KR101801298B1 - 교통신호 제어기의 전원공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교통신호 제어기의 전원공급장치를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 신호등을 DC전원에 의해 점등하는 LED 신호등으로 교체시, 신호등 구동부에서 LED 신호등으로 공급하는 AC전원을 DC전원으로 변환하는 과정을 생략하고 직접 DC전원을 공급하는 한편, 정전류 구동부를 통해 안정적인 전원공급으로 LED 신호등의 밝기를 항상 일정하게 유지시키고, 신호등 감시부를 통해서는 LED 신호등의 불량을 실시간 감시하면서, 전력 소비를 줄이고 교통신호 제어기를 안정적으로 운영할 수 있도록 하는 것이다.

Description

교통신호 제어기의 전원공급장치{Power supply device of traffic signal controller}

본 발명은 교통신호 제어기의 전원공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신호등을 DC전원에 의해 점등하는 발광다이오드 신호등(이하, 'LED 신호등' 이라함)으로 교체시, LED 신호등에서 공급받는 AC전원을 DC전원으로 변환시키는데 따른 과정을 생략하고, LED 신호등의 밝기를 일정하게 유지하여, 수명을 연장할 수 있도록 안정적인 전원공급을 해 주는 교통신호제어기의 전원공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 교통신호 제어기는 교차로와 횡단보도에 설치되어 신호등을 제어하는 장치이며, 이러한 교통신호 제어기는 차량검지기를 실장하여 현재의 교통정보를 수집하고, 이를 이용하여 자체내에서 필요한 신호제어 스케줄을 산출하는 방식을 사용하고 있다.

또한, 교통신호 제어기는 교차로 신호를 제어하는데 있어서, 자체 내장된 RTC(real time clock)을 사용하여 기준시간을 정하는 방식을 채용하고. 상기 기준시간에 따라 정해진 시간대에 필요한 주기, 현시율, 연동값 등을 이용하여 교차로의 신호등을 제어하게 되는 것이다.

그러나, 종래의 교통신호 제어기는 외부로부터의 공급받는 AC전원을 전원부에서 DC전원으로 변환하여 내부의 동작전원으로 공급되도록 한 후, 기존 방식은 백열전구인 신호등을 점등시키기 위하여, AC110/220V AC전원을 동작전원으로 사용하고, 그로인해 LED 신호등의 LED소자에 비해 상대적으로 낮은 수명과 높은 전력소모량으로 백열전구의 교체가 빈번히 발생하고 불필요한 전력비용의 증가로 이들 모든 신호등의 비용을 합하면 실로 엄청난 비용 증가의 발생 요인이 되었다.

이에 종래에는 등록실용신안공보 제 20-0355683 호(등록일 2004.07.07)에서와 같이, 신호등을 LED로 교체하고 이에 전원을 공급하는 교통신호 제어기를 개시하였지만, 상기와 같은 선행기술 또한 LSU(load switching unit)로부터 출력되어진 교류전압을 LED신호등의 구동전류인 직류로 변환하기 위한 직류전원 발생장치를 구성하여야 하는 것으로, LED신호등으로의 전원공급이 복잡하고, LED신호등을 구동시키기 위해서는 불필요한 전원변환(AC→DC)의 과정을 거쳐야 하는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 신호등을 DC전원에 의해 점등하는 LED 신호등으로 교체시, 신호등 구동부에서 LED 신호등으로 공급하는 AC전원을 DC전원으로 변환하는 과정을 생략하고 직접 DC전원을 공급하는 한편, 정전류 구동부를 통해서는 일정한 전류를 공급하여 안정적인 전원공급을 통해 LED 신호등의 밝기가 항상 일정하게 유지될 수 있도록 함은 물론, 신호등 감시부를 통해서는 LED 신호등의 불량을 실시간 감시할 수 있도록 하는 교통신호 제어기의 전원공급장치를 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 교통신호 제어기의 전원공급장치는, 외부로부터 공급되는 AC전원을 DC전원으로 변환하여 교통신호 제어기의 내부로 공급하는 전원부; 차량 검지를 통해 교통량 정보를 생성하는 차량검지부; 상기 전원부로부터 전원을 공급받아 구동하고, 상기 차량검지부로부터 교통량 정보를 전송받아 교통변수를 생성한 후 교통신호 주기값을 계산하고, 방향별 현시시간을 도출하면서 구동제어신호를 출력하는 주제어부; 중앙센터와 상기 주제어부의 통신을 중계하는 통신장치부; 지상파 방송 수신 유닛과 GPS 수신 유닛을 통해 시각정보를 얻은 후 이를 상기 주제어부에 제공하는 시각보정부; 상기 주제어부로부터 출력되는 구동제어신호에 따라 전력위상제어의 특수 제어기능을 수행하는 구동관리부; 모순검지부와 점멸부 및 수동조작부, 그리고 상기 전원부로부터 DC전원을 전달받아 LED신호등으로 제공하는 LSU를 포함하고, 상기 구동관리부로부터 상기 주제어부가 전송한 구동제어신호를 입력받아 상기 LED신호등을 점등시키되, 상기 LSU에서 전달받은 DC전원을 점등되는 상기 LED신호등에 안정적으로 공급하는 한편, 상기 LED신호등의 상태를 판단하여 그 교체주기를 알려주는 신호등 구동부; 를 포함하여 구성한 것이다.

