KR20120004441U - 엘이디 교통 신호등 - Google Patents

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Abstract

LED 교통 신호등을 공개한다. 본 고안의 LED 교통 신호등은 복수개의 녹색 LED, 복수개의 녹색 LED 각각에 대응하여 쌍으로 구비되는 복수개의 적색 LED를 구비하는 하나의 신호 표시 장치, 및 녹색 신호 시에 복수개의 녹색 LED를 모두 점등하고, 복수개의 녹색 LED를 모두 점등된 상태에서 복수개의 적색 LED를 녹색 신호의 잔여 시간에 따라 신호 표시 장치의 일측단에서 타측단으로 점차로 점등하고, 상기 녹색 신호의 종료시에 상기 복수개의 녹색 LED를 모두 소등 제어 회로를 구비한다. 따라서 하나의 신호 표시 장치만으로 다양한 신호를 표현할 수 있을 뿐만 아니라 해당 신호의 잔여 시간을 시각적으로 표현할 수 있으므로, 보행자 및 운전자의 안전을 높일 수 있을 뿐만 아니라 제조, 설치 및 유지관리 비용을 절감할 수 있다.

Description

엘이디 교통 신호등{LED Traffic signal lamp}
본 고안은 LED 교통 신호등에 관한 것으로, 특히 LED교통 신호등에 구비되는 복수개의 LED를 동시 발광 후 잔여 시간에 따라 순차적으로 소등하여 보행자 및 운전자가 잔여 시간을 직관적으로 인식할 수 있도록 할 수 있는 LED 교통 신호등에 관한 것이다.
교통 신호등은 차량(운전자) 또는 보행자의 안전 및 교통 흐름을 원할히 하기 위하여 2가지 색상 이상의 색상으로 신호를 시각적으로 표시하는 장치로서, 교통 신호등은 각각 지정된 색상을 발광하는 2개 이상의 신호 표시 장치를 구비한다.
기존의 신호 표시장치 각각은 백열 전구와 같은 저항성 소자를 사용하는 발광 램프를 구비하여 빛을 방출하도록 하였다. 그러나 저항성 소자를 사용하는 발광 램프는 단일 파장의 빛만을 방출하므로 교통 신호등이 필요로 하는 색상의 빛을 방출하지 못한다. 따라서 교통 신호등에 표시되는 복수개의 신호 표시 장치는 각각 지정된 색상의 빛을 방출할 수 있도록 색상 필터를 추가로 구비하고, 발광 램프에서 방출되는 빛이 색상 필터를 통해 필요로 하는 색상으로 방출되도록 하였다.
일반적으로 교통 신호등이 보행자용 신호등인 경우에는 적색과 녹색의 신호를 표시할 수 있도록 2개의 신호 표시 장치를 구비하고, 2개의 신호 표시 장치는 발광 램프에서 방출되는 빛이 각각 대응하는 적색 색상 필터와 녹색 색상 필터를 통해 방출되도록 하여 필요로 하는 색상의 빛을 표시하도록 하였다. 그리고 교통 신호등이 차량용 신호등인 경우에는 적색과 녹색에 추가로 황색을 더하여 표시하고, 화살표 등의 신호도 표시할 수 있도록 교통 신호등이 3개 이상의 신호 표시 장치를 구비한다.
그러나 기존의 교통 신호등에 사용되는 백열 전구와 같은 저항성 소자를 이용하는 발광 램프는 약 67?150 와트의 많은 전력량을 소비하며, 많은 열이 발생되는 단점을 가지고 있으며, 필요로 하는 빛을 효과적으로 발생하지 못한다. 예를 들어, 신호 표시 장치가 적색의 빛을 발광해야하는 경우에 상기한 바와 같이 기존의 발광 램프는 적색의 빛만을 발생하지 않으므로 적색 색상 필터를 사용하고, 이때 필터를 통과하는 적색의 빛은 발광 램프에서 발생하는 빛의 일부분이며, 대부분의 빛은 사용되지 못하므로 비효율적이다.
