KR101674320B1 - 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치 - Google Patents

Abstract

태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치는 태양 광에 의해 발전하여 다수개의 발광소자에 전기를 공급하여 발광하는 발광수단을 포함하는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치에 있어서, 원통형상으로 형성되며, 상단 둘레를 따라서는 끼움홈이 형성되고, 상기 끼움홈을 따라서는 상하로 관통된 다수개의 체결홀이 형성되며, 하부 외주면을 따라서는 다수개의 체결단이 형성되는 하우징; 링 타입으로 형성되며, 하측 둘레를 따라 형성된 조립홈을 통하여 상기 하우징의 상단 둘레에 끼워져 상기 체결홀에 체결되는 가이드 프레임; 상면에 다수개의 돌기가 형성되고, 외주면 둘레를 따라 인서트 사출된 링 플레이트를 통하여 상기 가이드 프레임의 내주면에 대하여 상하로 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 투명커버; 상면 중앙부에 하측으로 축전지가 설치되는 축전지 수용부가 형성되고, 상기 투명커버의 하부로 삽입되어 고정되는 배터리 케이스; 중앙부가 낮게 경사진 원판 형상으로 중앙부에 하향하여 단차면이 형성되고, 상기 단차면과 단차 내측면에 공기빼기 홀과 필터가 각각 설치되며, 상기 하우징의 하부를 덮은 상태로 각 체결단에 체결되는 하부 커버; 상기 가이드 프레임과 투명커버 사이, 및 상기 하우징과 하부 커버 사이에 신축성있는 튜브재가 외측과 내측으로 구성되어 상기 하우징의 내부를 2중으로 밀폐하는 밀폐수단; 및 상기 하우징과 배터리 케이스 사이, 및 상기 하부 커버와 상기 배터리 케이스 사이에 탄성부재가 외측과 내측으로 구성되어 상기 투명커버와 밀폐수단에 복원력을 제공하는 복원수단을 포함한다.

Description

태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치{A ROAD LIGHTING DEVICE USING SOLAR POWER}

본 발명은 도로 조명 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로 상에 매설되어 도로의 차선구분을 위한 표식으로 사용됨과 동시에, 자체적으로 다양한 색상의 발광소자를 이용하여 야간 및 주간에도 교통상황 및 도로상황을 운전자에게 안내하는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차도에는 주행하는 차량의 주행범위를 제한 및 안내하기 위한 중앙선, 차선 경계선 또는 안전지대 구획선 등이 그려져 있으며, 이러한 차선들에는 일방향으로 진행해야 할 차량이 운전자의 졸음운전이나 조작 미숙으로 인하여 반대편 차선으로 침범하는 것을 방지하기 위해 도로 표면에 일정간격으로 돌출되도록 도로 표지병 등의 장치가 설치되어 있다.

이러한 장치는 도로의 표면 하측에 고정되는 몸체와, 상기 몸체와 일체로 결합하여 도로 표면으로부터 일정하게 돌출되어 헤드 라이트의 빛을 반사하기 위한 반사체로 이루어진다.

그러나 종래의 도로 표지병과 같은 장치는 차선 상의 도로 표면으로부터 반사체가 돌출된 상태로 매설되어 있기 때문에, 그 구조상 외부 충격이나 차량 통과 시에 가해지는 하중을 원활하게 분산하지 못하여 파손되는 일이 빈번하게 발생하고 있다.

이와 같이, 외부의 충격에 의해 쉽게 파손된 도로 표지병 등의 장치는 보수하기 위해서 도로에 일체로 매설된 몸체를 파내고 교체함으로, 이에 따른 과다한 작업시간 및 비용을 감수하여야 하고, 이러한 장시간의 보수작업에 따라 교통 정체를 더욱 가중시키는 등의 문제점을 내포하고 있다.

더욱이, 운전자의 입장에서는 주행 중에 차량의 바퀴가 도로 표지병 등의 장치를 통과하면서 차체에 전달되는 충격에 의해 순간적으로 당황하게 되는 등, 안전을 목적으로 설치되는 장치가 그 기능을 제대로 수행하지 못하고, 대형사고를 유발하는 원인이 될 수도 있으며, 반사체는 자체 발광 기능이 없어 야간에 시인성이 떨어지는 등의 단점도 있다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

대한민국특허출원 제10-2009-0039315호(출원일; 2009.05.06)

도 1은 선행기술문헌에 도시된 도로 표지병의 단면도이다.

이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여, 도 1에서 도시한 바와 같이, 본 출원인에 의해 출원된 바 있는 상기 선행기술문헌에 따른 "도로 표지병"은 도로상에 매설되어 차량의 통과 시, 상부 하우징(3)의 내부로 투명커버(27)가 완전히 삽입되도록 하여 스프링(65)의 탄성에 의해 타이어로부터 전달되는 외부 충격력을 흡수함과 동시에, 차량의 하중이 가이드 커버(7)에 전달되지 않도록 함으로써 자체 파손을 방지하는 등, 내구성을 향상시키며, 차량의 통과 시, 운전자가 느끼는 충격감을 최소화하며, 반사체(13)를 통해 주행하는 차량의 전조등을 반사시켜 도로의 구분을 위한 표식의 기능성을 가지며, 반사체(13)의 파손에 따른 유지보수를 간단하여 이룰 수 있어 이의 보수에 따른 시간 및 비용을 최대한 절감할 수 있다.

