KR20140068555A - 통신 모듈, 이를 포함하는 조명 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 효율성이 증대된, 통신 모듈 및 통신 모듈을 포함하는 조명 장치에 대한 것으로, 일 실시예는 내부에 공간을 가지는 하우징, 그리고 상기 하우징의 공간에 배치되어, 상면에는 무선 통신칩이 실장되고, 배면에는 펌웨어를 다운로딩하는 복수의 패드가 형성되는 모듈기판을 포함하며, 대상물에 착탈식으로 결합하여 무선 네트워크를 통하여 수신되는 제어 신호를 상기 대상물에 전달하는 통신 모듈 및 통신 모듈을 포함하는 조명 장치를 포함한다.

Description

통신 모듈, 이를 포함하는 조명 장치{The communication module, and lighting apparatus having the same}

본 발명은 통신 모듈 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.

일반적으로 조명장치를 점등 또는 소등시키기 위해 조명장치와 유선으로 연결된 스위치를 직접 수동으로 조작하였다. 상기와 같은 경우, 거동이 불편한 환자나 노약자 또는 스위치에 손이 닿지 않는 어린이가 상기 조명장치를 점등 또는 소등시키는 데에 불편함이 있었다.

최근에는 상기와 같은 불편함을 해소하기 위해 리모컨 등과 같은 원격제어장치를 이용하여 조명장치를 점등 또는 소등시키거나 조명의 세기 등을 조절할 수 있는 조명장치가 출시되고 있다.

조명 시장이 다양화됨에 따라, 조명장치의 특성(색온도, 디밍값, 밝기 등)을 선택적으로 제어하거나, 다양한 무선 통신 방식(Zigbee, WiFi, BLUETOOTH 등) 중에서 속도/거리/소비 전력 등을 고려한 통신 방식의 선택 요구가 증가하고 있다.

이러한 조명 장치를 구동하기 위해서는 펌웨어를 필요로 한다. 펌웨어란 하드웨어 내부의 제어 부분의 저장 공간에 저장되는 프로그램으로, 논리 회로의 기능을 보강하거나 대신할 수 있는 프로그램이다.

이러한 펌웨어는 통신모듈 및 이를 포함하는 조명 장치에서 무선 네트워크나 유선 연결을 통하여 업데이트 되거나 설치될 수도 있지만, 이러한 업데이트 및 설치도 최초에 펌웨어 저장 공간에 기기를 구동하기 위한 펌웨어가 설치되어 있어야 가능하다.

따라서 최초 저장 공간에 펌웨어를 설치 및 저장하는 것이 필요하다. 펌웨어를 설치 및 저장하는 방법으로 펌웨어를 필요로 하는 제품에 펌웨어가 저장된 IC를 결합하는 방법이 있고, 펌웨어 저장 메모리와 연결되는 커넥터를 구비한 제품에 커넥터를 이용하여 펌웨어를 설치 및 저장하는 방법이 있다.

종래 기술은 대형 제품의 경우에는 유용할 수 있으나, 소형 제품에 펌웨어가 저장된 IC를 결합하거나, 펌웨어를 저장 및 설치를 위한 연결단자를 구비하는 것은 공간이 부족한 문제가 있다.

따라서 소형 제품에서 공간 부족 문제를 해결하고, 효율적인 펌웨어 설치 및 저장을 할 수 있는 방안이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 효율적인 펌웨어 설치를 위한 통신 모듈 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예는 내부에 공간을 가지는 하우징, 그리고 상기 하우징의 공간에 배치되어, 상면에는 무선 통신칩이 실장되고, 배면에는 펌웨어를 다운로딩하는 복수의 패드가 형성되는 모듈기판을 포함하며, 대상물에 착탈식으로 결합하여 무선 네트워크를 통하여 수신되는 제어 신호를 상기 대상물에 전달하는 통신 모듈을 포함한다.

또 다른 실시예는 적어도 하나의 광원을 가지는 조명 모듈, 그리고 상기 조명 모듈에 착탈식으로 결합하여 무선 네트워크를 통하여 수신되는 제어 신호를 상기 조명 모듈에 전달하는 통신 모듈을 포함하고, 상기 통신 모듈은 내부에 공간을 가지는 하우징, 그리고 상기 하우징의 공간에 배치되어, 상면에는 무선 통신칩 및 펌웨어 저장 소자를 포함하는 복수의 소자가 실장되고, 배면에는 펌웨어 저장에 이용되는 복수의 패드가 실장되는 모듈기판을 포함하는 조명 장치를 포함한다.

