KR102545090B1 - 조경용 장거리 능동형 led 제어신호 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조경용 장거리 LED 제어신호의 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 LED 설치에 따른 LED 제어신호의 감쇠와 노이즈 유입으로 인한 오동작을 방지하기 위하여 주변 환경에 따른 LED 제어신호의 상태에 따라 노이즈를 제거하고 증폭하여 재생한 제어신호를 필요에 따라 공급함으로써, 안정된 LED 제어신호를 유지할 수 있는, 조경용 장거리 LED 제어신호의 처리장치에 관한 것이다.

Description

조경용 장거리 능동형 LED 제어신호 처리장치{Long-distance active LED control signal processing device for landscape lighting}

본 발명은 조경용 장거리 LED 제어신호의 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단일 통신선로를 상용하며, 복수의 LED가 구비되는 조명설비에서의 주변 환경에 따른 LED 제어신호의 상태에 따라 노이즈를 제거하고 증폭하여 재생한 제어신호를 필요에 따라 공급함으로써, 안정된 LED 제어신호를 유지할 수 있는, 조경용 장거리 LED 제어신호의 처리장치에 관한 것이다.

도시의 가로등과 같은 조경용 LED 제어 통신은 통상적으로 단일 통신선로를 사용하며, 설치지역에 따라 통신 거리가 수백 미터에 달하게 된다.

이러한 단일 통신 선로를 사용하여, 광장, 체육관, 거대 집합건물 등의 넓은 지역에 조경용 LED를 설치하여 초기 LED로부터 시작하여 마지막 LED까지 각각의 LED 제어선호를 효율적으로 제어하기 위해서는 각 LED를 구동하는 수십, 수백 개의 LED 드라이브 간에 통신선 연결이 필요하다. 이 통신선을 따라 전송되는 신호는 선로 및 LED 드라이버를 거치는 동안 손실이 발생하여 약해지고, 외부의 노이즈 영향을 받게 되며, 이러한 신호가 그대로 개별 LED 드라이브에 전달되는 경우 오작동이 발생할 수 있으며, 이를 예방하기 위하여 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 선로의 일정 구간에 임의로 증폭기를 설치하는 것이 일반적이다.

그러나, 상기 도 1에서와 같은 증폭기는 장거리 LED 시스템을 유지하기 위한 불가피한 구성요소이지만 그 설치에 있어서 많은 어려움을 가져오게 되는 바, 만약 증폭기의 간격이 지나치게 멀어지면 신호 감쇠 및 노이즈로 인하여 기기의 오작동을 일으킬 수 있고, 너무 촘촘히 설치하면 증폭기로 인한 시간지연에 영향을 받아서 동영상과 같은 움직임이 빠른 영상표현에는 오류를 일으킬 수 있으며, 또한 비용적 측면에서도 불리한 단점을 가질 수 있다. 게다가 LED 드라이버의 설치 간격과 거리 및 설치 현장에 따라 증폭기의 설치 구성이 달라질 수 있으며, 만약에 최초 설치한 환경이 유지되지 않고 주변 환경이 변경되는 경우 그에 맞춰 증폭기의 위치와 개수를 변경 설치해야 한다. 그 과정에서 기존 설치된 LED 시스템을 해체하여야 하는 불편함을 수반하게 된다.

관련 종래 기술로서 한국 공개특허공보 제10-2009-0074596호(09. 07. 07. 공개)는 DMX512 프로토콜 환경에서의 조명제어시스템 및조명제어방법에 관하여 개시하고 있으나, 장거리 신호 전송에 따른 신호 열화에 대한 대책이 존재하지 않으므로 가로등과 같은 장거리 시스템에 적용하는 경우 별도의 증폭기가 구비되어야 할 것으로 예상된다.

한편 한국 등록특허공보 제10-2356150호(22. 02. 08. 공고)는 인터넷을 사용한 경관조명 제어시스템에 관하여 개시하고 있으나, 무선통신은 일시적으로 설치되는 조명시스템에 적합할 수 있으나, 기존의 유선 경관조명 시스템에 적용하기에는 과도한 비용이 들 수 있으며, 장거리 조명 시스템인 경우에는 무선통신을 위한 증폭기가 필요할 것으로 예상된다.

따라서, 이러한 문제점을 개선함과 동시에, 조경용 장거리 LED 제어신호의 처리장치에 있어, LED 설치장소와 환경에 관계없이 안정된 LED 제어신호를 제공할 수 있도록 하는 LED 제어신호 처리장치의 개발의 필요성이 지속적으로 요구되고 있다.

한국 공개특허공보 제10-2009-0074596호(09. 07. 07. 공개) 한국 등록특허공보 제10-2356150호(2022. 02. 08. 공고)

본 발명의 목적은 조경용 장거리 LED 제어신호의 처리장치에 있어, LED 설치장소와 환경에 관계없이 안정된 LED 제어신호를 제공할 수 있으며, 특히, 주변 환경이 변경되더라도 안정된 LED 제어신호를 제공할 수 있도록 하는 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 LED 제어신호로부터 제어신호의 세기를 측정하는 신호세기 검출부(200); 상기 LED 제어신호로부터 노이즈의 상태를 측정하는 노이즈 검출부(300); 상기 신호세기 검출부에서 측정된 신호세기 측정값과 노이즈 검출부로부터 검출된 노이즈 상태 측정값을 수신받아 미리 설정된 신호세기값보다 신호세기가 약하거나, 또는 미리 설정된 노이즈 상태보다 검출된 노이즈 상태가 열악한 경우에 해당하면 재생신호생성명령을 발생시켜 하기 재생신호생성기로 전달하고, 미리 설정된 신호세기값보다 신호세기측정값이 약하지 않으면서 또한 미리 설정된 노이즈 상태보다 노이즈 상태가 열악하지 않은 경우에는 상기 LED 제어신호를 그대로 LED 드라이버로 전송하도록 하기 선택스위치를 제어하는 신호제어기(400); 상기 신호제어기(400)로부터 재생신호생성명령을 받는 경우, 상기 LED 제어신호내의 노이즈를 제거하거나 또는 신호세기를 증폭하여 LED 제어 재생신호를 생성하여 하기 선택스위치로 출력하는 재생신호 생성기(500); 및 상기 신호제어기로부터 상기 LED 제어신호를 그대로 LED 드라이버로 전송하도록 스위치를 절환 또는 유지;하거나, 또는 상기 재생신호생성기(500)로부터 생성된 LED 제어 재생신호를 LED 드라이버로 전송하도록 스위치를 절환 또는 유지;하도록 상호 전환할 수 있는 선택스위치(140);를 포함하는, 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치를 제공한다.

일 실시예로서, 상기 신호세기 검출부(200)는 LED 제어신호로부터 신호부분을 분리하는 신호 분리기(220) 및 상기 LED 제어신호의 세기를 측정하는 신호세기 측정부(230)을 포함할 수 있다.

일 실시예로서, 상기 노이즈 검출부(300)는 LED 제어신호로부터 노이즈부분을 분리하는 노이즈 분리기(320); 평균 노이즈보다 훨씬 큰 단발성, 또는 간헐성 노이즈를 검출하는 과도 펄스 노이즈 도출부; 및 신호의 프레임당 평균 노이즈 크기를 계산하는노이즈 평균값 도출부;를 포함할 수 있다.

