KR101154443B1 - 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치 - Google Patents

태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101154443B1
KR101154443B1 KR1020120015442A KR20120015442A KR101154443B1 KR 101154443 B1 KR101154443 B1 KR 101154443B1 KR 1020120015442 A KR1020120015442 A KR 1020120015442A KR 20120015442 A KR20120015442 A KR 20120015442A KR 101154443 B1 KR101154443 B1 KR 101154443B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
switch
display
power supply
solar cell
Prior art date
Application number
KR1020120015442A
Other languages
English (en)
Inventor
박용관
Original Assignee
주식회사 해원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 해원 filed Critical 주식회사 해원
Priority to KR1020120015442A priority Critical patent/KR101154443B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101154443B1 publication Critical patent/KR101154443B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/50—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
    • F21S9/03—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10—Outdoor lighting
    • F21W2131/103—Outdoor lighting of streets or roads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 도로의 양측에 설치되는 가드레일에 구비되어 차량의 주행을 안내하는 태양전지를 이용한 가드레일 표시장치에 있어서, 상기 가드레일과 별도로 설치되거나 일체로 부착 형성되고, 입사광의 광량에 따라 발전하는 복수 개의 태양전지로 구성되는 태양전지 패널; 상기 도로를 기준으로 내향하도록 상기 가드레일에 부착되어 차량의 진행방향을 표시하는 표시부; 및 상기 태양전지 패널로부터 발생된 제1 전원을 공급받아 상기 표시부에 공급하거나, 외부로부터 공급된 제2 전원을 상기 표시부에 공급하는 전원공급부; 를 포함하되, 상기 전원공급부는 상기 태양전지 패널로부터 전압이 충전되는 충전지를 구비하여 제1 전원을 발생시키는 제1 전원부와 외부로부터 제2 전원을 공급받는 제2 전원부를 포함하는 전원부; 상기 제1 전원 또는 제2 전원을 상기 표시부에 공급하여 상기 표시부의 구동을 제어하는 표시구동 제어부; 및 상기 전원부와 상기 표시구동 제어부 사이에 구비되어 설정된 기준시간이 지나면 상기 사이의 연결을 자동으로 해제하는 스위칭 제어부를 더 포함하고, 상기 스위칭 제어부는, 상기 전원부와 상기 표시구동 제어부의 사이를 전기적으로 연결하거나 연결을 해제하는 스위치; 상기 스위치의 양단에 걸리는 전압에 의하여 충전되는 충전부; 상기 충전부에 충전된 전원으로 동작하는 솔레노이드; 및 상기 스위치가 턴 온되고 나서 미리 설정된 기준시간이 지나면, 상기 솔레노이드를 동작시켜 상기 스위치를 턴 오프 시키는 제어부를 포함하는 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치를 개시한다.

