KR100934624B1 - 자체 발광형 도로 표지판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

자체 발광형 도로 표지판 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운전자 및 보행자에게 언제나 완벽한 도로 정보를 제공해 줄 수 있고, 제작, 보수 및 유지가 용이할 뿐만 아니라 동작 유무를 실시간으로 확인하고 이상 발생시 관리자에게 자동으로 비상 정보를 알려줄 수 있는 자체 발광형 도로 표지판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, 본 발명은 도로표지보드; 상기 도로표지보드 상에 부착되어 운전자에게 도로 정보를 제공해 주는 반사시트지; 상기 반사시트지의 형태에 맞춰 형성되는 다수의 관통홀; 상기 관통홀에 고정되는 다수의 광화이버; 상기 광화이버를 상기 관통홀에 고정시키는 광화이버 고정부; 다수의 광화이버를 하나로 결속하는 광화이버 결속부; 광화이버에 발광을 위한 빛을 제공하기 위한 하나 이상의 LED; 상기 하나 이상의 LED가 고정 장착되는 LED 고정부; 상기 LED에 발광을 위한 전력을 제공하고 상기 LED 고정부에 탈착가능한 LED용 전선; 상기 LED로부터 발생되는 빛을 상기 광화이버 결속부에 결속된 다수의 광화이버에 전달해 주는 광연결부; 및 상기 LED의 발광을 제어하는 제어부를 포함하는 자체 발광형 도로 표지판을 제공한다.

Description

자체 발광형 도로 표지판 및 그의 제조 방법{Self light-emitting road sign board and method of manufacturing the same}
본 발명은 도로 표지판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자체 발광형 도로 표지판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 시내도로, 국도, 고속도로 등의 모든 도로에는 운전자들에게 진행방향을 인지시키도록 하는 도로 표지판이 설치되어 있으며, 특히, 복잡한 시내도로의 교차로 등에 많이 설치되어 운전자로 하여금 육안으로 확인하면서 목적지까지 편리하게 운행할 수 있도록 하고 있다.
상기 도로표지판 및 안내표지판은 운전자에게 목적지를 안내하고 또한 교통안전을 위하여 도로에 표시하는 각종 표지판으로 주의표지, 규제표지, 지시표지, 보조표지등 법령에 의해 구체적 형태와 규격이 정해져 오고 있으며, 차량이 다니는 도로 뿐만 아니라 인도에도 설치되어 보행자가 편리하고 용이하게 진행하고자 하는 방향을 인식하도록 하고 있다.
일반적으로 표지판은 철판 등으로 형성된 판재 위에 재귀반사가 이루어지는 반사지를 구비하며 이에 의해 자동차로부터의 빛을 반사시켜 운전자 등에게 정보를 제공해 주고 있다.
하지만, 안개 발생시 대기압에 따른 표지판의 이슬 맺힘 현상시, 우천시, 야간시 등에는 반사성능이 현저히 떨어지므로 반사지를 이용하는 도로 표지판은 운전자에게 충분한 안전 정보를 제공해 주지 못하고 그에 따라 사고 위험이 증가된다.
나아가 반사지의 반사 수명이 예상 수명보다 짧아져서 반사 기능을 완벽하게 수행할 수 없는 경우에는 사고의 위험이 상당히 증가하게 된다. 반사지는 자외선에 노출됨으로써 내구성이 저하되어 반사 성능이 현저히 떨어진다.
