KR100961675B1

KR100961675B1 - 발광 다이오드를 이용하는 교통 신호등

Info

Publication number: KR100961675B1
Application number: KR1020100006315A
Authority: KR
Inventors: 조용준
Original assignee: 주식회사 주은코퍼레이션
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2010-06-09

Abstract

본 발명은 발광 다이오드(LED) 램프를 포함하는 교통 신호등에 관한 것으로서, LED 교통 신호등의 조광 제어 방법 및 이를 이용하는 교통 신호등을 제공한다.
본 발명의 교통 신호등은 LED 램프와 함께 설치된 카메라를 포함하며 카메라에 의하여 얻어진 영상을 분석하여 교통 신호등 주변의 영역의 기상 상황 및 주간/야간 정보를 지능적으로 얻는다. 교통 신호등은 얻어진 기상 상황 및 주간/야간 정보를 이용하여 LED 램프의 조광을 제어하여 현재 상황에 최적화된 밝기를 형성할 수 있도록 한다. 이로 인하여 LED 교통 신호등의 시인성을 최적화하여 운전자의 시야를 최적화하고 교통 사고의 발생률을 최소화할 수 있다.

Description

발광 다이오드를 이용하는 교통 신호등 {Traffic Light Lamp Using Light Emitting Diode}

본 발명은 교차로 또는 횡단보도 등의 교통 신호기의 램프에 관한 것으로서, 특히 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 램프를 이용한 교통 신호기에 있어서, 외부 환경에 적합하게 램프의 조광을 제어하기 위한 방법 및 그 장치를 포함하는 교통 신호등에 관한 것이다.

교차로 또는 횡단보도 등에 설치되는 교통 신호등은 종래에는 백열 램프를 이용하였으나, 최근에는 소비 전력이 획기적으로 감소한 발광 다이오드 (LED) 램프의 사용이 급격히 증가하고 있는 추세이다.

LED 램프는 백열 램프에 비하여 투입되는 전력 대비 발광 효율이 매우 높아 LED 램프의 소비 전력은 동일 광도에서 백열 램프의 소비 전력의 8분의 1 정도에 불과하다. 즉, 백열 램프에 비하여 80% 이상 90% 근처에 육박하는 에너지 절감 효과를 가지는 특징이 있다. 또한 이러한 LED 램프는 수명이 약 10만 시간으로 종래의 백열 램프에 비하여 10배 이상으로 매우 길어 사실상 반영구적이며, 발열에 의한 열 손실이 매우 적다.

또한 LED 램프는 소자 자체의 발색에 의한 특정 단색 광을 발광하기 때문에 무색의 렌즈를 사용할 수 있고, 이에 따라 컬러 필터를 사용하는 경우보다 빛의 손실을 매우 줄일 수 있는 장점 또한 가지고 있다.

이에 따라 현재는 LED 램프를 이용한 교통 신호등은 에너지 절감이라는 국가적 시책에 의하여 점차 그 비율이 증가하고 있는 추세이며, 경찰청 등에서도 LED 램프를 탑재한 교통 신호등의 최소한의 기본적인 규격 사항 등을 고시하여 LED 램프 교통 신호등의 보급을 장려하고 있다.

이러한 LED 램프 교통 신호등의 표준규격서는 교통신호제어기 또는 교통신호기의 하드웨어 규격과 최소한의 요구기능을 명시함으로써 제품 간의 호환성과 확장성을 유지하며, 궁극적으로는 관제센터 중앙장치와 교통신호기 간의 상호 운영 호환성 유지 및 기술공유를 통한 품질 향상을 꾀하는 것을 목적으로 한다.

표준규격서는 현장에 설치되는 교통신호기의 제작과 시험 및 설치과정에서의 교통신호기 내부 공사 부분에 대한 내용을 포함하며, 통신 기능과 관련된 중앙 장치의 통신 규약 부분도 포함된다. 교통신호기의 하드웨어와, 이를 구동하기 위한 소프트웨어에 대한 규격 사항이 포함되며, 교통 신호기와 중앙 장치 간, 및 내부 독립 장치 간의 최소한의 통신 규격 사항 또한 포함된다.

