KR200383630Y1 - 엘이디를 이용한 점멸 우산 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엘이디를 이용한 점멸 우산을 개시한다. 본 고안은 우산에 엘이디를 장착하고 이를 점멸 구동하는 회로를 우산에 장착함으로써, 엘이디 광의 점멸에 의한 비가 내리는 어둡고 흐른 날 운전자들로부터 우산을 쓰고 보행중인 보행자의 안전을 보호하기 위한 엘이디를 이용한 점멸우산에 관한 것이다.

본 고안에 의한 엘이디를 이용한 점멸 우산은, 사람에게 가장 위험의 주지를 시켜줄 수 있는 620nm ~ 660nm 파장의 적색 고휘도 엘이디를 사용하였다. 또한, 점멸을 하여 시인성을 높이기 위해 트랜지스터와 콘덴서, 저항의 조합 회로를 구현하였다.

점멸 회로 모듈부의 PCB폭을 줄이는 슬림화를 구현하고 전원부의 장시간 사용을 위해 3~9V의 회로를 구현하였다. 이에 따라 유아들도 쉽게 손잡이를 잡을 수 있고 구동이 용이할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

엘이디를 이용한 점멸 우산{BLINKING UMBRELLA USING LED}

본 고안은 엘이디를 이용한 점멸 우산에 관한 것으로서, 특히 고휘도 적색 발광다이오드 및 점멸회로를 구성함으로써 흐리고 어두운 우천시 우산을 쓰고 가는 보행자를 운전자가 인지할 수 있는 시인성을 높여 안전사고를 예방할 수 있도록 엘이디를 이용한 점멸 우산에 관한 것이다.

일반적으로 우천시 보행자는 시야각이 낮으며 어린이의 경우 특히 우산에 가려 사물을 인지하는 시야의 각도가 좁아지게 된다. 운전자 또한 우천시 사물의 시인성이 떨어져 우천시 안전사고의 주요인이 된다.

엘이디를 이용한 점멸 장치를 우산에 접목 시 운전자로 하여금 전방 우산을 쓴 사람의 높은 시인성을 확보하게 할 수 있다. 특히 위험의 경고 표시 역할을 620nm~660nm의 고휘도 적색 엘이디의 점멸 회로를 사용함으로써 운전자로 하여금 주의를 유도할 수 있게 하였다.

그러나 종래 기술에 의한 발광 안전 우선의 경우 이를 구현하기 위한 상세한 방법이 나와 있지 않고 있다. 종래기술로써 등록실용신안 20-0370991호에서는 안전사고 방지용 우산 기술과 공개특허 특2002-0033377을 소개하고 있다.

그러나 상기 종래 기술로는 엘이디를 이용한 점멸 회로의 상세 방법이 없어 엘이디를 점멸을 하여 효과를 얻기가 힘들다.

또한, 엘이디의 순방향전압에 따른 회로의 구현에 따른 건전지의 최적 조건이 없어 장시간 건전지를 사용하는데 문제가 발생한다.

엘이디도 운전자로 하여금 고 시인성을 확보하면서 주의를 유도할 수 있는 컬러가 제시되지 못해 안전우산 효과를 얻는데 문제가 있다.

또한, 상기 종래 기술로는 엘이디를 이용한 점멸우산에 대한 기본적인 기술로만 소개하고 있고 실제 설계상의 여러 가지 제한 기술에 대해서는 제시하지 못하고 있다.

본 고안의 목적은 우산에 엘이디 점멸 회로를 구성하여 안전용 엘이디를 이용한 점멸 우산을 구현하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 엘이디의 점멸 회로의 PCB부를 얇게 설계하여 손잡이 슬림화를 가능토록 하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 입력 3~9V전압에서 사람의 위험 주지 효과가 가장 높은 적색 발광다이오드를 배치하여 휴대용 건전지로 장시간 발광할 수 있도록 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안 우산은 엘이디 점멸에 있어 엘이디를 우산 살 끝단 및 우산 상단에 배치하고, 전선을 통하여 우산 지지대를 통과하게 한 다음 PCB에 연결하였고, 엘이디의 깜박임 제어를 위해 PCB에 내부에 트랜지스터, 콘덴서, 저항을 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에서 PCB부는 우산 손잡이에 장착을 고려 PCB를 얇게 설계하기 위하여 직사각형으로 분리시켜 종 방향으로 연결하여 구성한다.

