KR100358396B1 - 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙분리대 또는 교량의 난간 등에 설치되는 차량안내장치에 있어서, 태양에너지 및 풍력을 이용한 반영구적으로 사용할 수 있는 차량안내장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 도로상에 설치되어 주행하는 차량(22)을 안내하기 위해 필요한 전기에너지를 태양에너지로부터 생성하는 제 1 전원발생부(50)를 포함하는 차량안내장치에 있어서, 풍력에 의해 회전하는 회전체(40)로부터 전기에너지를 생성하는 제 2 전원발생부(60)와, 상기 제 1, 제 2 전원발생부(50, 60)에서 생성된 전기에너지를 충전하는 충전부(64, 65, 67a ~ 67e)와, 상기 충전부(64, 65, 67a ~ 67e)에 충전된 전기에너지를 이용하여 빛으로 발산시키는 발광부(70)를 포함하며, 상기 발광부(70)에서 발산하는 빛으로 차량의 진행방향을 안내하는 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치가 제공된다.

Description

풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치{Car guide apparatus using wind force and solar heat}

본 발명은 차량의 진행방향을 안내하거나 위험물을 경고하는 차량안내장치에 관한 것이며, 특히, 태양에너지 및 풍력으로부터 전기에너지로 변환하여 동력원으로 사용하는 차량안내장치에 관한 것이다.

현재 차량이 증가함에 따라 차량소통이 원활하도록 고속주행이 가능한 고속화도로가 증설되고 있다. 차량은 이런 고속화도로에서는 고속주행을 하며, 따라서, 충분한 시야를 확보하여야 한다. 이를 위해 도로의 중앙분리대 및 위험물에는 차량안내장치가 설치되어 멀리에서도 운전자에게 경고 및 안내신호를 보낸다.

이런 차량안내장치는 야간에도 재 기능을 충분히 수행할 수 있도록 각종 반사판 및 램프가 설치되어 시야확보가 곤란한 야간에도 운전자에게 경고 및 안내신호를 보낸다.

도 1은 종래의 기술에 따른 도로중앙 분리표시장치에 관한 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 도로중앙 분리표시장치(10)는 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 전원발생부(11)와, 전원발생부(11)에서 생성된 전기에너지를 충전하는 충전부(13)와, 태양빛에 의해 공급되는 전압의 공급여부에 따라 충전부(13)에 전기에너지를 연속적으로 충전할 것인지 충전부(13)에 충전된 전원을 방전할 것인지를 판단하는 에너지방출 제어부(도면에 도시안됨) 및, 상기 에너지방출 제어부에 의해 공급된 전원을 이용하여 빛을 외부로 발산하는 발광부(15)가 내장된 금속표지정 케이스(17)를 포함한다.

이런 태양에너지를 이용한 도로중앙 분리표시장치(10)는 태양빛이 전원발생부(11)에 입사되어야 전기에너지를 발생한다.

그러나, 장마철이나 전원발생부의 상면에 이물질이 안착되어 태양빛이 전원발생부에 도달하지 못하게 되면 충전부에 저장된 전기에너지를 계속적으로 소모하여 결국에는 방전되고, 그로 인해 도로중앙 분리표시장치의 수명은 단축된다. 한편, 이러한 방전의 단점을 보완하기 위해 도로중앙 분리표시장치에는 에너지방출 제어부가 설치되어 있으나, 이 또한 계속적으로 태양빛이 전원발생부에 공급되지 않게 되면 제어의 기능을 충분히 발휘하지 못하게 된다. 또한, 이러한 에너지방출 제어부의 설치에 따른 제작비가 고가라는 단점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 태양에너지 및 다른 외부에너지를 이용하여 계속적으로 전기에너지를 공급받을 수 있는 차량안내장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 도로중앙 분리표시장치에 관한 개략도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치가 설치된 중앙분리대를 나타낸 개략도이고,

도 3은 도 2에 도시된 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치의 사시도이고,

도 4는 도 2에 도시된 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치의 단면도이고,

도 5는 도 2에 도시된 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치의 전기흐름도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

