JP5571164B2 - 通信モジュール及びこれを含む照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信モジュール及びこれを含む照明装置に関するものである。

一般に、照明装置を点灯または消灯させるために照明装置と有線で連結されたスイッチを直接手動で操作した。上記のような場合、挙動が不便な患者や老弱者またはスイッチに手が届かない子供が上記照明装置を点灯または消灯させることに不便があった。

最近には上記のような不便を解消するために、リモコンなどの遠隔制御装置を用いて照明装置を点灯または消灯させるか、照明の強さなどが調節できる照明装置が市場に発表されている。

照明市場が多様化するにつれて、照明装置の特性（色温度、ディミング値、明るさ等）を選択的に制御したり、多様な無線通信方式（Zigbee（登録商標）、WiFi、BLUETOOTH（登録商標）等）のうち、速度／距離／消費電力などを考慮した通信方式の選択要求が増加している。

また、ユーザの命令を受信／処理／転送する通信モジュールが照明装置と一体になっているので、照明装置の内の電源部（Power Supply Unit：ＰＳＵ）の故障または／及び照明装置の内のＬＥＤ、一般照明機器、制御部などに故障が発生した場合、上記通信モジュールを含んだ照明装置を全て取り替えなければならない。

本発明は、照明装置に脱着可能な通信モジュールを提供する。

本発明は、内部に空間を有するハウジング、そして上記ハウジングの空間に配置され、無線通信チップが実装されているモジュール基板を含み、対象物に着脱式により結合して無線ネットワークを介して受信される制御信号を上記対象物に伝達する通信モジュールを提供する。

一方、本発明少なくとも１つの光源を有する照明モジュール、そして上記照明モジュールに着脱式により結合して無線ネットワークを介して受信される制御信号を上記照明モジュールに伝達する通信モジュールを含む照明装置を提供する。

本発明によれば、照明装置に無線通信モジュールを脱着可能に形成することによって、照明装置の照明部の取替時に通信モジュールを脱着して保存できるので、費用が低減される。

本発明は、通信モジュールで照明装置の特性（色温度、ディミング値、明るさ等）を制御するに当たって、上記制御される特性によりＰＷＭ制御方式、ＵＡＲＴ制御方式などを選択的に用いて効果的に制御することができる。

本発明は、通信モジュール内の無線通信部で多様な無線通信方式（Zigbee、WiFi、BLUETOOTHなど）が選択的に具現されるようにすることで、速度／距離／消費電力などを考慮して最適の無線通信方式を選択して使用することによって、効果的なデータ送受信及び制御を遂行することができる。

上記通信モジュールのインターフェース部の複数のピンが所定の順序と用途に標準化できる。

本発明の一実施形態に従う照明システムを示す構成図である。 図１の照明装置を示す斜視図である。 図１の無線コントローラの構成図である。 図１の通信モジュールの構成図である。 図１の照明モジュールの構成図である。 図１の通信モジュールの斜視図である。 図６の通信モジュールの上面図、ｙ軸から見渡した側面図、及びｘ軸から見渡した側面図である。 図６の通信モジュールの上面図、ｙ軸から見渡した側面図、及びｘ軸から見渡した側面図である。 図６の通信モジュールの上面図、ｙ軸から見渡した側面図、及びｘ軸から見渡した側面図である。 図６の通信モジュールの内部の印刷回路基板の上面図である。 図８の印刷回路基板のインターフェース部の拡大図である。 図９のインターフェース部をＩ−Ｉ’に切断した一実施形態の断面図である。 図９のインターフェース部をＩ−Ｉ’に切断した他の実施形態の断面図である。 他の実施形態に従う図６の通信モジュールの内部の断面図である。 図１２の印刷回路基板の上面図である。 更に他の実施形態に従う図６の通信モジュールの内部断面図である。 図１の照明装置のインターフェース部の間の対応関係を示す構成図である。 図１５の対応関係の一実施形態を示す構成図である。 図１５の対応関係の他の実施形態を示す構成図である。 図１６の対応関係を満たす通信モジュールの回路図である。 図１７の対応関係を満たす通信モジュールの回路図である。

以下、添付した図面を参考にして本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかしながら、本発明はさまざまな相異する形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面で本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分は省略し、明細書の全体を通じて類似の部分に対しては類似の図面符号を与えた。

明細書の全体において、どの部分がどの構成要素を“含む”とする時、これは特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外するものでなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

図面において、多数の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して表した。明細書の全体を通じて類似の部分に対しては同一な図面符号を与えた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分“上に”あるとする時、これは他の部分“真上に”ある場合だけでなく、その中間に更に他の部分がある場合も含む。反対に、どの部分が他の部分“真上に”あるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。

本発明は、照明モジュールに着脱可能な通信モジュールを含む照明システムを提供する。

以下、図１乃至図５を参考して照明システムを説明する。

図１は本発明の一実施形態に従う照明システムを示す構成図であり、図２は図１の照明装置を示す斜視図であり、図３は図１の無線コントローラの構成図であり、図４は図１の通信モジュールの構成図であり、図５は図１の照明モジュールの構成図である。

