KR102185211B1

KR102185211B1 - 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구

Info

Publication number: KR102185211B1
Application number: KR1020200074037A
Authority: KR
Inventors: 우동일; 전상락
Original assignee: 주식회사 장흥
Priority date: 2020-06-18
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2020-12-01

Abstract

본 발명은 도로나 공원 등에 구축되는 야외용 엘이디조명기구에 관한 것으로, 적어도 보행자나 차량이 다니는 도로에 구축되는 기둥(11)과, 상기 기둥(11)의 상단에 신호에 따라 빛을 조사하는 엘이디모듈(15)이 장착된 조명구조물(10); 상기 기둥(11)의 상단에 고정 장착되고, 내부에 소정 체적의 수납공간이 마련된 제어함체(20); 상기 제어함체(20)의 하부에 노출되게 장착되고, 25m 이상의 구형 마이크로빔을 송수신하는 레이더안테나(30); 상기 제어함체(20)의 수납공간에 탑재되고, 상기 레이더안테나(30)와 신호를 주고받으며 원거리에서 접근하는 보행자나 차량을 검출하여 엘이디(15)의 점등을 제어하는 제어기(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 레이더를 통해 보행자나 차량을 원거리에서 감지하고, 해당구역에 상주 또는 다니는 순간에만 엘이디를 점등시켜줌으로써, 동식물의 빛 공해를 최소화해줌과 함께 전반적인 에너지를 획기적으로 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구{LED lighting device equipped with a long-range digital radar}

본 발명은 도로나 공원 등에 구축되는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이더를 통해 보행자나 차량을 원거리에서 감지하고, 해당구역에 상주 또는 다니는 순간에만 엘이디를 점등시켜줌으로써, 동식물의 빛 공해를 최소화해줌과 함께 전반적인 에너지를 획기적으로 절감시킬 수 있고, 제어함체의 구조를 경박 단소하면서도 내장되는 제어기를 보호하는 기밀구조로 구현함으로써, 다양한 실내외 환경에 구애받지 않고 안정적인 작동을 기대할 수 있음은 물론 기존의 조명구조물과도 호환이 가능하여 구축에 소요되는 비용과 시간을 대폭 단축시킬 수 있는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구에 관한 것이다.

오늘날 산업의 발달과 농촌의 도시화로 인해 도로주변의 가로등과 공업단지의 방범등, 주유소나 선전광고등, 기타 인공조명이 증가되면서 동식물의 생육을 저해하는 문제가 대두되고 있는 실정이다.

야간조명에 대한 식물의 반응은 광질, 광의 강도, 조명 시간, 조명의 방향, 명암의 주기, 식물의 종류와 품종, 조직, 기관, 생육단계에 따라 반응이 다르게 나타난다.

일반적으로 장일성 식물은 출수/개화가 촉진되어 영양생장 기간이 단축되며, 단일성 식물은 그와 반대로 출수/개화가 지연되거나 출수/개화 자체가 안 되고 영양생장만 계속되는 경우도 있다. 물론 동물도 생체리듬이 바뀌어 정상적인 생육에 막대한 피해를 주고 있다.

즉, 모든 생명체는 주야간이 뚜렷하게 구분돼야 올바른 생육을 할 수가 있지만 산업화가 가속되면서 인공조명에 의해 주야간의 구분이 흐려져 빛 공해에 의한 막대한 피해를 가져오고 있다.

덧붙여 야간에 지속해서 빛을 발산해줘야 되는 구역은 극히 일부에 해당하며 대부분 보행자나 차량이 지나가거나 상주할 때 만 빛이 필요하다.

최근에는 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 대한민국 등록특허공보 제10-1868383호 (발명의 명칭: 환경 감지 기능을 갖는 엘이디 조명장치 및 그 제어방법)를 제안한 바 있다.

제안된 문헌에 따르면, 엘이디조명기구에 사람의 움직임을 감지하기 위한 인체감지센서, 주변 빛을 감지하기 위한 조도감지센서 및 소리를 감지는 소리감지센서를 내장시켜 사람이 접근 및 상주할 때에만 점등되게 구현하였다.

그러나 인체감지센서가 적외선센서로는 적용 거리가 매우 제한적이기 때문에, 비교적 높은 위치에 설치되는 도로조명 및 공원조명에는 적용이 불가능한 문제가 있다.

