KR20210148713A - 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병 - Google Patents

융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병 Download PDF

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Abstract

본 발명은 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 눈이 내릴때 표지병에 쌓인 눈을 실시간으로 녹여줌으로서 배터리의 완전방전을 방지하므로 배터링의 수명을 향상시킨 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병에 관한 것이다.
본 발명은 일부가 지면에 매립되며 내부에 공간이 형성된 바디부와, 상기 바디부의 상부에 장착되는 커버와, 상기 바디부에 설치된 솔라셀과, 상기 솔라셀에서 발전된 전기를 저장하는 배터리와, 상기 배터리로부터 전기를 인가하여 빛을 발산하는 발광부와, 상기 커버에 설치되고 상기 배터리로부터 전기를 인기하는 열선과, 상기 커버를 통하여 입사되는 빛을 감지하는 조도센서와, 실시간 정보를 제공하는 타이머와, 상기 타이머로부터 입력되는 시간이 주간이고 상기 조도센서로부터 입력되는 빛의 강도가 설정치 이하일 경우 상기 열선이 발열하도록 제어하는 제어부를 포함하는융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병을 제공한다.

Description

융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병{Solar road raised pavement marker having snow melting function}
본 발명은 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 눈이 내릴때 표지병에 쌓인 눈을 실시간으로 녹여줌으로서 배터리의 완전방전을 방지하므로 배터링의 수명을 향상시킨 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병에 관한 것이다.
일반적으로 도로 표지병은 도로에 설치되는 표시수단 중의 하나로서, 주행하는 차량의 주행 범위를 제한함과 아울러, 도로의 중앙선, 차선 경계선 또는 분기되는 도로의 안전지대, 횡단보도의 전방 및 과속방지 구간 등에 설치되어 안전운행을 도모하게 된다. 특히 야간 운전 시 차량의 전조등의 빛을 반사시켜 운전 자로 하여금 차선의 시야를 확보시켜 안전운행에 도움을 준다.
이와 같이 차선을 식별할 수 있도록 된 도로 표지병은 도로시설의 변천과 함게 다양한 형태로 제작되어 설치 사용되고 있다. 하지만 종래의 반사형 도로 표지병들은 도로의 오물, 눈, 비 등으로 인해 휘도가 떨어져 전혀 그 기능을 발휘하지 못하고 따라서 야간에도 그 기능을 발휘하도록 하기 위하여 자체적으로 발광하는 엘이디 등의 광원을 이용한 도로 표지병이 개발되었다.
이러한 광원을 이용한 도로 표지병이 국내 등록특허 제1303313호(이하, '선행기술문헌 1'이라 함)에 개시되어 있다.
도 1은 선행기술문헌 1에 개시된 종래의 광원을 이용한 도로 표지병을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 광원을 이용한 도로 표지병은 도로의 지면에 고정 매립되는 베이스(100)와, 상기 베이스(100)에 수용되는 본체(200)와, 상기 베이스(100)를 덮는 고정판(300)으로 이루어진다. 여기서 상기 본체(200)는 태양광을 수광하여 발전하는 솔라셀(211), 솔라셀(211)에서 인가된 전기를 저장하는 축전지(212), 축전지(212)로부터 전기를 인가하여 발광하는 엘이디 모듈(212)이 장착된다. 여기서,는 종래기술을 설명하기 위한 구성요소 만을 설명하기로 한다.
상기와 같은 종래의 광원을 이용한 도로 표지병은 겨울에 눈이 내려 표지병을 덮을 경우 주간에도 쌓인 눈이 태양광을 차단하므로 충전이 불가능하게 된다.
이와 같이 눈이 덮여 태양광을 주간에도 차단하게 되면 태양광 발전이 불가능해져 배터리의 완전방전이 일어나게 됨에 따라 배터리의 수명이 단축되는 문제점이 있다.
1. 국내 등록특허 제1303313호(2013, 8, 23 등록)
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 눈이 내릴때 표지병에 쌓인 눈을 실시간으로 녹여줌으로서 배터리의 완전방전을 방지함으로 배터링 수명을 향상시킨 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 일부가 지면에 매립되며 내부에 공간이 형성된 바디부와, 상기 바디부에 설치된 커버와, 상기 바디부의 상부에 형성된 솔라셀과, 상기 솔라셀에서 발전된 전기를 저장하는 배터리와, 상기 배터리로부터 전기를 인가하여 빛을 발산하는 발광부와, 상기 커버에 설치되고 상기 배터리로부터 전기를 인기하는 열선과, 실시간 정보를 제공하는 타이머와, 온도를 감지하여 전달하는 온도센서와, 상기 타이머로부터 입력되는 시간이 주간이고 감지된 온도가 적설이 가능한 온도이며 솔라셀로부터 배터리에 입력되는 전류가 설정치 이하일 경우 상기 배터리로부터 상기 열선으로 전기가 인가되어 상기 열선이 발열하도록 제어하는 제어부를 포함하는 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병을 제공한다.
