KR102080766B1 - Apparatus for overspeed prevention using electromagnetic induction - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로의 노면에 돌출 형성된 과속방지턱을 대신하여 전자기유도에 의해 차량에 가해지는 유도기전력으로 차량의 속도를 강제적으로 설정된 감소폭으로 감소시키는 전자유도식 과속방지장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 장치의 양측부는 차로의 폭 방향 양단부 지면에 고정되고 상부는 차량이 통과할 수 있도록 설정된 높이를 가지며, 차량에 유도기전력을 인가하는 전자석 게이트 및 전자석 게이트에 전원을 공급함으로써 전자석 게이트에 의해 둘러싸인 내측 공간에 자기장 영역을 생성시키는 전원공급장치를 포함하여, 차량이 전자석 게이트를 향해 진입시에는 진입 방향의 반대 방향으로 유도기전력을 가하여 속도를 강제로 감소시키고, 차량이 전자석 게이트로부터 진출시에는 진출 방향의 반대 방향으로 유도기전력을 가하여 속도를 강제로 감소시킨다.The present invention relates to an electromagnetic induction speed preventing device for reducing the speed of a vehicle to a set reduction force forcibly by induced electromotive force applied to the vehicle by electromagnetic induction in place of the speed bump formed on the road surface. Both sides of the device are fixed to the ground at both ends of the road in the width direction, and the upper portion has a height set to allow the vehicle to pass therethrough, and an inner space surrounded by the electromagnet gate by supplying electric power to the electromagnet gate and the electromagnet gate applying the induced electromotive force to the vehicle. Including a power supply to generate a magnetic field region in the vehicle, when the vehicle enters the electromagnet gate to apply the induced electromotive force in the opposite direction of the entry direction, the speed is forcibly reduced; Direction by applying an induced electromotive force Forcibly decreases.
Description
본 발명은 전자유도식 과속방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로에 돌출된 과속방지턱을 대신하여 전자기유도에 의해 차량에 가해지는 유도기전력으로 차량의 속도를 강제적으로 감소시키는 전자유도식 과속방지장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic induction speed limiting device, and more particularly, electromagnetic induction speed limiting to forcibly reduce the speed of the vehicle by induced electromotive force applied to the vehicle by electromagnetic induction in place of the speed bumps projecting on the road. Relates to a device.
일반적으로 도로에 설치되는 과속 방지턱은 주거지 인접지역 또는 학교 주변 등과 같은 사고 위험지역에 설치되어 이 지역을 주행하는 차량의 주행속도를 강제로 감속시킬 수 있도록 한다.In general, speed bumps installed on roads are installed in accident risk areas, such as neighborhoods near schools or schools, so that the driving speed of vehicles driving in these areas can be forcibly reduced.
도 1과 같이 과속 방지턱(SB)은 근접 중인 차량(VE)의 운전자가 스스로 속도를 줄이도록 노면으로부터 일정 높이 돌출되고, 보통은 차량이 과속 방지턱을 넘을 때의 충격을 완화하도록 상면이 곡선 형상으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the speed bumps SB protrude from the road surface to a certain height so that the driver of the vehicle VE in close proximity may reduce the speed by itself, and the upper surface may be curved in order to alleviate the impact when the vehicle crosses the speed bumps. Is done.
그럼에도 과속 방지턱(SB)은 여전히 도로(RD)의 노면으로 부터 일정 높이 돌출되어 있기 때문에 차량의 서스펜션 등 충격을 주고, 차체가 낮은 차량의 경우에는 차체 저부 충돌의 위험이 있다.Nevertheless, the speed bumps SB still protrude from the road surface of the road RD to a certain height, thereby giving an impact such as suspension of the vehicle, and in the case of a vehicle having a low body, there is a risk of collision of the vehicle body bottom.
또한, 과속 방지턱(SB)은 운전자가 직접 운전 속도를 줄여야 하기 때문에 미쳐 과속 방지턱(SB)을 보지 못한 경우에는 속도를 줄이지 못하고 사고로 이어질 수 있으며, 정확한 속도 감소폭을 조절하기도 어렵다는 문제가 있다.In addition, the speed bumps (SB) because the driver must directly reduce the driving speed, if you do not see the speed bumps (SB) can not lead to an accident without reducing the speed, there is a problem that it is difficult to adjust the exact speed reduction width.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도로의 노면에 돌출 형성된 과속방지턱을 대신하여 전자기유도에 의해 차량에 가해지는 유도기전력으로 차량의 속도를 강제적으로 설정된 감소폭으로 감소시키는 전자유도식 과속방지장치를 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, an electromagnetic induction formula for reducing the speed of the vehicle forcibly set by the induced electromotive force applied to the vehicle by electromagnetic induction instead of the speed bump formed on the road surface of the road It is intended to provide a speed preventing device.