특히, 도로 구간 중 급커브길과 같은 위험 지역에서 도로 표지판이 본래의 기능을 수행하지 못하는 경우 사망 사고에 이르는 경우도 허다하다. 이러한 경우 국가는 사고 피해자 또는 보험사에게 배상 책임을 지는 경우도 발생할 수 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 운전자 및 보행자에게 언제나 완벽한 도로 정보를 제공해 줄 수 있는 자체 발광형 도로 표지판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제작 및 보수가 용이할 뿐만 아니라 태양 전지 시스 템을 이용함으로써 유지에도 효과적인 자체 발광형 도로 표지판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 설치된 자체 발광형 표지판에 이상 발생시 그 발생 내역을 스스로 진단하고 확인하여 별도의 장치에 내용을 저장하며 수리를 위하여 관리자에게 그 정보를 제공하여 보수를 쉽게 할 수 있는 편리성을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 LED 및 축전지 등의 동작 유무를 실시간으로 확인하고 이상 발생시 관리자에게 자동으로 비상 정보를 알려줄 수 있는 자체 발광형 도로 표지판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 운전자 및 보행자에게 더욱 완벽한 도로 정보를 제공해 줄 수 있는 자체 발광형 도로 표지판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 판상 형태를 갖는 도로표지보드; 상기 도로표지보드 상에 바탕, 문자, 숫자 또는 기호 형태로 부착되어 운전자에게 도로 정보를 제공해 주는 반사시트지; 상기 반사시트지의 바탕, 문자, 숫자 또는 기호 형태에 맞춰 상기 반사시트지 및 도로표지보드에 형성되는 다수의 관통홀; 상기 관통홀에 고정되어 일 말단이 상기 도로표지보드의 전방으로 노출되는 다수의 광화이버; 상기 광화이버를 상기 관통홀에 고정시키는 광화이버 고정부; 상기 도로표지보드의 후방으로 돌출되는 다수의 광화이버를 하나로 결 속하는 광화이버 결속부; 상기 광화이버 결속부에 결속된 다수의 광화이버에 발광을 위한 빛을 제공하기 위한 하나 이상의 LED; 상기 하나 이상의 LED가 고정 장착되는 LED 고정부; 상기 LED에 발광을 위한 전력을 제공하고 상기 LED 고정부에 탈착가능한 LED용 전선; 양측이 개방된 원통 형상을 갖고, 일차 개방홀에는 상기 광화이버 결속부가 결합되고 이차 개방홀에는 상기 LED 고정부가 결합되어 상기 LED로부터 발생되는 빛을 상기 광화이버 결속부에 결속된 다수의 광화이버에 전달해 주는 광연결부; 및 상기 LED의 발광을 제어하는 제어부를 포함하는 자체 발광형 도로 표지판을 제공한다.
상기 광화이버 고정부는 상기 관통홀의 후방에서 삽입되어 상기 도로표지보드의 전방에 노출되며 외면이 후방에서 전방으로 1~5도의 각도로 가늘어지는 형태를 갖는 전방노출부를 포함할 수 있다.
상기 전방노출부는 상기 도로표지보드 면에 대해 83~87도의 각도로 도로 방향으로 아래로 기울어져 있는 것일 수 있다.
상기 광화이버 고정부는 상기 도로표지보드의 후방에 위치하여 도로표지보드에 걸림될 수 있도록 걸림턱을 가지고 상기 전방노출부 보다 두꺼운 상태의 밀착부를 포함하는 후방바디; 상기 전방노출부 및 후방바디를 연결하고 외면이 후방에서 전방으로 1~5도의 각도로 가늘어지는 형태를 가지며 외면 표면에 다수의 요철을 구비하는 고정연결부; 상기 전방노출부에 형성하여 관통홀을 통과한 상태에서 도로표지보드의 전면에 밀착되어 삽입된 전방노출부가 이탈되는 것을 방지하는 걸림돌기; 및 상기 전방노출부, 고정연결부 및 후방바디의 중심에 광화이버를 삽입할 수 있도 록 형성된 광화이버홀을 더 포함할 수 있다.
상기 자체 발광형 도로 표지판은 태양 전지 및 태양 전지에서 발생한 전력을 충전하고 상기 LED에 발광에 필요한 전력을 공급하는 축전지를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전력을 제어하는 것일 수 있다.
상기 제어부는 상기 태양 전지에서 발생되는 가변 전압을 일정한 세기의 전압으로 변환시켜 축전지에 공급하게 하는 정전압 변환부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 태양 전지에서 발생되는 가변 전압의 세기를 측정하는 발생전압 측정부; 및 상기 가변 전압의 세기가 임계치 이상인 경우 LED를 오프시키고 임계치 미만인 경우 LED를 온시키는 LED 온오프부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 LED로 공급되는 전력을 일정 간격마다 측정하는 공급전력 측정부; 및 상기 공급 전력이 정해진 기준 전력과 상이한 경우 그를 보정해 주는 공급전력 보정부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 축전지에 충전된 전력을 측정하는 충전전력 측정부; 상기 충전된 전력이 임계치 미만으로 떨어지면 LED를 오프시키고 다시 임계치 이상이 되면 LED를 온시켜 축전지의 방전을 방지하는 축전지 보호부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 태양 전지에서 발생되는 가변 전압의 세기를 측정하는 발생전압 측정부; 상기 축전지에 충전된 전력을 측정하는 충전전력 측정부; 상기 LED의 온오프 여부를 측정하는 온오프 측정부; 상기 가변 전압의 세기가 임계치 미만이고 상기 충전 전력이 임계치 이상임에도 LED가 오프되어 있는 경우 LED 경고 신호를 