KR102607352B1 - 학교용 가로등 - Google Patents

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KR102607352B1 KR1020230008546A KR20230008546A KR102607352B1 KR 102607352 B1 KR102607352 B1 KR 102607352B1 KR 1020230008546 A KR1020230008546 A KR 1020230008546A KR 20230008546 A KR20230008546 A KR 20230008546A KR 102607352 B1 KR102607352 B1 KR 102607352B1
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Abstract

본 발명은 학교용 가로등에 관한 것으로서, 상세하게는 보행자, 즉 학생의 위치를 마이크를 통해 인식하여 암이 보행자 방향으로 회전되도록 가로등주를 회전시킨 상태에서 보행자의 키높이를 인식하여 키높이에 맞춰 가로등주와 암의 높이 조절하여 키높이에 맞게 등 높이를 조절해서 주변 조도를 높임으로써 각종 안전사고와 학교폭력 예방이 가능한 학교용 가로등에 관한 것이다.

Description

학교용 가로등{SCHOOL STREETLIGHT}
본 발명은 학교용 가로등에 관한 것으로서, 상세하게는 보행자, 즉 학생의 위치를 마이크를 통해 인식하여 암이 보행자 방향으로 회전되도록 가로등주를 회전시킨 상태에서 보행자의 키높이를 인식하여 키높이에 맞춰 가로등주와 암의 높이 조절하여 키높이에 맞게 등 높이를 조절해서 주변 조도를 높임으로써 각종 안전사고와 학교폭력 예방이 가능한 학교용 가로등에 관한 것이다.
가로등은 일반적으로 가로등주와, 가로등주 상부에 설치되는 암 및 암의 끝단에 설치되는 등기구로 이루어지며, 가로등은 그 모양의 차이가 있을 뿐, 지면으로부터 소정 높이의 위치에 등기구가 고정 설치된다.
이러한 가로등은 야간이나 날씨가 흐린 때와 같은 어두운 환경에서, 보행자의 이동 시 안전을 위해 인도, 주택가, 공원 등의 야외에 설치되며, 일정한 밝기의 광을 조명한다.
한편, 학교에 설치되는 가로등의 경우 조명으로서의 역할과 함께 각종 안전사고와 학교폭력 예방을 위해 설치된다.
그러나, 학교에 설치되는 가로등 역시 기존 도로, 인도, 공원 등에 설치되는 가로등과 동일하게 가로등주와 등이 고정된 형태이고, 일정한 조도로 빛을 조사하기 때문에 성인에 비하여 상대적으로 키가 작은 학생들의 눈높이에서는 조도가 낮고, 빛이 일정한 영역에만 조사되기 때문에 가로등과 가로등 사이의 음영 구간에는 상대적으로 조도가 낮아 보행시 불안을 느끼게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 높낮이가 조절되는 가로등이 개발되어 있고, 일례로 국내 등록특허 제10-2254556호, 제10-1825379호, 제10-1997099호, 국내 공개특허 제10-2019-0063488호 등이 개시되어 있다.
이러한 높낮이가 조절되는 가로등은 가로등주와 암을 승하강시켜 높이를 조절하는 구성이다.
그러나, 이러한 종래의 가로등은 가로등주가 회전되지 않은 채, 단순히 높이만 승하강되는 구조이기 때문에 보행자의 이동 방향에 맞춰 조명 위치를 변화시키기 못하고, 더욱이 보행자의 보행 속도에 맞게 승하강이 어려운 문제점이 있다.
