KR101833226B1 - Led 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 방법 및 장치 - Google Patents

Led 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미디어 파사드를 구현하는 LED 조명 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 건물의 외관에 부착되어 실치되는 패널프레임에 미디어 파사드를 구현할 수 있으며, 입력된 영상에 맞추어 수만 내지 수십만 이상의 다량의 LED를 정확하게 제어할 수 있고, 특히 다양한 색상의 LED 제어를 통해 입력된 영상을 표현할 수 있는 구성을 포함하며, 미디어 파사드를 구현하는 도중에 발생한 에러를 감지할 수 있다.

Description

LED 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 방법 및 장치{Method and Apparatus for implementing a media facade through LED lighting system}
본 발명은 본 발명은 건물 외벽등에 장착되는 수많은 LED(Light Emitting Diod)를 이용하여 각종 광고나 예술작품을 표현하는 미디어 파사드(Media Facade)를 구현하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건물 외벽등에 장착되어 각종 광고나 예술작품을 표현하는 미디어 파사드를 설치하기 위하여 복수개의 LED 조명장치가 사용되게 되고, 이러한 조명장치를 상호간에 결합, 체결하여 다양한 광고나 예술작품을 빛으로 표현하고 있다.
여기서 미디어 파사드란 건축물 외면을 가리키는 '파사드(Facade)'와 '미디어(Media)'의 복합 단어로, 건물 외벽 등에 LED 조명을 설치해 미디어 기능을 구현하는 것으로 미디어를 활용해 건물의 벽면을 디스플레이 공간으로 활용하는 사례를 말한다. 도시의 건축물을 시각적인 아름다움뿐 아니라 정보를 전달하는 매개물로 사용하기 때문에 디지털 샤이니지(Digital Signage)의 한 형태이며, 조명영상정보기술(IT)을 결합한 21세기 건축의 새 트랜드를 말한다.
또한 미디어 파사드는 건물의 외벽뿐만 아니라 일반 벽체등의 다양한 공간에도 사용할 수 있도록 복수개의 LED 조명장치를 상호 체결하여 사용하고 있다.
종래기술은 복수개의 엘이디를 구성하는 하나의 블록끼리의 결합을 할 경우에 체결나사에 의해 체결됨으로써 결합 및 분리함에 있어 사용이 불편하다는 문제점이 있다.
또한, 건물의 외관에 설치된 패널에 이미지를 구현하기 위하여 광원을 사용하는 경우에도 단광인 R,G,B 칼라가 표현될 수 있는 엘이디를 이용하거나, 화이트 EL의 컬러필터를 사용하는 것이 보통으로 파사드 이미지를 연출하기 위한 색상의 표현에 한계가 발생되는 문제가 있었으며, 이에 따른 다양한 색상의 이미지를 표현하기 어려운 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제 10-1408248호 대한민국 등록특허공보 제 10-1539598호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 미디어 파사드를 구현하는 복수의 LED를 정확하게 제어하고, 다양한 색상을 표현하며, LED에 발생한 에러를 판단할 수 있는 LED 조명 장치를 제공함에 있다.
일 개시에 의하여, 직렬로 연결된 둘 이상의 LED로 이루어진 LED 그룹을 각각 구비하는 두 개의조명 기구를 포함하는 LED 조명 시스템을 통해 미디어파사드를 구현하는 방법을 제공할 수 있다. 본 방법은 패널프레임에 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구가 병렬로 연결되는 복수의 채널로 각각 제 1 통전부재 및 제 2 통전부재를 연결하는 단계, 제 1 통전부재를 통해 제 1 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 제 1 조명기구에서 출력되는 제 1 전력값을 검출하는 단계, 제 2 통전부재를 통해 제 2 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 제 2 조명기구에서 출력되는 제 2 전력값을 검출하는 단계, 제 1 전력값 및 제 2 전력값의 차이가 0.7~1.1% 내외로 판단되는 경우, 외부로부터 제 1 클럭신호 및 제 1 클럭신호보다 높은 주파수를 갖는 제 2 클럭신호를 수신하는 단계, 제 1 클럭신호와 제 1 제어신호를 동기화하여 제 1 영상 데이터 신호를 생성하는 단계, 제 2 클럭신호와 제 2 제어신호를 동기화하여 제 2 영상 데이터 신호를 생성하는 단계, 제1 영상 데이터 신호를 제 1 조명기구로 전송하고, 제 2 영상 데이터 신호를 제 2 조명기구로 전송하는 단계, 제 1 조명기구를 통해 제1 영상 데이터 신호가 제 1 출력값으로 출력되도록 제어하는 단계, 제 2 조명기구를 통해 제 2 영상 데이터 신호가 제 2 출력값으로 출력되도록 제어하는 단계, 제 1 출력값 및 제 2 출력값을 클럭신호로 각각 샘플링하고, 샘플링된 클럭신호들의 에러를 판단하는 단계 및 샘플링된 클럭신호들의 에러 판단에 기초하여, 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구로 공급되는 상용 전원을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 개시에 의하여, LED 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 장치를 제공하며, 본 장치는 직렬로 연결된 둘 이상의 LED로 이루어진 LED 그룹을 각각 구비하는 두 개의조명 기구-두 개의 조명 기구는 