JP6995422B2 - 太陽光誘導灯及びこれを利用した誘導システム - Google Patents

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Description

本発明は太陽光誘導灯及びこれを利用した誘導システムに関するもので、詳しくは、信号及び特定目的によって色及び点灯周期を制御することにより、車両識別の視認性を改善するとともに車両誘導の効率性を極大化させることができる太陽光誘導灯及びこれを利用した誘導システムに関する。
一般に、道路鋲は道路に設置される表示手段の中の一つで、走行する車両の走行範囲を制限し、また、道路の中央線、車線境界線または分岐される道路の安全地帯、横断歩道の前方及び過速度防止区間などに設置されて安全運行を図り、特に夜間運転時に車両のヘッドライトの光を反射させて運転者に車線の視野を確保させて安全運行を誘導するようになる。
このように、昼夜間に車線を識別させるための道路鋲は道路施設の発達とともに、運転者及び車両の安全運行を図るために多様な形態に製作されて設置して用いられている。
韓国登録特許第10-1303313号公報(発明の名称:前方向投射埋立型太陽光道路鋲)に開示された道路鋲(以下、従来技術とする)は地面に埋立されるベースと、道路鋲本体と、固定板とで構成される。
道路鋲本体はベースの内部に安着されて固定板によって固定され、前方に光源を投射させるだけでなく、後方に屈折反射させて前後方で車線の視認性を有するようにする。
また、道路鋲本体は太陽光を受けて電気エネルギーに変換するソーラーセルと、ソーラーセルで変換された電気を充電する蓄電池基板と、光源を投射させるLEDモジュールとで構成される。
このように構成される従来技術は走行車両の荷重及び摩擦力による破損や変形を防止し、気候の変化による水分浸透及び道路の異物流入を防止することができるという長所を有する。
しかしながら、従来技術は交通信号などのような特定情報と連携してLEDを出射させるのではなく、既設定された時間の間点灯されるように構成されているため交通信号の提供及び誘導信号の提供などのような詳細な情報を提供することができないという構造的限界を有する。
また、従来技術は既設定された色のLEDを点灯するように構成されると同時に既設定された点滅周期に応じて点灯されるように構成されることにより、車線を識別するための情報以外には他の情報を提供することができないという短所を有する。
この時、従来技術が外部コントローラーの制御によって点灯周期が決まると仮定すれば、従来技術の内部にはコントローラーと無線通信を行うための通信モジュールが設置されるべきであるが、このような通信モジュールを通じたリアルタイムデータ通信は電力を早く消耗するため電力供給の安全性が低下するという問題点が発生する。
本発明はこのような問題を解決するためのもので、本発明の解決課題は無線通信モジュールを搭載してコントローラーと無線通信が支援されることにより、コントローラーの点灯周期に応じて多様な色及び周期で光を出射し、それにより、車線識別の視認性を高め、同時に信号連携及び特殊目的によって車両を効果的に誘導することができる太陽光誘導灯及びこれを利用した誘導システムを提供することである。
また、本発明の他の解決課題は、既設定された通信周期Tに応じてコントローラーとの無線通信を行うように構成されることにより、持続的なデータ通信による電力消耗を効率的に防止してエネルギーの効率を高めることができる太陽光誘導灯及びこれを利用した誘導システムを提供することである。
また、本発明のまた他の解決課題は、非活性化情報生成モジュールが蓄電器の充電量を検出した後臨界値に比べて充電量が臨界値未満の場合、無線通信を行わずに最初設定された通り点灯が行われるように構成されることにより、充電量によってエネルギーの消耗を最小化した状態で車線識別及び車両誘導機能を行うようにする太陽光誘導灯及びこれを利用した誘導システムを提供することである。
