KR101704502B1

KR101704502B1 - 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 led 복합등기구

Info

Publication number: KR101704502B1
Application number: KR1020150058916A
Authority: KR
Inventors: 유형근; 강전국
Original assignee: (주)애니스마트; 유형근; 강전국
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2017-02-09
Also published as: KR20160127469A

Abstract

본 발명에서는 기존의 건조 및 살균용 엘이디 모듈이, LED 발광시 발생되는 열을 이용한 LED 가 발열을 목적으로 개발된 소자가 아직 없어, LED 발열을 통해 건조효율이 낮고, 대기 중 유해먼지 분석기능이 없어, 무작위로 자외선 LED 빛 방출로 인해, 인체에 유해한 문제점과, 확장기능이 없어, 한개씩 단독으로 사용해야 하므로, 고객의 용도에 맞게 길이가변이 어렵고, 정전에 대비한 비상전원구동수단이 없어서 비상조명등의 역할을 할 수가 없어, 기술활용도가 낮아지는 문제점을 개선하고자, 반구형 반사갓(100), 스마트 LED 복합등모듈(200), 센서모듈(300), 마이크로프로세서유닛부(400), 네트워크통신모듈(500)로 구성됨으로서, UV-LED 파장대역을 갖는 자외선 LED, 전자탈취, 탄소면상발열을 통한 건조, RGB 색온도조명 중 어느 하나 이상을 선택해서 인공지능 살균케어건조시스템을 구축시킬 수 있고, MPU를 기반으로 하드웨어 상에서 운영되는 오픈 플랫폼 형태의 미들웨어에서, 인체감지, 온도, 습도, 가스, 연기, 먼지 측정값과, 오염지수 분석 알고리즘에 포함된 분석값을 통해 제어되도록 구성됨으로써, 건강하고, 쾌적한 삶을 제공할 수 있으며, 드라이버 IC가 적용된 SMPS를 통해 각 채널마다 정전류공급과 동시에 최소 필요전압으로 변환시킬 수 있어, 대기전력차단율이 기존보다 70% 향상시킬 수 있고, 전력소비를 기존보다 80% 향상시킬 수 있으며, 고객의 필요에 따라 1개~5개로 길이확장시켜 사용할 수 있고, 탄소면상발열소자가 구성됨으로 발열 및 화재에 안전하며, M2M(Machine to Machine), IoT 모듈을 통해 스마트 LED 복합등모듈을 기준으로 반경 5m~100m에 위치한 스마트기기와 연결시켜, 사용자가 언제 어디서든지 모니터링 및 제어할 수 있으며, 네트워크통신모듈을 통해, 스마트조명시스템, 기기 변경 또는 교체시, 응용소프트웨어에서 제어 관리할 수 있고, M2M(Machine to Machine), IOT모듈과 연계되어 센서모듈로부터 정보를 수집, 전송, 제어할 수 있어, 인공지능형 살균조명시스템 시장을 주도해나갈 수 있는 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구{THE SMART LED LIGHTING WITH MULTI FUNCTION}

본 발명에서는 UV-LED 파장대역을 갖는 자외선 LED, 전자탈취, 탄소면상발열을 통한 건조, RGB 색온도조명 중 어느 하나 이상을 선택해서 인공지능 살균케어건조시스템을 구축시킬 수 있고, 하나의 스마트 LED 복합등기구를 통해 쌍방향 IT조명 네트워크 프로토콜을 제공할 수 있으며, M2M(Machine to Machine), IoT 모듈을 주변의 스마트기기와 연결시킬 수 있고, 네트워크통신모듈을 통해, 스마트조명시스템, 기기 변경 또는 교체시, 응용소프트웨어에서 제어 관리할 수 있고, M2M(Machine to Machine), IOT모듈과 연계되어 센서모듈로부터 정보를 수집, 전송, 제어할 수 있어, 인공지능형 살균조명시스템 시장을 주도해나갈 수 있는 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구에 관한 것이다.

엘이디는 친환경적이고 경제적이라는 장점 때문에 최근 대체 광원으로서 주목받아 그 사용이 일반화되고 있다.

엘이디는 일반적인 조명 목적 이외에도 식물배양 등 다양한 용도로 그 사용범위가 점차 확대되고 있으나, 피복류 등의 건조 용도로는 아직 그 사용이 미미한 상태이다.

이는, 엘이디를 건조 및 살균 목적으로 사용하기 위해서는 적외선 및 자외선 영역을 광을 이용하여야 하는 바,

건조 효과를 극대화시키기 위해서는 단파장의 적외선 또는 자외선을 사용하여야 하나, 피복류의 건조 특성상 인체에 노출 빈도가 높으므로 피부암이나 시력저하 등 부작용을 일으키게 되며, 단파장의 엘이디는 부품비용도 상대적으로 높아 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 국내등록특허공보 제10-1302400호에서는 모듈케이스와; 상기 모듈케이스 내부에 마련되는 회로기판과; 상기 회로기판 상에 배치되어 동시에 조사하는 복수의 자외선 엘이디 및 적외선 엘이디와; 상기 모듈케이스 내부에 이물질 및 수분이 유입되는 것을 차단하는 방수부;를 포함하되, 상기 자외선 엘이디 및 적외선 엘이디는, 파장이 각각 390 ~ 400 nm 및 830 ~ 860 nm 의 범위를 가지며, 1 : 1~ 5의 개수 비율로 배치되는 건조 및 살균용 엘이디 모듈이 제시된 바 있으나,

이는 LED 발광시 발생되는 열을 이용한 LED 가 발열을 목적으로 개발된 소자가 아직 없어, LED 발열을 통해 건조효율이 낮고, 대기 중 유해먼지 분석기능이 없어, 무작위로 자외선 LED 빛 방출로 인해, 인체에 유해한 문제점이 있었다.

또한, 확장기능이 없어, 한개씩 단독으로 사용해야 하므로, 고객의 용도에 맞게 길이가변이 어렵고, 정전에 대비한 비상전원구동수단이 없어서 비상조명등의 역할을 할 수가 없어, 기술활용도가 낮아지는 문제점이 있었다.