즉, 적외선센서는 물체로부터 반사되는 적외선을 감지하는 것으로, 감지거리가 6m 이내에 불과하기 때문에 적외선 반사량이 적은 보행자나 이동속도가 빠른 차량에 맞춰 엘이디를 사전에 점등시키기란 사실상 불가능한 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1868383호 (발명의 명칭: 환경 감지 기능을 갖는 엘이디 조명장치 및 그 제어방법)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 레이더를 통해 보행자나 차량을 원거리에서 감지하고, 해당구역에 상주 또는 다니는 순간에만 엘이디를 점등시켜줌으로써, 동식물의 빛 공해를 최소화해줌과 함께 전반적인 에너지를 획기적으로 절감시킬 수 있는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제어함체의 구조를 경박 단소하면서도 내장되는 제어기를 보호하는 기밀구조로 구현함으로써, 다양한 실내ㆍ외 환경에 구애받지 않고 안정적인 작동을 기대할 수 있음은 물론 기존의 LED조명기구와 호환이 가능하여 구축에 소요되는 비용과 시간을 대폭 단축시킬 수 있는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 중심주파수가 24㎓ 대역의 ISM벤드에서 동작하는 도플러(Doppler)방식의 레이더썬서를 적용하고, 30m 이상의 마이크로빔을 송수신하며 5dBi~15dBi 빔이득을 가진 레이더안테나를 적용함으로써, 우수한 감지거리와 범위를 확보할 수 있음은 물론 One chip 레이더전용 트렌시버(transceiver)와 32bit 신호처리용 MCU를 장착하여 신호를디지털 방식으로 처리하여 기존의 물체의 움직임만 감지하는 방식에서 물체의 움직임, 크기, 속도 등 다양한 검출이 가능하도록 하였으며 온도 및 신호보정 기능을 내장 함으로써, 외부환경에서 발생하는 노이즈를 최소화할 수 있는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은 적어도 보행자나 차량이 다니는 도로에 구축되는 기둥과, 상기 기둥의 상단에 신호에 따라 빛을 조사하는 엘이디모듈이 장착된 조명구조물; 상기 기둥의 상단에 고정 장착되고, 내부에 소정 체적의 수납공간이 마련된 제어함체; 상기 제어함체의 하부에 노출되게 장착되고, 25m 이상의 구형 마이크로빔을 송수신하는 레이더안테나; 상기 제어함체의 수납공간에 탑재되고, 상기 레이더안테나와 신호를 주고받으며 원거리에서 접근하는 보행자나 차량을 검출하여 엘이디의 점등을 제어하는 제어기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 제어함체는, 상기 제어기를 수용 가능한 수납공간을 가진 전면 개방형 수납상자; 상기 수납상자의 전면에 장착되어 수납공간을 밀폐하는 수납덮개; 상기 수납상자와 수납덮개 사이에 개재되어 이음매를 밀봉하는 기밀부재; 상기 수납상자의 후면에 마련되고, 상기 기둥을 감싸서 압박으로 고정시키는 고정수단; 상기 수납상자의 상단에 하나 이상 장착되고, 상기 엘이디모듈과 연결 및 외부전원이 공급되는 케이블들이 수납공간내로 인입시키는 기밀소켓; 상기 수납상자의 저면에 레이더안테나가 탈/장착되게 마련되고, 상기 레이더안테나에 따라 장착방향과 수용크기가 가변되는 연결수단; 상기 수납상자의 저면에 하나 이상 장착되고, 상기 제어기와 전기적으로 연결되어 작동을 안내하는 표시램프;가 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 수납상자는, 상기 수납덮개와 맞물리는 일면에 상호 교합되게 돌출되는 기밀돌부; 상기 수납덮개와 맞물리는 일면 모서리 부위마다 일체로 함몰되는 체결홈부;가 형성되고, 상기 수납덮개는, 상기 수납상자와 맞물리는 일면에 기밀돌부가 삽입되게 함몰되는 기밀홈부;가 형성되고, 상기 수납덮개와 맞물리는 일면 모서리 부위마다 체결홈부에 체결되는 개폐볼트;가 개재된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 고정수단은, 상기 수납상자의 양측 후면에 일체로 돌출 형성되는 하나 이상의 고정편; 상기 고정편에 하나 이상 관통되는 원형 또는 각형의 고정구멍; 상기 고정구멍들 사이로 통과되고, 상기 기둥에 둘러져 압박 고정시키는 고정밴드;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 고정수단은, 상기 수납상자의 후면에 고정 장착되는 고정판; 상기 고정판의 일면에 소정 간격을 두고 상하로 대칭되게 돌출되는 ㄴ형 단면형상의 고정돌부; 상기 고정돌부 사이에 몸통이 통과된 상태로 머리가 슬라이드 삽입되는 둘 이상의 고정볼트; 상기 기둥을 감싸며 고정볼트의 몸통과 연결되는 Ω형 단면형상의 고정브래킷; 상기 고정볼트에 체결되어 고정브래킷을 기둥에 고정시키는 고정너트;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 기밀소켓은, 상기 수납상자의 상단에 수납공간과 연통되게 체결되는 관형의 소켓몸체; 상기 소켓몸체의 중앙에 삽입되고, 케이블이 통과되게 수축이관이 가능한 관형의 고무패킹; 상기 소켓몸체의 상단에 체결되고, 회전에 따라 고무패킹을 압박하여 케이블과의 이음매를 밀봉시키는 소켓너트;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 연결수단은, 상기 수납상자의 저면에 일체로 돌출 형성되는 연결너트; 상기 연결너트에 체결되고, 하단에 구형관절이 일체로 형성된 연결조인트; 상기 연결조인트의 하단의 구형관절을 다방향으로 회전 가능하게 수용하는 연결소켓; 상기 연결소켓에 체결되고, 상기 연결소켓이 오므려지게 압박시켜 삽입된 구형관절을 고정시키는 연결캡; 상기 연결소켓의 하단에 고정 장착되고, 상기 레이더안테나의 일변을 감싸는 ㄷ형 단면형상의 슬롯이 마련된 연결홀더; 상기 연결홀더의 중앙에 수평방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입되고, 상기 레이더안테나의 타변을 감싸는 ㄷ형 단면형상의 슬롯이 마련된 조절홀더;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 레이더안테나는, 중심주파수가 24㎓의 빔과 5dBi~15dBi 빔이득을 가지며 송신부와 수신부가 단일의 기판에 실장되는 마이크로스트립 구형패치안테나로, 상기 송신부와 수신부마다 2개소 이상 배열되는 4.2㎜×3.3㎜ 크기의 안테나; 상기 안테나의 하단 중앙에 각각 연결되는 0.1㎜×2.0㎜ 크기의 급전라인; 상기 급전라인들의 하단에 서로 연통되게 연결되는 6.1㎜×0.3㎜ 크기의 분기라인; 상기 분기라인의 중앙에 연결되는 1.1㎜×5.0㎜ 크기의 메인라인으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제어기는, 상기 레이더안테나와 연결되어 서로 주고받는 신호를 디지털방식으로 증폭시키는 엠프모듈; 상기 레이더안테나로부터 입력되는 신호를 FFT신호처리기와 연동하여 접근하는 물체의 움직임, 크기, 속도를 파악하는 비교모듈; 상기 제어함체의 내외부에 장착된 온도감지기와 연동하여 레이더안테나로 주고받는 신호를 보정하는 보정모듈; 상기 엠프모듈 내지 보정모듈로부터 발생하는 입출력신호를 설정된 시퀀스에 따라 처리하는 제어모듈; 상기 제어모듈로부터 신호를 입력받아 엘이디모듈이 인식 가능한 신호로 변환하는 출력모듈; 상기 엘이디모듈과 케이블로 연결되고, 상기 출력모듈로부터 신호를 전달하는 연결모듈;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제어기는, 상기 제어모듈로부터 발생하는 이벤트를 이웃하는 조명구조물에 장착된 다른 제어기와 송수신하거나 구역별로 엘이디모듈을 통합 제어하는 관제서버에 송수신하는 통신모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

