KR20090105362A - 교통신호등 및 그 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교통 신호등 및 그 제어장치에 관한 것으로, 다수의 발광다이오드로 구성된 직진 또는 좌회전 또는 U턴 등의 진행을 안내하는 교통 신호등 기능의 신호등과, U턴 또는 P턴 등의 허용 또는 금지를 안내하는 교통 표지판 기능의 신호등을 함께 구현하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 적/녹 발광다이오드의 배열 또는 적/녹/황색 발광다이오드의 배열 중의 어느 하나로 구성되며, 한 개의 신호구 내에 좌회전 또는 U턴 등의 진행 방향 표시가 가능한 제1신호구, 적, 녹, 황색의 컬러 표시가 가능한 제2신호구, 상기 각 신호구의 잔여시간을 숫자 또는 막대로 표시하는 제1잔여시간 표시구, 제2잔여시간 표시구 중의 적어도 하나 이상을 조합하여 구성한 교통 신호등; 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 금지 또는 허용 또는 안내하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 금지 또는 허용 또는 안내를 위한 적색 또는 녹색 중의 어느 하나의 컬러신호를 표시하는 제3신호구를 포함하여, 교통 신호등 및 교통 표지판의 표시 및 운영을 효율적으로 실시할 수 있게 한다.

교통신호등, 제어장치, 발광다이오드

Description

교통신호등 및 그 제어장치{Traffic signal lights and apparatus for controlling thereof}

본 발명은 교통신호등 및 그 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 발광다이오드가 조립되어 한 개의 신호구를 형성하는 교통신호등 또는 교통표지판의 구동을 주변 조도 또는 시간에 따라 자동 제어할 수 있는 교통신호등 및 그 제어장치에 관한 것이다.

특히 본 발명은 다수의 발광다이오드로 구성된 각각의 신호구를 이용하여 교차로 또는 횡단보도 등에서 차량의 진행 여부를 알리는 적, 녹, 황의 컬러 표시와, 좌회전 또는 U턴 등의 진행 방향 표시와 U턴 또는 좌회전의 금지 또는 P턴 표시가 가능하도록 구성된 교통 신호등 및 교통 표지판의 동작을 주변 조도에 따라 자동으로 제어할 수 있도록 함으로써, 교차로 및 횡단보도 등에서 필요로 하는 교통 신호등 및 교통 표지판의 표시 및 운영을 효율적으로 실시할 수 있으면서도 교통 신호등 및 교통 표지판의 운영비용 및 관리비용 등을 절감할 수 있는 교통신호등 및 그 제어장치에 관한 것이다.

교차로나 횡단보도 등에는 적, 녹, 황색등으로 정지, 직진, 주의를 각각 표 시하는 각각의 신호구들이 조합되어 구성되는 3구 신호등, 또는 상기 3구 신호등에 녹색의 화살표등으로 좌회전 방향의 진행을 표시하는 좌회전 신호구가 더 조합되어 구성되는 4구 신호등이 설치되어 차량의 주행이나 보행자의 보행을 안내할 수 있게 된다.

또한 어린이 보호구간 또는 사고 다발지역 등과 같이 특히 주의를 필요로 하는 장소에는 주의를 표시하는 황색등 2개를 조합하여 이루어진 2구 신호등이 설치되며, 이러한 2구 신호등은 각각의 신호구들을 교대로 점멸하는 동작을 반복하도록 구성됨으로써 어린이 보호구간 또는 사고 다발지역 등의 해당 지역의 특성을 운전자나 보행자에게 알릴 수 있게 된다.

상기 3구 신호등 또는 4구 신호등은 각각 직진과 정지가 가능한 횡단보도, 또는 직진과 좌회전 및 정지가 가능한 4거리 이상의 교차로, 또는 삼거리나 T자형의 교차로, 횡단보도 등에 각각 적합하게 변형되어 선택적으로 설치된다. 특히 횡단보도에 설치되는 보행자 신호등에는 보행자의 안전을 도모하기 위하여, 보행자 신호등의 잔량시간을 알람 또는 점멸등을 통해 표시하는 잔량시간 표시수단이 부가적으로 더 구비되어 구성된다.

이들 3구 신호등 또는 4구 신호등에는 교통신호등 제어장치가 연결되어 교통경찰관이나 교통신호등 관리자에 의해 신호등의 동작순서 및 각 신호구의 동작시간을 외부에서 설정할 수 있도록 구성되며, 이 제어장치에 의해 각각의 신호구들이 설정된 시간 동안 지정된 순서에 따라 순차적인 동작을 반복할 수 있게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 교통신호등에서는 녹색등으로 점등되는 직진 신 호 또는 좌회전 신호의 표시 종료와 함께 곧 바로 황색등을 점등시켜 주의 신호의 표시동작이 이루어지게 되므로, 이와 같은 황색등으로 교차로나 횡단보도에 차량이 더 이상 진입할 수 없음을 알리게 되어 있는 종래의 교통신호등의 경우 직진 신호 또는 좌회전 신호의 잔량시간을 운전자가 직접 예측할 수 없어 사고를 유발하는 경우가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

최근에는 한 개의 신호구로 적, 녹, 황색의 컬러, 또는 직진이나 좌회전 또는 U턴 또는 P턴 등의 화살표를 이용한 진행 방향, 또는 직진이나 좌회전 또는 U턴 또는 P턴 등의 금지 기호를 이용한 진행 금지 등을 표시할 수 있도록 구성된 교통 신호등이 본 출원인에 의해 개발되어 2006년 9월 14일자로 이미 출원(출원번호 제20-2006-0024734호, 명칭: '교통 신호등')된 바 있으며, 도 1a와 도 1b 및 도 2에는 이러한 교통신호등의 구성 예 및 그 제어장치의 구성을 예시한 블록도가 각각 예시되어 있다.

