KR200349300Y1 - 신호등의 무선원격 감시장치 - Google Patents

Abstract

신호등 램프의 고장 또는 신호등 시스템의 누전의 이상 여부를 무선으로 원격지에서 감시할 수 있는 신호등의 무선원격 감시장치에 관한 것으로, 다수개의 신호등 및 신호등의 각각에 전력을 공급하는 전원선을 구비한 신호등 시스템의 이상 유무룰 관리자가 원격지에서 감시하기 위한 신호등의 무선원격 감시장치에 있어서, 다수개의 신호등의 각각과 전원선 사이에 마련되어 각각의 신호등의 이상 유무를 검출하는 검출수단, 전원선을 통해 검출수단에 접속되고, 검출수단에 의해 검출된 데이터를 수집하는 데이터 수집수단, 각각의 신호등의 기준값과 데이터 수집수단에 의해 수집된 데이터를 비교하여 신호등의 이상유무를 판단하는 중앙제어수단, 데이터 수집수단과 중앙제어수단과의 통신상태를 유지하는 PCS망, 인터넷망을 통해 중앙제어수단에서의 판단결과를 관리자에게 통지하는 통지수단을 포함한다.

이러한 신호등의 무선원격 감시장치를 이용하는 것에 의해, 기존의 신호등 전력선을 이용하여 신호등의 램프 및 누전의 이상 여부를 센서로 측정 감시하기 때문에 추가로 제어선 및 전력선의 설치가 필요없다는 효과가 얻어진다.

Description

신호등의 무선원격 감시장치{The remote perception system for a caution signal lamp}

본 고안은 기존의 교통신호등의 시설을 관리하는 신호등의 무선원격 감시장치에 관한 것으로, 특히 신호등 램프의 고장 또는 신호등 시스템의 누전의 이상 여부를 무선으로 원격지에서 감시할 수 있는 신호등의 무선원격 감시장치에 관한 것이다.

일반적으로 신호등은 안전한 교통질서를 위하여 색으로 교통조건을 나타내기 위한 것으로, 그 신호등으로 표시하는 색은 빨강, 초록, 오렌지색의 3가지이며, 대개 빨강색등(이하, '적색등'이라 함)은 정지신호, 초록색등(이하, '녹색등'이라 함)은 진행신호, 오렌지색등(이하, '노란색등'이라 함)은 주의로 표시되나, 도로교통에서는 노란색이 우회하라는 의미로 사용되고 있다. 이러한 신호등에는 크게 할로겐 램프를 이용한 신호등과 발광다이오드를 이용한 신호등으로 대별된다.

이중에서 할로겐 램프를 이용한 신호등은 광원인 할로겐 램프의 후면에 반사경이 설치되어 있었으며, 그 전방에는 빛의 집중에 의한 눈부심을 적게 하기 위하여 빛을 여러 방향으로 굴절시키는 확산렌즈가 설치되어 있다.

또, 확산렌즈와 위쪽에는 햇빛을 가리기 위한 차광용 갓이 설치되어 내부에 설치된 반사경에 태양광선이 반사되면서 어느 신호등이 점등되었는지를 판단하기 어려워지는 허신호현상(phantom effect ; 이하 '팬텀현상'이라 함)을 방지하도록 되어 있다.

또한, 교통신호등 제어장치는 교차로 및 횡단보도에 설치된 신호등을 제어하는 장치로서, 전용회선을 통하여 온라인방식으로 중앙제어센터와 연결되어 중앙으로부터 통제되며, 교차로의 교통량 및 점유율 등의 정보를 검출하여 검출된 데이터를 중앙에 공급한다. 오프라인시에는 독립적으로 교통신호등을 제어하기도 한다.이러한 교통신호등 제어장치는 연중 무휴로 작동되는 장치이고, 인명과 차량 등의 피해에 직접적인 영향을 주게 되므로 고장에 대한 대응조치가 매우 중요하다.