Description

태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치{SIGNPOST DEVICE FOR BEING FIXED TO GUARD RAIL USING SOLSR CELL}
본 발명의 일 실시예는 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 국도나 고속도로의 도로 가장자리에는 차량의 차로 이탈을 막고 보행자 등의 차로 무단횡단을 막기 위한 다양한 형태의 가드레일이 설치되어 있다. 이와 같이 설치된 가드레일은 단순히 차량이 도로 바깥으로 진행하는 것을 방지하는 역할에 지나지 않는 것일 뿐 운전자의 야간 운전시 도로선형변화에 대한 정보를 얻을 수 있는 어떠한 자체 안전 식별수단도 구비하지 않고 있는 것이어서 야간 주행시 도로선형변화에 따른 사고발생의 우려가 있는 것이었다.
근래 들어 야간 주행시 운전자가 도로선형변화를 알 수 있도록 하기 위한 식별수단으로서, 가드레일 판의 차로측 지향 면에 별도의 야광반사수단을 일정 간격을 두고 설치하고 있으나, 지형변화 등과 같이 단순한 정보만을 운전자에게 제공하는 것에 미치고 있다.
특히, 도로 상부에 이격되어 설치되는 지역 표시판의 경우, 주간에는 운전자가 쉽게 식별이 가능하나, 야간 주행시에는 운전자가 정면을 주시하며 주간에 비해 더 많은 집중을 요하기 때문에, 야간 주행시에 정보를 얻기가 힘들다는 단점이 있다. 따라서, 이러한 지역표시판이 운전자의 정보 습득이 용이한 위치인 가드레일 판에 설치되면서, 운전자가 향하는 지역 및 제한속도와 더불어, 상기와 같은 도로선형변화 및 방향을 동시에 모두 표시할 수 있되, 제작이 용이하고, 설치가 간편하며, 설치구역에 따라 정보의 교체 또한 신속하게 처리할 수 있는 표시판의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 일 실시예는 운전자가 운전시, 운전방향 등의 운전정보를 한눈에 식별할 수 있도록 하기 위해, 도로 양측에 설치되는 가드레일에 상기의 정보를 담은 표시장치를 부착하여, 태양전지를 이용하여 외부로부터 별도의 전원이 요구되지 않아 전력 소비를 절감할 수 있고, 나아가 LED나 EL 시트를 이용하여 운전자에 대해 인지도가 우수한 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치는 도로의 양측에 설치되는 가드레일에 구비되어 차량의 주행을 안내하는 태양전지를 이용한 가드레일 표시장치에 있어서, 상기 가드레일과 별도로 설치되거나 일체로 부착 형성되고, 입사광의 광량에 따라 발전하는 복수 개의 태양전지로 구성되는 태양전지 패널; 상기 도로를 기준으로 내향하도록 상기 가드레일에 부착되어 차량의 진행방향을 표시하는 표시부; 및 상기 태양전지 패널로부터 발생된 제1 전원을 공급받아 상기 표시부에 공급하거나, 외부로부터 공급된 제2 전원을 상기 표시부에 공급하는 전원공급부; 를 포함하되, 상기 전원공급부는 상기 태양전지 패널로부터 전압이 충전되는 충전지를 구비하여 제1 전원을 발생시키는 제1 전원부와 외부로부터 제2 전원을 공급받는 제2 전원부를 포함하는 전원부; 상기 제1 전원 또는 제2 전원을 상기 표시부에 공급하여 상기 표시부의 구동을 제어하는 표시구동 제어부; 및 상기 전원부와 상기 표시구동 제어부 사이에 구비되어 설정된 기준시간이 지나면 상기 사이의 연결을 자동으로 해제하는 스위칭 제어부를 더 포함하고, 상기 스위칭 제어부는, 상기 전원부와 상기 표시구동 제어부의 사이를 전기적으로 연결하거나 연결을 해제하는 스위치; 상기 스위치의 양단에 걸리는 전압에 의하여 충전되는 충전부; 상기 충전부에 충전된 전원으로 동작하는 솔레노이드; 및 상기 스위치가 턴 온되고 나서 미리 설정된 기준시간이 지나면, 상기 솔레노이드를 동작시켜 상기 스위치를 턴 오프 시키는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 표시부는 복수의 LED 또는 EL소자를 포함할 수 있다.
상기 전원공급부는 상기 표시구동 제어부의 구동 상태 정보를 외부 기기와 무선으로 통신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 표시부에는 형광물질로 도포된 형광물질층과, 상기 형광물질층 상부에 미분말의 토르말린이 포함된 세라믹 도료층이 형성된다.
상기 제어부는 상기 기준시간이 저장되는 저장부와, 상기 스위치의 상태를 감지하는 센싱부와, 상기 스위치에 직렬로 연결된 제1 저항과, 상기 스위치에 병렬로 연결된 제2 저항 및 제3 저항과, 상기 제3 저항에 병렬로 연결된 캐패시터를 더 포함하되, 상기 센싱부는 상기 캐패시터의 전압을 센싱하여 상기 스위치의 상태를 감지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치는 운전자가 운전시, 운전방향 등의 운전정보를 한눈에 식별할 수 있도록 하기 위해, 도로 양측에 설치되는 가드레일에 상기의 정보를 담은 표시장치를 부착하여, 태양전지를 이용하여 외부로부터 별도의 전원이 요구되지 않아 전력 소비를 절감할 수 있고, 나아가 LED나 EL 시트를 이용하여 운전자에 대해 인지도가 우수한 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치의 동작을 간략하게 나타내기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치가 설치된 상태의 측면을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 스위치 제어장치를 나타내는 블록도이다.
