KR101008948B1 - 건널목 발광 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원과, 건널목 교통신호등 제어신호수신부와, 상기 교통신호등제어신호와 연동하며 상기 교통신호등의 점등색 신호에 대응되도록 상기 광원의 색깔을 제어하는 광원제어회로를 포함하는 광원부와 일단부가 상기 광원에 인접배치되고, 타단부를 향하여 연장된 적어도 한 개의 광섬유를 포함하는 선발광부와 상기 선발광부를 수용하며, 그 내면이 반사면인 요홈로를 갖는 하부지지체 및 상기 하부지지체의 요홈로를 커버하고, 상기 선발광부로부터 방출된 광을 상측으로 투과시키는 투광판을 포함하는 건널목 발광 표시장치에 관한 것이다.

따라서 본 발명에 의한 건널목 발광 표시장치는 광섬유를 발광체로 사용하여 충격, 열, 수분 등 환경변화에 대한 신뢰성을 확보할 수 있고, 교통신호와 연동하여 단일 또는 소수의 광원으로 넓은 면적을 조사할 수 있으므로 에너지 효율이 증대되고, 교통신호등과 건널목 지면에 설치된 건널목 발광 표시장치의 색깔을 통일함으로써 시인성, 명확성이 확보되며 제어효율이 증대되는 효과가 있다.

광섬유, 발광, 산란, 발산, 반사체, LED

Description

건널목 발광 표시장치{Crossing Light Emitting Display Device}

본 발명은 단일 또는 소수의 광원으로부터 광섬유의 단면으로 입사된 광을 반사, 산란시켜 넓은 면적을 조사하고, 야간에 보행자의 안전을 위하여 건널목의 교통신호와 연동하여 건널목 바닥이 동일한 색깔로 발광되도록 제어하는 건널목 발광 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 야간 운행시 도로변에 가로등이 없고 주변이 어둡기 때문에 도로의 건널목에서는 보행자의 식별이 어려워 안전 사고가 자주 발생하고 있다.

이러한 안전사고를 방지하기 위하여 건널목 위쪽에 보안등을 설치하여 주변이 어두워지는 야간에 건널목을 지나가는 보행자를 운전자가 쉽게 확인할 수 있도록 하여 보행자의 안전사고는 방지하고 있으나, 운전자는 건널목을 지나는 순간에 갑자기 주변이 어두워져 주위의 지형지물이나 건널목을 지나 있는 물체는 순간적으로 식별이 어려워 안전사고가 개선되지 않는 실정이다.

또한, 건널목 위쪽에 보안등을 설치하지 않고 붉은색 우레탄이나 아스팔트에 색을 입혀 건널목이나 스쿨 존(school zone)을 표시하는 경우에도 야간 운행시 시인성 및 명확성이 떨어지고, 페인트에 유리 가루 등 반사물질을 도포한 경우에도 잦은 운행으로 페인트 칠이 벗겨지는 등 수명이 길지 못한 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 건널목의 바닥에 야간 조명 장치를 설치하여 건널목을 지나는 보행자가 먼 거리에서도 쉽게 식별될 수 있고, 운전자가 건널목을 지나는 순간에도 주변 환경에 쉽게 적응할 수 있도록 하는 동시에 건널목의 교통신호를 쉽게 분별할 수 있는 건널목 발광 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 건널목 발광 표시장치는 LED 광원과, 건널목 교통신호등 제어신호수신부와, 상기 교통신호등 제어신호와 연동하며 상기 교통신호등의 점등색 신호에 대응되도록 상기 LED 광원의 색깔을 제어하는 광원제어회로를 포함하는 광원부와, 상기 LED 광원에 끝단이 인접 배치되고 외면에는 다수개의 미세요철이 형성된 광섬유를 포함하는 복수 개의 선발광부와, 상기 선발광부를 수용하며, 그 내면이 반사면인 요홈로를 갖는 하부지지체 및 상기 하부지지체의 요홈로를 커버하고, 상기 선발광부로부터 방출된 광을 상측으로 투과시키는 투광판을 포함하고,
상기 복수 개의 선발광부는 서로 이격 형성되고, 'ㄷ' 자 형상으로 구부러져 면발광되며, 상기 선발광부의 양 끝단은 상기 LED 광원에 인접배치되고, 그 사이에는 광학렌즈가 배치된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 건널목의 교통신호등의 제어신호와 연동하여 건널목 바닥의 발광색을 선택적으로 제어하여 운행자의 통행 가능 여부의 식별을 용이하게 함으로써 시인성 및 명확성 확보에 유리하며, 내식성이 크고 방수 특성을 갖는 광섬유를 발광체로 사용하므로 환경변화에 대한 신뢰성을 확보할 수 있고, 소수의 광원을 사용하여 넓은 면적을 조사할 수 있어 에너지 효율을 높이는 효과가 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 건널목 발광 표시장치는 광원과, 건널목 교통신호등 제어신호수신부와, 상기 교통신호등 제어신호와 연동하며 상기 교통신호등의 점등색 신호에 대응되도록 상기 광원의 색깔을 제어하는 광원제어회로를 포함하는 광원부와, 일단부가 상기 광원에 인접배치되고, 타단부를 향하여 연장된 적어도 한 개의 광섬유를 포함하는 선발광부와, 상기 선발광부를 수용하며, 그 내면이 반사면인 요홈로를 갖는 하부지지체, 및 상기 하부지지체의 요홈로를 커버하고, 상기 선발광부로부터 방출된 광을 상측으로 투과시키는 투광판을 포함한다.

