KR102341251B1 - 교통 신호 제어기 및 그의 누전 감지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 교차로 차량 신호등 및 보행자 신호등을 제어하는 교통 신호 제어기 및 그의 누전 감지 방법에 관한 것이다. 본 교통 신호 제어기는, 교차로 신호등의 온오프를 제어하는 중앙처리장치(CPU)에 의해 교통신호 제어기의 제어 기능을 하는 주제어부(MCU), 상기 주제어부의 제어신호에 따라 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 온오프하는 복수의 등기 구동 장치(LSU: Load Switch Unit), 상기 복수의 등기 구동 장치와 3지 이상의 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 연결하는 ZCT 구성부와, 표시부와, 상기 ZCT 구성부의 소정 위치에서 영상 전류를 감지시, 상기 CPU로부터 신호 운용 상태 정보를 입력받아, 상기 차량 신호등 및 보행자 신호등의 신호들 중에 어느 신호 상태에서 누전이 발생한 것인지 미리 설정된 판단 기준에 따라 판단하여, 상기 ZCT 구성부의 누전이 발생한 위치를 상기 표시부에 표시하는 교통 신호기 누전 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 누전 차단기의 전력차단으로 전원공급이 불가한 상태에서, 전원을 복구하지 않는 상태에서도 누전위치를 알 수 있고, 현장 위치 및 상태 파악을 신속하게 수행할 수 있으며, 실시간으로 누설 케이블을 파악하여 신속한 유지/보수가 가능하게 되고, 정전사고, 교통사고, 감전사고를 사전에 예방할 수 있다.

Description

교통 신호 제어기 및 그의 누전 감지 방법{TRAFFIC LIGHT CONTROLLER AND LEAK DETECTION METHOD THEREOF}

본 발명은, 교차로 차량 신호등 및 보행자 신호등의 온오프를 제어하는 교통 신호 제어기 및 그의 누전 감지 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량 신호등 및 보행자 신호등에 전력을 공급하는 전력선에서의 누전을 감지하는 교통 신호등 제어기 및 그의 누전 감지 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 교통 신호 제어기는 교차로 및 횡단보도에 설치되어 신호등을 제어하는 장치로서, 방수시설을 갖춘 함체에 제어를 총괄하는 주 제어부(MCU: main control unit), 신호 구동부(SCU: signal control unit)를 비롯하여 영상검지기 등의 독립장치 장착부, 운용자 접속용 MMI부(man machine interface unit), 외부장치와 입/출력신호 접속을 처리하는 단자판(terminal facility unit) 및 기타 부대 장치로 구성된다. 이때, 주 제어부는 교통 신호 제어기에 AC 전원을 공급하는 전원부, 중앙 센터와 통신을 담당하는 통신 장치부, 차량검지기의 입력을 담당하는 차량 검지부, 그리고 확장 기능용으로 사용할 수 있도록 옵션 보드(option-board)들로 구성된다.

이러한 교통 신호 제어기는 5P 케이블들을 사용하여 다수의 신호등과 연결되어 있는데, 5P 케이블 중 1개 이상의 케이블이 누설되면 교통 신호 제어기 내부에 설치되어 있는 누설 차단기가 트랩(TRAP)되어 교차로 및 횡단보도에 모든 신호등이 오프(OFF)되어 혼란 상태가 발생하게 된다.

따라서, 다수의 신호등을 연결하는 케이블 중에서 어떤 케이블에 누설이 발생되는지를 찾기 위하여, 모든 케이블의 연결 부위를 해체하고 한가닥씩 절연저항을 측정하여 보수하는데, 이는 유지보수에 상당한 시간이 소요되고 있다.

즉, 누전 파악의 어려움으로 복구시간이 지연되고, 누전 발생시 신호등 정전으로 인한 교통사고를 초래할 수 있으며, 누전 발생 후 신호등 제어기 전원 직결 유지보수로 감전 사고를 초래하고, 다수의 신호등 제어기 선로의 실시간 누설감시의 어려움이 있으며, 누설 발생으로 인한 정전 예측이 어려워 사전조치가 어려운 문제점이 있다.

한편, 4지 교차로를 기준으로 교통신호 제어기는 동서남북 4방향을 위한 차량용 4개의 신호등이 설치되고, 동서남북 각 위치에 보행자용 2개의 신호등이 마주보고 설치되어, 제어 및 관리된다.

또한, 차량 신호등으로서, Red(적색), Yellow(황색), Arrow(화살표), Green(녹색)과, 보행자 신호등으로서 PG(Pedestrian Green)(녹색), PR(Pedestrian Red)(적색)의 신호 점멸을 위한 전기공급용 6개의 전력선과 전력 중립(Neutral)선을 위한 1개의 전력선이 연결되어 총 7개의 전력선이 신호등 제어기와 연결된다.

따라서, 4지 교차로를 기준으로 신호등 제어기는 총 24개[(4+2)*4]의 전력선으로 전기를 공급하고(출력선), 4개의 중립(Neutral) 전력선으로 전기가 입력된다(입력선). 따라서 신호등 제어기에서 입출력되는 28개의 전력선 각각에서 누전이 생길 수 있다.

그러나, 28개중 임의의 전력선에서 접촉불량 등의 원인으로 일정 수준 이상의 누전(누설 전류)이 발생하면 신호등 제어기에 설치되어 있는 메인 누전 차단기가 차단된다. 종래의 메인 누전차단기는 신호등 전체의 전류를 공급하거나 차단한다.

종래에는, 누전으로 인한 주 전원 차단으로 신호등이 점멸되면, 28개(전류가 유입되는 전류선6개와 전류가 돌아오는 중립선1개)*4방향)의 전력선 중에 하나 또는 다수의 누전 위치 검출을 위해 28개 전체에 대해 누전 상태를 측정한다. 즉, 종래의 누전 지점을 확인하는 방법으로는 누전이 발생한 후, 누전 지점에 관리자가 접지 저항 측정기(Ground Resistance Tester)를 사용하여 각 신호등의 전원선을 분리하여 각 전원선의 접지 저항 상태를 측정함으로써 누전 여부 및 누전 지점을 판별하여 왔다.

그러나, 종래의 누전 감지 방법에서는 각 신호등의 표시등을 온오프하기 위한 케이블이 많기 때문에, 어느 케이블에서 누전이 발생되는지 곧바로 확인할 수가 없었다. 또한, 종래의 누전 감지 방법은 누전이 발생한 시점으로부터 누전 여부 판단 및 누전 지점을 확인하는 시점까지 많은 시간과 별도의 측정 장비 및 인력을 동원해야 하는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1775151호(2017.8.30 등록):신호등 전력 검출을 통한 고장 검지 기능을 가진 교통신호기

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 교통 신호 제어기내에 장착된 누전감지 보드 및 복수개의 ZCT를 이용하여 메인 누전 스위치가 차단되기 전에, 신호등 운용상태 정보를 이용하여 차량 신호등 및 보행자 신호등의 복수의 전력선 중에 어느 전력선에서 누전이 발생하는지를 검출 및 표시 가능한 교통 신호 제어기 및 그의 누전 감지 방법을 제공한다.

또한, 누전 차단기의 전력차단으로 전원공급이 불가한 상태에서, 전원을 복구하지 않는 상태에서도 누전위치를 알 수 있도록 자체 배터리를 이용하는 교통 신호 제어기 및 그의 누전 감지 방법을 제공한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1양태에 따른 구성은, 교차로 차량 신호등 및 보행자 신호등을 제어하는 교통 신호 제어기로서, 교차로 신호등의 온오프를 제어하는 중앙처리장치(CPU)에 의해 교통신호 제어기의 제어 기능을 하는 주제어부(MCU), 상기 주제어부의 제어신호에 따라 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 온오프하는 복수의 등기 구동 장치(LSU: Load Switch Unit), 상기 복수의 등기 구동 장치와 3지 이상의 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 연결하는 ZCT 구성부와, 표시부와, 상기 ZCT 구성부의 소정 위치에서 영상 전류를 감지시, 상기 CPU로부터 신호 운용 상태 정보를 입력받아, 상기 차량 신호등 및 보행자 신호등의 신호들 중에 어느 신호 상태에서 누전이 발생한 것인지 미리 설정된 판단 기준에 따라 판단하여, 상기 ZCT구성부의 누전이 발생한 위치를 상기 표시부에 표시하는 교통 신호기 누전 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 교통 신호기 누전 감지부는, 복수의 교차로 신호등의 온오프 상태를 기록하는 상기 중앙처리장치와 통신하기 위한 VME 버스부를 갖는 J1커넥터와, 상기 ZCT 구성부로부터 영상 전류 신호를 입력받기 위한 J2커넥터와, 상기 J2커넥터를 통해 입력되는 영상 전류 신호를 디지털 신호로 변환하는 영상 전류 변환부와, 교통 신호 제어기의 전면에 설치되어, 상기 제어부로부터의 제어 신호에 따라 상기 차량 신호등 및 보행자 신호등의 각 신호시 누전 발생 여부를 표시하도록 상기 표시부를 구동하는 LED 누전 표시 구동부와, 상기 J1커넥터를 통해 상기 주제어부의 상기 중앙처리장치로부터 차량 신호등 및 보행자 신호등의 현재 상태 정보를 수신하여 임시 저장 및 갱신하고, 상기 영상 전류 변환부로부터 입력되는 영상 신호가 누전 상태로 판단되면, 상기 J1커넥터를 통해 입력된 현재 신호등의 상태 정보에 기초하여 어느 신호 상태가 누전 상태인지 인식하고, 미리 설정된 누전 표시 방식에 따라 누전 상태인 표시등을 표시하도록 상기 LED 누전 표시 구동부를 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제어부는, 누전인 신호 상태가 차량 신호등인 경우, 차량 신호등이 직전 신호(vx)->현재 신호(vy)->다음 신호(vz)로 변환하는 것으로 전제할 때, 직전 누전 신호를 확인하고, 차량 신호등의 순서가 순차로 변환하여 돌아오는 1사이클 동안 대기한 후에 누전이 지속되면, 현재 차량 신호등의 신호가 2개의 표시등이 켜지는 이중 신호인지 판단하고, 이중 신호이면, 현재 신호가 누전인 것으로 판단하고, 차량 신호등의 현재 신호(vy)가 이중 신호가 아니면, 다음 신호까지(1phase) 대기한 후, 다음 신호(vz)가 이중 신호인지 판단하여, 이중 신호이면, 1사이클 동안 누전이 지속되는지 대기하여 1사이클 후, 누전이 지속되지 않으면 직전 신호 상태(vy')에서 현재 신호(vz')로 변경 후 사라진 신호가 누전인 것으로 판단하고, 1사이클 후에도 누전이 지속되면 4색 신호등의 경우엔 중립선 누전으로 판단하고, 3색 신호등의 경우엔 중립선 또는 적색등 누전으로 판단하고, 한편, 다음 신호(vz)가 이중 신호가 아니면, 누전이 일정 시간 이상 지속되는지 체크하여 누전이 지속되면 현재 신호(vz')가 누전인 것으로 판단하고, 누전이 지속되지 않으면, 현재 신호(vy)가 다음 신호(vz)를 포함하는지 체크하여 포함하지 않으면, 직전 이중 신호 상태(vy')의 2가지 엘이디(신호색) 누전(적색등 후, 녹색 및 좌회전 신호가 동시 점등/소등 되는 경우)이라 판단하고, 현재 신호(vy)가 다음 신호(vz)를 포함하면 누전이 복구된 것으로 판단하고, 상기 제어부는 판단결과들을 통신부를 통해 판단 결과를 무선통신을 통해 관리자에게 보고하는 것이 바람직하다.

