KR102592526B1 - 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도광판 상부와 도광판 하부에 각각 설치하는 전원공급장치인 컨버터를 연계 결선하여 전원공급장치를 이중화함으로써 어느 하나의 전원공급장치에서 고장이 발생하더라도 정상 동작하는 전원공급장치에서 상부와 하부에 설치된 LED 칩 모두에 전원을 공급할 수 있는 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트 터널 유도등을 제공한다.
본 발명의 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등은 도광판 상부와 하부에 제1 및 제2 엘이디 칩 세트가 마주보도록 배열되는 터널 유도등에 있어서, 도광판 상부와 하부에 제1 및 제2 엘이디 칩 세트가 마주보도록 배열되는 터널 유도등에 있어서, 상기 도광판 상부와 하부에 각각 설치되는 제1 및 제2 엘이디 칩 세트를 연계하여 교차로 결선하고, 상기 제1 엘이디 칩 세트 내 개별 엘이디 칩과 상기 제2 엘이디 칩 세트 내 개별 엘이디 칩을 교차로 배치하여 상기 도광판 상부에 설치된 제1 컨버터와 상기 도광판 하부에 설치된 제2 컨버터 중 어느 하나가 고장나면 다른 하나에 의해 상기 제1 및 제2 엘이디 칩 세트 중 절반이 동작하도록 구성되고, 상기 제1 및 제2 컨버터로부터 출력되는 컨버터 출력 전압은 공히 제1 및 제2 컨버터 고장감시용 모듈에 인가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등은 도광판 상부와 하부에 제1 및 제2 엘이디 칩 세트가 마주보도록 배열되는 터널 유도등에 있어서, 도광판 상부와 하부에 제1 및 제2 엘이디 칩 세트가 마주보도록 배열되는 터널 유도등에 있어서, 상기 도광판 상부와 하부에 각각 설치되는 제1 및 제2 엘이디 칩 세트를 연계하여 교차로 결선하고, 상기 제1 엘이디 칩 세트 내 개별 엘이디 칩과 상기 제2 엘이디 칩 세트 내 개별 엘이디 칩을 교차로 배치하여 상기 도광판 상부에 설치된 제1 컨버터와 상기 도광판 하부에 설치된 제2 컨버터 중 어느 하나가 고장나면 다른 하나에 의해 상기 제1 및 제2 엘이디 칩 세트 중 절반이 동작하도록 구성되고, 상기 제1 및 제2 컨버터로부터 출력되는 컨버터 출력 전압은 공히 제1 및 제2 컨버터 고장감시용 모듈에 인가되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 터널 유도등의 전원공급장치를 이중화하고, 전원공급장치의 고장을 감지하여 경보하기 위한 터널 유도등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 유도등의 도광판 상부와 하부에 설치되어 LED 칩에 전원을 공급하는 전원공급장치를 이중화하여 어느 한쪽의 전원공급장치에서 고장이 발생하면, 정상인 전원공급장치에서 전원을 공급하여 터널 유도등이 정상적으로 동작하게 하고, 전원공급장치의 동작 상태를 상시 감지하여 고장이 발생하면 고장 상태를 경보하고 원격의 감시소에 고장 상태를 자동으로 통보할 수 있는 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등에 관한 것이다.
고속도로, 자동차전용도로, 철도 등의 터널에 설치하는 터널 유도등은 터널 내에서 발생하는 교통사고, 화재 등에 의한 비상 시 위난자가 신속하게 대피할 수 있도록 위난자를 터널의 입출구 또는 피난 연결통로 방향으로 유도하여 신속하게 대피할 수 있도록 하기 위한 시설이며, 위난자의 시인성 확보를 위해 대형 표시면이 제공되고 있다.
터널 유도등은 도 1A와 같이 DOOR를 포함한 외함을 가지고 있고 DOOR는 유도 표시면(110)으로 사용하고 있으며 외함(도 1B 도시 참조) 안에는 도광판, 도광판의 광원인 LED 칩, LED 칩에 전원을 공급하는 전원공급장치 등으로 구성되는데, 도광판이 크기 때문에 LED 칩을 도광판 상부와 하부에 각각 설치하고, 전원공급장치도 도광판 상부와 하부에 각각 설치한다. 한편, 전원공급장치를 도광판 상부 또는 하부에만 설치하면 전압강하 때문에 말단으로 갈수록 LED 칩의 휘도가 떨어지는 현상을 방지하기 위함이다.
이러한 터널 유도등은 고속으로 질주하는 자동차에 의한 유체 압력, 진동 등의 영향으로 터널 유도등의 도광판을 발광시키는 LED 칩에 전원을 공급하는 전원공급장치가 고장나거나, LED 칩에 DC 전원을 공급하는 전원선이 단선되거나, 접속 부적합 등의 사고가 발생하면, LED 칩이 소등되는 문제가 있다. 만일 도광판 하부에 설치된 전원공급장치가 고장나거나 LED 칩에 DC 전원을 공급하는 전원선이 단선되면, 도광판 하부에 설치된 LED 칩이 모두 소등되어 유도 표시면 하부에 음영이 발생하여 이 부분에 표기된 문구 해독이 어려워지는 문제가 있다.
