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KR100505784B1 - 엘이디 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치 - Google Patents

엘이디 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치 Download PDF

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KR100505784B1
KR100505784B1 KR10-2003-0029444A KR20030029444A KR100505784B1 KR 100505784 B1 KR100505784 B1 KR 100505784B1 KR 20030029444 A KR20030029444 A KR 20030029444A KR 100505784 B1 KR100505784 B1 KR 100505784B1
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half mirror
mirror reflector
led road
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Abstract

본 발명은 엘이디(LED) 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치에 관한 것으로, 주간에는 반사경으로 사용하고 야간에는 반사경과 도로 표지판을 함께 사용할 수 있는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명에 의한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경은 지지대(21)에 설치된 지지판(22); 상기 지지판(22)에 부착되는 하프미러 반사경(23); 상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 다수개의 LED를 구비한 LED 도로 표지판(50); 상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)의 동작을 제어하는 PCB 기판(53); 및 상기 지지대(21) 상부에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)을 동작시키기 위한 전압을 상기 PCB 기판(53)으로 발생하는 태양전지 모듈부(30)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

엘이디 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치{APPARATUS OF HALF MIRROR REFLECTING MIRROR HAVING LED ROAD MARKING BOARD}
본 발명은 엘이디(LED) 도로 표지판을 구비한 하프미러(Half Mirror) 반사경 장치에 관한 것으로, 특히 주간에는 반사경으로 사용하고 야간에는 반사경과 도로 표지판을 함께 사용할 수 있는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치에 관한 것이다.
최근에 자동차는 날이 갈수록 보급량이 증대되며 현대생활에서 없어서는 안될 필수적인 도구로 활용되고 있다. 이러한 자동차의 증가 추세에 맞춰서 각국에서는 자동차와 관련된 각종 기반시설의 확충과 함께 도로망을 넓히는데 주력하고 있다. 그러나, 우리나라와 같이 국토면적이 좁은 나라에서는 급격히 증가되는 자동차의 증대속도에 비해 도로여건은 상당히 열악한게 현실이다. 즉, 자동차의 보급속도에 맞게 고속도로를 비롯한 각종 도로망을 확충하는 데에는 예산이나 가용 국토면적의 확보차원에서 많은 어려움을 겪고 있다.
자동차의 증가로 인해서 대두되는 또 다른 문제점으로는 각종 교통사고가 끊임없이 늘고 있다는 것이다. 그러므로, 도로 여건이 열악하며 특히, 지형적인 여건상 굽은 길이 많은 곳에서 교통사고를 줄이기 위해서는 보이지 않는 쪽의 도로 상황을 신속하게 파악하는 것이 중요하다.
이를 위해서 대부분의 굴곡 도로의 코너부분에는 상대편 도로 상황을 미리 확인할 수 있도록 원형의 하프미러 반사경이 설치되어 있다. 이 원형의 하프미러 반사경이 설치된 곳에서는 선회하려는 쪽의 도로 상황을 미리 확인할 수 있을 뿐만 아니라 상대편 운전자에게도 자신의 위치를 주지시킴으로써 안전사고를 미연에 방지하는 것이 가능하다.
도 1은 종래의 스테인레스 도로 반사경을 나타낸 사시도이다.
종래의 스테인레스 도로 반사경은 도 1에 도시된 바와 같이, 지지판(2)에 부착되어 있는 볼록 형상의 반사경(3)과, 상기 반사경(3)이 부착된 상기 지지판(2) 상단에 부착된 후드(4)와, 상기 지지판(2)을 보울트/너트(6)에 의해 지지대(1)에 고정시키는 고정 브라켓(5)과, 상기 지지대(1)의 상부에 씌워져 있는 캡(7)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 반사경(3)은 피사체의 반사율이 높은 금속재질(예를 들어, 스테인레스)을 사용하여 그 중심부가 볼록하게 형성되도록 그 표면을 정밀 가공하여 형성한다.
상기 구성을 갖는 종래의 스테인레스 도로 반사경은 상기 반사경(3)이 스테인레스로 구성이 되어 있기 때문에 돌이나 그 밖의 외부의 충격에 매우 약한 단점이 있었다. 그리고, 스테인레스로 된 상기 반사경(3)은 내구성이 약하기 때문에 표면이 쉽게 긁히거나 퇴색이 잘 일어나기 때문에 그 수명이 짧은 문제점이 있었다.