상기 제어부는, 상기 중앙처리장치로부터의 보행자 신호등 신호 운용 정보에 기초하여, 직전 신호가 누전인 경우, 누전이 일정시간 지속되면 현재 신호 상태가 누전인 것으로 판단하고, 누전이 일정시간 이상 지속되지 않으면, 중립선 누전으로 판단하는 것이 바람직하다.

상기 ZCT 구성부는, 상기 차량 신호등용 적색, 녹색, 황색, 녹색 화살표를 켜기 위한 표시등의 전력선과 ZCT연결용 중립선과, 상기 보행자 신호등용 적색, 녹색 표시등의 전력선과 ZCT연결용 중립선을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 주기적으로 영상 전류의 유무와 크기를 모니터링 하여 검출된 영상전류가 발생한 ZCT의 일련번호(1~16)에 따라 차량 신호등인지 보행용 신호등인지, 북동남서 방향 중 어느 곳인지를 판별하는 것이 바람직하다.

상기 영상 전류 변환부는, 상기 J1커넥터를 통해 상기 ZCT 구성부로 입력되는 영상 신호를 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기에서 증폭된 누전 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD변환부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 LED 누전 표시부로서, 누전 상태 LED 표시 패널에는 3색의 LED(L1, L2, L3)가 16개쌍이 배치되어 있고, 리셋 버튼이 마련되고, 16개쌍의 3색 LED 세트는 4지 교차로에서 각 방향에 설치된 2개의 차량 신호등과 2개의 보행자 신호등 4방향의 누전 감지 상태를 표시하고, L2 및 L3 LED가 꺼진 상태이면, 누전이 아닌 정상 상태를 나타내고, 상기 L1, L2, L3의 LED가 모두 켜지면, 중립선이 누전이거나, 차량 신호등 또는 보행자 신호등 색 구분 없이 항시 누전되는 상태를 나타내고,

상기 L1은 차량 신호등 및 상기 보행자 신호등의 적색/녹색 LED의 전력선이 누전인 경우 적색/녹색으로 켜지고, 상기 L2는 차량 신호등의 황색 LED의 전력선이 누전인 경우에 황색으로 켜지고, 상기 L3는 차량 신호등의 녹색 화살표 LED의 전력선이 누전인 경우에 녹색으로 켜지고, 3스텝으로 변환하는 4색 차량 신호등의 녹색과 녹색 화살표 표시등이 동시 점등 및 소등 신호가 누전시에 L1, L3가 동시에 녹색으로 켜지는 것이 바람직하다.

상기 누전 상태 LED 표시 패널에서, 북쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 1번째 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 동쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 5번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 남쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 9번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 서쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 13번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 추가 차량 신호등의 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이, 각각, 2번째, 6번째, 10번째, 14번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 또한, 좌측 보행자 신호등은, 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽방향 보행자 신호등의 신호 중에, 적색(R), 녹색(G), 중립선(N)이 각각 전력선에 1개씩으로 연결되어, 총3개의 선이, 각각, 3번째, 7번째, 11번째, 15번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 우측 보행자 신호등은, 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽 방향 보행자 신호등의 신호 중에, 적색(R), 녹색(G), 중립선(N)이 각각 전력선에 1개씩으로 연결되어, 총3개의 선이, 각각, 4번째, 8번째, 12번째, 16번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제어부는 상기 ZCT 구성부의 특정 위치에서 영상 전류가 검출되면 해당 위치에서 누전이 발생한 것으로 판단하고, 누전 발생 및 상태(누전 유무 및 누전량)를 상기 VME 버스부를 통해 상기 중앙처리장치로 전달하는 것이 바람직하다.

상기 교통 신호기 누전 감지부는, 무선 통신을 위한 와이파이 모듈을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 누전 상태 정보를 상기 와이파이 모듈을 통해 원격의 관리자에게 전송하고, 상기 와이파이 모듈은, 상기 제어부와 UART로 통신하는 MCU와, 상기 MCU의 제어에 따라 무선 통신을 수행하는 와이파이 모듈 칩을 포함하는 것이 바람직하다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2양태에 따른 구성은, 중앙처리장치(CPU)에 의해 교통신호 제어기의 제어 기능을 하는 주제어부(MCU), 상기 주제어부의 제어신호에 따라 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 온오프하는 복수의 등기 구동 장치(LSU: Load Switch Unit), 상기 복수의 등기 구동 장치와 3지 이상의 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 연결하는 ZCT 구성부를 구비한 교통 신호 제어기의 누전 감지 방법으로서, 상기 ZCT 구성부의 소정 위치에서 영상 전류를 감지하는 단계; 상기 중앙처리장치로부터 신호 운용 상태 정보를 제공받는 단계; 상기 신호 운용 상태 정보와 미리 설정된 누전 판단 기준에 따라 상기 차량 신호등 또는 보행자 신호등의 신호들 중에 어느 신호 상태의 어느 표시등에서 누전이 발생한 것인지 감지하는 단계; 신호 운용 상태 정보와 미리 설정된 누전 판단 기준에 따라 상기 차량 신호등 또는 보행자 신호등의 신호들 중에 어느 신호 상태의 어느 표시등에서 누전이 발생한 것인지 감지하는 단계; 누전이 발생한 표시등을 미리 설정된 표시 방식에 따라 누전 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 차량 신호등이 직전 신호(vx)->현재 신호(vy)->다음 신호(vz)로 변환하는 것으로 전제할 때, 상기 제어부는, 누전인 신호 상태가 차량 신호등인 경우, 직전 누전 신호를 확인하고, 차량 신호등의 순서가 순차로 변환하여 돌아오는 1사이클 동안 대기한 후에 누전이 지속되면, 현재 차량 신호등이 이중 신호인지 판단하고, 이중 신호이면, 현재 신호가 누전인 것으로 판단하는 제2단계; 제2단계에서, 상기 차량 신호등의 현재 신호(vy)가 이중 신호가 아니면, 다음 신호까지(1phase) 대기한 후, 다음 신호(vz)가 이중 신호인지 판단하는 제3단계; 상기 제3단계에서, 다음 신호(vz)가 이중 신호이면, 1사이클 동안 누전이 지속되는지 대기하여 1사이클 후, 누전이 지속되지 않으면 직전 신호 상태(vy')에서 현재 신호(vz')로 변경 후 사라진 신호가 누전인 것으로 판단하는 제4단계; 상기 4단계에서, 1사이클 후에도 누전이 지속되면 4색 신호등의 경우엔 중립선 누전으로 판단하고, 3색 신호등의 경우엔 중립선 또는 적색등 누전으로 판단하는 제5단계; 상기 제3단계에서, 다음 신호(vz)가 이중 신호가 아니면, 누전이 일정 시간 이상 지속되는지 체크하여 누전이 지속되면 현재 신호(vz')가 누전인 것으로 판단하는 제6단계; 상기 제6단계에서, 누전이 지속되지 않으면, 현재 신호(vy)가 다음 신호(vz)의 신호색을 포함하는지 체크하여, 포함하지 않으면, 직전 이중 신호 상태(vy')의 2가지 엘이디(신호색) 누전(적색등 후, 녹색 및 좌회전 신호가 동시 점등/소등 되는 경우)이라 판단하고, 현재 신호(vy)가 다음 신호(vz)의 신호색을 포함하면 누전이 복구된 것으로 판단하는 제7단계; 및 상기 제어부가 각 단계에서의 판단결과를 누전 표시 패널에 미리 설정된 표시 방식으로 표시하는 제8단계를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부가 상기 중앙처리장치에 보행자 신호등 신호 운용 정보를 요청 및 수신하는 단계; 상기 보행자 신호등 신호 운용 정보 기초하여, 직전 신호가 누전인 경우, 누전이 일정시간 지속되는지 체크하는 단계; 체크결과 누전이 일정시간 지속되면, 현재 신호 상태가 누전인 것으로 판단하는 단계; 체크결과 누전이 일정시간 이상 지속되지 않으면, 중립선 누전으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기의 구성으로 이루어진 교통 신호 제어기 및 그의 누전 감지 방법에 따르면, 누전 차단기의 전력차단으로 전원공급이 불가한 상태에서, 전원을 복구하지 않는 상태에서도 누전위치를 알 수 있게 된다.