일 실시예로서, 상기 신호 제어기(400)는 상기 노이즈 검출부내 과도 펄스 노이즈 도출부에서 검출된 노이즈를 수신하여, 상기 과도 펄스 노이즈가 일회성이 아닌, LED 오동작을 일으킬 수 있을 정도로 빈도가 높은 경우 과도 펄스 노이즈의 제거레벨과 증폭도 데이터를 발신하는 과도 펄스 판단부(410); 상기 노이즈 평균값 도출부에서 계산된 평균 노이즈 크기 정보를 수신하여, 노이즈가 소정의 수치보다 큰 경우 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터를 발신하는 노이즈 평균 판단부(420); 상기 신호세기 측정부에서 측정된 신호의 세기값을 수신하여, 상기 신호의 세기가 미리 설정된 수치보다 작은 경우 신호세기 재생신호를 발신하는 신호세기 판단부(430); 및 상기 과도 펄스 판단부, 노이즈 평균 판단부, 신호세기 판단부와 연결되어 있으며, 상기 판단부들 중 어느 하나 이상에서 신호세기 재생신호, 노이즈 제거레벨 또는 증폭도 데이터를 받은 경우 재생신호생성명령 및 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터를 재생신호 생성기(500)로 발신하는 신호제어부(440);를 포함할 수 있다.

일 실시예로서, 상기 재생신호 생성기(500)는 상기 LED 제어신호를 수신하여 상기 신호제어기(400)로부터 전달받은 노이즈 제거레벨 또는 증폭도 데이터에 따라 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부; 상기 노이즈 제거부에서 노이즈를 제거하면서 감쇠된 신호의 크기에 따라 증폭도를 달리하여 양호한 신호세기가 되도록 증폭하는 증폭기; 및 상기 신호제어기(400)로부터 수신받은 재생신호생성명령 및 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터에 따라 재생신호를 생성하기 위해 상기 노이즈 제거부와 증폭기를 제어하는 신호재생 제어부;를 포함할 수 있고, 이 경우에, 재생신호생성기(500)는 노이즈 제거부, 증폭기 및 이들을 제어하는 신호재생 제어부로 구성된 모듈이 복수 개 구비되며, 상기 복수의 모듈은 각각 서로 직렬로 연결됨으로써, 이전 모듈에서 일정 레벨 이하의 노이즈를 제거하고 증폭한 후, 직렬로 연결된 후단의 모듈에서는 이전 모듈에서 제거하지 못한 노이즈 성분을 제거한 후 증폭하도록 할 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 조경용 LED 제어신호 처리장치; 및 LED 드라이버; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조경용 장거리 LED 제어장치를 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 조경용 장거리 LED 신호 제어장치를 복수 개의 LED 드라이버의 각각의 전단에 구비하여, LED 드라이버에 LED 제어신호를 송신하는 것을 특징으로 하는, 조경용 장거리 LED 제어신호의 처리 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치는 구동하고자 하는 LED 드라이버로 LED 제어신호가 입력되기 전에 상기 LED 제어신호를 미리 검사하여, 미리 설정된 신호값과 비교를 통해 양호한 LED 제어신호는 곧바로 통과시키고, 문제가 있거나 신호값이 약화된 LED 제어신호는 재생신호를 발생시켜 새롭게 LED 드라이버로 전송하도록 함으로써, 전체 LED 시스템에 걸쳐 안정된 LED 제어신호를 전송할 수 있는 장점을 가진다.

또한 본 발명에 따른 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치는, 주변 환경의 변화로 인해 기존의 양호한 신호가 변경되어 열화, 또는 불량한 신호가 발생되는 경우에도 이를 미리 설정된 값과 비교하여 LED 제어신호를 그대로 사용하도록 통과시키거나 또는 이를 재생시킬지 여부를 자유롭게 제어할 수 있으므로 주변 환경변화에 능동적으로 대처할 수 있으며, 기존 시스템에 따른 주변 환경의 변화에 따라 임의로 증폭기를 설치, 또는 재설치 해야 하는 시간적, 경제적 낭비를 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 따른 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치는, 신호가 양호한 구간에서는 전단의 LED 제어신호를 미리 예정된 신호값과 비교하여 이를 그대로 통과시켜, 후단의 LED 드라이버까지 전송할 수 있으므로 재생신호 생성 및 출력으로 인한 시간지연을 최소화할 수 있다.

도 1은 단일 통신선을 이용하며, 복수 개의 LED 드라이버 및 증폭기를 포함하는 종래의 LED 제어시스템의 신호처리 방식을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 제어신호 처리장치의 구성요소 및 각 구성요소에 따른 동작 방식을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 제어신호 처리장치가 포함하는 LED 재생신호 생성기의 구성요소를 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

또한, 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 발명에서 “연결된다” 또는 “연결되어 있다” 등의 용어는 발명에 기재된 구성 요소들이 서로 직접적으로 연결되어 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것뿐만 아니라, 연결된 구성 요소들의 사이에 다른 구성요소가 부가되어 있는 경우를 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

본 명세서 전체에서, ‘열화된 신호’ 또는 ‘신호가 열화되었다’라 함은 LED 제어신호의 LED 제어신호의 세기가 소정의 수치보다 약하거나, 및/또는 노이즈의 크기가 소정의 크기보다 커서 LED 드라이버에 오작동을 일으킬 염려가 있는 상태의 신호를 의미한다.

또한 본 명세서 전체에서 ‘양호한 신호’라 함은 미리 설정된 신호세기 값보다 신호세기측정값이 약하지 않으면서 또한 신호대비 노이즈 수치가 미리 설정된 수치보다 낮으며, 설령 과도 펄스 노이즈가 포함되더라도 그 빈도가 단발적, 일시적이어서 LED 드라이버의 오작동이 일어나지 않을 것으로 기대되는 상태의 신호를 의미한다.

본 명세서 전체에서, ‘재생신호’라 함은 상기 열화된 신호의 노이즈를 제거한 후 증폭하여 재생(再生, regenerated)한 신호로서 LED 드라이버를 문제없이 구동하기에 충분하고 양호한 신호를 의미한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 LED 제어신호로부터 제어신호의 세기를 측정하는 신호세기 검출부(200); 상기 LED 제어신호로부터 노이즈의 상태를 검출하는 노이즈 검출부(300); 상기 신호세기 검출부에서 측정된 측정값과 노이즈 검출부로부터 검출된 노이즈 상태값을 수신받아 상기 LED 제어신호의 세기가 미리 설정된 신호 값보다 약하거나, 또는 미리 설정된 노이즈 상태보다 검출된 노이즈 상태가 열악한 경우에 해당하면 재생신호생성명령을 발생시켜 하기 재생신호생성기로 전달하고, 미리 설정된 신호세기값보다 신호세기측정값이 약하지 않으면서 또한 미리 설정된 노이즈 상태보다 노이즈 상태가 열악하지 않은 경우에는 상기 LED 제어신호를 그대로 LED 드라이버로 전송하도록 하기 선택스위치를 제어하는 신호제어기(400); 상기 신호제어기(400)로부터 재생신호생성명령을 받는 경우, 상기 LED 제어신호내의 노이즈를 제거하거나 또는 신호세기를 증폭하여 LED 제어 재생신호를 생성하여 하기 선택스위치로 출력하는 재생신호 생성기(500); 및 상기 신호제어기로부터 상기 LED 제어신호를 그대로 LED 드라이버로 전송하도록 스위치를 절환 또는 유지;하거나, 또는 상기 재생신호생성기(500)로부터 생성된 LED 제어 재생신호를 LED 드라이버로 전송하도록 스위치를 절환 또는 유지;하도록 상호 전환할 수 있는 선택스위치(140);를 포함하는, 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치를 개시한다.