또한 표준규격서에서는 선택적 사항으로서, 주변이 어두워지는 야간 환경에서 신호등의 눈부심을 방지하고 전력소모를 감소시키기 위하여 신호등 램프의 밝기를 조절하는 기능을 추가할 수 있음을 명시하고 있다.

교통신호제어기가 조광 제어 상태로 설정되면 신호등의 밝기는 지정된 범위로 감소되며, 조광 제어 해제 시 신호등의 밝기는 조광 제어 이전으로 환원된다. 조광 제어 상태에서 신호등의 밝기는 정상 상태의 광도의 50 내지 70 % 범위에서 유지되고, 광출력 주파수는 60 Hz 이상으로 제어된다.

조광 제어 기능은 운영자에 의하여 지점 별로 선택적으로 이루어질 수 있으며, 고속화 도로 또는 주변이 밝은 도심 지역 등 신호등의 밝기의 감소가 바람직하지 않은 지역에서는 주간의 밝기가 그대로 유지될 수 있다.

이러한 조광 제어 기능을 구현하기 위한 종래의 기술로는 한국등록특허 10-0528439호 "지능형 엘이디(LED) 교통신호등 제어장치" 등을 들 수 있다. 종래의 기술은 조광 제어 기능을 구현하기 위하여 조도감지센서, 온도감지센서, 및 적외선 발광 장치 및 수광 장치를 포함하는 기후감지센서를 구비한다. 이에 따르면 조도감지센서는 신호등 주변의 전반적인 일광의 세기를 감지하여 주간과 야간을 파악하고, 기후감지센서는 적외선 발광 장치 및 수광 장치를 구비하여 안개가 짙게 낀 경우 적외선이 수광되는 정도를 인지하여 기후 상황을 감지하는 구성을 개시하고 있다.

그러나, 이와 같은 구성은 짙은 안개를 인식할 수는 있겠으나 주간에 짙은 구름이 끼어 주변이 어두운 흐린 날씨를 별도로 인식하지 못하며 조도 센서에만 의존하여 주간과 야간을 인식하므로, 주간의 흐린 날씨에 통상보다 밝은 광도가 필요한 데도 불구하고 도리어 이를 야간으로 오인하여 광도를 줄이는 오류가 발생할 가능성이 있는 문제점을 내포하고 있다.

이에 따라, 교통 신호등 주변의 상황을 종합적으로 인지하여 주간/야간 상황 및 기상 상황을 지능적으로 평가할 수 있으면서도 제조 비용이나 제품의 크기가 크게 증가하지 않는 효율적이면서 지능적인 조광 제어 기능을 갖춘 LED 램프 교통 신호등의 개발의 필요성이 대두되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 교통 신호등에 발광 다이오드 (LED: Light Emitting Diode) 램프와 함께 설치된 카메라를 이용하여 얻어진 교통 신호등 주변의 영상을 분석하여 기상 상황과 주간/야간 정보를 획득하는 조광 제어 기능을 구비한 LED 교통 신호등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기의 조광 제어 기능을 위한 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 각 교통 신호등 장치가 상황에 최적화된 조광 제어 정보를 얻을 수 있는 지능적 조광 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하며, 각 교통 신호등 장치에 용이하게 설치될 수 있도록 소형화, 저비용의 장치만을 부가하여 지능적 조광 제어 기능을 구현할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교통 신호등(300)은 발광 다이오드(LED)를 포함하는 하나 이상의 램프(320)와, 교통 신호등(300) 주변의 영상을 획득하는 카메라(330) 및 하나 이상의 램프(320)의 밝기를 제어하는 조광 제어부 또는 조광 제어 모듈(340)을 포함한다.

카메라(330)는 얻어진 영상으로부터 각각의 비트맵의 색상, 명도 또는 채도 정보를 얻을 수 있다. 조광 제어 모듈(340)은 비트맵 정보로부터 영상의 명도의 평균 값, 표준편차, 평균편차, 분산, 중간값(median), 최빈값(mode) 등 비트맵 통계 정보를 얻을 수 있다.

