KR20120063029A - 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차량의 안전 주행을 위해서 중앙 차선에 설치하여 주간이나 야간에도 운전자가 차선을 확실하게 구분할 수 있어서 차량이 다른 차로로 침범하지 않도록 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대에 관한 것이다.
본 발명에 따른 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대는, 장방형으로 형성된 본체와, 상기 본체의 상면에 설치되는 태양전지(sollar cell)와, 상기 태양전지와 도선으로 연결되어 본체 내부에 설치되는 축전지나 슈퍼캐패시터와, 상기 축전지나 슈퍼캐패시터와 연결되어 상기 본체의 외부면에 설치되어 차량의 진행방향에 따라 순차적으로 점멸하는 LED 발광부와, 상기 LED 발광부의 점멸을 제어하는 스위칭부를 포함하여 구성되고, 상기 차선 분리대 주변의 조도를 감지하기 위한 조도센서 및 스위칭부의 작동을 단속하는 제어부를 구비하여 구성되는 것을 구성적 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 LED의 점멸은 차량의 진행방향으로 이루어지거나 일정한 주기로 이루어 지도록 구성하며, LED의 점멸 속도가 차로가 급경사인 경우나 커브길인 경우 또한 차선의 합류지점과 같은 위험지역에서는 빠르게, 완경사에서는 느리게 점멸하는 회로 조절 기능을 갖도록 구성한다.

Description

시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대{DIVISIONAL STRIP WITH A SOLLAR CELL ENHANCING VISIBILITY}

본 발명은 시인성(視認性)이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량의 안전 주행을 위해서 중앙 차선에 설치하여 주간이나 야간에도 운전자가 차선을 확실하게 구분할 수 있어서 차량이 다른 차로로 침범하지 않도록 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대에 관한 것이다.

일반적으로 도로에는 통행하는 차량 및 행인의 안전을 위해서 각종 교통안전 시설물 및 안내판 등이 설치되어 있으며, 차량의 안전운행을 위한 시설물로서 교통표지를 위시하여 가드레일, 차선(중앙)분리대, 델리네이터(delineator), 차선규제봉 및 표지병 등과 같은 각종의 교통안전 시설물들이 복합적으로 설치되어 있다.

상기 교통안전 시설물은 일반 도로의 중앙차선, 2개의 도로가 만나는 합류지역, 도로의 커브 구간, 낙하 위험이 있는 도로, 추돌이나 충돌 위험이 있는 도로의 중앙차선 등에 설치하여 운전자의 시야를 확보해 주는 것으로, 특히 야간에나 악천후시에 차량의 안전운행을 위해 필요한 시설물이다.

특히 도로의 중앙차선이나 합류지역 등에 설치하는 차선분리대, 차선규제봉, 델리네이터 및 표지병 등의 교통안전 시설물은 운전자가 안전하게 차량을 운행할 수 있도록 시야를 확보해주는데, 상기 교통안전 시설물들은 주간보다도 야간에, 특히 악천후시에 더욱 필요하며, 따라서 야간 식별력이 좋아야 한다.

상기 차선(중앙)분리대는 콘크리트 및 PE로 이루어지며, 상협하광의 형상으로 형성되어 도로 중앙에 설치되나 외면에 중앙분리대를 식별토록 하는 마땅한 식별수단이 설치되지 않으므로서, 야간이나 악천후시에 운전자가 중앙분리대를 식별하기 용이치 않아 주행중 차선분리대에 부딪히는 안전사고가 발생하는 문제가 있다.

차선 규제봉은 일반적으로 탄성 재질의 기둥 형상으로 차선을 따라 일정 간격으로 설치되며, 또한 표지병은 상부가 돌출되게 노면상에 매립?설치되어 차선을 따라 일정 간격으로 설치되는데, 상기 차선규제봉 및 표지병은 앵커 볼트 등의 결합수단으로 노면상에 고정 설치된다.

상기와 같이 차선에 설치되는 교통안전 시설물들은 야간 및 악천후시에 운전자가 원거리에서도 용이하게 식별하여 차량을 안전하게 운행할 수 있도록 외면에 반사체를 부착하는데, 상기 반사체는 시간이 경과함에 따라 도로에서 발생하는 먼지 등의 이물질이 부착되어 반사효과가 절감되어 운전자가 식별하기에 용이하지 않은 문제가 있다. 따라서, 종래 교통안전 시설물, 특히 차선에 설치되는 시설물에 전구나 LED를 설치하여 식별력을 높여주기 위한 다양한 방법이 강구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기의 문제해결을 위하여 안출된 것으로, 다음과 같은 목적이 있다.