본 발명에서 상기 LED 제어신호는 LED 시스템의 제어가 가능한 다양한 체계를 사용할 수 있으나, 예시적으로 DMX512 체계를 사용할 수 있다.

상기 DMX512 체계는 디지털 조명제어 통신 네트워크에 대한 표준으로서 모든 조명과 부수장비가 사용하며, 대부분의 장비가 DMX 512를 지원할 수 있는 체계이다.

또한 상기 LED 제어신호의 전송모드는 단일 종단 신호(Single-ended Signal) 또는 쌍 종단 신호(Double-ended Signal)를 사용할 수 있으며, 쌍 종단 신호 모드를 사용하는 경우 차동모드 신호(Differential-mode Signal)를 사용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 제어신호 처리장치의 구성요소 및 각 구성요소에 따른 동작 방식을 개략적으로 도시한 그림으로, 상기 도 2에 따른 실시예의 경우에는 차동모드 신호를 사용하고 있으며, 이하 차동모드 신호의 사용을 전제로 하여 발명을 설명하나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하, 도 2 및 도 3에 따라 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치(100)의 개략적인 구성 및 연결관계는 도 2에 예시적으로 도시되어 있다. 도 2에 따르면 본 발명에 따른 조경용 장거리 LED 제어신호 처리 장치(100)의 주된 구성요소로서, 이는 신호세기 검출부(200), 노이즈 검출부(300), 신호제어기(400), 재생신호 생성기(500), 재생신호 선택부(130), 및 선택스위치(140)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 LED 제어신호 처리 장치(100)는 LED 제어신호가 쌍 종단 신호(Double-ended Signal)인 경우, 선택적으로, 차동연산 증폭기(110)를 추가로 포함할 수 있으며, 그 외 다른방식의 LED 제어신호인 경우에는 LED의 제어신호의 종류에 따라서 상기 차동연산 증폭기(110)가 구비되지 않을 수도 있다.

여기서, 상기 차동연산 증폭기(110)는 LED 제어신호가 쌍 종단 신호(Double-ended Signal)로서 전송되는 경우, 이를 조경용 장거리 LED 제어 신호 처리장치(100)에서 사용할 수 있도록 합산시키는 것으로서, 상기 차동연산 증폭기(110)로부터 제어신호가 연산되어 상기 신호세기 검출부(200), 노이즈 검출부(300), 신호제어기(400), 재생신호 생성기(500), 재생신호 선택부(130), 및 선택스위치(140) 등에서 통신되게 된다.

본 발명에 따른 상기 신호세기 검출부(200)는 LED 제어신호로부터 제어신호의 세기를 측정하는 역할을 하며, 상기 노이즈 검출부(300)는 상기 LED 제어신호로부터 노이즈의 상태를 측정하는 역할을 한다.

즉, 상기 신호세기 검출부(200) 및 노이즈 검출부(300)는 LED 제어신호가 쌍 종단 신호(Double-ended Signal)로서 전송되는 경우, 상기 차동연산 증폭기(110)로부터 연산된 LED 제어신호를 수신받아 LED 제어신호가 양호한지 여부를 조사하게 된다.

이때, 상기 신호세기 검출부(200) 및 노이즈 검출부(300)는 병렬로 구성되어 상기 연산된 LED 제어신호를 수신할 수 있으며, 서로 독립적으로 동작할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 신호세기 검출부(200)는 LED 제어신호로부터 신호부분을 분리하는 신호 분리기(220) 및 상기 LED 제어신호의 세기를 측정하는 신호세기 측정부(230)을 포함할 수 있고, 이에 선택적으로 로우패스필터(이하 LPF, 210)를 추가적으로 포함할 수 있으며, 상기 연산된 LED 제어신호중 노이즈를 제외한 신호부분을 분리하여 신호세기를 측정한 결과를 후술되는 신호 제어기(400)로 출력하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 차동연산 증폭기(110)의 출력신호는 상기 신호세기 검출부(200)가 LPF(210)를 포함하는 경우에, 상기 LPF(210)의 입력신호로 연결될 수 있으며, 입력받은 LED 제어신호로부터 높은 주파수의 노이즈 성분을 제거한 LED 제어신호만을 통과시켜 신호 분리기(220) 및 신호세기 측정부(230)로 출력될 수 있다.

상기 LPF(210)의 출력신호는 신호세기 검출부(200)내 신호 분리기(220)의 입력신호로 연결되어 있으며, 상기 LPF를 통과한 신호의 데이터 성분의 상승과 하강시의 펄스(미분 성분)기간을 후술하는 노이즈 검출부내 노이즈 분리기(320)로 출력할 수 있다.

또한, 상기 LPF의 출력신호는 신호세기 측정부(230)의 입력신호로 연결될 수 있으며, 상기 LPF를 통과한 신호의 크기를 측정하여 후술할 신호제어기(400)의 신호세기 판단부(430)로 출력될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 노이즈 검출부(300)는 LED 제어신호로부터 노이즈부분을 분리하는 노이즈 분리기(320); 평균 노이즈보다 훨씬 큰 단발성, 또는 간헐성 노이즈를 검출하는 과도 펄스 노이즈 도출부(330); 및 신호의 프레임당 평균 노이즈 크기를 계산하는 노이즈 평균값 도출부(340);를 포함할 수 있고, 선택적으로 상기 노이즈 분리기(320)의 전단에 하이패스필터(이하 HPF, 310)를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 차동연산 증폭기(110)를 거쳐 연산된 LED 제어신호로부터 노이즈 성분을 분리하고 측정하여 그 결과를 신호 제어기(400)로 출력될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 차동연산 증폭기(110)의 출력신호는 상기 노이즈 검출부(300)가 HPF(310)를 포함하는 경우에, 상기 노이즈 검출부(300)내 HPF(310)의 입력신호와 연결될 수 있으며, 입력받은 LED 제어신호로부터 높은 주파수 성분만을 통과시켜 노이즈 분리기(320)로 출력할 수 있다.

또한, 상기 HPF(310)의 출력신호는 노이즈 분리기(320)의 입력부와 연결될 수 있으며, 상기 HPF(310)로부터 출력된 높은 주파수 성분 중에서 노이즈를 분리한 후 과도 펄스 노이즈 도출부(330)와 노이즈 평균값 도출부(340)로 출력할 수 있다.

