KR101069641B1 - 블럭단위별 파워 ｌｅｄ를 통한 가변정보표시판 - Google Patents

블럭단위별 파워 ｌｅｄ를 통한 가변정보표시판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로상에 설치되어 교통정보를 표시하는 가변 정보 표지판(VMS: Variable Message Sign board)으로 이루어지고, 상기 가변 정보 표지판(VMS)은 발광소자인 LED(Light Emitted Diode)가 가로× 세로의 도트 매트릭스 형태로 1차 배열되고, 1차 배열된 가로× 세로의 도트 매트릭스에 대하여 4×4 또는 8×8의 도트 매트릭스 위치에 블럭단위별로 파워 LED(Power Light Emitted Diode)가 2차 배열되어 구성됨으로서, 기존에 설치된 가변 정보 표지판(VMS)에 호환시켜 구성할 수 있고, 짙은 안개로 인해 시야확보가 어려울 경우에 블럭단위별로 설치된 파워 LED(Power Light Emitted Diode)를 발광시킬 수 있어, 전광판의 이미지 표출 휘도를 향상시켜 운전자의 시야 확보를 더욱 향상시킬 수 있는 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판을 제공하는데 그 목적이 있다.
가변 정보 표지판(VMS), 블럭단위별, 파워 LED

Description

블럭단위별 파워 ＬＥＤ를 통한 가변정보표시판{THE VARIABLE MESSAGE SIGN BOARD WITH POWER LED}
본 발명은 1차 배열된 가로× 세로의 도트 매트릭스에 대하여 4×4 또는 8×8의 도트 매트릭스 위치에 블럭단위별로 파워 LED(Power Light Emitted Diode)가 2차 배열되어 구성된 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판에 관한 것이다.
일반적으로 도로상에 설치되어 교통정보를 표시하는 가변 정보 표지판(VMS: Variable Message Sign board)은 발광소자인 LED(Light Emitted Diode) 등을 도트 매트릭스 형태로 배열하고, 특정 발광소자를 선택적으로 점등시켜 각종 문자/그래픽 등의 정보를 표출한다.
즉, 가변 정보 표지판은 교통정보센터로부터 교통정보를 수신하여 도로 소통상황 및 공사정보, 돌발상황 및 우회도로 등의 교통정보를 주행중인 운전자에게 실시간으로 제공하게 된다.
이러한 가변 정보 표지판은 교통정보센터(VMS 서버)에서 각 도로상에 설치된 표지판을 제어하여 각종 교통정보를 문자나 도형 등으로 표시한다.
하지만, 가변 정보 표지판(VMS)은 전원 공급이 중단되었을 경우 또는, 짙은 안개가 끼어서, 10m이내의 시야확보가 어려울 경우에는 보조배터리를 통해 LED 발광을 하더라도, 안개에 의해 조도값이 낮게 측정되어 전광판 휘도가 떨어지는 문제점이 발생하였다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 기존에 설치된 가변 정보 표지판(VMS)에 호환시켜 구성할 수 있고, 짙은 안개로 인해 시야확보가 어려울 경우에 블럭단위별로 설치된 파워 LED(Power Light Emitted Diode)를 발광시킬 수 있어, 전광판의 이미지 표출 휘도를 향상시켜 운전자의 시야 확보를 더욱 향상시킬 수 있는 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판은
도로상에 설치되어 교통정보를 표시하는 가변 정보 표지판(VMS: Variable Message Sign board)으로 이루어지고,
상기 가변 정보 표지판(VMS)은 발광소자인 LED(Light Emitted Diode)가 가로× 세로의 도트 매트릭스 형태로 1차 배열되고, 1차 배열된 가로× 세로의 도트 매트릭스에 대하여 4×4 또는 8×8의 도트 매트릭스 위치에 블럭단위별로 파워 LED(Power Light Emitted Diode)가 2차 배열되어 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
저전압에서 구동되는 파워 LED를 통해 가변 정보 표지판의 전력 소비를 효율적으로 줄일 수 있고, 기존에 설치된 가변 정보 표지판(VMS)에 호환시켜 구성할 수 있고, 짙은 안개로 인해 시야확보가 어려울 경우에 블럭단위별로 설치된 파워 LED(Power Light Emitted Diode)를 발광시킬 수 있어, 전광판의 이미지 표출 휘도를 향상시켜 운전자의 시야 확보를 더욱 향상시킬 수 있는 좋은 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판을 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 도로에 세로방향의 지주(10)가 세워져 구성되고, 지주(10)의 상부에는 고정대(20)가 횡으로 장착된다.