첫째, 본 발명은 레이더를 통해 보행자나 차량을 원거리에서 감지하고, 해당구역에 상주 또는 다니는 순간에만 엘이디를 점등시켜줌으로써, 동식물의 빛 공해를 최소화해줌과 함께 전반적인 에너지를 획기적으로 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 제어함체의 구조를 경박 단소하면서도 내장되는 제어기를 보호하는 기밀구조로 구현함으로써, 다양한 실내ㆍ외 환경에 구애받지 않고 안정적인 작동을 기대할 수 있음은 물론 기존의 조명구조물과도 호환이 가능하여 구축에 소요되는 비용과 시간을 대폭 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 중심주파수가 24㎓, 25m 이상의 구형 마이크로빔을 송수신하며 5dBi~15dBi 빔이득을 가진 레이더안테나를 적용함으로써, 우수한 감지거리와 범위를 확보할 수 있음은 물론 레이더신호를 디지털처리 방식으로 비교함과 함께 온도 및 신호보정 기능을 내장한 제어기를 적용함으로써, 단순 물체의 움직임 외에도 크기와 속도 등을 검출할 수 있으며 외부환경에서 발생하는 노이즈를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 조명기구를 전체적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조명기구의 주요부를 다양한 각도에서 나타내는 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 조명기구의 주요부를 분리하여 나타내는 분해도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 제어함체의 고정수단을 나타내는 구성도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 제어함체의 기밀소켓을 나타내는 구성도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 제어함체의 연결수단을 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 발명에 따른 조명기구의 레이더안테나를 나타내는 회로도이다.
도 12는 본 발명에 따른 조명기구의 제어기를 나타내는 블록도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 조명기구의 작동을 나타내는 참고도이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명은 도로나 공원 등에 구축되는 엘이디조명기구와 관련되며, 도 1에 도시된 바와 같이 조명구조물(10)과 제어함체(20) 및 레이더안테나(30)와 제어기(40)를 주요 구성으로 하는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구이다.