前記課題を解決するための本発明の解決手段は、車両を誘導するための車両誘導システムにおいて、前記車両誘導システムは、ソーラーセルと、前記ソーラーセルによって蓄電された電力を充電する蓄電器と、複数の色で点灯される複数のLEDモジュールと、前記複数のLEDモジュールの点灯及び消灯を制御する制御機とを含み、路面に埋立されるように間隔を置いて設置される複数の太陽光誘導灯;点灯色及び周期を含む点灯周期情報を外部から受信するコントローラーを含み、前記制御機は前記コントローラーから点灯周期情報を受信する無線通信モジュール;前記無線通信モジュールを通じて前記コントローラーから受信された点灯周期情報によって前記複数のLEDモジュールを制御する点灯及び消灯制御モジュール;既設定された通信周期Tのみに前記無線通信モジュールを活性化させて動作させ、臨界時間が経過すれば前記無線通信モジュールを非活性化させて動作を停止させる制御モジュールをさらに含み、前記制御機は既設定された設定回数(TH:Threshold)以上前記コントローラーとの無線通信が行われない場合、通信エラー情報を生成する通信エラー情報生成モジュールをさらに含み、前記制御機は前記通信エラー情報生成モジュールによって通信エラー情報が生成されると、前記無線通信モジュールを制御して前記コントローラーに通信エラー情報を送り、前記コントローラーは前記制御機から通信エラー情報を受信すれば、通信周期Tを再設定した後再設定された通信周期Tを前記複数の太陽光誘導灯の制御機に送り、前記制御機は前記コントローラーから受信された再設定された通信周期Tに応じて無線通信を行い、前記制御機は非活性化情報生成モジュールをさらに含み、前記非活性化情報生成モジュールは前記蓄電器の充電量を検出する充電量検出モジュール;前記充電量検出モジュールによって検出された充電量を既設定された臨界値と比較する比較モジュール;前記比較モジュールによって充電量が臨界値未満の場合、前記コントローラーとの無線通信を行わないという非活性化情報を生成する生成モジュールをさらに含み、前記制御機の前記制御モジュールは前記非活性化情報生成モジュールによって非活性化情報が生成されると、生成された非活性化情報を前記コントローラーに送り、前記無線通信モジュールを駆動させない。
また、本発明で前記車両誘導システムは既設定された演算処理値を送る外部サーバーをさらに含み、前記コントローラーは前記外部サーバーから受信した演算処理値による各道路鋲の色及び周期情報がマッチングされたマッチング情報を既設定して保存し、前記外部サーバーから演算処理値を受信すれば、マッチング情報を利用して受信した演算処理値による点灯周期情報を生成することが好ましい。
また、本発明で前記外部サーバーは信号灯制御機で、前記演算処理値は現時周期情報で、前記コントローラーは前記信号灯制御機から受信した現時周期情報による点灯周期情報を生成して生成された点灯周期情報を前記複数の道路鋲の制御機に送ることが好ましい。
前記課題と解決手段を有する本発明によれば、無線通信モジュールを搭載してコントローラーと無線通信が支援されることによってコントローラーの点灯周期に応じて多様な色及び周期で光を出射することにより車線識別の視認性を高め、同時に信号連携及び特殊目的によって車両を効果的に誘導することができる。
また、本発明によれば、既設定された通信周期Tに応じてコントローラーとの無線通信を行うように構成されることにより持続的なデータ通信による電力消耗を効率的に防止してエネルギーの効率を高めることができる。
また、本発明によれば、非活性化情報生成モジュールが蓄電器の充電量を検出した後臨界値と比べて充電量が臨界値未満の場合、無線通信を行わず最初に設定された通り点灯が行われるように構成されることにより充電量によってエネルギー消耗を最小化した状態で車線識別及び車両誘導機能を行うことができる。
本発明の一実施例による太陽光誘導灯を示す斜視図である。 図1の分解斜視図である。 図1の太陽光誘導灯が適用される車両誘導システムを示す構成図である。 図3の太陽光誘導灯の制御機を示すブロック図である。 図4の非活性化情報生成モジュールを示すブロック図である。 本発明の車両誘導システムが横断歩道信号灯と連携される時を示す例示図である。 本発明の車両誘導システムが駐車場に設置される時を示す例示図である。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図1は本発明の一実施例による太陽光誘導灯を示す斜視図で、図2は図1の分解斜視図である。
本発明の一実施例による太陽光誘導灯100は、路面に間隔を置いて設置されて車線識別及び車両誘導の目的を行うための装置である。
この時、太陽光誘導灯100は、道路鋲、ディリニエイタ(Delineator)、警官灯、照明灯及び保安灯の中の何れか一つの目的で設置されることができる。
また、太陽光誘導灯100は、図1及び2に示すように、ベース110と、道路鋲本体120と、固定板130とで構成される。