이와 같이, 종래의 스테인레스 도로 반사경은 외부의 충격에 약한 스테인레스 재질을 사용하여 만들기 때문에 외부의 충격에 쉽게 찌그러지거나 긁힘이 발생하고 시간이 지나면 표면이 퇴색되어 그 기능을 제대로 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 스테인레스 도로 반사경은 야간에 운전자가 원거리에서 반사경을 식별하기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 주간에는 반사경으로 사용하고 야간에는 반사경과 도로 표지판을 함께 사용하도록 하프미러 반사경의 내부에 LED 도로 표지판을 설치한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경이 주간에 어두운 장소(예를 들면, 아파트 지하 주차장)에 설치될 경우 스위치를 온(ON)시켜 교류 전원으로 상기 LED 도로 표지판을 동작하여 반사경과 도로 표지판을 함께 사용하도록 한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하프미러 반사경을 폴리 카보네이트(Poly Carbonate: PC) 또는 아크릴을 사용하여 제조함으로써, 피사체의 반사율을 향상시키고 외부의 충격에 강하며 표면이 쉽게 퇴색되는 것을 방지시킨 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하프미러 반사경 내부에 설치된 LED 도로 표지판을 태양전지를 이용하여 구동하도록 한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 태양전지에 의해 발생된 전류를 변류기를 사용하여 일정하게 변환시킨 다음 이를 하프미러 반사경 내부에 설치된 LED 도로 표지판의 LED에 공급함으로써, LED를 반 영구적으로 사용할 수 있는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치는,지지대(21)에 설치된 지지판(22);상기 지지판(22)에 부착되는 하프미러 반사경(23);상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 다수개의 LED를 구비한 LED 도로 표지판(50);상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)의 동작을 제어하는 PCB 기판(53); 및 상기 지지대(21) 상부에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)을 동작시키기 위한 전압을 상기 PCB 기판(53)으로 발생하는 태양전지 모듈부(30)를 포함하여 구성되고,
상기 하프미러 반사경(23)은 일면에 알루미늄 박막을 형성한 후 양면에 투명 코팅제를 도포하여 코팅 처리한 것을 특징으로 한다.
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상기 하프미러 반사경(23)은 자외선 차단제를 함유하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 하프미러 반사경(23)은 폴리 카보네이트(PC)와 아크릴 중 어느 하나를 사용하여 형성한 것을 특징으로 한다.
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또한, 본 발명에 의한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치는, 지지대(21)에 설치된 지지판(22);상기 지지판(22)에 부착되는 하프미러 반사경(23);상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 다수개의 LED를 구비한 LED 도로 표지판(50);상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)의 동작을 제어하는 PCB 기판(53); 및 상기 지지대(21) 상부에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)을 동작시키기 위한 전압을 상기 PCB 기판(53)으로 발생하는 태양전지 모듈부(30)를 포함하여 구성되고,상기 PCB 기판은 상기 태양전지 모듈부로부터 발생된 직류 전류를 제 1 노드로 정류하여 출력하는 제 1 다이오드; 상기 제 1 노드의 전압을 저장하는 축전지; 상기 제 1 노드와 접지전압 사이에 접속되며 주위의 빛을 감지하는 포토센서; 상기 제 1 노드로부터 전원을 입력하여 상기 포토센서 또는 스위치에 의해 상기 LED 도로 표지판의 LED를 동작시키기 위한 제어 신호를 제 3 노드로 발생하는 스위치 박스부; 상기 제 3 노드의 전압에 의해 상기 제 1 노드의 전압을 스위칭하는 제 1 트랜지스터; 상기 제 1 트랜지스터로부터 스위칭된 전압에 의해 제 1 및 제 2 인덕터를 통해 상기 제 1 노드로부터 공급된 제 1 차 전류를 변환하여 제 3 인덕터로 제 2 차 전류를 발생하는 변류기; 상기 상기 제 1 트랜지스터로부터 스위칭된 전압에 의해 상기 제 1 및 제 2 인덕터를 통해 전류가 흐르도록 스위칭하는 제 2 트랜지스터; 및 상기 변류기로부터 출력된 전류를 정류하여 상기 LED 도로 표지판의 다수개의 LED로 공급하는 제 2 다이오드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 PCB 기판은 상기 포토센서와 접지전압 사이에 접속된 제 1 저항; 상기 스위치 박스부의 출력 단자와 상기 제 3 노드 사이에 접속된 제 2 저항; 상기 제 3 노드와 접지전압 사이에 접속된 제 3 저항; 상기 제 1 트랜지스터의 일측 단자와 상기 접지전압 사이에 접속된 제 4 저항; 및 상기 제 1 트랜지스터의 일측 단자와 상기 제 2 인덕터의 일측 단자 사이에 접속된 제 5 저항을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 트랜지스터는 PNP형 바이폴라 트랜지스터이고, 상기 제 2 트랜지스터는 NPN형 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.