図１を参考すると、実施形態に従う照明システムは、無線コントローラ３００及び照明装置１００を含む。

上記無線コントローラ３００は、ユーザ命令を入力するための入力手段であって、無線ネットワークを介してユーザの命令に従う制御信号を通信モジュール４００に転送する。

上記無線コントローラ３００は、リモートコントローラまたはスマートフォンなどでありうる。

上記無線コントローラ３００と通信モジュール４００との間の無線ネットワークは無線環境に従って決定できる。

照明無線制御として、ジグビー（ZigBee）、ブルートゥース（Bluetooth）、またはＺ−ウェーブ（Z-wave）などのネットワークが適用できる。

上記無線コントローラ３００は、図３のような構成を有することができる。

図３を参考すると、上記無線コントローラ３００は、モード切換部３０１、メモリ部３０３、電源／充電部３０５、制御部３０７、及び送／受信部３０９を含む。

モード切換部３０１は、動作モード切換、例えばリモコンの一般的な機能を遂行してから照明装置１００の制御切換を遂行することができる。

上記メモリ部３０３は、運用及び通信制御プログラム／プロトコルなどが格納されていることができる。

上記電源／充電部３０５は、無線コントローラ３００の動作のために充電及び電源を提供する。

送／受信部３０９は、制御部３０７から提供されるユーザ命令を設定されている無線ネットワークを介して照明装置１００の通信モジュール４００に転送する。

制御部３０７は、上記メモリ部３０３の格納データを用いて、モード切換部３０１、電源／充電部３０５、及び送／受信部３０９の動作を制御する。

上記照明装置１００は、図２のような構成を有する。

上記照明装置１００は、照明部を含む照明モジュール５００及び上記無線コントローラ３００と送受信して制御信号を転送する通信モジュール４００を含む。

上記照明装置１００を構成する通信モジュール４００は、図２のように照明モジュール５００のコネクタ５１１に挿入固定されて制御信号を伝達する着脱式により構成される。

上記照明装置１００は、上記通信モジュール４００のインターフェース部４５０の複数のピンが挿入固定されるコネクタ５１１を含む。

上記コネクタ５１１は、図２のように突出していることができ、照明モジュール５００の電源供給部を含む制御部５２０と連結できる。

このように、照明装置１００の通信モジュール４００が照明モジュール５００と着脱式により構成されて照明モジュール５００のうち、照明部５３０または制御部５２０の電源供給部の取替時に通信モジュール４００を再使用することができる。

このような通信モジュール４００は、図４のような構成を有する。

上記通信モジュール４００は、１つのハウジング４１１、４３１で構成され、ハウジング４１１、４３１の内に１つのユニットを成して、アンテナ部４１０、無線通信部４３０、及びインターフェース部４５０が形成されている。

アンテナ部４１０は、上記無線コントローラ３００から無線ネットワークを介して転送される制御信号を受信する。

無線通信部４３０は上記アンテナ部４１０から制御信号を受信し、制御信号によって上記照明モジュール５００に転送される複数の出力信号を生成する。

上記無線通信部４３０は、上記無線ネットワークの種類によって上記アンテナ部４１０の制御信号を分析する通信集積回路４３５を含む。

即ち、上記通信モジュール４００は決まっている無線ネットワーク環境によって選択的に通信集積回路４３５を選択して通信モジュール４００の内に実装することができる。

上記通信集積回路４３５は、ジグビー、Ｚ−ウェーブ、ワイファイ、またはブルートゥースなどの通信方式のうち、少なくとも１つをサポートすることができる。

インターフェース部４５０は、上記無線通信部４３０から出力される複数の出力信号に対応する複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含む。

上記複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃは、図４のように５個であるが、これに限定されるものではない。

上記照明モジュール５００は、インターフェース部５１０、制御部５２０、及び照明部５３０を含む。

上記インターフェース部５１０は、上記通信モジュール４００のインターフェース部４５０と連結されて上記通信モジュール４００から出力信号を受信するコネクタ５１１を含む。

上記制御部５２０は電源供給装置を含み、上記インターフェース部４５０からの出力信号の転送を受けて上記照明部５３０に照明信号を供給する。

上記照明部５３０は光源５３５を含み、上記光源５３５は少なくとも１つの発光ダイオードＬＥＤを含むことができる。

上記通信モジュール４００と照明モジュール５００のインターフェース部４５０、５１０は、照明制御方式によって各ピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの出力信号を設定することができる。

上記照明制御方式に従う各ピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの構成は、後で詳細に説明する。

以下、図６乃至図１１を参考して照明モジュール５００に挿入固定される脱着式通信モジュール４００の構成を説明する。

図６は図１の通信モジュールの斜視図であり、図７ａ乃至図７ｃは図６の通信モジュールの上面図、ｙ軸から見渡した側面図及びｘ軸から見渡した側面図であり、図８は図６の通信モジュールの内部の印刷回路基板の上面図であり、図９は図８の印刷回路基板のインターフェース部の拡大図であり、図１０は図９のインターフェース部をＩ−Ｉ’に切断した一実施形態の断面図であり、図１１は図９のインターフェース部をＩ−Ｉ’に切断した他の実施形態の断面図である。

