KR101037553B1 - 버스 무드등 컨트롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버스 무드등 컨트롤러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빛의 3원색을 각각 발할 수 있는 R,G,B소자로 구성되는 컬러LED 다수를 포함하는 LED모듈 다수를 버스 안에 무드등으로 장착하고, 마이컴이 입력부로부터 입력되는 사용자의 조작신호나 스피커로 출력되는 음향신호에 따라 컬러LED가 발광하는 빛의 색상과 채도와 광도를 조절하여 무드등이 색상변화, 디밍, 점멸 기능으로 분위기에 맞게 버스 안을 조명하도록 하는 버스 무드등 컨트롤러에 관한 것이다.

본 발명의 버스 무드등 컨트롤러는 R,G,B소자로 구성되는 컬러LED와, 상기 컬러LED 다수가 실장된 PCB를 포함하는 LED모듈 다수로 구성되는 무드등; 버스에 장착된 배터리로부터 공급되는 전원을 필터링하는 필터부와, 상기 필터부를 통해 필터링된 전원의 전압을 정전압으로 강압시키는 정전압부를 포함하는 전원부; 버스에 장착된 스피커로 출력되는 아날로그 음향신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터; 사용자의 조작을 위한 다수의 스위치를 포함하는 입력부; 상기 입력부 또는 상기 A/D컨버터로부터 신호를 받아 기설정된 프로그램에 따라 상기 무드등 컬러LED의 발광을 제어하는 마이컴;을 포함하여 이루어진다.

버스, 무드등, 컨트롤러, 컬러LED, 색변환, 디밍, 점멸

Description

버스 무드등 컨트롤러{Controller for LED mood lamp installed in bus}

본 발명은 버스 무드등 컨트롤러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빛의 3원색을 각각 발할 수 있는 R,G,B소자로 구성되는 컬러LED 다수를 포함하는 LED모듈 다수를 버스 안에 무드등으로 장착하고, 마이컴이 입력부로부터 입력되는 사용자의 조작신호나 스피커로 출력되는 음향신호에 따라 컬러LED가 발광하는 빛의 색상과 채도와 광도를 조절하여 무드등이 색상변화, 디밍, 점멸 기능으로 분위기에 맞게 버스 안을 조명하도록 하는 버스 무드등 컨트롤러에 관한 것이다.

버스에 장착되어 있는 조명등은 대부분이 형광등으로서, 어두울때 주변을 밝히는 용도로 백색광을 발한다. 그리고 일부의 조명등은 형광등을 사용하면서 커버에 색상을 두어 단색의 컬러를 발하고 있다.

산업이 발전하고 레저활동이 늘어나면서, 많은 사람들이 개별적으로 또는 단체로 같은 버스를 이용하여 이동을 한다. 그리고 이동하는 버스는 승객들의 이동 목적에 맞는 음악을 틀어주거나 조용하게 운행을 한다.

이처럼 버스에 승차한 승객들의 이동 목적에 부합하는 분위기를 조성하는데는 음악이 유용하게 사용되고, 이에 더하여 버스 안을 조명하는 빛이 사용될 수 있다.

그런데 종래에 버스에 장착되는 조명등은 전술한 바와 같이 단순히 주변을 밝히기 위한 용도로 백색광의 형광등이 사용되어 분위기를 조성하는데 활용되지 못하고 있다.

이에 본 발명은 컬러LED로 구성되는 LED모듈을 버스에 장착하여 무드등으로 활용하여 승객들의 이동 목적에 맞는 분위기를 조명으로 조성하고자 본 발명을 개발하였다.

컬로LED로 구성되는 LED모듈의 색상, 채도, 광도를 변화시키는 무드등에 관한 것으로, 등록실용신안 제0388918호 "LED 무드등"을 포함하여 다양한 기술이 이미 개시되어 있다.

그러나 이들은 단순히 기설정된 프로그램에 따라 컬러LED의 R,G,B소자 각각으로 출력되는 전압의 크기를 조절하여 무드등의 색상, 채도, 광도를 조정하는 기술에 관한 것이다. 즉, 종래의 무드등은 색상이 임의로 조절되는 컬러LED의 채도와 광도를 더 조절하는 것에 지나지 않는다.

