KR102415189B1 - LED Package에서 측정된 온도(Ts)에 따른 광속유지율(L%) 감소를 추적 보상하는 LED driver 및 이를 포함하는 도로조명용 LED 등기구 - Google Patents

LED Package에서 측정된 온도(Ts)에 따른 광속유지율(L%) 감소를 추적 보상하는 LED driver 및 이를 포함하는 도로조명용 LED 등기구 Download PDF

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Abstract

일 실시 예에 따르면, 복수의 LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 LED 패키지; 및 상기 LED 패키지에 대한 복수의 기준 온도 각각에서 초기 광속에 대한 사용 시간에서의 광속의 비를 나타내는 복수의 광속 유지율 및 상기 복수의 광속 유지율에 대응하는 복수의 광속 유지시간에 대한 정보를 획득하고, 상기 복수의 기준 온도 중 상기 LED 패키지의 측정 온도보다 크거나 같은 하나의 기준 온도를 보상 온도로 결정하고, 상기 보상 온도에서의 상기 복수의 광속 유지율 및 상기 복수의 광속 유지시간에 기초하여 상기 LED 패키지의 사용 시간에 따라 상기 LED 패키지에 인가되는 전력을 갱신하는 프로세서;를 포함하는, 도로조명용 등기구가 제공된다.

Description

LED Package에서 측정된 온도(Ts)에 따른 광속유지율(L%) 감소를 추적 보상하는 LED driver 및 이를 포함하는 도로조명용 LED 등기구{LED DRIVER FOR TRACKING AND COMPENSATING THE DECREASE IN LAMP LUMEN MAINTENANCE FACTOR (L%) ACCORDING TO THE TEMPERATURE (Ts)) MEASURED IN THE LED PACKAGE AND LED LIGHTING FIXTURES FOR ROAD LIGHTING INCLUDING THE SAME}
본 발명은 LED Package에서 측정된 온도(Ts)에 따른 광속유지율(L%) 감소를 추적 보상하는 LED driver 및 이를 포함하는 도로조명용 LED 등기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, LED 운용 유지의 경제성을 개선할 수 있는 도로조명용 등기구에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 기존의 고압방전램프, 형광등 등에 비해 수명이 길고 전력 효율 등이 우수하여 각종 실내외 조명뿐만 아니라 보안등, 터널등, 경관조명등과 같은 도로조명에도 폭넓게 이용되고 있다.
일반적으로 도로조명에 사용되는 LED등기구의 평균 수명은 약 5~7년으로, 과거의 도로조명 광원(고압방전램프, 3~4년) 대비 비교적 긴 것으로 인식되고 있다. 그러나 LED등기구의 구성에 따라 살펴보면, LED 수명은 약 10~15년으로 우수한 수명 특성을 갖지만, LED 점등시간에 따라 기준 밝기를 충족하지 못하는 경우 수명이 다한 것으로 판단하여 보수되고 있다.
구체적으로, 도로조명 광원은 일정시간 경과 후에 부점등됨으로써 사용이 불가해지는 특징이 있는 반면, LED 등기구는 점등시간에 따라 출력되는 밝기가 초기값 대비 지속적으로 감소하게 되는 특징이 있다. 또한, 일반적으로 도로와 같이 안전과 관련된 장소에 LED 등기구가 설치되었을 때, 설치 장소에 요구되는 기준 밝기를 충족시키지 못하는 경우에는 안전을 위해 교체가 요구되기 때문에, 유지관리 경제성을 감안하여 LED 밝기가 초기값 대비 기준값 90% 이하로 낮아지게 되면 수명이 다한 것으로 판단하고 교체되도록 설계되고 있다.
이처럼, 종래 방식으로 설계되는 LED 등기구의 수명은 LED 수명과 직접 관련되지 않기 때문에 LED 등기구 수명(약 10~15년) 대비 매우 낮은 약 5~7년의 평균 수명에 따라 교체 및 보수가 이루어지고 있는 실정이고, 이는 운용유지의 경제성 측면에서 상당한 비효율성을 야기하고 있다.
이에, 상술한 문제점을 극복하고 LED의 우수한 수명 특성을 보다 효율적으로 이용하여 LED 등기구의 수명을 제고할 수 있는 기술에 대한 요구가 증대되고 있다.
한국등록특허 제10-1664530호, 엘이디의 수명을 연장하는 전력 제어 방법 및 그 장치
본 발명의 일 실시 예는 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED 패키지에서 측정된 온도에 기초하여 광속 유지율의 감소를 추적 보상함으로써 LED 운용 유지의 경제성을 개선할 수 있는 도로조명용 등기구를 제공할 수 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구는 복수의 LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 LED 패키지; 및 상기 LED 패키지에 대한 복수의 기준 온도 각각에서 초기 광속에 대한 사용 시간에서의 광속의 비를 나타내는 복수의 광속 유지율 및 상기 복수의 광속 유지율에 대응하는 복수의 광속 유지시간에 대한 정보를 획득하고, 상기 복수의 기준 온도 중 상기 LED 패키지의 측정 온도보다 크거나 같은 하나의 기준 온도를 보상 온도로 결정하고, 상기 보상 온도에서의 상기 복수의 광속 유지율 및 상기 복수의 광속 유지시간에 기초하여 상기 LED 패키지의 사용 시간에 따라 상기 LED 패키지에 인가되는 전력을 갱신하는 프로세서;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 복수의 기준 온도 중 상기 측정 온도보다 크고 상기 측정 온도에 가장 근접한 값을 상기 보상 온도로 결정할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 보상 온도에서의 상기 복수의 광속 유지율 각각을 기설정 비율 상향시키기 위한 복수의 전류값을 결정하고, 상기 LED 패키지의 사용 시간이 상기 보상 온도에서의 상기 복수의 광속 유지시간과 각각 일치할 때 상기 LED 패키지에 상기 복수의 전류값이 각각 공급되도록 상기 LED 패키지에 인가되는 전류값을 선형적으로 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 LED 패키지의 출력 휘도는 상기 LED 패키지에 인가되는 전류값이 선형적으로 증가됨에 따라 상기 LED 패키지가 사용되는 동안 기설정 기준 휘도를 유지할 수 있다.