이를 위해, 본 발명에 따른 전자유도식 과속방지장치는 양측부는 차로의 폭 방향 양단부 지면에 고정되고 상부는 차량이 통과할 수 있도록 설정된 높이를 가지며, 차량에 유도기전력을 인가하는 전자석 게이트; 및 상기 전자석 게이트에 전원을 공급함으로써 상기 전자석 게이트에 의해 둘러싸인 내측 공간에 자기장 영역을 생성시키는 전원공급장치;를 포함하여, 차량이 상기 전자석 게이트를 향해 진입시에는 진입 방향의 반대 방향으로 유도기전력을 가하여 속도를 강제로 감소시키고, 차량이 상기 전자석 게이트로부터 진출시에는 진출 방향의 반대 방향으로 유도기전력을 가하여 속도를 강제로 감소시키는 것을 특징으로 한다.To this end, the electromagnetic induction speed preventing device according to the present invention, both sides are fixed to the ground at both ends of the width direction of the road and the upper has a height set so that the vehicle can pass, the electromagnet gate for applying the induced electromotive force to the vehicle; And a power supply device for generating a magnetic field region in an inner space surrounded by the electromagnet gate by supplying power to the electromagnet gate, applying a induced electromotive force in a direction opposite to the entry direction when the vehicle enters the electromagnet gate. The speed is forcibly reduced, and when the vehicle exits from the electromagnet gate, the speed is forcibly reduced by applying induced electromotive force in a direction opposite to the advance direction.
이때, 상기 전자석 게이트는 상기 전원공급장치에 의해 전원공급시 전자석이 되는 금속관인 것이 바람직하다.At this time, the electromagnet gate is preferably a metal tube that becomes an electromagnet when the power supply by the power supply device.
또한, 상기 전자석 게이트는 절연성 재질로 이루어진 외부 케이싱; 및 상기 외부 케이싱 내부에 설치되고, 상기 전원공급장치에 의해 전원을 공급받으며 상기 외부 케이싱을 따라 1회 또는 다수회 감긴 솔레노이드(solenoid);를 포함하는 것이 바람직하다.The electromagnet gate may include an outer casing made of an insulating material; And a solenoid installed inside the outer casing and supplied with power by the power supply and wound one or more times along the outer casing.
또한, 상기 전자석 게이트는 절연성 재질로 이루어진 외부 케이싱; 및 상기 외부 케이싱 내부에 설치되고, 상기 전원공급장치에 의해 전원을 공급받으며 상기 외부 케이싱을 따라 설치된 토로이드(toroid);를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the electromagnet gate is an outer casing made of an insulating material; And a toroid installed inside the outer casing, supplied with power by the power supply, and installed along the outer casing.
또한, 상기 전자석 게이트의 외부에 설치되되, 주행 중인 차량 내의 운전자가 전자기유도에 의해 속도 감소가 이루어짐을 확인할 수 있는 경고표시를 디스플레이하는 속도감소 경고판을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a speed reduction warning plate which is installed on the outside of the electromagnet gate, and displays a warning display that the driver in the driving vehicle can confirm that the speed is reduced by electromagnetic induction.
또한, 상기 전원공급장치를 제어하는 전원제어부를 더 포함하되, 상기 전원공급장치는 외부에서 전원을 입력받아 공급하는 전원입력부와; 상기 전원입력부를 통해 입력된 전원의 전류값을 가변시키는 전원변환부; 및 상기 전원변환부에 의해 변환된 전원을 상기 전자석 게이트로 출력하는 전원출력부;를 포함하고, 상기 전원제어부는 관리자로부터 상기 전자석 게이트가 설치된 장소의 제한속도를 입력받는 제한속도 설정부; 및 상기 설정된 제한속도를 전류값으로 치환하여 상기 치환된 전류값 데이터에 따라 상기 전원변환부를 제어하는 제한속도 전류값 산출부;를 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a power controller configured to control the power supply, wherein the power supply includes: a power input unit configured to receive power from an external source; A power converter configured to vary a current value of power input through the power input unit; And a power output unit for outputting the power converted by the power conversion unit to the electromagnet gate, wherein the power control unit includes a speed limit setting unit receiving a speed limit of a place where the electromagnet gate is installed from an administrator; And a speed limit current value calculator for controlling the power conversion unit according to the substituted current value data by replacing the set speed limit with a current value.
