KR20130106683A - 솔라셀 패널이 장착된 엘이디 조명을 구비한 지팡이 - Google Patents

솔라셀 패널이 장착된 엘이디 조명을 구비한 지팡이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지팡이에 관한 것으로서, 상세하게는 야간에 산책 또는 등산시 LED(Light-Emitting Diode)를 이용하여 전방을 조명(illumination)할 수 있는 지팡이에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 솔라셀 패널을 이용하여 주간에 충전용 전지를 충전한 후 야간에 충전된 전지를 이용하여 LED를 구동할 수 있는 지팡이에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 후방으로 돌출된 제1 파지부와 상기 제1 파지부로부터 수직하방으로 연장된 제2 파지부와 상기 제1 및 제2 파지부로부터 전방으로 연장된 결합부를 포함하는 손잡이부와, 상기 제2 파지부의 종단부에 체결되어 상기 제2 파지부의 길이방향으로 연장된 지지부와, 상기 결합부의 선단부에 체결되어 전방으로 빛을 조명하는 조명부와, 상기 결합부의 상면에 장착되어 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 솔라셀 패널과, 상기 손잡이부의 내부에 내장되고, 상기 솔라셀 패널 또는 상기 손잡이부에 설치된 아답터 홀더를 통해 공급되는 외부전원 중 어느 하나를 제공받아 충전하는 충전용 전지와, 상기 손잡이부의 일측부에 노출되어 설치된 스위치와, 상기 손잡이부의 내부에 내장되고, 상기 아답터 홀더를 통해 공급되는 외부전원 또는 상기 충전용 전지로부터 제공되는 내부전원 중 어느 하나를 제공받아 구동하고, 상기 스위치의 제어에 응답하여 상기 조명부의 동작을 제어하는 구동회로부를 포함하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이를 제공한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 솔라셀 패널을 이용하여 환경에 구애받지 않고 수시로 충전용 전지에 충전하여 사용함으로써 조명장치 구동시간의 제한을 최소화하고, 신축성 연결부재를 통해 조명부를 지팡이의 손잡이부와 체결함으로써 종래기술에 따른 지팡이에 비해 구조가 단순하여 제작 및 수리가 용이하고 방수 특성이 우수하다.

Description

솔라셀 패널이 장착된 엘이디 겸용 다용도 지팡이{LED AND MULTI PURPOSE STICK EQUIPPED WITH SOLARCELL PANNEL}
본 발명은 지팡이에 관한 것으로서, 상세하게는 야간에 산책 또는 등산시 LED(Light-Emitting Diode)를 이용하여 전방을 조명(illumination)할 수 있는 지팡이에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 솔라셀 패널을 이용하여 주간에 충전용 전지를 충전한 후 야간에 충전된 전지를 이용하여 LED를 구동할 수 있는 지팡이에 관한 것이다.
일반적으로 지팡이는 다리의 근력이 상대적으로 저하된 장애인, 노약자 또는 환자들이 주로 사용하는 보행 보조도구로 널리 인식되어 왔으나 최근에는 건강증진과 생활수준의 향상으로 레저활동을 즐기는 인구가 급속하게 증가함에 따라 등산과 같은 레저활동시 비탈진 언덕을 더욱 손쉽고 안전하게 이동하기 위한 레저용 도구로 인식되어 더욱 각광받고 있으며, 이에 따라 그 수요가 꾸준히 증가하고 있는 추세에 있다.
보행 보조도구 또는 레저용 도구로 사용되고 있는 지팡이는 주간에 사용하는 것이 보편적이지만 시간상 제약 또는 건강을 증진시키기 위해 주간의 번잡한 시간을 피하여 일몰 후 야간 보행시(산책, 등산 등)에도 사용되고 있다. 하지만 야간에 안전한 보행을 위해서는 별도의 휴대용 조명장치를 소지해야하기 때문에 보행시 그 휴대 및 취급이 매우 불편하여 많은 장점에도 불구하고 그 사용이 제한적일 수 밖에 없다.
이러한 현실을 감안하여 일례로 간편하게 휴대할 수 있는 조명기능을 갖는 지팡이들이 제안된 바 있으며, 그 구조적인 특징에 따라 대표적인 예로 대한민국 등록실용신안 제20-0410906호(등록일:2006.03.03)(이하, 선행문헌1이라 함), 대한민국 등록실용신안 제20-0165403호(등록일:1999.10.18)(이하, 선행문헌2라 함), 대한민국 등록실용신안 제20-0413605호(등록일:2006.04.03)(이하, 선행문헌3이라 함), 미국 공개특허 제2010-0067222호(공개일:2010.03.18)(이하, 선행문헌4라 함)들이 있다.