図６乃至図１０を参考すると、実施形態の通信モジュール４００は、アンテナ部４１０、無線通信部４３０、及びインターフェース部４５０が集積されている印刷回路基板及び上記印刷回路基板の一部を収容するハウジング４１１、４３１で構成される。

図６のように、ハウジング４１１、４３１は、インターフェース部４５０に対応する領域を外部に突出し、上記印刷回路基板を収容する。

上記ハウジング４１１、４３１は、アンテナ部４１０が収容される第１収容部４１１、及び上記第１収容部４１１から第１方向（ｘ）に突出しており、上記無線通信部４３０を収容する第２収容部４３１を含む。

上記第１及び第２収容部４１１、４３１は、１つの胴体で形成されることができ、第１方向（ｘ）に垂直な第２方向（ｚ）に結合される上部胴体及び下部胴体の結合体でありうる。

上記ハウジング４１１、４３１は絶縁物質で形成されることがき、好ましくは、ポリイミドのようなリジッドタイプのプラスチック材で形成される。

第１収容部４１１は、内部に印刷回路基板のアンテナ部４１０を収容する空間を有し、第３方向（ｙ）に長い長方形の形状を有する。

上記第１収容部４１１は第３方向（ｙ）への第１幅（ｄ１）が２０乃至２５ｍｍ、好ましくは２２ｍｍであり、第１方向（ｘ）への幅（ｄ６）が６乃至７ｍｍ、好ましくは６．４乃至６．５ｍｍでありうる。また、第１収容部４１１の第２方向（ｚ）への高さ（ｄ４）は７乃至８ｍｍ、好ましくは７．７ｍｍでありうる。

上記第１収容部４１１の辺は面取りされて曲率を有することができる。

上記第１収容部４１１の空間に挿入されている印刷回路基板はアンテナ部４１０に対応するアンテナ領域を含む。

上記アンテナ領域４１０ａは、図８のように印刷回路基板の一端に形成されており、支持基板４３２の上にパターニングされているアンテナパターン４１５を含む。

上記アンテナパターン４１５は、平板逆Ｆアンテナ形態（Planar Inverted F Antenna；ＰＩＦＡ）を有することができるが、これに限定されるものではない。

即ち、アンテナパターン４１５はモノポールアンテナ（monopole antenna）形態またはダイポールアンテナ（dipole antenna）形態などで具現されることもできる。

このようなアンテナ領域４１０ａは支持基板４３２がアンテナの誘電胴体を成して、上記支持基板４３２の上にアンテナパターン４１５、基板４３２の下部にグラウンド層（図示せず）、及び誘電胴体４３２の内部または外部にマッチングパターン（図示せず）を含むことができる。

アンテナ部４１０は予め決まった周波数帯域の信号送受信のために提供される。即ち、アンテナパターン４１５は一定周波数帯域で共振して信号を通過させることができる。このようなアンテナパターン４１５は予め決まった基準インピーダンスで共振する。

このようなアンテナパターン４１５はグラウンド層に隣接して一端が給電点が位置するように配置される。ここで、給電点は誘電胴体である基板４３２を貫通して、基板４３２の下部面に延びることができる。この際、アンテナパターン４１５は少なくとも１つの曲折部により区分される少なくとも１つの水平成分回路と垂直成分回路からなることができる。

例えば、アンテナ素子１２０は各々ミアンダ（meander）タイプ、スパイラル（spiral）タイプ、ステップ（step）タイプ、ループ（loop）タイプなどのうち、少なくともいずれか１つの転送回路で形成される。

グラウンド層は、アンテナパターン４１５の接地のために提供される。

内部または外部マッチングパターンは、アンテナパターン４１５のインピーダンスを基準インピーダンスにマッチングさせるために提供される。

このように、アンテナ部４１０を平板型に形成することによって、小型通信モジュール４００に集積が可能である。

上記アンテナパターン４１５は、伝導性物質、銅、アルミニウム、ニッケル、モリブデンなどの金属を含む物質で形成される。

一方、上記第１収容部４１１から第１方向（ｘ）に突出している第２収容部４３１は、第３方向（ｙ）への幅（ｄ２）が１７乃至１８ｍｍ、好ましくは１７．４乃至１７．５ｍｍであり、第１方向（ｘ）への幅（ｄ７）が１８乃至１９ｍｍ、好ましくは１８乃至１８．２ｍｍでありうる。また、第２収容部４３１の第２方向（ｚ）への高さ（ｄ５）は４．５乃至５．２ｍｍ、好ましくは５ｍｍでありうる。

このように、上記第２収容部４３１は第１収容部４１１より第３方向（ｙ）への幅（ｄ２）が小さくて、第１収容部４１１の側面に所定のダミー空間が形成され、第２収容部４３１が第１収容部４１１より小さな高さ（ｄ５）を有するので、第２収容部４３１は第１収容部４１１から段差を有して形成される。

上記第２収容部４３１は内部に印刷回路基板の無線通信部４３０を収容するための空間を有する柱型に形成され、第２収容部４３１は図６のように直六面体の形状を有することができる。

上記第１収容部４１１の側面に形成される空間には固定部４１３が形成されている。

上記固定部４１３は、図６のように第１収容部４１１と第２収容部４３１との面積差により形成されるダミー空間に形成され、第１収容部４１１の側面から第１方向（ｘ）に突出している。