먼저, 본 발명에 따른 조명구조물(10)은 도 1처럼 적어도 보행자나 차량이 다니는 도로나 공원에 구축되는 조명으로써, 기둥(11)과 엘이디모듈(15)로 이루어진다.

기둥(11)은 금속의 파이프로, 하단에는 지반에 구축된 앵커에 고정 결합되는 플랜지가 일체로 형성된다.

이러한 기둥(11)의 상단에는 도로를 향해 수평하게 돌출되는 지지대(12)가 형성된다.

여기서 지지대(12)는 도시된 것 외에 다양한 디자인으로 형성될 수 있음을 자명한다.

엘이디모듈(15)은 기둥(11)의 상단 즉, 지지대(12)에 장착되고, 제어기(40)의 신호에 따라 점등 및 소등된다.

이러한 엘이디모듈(15)은 도 12와 같이 PCB기판에 복수개로 배열되는 엘이디(15a)와, 제어기(40)로부터 입력되는 신호를 변환하는 변환모듈(15b)이 구성된다.

여기서 엘이디모듈(15)에는 또 다른 엘이디모듈(15)이나 이와 연동하는 장치로 신호를 전달하는 연동모듈(15c)을 더 포함할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 제어함체(20)는 내부에 소정 체적의 수납공간이 마련된 상자로, 도 1처럼 기둥(11)의 상단에 고정 장착된다.

이러한 제어함체(20)는 도 2 내지 도 4와 같이 수납상자(21), 수납덮개(22), 기밀부재(23), 고정수단(24), 기밀소켓(25), 연결수단(26), 표시램프(27)로 구성된다.

수납상자(21)는 전면이 개방된 금속 또는 수지로 형성되고, 내부에 제어기(40)를 수용 가능한 수납공간을 가진다.

이러한 수납상자(21)의 상단에는 기밀소켓(24)이 관통 체결시키는 하나 이사의 구멍이 형성된다.

수납덮개(22)는 금속 또는 수지로 형성된 판재로써, 수납상자(21)의 전면에 장착되어 수납공간을 밀폐한다.

기밀부재(23)는 수납상자(21)와 수납덮개(22) 사이에 개재되는 개스킷 또는 충진되는 실리콘으로, 서로 접촉되는 이음매를 밀봉해준다.

여기서 수납상자(21)에는 수납덮개(22)와 맞물리는 일면에 상호 교합되게 돌출되는 기밀돌부(21a)와, 모서리 부위마다 함몰되는 체결홈부(21b)가 일체로 형성된다.

그리고 수납덮개(22)에는 수납상자(21)와 맞물리는 일면에 기밀돌부(21a)가 삽입되게 함몰되는 기밀홈부(22a)가 일체로 형성된다.

또한, 수납덮개(22)와 맞물리는 일면 모서리 부위에는 체결홈부(21b)에 체결되는 개폐볼트(22b)가 개재된다.

