구성인 광추적부의 다른 실시 예를 나타내는 도면이며, 도 9a 및 도 9b는 도 8의 작동상태를 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a modular smart street light according to the present invention, Figure 2 is a view showing an embodiment of the modular smart street light according to the present invention, Figure 3 is an exploded view of FIG. In addition, FIG. 4 is a schematic view showing a solar cell module, which is one configuration of the present invention, and FIGS. 5A and 5B are views showing an embodiment in which a light tracking unit, which is one configuration of the present invention, is applied to a solar panel. 6A and 6B are diagrams showing embodiments of a light tracking unit, which is one configuration of the present invention. And Figure 7 is a view showing the operating state of Figure 6a, Figure 8 is a view showing another embodiment of the light tracking unit as a component of the present invention, Figures 9a and 9b are views showing the operating state of Figure 8.
본 발명에 따른 모듈식 스마트 가로등은 도로나 인도 등 야간에 조도 확보를 위해 설치되는 가로등에 있어서, 조명기능을 갖는 LED모듈(2)과 태양광을 이용해 전기에너지를 생산하여 자체적으로 에너지 공급 가능하도록 구성되는 솔라셀모듈(6) 등을 포함하는 다양한 모듈들이 선택적으로 지주(1)에 조립되되, 모듈들 간에도 상호 조립 가능한 구조로 구성되는 것이 특징이다.The modular smart street light according to the present invention is a street light installed to secure illumination at night, such as on a road or sidewalk, so that energy can be supplied by itself by producing electric energy using the
이러한 본 발명에 따른 모듈식 스마트 가로등은 도 1에 도시된 바와 같이 LED모듈(2), 게이트웨이모듈(3), 경보모듈(4), CCTV모듈(5), 솔라셀모듈(6) 및 전기차충전모듈(7) 등 다양한 모듈 중 하나 이상의 모듈이 조립되어 이뤄질 수 있게 된다.The modular smart street light according to the present invention is an LED module (2), a gateway module (3), an alarm module (4), a CCTV module (5), a solar cell module (6) and electric vehicle charging as shown in FIG. One or more modules among various modules such as the
즉, 각각의 모듈은 상기 지주(1)에 조립 가능하게 구성되며, 모듈들 간에도 서로 간 조립 가능토록 구성하여, 지주(1)에 조명 역할을 하는 LED모듈(2) 만을 조립하여 가로등으로써 역할을 하도록 설치할 수 있으며, 우범지역이나 인적이 뜸한 지역에서는 LED모듈(2)에 경보모듈(4)과 CCTV모듈(5)을 함께 조립하여 범죄율을 낮추거나 검거율을 높이도록 구성하는 등 그 밖에도 가로등의 설치 환경에 적합하도록 다양한 모듈들을 선택적으로 조립 설치할 수 있게 되는 것이다.That is, each module is configured to be assembled to the post (1), and the modules are also configured to be assembled to each other, so that only the LED module (2) serving as a lighting function is assembled to the post (1) to serve as a street light. It can be installed so that the crime rate is lowered or the arrest rate is increased by assembling the alarm module (4) and the CCTV module (5) to the LED module (2) in the area where people are offended or where people are scarce. Various modules can be selectively assembled and installed to suit the environment.
또한, 가로등의 조명역할을 하는 LED모듈(2) 역시 그 설치 환경에 따라 높이가 다르게 적용될 수 있는 바, 본 발명에서는 상기 LED모듈(2)의 높낮이 조절시 LED모듈(2)과 지주(1) 사이에 다른 모듈들을 조립시킴으로써 그 높이 제어가 가능할 수 있게 된다.In addition, the LED module (2) that serves as the lighting role of the streetlight can also be applied differently in height depending on the installation environment. In the present invention, the LED module (2) and the post (1) when adjusting the height of the LED module (2) By assembling other modules between them, its height control becomes possible.
이때, 도면에 구체적으로 도시된 바는 없으나 모듈들 사이에서 조립가능 하며 다양한 높이를 갖도록 구성되는 이격부재(미도시)를 마련하여 LED모듈(2)의 높이 조절을 보다 능동적으로 제어할 수도 있다.At this time, although not specifically shown in the drawings, it is possible to more actively control the height adjustment of the
그리고 상기 전기차충전모듈(7)은 도 1에서와 같이 지주(1)의 측면에 조립되도록 구성될 수 있으며, 이러한 전기차충전모듈(7)은 충전케이블 등과 같은 전기차 충전을 위한 종래 다양한 장치들이 마련될 수 있는 것으로서, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In addition, the electric
아울러, 상기 게이트웨이모듈(3)이 장착되어 다수의 모듈식 스마트 가로등을 그룹화하여 제어 및 관리할 수 있게 된다.In addition, the
한편, 상기 LED모듈(2)은 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 연장바 및 지지바를 포함하여 구성될 수 있는 바, 상기 연장바에 의해 상기 지주(1)로부터 수평하게 이격되도록 구성될 수 있으며, 상기 연장바의 끝단은 제 1결합구에 고정되도록 구성된다.Meanwhile, the
또한, 상기 지지바는 상기 연장바를 지지하도록 구성되는 것으로, 그 일단은 제 2결합구에 고정되고 그 타단은 상기 연장바에 고정된다.In addition, the support bar is configured to support the extension bar, one end of which is fixed to the second coupler and the other end of the extension bar.