또한, 야간에는 태양전지모듈(69)에서 낮 동안 태양광을 이용하여 충전된 축전지(75)의 전원으로 발광소자(71)를 발광시켜 야간에도 시인성을 향상시킬 수 있고, 태양광 전지판(77)을 보강 프레임(31)에 의해 강성이 보강된 투명커버(27) 내부에 구성함으로 태양광 전지판(77)이 외부 충격에 의해 파손되는 것을 방지한다.

또한, 상부 하우징(3)과 슬라이더(5) 사이에 설치되는 시일링(21)을 3중으로 형성하여 상기 슬라이더(5)의 상단 외주측에 장착되도록 함으로써, 상기 상부 하우징(3)과 슬라이더(5) 사이 틈새로 빗물의 유입을 근본적으로 차단하여 겨울철 결빙으로 인한 파손을 방지한다.

또한, 하부 하우징(9)의 내부에 부압을 형성하여 상기 밀폐 튜브(59)의 수축 및 팽창에 따른 순간적인 압력변화를 흡수하는 내부 챔버(C1)와, 상기 슬라이더(5)의 슬라이딩 작동에 따라 발생되는 상기 스프링 작동 공간부(S1) 및 상기 슬라이딩 공간부(S2)의 체적변화로 인한 순간적인 압력변화를 흡수하는 외부 챔버(C2)로 구획되는 이중 밀폐구조로 형성하여 겨울철 결빙의 원인 및 내부 오염의 원인을 제거하며, 동시에 밀폐 튜브(59)의 이상적인 수축을 유도하였다.

그러나 이러한 종래 기술에 따른 도로 표지병(1)은 벨로즈 타입의 밀폐 튜브(59)를 적용함에 따라 그 하부 튜브부의 수축 및 팽창 작동을 수용하기 위해 내부 챔버(C1)를 형성하는 하부 하우징(9)을 구성해야 하고, 투명커버(27)의 작동을 안내하도록 슬라이더(5)와 가이드 커버(7)를 별도로 구성해야 함으로, 전체적인 도로 표지병의 높이가 크게 되어 지면에 매설 작업 시, 매설구멍을 깊게 파야하는 단점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 도로 표지병(1)은 스프링(65)이 밀폐 튜브(59)의 외측에서 슬라이더(5)와 가이드 커버(7) 사이에 지지되고, 슬라이더(5)는 상부 하우징(3) 및 가이드 커버(7) 사이에서 슬라이딩 작동하도록 구성되어 상기 슬라이더(5)의 슬라이딩 작동에 따라 발생되는 스프링 작동 공간부(S1) 및 슬라이딩 공간부(S2)의 체적변화로 인한 순간적인 압력를 흡수하는 외부 챔버(C2)를 상기 하부 하우징(9) 내에 형성하여야 함으로 상기 하부 하우징(9)을 구성이 복잡한 이중 밀폐구조로 사출 성형하여야 하는 단점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 도로 표지병(1)은 상부 하우징(3)과 하부 하우징(9)으로 구성되는 몸체가 그대로 지면에 매설됨에 따라 보수 또는 교환을 위한 작업성이 여전히 나쁘다는 단점이 있다.

또한, 상부 하우징(3)에 대하여 슬라이더(5)가 승하강하면서 강화 플라스틱 등으로 구성되는 상부 하우징(3)과 슬라이더(5) 사이의 틈새로 도로 상의 흙이나 모래와 같은 이물질이 끼어 슬라이더(5)의 승하강 작동을 방해하거나 접촉표면에 스크래치를 발생시켜 수명저하의 원인이 되며, 겨울철에는 이를 통한 수분침투로 내부 결빙의 원인이 되는 등의 단점도 있다.

따라서 본 발명은 상기한 단점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 실시 예는 하우징의 상단 둘레에 링 타입으로 형성되어 조립되는 가이드 프레임의 내주면에 대하여 상하로 슬라이드 가능하도록 투명커버를 구성하여 전체적인 사이즈를 줄이는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치를 제공하고자 한다.

또한, 금속재로 형성되는 가이드 프레임의 내주면에 대하여 슬라이드 가능하게 접촉되는 투명커버의 외주면 표면에 금속재의 링 플레이트를 인서트 사출하여 가이드 프레임의 내주면과 링 플레이트 사이에 침투하는 이물질에 의한 손상을 최소화하여 내구성을 높이는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치를 제공하고자 한다.

또한, 가이드 프레임과 투명커버 사이, 및 하우징과 하부 커버 사이에 외측 튜브와 및 내측 튜브를 각각 구성하여 2중 밀폐구조로, 내부 수밀과 함께 이물질의 유입을 원천적으로 차단할 수 있도록 하는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치를 제공하고자 한다.

또한, 하우징과 배터리 케이스 사이, 및 하부 커버와 배터리 케이스에 지지되는 내측 튜브 사이에 외측 스프링과 내측 스프링을 각각 구성하여 2중 스프링 구조로, 투명커버와 내측 튜브의 복원력을 보강하며, 내측 및 외측 스프링을 내외측으로 배치하여 전체적인 사이즈를 줄이는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치를 제공하고자 한다.