この時、本発明では説明の便宜のために太陽光誘導灯1の形状及び構成を図1及び2で例を挙げて説明したが、太陽光誘導灯100の形状及び構成はこれに限定されず、多様な形状及び構成が適用されることができることは当然である。
ベース110は上部が開口された円筒状に形成され、路面に埋立されるように設置される。
また、ベース110は上部開口部に固定板130が挿入結合される挿入端111が形成される。この時、挿入端111には固定板130との気密を保持するための弾性リング(図示しない)が設置される。
また、ベース110の内部には道路鋲本体120が安着される安着部112が備えられる。
道路鋲本体120はベース110の安着部112に安着されて固定板130によって固定される。
また、道路鋲本体120は前方に光源を投射させるだけでなく、後方に屈折反射させて前後方で車線の視認性または車両誘導性を有するようになる。
また、道路鋲本体120は下部ケース121と上部ケース122とで構成される。この時、上部ケース122及び下部ケース121は内部気密が保持されるように密封結合して水分の浸透または外部異物の流入が遮断されるようにする。
また、道路鋲本体120の下部ケース121は内側に太陽光を受けて電気エネルギーに変換するソーラーセル1211と、ソーラーセル1211で変換された電気を充電する蓄電池基板1212とが設置される。
また、道路鋲本体120の下部ケース121は中央に蓄電池が挿入される挿入部1213が備えられる。
一方、道路鋲本体120の上部ケース122は中央部に太陽光がソーラーセル211に入射される入光部1221が形成される。
また、道路鋲本体120の上部ケース122は入光部1221の外側に複数のLEDモジュール1215の光源を前後方にそれぞれ投射する投光部1222が形成される。
固定板130はベース110の上部開口部を密閉させるように設置される。
また、固定板130は中央に両面を貫通する露出部131が形成され、露出部131を通じて道路鋲本体120の上部が外部に露出されるようになる。
このように構成される太陽光誘導灯100の道路鋲本体120の内部には図面には示さなかったが、外部との通信を通じて各構成部の動作を制御するための後述される図4の制御機180が設置される。
図3は図1の太陽光誘導灯が適用される車両誘導システムを示す構成図である。
本発明の車両誘導システム1は路面に埋立されるように間隔を置いて設置される前述した図1と2の太陽光誘導灯100-1、...、100-Nと、太陽光誘導灯100-1、...、100-Nを管理及び制御するコントローラー3と、コントローラー3に点灯周期情報を送る外部サーバー5と、コントローラー3及び外部サーバー5の間のデータ移動経路を提供する通信網10と、コントローラー3及び太陽光誘導灯100-1、...、100-Nの間のデータ移動経路を提供する補助通信網20とで構成される。
この時、本発明の車両誘導システム1には通信網10及び補助通信網20が適用されることを例に挙げて説明したが、コントローラー3及び太陽光誘導灯100-1、...、100-Nの間の無線通信を支援するための補助通信網20が通信網10で取り替えられることで構成されることができることは当然である。
通信網10はコントローラー3及び外部サーバー5の間のデータ通信を支援し、詳しくは、広域通信網(WAN)、有無線ネットワーク(Network)網、移動通信網、LTEなどで構成されることができる。
補助通信網20はコントローラー3及び太陽光誘導灯100-1、...、100-Nの間の無線通信を支援し、詳しくは、ブルートゥース(登録商標)(Bluetooth)、ワイパイ(Wi-fi)、NFC(Near Field Communication)などの近距離通信網、IoT専用ネットワーク網、無線ネットワーク網などで構成されることができる。
外部サーバー5は特定の目的を有するシステムのサーバーであり、詳しくは、信号灯制御機、駐車システム、管制センターのサーバーで構成されることができる。
また、外部サーバー5は適用されるシステムの目的のための演算処理値を検出する。この時、外部サーバーが信号灯制御機である場合、演算処理値は現時周期情報であってもよく、外部サーバーが駐車システムである場合、演算処理値は各駐車面の車両感知データであってもよい。
コントローラー3は自分に割り当てられた太陽光誘導灯100-1、...、100-Nと補助通信網20を通じて無線通信を行ってこれらを管理及び制御する。