도 7a 내지 7c는 도 6의 스위치 제어장치의 제어부의 제어방법을 간략하게 나타내는 도면이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치가 설치된 상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치의 동작을 간략하게 나타내기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치는 도로의 양측에 설치되는 가드레일(R)에 구비되어 차량(1)의 주행을 안내하는 장치로서, 태양전지 패널(20), 표시부(30) 및 전원공급부(22)를 포함한다.
상기 태양전지 패널(20)은 상기 가드레일(R)과 별도로 설치되거나 일체로 부착 형성되고, 입사광의 광량에 따라 발전하는 복수 개의 태양전지(21)로 구성된다. 즉, 상기 태양전지 패널(20)은 햇빛이 잘 입사되는 상대적으로 높은 위치에 설치되어 발광수단인 표시부(30)로 공급되는 제1 전원을 발생한다. 한편, 도 1 내지 도 3에서는 상기 태양전지 패널(20)이 상기 가드레일(R)과 별도로 설치되는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 가드레일(R)의 일 측에 일체로 부착되어 일체로 구성될 수 있다. 또한, 도 1 내지 도 3에서는 상기 가드레일(R)이 물결형상인 것을 일 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명에서는 이러한 가드레일의 형상을 한정하는 것은 아니다.
상기 표시부(30)는 상기 도로를 기준으로 내향하도록 상기 가드레일(R)에 부착되어 차량의 진행방향을 표시한다. 상기 표시부(30)는 복수의 LED 또는 EL소자를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하자면, 상기 표시부(30)는 광원(31)과, 표시구동 제어부(220)에 의해 광원(31)을 점멸하는 일련의 과정을 수행하는 제어판넬(34), 상기 광원(31)과 제어판넬(34)이 내장되는 케이스(35), 케이스(35)의 전면에 부착되어 케이스(35) 내부를 보호하고, 차량(1)의 주행 방향이 표시된 방향표시부(37)로 광원(31)의 빛이 투광되어 차량(1)의 주행 방향을 안내하기 위한 표시판(36), 케이스(35)의 둘레를 따라 케이스(35)와 표시판(36)을 연결하여 부착하기 위한 플랜지(38)로 구성된다. 상기 플랜지(38)는 그 모서리부위와 그 상측 및 하측 부위에 각각의 체결수단(32a, 32b)을 통하여 가드레일(R)에 결합고정된다.
본 발명에 있어서 상기 광원(31)으로는 빛의 발산이 우수하며 야간 운전자에게 먼 거리에서도 명확하게 표시부(30)가 인지될 수 있는 광원을 사용한다. 본 발명의 실시예에 있어서는 다수개의 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)나 전계발광소자(Electro Luminescence, 이하 'EL'이라 함)가 이용되며, 이러한 소자는 광특성이 우수할 뿐만 아니라 수명이 길어 반영구적으로 사용할 수 있다. 상기 광원(31)은 케이스(35) 내면에 인쇄회로기판 형태의 제어판넬(34)에 부착되어 구성되거나 별도의 기판으로 구성될 수 있으며, 광원(31)의 형상은 표시판(36)에 형성된 방향표시부(37)와 동일하고, 도로의 곡선 형태에 따라 차량의 진행 방향을 나타내는 화살표 형상 또는 갈매기 형상으로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 방향표시부(37)는 운전자가 향하는 방향으로 표시하기 위해, "→" 또는 "←"의 화살표 형상을 좌측 또는 우측을 향해 일정간격 이격시키며 연속 나열(예: "→→" 또는 "←←")되어 형성되나, 본 발명에서는 상기 방향의 형상에 대하여 한정하는 것은 아니다.
상기 제어판넬(34)은 인쇄회로기판 형태로 케이스(30) 내부에 배치되며, 표시구동 제어부(220)에 의하여 제어받아 광원(31)을 점멸시키는 일련의 동작을 제어한다.
상기 표시판(36)은 폴리카보네이트 필름이나 아크릴 필름 등으로 구성되고, 표시판(36)의 내측 표면에는 차량(1)의 진행 방향을 나타내는 화살표 또는 갈매기 형상의 방향표시부(37)가 형성되어 상기 방향표시부(37)로 상기 광원(31)이 투광되도록 구성된다. 또한, 상기 방향표시부(37)에는 형광물질이 도포된 형광물질층(미도시)을 형성하여 다양한 색상의 빛을 발하도록 하고, 원거리에서도 운전자에게 명확히 인지되도록 할 수 있다. 도시되어 있지는 않지만, 상기 형광물질층에는 미분말의 토르말린이 포함된 세라믹 도료층을 형성하여, 평상시 또는 방향표시부(37)의 방열시 외부로 음이온 및 원적외선을 방출하여 운전자의 심신을 편안하게 할 수 있다.
상기 표시판(36)은 케이스(35) 내에 먼지나 차량의 매연, 빗물 등이 침투하는 것을 방지하여 케이스(35) 내부를 보호하게 되며, 이를 위해 케이스(35)의 둘레와 동일한 형상의 플랜지(38)에 의해 케이스(35)와 고정되어 부착된다. 이 경우 플랜지(38)와 케이스(35) 사이에는 고무 패킹(미도시)을 삽입하여, 플랜지(38)와 케이스(35)의 접촉을 더욱 치밀하게 할 수 있다. 또한, 상기 플랜지(38)의 테두리 부위에는 복수 개의 관통홀이 형성되어 상기 관통홀을 관통하는 볼트와 같은 체결수단(32)을 통하여 상기 표시부(30)를 상기 가드레일에 결합고정하게 된다.
상기 전원공급부(22)는 상기 가드레일(L)과 별도로 설치되거나 일체로 부착 형성되어 상기 태양전지 패널로부터 발생된 제1 전원을 공급받아 상기 표시부에 공급하거나, 외부로부터 공급된 제2 전원을 상기 표시부에 공급한다.
보다 구체적으로는 상기 전원공급부(22)는 전원부(222), 표시구동 제어부(220) 및 스위칭 제어부(100)를 포함한다. 즉, 상기 전원공급부(22)는 전원부(222), 표시구동 제어부(220) 및 스위칭 제어부(100)가 구비된 함체로서 도로의 가장자리 일측에 설치되어 표시부(30)에 전원을 공급하기 위해 도선(L)을 통하여 전기적으로 연결된다. 한편, 상기 전원공급부(22)는 기설정된 프로토콜에 의하여 소전력의 무선신호를 송수신하여 외부의 서버등과 통신할 수 있는 통신부(221)를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 함체 내부에 구비된 전원부(222), 표시구동 제어부(220) 및 스위칭 제어부(100)는 인쇄회로기판으로 형성될 수 있다.