또한 저항성 소자를 이용하는 발광 램프는 필라멘트와 같은 저항성 소자의 수명이 짧아 유지보수 비용이 증가한다. 특히 기존의 저항성 소자를 이용하는 신호 표시 장치는 발광 램프의 크기가 크기 때문에 대부분 하나 또는 두개의 발광 램프만을 구비하였고, 발광 램프가 발광하지 못하는 경우에는 해당 신호가 표시되지 못함에 따라 보행자 및 운전자의 안전에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 즉 교통 신호등의 기능을 수행하지 못하게 된다.
이에 최근에는 발광 다이오드(Light Emitting Diode : 이하 LED)를 이용하는 신호 표시 장치를 구비하는 교통 신호등(이하 LED 교통 신호등)이 보급되고 있다. LED 교통 신호등은 신호 표시 장치 각각의 LED가 지정된 색상의 빛을 직접 발광할 수 있으므로 필터를 필요로 하지 않는다. 따라서 전력 소비가 적으며, 열 발생 또한 기존의 교통 신호등보다 적으며, 내구성이 높아 유지 보수 비용을 줄일 수 있다.
특히 LED 교통 신호등은 신호 표시 장치 각각이 다수개(예를 들면, 30개 이상)의 LED를 구비하여 발광하므로, 일부 LED가 발광하지 못하더라도 보행자 또는 운전자가 충분히 신호를 인식할 수 있는 신호를 표시하여 보행자 및 운전자가 안전 및 원활한 교통 흐름을 유지할 수 있도록 한다.
한편, 최근에는 교통 신호등에 별도의 잔여 시간 표시 장치를 추가하여 현재 신호의 잔여 시간을 시각적으로 표시하여 보행자 및 운전자의 안전성을 높이도록 하고 있다. 그러나 이러한 잔여 시간 표시 장치를 교통 신호등에 별도로 구비하므로서 제조 및 설치 비용이 급증하게 되는 문제가 있다.
본 고안의 목적은 별도의 잔여 시간 표시 장치 없이 보행자 및 운전자가 잔여 시간을 직관적으로 인식할 수 있도록 하는 LED 교통 신호등을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 LED 교통 신호등은 복수개의 녹색 LED, 상기 복수개의 녹색 LED 각각에 대응하여 쌍으로 구비되는 복수개의 적색 LED를 구비하는 하나의 신호 표시 장치, 및 녹색 신호 시에 상기 복수개의 녹색 LED를 모두 점등하고, 상기 복수개의 녹색 LED를 모두 점등된 상태에서 상기 복수개의 적색 LED를 녹색 신호의 잔여 시간에 따라 상기 신호 표시 장치의 일측단에서 타측단으로 점차로 점등하고, 상기 녹색 신호의 종료시에 상기 복수개의 녹색 LED를 모두 소등 제어 회로를 구비한다.
상기 목적을 달성하기 위한 신호 표시 장치는 상기 복수개의 녹색 LED 및 상기 복수개의 적색 LED는 각각 녹색 및 적색을 모두 발광할 수 있는 복수개의 LED로 구현되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 고안의 LED 교통 신호등은 하나의 신호 표시 장치만으로 다양한 신호를 표현할 수 있을 뿐만 아니라 해당 신호의 잔여 시간을 시각적으로 표현할 수 있으므로, 보행자 및 운전자의 안전을 높일 수 있을 뿐만 아니라 제조, 설치 및 유지관리 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 LED 교통 신호등의 일예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 LED 교통 신호등의 신호 표시 장치의 일예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 LED 교통 신호등을 제어하기 위한 제어 회로의 일예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 고안에 따른 LED 교통 신호등의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 LED 교통 신호등의 신호 표시 장치의 일예를 나타내는 도면이다.
본 고안과 본 고안의 동작상의 이점 및 본 고안의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 고안을 상세히 설명한다. 그러나, 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 고안을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 ...부, ...기, 모듈, 블록 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 LED 교통 신호등의 일예를 나타내는 도면으로, 보행자 신호등을 도시하였다. 도 1에 도시된 보행자 신호등(1)은 기존의 일반적인 보행자 신호등과 마찬가지로 적색 신호 표시 장치(10)와 녹색 신호 표시 장치(20)로 2개의 신호 표시 장치를 구비하고, 2개의 신호 표시 장치 각각은 해당 색상의 빛을 방출하기 위한 복수개의 LED(R-led, G-led)를 구비하는 램프부(11, 21)를 구비한다. 적색 신호 표시 장치(10)의 램프부(11)는 복수개의 적색 LED(R-led)를 구비하고, 녹색 신호 표시 장치(20)의 램프부(21)는 복수개의 녹색 LED(G-led)를 구비한다.