첫째, 본 발명은, LED 발광부를 분리대에 차량의 진행방향으로 순차적으로 점멸하도록 설치하여 야간이나 악천후시에도 운전자가 차선의 방향을 확실하게 인식할 수 있어 다른 차로로의 침범에 의한 충돌 및 접촉사고 등을 미연에 방지하여 운전자의 안전을 확보해 주는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대를 제공하는데 있다.

둘째, 본발명은 분리대에 설치하는 LED 발광부의 점멸속도를 경사도에 따라서 달리함으로써, 운전자가 차로의 경사정도 및 굽어지는 도로의 곡률정도를 미리 인식케하여 운전속도를 조절케함으로써 도로에서의 사고를 방지할 수 있는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대를 제공하는데 있다.

셋째, 차선분리대의 점멸장치를 날씨의 정도에 따라 자동으로 점멸가능하도록 하여, 날씨의 변화에 관계없이 운전자가 차선을 확실하게 인식할 수 있는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대를 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대는, 장방형으로 형성된 본체; 상기 본체의 상면에 설치되는 태양전지; 상기 태양전지와 도선으로 연결되어 본체 내부에 설치되는 축전지나 슈퍼캐패시터; 상기 축전지나 슈퍼캐패시터 연결되어 상기 본체의 외부면에 설치되어 차량의 진행방향에 따라 순차적으로 점멸하는 LED 발광부; 상기 LED 발광부의 점멸을 제어하는 스위칭부를 포함하며, 스위칭부의 작동을 단속하는 제어부를 구비하는 것을 구성적 특징으로 한다. 또한 본체에는 차선 분리대 주변의 조도를 감지하는 조도센서가 구비되는데, 상기 조도센서는 필요에 따라 태양전지를 조도센서로 대신하여 생략할 수 있다.

바람직하게는, 상기 LED의 점멸은 차량의 진행방향으로 이루어지거나 일정한 주기로 이루어 지도록 구성하며, LED의 점멸 속도는, 차로가 급경사인 경우나 커브길인 경우 또한 차선의 합류지점과 같은 위험지역에서는 빠르게, 완경사에서는 느리게 점멸하는 회로 조절 기능을 갖도록 구성한다. 상기 본체에는 삽입공이 형성되는데, 상기 삽입공은 상광하협(上廣下狹)의 깔대기 형상이거나, 횡단면이 삼각형상이 홈이거나, 원통형상으로 형성되고, 또한 상기 본체는, 돌출부와 오목부로 구성되며, 상기 돌출부 및 오목부의 상면 및 하면은 편평하게 형성되며, 태양전지는 상기 돌출부의 상면에 설치하고, 상기 돌출부의 측면에 LED 발광부가 설치되는 것을 특징으로 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대는, 운전자에게 차선을 확실하게 인식시켜줌으로써, 차량이 차선을 침범하는 것을 미연에 방지하여 교통사고를 줄여 줄 수 있으며, 분리대에 설치하는 LED 발광부의 점멸속도를 경사도에 따라서 달리함으로써, 운전자가 차로의 경사정도 및 굽어지는 도로의 곡률정도를 미리 인식케하여 운전속도를 조절할 수 있도록 유도하며, 차선 분리대에 설치된 LED가 야간 및 악천후시에 자동으로 점등됨으로써, 운전자는 야간에도 차선을 확실하게 인식할 수 있어 차량을 안전하게 운행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대의 사시도 및 종단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대의 다른 실시예를 도시한 사시도 및 종단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대의 다른 실시예를 도시한 사시도 및 종단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 돌출부와 오목부로 구성된 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대의 사시도 및 종단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 실시예에 차단봉이 설치된 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대의 사시도 및 종단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 실시예에 차단봉이 설치된 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대의 사시도 및 종단면도이다.
도 7은 도4에 도시된 실시예에 차단봉이 설치된 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대의 사시도 및 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 LED 발광부의 점등 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 9는 구동회로를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 10은 신호입력부의 회로도이다.
도 11은 점멸부의 회로도이다.

