KR20190084670A - In-house poewr generation press block for visually impaired people using nanopiezoelectric elements - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pavement. More specifically, the present invention relates to a self-powered pavement which provides directions to the visually impaired with power when a pressure is applied to a pavement or produces and accumulates electricity through the pressure. The present invention comprises a vibration sensor (11) formed on a pavement (10) and a spring (20) installed at both ends of the pavement (10). The present invention comprises: a piezoelectric element (30) installed on the bottom of the pavement (10); a power connection part (31) connecting the piezoelectric elements (30); and a storage battery1 (32) and storage battery2 (32′) connected to the piezoelectric element (30) through the power connection part (31), wherein the piezoelectric element (30) generates electricity when the pressure is applied. When the pressure is applied to the piezoelectric element (30), a predetermined amount of electricity is transferred and stored to the storage battery1 (32) and storage battery2 (32′) through the power connection part (31) and is used in an emergency. When the pressure is applied to the piezoelectric element (30), a control unit (140) determines whether the vibration is used as resonance. A vibration module part (130) resonates with a cane, and if necessary, a speaker (160) can be utilized. Whenever the visually impaired picks up a cane and walks on the pavement, the vibration sensor resonates to provide directions to the visually impaired.

Description

나노 압전소자를 이용한 시각장애우용 자가발전보도블록{IN-HOUSE POEWR GENERATION PRESS BLOCK FOR VISUALLY IMPAIRED PEOPLE USING NANOPIEZOELECTRIC ELEMENTS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a self-generated walkway block for a visually impaired person using a nano-

본 발명은 보도블록에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 보도블록에 압력이 가해지면 이에 따라 전원을 사용해서 시각장애인에게 길이 되어주거나 압력을 통한 전기를 생산하여 축적하는 자가발전보도블록에 관한 것이다.The present invention relates to a sidewalk block. More particularly, the present invention relates to a self-powered walkway block that generates electricity by applying pressure to a sidewalk block, thereby generating electricity by applying power to the blind or by using pressure.

일반적으로, 시각 장애우는 육안 식별능력이 없으므로, 시각장애인의 보행에 편의를 제공하기 위하여 신호등이 있는 곳에 음성 안내 장치를 설치하거나, 보행도로, 지하철 승하차 출입문, 계단 등과 같이 주의를 요하거나 특정위치까지 안내하기 위해 유도 블록 또는 보도블록 중간에 점자블록을 설치하고 있다.Generally, since the visually impaired person does not have visual identification ability, in order to provide convenience to the visually impaired, it is necessary to install a voice guidance device in a place where a traffic light is present, or to pay attention to a certain position such as a walking road, a subway access door, a stairway, Braille blocks are installed in the middle of guide blocks or sidewalk blocks for guidance.

그러나 일반적인 점자 블록은 콘크리트나 칠판, 합성수지 재질의 블록 상부면에 점자 돌기를 형성하여 단순하게 위치나 방향안내의 기능밖에는 하지 못하는 단점이 있다.However, the conventional braille block has the disadvantage that it can only function as a position and direction guide by forming a braille projection on the upper surface of the block made of concrete or blackboard or synthetic resin.

이에 유도블록에 마그네틱이나 RFID 태그를 설치하고 시각장애우가 소지하고 있는 지팡이나 유도봉에 마그네틱 또는 RFID 태그를 감지할 수 있는 장치와 스피커를 장착시켜 음성 안내를 하는 방법도 제안된 바 있다. 그러나 이러한 음성 안내 장치는 시각 장애인이 항상 음성 안내 장치가 장착된 지팡이나 유도봉을 소지하고 다녀야 하며 소지하지 않는 경우에는 안내를 받을 수 없는 단점이 있으며, 음성 안내 장치 구동을 위해 내장된 배터리를 자주 교체해줘야 한다는 단점이 있다.In this case, a magnetic or RFID tag is installed in the guide block, and a voice guidance is provided by attaching a device and speaker capable of detecting magnetic or RFID tags to a stick or a guide rod having visually handicapped persons. However, such a voice guidance device has a disadvantage in that the visually impaired person can not receive the guidance when the user has to carry the stick or the induction rod equipped with the voice guidance device at all times and does not carry it. In order to drive the voice guidance device, It has a disadvantage that it must be replaced.

