KR101062989B1 - 주차 스토퍼 충전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기자동차의 주차를 안내하는 주차 스토퍼에 전기자동차의 충전을 위한 충전단자가 내장되어 주차 후 충전이 용이하도록 형성된 주차 스토퍼 충전장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 주차 스토퍼 충전장치는 주차장의 지면으로부터 차량의 바퀴를 지지하도록 상방으로 돌출되는 본체와, 상기 본체로부터 연장되는 케이블과, 상기 케이블의 단부에 형성되어 주차되는 전기자동차의 배터리를 충전시킬 수 있는 충전단자를 포함하는 충전유닛을 포함한다.
본 발명에 따른 주차 스토퍼 충전장치는 전기자동차의 주차시 전기자동차의 충전이 주차공간에서 바로 이루어질 수 있도록 되어 있으며, 충전단자의 인출과 복귀가 자동으로 이루어져 용이하게 충전을 실시할수 있는 이점이 있다.
주차 스토퍼, 충전

Description

주차 스토퍼 충전장치 {Parking stoper charging system}
본 발명은 주차 스토퍼 충전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차의 주차를 안내하는 주차 스토퍼에 전기자동차의 충전을 위한 충전단자가 내장되어 주차 후 충전이 용이하도록 형성된 주차 스토퍼 충전장치에 관한 것이다.
자동차는 운송수단으로서 가장 일반적으로 사용되고 있는 것이며, 날로 생산량이 늘어나고 있는 추세이다.
자동차는 주로 휘발유나 경유와 같은 화석연료를 이용해 엔진을 구동하여 구동력을 얻게 되는데, 자동차의 숫자가 증가함에 따라 자동차에서 배출되는 온실가스와 배기가스가 지구온난화와 환경오염의 주된 원인 중 하나로 지적되고 있으며, 이에 따라 환경오염을 저감할 수 있는 자동차에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
이러한 무공해 차량으로는 수소 연료전지 자동차, 태양광 자동차 등이 있으나, 가장 상용화에 근접한 것으로 배터리를 충전시켜 전기를 구동력으로 사용하는 전기자동차가 있다.
이러한 전기자동차는 골프장의 골프카트와 같이 일부 레저 분야에서는 이미 많이 사용되고 있으나, 충전시간이 많이 소요되며, 1회 충전으로는 이동할 수 있는 거리가 비교적 짧아 그 사용에 제한이 많다는 이유로 상용화가 늦춰지고 있다.
따라서 배터리의 1회 충전으로 이동할 수 있는 이동거리가 길어지고, 1회 충전에 걸리는 충전시간을 단축시키는 것과 관련된 기술이 더욱 개발될 때까지는 전기자동차의 주차시마다 배터리를 용이하게 충전시킬 수 있도록 함으로써 전기자동차의 사용에 따른 불편함을 최소화하는 것이 중요하다.
각 주차장에는 차량이 주차할 수 있는 주차위치를 가이드하기 위한 주차용 스토퍼가 지면으로부터 돌출 성형되어 있는데, 종래에는 이러한 주차용 스토퍼가 단순한 돌기 형상으로 차량의 바퀴를 지지하는 역할만을 할 뿐 그에 따른 부가적인 작용효과를 기대하기는 어려웠다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주차장에 전기자동차가 주차될 때 전기자동차의 배터리를 충전시키기 위한 충전단자가 주차용 스토퍼에 구비되도록 함으로써 주차시 배터리를 용이하게 충전시킬 수 있도록 된 주차 스토퍼 충전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 주차 스토퍼 충전장치는 주차장의 지면으로부터 차량의 바퀴를 지지하도록 상방으로 돌출되는 본체와, 상기 본체로부터 연장되는 케이블과, 상기 케이블의 단부에 형성되어 주차되는 전기자동차의 배터리를 충전시킬 수 있는 충전단자를 포함하는 충전유닛을 포함한다.