본 발명은 차량의 안전 주행을 위해서 중앙 차선에 설치하여 주간이나 야간에도 운전자가 차선을 확실하게 구분할 수 있어서 차량이 다른 차로로 침범하지 않도록 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대(1)에 관한 것으로, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 본 발명의 기술적 요지와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 가급적 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 시인성(視認性)이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대(1)는, 장방형으로 형성된 본체(10)와, 상기 본체(10)의 상면에 설치되는 태양전지(sollar cell)(30)와, 상기 태양전지(30)와 도선으로 연결되어 본체 내부에 설치되는 축전지나 슈퍼캐패시터(20)와, 상기 축전지나 슈퍼캐패시터 (20)와 연결되어 상기 본체(10)의 외부면에 설치되어 차량의 진행방향에 따라 순차적으로 점멸하는 LED 발광부(40)와, 상기 LED 발광부(40)의 점멸을 제어하는 스위칭부(21)를 포함하여 구성되고, 상기 스위칭부(21)의 작동을 단속하는 제어부(33)를 구비한다. 또한 상기 본체(10)에는 차선 분리대 주변의 조도를 감지하기 위한 조도센서(31)가 구비되는데, 상기 조도센서(31)는 필요에 따라 태양전지(30)를 조도센서로 대신하여 생략할 수 있다.

또한 상기 LED의 점멸은 차량의 진행방향으로 이루어지거나 일정한 주기로 이루어 지도록 구성하며, LED의 점멸 속도는, 차로가 급경사인 경우나 커브길인 경우 또한 차선의 합류지점과 같은 위험지역에서는 빠르게, 완경사에서는 느리게 점멸하는 회로 조절 기능을 갖도록 구성한다.

바람직하게는, 운전자가 시야를 용이하게 확보하도록 상기 본체(10)의 양 측면에는 반사지(63)가 부착되고, 본체(10)에는 삽입공(11)과 관통공(12)이 상부에서 하부로 연이어 형성되며, 상기 삽입공(11)과 관통공(12)을 통해서 결합수단(50)인 앵커볼트가 노면에 본체(10)를 고정?결합시킨다.

차량이 주행하는 차선에 설치되는 차선분리대(1)의 본체(10)는 기본적으로 상면이 편평하고 길이방향으로 상부 양단이 경사진 경사면을 가지는 장방형이나, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 돌출부(14)와 오목부(15)로 구성될 수 있다. 상기 돌출부(14) 및 오목부(15)의 상면 및 하면는 편평하게 형성되고, 이러한 구성에서 상기 태양전지(30)는 태양광을 수광하기 용이하도록 돌출부(14)의 상면에 설치되는 것이 바람직하다. 상기 돌출부(14)는, 각 측면이 경사진 경사면으로 형성되어 사다리꼴 형상을 이루는데, 상기 돌출부(14)의 측면인, 길이방향 경사면에 LED 발광부(40)가 설치되어 운전자가 보다 쉽게 차선 분리대(1)를 인식할 수 있다.

상기 본체(10)는, 스테인레스, 스틸 또는 재생 플라스틱을 사용하여 제작하고, 노면에 결합시키는 결합수단(50)으로는 앵커볼트를 사용한다. 도 1을 참조하면 상기 본체(10)는, 중앙부에 일정 간격으로 형성된 복수개의 삽입공(11)을 통해 관통공(12)을 관통하는 앵커볼트로 노면에 고정?설치될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 본체(10)는, 중앙부에서 일정거리 이격된 본체의 주변부에 길이방향으로 형성되는 복수개의 삽입공(11)을 통해서 관통공(12)으로 앵커볼트를 관통시켜 노면에 고정?설치될 수 있다.

