KR-102961114-B1 - AI and IoT-based Smart Shelter Automatic Control Device

Abstract

본 발명에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터 자동제어장치는, 내부에 사용자가 대중교통을 대기하도록 진입 및 진출 가능한 대기공간이 형성되며, 적어도 어느 하나 이상의 측벽부에 출입도어가 형성된 하우징 내부에 구비되어 상기 대기공간 내부 또는 상기 대기공간 외부에 위치한 사용자에게 복수의 정보를 안내하는 정보제공유닛, 상기 대기공간 내부의 온습도를 조절 가능하도록 상기 하우징에 구비되는 공조유닛과, 상기 대기공간 내부에 빛을 비추도록 상기 하우징에 구비되는 조명유닛을 포함하는 운용 유틸 어셈블리, 상기 정보제공유닛, 상기 운용 유틸 어셈블리를 제어하도록 마련되는 메인 제어부 및 상기 정보제공유닛, 상기 운용 유틸 어셈블리 및 상기 메인 제어부에 전력을 공급하는 전력공급유닛을 포함한다.

Inventors

• 박현용
• 성시욱
• 박현태
• 박온숙

Assignees

• 주식회사카이저솔루션
• 주식회사 모디오

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20250509

Priority Date

20240821

Claims (8)

1. 내부에 사용자가 대중교통을 대기하도록 진입 및 진출 가능한 대기공간이 형성되며, 적어도 어느 하나 이상의 측벽부에 출입도어가 형성된 하우징 내부에 구비되어 상기 대기공간 내부 또는 상기 대기공간 외부에 위치한 사용자에게 복수의 정보를 안내하는 정보제공유닛; 상기 대기공간 내부의 온습도를 조절 가능하도록 상기 하우징에 구비되는 공조유닛과, 상기 대기공간 내부에 빛을 비추도록 상기 하우징에 구비되는 조명유닛을 포함하는 운용 유틸 어셈블리; 상기 정보제공유닛, 상기 운용 유틸 어셈블리를 제어하도록 마련되는 메인 제어부; 및 상기 정보제공유닛, 상기 운용 유틸 어셈블리 및 상기 메인 제어부에 전력을 공급하는 전력공급유닛; 을 포함하고, 상기 하우징의 바닥부는 상기 측벽부와 독립되어 분리된 상태로 형성되며, 상기 하우징이 설치된 지면의 경사도를 측정하는 경사도 측정계; 및 상기 경사도 측정계에 의해 측정된 경사도에 따라 상기 하우징 바닥부의 경사도를 제어하는 경사도 제어유닛; 을 포함하고, 상기 경사도 제어유닛은, 상기 바닥부의 하부에 배치되는 복수 개의 액추에이터 모듈; 을 포함하며, 상기 액추에이터 모듈은, 지면에 고정되는 지면고정부; 실린더; 상기 실린더에 대해 왕복 행정을 수행하는 피스톤 바; 상기 지면고정부와 상기 실린더를 서로 축회전 가능하게 연결하는 제1굴신부; 및 상기 바닥부와 상기 피스톤 바를 서로 축회전 가능하게 연결하는 제2굴신부; 를 포함하고, 가변된 상기 바닥부의 각도에 따라 상기 지면고정부와 상기 실린더 및 상기 바닥부와 상기 피스톤 바의 각도가 변하는 것을 특징으로 하는, AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터 자동제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 정보제공유닛은, 시각적 확인이 가능한 화상정보를 제공하는 디스플레이부; 및 청각적 확인이 가능한 음향정보를 제공하는 음향송출부; 를 포함하는, AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터 자동제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 운용 유틸 어셈블리는, 상기 하우징에 구비되고, 식물을 활용하여 상기 대기공간 내부의 공기를 정화시키는 식물성 공기정화유닛; 및 상기 하우징에 구비되어 상기 출입도어를 자동 개폐하도록 마련되는 도어개폐유닛; 을 더 포함하는, AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터 자동제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 운용 유틸 어셈블리는, 풍속에 의한 흔들림을 매핑하여 상기 대기공간 외부의 풍속을 산출하는 진동형 풍속센서; 상기 대기공간 외부의 미세먼지량을 검출하는 미세먼지센서; 상기 대기공간 외부 및 내부의 온도 및 습도를 검출하는 온습도센서; 상기 대기공간 외부 및 내부의 조도를 검출하는 조도센서; 및 상기 대기공간 내부의 인체를 감지하는 인체감지센서; 를 포함하는 센서 어레이를 더 포함하는, AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터 자동제어장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 전력공급유닛은, 태양광을 통해 전력을 생성하여 상기 운용 유틸 어셈블리 및 상기 메인 제어부에 공급하는 태양광 전원공급부; 및 상기 태양광 전원공급부에서 공급되는 전력량이 목표 공급전력량 미만인 경우, 상기 운용 유틸 어셈블리 및 상기 메인 제어부에 추가적인 전력을 공급하는 상용 전원공급부; 를 포함하는, AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터 자동제어장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 바닥부에 내장되어 외부 진동을 상쇄시키는 내진 시스템을 더 포함하는, AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터 자동제어장치.
7. 삭제
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 스마트 쉘터 자동제어장치를 포함하는 스마트 쉘터.