또한, 상기 LED 패키지의 사용 시간이 0일 때 상기 LED 패키지에 인가되는 초기 전류값은 상기 LED 패키지의 정격 전류값의 80% 이하이고, 상기 LED 패키지의 사용 시간이 제 1 광속 유지 시간일 때 상기 LED 패키지에 인가되는 제 1 전류값은 상기 초기 전류값보다 상기 정격 전류값의 5% 이상 클 수 있다.
또한, 상기 LED 패키지의 종류는 기설정된 램프 광속 유지계수, 램프 수명계수 및 조명기구 유지계수에 따라 산출되는 보수율(Maintenance Factor)에 기초하여 결정되고, 상기 램프 광속 유지계수는 0.8 이하이고, 상기 보수율은 0.6 이상 0.8 미만일 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 LED 패키지의 일 평균 사용 시간에 기초하여 상기 복수의 광속 유지시간을 갱신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도로조명용 등기구의 유지관리 비용을 크게 절감시키고 야간에 일정한 도로조명의 밝기를 지속적으로 유지하는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 도로조명용 등기구의 구성의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 사용 시간이 증가함에 따라 광속 유지율이 감소하는 일 예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구가 획득하는 복수의 기준 온도, 복수의 광속 유지율 및 복수의 광속 유지시간에 대한 정보의 일 예를 설명하기 위한 도표이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구가 획득하는 LED 패키지(110)의 측정 온도에 대한 정보의 일 예를 설명하기 위한 도표이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구가 보상 온도에서의 복수의 광속 유지율 및 복수의 광속 유지시간에 기초하여 LED 패키지의 사용 시간에 따라 LED 패키지에 인가되는 전류를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구가 보상 온도에서의 복수의 광속 유지율 및 복수의 광속 유지시간에 기초하여 LED 패키지의 사용 시간에 따라 LED 패키지에 인가되는 전류를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 있는 도로조명용 등기구(100)의 구성의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구(100)는 LED 패키지(110) 및 프로세서(120)를 포함할 수 있고, 제 1 전원부(130), 제 2 전원부(140) 및 통신부(150)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 LED 패키지(package)(110)는 복수의 LED(111)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 LED(111)는 각각 하나 이상의 LED(Light Emitting Diode) 소자를 포함하는 칩으로 구현될 수 있고, LED 패키지(110) 상에서 직렬로 배열되거나 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 LED 패키지(110)에 대한 복수의 기준 온도(TS) 각각에서 복수의 광속 유지율(L%) 및 복수의 광속 유지율(L%)에 대응하는 복수의 광속 유지시간(H)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 여기에서, 광속 유지율(L%)은 초기 광속에 대한 사용 시간에서의 광속의 비를 나타내고, 예를 들면, 초기 밝기나 초기 전력 에너지 대비 사용 시간에 따라 작아지는 밝기나 전력 에너지의 비율을 나타낼 수 있다. 이에 관한 내용은 도 3 및 도 4를 더 참조하여 보다 상세하게 서술하도록 한다.
도 3은 사용 시간이 증가함에 따라 광속 유지율(L%)이 감소하는 일 예를 설명하기 위한 그래프이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구(100)가 획득하는 복수의 기준 온도(TS), 복수의 광속 유지율(L%) 및 복수의 광속 유지시간(H)에 대한 정보의 일 예를 설명하기 위한 도표이다.
도 3을 참조하면, 일반적으로 LED 사용시간이 증가함에 따라 LED에서 출력되는 광속은 초기 광속 대비 지속적으로 감소되는 특징이 있고, 이렇게 광속이 감소되는 정도는 기준 온도(TS)에 상대적으로 비례하게 나타나는 특징이 있다. 여기에서, 기준 온도(TS)는 LED 수명 예측을 위한 동작 온도로서, 일 실시 예에서, LED가 발광함에 따라 발생되는 LED 접합 온도(Junction Temperature) 또는 그에 상응하는 온도를 의미할 수 있다. 이러한 기준 온도(TS)는 사용 시간에 따라 LED의 전기적 특성 및 광학적 특성이 감소되는 정도에 영향을 주고, 기준 온도(TS)가 높을수록 상대적으로 광 출력의 감소, 광색 및 파장의 변화, 소자 수명의 단축 등이 더 빠르게 유발되는 특징이 있다.
도 3에 도시된 일 예시처럼, 기준 온도(TS)가 T1 (예: 55°C)으로 사용되는 경우보다 T1 보다 큰 T2 (예: 85°C)로 사용되는 경우 단위 사용 시간에 대하여 광속 유지율(H)이 더 크게 감소하고, 기준 온도(TS)가 T2 (예: 85°C)로 사용되는 경우보다 T2 보다 큰 T3 (예: 105°C)로 사용되는 경우 단위 사용 시간에 대하여 광속 유지율(L%)이 더 크게 감소하는 것을 알 수 있다.