또한, 현장 위치 및 상태 파악을 신속하게 수행할 수 있으며, 실시간으로 누설 케이블을 파악하여 신속한 유지/보수가 가능하게 되고, 정전사고, 교통사고, 감전사고를 사전에 예방할 수 있다.

누전차단 전에 신호등 제어기 관리자에게 누전 상태 및 누전 위치를 통보하여 사전 조치할 수 있는 서비스(BS : Before Service)를 제공할 수 있다.

누전 차단으로 인한 서비스 중단 시간(AS : After Service)을 최소화하며, 이를 통해 직접 경비 절감(Expense Reduction)할 수 있고, 신호등이 비정상 동작하는 교차로를 통과시 차량 이용자들의 대기 시간으로 인한 시간 낭비를 줄여 서비스를 개선(Service Upgrade)할 수 있다.

도 1은 일반적인 교통 신호 제어기가 설치된 교차로 도면,
도 2는 종래의 교통 신호 제어기의 내부 블록도,
도 3a 내지 도 3d는 일반적인 교통 신호의 신호 변환 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 교통 신호 제어기내에 설치되는 누전 감지부와 교통 신호등의 연결도,
도 5는 도 4의 교통 신호기 누전 감지부의 블록도,
도 6은 도 4의 교통 신호기 누전 감지부의 상세 블록도,
도 7은 도 6의 교통 신호기 누전 감지부드의 와이파이 모듈의 상세 블록도,
도 8은 본 발명에 따른 교통 신호 제어기의 누전 감지 방법의 간략 순서도,
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 교통 신호 제어기의 차량 신호등의 누전 감지 방법의 상세 순서도,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 교통 신호 제어기의 보행자 신호등의 누전 감지 방법의 상세 순서도,
도 11은 본 발명에 따른 교통 신호 제어기의 교통 신호기 누전 감지부 누전 감지 보드에 설치된 누전 상태 표시 패널 및 누전 표시 상태 테이블 예시도,
도 12는 본 발명에 따른 교통 신호 제어기에서 ZCT와 LED 배치표이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다. 본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.

본 발명이 적용되는, 교통 신호등 제어기의 주 제어부에는 CPU, CPU와 VME버스로 통신하는 옵션 보드가 삽입되는 적어도 하나의 옵션 보드 슬롯이 마련되고, 신호 구동부(SCU)에는 차량 신호등 및 보행자 신호등의 램프 제어 신호를 생성하는 로드 스위치 유닛 슬롯이 마련된다. 따라서, 본 발명에서는, ZCT를 이용하여 누전을 감지하는 누전 감지 보드를 교통신호 제어기내의 옵션 보드 슬롯에 장착한다.

본 발명에 따라, 교통 신호등 제어기에는 3지 교차로 또는 4지 교차로에 설치된 차량 신호등과 보행자 신호등의 각 전력선에서의 누전을 감지하기 위한 누전 감지 보드가 설치된다. 누전 감지 보드는 교차로에 설치된 차량 신호등 및 보행자 신호등의 전원공급선과 연결 구성된 ZCT를 이용하여 누전을 감지한다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 일반적인 4지 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 나타낸 도면이다. 도 1에 보인 바와 같이, 4지 교차로를 기준으로 교통 신호 제어기는 기본적으로 차량용 4개 신호등과 보행자용 8개의 신호등을 제어하고 관리한다. 보행자용은 동일한 신호를 교차로 양측에 설치하므로 8개가 필요하다. 또한, 교차로 규모에 따라서 차량용이 8개 필요한 경우도 있다. 즉, 차량 신호등이 교차로 진입 전과 진입 후의 위치에 각각 설치되어 동일한 신호를 표시하는 경우가 있기 때문이다.

하나의 차량(Vehicle) 신호등은 적색(Red), 황색(Yellow), 화살표(Arrow), 녹색(Green) 등 점멸을 위한 4개의 전력선과 전력 중립선(Neutral)을 위한 1개의 전력선으로 구성되어 총5개의 전력선이 필요하다.

큰교차로인 경우에는, 1방향에 대해 차량 신호등이 2개라면, 총10개의 전력선이 필요하고, 교차로 방향이 4방향이므로, 1방향에 대해 10개씩((4개의 전력선과 중립선1개)*2)에 의해 총 40개의 전력선이 필요하게 된다(4방향*10=40개).

또한, 교차로의 하나의 방향에 대해, 보행자용(Pedestrian)으로 2개의 PG(Pedestrian Green), PR(Pedestrian Red) 신호등으로 구성되고 점멸을 위하여 각 2개의 전력선과 Neutral(전력 중립)선을 위한 1개의 전력선으로 구성되어 3개의 전력선이 필요하고, 보행자 신호등이 마주보도록 2개가 설치되므로 총 6개의 전력선이 필요하다. 교차로에 4개의 방향이 존재하므로, 총24개의 전력선이 필요하게 된다(4*6=24개).

따라서, 4지 교차로를 기준으로 신호등 제어기는 최대 총 48개의 전력선으로 전기를 공급하고(출력선), 16개의 중립(Neutral) 전력선으로부터 전기가 입력된다(입력선).

따라서, 신호등 제어기에서 입출력되는 총 64개의 전력선 각각에서 누전이 생길 수 있으며, 64개 중 임의의 전력선에서 접촉불량 등의 원인으로 일정 수준 이상의 누전(누설 전류)이 발생하면 신호등 제어기에 설치되어 있는 메인 누전 차단기가 차단된다.

본 발명에 따른 교통 신호 제어기는 도 2에 보인 바와 같이, 주제어부(MCU)(100), 신호구동부(SCU)(200) 및 신호등으로 구성되며, 추가적으로 기타장치부(300), 옵션기능부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 주제어부(MCU)(100)와 신호구동부(SCU)(200)는 각각 별도의 중앙연산장치(CPU)를 채택한다.

주제어부(100), 신호구동부(SCU)(200) 및 기타장치부는 교통신호기의 함체 내부에 실장된다. 제어장치들의 회로 기판은 슬롯 형태로 함체에 끼워져 실장된다.

주제어부(100)에서는 모뎀을 통해 관제센터 중앙장치와 통신하고 교통상황정보를 처리하여 그 결과에 따라 신호구동부(200)를 제어한다. 또한, 운영자 입력장치(MMI : Man Machine Interface)로부터 조작명령을 입력받을 수 있으며 추가적인 기능 확장이 가능하다.

주제어부(100)는 도 2에서 보는 바와 같이, CPU 보드(110), 모뎀(120), 검지기보드(130), 운영자 입력장치(140), 옵션보드(150), VME버스(160), 전원장치(170) 등으로 구성된다.

CPU 보드(110)는 신호계획의 작성 및 운영, 데이터베이스의 관리, 검지정보의 가공, 외부기기와의 통신을 담당 하는 중추적 역할을 수행하고, 신호운영에 관련된 중요한 데이터들은 정전시에도 항상 데이터를 유지하도록 메모리를 백업해둔다. 모뎀(Modem)(120)은 주파수 변복조장치로서 관제센터 중앙장치와 교통신호기 사이의 데이터 통신을 가능하게 한다.

검지기보드(LDU : Loop Detection Unit)(130)는, 도로 노면이나 노변에 매설 또는 구조물 설치 등의 방법으로 설치된 차량검지 센서로부터의 차량의 존재, 속도 및 기타 정보를 입력받는다.

운영자 입력 장치(MMI : Man-Machine Interface)(140)는 전면에 설치된 키보드를 조작함으로써 교통신호기에 필요한 데이터를 입력 또는 수정할 수 있는 장치로서 화면 표시장치를 통해 운영자가 쉽게 데이터를 확인할 수 있게 한다.

옵션 보드(OPT : Option Board)(150)는 제어기능뿐만 아니라 향후 확장성 및 호환성을 고려한 추가기능을 수행할 수 있도록 검지기 보드 이외에 추가 실장할 수 있는 각종 VME 버스 호환 제어 기판을 말한다.

VME(VERSA Module Eurocard Bus)버스(160)는 소형컴퓨터용 32비트 및 64비트 시스템 버스 규격으로, IEC 821과 IEEE 1014로 표준화하여 국제 표준에 의한 버스 규격에 의해 구현된 버스이다.

주제어부(100)에서는 VME 버스(160)를 통해 CPU 보드(110), 모뎀(120), 검지기보드(130), 운영자 입력장치(140), 옵션보드(150) 간의 전원 공급 및 신호전달이 이루어진다.

