KR20120047719A - 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 태양전지를 전원 공급원으로 활용하여, 엘이디 조명 및 엘이디 표시등을 포함한 다양한 장치를 버스 승강장에 구축함으로써 버스 승강장에 대기 중인 승객의 편의를 도모하고 안전 사고를 최대한 방지할 수 있는 버스 승강장 안전 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템은 버스 승강장에 설치되어 내부 및 주변을 밝혀주는 엘이디 조명과; 상기 버스 승강장 내부 및 주변에 사람이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 적어도 하나의 인체감지센서와; 상기 버스 승장장 주변의 조도 정보를 검출하기 위한 조도감지센서와; 지면으로부터 일정 높이를 갖는 지점에 설치되어, 버스 운전사에게 상기 버스 승강장 내부 또는 주변에 사람이 존재함을 표시하기 위하여 점등되는 엘이디 표시등과; 상기 조도감지센서로부터 입력되는 조도 정보에 근거하여 상기 엘이디 조명의 온/오프 동작을 제어하고, 상기 인체감지센서로부터 입력되는 검출 신호에 근거하여 상기 엘이디 표시등의 점등을 제어하는 제어부; 및 상기 엘이디 조명, 인체감지센서, 엘이디 표시등 및 제어부에 전원을 공급하도록 상기 버스 승강장에 설치되는 태양전지를 포함한다.
또한, 상기 태양전지는, 다수의 태양전지 셀을 내부에 포함하는 프레임과, 상기 프레임의 적어도 일측면에 구비되는 자성체로 구성되어 상기 버스 승강장에 최초 설치되는 메인패널; 및 적어도 하나의 태양전지 셀을 내부에 포함하는 프레임과 상기 프레임의 일측면에 구비되는 자성체로 이루어지고 추후 상기 버스 승강장의 발전 용량 증설 필요시 상기 메인패널의 일측면에 자력을 통해 추가 장착되어 버스 승강장에 기설치된 태양전지의 발전 용량을 확장시켜주는 확장모듈을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템{BUS STATION SAFETY SYSTEM BASED ON SOLAR CELL}

본 발명은 버스 승강장 안전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전 용량의 증설이 매우 용이한 태양전지를 기반으로 하여 엘이디 조명 및 엘이디 표시등을 포함한 다양한 장치를 버스 승강장에 구축함으로써 버스 승강장에 대기 중인 승객의 편의를 도모하고 안전 사고를 최대한 방지할 수 있는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 도심지역의 버스 승강장에는 승객의 안전 및 편의를 도모하기 위하여 다양한 기구/장치들이 설치되고 있으며, 대표적으로 조명시설을 구비하여 버스 승강장 주변을 밝혀주고 있다. 그러나 통상적으로 버스 승강장 조명시설은 상시전원에 의해 점등되며, 전원이 공급되지 않는 취약지역은 조명시설이 설치되지 않거나, 태양전지를 설치하여 전원을 공급하고 있다.

무엇보다, 도시 주변의 외곽도로나 시골길의 도로의 경우, 야간에는 인적이 드물고 차량의 통행량 또한 비교적 적은 편이다. 또한, 이러한 도로에 설치된 버스 승강장의 경우, 야간에는 승?하차하는 승객이 적거나 없는 경우가 많다. 따라서, 야간에 도시 주변의 외곽도로나 시골길의 도로를 운행 중인 버스는 매우 고속으로 주행하는 경우가 많으며, 승?하차하는 승객이 없다고 판단되는 버스 승강장에서는 정차하지 않고 버스 승강장을 그대로 지나치는 경우가 빈번하다. 그 결과, 야간에 버스 승강장에서 버스를 대기중인 승객은 버스가 무정차 통과하여 탑승하지 못하게 되거나, 이러한 무정차 통과에 대한 염려로 야간에 버스 승강장 전방의 차도로 내려오거나 버스 승강장의 측면(버스 접근 방향)으로 나와 버스를 기다리는 경우가 많다. 특히, 통상의 승객은 버스 승강장 내부나 근처에만 서 있지 않고 전방의 차도 주변, 승강장 측면 영역과 같이 야간에 승강장 내부에서 조명을 밝히더라도 버스 운전사가 사람의 존재 여부를 시각적으로 인지하기 용이하지 못한 영역에 서서 버스를 기다리는 경우가 많다. 그러나 상기 경우, 버스 운전사가 대기중인 승객을 미처 보지 못하고 그대로 지나치기 쉬우며 뒤늦게 인지하여 급정거를 시도하더라도 이는 대기 승객은 물론 탑승 승객 모두에게 치명적인 안전사고를 유발할 수 있는 위험이 있다.

또한, 종래 태양전지는 버스 승강장에 구비될 전기 기구/장치에 적합한 용량의 태양전지를 일단 설치하고 나면, 추후 버스 승강장에 기구/장치 등의 추가 설치로 발전 용량의 증설이 필요할 경우 별도의 지지대, 개폐기, 계측기와 같은 주변 기기 설치 및 배선 처리 등과 같은 태양전지 설치를 위한 통상의 제반 작업이 또 다시 필요하여 그 용량 증설이 용이하지 못하고 비효율적인 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 태양전지를 전원 공급원으로 활용하여, 엘이디 조명 및 엘이디 표시등을 포함한 다양한 장치를 버스 승강장에 구축함으로써 버스 승강장에 대기 중인 승객의 편의를 도모하고 안전 사고를 최대한 방지할 수 있는 버스 승강장 안전 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 버스 승강장에 기설치된 태양전지의 발전 용량 증설이 필요할 경우 별도의 지지대, 개폐기, 계측기와 같은 주변 기기 설치 및 배선 처리와 같은 통상의 태양전지 설치 작업 없이 태양전지 어레이의 확장을 매우 간편하게 달성할 수 있는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 버스 승강장에 엘이디 표시등을 구비하여, 승강장 내부는 물론 전방의 차도 주변, 승강장 측면 영역과 같이 야간에 승강장 내부에서 조명을 밝히더라도 버스 운전사가 승객의 존재 여부를 시각적으로 인지하기 용이하지 못한 영역에 대한 광 표시 기능을 수행하여 승객의 안전을 도모할 수 있도록 하고, 더 나아가 이러한 엘이디 표시등을 구성함에 있어서 하나의 엘이디 칩만으로도 최대 360°전방위의 광 표시를 구현할 수 있는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템은 버스 승강장에 설치되어 내부 및 주변을 밝혀주는 엘이디 조명과; 상기 버스 승강장 내부 및 주변에 사람이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 적어도 하나의 인체감지센서와; 상기 버스 승장장 주변의 조도 정보를 검출하기 위한 조도감지센서와; 지면으로부터 일정 높이를 갖는 지점에 설치되어, 버스 운전사에게 상기 버스 승강장 내부 또는 주변에 사람이 존재함을 표시하기 위하여 점등되는 엘이디 표시등과; 상기 조도감지센서로부터 입력되는 조도 정보에 근거하여 상기 엘이디 조명의 온/오프 동작을 제어하고, 상기 인체감지센서로부터 입력되는 검출 신호에 근거하여 상기 엘이디 표시등의 점등을 제어하는 제어부; 및 상기 엘이디 조명, 인체감지센서, 엘이디 표시등 및 제어부에 전원을 공급하도록 상기 버스 승강장에 설치되는 태양전지를 포함한다.

또한, 상기 태양전지는, 다수의 태양전지 셀을 내부에 포함하는 프레임과, 상기 프레임의 적어도 일측면에 구비되는 자성체로 구성되어 상기 버스 승강장에 최초 설치되는 메인패널; 및 적어도 하나의 태양전지 셀을 내부에 포함하는 프레임과 상기 프레임의 일측면에 구비되는 자성체로 이루어지고 추후 상기 버스 승강장의 발전 용량 증설 필요시 상기 메인패널의 일측면에 자력을 통해 추가 장착되어 버스 승강장에 기설치된 태양전지의 발전 용량을 확장시켜주는 확장모듈을 포함한다.