도 4를 참조하면, 프로세서(120)는 LED 패키지(110)에 대하여 복수의 기준 온도(TS) 각각에서 복수의 광속 유지율(L%) 및 이에 대응하는 복수의 광속 유지시간(H)에 대한 정보를 포함하는 기준 데이터를 획득할 수 있다. 여기에서, 광속 유지시간(H)은 기준 온도(TS)에 따라 광속 유지율(L%)에 도달하는 시간을 나타내고, 기설정된 복수의 기준 온도(TS) 및 광속 유지율(L%) 각각에 대응될 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 것처럼, 도로조명용 등기구(100)를 도로조명용으로 1일 평균 점등시간 약12시간으로 연평균 약 4,380시간을 이용하는 경우를 가정하고, 도로조명용 등기구(100) 내의 LED 패키지(110)의 기준 온도(TS)가 75℃인 경우(식별번호 410 참조)를 가정하면, 광속 유지율(L%)이 초기값 대비 5% 감소하여 95%가 되는 L95%에 도달하는 시간을 나타내는 제 1 광속 유지시간(H1)은 10,664 시간이고, 마찬가지로, 광속 유지율(L%)이 초기값 대비 30% 감소하여 70%가 되는 L70%에 도달하는 시간을 나타내는 제 6 광속 유지시간(H6)은 103,023 시간임을 알 수 있다.
일 실시 예에서, 기준 데이터는 LED 패키지(110)의 제조사에 의해 제공될 수 있고, 예를 들면, 제조사에서 LED 패키지(110) 또는 동일 모델에 대하여 측정한 데이터 테이블로서, LED 패키지(110)의 기준 온도(TS)에 따른 광속 유지율(L%) 및 광속 유지시간(H)에 대한 측정 데이터(예: Lumileds, IESNA LM-80, TM-21 LUXEON5050 Lifetimes 참조)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 기준 데이터에 포함되는 복수의 기준 온도(TS)는 기설정 값(예: 10°C) 이상 차이나는 기설정 개수(예: 5개)의 설정 온도(예: 55°C, 65°C, 75°C, 85°C, 105°C)을 포함할 수 있고, 기준 데이터에 포함되는 복수의 광속 유지율(L%)은 기설정 단위(예: 5%)에 따라 구분되는 설정 유지율(예: 100%, 95%, 90%, 85% 등)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 메모리에 기저장된 기준 데이터를 독출하거나, 통신부(150)를 통해 외부 디바이스(예: 제조사 서버)와 통신하여 외부 디바이스로부터 기준 데이터를 수신하거나, 통신부(150)를 통해 원격으로 사용자 단말(예: 사용자 PC)과 통신하여 사용자 단말로부터 기준 데이터에 관한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 LED 패키지(110)의 측정 온도에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이에 관한 내용은 도 5를 더 참조하여 보다 상세하게 서술하도록 한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구(100)가 획득하는 LED 패키지(110)의 측정 온도에 대한 정보의 일 예를 설명하기 위한 도표이다.
도 5를 참조하면, 프로세서(120)는 LED 패키지(110)에 대하여 측정 온도에 대한 정보를 포함하는 측정 데이터를 획득할 수 있다. 여기에서, 측정 온도는 LED 패키지(110)의 동작 온도를 측정한 온도로서, 일 실시 예에서, LED 패키지(110)의 동작에 따라 발생되는 LED 접합 온도의 측정 데이터를 의미할 수 있다. 즉, 기준 온도(TS)가 도로조명을 위한 다양한 용도(예: 보안등, 가로등, 터널등 등)로 이용 가능한 LED 패키지(110)의 수명을 예측하기 위하여 다양한 온도에서의 테스트값이라면, 측정 온도는 특정 용도(예: 가로등)에서 LED 패키지(110)가 실질적으로 출력하는 기준 온도(TS)의 측정값을 의미할 수 있다.
일반적으로 도로조명용으로 이용되는 경우, 실내용과 비교하여 설치 장소에 요구되는 기준 밝기 및 소비 전력이 높기 때문에 기준 온도(TS) 및 측정 온도가 높은 편이며, 도로조명용의 경우에도 보안등, 가로등, 터널등 등의 세부적인 용도에 따라 요구되는 기준 밝기가 상이하여 기준 온도(TS) 및 측정 온도가 서로 상이한 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 것처럼, 같은 도로조명용의 범위에 있어서도 LED 패키지(110)가 제 1 모델(예: Lumileds, JEPA-B50H, LED보안등)인 경우 LED 패키지(110)의 측정 온도는 66.2°C일 수 있고, 제 3 모델(예: Lumileds, JERA-B100H, LED가로등)인 경우 LED 패키지(110)의 측정 온도는 66.2°C일 수 있다(식별번호 510 참조).
일 실시 예에서, 측정 데이터는 LED 패키지(110)의 제조사에 의해 제공될 수 있고, 예를 들면, 제조사에서 LED 패키지(110) 또는 동일 모델에 대하여 측정한 데이터일 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 메모리에 기저장된 측정 데이터를 독출하거나, 통신부(150)를 통해 외부 디바이스(예: 제조사 서버)로부터 측정 데이터를 수신하거나, 통신부(150)를 통해 원격으로 사용자 단말(예: 사용자 PC)과 통신하여 기준 데이터에 관한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
다른 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 도로조명용 등기구(100)에 포함된 온도 센서(미도시)를 통해 측정 온도를 획득할 수 있고, 예를 들면, LED(111)의 일면(식별번호 112 참조)에 부착된 온도 센서를 통해 LED(111)의 점등에 따라 발생하는 접합 온도를 측정할 수 있다. 또 다른 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 사용자 인터페이스(예: 사용자 입력장치)를 통해 측정 온도에 대한 사용자 입력을 수신할 수도 있다. 또 다른 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 LED 패키지(110)의 장착에 따라 LED 패키지(110)로부터 모델 정보를 획득하여 측정 데이터로부터 모델 정보에 대응하는 측정 온도를 획득할 수도 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 복수의 기준 온도(TS) 중 LED 패키지(110)의 측정 온도보다 크거나 같은 하나의 기준 온도(TS)를 보상 온도로 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 복수의 기준 온도(TS) 중 측정 온도보다 크고 측정 온도에 가장 근접한 값을 보상 온도로 결정할 수 있다. 예를 들면, LED 패키지(110)의 측정 온도가 66.2°C인 경우(식별번호 510 참조), 기준 데이터에 포함된 기준 온도들(TS) 105°C, 85°C, 75°C, 65°C 및 55°C 중에서 66.2°C보다 크면서 66.2°C에 가장 가까운 75°C를 보상 온도로 결정(식별번호 410 참조)할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 보상 온도에서의 복수의 광속 유지율(L%) 및 복수의 광속 유지시간(H)에 기초하여 LED 패키지(110)의 사용 시간에 따라 LED 패키지(110)에 인가되는 전력을 갱신할 수 있다. 일 실시 예에서, 전력은 전류 및 전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 관한 내용은 도 6 및 도 7을 더 참조하여 보다 상세하게 서술하도록 한다.
