KR20010084732A - 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치에 관한 것으로 기존 신호등과 연동하며 LED램프의 점등을 통해 신호의 시작과 종료 시점을 시각적으로 인식할 수 있는 신호 표시 장치를 통하여 운전자 및 보행자의 안전 도모와 편익 증진을 목적으로 창출된 것으로,

상기 신호 표시 장치(1)는;

신호등(3)의 구동을 위한 전력 공급과 신호 주기 정보를 제어하여 LED램프 진행 방향 및 점등 수순을 설정하는 LED램프 on/off 컨트롤러(4)와, 공통 전력선으로부터 인출된 전력(220Ｖ)을 신호 표시 장치(1)의 내부 회로를 구동시키기 위한 저압의 전력(5Ｖ)으로 변환하는 전압 변환 장치(5), 상기 전압 변환 장치(5)를 통과한 각 신호의 신호 주기를 추출, 계산한 후 그 데이터 값을 램프 on/off 컨트롤러(4)로 이송하는 신호 주기 추출 및 계산 장치(6)를, 신호 제어기(20)와 신호등(3)을 연결하기 위한 공통 전력선(21) 및 하니스(22)상에 더 구비하여 구동되는 것을 특징으로 한다.

Description

신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치{Sign expression apparatus for signal}

본 발명은 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 도로의 교차로 및 횡단보도에 설치되어 차량과 보행자의 진행 방향과 수순을 제어하여 원활한 교통 체계의 운영을 위한 신호등에,

현재의 진행중인 신호의 종료 또는 개시 상황을 용이하게 식별할 수 있도록 구비되는 신호 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 신호등이라 함은 도로상을 주행하는 각종 차량이나 보행자등의 진행 방향과 수순등을 설정하기 위해 교차로를 비롯한 각종 횡단보도에 2색, 3색,4색과 같은 신호를 조합한 구조물로서,

산업의 발달과 유동인구 및 물류 증가등으로 인해 도로의 기능 수행이 점차 확대되고, 이와 더불어 이를 제어하는 신호등의 기능과 수요 및 적용분야가 확대되는 추세이다.

상기 신호등은,

횡단 보도에 적용되어 보행자의 진행 중단을 의미하는 적색 신호와, 도로의 횡단 가능을 의미하는 녹색 신호로 구성된 2색 신호등과,

횡단보도가 설치된 도로의 차량을 통제하기 위한 신호등으로 진행 정지를 의미하는 적색과 진행 신호인 녹색 및 적색과 녹색의 변화시 이를 경고하는 황색 신호로 구성된 3색 신호등 및,

교차로에서 진행하는 차량의 정지 및 통행을 위한 적색 및 녹색 신호와 좌회전과 같은 방향 전환을 지시하는 방향 전환 신호, 그리고 이들의 신호 변화시 경고를 위한 황색 신호로 구성된 4색 신호등이 널리 이용된다.

또한 차량의 서행이나 일단 정지 및 보행자의 주의를 요하는 한정된 사용 목적에 따라 반복적인 점멸 작용만을 수행하는 점멸 신호등으로 구성된다.

이러한 신호등은 보행자 또는 차량 운전자로 하여금 신호의 변환 시점의 예고 및 경고의 의미로 녹색 신호를 다수 회 반복 점멸하거나, 황색 신호를 점등시켜는 운용 체계를 사용하고 있다.

하지만, 상기 신호 변환 시점을 예고하는 녹색 신호의 점멸과 황색 신호의 점등은 변화하는 신호와 거의 동시에 이루어져 다음과 같은 문제점을 안고 있었다.

(1) 일정한 주행 속도로 주행중인 차량 운전자는 횡단 보도 혹은 교차로의 진입시 진행중인 신호의 잔여 시간을 알지 못하여 불안한 심리 상태로 운전을 하게되고,

더불어 횡단 보도나 교차로에 근접한 순간에 황색 신호가 점등될 경우 급정차에 의한 추돌사고나 신호를 무시하고 지나칠 경우 이어 진행하는 차량과의 사고를 유발시킬 수 있는 문제점을 안고 있었다.