대한민국 등록특허 10-063072는 소리가 나서 시각장애우들에게 알림의 기능을 가지고 있어 위치 파악이 될 수 있지만 차도가 근처에 있을 경우 잘 안 들린다는 단점과 설치시 보도블록에 스피커를 사용해야 하며 전기배선도 겸해서 설치해야 하기 때문에 경제적 부담이 크다는 단점이 있었다.Korean Patent No. 10-063072 has a function of informing the visually impaired by sound, but it can be grasped by location. However, it is difficult to hear the sound when the road is nearby, and a speaker is used in the sidewalk block at the time of installation. There is a disadvantage in that it is economically burdensome.

대한민국 공개특허 10-2007-0043223은 이동통신 단말기를 활용하여 시각장애우들에게 길을 안내한다는 장점이 있다. 하지만, 상기와 동일하게 이동통신 단말기를 활용해야 한다는 점에서 이동통신단말기가 없을 경우 사용할 수 없다는 단점이 있었다.Korean Patent Publication No. 10-2007-0043223 has an advantage of guiding the visually impaired by using a mobile communication terminal. However, since the mobile communication terminal needs to be utilized in the same manner as described above, the mobile communication terminal can not be used without the mobile communication terminal.

대한민국 등록특허 10-1128278은 태양광셀모듈을 사용하여 시각장애인용 점자보도블록을 활용하여 자가발전이 된다는 장점이 있다. 하지만, 점자보도 블록의 경우 빛의 노출이 많은 밖에 설치되더라도 유동인구가 많은 곳에서는 사용할 수 없다는 단점이 있었다.Korean Patent No. 10-1128278 has an advantage in that it uses a solar cell module to generate self-power by utilizing a braille press block for the visually impaired. However, in the case of the braille walk block, there is a disadvantage that it can not be used in a place where the flow population is large even if the light is exposed to a lot.

대한민국 등록특허 10-1507517은 상기 특허들과 동일하게 태양광셀모듈 대신 압전 장치를 사용하여 자가발전이 가능하고 충전 가능하다는 장점이 있지만 소리로 안내를 할 경우 유동인구가 많으며 차량이 많은 곳에서는 잘 안 들린다는 단점이 있다.Korean Patent No. 10-1507517 has the advantage that self-power generation is possible by using a piezoelectric device instead of a solar cell module as in the above-mentioned patents, and charging is possible. However, when the user is guided by sound, There is a disadvantage to hear.

대한민국 등록특허 10-0693072 (발명의 명칭: 시각장애인용 보도블록)Korean Patent No. 10-0693072 (Name of the invention: Press block for the visually impaired) 대한민국 공개특허 10-2007-0043223 (발명의 명칭: 이동통신 단말기 및 그 동작 방법)Korean Patent Laid-Open No. 10-2007-0043223 (Title: Mobile communication terminal and method of operation thereof) 대한민국 등록특허 10-1128278 (발명의 명칭: 시각장애인용 점자보도블록)Korean Patent No. 10-1128278 (entitled Braille Press Block for the Blind) 대한민국 등록특허 10-1507517 (발명의 명칭: 압전 장치를 이용한 멜로디 점자 블록)Korean Patent No. 10-1507517 (title: Melody Braille Block Using Piezoelectric Device)

본 발명은 차도가 근처에 있을 경우 잘 안 들린다는 단점과 설치시 보도블록에 스피커를 사용해야 하며 전기배선도 겸해서 설치해야 하기 때문에 경제적 부담이 크다는 점, 보도블록에 스피커를 사용해야 하며 전기배선도 겸해서 설치해야 하기 때문에 경제적 부담이 크다는 점이 있으며 압전 소자를 이용하여 자가발전이 가능한 점자 블록을 제공함에 있다.The present invention is disadvantageous in that it can not be heard when the roadway is nearby, and the speaker is used in the sidewalk block at installation, and the electric load must be installed together with the electric wiring, so that the economical burden is great. Therefore, the present invention provides a braille block capable of self-power generation using a piezoelectric element.

또한, 점자보도블록의 경우 빛의 노출이 많은 밖에 설치되더라도 유동인구가 많은 곳에서는 사용할 수 없다는 점을 해결하는데 그 목적을 두고 있다.The purpose of this study is to solve the problem that the Braille press block can not be used in places where the flow population is large, even if it is installed with a lot of light exposure.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 블록(10) 상부에 형성된 진동센서(11), 상기 블록(10) 내부 양끝에 설치된 스프링(20)으로 구성되어 있다. 상기 블록(10) 바닥에 설치된 압전소자(30)와 상기 압전소자(30)를 연결해주는 전원연결부(31), 상기 압전소자(30)와 전원열결부(31)를 통해 연결된 축전지1(32),축전지2(32')로 구성되되, 상기 압전소자(30)은 압력을 가해주면 전기가 발생하는 특징이 있다.In order to solve the above problems, the present invention has a vibration sensor 11 formed on the block 10 and a spring 20 installed at both ends of the block 10. A power supply connection part 31 connecting the piezoelectric element 30 provided at the bottom of the block 10 and the piezoelectric element 30, a first capacitor 32 connected to the piezoelectric element 30 through the power supply part 31, And a capacitor 2 (32 '). The piezoelectric element 30 is characterized in that electricity is generated when a pressure is applied.