또한, 교통신호등 제어장치는 차량의 정체없이 차량의 흐름이 원활하게 되도록 인접 교차로와 연동되어 제어될 뿐만 아니라 시간대별, 요일별 및 계절별로 교통량에 따른 적절한 제어가 수행되고 있다. 즉, 교통신호 제어장치는 교통량이 증가될수록 보다 원활한 교통소통을 위하여 어떤 상황에서도 가장 적절한 실시간 제어가 되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 각 교통신호 제어기를 제어하여 신호등을 점등 및 소등시키는 방법은 다양하게 개발되어 사용되고 있으나, 교통신호 제어기에 고장이 발생되거나 정기 점검을 할 때에는 작업자가 직접 교통신호 제어기에 접근하여 각종 부품의 교환 및 수리를 하고 있다.

또한, 상기 교통신호 제어기를 설치, 데이터수정, 수리 및 점검을 할 때, 작업자는 그 교통신호 제어기의 이력사항(작업내용 및 점검사항)을 별도의 기록수단(노트, 노트북 컴퓨터 등)에 내용을 기록하고 중앙관제센터로 돌아와 현장에서 기록한 이력사항을 중앙관제센터에 설치된 저장수단에 저장하고 있다.

도 1은 일반적인 교통신호등 제어장치가 설치된 교차로의 예를 도시한 도면이다.

도 1에 있어서, 교차로에는 차량의 통행을 제어하기 위한 차량신호등(20)과 보행자의 통행을 제어하기 위한 보행자 신호등(30)이 각각 설치되어 있고, 도로 상에는 차량의 통행을 감지하기 위한 루프 디텍터(40)가 매설되어 있으며, 모든 신호등(20, 30)과 루프 디텍터(40)는 교통신호 제어장치(10)에 연결되어 있다. 이 교통신호 제어장치(10)는 전용회선을 통해 원격지의 교통센터(50)나 인접 교통제어장치와 연결되어 있고, 루프디텍터(40)로부터 검출된 교통량과 교통센터(50)로부터 제공된 제어정보를 참작하여 소통을 원활하게 각 신호등을 제어하도록 되어 있다.

또한, 교차로에서 각종 신호등을 제어하기 위한 교통신호 제어장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 교차로 근처 도로변에 설치되어 함체 내에 내장되는 전원(11), 주제어기(12), 조작패널(13), 8개의 차량감지기(15-1∼15-8), 옵션(16), 모순감지기(17), 점멸기(18), 8개의 등제어기(LSU : 19-1∼19-8) 및 단자대로 이루어진다.

도 1 및 도 2에 도시된 신호등 시스템에 있어서 교통신호를 제어하기 위한 기술의 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 이러한 기술의 일예가 대한민국 공개 특허공보 2000-0058895호, 동 2001-0086637호, 동 2002-0064694호, 동 2003-0046879호, 동 2003-0081654호 등에 개시되어 있다.

즉, 상기 공보 특2000-0058895호에 있어서는 유선통신과 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access ; CDMA)방식의 무선통신을 이용하여 도로상의 교통신호를 제어하도록 하며, 무선통신이 가능한 노트북이나 개인용 컴퓨터 등을 이용하여 이동하면서 교통신호를 제어하도록 하고, 도로의 교통상태를 감지하여 자동으로 교통신호를 제어할 수 있도록 하는 유무선 통합 교통신호 제어시스템에 관한 기술이 개시되어 있고, 공보 특2001-0086637호에 있어서는 직렬 연결 통신방식의 PLC를 개발 상용화함으로서 교통제어기를 설치할 때 연결 전선의 숫자를 현저히 줄일 수 있고, 교통량 측정장치 등의 교통신호 시스템 주변장치를 용이하게 추가할 수 있으며, 시스템을 단순화 및 소형화시킬 수 있음에 따른 분산제어방식의 기술이 개시되어 있다.

