KR102520607B1 - 중앙 전반사형 도로표지병 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙 전반사형 도로표지병에 관한 것으로서, 특히 도로에 설치되어 야간 또는 우천시에 보행자 및 운전자가 선명하게 확인할 수 있는 중앙 전반사형 도로표지병에 관한 것이다.
본 발명의 중앙 전반사형 도로표지병은, 내부에 설치공간이 형성된 하부케이스와; 상기 설치공간에 배치되는 회로기판과; 상기 회로기판의 중심부에 장착되어 상방향을 향해 빛을 발산하는 LED모듈과; 상기 LED모듈의 상부에 배치되어, 상기 LED모듈에서 발산된 빛을 양측방향으로 전반사시키는 이너렌즈와; 투명한 재질로 이루어져 상기 회로기판 및 이너렌즈의 상부에 배치되고, 상기 이너렌즈에서 전반사된 빛이 투과되는 빛투과부가 상면 양측에 각각 형성된 아우터렌즈와; 상기 아우터렌즈의 상부를 덮으면서 상기 아우터렌즈를 하부케이스에 고정 결합시키는 커버부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 LED모듈에서 상방향으로 발산된 빛은 상부에 배치된 상기 이너렌즈를 투과하면서 양측방향으로 전반사되어 상기 아우터렌즈로 이동한 후 상기 아우터렌즈의 빛투과부를 투과하면서 외부로 발산되는 것을 특징으로 한다.

Description

중앙 전반사형 도로표지병 { ROAD SIGN }

본 발명은 중앙 전반사형 도로표지병에 관한 것으로서, 특히 도로에 설치되어 야간 또는 우천시에 보행자 및 운전자가 선명하게 확인할 수 있는 중앙 전반사형 도로표지병에 관한 것이다.

도로표지병(road sign)이란 도로법 제3조 및 도로의 구조/시설기준에 관한 규정 제30조에 따른 도로부속물로서, 야간이나 우천 시에 심각한 시인성(視認性) 저하가 뒤따르는 도료형 노면표시선의 선형을 보완하고 운전자의 시선을 명확하게 유도하여 교통안전과 원활한 소통을 도모하기 위한 시선유도시설을 지칭한다.

이러한 도로 표지병은 도로의 중앙선, 차선 경계, 전용차로, 노상 장애물, 안전지대와 같이 노면 표지의 기능을 보완하고 선형 유도나 도로 환경 변화에 대한 운전자의 인식을 높일 필요가 있는 구간에 설치된다.

길 가장자리선, 곡선 도로, 터널, 차로의 감소/분리/합류구간, 통행로의 변경 구간, 교통섬, 인터체인지, 좌회전 차선을 포함한 2차로 도로, 다차로 도로 및 도로폭이 좁은 교량 등은 대표적인 설치구간에 해당된다.

또한, 도로 표지병은 그 구동 방식에 따라 자동차 전조등과 같이 외부에서 유입된 빛을 반사하는 반사형과 자체에 발광 기능이 있는 발광형으로 구분되며, 발광형은 다시 점등식, 전환식 등으로 세분화된다.

반사형 도로표지병은 자체발광 기능이 없어 자동차의 전조등을 반사시켜 해당기능을 수행한다.

때문에 상대적으로 저렴하고 설치가 용이한 대신 소정각도의 반사면을 구현하기 위해서는 노면으로부터 일정 정도 돌출되게 설치될 수밖에 없으므로 도로의 안정성과 주행성을 떨어뜨리고 반사면의 마모로 인한 수명단축의 문제점이 있어, 발광형 도로표지병의 사용률이 증가하고 있는 추세이다.

한편, 한국 등록특허 제10-2200549호에는 도로표지병에서 발산되는 빛이 특정 범위에 집중되게 조사되도록 하여 시인성을 향상시키도록 하는 도로표지병이 나타나 있다.

그러나, 이러한 종래의 도로표지병은 반사판을 이용하기 때문에, 빛이 반사판에 의해 반사되면서 일부 소실되어 운전자나 보행자에게 제공되는 시인성을 향상시키는데 한계가 있었다.