또한, 상부 또는 하부에 설치된 전원공급장치의 고장으로 해당 부분의 LED 칩이 소등되어도 이를 감시하고 제어하는 기능이 없기 때문에 고장 발생을 인지하기 어려워 터널 유도등이 제 역할을 수행하지 못하는 상태가 지속되게 된다다. 특히 고속으로 많은 차량이 통행하는 터널 내에서 순찰에 의해 고장 상태를 발견하는 데에는 저해 요인이 많아 개선이 필요한 실정이다.
본 발명은 도광판 상부와 도광판 하부에 각각 설치하는 전원공급장치인 컨버터를 연계 결선하여 전원공급장치를 이중화함으로써 어느 하나의 전원공급장치에서 고장이 발생하더라도 정상 동작하는 전원공급장치에서 상부와 하부에 설치된 LED 칩 모두에 전원을 공급할 수 있는 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트 터널 유도등을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 도광판 상부 및 도광판 하부에 설치하는 전원공급장치의 고장 발생을 감지하고 경보할 수 있는 스마트 터널 유도등을 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 도광판 상부와 하부에 설치되는 LED 칩에 DC 전원 12V를 공급하는 전원선 유입 경로를 개선함으로써 기계적 영향으로부터 전원선의 내구성을 강화하는 스마트 터널 유도등을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 도광판 상부에 설치되는 LED 칩용 배선과 도광판 하부에 설치되는 LED 칩용 배선을 교차하여 결선하고 배치함으로써 상부 또는 하부 중 어느 한 쪽의 전원공급장치 고장으로 인해 LED 칩이 소등되더라도 유도 표시면에 음영이 발생하지 않도록 할 수 있는 스마트 터널 유도등을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등은 도광판 상부와 하부에 제1 및 제2 엘이디 칩 세트가 마주보도록 배열되는 터널 유도등에 있어서, 상기 도광판 상부와 하부에 각각 설치되는 제1 및 제2 엘이디 칩 세트를 연계하여 교차로 결선하고, 상기 제1 엘이디 칩 세트 내 개별 엘이디 칩과 상기 제2 엘이디 칩 세트 내 개별 엘이디 칩을 교차로 배치하여 상기 도광판 상부에 설치된 제1 컨버터와 상기 도광판 하부에 설치된 제2 컨버터 중 어느 하나가 고장나면 다른 하나에 의해 상기 제1 및 제2 엘이디 칩 세트 중 절반이 동작하도록 구성되고, 상기 제1 및 제2 컨버터로부터 출력되는 컨버터 출력 전압은 공히 제1 및 제2 컨버터 고장감시용 모듈에 인가되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 도광판에 대하여 전원선의 인입부를 매입하기 위한 경로에 해당하는 곳을 S자 형태로 음각 처리하고, 상기 S자 형태 음각이 끝나는 직선 구간에서 상기 엘이디 칩의 전원선과 상기 전원선의 인입부가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1 컨버터 고장감시용 모듈은, 상기 제1 컨버터로부터 출력되는 컨버터 출력 전압을 제2 레벨의 정전압으로 변환하는 제1 정전압부; 상기 제1 정전압부로부터 출력되는 제2 레벨의 정전압을 입력받아 소정 시간 경과 후 동작전압을 출력하는 제1 지연동작전압출력부; 상기 제2 컨버터로부터 출력되는 컨버터 출력 전압을 이용하여 상기 제2 컨버터의 고장시 내부에 배치된 제3 릴레이 코일이 소자되도록 구성되는 제1 고장검출계전부; 상기 제1 고장검출계전부의 출력에 따라 상기 제2 컨버터의 고장시 내부에 배치된 제2 릴레이 코일이 여자되도록 구성되는 제2 컨버터고장계전부; 상기 제1 고장검출계전부의 출력을 이용하되, 소정 충전시간 동안 고장검출지연신호를 출력하는 제1 고장검출지연신호발생부; 상기 고장검출지연신호에 응답하여 상기 제1 컨버터 출력전압을 상기 제2 엘이디 칩 세트에 공급하도록 구성되는 제1 절환공급계전부; 상기 제1 절환공급계전부와 접지 사이에 배치되고, 상기 제1 지연동작전압출력부로부터 출력되는 동작전압에 스위칭하는 제1 일방향전류처리부; 및 상기 제2 컨버터고장계전부와 접지 사이에 배치되고, 상기 제1 지연동작전압출력부로부터 출력되는 동작전압에 스위칭하는 제2 일방향전류처리부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 절환공급계전부의 출력에 응답하여 고장신호를 송신하도록 구성되는 제1 고장신호송신절환부; 및 상기 제1 절환공급계전부의 출력에 응답하여 고장 표시 램프를 점멸하도록 표시제어신호를 출력하는 제1 고장표시제어부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 일방향전류처리부는, 상기 제1 컨버터의 출력전압과 접지 사이에 배치되고, 상기 제1 지연동작전압출력부로부터 출력되는 동작전압에 스위칭하는 제1 스위칭 소자; 및 상기 제1 스위칭 소자의 스위칭에 반전하여 동작하도록 구성되는 제2 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제2 스위칭 소자의 컬렉터 단자는 상기 제1 절환공급계전부 내 제1 릴레이 코일의 일단부와 접속된다.
