KR102524383B1 - 도로 정보 표시 장치 - Google Patents

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KR102524383B1
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도로 정보 표시 장치는, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 상기 도로 정보 표시 장치의 동작을 위한 전원을 공급하는 솔라셀; 충전에 의해 상기 전기 에너지 중 일부를 저장하는 배터리; 상기 솔라셀 상에 부착되는 투명 인쇄 회로 기판; 및 상기 투명 인쇄 회로 기판 상에 실장되는 발광부를 포함하고, 상기 발광부는 복수의 도트들을 이용하여 하나 이상의 문자의 테두리를 형성함에 의해 도로에 대한 정보를 표시한다.

Description

도로 정보 표시 장치{ROAD INFORMATION DISPLAY DEVICE}
본 발명은 도로 정보 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔라셀을 이용하여 전원을 공급받으면서 LED 등을 통해 행인(passerby) 또는 차량에게 도로 정보를 표시하는 장치에 관한 것이다.
행인 또는 차량이 통행하는 도로에는 표시등 또는 전광판 등이 설치되어 도로 정보를 전달할 수 있다. 도로 정보를 실시간으로 전달하기 위해서는 표시 장치에 상시 전원이 공급되어야 하지만, 모든 도로에서 이러한 전원 공급 시스템을 갖추는 것은 현실적으로 어려우며, 별도의 전원 공급을 요하지 않도록 하기 위하여 태양 또는 차량의 헤드라이트의 반사체를 이용하여 도로 정보를 전달하는 경우가 많다.
도로 정보를 행인 또는 운전자에게 표시하는 장치에서, 태양광 등의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전원으로 사용하는 경우, 빛 에너지가 항상 일정하게 공급되는 것은 아니며, 빛이 충분히 공급되지 않을 때도 정보 전달을 정상적으로 수행할 수 있는 장치 또는 방법이 요구된다.
도로 정보를 행인 또는 운전자에게 표시하는 장치에서, 문자, 숫자 또는 기호의 표시 없이, 빨강, 노랑, 초록 등의 색깔만으로 정보를 표시하는 경우, 제공할 수 있는 정보의 양에 한계가 있다. 태양광 등의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전원으로 사용하는 경우, 문자, 숫자 또는 기호에 의해 정보를 표시하는 것이 태양광 패널의 빛 에너지 수신에 방해가 되지 않도록 하는 장치 또는 방법이 요구된다.
도로의 각 지점은 날씨 및 시간대 등의 환경에 의해 밝기가 달라지며, 이러한 환경에서 행인 또는 차량의 운전자에 의한 도로 상황 정보의 시인성을 높일 수 있는 장치 또는 방법이 요구된다.
행인 또는 특정 차량에 갑자기 이벤트가 발생하여 해당 행인 또는 차량이 급정거 또는 서행하는 경우 또는 행인 또는 차량 운전자가 주의해야하는 이벤트가 전방에서 발생한 경우에 후방의 행인 또는 차량들이 이를 인지할 수 있도록 하는 장치 또는 방법이 요구된다.