도 6 및 도 7은 각각 일 실시 예에 따른 도로조명용 등기구(100)가 보상 온도에서의 복수의 광속 유지율(L%) 및 복수의 광속 유지시간(H)에 기초하여 LED 패키지(110)의 사용 시간에 따라 LED 패키지(110)에 인가되는 전류를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 프로세서(120)는 보상 온도에서의 복수의 광속 유지율(L%) 각각을 기설정 비율 상향시키기 위한 복수의 전류값을 결정하고, LED 패키지(110)의 사용 시간이 보상 온도에서의 복수의 광속 유지율(L%)에 대응하는 복수의 광속 유지시간(H)과 각각 일치할 때 LED 패키지(110)에 복수의 전류값이 각각 공급되도록 LED 패키지(110)에 인가되는 전류값을 선형적으로 증가시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 전류값은 전류세기(예: mA), 전류밀도(예: mA/m2), 비교값에 대한 상대세기(intensity, %) 등을 총칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
보다 구체적으로, 프로세서(120)는 시간의 경과에 따라 감소되는 광속 유지율(L%)을 기설정 비율(예: 5%)만큼 상향시키어 광속 유지율(L%)의 감소를 추적 보상하기 위해 초기 전류값(I0)을 해당 비율(예: 5%)에 대응되는 기설정 값(예: 정격 전류값(IS)의 5%)만큼 증가시킨 제 1 전류값(I1)을 산출하고, 마찬가지로 이전 전류값을 해당 값(예: 정격 전류값(IS)의 5%)만큼 증가시키는 방식으로 제 2 전류값(I2) 내지 제 6 전류값(I6)을 산출할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 LED 패키지(110)의 사용이 시작될 때 초기 전류값(I0)을 LED 패키지(110)에 공급하고, LED 패키지(110)의 사용 시간이 보상 온도(예: 75°C)에서의 제 1 광속 유지율(예: 95%)에 대응하는 제 1 광속 유지시간(H1)(예: 10,664 시간)일 제 1 전류값(I1)을 LED 패키지(110)에 인가하고, LED 패키지(110)의 사용 시간이 보상 온도(예: 75°C)에서의 제 2 광속 유지율(예: 90%)에 대응하는 제 2 광속 유지시간(H2)(예: 27,096 시간)일 때 제 2 전류값(I2)을 LED 패키지(110)에 인가하고, 마찬가지의 방식으로, 사용 시간이 제 3 광속 유지시간(H3)(예: 44,364 시간) 내지 제 6 광속 유지시간(H6)(예: 103,023 시간)일 때 각각 제 3 전류값(I3) 내지 제 6 전류값(I6)을 인가할 수 있으며, 도 6에 도시된 것처럼, 제 1 광속 유지시간(H1) 내지 제 6 광속 유지시간(H6)을 통해 구획되는 각 시간 구간에서 전류값이 선형적으로 증가하도록 사용 시간에 따라 LED 패키지(110)에 공급되는 전류값이 점진적으로 증가하도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상술한 기설정 값은 광속 유지율(L%)을 기설정 제 1 비율(예: 5%) 상향시키기 위한 전류값의 증가분에 해당하고, 정격 전류값(IS)의 기설정 제 2 비율(예: 5%)에 기초하여 결정될 수 있으며, 제 1 비율과 제 2 비율은 LED 광 출력이 일반적으로 입력 전류와 거의 비례한 점을 고려하여 상호 동일한 값으로 설정되거나 기설정 범위 내에서 유사한 값으로 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 전류값(I1)은 초기 전류값(I0)보다 정격 전류값(IS)의 5% 이상 클 수 있고, 제 2 전류값(I2)은 제 1 전류값(I1)보다 정격 전류값(IS)의 5% 이상 클 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 하기의 수학식 1에 기초하여 제 N 전류값(IN)을 결정할 수 있고, r을 5%로 적용하여 각 전류값을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
IN+1 = IN * (1 + r * IS)
(여기에서, IN+1및 IN은 각각 제 (N+1) 전류값 및 제 N 전류값 이고, N은 자연수(예: 6 이하의 자연수)이고, r은 상술한 기설정 비율(예: 5%)을 나타내고, N의 최대값 및 r은 사용자에 의해 설정될 수 있음)
일 실시 예에서, LED 패키지(110)의 사용 시간이 0일 때 LED 패키지(110)에 인가되는 초기 전류값(I0)은 LED 패키지(110)의 정격 전류값(IS)의 80% 이하일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 초기 전류값(I0)을 정격 전류값(IS)의 80%인 0.8*IS로 결정하고, LED 패키지(110)의 사용 시간이 각 광속 유지시간(H)에 도달할 때마다 전류값을 정격 전류값(IS)의 5%씩 선형적으로 증가시키어 타겟 수명시간까지 점진적으로 정격 전류값(IS)의 100%까지 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 상술한 기설정 비율(예: 5%) 및 기설정 보상 단위수(예: 4)에 기초하여 초기 전류값(I0)을 LED 패키지(110)의 정격 전류값보다 작게 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 보상 단위수는 타겟 수명시간까지 수명을 상향시키기 위해 사용자에 의해 설정 가능한 단위 보상 횟수로서, 예를 들면, LED 수명을 적어도 제 4 광속 유지시간(H4)(예: 62,681 시간)까지 개선하고자 하는 경우, 5% 단위로 감소되는 광속 유지율의 보상 횟수인 4로 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 하기의 수학식 2에 기초하여 초기 전류값(I0)을 결정할 수 있고, 예를 들면, 광속 유지율(L%)의 감소를 보상하기 위해 설정된 비율인 5%에 보상 단위수 4를 곱하여 산출된 20%만큼 정격 전류값(IS)을 하향시킨 0.8*IS의 값을 초기 전류값(I0)으로 결정할 수 있다. 다른 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 정격 전류값(IS)에 이하에서 후술될 LLMF을 곱하는 연산을 통해 초기 전류값(I0)을 결정할 수 있다.