선행문헌1에는 야간 산행시에 실족에 의한 사고를 미연에 방지하기 위하여 스틱본체의 하부에 조명등과 경광등이 각각 구비되고, 지지대에는 경고음을 발생하는 스피커가 설치되며, 스틱본체에 구비된 선택스위치의 조작을 통해 상기 조명등과 경광등 중 어느 하나를 선택적으로 동작시켜 발 아래를 조명하는 한편, 상기 스피커를 통해 경고음을 발생시켜 위급상황에 대처할 수 있는 등산용 스틱을 제공하고 있다.
선행문헌2에는 보행 위치를 쉽게 식별가능하게 하여 자동차와 같은 외부 운행수단으로부터 보호될 수 있는 신변보호를 위한 보행 위치 식별기능 및 야간 보행을 위한 조명기능을 포함하여 위급 상황시 구조를 요청할 수 있는 경보기능 등을 제공하기 위하여 다리부재를 제1 내지 제3 다리부재로 3등분하고, 제1 다리부재에는 경보부자가 장착되고, 제2 다리부재에는 조명램프가 설치되며, 제3 다리부재에는 발광소재가 전체적으로 형성된 신변보호기능을 갖는 노인용 지팡이를 제공하고 있다.
선행문헌3에는 야간에 시인성을 높여 자동차, 오토바이 또는 자전거 등과 같은 위험요소들로부터 사용자를 보호하고 전방 식별력을 향상시켜 안전사고를 미연에 방지하기 위하여 손잡이 후방으로 선단이 괭이 형인 파지부를 형성하고 상기 파지부와 직각으로 연장되어 길이가 가변되는 스틱이 삽입고정되는 몸체부를 형성한 지팡이용 손잡이에 있어서, 후방 파지부와 대칭방향인 상기 손잡이의 전방에는 조명장치를 설치하되, 상기 조명장치의 연결편이 파지부 전방의 요홈부에 삽입되어 힌지핀에 의해 90°의 범위 안에서 상향으로 회동하게 되고, 조명장치의 케이스 내부에 스위치 단자 및 건전지를 내장하고, 케이스 외부는 발광부와 회전노브로 형성한 후 발광부에는 다수의 발광다이오드를 구비하는 지팡이용 손잡이 구조를 제공하고 있다.
선행문헌4에는 샤프트와, 상기 샤프트의 종단에 접속되고 움푹 들어간 형상으로 배터리 챔버를 포함하는 손잡이와, 상기 손잡이의 말단에 피봇에 의해 피봇 연결된 회동캡과, 상기 회동캡의 내측면에 구비된 램프와, 상기 배터리 챔버 내부에 배치되고, 상기 램프와 전기적으로 연결된 배터리를 포함하고, 평상시에는 은폐된 램프가 회동캡의 회동에 의해 노출되는 조명장치를 구비한 등산용 지팡이를 제공하고 있다.
전술한 바와 같이 선행문헌들은 야간 산책 또는 등산시 보행자 시인성과 전방 조명이 가능한 지팡이를 제공함으로써 외부 운행수단(자동차, 오토바이, 자전거 등)으로부터 보행자의 신변보호가 가능하고, 전방 식별력을 향상시켜 안전사고를 미연에 방지할 수 있다. 또한, 지팡이에 조명장치를 회동 가능하도록 설치하고, 이를 통해 사용자로 하여금 조명하는 방향을 선택적으로 조정하도록 하여 사용상의 불편함을 어느 정도 해소함으로써 주간뿐만 아니라 야간에서의 활용도를 개선하였다.
그러나 상기한 선행문헌들은 조명장치를 구동하기 위하여 지팡이의 소정 위치에 일회용 건전지를 수납하고, 상기 일회용 건전지를 이용하여 조명장치를 구동하기 때문에 일회용 건전지의 용량에 따라 야간 산책이나 등산시 조명장치의 구동시간이 제한적일 수밖에 없다. 또한 일회용 건전지 사용에 따라 주기적으로 건전지를 교체하는 등의 번거로움이 수반되고, 일회용 건전지 사용에 따른 환경오염 등이 발생할 수 있다. 더욱이 선행문헌3과 선행문헌4에서는 힌지핀 또는 회동캡을 이용하여 조명장치를 회동시키는 구조가 제안되어 있는데, 이러한 지팡이들은 그 구조가 복잡하여 반복적인 조작시 쉽게 고장나고, 고장시 수리가 용이하지 않을 뿐만 아니라 회동을 위한 결합부의 방수가 취약하여 우천시 빗물이 유입되는 등의 문제가 발생할 수 있다.
