KR101316871B1

KR101316871B1 - Rf 센서를 탑재한 led 센서 등기구

Info

Publication number: KR101316871B1
Application number: KR1020130059833A
Authority: KR
Inventors: 이재진; 김민건; 김용주
Original assignee: (주) 텔트론
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2013-10-08

Abstract

본 발명은 RF센서를 이용하여 피사체의 움직임을 감지하여 조명등을 제어하되 RF센서를 복수의 LED칩이 배열된 회로부에 형성된 관통부에 위치하도록 분리설치함으로 정확한 피사체의 움직임을 감지하고 회로의 냉각효과를 얻을 수 있는 RF 센서를 탑재한 LED 센서 등기구에 관한 것이다.

Description

RF 센서를 탑재한 LED 센서 등기구 {RF SENSOR ADAPTED LED LAMP}

본 발명은 센서 조명등에 관한 것으로, 자세하게는 RF센서를 이용하여 피사체의 움직임을 감지하여 조명등을 제어하되 RF센서를 복수의 LED칩이 배열된 회로부에 형성된 관통부에 위치하도록 분리설치함으로 정확한 피사체의 움직임을 감지하고 LED PCB 기판회로의 냉각효과를 얻을 수 있는 RF 센서를 탑재한 LED 센서 등기구에 관한 것이다.

일반적으로 불필요한 전력소모를 막기 위해 건물의 출입문과 엘리베이터 앞, 주차장, 복도, 계단 등에 설치되는 조명등의 경우 동작감지센서를 구비하여 사람의 통행이 있는 경우에만 조명이 점등되도록 하는 경우가 많다.

종래에는 사용되는 동작감지센서로서 적외선(PIR) 센서가 많이 이용되었으나, 적외선 센서는 우리나라와 같이 계절에 따른 기온 및 습도의 차이가 큰 지역에서는 온도 및 습도에 의한 감도 차이가 발생하고, 장시간 사용에 따른 먼지의 누적, 온도변화에 따른 이슬 맺힘 현상 등으로 감지능력이 현저히 감소하게 되며, 설치되는 천장의 높이나 사람의 신장 특히 어린이와 같이 신장이 작은 경우 센서와의 거리가 멀어져 동작을 감지하지 못하는 경우가 많다.

뿐만 아니라 적외선 센서는 안개, 연기 등으로 인해 원활한 동작에 제한을 받는 약점으로 인해 안개가 잦은 지역이나, 열대지방에서는 사용되지 않고 있으며, 주로 온대 지역에서만 사용되는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 RF센서를 사용하여 피사체의 동작을 감지하되 LED칩과 간섭되지 않도록 회로부 PCB 기판에 형성된 관통부 상에 RF센서부가 노출되도록 설치되어 전파간섭 없이 정확한 동작인식이 이루어지며 주변의 온도 및 습도의 조건에 제약 없이 작동가능할 뿐 아니라 LED를 이용하여 절전효과를 갖도록 하는 RF 센서를 탑재한 LED 센서 등기구을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 센서 조명등에 있어서, 전면으로 복수의 LED칩이 배열되며 중앙부에 전면과 후면을 관통하는 관통부가 형성된 회로부와, 상기 관통부를 통해 전면으로 노출되며 10.5~10.55㎓ 또는 24.1~24.15㎓ 범위 중 선택되는 주파수를 사용하도록 주파수선택부를 구비하여 피사체의 움직임을 감지하는 RF센서부와, 상기 회로부에 배열된 LED칩의 구동방식 및 시간과 상기 RF센서부의 감도를 포함하는 제어동작을 관리자로부터 입력받는 설정부와, 상기 설정부에서 입력된 제어동작이 저장되는 저장부와, 외부로부터 전원을 공급받고 상기 저장부의 제어동작을 읽어 상기 회로부 및 RF센서부를 제어하는 제어부를 내장하는 케이스; 상기 케이스의 전면을 덮는 투광성 재질의 커버; 로 이루어지되, 상기 케이스는 상기 회로부의 전면에 설치되어 밝기를 측정하는 조도센서부를 더 포함하고, 상기 회로부는 상기 제어부의 제어동작을 통해 배열된 복수의 LED칩을 설정된 패턴으로 선택적으로 점등할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 케이스는 외부와의 근거리 데이터 송수신을 수행하며 탈착 가능한 무선통신모듈부을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 저장부의 데이터를 상기 무선통신모듈부을 통해 송신하거나 상기 무선통신모듈부을 통해 수신한 데이터를 상기 저장부에 저장하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 케이스는 온도를 측정하기 위한 온도센서부와, 습도를 측정하는 습도센서부와, 상기 커버의 테두리를 따라 형성된 열선부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도센서부 및 습도센서부의 측정결과와 상기 설정부를 통해 입력된 제어신호에 따라 상기 열선부에 전원을 인가하도록 구성될 수 있다.