등록특허 10-2200549 공개특허 10-2022-0121164 등록특허 10-2354817

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도로표지병 내부에서 발산된 빛이 일부 소실됨이 없이 렌즈를 통해 전반사되도록 하여 운전자나 보행자게에게 최적의 시인성을 제공할 수 있는 중앙 전반사형 도로표지병을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 중앙 전반사형 도로표지병은, 내부에 설치공간이 형성된 하부케이스와; 상기 설치공간에 배치되는 회로기판과; 상기 회로기판의 중심부에 장착되어 상방향을 향해 빛을 발산하는 LED모듈과; 상기 LED모듈의 상부에 배치되어, 상기 LED모듈에서 발산된 빛을 양측방향으로 전반사시키는 이너렌즈와; 투명한 재질로 이루어져 상기 회로기판 및 이너렌즈의 상부에 배치되고, 상기 이너렌즈에서 전반사된 빛이 투과되는 빛투과부가 상면 양측에 각각 형성된 아우터렌즈와; 상기 아우터렌즈의 상부를 덮으면서 상기 아우터렌즈를 하부케이스에 고정 결합시키는 커버부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 LED모듈에서 상방향으로 발산된 빛은 상부에 배치된 상기 이너렌즈를 투과하면서 양측방향으로 전반사되어 상기 아우터렌즈로 이동한 후 상기 아우터렌즈의 빛투과부를 투과하면서 외부로 발산되는 것을 특징으로 한다.

상기 이너렌즈는 하부 둘레에 제1전반사면이 형성되고 상부 양측에 제2전반사면이 형성되며, 상기 이너렌즈의 하부에는 상방향으로 함몰되어 장착홈이 형성되고, 상기 장착홈의 하부에는 상기 LED모듈이 배치되되, 상기 LED모듈에서 발산된 빛 중, 상기 장착홈의 측방향으로 발산된 빛은 상기 이너렌즈의 내부를 투과한 후 상기 제1전반사면에 의해 전반사되면서 상기 이너렌즈의 내부를 따라 상기 제2전반사면으로 이동하고, 상기 장착홈의 상부로 발산된 빛은 상기 장착홈의 상면에서 굴절된 후 상기 이너렌즈 내부를 투과하여 상기 제2전반사면으로 이동하며, 상기 제2전반사면에 도달한 빛은 상기 제2전반사면에 의해 측방향으로 전반사되면서 상기 아우터렌즈의 빛투과부 방향으로 이동된다.

상기 이너렌즈는, 상부 양측에 상기 제2전반사면이 형성된 상부이너렌즈부와; 돔 형상으로 이루어져 상기 상부이너렌즈부의 하부에 하방향으로 돌출되게 일체로 형성되고, 돔 형상의 둘레가 상기 제1전반사면을 형성하는 하부이너렌즈부;로 이루어지되, 상기 제2전반사면은 중심부가 하방향으로 오목하게 형성된 '∨'형상으로 이루어져 경사진 양측면이 상기 빛투과부 방향으로 배치되고, 상기 장착홈은 상기 하부이너렌즈부의 최하면에서 상방향으로 함몰되어 형성된다.

상기 장착홈의 내부 상단에는 하방향으로 돔 형상의 돌출부가 형성되되, 상기 LED모듈에서 발산된 빛 중 상기 장착홈의 상부로 발산된 빛은 상기 장착홈의 내부 상단에 형성된 상기 돌출부에서 굴절된 후 상기 이너렌즈 내부를 투과하여 상기 제2전반사면으로 이동한다.

상기 이너렌즈는 상기 하부이너렌즈부에서 하방향으로 돌출된 지지대;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 지지대는 상기 회로기판에 결합되어 상기 하부이너렌즈부를 상기 회로기판으로부터 이격시킨 상태로 지지한다.

상기 아우터렌즈의 하면 중심부에는 안착부가 형성되고, 상기 상부이너렌즈부의 상부는 상기 안착부에 삽입 배치된다.

