KR101365289B1 - 로드킬 방지용 가드펜스 시스템 - Google Patents

로드킬 방지용 가드펜스 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가드펜스에 관한 것으로서, 특히 로드킬을 방지할 수 있는 가드펜스 시스템을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 도로의 차선 상에 서로 소정 간격을 두고 설치되어 차량의 움직임을 감지하는 제1 및 제2차량감지센서와, 도로의 양측 가장자리를 따라 각각 다수 개가 연결 설치되어 동물들이 도로를 횡단하는 것을 차단하는 한 쌍의 횡단방지펜스와, 상기 횡단방지펜스들 각각의 연결부분 중 상기 제1차량감지센서와 제2차량감지센서 사이에 설치되고 동물들이 도로를 횡단할 수 있도록 생태통로가 형성된 한 쌍의 횡단통로펜스와, 상기 횡단통로펜스들에 각각 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 제1 및 제2차량감지센서의 차량감지 여부를 각각 전달받아 상기 횡단통로펜스들의 생태통로를 개폐하는 도어를 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템이 개시된다.

Description

로드킬 방지용 가드펜스 시스템{Guard fence system for anti-road kill}
본 발명은 가드펜스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로드킬을 방지하여 야생동물의 보호뿐만 아니라 차량 탑승자의 안전도 지킬 수 있는 가드펜스 시스템에 대한 것이다.
최근 들어 고라니나 너구리, 멧돼지와 같은 야생동물의 개체수가 천적인 대형 포식동물이 사라지면서 급격히 증가하고 있고, 또 각종 도로에 의해 생태계가 단절되고 서식지가 단편화되면서 야생동물이 먹이 활동을 위해 이동하는 과정에서 차도에 갑자기 뛰어들어 주행 중인 차량과 부딪치는 이른바 '로드킬(road-kill)'로 인한 교통사고가 해마다 늘고 있는 추세이다.
특히 고속도로에서 발생하는 로드킬 사고는 차량의 파손은 물론 자칫 대형사고를 유발하는 등 아주 큰 위험성이 있다. 즉, 운전자는 운전 중 돌발상황으로 도로에 뛰어든 야생동물을 피하기 위해 본능적으로 핸들을 급조작하거나 급브레이크를 밟게 되는데 이는 곧 옆 차로 차량과의 충돌 또는 뒤차와의 추돌 등 더 큰 사고로 이어질 가능성이 커 동물의 죽음을 넘어 차량 탑승자의 생명을 위협하는 인명사고를 불러올 수 있는 것이다.
이러한 로드킬 사고를 방지하기 위해 도로상에 생태통로를 만들거나 야생동물의 도로진입 차단과 생태통로로의 유도를 위한 울타리를 설치하는 등 다양한 조치가 취해지고 있지만 이를 완벽히 차단하기에는 경제적·물리적 제약 때문에 현실적으로 한계가 있을 수밖에 없다.
한편, 가드레일 등과 같은 방호울타리는 주행 중 정상적인 주행 경로를 벗어난 차량이 길 밖, 대향차로 또는 보도 등으로 이탈하는 것을 방지함과 동시에 차량이 충돌할 때 다소의 변형이 수반되면서 충격에너지를 흡수하여 탑승자의 상해 및 차량의 파손을 최소한으로 줄이고 차량을 정상 진행방향으로 복귀시키는 것을 주목적으로 하며, 부수적으로는 운전자의 시선을 유도하는 등의 기능을 갖는 시설이다.
그런데 종래의 방호울타리는 그 구조적 특성상 인근에서 사육하는 가축이나 야생동물이 도로로 진입하기가 쉬워 로드킬을 예방하기 어려운 문제점이 있다.
이에 따라 대한민국 등록특허공보 제10-0868368호 등에 로드킬을 방지하기 위한 가드펜스가 제안된 바 있으나 이는 야생동물들이 도로에 진입하는 것을 완전히 차단하는 구조물에 불과하므로 생태계 단절과 서식지 단편화를 심화시킬 뿐만 아니라 오히려 별도로 구비되는 이동통로를 통해 야생동물 등이 도로로 진입할 수 있어 근본적인 해결책이 될 수 없는 한계가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0638264호(2006.10.24.) 대한민국 등록특허공보 제10-0724018호(2007.06.04.) 대한민국 등록특허공보 제10-0664661호(2007.01.04.) 대한민국 등록특허공보 제10-0778270호(2007.11.28.) 대한민국 등록특허공보 제10-0992055호(2010.11.04.) 대한민국 등록특허공보 제10-0868368호(2008.11.12.)
