KR20010093788A

KR20010093788A - 신규 ｌｅｄ 다이오드 교통 신호등 장치와 그 제조 및사용 방법

Info

Publication number: KR20010093788A
Application number: KR1020017006197A
Authority: KR
Inventors: 가트너윌리엄제이; 메이어스크리스토퍼알; 메시나마르코
Original assignee: 추후기재; 트래픽 테크놀로지, 인크.
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2001-10-29
Also published as: US6054932A; CN1318180A; CA2351940C; EP1145211A1; CA2351940A1; TW469419B; JP2002530784A; WO2000031708A1; IL143199A0; AU3216299A; EP1145211A4

Abstract

하우징(49)을 구비한 신규 LED 교통 신호등(40)은 최소한 3개의 신호등(42, 44, 46)을 제공한다. 상기 신호등(42, 44, 46)은 모두 하우징(49)의 개구부(50)에 내장되고 이 신호등은 각각의 대응 신호등(42, 44, 46)을 나타내는 기호 형태로 배치된 발광 다이오드(100)를 포함한다. 대조 경계부(52)는 하우징(49)의 개구부(50)에 내장되고 상기 대조 경계부(52)는 상기 3개의 신호등(42, 44, 46)을 둘러싸고 경계짓도록 배치된 대비색의 발광 다이오드(100)을 구비한다.

Description

신규 ＬＥＤ 다이오드 교통 신호등 장치와 그 제조 및 사용 방법{NEW LED TRAFFIC LIGHT AND METHOD OF MANUFACTURE AND USE THEREOF}

종래의 교통 신호등은 대응 렌즈를 각각 구비한 최소한 3개의 상이한 원형 신호등을 수직 또는 수평 배치로 유지시키는 무거운 하우징 유닛을 구비한다(도 1 참조). 3개의 원형 신호등은 각각 "정지"를 나타내는 적색 신호등, "주의"을 나타내는 황색 신호등 및 "진행"을 나타내는 녹색 신호등이다. 보호된 회전의 제어에 사용되는 적색 화살표 신호등 및/또는 녹색 화살표 신호등이 또한 상기 배치에 추가될 수 있다. 종래의 배치에서, 적색 신호등은 백열구(즉, 보통 67∼150 와트) 및 적색 필터에 의해 생산된다. 유사하게, 황색 신호등은 백열구 및 황색 필터에 의해 생산되고, 녹색 신호등은 백열구 및 녹색 필터에 의해 생산된다. 또한, 적색 화살표 신호등은 백열구 및 적색 화살표를 만드는 필터에 의해 생산되고, 녹색 화살표 신호등은 백열구 및 녹색 화살표를 만드는 필터에 의해 생산된다.

종래의 교통 신호등에 사용되는 각각의 백열 전구(즉, 단일 원형 신호등 또는 단일 화살표 신호등)는 다수의 다른 형태의 전구 또는 광원에 비하여 약67∼150 와트의 많은 전력량을 소비한다. 백열 전구는 사용시에 많은 열이 발생되는 단점을 가지고 있고, 유용한 빛을 효과적으로 발생하지 못한다.(즉, 백열 전구에 의해 발생되는 소량의 빛만이 가시 스펙트럼 내에 있게 된다). 예컨대, 백열 전구의 적색등만이 적색 필터 렌즈를 통과하여 교통 신호등용 적색 신호등을 생산하는데 사용된다. 그러므로, 많은 양의 에너지가 빛과 열 이외의 것을 발생하는데 소비된다.

또한, 백열 전구는 전소되므로 정기적으로 교체해야 한다(즉, 매년 국제 교통 안전 위원회의 규정에 맞춰야 한다). 백열 전구용 전구의 교체가 교차 위치에서 이루어지기 때문에, 이 작업을 행하는데 있어 일반적으로 전문 인력이 필요하게 된다. 따라서, 상기 교체 작업을 행하는데 필요한 백열 전구의 부품 자체의 교체 비용과 인력 및 노동력이 교통 신호등용 백열 전구의 사용 및 보수 비용에 추가된다.

따라서, 발광 다이오드(LED)는 교통 신호등용 백열 전구 대신 사용하여 실험되었다(1995년 10월에 E 소스에 의해 출판된 Tech Update의 페이지 1∼10 및 1994년 E 소스 간행물의 13장 중 섹션 13.1∼13.2.2 참조). LED 교통 신호등은 또한 최소한 3개의 원형 신호등(즉, 적색등, 황색등, 녹색등)의 수직 또는 수평 배치로 구성되고, 또한 보호된 회전 신호(즉, 적색 화살표, 녹색 화살표)를 포함할 수 있다(도 2 참조). 각각의 신호등은 원형 또는 화살표 모양으로 함께 인접되어 배치된 다수의 LED를 포함한다. LED 교통 신호등은 일반적으로 전력 소비가 적고(즉, 단일 원형등 또는 단일 화살표등은 9∼25 와트의 전력을 소비), 최소한의 적색등(적색 신호등)을 보다 효율적이며 특히 비용 효율이 좋게 생산하며, 백열 전구처럼 자주전소되지 않는 이점을 갖는다. 그러나, LED로 생산되는 적색등은 적색등을 생산하도록 설계되었기 때문에 다른 색상을 생산할 경우에는 여과될 수 없다.