실시예에 따르면, 모듈 기판의 하면에 배치한 포고 핀 접속 패드를 통하여 펌웨어를 저장함으로써, 소형 장치에서의 펌웨어 저장의 공간 문제와 효율 문제를 해결한다.

실시예는 조명 장치에 무선 통신 모듈을 탈착 가능하게 형성함으로써, 조명 장치의 조명부의 교체 시에 통신 모듈을 탈착하여 보존할 수 있어 비용이 절감된다.

실시예는 통신 모듈에서 조명장치의 특성 (색 온도, Dimming값, 밝기 등)을 제어하는데 있어, 상기 제어될 특성에 의거 PWM 제어 방식, UART제어 방식 등을 선택적으로 이용하여 효과적으로 제어할 수 있다.

실시예는 통신 모듈 내의 무선통신부에서 다양한 무선 통신 방식(Zigbee, WiFi, BLUETOOTH 등)이 선택적으로 구현되도록 함으로써, 속도/거리/소비 전력 등을 고려하여 최적의 무선 통신 방식을 선택하여 사용함으로써 효과적인 데이터 송수신 및 제어를 수행할 수 있다.

상기 통신 모듈의 인터페이스부의 복수의 핀이 소정의 순서와 용도로 표준화될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 조명 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 조명 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 무선 컨트롤러의 구성도이다.
도 4는 도 1의 통신 모듈의 구성도이다.
도 5는 도 1의 조명 모듈의 구성도이다.
도 6은 도 1의 통신 모듈의 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 통신 모듈의 상면도 및 측면도이다.
도 8은 도 6의 통신 모듈 내부의 인쇄회로기판의 상면도이다.
도 9는 도 6의 통신 모듈 내부의 인쇄회로기판의 배면도이다.
도 10a 및 도 10b는 도 6의 통신 모듈 내부의 인쇄회로 기판 배면의 패드 배치도이다.
도 11a는 도 6의 통신 모듈 내부의 인쇄회로기판의 다른 실시 예를 나타내는 배면도이다.
도 11b는 도 11a의 인쇄회로기판을 A-A’ 단면으로 절단한 단면도이다.
도 12는 도 1의 조명 장치의 인터페이스부 사이의 대응 관계를 나타내는 구성도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

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 있는 것을 의미한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

본 발명은 조명 모듈에 착탈 가능하고, 개선된 펌웨어 저장 기능을 갖는 통신 모듈 및 이를 포함하는 조명 시스템을 제공한다.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 참고하여 조명 시스템을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 조명 장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 1의 무선 컨트롤러의 구성도이고, 도 4는 도 1의 통신 모듈의 구성도이며, 도 5는 도 1의 조명 모듈의 구성도이다.

도 1을 참고하면, 실시예에 따른 조명 시스템은 무선컨트롤러(300) 및 조명 장치(100)를 포함한다.

상기 무선컨트롤러(300)는 사용자 명령을 입력하기 위한 입력수단으로써 무선 네트워크를 통하여 사용자의 명령에 따른 제어 신호를 통신 모듈(400)에 전송한다.

상기 무선컨트롤러(300)는 리모트 컨트롤러 또는 스마트폰 등일 수 있다.

상기 무선컨트롤러(300)와 통신 모듈(400) 사이의 무선 네트워크는 무선 환경에 따라 결정될 수 있다.

조명 무선 제어로서 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 또는 지웨이브(Z-wave) 등의 네트워크가 적용될 수 있다.

상기 무선컨트롤러(300)는 도 3과 같은 구성을 가질 수 있다.

도 3을 참고하면, 상기 무선컨트롤러(300)는 모드 전환부(301), 메모리부(303), 전원/충전부(305), 제어부(307) 및 송/수신부(309)를 포함한다.

모드 전환부(301)는 동작 모드 전환, 예를 들어 리모콘의 일반적인 기능을 수행하다가 조명 장치(100)제어 전환을 수행할 수 있다.

상기 메모리부(303)는 운용 및 통신 제어 프로그램/프로토콜 등이 저장되어 있을 수 있다.

상기 전원/충전부(305)는 무선컨트롤러(300)의 동작을 위하여 충전 및 전원을 제공한다.