또, 상기 공보 2002-0064694호에 있어서는 차량용 또는 보행자용 등에 적용할 수 있는 백라이트 액정 디스플레이(LCD)를 갖는 역상표시 교통신호등에서 액정 디스플레이와 컬러 백라이트를 이용하여 신호등을 역상반전에 의해 투과하여 표시하도록 함으로써 차광용 갓을 배제하고, 전력을 절감할 수 있도록 한 백라이트 액정 디스플레이(LCD)를 갖는 역상표시 교통신호등에 관한 기술이 개시되어 있고, 공보 2003-0046879호에 있어서는 신호등 주제어기로부터 전력선 모뎀을 통해 제어명령을 전달받고, 이 제어명령에 따라 신호등을 점/소등하는 신호등모듈, 신호등모듈과 신호등 주제어기를 연결하여 전력을 공급하고 제어신호를 전송하기 위한 한쌍의 전력선과 전력선 모뎀을 통해 상기 신호등 모듈에 제어명령을 제공하여 신호등을 제어하는 신호등 주제어기를 포함하는 구성으로 2라인의 전력선만으로 신호등을 통제하는 기술이 개시되어 있으며, 공보 2003-0081654호에 있어서는 각종 교차로 및 횡단보도의 상부에 설치된 신호등의 점등 및 소등을 제어하는 교통신호 제어기 및 현장 교통시설물의 설치 데이터수정, 수리 및 점검작업을 작업자에게 제공할 수 있는 교통신호 제어기 및 교통시설물의 이력관리 시스템에 관한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기 공보에 개시된 기술들은 교통신호의 제어에 따른 교통량의 조정, 신호등의 표시상태의 개선, 신호등의 설치비용의 저감 및 교통시설물의 이력관리에 관한 기술이 개시되어 있을 뿐, 교통 신호등 자체의 이상 유무를 감시하는 기술에 대해서는 전혀 개시되어 있지 않다.

즉, 기존의 교통신호등 시설을 관리하는데는 많은 노력과 인력이 필요하게 되며, 특히 신호등의 램프 불량시 완전 보수시까지 계속적인 무부하 전력 소모로 전기가 낭비되는 문제점에 대해서는 개시되어 있지 않다.

본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 신호등의 고장시 현장을 방문하지 않고 실시간으로 원격지에서 신호등의 이상 여부를 확인할 수 있는 신호등의 무선원격 감시장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 기존의 신호등의 전력선을 이용하여 신호등의 이상 여부 및 누전의 이상 여부를 용이하게 감시할 수 있는 무선원격 감시장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 기존의 신호등 함체 내부에 감시장치를 용이하게 설치할 수 있는 무선원격 감시장치를 제공하는 것이다.

도 1은 통상의 교통 신호등의 구축체계를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 도 1에 도시된 교통 신호등의 제어장치에 있어서 배선계통을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 고안에 따른 신호등의 무선원격 감시장치의 개념을 도시한 블럭도,

도 4는 도 3에 도시된 신호등의 무선원격 감시장치에 있어서 그 배선상태를 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100…신호등 시스템 200…로컬처리부

300…PCS망 400…중앙관제센타

500…인터넷망 600…관리자시스템

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안의 신호등의 무선원격 감시장치는 다수개의 신호등 및 상기 신호등의 각각에 전력을 공급하는 전원선을 구비한 신호등 시스템의 이상 유무룰 관리자가 원격지에서 감시하기 위한 신호등의 무선원격 감시장치에 있어서, 상기 다수개의 신호등의 각각과 상기 전원선 사이에 마련되어 상기 각각의 신호등의 이상 유무를 검출하는 검출수단, 상기 전원선을 통해 상기 검출수단에 접속되고, 상기 검출수단에 의해 검출된 데이터를 수집하는 데이터 수집수단, 상기 각각의 신호등의 기준값과 상기 데이터 수집수단에 의해 수집된 데이터를 비교하여 상기 신호등의 이상유무를 판단하는 중앙제어수단, 상기 데이터 수집수단과 상기 중앙제어수단과의 통신상태를 유지하는 PCS망, 인터넷망을 통해 상기 중앙제어수단에서의 판단결과를 상기 관리자에게 통지하는 통지수단을 포함한다.

또, 본 고안의 신호등의 무선원격 감시장치광에 있어서, 상기 검출수단은 원격센서모듈을 구비하고, 상기 검출수단은 상기 신호등에 장착된 각각의 램프의 이상 유무 및 상기 전원선의 누전여부를 검출한다.

