KR102435282B1 - 도로 표지병에 사용되는 렌즈 - Google Patents

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KR102435282B1
KR102435282B1 KR1020210165266A KR20210165266A KR102435282B1 KR 102435282 B1 KR102435282 B1 KR 102435282B1 KR 1020210165266 A KR1020210165266 A KR 1020210165266A KR 20210165266 A KR20210165266 A KR 20210165266A KR 102435282 B1 KR102435282 B1 KR 102435282B1
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김철용
조중호
이소영
신승철
이준우
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 도로 표지병에 사용되는 렌즈는 빛을 표출하는 LED 표출부와, 상기 LED 표출부와 연계되어 상기 LED 표출부를 통해 표출되는 빛의 밝기와 폭을 제어하는 LED 제어부와, 상기 LED 표출부의 전방에 위치하여 상기 LED 표출부에서 표출되는 빛을 투과시키는 렌즈부와, 상기 LED 표출부 및 상기 LED 제어부에 전력을 공급하는 전원부를 구비하고, 상기 렌즈부는 상기 LED 표출부의 표출방향으로 오목하게 형성되어 상기 LED 표출부에서 발광하는 빛이 입사되는 입사면과, 상기 입사면의 전방에 위치하고 상기 LED 표출부의 표출방향으로 볼록하게 형성되어 상기 입사면을 통해 입사된 빛이 출사되는 출사면을 구비할 수 있다.