LED는 다양한 미량 원소(trace element)의 비율을 변화시킴으로써 다른 색상을 생산하도록 변화될 수 있다. 따라서, 황색(호박색) 및 녹색 LED가 이용가능하게 된다. 또한, 종래의 교통 신호등 설계가 LED 교통 신호등(즉, 렌즈를 각각 구비한 최소한 3개의 상이한 원형 신호등)용으로 사용되므로, 종래의 무겁고 부피가 큰 하우징이 원형 또는 화살표 형태의 LED 교통 신호등을 유지하기 위해 여전히 사용된다. 따라서, 생산, 설치 및 보수에 관련된 비용 및 문제점들이 종래의 하우징에 여전히 남게 된다. 중하중용 장비(즉, 케이블 또는 지주)는 LED 교통 신호등을 유지 및 보수하기 위해 여전히 필요로 되고, 전문 인력이 LED 교통 신호등 설치시 필요로 된다.

또한, 종래의 LED 교통 신호등은 운전자 또는 보행자들이 3개의 신호등 배열의 각각의 위치에서만 하나의 신호등을 나머지와 구별할 수 있게 하는 문제를 여전히 갖는다. 상기 문제는 신호등의 색상을 쉽게 구별하지 못하는 색맹인 사람에게 특히 분명하게 드러난다.

또한, 교통 신호등의 외형은 멀리서 구별하기에 어려움이 있을 수 있다. 따라서, 교통 신호등의 가시도를 향상 및 촉진시키는 특징들이 지속적으로 필요 및 요구된다.

따라서, LED 교통 신호등의 발명은 전체적으로 보다 효율적이며 비용 효율이 좋은 것, 즉 부피가 작고 비용이 적게 들며, 하우징 유닛의 설치가 쉽고, 또한 각각의 신호등이 쉽게 구별되고 가시화되도록 설계되는 것이 필요하고 요구되고 있는데, 본 발명은 전술된 종래 기술의 문제점 및 한계점을 해결하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 교통 신호등의 발명에 관한 것으로, 특히 신규 발광 다이오드(LED) 교통 신호등 장치와 이것의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다.

도 1은 3개의 원형 신호등을 도시하는 종래의 교통 신호등의 정면도.

도 2는 개별 렌즈를 각각 구비한 3개의 원형 신호등 및 하나의 화살표 신호등을 도시하는 종래의 발광 다이오드(LED) 교통 신호등의 정면도.

도 3은 단일 렌즈 범위 내에서 3개의 신호등(적색등, 황색등, 녹색등) 중 하나를 표시할 수 있는 단일 렌즈를 구비하는데 상기 각 신호등은 교통 신호등 중 하나를 추가적으로 나타내는 기호 형태로 배열되고 상기 대비색의 신호등 경계부는 상기 기호 형태의 신호등 중 하나를 둘러싸는 본 발명의 발광 다이오드(LED) 교통 신호등의 첫번째 실시예의 정면도.

도 4는 본 발명인 상기 도 3의 LED 교통 신호등에서 3개의 신호등 및 경계부 각각의 LED 신호등을 자세히 도시하는 정면도.

도 5는 LED의 활성 및 비활성을 제어하는 전원 및 스위치에 연결되도록 회로 기판에 장착되는 발광 다이오드(LED)의 측면도.

도 6은 본 발명인 상기 도 4의 LED 교통 신호등에서 8각형으로 둘러싸인 LED 신호등의 대조 경계부를 구비하여 8각형(즉, 정지 신호 형태)으로 배치된 적색 신호등의 조명을 자세히 도시하는 정면도.

도 7은 본 발명인 상기 도 4의 LED 교통 신호등에서 3각형(즉, 주의 신호 형태)으로 배치된 황색 신호등의 조명을 자세히 도시하는 정면도.

도 8은 본 발명인 상기 도 4의 LED 교통 신호등에서 원형(즉, 진행 신호 형태)으로 배치된 초록 신호등의 조명을 자세히 도시하는 정면도.

도 9는 상기 도 4의 LED 교통 신호등 2개 중 하나가 보통 도로의 교차 지점 중앙에서 도로 푯말에 설치되고, 다른 하나는 도로의 가장자리에서 도로 푯말에 설치되는 평면도.