그러나 본 고안에 따른 LED 교통 신호등은 2개의 신호 표시 장치 각각에서 직접 시각적으로 잔여 시간을 표시할 수 있도록 하여, 기존의 LED 교통 신호등과 달리 별도의 잔여 시간 표시 장치를 구비할 필요가 없다. 본 고안에서 신호 표시 장치가 시각적으로 잔여 시간을 표시하는 방법은 후술한다.
도 2는 도 1의 LED 교통 신호등의 신호 표시 장치의 일예를 나타내는 도면으로 녹색 신호 표시 장치(20)의 램프부(21)만을 도시하였다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일예에 따른 녹색 신호 표시 장치(20)의 램프부(21)는 최초 녹색 신호시에 모든 녹색 LED(G-led)가 점등된다. 그리고 시간의 경과에 따라 남은 잔여 시간에 비례하여 (b)내지 (f)에 도시된 바와 같이 점차적으로 소등된다. 그리고 잔여 시간이 없는 경우, 즉 신호가 적색으로 변경되어야 하는 경우에는 모든 녹색 LED(G-led)가 소등된다. 도 2에서 점등된 녹색 LED(G-led)는 녹색 발광 상태(GL)로 표시하였고, 소등된 녹색 LED(G-led)는 녹색 소등 상태(GL)로 표시하였다. 여기서 본 고안의 LED 교통 신호등은 신호 표시 장치(20)가 일반적으로 원형임을 고려하여, 보행자가 잔여 시간을 직관적으로 인지할 수 있도록 달(月)의 삭망(朔望)과 유사한 형태로 점차로 소등하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 고안에서는 보행자의 보행 잔여 시간을 녹색 발광 상태(GL)로 남아 있는 녹색 LED(G-led)의 수 및 형상에 따라 판별할 수 있다. 즉 녹색 신호 초기에 모든 녹색 LED(G-led)가 점등되어 보름달 형태로 표시되고, 시간의 경과에 따라 발광하는 녹색 LED(G-led)가 점차로 그믐달의 형상으로 표시된다. 이는 보행자가 직관적으로 잔여 시간을 파악할 수 있도록 하므로, LED 교통 신호등이 별도의 잔여 시간 표시기를 구비할 필요가 없도록 한다.
도 2에서는 시간의 경과에 따라 소정 개수씩의 녹색 LED(G-led)가 소등되는 것으로 표현하였으나, 복수개의 녹색 LED(G-led)는 각각 개별적으로 제어되어 하나씩 소등될 수 있다. 또한 도 2에서는 녹색 LED(G-led)의 점등 및 소등만을 도시하였으나, 적색 LED(R-led)의 점등 및 소등 또한 도 2에 도시한 바와 유사하게 점등 및 소등할 수 있다.
도 3은 도 1의 LED 교통 신호등을 제어하기 위한 제어 회로의 일예를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, LED 교통 신호등을 제어하기 위한 제어 회로(100)는 제어부(110), 타이머(120), LED 구동부(130) 및 전원 공급부(140)를 구비하여, 도 1에 도시된 신호 표시 장치(10, 20)와 같은 신호 표시 장치(200)의 복수개의 LED를 각각 개별적으로 구동한다.
제어부(110)는 교통 통제 센터 또는 별도의 제어기기로부터 제어 신호를 인가받아 LED 구동부(130)를 제어한다. 이 때, 제어부(110)는 타이머(120)로부터 시간 정보를 획득하여 해당 신호의 잔여 시간을 계산할 수 있으며, 계산된 잔여 시간에 따라 해당 신호에 대응하는 신호 표시 장치(200)의 복수개의 LED가 점차로 소등될 수 있도록 LED 구동부(130)를 제어한다.
그리고 타이머(120)는 제어부(110)로 시간 정보를 제공하며, 제어부(110)에 포함될 수 있다. LED 구동부(130)는 전원 공급 장치(140)로부터 전원 전압을 인가받아 신호 표시 장치(200)의 복수개의 LED를 구동하되, 제어부(110)의 제어에 따라 해당 신호의 복수개의 LED가 점차로 소등되도록 구동한다.