생성하는 LED 경고신호 생성부; 및 상기 LED 경고 신호를 유무선 네트워크 를 통해 관리부로 전송하는 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 축전지에 충전된 전력을 측정하는 충전전력 측정부; 상기 충전된 전력이 임계치 미만으로 떨어져 있는 연속적인 시간을 측정하는 시간측정부; 상기 측정된 시간이 기준치 이상인 경우 축전지 경고 신호를 생성하는 축전지 경고신호 생성부; 및 상기 축전지 경고 신호를 유무선 네트워크를 통해 관리부로 전송하는 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 관리부는 LED 또는 축전지 경고 신호를 수신하는 정보 수신부, 상기 LED 또는 축전지 경고 신호를 저장하는 관리부 데이터베이스, LED 또는 축전지 경고 신호를 다른 시스템으로 전송하는 정보 전송부, 및 상기 LED 또는 축전지 경고 신호를 수신하여 수리 요청 신호를 전송하는 수리요청부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 태양 전지에서 발생되는 가변 전압의 세기를 측정하는 발생전압 측정부; 상기 가변 전압 세기와 일사량과의 관계에 대한 데이터를 저장하는 데이터베이스; 상기 데이터베이스를 이용하여 상기 가변 전압 세기를 일사량 정보로 변환하는 정보변환부; 대기의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및 상기 일사량 정보 및 기온 정보를 유무선 네트워크를 통해 관리부로 전송하는 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 원통 형상의 광연결부의 내부면 전체는 요철을 구비한 반사경으로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명의 일 측면에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 제조 방법으로서, 금속으로 이루어진 도로표지보드를 알칼리 용액에 침지하여 금속 표면에 묻은 유분을 제거하는 단계; 상기 도로표지보드를 15~25℃로 가열하는 단계; 및 상기 도로표지보드 상에 반사시트지를 부착하는 단계를 포함하는 자체 발광형 도로 표지판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 제조 방법은 상기 광화이버를 상기 광화이버 고정부의 광화이버홀에 삽입하여 상기 광화이버의 일 말단을 상기 전방노출부 밖으로 노출시키는 단계; 상기 광화이버 고정부의 전방노출부를 상기 도로표지보드에 구비된 관통홀의 후방에서 삽입함으로써 광화이버 고정부를 도로표지보드에 고정시키는 단계; 및 상기 전방노출부 밖으로 노출된 상기 광화이버의 일 말단을 일정한 길이로 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 광화이버의 일 말단의 절단 단계는 금속으로 이루어진 절단 도구의 상기 광화이버와 직접 접촉하여 그를 절단하는 절단 부위를 450~500℃로 가열하는 단계; 및 상기 가열된 절단 도구를 이용하여 상기 광화이버를 일정한 속도로 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기에서 상세하게 살펴본 바와 같이, 본 발명의 발광형 도로 표지판에 따르면 운전자 및 보행자에게 언제나 완벽한 도로 정보를 제공해 줄 수 있고, 제작 및 보수가 용이할 뿐만 아니라 태양 전지 시스템을 이용함으로써 유지에도 효과적이며, LED 및 축전지 등의 동작 유무를 실시간으로 확인하고 이상 발생시 관리자에게 자동으로 비상 정보를 알려줄 수 있다.
또한, 본 발명의 자체 발광형 도로 표지판의 제조 방법에 따르면 운전자 및 보행자에게 더욱 완벽한 도로 정보를 제공해 줄 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 정면도이다.
도 1에 기재된 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판은 운전자에게 도로의 방향 및 행선지를 안내해 주는 도로 표지판이고, 도 2에 기재된 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판은 운전자에게 제한 속도 정보를 제공해 주는 도로 안전 표지판이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 자체 발광형 도로 표지판은 도로표지보드(11), 반사시트지(12) 및 관통홀(13)을 구비한다.
도로표지보드(11)는 사각형, 원형 또는 삼각형 등의 판상 형태를 하고 있으며, 일반적으로 철판 등과 같은 금속으로 제조된다.
반사시트지(12)는 도로표지보드(11) 상에 바탕, 문자, 숫자 또는 기호 형태로 부착되어 운전자에게 도로 정보를 제공해 준다.
관통홀(13)은 반사시트지(12)의 바탕, 문자, 숫자 또는 기호 형태에 맞춰 반사시트지(12) 및 도로표지보드(11)에 형성된다. 또한, 자세하게 도시되지는 않았 지만, 다수의 광화이버가 관통홀(13)에 고정되어 광화이버의 말단이 상기 도로표지보드(11)의 전방으로 노출되어 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판은 광화이버(31), 광화이버 결속부(32), LED 고정부(33), LED용 전선(34) 및 광연결부(35)를 포함한다.
다수의 광화이버(31)의 일 말단들은 각각 도로표지보드(11)에 형성된 관통홀(13)에 고정되어 도로표지보드(11)의 전방으로 노출되고, 다른 말단들은 도로표지보드(11)의 후방으로 돌출되어 광화이버 결속부(32)에 의해 하나로 결속된다.