본 발명은 이와 같이 버스에 장착되는 조명등이 단순히 버스 내부를 밝히는 것뿐만 아니라 컬러LED를 이용하여 승객들의 이동 목적에 맞는 분위기를 연출할 수 있도록 변색기능, 점멸기능, 디밍기능 등을 구현하는 무드등으로서 역할을 하고, 버스에 장착되는 만큼 버스의 배터리 전원을 안정성 있게 이용하고, 버스의 스피커에서 출력되는 음악에 연동하여 분위기를 조성할 수 있는 버스 무드등 컨트롤러를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 버스 무드등 컨트롤러는

R,G,B소자로 구성되는 컬러LED와, 상기 컬러LED 다수가 실장된 PCB를 포함하는 LED모듈 다수로 구성되는 무드등;

버스에 장착된 배터리로부터 공급되는 전원을 필터링하는 필터부와, 상기 필터부를 통해 필터링된 전원의 전압을 정전압으로 강압시키는 정전압부를 포함하는 전원부;

버스에 장착된 스피커로 출력되는 아날로그 음향신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터;

사용자의 조작을 위한 다수의 스위치를 포함하는 입력부;

상기 입력부 또는 상기 A/D컨버터로부터 신호를 받아 기설정된 프로그램에 따라 상기 무드등 컬러LED의 발광을 제어하는 마이컴;을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 마이컴은

상기 LED의 발광을 제어하기 위한 프로그램이 저장되어 있는 메모리와,

상기 A/D컨버터로부터 입력되는 디지털신호를 분석하는 신호분석부와,

상기 신호분석부 또는 상기 입력부로부터 신호를 입력받고, 상기 메모리에서 해당하는 프로그램을 독출하는 제어부와,

상기 제어부에서 전송하는 프로그램에 맞는 PWM신호를 생성하여 각각 컬러LED의 R,G,B소자로 출력하는 제1 내지 제3 PWM발생기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 전원부의 필터부는

입력단에 병열연결된 ZNR소자와 TNR소자로 구성되어, 배터리에서 입력되는 전원에서 서전전원을 차단하는 서지차단부와,

상기 서지차단부 출력측에 직렬연결된 코일과, 병열연결된 다수의 커패시터로 구성되어, 출력전원의 리플을 제거하고 특정 대역대의 전원을 통과시키는 대역필터부를 포함하고,

상기 전원부의 정전압부는

상기 필터부로부터 입력되는 전원을 정전압으로 강압하여 출력하는 제1레귤레이터와,

상기 제1레귤레이터의 출력전압을 감지하고 이를 제1레귤레이터로 피드백하 는 피드백부와,

코일과 커패시터로 구성되어 제1레귤레이터의 출력전압을 평활하는 제1평활부와,

상기 제1평활부로부터 입력되는 전압을 정전압으로 강압하여 출력하는 제2레귤레이터와,

상기 제2레귤레이터의 출력전압을 평활하여 상기 A/D컨버터부로 공급하는 제2평활부와,

상기 제2레귤레이터로부터 입력되는 전압을 정잔압으로 강압하여 출력하는 제3레귤레이터와,

상기 제3레귤레이터의 출력전압을 평활하여 상기 마이컴으로 공급하는 제3평활부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 마이컴은 상기 컬러LED의 R,G,B소자 각각으로 출력하는 전원의 세기와 온,오프 기간을 조절하여 컬러LED의 발광 색상, 채도 및 광도를 제어함으로써, 무드등이 색변화기능, 디밍기능, 점멸기능이 구현되도록 하는 것을 특징으로 한다.

위와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 버스 무드등 컨트롤러는 무드등을 버스 내부를 밝히는 용도로서 뿐만 아니라, 버스 안의 분위기를 흥겹게 하거나 엄숙하게 하거나 경건하게 하는 등과 같은 각종 분위기 연출에 효과적으로 사용될 수 있다. 또한, 버스 스피커의 음악과 연동하여 무드등이 발하는 빛을 색변환, 점멸, 디밍 등을 시켜 버스 안의 분위기 연출에 보다 효율적으로 사용될 수 있다.

그리고 버스에 장착된 배터리의 전원을 안정적으로 사용하여 무드등이 조명 연출이 자연스럽고 안정적이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 버스 무드등 컨트롤러의 개략적인 블록 구성도이고, 도2는 마이컴의 세부 블록 구성도이고, 도3a는 전원부의 필터부, 도3b는 전원부의 정전압부, 도3c는 마이컴, A/D컨버터, 입력부의 회로도이다.

도1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 버스 무드등 컨트롤러는 다수의 LED모듈(11)로 구성되는 무드등(10), 배터리(1)의 전원을 정전압화하고 강압하는 전원부(20), 스피커(3)의 아날로그 음향신호를 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터(50), 사용자 조작을 위한 입력부(40), 이들을 전체적으로 제어하는 마이컴(30)을 포함하여 이루어진다.