또한, 하우징과 하부 커버 사이에 외측으로 돌출된 다수개 지지단을 갖는 지지링을 구성하여 도로 상에 매설 후, 견고한 고정상태를 유지할 수 있는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치를 제공하고자 한다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치는 태양 광에 의해 발전하여 다수개의 발광소자에 전기를 공급하여 발광하는 발광수단을 포함하는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치에 있어서, 원통형상으로 형성되며, 상단 둘레를 따라서는 끼움홈이 형성되고, 상기 끼움홈을 따라서는 상하로 관통된 다수개의 체결홀이 형성되며, 하부 외주면을 따라서는 다수개의 체결단이 형성되는 하우징; 링 타입으로 형성되며, 하측 둘레를 따라 형성된 조립홈을 통하여 상기 하우징의 상단 둘레에 끼워져 상기 체결홀에 체결되는 가이드 프레임; 상면에 다수개의 돌기가 형성되고, 외주면 둘레를 따라 인서트 사출된 링 플레이트를 통하여 상기 가이드 프레임의 내주면에 대하여 상하로 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 투명커버; 상면 중앙부에 하측으로 축전지가 설치되는 축전지 수용부가 형성되고, 상기 투명커버의 하부로 삽입되어 고정되는 배터리 케이스; 중앙부가 낮게 경사진 원판 형상으로 중앙부에 하향하여 단차면이 형성되고, 상기 단차면과 단차 내측면에 공기빼기 홀과 필터가 각각 설치되며, 상기 하우징의 하부를 덮은 상태로 각 체결단에 체결되는 하부 커버; 상기 가이드 프레임과 투명커버 사이, 및 상기 하우징과 하부 커버 사이에 신축성있는 튜브재가 외측과 내측으로 구성되어 상기 하우징의 내부를 2중으로 밀폐하는 밀폐수단; 및 상기 하우징과 배터리 케이스 사이, 및 상기 하부 커버와 상기 배터리 케이스 사이에 탄성부재가 외측과 내측으로 구성되어 상기 투명커버와 밀폐수단에 복원력을 제공하는 복원수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 발광수단 상기 투명커버와 배터리 케이스 사이에 설치되는 기판; 상기 투명커버에 대응하여 상기 기판 상에 일체로 구성되어 태양 광에 의해 발전하는 태양 광 전지판; 상기 배터리 케이스의 축전지 수용부에 삽입되어 상기 기판에 전기적으로 연결되며, 상기 태양 광 전지판에서 발전된 전기를 축전하는 축전지; 상기 기판 상의 양측에 소자기판을 통하여 구성되어 상기 축전지의 전원을 이용하여 제어 알고리즘에 따라 발광하는 다수개의 발광소자; 상기 발광소자와 함께 상기 소자기판 상에 구성되어 운전환경정보를 실시간 검출하는 센서부; 상기 발광소자와 함께 상기 소자기판 상에 구성되어 검출신호를 송신하거나 외부로부터 전송되는 운전환경정보 또는 도로교통정보 등의 외부신호를 수신하는 통신부; 및 상기 운전환경정보 및 도로교통정보 등의 신호를 수신하여 제어 알고리즘에 따라 상기 발광소자를 발광 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 원형 링 모양으로 형성되어 외측으로 돌출된 다수개의 지지단을 가지며, 상기 하우징과 하부 커버 사이에 끼워진 상태로 체결되는 지지링을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드 프레임와 상기 링 플레이트는 동일한 금속재 소재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 투명커버는 상기 발광소자, 센서부 및 통신부에 대응하는 양측 외면에 외측으로 돌출된 보강부가 각각 일체로 형성되고, 상기 보강부의 내부에 각각의 발광소자, 센서부, 및 통신부를 구획하는 다수개의 구획막이 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 배터리 케이스의 하단 둘레를 따라 외측으로 절곡된 플랜지부에 다수개의 걸림홀이 형성되고, 상기 투명커버의 하단 둘레를 따라 하측으로 다수개의 걸림단이 형성되며, 상기 배터리 케이스가 투명커버의 하부로 삽입되어 상기 걸림단이 상기 걸림홀에 걸린 상태로 상호 고정될 수 있다.

또한, 상기 밀폐수단은 상단 둘레가 외측으로 절곡 형성되어 상기 하우징의 끼움홈에 끼워진 상태로, 상기 가이드 프레임의 조립홈 내부에서 상측이 압착되어 고정되고, 하단 둘레가 내측으로 절곡 형성되어 상기 하우징의 내부에서 상기 투명 커버의 하단부 내주 둘레에 가류 접착되는 외측 튜브; 및 상기 배터리 케이스의 모양으로 형성되어 상기 배터리 케이스의 하부로 삽입되며, 하단 둘레가 외측으로 절곡 형성되어 상기 하우징의 하단부 둘레면과 상기 하부 커버 사이에 압착 고정되는 내측 튜브로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 내측 튜브는 상기 하우징의 하단부 둘레면을 따라 외측으로 돌출된 고정돌기와, 상기 하부 커버 상에 원형의 홈으로 형성되는 고정홈 사이에 하단이 개재되어 압착 고정될 수 있다.