上記固定部４１３は、ハウジング４１１、４３１の胴体と一体形成されて一端に三角形の突起を有するので、照明モジュール５００との挿入時に係止して固定力を向上させることができる。

このような固定部４１３は、第２収容部４３１の両側面に各々形成され、三角形の突起が外部に向かうように互いに反対に形成される。

一方、上記第２収容部４３１の空間に挿入されている無線通信部４３０に対応する印刷回路基板のモジュール領域４３０ａは、図８のように複数の素子が実装されている。

上記モジュール領域４３０ａは、内部に上記無線コントローラ３００と送受信のための無線集積回路４３５が実装されており、上記無線集積回路４３５は無線環境に従って、ジグビー、ワイファイ、Ｚ−ウェーブ、及びブルートゥースなどの無線集積回路４３５のうちの１つを選択して実装することができる。この際、上記無線集積回路４３５の種類によって周辺部の受信素子及び回路構成は可変できる。

上記モジュール領域４３０ａとアンテナ領域４１０ａとの境界領域には外装型アンテナとの連結のための連結パターン４３３が形成されることもできる。

上記モジュール領域４３０ａと端子領域４５０ａとの間の境界領域にはハウジング４１１、４３１と印刷回路基板の固定のための陥没部４３６が形成されており、上記陥没部４３６はハウジング４１１、４３１の内面に形成される突起と結合する。

一方、上記ハウジング４１１、４３１の第２収容部４３１の端部に突出しているインターフェース部４５０に対応する印刷回路基板の端子領域４５０ａは、図６のように複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含む。

上記端子領域４５０ａは、上記ハウジング４１１、４３１の端部から第１方向（ｘ）への幅が３．５乃至４．０ｍｍの長さ（ｄ８）を有し、第３方向（ｙ）への幅（ｄ３）が１５ｍｍの長さを有することができる。

上記端子領域４５０ａは支持基板４３２の上に複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含み、上記複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃは、図示したように５個のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含むことができるが、これに限定されるものではない。

このように、複数個のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃが形成されている場合、複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃは任意の数にグルーピングされ、端子領域４５０ａは上記グルーピングされたピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの間の支持基板４３２が除去されている陥没部４５５を含む。

上記陥没部４５５を基準に左側に形成されるグルーピングされたピン４５２ａ、４５２ｂを第１ピン部４５１、右側のグルーピングされたピン４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを第２ピン部４５３として定義する。

上記第１ピン部４５１及び第２ピン部４５１は、互いに異なる数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含む。

端子領域４５０ａが５個のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含む時、上記第１ピン部４５１が２つのピン４５２ａ、４５２ｂを含み、上記第２ピン部４５３が３個のピン４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含むことができる。

このように、複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを互いに異なる数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを有するようにグルーピングすることで、通信モジュール４００の前面と背面とを区分することができる。

また、第１ピン部４５１と第２ピン部４５３との間に陥没部４５５を形成して第１ピン部４５１と第２ピン部４５３のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの間に形成される干渉を減らすことができる。

上記陥没部４５５の幅は０．９ｍｍ以上であり、ピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃとピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃとの間の離隔幅は０．８ｍｍ以下に設定できるが、これに限定されない。

上記１ピン部４５１と第２ピン部４５３との境界に支持基板４３２から突出する突起（図示せず）をさらに含むこともできる。

一方、上記端子領域４５０ａは両側辺に凹みに陥没されている係止溝４５６を含む。

上記係止溝４５６は、図８のようにピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃが形成されていない縁のダミー領域に形成されることができるが、図９のように縁に配置されるピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの一部が共に除去されて係止溝４５６を形成することもできる。

上記係止溝４５６は、上記端子領域４５０ａが照明モジュール５００のコネクタ５１１に挿入される時、コネクタ５１１の内部の突起（図示せず）と結合して結合力を向上させることができる。

このような端子領域４５０ａは、図９のように各ピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの第１方向（ｘ）への縁領域に少なくとも１つの凹部４５７を含むことができる。

より詳しくは、図１０のように、上記印刷回路基板は支持基板４３２の上に電極層をパターニングして形成する複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含む。

上記支持基板４３２は、リジッドまたはフレキシブルな特性を有する絶縁層で形成され、好ましくはエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を含む樹脂材で形成される。

上記支持基板４３２の上にピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含む電極層は伝導性物質として、銅、アルミニウム、モリブデン、タングステンなどを含む合金で形成される。

このような電極層は、好ましくは銅箔層をパターニングして形成することができる。

上記電極層をパターニングして複数の回路パターンを形成するが、このうち、端子領域４５０ａのピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃのようにパッドとして機能する領域の場合、図１０のように露出する領域にメッキを遂行する。

上記メッキは外部からの物理的化学的衝撃を保護する一方、電気伝導性を向上させることができる。

上記メッキ層４５８は、ニッケル、金、銀、またはパラジウムなどの金属を用いて形成することができ、好ましくは銅箔層の上にニッケル及び金メッキを遂行することができる。

上記凹部４５７は、少なくともメッキ層４５８を除去し、下部にピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを露出するように形成されることができ、このようにピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの縁領域に凹部４５７が形成されるので、メッキ層４５８と電極層との固定を強固にすることができる。