10 : 도로중앙 분리표시장치 11, 50 : 태양전지판

20 : 중앙분리대 30 : 차량안내장치

32 : 지지대 40 : 바람개비

46 : 내치기어 60 : 발전기

62 : 피니언 64 : 충전감지부

65 : 충전용 배터리 70 : 램프

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 도로상에 설치되어 주행하는 차량을 안내하기 위해 필요한 전기에너지를 태양에너지로부터 생성하는 제 1 전원발생부를 포함하는 차량안내장치에 있어서, 풍력에 의해 회전하는 회전체로부터 전기에너지를 생성하는 제 2 전원발생부와, 상기 제 1, 제 2 전원발생부에서 생성된 전기에너지를 충전하는 충전부와, 상기 충전부에 충전된 전기에너지를 이용하여 빛으로 발산시키는 발광부를 포함하며, 상기 발광부에서 발산하는 빛으로 차량의 진행방향을 안내하는 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 상기 제 2 전원발생부는 바람에 의해 회전하는 회전체와, 상기 회전체의 회전운동을 전기에너지로 변환하는 발전기 및, 상기 회전체와 상기 발전기에 설치되어 상기 회전체의 회전운동을 상기 발전기로 전달하는 기어부를 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 회전체는 야광체 날개와 반사체 날개로 형성된다.

또한, 본 발명의 상기 충전부는 상기 제 1, 제 2 전원발생부로부터 발생한 전기에너지를 저장하는 충전용 배터리와, 상기 제 2 전원발생부로부터 발생한 전기에너지를 전파정류하여 상기 충전용 배터리로 제공하는 브리지 회로와, 상기 제 1 전원발생부로부터 발생한 전기에너지를 상기 충전용 배터리로 제공하고 상기 충전용 배터리의 충전전압이 상기 제 1 전원발생부로 역류하지 못하도록 차단하는 다이오드 및, 상기 충전용 배터리가 만충되면 충전을 차단하는 충전감지부를 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 발광부는 램프로서, 상기 회전체의 전면 중심부에 설치되며, 상기 충전부로부터 공급되는 전기에너지를 이용하여 발광한다.

아래에서, 본 발명에 따른 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

본 발명의 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치는 고속화도로에서 고속으로 주행하는 차량에 의해 발생하는 빠른 공기의 이동 즉, 풍력과 함께 태양에너지를 이용한 차량안내장치이다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치가 설치된 중앙분리대를 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2에 도시된 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치의 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치의 단면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치의 전기흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 중앙분리대(20)의 좌우측면으로는 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치(30)가 설치된다. 이런 차량안내장치(30)의 바람개비(40)는 차량(22)의 진행방향을 바라보는 방향으로 설치되며, 이런 바람개비(40)는 'ㄱ'자 형상으로 절곡된 지지대(32)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 바람개비(40)는 지지대(32)의 선단부(32')의 둘레에 위치하며 바람개비(40)와 지지대(32)는 베어링(48)에 의해 연결되어 지지대(32)의 선단부(32')를 중심으로 바람개비(40)는 회전한다. 따라서, 지지대(32)의 선단은 바람개비(40)의 전면 중심부에 위치하며, 지지대(32)의 단부에는 4개의 램프(70)가 설치된다. 또한, 바람개비(40)의 배면 중심부에는 내치기어(Internal gear)(46)가 설치되며, 이런 내치기어(46)와 맞물려 회전하는 피니언(62)이 발전기(60)의 회전축에 설치된다. 이런 발전기(60)는 충전감지부(64)에 연결되어 발전기(60)에서 생성된 전기에너지는 충전감지부(64)에 연결된 충전용 배터리(65)에 충전된다. 이런 충전용 배터리(65)는 바람개비(40)의 전면에 설치된램프(70)에 연결되어 램프(70)의 발광에 필요한 전원을 공급한다.

한편, 지지대(32)의 상면에는 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지판(50)이 설치되고, 이런 태양전지판(50)의 상부면에는 태양전지판(50)을 보호하는 데 사용되는 상면덮개(52)가 배치된다. 이런 용도로 사용되는 상면덮개(52)는 태양빛이 용이하게 투광될 수 있도록 투명하게 형성된다.

또한, 바람개비(40)의 날개는 야광체 및 반사체로 구성되는데, 야광체 날개(42)와 반사체 날개(44)가 순차적으로 배열되어 바람개비(40)의 날개를 형성한다. 그리고, 지지대(32)의 후단부에는 고정판(34)이 고정되며, 고정판(34)의 모서리에는 관통공이 형성된다. 한편, 두 개의 차량안내장치(30)의 고정판(34)이 중앙분리대(20)를 중심으로 좌우측에 대칭되도록 위치하고, 볼트(36)를 중앙분리대(20)와 두 개의 고정판(34)의 관통공에 관통시킨 후에 너트(38)를 체결함으로써, 중앙분리대(20)의 좌우측에 대칭적으로 차량안내장치(30)가 설치된다. 이 때, 차량안내장치(30)의 바람개비(40)는 중앙분리대(20)를 중심으로 차량 진행방향을 마주하도록 설치하는 것이 가장 바람직하다.

