KR100935634B1

KR100935634B1 - 광섬유를 이용한 도로표지병

Info

Publication number: KR100935634B1
Application number: KR1020090059067A
Authority: KR
Inventors: 박점배
Original assignee: (주) 에스엘테크
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2010-01-07
Also published as: WO2011002159A3; WO2011002159A2

Abstract

본 발명은 사이드라이트 또는 엔드라이트 타입의 광섬유에 의한 고품위의 다양한 패턴광을 제공하여 운전자의 착각현상을 최소화하면서도 야간 또는 우천 시 식별력을 크게 향상시킬 수 있는 광섬유를 이용한 도로표지병에 관한 것이다.

구체적으로 본 발명은 상면이 개방된 보울 형상으로서 바닥과 측면에 의한 소정의 실장공간이 내부에 정의된 베이스프레임; 상기 실장공간에 내장되고 내면을 따라 고 반사율의 반사면이 형성된 반구 또는 원추형의 미러하우징; 상기 실장공간에 내장되는 제어회로와 축전지 및 상기 제어회로와 연결되고 상기 미러하우징에 삽입되는 적어도 하나의 LED; 상기 실장공간을 밀폐하는 수평면을 제공하도록 상기 실장공간에 일부 또는 전부가 실장되는 절연재질의 플레이트하우징; 일단이 상기 미러하우징에 관통 삽입되어 상기 적어도 하나의 LED와 근접 대면되고 타단이 상기 플레이트하우징에 관통 삽입되어 상기 수평면으로부터 노출되는 적어도 하나의 광섬유; 상기 제어회로와 연결되고 상기 수평면에 장착된 조도감지센서와 태양전지; 상기 광섬유, 조도감지센서, 태양전지를 덮어 상기 베이스프레임의 상면을 밀폐하는 투명의 렌즈; 및 상기 렌즈의 가장자리를 덮어 상기 베이스프레임에 고정되는 링 형상의 커버프레임을 포함하는 광섬유를 이용한 도로표지병을 제공한다.

Description

광섬유를 이용한 도로표지병{road sign using optical fiber}

본 발명은 도로표지병(road sign)에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 시공성과 내구성이 뛰어난 구조적 장점을 나타내는 동시에 사이드라이트(side ligth type) 또는 엔드라이트(end light type) 타입의 광섬유(optical fiber)에 의한 고품위의 다양한 패턴광을 제공함에 따라 운전자의 착각현상을 최소화하면서도 야간 또는 우천 시(侍) 식별력을 크게 향상시킬 수 있는 광섬유를 이용한 도로표지병에 관한 것이다.

'도로표지병(road sign)'이란 '도로법 제3조' 및 '도로의 구조/시설기준에 관한 규정' 제30조에 따른 도로부속물로서 야간이나 우천 시(侍) 심각한 시인성(視認性) 저하가 뒤따르는 도료형 노면표지의 선형을 보완하고 운전자의 시선을 명확하게 유도하여 교통안전과 원활한 소통을 도모하기 위한 시선유도시설을 지칭한다.

따라서 도로표지병은 도로의 중앙선, 차선 경계선, 전용차로, 노상장애물, 안전지대와 같이 노면표지의 기능을 보완하고 선형유도나 도로환경 변화에 대한 운 전자의 인식을 높일 필요가 있는 구간에 적절히 설치되는데, 길 가장자리 구역선, 급 곡선부, 터널, 차로의 감소/분리/합류 구간, 통행로의 변경구간, 교통섬, 인터체인지 고어지역, 좌회전 차선을 포함한 2차로 도로, 물리적으로 분리되지 않은 다차로 도로, 도로폭이 접은 교량 등은 그 대표적인 설치구간에 해당된다.

한편, 일반적인 도로표지병은 그 구동방식에 따라 반사형, 발광형으로 구분되고, 발광형은 또다시 점멸식, 점등식, 전환식으로 세분화된다.

이 중에서 반사형 도로표지병은 자체발광 기능이 없어 자동차의 전조등을 반사시켜 해당기능을 수행한다. 때문에 상대적으로 저렴하고 설치가 용이한 대신 소정각도의 반사면을 구현하기 위해서는 노면으로부터 일정 정도 돌출되게 설치될 수밖에 없으므로 도로의 안정성과 주행성을 떨어뜨리고 반사면의 마모로 인한 수명단축의 문제점을 보인다.

그 결과 현재로서는 임시차선표시 등 매우 한정적인 분야에서만 사용된다.