この際、実施形態によっては上記凹部４５７が電極層まで除去しながら形成されて下部の支持基板４３２を露出することもでき、延いては、支持基板４３２まで除去されるビアホールの形態に形成されることもできる。

このような凹部４５７は、ピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの面積のうち、照明モジュール５００のコネクタ５１１のピンが接触する中央領域を除外した縁領域に形成されてピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃの平坦化を維持しながらメッキ層４５８の固定力が増加して信頼性が向上する。

印刷回路基板は、支持基板４３２の上に上記ピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含むパッドを除外した領域を覆うソルダーレジスト４５９をさらに含む。

一方、上記端子領域４５０ａは、図１１のような構成を有することができる。

図１１の端子領域４５０ａは、支持基板４３２の上に上部ピン１５２を含み、支持基板４３２の下に下部ピン１５３を含むことができる。

支持基板４３２の上部及び下部にピン１５２、１５３を形成する場合、両面の積層構造は同一に電極層、メッキ層１５４、１５６、及びソルダーレジスト１５７の構造を有する。

この際、上部及び下部のピン１５２、１５３は、図１１のようにジグザグ形状を有するように配置される。

即ち、下部に形成されるピン１５３の中心が上部に形成されるピン１５２とピン１５２の離隔領域と対応するように配置されることによって、通信モジュール４００の上面及び下面を区分することができる。

また、互いに異なる地点で照明モジュール５００のコネクタ５１１のピン５０１と接触して接触に従う圧力を分散することができる。

このように、上記通信モジュール４００を構成する複数の機能要素は１つの印刷回路基板で具現されることができ、上記印刷回路基板の支持基板４３２の上の電極層をパターニングしてアンテナパターン４１５、ピン４５２、４５４、及び上記モジュール領域４３０ａの内部回路パターンの形成が同時に進行できる。

１つの上記通信モジュール４００を構成する印刷回路基板は、上記無線集積回路４３５の種類及び照明部５３０の照明制御方式によって回路パターンを異にして形成される。

したがって、無線集積回路４３５の種類と照明制御方式によって複数の印刷回路基板が形成されている時、通信モジュール４００のハウジング４１１、４３１に特定の印刷回路基板を選択的に結合して通信モジュール４００を構成することができる。

以下、図１２乃至図１４を参考して本発明の他の実施形態を説明する。

通信モジュールの基本構成は、図７及び図８の説明と同一である。

図１２及び図１３を参考すると、通信モジュールの上記ハウジング４１１、４３１はアンテナ部４１０が収容される第１収容部４１１、及び上記第１収容部４１１から第１方向（ｘ）に突出しており、上記無線通信部４３０を収容する第２収容部４３１を含む。

上記第１収容部４１１は、図７ｃのように第１方向から見渡した側面、即ち第２収容部４３１が突出する側面の背面に開口部４１２を含む。

上記開口部４１２は、第１収容部４１１を貫通するホール形状を有する。

上記開口部４１２は、外部で内部の誤作動を感知して光を放出する通路として使われる。

上記第１収容部４１１の空間に挿入されている印刷回路基板は、アンテナ部４１０に対応するアンテナ領域を含む。

上記アンテナ領域４１０ａは、図１３のように印刷回路基板の一端に形成されており、支持基板４３２の上にパターニングされているアンテナパターン４１５を含む。

上記アンテナパターン４１５は、平板逆Ｆアンテナ形態（Planar Inverted F Antenna；ＰＩＦＡ）を有することができるが、これに限定されるものではない。

上記第２収容部４３１の空間に挿入されている無線通信部４３０に対応する印刷回路基板のモジュール領域４３０ａは、図１３のように複数の素子が実装されている。

上記モジュール領域４３０ａは、内部に上記無線コントローラ３００と送受信のための無線集積回路４３５が実装されており、上記無線集積回路４３５は無線環境によってジグビー、ワイファイ、Ｚ−ウェーブ、及びブルートゥースなどの無線集積回路４３５のうちの１つを選択して実装することができる。この際、上記無線集積回路４３５の種類によって周辺部の受信素子及び回路構成は可変できる。

上記モジュール領域４３０ａには上記アンテナ領域との境界領域にリセットスイッチ４３３及び表示部４３２が形成されている。

上記リセットスイッチ４３３は、上記無線集積回路４３５の動作をリセットするためのものであって、上記第１収容部４１１の開口部４１２と一直線上に形成されている。

上記リセットスイッチ４３３は、上記開口部４１２とリセットスイッチ４３３との間に端子４３４を含み、上記端子４３４の接触によりリセット命令を認知し、上記無線集積回路４３５をリセットさせる。

一方、上記リセットスイッチ４３３と隣り合うように表示部４３２が形成されている。

上記表示部４３２は少なくとも１つの発光ダイオードを含み、上記発光ダイオードは上記無線集積回路４３５の動作状態をモニターリングして、誤動作時にターンオンされて光を放出する。