또한, 상기 확장모듈은, 상기 자성체가 구비된 확장모듈의 일측면으로부터 돌출 형성되고 전도성을 지닌 접속돌기를 포함하고, 상기 메인패널은, 상기 자성체가 구비된 메인패널의 일측면에 상기 접속돌기가 삽입 결합될 수 있도록 상기 프레임에 관통 형성된 결합공; 및 상기 결합공으로 삽입된 상기 접속돌기와 전기적으로 접속되는 접속소켓을 포함하도록 구성되어, 상기 확장모듈은 상기 메인패널의 일측면에 결합됨과 동시에 상기 메인패널과 전기적으로 도통되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템에 의하면, 버스 승강장에 설치된 다양한 장치의 연동을 통해 버스 승강장에 대기 중인 승객의 편의를 도모하고 안전 사고를 최대한 방지할 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, 확장모듈을 별도 구성하고 상기 확장모듈은 소정의 결합수단을 통해 메인패널에 간편하게 장착하기만 하면 기설치된 태양전지의 발전 용량을 손쉽게 증설 가능하며, 더 나아가 확장모듈은 메인패널의 일측면에 장착됨과 동시에 상기 메인패널과 전기적으로 도통되어 별도의 배선 작업이 불필요하여 발전 용량 증설 작업을 단순화키고 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, 버스 승강장 내부 또는 주변에 사람의 존재 여부를 표시해 주는 엘이디 표시등은 한 개의 엘이디 칩만으로도 최대 360°전방위적인 광 표시를 구현할 수 있어, 전력 소모량과 장치 부피는 최소화할 수 있으면서 시인성은 대폭 확장시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 버스 승강장 안전 시스템의 구성을 보여주는 블록도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 버스 승강장 안전 시스템이 구축된 버스 승강장을 보여주는 일 실시예.
도 4는 본 발명에 따른 버스 승강장 안전 시스템의 인체감지센서와 연계되어 동작하는 엘이디 조명과 엘이디 표시등의 제어 흐름을 도시한 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 태양전지의 메인패널과 확장모듈을 도시한 장치 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 태양전지의 메인패널의 우측변에 확장모듈이 추가로 장착된 모습을 도시한 일 실시예.
도 7은 본 발명에 따른 버스 승강장 안전 시스템의 엘이디 표시등의 분해 사시도.
도 8은 도 7의 결합 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 제1 반사부재에 의해 전방위적으로 확산되는 엘이디 광을 보여주는 도면.
도 10 (a) 및 (b)는 본 발명의 관체 캡에 구비된 제1 반사부재 및 제1-1 반사부재를 각각 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제2 반사부재가 장착된 엘이디 모듈을 도시한 사시도.
도 12는 도 11의 엘이디 모듈의 단면도 및 제2 반사부재에 의한 2차 반사 과정을 보여주는 도면.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 버스 승강장 안전 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 버스 승강장 안전 시스템은 축전지(105)와 연결된 태양전지(100)를 기반으로 구축되고 다수의 동작부와, 제어부와, 다수의 센서부를 포함하도록 구성된다.

축전지(105)는 엘이디 조명(160), 엘이디 표시등(170), 방범용 카메라(180) 및 음향 출력장치(190)를 포함하는 동작부와 연결되어 전원을 공급하고, 이러한 다수의 동작부의 구체적인 작동은 제어부(150)를 통해 달성된다. 또한 상기 제어부(150)는 인체감지센서(120), 조도감지센서(130) 및 흡연감센서를 포함하는 센서부와 각각 유선 또는 무선으로 통신 연결되어 각 센서들로부터 소정의 검출 신호를 입력받고, 입력되는 각종 신호에 근거하여 각 동작부의 작동을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 태양전지(100)를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템은 무엇보다 한 개의 엘이디 칩만으로도 360°전방위적인 광 표시를 구현할 수 있어 전력 소모량과 장치 부피는 최소화할 수 있으면서 시인성은 대폭 확장시킬 수 있는 엘이디 표시등(170)의 기술 특징과, 버스 승강장 안전 시스템의 구동에 필요한 전원 용량 증설이 필요할 경우 용량 확장을 매우 손쉽게 달성할 수 있도록 하는 태양전지의 기술 특징을 제시한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 버스 승강장 안전 시스템이 구축된 버스 승강장을 보여주는 일 예로서, 도 2는 버스 승강장을 상측에서 바라본 모습을 도시하고, 도 3은 버스 승강장을 하측에서 바라본 모습을 도시하고 있다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 버스 승강장 안전 시스템은 기본적으로 태양전지(100)와 축전지(105)를 기반으로 하여 구성된다. 상기 태양전지(100)는 바람직하게는 버스 승강장 지붕(5)의 상면 상에 설치되어, 태양광에 노출 시 광기전력 효과에 의해 전기를 발생시켜 본 발명의 버스 승강장 안전 시스템 구동을 위해 필요한 기본 전원을 생산하는 전원공급수단에 해당한다.

본 발명의 축전지(105)는 태양전지(100)와 함께 버스 승강장 지붕(5) 상에 설치되어 일조시간에 태양전지(100)에 의해 충전된 전력을 일몰 후 태양전지(100)로부터의 전력이 없을 때나, 흐린 날, 우천시와 같이 태양전지(100)의 출력이 부족할 때 방전하여 부하에 전력을 공급한다. 이러한 축전지(105)는 2차 전지로 납축전지(Lead-Acid Battery) 또는 니켈-카드뮴 축전지(Nickel-Cadmium Battery)를 사용할 수 있다.

본 발명의 엘이디 조명(160)은 바람직하게는 버스 승강장 지중의 하면 상에 설치되어 어두운 야간에 버스 승강장 내부를 밝게 밝혀주는 조명수단에 해당한다. 엘이디 조명(160)은 다수의 엘이디(LED) 소자로 구성된 엘이디 램프를 광원으로 사용한다. 본 발명의 버스 승강장 안전 시스템은 조명수단으로서 엘이디 램프를 채용하여 설명 및 도시하였으나 반드시 이에 한정하지는 않는다. 예컨데, 텅스텐 전구, 할로겐 램프, 냉음극 형광 램프(CCFL)를 채용할 수도 있으나, 이들에 비하여 구동 전압과 소비 전력이 낮으면서 휘도는 높은 엘이디 램프를 사용하는 것이 바람직하다.

엘이디 조명(160)의 온/오프 동작과 모드 선택은 제어부(150)를 통해 제어되는데, 상기 제어부(150)는 조도감지센서(130) 및 인체감지센서(120)와 연결되어 이 들로부터 입력되는 검출 신호에 근거하여 엘이디 조명(160)의 동작을 제어한다.

도 4는 본 발명에 따른 버스 승강장 안전 시스템의 인체감지센서(120)와 연계되어 동작하는 엘이디 조명(160)과 엘이디 표시등(170)의 제어 흐름을 도시한 순서도이다. 도 1 및 4를 참조하면, 조도감지센서(130)는 엘이디 조명(160)의 온/오프를 결정하기 위한 요소이며, 인체감지센서(120)는 엘이디 조명(160)의 세부적 조명 모드를 결정하기 위한 요소에 해당한다. 즉, 제어부(150)는 조도감지센서(130)로부터 검출된 조도 정보가 주간에 해당할 경우 엘이디 조명(160)을 오프(OFF)시키고, 검출된 조도 정보가 야간 내지 흐린날에 해당할 경우 엘이디 조명(160)을 온(On)시킴으로써 동/하절기별 주?야간 내지 우천시 흐린날에 따른 조명 동작 여부를 자동 제어할 수 있게 된다.