상기 안착부는 '∨'형상으로 이루어진 상기 제2전반사면이 삽입 배치되도록 'Ｍ'형상으로 이루어지고, 상기 상부이너렌즈부의 양측면은 상기 안착부의 양측면과 대면하게 삽입 배치된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 중앙 전반사형 도로표지병에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 상기 LED모듈에서 발산된 빛을 상기 이너렌즈를 통해 전반사시켜 상기 아우터렌즈로 이동시키기 때문에, 종래 기술과 같이 빛이 반사판에 의해 반사되면서 일부가 소실되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 상기 LED모듈에서 발산된 빛이 더욱 많고 세게 외부로 발산됨으로서 운전자 또는 보행자에게 최적의 시인성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로표지병의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도로표지병의 일방향 분해사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도로표지병의 타방향 분해사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도로표지병의 이너렌즈의 사시도,
도 5는 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도로표지병에서 이너렌즈와 아우터렌즈를 통해 빛의 발산경로를 도시한 것.

본 발명의 중앙 전반사형 도로표지병은, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 하부케이스(10)와, 회로기판(20)과, LED모듈(30)과, 이너렌즈(40)와, 아우터렌즈(50)와, 커버부재(60) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 하부케이스(10)는 내부에 설치공간이 형성되어 있다.

상기 회로기판(20)은 상기 설치공간에 배치된다.

상기 회로기판(20)은 케이블을 통해 외부전원과 연결될 수도 있고, 태양전지판(25)과 연결되어 있을 수도 있다.

본 실시예의 도면에서는 상기 회로기판(20)의 상부에 태양전지판(25)이 배치되어 있다.

상기 LED모듈(30)은 상기 회로기판(20)의 중심부 상면에 장착되어 상방향을 향해 빛을 발산한다.

상기 LED모듈(30)에서 발산된 빛은 상기 이너렌즈(40)와 아우터렌즈(50)를 통해 외부로 수평 발산된다,

상기 이너렌즈(40)는 투명한 재질로 이루어지면서 상기 LED모듈(30)의 상부에 배치되고, 상기 LED모듈(30)에서 발산된 빛을 양측방향으로 전반사시킨다.

상기 아우터렌즈(50)는 투명한 재질로 이루어지면서 상기 회로기판(20) 및 이너렌즈(40)의 상부에 배치된다,

상기 아우터렌즈(50)에는 상기 이너렌즈(40)에서 전반사된 빛이 투과되는 빛투과부(51)가 상면 양측에 각각 형성되어 있다.

상기 빛투과부(51)에의 상면에는 다단으로 식각된 굴절면이 형성되어, 상기 아우터렌즈(50)의 내부를 통해 투과하는 빛이 상기 빛투과부(51)를 지나면서 굴절되어 수평방향으로 발산되도록 한다.

상기 커버부재(60)는 상기 아우터렌즈(50)의 상부를 덮으면서 상기 아우터렌즈(50)를 하부케이스(10)에 고정 결합시킨다.

본 발명은 상기 LED모듈(30)에서 상방향으로 발산된 빛이 상부에 배치된 상기 이너렌즈(40)를 투과하면서 양측방향으로 전반사되어 상기 아우터렌즈(50)로 이동한 후, 상기 아우터렌즈(50)의 빛투과부(51)를 투과하면서 외부로 발산되게 된다.

이를 구현하기 위해, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이너렌즈(40)는 하부 둘레에 제1전반사면(41)이 형성되고 상부 양측에 제2전반사면(42)이 형성된다.

보다 구체적으로, 상기 이너렌즈(40)는 상부이너렌즈부(43)와 하부이너렌즈부(44)로 이루어진다.

상기 상부이너렌즈부(43)는 상부 양측에 상기 제2전반사면(42)이 형성되어 있다.