또한, 상기 노이즈 분리기(320)는 신호세기 검출부(200), 보다 상세하게는 신호세기 검출부(200)내 신호 분리기(220)와도 연결되어 이의 출력신호를 수신할 수 있으며, 신호분리기(220)로부터 송출받은 펄스기간과 상기 높은 주파수 성분을 조합하여 순수 노이즈 성분만을 분리하여 과도 펄스 노이즈 도출부(330)와 노이즈 평균값 도출부(340)로 출력할 수 있다.

즉, 상기 노이즈 검출부(300)내 노이즈 분리기(320)는 상기 신호세기 검출부(200)와 연결되어 있어, 상기 신호분리기(300)에서 분리된 신호 펄스와, 상기 HPF로부터 입력된 신호를 혼합하여 노이즈 신호만을 추출하게 된다.

여기서, 상기 노이즈 검출부(300)내 노이즈 분리기(320)의 출력신호는 과도펄스 노이즈 도출부(330)로 입력되도록 연결될 수 있으며, 상기 순수 노이즈 성분 중 일반(평균) 노이즈보다 훨씬 큰 단발성, 간헐성의 노이즈인 과도펄스 노이즈 성분을 검출하여 후술할 신호 제어기(400)의 과도 펄스 판단부(410)에 전달할 수 있다.

또한, 상기 노이즈 검출부(300)내 노이즈 분리기(320)의 출력신호는 노이즈 평균값 도출부(340)로 입력되도록 연결될 수 있으며, 상기 순수 노이즈 성분의 신호의 프레임 당 평균 노이즈 크기를 계산하여 후술할 신호 제어기(400)의 노이즈 평균 판단부(420)에 전달할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따르면 상기 신호 제어기(400)는 상기 신호세기 검출부(200)에서 측정된 신호세기 측정값과 노이즈 검출부(300)로부터 검출된 노이즈 상태 측정값을 수신받아 미리 설정된 신호세기값보다 신호세기가 약하거나, 또는 미리 설정된 노이즈 상태보다 검출된 노이즈 상태가 열악한 경우에 해당하면 재생신호생성명령을 발생시켜 후술될 재생신호생성기(500)로 전달하고, 미리 설정된 신호세기값보다 신호세기측정값이 약하지 않으면서 또한 미리 설정된 노이즈 상태보다 노이즈 상태가 열악하지 않은 경우에는 상기 LED 제어신호를 그대로 LED 드라이버로 전송하도록 후술될 선택스위치(140)를 제어할 수 있다.

이를 위해 상기 신호 제어기(400)는 과도 펄스 판단부(410), 노이즈 평균 판단부(420), 신호세기 판단부(430), 및 신호 제어부(440)를 포함하며, 재생신호의 생성 및 신호 절환 여부를 판단하여 후술할 재생신호생성기(500), 재생신호 선택부(130) 및 선택스위치(140)를 제어할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 과도 펄스 판단부(410)는 상기 노이즈 검출부내 과도 펄스 노이즈 도출부에서 검출된 노이즈를 수신하여, 상기 과도 펄스 노이즈가 일회성이 아닌, LED 오동작을 일으킬 수 있을 정도로 빈도가 높은 경우 과도 펄스 노이즈의 제거레벨과 증폭도 데이터를 발신하는 역할을 하며, 상기 노이즈 평균 판단부(420)는 상기 노이즈 평균값 도출부에서 계산된 평균 노이즈 크기 정보를 수신하여, 노이즈가 소정의 수치보다 큰 경우 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터를 발신하는 역할을 하며, 상기 신호세기 판단부(430)는 신호세기 측정부에서 측정된 신호의 세기값을 수신하여, 상기 신호의 세기가 미리 설정된 수치보다 작은 경우 신호세기 재생신호를 발신하는 역할을 하며, 상기 신호 제어부(440)는 상기 과도 펄스 판단부, 노이즈 평균 판단부, 신호세기 판단부와 연결되어 있으며, 상기 판단부들 중 어느 하나 이상에서 신호세기 재생신호, 노이즈 제거레벨 또는 증폭도 데이터를 받은 경우 재생신호생성명령 및 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터를 재생신호 생성기(500)로 발신하는 역할을 하게 된다.

여기서, 상기 노이즈 검출부(300)의 과도 펄스 노이즈 도출부(330)의 출력신호는 신호 제어기(400)내 과도 펄스 판단부(410)의 입력신호로 연결되며, 입력된 과도 펄스 노이즈 성분이 일회성의 과도 펄스 노이즈로 판단되는 경우는 무시하고, 미리 설정된 값과 비교하여 과도 펄스 노이즈가 채널 또는 프레임기간 동안에 LED 드라이버에서 오동작을 일으킬 수 있을 정도로 발생 빈도가 많다고 판단되면 과도 펄스 노이즈의 제거 레벨과 증폭도 테이터를 신호 제어부(440)에 출력할 수 있다.

또한, 상기 노이즈 검출부(300)의 노이즈 평균값 도출부(340)의 출력신호는 상기 신호 제어기(400)내 노이즈 평균 판단부(420)의 입력신호로 연결될 수 있으며, 입력 받은 신호의 프레임 당 평균 노이즈 크기 값을 수신하여, 노이즈가 미리 정해진 수치보다 크다고 판단한 경우 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터를 신호 제어부(440)에 전달할 수 있다.

또한, 상기 신호세기 검출부(200)내 측정부(230)의 출력신호는 상기 신호 제어기(400)내 신호세기 판단부(430)의 입력신호로 연결될 수 있으며, 입력된 신호의 크기 값을 수신할 수 있고, 신호의 크기가 미리 설정된 수치보다 작다고 판단되면 데이터를 신호 제어부(440)에 전달할 수 있다.

또한, 상기 신호 제어기(400)내 과도 펄스 판단부(410), 노이즈 평균 판단부(420), 및 신호세기 판단부(430)의 각각의 출력신호는 신호 제어기(400)내 상기 신호제어부(440)로 입력되도록 연결됨으로써, 상기 과도 펄스 판단부(410), 노이즈 평균 판단부(420), 및 신호세기 판단부(430)로부터 신호레벨, 노이즈 제거레벨, 또는 증폭도 데이터 등의 신호가 신호제어부에 수신될 수 있고, 이를 종합하여 상기 신호제어부(440)가 후술할 재생신호 생성기(500) 및 재생신호 선택부(130)로 재생신호생성명령을 출력할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 상기 재생신호 생성기(500)는 상기 신호제어기(400)로부터 재생신호생성명령을 받는 경우, 상기 LED 제어신호내의 노이즈를 제거하거나 또는 신호세기를 증폭하여 LED 제어 재생신호를 생성하여 후술될 선택스위치(140)로 출력하게 되며, 이를 위해서 상기 재생신호 생성기(500)는 노이즈 제거부(510), 증폭기(520), 신호재생 제어부(530), 및 차동신호 변환기(540)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 재생신호 생성기(500)는 바람직하게는 상기 LED 제어신호내의 노이즈를 제거하고 또한 신호세기를 증폭하여 양호한 재생신호를 생성하며, 상기 노이즈가 제거된 재생신호를 재생신호 생성기(500)에서 만들 수 있는 최대 크기로 증폭하여 출력함으로서 후단에서 신호세기가 약하여 재생신호가 자주 생성되는 경우를 방지할 수 있도록 한다.