また、コントローラー3は各道路鋲100-1、...、100-Nの位置情報、通信識別情報が既設定されて保存され、該当の道路の走行方向情報が既設定されて保存される。
また、コントローラー3は外部サーバー5から受信された演算処理値による各太陽光誘導灯100の色及び周期情報がマッチングされたマッチング情報が保存される。
例えば、マッチング情報は車両信号灯の現時が車両の停止を表す赤色である場合、車道に設置される太陽光誘導灯100の点灯色を赤色にマッチングすることができ、横断歩道信号灯の現時が歩行者の歩行を表す青色である場合、横断歩道に設置される太陽光誘導灯100の点灯色を緑にマッチングすることができる。
即ち、運転者または歩行者は太陽光誘導灯100の点灯色及び周期を通じて車線を識別することができるだけでなく、交通信号をより効果的に認知して車両の事故を効率的に防止することができる。
また、コントローラー3は外部サーバー5から演算処理値を受信すれば、マッチング情報を利用して演算処理値による各太陽光誘導灯100の点灯周期情報を生成した後、各太陽光誘導灯100に該当点灯周期情報を送る。この時、点灯周期情報は各太陽光誘導灯100の点灯色、点灯時間、消灯時間などを含む。
この時、コントローラー3が持続的に点灯周期情報を太陽光誘導灯100-1、...、100-Nに送る場合、太陽光誘導灯100-1、...、100-Nは使用可能な電力量が限定されているので、無線通信による電力消費が増加し、それにより、不足な電力によって光源を出射させることができないという問題点が発生する。
従って、本発明ではこのような問題点を解決するように、コントローラー3が点灯周期情報を太陽光誘導灯100-1、...、100-Nに持続的に送るのではなく、既設定された通信周期Tごとに点灯周期情報を送るように構成されることにより限定された使用可能な電力を有する太陽光誘導灯100の電力消耗を顕著に節減させる。
このように本発明の車両誘導システム1は太陽光誘導灯100-1、...、100-Nがコントローラー3と無線通信して多様な色及び周期で点灯及び消灯が行われるように構成されることにより車線識別の視認性を高めることができるだけでなく、交通信号と連携したり特殊な目的によって車両を効率的に誘導することができ、特に太陽光を通じて蓄電された電力で運用される太陽光誘導灯100-1、...、100-Nのデータ通信による電力消耗を最小化することができるように通信周期T間のみ無線通信を行うようにした。
図4は図3の太陽光誘導灯の制御機を示すブロック図である。
図4の制御機180は既設定された通信周期Tごとにコントローラー3とデータ通信を行ってコントローラー3から受信された点灯周期情報によって光源を出射するようにLEDモジュール1215の点灯及び消灯を制御する。この時、制御機180はボードまたはチップ形態で製作されることができる。
また、制御機180は、図4に示すように、制御モジュール181と、メモリー182、無線通信モジュール183、GPSモジュール184、点灯及び消灯制御モジュール185、通信エラー情報生成モジュール186、通信周期T再設定モジュール187、非活性化情報生成モジュール188で構成される。
制御モジュール181は制御機180のO.S(Operating System)で、制御対象182、183、184、185、186、187、188を管理及び制御する。
また、制御モジュール181は既設定された通信周期Tまたは通信周期再設定モジュール187によって再設定された通信周期Tになれば無線通信モジュール183及びGPSモジュール184を活性化させて動作が行われるようにし、臨界時間が経過すればこれらを非活性化して動作が止まるようにする。
また、制御モジュール181は通信周期Tにコントローラー3から点灯周期情報を受信すれば、受信された点灯周期情報を点灯及び消灯制御モジュール185に入力する。
また、制御モジュール181は通信エラー情報生成モジュール186によって通信エラー情報が生成されると、生成された通信エラー情報がコントローラー3に送信されるように無線通信モジュール183を制御する。
また、制御モジュール181はコントローラー3から再設定された通信周期Tが入力されると、入力された再設定された通信周期Tを通信周期再設定モジュール187に入力する。
また、制御モジュール181は非活性化情報生成モジュール188によって非活性化情報が生成されると、生成された非活性化情報がコントローラー3に送信されるように無線通信モジュール183を制御する。この時、非活性化情報は蓄電器によって充電された電力量が臨界値未満である場合、コントローラー3との無線通信を非活性化させるという情報に定義される。