도 1a는 좌회전 또는 U턴 등의 진행 방향 표시(21,22)가 가능한 제1신호구(20)와, 적, 녹, 황색의 컬러 표시가 가능한 제2신호구(30)를 조합하고, 상기 각각의 신호구 양측에 숫자(11,41)를 이용하여 해당 신호구의 잔여시간을 표시하는 제1잔여시간 표시구(10) 및 제2잔여시간 표시구(40)를 조합하여 구성한 4구 신호등을 예시하고 있으며, 도 1b는 좌회전 또는 U턴 등의 진행 방향 표시가 가능한 제1신호구(20)와, 적, 녹, 황색의 컬러 표시가 가능한 제2신호구(30)를 조합하고, 상기 제1신호구 옆에 그 신호구의 잔여시간을 표시하는 제1잔여시간 표시구(10)를 조합하여 구성한 3구 신호등을 예시하고 있다.

상기 공지기술에 의하면, 다수의 발광다이오드를 배열 및 조합하여 적, 녹, 황색의 컬러, 또는 직진이나 좌회전 또는 U턴 등의 화살표를 이용한 진행 방향, 또는 U턴 또는 P턴 등의 허용 또는 금지 등을 표시할 수 있도록 각각의 신호구를 구성함으로써, 한 개 이상의 신호구를 이용하여 적, 녹, 황색의 컬러를 표시하는 교통신호등의 기능, 또는 직진이나 좌회전 또는 U턴 등의 진행을 안내하는 교통 신호등의 기능, 또는 U턴이나 P턴 등의 허용 또는 금지를 표시하는 교통 표지판의 기능이 모두 가능하도록 교통 신호등을 구성하고 있다.

게다가 상기와 같이 공지된 교통 신호등 및 교통 표지판에 의하면, 각각의 신호구에서 표시되는 직진 또는 좌회전 또는 U턴 신호에 대한 잔여시간을 숫자나 막대로 표시할 수 있는 잔여시간 표시등이 각각의 신호구에 적어도 한 개 이상 부가적으로 더 구비됨으로써, 차량의 주행이나 보행자의 보행을 보다 효율적으로 안내할 수 있도록 구성하고 있다.

상기와 같은 교통신호등은 도 2에 도시된 바와 같이, 교통 경찰관 또는 교통 신호등 관리자에 의한 신호등 제어신호의 입력동작을 인터페이스하는 키입력부(100)와, 타이머(210)와 카운터(220) 및 메모리(230)를 내장하여 상기 키입력부를 통해 입력되는 각 신호구의 동작순서 및 동작시간 정보를 수신하여 메모리에 저장하고, 타이머와 카운터를 통해 시간을 카운트하여 상기 메모리에 저장된 각 신호구의 동작순서 및 동작시간 정보에 따라 각 신호구의 동작을 제어하는 신호등 제어신호를 출력하는 마이크로 프로세서(200)와, 상기 마이크로 프로세서에서 출력되는 신호등 제어신호로 각 신호구를 구성하는 발광다이오드의 동작을 설정된 동작 순서 에 따라 구동하여 각종의 교통 신호를 표시하는 교통신호등(400) 및 신호 구동부(300)를 포함하여 구성된다. 상기 신호 구동부(300)는 제1신호구 및 제2신호구를 구성하는 발광다이오드를 구동하는 발광다이오드 구동부(310)와, 잔여시간 표시구를 구동하는 시간표시 구동부(320)를 포함하는 제어장치에 의해 그 각각의 신호 및 시간 표시동작이 제어된다.

그러나 상기의 공지기술에서는, 교통 신호등이 각각의 신호구에 의해 직진 또는 좌회전 또는 U턴 등의 진행을 안내하는 교통 신호등인 경우 그 신호등의 밝기가 주변 조도에 관계없이 항상 동일하게 점등되거나 소등되도록 그 제어 로직이 구성되어 있기 때문에 날씨가 흐리거나 어두운 밤에 신호등을 멀리서 쉽게 파악하지 못하게 되는 단점을 가지고 있었다.