Description

도로 표지병에 사용되는 렌즈{Lenses used for road signs}
본 발명은 도로 표지병에 사용되는 렌즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 악천후 시 시인성을 개선할 수 있는 도로 표지병에 사용되는 렌즈에 관한 것이다.
도로 안전시설 중 표지병은 도로법 제3조 및 도로의 구조시설 기준에 관한 규칙 제37조의 도로부속물로서 도로상에 설치된 노면표시의 선형을 보완하여 야간 또는 우천시에 운전자의 시선을 명확히 유도함으로써 교통안전 및 원활한 소통을 도모하기 위하여 도로 표면에 설치하는 시설물이다.
반사체 유무에 따라 반사표지병과 무반사표지병이 있으며 기타로는 발광형 표지병이 있으며 발광형 표지병은 단순 점멸형과 점등형으로 나뉜다.
반사표지병의 경우, 자동차 전조등에 반사되어 돌아오는 빛으로 운전자가 도로 선형 및 차로를 인식할 수 있는 전통적인 수단으로 도로상의 먼지나 이물질 등으로 그 성능 저하시점이 빨라 재 기능을 발휘하는데 한계가 있다.
발광형 표지병의 경우, 단순 점등/점멸 방식으로 도로 선형 및 차로를 유도하는 방식으로 차로 차단 및 공사구간에 대하여 스마트하게 대응할 수 없는 단점이 있다. 그리고 태양광 기반의 신재생 에너지를 이용하여 축전 및 방전 형태로 운용하지만 장마 기간이나 구름에 가려 일조량이 부족은 구간에서는 LED를 점등할 수 있는 전력이 부족하거나 운용시간이 줄어들어 그 효과가 크지 않다. 이와 더불어 축전 배터리(리튬이온 등)의 선정 및 BMS(Battery Management System)의 신중한 설계 반영이 되지 않아 설치 후 단기간 내에 오작동 및 작동을 멈추는 경우가 빈번하다.
그리고 기준상의 표지병의 높이는 최대 30mm 이내로 규정하고 있으나 실제 운영측면에서는 동절기 제설 삽날에 의하여 파손되는 경우가 빈번하여 실무에서는 표지병 설치를 꺼리는 경우가 많고, 악천후 조건에서는 차선의 시인성이 좋지 않다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1598933호(2016.02.24)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 안개 및 우천시 최적 시인성을 제공할 수 있는 도로 표지병에 사용되는 렌즈를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 표지병에 사용되는 렌즈는 빛을 표출하는 LED 표출부와, 상기 LED 표출부와 연계되어 상기 LED 표출부를 통해 표출되는 빛의 밝기와 폭을 제어하는 LED 제어부와, 상기 LED 표출부의 전방에 위치하여 상기 LED 표출부에서 표출되는 빛을 투과시키는 렌즈부와, 상기 LED 표출부 및 상기 LED 제어부에 전력을 공급하는 전원부를 구비하고, 상기 렌즈부는 상기 LED 표출부의 표출방향으로 오목하게 형성되어 상기 LED 표출부에서 발광하는 빛이 입사되는 입사면과, 상기 입사면의 전방에 위치하고 상기 LED 표출부의 표출방향으로 볼록하게 형성되어 상기 입사면을 통해 입사된 빛이 출사되는 출사면을 구비할 수 있다.
상기 입사면은
Figure 112022020679787-pat00014
(여기서, c는 곡율, r은 반경, K는 코닉 상수)의 비구면식을 적용하여 형성되며, 상기 입사면은 -1.05 초과 -0.95 미만의 코닉 상수 값 및 25.05 초과 25.95 미만의 반경을 구비할 수 있다.
상기 출사면은
Figure 112022020679787-pat00015
(여기서, c는 곡율, r은 반경, K는 코닉 상수)의 비구면식을 적용하여 형성되며, 상기 출사면은 -1.05 초과 -0.95 미만의 코닉 상수 값 및 39.95 초과 40.05 미만의 반경의 Y자 오선을 구비할 수 있다.
상기 출사면은
Figure 112022020679787-pat00016
(여기서, c는 곡율, r은 반경, K는 코닉 상수)의 비구면식을 적용하여 형성되며, 상기 출사면은 -1.05 초과 -0.95 미만의 코닉 상수 값 및 21.95 초과 22.05 미만의 반경의 X자 오선을 구비할 수 있다.
삭제
삭제
외부베이스와, 상기 외부베이스에 내장되어 상기 LED 표출부가 안착하는 내부베이스와, 상기 내부베이스와 상기 외부베이스 사이에 구비되는 진동완충패드와, 상기 내부베이스에 구비되고 태양광을 흡수하여 전력을 생산하는 태양광패널과, 상기 태양광패널과 연결되어 상기 태양광패널을 통해 생산된 전력을 저장하는 배터리와, 상기 내부베이스와 결합하여 상기 LED 표출부, 상기 태양광패널 및 상기 배터리를 덮는 내부커버와, 상기 외부베이스와 결합하여 상기 내부커버를 상기 외부베이스에 고정하는 외부커버를 구비하는 본체를 더 구비하고, 상기 내부커버에는 내면에 집광 효율을 높이는 프레넬 패턴의 집광렌즈와, 표출방향으로 기울어진 상기 LED 표출부가 안착하는 안착부가 구비될 수 있다.
본 발명의 따른 도로 표지병에 사용되는 렌즈에 의하면, 안개 및 우천시 최적 시인성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 표지병에 사용되는 렌즈를 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈부의 코닉 상수 값 및 반경을 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 도로 표지병에 사용되는 렌즈가 구비되는 본체를 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 본체의 분해 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 본체의 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 표지병에 사용되는 렌즈에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 표지병에 사용되는 렌즈를 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 렌즈부의 코닉 상수 값 및 반경을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 표지병에 사용되는 렌즈(100)는 다수가 도로(10)의 차선을 따라 일정간격을 유지한 상태로 구비되어 운전자에게 빛을 표출하여 시인성을 향상시킬 수 있다.