전원장치(170)는 외부에서 공급되는 AC 전원을 받아서 장치를 동작하기 위한 안정된 DC 전원으로 변환하여 교통신호기 내에 공급한다.

신호구동부(SCU)(200)는 주제어부(100)로부터 제어 명령을 받아 신호등에 전력을 공급하여 신호등을 점등하거나 소등하고 신호등의 출력결과를 감시하는 일련의 장치를 말한다. 그리고, 신호구동부(SCU)(200)는 주제어부(100)의 장애 발생시 기본 신호출력제어를 수행하는 안전제어(Fail-Safe Control) 기능을 통해 시스템의 안정성을 제고한다.

신호구동부(SCU)(200)는 도 2에 보인 바와 같이, 신호 등에 공급되는 전력을 직접 제어하여 신호등을 점등하거나 소등하고 그 결과에 대한 궤환신호를 발생시키는 복수의 등기구동장치(LSU : LOAD SWITCH UNIT)(210)와, 주제어부(100)로부터 신호구동 데이터를 수신하여 신호구동 데이터에 따라 신호등(400)을 제어하기 위한 제어신호를 등기구동장치(LSU)에 공급하고 신호등의 동작을 감시하는 컨트롤러 보드(220), 유사시 점멸 제어를 수행하는 비상 점멸기(FLU : FLASH UNIT)(230)가 하나의 시스템버스(250)로 연결되어 있다.

또한, 신호구동부(SCU)(200)는 경찰관의 수동조작 및 보행자 입력수단 등을 수용하기 위한 일련의 입력수단(미도시) 등을 포함하며, 주제어부(100)와의 통신을 위한 내부 통신 수단(RS232C 등)을 포함한다.

등기구동장치(LSU)(210), 컨트롤러 보드(220), 비상 점멸기(FLU)(230), 확장보드는 함체에 마련된 슬롯에 끼워져 실장되는 보드 형태로 구성된다.

컨트롤러 보드(220)는 궤환신호로부터 신호등 점등 상태의 모순이 발생하였는지 여부를 판단하고 서로 교차하는 방향으로 녹색등이 점등되는 등의 모순이 발생되었을 때에는 적색 또는 황색 표시등을 점멸시키도록 비상 점멸기(230)를 작동시킨다. 또한, 컨트롤러 보드(220)는 신호등 구동에 필요한 데이터를 검증하여 교통신호기의 이상출력이나 모순 발생시 비상 점멸기(230)를 작동시킨다.

한편, 누전 규격 정보(예를 들어, 장비별 누설 전류 정보 테이블)는 다음과 같다. 신호등 제어기의 장비 자체의 각 구성부의 누설전류 허용치는 다음과 같이 규정되어 있다.

전원장치의 220VAC 입력 상태에서 각각의 입력 LINE과 FG(CASE) 간의 누설 전류는 5mA 이하이고, 신호구동부(SCU) 점멸기(Flasher)의 누설전류 허용치는 3mA이고, 신호구동부(SCU)의 LSU(Load Switch Unit, 외부 전력선 연결 장치)의 허용 누설전류는 8mA이다.

한편, 차량용 교통 신호등으로는 도 3a 내지 도 3d에 보인 바와 같이, 표시등이 4개인 4색 등화기, 표시등이 3개인 3색 등화기 등이 사용될 수 있다. 차량 신호등은 적색, 녹색, 황색, 화살표를 표시하는 표시등으로 구성된다.

4색 신호등은 적색등, 황색등, 녹색화살표등, 녹색등으로 구성된다.

4색 신호등이 켜지는 단계는, 도 3a에 보인 바와 같이, 적색등만 켜지는 정지 신호(제1스텝), 녹색등과 켜지는 직진 신호(제2스텝), 황색등만 켜지는 전이 신호(제3스텝), 적색등과 녹색 화살표 등이 동시에 켜지는 좌회전신호(제4스텝), 적색등과 황색등이 동시에 켜지는 전이신호(제5스텝)로 구성된다. 이 5개의 스텝에 따라 4색 신호가 순차로 바뀐다.

그리고, 적색등이 계속 켜져 있는 T자형 교차로에서는, 4색 신호등이 켜지는 단계가, 도 3b에 보인 바와 같이, 적색등만 켜지는 정지 신호(제1-1스텝), 녹색등과 녹색 화살표 등이 켜지는 직진/좌회전 신호(제2-1스텝), 황색등이 켜지는 전이신호(제3-1스텝)로 구성된다. 이 3개의 스텝에 따라 4색 신호가 순차로 바뀐다.

한편, 3색 신호등은 적색등, 황색등, 녹색 화살표등으로 구성된다. 3색 신호등이 켜지는 순서로서, 이중 신호가 존재하는 경우에는 도 3c에 보인 바와 같이, 적색등이 계속 켜지는 정지신호(제1-2스텝), 적색등과 녹색 화살표등이 동시에 켜지는 좌회전신호(제2-2스텝), 적색등과 황색등이 동시 켜지는 전이신호(제3-2스텝)로 구성된다. 그리고, 3색 신호등은 이중 신호가 없는 경우로서, 도 3d에 보인 바와 같이, 적색등이 켜지는 정지신호(제1-3스텝), 녹색등만 켜지는 직진 신호(제2-3스텝), 황색등만 켜지는 전이신호(제3-3스텝)로 구성된다.

도 4는 본 발명에 따른 교통 신호 제어기내에 설치되는 스마트 누전 감지부와 교통 신호등의 연결도이고, 도 5는 도 4의 교통 신호기 누전 감지부의 블록도이고, 도 6은 도 4의 교통 신호기 누전 감지부의 상세 블록도이고, 도 7은 도 6의 교통 신호기 누전 감지부드의 와이파이 모듈의 상세 블록도이다.

도 4에 보인 바와 같이, 본 발명에 의한 스마트 누전 감지부(SELU: Smart Electric Leakage detection Unit)(50)는 주제어부(100)의 CPU(10)와 연결되어 VME버스로 통신하고, ZCT 구성부(30)에 연결된다. ZCT 구성부(30)는 LSU(Load Switch Unit)(20)와 차량 신호등 및 보행자 신호등 사이에 마련된다.

본 실시예에서, 4지 교차로의 4방향에는 북쪽 방향 차량용 및 보행용(North V-P(Vehicle-Pedestrian)), 동쪽방향 차량용 및 보행용(East V-P), 남쪽 방향 차량용 및 보행용(South V-P), 서쪽방향 차량용 및 보행용(West V-P) 신호등이 설치된다. 도 4에 보인 바와 같이, LSU(20)는 4지 교차로의 4방향에 설치된 차량 신호등 8개와, 보행용 신호등 4개와 신호선이 ZCT형태로 연결되어 구성된 ZCT 구성부(30)와 연결된다. 즉, ZCT 구성부(30)는 4지 교차로에 설치된 8개의 차량 신호등용 8개의 ZCT와 8개의 보행자 신호등 8개의 ZCT(30)로 구성된다.

한편, 본 실시예에서는, 차량 신호등이 4등화기로 구성되며, 4개의 전력선과 1개의 중립선으로 ZCT를 구성한다. 이에 따라, 1개 차량 신호등에 대해 5개의 선이 연결되고, 보행자 신호등은 2개의 전력선과 1개의 중립선으로 ZCT를 구성한다. 이에 따라, 보행자 신호등에 대해 3개의 선이 연결된다.

한편, 본 발명에 따라, 스마트 누전 감지부(50)는, 도 4 내지 도 6에 보인 바와 같이, 주제어부(100)의 CPU(10)와 VME버스로 통신하여 차량 신호등 및 보행자 신호등의 운용 상태를 검출한다.

스마트 누전 감지부(50)는 도 5에 보인 바와 같이, ZCT구성부(30)의 영상 전류를 측정하는 영상 전류 측정부 및 ZCT 정합부(53)와, 교차로 신호 제어기가 누전되어 전원이 오프되었을 때에도 스마트 누전 감지부(50)가 동작하도록 하기 위한 배터리로 구성되는 전원공급부(54), 메모리 및 주변회로(55), 차량 신호등 및 보행용 신호등이 누전되었을 때 어느 신호등이 켜졌을 때 누전상태인지 여부를 표시하는 LED/전면 패널 구동부(56), 누전 상태를 외부의 관리자에게 전송하기 위한 와이파이 모듈(57), 각 구성요소의 제어 기능을 하는 제어부(58)를 포함한다.

스마트 누전 감지부(50)에서, 영상 전류 변환부(53)는 도 5에 보인 바와 같이, 증폭기(53a)와 ADC(아날로그-디지털 변환기)(53b)로 구성된다.

차량 신호등과 보행자 신호등의 전력선이 연결된 ZCT구성부(30)에서 외부 커넥터를 통해 전류값이 입력되면, 증폭기(53a)를 통해 전류값이 증폭되고, ADC(53b)로 입력되어 디지털 신호로 변환되어 스마트 누전 감지부(50)의 제어부(58)로 입력된다. 제어부(58)는, ZCT 구성부(53)의 소정 위치에서 영상 전류를 감지시, CPU(10)로부터 신호 운용 상태 정보를 입력받아 상기 차량 신호등 및 보행자 신호등의 신호들 중에 어느 신호 상태에서 누전이 발생한 것인지 판단하여, ZCT구성부(30)의 누전이 발생한 위치를 LED/전면 패널 구동부(56)에 표시하도록 제어한다.