도로가 결빙되거나 결빙될 가능성이 높은 경우에 차량들이 이를 인지할 수 있도록 하는 장치 또는 방법이 요구된다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도로 정보 표시 장치는, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 상기 도로 정보 표시 장치의 동작을 위한 전원을 공급하는 솔라셀; 충전에 의해 상기 전기 에너지 중 일부를 저장하는 배터리; 상기 솔라셀 상에 부착되는 투명 인쇄 회로 기판; 및 상기 투명 인쇄 회로 기판 상에 실장되는 발광부를 포함하고, 상기 발광부는 복수의 도트들을 이용하여 하나 이상의 문자의 테두리를 형성함에 의해 도로에 대한 정보를 표시할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 복수의 도트들은 측면이 빛을 반사하도록 각각 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 도로 정보 표시 장치는, 현재의 시간 정보를 확인하는 GPS부; 및 상기 솔라셀의 발전 전압 및 상기 시간 정보에 따라 상기 도로 정보 표시 장치 주변의 밝기를 확인하고, 상기 밝기에 기반하여 상기 발광부의 조광도를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 제어부는, 상기 밝기가 제1 임계값보다 밝은 경우에는 상기 조광도를 제1 값으로 조절하고, 상기 밝기가 상기 제1 임계값보다 밝지 않고 제2 임계값보다 어둡지 않은 경우에는 상기 밝기가 밝을수록 상기 조광도가 커지도록 조절하고, 상기 밝기가 상기 제2 임계값보다 어두운 경우에는 상기 조광도를 제2 값으로 조절할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 도로 정보 표시 장치는, 다른 도로 정보 표시 장치와 데이터를 송신 및 수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 도로 정보 표시 장치는, 상기 도로 정보 표시 장치에 인접한 행인의 속도를 측정하는 제1 센서; 및 상기 제1 센서에서 측정된 행인의 속도가 미리 정해진 속도 이하인 경우에는, 상기 발광부에 제1 알림을 표시하는 동작 및 상기 도로 정보 표시 장치보다 전방에 위치한 하나 이상의 도로 정보 표시 장치에 상기 통신부를 통해 상기 제1 알림의 표시를 요청하는 동작 중에서 적어도 하나의 동작을 수행하고, 상기 도로 정보 표시 장치보다 후방에 위치한 다른 도로 정보 표시 장치로부터 상기 통신부를 통해 상기 제1 알림의 표시가 요청되면 상기 발광부에 상기 제1 알림을 표시하도록 하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 도로 정보 표시 장치는, 상기 도로 정보 표시 장치에 인접한 행인의 속도를 측정하는 제1 센서; 및 상기 제1 센서에서 측정된 행인의 속도를 통해 상기 행인의 제동거리를 계산하고, 상기 도로 정보 표시 장치보다 전방에 위치하고 상기 제동거리와 대응하는 곳에 위치한 하나 이상의 도로 정보 표시 장치로부터 상기 통신부를 통해 제2 알림의 표시가 요청되었는지 확인하고, 상기 제2 알림의 표시가 요청되었음을 확인하면 상기 발광부에 상기 제2 알림을 표시하도록 하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 도로 정보 표시 장치는, 온도 및 습도를 측정하는 제2 센서; 및 상기 제2 센서에서 측정된 온도 및 습도에 기초하여 도로의 결빙 여부에 대한 정보를 획득하고, 상기 도로의 결빙 여부에 대한 정보가 미리 정해진 조건을 충족하면 상기 발광부에 상기 도로의 결빙 여부에 대한 정보를 포함하는 제3 알림을 표시하도록 하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 도로의 결빙 여부에 대한 정보는, 상기 제2 센서에서 측정된 온도 및 습도에 기초하여 연산된 이슬점 온도를 포함하고, 상기 미리 정해진 조건은, 상기 제2 센서에서 측정된 온도가 미리 정해진 온도값보다 낮으면서 상기 이슬점 온도와의 차이가 일정값 이하인 시간이 미리 정해진 시간 이상 지속되는 경우에 충족될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 제어부는, 상기 솔라셀의 발전 전압 및 상기 시간 정보에 따라 상기 배터리에 대한 예상 충전량을 연산하고, 상기 예상 충전량이 미리 정해진 값보다 적은 경우에는 상기 배터리에 대한 시간당 충전량을 높일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시 장치는, 문자, 숫자, 기호로 정보를 표시하는 것이 태양광 패널의 빛 에너지 수신에 방해가 되지 않도록 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시 장치는 빛이 충분히 공급되지 않는 환경에서도 정보 전달을 정상적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시 장치는 주변의 밝기에 따라 발광부의 조광도를 조절하므로 전달 정보에 대한 운전자의 시인성을 높일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시 장치는 도로상의 특정 차량(들)에 갑자기 이벤트가 발생하여 해당 차량(들)이 급정거 또는 서행하는 경우 또는 차량 운전자가 주의해야하는 이벤트가 전방에서 발생한 경우에 후방의 차량들이 이를 인지할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시 장치는 도로가 결빙되거나 결빙될 가능성이 높은 경우에 차량들이 이를 인지할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 두가지 방향에서 바라본 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간략화된 도트를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 광전변환 동작을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 내에 포함된 회로의 일부를 도시한다.
도 6은 태양광 PV 모듈에서 조도에 따라 생성되는 패널 전류 및 패널 전압을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 정보 표시 장치의 블록도이다.