이를 위해, 도로 표지병에 사용되는 렌즈(100)는 빛을 표출하는 LED 표출부(110)와, LED 표출부(110)와 연계되어 LED 표출부(110)를 통해 표출되는 빛의 밝기와 폭을 제어하는 LED 제어부(120)와, LED 표출부(110)의 전방에 위치하고 상이한 표출각도를 구비하여 평시 또는 악천후에 따라 LED 표출부(110)에서 표출되는 빛의 표출각도로 달리하는 렌즈부(130)와, LED 표출부(110) 및 LED 제어부(120)에 전력을 공급하는 전원부(140)를 구비할 수 있다.
그리고 렌즈부(130)는 LED 표출부(110)의 표출방향으로 오목하게 형성되어 LED 표출부(110)에서 발광하는 빛이 입사되는 입사면(131)과, 입사면(131)의 전방에 위치하고 LED 표출부(110)의 표출방향으로 볼록하게 형성되어 입사면(131)을 통해 입사된 빛이 출사되는 출사면(132)을 구비할 수 있다.
입사면(131)은
Figure 112022020679787-pat00017
(여기서, c는 곡율, r은 반경, K는 코닉 상수)의 비구면식을 적용하여 형성되며, 입사면(131)의 코닉 상수 값은 -1.05 초과 -0.95 미만으로 설정되고, 반경은 25.05 초과 25.95 미만으로 설정될 수 있다.
출사면(132)은
Figure 112022020679787-pat00018
(여기서, c는 곡율, r은 반경, K는 코닉 상수)의 비구면식을 적용하여 형성되며, 출사면(132)의 Y자 오선 코닉 상수 값은 -1.05 초과 -0.95 미만으로 설정되고, 반경은 39.95 초과 40.05 미만으로 설정되며, 출사면(132)의 X자 오선 코닉 상수 값은 -1.05 초과 -0.95 미만으로 설정되고, 반경은 21.95 초과 22.05 미만으로 설정될 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 표지병에 사용되는 렌즈(100)가 구비되는 본체(200)에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 도 1에 도시된 도로 표지병에 사용되는 렌즈가 구비되는 본체를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 본체의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 본체의 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 표지병에 사용되는 렌즈(100)가 구비되는 본체(200)는 외부베이스(210), 내부베이스(220), 진동완충패드(230), 태양광패널(240), 배터리(250), 내부커버(260) 및 외부커버(270)를 구비할 수 있다.
외부베이스(210)는 상 방향이 개방된 내부공간이 형성되고, 내부베이스(220), 진동완충패드(230), 태양광패널(240), 배터리(250) 및 내부커버(260)가 내장될 수 있다.
그리고 폴리카보네이트 재질로 제작되고, 방수기능을 구비하여 차량 등에 의한 외부 충격이나 눈비 등에 고장이나 파손되는 것을 최소화할 수 있다.
외부베이스(210)에 내장되는 내부베이스(220)는 외부베이스(210)와 마찬가지로 상 방향이 개방된 내부공간이 형성되고, LED 표출부(110)가 안착되며, 도면에는 도시하지 않았지만, LED 제어부(120) 및 전원부(140) 또한 구비될 수 있다.
진동완충패드(230)는 외부베이스(210)와 내부베이스(220) 사이에 구비되어 차량 등에 의한 외부 충격을 흡수하여 외부 충격에 의한 고장이나 파손 등을 최소화할 수 있다.
태양광패널(240)은 LED 표출부(110)와 마찬가지로 내부베이스(220)에 구비되어 태양광을 흡수함으로써 전력을 생산할 수 있다.
배터리(250)는 태양광패널(240)과 연결되어 태양광패널(240)을 통해 생산된 전력을 저장하여 전원부(140)에 전력을 공급할 수 있다.
여기서, LED 표출부(110), 태양광패널(240) 및 배터리(250)는 베이스판(미부호)에 일체화되어 내부베이스(220)에 내장될 수 있으므로 유지관리가 용이하게 외부의 충격 등에 의해 유동되는 것이 방지될 수 있다.
내부커버(260)는 내부베이스(220)와 결합하여 LED 표출부(110), 태양광패널(240) 및 배터리(250)를 덮는 역할을 할 수 있다.
외부커버(270)는 외부베이스(210)와 결합하여 내부커버(260)를 외부베이스(210)에 고정하는 역할을 하며, 외부베이스(210)와 마찬가지로 폴리카보네이트 재질로 제작되고, 방수기능을 구비하여 차량 등에 의한 외부 충격이나 눈비 등에 고장이나 파손되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 내부커버(260)는 내부베이스(220)와 결합하여 LED 표출부(110), 태양광패널(240) 및 배터리(250)를 덮는 역할을 함과 동시에 태양광의 집광 효율을 높이고, LED 표출부(110)의 광도가 집중되어 표출되도록 할 수 있다.
이를 위해, 내부커버(260)에는 내면에 집광 효율을 높이는 프레넬 패턴의 집광렌즈(106a)가 구비될 수 있다.
프레넬 패턴의 집광렌즈(106a)는 태양광패널(240) 영역으로 최대한 광선을 편향시켜 태양광 수광 효율을 증가시킴으로써 수직입사 기준 11.8% 효율증가를 이룰 수 있다.
그리고 내부커버(260)에는 표출방향으로 기울어진 LED 표출부(110)가 안착하는 안착부(106b)가 구비될 수 있다.
여기서, 안착부(106b)에는 LED 표출부(110)의 표출방향으로 오목하게 형성되는 렌즈부(130)의 입사면(131)이 구비되고, 내부커버(260)의 외부에는 LED 표출부(110)의 표출방향으로 볼록하게 형성되어 상기 입사면(131)의 전방에 위치하는 출사면(132)이 구비될 수 있다.
입사면(131)은 전반사 및 외부베이스(210) 내지 외부커버(270)와 같은 기구물에 의해 표출되는 광량이 감소하는 것을 억제하고, 출사면(132)은 입사면(131)을 통과한 빛이 0도에서 10도 사이의 각도로 표출되도록 함으로써 최대광도가 표출되도록 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 표지병에 사용되는 렌즈에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 도로 100: 도로 표지병에 사용되는 렌즈
110: LED 표출부 120: LED 제어부
130: 렌즈부 131: 입사면
132: 출사면 140: 전원부
200: 본체 210: 외부베이스
220: 내부베이스 230: 진동완충패드
240: 태양광패널 250: 배터리
260: 내부커버 261: 집광렌즈
262: 안착부 270: 외부커버