상기 본체의 일측에는 전기가 충전되는 충전량을 사용자가 확인할 수 있도록 표시하는 디스플레이부가 마련되어 있고, 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 케이블이 상기 본체로부터 인출 또는 인입 가능하도록 하며 상기 케이블이 권취되는 권취롤을 포함하는 케이블용 릴을 더 구비는 것이 바람직하다.
상기 본체의 일측에 형성된 인출홀을 통해 상기 본체의 내부로부터 상기 본체의 외부로 인출 가능하도록 상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 단부에 상기 충전단자가 거치될 수 있도록 거치부가 마련된 거치프레임과, 상기 거치프레임이 본체로부터 인출 또는 인입되도록 슬라이딩 구동시키는 프레임구동부와, 차량이 주차공간으로 진입하는 것을 감지하도록 상기 본체의 일측에 설치되는 센서부와, 상기 센서부의 감지정보를 수신하고 상기 프레임구동부를 구동시키는 컨트롤러를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 센서부는 차량이 주차공간으로 진입할 때 상기 차량의 바퀴와 상기 본체 사이의 거리를 측정할 수 있도록 된 초음파센서와, 상기 차량의 바퀴가 상기 본체에 접촉하는지의 여부를 감지하는 압력센서를 포함하고, 상기 본체에 설치되어 상기 컨트롤러에 의해 구동되며, 상기 초음파센서에서 감지되는 바퀴와 본체 사이의 거리에 따라 상호 다른 색상으로 발광할 수 있도록 두 가지 이상의 색상으로 발광할 수 있는 발광램프와, 상기 차량의 바퀴와 본체 사이의 거리가 설정된 일정 거리 이내로 좁혀지면 운전자가 인식할 수 있도록 신호음을 출력하는 스피커를 포함하는 주차가이드부를 더 구비하며, 상기 거치프레임은 상기 본체의 인출홀을 통해 인출되는 슬라이딩 바디와, 상기 슬라이딩바디의 전방에 설치되며 전단으로부터 상기 슬라이딩바디의 후방을 향해 연장될수록 폭이 점점 좁아지게 형성되어 있으며, 후단에 상기 케이블이 관통되는 통과공이 마련되어 있고, 상기 충전단자가 거치되는 소정의 단자거치부를 갖는 안착부재와, 상기 슬라이딩바디의 후단으로부터 본체의 내측으로 연장되며, 하면에 톱니날이 형성되어 있는 랙부재를 포함하고, 상기 프레임구동부는 상기 랙부재에 치합되는 피니언과, 상기 컨트롤러의 구동신호에 의해 구동하여 상기 피니언을 정,역회전 시키는 구동모터를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 주차 스토퍼 충전장치는 전기자동차의 주차시 전기자동차의 충전이 주차공간에서 바로 이루어질 수 있도록 되어 있으며, 충전단자의 인출과 복귀가 자동으로 이루어져 용이하게 충전을 실시할수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 주차 스토퍼 충전장치를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에는 본 발명의 주차 스토퍼 충전장치(100)의 제1 실시예가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 주차 스토퍼 충전장치(100)는 차량이 주차되는 주차장의 지면에 설치되어 주차되는 차량의 정차위치를 가이드하는 것으로, 본체(110)와, 본체(110)에 설치되는 충전유닛(120), 디스플레이부(130) 및 케이블용 릴(140)을 포함한다.
주차장에는 각각의 차량이 주차되는 위치를 표시하는 주차선(10)이 표시되어 있으며, 차량이 이 주차선(10) 안에서 주차되는 위치를 가이드하도록 바닥에 본체(110)가 설치된다.
상기 본체(110)는 소정의 내부공간을 가지며 고정볼트를 통해 주차장의 바닥면에 고정된다. 그리고 본체(110)의 일측에는 상기 내부공간과 연통될 수 있도록 인출홀(111)이 형성되어 있다.
상기 충전유닛(120)은 전기자동차의 배터리에 연결되어 배터리를 충전시키기위한 것으로, 후술하는 케이블용 릴(140)로부터 연장되는 케이블(121)과, 이 케이블(121)의 단부에 형성된 충전단자(122)를 포함한다.