도 8는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도로 정보 표시 장치의 블록도이다.
본 명세서 및 청구항에서 표시 장치는 도로 정보 표시 장치를 포함할 수 있다. 본 명세서 및 청구항에서 행인은, 도보뿐만 아니라 자전거, 오토바이, 킥보드 또는 스쿠터 등에 탑승한 사람도 포함할 수 있다. 본 명세서 및 청구항에서 도로는, 차량이 다니는 길뿐만 아니라, 행인이 다니는 인도 또는 주차장 등도 포함할 수 있다. 본 명세서 및 청구항에서 문자는 숫자 또는 기호를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 두가지 방향에서 바라본 구성도이다.
도 1의 표시 장치는 제어부(110), 배터리(120), 태양광 PV 모듈(130), 메인 PCB(Printed Circuit Board, 인쇄 회로 기판)(140), 투명 PCB(150), 투명 PC 커버(160), 알루미늄 커버(170), 알루미늄 측면 커버(180) 및 투명 케이스(190) 등을 포함하고 있다.
도 1에서 제어부(110)는 GPS 모듈, 안테나, 온도 센서, 습도 센서, BMS(Battery Management System), RF 모듈, 및 LTE 모듈과 함께 메인 PCB(140) 상에 실장되어 있다. 도 1의 실시예에서 배터리(120)는 하나이며 태양광 PV 모듈(130)은 8개인 것으로 도시하고 있으나, 배터리(120) 또는 태양광 PV 모듈(130)의 개수가 도 1의 실시예로 한정되는 것은 아니다. LTE 모듈의 경우 실시예에 따라 3G 모듈 또는 5G 모듈 등의 다른 셀룰러 모듈로 대체할 수 있다.
도 1에 도시하지는 않았으나, 표시 장치는 일정한 거리만큼 이격되어 있는 두 개의 감지 센서를 포함할 수 있다. 상기 일정한 거리는, 도로 상황 등을 고려하여 결정할 수 있으며, 행인 또는 차량의 속도 연산을 위해 사용되며, 예를 들어 1000mm일 수 있다. 두 개의 감지 센서가 행인 또는 차량을 감지한 시간이 0.24초 차이나는 경우, 위의 예에서 상기 차량의 속도는 0.001km(거리) / 3600*0.24h(시간) = 1.5km/h 로 연산된다. 제어부(110)는 상기 행인 또는 상기 차량의 속도가 미리 정해진 기준 속도 이하이면 후술할 발광부가 정보를 표시하도록 제어할 수 있다.
도 1에서 투명 케이스(190)는 사각형 또는 이에 가까운 단면을 가질 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 렌즈 효과를 통해, 빛 에너지를 공급하는 광원(예를 들어 태양)의 각도의 영향을 적게 받으면서 최대한 오랜 시간동안 충전이 가능하도록, 투명 케이스(190)가 반원 또는 호 형태의 단면을 가질 수 있다. 표시 장치를 덮는 투명 케이스는, 반원 또는 호 형태의 단면을 가짐에 의해 눈이나 비, 먼지 등이 쌓이는 것을 방지할 수도 있다. 도 1의 표시 장치는 알루미늄 커버(170) 및/또는 알루미늄 측면 커버(180)를 구비함으로써 내구성을 증가시킬 수 있다.
도 1의 표시 장치는, 도로의 바닥, 인도, 주차장, 중앙 분리대, 가드 레일, 또는 신호등 등에 위치할 수 있다.
도 1의 표시 장치는 한국어로 「소방시설 주정차 금지」라고 표시하고 있다. 상기 표시는 각각이 LED를 포함하는 복수의 도트들을 이용하여 여러 문자의 테두리를 형성함으로써 구현된다. 이는 한국어 이외의 다른 언어, 숫자 및/또는 기호를 표시하는 경우에도 마찬가지로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간략화된 도트를 나타낸다.
도 2의 실시예에서, 도트의 상면(210)은 LED의 빛을 발하며, 도트의 측면(220)은 외부로부터의 빛(예를 들어, 태양광)을 반사하며, 도트의 하면(230)은 투명 PCB(150)와 결합된다. 도 2의 도트는 원통 모양인 것으로 도시하였으나, 도트의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상면(210)과 하면(230)은 크기가 서로 다른 다각형일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 광전변환 동작을 나타낸다.