국내등록특허공보 제10-1302400호

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 UV-LED 파장대역을 갖는 자외선 LED, 전자탈취, 탄소면상발열을 통한 건조, RGB 색온도조명 중 어느 하나 이상을 선택해서 인공지능 살균케어건조시스템을 구축시킬 수 있고, MPU를 기반으로 하드웨어 상에서 운영되는 오픈 플랫폼 형태의 미들웨어에서, 인체감지, 온도, 습도, 가스, 연기, 먼지 측정값과, 오염지수 분석 알고리즘에 포함된 분석값을 통해 제어할 수 있으며, 고객의 필요에 따라 1개~5개로 길이확장시켜 사용할 수 있고, 탄소면상발열소자가 구성됨으로 발열 및 화재에 안전하며, M2M(Machine to Machine), IoT 모듈을 통해 스마트 LED 복합등모듈을 기준으로 반경 5m~100m에 위치한 스마트기기와 연결시킬 수 있으며, 네트워크통신모듈을 통해, 스마트조명시스템, 기기 변경 또는 교체시, 응용소프트웨어에서 제어 관리할 수 있고, M2M(Machine to Machine), IOT모듈과 연계되어 센서모듈로부터 정보를 수집, 전송, 제어할 수 있는 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 건조살균·색온도조절 기능을 갖는 스마트 LED 복합등기구는

길이방향의 반구형상으로 이루어져 스마트 LED 복합등모듈에서 생성된 빛 및 발열을 하단방향으로 확산시키는 반구형 반사갓(100)과,

반구형 반사갓 내부방향에 위치되어, 마이크로프로세서유닛부의 제어신호에 따라 구동되어, 자외선 LED 발광으로 살균시키고, 탄소면상발열을 통해 건조시키며, RGB 색온도조명을 표출시키는 스마트 LED 복합등모듈(200)과,

스마트 LED 복합등모듈 일측에 위치되어, 인체감지, 온도, 습도, 가스, 연기, 불꽃, 실내오염상태를 센싱하는 센서모듈(300)과,

스마트 LED 복합등모듈, 센서모듈과 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 살균모드, 전자탈취모드, 건조모드, 조명모드 중 어느 하나 이상을 선택해서 구동되도록 제어시키는 마이크로프로세서유닛부(400)와,

스마트 LED 복합등모듈의 내부공간 일측에 위치되고, 네트워크통신에 의하여 원격서버와 네트워크망으로 연결되어, 원격서버의 제어명령신호를 마이크로프로세서유닛부로 전달시키고, 마이크로프로세서유닛부의 제어신호에 따라 센서모듈에 수집된 센싱데이터를 원격서버로 전송시키며, 스마트 LED 복합등모듈의 구동을 온오프시키고, 디밍(밝기조절)제어시키는 네트워크통신모듈(500)로 구성됨으로서 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 UV-LED 파장대역을 갖는 자외선 LED, 전자탈취, 탄소면상발열을 통한 건조, RGB 색온도조명 중 어느 하나 이상을 선택해서 인공지능 살균케어건조시스템을 구축시킬 수 있고, MPU를 기반으로 하드웨어 상에서 운영되는 오픈 플랫폼 형태의 미들웨어에서, 인체감지, 온도, 습도, 가스, 연기, 먼지 측정값과, 오염지수 분석 알고리즘에 포함된 분석값을 통해 제어되도록 구성됨으로써, 건강하고, 쾌적한 삶을 제공할 수 있으며, 드라이버 IC가 적용된 SMPS를 통해 각 채널마다 정전류공급과 동시에 최소 필요전압으로 변환시킬 수 있어, 대기전력차단율이 기존보다 70% 향상시킬 수 있고, 전력소비를 기존보다 80% 향상시킬 수 있으며, 고객의 필요에 따라 1개~5개로 길이확장시켜 사용할 수 있고, 탄소면상발열소자가 구성됨으로 발열 및 화재에 안전하며, M2M(Machine to Machine), IoT 모듈을 통해 스마트 LED 복합등모듈을 기준으로 반경 5m~100m에 위치한 스마트기기와 연결시켜, 사용자가 언제 어디서든지 모니터링 및 제어할 수 있으며, 네트워크통신모듈을 통해, 스마트조명시스템, 기기 변경 또는 교체시, 응용소프트웨어에서 제어 관리할 수 있고, M2M(Machine to Machine), IOT모듈과 연계되어 센서모듈로부터 정보를 수집, 전송, 제어할 수 있어, 인공지능형 살균조명시스템 시장을 주도해나갈 수 있는 좋은 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 스마트 LED 복합등모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구(1)의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 LED 구동드라이버부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 RGB LED 구동드라이버의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 파워입력모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 하이브리드 LED 칩부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 센서모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 마이크로프로세서유닛부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 11은 본 발명에 따른 스마트 LED 복합등모듈이 마이크로프로세서유닛부의 제어신호에 따라 구동되어, 자외선 LED 발광으로 살균시키고, 탄소면상발열을 통해 건조시키며, RGB 색온도조명을 표출시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 하이브리드 LED 칩부에서 하이브리드 LED 구동드라이버부의 구동신호를 받아 RGB LED 색상조명표출 또는 UV LED 살균시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 13은 본 발명에 따른 탄소면상발열체를 통해, 건조를 위한 적외선을 발생시킴과 동시에 모듈본체 내부에서 공기를 가열살균시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 각도조절부를 통해 스마트 LED 복합등기구(1)를 일방향으로 각도를 조절시키는 것을 도시한 일실시예도.

먼저, 본 발명에서 설명되는 UV-C 파장대역으로 260~270nm로 설정시키고, UV-B 파장대역으로 290~320㎚으로 설정시키며, UV-A 파장대역으로 360nm~380nm로 설정시켜, UV-A, UV-B, UV-C 파장대역을 적용할 수 있다.

특히, 가정용, 산업용은 UV-C 파장대역을 사용하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에서는 산업/공업용으로 적용할 수 있도록 하기 위해, 살균시스템 제조시 UV-LED 교체할 수 있는 탈부착 구조로 형성되어, UV-B, UV-A파장도 적용할 수가 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트 LED 복합등모듈의 구성요소를 도시한 블럭도에 관한 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 반구형 반사갓(100), 스마트 LED 복합등모듈(200), 센서모듈(300), 마이크로프로세서유닛부(400), 네트워크통신모듈(500)로 구성된다.

먼저, 본 발명에 따른 반구형 반사갓(100)에 관해 설명한다.

상기 반구형 반사갓(100)은 길이방향의 반구형상으로 이루어져 스마트 LED 복합등모듈에서 생성된 빛 및 발열을 하단방향으로 확산시키는 역할을 한다.

이는 알루미늄합금재질로 이루어지고, 반구형상으로 형성되고, 내부표면에 엠보싱 돌기가 복수개로 형성된다.

여기서, 엠보싱돌기는 스마트 LED 복합등모듈에서 생성된 빛 및 발열을 난반사시키는 역할을 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 스마트 LED 복합등모듈(200)에 관해 설명한다.

상기 스마트 LED 복합등모듈(200)은 반구형 반사갓 내부방향에 위치되어, 마이크로프로세서유닛부의 제어신호에 따라 구동되어, 자외선 LED 발광으로 살균시키고, 탄소면상발열을 통해 건조시키며, RGB 색온도조명을 표출시키는 역할을 한다.

이는 도 2에 도시한 바와 같이, 모듈본체(210), 하이브리드 LED 구동드라이버부(220), 하이브리드 LED 칩부(230), 탄소면상발열체(240), 디스플레이부(250), 전자식음이온발생기(260), 스피커부(270), IoT 모듈(280)로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 모듈본체(210)에 관해 설명한다.

상기 모듈본체(210)는 직사각형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.

