KR200338581Y1

KR200338581Y1 - 엘이디 백라이트 장치를 갖는 도로표지판

Info

Publication number: KR200338581Y1
Application number: KR20-2003-0032817U
Authority: KR
Inventors: 김종균
Original assignee: 김종균
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2004-01-16

Abstract

본 고안은 도로상에 설치되는 도로안내표지판에 고휘도의 LED 백라이트 장치를 적용하여 야간시에도 도로표지판의 안내문자를 선명하게 식별할 수 있도록 한 엘이디 백라이트 장치를 갖는 도로표지판을 제안한다.

본 고안의 백라이트 내장 도로표지판은 다수의 LED(20)를 등간격으로 연속배치시켜 하나의 백라이트용 면광원을 형성하며 반사판의 기능이 마련되어 있는 백라이트보드(30)와, 상기 백라이트보드의 전면에 배치되는 안내표지시트 지지용 투명보호판(50)과, 상기 투명보호판 상에 부착 설치되며 도로안내용 문자 및 기호가 배치되는 안내표지시트(40)와, 상기 백라이트보드(30), 안내표지시트(40) 및 투명보호판(50)을 차례로 받아들여 고정시키는 4방으로 사이드덮개(61)가 마련된 하우징(60)과, 상기 백라이트보드 상에 설치된 다수의 LED 구동용 LED드라이버(35)에 동작전압을 공급하는 동작제어부(70)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

엘이디 백라이트 장치를 갖는 도로표지판{Road sign plate apparatus having a LED back-lighting device}

본 고안은 도로상에 설치되는 도로안내표지판 조명장치에 관한 것으로, 특히 도로안내표지판의 내부에 고휘도의 LED 백라이트 장치를 장착시켜 야간시에도 도로표지판의 안내문자를 선명하게 식별할 수 있도록 한 LED 백라이트 장치를 갖는 도로표지판에 관한 것이다.

일반적으로 도로의 구간 구간이나 교차로 부근에는 도로안내를 위한 이정표나 도로안내표지판이 설치된다.

이러한 도로안내표지판은 도로변에 엘보지지대를 설치하고 여기에 도로안내문자 또는 기호가 표기된 금속판재를 매달아 설치하게 되는데, 이때 도로안내표시판 상의 도로안내 문자는 고휘도 반사지를 접착시켜 구성하고 있다.

따라서, 야간시 상기 도로표지판에 자동차의 조명이 투사되면 이 고휘도의 문자 반사지는 차량으로부터 조사받은 빛을 산란시켜 운전자로 하여금 도로안내 내용을 쉽게 인식할 수 있도록 하고 있다.

일반적인 도로표지판은 도로표지판용 지지대의 수평바에 반사식 금속재의 도로표지판을 부착 고정시키고 있다.

이러한 종래의 반사식 도로표지판에서는 그 도로표지판이 설치된 도로의 기복이나 형태에 따라 자동차의 라이트 불빛과 도로표지판이 일치하지 않는 경우가 흔히 있어, 이 경우 운전자는 정확한 도로안내정보를 읽을 수 없다. 이것은 도로표지판의 안내문자가 자체적으로 발광하는 것이 아니라 차량으로부터의 라이트 빔을 받아 반사하게 되면 그때에 비로소 운전자는 도로안내 문자를 읽을 수 있게 되기 때문이다.

특히, 종래의 도로안내표지판은 내구성을 고려하여 상당한 중량을 가지는 금속판재를 이용하게 되는데, 그 지지프레임의 구조도 그에 상응하여 확장 설계되어야 하기 때문에 시설공사에 많은 비용이 소요되고 있었고 대형사고의 위험도 있었다. 또한 도로표지판의 내용을 바꾸거나 정정하고자하는 경우에는 새로운 금속판재의 표지판에 필요한 문자를 삽입한 후 이전의 것과 교체하여야 하므로 그 교환 작업의 신속화를 기대할 수 없었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 도로표지판에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도로표지판에 안내문자 조명을 위한 백라이팅을 부가시켜 시인성을 증대시킬 수 있는 LED 백라이트 장치를 갖는 도로표지판을 제공하는 것을 그의 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 도로표지판에 합성수지재를 적용하는 것을 가능하게 함으로써 도로표지판의 경량화에 따른 설치공사작업의 용이화와 내구성의 강화를 통하여 안전사고의 위험을 줄이고 유지보수 관리부담을 줄일 수 있도록 한 LED 백라이트 장치를 갖는 도로표지판을 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 도로표지판의 안내내용 정정 및 교체시 그 소요비용을 절감시킬 수 있으며 또한 도로표지판 교체작업을 신속하고 용이하게 수행할 수 있는 LED 백라이트 장치를 갖는 도로표지판을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 LED 백라이트가 장착된 도로표지판의 설치상태 사시도이다.