또한 상기의 공지기술에서는, 교통 신호등이 각각의 신호구에 의해 U턴 또는 P턴 등의 허용 또는 금지를 안내하는 교통 표지판 기능의 신호등인 경우, 이러한 교통 표지판 기능의 신호등은 그 특성상 밤낮으로 항상 점등된 상태를 유지하여야 하기 때문에 에너지 낭비의 원인이 되고 있어, 교통 신호등 및 교통 표지판의 운영 및 관리 비용의 과다지출이 필수적이었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다수의 발광다이오드로 구성된 각 신호구에 의해 표시되는 직진 또는 좌회전 또는 U턴 등의 진행을 안내하는 교통 신호등 기능의 신호등과, U턴 또는 P턴 등의 허용 또는 금지를 안내하는 교통 표지판 기능의 신호등을 각각 구별하여, 각 신호등의 점/소등 동작이나 점등시 밝기를 주변 조도 또는 시간에 따라 자동으로 조절할 수 있도록 함으로써, 교차로 및 횡단보도 등에서 필요로 하는 교통 신호등 및 교통 표지판의 표시 및 운영을 효율적으로 실시할 수 있으면서도 교통신호등 및 교통표지판의 관리 및 운영에 따른 에너지 낭비를 줄여 비용절감효과를 높일 수 있도록 한 조도에 따른 교통 신호등 및 그 제어장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 적/녹 발광다이오드의 배열 또는 적/녹/황색 발광다이오드의 배열 중의 어느 하나로 구성되며, 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 상기 적/녹 또는 적/녹/황색 중의 어느 하나의 컬러신호를 디스플레이하도록 LED들을 구동하여, 한 개의 신호구 내에 좌회전 또는 U턴 등의 진행 방향 표시가 가능한 제1신호구, 적, 녹, 황색의 컬러 표시가 가능한 제2신호구, 상기 각 신호구의 잔여시간을 숫자 또는 막대로 표시하는 제1잔여시간 표시구, 제2잔여시간 표시구 중의 적어도 하나 이상을 조합하여 구성한 교통 신호등에 있어서, 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 금지 또는 허용 또는 안내하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되며, 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 적색 또는 녹색 중의 어느 하나의 컬러신호를 디스플레이할 수 있도록 적/녹색 LED의 배열로 구성되어 한 개의 교통표지판 내에 금지 또는 허용 또는 안내를 위한 기호나 도안을 선택적으로 표시하는 제3신호구를 포함하는 교통 신호등이다.

상기 제3신호구는 U턴 또는 P턴 중의 어느 하나에 대한 금지 도안 또는 허용 도안이 표시된 교통표지판에 적색 LED와 녹색 LED가 교대로 배열되어 설치될 수 있을 것이며, 교통 표지판에 표시된 기호나 도안의 표시 영역 내에 또는 교통 표지판에 표시된 기호나 도안의 가장자리를 따라 다수 개의 LED가 설치되어 구성될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 일 실시형태에서, 제1신호구의 진행 방향 표시 신호 및 제2신호구의 녹색 표시 신호가 수 초간, 바람직하게는 3 내지 5초가 점멸하도록 설정되는 것이 바람직할 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 적/녹 발광다이오드의 배열 또는 적/녹/황색 발광다이오드의 배열 중의 어느 하나로 구성되며, 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 상기 적/녹 또는 적/녹/황색 중의 어느 하나의 컬러신호를 디스플레이하도록 LED들을 구동하여, 한 개의 신호구 내에 좌회전 또는 U턴 등의 진행 방향 표시가 가능한 제1신호구, 적, 녹, 황색의 컬러 표시가 가능한 제2신호구, 상기 각 신호구의 잔여시간을 숫자 또는 막대로 표시하는 제1잔여시간 표시구, 제2잔여시간 표시구 중의 적어도 하나 이상을 조합하여 구성한 교통 신호등; 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 금지 또는 허용 또는 안내하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되며, 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 적색 또는 녹색 중의 어느 하나의 컬러신호를 디스플레이할 수 있도록 적/녹색 LED의 배열로 구성되어 한 개의 교통표지판 내에 금지 또는 허용 또는 안내를 위한 기호나 도안을 선택적으로 표시하는 제3신호구; 상기 교통 표지판에 설 치되며, 교통 신호등 주변의 조도를 감지하는 광센서; 상기 광센서에서 검출되는 조도값 또는 시간에 따라 상기 제3신호구의 LED 동작을 제어하기 위한 제3신호구 제어신호를 출력하는 마이크로 프로세서를 포함하는 교통 신호등 제어장치이다.

상기 마이크로프로세서는, 광센서에서 검출되는 조도값을 메모리에 기설정된 기준 조도값과 비교하여 그 기준 조도값보다 높은 조도값이 검출되는 경우 제3신호구의 적색 또는 녹색 LED를 소등하거나, 또는 기준 조도값보다 낮은 조도값이 검출되는 경우 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 금지 또는 안내하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되는 제3신호구는 적색 LED를, 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 허용하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되는 제3신호구는 녹색 LED를 점등하도록 제3신호구 제어신호를 출력하는 특징을 갖는다.

또한 상기 마이크로프로세서는 기준 조도값보다 낮은 조도값이 검출되는 경우 제1신호구 또는 제2신호구의 적/녹색 LED의 밝기를 높이고, 기준 조도값보다 높은 조도값이 검출되는 경우 상기 제1신호구 및 제2신호구의 적/녹색 LED의 밝기를 낮추도록 조절하는 밝기 제어신호를 출력하는 특징을 갖는다.