[수학식 2]
I0 = (1 - r * f) * IS
(여기에서, r은 상술한 기설정 비율(예: 5%)을 나타내고, f는 기설정 값(예: 4)을 나타내며, IS는 LED 패키지(110)의 정격 전류값(예: 200mA)을 나타내고, r과 f는 사용자에 의해 설정될 수 있음)
상술한 것처럼, 프로세서(120)는 측정 온도보다 상위 온도인 보상 온도에서 광속 유지율(L%)에 따른 광속 유지시간(H)에 기초하여 LED 패키지(110)에 공급되는 전류값을 점진적으로 상향시키는 방식으로 광속 유지율(L%)의 감소를 보상할 수 있고, 이에 따라 LED 패키지(110)의 출력 휘도가 현저하게 증가된 사용 시간 동안 적어도 기설정 기준 휘도(예: 1cd) 이상이 되도록 제어하여 LED 패키지(110)의 수명을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에서, LED 패키지(110)의 출력 휘도는 LED 패키지(110)에 인가되는 전류값이 선형적으로 증가됨에 따라 LED 패키지(110)가 사용되는 동안 기설정 기준 휘도(예: 1cd)를 유지할 수 있다. 여기에서, 기준 휘도를 유지한다는 것은 기설정 오차범위(예: ±0.05cd) 내에서 기준 휘도와 동일하거나 유사 수준의 휘도를 출력한다는 의미를 총칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 보상 온도에서의 복수의 광속 유지시간(H) 및 사용 시간이 복수의 광속 유지시간(H)일 때 LED 패키지(110)에 공급되는 복수의 전류값에 기초하여 선형 함수를 획득하고, 선형 함수에 기초하여 LED 패키지(110)에 인가되는 전류값을 선형적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 보상 온도에서의 제 1 광속 유지시간(H1) 내지 제 6 광속 유지시간(H6) 및 제 1 전류값(I1) 내지 제 6 전류값(I6)을 (X, Y) 좌표계 상에 위치시키고, 각 좌표값을 나타내는 (H1, I1), (H2, I2), (H3, I3), (H4, I4), (H5, I5) 및 (H6, I6)를 연결시킨 곡선의 특성을 도출하여 해당 곡선의 특성에 근접한 선형 함수(예: Log X)를 결정할 수 있으며, (H1, I1), (H2, I2), (H3, I3), (H4, I4), (H5, I5) 및 (H6, I6) 각각이 연결되는 사이 구간에서 선형 함수에 따라 사용 시간에 대응하는 전류값을 산출할 수 있다.
이에 따라, 프로세서(120)는 전체 시간 구간에서 나타내는 단위 시간당 전류 변화량의 경향성을 반영하여 전류값이 보다 유연하게 조정되도록 제어할 수 있고, LED 패키지(110)의 사용 시간 동안 보다 적은 오차범위 내에서 기준 휘도(예: 1cd)를 출력하도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 사용 시간, 보상 단위수 및 상술한 비율 순으로 높은 우선 순위에 기초하여 LED 패키지(110)에 인가되는 전류값을 선형적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 사용 시간과 보상 단위수(예: 1)가 작을수록, 상술한 비율(예: 5%)이 클수록 단위 시간당 전류 변화량을 더 크게 적용하여 시간의 경과에 따라 전류값을 증가시키되, 사용 시간에 가장 높은 가중치를 부여하고 상술한 비율에 가장 낮은 가중치를 부여하여 시간의 흐름에 따른 전류값을 산출할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 기설정 기준 휘도(예: 1cd/m2)를 출력하기 위한 초기 전류값(I0)을 결정한 후에 초기 전류값(I0)으로부터 정격 전류값(IS)을 역산출할 수 있고, 역산출된 정격 전류값(IS)에 기초하여 도로조명용 등기구(100)에 장착할 LED 패키지(110)의 종류를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 상술한 동작에 따라 기준 휘도(예: 1cd/m2)를 지속적으로 출력하기 위한 초기 전류값(I0)을 포함하는 전류값들을 결정하고, 초기 전류값(I0)보다 20% 큰 전류값을 정격 전류값(IS)으로 갖는 등기구의 모델을 선정하며, 선정된 모델의 측정 온도보다 큰 상위 온도에서의 기준 데이터에 기초하여 광속 유지시간(H)이 경과할 때마다 전류값을 정격 전류값(IS)의 5%씩 상향시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 프로세서(120)는 LED 패키지(110)의 일 평균 사용 시간에 기초하여 복수의 광속 유지시간(H)을 갱신할 수 있다. 