メモリー182には通信周期T及び点灯周期情報が保存される。
無線通信モジュール183は普段には動作せず、制御モジュール181の制御によって既設定された通信周期Tまたは通信周期再設定モジュール187によって再設定された通信周期Tに動作して補助通信網20を通じてコントローラー3とデータを送受信する。
GPSモジュール183は既設定された周期ごとにGPS衛星と連動して現在時間を同期化して点灯周期情報によって太陽光誘導灯100-1、...、100-Nの点灯が正確に行われるようにする。
点灯及び消灯制御モジュール185は無線通信モジュール183を通じてコントローラー3から受信された点灯周期情報によって複数のLEDモジュール1215それぞれの点灯及び消灯を制御することにより点灯周期情報によって照明が作動するようにする。
通信エラー情報生成モジュール186は既設定された設定回数(TH:Threshold)の間コントローラー3との無線通信が行われない場合、通信エラー情報を生成する。
この時、通信エラー情報生成モジュール186によって生成された通信エラー情報は制御モジュール181の制御によってコントローラー3に送信され、コントローラー3は太陽光誘導灯100の制御機180から通信エラー情報を受信すれば、通信周期Tを再設定して再設定された通信周期Tを太陽光誘導灯100-1、...、100-Nの全体に送る。
即ち、本発明の制御機180は既設定された通信周期Tのみにコントローラー3との無線通信を行うように構成されているので、同期化エラー、週既設定エラーなどの理由により無線通信が行われない場合、通信周期Tを再設定して再設定された通信周期Tによって今後無線通信を行うように構成されることにより通信エラーに対する迅速で即刻な対応が行われることができるようになる。
通信周期再設定モジュール187はコントローラー3から受信された再設定された通信周期Tを今後に適用された通信周期に再設定する。
言い換えれば、制御機180は通信周期再設定モジュール187によって再設定された通信周期によってコントローラー3との無線通信を行うことにより通信エラーが発生しても自主的にこれを解決することができる。
図5は図4の非活性化情報生成モジュールを示すブロック図である。
非活性化情報生成モジュール188は、図5に示すように、蓄電器の充電された電力量を検出する充電量検出モジュール1881と、充電量検出モジュール1881によって検出された充電量を臨界値と比較する比較モジュール1882と、比較モジュール1882によって充電量が臨界値未満の場合駆動されて非活性化情報を生成する生成モジュール1883とで構成される。
この時、非活性化情報は蓄電器によって充電された電力量が臨界値未満の場合、コントローラー3との無線通信を非活性化させるという情報に定義され、コントローラー3は太陽光誘導灯100の制御機180から非活性化情報を受信すれば、以後該当太陽光誘導灯100との無線通信を行わない。
図6は本発明の車両誘導システムが横断歩道信号灯と連携される時を示す例示図である。
図6に示すように、本発明の車両誘導システム1が横断歩道信号灯810と連携される時、複数の太陽光誘導灯100は横断歩道800の両側に設置されることができる。
この時、コントローラー3は横断歩道信号灯810の制御機から現時周期を受信すれば、既設定されたマッチング情報を利用して受信した現時周期に対応する点灯周期情報を生成する。
また、コントローラー3は既設定された通信周期Tごとに生成された点灯周期情報を複数の太陽光誘導灯100に送り、太陽光誘導灯100の制御機180はコントローラー3から受信した点灯周期による色のLEDを出射させることにより車両の運転者は車両の信号だけでなく複数の太陽光誘導灯100を通じて交通信号を即刻に認知することができる。
この時、昼間に雨天などによって照度が不足で太陽光誘導灯100の蓄電量が臨界値未満の場合、複数の太陽光誘導灯100はコントローラー3との無線通信を行わずに最初設定によって運営される。
図7は本発明の車両誘導システムが駐車場に設置される時を示す例示図である。
図7に示すように、本発明の車両誘導システム1が駐車場に設置される時、複数の太陽光誘導灯100は各駐車面に車両を誘導するための用途で設置されることができる。
この時、コントローラー3は各駐車面の車両の有無を感知する複数の駐車センサーと無線通信を行うことにより運転者を選択された駐車空間に案内することができる。