이상과 같은 본 발명은 차량이 통과하는 노면으로부터 돌출된 과속 방지턱 대신 전자석 게이트를 이용하여 차량의 속도를 감소시킨다. 따라서, 도로의 노면에 돌출된 구조물을 완전히 제거한다.As described above, the present invention reduces the speed of the vehicle by using an electromagnet gate instead of the speed bumps protruding from the road surface through which the vehicle passes. Therefore, the structure protruding from the road surface of the road is completely removed.
또한, 유도기전력에 의해 주행중인 차량의 속도가 강제로 조절되므로 운전자가 별도로 감속운전을 하지 않더라도 제한속도로 감속되고, 전류값 조절에 의해 유도기전력의 크기가 가변되므로 속도 감소폭을 효과적으로 조절한다.In addition, since the speed of the vehicle being driven by the induced electromotive force is forcibly adjusted, the driver decelerates to the speed limit even if the driver does not decelerate separately, and the magnitude of the induced electromotive force is changed by adjusting the current value, thereby effectively adjusting the speed reduction range.
도 1은 종래 기술에 따른 과속 방지턱을 나타내 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자유도식 과속방지장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 상기 도 2를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 4는 상기 도 2의 작동 상태도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자유도식 과속방지장치를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전자유도식 과속방지장치의 전원공급부를 나타낸 도이다.1 is a perspective view showing a speed bump according to the prior art.
2 is a perspective view showing an electromagnetic induction speed preventing device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic front view of FIG. 2.
4 is an operating state diagram of FIG. 2.
5 is a front view showing the electromagnetic induction speed preventing device according to a second embodiment of the present invention.
6 is a view showing a power supply unit of the electromagnetic induction speed preventing device according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자유도식 과속방지장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the electromagnetic induction speed preventing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2와 같이, 본 발명의 전자유도식 과속방지장치는 양측부(11)가 차로(RD)의 폭 방향 양단부 지면에 고정되고 상부(12)는 차량이 통과할 수 있도록 설정된 높이를 가지며 차량에 유도기전력을 가하는 전자석 게이트(10)를 포함한다. 또한, 전자석 게이트(10)에 전원을 공급함으로써 전자석 게이트(10)에 의해 둘러싸인 내측 공간에 자기장 영역을 생성시키는 전원공급장치(20)를 포함한다.As shown in FIG. 2, in the electromagnetic induction speed preventing device of the present invention, both
따라서, 아래의 수학식 1과 같이, 차량이 전자석 게이트(10)를 향해 진입시에는 진입 방향의 반대 방향으로 유도기전력을 가하여 차량의 속도를 강제로 감소시킨다. 그 후 차량이 전자석 게이트(10)로부터 진출시에도 진출 방향의 반대 방향으로 유도기전력을 가하여 속도를 강제로 감소시킨다.Therefore, as shown in Equation 1 below, when the vehicle enters the
이러한 본 발명은 도로(RD)의 노면에 일정 높이 돌출된 과속 방지턱(speed bomp) 대신 렌츠의 법칙(Lenz's Law)에 따라 자속의 변화를 방해하는 방향으로 작용하는 유도기전력을 이용한 것으로, 유도기전력은 차량의 속도를 감소시키는 힘으로 작용한다.The present invention uses the induced electromotive force acting in the direction of disturbing the change of magnetic flux according to Lenz's Law instead of the speed bomp protruding a certain height on the road surface RD, It acts as a force to reduce the speed of the vehicle.
(수학식 1) ε = -N·ΔΦ/Δt, Φ = B×A(Equation 1) ε = -N · ΔΦ / Δt, Φ = B × A
(여기서, 음의 부호 '-'는 자속변화를 방해하는 방향, N은 권선수, Φ는 자속, t는 시간, B는 자기장의 크기, A는 차량 면적)(Negative sign '-' is the direction to prevent the change of magnetic flux, N is the number of turns, Φ is the magnetic flux, t is the time, B is the magnitude of the magnetic field, and A is the area of the vehicle.)