(2) 횡단 보도나 교차로에 정차중인 보행자 및 운전자는 신호의 변환 시점을 알 수 없는 관계로 일정한 시간동안 지속적으로 신호등을 주시하여야 하는 불편함을 안고 있었다.

(3) 특히 교차로에서 진행중인 신호의 잔여 시간을 알 수 없는 상황에서 차량의 지체가 발생할 경우 뒤따르는 차량의 연쇄적인 진입을 허용하여 차량의 엉킴현상과 같은 극심한 교통 체증을 유발하는 단점을 안고 있었다.

그리하여 상기와 같은 신호등의 잔여 시간에 대한 인지를 위해 다양한 방법과 장치들이 안출되었으나,

이미 설치된 신호등과 이를 제어하는 신호 제어기와 같은 기존 신호 체계의 변화를 요구하여 그 실효성이 극히 한정적이라 하겠다.

이에 본 발명에서는 상기한 여러 가지 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 기존 신호등과 연동하며 램프의 점등을 통해 신호의 시작과 종료 시점을 시각적으로 인식할 수 있는 신호 표시 장치를 통하여 운전자 및 보행자의 안전 도모와 편익 증진을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용된 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치의 일예를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명인 신호 표시 장치의 전체적인 작동 관계를 도시한 블럭도,

도 3 a)는 본 발명인 신호 표시 장치의 사용 상태중 신호등의 적색 신호시 사용 상태를 도시한 정면도,

b)는 본 발명의 녹색 신호시의 사용 상태를 도시한 정면도,

도 4 a)는 본 발명인 신호 표시 장치의 사용 상태중 4색 신호등의 좌회전 신호시 사용 상태를 도시한 정면도,

b)는 본 발명의 4색 신호등의 좌회전과 녹색의 동시 신호시 사용 상태를 도시한 정면도,

도 5 a)는 본 발명인 신호 표시 장치의 사용 상태중 횡단 보도의 적색 신호시 사용 상태를 도시한 정면도,

b)는 본 발명의 횡단 보도의 녹색 신호시 사용 상태를 도시한 정면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

1;신호 표시 장치 3;신호등

4;램프 on/off 컨트롤러 5;전압 변환 장치

6;신호 주기 추출 및 계산장치

이하 첨부되는 도면과 관련하여 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용된 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치의 일예를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명인 신호 표시 장치의 전체적인 작동 관계를 도시한 블럭도, 도 3 a)는 본 발명인 신호 표시 장치의 사용 상태중 신호등의 적색 신호시 사용 상태를 도시한 정면도, b)는 본 발명의 녹색 신호시의 사용 상태를 도시한 정면도, 도 4 a)는 본 발명인 신호 표시 장치의 사용 상태중 4색 신호등의 좌회전 신호시 사용 상태를 도시한 정면도, b)는 본 발명의 4색 신호등의 좌회전과 녹색의 동시 신호시 사용 상태를 도시한 정면도, 도 5 a)는 본 발명인 신호 표시 장치의 사용 상태중 횡단 보도의 적색 신호시 사용 상태를 도시한 정면도, b)는 본 발명의 횡단 보도의 녹색 신호시 사용 상태를 도시한 정면도로서 함께 설명한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 진행 표시 장치(1)는,

도 1에서와 같이 그 형상이 개략 사각주(四角柱)형상으로 3색 또는 4색 신호등의 전장(L)과 동일한 규격으로,

평면(10)에는 신호 표시 장치(1)를 고정하기 위한 고정 브라켓(11)이 다수 개 개재되고, 정면에는 녹색 및 적색의 LED램프(12)를 등간격으로 다수 개 개재하며, 평면(10) 일측을 연장하여 차광막(13)을 형성한 램프부(14),

상기 램프부(14) 배면에는 신호 표시 장치(1)의 구동을 위한 회로부(15)와 이의 구동에 필요한 전원을 인가받는 전력선(16)이 인출된 구성을 이루고 있다.