상기 전원부(222)는 제1 전원부(222a)와 제2 전원부(222b)를 포함한다. 상기 제1 전원부(222a)는 상기 태양전지 패널(20)로부터 전압이 충전되는 충전지를 구비하여 제1 전원을 발생시키고, 이때 발생된 제1 전원을 표시구동 제어부(220)를 통하여 상기 표시부(30)에 공급한다. 상기 제1 전원부(222a)는 주간에는 태양으로부터 빛을 이용해 제1 전원을 충전지에 충전하여, 야간 또는 태양이 뜨지 않는 날에 충전지를 통하여 표시부(30)에 제1 전원을 공급함으로써, 전력소모를 방지할 수 있다. 이때, 상기 충전지는 이차전지(rechargeable battery)와 같이 충전가능한 전지가 사용될 수 있다.
상기 제2 전원부(222b)는 외부로부터 공급된 제2 전원을 표시구동 제어부(220)를 통하여 상기 표시부(30)에 공급한다.
따라서, 본 발명에서는 산골지역 등 외부로부터 전원을 연결하기 어려운 경우에 태양전지 패널(20)로부터 충전된 충전지를 이용한 제1 전원부(222a) 또는 외부로부터 공급받은 상용전원을 이용한 제2 전원부(222b)를 선택적으로 이용할 수 있다. 여기서, 상기 상용전원은 220V 의 전원이 이용될 수 있다.
상기 표시구동 제어부(220)는 상기 제1 전원 또는 제2 전원을 상기 표시부(30)에 공급하여 상기 표시부(30)의 구동을 제어한다. 즉, 상기 표시구동 제어부(220)는 상기 표시부(30)의 제어판넬(34)에 연결되어 상기 방향표시부(37)를 통하여 차량(1)의 진행방향을 표시할 수 있도록 제어한다.
상기 스위칭 제어부(100)는 상기 전원부(222)와 상기 표시구동 제어부(220) 사이에 구비되어 설정된 기준시간이 지나면 상기 사이의 연결을 자동으로 해제하는 역할을 한다.
상기 스위칭 제어부(100)는, 상기 전원부(222)와 상기 표시구동 제어부(220)의 사이를 전기적으로 연결하거나 연결을 해제하는 스위치(110)와, 상기 스위치(110)의 양단에 걸리는 전압에 의하여 충전되는 충전부(130)와, 상기 충전부(130)에 충전된 전원으로 동작하는 솔레노이드(140)와, 상기 스위치(110)가 턴 온되고 나서 미리 설정된 기준시간이 지나면, 상기 솔레노이드(140)를 동작시켜 상기 스위치(110)를 턴 오프 시키는 제어부(150)를 포함한다.
이와 같은 상기 스위칭 제어부(100)의 구조 및 기능에 대하여는 도 6 내지 도 7c에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치에 따르면, 운전자가 운전시, 운전방향 등의 운전정보를 한눈에 식별할 수 있도록 하기 위해, 도로 양측에 설치되는 가드레일에 상기의 정보를 담은 표시장치를 부착하여, 태양전지를 이용하여 외부로부터 별도의 전원이 요구되지 않아 전력 소비를 절감할 수 있고, 나아가 LED나 EL 시트를 이용하여 운전자에 대해 인지도가 우수한 표시장치를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치가 설치된 상태의 측면을 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치는 도 1 내지 도 3에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치와 가드레일 구조와 표시부(300)의 가드레일(R′)에의 부착구조가 상이한 예들 중 하나이다. 이하에서는, 이러한 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
우선, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치에 사용되는 가드레일(R′)은 도로의 양측에 소정간격으로 이격된 위치에 설치된 다수의 기둥(P′)의 상측 및 하측에 각각 형성된 도로방향으로 돌출형성된 지지부(330)에 설치되어 있다. 이러한 지지부(330)는 상기 기둥의 상측부(P′)에 형성된 상측 지지부와 하측부에 형성된 하측 지지부를 포함한다. 여기서, 상기 상측 지지부와 상기 하측 지지부는 소정의 간격으로 상하로 이격되어 형성되어 있다. 또한, 상기 상측 지지부와 상기 하측 지지부에는 각각의 가드레일이 결합되어 있고, 상기 각각의 가드레일의 서로 마주보는 끝단에는 소정의 결합수단(321)을 통하여 표시부(300)가 결합되어 있다. 보다 구체적으로는, 상기 표시부(300)에 부착되어 이를 지지하는 탄성 지지수단(320)이 상기 결합수단(321)을 통하여 상기 각각의 가드레일(R′)에 결합고정된다. 한편, 상기 다수의 기둥(P′)은 외부 충격시 그 충격을 분산시킴으로써, 그 충격을 흡수하는 다단 기둥(P′1, P′2, P′3)으로 형성될 수 있다. 한편, 다수의 기둥(P′) 사이에는 가드레일(R′) 및 기둥(P′)을 구조적으로 지지하기 위한 지지기둥(S)이 설치되어 있다. 도 4 내지 도 5에서는 가드레일의 구조가 "
Figure 112012012223603-pat00001
" 형상으로 형성되는 것을 일 예로 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니고 물결형상 또는 원형상 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 6은 도 3의 스위치 제어장치를 나타내는 블록도이고, 도 7a 내지 7c는 도 6의 스위치 제어장치의 제어부의 제어방법을 간략하게 나타내는 도면이다.