즉, 수납상자(21)의 일면으로 수납덮개(22)가 개폐볼트(22b)에 의해 고정 장착되면, 기밀부재(23)와 함께 기밀돌부(21a)와 기밀홈부(22a)가 서로 교합된다.

따라서 수납공간이 완전히 밀폐됨으로써, 수납공간에 내장되는 제어기(40)를 안전하게 보호할 수 있다.

고정수단(24)은 수납상자(21)의 후면에 마련되고, 기둥(11)을 감싸서 압박으로 고정시키는 역할을 한다.

제1실시예에 의한 고정수단(24)은 도 5와 같이 고정편(24a)과 고정구멍(24b) 및 고정밴드(24c)로 구성된다.

고정편(24a)은 수납상자(21)의 양측 후면에 일체로 돌출 형성되거나 용접되는 플레이트이다.

고정구멍(24b)은 원형 또는 각형의 형상으로 고정편(24a)에 하나 이상 관통 형성된다.

고정밴드(24c)는 나사를 죄면 내경이 좁아지는 금속밴드로, 고정구멍(24b)들 사이로 통과됨과 함께 기둥(11)에 둘러진 상태로 압박 고정시켜준다.

제2실시예에 의한 고정수단(24)은 도 6과 같이 고정판(24d), 고정돌부(24e), 고정볼트(24f), 고정브래킷(24g), 고정너트(24h)로 구성된다.

고정판(24d)은 수납상자(21)의 후면에 수평방향으로 고정 장착되는 금속 플레이트이다.

고정돌부(24e)는 ㄴ형 단면형상으로 형성되고, 고정판(24d)의 일면에 소정 간격을 두고 상하로 대칭되게 일체로 돌출된다.

고정볼트(24f)는 나사가 형성된 몸통과 육각머리로 이루어진 볼트로, 고정돌부(24e)들 사이에 몸통이 통과된 상태로 머리가 슬라이드 삽입된다.

고정브래킷(24g)은 Ω형 단면형상으로 형성되고, 기둥(11)을 감싸며 고정볼트(24f)의 몸통에 삽입 연결된다.

고정너트(24h)는 고정볼트(25f)에 체결되어 고정브래킷(24g)을 기둥(11)에 압박 고정시킨다.

기밀소켓(25)은 수납상자(21)의 상단에 하나 이상 장착되고, 엘이디모듈(15)과 연결되는 케이블 및 외부전원이 공급되는 케이블을 기밀을 유지한 상태로 수납공간내로 인입시키는 역할을 한다.

이러한 기밀소켓(25)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 소켓몸체(25a)와 고무패킹(25b) 및 소켓너트(25c)로 구성된다.

소켓몸체(25a)는 내부로 케이블이 통과되게 관형으로 형성되고, 수납상자(21)의 상단에 수납공간과 연통되게 체결된다.

고무패킹(25b)은 내부로 케이블이 통과되게 관형으로 형성되고, 외력에 의해 수축이관이 가능 연질재로 형성된다.

소켓너트(25c)는 소켓몸체(25a)의 상단에 체결되고, 회전에 따라 고무패킹(25b)을 압박 수축시켜 통과되는 케이블과의 이음매를 밀봉시킨다.

이와 같은 기밀소켓(25)에 의해 수납공간이 완전히 밀폐됨으로써, 수납공간에 내장되는 제어기(40)을 안전하게 보호할 수 있다.

연결수단(26)은 수납상자(21)의 저면에 레이더안테나(30)가 탈/장착되게 마련되고, 레이더안테나(30)에 따라 장착방향과 수용크기가 가변되는 기능을 가진다.

이러한 연결수단(26)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 연결너트(26a), 연결조인트(26b), 연결조인트(26b), 연결캡(26d), 연결홀더(26e), 조절홀더(26f)로 구성된다.

연결너트(26a)는 연결조인트(26b)가 체결되는 너트로, 수납상자(21)의 저면에 일체로 돌출 형성되거나 용접 장착된다.

연결조인트(26b)는 연결너트(26a)에 체결되는 샤프트로, 하단에는 구형의 관절이 일체로 형성된다.

연결소켓(26c)은 연결조인트(26b)의 하단의 형성된 구형관절을 다방향으로 회전 가능하게 수용한다.

즉, 연결소켓(26c)는 연결너트(26a)처럼 원형으로 형성되되, 방사형으로 절개됨에 따라 외력에 의해 오므림과 벌림 작용을 할 수가 있다.

