KR20150141320A

KR20150141320A - Led를 통한 잔여시간 표시 교통신호등 및 알고리즘

Info

Publication number: KR20150141320A
Application number: KR1020140069857A
Authority: KR
Inventors: 현승윤; 전현찬
Original assignee: 현승윤; 전현찬
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2014-06-10
Publication date: 2015-12-18

Abstract

본 발명의 목적은 도로에 설치되는 교통신호등에 관한 것으로써, 기존 교통신호등의 경우 교통신호등의 신호표시가 언제 다른 표시로 바뀌게 될 것인지에 대하여 운전자에게 점멸 신호등과 같이 신호의 점등시기에 대하여 간략 혹은 대략적인 정보만을 제공, 정확한 정보를 제공하지 못함으로써 교통신호의 흐름에 대한 정보는 전적으로 운전자 개인의 상황판단력 및 예측에 의존하여야만 하였으며 이에 따라 잘못된 상황판단 및 예측으로 발생한 교통사고에 따른 인명피해 및 재산피해가 많았다. 따라서 본 발명은 보행자 신호등의 점등시간 숫자표시를 운전자 교통신호등에 접목하여 다수의 적색LED, 황색LED, 녹색LED를 이용하여 각각의 교통신호 적색 표시등(11), 황색 표시등(12), 녹색 표시등(13)을 구성하고 각각의 표시등 중앙부에는 숫자 표기를 위한 영역을 할당하여 할당영역에 위치하는 일련의 LED그룹들이 잔여시간 데이터에 따른 숫자 표시를 위한 개별 그룹을 형성하도록 구성하고, 이들 숫자 표시를 위한 개별 그룹들은 사전에 프로그래밍 되어진 교통신호제어부(17)의 타이밍 카운트 값 및 잔여시간 연산처리 결과 값에 의해 제어되어 해당 교통신호의 잔여시간 값을 디지털 숫자로 다운카운트 형식으로 표시한다.

Description

LED를 통한 잔여시간 표시 교통신호등 및 알고리즘{Remaining time displayed Traffic lights}

본 발명은 도로 교차로에 설치되는 교통신호등에 관한 것으로, 특히 교통신호 변경 잔여시간을 해당 표시등 상에 디지털 방식으로 표시할 수 있도록 한 교통신호등 잔여시간 표시장치 및 그 표시방법에 관한 것이다.

LED

본 발명은 상기와 같은 종래의 차량용 교통신호등에서 나타나는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 도로의 교차로에 설치되는 교통신호등 신호 변경 잔여시간을 해당 표시등 상에 디지털 방식으로 표시할 수 있도록 하여 교차로를 통과하는 운전자에게 신호전환 시점을 예측할 수 있게 함으로써 교차로에서의 차량소통의 원활화와 교통사고의 예방을 기대할 수 있는 교통신호등 잔여시간 표시장치를 제공하는데 있다

교차로에서의 황색 신호등 점등은 많은 운전자들에게 교통신호의 전환을 예고하여 예측 가능한 주행을 가능하게 한다. 그러나 일부 운전자 및 초보운전자들은 아직도 교차로 통과시점마다 신호 전환에 대한 염려로 상당한 심리적 압박감에서 벗어나지 못하는 경우가 적지 않으며, 이러한 심리적 중압감은 차량운전자의 판단력을 흐리게 하여 교차로에서의 교통사고를 불러온다. 이러한 현상은 비단 초보운전자에게서만 나타나는 것이 아니라, 숙련된 운전자에게서도 우발적으로 나타날 수 있다. 따라서, 도로의 교차로에 설치되는 차량 신호등의 잔여시간을 표시할 수 있다면, 많은 운전자들이 교차로를 통과할 때마다 신호등의 잔여시간 정보를 토대로, 신호 전환시점을 예측할 수 있어 보다 안전하게 차량을 운행할 수 있게 될 것이다.

본 발명은 도로의 교차로에 설치되는 차량용 교통신호등 또는 횡단보도에 설치되는 보행자용 신호등 신호 변경 예고시간(잔여시간)을 해당 표시등 상에 디지털 숫자 방식으로 표시하게 됨에 따라 교차로 통과하는 운전자나 보행자에게 신호전환 시점을 예측할 수 있게 함으로써 교차로에서의 원활한 교통흐름과 방어운전 및 횡단보도사고 예방을 기대할 수 있다.