즉, 상기 재생신호 생성기(500)는 신호제어기(400)로부터 재생신호생성명령을 받는 경우, 재생신호생성명령을 수신하고, 이에 따라 LED 제어 재생신호를 생성하여 출력하는 기능을 하게 된다.

여기서, 상기 노이즈 제거부(510)는 상기 LED 제어신호를 수신하여 상기 신호제어기(400)로부터 전달받은 노이즈 제거레벨 또는 증폭도 데이터에 따라 노이즈를 제거하는 역할을 하며, 상기 증폭기(520)는 상기 노이즈 제거부에서 노이즈를 제거하면서 감쇠된 신호의 크기에 따라 증폭도를 달리하여 양호한 신호세기가 되도록 증폭하는 역할을 하고, 상기 신호재생 제어부(530)는 상기 신호제어기(400)로부터 수신받은 재생신호생성명령 및 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터에 따라 재생신호를 생성하기 위해 상기 노이즈 제거부와 증폭기를 제어하는 역할을 한다.

이때, 상기 재생신호 생성기는 상기 신호세기 검출부 및 노이즈 검출부와 병렬로 구성되어 상기 LED 제어신호를 직접 수신받을 수 있고, 상기 신호세기 측정값과 노이즈 검출부로부터 검출된 노이즈 상태 측정값을 수신받아 미리 설정된 신호세기값보다 신호세기가 약하거나, 또는 미리 설정된 노이즈 상태값보다 노이즈 상태가 열악한 경우에 해당하여 재생신호생성명령을 발생시켜 하기 재생신호생성기로 전달된 경우에 상기 신호세기 검출부 및 노이즈 검출부와 별도로 직접 수신받은 LED 제어신호를 노이즈를 제거하거나 또는 신호세기를 증폭함으로써 양호한 LED 제어신호를 생성할 수 있다.

본 발명에서 상기 신호제어기(400)내 신호제어부(440)의 출력신호는 상기 재생신호 생성기(500)내 신호재생 제어부(530)의 입력신호로 연결될 수 있으며, 이때, 신호 제어부(440)가 재생신호생성명령을 생성하는 경우에 신호재생 제어부(530)는 이를 수신하여 상기 재생신호생성명령에 포함된 노이즈 제거레벨 데이터를 재생신호 생성기(500)내 노이즈 제거부(510)에, 신호레벨 및 증폭도 데이터를 재생신호 생성기(500)내 증폭기(520)에 출력할 수 있다.

또한 상기 증폭기(520) 출력은 신호재생 제어부(530)에 별도로 입력되도록 연결될 수 있으며, 이를 통해 증폭기(520)로부터 증폭된 신호를 수신하여 증폭도가 충분한지 여부를 피드백 받아 판단하여, 만일 증폭신호가 충분한 출력을 가지지 않는다고 판단되는 경우 증폭도 데이터를 높인 후 증폭기(520)에 다시 출력하여 재생신호가 충분한 출력을 가지도록 유도할 수 있다.

또한, 상기 차동연산 증폭기(110)의 출력신호는 신호세기 검출부 및 노이즈 검출부와는 병렬로 재생신호 생성기(500)내 노이즈 제거부(510)로 입력되어, 상기 연산된 LED제어 신호를 직접 수신할 수 있으며, 상기 신호재생 제어부(530)로부터 입력된 노이즈 제거 레벨에 따라 상기 차동연산 증폭기(110)로부터 연산된 LED 제어신호에서 LOW 레벨 구간과 HIGH 레벨 구간의 노이즈를 제거하여 증폭기(520)로 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 상기 도 2에 따른 실시예로서, 상기 차동연산 증폭기(110)와 노이즈 제거부(510)의 사이에는 선택적으로 버퍼(120)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 재생신호 생성기(500)내 노이즈 제거부(510)의 출력신호는 증폭기(520)에 입력신호로 연결될 수 있으며, 신호재생 제어부(530)로부터 전달된 증폭도에 따라 상기 노이즈가 제거된 LED 제어신호를 증폭한 증폭신호를 차동신호 변환기(540)로 출력하며, 또한, 앞서 상술한 바와 같이 증폭기(520)로부터 증폭된 신호를 수신하여 증폭도가 충분한지 여부를 피드백받기 위해, 이를 신호재생 제어부(530)로 전달할 수 있다.

즉, 상기 재생신호 생성기(500)내 증폭기(520)의 출력신호는 차동신호 변환기(540)로 입력되어, 증폭된 신호가 다시 차동신호로 전환되게 되며, 상기 차동신호 변환기(540)는 LED 드라이버에 사용되는 LED 제어신호가 단일 종단 신호인 경우 등과 같이 차동신호로 전환할 필요가 없는 경우에는 구비되지 않을 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 재생신호생성기(500)는 노이즈 제거부, 증폭기 및 이들을 제어하는 신호재생 제어부로 구성된 모듈이 복수 개 구비되며, 상기 복수의 모듈은 각각 서로 직렬로 연결됨으로써, 이전 모듈에서 일정 레벨 이하의 노이즈를 제거하고 증폭한 후, 직렬로 연결된 후단의 모듈에서는 이전 모듈에서 제거하지 못한 노이즈 성분을 제거한 후 증폭하도록 구성될 수 있다.

도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 노이즈 제거부(510), 증폭기(520), 및 신호재생 제어부(530)를 포함하는 재생신호 생성 모듈(도 3내 1차 재생부, 2차 재생부)을 복수 개 포함하는 구성을 개략적으로 도시하였다.

이를 상세히 살펴보면,. 상기 복수 개의 재생신호 생성 모듈(1차 재생부, 2차 재생부)은 입력된 신호 중에 일정 레벨이하의 노이즈를 제거하는 1차 노이즈제거기(551)와 1차 노이즈를 제거한 신호를 일정 크기로 증폭하는 1차 증폭기(552) 및 1차 노이즈제거기(551)와 1차 증폭기(552)를 제어하는 1차 신호재생 제어부(553)를 포함하는 1차 재생부(550); 및 상기 1차 노이즈 제거기(551)에서 제거되지 못한 큰 노이즈 성분을 제거하는 2차 노이즈 제거기(561)와 2차 노이즈까지 제거한 양호한 신호를 충분한 크기로 증폭하는 역할을 담당하는 2차 증폭기(562) 및 2차 노이즈제거기(561)와 2차 증폭기(562)를 제어하는 2차 신호재생 제어부(563)를 포함하는 2차 재생부(560)를 포함할 수 있다.

상기와 같이 복수 개의 재생신호 생성 모듈을 구성하는 경우 노이즈가 많은 지역에서 유입될 수 있는 큰 노이즈와, 과도 펄스 노이즈를 보다 효율적으로 제거하여 안정된 재생신호를 만들 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 선택스위치(140)는 상기 신호제어기(400)로부터 LED 제어신호를 그대로 LED 드라이버로 전송하도록 스위치를 절환 또는 유지;하거나, 또는 상기 재생신호생성기(500)로부터 생성된 LED 제어 재생신호를 LED 드라이버로 전송하도록 스위치를 절환 또는 유지;하도록 상호 전환할 수 있는 스위치에 해당하며, 도 2에서는 LED 제어신호가 쌍 종단 신호(Double-ended Signal)로서 전송되는 경우의 선택스위치의 구성을 도시하였다.