또한, 본 발명에 의한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경 장치는, 지지대(21)에 설치된 지지판(22);상기 지지판(22)에 부착되는 하프미러 반사경(23);상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 다수개의 LED를 구비한 LED 도로 표지판(50);상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)의 동작을 제어하는 PCB 기판(53); 및
상기 지지대(21) 상부에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)을 동작시키기 위한 전압을 상기 PCB 기판(53)으로 발생하는 태양전지 모듈부(30)를 포함하여 구성되고,상기 PCB 기판은 교류 전원을 입력하여 직류 전원으로 변환하여 출력하는 브리지 다이오드; 상기 브리지 다이오드의 출력 단자 및 접지전압 사이에 직렬 연결된 다수개의 LED 및 FET 스위칭 소자; 상기 브리지 다이오드로부터 출력된 직류 전원을 입력하여 스위칭 펄스신호를 발생하는 스위칭 펄스 발생 IC; 및 상기 스위칭 펄스신호에 의해 상기 FET 스위칭 소자를 구동시키는 제 11 트랜지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 PCB 기판은 상기 브리지 다이오드의 출력 단자 및 상기 스위칭 펄스 발생 IC의 입력 단자 사이에 접속된 보호 저항; 및 상기 스위칭 펄스 발생 IC로 입력되는 직류 전압을 일정하게 유지하는 제너다이오드를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 스위칭 펄스 발생 IC는 RC 시정수로 주파수를 발생하는 주파수 발생부; 및 상기 스위칭 펄스의 펄스폭을 조정하는 펄스폭 조정부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 11 트랜지스터는 NPN형 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경의 사시도이고, 도 3은 도 2의 배면 사시도이다.
본 발명에 의한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지지판(21)에 부착되며 폴리 카보네이트(Poly Carbonate: PC)로 된 볼록 형상의 하프미러 반사경(23)과, 상기 하프미러 반사경(23)이 부착된 상기 지지판(22) 상단에 부착된 후드(24)와, 상기 지지판(22)을 보울트/너트(45)(46)에 의해 상기 지지대(21)에 고정시키는 제 1 및 제 2 고정 브라켓(43)(44)과, 상기 지지대(21)의 상단에 씌워지는 캡(27)과, 상기 지지대(21)의 상부에 제 3 고정 브라켓(28)에 의해 설치되는 태양열 쏠라이트(이하, '태양전지 모듈부'라 함)(30)를 포함하여 구성된다.
상기 하프미러 반사경(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하프미러 반사경(23)이 부착된 상기 지지판(22)의 배면에 고정 설치된 지지 브라켓(41)와, 상기 지지 브라켓(41)에 고정 설치된 제 1 고정 브라켓(43)과, 상기 제 1 고정 브라켓(43)을 일측에 고정 설치하고 상기 지지대(21)에 타측을 고정 설치하는 제 2 고정 브라켓(44)에 의해 상기 지지대(21)에 고정 설치된다. 이 때, 상기 제 2 고정 브라켓(44)은 상기 지지대(21)에 끼워서 결합하는 원형의 고정관(44a)을 구비하고 있으며, 상기 원형의 고정관(44a)을 중심으로 일측에 상기 제 1 고정 브라켓(43)을 결합한 후 보울트/너트(45)를 삽입하여 고정하기 위한 제 1 체결구멍(도시되지 않음)과 타측에 보울트/너트(46)를 삽입하여 상기 제 2 고정 브라켓(44)을 상기 지지대(21)에 고정 설치하기 위한 제 2 체결구멍(도시되지 않음)이 형성되어 있다.
상기 태양전지 모듈부(30)는 내부에 구비된 포토센서(도시되지 않음)에 의해 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 역할을 한다.
또한, 상기 지지판(22)의 배면에는 주위의 빛을 감지하여 야간에 상기 LED 도로 표지판(도 4의 50)의 LED(51)이 점등되도록 제어하는 포토센서(PS)와, 상기 하프미러 반사경(100)이 주간에도 어두운 장소(예를 들면, 아파트 지하 주차장)에 설치될 경우 상기 LED 도로 표지판(도 4의 50)의 LED(51)을 교류로 동작시키기 위한 교류를 입력하도록 제어하는 스위치(SW)를 구비한다.
여기서, 상기 하프미러 반사경(100)은 상기 스위치(SW)가 턴온되었을 경우에는 상기 LED 도로 표지판(도 4의 50)의 LED(51)로 교류(AC) 전원(220V)을 공급하고, 상기 스위치(SW)가 턴오프되었을 경우에는 상기 태양전지 모듈부(30)에서 발생된 직류(DC) 전원을 상기 LED 도로 표지판(도 4의 50)의 LED(51)로 공급한다.