이는 상단커버와 하단커버로 이루어지고, 하단커버의 중앙 표면상에 하이브리드 LED 칩부와 탄소면상발열체가 형성되고, 하단커버의 좌우측 일측에 디스플레이부가 형성되며, 디스플레이부 일측에 전자식음이온발생기가 형성되고, 전자식음이온발생기 일측에 스피커부가 형성되며, 스피커부 일측에 센서모듈이 형성되고, 하단커버의 좌우측 내부공간 일측에 송풍부가 형성된다.

그리고, 하이브리드 LED 칩부와 탄소면상발열체가 설치된 위치와 동일선상의 내부공간 일측에 하이브리드 LED 구동드라이버부, 마이크로프로세서유닛부가 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 모듈본체는 접촉되는 면과 면사이에 고무패킹부재가 삽입 밀봉되어 형성된다.

이처럼, 모듈본체에 고무패킹부재가 형성됨으로서, 이물질이 모듈본체 내부공간으로 유입되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 모듈본체는 양측면 일측에 이웃하는 또 다른 스마트 LED 복합등기구와 접속연결이 되도록 확장/연결컨넥터가 형성된다.

이처럼, 확장/연결컨넥터가 형성됨으로서, 고객의 필요에 따라 1개~5개로 길이확장시켜 사용할 수가 있다.

둘째, 본 발명에 따른 하이브리드 LED 구동드라이버부(220)에 관해 설명한다.

상기 하이브리드 LED 구동드라이버부(220)는 모듈 본체의 내부공간 일측에 트윈라인형상으로 이루어지고, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 더블형 LED칩과 UV LED 칩 중 어느 하나 이상을 선택 구동시키는 역할을 한다.

이는 메탈 PCB로 구성된다.

여기서, 메탈 PCB는 전면에 더블형 LED칩과 UV LED 칩이 삽입되도록 삽입홀과 함께 GE(Glass Epoxy) PCB가 형성된다.

그리고, GE(Glass Epoxy) PCB 하단에 고무재질의 절연패드가 형성되고, 그 절연패드 하단에 알미늄 방열판이 형성된다.

이처럼, 기존 PCB 바닥부분에 고무재질의 절연패드와 알미늄 방열판이 형성된 메탈 PCB로 구성됨으로서, 열 특성에 약한 더블형 LED칩과 UV LED 칩의 수명을 연장시킬 수 있음과 동시에 열에 의한 기기의 오작동을 방지할 수가 있다.

상기 하이브리드 LED 구동드라이버부(220)는 도 5에 도시한 바와 같이, RGB LED 구동드라이버(221), UV LED 구동드라이버(222)로 구성된다.

상기 RGB LED 구동드라이버(221)는 더블형 LED칩을 구동시키는 역할을 한다.

이는 LED AC 직구동드라이버로서, 도 6에 도시한 바와 같이, 파워입력모듈(221a), 대기전력차단모듈(221b), 웨이크업 LED 직구동드라이버모듈(221c)로 구성된다.

상기 파워입력모듈(221a)은 AC전원을 DC변환시킨 후, 정류시켜 RGB LED칩에 전원을 구동시키는 역할을 한다.

이는 도 7에 도시한 바와 같이, SMPS부(221a-1), 퓨즈부(221a-2), NTC 써미스타부(221a-3), 써지옵서버부(221a-4), EMI 라인 필터부(221a-5), 브릿지 정류부(221a-6)로 구성된다.

상기 SMPS부(221a-1)는 외부에서 공급되는 교류전류를 직류 전류로 전환시킨 후, 각 기기의 조건에 맞는 전압으로 변환시켜 공급시키는 역할을 한다.

상기 퓨즈부(221a-2)는 일측의 SMPS부 입력단자를 따라 유입되는 과전류를 차단시켜 회로를 보호하는 역할을 한다.

상기 NTC 써미스타부(221a-3)는 퓨즈부를 통과한 초기전압 중 저항이 커서 회로내로 전압이 유입되지 못하면, 저항을 서서히 감소시키면서 회로내로 전압이 유입되도록 하는 역할을 한다.

상기 써지옵서버부(221a-4)는 퓨즈부와, NTC 써미스타부로 유입된 전류 중 발생되는 전기적 잡음을 필터링하는 역할을 한다.

상기 EMI 라인 필터부(221a-5)는 써지옵서버를 통과한 상용 교류전원의 노이즈를 제거하는 역할을 한다.

상기 브릿지 정류부(221a-6)는 EMI 라인 필터부에서 출력되는 전압을 정류하여 직류화한 후에 더블형 LED칩에 전압을 공급하는 역할을 한다.

상기 대기전력차단모듈(221b)은 AC 입력전류를 센싱한 후, 출력부하의 출력전류를 비교해서 대기전력을 차단시키는 역할을 한다.

이는 내부 전원부, 대기전력제어부, 입력전류감지부, 출력전류감지부로 구성된다.

상기 웨이크업 LED 직구동드라이버모듈(221c)은 마이크로프로세서유닛부의 구동신호에 따라 휴먼상태 및 대기상태에 있다가, 웨이크업신호가 입력되면 더블형 LED칩을 구동시키는 역할을 한다.

상기 파워입력모듈(221a), 대기전력차단모듈(221b), 웨이크업 LED 직구동드라이버모듈(221c)로 이루어진 RGB LED 구동드라이버(221)는 광효율을 90lm/W 이상으로 설정시키고, 컨버터 파워효율을 87%이상으로 설정시킨다.

상기 UV LED 구동드라이버(222)는 UV LED 칩을 구동시키는 역할을 한다.

이는 UV-C파장대역(260~290nm)을 생성시켜 적외선 살균빛을 생성시킨다.

즉, 제1 UV LED 칩에 발생되는 파장중 200nm~300nm을 제1 채널로 설정시키고, 301nm~400nm을 제 2채널로 설정시키며, 401nm~500nm을 제3 채널로 설정시키고, 501nm~600nm을 제4 채널로 설정시킨 후, 4채널 중 어느 하나를 선택시켜 구동시키도록 제어하고, 선형방식의 정전류원과 스위치 방식의 정전압원을 모두 하나의 칩에 집적화시켜 선택제어시키는 UV LED 드라이버 IC부가 포함되어 구성된다.

본 발명에 따른 상기 UV LED 구동드라이버(222)는 UV-A, UV-B, UV-C 파장대역을 적용할 수 있으며, 가정용, 산업용은 UV-C 파장대역을 사용한다.

특히, 본 발명에 따른 상기 UV LED 구동드라이버(222)는 UV-A, UV-B, UV-C 파장대역 중 어느 하나를 선택시켜 구동시킨다.

셋째, 본 발명에 따른 하이브리드 LED 칩부(230)에 관해 설명한다.

상기 하이브리드 LED 칩부(230)는 제1 하이브리드 LED 구동드라이버부와 양방향 PCB 기판으로 이루어지고, 양방향 PCB 기판의 중앙라인을 따라 일렬로 더블형 LED칩이 형성되고, 더블형 LED칩 사이에 UV LED 칩이 형성되어 RGB LED 색상조명표출 또는 UV LED 살균시키는 역할을 한다.

이는 도 8에 도시한 바와 같이, 더블형 LED칩(231)과 UV LED 칩(232)으로 구성된다.