도 3에서는 표시 장치의 케이스가 둥근 형태를 가짐에 의해 태양의 위치에 영향을 덜 받으면서 빛이 태양광 PV 모듈(330)로 향하도록 하여, 태양의 위치에 의한 발전량(광전변환량)의 영향을 최소화한다. 또한, 상기 케이스는 둥근 형태를 가짐에 의해 눈이나 먼지가 쉽게 쌓이지 않도록 한다.
도 3에서는 소형 LED(310)를 도시하고 있으며, 이는 도 2의 도트에 해당할 수 있다. 또한, 도 3에서는 투명 PCB를 도시하고 있으며, 이 투명 PCB는 유연한 투명 PCB에 해당할 수 있다.
도 3과는 달리, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 표시 장치는 평평한 형태를 가질 수 있다. 이 경우에, 태양의 위치에 따른 발전량의 영향은 도 3의 실시예보다는 커질 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성도이다.
또한, 도 4의 표시 장치는, 레인지 센서 “A” 및 레인지 센서 “B”로부터 차량의 속도 정보를, 온도 센서로부터 온도 정보를, 습도 센서로부터 습도 정보를 획득할 수 있다.
도 4의 표시 장치는, RF 모듈을 통해 다른 표시 장치와 데이터를 송신 및 수신할 수 있다. 도 4의 표시 장치는, GPS 모듈을 통해 현재의 시간 정보 및 위치 정보를 획득할 수 있다.
도 4의 표시 장치는 발광부를 가진다. 발광부는 원하는 색깔을 표시하기 위해 빨강, 초록, 파랑의 세가지 색을 각각 0% ~ 100% 중의 하나의 값으로 배합하여 원하는 색을 표시할 수 있다. 발광부의 색 제어는 PWM를 통해 수행될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 발광부를 통해 전달하는 색깔들이 도 4의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 발광부는 빨강과 노랑의 두가지 색을 각각 0% ~ 100% 중의 하나의 값으로 배합하여 원하는 색을 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 내에 포함된 회로의 일부를 도시한다.
도 5에서 태양광 PV 모듈에 의해 입력 전압 Vpv가 유입되면, 부스트 컨버터에서 이를 교류 전압으로 변환하여 승압한 후 다시 직류 전압으로 변환하여 안정된 출력 전압 Vdc를 발생시킨다. 이후, 벅 컨버터에 의해 표시 장치의 각 유닛(예를 들어, 배터리, GSP부 및 발광부 등)에 적절한 전압이 인가된다.
도 6은 태양광 PV 모듈에서 조도에 따라 생성되는 패널 전류 및 패널 전압을 나타내는 그래프이다.
도 6에서 2가지 비율(full 또는 50%)에 따른 조도에서 각각 패널 전력이 최대가 되는 패널 전압 VMP가 나타나 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서 태양광 PV 모듈은 출력 전압이 VMP가 되도록 발전(광전변환)을 수행한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 정보 표시 장치의 블록도이다.
도 7을 참조하면, 도로 정보 표시 장치(700)는 솔라셀(710), 배터리(720), 투명 PCB(730) 및 발광부(740)를 포함할 수 있다.
솔라셀(710)은 빛 에너지(예를 들어 태양광)를 전기 에너지로 변환한다. 솔라셀(710)은 에너지변환부, 태양전지부, 또는 태양광 PV 모듈 등으로 호칭될 수도 있다. 광전변환을 수행한 후에, 솔라셀(710)은 전기 에너지를 다른 부(예를 들어, 발광부)에 전달(즉, 표시 장치의 동작을 위한 전원을 공급)할 수도 있고 또한/또는 상기 전기 에너지를 배터리의 충전에 사용할 수도 있다. 앞에서의 실시예들은 빛 에너지의 광원이 태양인 것으로 기술하고 있으나, 태양 이외의 광원에 의해 인위적으로 솔라셀(710)에 빛 에너지를 공급하는 것도 가능하다.