도 10은 본 발명인 상기 도 4의 LED 교통 신호등의 측면도.

도 11은 상이한 4색의 LED를 각각 구비하는 다수의 LED 클러스터를 도시하고 필요 및 요구대로 상기 LED 클러스터를 제어하도록 프로그램된 LED 교통 신호등을 도시하는 정면도.

도 11A는 상기 도 11의 LED 클러스터에서 4가지 상이한 색상의 LED를 세부적으로 도시하는 도.

도 12는 본 발명인 상기 도 11의 LED 교통 신호등에서 조명화된 "정지" 신호 및 문자와 대비색의 LED 경계부를 더 나타내는 정면도.

도 13은 본 발명인 상기 도 11의 LED 교통 신호등에서 조명화된 "주의" 신호 및 문자를 나타내는 정면도.

도 14는 본 발명인 상기 도 11의 LED 교통 신호등에서 조명화된 "진행" 신호 및 문자를 나타내는 정면도.

전술한 문제를 해결하고, 본문에 구체적으로 기술된 본 발명의 목적에 따른 선행 목적 및 다른 목적, 이득 및 장점을 달성하기 위한 본 발명을 아래에 기술한다.

본 발명의 목적은 신규 LED 교통 신호등의 발명을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 관찰자를 위해 교통 신호등의 가시도를 향상 및 촉진시키는 특징을 갖는 신규 LED 교통 신호등의 발명을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 각각의 신호등이 보다 쉽게 구별 및 가시화되도록 설계된 신규 LED 교통 신호등의 발명을 제공하는데 있다.

본 발명의 추가적인 목적은 교통 정보가 제공되도록 제어되거나 프로그램될 수 있는 신규 LED 교통 신호등의 발명을 제공하는데 있다.

본 발명의 추가적인 목적은 상기 전술된 종래 기술의 문제점 및 한계점을 해결하는데 있다.

따라서, 본 발명의 목적 및 장점은 하나의 단일 개구부를 구비한 하우징, 상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에 내장되며 최소한 3개의 신호등 중 하나를 나타내는 기호 형태로 배치된 발광 다이오드로 이루어진 최소한 3개의 신호등 및 상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에 내장되며 상기 최소한 3개의 신호등 중 적어도 하나를 둘러싸고 경계짓도록 배치된 대비색의 발광 다이오드를 포함하는 최소한 하나의 대조 경계부를 구비한 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 한가지 태양 및 장점은 최소한 3개의 신호등 중 하나가 일반적인 정지 신호 형태로 적색 발광 다이오드를 배치 및 설치함으로써 형성되는 적색 신호등이고, 또 다른 하나는 일반적인 주의 신호 형태로 황색 발광 다이오드를 배치 및 설치함으로써 형성되는 황색 신호등이며, 나머지 하나는 일반적인 진행 신호 형태로 녹색 발광 다이오드를 배치 및 설치함으로써 형성되는 녹색 신호등인 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 태양 및 장점은 최소한 하나의 대조 경계부(contrasting border)가 적색 신호등을 둘러싸고 경계짓는 것인 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 태양 및 장점은 최소한 하나의 대조 경계부가 대비색의 발광 다이오드를 깜박임으로써 형성된 최소한 하나의 깜박이는 대조 경계부인 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 태양 및 장점은 최소한 하나의 기호 형태가 최소한 하나의 일반적인 교통 기호인 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 태양 및 장점은 최소한 하나의 기호 형태가 최소한 문자 정보인 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 장점은 하나의 단일 개구부를 구비하는 하우징 및 상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에 내장되어 교통 신호등 정보를 제공하도록 제어되는 발광 다이오드 클러스터를 포함하는 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 태양 및 장점은 상기 발광 다이오드 클러스터의 각각이 상기 최소한 3개의 신호등 중 하나를 활성화시키기 위해 최소한 3개의 상이한 색상의 발광 다이오드를 구비하는 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 태양 및 장점은 상기 발광 다이오드 클러스터가 상기 최소한 3개의 신호등 중 적어도 하나의 주위에서 대조 경계부를 둘러싸고 형성하도록 제어되는 대비색의 발광 다이오드를 더 포함하는 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 태양 및 장점은 상기 교통 신호등 정보의 표시를 제어하도록 프로그램되어 발광 다이오드 클러스트에 연결되는 마이크로 컨트롤러를 더 포함하는 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 추가적인 목적 및 장점은 하나의 단일 개구부를 구비한 하우징, 상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에 내장되고 최소한 3개의 신호등 중 하나를 나타내는 기호 형태로 배치된 발광 다이오드를 각각 포함하는 최소한 3개의 신호등 및 상기 하우징의 최소한 하나의 개구부에 내장되고 상기 최소한 3개의 신호등 중 적어도 하나를 둘러싸고 경계짓도록 배치된 대비색의 발광 다이오드를 포함하는 최소한 하나의 대조 경계부를 구비하는 신규의 교통 신호등을 제공하는 단계와, 상기 신규의 교통 신호등을 원하는 위치에 설치하는 단계와, 상기 신규의 교통 신호등을 전원에 연결하는 단계와, 상기 신규의 교통 신호등이 동작하도록 제어 스위치 상자에 부착하는 단계와, 상기 제어 스위치 상자에 의해 적당한 시간에 각각의 대응 기호 형태로 최소한 3개의 신호등 각각을 제어하는 단계를 포함하는 신규 교통 신호등의 사용 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 추가적인 목적 및 장점은 하나의 단일 개구부를 구비한 하우징 및 상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에 내장되어 상기 교통 신호등 정보를 제공하도록 제어되는 발광 다이오드 클러스터를 구비한 신규의 교통 신호등 장치를 제공하는 단계와, 상기 신규의 교통 신호등을 원하는 위치에 설치하는 단계와, 상기 신규의 교통 신호등을 전원에 연결하는 단계와, 상기 신규의 교통 신호등이 동작하도록 제어 스위치에 부착하는 단계와, 상기 제어 스위치 상자에 의해 교통 신호등 정보를 제공하도록 발광 다이오드 클러스터를 제어하는 단계를 포함하는 상기 신규 교통 신호등의 사용 방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 새롭게 설계되고 구성된 LED 교통 신호등(40) 및 LED 교통 신호등(40)의 제조 및 사용 방법을 설명한다. 도 1은 백열 전구를 이용하는 종래의 교통 신호등(10)을 도시한다. 상기 전술된 바와 같이, 종래의 교통 신호등(10)은 무거운 하우징(19) 및 3개의 상이한 원형 신호등[즉, 적색 필터(11)를 사용하는 적색 신호등(12), 황색 필터(13)를 사용하는 황색 또는 호박색 신호등(14) 및 녹색 필터(15)를 사용하는 녹색 신호등(16)]을 구비한다. 그러나, 종래의 교통 신호등(10)은 상당량의 전원이 소비되고, 사용시 열이 발생되며, 원하는 색상의 신호등을 효과적으로 소비 및 생산하지 못하는 단점을 가진다.