또한, 엘이디 조명(160)은 버스 승장장 내 사람의 존재 유무에 따라 조명의 밝기를 달리 하도록 동작한다. 즉, 야간 상황에서 승강장 내에 사람이 존재할 경우 100%의 조도로 조명하도록 동작(이하, 정상모드라 칭함.)한다고 가정하면, 사람이 존재하지 않을 경우에는 100% 미만의 조도(바람직하게는 20% 조도)로 동작(이하, 절전모드라 칭함.)하는 것을 특징으로 한다. 즉, 제어부(150)는 인체감지센서(120)로부터 승강장 내부에 사람이 존재한다는 신호를 입력받으면 엘이디 조명(160)이 정상모드로 동작하도록 제어하고, 승강장 내부에 사람이 부존재한다는 신호를 입력받으면 엘이디 조명(160)이 절전모드로 동작하도록 제어하게 된다.

인체감지센서(120)는 버스 승강장 구조물 내부에 사람이 있는 지를 검출하기 위한 것으로서 적외선을 조사하여 물체의 동작을 감지하거나, 체온을 감지하여 사람의 존재 여부를 검출하는 등과 같은 공지된 다양한 방식의 센서가 적용될 수 있으며 적어도 하나의 인체감지센서(120)는 버스 승강장 내부(예컨데, 지붕(5)의 하면)에 설치하는 것이 바람직하다. 이는 적어도 버스 승강장 내부에 사람이 있을 경우에는 정상모드로 작동하도록 구성하는 것이 승객의 안전을 보장함에 최선이기 때문이다.

또한, 제어부(150)에 타이머를 연동시켜 조도와 상관없이 타이머에 설정된 시간대에는 무조건적으로 엘이디 조명(160)을 소등 또는 점등시키도록 구성할 수도 있음은 물론이다. 예컨데, 버스 비운행시간(12시~4시)이라면 조도감지센서(130)로부터 입력된 조도 정보가 엘이디 조명(160)의 온(ON)에 해당할지라도 타이머에 설정된 오프 시간대(12시~5시)에 해당하다면 엘이디 조명(160)을 오프 상태로 제어하는 것이다.

또한, 더 나아가 타이머에 설정된 오프 시간대에 해당하여 엘이디 조명(160)을 오프시킨 상태라 하더라도, 인체감지센서(120)로부터 사람이 존재한다는 신호를 입력받으면 상기 타이머에 의한 오프 제어를 무시하고 일시적으로 엘이디 조명(160)을 다시 동작시켜 승강장 주변에 있는 사람에게 조명을 제공할 수 있도록 구성할 수도 있다.

본 발명의 엘이디 표시등(170)은 버스 승강장을 향하여 주행하는 버스 운전사의 시야에 의해 확인 가능하도록 지면으로부터 일정 높이를 갖는 지점에 설치되어야 하며, 바람직하게는 버스 승강장 근처 내지 버스 승강장 지붕(5) 상에 수직 상부로 돌출되게 설치하는 것이 바람직하다. 이처럼 버스 승장장에서 상대적으로 높은 곳에 구비되는 엘이디 표시등(170)은 승강장 내부는 물론 전방의 차도 주변(도2;K1), 승강장 측면 영역과 같이 야간에 승강장 내부에서 조명을 밝히더라도 버스 운전사가 사람의 존재 여부를 시각적으로 인지하기 용이하지 못한 영역(이하, 사각지대라 칭함)에 대한 광 표시 기능을 수행한다.

즉, 제어부(150)는 인체감지센서(120)로부터 승강장 내부 또는 사각지대에 사람이 존재한다는 신호를 입력받으면 엘이디 표시등(170)을 점등시킴으로써 버스 운전사에게 승객 존재 사실을 알려주는 광 표시를 제공하고, 승강장 내부 및 사각지대 어느 영역에도 사람이 존재하지 않는다는 신호를 입력받으면 엘이디 표시등(170)이 소등시킴으로써 버스 운전사에게 승객 부존재 사실을 알려주는 광 표시를 제공한다. 또한, 엘이디 표시등(170)의 점등은 특정 파장의 빛을 지속적으로 방사하도록 하거나 또는 짧은 간격으로 램프가 깜박이는 점멸 방식으로 점등되도록 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 버스 승강장 안전 시스템에 구비되는 인체감지센서(120)는 엘이디 조명(160)은 물론 엘이디 표시등(170)과도 연계된다. 그런데 엘이디 표시등(170)의 경우 그 목적을 고려할 때 버스 승강장 내부는 물론 사각지대에 대한 인체감지도 요구되는 바, 적어도 엘이디 표시등(170)과 연계되는 인체감지센서(120)는 다수 개로 설치하여 승객이 사각지대에 존재하는 경우도 빠짐없이 감지할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 특히, 지방의 외곽도로나 시골길의 도로에 설치된 대부분의 버스 승강장 구조물은 그 측면 기둥이 벽체로 이루어져 있어 벽체 외측에 승객이 서있을 경우 승강장 지붕(5)에 설치된 인체감지센서(120)는 이를 감지하지 못하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 승강장 내부에 설치되는 인체감지센서(120) 이외에 승강장 양측 기둥의 외측과 차도 주변(도2;K1)을 감지 영역으로 하는 인체감지센서(120)를 추가로 더 설치하고 이 들은 적어도 엘이디 표시등(170)과 연계되도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 엘이디 표시등(170)은 하나의 엘이디 칩만으로도 360°전방위의 광 표시를 구현할 수 있어 전력 소모와 기구 부피는 최소화하면서 시인성은 대폭 확장할 수 있는 기술적 특징을 갖고 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

본 발명의 방범용 카메라(180)는 특히 어두운 야간에 버스 승강장 주변의 영상 정보를 수집하여 야간에 발생할 수 있는 방범사고 등으로부터 승객을 보호하고 사고정보를 획득할 수 있도록 하는 요소로서, 바람직하게는 디지털 방식으로 촬상 정보를 저장 내지 전송할 수 있는 전하결합소자(CCD)를 촬상 수단(예컨데, CCTV)를 채용하고, SD RAM과 같은 대용량 메모리를 탑재하여 이를 탈착 후 녹화 내용을 확인하도록 구성할 수 있다.

이러한 방범용 카메라(180)는 조도감지센서(130) 및 인체감지센서(120)와 연계되어 있으며, 바람직하게는 버스 승강장 내부에 설치되어 야간에 녹화 기능을 실시하도록 구성된다. 즉, 제어부(150)는 조도감지센서(130)로부터 검출된 조도 정보가 주간에 해당할 경우 방범용 카메라(180)를 오프(OFF)시키고, 검출된 조도 정보가 야간에 해당할 경우 방범용 카메라(180)를 온(On)시킴으로써 야간에 승객의 신변을 보호할 수 있도록 한다.

또한, 제어부(150)는 전술한 바와 같이 조도감지센서(130)에 근거하여 주/야간에 따른 방범용 카메라(180)의 온/오프 동작을 제어함과 동시에 승강장에 구비된 인체감지센서(120)를 활용하여 다음과 같이 카메라의 세부 작동을 제어한다.

제어부(150)는 인체감지센서(120)로부터 버스 승강장 주변에 사람이 전혀 존재하지 않는다는 신호를 입력받으면 방범용 카메라(180)의 녹화 기능을 일시 정지시키고, 사람이 존재한다는 신호를 입력받으면 녹화 기능을 다시 활성화시키는 제어를 수행한다. 따라서, 본 발명의 방범용 카메라(180)는 야간에만 녹화 기능을 실시하도록 동작하되, 버스 승강장 주변에 사람이 전혀 존재하지 않을 경우에는 야간이더라도 녹화 기능을 일시 정지됨으로써 녹화 대기 시간 및 장비 효율을 높일 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 흡연감지센서(140)는 버스 승강장 내부에 설치되어 승강장 주변에서 대기 중인 승객에 의한 흡연 감지시 사전에 녹음 저장된 음성 내지 음향을 출력하여 해당 흡연자에게 경고할 수 있도록 하는 요소에 해당한다.