본 발명을 통해 RF센서부가 PCB 회로 및 LED칩과 상호 간섭되지 않도록 분리설치되어 피사체의 움직임을 정확하게 감지하면서도 밝은 조명을 제공할 수 있다. 또한, LED칩이 배열된 회로와 RF센서부가 분리되어, LED칩에 발생하는 열을 신속하게 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, 열로 인해 RF센서부와 LED칩이 오작동하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 복수의 LED칩을 패턴화 분류하여 동작하도록 함으로 상황에 따라 용이하게 조명의 밝기변경이 가능하며, 동작제어에 관한 설정을 용이하게 바꿀 수 있으며, 전면의 커버에 이슬 맺힘 또는 내부에 습기가 차는 것을 적극적으로 막아 오작동이나 고장 없이 작동신뢰성을 제공하게 되므로 열악한 기상상태와 같은 환경 등 설치지역에 구애받지 않는다는 장점이 있다. 이러한 구조로 기존의 형광등이나 백열전구를 이용한 조명보다 전기에너지를 많게는 80% 에서 60^까지 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외형을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내부 구조를 나타낸 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 RF 센서를 탑재한 LED 센서 등기구의 구성을 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외형을 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내부 구조를 나타낸 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도로서, 본 발명은 구동회로를 내장하는 케이스(100)와 상기 케이스(100)를 덮는 투광성의 커버(200)로 외형이 이루어지되, 상기 케이스(100)는 회로부(110)와 RF센서부(120)와,설정부(130)와 저장부(140)와 제어부와 조도센서부(160)를 내장하고 있음을 나타내고 있다.

상기 케이스(100)는 합성수지 내지 페인트칠한 강판으로 이루어지며 내부에 회로부(110) 등의 구성을 수납하기 위한 공간이 형성되며, 전면에 커버(200)가 덮임으로 밀폐구조를 이루게 된다. 첨부된 도 1 내지 2에서는 상기 케이스(100)의 외형이 사각형을 나타내고 있으나, 사용자의 선택에 따라 다양한 형태로 제작이 가능하다.

상기 회로부(110)는 LED칩(111)의 구동을 위한 PCB기판으로서, 전면으로 복수의 LED칩(111)이 배열되며 중앙부에 전면과 후면을 관통하는 관통부(112)가 형성된다. 이때 상기 관통부(112)는 상기 LED칩(111)의 배열에 간섭되지 않는 범위 내에서 복수로 형성함으로 LED칩(111)의 구동에 따라 발생하여 상기 회로부(110)로 전달되는 열이 원활하게 방출되도록 함과 동시에 상기 관통부(112)를 통해 후술 되는 RF센서부(120)가 전면으로 노출된다.

상기 회로부의 전면으로 배열되는 상기 LED칩(111)은 설치되는 장소의 채광, 요구되는 조명 면적 등을 고려하여 적적한 개수로 구비되며, 바람직하게는 배열된 복수의 LED칩(111)을 설정된 패턴으로 묶어 해당 전원공급 패턴 회로별로 전원공급이 선택적으로 이루어질 수 있도록 구성하여 후술 되는 제어부(150)의 제어동작을 통해 전체 또는 선택적으로 LED칩(111)을 점등하도록 한다.

즉 모든 LED칩(111)을 동시에 구동시킴으로 가장 밝은 밝기를 나타내고, 선택되는 LED칩(111)에 인가되는 전원을 차단 또는 감소시킴으로 상대적으로 밝기를 어둡게 하는 등의 제어와 디밍기능이 가능하다.