반면, 발광형 도로표지병은 LED(light-emitting diode) 등의 광원이 내장되어 자체발광이 가능하다. 때문에 노면으로부터 노출되지 않도록 지중(池中)에 매립 설치될 수 있으므로 안정성과 주행성이 높고, 상대적으로 수명이 길어 개보수기간 연장에 따른 비용절감 효과는 물론 유지보수에 드는 수고 및 노력을 줄일 수 있다.

참고로, 발광형 도로표지병 중에서 불빛이 깜박거리는 점멸식은 운전자의 착각을 불러일으킬 염려가 있어 국내에서는 사용이 금지되어 있고, 항시 켜져 있는 점등식은 안개가 잦은 지역 등에만 제한적으로 허가되어 있다.

그 결과 현재 사용되는 도로표지병은 대부분 발광형의 전환식에 해당된다. 따라서 이하에서 '도로표지병'이라 하면 발광형의 전환식을 지칭하며, 이는 본 명세서에서 일관되게 동일한 의미로 사용될 것이다.

정리하면, 도로표지병이란 야간이나 우천 시(侍) 노면표시를 보조 또는 대체하기 위한 도로부속물로서 시인성은 물론 시공성과 내구성이 뛰어나야 한다. 더 나아가 도로표지병은 공공시설물로서 도시환경과 조화를 이루어야 하고, 시공에 따른 환경오염의 가능성이 작아야 하며, 운전자의 착각현상을 최소화할 수 있도록 고품위의 광을 발할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 안출된 것으로, 해당분야에서 요구되는 여러 가지 조건을 두루 만족시킬 수 있는 도로표지병을 제공하고자 한다.

즉, 본 발명은 시인성이 높으면서도 운전자의 착각현상을 최소화할 수 있고 시공성과 내구성이 높으며 도시환경과 적절한 조화를 이루는 가운데 시공에 따른 환경오염의 가능성이 적은 도로표지병을 제공하는데 목적을 둔다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상면이 개방된 보울 형상으로서 바닥과 측면에 의한 실장공간이 내부에 정의된 베이스프레임; 상기 실장공간에 내장되고 제어회로와 축전지가 탑재된 제 1 PCB; 상기 실장공간에 내장되어 제 1 PCB와 전기적으로 연결되고 적어도 하나의 LED가 탑재된 제 2 PCB; 상기 실장공간을 밀폐하는 수평면을 제공하도록 상기 실장공간에 일부 또는 전부가 실장되어 상기 제 1 및 제 2 PCB가 저면에 고정되고, 상기 저면에 상기 적어도 하나의 LED가 삽입되어 상기 제 2 PCB로 밀폐되는 하우징홀이 만입 형성된 절연재질의 플레이트하우징; 내면을 따라 고 반사율의 반사면이 형성된 반구 또는 원추형으로서 상기 적어도 하나의 LED를 덮도록 상기 하우징홀에 삽입되어 상기 제 2 PCB로 밀폐되는 미러하우징; 일단이 상기 미러하우징의 내부로 삽입되어 상기 LED와 근접 대면되고 타단이 상기 수평면으로부터 노출되도록 상기 플레이트하우징과 상기 미러하우징을 관통하는 적어도 하나의 POF(Plastic Optical Fiber)로서 엔드라이트 방식 또는 상기 타단이 상기 수평면 위에 일정형태로 배열된 사이드라이트 방식의 광섬유; 상기 제어회로와 연결되고 상기 수평면에 장착된 조도감지센서와 태양전지; 상기 수평면을 덮어 상기 베이스프레임의 상면을 밀폐하고 저면에 상기 광섬유의 타단을 가이드하는 가이드홈이 형성된 투명의 렌즈; 상기 렌즈의 가장자리를 덮어 상기 베이스프레임에 고정되는 링 형상의 커버프레임을 포함하는 광섬유를 이용한 도로표지병을 제공한다.
이때, 상기 LED는 서로 다른 컬러광을 발하는 적어도 두 개의 LED를 포함하는 LED 클러스터인 것을 특징으로 하고, 상기 수평면 위의 일부에 마련된 고반사율의 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 베이스프레임의 상단 외측을 따라 마련된 제 1 나사산; 상기 커버프레임의 하단 내 측면을 따라 마련되어 상기 제 1 나사산과 나사결합되는 제 2 나사산을 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 베이스프레임은, 외 측면을 따라 둘러 붙여진 러그에 의해 수평 단면이 원형인 상단과 타원형인 하단으로 구분되고, 상기 베이스프레임의 하단 외면으로부터 측방 돌출된 적어도 하나의 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 따른 도로표지병은 시공성과 내구성이 뛰어난 장점을 나타낸다.