예를 들면, 기준 데이터에 포함된 지표들은 24시간 가동 조건에 기초하여 제공될 수 있고, 프로세서(120)는 LED 패키지(110)의 종류가 가로등일 경우, 가로등에 대응되는 하루 평균 점등시간(예: 12시간)에 기초하여 보정 지수(예: 2 = 24시간 / 12시간)를 결정하고, 보상 온도에서의 복수의 광속 유지시간(H)에 보정 지수를 곱하여 복수의 광속 유지시간(H)을 갱신(예: 광속 유지시간 * 2)하고, 상술한 동작에 따라 갱신된 복수의 광속 유지시간에 기초하여 LED 패키지(110)에 인가되는 전류값을 선형적으로 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 제 1 광속 유지시간(H1) 내지 제 4 광속 유지시간(H4)이 각각 10,664(h), 27,096(h), 44,364(h) 및 62,681(h)인 경우, 도 7에 도시된 것처럼 보정 지수 2를 곱하여 21,329(h), 54,191(h), 88,729(h) 및 125,361(h)으로 갱신할 수 있고, LED 패키지(110)의 사용 시간이 갱신된 광속 유지시간(H) 각각에 도달할 때 전류값(예: intensity)이 기설정 값(예: 정격 전류값(IS)의 5%)만큼 증가하도록 정격 전류값(IS)의 80%로 설정된 초기 전류값(I0)을 선형적으로 증가시켜 타겟 예상수명인 125,361(h)일 때 정격 전류값(IS)의 100%가 LED 패키지(110)에 공급되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는LED 패키지(110)의 사용 시간이 증가함에 따라 LED 패키지(110)의 출력 휘도가 기설정 기준 휘도(예: 1cd/m2)보다 기설정 값 이상 작아지는 경우, 복수의 기준 온도(TS) 중 보상 온도보다 크고 보상 온도에 가장 근접한 값으로 보상 온도를 갱신할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 타겟 수명시간(예: 제 4 광속 유지시간(H4), 62,681 시간)에 도달하기 전에 설계값보다 성능이 빠르게 저하되어 LED 패키지(110)에서 출력되는 휘도가 1cd/m2보다 작아지는 경우, 보상 온도(예: 75°C)보다 높은 상위 온도(예: 85°C)로 보상 온도를 갱신하고, 갱신된 보상 온도(예: 85°C)에서의 광속 유지율(L%) 및 광속 유지시간(H)에 기초하여 전류값을 갱신할 수 있다. 즉, 예상과는 달리 성능이 빠르게 저하되어 예상 시점보다 빠르게 출력 휘도가 1cd/m2보다 작아지는 경우, 기선택된 상위 온도보다 더 높은 상위 온도의 광학적 특성에 따라 전류값을 상향하여 보상해줌으로써 LED 패키지(110)의 사용 기간 동안 LED 실질적인 성능에 따라 전류 제어값을 최적화시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 보수율(Maintenance Factor, MF)에 기초하여 LED 패키지(110)의 종류를 결정할 수 있고, 보수율은 기설된정 램프 광속 유지계수(Lamp Lumen Maintenance Factors, LLMF), 램프 수명계수(Lamp Survival Factors, LFS) 및 조명기구 유지계수(Luminaire Maintenance Factors, LMF)에 따라 산출될 수 있다. 여기에서, LED 패키지(110)의 종류는 정격 출력(예: 정격 전력값, 정격 전류값 등)에 관한 것으로, 예를 들면, 보수율을 산출하여 정격 전력값 112.4 W을 결정하고, 기저장된 LED 모델 리스트 중 정격 전력값 112.4 W를 출력하도록 설계된 LED 패키지(110)의 모델 번호를 결정할 수 있다.
여기에서, 보수율은 조명시설을 일정 기간 사용한 시점에서 출력되는 유지 휘도와 초기 휘도의 비율을 나타낼 수 있고, 일정 시간이 경과한 조명기구의 조도 상태를 예측하는데 이용될 수 있으며, 도로조명 설계에서 등기구 선정을 위한 주요 평가 요소로서 이용될 수 있다. 일 실시 예에서, 보수율은 하기 수학식 3 또는 수학식 4에 기초하여 결정될 수 있다.
[수학식 3]
MF = EM / EN
(여기에서, MF는 보수율을 나타내고, EM은 유지 휘도를 나타내고, EN은 초기 휘도를 나타냄)
[수학식 4]
MF = LLMF * LSF * LMF
(여기에서, LLMF, LSF 및 LMF는 각각 램프 광속 유지계수, 램프 수명계수 및 조명기구 유지계수를 나타내고, 램프 광속 유지계수는 광속 유지율에 관한 설정값을 나타낼 수 있고, 램프종류, 조명기구, 환경 및 시간에 따라 상이한 계수 값으로 설정될 수 있다.)