본 실시예에서 상기 상부이너렌즈부(43)는 한 쌍의 상기 빛투과부(51)와 직교되는 방향으로 길게 형성되고, 상부의 중심부에는 하방향으로 오목하게 '∨'형상의 홈이 상기 상부이너렌즈부(43)의 길이방향을 따라 길게 형성되어 있다.

이때 상기 '∨'형상의 홈이 상기 제2전반사면(42)을 형성하게 된다.

즉, 상기 제2전반사면(42)은 중심부가 하방향으로 오목하게 형성된 '∨'형상으로 이루어지고, 상기 제2전반사면(42)의 경사진 양측면이 상기 아우터렌즈(50)의 빛투과부(51) 방향으로 배치된다.

상기 하부이너렌즈부(44)는 돔 형상으로 이루어져 상기 상부이너렌즈부(43)의 하부에 하방향으로 돌출되면서 일체로 형성되어 있다.

상기 하부이너렌즈부(44)의 돔 형상의 둘레면은 상기 제1전반사면(41)을 형성한다.

그리고, 상기 이너렌즈(40)의 하부에는 상방향으로 함몰되어 장착홈(44a)이 형성된다.

구체적으로, 상기 장착홈(44a)은 상기 하부이너렌즈부(44)의 최하면에서 상방향으로 함몰되어 형성된다.

이러한 상기 장착홈(44a)의 하부에는 상기 LED모듈(30)이 배치된다.

상기 장착홈(44a)의 내부 상단에는 하방향으로 돔 형상의 돌출부(44b)가 형성되어 있다,

이러한 상기 이너렌즈(40)는 상기 하부이너렌즈부(44)에서 하방향으로 돌출된 지지대(45)를 더 포함하여 이루어진다.

상기 지지대(45)는 상기 회로기판(20)에 결합되어 상기 하부이너렌즈부(44)를 상기 회로기판(20)으로부터 이격시킨 상태로 지지한다.

그리고, 상기 이너렌즈(40)의 상부에 배치되는 상기 아우터렌즈(50)의 하면 중심부에는 안착부(52)가 형성되어 있다.

상기 상부이너렌즈부(43)의 상부는 상기 안착부(52)에 삽입 배치된다.

이때, 상기 상부이너렌즈부(43)의 상단은 상기 안착부(52)에 접하여 지지되도록 함으로서, 상기 상부이너렌즈부(43)가 상기 아우터렌즈(50)의 중심부를 지지하고, 동시에 상기 안착부(52)에 안착된 상기 상부이너렌즈부(43)는 상기 아우터렌즈(50)에 접하면서 흔들림 등을 방지할 수 있다.

또한, 상기 상부이너렌즈부(43)가 상기 안착부(52)에 삽입되게 조립되기 때문에, 조립시 조립의 편의성을 향상시킬 수 있다.

상기 안착부(52)는 '∨'형상으로 이루어진 상기 제2전반사면(42)이 삽입 배치되도록 'Ｍ'형상으로 이루어진다.

즉, 상기 안착부(52)는 상기 아우터렌즈(50)의 중심 하면에서 'Ｍ'형상의 홈으로 이루어지고, '∨'형상으로 이루어진 상기 제2전반사면(42)은 상기 'Ｍ'형상의 홈으로 이루어진 상기 안착부(52)에 삽입 배치되게 된다.

이러한 형상 및 구조에 의해, 상기 안착부(52)에 안착된 상기 상부이너렌즈부(43)는 상기 아우터렌즈(50)에 접하면서 흔들림 등을 더욱 방지할 수 있다.

이때, 상기 제2전반사면(42)의 양측에 배치되는 상기 상부이너렌즈부(43)의 양측면은 상기 안착부(52)의 양측면과 대면하게 삽입 배치된다.

위와 같은 구조 및 형상에 의해, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 LED모듈(30)에서 상방향으로 빛을 발산하게 되면, 발산된 빛이 상부에 배치된 상기 이너렌즈(40)를 투과하면서 전반사되어 상기 아우터렌즈(50)로 이동하고, 그 후 상기 아우터렌즈(50)의 빛투과부(51)를 투과하면서 외부로 발산되게 된다.