상기 하프미러 반사경(23)은 투명한 재질의 폴리 카보네이트(Poly Carbonate: PC)를 이용하거나 아크릴을 이용하여 형성한다. 상기 하프미러 반사경(23)은 일반 창 유리보다 250배 정도의 강도를 가지며, 아크릴보다 50배 정도의 강도를 갖는다. 그리고, 상기 하프미러 반사경(23)은 자외선 차단제를 함유하고 있다. 따라서, 상기 하프미러 반사경(23)은 내구성이 뛰어나며, 외부의 충격에도 매우 강하고, 종래의 스테인레스 반사경에 비해 무게가 절반 정도로 가벼운 장점이 있다. 또한, 상기 하프미러 반사경(23)은 표면에 퇴색의 우려가 전혀 없으며, 영구적으로 사용할 수 있다.
그러면, 상기 하프미러 반사경의 제조 방법에 대해 간단히 설명한다.
먼저, PC판을 일정 모양(원형 또는 사각형)과 크기로 절단한 다음, 그 중앙부를 볼록하게 형성하여 하프미러 반사경(23)을 만든다. 그 다음, 상기 하프미러 반사경(23)의 일면에 알루미늄 박막을 형성한다. 그 다음, 상기 하프미러 반사경(23)의 양면에 투명 코팅제를 도포하여 코팅처리한다.
이에 의해, 상기 하프미러 반사경(23)은 피사체의 반사율을 향상시킬 수 있고, 외부의 충격으로부터 상기 하프미러 반사경(23)의 표면이 긁히거나 찌그러지는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 그리고, 상기 하프미러 반사경(23)의 사용 수명을 연장할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 하프미러 반사경(100)의 내부를 나타낸 분해 사시도이다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하프미러 반사경(100)의 내부에는 상부에 후드(24)가 설치된 지지판(22)과, 상기 지지판(22)에 설치되며 도로의 지형을 표시하는 다수개의 LED를 구비한 LED 도로 표지판(50)과, 상기 지지판(22)에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)을 동작하기 위한 PCB 기판(53)과, 상기 지지판(22)에 설치되며 상기 태양전지 모듈부(30)로부터 공급된 전기 에너지를 저장하고 상기 PCB 기판(53)을 통해 상기 LED 도로 표지판(50)으로 전원을 공급하는 축전지(54)를 포함하여 구성된다. 상기 LED 도로 표지판(50), 상기 PCB 기판(53), 상기 축전지(54)를 구비한 상기 지지판(22)의 상부에는 상기 하프미러 반사경(23)이 설치된다. 이 때, 상기 하프미러 반사경(23)은 상기 지지판(22) 위에 반사경 조립밴드(55)를 이용하여 고정 설치된다.
상기 LED 도로 표지판(50)은 상기 지지판(22)의 중앙에 리벳(52)을 이용하여 고정한다. 그리고, 상기 지지판(22)의 상부에 설치된 상기 후드(24)는 우천시 빗물을 차단하는 역할을 한다.
한편, 상기 도 4에 도시된 상기 PCB 기판(53), 상기 축전지(54)는 설명의 편의상 상기 LED 도로 표지판(50)의 상하에 도시하였으나, 실제로는 습기나 빗물 또는 기타 오물로부터 보호하기 위해 상기 LED 도로 표지판(50)의 후면에 상기 PCB 기판(53)과 상기 축전지(54)를 설치하여 밀봉시킨다.
상기 태양전지 모듈부(30)는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환해 주는 장치이다. 상기 태양전지 모듈부(30)의 에너지 변환효율은 집속비(=태양광 집속기의 개구면 면적/수광면 면적의 비)에 따라 실리콘(Si) 반도체의 경우는 약 18% 이상, 갈륨비소(GaAs) 반도체의 경우는 28% 이상을 갖는다. 상기 축전지(54)는 날씨가 흐른 날(일사량이 적은 날) 또는 야간에 상기 LED 도로 표지판(50)으로 일정한 전압과 전류를 공급하는 역할을 한다. 이 때, 상기 축전지(54)는 고온(예를 들어, 약 70℃) 및 저온(예를 들어, -40℃)에서도 사용이 가능하며, 상기 태양전지 모듈부(30)로부터 전원을 공급받지 않더라도 일정 기간(예를 들어, 15일 내지 30일 정도)동안 상기 LED 도로 표지판(50)을 구동하도록 충분한 용량(예를 들어, 2,800 mah)을 갖는 축전지를 사용한다.
도 5는 본 발명에 의한 LED 도로 표지판(50)의 여러가지 실시예를 나타낸 도면이다.