상기 무드등(10)은 버스 내부에 설치되는 다수의 LED모듈(11)로 구성된다. 그리고 LED모듈(11)은 PCB와 상기 PC에 실장된 다수의 컬러LED로 구성되고, 컬로LED를 감싸 보호하는 커버와, PCB가 장착되고 컬러LED에서 발산하는 열을 방출 시키기 위한 방열프레임 등을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 컬러LED는 각각 빨간색(Red), 녹색(Green), 파란색(Blue)의 빛을 발하는 R,G,B소자로 구성된다. 그리하여 R,G,B소자가 각각 별개로 또는 상호 조합하여 점등됨으로서 다양한 색상의 빛이 발산된다.

상기 전원부(20)는 버스에 장착된 배터리(1)의 전원을 공급받고 가공(필터링, 정전압화, 강압 등)하여 마이컴(30), A/D컨버터(50), 입력부(40) 등에 구동전원을 공급한다. 전원부(20)에 대하여는 후술한다.

상기 A/D컨버터(50)는 버스에 장착된 스피커(3)가 출력하는 아날로그 음향신호를 디지털신호로 변환하여 마이컴(30)으로 전송한다. 그리하여 마이컴(30)이 스피커(3)의 음악에 맞게 무드등(10)을 제어할 수 있도록 한다.

상기 입력부(40)는 사용자의 조작을 위한 다수의 스위치로 구성된다. 예를 들면, 컨트롤러의 전원을 온,오프 시키는 전원스위치, 음악에 맞게 무드등(10)이 연출되도록 하는 스피커연동스위치, 분위기에 맞춰 직접 사용자가 무드등(10)을 연출하기 위한 모드선택스위치 등이 구비될 수 있다.

상기 마이컴(30)은 도2에서 보는 바와 같이 메모리(33), 신호분석부(34), 제어부(31), PWM발생기(32) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 메모리(33)에는 무드등(10)의 컬러LED의 발광을 제어하기 위한 프로그램과 기타 마이컴(30)의 운영에 필요한 각종 데이터가 저장된다.

컬러LED의 발광을 제어하는 프로그램은 입력부(40)의 모드선택스위치로부터 입력되는 여러 종류의 모드신호에 따라 무드등(10)의 조명을 제어하는 프로그램들과, A/D컨버터(50)로부터 입력되는 디지털신호의 분석신호에 따라 무드등(10)의 조명을 제어하는 프로그램들이 있다.

예를 들어 A/D컨버터(50)의 음향신호를 분석하여 음향의 세기에 따라 점등되는 컬러LED의 수와 광도를 조절하고, 음향의 템포와 종류, 즉, 음악이 트로트 계열인지, 발라드 계열인지, 댄스 계열인지와, 각각의 계열에서의 특색에 따라 컬러LED의 색상, 온,오프시기, 광도 등을 조절하여 무드등(10)이 색변환기능, 점멸기능, 디밍기능 등을 구현하면서 조명되도록 프로그램이 설정된다.

상기 신호분석부(34)는 상기 A/D컨버터(50)에서 입력되는 디지털신호를 분석하여 제어부(31)로 전송한다. 즉, 입력되는 디지털신호로부터 음향신호의 템포, 진폭(고저), 주파수 등을 분석한다. 그리고 이 분석된 신호는 제어부(31)로 입력되어, 제어부(31)가 음향신호, 즉, 음악이 어떤 계열인지 판단하고, 음악의 템포와 비트의 대한 특성을 판단하여, 음악에 적합한 조명이 연출되도록 메모리(33)에서 적합한 프로그램을 독출할 수 있도록 한다.

상기 PWM(Pulse Wide Modulation)발생기(32)는 각각의 컬러LED 또는 하나의 LED모듈(11)을 구성하는 전체 컬로LED로 공급되는 전류의 세기를 조절하여 컬러LED에서 발산되는 빛의 색상, 채도, 광도를 조절한다.

PWM발생기(32)는 제1 내지 제3 PWM발생기로 이루어진다. 제1 내지 제3 PWM발생기는 각각 컬로LED를 구성하는 R,G,B소자로 공급되는 전류의 세기와, 전류의 온,오프 기간을 조절한다. 제1 내지 제3 PWM발생기(32)가 각각 R,G,B소자로 공급되는 전류를 조절함으로써 컬러LED의 발산하는 빛의 색상, 채도, 광도가 조절되고, 그리하여 무드등(10)은 색변환, 점멸, 디밍 등의 기능을 구현하여 다양한 연출을 하게 된다.

상기 제어부(31)는 마이컴(30)을 전체적으로 제어한다.