상기 마이크로프로세서는, 내장된 타이머에 의한 현재 시간을 메모리에 기설정된 제1기준시간 및 제2기준시간과 비교하여 현재 시간이 제1기준시간에 도달하는 경우 제3신호구의 적색 또는 녹색 LED를 소등하거나, 또는 현재 시간이 제2기준시간에 도달하는 경우 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 금지 또는 안내하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되는 제3신호구는 적색 LED를, 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 허용하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되는 제3신호 구는 녹색 LED를 점등하도록 제3신호구 제어신호를 출력하는 특징을 갖는다.

또한 상기 마이크로프로세서는 내장된 타이머에 의한 현재시간이 기설정된 제2기준시간에 도달하는 경우 제1신호구 또는 제2신호구의 적/녹색 LED의 밝기를 높이고, 제1기준시간에 도달하는 경우 상기 제1신호구 및 제2신호구의 적/녹색 LED의 밝기를 낮추도록 조절하는 밝기 제어신호를 출력하는 특징을 갖는다.

본 발명에 의하면, 교차로 및 횡단보도 등에서 필요로 하는 교통 신호등 및 교통 표지판의 표시 및 운영을 주변 조도와 시간에 따라 효율적으로 실시할 수 있으면서도 교통신호등 및 교통표지판의 관리 및 운영에 따른 에너지 낭비를 줄여 비용절감효과를 높일 수 있게 되는 이점이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 교통 신호등 및 그 제어장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 일 실시형태에 의한 교통 표지판 기능의 교통 신호등 예시도이고, 도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시형태에 의한 교통 표지판 기능의 교통 신호등이 각각 4구 신호등과 3구 신호등에 적용된 상태의 예시도이다.

도 3a는 U턴 허용 표시 또는 U턴 금지 표시가 선택적으로 가능한 U턴 표지판형 제3신호구(600a)의 구성예(도면에서는 U턴 허용 표시가 도안된 표지판의 경우가 예시됨)이고, 도 3b는 P턴 허용 표시가 선택적으로 가능한 P턴 표지판형 제3신호구(600b)의 구성예이다.

도면에 도시된 바와 같이 U턴 표지판형 제3신호구(600a)는 U턴 허용 또는 금지 또는 안내를 표시하는 기호나 도안(601)이 표시되어 있으며, 그 표시영역 내부 또는 가장자리에 따라 다수의 발광다이오드(602,603)가 배열되어 설치된다. P턴 표지판형 제3신호구(600b)는 P턴 허용 또는 안내를 표시하는 기호나 도안(604)이 표시되어 있으며, 그 표시영역 내부 또는 가장자리를 따라 다수의 발광다이오드(602,603)가 배열되어 설치된다.

상기 각각의 제3신호구(600a,600b)는 U턴 표지판이나 P턴 표지판 외에도 기타 다른 의미의 교통안내를 위한 허용 또는 금지 또는 안내를 표시하는 기호나 도안이 표시된 교통표지판에 설치가 가능할 것이며, 그 형태는 원형이나 다각형의 것일 수 있다. 상기 발광다이오드(602,603)는 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 적색 또는 녹색 중의 어느 하나의 컬러신호를 선택적으로 디스플레이할 수 있도록 적/녹색 LED가 교대로 배열되어 구성될 수도 있으며, 또는 하나의 컬러신호를 디스플레이하도록 동일한 색상의 LED가 배열되어 설치될 수도 있다. 이때 각각의 제 3신호구(600a,600b)는 허용을 표시하는 기호나 도안에는 녹색 LED가 배열되고 금지나 안내를 표시하는 기호나 도안에는 적색 LED가 배열되는 것도 가능할 것이다. 또한 상기 제3신호구(600a,600b)는 U턴 또는 P턴 또는 다른 행위 등의 금지를 표시하는 도안이 표시된 교통표지판에 설치될 수도 있다. 또한 상기 제3신호구(600a,600b)는 U턴, P턴, 다른 행위 등에 대한 금지 표시로서 녹색 U턴 화살표, 또는 녹색 P턴 화살표, 또는 또 다른 도로상의 행위 표시를 위한 기호에 중첩되어 나타나는 적색의 금지표시(예를 들면 적색의 X표시: 도 7c 및 도 7d 참조)를 표시 하는 것으로도 가능할 것이다.

상기와 같은 제3신호구(600a,600b)는 도 4a 및 도 4b와 같은 제1신호구(20), 제2신호구(30), 제1잔여시간 표시구(10), 제2간여시간 표시구(40) 중의 적어도 하나 이상을 조합하여 구성한 교통 신호등의 일 측에 설치될 수 있다.

상기 제1신호구(20)는 원형 혹은 다각형 형태로서 적/녹 발광다이오드의 배열로 구성되며, 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 적/녹색 중 하나의 컬러신호를 디스플레이하여 한 개의 신호구 내에 좌회전 또는 U턴 등의 화살표(21,22)를 이용한 진행 방향을 표시하도록 구성된다. 이때의 제1신호구(20)는 좌회전 금지 또는 U턴 금지 표시로서 녹색 좌회전 화살표 또는 녹색 U턴 화살표에 중첩되어 나타나는 금지표시(예를 들면 적색의 X표시: 도 7c 및 도 7d 참조)를 표시할 수 있을 것이다.