도 4는 본 고안에 따른 LED 교통 신호등의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 LED 교통 신호등(1)은 2개의 신호 표시 장치(10, 20)을 구비하고, 적색 신호 표시 장치(10) 및/또는 녹색 신호 표시 장치(20) 각각의 복수개의 LED(R-led, G-led)가 달의 삭망과 유사하게 점차로 소등되도록 하여, 별도의 잔여 시간 표시기를 구비하지 않더라도 보행자가 잔여 시간을 직관적으로 인식할 수 있도록 하였다. 따라서 LED 교통 신호등의 제조, 설치 및 유지 관리 비용을 절감 할 수 있도록 한다. 그러나 도 4의 LED 교통 신호등(3)은 하나의 신호 표시 장치(30)만을 구비한다. 도 4의 LED 교통 신호등(3)의 신호 표시 장치(30)는 복수개의 녹색 LED(G-led)와 복수개의 적색 LED(R-led)를 모두 구비한다. 즉 각각 단일 색의 빛을 방광하는 복수개의 녹색 LED(G-led)와 복수개의 적색 LED(R-led) 각각이 서로 인접하게 쌍을 이루어 배치된다. 그러나 도 4에서는 설명의 편의를 위하여 각각 쌍을 이루어 배치되는 복수개의 녹색 LED(G-led)와 복수개의 적색 LED(R-led)를 하나의 LED인 것으로 도시하였다.
도 5는 도 3의 LED 교통 신호등의 신호 표시 장치의 일예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하여, 도 5의 신호 표시 장치(31)의 동작을 설명하면, 도 3의 신호 표시 장치(21)와 유사하게, 최초 녹색 신호시에 모든 녹색 LED(G-led)가 점등된다. 그리고 시간의 경과에 따라 남은 잔여 시간에 비례하여 (b)내지 (f)에 도시된 바와 같이 점차적으로 소등된다. 그러나 도 5의 신호 표시 장치(31)는 도 3과 달리 소등된 녹색 LED(G-led)와 쌍을 이루는 적색 LED(R-led)를 점등한다. 즉 녹색 LED(G-led)가 소등된 위치에 대응하는 위치의 적색 LED(R-led)가 점등된다. 따라서 녹색 신호의 잔여 시간이 없는 경우, 즉 신호가 적색으로 변경되어야 하는 경우에는 모든 녹색 LED(G-led)가 소등되고, 모든 적색 LED(R-led)가 점등되어 신호가 적색으로 변경된다. 도 5에서도 도 2와 유사하게 점등된 녹색 LED(G-led)는 녹색 발광 상태(GL)로 표시하였고, 추가로 점등된 적색 LED(R-led)는 적색 발광 상태(RL)로 표시하였다. 또한 도 2와 유사하게 보행자가 잔여 시간을 직관적으로 인지할 수 있도록 달이 보름달에서 그믐달로 변화하는 형상과 유사한 형태로 녹색 LED(G-led)가 점차로 소등되도록 하는 반면, 녹색 LED(G-led)는 초승달에서 보름달 형상으로 변화하도록 점차로 점등한다.
따라서, 보행자의 보행 잔여 시간을 녹색 발광 상태(GL)로 남아 있는 녹색 LED(G-led)의 수 및 형상뿐만 아니라 적색 발광 상태(RL)로 남아 있는 적색 LED(R-led)의 수 및 형상에 따라 판별할 수 있다.