압전소자(30)에 압력이 가해지면 일정한 양의 전기를 축전지1(32)와 축전지(32')로 전원연결부(31)을 통해 전달하여 저장하고 비상시 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.  When a pressure is applied to the piezoelectric element 30, a certain amount of electricity is transferred through the power connection unit 31 to the battery 1 (32) and the battery 32 ', and is stored for emergency use.

상기 압전소자(30)에 압력이 가해지면 제어부(140)을 통해 진동을 공명 활용 여부를 판단하며 진동모듈부(130)을 통해 지팡이와 공명을 하고 필요 시 스피커(160)를 활용할 수 있으며 시각장애우들이 지팡이를 집고 보도블록 위를 걸을 때마다 진동센서가 공명하도록 하여 시각장애우들에게 길 안내를 제공하고자 한다.When the pressure is applied to the piezoelectric element 30, it is determined whether resonance is utilized through the control unit 140, resonates with the staff through the vibration module unit 130, and the speaker 160 can be utilized if necessary. Each time they walk on the sidewalk, they pick up the stick and make the vibration sensor resonate to provide guidance to the visually impaired.

본 발명은 자가발전을 하여 경제적으로 비용절감 효과를 제공한다.The present invention provides an economical cost saving effect by self-power generation.

본 발명은 지팡이만 있어도 블록에서 진동센서가 반응하여 길 안내 기능을 제공한다.In the present invention, a vibration sensor responds to a block to provide a guidance function even if only a cane is present.

본 발명은 시각장애우들만 보도블록을 이용하는 것이 아니기 때문에 충전할 수 있는 전기량이 풍부한점을 제공한다.The present invention provides a point that the visually handicapped people do not use the sidewalk block, so that the amount of chargeable electricity is abundant.

도 1은 본 발명의 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 시스템 구성도이다.
1 is a perspective view of the present invention.
2 is a side view of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the present invention.
4 is a system configuration diagram of the present invention.

이하, 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특징을 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The embodiments are provided to explain the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Therefore, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated in order to emphasize a clearer explanation. In the description of the present invention, when it is judged that a detailed description of the related art may obscure the gist of the present invention, It is omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들은 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단체, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 베재 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a group, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하겠다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 사시도 이다. 도 2는 본 발명의 측면도이다. 도 3은 본 발명의 단면도이다.1 is a perspective view of the present invention. 2 is a side view of the present invention. 3 is a cross-sectional view of the present invention.

도 1은 전체적인 형상을 보여주며 시각장애우용 진동보도블록에 있어서,FIG. 1 shows the overall shape of a vibration pedestrian block for a visually impaired person,

여러가지 모양의 블록(10)의 형태로 형성되어 있다. 도 2는 블록의 측면도 며 블록의 재질부분을 보여준다. 내부 재질은 합성 수지 재질로 형성하고 있다.And is formed in the shape of blocks 10 of various shapes. Figure 2 is a side view of the block and shows the material portion of the block. The inner material is made of synthetic resin.

도 3은 블록 내부의 형상을 보여주며 상기 블록(10) 상부에 형성된 진동센서(11), 상기 블록(10) 내부 양끝에 설치된 스프링(20)으로 구성되어 있다. 상기 블록(10) 바닥에 설치된 압전소자(30)와 상기 압전소자(30)를 연결해주는 전원연결부(31), 상기 압전소자(30)와 전원열결부(31)를 통해 연결된 축전지1(32),축전지2(32')로 구성되되, 상기 압전소자(30)은 압력을 가해주면 전기가 발생하는 특징이 있다.3 shows a shape of the inside of the block and is composed of a vibration sensor 11 formed on the block 10 and a spring 20 installed at both ends of the block 10. A power supply connection part 31 connecting the piezoelectric element 30 provided at the bottom of the block 10 and the piezoelectric element 30, a first capacitor 32 connected to the piezoelectric element 30 through the power supply part 31, And a capacitor 2 (32 '). The piezoelectric element 30 is characterized in that electricity is generated when a pressure is applied.