국내 등록특허 제10-2254556호 국내 등록특허 제10-1825379호 국내 등록특허 제10-1997099호 국내 공개특허 제10-2019-0063488호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보행자, 즉 학생의 위치를 마이크를 통해 인식하여 암이 보행자 방향으로 회전되도록 가로등주를 회전시킨 상태에서 보행자의 키높이를 인식하여 키높이에 맞춰 가로등주와 암의 높이 조절하여 키높이에 맞게 등 높이를 조절해서 주변 조도를 높임으로써 각종 안전사고와 학교폭력 예방이 가능한 학교용 가로등을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 보행자의 이동에 맞춰 암을 연속해서 회전시켜 지속적으로 조명을 제공하도록 하는 학교용 가로등을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 등기구를 암에서 볼 조인트로 연결하여 암의 각도 변경시에도 자중에 의해 수평을 유지하도록 하고, 암을 2단으로 형성하여 각도 변경시에도 조명 위치를 동일하게 유지시키도록 하는 학교용 가로등을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
지면에 설치되는 하부 케이스의 상부에서 설치되어 상기 하부 케이스 내에 설치된 회전 모터와 기어 결합에 의해 축 회전되는 하부 기둥과, 상기 하부 기둥 상부에 하부가 삽입되어 상기 하부 케이스 내에 설치된 승하강 모터와 볼스크류 결합에 의해 상기 하부 기둥 내에서 승하강되는 상부 기둥으로 구성되는 가로등주와; 상기 가로등주의 상부 기둥 상단에 수평하게 힌지 결합되고, 각도 조절 액츄에이터에 의해 틸팅되는 암과; 상기 암의 끝단에 볼 조인트에 의해 결합되는 등기구와; 보행자로부터 발생하는 음향을 수집하여 보행자의 위치를 특정해서 상기 회전 모터를 제어하여 상기 가로등주의 하부 기둥을 회전시켜 암과 등기구를 보행자 방향 회전시키도록 상기 하부 기둥에 설치되는 보행자 추적부; 및 보행자의 키높이를 측정하여 키높이에 맞게 상기 승하강 모터를 제어하여 상기 가로등주의 상부 기둥을 승하강시킴과 동시에 상기 암의 각도 조절 액츄에이터를 제어하여 상기 암을 틸팅시켜 상기 등기구의 높이를 조절하는 키높이 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 학교용 가로등은 상기 가로등주의 상부 기둥 상면에 구비되는 위치 표시등과; 우수가 유입되는 것을 방지하도록 상기 가로등주의 상부 기둥에 설치되는 우수 차단 커버를 더 포함한다.
여기에서 또한, 상기 하부 기둥과 상부 기둥은 상기 하부 기둥의 회전시 상기 상부 기둥이 회전되면서도 승하강이 가능하도록 스플라인 방식에 의해 결합된다.
여기에서 또, 상기 암은 2단으로 형성되어 길이 조절 액츄에이터에 의해 길이가 조절되고, 상기 키높이 측정부는 상기 암을 틸팅시 상기 등기구가 수직 선상으로 승하강되도록 상기 길이 조절 액츄에이터를 제어한다.
여기에서 또, 상기 등기구는 상기 볼 조인트에서 자중에 의해 수평을 유지하도록 무게추가 구비되고, 상기 볼 조인트에 바람이나 진동에 의해 일정 범위 이상 흔들리는 것을 방지하도록 스토퍼가 설치된다.
여기에서 또, 상기 보행자 추적부는 보행자로부터 발생하는 음향을 수집하여 보행자의 위치를 특정하도록 적어도 4개의 마이크가 상기 하부 기둥 외측면에서 축을 중심으로 등각도로 설치된다.
