KR20120061693A - 태양전지를 이용한 횡단보도의 led 바닥조명 장치 및 그 방법 - Google Patents

태양전지를 이용한 횡단보도의 led 바닥조명 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치의 동작을 제어하는 PLC 제어부(10)와; 상기 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 태양에너지를 전기에너지로 전환하여 상기 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치로 전원을 공급하는 태양전지(20)와; 상기 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 적외선 신호를 이용하여 횡단보도에 사람이 진입하는지 여부를 감지하는 적외선 센서(30)와; 상기 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 상기 적외선 센서(30)에서 감지 신호가 발생하면, 일정 시간 동안 점등되는 LED 조명(40);을 포함하여 구성함으로서, 태양전지는 낮 동안 태양에너지를 전기에너지로 전환하여 LED 바닥조명을 충전시키고, 사람이 횡단보도에 접근하면 적외선 센서에서 이를 인식하여 LEd 조명을 점등시킴으로써 운전자가 보행자를 식별하여 사고를 예방할 수 있게 되는 것이다.

Description

태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치 및 그 방법{Apparatus and method for LED ground lighting of crosswalk by solar cell}
본 발명은 횡단보도의 바닥조명 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 태양전지를 전력원으로 하고, 사람이 횡단보도에 접근하면 적외선 센서에서 이를 인식하여 LED 조명을 점등시킴으로써 운전자가 보행자를 식별하여 사고를 예방하기에 적당하도록 한 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 횡단보도는 도로교통법에 따라 도로표지 또는 도로표시에 의하여 보행자의 횡단용으로 마련된 부분임을 표시한 곳을 말한다.
그러나 차량 운전자들이 야간 주행시에 횡단보도를 빨리 발견하지 못해 사고를 내는 경우가 종종 있다.
현재 우리나라의 인구 10만명당 보행자 교통사고 사망자는 5.28명으로써, OECD 평균 1.58명에 비해 매우 많은 숫자이다. 따라서 이러한 교통사고를 통해 보행자가 사망하는 것을 막을 필요가 있다.
종래기술 중에는 공개번호 제2010-0045325호의 "횡단보도"가 개시된 바 있는데, 이는 횡단보도에 LED를 이용하여 점등 및 소등하는 점은 본 발명과 유사하지만, 태양전지를 전력원으로 LED를 점등 및 소등하고, 센서를 이용하여 보행자를 인식하는 본 발명의 기술내용과는 차이점이 있다.
또한 종래기술 중에는 공개번호 제2003-0075226호의 "조명 장치가 포함된 횡단보도용 신호등"이 있으나, 이는 태양전지에서 발생된 전기를 이용하여 횡단보도를 비추는 조명을 점등 시키는 점은 본 발명과 유사하지만, 조명이 LED를 이용하는 본 발명의 기술과 차이점이 있고, 조명의 점등 및 소등을 종래에서는 주/야간 인식 센서를 이용하여 수행하고, 본 발명에서는 보행자 인식 센서인 적외선 센서를 이용하는 점에서 차이가 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 태양전지를 전력원으로 하고, 사람이 횡단보도에 접근하면 적외선 센서에서 이를 인식하여 LED 조명을 점등시킴으로써 운전자가 보행자를 식별하여 사고를 예방할 수 있는 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치의 블록구성도이고, 도 2는 도 1의 개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치의 동작을 제어하는 PLC(Programmable Locig Controller) 제어부(10)와; 상기 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 태양에너지를 전기에너지로 전환하여 상기 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치로 전원을 공급하는 태양전지(20)와; 상기 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 적외선 신호를 이용하여 횡단보도에 사람이 진입하는지 여부를 감지하는 적외선 센서(30)와; 상기 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 상기 적외선 센서(30)에서 감지 신호가 발생하면, 일정 시간(예, 20초) 동안 점등되는 LED 조명(40);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
도 3은 도 1에서 LED 조명의 구성예를 보인 도면이고, 도 4는 도 1에서 LED 조명에 철망을 설치한 예를 보인 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 LED 조명(40)은, 점등되는 LED(41)와; 상기 LED(41)를 상기 PLC 제어부(10)와 연결시키는 전선(42)과; 상기 LED(41) 윗 부분에 위치하여 상기 LED(41)의 파손을 방지하는 철망(43);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 방법을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 태양전지(20)로 LED 조명(40)을 충전시키는 제 1 단계(ST1)와; 상기 제 1 단계 후 PLC 제어부(10)는 적외선 센서(30)에서 감지신호가 발생하는지 판별하는 제 2 단계(ST2)와; 상기 제 2 단계에서 감지신호가 발생하면, 상기 PLC 제어부(10)는 LED 조명(40)을 일정 시간(예, 20초) 동안 점등시키는 제 3 단계(ST3);를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치 및 그 방법은 태양전지를 전력원으로 하고, 사람이 횡단보도에 접근하면 적외선 센서에서 이를 인식하여 LED 조명을 점등시킴으로써 운전자가 보행자를 식별하여 사고를 예방할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한 본 발명은 진환경적인 장치인 태양전지와 LED를 사용하여 횡단보도에 설치한 장점이 있다.