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항 및 문제점의 해결에 역점을 두어 야생동물의 보호뿐만 아니라 운전자의 안전도 지킬 수 있는 새로운 가드펜스 시스템을 개발하고자 심혈을 기울여 노력하던 중 본 발명을 창안하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 차량이 도로를 지나가는 동안에는 야생동물이 도로를 횡단할 수 없도록 함으로써 로드킬을 예방하고, 차량이 도로를 지나가지 않을 때에는 야생동물이 도로를 자유로이 건널 수 있도록 하는 가드펜스 시스템을 제공하는 데 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 양태는, 도로의 차선 상에 서로 소정 간격을 두고 설치되어 차량의 움직임을 각각 감지하는 제1 및 제2차량감지센서와, 도로의 양측 가장자리를 따라 소정 길이로 다수 개가 연결 설치되어 동물들이 도로를 횡단하는 것을 차단하는 한 쌍의 횡단방지펜스와, 상기 횡단방지펜스들의 연결부분 중 상기 제1차량감지센서와 제2차량감지센서 사이에 각각 설치되고 동물들이 도로를 횡단할 수 있도록 생태통로가 각각 형성된 한 쌍의 횡단통로펜스와, 상기 횡단통로펜스들에 슬라이딩 방식으로 설치되어 상기 생태통로들을 각각 개폐하는 한 쌍의 도어 및 상기 횡단통로펜스들과 상기 도어들에 설치되어 상기 제1 및 제2차량감지센서의 차량감지 신호에 따라 상기 도어들을 각각 자동적으로 개폐시키는 한 쌍의 도어자동개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템을 제시한다.
이로써 본 발명은 차량이 도로를 지나가는 동안에는 야생동물이 도로를 횡단할 수 없고, 차량이 도로를 지나가지 않을 때에는 야생동물이 도로를 자유로이 건널 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시 양태로, 횡단방지펜스에 부착된 태양전지 패널과, 상기 태양전지 패널을 통해 얻은 태양광에너지를 전기에너지로 변환시켜 충전하고, 상기 제1 및 제2차량감지센서와 상기 도어의 구동전류를 공급하는 제1충전전원부를 더 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템을 제공할 수도 있다.
그리고 본 발명의 다른 실시 양태는, 도로의 차선 상에 서로 소정 간격을 두고 설치되어 차량의 움직임에 의한 압력을 전기에너지로 각각 변환하는 제1 및 제2압전모듈과, 도로의 양측 가장자리를 따라 소정 길이로 다수 개가 연결 설치되어 동물들이 도로를 횡단하는 것을 각각 차단하는 한 쌍의 횡단방지펜스와, 상기 횡단방지펜스들의 연결부분 중 상기 제1압전모듈과 제2압전모듈 사이에 각각 설치되고 동물들이 도로를 횡단할 수 있도록 생태통로가 각각 형성된 한 쌍의 횡단통로펜스와, 상기 횡단통로펜스들에 슬라이딩 방식으로 설치되어 상기 생태통로들을 각각 개폐하는 한 쌍의 도어 및 상기 횡단통로펜스들과 상기 도어들에 설치되어 상기 제1 및 제2압전모듈로부터 전달되는 전기에너지의 스위칭 동작에 따라 상기 도어들을 각각 자동적으로 개폐시키는 한 쌍의 도어자동개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템을 제시한다.
이로써 본 발명은 차량이 도로를 지나가는 동안에는 야생동물이 도로를 횡단할 수 없고, 차량이 도로를 지나가지 않을 때에는 야생동물이 도로를 자유로이 건널 수 있게 된다.