즉, 본 발명에 따른 도로표지병은 접착제가 주입된 시공홀에 단순 삽입하는 것으로 시공이 완료되는 한편, 시공 후에는 접착제에 매몰되는 베이스프레임 하단의 구조적 형상으로 인해 헛도는 현상이 방지되고, 베이스프레임의 하단으로부터 측방 돌출된 핀에 의해 시공홀로부터 빠지는 현상이 방지된다. 아울러 본 발명에 따른 도로표지병은 커버프레임을 나사분리 하면 실질적인 전체가 손쉽게 분해되므로 사용자는 편리하게 개보수를 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 도로표지병은 사이드라이트 또는 엔드라이트 타입의 광섬유를 이용하여 고품위의 다양한 패턴광을 제공할 수 있고, 이를 통해 야간이나 우천 시(侍) 식별력을 높이면서도 운전자의 착각현상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

본격적인 설명에 앞서, 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 도로표지병(2)(이 하, 간략하게 도로표지병(2)이라 한다.)은 구체적인 양태(樣態)에 따라 몇 가지 실시예로 구분될 수 있다. 따라서 이하에서는 각각을 구분해서 살펴보며, 편의상 각 실시예 별로 공통된 내용에 대해서는 제 1 실시예를 통해 자세히 살펴보는 대신 그 밖의 실시예에서는 차이점을 주로 살펴본다.

제 1 실시예

첨부된 도 1 내지 도 3은 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)(이하, 도로표지병(2)이라 한다.)을 나타낸 도면으로서, 도 1은 사시도, 도 2는 분해 사시도, 도 3은 도 2의 III-III 선에 대한 일부 단면도에 해당된다.

보이는 것처럼, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)은 상면이 개방된 보울(bowl) 형상의 베이스프레임(base frame:10) 내부로 정의된 소정의 실장공간(12)에 제어회로(20)와 축전지(22)를 비롯한 적어도 하나의 LED(light-emitting diode:24)가 내장되고, 이들을 덮어 베이스프레임(10)의 실장공간(12)을 실질적으로 밀폐하는 플레이트하우징(plate housing:30)의 수평면(32)을 따라 조도감지센서(50)와 태양전지(55)가 장착되는 한편, 적어도 하나의 광섬유(40)가 플레이트하우징(30)을 관통해서 그 일단은 적어도 하나의 LED(24)에 근접 대면되고 타단은 플레이트하우징(30)의 수평면(32) 위로 노출되며, 이들을 덮어 베이스프레임(10)의 상면을 밀폐하는 렌즈(60)의 가장자리를 링 형상의 커버프레임(civer frame:70)이 둘러 베이스프레임(10)에 고정되는 형태를 나타낸다.

이때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)의 광섬유(40)는 그 일단 으로 입사된 빛을 타단의 전(全) 면적으로 방사하는 사이드라이트 타입(side light type)으로서 플레이트하우징(30)의 수평면(32) 위로 노출된 타단은 플레이트하우징(30)의 수평면(32)을 따라 소정의 형태로 배치되고, 베이스프레임(10)의 실장공간(12)에는 적어도 하나의 LED(24)가 수용되는 반구형 또는 원추형의 미러하우징(mirror housing:)이 별도로 내장되어 각각의 광섬유(40) 일단이 관통 삽입되는 것을 특징으로 한다.

그리고 태양광을 이용하여 태양전지(55)로부터 생성된 전력은 축전지(22)에 저장된 후 조도감지센서(50)의 감지결과에 따라 제어회로(20)에 의해 적어도 하나의 LED(24)에 선택적으로 인가되는바, LED(24)로부터 발생된 빛은 적어도 하나의 광섬유(40)에 의해 고품위의 선형광으로 변환되어 렌즈(60)를 통해 투영된다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)을 보다 세부적으로 살펴본다.

먼저, 베이스프레임(10)은 후술하는 렌즈(60), 커버프레임(70) 등과 함께 본 발명에 따른 도로표지병(2)의 실질적인 외관을 완성하는 메인케이스(main case)로서 전체가 지중(池中)에 매립된다.

이를 위한 베이스프레임(10)은 일정강도 이상의 금속 또는 합성수지로 이루어진 보울 또는 이와 유사한 형태를 나타내며, 개방된 상면의 내부로는 바닥(10a)과 측면(10b)에 의한 소정의 만입공간인 실장공간(12)이 정의된다.

그리고 베이스프레임(10)의 외 측면을 따라서는 러그(lug:14)가 둘러 붙여져 베이스프레임(10)의 외관을 상단과 하단으로 구분하며, 바람직하게는 베이스프레임(10)의 상단은 길이방향에 수직한 단면이 원형으로서 그 외면을 따라 제 1 나사 산(16)이 형성되고, 베이스프레임(10)의 하단은 길이방향에 수직한 단면이 타원 또는 이와 유사한 형태로서 그 외면을 따라 적어도 하나의 핀(18)이 측방 돌출된다. 참고로, 베이스프레임(10)의 하단 형상에 대해서는 베이스프레임(10)의 저면도인 도 4를 통해 확인할 수 있다.