그러나 녹색 발광 상태(GL)로 남아 있는 녹색 LED(G-led)의 수가 전체 녹색 LED(G-led) 수의 절반 이하인 경우에, 적색 발광 상태(RL)의 적색 LED(R-led)의 수가 전체 적색 LED(R-led) 수의 절반 이상이다. 이 경우에, 보행자 또는 운전자가 현재 신호의 상태가 적색인지 녹색인지 혼란할 우려가 있다. 따라서 본 고안에서는 시간의 경과에 따라 녹색 LED(G-led)를 소등하지 않고, 녹색 LED(G-led)를 그대로 점등 상태(GL)로 유지하는 대신 적색 LED(R-led)만을 도 5와 같이 초승달에서 보름달 형상으로 점등할 수 있다. 복수개의 녹색 LED(G-led)와 적색 LED(R-led)가 쌍으로 서로 인접하여 배치되어 있으므로, 녹색 LED(G-led)가 점등 상태를 유지하면서, 적색 LED(R-led) 점차로 점등되면, 녹색 LED(G-led)와 적색 LED(R-led)가 모두 점등된 부분은 황색으로 표현된다. 즉 녹색 LED(G-led)와 적색 LED(R-led)의 발광 상태를 조합하여 추가적인 황색을 발광하도록 수 있다. 따라서 도 5에서 적색 발광 상태(RL)로 표시된 영역이 황색 발광 상태로 나타난다. 그러므로 보행자 및 운전자의 실수를 방지할 수 있다. 이후 녹색 신호가 종료되면, 모든 녹색 LED(G-led)를 소등한다. 그러면 이미 모든 적색 LED(R-led)가 점등되어 있는 상태이므로 황색으로 표시된 영역이 모두 적색으로 변화하게 된다.
상기에서는 하나의 신호 표시 장치(30)가 복수개의 녹색 LED(G-led)와 복수개의 적색 LED(R-led) 각각을 쌍으로 배치하여 개별적으로 제어하는 것으로 설명하였으나, LED 교통 신호등(3)의 신호 표시 장치(30)는 복수개의 LED 각각이 녹색 및 적색을 모두 발광할 수 있는 LED로 구성될 수도 있다. 현재 LED 기술은 하나의 LED가 2개 이상의 복수개의 색상을 발광할 수 있다. 따라서 신호 표시 장치(30)의 램프부(31)가 적색 및 녹색을 모두 발광할 수 있는 LED를 구비하는 경우에도 도 5와 유사하게 복수개의 LED를 제어할 수 있다.
결과적으로 도 4에 도시한 바와 같이 LED 교통 신호등(3)이 하나의 신호 표시 장치(30)만을 구비하여도 모든 신호를 표현할 수 있을 뿐만 아니라 잔여 시간을 시각적으로 나타낼 수 있다.
상기에서는 보행자 신호등에 대해서만 예로 들어 설명하였으나, 본 고안은 차량용 신호등에 대해서도 유사하게 적용할 수 있다. 또한 상기에서는 신호 표시 장치(10, 20, 30)가 원형으로 표시되는 램프부(11, 21, 31)를 구비하는 것으로 설명하였으나, 신호 표시 장치(10, 20, 30)는 다른 형태를 가질 수 있다. 신호 표시 장치(10, 20, 30)가 원형 이외의 형태를 갖더라도, 잔여 시간에 따라 신호 표시 장치(10, 20, 30)의 일측에서 타측으로 점차로 색상이 변화하도록 할 수 있다.
본 고안은 도면 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

  1. 복수개의 녹색 LED, 상기 복수개의 녹색 LED 각각에 대응하여 쌍으로 구비되는 복수개의 적색 LED를 구비하는 하나의 신호 표시 장치; 및
    녹색 신호 시에 상기 복수개의 녹색 LED를 모두 점등하고, 상기 복수개의 녹색 LED를 모두 점등된 상태에서 상기 복수개의 적색 LED를 녹색 신호의 잔여 시간에 따라 상기 신호 표시 장치의 일측단에서 타측단으로 점차로 점등하고, 상기 녹색 신호의 종료시에 상기 복수개의 녹색 LED를 모두 소등 제어 회로를 구비하는 LED 교통 신호등.
  2. 청구항 제 1항에 있어서, 상기 신호 표시 장치는
    상기 복수개의 녹색 LED 및 상기 복수개의 적색 LED는 각각 녹색 및 적색을 모두 발광할 수 있는 복수개의 LED로 구현되는 것을 특징으로 하는 LED 교통 신호등.
KR2020100012858U 2010-12-13 2010-12-13 엘이디 교통 신호등 KR20120004441U (ko)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106710247A (zh) * 2017-03-03 2017-05-24 北京恒华伟业科技股份有限公司 一种交通灯显示控制方法和装置
KR20200123578A (ko) * 2019-04-22 2020-10-30 홍요셉 에너지 저감형 발광 점자블록
KR102272398B1 (ko) * 2020-12-11 2021-07-02 김민석 신호등 및 이를 이용한 신호방법

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