도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 커브길에서의 가드레일 부착형 표시장치의 스위치 제어 장치(100)는 스위치(110), 정류 회로(120), 충전부(130), 솔레노이드(140) 및 제어부(150)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 제어 장치(100)는 제1다이오드(D1), 제2다이오드(D2), 제3다이오드(D3), 제1저항(R1), 제2저항(R2), 제3저항(R3) 및 캐패시터(C)를 더 포함한다. 여기서, 상기 스위치(110)는 전원부(222)를 표시구동 제어부(220)(이하, 부하부(A)라 한다.)에 연결시키거나 해제시키는 역할을 한다.
상기 전원부(222)는 부하부(A)에 전원을 공급하는 역할을 한다. 상기 전원부(222)는 솔라셀에 의하여 충전된 충전지의 전원 또는 일반적인 220V의 상용교류전원을 사용할 수 있다.
상기 부하부(A)는 전원부(222)로부터 전원을 공급받아 동작한다. 또한, 상기 부하부(A)는 직렬로 연결된 제1저항(R1)에 비해 상대적으로 매우 작은 저항값을 가지고 있다. 따라서, 스위치(110)가 오프 상태 일 때, 부하부(A)에는 미세한 누설 전류가 흐를 수 있다. 여기서, 상기 부하부(A)에 흐르는 누설 전류에 의해 충전부(130)가 충전될 수 있으며, 누설 전류는 충전부(130)를 충전시킬 수 있는 최소한의 전류다.
상기 스위치(110)는 전원부(222)와 부하부(A) 사이에 위치하며, 전원부(222)와 부하부(A) 사이를 전기적으로 연결하거나 연결을 해제하는 역할을 한다. 즉, 상기 스위치(110)가 턴 온(turn-on)되면, 전원부(222)와 부하부(A)는 전기적으로 연결되어 부하부(A)가 동작하게 된다.
반대로, 상기 스위치(110)가 턴 오프(turn-off)되면, 전원부(222)와 부하부(A)는 연결이 해제되어 부하부(A)는 동작하지 않는다. 이때, 상기 스위치(110)가 턴 오프되면, 스위치(110)의 양단에는 전압차가 발생한다. 상기 스위치(110)는 사용자에 의해 턴 온될 수 있으며, 솔레노이드(140)에 의해 턴 오프될 수 있다. 일례로, 사용자에 의해 스위치(110)가 턴 온되어 조명등이 켜지고, 설정된 기준시간이 지나면 솔레노이드(140)에 의해 스위치(110)가 턴 오프되어 조명등이 꺼질 수 있다. 상기 스위치(110)는 전원부(222)와 부하부(A) 사이를 수동으로 온/오프(ON/OFF)할 수 있는 장치이다. 다시 말해, 도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 상기 스위치(110)는 평상시 스프링 등과 같은 탄성체(미도시)에 의해서 오프 상태를 유지하고, 사용자가 스위치(110)를 온 시키면 스위치(110)가 걸쇠(111)에 걸려 온 상태를 유지하게 된다. 따라서, 상기 스위치(110)는 온 상태 또는 오프 상태를 유지하는데 전류가 소모되지 않는다. 또한, 상기 스위치(110)는 설정된 기준시간이 지나면 솔레노이드(140)에 의해 걸쇠가 해제되어 다시 오프 상태가 된다. 상기 스위치(110)는 걸쇠(111)에 걸려 온 상태를 유지하게 되고, 걸쇠(111)가 해제되고 탄성체(미도시)에 의해 오프 상태를 유지할 수 있다. 여기서, 도 7a 내지 도 7c에는 상기 걸쇠(111)를 개략적으로 도시하였으나, 걸쇠는 스위치(110)가 걸려서 그 상태를 유지하게 할 수 있는 것이라면 어떤 형태로라도 구현될 수 있다.
상기 정류 회로(120)는 스위치(110)에 전기적으로 연결된다.
상기 정류 회로(120)는 스위치(110)가 오프되었을 때, 부하부(A)에 흐르는 누설 전류를 정류하여 충전부(130)에 제공하는 역할을 한다. 여기서, 상기 스위치(110)와 정류 회로(120) 사이에는 제1저항(R1)과 제1다이오드(D1)가 직렬로 연결되어 있다. 또한, 상기 제1저항(R1)과 제1다이오드(D1) 사이에는 제2다이오드(D2)와 제2저항(R2) 및 제3저항(R3)이 병렬로 연결되어 있다. 따라서, 상기 정류회로(120)에는 제1저항(R1)과 제2다이오드(D2), 제2저항(R2) 및 제3저항(R3)에 의해 분배된 전압이 인가된다. 여기서, 제1다이오드(D1) 및 제2다이오드(D2)는 전류가 반대 방향으로 흐르는 것을 방지한다. 즉, 상기 제1다이오드(D1) 및 제2다이오드(D2)는 정류 회로(120)를 통해서 충전된 충전부(130)의 전원이 부하(A)로 흐르는 것을 방지한다. 또한, 상기 제3저항(R3)과 스위치(110) 사이에는 제3다이오드(D3)가 연결되어 있으며, 제3다이오드(D3)는 전원부(222)의 전원이 제어부(150)로 흐르는 것을 방지한다.
상기 충전부(130)는 정류 회로(120)에 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 충전부(130)는 스위치(110)가 오프 되었을 때, 스위치(110)의 양단에 걸리는 전압에 의해 충전된다. 다시 말해, 상기 스위치(110)가 오프 상태일 때 부하부(A)에는 누설 전류가 흐르므로, 충전부(150)는 부하부(A)에 흐르는 누설전류를 이용하여 충전된다. 이때, 상기 누설전류는 정류 회로(120)를 통해 정류되어 충전부(130)에 충전된다. 또한, 상기 충전부(130)가 부하부(A)에 흐르는 누설전류로 충전되더라도, 부하부(A)에는 어떠한 영향도 미치지 않는다. 이와 같이, 상기 충전부(130)는 별도의 전원으로 충전되는 것이 아니라, 스위치(110)가 오프 되었을 때 스위치(110)의 양단에 걸리는 전압으로 충전된다. 따라서, 본 발명에 따른 스위치 제어 장치(100)는 비용을 절감할 수 있다. 또한, 상기 충전부(130)에 충전된 전압은 솔레노이드(140)를 동작시켜 스위치(110)의 걸쇠(111)를 해제하는데 사용된다. 이러한 충전부(130)는 충방전이 가능한 이차 전지(secondary battery) 또는 전기이중층 캐패시터(EDLC)일 수 있으나, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다.