KR 20-0410906 Y1, 2006.03.03 KR 20-0165403 Y1, 1999.10.18 KR 20-0413605 Y1, 2006.04.03 US 2010-0067222 U, 2010.03.18
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 다음과 같은 목적들이 있다.
첫째, 본 발명은 야간 산책 또는 등산시 조명장치 구동시간의 제한을 최소화할 수 있는 솔라셀 패널이 장착된 LED 겸용 다용도 지팡이를 제공하는데 그 목적이 있다.
둘째, 본 발명은 조명하고자 하는 방향으로 빛을 조명하기 위하여 회동이 가능한 조명장치를 제공하되, 그 구조가 단순하여 제작 및 수리가 용이하고 방수 특성이 우수한 솔라셀 패널이 장착된 LED 겸용 다용도 지팡이를 제공하는데 다른 목적이 있다.
셋째, 본 발명은 야간 산책 또는 등산시 지팡이 사용자의 시인성을 개선시켜 외부 운행수단(자동차, 오토바이, 자전거 등)으로부터 지팡이 사용자의 신변보호가 가능한 솔라셀 패널이 장착된 LED 겸용 다용도 지팡이를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 후방으로 돌출된 제1 파지부와 상기 제1 파지부로부터 수직하방으로 연장된 제2 파지부와 상기 제1 및 제2 파지부로부터 전방으로 연장된 결합부를 포함하는 손잡이부와, 상기 제2 파지부의 종단부에 체결되어 상기 제2 파지부의 길이방향으로 연장된 지지부와, 상기 결합부의 선단부에 체결되어 전방으로 빛을 조명하는 조명부와, 상기 결합부의 상면에 장착되어 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 솔라셀 패널과, 상기 손잡이부의 내부에 내장되고, 상기 솔라셀 패널 또는 상기 손잡이부에 설치된 아답터 홀더를 통해 공급되는 외부전원 중 어느 하나를 제공받아 충전하는 충전용 전지와, 상기 손잡이부의 일측부에 노출되어 설치된 스위치와, 상기 손잡이부의 내부에 내장되고, 상기 아답터 홀더를 통해 공급되는 외부전원 또는 상기 충전용 전지로부터 제공되는 내부전원 중 어느 하나를 제공받아 구동하고, 상기 스위치의 제어에 응답하여 상기 조명부의 동작을 제어하는 구동회로부를 포함하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이를 제공한다.
바람직하게, 상기 조명부는 전방으로 빛을 조명하기 위하여 다수의 LED가 인쇄회로기판에 실장된 LED 조명등과, 상기 LED 조명등을 상기 구동회로부와 연결하는 배선으로 포함하는 조명모듈과, 상기 조명모듈을 수납하기 위하여 내부가 빈 통 구조로 이루어지며, 일측부가 상기 조명모듈의 외측부와 체결되고, 상하좌우로 회동이 가능한 신축성 연결부재와, 일측부가 상기 신축성 연결부재의 타측부에 체결되고, 타측부가 상기 결합부의 선단부에 마련된 체결돌기와 체결되어 상기 신축성 연결부재의 타측부를 상기 결합부의 선단부에 결합하는 체결부재를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 조명부는 상기 조명모듈을 보호하기 위하여 상기 신축성 연결부재의 내부에 상기 조명모듈이 수납된 상태로 상기 신축성 연결부재의 일측부에 체결되어 상기 신축성 연결부재의 일측부를 밀봉하는 투명 보호 케이스를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 신축성 연결부재는 주름관 구조로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 솔라셀 패널은 다수의 솔라셀과, 상기 다수의 솔라셀이 실장된 인쇄회로기판과, 상기 다수의 솔라셀을 둘러싸도록 상기 결합부의 상면에 체결되는 투명 보호판을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제2 파지부의 내부에 내장되고, 상기 지지부로 빛을 조명하기 위하여 다수의 LED가 인쇄회로기판에 실장된 LED 경고등과, 상기 LED 경고등을 상기 구동회로부와 전기적으로 접속하는 배선을 포함하는 경고모듈을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 지지부는 내부가 꽉 찬 투명한 재질의 장대 구조로 이루어져 상기 경고모듈로부터 제공되는 빛을 외부로 발산할 수 있다.
바람직하게, 상기 지지부의 하단부의 외면을 감싸도록 삽입 체결되는 받침부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 받침부는 투명재질로 이루어져 상기 지지부로부터 확산된 빛을 지면으로 발산할 수 있다.