압전소자(30)에 압력이 가해지면 일정한 양의 전기를 축전지1(32)와 축전지(32')로 전원연결부(31)을 통해 전달하여 저장하고 비상시 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.  When a pressure is applied to the piezoelectric element 30, a certain amount of electricity is transferred through the power connection unit 31 to the battery 1 (32) and the battery 32 ', and is stored for emergency use.

상기 압전소자(30)에 압력이 가해지면 제어부(140)을 통해 진동을 공명 활용 여부를 판단하며 진동모듈부(130)을 통해 지팡이와 공명을 하고 필요 시 스피커(160)를 활용할 수 있으며 시각장애우들이 지팡이를 집고 보도블록 위를 걸을 때마다 진동센서가 공명하는 것을 특징으로 한다.When the pressure is applied to the piezoelectric element 30, it is determined whether resonance is utilized through the control unit 140, resonates with the staff through the vibration module unit 130, and the speaker 160 can be utilized if necessary. The vibration sensor picks up the stick and resonates every time it walks on the sidewalk block.

10: 블록 100: 전원부
11: 진동센서 110: 압전소자부
20: 스프링 120: 축전지부
30: 압전소자 130: 진동모듈부
31: 전원연결부 140: 제어부
32: 축전지 1 150: 블록송신부
32': 축전지 2 160: 스피커
170: 접속부
10: Block 100: Power source
11: Vibration sensor 110: Piezoelectric element part
20: spring 120:
30: Piezoelectric element 130: Vibration module part
31: power connection unit 140:
32: Battery 1 150: Block transmitter
32 ': Battery 2 160: Speaker
170:

Claims (3)

시각장애우용 진동보도블록에 있어서,
여러가지 모양의 블록(10);
상기 블록(10) 상부에 형성된 진동센서(11);
상기 블록(10) 내부 양끝에 설치된 스프링(20);
상기 블록(10) 바닥에 설치된 압전소자(30);
상기 압전소자(30)를 연결해주는 전원연결부(31);
상기 압전소자(30)와 전원열결부(31)를 통해 연결된 축전지1(32),축전지2(32');로 구성되되,
시각장애우들이 지팡이를 집고 보도블록 위를 걸을 때마다 진동센서가 공명하는 것을 특징으로 하는 나노 압전소자를 이용한 시각장애우용 자가발전보도블록.
In a vibration pedestrian block for a visually impaired person,
Blocks 10 of various shapes;
A vibration sensor (11) formed on the block (10);
A spring 20 installed at both ends inside the block 10;
A piezoelectric element 30 provided at the bottom of the block 10;
A power connection part 31 for connecting the piezoelectric element 30;
A battery 1 (32) and a battery 2 (32 ') connected to the piezoelectric element (30) through a power supply heating part (31)
A self-generated walkway block for a visually impaired person using a nano-piezoelectric element characterized in that a vibration sensor resonates whenever a visually handicapped picks up a cane and walks on a sidewalk block.
제 1항에 있어서,
상기 압전소자(30)은 압력을 가해주면 전기가 발생하는 특징이 있으며 압전소자(30)에 압력이 가해지면 일정한 양의 전기를 축전지1(32)와 축전지(32')로 전원연결부(31)을 통해 전달하여 저장하고 비상시 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 나노 압전소자를 이용한 시각장애우용 자가발전보도블록.
The method according to claim 1,
When a pressure is applied to the piezoelectric element 30, a certain amount of electricity is supplied to the power connection portion 31 through the first battery 32 and the battery 32 ' And is stored in an emergency and can be used in an emergency. The self-generated sidewalk block for the visually handicapped using the nano-piezoelectric element.
제 1항 내지 2항에 있어서,
상기 압전소자(30)에 압력이 가해지면 제어부(140)을 통해 진동을 공명 활용 여부를 판단하며 진동모듈부(130)을 통해 지팡이와 공명을 하고 필요 시 스피커(160)를 활용할 수 있는 것을 특징으로 하는 나노 압전소자를 이용한 시각장애우용 자가발전보도블록.
3. The method according to any one of claims 1 to 2,
When the pressure is applied to the piezoelectric element 30, it is determined whether resonance is utilized through the control unit 140, resonates with a cane through the vibration module unit 130, and the speaker 160 can be utilized Self-developed walkway block for the visually handicapped using nano-piezoelectric elements.
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