도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 삽입공(11)은 상광하협(上廣下狹)의 깔대기 형상으로 형성시켜 결합수단(50)인 앵커볼트를 삽입하여 고정시킬 때 볼트에 너트를 체결하기 용이하도록 한다. 도 2, 도3 및 도 6에 도시된 바와 같이 앵커볼트를 삽입하여 볼트에 너트를 체결하기 용이하도록 경사면에 홈을 형성시킨 삽입공(11)을 구성한다. 상기 홈으로 형성된 삽입공(11)은 경사면에 형성되므로 횡단면이 삼각형상을 이룬다. 또한, 도 4 및 도 7에 도시되어 있듯이 삽입공(11)을 원통형으로 형성시킬 수 도 있다. 상기와 같이 여러형태로 형성된 삽입공(11)을 통해 앵커볼트(50)를 관통공(12)에 관통시켜서 노면에 고정?결합시킨다. 본 발명에서는 삽입공(11)의 직경은 관통공(12)보다 크게 형성시킨다. 상기 앵커볼트를 삽입공(11)에 삽입하여 본체(10)를 노면에 고정시켜 설치한 후에 상기 삽입공(11)의 상부를 커버(13)로 폐쇄하여 이물질 및 강우시에 빗물이 침투하여 앵커볼트를 손상시키는 것을 방지한다.

상기된 바와 같이 본체(10)는 기본적으로 장방형으로 형성되어, 길이방향으로 상부 양단이 경사지게 구성되는데, 상기 본체(10)의 횡단면을 구체적으로 살펴보면 본체(10)가 6각이나 8각 형태를 이루나, 도로의 여건 및 주변 환경에 따라 다른 형태를 이룰수 도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 기본적으로 본체(10)의 횡단면을 8각으로 형성하면, 1차면, 즉 편평한 최상면에는 태양전지(30)를 부착?설치하고, 2차면, 즉 최상면 아래쪽의 경사진 양쪽면에는 LED 발광부(40)를 설치한다. LED 발광부(40)가 설치된 면의 아래쪽인, 3차면에는 본체의 길이방향으로 일정 간격을 두고 삽입공(11)을 형성시켜 결합수단(50)인 앵커볼트를 상기 삽입공(11)에 삽입하여 관통공(12)을 관통시켜서 본체(10)를 노면에 고정?설치한다. 또한 보조 식별수단으로 사용할 수 있는 고휘도의 반사지(63)는 3차면에 부착할 수도 있으며, 3차면 아래쪽의 수직 측면에 부착할 수도 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 본체(10)의 최상면에 복수개의 삽입공(11)이 형성된 경우에는, 2차면, 즉 최상면 아래쪽의 경사진 양쪽면에는 LED 발광부(40)를 설치하고, 3차면이나 3차면 아래쪽의 수직면에 반사지(63)를 부착한다. 상기에서는 기본적인 LED 발광부(40), 삽입공(11) 및 반사지(63)의 부착위치를 설명하였으나, 도 4 및 도 7에 도시되어 있듯이 LED 발광부(40), 삽입공(11) 및 반사지(63)의 위치는 변경이 가능하게 구성될 수 있다.

상기 본체(10)의 길이는 1m를 기본으로 하나, 도로 및 주변의 여건에 따라 길이를 달리 할 수도 있다. 즉 도로가 직선인 경우에는 길이를 더 길게 제작하여 사용할 수도 있으며, 곡선이 많이 있는 도로인 경우에는 본체(10)의 길이를 기본길이로 제작하거나 좀더 작게 제작하여 사용할 수 도 있다. 본체(10)의 높이와 폭은 각각 180 ? 230㎜ 및 200㎜로 제작하여 사용하나, 이 또한 도로 및 주변의 여건을 고려하여 제작하는 것이 바람직하다.

또한, 도 5, 도 6 및 도 7에는 본체(10)의 상부 중앙에 차선 규제봉(60)을 상기 본체(10)에 대해 수직하게 설치하는 다른 실시예를 도시하고 있다. 상기 규제봉(60)을 삽입할 수 있는 규제봉 삽입공(미도시)이 본체 중앙에 형성되어 있으며, 상기 규제봉은 끼움 방식이나 나사 결합 방식으로 본체에 결합시킨다. 상기 나사 결합 방식은 규제봉 삽입공의 내주연에 나사산을 형성시키고 규제봉의 하부 외주연에 나사산을 형성시켜서 암?수 나사가 결합되는 방식으로 규제봉(60)을 규제봉 삽입공에 삽입한다. 상기 차선 규제봉(60)은 통상적으로 원통 형상의 탄성 재질로 형성되는데, 원통형 이외의 다른 형태로도 형성될 수 있다. 또한 상기 차선 규제봉(60)의 상부에는 LED 발광부(61)가 더 구비되고, 발광부의 아래쪽으로 고휘도 반사지(62)가 부착될 수 있다. 상기 LED 발광부(61)는, 본체 내부에 설치되는 축전지나 슈퍼캐패시터(20)와 연결되고 본체(10)에 설치되어 있는 다른 LED 발광부(40)와 연동하며, 스위칭부(21)에 의하여 제어되어 야간이나 악천후시에 점등되어서 운전자의 시야를 확보해준다.