도 1 : LED 교통신호 잔여시간 표시장치의 실시예시도
도 2 : LED 교통신호등에서 신호 변경 잔여시간을 표시하기 위한 LED 보드 상에 서의 7세그먼트 영역 배치도
도 3 : 교통신호 잔여시간 제어회로 블록구성도
도 4 : 교통신호 잔여시간 표시방법을 설명하기 위한 제어 흐름도

일반적으로 교차로에 설치되어 차량의 소통을 통제하는 교통신호등은 적색, 황색, 녹색 신호등으로 구성되고 있다. 여기서 황색 신호등은 적색 신호등과 녹색 신호등 사이의 교통신호 전환 예고 신호등으로써, 교통신호의 전환 시 다음 신호에 앞서 일정시간 점등되는 것으로 교차로를 통과하는 차량의 운전자에게 교차로 진입금지 예비신호를 주게 된다.

이러한 교차로에서의 황색 신호등 점등은 많은 운전자들에게 교통신호의 전환을 예고하여 예측 가능한 주행을 가능하게 한다. 그러나 일부 운전자 및 초보운전자들은 아직도 교차로 통과시점마다 신호 전환에 대한 염려로 상당한 심리적 압박감에서 벗어나지 못하는 경우가 적지 않으며, 이러한 심리적 중압감은 차량운전자의 판단력을 흐리게 하여 교차로에서의 교통사고를 불러온다. 이러한 현상은 비단 초보운전자에게서만 나타나는 것이 아니라, 숙련된 운전자에게서도 우발적으로 나타날 수 있다. 따라서, 도로의 교차로에 설치되는 차량 신호등의 잔여시간을 표시할 수 있다면, 많은 운전자들이 교차로를 통과할 때마다 신호등의 잔여시간 정보를 토대로, 신호 전환시점을 예측할 수 있어 보다 안전하게 차량을 운행할 수 있게 될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 교통신호등 잔여시간 표시장치는 다수의 적색LED, 황색LED, 녹색LED를 이용하여 각각 교통신호 지시용 적색등, 황색등, 녹색등을 구성하고, LED보드의 중앙부에는 숫자 표기를 위한 7세그먼트 영역을 할당하여 해당 세그먼트 할당영역에 위치하는 일련의 LED 그룹들이 개별 세그먼트를 형성하도록 구성하고, 이들 LED그룹에 의한 개별 세그먼트들은 7세그먼트 드라이브의 제어출력에 의해서 신호 변경 시까지 해당 교통신호의 잔여시간 값을 디지털 숫자로 다운카운트 표시하도록 구성하고, 상기 7세그먼트 드라이브에는 사전에 프로그래밍 된 교통신호제어부의 타이밍 카운트 값 및 잔여시간 연산처리 결과 값이 인가되게 연결하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 교통신호등 잔여시간 표시방법은 교통신호등의 소등예고 카운트다운을 실행하기 위한 제1시간 값을 설정하는 단계와, 신호등의 점등시간 값 정보를 수집하고 여기에 상기 제1시간 값을 적용하여 소등예고 카운트다운 시작 시점을 판단하는 단계와, 점등시간이 경과하여 소등예고 카운트다운 시작 시점에 도달하면 상기 제1설정시간 값을 N 등분하고 해당 1/N 등분의 시간이 경과할 때마다 디지털 카운트 숫자를 1씩 차감하여 소등시점에 도달함으로써 상기 디지털 카운트 값은 0이 되면 타이밍 카운트를 초기화하고 다음 점등시점까지 대기하는 단계를 포함한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 LED타입 차량용 교통신호 잔여시간 표시기능이 적용된 교통신호등(10)의 실시의 예를 보이고 있다. 여기에서는 LED보드를 이용하여 교통신호용 적색등(11), 황색등(12), 녹색등(13) 등을 구성하되, LED보드 상의 일부 LED에 의한 7세그먼트 영역(16)의 LED 동작을 선택적으로 제어하여 점등된 상태에서도 신호전환 예고시간을 하는 디지털 숫자가 순차적으로 다운 카운트되어 표시되게 구성하고 있다.