Description

AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터 자동제어장치{AI and IoT-based Smart Shelter Automatic Control Device} 본 발명은 대중교통을 대기하거나 외부 재난을 회피할 수 있도록 형성된 스마트 쉘터의 자동제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인공지능(AI) 및 사물인터넷(IoT)이 적용되어 편의성 및 안전성을 제고할 수 있는 스마트 쉘터 자동제어장치에 관한 것이다. 과거에는 대중교통을 이용하는 사람들이 외부에서 대기하였기 때문에, 대기 과정에서 날씨 변화, 미세먼지 등에 따른 불편함을 겪는 경우가 많았다. 이에 최근에는 대중교통을 이용하는 사람들이 실내에서 쾌적하게 대기할 수 있도록 박스 형태로 인도에 설치된 쉘터의 건립이 활발하게 추진되고 있는 상황이다. 이와 같은 대중교통용 쉘터는 사용자의 편의를 도모하기 위해 다양한 시설을 갖추고 있으며, 특히 날씨 변화에 따른 불편함을 최소화하기 위한 노력들이 이루어지고 있다. 전통적인 대기 공간은 단순히 비와 바람을 피할 수 있는 기본적인 구조만을 제공하였지만, 최근의 대중교통용 쉘터는 현대 사회의 기술 발전과 함께 더 많은 기능을 제공할 수 있도록 제작되는 추세이다. 다만, 현재 운용되고 있는 대중교통용 쉘터에는 아직까지도 정보 제공 기능이 단편적이고 제한적이며, 실시간으로 변동되는 정보를 충분히 반영하지 못하는 것은 물론, 시각적 또는 청각적 제한이 있는 사용자에게 효과적으로 전달되지 않는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 현재 운용되고 있는 대중교통용 쉘터에는 온습도, 조도 등과 같은 내부 환경 조건을 제어하는 기능이 미비하여 불편함을 초래하는 경우가 많았으며, 이러한 문제점은 특히 여름철의 폭염이나 겨울철의 한파와 같은 극단적인 날씨 조건에서 더욱 두드러지게 나타나는 것으로 알려져 있다. 따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터의 전체적인 모습을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터를 구성하는 주요 구성요소들의 세부 구성들을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터에 있어서, 운용 유틸 어셈블리의 센서 어레이를 구성하는 각 센서들을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터에 있어서, 경사도 제어유닛의 모습을 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터에 있어서, 경사도 제어유닛을 통해 하우징 바닥부 경사를 가변 제어한 모습을 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터에 있어서, 경사도 제어유닛의 모습을 나타낸 도면이다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다. 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다. 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터의 전체적인 모습을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터는 하우징(10), 정보제공유닛(100), 운용 유틸 어셈블리(200), 메인 제어부 및 전력공급유닛(300)을 포함한다. 하우징(10)은 스마트 쉘터의 전체적인 외관을 형성하며, 내부에는 사용자가 대중교통을 대기하도록 진입 및 진출 가능한 대기공간이 형성된다. 본 실시예에서 하우징(10)은 4개의 측벽부(11)를 비롯하여 바닥부(13) 및 천장부(12)를 포함하는 구조체로서, 외부 환경으로부터 사용자를 보호하고 쾌적한 대기 환경을 제공하는 역할을 수행한다. 다만, 이와 같은 스마트 쉘터의 형태는 하나의 예씨로서 제시된 것이며, 그 형태 및 크기 등은 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다. 