도 5의 전원공급부(54)의 배터리는 주 전원이 차단되어 스마트 누전 감지기 보드에도 전원이 차단되어도 누전 정보의 기록을 위해 일정 기간(수 초 : sec) 동안 동작을 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

누전 상태 LED 표시 패널(60)에는 도 5에 보인 바와 같이, 3색의 LED(L1, L2, L3)가 16개쌍이 배치되어 있고, 리셋 버튼(62)이 마련된다. 16개쌍의 LED 세트(61)는 4지 교차로에서 각 방향에 설치된 2개의 차량 신호등과 2개의 보행자 신호등 4방향의 누전 감지 상태를 표시한다. 이때, V2 신호의 유무는 교차로의 규모에 따라 결정된다.

L1은 차량 신호등의 적색/녹색 LED의 전력선이 누전인 경우 적색/녹색으로 켜진다. 그리고, L1은 보행자 신호등의 적색/녹색 LED의 전력선이 누전 상태인 경우에도, 적색/녹색으로 켜진다. L2는 차량 신호등의 황색 LED의 전력선이 누전인 경우에 황색으로 켜진다. L3는 차량 신호등의 녹색 화살표 LED의 전력선이 누전인 경우에 녹색으로 켜진다.

와이파이(Wi-Fi) 모듈(57)은, 802.11 와이파이 모듈로 구성되며, WLAN을 지원하는 모듈로써, 802.11 a/b/g/n/x등을 지원하는 장치로, 인터넷 또는 내부 데이터망과 핸드폰, PC장비 등과 같이 WLAN 프로토콜을 지원하는 무선 장비와 통신할 수 있게 하는 모듈이다. 802.11 와이파이 모듈은 삽입이 가능한 모듈 형태로 구성이 되어 있어서 CPU와 연동을 통해서, 해당 드라이버를 전송받아 운용하는 기능을 한다. 와이파이 모듈(57)은 AP(Access Point) 모드로 동작하고, 웹서버(Web Server) 기능을 내장할 수 있다.

현재, 상용되는 와이파이 기기는 USB 3.0 포트와 함께 다양한 기능이 제공하므로, FTP, 윈도우 파일 공유, 간이 웹서버를 지원할 수 있다. 즉, USB 3.0 포트를 통해 다양한 파일 공유 서비스(FTP, 윈도우 파일 공유, 간이 웹서버) 등을 사용할 수 있다. FTP는 서비스 실행 후 어디서나 외장하드로 연결한 파일에 FTP 접속 프로그램으로 연결할 수 있다.

이에 따라, 관리자가 현장에서 점검 시 누전 상태(누전 위치 및 누전량)을 확인하고자 할 때, 와이파이 모듈(57)을 통해, PC 또는 스마트폰 등으로 상태를 직접 확인할 수 있다. 와이파이 모듈(57)을 통해 누전 감지 상태를 확인하는 방법은 일반적인 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.

상술한 구성의 스마트 누전 감지부(50)의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다. 도 5의 스마트 누전 감지부(50)의 제어부(58)는 교통 신호 제어기(1)의 시동(Power On)과 함께 동작을 시작한다.

스마트 누전 감지부(50)의 동작과 함께 제어부(58)는 교통 신호 제어기(1)의 VME 버스의 주소 버스(Address Bus : A0~A15)와 데이터 버스(Data Bus : D0~D15)를 통해 CPU(10)에게 신호 운영 상태를 요청하여 신호상태가 변경될 때마다 지속적으로 상태정보를 수신하여 갱신(Update) 받게 된다.

스마트 누전 감지부(50)의 영상 전류 변환부(53)는 16개의 ZCT구성부(30)(48개 신호 전력선, 16개의 중립 전력선)로부터 발생하는 미세한 영상전류를 증폭기(53a)를 통해 증폭한다. 증폭된 영상전류 신호를 ADC(53b)를 통해 디지털 전류신호로 변환하고, 제어부(58)는 이를 이용하여 영상 전류의 유무 및 영상전류(누전) 크기를 측정한다.

제어부(58)는 주기적으로 영상전류의 유무와 크기를 모니터링하여 검출된 영상전류가 발생한 ZCT구성부(30)의 일련번호(1~16)에 따라 차량 신호등인지 보행용 신호등인지, 북동남서 방향 중 어느 곳인지를 판별한다.

ZCT 일련번호에 따라 방향과 차량 신호등, 보행자 신호등의 신호등 위치를 판별하고, 해당 ZCT가 차량용이면 4가지 신호등 및 중립선, 보행용이면 2가지 신호등 및 중립선 중 어디에서 영상전류가 발생했는지는 CPU(10)에서 지속적으로 갱신(update)하는 신호운용상태와 비교하여 판별한다.

스마트 누전 감지부(50)의 제어부(58)는 특정 부위에 영상전류가 검출되면 해당 위치에서 누전이 발생한 것으로 판단하고, 이에 해당하는, LED/전면 패널 구동부(56)의 LED를 점멸 또는 점등한다.

제어부(58)는 누전 발생 및 상태(누전 유무 및 누전량)에 대해서는 VME 버스를 통해 CPU(10)로 전달한다. CPU(10)는 전달된 누전 상태를 관리자 화면에 표시하거나 교통신호 관제 센터로 전달하여 관리자에게 통보될 수 있도록 한다.

스마트 누전 감지부(50)의 제어부(58)는 누전량이 일정크기(예컨대, 30mA) 이상이거나, 일정 시간(예컨대, 30msec)이상 지속되면 교통 신호 제어기의 누전 차단기(미도시)를 작동시켜 주 전원을 차단한다.

제어부(58)는 누전에 대한 정보를 내부 메모리에 저장한 후 주 전원을 자동으로 차단한다. 그리고, 제어부(58)는 향후 관리자가 현장 점검이나 수리를 위해 방문 시, LED/전면 패널 구동부(56)의 RST(Reset Button)을 누르면, 주 전원이 차단된 상태라도 제어부(58)는 누전 상태를 LED/전면 패널의 LED에 표시하여 주 전원을 켜지 않더라도 LED의 표시상태를 통해 누전 위치를 알 수 있도록 한다.

상술한 구성을 갖는 본 발명의 교통 신호 제어기에서는, 누전 감지 보드가 어느 zct에서 누전을 검출했느냐에 따라, 어떤 LSU에서 누전이 발생하는지 알 수 있고, 누전 발생 감지시에 누전 감지 보드가 LSU의 운영상태를 체크하여, 어느 신호등 램프에서 누전이 발생하는지 알 수 있다. 그리고, 본 발명은, 신호등의 스텝 체인지에 상관없이 누설이 발생하면 중립선에서 누설이 발생하는 것이고, 스텝 체인지때 누설이 발생하면, 해당 스텝의 선에서 누설이 발생하는 것으로 판단한다. 예를 들어, 6개의 나가는 선 중에 5개는 살아있고, 6개가 묶인 후에 나오는 선에서 누전이 발생하면, 누설이 계속 발생한다. 즉, 인입선에서 발생하는지 또는 중립선에서 발생하는지 알 수 있다. 그리고, 이와 같은 본 발명에 의하면, 대형 4지 교차로에서, 동일 신호등 3개가 동시에 켜지는 경우에, 분기되는 지점이 교통 신호기 내에 있어, 교통신호 제어기의 제작 비용은 증가하지만, 정밀하게 제어할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 교통 신호 제어기의 누전 감지 방법의 간략 순서도이다. 도 8에 보인 바와 같이, 신호등 제어기의 중앙처리장치(10)가 신호 운영 상태를 저장한다(S1). 스마트 누전 감지부(50)의 제어부(58)가 차량 신호등, 보행자 신호등의 전원공급선의 영상 전류를 주기적으로 측정한다(S2). 누전이 검출되면(S3), 제어부(58)는 신호 운용 상태를 신호등 제어기의 중앙처리장치(10)에 신호 운용 상태를 요청한다(S4). 그러면, 중앙처리장치(10)가 스마트 누전 감지부(50)의 제어부(58)에 신호 운용 상태를 전송한다(S5).

스마트 누전 감지부(50)의 제어부(58)는 신호 운용 상태에 기초하여, 교차로 방향을 검출하고, 차량 신호등 또는 보행자 신호등 중 소정 신호의 누전 상태를 검출한다(S6). 스마트 누전 감지부(50)의 제어부(58)는 현재 신호 운용 상태와, 미리 설정된 차량 신호등 및 보행자 신호등의 누전 판단 기준에 따라, 누전 상태인 신호등을 검출한다(S7). 스마트 누전 감지부(50)의 제어부(58)는 누전 상태 신호등을 표시하기 위해 미리 설정된 표시 방식에 따라 누전 상태인 표시등을 LED/전면 패널에 표시한다. 여기서, 미리 설정된 누전 판단 기준 및 미리 설정된 누전 표시 방식은 아래의 교통 신호 제어기의 차량 신호등의 누전 감지 방법에서 상세히 설명한다.

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 교통 신호 제어기의 차량 신호등의 누전 감지 방법의 상세 순서도이고, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 교통 신호 제어기의 보행자 신호등의 누전 감지 방법의 상세 순서도이다.

먼저, 차량 신호등이 다음과 같이, vx(직전 신호)->vy(현재 신호)->vz(다음 신호) 순서로 변환되는 것으로 전제한다.