한편, 본 발명은 상기 신호제어기(400)로부터 출력되는 신호를 입력받아 선택스위치(140)로 전달하는 재생신호 선택부(130)를 선택적으로 구비할 수 있다. 보다 상세하게는 상기 재생신호 선택부(130)는 상기 신호제어기(400)내 신호제어부(440)으로부터 출력되는 신호를 입력받아 선택스위치(140)으로 전달하여 이를 제어할 수 있으며, 재생신호생성명령을 수신한 경우에는 재생신호를, 그렇지 않은 경우에는 기존의 LED 제어신호가 LED 드라이버에 전송될 수 있도록 선택스위치(140)를 제어할 수 있다.

이때, 상기 재생신호선택부(130)의 출력신호는 상기 선택스위치(140)의 입력신호로 연결될 수 있으며, 재생신호 선택부의 제어에 따라 출력신호를 상호 절환할 수 있게 된다.

또한 상기 재생신호선택부(130)의 출력은 재생신호생성기(500)의 차동신호변환기(540)의 동작을 제어할 수 있는데, LED 제어신호가 양호한 경우에는, 상기 LED 제어신호를 그대로 LED 드라이버로 전송하도록 선택스위치(140)를 제어하는 것과 동시에, 재생신호 생성기(500)의 차동신호 변환기(540)의 동작을 제어하여 재생신호생성기(500)의 증폭기(520)에서 오류 또는 지연에 의해 잘못 증폭된 신호가 생성되더라도 이를 차동신호로 전환하여 출력하는 것을 방지함으로써 LED 제어신호에 간섭을 주는 것을 방지하고, 상기 재생신호 생성기(500)가 신호 제어기(400)로부터 재생신호생성명령을 받아서 재생신호를 생성 하는 경우에만 재생신호 생성기(500)의 증폭기(520)에서 증폭된 신호가 차동신호 변환기(540)에서 D+1과 D-1의 차동신호로 변환되어 선택스위치(140)로 입력할 수 있도록 함과 동시에, LED 드라이버와 연결되는 선택스위치(140)를 차동신호 변환기(540)의 차동신호 출력부와 연결되도록 절환하여 재생신호가 LED 드라이버에 전송되도록 한다.

상기 일 실시예에 따른 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치(100)는 복수 개의 LED 드라이버의 일부 또는 전부의 각각의 LED 드라이버 전단에 각각 설치되거나 또는 적어도 일부에 설치될 수 있으며, 이전단계의 LED 드라이버에 전달된, LED 제어신호가 다음단계에 전달될 LED 드라이버에 전송되기 전에 LED 제어신호를 병렬로 수신하여 열화된 신호인지 여부를 파악한 후, 열화된 신호인 경우에 재생신호를 생성하여 출력할지, 또는 열화되지 않거나 양호한 신호로서 판단되는 경우에 이전 단게에서 사용된 LED 제어신호를 그대로 출력할지 여부를 선택할 수 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치(100)를 LED 드라이버의 전단에 설치하는 방법의 통상적인 변형에 대하여는 제한이 없으며 종래에 존재하는 모든 연결 부품 또는 설치 수단이 채용될 수 있다.

또한 본 발명은 상기 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치(100) 및 LED 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 조경용 장거리 LED 제어장치를 개시한다.

즉, 상기 LED 제어장치는, 한 개의 조경용 장거리 LED 제어신호처리장치와 이에 연결된 한 개의 LED 드라이버를 포함하는 LED 제어장치가 모듈 형태로 구성될 수 있으며, 상기 모듈은 필요에 따라 복수 개가 연결되거나 또는, 상기 LED 제어신호처리장치를 포함하지 않는 LED 드라이버와 연결되는 조합을 통해 다양한 방식의 LED 조명 시스템으로 구성될 수 있다.

예시적으로, 상기 LED 드라이버는 복수 개일 수 있으며, 각각의 LED 드라이버마다 본 발명에 따른 LED 제어신호 처리장치(100)가 구비되어, 조경용 장거리 LED 제어장치가 복수로 구비될 수도 있고, 2개의 LED 드라이버당 하나의 LED 제어신호 처리장치(100)가 구비되거나, 또는 3개의 LED 드라이버당 하나의 LED 제어신호 처리장치(100)가 구비될 수 도 있고, 2개의 LED 드라이버당 하나의 LED 제어신호 처리장치(100)가 구비된 후, 3개의 LED 드라이버당 하나의 LED 제어신호 처리장치(100)가 구비되어, 이들 구성이 반복되도록 구성될 수 있으며, 이밖에 다양한 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명에서의 LED 제어신호 처리장치(100)의 개수는 구비되는 LED 드라이버의 개수보다 적거나 같으며, LED 드라이버의 일부 또는 전부의 전단에 각각 구비될 수 있고, 이때, 본 발명에 따른 조경용 장거리 LED 제어장치에 사용되는 LED의 종류에는 제한이 없이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치(100)를 복수 개의 LED 드라이버의 전단에 구비하여 양호한 LED 제어신호를 LED 드라이버에 송신하는 것을 특징으로 하는 조경용 장거리 LED 제어신호의 처리방법을 제공한다.

보다 구체적으로, 본 발명은 복수 개의 LED 드라이버의 각 전단에 사용하여 직전의 LED 제어신호의 세기 및 노이즈를 측정하여 구동하고자 하는 LED 드라이버로 수신될 LED 제어신호가 양호하면 종래 LED 제어신호를 곧바로 다음 단의 LED 드라이버에 제공하고, 제어신호의 세기가 소정의 수치보다 약하거나, 노이즈의 크기가 소정의 수치보다 큰 경우 종래 LED 제어신호로부터 노이즈를 제거하고 신호를 증폭시켜서 생성한 재생신호를 다음 단의 LED 드라이버에 출력신호를 제공함으로써, 양호한 LED 제어신호를 LED 드라이버에 송신할 수 있는 조경용 장거리 LED 제어신호의 처리방법을 제공한다.

이하에서는 이를 도 2의 구성을 통해 보다 상세하게 설명한다.

우선적으로, 본 실시예에 따른 LED 제어신호의 처리방법은 LED 제어신호를 수신하여 신호와 노이즈를 분리하여 신호세기 및 노이즈를 검출하는 과정을 포함한다.

본 발명의 도 2에 따른 실시예로서, LED 드라이버에 전달되는 LED 제어용 차동신호(D+, D-)는 LED 드라이버로 전송되면서, 또는 전송되기 전에 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치(100)의 차동연산 증폭기(110)로 입력될 수 있으며, 상기 차동신호는 상기 차동연산 증폭기(110)에 의해 변환되어 연산후, 신호세기 검출부(200), 노이즈 검출부(300), 재생신호생성기(500)에 병렬적으로 출력될 수 있다.