도 2는 종래의 발광 다이오드(LED) 교통 신호등(20)을 도시한다. 전술된 바와 같이, 발광 다이오드(LED)는 종래의 교통 신호등에서 백열 전구 대신하여 사용되었다. 종래의 LED 교통 신호등(20)은 또한 무거운 하우징(29) 및 각각의 신호등이 원형 또는 화살표 형태로 근접 배치된 다수의 LED를 포함하는 3개의 상이한 신호등[즉, 원형으로 배치된 다수의 적색 LED(21)를 포함하는 적색 신호등(22), 원형으로 배치된 다수의 황색 LED(23)를 포함하는 황색 또는 호박색 신호등(24), 원형으로 배치된 다수의 녹색 LED(25)를 포함하는 녹색 신호등(26) 및 화살표 형태로 배치된 다수의 녹색 LED(27)를 포함하는 녹색 화살표 신호등(28)]을 구비한다. 각 신호등의 LED 신호등은 회로 기판 상에 장착 및 실장되고, 상기 회로 기판은 전원 및 다양한 신호등의 활성 및 비활성을 제어하는 스위치에 접속된다. 도 5는 광발생 소자(110) 및 접합부(130)에서 회로 기판(140)에 장착 및 실장되는 단자(120)를 구비하는 종래의 LED(100)를 도시한다.

종래의 교통 신호등(20)은 전력을 적게 소비하고, 보다 효율적이고 특히 비용 효율이 좋은 적색등[적색 신호등(22)]을 생산하여 백열 전구처럼 자주 전소되지 않는 이점을 제공한다. 종래의 LED 교통 신호등(20)은 교통 신호등(22, 24, 26, 28)을 유지하기 위해 무겁고 부피가 큰 하우징(29)을 구비하는 단점을 가지고 있어, 상기 무거운 하우징(29)을 생산, 설치 및 보수와 관련된 비용, 문제점, 위험 요소가 여전히 남게된다. 또한, 종래의 백열 전구 교통 신호등(10) 또는 종래의 LED 교통 신호등(20)은 사람들(운전자 또는 보행자)이 신호등을 쉽게 구별하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 또한, 종래의 교통 신호등의 외형은 멀리서 구별하기 어려울 수 있다. 따라서, 대조 경계부 또는 개선된 문자 정보, LED 교통 신호등의 가시도 향상 및 촉진과 같은 특징들이 본 발명에서 설명된다.