케이블(121)은 통상적인 전선과 같으며, 충전단자(122)는 전기자동차의 배터리와 전기적으로 연결될 수 있는 형태로 형성된다.
상기 본체(110)의 일측에는 또한 디스플레이부(130)가 형성되어 있는데, 이는 엘씨디 창으로써 주차시간, 충전량 등을 표시한다.
상기 케이블용 릴(140)은 케이블(121)을 권취하기 위한 것으로, 케이블(121)이 권취될 수 있는 권취롤(141)과, 이 권취롤(141)을 지지하는 회전 가능하게 지지하는 서포트부재(142)와, 이 권취롤(141)과 연결되며 외력이 작용하지 않을 때, 상기 케이블(121)이 권취롤(141)에 감기도록 케이블(121)이 감기는 방향으로 권취롤(141)을 회전시키는 권취회전부(143)를 포함한다.
권취회전부(143)는 스파이럴 스프링이 내장되어 있어서 이 스파이럴 스프링의 탄성력에 의해 케이블(121)이 풀린 후에 외력이 사라지면 권취롤(141)에 감기도록 감김방향으로 회전이 이루어진다.
도 3 내지 도 6에는 주차 스토퍼 충전장치(200)의 제2 실시예가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 실시예의 주차 스토퍼 충전장치(200)는 본체(210)와, 본체(210)에 설치되는 디스플레이부(220)와, 충전유닛(230)과, 주차가이드부(290)와, 거치프레임(250)과, 프레임구동부(260)와, 센서부(280), 컨트롤러(240)를 포함한다.
본체(210)는 주차장의 바닥면에 설치되어 차량의 바퀴를 지지할 수 있는 형태로 형성되며 제1 실시예와 마찬가지로 내부에 내부공간이 형성되어 있고, 충전유 닛(230)도 제1 실시예와 동일하게 케이블(231)과 충전단자(232)를 구비한다.
본 실시예의 주차 스토퍼 충전장치(200)는 충전단자(232)가 거치될 수 있는 거치프레임(250)과, 이 거치프레임(250)을 구동시키는 프레임구동부(260)를 포함한다.
거치프레임(250)은 충전단자(232)를 거치할 수 있으며, 차량이 주차되었을 때 본체(210)로부터 인출되어 운전자가 충전단자(232)를 용이하게 인출하도록 돕기 위한 것으로, 슬라이딩바디(251)와, 슬라이딩바디(251)에 설치되는 안착부재(252)와, 슬라이딩바디(251)의 후방으로 연장되는 랙부재(255)를 포함한다.
슬라이딩바디(251)는 상기 인출홀(111)을 통해 본체(210)의 내부로부터 외측으로 돌출될 수 있도록 슬라이딩 가능하게 본체(210)에 설치되는데, 본체(210)의 길이방향과 나란한 방향으로 연장되어 길이방향을 따라 슬라이딩이 이루어질 수 있도록 되어 있다. 슬라이딩바디(251)는 인입되었을 때 전단부가 본체(210)의 내부로 완전히 삽입된다.
상기 안착부재(252)는 슬라이딩바디(251)에 설치되어 충전단자(232)를 거치하기 위한 것이다.
안착부재(252)는 상방과 전방으로 개방되어있는 슬라이딩바디(251)의 전단에 장착되어 있는데, 충전단자(232)가 거치될 수 있도록 충전단자(232)의 형상에 대응하게 형성되어 있다. 그리고 전단으로부터 후방으로 진행할 수록 폭이 점점 좁아게 형성되어 있어서 후술하는 케이블용 릴(270)에 의해 케이블(231)이 권취됨에 따라 충전을 위해 본체(210)의 외측으로 인출된 충전단자(232)가 용이하게 안착부 재(252)에 자동으로 거치될 수 있도록 되어 있다.
안착부재(252)의 후단에는 보조결합부재(253)가 결합된다. 안착부재(252)의 후단에는 상기 케이블(231)의 직경에 대응하는 내경을 갖는 홈(254)이 형성되어 있고, 이 홈(254)의 상부에 상기 보조결합부재(253)가 체결되어 케이블(231)의 직경에 대응하는 직경을 갖는 통과공이 형성된다.