또, 본 고안의 신호등의 무선원격 감시장치광에 있어서, 상기 데이터 수집수단과 상기 중앙제어수단은 각각 통신용모뎀을 구비하고,상기 PCS망에 의한 통신은 상기 통신용모뎀에 의해 실행된다.

또, 본 고안의 신호등의 무선원격 감시장치광에 있어서, 상기 검출 수단과 데이터 수집수단은 상기 신호등 시스템내에 내장된다.

이하, 본 고안을 도면에 따라 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 신호등의 무선원격 감시장치의 개념을 도시한 블럭도이고, 도 4는 도 3에 도시된 신호등의 무선원격 감시장치에 있어서 그 배선상태를 나타내는 도면이다.

도 3에 있어서, (1)은 적어도 2개 이상의 신호등 및 신호등의 각각에 전력을 공급하는 전원선이 함체 내부에 마련된 기존의 신호등 시스템이고, (2)는 신호등의각각과 전원선 사이에 마련되어 각각의 신호등에 장착된 각각의 램프의 이상 유무 및 전원선의 누전여부를 검출하는 검출부이며, (3)은 전원선을 통해 검출부에 접속되고, 검출부에 의해 검출된 데이터를 수집하는 데이터 수집부이다.

(4)는 제2.5세대 이동통신으로서, 1.8GHz 대역의 주파수를 이용하며 14.4Kbps의 전송속도로 데이터를 전달하므로 문자서비스와 화상서비스 등 다양한 부가서비스를 제공할 수 있는 PCS망이다. 이 PCS망(4)는 설명의 편의상 한정시킨 것이며, 완벽한 멀티미디어 서비스가 가능한 글로벌 개인이동통신(Global Mobile Personal Communications by Satellite) 또는 제3세대 이동통신 시스템인 IMT-2000/ FPLMTS과 무선멀티미디어 시스템으로도 대체 가능하다.

(5)는 PCS망(4)를 통해 각각의 신호등의 기준값과 데이터 수집수단에 의해 수집된 데이터를 비교하여 신호등의 이상유무를 판단하고 그 판단 결과를 통지하는 중앙제어부이며, (6)은 통상의 인터넷망이며, (7)은 인터넷망(6)을 통해 중앙제어부(7)에서의 판단결과를 통지받는 관리자이다.

다음에 도 3에 도시된 각각의 구성에 대해 도 4에 따라 구체적으로 설명한다.

본 고안에 따른 신호등의 무선원격 감시장치의 구성도인 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 신호등 시스템(100), 로컬 처리부(200), PCS망(300), 중앙관제센타(400), 인터넷망(500) 및 관리자 시스템(600)로 이루어진다.

또한, 신호등 시스템(100)은 통상의 신호등(102)의 각각의 램프의 이상 유무 및 누전 여부를 검출하는 RSM(Remote Sensor Module)(101)을 구비한다. 즉,RSM(101)은 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 신호등 램프(102)와 전력선(103)에 흐르는 전류 및 전압을 측정하는 내부회로에 의하여 각각의 신호등 램프에 이상유무 및 누전여부를 검출하고, 전력선(103)을 이용하여 데이터를 전송한다.

전력선(103)을 이용하여 전송된 데이터는 로컬 처리부(200)의 데이터 수집기인 PR(Paladin Receiver)(201)에 수집된다. 수집된 데이터는 RS-232 통신을 하는 통신용 모뎀(202)에 의해 PCS망(300)을 통해 중앙관제센타(400)로 전송된다.

또한, RSM(101)과 로컬 처리부(200)는 종래의 신호등 시스템의 함체 내에 내장되며, 사용가능 환경은 -40℃∼+80℃ 이다.

중앙관제센타(400)는 데이터 베이스 서버 및 웹 서버로서 기능하고 각 신호등의 이력관리, 작업자의 이력관리 등을 위한 응용 서버 컴퓨터(401), 신호등 시스템(100)에 설치된 PR(201)과 통신 및 제어를 하기 위한 통신용 서버 컴퓨터(402) 및 PR(201)과의 통신을 위한 통신용 모뎀(403)을 구비한다. 또, 본 고안에 따른 응용 서버 컴퓨터(401)는 윈도우즈 2000에 의해 작동되며, 통신용 서버 컴퓨터(402)는 리눅스 (Linux)의 기반으로 작동된다.