上記ハウジング４１１、４３１は内部から突出して上記アンテナ領域４１０ａの上に浮遊しながら形成される接触部４１６、４１８を含む。

上記接触部４１６、４１８は、第１収容部４１１の開口部４１２とリセットスイッチ４３３との間に配置されている。

上記接触部４１６、４１８は、第１収容部４１１と一体形成されることができるが、これとは異なり、第１収容部４１１の内面に付着されていることができる。

上記接触部４１６、４１８は、内部に深部４１８及び上記深部４１８を囲む保護部４１６を含むことができる。

上記保護部４１６は光を伝達する光伝達物質で形成されることができ、表示部４３２と開口部４１２との間に導光路として機能する。

したがって、上記表示部４３２と対向する保護部４１６の側面は曲面を有することができる。

上記接触部４１６、４１８は、上記リセットスイッチ４３３の端子４３４に向かって突出している接触端子をさらに含むことができる。

上記接触端子とリセットスイッチの端子４３４は、正常動作時に所定距離だけ離隔している。

上記表示部４３２をなす発光素子は、上記接触部４１６、４１８と所定角度に離隔して配置されており、上記表示部４３２から放出された光が上記接触部４１６、４１８の表面に乗って開口部４１２を通じて外部に放出される。

この際、上記開口部４１２は図６のように第１収容部４１１を貫通することで具現されることもできるが、図１２のように第１収容部４１１が突出している突起４１４に開口部４１２を有することもできる。

このように、開口部４１２が第１収容部４１１の突起４１４に形成されている場合、開口部４１２を通じて光が放出されれば、外部で通信集積回路４３５の誤作動を感知し、上記突出している突起４１４に圧力を加えることができる。

上記突起４１４に圧力が加えられれば、接触部４１６、４１８が弾性力により押えられてリセットスイッチ４３３の端子４３４と接触することによって、リセットスイッチ４３３が動作して上記通信集積回路４３５をリセットすることができる。

この際、上記開口部４１２が突起４１４無しで形成されている場合には、開口部４１２を貫通する構造物を用いて上記接触部４１６、４１８に直接圧力を加えることもできる。

この際、上記図１２のように上記表示部４３２と接触部４１６、４１８との間の離隔空間での光損失を減らすために、図１４のように表示部４３２と接触部４１６、４１８との間の離隔空間に導波路４３９を形成することもできる。

上記光導波路４３９の場合、表示部４３２の発光素子からの光を全反射により上記接触部４１６、４１８に損失無しで伝達することができる。

一方、モジュール領域４３０ａとアンテナ領域４１０ａとの境界領域には外装型アンテナとの連結のための連結パターン４１７が形成されることもできる。

上記モジュール領域４３０ａと端子領域４５０ａとの間の境界領域にはハウジング４１１、４３１と印刷回路基板の固定のための陥没部４３６が形成されており、上記陥没部４３６はハウジング４１１、４３１の内面に形成される突起４３７と結合する。

また、上記ハウジング４１１、４３１は上記陥没部４３６と結合される突起４３７の他にも上記印刷回路基板の側面を固定するための複数の固定突起４３８を含む。

上記固定突起４３８は、上記突起４３７より小さな高さを有することができる。

一方、上記ハウジング４１１、４３１の第２収容部４３１の端部に突出しているインターフェース部４５０に対応する印刷回路基板の端子領域４５０ａは、図６のように複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含む。

上記端子領域４５０ａは、上記ハウジング４１１、４３１の端部から第１方向（ｘ）への幅が３．５乃至４．０ｍｍの長さ（ｄ８）を有し、第３方向（ｙ）への幅（ｄ３）が１５ｍｍの長さを有することができる。

上記端子領域４５０ａは、支持基板４３２の上に複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含み、上記複数のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃは、図示したように５個のピン４５２ａ、４５２ｂ、４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃを含むことができるが、これに限定されるものではない。

このように、上記通信モジュール４００を構成する複数の機能要素は１つの印刷回路基板で具現されることができ、上記印刷回路基板の支持基板４３２の上の電極層をパターニングしてアンテナパターン４１５、ピン４５２、４５４、及び上記モジュール領域４３０ａの内部回路パターンの形成が同時に進行できる。

１つの上記通信モジュール４００を構成する印刷回路基板は、上記無線集積回路４３５の種類及び照明部５３０の照明制御方式によって回路パターンを異にしながら形成できる。

したがって、無線集積回路４３５の種類と照明制御方式によって複数の印刷回路基板が形成されている時、通信モジュール４００のハウジング４１１、４３１に特定の印刷回路基板を選択的に結合して通信モジュール４００を構成することができる。

以下、図１５乃至図１９を参考にして照明制御方式に従うインターフェース部４５０の構成及びモジュール領域４３０ａの回路構成について説明する。

図１５は、図１の照明装置のインターフェース部の間の対応関係を示す構成図である。

図１６は、図１５の対応関係の一実施形態を示す構成図である。

図１７は、図１５の対応関係の他の実施形態を示す構成図である。

図１８は、図１６の対応関係を満たす通信モジュールの回路図である。

図１９は、図１７の対応関係を満たす通信モジュールの回路図である。

以下、各ピンを図面符号Ｐ１−Ｐ５として定義する。

図１５を参考すると、上記照明装置１００をなす通信モジュール４００のインターフェース部４５０が５個のピンＰ１−Ｐ５を含む時、上記通信モジュール４００のインターフェースのピンＰ１−Ｐ５及び照明モジュール５００のインターフェース部５１０のコネクタのピンは図１２のような出力信号が設定されている。