상기 RF센서부(120)는 전면으로 극초단파를 발신하고 피사체에 부딪혀 반사되는 반사파를 수신함으로 피사체의 움직임을 감지하는 센서로서, 상기 회로부(110)의 후면에 위치하도록 하되 상기 관통부(112)를 통해 전면으로 노출되도록 설치된다. 통상 극초단파는 3~300㎓의 주파수범위를 갖게 되나, 본 발명에서는 10.5~10.55㎓ 또는 24.1~24.15㎓의 주파수 범위 중 선택적으로 사용하게 되며, 전파방해나 외란 등에도 원활히 동작할 수 있도록 상기 RF센서부(120)가 사용하는 극초단파의 범위를 선택할 수 있는 주파수선택부를 구비할 수 있다.

기존에는 RF센서부가 회로부와 일체로 이루어져 회로부의 원활한 냉각이 방해되고 심지어 LED에서 발생하는 열로 인한 센서의 오작동이 나타난다거나, LED칩의 발광효율이 떨어지는 단점이 있었다. LED칩의 동작시 자체적으로 발생하는 열에 의해 LED칩의 성능이 영향을 받지 않고, RF 센서부의 감지신호가 최대가 될 수 있도록 하기 위해서는 LED칩이 배열된 PCB 회로부에 RF 신호가 관통하는 관통부를 형성하는 구조가 가장 효율적이다.

기존에서와 같이 관통부 없이 RF센서부를 회로부의 후면에 위치시킬 경우 RF센서부의 전파가 PCB 회로부의 배선금속에 가로막혀 정상적인 기능을 수행하지 못하는 경우가 있었다. 즉 관통부(112) 없이 RF센서부(120)를 회로부(110) 후측에 배치하는 것은 RF센서부(120)의 기능을 약화시켜 센싱 감도를 크게 저해하는 배치구조이므로 현장에서는 피하고 있는 구조이다.

이로 인해 본 발명에서는 상기 RF센서부(120)가 상기 LED칩(111)으로부터 발산되는 빛을 방해하거나, 상기 LED칩(111)이 상기 RF센서부(120)에서 송출되는 전파를 방해하지 않으면서도, 상기 회로부(110)로 전달되는 열이 원활히 냉각되도록 상기 관통부(112)를 형성하고 이를 통해 상기 RF센서부(120)가 전면으로 노출되는 형태로 분리 설치된다.

상기 설정부(130)는 관리자로부터 전반적인 제어동작을 입력받기 위한 구성으로, 시간경과를 감지할 수 있는 타이머회로를 구비하고 상기 회로부(110)의 외측에 설치되어 설치장소나 조명의 세기 등 관리자가 환경상황에 맞게 조작할 수 있는 가변저항 형태로 형성되어 상기 회로부(110)에 배열된 LED칩(111)의 구동방식 및 시간과 상기 RF센서부(120)의 감도를 포함하는 제어동작을 관리자로부터 입력받는다.

상기 LED칩(111)의 구동방식 및 시간은 앞서 언급한 바와 같이 상기 회로부(110)에 배열된 복수의 LED칩(111)을 설정된 패턴으로 묶어 해당 패턴별로 전원공급이 선택적으로 이루어지도록 구성시 각 패턴별로 전원을 공급하는 방식을 설정하는 것이다. 예를 들어 최초 동작시에는 모든 LED칩(111)이 모두 점등되도록 하고 구비된 타이머회로를 사용하여 시간이 지남에 따라 점차 점등되는 LED칩(111)의 개수나 전력공급을 줄어들도록 하여 디밍(Dimming)을 하거나, 역시 구비되는 타이머회로를 활용 시간대를 설정하여 한밤중에는 모든 LED칩(111)이 점등되도록 하고 초저녁이나 아침시간에는 점등되는 LED칩(111)의 개수가 줄어들도록 하는 등의 제어가 가능할 뿐만 아니라 전체 LED칩(111)의 점, 소등을 할 수 있게 한다.

또한, 상기 RF센서부(120)의 감도조절은 상기 케이스(100)가 설치되는 천장의 높이를 비롯하여 공간의 면적에 따라 RF센서부(120)를 통해 출력되는 극초단파 신호의 강도를 조절하기 위한 기능으로, 관리자는 설치장소에 적합한 방식으로 RF센서부(120)의 출력감도를 조절하여 원활한 동작감지가 이루어지도록 하게 된다.