일 실시 예에서, LLMF는 0.8 이하이고, MF는 0.6 이상 0.8 미만일 수 있다. 예를 들면, LLMF는 광속 유지율(L%) 80% 및 광속 유지시간(H) 62,681 시간을 반영하여 0.8로 결정되고, LSF는 램프 부점등 시 즉시 교체 케이스를 반영하여 1로 결정되고, LMF는 IP등급 6×, 중간오염도 환경, 2년 주기 세척 케이스를 반영하여 0.89로 결정될 수 있다. 이에 따라, MF는 0.71 (= 0.8 * 1 * 0.89)로 산출될 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 기준 휘도에 기초하여 1차 등기구 선정을 수행할 수 있고, 총 광속 및 보수율에 기초하여 2차 등기구 선정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 기준 휘도(예: 1cd/m2)를 출력하기 위한 등기구의 정격 전력(W)을 나타내는 1차 등기구 선정(W)의 결과를 80(W)로 산출하고, 총 광속(F)에 대응되는 1차 등기구 선정(W)의 결과에서 보수율(MF)을 나누는 연산에 따라 등기구의 정격 전력(W)을 나타내는 2차 등기구 선정(W)의 결과를 112.4(W)로 산출할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 이렇게 결정된 등기구의 정격 전력(W)에 기초하여 LED 패키지(110)의 종류(예: 정격 출력)를 결정할 수 있고, 결정된 LED 패키지(110)의 모델 정보에 기초하여 기준 데이터 및 측정 데이터를 획득하여 상술한 바와 같이 LED 패키지(110)의 사용 시간이 경과함에 따라 LED 패키지(110)에 공급되는 전류값을 증가시킴으로써 도로조명용 등기구(100)의 운용유지 경제성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도로조명용 등기구(100)의 유지 관리 경제성에 대한 평가 지표는 하기의 표 1과 같이 결정될 수 있다.
종래 기술1 종래 기술2 본 발명의 일 실시 예
기준 휘도 (cd/m2) 1.0 1.0 1.0
1차 선정 등기구 (W) 80.0 80.0 80.0
운용 방법 기존 방식 강제 수명 연장 일정 광속 유지
보수율 (MF) 0.80= 0.9 * 1 * 0.89 0.71
= 0.8 * 1 * 0.89		 0.71
= 0.8 * 1 * 0.89
2차 선정 등기구 (W) 99.9= 80 / 0.80 112.4
= 80 / 0.71		 112.4
= 80 / 0.71
평균 소비 전력 (W/h) 99.9 112.4 96.2= 80 + (112.4-80)/2
점등 시간 (h) 27,096 62,681 62,681
소비 전력 (KWh) 2,706 (~27,096h) 7,043 (~62,681h) 6,029 (~62,681h)
출력 휘도 (cd/m2) 1.25 → 1.0 1.4 → 1.0 → 0.8 1.0 → 1.0
상기 표 1에 도시된 종래기술 1은 기존 방식에 따라 운용되는 경우를 나타내고, 종래기술 1에 따르면, 광속 유지율(L%)이 90% 이하로 떨어지면 수명이 다 되었다고 판단하는 설계 기준에 따라 보수율을 산출하여 등기구의 정격 출력을 결정하며, 정격 전류값을 LED에 일정하게 공급하고, 이에 따라 출력되는 휘도가 1.25 → 1.0 으로 점진적으로 감소하여 1.0 이하로 떨어지면 수명이 다한 것으로 결정되어 약 27,096 시간의 수명으로 운용됨을 알 수 있다.상기 표 1에 도시된 종래기술 2는 강제 수명 연장 방식에 따라 운용되는 경우를 나타내고, 보수율을 낮게 산출하여 등기구의 정격 출력을 종래기술 1대비 높게 산출하며, 상대적으로 더 큰 정격 전류값을 LED에 일정하게 공급하고, 이에 따라 출력되는 휘도가 1.4 → 1.0 → 0.8으로 점진적으로 감소하여 0.9 이하로 떨어지면 수명이 다한 것으로 결정되어 약 62,681 시간의 수명으로 운용됨을 알 수 있으며 휘도는 0.8로 변화됨을 알수있다. 그러나 종래 기술 2에 따르면, 초기부터 기준 휘도보다 높은 휘도를 출력시켜 출력 휘도가 0.8 이하로 떨어지는 시기를 지연시키는 방식으로 설계되기 때문에, 종래 기술 1과 비교하여 수명은 증가하지만 평균 소비전력이 지나치게 증가하여 비효율성을 야기함을 알 수 있다.
상기 표 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예는 상술한 동작에 따라 일정 광속 유지 방식으로 운용되는 경우를 나타내고, 광속 유지율(L%)이 80% 이하로 떨어지는 경우를 반영해 보수율을 낮게 산출하여 등기구의 정격 출력을 높게 산출하며, 정격 전류값보다 LLMF 수준으로 작은 초기 전류값을 LED 패키지(110)에 공급하고, 측정 온도보다 높은 보상 온도에 따른 광속 유지시간(H)에 기초하여 사용 시간이 경과함에 따라 전류값을 선형적으로 상향시키는 방식으로 출력 휘도가 기준 휘도인 1.0으로 유지되도록 운용됨을 알 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예는 종래 기술 1 대비 수명을 증가시키는 동시에, 종래 기술 2와 비교하여 평균 소비전력을 현저히 개선할 수 있고, 출력 휘도를 기준 휘도로 유지시킴에 따라 실질적인 LED 수명을 약 62,681 시간 그 이상으로 운용시키어 경제성을 극대화시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 도로조명용 등기구(100)의 동작 전반을 제어하는 CPU(central processor unit)로 구현될 수 있고, LED 패키지(110), 제 1 전원부(130), 제 2 전원부(140) 및 통신부(150)와 전기적으로 연결되어 이들 간의 전기적 신호 또는 데이터 흐름을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 전원부(130)는 외부로부터 전력을 수신할 수 있다. 예를 들면, 제 1 전원부(130)는 외부로부터 정격 교류전압(예: 220V, AC)으로 전력을 수신할 수 있고, 다른 예를 들면, 도로조명용 등기구(100)와 전기적으로 연결된 배터리 모듈로부터 전력을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 2 전원부(140)는 제 1 전원부(130)로부터 수신된 전력을 변환하여 LED 패키지(110)에 공급할 수 있다. 예를 들면, 제 2 전원부(140)는 제 1 전원부(130)로부터 수신된 교류 전력의 전류를 정전류로 변환하여 복수의 LED(111)를 포함하는 LED 패키지(110)에 공급할 수 있다. 또한, 제 2 전원부(140)는 프로세서(120)의 제어에 따라 요청되는 전류값을 LED 패키지(110)에 인가할 수 있고, 예를 들면, 프로세서(120)의 제어에 따라 실시간 복수의 LED(111)로 공급되는 전류를 갱신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 통신부(150)는 네트워크를 통해 외부 디바이스와 통신하거나 사용자 입력을 수신할 수 있다. 여기에서, 네트워크는 유선 및 무선 등과 같은 다양한 통신망을 통해 구성될 수 있고, 예를 들면, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 도시권 통신망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 통신부(150)는 무선 노드(wireless node) 입력 모듈을 포함할 수 있고, 원격 프로그램을 통해 외부 디바이스와 연동하여 사용자 입력에 따른 제어 신호를 수신할 수 있고, 다른 예를 들면, 유선 또는 무선의 통신 모듈(예: NFC 등)을 포함하여 원격 프로그램이 설치된 다른 컴퓨팅 장치와 통신 포트를 통해 통신할 수 있다.