또한, 상기 복원수단은 상기 하우징의 하단 둘레면 내측에 하단이 지지되고, 상기 배터리 케이스의 하면에 상단이 지지되는 외측 스프링; 및 상기 내측 튜브의 내부에서, 상기 하부 커버의 내면에 하단이 지지되고, 상기 배터리 케이스에 끼워져 지지되는 내측 튜브에 스프링 지지링을 통하여 상단이 지지되는 내측 스프링으로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치는 하우징의 상단 둘레에 링 타입으로 형성되어 조립되는 가이드 프레임의 내주면에 대하여 상하로 슬라이드 가능하도록 투명커버를 구성하여 종전의 슬라이더와 가이드 커버 및 하부 하우징을 배제하여 높이와 폭 등의 전체적인 사이즈를 줄일 수 있다.

또한, 금속재로 형성되는 가이드 프레임의 내주면에 대하여 슬라이드 가능하게 접촉되는 투명커버의 외주면 표면에 금속재의 링 플레이트를 인서트 사출하여 가이드 프레임의 내주면과 링 플레이트 사이의 갭을 최소화하여 이물질의 침투를 방지하고, 이에 따라 이물질에 의한 스트래치 등의 손상을 줄여 내구성을 높일 수 있다.

또한, 가이드 프레임과 투명커버 사이, 및 하우징과 하부 커버 사이를 외측 튜브와 및 내측 튜브로 각각 연결하여 2중 밀폐구조을 적용함으로써, 내부 수밀과 함께 이물질의 유입을 원천적으로 차단할 수 있도록 하며, 내부 전자부품이 수분에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 하우징과 배터리 케이스 사이, 및 하부 커버와 배터리 케이스에 지지되는 내측 튜브 사이에 외측 스프링과 내측 스프링을 각각 구성하여 2중 스프링 구조로, 투명커버와 내측 튜브의 복원력을 보강할 수 있고, 내측 및 외측 스프링을 내외측으로 배치하여 높이방향 사이즈를 줄일 수 있다.

또한, 하우징과 하부 커버 사이에 외측으로 돌출된 다수개 지지단을 갖는 지지링을 구성하여 도로 상에 매설 후, 견고한 고정상태를 유지할 수 있다.

도 1은 선행기술문헌에 도시된 도로 표지병의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 상부 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 저부 분해 사시도이다.
도 5는 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 제어 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 설치 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 상부 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 저부 분해 사시도이고, 도 5는 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이고, 도 6은 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치(100)는 하우징(101), 가이드 프레임(103), 투명커버(105), 배터리 케이스(107), 하부 커버(109), 밀폐수단(111), 복원수단(113), 및 발광수단(115)을 포함한다.

상기 하우징(101)은 상부와 하부가 개방된 원통형상으로 형성되고, 하단부에는 내측으로 일정폭 절곡된 하단 둘레면(121)을 포함한다.

이러한 하우징(101)은 상단 둘레를 따라서는 끼움홈(123)이 형성되고, 상기 끼움홈(123)을 따라서는 6개의 체결홀(125)이 상하로 관통되어 형성된다. 또한, 하부 외주면을 따라서는 6개의 체결단(127)이 외측으로 돌출되어 형성된다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 체결홀(125)과 체결단(127)이 각각 6개씩 적용된 예를 적용하였으나, 필요에 따라서는 줄일 수도 있고 더 늘릴 수도 있으나, 각 체결홀(125)과 체결단(127)은 하우징(101)의 원주방향으로 일정간격을 유지해야 하며, 각 체결홀(125)과 체결단(127)은 내구성을 위해 서로 다른 위치에 형성하는 것이 중요하다.

그리고 상기 가이드 프레임(103)은 금속재 소재를 이용하여 링 타입으로 형성되며, 하측 둘레를 따라 조립홈(129)이 형성되어 상기 하우징(101)의 상단 둘레에 끼워져 상기 하우징(101)의 체결홀(125)에 볼트(B1)와 너트(N)를 통해 상하로 체결된다.

이때, 상기 가이드 프레임(103)은 스테인리스 또는 알루미늄합금 등의 금속재 소재를 이용하는 것이 이상적이나, 반드시 이에 한정할 필요는 없으며, 열팽창 계수가 낮고, 이물질에 의해 스크래치 등이 쉽게 발생하지 않을 정도의 강도를 갖는 재질이면 적용이 가능하다.

그리고 상기 투명커버(105)는 반드시 투명한 소재를 적용하여 제작되며, 본 발명의 실시 예에서는 투명한 강화 플라스틱 소재 또는 투명 아크릴 소재 등이 적용될 수 있다.

상기 투명커버(105)는 평평한 상면에 다수개의 반구형의 돌기(131)가 형성되고, 외주면 둘레를 따라서는 금속재의 링 플레이트(133)가 인서트된 상태로 사출되어 제작된다.

즉, 상기 링 플레이트(133)는 투명커버(105)의 외주면 표면에 노출되고, 하단부가 상기 투명커버(105)에 인서트된 상태로 사출 성형되며, 상기 링 플레이트(133)를 통하여 상기 가이드 프레임(103)의 내주면에 대하여 상하로 슬라이딩 가능하도록 삽입되어 설치된다.