상기 본체(10) 상부에 설치되는 차선 규제봉(60)은 필요시 본체(10)의 상부에 결합시켜 사용할 수도 있는데, 상기 차선 규제봉(60)은 도로의 상태 등에 따라 1개를 설치할 수도 있고, 복수개를 설치할 수도 있다. 또한 규제봉(60)과 규제봉(60) 사이에는 무단 횡단 금지판을 삽입하여 차선 분리대를 설치할 수도 있다.

상기 태양전지(30)는 도로의 모양이나 위치, 방향에 따라 최적의 태양광 수광 조건을 위해서 위치를 바꾸어 설치할 수 있게 하는 것이 바람직하고, 태양전지(30)를 외부의 이물질의 충격으로부터 보호하기 위해서, 상면에 투명한 강화유리나 강화플라스틱의 커버(미도시)를 씌운다. 본체(10)의 측면에 설치되는 LED 발광부(40)는 LED를 일자형으로 배열하거나, 화살표 형태로 일렬로 배열하여 차량 진행방향을 지정하도록 설치하며, 축전지(2차전지)나 슈퍼캐패시터(20)는 본체(10)의 내부에 설치하는데, 외부에서 충격에 견딜수 있도록 충격방지 부재, 예컨대 충격방지 고무 등의 충격방지 재료를 상기 축전지나 슈퍼캐패시터(20)가 설치되는 본체(10) 내부에 부착한다. 또한 상기 우천시에 빗물이 침투하지 못하도록 축전지나 슈퍼캐패시터가 설치되는 곳을 방수 처리하는 것이 바람직하다. 일반적으로 상기 축전지로는 납축전지, 리튬폴리머, 리튬이온, 니켈 카드뮴, 니켈 수소전지 등을 포함하는 2차 전지를 사용한다.

외부의 조도를 감지하는 조도센서(31)에서 감지된 광(光)이 전기신호로 변환되어 제어부(33)로 보내지면, 야간 또는 우천시나 안개 등이 끼인 날에는 상기 제어부(33)가 스위칭부(21)를 온(ON) 시켜서 축전지나 슈퍼캐패시터(20)에 충전된 전력을 방전하여 LED 발광부(40)를 작동시켜 LED가 빛을 발광하도록 한다.

상기와 같은 구성의 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대(1)는, 주간에 상기 차선 분리대 본체(10)의 상면에 설치되는 태양전지(30)에서 태양광을 수광하여 축전지나 슈퍼캐패시터(20)에 전류를 충전하고, 상기 축전지나 슈퍼캐패시터(20)에 충전된 전류로 야간에 LED 발광부(40)를 점등시켜서 운전자가 차선을 용이하게 식별하게 한다. 상기와 같이 야간에만 LED 발광부(40)가 점등되도록 하기 위해서는 조도센서(31), 제어부(33) 및 스위칭부(21)가 필요한데, 상기 조도센서(31)에서 감지된 광(光)량에 따라 제어부(33)가 스위칭부(21)의 온/오프를 제어한다. 본 발명에 사용되는 태양전지(30)는, 본체의 크기 및 LED 발광부의 크기에 따라 2개 이상의 복수개를 사용할 수도 있다. 즉, 태양전지(30)의 크기에 따라 축전지나 슈퍼캐패시터(20)의 충전 양이 정해짐으로 LED 발광부(40)의 LED 수량이나 점멸시간을 미리 파악하여 크기를 정하는 것이 바람직하고, 상기 태양전지(30)를 복수개 설치할 경우에는 태양전지 사이의 연결은 리본연결을 한다.