상기와 같이 구성된 신호 표시 장치(1)는 기존 설치된 신호등(2)의 상방 또는 하방에 고정 브라켓(11)으로 장착되어 도 2에서와 같은 시스템의 구성을 통해 작동하는 것으로,

이들을 상세히 살펴 보면;

먼저, 기존 신호등의 구동 및 신호 체계의 제어를 위한 교통 신호 제어기(20)가 공통 전력선(21) 및 각 신호의 제어를 위한 설정 하니스(22)를 이용하여 신호등(3)과 연결되고,

또한 상기 공통 전력선(21)과 설정 하니스(22)는 본 발명인 신호 표시 장치(1)의 램프 on/off 컨트롤러(4)와 직렬 연결되며,

상기 직렬 연결된 공통 전력선(21)과 설정 하니스(22)에는 신호 표시 장치(1)의 내부 회로 구동에 요구되는 저전압으로의 변환을 수행하는 전압 변환 장치(5)가 연결된다.

상기 전압 변환 장치(5)는 다시 각 신호 주기의 추출 및 계산을 위한 신호 주기 추출 및 계산 장치(6)와 연계되며,

이러한 신호 주기 추출 및 계산 장치(6)는 신호 표시 장치(1)와 연결되어 램프의 on/off를 제어하는 컨트롤러(4)와 체결되어 신호 표시 장치(1)의 원활한 작동을 이룬다.

상기 전압 변환 장치(5)는;

기존 설치된 신호등 제어기(20)로부터 인출된 전력(220Ｖ)을 신호 표시 장치(1)의 내부 회로를 구동시키기 위한 저압의 전력(5Ｖ)으로 변환하는 장치이며,

신호 주기 추출 및 계산 장치(6)는;

상술한 전압 변환 장치(5)를 통과한 각 신호의 신호 주기를 추출하고, 계산한 후 이 데이터 값을 램프 on/off 컨트롤러(4)로 이송하며,

상기 데이터 값을 수신한 컨트롤러(4)는;

신호등(3)의 공통 전력선(21)을 통하여 각 신호를 구동하기 위한 전력의 공급 시간과 신호 주기 추출 및 계산 장치(6)를 통한 신호 주기 정보를 제어하여 신호 표시 장치(1)의 LED램프 진행 방향 및 점등 수순을 설정하는 역할을 수행한다.

예를 들어 적색 신호의 전력 및 설정 하니스를 1번(23), 좌회전 신호의 전력 및 설정 하니스를 2번(24), 녹색 신호의 전력 및 설정 하니스를 3번(25)으로 가정할 경우,

먼저 신호 주기 추출 및 계산 장치(6)가 전체적인 신호의 주기가 1번선(23)-3분, 2번선(24)-1분, 3번선(25)-2분으로 추출 계산되었다면,

신호등(3)의 2주기 신호부터 교통 신호 제어기(20)를 통해 1번선(23)에 전기가 연결됨과 동시에 3분이라는 신호 주기 정보를 램프 on/off 컨트롤러(4)로 송출하며,

이 때 램프 on/off 컨트롤러(4)는 직렬 연결된 공통 전력선 1번(26)을 통하여 3분간 전력을 동시에 공급받는다.

상기와 같이 전력과 신호 주기의 정보 데이터를 공급 받은 램프 on/off 컨트롤러(4)는 신호 표시 장치(1)의 LED램프 점등 진행 방향과 수순을 결정하며, 각 전력선(21)과 설정 하니스(22)에 해당하는 시간과 신호 주기를 반복적으로 수행하여 신호의 변화에 따른 LED램프의 적절한 작동이 가능하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 관계를 종래 구성의 문제점과 비교하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명인 신호 표시 장치의 LED램프 점등색은 신호등의 각 신호 점등색과 일치하도록 설정하여,

정지 신호를 의미하는 신호등(3)의 적색 신호일 경우 신호 표시 장치(1)의LED램프(12) 점등색도 적색이 점등되도록 하고, 신호등(3)의 직진 신호를 의미하는 녹색 신호에는 신호등 진행 표시 장치(1)의 LED램프(12) 점등색도 녹색이 되도록하여 점등색의 통일을 꾀한다.