このように、本発明の一実施例による太陽光誘導灯100は無線通信モジュール183を搭載してコントローラー3との無線通信が支援されることによりコントローラー3の点灯周期に応じて多様な色及び周期で光を出射し、それにより車線識別の視認性を高め、同時に信号連携及び特殊目的によって車両を効果的に誘導することができる。
また、本発明の太陽光誘導灯100はコントローラー3との無線通信を既設定された通信周期Tに応じて行うように構成されることにより持続的なデータ通信による電力消耗を効率的に防止してエネルギー効率を高めることができる。
また、本発明の太陽光誘導灯100は非活性化情報生成モジュール188が蓄電器の充電量を検出した後、臨界値に比べて充電量が臨界値未満の場合、無線通信を行わずに最初設定された通り点灯が行われるように構成されることにより充電量によってエネルギーの消耗を最小化した状態で車線の識別及び車両の誘導機能を行うことができる。

Claims (3)

  1. 車両を誘導するための車両誘導システムにおいて、
    前記車両誘導システムは、
    ソーラーセルと、前記ソーラーセルによって蓄電された電力を充電する蓄電器と、複数の色で点灯される複数のLEDモジュールと、前記複数のLEDモジュールの点灯及び消灯を制御する制御機とを含み、路面に埋立されるように間隔を置いて設置される複数の太陽光誘導灯と、
    点灯色及び周期を含む点灯周期情報を外部から受信するコントローラーとを含み、
    前記制御機は、
    前記コントローラーから点灯周期情報を受信する無線通信モジュールと、
    前記無線通信モジュールを通じて前記コントローラーから受信した点灯周期情報によって前記複数のLEDモジュールを制御する点灯及び消灯制御モジュールと、
    既設定された通信周期Tのみに前記無線通信モジュールを活性化して動作させ、臨界時間が経過すれば前記無線通信モジュールを非活性化させて動作を停止する制御モジュールとをさらに含み、
    前記制御機は、
    既設定された設定回数(TH:Threshold)以上前記コントローラーとの無線通信が行われない場合、通信エラー情報を生成する通信エラー情報生成モジュールをさらに含み、
    前記制御機は前記通信エラー情報生成モジュールによって通信エラー情報が生成されると、前記無線通信モジュールを制御して前記コントローラーに通信エラー情報を送り、
    前記コントローラーは前記制御機から通信エラー情報を受信すれば、通信周期Tを再設定した後、再設定された通信周期Tを前記複数の太陽光誘導灯の複数の制御機に送り、
    前記制御機は前記コントローラーから受信した再設定された通信周期Tによって無線通信を行い、
    前記制御機は非活性化情報生成モジュールをさらに含み、
    前記非活性化情報生成モジュールは、
    前記蓄電器の充電量を検出する充電量検出モジュールと、
    前記充電量検出モジュールによって検出された充電量を既設定された臨界値と比較する比較モジュールと、
    前記比較モジュールによって充電量が臨界値未満の場合、前記コントローラーとの無線通信を行わないという非活性化情報を生成する生成モジュールをさらに含み、
    前記制御機の前記制御モジュールは前記非活性化情報生成モジュールによって非活性化情報が生成されると、生成された非活性化情報を前記コントローラーに送り、前記無線通信モジュールを駆動させないことを特徴とする車両誘導システム。
  2. 前記車両誘導システムは既設定された演算処理値を送る外部サーバーをさらに含み、
    前記コントローラーは、
    前記外部サーバーから受信した演算処理値による各太陽光誘導灯の色及び周期情報がマッチングされたマッチング情報を既設定して保存し、前記外部サーバーから演算処理値を受信すれば、マッチング情報を利用して受信した演算処理値による点灯周期情報を生成することを特徴とする請求項1に記載の車両誘導システム。
  3. 前記外部サーバーは信号灯制御機で、前記演算処理値は現時周期情報で、前記コントローラーは前記信号灯制御機から受信した現時周期情報による点灯周期情報を生成して生成された点灯周期情報を前記複数の太陽光誘導灯の制御機に送ることを特徴とする請求項2に記載の車両誘導システム。

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