또한, 하나 이상의 LED(미도시)는 상기 광화이버 결속부(32)에 결속된 다수의 광화이버(31)에 발광을 위한 빛을 제공해 주고, LED 고정부(33)는 하나 이상의 LED를 고정 장착시킨다.
LED용 전선(34)은 LED에 발광을 위한 전력을 제공하고 상기 LED 고정부(33)에 탈착가능하다. 다른 부품들에 비해 수명이 상대적으로 짧은 LED에 고장이 발생하여 교체가 필요한 경우가 잦다. 이 경우 작업자는 별다른 장비를 사용하지 않고도 간단하게 LED 및 LED 고정부(33)를 전선으로부터 분리하고 새로운 유닛을 연결시킬 수 있다. 이러한 구성에 의해 본 발명에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 유지보수에 큰 도움을 제공할 수 있다.
광연결부(35)는 양측이 개방된 원통 형상을 갖고, 일차 개방홀에는 광화이버 결속부(32)가 결합되고 이차 개방홀에는 LED 고정부(33)가 결합되어 상기 LED로부터 발생되는 빛을 상기 광화이버 결속부(32)에 결속된 다수의 광화이버(31)에 전달해 준다.
도 4는 도 3에 도시된 자체 발광형 도로 표지판의 A-A선을 따라서 취한 단면도이다.
도 4에 있어서, 도면번호 41은 광화이버 고정부를 나타내고, 도면번호 42는 LED를 나타내며, 도면번호 43은 외부 케이스를 나타낸다.
광화이버 고정부(41)는 광화이버(31)를 관통홀(13)에 용이하게 고정시킬 수 있게 한다.
하나 이상의 LED(42)는 광화이버 결속부(32)에 결속된 다수의 광화이버(31)에 발광을 위한 빛을 제공한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부의 구성을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부의 구성을 도시한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부(41)는 전방노출부(51), 밀착부(52), 후방바디(53), 고정연결부(54), 걸림돌기(55), 광화이버홀(56) 및 요철(57)을 포함한다.
전방노출부(51)는 상기 관통홀(13)의 후방에서 삽입되어 상기 도로표지보드(11)의 전방에 노출되며 외면이 후방에서 전방으로 1~5도의 각도로 가늘어지는 형태를 갖는다. 전방노출부(51)의 외면이 후방에서 전방으로 1~5도의 각도로 가늘 어짐으로써 광화이버의 고정부(41)를 도로표지보드(11)에 형성된 관통홀(13)에 고정하는 작업시 전방노출부(51)의 직경이 관통홀(13)보다 작기 때문에 보다 용이하게 삽입될 수 있다.
전방노출부(51)는 도로표지보드(11) 면에 대해 83~87도의 각도로 도로 방향으로 아래로 기울어져 있다.
일반적으로 도로 표지판은 운전자의 시야보다 높은 위치에 설치되기 도로표지보드와 수직으로 설치되면 운전자에게 충분한 정보를 제공할 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 전방노출부(51)를 도로표지보드(11) 면에 대해 83~87도의 각도로 도로 방향으로 아래로 기울어지게 설치함으로써 보다 명확하고 충분한 도로 정보를 운전자에게 제공할 수 있는 장점을 갖는다. 전방노출부(51)의 상하를 구분하기 위하여 표면에 기준 표시를 할 수 있다.
후방바디(53)는 도로표지보드(11)의 후방에 위치하여 도로표지보드(11)에 걸림될 수 있도록 걸림턱을 가지고 상기 전방노출부(51) 보다 두꺼운 상태의 밀착부(52)를 포함한다.
고정연결부(54)는 상기 전방노출부(51) 및 후방바디(53)를 연결하고 외면이 후방에서 전방으로 1~5도의 각도로 가늘어지는 형태를 가지며 외면 표면에 다수의 요철(57)을 구비한다.
고정연결부(54)의 외면이 후방에서 전방으로 1~5도의 각도로 가늘어짐으로써 광화이버의 고정부(41)를 도로표지보드(11)에 형성된 관통홀(13)에 고정하는 작업 시 고정연결부(54)의 전방부의 직경이 관통홀(13)보다 상대적으로 작기 때문에 보다 용이하게 삽입될 수 있다. 한편, 고정연결부(54)의 외면 표면에 다수의 요철(57)을 구비하기 때문에 고정연결부(54)가 관통홀(13)에 보다 강하게 강제 고정될 수 있다.
걸림돌기(55)는 상기 전방노출부(51)에 형성하여 관통홀(13)을 통과한 상태에서 도로표지보드(11)의 전면에 밀착되어 삽입된 전방노출부(51)가 이탈되는 것을 방지한다.