여기에서 또, 상기 키높이 측정부는 광센서가 수직 방향 동일 선상으로 등간격을 가지며 복수개가 설치된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 학교용 가로등에 따르면, 보행자, 즉 학생의 위치를 마이크를 통해 인식하여 암이 보행자 방향으로 회전되도록 가로등주를 회전시킨 상태에서 보행자의 키높이를 인식하여 키높이에 맞춰 가로등주와 암의 높이 조절하여 키높이에 맞게 등 높이를 조절해서 주변 조도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 보행자의 이동에 맞춰 암을 연속해서 회전시켜 지속적으로 조명을 제공할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 등기구를 암에서 볼 조인트로 연결하여 암의 각도 변경시에도 자중에 의해 수평을 유지하도록 하고, 암을 2단으로 형성하여 각도 변경시에도 조명 위치를 동일하게 유지시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 학교용 가로등의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 학교용 가로등의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 학교용 가로등중 암과 등기구의 결합 관계를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 학교용 가로등의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 학교용 가로등의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 학교용 가로등의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 학교용 가로등의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 학교용 가로등의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A 부분 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 학교용 가로등중 암과 등기구의 결합 관계를 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 학교용 가로등의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 학교용 가로등(1)은 가로등주(10)와, 암(20)과, 등기구(30)와, 보행자 추적부(40)와, 키높이 측정부(50)와, 위치 표시등(60) 및 우수 차단 커버(70)로 구성된다.
먼저, 가로등주(10)는 하부 기둥(11)과, 상부 기둥(13)으로 구성된다.
하부 기둥(11)은 지면에 설치되는 하부 케이스(15)의 상부에서 설치되어 하부 케이스(15) 내에 설치된 회전 모터(M1)와 기어(G) 결합에 의해 축 회전된다. 이때, 지면에는 콘크리트 기초(C)가 설치되고, 콘크리트 기초(C)에 하부 케이스(15)가 앵커(A)에 의해 고정되는 것이 바람직하다.
상부 기둥(13)은 하부 기둥(11) 상부에 하부가 삽입되어 하부 케이스(15) 내에 설치된 승하강 모터(M2)와 볼스크류(B) 결합에 의해 하부 기둥(11) 내에서 승하강된다. 이때, 하부 기둥(11)은 볼스크류(B)가 결합되어 고정되도록 저면에 너트 하우징(12)이 고정된다.
하부 기둥(11)과 상부 기둥(13)은 하부 기둥(11)의 회전시 상부 기둥(13)이 회전되면서도 승하강이 가능하도록 도 3에 도시된 바와 같이 스플라인 방식에 의해 결합된다.
그리고, 암(20)은 가로등주(10)의 상부 기둥(13) 상단에 수평하게 힌지 결합되고, 각도 조절 액츄에이터(S1)에 의해 틸팅된다. 이때, 각도 조절 액츄에이터(S1)는 암(20)을 지지하도록 암(20)의 상부에서 상부 기둥(13)과 힌지에 의해 결합되는 것이 바람직하다.
암(20)은 2단으로 형성되어 하기에서 설명할 키높이 측정부(50)의 제어에 따라 길이 조절 액츄에이터(S2)에 의해 길이가 조절되어 틸팅시 등기구(30)를 수직 선상으로 승하강시킨다.
또한, 등기구(30)는 LED 조명으로서, 암(20)의 끝단에 볼 조인트(31)에 의해 결합되는 데, 볼 조인트(31)에서 자중에 의해 수평을 유지하도록 무게추(33)가 구비되고, 볼 조인트(31)에 바람이나 진동에 의해 일정 범위 이상 흔들리는 것을 방지하도록 스토퍼(35)가 설치된다. 이때, 스토퍼(35)는 등기구(30)의 회전 각도를 제어하면서 충돌시 충격을 흡수하도록 고무, 실리콘과 같은 재질로 볼 조인트(31)의 축을 중심으로 방사상으로 복수개가 등기구(30)와 이격되도록 고정 설치된다.
이어서, 보행자 추적부(40)는 보행자로부터 발생하는 음향을 수집하여 보행자의 위치를 특정해서 회전 모터(M1)를 제어하여 가로등주(10)의 하부 기둥(11)을 회전시켜 암(20)과 등기구(30)를 보행자 방향 회전시키도록 하부 기둥(11)에 설치된다.