아울러 본 발명에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병은 습도를 감지하여 상기 제어부에 전달하는 습도센서와 상기 커버에 입사되는 빛의 세기를 감지하여 상기 제어부에 전달하는 조도센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제어부는 통신할 수 있도록 구비된 통신모듈을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 통신모듈은 무선 통신모듈인 것이 더욱 바람직하다.
더불어 상기 커버는 돔형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병은 타이머에 입력되는 시간이 주간일 때 온도센서로 입력되는 온도가 적설이 가능한 온도일 경우 표지병을 눈이 덮은 것으로 판단하여 열선에 전기를 인가하여 표지병 상부의 커버에 쌓인 눈을 녹이므로 배터리의 완전방전을 방지할 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병은 조도센서와 온도센서를 구비하여 적설여부를 크로스 체킹할 수 있으므로 커버에 눈이 쌓이는 것 더 명확하게 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병은 통신모듈을 구비하므로 강설에 대한 정보를 도시교통망 등에 전송하여 신호등 조작 등 다양한 교통환경 개선에 기여할 수 있다.
아울러 본 발명에 따른융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병은 커버가 돔형으로 이루어져 강설시 눈이 미끄러져 가장자리 쪽으로 낙하하므로 솔라셀로 태양광의 입사를 방해하지 않게 된다.
도 1은 선행기술문헌 1에 개시된 종래의 광원을 이용한 도로 표지병을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병의 커버를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병의 커버를 제거한 상태를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병을 나타내는 단면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 도로 표지병은 일부가 지면에 매립되며 내부에 공간이 형성된 바디부(10)와, 상기 바디부(10)의 상부에 장착되는 커버(20)와, 상기 바디부(10)에 설치된 솔라셀(30)과, 상기 솔라셀(30)에서 발전된 전기를 저장하는 배터리(40)와, 상기 배터리(40)로부터 전기를 인가하여 빛을 발산하는 발광부(50)와, 상기 커버(20)에 설치되고 상기 배터리(40)로부터 전기를 인기하는 열선(60)과, 온도를 감지하는 온도센서(72)와, 상기 커버(20)를 통하여 입사되는 빛을 감지하는 조도센서(70)와, 습도를 감지하는 습도센서(74)와, 외부와 통신할 수 있도록 구비된 통신모듈(80)과, 실시간 정보를 제공하는 타이머(90)와, 상기 타이머(90)로부터 입력되는 시간이 주간이고 상기 조도센서(70)로부터 입력되는 빛의 강도가 설정치 이하일 경우 상기 열선(60)이 발열하도록 제어하는 제어부(92)를 포함한다.
상기 바디부(10)는 정방형의 매립부(12)와, 상기 매립부(12)의 상부에 상기 매립부(12)와 연통되도록 형성된 원주부(14)와, 상기 원주부(14)의 상부에 복수개의 구역으로 분할되도록 형성된 경사부(16)로 이루어진다. 상기 매립부(12)는 도로의 절취면에 삽입되며, 앵커볼트(13)에 의해 지면에 고정된다. 상기 원주부(14)는 지면에 노출되도록 구비되며 내부에 배터리(40)가 내장되어 있다. 상기 경사부(16)에는 중앙에 공동(17)이 형성되고, 이 공동(17)에 솔라셀(30)이 설치된다. 상기 경사부는 복수개의 분할된 구역 사이에는 필요한 센서(70, 72, 74)를 설치할 수 있다. 여기서 상기 솔라셀(30)과 배터리(40)를 연결시 안정적으로 전기를 인가하기 위해 설치되는 복수의 전기부품들은 당업자에게 이미 잘 알려져 것이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 커버(20)는 상기 바디부(10)의 원주부(14)에 장착되고, 태양광이 솔라셀(30)에 잘 입사될 수 있도록 투명하게 구비된다. 아울러 상기 커버(20)는 차량 등에 의해 가압되었을 때 손상되지 않는 소정의 기준강도 이상을 갖는 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서 상기 커버(20)는 강설 후 눈이 커버의 상부에 적설되는 것을 방지하기 위하여 외부면이 돔형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 커버(20)의 상부에는 커버(20)를 바디부(10)에 고정시키기 위한 환상의 테(24)가 구비된다. 상기 환상의 테(24)의 일부에는 외부로 전원을 송전하기 위한 송전구(26)가 형성되어 있다.
상기 솔라셀(30)은 상기 바디부(10)의 경사부(16) 공동(17)에 설치된다. 상기 솔라셀(30)은 커버를 통하여 입사된 태양광이 전기에너지로 변환된다. 여기서 상기 솔라셀(30)에서 발전된 전기는 전압조정기 등 전기설비에 의해 배터리(40)로 인가되어 저장된다.
