KR100884394B1

KR100884394B1 - 광도파를 이용한 교통 신호등

Info

Publication number: KR100884394B1
Application number: KR1020070053092A
Authority: KR
Inventors: 조병기
Original assignee: (주)중앙뷰텍
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2009-02-17
Also published as: KR20080105469A

Abstract

본 발명은 광도파를 이용한 교통 신호등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광발생부로부터 발생된 빛을 광섬유와 같은 광도파수단으로 전송하여 표시등으로 표출함으로써 구조가 간단하며 제어가 용이할 뿐만 아니라 일부 광발생 램프에 이상이 발생되는 경우에 나머지 램프가 점등되도록 제어되어 가동이 정지되는 문제를 방지할 수 있는 광도파를 이용한 교통 신호등에 관한 것이다.

본 발명에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등은, 지지기둥과, 빛을 발생시키는 광발생수단과, 상기 광발생수단으로부터 발생된 빛을 도파하도록 일측 말단이 상기 광발생수단에 연결된 광도파수단과, 상기 광도파수단에 의해 도파된 빛이 타측 말단으로부터 조사되어 표출되는 표시등이 구비되어 그 광도파수단의 타측 말단이 그 표시등에 연결되어 상기 지지기둥의 상단부에 설치된 표시수단을 포함하여 구성되되, 상기 광발생수단은, 각각 독립적으로 점등되어 발생된 빛이 상기 광섬유의 일측 말단으로 빛이 집속되어 도파되도록 복수개의 램프가 설치된 램프부와, 상기 램프부의 램프 중 일부를 점등시키고, 그 점등된 램프가 이상이 발생되는 경우에 나머지 램프를 순차적으로 점등시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

신호등, 광도파, 광섬유

Description

광도파를 이용한 교통 신호등{TRAFFIC SIGNAL LAMP USING OPTICAL WAVEGUIDE}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등을 도시한 사시도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등의 표시등을 도시한 분해사시도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등의 광발생수단의 구성을 개념적으로 도시한 구성도

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>

10 지지기둥

20 광발생수단

21 램프부

21a,21b,21c,21d 램프

22 집속 렌즈

23 제어부

24 전력공급부

25 송수신부

26 태양전지판넬

30 광도파수단(광섬유 다발)

31 광섬유

40 표시수단

41 표시등

41a 홀더판

41b 광확산판

41c 표출판

41d 커버

50 교통신호제어기

60 중앙제어기

일반적으로 도로주변에는 교통흐름을 원활히 하기 위하여 차량용, 보행자용 교통신호등이 설치되어 있다. 상기 교통신호등의 경우 종래에는 신호등의 점멸을 필라멘트 방식의 백열등을 사용하여 단순히 점멸 기능만을 수행하였다. 백열전구는 전력소모가 많아 유지비용이 비싸고 전구 내부의 피라멘트 수명이 짧아 자주 교체하여야 하는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 LED(Light Emitting Diode)를 구비한 교통신호등이 최근에 많이 사용되고 있다. LED를 광원으로 이용한 교통신호등은 LED 소자를 사용하여 기존의 백열전구 이용시보다 전력소모가 약80~90%이상 절약할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 LED의 장점에 따라 우리나라에서도 전기절약 차원에서 일반 백열전구 신호등을 LED신호등으로 교체하여 시행되고 있다.

그러나, LED 신호등의 경우 일부 LED에 이상이 발생되는 경우에 그 부분이 발광되지 않아 어둡게 보이는 문제점을 가질 뿐만 아니라 LED를 제어하고 빛을 발광하는 LED가 신호등의 기둥 상단부에 설치되는 구조이어서 LED를 교체하는 등의 유지 보수가 매우 어렵다.

또한, LED 신호등은 각각의 LED의 성능 차이로 빛의 밝기가 균등하지 않은 단점을 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 광발생 램프로부터 발생된 빛을 광섬유와 같은 광도파수단으로 전송하여 표시등으로 표출함으로써 구조가 간단하며 제어가 용이할 뿐만 아니라 일부 광발생 램프에 이상이 발생되는 경우에 나머지 램프가 점등되도록 제어되어 가동이 정지되는 문제를 방지할 수 있는 광도파를 이용한 교통 신호등에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 광섬유 말단으로부터 조사되는 빛을 확산판으로 확산시켜 균일한 밝기를 낼 수 있는 광도파를 이용한 교통 신호등을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등은, 지지기둥과, 빛을 발생시키는 광발생수단과, 상기 광발생수단으로부터 발생된 빛을 도파하도록 일측 말단이 상기 광발생수단에 연결된 광도파수단과, 상기 광도파수단에 의해 도파된 빛이 타측 말단으로부터 조사되어 표출되는 표시등이 구비되어 그 광도파수단의 타측 말단이 그 표시등에 연결되어 상기 지지기둥의 상단부에 설치된 표시수단을 포함하여 구성되되, 상기 광발생수단은, 각각 독립적으로 점등되어 발생된 빛이 상기 광섬유의 일측 말단으로 빛이 집속되어 도파되도록 복수개의 램프가 설치된 램프부와, 상기 램프부의 램프 중 일부를 점등시키고, 그 점등된 램프가 이상이 발생되는 경우에 나머지 램프를 순차적으로 점등시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등은, 상기 광도파수단은, 광섬유 다발이고, 상기 표시수단의 표시등은, 상기 광섬유 다발의 광섬유 각각의 말단이 평면상으로 배열되어 고정되는 홀더판과, 상기 광섬유 각각의 말단으로부터 조사되는 빛이 확산되면서 통과되도록 상기 홀더판의 전방에 설치된 광확산판과, 상기 광확산판에 의해 확산된 빛이 투과되어 외부로 표출되도록 상기 광확산판의 전방에 설치된 표출판과, 상기 홀더판, 광확산판 및 표출판이 고정되어 커버되기 위한 커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등의 표시등을 도시한 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등의 광발생수단의 구성을 개념적으로 도시한 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등은 지지기둥(10), 광발생수단(20), 광도파수단(30), 표시수단(40), 교통신호제어기(50), 중앙제어기(60)을 포함하여 구성된다.