상기 제2신호구(30)는 원형 혹은 다각형 형태로서 적/녹/황색 발광다이오드의 배열로 구성되며, 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 적/녹/황색 중의 어느 하나의 컬러신호를 디스플레이하는 적,녹,황색의 LED를 각각 선택적으로 구동시켜 한 개의 신호구 내에 정지, 진행(직진), 주의 등을 표현하기 위한 신호를 표시한다. 여기서 특히 제2신호구(30)는 진행(직진) 등을 표현하기 위한 신호로서 녹색의 화살표 신호를 표시할 수 있다. 상기 제1신호구(20)의 진행 방향 표시 신호와 제2신호구(30)의 녹색 표시 신호는 해당 신호가 종료되기 직전에 수초 동안 점멸될 수 있으며, 바람직하게는 해당 신호의 종료 3 내지 5초 직전으로 설정함으로써, 차량 주행중 운전자가 상기 각 신호구의 점멸동작을 참고하여 교차로에 진입하여도 되는지 아닌지를 정확하게 판단할 수 있게 한다.

제1잔여시간 표시구(10) 및 제2잔여시간 표시구(40)는 각 신호구(20)(30)의 잔여 시간을 숫자(11,41) 또는 막대(12,42)로 표시하는 부분으로서, 원형 혹은 다각형 형태일 수 있다. 상기 제1잔여시간 표시구(10)는 제1신호구(20)에서 표시되는 좌회전 또는 U턴 신호가 표시되는 시간(초)을 다운 카운트로 도시하며, 상기 제2잔여시간 표시구(40)는 제2신호구(30)에서 표시되는 진행(또는 직진 화살표), 주의, 정지 신호가 표시되는 시간(초)을 다운 카운트로 도시하는 것이 바람직하다. 이러한 다운 카운트가 개시되는 기준 시점은 도로의 여건에 따라 30초 또는 60초 등 여러 가지 기준시점의 숫자를 정한 뒤 그 정해진 시점의 숫자부터 내림 순으로 30, 29, 28....순으로 0까지, 또는 60, 59, 58... 순으로 0까지 순차적으로 감산하여 디스플레이한다. 도면에서는 30초부터 카운트되는 경우를 예시하고 있으며, 이하에서는 30초로 설정되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 교통신호등 제어장치의 구성을 예시한 블록도이고, 도 6은 도 5와 같이 예시된 교통신호등 제어장치에서 마이크로 프로세서에 의해 이루어지는 제어 흐름도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 교통신호등 제어장치는, 키입력동작을 인터페이스하는 키입력부(100), 정해진 순서에 따라 각 신호구의 동작을 제어하면서 주변 조도값에 따라 각 신호구의 밝기를 조절하는 마이크로 프로세서(200), 각종의 교통 신호를 표시하는 교통신호등(400) 및 신호 구동부(300), 교통 표지판 기능의 제3신호구(600) 및 그 구동부(610), 조도 감지를 위한 광센서(500) 및 센서 구동부(510)를 포함하여 이루어지며, 신호 구동부(300)는 신호등의 디스플레이를 위한 LED 구동부(310), 시간표시 구동부(320)로 이루어진다.

키입력부(100)는 교통 경찰관 또는 교통 신호등 관리자에 의한 신호등 제어신호의 입력동작을 돕기 위한 사용자 인터페이스 수단으로서, 적색신호 유지시간, 녹색신호 유지시간, 좌회전 표시 유지시간, 작동 시작/정지 신호, 하나 이상의 조도 기준값, 하나 이상의 기준 시간값 등을 입력할 수 있다. 교통량의 제어를 위해 교통경찰이 조작할 수 있도록 외부에 설치되거나 장치 내에 내장될 수 있다.

마이크로 프로세서(200A)는 타이머(210)와 카운터(220) 및 메모리(230)를 내장하며, 상기 키입력부를 통해 입력되는 적색신호 유지시간, 녹색신호 유지시간 등을 포함하는 각 신호구의 동작순서 및 동작시간 정보, 밤과 낮의 구분하기 위한 기준 조도값 또는 맑은 날씨와 흐리거나 안개가 낀 날씨를 구분하기 위한 하나 이상의 기준 조도값, 또는 기준 시간값을 수신하여 메모리에 저장한다. 그리고 작동 개시 신호가 입력되면 메모리(230)로부터 적색신호 유지시간, 녹색신호 유지시간, 좌회전 표시 유지시간, 기준 조도값, 기준 시간값을 읽어 들이고, 타이머와 카운터를 이용하여 신호 구동부(300)를 구동함으로써, 신호등(400)의 적색, 녹색, 황색 신호, 좌회전 및 U-턴 신호의 잔여 시간을 표시한다. 아울러 상기 메모리에 저장된 기준 조도값을 기준으로 검출 조도값(또는 기준 시간값을 기준으로 현재 시간값)을 비교하여 그 비교결과에 따라 각 제1 및 제2신호구의 밝기를 조절하는 제어신호, 및 제3신호구의 점/소등을 제어하는 제어신호를 각각 출력한다. 상기 잔여시간 표시구에서는 직진 또는 좌회전 또는 U턴 신호가 표시되는 시간을 다운카운트로 도시 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 마이크로 프로세서(200A)는 센서 구동부(510)를 통해 광센서(500)를 동작시켜, 그 광센서에서 검출되는 조도값을 메모리에 기설정된 기준 조도값(또는 타이머에 의한 현재 시간값을 메모리에 기설정된 기준 시간값)과 비교하여 표지판 기능의 LED 구동부(610)를 통해 제3신호구(600)의 동작을 제어한다.