이러한 상기 제 1결합구 및 제 2결합구는 서로 상하 이격되는 것으로, 각각은 지주(1), 경보모듈(4), CCTV모듈(5), 게이트웨이모듈(3), 솔라셀모듈(6) 중 하나에 조립 방식으로 결합될 수 있다.These first and second couplers are spaced apart from each other up and down, each of which is one of a post (1), an alarm module (4), a CCTV module (5), a gateway module (3), and a cell module (6). Can be combined in an assembly way.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 구성인 솔라셀모듈(6)에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the
본 실시 예에 따른 솔라셀모듈(6)은 집광효율이 향상되도록 모듈식 스마트 가로등의 최상단에 조립시킴이 바람직하다.It is preferable to assemble the
이러한 상기 솔라셀모듈(6)은 그림자를 이용하여 태양의 고도 및 방위각을 추적하고 이를 토대로 태양광패널(10)이 향하는 방향을 태양광이 입사되는 각도에 수직하게 대면하도록 제어하여 집광효율을 높여주도록 구성되는 것으로, 그 주요 구성으로는 도 4에 도시된 바와 같이 광추적부(100), 구동부(200) 및 제어부(300)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The
먼저, 상기 광추적부(100)는 태양광패널(10)에 구성되는 것으로 태양광에 의해 생성되는 그림자를 이용하여 태양광의 입사각을 추적하는 원리로 구성되는 것으로 이하에서 다양한 실시 예들에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.First, the
그리고 상기 구동부(200)는 도 4에서와 같이 태양광패널(10)에 연결되어 태양광패널(10)의 상하 각도와 좌우 회전을 제어할 수 있게 된다.In addition, the driving
이때, 상기 구동부(200)는 태양광패널(10)의 각도를 상하좌우 등 다양한 각도로 제어하도록 구성되는 종래 다양한 기술이 적용 가능한 것으로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In this case, the driving
이어서 상기 제어부(300)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광추적부(100) 및 구동부(200)에 연결되어 광추적부(100)에서 추적한 태양광이 입사되는 입사각에 상기 태양광패널(10)이 수직으로 대면하도록 상기 구동부(200)를 작동시켜 상기 태양광패널(10)의 각도를 조절하도록 구성된다.Subsequently, as shown in FIG. 4, the
한편, 상기 광추적부(100)는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 바와 같이 태양광패널(10)의 평면에 수평하게 배치되는 것으로, 도 5a에서와 같이 태양광패널(10)의 중심에 배치될 수 있다.Meanwhile, the
이때, 광추적부(100)가 태양광패널(10)의 중심에 배치될 경우 광추적부(100)가 배치된 영역만큼 집광모듈(부호미도시)에 공백이 발생하여 집광효율이 저하될 수 있는 바, 바람직하게는 도 5b에서와 같이 태양광패널(10)의 외측영역에 배치되도록 구성할 수도 있다.At this time, when the
이하, 도 6 내지 도 9을 참조하여 본 발명의 일 구성인 광추적부(100)에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 6 to 9, the
먼저, 본 발명에 따른 광추적부(100)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 베이스판(110), 구획판(120) 및 센싱부재(130)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.First, the
상기 베이스판(110)은 도 5 등에서 나타낸 바와 같이 상기 태양광패널(10)에 평행하게 설치된다.The
또한, 상기 구획판(120)은 상기 베이스판(110)에서 돌출되는 것으로, 제1판(121), 제2판(122), 제3판(123) 및 제4판(124)이 동일한 지점으로부터 각각 4 방향을 향해 연장되어 '十(십)'자 형태를 이루도록 구성되는 것으로, 도 6 내지 도 7에서와 같이 제1판(121), 제2판(122), 제3판(123) 및 제4판(124)에 의해 베이스판(110)의 중심을 기준으로 사분면이 구획될 수 있게 된다.In addition, the
즉, 상기 구획판(120)에 의해 상기 베이스판(110)은 제1사분면(Ⅰ), 제2사분면(Ⅱ), 제3사분면(Ⅲ) 및 제4사분면(Ⅳ)으로 구획되게 된다.That is, the
이때, 상기 구획판(120)은 도 6a에서와 같이 제1판(121), 제2판(122), 제3판(123) 및 제4판(124)이 각각 직각 3각형 형태로 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 도 6b에서와 같이 제1판(121), 제2판(122), 제3판(123) 및 제4판(124)이 각각 사각형 형태로 구성되어도 무방하다.In this case, the
이어서, 상기 센싱부재(130)는 상기 구획판(120)에 의해 구획된 사분면 상에 각각 구성되는 것으로, 해당 사분면에 태양광이 직접 조사되는 태양광영역과 태양광이 상기 구획판(120)에 가려져 생성되는 그림자영역(S)을 구분하여 감지하도록 구성되는 것으로, 이때, 상기 센싱부재(130)로는 조도센서 등이 적용될 수 있다.Subsequently, the
