KR20010045705A - 교통신호등 및 그의 제어방법 - Google Patents

Abstract

교통신호등 및 그의 제어방법은 저전류 저전압의 다수의 LED를 제어회로와 함께 구비한 회로기판, 회로기판 전방에 LED빛을 증폭집중하는 다단계로 되는 확대렌즈와 이 확대렌즈 전방에 설치되어 빛을 다시 증폭하고 직진방사히는 투명렌즈로 구성되어서 일몰후 밧데리구동되게 소비전력량과 밧데리 충전량을 비교하도록 하고 그 결과로 신호등을 제어하게 한다.

Description

교통신호등 및 그의 제어방법{Traffic Light and Control Method Thereof}

이 발명은 저전류 저전압구동 되는 LED를 이용한 교통신호등 및 그의 작동제어방법에 관한 것이다.

통상 교통신호등이라함은 AC전원을 이용하는 램프를 이용하는 것이 그 주종을 이루고 있다. 실예로 들면 포물경의 중심에 램프가 위치되고, 이 포물경의 전면에는 신호표지색을 갖는 색 렌즈가 설치되는 구조로 되어 있다.

이러한 신호등은 전원공급시스템에 연결되어야하고 그의 정기적인 유지 보수가 필요하며, 특히 램프 수명이 그리 길지 않다는 단점이 있다.

이러한 점에 착안하여 LED를 이용한 교통신호등을 구현하려는 여러 가지 시도가 있었다. 그러나, LED자체로는 교통신호등으로 요구되는 명도 및 휘도를 맞추지 못하였고, 이 명도 및 휘도를 갖기 위하여서는 LED의 구조자체를 변경하거나 LED소비지전력을 높이는 등의 다양한 방법을 도입하였었으나, LED의 가격이 상승되고, 구동회로의 전력이 상승 될 뿐만아니라 구동회로가 복잡해지는 등의 단점이 있게 되었다.

그러므로, 저전류 전전압을 유지하는 기존의 LED를 사용하여 교통신호등으로 요구되는 명도 및 휘도를 갖도록 한다면 매우 바람직 할 수 있다.

이 발명은 저전류 저전압 구동되는 LED를 이용한 교통신호등을 제공하는데 그 목적이 있다.

이 발명의 다른 목적은 LED를 이용한 경고등을 밧데리 구동되게 제어하는 방법을 제공하는데 있다.

도1은 이 발명을 나타내는 교통신호등의 단면도.

도2는 이 발명을 사용하는 일양태를 보인 개략선도

도3은 이 발명을 경고등에 적용하여 제어하는 플로우챠트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 신호등 2: 프레임 3: 기판

4: LED 6: 투명확대렌즈 7: 투명렌즈

11: 밧데리 12: 솔라셀플레이트 13: 유로등

14: 경고등

이 발명의 교통신호등은 동체내에 일체로 조립되는 구성으로 되고 LED에 전원을 공급하는 전원부와 LED 구동을 제어하는 제어부로 이루어진 회로기판과; 회로기판의 전면에 설치되는 다수의 LED의 빛을 증폭하도록 하는 플라스틱재로 만들어진 투명확대렌즈와; 이 확대렌즈의 배율의 초점거리에 일치시켜 고정되어 또다시 LED의 빛을 증폭하고 직선방사하는 투명렌즈들로 구성되어 있다.

이러한 신호등은 LED의 자체고유색을 선택하는데 따라 적, 청의 신호등, 화살표 및 사람의 걷거나 정지된 상태의 패턴으로 LED를 구성시켜서 경고등 및 보행신호등으로 이용 될 수 있음은 물론이다.

따라서, 이 발명은 저전류 저전압 구동 LED를 사용하므로 DC밧데리 구동이 가능하며, 이 DC밧데리에 대하여 일정크기의 솔라셀판을 연결하므로 항시 전원을 충전시켜서, 경고등에서 사용 될 수 있다.

이러한 경고등에 적용되는 밧데리 구동 경고등은 자체 제어회로를 구비하여 작동되는데, 일몰 인출인가를 판단하는 단계와 일몰인 경우 밧데리 충전량을 검출하고, 일몰 후 계절에 따른 표준 소요전력량을산출 한다음 밧데리 용량과 소비용량을 비교하며, 밧데리 용량이 큰 경우 경고등을 온하고 밧데리의 용량이 작은 경우는 별도의 방전상태 표시등을 표시하거나 서비스 위치에 무선으로 밧데리 방전을 알리도록 한다.