배터리(720)는 충전에 의해, 솔라셀(710)로부터 공급받은 전기 에너지를 저장할 수 있다. 배터리(720)는 표시 장치(700)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 배터리(720)는 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
투명 PCB(730)는 솔라셀(710) 상에 부착되며, 투명 PCB(730) 상에는 도로 정보 표시 장치(700)의 여러 구성요소(예를 들어 발광부)가 실장될 수 있다.
발광부(740)는 표시 장치(700)의 외부(예를 들어, 행인 또는 차량 운전자)에 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 발광부(740)는 LED를 포함할 수 있다. 발광부(740)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 발광부(740)는 행인 또는 차량 운전자가 도로 상황을 감지할 수 있도록 다양한 알림을 표시할 수 있다. 예를 들어, 발광부(740)는 복수의 도트들을 이용하여 하나 이상의 문자의 테두리를 형성함에 의해 도로에 대한 정보를 표시할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 도트들은 측면이 빛을 반사하도록 각각 구성될 수 있다.
발광부(740)에 의해 문자 전체가 아니라 문자의 테두리만을 도트 단위로 형성하는 것은, 외부로부터의 빛(예를 들어, 태양광)이 솔라셀(710)로 도달함에 있어서 빛의 차단을 최대한 줄이므로, 솔라셀(710)의 광전변환에 대한 발광부(740)의 방해를 줄일 수 있다. 또한, 도트들의 측면이 빛을 반사하도록 구성하는 것은, 발광부(740)가 외부로부터의 빛을 흡수 또는 차단하는 것이 아니라 빛이 솔라셀(710)로 도달할 수 있게 하므로, 솔라셀(710)의 광전변환에 대한 발광부(740)의 방해를 줄일 수 있다.
도 7에서는 표시 장치(700) 내의 솔라셀(710), 배터리(720), 투명 PCB(730) 및 발광부(740)가 별도의 블록으로 구성되고, 각 블록이 상이한 기능을 수행하는 것으로 기술하였지만 이는 기술상의 편의를 위한 것일 뿐, 반드시 이와 같이 각 기능이 구분되어지는 것은 아니다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 표시 장치(700)는 다른 기능을 수행하는 블록(예를 들어 제어부)을 더 포함할 수 있다. 또는, 도 7에 도시된 블록 중에서 하나 이상의 블록이 생략될 수 있다.
도 8는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도로 정보 표시 장치의 블록도이다.
도 8를 참조하면, 도로 정보 표시 장치(800)는 솔라셀(810), 배터리(820), 투명 PCB(830), 발광부(840), 제어부(850), 제1 센서(862), 제2 센서(864), 통신부(870), 전력 관리부(880) 및 저장부(890)를 포함할 수 있다. 솔라셀(810), 배터리(820), 투명 PCB(830) 및 발광부(840)는 각각, 도 7의 솔라셀(710), 배터리(720), 투명 PCB(730) 및 발광부(740)와 동일한 기능 또는 동작을 수행할 수 있다.
제어부(850)는, 예를 들면, 소프트웨어(프로그램)를 실행하여 제어부(850)에 연결된 표시 장치(800)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 메인 프로세서 및 이와는 독립적으로 운영 가능한 보조 프로세서(들)을 포함할 수 있다. 보조 프로세서(들)은 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
제어부(850)는 이벤트의 발생을 감지하면 해당 이벤트에 대응하는 하나 이상의 발광부에서 알림(경고)을 표시하도록 할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 솔라셀(810)의 발전 전압 및 GPS부(860)로부터 획득한 시간 정보에 따라 표시 장치(800) 주변의 밝기를 확인하고, 상기 밝기에 기반하여 발광부(840)의 조광도를 조절할 수 있다.
GPS부(860)는 현재의 시간 정보 및/또는 표시 장치(800)의 위치 정보를 확인하고 이를 제어부(850)에 전달할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, GPS부(860)는 현재 시점의 년월일시간분초 중의 적어도 하나를 제어부(850)에 전달할 수 있다.
센서 모듈들은 표시 장치(800)의 작동 상태(예를 들어, 전력 또는 온도), 및/또는 외부의 환경 상태(예를 들어, 행인의 속도, 차량의 속도, 온도, 습도 등)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 제1 센서(862)는 표시 장치(800)에 인접한 행인 및/또는 차량의 속도를 측정할 수 있다. 제2 센서(864)는 온도 및/또는 습도를 측정할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제1 센서(862)는 2개 이상의 레인저 센서에 해당할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제1 센서(862) 및/또는 제2 센서(864)는 복수의 포인트들에 설치될 수 있다.