상기 더블형 LED칩은 하나의 베이스기판에 단일 LED칩을 형성시킨 상태에서, 추가로 백색 LED 칩 또는 RGB LED 칩이 형성된다.

이로 인해, 사용자가 임의 선택 및 다양한 색온도를 구현시킬 수 있도록 임의조절범위를 2500K~5000K로 설정시킬 수 있고, 색온도가 다른 두 개 이상의 LED를 사용하여 다양한 색온도를 표현할 수가 있고, 특히, 단일 LED칩에 RGB LED칩을 추가할 경우에, 태양빛과 유사한 인공 LED조명을 제어할 수가 있다.

상기 더블형 LED칩은 단일 LED칩+백색 LED칩, 또는 단일 LED칩+RGB LED칩 중 어느 하나가 선택되어, 마이크로프로세서유닛부의 RGB 색온도조절알고리즘엔진에 따라 다양한 색온도 및 R(레드), G(그린), B(블루) 색상제어되고, 빔 각도(Beam Angle)가 120°이고, 프리컨디션(Precondition)이 JEDEC 레벨 2a이며, ESD 저항 전압(withstand Voltage)가 최대 ±5KV로 구동되는 특성을 가진다.

상기 UV LED 칩은 UVC COB 280nm~310nm, 9 칩 인터그레이트드 패키지 퍼포먼스 파라미터(Chip Intergrated package Performance parameters) 60mA로 구성된다.

즉, UVC COB 280nm UV LED 칩 경우에는 전압범위가 12~20V이고, 파워범위가 9~15mW이며, 싱글 라이트 이미팅 각도(A single light-emitting angle)가 60°또는 140°이고, 구동 온도가 -30℃~+55℃인 특성을 가진다.

또한, UVC COB 310nm UV LED 칩 경우에는 전압범위가 12~20V이고, 파워범위가 9~12mW이며, 싱글 라이트 이미팅 각도(A single light-emitting angle)가 60°또는 140°이고, 구동 온도가 -30℃~+55℃인 특성을 가진다.

넷째, 본 발명에 따른 탄소면상발열체(240)에 관해 설명한다.

상기 탄소면상발열체(240)는 트윈라인형상으로 이루어진 하이브리드 LED 구동드라이버부 사이에 일자형상으로 형성되어, 건조를 위한 적외선을 발생시킴과 동시에 모듈본체 내부에서 공기를 가열살균시키는 역할을 한다.

이는 탄소섬유로 면발광시키는 소자로서, 적은 전기에너지를 이용하여 전기저항을 갖는 발열체를 매개로 하여 높은 열을 생성시키는 특성을 가진다.

즉, 20㎛~50㎛두께 면상박막 발열소자로 구성된다.

상기 20㎛~50㎛두께 면상박막 발열소자는 자성체 특수 20㎛~50㎛두께의 SUS기판 위에, 특수 반도체 재료를 도포 소결시킨 에너지 감소에 탁월한 발열소자이다.

여기서, SUS기판의 줄(Joule) 열이 특수 반도체 재료에 의해 복사열을 증폭시켜, 많은 에너지가 발열소자 표면으로부터 발생하기 때문에 에너지 효율이 매우 높은 특성을 가진다.

그리고, 전기저항을 갖는 세라믹저항체(탄소층)의 발열부위를 매개로 전기에너지를 열에너지로 변환시켜 주는 면상의 형태를 가진 발열체이다.

이처럼, 본 발명에 따른 탄소면상발열체가 구성됨으로서, 녹색 친환경, 경제성, 안전성, 최적설계, 원적외선, 균일한 온도유지의 특성을 제공할 수가 있다.

또한, 본 발명에서는 탄소면상발열체를 통해 공기의 가열살균효과를 향상시키기 위해, 일측에 공기흡입부가 포함되어 구성된다.

즉, 공기흡입부가 실내의 공기를 탄소면상발열체로 유입시킨다.

다섯째, 본 발명에 따른 디스플레이부(250)에 관해 설명한다.

상기 디스플레이부(250)는 모듈본체의 일측면에 위치되어, 인체감지여부 및 실내오염상태, 건조, 조명상태를 디스플레이시키는 역할을 한다.

이는 터치스크린이 포함된 LCD 모니터창으로 구성된다.

여섯째, 본 발명에 따른 전자식음이온발생기(260)에 관해 설명한다.

상기 전자식음이온발생기(260)는 디스플레이부 일측에 위치되어, 공기중에 음이온을 발생시켜 오염된 실내공기를 전자식으로 탈취시키는 역할을 한다.

이는 원통형상으로 이루어져, 내부공간에 플라즈마 이온발전기가 구성되어, 플라즈마 공기로 오염된 실내공기를 전자식으로 탈취시킨다.

일곱째, 본 발명에 따른 스피커부(270)에 관해 설명한다.

상기 스피커부(270)는 디스플레이부 일측에 위치되어, 디스플레이부에 표출되는 정보를 음성으로 변환시켜 표출시키는 역할을 한다.

여덟째, 본 발명에 따른 IoT 모듈(280)에 관해 설명한다.

상기 IoT 모듈(280)은 하이브리드 LED 구동드라이버부(220) 일측에 위치되어, 스마트 LED 복합등모듈을 기준으로 반경 5m~100m에 위치한 스마트기기와 네트워킹연결시킨 후, 상호간에 제어신호에 보내고, 이에 따른 응답데이터신호를 출력시키도록 실내네트워크망을 형성시키는 역할을 한다.

이는 센서모듈의 센싱데이터를 근거리에 위치한 스마트기기에 정보를 제공하고, 스마트기기와 연계되어, 원격제어 및 모니터링 기능을 수행시키도록 구성된다.

이로 인해, 스마트기기를 통해 모니터링 및 제어기술을 연계시켜 사용자가 언제 어디서든지 활용하고 원격제어할 수가 있다.

또한, 본 발명에 따른 스마트 LED 복합등모듈은 송풍부(290)가 포함되어 구성된다.

상기 송풍부(290)는 모듈본체의 양 측면에 송풍팬을 형성시키고, 송풍팬을 통해 탄소면상발열체에서 가열살균시킨 실내공기를 하단방향으로 배출시키는 역할을 한다.

이는 송풍홀, 송풍팬으로 구성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 센서모듈(300)에 관해 설명한다.

상기 센서모듈(300)은 스마트 LED 복합등모듈 일측에 위치되어, 인체감지, 온도, 습도, 가스, 연기, 불꽃, 실내오염상태를 센싱하는 역할을 한다.

이는 도 9에 도시한 바와 같이, 인체감지센서(310), 습도센서(320), 온도센서(330), 산소센서(340), 연기감지센서(350), 불꽃감지센서(360), 가스센서(370)가 포함되어 구성된다.

상기 인체감지센서(310)는 모듈본체의 일측에 위치되어, 사용자의 움직임을 감지해서 마이크로프로세서유닛부로 전달시키는 역할을 한다.

이는 패시브 인프레이드 레이(PIR : Passive Infrared Ray) 360°센서로 구성된다.