상기 LED 도로 표지판(50)은 LED 기판 위에 다수개의 LED(51)를 사용하여 도로의 지형을 나타내고 있다. 상기 도 5의 (a) 내지 (e)에 도시된 바와 같이, 상기 LED 도로 표지판(50)은 도로의 지형에 맞는 표시판을 선택하여 사용할 수 있다. 여기서, (a)의 도로 표지판은 우측 급커버를 나타내고, (b)의 도로 표지판은 좌측 급커버를 나타내며, (c)의 도로 표지판은 좌측 방향 지시(a1) 또는 우측 방향 지시(b1)를 나타내며, (d)의 도로 표지판은 좌측 급커버(a1,a2) 또는 우측 급커버(b1,b2)를 나타내며, (e)의 도로 표지판은 우측 방향 지시(a1) 또는 좌측 방향 지시(b1)를 나타낸다.
따라서, 상기 LED 도로 표지판(50)을 구비한 하프미러 반사경(100)은 주간에는 굴곡진 도로에서 마주오는 차량을 하프미러 반사경(23)을 통해 볼 수 있고, 야간에는 하프미러 반사경(23)의 안쪽에 설치된 상기 LED 도로 표지판(50)이 작동하여 원거리에서도 운전자가 상기 LED 도로 표지판(50)을 볼 수 있도록 하였다. 따라서, 운전자는 야간에 원거리에서도 상기 LED 도로 표지판(50)을 보고 도로의 굴곡진 방향을 쉽게 인지할 수 있으므로 안전운행을 할 수 있다.
도 6은 본 발명에 의한 LED 도로 표지판의 직류(DC)전압 관련 회로도이다.
상기 LED 도로 표지판(50)의 직류(DC)전압 관련 회로는 도 6에 도시된 바와 같이, 빛 에너지를 전기 에너지(직류 전압)로 변환하는 태양전지 모듈부(30)와, 상기 태양전지 모듈부(30)로부터 출력된 직류(DC) 전압을 제 1 노드(Nd1)로 정류하여 출력하는 제 1 다이오드(D1)와, 상기 제 1 노드(Nd1)로 전송된 전류를 저장하는 축전지(102)와, 상기 제 1 노드(Nd1)와 접지전압(Vss) 사이에 접속된 캐패시터(C)와, 상기 제 1 노드(Nd1)와 접지전압(Vss) 사이에 직렬 접속된 포토센서(PS) 및 제 1 저항(R1)과, 상기 제 1 노드(Nd1)로부터 전원을 입력하여 상기 포토센서(PS) 또는 스위치(SW)에 의해 상기 LED 도로 표지판(50)의 LED를 동작시키기 위한 제어 신호를 제 3 노드(Nd3)로 발생하는 스위치 박스부(101)와, 상기 스위치 박스부(101)의 출력 단자와 상기 제 3 노드(Nd3) 사이에 접속된 제 2 저항(R2)과, 상기 제 3 노드(Nd3)와 접지전압 사이에 접속된 제 3 저항(R3)과, 상기 제 3 노드(Nd3)의 전압에 의해 상기 제 1 노드(Nd1)의 전압을 제 4 노드(Nd4)로 스위칭하는 PNP형 바이폴라 트랜지스터(TR1)와, 상기 제 4 노드(Nd4)와 상기 접지전압(Vss) 사이에 접속된 제 4 저항(R4)과, 상기 제 4 노드(Nd4)와 제 5 노드(Nd5) 사이에 접속된 제 5 저항(R5)과, 상기 제 1 노드(Nd1)와 제 6 노드(Nd6) 사이에 접속된 제 1 인덕터(L1)와, 상기 제 5 노드(Nd5)와 제 7 노드(Nd7) 사이에 접속된 제 2 인덕터(L2)와, 상기 제 7 노드(Nd7)의 전압에 의해 상기 제 6 노드(Nd6)의 전압을 접지전압(Vss)으로 흘러주는 NPN형 바이폴라 트랜지스터(TR2)와, 상기 제 5 노드(Nd5)와 제 8 노드(Nd8) 사이에 접속되며, 상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터(TR2)에 의해 상기 제 1 및 제 2 인덕터(L1)(L2)에 유기된 제 1 차 전류를 변환하여 상기 제 8 노드(Nd8)로 제 2차 전류를 발생하는 변류기(CT)와, 상기 제 8 노드(Nd8)의 전류를 정류하여 제 9 노드(Nd9)로 전송하는 제 2 다이오드(D2)와, 상기 제 9 노드(Nd9)와 접지전압(Vss) 사이에 직렬 접속된 다수개의 LED(LED1-LEDn)를 포함하여 구성된다.