또한 신호 표시 장치(1)의 LED램프(12) 점등 방향은;

신호등(3)의 점등 신호를 기준으로 근접 위치에서 원거리로 진행하도록 하는데, 이는 신호등(3)에 적색 신호가 점등될 경우 신호 표시 장치(1)의 LED램프(12)는 적색 신호에서 녹색 신호방향으로 진행하도록 하여 신호의 종료점(a)이 우측에 형성되도록 하며,

이와는 상반되는 신호등(3)의 녹색 신호 또는 좌회전 신호일 경우는 LED램프(12)의 점등이 녹색 신호 방향에서 적색 신호 방향으로 진행하도록 하여 신호 종료점(a)이 좌측에 위치하도록 구성한다.

이상에서와 같이 신호등(3)의 점등 신호와 신호 표시 장치(1)의 LED램프(12) 점등 진행 방향이 상반됨은 야간의 경우 빛의 확산에 의한 신호등(3)과 신호 표시 장치(1)의 LED램프(12)가 상호 간섭에 의한 오인을 방지하기 위함이다.

또한 상기 신호 종료점(a)의 LED램프(12)는 항상 점등된 상태를 유지하여 신호의 진행 상황 판별이 용이하도록 한다.

상기와 같은 신호 표시 장치(1)는 도 3 및 도 5에서와 같이 횡단 보도에 설치되는 보행자 신호등과 차량용 신호등에서와 같이,

정지 신호를 의미하는 적색 신호가 점등될 경우 신호 표시 장치(1)의 LED램프(12)는 좌측에서 우측으로 진행하며, 그 점등 LED램프(12)의 색상은 적색으로 발광하도록 하며,

횡단 및 통행 신호를 의미하는 녹색 신호가 점등될 경우 신호 표시 장치(1)의 LED램프(12)는 녹색의 LED램프(12)를 발광하여 우측에서 좌측으로 진행하면서 보행자 및 운전자로 하여금 신호의 진행 상황을 용이하게 파악할 수 있도록 한다.

또한 교차로와 같이 직진 및 좌회전과 같은 방향 전환 신호가 혼재하는 신호등(3)의 경우 도 4에서와 같은 신호 표시 장치(1)의 구동이 이루어 지는데,

우선 도 4 a)에서와 같이 좌회전 신호의 경우,

신호 표시 장치(1)는 녹색 LED램프(12)를 발광하여 우측에서 좌측으로 진행하여 신호 종료점(a)이 위치한 신호등(3)의 적색 신호가 점등된 부위까지 진행한다.

더불어 도 4 b)에서는 교차로에서 직진과 좌회전이 동시에 이루어진 후 지속적인 직진 신호가 이어지는 경우,

먼저 신호 표시 장치는 좌회전 신호의 종료점을 램프부(14)의 중앙부(a')에 별도로 더 구비하며,

이로 인하여 신호 표시 장치(1)는 녹색 LED램프(12)를 점등하여 우측에서 좌측으로 진행하여 좌회전의 신호 종료를 알리는 중앙부(a')에 다달으고, 이와 동시에 신호등(3)의 좌회전 신호는 소등되며,

이 때 녹색 신호는 지속적으로 점등 상태를 유지하므로 신호 표시 장치(1)의 녹색 LED램프(12) 또한 지속적인 진행 상황을 유지하여 녹색 LED램프(12)의 신호 주기를 연속하여 표시하도록 한다.

상기와 같은 신호 표시 장치(1)는 지정된 각 신호에 공급되는 전력 주기 이외에는 신호등(3)의 각 신호가 점등상태 일지라도 더 이상 작동하지 않고,

신호등(3)에서의 차후 수순에 따른 전력의 공급시에만 재가동되도록 한다.

예를 들어 4색 신호등(3)이 설치된 교차로의 정지 신호가 1분으로 설정된 경우,

신호 표시 장치(1)는 정지 신호 1분을 초과한 후의 적색 신호 점등상태에서는 반응하지 않고, 다음 신호인 좌회전 신호를 받아 작동되도록 한다.

또한 상기 신호 표시 장치(1)는 신호 주기가 변경될 경우 그 변화를 신호 주기 추출 및 계산 장치(6)를 통하여 감지한 즉시, 램프 on/off 컨트롤러(4)에 의해 신호 표시 장치(1)의 LED램프를 일정 횟수 점멸시킨 후,

신호 표시 장치(1)를 소등하여 새로운 신호 주기가 시작되는 시점부터 새로운 신호 주기로서 작동되도록 한다.