이하 도면을 참조하여 본 고안을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 엘이디를 이용한 점멸 우산의 바람직한 일 실시 예 외관 사시도이다. 엘이디를 이용한 점멸 우산의 손잡이(1) 내부에 점멸 회로를 구성하기 위한 제어부(2), 전원 공급부(3), ON/OFF 스위치(4)가 구성돼 있다. 점멸 제어부에서 엘이디 램프까지의 전선은 우산지지대(5)를 통과하여 운전자의 위험 주의 표시를 위한 620nm~660nm 파장의 고휘도 엘이디 램프가 우산살(8)을 지나 우산살 끝단(6) 및 우산 상단(7)에 위치되도록 하였다.

도 2는 본 고안에 의한 엘이디를 이용한 점멸 우산의 회로도이다.

본 고안의 엘이디 점멸회로는 트랜지스터 TR1(9)의 출력을 트랜지스터 TR2(10)가 하고 그 출력을 트랜지스터 TR1(9)에 되먹임해 발진하는 회로이다.

전원을 ON 하였을 때 트랜지스터 TR2(10)는 통전상태, 트랜지스터 TR1(9)은 차단상태가 되고 이 순간 회로의 동작상 콘덴서 C2(12)가 완전 방전 상태, 콘덴서 C1(11)이 전원전압과 거의 같은 전압으로 충전된다. 트랜지스터 TR1(9)이 OFF 상태에서는 콘덴서 C2(12)의 전하에 의하여 OFF를 유지하고 트랜지스터 TR2(10)는 저항 R2(13)에 의하여 전류가 흘러 ON을 유지한다. 콘덴서 C2(12)는 저항 R3(14)를 통하여 방전되어가고 있어, 콘덴서 C2(12)의 전위가 V_BE + V_E가 된 순간부터 트랜지스터 TR1(9)이 ON, 트랜지스터 TR2(10)는 OFF가 된다. 이러한 원리에 의해 트랜지스터 TR1(9)이 ON시 LED D1~D4(15)에 불이 들어오고, 트랜지스터 TR2(10) ON시 LED D5~D9 (16)에 불이 들어오게 된다. 이상과 같이 트랜지스터 TR1(9) 과 트랜지스터 TR2(10)가 번갈아 동작하여 우산살 끝단 및 상단에 LED D1~D4 (15)그룹과 LED D5~D9 (16) 그룹의 교차로 배치할 경우 엘이디가 교차로 점멸하는 효과를 얻을 수 있게 된다. 입력 전압은 LED가 회로 상 각각 병렬의 회로로 되어있기 때문에 적색 엘이디의 순방향 전압이 20mA에서 GaAlAs계 1.8V, InGaAlP, GaAsP의 2.0V 이므로 건전지(17) 3V 이상에서 구동이 가능하며 장시간 사용을 고려할 시 9V에서도 저항과 트랜지스터, 콘덴서를 변경하여 사용토록 설계했다.

도 3은 본 고안에 의한 엘이디를 이용한 점멸 우산의 엘이디 세부 배치도이다. 전원이 공급되는 건전지(18)와 연결된 제어부 PCB에 제1 +선(19), 제2 +선(20) 두 개가 도 2의 각각 2개의 TR1(9) TR2(10)의 트랜지스터와 연결이 돼있고 -선(21) 한 개가 공통 접지로 되어져 있다. 위 총 3개의 PCB에서 엘이디(22)로 연결되는 전선은 우산의 지지대를 통과한 후, 우산 상단 또는 우산살을 지나 우산 살 끝단에 배열된다. 우산살에 배치될 때 제1 +선(19)에 연결된 도 2의 LED D1~D4(15) 그룹은 과 제2 +선에 연결된 LED D5~D9(16) 그룹이 서로 교차하여 번갈아 점멸될 수 있도록 구성했다.

도 4는 본 고안에 의한 엘이디를 이용한 점멸 우산의 제어부 및 전원부의 단면도이다. 손잡이 외경(23)의 슬림화를 위하여 제어부 PCB의 부피는 PCB 가로길이(24) 10~15mm, PCB 세로길이(25) 30~40mm 소자를 조립한 상태에서의 제어부 두께(26) 10~15mm로 하였다. 제어부의 PCB 뒷면에 ON/OFF 스위치(27)를 장착하였고, PCB 앞면에 트랜지스터(28), 저항(29), 콘덴서(30)를 손잡이 내경(31) 10~30mm에 들어올 수 있도록 조립된 제어부의 두께(26)를 맞추었다. 건전지(32)는 3~ 9V의 전원도 가로 26mm, 세로 46mm, 두께 16mm로 설계 손잡이 내경(31) 및 손잡이 높이(33)에 들어올 수 있도록 설계하였다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안에 의한 엘이디를 이용한 점멸 우산은 우산 살 끝단 및 우산 상단에 위험 주의를 유도할 수 있는 고휘도 적색 엘이디를 배치하고 적색 엘이디의 점멸 효과를 줌으로써 운전자의 시인성을 높여 안전사고 예방 효과를 얻을 수 있다.