바람직하게, 상기 지지부는 하단부가 뾰족한 송곳 형상으로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 손잡이부의 일측면부에 설치되어 상기 충전용 전지의 충전상태와 충전 잔여시간을 아라비아 숫자 또는 분할 점등방식으로 표시하는 표시부와, 상기 아답터 홀더와 인접하게 설치되어 색상으로 표시하는 LED 표시등을 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명에 따르면, 솔라셀 패널을 이용하여 환경에 구애받지 않고 수시로 충전용 전지에 충전하여 사용함으로써 조명장치 구동시간의 제한을 최소화할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따르면, 조명부가 상하좌우로 일정각도로 회동가능하도록 신축성 연결부재를 이용하여 조명부를 지팡이의 손잡이부와 체결함으로써 종래기술에 따른 지팡이에 비해 구조가 단순하여 제작 및 수리가 용이하고 방수 특성이 우수하다.
셋째, 본 발명에 따르면, 투명재질로 이루어진 지지부의 상단부에 경고모듈을 설치함으로써 경고모듈로부터 조명된 빛이 투명한 지지부로 확산되어 실질적으로 지지봉의 전체 형상이 환하게 빛나도록 하고, 이를 통해 원거리에서도 상대방이 지팡이를 쉽게 식별할 수도 있도록 함으로써 지팡이 사용자의 안전을 도모할 수 있다.
넷째, 본 발명에 따르면, 지지부의 하단부를 뾰족한 송곳 형상으로 형성하는 한편, 상기 지지부의 외면을 감싸도록 착탈이 가능한 받침부가 삽입 체결됨으로써 지팡이를 사용하는 지면 환경(흙 또는 도로)에 따라 적절히 최적화된 지팡이를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔라셀 패널이 장착된 LED 겸용 다용도 지팡이를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 다용도 지팡이의 일부를 투시하여 도시한 투시도.
도 3은 도 1에 도시된 조명부를 도시한 분해 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 따른 다용도 지팡이의 전기적인 구성을 설명하기 위하여 도시한 도면.
도 5는 스위치 제어에 따른 동작특성을 설명하기 위하여 도시한 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔라셀 패널이 장착된 LED 겸용 다용도 지팡이를 설명하기 위하여 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 다용도 지팡이의 내부구성을 설명하기 위하여 다용도 지팡이의 일부를 투시하여 도시한 투시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다용도 지팡이는 손잡이부(1)를 포함한다.
손잡이부(1)는 후방으로 선단이 대략 괭이형으로 돌출된 제1 파지부(11)와, 제1 파지부(11)로부터 수직으로 하방으로 연장되는 제2 파지부(12)와, 제1 및 제2 파지부(11, 12)로부터 전방으로 연장되고 대략 바(bar)형으로 돌출된 결합부(13)를 포함한다.
제1 및 제2 파지부(11, 12)는 사용자가 지팡이를 직접 손으로 파지하는 곳으로, 편안함과 미끄러짐을 방지하기 위하여 적어도 일측면에 다수의 요철부가 마련되어 있다. 예를 들어, 제1 파지부(11)에는 하면, 제2 파지부(12)에는 상면에 대략 손가락이 편안하게 밀착되도록 대략 완만한 곡률을 갖는 다수의 요철부가 마련될 수 있다.
결합부(13)는 대략 제1 파지부(11)에 대해서는 수평으로 연장되고, 제2 파지부(12)에 대해서는 수직으로 연장된다. 결합부(13)의 상면에는 솔라셀 패널(4)이 장착되고, 전면에는 조명부(5)가 체결 고정되기 위한 결합돌기(13-1)가 마련되어 있다.
솔라셀 패널(4)은 다수의 솔라셀(41)과, 솔라셀(41)이 실장된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)(42)과, 솔라셀(41)을 보호하는 투명 보호판(43)을 포함한다.
솔라셀들(41)은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로서, 실리콘 솔라셀 또는 박막 솔라셀(비정질 실리콘 박막, CDTe 화합물 박막 또는 CIGS 화합물 박막)일 수 있다. 솔라셀들(41)에서 집광된 에너지는 인쇄회로기판(42)을 통해 전기 에너지로 변환된 후 메인 인쇄회로기판(72) 상에 실장된 구동 회로부로 제공된다.