이 때 카메라(330)는 높은 해상도를 가질 수도 있으나, 상대적으로 낮은 해상도만으로도 교통 신호등(300)의 주변의 상황을 파악하는 데는 충분할 수 있다. 예를 들어, 카메라(330)의 해상도는 320 x 240 또는 640 x 480 등의 값을 가질 수 있으나, 이보다 더 낮은 해상도 또는 높은 해상도를 가질 수도 있으며, 이러한 예시는 본 발명의 기술적 사상을 제한하지 않음은 본 발명이 속하는 기술 분야의 종사자에게는 자명한 일일 것이다.

조광 제어 모듈(340)은 비트맵 통계 정보를 이용하여 교통 신호등(300) 주변의 영역의 기상 상황 및 주간/야간 정보를 분석할 수 있다. 이 때 분석된 결과에 기초하여 조광 제어 모듈(340)은 하나 이상의 램프(320)의 밝기를 제어할 수 있다.

이 때 하나 이상의 램프(320), 조광 제어 모듈(340) 및 카메라(330)는 교통 신호등(300) 내에 구비되어 설치될 수 있다.

카메라(330) 또는 조광 제어 모듈(340)은 교통 신호등(300) 주변의 초기의 영상을 촬영하여 기준 영상으로 설정하고, 기준 영상의 비트맵 통계 정보를 생성할 수 있다. 조광 제어 모듈(340)은 카메라(330)에 의하여 얻어지는 현재 영상의 비트맵 통계 정보와 기준 영상의 비트맵 통계 정보를 비교하여 현재의 교통 신호등(300) 주변의 영역의 기상 상황 및 주간/야간 정보를 분석할 수 있다.

이 때 얻어지는 기준 영상 또는 현재 영상의 비트맵 통계 정보는 컬러 영상의 경우 색상, 명도 또는 채도 정보를 포함할 수도 있고, 흑백 영상의 경우 명도 정보를 포함할 수 있다.

조광 제어 모듈(340)은 분석 결과 "주간"이고 "맑은 날씨"인 경우 통상의 밝기로 램프(320)를 제어할 수 있다. 만일 분석 결과 "주간"이고 "흐린 날씨"인 경우 통상의 밝기보다 약간 밝은 정도로 램프(320)를 제어하여 시인성을 높일 수 있다. 또는 분석 결과 "안개"인 경우 "흐린 날씨"인 때보다 밝게 광도를 제어할 수도 있다.

조광 제어 모듈(340)은 비트맵 영상의 평균 명도를 기준으로 주간/야간 정보를 인식할 수 있고, 야간의 경우 차량의 흐름이 많은 시내 중심가와 한적한 지역에 대하여 조광 제어 기준을 달리 할 수 있다.

카메라(330) 또는 조광 제어 모듈(340)은 주간의 대표적인 영상을 제1 기준 영상으로 설정하고 야간의 대표적인 영상을 제2 기준 영상으로 설정하여 현재 영상을 제1 기준 영상 및 제2 기준 영상과 비교하여 주간과 야간을 판정할 수 있다.

조광 제어 모듈(340)은 지능형 판정 로직을 포함하여, 야간 영상의 기본 패턴을 추출하여 주간과 야간을 판정할 수 있다. 통상적으로 야간에는 영상 대부분이 매우 어두우며 차량의 전조등에 의한 영상 패턴이 나타난다. 이러한 전조등 영상 패턴은 교통 흐름이 한적한 지역에서는 그 수가 드물게 또는 적게 나타날 것이지만 시내 중심가 등에서는 그 수가 빈번하게 나타날 것인데, 본 발명의 조광 제어 모듈(340)은 촬영되는 영상으로부터 야간 영상의 패턴을 추출하여 해당 교통 신호등(300)이 설치된 지역의 교통량을 지능적을 추정하여 조광 제어에 적용할 수 있다.

카메라(330) 또는 조광 제어 모듈(340)은 맑은 날씨와 흐린 날씨, 안개가 낀 날씨 각각에 대한 기준 영상을 저장하고 현재 영상을 기준 영상과 비교할 수도 있다. 또한 컬러 영상을 이용하는 경우에는, 명도 정보와 채도 정보를 함께 이용하여 기상 상황을 파악할 수 있다. 통상 맑은 날씨에는 채도의 분포가 폭넓게 형성될 것이지만 흐린 날씨에는 채도의 분포가 좁게 형성될 것이다.