중앙관제센타(400)의 통신용 서버 컴퓨터(402)를 통해 얻어진 정보는 응용 서버 컴퓨터(401)에 의해 분석되어 보관된다. 즉, 각각의 신호등 시스템(100)의 전력선(103)을 통해 각각의 신호등(102)에 공급되는 전력이 RSM(101)에 의해 검출되고, 검출된 데이터는 응용 서버 컴퓨터(401)에 미리 저장된 기준값과 비교된다. 응용 서버 컴퓨터(401)에서의 비교 결과 소정의 오차 범위를 초월하면, 응용 서버 컴퓨터(401)는 검출된 신호등 시스템(100)을 이상 상태로 판정하고, 이상으로 판정된 신호등 시스템의 관리자에게 통지한다.

관리자 시스템(600)에 있어서 각각의 관리자(601, 602, 603)는 각각의 신호등의 램프 및 누전확인 여부를 확인하기 위하여 인터넷망(500)을 통하여 중앙관제센타(400)의 응용 서버 컴퓨터(401)에 접속하고, 응용 서버 컴퓨터(401)로부터 통지된 신호등 시스템(100)의 이상유무를 확인하는 것이다.

따라서, 각각의 관리자(601, 602, 603)는 각각의 신호등 시스템(100)의 램프 고장시 직접 현장을 방문하지 않고 원격지에서 통신망을 통하여 이상 여부를 확인할 수 있게 된다.

이상 기술한 바와 같이 본 고안을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명했지만 본 고안은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 신호등의 무선원격 감시장치에 의하면, 기존의 신호등 전력선을 이용하여 신호등의 램프 및 누전의 이상 여부를 센서로 측정 감시하기 때문에 추가로 제어선 및 전력선의 설치가 필요없다는 효과가 얻어진다.

또, 본 고안의 신호등의 무선원격 감시장치에 의하면, 중앙에 설치된 컴퓨터 시스템을 이용하여 인터넷 상에서 신호등의 이상 유무, 선로의 누전 전류감지 및 전력의 품질 상태를 언제든지 실시간으로 확인할 수 있다는 효과도 얻어진다.

또한, 본 고안의 신호등의 무선원격 감시장치에 의하면, 관리자의 순회 점검이 필요하지 않으며 원격에서 관리할 수 있어 효율적인 인원관리를 할 수 있고, 고장시 쉽게 위치를 확인할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Claims (4)

1. 다수개의 신호등 및 상기 신호등의 각각에 전력을 공급하는 전원선을 구비한 신호등 시스템의 이상 유무를 관리자가 원격지에서 감시하기 위한 신호등의 무선원격 감시장치에 있어서,

   상기 다수개의 신호등의 각각과 상기 전원선 사이에 마련되어 상기 각각의 신호등의 이상 유무를 검출하는 검출수단,

   상기 전원선을 통해 상기 검출수단에 접속되고, 상기 검출수단에 의해 검출된 데이터를 수집하는 데이터 수집수단,

   상기 각각의 신호등의 기준값과 상기 데이터 수집수단에 의해 수집된 데이터를 비교하여 상기 신호등의 이상유무를 판단하는 중앙제어수단,

   상기 데이터 수집수단과 상기 중앙제어수단과의 통신상태를 유지하는 PCS망,

   인터넷망을 통해 상기 중앙제어수단에서의 판단결과를 상기 관리자에게 통지하는 통지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등의 무선원격 감시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 검출수단은 원격센서모듈을 구비하고,

   상기 검출수단은 상기 신호등에 장착된 각각의 램프의 이상 유무 및 상기 전원선의 누전여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 신호등의 무선원격 감시장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 데이터 수집수단과 상기 중앙제어수단은 각각 통신용모뎀을 구비하고,

   상기 PCS망에 의한 통신은 상기 통신용모뎀에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 신호등의 무선원격 감시장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 검출 수단과 데이터 수집수단은 상기 신호등 시스템내에 내장되는 것을 특징으로 하는 신호등의 무선원격 감시장치.