KR100478097B1 - Gps를 이용한 표시등 점멸 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로를 가로질러 철탑을 설치하고 상기 철탑에 다수개의 GPS 단말기 및 표시등을 설치하고 아울러 조도센서 및 안개센서를 설치하여 일정한 조건에 도달하였을 경우 동시 다발로 표시등의 점등시점을 일치시키도록 함으로써, 일몰후에나 기상악화시에 상기 표시등을 이용하여 안전운행을 유도할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 GPS를 이용한 표시등 시스템에 관한 것으로,

정확한 시간 데이터를 전송하는 GPS 인공위성과; 햇빛의 강도를 센싱하여 햇빛의 조도가 일정이하로 떨어질 경우 이를 체크하여 신호를 출력하는 조도센서와; 공기중의 안개량 정보를 취득하여 일정이상 안개가 분포된 것으로 체크될 경우 신호를 출력하는 안개센서와; 상기 GPS 인공위성으로부터 전달되는 시간 데이터를 수신하고, 상기 센서군의 데이터가 일정 기준치 이상일 경우, 상기 수신된 시간 데이터에 따라 다수개의 표시등의 점멸 동기를 일치시키는 표시등 제어기와; 상기 표시등 제어기의 제어에 따라 일정 점멸주기로 점등되는 표시등과; 태양으로부터 전기를 습득하기 위한 태양전지판과, 습득된 전기 에너지를 저장하여 상기 각 장치로 공급하는 충전기를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

Description

GPS를 이용한 표시등 점멸 시스템 및 제어 방법{Display Lamp Flicker Using GPS and Foundation Sturcture and Method Thereof}

본 발명은 GPS를 이용한 표시등 시스템에 관한 것으로, 특히 도로를 가로질러 철탑을 설치하고 상기 철탑에 다수개의 GPS 단말기 및 표시등을 설치하고 아울러 조도센서 및 안개센서를 설치하여 일정한 조건에 도달하였을 경우 동시 다발로 표시등의 점등시점을 일치시키도록 함으로써, 일몰후에나 기상악화시에 상기 표시등을 이용하여 안전운행을 유도할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 GPS를 이용한 표시등 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 안개등은 신호등에 사용하는 사각등을 이용하여 도로에 설치함으로서 오히려 운전자의 주행에 방해가 되고 있으며 보기도 매우 싫다. 또, 아직까지 유도등이라는 정확한 개념이 없어 태양열 표지병이나 데리케이터, 갈매기 표지판 등을 도로에 설치하여 차량을 유도하는데 있어 악천후시나 야간, 심야시간에는 도로의 정확한 상황을 파악하기가 어렵고, 운전자의 시선을 크게 벗어나 있어 그리 효과적이지 못한 문제점이 있다.

또한, 상기 유도등이나 안개등을 조도센서나 타이머를 이용하여 점소등시키는 동작을 수행하는 방법이 제안되었으나, 동시점멸 타임을 정확히 맞추는 것이 불가능하여 램프의 동기시점 불가능으로 인한 서로 다른 점멸 타이밍으로 인하여 다수개의 램프 점멸시 눈을 피로하게 할 뿐만 아니라 사고예방에도 별 도움을 주지 못하였다.