한편, 러그(14)가 필요한 이유는 본 발명에 따른 도로표지병(2)을 지중(池中)에 매립하기 위해 노면에 천공된 시공홀로 몰탈 또는 에폭시 계열의 접착물질을 주입한 후 도로표지병(2)을 삽입할 때, 시공홀에 기(旣) 주입된 액상의 접착물질이 흘러 넘치는 것을 방지하기 위한 것으로서 일정 폭의 환형을 나타내는 것이 적절하다. 또한 베이스프레임(10)의 상단이 원형으로서 그 외면을 따라 제 1 나사산(16)이 형성되는 이유는 후술하는 커버프레임(70)의 나사결합을 위한 것이고, 베이스프레임(10)의 하단이 타원형으로서 그 외면을 따라 적어도 하나의 핀(18)이 측방 돌출되는 이유는 지중(池中)에 매립된 후 헛돌거나 빠지는 현상을 방지하기 위한 것으로서, 이들에 대해서는 해당부분에서 다시 한번 살펴본다.

다음으로, 베이스프레임(10)의 실장공간(12)에는 제어회로(20), 축전지(22), 적어도 하나의 LED(24)와 더불어 미러하우징(38)이 내장된다.

이때, 축전지(22)는 후술하는 태양전지(55)로부터 생성된 전력을 저장하고, 제어회로(20)는 후술하는 조도감지센서(50)의 감지결과에 따라 축전지(22)에 저장된 전력을 하나 이상의 LED(24)에 선택적으로 인가하여 각각을 온/오프 제어한다.

이를 위한 제어회로(20)는 일정 알고리즘에 따른 논리연산을 수행하는 논리연산회로, 적어도 하나의 LED(24)를 온/오프 제어하기 위한 스위치(switch) 그리고 저항(resistance), 캐패시터(capacitor) 등의 전기소자가 PCB(Printed Circuit Board:23,25)에 적절히 탑재된 형태를 나타낼 수 있고, 필요하다면 축전지(22)는 PCB(23,25)에 탑재될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 LED(24)는 서로 다른 컬러광을 발하는 둘 이상의 LED를 포함하는 이른바 '클러스터 타입(cluster type) LED'가 사용될 수 있으며, 필요하다면 PCB(23,25)는 도면에서처럼 제어회로(20)와 축전지(22)가 탑재된 제 1 PCB(23) 그리고 적어도 하나의 LED(24)가 탑재된 제 2 PCB(25)로 구분될 수 있다.

그리고 미러하우징(38)은 적어도 하나의 LED(24)로부터 발생된 빛을 후술하는 광섬유(40)의 일단으로 집광시키는 부분으로서, 그 내면을 따라 백색 또는 은색의 고반사율의 반사면이 형성된 상태로 적어도 하나의 LED(24)를 덮어 제 2 PCB(25)에 밀착되는 반구형 또는 원추형을 나타내고, 광섬유(40)의 일단은 미러하우징(38)의 외면으로부터 관통 삽입되어 적어도 하나의 LED(24)와 근접대면된다.

다음으로, 베이스프레임(10)의 실장공간(12)에는 합성수지 등의 절연재질로 이루어진 플레이트하우징(30)의 일부 또는 전부가 삽입되어 제어회로(20), 축전지(22), 적어도 하나의 LED(24), 미러하우징(38)을 덮는 소정의 수평면(32)을 제공한다.

이때, 플레이트하우징(30)은 베이스프레임(10)의 실장공간(12)을 실질적으로 밀폐하여 제어회로(20), 축전지(22), 적어도 하나의 LED(24) 등을 보호하는 동시에 조도감지센서(50), 태양전지(55)의 장착과 광섬유(40)의 지지 및 배열을 위한 별도의 수평면(32)을 형성하는 부분으로서, 제어회로(20), 축전지(22), 적어도 하나의 LED(24)와 같은 전기적 요소는 플레이트하우징(30)의 저면에 고정되어 베이스프레임(10)의 바닥(10a)으로부터 일정 정도 이격된 상태를 유지할 수 있다.

이로써 빗물의 침투, 결로 등으로 인한 실장공간(12) 바닥(10a)의 물고임 현상에도 불구하고 제어회로(20), 축전지(22), 적어도 하나의 LED(24)는 안전하게 보호될 수 있으며, 같은 맥락에서 베이스프레임(10)의 실장공간(12)에는 실리카겔(Silica Gel) 등의 흡습제가 추가로 삽입될 수 있다.