송/수신부(309)는 제어부(307)로부터 제공되는 사용자 명령을 설정되어 있는 무선 네트워크를 통하여 조명 장치(100)의 통신 모듈(400)로 전송한다.

제어부(307)는 상기 메모리부(303)의 저장 데이터를 이용하여 모드 전환부(301), 전원/충전부(305) 및 송/수신부(309)의 동작을 제어한다.

상기 조명 장치(100)는 도 2와 같은 구성을 가진다.

상기 조명 장치(100)는 조명부를 포함하는 조명 모듈(500) 및 상기 무선컨트롤러(300)와 송수신하여 제어 신호를 전송하는 통신 모듈(400)을 포함한다.

상기 조명 장치(100)를 구성하는 통신 모듈(400)은 도 2와 같이 조명 모듈(500)의 커넥터(511)에 삽입 고정되어 제어 신호를 전달하는 착탈식으로 구성된다.

상기 조명 장치(100)는 상기 통신 모듈(400)의 인터페이스부(450)의 복수의 핀이 삽입 고정되는 커넥터(511)를 포함한다.

상기 커넥터(511)는 도 2와 같이 돌출되어 있을 수 있으며, 조명 모듈(500)의 전원 공급부를 포함하는 제어부(520)와 연결될 수 있다.

이와 같이 조명 장치(100)의 통신 모듈(400)이 조명 모듈(500)과 착탈식으로 구성되어 조명 모듈(500) 중 조명부(530) 또는 제어부(520)의 전원 공급부의 교체 시에 통신 모듈(400)을 재사용할 수 있다.

이러한 통신 모듈(400)은 도 4와 같은 구성을 가진다.

상기 통신 모듈(400)은 하나의 하우징(411, 431)로 구성되며, 하우징(411, 431) 안에 하나의 유닛을 이루며 안테나부(410), 무선 통신부(430) 및 인터페이스부(450)가 형성되어 있다.

안테나부(410)는 상기 무선컨트롤러(300)로부터 무선 네트워크를 통해 전송되는 제어신호를 수신한다.

무선 통신부(430)는 상기 안테나부(410)로부터 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 따라 상기 조명 모듈(500)로 전송될 복수의 출력 신호를 생성한다.

상기 무선 통신부(430)는 상기 무선 네트워크의 종류에 따라 상기 안테나부(410)의 제어 신호를 분석하는 통신집적회로(435)를 포함한다.

즉, 상기 통신 모듈(400)은 결정되어 있는 무선 네트워크 환경에 따라 선택적으로 통신집적회로(435)를 선택하여 통신 모듈(400) 내에 실장할 수 있다.

상기 통신집적회로(435)는 지그비, 지웨이브, 와이파이 또는 블루투스 등의 통신 방식 중 적어도 하나를 지원할 수 있다.

또한 상기 통신집적회로(435)는 펌웨어가 저장되는 펌웨어 저장 소자를 포함할 수 있다. 상기 펌웨어 저장 소자는 플래시 메모리 일 수 있다.

펌웨어 저장 소자는 통신집적회로(435)내에 포함될 수 있고, 통신 집적회로(435)와 전기적으로 연결되어 통신집적회로(435) 외부에 포함될 수도 있다.

인터페이스부(450)는 상기 무선 통신부(430)로부터 출력되는 복수의 출력 신호에 대응하는 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함한다.

상기 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)은 도 4와 같이 5개일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 조명 모듈(500)은 인터페이스부(510), 제어부(520) 및 조명부(530)를 포함한다.

상기 인터페이스부(510)는 상기 통신 모듈(400)의 인터페이스부(450)와 연결되어 상기 통신 모듈(400)로부터 출력 신호를 수신하는 커넥터(511)를 포함한다.

상기 제어부(520)는 전원공급장치를 포함하며, 상기 인터페이스부(450)로부터의 출력 신호를 전송받아 상기 조명부(530)에 조명 신호를 공급한다.

상기 조명부(530)는 광원(535)을 포함하며, 상기 광원(535)은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다.

상기 통신 모듈(400)과 조명 모듈(500)의 인터페이스부(450, 510)는 조명 제어 방식에 따라 각 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)의 출력 신호를 설정할 수 있다.

상기 조명 제어 방식에 따른 각 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)의 구성은 뒤에서 상세히 설명한다.

이하에서는 도 6 내지 도 11을 참고하여 조명 모듈(500)에 삽입 고정되는 탈착식 통신 모듈(400)의 구성을 설명한다.