또한, 상기와 같은 교통신호 제어기에는 철도 차량의 진입 정보를 전송하는 철도 건널목의 차단기 제어부; 및, 상기 철도 건널목의 차단기 제어부로부터 전송되는 철도 차량의 진입 정보를 수집한 후 이를 상기 주제어부에 제공하는 철도 건널목의 인터페이스부; 를 더 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 신호등 구동부에는, 상기 LSU로부터 상기 LED신호등으로 DC전원을 공급하여 상기 LED신호등의 점등시, 상기 LED신호등으로 공급되는 상기 DC전원의 전류상태를 피드백받아 상기 LSU에 의한 DC전원의 출력 전류량을 제어하는 정전류구동부; 및, 상기 정전류 구동부에 의해 출력 전류량이 제어되는 상태에서 피드백되는 전류상태를 감시하여 상기 LED신호등을 이루는 LED소자들의 불량 여부를 감시하고 그 감시결과에 따라 LED소자들의 교체주기를 알려주는 신호등 감시부; 를 더 포함하여 구성하는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 교통신호 제어기의 전원공급장치는 신호등을 DC전원에 의해 점등하는 LED 신호등으로 교체시, 신호등 구동부에서 LED 신호등으로 공급하는 AC전원을 DC전원으로 변환하는 과정을 생략하고 직접 DC전원을 공급하는 한편, 일정한 전류를 공급하여 안정적인 전원공급을 통해 LED 신호등의 밝기가 항상 일정하게 유지될 수 있도록 함은 물론, LED 신호등의 불량을 실시간 감시할 수 있도록 하면서 전력 소비를 줄이고, 교통신호 제어기를 안정적으로 운영할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 교통신호 제어기의 전원공급장치에 대한 개략적인 블럭 구성도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되거나 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 교통신호 제어기의 전원공급장치에 대한 개략적인 블럭 구성도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 교통신호 제어기의 전원공급장치(A)는, 전원부(10), 차량검지부(20), 주제어부(30), 통신장치부(40), 시각보정부(50), 구동관리부(60), 신호등 구동부(70)를 포함하여 구성하고, 이에 더하여 철도 건널목 차단기 제어부(80)와 철도 건널목 인터페이스부(90)를 더 포함하여 구성할 수 있는 것이다.

상기 전원부(10)는 외부로부터 공급되는 AC전원을 DC전원으로 변환하여 교통신호 제어기의 내부로 공급하도록 구성하여둔 것이다.

상기 차량검지부(20)는 차량 검지를 통해 교통량 정보를 생성한 후 이를 상기 주제어부(30)에 제공하도록 구성하여둔 것이다.

상기 주제어부(30)는 상기 전원부(10)로부터 전원을 공급받아 구동하고, 상기 차량검지부(20)로부터 교통량 정보를 전송받아 교통변수를 생성한 후 교통신호 주기값을 계산하고, 방향별 현시시간을 도출하면서 구동제어신호를 출력하도록 구성하여둔 것이다.

상기 통신장치부(40)는 중앙센터와 상기 주제어부(30)의 통신을 중계하도록 구성하여둔 것이고, 상기 시각보정부(50)는 지상파 방송 수신 유닛과 GPS 수신 유닛을 통해 시각정보를 얻은 후 이를 상기 주제어부(30)에 제공하도록 구성하여둔 것이다.

상기 구동관리부(60)는 상기 주제어부(30)로부터 출력되는 구동제어신호에 따라 전력위상제어의 특수 제어기능을 수행하도록 구성하여둔 것이다.

상기 신호등 구동부(70)는 상기 구동관리부(60)로부터 상기 주제어부(30)가 전송한 구동제어신호를 입력받아 상기 LED신호등(100)을 점등시키되, LSU(74)에서 전달받은 DC전원을 점등되는 상기 LED신호등(100)에 안정적으로 공급하는 한편, 상기 LED신호등(100)의 상태를 판단하여 그 교체주기를 알려주도록 구성하여둔 것이며, 모순검지부(Conflict Monit or Unit)(71), 점멸부(Flash Unit)(72), 수동조작부(Police Panel Unit)(73), LSU(load signal unit)(74), 정전류 구동부(75), 신호등 감시부(76)를 포함하여 구성한 것이다.