또한, 각자 베터리를 구비해야 하므로 이를 관리하기 위한 관리인력의 낭비가 발생하여 비용적 손실을 초래하는 문제점이 있었으며, 또한 상기 유도등이나 안개등은 제어기가 각기 달라 중복 설치에 따른 설치비용이 많이 들고, 좁은 도로의 공간을 많이 차지하는 부작용 등을 유발하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로 일개의 표시등에 조도센서와 안개등센서를 설치하여 일개의 표시등으로 일몰후나 기상악천후 상황을 모두 표시할 수 있도록 하고, 아울러 점멸동기를 일치시킴으로써 동일한 깜박거림을 제공하여 시각인지에 있어서 불편함을 차단토록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 정확한 시간 데이터를 전송하는 GPS 인공위성과; 햇빛의 강도를 센싱하여 햇빛의 조도가 일정이하로 떨어질 경우 이를 체크하여 신호를 출력하는 조도센서와; 공기중의 안개량 정보를 취득하여 일정이상 안개가 분포된 것으로 체크될 경우 신호를 출력하는 안개센서와; 상기 GPS 인공위성으로부터 전달되는 시간 데이터를 수신하고, 상기 조도센서 및 안개센서로부터 신호를 입력받아 일정이하로 조도가 떨어질 경우 또는 일정이상 안개가 낀 것으로 확인된 경우, 상기 수신된 시간 데이터에 따라 다수개의 표시등의 점멸 동기를 일치시키는 표시등 제어기와; 상기 표시등 제어기의 제어모드를 입력 또는 수정토록 하는 인터페이스부와; 상기 표시등 제어기의 제어에 따라 일정 점멸주기로 점등되는 표시등과; 태양으로부터 전기를 습득하기 위한 태양전지판과, 상기 태양전지판으로부터 습득된 전기에너지를 저장하여 상기 각 장치로 공급하는 충전기를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 표시등 제어기는, 상기 GPS 인공위성으로부터 공급된 시간 데이터를 검출하고, 상기 시간데이터를 증폭시키는 GPS 단말기와; 경고등의 점소등 주기데이터를 저장하는 램 및 이를 제어할 수 있는 프로그램이 내장된 롬이 구비되며, 조도센서와 안개센서로부터 외부 환경에 대한 데이터를 입력받고 아울러 상기 GPS 단말기로부터 공급된 시간 데이터를 조합하여 표시등의 점멸여부 및 점멸간격을 제어하는 중앙처리부와; 상기 중앙처리부의 제어신호를 입력받아 표시등을 점멸하기 위한 구동신호를 출력하여 표시등이 일정시간 간격으로 동시 다발로 점멸되도록 하는 표시등 구동부로 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 차선을 가로질러 철탑을 설치하고, 상기 철탑에는 차선의 갯수만큼 GPS 단말기와, 상기 GPS 단말기를 수신하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치의 제어신호에 따라 점등되는 표시등을 각각 설치하며; 철탑의 일단에는 상기 각 장치에 전원을 공급하기 위한 태양전지판 및 축전지를 더 설치하여 이루어진 것이 특징이다.

또한, 상기 표시등은 화살표 형태이며, 아래 방향으로 화살촉이 향하게 설치되는 것이 특징이다.

또한, 상기 표시등은 적색 고휘도 반사지와 백색 고취도 반사지를 차례로 부착하고, 다수개의 렌즈를 화살표 몸체와 화살촉에 부착하여 이루어진 것이 특징이다.

GPS 인공위성으로부터 시간 데이터를 입력받는 단계와; 조도센서 및 안개센서로부터 데이터를 입력하는 단계와; 상기 조도센서의 데이터의 조도가 낮으면 날씨가 어두운 것으로 판단하고, 또한 안개센서로부터의 데이터를 판독하여 습도가 매우 높으면 안개가 많이 낀 것으로 판단하는 단계와; 상기 단계에서 기준치를 초과하면 GPS 시간 데이터에 따라 동기하여 램프를 점멸하는 단계로 이루어짐이 특징이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 전체 개념도로써, 본 발명은 크게 GPS인공위성(100)과, 대기의 변화에 대한 신호를 입력하는 각종 센서군(200)과, 상기 센서군(200)으로부터 대기 조건에 대한 각종 데이터를 입력받고 이와 동시에 상기 GPS인공위성(100)으로부터 시간 데이터를 전송받아 제어신호를 출력하는 표시등 제어부(300)와, 상기 표시등 제어부(300)의 제어신호에 따라 동시에 점멸되는 표시등(500) 및 이들에 전원을 공급하는 태양전지 전원 공급부(400)로 이루어진다.

그리고 본 발명의 장치는, 도 2a, 2b에 도시한 바와 같이 GPS 안테나(311)를 지지판(301) 끝단에 연장하여 설치하고, 상기 지지판(301)에는 태양전지(410)가 설치되며, 상기 태양전지 하단에 표시등 제어부(300)가 박스형태로 결합되어 있다.