도 6은 도 1의 통신 모듈의 사시도이고, 도 7a 및 도 7b는 도 6의 통신 모듈의 상면도 및 측면도이고, 도 8은 도 6의 통신 모듈 내부의 인쇄회로기판의 상면도이고, 도 9는 도 6의 통신 모듈 내부의 인쇄회로기판의 배면도이고, 도 10a 및 도 10b는 도 6의 통신 모듈 내부의 인쇄회로 기판 배면의 패드 배치도이다.

도 6 내지 도 10을 참고하면, 실시예의 통신 모듈(400)은 안테나부(410), 무선 통신부(430) 및 인터페이스부(450)가 집적되어 있는 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판의 일부를 수용하는 하우징(411, 431)으로 구성된다.

도 6과 같이 하우징(411, 431)은 인터페이스부(450)에 대응하는 영역을 외부로 돌출하며 상기 인쇄회로기판을 수용한다.

상기 하우징(411, 431)은 안테나부(410)가 수용되는 제1 수용부(411), 및 상기 제1 수용부(411)로부터 제1 방향(x)으로 돌출되어 있으며, 상기 무선 통신부(430)를 수용하는 제2 수용부(431)를 포함한다.

상기 제1 및 제2 수용부(411, 431)는 하나의 몸체로 형성되어 있을 수 있으며, 제1 방향(x)에 수직인 제2 방향(z)으로 결합되는 상부 몸체 및 하부 몸체의 결합체일 수 있다.

상기 하우징(411, 431)은 절연물질로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 폴리이미드와 같은 리지드 타입의 플라스틱재로 형성될 수 있다.

제1 수용부(411)는 내부에 인쇄회로기판의 안테나부(410)를 수용하는 공간을 가지고, 제3 방향(y)으로 긴 장방형의 형상을 가진다.

상기 제1 수용부(411)는 제3 방향(y)으로의 제1폭(d1)이 20 내지 25mm, 바람직하게는 22mm일 수 있으며, 제1 방향(x)으로의 폭(d6)이 6 내지 7mm, 바람직하게는 6,4 내지 6.5mm일 수 있다. 또한 제1 수용부(411)의 제2 방향(z)으로의 높이(d4)는 7 내지 8mm, 바람직하게는 7.7mm일 수 있다.

상기 제1 수용부(411)의 변은 모따기되어 곡률을 가질 수 있다.

상기 제1 수용부(411)의 공간에 삽입되어 있는 인쇄회로기판은 안테나부(410)에 대응하는 안테나 영역을 포함한다.

상기 안테나 영역(410a)은 도 8과 같이 인쇄회로기판의 일단에 형성되어 있으며, 지지기판(432) 위에 패터닝되어 있는 안테나 패턴(415)을 포함한다.

상기 안테나 패턴(415)은 평판 역F 안테나 형태(Planar Inverted F Antenna; PIFA) 를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 안테나 패턴(415)은 모노폴 안테나(monopole antenna) 형태 또는 다이폴 안테나(dipole antenna) 형태 등으로 구현될 수도 있다.

이러한 안테나 영역(410a)은 지지기판(432)이 안테나의 유전몸체를 이루고, 상기 지지기판(432) 위에 안테나 패턴(415), 기판(432) 하부에 그라운드층(도시하지 않음) 및 유전몸체(432) 내부 또는 외부에 매칭패턴(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.

안테나부(410)는 미리 정해진 주파수 대역의 신호 송수신을 위해 제공된다. 즉 안테나 패턴(415)은 일정 주파수 대역에서 공진하여 신호를 통과시킬 수 있다. 이러한 안테나 패턴(415)은 미리 정해진 기준 임피던스에서 공진한다.

이러한 안테나 패턴(415)은 그라운드층에 인접하여 일단이 급전점이 위치하도록 배치된다. 여기서, 급전점은 유전몸체인 기판(432)를 관통하여, 기판(432)의 하부면으로 연장될 수 있다. 이 때 안테나 패턴(415)은 적어도 하나의 곡절(曲折)부에 의해 구분되는 적어도 하나의 수평 성분 회로와 수직 성분 회로로 이루어질 수 있다.

예를 들면, 안테나 소자(120)는 각각 미앤더(meander) 타입, 스파이럴(spiral) 타입, 스텝(step) 타입, 루프(loop) 타입 등 중 적어도 어느 하나의 전송 회로로 형성될 수 있다.