여기서, 상기 링 플레이트(133)도 상기 가이드 프레임(103)과 동일한 스테인리스 또는 알루미늄합금 등의 금속재 소재로 이루어지는 것이 이상적이나, 상기 가이드 프레임(103)과 마찬가지로 열팽창 계수가 낮고, 이물질에 의해 스크래치 등이 쉽게 발생하지 않을 정도의 강도를 갖는 재질이면 적용이 가능하다.

그리고 상기 배터리 케이스(107)는 상면 중앙부에 하측으로 축전지(135)가 설치되는 축전지 수용부(137)가 형성되고, 상기 투명커버(105)의 하부로 삽입되어 고정된다.

여기서, 상기 투명커버(105)와 배터리 케이스(107)는 상호 걸림구조로 고정된다.

즉, 상기 배터리 케이스(107)는 하단 둘레를 따라 외측으로 절곡된 플랜지부(139)가 형성되고, 상기 플랜지부(139) 둘레를 따라 2개씩 한 쌍인 4쌍의 걸림홀(141)이 형성된다. 또한, 상기 투명커버(105)는 하단 둘레를 따라 하측으로 2개씩 한 쌍인 4쌍의 걸림단(143)이 형성된다. 이에, 상기 배터리 케이스(107)가 투명커버(105)의 하부로 삽입되어 상기 걸림단(143)이 상기 걸림홀(141)에 걸린 상태로 상호 고정된다.

그리고 상기 하부 커버(109)는 원판 형상으로 형성되어 상기 하우징(101)의 개방된 하부를 덮은 상태로 상기 6개의 체결단(127)에 볼트(B2) 체결되어 고정되고, 중앙부에 하향 돌출되어 단차면(145)을 형성한다.

여기서, 상기 단차면(145)에는 다수개의 공기빼기 홀(147)이 형성되고, 단차 내측면에는 이물질의 유입을 방지하는 필터(149)가 설치된다.

이때, 상기 하부 커버(109)는 중앙부가 낮게 경사진 원판 형상으로 형성되어 내부에 흡입된 수분이 흘러서 중앙부의 필터(149)와 공기빼기 홀(147)을 통해 외부로 배출이 용이하도록 하였다.

그리고 상기 밀폐수단(111)은 상기 가이드 프레임(103)과 투명커버(105) 사이와, 상기 하우징(101)과 하부 커버(109) 사이에 신축성있는 고무소재의 튜브재로 이루어진 외측 튜브(151)와 내측 튜브(153)가 각각 연결되며, 상기 하우징(101)의 내부에서 외측과 내측으로 배치되어 상기 하우징(101)의 내부를 2중으로 밀폐한다.

여기서, 상기 외측 튜브(151)는 상단 둘레가 외측으로 절곡 형성되어 상기 하우징(101)의 내부에서 상기 하우징(101)의 끼움홈(123)에 끼워진 상태로, 상기 하우징(101)의 상단에 조립되는 가이드 프레임(103)의 조립홈(129) 내부에서 상측이 압착되어 고정되고, 하단 둘레가 내측으로 절곡 형성되어 상기 하우징(101)의 내부에서 상기 투명커버(105)의 사출 시에 투명커버(105)의 하단부 내주 둘레에 가류 접착되어 고정된다.

또한, 상기 내측 튜브(153)는 상기 배터리 케이스(107)의 모양과 같이 형성되며, 상기 배터리 케이스(107)의 하부로 삽입된 상태로, 하단 둘레가 외측으로 절곡 형성되어 상기 하우징(101)의 하단 둘레면(121)과 상기 하부 커버(109) 사이에 압착 고정된다.

이때, 상기 내측 튜브(153)를 상기 하우징(101)의 하단 둘레면(121)과 상기 하부 커버(109) 사이에 고정하기 위해서 상기 하우징(101)의 하단 둘레면(121)을 따라 외측으로 돌출된 고정돌기(155)를 형성하고, 상기 고정돌기(155)에 대응하는 상기 하부 커버(109) 상에 원형의 홈으로 형성되는 고정홈(157)을 형성한다.

즉, 상기 하우징(101)의 고정돌기(155)와 하부 커버(109)의 고정홈(157) 사이에 상기 내측 튜브(153)의 하단 둘레를 개재하여 상기 하우징(101)에 하부 커버(109)를 조립하는 것으로 압착 고정한다.

그리고 상기 복원수단(113)은 상기 하우징(101)과 배터리 케이스(107) 사이, 및 상기 하부 커버(109)와 상기 배터리 케이스(107) 사이에 탄성부재인 외측 스프링(159)과 내측 스프링(161)이 외측과 내측으로 구성되어 상기 투명커버(105)와 밀폐수단(111)의 내측 튜브(153)에 복원력을 제공한다

여기서, 상기 외측 스프링(159)은 상기 하우징(101)의 내부에서 하우징(101)의 하단 둘레면(121) 내측에 하단이 지지되고, 상기 배터리 케이스(107)의 하면에 상단이 지지된다.

또한, 상기 내측 스프링(161)은 상기 내측 튜브(153)의 내부에서, 상기 하부 커버(109)의 내면에 하단이 지지되고, 상기 배터리 케이스(107)에 끼워져 지지되는 내측 튜브(153)에 스프링 지지링(163)을 개재한 상태로 상단이 지지된다.