상기 지지기둥(10)은 상기 표시수단(30)를 소정 높이로 지지하기 위한 구조물이다.

상기 광발생수단(20)은 상기 표시수단(30)에 구비된 표시등으로 표출되는 빛을 발생시키기 위한 것이다. 도면을 참조하면 상기 광발생수단(20)은 램프부(21), 집속렌즈(22), 제어부(23), 전력공급부(24), 송수신부(25), 태양전지판넬(26)을 포함하여 구성된다.

상기 램프부(21)는 램프(21a 내지,21d)가 구비되어 상기 전력공급부(24)로부터 전력을 공급받아 빛을 발생시키며, 그 점등은 상기 제어부(23)에 의해 제어된다. 상기 램프(21a 내지 21d)로는 LED를 비롯하여 다양한 광원이 사용되어 질 수 있다. 상기 램프(21a 내지 21d)로부터 발생된 빛은 상기 광도파수단(30)을 통해 상기 표시부(40)로 전송된다. 본 발명은 상기 램프부(21)에 램프가 수개가 구비되어 순차적으로 점등되도록 제어부(23)에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 램프부(21)에는 각각 독립적으로 점등되는 램프가 복수개 설치된다. 상기 제어부(23)는 램프부(21)의 램프(21a 내지 21d) 중 일부, 예를 들면 램프 21a를 점등시키고, 그 점등된 램프 21a에 이상이 발생되어 점등되지 않는 경우에 나머지 램프(21b 내지 21d)를 순차적으로 점등시킴으로써 일부 램프에 이상이 발생되더라도 신호등의 가동이 정지되지 않게 된다. 상기와 같이 램프가 점등되지 않고 이상이 발생되었다는 것은 전류의 변화 등을 감지하여 이루어질 수 있다. 상기 램프부(21)의 램프(21a 내지 21d)로부터 발산되는 빛은 집속렌즈(22)에 의해 집속되어 상기 광도파수단(30), 즉 광섬유 다발의 광섬유(31)로 전송된다.

상기 제어부(23)는 상기 램프부(21)의 램프(21a 내지 21d)의 점등을 제어하기 위한 것이다. 즉, 상기 제어부(23)은 램프부(21)의 램프 중 하나에 이상이 발생되는 것을 감지하여 그 이상이 발생된 램프 이외의 다른 램프를 점등시킨다. 또한, 상기 제어부(23)는 상기 송수신부(25)를 통해 상기 교통신호제어기(50) 및 상기 중앙제어기(60)로부터 수신된 신호에 따라 상기 램프부(21)의 작동을 제어하며, 상기 교통신호제어기(50) 및 상기 중앙제어기(60)로 신호를 송신한다.

상기 전력공급부(24)는 상기 램프부(21)의 램프(21a 내지 21d)를 점등시키고 각 구성을 작동시키기 위한 전력을 공급하기 위한 구성이다. 즉, 상기 전력공급부(24)는 외부의 전원으로부터 공급되는 전력이나 상기 태양전지판넬(26)에 의해 생성되어 충전지(도면에 미도시)에 저장된 전력을 공급한다.

상기 송수신부(25)는 상기 광발생수단(20)과 외부의 기기, 즉 상기 교통신호제어기(50) 및 상기 중앙제어기(60)와의 데이터나 신호를 송수신하는 구성이다.

상기 태양전지판넬(26)은 태양에너지를 가용이 가능한 전력으로 전환하여 상기 전력공급부(24)로 공급하는 구성이다.