투명 보호판(43)은 솔라셀들(41)을 외부 환경으로부터 보호하기 위하여 강성을 갖는 플라스틱 합성수지로 형성할 수 있다. 예를 들면, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)로 형성한다. 투명 보호판(43)은 적어도 일부가 억지끼움 또는 별도의 체결부재(도시되지 않음)를 통해 결합부(13)의 상면에 체결되어 안착될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 조명부의 구성을 설명하기 위하여 도시한 분해 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 조명부(5)는 조명모듈(52)과, 신축성 연결부재(53)와, 체결부재(54)를 포함한다. 또한, 투명 보호 케이스(51)를 더 포함할 수 있다.
조명모듈(52)은 전방으로 빛을 조명하기 위하여 다수의 LED가 인쇄회로기판에 실장된 LED 조명등과, 상기 LED 조명등을 메인 인쇄회로기판(72)과 전기적으로 접속하는 배선을 포함하며, 상기 LED 조명등은 메인 인쇄회로기판(72)의 구동회로로부터 구동에 필요한 전원과 제어신호를 제공받아 구동하게 된다. 즉, 상기 LED 조명등은 메인 인쇄회로기판(72)에 실장된 구동회로에 의해 제어되어 구동하게 된다.
신축성 연결부재(53)는 조명모듈(52)을 수납하기 위하여 내부가 빈 통 구조로 이루어지며, 일측부는 조명모듈(52) 또는 투명 보호 케이스(51)와 체결되고, 타측부는 체결부재(54)와 체결된다. 예를 들어, 신축성 연결부재(53)는 조명모듈(52)(예컨대, LED 조명등을 감싸는 하우징의 외측부) 또는 투명 보호 케이스(51)의 내측부, 그리고 체결부재(54)와는 나사 체결방식으로 상호 체결될 수 있는데, 이를 위해, 신축성 연결부재(53)의 일측부와 타측부의 외면에는 나사산이 형성될 수 있다.
신축성 연결부재(53)는 신축성 부재를 사용하여 상하좌우 회동이 가능하며, 이에 따라 야간 조명시 사용자가 간편하게 조명하고자 하는 방향으로 빛을 조명할 수 있도록 제공할 수 있다. 예를 들어, 신축성 연결부재(53)는 주름관(일명, 자바라) 구조로 이루어지며, 그 재료는 플라스틱 수지 또는 금속 재질(알루미늄 등)을 사용할 수 있으나, 내구성과 방수 측면을 고려하여 알루미늄 재질의 주름관을 사용한다.
체결부재(54)는 신축성 연결부재(53)와 결합부(13)를 상호 체결한다. 체결부재(54)는 도 3에 도시된 바와 같이 너트일 수 있으며, 일측은 신축성 연결부재(53)의 타측 외면에 나사체결되고, 타측은 결합부(13)의 결합돌기(13-1)와 나사체결된다. 체결부재(54)는 또한 투명 보호 케이스(51)와 신축성 연결부재(53)를 상호 체결하기 위해 설치될 수도 있다.
투명 보호 케이스(51)는 조명모듈(52)을 보호하고, 신축성 연결부재(53)의 내부로 이물질 또는 빗물 등이 유입되는 것을 방지하기 위하여 신축성 연결부재(53)의 일측에 체결된다. 즉, 투명 보호 케이스(51)는 신축성 연결부재(53)의 내부에 조명모듈(52)이 수납된 상태로 신축성 연결부재(53)의 일측부에 체결되어 신축성 연결부재(53)의 일측부를 밀봉한다. 이때, 투명 보호 케이스(51)는 신축성 연결부재(53) 내부에서 조명모듈(52)이 유동하지 않고 고정되도록 LED 조명등의 적어도 일측과 체결되어 LED 조명등을 고정시킨 상태로 신축성 연결부재(53)의 일측에 체결하는 것이 바람직하다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 파지부(12)의 종단부는 지지부(2)와 체결되며, 그 내부에는 지팡이 사용자를 원거리에서도 식별할 수도 있도록 경고등을 제공하는 경고모듈(6)이 장착될 수 있다. 경고모듈(6)은 지지부(2)로 빛을 조명하기 위하여 다수의 LED가 인쇄회로기판에 실장된 LED 경고등과, 상기 LED 경고등을 메인 인쇄회로기판(72)과 전기적으로 접속하는 배선을 포함하여 이루어지며, 메인 인쇄회로기판(72)의 구동회로로부터 구동에 필요한 전원과 제어신호를 제공받아 구동한다.