그리고 플레이트하우징(30)의 저면에는 미러하우징(38)과 동일한 반구형 또는 원추형의 하우징홀(39)이 만입되어 미러하우징(38)이 삽입될 수 있으며, 미러하우징(38)과 하우징홀(39)에는 제 2 PCB(25)가 밀착되어 적어도 하나의 LED(24)가 미러하우징(38) 내로 수용되게 하는 한편, 플레이트하우징(30)의 수평면(32)으로부터 하우징홀(39)과 미러하우징(38)에 이르기까지 연결홀(36)이 관통되어 후술하는 적어도 하나의 광섬유(40) 일단이 삽입된다.

이때, 바람직하게는 미러하우징(38)은 하우징홀(39)의 내면을 따라 마련된 고 반사율의 반사피막으로 대체되더라도 동일한 기능을 기대할 수 있고, 여기에 대해서는 별도의 자세한 설명이 없더라도 도면 및 이상의 설명을 통해 당업자라면 쉽게 이해할 수 있다.

다음으로, 플레이트하우징(30)의 수평면(32)에는 제어회로(22)와 전기적으로 연결된 조도감지센서(50)와 태양전지(55)가 장착된다.

이때, 조도감지센서(50)는 주변의 조도를 감지하고, 태양전지(55)는 태양빛으로 전력을 생산해서 축전지(22)로 전달한다. 그리고 제어회로(20)는 조도감지센 서(50)가 기준값 이상의 조도를 감지하면 축전지(22)에 저장된 전력을 차단하여 적어도 하나의 LED(24)를 오프시키고, 그 반대의 경우로서 조도감지센서(50)가 기준값 미만의 조도를 감지하면 제어회로(20)는 축전지(22)의 전력을 적어도 하나의 LED(24)로 공급하여 빛을 발하게 한다.

따라서 본 발명에 따른 도로표지병(2)은 사용자가 개입하지 않더라도 야간이나 우천 시(侍) 등 주변의 조도가 낮은 경우에는 자동으로 온 되고, 주변의 조도가 높은 경우에는 자동으로 오프된다.

참고로, 본 발명에서 사용 가능한 태양전지(55)는 P형과 N형 반도체를 이용하여 태양빛을 전기에너지로 변환하는 '물리전지'를 폭넓게 지칭하며, 해당 기능을 위한 최소단위의 셀(cell)을 모듈(module)로 조합한 후 평면을 따라 직·병렬로 배열한 어레이(array) 구조를 나타낼 수 있다. 또한, 태양전지(55)는 변환효율이 높은 결정계 실리콘 반도체의 단결정(single crystal)이나 다결정(polycrystal) 인 것이 적절하지만 여기에 한정되지는 않으며, 목적에 따라 비정질 실리콘(amorphous Si) 등 동일역할을 수행하는 종류가 적절히 사용될 수 있다.

다음으로, 플레이트하우징(30)의 수평면(32)을 따라서는 광섬유(40)의 타단이 소정형태로 배치되고, 그 일단은 연결홀(36)에 관통 삽입되어 미러하우징(38) 내에 수용된 적어도 하나의 LED(24)와 근접 대면된다.

참고로, 광섬유(40)란 빛의 전달을 위해 유리 또는 투명합성수지로 만들어진 가늘고 긴 광학섬유의 총칭이며, 통상적으로 굴절율이 큰 투명 코어(core)의 외주면에 상대적으로 굴절율이 작은 클래드(clad)를 둘러 붙인 이중의 원기둥 형태를 나타낸다. 따라서 코어와 클래드 간 계면의 굴절율 차로 인해 광섬유(40)의 한쪽 끝으로 입사된 빛은 코어와 클래드 간 계면에서 전반사 되어 반대편으로 진행 및 방사된다.

이때, 코어 물질로 유리(석영)을 사용한 경우를 유리광섬유(Glass Optical Fiber:GOF)라 하고, PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate)을 사용한 경우를 플라스틱광섬유(Plastic Optical Fiber:POF)라 하며, 일 끝단으로 입사된 빛을 반대편 끝단으로 방사하는 경우를 엔드 라이트(end light) 방식이라 하고 클래드 측면에 고의적인 균열 또는 손상을 가해 일 끝단으로 입사된 빛을 길이방향에 따른 전(全) 면적에 걸쳐 방사하는 경우를 사이드 라이트(side light) 방식이라 한다.

따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)의 광섬유(40)는 적어도 하나의 LED(24)로부터 발생된 빛을 고품위의 선광원 변환하기 위해 그 일단으로부터 입사된 빛을 타단의 전(全) 면적으로 방사하는 사이드라이트 방식을 사용하며, 바람직하게는 POF를 사용하여 그 배열형태를 자유로이 조절할 수 있도록 한다.