상기 모순검지부(71)는 상기 LED신호등(100)을 비롯한 교통신호 제어기(A)의 내부 구성요소들에 대한 고장여부를 판단하도록 구성한 것이고, 상기 점멸부(72)는 상기 LED신호등(100)의 점등상태를 확인하도록 구성하여둔 것이다.

상기 수동조작부(73)는 신호의 입력이 있는 경우에는 상기 주제어부(30)의 제어에 우선하여 LED신호등(100)의 점등과 소등에 따른 동작을 수행하도록 구성하여둔 것이고, 상기 LSU(74)는 상기 전원부(10)로부터 DC전원을 전달받아 LED신호등(100)으로 제공하는 것이다.

상기 정전류구동부(75)는 상기 LSU(74)로부터 상기 LED신호등(100)으로 DC전원을 공급하여 상기 LED신호등(100)의 점등시, 상기 LED신호등(100)으로 공급되는 상기 DC전원의 전류상태를 피드백받아 상기 LSU(74)에 의한 DC전원의 출력 전류량을 제어하도록 구성하여둔 것이다.

상기 신호등 감시부(76)는 상기 정전류 구동부(75)에 의해 출력 전류량이 제어되는 상태에서 피드백되는 전류상태를 감시하여 상기 LED신호등(100)을 이루는 LED소자들의 불량 여부를 감시하고 그 감시결과에 따라 LED소자들의 교체주기를 알려주도록 구성하여둔 것이다.

상기 철도 건널목 차단기 제어부(80)는 철도 차량의 진입 정보를 전송하는 것이고, 상기 철도 건널목 인터페이스부(90)는 상기 철도 건널목 차단기 제어부(80)로부터 전송되는 철도 차량의 진입 정보를 수집한 후 이를 상기 주제어부(30)에 제공하도록 구성하여둔 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 교통신호 제어기의 전원공급장치는 첨부된 도 1에서와 같이, 우선 전원부(10)에서 외부로부터 AC전원을 공급받게 되면 그 AC전원을 DC전원으로 변환하여 교통신호 제어기(A)의 내부로 공급한다.

그리고, 교통신호 제어기(A)에 포함되는 주제어부(30)는 통신장치부(40)를 통해 중앙센터와 통신하면서, 상기 중앙센터에서 제공하는 인근지역의 교통신호 제어기와 정보를 교환하면서 균형 잡힌 교통통제가 가능하도록 하는 제어동작을 진행하게 된다.

이때, 상기 주제어부(30)는 차량검지부(20)를 통해 차량의 교통량을 전달받으면서, 교차로나 횡단보도에 대기중인 차량의 수를 확인하면서 원활한 교통 소통이 이루어지도록 하는 교통제어를 진행하게 되는 것이다.

그리고, 상기 주제어부(30)에서는 구동관리부(60)로 구동제어신호를 출력하게 되고, 이에따라 상기 구동관리부(60)는 LED신호등(100)에 대한 전력위상제어의 특수 제어기능을 수행할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 구동관리부(60)로부터 상기 주제어부(30)가 전송한 구동제어신호를 입력받게 되는 신호등 구동부(70)는 상기 전원부(10)로부터의 DC전원을 직접전달받아 LSU(74)를 통해 LED신호등(100)으로의 출력으로 제공하여, 상기 LED신호등(100)의 점등 또는 소등이 이루어지도록 하였다.

이때, 상기 신호등 구동부(70)에 포함되는 정전류구동부(75)는 상기 LSU(74)로부터 상기 LED신호등(100)으로 DC전원을 공급하여 상기 LED신호등(100)의 점등 또는 소등시, 상기 LED신호등(100)으로 공급되는 상기 DC전원의 전류상태를 피드백받아 DC전원의 출력 전류량을 일정하게 제어함으로써, 상기 LED신호등(100)이 항상 일정한 밝기를 유지할 수 있도록 하였다.

한편, 상기 신호등 구동부(70)에 포함되는 신호등 감시부(76)는 상기 정전류 구동부(75)에 의해 출력 전류량이 일정하게 제어되는 상태에서 피드백되는 전류상태로부터 상기 LED신호등(100)을 이루는 LED소자들의 불량 여부를 감시하고 그 감시결과에 따라 LED소자들의 교체주기를 알려줄 수 있도록 하였다.