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구를 포함함-, 프로세서, 및 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여, 프로세서는,명령어들을 실행함으로써, 패널프레임에 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구가 병렬로 연결되는 복수의 채널로 각각 제 1 통전부재 및 제 2 통전부재를 연결하고, 제 1 통전부재를 통해 제 1 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 제 1 조명기구에서 출력되는 제 1 전력값을 검출하고 제 2 통전부재를 통해 제 2 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 제 2 조명기구에서 출력되는 제 2 전력값을 검출하고, 제 1 전력값 및 제 2 전력값의 차이가 0.7~1.1% 내외로 판단되는 경우, 외부로부터 제 1 클럭신호 및 제 1 클럭신호보다 높은 주파수를 갖는 제 2 클럭신호를 수신하고, 제 1 클럭신호와 제 1 제어신호를 동기화하여 제 1 영상 데이터 신호를 생성하고, 제 2 클럭신호와 제 2 제어신호를 동기화하여 제 2 영상 데이터 신호를 생성하고, 제1 영상 데이터 신호를 제 1 조명기구로 전송하고, 제 2 영상 데이터 신호를 제 2 조명기구로 전송하고, 제 1 조명기구를 통해 제1 영상 데이터 신호가 제 1 출력값으로 출력되도록 제어하고, 제 2 조명기구를 통해 제 2 영상 데이터 신호가 제 2 출력값으로 출력되도록 제어하고, 제 1 출력값 및 제 2 출력값을 클럭신호로 각각 샘플링하고, 샘플링된 클럭신호들의 에러를 판단하고, 샘플링된 클럭신호들의 에러 판단에 기초하여, 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구로 공급되는 상용 전원을 제어할 수 있다.
본 발명은 미디어 파사드를 구현하기 위한 복수의 LED에서 발생하는 에러를 판단함으로서 불필요한 전력의 낭비를 방지할 수 있고, 에러에 따른 신속한 후속 대처를 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 입력된 영상의 각 화소의 색상 정보 및 밝기 정보를 추출하여 복수의 LED의 배치에 맞게 직렬 신호로 송부함으로써 각각의 복수의 LED의 식별번호를 설정하는 과정이 불필요하여 설치 및 유지보수가 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 파사드를 구현하는 LED 조명 시스템의 구성을 나타낸 기능적 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부의 구성 및 배치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부에 인가되는 회로 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물의 외벽에 장착된 LED 조명 시스템의 일 실시도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부와 패널 프레임이 연결되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병렬 회로설계를 이용한 LED 조명장치의 전체적인 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조명장치의 전기적 연결을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 개시에 의하여 미디어 파사드를 구현하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제한적인 것으로 의도된 것이 아니다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 부재 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 부재의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 부재를 뒤집을 경우 "상부" 는 "하부"로 해석될 수 있다. 부재는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 부재는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 부재의 존재 또는 추가를 배제하지않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 파사드를 구현하는 LED 조명 시스템의 구성을 나타낸 기능적 블록도이다.
본 발명은 미디어 파사드를 구현하는 LED 조명 시스템(100)을 제공할 수 있다.
본 시스템은 건물의 외관에 부착되어 설치되며, 일단에는 수광부가 형성되며, 타단에는 발광부가 형성되는 복수의 광섬유로 구성되는 패널프레임(110)을 구비할 수 있다.
또한, LED 조명 시스템(100)은 패널 프레임(110)에 연결되며, 병렬로 연결되는 복수의 채널로 구성되고 복수의 채널 중 각각의 채널별로 동일한 신호를 수신하되 각각의 채널에는 복수의 LED가 직렬로 연결되도록 구성되는 광원부(120)를 포함할 수 있다.
또한, LED 조명 시스템(100)은 광원부(120)를 통해 미디어 파사드를 구현하기 위하여 영상 데이터를 복수의 채널의 배열에 대응되도록 해상도를 변환시키고, 각각의 채널에 전송하기 위하여 연속된 채널별 데이터 신호를 출력하는 미디어 생성부(130)를 포함할 수 있다.
또한, LED 조명 시스템(100)은 미디어 생성부(130)에서 출력되는 데이터 신호를 외부로부터 공급되는 클럭 신호에 동기화시켜 광원부의 각각의 채널에 출력하는 복수의 클럭 신호 생성부(140)를 포함할 수 있다.