이러한 외측 스프링(159) 및 내측 스프링(161)은 모두 코일 스프링으로 이루어지며, 각각의 탄성계수는 필요에 따라 조정하여 적용할 수 있으나, 본 발명의 실시 예에서는 내측 스프링(161)에 비하여 외측 스프링(159)의 탄성계수가 더 크게 하여 적용하는 것이 이상적이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 제어 블록도이다.

그리고 상기 발광수단(115)은 상기 투명커버(105)와 배터리 케이스(107) 사이에 구성되어 기본적으로 태양 광에 의해 발전하여 다수개의 발광소자(L)에 전기를 공급하여 발광 제어된다.

도 7을 참조하면, 이러한 발광수단(115)은 투명커버(105)와 배터리 케이스(107) 사이에 기판(165)이 설치되고, 상기 기판(165) 상에는 태양 광 전지판(167), 발광소자(L), 센서부(S), 통신부(T), 제어부(C)가 구성되며, 상기 태양 광 전지판(167)에 발전된 전기를 축전하는 축전지(135)가 별도로 구성된다.

상기 태양 광 전지판(167)은 상기 투명커버(105)에 대응하여 상기 기판(165)의 상면에 넓게 배치되어 일체로 구성되며, 태양 광에 의해 발전하여 전기를 상기 축전지(135)에 충전한다.

상기 축전지(135)는 상기 배터리 케이스(107)의 축전지 수용부(137)에 삽입되어 상기 기판(165)의 하부에서 기판(165))에 전기적으로 연결되며, 상기 태양 광 전지판(167)에서 발전된 전기를 일정용량 축전한다.

상기 발광소자(L)는 기판(165) 상의 양측에 소자기판(169)을 통하여 구성되어 상기 축전지(135)의 전원을 이용하여 제어 알고리즘에 따라 발광 제어된다.

이때, 상기 발광소자(L)는 각 소자기판(169)에 다수개가 구성되어 상기 투명커버(105)의 양 측면을 향하여 세워져 배치되며, 파랑, 노랑, 빨강의 3가지 색상 또는 그 이상의 색상으로 불빛을 발광하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 센서부(S)는 상기 발광소자(L)와 함께 상기 소자기판(169) 상에 구성되는 다양한 센서들로 구성될 수 있으며, 특히, 운전환경정보를 실시간 검출하여 그 신호를 출력한다.

상기 통신부(T)는 상기 발광소자(L)와 함께 상기 소자기판(169) 상에 구성되어 상기 센서부(S)로부터 검출된 검출신호를 외부 통신 단말기(M)로 송신하거나, 외부 통신 단말기(M)로부터 전송되는 운전환경정보 또는 도로교통정보 등의 외부신호를 수신한다.

여기서, 상기 운전환경정보라 함은 도로 상의 안개, 우천, 습도, 온도, 황사, 조도 등의 운전에 방해되는 도로 주변 환경의 정보를 지칭하며, 센서들로는 안개센서, 레인센서, 습도센서, 온도센서, 조도센서 등이 적용될 수 있다.

또한, 상기 도로교통정보라 함은 외부 통신 단말기(M)를 통하여 전송되는 사고, 공사, 정체, 지체 등의 교통흐름과 관련된 정보를 지칭한다.

또한, 상기 제어부(C)는 상기 운전환경정보 및 도로교통정보 등의 신호를 수신하여 제어 알고리즘에 따라 상기 발광소자(L)를 발광 제어한다.

여기서, 상기 발광소자(L), 센서부(S) 및 통신부(C)는 이에 대응하는 상기 투명커버(105)의 양측 외면에 외측으로 돌출된 보강부(171)가 각각 일체로 형성되고, 상기 보강부(171)의 내부에는 각각의 발광소자(L)와 센서부(S), 및 통신부(T)를 구획하는 다수개의 구획막(173)이 일체로 형성된다.

한편, 상기 하우징(101)과 하부 커버(109) 사이에는 상기 하우징(101)의 외주면을 따라 지지링(175)이 설치되는데, 상기 지지링(175)은 원형 링 모양으로 형성되어 외측으로 돌출된 4개의 지지단(177)이 형성되고, 상기 하우징(101)과 하부커버(109) 사이에 상기 지지링(175)이 끼워진 상태로 체결되어, 하우징(101)이 도로 상에 매설 후, 상기 지지단(177)에 의해 견고한 고정상태를 유지할 수 있도록 해준다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 설치 상태를 도시한 단면도이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치(100)는, 도 8에서 도시한 바와 같이, 평상 시, 차선의 도로 표면(G)에 하우징(101)을 통하여 매설된 상태로, 안개, 우천, 황사 등에 의해 주의 운전이 필요하거나 야간에 시인성을 높여야 할 경우, 발광소자(L)를 발광 제어하여 운전자로 하여금 안전운전을 보조한다.