보행자 추적부(40)는 보행자로부터 발생하는 음향을 수집하여 보행자의 위치를 특정하도록 적어도 4개의 마이크(41)가 하부 기둥(11) 외측면에서 축을 중심으로 등각도로 설치된다. 이때, 4개의 마이크(41)를 통해 보행자의 위치를 특정하는 기술은 공지된 기술이 적용된다.
한편, 키높이 측정부(50)는 보행자의 키높이를 측정하여 키높이에 맞게 승하강 모터(M2)를 제어하여 가로등주(10)의 상부 기둥(13)을 승하강시킴과 동시에 암(20)의 각도 조절 액츄에이터(S1)를 제어하여 암(20)을 틸팅시켜 등기구(30)의 높이를 조절하고, 길이 조절 액츄에이터(S2)를 제어하여 암(20)의 길이를 조절하여 등기구(30)를 수직 선상으로 승하강시킨다. 키높이 측정부(50)는 보행자의 키높이를 정확히 측정하도록 레이저와 같은 직선 광을 조사하고, 수광하는 광센서(51)가 수직 방향 동일 선상으로 등간격을 가지며 복수개가 설치된다.
그리고, 위치 표시등(60)은 가로등주(10)의 상부 기둥(13) 상면에 구비되어 위치를 확인할 수 있고, 경관 조명과 간접 조명으로 사용된다.
또한, 우수 차단 커버(70)는 하부 기둥(11) 내부로 우수가 유입되는 것을 방지하도록 가로등주(10)의 상부 기둥(13)에 설치된다.
이하, 본 발명에 따른 학교용 가로등의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 학교용 가로등의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
먼저, 본 발명에 따른 학교용 가로등(1)은 일몰 시간 이후에 등기구(30)와 위치 표시등(60)이 점등된다. 이때, 가로등주(10)와 암(20)은 각각 초기 상태인 상부 기둥(13)이 최대 높이인 위치와, 암(20)이 수평 상태를 유지하면서 암(20)이 인도 정면을 향하도록 하부 기둥(11)이 위치된다.
이러한 상태에서 도 6과 같이 좌측에서 보행자가 인접하는 경우, 보행자 추적부(40)는 발자국 소리나, 이야기 소리를 통해 보행자로부터 발생하는 음향을 수집하여 보행자의 위치를 좌측으로 특정한 다음, 해당 방향으로 가로등주(10)의 하부 기둥(11)이 회전되어 암(20)이 좌측으로 위치하도록 회전 모터(M1)를 회전시킨다.
암(20)이 보행자 방향으로 회전되면, 키높이 측정부(50)가 보행자의 키높이를 측정하는 데, 예를 들어 광센서(51)가 30㎝ 단위로 지면으로부터 2m까지 설치된 경우 120㎝에 설치된 광센서(51)에서 보행자가 인식되고, 150㎝에 설치된 광센서(51)에서는 보행자가 미인식되면 키높이 측정부(50)는 보행자의 키높이를 120㎝ 이상 150㎝ 미만으로 특정한다.
보행자의 키높이가 측정되면, 키높이 측정부(50)는 키높이에 따라 승하강 모터(M2)를 제어하여 가로등주(10)의 상부 기둥(13)을 하강시킴과 동시에 각도 조절 액츄에이터(S1)를 제어하여 암(20)을 하부로 틸팅시키고, 길이 조절 액츄에이터(S2)를 제어하여 암(20)의 길이를 조절한다.
그러면, 등기구(30)가 보행자의 키높이에 맞게 수직 선상으로 신속하게 승하강되면서 보행자에게 조명을 제공한다. 이때, 등기구(30)는 암(20)의 끝단에 볼 조인트(31)에 의해 결합되어 있기 때문에 하강시에도 자중에 의해 수평을 유지하기 때문에
하도록 무게추(33)가 구비되고, 볼 조인트(31)에 바람이나 진동에 의해 일정 범위 이상 흔들리는 것을 방지하도록 스토퍼(35)가 설치된다. 이때, 스토퍼(35)는 등기구(30)의 회전 각도를 제어하면서 충돌시 충격을 흡수하도록 고무, 실리콘과 같은 재질로 볼 조인트(31)의 축을 중심으로 방사상으로 복수개가 등기구(30)와 이격되되도록 고정 설치된다.