본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 제1 및 제2압전모듈로부터 발생 및 전달되는 전기에너지를 충전하여 상기 도어의 구동전류를 공급하는 제2충전전원부를 더 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템을 제공할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시 양태로, 도로에 접근하는 동물을 감지하는 제1동물감지센서과, 상기 횡단통로펜스의 생태통로가 상기 도어에 의해 닫힌 경우 상기 제1동물감지센서의 동물감지 여부를 전달받아 야생동물들이 싫어하는 특정 주파수를 발신하여 동물의 도로 접근을 제한하는 스피커를 더 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템을 제공할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 도어의 개폐동작 전에 동물에 알람으로 경고하는 알람부를 더 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템을 제공할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 횡단통로펜스들 사이의 도로상에 갇힌 동물을 감지하여 상기 도어의 개방신호를 전달하는 제2동물감지센서가 더 구비된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템을 제공할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 제2동물감지센서의 동물감지 여부를 전달받아 차량에 동물 출현 경고 메시지를 보내는 경고표시부를 더 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템을 제공할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 횡단통로펜스의 도로 쪽을 향하는 면의 반대쪽 면에 전기에너지를 공급받아 발광하는 조명부가 더 구비된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템을 제공할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 횡단통로펜스는 동물들이 생태통로를 향해 이동하도록 유도하는 유도펜스가 도로의 가장자리 외측 양방향으로 더 설치된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템을 제공할 수도 있다.
상술한 바와 같은 해결 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은 로드킬 다발 구역에 설치되어 차량의 운전자에게는 야생동물의 출현 정보 및 경고메시지를 알림으로써 안전운전을 유도하며, 야생동물에게는 차량이 생태통로 구역에 진입했을 때 스피커를 통해 특정 주파수와 소리를 방출하여 도로로 접근 및 진입하는 것을 차단함은 물론 차량이 도로를 지나가는 동안에는 생태통로를 자동으로 폐쇄하여 야생동물이 도로를 횡단할 수 없도록 함으로써 도로를 횡단하는 과정에서 교통사고나 상해 등이 일어나는 것을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템의 횡단통로펜스와 도어를 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템의 횡단통로펜스와 도어를 나타낸 측면도,
도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템의 도어를 나타낸 구성도,
도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템의 도어를 나타낸 측면도,
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 가드펜스 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도,
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 쓰는 "...부"의 용어에 대한 의미는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위 또는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
<제1실시 예>
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템의 횡단통로펜스와 도어를 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템은 크게 제1 및 제2차량감지센서(11,12), 횡단방지펜스(20), 횡단통로펜스(30), 도어(40)를 포함하여 구성된다.
제1 및 제2차량감지센서(11,12)는 도로의 차선 상에 서로 소정 간격을 두고 설치되어 차량의 움직임을 감지하는 역할을 한다.
특히 제1차량감지센서(11)는 야생동물이 생태통로(31)를 지날 때 안전성을 확보하도록 횡단통로펜스(30)로부터 차량의 주행방향 반대쪽으로 적어도 100M 이상 떨어진 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 제1 및 제2차량감지센서(11,12)로는 차량이 접근하거나 특정한 위치에서 검지대상물의 유무에 따라 스위치 동작으로 각각 도어(40)가 개폐동작하도록 전류 공급을 온-오프하는 근접스위치를 채용할 수 있다.
여기서 근접스위치는 검출코일에 금속물체가 접근하면 전자유도작용에 의하여 검출코일에 접속된 발진회로의 발진 주파수나 발진 진폭이 변화하면서 스위칭 동작이 이루어지는 고주파 발진형 혹은 도체 전극을 가진 검출부에 피검지 물체가 접근하면 센서 부분의 정전용량이 크게 변화하는 현상을 이용한 정전용량형 혹은 물체가 근접한 것을 비접촉으로 감지하여 그 위치를 검출하는 광섬유 근접센서 등일 수 있다.
즉, 제1 및 제2차량감지센서(11,12)는 특정한 위치에서 금속물체 등과 같은 검지대상물의 유무에 따라 스위치 동작으로 도어(40)를 슬라이딩 이동시키는 전동기(32)에 대한 제1충전전원부(101)의 전류공급을 온-오프하도록 도로의 차선과 인접하여 검지대상물과 직접적으로 접촉되지 않는 위치의 횡단방지펜스(20) 등에 배치된다.
따라서 제1 및 제2차량감지센서(11,12)는 일정거리 범위 내에서 검지대상물의 검출 여부에 따라 비접촉 동작으로 스위칭 작용을 하여 제1충전전원부(101)의 축전지에 충전된 전류를 개폐함으로써 해당 도어의 전동기(32)에 전력을 공급 및 차단하며, 이를 통해 도어(40)의 개폐를 제어하게 된다.
한편, 제1 및 제2차량감지센서(11,12)와 전동기(32) 그리고 제1충전전원부(101)와 제1 및 제2차량감지센서(11,12)는 제1충전전원부(101)로부터 생성된 전기에너지를 일정거리로 떨어져 위치되는 제1 및 제2차량감지센서(11,12)와 전동기(32)로 원활하고 안전하게 전달하기 위해 통상의 전도성 물질이나 전선 등과 전기적인 연결을 위한 도선으로 연결될 수 있다.