다르게 표현하면 전자기 유도법칙은 일종의 에너지 보존법칙으로, 차량(VE)이 전자석 게이트(10)를 통과시 차량(VE)의 운동에너지가 자기에너지로 전환되면서 운동에너지의 감소로 차량(VE)의 속도가 감소한다. 이는 전자석 게이트(10)를 통과 후 멀어질 때도 마찬가지이며 이를 통해 차량(VE)의 과속이 방지된다.In other words, the electromagnetic induction law is a kind of energy conservation law. When the vehicle VE passes through the
한편, 위에서 설명한 전자석 게이트(10) 중 양측부(11)의 도로(지면) 위로 노출된 부분은 일 예로 도로의 폭 방향 양측부에 곧게 세워진 다리 형상으로 이루어지며, 그 상단을 연결하는 상측부(12)를 포함하여 전체적으로는 대략 '┏┓'형상으로 이루어진다. On the other hand, the portion exposed above the road (ground) of the both
물론, 차량(VE)이 통과하도록 그 내측에 통로를 제공함과 동시에 전자기유도 현상을 발생시킬 수만 있으면, 상측부(12)를 둥글게 형성하여 대략 '∩' 형상으로 구성하거나 양측 다리를 다단 또는 굴곡지게 형성하는 등 그외 다양한 형상도 적용될 수 있다.Of course, as long as it provides a passage inside the vehicle VE to pass and at the same time can generate an electromagnetic induction phenomenon, the
이때, 도 2와 같이 전자석 게이트(10)는 전원공급장치(20)에 의해 전원공급시 전자석이 되는 금속관이 적용될 수 있다. 이때, 금속관이 전자석으로 충분히 기능하도록 금속관 이외에 코일 등 공지의 각종 구성이 부가될 수 있다. In this case, as shown in FIG. 2, the
도 2의 구성을 정면에서 바라본 도 3을 통해 알 수 있는 바와 같이, 전자석 게이트(10)는 지중에 매립되어 견고히 고정되며, 양측부(11) 하단에는 각각 지지 프레임(13)을 포함할 수 있다.As can be seen from FIG. 3 seen from the front of the configuration of FIG. 2, the
전자석 게이트(10)는 주행중인 차량(VE)에 유도기전력을 가하므로, 그에 대한 작용·반작용에 의해 전자석 게이트(10)에도 힘이 전달된다. 따라서, 지중에 매립하여 견고히 고정한다. 그러나, 본 발명은 매립식 이외에 지표면에 고정할 수도 있으며, 조립식으로 구성하는 것도 본 발명의 실시 범위에 포함될 것이다.Since the
또한, 금속관 타입의 전자석 게이트(10)에 전원을 공급하여 전자석 게이트(10)를 전자석으로 만드는 전원공급장치(20)는 안전을 위해 전자석 게이트(10)의 하단부와 함께 지중에 매립 설치되는 것이 바람직하나 유지보수가 쉽도록 지상에 설치될 수도 있다.In addition, the
다만, 도 3에서는 전원공급장치(20)의 일 구성품인 공급 단자(23)만을 도시하였지만 그 외 제어 버튼 및 차단기 등을 구비한 컨트롤 박스 및 전원 변환에 필요한 트랜스미터 등 필수적인 전원설비를 더 포함함은 자명하다.In FIG. 3, only the
또한, 지상에 노출된 금속관 전자석 게이트(10)와의 접촉에 따른 감전사고를 방지하기 위해 금속관 외부를 덮도록 절연 실드를 추가로 설치할 수도 있으며, 절연 실드를 덮어 설치하더라도 차량(VE)의 통행에는 방해하지 않도록 한다.In addition, in order to prevent an electric shock caused by contact with the metal
도 2 및 도 3에서 전자석 게이트(10)의 상단에 설치된 속도감소 경고판(14)은 전자석 게이트(10)의 외부에 설치되어 차량(VE)내 운전자가 전자기유도에 의해 속도 감소가 이루어짐을 인식할 수 있는 경고를 표시한다.In FIGS. 2 and 3, the speed
본 발명은 도로(RD)의 노면에 돌출 설치된 과속 방지턱(SB)을 제거하는 것으로, 도로의 노면에는 아무것도 없은 도로의 연속이고 돌출부가 없으므로 운전자에게 '방지턱', '강제 속도 감소' 혹은 '전자유도식 강제 감소'와 같은 문자나 각종 기호 등을 이용하여 경고를 표시한다.The present invention is to remove the speed bumps (SB) protruding on the road surface of the road (RD), there is nothing on the road surface of the road and there is no protruding part of the road, so the driver 'blocks,' 'forced speed reduction' or 'electromagnetic induction' Warnings are displayed using characters such as 'forced expression reduction' and various symbols.
이상과 같은 구성의 본 발명은 도 4의 (a)와 같이 차량(VE)이 도면을 기준으로 우측에서 좌측으로 주행시, 우측 후방에서 전자석 게이트(10)로 진입시 전자석 게이트(10) 내측에 형성된 자속 필드(즉, 자기장 영역)에 변화가 발생한다.According to the present invention having the above configuration, as shown in FIG. 4A, when the vehicle VE travels from the right side to the left side with reference to the drawing, the magnetic flux formed inside the
따라서, 차량(VE)이 진행하는 방향에 대한 반대 방향(도면 기준 우측)으로 차량(VE)에 유도기전력이 가해진다. 이러한 유도기전력은 차량(VE) 진입방향의 반대 방향으로 차량(VE)에 힘(F=B·L·I·sinθ)을 가한다. 즉, 자석 개념으로 살펴보면 차량(VE)에는 척력이 작용하여 속도가 강제로 감소된다.Therefore, induced electromotive force is applied to the vehicle VE in a direction opposite to the direction in which the vehicle VE travels (right side of the drawing). The induced electromotive force exerts a force (F = B · L · I · sinθ) on the vehicle VE in a direction opposite to the vehicle VE entry direction. That is, in the magnet concept, the repulsive force acts on the vehicle VE to force the speed.