Claims (5)

  1. 도로의 차선을 따라 일정간격으로 구비되는 도로 표지병에 사용되는 렌즈에 있어서,
    상기 도로 표지병에 사용되는 렌즈는 빛을 표출하는 LED 표출부와, 상기 LED 표출부와 연계되어 상기 LED 표출부를 통해 표출되는 빛의 밝기와 폭을 제어하는 LED 제어부와, 상기 LED 표출부의 전방에 위치하여 상기 LED 표출부에서 표출되는 빛을 투과시키는 렌즈부와, 상기 LED 표출부 및 상기 LED 제어부에 전력을 공급하는 전원부를 구비하고,
    상기 렌즈부는 상기 LED 표출부의 표출방향으로 오목하게 형성되어 상기 LED 표출부에서 발광하는 빛이 입사되는 입사면과, 상기 입사면의 전방에 위치하고 상기 LED 표출부의 표출방향으로 볼록하게 형성되어 상기 입사면을 통해 입사된 빛이 출사되는 출사면을 구비하고,
    상기 입사면은
    Figure 112022020679787-pat00019
    (여기서, c는 곡율, r은 반경, K는 코닉 상수)의 비구면식을 적용하여 형성되며, 상기 입사면은 -1.05 초과 -0.95 미만의 코닉 상수 값 및 25.05 초과 25.95 미만의 반경을 구비하는 것을 특징으로 하는 도로 표지병에 사용되는 렌즈.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 출사면은
    Figure 112022020679787-pat00020
    (여기서, c는 곡율, r은 반경, K는 코닉 상수)의 비구면식을 적용하여 형성되며,
    상기 출사면은 -1.05 초과 -0.95 미만의 코닉 상수 값 및 39.95 초과 40.05미만의 반경의 Y자 오선을 구비하는 것을 특징으로 하는 도로 표지병에 사용되는 렌즈.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 출사면은
    Figure 112022020679787-pat00021
    (여기서, c는 곡율, r은 반경, K는 코닉 상수)의 비구면식을 적용하여 형성되며,
    상기 출사면은 -1.05 초과 -0.95 미만의 코닉 상수 값 및 21.95 초과 22.05미만의 반경의 X자 오선을 구비하는 것을 특징으로 하는 도로 표지병에 사용되는 렌즈.
  5. 제 4항에 있어서,
    외부베이스와, 상기 외부베이스에 내장되어 상기 LED 표출부가 안착하는 내부베이스와, 상기 내부베이스와 상기 외부베이스 사이에 구비되는 진동완충패드와, 상기 내부베이스에 구비되고 태양광을 흡수하여 전력을 생산하는 태양광패널과, 상기 태양광패널과 연결되어 상기 태양광패널을 통해 생산된 전력을 저장하는 배터리와, 상기 내부베이스와 결합하여 상기 LED 표출부, 상기 태양광패널 및 상기 배터리를 덮는 내부커버와, 상기 외부베이스와 결합하여 상기 내부커버를 상기 외부베이스에 고정하는 외부커버를 구비하는 본체를 더 구비하고,
    상기 내부커버에는 내면에 집광 효율을 높이는 프레넬 패턴의 집광렌즈와, 표출방향으로 기울어진 상기 LED 표출부가 안착하는 안착부가 구비되는 것을 특징으로 하는 도로 표지병에 사용되는 렌즈.
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KR1020210165266A KR102435282B1 (ko) 2021-11-26 2021-11-26 도로 표지병에 사용되는 렌즈

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101499708B1 (ko) * 2014-05-13 2015-03-10 주식회사 파워테크놀노지 도로 표지병
KR101598933B1 (ko) 2014-06-12 2016-03-02 (주) 한브레인 테크놀로지스 도로 표지병
KR102310100B1 (ko) * 2020-06-08 2021-10-08 주식회사 하이큐 솔라셀로 발광하는 집중발광 엘이디 도로표지병

Patent Citations (3)

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