即ち、第１ピンＰ１は照明制御方式に従うモード選択を定義するモード制御信号（mode_sel）が出力され、第２ピンＰ２は上記通信モジュール４００を駆動する基準電圧（Vcc／Vdd）を受信し、第３ピンＰ３は接地電圧（Ground）が受信されるピンであり、第４ピン及び第５ピンＰ４、Ｐ５は照明制御信号が送信及び受信されるか、照明制御信号の種類を異にして送信されるピンである。

即ち、第１乃至第３ピンＰ１−Ｐ３は基準電圧と関連したピンであり、第４及び第５ピンＰ４、Ｐ５は制御信号と関連するピンであって、上記陥没部４５５が第３ピンと第４ピンＰ３、Ｐ４との間に形成できる。

上記照明制御方式によりＵＡＲＴ方式またはＰＷＭ方式が適用されることができ、上記の方式によってモード制御信号（mode_sel）がハイ（high）またはロー（low）に設定される。
ＵＡＲＴ方式を図１６及び図１８を参考して説明すれば、ＵＡＲＴ方式は２つのピンを用いて１つは受信に利用し、１つは送信に利用される方式である。

平板照明や比較的制御を多い必要とする照明を制御することに適用し、（色温度、明るさ、ディミング等）ＬＥＤ照明を制御（Control）することに使われる制御方式であるが、これに限定されず、設定によって変わることができる。この際、照明モジュール５００には別途の制御部（ＭＣＵ）を有することが一般的であるが、制御部無しで直接照明モジュール５００が制御されることもできる。

このように、ＵＡＲＴ方式により照明モジュール５００を制御する場合、上記モード選択信号（mode_sel）はローに設定され、第４ピンＰ４は送信用、第５ピンＰ５は受信用に設定される。

このために、印刷回路基板は図１８のような回路を含む。

即ち、上記無線集積回路４３５の５個の端子と端子領域４５０ａの５個のピンＰ１−Ｐ５との間に形成される回路であって、基準電圧と接地電圧が印加される時、第４及び第５ピンＰ４、Ｐ５は基準電圧と各々抵抗（pull-up抵抗）Ｒ２、Ｒ３により連結されている。

この際、上記モード選択信号を出力する第１ピンＰ１が接地電圧と第１抵抗（pull-down抵抗）Ｒ１に連結されて、モード選択信号（mode_sel）はロー値を有するように設定されている。

一方、ＰＷＭ方式を図１７及び図１９を参考して説明すれば、ＰＷＭ方式は発光ダイオードのように単純明るさを調整することに使われる制御方式であるが、これに限定されない。上記照明モジュール５００は、パルス幅のデューティー比により照明の明るさを調節することができる。

この際、照明の明るさは、色温度、明るさ、及びディミング制御を全て含むことができる。

このように、ＰＷＭ方式により照明モジュール５００を制御する場合、上記モード選択信号（mode_sel）はハイに設定され、第４ピンＰ４はディミング時に暖かい（Warm）色温度を制御し、第５ピンＰ５はディミング時に冷たい（cool）色温度を制御する。したがって、色温度制御時、第４及び第５ピンＰ４、Ｐ５に同時に制御信号が出力される。

このために、印刷回路基板は図１９のような回路を含む。

即ち、上記無線集積回路４３５の５個の端子と端子領域４５０ａの５個のピンＰ１−Ｐ５の間に形成される回路であって、基準電圧と接地電圧が印加される時、第４及び第５ピンＰ４、Ｐ５は基準電圧と各々抵抗（pull-up抵抗）Ｒ２、Ｒ３により連結されている。

この際、上記モード選択信号（mode_sel）を出力する第１ピンＰ１が基準電圧と第４抵抗（pull-up抵抗）Ｒ４に連結されてモード選択信号（mode_sel）はハイ値を有するように設定されている。

以上、５個のピンＰ１−Ｐ５を用いて照明を制御することと説明したが、これとは異なり、複数のピンを用いて照明を制御することもでき、これに限定されるものではない。

また、上記ＵＡＲＴ方式からＰＷＭ方式への切換はモード選択信号によって決定されることもできるが、これとは異なり、通信モジュールの表面にスイッチを通じて具現されることもできる。

以上、本発明の実施形態に対して詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者のさまざまな変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

Claims (27)