더불어 본 발명은 약 30% 이상의 교통사고 예방효과를 가져 안전한 보행환경을 제공할 수 있다.
나아가 본 발명은 기존 시스템(하향식)의 설치에 필요한 보조설비(바, 큰 기둥 등)이 불필요한 장점이 있다.
또한 본 발명은 기존 장치와 비교해서 적은 전력 소모의 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치의 블록구성도이다.
도 2는 도 1의 개념도이다.
도 3은 도 1에서 LED 조명의 구성예를 보인 도면이다.
도 4는 도 1에서 LED 조명에 철망을 설치한 예를 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 방법을 보인 흐름도이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
먼저 본 발명은 태양전지를 전력원으로 하고, 사람이 횡단보도에 접근하면 적외선 센서에서 이를 인식하여 LED 조명을 점등시킴으로써 운전자가 보행자를 식별하여 사고를 예방하고자 한 것이다. 그래서 본 발명은 태양전지를 이용하여 LED 바닥조명이 보행자를 비추도록 설치하여 운전자가 보행자를 식별하게 한다.
종래에는 조명이 작동되지 않았을 때 사람이 횡단보도 위에 있는지 식별하기 어려운 문제점이 있었으므로, 특히 교통사고에 취약한 신호시스템이 없는 횡단보도, 스쿨 존, 편도2차선(길이 12M) 이하의 도로, 장애인이나 교통약자의 이동이 잦은 도로에 본 발명을 적용하면 더욱 효과가 좋게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치의 블록구성도이고, 도 2는 도 1의 개념도이다.
그래서 PLC(Programmable Locig Controller) 제어부(10)는 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치의 동작을 제어한다.
또한 태양전지(20)는 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 태양에너지를 전기에너지로 전환하여 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치로 전원을 공급한다.
이러한 태양전지 모듈을 설계하고 설치하는 것은 다음과 같이 수행할 수 있다.
(1) 태양전지 모듈 선정
- 1일 소비전력(Whr) = 전기기구소비전력(W) X 1일 사용시간
= 24 X 3W X 10hr = 720Whr
- 1일 필요한 발전량(W) = 1일 소비전력(Whr) / 3.5hr(평균일조시간)
= 720 / 3.5 = 200W
- 필요한 태양전지 모듈 = 1일 필요한 발전량 X 1.2(출력손실계수)
= 250W
>> 150W 태양 전지 모듈 2개 설치
(2) 배터리 선정
- 필요한 배터리 용량(Ah) = 1일 소비전력(Whr) / 배터리 전압(통상 12V)
X 부조일수 X 1.25(배터리방전손실보정계수)
= 720 / 12 X 5 X 1.25 = 375Ah
>> 200Ah 배터리 2개 설치
적외선 센서(30)는 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 적외선 신호를 이용하여 횡단보도에 사람이 진입하는지 여부를 감지한다. 이러한 적외선 센서(30)는 적외선을 이용해 온도, 압력, 방사선의 세기 등의 물리량이나 화학량을 검지하여 신호처리가 가능한 전기량으로 변환하는 장치이다.
그리고 LED 조명(40)은 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 적외선 센서(30)에서 감지 신호가 발생하면, 일정 시간(예, 20초) 동안 점등된다.
도 3은 도 1에서 LED 조명의 구성예를 보인 도면이고, 도 4는 도 1에서 LED 조명에 철망을 설치한 예를 보인 도면이다. 그리고 도 4에서 (a)는 사시도이고, (b)는 측면도이다.
그래서 LED 조명(40)은, 점등되는 LED(41), LED(41)를 PLC 제어부(10)와 연결시키는 전선(42), LED(41) 윗 부분에 위치하여 LED(41)의 파손을 방지하는 철망(43)을 포함하여 구성할 수 있다. 그래서 철망(43)아래에 LED(41)를 설치함으로써 LED(41)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명을 왕복 2차선 도로(길이 : 12m에 적용)에 설치할 경우, 필요한 바닥 조명의 개수 24개가 된다.
따라서 3W LED 전구를 사용하면, 총 LED 소비전력 = 3 X 24 = 72W 가 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 방법을 보인 흐름도이다.
먼저 태양전지(20)로 LED 조명(40)을 충전시킨다(ST1).
그리고 PLC 제어부(10)는 적외선 센서(30)에서 감지신호가 발생하는지 판별한다(ST2).
그래서 감지신호가 발생하면, PLC 제어부(10)는 LED 조명(40)을 일정 시간(예, 20초) 동안 점등시킨다(ST3).
따라서 본 발명은 다음과 같은 <동작조건>에 의해 동작하게 된다.
1. 바닥조명은 20초 동안 점등된다
2. 한 쪽에서 사람이 지나가면, 적외선 센서(30)가 이를 감지, 입력 신호로 받아 LED 조명(40)이 점등된다.
3. LED 조명(40)이 점등된 후, 만약 반대편에서 사람이 들어오면 다시 20초 동안 LED 조명(40)이 점등된다.
이처럼 본 발명은 태양전지를 전력원으로 하고, 사람이 횡단보도에 접근하면 적외선 센서에서 이를 인식하여 LED 조명을 점등시킴으로써 운전자가 보행자를 식별하여 사고를 예방하게 되는 것이다.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : PLC 제어부
20 : 태양전지
30 : 적외선 센서
40 : LED 조명
41 : LED
42 : 전선
43 : 철망

