KR20140011189A - 태양광을 이용한 도로 안전 시스템 - Google Patents

태양광을 이용한 도로 안전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 야생동물의 접근 및 교통사고를 예방하기 위한 도로 안전 시스템으로서, 시스템 전원으로 사용할 수 있도록 광에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환함으로써 전기에너지를 생산하는 태양광 발전모듈과; 야생동물의 접근을 감지하는 센서부와; 야생동물이 혐오하는 음향 및 섬광 신호를 저장하는 데이터베이스와; 상기 데이터베이스에 저장된 음향 신호를 출력하는 음향 출력부와; 상기 데이터베이스에 저장된 섬광 신호를 출력하는 섬광 출력부와; 상기 센서부에서 야생동물의 접근을 감지하면 상기 음향 출력부 및 섬광 출력부에서 음향 및 섬광 신호를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 도로의 가드레일상에 설치되며 태양광을 이용하여 전기를 자체 생산하고 센서를 이용하여 야생동물의 접근 감지 시 야생동물이 혐오하는 음향 및 섬광 신호를 출력함으로써 로드킬을 효과적으로 예방하고 또한 쏠라 델리네이터를 점멸함으로써 차량이 안전하게 통행할 수 있도록 할 수 있다.

Description

태양광을 이용한 도로 안전 시스템{Traffic safety system using solar photovoltatic power generation}
본 발명은 도로 안전 시스템에 관한 것으로서, 특히 야생동물의 로드킬을 예방하고 차량이 안전하게 통행할 수 있도록 하는 태양광을 이용한 도로 안전 시스템에 관한 것이다.
사회 및 산업이 발전함에 따라 인구 및 물류의 이동이 증가되었으며, 이동의 주요 수단으로는 차량이 가장 널리 사용되고 있다.
차량의 사용이 증가함에 따라 차량이 통행하는 도로의 증설도 비례적으로 증가하고 있으며, 이러한 차량 사용은 편리하게 원거리를 이동할 수 있다는 순기능과 함께 역기능, 즉 교통사고 등의 증가에 따른 재산 및 인명피해 등도 증가하고 있는 실정이다.
특히, 로드킬(road kill) 즉, 노루, 고라니, 토끼, 고양이 등의 야생동물들이 먹이를 구하거나 이동을 위해 도로에 갑자기 뛰어들어 횡단하다 차량에 치어 죽는 사고가 급증하고 있으며, 이에 따른 보호수종 감소와 인명피해도 늘어나는 추세에 있기 때문에, 이에 대한 방지책이 요구되고 있는 실정이다.
종래 특허기술로서 차량의 앞에서 도로를 갑자기 가로지르려는 동물이 차량에 충돌하는 것을 방지하기 위해 차량에 설치되는 내장장치(1)에 있어서, 상기 내장장치가, 차량 근처에서 하나 이상의 동물의 존재를 감지하는 시각감지장치(6), 상기 시각감지장치(6)로부터 출력신호(5)를 수신하고 계속해서 작동신호(3)를 발생시키는 전자제어장치(4), 존재가 감지된 동물이 물러나도록 상기 작동신호(3)에 의해 작동되고 25,000 Hz 이상의 고주파수를 가진 음파를 동물을 향해 방출하는 음파방출수단을 포함하는 것을 특징으로 내장장치가 제안되어 있다(특허문헌1 참조). 도면부호 "2"는 발산기, "5"는 출력 신호, "7"은 하우징, "8"은 유리판을 나타낸다.
상술한 동물이 차량에 충돌하는 것을 방지하기 위해 차량에 설치되는 내장장치의 경우, 차량 내에 설치되며 시각을 통해 동물을 감지하도록 되어 있다.
특허문헌1 : 국내등록특허 10-1044671
본 발명은 도로의 가드레일상에 설치되되 태양광을 이용하여 전기를 생산하고 센서를 이용하여 야생동물의 접근을 감지한 후 야생동물이 혐오하는 음향 및 섬광을 출력함으로써 로드킬을 예방하고 또한 쏠라 델리네이터를 점멸함으로써 차량이 안전하게 통행할 수 있도록 된 태양광을 이용한 도로 안전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양광을 이용한 도로 안전 시스템은, 야생동물의 접근 및 교통사고를 예방하기 위한 도로 안전 시스템으로서, 시스템 전원으로 사용할 수 있도록 광에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환함으로써 전기에너지를 생산하는 태양광 발전모듈과; 초음파를 이용하여 야생동물의 접근을 감지하는 센서부와; 야생동물이 혐오하는 음향 및 섬광 신호를 저장하는 데이터베이스와; 상기 데이터베이스에 저장된 음향 신호를 출력하는 음향 출력부와; 상기 데이터베이스에 저장된 섬광 신호를 출력하는 섬광 출력부와; 상기 센서부에서 야생동물의 접근을 감지하면 상기 음향 출력부 및 섬광 출력부에서 음향 및 섬광 신호를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 태양광 발전모듈이 20~40W급 태양광 발전모듈일 수 있다.
또한, 상기 센서부는 초음파 센서, 적외선 센서, 레이더 센서 및 열감지 센서 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 데이터베이스는 복수개의 음향 및 섬광 신호를 저장하고, 상기 제어부는 야생동물의 습성 및 내성을 고려하여 복수개의 음향 및 섬광 신호를 순차적으로 출력하도록 상기 음향 출력부 및 섬광 출력부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 야생동물의 생태 습성을 고려하여 상기 음향 출력부의 음향 출력 시간 및 섬광 출력부의 섬광 출력 세기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부에 의해 제어되어 점멸하는 쏠라 델리네이터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 시스템이 도로의 가드레일상에 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 도로의 가드레일상에 설치되되 태양광을 이용하여 전기를 자체 생산하고 센서를 이용하여 야생동물의 접근 감지 시 야생동물이 혐오하는 음향 및 섬광 신호를 출력함으로써 로드킬을 효과적으로 예방하고 또한 쏠라 델리네이터를 점멸함으로써 차량이 안전하게 통행할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 종래 기술을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 태양광을 이용한 도로 안전 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 태양광을 이용한 도로 안전 시스템의 사용 상태도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광을 이용한 도로 안전 시스템의 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 태양광을 이용한 도로 안전 시스템의 사용 상태도이다.