즉, 제어부(150)는 흡연감지센서(140)로부터 흡연 감지 신호를 입력받으면 버스 승강장에 설치된 음향출력 장치(190)(예컨데, 스피커)를 통해 흡연 금지를 권고하는 음성 내지 음향을 출력하도록 제어함으로써 버스 승강장 내 금연을 유도할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 태양전지의 메인패널(100)과 확장모듈(110a,110b)을 도시한 장치 구성도이다. 본 발명에 따른 태양전지는 메인패널(100)과 확장모듈(110a,110b)로 구성되어, 버스 승강장에 태양전지(즉, 메인패널)를 설치하여 사용하는 과정에서 태양전지의 발전 용량 증대가 필요한 경우 별도의 지지대, 개폐기, 계측기와 같은 주변 기기 설치 및 배선 처리 등과 같은 태양전지 설치를 위한 통상의 제반 작업을 할 필요없이 간단히 확장모듈(110a,110b)을 메인패널(100)에 추가 장착하기만 하면 기설치된 태양전지의 용량 확장을 매우 간편하게 완료할 수 있는 탁월한 효과를 갖는다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지의 메인패널(100)은 버스 승강장 안전 시스템 구축시 최초 설치되어 시스템 구동을 위해 필요한 기본 전원을 생산 공급하는 태양광 패널에 해당한다. 구체적으로, 메인패널(100)은 행과 열을 이루며 사각형 매트릭스 형태로 배치되어 있고 상호 직렬로 연결되어 있는 다수의 태양전지 셀(103)과, 태양전지 셀(103)을 보호하기 위해 매트릭스 전면과 후면 그리고 유리 사이에 삽입되는 충진재(예컨데, EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 시트)와, 높은 광투과도를 지니면서 기계적 강도가 우수한 표면재로서의 강화유리와, 사각형 모양으로 이루어져 메인패널(100)의 뼈대을 형성하는 프레임(104)으로 이루어져 있다.

본 발명의 확장모듈(110a,110b)은 메인패널(100)과 달리 버스 승강장 안전 시스템 구축시 최초 설치되지 않고, 추후 쉘터 광고판 설치, 조명등 확장과 같이 이미 구축 완료된 버스 승강장 안전 시스템에 전기 장치의 추가 설치가 발생하여 발전 용량 증설이 필요할 때 이를 손쉽게 달성가능하도록 한다.

즉, 본 발명의 태양전지는 충분한 전기 용량을 생산할 수 있도록 내부에 열과 행으로 나열된 다수의 태양전지 셀(103)을 포함하고 있는 메인패널(100)과, 메인패널(100)에 비하여 상대적으로 적은 용량을 발전하는 확장모듈(110a,110b)로 구성되어, 다수의 확장모듈(110a,110b) 중 필요한 개수 만큼을 메인패널(100)의 측면부에 장착함으로써 태양전자 전체의 발전 용량을 손쉽게 증가시킬 수 있도록 구성하였다.

따라서, 확장모듈(110a,110b)이 메인패널(100)의 측면에 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있도록 하고, 이미 구축 완료된 버스 승강장 안전 시스템에 추후 발전 용량 증설이 필요한 경우 대부분은 그 필요 용량이 크지 않은 정도인 점을 고려할 때, 확장모듈(110a,110b)은 메인패널(100)에 비하여 상대적으로 작은 싸이즈로 구성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 도 5와 같이 확장모듈(110a,110b) 내부에 배열되는 태양광 셀(113a,113b)은 메인패널(100)과 달리 매트릭스 형태를 이루지 않고 단지 하나의 열을 이루며 배열된 모듈 형태로 제작하는 것이 가장 좋다.

이처럼 메인패널(100)과 확장모듈(110a,110b)로 이루어진 본 발명의 태양전지는 다음과 같은 구조적 특징을 갖도록 구성되어 기설치된 태양전지의 발전 용량을 손쉽게 증설할 수 있게 된다.

본 발명의 확장모듈(110a,110b)은 다수의 태양광 셀을 내부에 포함하되 상기 다수의 태양광 셀(113a,113b)은 바람직하게는 단지 하나의 열을 이루며 배열된 형태로 구비되고, 상기 하나의 열의 장축 길이는 적어도 메인패널(100)의 가로 길이 또는 세로 길이를 초과하지 않도록 이루어져 있으며, 메인패널(100)과 확장모듈(110a,110b)에는 결합수단과 전기 접속수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 5의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 태양전지는 자력을 이용하여 확장모듈(110a,110b)을 메인패널(100)의 측면에 장착할 수 있도록 구성하였다. 즉, 사각형의 프레임(104)으로 이루어진 메인패널(100)의 적어도 일측면에 자석(101)을 부착하고, 상기 자석(101)이 구비된 메인패널(100)의 일측면에 접합되는 확장모듈(110a,110b)의 일측면에도 또 다른 자석(111)을 부착하여 서로 반대되는 극을 대향시킴으로써 자력에 의한 결합이 가능하도록 구성된다.

상기 결합수단으로서 사용되는 자석(101,111)은 외부 환경(비, 바람 등)에 의해 의도하지 않은 해체가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 강자석을 사용한다. 예컨데, 강한 자력을 형성하는 희토류계(Nd-Fe-B)로 형성된 자석(네오디뮴(Neodymium)자석 등)을 채용할 수 있다.