도 9에 보인 바와 같이, 제어부(58)가 중앙처리장치(CPU)(10)과 통신하여 교통 신호등 운용 상태를 검출한다(T1). 교통 신호등이 차량 신호등이면, 제어부(58)가 현재 신호등의 직전 누전 신호(vx)를 확인한다(T2). 차량 신호등이 1사이클의 시간동안, 즉 3색 신호등 또는 4색 신호등에서 각 스텝의 표시 신호가 순차로 변경되어 처음 표시 신호로 다시 돌아오는 시간 동안, 누전이 지속되는지 판단한다(T4). 제어부(58)는 판단결과, 1사이클 시간동안 누전이 지속되는 것이 아니면, 현재 신호 vy가 이중 신호인지 판단한다(T5). 판단결과, 현재 신호 vy가 이중 신호가 아니면 현재 신호 상태(vy)가 누전인 것으로 판단한다(T6). 이는 1사이클 동안 누전 지속이 되지 않았고, 현재 신호가 이중 신호가 아닌 경우이므로, 현재 신호 상태가 누전인 것으로 판단한다.

한편, T5단계의 판단결과, 현재 신호(vy)가 이중 신호이면, 제어부(58)는1phase 대기하고(T7), 다음 표시 신호는 vz가 된다. vz가 이중 신호인지 판단하여(T8), vz가 이중 신호가 아니면, 제어부(58)는 누전이 미리 설정된 시간동안 지속되는지 확인한다(T9). T9의 확인결과, 누전이 미리 설정된 시간동안 지속되지 않으면, 제어부(58)는 vy상태의 신호가 vz상태의 신호와 동일한 표시등을 포함하는지 판단한다(T10). 즉, vy상태의 신호가 vz상태의 신호를 포함하는지 판단한다. 예를 들면, 신호등이 적색+황색(vy)에서 적색(vz)으로 변경되는 경우인지 판단한다. 이러한 신호는 4색등 3스텝 신호등에서 직전 이중 신호(vy) 상태에서 현재 단독 신호(vz)가 누전인 것을 고려한 것이다.

vy신호가 vz신호를 포함하지 않으면, 제어부(58)는 직전 이중신호상태(vy)가 누전인 것으로 판단한다(T11). 이는, vy가 2가지 신호 누전인 상태로서, 적색등(vx) 다음에 녹색 및 좌회전(화살표) 신호가 동시에 점등/소등(vy)(좌회전과 직진 신호가 항상 동시에 켜졌다 꺼짐)하였다가, 황색등(전이신호)(vz)가 켜지는 경우에 해당한다.

한편, 제어부(58)는 T9단계의 확인 결과 누전이 설정된 시간동안 지속되면, 현재 신호 상태(vz)가 누전인 것으로 판단하고(T13), 관리자에게 무선통신을 통해 보고한다(T15).

한편, 제어부(58)는 T10단계의 판단결과, vy상태의 신호가 vz상태의 신호를 포함하면, 즉 이중 신호였다가 단일 신호가 되면(적색+황색 신호(vy)에서 적색 신호(vz) 변경되는 경우), 누전이 지속되지 않는 상태에서, 단일 신호로 바뀐 경우이므로, 누전이 복구된 것으로 판단하고(T14), 관리자에게 보고한다(T15).

한편, 제어부(58)는 T8단계의 판단결과, vz가 이중 신호이면(직전 이중신호(vy)상태에서 누전 후 현재 이중신호(vz)인 경우), 누전이 일정시간 동안 지속되는지 판단한다(T16). 판단결과 누전이 일정 시간동안 지속되지 않으면, 누전이 복구된 것으로 판단하고(T17), 관리자에게 보고한다(T21).

그리고, 제어부(58)는 T16의 판단결과, 누전이 일정 시간동안 지속되면, 1사이클의 시간동안, 즉 3색 신호등 또는 4색 신호등에서 각 스텝의 표시 신호가 순차로 변경되어 처음 표시 신호로 다시 돌아오는 시간 동안, 누전이 지속되는지 판단한다(T18). 제어부(58)는 누전이 지속되는지 판단결과 1사이클 시간 동안 누전 지속이 아니면, 직전 이중 신호 상태(vy)에서 현재 이중 신호 상태(vz)로 변경후 사라진 신호가 누전이라고 판단한다(T19).

예를 들어, 5스텝의 4색등의 경우에, 스텝4에서 스텝5로 변경시 누전인 경우로서, 직전의 이중 신호(vy)가 적색등과 녹색 화살표등이 동시 켜지는 이중 신호(좌회전 신호)였다가, 현재의 이중 신호(vz)가 적색등과 황색등이 동시 켜지는 이중 신호(전이 신호)로 변경 후, 사라진 신호가 누전이 되는 것이다. 즉, 녹색 화살표등이 누전인 것으로 판단하고, 이를 무선통신을 통해 관리자에게 보고한다(T20). 또한, 3스텝 3색등의 경우에, 스텝2에서 스텝3으로 변경시 누전의 경우로서, 적색등과 녹색화살표등이 켜지는 스텝2에서, 적색등과 황색등이 켜지는 스텝3으로 변경 후, 사라진 신호가 누전이 되므로, 녹색 화살표등이 누전인 것으로 판단한다.

한편, T4단계로 돌아가, 1사이클의 시간동안, 즉 3색 신호등 또는 4색 신호등에서 각 스텝의 표시 신호가 순차로 변경되어 처음 표시 신호로 다시 돌아오는 시간 동안, 누전이 지속되면, 현재 신호등(vy)이 4색 신호등인지 판단하여(T22), 4색 신호등이면, vn 중립선이 누전인 것으로 판단하고(T23), 무선통신을 통해 관리자에게 보고한다(T25).

제어부(58)는 T22단계의 판단결과 현재 신호등(vy)이 3색 신호등이면, vn중립선 또는 적색등이 누전인 것으로 판단하고(T24), 무선통신을 통해 관리자에게 보고한다(T25). vn중립선 또는 적색등이 누전인 것이 적용되는 경우는, 3색 신호등이 1사이클 도는 동안, 적색등이 계속 켜져 있는 T자형 교차로에서의 차량 신호등의 신호등인 경우이다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 신호 제어기의 보행자용 교통 신호등의 누전 상태 검출 방법의 순서도이다. 보행자 신호등은 px(직전 신호)->py(현재 신호)순으로 변환되는 것으로 전제한다.

도 10에 보인 바와 같이, 제어부(58)는 교통 신호등 운용 상태를 검출한다(T31). 교통 신호등이 보행자 신호등이면, 현재 신호등의 직전 신호(px)의 누전을 확인한다(T32). 제어부(58)는 누전이 일정시간 지속되는지 확인한다(T33). 제어부(58)는 직전 신호 확인한 이후로 누전이 지속되면, 현재 신호 상태(py)가 누전인 것으로 판단하고(T34), 무선통신을 통해 관리자에게 보고한다(T37).

한편, 제어부(58)는 누전이 지속되지 않으면, pn중립선이 누전인 것으로 판단하고(T36), 무선통신을 통해 관리자에게 보고한다(T37).

위에 설명한 과정을 통해, 보행자 신호등에서, 녹색 또는 적색일 때 누전을 감지할 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 교통 신호 제어기의 교통 신호기 누전 감지부 누전 감지 보드에 설치된 누전 상태 표시 패널 및 누전 표시 상태 테이블 예시도이고, 도 12는 본 발명에 따른 교통 신호 제어기에서 ZCT와 LED 배치표이다.

도 11에 보인 바와 같이, 누전 상태 LED 표시 패널에는 3색의 LED(L1, L2, L3)가 16개쌍이 배치되어 있고, 리셋 버튼이 마련된다. 16개쌍의 LED 세트는 4지 교차로에서 각 방향에 설치된 2개의 차량 신호등과 2개의 보행자 신호등 4방향의 누전 감지 상태를 표시한다. 이때, V2 신호의 유무는 교차로의 규모에 따라 결정된다.

L1은 차량 신호등의 적색/녹색 LED의 전력선이 누전인 경우 적색/녹색으로 켜진다. 그리고, L1은 보행자 신호등의 적색/녹색 LED의 전력선이 누전 상태인 경우에도, 적색/녹색으로 켜진다. L2는 차량 신호등의 황색 LED의 전력선이 누전인 경우에 황색으로 켜진다. L3는 차량 신호등의 녹색 화살표 LED의 전력선이 누전인 경우에 녹색으로 켜진다.

차량 신호등 또는 보행자 신호등에서 적색/녹색의 전력선에서 누전이 감지되면, L1의 LED가 적색/녹색으로 켜진다. 즉, 적색 전력선이 누전되면 L1의 LED가 적색으로 켜지고, 녹색의 전력선에서 누전이 감지되면, L1의 LED가 녹색으로 켜진다.

L2의 LED는 차량용 황색 신호등의 전력선이 누전 상태인 경우 황색으로 켜지고, L3의 LED는 차량용 화살표 신호등의 전력선이 누전 상태인 경우에 녹색으로 켜지는 것이다. L2 및 L3 LED가 꺼진 상태이면, 누전이 아닌 정상 상태를 나타낸다.

한편, L1, L2, L3의 LED가 모두 켜지면, 중립선이 누전이거나, 차량 신호등 또는 보행자 신호등 색 구분없이 항시 누전되는 상태를 나타낸다.

4색 3스텝 신호등에서의 녹색등(직진 신호)과 녹색 화살표등(좌회전 신호)가 동시 점등/소등되는 신호인 경우에는, L1 및 L3의 LED가 동시에 녹색으로 점등된다.