그 후, 도 4의 (b)와 같이 차량(VE)이 전자석 게이트(10)를 통과한 직후 진출시에도 전자석 게이트(10)의 내측에 형성된 자속 필드(즉, 자기장 영역)에 변화가 발생하므로, 차량(VE)이 진행하는 방향에 대한 반대 방향(도면 기준으로 우측)으로 차량(VE)에 유도기전력이 가해진다.Thereafter, even when the vehicle VE advances immediately after passing through the
이러한 본 발명은 렌츠의 법칙에 따라 진입방향의 반대 방향으로 힘(F=B·L·I·sinθ)을 가하는 것이다. 또한, 자석의 개념으로 살펴보면 차량(VE)에는 인력이 작용하여 차량(VE)이 빠져나가지 못하도록 힘이 작용하여 속도가 강제로 감소되는 것이다.This invention applies a force (F = B · L · I · sinθ) in the direction opposite to the entry direction in accordance with Lenz's law. In addition, in the concept of a magnet, a force is applied to the vehicle VE to prevent the vehicle VE from exiting by force, and thus the speed is forcibly reduced.
따라서, 본 발명은 과속 방지턱 없이도 차량(VE)의 속도를 감소시키고, 운전자가 의도적으로 브레이크를 조작하지 않아도 강제로 속도를 감소시킨다. 나아가, 차량(VE)의 과속으로 속도가 빠를수록 자속 필드 변화가 더 크므로 과속을 하면 할수록 더 크게 속도를 감소시킨다.Accordingly, the present invention reduces the speed of the vehicle VE without the speed bumps, and forcibly reduces the speed even if the driver does not intentionally operate the brakes. Furthermore, the faster the speed of the vehicle VE is, the larger the change in the magnetic flux field is, so the more the speed is, the greater the speed decreases.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자유도식 과속방지장치에 대해 설명한다.Hereinafter, an electromagnetic induction speed preventing device according to another embodiment of the present invention will be described.
도 5와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자유도식 과속방지장치 역시 양측부(11)는 차로(RD)의 폭 방향 양단부 지면에 고정되고 상부(12)는 차량(VE)이 통과할 수 있도록 설정된 높이를 가지는 전자석 게이트(10) 및 상기 전자석 게이트(10)에 전원을 공급하는 전원공급장치(20)를 포함한다.As shown in FIG. 5, an electromagnetic induction speed preventing device according to another exemplary embodiment of the present invention also has both
본 발명의 다른 실시예의 특징은 전자석 게이트(10)가 절연성 재질로 이루어진 외부 케이싱 및 상기 외부 케이싱 내부에 설치되고, 전원공급장치(20)에 의해 전원을 공급받는 솔레노이드(solenoid)(11a)를 포함하는 것이다. 솔레노이드는 외부 케이싱 내부를 따라 1회 또는 다수회 감긴다.Another embodiment of the present invention is characterized in that the
솔레노이드(11a)가 다수회 감긴 경우에는 외부 케이싱의 폭(즉, 차량 주행 방향으로의 길이)을 설계된 길이만큼 늘려 마치 터널처럼 구성함으로써 터널 타입의 전자석 게이트(10)를 통과시 전자기 유도에 의해 차량(VE)의 속도를 강제로 줄일 수 있다.When the
물론, 도시는 생략하였지만 전자기 유도 현상을 발생시키는 것으로는 코일이 원통 형상을 따라 감긴 솔레노이드(11a) 이외에 도넛 모양으로 감긴 토로이드(toroid)를 이용한 전자석 게이트(10) 역시 적용될 수 있다.Of course, although not shown, an electromagnetic induction phenomenon may also be applied to generate an electromagnetic induction phenomenon, in addition to a
이를 위해, 전자석 게이트(10)는 절연성 재질로 이루어진 외부 케이싱 및 상기 외부 케이싱 내부에 설치되고, 전원공급장치(20)에 의해 전원을 공급받으며 외부 케이싱의 내부를 따라 설치된 토로이드를 포함한다.To this end, the
따라서, 솔레노이드(11a)나 토로이드를 포함하여 구성된 전자석 게이트(10)로 차량(VE)이 진입하거나 진출하는 경우에도 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 유도기전력이 작용하고, 차량(VE)의 속도가 강제로 감소된다.Therefore, even when the vehicle VE enters or exits the