또한, LED 조명 시스템(100)은 광원부(120)에 연결되어 데이터 신호와 클럭 신호를 순차적으로 입력받고 클럭 신호에 동기화된 데이터 신호가 광원부(120)를 통해 출력되도록 제어하는 광원 제어부(150)를 포함할 수 있다
일 실시예에 의하여, LED 조명 시스템(100)은 광원부(120)로부터 출력되는 클럭 신호를 샘플링하고, 샘플링된 클럭 신호의 에러를 판단하는 에러 감지부(160)를 포함할 수 있다.
또한, LED 조명 시스템(100)은 에러 감지부(160)의 에러 판단에 기초하여 전원을 제어하는 전원 제어부(170)를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 의하여 미디어 생성부(130)는, 미디어 파사드를 구현하기 위한 제 1 영상 데이터 신호를 복수의 채널의 배열에 대응되도록 해상도롤 변환하고, 각각의 채널에 전송하기 위하여 연속된 채널별 직렬신호 형태의 제 2 영상 데이터 신호를 생성하는 제 1 미디어 생성부 및 제 1 미디어 생성부로부터 제 2 영상 데이터 신호를 수신하여 복수의 채널을 통해 복수의 LED로 제 2 영상 데이터 신호를 분배하는 제 2 미디어 생성부를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부의 구성 및 배치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참고하면, 광원부(200)는 병렬로 연결된 복수의 채널(C1 내지 Cn)로 구성되되, 각 채널(Cn)에는 복수의 LED(210)이 직렬(D1 내지 Dm)로 연결될 수 있다.
광원부(020)는 입력되는 영상데이터 예를 들어 고화질의 XVGA급 동영상(1024x768)을 최대한 정밀하게 구현할 수 있도록 수만 내지 수십만개의 LED(210)으로 구성될 수 있다.
종래의 조명 제어 시스템의 경우, 초당 전송할 수 있는 데이터의 양이 한정되어 있기 때문에, 한 프레임 당 제어가능한 대략 2만개 이하의 조명 유닛으로 구현될 수 밖에 없으나, 본 발명에 따른 조명 제어 시스템은 초당 20Mbps 이상까지 영상 데이터를 전송할 수 있는 SPI 통신을 사용함으로써, 제어할 수 있는 LED(210)의 개수가 크게 증가될 수 있으며, 이로 인해 보다 정밀하고 해상도 높은 미디어 파사드를 구현할 수 있다.
본 실시예에 따른 광원부(200)는 1만개 이상 50만개 이하의 LED(210)을 포함할 수 있다. 1만개 이하의 LED(210)으로 구성될 경우 해상도가 낮아서 구현되는 화상을 식별하기 곤란하며, 50만개 이상의 LED(210)을 포함할 경우 초당 전송 가능한 데이터의 양을 초과하게 되어 각각의 LED(210)을 적절하게 컨트롤하기 곤란할 수 있다.
복수의 LED(210)은 각 채널(Cn)별로 전단부에 배치된 조명유닛(D1)부터 순차적으로 상기 제2 영상데이터 신호를 수신할 수 있다. 각 LED(210)은 상기 제2 영상데이터 신호와 함께 또는 개별적으로 수신된 제어신호를 기초로 소정의 시점에 수신한 제2 영상데이터 신호에 의해 제어될 수 있다.
일 실시에에 의하여, 각각의 LED(210)은 3개의 화소로 구성될 수 있다. 즉, 하나의 LED(210)에 개별적인 발광소자(R, G, B)가 구비되어, 3개의 발광소자의 혼색으로 인해 원하는 색상이 구현될 수 있다.
LED(210)은 LED(Light Emitting Diode)일 수 있으며, 하나의 LED(210)에는 적색 발광 LED, 녹색 발광 LED 및 청색 발광 LED가 포함될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 각 LED(210)은 상기 제2 영상데이터와 함께 또는 개별적으로 수신된 제어신호를 기초로 소정의 시점에 수신한 제2 영상데이터에 의해 제어될 수 있는데, 이에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부에 인가되는 회로 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 직렬신호 형태로 각 채널(Cn)에 인가되는 제2 영상데이터는 클럭신호(CLK), RGB 화소의 개별 색상정보(DATA_R, DATA_G, DATA_B)를 포함할 수 있으며, 이와 별도로 인가되거나 함께 인가되는 제어신호(CATCH)가 포함될 수 있다.
클럭신호(CLK)에 따라 각각의 색상정보(DATA_R, DATA_G, DATA_B)가 구성되어 각각의 LED(210)를 순차적(D1에서 Dm 방향)으로 통과한다.
본 실시예에 따른 조명 제어 시스템은 각각의 LED(210)에 식별을 위한 IP 정보 등을 부여하지 않으며, 연속된 제2 영상데이터 신호를 직렬로 연결되어 있는 각 LED(210)에 순차적으로 전송한다.