즉, 도 6에 예시된 바와 같이, 광센서(500)에서 검출된 조도값이 기준 조도값보다 높은 경우(또는 현재 시간값이 제1기준 시간값에 도달하는 경우) 제1신호구(20) 및 제2신호구(30)의 적/녹색 LED 또는 적/녹/황색 LED의 밝기를 낮추도록 조절하는 밝기 제어신호를 신호구동부(300)로 출력하고, 아울러 제3신호구(600)의 적색 또는 녹색 LED를 소등하는 제3신호구 제어신호를 교통 표지판 기능의 LED 구동부(610)로 출력한다.

반대로, 광센서(500)에서 검출된 조도값이 기준 조도값보다 낮은 경우(또는 현재 시간값이 제2기준 시간값에 도달하는 경우) 제1신호구(20) 또는 제2신호구(30)의 적/녹색 LED 또는 적/녹/황색 LED의 밝기를 높이도록 조절하는 밝기 제어신호를 신호구동부(300)로 출력하고, 아울러 제3신호구(600)의 적색 또는 녹색 LED를 점등하는 제3신호구 제어신호를 교통 표지판 기능의 LED 구동부(610)로 출력한다. 이 경우 마이크로프로세서에서 출력되는 제3신호구 제어신호는 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 금지 또는 안내하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 제3신호구가 설치된 경우 적색 LED를 점등하는 제어신호를 출력하게 될 것이고, 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 허용하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 제3 신호구가 설치되는 경우 녹색 LED를 점등하는 제어신호를 출력하게 될 것이다.

상기 신호구동부(300)는 마이크로 프로세서(200A)로부터 신호등 제어 신호, 잔여시간 표시 신호 등을 수신하여, 그 신호들에 따라 LED 구동부(310), 시간 표시구동부(320)를 구동시킨다.

LED 구동부(310)는 마이크로프로세서(200A)로부터 신호등 제어신호를 수신하여, 그 신호들에 따라 신호등(400)의 적,녹,황색 LED들을 구동시킨다. 시간 표시 구동부(320)는 마이크로프로세서(200A)로부터 잔여시간 표시 신호를 수신하여, 그 신호에 따라 각 신호구(20,30)의 잔여시간 표시구(10,40)를 구동시킨다.

도 7a는 본 발명에 의한 U턴 허용을 표시하는 U턴 표지판형 제3신호구(600a)가 제2신호구(30)와 그 잔여시간 표시구(10)만으로 구성된 2구 신호등에 설치된 예를 도시한 것이며, 이러한 U턴 표지판형 제3신호구(600a) 대신에 신호등 설치 장소에 따라 P턴 표지판형 제3신호구(600b)가 대체될 수도 있을 것이다. 상기 제2신호구(30)는 녹,적,황색 신호를 디스플레이하고 녹색신호가 표시되는 시간 구간 동안 그 동작 종료 직전에 기 지정된 수초 동안 점멸 동작이 이루어지게 된다. 잔여시간 표시구(10)는 상기 제2신호구(30)에서 표시되는 직진 신호에 대한 잔여 시간을 표시하며, U턴 표지판형 제3신호구(600a) 또는 P턴 표지판형 제3신호구(600b)는 마이크로프로세서(200A)에 의해 동작이 제어되어, 광센서(500)에서 감지되는 주변 조도에 따라 자동으로 점등되거나 또는 소등된다.

도 7b는 본 발명에 의한 U턴 허용을 표시하는 U턴 표지판형 제3신호구(600a)가 제1신호구(20)와 제2신호구(30) 및 각각의 잔여시간 표시구(10a,40a)로 구성된 4구 신호등에 설치된 예를 도시한 것이다. 도면에서는 상기 각각의 잔여시간 표시구(10a,40a)가 숫자 대신 막대그림으로 구성된 경우를 예시하고 있다. 또한 이러한 막대그림은 다른 여러 형태의 모양으로도 구성 가능할 것이다.

도 7c는 본 발명에 의한 U턴 금지를 표시하는 U턴 표지판형 제3신호구(600a)가 좌회전 금지를 표시하는 제1신호구(20)와 함께 각 차선마다 직진 화살표를 표시하는 제2신호구(30a)가 설치된 3차선 도로의 교차로에 설치된 예를 도시하고 있으며, 도 7d는 본 발명에 의한 U턴 금지를 표시하는 U턴 표지판형 제3신호구(600a)가 좌회전 금지를 표시하는 제1신호구(20)와 함께 직진 화살표를 표시하는 제2신호구(30a)와 잔여시간 표시구(40a)가 설치된 3차선 도로의 교차로에 설치된 예를 도시하고 있다.