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 전자석 게이트(10)에 전원을 공급하는 전원공급수단에 대해 설명한다. 도 6과 같이 본 발명은 전원공급장치(20)를 제어하는 전원제어부(30)를 더 포함한다.Hereinafter, power supply means for supplying power to the
이때, 전원공급장치(20)는 외부에서 전원을 입력받아 공급하는 전원입력부(21)와, 상기 전원입력부(21)를 통해 입력된 전원의 전류값을 가변시키는 전원변환부(22) 및 상기 전원변환부(22)에 의해 변환된 전원을 전자석 게이트(10)로 출력하는 전원출력부(23)를 포함한다.At this time, the
전원입력부(21)는 일 예로 일반 수용가에서 사용하는 상용전원을 공급받을 수 있다. 그러나 본 발명이 도로변에 설치되는 점을 고려하면 변압기의 고압 전원을 저압으로 변환한 후 공급받을 수도 있다.The
전원변환부(22)는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 등과 같이 외부 제어신호 혹은 피드백 신호에 따라 전류값을 변화시키는 트랜스포머가 적용될 수 있으며, 전원출력부(23)는 공급 단자 등을 포함하여 전자석 게이트(10)에 동작전원을 공급한다.The
한편, 전원제어부(30)는 전원공급장치(20)를 제어하는 것으로, 관리자로부터 전자석 게이트(10)가 설치된 장소의 제한속도를 입력받는 제한속도 설정부(31) 및 설정된 제한속도를 전류값으로 치환하여 그 치환된 전류값 데이터에 따라 전원변환부(22)를 제어하는 제한속도 전류값 산출부(32)를 포함한다.On the other hand, the
제한속도 설정부(31)는 일 실시예로써 지상에 설치되어 조작 및 관리를 할 수 있도록 하며, 해당 전자석 게이트(10)가 설치된 구간의 제한속도를 입력하는 조작버튼이나 조작레버를 포함한다. The speed
물론 제한속도 설정부(31)는 유선 또는 무선 통신부(33) 및 통신용 코덱(codec)(34)을 통해 설정값을 입력받을 수 있으며, 이러한 경우에는 현장에 직접가서 제한속도를 설정할 필요없이 원격으로 제한속도를 설정할 수 있게 한다.Of course, the speed
예컨대, 전자석 게이트(10)가 설치된 구간별로 스쿨존인지, 편도 1차선 도로인지 혹은 직진도가 높아 과속 위험이 있는 지역 등을 확인하여 속도를 제한한다. 제한속도가 낮을수록 전류값을 크게 설정하므로 속도 감소폭은 더욱 커진다.For example, whether the school zone, the one-way one-lane road, or the straightness is high for each section in which the
아래의 수학식 2와 같이 전원공급장치(20)에서 전자석 게이트(10)로 공급되는 전류값을 변화시키면 자기장 크기가 변화되므로 각 구간별로 차량(VE)의 속도가 서로 다르게 제한됨을 확인할 수 있다.As shown in Equation 2 below, when the current value supplied from the
즉, 상기한 수학식 1과 같이 유도기전력 ε = -N·ΔΦ/Δt 에서 Φ = B×A 이다. 따라서, 아래의 수학식 2가 유도된다. 이를 통해 알 수 있는 바와 같이 유도기전력 'ε'는 자기장 B의 단위 시간당 변화에 대응한다.That is, as shown in Equation 1, Φ = B × A at the induced electromotive force ε = −N · ΔΦ / Δt. Thus, Equation 2 below is derived. As can be seen from this, the induced electromotive force 'ε' corresponds to the change per unit time of the magnetic field B.
(수학식 2) ε = -(N·A·ΔB/Δt + N·B·ΔA/Δt)(Equation 2) ε =-(N · A · ΔB / Δt + N · B · ΔA / Δt)
(여기서, 음의 부호 '-'는 자속변화를 방해하는 방향, N은 권선수, t는 시간, B는 자기장의 크기, A는 차량(VE) 면적)(Negative sign '-' is the direction to prevent the flux change, N is the number of turns, t is the time, B is the magnitude of the magnetic field, and A is the area of the vehicle
또한, 자기장의 크기 B는 솔레노이드(11a)의 경우 B =μ·I·N이므로 전류값 I에 의해 조절되고, 토로이드의 경우 B = (μ·I·N)/2·π·r이므로 이 역시 전류값 I에 의해 조절된다. In addition, the magnitude B of the magnetic field is controlled by the current value I in the case of the
물론, 전자기력의 크기 F = B·L·I·sinθ로부터도 전류값 I에 의해 조절됨을 알 수 있으며, 본 발명은 전류값 I를 조절하여 차량(VE)의 제한 속도를 일정범위 내로 자유롭게 제한할 수 있음을 알 수 있다.Of course, it can be seen from the magnitude of the electromagnetic force F = B · L · I · sin θ is also adjusted by the current value I, the present invention is to adjust the current value I to freely limit the speed limit of the vehicle (VE) within a certain range It can be seen that.