또한, 본 발명의 건널목 발광 표시장치는 상기 적어도 한 개의 광섬유가 투명관으로 둘러싸인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 건널목 발광 표시장치는 상기 광원부가 복수의 발광색을 갖는 다수개의 광원을 구비하고, 상기 광원제어회로는 점등색 신호에 대응되는 색깔의 광을 방출하는 광원이 선택되도록 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 건널목 발광 표시장치는 상기 광원부가 백색광원 및, 다색필터휠을 구비하고, 상기 광원제어회로는 점등색 신호에 대응되는 발광색이 외부로 방출되도록 다색필터휠(color filter wheel)을 구동시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 건널목 발광 표시장치는 상기 광원이 엘이디(LED)인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 건널목 발광 표시장치의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 건널목 발광 표시장치의 단면도이다.

본 발명에 의한 건널목 발광 표시장치(100)는 광원부, 선발광부(130), 하부지지체(110) 및 투광판(120)을 포함하여 구성되며, 도 1에 도시된 건널목 발광 표시장치(100)는 일실시예에 해당되는 장치의 단면도를 나타낸 것이다.

먼저, 상기 광원부는 도 1에는 도시되어 있지는 않으나, 상기 선발광부(130)의 일단부는 광원과 인접배치되고, 상기 선발광부(130)의 단면을 통해 상기 광원으로부터 방출된 광이 입사된 후 상기 선발광부(130)의 타단부를 향하여 산란, 발산된다.

상기 광원부는 광원과, 건널목 교통신호등 제어신호수신부와, 광원제어회로를 포함하며, 상기 광원제어회로는 건널목 교통신호등의 제어신호와 연동하여 상기 교통신호등의 점등색 신호에 대응되도록 상기 광원의 색깔을 제어한다.

예를 들어, 건널목의 교통신호등이 파란색 등이 켜진 경우, 건널목 바닥에 배치된 건널목 발광 표시장치로부터 방사되는 광의 색깔도 파란색이 되도록 제어한다.

상기 발광색을 제어하는 방법은 상기 광원부가 복수의 발광색을 갖는 다수의 광원을 구비하는 방법과 상기 광원부가 백색광원 및, 다색필터휠을 구비하고 다색필터휠(color filter wheel)을 구동하여 발광색을 제어하는 방법이 있다.

먼저, 상기 광원부는 복수의 발광색을 갖는 다수의 광원을 구비할 수 있으며, 상기 광원제어회로의 제어신호에 대응되는 색깔의 광원이 선택되도록 제어된다. 여기서 복수개의 발광색을 갖는 다수의 광원은 수명이 길고 광효율이 높은 엘이디(LED)를 사용할 수 있다.

다음으로, 상기 광원부는 백색광을 구비하고, 상기 제어회로의 제어신호에 대응되는 발광색이 외부로 방출되도록 다색필터를 구동시킬 수 있다. 상기 다색필터(color filter wheel)는 백색광으로부터 방출된 광을 RGB 컬러필터를 통해 제어신호에 대응되는 색깔로 변환하는 수단이다.

