KR101132004B1 - 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도심지역 도로교통에 비하여 조명 및 보행자를 위한 안전시설의 설비가 열악한 도심외각지역, 지방도, 주택가 골목 등에 압전소가가 매립되고 이 압전소자의 에너지를 전달받아 발광되는 엘이디 표지판을 이용하여 보행자 및 운행자에게 차량의 접근을 미리 경고할 수 있도록 한 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치에 관한 것이다.
본 발명은 도로의 노면에 다수로 매립되며 충격을 감지하여 전기에너지를 발생하는 압전모듈(1); 상기 압전모듈(1)에서 발생된 전기에너지를 전달받는 전원공급장치(2); 도로의 주변에 설치되며, 상기 전원공급장치(2)에서 공급된 전기에너지에 의해 작동되며 특정의 신호를 발생하는 신호표출부(3)를 포함하여 구성된다.

Description

압전소자가 적용된 교통사고 예방장치{TRAFFIC ACCIDENT PREVENT APPARATUS HAVING PIEZOELECTRIC ELEMENT}

본 발명은 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도심지역 도로교통에 비하여 조명 및 보행자를 위한 안전시설의 설비가 열악한 도심외각지역, 지방도, 주택가 골목 등에 설치되는 것이며, 노면에 설치된 압전모듈에서 발생된 에너지에 의해 신호표출수단을 구동하여 상대방이 차량 접근을 인지할 수 있도록 경고할 수 있도록 한 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치에 관한 것이다.

일반적으로 교통사고 위험이 높은 도심외각 지역이나 지방도, 주택가 골목, 산간도로에서는 곡면경이나 축광 표지판을 설치하여 사각지대에 대한 시야를 확보할 수 있고, 방어운전을 유도하고 있다.

하지만 곡면경의 표면 노후화 및 파손이 있는 경우 반대편 도로의 사정을 정확히 확인하기 어려우며, 유아나 노인 같은 교통약자의 경우 곡면경을 통한 시야 확보가 용이하지 못한 문제점이 있었다.

따라서 급경사 및 급커브를 갖는 도로 또는 직각의 교차로를 갖는 주택가의 골목길 등에는 상대 차량의 접근을 사전에 용이하게 식별할 수 있는 교통사고 예방장치이 요구되었다.

또한 상기 교통사고 예방장치는 무인작동이 가능하며 저전력 소모로 구동될 수 있는 경고 시스템이어야 할 것이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 급경사 및 급커브를 갖는 도로 또는 직각의 교차로를 갖는 주택가의 골목길 등에 설치되어 차량의 가압에 의해 발전되는 압전모듈의 전기에너지에 의해 신호표출수단을 구동시킴으로써 상대 차량의 접근을 미리 경고하도록 하여 사고 예방을 도모할 수 있도록 하는 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 노면에 다수로 매립되며 충격을 감지하여 전기에너지를 발생하는 압전모듈; 상기 압전모듈에서 발생된 전기에너지를 전달받는 전원공급부; 교차로 또는 커브 도로의 주변에 설치되며, 상기 전원공급부에서 공급된 전기에너지에 의해 작동되며 특정의 신호를 발생하는 신호표출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 압전모듈은 차량의 최초 진입지점에서부터 진출지점까지 감지할 수 있도록 일정 구간에 매립되어 진입 및 진출지점에 근접 여부를 상기 신호표출부에서 구분하여 표시할 수 있도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 압전모듈은 일정 형상으로 제작된 케이스; 상기 케이스의 내부에 충진된 하부재; 상기 하부재의 상부에 적층되도록 상기 케이스의 내부에 충진된 상부재; 상기 하부재와 상부재 사이에 설치되는 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부재는 연질의 재질로 이루어지면 평평한 면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 압전소자는 상부재의 저면에 부착되는 것을 특징으로 한다.

상기 하부재는 경질의 재질로 이루어지며 오목하게 요입된 요홈이 상부에 다수로 형성되며, 상기 요홈은 압전소자의 설치 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 전원공급장치는 압전모듈과 전선으로 연결되며 발생된 전기에너지를 입력받는 즉시 신호표출부의 작동 전원으로 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호표출부는 대상물에 장착되는 함체와, 상기 함체에 내장되며 발광수단을 갖는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 교통안전시설이 부족한 지방도나 주택가 골목, 산간도로 등에 적용하여 차량의 접근을 엘이디(LED) 경고등을 통하여 보행자와 운전자에게 실시간으로 알릴 수 있으로 사고 예방 효과를 높일 수 있다.