본 발명에 따르면 적외선 발광 장치/수광 장치 등 별도의 조도/광도 센서를 구비하지 않고 카메라의 영상을 지능적으로 분석하여 LED 교통 신호등의 조광을 제어할 수 있다.

종래 기술은 일광의 조도를 측정하기 위한 조도 센서, 안개 발생 여부를 파악하기 위한 적외선 발광 장치/또는 수광 장치를 포함하여 조광을 제어하였는데, 이러한 방식으로는 매우 짙은 안개가 낀 날씨는 분석 가능하지만 흐린 날씨와 주간/야간의 경계 시간대에서 오동작할 가능성이 높은 위험이 존재하였다.

이에 비하여 본 발명은 촬영된 영상의 패턴 및 비트맵 통계 정보를 분석하여 주간/야간 상황과 기상 상황을 파악하므로 해 뜨는 이른 아침이나 해 지는 저녁무렵에 대해서도 정확하게 현재 상황을 파악 가능하며, 기상 상황을 짙은 안개는 물론, 맑은 날씨와 흐린 날씨 등을 구별 가능하다.

또한 본 발명의 조광 제어 방법에서 이용되는 카메라 영상 분석 기법은 통상의 카메라에서 이용되는 조도 센서 또는 조리개에 의한 광량 측정 기법과도 다르다. 통상의 카메라는 별도의 조도 센서 또는 별도의 조리개를 설치하여 광량을 측정하고, 이를 토대로 플래시(flash) 조명을 구동할 지 또는 노출의 정도를 조절하는 기법을 따르지만, 본 발명의 조광 제어 방법은 별도의 광도/조도 측정을 위한 수단 없이도 카메라를 통하여 얻은 영상을 분석하여 현재 상황 정보를 파악할 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 신호등이 설치된 교통 신호 제어 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 교통 신호등(300)의 일 예를 상세히 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 교통 신호등(300)의 일 예의 내부를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1의 교통 신호등(300)에서 수행되는 조광 제어 방법의 일 실시예를 도시하는 동작 흐름도이다.
도 5는 도 4의 단계(S440)의 일 예를 상세히 도시하는 동작 흐름도이다.
도 6 내지 도 8은 도 1의 교통 신호등(300)에 의하여 얻어진 영상 정보의 일 예를 도시하는 도면이다.

이하에서, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

이하의 도면들은 본 발명의 특징을 두드러지게 나타내기 위하여 간략화되고, 다소 과장되게 그려졌으며, 이하의 도면들의 치수는 실제 본 발명의 제품들의 치수와 정확하게 일치하지는 않는다.

당업자라면, 이하의 도면들의 기재로부터 각 구성 요소의 길이, 둘레, 두께 등 치수를 용이하게 변형하여 실제 제품에 적용할 수 있을 것이며, 이러한 변형은 본 발명의 권리 범위에 속할 것임은 당업자에게 자명하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통 신호등이 설치된 교통 신호 제어 시스템을 도시하는 도면이다.

도 1에서는 교차로(100)의 각 영역에 설치된 교통 신호등(300)과, 이들 교통 신호등(300)을 제어하는 제어기(200)를 나타내었다. 한편 도 1에서는 차량의 흐름을 제어하는 교통 신호등(300)만을 도시하였지만, 본 발명의 다른 실시예(도시되지 않음)에서는 횡단보도에 설치되는 교통 신호등(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.

교통 신호등(300)은 제어기(200)와 통신선(210)을 통하여 연결되고, 제어기(200)의 제어 신호에 의하여 교통 신호등(300)의 동작 타이밍이 제어된다.

교통 신호등(300)에 설치된 카메라(330)에 의하여 촬영되는 영상은 시야(310)에 의하여 특정된다. 도 1에서는 교차로(100)의 4개의 도로망이 교차하는 영역이 시야(310)로 특정되는 것처럼 도시되었으나, 기상 상황을 보다 상세히 파악하기 위해서는 교차로(100) 주변의 건물 또는 주변 풍경이 시야(310)에 포함될 수도 있다.