이상과 같이 구성된 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치의 작동에 대하여 상세히 설명하겠다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 풍력을 이용하여 생성된 전기에너지를 충전용 배터리(65)에 충전하는 과정에 관해 설명하겠다.

고속으로 주행하는 차량 또는 자연적으로 공기의 이동에 의해 발생한 바람은 바람개비(40)의 날개에 부딪힌다. 그러면, 바람개비(40)는 지지대(32)에 연결된 베어링(48)에 의해 회전하고, 바람개비(40)의 배면에 설치된 내치기어(46) 또한 바람개비(40)의 회전과 함께 회전한다. 그러면 내치기어(46)에 맞물려 있는 피니언(62) 또한 회전하며, 피니언(62)의 회전수는 내치기어(46)와의 치수비에 의해 결정된다. 이런 피니언(62)의 회전에 의해 발전기(60)는 전기에너지를 발생시키며, 발생된 전기에너지는 충전감지부(64)에 연결된 충전용 배터리(65)에 충전된다. 이 때, 발전기(60)와 충전감지부(64)의 사이에는 4개의 다이오드(67a, 67b, 67c, 67d)를 이용한 브리지 회로(bridge circuit)가 설치되어 바람개비(40)의 정회전 또는 역회전에 의해 전극이 변화되더라도 전류는 충전감지부(64) 쪽으로만 흐르도록 브리지 회로에 의해 전파정류되어 충전용 배터리에 충전한다.

다음은 태양에너지로부터 변환된 전기에너지를 충전용 배터리(65)에 충전하는 과정에 관해 설명하겠다.

태양전지판(50)에 태양빛이 입사되면, 태양전지판(50)으로부터 전기에너지가 발생하고, 이렇게 발생된 전기에너지는 충전감지부(64)에 연결된 충전용 배터리(65)에 충전된다. 이 때, 태양전지판(50)과 충전감지부(64)의 사이에는 다이오드(67e)가 설치되어 전류가 충전감지부(64)로만 흐르도록 하며, 발전기(60)에서 발생한 전기에너지가 태양전지판(50)으로 역류되는 것을 방지한다. 한편, 충전감지부(64)는 충전용 배터리(65)에 전기에너지가 만충되었을 때에 충전을 중단하도록 제어한다. 이렇게 풍력 및 태양에너지를 이용하여 충전용 배터리(65)에 충전된 전기에너지는 램프(70)를 발광시키는 데 사용된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치는 풍력 및 태양에너지를 이용하여 차량을 안내함으로써, 반영구적으로 사용 가능하며, 풍력 및 태양에너지 중에서 어느 한 에너지원으로도 차량을 안내할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치는 고장이 발생하여 램프로서 차량을 안내하지 못할 경우가 발생하더라도 바람개비의 날개를 구성하고 있는 반사체 및 야광체 날개에 의해 차량을 안내할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (5)

1. 도로상에 설치되어 주행하는 차량을 안내하기 위해 필요한 전기에너지를 태양에너지로부터 생성하는 제 1 전원발생부와, 풍력에 의해 회전하는 회전체로부터 전기에너지를 생성하는 제 2 전원발생부와, 상기 제 1, 제 2 전원발생부에서 생성된 전기에너지를 충전하는 충전부와, 상기 충전부에 충전된 전기에너지를 이용하여 빛으로 발산시키는 발광부를 포함하는 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치에 있어서,

   상기 충전부는 상기 제 1, 제 2 전원발생부로부터 발생한 전기에너지를 저장하는 충전용 배터리와, 상기 제 2 전원발생부로부터 발생한 전기에너지를 전파정류하여 상기 충전용 배터리로 제공하는 브리지 회로와, 상기 제 1 전원발생부로부터 발생한 전기에너지를 상기 충전용 배터리로 제공하고 상기 충전용 배터리의 충전전압이 상기 제 1 전원발생부로 역류하지 못하도록 차단하는 다이오드 및, 상기 충전용 배터리가 만충되면 충전을 차단하는 충전감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전체는 야광체 날개와 반사체 날개로 형성된 것을 특징으로 하는 풍력 및 태양에너지를 이용한 차량안내장치.
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