또한, 제1 및 제2차량감지센서(11,12)는 양방향(중앙선을 사이에 두고 서로 반대로 달리는 도로) 도로 경우 그 양쪽 차선 상에 각각 설치될 수 있음은 물론이다.
횡단방지펜스(20)들은 도로의 양측 가장자리를 따라 소정 길이로 각각 다수 개가 연결 설치되어 야생동물들이 도로를 횡단하는 것을 차단하는 역할을 한다.
이러한 횡단방지펜스(20)는 도로의 양측 가장자리를 따라 적어도 200M 이상으로 설치하는 것이 바람직하다.
한편, 횡단방지펜스(20)들의 표면에는 태양전지 패널(21)이 부착될 수 있고, 이를 통해 얻은 태양광에너지를 전기에너지로 변환시켜 충전하여 제1 및 제2차량감지센서(11,12)와 도어(40)의 구동전류를 공급하는 제1충전전원부(101)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 제1충전전원부(101)는 가드펜스 시스템의 전반적인 작동을 위한 전류를 공급하는 것으로, 상용 배터리를 이용하여 가드펜스 시스템의 운용에 필요한 전원을 안정적으로 공급할 수도 있으나, 더욱 바람직한 실시 양태로 태양광 발전기로 이루어져 횡단방지펜스(20)들에 내장될 수 있다.
여기서 태양광 발전기는 태양에너지를 수집하여 전기에너지로 변환시키는 태양전지 패널(solar cell)과, 이 태양전지 패널에서 발생되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키고 출력 전력을 제어하는 전력변환기 및 이 전력변환기에서 출력되는 전류를 충전하고 제1 및 제2차량감지센서(11,12)의 스위칭에 따라 충전된 전류를 전동기(32), 알람부(50), 스피커(60), 조명부(70) 등에 안정적으로 공급하는 축전지를 포함하여 구성된다.
즉, 태양전지 패널(21)은 PN형 접합 반도체로 구성되어 태양광이 조사되면 광 에너지에 의해 자유전자-정공 쌍이 생겨나고, 자유전자와 정공이 이동하여 N층과 P층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)의 원리에 의해 기전력이 발생하여 외부에 접속된 부하에 전류를 흐르게 하고, 이러한 전류는 전력변화기를 통해 축전기에 축전되며, 전력변환기는 태양전지에서 발생되는 전기에너지의 전압을 일정하게 유지시켜 축전지에 공급하여 충전시키게 된다.
여기서 태양전지 패널(21)은 전자석의 자화에 필요한 전력치를 얻을 수 있도록 다수 개의 전지판 직렬 및 병렬로 연결하여 모듈화한 어레이(array) 패널로 구비할 수 있으며, 또 전력변환기는 예를 들어 과충전 방지회로, 과방전 방지회로, 역전류 방지회로, 부스터 컨버터 등을 사용할 수 있고, 정전압 제어 알고리즘을 통해 제어될 수 있다.
횡단통로펜스(30)들은 횡단방지펜스(20)들 각각의 연결부분 중 제1차량감지센서(11)와 제2차량감지센서(12) 사이에 서로 마주하게 위치되어 야생동물들이 도로를 횡단할 수 있도록 하는 생태통로(31)의 역할을 한다.
그리고 횡단통로펜스들(30)에는 야생동물들이 생태통로(31)를 향해 안전하고 조심스럽게 이동하도록 유도하는 유도펜스(130)가 도로의 가장자리 외측 양방향으로 연결 설치될 수도 있다.
그리고 횡단통로펜스들(30)의 도로 쪽을 향하는 면의 반대쪽 면에는 생태통로(31)를 안내하기 위해 전기에너지를 공급받아 발광하는 조명부(70)가 구비될 수 있다.
그리고 횡단통로펜스들(30)에는 도로에 접근하는 야생동물을 감지하는 제1동물감지센서(91)가 구비될 수 있고, 이와 반대쪽 면의 횡단통로펜스들(30)에는 도로상에 갇힌 동물을 감지하여 도어(40)의 개방신호를 전달하는 제2동물감지센서(92)가 구비될 수 있다.