도 12에 보인 바와 같이, 본 ZCT와 LED 배치표에서, V는 차량 신호등을 의미하고, P는 보행자 신호등을 의미한다.

도 12에 보인 바와 같이, 북쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 1번째 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결된다.

그리고, 동쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 5번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결된다. 그리고, 남쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 9번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결된다.

그리고, 서쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 13번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결된다.

마찬가지로, 추가 차량 신호등의 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이, 각각, 2번째, 6번째, 10번째, 14번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결된다.

한편, 좌측 보행자 신호등은, 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽방향 보행자 신호등의 신호 중에, 적색(R), 녹색(G), 중립선(N)이 각각 전력선에 1개씩으로 연결되어, 총3개의 선이, 각각, 3번째, 7번째, 11번째, 15번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결된다. 또한, 우측 보행자 신호등은, 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽방향 보행자 신호등의 신호 중에, 적색(R), 녹색(G), 중립선(N)이 각각 전력선에 1개씩으로 연결되어, 총3개의 선이, 각각, 4번째, 8번째, 12번째, 16번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결된다.

이에 따라, 북쪽의 제1차량 신호등(북-V1)의 누전시에는 1번째의 LED가 켜지고, 북쪽의 제2차량 신호등(북-V2)의 누전시에는 2번째의 LED가 켜진다. 북쪽의 제1보행용 신호등(북-P1)의 누전시에는 3번째의 LED가 켜지고, 북쪽의 제2보행용 신호등(북-P2)의 누전시에는 4번째의 LED가 켜진다.

동쪽의 제1차량 신호등(동-V1)의 누전시에는 6번째의 LED가 켜지고, 동쪽의 제2차량 신호등(동-V2)의 누전시에는 7번째의 LED가 켜진다. 동쪽의 제1보행용 신호등(P1)의 누전시에는 8번째의 LED가 켜지고, 동쪽의 제2보행용 신호등(P2)의 누전시에는 9번째의 LED가 켜진다.

또한, 남쪽의 제1차량 신호등(남-V1), 남쪽의 제2차량 신호등(남-V2), 남쪽의 보행자용 제1신호등(남-P1), 남쪽의 보행자용 제2신호등(남-P2), 서쪽의 제1차량 신호등(서-V1), 서쪽의 제2차량 신호등(서-V2), 서쪽의 보행자용 제1신호등(서-P1), 서쪽의 보행자용 제2신호등(서-P2)은 유사한 방식으로, 각각 9~16번째의 LED가 켜진다.

상술한 구성의 본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 복잡하고 다수의 신호등 지중 케이블 구성으로 누전 시 누전 파악의 어려움으로 인한 누전 복구 지연을 개선할 수 있다. 누전의 위치를 가시적으로 표시하여 누전 복구 시간을 단축할 수 있다. 누전복구 시간 단축으로 유지보수 비용을 절감한다. 누전복구시간 단축으로 신호등 점멸 또는 동작 중지로 교차로 통과 차량 및 보행자 사고 위험이 감소될 수 있다.

빠르고 원활한 신호등 동작으로 교차로를 통과하는 차량 및 보행자 소요 시간 단축으로 간접적 경제 효과를 증대시킬 수 있다.

둘째, 누전 발생을 사전 감지 못하여 야기되는 전원 차단 긴급 상태 발생 개선할 수 있다. 누전 차단 이하의 누설 전류를 감지하여 유지보수자에 통보할 수 있다. 누전 차단 사전에 누전 부위를 보수하여 누전으로 인한 신호등 점멸이나 중단 시간, 횟수를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 누전 위치를 가시적으로 표시하여 누전 복구 시간 단축시킬 수 있고, 누전복구 시간 단축으로 유지보수 비용 절감된다. 그리고, 누전복구시간 단축에 의해, 신호등 점멸 또는 동작 중지로 교차로 통과시 발생하는 차량 및 보행자 사고 위험을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 누전 발생을 사전 감지하지 못하여 야기되는 전원 차단 긴급 상태 발생을 개선할 수 있다. 누전 차단 사전에 누전 부위를 보수하여 누전으로 인한 신호등 점멸 또는, 중단 시간, 횟수를 최소화할 수 있다.

본 발명에 의하면, 빠르고 원활한 신호등 동작으로 교차로를 통과하는 차량 및 보행자 소요 시간 단축으로 간접적 경제 효과를 증대시킬 수 있다.

상기는 본 발명의 예시로서, 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다. 본 발명의 몇 가지 예시적인 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명의 신규 교시 및 이점으로부터 현저하게 일탈하지 않고, 많은 변경이 예시적인 실시 형태에 있어서 가능한 것을 당업자라면 용이하게 이해할 것이다. 따라서 모든 그러한 변경은 특허청구의 범위에서 정의되는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것이 의도된다. 따라서 상기가 본 발명의 예시이며, 공개된, 또는 본 명세서에 공개되는 발명에 있어서 특정의 실시 형태에 한정되는 것으로서 해석되어서는 안 되며, 개시된 실시 형태로의 변경 및 다른 실시 형태가 본 명세서에 개시되는 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 이해해야 할 것이다.

1 : 교통 신호 제어기 10 : CPU
20 : LSU 30 : ZCT 구성부
40a : 차량 교통 신호등 40b : 보행자 교통 신호등
50 : 교통 신호기 누전 감지부(스마트 누전 감지부)
51 : VME 버스 52 : 외부 커넥터(J2)
53 : 영상 전류 변환부 54 : 전원공급부(배터리)
55 : 메모리 및 주변회로 56 : LED/전면 표시 패널 구동부
60 : LED/전면 패널

Claims (13)