도 8은 본 발명에 의한 교통 신호등에 적용된 각 신호구 내부의 적,녹,황색 LED 배열을 도시한 것으로서, 상기 제1신호구(20)와 제2신호구(30) 및 제3신호구(600)는 교통신호 색깔을 나타내는 적, 녹, 황색 LED가 교대로 배열되어 적,녹,황색 컬러신호의 디스플레이, 또는 직진, 좌회전, U턴, P턴, 금지 신호의 디스플레이를 각각의 LED 구동부(310,610)를 통해 마이크로 프로세서(200A)에 의해 제어 가능하도록 각 신호구의 내부 전체에 3색의 LED가 규칙적으로 배치되어 구성된다. 이러한 각각의 신호구는 외곽에 덮개를 씌워 야간은 물론이고 대낮에도 선명하게 보일 수 있도록 할 뿐만 아니라 우천시나 강설에도 충분한 성능을 발휘할 수 있도록 외부 하우징에 의해 커버링하는 것이 바람직하다.

도 9는 도 8과 같은 LED 배열 예에서, 제1신호구(20)가 좌회전 신호와 U턴 신호를 동시에 디스플레이하도록 LED를 구동하는 예를 도시한 것으로서, 좌회전 신호와 U-턴 신호가 하나의 신호구에서 녹색 LED에 의해 동시에 표시되는 예이다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 빌명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

도 1a와 도 1b는 종래 기술에 의한 4구 신호등 및 3구 신호등의 예시도이다.

도 2는 종래 기술에 의한 교통 신호등 제어장치의 블록도이다.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 일 실시형태에 의한 교통 표지판 기능의 교통 신호등의 표시예를 나타낸 도면이다.

도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시형태에 의한 교통 표지판 기능의 교통 신호등이 각각 4구 신호등과 3구 신호등에 적용된 상태의 예시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 교통신호등 제어장치의 구성을 예시한 블록도이다.

도 6은 도 5와 같이 예시된 교통신호등 제어장치에서 마이크로 프로세서에 의해 이루어지는 제어 흐름도이다.

도 7a는 본 발명에 의한 U턴 허용을 표시하는 U턴 표지판형 제3신호구가 제2신호구와 그 잔여시간 표시구만으로 구성된 2구 신호등에 설치된 예를 도시한 것이다.

도 7b는 본 발명에 의한 U턴 허용을 표시하는 U턴 표지판형 제3신호구가 제1신호구와 제2신호구 및 각각의 잔여시간 표시구로 구성된 4구 신호등에 설치된 예를 도시한 것이다.

도 7c와 도 7d는 본 발명에 의한 U턴 금지 및 좌회전 금지를 표시하는 제3신호구가 각 차선마다 설치된 제2신호구와 함께 병용되도록 사용된 상태의 예시도이다.

도 8은 본 발명에 의한 교통 신호등에 적용된 각 신호구 내부의 적,녹,황색 LED 배열 예시도이다.

도 9는 도 8과 같은 LED 배열 예에서, 제1신호구가 좌회전 신호와 U턴 신호를 동시에 디스플레이하도록 하는 LED 구동예이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,40 : 잔여시간 표시구 20 : 제1신호구

30 : 제2신호구 100 : 키입력부

200,200A : 마이크로 프로세서 210 : 타이머

220 : 카운터 230 : 메모리

300 : 신호구동부 310,610 : LED 구동부

320 : 시간표시 구동부 400 : 교통 신호등

500 : 광센서 510 : 센서 구동부

600,600a,600b : 제3신호구 601 : U턴 표시 도안

602,603 : LED 604 : P턴 표시 도안

Claims (20)

1. 적/녹 발광다이오드의 배열 또는 적/녹/황색 발광다이오드의 배열 중의 어느 하나로 구성되며, 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 상기 적/녹 또는 적/녹/황색 중의 어느 하나의 컬러신호를 디스플레이하도록 LED들을 구동하여, 한 개의 신호구 내에 좌회전 또는 U턴 등의 진행 방향 표시가 가능한 제1신호구, 적, 녹, 황색의 컬러 표시가 가능한 제2신호구, 상기 각 신호구의 잔여시간을 숫자 또는 막대로 표시하는 제1잔여시간 표시구, 제2잔여시간 표시구 중의 적어도 하나 이상을 조합하여 구성한 교통 신호등에 있어서,

   차량의 주행 또는 보행자의 보행을 금지 또는 허용 또는 안내하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되며, 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 적색 또는 녹색 중의 어느 하나의 컬러신호를 디스플레이할 수 있도록 적/녹색 LED의 배열로 구성되어 한 개의 교통표지판 내에 금지 또는 허용 또는 안내를 위한 기호나 도안을 선택적으로 표시하는 제3신호구(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3신호구(600)는,

   U턴의 금지 또는 허용 도안, P턴 허용 도안이 표시된 교통표지판에 설치되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
3. 제1항에 있어서, 상기 제3신호구(600)는,