상기 솔레노이드(140)는 충전부(130)에 충전된 전원으로 동작하여, 스위치(110)를 턴 오프 시키는 역할을 한다. 도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 상기 솔레노이드(140)는 중심봉(141)과 중심봉(141)을 원통형으로 감싸고 있는 코일(142)로 형성된다. 상기 솔레노이드(140)는 코일(142)에 전류가 흐르면 코일(142) 내부에 균일한 크기의 자기장이 형성되어, 중심봉(141)이 움직이게 된다. 또한, 상기 솔레노이드(140)는 코일(142)에 전류가 흐르지 않으면 중심봉(141)은 다시 원상태로 돌아오게 된다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 스위치(110)가 온 상태일 때에는 스위치(110)를 통해 부하부(A)로 전류(iL)가 흘러 부하부(A)가 동작한다. 이때, 상기 솔레노이드(140)에는 전류가 흐르지 않는다. 그리고 나서, 도 7b에 도시된 바와 같이, 설정된 기준시간이 지나면 솔레노이드(140)의 코일(142)에 전류(iS)가 흘러 중심봉(141)이 움직여 걸쇠(111)를 해제시키므로, 스위치(140)는 턴 오프 된다. 이때, 상기 솔레노이드(140)는 충전부(130)에 충전된 전원으로 동작한다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 솔레노이드(140)는 스위치(110)를 턴오프 시킨 후에는 원상태로 돌아온다. 상기 솔레노이드(140)가 원상태로 돌아오더라도 스위치(110)는 탄성체에 의해 계속하여 오프상태를 유지하게 된다. 즉, 상기 스위치(110)는 사용자에 의해 턴온 되어 걸쇠(111)에 걸리지 않는 이상 계속 오프 상태를 유지하게 된다. 이러한 솔레노이드(140)는 미세한 전류에 의해서도 동작할 수 있으며, 일반적으로 솔레노이드 밸브라고 불린다.
상기 제어부(150)는 충전부(130)를 충전시키고, 충전부(130)에 충전된 전압을 이용하여 상기 솔레노이드(140)를 제어한다. 상기 제어부(150)는 센싱부(151) 및 저장부(152)를 포함한다. 상기 센싱부(151)는 제2저항(R2)과 제3저항(R3) 사이에 전기적으로 연결되고, 제3저항(R3)에는 캐패시터(C)가 병렬로 연결되어 있다. 상기 센싱부(151)는 캐패시터(C)의 전압을 센싱하여, 스위치(110)의 상태 즉, 스위치(110)의 온/오프를 감지하는 역할을 한다. 여기서, 상기 제3저항(R3)에는 캐패시터(C)가 병렬로 연결되어 있다. 예를 들어, 상기 스위치(110)가 온 상태이면, 제2다이오드(D2)를 통해 전류가 흐르지 않으므로, 캐패시터(C)에 충전된 전하가 제3저항(R3)을 통해 방전된다. 따라서, 상기 센싱부(151)는 캐패시터(C)의 전압이 하강하는 것을 감지하여 스위치(110)가 온 상태임을 알 수 있다. 반대로, 상기 스위치(110)가 오프 상태이면, 제2다이오드(D2)를 통해 전류가 흐르므로, 캐패시터(C)에 전하가 충전된다. 따라서, 상기 센싱부(151)는 캐패시터(C)의 전압이 상승하는 것을 감지하여 스위치(110)가 오프 상태임을 알 수 있다. 상기 저장부(152)에는 사용자에 의해 설정된 기준시간이 저장되어 있다. 상기 기준시간은 스위치(110)가 사용되는 장소 또는 공간에 따라 알맞게 변경될 수 있다.
상기 제어부(150)의 동작 방법을 살펴보면 다음과 같다. 상기 제어부(150)는 센싱부(151)를 통해 스위치(110)의 상태를 확인한다. 이때, 상기 스위치(110)가 오프 상태이면, 제어부(150)는 충전부(130)를 충전시킨다. 여기서, 상기 제어부(150)는 충전부(130)의 충전 전압이 솔레노이드(140)를 동작시킬 수 있는 기준 전압에 도달하면, 충전부(130)의 충전을 중지시킬 수 있다. 또한, 상기 제어부(150)는 센싱부(151)로부터 스위치(110)가 오프 상태에서 온 상태로 변경된 것을 확인하고 나서 저장부(152)에 저장된 기준시간이 경과하면, 충전부(130)에 충전된 전압을 이용하여 솔레노이드(140)를 동작시킨다. 상기 솔레노이드(140)가 동작하면 스위치(110)는 턴 오프 된다. 여기서, 상기 솔레노이드(140)는 코일(142)에 전류가 흘러 중심봉(141)이 걸쇠(111)를 해제함으로써, 스위치(110)를 턴 오프 시킬 수 있다.
상기 중심봉(141)은 걸쇠(111)를 해제한 후 다시 원상태로 복귀한다.
즉, 상기 제어부(150)는 스위치(110)가 오프 되었을 때 충전부(130)에 전압을 충전해두고, 스위치(110)가 턴 온되고 난후 설정된 기준시간이 경과하면 솔레노이드(140)를 동작시켜 스위치(110)를 턴 오프시킨다. 따라서, 상기 제어부(150)에 의해 스위치(110)는 설정된 기준시간이 지나면 자동으로 꺼지게 된다.
이와 같이, 본 발명에 의한 스위치 제어 장치(100)는 설정된 기준시간이 지나면 스위치(110)를 오프시키는 제어부(150)를 구비하여 사용자가 스위치(110)를 오프하지 않더라도 자동으로 스위치(110)를 오프시킴으로써, 전원이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 스위치 제어 장치(100)는 스위치(110)가 오프상태일 때 스위치(110)의 양단에 걸리는 전압으로 충전부(130)를 충전시킴으로써, 충전부(130)를 충전시키는 별도의 전원이 필요 없게 된다. 이에 따라, 본 발명에 의한 스위치 제어 장치(100)는 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1: 차량 20: 태양전지 패널
21: 태양전지 22: 전원공급부
30: 표시부 31: 광원
32a, 32b: 체결수단 34: 제어판넬
35: 케이스 36: 표시판
37: 방향표시부 38: 플랜지
100: 스위치 제어부 220: 표시구동 제어부
221: 통신부 222: 전원부
222a: 제1 전원부 222b: 제2 전원부
320: 탄성 지지수단 330: 지지부