바람직하게는, 상기 제2 일방향전류처리부는, 상기 제1 컨버터의 출력전압과 접지 사이에 배치되고, 상기 제1 지연동작전압출력부로부터 출력되는 동작전압에 스위칭하는 제3 스위칭 소자; 및 상기 제3 스위칭 소자의 스위칭에 반전하여 동작하도록 구성되는 제4 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제4 스위칭 소자의 컬렉터 단자는 상기 제2 컨버터고장계전부 내 제2 릴레이 코일의 일단부와 접속된다.
본 발명에 따른 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트 터널 유도등은 도광판 상부와 도광판 하부에 각각 설치하는 전원공급장치인 컨버터를 연계 결선하여 전원공급장치를 이중화함으로써 어느 하나의 전원공급장치에서 고장이 발생하더라도 정상 동작하는 전원공급장치에서 상부와 하부에 설치된 LED 칩 모두에 전원을 공급할 수 있고, 도광판 상부 및 도광판 하부에 설치하는 전원공급장치의 고장 발생을 감지하고 경보할 수 있으며, 도광판 상부와 하부에 설치되는 LED 칩에 DC 전원 12V를 공급하는 전원선 유입 경로를 개선함으로써 기계적 영향으로부터 전원선의 내구성을 강화하고, 도광판 상부에 설치되는 LED 칩용 배선과 도광판 하부에 설치되는 LED 칩용 배선을 교차하여 결선하고 배치함으로써 상부 또는 하부 중 어느 한 쪽의 전원공급장치 고장으로 인해 LED 칩이 소등되더라도 유도 표시면에 음영이 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 1a는 종래기술에 따른 터널 유도등의 유도 표시면 모식도,
도 1b는 종래기술에 따른 터널 유도등의 외함 모식도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판 구조도,
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판에 형성된 음각처리된 S자형 전원 인입로 구조도,
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 S자형 전원 인입로에 설치된 전원선 배치도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 LED 칩 전원 공급도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 LED 칩 교차 배치도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 LED 칩 교차 결선도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판 상부에 설치되는 컨버터 감시 및 제어 회로도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판 하부에 설치되는 컨버터 감시 및 제어 회로도,
도 9는 종래기술에 따른 터널 유도등의 LED 칩 전원선 접속 배치도,
도 10a는 본 발명의 일실시예에 따른 벽부형 터널 유도등 모식도, 및
도 10b는 본 발명의 일실시예에 따른 천정형 터널 유도등 모식도이다.
도 1b는 종래기술에 따른 터널 유도등의 외함 모식도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판 구조도,
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판에 형성된 음각처리된 S자형 전원 인입로 구조도,
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 S자형 전원 인입로에 설치된 전원선 배치도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 LED 칩 전원 공급도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 LED 칩 교차 배치도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 LED 칩 교차 결선도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판 상부에 설치되는 컨버터 감시 및 제어 회로도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판 하부에 설치되는 컨버터 감시 및 제어 회로도,
도 9는 종래기술에 따른 터널 유도등의 LED 칩 전원선 접속 배치도,
도 10a는 본 발명의 일실시예에 따른 벽부형 터널 유도등 모식도, 및
도 10b는 본 발명의 일실시예에 따른 천정형 터널 유도등 모식도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판 구조도이고 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 LED 칩 전원 공급도이다.
상용전원이 광원간 연결 리드선(230)을 통해 제1 및 제2 컨버터(210, 220)에 공급되면, 제1 및 제2 컨버터(210, 220)는 상용 교류 전압을 직류 12볼트로 변환하여 출력한다. 제1 및 제2 컨버터(210, 220)로부터 출력되는 직류 12볼트 전압은 제1 및 제2 컨버터(210, 220)와 제1 및 제2 축전지(211, 221) 사이의 연결단자(216, 226)를 통해 제1 및 제2 축전지(211, 221)를 충전한다. 아울러 컨버터 출력 전압이 컨버터 전압 출력 단자(219, 229)를 통해 제1 및 제2 컨버터 고장감시용 모듈(214, 224)에 인가되고, 제1 및 제2 컨버터 고장감시용 모듈(214, 224)로부터 출력되는 전압이 제1 및 제2 광원에의 전원 공급 및 컨버터 전압 검출용 단자(215, 225)를 거쳐 제1 및 제2 LED 칩 세트(213, 223)에 인가된다. 여기서, 도면부호 250은 도광판이고, 121, 122는 컨버터의 고장 위치 표시를 위해 점멸하는 제1 및 제2 LED 램프이다. 즉, 도광판 상부의 제1 컨버터(210)가 고장나면 도면부호 121의 제1 LED 램프가 점멸하고, 도광판 하부의 제2 컨버터(220)가 고장나면 도면 부호 122의 제2 LED 램프가 점멸한다.
도 3A는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판에 형성된 음각처리된 S자형 전원 인입로 구조도이고, 도 3B는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 S자형 전원 인입로에 설치된 전원선 배치도이다.
도 9를 참조하여 종래기술을 설명하면, 터널 유도등의 LED 칩 전원선은 제1 및 제2 전원공급용 전원선 납땜 연결부(19, 29)가 제1 및 제2 컨버터 전압출력 단자(15a, 25a)와 직선으로 접속되어 사용된다. 이로 인해 터널 내에서 발생하는 유체에 의한 압력, 진동 등의 영향을 받아 제1 및 제2 전원공급용 전원선 납땜 연결부(19, 29)의 전선이 단선되는 등의 사고가 빈번히 발생한다.