연결캡(26d)은 연결소켓(26c)에 체결되고, 연결소켓(26c)이 오므려지게 압박시켜 삽입된 구형관절을 고정시켜준다.

연결홀더(26e)는 연결소켓(26c)의 하단에 고정 장착되고, 내측에는 레이더안테나(30)의 일변을 감싸는 ㄷ형 단면형상의 슬롯이 마련된다.

조절홀더(26f)는 연결홀더(26e)의 중앙에 수평방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입된다.

마찬가지로 조절홀더(26f)의 내측에는 레이더안테나(30)의 타변을 감싸는 ㄷ형 단면형상의 슬롯이 마련된다.

즉, 레이더안테나(30)의 크기에 따라 연결홀더(26e)로부터 조절홀더(26f)의 길이를 조절한 다음 연결홀더(26e)와 조절홀더(26f) 사이에 슬라이드 삽입 장착한다.

그리고 연결조인트(26b)의 구형관절과 연결소켓(26c)을 삽입 결합한 다음 레이더안테나(30)의 방향을 조절한 이후 연결캡(26d)을 조여 고정하면 된다.

마지막으로 표시램프(27)는 수납상자(21)의 저면에 하나 이상 장착되고, 제어기(40)와 전기적으로 연결되어 작동을 안내한다.

즉, 메인전원의 공급 및 차단을 안내하는 표시램프(27)와, 엘이디모듈(15)의 점등 및 소등 또는 보행자나 차량의 감지를 안내하는 표시램프(27)로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 레이더안테나(30)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제어함체(20)의 하부에 노출되게 장착되고, 25m 이상의 구형 마이크로빔을 송수신한다.

이러한 레이더안테나(30)는 도 11a와 같이 송신부(Tx)와 수신부(Rx)가 단일의 기판에 실장되는 마이크로스트립 구형패치안테나이다.

여기서 송신부(Tx)와 수신부(Rx)는 도 11b처럼 안테나(31), 급전라인(32), 분기라인(33), 메인라인(34)의 회로로 구성된다.

즉, 안테나(31)는 4.2㎜×3.3㎜ 크기로 형성되고, 송신부(Tx)와 수신부(Rx)마다 2개소 이상 배열된다.

급전라인(32)은 0.1㎜×2.0㎜ 크기로 형성되고, 안테나(31)의 하단 중앙에 각각 연결된다.

분기라인(33)은 6.1㎜×0.3㎜ 크기로 형성되고, 급전라인(32)들의 하단에 서로 연통되게 연결된다.

메인라인(34)은 1.1㎜×5.0㎜ 크기로 형성되고, 분기라인(33)의 중앙에 연결된다.

이때, 급전라인(32)의 폭 0.04~0.40㎜에 따라 상당한 임피던스 차이가 있는데, 안테나(31)의 입력 임피던스 140Ω과 가장 매칭이 잘되는 0.1㎜로 형성하는 것이 바람직하다.

따라서 레이더안테나(30)는 중심주파수가 24㎓, 25m 이상의 구형 마이크로빔을 송수신하며 5dBi~15dBi 빔이득을 가짐으로써, 우수한 감지거리와 범위를 확보할 수가 있다.

마지막으로 본 발명에 따른 제어기(40)는 도 3처럼 제어함체(20)의 수납공간에 탑재되고, 레이더안테나(30)와 신호를 주고받으며 원거리에서 접근하는 보행자나 차량을 검출하여 엘이디(15)의 점등을 제어한다.

이러한 제어기(40)는 도 12와 같이 엠프모듈(41), 비교모듈(42), 보정모듈(43), 제어모듈(44), 출력모듈(45), 연결모듈(46)로 구성된다.

엠프모듈(41)은 레이더안테나(30)와 배선으로 연결되어 서로 주고받는 신호를 디지털방식으로 증폭시키는 역할을 한다.

비교모듈(42)은 레이더안테나(30)로부터 입력되는 신호를 FFT신호처리기와 연동하여 접근하는 물체의 움직임, 크기, 속도를 파악하는 역할을 한다.

보정모듈(43)은 제어함체(20)의 내외부에 장착된 온도감지기와 연동하여 레이더안테나(30)로 주고받는 신호를 보정함과 함께 노이즈를 제거하는 역할을 한다.