상기 전방노출부(51), 고정연결부(54) 및 후방바디(53)의 중심에는 광화이버(31)를 삽입할 수 있도록 형성된 광화이버홀(56)이 구비되어 있다.
상기 광화이버 고정부(41)에 형성되는 관통홀(13)에 광화이버(31)를 삽입할 때는 입구(68)에 형성된 큰 직경의 유도홀(69)에 의해 보다 용이한 결합이 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 광연결부의 구성을 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 광연결부(35)는 양측이 개방된 원통 형상을 갖고, 일차 개방홀에는 광화이버 결속부(32)가 결합되고 이차 개방홀에는 LED 고정부(33)가 결합되어 LED(42)로부터 발생되는 빛을 광화이버 결속부(32)에 결속된 다수의 광화이버(31)에 전달해 준다.
원통 형상의 광연결부(35)의 내부면 전체는 요철을 구비한 반사경(71)으로 구성되어 있다. 그에 의해 LED(42)에서 발생되어 광화이버 결속부(32)에 결속된 다수의 광화이버(31)의 단면으로 입사되는 빛의 세기가 균일해지게 된다. 따라서, 관통홀(13)에 고정된 다수의 광화이버(31)에서 발산되는 빛이 더욱 밝고 균일하기 때문에 운전자에게 보다 정확한 도로 정보를 제공해 줄 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판은 태양 전지(81), 축전지(82), LED(42), 광화이버(31), 제어부(83), 네트워크(84) 및 관리부(85)를 포함한다.
태양 전지(81)는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 축전지(82)는 태양 전지(81)에서 발생한 전력을 충전하고 상기 LED(42)에 발광에 필요한 전력을 공급한다.
제어부(83)는 상기 전력을 제어하고 LED(42)의 발광을 제어한다. 제어부(83)는 유선 또는 무선 네트워크(84)를 통해 관리부(85)에 연결되어 있다. 관리부(85)는 도로관리공사 또는 도로 표지판 관리 회사 측에 구비되어 있을 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 제어부(83)는 정전압 변환부(902), 발생전압 측정부(904), LED 온오프부(906), 공급전력 측정부(908), 공급전력 보정부(910), 충전전력 측정부(912), 축전지 보호 부(914), 온오프 측정부(916), LED 경고신호 생성부(918), 통신 인터페이스(920), 시간 측정부(922), 축전지 경고신호 생성부(924), 데이터베이스(926), 정보 변환부(928) 및 온도 측정부(930)를 포함한다.
정전압 변환부(902)는 태양 전지(81)에서 발생되는 가변 전압을 일정한 세기의 전압으로 변환시켜 축전지(82)에 공급한다. 이를 위해 정전압 회로를 이용할 수 있으며, 그에 따라 축전지(82)에 과도한 전압이 입력되는 것을 방지할 수 있고 축전 효율을 증가시킬 수 있다.
발생전압 측정부(904)는 태양 전지(81)에서 발생되는 가변 전압의 세기를 측정하고, LED 온오프부(906)는 상기 가변 전압의 세기가 임계치 이상인 경우 LED(42)를 오프시키고 임계치 미만인 경우 LED(42)를 온시킨다.
태양의 일사량이 적은 우천시 또는 야간시 LED를 점등시켜 운전자에게 보다 명확한 도로 정보를 제공해 줄 필요가 있다. 한편, 태양의 일사량은 태양 전지에서 발생되는 가변 전압의 세기와 일정한 상관관계를 가지므로, 상기 가변 전압의 세기를 LED 온오프의 기준으로 사용할 수 있다. 상기 구성에 따르면 일사량을 측정하는 별도의 모듈을 추가 장착하지 않으면서도 정확한 온오프 기준을 제공할 수 있다.
공급전력 측정부(908)는 상기 LED(42)로 공급되는 전력을 일정 간격마다 측정하고, 공급전력 보정부(910)는 상기 공급 전력이 정해진 기준 전력과 상이한 경우 그를 보정하여 일정한 기준 전력이 LED(42)에 공급될 수 있도록 한다.
상기 구성에 의해, 다수의 LED(42)에 동일한 세기의 전력을 제공함으로써 다 수의 LED(42)가 동일한 휘도를 가질 수 있도록 할 뿐만 아니라 시간의 변화에 따른 휘도의 변화를 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 전압의 변동에 따라 밝기가 상이해지는 문제점을 해결한 것으로, 본 발명은 어느 임계치의 전압까지 동일한 휘도를 유지하여 시인성 증대로 인해 정보전달을 용이하게 하며 교통사고 예방에 효과적이다.