이러한 사고를 원천적으로 방지하기 위하여, 도 3과 같이, 도광판(250)에 대하여 전원선(323)의 인입부를 매입하기 위한 경로(도 3A의 301, 302)에 해당하는 곳을 S자 형태로 음각 처리한다. 이렇게 S자 형태로 음각된 홈(302)에 전원선을 설치(도 3B, 323)하고, S자 형태 음각이 끝나는 직선 구간(도 3B, 321)에서 LED 칩의 전원선과 납땜으로 접속하면, 터널 내에서 발생하는 유체에 의한 압력, 자동차의 진동 등의 영향이 S자 형태로 음각된 홈에서 완화되어 전원선의 접속 부적합, 단선, 계절적 요인에 의한 신축 등의 사고를 방지하여 전원을 안정적으로 공급할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 LED 칩 교차 배치도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 LED 칩 교차 결선도이다.
본 발명에 따르면, 도광판 상부에 설치되는 제1 LED 칩 세트(213)와 도광판 하부에 설치되는 제2 LED 칩 세트(223)를 교차로 결선함과 아울러 교차로 배치하여 도광판 상부에 설치된 제1 컨버터(210) 또는 도광판 하부에 설치된 제2 컨버터(220) 중 어느 하나에서 고장이 발생하거나, 제1 컨버터(210)로부터 전원을 공급받는 제1 LED 칩 세트(213)의 회로 또는 제2 컨버터(220)로부터 전원을 공급받는 제2 LED 칩 세트(223)의 회로 중 어느 하나에서 고장이 발생하더라도 도광판 상부 또는 하부에 설치된 제1 및 제2 LED 칩 세트의 전체 소등을 방지함으로써 터널 유도등의 유도 표시면에 음영이 발생하지 않도록 한다.
구체적으로, 도 5 및 도 6의 광원간 연결 리드선(230)을 이용하여 도광판 상부와 하부에 설치된 제1 및 제2 LED 칩 세트(213, 223)를 연계하여 교차로 결선하며, 교차로 결선 시 음극(-) 회로는 공통으로 사용하고, 양극(+) 회로는 각각 배선하여 3선으로 회로를 구성한다. 제1 및 제2 LED 칩 세트(213, 223)를 도 6과 같이 1세트씩 교차로 배치하여 제1 LED 칩 세트(213)는 제1 컨버터(210)에서 공급받고, 제2 LED 칩 세트(223)는 제2 컨버터(220)에서 공급받기 때문에, 어느 하나의 컨버터가 고장나더라도 다른 하나의 컨버터가 도광판 상부와 하부에서 절반의 LED 칩에 전원을 공급할 수 있어서 터널 유도등 유도 표시면에 음영이 발생하지 않는다. 여기서 도면부호 215a, 225a는 상부 및 하부 컨버터 전압 출력단자, 도면부호 215b, 225b는 상부 및 하부 광원용 전원선, 도면부호 215c, 225c는 상부 및 하부 컨버터 전압 검출선이다.
본 발명에 따르면, 도광판 상부에 설치되는 제1 컨버터(210)와 도광판 하부에 설치되는 제2 컨버터(220)의 출력을 연계하여 도광판 상부 또는 하부에 설치되는 전원공급 시스템(컨버터, 배터리, 전원선) 중 어느 하나가 고장나면, 정상적으로 동작하는 다른 하나를 이용하여 고장이 발생한 쪽의 LED 칩에 전원을 공급한다.
또한, 본 발명에 따르면, 전원공급 시스템(컨버터, 배터리, 전원선)의 고장을 감지하고 제어하여, 전원공급 시스템(컨버터, 배터리, 전원선)의 이중화 역할을 수행함과 동시에 고장 상태를 경보하고, 주재원 감시소에 고장 상태를 자동으로 통보하여 신속하게 대처하게 있도록 한다.
이를 위하여 도광판 상부에 설치되는 제1 컨버터(210)와 도광판 하부에 설치되는 제2 컨버터(220)를 연동시키고, 도광판 상부에 설치되는 제1 컨버터 고장감시용 모듈(214)과 도광판 하부에 설치되는 제2 컨버터 고장감시용 모듈(224)을 연동시킨다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판 상부에 설치되는 제1 컨버터 고장감시용 모듈(214)의 구체회로도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 터널 유도등의 도광판 하부에 설치되는 제2 컨버터 고장감시용 모듈(224)의 구체회로도이다.
도 7에 도시된 도광판 상부에 설치되는 제1 컨버터 고장감시용 모듈(214)은 제1 정전압부(710), 제1 지연동작전압출력부(720), 제1 일방향전류처리부(730), 제2 일방향전류처리부(740), 제2 컨버터고장계전부(750), 제1 절환공급계전부(760), 제1 고장검출계전부(770), 제1 고장신호송신절환부(780), 제1 고장표시제어부(790), 제1 고장검출신호전달부(701), 제1 고장검출지연신호발생부(703), 제1 지연제어신호발생부(705), 및 제1 고장신호유지부(707)를 포함한다.