도 3 및 도 4는 8각형의 적색 신호등(42)을 둘러싸는 대비색의 LED 경계부(52)를 구비하는 본 발명에 따른 신규 LED 교통 신호등(40)의 제1 실시예를 도시한다. 상기 신규 LED 교통 신호등(40)은 최소한 3개의 신호등(42, 44, 46)을제공하는 하우징(49)을 구비한다. 상기 3개의 신호등(42, 44, 46)은 모두 하우징(49)의 단일 개구부(50)에 내장되고, 상기 단일 개구부(50)는 도 10에 도시된 것처럼 단일 렌즈(40A)에 의해 커버된다. 하우징(49)은 일반적으로 형성된 강철 또는 표면 내에서 높은 반사율을 갖는 다른 적절한 물질로 만들어진다. 하우징(49)은 즉, 원형, 직사각형, 사각형 또는 임의의 적절한 형태로 만들어지고, 발광 다이오드(LED)에 부착된 와이어만을 투과한다. 하우징(49)의 개구부(50)의 외부 테두리는 유연 밀봉 링(flexible sealing ring)에 의해 구비한 개구부(50) 위에 렌즈(40A)가 고정되도록 하여 하우징(49)에 습기, 파편 등의 침입을 방지한다(도 10 참조). 상기 렌즈(40A)는 종래의 "집광" 렌즈와 상이한데 즉 집광 렌즈는 종래의 렌즈보다 넓은 직경(약, 15∼18 인치)을 가지며, 상기 렌즈(40A)는 빛을 수집할 뿐만 아니라 개구부(50)로부터 관찰자쪽으로 최대 투영을 얻도록 집중 설계된다. 상기 최대 투영은 상이한 여러 방법으로 얻어질 수 있지만 특정 실시예로써, 4 면을 이용하고 라이트 챔버 내의 피라미드형 투영을 이용하여 모든 각도로부터 빛을 수집하고 개구부(50)로부터 관찰자를 향하도록 빛을 집중시킴으로써 얻어진다.

단일 렌즈(40A)는 도 10에 도시된 것처럼 렌즈 외장(49A)에 의해 커버된다. 상기 렌즈 외장(49A)은 관찰자(즉, 도로 또는 지표 상에 있는 사람들)쪽으로 신호등을 지향시킨다. 교통 신호등(40)의 각 신호등인 LED 신호등은 또한 교통 신호등(20)과 유사한 방법으로 회로 기판 상에 장착 및 실장되고, 상기 LED 신호등은 전원 및 스위치에 의해 활성화 및 제어된다. 신호등의 반사율을 제공하기 위해, LED 신호등은 하우징(49)의 개구부(50)의 후부에 설치된 반사성 금속 셀에 설치된다.

그러나, LED 교통 신호등(40)은 다중 렌즈를 구비한 교통 신호등 대신 단일 렌즈 교통 신호등을 제공한다. 하우징(49)은 종래의 교통 신호등(20 또는 30)보다 크기는 작고 빛은 더 밝다, 또한 교통 신호등(40)은 설치 및 보수하기가 용이하며 비용도 저렴하다. 따라서, LED 교통 신호등(40)의 구매, 가동 및 보수의 모든 비용은 종래의 교통 신호등(20 또는 30)보다 저렴하다. 또한, LED 교통 신호등(42, 44, 46)은 도 5에 도시된 것과 유사한 방법으로 단일 회로 기판에 장착된다. 도 3은 LED 교통 신호등(40)이 교통 신호등 색상 중 하나를 활성화시킬 수 있다는 것을 설명한다.