단위시간에 따라 제어신호(CATCH)가 타이밍 차트(Timming Chart)에 맞게 신호를 부여하면, 각각의 LED(210)에 1의 제어신호가 인가된 시점에서 해당 LED(210)에 인가된 제2 영상데이터 신호의 색상 및 밝기 정보에 따라 LED(210)이 독립적으로 제어될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 제2 영상데이터 신호의 색상정보 각각(DATA_R, DATA_G, DATA_B)은 각 LED(210)이 표현가능한 색상의 개수에 따라 16bit 또는 24bit로 표현될 수 있다.
예를 들어, t=0 시점에서 제2 영상데이터 신호에 포함된 제1 채널(C1)의 제1 조명유닛(D1)이 R(0xFF), G(0x00), B(0x22)의 색상정보를 수신하였고, 제어신호가 0인 경우, 멸등된 상태를 유지할 수 있다.
단위시간이 경과하여, t=1인 시점에 도달하면, 각 채널별 직렬신호 형태의 제2 영상데이터 신호가 진행방향(채널의 원위말단측)으로 이동단위만큼 이동하기 때문에, 다음 LED(210)인 제1 채널(C1)의 제2 조명유닛(D2)이 앞선 R(0xFF), G(0x00), B(0x22)의 색상정보를 수신할 수 있다.
한편, 제1 채널(C1)의 제1 조명유닛(D1)은 새로운 색상정보를 수신하게 되며, 제1 채널(C1)의 제2 조명유닛(D2)이 t=0인 시점에서 가지고 있던 색상정보는 다음 조명유닛인 제3 조명유닛(D3)으로 이동한다.
즉, 동일한 색상정보에 관한 신호가 시간에 따라 순차적으로 다음 LED(210)으로 이동을 반복한다.
이와 같이, 각 채널(Cn)에는, 입력된 제1 영상데이터(400)와 대응되는 제2 영상데이터 신호가 순차적으로 수신되며, 소정의 지점에서 제어신호(CATCH)를 1로 변경하면, 해당 시점에서 각 LED(210)이 수신한 제2 영상데이터 신호에 따라 점등될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제2 영상데이터 신호에서 밝기는 별도의 신호로 인가될 수도 있으며, PWM(Pulse Width Modulation)에 의해서 제어될 수도 있다.
전원 제어부(170)는, 에러 감지부(160)가 클럭 신호에 에러가 있는 것으로 판단하면, 광원부(120)와 외부 전원 사이에 배치된 전원 스위치를 미리 결정된 횟수로 단속하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 에러 감지부(160)는, 샘플링된 클럭 신호의 라이징 엣지를 포함하는 라이징 클럭의 비율 또는 클럭 신호의 폴링 엣지를 포함하는 폴링 클럭의 비율이 미리 결정된 범위를 벗어나는 경우, 클럭 신호에 에러가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 광원부(120)를 통해 출력되는 데이터 신호를 사용자 단말로 전송하는 통신부(180)를 포함하되, 사용자 단말은 통신부로부터 데이터 신호를 수신하여, 광원부에서 출력되는 데이터 신호와 동일한 모양의 신호가 출력되도록 광원부의 출력 신호를 형상화하는 조명 분석부 및 조명 분석부에서 형상화된 광원부의 출력 신호를 출력하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물의 외벽에 장착된 LED 조명 시스템의 일 실시도면이다.
본 발명은 건물(10)의 외관에 부착되어 설치되는 패널프레임(110)과, 패널 프레임(110)에 이미지를 구현하도록 연결 구성되는 광원부(120)과, 광원부(120)를을 제어하여 상기 패널프레임(110)에 이미지가 구현되도록 제어하는 광원 제어부(140)를 포함하여 구성될 수 있다
이때, 본 발명의 패널 프레임(110)은 광섬유로 형성될 수 있다.
패널 프레임(110)은 도시한 도 4에서와 같이 프렉시블한 관 형태로 형성되는 것이 바람직한 것으로, 건물(10)의 외벽에 설치되는 경우에도 손쉽게 설치하여 사용을 이룰 수 있도록 하는 것이다.
또한, 광원부(120)는 풀 컬러 엘이디로 구성된다. 이는, 종래의 미디어 파사드 장치에서 광원으로 단광인 R,G,B 칼라가 표현될 수 있는 엘이디를 이용하거나, 화이트 EL의 컬러필터를 사용하는 경우 발생될 수 있는 파사드 이미지의 단조로움을 해결하기 위한 것이다.
일 실시예에 의하여 상술한 광원부(120)와 패널 프레임(110)은 일체로 연결되도록 구성될 수 있다.