도 2는 도 1의 교통 신호등(300)의 일 예를 상세히 도시하는 도면이다.

도 2에 따르면, 교통 신호등(300)의 외형은 하나 이상의 LED 램프(320)와, 카메라(330)를 포함한다. 이 때 카메라(330)는 LED 램프(320)와 같은 방향으로 설치될 수도 있으나, 본 발명의 다른 실시예(도시되지 않음)에 따라서는 LED 램프(320)와 다른 방향으로 설치될 수도 있다.

도 3은 도 1의 교통 신호등(300)의 일 예의 내부를 도시하는 도면이다.

카메라(330)에 의하여 얻어진 영상은 비트맵 단위로 분석되고, 비트맵 영상 또는 비트맵 통계 정보가 생성된다. 비트맵 영상 또는 비트맵 통계 정보는 조광 제어 모듈(340)에 전달되고, 조광 제어 모듈(340)은 교통 신호등(300) 주변의 현재 상황을 파악한다. 조광 제어 모듈(340)은 파악된 현재 상황에 기초하여 하나 이상의 LED 램프(320)의 밝기를 제어할 수 있다.

조광 제어 모듈(340)은 비트맵 영상 또는 비트맵 통계 정보를 분석하여 현재의 기상 상황 정보와 현재가 낮인지 밤인지 판단할 수 있다. 이 때 이용 가능한 통계 정보는 비트맵 영상의 명도의 평균 값, 표준편차, 평균편차, 분산, 중간값(median), 최빈값(mode) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또는 통계 정보는 각 명도에 대응하는 비트맵의 개수 정보일 수 있다. 예를 들어, 명도가 8비트로 표현되는 경우 명도는 0 내지 255의 256개 레벨로 나타내어질 수 있는데, 각 명도 레벨에 대응하는 비트맵의 개수가 비트맵 통계 정보로 주어질 수 있다.

카메라(330)에 의하여 얻어지는 영상이 컬러 영상인 경우 통계 정보는 각 픽셀의 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 밝기 정보로 주어질 수도 있다. 이 때 카메라(330) 또는 조광 제어 모듈(340)은 R, G, B의 밝기 정보로부터 각 비트맵의 채도 정보를 얻을 수도 있다.

카메라(330)는 디지털 비트맵 정보를 생성하는 디지털 카메라일 수 있다. 이 때 디지털 카메라를 구성하는 각 픽셀 또는 비트맵은 촬상 소자(CCD) 또는 CMOS 이미지 센서로 구현될 수 있다. 카메라(330)는 아날로그 디지털 변환기(ADC: Analog to Digital Converter)를 더 포함하여 각 픽셀 소자에 의하여 얻어진 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하고, 각 픽셀 소자로부터 얻어진 정보에 기초하여 비트맵 영상을 생성할 수 있다.

이 때 하나 이상의 램프(320), 조광 제어 모듈(340), 및 카메라(330)는 교통 신호등(300) 내에서 일체로 형성될 수 있다.

카메라(330)는 교통 신호등(300) 주변의 초기의 영상을 촬영하여 이를 기준 영상으로 설정할 수 있다. 카메라(330) 또는 조광 제어 모듈(340)은 기준 영상의 비트맵 정보를 생성할 수 있다.

조광 제어 모듈(340)은 카메라(330)에 의하여 얻어지는 현재 영상의 비트맵 정보와 기준 영상의 비트맵 정보를 비교하여 교통 신호등(300) 주변의 영역의 기상 상황 및 주간/야간 정보를 분석할 수 있다.

이 때 기준 영상은 낮의 맑은 날씨, 낮의 흐린 날씨, 낮의 짙은 안개 상황, 밤의 맑은 날씨, 밤의 흐린 날씨, 밤의 짙은 안개 상황 등 각각에 대하여 생성될 수 있다. 조광 제어 모듈(340)은 이러한 각 상황 별 기준 영상의 비트맵 정보를 저장해 두었다가 현재 영상의 비트맵 정보의 패턴을 추출하고, 기준 영상의 패턴과 비교하여 현재 상황을 판단할 수 있다.