도 4는 LED가 일반적으로 회로 기판의 공통 범위에 배치되어 대응 기호 형태(즉, 일반적인 기호로 제한되는 것은 아님)로 신호등 중 하나를 활성시키고 표시하도록 허용하는 것을 설명한다. 도 4에서, 적색 신호등(42)은 가장 넓은 범위를 차지하고, 이것은 8각형(일반적인 정지 신호 형태)으로 회로 기판 상에 전개되고 배치되며 장착되는 적색 LED(41)를 포함한다. 그러나, 멀리서 사람이 8각형과 원형의 차이(즉, 정지와 진행 신호의 차이)를 구별한다는 것은 어려울 것이다. 따라서, 대비색 LED(54)의 경계부(52)는 8각형의 색상과 상이한 색상으로 8각형 주위에 배색되어 정지 신호 또는 8각형을 보다 강조하고 정의되도록 조명화 된다. LED(54) 및 경계부(52)는 관찰자들이 정지 신호를 보다 주목하여 볼 수 있도록 적어도 적색과는 상대적인 대조 가시색으로 적절히 이루어진다. 보다 양호한 경우, 경계부(52)는 사람들(독단적이거나 정신없는 운전자 또는 보행자)이 조명화된 정지 신호(즉,적색 8각형 신호)를 의식하도록 이들의 주목을 끌어 경고하기 위해 깜박거림 또는 섬광으로 이루어진다[LED(54)가 모두 깜박거림]. 녹색 신호등(46)은 두번째로 넓은 범위를 차지하고, 이것은 원형으로 회로 기판에서 전개되고 배열되고 장착되는 녹색 LED(45)를 포함한다. 적색 신호등(42) 및 녹색 신호등(46)이 공통적으로 오버랩되는 범위에서 2가지 LED[적색 LED(41) 및 녹색 LED(45)]의 클러스터가 나타난다. 또한, 도 4에서 황색 신호등(44)은 가장 좁은 범위를 차지하며 이것은 3각형(일반적인 주의 신호 형태)으로 회로 기판에서 전개되고 배열되며 장착된다. 적색 신호등(42), 황색 신호등(44) 및 녹색 신호등(46)이 공통적으로 오버랩되는 범위에서 3가지 LED[적색 LED(41), 황색 LED(43) 및 녹색 LED(45)]의 클러스터가 나타난다. LED(41, 43, 45)의 색상은 앞에서 설명한 색상 배치로 제한되지 않고 소정의 적당한 색상으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 주의 신호의 색상은 황색로 제한되지 않고 적색 및 화이트와 같은 다른 적당한 색상이 사용될 수 있다.

신규 LED 교통 신호등(40)은 도 5에 도시된 것과 유사한 방법으로 회로 기판 상에 장착되거나 실장되고, LED 신호등은 또한 전원 및 스위치에 의해 활성화 및 제어된다. 도 6에서 적색 신호등(42)이 활성화될 경우 적색 LED(41)(즉, 각각의 클러스터 또는 내부의 클러스터 중 하나)는 8각의 형태로 불이 켜진다. 이 순간, 대조 LED(54)는 8각형의 신호가 신규 LED 교통 신호등(40)의 관찰자에게 보다 분명히 강조되고 정의되며 주목되기 위해 8각형 주위에 대조 경계부(52)를 형성하도록 조명화하거나 또는 깜박이게 한다. 도 7은 황색 또는 호박색 신호등(44)이 활성화될 경우 오직 황색 LED(43)(즉, 각각의 클러스터 또는 내부의 클러스터 중 하나)만이3각의 형태(주의 신호 형태)로 불이 켜지는 것을 나타낸다. 도 8은 녹색 신호등(46)이 활성화될 경우 오직 녹색 LED(45)(각각의 클러스터 또는 내부의 클러스터 중 하나)만이 원형의 형태로 불이 켜지는 것을 나타낸다. 교통 신호등의 활성화는 스위치(즉, 프로그램된 스위치)에 의해 제어된다.

도 9는 도로 푯말(60)에 설치된 신규의 교통 신호등(40)을 나타낸다. 도로 푯말(60)은 베이스(63)(즉, 콘크리트 베이스)에 부착된 수직 기둥의 구조(62)를 포함하고, 상기 베이스(63)는 시멘트 또는 콘크리트 표면(즉, 보도 표면)에 고정된다. 수평 기둥의 구조(61)는 수직 기둥의 구조(62)와 수직으로 설치된다. 신규 LED 교통 신호등(40)은 보통 교차 지점의 중앙 상부에 걸리도록 수평 기둥의 구조(61)의 단부에 설치된다. 도 9에서, 다른 신규 LED 교통 신호등(40)은 보통 도로면 바로 옆의 콘크리트면(보도) 상부에 걸리도록 수직 기둥의 구조(62)에 설치된다. 보행자 신호등(70)은 제2의 신규 LED 교통 신호등(40) 아래쪽으로 수직 기둥의 구조(62)에 설치된다. 신규의 교통 신호등(40)은 전원에 연결되고 베이스(63) 가까이에 위치된 스위치 상자(80)에 의해 제어된다. 대응하는 기호 형태의 신호등의 신호는 프로그램된 스위치 상자(80)의 제어에 의해 적절한 시간에 활성화된다.

선택적으로, 신규의 교통 신호(40)는 직사각형, 원형, 사각형 또는 단일 렌즈를 구비한 소정의 다른 적당한 형태로 구성될 수 있다. 또한, 신규 LED 교통 신호(40)는 적색 LED(41)에 대하여 "정지(STOP)"라는 단어를, 녹색 LED(45)에 대하여 "진행(GO)"이라는 단어를, 황색 또는 호박색 LED(43)에 대하여 "주의(CAUTION)"라는 단어를 철자하는 글자의 형태로 공통의 범위에서 배열될 수 있다. 대조 LED(54)의 대비색의 경계부(52)는 또한 "정지"라는 단어를 형성하는 적색 LED(41)의 주위에 일반적으로 배열된다.