도 2는 본 고안의 LED 백라이트가 장착된 도로표지판의 일 실시예의 분해사시도이다.

도 3은 본 고안의 LED 백라이트가 장착된 도로표지판의 다른 실시예의 분해사시도이다.

도 4는 본 고안의 백라이트 내장 도로표지판의 구동을 위한 동작제어부의 회로 블록구성도이다.

도 5는 본 고안의 백라이트 내장 도로표지판의 포토센싱부의 상세 회로구성도이다.

도 6은 본 고안의 백라이트 내장 도로표지판의 UPS부의 상세 회로구성도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

20,32 : LED 30 : 백라이트보드

30' : 도광판 32 : LED

33 : 반사판 35 : LED드라이버

40 : 안내표지시트 50 : 투명보호판

60 : 하우징 61 : 사이드덮개

70 : 동작제어부 71 : 컨트롤러

72 : 포토센싱부 73 : 동작모드설정부

74 : UPS부 721 : 포토센서

722 : 비교기 723 : SSR

724 : 출력트랜지스터 741 : 입력전압검출부

742 : 비교부 743 : 레퍼런스

744 : 충전부 745 : BAT(배터리)

746 : 동작전압발생부 747 : 스위치부

위와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 LED 백라이트 장치를 갖는 도로표지판은 다수의 LED를 등간격으로 연속배치시켜 하나의 백라이트용 면광원을 형성하며 반사판의 기능이 마련되어 있는 백라이트보드와, 상기 백라이트보드의 전면에 배치되는 안내표지시트 지지용 투명보호판과, 상기 투명보호판 상에 부착 설치되며 도로안내용 문자 및 기호가 배치되는 안내표지시트와, 상기 백라이트보드, 안내표지시트 및 투명보호판을 차례로 받아들여 고정시키는 4방으로 사이드덮개가 마련된 하우징과, 상기 백라이트보드 상에 설치된 다수의 LED 구동용 LED드라이버에동작전압을 공급하는 동작제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른 LED 백라이트 장치를 갖는 도로표지판은 도광판의 측면을 따라 LED를 등간격으로 연속배치시켜 하나의 백라이트용 면광원을 형성하며 빔의 일방향 확산을 위해 배면에 반사판이 마련되어 있는 백라이트보드와, 상기 백라이트보드의 전면에 배치되며 반투명시트 상에 도로안내용 문자 및 기호가 삽입되어 있는 안내표지시트와, 상기 안내표지시트를 보호하기 위해 그의 전면에 설치되는 투명보호판과, 상기 다수의 LED를 장착하고 있는 백라이트보드, 안내표지시트및 투명보호판을 차례로 받아들여 고정시키는 4방으로 사이드덮개가 마련된 하우징과, 상기 백라이트보드의 측면을 따라 설치된 LED 구동용 LED드라이버에 동작전압을 공급하는 동작제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 백라이트 내장형 도로표지판의 설치상태 사시도이고, 도 2는 본 고안의 백라이트 내장형 도로표지판의 내부 구조를 나타낸 분해사시도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 본 고안의 백라이트 내장 도로표지판(100)은 야간시 운전자의 시인성을 높여 사고위험을 줄일 수 있도록 도로변의 표지판 지지대(200)에 설치되는 것을 보이고 있다.

이러한 상기 도로표지판(100)은 도 2에서 보이고 있는 것처럼, 크게 투명보호판(50)과 안내표지시트(40)와 백라이트보드(30)와 하우징(60)과 동작제어부(70)로 구성한다.

상기 백라이트보드(30)는 평면상에 다수의 LED(20)를 등간격으로 연속 배치시켜 이것에 의해 하나의 백라이트용 면광원이 형성되도록 구성한다.

이와 같은 LED의 평면상 배치방식을 통한 백라이트보드의 제작과는 달리, 도광판 방식을 이용할 수 있다.

도 3은 본 고안의 LED 백라이트가 장착된 도로표지판의 다른 실시예의 분해사시도인데, 여기에서 보면, 도광판(30')의 측면을 따라 LED(32)를 등간격으로 연속배치시켜 하나의 백라이트용 면광원을 만들고 있다. 이때, 상기 도광판에서의 빔의 일방향 확산을 위해 도광판(30')의 뒷면에 LED 빔 확산용 반사판(33)을 마련하고 있다.

한편, 상기 백라이트보드(30) 또는 도광판(30')상의 LED(32)는 백라이트보드의 일측에 설치되는 LED드라이버(35)의 출력전압 라인에 직결시켜 구성한다.

상기 백라이트보드(30,30')에는 안내표지시트 지지용 투명보호판(50)을 배치한다.

상기 투명보호판(50)상에는 도로안내용 문자 및 기호가 배치되는 안내표지시트(50)를 부착시켜 구성한다.