보다 구체적으로 살펴보면, 상기 LED모듈(30)에서 발산된 빛 중, 상기 장착홈(44a)의 측방향으로 발산된 빛은, 상기 이너렌즈(40)의 내부를 투과한 후 돔 형상으로 이루어진 상기 하부이너렌즈부(44)의 둘레에 형성된 상기 제1전반사면(41)에 도달하게 된다.

상기 제1전반사면(41)에 도달하게 된 빛은 미리 설계된 빛의 입사각과 상기 제1전사면의 임계각에 의해 상방향으로 전반사된다.

상기 제1전반사면(41)에 의해 상방향으로 전반사된 빛은 상기 이너렌즈(40)의 내부를 투과한 후 상부에 배치된 상기 제2전반사면(42)에 도달하게 된다.

상기 제2전반사면(42)에 도달한 빛은 미리 설계된 빛의 입사각과 상기 제2전반사면(42)의 임계각에 의해 측방향으로 약간 경사지게 전반사된다.

상기 제2전반사면(42)에서 측방향으로 약간 경사지게 전반사된 빛은, 상기 이너렌즈(40)를 투과한 후 상기 아우터렌즈(50)를 투과하여 상기 빛투과부(51)에 도달하게 되고, 상기 빛투과부(51)에 의해 굴절되면서 최종적으로 외부의 수평방향으로 발산되게 된다.

그리고, 상기 LED모듈(30)에서 발산된 빛 중, 상기 장착홈(44a)의 상부로 발산된 빛은, 상기 장착홈(44a)의 내부 상단에 형성된 상기 돌출부(44b)에 의해 상방향으로 굴절된 후 상기 이너렌즈(40)를 투과하여 상부에 배치된 상기 제2전반사면(42)으로 이동하게 된다.

이때, 상기 돌출부(44b)에 의해 굴절되어 상방향으로 이동하는 빛과, 상기 제1전반사면(41)에 의해 전반사되어 상방향으로 이동하는 빛은, 서로 평행한 상태로 상기 제2전반사면(42)에 입사된다.

상기 제2전반사면(42)에 도달한 빛은 미리 설계된 빛의 입사각과 상기 제2전반사면(42)의 임계각에 의해 측방향으로 약간 경사지게 전반사된다.

상기 제2전반사면(42)에서 측방향으로 약간 경사지게 전반사된 빛은, 상기 이너렌즈(40)를 투과한 후 상기 아우터렌즈(50)를 투과하여 상기 빛투과부(51)에 도달하게 되고, 상기 빛투과부(51)에 의해 굴절되면서 최종적으로 외부의 수평방향으로 발산되게 된다.

위와 같이 본 발명은 상기 LED모듈(30)에서 발산된 빛을 상기 이너렌즈(40)를 통해 전반사시켜 상기 아우터렌즈(50)로 이동시키기 때문에, 종래 기술과 같이 빛이 반사판에 의해 반사되면서 일부가 소실되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 상기 LED모듈(30)에서 발산된 빛이 더욱 많고 세게 외부로 발산됨으로서 운전자 또는 보행자에게 최적의 시인성을 제공할 수 있다.

본 발명인 중앙 전반사형 도로표지병은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 하부케이스,
20 : 회로기판, 25 : 태양전지판
30 : LED모듈,
40 : 이너렌즈, 41 : 제1전반사면, 42 : 제2전반사면, 43 : 상부이너렌즈부, 44 : 하부이너렌즈부, 44a : 장착홈, 44b : 돌출부, 45 : 지지대
50 : 아우터렌즈, 51 : 빛투과부, 52 : 안착부,
60 : 커버부재.