즉, 온도가 높은 물체는 낮은 물체보다 더 많이 적외선을 방사하며, 복사되는 에너지의 피크치는 온도가 높으면 높을 수록 단파장측, 가시광의 영역에 접근해간다.

인간의 표면온도는 그 착의나 주위의 기온에 따라 다른데, 일반적으로 20~35C정도이며, 방사되는 적외선 파장분포는 대체로 약 10마이크로미터 부근에서 피크를 이룬다.

이때 적외선의 변화량을 감지하여, 사람의 존재 유무를 감지하는 원리를 이용한다.

상기 PIR 인체감지센서의 초전소자에는 주로 PZT(지크콘산 티탄산연)계와, LiTaO3(탄탈산 리튬)계가 구성된다.

상기 습도센서(320)는 인체감지센서 일측에 돌출형성되어, 설치공간의 습도를 측정하는 역할을 한다.

이는 다공질 세라믹스나 고분자막으로 흡수됨으로써 일어나는 전기저항이나 정전용량의 변화, 또는 진동자에 설치한 흡수 물질의 중량변화에 의한 진동자의 공진주파수의 변화를 통해 습도를 측정하도록 구성된다.

본 발명에 따른 습도센서는 출력단자 일측에 24비트 고분해능 ADC IC가 연결되어 습도센서에 센싱된 값을 24비트 고분해능을 통해 정밀도를 향상시켜 마이크로프로세서유닛부 입력단자(PA4,PA5,PA6,PA7)에 전달시키도록 구성된다.

상기 온도센서(330)는 습도센서 일측에 위치되어, 설치공간의 온도를 측정하는 역할을 한다.

이는 열전쌍온도계, 온도측정 저항체 온도계, 서미스터(NTC)온도계, 금속식 온도계 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

본 발명에 따른 온도센서는 출력단자 일측에 4와이어 RTC회로부가 연결되어, 선로상에 발생되는 저항의 오차를 줄여서 정밀도를 향상시켜 마이크로프로세서유닛부에 전달시킨다.

상기 4와이어 RTC회로부는 12V 레퍼런스 IC, 앰프(AMP03)소자, 온도센서 접속용 헤더컨넥터, 비교기 U8, 증폭기 U9로 구성된다.

즉, 온도센서에 측정된 센싱값을 비교기 U8의 (+)단자에 입력되고, 선로상에 발생되는 저항의 오차를 12V 레퍼런스 전압에 맞게 보정한 값을 (-)단자에 입력시켜, 비교한 후 출력시키고, 출력된 값을 증폭기 U9로 증폭시켜 마이크로프로세서유닛부의 PC0입력단자에 전달시킨다.

상기 산소센서(340)는 모듈몸체의 양측면 일측에 형성되어, 에어흡입구를 통해 외부공기를 흡입해서 설치공간의 산소 함유량을 전지의 기전력를 통해 측정하는 역할을 한다.

이는 용강 중의 산소 함유량을 아래 전지의 기전력에서 신속하게 측정될 수 있는 소자로서, 고체 전해질 ZrO2 - MgO이 실리카관의 왼쪽에 밸브와 같이 봉착되어 구성된다.

그리고, 표준극이 실리카관의 내부에 구성되고, 용강 중의 전극이 굵은 Mo봉으로 구성된다.

ZrO2 - MgO의 한쪽 폐관이 고체 전해질로 구성되고, 철 링이 용강극으로 구성된다.

본 발명에 따른 산소센서는 출력단자 일측에 24비트 고분해능 ADC IC가 연결되어 산소센서에 센싱된 값을 24비트 고분해능을 통해 정밀도를 향상시켜 마이크로프로세서유닛부 입력단자 PA4,PA5,PA6,PA7에 전달된다.

이때, 마이크로프로세서유닛부에서는 산소센싱데이터를 기준으로 실내오염상태를 비교분석시킨다.

상기 연기감지센서(350)는 연기를 감지하는 센서로서, 이는 감광식(感光式), 광산란식, 이온화식 중 어느 하나가 선택되어 구성되낟.

상기 감광식(투과식) 연기감지센서는 광(LED) 과 수광소자(포토다이오드)가 서로 대향되어 구성된다.

그리고, 광로에 연기가 들어오면 흡수나 산란에 의하여 수광소자에 들어가는 광량이 감소된다. 이때, 감광현상을 이용해서 연기를 감지한다.

상기 불꽃감지센서(360)는 불꽃의 760nm-1100nm 파장을 감지하여 아날로그로 출력시키는 역할을 한다.

상기 가스센서(370)는 가스를 검출하는 역할을 한다.

이는 가스의 성분을 측정한 후 그 결과에 따라 장치를 제어하거나 경보를 발신하기 위해 기체 속에 포함되어 있는 특정 가스 성분량에 의해 신호를 발신시키도록 구성된다.

상기 가스 센서는 접촉 연소식 센서, 반도체 센서, 세라믹 가스 센서 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 마이크로프로세서유닛부(400)에 관해 설명한다.

상기 마이크로프로세서유닛부(400)는 스마트 LED 복합등모듈, 센서모듈과 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 센서모듈의 신호에 따라 스마트 LED 복합등모듈을 구동시켜, 살균모드, 건조모드, 조명모드 중 어느 하나 이상을 선택해서 구동되도록 제어시키는 역할을 한다.

이는 고속의 원칩 마이크로 프로세서 8비트, 16비트 또는 네트워크 모듈별 디바이스 연결 수량에 따라 32비트 마이크로프로세서로 구성된다.

상기 마이크로프로세서유닛부(400)는 도 10에 도시한 바와 같이, 인체감지제어부(410), 호스트컴퓨터인터페이스(Host Computer Interface)부(420), 오염지수·상태분석알고리즘엔진부(430), 용도별모드제어부(440), 탄소면상발열체제어부(450), 전자식음이온발생기제어부(460), LED 구동드라이버제어부(470), 디스플레이제어부(480), 데이터메모리부(490), 전원제어부(490a), 보조전원제어부(490b)가 포함되어 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 인체감지제어부(410)에 관해 설명한다.

상기 인체감지제어부(410)는 적외선 센싱정보에 의해 인체가 감지되면 UV LED 칩의 구동을 오프시키고, 인체가 감지되지 않으면 UV LED 칩의 구동을 오프시키도록 제어시키는 역할을 한다.

이는 문열림상태를 모니터링제어시키고, UV LED 칩의 구동여부를 인체감지센싱신호에 따라 온/오프시킨다.

둘째, 본 발명에 따른 호스트컴퓨터인터페이스(Host Computer Interface)부(420)는 모듈본체 일측에 형성된 RS-232C, USB 연결포트, WiFi통신모듈과 연결되어, 외부데이터 연결용 인터페이스를 형성시키는 역할을 한다.

셋째, 본 발명에 따른 오염지수·상태분석알고리즘엔진부(430)에 관해 설명한다.

상기 오염지수·상태분석알고리즘엔진부(430)는 센서모듈을 통해 센싱된 온도, 습도, 가스, 연기, 실내먼지에 관한 센싱데이터를 입력받아, 실내유해먼지를 분석하여 대기 유해먼지분석지수에 따라 디스플레이부에 안내표출시키고, 살균파장 강약을 3단계 레벨로 자동제어시키는 역할을 한다.