상기 구성을 갖는 상기 LED 도로 표지판(50)의 직류(DC)전압 관련 회로는 상기 스위치(SW) 또는 상기 포토센서(PS)에 의해 상기 스위치 박스부(101)가 동작하여 상기 제 3 노드(Nd3)로 전압을 인가하고, 이에 의해 상기 PNP형 바이폴라 트랜지스터(TR1)가 동작하여 상기 제 1 노드(Nd1)의 전압을 상기 제 5 저항(R5), 상기 제 5 노드(Nd5) 및 상기 제 2 인덕터(L2)를 통해 상기 제 7 노드(Nd7)로 인가한다. 이에 의해, 상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터(TR2)가 동작하여 상기 제 1 인덕터(L1)를 통해 전류가 흐르도록 한다. 따라서, 상기 제 1 내지 제 3 인덕터(L1-L3)로 구성된 상기 변류기(CT)는 상기 제 1 및 제 2 인덕터(L1)(L2)에 유기된 제 1 차 전류에 의해 상기 제 8 노드(Nd8)로 제 2 차 전류를 발생한다. 상기 변류기(CT)에서 발생된 제 2 차 전류는 일정한 전류 및 전압을 가지며, 상기 제 2 다이오드(D2)를 통해 상기 LED 도로 표지판(50)에 구비된 다수개의 LED(LED1-LEDn)로 공급된다. 이 때, 상기 다수개의 LED(LED1-LEDn) 중 적어도 한개 이상의 LED가 고장날 경우 고장난 LED는 쇼트되며, 고장이 나지 않은 다른 LED는 정상적으로 동작한다.
도 7은 본 발명에 의한 LED 도로 표지판의 교류(AC)전압 관련 회로도이다.
상기 LED 도로 표지판의 교류(AC)전압 관련 회로는 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 교류 전원(AC1)의 전류를 제한하여 제 11 노드(Nd11)로 전송하는 제 11 커패시터(C11)와, 상기 제 1 교류 전원(AC1) 및 제 2 교류 전원(AC2)을 입력하여 제 13 노드(Nd13)로 직류 전원(DC)을 변환하여 출력하는 브리지 다이오드(D11-D14)와, 상기 제 13 노드(Nd13)와 제 20 노드(Nd20) 사이에 직렬 접속된 다수개의 LED(LED1-LEDn)와, 상기 제 13 노드(Nd13)와 제 14 노드(Nd14) 사이에 접속된 제 11 저항(R11)과, 상기 제 13 노드(Nd13)와 접지전압(Vss) 사이에 접속된 제 12 커패시터(C12)와, 상기 접지전압(Vss)과 상기 제 14 노드(Nd14) 사이에 접속된 제너다이오드(D15)와, 상기 접지전압(Vss)과 상기 제 14 노드(Nd14) 사이에 접속된 제 13 커패시터(C13)와, 상기 제 14 노드(Nd14)로 전송된 직류 전원을 입력하는 스위칭 펄스 발생 IC(110)와, 상기 스위칭 펄스 발생 IC(110)의 입력단자와 접지전압(Vss) 사이에 접속되며 RC 시정수로 주파수를 발생하는 제 12 저항(R12) 및 제 14 커패시터(C14)와, 상기 스위칭 펄스 발생 IC(110)의 입력단자와 접지전압(Vss) 사이에 접속되며 스위칭 펄스폭을 조정하는 제 13 저항(R13), 제 16 다이오드(D16) 및 제 15 커패시터(C15)와, 상기 스위칭 펄스 발생 IC(110)의 스위칭 펄스 출력 단자와 제 19 노드(Nd19) 사이에 접속된 제 15 저항(R15)과, 상기 스위칭 펄스 발생 IC(110)의 출력 단자와 제 18 노드(Nd18) 사이에 접속된 제 14 저항(R14)과, 상기 제 19 노드(Nd19)의 전압에 의해 상기 제 18 노드(Nd18)의 전압을 접지전압(Vss)으로 스위칭하는 NPN형 바이폴라 트랜지스터(TR11)와, 상기 제 18 노드(Nd18)의 전압에 의해 상기 제 20 노드(Nd20)의 전압을 접지전압(Vss)으로 스위칭하는 FET 스위칭 소자(FET)를 포함하여 구성된다.
상기 구성을 갖는 상기 LED 도로 표지판(50)의 교류(AC)전압 관련 회로는 상기 스위치(SW)에 의해 교류 전원(AC)이 인가되면 상기 스위칭 펄스 발생 IC(110)에 의해 스위칭 펄스신호가 상기 제 19 노드(Nd19)로 발생되어 상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터(TR11)를 턴-온시키게 된다. 이에 의해, 상기 FET 스위칭 소자(FET)가 턴-온되어 상기 다수개의 LED(LED1-LEDn)를 동작시키게 된다.