본 발명에 따른 태양광을 이용한 도로 안전 시스템은, 도로의 가드레일상에 설치되되 태양광을 이용하여 시스템 전원으로 사용하기 위한 전기를 생산하고 센서를 이용하여 야생동물의 접근을 감지하여 야생동물이 혐오하는 음향 및 섬광을 출력함으로써 로드킬을 예방하고 또한 쏠라 델리네이터를 점멸함으로써 차량이 안전하게 통행할 수 있도록 된 것을 기술적 요지로 한다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광을 이용한 도로 안전 시스템(100)은, 도로상의 가드레일(1)상에 설치되어 야생동물의 접근 및 교통사고를 효과적으로 예방할 수 있도록, 태양광 발전모듈(110), 센서부(120), 데이터베이스(130), 음향 출력부(140), 섬광 출력부(150), 쏠라 델리네이터(160) 및 제어부(170)를 포함하여 이루어진다.
상기 태양광 발전모듈(110)은 시스템 전원으로 사용할 수 있도록 광에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환함으로써 전기에너지를 생산한다. 즉, 반도체 소자인 태양전지(solar cells) 수십 개가 직,병렬로 연결되어 광에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전장치이다. 예를 들면, 국내의 평균 일조 시간인 3.5hr을 적용하고 필요 발전량(W)과 발전 효율(1.2)을 적용하게 되면 20~40W급 태양광 발전모듈을 적용할 수 있다.
상기 센서부(120)는 야생동물의 접근을 감지하는데, 초음파 센서, 적외선 센서, 레이더 센서 및 열감지 센서 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 초음파 센서를적용하는 경우를 예를 들어 설명하자면, 사람의 귀에 들리지 않을 정도로 높은 주파수(약 20KHz 이상)의 소리인 초음파의 특성을 이용하여 야생동물의 접근을 감지한다.
그 원리를 살펴보면, 두께 2∼3μm의 진동막에 전압을 가하면 초음파가 발생하고 물체에 부딪혀 반사되어 되돌아오는 초음파를 다시 이 진동자에 의하여 감지한다. 물체까지의 거리가 멀수록 반사하여 되돌아오기까지의 시간이 길어지기 때문에 물체까지의 거리를 알 수 있다. 예를 들면, 전원이 ON 상태에서 야생동물의 접근을 예방하기 위하여 일정한 거리를 설정한 후 초음파로 야생동물을 접근을 감지할 수 있다. 기타 적외선 센서, 레이더 센서 및 열감지 센서인 경우, 널리 알려진 기술이므로 여기에서의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 데이터베이스(130)는 야생동물이 혐오하는 다양한 형태의 음향 및 섬광 신호를 저장한다. 예를 들면, 천적의 울음소리 또는 상위 포식자의 음향 신호 등을 저장할 수 있다. 또한, 야생동물이 혐오하는 다양한 형태의 섬광 패턴 정보를 저장할 수 있다.
상기 음향 출력부(140)는 상기 데이터베이스(130)에 저장된 음향 신호를 출력하고, 상기 섬광 출력부(150)는 상기 데이터베이스(130)에 저장된 섬광 신호를 출력한다.
상기 쏠라 델리네이터(160)는 차량 운전자에게 전방의 도로 선형에 관한 정보를 제공하여 차량이 주행하는 도로를 벗어나는 사고를 예방할 수 있도록, 비가 오거나 흐린 주간 또는 야간에 시인성을 향상시키기 위해 점멸한다.
상기 제어부(170)는 본 장치의 컨트롤러로서 상기 센서부(120)에서 야생동물의 접근을 감지하게 되면 상기 음향 출력부(140) 및 섬광 출력부(150)에서 음향 및 섬광 신호를 출력하도록 제어하고, 필요한 경우에 상기 쏠라 델리네이터(160)의 점멸을 제어한다.
이와 더불어, 상기 제어부(170)는 야생동물의 습성 및 내성을 고려하여 음향 및 섬광을 순차적으로 출력하도록 상기 음향 출력부(140) 및 섬광 출력부(150)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 데이터베이스(130)에 저장된 다양한 형태의 음향을 순차적으로 출력하도록 음향 출력부(140)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 데이터베이스(130)에 저장된 다양한 형태의 섬광 패턴을 순차적으로 출력하도록 섬광 출력부(150)를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(170)는 야생동물의 생태 습성을 고려하여 상기 음향 출력부(140)의 음향 출력 시간 및 섬광 출력부(150)의 섬광 출력 세기 등을 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 도로의 가드레일(1)상에 설치되며 태양광을 이용하여 전원으로 사용하기 위한 전기를 자체 생산하고 센서를 이용하여 야생동물의 접근을 감지하게 되면 야생동물이 혐오하는 음향 및 섬광 신호를 출력함으로써 로드킬을 효과적으로 예방하고, 또한 차량의 안전한 유도를 위하여 쏠라 델리네이터를 점멸함으로써 차량이 안전하게 통행할 수 있도록 할 수 있다.
즉, 국제적으로 차량과 관련된 각종 도로에서 로드킬로 인하여 보호수종의 감소와 그로 인한 교통사고 증가가 사회문제로 대두되고 있으므로, 로드킬의 선행 예방을 위하여 가드레일상에 태양광 모듈을 설치하여 자체 전력을 생산하고 야생동물이 혐오하는 음향 및 섬광 신호를 출력하여 차량 도로에 야생동물의 접근을 원천적으로 차단하며, 쏠라 델리네이터를 설치하여 차량을 보다 안전하게 유도할 수가 있는 것이다.
참고적으로, 본 발명에 따른 태양광을 이용한 도로 안전 시스템의 실제 제작과 관련된 사항을 설명하기로 한다.
본 발명의 태양광을 이용한 도로 안전 시스템은 국내 태양광 표준시간 충전으로 음향 및 섬광 출력부의 환경에 따른 소비 전력을 산출하고 야생동물의 생태 습성에 맞게 음향 및 섬광 출력부를 고려하여 선택한 후 최적의 음향 시간과 섬광의 세기를 구비한 시스템이다.
최소 소비전력과 최대 소비전력을 계산하면 다음의 표 1과 같지만 부품의 선택과 환경에 따라 다소 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 국내의 평균 일조 시간인 3.5hr을 적용하고 필요 발전량(W)과 발전 효율(1.2)을 적용하게 되면 20~40W급 태양광 발전모듈을 적용하는 것이 바람직하다.
Figure pat00001
한편, 본 발명에 따른 태양광을 이용한 도로 안전 시스템을 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 도로 안전 시스템 110 : 태양광 발전모듈
120 : 센서부 130 : 데이터베이스
140 : 음향 출력부 150 : 섬광 출력부
160 : 쏠라 델리네이터 170 : 제어부