상기 광원은 엘이디(LED)를 사용할 수 있으며, 다색 발광 LED를 사용하여 제어신호에 대응되는 복수의 발광색을 갖는 다수개의 광원을 구비하거나, 백색광 LED와 다색필터휠을 구비하여 외부로 방출되는 광의 색깔을 제어할 수 있다.

상기 광원으로 LED를 사용하는 경우 수명이 길고 전력소모가 적어 유지, 보수 비용을 절감할 수 있다.

상기 선발광부(130)는 일단부가 상기 광원에 인접배치되고, 타단부를 향하여 연장된 적어도 한 개의 광섬유를 포함한다. 상기 선발광부(130)의 일단부로 입사된 광은 광섬유를 통해 산란, 발산되며 축을 따라 타단부로 전달되며, 선 광원의 기능을 한다.

상기 선발광부(130)의 플라스틱광섬유은 투명관으로 둘러싸인 다수개의 플라스틱광섬유로 이루어질 수 있으며, 상기 투명관과 접하는 플라스틱광섬유의 일측면에는 다수개의 미세요철이 형성되어 측면으로 전달되는 광의 산란을 증가시킴으로써 광섬유의 일단부로 입사된 빛을 광섬유를 따라 분산시켜 상기 플라스틱광섬유의 측면으로 방출되는 방사량을 증대시켜 선발광체로 사용될 수 있다.

상기 광섬유(Fiber Optics)는 빛의 전송을 목적으로 하는 섬유 모양의 도파관으로 석영계 광섬유와 비석영계 광섬유로 구분될 수 있다. 석영계 광섬유는 일반적으로 규소 계열인 유리 섬유를 포함하고, 비석영계 광섬유는 플라스틱 계열인 PMMA 수지와 같은 플라스틱 수지를 포함한다.

즉, 광섬유는 석영 유리나 플라스틱 등의 투명한 유전체를 가늘고 길게 뽑아서 만든 섬유로 그 중심 부분에 빛을 통과시키며, 상기 광섬유의 중앙 코어(Core)를 클래딩(Cladding)이 주변에서 감싸고 있는 이중 원기둥 모양을 하고 있다.

상기 광섬유를 통해 빛이 전파되는 원리를 상세히 설명하면, 빛을 통과하는 핵심 부분인 코어의 굴절률보다 빛이 밖으로 나가지 못하게 하는 차단층인 클래드의 굴절률을 약간 작게 하여 코어에 입사된 빛이 굴절률이 다른 코어와 클래드의 경계면에서 전반사를 반복하면서 전파된다. 또한, 상기 클래딩의 외부에서는 충격으로부터 보호하기 위해 합성수지 피복이 단층 또는 다층으로 형성되며, 피복층을 제외한 전체 크기는 지름이 백 내지 수백 마이크로미터이며, 코어 부분의 굴절률이 클래딩의 굴절률보다 높게 되어 있어서 빛이 코어 부분에 집속되어 잘 빠져나가지 않고 진행한다.

상기 광섬유는 플라스틱 광섬유(POF: Plastic Optical Fiber)를 이용할 수 있으며, 내식성이 강하고 자체적인 방수 특성을 갖기 때문에 환경변화에 따른 영향을 줄일 수 있다.

상기 하부지지체(110)는 그 내면이 반사면인 요홈로를 갖으며, 상기 요홈로에는 선발광부(130)가 수용된다. 상기 하부지지체(110)의 내면은 반사체이며, 상기 선발광부(130)의 하부 또는 측면 방향으로 발산되는 광을 반사시켜 하부지지체(110)의 상부 방향으로 방사하여 상측의 빛의 조도를 높여준다.

상기 하부지지체(110)는 광이 입사되는 방향에 대하여 병렬로 다수 개가 배치될 수 있고, 상기 하부지지체(110)를 일정한 간격으로 병렬 배치하면 면 광원의 기능을 할 수 있으며, 이는 도 3의 실시예에서 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 건널목 발광 표시장치(200)의 선발광부(230a, 230b)와 광원(210a, 210b)의 접속배치 방법을 도시한 것으로, 도 2a는 LED를 광원으로 사용한 제1 실시예이고, 도 2b는 HID 램프를 광원으로 사용한 제2 실시예이다.