도 4는 도 1의 교통 신호등(300)에서 수행되는 조광 제어 방법의 일 실시예를 도시하는 동작 흐름도이다.

교통 신호등(300)은 카메라(330)를 이용하여 교통 신호등(300) 주변의 영상을 획득한다(S410).

교통 신호등(300)은 카메라(330)에 의하여 얻어진 영상의 비트맵 정보를 생성한다(S420).

교통 신호등(300)은 영상의 비트맵 정보로부터 영상의 명도 또는 채도의 통계 정보를 생성한다(S430).

교통 신호등(300)은 영상의 명도 또는 채도의 통계 정보로부터 교통 신호등(300) 주변의 기상 상황 및 주간/야간 정보를 분석한다(S440).

교통 신호등(300)은 기상 상황 및 주간/야간 정보에 기초하여 LED 램프(320)의 광도를 제어한다(S450).

영상의 명도 또는 채도의 통계 정보는 명도 또는 채도의 평균 값, 분산 값 등 통계적 지표를 포함할 수도 있고, 명도 또는 채도의 각 레벨에 따른 비트맵의 개수에 대한 상세한 통계 정보를 포함할 수도 있다.

도 5는 도 4의 단계(S440)의 일 예를 상세히 도시하는 동작 흐름도이다.

단계(S430)에 의하여 얻어진 통계 정보가 명도의 평균값, 명도의 분산 값을 포함하는 경우가 도시된다.

영상의 평균 명도가 기준값 M1보다 큰 경우 "주간 모드"로 설정된다(S510, S520). 한편, 영상의 평균 명도가 M1 이하인 경우 "야간 모드"로 설정된다(S550).

영상의 명도의 분산값이 기준값 T1보다 큰 경우 "맑음 모드"로 설정된다(S530, S540). 또는 영상의 명도의 분산값이 T1 이하인 경우 "흐림 모드"로 설정된다(S560).

도 5는 본 발명의 단계(S440)의 간단한 예를 도시한 것으로서, 다른 실시예에 따라서는 보다 복잡한 구성이 가능하다.

도 6 내지 도 8은 도 1의 교통 신호등(300)에 의하여 얻어진 영상 정보의 일 예를 도시하는 도면이다.

도 6은 낮의 맑은 날씨일 때 영상 정보의 일 예를 도시하고, 도 7은 낮의 흐린 날씨일 때 영상 정보의 일 예를 도시한다. 도 8은 밤의 영상 정보의 일 예를 도시한다.

도 6 내지 도 8의 가로축은 명도의 레벨 값이다. 예를 들어 명도가 8비트로 주어지는 경우 명도의 값은 0 내지 255 까지 256 개의 레벨을 가질 수 있다.

도 6 내지 도 8의 세로축은 명도의 각 레벨 값에 대응하는 비트맵의 개수를 나타낸다. 즉, 명도가 0인 비트맵의 개수, 1인 비트맵의 개수부터 명도가 255인 비트맵의 개수를 도시하는 그래프일 수 있다.

도 6 내지 도 8에 따르면, 낮의 영상은 사물 고유의 색상을 반영하므로 영상의 명도 값은 다양하고 연속적인 분포를 가질 가능성이 높은 반면, 밤의 영상은 어두운 부분과 밝은 부분(차량 또는 건물의 조명)으로 양분되는 경향이 있다.

한편 맑은 날씨의 낮에는 사물 고유의 색상이 그대로 반영되어 영상의 명도가 넓은 범위에 대하여 분포하는 반면, 흐린 날씨의 낮에는 영상의 명도가 상대적으로 좁은 범위에 대하여 분포할 가능성이 높다.

또한 안개가 짙게 낀 날씨에는 영상의 명도가 가장 좁은 범위에 대하여 분포할 가능성이 높아 본 발명의 조광 제어 방법을 이용하면 맑은 날씨, 흐린 날씨, 안개 낀 날씨 각각에 최적화된 시인성을 확보할 수 있다.