도 2는 본 발명에 의한 LED 교통신호등에서의 신호변경 잔여시간 표시용 LED 보드 상에서의 7세그먼트 영역 배치도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 다수의 LED(15)의 연속 배열에 의해 하나의 신호등을 형성하는 표시장치, 표시장치를 이루는 LED보드(14)상에 7세그먼트 영역(16)을 정하고, 이 7세그먼트 영역(16)의 각 세그먼트(16a-16g)는 해당 세그먼트 영역에 위치한 LED들의 블록 단위로 형성되게 구성한다.

도 3은 본 발명의 교통신호 잔여시간 표시를 위한 교통신호기 제어반 내의 교통신호 제어회로의 블록구성도로서, 교차로의 교통신호등 스위치를 제어하는 교통신호제어부(17)에는 클럭발생부(21)의 클럭신호와 교통신호 동작 주기를 정하는 신호주기설정부(18)의 설정 값이 입력되게 구성하여, 이 교통신호제어부(17)에서 교차로 신호등 점등제어를 위한 제어신호와 함께 클럭입력을 타이밍 카운트 하는 것으로 신호등의 LED보드 및 그 LED보드 상의 7세그먼트 작동 제어신호를 생성하게 구성한다.

이 교통신호제어부(17)는 상기 신호주기설정부(18)에 의한 교통신호 스위칭 동작 정보와 신호등 기본 작동 정보를 저장하는 외부 메모리(19)를 가지며, 이 메모리 대신 제어부의 내부 메모리를 이용할 수 있다.

상기 교통신호제어부(17)에서 생성되는 기본적인 교통제어신호, 즉, 교통신호등(10)의 녹색표시등, 좌회전표시등, 황색표시등, 적색표시등을 점등시키기 위한 제어신호는 신호등 LED드라이버(20)로 출력되게 구성하여, 이 신호등 LED드라이버(20)에 의해 상기 교통신호등(10)에 마련된 각각의 녹색표시등, 좌회전표시등, 황색표시등, 적색표시등을 이루는 각각의 LED보드가 순차적으로 점등되게 한다.

또한 상기 교통신호제어부(17)에서 처리되고 생성된 잔여시간 연산 데이터 값 및 타이밍 다운카운트 값은 전력선 통신모듈(22,23)을 이용하여 신호등 LED제어용 파워라인을 통해 7세그먼트 드라이브(24)에 제공되어, 이 7세그먼트 드라이브(24)에 의해 LED보드(14)상에 마련된 7세그먼트 영역(16)의 각 세그먼트(16a-16g)를 이루는 LED그룹이 점등 및 소등되게 구성한다. 이때, LED 보드상에 마련되는 7세그먼트 영역(16)의 각 세그먼트(16a-16g)를 이루는 LED그룹은 바탕 LED의 컬러와는 다른 컬러의 LED, 예를 들면, 적색이나 황색 등의 LED로 구성하여 디지털 숫자의 식별력을 증대시킬 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 교통신호기 제어반의 신호주기 설정부(18)를 이용하여 소등예고 시간 값을 설정하여 메모리(19)에 등록한다. 이것은 소등되기 전의 임의의 시간 값(제1설정시간 값)으로서, 예를 들면 30초, 60초, 100초 등으로 설정될 수 있으며, 이 소등 예고시간 값은 모든 교통신호기에 공통적으로 적용되는 규정 값이 된다.

이와 같이 교통신호제어부의 메모리에 제1시간 값이 설정된 상태에서, 교통신호 제어부(17)로부터 점등을 위한 제어신호가 LED 드라이브(20)에 인가되면, 해당 신호등의 LED보드(14)에 장착된 모든 LED(7세그먼트 영역의 LED 포함)가 점등된다. 이 상태는 기존의 LED신호등의 점등상태와 동일하다. 여기서, 교통신호제어부(17)는 점등제어신호의 출력과 동시에 클럭발생부(21)에 의한 클럭을 이용하여 타이밍 카운트를 실시한다. 그 타이밍 카운트의 실행에 의해서, 앞서 설정된 제1설정 시간 값에 도달하게 되면 교통신호제어부(17)는 제1설정시간 값을 N등분하여 7세그먼트 드라이브(24)에 디지털 숫자 표기를 위한 다운카운트 데이터를 출력한다. 예를 들어 제1설정시간 값이 30초이고 이것을 10등분 한다면, LED신호등에 표시되는 소등 예고 숫자는 9부터 0까지 3초간격으로 다운 카운트 되어, 그 카운트가 0이 되는 시점과 소등(신호전환)시점이 일치하게 된다. 이때, 교통신호제어부(17)에서 생성되어 출력되는 교통신호의 전환예고신호는 교통신호제어반과 신호등 LED보드(14)간의 파워라인을 전송라인으로 하는 한 쌍의 직렬통신용 전력선통신모듈(22,23)을 거쳐 상기 LED보드(14)에 근접설치 된 7세그먼트 드라이브(24)에 인가되게 되므로, 신호등 상에서 디지털 숫자에 기반한 잔여시간 다운카운트 값을 표시하는데 필요한 7세그먼트(16)의 각 세그먼트(16a-16g)구동용 제어신호 전송라인을 별도로 설치하지 않아도 된다. 여기에서 다운카운트 되는 디지털 숫자의 표기는 7세그먼트(16)의 각 세그먼트를 이루는 LED블록의 동작전류 공급을 일정시간 동안 차단시켜 잔여시간 예고 숫자의 식별이 가능하게 한다