Claims (5)

  1. 도로의 양측에 설치되는 가드레일(R)에 구비되어 차량(1)의 주행을 안내하는 태양전지를 이용한 가드레일 표시장치에 있어서,
    상기 가드레일(R)과 별도로 설치되거나 일체로 부착 형성되고, 입사광의 광량에 따라 발전하는 복수 개의 태양전지(21)로 구성되는 태양전지 패널(20);
    상기 도로를 기준으로 내향하도록 상기 가드레일(R)에 부착되어 차량(1)의 진행방향을 표시하는 표시부(30); 및
    상기 태양전지 패널(20)로부터 발생된 제1 전원을 공급받아 상기 표시부(30)에 공급하거나, 외부로부터 공급된 제2 전원을 상기 표시부(30)에 공급하는 전원공급부(22); 를 포함하되,
    상기 전원공급부(22)는
    상기 태양전지 패널(20)로부터 전압이 충전되는 충전지를 구비하여 제1 전원을 발생시키는 제1 전원부(222a)와 외부로부터 제2 전원을 공급받는 제2 전원부(222b)를 포함하는 전원부(222);
    상기 제1 전원 또는 제2 전원을 상기 표시부(30)에 공급하여 상기 표시부(30)의 구동을 제어하는 표시구동 제어부(220); 및
    상기 전원부(222)와 상기 표시구동 제어부(220) 사이에 구비되어 설정된 기준시간이 지나면 상기 사이의 연결을 자동으로 해제하는 스위칭 제어부(100)를 더 포함하고,
    상기 스위칭 제어부(100)는,
    상기 전원부(222)와 상기 표시구동 제어부(220)의 사이를 전기적으로 연결하거나 연결을 해제하는 스위치(110);
    상기 스위치(110)의 양단에 걸리는 전압에 의하여 충전되는 충전부(130);
    상기 충전부(130)에 충전된 전원으로 동작하는 솔레노이드(140); 및
    상기 스위치(110)가 턴 온되고 나서 미리 설정된 기준시간이 지나면, 상기 솔레노이드(140)를 동작시켜 상기 스위치(110)를 턴 오프 시키는 제어부(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시부(30)는 복수의 LED 또는 EL소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부(22)는 상기 표시구동 제어부(220)의 구동 상태 정보를 외부 기기와 무선으로 통신하는 통신부(221)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표시부(30)에는 형광물질로 도포된 형광물질층과, 상기 형광물질층 상부에 미분말의 토르말린이 포함된 세라믹 도료층이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(150)는 상기 기준시간이 저장되는 저장부(152)와, 상기 스위치의 상태를 감지하는 센싱부(151)와, 상기 스위치(110)에 직렬로 연결된 제1 저항(R1)과, 상기 스위치(110)에 병렬로 연결된 제2 저항(R2) 및 제3 저항(R3)과, 상기 제3 저항(R3)에 병렬로 연결된 캐패시터(C)를 더 포함하되,
    상기 센싱부(151)는 상기 캐패시터(C)의 전압을 센싱하여 상기 스위치(110)의 상태를 감지하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치.
KR1020120015442A 2012-02-15 2012-02-15 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치 KR101154443B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120015442A KR101154443B1 (ko) 2012-02-15 2012-02-15 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120015442A KR101154443B1 (ko) 2012-02-15 2012-02-15 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101154443B1 true KR101154443B1 (ko) 2012-06-15