도 8을 참조하면, 특히, 낮 동안 태양 광을 이용하여 태양 광 전지판(1167)에서 발전한 전기를 축전지(135)에 충전해 두었다가 야간에 센서부(S)에 구성되는 조도센서 등의 감지신호에 따라 제어부(C)가 상기 축전지(135)의 충전된 전기를 이용하여 발광소자(L)를 발광시킴으로써, 야간에 떨어지는 시인성을 향상시켜 운전자의 인식률을 높이며, 도로 상의 차선구분을 위한 표식의 기능성을 향상시키게 된다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 도로 조명 장치(100)는 센서부(S)에 구성되는 안개센서, 레인센서, 온도센서 등에 의해 도로 상의 운전환경정보를 검출하여 안전운전에 방해요인이 발생하면, 제어부(C)가 이를 판단하여 운전자의 주의운전을 유도하도록 발광소자(L)를 점멸 제어하거나, 다양한 색상의 불빛을 점멸 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 도로 조명 장치(100)는 외부 통신 단말기(M)로부터 통신부(T)를 통하여 수신되는 사고, 공사, 정체, 지체 등의 도로교통정보에 따라 제어부(C)가 이를 판단하여 운전자의 주의운전을 유도하도록 도로 상의 수 Km 구간 내에서 일정 구간별로 각 도로 조명 장치(100)의 발광소자(L)가 발광하는 불빛 색상를 달리하여 점멸 제어할 수 있다.

이와 같이, 발광소자(L)의 불빛 색상을 통하여 전방의 교통상황을 운전자에게 미리 인지시켜 주의운전을 유도할 수 있다.

한편, 도 9를 참조하면, 차량의 타이어(200)가 도로 조명 장치(100) 위를 통과하는 경우에는 투명커버(105))가 가이드 프레임(103)을 따라 하우징(101)의 내부로 슬라이드 이동하여 들어가게 된다.

그러면, 상기 투명커버(105)는 외측 스프링(159)과 내측 스프링(161)을 압축시키면서 하우징(101)의 내부로 삽입되는데, 이때, 외측 스프링(159)과 내측 스프링(161)의 탄성에 의해 타이어(200)로부터 전달되는 충격력이 흡수되며, 동시에 외측 튜브(151)는 늘어나고, 내측 튜브(153)는 수축하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 도로 조명 장치(100)는 타이어(200)를 통하여 차체로 전달되는 충격력을 줄여 운전자가 느끼는 충격감을 최소화하며, 더욱 안정적인 주행여건을 보장하게 된다.

또한, 상기 투명커버(105)가 금속재인 가이드 프레임(103)의 상면 위상보다 아래로 완전히 삽입됨으로, 차체 하중에 의한 파손을 방지하는 등, 전체적인 내구성도 향상된다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치(100)는 하우징(101)의 상단 둘레에 링 타입으로 형성되어 조립되는 가이드 프레임(103)의 내주면에 대하여 상하로 슬라이드 가능하도록 투명커버(105)를 구성하여 종전의 슬라이더와 가이드 커버 및 하부 하우징을 배제할 수 있고, 이에 따라 전체적인 사이즈를 줄일 수 있다.

또한, 금속재로 형성되는 가이드 프레임(103)의 내주면에 대하여 슬라이드 가능하게 접촉되는 투명커버(105)의 외주면 표면에 금속재의 링 플레이트(133)를 인서트 사출하여 가이드 프레임(103)의 내주면과 링 플레이트(133) 사이에 침투하는 이물질에 의한 손상을 최소화할 수 있으며, 이로 인해 내구성을 높일 수 있다.

또한, 가이드 프레임(103)과 투명커버(105) 사이, 및 하우징(101)과 하부 커버(109) 사이를 외측 튜브(151)와 및 내측 튜브(153)로 각각 연결하여 2중 밀폐구조를 적용함으로써, 내부 수밀과 함께 이물질의 유입을 원천적으로 차단하며, 이에 따라 태양 광 전지판(167) 및 기판(165), 발광소자(L), 센서부(S), 통신부(T), 제어부(C) 등의 전자부품을 습기로부터 안전하게 보호할 수 있다.

또한, 하우징(101)과 배터리 케이스(107) 사이, 및 하부 커버(109)와 배터리 케이스(107)에 지지되는 내측 튜브(153) 사이를 외측 스프링(159)과 내측 스프링(161)으로 지지하도록 2중 스프링 구조를 적용하여 투명커버(105)와 내측 튜브(153)의 복원력을 보강할 수 있고, 내측 스프링(161)과 외측 스프링(159)을 내외측으로 배치하여 별도의 추가 공간이 필요 없도록 할 수 있다.

또한, 하우징(101)과 하부 커버(109) 사이에 외측으로 돌출된 다수개 지지단(177)을 갖는 지지링(175)을 구성하여 도로 상에 매설 후에도 견고한 고정상태를 유지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

100: 도로 조명 장치
101: 하우징
103: 가이드 프레임
105: 투명커버
107: 배터리 케이스
109: 하부 커버
111: 밀폐수단
113: 복원수단
115: 발광수단
133: 링 플레이트
135: 축전지
147: 공기빼기 홀
149: 필터
151: 외측 튜브
153: 내측 튜브
159: 외측 스프링
161: 내측 스프링
163: 스프링 지지링
165: 기판
167: 태양 광 전지판
169: 소자기판
175: 지지링
S: 센서부
C: 제어부
T: 통신부
L: 발광소자

Claims (9)