상기 조도센서(31)는, 본체(10)의 상면이나 차선 규제봉(60)의 상부에 설치되어 차선 주변의 조도를 감지하여 제어부(33)에 신호를 보내면, 상기 제어부(33)는, 주간에는 스위칭부(21)를 오프(OFF)하여 축전지나 슈퍼캐패시터(20)에서 LED 발광부(40,61)로의 전류공급을 차단하고, 야간이나 악천후시에는 스위칭부(21)를 온(ON)하여 축전지(20)에서 LED 발광부(40)로의 전류공급을 인가하여 LED를 점등시킴으로써 야간에 운전자의 시야를 확보해준다. 상기 차선 규제봉(60)에 설치되는 LED 발광부(61)도 태양광을 감지하는 조도센서(31) 및 제어부(33) 의해 온/오프되는 스위칭부(21)의 제어로 점등된다. 또한 태양광이 없는 야간에 축전지나 슈퍼캐패시터(20)에 있는 전류가 태양전지(30)로 되돌아 가는 현상을 방지하기 위해 역류방지 다이오드(32)를 더 설치하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 주간에는 태양전지(30)에서 수광된 태양광에 의해 발생된 전류가 축전지나 슈퍼캐패시터(20)에 충전되고, LED의 점등이 필요한 야간이나 악천후에는 스위칭부(21)가 온(ON)되어 축전지나 슈퍼캐패시터(20)에 충전된 전류가 LED 발광부(40,61)에 인가되도록 한다.

다음으로 본 발명에 따른 LED 구동 회로(100)에 대해 도 9를 참조하여 이하에 설명한다. 도 9는 본 발명에 따른 LED 구동 회로(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, LED 구동 회로(100)는 태양전지에 의해 전하가 축전된 축전지(20)로부터의 전압을 이용하도록 도시되었지만, 필요에 따라 태양전지로부터 전압을 공급받아 구동되어도 좋다.

본 발명에 따른 LED 구동 회로(100)는 전원(축전지나 슈퍼캐패시터,20)으로부터 공급 받은 직류 전압을 시간축에 따라 전압이 변화하는 교류전압으로 변환하기 위한 신호 변환부(110)를 포함하는데, 이 신호 변환부로부터의 출력 신호가 이후 LED를 순차적으로 점멸하기 위한 점멸부(120)의 입력 신호로서 이용되므로, 따라서 신호 변환부(110)는 이하 신호 입력부로서 언급된다. 점멸부에서는 신호 입력부(110)로부터 입력된 전압 신호에 따라 점멸부(120)에 연결된 LED를 순차적으로 점등제어하도록 구성된다.

다음으로 도 10을 이용하여 본 발명에 따른 신호 입력부(100)에 대해 설명한다. 도 10은 본 발명에 따른 신호 입력부(100)의 일례를 도시한 도면이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 신호 입력부(100)는 두개의 TL882 소자(111,112)를 이용하여 구성된다. 첫번째 TL002(111)은 축전지나 슈퍼캐패시터(20)로 이루어진 DC 전압으로부터 A로 표시한 바와 같은 사각 구형파를 생성하는 구형파 생성회로 구성된다. 참고로 본 발명에서 축전지의 전압은 Dc12V인 것이 사용되었다. 이어서, TL002(111)을 거쳐 구형파로 변조된 파형은 다시 적분기로서 동작하도록 구성된 TL882 소자(112)(또는 적분기)를 통해 삼각파형으로 변환되게 된다. 본 회로도에서 저항 Ra1 내지 Ra6은 각각 10kΩ, 10kΩ, 100kΩ, 82kΩ, 47kΩ, 82kΩ인 것이 사용되었으며, 사각펄스의 속도를 조절하기 위한 260kΩ의 가변저항 Rv1과 삼각파형의 펄스 속도를 조절하기 위한 5kΩ의 가변저항 Rv2가 사용되었다. 또한, 본 발명에서는 직류 전원으로부터 발생되는 맥류를 제거하기 위해 탄탈륨 커패시터(C1)을 더 포함하므로써 신호의 품질을 향상시킬 수 있다. 이러한 저항 및 커패시터의 구성요소는 회로의 설계에 따라 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이며, 신호 입력부의 구성 역시 직류 전원으로부터 교류 또는 시간에 따른 전압의 변화가 나타나는 신호로 변경할 수 있다면 공지된 어떤 회로도 사용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 것이다.