Claims (7)

1. 내부에 설치공간이 형성된 하부케이스와;
   상기 설치공간에 배치되는 회로기판과;
   상기 회로기판의 중심부에 장착되어 상방향을 향해 빛을 발산하는 LED모듈과;
   상기 LED모듈의 상부에 배치되어, 상기 LED모듈에서 발산된 빛을 양측방향으로 전반사시키는 이너렌즈와;
   투명한 재질로 이루어져 상기 회로기판 및 이너렌즈의 상부에 배치되고, 상기 이너렌즈에서 전반사된 빛이 투과되는 빛투과부가 상면 양측에 각각 형성된 아우터렌즈와;
   상기 아우터렌즈의 상부를 덮으면서 상기 아우터렌즈를 하부케이스에 고정 결합시키는 커버부재;를 포함하여 이루어지되,
   상기 LED모듈에서 상방향으로 발산된 빛은 상부에 배치된 상기 이너렌즈를 투과하면서 양측방향으로 전반사되어 상기 아우터렌즈로 이동한 후 상기 아우터렌즈의 빛투과부를 투과하면서 외부로 발산되고,
   상기 이너렌즈는 하부 둘레에 제1전반사면이 형성되고 상부 양측에 제2전반사면이 형성되며,
   상기 이너렌즈의 하부에는 상방향으로 함몰되어 장착홈이 형성되고,
   상기 장착홈의 하부에는 상기 LED모듈이 배치되며,
   상기 LED모듈에서 발산된 빛 중, 상기 장착홈의 측방향으로 발산된 빛은 상기 이너렌즈의 내부를 투과한 후 상기 제1전반사면에 의해 전반사되면서 상기 이너렌즈의 내부를 따라 상기 제2전반사면으로 이동하고, 상기 장착홈의 상부로 발산된 빛은 상기 장착홈의 상면에서 굴절된 후 상기 이너렌즈 내부를 투과하여 상기 제2전반사면으로 이동하며,
   상기 제2전반사면에 도달한 빛은 상기 제2전반사면에 의해 측방향으로 전반사되면서 상기 아우터렌즈의 빛투과부 방향으로 이동되고,
   상기 이너렌즈는,
   상부 양측에 상기 제2전반사면이 형성된 상부이너렌즈부와;
   돔 형상으로 이루어져 상기 상부이너렌즈부의 하부에 하방향으로 돌출되게 일체로 형성되고, 돔 형상의 둘레가 상기 제1전반사면을 형성하는 하부이너렌즈부;로 이루어지며,
   상기 제2전반사면은 중심부가 하방향으로 오목하게 형성된 '∨'형상으로 이루어져 경사진 양측면이 상기 빛투과부 방향으로 배치되고,
   상기 장착홈은 상기 하부이너렌즈부의 최하면에서 상방향으로 함몰되어 형성되며,
   상기 장착홈의 내부 상단에는 하방향으로 돔 형상의 돌출부가 형성되고
   상기 LED모듈에서 발산된 빛 중 상기 장착홈의 상부로 발산된 빛은 상기 장착홈의 내부 상단에 형성된 상기 돌출부에서 굴절된 후 상기 이너렌즈 내부를 투과하여 상기 제2전반사면으로 이동하는 것을 특징으로 하는 중앙 전반사형 도로표지병.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항1에 있어서,
   상기 이너렌즈는 상기 하부이너렌즈부에서 하방향으로 돌출된 지지대;를 더 포함하여 이루어지되,
   상기 지지대는 상기 회로기판에 결합되어 상기 하부이너렌즈부를 상기 회로기판으로부터 이격시킨 상태로 지지하는 것을 특징으로 하는 중앙 전반사형 도로표지병.
6. 청구항1에 있어서,
   상기 아우터렌즈의 하면 중심부에는 안착부가 형성되고,
   상기 상부이너렌즈부의 상부는 상기 안착부에 삽입 배치되는 것을 특징으로 하는 중앙 전반사형 도로표지병.
7. 청구항6에 있어서,
   상기 안착부는 '∨'형상으로 이루어진 상기 제2전반사면이 삽입 배치되도록 'Ｍ'형상으로 이루어지고,
   상기 상부이너렌즈부의 양측면은 상기 안착부의 양측면과 대면하게 삽입 배치되는 것을 특징으로 하는 중앙 전반사형 도로표지병.
   

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