이상과 같이 본 발명은 차량(VE)이 통과하는 노면으로부터 돌출된 과속 방지턱 대신 전자석 게이트(10)를 이용하여 차량(VE)의 속도를 감소시킨다. 따라서, 도로(RD)의 노면에 돌출된 구조물을 완전히 제거한다.As described above, the present invention reduces the speed of the vehicle VE by using the
또한, 유도기전력에 의해 주행중인 차량(VE)의 속도가 강제로 조절되므로 운전자가 별도의 조작을 하지 않더라도 제한속도로 감속되고, 전류값 조절에 의해 유도기전력의 크기가 가변되므로 속도 감소폭을 효과적으로 조절한다.In addition, the speed of the driving vehicle VE is forcibly adjusted by the induction electromotive force, so that the driver decelerates to the limit speed even without a separate operation, and the magnitude of the induction electromotive force is changed by adjusting the current value, thereby effectively adjusting the speed reduction range. do.
또한, 차량(VE)에 유도기전력이 가해지더라도 차량(VE) 외부는 정전 차폐 혹은 스킨 이펙트(skin effect)의 의하여 차량(VE) 내부의 ECU(Electroc Control Unit) 등의 전자제품에는 영향을 주지 않는다. 따라서, 본 발명은 산업상 이용가능성이 충분히 있음을 알 수 있다.In addition, even when induced electromotive force is applied to the vehicle VE, the exterior of the vehicle VE does not affect electronic products such as an ECU (Electroc Control Unit) inside the vehicle VE due to electrostatic shielding or a skin effect. . Thus, it can be seen that the present invention is sufficiently industrially applicable.
또한, 위와 같이 산업상 이용가능성이 있음에도, 전자파의 우려를 종식시키기 위해 당업자라면 상기한 정전 차폐 이외에 전자석 게이트(10)에 투자율이 큰 물질을 적용하거나 전자기력이 통과하지 못하는 물질로 경로를 막는 등의 방안을 강구할 수도 있음은 자명할 것이다.In addition, even if there is industrial availability as described above, in order to end the concern of electromagnetic waves, those skilled in the art, in addition to the above-mentioned electrostatic shielding, applying a material having a high permeability to the
예컨대, 정전차폐는 물체가 일정거리 떨어져 있어도 차폐공간을 만들 수 있으므로 전자석 게이트(10) 아래쪽에 정전차폐가 가능한 물질을 놓아 차량(VE) 전체를 차폐시키면 인력, 척력에 의한 속도 감소 효과는 다소 줄지만 차량(VE) 내부 전자제품에는 차폐로 인하여 전자부품의 손상을 방지할 수 있을 것이다.For example, electrostatic shielding can create a shielding space even when objects are separated by a certain distance. Therefore, if the entire vehicle VE is shielded by placing a material capable of electrostatic shielding under the
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. In the above, the specific Example of this invention was described above. However, the spirit and scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Those who have it will understand.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform the scope of the invention to those skilled in the art, it should be understood that they are illustrative in all respects and not limited. The invention is only defined by the scope of the claims.
10: 전자석 게이트
11: 양측부
12: 상부
13: 지지 프레임
14: 경고판
20: 전원공급장치
21: 전원입력부
22: 전원변환부
23: 전원출력부
30: 전원제어부
31: 제한속도 설정부
32: 제한속도 전류값 산출부
33: 유무선 통신부
34: 코덱10: electromagnet gate
11: both sides
12: top
13: support frame
14: warning sign
20: power supply
21: power input unit
22: power conversion unit
23: power output unit
30: power control unit
31: speed limit setting unit
32: speed limit current value calculation unit
33: wired and wireless communication unit
34: codec
Claims (6)
양측부(11)는 차로의 폭 방향 양단부 지면에 고정되고 상부(12)는 차량(VE)이 통과할 수 있도록 설정된 높이를 가지며, 차량(VE)에 유도기전력을 인가하는 전자석 게이트(10); 및
상기 전자석 게이트(10)에 전원을 공급함으로써 상기 전자석 게이트(10)에 의해 둘러싸인 내측 공간에 자기장 영역을 생성시키는 전원공급장치(20);를 포함하여,
차량(VE)이 상기 전자석 게이트(10)를 향해 진입시에는 진입 방향의 반대 방향으로 유도기전력을 가하여 속도를 강제로 감소시키고,
차량(VE)이 상기 전자석 게이트(10)로부터 진출시에는 진출 방향의 반대 방향으로 유도기전력을 가하여 속도를 강제로 감소시키는 것을 특징으로 하는 전자유도식 과속방지장치.In the electromagnetic induction speed preventing device installed on the road to reduce the speed of the speeding vehicle (VE),
Both side portions 11 are fixed to the ground in the width direction both ends of the lane, the upper portion 12 has a height set so that the vehicle (VE) can pass, the electromagnet gate 10 for applying the induced electromotive force to the vehicle (VE); And
A power supply device 20 for generating a magnetic field region in an inner space surrounded by the electromagnet gate 10 by supplying power to the electromagnet gate 10.