다음으로 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 점멸부(120)의 구성에 대해 설명한다. 도 11은 본 발명에 따른 점멸부(120)의 구성의 일례를 도시한 도면이다. 본 발명에서 점멸부(120)는 LED(40)의 점등을 순차적으로 제어하기 위해 LM3914 칩, LM3915칩, LM3916칩을 채용하여 구성되었다. LM3914 칩, LM3915칩, LM3916칩은 아날로그 전압 레벨을 검출하기 위한 칩으로, P1번 내지 P18번의 핀으로 이루어진다. 본 실시예에서는 LM3916 칩을 사용하는 것으로 실시하였으며, 기본적으로 LM3916칩은 10개의 LED이 구동될 수 있다. 10개 이상의 LED의 점등을 구현하는 것은 복수의 LM3916칩을 사용하는 것으로 구현가능하며, 본 실시예에서는 설명을 간단하게 하기 위해 하나의 LM3916칩을 사용하는 것으로 하였다.

전술한 바와 같이 LM3916칩은 아날로그 전압 레벨을 검출하는 것으로, 본 발명에서 입력 신호는 신호 입력부(110)의 삼각파로 제공된다. LED(40)는 LM3916칩의 P1, P10 내지 P18에 접속된다. P2는 최저 전압이 입력되는 핀으로서 그라운드에 접지되어 0V가 된다. 다음으로 P3는 최고 전압이 입력되는 핀으로 DC 12V로 된다. P4는 검출하고자하는 최저 전압이 설정되고, P6은 검출하고자하는 최고 전압이 설정되는데 이들 값은 접지단에 연결된 저항 R1과 R2에 의해 결정된다. 또한 이때 설정된 값은 LED의 밝기에 영향을 주게 되므로, 적당하게 선택될 수 있다. 다음으로 P7은 리퍼런스 전압의 출력값을 나타내는 것으로, P7에 인가되는 전압값이 입력신호와 비교되어 전압차이가 구해질 수 있다. 다음으로 P8은 기준전압값을 조절하기 위한 것으로 가변저항 R2를 조절함으로써 기준전압값이 미세조절될 수 있다. 또한 P9는 점멸 모드를 선택하는 것으로 모드 선택에 따라 바형태 점멸 또는 단일 점멸의 선택이 가능하게 된다. 본 실시예에서는 바형태의 점멸로 모드가 설정된 것으로 한다.

참고로, P6 기준전압인, Vref=1.25V(1+(R2/R1))으로 구해지는데, 여기서 1.25V는 LM3916칩의 내부 고정값이다.

이런 LM3916칩을 사용하여 점멸부(120)를 구성한 경우, 예를 들면, P4에 최저값으로 1V가 설정되고, P6에 최대값으로 10V가 설정되고, Vref가 1V로 설정되는 경우 점멸부(120)를 구성하는 LM3916칩은 신호 입력부(110)로부터 입력되는 신호 중 1V 내지 10V의 전압을 검출하게 되고, 1V 단위로 LED를 바 형태로 점등하게 된다. 즉, 도 11의 좌측 하단에 도시한 것과 같이, 0V 내지 12V 사이에서 변화되는 입력 신호중 1V 내지 10V의 전압에 대해 LED를 점등하게 되는데, 만일 1V에 해당하는 입력크기가 검출되면 LED 40a를 점등하고, 2V에 해당하는 입력 크기가 검출되면 LED 40a, 40b를 점등하며, 10V에 해당하는 전압크기가 검출되면 LED 40a 내지 40j를 점등하게 된다. 본 발명에서는 이오 같은 LED 점멸의 밝기와 제어를 용이하게 조절하기 위해 R2를 가변저항을 사용하여 구성하였다.

또한, 본 발명에서는 가파른 커브 길, 고속도로 등의 작업구간에서 차량에게 경고를 하기 위해 LED의 점멸 속도를 빠르게 하도록 하기 위해 신호 입력부의 입력 신호가 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 가변저항 Rv2에 의해 조절가능하도록 구성하여 사용 및 설치의 편리함을 도모하였다.