따라서 케이블(231)이 상기 홈(254)을 지나도록 안착시킨 다음 안착부재(252)에 보조결합부재(253)를 결합시키면 케이블(231)이 안착부재(252)로부터 이탈하지 못하도록 구속되며, 케이블용 릴(270)에 의해 케이블(231)이 권취되는 과정에서 상기 충전단자(232)가 안착부재(252)의 후단에 걸리게 된다.
상기 랙부재(255)는 슬라이딩바디(251)가 후술하는 프레임구동부(260)에 의해 자동으로 슬라이딩 구동되도록 동력을 전달하는 것이다. 랙부재(255)는 슬라이딩바디(251)의 후단으로부터 나란하게 두 개가 연장되어 있으며, 하면에는 기어치가 형성되어 있다.
본체(210)의 내부에는 랙부재(255)가 상하로 이동하지 않도록 지지하는 별도의 보조서포터(256)가 더 구비되어 있다.
상기 프레임구동부(260)는 슬라이딩바디(251)를 진퇴시켜 본체(210)로부터 인출하거나 또는 인입시키기 위한 것이다.
프레임구동부(260)는 상기 랙부재(255)와 치합되는 피니언(261)과, 이 피니언(261)을 정,역회전시키는 구동모터(262)를 포함한다.
구동모터(262)는 후술하는 컨트롤러(240)로부터 구동신호를 인가받아 구동하 게 되는데, 정,역회전이 가능한 DC모터가 적용되는 것이 바람직하고, 상기 피니언(261)이 이 구동모터(262)의 구동축에 설치되어 구동모터(262)에 의해 정회전 또는 역회전된다.
피니언(261)이 정회전하면 피니언(261)과 랙부재(255)가 치합되어 있기 때문에 랙부재(255) 및 슬라이딩바디(251)는 전방으로 슬라이딩되어 본체(210)로부터 인출이 이루어지며, 반대로 피니언(261)이 역회전하면 슬라이딩바디(251)는 본체(210)의 내측으로 인입되는 방향으로 슬라이딩된다.
케이블(231)은 케이블용 릴(270)에 감겨 있는데, 케이블용 릴(270)은 케이블(231)이 권취되는 권취롤(271)과 권취롤(271)을 감기는 방향으로 회전 구동시키기 위한 윈치모터(272)와, 윈치모터(272)의 구동력을 권취롤(271)에 전달하기 위한 웜(273)과 웜휠(274)을 구비한다.
충전단자(232)가 본체(210)로부터 인출된 상태에서 충전이 완료된 후 충전단자(232)를 차량의 연결단자로부터 분리하면 상기 윈치모터(272)를 구동하여 권취롤(271)을 되감는다. 윈치모터(272)의 구동축에 웜(273)이 설치되어 있고, 권취롤(271)의 회전축에 웜(273)과 치합되는 웜휠(274)이 마련되어 있어서, 윈치모터(272)의 구동을 통해 권취롤(271)을 케이블(231)이 감기는 방향으로 회전시켜 케이블(231)을 권취시킴으로써 케이블(231)과 충전단자(232)를 본체(210) 측으로 복귀시키게 된다.
도시되지는 않았으나, 상기 웜휠(274)과 권취롤(271)의 회전축 사이에는 단방향클러치가 설치되어 있어서, 윈치기어가 권취롤(271)을 감는 방향으로 회전시킬 때에만 동력 전달이 이루어질 수 있으며, 인력으로 충전단자(232)와 케이블(231)을 당길 때에는 권취롤(271)이 웜휠(274)과 상관없이 풀리는 방향으로 회전이 이루어지게 된다.
상기 센서부(280)는 본체(210)에 설치된 초음파센서(281)와 압력센서(282)를 포함한다.