즉, 제1 및 제2동물감지센서(91,92)는 사람과 동물에서 나오는 파장 변화를 감지하는 모션 센서를 사용하여 도로로 접근하는 동물을 감지 및 동물이 도로상에 갇히는 것을 방지하기 위해 각각에 대한 위치 정보를 제어부(140)로 보내는 역할을 한다.
이러한 제1 및 제2동물감지센서(91,92)는 동물을 감지했을 때 이를 블루투스를 통해 제어부(140)로 감지된 정보를 전달할 수도 있다.
여기서 제1 및 제2동물감지센서(91,92)로는 발광부와 수광부로 구성된 적외선 센서를 사용할 수도 있으나 이는 사람과 동물뿐만 아니라 모든 물체가 감지될 수 있고 주위의 환경에 따라 오작동을 일으킬 수도 있으므로 사용을 배제하는 것이 바람직하다.
그리고 횡단통로펜스(30)들의 생태통로(31)가 차량의 진입 등으로 도어(40)에 의해 닫힌 경우 제1동물감지센서(91)의 동물감지 여부를 전달받아 야생동물들이 싫어하는 특정 주파수를 발신하여 동물의 도로 접근을 제한하는 스피커(60)가 구비될 수 있다.
여기서 스피커(60)는 도어(40)의 개폐동작 전에 야생동물에 알람으로 경고하는 알람부(50)의 기능을 동시에 수행할 수도 있음은 물론이다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 횡단통로펜스(30)들에는 도어(40)의 원활한 슬라이딩 이동을 안내하는 가이드홈(38)이 적어도 하나 이상으로 형성되어 있다.
한편, 횡단통로펜스들(30)로부터 차량 주행방향 반대쪽으로 적어도 100M 이상 떨어진 위치에는 생태통로 구간임을 알리는 표지판(미도시)과, 제2동물감지센서(92)의 동물감지 여부를 전달받아 차량에 동물 출현 경고 메시지를 보내는 경고표시부(80)가 구비될 수도 있다.
즉, 차량의 운전자가 경고표시부(30)를 통해 생태통로 주위로 야생동물이 출현하거나 도로 횡단을 시도하는 것을 예측 가능하므로 차량의 주행 속도를 줄이는 등 대형사고를 예방할 수 있게 된다.
도어(40)는 횡단통로펜스(30)들에 각각 슬라이딩 도어 방식으로 설치되어 제1 및 제2차량감지센서(11,12)의 차량감지 신호에 따라 횡단통로펜스의 생태통로(31)를 개폐하는 역할을 한다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 도어(40)의 횡단통로펜스(30)와 대향하는 측면에는 횡단통로펜스(30)의 가이드홈(38)과 대응하여 결합되어 가이드홈(38)을 따라 슬라이딩 이동되는 레일(41)이 일체로 형성되어 있다.
또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 도어(40)는 그에 고정된 슬라이더(37)가 전동기(32)의 정역회전에 따라 좌우 양방향으로 일정 구간을 왕복 운동하는 타이밍벨트(36)에 고정되어 있다.
즉, 도어(40)는 제1 및 제2차량감지센서(11,12)의 차량감지 신호에 따라 작동하는 도어자동개폐수단의 구동력에 의해 자동적으로 개폐되며, 이를 위해 도어자동개폐수단은, 횡단통로펜스(30)에 내장 설치하되 전원 인가 시 구동력을 제공하는 모터 등과 같은 전동기(32)의 회전축과 연결된 구동축(33)에 장착된 타이밍기어(35)와, 이 구동축(33)과 소정 간격을 두고 설치되는 종동축(34)에 장착된 타이밍기어(35) 및 이들 타이밍기어(35)를 연결하는 타이밍벨트(36)로 이루어지고, 이 타이밍벨트(36)에는 도어(40)가 고정되어 있다.
따라서 전동기(32)의 정역회전에 따라 도어(40)가 횡단통로펜스의 가이드홈(38)을 따라 일정 구간을 왕복 이동하면서 생태통로(31)를 개폐하게 된다.
제어부(140)는 가드펜스 시스템의 작동을 전반적으로 제어하는 역할을 한다.
그리고 제1동물감지센서(91)로부터 동물의 감지 여부의 정보를 전달받고, 이를 통해 얻어진 정보로 스피커(60)를 제어하여 야생동물이 싫어하는 주파수나 소리를 발신하도록 함으로써 차량이 지나가는 동안 야생동물의 도로 접근 및 진입을 차단하게 된다.