상기 배터리(40)는 상기 바디부(10)의 원주부(14)에 설치되며 상기 솔라셀(30)로부터 인가된 전기를 저장하게 된다. 상기 배터리(40)는 완전방전될 경우 수명이 단축되므로 완전방전되기 전에 배터리(40)를 충전할 수 있도록 구비되어야 한다. 상기 배터리(40)는 잉여전력이 발생하여 외부로 전원을 송전할 경우 송전이 가능하도록 구비되며 상기 환상의 테(24)에 형성된 송전구(26)을 통하여 외부로 전원을 송전한다.
상기 발광부(50)는 상기 배터리(40)로부터 전기를 인가하여 빛을 발산하는 구성요소이다. 상기 발광부(50)는 상기 바디부(10)의 경사부(16)에 사방으로 설치된다. 상기 발광부(50)에서 발광된 빛은 야간에 운전자가 도로의 경계선을 식별할 수 있도록 한다. 상기 발광부(50)가 빛을 발산하는 패턴이나 광도는 상기 제어부(92)에서 적절하게 제어한다.
상기 열선(60)은 상기 커버(20)에 설치되고 상기 배터리(40)로부터 인가된 전기는 열선(60)에 열을 발생시키게 된다. 상기 열선(60)에서 발생한 열은 상기 커버(20)로 전달되어 커버(20)의 상부에 싸인 눈을 녹이게 된다. 상기 열선(60)은 눈 녹은 물이 용이하게 흘러갈 수 있도록 세로로 배열된 구간이 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 온도센서(72)는 표지병이 설치된 장소의 온도를 감지하기 위하여 설치된다. 상기 온도센서(72)에서 감지된 온도는 제어부(92)에서 연산되어 열선에 공급되는 전기를 제어하게 된다.
상기 조도센서(70)는 커버(20)를 통하여 입사되는 빛을 감지하는 센서이다. 상기 조도센서(70)는 측정된 데이터를 상기 제어부(92)에 전송한다. 상기 조도센서(70)는 빛이 입사되는 어느 곳에 설치해도 무방하지만 파손을 방지하기 위하여 상기 바디부(10) 분할된 경사부(16) 사이의 구역에 설치하는 것이 바람직하다.
상기 습도센서(74)는 표지병이 설치된 장소의 습도를 감지하기 위하여 설치된다. 상기 습도센서(74)에서 감지된 온도는 제어부(92)에서 연산되어 열선에 공급되는 전기를 제어하게 된다.
상기 제어부(92)는 상기 타이머(90)로부터 입력되는 시간이 주간이고 온도센서(72)로부터 감지된 온도가 적설이 가능한 온도이며 솔라셀(30)로부터 배터리(40)에 입력되는 전류가 설정치 이하일 경우 상기 열선(60)으로 전기가 인가되도록 하여 상기 열선이 발열하도록 제어한다.
본 실시예에서 타이머(90)와 온도센서(72)를 통하여 강설여부를 알 수 있지만 조도센서(70)와 습도센서(74)를 통해 강설여부를 크로스 체킹하므로 더 정확하게 강설여부를 판단할 수 있도록 한다.
상기 통신모듈(80)은 외부와 통신할 수 있도록 구비된다. 상기 통신모듈(80)은 유선으로 통신할 수 있도록 구비되지만 바람직하게는 상기 표지병으로 통신선로를 설치할 필요가 없도록 무선통신이 가능하도록 구비되는 것이 바람직하다. 여기서 상기 무선 통신모듈(80)로는 WiFi(Wireless Fidelity), 블루투스(Bluetooth) 및 지그비(Zigbee) 등을 포함하는 WLAN(Wireless Local Area Network)과, GSM(Global System for Mobile communications), GPRS(General Packet Radio Service), EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000), TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access), WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access), LTE(Long Term Evolution), TDLTE(Time- Division LTE) 및 LTE-어드밴스트 등을 사용할 수 있다.
상기 타이머(90)는 실시간 정보를 제어부(92)에 제공하도록 구비된다. 상기 타이머(90)에서 제공되는 실시간 정보는 상기 제어부(92)가 현재 시간이 주간인지 야간인지를 판단하게 된다. 상기 타이머(90)는 원가절감 및 경박단소화하기 위하여 상기 제어부(92)와 하나의 칩으로 형성할 수 있음은 물론이다.
상기 제어부(92)는 상기 타이머(90)로부터 입력되는 시간이 주간이고 상기 온도센서(72)로부터 입력되는 온도가 온도가 적설이 가능한 온도이며 솔라셀(30)로부터 배터리(40)에 입력되는 전류가 설정치 이하일 경우 상기 열선(60)으로 전기가 인가되도록 하여 상기 열선이 발열하도록 제어한다.
아울러 상기 제어부(92)는 주간에 상기 조도센서(70)에 의해 감지되는 빛이 설정치 이하일 경우 적설로 인해 태양광 발전이 불가능한 것으로 감지하도록 구비된다. 아울러 상기 제어부(92)는 주간에 상기 습도센서(74)에 의해 감지되는 습도가 적설에 해당하는 습도일 경우 적설로 인해 태양광 발전이 불가능한 것으로 감지하도록 구비된다.
상기 제어부(92)는 상기 온도센서(72)와 타이머(90)에 의해 적설여부를 1차적으로 판단하지만 보충적으로 상기 조도센서(72)와 습도센서(74)로부터 조도와 습도에 의한 정보가 전달되므로 측정치가 눈이 내릴 수 있는 온도이고, 조도가 설정치 이하이고, 습도가 설정치 이상인 경우 강설로 판단하여 적설여부를 크로스 체킹할 수 있다.
10 : 바디부
12 : 매립부
13 : 앵커볼트
14 : 원주부
16 : 경사부
17 : 공동
20 : 커버
30 : 솔라셀
40 : 배터리
50 : 발광부
60 : 열선
70 : 조도센서
72 : 온도센서
74 : 습도센서
80 : 통신모듈
90 : 타이머
92 : 제어부