초음파센서(281)는 전방으로 주기적으로 초음파를 발진하며, 주차가 이루어지면 차량의 바퀴에 반산되어 되돌아오늘 초음파를 수신함으로써 초음파가 발진된 후 수신되기까지의 시간차를 통해 바퀴와 본체(210) 사이의 거리를 측정한다.
상기 압력센서(282)는 본체(210)에 바퀴가 접촉되어 압력이 가해지는 것을 감지한다.
상기 주차가이드부(290)는 운전자가 용이하게 차량을 주차시킬 수 있도록 돕기위한 것으로 본체(210)에 설치되는 발광램프(291)와 스피커(292)를 포함한다.
상기 발광램프(291)와 스피커(292)는 모두 컨트롤러(240)에 의해 구동되는데, 발광램프(291)는 청색과 적색으로 각각 발광할 수 있는 다수개의 엘이디(291a)를 포함하고 있어서 청색과 적색 중 선택된 하나의 색상으로 발광할 수 있다.
초음파센서(281)에서 감지되는 차량의 바퀴와 본체(210) 사이의 거리가 설정된 거리 이상인 경우에는 상기 발광램프(291)가 파란색으로 점등되며, 일정거리 이하로 줄어들면 적색으로 점등되면서 스피거에서 신호음을 출력한다.
운전자는 발광램프(291)의 광과 스피커(292)에서 출력되는 신호음을 통해 차량의 바퀴와 본체(210) 사이의 이격거리를 용이하게 파악할 수 있으며, 발광램 프(291)에서 적색등이 점등되고 신호음이 들리면 운전자는 차량의 진행속도를 줄여 바퀴와 본체(210)가 접촉할 때의 접촉압력이 높지 않도록 함으로써 바퀴가 본체(210)에 세게 충돌하여 휠얼라이먼트의 정렬이 훼손되는 것을 방지한다.
상기 디스플레이부(220)도 컨트롤러(240)에 의해 구동되며 전기의 충전량이나 주차시간 등이 표시되게 한다.
상술한 본 실시예의 주차 스토퍼 충전장치(200)의 구동과정은 다음과 같다.
먼저 주차선(10) 내로 차량이 진입하여 주차가 이루어지면 센서부(280)에서 차량이 본체(210) 측으로 접근하는 것을 감지하여 감지정보를 컨트롤러(240)에 전송한다.
초음파센서(281)에서는 초음파의 발진 후 반사된 초음파를 수신하며 컨트롤러(240)에서는 초음파가 발진된 다음 수신될때까지의 시간차를 통해 본체(210)와 차량의 바퀴 사이의 거리를 계산한다.
컨트롤러(240)는 차량과 바퀴 사이의 거리가 설정된 일정거리 이상일 때에는 상기 청색광이 발광하도록 발광램프(291)를 점등시킨다.
바퀴가 본체(210) 측으로 접근함에 따라 바퀴와 본체(210) 사이의 거리가 설정된 일정 거리 이하로 줄어들면 컨트롤러(240)는 적색광이 발광하도록 발광램프(291)를 점등시키며, 스피커(292)를 통해 신호음을 출력하여 운전자가 차량의 진행속도를 줄이도록 유도한다.
차량의 바퀴가 본체(210)에 접촉하여 주차가 완료되면 압력센서(282)에서 이를 감지하며, 감지정보를 컨틀롤러로 전송하고, 컨트롤러(240)에서는 상기 구동모 터(262)를 구동시켜 거치프레임(250)을 본체(210)로부터 인출시킨다.
거치프레임(250)이 본체(210)로부터 인출되어 있으므로 운전자는 주차후 거치프레임(250)으로부터 충전단자(232)를 분리해 차량의 배터리를 충전할 수 있도록 연결단자와 연결시킨다.
충전단자(232)가 연결단자와 연결되면 컨트롤러(240)는 파손방지를 위해 거치프레임(250)을 본체(210) 내부로 인입시킨다.
주차를 마친 후에 운전자가 충전단자(232)를 연결단자로부터 분리시키면 컨트롤러(240)는 윈치모터(272)를 구동하여 권취롤(271)을 감아 케이블(231)과 충전단자(232)가 본체(210) 내부로 인입되도록 하여 초기 위치로 복귀시킨다.