여기서 스피커(60)는 차량의 진입 여부와 야생동물이 제1동물감지센서(91)에 감지되었는지 여부에 따라 작동하는데, 이 규칙은 AND 연산에 따른다. 즉, 이 두 가지 조건이 동시에 충족되어야만 주파수가 출력되며, 나머지 경우에는 스피커(60)가 작동하지 않는다. 다시 말해 차량이 진입하지 않았다면 야생동물이 제1동물감지센서(91)에 감지되어도 주파수와 사운드를 출력하지 않음으로써 야생동물이 자유로이 도로를 건널 수 있게 된다.
또한, 제어부(140)는 제1 및 제2동물감지센서(91,92)로부터 동물의 감지 여부의 정보를 전달받고, 이를 통해 얻어진 정보로 경고 메시지를 경고표시부(80)로 보내고, 경고표시부(80)는 화면이나 음성 메시지를 통하여 야생동물의 출현을 운전자에게 전달하여 주의운전을 도모하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제1실시 예에 따른 가드펜스 시스템의 작동 및 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 가드펜스 시스템 설치구역으로 차량이 진입하면, 도로상에 설치된 제1차량감지센서(11)가 이를 감지하여 제어부(140)로 신호를 전달하고, 이에 따라 제어부(140)는 전동기(32)를 정방향으로 회전하는 전원을 인가시킴으로써 도어(40)가 전동기(32)의 구동력에 의해 생태통로(31)를 폐쇄하게 된다.
이후, 제2차량감지센서(12)가 생태통로(31) 구간을 통과한 주행 차량을 감지하면 제어부(140)로 신호를 전달하고, 이에 따라 제어부(140)는 전동기(32)를 역방향으로 회전하는 전원을 인가시킴으로써 도어(40)가 전동기(32)의 구동력에 의해 생태통로(31)를 개방하게 된다. 이렇게 되면 야생동물이 생태통로(31)를 통해 도로를 자유로이 건널 수 있게 된다.
이때, 제1차량감지센서(11)에서 차량 감지신호가 연속적으로 전달될 경우 제2차량감지센서(12)가 차량을 감지하더라도 제어부(140)는 전동기(32)에 도어(40) 개방을 위한 전류 공급을 차단하게 된다.
아울러 도어(40)의 개폐동작 전에는 항상 제어부(140)는 알람부(50)로 동작신호를 전달하여 야생동물에 알람으로 경고함으로써 도어(40)가 개폐되는 과정에서 상처를 입거나 도어(40)의 틈새에 끼이는 것을 방지하게 된다.
또한, 제2동물감지센서(12)가 횡단통로펜스(30)들 사이의 도로상에 갇힌 동물을 감지하면 제어부(140)로 신호를 전달하고, 이에 따라 제어부(140)는 전동기(32)를 역방향으로 회전하는 전원을 인가시킴으로써 도어(40)가 전동기(32)의 구동력에 의해 생태통로(31)를 신속하게 개방하게 되며, 이와 동시에 경고표시부(80)로 동작신호를 전달하여 차량의 운전자에게 동물 출현 경고 메시지를 보내게 된다.
따라서 본 발명은 차량이 도로를 지나가는 동안에는 야생동물이 도로를 횡단할 수 없어 로드킬을 미연에 방지하고, 차량이 도로를 지나가지 않을 때에는 야생동물이 도로를 자유로이 건널 수 있어 생태통로의 역할도 충실히 수행할 수 있는 등 야생동물의 보호뿐만 아니라 차량의 안전운전을 유도하여 운전자의 안전도 지킬 수 있는 것이다.
<제2실시 예>
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 가드펜스 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 따른 가드펜스 시스템은 크게 제1 및 제2압전모듈(110,120), 횡단방지펜스(20), 횡단통로펜스(30), 도어(40)를 포함하여 구성된다.
특히 제1 및 제2압전모듈(110,120)은 도로의 차선 상에 서로 소정 간격을 두고 설치되어 차량의 움직임에 의한 압력을 전기에너지로 변환하는 역할을 한다.
그리고 제1 및 제2압전모듈(110,120)로부터 발생 및 전달되는 전기에너지를 충전하여 도어(40)의 구동전류를 공급하는 제2충전전원부(102)를 포함한다.
이러한 제1 및 제2압전모듈(110,120)은 차량이 지나갈 때 발생하는 압력을 전기에너지로 변환하는 부분으로, 도로상에 내장되어 통상의 압전소자에 가해지는 충격력으로부터 에너지를 수확하여 전기에너지로 변환하게 된다.