   교통 표지판에 표시된 기호나 도안의 표시 영역 내에 다수 개의 LED가 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
4. 제1항에 있어서, 상기 제3신호구(600)는,

   교통표지판에 표시된 기호나 도안의 가장자리를 따라 다수 개의 LED가 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3신호구(600)는,

   적색 LED와 녹색 LED가 교대로 배열되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1신호구(20)의 진행 방향 표시 신호 및 제2신호구(30)의 녹색 표시 신호가 수 초간 점멸하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제1신호구(20)의 진행 방향 표시 신호와 제2신호구(30)의 녹색 표시 신호의 점멸은 3 내지 5초로 설정되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
8. 적/녹 발광다이오드의 배열 또는 적/녹/황색 발광다이오드의 배열 중의 어느 하나로 구성되며, 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 상기 적/녹 또는 적/녹/황색 중의 어느 하나의 컬러신호를 디스플레이하도록 LED들을 구동하여, 한 개의 신호구 내에 좌회전 또는 U턴 등의 진행 방향 표시가 가능한 제1신호구(20), 적, 녹, 황색의 컬러 표시가 가능한 제2신호구(30), 상기 각 신호구의 잔여시간을 숫자 또는 막대로 표시하는 제1잔여시간 표시구(10), 제2잔여시간 표시구(40) 중의 적어도 하나 이상을 조합하여 구성한 교통 신호등;

   차량의 주행 또는 보행자의 보행을 금지 또는 허용 또는 안내하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되며, 외부에서 인가되는 LED 구동신호에 따라 적색 또는 녹색 중의 어느 하나의 컬러신호를 디스플레이할 수 있도록 적/녹색 LED의 배열로 구성되어 한 개의 교통표지판 내에 금지 또는 허용 또는 안내를 위한 기호나 도안을 선택적으로 표시하는 제3신호구(600);

   상기 교통 표지판에 설치되며, 교통 신호등 주변의 조도를 감지하는 광센서(500);

   상기 광센서에서 검출되는 조도값 또는 현재 시간값에 따라 상기 제3신호구의 LED 동작을 제어하기 위한 제3신호구 제어신호를 출력하는 마이크로 프로세서(200A)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 제어장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

   상기 광센서에서 검출되는 조도값을 메모리에 기설정된 기준 조도값과 비교하여 그 기준 조도값보다 높은 조도값이 검출되는 경우 제3신호구의 적색 또는 녹 색 LED를 소등하는 제3신호구 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 제어장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    상기 검출 조도값과 기준 조도값의 비교결과, 기준 조도값보다 낮은 조도값이 검출되는 경우 상기 제3신호구의 적색 또는 녹색 LED를 점등하는 제3신호구 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 제어장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    상기 검출 조도값과 기준 조도값의 비교결과, 기준 조도값보다 낮은 조도값이 검출되는 경우 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 금지 또는 안내하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되는 제3신호구의 적색 LED를 점등하는 제3신호구 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통신호등 제어장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    상기 검출 조도값과 기준 조도값의 비교결과, 기준 조도값보다 낮은 조도값이 검출되는 경우 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 허용하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되는 제3신호구의 녹색 LED를 점등하는 제3신호구 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통신호등 제어장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    상기 검출 조도값과 기준 조도값의 비교결과, 기준 조도값보다 낮은 조도값이 검출되는 경우 제1신호구 또는 제2신호구의 적/녹색 LED의 밝기를 높이도록 조절하는 밝기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 제어장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    상기 검출 조도값과 기준 조도값의 비교결과, 기준 조도값보다 높은 조도값이 검출되는 경우 상기 제1신호구 및 제2신호구의 적/녹색 LED의 밝기를 낮추도록 조절하는 밝기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 제어장치.
15. 제8항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    타이머에 의한 현재 시간값을 메모리에 기설정된 제1기준 시간값 및 제2기준시간값과 비교하여 현재시간이 제1기준시간값에 도달하는 경우 제3신호구의 적색 또는 녹색 LED를 소등하는 제3신호구 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 제어장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    현재시간이 제2기준시간값에 도달하는 경우 상기 제3신호구의 적색 또는 녹색 LED를 점등하는 제3신호구 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 제어장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    현재시간이 제2기준시간값에 도달하는 경우 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 금지 또는 안내하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되는 제3신호구의 적색 LED를 점등하는 제3신호구 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통신호등 제어장치.
18. 제15항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    현재시간이 제2기준시간값에 도달하는 경우 차량의 주행 또는 보행자의 보행을 허용하는 기호나 도안이 표시된 교통 표지판에 설치되는 제3신호구의 녹색 LED를 점등하는 제3신호구 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통신호등 제어장치.
19. 제15항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    현재시간이 제2기준시간값에 도달하는 경우 제1신호구 또는 제2신호구의 적/녹색 LED의 밝기를 높이도록 조절하는 밝기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 제어장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(200A)는,

    현재시간이 제1기준시간값에 도달하는 경우 상기 제1신호구 및 제2신호구의 적/녹색 LED의 밝기를 낮추도록 조절하는 밝기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등 제어장치.

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