또한, 친환경적이며, 운행 중인 차량의 하중에 의해 자가발전이 가능하여 환경보호 및 경제적인 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치의 설치예를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치의 '압전모듈'을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치의 '압전모듈'에 대한 단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치의 압전모듈'에 대한 다른 실시예를 나타낸 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치의 설치예를 나타낸 도면, 도 2는 본 발명에 따른 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치의 '압전모듈'을 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치의 '압전모듈'에 대한 단면도, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치의 압전모듈'에 대한 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치는,

도로의 노면에 다수로 매립되며 충격을 감지하여 전기에너지를 발생하는 압전모듈(1);

상기 압전모듈(1)에서 발생된 전기에너지를 전달받는 전원공급장치(2);

도로의 주변에 설치되며, 상기 전원공급장치(2)에서 공급된 전기에너지에 의해 작동되며 특정의 신호를 발생하는 신호표출부(3)를 포함하여 구성된다.

상기 압전모듈(1)은 그 상면이 노면의 표면과 동일한 높이 또는 약간 높게 형성됨으로써 차량이 지나는 동안 바퀴가 압전모듈(1)을 가압할 수 있도록 한다.

또한 압전모듈(1)은 도시된 바와 같이 직사각형으로 형성되며 노면의 일정 구간에 다수로 설치된다.

예를 들어 "T"자형 골목길인 경우 교차부위까지 일정 구간에 압전모듈(1)을 다수로 매립시킨다.

즉, 차량의 최초 진입지점에서부터 진출지점까지 이동하는 동안 시간차를 감지할 수 있도록 일정 구간에 걸쳐 압전모듈(1)이 다수 매립된다.

따라서 최초에 차량이 압전모듈(1)의 설치 구간에 진입하였을때 1차적으로 신호표출부(3)에서 신호를 표출할 수 있고, 후속하여 차량이 진출지점에 근접하였을때 2차적으로 신호표출부(3)에서 신호를 표출하게 된다.

물론 신호표출부(3)를 통해 표출되는 신호는 차량이 압전모듈 설치구간을 진행하는 속도 또는 힘 등을 압전모듈(1)이 센싱하고, 이렇게 센싱된 신호를 신호표출부(3)의 처리부에서 연산하여 최종의 표시부를 통해 여러 단계로 세분하여 각기 상이한 신호로 표출시킬 수도 있다.

상기 압전모듈(1)은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상면에 다수의 요홈(70)이 형성되고 일정 길이로 형성된 하부재(7); 상기 하부재(7)의 상부에 적층되는 상부재(6); 상기 하부재(7)와 상부재(6) 사이에 설치되는 압전소자(4)를 포함하여 구성된다.

상기 상부재(6)는 탄성력을 갖는 고무와 같은 연질의 재질로 이루어지는데, 평평한 면상으로 형성됨이 바람직하나 반드시 이에 한정될 필요는 없다.

즉 도 4a에 도시된 바와 같이, 상부재(6)는 상방으로 볼록하게 형성되거나 또는 도 4b에 도시된 바와 같이 상면에 다수의 돌기(62)가 형성된 형상으로도 구현될 수 있다.

상기 압전소자(4)는 상부재(6)의 저면에 부착되며 차량이 이동하는 동안 발생된 진동에 의해 전기를 생성시키게 된다.

압전소자(4)는 피에조전기소자라고도 하는 것으로 수정, 전기석, 로셸염 등이 일찍부터 압전소자로서 이용되었으며, 근래에 개발된 티탄산바륨, 인산이수소암모늄, 타르타르산에틸렌디아민 등의 인공결정도 압전성이 뛰어나다.

압전기란 어떤 종류의 결정판(結晶板)에 일정한 방향에서 압력을 가하면 판의 양면에외력에 비례하는 양 ?음의 전하(電荷)가 나타나는 현상이다.

그 원리는 이온 결정들은 음이온과 양이온이 동수로 있기 때문에 전기적으로 중성인데 이는 표면에도 음이온과 양이온 수가 같은 상태에서 힘이 가해질 경우에 이들 전하들의 움직임이 다르다면 표면에 특정 전하들이 많이 쌓이게 되어 그 표면사이에 전기가 생성되는 것이다.

또한 압전소자(4)에 가해지는 힘의 크기에 비례하여 생성되는 전기에너지의 양도 변화된다.

상기 압전소자(4)에는 전원선이 연결되며, 이 전원선의 타측에는 전원공급장치(2)가 연결된다.