즉, 제1 및 제2압전모듈(110,120)은 차량이 주행 시 그 바퀴와 닿을 때마다 발생하는 압력에 의해 서로 다른 복수 개의 압전소자를 충돌시키고, 이로 인한 압전효과로 전기에너지를 생성한다.
여기서 제1 및 제2압전모듈(110,120)의 압전소자는 여러 겹으로 적층하여 구현할 수 있고, 압전소자에서 발생하는 일정량의 전기에너지를 정류 및 승압시켜 기준 전압의 전원이 발열부에 전달될 수 있도록 하는 통상의 정류 또는 승압장치가 구비될 수도 있음은 물론이다.
또한, 제1압전모듈(11)은 야생동물이 생태통로(31)를 지날 때 안전성을 확보하도록 횡단통로펜스(30)로부터 차량의 주행방향 반대쪽으로 적어도 100M 이상 떨어진 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 제1 및 제2압전모듈(110,120)은 차량의 주행 속도를 낮추기 위해 도로의 차선 상에 마치 과속방지턱과 같은 턱 형태 또는 과속방지턱에 내장된 형태로 설치될 수 있고, 또 양방향 도로의 경우 양쪽 차선 상에 각각 설치될 수 있음은 물론이다.
그리고 제2충전전원부(102)는 제1 및 제2압전모듈(110,120)에서 전달되는 전기에너지를 충전하는 부분으로, 횡단통로펜스(30) 등의 내부에 장착되어 제1 및 제2압전모듈(110,120)에서 전달되는 전기에너지를 축전하여 가드펜스 시스템의 전반에 전원을 공급하게 된다.
한편, 제2충전전원부(102)는 별도의 스위치 조작에 따라 충전 및 방전이 각각 선택적으로 이루어지는 제1배터리(미도시) 및 제2배터리(미도시)를 포함하며, 이들은 서로 전기적으로 접속되어 있다.
즉, 제2충전전원부(102)의 충전 시에 전동기를 구동시킬 수 없고, 제2충전전원부(102)를 통해 전동기를 구동시키는 방전 과정에서는 제2충전전원부(102)에 전기에너지를 충전할 수 없다. 결국 제2충전전원부(102)가 하나의 배터리로 형성될 경우 제1 및 제2압전모듈(110,120)로부터 전달되는 전기에너지를 효율적으로 충전 또는 방전시킬 수 없음은 물론 충전과 방전이 동시에 이루어질 수 없다.
이에 따라 제2충전전원부(102)의 충전 및 방전이 선택적으로 이루어져 전기에너지의 효율을 극대화시킬 수 있도록 제1배터리와 제2배터리를 포함할 수 있다.
여기서 본 발명의 제2실시 예의 구성요소 중 상술한 제1실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 부분은 제1실시 예와 동일한 참조부호를 사용하며, 그 반복적인 설명은 생략한다.
한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백하다. 따라서 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
11: 제1차량감지센서 12: 제2차량감지센서
20: 횡단방지펜스 21: 태양전지 패널
30: 횡단통로펜스
31: 생태통로 32: 전동기
33: 구동축 34: 종동축
35: 타이밍기어 36: 타이밍벨트
37: 슬라이더 38: 가이드홈
40: 도어 41: 레일
50: 알람부 60: 스피커
70: 조명부 80: 경고표시부
91: 제1동물감지센서 92: 제2동물감지센서
101: 제1충전전원부 102: 제2충전전원부
110: 제1압전모듈 120: 제2압전모듈
130: 유도펜스 140: 제어부

Claims (17)

  1. 도로의 차선 상에 서로 소정 간격을 두고 설치되어 차량의 움직임을 각각 감지하는 제1 및 제2차량감지센서;
    도로의 양측 가장자리를 따라 소정 길이로 다수 개가 연결 설치되어 동물들이 도로를 횡단하는 것을 차단하는 한 쌍의 횡단방지펜스;
    상기 횡단방지펜스들의 연결부분 중 상기 제1차량감지센서와 제2차량감지센서 사이에 각각 설치되고 동물들이 도로를 횡단할 수 있도록 생태통로가 각각 형성된 한 쌍의 횡단통로펜스;
    상기 횡단통로펜스들에 슬라이딩 방식으로 설치되어 상기 생태통로들을 각각 개폐하는 한 쌍의 도어; 및
    상기 횡단통로펜스들과 상기 도어들에 설치되어 상기 제1 및 제2차량감지센서의 차량감지 신호에 따라 상기 도어들을 각각 자동적으로 개폐시키는 한 쌍의 도어자동개폐수단;
    을 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 횡단방지펜스에 부착된 태양전지 패널;
    상기 태양전지 패널을 통해 얻은 태양광에너지를 전기에너지로 변환시켜 충전하고, 상기 제1 및 제2차량감지센서와 상기 도어의 구동전류를 공급하는 제1충전전원부를 더 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2차량감지센서는 양방향 도로의 양쪽 차선 상에 각각 설치된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  4. 도로의 차선 상에 서로 소정 간격을 두고 설치되어 차량의 움직임에 의한 압력을 전기에너지로 각각 변환하는 제1 및 제2압전모듈;