또한, 점멸 제어회로 PCB를 트랜지스터와 콘덴서, 저항만을 사용함으로써 우산 손잡이를 슬림화시킬 수 있어 어린이용으로 사용 가능한 효과를 이룰 수 있다.

또한, 엘이디 램프부를 4개, 5개를 묶은 두 블록을 각각 병렬로 구성하여 3~9V를 전원을 사용가능하게 하고 LED 절대 정격의 40% 미만으로 전류를 공급하여 높은 수명과 건전지의 장시간 사용을 이룰 수 있다.

도 1은 본 고안에 의한 엘이디를 이용한 점멸 우산의 바람직한 일 실시 예 외관 사시도

도 2는 엘이디를 이용한 점멸 우산의 회로도

도 3은 엘이디를 이용한 점멸 우산의 엘이디 세부 배치도

도 4는 엘이디를 이용한 점멸 우산의 제어부 및 전원부의 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 간단한 부호의 설명*

(1) : 손잡이 (2) : 제어부

(3) : 전원 공급부 (4) : ON/OFF 스위치

(5) : 우산지지대 (6) : 우산살 끝단

(7) : 우산 상단 (8) : 우산살

(9) : 트랜지스터 TR1 (10): 트랜지스터 TR2

(11): 콘덴서 C1 (12): 콘덴서 C2

(13): 저항 R2 (14): 저항 R3

(15): LED D1~D4 (16): LED D5~D9

(17): 건전지 (18): 건전지

(19): 제1 +선 (20): 제2 +선

(21): -선 (22): 엘이디

(23): 손잡이 외경 (24): PCB 가로길이

(25): PCB 세로길이 (26): 제어부 두께

(27): ON/OFF 스위치 (28): 트랜지스터

(29): 저항 (30): 콘덴서

(31): 손잡이 내경 (32): 건전지

(33): 손잡이 높이

Claims (5)

1. 우산살과 우산대의 끝에 고정되는 다수의 엘이디;

   우산의 손잡이 내에 삽입 고정되는 건전지; 및

   우산의 손잡이 외측으로 돌출되는 온/오프 스위치의 선택 상태에 따라 상기 건전지의 전원을 우산살과 우산대의 끝에 고정된 다수의 엘이디에 공급하여, 그 다수의 엘이디를 점멸시키는 제어회로부를 포함하는 엘이디를 이용한 점멸 우산.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 엘이디는 파장이 620nm~660nm인 적색 엘이디인 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 점멸 우산.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어회로부는 손잡이 외측으로 돌출되어 사용자의 선택에 따라 건전지의 전압을 스위칭제어하는 온/오프 스위치;

   상기 온/오프 스위치의 일단에 각각의 일단이 접속되며, 각각의 타단에는 제1커패시터의 양단이 각기 접속되는 제1 및 제2저항;

   상기 온/오프 스위치의 일단에 각각의 일단이 접속되며, 각각의 타단에는 제2커패시터의 양단이 각기 접속되는 제3 및 제4저항;

   상기 제1커패시터와 제1저항의 접점에 콜렉터가 접속됨과 아울러 베이스가 상기 제3저항과 제2커패시터의 접점에 연결되어, 에미터에 병렬연결된 다수의 엘이디에 전압을 공급하는 제1트랜지스터; 및

   상기 제2커패시터와 제4저항의 접점에 콜렉터가 접속됨과 아울러 베이스가 상기 제2저항과 제1커패시터의 접점에 연결되머, 에미터에 병렬연결된 다수의 엘이디에 전압을 공급하는 제2트랜지스터를 포함하는 엘이디를 이용한 점멸 우산.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1트랜지스터의 에미터에 연결된 다수의 엘이디의 점멸상태와, 제2트랜지스터의 에미터에 연결된 다수의 엘이디의 점멸 상태는 상호 반대의 점멸 상태를 나타내는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 점멸 우산.
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