이는, 본 발명에 따른 광원부(120)의 풀 컬러 엘이디를 통하여 다양한 빛을 발산하는 경우, 이러한 빛을 패널 프레임(110)을 이루는 광섬유로 직접적으로 전달되도록 하기 위한 것으로서, 이러한 구성을 통하여 패널프레임(110)을 이루는 광섬유를 건물의 외벽에 설치 구성하는 경우에도 편리하고 효율적인 설치와 다양한 색상의 파사드 이미지 구현이 가능하도록 하는 것이다.
한편, 상기에서는 상기 패널 프레임(110)을 건물(10)의 외벽에 설치하도록 도시하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 광원부(120)와 함께 건물(10)의 내측에 설치하고, 이를 투영할 수 있는 별도의 유리막(미도시)을 건물(10)에 설치하여 사용할 수도 있는 것이다.
또한, 상술한 패널 프레임(110)은 도시한 도 5에서와 같이, 건물(10)의 외벽에 설치하고자 하는 경우, 다수개의 고정부재(400)를 통하여 설치 구성된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부와 패널 프레임이 연결되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의하여, 패널 프레임(110)은, 패널 프레임(110)의 위치를 고정하는 복수개의 고정부재(400)를 통해 건물의 외관에 부착되는 것을 특징으로 하며, 복수개의 고정 부재(400)는 패널프레임이 삽입되어 고정될 수 있는 복수개의 삽입공을 포함하는 망사형의 구조로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
고정부재(400)는 본 발명에서 자세히 도시하지 않았지만, 상기 패널프레임(100)을 이루는 광섬유가 각각의 삽입공(410) 내측으로 삽입되어 고정될 수 있는 구성을 이루도록 구성하는 것이 바람직한 것으로서, 이를 위하여 삽입공(410)을 갖는 망사형의 망 구조로 이루어지는 것이 가장 바람직한 것이다.
그러나, 고정부재(400)의 구성은 상기 패널프레임(110)을 건물(10)의 외벽에 편리하게 설치할 수 있는 구성이라면 다양하게 그 구성 및 설치 형태를 사용자가 변경하며 적용할 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병렬 회로설계를 이용한 LED 조명장치의 전체적인 모습을 나타내는 도면이다.
병렬 회로설계를 이용한 조명 기구는 직렬로 연결된 둘 이상의 LED로 이루어진 둘 이상의 LED그룹(400), LED그룹(400)을 내장하는 몸체부(100), 몸체부(100)의 상단에 배치되는 커버부(200), 조명 기구의 외부에 배치되고, 조명 기구에 전원(500)을 공급하는 전원(500) 및 전력 공급선(510), LED그룹(400)과 전력 공급선(510)을 전기적으로 연결하는 통전부재(410), 몸체부(100)의 양 끝단에 각각 형성되고, 전력 공급선(510)을 몸체부(100)의 길이 방향으로 안내하는 가이드부재(300) 및 몸체부(100), 커버부(200) 및 가이드부재(300)를 수직 방향으로 지지하는 지지부재(600)를 포함한다. 여기서, 수평 방향은 조명 기구가 배치되는 지면과 평행한 방향을 뜻하고, 수직 방향은 지면과 수직을 이루는 방향을 뜻한다. 또한, 상측 방향은 지면을 기준으로 상측을 향하는 방향이고, 하측 방향은 지면을 수직으로 관통하는 방향이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조명장치의 전기적 연결을 나타내는 도면이다.
도 7a는 조명 기구의 전기적 연결을 전체적으로 나타내는 도면이고, 도 7b는 조명 기구의 전기적 연결을 회로화한 평면도이다. 이제부터, 본 발명의 제 1 실시예와 후술할 제 2 실시예가 구별되어 서술되므로, 혼동을 피하기 위해 LED그룹, 통전부재 및 전력 공급선은 각각 다른 도면부호를 기재하여 설명하도록 한다. 발명의 제 1 실시예에서는 1개의 조명 기구의 내부에 12개의 LED(401)가 구비되고, 6개의 LED(401)가 모여 1개의 LED그룹(400)을 형성한다. 즉,상기 조명 기구에는 제 1 LED그룹(400a)과 제 2 LED그룹(400b)이 병렬로 구비된다. 전원(500) 및 LED의 제원에 따라 제 1 실시예와 상이한 LED그룹(400)의 개수 및 1개의 LED그룹(400)에 속하는 LED의 개수가 구비될 수 있다. 여기서, 제 1 전력 공급선(510a) 또는 제 2 전력 공급선(510b)으로부터 전력을 공급받는 LED(400)의 개수는 각각의 LED(400)의 휘도가 미리 설정된 휘도보다 높거나, LED(400)가 점등될 정도의 개수로 구비되어야 함이 바람직하다. 본 발명에서는 제 1 전력 공급선(510a) 및 제 2 전력 공급선(510b)이 각각 2개씩 구비되는 것으로 설명한다.