충전전력 측정부(912)는 상기 축전지(82)에 충전된 전력을 측정하고, 축전지 보호부(914)는 상기 충전된 전력이 임계치 미만으로 떨어지면 LED를 오프시키고 다시 임계치 이상이 되면 LED를 온시켜 축전지의 방전을 방지한다.
일반적으로 축전지가 완전히 방전되는 경우 그의 수명이 단축되는 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 충전전력 측정부(912) 및 축전지 보호부(914)에 따르면 축전지(82)의 수명을 상당히 연장시킬 수 있어, 도로 표지판의 관리 및 유지에 기여할 수 있다.
온오프 측정부(916)는 LED(42)의 온오프 여부를 측정한다.
LED 경고신호 생성부(918)는 발생전압 측정부(904)에서 측정된 가변 전압의 세기, 충전전력 측정부(912)에서 측정된 축전지(82)에 충전된 전력 및 온오프 측정부(916)에서 측정된 LED의 온오프 여부를 기준으로 LED 경고 신호를 생성한다.
즉, LED 경고신호 생성부(918)는 상기 가변 전압의 세기가 임계치 미만이고 상기 충전 전력이 임계치 이상임에도 LED가 오프되어 있는 경우 LED 경고 신호를 생성한다.
통신 인터페이스(920)는 상기 LED 경고 신호를 유무선 네트워크(84)를 통해 관리부(85)로 실시간으로 전송한다.
관리부(85)는 LED 경고 신호를 수신하는 정보 수신부, 상기 LED 경고 신호를 저장하는 관리부 데이터베이스, 이를 다른 시스템으로 전송하는 정보 전송부, 및 상기 LED 경고 신호를 수신하여 수리 요청 신호를 전송하는 수리요청부를 포함할 수 있다.
시간 측정부(922)는 충전전력 측정부(912)에서 측정된 전력이 임계치 미만으로 떨어져 있는 연속적인 시간을 측정한다. 축전지 경고신호 생성부(924)는 상기 측정된 시간이 기준치 이상인 경우 축전지 경고 신호를 생성한다.
통신 인터페이스(920)는 상기 축전지 경고 신호를 유무선 네트워크(84)를 통해 관리부(85)로 실시간으로 전송한다.
관리부(85)는 축전지 경고 신호를 수신하는 정보 수신부, 상기 축전지 경고 신호를 저장하는 관리부 데이터베이스, 이를 다른 시스템으로 전송하는 정보 전송부, 및 상기 축전지 경고 신호를 수신하여 수리 요청 신호를 전송하는 수리요청부를 포함할 수 있다.
데이터베이스(926)는 발생전압 측정부(904)에서 측정된 가변 전압 세기와 일사량과의 관계에 대한 데이터를 저장한다.
정보 변환부(928)는 상기 데이터베이스(926)를 이용하여 상기 가변 전압 세기를 일사량 정보로 변환하고, 온도 측정부(930)는 대기의 온도를 측정한다.
통신 인터페이스(920)는 일사량 정보 및 기온 정보를 유무선 네트워크를 통해 관리부(85)로 전송한다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법은 금속으로 이루어진 도로표지보드를 알칼리 용액에 침지하여 금속 표면에 묻은 유분을 제거하는 단계, 상기 도로표지보드를 15~25℃로 가열하는 단계 및 상기 도로표지보드 상에 반사시트지를 부착하는 단계를 포함한다.
상기 도로표지보드의 세척은 산세에 의해 수행될 수 있는데, 예를 들어 티타늄판의 경우에는 질산 또는 황산 용액에 일정시간 침지하면 스케일을 제거할 수 있으며, 알루미늄의 경우에는 수산화나트륨 용액에 침지한 후 석유에테르 용액으로 세정하면 된다. 한편, 스테인리스강판은 표면 산화에 민감하지 않기 때문에 별다른 처리를 할 필요는 없고, 표면을 세척하는 것만에 의해 수행될 수도 있다.
본 발명의 유분을 제거하는 단계에 따르면 반사시트지가 도로표지보드에 완벽하게 접착할 수 있도록 한다. 또한, 유분이 완벽하게 제거되지 않음으로써 잔여 유분이 반사시트지에 스며들어 반사시트지의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.
상기 도로표지보드의 가열 단계에 의해 반사시트지의 결합력을 보다 향상시킬 수 있다. 본 발명자들은 도로표지보드를 15℃ 미만 및 25℃ 초과로 가열하는 경우 반사시트지의 결합력이 상대적으로 떨어짐을 확인하였다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제조 방법은 상기 광화이버를 상기 광화이버 고정부의 광화이버홀에 삽입하여 상기 광화이버의 일 말단을 상기 전방노출부 밖으 로 노출시키는 단계; 상기 광화이버 고정부의 전방노출부를 상기 도로표지보드에 구비된 관통홀의 후방에서 삽입함으로써 광화이버 고정부를 도로표지보드에 고정시키는 단계; 및 상기 전방노출부 밖으로 노출된 상기 광화이버의 일 말단을 일정한 길이로 절단하는 단계를 포함한다.