이는 공간내삽알고리즘엔진부가 포함되어 구성된다.

상기 공간내삽알고리즘엔진부는 구하고자 하는 실내공간의 특정지점 값을 관측을 통해 얻어진 이웃하는 또 다른 실내공간의 관측 값으로부터 내삽함수를 적용하여, 실측되지 않은 지점의 값을 합리적으로 추정한다.

즉, 거리가 가까울수록 영향력이 높으며, 멀리 떨어질수록 영향력이 감소한다는 거리조락의 개념을 토대로 하고 있다.

공간상에서 근접해있는 지점들일수록 멀리 떨어져있는 지점들보다 유사한 값을 갖는 강한 긍정적 자기상관성에 따라 내삽법을 통해 실측되지 않은 지점의 값을 추정하는 것이다.

본 발명에 따른 공간내삽알고리즘엔진부는 실내공간 중 표본추출한 지점들의 데이터를 토대로 하여 관심 대상전체 실내공간에 대한 표면을 표현하기 위해 규칙적인 그리드(grid) 데이터 구조를 구축하려는 경우에 주로 활용된다.

즉, 표본 지점을 통해 얻어진 불연속적인 데이터로부터 연속적인 표면을 표현하기 위해 내삽법을 사용하는 것이다.

이러한 공간내삽알고리즘엔진부는 표면을 보다 효과적으로 표현하기 위한 알고리즘이라고 볼 수있으며, 실내에서 감지된 습도, 온도, 먼지량, 연기의 자료는 표본추출하여 얻어진 자료이므로 관심 대상 실내 공간에 대한 오염 정도의 분포 및 현황을 이해하기 위해서는 연속적인 데이터를 구축시킨다.

이때, 실내에서 감지된 연기의 자료를 표본추출하여 미리 저장된 유해한 물질의 연기 데이터와 비교 분석한 후, 실내 공기 상에 유해공기를 몇% 포함하고 있는지를 그래프화시켜 분석시킨다.

본 발명에 따른 공간내삽알고리즘엔진부는 IDW(역거리 가중,Inverse Distance Weighting) 내삽법이 사용된다.

IDW는 서로 가까이 위치한 지점들은 멀리 떨어져 있는 지점들보다 일반적으로 더 유사한 공간 특성을 갖는다는 특성에 근거하여 관측 지점과 내삽 지점 사이의 거리에 따라 가중치를 주는 방법이다. 가중치는 일반적으로 역거리 제곱을 사용하며, 내삽 지점 주위로 일정 기준에 따라 이웃을 설정하고, 이에 포함된 오염 자동 측정망을 기초로 내삽 과정을 거쳐 연속면을 작성한다.

그리고 작성된 연속면에서 일정한 간격 격자의 실내공기 오염 값을 추정하여 연속면을 생성한다.

이때 생성된 연속면을 기초로, 실내오염지수를 단계별로 수치화시켜 저장시킨다.

넷째, 본 발명에 따른 용도별모드제어부(440)에 관해 설명한다.

상기 용도별모드제어부(440)는 사용용도에 따라 1:1 맞춤형으로 UV LED 파장 및 시간, RGB 색온도, 탄소면상발열체의 온도, 송풍팬 속도를 모드별로 셋팅시켜 각 기기의 구동을 제어시키는 역할을 한다.

이는 사용용도에 따른 설정모드를 주방모드, 옷장모드, 신발장모드, 화장실모드, 의료기살균모드, 자동차트렁크모드, 자동차시트발판모드로 분류시킨 후, 각 모드별로 UV LED 파장 및 시간, RGB 색온도, 탄소면상발열체의 온도, 송풍팬 속도를 모드별로 셋팅시켜 구성된다.

다섯째, 본 발명에 따른 탄소면상발열체제어부(450)에 관해 설명한다.

상기 탄소면상발열체제어부(450)는 탄소면상발열체의 구동을 제어시키는 역할을 한다.

여섯째, 본 발명에 따른 전자식음이온발생기제어부(460)에 관해 설명한다.

상기 전자식음이온발생기제어부(460)는 전자식음이온발생기의 구동을 제어시키는 역할을 한다.

일곱째, 본 발명에 따른 LED 구동드라이버제어부(470)에 관해 설명한다.

상기 LED 구동드라이버제어부(470)는 하이브리드 LED 구동드라이버부에 제어신호를 보내어, RGB LED 색상조명표출 또는 UV LED 살균시키도록 제어하는 역할을 한다.

여덟째, 본 발명에 따른 디스플레이제어부(480)에 관해 설명한다.

상기 디스플레이제어부(480)는 자외선 살균조사강도, 조명상태, 면상발열건조상태, 네트워킹상태, 유해먼지 및 세균지수, 전자탈취 및 음이온 발생여부에 관한 정보를 디스플레이부상에 표출되도록 제어시키는 역할을 한다.

아홉째, 본 발명에 따른 데이터메모리부(490)에 관해 설명한다.

상기 데이터메모리부(490)는 센싱모듈을 통해 센싱된 온도, 습도, 가스, 연기, 실내먼지에 관한 센싱데이터 및, 대기 유해먼지분석지수에 관한 데이터, 용도별모드제어부의 모드별 셋팅 데이터를 저장시키는 역할을 한다.

열째, 본 발명에 따른 전원제어부(490a)에 관해 설명한다.

상기 전원제어부(490a)는 각 기기의 공급시킬 전원을 제어시키는 역할을 한다.

이는 스마트 SMPS부(490a-1), AC 상시전원감지부(490a-2), 충전배터리입출력전압감지부(490a-3), 충전회로스위칭제어부(490a-4), 소모전력감지디밍부(490a-5)로 구성된다.

상기 스마트 SMPS부(490a-1)는 색온도 제어 및 RGB 색상 조절시, 각 채널에 요구되는 최대 전압을 정전압형태로 공급시키는 역할을 한다.

상기 AC 상시전원감지부(490a-2)는 입력되는 AC 상시전원을 센싱시키는 역할을 한다.

상기 충전배터리입출력전압감지부(490a-3)는 충전배터리의 (+),(-)단자에 연결되어, 충전배터리에 입력되는 입력전압과, 출력되는 출력전압을 센싱시키는 역할을 한다.

상기 충전회로스위칭제어부(490a-4)는 충전배터리를 충전시키는 충전회로를 스위칭 제어시키는 역할을 한다.

상기 소모전력감지디밍부(490a-5)는 AC 상시전원감지부, 충전배터리입출력전압감지부, 충전회로스위칭제어부와 연결되어, 소모되는 전력을 감지하여 자동디밍(Auto Dimming)시키는 역할을 한다.

열한째, 본 발명에 따른 보조전원제어부(490b)에 관해 설명한다.

상기 보조전원제어부(490b)는 비상시 각 기기에 보조전원을 공급시키도록 제어하는 역할을 한다.