그러나, 도 1 내지 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 도로조명용 등기구(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들면, 도로조명용 등기구(100)는 메모리(미도시), RTC(Real Time Clock) 모듈(미도시) 등을 더 포함할 수 있다. 또는 다른 실시 예에 따를 경우, 도 1 내지 도 2에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있다.
또한, 일 실시 예에서, 도로조명용 등기구(100)의 구성 요소들 중 일부는 나머지와 물리적으로 분리될 수 있는 독립 장치로 구현될 수 있고, 예를 들면, LED 패키지(110)는 도로조명용 등기구(100)의 일단에 장착될 수 있는 독립형 모듈로 구현되고, 프로세서(120)를 포함하는 나머지 구성 요소들은 상술한 일련의 동작들을 실행하는 프로그램이 설치된 정전류형 LED 드라이버(driver)로 통합 구현될 수 있다.
본 개시는 LED Package에서 측정된 온도(TS)에 따른 광속유지율(L%) 감소를 추적 보상하는 LED driver 및 이를 포함하는 도로조명용 LED 등기구를 제공할 수 있으며, 도로조명용 등기구(100)는 LED driver 및 도로조명용 LED 등기구를 포함할 수 있다.
상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 도로조명용 등기구
110: LED 패키지 120: 프로세서
130: 제 1 전원부 140: 제 2 전원부
150: 통신부

Claims (7)

  1. 복수의 LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 LED 패키지; 및
    상기 LED 패키지에 대한 복수의 기준 온도 각각에서 초기 광속에 대한 사용 시간에서의 광속의 비를 나타내는 복수의 광속 유지율 및 상기 복수의 광속 유지율에 대응하는 복수의 광속 유지시간에 대한 정보를 획득하고,
    상기 복수의 기준 온도 중 상기 LED 패키지의 측정 온도보다 크거나 같은 하나의 기준 온도를 보상 온도로 결정하고,
    상기 보상 온도에서의 상기 복수의 광속 유지율 및 상기 복수의 광속 유지시간에 기초하여 상기 LED 패키지의 사용 시간에 따라 상기 LED 패키지에 인가되는 전력을 갱신하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는
    기설정 온도 간격으로 구분되는 상기 복수의 기준 온도 중 상기 측정 온도보다 크면서 상기 측정 온도에 가장 근접한 값을 상기 보상 온도로 결정하고,
    상기 보상 온도에서의 상기 복수의 광속 유지율 각각을 기설정 비율 상향시키기 위한 복수의 전류값을 결정하고,
    상기 LED 패키지의 사용 시간이 상기 보상 온도에서의 상기 복수의 광속 유지시간과 각각 일치할 때 상기 LED 패키지에 상기 복수의 전류값이 각각 공급되도록 상기 LED 패키지에 인가되는 전류값을 선형적으로 증가시키는, 도로조명용 등기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 광속 유지율에 대해 기설정된 보상 횟수를 나타내는 보상 단위수, 상기 기설정 비율 및 상기 LED 패키지의 정격 전류값에 기초하여, 상기 LED 패키지의 사용 시간이 0일 때 상기 LED 패키지에 인가되는 초기 전류값을 결정하는, 도로조명용 등기구.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 LED 패키지의 사용 시간, 상기 보상 단위수 및 상기 기설정 비율의 순서로 높은 우선 순위에 기초하여 LED 패키지에 인가되는 전류값을 선형적으로 증가시키는, 도로조명용 등기구.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 LED 패키지의 출력 휘도는
    상기 LED 패키지에 인가되는 전류값이 선형적으로 증가됨에 따라 상기 LED 패키지가 사용되는 동안 기설정 기준 휘도를 유지하는, 도로조명용 등기구.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 LED 패키지의 사용 시간이 0일 때 상기 LED 패키지에 인가되는 초기 전류값은 상기 LED 패키지의 정격 전류값의 80% 이하이고,
    상기 LED 패키지의 사용 시간이 제 1 광속 유지 시간일 때 상기 LED 패키지에 인가되는 제 1 전류값은 상기 초기 전류값보다 상기 정격 전류값의 5% 이상 큰, 도로조명용 등기구.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 패키지의 종류는
    기설정된 램프 광속 유지계수, 램프 수명계수 및 조명기구 유지계수에 따라 산출되는 보수율(Maintenance Factor)에 기초하여 결정되고,
    상기 램프 광속 유지계수는 0.8 이하이고,
    상기 보수율은 0.6 이상 0.8 미만인, 도로조명용 등기구.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 LED 패키지의 일 평균 사용 시간에 기초하여 상기 복수의 광속 유지시간을 갱신하는, 도로조명용 등기구.
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