또한, 확장모듈(110a,110b)의 프레임(114a,114b)의 각 일측면에 부착되는 자석(111)은 도 5와 같이 스트립 형태로 구성하여 해당 부착면(확장모듈의 일측면)의 전면(全面)을 가려 덮는 형태로 구비되도록 하고, 메인패널(100)의 일측면에 부착되는 자석(101) 역시 도 5와 같이 스트립 형태로 구성하여 해당 부착면(확장모듈의 일측면)의 전면(全面)을 가려 덮는 형태로 구비하여 더욱 견고한 장착 상태를 보장할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 확장모듈(110a,110b)은 메인패널(100)의 사변(상변, 하변, 좌측변 및 우측변) 중 일측변에 각 하나씩 결합되며 태양전지의 발전 용량을 확장할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다. 따라서, 예컨데 메인패널(100)의 상변에 장착되는 확장모듈(100a)을 구성할 경우 확장모듈(110a) 내에 구비되는 다수의 태양전지 셀(113a)은 상변의 길이방향(X1)으로 배열된 열을 형성하도록 구성하고, 자석이 구비되는 확장모듈(110a)의 일측변의 길이는 상기 상변의 길이와 같거나 작도록 구성하는 것이 바람직하다. 마찬가지로 메인패널(100)의 측변(도5의 경우 우측변)에 장착되는 확장모듈(110b)을 구성할 경우 확장모듈(110b) 내에 구비되는 다수의 태양전지 셀(113b)은 측변의 길이방향(Y1)으로 배열된 행을 형성하도록 구성하고, 자석이 구비되는 확장모듈(110b)의 일측변의 길이는 상기 우측변의 길이와 같거나 작도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기에서 설명 및 도시한 결합수단은 메인패널(100)과 확장모듈(110a,110b)에 각각 상호 반대극성의 자석을 구비하도록 구성하였으나, 메인패널(100)과 확장모듈(110a,110b) 중 어느 하나의 구성 요소에만 자석을 구비하고 다른 하나의 구성 요소에는 금속체와 같은 자성체를 구비하여도 동일한 목적을 달성할 수 있음은 물론이다. 본 발명에서는 자석 및 금속체를 포함하여 자성체라 통칭하기로 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 태양전지는 확장모듈(110a,110b)을 별도 구성하고 상기 확장모듈(110a,110b)은 자석을 이용한 결합수단을 통해 메인패널(100)에 간편하게 장착하기만 하면 발전 용량을 손쉽게 증설 가능하며, 더 나아가 다음과 같은 전기 접속수단을 더 구비함으로써 상기 확장모듈이 메인패널의 일측면에 결합됨과 동시에 상기 메인패널과 전기적으로 도통되어 별도의 배선 작업이 불필요하여 발전 용량 증설 작업을 단순화키고 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 강점을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 접속수단은 확장모듈(110a,110b)에 형성된 접속돌기(112)와, 메인패널(100)에 구비된 결합공(102) 및 상기 결합공(102)에 설치된 접속소켓(미도시.)을 포함하도록 구성되어 확장모듈(110a,110b)에서 발생된 전하를 메인패널(100)로 흐르도록 해주는 전기 컨텍 접점을 제공함과 동시에 접속돌기(112)가 결합공(102)에 삽입 체결됨으로써 메인패널(100)의 측부에 장착된 확장모듈(110a,110b)에 추가적인 강성을 부여할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 접속돌기(112)는 봉 형상으로 구성되어 확장모듈(110a,110b)의 일측면에 수직하게 돌출 형성되고, 하나의 확장모듈(110a,110b)에는 2 개의 접속돌기(112)가 소정 간격을 두고 구비되어 확장돌기에 (-),(+) 입출력 단자를 제공하게 된다. 따라서, 상기 접속돌기(112)는 적어도 전하 이동 경로를 제공할 수 있도록 접속돌기(112) 자체를 금속체와 같은 전도성 소재로 구성하는 것이 바람직하나, 접속돌기(112) 표면에 전도성막을 코팅하는 등과 같이 구성도 채용할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 결합공(102)은 메인패널(100) 프레임의 두께부를 관통하는 구멍으로서, 상기 결합공(102)에는 확장모듈(110a,110b)의 접속돌기(112)가 삽입되어 결합 상태를 이루게된다. 따라서 상기 결합공(102)은 접속돌기(112)와 동일한 단면 모양 및 크기를 갖도록 구성하여 접속돌기(112)가 결합공(102)에 억지 끼움 방식으로 체결될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 접속소켓은 상기 결합공(102) 내부 또는 결합공(102)이 형성된 메인패널(100) 일측면의 내측면에 설치 고정되어 결합공(102)으로 삽입되는 접속돌기(112)와 전기적으로 컨텍됨으로써 전기 접점 경로를 제공하는 역할을 한다. 따라서, 접속소켓은 결합공(102) 내부로 인입되는 접속돌기(112)와 전기적인 접속을 달성할 수 있는 형태라면, 그 형상 및 구조는 특별히 한정하지 않는다. 예컨데, 일단은 개방되고 타단은 전선과 연결되어 있으며 내부는 비어있는 대략 원기둥 형태의 통상의 전기 소켓을 채용하고 이를 결합공(102) 내부에 설치 고정함으로써 결합공(102) 내부로 삽입되는 접속돌기(112)를 상기 소켓 내부로 인입시켜 접속되는 형태로 구성하거나, 또는 단순히 금속판체로 구성하여 상기 금속판체를 결합공(102)의 내면을 따라 부착 고정하여 결합공(102)에 삽입되는 접속돌기(112)와 접속될 수 있도록 구성할 수도 있다.

도 6은 본 발명에 따른 태양전지의 메인패널(100)의 우측변에 확장모듈(110b)이 추가로 장착된 모습을 도시한 일 실시예이다. 도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 태양전지는 메인패널(100)의 상변, 하변, 좌측변 및 우측변 중 적합한 위치를 선택하여 목적하는 개수 만큼의 확장모듈(110a,110b)을 간편하게 장착하기만 하면 별다른 배선 처리 등의 작업없이 바로 장치간의 전기 접속 및 견고한 체결이 달성되는 바, 태양전지 발전 용량 증설 작업을 대폭 단순화할 수 있고, 빠르고 신뢰성 있는 설치 작업을 구현할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 버스 승강장 안전 시스템의 엘이디 표시등의 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 결합 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 제1 반사부재에 의해 전방위적으로 확산되는 엘이디 광을 보여주는 도면이다.

본 발명의 버스 승강장 안전 시스템의 엘이디 표시등(170)은 승강장 내부는 물론 전방의 차도 주변(도2;K1), 승강장 측면 영역과 같이 야간에 승강장 내부에서 조명을 밝히더라도 버스 운전사가 사람의 존재 여부를 시각적으로 인지하기 용이하지 못한 영역에 대한 광 표시 기능을 수행하여 승강장에 존재하는 승객의 안전을 보장하고, 야간에 대기 승객을 보지 못한 버스 운전사가 무정차 통과하는 경우를 방지하여 승객의 편의를 더욱 향상시키는 기능을 제공한다.

그런데, 이처럼 버스 승강장에 승객이 존재함을 광 표시로서 버스 운전사에게 알려주는 표시등을 엘이디 광원으로 구성할 경우, 엘이디 광선의 직진성으로 인해 광 표시 범위가 매우 좁은 시야각 범위로 한정되는 바, 이러한 한계를 극복하기 위하여는 매우 많은 개수의 엘이디 소자를 설치하되, 각 엘이디 소자는 각각 다른 방향을 지향하도록 배치하여 엘이디 광의 직진성으로 인한 한계를 극복해야 한다.

그러나, 상기 경우에는 다음과 같은 또 다른 문제점 및 단점이 야기된다. 즉, 전방위적 광 표시를 위해서는 많은 수의 엘이디 소자를 각 방향 별로 기밀하게 설치해야 하고 이처럼 많은 수의 엘이디 소자를 오랜 기간 반복 구동하기 위해서는 전력 소모량이 증대되는 단점이 있다.

본 발명의 버스 승강장 안전 시스템의 엘이디 표시등(170)은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 한 개의 엘이디 소자만을 사용하면서도 매우 넓은 광 표시 범위(최대 360°)를 구현할 수 있도록 구성하였다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서 이하에서 사용하는 용어 "시인성의 확장"이란 다음과 같다. 즉, 하나의 엘이디(LED) 소자(41)로부터 출사되는 엘이디 광선은 그 직진성으로 인해 방사각이 협소하고 편향되어 있어 일방향에서만 엘이디 광 표시의 인식이 가능하고 엘이디 소자(41)의 광축 상에서 벗어난 위치에서는 엘이디 광 표시를 인지하기 어려워져 그 광 표시에 대한 시인성 내지 시야각이 좁은 범위로 한정되어 있다. "시인성의 확장"이란 이처럼 엘이디 소자(41)의 광 표시에 대한 인지 가능 범위(즉, 시인성)를 광축 상에서 양측 방향으로 크게 벗어난 범위는 물론 필요에 따라 후방 범위까지도 확장시킬 수 있어 최대 360°전방위에서 엘이디 광을 인지할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 이하에서 사용하는 용어 "광축"이란, 투명관체의 하부에 설치된 엘이디 소자(41)로부터 출사되어 직진하는 엘이디 광의 광 진행 경로의 중심축을 의미한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 버스 승강장 안전 시스템의 엘이디 표시등은 투명관체(30), 관체캡(10), 제1 반사부재(20), 엘이디 모듈(40) 및 몸체(50)를 포함한다.

본 발명의 투명관체(30)는 일반유리, 강화유리 또는 투명한 플라스틱 소재로 이루어진 통 형상으로 구성된다. 특히, 플라스틱 소재를 사용할 경우 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같이 투명한 수지 소재 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 예컨데, 폴리카보네이트(PC)와 같이 적어도 85% 이상의 높은 가시광선 투과율을 갖으면서 상대적으로 강도가 우수한 소재를 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 의하면 하나의 엘이디 소자로부터 방사되는 엘이디 광은 일방향이 아닌 최대 동서남북 모든 방향으로 방사각을 형성하며 진행하는 바, 본 발명의 투명관체(30)는 전면(全面)을 투명창 형태로 구성하여 사방으로 반사되어 나오는 광이 모두 투명관체(30)를 투과하여 외부로 방출될 수 있도록 하였다. 즉, 도 7과 같이 내부는 비어 있는 투명한 원통 형상으로 구성함으로써 최대 360°전방위적 광 표시를 실시할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 투명관체(30)는 상단과 하단에 각각 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 상단 개구부는 제1 반사부재(20)를 투명관체(30) 내부로 인입하기 위한 요소이고, 하단 개구부는 엘이디 모듈(40)을 투명관체(30) 내부로 인입하기 위한 요소에 해당한다.