상기 광화이버의 일 말단의 절단 단계는 금속으로 이루어진 절단 도구의 상기 광화이버와 직접 접촉하여 그를 절단하는 절단 부위를 450~500℃로 가열하는 단계; 및 상기 가열된 절단 도구를 이용하여 상기 광화이버를 일정한 속도로 절단하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 절단 부위를 가열하고 그를 이용하여 광화이버를 절단함에 의해 광화이버의 말단이 구의 형상으로 부풀어지게 된다. 광화이버의 말단이 구의 형상으로 부풀어짐으로써 고정된 광화이버가 보다 견고하게 고정될 수 있을 뿐만 아니라 광화이버를 통해 전달된 빛의 방사각이 보다 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명자들은 절단 부위를 450℃ 미만 및 500℃ 초과로 가열하는 경우 광화이버의 말단이 충분히 부풀어지지 않거나 완전한 구의 형상이 되지 않음을 확인하였다. 따라서, 상기의 온도를 정확하게 유지하는 것이 중요하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 자체 발광형 도로 표지판의 A-A선을 따라서 취한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부의 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 광화이버 고정부의 구성을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 광연결부의 구성을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
13: 관통홀 31: 광화이버
32: 광화이버 결속부 33: LED 고정부
34: LED용 전선 35: 광연결부
41: 광화이버 고정부 42: LED
51: 전방노출부 52: 밀착부
53: 후방바디 54: 고정연결부
55: 걸림돌기 56: 광화이버홀
57: 요철 71: 반사경
81: 태양 전지 82: 축전지
83: 제어부 85: 관리부
902: 정전압 변환부 904: 발생전압 측정부
906: LED 온오프부 908: 공급전력 측정부
910: 공급전력 보정부 912: 충전전력 측정부
914: 축전지 보호부 916: 온오프 측정부
918: LED 경고신호 생성부 920: 통신 인터페이스
922: 시간 측정부 924: 축전지 경고신호 생성부
926: 데이터베이스 928: 정보 변환부
930: 온도 측정부

Claims (17)

  1. 판상 형태를 갖는 도로표지보드;
    상기 도로표지보드 상에 바탕, 문자, 숫자 또는 기호 형태로 부착되어 운전자에게 도로 정보를 제공해 주는 반사시트지;
    상기 반사시트지의 바탕, 문자, 숫자 또는 기호 형태에 맞춰 상기 반사시트지 및 도로표지보드에 형성되는 다수의 관통홀;
    상기 관통홀에 고정되어 일 말단이 상기 도로표지보드의 전방으로 노출되는 다수의 광화이버;
    상기 광화이버를 상기 관통홀에 고정시키는 광화이버 고정부;
    상기 도로표지보드의 후방으로 돌출되는 다수의 광화이버를 하나로 결속하는 광화이버 결속부;
    상기 광화이버 결속부에 결속된 다수의 광화이버에 발광을 위한 빛을 제공하기 위한 하나 이상의 LED;
    상기 하나 이상의 LED가 고정 장착되는 LED 고정부;
    상기 LED에 발광을 위한 전력을 제공하고 상기 LED 고정부에 탈착가능한 LED용 전선;
    양측이 개방된 원통 형상을 갖고, 일차 개방홀에는 상기 광화이버 결속부가 결합되고 이차 개방홀에는 상기 LED 고정부가 결합되어 상기 LED로부터 발생되는 빛을 상기 광화이버 결속부에 결속된 다수의 광화이버에 전달해 주는 광연결부; 및
    상기 LED의 발광을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 광화이버 고정부는 상기 관통홀의 후방에서 삽입되어 상기 도로표지보드의 전방에 노출되며 외면이 후방에서 전방으로 1~5도의 각도로 가늘어지는 형태를 갖는 전방노출부를 포함하는 자체 발광형 도로 표지판.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전방노출부는 상기 도로표지보드 면에 대해 83~87도의 각도로 도로 방향으로 아래로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광화이버 고정부는
    상기 도로표지보드의 후방에 위치하여 도로표지보드에 걸림될 수 있도록 걸림턱을 가지고 상기 전방노출부 보다 두꺼운 상태의 밀착부를 포함하는 후방바디;
    상기 전방노출부 및 후방바디를 연결하고 외면이 후방에서 전방으로 1~5도의 각도로 가늘어지는 형태를 가지며 외면 표면에 다수의 요철을 구비하는 고정연결부;
    상기 전방노출부에 형성하여 관통홀을 통과한 상태에서 도로표지보드의 전면에 밀착되어 삽입된 전방노출부가 이탈되는 것을 방지하는 걸림돌기; 및