지지부(2)는 경고모듈(6)로부터 제공되는 빛을 외부로 발산시켜 원거리에서도 식별이 가능하도록 내부가 꽉 찬 투명한 재질의 장대(봉) 구조로 이루어진다. 예를 들어, 지지부(2)는 폴리카보네이트(PolyCarbonate, PC)로 이루어질 수 있다. 이처럼 지지부(2)는 투명 재질의 폴리카보네이트로 이루어짐에 따라 지지부(2)의 상단부에 설치된 경고모듈(6)의 LED 경고등 점등시 빛이 투명한 지지부(2)로 확산되어 실질적으로 지지부(2)의 전체 형상이 환하게 빛나도록 하고, 이를 통해 원거리에서도 지팡이를 쉽게 식별할 수도 있도록 함으로써 지팡이 사용자의 안전을 도모할 수 있다.
지지부(2)의 하단부에는 지지부(2)의 하단부를 보호하는 한편, 지면과의 접촉면적을 넓혀 지팡이가 지면으로부터 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 지지부(2)의 하단부의 외면을 감싸도록 받침부(3)가 삽입 체결될 수 있다. 이때, 받침부(3)는 경고모듈(6)로부터 조명되어 지지부(2)를 통해 확산되는 빛을 지면까지 확산시키기 위하여 지지부(2)와 마찬가지로 투명재질의 폴리카보네이트 또는 실리콘 수지로 이루어질 수 있다.
지지부(2)의 하단부는 지팡이가 지면으로부터 미끄러지지 않도록 뾰족한 송곳 형상을 가질 수 있으며, 이 경우 송곳 부위는 받침부(3)의 내부에 수납되게 된다. 사용자는 지면이 흙인 경우 받침부(3)를 지지부(2)로부터 분리시킨 후 지지부(2)의 송곳 부위가 노출된 상태에서 지팡이를 사용하고, 지면이 딱딱한 아스팔트인 경우에는 받침부(3)를 지지부(2)에 끼워 송곳 부위가 수납된 상태로 사용할 수 있다.
지지부(2)의 하단부에 마련된 송곳 부위는 지지부(2)와 사출성형공정을 통해 일체형으로 형성하거나 나사체결방식으로 체결되어 조립 분해가 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 받침부(3)는 지지부(2)로부터 탈착이 용이하도록 탄성재질로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 다용도 지팡이는 솔라셀 패드(4)로부터 전원을 공급받아 조명모듈(52)과 경고모듈(6)을 구동하도록 구성되어 있다. 이때, 솔라셀 패드(4)로부터 공급되는 전원은 직접 조명모듈(52)과 경고모듈(6)로 공급되지는 않는다. 솔라셀 패드(4)로부터 공급되는 외부전원은 손잡이부(1)에 내장된 충전용 전지(74)에 1차로 충전된 후, 충전용 전지(74)로부터 조명모듈(52)과 경고모듈(6)로 공급된다.
충전용 전지(74)는 주간에는 솔라셀 패드(4)로부터 외부전원을 공급받아 충전한 후 조명모듈(52)과 경고모듈(6)의 구동이 요구되는 야간에 조명모듈(52)과 경고모듈(6)로 충전된 전원을 공급한다. 즉, 주간에는 솔라셀 패드(4)로부터 외부전원을 공급받아 충전하고, 야간에는 충전된 전원을 방전하여 조명모듈(52)과 경고모듈(6)을 구동시킨다.
충전용 전지(74)로는 니켈 카드뮴(Ni-Cd), 알카라인 전지, 니켈 수소(Ni-Mh), 밀폐형 납산(SLA), 리튬 이온(Li-ion), 리튬 폴리머(Li-polymer) 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서 리튬 이온을 사용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 리튬 이온은 니켈 카드뮴이나 니켈 수소 건전지에 비해 가볍고 건전지의 수명이 길기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따른 다용도 지팡이는 솔라셀 패널(4) 이외에도, 외부로부터 전원을 공급받기 위하여 제1 파지부(11)의 종단부에 아답터 잭(도시되지 않음)이 삽입되어 전기적으로 접속되는 아답터 홀더(75)가 마련되어 있다. 아답터 잭으로부터 공급되는 외부전원은 아답터 홀더(75)를 통해 조명모듈(52) 및 경고모듈(6)로 공급되어 이들을 구동시키거나, 충전용 전지(74)를 충전시키는데 사용될 수 있다.