상기 횡으로 설치된 고정대(20)에는 가변 정보 표지판(VMS: Variable Message Sign board)(100)가 구성된다.
상기 가변 정보 표지판(VMS: Variable Message Sign board)(100)은 원격지의 도로통제실로부터 교통정보 및 날씨정보를 수신받아 영상 또는 문자로 표시하는 곳으로, 이는 도 2에서 도시한 바와 같이, 직사각형상의 프레임으로 형성되고, 발광소자인 LED(Light Emitted Diode)(110)가 가로× 세로의 도트 매트릭스 형태로 1차 배열되고, 1차 배열된 가로× 세로의 도트 매트릭스에 대하여 4×4 또는 8×8의 도트 매트릭스 위치에 블럭단위별로 파워 LED(Power Light Emitted Diode)(120)가 2차 배열되어 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 가변 정보 표지판(VMS: Variable Message Sign board)(100)은 직사각형상의 프레임 내부 창에는 영상 또는 문자를 표시할 수 있는 LED(Light Emitted Diode)(110)가 가로×세로의 도트 매트릭스 형태로 1차 배열되어 구성된다.
본 발명에서는 가로×세로에 16개씩 총 256개의 LED(Light Emitted Diode)들이 문자 한자를 표시할 수 있도록 1차 배열된다고 가정한다.
일예로, " 안개주의보 서행운전 "이라는 문자를 표시할 경우에 " 안 "이라는 문자 한자를 가로×세로에 16개씩 총 256개의 LED(Light Emitted Diode)들로 표시한다.
여기서, 256개의 LED(Light Emitted Diode)들 각각은 LED 도트(Light Emitting Diode Dot)라 한다. LED 도트가 단색으로 되어 있는 경우, 가변 정보 표지판은 단색의 문자만 표시할 수 있다.
LED(Light Emitted Diode)들의 LED 도트는 LED 픽셀(Light Emitting Diode Pixel)로 대신할 수 있다. LED 픽셀은 기본적으로 적색, 녹색 및 황색 발광 다이오드로 구성하여 3컬러 전광판으로 구현할 수 있다.
또한, LED 픽셀은 적색, 녹색 및 청색 발광다이오드에 청색, 호박색(Amber), 순녹색(Pure green), 분홍색 발광다이오드 등을 추가하여 풀컬러(Full color) 전광판으로 구성할 수도 있다.
상기 LED(Light Emitted Diode)는 하우징, 메탈PCB 기판, 캡으로 구성된다.
상기 하우징은 사각형상 프레임 내측에 정렬되도록 장착되며, LED(Light Emitted Diode)의 전방에는 햇빛이나 빗물, 눈, 먼지와 같은 외부 유해물질이 유입되는 것을 방지하도록 캡(Cap)이 장착되어 구성된다.
상기 메탈 PCB는 전면에 칩 LED가 삽입되도록 삽입홀과 함께 GE(Glass Epoxy) PCB가 형성된다.
그리고, GE(Glass Epoxy) PCB 하단에 고무재질의 절연패드가 형성되고, 그 절연패드하단에 알미늄 방열판이 형성된다.
이처럼, 기존 PCB 바닥부분에 고무재질의 절연패드와 알미늄 방열판가 형성된 메탈 PCB로 구성됨으로서, 열 특성에 약한 LED의 수명을 연장시킬 수 있음과 동시에 열에 의한 기기의 오작동을 방지할 수가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 가변 정보 표지판(VMS: Variable Message Sign board)(100)은 1차 배열된 가로× 세로의 도트 매트릭스에 대하여 가로/4×세로/4의 도트 매트릭스 위치에 블럭단위별로 파워 LED(Power Light Emitted Diode)(120)가 2차 배열되어 구성된다.