Claims (3)

  1. 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치의 동작을 제어하는 PLC 제어부(10)와;
    상기 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 태양에너지를 전기에너지로 전환하여 상기 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치로 전원을 공급하는 태양전지(20)와;
    상기 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 적외선 신호를 이용하여 횡단보도에 사람이 진입하는지 여부를 감지하는 적외선 센서(30)와;
    상기 PLC 제어부(10)의 제어를 받고, 상기 적외선 센서(30)에서 감지 신호가 발생하면, 일정 시간 동안 점등되는 LED 조명(40);
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED 조명(40)은,
    점등되는 LED(41)와;
    상기 LED(41)를 상기 PLC 제어부(10)와 연결시키는 전선(42)과;
    상기 LED(41) 윗 부분에 위치하여 상기 LED(41)의 파손을 방지하는 철망(43);
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 장치.
  3. 태양전지(20)로 LED 조명(40)을 충전시키는 제 1 단계(ST1)와;
    상기 제 1 단계 후 PLC 제어부(10)는 적외선 센서(30)에서 감지신호가 발생하는지 판별하는 제 2 단계(ST2)와;
    상기 제 2 단계에서 감지신호가 발생하면, 상기 PLC 제어부(10)는 LED 조명(40)을 일정 시간(예, 20초) 동안 점등시키는 제 3 단계(ST3);
    를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 횡단보도의 LED 바닥조명 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015154605A1 (zh) * 2014-04-08 2015-10-15 袁志贤 一种安装在墙壁拐角的led照明安全灯
ES2632252A1 (es) * 2016-03-09 2017-09-12 Universitat Politécnica de Catalunya Paso de cebra con seguridad mejorada

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