통신부(870)는 표시 장치(800)와 외부 장치(예를 들어, 다른 표시 장치 또는 차량 흐름 관리 센터) 간의 직접(유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행(데이터의 송신 및 수신)을 지원할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 통신부(870)는 직접 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신부(870)는 무선 통신 모듈(예를 들어, 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(예를 들어, LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 통신부(870)는 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크 및/또는 레거시 셀룰러 네트워크(2G, 3G, 4G, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크를 통하여 외부의 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예를 들어, 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예를 들어, 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈은 가입자 식별 모듈에 저장된 가입자 정보(예를 들어, 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 근거리 통신 네트워크 또는 원거리 통신 네트워크 내에서 표시 장치(800)를 확인 또는 인증할 수 있다. 무선 통신 모듈은 RF 통신(예를 들어 400MHz 대역 또는 900MHz 대역을 사용하는 기계 타입 통신)에 의해 하나 이상의 다른 표시 장치의 무선 통신 모듈과 데이터를 송신 및 수신할 수 있다. 무선 통신 모듈은 표시 장치, 외부 전자 장치 또는 네트워크 시스템에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다.
안테나 모듈은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 통신부(870)에 포함될 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예를 들어, PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가 통신부(870) 또는 제어부(850)에 의하여 상기 복수의 안테나들 중에서 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신부(870)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈의 일부로 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗면 또는 측면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
전력 관리부(880)는 배터리의 과충전, 과방전, 과전류를 방지하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전력 관리부(880)는 제어부(850)에 포함될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전력 관리부(880) 또는 제어부(850)는, 솔라셀(810)의 발전 전압 및 GPS부(860)로부터 획득한 시간 정보에 배터리(820)에 대한 예상 충전량을 연산하고, 상기 예상 충전량이 미리 정해진 값보다 적은 경우에는 상기 배터리에 대한 시간당 충전량을 높이도록 제어할 수 있다. 전력 관리부(880)는 충전 보호 회로를 포함할 수 있다. 전력 관리부(880)는 BMS(Battery Management System)을 포함할 수 있다. 전력 관리부(880)은 표시 장치(800)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 전력 관리부(880)는 PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
저장부(890)는, 표시 장치(800)의 적어도 하나의 구성요소에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(프로그램) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 프로그램은 메모리에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제, 미들 웨어 또는 어플리케이션을 포함할 수 있다. 저장부(890)는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 저장부(890)는 제어부(850)의 연산에 필요한 각종 데이터를 저장할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 제어부(850)는 다른 구성요소로부터 수신된 명령 또는 데이터를 저장부(890)에 저장하고, 저장부(890)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 저장부(890)에 저장할 수 있다.