상기 GPS 인공위성(100)은 주지하다시피, 20,183km 상공에서 1일 2회 지구를 공전하며 현재 위치에 대한 좌표신호를 송신한 시각에 대한 신호를 송신하는 GPS 위성을, 6개의 궤도면 각각에 3개씩 총18개(각 궤도에 대한 예비 위성을 포함하면 총 24개임.) 등간격으로 배치한 후, GPS 수신용 단말기를 사용하여 상기 GPS 위성에서 송신된 신호를 수신, 처리함으로써 GPS 수신용 단말기가 존재하는 위치를 검출할 수 있는 장치이며, GPS 안테나와 GPS 수신회로로 이루어지는 GPS 수신용 단말기를 사용하여 3개 이상의 GPS 위성에서 송신되는 신호를 검출하여 자기의 위치를 검출할 수 있다.(단, 3차원 위치측정의 경우에는 4개 이상의 GPS 위성의 전파신호가 필요하다)

본 발명에서는 상기 센서군(200)으로써 안개센서(210)와 조도센서(220)를 탑재토록 하였으며, 상기 안개센서(210)는 안개로 인한 수증기의 양이 일정이상 초과할 시에 제어신호를 출력토록 하고, 조도센서(220)는 일정이하로 날이 어두어졌을 경우 제어신호를 출력토록 한다.

그리고, 입력부로써 인터페이서(230)가 설치 되는바 상기 인터페이서(230)는 표시등의 점멸주기를 수정할 때 사용되는 입력장치이다.

상기 전원부(400)는 태양전지(410)로부터 발생되는 전기에너지를 축전지(420)에 저장하여 이용할 수 있도록 한다.

상기 표시등(500)은 도 3에 도시한 바와 같이, 화살표 형태로 제작되고, 적색 고휘도 반사지(510)와 백색 고휘도 반사지(520)를 순차적으로 나열하여 눈에 쉽게 보이도록 디자인 하며, 본 발명의 실시예에서는 표시등(500)의 몸체에 12개의 폴리카보네이트 랜즈(530)를 설치하고, 화살촉 부분에 6개의 폴리카보네이트 랜즈를 설치하였는바, 그 갯수와 크기는 다양하게 변형 가능함은 물론이다.

도 4는 본 발명의 표시등 실시예도로써 도시한 바와 같이 표시등(500)을 이루는 화살표 몸체에 24개의 폴리카보네이트 렌즈(530)를 설치하고, 화살촉 부분에 21개의 폴리카보네이트 랜즈를 설치하였다.

또한, 상기 표시등 제어부(300)는 상기 GPS 인공위성(100)으로부터 공급된 시간 데이터를 검출하고, 상기 시간데이터를 증폭시키는 GPS 단말기(310)와; 경고등의 점소등 주기데이터를 저장하는 램 및 이를 제어할 수 있는 프로그램이 내장된 롬이 구비되며, 조도센서(220)와 안개센서(210)로부터 외부 환경에 대한 데이터를 입력받고 아울러 상기 GPS 단말기(310)로부터 공급된 시간 데이터를 조합하여 표시등의 점멸여부 및 점멸간격을 제어하는 중앙처리부(320)와; 상기 중앙처리부(320)의 제어신호를 입력받아 표시등을 점멸하기 위한 구동신호를 출력하여 표시등이 일정시간 간격으로 동시 다발로 점멸되도록 하는 표시등 구동부(330)로 이루어진다.

상기 중앙처리부(320)는 온도, 습도, 진동 등에 영향을 받지 않는 신뢰성이 높은 실시간 클럭(RTC; Real Time Clock) 칩으로 구비된 시계와, 표시등의 점멸주기 데이터를 저장하는 램을 포함한다.

또한, GPS 단말기(310)는 GPS 인공위성(100)으로부터 표준시간을 디지털 방식으로 수신하여 상기 중앙처리부(320)에 공급하도록 이루어진다.