즉, 상기 신호등 감시부(76)는 상기 LED신호등(100)으로 공급되는 일정한 전류의 피드백 상태를 확인하여 상기 LED신호등(100)을 이루는 LED소자들 중에서 일정수량 이상이 불량인지 여부를 판단할 수 있으며, 그 판단에 따라 불량이 발생한 LED소자들에 대한 교체신호를 상기 주제어부(30)에 출력하여, 상기 LED소자들에 대한 교체의 후속조치가 실행될 수 있도록 하는 것이다.

여기서, 상기 주제어부(30)는 상기 LED신호등(100)에 대한 점등 또는 소등 제어시, 시각보정부(50)에 병렬로 접속된 지상파 라디오 방송수신을 통해 시보 주파수를 검출하여 시각을 산출하는 유닛과 GPS 수신을 통해 시각을 산출하는 유닛을 통한 시각 정보를 제공받아, 상기 LED신호등(100)을 정확한 시간에 점등 또는 소등 제어할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 주제어부(30)는 철도 건널목 차단기 제어부(80)로부터 철도 차량의 진입에 대한 정보를 철도 건널목 인터페이스부(90)를 통해 수집할 수 있는 것이며, 이에따라 상기 주제어부(30)는 철도 차량의 운행시간동안 건널목 방향으로 진입하는 차량의 진입을 차단하도록 제어하고 나머지 방향은 정상적인 신호를 구동시키도록 함으로써 원활하고 안전한 차량의 제어가 가능하도록 하였다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 교통신호 제어기의 전원공급장치는 전원부(10)로부터의 DC전원을 직접 LSU(74)를 통해 상기 LED신호등(100)에 공급하게 되므로, 전원변환을 위한 구성을 생략할 수 있도록 하는 동시에 전원의 손실을 줄이는 효과를 기대할 수 있음은 물론, 안정적으로 LED신호등(100)을 구동시키는 이점을 가진 것이다.

이상에서 본 발명의 교통신호 제어기의 전원공급장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 전원부 20; 차량검지부
30; 주제어부 40; 통신장치부
50; 시각보정부 60; 구동관리부
70; 신호등 구동부 71; 모순검지부
72; 점멸부 73; 수동조작부
74; LSU 75; 정전류 구동부
76; 신호등 감시부 80; 차단기 제어부
90; 인터페이스부 100; LED신호등
A; 교통신호 제어기

Claims (3)

1. 외부로부터 공급되는 AC전원을 DC전원으로 변환하여 교통신호 제어기의 내부로 공급하는 전원부; 차량 검지를 통해 교통량 정보를 생성하는 차량검지부; 상기 전원부로부터 전원을 공급받아 구동하고, 상기 차량검지부로부터 교통량 정보를 전송받아 교통변수를 생성한 후 교통신호 주기값을 계산하고, 방향별 현시시간을 도출하면서 구동제어신호를 출력하는 주제어부; 중앙센터와 상기 주제어부의 통신을 중계하는 통신장치부; 지상파 방송 수신 유닛과 GPS 수신 유닛을 통해 시각정보를 얻은 후 이를 상기 주제어부에 제공하는 시각보정부; 상기 주제어부로부터 출력되는 구동제어신호에 따라 전력위상제어의 특수 제어기능을 수행하는 구동관리부; 및, 모순검지부와 점멸부 및 수동조작부, 그리고 상기 전원부로부터 DC전원을 전달받아 LED신호등으로 제공하는 LSU를 포함하고, 상기 구동관리부로부터 상기 주제어부가 전송한 구동제어신호를 입력받아 상기 LED신호등을 점등시키는 신호등 구동부; 를 포함하되,
   상기 신호등 구동부에는, 상기 LSU로부터 상기 LED신호등으로 DC전원을 공급하여 LED신호등의 점등시, 상기 LED신호등으로 공급되는 상기 DC전원의 전류상태를 피드백받아 상기 LSU에 의한 DC전원의 출력 전류량을 제어하는 정전류구동부; 및, 상기 정전류 구동부에 의해 출력 전류량이 제어되는 상태에서 피드백되는 전류상태를 감시하여 상기 LED신호등을 이루는 LED소자들의 불량 여부를 감시하고 그 감시결과에 따라 LED소자들의 교체주기를 알려주는 신호등 감시부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 교통신호 제어기의 전원공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   철도 차량의 진입 정보를 전송하는 철도 건널목의 차단기 제어부; 및,
   상기 철도 건널목의 차단기 제어부로부터 전송되는 철도 차량의 진입 정보를 수집한 후 이를 상기 주제어부에 제공하는 철도 건널목의 인터페이스부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 교통신호 제어기의 전원공급장치.
3. 삭제

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