손잡이부(1)에는 일측면에 충전용 전지(74)의 충전 상태를 사용자에게 실시간으로 제공하기 위하여 표시부(71)와 LED 표시등(76)이 설치되어 있다. 표시부(71)는 사용자에게 아라비아 숫자 또는 배터리 형상 내에서 분할된 영역을 순차적으로 점등하는 분할 점등방식으로 충전용 전지(74)의 충전상태와 충전 잔여시간 등을 제공하고, LED 표시등(76)은 색상으로 충전용 전지(74)의 충전상태를 제공한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다용도 지팡이의 전기적인 구성을 설명하기 위하여 도시한 도면이고, 도 5는 스위치 제어에 따른 동작특성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 다용도 지팡이는 손잡이부(1)의 내부에 조명모듈(52)과 경고모듈(6)을 제어하기 위하여 메인 인쇄회로기판(72)이 내장되어 있으며, 메인 인쇄회로기판(72)에는 구동회로부가 실장된다.
상기 구동회로부는 SMPS(Switched-Mode Power Supply)(81), 선택부(82), 감지부(83) 및 제어부(84)를 포함한다.
SMPS(81)는 아답터 홀더(75)로부터 공급되는 외부전원(Vin1)을 공급받아 선택부(82)로 공급한다.
선택부(82)는 제어부(84)의 제어신호에 따라 SMPS(81) 또는 솔라셀 패널(4)로부터 공급되는 외부전원(Vin1, Vin2) 중 어느 하나를 선택하여 충전용 전지(74)로 공급한다. 또한 선택부(82)는 SMPS(81)로부터 공급되는 외부전원(Vin1) 또는 충전용 전지(74)로부터 공급되는 내부전원 중 어느 하나를 선택하여 제어부(84)로 제공한다.
감지부(83)는 충전용 전지(74)의 충전 상태를 실시간으로 감지하여 제어부(84)로 제공한다. 예를 들어, 감지부(83)는 충전용 전지(74)로부터 흐르는 출력전류의 크기를 감지하여 제어부(84)로 제공하고, 제어부(84)는 감지부(83)로부터 제공되는 출력전류의 크기를 토대로 충전용 전지(74)의 충전 상태를 판단할 수 있다.
제어부(84)는 사용자에 의해 조작(操作)되는 스위치(73)에 응답하여 다양한 동작을 제어한다. 예를 들어 제어부(84)는 감지부(83)로부터 제공되는 충전용 전지(74)의 출력전류를 토대로 충전용 전지(74)의 충전 상태를 판단하고, 이를 토대로 충전용 전지(74)의 충전을 제어하는 한편, 충전용 전지(74)의 충전 상태를 표시부(71)와 LED 표시등(76)을 통해 표시한다. LED 표시등(76)은 충전용 전지(74)의 충전 상태에 따라 다양한 색상, 예를 들면 적색, 녹색(또는, 노란색) 등으로 표시할 수 있다. 일례로 충전중에는 적색, 충전완료시에는 녹색(또는, 노란색)이 표시된다.
제어부(84)는 도 5에 도시된 바와 같이 스위치(73)의 조작에 따라 다양하게 조명모듈(52)과 경고모듈(6)을 제어할 수 있다. 본 발명에서 스위치(73)는 멀티 접점을 갖는 푸시버튼 스위치로 이루어지며, 푸시 회수에 따라 동작이 달라지게 된다.
회수 1st 2nd 3rd 4th


동작
상태
LED 조명등(점등)
표시부(ON)
LED 표시등(점등)
LED 경고등(소등)
LED 조명등(소등)
표시부(ON)
LED 표시등(점등)
LED 경고등(점멸)
LED 조명등(점등)
표시부(ON)
LED 표시등(점등)
LED 경고등(점등)
LED 조명등(소등)
표시부(OFF)
LED 표시등(소등)
LED 경고등(소등)
상기 표 1은 일례로 푸시회수에 따른 제어부의 제어동작을 설명하기 위하여 나타낸 표이다.