도 8에 도시된 도광판 하부에 설치되는 제2 컨버터 고장감시용 모듈(224)은 제2 정전압부(810), 제2 지연동작전압출력부(820), 제3 일방향전류처리부(830), 제4 일방향전류처리부(840), 제1 컨버터고장계전부(850), 제2 절환공급계전부(860), 제2 고장검출계전부(870), 제2 고장신호송신절환부(880), 제2 고장표시제어부(890) 및 제2 고장검출신호전달부(801), 제2 고장검출지연신호발생부(803), 제2 지연제어신호발생부(805), 및 제2 고장신호유지부(807)를 포함한다.
즉, 도 7에 도시된 제1 컨버터 고장감시용 모듈(214)과 도 8에 도시된 제2 컨버터 고장감시용 모듈(224)은 동일한 구성을 가지고, 동일하게 동작한다.
따라서 도 7에 도시된 도광판 상부에 설치되는 제1 컨버터 고장감시용 모듈(214)의 동작에 대하여 도광판 하부 컨버터 전압이 정상인 경우와 고장인 경우로 구분하여 설명하기로 한다.
1) 도광판 하부 컨버터 전압이 정상인 경우
제1 정전압부(710)는 광원용 전원 12볼트를 입력받아 9볼트의 정전압을 출력한다.
제1 지연동작전압출력부(720)는 제1 정전압부(710)로부터 출력되는 9볼트의 정전압을 입력받아 제6 캐패시터(C6)의 충전용량에 따라 소정 시간(예: 60초 정도) 후 9볼트의 동작전압을 출력한다. 여기서, 소정 시간은 컨버터 정상 동작 안정화를 위한 시간이다.
제1 일방향전류처리부(730)는 제1 컨버터(210)의 출력전압과 접지 사이에 배치되고, 제1 지연동작전압출력부(720)로부터 출력되는 동작전압에 상보적으로 동작하는 제1 및 제2 트랜지스터(Q1, Q2)를 포함한다. 구체적으로, 제1 지연동작전압출력부(720)로부터 출력되는 동작전압에 스위칭 하는 제1 트랜지스터(Q1)와 제1 트랜지스터(Q1)의 스위칭에 반전하여 스위칭 하는 제2 트랜지스터(Q2)를 포함한다. 즉, 제1 지연동작전압출력부(720)로부터 출력되는 동작전압은 제7 저항(R7)에 제1 트랜지스터(Q1)를 턴온 시키기에 충분한 제1 트랜지스터용 제어전압(VBE_Q1)으로 인가되어 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온된다. 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온되는 동안에는 제9 저항(R9) 양단에 인가되는 제2 트랜지스터용 제어전압(VBE_Q2)이 제2 트랜지스터(Q2)를 턴온시키지 못해 제2 트랜지스터(Q2)는 턴오프 상태를 유지한다. 따라서 제2 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 단자와 일측이 결합되는 제1 절환공급계전부(760)의 제1 릴레이(K1) 코일은 오프 상태를 유지한다.
제2 일방향전류처리부(740)는 제1 컨버터(210)의 출력전압과 접지 사이에 배치되고, 제1 지연동작전압출력부(720)로부터 출력되는 동작전압에 상보적으로 동작하는 제3 및 제4 트랜지스터(Q3, Q4)를 포함한다. 구체적으로, 제1 지연동작전압출력부(720)로부터 출력되는 동작전압에 스위칭 하는 제3 트랜지스터(Q3)와 제3 트랜지스터(Q3)의 스위칭에 반전하여 스위칭 하는 제4 트랜지스터(Q4)를 포함한다. 즉, 제1 지연동작전압출력부(720)로부터 출력되는 동작전압은 제12 저항(R12)에 제3 트랜지스터(Q3)를 턴온 시키기에 충분한 제3 트랜지스터용 제어전압으로 인가되어 제3 트랜지스터(Q3)가 턴온된다. 제3 트랜지스터(Q3)가 턴온되는 동안에는 제14 저항(R14) 양단에 인가되는 제4 트랜지스터용 제어전압(VBE_Q4)이 제4 트랜지스터(Q4)를 턴온시키지 못해 제4 트랜지스터(Q4)는 턴오프 상태를 유지한다. 따라서 제4 트랜지스터(Q4)의 컬렉터 단자와 일측이 결합되는 제2 컨버터고장계전부(750)의 제2 릴레이(K2) 코일은 오프 상태를 유지한다.
여기서, 제1 일방향전류처리부(730)와 제2 일방향전류처리부(740)는 노이즈가 상호간에 내부에 배치되는 릴레이에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 존재하는 구성이다. 즉, 제1 일방향전류처리부(730)는 제2 릴레이(K2)의 기계적 접촉으로 인해 발생하는 노이즈가 접지를 통해 제1 릴레이(K1) 코일에 영향을 미치지 않도록 하기 위함이며, 제2 일방향전류처리부(740)도 마찬가지의 이유로 구성된다.
한편, 도광판 하부 컨버터 전압이 정상적으로 인가되면, 제2 컨버터고장계전부(750)의 제2 릴레이(K2)는 b접점을 거쳐 제1 고장검출계전부(770)의 제3 릴레이(K3) 코일에 전류를 흘려 제3 릴레이(K3)가 동작하면 제1 및 제2 릴레이(K1, K2) 코일의 (+)접점에는 전류가 확실히 차단된다.