Claims (5)

  1. 일부가 지면에 매립되며 내부에 공간이 형성된 바디부와,
    상기 바디부에 설치된 커버와,
    상기 바디부의 상부에 형성된 솔라셀과,
    상기 솔라셀에서 발전된 전기를 저장하는 배터리와,
    상기 배터리로부터 전기를 인가하여 빛을 발산하는 발광부와,
    상기 커버에 설치되고 상기 배터리로부터 전기를 인기하는 열선과,
    실시간 정보를 제공하는 타이머와,
    온도를 감지하여 전달하는 온도센서와,
    상기 타이머로부터 입력되는 시간이 주간이고 감지된 온도가 적설이 가능한 온도이며 솔라셀로부터 배터리에 입력되는 전류가 설정치 이하일 경우 상기 배터리로부터 상기 열선으로 전기가 인가되어 상기 열선이 발열하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 태양광 도로 표지병은 습도를 감지하여 상기 제어부에 전달하는 습도센서와 상기 커버에 입사되는 빛의 세기를 감지하여 상기 제어부에 전달하는 조도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는 통신할 수 있도록 구비된 통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 통신모듈은 무선 통신모듈인 것을 특징으로 하는 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 커버는 돔형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 융설기능이 탑재된 태양광 도로 표지병.
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