1. 교차로 차량 신호등 및 보행자 신호등을 제어하는 교통 신호 제어기로서,
   교차로 신호등의 온오프를 제어하는 중앙처리장치(CPU)에 의해 교통신호 제어기의 제어 기능을 하는 주제어부(MCU),
   상기 주제어부의 제어신호에 따라 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 온오프하는 복수의 등기 구동 장치(LSU: Load Switch Unit),
   상기 복수의 등기 구동 장치와 3지 이상의 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 연결하는 ZCT 구성부와,
   표시부와,
   상기 ZCT 구성부의 소정 위치에서 영상 전류를 감지시, 상기 CPU로부터 신호 운용 상태 정보를 입력받아, 상기 차량 신호등 및 보행자 신호등의 신호들 중에 어느 신호 상태에서 누전이 발생한 것인지 미리 설정된 판단 기준에 따라 판단하여, 상기 ZCT구성부의 누전이 발생한 위치를 상기 표시부에 표시하는 교통 신호기 누전 감지부를 포함하고,
   상기 교통 신호기 누전 감지부는,
   복수의 교차로 신호등의 온오프 상태를 기록하는 상기 중앙처리장치와 통신하기 위한 VME 버스부를 갖는 J1커넥터와,
   상기 ZCT 구성부로부터 영상 전류 신호를 입력받기 위한 J2커넥터와,
   상기 J2커넥터를 통해 입력되는 영상 전류 신호를 디지털 신호로 변환하는 영상 전류 변환부와,
   교통 신호 제어기의 전면에 설치되어, 제어부로부터의 제어 신호에 따라 상기 차량 신호등 및 보행자 신호등의 각 신호시 누전 발생 여부를 표시하도록 상기 표시부를 구동하는 LED 누전 표시 구동부와,
   상기 J1커넥터를 통해 상기 주제어부의 상기 중앙처리장치로부터 차량 신호등 및 보행자 신호등의 현재 상태 정보를 수신하여 임시 저장 및 갱신하고, 상기 영상 전류 변환부로부터 입력되는 영상 신호가 누전 상태로 판단되면, 상기 J1커넥터를 통해 입력된 현재 신호등의 상태 정보에 기초하여 어느 신호 상태가 누전 상태인지 인식하고, 미리 설정된 누전 표시 방식에 따라 누전 상태인 표시등을 표시하도록 상기 LED 누전 표시 구동부를 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리를 포함하고,
   상기 제어부는, 누전인 신호 상태가 차량 신호등인 경우, 차량 신호등이 직전 신호(vx)->현재 신호(vy)->다음 신호(vz)로 변환하는 것으로 전제할 때, 직전 누전 신호를 확인하고, 차량 신호등의 순서가 순차로 변환하여 돌아오는 1사이클 동안 대기한 후에 누전이 지속되면,
   현재 차량 신호등의 신호가 2개의 표시등이 켜지는 이중 신호인지 판단하고, 이중 신호이면, 현재 신호가 누전인 것으로 판단하고,
   차량 신호등의 현재 신호(vy)가 이중 신호가 아니면, 다음 신호까지(1phase) 대기한 후, 다음 신호(vz)가 이중 신호인지 판단하여, 이중 신호이면, 1사이클 동안 누전이 지속되는지 대기하여 1사이클 후, 누전이 지속되지 않으면 직전 신호 상태(vy')에서 현재 신호(vz')로 변경 후 사라진 신호가 누전인 것으로 판단하고, 1사이클 후에도 누전이 지속되면 4색 신호등의 경우엔 중립선 누전으로 판단하고, 3색 신호등의 경우엔 중립선 또는 적색등 누전으로 판단하고,
   한편, 다음 신호(vz)가 이중 신호가 아니면, 누전이 일정 시간 이상 지속되는지 체크하여 누전이 지속되면 현재 신호(vz')가 누전인 것으로 판단하고, 누전이 지속되지 않으면, 현재 신호(vy)가 다음 신호(vz)를 포함하는지 체크하여 포함하지 않으면, 직전 이중 신호 상태(vy')의 2가지 엘이디(신호색) 누전(적색등 후, 녹색 및 좌회전 신호가 동시 점등/소등 되는 경우)이라 판단하고, 현재 신호(vy)가 다음 신호(vz)를 포함하면 누전이 복구된 것으로 판단하고,
   상기 제어부는 판단결과들을 통신부를 통해 판단 결과를 무선통신을 통해 관리자에게 보고하는 것을 특징으로 하는 교통 신호 제어기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 중앙처리장치로부터의 보행자 신호등 신호 운용 정보에 기초하여, 직전 신호가 누전인 경우, 누전이 일정시간 지속되면 현재 신호 상태가 누전인 것으로 판단하고, 누전이 일정시간 이상 지속되지 않으면, 중립선 누전으로 판단하는 것인, 교통 신호 제어기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 ZCT 구성부는, 상기 차량 신호등용 적색, 녹색, 황색, 녹색 화살표를 켜기 위한 표시등의 전력선과 ZCT연결용 중립선과, 상기 보행자 신호등용 적색, 녹색 표시등의 전력선과 ZCT연결용 중립선을 포함하고,
   4지 교차로의 경우, 상기 차량 신호등으로서, 각 차량 주행 방향에 대해, 동일하게 온오프되는 신호등이 4방향 2개씩, 총 8개가 설치되고, 상기 보행자 신호등으로서, 4지 교차로의 각 횡단보도에 2개씩 총 8개가 설치되어, 상기 ZCT 구성부는 16개 이상의 ZCT를 포함하고,
   상기 제어부는 주기적으로 영상 전류의 유무와 크기를 모니터링하여 검출된 영상전류가 발생한 ZCT의 일련번호(1~16)에 따라 차량 신호등인지 보행자 신호등인지, 북동남서 방향 중 어느 곳인지를 판별하는 것인, 교통 신호 제어기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 영상 전류 변환부는,
   상기 J1커넥터를 통해 상기 ZCT 구성부로 입력되는 영상 신호를 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기에서 증폭된 누전 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD변환부를 포함하는 것인, 교통 신호 제어기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 표시부로서, 누전 상태 LED 표시 패널에는 3색의 LED(L1, L2, L3)가 16개쌍이 배치되어 있고, 리셋 버튼이 마련되고, 16개쌍의 3색 LED 세트는 4지 교차로에서 각 방향에 설치된 2개의 차량 신호등과 2개의 보행자 신호등 4방향의 누전 감지 상태를 표시하고, L2 및 L3 LED가 꺼진 상태이면, 누전이 아닌 정상 상태를 나타내고, 상기 L1, L2, L3의 LED가 모두 켜지면, 중립선이 누전이거나, 차량 신호등 또는 보행자 신호등 색 구분없이 항시 누전되는 상태를 나타내고,
   상기 L1은 차량 신호등 및 상기 보행자 신호등의 적색/녹색 LED의 전력선이 누전인 경우 적색/녹색으로 켜지고, 상기 L2는 차량 신호등의 황색 LED의 전력선이 누전인 경우에 황색으로 켜지고, 상기 L3는 차량 신호등의 녹색 화살표 LED의 전력선이 누전인 경우에 녹색으로 켜지고, 3스텝으로 변환하는 4색 차량 신호등의 녹색과 녹색 화살표 표시등이 동시 점등 및 소등 신호가 누전시에 L1, L3가 동시에 녹색으로 켜지는 것인, 교통 신호 제어기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 누전 상태 LED 표시 패널에서, 북쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 1번째 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 동쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 5번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 남쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 9번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 서쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이 13번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 추가 차량 신호등의 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽방향 차량 신호등의 신호 중에, 적색(R), 황색(Y), 화살표(A), 녹색(G), 중립선(N)은 각각 전력선 1개씩으로 연결되어, 총5개의 선이, 각각, 2번째, 6번째, 10번째, 14번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고,
   또한, 좌측 보행자 신호등은, 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽방향 보행자 신호등의 신호 중에, 적색(R), 녹색(G), 중립선(N)이 각각 전력선에 1개씩으로 연결되어, 총3개의 선이, 각각, 3번째, 7번째, 11번째, 15번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되고, 우측 보행자 신호등은, 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽방향 보행자 신호등의 신호 중에, 적색(R), 녹색(G), 중립선(N)이 각각 전력선에 1개씩으로 연결되어, 총3개의 선이, 각각, 4번째, 8번째, 12번째, 16번째의 누전 표시등(L1, L2, L3)에 연결되는 것인, 교통 신호 제어기.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 ZCT 구성부의 특정 위치에서 영상 전류가 검출되면 해당 위치에서 누전이 발생한 것으로 판단하고, 누전 발생 및 상태(누전 유무 및 누전량)를 상기 VME 버스부를 통해 상기 중앙처리장치로 전달하는 것인, 교통 신호 제어기.
10. 제7항에 있어서,
    상기 교통 신호기 누전 감지부는, 무선 통신을 위한 와이파이 모듈을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 누전 상태 정보를 상기 와이파이 모듈을 통해 원격의 관리자에게 전송하고,
    상기 와이파이 모듈은, 상기 제어부와 UART로 통신하는 MCU와, 상기 MCU의 제어에 따라 무선 통신을 수행하는 와이파이 모듈 칩을 포함하는 것인, 교통 신호 제어기.
11. 중앙처리장치(CPU)에 의해 교통신호 제어기의 제어 기능을 하는 주제어부(MCU), 상기 주제어부의 제어신호에 따라 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 온오프하는 복수의 등기 구동 장치(LSU: Load Switch Unit), 상기 복수의 등기 구동 장치와 3지 이상의 교차로의 차량 신호등 및 보행자 신호등을 연결하는 ZCT 구성부를 구비한 교통 신호 제어기의 누전 감지 방법으로서,
    상기 ZCT 구성부의 소정 위치에서 영상 전류를 감지하는 단계;
    상기 중앙처리장치로부터 신호 운용 상태 정보를 제공받는 단계;
    상기 신호 운용 상태 정보와 미리 설정된 누전 판단 기준에 따라 상기 차량 신호등 또는 보행자 신호등의 신호들 중에 어느 신호 상태의 어느 표시등에서 누전이 발생한 것인지 감지하는 단계; 누전이 발생한 표시등을 미리 설정된 표시 방식에 따라 누전 표시하는 단계를 포함하고;
    제어부가 상기 중앙처리장치에 차량 신호등 신호 운용 정보를 요청 및 수신하는 제1단계;
    상기 제어부는, 누전인 신호 상태가 차량 신호등인 경우, 차량 신호등이 직전 신호(vx)->현재 신호(vy)->다음 신호(vz)로 변환하는 것으로 전제할 때, 직전 누전 신호를 확인하고, 차량 신호등의 순서가 순차로 변환하여 돌아오는 1사이클 동안 대기한 후에 누전이 지속되면, 현재 차량 신호등이 이중 신호인지 판단하고, 이중 신호이면, 현재 신호가 누전인 것으로 판단하는 제2단계;
    제2단계에서, 상기 차량 신호등의 현재 신호(vy)가 이중 신호가 아니면, 다음 신호까지(1phase) 대기한 후, 다음 신호(vz)가 이중 신호인지 판단하는 제3단계;
    상기 제3단계에서, 다음 신호(vz)가 이중 신호이면, 1사이클 동안 누전이 지속되는지 대기하여 1사이클 후, 누전이 지속되지 않으면 직전 신호 상태(vy')에서 현재 신호(vz')로 변경 후 사라진 신호가 누전인 것으로 판단하는 제4단계;
    상기 4단계에서, 1사이클 후에도 누전이 지속되면 4색 신호등의 경우엔 중립선 누전으로 판단하고, 3색 신호등의 경우엔 중립선 또는 적색등 누전으로 판단하는 제5단계;
    상기 제3단계에서, 다음 신호(vz)가 이중 신호가 아니면, 누전이 일정 시간 이상 지속되는지 체크하여 누전이 지속되면 현재 신호(vz')가 누전인 것으로 판단하는 제6단계;
    상기 제6단계에서, 누전이 지속되지 않으면, 현재 신호(vy)가 다음 신호(vz)의 신호색을 포함하는지 체크하여, 포함하지 않으면, 직전 이중 신호 상태(vy')의 2가지 엘이디(신호색) 누전(적색등 후, 녹색 및 좌회전 신호가 동시 점등/소등 되는 경우)이라 판단하고, 현재 신호(vy)가 다음 신호(vz)의 신호색을 포함하면 누전이 복구된 것으로 판단하는 제7단계; 및
    상기 제어부가 각 단계에서의 판단결과를 누전 표시 패널에 미리 설정된 표시 방식으로 표시하는 제8단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 교통 신호 제어기의 누전 감지 방법.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 중앙처리장치에 보행자 신호등 신호 운용 정보를 요청 및 수신하는 단계;
    상기 보행자 신호등 신호 운용 정보 기초하여, 직전 신호가 누전인 경우, 누전이 일정시간 지속되는지 체크하는 단계;
    체크결과 누전이 일정시간 지속되면, 현재 신호 상태가 누전인 것으로 판단하는 단계;
    체크결과 누전이 일정시간 이상 지속되지 않으면, 중립선 누전으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것인, 교통 신호 제어기의 누전 감지 방법.
    

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