즉, 1차 배열된 가로×세로의 도트 매트릭스가 16개씩 총 256개의 LED(Light Emitted Diode)들로 이루어졌다고 가정하면, 1차 배열된 가로(16)×세로(16)의 도트 매트릭스에 대하여 가로(16)/4×세로(16)/4[4×4]의 도트 매트릭스 위치에 블럭단위별로 파워 LED(Power Light Emitted Diode)가 2차 배열되어 구성된다.
본 발명에서 설명되는 1차 배열된 가로×세로의 도트 매트릭스에 대하여 가로/4×세로/4의 도트 매트릭스 위치에 블럭단위별로 파워 LED(Power Light Emitted Diode)가 2차 배열된다는 것은 1차 배열된 가로×세로의 도트 매트릭스에 모두 파워 LED를 구성할 경우에 가변정보표지판에 전력이 많이 소비되기 때문에, 블럭단위별(일예 : 4×4, 8×8 도트 매트릭스)로 파워 LED(Power Light Emitted Diode)가 구성되어, 일반 LED와 함께 고휘도 발광될 때, 블럭단위별로 설치된 파워 LED가 포인트를 주면서 발광되는 것을 의미한다.
상기 파워 LED(120)는 도 4에서 도시한 바와 같이, 루미마이크로 파워LED(LUMIMICRO POWER LED)로, 기준전류가 350mA이고, 휘도(Luminious Flux)가 5~40LX이고, 포워드 전압(Forward Voltage)이 2.3~3.9V의 특성을 가진다.
이러한 특성을 가진 고휘도 파워LED(LUMIMICRO POWER LED)를 구동하기 위해, 본 발명에서는 185mA의 기준전압원(Voltage Reference)를 설정되도록 마이컴부(121), 시프트 레지스터부(122), 파워 LED 구동 IC부(123)가 구성된다.
상기 마이컴부(121)는 시프트 레지스터부의 SDI 단자에 연결되어 직렬 또는 병렬구조를 이루며 복수개로 배열된 시프트 레지스터부쪽으로 구동신호를 보내어 설정된 글자나 모양이 표출되도록 각 기기를 제어하는 역할을 한다.
이는 PIC16F84, PIC16C711과 같은 PIC 원칩 마이컴으로 구성된다.
상기 시프트 레지스터부(122)는 파워LED 구동 IC부의 PWM 단자에 마이컴부로부터 구동신호를 입력받아 병렬출력포트를 통해 8개의 파워 LED가 제어되도록 LED 구동 IC쪽으로 PWM신호를 보내는 역할을 한다.
이는 도 3에서 도시한 바와 같이, SD0 단자에 이웃하는 또 다른 시프트 레지스터부의 SDI 단자가 연결되고, 병렬출력포트 QA가 첫번째 파워 LED를 구동시키는 첫번째 파워 LED 구동 IC부의 PWM단자와 연결되고, 병렬출력포트 QB,QC,QD,QE,QF,QG,QH 단자가 여덟번째 파워 LED를 구동시키는 여덟번째 파워 LED 구동 IC부의 PWM단자와 연결되어 파워LED 구동 IC부와 파워엘이디가 하나의 세트로 구성된다.
상기 파워LED 구동 IC부(123)는 후면 접지단자 일측에 시프트 레지스터부로부터 인가된 PWM신호를 통해 파워엘이디의 온/오프 동작 및 밝기를 조절하는 역할을 한다.
이는 도 3에서 도시한 바와 같이, Q출력단자가 파워엘이디(LED)(120)와 연결되고, Ref 입력단자가 파워엘이디(LED)(120)에서 출력된 전압을 측정하는 Rref1,Rref8,Rref9와 연결되어, Q출력단자에서 출력되는 전류값을 Ref 입력단자에서 센싱하여 Rref1,Rref8,Rref9에 185mV의 정전류가 흐르도록 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
일예로, 도 5에서 도시한 바와 같이, " 안개주의보 서행운전 "이라는 문자를 표시할 경우에 " 안 "이라는 문자 한글자에 블럭단위별로 구성된 파워 LED를 구동시키는 과정에 관해 설명한다.
먼저, 마이컴부(121)에서 "안"이라는 글자가 표출되도록 시프트 레지스터부쪽으로 구동신호를 보낸다.