상기와 같은 일련의 작용은 운전자 또는 보행자로 하여금 각종 신호등의 신호 주기를 용이하게 파악할 수 있도록 하며,

이는 종래 신호등이 그 신호의 변환 주기를 나타내는 수단이 전무한 관계로 운전자 및 보행자가 지속적인 신호의 주시로 인한 불편함과,

교차로등에서의 신호 변환 시점을 예상할 수 없어 야기되는 사고 발생과 같은 문제점을 해결할 수 있다.

더불어 본 발명인 신호 표시 장치(1)는 기존의 설치된 신호등과 연동하여 작동하므로,

별도의 제어 회선이나 부가 기능의 추가 설비가 불요하므로 설치 및 유지가 용이하며, 나아가 현행 신호 제어 체계에 어떠한 변화도 주지 않은 상황에서 보조적인 기능 수행이 가능한 장점을 가진다.

이상과 같은 본 발명인 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치는 운전자 및 보행자로 하여금 신호등의 변환 시점을 용이하게 인식하도록 하여 편익 증진과 사고 예방에 기여하는 유용한 발명이다.

Claims (5)

1. 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치를 구성함에 있어서,

   상기 신호 표시 장치(1)는;

   신호등(3)의 전장(L)과 동일한 규격으로 그 형상이 개략 사각주(四角柱)형상을 가지는 것으로,

   평면(10)에는 다수 개의 고정 브라켓(11)이 개재되고,

   정면에는 녹색 및 적색의 LED(12)를 등간격으로 다수 개 개재하며, 평면(10) 일측을 연장하여 차광막(13)을 형성한 램프부(14)와,

   상기 램프부(14) 배면에는 신호 표시 장치(1)의 구동을 위한 회로부(15)와 이의 구동에 필요한 전원을 인가받는 전력선(16)이 인출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치.
2. 상기 신호 표시 장치(1)는;

   신호등(3)의 구동을 위한 전력 공급과 신호 주기 정보를 제어하여 LED램프 진행 방향 및 점등 수순을 설정하는 LED램프 on/off 컨트롤러(4)와,

   공통 전력선으로부터 인출된 전력(220Ｖ)을 신호 표시 장치(1)의 내부 회로를 구동시키기 위한 저압의 전력(5Ｖ)으로 변환하는 전압 변환 장치(5),

   상기 전압 변환 장치(5)를 통과한 각 신호의 신호 주기를 추출, 계산한 후 그 데이터 값을 램프 on/off 컨트롤러(4)로 이송하는 신호 주기 추출 및 계산장치(6)를,

   신호 제어기(20)와 신호등(3)을 연결하기 위한 공통 전력선(21) 및 하니스(22)상에 더 구비하여 구동되는 것을 특징으로 하는 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치.
3. 제 1 항에 있어서;

   다수 개의 녹색과 적색의 LED램프(12)로 구성된 신호 표시 장치(1)의 램프부(14)는;

   신호등(3)의 적색 신호 및 녹색 신호 점등시 이와 상응하는 램프부(14)의 LED램프(12) 점등색이 동일하게 표출되도록 하는 것을 특징으로 하는 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서;

   상기 신호 표시 장치(1)의 램프부(14)에 형성된 LED램프(12)는;

   신호등(3)의 적색 신호 점등 또는 녹색 신호 점등시,

   LED램프(12)는 신호등(3)의 점등 신호와 동일한 위치에서 출발 진행하여 신호등(3)의 신호 점등과 상반되는 위치에서 LED램프(12)가 소등 종료되도록 구성한 것을 특징으로 하는 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치.
5. 제 1 항 및 제 3 항 또는 제 4 항의 어느 항에 있어서;

   상기 신호 표시 장치(1)의 램프부(14)에 형성된 LED램프(12)는;

   교차로등에 구비되는 적색, 황색, 좌회전, 녹색 신호로 구성된 4색 신호등에서 직진과 좌회전이 동시에 실시된 후 직진 신호가 연속하여 이어지는 경우,

   좌회전 신호 종료점을 LED램프(12)의 중앙부(a')에 별도로 더 구비하는 것을 특징으로 하는 신호등의 개,폐 전류를 이용한 신호 표시 장치.