상기 하부재(7)는 강성 및 강도가 높은 경질의 재질로 이루어지며 오목하게 요입된 요홈(70)이 상부에 다수로 형성되며, 상기 요홈(70)은 압전소자(4)의 설치 위치에 형성된다.

상기 전원공급장치(2)는 압전모듈(1)과 전선으로 연결되며 발생된 전기에너지를 입력받는 즉시 신호표출부(3)의 작동 전원으로 공급하게 된다.

상기 신호표출부(3)는 대상물에 장착되는 함체(30); 상기 함체에 내장되며 시각적으로 인지할 수 있는 발광수단을 갖는 표시부(32)를 포함하여 구성된다.

따라서 상기 전원공급장치(2)로부터 전기에너지가 신호표출부(3)로 공급되면 곧바로 표시부(32)가 발광됨으로써 상대방이 사각지대에서 차량이 진입하고 있음을 인식할 수 있게 된다.

상기 표시부(32)는 차량의 진입지점을 감지하여 표출하는 제1표시수단; 차량의 진출지점의 근접을 감지하여 표출하는 제2표시수단을 포함한다.

상기 제1 및 제2표시수단은 색상이 상이하여 식별력을 갖는 발광체가 바람직하다.

즉 상기 발광체는 기판에 다수로 식재된 엘이디 또는 통상의 발광램프로 구성되며, 신호등과 같이 삼색을 표출하는 원형 발광판이 구비되어 차량의 진입 초기 및 진출 근접 여부를 상이한 색상으로 표현할 수 있다.

한편 상기 제1 및 제2표시수단은 식별력을 갖도록 상이한 숫자 또는 문양으로도 형성가능하다.

즉, '×', '△', '○'와 같은 문양이나 '1', '2', '3'과 같은 숫자로도 표현할 수 있다.

예를들어 '○'가 표시된다면 안전한 상태이므로 방향 전환이 가능함을 의미하고, '△'는 경계심을 가지고 운전함을 의미하고, '×'는 근접된 거리에 차량이 있으므로 일단 정지할 것을 의미하도록 한다.

이러한 기준은 하나의 예시일뿐 반드시 이에 한정될 필요는 없다.

상기 신호표출부(3)는 청각적으로 인지할 수 있는 경고음 발생수단을 더 포함할 수도 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

구: 압전모듈 2 : 전원공급장치
3 : 신호표출부 6 : 상부재
7 : 하부재 30 : 함체
32 : 표시부 70 : 요홈

Claims (10)

1. 도로의 노면에 다수로 매립되며 충격을 감지하여 전기에너지를 발생하는 압전모듈(1),
   상기 압전모듈(1)에서 발생된 전기에너지를 전달받는 전원공급장치(2) 및
   도로의 주변에 설치되며, 상기 전원공급장치(2)에서 공급된 전기에너지에 의해 작동되며 특정의 신호를 발생하는 신호표출부(3)를 포함하고,
   상기 압전모듈(1)은 상면에 다수의 요홈(70)이 형성되고 일정 길이로 형성된 하부재(7),
   상기 하부재(7)의 상부에 적층되는 상부재(6) 및
   상기 하부재(7)와 상부재(6) 사이에 설치되는 압전소자(4)를 포함하며,
   상기 하부재(7)는 강성 및 강도가 높은 경질의 재질로 제작되고, 상부에 오목하게 요입된 요홈(70)이 상기 압전소자(4)의 설치 위치에 형성되며,
   상기 압전소자(4)는 상부재(6)의 저면에 부착되고,
   상기 신호표출부(3)는 대상물에 장착되는 함체(30),
   상기 함체(30)에 내장되며 시각적으로 인지할 수 있는 발광수단을 갖는 표시부(32) 및
   청각적으로 인지할 수 있는 경고음 발생수단을 포함하며,
   상기 표시부(32)는 차량의 진입지점을 감지하여 표출하는 제1표시수단과
   차량의 진출지점의 근접을 감지하여 표출하는 제2표시수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 상부재(6)는
   탄성력을 갖는 연질의 재질이며 평평한 면상으로 형성된 것이며,
   상방으로 볼록하게 형성되거나 또는 상면에 다수의 엠보싱이 더 형성된 것을 특징으로 하는 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2표시수단은 색상이 상이하여 식별력을 갖는 발광체인 것을 특징으로 하는 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2표시수단은 식별력을 갖도록 상이한 숫자 또는 문양인 것을 특징으로 하는 압전소자가 적용된 교통사고 예방장치.
   
10. 삭제

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