상기 연산된 신호 중에서 신호에 해당하는 부분은 신호세기 검출부(200)내 LPF(210)를 거친 후 신호세기 측정부(230)에서, 입력된 LED 제어신호의 세기를 측정함으로써 LED 제어신호의 열화여부를 확인하기 위한 신호 크기 데이터를 생성하여 출력할 수 있다.

또한, 상기 신호에 해당하는 부분의 일부는 순수한 노이즈의 분리를 위하여 신호 분리기(220)를 거쳐 노이즈 분리기(320)에 전달될 수 있다.

상기 노이즈 분리기(320)에서는 노이즈 검출부내 HPF(310)를 거쳐온 신호는 앞서 신호 분리기(220)를 거친 신호와 혼합되어 순수한 노이즈 성분만이 분리되며, 상기 순수한 노이즈 성분은 과도 펄스 노이즈 도출부(330) 및 노이즈 평균값 도출부(340)에 각각 전달되어 일반(평균)노이즈보다 훨씬 큰 단발성, 간헐성 노이즈를 검출하고 노이즈의 평균값을 계산, 출력하는 데에 사용된다.

본 실시예에 따른 LED 제어신호의 처리방법은 상기 신호세기 측정값, 과도 펄스 노이즈값, 및 노이즈 평균값을 입력받아 재생신호의 생성여부를 판단하는 과정을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 신호세기 판단부(430)는 신호세기 측정부(230)에서 입력된 신호의 크기 데이터가 미리 설정된 신호레벨 데이터보다 작다고 판단한 경우 신호레벨 및 증폭도 데이터를 출력하여 신호제어부(440)에 전달한다. 상기 미리 설정된 신호레벨 데이터는 사용자에 의해 사전에 설정될 수 있으며, 사용중 또는 사용후에 사용자의 의도에 의해 변경될 수 있다.

한편, 상기 과도 펄스 판단부(410)는 과도 펄스 노이즈 도출부(330)로부터 입력된 데이터를 분석하여 일회성 과도 펄스 노이즈일 경우는 무시하고 과도 펄스 노이즈가 채널 또는 프레임기간 동안에 LED 드라이버에서 오동작을 일으킬 수 있을 정도로 발생 빈도가 많다고 판단되면 과도펄스 노이즈의 제거 레벨과 증폭도 데이터를 신호제어부(440)에 전달한다. 상기 노이즈 평균 판단부(420)는 상기 노이즈 평균값 도출부(340)에서 계산된 평균 노이즈 크기 데이터를 수신하여, 노이즈가 소정의 수치보다 큰 경우 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터를 신호제어부(440)에 전달한다. 상기 소정의 수치는 사용자에 의해 사전에 설정될 수 있으며, 예를 들면 노이즈레벨의 설정값이 200 mV 또는 300 mV 등으로 설정할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

여기서, 상기 과도 펄스 판단부(410), 노이즈 평균 판단부(420), 및 신호세기 판단부(430) 중 어느 하나 이상에서 증폭도 또는 노이즈 제거레벨에 관한 데이터가 신호 제어부로 전달되는 경우는 LED제어장치의 주변 환경이 나쁘거나 악화된 결과, 상기 입력받은 LED 제어신호의 세기가 소정의 수치보다 약해지거나, 노이즈의 크기 또는 빈도가 소정의 수치보다 커져서 LED 드라이버의 오작동이 예상됨을 의미한다.

이 경우 신호 제어부(440) 열화된 LED 제어신호의 전송을 차단하는 동시에 재생신호를 새로이 생성하여 출력하기 위해 재생신호생성명령을 발생시키고, 이를 상기 증폭도 또는 노이즈 제거레벨 데이터와 함께 출력하게 된다.

본 실시예에 따른 LED 제어신호의 처리방법은 LED 제어신호가 열화되었다고 판단하는 경우 재생신호를 생성하여 출력하는 과정을 포함한다. 재생신호생성명령을 수신한 재생신호 생성기(500)의 신호 재생 제어부(530)는, 상기 재생신호생성명령에 포함된 동시에 노이즈 제거레벨 또는 증폭도 데이터를 각각 노이즈 제거부(510)와 증폭기(520)로 각각 출력하여 재생신호의 생성을 제어할 수 있다.

상기 재생신호의 생성은 차동연산 증폭기(110)에 의해 변환된 LED 제어신호를 재료로 하여 노이즈 제거부(510)에서 노이즈부분 제거되거나, 및/또는 증폭기(520)에서 신호세기를 증폭한 다음, 차동신호변환기(540)를 통하여 노이즈 및 신호세기가 개선된 양호한 차동신호(D+1, D-1) 출력하는 과정을 포함한다.

여기서, 상기 재생신호의 생성에 있어서의 추가적 변형으로서, 노이즈 제거 및 증폭 과정을 2회 이상 실시할 수 있으며, 이와 같은 경우 노이즈가 많은 지역에서 유입될 수 있는 큰 노이즈와, 과도 펄스 노이즈를 보다 효율적으로 제거하여 안정된 재생신호를 만들 수 있다.

본 실시예에 따른 LED 제어신호의 처리방법은 또한 기존의 LED 제어신호와 재생신호를 선택하여 LED 드라이버로 전송할 수 있도록 상호 절환하는 과정을 포함한다. 상기 절환하는 과정은 실시예에 따라서 재생신호의 생성/출력 과정 이전, 이후, 또는 동시에 실시될 수 있다.

상술한 바와 같이 신호 제어부(440)로부터 재생신호생성명령이 재생신호 선택부(130)으로 출력되는 경우 LED 제어신호가 열화되어 이를 차단하고 재생신호를 LED 드라이버에 전송해야하는 상황이므로, 재생신호생성명령을 받은 재생신호 선택부(130)는 LED 드라이버와 연결되는 선택스위치(140)를 차동신호 변환기(540)의 출력부와 연결되도록 절환하여 재생신호가 LED 드라이버에 전송되도록 한다.

반대로 재생신호생성명령을 수신하지 않은 경우에는 주변 환경이 양호하거나 개선된 결과 기존의 LED 제어신호의 신호세기측정값이 미리 설정된 신호세기값 보다 약하지 않으면서, 또한 미리 설정된 노이즈 상태값보다 노이즈 상태가 열악하지 않은 상태임을 의미한다. 이 경우에는 기존의 LED 제어신호를 그대로 전송되더라도 LED 드라이버의 오작동이 발생하지 않을 것으로 기대되며, 더욱이 재생신호 생성기(500)가 재생신호를 생성하지도 않는다.

따라서 이와 같은 경우, 재생신호 선택부(130)는 LED 드라이버와 연결되는 선택스위치(140)를 기존의 연결선, 이를테면 전단의 LED 드라이버의 출력부와 직접 연결되도록 절환하여 기존의 LED 제어신호가 그대로 LED 드라이버에 전송되도록 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 LED 제어신호 처리장치 또는 처리방법에 따라 단일 통신선에 따라 구비된 다수의 LED를 제어하는 경우 신호가 열화된 구간에서만 선택적으로 재생신호가 생성되어 출력될 수 있으므로 개별 LED 제어신호의 열화 정도에 따라 실시간으로 이를 해결할 수 있으며, 전체 LED 제어에 있어서 불필요한 에너지 소모와 신호지연이 발생하지 않으면서도 상시 양호한 LED 제어신호를 전송하는 것이 가능한 장점을 가질 수 있다.