When the vehicle VE enters the electromagnet gate 10, the induced force is applied in the opposite direction to the entry direction to forcibly decrease the speed.
When the vehicle (VE) advances from the electromagnet gate (10), the electromagnetic induction speed preventing device, characterized in that forcibly reducing the speed by applying an induced electromotive force in the opposite direction of the advance direction.
상기 전자석 게이트(10)는,
상기 전원공급장치(20)에 의해 전원공급시 전자석이 되는 금속관인 것을 특징으로 하는 전자유도식 과속방지장치.The method of claim 1,
The electromagnet gate 10,
Electromagnetic-induced speed limiting device, characterized in that the metal tube to be an electromagnet when the power supply by the power supply (20).
상기 전자석 게이트(10)는,
절연성 재질로 이루어진 외부 케이싱; 및
상기 외부 케이싱 내부에 설치되고, 상기 전원공급장치(20)에 의해 전원을 공급받으며 상기 외부 케이싱을 따라 1회 또는 다수회 감긴 솔레노이드(solenoid)(11a);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자유도식 과속방지장치.The method of claim 1,
The electromagnet gate 10,
An outer casing made of an insulating material; And
A solenoid (11a) installed inside the outer casing and supplied with power by the power supply device 20 and wound one or more times along the outer casing; Overspeed protection device.
상기 전자석 게이트(10)는,
절연성 재질로 이루어진 외부 케이싱; 및
상기 외부 케이싱 내부에 설치되고, 상기 전원공급장치(20)에 의해 전원을 공급받으며 상기 외부 케이싱을 따라 설치된 토로이드(toroid);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자유도식 과속방지장치.The method of claim 1,
The electromagnet gate 10,
An outer casing made of an insulating material; And
And a toroid installed inside the outer casing and supplied with power by the power supply device 20 and installed along the outer casing.
상기 전자석 게이트(10)의 외부에 설치되되, 주행 중인 차량(VE) 내의 운전자가 전자기유도에 의해 속도 감소가 이루어짐을 확인할 수 있는 경고표시를 디스플레이하는 속도감소 경고판(14)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자유도식 과속방지장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
It is installed on the outside of the electromagnet gate 10, characterized in that it further comprises a speed reduction warning plate 14 for displaying a warning display that the driver in the driving vehicle (VE) to confirm that the speed is reduced by the electromagnetic induction Electromagnetic induction speed limiting device.
상기 전원공급장치(20)를 제어하는 전원제어부(30)를 더 포함하되,
상기 전원공급장치(20)는,
외부에서 전원을 입력받아 공급하는 전원입력부(21)와; 상기 전원입력부(21)를 통해 입력된 전원의 전류값을 가변시키는 전원변환부(22); 및 상기 전원변환부(22)에 의해 변환된 전원을 상기 전자석 게이트(10)로 출력하는 전원출력부(23);를 포함하고,
상기 전원제어부(30)는,
관리자로부터 상기 전자석 게이트(10)가 설치된 장소의 제한속도를 입력받는 제한속도 설정부(31); 및 상기 설정된 제한속도를 전류값으로 치환하여 상기 치환된 전류값 데이터에 따라 상기 전원변환부(22)를 제어하는 제한속도 전류값 산출부(32);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자유도식 과속방지장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
Further comprising a power control unit 30 for controlling the power supply device 20,
The power supply device 20,
A power input unit 21 for receiving and supplying power from the outside; A power conversion unit 22 for varying a current value of power input through the power input unit 21; And a power output unit 23 outputting the power converted by the power conversion unit 22 to the electromagnet gate 10.
The power control unit 30,
A speed limit setting unit 31 which receives a speed limit of a place where the electromagnet gate 10 is installed from a manager; And a speed limit current value calculator 32 for controlling the power converter 22 according to the substituted current value data by replacing the set speed limit with a current value. Prevention device.
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