상기 저장부(140)는 데이터의 읽기/쓰기가 가능한 메모리칩으로서 상기 설정부(130)에서 입력된 제어동작들은 모두 상기 저장부(140)에 저장된다. 이때 상기 저장부(140)를 상기 회로부(110)에 탈착 가능한 메모리칩으로 구성하여 관리자가 필요시 이를 상기 회로부(110)로부터 분리하여 카드리더기 및 컴퓨터를 통해 액세스하여 저장된 펌웨어의 내용을 수정할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 조도센서부(160)는 상기 회로부의 전면에 설치되어 밝기를 측정하는 기능을 수행하며, 이를 통해 본 발명이 설치되는 장소의 자연광 등을 감지하여 충분히 채광되는 시간에서는 점등이 되지 않도록 하고 채광되지 않는 시간대에만 점등 되도록 하는 제어가 가능하다. 또한, 상기 설정부(130)의 제어동작과 연계하여 주변 밝기에 능동적으로 대응하여 상기 LED칩(111)의 점등을 제어함으로 효율적인 운용이 가능하다.

상기 제어부(150)는 상기 회로부(110)와 RF센서부(120)와 설정부(130)와 저장부(140)와 조도센서부(160)를 제어하는 일종의 CPU와 같은 구성으로, 구체적으로 외부로부터 전원을 공급받는 전원부(P)를 통해 전원을 공급받되 상기 저장부(140)에 저장된 제어동작을 읽어 상기 회로부(110)에 공급되는 전원 및 RF센서부(120)를 제어한다.

예를 들어, 상기 RF센서부(120)를 통해 피사체의 동작이 감지될 경우 상기 제어부(150)는 기본적으로 상기 회로부(110)에 전원을 공급하여 LED칩(111)이 구동되도록 하되, 상기 설정부(130)를 통해 설정된 시간 및 상기 조도센서부(160)를 통해 측정된 밝기에 따라 점등되는 LED칩(111)의 패턴 및 개수를 달리하도록 제어하게 된다.

상기 커버(200)는 상기 케이스(100)의 전면을 덮어 밀폐시킴으로 벌레나 이물질, 수분이 케이스(100) 내부로 침투하는 것을 방지하여 전자회로의 손상 방지하며, 투광성 재질로 이루어져 상기 LED칩(111)으로부터 방출되는 빛이 원활히 전면으로 발산될 수 있도록 구성된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도로서, 도 3을 통해 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예에서 설정변경을 용이하도록 하고, 열악한 환경조건에서도 원활한 동작이 가능하도록 추가구성이 구비된 것을 나타내고 있다.

이하의 설명에서, 도 3을 통해 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에서 상기 케이스(100)는 외부와의 근거리 데이터 송수신을 수행하며, 탈착 가능한 무선통신모듈부(170)을 내장하게 된다. 상기 무선통신모듈부(170)은 Wi-fi, 지그비, 블루투스와 같은 다양한 규격의 근거리 통신모듈부 중 선택되어 구현 가능하며, 관리자가 상기 저장부(140)에 액세스하여 동작제어를 변경하고자 할 경우 사다리 등을 사용하여 상기 설정부(130)를 통해 설정을 변경하거나 또는 상기 커버(200)를 분리하여 메모리칩으로 이루어진 상기 저장부(140)를 빼내는 등의 번거로움 없이 설정변경을 용이하게 수행할 수 있도록 한다.

최근 보급되는 노트북컴퓨터나 스마트폰의 경우 대부분 블루투스 기능을 제공하고 있으므로, 상기 무선통신모듈부(170)를 블루투스 통신모듈부로 구성함으로 간편하게 접속 가능하도록 구성할 수 있다.