이 발명을 첨부도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

교통신호등(10)은 동체(1)로 구성되고 이 동체내에는 도면에 도시되지 않는 방법으로 프레임(2)이 설치되어 있다. 이 프레임(2)에는 동체내부로 회로기판(3)이 고정된다. 회로기판(3)에는 도면에서 좌측으로 다수의 LED(4)들이 소정 배열로 되고 그 뒷면의 전원부 및 제어회로가 위치될 수 있다. 도면상에는 트랜스(5)와 그 외 다른 전자회로 부품들로 회로부를 구성한다. 이 회로부는 공지회로이므로 그 상세설명은 생략한다. 이 회로부는 동체(1)의 공간에 LED기판과 별도로 설치될 수 있음은 물론이다. 회로기판3)의 전면에는 LED의 빛을 증폭하도록 하고 동시에 동체의 면적내에서 집중되게 할 수 있는 투명확대렌즈(6)는 플라스틱재로 된다. 이 투명확대렌즈(6)의 전방에는 투명렌즈(7)가 설치되고 이 투명렌즈(7)는 또다시 LED의 빛을 증폭하여 직선으로 방사하게 된다.

그러므로, 이 교통신호등(1)은 저전류 저전압 LED의 빛을 2번이거나 그 이상을 증폭시키고 집중시켜서 규격으로 요구되는 명도 및 휘도를 만족시킬 수 있다. 또한, LED는 다양한 색과 패턴을 가지도록 배열이 가능하므로 일반교통신호등에서 사용되는 색렌즈 대신 투명렌즈를 사용하는 것이 가능하고, LED의 배열이 용이하므로 경고등표시, 보행자 지시등 또는 차량유도등으로 다양하게 적용할 수 있다.

특히 이 발명은 저전류 저전압 LED를 이용하므로 밧데리 구동될 수 있어 전원공급이 원할하지 못한 장소에 설치가 가능하고 밧데리 전원공급이 이루어지는 한 그 작동제어가 용이함을 알수 있다.

이러한 점에 착안하여 이 발명은 도2의 도시와 같이 전원공급 및 제어시스템을 구현할 수 있다.

밧데리(11)는 솔라셀플레이트(12)에 연결되어 전력을 공급받고 충전상태로 된다. 이렇게 충전된 전력은 일몰후 또는 어두운 날 도시되지 않는 제어회로에 의하여 경고등(13) 또는 보행자등(14)을 온하게 된다.

여기서 주목되는 것은 밧데리의 용량은 일년중 일몰, 일출시간과 평균강수일 강설일 등을 감안하여 표준소요전력을 산출하여 된 소정기간의 적정용량을 가지는 것으로 선택된다.

제어회로는 도3에 도시와 같이 외부센서에 의하여 주변의 빛이 강도에 따라 단계(101)에서 일몰인가 그렇지 않으면 어두운 환경인가를 판단한다. 일몰이 아닌 경우 단계(102)로 이전하여 일출을 확인화고 단계(103)에서 경고등을 오프로 한다.

한편, 단계(103)에서 일몰이 확인되는 경우, 단계(104)에서 센서에 의하여 밧데리 충전량을 체크한다.

그 다음단계(105)에서 일몰후 계절에 따른 표준소용전력량을 산출하게 된다. 단계(106)에서는 밧데리 용량과 소비용량을 비교하게 되고 만일 밧데리 용량이 소비용량보다 작은 경우 단계(107)로 이전하여 별도의 상태표시등으로 방전상태를 표시하게 하거나 자체에 설치된 무선회로에 의하여 서비스 위치에 경고하게 된다.

단계(106)에서 밧데리용량(106)이 소비용량보다 큰 경우 단계(108)로 이전하여 경고등을 온하고 일출시까지 소정 작동방법으로 경고등을 제어하게 된다.

이와같이, 이 발명은 저전류 저전압 LED를 이용하여 교통신호등을 다양하게 이용할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (3)

1. 다수의 LED를 소정배열로 설치하고 전원을 공급하는 전원부와 LED 구동을 제어하는 제어회로부로 되는 회로기판,

   회로기판의 전면상의 LED빛을 1차 증폭하고 집중시키는 플라스틱재의 투명확대렌즈와,

   투명확대렌즈로부터의 빛을 다시 증폭하고 직선으로 방사시키는 투명렌즈들로 구성시켜서 이를 회로기판, 투명확대렌즈와 투명렌즈들이 일렬로 정렬되게 한 교통신호등.
2. 제1항에 있어서, 투명확대렌즈가 LED와 투명렌즈 사이에 하나이상 배열되게 한 교통신호등.
3. 교통신호등의 제어방법에 있어서, 일몰, 일출인가를 판단하고 일몰인 경우 밧데리 충전량을 검출하며 일몰후 경고등의 소비전력을 산출하고 밧데리충전량과 소비전력량을 비교하여 밧데리충전량이 소비전력량보다 작은 경우 별도의 상태표시등을 표시하게 하며 그렇지 않은 경우 경고등을 온되게 하는 단게로 이루어진 제어방법.