따라서, 상기 LED 도로 표지판(50)을 구비한 하프미러 반사경(100)은 주간에 어두운 장소(예를 들면, 아파트 지하 주차장)에 설치될 경우 상기 지지판(22) 후면에 설치된 상기 스위치(SW)를 온(ON)시켜 교류 전원을 입력하여 상기 LED 도로 표지판(도 4의 50)의 LED(51)를 동작시킨다. 따라서, 상기 포토센서(PT)가 동작하지 않는 장소에 상기 LED 도로 표지판(50)을 구비한 상기 하프미러 반사경(100)이 설치된 경우 상기 스위치(SW)를 턴-온시켜 상기 LED 도로 표지판(도 4의 50)을 주야로 동작시키게 된다. 이 때, 상기 LED 도로 표지판(50)을 구비한 상기 하프미러 반사경(100)은 반사경과 LED 도로 표지판 기능을 함께 한다.
또한, 상기 LED 도로 표지판(50)을 구비한 상기 하프미러 반사경(100)은 주간에 어두운 장소(예를 들면, 아파트 지하 주차장)가 아닌 지역(도로 등)에 설치된 경우에는 상기 스위치(SW)를 턴-오프한다. 이 때, 상기 하프미러 반사경(100)은 상기 포토센서(PS)에 의해 주위가 어두워지면(야간이나 날씨가 흐린 날) 상기 축전지(54)에 저장된 직류 전원을 상기 LED 도로 표지판(50)의 LED로 공급하여 LED를 점등하고, 주간에는 상기 LED 도로 표지판(50)의 LED를 소등한다. 이때에도 마찬가지로, 상기 하프미러 반사경(100)은 야간에 하프미러 반사경과 LED 도로 표지판으로 함께 사용되고, 주간에는 하프미러 반사경으로만 사용된다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경에 의하면, 주간에는 반사경으로 사용하고 야간에는 반사경과 도로 표지판으로 사용할 수 있으며, 또한 주간에 어두운 장소(예를 들면, 아파트 지하 주차장)에 설치될 경우 상기 지지판(22) 후면에 설치된 상기 스위치(SW)를 온(ON)시켜 교류 전원을 입력하여 상기 LED 도로 표지판을 24시간 동작시킬 수 있다.
또한, 상기 하프미러 반사경을 폴리 카보네이트(Poly Carbonate: PC)를 사용하여 제조함으로써, 피사체의 반사율을 향상시키고 외부의 충격에 강하며 표면이 쉽게 퇴색되는 것을 방지시켰다.
또한, 상기 하프미러 반사경 내부에 LED 도로 표지판을 설치하여 태양전지로 구동되도록 하고, 상기 태양전지에 의해 발생된 전류를 변류기를 사용하여 일정하게 변환시킨 다음 상기 LED에 공급함으로써, 상기 LED를 반 영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 스트인레스 도로 반사경을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명에 의한 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경의 사시도
도 3은 도 2의 배면 사시도
도 4는 도 2에 도시된 하프미러 반사경의 내부를 나타낸 분해 사시도
도 5는 본 발명에 의한 LED 도로 표지판의 여러가지 실시예를 나타낸 도면
도 6은 본 발명에 의한 LED 도로 표지판의 직류(DC)전압 관련 회로도
도 7은 본 발명에 의한 LED 도로 표지판의 교류(DC)전압 관련 회로도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
21 : 지지대 22 : 지지판
23 : 하프미러 반사경
24 : 후드(비가림 창)
27 : 캡 28 : 제 3 고정 브라켓
30 : 태양전지 모듈부(태양열 쏠라이트)
41 : 지지 브라켓 42 : 나사
43 : 제 1 고정 브라켓 44 : 제 2 고정 브라켓
44a : 원형의 고정관 45, 46 : 보울트/너트
50 : LED 도로 표지판 51 : LED
52 : 리벳 53 : PCB 기판
54 : 축전지 55 : 반사경 조립밴드
100 : 하프미러(Half mirror) 반사경 또는 PC(Poly Carbonate) 반사경
101 : 스위치 박스부

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 지지대(21)에 설치된 지지판(22);
    상기 지지판(22)에 부착되는 하프미러 반사경(23);
    상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 다수개의 LED를 구비한 LED 도로 표지판(50);
    상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)의 동작을 제어하는 PCB 기판(53); 및
    상기 지지대(21) 상부에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)을 동작시키기 위한 전압을 상기 PCB 기판(53)으로 발생하는 태양전지 모듈부(30)를 포함하여 구성되고,
    상기 하프미러 반사경(23)은 일면에 알루미늄 박막을 형성한 후 양면에 투명 코팅제를 도포하여 코팅 처리한 것을 특징으로 하는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하프미러 반사경(23)은 자외선 차단제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 하프미러 반사경(23)은 폴리 카보네이트(PC)와 아크릴 중 어느 하나를 사용하여 형성한 것을 특징으로 하는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 지지대(21)에 설치된 지지판(22);