이때 상기 제어부(150)는 상기 저장부(140)의 데이터를 상기 무선통신모듈부(170)을 통해 송신하거나 상기 무선통신모듈부(170)을 통해 수신한 데이터를 상기 저장부(140)에 저장할 수 있도록 구성된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 케이스(100)는 온도를 측정하기 위한 온도센서부(180)와, 습도를 측정하는 습도센서부(190)를 내장하고, 상기 커버(200)의 테두리를 따라 형성된 열선부(210)를 더 포함하게 된다. 이는 환경조건에 따라 상기 커버(200) 내측에 습기가 차거나 또는 상기 커버(200) 외측으로 이슬이 맺혀 상기 RF센서부(120)의 극초단파 및 상기 LED칩(111)으로부터 방출되는 빛의 진행이 방해받는 것을 방지하는 구성으로, 상기 열선부(210)를 통해 상기 커버(200)를 일정 온도로 가열시킴으로 표면의 수분을 증발시켜 수분이 맺히는 것을 방지한다. 이때 상기 열선부(210) 또한 상기 RF센서부(120)의 극초단파 및 상기 LED칩(111)으로부터 방출되는 빛의 진행을 방해하지 않도록 상기 커버(200)의 외측으로 가능한 얇게 형성하게 된다.

이때, 상기 제어부(150)는 상기 온도센서부(180) 및 습도센서부(190)의 측정결과와 상기 설정부(130)를 통해 입력된 제어신호에 따라 상기 열선부(210)에 전원을 인가하도록 구성되어, 관리자는 상기 설정부(130)를 통해 상기 열선부(210)가 동작하도록 하는 온도 및 습도를 설정할 수 있다.

이러한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음을 밝혀둔다.

100: 케이스 110: 회로부
111: LED칩 112: 관통부
120: RF센서부 121: 패치안테나부
130: 설정부 140: 저장부
150: 제어부 160: 조도센서부
170: 무선통신모듈부 180: 온도센서부
190: 습도센서부 200: 커버
210: 열선부 P: 전원부

Claims

센서 조명등에 있어서,
전면으로 복수의 LED칩(111)이 배열되며 중앙부에 전면과 후면을 관통하는 관통부(112)가 형성된 회로부(110)와, 상기 관통부(112)를 통해 전면으로 노출되며 10.5~10.55㎓ 또는 24.1~24.15㎓ 범위 중 선택되는 주파수를 사용하도록 주파수선택부를 구비하여 피사체의 움직임을 감지하는 RF센서부(120)와, 상기 회로부(110)에 배열된 LED칩(111)의 구동방식 및 시간과 상기 RF센서부(120)의 감도를 포함하는 제어동작을 관리자로부터 입력받는 설정부(130)와, 상기 설정부(130)에서 입력된 제어동작이 저장되는 저장부(140)와, 외부로부터 전원을 공급받고 상기 저장부(140)의 제어동작을 읽어 상기 회로부(110) 및 RF센서부(120)를 제어하는 제어부(150)를 내장하는 케이스(100);
상기 케이스(100)의 전면을 덮는 투광성 재질의 커버(200); 로 이루어지되,
상기 케이스(100)는 상기 회로부(110)의 전면에 설치되어 밝기를 측정하는 조도센서부(160)를 더 포함하고,
상기 회로부(110)는 상기 제어부(150)의 제어동작을 통해 배열된 복수의 LED칩(111)을 설정된 패턴으로 선택적으로 점등할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 센서를 탑재한 LED 센서 등기구.
삭제
제1항에 있어서,
상기 케이스(100)는 외부와의 근거리 데이터 송수신을 수행하며 탈착 가능한 무선통신모듈부(170)을 더 포함하고,
상기 제어부(150)는 상기 저장부(140)의 데이터를 상기 무선통신모듈부(170)을 통해 송신하거나 상기 무선통신모듈부(170)을 통해 수신한 데이터를 상기 저장부(140)에 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 센서를 탑재한 LED 센서 등기구.
제1항에 있어서,
상기 케이스(100)는 온도를 측정하기 위한 온도센서부(180)와, 습도를 측정하는 습도센서부(190)와, 상기 커버(200)의 테두리를 따라 형성된 열선부(210)를 더 포함하고,
상기 제어부(150)는 상기 온도센서부(180) 및 습도센서부(190)의 측정결과와 상기 설정부(130)를 통해 입력된 제어신호에 따라 상기 열선부(210)에 전원을 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 센서를 탑재한 LED 센서 등기구.