이어서, 시프트 레지스터부(122)에서 파워LED 구동 IC부의 PWM 단자에 마이컴부로부터 구동신호를 입력받아 병렬출력포트를 통해 8개의 파워 LED가 제어되도록 LED 구동 IC쪽으로 PWM신호를 보낸다.
이어서, 파워LED 구동 IC부(123)에서 후면 접지단자 일측에 시프트 레지스터부로부터 인가된 PWM신호를 통해 파워엘이디의 온/오프 동작 및 밝기를 조절하여 가변정보표시판에 " 안 "이라는 문자 한글자를 표출시킨다.
도 1은 본 발명에 따른 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 가변 정보 표지판(VMS: Variable Message Sign board)(100)에 발광소자인 LED(Light Emitted Diode)(110)가 가로× 세로의 도트 매트릭스 형태로 1차 배열되고, 1차 배열된 가로× 세로의 도트 매트릭스에 대하여 4×4 또는 8×8의 도트 매트릭스 위치에 블럭단위별로 파워 LED(Power Light Emitted Diode)(120)(검정색 체크된 부분)가 2차 배열되어 구성되는 것을 도시한 일실시예도,
도 3은 본 발명에 따른 고휘도 파워LED(LUMIMICRO POWER LED)를 구동하기 위해, 185mA의 기준전압원(Voltage Reference)를 설정되도록 마이컴부(121), 시프트 레지스터부(122), 파워 LED 구동 IC부(123)가 구성된 것을 도시한 회로도,
도 4는 본 발명에 따른 파워 LED(120)를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판을 통해 " 안개주의보 서행운전 "이라는 문자를 표시할 경우에 " 안 "이라는 문자 한글자에 블럭단위별로 구성된 파워 LED를 구동시키는 과정을 도시한 일실시예도.
※ 도면 부호의 간단한 설명 ※
100 : 가변 정보 표지판(VMS) 110 : LED(Light Emitted Diode)
120 : 파워 LED(Power Light Emitted Diode)
121 : 마이컴부 122 : 시프트 레지스터부
123 : 파워 LED 구동 IC부

Claims (4)

  1. 도로상에 설치되어 교통정보를 표시하는 가변 정보 표지판(VMS: Variable Message Sign board)(100)에 있어서,
    상기 가변 정보 표지판(VMS)(100)은 발광소자인 LED(Light Emitted Diode)(110)가 가로×세로의 도트 매트릭스 형태로 1차 배열되고, 1차 배열된 가로× 세로의 도트 매트릭스에 대하여 4×4 또는 8×8의 도트 매트릭스 위치에 파워 LED(Power Light Emitted Diode)(120)가 블럭단위별로 2차 배열되어 가변 정보 표지판(VMS)에 포인트를 주면서 발광되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파워 LED(120)는 후면 접지단자 일측에 시프트 레지스터부로부터 인가된 PWM신호를 통해 파워 LED의 온/오프 동작 및 밝기를 조절하는 파워LED 구동 IC부가 연결되고, 파워LED 구동 IC부의 PWM 단자에 마이컴부로부터 구동신호를 입력받아 병렬출력포트를 통해 8개의 파워 LED가 제어되도록 LED 구동 IC쪽으로 PWM신호를 보내는 시프트 레지스터부가 연결되며, 시프트 레지스터부의 SDI 단자에 출력단자 일측이 연결되어 직렬 또는 병렬구조를 이루며 복수개로 배열된 시프트 레지스터부쪽으로 구동신호를 보내어 설정된 글자나 모양이 표출되도록 각 기기를 제어하는 마이컴부가 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 파워LED 구동 IC부는 Q출력단자가 파워엘이디(LED)(120)와 연결되고, Ref 입력단자가 파워엘이디(LED)(120)에서 출력된 전압을 측정하는 Rref1,Rref8,Rref9와 연결되어, Q출력단자에서 출력되는 전류값을 Ref 입력단자에서 센싱하여 Rref1,Rref8,Rref9에 185mV의 정전류가 흐르도록 구성되는 것을 특징으로 하는 블럭단위별 파워 LED를 통한 가변정보표시판.
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