상기 하우징(60)은 상기 다수의 LED를 장착하고 있는 백라이트보드(30) 또는 도광판(30'), 안내표지시트(40), 투명보호판(50)을 차례로 받아들여 고정시키는 구조를 가진다. 특히 하우징의 가장자리에는 조립 마감을 위한 마감 브라켓의 기능을 가지는 4방의 사이드덮개(61)를 마련하며, 이들 사이드덮개(61)는 힌지축(62)에 의해 회동가능하게 설계한다.

한편, 상기 동작제어부(70)는 도 4에서 보이고 있는 바와 같이 컨트롤러(71)와 이 컨트롤러에 도로표지판의 동작모드를 설정 및 변경할 수 있는 동작모드 설정부(73)와, 상기 동작제어부(70)에 주변의 밝기 센싱을 통한 주, 야 식별정보를 생성하여 컨트롤러(71)에 제공하기 위한 포토센싱부(72)와, 상기 동작제어부(70)에 도로표지판 점등 조건에서 정전사고 발생시 이를 감지하여 비상전원을 즉시 투입하기 위한 입력전압검출부와 입력전압비교부와 충전부와 배터리와 스위치부로 구성된 UPS부(74)를 택일적으로 또는 2이상 포함시킬 수 있다.

도 5는 본 고안의 백라이트 내장 도로표지판의 포토센싱부의 상세 회로구성도로서, 포토센서(721)에 의해 검출된 주야정보를 비교기(722)로 내보내 여기에서 기준값(저항 분압에 의한 V+전압)에 비교되게 연결하고, 이 비교기(722)의 하이레벨 출력에 의해서는 출력트랜지스터(724)가 구동하게 연결하고, 상기 출력트랜지스터의 구동으로 SSR(723)이 스위치 온 동작하여 입력전원전압 또는 UPS부(74)의 비상전압이 LED구동을 위한 LED드라이버(74)에 인가되게 연결하여 구성한다.

도 6은 본 고안의 백라이트 내장 도로표지판의 UPS부의 상세 회로구성도로서, 상기 동작제어부(70)는 도로표지판 점등 조건에서 정전사고 발생시 이를 감지하여 비상전원을 즉시 투입하기 위해, 외부인가전압의 유무로부터 정전사고 신호를 발생하는 입력전압검출부(741)와, 상기 입력전압검출부의 출력을 레퍼런스(743)의 전압에 비교하여 정전사고 감지하는 비교부(742)와, 상기 비교부의 비교출력 결과에 따라 외부전압 또는 비상전압을 스위치하여 출력하는 스위치부(747)와, 상기 스위치부에 비상전압을 공급하기 위한 배터리(745) 및 이 배터리의 전압을 외부인가전압수준으로 변환하는 동작전압발생부(746)와, 상기 배터리에 충전전압을 인가하기 위한 충전부(744)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안의 동작제어부(70)에 의한 도로표지판(100)의 도로안내문자 백라이트 점등제어는 주간시에는 필요치 않으므로 야간시에만 이루어진다. 그러나 우천시나 안개시에는 에외적으로 도로표지패널의 백라이트를 점등시켜 운자전에게 정확한 도로안내정보가 전달될 수 있게 한다.

이 도로표지판의 점등제어조건은 동작제어부(70)의 동작모드설정부(73)에 의한 설정값으로 결정된다. 예를들어, 동작모드설정부(72)에서는 LED의 동작시점을 주위의 밝기를 기준으로 하는 포토센싱방식의 도입유무, UPS부(74)의 온/오프 유무, 가로등점등전압 이용여부 등을 사용자 또는 관리자 값으로 변경 시킬 수 있다.

가령, 본 고안의 동작모드를 포토센서에 의한 야간 검출모드를 선택하면, 도 5의 포토센서(721)의 밝기검출 입력신호를 비교기(722)에서 기준값에 비교하여 야간시에 해당할 때, 컨트롤러(71)의 제어에 따른 출력트랜지스터(724)와 SSR(723)의 구동에 의해 LED(20)구동용 LED드라이버(35)에 작동제어신호가 출력된다.

또, UPS 작동모드가 선택되면, 입력전압검출부(741)는 외부인가전압을 픽업하여 비교부(742)에 제공하게 되고, 이것은 레퍼런스(743)의 전압에 비교되어 여기에서 정전사고 여부가 판단된다. 비교부에서의 입력전압 및 레퍼런스 전압의 비교결과 정상상태의 유지이면 외부입력전압을 그대로 동작전압으로 출력하게 된다.

그러나, 정전사고 시점이면 스위치부(747)의 스위치작동으로 배터리(745)의전압이 동작전압발생부(746)를 거쳐 스위치부(747)에서 동작전압으로 출력되게 된다.

이때, 배터리(745)는 입력전압단에 연결된 충전부(744)에 의해 외부전압정상인가조건에서는 항상 충전이 이루어지게 된다.'