Family

ID=46607359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120015442A KR101154443B1 (ko) 2012-02-15 2012-02-15 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101154443B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150111489A (ko) * 2014-03-25 2015-10-06 청주대학교 산학협력단 도로용 방호책

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09325708A (ja) * 1996-05-31 1997-12-16 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池型表示装置
KR20030020948A (ko) * 2001-06-01 2003-03-10 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 최적화된 온/오프 제어 회로 및 시스템
KR20070008795A (ko) * 2005-07-12 2007-01-18 경기엔지니어링(주) 태양전지를 이용한 커브길에서의 도로 안전 표시 장치
KR20090128954A (ko) * 2008-06-12 2009-12-16 주식회사 엔피홀딩스 태양전지 모듈

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09325708A (ja) * 1996-05-31 1997-12-16 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池型表示装置
KR20030020948A (ko) * 2001-06-01 2003-03-10 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 최적화된 온/오프 제어 회로 및 시스템
KR20070008795A (ko) * 2005-07-12 2007-01-18 경기엔지니어링(주) 태양전지를 이용한 커브길에서의 도로 안전 표시 장치
KR20090128954A (ko) * 2008-06-12 2009-12-16 주식회사 엔피홀딩스 태양전지 모듈

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150111489A (ko) * 2014-03-25 2015-10-06 청주대학교 산학협력단 도로용 방호책
KR102167441B1 (ko) * 2014-03-25 2020-10-21 청주대학교 산학협력단 도로용 방호책

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050046595A1 (en) Solar powered sign annunciator
CN201130502Y (zh) 车用太阳能警示牌
KR101154443B1 (ko) 태양전지를 이용한 가드레일 부착형 표시장치
KR101595972B1 (ko) 노면표출형 디지털 사이니지모듈을 통한 상황별 컨텐츠 실시간 노면표출장치
KR101158243B1 (ko) Ｌｅｄ를 이용한 도로 표지병
KR101154441B1 (ko) 태양전지를 이용한 커브길에서의 가드레일 부착형 표시장치
WO2009152642A1 (zh) 主动式自发光led灯
JP5649012B2 (ja) ソーラーパネル付き照明看板
KR101030397B1 (ko) 태양광 발전 이엘 표지판 시스템
JP4494723B2 (ja) 自発光式点字ブロック
CN206036768U (zh) Led路灯系统
CN211948055U (zh) 一种交通警示装置
KR20190050684A (ko) 축광 표지장치 및 그 제어방법
KR101963896B1 (ko) 시선 유도등
KR20120096319A (ko) 태양발전조명겸용 볼라드
CN202118808U (zh) 车用指示灯盖板
KR20090035304A (ko) 자전거 표시판이 구비된 신호등
KR100996945B1 (ko) 도로 표지병 및 이의 제어방법
JP5827806B2 (ja) 駐車場の安全システム
CN215289810U (zh) 一种发光式路锥
CN203741744U (zh) 太阳能地磁感应路标以及车辆动态尾迹显示系统
KR200493041Y1 (ko) 자석과 코일을 이용한 wireless power 저전력 회전 LED 전광 표시장치
CN211547455U (zh) 一种公路夜间行车警示装置
WO2017019977A1 (en) Self-powered magnetic sign
JP3209204U (ja) 発光表示装置及び発光ラベル

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160525

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170522

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180529

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190603

Year of fee payment: 8