    상기 지지판(22)에 부착되는 하프미러 반사경(23);
    상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 다수개의 LED를 구비한 LED 도로 표지판(50);
    상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)의 동작을 제어하는 PCB 기판(53); 및
    상기 지지대(21) 상부에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)을 동작시키기 위한 전압을 상기 PCB 기판(53)으로 발생하는 태양전지 모듈부(30)를 포함하여 구성되고,
    상기 PCB 기판은,
    상기 태양전지 모듈부로부터 발생된 직류 전류를 제 1 노드로 정류하여 출력하는 제 1 다이오드;
    상기 제 1 노드의 전압을 저장하는 축전지;
    상기 제 1 노드와 접지전압 사이에 접속되며 주위의 빛을 감지하는 포토센서;
    상기 제 1 노드로부터 전원을 입력하여 상기 포토센서 또는 스위치에 의해 상기 LED 도로 표지판의 LED를 동작시키기 위한 제어 신호를 제 3 노드로 발생하는 스위치 박스부;
    상기 제 3 노드의 전압에 의해 상기 제 1 노드의 전압을 스위칭하는 제 1 트랜지스터;
    상기 제 1 트랜지스터로부터 스위칭된 전압에 의해 제 1 및 제 2 인덕터를 통해 상기 제 1 노드로부터 공급된 제 1 차 전류를 변환하여 제 3 인덕터로 제 2 차 전류를 발생하는 변류기;
    상기 상기 제 1 트랜지스터로부터 스위칭된 전압에 의해 상기 제 1 및 제 2 인덕터를 통해 전류가 흐르도록 스위칭하는 제 2 트랜지스터; 및
    상기 변류기로부터 출력된 전류를 정류하여 상기 LED 도로 표지판의 다수개의 LED로 공급하는 제 2 다이오드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 PCB 기판은,
    상기 포토센서와 접지전압 사이에 접속된 제 1 저항;
    상기 스위치 박스부의 출력 단자와 상기 제 3 노드 사이에 접속된 제 2 저항;
    상기 제 3 노드와 접지전압 사이에 접속된 제 3 저항;
    상기 제 1 트랜지스터의 일측 단자와 상기 접지전압 사이에 접속된 제 4 저항; 및
    상기 제 1 트랜지스터의 일측 단자와 상기 제 2 인덕터의 일측 단자 사이에 접속된 제 5 저항을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터는 PNP형 바이폴라 트랜지스터이고,
    상기 제 2 트랜지스터는 NPN형 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경.
  12. 지지대(21)에 설치된 지지판(22);
    상기 지지판(22)에 부착되는 하프미러 반사경(23);
    상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 다수개의 LED를 구비한 LED 도로 표지판(50);
    상기 하프미러 반사경 내부의 상기 지지판(22) 위에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)의 동작을 제어하는 PCB 기판(53); 및
    상기 지지대(21) 상부에 설치되며 상기 LED 도로 표지판(50)을 동작시키기 위한 전압을 상기 PCB 기판(53)으로 발생하는 태양전지 모듈부(30)를 포함하여 구성되고,
    상기 PCB 기판은,
    교류 전원을 입력하여 직류 전원으로 변환하여 출력하는 브리지 다이오드;
    상기 브리지 다이오드의 출력 단자 및 접지전압 사이에 직렬 연결된 다수개의 LED 및 FET 스위칭 소자;
    상기 브리지 다이오드로부터 출력된 직류 전원을 입력하여 스위칭 펄스신호를 발생하는 스위칭 펄스 발생 IC; 및
    상기 스위칭 펄스신호에 의해 상기 FET 스위칭 소자를 구동시키는 제 11 트랜지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 PCB 기판은,
    상기 브리지 다이오드의 출력 단자 및 상기 스위칭 펄스 발생 IC의 입력 단자 사이에 접속된 보호 저항; 및
    상기 스위칭 펄스 발생 IC로 입력되는 직류 전압을 일정하게 유지하는 제너다이오드를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 스위칭 펄스 발생 IC는,
    RC 시정수로 주파수를 발생하는 주파수 발생부; 및
    상기 스위칭 펄스의 펄스폭을 조정하는 펄스폭 조정부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 11 트랜지스터는 NPN형 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 LED 도로 표지판을 구비한 하프미러 반사경.
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