또한 야간의 영상은 시간대 및 지역에 따라서 상이하게 나타날 수 있다. 차량의 이동이 비교적 활발한 이른 저녁 또는 도심의 중심가의 경우에는 조명에 의하여 평균적인 영상의 명도는 높게 나타날 수 있다. 한편 차량의 이동이 드문 깊은 밤 또는 도심 이외의 지역에서는 영상이 대부분 어둡게 나타날 가능성이 높다.

종래 기술에 따르면 동일한 기준에 의하여 조도 등을 측정하는 경우 시간대와 지역적 특성을 충분히 반영하지 못하고 야간에 오동작을 일으킬 위험성이 있었으나, 본 발명의 조광 제어 기법은 비트맵 영상의 명도가 밝은 부분과 어두운 부분으로 양분되는 경우를 야간으로 인식하도록 되어 있어 다양한 시간대 및 다양한 지역적 특성을 모두 고려하여 지능적으로 조광을 제어할 수 있는 장점을 가진다.

또한 본 발명의 조광 제어를 위한 카메라(330)는 고해상도일 수도 있으나, 주변 영상을 획득하는데 충분한 정도의 해상도이면 충분하다. 따라서 상대적으로 저가의 디지털 카메라에 의하여도 구현될 수 있으며 조광 제어를 위하여 부가적으로 추가되는 장치의 비용 또는 크기를 최소화할 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 교통 신호등(300)을 제어하는 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 예를 들어 상기 방법은 교통 신호등(300)의 컨트롤러의 메모리에 미리 프로그램되는 소프트웨어/펌웨어의 형태로 제공될 수도 있으며, 프로그램된 순서에 따라 순차적으로 수행될 수 있다.

상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 교차로
200: 제어기 210: 통신선
300: 교통 신호등 310: 카메라 시야
320: LED 램프 330: 카메라
340: 조광 제어 모듈

Claims

교통 신호등에 있어서,
발광 다이오드를 포함하는 하나 이상의 램프;
상기 하나 이상의 램프의 밝기를 제어하는 조광 제어부; 및
상기 교통 신호등 주변의 영상을 획득하는 카메라
를 포함하고,
상기 조광 제어부는
상기 카메라에 의하여 얻어진 상기 영상의 각 비트맵 정보로부터 상기 영상의 명도의 평균 값, 표준편차, 평균편차, 분산, 중간값(median), 최빈값(mode) 중 적어도 하나를 포함하는 통계 정보를 이용하여 상기 교통 신호등 주변의 영역의 기상 상황 및 주간/야간 정보를 분석하고,
상기 분석된 기상 상황 및 주간/야간 정보에 기초하여 상기 하나 이상의 램프의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 램프, 상기 조광 제어부, 및 상기 카메라는 상기 교통 신호등 내에서 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
제1항에 있어서,
상기 카메라는 상기 교통 신호등 주변의 초기의 영상을 촬영하여 기준 영상의 비트맵 정보를 생성하고,
상기 조광 제어부는
상기 카메라에 의하여 얻어지는 현재 영상의 비트맵 정보와 상기 기준 영상의 비트맵 정보를 비교하여 상기 교통 신호등 주변의 영역의 기상 상황 및 주간/야간 정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
제1항에 있어서,
상기 카메라에 의하여 얻어지는 상기 영상은 컬러 영상이고,
상기 조광 제어부는
상기 영상의 비트맵 정보로부터 상기 영상의 채도에 대한 통계적 정보를 이용하여 상기 교통 신호등 주변의 영역의 기상 상황 및 주간/야간 정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
하나 이상의 발광 다이오드 램프를 포함하는 교통 신호등에 장착된 카메라를 이용하여 상기 교통 신호등 주변의 영역의 영상을 얻는 단계;
상기 얻어진 영상의 비트맵 정보를 생성하는 단계;
상기 얻어진 영상의 명도 또는 채도의 통계적 정보를 생성하는 단계;
상기 생성된 명도 또는 채도의 통계적 정보에 기초하여 상기 교통 신호등 주변의 영역의 기상 상황 및 주간/야간 정보를 분석하는 단계; 및
상기 분석된 기상 상황 및 주간/야간 정보에 기초하여 상기 하나 이상의 발광 다이오드 램프의 밝기를 제어하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 조광 제어 방법.