1. 태양 광에 의해 발전하여 다수개의 발광소자에 전기를 공급하여 발광하는 발광수단을 포함하는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치에 있어서,
   원통형상으로 형성되며, 상단 둘레를 따라서는 끼움홈이 형성되고, 상기 끼움홈을 따라서는 상하로 관통된 다수개의 체결홀이 형성되며, 하부 외주면을 따라서는 다수개의 체결단이 형성되는 하우징;
   링 타입으로 형성되며, 하측 둘레를 따라 형성된 조립홈을 통하여 상기 하우징의 상단 둘레에 끼워져 상기 체결홀에 체결되는 가이드 프레임;
   상면에 다수개의 돌기가 형성되고, 외주면 둘레를 따라 인서트 사출된 링 플레이트를 통하여 상기 가이드 프레임의 내주면에 대하여 상하로 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 투명커버;
   상면 중앙부에 하측으로 축전지가 설치되는 축전지 수용부가 형성되고, 상기 투명커버의 하부로 삽입되어 고정되는 배터리 케이스;
   중앙부가 낮게 경사진 원판 형상으로 중앙부에 하향하여 단차면이 형성되고, 상기 단차면과 단차 내측면에 공기빼기 홀과 필터가 각각 설치되며, 상기 하우징의 하부를 덮은 상태로 각 체결단에 체결되는 하부 커버;
   원형 링 모양으로 형성되어 외측으로 돌출된 다수개의 지지단을 가지며, 상기 하우징과 하부 커버 사이에 끼워진 상태로 체결되는 지지링;
   상기 가이드 프레임과 투명커버 사이, 및 상기 하우징과 하부 커버 사이에 신축성있는 튜브재가 외측과 내측으로 구성되어 상기 하우징의 내부를 2중으로 밀폐하는 밀폐수단; 및
   상기 하우징과 배터리 케이스 사이, 및 상기 하부 커버와 상기 배터리 케이스 사이에 탄성부재가 외측과 내측으로 구성되어 상기 투명커버와 밀폐수단에 복원력을 제공하는 복원수단;
   을 포함하는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 발광수단은
   상기 투명커버와 배터리 케이스 사이에 설치되는 기판;
   상기 투명커버에 대응하여 상기 기판 상에 일체로 구성되어 태양 광에 의해 발전하는 태양 광 전지판;
   상기 배터리 케이스의 축전지 수용부에 삽입되어 상기 기판에 전기적으로 연결되며, 상기 태양 광 전지판에서 발전된 전기를 축전하는 축전지;
   상기 기판 상의 양측에 소자기판을 통하여 구성되어 상기 축전지의 전원을 이용하여 제어 알고리즘에 따라 발광하는 다수개의 발광소자;
   상기 발광소자와 함께 상기 소자기판 상에 구성되어 운전환경정보를 실시간 검출하는 센서부;
   상기 발광소자와 함께 상기 소자기판 상에 구성되어 검출신호를 외부 통신 단말기로 송신하거나 외부 통신 단말기로부터 전송되는 운전환경정보 또는 도로교통정보를 포함하는 외부신호를 수신하는 통신부; 및
   상기 운전환경정보 및 도로교통정보를 포함하는 외부신호를 수신하여 제어 알고리즘에 따라 상기 발광소자를 발광 제어하는 제어부;
   를 포함하는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 프레임와 상기 링 플레이트는 동일한 금속재 소재로 이루어지는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 투명커버는 상기 발광소자, 센서부 및 통신부에 대응하는 양측 외면에 외측으로 돌출된 보강부가 각각 일체로 형성되고, 상기 보강부의 내부에 각각의 발광소자, 센서부, 및 통신부를 구획하는 다수개의 구획막이 일체로 형성되는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 배터리 케이스의 하단 둘레를 따라 외측으로 절곡된 플랜지부에 다수개의 걸림홀이 형성되고, 상기 투명커버의 하단 둘레를 따라 하측으로 다수개의 걸림단이 형성되며, 상기 배터리 케이스가 투명커버의 하부로 삽입되어 상기 걸림단이 상기 걸림홀에 걸린 상태로 상호 고정되는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 밀폐수단은
   상단 둘레가 외측으로 절곡 형성되어 상기 하우징의 끼움홈에 끼워진 상태로, 상기 가이드 프레임의 조립홈 내부에서 상측이 압착되어 고정되고, 하단 둘레가 내측으로 절곡 형성되어 상기 하우징의 내부에서 상기 투명커버의 하단부 내주 둘레에 가류 접착되는 외측 튜브; 및
   상기 배터리 케이스의 모양으로 형성되어 상기 배터리 케이스의 하부로 삽입되며, 하단 둘레가 외측으로 절곡 형성되어 상기 하우징의 하단부 둘레면과 상기 하부 커버 사이에 압착 고정되는 내측 튜브;
   로 이루어지는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 내측 튜브는
   상기 하우징의 하단부 둘레면을 따라 외측으로 돌출된 고정돌기와, 상기 하부 커버 상에 원형의 홈으로 형성되는 고정홈 사이에 하단이 개재되어 압착 고정되는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 복원수단은
   상기 하우징의 하단 둘레면 내측에 하단이 지지되고, 상기 배터리 케이스의 하면에 상단이 지지되는 외측 스프링; 및
   상기 내측 튜브의 내부에서, 상기 하부 커버의 내면에 하단이 지지되고, 상기 배터리 케이스에 끼워져 지지되는 내측 튜브에 스프링 지지링을 통하여 상단이 지지되는 내측 스프링;
   으로 이루어지는 태양 광 발전을 이용한 도로 조명 장치.

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