이렇게 본 실시예의 주차 스토퍼 충전장치(200)는 차량의 주차를 용이하도록 가이드함과 동시에 거치프레임(250)을 본체(210)로부터 인출시킴으로써 운전자가 충전단자(232)를 용이하게 인출하여 사용할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 주차 스토퍼 충전장치의 사용상태를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 주차 스토퍼 충전장치의 부분절단 사시도,
도 3은 주차 스토퍼 충전장치의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 실시예의 단면도,
도 5는 도 3의 거치프레임과 프레임구동부 및 케이블용 릴을 도시한 사시도,
도 6은 도 3의 주차 스토퍼 충전장치의 구동관계를 도시한 블럭도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100,200; 주차 스토퍼 충전장치
110,210; 본체
120,230; 충전유닛
240; 컨트롤러
250; 거치프레임
260; 프레임구동부
270; 케이블용 릴
280; 센서부
290; 주차가이드부

Claims (4)

  1. 주차장의 지면으로부터 차량의 바퀴를 지지하도록 상방으로 돌출되고 전기가 충전되는 충전량을 확인할 수 있도록 표시하는 디스플레이부가 마련된 본체와;
    상기 본체로부터 연장되는 케이블과, 상기 케이블의 단부에 형성되어 주차되는 전기자동차의 배터리를 충전시킬 수 있는 충전단자를 포함하는 충전유닛과;
    상기 본체의 내부에 설치되어 상기 케이블이 상기 본체로부터 인출 또는 인입 가능하도록 하며 상기 케이블이 권취되는 권취롤을 포함하는 케이블용 릴과;
    상기 본체의 일측에 형성된 인출홀을 통해 상기 본체의 내부로부터 상기 본체의 외부로 인출 가능하도록 상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 단부에 상기 충전단자가 거치될 수 있도록 거치부가 마련된 거치프레임과;
    상기 거치프레임이 본체로부터 인출 또는 인입되도록 슬라이딩 구동시키는 프레임구동부와;
    차량이 주차공간으로 진입하는 것을 감지하도록 상기 본체에 설치되되, 차량이 주차공간으로 진입할 때 상기 차량의 바퀴와 상기 본체 사이의 거리를 측정할 수 있도록 된 초음파센서와, 상기 차량의 바퀴가 상기 본체에 접촉하는지의 여부를 감지하는 압력센서를 포함하는 센서부와;
    상기 센서부의 감지정보를 수신하고 상기 프레임구동부를 구동시키는 컨트롤러와;
    상기 본체에 설치되어 상기 컨트롤러에 의해 구동되며, 상기 초음파센서에서 감지되는 바퀴와 본체 사이의 거리에 따라 상호 다른 색상으로 발광할 수 있도록 두 가지 이상의 색상으로 발광할 수 있는 발광램프와, 상기 차량의 바퀴와 본체 사이의 거리가 설정된 일정 거리 이내로 좁혀지면 운전자가 인식할 수 있도록 신호음을 출력하는 스피커를 포함하는 주차가이드부;를 구비하며,
    상기 거치프레임은 상기 본체의 인출홀을 통해 인출되는 슬라이딩 바디와, 상기 슬라이딩바디의 전방에 설치되며 전단으로부터 상기 슬라이딩바디의 후방을 향해 연장될수록 폭이 점점 좁아지게 형성되어 있으며, 후단에 상기 케이블이 관통되는 통과공이 마련되어 있고, 상기 충전단자가 거치되는 소정의 단자거치부를 갖는 안착부재와, 상기 슬라이딩바디의 후단으로부터 본체의 내측으로 연장되며, 하면에 톱니날이 형성되어 있는 랙부재를 포함하고,
    상기 프레임구동부는 상기 랙부재에 치합되는 피니언과, 상기 컨트롤러의 구동신호에 의해 구동하여 상기 피니언을 정,역회전시키는 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 주차 스토퍼 충전장치.
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