상기 A/D컨버터(50)를 거쳐 신호분석부(34)에서 입력되는 분석신호와, 입력부(40)에서 입력되는 사용자의 모든선택신호에 따라 메모리(33)에서 적합한 프로그램을 독출하고, 독출한 프로그램을 PWM발생기(32)로 전송하여 PWM발생기(32)가 프로그램에 맞게 컬러LED로 공급하는 전류를 조절하도록 한다.

상기 전원부(20)는 배터리(1)의 전원을 필터링하는 필터부(21)와, 필터부(21)의 출력전압을 정전압화하고 강압하는 정전압부(25)를 포함하여 이루어진다. 이하 도3을 참조하여 전원부(20)에 대하 보다 구체적으로 설명한다.

상기 필터부(21)는 도3a에서 보는 바와 같이,

배터리(1)에 직접 연결되는 입력단과,

입력단에 직렬연결되어 역전류를 방지하는 다이오드(D1)와,

입력단에 병열연결되어 배터리(1)에서 입력되는 전원에서 서지전원 즉, 과전압과 과전류를 차단하는 ZNR소자(ZNR)와 TNR소자(TNR1)로 구성되는 서지차단부(22)와,

배터리(1)로부터 전원을 공급받거나 공급을 차단하도록 하는 릴레이(RL)와,

서지차단부(22) 출력측에 직렬연결된 코일(L1)과, 병열연결된 TNR소자(TNR2)와 다수의 커패시터(C2~C7)로 구성되어, 출력전원의 리플을 제거하고 평활화하며 특정 대역대의 전원만을 통과시키는 대역필터부(23)를 포함하여 이루어진다.

상기 정전압부(25)는 도3b에서 보는 바와 같이, 제1 내지 제3 레귤레이터(REG1~REG6), 제1 내지 제3 평활부(27,28,29, 피드백부(26)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1레귤레이터(REG1,2,3,4)는 필터부(21)로부터 입력되는 전원을 정전압화하고, 강압하여 출력한다. 그리고 제1레귤레이터(REG1,2,3,4)는 다수 구비되는데, 이는 LED모듈(11)이 다수 구비되어 LED의 점멸에 따른 부하변동에 안정적으로 대응하고, 이들 LED모듈(11)들은 그 조명방식(색변환, 디밍, 점멸 등)이 개별적으로 제어되는 만큼 LED모듈(11)들이 서로 영향을 주지 않고 안정적으로 조명될 수 있도록 하기 위함이다.

제1레귤레이터(REG1,2,3,4)의 입력측에는 필터부(21)의 출력전원으로 충전된 전원을 공급하기 위한 커패시터(C8,C13,C18,C21)가 연결되어 있고, 출력측에는 제1평활부(27)와 피드백부(26)가 연결되어 있다.

상기 제1평활부(27)는 코일(L2,L3), 커패시터(C10,C11), 저항(R1)으로 구성되어 제1레귤레이터(REG1,2,3,4)의 출력전압을 평활하여 직류화한다.

상기 피드백부(26)는 제1레귤레이터(REG1,2,3,4)의 출력전압을 감지하고, 감지한 출력전압을 제1레귤레이터(REG1,2,3,4)로 피드백하여 제1레귤레이터(REG1,2,3,4)가 항상 일정한 크기의 전압, 즉 정전압을 출력하도록 한다.

피드백부(26)는 제1레귤레이터(REG1,2,3,4)에 병열 연결되고, 상호 직렬연결되어 있는 두 전압분배 저항(R2,R3)으로 구성되고, 두 전압분배 저항 사이에는 가변저항(VR1)이 구비되어 제1레귤레이터(REG1,2,3,4)로 피드백되는 전압의 크기를 조절할 수 있다.

그리고 피드백부(26)의 두 전압분배 저항(R2,R3)에는 발광다이오드(D11)가 병열연결되어 제1레귤레이터(REG1,2,3,4)의 구동여부를 눈으로 확인할 수 있도록 하여준다.

상기 제2레귤레이터(REG5)는 상기 제1평활부(27)로부터 입력되는 전압을 정전압화 하고 강압한다.

상기 제2평활부(28)는 병열연결된 다수의 커패시터(C28~C32)로 구성되고, 제2레귤레이터(REG5)의 출력전압을 평활하여 직류전압을 A/D컨버터(50)의 버퍼로 공급한다.

상기 제3레귤레이터(REG6)는 상기 제2레귤레이터(REG5)로부터 입력되는 전압을 정전압화 하고 강압한다.