    상기 전방노출부, 고정연결부 및 후방바디의 중심에 광화이버를 삽입할 수 있도록 형성된 광화이버홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자체 발광형 도로 표지판은 태양 전지 및 태양 전지에서 발생한 전력을 충전하고 상기 LED에 발광에 필요한 전력을 공급하는 축전지를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 태양 전지에서 발생되는 가변 전압을 일정한 세기의 전압으로 변환시켜 축전지에 공급하게 하는 정전압 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 태양 전지에서 발생되는 가변 전압의 세기를 측정하는 발생전압 측정부; 및
    상기 가변 전압의 세기가 임계치 이상인 경우 LED를 오프시키고 임계치 미만 인 경우 LED를 온시키는 LED 온오프부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 LED로 공급되는 전력을 일정 간격마다 측정하는 공급전력 측정부; 및
    상기 공급 전력이 정해진 기준 전력과 상이한 경우 그를 보정해 주는 공급전력 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 축전지에 충전된 전력을 측정하는 충전전력 측정부;
    상기 충전된 전력이 임계치 미만으로 떨어지면 LED를 오프시키고 다시 임계치 이상이 되면 LED를 온시켜 축전지의 방전을 방지하는 축전지 보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 태양 전지에서 발생되는 가변 전압의 세기를 측정하는 발생전압 측정부;
    상기 축전지에 충전된 전력을 측정하는 충전전력 측정부;
    상기 LED의 온오프 여부를 측정하는 온오프 측정부;
    상기 가변 전압의 세기가 임계치 미만이고 상기 충전 전력이 임계치 이상임에도 LED가 오프되어 있는 경우 LED 경고 신호를 생성하는 LED 경고신호 생성부; 및
    상기 LED 경고 신호를 유무선 네트워크를 통해 관리부로 전송하는 통신 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 축전지에 충전된 전력을 측정하는 충전전력 측정부;
    상기 충전된 전력이 임계치 미만으로 떨어져 있는 연속적인 시간을 측정하는 시간측정부;
    상기 측정된 시간이 기준치 이상인 경우 축전지 경고 신호를 생성하는 축전지 경고신호 생성부; 및
    상기 축전지 경고 신호를 유무선 네트워크를 통해 관리부로 전송하는 통신 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 태양 전지에서 발생되는 가변 전압의 세기를 측정하는 발생전압 측정부;
    상기 가변 전압 세기와 일사량과의 관계에 대한 데이터를 저장하는 데이터베이스;
    상기 데이터베이스를 이용하여 상기 가변 전압 세기를 일사량 정보로 변환하는 정보변환부;
    대기의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및
    상기 일사량 정보 및 기온 정보를 유무선 네트워크를 통해 관리부로 전송하는 통신 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 관리부는
    LED 또는 축전지 경고 신호를 수신하는 정보 수신부;
    상기 LED 또는 축전지 경고 신호를 저장하는 관리부 데이터베이스;
    LED 또는 축전지 경고 신호를 다른 시스템으로 전송하는 정보 전송부; 및
    상기 LED 또는 축전지 경고 신호를 수신하여 수리 요청 신호를 전송하는 수리요청부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 원통 형상의 광연결부의 내부면 전체는 요철을 구비한 반사경으로 구성 되는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판.
  15. 제1항 및 제3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 자체 발광형 도로 표지판의 제조 방법으로서,
    금속으로 이루어진 도로표지보드를 알칼리 용액에 침지하여 금속 표면에 묻은 유분을 제거하는 단계;
    상기 도로표지보드를 15~25℃로 가열하는 단계; 및
    상기 도로표지보드 상에 반사시트지를 부착하는 단계를 포함하는 자체 발광형 도로 표지판의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광화이버를 상기 광화이버 고정부의 광화이버홀에 삽입하여 상기 광화이버의 일 말단을 상기 전방노출부 밖으로 노출시키는 단계;
    상기 광화이버 고정부의 전방노출부를 상기 도로표지보드에 구비된 관통홀의 후방에서 삽입함으로써 광화이버 고정부를 도로표지보드에 고정시키는 단계; 및
    상기 전방노출부 밖으로 노출된 상기 광화이버의 일 말단을 일정한 길이로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 광화이버의 일 말단의 절단 단계는
    금속으로 이루어진 절단 도구의 상기 광화이버와 직접 접촉하여 그를 절단하는 절단 부위를 450~500℃로 가열하는 단계; 및
    상기 가열된 절단 도구를 이용하여 상기 광화이버를 일정한 속도로 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광형 도로 표지판의 제조 방법.
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