본 발명의 관체캡(10)은 투명관체(30)의 상단 개구부에 착탈식 결합/분리 가능하도록 구성되고, 관체캡(10)의 하부에는 제1 반사부재(20)가 구비되어 있다. 특히, 본 발명의 엘이디 표시등(170)은 관체캡(10)의 착탈식 결합/분리를 위해 관체캡(10)의 외주면에 수나사산(11)을 형성하고 투명관체(30)의 상단부 내주면에는 암나사산(31)을 형성하여 관체캡(10)의 일정 부분(수나사산 형성 부위)이 투명관체(30) 내부로 삽입되면서 투명관체(30) 상단부에 나사 체결되도록 구성하였다. 그러나, 상기와 반대로 관체캡(10)의 내주면에 수나사산을 형성하고 투명관체(30) 상단부 외주면에 암나나산을 형성하여 관체캡(10)이 투명관체(30) 상단부 외주면을 덮으며 나사 체결되는 구조로 구성할 수도 있음은 물론이다. 또한, 전술한 나사 체결 방식 이외에 관체캡(10)의 일부 몸체(50)가 투명관체(30)의 상단 개구부에 꼭 맞게 제작되어 억지 끼움 방식으로 착탈 결합되도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

관체캡(10)이 체결 완료되면 투명관체(30)의 상단 개구부는 관체캡(10)에 의해 폐쇄되고, 관체캡(10) 하부에 장착되어 있는 제1 반사부재(20)는 투명관체(30) 내부의 상부 영역에 수용되어 있는 상태를 유지하게 된다.

관체캡(10)을 투명관체(30)에 견고하게 결합 완료하더라도 결합 경계부에는 약간의 틈새가 발생하게 되어 빗물이나 물기가 투명관체(30) 내부로 침입할 수 있고, 이처럼 투명관체(30) 내부로 스며든 물기는 장치 고장을 유발할 수 있는 바, 관체캡(10)에는 고무패킹(35)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 도 7의 실시예에 따른 고무패킹(35)은 투명관체(30)의 상단 개구부와 동일한 모양과 지름으로 이루어진 오링 형태로 형성하고, 관체캡(10)과 투명관체(30)의 결합시 상기 오링 형태의 고무패킹(35)이 결합 경계부 둘레를 따라 배치되어 틈새를 메울 수 있도록 구성하였다.

본 발명의 제1 반사부재(20)는 관체캡(10)의 하부에 부착되어 관체캡(10)을 투명관체(30)에 결합시 관체 내부로 인입되고, 투명관체(30) 내부에 인입된 제1 반사부재(20)는 투명관체(30)의 하부에 구비된 엘이디 소자(41)와 소정 간격을 두고 대향하도록 구성된다. 즉, 제1 반사부재(20)가 장착된 관체캡(10)을 투명관체(30)의 상단 개구부에 결합 완료하면, 상기 제1 반사부재(20)는 엘이디 모듈(40)의 수직 상부에 이격 배치된 형태를 이루게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명의 제1 반사부재(20)는 엘이디 모듈(40)의 수직 상부에 대향 배치되는 구조적 특징과 함께 다음과 같은 형상을 갖도록 구성됨으로써 정면과 측면 방향은 물론 필요에 따라 후방 범위까지도 시인성을 확장시킬 수 있어 최대 360°전방위적인 광 표시 기능을 구현할 수 있게 된다.

도 7에 따른 제1 반사부재(20)는 제1 반사부재(20)로 입사되는 엘이디 광이 광축을 기준으로 360°전방위로 퍼져나갈 수 있도록 구성하였다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 상단에서 하단으로 갈 수록 그 가로 방향 단면적이 좁아지는 원추형으로 이루어지되, 원추형의 중심축을 기준으로 전?후?좌?우 대칭 구조를 이루는 원추형으로 구성되고, 상기 대칭 구조를 갖는 원추형 제1 반사부재(20)의 중심축(즉, 꼭지점)은 광축 상에 위치하도록 구성하였다.

또한, 상기 원추형 제1 반사부재(20)는 입사광을 전반사하는 매질로 이루어지고, 원추형 제1 반사 부재의 최대 가로 방향 단면적은 적어도 엘이디 광의 광폭보다 크도록 구성된다.

도 9를 참조하여, 본 발명의 원추형 제1 반사부재(20)를 통해 엘이디 광이 전방위적으로 확산되는 동작에 대해 상세히 설명하도록 한다.

원추형으로 이루어진 제1 반사부재(20)는 엘이디 소자(41)로부터 소정 간격 이격되어 그 수직 상부에 대향하도록 구비되고, 그 중심축은 광축과 일치하도록 배치되어 있다. 상기와 같은 제1 반사부재(20)의 형상과 배치 구조에 의해 엘이디 소자(41)로부터 수직 상부로 출사되는 직진광은 제1 반사부재(20)에 입사된 후 반사 과정을 거치면서 원추형 제1 반사부재(20)의 중심축을 기준으로 전방(L1), 후방(L4), 측면(L2,L3) 방향을 포함한 360°전방향으로 고르게 확산된 후 투명관체(30)를 투과하여 외부로 방사된다.

따라서, 본 발명의 엘이디 표시등(170)을 버스 승강장에 설치한다면 버스 승강장을 기준으로 모든 방향으로 광 표시가 구현되므로 승강장을 향해 주행하는 버스 운전사는 모든 방향의 모든 거리에서 승객 존재 여부를 정확히 인지할 수 있게 된다. 즉, 하나의 엘이디 소자만을 사용하면서도 시인성이 대폭 확장된 광 표시 장치를 구현할 수 있는 것이다.

본 발명의 엘이디 모듈(40)은 엘이디 소자(41), 회로기판 및 하우징(42)으로 구성된다.

상기 엘이디 소자(41)는 광 표시를 위한 광원으로서 상기 소자(41)로부터 출사되는 엘이디 광은 발광 면적이 비교적 작은 점광원 형태로 직진성을 갖고 있으며, 본 발명은 시각적 위치 표시가 목적인 바 단색광 즉, 적색광, 녹색광, 청색광 등 다양한 파장대 중에서 어느 하나를 선택하여 채용할 수 있다. 이러한 엘이디 소자(41)는 소자(41)로부터 출사되는 점광원의 광 경로가 일방향(바람직하게는 지면에 수직한 상측 방향)으로 향하도록 설치된다.

회로기판의 상면에는 엘이디 소자(41)의 전기적 연결을 위한 회로 패턴(예컨데, 구리 배선)이 인쇄되어 있고, 엘이디 소자(41)는 상기 배선에 접속되어 외부로부터 전원을 공급받는다. 참고로, 본 발명의 엘이디 표시등(170)에 의하면 하나의 엘이디 소자(41)만으로도 전방위적 광 표시 기능을 충분히 달성할 수 있는 바, 회로기판 상에 한 개의 엘이디 칩만을 장착하였다.

상기 하우징(42)은 엘이디 소자(41)와 회로기판을 감싸며 내부에 포함함으로써 이 들을 외부 환경(예컨데, 물기 등)으로부터 보호하기 위한 부재에 해당한다. 다만, 엘이디 소자(41)와 회로기판은 하우징(42) 내부에 수용된 상태로 배치되되 적어도 엘이디 소자(41)의 광 출사 영역은 하우징(42)의 외부로 노출되어 일방향(바람직하게는 지면에 수직한 상측 방향)으로 향하도록 설치된다.