각각의 LED그룹(400a, 400b)에는 통전부재가 2개씩 구비되어 양 끝의 LED의 측면 방향에 배치된다. 즉, 제 1 LED그룹(400a)에는 2개의 제 1 통전부재(410a)가 구비되고, 제 2 LED그룹(400)에는 2개의 제 2 통전부재(410b)가 구비된다. 전력 공급선(510)은 제 1 전력 공급선(510a) 및 제 2 전력 공급선(510b)으로 구비되고, 제 1 전력 공급선(510a) 및 제 2 전력 공급선(510b)은 전원(500)과 병렬로 연결된다. 이는 제 1 LED그룹(400a) 및 제 2 LED그룹(400b)에 동일한전압으로 전력을 공급하기 위함이다.
제 1 LED그룹(400a)의 경우, 전원(500)에서 제 1 전력 공급선(510a)으로 전력을 전달하고, 제 1 LED그룹(400a)에 구비된 2개의 제 1 통전부재(410a)와 제 1 전력 공급선(510a)이 전기적으로 연결됨으로써, 제 1 LED그룹(400a)에 있는 6개의 LED는 발광할 수 있다. 한편, 제 2 LED그룹(400b)의 경우, 전원(500)에 서 제 2 전력 공급선으(510b)로 전력을 전달하고, 제 2 LED그룹(400b)에 구비된 제 2 통전부재(410b)와 제 2 전력 공급선(510b)이 전기적으로 연결되어, 제 2 LED그룹(400b)에 있는 6개의 LED는 발광할 수 있다. 이를 통하여, 종래기술에서 야기된 LED의 직렬 연결로 인한 전압강하를 방지할 수 있다.
도 8은 일 개시에 의하여 미디어 파사드를 구현하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
일 개시에 의하여, 직렬로 연결된 둘 이상의 LED로 이루어진 LED 그룹을 각각 구비하는 두 개의조명 기구를 포함하는 LED 조명 시스템을 통해 미디어파사드를 구현하는 방법을 제공할 수 있다.
본 방법은 패널프레임에 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구가 병렬로 연결되는 복수의 채널로 각각 제 1 통전부재 및 제 2 통전부재를 연결하는 단계(S301)를 포함할 수 있다.
제 1 통전부재를 통해 제 1 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 제 1 조명기구에서 출력되는 제 1 전력값을 검출하는 단계(S302)를 포함할 수 있다.
제 2 통전부재를 통해 제 2 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 제 2 조명기구에서 출력되는 제 2 전력값을 검출하는 단계(S303)를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여, 제 1 전력값 및 제 2 전력값의 차이가 0.7~1.1% 내외로 판단되는 경우, 외부로부터 제 1 클럭신호 및 제 1 클럭신호보다 높은 주파수를 갖는 제 2 클럭신호를 수신하는 단계(S304)를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여, 제 1 클럭신호와 제 1 제어신호를 동기화하여 제 1 영상 데이터 신호를 생성하는 단계(S305)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하여, 제 2 클럭신호와 제 2 제어신호를 동기화하여 제 2 영상 데이터 신호를 생성하는 단계(S306)를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여, 제1 영상 데이터 신호를 제 1 조명기구로 전송하고, 제 2 영상 데이터 신호를 제 2 조명기구로 전송하는 단계(S307)를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여, 제 1 조명기구를 통해 제1 영상 데이터 신호가 제 1 출력값으로 출력되도록 제어하는 단계(S308)를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여, 제 2 조명기구를 통해 제 2 영상 데이터 신호가 제 2 출력값으로 출력되도록 제어하는 단계(S309)를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여, 제 1 출력값 및 제 2 출력값을 클럭신호로 각각 샘플링하고, 샘플링된 클럭신호들의 에러를 판단하는 단계(S310)를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여, 샘플링된 클럭신호들의 에러 판단에 기초하여, 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구로 공급되는 상용 전원을 제어하는 단계(S311)를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여, 에러를 판단하는 단계는, 샘플링된 클럭신호들 중 어느 하나에 에러가 있는 것으로 판단하면, 상용 전원을 제어하는 전원 스위치를 미리 결정된 횟수로 단속하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 개시에 의하여, 에러를 판단하는 단계는, 샘플링된 클럭신호들에 포함된 주파수가 외부로부터 기수신한 제 1 클럭신호 및 제 2 클럭신호에 포함된 주파수와 오차범위 0.7~2.2% 내에서 상이하다고 판단한 경우, 오차범위를 벗어나는 클럭신호에 에러가 발생하였다고 판단하는 것을 할 수 있다.