Claims (7)

  1. 도로에 설치되어 야생동물의 접근 및 교통사고를 예방하기 위한 도로 안전 시스템(100)으로서,
    시스템 전원으로 사용할 수 있도록 광에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환함으로써 전기에너지를 생산하는 태양광 발전모듈(110)과;
    야생동물의 접근을 감지하는 센서부(120)와;
    야생동물이 혐오하는 음향 및 섬광 신호를 저장하는 데이터베이스(130)와;
    상기 데이터베이스(130)에 저장된 음향 신호를 출력하는 음향 출력부(140)와;
    상기 데이터베이스(130)에 저장된 섬광 신호를 출력하는 섬광 출력부(150)와;
    상기 센서부(120)에서 야생동물의 접근을 감지하면 상기 음향 출력부(140) 및 섬광 출력부(150)에서 음향 및 섬광 신호를 출력하도록 제어하는 제어부(170)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 도로 안전 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 태양광 발전모듈(110)이 20~40W급 태양광 발전모듈인 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 도로 안전 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부(120)는 초음파 센서, 적외선 센서, 레이더 센서 및 열감지 센서 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 도로 안전 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터베이스(130)는 복수개의 음향 및 섬광 신호를 저장하고,
    상기 제어부(170)는 야생동물의 습성 및 내성을 고려하여 복수개의 음향 및 섬광 신호를 순차적으로 출력하도록 상기 음향 출력부(140) 및 섬광 출력부(150)를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 도로 안전 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(170)는 야생동물의 생태 습성을 고려하여 상기 음향 출력부(140)의 음향 출력 시간 및 섬광 출력부(150)의 섬광 출력 세기를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 도로 안전 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(170)에 의해 제어되어 점멸하는 쏠라 델리네이터(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 도로 안전 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 시스템이 도로의 가드레일(1)상에 설치된 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 도로 안전 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108679559A (zh) * 2018-05-30 2018-10-19 卢敏杰 一种太阳能声控识别节能灯装置
CN111735020A (zh) * 2020-08-11 2020-10-02 郑州峻斯电子科技有限公司 一种具有捕虫功能的太阳能led路灯
KR20210111519A (ko) * 2020-03-03 2021-09-13 전북대학교산학협력단 야생동물 및 운전자 안전용 도로교통통합제어시스템

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