제어모듈(44)은 엠프모듈(41) 내지 보정모듈(43)로부터 발생하는 입출력신호를 설정된 시퀀스에 따라 처리하는 역할을 한다.

출력모듈(45)은 제어모듈(44)로부터 신호를 입력받아 엘이디모듈(15)이 인식 가능한 신호로 변환하는 역할을 한다.

연결모듈(46)은 엘이디모듈(15)과 케이블로 연결되어 출력모듈(45)로부터 신호를 전달하는 역할을 한다.

이와 같이 레이더신호를 디지털처리 방식으로 비교함과 함께 온도 및 신호보정 기능을 내장함으로써, 단순 물체의 움직임 외에도 크기와 속도 등을 검출할 수 있으며 외부환경에서 발생하는 노이즈를 최소화할 수 있다.

이때, 제어기(40)는 통신망과 연결되어 정보를 주고받는 통신모듈(47)을 더 포함할 수 있다.

이러한 통신모듈(47)은 제어모듈(44)로부터 발생하는 이벤트를 이웃하는 조명구조물(10)에 장착된 다른 제어기(40)와 송수신한다.

물론, 사설통신망을 통해 구역별로 엘이디모듈(15)을 통합 제어하는 관제서버에 송수신할 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 엘이디조명기구의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

즉, 도 13에 도시된 바와 같이 보행자나 차량이 레이더범위에 접근하여 검출되는 즉시 엘이디모듈(15)을 점등시킨다.

그리고 보행자나 차량이 미 검출되거나 점등이후 소정시간이 지나면, 엘이디모듈(15)을 소등시킨다.

이때, 보행자나 차량의 속도가 검출되면, 통신모듈(47)이 이웃하는 엘이디조명기구로 정보를 전달할 수 있다.

이 경우 이웃하는 엘이디조명기구는 레이더안테나(30)에 의한 검출여부와 관계없이 보행자나 차량의 도달시간을 고려하여 엘이디모듈(15)을 자동으로 점등시킬 수 있다

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10: 조명구조물
11: 기둥
12: 지지대
15: 엘이디모듈
15a: 엘이디
15b: 변환모듈
15c: 연동모듈
20: 제어함체
21: 수납상자
21a: 기밀돌부
21b: 체결홈부
22: 수납덮개
22a: 기밀홈부
22b: 개폐볼트
23: 기밀부재
24: 고정수단
24a: 고정편
24b: 고정구멍
24c: 고정밴드
24d: 고정판
24e: 고정돌부
24f: 고정볼트
24g: 고정브래킷
24h: 고정너트
25: 기밀소켓
25a: 소켓몸체
25b: 고무패킹
25c: 소켓너트
26: 연결수단
26a: 연결너트
26b: 연결조인트
26c: 연결소켓
26d: 연결캡
26e: 연결홀더
26f: 조절홀더
27: 표시램프
30: 레이더안테나
31: 안테나
32: 급전라인
33: 분기라인
34: 메인라인
40: 제어기
41: 엠프모듈
42: 비교모듈
43: 보정모듈
44: 제어모듈
45: 출력모듈
46: 연결모듈
47: 통신모듈