2) 도광판 하부 컨버터 전압이 고장인 경우
제1 정전압부(710)가 9볼트의 정전압을 출력하지 않으면, 제1 정전압부(710)의 출력을 이용하여 동작하는 제1 지연동작전압출력부(720)도 9볼트의 동작전압을 출력하지 않는다.
제1 지연동작전압출력부(720)가 동작전압을 출력하지 않으면, 제1 일방향전류처리부(730) 내 제1 트랜지스터(Q1)는 턴오프되고, 제1 트랜지스터(Q1)가 턴오프되는 동안 제9 저항(R9) 양단에는 제2 트랜지스터용 제어전압(VBE_Q2)이 인가되어 제2 트랜지스터(Q2)를 턴온시킨다. 따라서 제2 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 단자와 일측이 결합되는 제1 절환공급계전부(760)의 제1 릴레이(K1) 코일을 턴온 시킬 상태에 놓인다.
제1 지연동작전압출력부(720)가 동작전압을 출력하지 않으면, 제2 일방향전류처리부(740) 내 제3 트랜지스터(Q3)는 턴오프되고, 제3 트랜지스터(Q3)가 턴오프되는 동안 제14 저항(R14) 양단에 인가되는 제4 트랜지스터용 제어전압(VBE_Q4)이 제4 트랜지스터(Q4)를 턴온시킨다. 따라서 제4 트랜지스터(Q4)의 컬렉터 단자와 일측이 결합되는 제2 컨버터고장계전부(750)의 제2 릴레이 코일(K2)을 여자시킬 상태에 놓인다.
한편, 도광판 하부의 제2 컨버터가 고장나 하부 컨버터 출력전압 검출선(225C)에 하부 컨버터 전압이 검출되지 않으면, 제1 고장검출신호전달부(701) 내 제5 릴레이(K5)의 접점 5번, 6번을 경유하여 제2 컨버터고장계전부(750) 내 제2 릴레이(K2) 접점 3번, 4번에 무전압 상태로 되어 제1 고장검출계전부(770) 내 제3 릴레이(K3) 코일에 전류가 흐르지 않는다.
제1 고장검출계전부(770) 내 제3 릴레이(K3) 코일이 오프 상태이면, 제3 릴레이(K3)의 b접점(3번, 4번 접점)을 통해 제1 컨버터(210)의 출력전압이 제2 노드(N2)에 걸려 제2 컨버터고장계전부(750) 내 제2 릴레이 코일(K2)을 여자시키고, 제1 고장검출지연신호발생부(703)에 제1 컨버터(210)의 출력전압이 인가된다.
제1 고장검출지연신호발생부(703)는 인가되는 제1 컨버터(210)의 출력전압을 이용하여 소정의 시정수 동안 소정 정전압의 고장검출지연신호를 출력한다.
구체적으로, 제1 컨버터(210)의 출력전압이 인가되면, 제13 캐패시터(C13)와 제37 저항(R37)의 시정수에 의해 제13 캐패시터(C13)를 충전하는 시간 동안 제1 고장검출지연신호발생부(703)는 출력단자(Q)를 통해 소정 정전압의 고장검출지연신호를 출력한다. 여기서, 제13 캐패시터(C13)가 충전되는 시간은 30초 내지 1분 30초일 수 있다.
한편, 제13 캐패시터(C13)의 충전이 완료되면 제1 고장검출지연신호발생부(703)는 고장검출지연신호를 더 이상 출력하지 않는다.
여기서, 제1 고장검출신호전달부(701) 내 제5 릴레이(K5)의 코일과 접지 사이에 결합된 제5 트랜지스터(Q5)는 고장검출지연신호에 응답하여 턴온되고, 제5 릴레이(K5) 코일을 여자시킨다. 이로 인해 제5 릴레이(K5)는 제2 컨버터고장계전부(750)와 하부컨버터 출력전압 검출선(225C) 사이를 차단하는바, 노이즈로 인해 발생할 수 있는 검출 오류 사고를 예방할 수 있다. 또한 소정의 시정수를 가지고 고장검출지연신호를 출력하는 이유는 순간 접촉 불량 등으로 인한 고장 인식을 방지하기 위함이다.
제1 지연제어신호발생부(705)는 고장검출지연신호에 제어되어 스위칭하는 제7 트랜지스터(Q7)와, 제7 트랜지스터(Q7)의 스위칭 신호에 응답하여 스위칭 하는 제6 트랜지스터(Q6)를 포함한다.
구체적으로, 제1 고장검출지연신호발생부(703)로부터 고장검출지연신호가 출력되면, 제7 트랜지스터(Q7)는 제35 저항(R35) 양단에 인가되는 분압전압에 의해 턴온되고, 제7 트랜지스터(Q7)가 턴온되는 동안 제11 캐패시터(C11)가 제7 트랜지스터(Q7)를 통해 방전한다. 이로 인해 제6 트랜지스터(Q6)의 베이스-이미터 전압(VBE)인 제32 저항(R32)의 양단전압(VR32)은 제6 트랜지스터(Q6)를 턴온시키기에 불충분한 전위가 되어 제6 트랜지스터(Q6)는 턴오프된다.