동작제어부(70)에서 동작전압이 출력되면 이 전압은 LED드라이버(35)를 거쳐 백라이트보드(30)상에 배치된 다수의 직결 LED(20 또는 32)에 투입되어 내부 백라이트가 점등된다. 이것에 의해 야간시 반투명 재질의 안내표지시트(40)상에 배치되어 있는 도로안내 표시문자 등의 정보가 화려하게 조명되므로 원거리에서도 도로표지판의 내용을 정확하고 신속하게 확인할 수 있게 된다.

여기서 LED(20,32)어레이를 통한 백라이트의 구성에 있어 동일한 수의 LED로 백라이트를 구성할 경우, 도광판 방식은 고른분포의 고품질 면광원이 얻어지지만 휘도저하가 나타날 수 있다. 이와는 달리 평면상 균등 배치를 통한 직광방식은 비교적 고휘도를 얻을 수 있으나 중간 확산판의 투과도에 따라 백라이팅 품질과 휘도가 상관관계를 갖게된다.

특히, 백라이트보드(30)에 반사판 기능이 부여되는 경우 별도의 반사판이 없어도 되므로 백라이트 내장형 도로표지판의 경량화를 달성할 수 있다.

이와는 달리, 백라이트보드(30)를 투명재 또는 중앙부가 삭제된 문틀 프레임 형태로 제작할 경우 간단한 하우징(60)구조의 설계변경을 통하여 양면 도로표지판으로 구성할 수도 있다.

이러한 도로표지판은 먼저 하우징(60)의 4 방향 가장자리를 따라 마련되어있는 사이드덮개(61)를 오픈시킨 후, 백라이트보드(30), 투명보호판(50), 안내표지시트(40)를 차례로 배치한 다음에, 각 4변의 사이드덮개(61)를 힌지축(62)을 따라 내측으로 회전시켜 닫아 고정시키는 것으로, 야간시 교차로의 이정표 등을 화려하고 정확하게 디스플레이시켜주게 되는 하나의 완성품 LED백라이트 내장 도로표지판이 제작되게 된다.

위에서는 백라이트 내장형 도로표지판에 대해 설명하고 있으나, 동일한 개념과 이론으로 각종 도로변에 설치되는 교통안전표지판에도 본 고안의 기술을 변형시키지 않고 그대로 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 종래의 반사식 도로안내표지판과는 달리 도로표지판내에 도로안내문자 조명을 위한 백라이팅을 설치하여 시인성을 증대시켜줌으로써 야간시의 안전운전에 크게 도움을 주게되는 특유의 효과가 나타나게 된다.

또한 본 고안의 도로표지판은 합성수지재를 이용하는 것을 가능하게 됨으로써 도로표지판의 경량화에 따른 설치작업 공사의 용이화가 달성되고, 도로표지판의 내구성이 강화되며, 안전사고의 위험을 줄일 수 있는 효과도 가져다 준다.

또한 본 고안은 도로표지판의 안내내용 정정 및 교체시 저렴한 비용으로 신속하게 대처할 수 있는 효과가 나타나게 된다.

Claims

다수의 LED(20)를 등간격으로 연속배치시켜 하나의 백라이트용 면광원을 형성하며 반사판의 기능이 마련되어 있는 백라이트보드(30)와, 상기 백라이트보드의 전면에 배치되는 안내표지시트 지지용 투명보호판(50)과, 상기 투명보호판 상에 부착 설치되며 도로안내용 문자 및 기호가 배치되는 안내표지시트(40)와, 상기 백라이트보드(30), 안내표지시트(40) 및 투명보호판(50)을 차례로 받아들여 고정시키는 4방으로 사이드덮개(61)가 마련된 하우징(60)과, 상기 백라이트보드 상에 설치된 다수의 LED 구동용 LED드라이버(35)에 동작전압을 공급하는 동작제어부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 백라이트 장치를 갖는 도로표지판.
도광판(30')의 측면을 따라 LED(20)를 등간격으로 연속배치시켜 하나의 백라이트용 면광원을 형성하며 빔의 일방향 확산을 위해 배면에 반사판(33)이 마련되어 있는 백라이트보드(30)와, 상기 백라이트보드의 전면에 배치되는 안내표지시트 지지용 투명보호판(50)과, 상기 투명보호판 상에 부착 설치되며 도로안내용 문자 및 기호가 배치되는 안내표지시트(40)와, 상기 백라이트보드(30), 안내표지시트(40) 및 투명보호판(50)을 차례로 받아들여 고정시키는 4방으로 사이드덮개(61)가 마련된 하우징(60)과, 상기 백라이트보드의 측면을 따라 설치된 LED 구동용 LED드라이버(35)에 동작전압을 공급하는 동작제어부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 백라이트 장치를 갖는 도로표지판.