본 발명의 몸체(50)는 투명관체(30)의 하부에 결합되어 상기 투명관체(30)를 지지하는 부재로서, 내부에는 전압 레귤레이터를 포함한 전기 장치가 포함되어 있다. 상기 전기 장치에는 엘이디 소자의 점등 동작시 점등 방식(예컨데, 엘이디 광의 점멸을 반복하며 광 표시 수행 등)을 제어하는 컨트롤러 등이 포함될 수 있다.

도 10 (a) 및 (b)는 본 발명의 관체 캡에 구비된 제1 반사부재 및 제1-1 반사부재를 각각 도시한 도면이고, 도 10의 참조번호 "K1" 은 투명관체(30)의 하부에 설치된 엘이디 모듈(40)로부터 출사되어 직진하는 엘이디 광 진행 경로의 중심축을 지칭한다.

먼저, 도 10(a)의 형태로 구성된 제1 반사부재(20)는 도 7 및 도 8의 실시예에서 설명 및 도시한 형태로서, 상단에서 하단으로 갈 수록 그 가로 방향 단면적이 좁아지는 원추형으로 이루어지되, 중심축을 기준으로 전?후?좌?우 대칭 구조를 이루는 원추형으로 구성되고, 상기 전?후?좌?우 대칭 구조를 갖는 원추형 제1 반사부재(20)의 중심축은 광축(K1) 상에 위치하도록 구성된다. 상기와 같이 도 10(a) 형태의 제1 반사부재(20)는 전방, 후방, 측면 방향을 포함한 360°전방향으로의 광 표시를 요구하는 곳에 사용하면 적합하다.

그러나, 전방과 측면 방향에 대해서만 광 표시를 요구하는 곳에, 도 10(a)와 같이 후방에 대한 광 표시까지 구현하는 표시 장치를 설치한다면 비효율적일 수 있다. 상기 경우 후방으로 향하는 광을 전방과 측면으로 보낼 수 있다면 휘도를 더 높일 수 있어 광 표시 성능을 향상시킬 수 있을 것이다. 이러한 경우 사용자는 도 10(a)의 제1 반사부재(20)가 결합된 관체 캡을 분리한 후 도 10(b)의 제1 반사부재(이하, 제1-1 반사부재(25)라 칭한다.)가 결합된 관체 캡으로 교체하여 결합하기만 하면 상기 목적을 손쉽게 달성할 수 있게 된다.

본 발명의 제1-1 반사부재(25)는 이처럼 엘이디 광의 방사각을 넓혀 시인성은 확장시키되, 대부분의 광이 전방과 측면 방향으로 향하도록 하고자 할 경우 적합한 형태를 갖고 있다. 제1-1 반사부재(25)는 상단에서 하단으로 갈 수록 그 가로 방향 단면적이 좁아지는 원추형으로 이루어지되, 원추형의 중심축을 기준으로 비대칭 형태를 포함하도록 형성된다. 즉, 원추형의 중심축(K1)을 기준으로 좌?우는 대칭 형상을 이루되 전?후는 비대칭 형상을 형성하도록 구성된다.

원추의 꼭지점이 광축에 일치하도록 구성된 도 10(a)의 제1 반사부재(20)와 달리, 도 10(b)의 제1-1 반사부재(25)는 원추의 꼭지점이 광축(K1)과 일치하지 않고 광축(K1)에서 어긋나 있도록 구성된다. 따라서, 광축을 따라 제1-1 반사부재(25)에 입사되는 엘이디 광의 대부분은 전방과 측면 방향으로 반사되어 방사될 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 엘이디 표시등(170)은 다양한 타입의 원추형 반사부재를 갖는 관체 캡을 별도 구비하고 이러한 관체 캡이 투명 관체에 착탈 결합 가능하도록 구성함으로써, 버스 승강장의 다양한 구조 및 형태에 따라 이에 적합한 관체캡을 교체하기만 하면 해당 설치 환경에서 최적의 광 표시 범위를 구현할 수 있게 된다. 즉, 엘이디 소자(41)와 대향 배치된 원추형 제1 반사부재(20)를 통해 시인성을 확장시킬 수 있으면서 더 나아가 설치 환경에 따라 광 효율 극대화를 위한 탄력적인 대응이 가능한 것이다.

도 11은 본 발명의 제2 반사부재(60)가 장착된 엘이디 모듈(40)을 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11의 엘이디 모듈(40)의 단면도 및 제2 반사부재(60)에 의한 2차 반사 과정을 보여주는 도면이다.

본 발명의 제2 반사부재(60)는 몸체 상단부에 엘이디 소자(41) 주위 테두리부를 따라 소정의 구배를 갖고 형성된다. 바람직하게는 제2 반사부재(60)는 하우징(42)의 상면 상에 설치되고, 원반형으로 이루어져 중심부에는 상기 엘이디 소자(41)가 배치되고, 상기 원반형의 상면은 그 테두리부로부터 상기 엘이디 소자(41) 측으로 내향 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

엘이디 모듈(40)에 구비되는 제2 반사부재(60)는 제1 반사부재(20)에 의해 반사된 후 외부로 방출되지 못하고 엘이디 모듈(40) 측으로 입사되는 반사광을 재반사시키는 역할을 한다. 이처럼 제2 반사부재(60)는 투명 관체 내부에 잔류된 반사광을 남김없이 외부로 방출시켜줌으로써 장치의 광 효율(즉, 휘도)을 더욱 향상시켜줄 수 있게 된다.

도 11의 바람직한 실시예에 따른 제2 반사부재(60)는 원반형으로 이루어지되, 중심부에는 적어도 엘이디 소자(41)가 외부로 노출될 수 있는 크기의 구멍이 통공되어 있고, 상면은 내향 경사져 전체적으로 움푹 파인 형태를 갖는 원반형으로 구성되어 있다. 또한, 제2 반사부재(60)의 높이는 엘이디 소자(41)로부터 출사되는 광의 경로를 방해하지 않는 높이로 형성되어야 한다.

도 12를 참조하여 제2 반사부재(60)가 잔류 반사광을 외부로 방출하는 과정을 살펴보면, 엘이디 소자(41)로부터 출사되는 엘이디 광의 대부분은 제1 반사부재(20)에 의해 사방으로 분산되며 외부로 방출되나, 반사광 중 일부는 난반사 등의 이유로 엘이디 모듈(40) 측으로 입사된다. 이렇게 외부로 진행하지 못하고 엘이디 모듈(40)로 입사되는 반사광은 상기 엘이디 모듈(40)의 상부에 구비된 제2 반사부재(60)의 내향 구배면에 의해 재반사되어 외부로 방출됨으로써 광 표시의 시인성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다.

예컨데, 메인패널(100)과 확장모듈(110a,110b)로 별도 구성된 본 발명의 태양전지는 그 결합수단으로서 비단 자성체(111)뿐 아니라 볼팅체결, 브라켓 체결과 같은 다양한 방식이 적용될 수도 있음은 물론이다. 또한, 확장모듈(110a,110b)은 메인패널(100)보다 저용량의 작은 싸이즈로 제작하여 메인패널(100)의 최초 설치 후, 버스 승강장의 발전 용량 증설 필요시 확장모듈(110a,110b)을 추가 장착 가능하도록 설명 및 도시하였으나, 메인패널(100)과 확장모듈(110a,110b)을 저용량의 동일한 싸이즈로 구성하고 특정 장소에 태양광 어레이를 구성할 시 이처럼 작은 용량의 다수 개 모듈(즉, 메인패널 및 확장모듈)을 본 발명의 결합수단과 전기 접속수단을 이용해 상호 조립하며 확장해 나감으로써 최종적으로 목적하는 발전 용량의 태양광 어레이를 손쉽게 설치 완료할 수 있도록 구성할 수도 있음은 당업자에게 자명하다. 상기 경우, 태양광 어레이 설치를 위한 태양광 모듈의 보관 및 운반이 매우 용이해지는 장점을 제공한다.