이후, 제13 캐패시터(C13)의 충전이 완료되어 제1 고장검출지연신호발생부(703)가 고장검출지연신호를 더 이상 출력하지 않으면, 제7 트랜지스터(Q7)는 턴오프되고, 제11 캐패시터(C11)는 제1 노드(N1)로부터 제34 저항(R34)을 통해 충전된다. 이에 따라 제32 저항(R32)의 양단전압(VR32)은 제6 트랜지스터(Q6)를 턴온시키기에 충분한 전위가 되어 제6 트랜지스터(Q6)는 턴온된다.
제1 고장신호유지부(707)는 제1 노드(N1)와 제6 트랜지스터(Q6) 사이에 배치되는 제6 릴레이(K6)를 포함한다. 구체적으로, 제6 트랜지스터(Q6)가 턴온되면, 제6 릴레이(K6) 코일이 여자되고, 제6 릴레이(K6) 코일의 여자에 따라 제6 릴레이(K6) 코일의 a접점(7번, 8번 접점)이 연결되면, 제1 절환공급계전부(760) 내 제1 릴레이(K1) 코일에 전류를 흘려 제1 릴레이(K1) 코일을 여자시킨다. 이에 따라 제1 컨버터(210)의 출력전압이 제1 절환공급계전부(760) 내 제1 릴레이(K1) 5번 접점과 7번 접점을 거쳐 도광판 하부에 설치된 제2 LED 칩 세트(223)에 전원을 공급하게 된다.
동시에 제1 릴레이(K1)의 6번 접점과 8번 접점을 통해 제1 고장표시제어부(790) 및 제1 고장신호송신절환부(780)을 동작시킨다. 이 때에는 제1 고장신호송신절환부(780) 내 제4 릴레이(K4) 코일이 여자되어 고장신호를 송신하게 되고, 제1 고장표시제어부(790)도 소정 시간 간격으로 고장표시 램프를 점멸하도록 표시제어신호를 출력한다. 여기서, 제2 컨버터(220)의 고장 위치 신호 송출과 고장 위치 표시는 고장이 발생한 제2 컨버터(220)의 보수 완료 또는 유지보수자가 확인할 때까지 계속하여 동작할 수 있다.
도 10A는 본 발명의 다른 실시예에 따른 벽부형 터널 유도등 모식도, 및 도 10B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천정형 터널 유도등 모식도이다.
본 발명에 따른 터널 유도등은 도 10A과 같은 벽부형에 적용할 수도 있고, 도 10B와 같은 천정형에 적용할 수도 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
210, 220: 제1 및 제2 컨버터
230: 광원간 연결 리드선
211, 221: 제1 및 제2 축전지
216, 226: 제1 및 제2 연결단자
219, 229: 제1 및 제2 컨버터 전압 출력 단자
214, 224: 제1 및 제2 컨버터 고장감시용 모듈
215, 225: 제1 및 제2 광원에의 전원 공급 및 컨버터 전압 검출용 단자
213, 223: 제1 및 제2 LED 칩 세트
250: 도광판
701: 제1 고장검출신호전달부
703: 제1 고장검출지연신호발생부
705: 제1 지연제어신호발생부
707: 제1 고장신호유지부
710: 제1 정전압부
720: 제1 지연동작전압출력부
730: 제1 일방향전류처리부
740: 제2 일방향전류처리부
750: 제2 컨버터고장계전부
760: 제1 절환공급계전부
770: 제1 고장검출계전부
780: 고장신호송신절환부
790: 고장표시제어부
230: 광원간 연결 리드선
211, 221: 제1 및 제2 축전지
216, 226: 제1 및 제2 연결단자
219, 229: 제1 및 제2 컨버터 전압 출력 단자
214, 224: 제1 및 제2 컨버터 고장감시용 모듈
215, 225: 제1 및 제2 광원에의 전원 공급 및 컨버터 전압 검출용 단자
213, 223: 제1 및 제2 LED 칩 세트
250: 도광판
701: 제1 고장검출신호전달부
703: 제1 고장검출지연신호발생부
705: 제1 지연제어신호발생부
707: 제1 고장신호유지부
710: 제1 정전압부
720: 제1 지연동작전압출력부
730: 제1 일방향전류처리부
740: 제2 일방향전류처리부
750: 제2 컨버터고장계전부
760: 제1 절환공급계전부
770: 제1 고장검출계전부
780: 고장신호송신절환부
790: 고장표시제어부
Claims (6)
- 도광판 상부와 하부에 제1 및 제2 엘이디 칩 세트가 마주보도록 배열되는 터널 유도등에 있어서,
상기 도광판 상부와 하부에 각각 설치되는 제1 및 제2 엘이디 칩 세트를 연계하여 교차로 결선하고, 상기 제1 엘이디 칩 세트 내 개별 엘이디 칩과 상기 제2 엘이디 칩 세트 내 개별 엘이디 칩을 교차로 배치하여 상기 도광판 상부에 설치된 제1 컨버터와 상기 도광판 하부에 설치된 제2 컨버터 중 어느 하나가 고장나면 다른 하나에 의해 상기 제1 및 제2 엘이디 칩 세트 중 절반이 동작하도록 구성되고,
상기 제1 및 제2 컨버터로부터 출력되는 컨버터 출력 전압은 공히 제1 및 제2 컨버터 고장감시용모듈에 인가되고,
상기 도광판에 대하여 전원선의 인입부를 매입하기 위한 경로에 해당하는 곳을 S자 형태로 음각 처리하고, 상기 S자 형태 음각이 끝나는 직선 구간에서 상기 엘이디 칩의 전원선과 상기 전원선의 인입부가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등.