또한 에러를 판단하는 단계는, 샘플링된 클럭신호들 각각의 라이징 엣지를 포함하는 라이징 클럭의 비율 또는 샘플링된 클럭신호들 가각의 폴링 엣지를 포함하는 폴링 클럭의 비율이 미리 결정된 범위를 벗어나는 경우, 클럭 신호에 에러가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 패널프레임은, 패널프레임의 위치를 고정하는 복수개의 고정부재를 통해 건물의 외관에 부착되는 것을 특징으로 하며, 복수개의 고정 부재는 패널프레임이 삽입되어 고정될 수 있는 복수개의 삽입공을 포함하는 망사형의 구조로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 개시에 의하여, 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구를 통해 출력되는 신호에 대응되는 정보를 미리 등록된 사용자 단말로 전송하는 단계, 및 사용자 단말에서 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구를 통해 출력되는 신호에 대응되는 정보를 수신하여, 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구에서 출력되는 신호와 동일한 형태의 사용자 단말의 디스플레이를 통해 출력되도록 제어하는 단계를 더 제공할 수 있다.
다른 개시에 의하여, LED 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 장치를 제공하며, 본 장치는 직렬로 연결된 둘 이상의 LED로 이루어진 LED 그룹을 각각 구비하는 두 개의조명 기구-두 개의 조명 기구는 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구를 포함함-, 프로세서, 및 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여 본 발명에 사용된 LED그룹은 전력 공급선으로부터 전력을 공급받아 빛을 내는 구성이다. LED 그룹은 둘 이상의 LED와 PCB로 구성된다. PCB는 인쇄회로기판으로서, 복수 개의 전도판으로 구성되고, 각 전도판은 적층된 유전체 층에 의해 전기적으로 분리된다. LED는 반도체의 p-n 접합구조를이용하여 복수 개의 소수캐리어를 생성하고, 상기 복수 개의 소수캐리어의 재결합에 의해 발광이 이루어진다. 보다 바람직한 실시예로서, LED는 발광 효율을 증가시키기 위해 이중 이질접합 구조 또는 양자 우물접합 구조로 구성된다. 상기 이중 이질접합 구조 및 양자 우물접합 구조는 공지된 기술이므로, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
PCB의 상면에 둘 이상의 LED가 배치되고, 둘 이상의 LED는 서로 직렬로 연결된다. 여기서, LED그룹 전력을 공급하는 전원과 LED의 제원에 따라 LED(401)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
일 개시에 의하여, 프로세서는 명령어들을 실행함으로써, 패널프레임에 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구가 병렬로 연결되는 복수의 채널로 각각 제 1 통전부재 및 제 2 통전부재를 연결하고, 제 1 통전부재를 통해 제 1 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 제 1 조명기구에서 출력되는 제 1 전력값을 검출하고 제 2 통전부재를 통해 제 2 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 제 2 조명기구에서 출력되는 제 2 전력값을 검출하고, 제 1 전력값 및 제 2 전력값의 차이가 0.7~1.1% 내외로 판단되는 경우, 외부로부터 제 1 클럭신호 및 제 1 클럭신호보다 높은 주파수를 갖는 제 2 클럭신호를 수신하고, 제 1 클럭신호와 제 1 제어신호를 동기화하여 제 1 영상 데이터 신호를 생성하고, 제 2 클럭신호와 제 2 제어신호를 동기화하여 제 2 영상 데이터 신호를 생성하고, 제1 영상 데이터 신호를 제 1 조명기구로 전송하고, 제 2 영상 데이터 신호를 제 2 조명기구로 전송하고, 제 1 조명기구를 통해 제1 영상 데이터 신호가 제 1 출력값으로 출력되도록 제어하고, 제 2 조명기구를 통해 제 2 영상 데이터 신호가 제 2 출력값으로 출력되도록 제어하고, 제 1 출력값 및 제 2 출력값을 클럭신호로 각각 샘플링하고, 샘플링된 클럭신호들의 에러를 판단하고, 샘플링된 클럭신호들의 에러 판단에 기초하여, 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구로 공급되는 상용 전원을 제어할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 직렬로 연결된 둘 이상의 LED로 이루어진 LED 그룹을 각각 구비하는 두 개의조명 기구를 포함하는 LED 조명 시스템을 통해 미디어파사드를 구현하는 방법에 있어서,
    패널프레임에 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구가 병렬로 연결되는 복수의 채널로 각각 제 1 통전부재 및 제 2 통전부재를 연결하는 단계;
    상기 제 1 통전부재를 통해 상기 제 1 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 상기 제 1 조명기구에서 출력되는 제 1 전력값을 검출하는 단계;
    상기 제 2 통전부재를 통해 상기 제 2 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 상기 제 2 조명기구에서 출력되는 제 2 전력값을 검출하는 단계;
    상기 제 1 전력값 및 상기 제 2 전력값의 차이가 0.7~1.1% 내외로 판단되는 경우, 외부로부터 제 1 클럭신호 및 상기 제 1 클럭신호보다 높은 주파수를 갖는 제 2 클럭신호를 수신하는 단계;