그리고, 표시등 구동부(330)는 중앙처리부(320)로부터 전송되는 제어신호에 따라 표시등(500)을 점멸시킨다.

본 발명의 설치구성을 살펴보면 도 5에 도시한 바와 같이 철탑(600)에 가로 지지대(620) 및 보조 지지대(610)를 설치하고, 상기 가로 지지대(620)에 다수개의 GPS 제어부(300)와 표시등(500)을 설치하며, 상기 GPS 제어부(300)와 표시등(500)은 차선의 갯수만큼 장착되어 있다.

그리고, 도 6은 설치구성의 다른 실시예로써, 일개의 지지대(700)에 GPS 제어부(300)와 표시등(500)이 설치됨을 나타내고 있다.

본 발명의 동작을 정리하면 다음과 같다.

GPS 인공위성(100)으로 통해 수신된 데이터는 GPS 단말기(310)를 통해 수신되고, 이 데이터를 받은 GPS 단말기(310)는 수신된 다수의 데이터중 시간 데이터를 검출한 후 증폭시킨다.

이 증폭된 시간데이터는 중앙처리부(320)에 공급되고, 이 시간데이터를 받은 중앙처리부(320)는 이 시간 데이터에 따라 표시등을 점등 시키는 제어신호를 출력한다.

상기 중앙처리부(320)의 제어신호를 받은 신호구동부는 중앙처리부(320)의 제어신호에 따라 표시등을 구동시키기 위한 구동신호를 출력하고, 이 구동신호에 따라 스위칭되어 표시등이 점등된다.

이때 각 장치에는 전원부(400)로부터 전원이 공급되는 바, 상기 전원은 태양전지(410)로부터 받은 충전지(420)로부터 입력받게 된다.

한편, 상기 제어신호를 받은 인터페이서(230)는 중앙처리부(330)에서 출력되는 신호를 수동으로 변경할 수 있도록 하며, 수동으로 점멸주기를 조절할 수 있도록 하였다.

즉, 본 발명의 표시등(500)장치는 1분에 60회 점멸되도록 제작되나, 1분에 60회의 점멸횟수에서 1분에 90회 점멸횟수로 변경하고 싶으면 상기 인터페이서(230)를 통해 이를 변경할 수 있다. 단 이때에는 모든 표시등 시스템의 점멸 횟수를 변경시켜 주어야 한다.

왜냐하면, 본 발명의 특징은 모든 표시등이 일괄적으로 깜빡거리도록 하는 것이기 때문이다.

본 발명에 적용되는 전원공급장치(400)는 태양전지판(410)과 충전지(420)로 구성되는바, 상기 태양전지판(410)으로부터 공급받은 직류전원을 일조량이 부족한 동절기, 장마철, 흐린 날을 대비하여 일주일 이상 기기를 작동할 수 있는 전원을 충전할 수 있는 충전지(420)에 충전토록 한다.

이를 위해, 태양전지판(410)을 DC 6V, 10Ah의 출력을 내는 제품이 바람직하며 그 크기는 가로 50Cm x 세로 80Cm(다양화 할 수 있음)로 제작하여 철탑의 일단에 설치토록 한다.

본 발명의 충전지는 한번의 충전으로 7 ∼ 10일 동안 기기를 사용할 수 있게 함으로써 하루 8시간의 일조량을 기준으로, 10A이상의 전류를 충전할 수 있어, 표시등을 점등하는데 가장 큰 문제점이 될 수 있는 전원 문제를 해결할 수 있다.

본 발명의 제어순서를 보면 다음과 같다.

GPS 인공위성으로부터 시간 데이터를 입력받는 단계와; 조도센서 및 안개센서로부터 데이터를 입력하는 단계와; 상기 조도센서의 데이터의 조도가 낮으면 날씨가 어두운 것으로 판단하고, 또한 안개센서로부터의 데이터를 판독하여 습도가 매우 높으면 안개가 많이 낀 것으로 판단하는 단계와; 상기 단계에서 기준치를 초과하면 GPS 시간 데이터에 따라 동기하여 램프를 점멸하는 단계로 이루어진다.