상기와 같은 구성에 의해 상기 광추적부(100)에서는 구획부에 의해 생성되는 그림자를 토대로 태양이 이동하는 방향을 감지할 수 있으며, 상기 제어부(300)에서는 구동부(200)를 구동시켜 상기 센싱부재(130)에 생성되는 그림자영역(S)이 최소화되도록 상기 태양광패널(10)의 각도를 조절함으로써 태양광패널(10)이 태양광 입사각에 항상 수직관계를 유지하도록 제어할 수 있게 되는 것이다.With the above configuration, the
이러한 광추적부(100)의 기작을 더욱 구체적으로 살펴보면, 광추적부(100)가 도 7에서와 같이 배치된 상태에서 태양광 입사각이 광추적부(100)에 수직상태로 조사되다가 제2사분면(Ⅱ) 측으로 이동할 경우, 그림자는 도면에서와 같이 제1사분면(Ⅰ), 제3사분면(Ⅲ), 제4사분면(Ⅳ)에만 생성되므로, 센싱부재(130)는 이를 감지한 감지신호를 제어부(300)에 전달함으로써, 제어부(300)에서는 구동부(200)를 구동시켜 태양광패널(10)의 각도를 그림자가 생성되지 않는 제2사분면(Ⅱ) 측(도면의 좌측 상단에 표시한 화살표 방향)으로 조절하여 태양광 입사각과 태양광패널(10)을 수직관계로 유지시킬 수 있으며 그에 따라 태양광패널(10)의 집광효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.Looking at the mechanism of the
이때, 제2사분면(Ⅱ) 측은 도면 상 90°와 180°범위에 해당되는 것으로 태양이 도면상 θ1 방향으로 이동한다면 그와 일치하는 도면의 좌측 상단에 표시한 화살표 방향으로 태양광패널(10)이 각변위 된다면 태양광입사각과 태양광패널(10) 간 수직관계가 유지될 수 있다.At this time, the second quadrant (II) side corresponds to the range of 90° and 180° in the drawing, and if the sun moves in the direction of θ1 in the drawing, the
그러나 만약 태양이 도면 상 90°와 180°범위 내에서 θ1보다 작은 θ2 또는 θ1보다 큰 θ3 방향으로 이동한다면, 그 경우에도 제1사분면(Ⅰ), 제3사분면(Ⅲ), 제4사분면(Ⅳ)에 그림자가 생성되므로, 단순히 태양광패널(10)의 각도를 제2사분면(Ⅱ) 측(도면의 좌측 상단에 표시한 화살표 방향)으로 조절할 경우 태양광입사각과 태양광패널(10) 간 정확하게 수직관계를 유지하지 못하게 된다.However, if the sun moves in the direction of θ2 less than θ1 or θ3 greater than θ1 within the range of 90° and 180° on the drawing, even in that case, the first quadrant (I), the third quadrant (III), and the fourth quadrant (IV) ), so if the angle of the
이러한 문제점을 보완하기 위해 본 발명에서는 도 8에서와 같이 상기 광추적부(100)에 상기 베이스판(110)을 회전시키는 회동부(140)가 더 마련될 수 있으며 이때, 회동부(140)는 상기 제어부(300)에 의해 회전제어되도록 구성할 수 있다.In order to compensate for this problem, in the present invention, as shown in FIG. 8, a
즉, 상기 제어부(300)는 도 9a에서와 같이 태양광입사각과 태양광패널(10) 간 수직관계가 벗어나 구획판(120)에 의해 제1사분면(Ⅰ) 내지 제4사분면(Ⅳ) 중 3개의 사분면에 그림자가 생성될 경우 상기 회동부(140)를 제어하여 상기 베이스판(110)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜, 도 9b에서와 같이 그림자가 제1사분면(Ⅰ) 내지 제4사분면(Ⅳ) 중 2개의 사분면에만 생성되는 순간 상기 회동부(140)의 구동을 정지시키게 된다.That is, the
이후, 제어부(300)에서는 도 9b에 도시된 바와 같이 구동부(200)를 제어하여 상기 태양광패널(10)을 2개 사분면에 생성되는 그림자영역(S)의 대향측(도면의 좌측 상단에 표시한 화살표 방향)으로 각 변위 시킴으로써, 태양의 위치 변위에 따른 태양광패널(10)의 각변위가 정확하게 이루어질 수 있어 즉, 태양광입사각과 태양광패널(10) 간 정확한 보다 수직관계가 이뤄질 수 있게 되는 것이다.Thereafter, the
즉, 도 9b에서와 같이 그림자영역(S)이 제3사분면(Ⅲ)과 제4사분면(Ⅳ)에만 생성되는 경우 제어부(300)에서는 구동부(200)를 작동시켜 태양광패널(10)을 그림자영역(S)의 공동된 대향측인 제2판(122) 측(도면의 좌측상단에 표시된 화살표 방향)으로 변위시키게 되면 어느 지점에서 모든 사분면에 그림자영역(S)이 사라지게 되고 그때 제어부(300)는 구동부(200)의 작동을 정지시켜 태양광 입사각과 태양광패널(10) 간 완벽한 수직관계를 갖도록 제어할 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 9B, when the shadow area S is generated only in the third and fourth quadrants (III) and (IV), the