또한, 본 발명에 따른 마이크로프로세서유닛부는 IoT 모듈(490c)가 포함되어 구성된다.

상기 IoT 모듈(490c)은 스마트 LED 복합등모듈을 기준으로 반경 5m~100m에 위치한 스마트기기와 네트워킹연결시킨 후, 상호간에 제어신호에 보내고, 이에 따른 응답데이터신호를 출력시키도록 실내네트워크망을 형성시키는 역할을 한다.

또한, 본 발명에 따른 스마트 LED 복합등기구(1)는 일측에 거치대(10)가 포함되어 구성된다.

상기 거치대(10)는 스마트 LED 복합등기구(1)를 특정방향으로 거치시켜 지지하는 역할을 한다.

이는 일자형거치대, "ㄱ"자형거치대, 진공압착식거치대, 클라스터를 이용한 보조거치대 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

그리고, 내부공간 일측에 각도조절부(10a)가 포함되어 구성된다.

상기 각도조절부(10a)는 도 14에 도시한 바와 같이, 스마트 LED 복합등기구(1)를 일방향으로 각도를 조절시키는 역할을 한다.

이는 회전모터(11a)와 구동기어(12a)가 포함되어 구성된다.

이처럼, 각도조절부가 거치대 내부공간에 구성됨으로서, 사용자가 원하는 방향으로 조절할 수가 있어, 건조, 살균 효율을 기존에 비해 70% 향상시킬 수가 있다.

또한, 본 발명에 따른 스마트 LED 복합등기구(1)는 도 4에서 도시한 바와 같이, 보드프레임 후단 일측에 각 기기에 전원을 공급시키는 휴대용배터리부(20)가 포함되어 구성된다.

상기 휴대용배터리부(20)는 1차건전지, 2차축전지, D타입 건전지 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

이하, 본 발명에 따른 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.

[스마트 LED 복합등모듈의 동작과정]

먼저, 도 11에 도시한 바와 같이, 스마트 LED 복합등모듈이 마이크로프로세서유닛부의 제어신호에 따라 구동되어, 자외선 LED 발광으로 살균시키고, 탄소면상발열을 통해 건조시키며, RGB 색온도조명을 표출시킨다.

즉, 하이브리드 LED 구동드라이버부를 통해 스마트 제어부의 제어신호에 따라 더블형 LED칩과 UV LED 칩 중 어느 하나 이상을 선택 구동시킨다.

이어서, 도 12에 도시한 바와 같이, 하이브리드 LED 칩부에서 하이브리드 LED 구동드라이버부의 구동신호를 받아 RGB LED 색상조명표출 또는 UV LED 살균시킨다.

이어서, 도 13에 도시한 바와 같이, 탄소면상발열체를 통해, 건조를 위한 적외선을 발생시킴과 동시에 모듈본체 내부에서 공기를 가열살균시킨다.

이어서, 디스플레이부에서 인체감지여부 및 실내오염상태, 건조, 조명상태를 디스플레이시킨다.

이어서, 전자식음이온발생기에서 공기중에 음이온을 발생시켜 오염된 실내공기를 전자식으로 탈취시킨다.

이어서, 스피커부에서 디스플레이부에 표출되는 정보를 음성으로 변환시켜 표출시킨다.

끝으로, 송풍부에서 모듈본체의 양 측면에 송풍팬을 형성시키고, 송풍팬을 통해 탄소면상발열체에서 가열살균시킨 실내공기를 하단방향으로 배출시킨다.

[센서모듈의 동작과정]

다음으로, 센서모듈에서 인체감지, 온도, 실내오염상태를 센싱한다.

즉, 인체감지센서에서 사용자의 움직임을 감지해서 마이크로프로세서유닛부로 전달시킨다.

이어서, 습도센서에서 설치공간의 습도를 측정한다.

이어서, 온도센서에서, 설치공간의 온도를 측정한다.

이어서, 산소센서에서, 에어흡입구를 통해 외부공기를 흡입해서 설치공간의 산소 함유량을 전지의 기전력를 통해 측정한다.

[마이크로프로세서유닛부 의 동작과정]

끝으로, 마이크로프로세서유닛부에서 센서모듈의 신호에 따라 스마트 LED 복합등모듈을 구동시켜, 살균모드, 건조모드, 조명모드 중 어느 하나 이상을 선택해서 구동되도록 제어시킨다.

즉, 전원제어부에서 각 기기의 공급시킬 전원을 제어시킨다.

이어서, 오염지수·상태분석알고리즘엔진부에서 센서모듈을 통해 센싱된 온도, 습도, 가스, 연기, 실내먼지에 관한 센싱데이터를 입력받아, 실내유해먼지를 분석하여 대기 유해먼지분석지수에 따라 디스플레이부에 안내표출시킨다.

이어서, 오염지수·상태분석알고리즘엔진부에서 살균파장 강약을 3단계 레벨로 자동제어시킨다.

이어서, 오염지수·상태분석알고리즘엔진부를 통해 센서모듈을 통해 센싱된 온도, 습도, 가스, 연기, 실내먼지에 관한 센싱데이터를 입력받아, 실내유해먼지를 분석하여 대기 유해먼지분석지수에 따라 디스플레이부에 안내표출시키고, 살균파장 강약을 3단계 레벨로 자동제어시킨다.

이어서, 용도별모드제어부를 통해 사용용도에 따라 1:1 맞춤형으로 UV LED 파장 및 시간, RGB 색온도, 탄소면상발열체의 온도, 송풍팬 속도를 모드별로 셋팅시켜 각 기기의 구동을 제어시킨다.

이어서, 탄소면상발열체제어부를 통해 탄소면상발열체의 구동을 제어시킨다.

이어서, 전자식음이온발생기제어부를 통해 전자식음이온발생기의 구동을 제어시킨다.

이어서, LED 구동드라이버제어부를 통해 하이브리드 LED 구동드라이버부에 제어신호를 보내어, RGB LED 색상조명표출 또는 UV LED 살균시키도록 제어한다.

이어서, 디스플레이제어부를 통해 자외선 살균조사강도, 조명상태, 면상발열건조상태, 네트워킹상태, 유해먼지 및 세균지수, 전자탈취 및 음이온 발생여부에 관한 정보를 디스플레이부상에 표출되도록 제어시킨다.