Claims

적어도 보행자나 차량이 다니는 도로에 구축되는 기둥(11)과, 상기 기둥(11)의 상단에 신호에 따라 빛을 조사하는 엘이디모듈(15)이 장착된 조명구조물(10);
상기 기둥(11)의 상단에 고정 장착되고, 내부에 소정 체적의 수납공간이 마련된 제어함체(20);
상기 제어함체(20)의 하부에 노출되게 장착되고, 25m 이상의 구형 마이크로빔을 송수신하는 레이더안테나(30);
상기 제어함체(20)의 수납공간에 탑재되고, 상기 레이더안테나(30)와 신호를 주고받으며 원거리에서 접근하는 보행자나 차량을 검출하여 엘이디(15)의 점등을 제어하는 제어기(40);를 포함하되,
상기 제어함체(20)는,
상기 제어기(40)를 수용 가능한 수납공간을 가진 전면 개방형 수납상자(21);
상기 수납상자(21)의 전면에 장착되어 수납공간을 밀폐하는 수납덮개(22);
상기 수납상자(21)와 수납덮개(22) 사이에 개재되어 이음매를 밀봉하는 기밀부재(23);
상기 수납상자(21)의 후면에 마련되고, 상기 기둥(11)을 감싸서 압박으로 고정시키는 고정수단(24);
상기 수납상자(21)의 상단에 하나 이상 장착되고, 상기 엘이디모듈(15)과 연결 및 외부전원이 공급되는 케이블들이 수납공간내로 인입시키는 기밀소켓(25);
상기 수납상자(21)의 저면에 레이더안테나(30)가 탈/장착되게 마련되고, 상기 레이더안테나(30)에 따라 장착방향과 수용크기가 가변되는 연결수단(26);
상기 수납상자(21)의 저면에 하나 이상 장착되고, 상기 제어기(40)와 전기적으로 연결되어 작동을 안내하는 표시램프(27);
로 구성된 것을 특징으로 하는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 수납상자(21)는,
상기 수납덮개(22)와 맞물리는 일면에 상호 교합되게 돌출되는 기밀돌부(21a);
상기 수납덮개(22)와 맞물리는 일면 모서리 부위마다 일체로 함몰되는 체결홈부(21b);가 형성되고,
상기 수납덮개(22)는,
상기 수납상자(21)와 맞물리는 일면에 기밀돌부(21a)가 삽입되게 함몰되는 기밀홈부(22a);가 형성되고,
상기 수납덮개(22)와 맞물리는 일면 모서리 부위마다 체결홈부(21b)에 체결되는 개폐볼트(22b);
가 개재된 것을 특징으로 하는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구.
청구항 1에 있어서,
상기 고정수단(24)은,
상기 수납상자(21)의 양측 후면에 일체로 돌출 형성되는 하나 이상의 고정편(24a);
상기 고정편(24a)에 하나 이상 관통되는 원형 또는 각형의 고정구멍(24b);
상기 고정구멍(24b)들 사이로 통과되고, 상기 기둥(11)에 둘러져 압박 고정시키는 고정밴드(24c);
로 구성된 것을 특징으로 하는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구.
청구항 1에 있어서,
상기 고정수단(24)은,
상기 수납상자(21)의 후면에 고정 장착되는 고정판(24d);
상기 고정판(24d)의 일면에 소정 간격을 두고 상하로 대칭되게 돌출되는 ㄴ형 단면형상의 고정돌부(24e);
상기 고정돌부(24e) 사이에 몸통이 통과된 상태로 머리가 슬라이드 삽입되는 둘 이상의 고정볼트(24f);
상기 기둥(11)을 감싸며 고정볼트(24f)의 몸통과 연결되는 Ω형 단면형상의 고정브래킷(24g);
상기 고정볼트(25f)에 체결되어 고정브래킷(24g)을 기둥(11)에 고정시키는 고정너트(24h);
로 구성된 것을 특징으로 하는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구.
청구항 1에 있어서,
상기 기밀소켓(25)은,
상기 수납상자(21)의 상단에 수납공간과 연통되게 체결되는 관형의 소켓몸체(25a);
상기 소켓몸체(25a)의 중앙에 삽입되고, 케이블이 통과되게 수축이관이 가능한 관형의 고무패킹(25b);
상기 소켓몸체(25a)의 상단에 체결되고, 회전에 따라 고무패킹(25b)을 압박하여 케이블과의 이음매를 밀봉시키는 소켓너트(25c);
로 구성된 것을 특징으로 하는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기(40)는,
상기 레이더안테나(30)와 연결되어 서로 주고받는 신호를 디지털방식으로 증폭시키는 엠프모듈(41);
상기 레이더안테나(30)로부터 입력되는 신호를 FFT신호처리기와 연동하여 접근하는 물체의 움직임, 크기, 속도를 파악하는 비교모듈(42);
상기 제어함체(20)의 내외부에 장착된 온도감지기와 연동하여 레이더안테나(30)로 주고받는 신호를 보정하는 보정모듈(43);
상기 엠프모듈(41) 내지 보정모듈(43)로부터 발생하는 입출력신호를 설정된 시퀀스에 따라 처리하는 제어모듈(44);
상기 제어모듈(44)로부터 신호를 입력받아 엘이디모듈(15)이 인식 가능한 신호로 변환하는 출력모듈(45);
상기 엘이디모듈(15)과 케이블로 연결되고, 상기 출력모듈(45)로부터 신호를 전달하는 연결모듈(46);
로 구성된 것을 특징으로 하는 원거리 디지털레이더 센서를 탑재한 엘이디조명기구.