- 삭제
- 도광판 상부와 하부에 제1 및 제2 엘이디 칩 세트가 마주보도록 배열되는 터널 유도등에 있어서,
상기 도광판 상부와 하부에 각각 설치되는 제1 및 제2 엘이디 칩 세트를 연계하여 교차로 결선하고, 상기 제1 엘이디 칩 세트 내 개별 엘이디 칩과 상기 제2 엘이디 칩 세트 내 개별 엘이디 칩을 교차로 배치하여 상기 도광판 상부에 설치된 제1 컨버터와 상기 도광판 하부에 설치된 제2 컨버터 중 어느 하나가 고장나면 다른 하나에 의해 상기 제1 및 제2 엘이디 칩 세트 중 절반이 동작하도록 구성되고,
상기 제1 및 제2 컨버터로부터 출력되는 컨버터 출력 전압은 공히 제1 및 제2 고장감시용모듈에 인가되고,
상기 제1 컨버터 고장감시용모듈은,
상기 제1 컨버터로부터 출력되는 컨버터 출력 전압을 제2 레벨의 정전압으로 변환하는 제1 정전압부;
상기 제1 정전압부로부터 출력되는 제2 레벨의 정전압을 입력받아 소정 시간 경과 후 동작전압을 출력하는 제1 지연동작전압출력부;
상기 제2 컨버터로부터 출력되는 컨버터 출력 전압을 이용하여 상기 제2 컨버터의 고장시 내부에 배치된 제3 릴레이 코일이 소자되도록 구성되는 제1 고장검출계전부;
상기 제1 고장검출계전부의 출력에 따라 상기 제2 컨버터의 고장시 내부에 배치된 제2 릴레이 코일이 여자되도록 구성되는 제2 컨버터고장계전부;
상기 제1 고장검출계전부의 출력을 이용하되, 소정 충전시간 동안 고장검출지연신호를 출력하는 제1 고장검출지연신호발생부;
상기 고장검출지연신호에 응답하여 상기 제1 컨버터 출력전압을 상기 제2 엘이디 칩 세트에 공급하도록 구성되는 제1 절환공급계전부;
상기 제1 절환공급계전부와 접지 사이에 배치되고, 상기 제1 지연동작전압출력부로부터 출력되는 동작전압에 스위칭하는 제1 일방향전류처리부; 및
상기 제2 컨버터고장계전부와 접지 사이에 배치되고, 상기 제1 지연동작전압출력부로부터 출력되는 동작전압에 스위칭하는 제2 일방향전류처리부
를 포함하는 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등.
- 청구항 3에 있어서,
상기 제1 절환공급계전부의 출력에 응답하여 고장신호를 송신하도록 구성되는 제1 고장신호송신절환부; 및
상기 제1 절환공급계전부의 출력에 응답하여 고장 표시 램프를 점멸하도록 표시제어신호를 출력하는 제1 고장표시제어부
를 더 포함하는 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등.
- 청구항 4에 있어서, 상기 제1 일방향전류처리부는,
상기 제1 컨버터의 출력전압과 접지 사이에 배치되고, 상기 제1 지연동작전압출력부로부터 출력되는 동작전압에 스위칭하는 제1 스위칭 소자; 및
상기 제1 스위칭 소자의 스위칭에 반전하여 동작하도록 구성되는 제2 스위칭 소자를 포함하고,
상기 제2 스위칭 소자의 컬렉터 단자는 상기 제1 절환공급계전부 내 제1 릴레이 코일의 일단부와 접속되는 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제2 일방향전류처리부는,
상기 제1 컨버터의 출력전압과 접지 사이에 배치되고, 상기 제1 지연동작전압출력부로부터 출력되는 동작전압에 스위칭하는 제3 스위칭 소자; 및
상기 제3 스위칭 소자의 스위칭에 반전하여 동작하도록 구성되는 제4 스위칭 소자를 포함하고,
상기 제4 스위칭 소자의 컬렉터 단자는 상기 제2 컨버터고장계전부 내 제2 릴레이 코일의 일단부와 접속되는
전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230075599A KR102592526B1 (ko) | 2023-06-13 | 2023-06-13 | 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등 |
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| KR1020230075599A KR102592526B1 (ko) | 2023-06-13 | 2023-06-13 | 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등 |
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| KR102592526B1 true KR102592526B1 (ko) | 2023-10-23 |
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ID=88508407
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| KR1020230075599A KR102592526B1 (ko) | 2023-06-13 | 2023-06-13 | 전원공급장치의 2중화와 전원공급장치의 고장감지기능을 가진 스마트형 터널 유도등 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR102592526B1 (ko) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2023
- 2023-06-13 KR KR1020230075599A patent/KR102592526B1/ko active IP Right Grant
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