도 8의 구성요소들(모듈들) 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 솔라셀(810)의 발전 전압 및 GPS부(860)로부터 획득한 시간 정보에 따라 확인한 표시 장치(800) 주변의 밝기가 제1 임계값(예를 들어 1000 cd)보다 밝은 경우에는 발광부(840)의 조광도를 제1 값으로 조절하고, 상기 밝기가 상기 제1 임계값보다 밝지 않고 제2 임계값(예를 들어 200 cd)보다 어둡지 않은 경우에는 상기 밝기가 밝을수록 상기 조광도가 커지도록 조절하고, 상기 밝기가 상기 제2 임계값보다 어두운 경우에는 상기 조광도를 제2 값으로 조절할 수 있다. 다시 말해서, 상기 제1 값은 발광부(840)가 디스플레이하는 가장 높은 밝기이고, 상기 제2 값은 발광부(840)가 디스플레이하는 가장 높은 밝기이다. 상기 밝기 조절에 의해, 행인 또는 운전자에 의한 경고 알림의 시인성을 높일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 제1 센서(862)에서 측정된 행인의 속도 또는 차량의 속도가 미리 정해진 속도(예를 들어 시속 60km) 이상인 경우에는, 발광부(840)에 알림을 표시하는 동작과 별개로, 통신부(870)를 통해 해당 차량의 전방에 위치한 표시 장치에 발광부(840)에 표시하는 알림과 동일한 알림을 표시할 것을 요청할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 제1 센서(862)에서 측정된 행인의 속도 또는 차량의 속도가 미리 정해진 속도(예를 들어 시속 50km) 이하인 경우에는, 발광부(840)에 제1 알림을 표시하는 동작 및 표시 장치(800)보다 전방에 위치한 하나 이상의 표시 장치에 통신부(870)를 통해 상기 제1 알림의 표시를 요청하는 동작 중에서 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 표시 장치(800)보다 후방에 위치한 다른 표시 장치로부터 통신부(870)를 통해 상기 제1 알림의 표시가 요청되면 발광부(840)에 상기 제1 알림을 표시하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 제1 센서(862)에서 감지한 차량의 속도가 미리 정해진 속도(예를 들어, 고속도로에서 규정된 최저 속도 50km)이하이면, 해당 차량의 위치에 대응되는 하나 이상의 발광부에서 알림(예를 들어, 위험 경고)을 표시하도록 할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 제1 센서(862)에서 감지한 차량의 속도가 미리 정해진 속도(예를 들어, 도로에서 규정된 최고 속도 50km)이상이면, 해당 차량의 위치에 대응되는 하나 이상의 발광부에서 알림(예를 들어, 위험 경고)을 표시하도록 할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 제1 센서(862)에서 감지한 행인 또는 차량의 속도에 대응하는 제동거리를 계산하고 발광부(840)에서 해당 제동거리를 표시하도록 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 제1 센서(862)에서 측정된 행인 또는 차량의 속도를 통해 상기 행인 또는 상기 차량의 제동거리를 계산하고, 표시 장치(800)보다 전방에 위치하고 상기 제동거리와 대응하는 곳에 위치한 하나 이상의 표시 장치로부터 통신부(870)를 통해 제2 알림의 표시가 요청되었는지 확인하고, 상기 제2 알림의 표시가 요청되었음을 확인하면 발광부(840)에 상기 제2 알림을 표시하도록 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(850)는 제2 센서(864)에서 측정한 온도 및 습도에 기반하여 도로의 결빙 여부에 대한 정보를 획득하고, 상기 도로의 결빙 여부에 대한 정보가 미리 정해진 조건을 충족하면 발광부(840)에 상기 도로의 결빙 여부에 대한 정보를 포함하는 제3 알림을 표시하도록 할 수 있다. 상기 도로의 결빙 여부에 대한 정보는, 상기 제2 센서에서 측정된 온도 및 습도에 기초하여 연산된 이슬점 온도를 포함할 수 있다. 상기 미리 정해진 조건은, 제2 센서(864)에서 측정된 온도가 미리 정해진 온도값(예를 들어 섭씨 영하 3도)보다 낮으면서 상기 연산된 이슬점 온도와의 차이가 일정값(예를 들어 3도) 이하인 시간이 미리 정해진 시간(예를 들어 30분) 이상 지속되는 경우에 충족되는 것으로 설정할 수 있다.