이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

100: 태양전지 메인패널 101,111: 자성체
102: 결합공 103,113a,113b: 태양전지 셀
104: 메인패널 프레임 110a,110b: 확장모듈
112: 접합돌기 114a,114b: 확장모듈 프레임
105: 축전지 120: 인체감지센서
130: 조도감지센서 140: 흡연감지센서
150: 제어부 160: 엘이디 조명
170: 엘이디 표시등 180: 방범용 카메라
190: 음향출력 장치
10: 관체캡 20: 제1 반사부재
25: 제1-1 반사부재 30: 투명관체
35: 고무패킹 40: 엘이디 모듈
50: 몸체 60: 제2 반사부재

Claims (8)

1. 버스 승강장에 설치되어 내부 및 주변을 밝혀주는 엘이디 조명;
   상기 버스 승강장 내부 및 주변에 사람이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 적어도 하나의 인체감지센서;
   상기 버스 승장장 주변의 조도 정보를 검출하기 위한 조도감지센서;
   지면으로부터 일정 높이를 갖는 지점에 설치되어, 버스 운전사에게 상기 버스 승강장 내부 또는 주변에 사람이 존재함을 표시하기 위하여 점등되는 엘이디 표시등;
   상기 조도감지센서로부터 입력되는 조도 정보에 근거하여 상기 엘이디 조명의 온/오프 동작을 제어하고, 상기 인체감지센서로부터 입력되는 검출 신호에 근거하여 상기 엘이디 표시등의 점등을 제어하는 제어부; 및
   상기 엘이디 조명, 인체감지센서, 엘이디 표시등 및 제어부에 전원을 공급하도록 상기 버스 승강장에 설치되는 태양전지를 포함하고,
   상기 태양전지는,
   다수의 태양전지 셀을 내부에 포함하는 프레임과, 상기 프레임의 적어도 일측면에 구비되는 자성체로 구성되어 상기 버스 승강장에 최초 설치되는 메인패널; 및
   적어도 하나의 태양전지 셀을 내부에 포함하는 프레임과, 상기 프레임의 일측면에 구비되는 자성체로 이루어지고, 추후 상기 버스 승강장의 발전 용량 증설 필요시 상기 메인패널의 일측면에 자력을 통해 추가 장착되어 버스 승강장에 기설치된 태양전지의 발전 용량을 확장시켜주는 확장모듈을 포함하고,
   상기 확장모듈은,
   상기 자성체가 구비된 확장모듈의 일측면으로부터 돌출 형성되고 전도성을 지닌 접속돌기를 포함하고,
   상기 메인패널은,
   상기 자성체가 구비된 메인패널의 일측면에 상기 접속돌기가 삽입 결합될 수 있도록 상기 프레임에 관통 형성된 결합공; 및
   상기 결합공으로 삽입된 상기 접속돌기와 전기적으로 접속되는 접속소켓을 포함하도록 구성되어, 상기 확장모듈은 상기 메인패널의 일측면에 결합됨과 동시에 상기 메인패널과 전기적으로 도통되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템.
   
2. 버스 승강장에 설치되어 내부 및 주변을 밝혀주는 엘이디 조명;
   상기 버스 승강장 내부 및 주변에 사람이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 적어도 하나의 인체감지센서;
   상기 버스 승장장 주변의 조도 정보를 검출하기 위한 조도감지센서;
   지면으로부터 일정 높이를 갖는 지점에 설치되어 상기 버스 승강장 내부 또는 주변에 사람이 존재함을 표시하기 위하여 점등되는 엘이디 표시등;
   상기 조도감지센서로부터 입력되는 조도 정보에 근거하여 상기 엘이디 조명의 온/오프 동작을 제어하고, 상기 인체감지센서로부터 입력되는 검출 신호에 근거하여 상기 엘이디 표시등의 점등을 제어하는 제어부; 및
   상기 엘이디 조명, 인체감지센서, 엘이디 표시등 및 제어부에 전원을 공급하도록 상기 버스 승강장에 설치되는 태양전지를 포함하고,
   상기 엘이디 표시등은,
   상단 개구부와 하단 개구부를 구비하고, 내부는 비어 있는 투명한 통 형상으로 이루어진 투명관체;
   상기 투명관체의 상단 개구부에 결합되어 상기 상단 개구부를 폐쇄하는 관체캡;
   상기 관체캡의 하부에 장착되어 상기 투명관체의 상단 개구부를 통해 상기 투명관체 내부로 인입되고 입사광을 전반사하는 제1 반사부재;
   상기 투명관체의 하부에 결합되어 상기 투명관체를 지지하는 몸체; 및
   상기 몸체의 상단부에 설치되어 상기 투명관체의 하단 개구부를 통해 상기 투명관체 내부로 인입되고 엘이디 광선을 출사하는 엘이디 소자를 포함하고,
   상기 제1 반사부재는,
   상단에서 하단으로 갈 수록 가로 방향 단면적이 좁아지는 원추형으로 구성되고,
   상기 엘이디 소자는,
   상기 제1 반사부재와 대향하며 이격 배치되어 상기 제1 반사부재가 위치한 방향으로 엘이디 광선을 출사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 반사부재는 상기 원추형의 중심축을 기준으로 전?후?좌?우 대칭 구조를 이루도록 구성되고, 상기 제1 반사부재의 중심축이 상기 엘이디 소자의 광축과 일치하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템.
   
4. 제2 항에 있어서,
   상기 관체캡은 상기 투명관체의 상단 개구부에 착탈식 결합/분리 가능하도록 구성되고,
   상기 엘이디 표시등은 상기 관체캡을 대체하여 상기 투명관체의 상단 개구부에 착탈식 결합/분리 가능하도록 구성된 다른 하나의 관체캡을 더 구비하고,
   상기 다른 하나의 관체캡의 하부에는 상기 투명관체의 상단 개구부를 통해 상기 투명관체 내부로 인입되고, 입사광을 전반사하는 제1-1 반사부재가 장착되어 있으며,
   상기 제1-1 반사부재는 상단에서 하단으로 갈 수록 가로 방향 단면적이 좁아지는 원추형으로 이루어지되, 상기 제1-1 반사부재의 중심축을 기준으로 좌?우는 대칭 형상으로, 전?후는 비대칭 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템.
   
5. 제2 항에 있어서,
   상기 몸체의 상단부에 상기 엘이디 소자 주위를 따라 구비되고, 입사광을 전반사하는 제2 반사부재를 더 포함하고,
   상기 제2 반사부재는 원반형으로 이루어지되, 중심부에는 상기 엘이디 소자가 배치되고 상기 원반형의 상면은 그 테두리부로부터 상기 엘이디 소자 측으로 내향 경사지게 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템.
   
6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 인체감지센서로부터 상기 버스 승강장 내부에 사람이 존재한다는 신호를 입력받으면 상기 엘이디 조명이 정상모드로 동작하도록 제어하고, 상기 버스 승강장 내부에 사람이 부존재한다는 신호를 입력받으면 엘이디 조명이 절전모드로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템.
7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 버스 승강장에 설치되어 흡연 여부을 감지하기 위한 흡연감지센서와, 음성 내지 음향을 외부로 출력하는 음향출력 장치를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 흡연감지센서로부터 흡연 감지 신호를 입력받으면 상기 음향출력 장치를 통해 음성 내지 음향을 출력하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템.
   
8. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 버스 승강장에 설치되어 녹화 기능을 수행하는 방범용 카메라를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 조도감지센서로부터 검출된 조도 정보가 주간에 해당할 경우 상기 방범용 카메라를 오프(OFF)시키고, 검출된 조도 정보가 야간에 해당할 경우 상기 방범용 카메라를 온(On)시키며,
   상기 인체감지센서로부터 버스 승강장 주변에 사람이 존재하지 않는다는 신호를 입력받으면 상기 방범용 카메라의 녹화 기능을 일시 정지시키고, 사람이 존재한다는 신호를 입력받으면 녹화 기능을 다시 활성화시키는 것을 특징으로 하는 태양전지를 기반으로 구축된 버스 승강장 안전 시스템.

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