1 : 스마트 LED 복합등기구 100 : 반구형 반사갓
200 : 스마트 LED 복합등모듈 300 : 센서모듈
400 : 마이크로프로세서유닛부

Claims

길이방향의 반구형상으로 이루어져 스마트 LED 복합등모듈에서 생성된 빛 및 발열을 하단방향으로 확산시키는 반구형 반사갓(100)과,
반구형 반사갓 내부방향에 위치되어, 마이크로프로세서유닛부의 제어신호에 따라 구동되어, 자외선 LED 발광으로 살균시키고, 탄소면상발열을 통해 건조시키며, RGB 색온도조명을 표출시키는 스마트 LED 복합등모듈(200)과,
스마트 LED 복합등모듈 일측에 위치되어, 인체감지, 온도, 습도, 가스, 연기, 불꽃, 실내오염상태를 센싱하는 센서모듈(300)과,
스마트 LED 복합등모듈, 센서모듈과 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 살균모드, 전자탈취모드, 건조모드, 조명모드 중 어느 하나 이상을 선택해서 구동되도록 제어시키는 마이크로프로세서유닛부(400)와,
스마트 LED 복합등모듈의 내부공간 일측에 위치되고, 네트워크통신에 의하여 원격서버와 네트워크망으로 연결되어, 원격서버의 제어명령신호를 마이크로프로세서유닛부로 전달시키고, 마이크로프로세서유닛부의 제어신호에 따라 센서모듈에 수집된 센싱데이터를 원격서버로 전송시키며, 스마트 LED 복합등모듈의 구동을 온오프시키고, 디밍(밝기조절)제어시키는 네트워크통신모듈(500)로 구성되는 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구에 있어서,
상기 스마트 LED 복합등모듈(200)은
직사각형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 모듈본체(210)와,
모듈 본체의 내부공간 일측에 트윈라인형상으로 이루어지고, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 더블형 LED칩과 UV LED 칩 중 어느 하나 이상을 선택 구동시키는 하이브리드 LED 구동드라이버부(220)와,
제1 하이브리드 LED 구동드라이버부와 양방향 PCB 기판으로 이루어지고, 양방향 PCB 기판의 중앙라인을 따라 일렬로 더블형 LED칩이 형성되고, 더블형 LED칩 사이에 UV LED 칩이 형성되어 RGB LED 색상조명표출 또는 UV LED 살균시키는 하이브리드 LED 칩부(230)와,
트윈라인형상으로 이루어진 하이브리드 LED 구동드라이버부 사이에 일자형상으로 형성되어, 건조를 위한 적외선을 발생시킴과 동시에 모듈본체 내부에서 공기를 가열살균시키는 탄소면상발열체(240)와,
모듈본체의 일측면에 위치되어, 인체감지여부 및 실내오염상태, 건조, 조명상태를 디스플레이시키는 디스플레이부(250)와,
디스플레이부 일측에 위치되어, 공기중에 음이온을 발생시켜 오염된 실내공기를 전자식으로 탈취시키는 전자식음이온발생기(260)와,
디스플레이부 일측에 위치되어, 디스플레이부에 표출되는 정보를 음성으로 변환시켜 표출시키는 스피커부(270)와,
하이브리드 LED 구동드라이버부(220) 일측에 위치되어, 스마트 LED 복합등모듈을 기준으로 반경 5m~100m에 위치한 스마트기기와 네트워킹연결시킨 후, 상호간에 제어신호에 보내고, 이에 따른 응답데이터신호를 출력시키도록 실내네트워크망을 형성시키는 IoT 모듈(280)로 구성되는 것을 특징으로 하는 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구.
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제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서유닛부(400)는
적외선 센싱정보에 의해 인체가 감지되면 UV LED 칩의 구동을 오프시키고, 인체가 감지되지 않으면 UV LED 칩의 구동을 오프시키도록 제어시키는 인체감지제어부(410)와,
모듈본체 일측에 형성된 RS-232C, USB 연결포트, WiFi통신모듈과 연결되어, 외부데이터 연결용 인터페이스를 형성시키는 호스트컴퓨터인터페이스(Host Computer Interface)부(420)와,
센서모듈을 통해 센싱된 온도, 습도, 가스, 연기, 실내먼지에 관한 센싱데이터를 입력받아, 실내유해먼지를 분석하여 대기 유해먼지분석지수에 따라 디스플레이부에 안내표출시키고, 살균파장 강약을 3단계 레벨로 자동제어시키는 오염지수·상태분석알고리즘엔진부(430)와,
사용용도에 따라 1:1 맞춤형으로 UV LED 파장 및 시간, RGB 색온도, 탄소면상발열체의 온도, 송풍팬 속도를 모드별로 셋팅시켜 각 기기의 구동을 제어시키는 용도별모드제어부(440)와,
탄소면상발열체의 구동을 제어시키는 탄소면상발열체제어부(450)와,
전자식음이온발생기의 구동을 제어시키는 전자식음이온발생기제어부(460)와,
하이브리드 LED 구동드라이버부에 제어신호를 보내어, RGB LED 색상조명표출 또는 UV LED 살균시키도록 제어하는 LED 구동드라이버제어부(470)와,
자외선 살균조사강도, 조명상태, 면상발열건조상태, 네트워킹상태, 유해먼지 및 세균지수, 전자탈취 및 음이온 발생여부에 관한 정보를 디스플레이부상에 표출되도록 제어시키는 디스플레이제어부(480)와,
센싱모듈을 통해 센싱된 온도, 습도, 가스, 연기, 실내먼지에 관한 센싱데이터 및, 대기 유해먼지분석지수에 관한 데이터, 용도별모드제어부의 모드별 셋팅 데이터를 저장시키는 데이터메모리부(490)와,
각 기기의 공급시킬 전원을 제어시키는 전원제어부(490a)와,
비상시 각 기기에 보조전원을 공급시키도록 제어하는 보조전원제어부(490b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구.
제3항에 있어서, 상기 전원제어부(490a)는
색온도 제어 및 RGB 색상 조절시, 각 채널에 요구되는 최대 전압을 정전압형태로 공급시키는 스마트 SMPS부(490a-1)와,
입력되는 AC 상시전원을 센싱시키는 AC 상시전원감지부(490a-2)와,
충전배터리의 (+),(-)단자에 연결되어, 충전배터리에 입력되는 입력전압과, 출력되는 출력전압을 센싱시키는 충전배터리입출력전압감지부(490a-3)와,
충전배터리를 충전시키는 충전회로를 스위칭 제어시키는 충전회로스위칭제어부(490a-4)와,
AC 상시전원감지부, 충전배터리입출력전압감지부, 충전회로스위칭제어부와 연결되어, 소모되는 전력을 감지하여 자동디밍(Auto Dimming)시키는 소모전력감지디밍부(490a-5)로 구성되는 것을 특징으로 하는 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구.
제1항에 있어서, 상기 하이브리드 LED 구동드라이버부(220)는
더블형 LED칩을 구동시키는 RGB LED 구동드라이버(221)와,
UV LED 칩을 구동시키는 UV LED 구동드라이버(222)로 구성되는 것을 특징으로 하는 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구.
제5항에 있어서, 상기 UV LED 구동드라이버(222)는
제1 UV LED 칩에 발생되는 파장중 200nm~300nm을 제1 채널로 설정시키고, 301nm~400nm을 제 2채널로 설정시키며, 401nm~500nm을 제3 채널로 설정시키고, 501nm~600nm을 제4 채널로 설정시킨 후, 4채널 중 어느 하나를 선택시켜 구동시키도록 제어하고, 선형방식의 정전류원과 스위치 방식의 정전압원을 모두 하나의 칩에 집적화시켜 선택제어시키는 UV LED 드라이버 IC부가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 건조·살균·색온도조절 기능을 갖는 네트워크형 스마트 LED 복합등기구.
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