상기 광도파수단(30)은 상기 광발생수단(20)으로부터 발생된 빛을 상기 표시수단(40)으로 도파하기 위한 구성으로, 수개의 반사미러로 빛을 반사하여 빛을 도파하는 도파관이나 전반사에 의해 빛을 도파시키는 광섬유에 의해 구성된다. 도면에는 상기 광도파수단(30)으로 수개의 광섬유(31)가 쟈켓팅된 광섬유 다발이 사용되어 그 일측 말단이 상기 광발생수단(20)의 램프부(21)에 연결된 예가 도시되어 있다. 상기 램프부(21)의 램프(21a 내지 21d)로부터 발생된 빛은 집속렌즈(22)에 의해 상기 광섬유 다발의 일측 말단으로 집속된다.

상기 표시수단(40)은 상기 지지기둥(10)의 상단부에 설치되어 상기 광도파수단(30)에 의해 도파된 빛을 표출하기 위한 것이다. 이를 위하여 상기 표시수단(40)에는 상기 광섬유 다발의 광섬유(31)을 통해 도파되어 그 광섬유(31)의 타측 말단으로부터 조사되는 빛이 전방으로 표출되는 표시등(41)이 구비된다. 상기 표시등(41)에는 상기 광도파수단(30)인 광섬유 다발의 타측 말단이 연결된다.

통상 광섬유(31)로부터 조사되는 빛은 점광원의 형태를 갖는데 본 발명은 상기 표시수단(40)의 표시등(41)에 연결된 광섬유(31)로부터 상기와 같이 점광원 형태로 조사되는 빛을 균일하게 확산시켜 표출하는 구성을 갖는다. 도면을 참조하면 상기 표시등(41)은 상기 광섬유 다발의 광섬유(31) 각각의 말단이 평면상으로 배열되어 고정되는 홀더판(41a)과, 상기 광섬유(31) 각각의 말단으로부터 조사되는 빛이 확산되면서 통과되도록 상기 홀더판(41a)의 전방에 설치된 광확산판(41b)과, 상기 광확산판(41b)에 의해 확산된 빛이 투과되어 외부로 표출되도록 상기 광확산판(41b)의 전방에 설치된 표출판(41c)과, 상기 홀더판(41a), 광확산판(41b) 및 표출판(41c)이 고정되어 커버되기 위한 커버(41d)를 포함하여 구성된다. 상기와 같은 구성에 의하여 상기 광섬유(31)의 말단으로부터 점광원 형태로 조사된 빛은 상기 광확산판(41b)를 통과하면서 확산되어 상기 표출판(41c)를 투과하여 전방으로 표출되게 된다.

상기 교통신호제어기(50)은 교통신호체계에 따른 신호를 발생시키기 위한 명령이나 신호를 상기 광발생수단(30)으로 전송항 그 광발생수단(30)의 작동을 제어한다.

상기 중앙제어기(60)는 상기 교통신호제어기(50)과 상기 광발생수단(30) 각각 또는 모두에 연결되어 상기 광발생수단(30)의 작동이나 교통신호제어기(50)의 작동을 모니터링하고 제어하기 위한 구성이다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등은 광발생 램프로부터 발생된 빛을 광섬유와 같은 광도파수단으로 전송하여 표시등으로 표출함으로써 구조가 간단하며 제어가 용이할 뿐만 아니라 일부 광발생 램프에 이상이 발생되는 경우에 나머지 램프가 점등되도록 제어되어 가동이 정지되는 문제 를 방지할 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 광도파를 이용한 교통 신호등은 광섬유 말단으로부터 조사되는 빛을 확산판으로 확산시켜 균일한 밝기를 낼 수 있는 장점을 갖는다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 광전송 및 확산형 교통 신호등은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

Claims

삭제
지지기둥과, 빛을 발생시키는 광발생수단과, 상기 광발생수단으로부터 발생된 빛을 도파하도록 일측 말단이 상기 광발생수단에 연결된 광도파수단과, 상기 광도파수단에 의해 도파된 빛이 타측 말단으로부터 조사되어 표출되는 표시등이 구비되어 그 광도파수단의 타측 말단이 그 표시등에 연결되어 상기 지지기둥의 상단부에 설치된 표시수단을 포함하여 구성되되,

상기 광발생수단은, 각각 독립적으로 점등되어 발생된 빛이 상기 광섬유의 일측 말단으로 빛이 집속되어 도파되도록 복수개의 램프가 설치된 램프부와, 상기 램프부의 램프 중 일부를 점등시키고 그 점등된 램프가 이상이 발생되는 경우에 나머지 램프를 순차적으로 점등시키는 제어부를 포함하고,

상기 광도파수단은, 광섬유 다발이고,

상기 표시수단의 표시등은, 상기 광섬유 다발의 광섬유 각각의 말단이 평면상으로 배열되어 고정되는 홀더판과, 상기 광섬유 각각의 말단으로부터 조사되는 빛이 확산되면서 통과되도록 상기 홀더판의 전방에 설치된 광확산판과, 상기 광확산판에 의해 확산된 빛이 투과되어 외부로 표출되도록 상기 광확산판의 전방에 설치된 표출판과, 상기 홀더판, 광확산판 및 표출판이 고정되어 커버되기 위한 커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광도파를 이용한 교통 신호등.