도 11∼도 14는 본 발명에 따른 신규 LED 교통 신호등의 다른 실시예(40B)를 도시한다. 도 11은 신규 LED 교통 신호등(40B)이 전체 범위(50B) 내에서 다수의 LED 클러스터(51B)를 구비하는 것을 도시한다. 각 클러스터(51B)는 적색 LED(41), 황색 LED(43), 녹색 LED(45) 및 대조 색상의 LED(54)와 같은 4개의 상이한 색상의 LED를 구비한다(도 11 참조). 신규의 교통 신호등(40B)은 LED 클러스터(51B)를 문자 및/또는 신호등 형태(8각형, 원형 및 3각형)로써 필요 또는 요구대로 표시하기 위해 LED 클러스터(51B)를 활성화하도록 프로그램된다. 예를 들면, 신규의 교통 신호등(40B)이 적색 신호등을 활성화시킬 경우 각 LED 클러스터(51B)의 적색 LED(41) 및 대비색의 LED(54)는 범위(50B) 내에서 적당한 방법으로 활성화되는데, 상기 방법은 도 12에 도시된 바와 같이 정지 신호 형태(8각형)(42B) 및/또는 "정지"라는 단어(53B)를 제공하고 대비색의 경계부(52)를 제공한다. 신규의 교통 신호등(40B)이 황색 신호등을 활성화시킬 경우 각각의 적당한 LED 클러스터(51B)의 황색 LED(43)는 범위(50B) 내에서 활성화되어 도 13에 도시된 것처럼 주의 신호 형태(역 3각형)(44B) 및/또는 "주의"라는 단어(57B)를 제공한다. 신규의 교통 신호등(40B)이 녹색 신호등을 활성화시킬 경우 적당한 LED 클러스터(51B)는 범위(50B) 내에서 활성화되어 도 14에 도시된 바와 같이 진행 신호 형태(원형)(46B) 및/또는 "정지"라는 단어(59B)를 제공한다. 신규 LED 교통 신호등(40B)은 또한 LED 클러스터(51B)의 동작에 의해 제어됨으로써 필요 및 요구되는 다른 정보(즉, 메세지 보드)를 나타내기 위해 프로그램되거나 설정될 수 있다. 또한, LED 클러스터(51B)는 소정의 적합 및/또는 양호한 방법으로 구성될 수 있다. 즉, LED 클러스터(51B)는 상기 전술된 바와 같이 클러스터 배열을 제한하지 않는다.

다중 렌즈 교통 신호등 대신에 단일 렌즈 교통 신호등을 제공하는 본 발명의 원리는 LED에 제한되지 않는다, 그러나 상기 LED 중 적합한 신호등 또는 전원의 다른 형태는 적당한 색상의 신호등이 배열되고, 활성화되며 상기와 동일하거나 유사한 방법으로 사용되도록 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 영문 및 영어 단어를 사용하도록 제한되지 않고, 소정의 적합한 언어가 사용될 수 있다.

상기의 양호한 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적으로써 기술된다. 본 발명은 상기 기술한 실시예의 형태를 제한되어서는 안되며, 상기 개념에 비추어 신호등의 다양한 변형 및 변화가 가능하다. 실시예는 본 발명의 원리 및 활용예를 최상으로 설명하기 위해 선택되고 기술되었다. 따라서, 당업자라면 의도한 특정 용도에 적합하도록 본 발명의 다양한 실시예 및 다양한 변형예를 만들 수 있을 것이다.

Claims

신규 교통 신호등에 있어서,

하나의 단일 개구부를 구비한 하우징과;

상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에 내장되고 최소한 3개의 신호등 중 하나를 나타내는 기호 형태로 배열된 발광 다이오드로 각각 구성되는 최소한 3개의 신호등과;