    상기 제 1 클럭신호와 제 1 제어신호를 동기화하여 제 1 영상 데이터 신호를 생성하는 단계;
    상기 제 2 클럭신호와 제 2 제어신호를 동기화하여 제 2 영상 데이터 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 영상 데이터 신호를 상기 제 1 조명기구로 전송하고, 상기 제 2 영상 데이터 신호를 상기 제 2 조명기구로 전송하는 단계;
    상기 제 1 조명기구를 통해 상기 제1 영상 데이터 신호가 제 1 출력값으로 출력되도록 제어하는 단계;
    상기 제 2 조명기구를 통해 상기 제 2 영상 데이터 신호가 제 2 출력값으로 출력되도록 제어하는 단계;
    상기 제 1 출력값 및 제 2 출력값을 클럭신호로 각각 샘플링하고, 샘플링된 클럭신호들의 에러를 판단하는 단계;및
    상기 샘플링된 클럭신호들의 에러 판단에 기초하여, 상기 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구로 공급되는 상용 전원을 제어하는 단계;를 포함하는, LED 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 에러를 판단하는 단계는,
    상기 샘플링된 클럭신호들 중 어느 하나에 에러가 있는 것으로 판단하면, 상기 상용 전원을 제어하는 전원 스위치를 미리 결정된 횟수로 단속하는 것을 특징으로 하는, LED 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 에러를 판단하는 단계는,
    상기 샘플링된 클럭신호들에 포함된 주파수가 외부로부터 기수신한 제 1 클럭신호 및 제 2 클럭신호에 포함된 주파수와 오차범위 0.7~2.2% 내에서 상이하다고 판단한 경우, 상기 오차범위를 벗어나는 클럭신호에 에러가 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는, LED 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 에러를 판단하는 단계는,
    상기 샘플링된 클럭신호들 각각의 라이징 엣지를 포함하는 라이징 클럭의 비율 또는 상기 샘플링된 클럭신호들 가각의 폴링 엣지를 포함하는 폴링 클럭의 비율이 미리 결정된 범위를 벗어나는 경우, 클럭 신호에 에러가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는,ED 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 패널프레임은, 상기 패널프레임의 위치를 고정하는 복수개의 고정부재를 통해 건물의 외관에 부착되는 것을 특징으로 하며,
    상기 복수개의 고정 부재는 상기 패널프레임이 삽입되어 고정될 수 있는 복수개의 삽입공을 포함하는 망사형의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는, LED 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 방법.
  6. 삭제
  7. 직렬로 연결된 둘 이상의 LED로 이루어진 LED 그룹을 각각 구비하는 두 개의조명 기구-상기 두 개의 조명 기구는 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구를 포함함-;
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 저장하는 메모리;를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 명령어들을 실행함으로써,
    패널프레임에 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구가 병렬로 연결되는 복수의 채널로 각각 제 1 통전부재 및 제 2 통전부재를 연결하고,
    상기 제 1 통전부재를 통해 상기 제 1 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 상기 제 1 조명기구에서 출력되는 제 1 전력값을 검출하고
    상기 제 2 통전부재를 통해 상기 제 2 조명기구로 110 - 220V의 상용 전원을 3시간 동안 가하고, 상기 제 2 조명기구에서 출력되는 제 2 전력값을 검출하고,
    상기 제 1 전력값 및 상기 제 2 전력값의 차이가 0.7~1.1% 내외로 판단되는 경우, 외부로부터 제 1 클럭신호 및 상기 제 1 클럭신호보다 높은 주파수를 갖는 제 2 클럭신호를 수신하고,
    상기 제 1 클럭신호와 제 1 제어신호를 동기화하여 제 1 영상 데이터 신호를 생성하고,
    상기 제 2 클럭신호와 제 2 제어신호를 동기화하여 제 2 영상 데이터 신호를 생성하고,
    상기 제1 영상 데이터 신호를 상기 제 1 조명기구로 전송하고, 상기 제 2 영상 데이터 신호를 상기 제 2 조명기구로 전송하고,
    상기 제 1 조명기구를 통해 상기 제1 영상 데이터 신호가 제 1 출력값으로 출력되도록 제어하고, 상기 제 2 조명기구를 통해 상기 제 2 영상 데이터 신호가 제 2 출력값으로 출력되도록 제어하고,
    상기 제 1 출력값 및 제 2 출력값을 클럭신호로 각각 샘플링하고, 샘플링된 클럭신호들의 에러를 판단하고,
    상기 샘플링된 클럭신호들의 에러 판단에 기초하여, 상기 제 1 조명기구 및 제 2 조명기구로 공급되는 상용 전원을 제어하는, LED 조명 시스템을 통해 미디어 파사드를 구현하는 장치.
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KR20210135073A (ko) 2020-05-04 2021-11-12 (주)에이디랩 파사드조명 가능한 바타입 led 복합투광 조명장치용 복합투광렌즈 및 파사드조명 가능한 바타입 led 복합투광 조명장치

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