이러한 상태에서, 보행자 추적부(40)는 지속적으로 보행자의 위치를 추적하여 보행자의 동선에 맞게 암(20)이 위치하도록 가로등주(10)의 하부 기둥(11)을 서서히 회전시킨다.
한편, 보행자가 보행자 추적부(40) 및 키높이 측정부(50)에서 보행자가 미인식되면, 하부 기둥(11)과 암(20)을 원위치로 복귀시킨다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 가로등주 11 : 하부 기둥
13 : 상부 기둥 15 : 하부 케이스
20 : 암 30 : 등기구
40 : 보행자 추적부 50 : 키높이 측정부
60 : 위치 표시등 70 : 우수 차단 커버

Claims (7)

  1. 지면에 설치되는 하부 케이스의 상부에서 설치되어 상기 하부 케이스 내에 설치된 회전 모터와 기어 결합에 의해 축 회전되는 하부 기둥과, 상기 하부 기둥 상부에 하부가 삽입되어 상기 하부 케이스 내에 설치된 승하강 모터와 볼스크류 결합에 의해 상기 하부 기둥 내에서 승하강되는 상부 기둥으로 구성되는 가로등주와;
    상기 가로등주의 상부 기둥 상단에 수평하게 힌지 결합되고, 각도 조절 액츄에이터에 의해 틸팅되는 암과;
    상기 암의 끝단에 볼 조인트에 의해 결합되는 등기구와;
    보행자로부터 발생하는 음향을 수집하여 보행자의 위치를 특정해서 상기 회전 모터를 제어하여 상기 가로등주의 하부 기둥을 회전시켜 암과 등기구를 보행자 방향 회전시키도록 상기 하부 기둥에 설치되는 보행자 추적부; 및
    보행자의 키높이를 측정하여 키높이에 맞게 상기 승하강 모터를 제어하여 상기 가로등주의 상부 기둥을 승하강시킴과 동시에 상기 암의 각도 조절 액츄에이터를 제어하여 상기 암을 틸팅시켜 상기 등기구의 높이를 조절하는 키높이 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 학교용 가로등.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 학교용 가로등은,
    상기 가로등주의 상부 기둥 상면에 구비되는 위치 표시등과;
    우수가 유입되는 것을 방지하도록 상기 가로등주의 상부 기둥에 설치되는 우수 차단 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학교용 가로등.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 기둥과 상부 기둥은,
    상기 하부 기둥의 회전시 상기 상부 기둥이 회전되면서도 승하강이 가능하도록 스플라인 방식에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 학교용 가로등.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 암은,
    2단으로 형성되어 길이 조절 액츄에이터에 의해 길이가 조절되고,
    상기 키높이 측정부는,
    상기 암을 틸팅시 상기 등기구가 수직 선상으로 승하강되도록 상기 길이 조절 액츄에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 학교용 가로등.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 등기구는,
    상기 볼 조인트에서 자중에 의해 수평을 유지하도록 무게추가 구비되고, 상기 볼 조인트에 바람이나 진동에 의해 일정 범위 이상 흔들리는 것을 방지하도록 스토퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 학교용 가로등.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보행자 추적부는,
    보행자로부터 발생하는 음향을 수집하여 보행자의 위치를 특정하도록 적어도 4개의 마이크가 상기 하부 기둥 외측면에서 축을 중심으로 등각도로 설치되는 것을 특징으로 하는 학교용 가로등.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 키높이 측정부는,
    광센서가 수직 방향 동일 선상으로 등간격을 가지며 복수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 학교용 가로등.
KR1020230008546A 2023-01-20 2023-01-20 학교용 가로등 KR102607352B1 (ko)

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