그리고 더 나아가 광섬유(40)로부터 발생된 빛의 광효율을 더욱 향상시키기 위해서 광섬유(40)의 하단에 대응되는 플레이트하우징(30)의 수평면(32) 일부를 따라서 고 반사율의 반사층(34)을 추가로 마련할 수 있는바, 도 2에서는 광섬유(40)가 플레이트하우징(30)의 수평면(32) 가장자리를 따라 수차례 감긴 경우를 전제로 플레이트하우징(30)의 수평면(32) 가장자리에 반사층(34)이 형성되어 있다.

다음으로, 렌즈(60)는 플레이트하우징(30)을 비롯한 광섬유(40), 조도감지센서(50), 태양전지(55)를 덮어 베이스프레임(10)의 상면을 실질적으로 밀폐한다.

이때, 렌즈(60)는 차량 등에 의한 직접적인 압력이 가해지는 부분임을 감안하여 충분한 두께의 유리(강화유리, 크리스탈을 포함한다.) 또는 플라스틱 재질(폴리카보네이트(polycarbonate 또는 lexan)를 포함한다.)로 이루어질 수 있고, 플레이트하우징(30)과 렌즈(60) 사이로는 오링(O-ring) 등이 개재되어 수분침투를 방지한다. 그리고 렌즈(60)는 광섬유(40)에서 발생된 빛을 외부로 확산시키는 반면 외부의 태양광을 태양전지(55)로 수렴시키는 볼록렌즈의 형상을 나타낼 수 있지만 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 오목 또는 평면렌즈의 형상을 나타낼 수 있다.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)의 렌즈(60) 저면을 따라서는 광섬유(40)를 가이드(guide)하여 그 배열상태를 고정하는 가이드홈(62)이 마련된다. 즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)의 렌즈(60)에 대한 일부 단면도인 도 5를 별도로 참조하면, 광섬유(40)를 가이드하기 위해 렌즈(60)의 저면을 따라 마련된 가이드홈(62)을 확인할 수 있다. 덧붙여, 렌즈(60)의 표면에는 빛의 확산을 위한 돌기패턴(64)이 마련될 수 있다.

마지막으로, 렌즈(60)의 가장자리를 따라서는 베이스프레임(10)에 고정되는 링 형상의 커버프레임(70)이 덮인다.

이를 위한 커버프레임(70)은 렌즈(60)의 가장자리를 두르는 상면 하단을 따라 수직의 가이드플렌지(guide flange:72)가 하방 돌출되고, 가이드플렌지(72)의 내면에는 제 2 나사산(74)이 형성되며, 커버프레임(70)의 상면에는 결합 및 분해를 위한 둘 이상의 분해홀(76)이 마련된다.

그 결과 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)은 베이스프레임(10) 상단 외면의 제 1 나사산(16)과 커버프레임(70)의 가이드플렌지(72) 내면의 제 2 나사산(74) 간 나사결합에 의해 전체가 긴밀하게 고정되는바, 커버프레임(70)에 의해 가압 고정되는 렌즈(60)의 하단을 따라서는 가이드홈(62)에 의해 그 배열상태가 고정된 적어도 하나의 광섬유(40)가 위치하고, 광섬유(40)의 하단에는 조도감지센서(50)와 태양전지(55)가 장착된 플레이트하우징(30)의 수평면(32)이 위치하여 베이스프레임(10)의 실장공간(12)을 긴밀하게 밀폐하며, 베이스프레임(10)의 실장공간(12) 내부의 플레이트하우징(30) 저면에는 제 1 및 제 2 PCB(23,25)를 매개로 제어회로(20)와 축전지(22) 그리고 적어도 하나의 LED(24)와 미러하우징(38)이 고정된다.

이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)의 시공과정을 살펴본다.

우선, 본 발명에 따른 도로표지병(2)을 준비한 후 코아드릴머신 등으로 노면에 시공홀을 천공한다.

이때, 시공홀의 깊이는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)의 전체 높이보다 3~5mm 깊은 것이 적절하고, 차선표시를 전제로 시공홀의 간격은 4~6m가 적절하다.

그리고 시공홀 내부의 수분과 불순물을 제거한 다음 몰탈 또는 에폭시 계열 등의 접착제를 주입한 후 본 발명의 제 1 실시예에에 따른 도로표지병(2)을 삽입한다.

이때, 필요하다면 도로표지병(2)은 차량의 진행방향을 향해 3~7°정도 기울 어져 고정될 수 있고, 접착제가 완전히 경화되면 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)의 시공이 완료된다.