한편, 상기 구획판(120)은 도 6a에 도시된 바와 같이 중심이 가장 높고 각 끝단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 구성시킴이 바람직한 바, 이는 도 7, 도 9a, 도 9b에서와 같이 태양광 입사각이 태양광패널(10)과 수직관계가 아닐 경우 그림자가 구획판(120)의 끝단에서부터 점점 면적이 커지는 형태로 생성되게 되므로 상기 센싱부재(130)에서는 그림자 생성여부를 보다 정확하게 인지할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, as shown in Fig. 6A, the
즉, 태양광이 각 판에 가려져 그림자가 생성될 때, 그림자는 도면에서와 같이 구획판(120)의 끝단에서부터 점점 면적이 커지는 삼각형 형태로 일정한 패턴을 갖게 되므로 상기 센싱부재(130)는 각 사분면에서 그림자의 생성 유무를 보다 명확하게 파악할 수 있게 되는 것이다.That is, when sunlight is covered by each plate and a shadow is generated, the shadow has a certain pattern in a triangular shape gradually increasing in area from the end of the
다시 말해, 태양의 고도 또는 방위각이 변하여 태양광 입사각이 태양광패널(10)과 수직관계에서 멀어질수록 그림자의 형태는 삼각형 형태를 유지하되, 그 높이와 면적이 점점 커지는 형태가 되므로, 센싱부재(130)에서는 그림자의 높이와 면적을 토대로 태양의 이동거리를 가늠할 수 있게 되므로, 태양광 입사각과 수직관계를 갖기 위한 태양광패널(10)이 진행할 각도 변위에 대한 보다 정확한 데이터를 추론할 수 있게 되는 것이다.In other words, as the altitude or azimuth angle of the sun changes and the angle of incidence of sunlight increases away from the vertical relationship with the
만약 제1판(121) 내지 제4판(124)의 형태가 본 실시 예에서와 같이 끝단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태가 아닌 일반적인 판 형태 구성된다면 제1사분면(Ⅰ) 내지 제4사분면(Ⅳ)에 생성되는 그림자의 형태가 일정치 않게 형성되며 태양의 이동 시 그림자의 형태 변화가 규칙적이지 않아 센싱부재(130)에서는 단순히 각 사분면에 대한 그림자의 유무만을 감지할 수 있어 태양의 이동거리를 정확히 추적할 수 없게 된다.If the shape of the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of the person skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of
1 : 지주 2 : LED모듈
3 : 게이트웨이모듈 4 : 경보모듈
5 : CCTV모듈 6 : 솔라셀모듈
10 : 태양광패널 100 : 광추적부
110 : 베이스판 120 : 구획판
130 : 센싱부재 140 : 회동부
200 : 구동부 300 : 제어부1: holding 2: LED module
3: gateway module 4: alarm module
5: CCTV module 6: Cell module
10: solar panel 100: light tracking unit
110: base plate 120: partition plate
130: sensing member 140: rotating part
200: drive unit 300: control unit
Claims (8)
상기 솔라셀모듈은,
태양광패널에 구성되며 태양광 입사각을 추적하는 광추적부;
태양광패널의 상하 각도와 좌우 회전을 제어하는 구동부; 및
상기 광추적부에서 추적한 태양광 입사각에 상기 태양광패널이 대면하도록 상기 구동부를 작동시켜 상기 태양광패널의 각도와 방향을 조절하는 제어부;를 포함하고,
상기 광추적부는,
상기 태양광패널에 평행하게 설치되는 베이스판과, 상기 베이스판에서 '十(십)'자 형태로 돌출되어 베이스판의 중심을 기준으로 제 1사분면 내지 제 4사분면을 구획시키는 복수의 구획판과, 상기 구획판에 의해 구획된 사분면 상에 각각 구성되어 태양광이 직접 조사되는 태양광영역과 태양광이 상기 구획판에 가려져 생성되는 그림자영역을 감지하는 센싱부재 및 상기 제어부의 제어에 의해 베이스판을 회전시키는 회동부를 포함하며,
상기 제어부는,
태양광입사각과 태양광패널 간 수직관계가 벗어나 구획판에 의해 상기 제 1사분면 내지 제 4사분면 중 3개의 사분면에 그림자가 생성됨을 감지할 경우, 상기 회동부를 제어하여 상기 베이스판을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜 그림자가 제 1사분면 내지 제 4사분면 중 2개의 사분면에만 생성될 때까지 상기 회동부을 작동되게 하고, 이후 상기 구동부를 제어하여 태양광패널을 2개의 사분면에 생성되는 그림자영역의 공동된 대향측으로 각 변위시켜 모든 사분면에 그림자영역이 없어질때까지 상기 구동부를 작동되게 하는 것을 특징으로 하고,
상기 LED모듈은 상기 지주로부터 이격되도록 제 1결합구에 고정되는 연장바와, 일단은 제 2결합구에 고정되며 타단은 상기 연장바에 고정되는 지지바를 포함하되, 상기 제 1결합구 및 제 2결합구는 각각 지주, 경보모듈, CCTV모듈, GATE WAY모듈, 솔라셀모듈 중 하나에 조립 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하며,