상기 제3평활부(29)는 커패시터(C33,C34,C35), 다이오드(D12), 코일(L7), 저항(R7)으로 구성되고, 상기 제3레귤레이터(REG6)의 출력전압을 평활하고 필터링하여 직류전압을 마이컴(30)으로 공급한다.

그리고 상기 A/D컨버터(50)는 도3에서 보는 바와 같이 스피커(3)로부터 음향신호를 입력받는 저항(R8) 및 커패시터(C36), 그리고 아날로그 음향신호를 디지털신호로 변경하는 버퍼(U4), 그리고 버퍼(U4)의 디지털신호를 평활하여 마이컴(30)으로 전송하는 커패시터(C37,C38) 및 저항(R9)을 포함하여 이루어진다.

그리고 마이컴(30)은 도3c에서 보는 바와 같이 메모리(33), 신호분석부(34)가 내장되어 있는 제어부(U1)와, 상기 제어부(U1)에 연결되고 LED모듈(11)로 PWM신호를 생성하는 출력하는 두 PWM발생기(U2,U3)를 포함하여 이루어지고, 어느 한 PWM발생기(U3)에는 입력부(40)가 연결되어 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구 성과 회로도를 갖는 버스 무드등 컨트롤러에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 버스 무드등 컨트롤러의 개략적인 블록 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 마이컴의 블록 구성도.

도 3의 a,b,c는 각각 전원부의 필터부와 정전압부, A/D컨버터와 입력부가 연결된 마이컴의 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 무드등 20 : 전원부

30 : 마이컴 40 : 입력부

50 : A/D컨버터

Claims (4)

1. R,G,B소자로 구성되는 컬러LED와, 상기 컬러LED 다수가 실장된 PCB를 포함하는 LED모듈 다수로 구성되는 무드등;

   버스에 장착된 배터리로부터 공급되는 전원을 필터링하는 필터부와, 상기 필터부를 통해 필터링된 전원의 전압을 정전압으로 강압시키는 정전압부를 포함하는 전원부;

   버스에 장착된 스피커로 출력되는 아날로그 음향신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터;

   사용자의 조작을 위한 다수의 스위치를 포함하는 입력부;

   상기 입력부 또는 상기 A/D컨버터로부터 신호를 받아 기설정된 프로그램에 따라 상기 무드등 컬러LED의 발광을 제어하는 마이컴;을 포함하여 이루어지되,

   상기 전원부의 필터부는

   입력단에 병열연결된 ZNR소자와 TNR소자로 구성되어, 배터리에서 입력되는 전원에서 서전전원을 차단하는 서지차단부와,

   상기 서지차단부 출력측에 직렬연결된 코일과, 병열연결된 다수의 커패시터로 구성되어, 출력전원의 리플을 제거하고 특정 대역대의 전원을 통과시키는 대역필터부를 포함하고,

   상기 전원부의 정전압부는

   상기 필터부로부터 입력되는 전원을 정전압으로 강압하여 출력하는 제1레귤레이터와,

   상기 제1레귤레이터의 출력전압을 감지하고 이를 제1레귤레이터로 피드백하는 피드백부와,

   코일과 커패시터로 구성되어 제1레귤레이터의 출력전압을 평활하는 제1평활부와,

   상기 제1평활부로부터 입력되는 전압을 정전압으로 강압하여 출력하는 제2레귤레이터와,

   상기 제2레귤레이터의 출력전압을 평활하여 상기 A/D컨버터부로 공급하는 제2평활부와,

   상기 제2레귤레이터로부터 입력되는 전압을 정전압으로 강압하여 출력하는 제3레귤레이터와,

   상기 제3레귤레이터의 출력전압을 평활하여 상기 마이컴으로 공급하는 제3평활부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 버스 무드등 컨트롤러.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마이컴은

   상기 LED의 발광을 제어하기 위한 프로그램이 저장되어 있는 메모리와,

   상기 A/D컨버터로부터 입력되는 디지털신호를 분석하는 신호분석부와,

   상기 신호분석부 또는 상기 입력부로부터 신호를 입력받고, 상기 메모리에서 해당하는 프로그램을 독출하는 제어부와,

   상기 제어부에서 전송하는 프로그램에 맞는 PWM신호를 생성하여 각각 컬러 LED의 R,G,B소자로 출력하는 제1 내지 제3 PWM발생기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 버스 무드등 컨트롤러.
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 컬러LED의 R,G,B소자 각각으로 출력하는 전원의 세기와 온,오프 기간을 조절하여 컬러LED의 발광 색상, 채도 및 광도를 제어함으로써, 무드등이 색변화기능, 디밍기능, 점멸기능이 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 버스 무드등 컨트롤러.

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