도 8에서는 표시 장치(800) 내의 솔라셀(810), 배터리(820), GPS부(860), 발광부(840), 제어부(850), GPS부(860), 제1 센서(862), 제2 센서(864), 통신부(870), 전력관리부(880) 및 저장부(890)가 별도의 블록으로 구성되고, 각 블록이 상이한 기능을 수행하는 것으로 기술하였지만 이는 기술상의 편의를 위한 것일 뿐, 반드시 이와 같이 각 기능이 구분되어지는 것은 아니다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 표시 장치(800)는 다른 기능을 수행하는 블록을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 표시 장치(800)는 사용자로부터 입력을 수신하는 입력 모듈을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 블록 중에서 하나 이상의 블록이 생략될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 예를 들어, 솔라셀 및 투명 인쇄 회로 기판은 각각 복수 개를 의미할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 표시 장치(800))에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(프로그램)로 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 표시 장치(800))의 프로세서는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
이제까지 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 다양한 실시예들은 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 도로 정보 표시 장치에 있어서,
    빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 상기 도로 정보 표시 장치의 동작을 위한 전원을 공급하는 솔라셀;
    충전에 의해 상기 전기 에너지 중 일부를 저장하는 배터리;
    상기 솔라셀 상에 부착되는 투명 인쇄 회로 기판; 및
    상기 투명 인쇄 회로 기판 상에 실장되는 발광부를 포함하고,
    상기 발광부는 복수의 도트들을 이용하여 하나 이상의 문자의 테두리를 형성함에 의해 도로에 대한 정보를 표시하는, 도로 정보 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 도트들은 측면이 빛을 반사하도록 각각 구성된, 도로 정보 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도로 정보 표시 장치는,
    현재의 시간 정보를 확인하는 GPS부; 및
    상기 솔라셀의 발전 전압과 상기 시간 정보를 함께 이용하여 상기 도로 정보 표시 장치 주변의 밝기를 결정하고, 상기 밝기에 기반하여 상기 발광부의 조광도를 조절하는 제어부를 더 포함하는, 도로 정보 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 밝기가 제1 임계값보다 밝은 경우에는 상기 조광도를 제1 값으로 조절하고, 상기 밝기가 상기 제1 임계값보다 밝지 않고 제2 임계값보다 어둡지 않은 경우에는 상기 밝기가 밝을수록 상기 조광도가 커지도록 조절하고, 상기 밝기가 상기 제2 임계값보다 어두운 경우에는 상기 조광도를 제2 값으로 조절하는, 도로 정보 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 도로 정보 표시 장치는,
    다른 도로 정보 표시 장치와 데이터를 송신 및 수신하는 통신부를 더 포함하는, 도로 정보 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 도로 정보 표시 장치는,
    상기 도로 정보 표시 장치에 인접한 행인의 속도를 측정하는 제1 센서; 및
    상기 제1 센서에서 측정된 행인의 속도가 미리 정해진 속도 이하인 경우에는, 상기 발광부에 제1 알림을 표시하는 동작 및 상기 도로 정보 표시 장치보다 전방에 위치한 하나 이상의 도로 정보 표시 장치에 상기 통신부를 통해 상기 제1 알림의 표시를 요청하는 동작 중에서 적어도 하나의 동작을 수행하고, 상기 도로 정보 표시 장치보다 후방에 위치한 다른 도로 정보 표시 장치로부터 상기 통신부를 통해 상기 제1 알림의 표시가 요청되면 상기 발광부에 상기 제1 알림을 표시하도록 하는 제어부를 더 포함하는, 도로 정보 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 도로 정보 표시 장치는,
    상기 도로 정보 표시 장치에 인접한 행인의 속도를 측정하는 제1 센서; 및
    상기 제1 센서에서 측정된 행인의 속도를 통해 상기 행인의 제동거리를 계산하고, 상기 도로 정보 표시 장치보다 전방에 위치하고 상기 제동거리와 대응하는 곳에 위치한 하나 이상의 도로 정보 표시 장치로부터 상기 통신부를 통해 제2 알림의 표시가 요청되었는지 확인하고, 상기 제2 알림의 표시가 요청되었음을 확인하면 상기 발광부에 상기 제2 알림을 표시하도록 하는 제어부를 더 포함하는, 도로 정보 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 도로 정보 표시 장치는,
    온도 및 습도를 측정하는 제2 센서; 및
    상기 제2 센서에서 측정된 온도 및 습도에 기초하여 도로의 결빙 여부에 대한 정보를 획득하고, 상기 도로의 결빙 여부에 대한 정보가 미리 정해진 조건을 충족하면 상기 발광부에 상기 도로의 결빙 여부에 대한 정보를 포함하는 제3 알림을 표시하도록 하는 제어부를 더 포함하는, 도로 정보 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도로의 결빙 여부에 대한 정보는, 상기 제2 센서에서 측정된 온도 및 습도에 기초하여 연산된 이슬점 온도를 포함하고,
    상기 미리 정해진 조건은, 상기 제2 센서에서 측정된 온도가 미리 정해진 온도값보다 낮으면서 상기 이슬점 온도와의 차이가 일정값 이하인 시간이 미리 정해진 시간 이상 지속되는 경우에 충족되는, 도로 정보 표시 장치.
  10. 삭제
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