제1 실시예는 LED 광원(210a)을 선발광부(230a)에 접속배치 하는 방법으로, 선발광부(230a)와 LED 광원(210a) 사이에 광학 렌즈(220)를 배치한다. 상기 광학 렌즈(220)는 LED 광원(210a)으로부터 방출된 광을 집광시키는 렌즈로 집광률을 최대로 할 수 있도록 렌즈의 두께와 배치거리를 조정한다.

제2 실시예는 HID 램프 광원(210b)을 선발광부(230b)에 접속배치 하는 방법으로, HID 램프 광원(210b)에 상기 선발광부(230b)의 일단부를 인접배치한다. 또 한, 상기 광원에 광유출구를 형성하고 상기 선발광부 인접배치할 수 있으며, 상기 광유출구는 빛을 투과할 수 있는 투명체를 부착하여 상기 투명체를 통해 HID 램프로부터 발산된 빛이 상기 선발광부의 일단면으로 입사되게 할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 건널목 발광 표시장치를 건널목에 배치한 일실시예의 배치도이다.

상기 배치도는 본 발명의 건널목 발광 표시장치를 배치한 일실시예에 불과하며, 광원부와 연결된 선발광부를 S자 형태로 배열하는 방법 등 다양한 방식으로 배치할 수 있다.

도 3에 도시된 실시예에 의하면, 건널목 발광 표시장치의 선발광부를 "ㄷ" 자 형태로 노면에 매립하여 배치하고, 상기 "ㄷ" 자 형태의 선발광부의 양끝단을 광원부와 인접배치함으로써 조도를 높일 수 있으며, 선발광부의 배치 간격을 조정하여 면 발광체의 기능을 할 수 있다.

일반적으로 건널목에 표시되는 흰색 띠 부분에 선발광부 2~3 개를 광원이 입사되는 방향에 대하여 병렬로 배치하면, 면 발광체로 기능을 할 수 있으며, 상기 발광체로부터 방출되는 색깔이 교통신호등 제어신호와 연동하여 상기 교통신호등의 점등색 신호에 대응되도록 상기 발광체의 색깔을 제어함으로써 야간 운행시 운행자로 하여금 교통신호를 명확히 판별하는데 도움을 줄 수 있다.

결과적으로 본 발명에 따른 건널목 발광 표시장치는 교통신호등을 구동시키는 구동부로부터 건널목 교통신호등 제어신호를 수신받고, 상기 수신된 교통신호등 제어신호와 연동하여 본 발명의 광원부의 광원제어회로를 제어하며, 상기 제어신호에 대응된 점등색을 건널목 바닥에 면 광원으로 표시할 수 있으므로 야간 운행시 시인성 확보에 유리한 효과가 있다.

이상에서 기술한 실시예는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 건널목 발광 표시장치의 단면도이다.

도 2a는 본 발명에 따른 건널목 발광 표시장치의 선발광부와 LED 광원의 접속배치 방법의 제1 실시예이다.

도 2b는 본 발명에 따른 건널목 발광 표시장치의 선발광부와 HID 램프 광원의 접속배치 방법의 제2 실시예이다.

도 3은 본 발명에 따른 건널목 발광 표시장치를 건널목에 배치한 일실시예의 배치도이다.

Claims (5)

1. LED 광원과, 건널목 교통신호등 제어신호수신부와, 상기 교통신호등 제어신호와 연동하며 상기 교통신호등의 점등색 신호에 대응되도록 상기 LED 광원의 색깔을 제어하는 광원제어회로를 포함하는 광원부;

   상기 LED 광원에 끝단이 인접 배치되고 외면에는 다수개의 미세요철이 형성된 광섬유를 포함하는 복수 개의 선발광부;

   상기 선발광부를 수용하며, 그 내면이 반사면인 요홈로를 갖는 하부지지체; 및

   상기 하부지지체의 요홈로를 커버하고, 상기 선발광부로부터 방출된 광을 상측으로 투과시키는 투광판을 포함하고,

   상기 복수 개의 선발광부는 서로 이격 형성되고, 'ㄷ' 자 형상으로 구부러져 면발광되며,

   상기 선발광부의 양 끝단은 상기 LED 광원에 인접배치되고, 그 사이에는 광학렌즈가 배치된 건널목 발광 표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 광섬유가 투명관으로 둘러싸인 것을 특징으로 하는 건널목 발광 표시장치.
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