상기와 같은 기능을 하는 회로에서는 가변 저항을 설치하여 LED 발광부(40,61)의 밝기 및 점멸의 속도를 용이하게 조절하도록 회로를 구성하고, 태양전지(30)의 방향을 도로 사정에 맞게 조절, 설치하여 최대로 태양광을 수광하여 축전지(20)에 충분한 충전이 이루어져 LED 발광부(40,61)에 충분한 전류가 공급되도록 한다. 회로도에 사용하는 IC는 LED의 점멸에 필요한 여러가지 종류가 가능하므로 차선 분리대(1)의 사용 목적에 맞게 선택하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대(1)는, 차도 뿐만 아니라 자전거 전용도로에도 차도와의 경계를 표시하기 위해 설치할 수 있는데, 자전거 도로의 경우에는 은은한 밝기를 통하여 운전자로 하여금 편안함을 주면서 도로와의 경계를 잘 파악할 수 있도록 LED 발광부(40)의 크기를 조절하여 설치하거나 조도가 낮은 LED를 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명에 따른 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대(1)는, 본체만(10)으로도 차선 중앙을 따라서 일렬로 설치하여 차선 분리대(1)로 사용할 수 있으며, 차선 규제봉(60)을 본체(10) 상부에 결합시킨 형태의 차선 분리대(1)로 사용할 수있다. 또한 기존의 콘크리트 중앙 분리대의 상면에 설치하여 사용하는 것도 가능하다. 따라서 차량이 주간이나 야간에도 상기 차선 분리대(10)로 인해 중앙선 및 다른 차로를 침범하기 어렵고, 특히 야간이나 악천후시에 본체(10) 및 차선 규제봉(60)에 설치된 LED 발광부(40,61)의 점등으로 인하여 운전자가 차선을 정확하게 인지할 수 있어 안전운행에 도움을 준다. 또한 본 발명에 따른 발광부가 구비된 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대를 공사현장의 진출입로 등에 설치하여 야간에 출입차량이 공사현장을 보다 잘 식별하여 보행자의 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 차선 규제 장치로도 사용할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며,본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1.차선 분리대 10.본체
11.삽입공 12.관통공
13.삽입공 커버
14.돌출부 15.오목부
20.축전지나 슈퍼캐패시터 21.스위칭부
30.태양전지 31.조도센서
40.LED 발광부 50.결합수단
60.차선 규제봉 61.LED 발광부
62,63.반사지 100.구동회로
110.신호입력부 120.점멸부

Claims (10)

1. 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대에 있어서,
   상기 차선 분리대는,
   장방형으로 형성된 본체;
   상기 본체의 상면에 설치되는 태양전지;
   상기 태양전지와 도선으로 연결되어 본체 내부에 설치되는 축전지나 슈퍼캐패시터(20);
   상기 축전지나 슈퍼캐패시터와 연결되어 상기 본체의 외부면에 설치되어 차량의 진행방향에 따라 순차적으로 점멸하는 LED 발광부;
   상기 LED의 점멸을 제어하는 스위칭부;
   를 포함하며, 스위칭부의 작동을 단속하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 본체에는 차선 분리대 주변의 조도를 감지하는 조도센서가 구비되는 것을 특징으로하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.
   
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 본체의 양 측면에는 반사지가 부착되는 것을 특징으로 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 본체의 상부 중앙에는 차선 규제봉이 설치되며, 상기 차선 규제봉에는 LED 발광부가 구비되는 것을 특징으로하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 차선 규제봉은 끼움 방식이나 나사 결합방식으로 상기 본체에 결합시키는 것을 특징으로 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 본체는, 돌출부와 오목부로 구성되며, 상기 돌출부 및 오목부의 상면 및 하면은 편평하게 형성되며, 태양전지는 상기 돌출부의 상면에 설치하고, 상기 돌출부의 측면에 LED 발광부가 설치되는 것을 특징으로 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 본체는, 길이방향으로 상부 양단이 경사진 경사진 면을 가지며, 상기 본체의 경사면은 2차면 및 3차면으로 형성되는데, 상기 2차면에는 LED 발광부를 설치하고, 3차면에는 삽입공을 형성하는 것을 특징으로 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 본체에는 삽입공이 형성되는데, 상기 삽입공은 상광하협(上廣下狹)의 깔대기 형상이거나, 횡단면이 삼각형상인 홈이거나, 원통형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 LED의 점멸은 차량의 진행방향으로 이루어지거나 일정한 주기로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 LED의 점멸 속도가 급경사에서 빠르게, 완경사에서는 느리게 점멸하는 회로 조절 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 시인성이 향상된 태양전지 충전형 차선 분리대.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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