또한, 다수의 LED가 구비된 조명장치의 내, 외부 주변환경이 변하여 노이즈 환경이 달라지더라도 그에 맞춰 재생신호의 생성 및 신호절환이 능동적으로 변화될 수 있어 유지보수가 편리하며, 장거리 LED 조경 시스템 등의 제어에 보다 효과적으로 적용될 수 있다.

100: 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치
110: 차동연산 증폭기
120: 버퍼
130: 재생신호 선택부
140: 선택 스위치
200: 신호세기 검출부
210: LPF
220: 신호 분리기
230: 신호세기 측정부
300: 노이즈 검출부
310: HPF
320: 노이즈 분리기
330: 과도 펄스 노이즈 도출부
340: 노이즈 평균값 도출부
400: 신호 제어기
410: 과도 펄스 판단부
420: 노이즈 평균 판단부
430: 신호세기 판단부
440: 신호 제어부
500: 재생신호 생성기
510: 노이즈 제거부
520: 증폭기
530: 신호재생 제어부
540: 차동신호 변환기
550: 1차 재생부
551: 1차 노이즈 제거기
552: 1차 증폭기
553: 1차 신호재생 제어부
560: 2차 재생부
561: 2차 노이즈 제거기
562: 2차 증폭기
563: 2차 신호재생 제어부

Claims (8)

1. LED 제어신호로부터 제어신호의 세기를 측정하는 신호세기 검출부(200);
   상기 LED 제어신호로부터 노이즈의 상태를 측정하는 노이즈 검출부(300);
   상기 신호세기 검출부에서 측정된 신호세기 측정값과 노이즈 검출부로부터 검출된 노이즈 상태 측정값을 수신받아 미리 설정된 신호세기값보다 신호세기가 약하거나, 또는 미리 설정된 노이즈 상태보다 검출된 노이즈 상태가 열악한 경우에 해당하면 재생신호생성명령을 발생시켜 하기 재생신호생성기로 전달하고, 미리 설정된 신호세기값보다 신호세기측정값이 약하지 않으면서 또한 미리 설정된 노이즈 상태보다 노이즈 상태가 열악하지 않은 경우에는 상기 LED 제어신호를 그대로 LED 드라이버로 전송하도록 하기 선택스위치를 제어하는 신호제어기(400);
   상기 신호제어기(400)로부터 재생신호생성명령을 받는 경우, 상기 LED 제어신호내의 노이즈를 제거하거나 또는 신호세기를 증폭하여 LED 제어 재생신호를 생성하여 하기 선택스위치로 출력하는 재생신호 생성기(500); 및
   상기 신호제어기로부터 상기 LED 제어신호를 그대로 LED 드라이버로 전송하도록 스위치를 절환 또는 유지;하거나, 또는 상기 재생신호생성기(500)로부터 생성된 LED 제어 재생신호를 LED 드라이버로 전송하도록 스위치를 절환 또는 유지;하도록 상호 전환할 수 있는 선택스위치(140);를 포함하는, 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치에 있어서,
   상기 재생신호 생성기(500)는,
   상기 LED 제어신호를 수신하여 상기 신호제어기(400)로부터 전달받은 노이즈 제거레벨 또는 증폭도 데이터에 따라 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부;
   상기 노이즈 제거부에서 노이즈를 제거하면서 감쇠된 신호의 크기에 따라 증폭도를 달리하여 양호한 신호세기가 되도록 증폭하는 증폭기; 및
   상기 신호제어기(400)로부터 수신받은 재생신호생성명령 및 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터에 따라 재생신호를 생성하기 위해 상기 노이즈 제거부와 증폭기를 제어하는 신호재생 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 신호세기 검출부(200)는 LED 제어신호로부터 신호부분을 분리하는 신호 분리기(220) 및 상기 LED 제어신호의 세기를 측정하는 신호세기 측정부(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 노이즈 검출부(300)는 LED 제어신호로부터 노이즈부분을 분리하는 노이즈 분리기(320); 평균 노이즈보다 훨씬 큰 단발성, 또는 간헐성 노이즈를 검출하는 과도 펄스 노이즈 도출부; 및 신호의 프레임당 평균 노이즈 크기를 계산하는노이즈 평균값 도출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 신호세기 검출부(200)는 LED 제어신호로부터 신호부분을 분리하는 신호 분리기(220) 및 상기 LED 제어신호의 세기를 측정하는 신호세기 측정부(230)를 포함하며,
   상기 노이즈 검출부(300)는 LED 제어신호로부터 노이즈부분을 분리하는 노이즈 분리기(320); 평균 노이즈보다 훨씬 큰 단발성, 또는 간헐성 노이즈를 검출하는 과도 펄스 노이즈 도출부; 및 신호의 프레임당 평균 노이즈 크기를 계산하는 노이즈 평균값 도출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 신호 제어기(400)는,
   상기 노이즈 검출부내 과도 펄스 노이즈 도출부에서 검출된 노이즈를 수신하여, 상기 과도 펄스 노이즈가 일회성이 아닌, LED 오동작을 일으킬 수 있을 정도로 빈도가 높은 경우 과도 펄스 노이즈의 제거레벨과 증폭도 데이터를 발신하는 과도 펄스 판단부(410);
   상기 노이즈 평균값 도출부에서 계산된 평균 노이즈 크기 정보를 수신하여, 노이즈가 소정의 수치보다 큰 경우 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터를 발신하는 노이즈 평균 판단부(420);
   상기 신호세기 측정부에서 측정된 신호의 세기값을 수신하여, 상기 신호의 세기가 미리 설정된 수치보다 작은 경우 신호세기 재생신호를 발신하는 신호세기 판단부(430); 및
   상기 과도 펄스 판단부, 노이즈 평균 판단부, 신호세기 판단부와 연결되어 있으며, 상기 판단부들 중 어느 하나 이상에서 신호세기 재생신호, 노이즈 제거레벨 또는 증폭도 데이터를 받은 경우 재생신호생성명령 및 노이즈 제거레벨과 증폭도 데이터를 재생신호 생성기(500)로 발신하는 신호제어부(440);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 재생신호생성기(500)는 노이즈 제거부, 증폭기 및 이들을 제어하는 신호재생 제어부로 구성된 모듈이 복수 개 구비되며, 상기 복수의 모듈은 각각 서로 직렬로 연결됨으로써,
   이전 모듈에서 일정 레벨 이하의 노이즈를 제거하고 증폭한 후, 직렬로 연결된 후단의 모듈에서는 이전 모듈에서 제거하지 못한 노이즈 성분을 제거한 후 증폭하는 것을 특징으로 하는, 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치; 및
   LED 드라이버; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조경용 장거리 LED 제어장치.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 조경용 장거리 LED 제어신호 처리장치를 복수 개의 LED 드라이버의 각각의 전단에 구비하여, LED 드라이버에 LED 제어신호를 송신하는 것을 특징으로 하는, 조경용 장거리 LED 제어신호의 처리 방법.

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