그 결과 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)은 베이스프레임(10)의 실질적인 전체가 지중(池中)에 매립되어 렌즈(60)와 커버프레임(70)의 상면만이 외부로 노출되는데, 시공홀의 내부에서 접착제에 매몰된 베이스프레임(10)의 하단은 타원형인 동시에 적어도 하나의 핀(18)이 측방 돌출되어 있으므로 헛돌거나 빠지는 현상 없이 견고하게 고정된다.

그리고 필요 시에는 커버프레임(70) 상면의 분해홀(76)에 적절한 공구를 삽입한 후 커버프레임(70)을 돌려 분리하면 렌즈(60), 광섬유(40), 플레이트하우징(30), 제어회로(20)와 축전지(22)가 탑재된 제 1 PCB(23), 적어도 하나의 LED(24)가 탑재된 제 2 PCB(25)를 차례로 분해할 수 있고, 사용자는 파손 또는 수선을 요하는 부품을 편리하게 수리 또는 교체할 수 있다.

한편, 첨부된 도 6과 도 7은 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병(2)의 몇 가지 변형예를 나타낸 도면으로서, 광섬유(40)의 서로 다른 배열상태를 나타낸 평면도이다. 이때, 편의상 앞서 설명한 부분과 동일한 역할을 수행하는 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명의 중복을 피한다.

보이는 것처럼, 도 6에서는 광섬유(40)를 지그재그 형태로 배열하고, 도 7에서는 나선형으로 배열하였다. 그 밖에도 광섬유(40)은 목적에 따라 얼마든지 다양한 형태로 배열될 수 있는데, 비록 도면으로 나타내지는 않았지만 광섬유(40)는 서로 다른 컬러의 빛을 방사하는 복수 개가 사용될 수 있고, 이로써 한층 더 다양한 컬러의 고품위 선형광을 제공할 수 있다.

제 2 실시예

첨부된 도 8 내지 도 10은 각각 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도로표지병을 나타낸 도면으로서, 도 8은 사시도, 도 9는 분해사시도, 도 10은 도 9의 X-X 선에 대한 단면도에 해당된다. 이때, 편의상 앞서 살펴본 내용과 동일한 역할을 하는 동일부분에 대해서는 동일도면부호를 부여하였는바, 불필요하게 중복된 설명은 생략하는 대신 차이점을 주로 살펴본다.

보이는 것처럼, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도로표지병(2)은 보울 형상을 나타내는 베이스프레임(10)의 내부 실장공간(14)에 제어회로(20)와 축전지(22)를 비롯한 적어도 하나의 LED(24)가 내장되고, 이들을 덮는 플레이트하우징(30)의 수평면(32)을 따라 조도감지센서(50)와 태양전지(55)가 장착되는 한편 복수의 광섬유(40)가 플레이트하우징(30)을 관통해서 일단은 적어도 하나의 LED(24)에 근접 대면되고 타단은 플레이트하우징(30)의 수평면(32)으로부터 노출되며, 이들을 덮어 베이스프레임(10)의 상면을 밀폐하는 렌즈(60)의 가장자리를 링 형상의 커버프레임(70)이 둘러 베이스프레임(10)에 고정된 형태를 나타낸다.

이때, 특히 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도로표지병(2)의 광섬유(40)는 그 일단으로 입사된 빛을 타단으로 방사하는 엔드라이트 타입으로서 플레이트하우징(30)에 관통된 복수의 발광홀(37)에 일대일 대응 삽입되어 각각의 타단이 플레이트하우징(30)의 수평면(32)으로부터 노출되고, 베이스프레임(10)의 실장공간(12)에 는 적어도 하나의 LED(24)가 수용되는 반구형 또는 원추형의 미러하우징(38)이 내장되어 각각의 광섬유(40) 일단이 관통 삽입되는 것을 특징으로 한다.

그리고 태양광을 통해 태양전지(55)로부터 생성된 전력은 축전지(22)에 저장된 후 조도감지센서(50)의 감지결과에 따라 제어회로(20)에 의해 적어도 하나의 LED(24)에 선택적으로 인가되는바, 적어도 하나의 LED(24)로부터 발생된 빛은 복수의 광섬유(40) 타단을 통해 외부로 투영되며, 목적에 따라 플레이트하우징(30)의 수평면(32)에 관통된 발광홀(37)의 수량와 위치를 적절히 조절하면 고품위의 다양한 패턴광을 제공할 수 있다.