    도로의 양측 가장자리를 따라 소정 길이로 다수 개가 연결 설치되어 동물들이 도로를 횡단하는 것을 각각 차단하는 한 쌍의 횡단방지펜스;
    상기 횡단방지펜스들의 연결부분 중 상기 제1압전모듈과 제2압전모듈 사이에 각각 설치되고 동물들이 도로를 횡단할 수 있도록 생태통로가 각각 형성된 한 쌍의 횡단통로펜스;
    상기 횡단통로펜스들에 슬라이딩 방식으로 설치되어 상기 생태통로들을 각각 개폐하는 한 쌍의 도어; 및
    상기 횡단통로펜스들과 상기 도어들에 설치되어 상기 제1 및 제2압전모듈로부터 전달되는 전기에너지의 스위칭 동작에 따라 상기 도어들을 각각 자동적으로 개폐시키는 한 쌍의 도어자동개폐수단;
    을 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2압전모듈로부터 발생 및 전달되는 전기에너지를 충전하여 상기 도어의 구동전류를 공급하는 제2충전전원부를 더 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2압전모듈은 양방향 도로의 양쪽 차선 상에 각각 설치된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2압전모듈은 차량의 주행 속도를 낮추기 위해 도로의 차선 상에 턱 형태로 설치된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    도로에 접근하는 동물을 감지하는 제1동물감지센서;
    상기 횡단통로펜스의 생태통로가 상기 도어에 의해 닫힌 경우 상기 제1동물감지센서의 동물감지 여부를 전달받아 야생동물들이 싫어하는 특정 주파수를 발신하여 동물의 도로 접근을 제한하는 스피커;
    를 더 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 도어의 개폐동작 전에 동물에 알람으로 경고하는 알람부를 더 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 횡단통로펜스들 사이의 도로상에 갇힌 동물을 감지하여 상기 도어의 개방신호를 전달하는 제2동물감지센서가 더 구비된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2동물감지센서의 동물감지 여부를 전달받아 차량에 동물 출현 경고 메시지를 보내는 경고표시부를 더 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  12. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 횡단통로펜스의 도로 쪽을 향하는 면의 반대쪽 면에 전기에너지를 공급받아 발광하는 조명부가 더 구비된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  13. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 횡단통로펜스는 동물들이 생태통로를 향해 이동하도록 유도하는 유도펜스가 도로의 가장자리 외측 양방향으로 더 설치된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  14. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 도어자동개폐수단은,
    전원 인가 시 구동력을 제공하는 전동기;
    상기 전동기의 회전축과 연결되고 타이밍기어가 장착된 구동축;
    상기 구동축과 소정 간격을 두고 배치되고 타이밍기어가 장착된 종동축;
    상기 구동축에 장착된 타이밍기어와 상기 종동축에 장착된 타이밍기어를 연결하되 상기 도어가 상기 전동기의 정역회전에 따라 일정 구간을 왕복 이동하도록 고정된 타이밍벨트;
    를 포함하는 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  15. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 횡단통로펜스에는 상기 도어의 슬라이딩 이동을 안내하는 가이드홈이 형성되고, 이와 대향하는 상기 도어의 측면에는 상기 가이드홈과 대응하여 결합되는 레일이 일체로 형성된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1차량감지센서는 상기 횡단통로펜스로부터 차량의 주행방향 반대쪽으로 적어도 100M 이상 떨어진 위치에 형성된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
  17. 제4항에 있어서,
    상기 제1압전모듈은 상기 횡단통로펜스로부터 차량의 주행방향 반대쪽으로 적어도 100M 이상 떨어진 위치에 형성된 로드킬 방지용 가드펜스 시스템.
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