10 : 교통신호등 11 : 적색등
12 : 황색등 13 : 녹색등
14 : LED보드 15 : LED
16 : 7세그먼트 영역 16a-16g : 세그먼트
17 : 교통신호제어부 18 : 신호주기설정부
19 : 메모리 20 : 신호등 LED드라이브
21 : 클럭발생부 22,23 : 전력선통신모듈
24 : 7세그먼트 드라이브

Claims

다수의 적색LED, 황색LED, 녹색LED를 이용하여 각각 교통신호 지시용 적색등(11), 황색등(12), 녹색등(13)을 구성하고, 각각의 LED보드(14)의 중앙부에는 숫자 표기를 위한 7세그먼트 영역(16)을 할당하여 해당 세그먼트 할당영역에 위치하는 일련의 LED 그룹들이 개별 세그먼트(16a-16g)를 형성하도록 구성하고, 이들 LED그룹에의한 개별 세그먼트(16a-16g)들은 7세그먼트 드라이브(24)의 제어출력에 의해서 신호 변경 시까지 해당 교통신호의 잔여시간 값을 디지털 숫자로 다운카운트 표시하도록 구성하고, 상기 7세그먼트 드라이브(24)에는 사전에 프로그래밍된 교통신호제어부(17)의 타이밍 카운트 및 잔여시간 연산처리에 따른 전환 예고신호가 LED신호등 구동용 파워라인을 전송라인으로 하는 한 쌍의 전력선통신모듈(22,23)을 통하여 인가되게 연결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 교통신호등 잔여시간 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 LED보드(14) 상에서의 교통신호 잔여시간 다운카운트 디지털 값은 해당 숫자를 형성하는 개별 세그먼트(16a-16g)내의 LED그룹을 일정시간 점, 소등시켜 표시하는 것을 특징으로 하는 교통신호등 잔여시간 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 LED보드(14) 상에서의 교통신호 잔여시간 다운카운트 디지털 값 표시용 개별 세그먼트(16a-16g)의 각 구성 LED는 녹색과 대비되는 이색 LED인 것을 특징으로 하는 교통신호등 잔여시간 표시장치.
교통신호등의 소등예고 카운트다운을 실행하기 위한 제1시간 값을 설정하는 단계와, 신호등의 점등시간 값 정보를 수집하고 여기에 상기 제1시간 값을 적용하여 소등예고 카운트다운 시작 시점을 판단하는 단계와, 점등시간이 경과하여 신호등 소등예고 카운트다운 시작 시점에 도달하면 상기 제1설정시간 값을 N등분하고 해당 1/N 등분의 시간이 경과할 때마다 디지털 카운트 숫자를 1씩 차감하여 신호등에 마련된 7세그먼트 LED그룹을 통해 표시되게 하고, 표시등이 소등시점에 도달함으로써 표시등에 마련된 7세그먼트 상의 디지털 카운트 값이 0이 되면 타이밍 카운트를 초기화하고 다음 녹색신호등 점등시점까지 대기하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통신호등 잔여시간 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 LED보드(14) 상에서의 교통신호 잔여시간 다운카운트 디지털 값 표시용 개별 세그먼트(16a-16g)의 각 구성 LED는 녹색과 대비되는 이색 LED인 것을 특징으로 하는 교통신호등 잔여시간 표시장치.