또한, 필요하다면 플레이트하우징(30)의 배면에는 제어회로(20)와 축전지(22)가 탑재된 제 1 PCB(23)가 밀착되는 대신 그 하단으로 소정의 받침단(35)이 마련되어 적어도 하나의 LED(24)가 탑재된 제 2 PCB(25)가 안착되고, 제 2 PCB(25)를 미러하우징(38)이 덮어 적어도 하나의 LED(24)를 그 내부에 수용되게 할 수 있는데, 이로써 빗물의 침투, 결로 등으로 인한 실장공간(12) 바닥(10a)의 물고임 현상에도 불구하고 제어회로(20), 축전지(22), 적어도 하나의 LED(24)는 안전하게 보호될 수 있고, 광섬유(40)의 배열관계는 상대적으로 간단하게 처리될 수 있다.

한편, 이상의 설명은 본 발명의 바람직한 예시에 지나지 않는 것으로 본 발명은 여기에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 기술적 사상을 만족시키는 다양한 변형이 있을 수 있지만 이들 변형이 본 발명의 권리범위에 속한다면 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것인바, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위 명확하게 기재되어 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병의 사시도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병의 분해사시도.

도 3은 도 2의 III-III 선에 대한 단면도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병의 저면도.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도로표지병의 렌즈의 단면사시도.

도 6과 도 7은 각각 본 발명에 따른 도로표지병의 활용예의 평면도.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도로표지병의 사시도.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도로표지병의 분해사시도.

도 10은 도 9의 X-X 선에 대한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 도로표지병 10 : 베이스프레임

12 : 실장공간 14 : 러그

18 : 핀 30 : 플레이트하우징

32 : 수평면 34 : 반사층

36 : 연결홀 40 : 광섬유

50 : 조도감지센서 55 : 태양전지

60 : 렌즈 62 : 가이드홈

64 : 돌기패턴 70 : 커버프레임

72 : 가이드플렌지 76 : 분해홀

Claims

상면이 개방된 보울 형상으로서 바닥과 측면에 의한 실장공간이 내부에 정의된 베이스프레임;

상기 실장공간에 내장되고 제어회로와 축전지가 탑재된 제 1 PCB;

상기 실장공간에 내장되어 제 1 PCB와 전기적으로 연결되고 적어도 하나의 LED가 탑재된 제 2 PCB;

상기 실장공간을 밀폐하는 수평면을 제공하도록 상기 실장공간에 일부 또는 전부가 실장되어 상기 제 1 및 제 2 PCB가 저면에 고정되고, 상기 저면에 상기 적어도 하나의 LED가 삽입되어 상기 제 2 PCB로 밀폐되는 하우징홀이 만입 형성된 절연재질의 플레이트하우징;

내면을 따라 고 반사율의 반사면이 형성된 반구 또는 원추형으로서 상기 적어도 하나의 LED를 덮도록 상기 하우징홀에 삽입되어 상기 제 2 PCB로 밀폐되는 미러하우징;

일단이 상기 미러하우징의 내부로 삽입되어 상기 LED와 근접 대면되고 타단이 상기 수평면으로부터 노출되도록 상기 플레이트하우징과 상기 미러하우징을 관통하는 적어도 하나의 POF(Plastic Optical Fiber)로서 엔드라이트 방식 또는 상기 타단이 상기 수평면 위에 일정형태로 배열된 사이드라이트 방식의 광섬유;

상기 제어회로와 연결되고 상기 수평면에 장착된 조도감지센서와 태양전지;

상기 수평면을 덮어 상기 베이스프레임의 상면을 밀폐하고 저면에 상기 광섬유의 타단을 가이드하는 가이드홈이 형성된 투명의 렌즈; 및

상기 렌즈의 가장자리를 덮어 상기 베이스프레임에 고정되는 링 형상의 커버프레임을 포함하는 광섬유를 이용한 도로표지병.
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청구항 1에 있어서,

상기 LED는 서로 다른 컬러광을 발하는 적어도 두 개의 LED를 포함하는 LED 클러스터인 광섬유를 이용한 도로표지병.
청구항 1에 있어서,

상기 수평면 위의 일부에 마련된 고반사율의 반사층을 더 포함하는 광섬유를 이용한 도로표지병.
청구항 1에 있어서,

상기 베이스프레임의 상단 외 측면을 따라 마련된 제 1 나사산; 및

상기 커버프레임의 하단 내 측면을 따라 마련되어 상기 제 1 나사산과 나사결합되는 제 2 나사산을 더 포함하는 광섬유를 이용한 도로표지병.
청구항 1에 있어서,

상기 베이스프레임은, 외 측면을 따라 둘러 붙여진 러그에 의해 수평 단면이 원형인 상단과 타원형인 하단으로 구분되고, 상기 베이스프레임의 하단 외면으로부터 측방 돌출된 적어도 하나의 핀을 더 포함하는 광섬유를 이용한 도로표지병.
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