상기 구획판은 중심이 가장 높고 각 끝단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 구성되어 그림자가 구획판의 끝단에서부터 점점 면적이 커지는 삼각형 형태로 일정한 패턴을 갖게 되므로 상기 센싱부재의 각 사분면에서 그림자의 생성 유무 판단이 명확해지도록 하는 것을 특징으로 하는 모듈식 스마트 가로등.One or more modules among the LED module, alarm module, CCTV module, gate way module, solar cell module and electric vehicle charging module are assembled to the post.
The solar cell module,
A light tracking unit configured on a solar panel and tracking an incident angle of sunlight;
A driving unit that controls the vertical angle and left and right rotation of the solar panel; And
Including; a control unit for controlling the angle and direction of the solar panel by operating the driving unit so that the solar panel faces the solar light incident angle tracked by the light tracking unit,
The light tracking unit,
A base plate installed in parallel to the solar panel, and a plurality of partition plates protruding from the base plate in a shape of a'ten' to divide the first to fourth quadrants based on the center of the base plate , A sensing member configured on each of the quadrants divided by the partition plate to detect a solar region directly irradiated with sunlight and a shadow region generated when sunlight is covered by the partition plate, and a base plate under the control of the controller It includes a rotating part to rotate,
The control unit,
When the vertical relationship between the solar incident angle and the solar panel deviates from the vertical relationship and detects that shadows are generated in three of the first to fourth quadrants by the partition plate, the rotation unit is controlled to turn the base plate clockwise or By rotating counterclockwise, the rotating part is operated until shadows are generated only in two of the first to fourth quadrants, and then the driving part is controlled to cause the solar panel to be formed in the shadow areas generated in the two quadrants. It is characterized in that the drive unit is operated until there is no shadow area in all quadrants by angular displacement to the common opposite side,
The LED module includes an extension bar fixed to the first coupler so as to be spaced apart from the post, one end is fixed to the second coupler, and the other end includes a support bar fixed to the extension bar, the first coupler and the second coupler Each of the pillars, alarm module, CCTV module, gate way module, characterized in that it is coupled to one of the solar cell module in an assembly method,
The partition plate has the highest center and the height decreases toward each end, so that the shadow has a certain pattern in a triangular shape that gradually increases in area from the end of the partition plate, so whether or not a shadow is generated in each quadrant of the sensing member Modular smart street light, characterized in that the judgment is clear.
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