표 1을 참조하면, 푸시버튼 스위치인 스위치(73)의 푸시회수가 1회(1st)인 경우, 조명모듈(52)의 LED 조명등(52-1)과 LED 표시등(76)은 각각 점등되고, 경고모듈(6)의 LED 경고등은 소등되며, 표시부(71)는 턴-온(turn-ON)된다. 2회(2nd)인 경우, LED 조명등(52-1)은 소등되고, 경고모듈(6)의 LED 경고등은 점멸되며, LED 표시등(76)은 점등상태, 표시부(71)는 턴-온 상태로 유지된다. 3회(3rd)인 경우, LED 조명등(52-1)은 점등되고, 경고모듈(6)의 LED 경고등은 점등되며, LED 표시등(76)은 점등상태, 표시부(71)는 턴-온 상태로 유지된다. 4회(4th)인 경우, LED 조명등(52-1), LED 경고등, LED 표시등(76)은 소등되고, 표시부(71)는 턴-오프된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 이처럼 본 발명은 이들이 결합되어 구현될 수도 있다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에 기재된 청구항들의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
1 : 손잡이부 2 : 지지부
3 : 받침부 4 : 솔라셀 패널
5 : 조명부 6 : 경고모듈
11 : 제1 파지부 12 : 제2 파지부
13 : 결합부 13-1 : 결합돌기
41 : 솔라셀 42 : 인쇄회로기판
43 : 투명 보호판 51 : 보호커버
52 : 조명모듈 52-1 : LED 조명등
53 : 신축성 연결부재 54 : 체결부재
71 : 표시부 72 : 메인 인쇄회로기판
73 : 스위치 74 : 충전용 전지
75 : 아답터 홀더 76 : LED 표시등
81 : SMPS 82 : 선택부
83 : 감지부 84 : 제어부

Claims (11)

  1. 후방으로 돌출된 제1 파지부와, 상기 제1 파지부로부터 수직하방으로 연장된 제2 파지부와, 상기 제1 및 제2 파지부로부터 전방으로 연장된 결합부를 포함하는 손잡이부;
    상기 제2 파지부의 종단부에 체결되어 상기 제2 파지부의 길이방향으로 연장된 지지부;
    상기 결합부의 선단부에 체결되어 전방으로 빛을 조명하는 조명부;
    상기 결합부의 상면에 장착되어 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 솔라셀 패널;
    상기 손잡이부의 내부에 내장되고, 상기 솔라셀 패널 또는 상기 손잡이부에 설치된 아답터 홀더를 통해 공급되는 외부전원 중 어느 하나를 제공받아 충전하는 충전용 전지;
    상기 손잡이부의 일측부에 노출되어 설치된 스위치; 및
    상기 손잡이부의 내부에 내장되고, 상기 아답터 홀더를 통해 공급되는 외부전원 또는 상기 충전용 전지로부터 제공되는 내부전원 중 어느 하나를 제공받아 구동하고, 상기 스위치의 제어에 응답하여 상기 조명부의 동작을 제어하는 구동회로부
    를 포함하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명부는,
    전방으로 빛을 조명하기 위하여 다수의 LED가 인쇄회로기판에 실장된 LED 조명등과, 상기 LED 조명등을 상기 구동회로부와 연결하는 배선으로 포함하는 조명모듈;
    상기 조명모듈을 수납하기 위하여 내부가 빈 통 구조로 이루어지며, 일측부가 상기 조명모듈의 외측부와 체결되고, 상하좌우로 회동이 가능한 신축성 연결부재; 및
    일측부가 상기 신축성 연결부재의 타측부에 체결되고, 타측부가 상기 결합부의 선단부에 마련된 체결돌기와 체결되어 상기 신축성 연결부재의 타측부를 상기 결합부의 선단부에 결합하는 체결부재
    를 포함하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조명부는 상기 조명모듈을 보호하기 위하여 상기 신축성 연결부재의 내부에 상기 조명모듈이 수납된 상태로 상기 신축성 연결부재의 일측부에 체결되어 상기 신축성 연결부재의 일측부를 밀봉하는 투명 보호 케이스를 더 포함하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 신축성 연결부재는 주름관 구조로 이루어진 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 솔라셀 패널은,
    다수의 솔라셀;
    상기 다수의 솔라셀이 실장된 인쇄회로기판; 및
    상기 다수의 솔라셀을 둘러싸도록 상기 결합부의 상면에 체결되는 투명 보호판
    을 포함하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 파지부의 내부에 내장되고, 상기 지지부로 빛을 조명하기 위하여 다수의 LED가 인쇄회로기판에 실장된 LED 경고등과, 상기 LED 경고등을 상기 구동회로부와 전기적으로 접속하는 배선을 포함하는 경고모듈을 더 포함하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지부는 내부가 꽉 찬 투명한 재질의 장대 구조로 이루어져 상기 경고모듈로부터 제공되는 빛을 외부로 발산하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지부의 하단부의 외면을 감싸도록 삽입 체결되는 받침부를 더 포함하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 받침부는 투명재질로 이루어져 상기 지지부로부터 확산된 빛을 지면으로 발산하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부는 하단부가 뾰족한 송곳 형상으로 이루어진 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 손잡이부의 일측면부에 설치되어 상기 충전용 전지의 충전상태와 충전 잔여시간을 아라비아 숫자 또는 분할 점등방식으로 표시하는 표시부와, 상기 아답터 홀더와 인접하게 설치되어 색상으로 표시하는 LED 표시등을 더 포함하는 엘이디 겸용 다용도 지팡이.
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