결국, 본 발명을 이용하게 되면 태양전지판(410)로부터 전원을 공급받도록 하기 때문에 별도의 전원공급장치를 설치하지 않아도 되며, GPS 단말기(310)로 동기신호를 맞추기 때문에 깜박거리는 주기가 일치하여 안정된 빛을 출력할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 상기 GPS 인공위성으로부터 시간데이터를 GPS 단말기를 통해 전달받아 동일한 깜박거림이 주기를 갖도록 하여 안전운행에 많은 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형은 포함한 것으로 판단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도.

도 2a는 본 발명에 적용되는 GPS 수신을 위한 제어부 구성도.

도 2b는 도 2a의 측면도.

도 3은 본 발명의 표시등 실시예도.

도 4는 본 발명의 표시등 다른 실시예도.

도 5는 본 발명의 제 1 설치 예시도.

도 6은 본 발명의 제 2 설치 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: GPS 인공위성 200: 센서군

210: 안개센서 220: 조도센서

230: 인터페이서 300: 표시등 제어부

310: GPS 단말기 320: 중앙처리부

330: 표시등 구동부 400: 전원부

410: 태양전지 420: 충전지

500: 표시등 600: 철탑

Claims (6)

1. 정확한 시간 데이터를 전송하는 GPS 인공위성과;

   햇빛의 강도를 센싱하여 햇빛의 조도가 일정이하로 떨어질 경우 이를 체크하여 신호를 출력하는 조도센서와;

   공기중의 안개량 정보를 취득하여 일정이상 안개가 분포된 것으로 체크될 경우 신호를 출력하는 안개센서와;

   상기 GPS 인공위성으로부터 전달되는 시간 데이터를 수신하고, 상기 조도센서 및 안개센서로부터 신호를 입력받아 일정이하로 조도가 떨어질 경우 또는 일정이상 안개가 낀 것으로 확인된 경우, 상기 수신된 시간 데이터에 따라 다수개의 표시등의 점멸 동기를 일치시키는 표시등 제어기와;

   상기 표시등 제어기의 제어모드를 입력 또는 수정토록 하는 인터페이스부와;

   상기 표시등 제어기의 제어에 따라 일정 점멸주기로 점등되는 표시등과;

   태양으로부터 전기를 습득하기 위한 태양전지판과, 상기 태양전지판으로부터 습득된 전기 에너지를 저장하여 상기 각 장치로 공급하는 충전기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 GPS를 이용한 표시등 점멸 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 표시등 제어기는,

   상기 GPS 인공위성으로부터 공급된 시간 데이터를 검출하고, 상기 시간데이터를 증폭시키는 GPS 단말기와;

   경고등의 점소등 주기데이터를 저장하는 램 및 이를 제어할 수 있는 프로그램이 내장된 롬이 구비되며, 조도센서와 안개센서로부터 외부 환경에 대한 데이터를 입력받고 아울러 상기 GPS 단말기로부터 공급된 시간 데이터를 조합하여 표시등의 점멸여부 및 점멸간격을 제어하는 중앙처리부와;

   상기 중앙처리부의 제어신호를 입력받아 표시등을 점멸하기 위한 구동신호를 출력하여 표시등이 일정시간 간격으로 동시 다발로 점멸되도록 하는 표시등 구동부로 이루어짐을 특징으로 하는 GPS를 이용한 표시등 점멸 시스템.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. GPS 인공위성으로부터 시간 데이터를 입력받는 단계와;

   조도센서 및 안개센서로부터 데이터를 입력하는 단계와;

   상기 조도센서의 데이터의 조도가 낮으면 날씨가 어두운 것으로 판단하고, 또한 안개센서로부터의 데이터를 판독하여 습도가 매우 높으면 안개가 많이 낀 것으로 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 기준치를 초과하면 GPS 시간 데이터에 따라 동기하여 램프를 점멸하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 GPS를 이용한 표시등 점멸 방법.