1. 内部に空間を有するハウジングと、
   前記ハウジングの空間に配置され、無線通信チップが実装されているモジュール基板と、
   を含み、
   対象物に着脱式により結合して無線ネットワークを介して受信される制御信号を前記対
   象物に伝達し、
   前記モジュール基板は、
   アンテナ部と、
   前記アンテナ部から前記制御信号を受信し、前記無線通信チップにより前記対象物に出力信号を生成する通信モジュール部と、
   前記対象物のインターフェースと接触して前記出力信号を転送する複数のピンが形成されているインターフェース部と、を含み、
   前記インターフェース部に形成された複数のピンのうちの一つは、
   前記対象物の制御方法を選択するモード選択ピンを含み、
   前記モード選択ピンは、前記対象物の制御方法によってハイまたはローの信号を出力することを特徴とする、通信モジュール。
2. 前記通信モジュール部は、前記アンテナ部から前記制御信号を受信し、前記無線通信チップにより前記対象物に出力信号を生成し、
   前記インターフェース部は、前記対象物のインターフェースと接触して前記出力信号を転送する複数のピンが形成されており、
   前記複数のピンは少なくとも２つのピングループに分割されていることを特徴とする、請求項１に記載の通信モジュール。
3. 前記ハウジングは、
   前記アンテナ部を収容する第１収容部と、
   前記通信モジュール部を収容する第２収容部と、を含み、
   前記インターフェース部は前記ハウジングの外部に突出していることを特徴とする、請求項２に記載の通信モジュール。
4. 前記インターフェース部は、
   複数の前記出力信号を各々転送する複数のピンを含み、
   前記複数のピンは行方向に配列されていることを特徴とする、請求項３に記載の通信モジュール。
5. 前記ピングループの間に前記ピングループを離隔する陥没部が形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の通信モジュール。
6. 前記ピングループは互いに異なる数の前記ピンを含むことを特徴とする、請求項５に記載の通信モジュール。
7. 前記複数のピンは、
   前記モジュール基板の上面及び前記モジュール基板の背面に形成されており、
   前記上面のピンと前記下面のピンはジグザグに形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の通信モジュール。
8. 前記インターフェース部は、
   前記モジュール基板の側面縁領域に前記対象物と固定される少なくとも１つの凹部を含むことを特徴とする、請求項６に記載の通信モジュール。
9. 各々の前記ピンは表面に前記ピンを前記モジュール基板に固定する少なくとも１つのピン固定部を含むことを特徴とする、請求項６に記載の通信モジュール。
10. 前記ピン固定部は前記ピンのメッキ層が除去されながら形成される溝を含むことを特徴とする、請求項９に記載の通信モジュール。
11. 前記アンテナ部は、
    前記モジュール基板にパターニングされているアンテナパターンを含むことを特徴とする、請求項２に記載の通信モジュール。
12. 前記アンテナ部は平板型逆Ｆタイプであることを特徴とする、請求項１１に記載の通信モジュール。
13. 前記ハウジングの前記第２収容部は前記第１収容部の側面から突出して前記第１収容部と一体形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の通信モジュール。
14. 前記ハウジングの第１収容部の側面から突出して前記対象物と前記通信モジュールを固定する少なくとも１つの固定突起を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の通信モジュール。
15. 前記通信モジュール部は、
    前記モジュール基板の上に実装される前記無線通信チップの種類及び前記対象物の制御方法によって互いに異なる回路パターンを有することを特徴とする、請求項１４に記載の通信モジュール。
16. 前記無線通信チップは、ジグビー、Ｚ−ウェーブ、ワイファイ、及びブルートゥースのうち、少なくとも１つの通信方式が適用されていることを特徴とする、請求項１５に記載の通信モジュール。
17. 前記ハウジングは側面に開口部を有し、
    前記モジュール基板は前記無線通信チップをリセットするリセット素子及び前記無線通信チップの状態を前記開口部に表示する表示部が実装されていることを特徴とする、請求項８に記載の通信モジュール。
18. 前記表示部は少なくとも１つの発光ダイオードを含み、前記無線通信チップが誤作動する時、前記発光ダイオードが光を放出することを特徴とする、請求項１７に記載の通信モジュール。
19. 前記通信モジュールは、
    前記開口部と前記リセット素子との間に配置され、外部からの圧力により移動して前記リセット素子を動作させる接触部をさらに含むことを特徴とする、請求項１８に記載の通信モジュール。
20. 前記接触部は、
    前記第１収容部の内面から突出して前記アンテナ領域の上に浮遊することを特徴とする、請求項１９に記載の通信モジュール。
21. 前記接触部は、前記表示分からの光を前記開口部に伝達する光伝達物質で形成されることを特徴とする、請求項２０に記載の通信モジュール。
22. 前記接触部は、前記表示部と対向する領域に曲面を有することを特徴とする、請求項２１に記載の通信モジュール。
23. 前記接触部と前記表示部との間に配置される光導波路をさらに含むことを特徴とする、請求項２２に記載の通信モジュール。
24. 少なくとも１つの光源を有する照明モジュールと、
    請求項１乃至２３のうち、いずれか１項の通信モジュールを含むことを特徴とする、照明装置。
25. 前記光源の制御方法はＵＡＲＴ方式またはＰＷＭ方式であることを特徴とする、請求項２４に記載の照明装置。
26. 前記モード選択ピンは、前記光源の制御方法を選択するためのピンであり、
    前記光源の制御方法によってハイまたはローの信号を出力することを特徴とする、請求項２５に記載の照明装置。
27. 前記光源は、
    少なくとも１つの発光ダイオードを含むことを特徴とする、請求項２４乃至２６のうち、いずれか１項に記載の照明装置。

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