상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에 내장되고 상기 최소한 3개의 신호등 중 적어도 하나를 둘러싸고 경계짓도록 배열된 대비색의 발광 다이오드를 포함한 최소한 하나의 대조 경계부를 구비하는 신규 교통 신호등 장치.
제1항에 있어서, 상기 최소한 3개의 신호등 중 하나는 일반적인 정지 신호 형태로 적색 발광 다이오드를 배열 및 설치함으로써 형성되는 적색 신호등인 신규 교통 신호등 장치.
제2항에 있어서, 상기 최소한 하나의 대조 경계부는 적색 신호등을 둘러싸고 경계짓는 것인 신규 교통 신호등 장치.
제1항에 있어서, 상기 최소한 3개의 신호등 중 하나는 일반적인 주의 신호 형태로 황색 발광 다이오드를 배열 및 설치함으로써 형성되는 황색 신호등인 신규교통 신호등 장치.
제1항에 있어서, 상기 최소한 3개의 신호등 중 하나는 일반적인 진행 신호 형태로 녹색 발광 다이오드를 배열 및 설치함으로써 형성되는 녹색 신호등인 신규 교통 신호등 장치.
제1항에 있어서, 상기 최소한 하나의 대조 경계부는 대비색의 발광 다이오드를 깜박이게 함으로써 형성되는 최소한 하나의 깜박이는 대조 경계부인 신규 교통 신호등 장치.
제1항에 있어서, 상기 최소한 하나의 기호 형태는 적어도 하나의 일반적 교통 기호인 신규 교통 신호등 장치.
제1항에 있어서, 상기 최소한 하나의 기호 형태는 최소한 문자 정보인 신규 교통 신호등 장치.
제1항에 있어서, 상기 하나의 단일 개구부 상부에 위치되어 최소한 3개의 신호등 각각의 발광 다이오드로부터 빛을 모으고 관찰자쪽으로 빛을 집중시키는 렌즈를 더 구비하는 신규 교통 신호등 장치.
제1항에 있어서, 상기 하나의 단일 개구부를 둘러싸고 상기 하나의 단일 개구부로부터 관찰자쪽으로 빛을 지향시키는 렌즈 엔클로저를 더 구비하는 신규 교통 신호등 장치.
제1항에 있어서, 상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에 발광 다이오드 클러스터가 내장되고, 상기 발광 다이오드 클러스터는 교통 신호등 정보를 제공하도록 제어되는 것인 신규 교통 신호등 장치.
제11항에 있어서, 상기 발광 다이오드 클러스터의 각각은 상기 최소한 3개의 신호등 중 하나를 활성시키도록 최소한 3개의 상이한 색상의 발광 다이오드를 구비하는 것인 신규 교통 신호등 장치.
제12항에 있어서, 상기 최소한 3개의 상이한 색상의 발광 다이오드 중 하나는 적색 발광 다이오드를 포함하고, 상기 최소한 3개의 신호등 중 하나는 적색 발광 다이오드에 의해 활성화되는 적색 신호등인 신규 교통 신호등 장치.
제12항에 있어서, 상기 최소한 3개의 상이한 색상의 발광 다이오드 중 하나는 황색 발광 다이오드를 포함하고, 상기 최소한 3개의 신호등 중 하나는 황색 발광 다이오드에 의해 활성화되는 황색 신호등인 신규 교통 신호등 장치.
제12항에 있어서, 상기 최소한 3개의 상이한 색상의 발광 다이오드 중 하나는 녹색 발광 다이오드를 포함하고, 상기 최소한 3개의 신호등 중 하나는 녹색 발광 다이오드에 의해 활성화되는 녹색 신호등인 신규 교통 신호등 장치.
제12항에 있어서, 상기 발광 다이오드 클러스터는 대비색의 발광 다이오드를 더 포함하고, 상기 대비색의 발광 다이오드는 상기 최소한 3개의 신호등 중 적어도 하나의 주위에 대조 경계부를 둘러싸서 형성하도록 제어되는 것인 신규 교통 신호등 장치.
제16항에 있어서, 상기 대조 경계부가 둘러싸는 상기 최소한 3개의 신호등 중 적어도 하나는 적색 신호등인 신규 교통 신호등 장치.
제11항에 있어서, 교통 신호등 정보의 표시를 제어하도록 프로그램되고 발광 다이오드 클러스터에 연결되는 마이크로 컨트롤러를 더 구비하는 신규 교통 신호등 장치.
신규 교통 신호등의 사용 방법에 있어서,

하나의 단일 개구부를 구비한 하우징, 상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에 내장되고 최소한 3개의 신호등 중 하나를 나타내는 기호 형태로 배열된 발광 다이오드로 각각 구성되는 최소한 3개의 신호등 및 상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에 내장되고 상기 최소한 3개의 신호등 중 적어도 하나를 둘러싸고 경계짓도록 배열된 대비색의 발광 다이오드를 포함한 최소한 하나의 대조 경계부를 구비하는 신규 교통 신호등을 제공하는 단계와,

상기 신규 교통 신호등을 소망하는 위치에 설치하는 단계와,

상기 신규 교통 신호등을 전원에 연결하는 단계와,

교통 신호등이 동작하도록 상기 신규 교통 신호등을 제어 스위치 상자에 부착하는 단계와,

상기 최소한 3개의 신호등의 각각을 제어 스위치 상자에 의해 적당한 시간에 각각의 대응하는 기호 형태로서 제어하는 단계를 포함하는 신규 교통 신호등의 사용 방법.
제19항에 있어서, 상기 하우징의 적어도 하나의 개구부에는 발광 다이오드 클러스터가 내장되어 있는 것인 신규 교통 신호등의 사용 방법.