또한 하우징(10)의 적어도 어느 하나 이상의 측벽부(11)에는 출입도어(20)가 형성되어, 사용자가 대기공간에 쉽게 접근하고 출입할 수 있으며, 이때 출입도어(20)의 개폐 방식은 자동 개폐 방식이 적용될 수 있다. 정보제공유닛(100)은 하우징(10)에 구비되어 대기공간 내부 또는 외부에 위치한 사용자에게 복수의 정보를 안내하는 역할을 수행한다. 본 실시예에서 정보제공유닛(100)은 디스플레이부(110) 및 음향송출부(120)를 포함할 수 있으며, 이에 대해서도 후술하도록 한다. 운용 유틸 어셈블리(200)는 대기공간 내부의 환경을 쾌적하게 유지하고 다양한 기능을 제공기 위해 마련되는 구성들의 집합으로서, 본 실시예의 경우 공조유닛(210) 및 조명유닛(220)을 포함할 수 있다. 공조유닛(210)은 대기공간의 온도와 습도를 조절하여 사용자가 편안하게 대기할 수 있도록 한다. 예컨대, 공조유닛(210)은 냉방, 난방, 환기 기능을 포함할 수 있으며, 이를 통해 내부공간의 온도와 습도를 적절하게 유지할 수 있다. 조명유닛(220)은 대기공간 내부에 적절한 조명을 제공하여 야간이나 흐린 날씨에도 사용자에게 충분한 밝기를 제공할 수 있다. 예컨대, 조명유닛(220)은 에너지 효율이 높은 LED 조명이 적용될 수 있으며, 필요에 따라 자동으로 밝기를 조절하는 디밍 기능을 포함할 수 있다. 메인 제어부는 운용 유틸 어셈블리(200)의 각 구성에 대한 작동을 제어하도록 마련된다. 본 실시예에서 메인 제어부는 하우징(10) 내에 마련될 수 있으며, 상술한 정보제공유닛(100), 공조유닛(210), 조명유닛(220) 등의 각 구성요소를 통합적으로 관리하고 제어할 수 있다. 예컨대, 메인 제어부는 중앙 처리 장치(CPU)와 메모리, 각종 센서 등과 연동되어 시스템의 원활한 작동을 보장할 수 있다. 또한 메인 제어부에는 홈 및 빌딩 자동화의 국제 표준인 KNX 기반의 복합 센싱 및 제어 기술이 적용되어, 제어 대상인 각 구성요소들을 자동/원격 제어할 수 있도록 구성될 수 있어, 별도의 현장 관리가 요구되지 않아 관리 업무를 획기적으로 개선시킬 수 있다. 전력공급유닛(300)은 정보제공유닛(100), 운용 유틸 어셈블리(200) 및 메인 제어부에 전력을 공급하는 역할을 수행한다. 이와 같은 전력공급유닛(300)은 스마트 쉘터의 운용에 필요한 전력을 안정적으로 공급하며, 또한 각 구성 요소의 전력 소비를 효율적으로 관리하여 에너지 절약을 도모할 수 있다. 이하에서는, 상술한 각 구성요소들에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터를 구성하는 주요 구성요소들의 세부 구성들을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 및 사물인터넷 기반 스마트 쉘터에 있어서, 운용 유틸 어셈블리(200)의 센서 어레이(250)를 구성하는 각 센서들을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 정보제공유닛(100), 운용 유틸 어셈블리(200), 전력공급유닛(300)은 세부적인 하위 구성들을 더 포함할 수 있다. 그리고 본 실시예에서 정보제공유닛(100)은, 시각적 확인이 가능한 화상정보를 제공하는 디스플레이부(110) 및 청각적 확인이 가능한 음향정보를 제공하는 음향송출부(120)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(110)는 디스플레이 장치를 통해 실시간으로 업데이트되는 교통 정보뿐 아니라, 날씨 정보, 생활 정보, 광고 및 공지사항 등을 병행하여 시각적으로 안내할 수 있다. 즉 본 실시예는 별도의 공공 전광판이 불필요하므로 예산 절감이 가능하며, 또한 공공 안내 방송 등을 송출할 경우 해킹 방지를 위한 보안 기능을 포함할 수 있다. 또한 청각이 소실되었거나 난청인 사용자들을 고려하여, 디스플레이부(110)는 수어, 자막 등을 함께 송출할 수도 있다. 음향송출부(120)는 예컨대 스피커 시스템으로 구성될 수 있으며, 이를 통해 TTS 음성 등을 송출함에 따라 시각적으로 정보를 확인하기 어려운 사용자에게도 유용한 정보를 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이, 운용 유틸 어셈블리(200)는