그라운드층은 안테나 패턴(415)의 접지를 위해 제공된다.

내부 또는 외부 매칭패턴은 안테나 패턴(415)의 임피던스를 기준 임피던스로 매칭시키기 위해 제공된다.

이와 같이 안테나부(410)를 평판형으로 형성함으로써 소형 통신 모듈(400)에 집적이 가능하다.

상기 안테나 패턴(415)은 전도성 물질, 구리, 알루미늄, 니켈, 몰리브덴 등의 금속을 포함하는 물질로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1 수용부(411)로부터 제1 방향(x)으로 돌출되어 있는 제2 수용부(431)는 제3 방향(y)으로의 폭(d2)이 17 내지 18mm, 바람직하게는 17.4 내지 17.5mm일 수 있으며, 제1 방향(x)으로의 폭(d7)이 18 내지 19mm, 바람직하게는 18 내지 18.2mm일 수 있다. 또한 제2 수용부(431)의 제2 방향(z)으로의 높이(d5)는 4.5 내지 5.2mm, 바람직하게는 5mm일 수 있다.

이와 같이 상기 제2 수용부(431)는 제1 수용부(411)보다 제3 방향(y)으로의 폭(d2)이 작아 제1 수용부(411)의 측면에 소정의 더미 공간이 형성되며, 제2 수용부(431)가 제1 수용부(411)보다 작은 높이(d5)를 가지므로, 제2 수용부(431)는 제1 수용부(411)로부터 단차를 가지며 형성될 수 있다.

상기 제2 수용부(431)는 내부에 인쇄회로기판의 무선통신부(430)를 수용하기 위한 공간을 가지는 기둥형으로 형성되며, 제2 수용부(431)는 도 6과 같이 직육면체의 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 수용부(411)의 측면에 형성되는 공간에는 고정부(413)가 형성되어 있다.

상기 고정부(413)는 도 6과 같이 제1 수용부(411)와 제2 수용부(431)의 면적 차에 의해 형성되는 더미 공간에 형성되며, 제1 수용부(411)의 측면으로부터 제1 방향(x)으로 돌출되어 있다.

상기 고정부(413)는 하우징(411, 431)의 몸체와 일체로 형성되어 일단에 삼각형의 돌기를 가지므로, 조명 모듈(500)과의 삽입 시에 걸림하여 고정력을 향상시킬 수 있다.

이러한 고정부(413)는 제2 수용부(431)의 양 측면에 각각 형성될 수 있으며, 삼각형의 돌기가 외부를 향하도록 서로 반대로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제2 수용부(431)의 공간에 삽입되어 있는 무선 통신부(430)에 대응하는 인쇄회로기판의 모듈 영역(430a)은 도 8과 같이 복수의 소자가 실장되어 있다.

상기 모듈 영역(430a)은 내부에 상기 무선컨트롤러(300)와 송수신을 위한 무선집적회로(435)이 실장되어 있으며, 상기 무선집적회로(435)는 무선 환경에 따라 지그비, 와이파이, 지웨이브 및 블루투스 등의 무선집적회로(435) 중 하나를 선택하여 실장할 수 있다. 이때, 상기 무선집적회로(435)의 종류에 따라 주변부의 수동소자 및 회로 구성은 가변될 수 있다.

상기 모듈 영역(430a)과 안테나 영역(410a)과의 경계 영역에는 외장형 안테나와의 연결을 위한 연결패턴(433)이 형성될 수도 있다.

상기 모듈 영역(430a)과 단자 영역(450a) 사이의 경계 영역에는 하우징(411, 431)과 인쇄회로기판의 고정을 위한 함몰부(436)가 형성되어 있으며, 상기 함몰부(436)는 하우징(411, 431) 내면에 형성되는 돌기와 결합한다.

한편, 상기 하우징(411, 431)의 제2 수용부(431)의 끝단으로 돌출되어 있는 인터페이스부(450)에 대응하는 인쇄회로기판의 단자 영역(450a)은 도 6과 같이 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함한다.

상기 단자 영역(450a)은 상기 하우징(411, 431)의 끝단으로부터 제1 방향(x)으로의 폭이 3.5 내지 4.0mm의 길이(d8)를 가지고, 제3 방향(y)으로의 폭(d3)이 15mm의 길이를 가질 수 있다.

상기 단자 영역(450a)은 지지기판(432) 위에 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함하며, 상기 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)은 도시한 바와 같이 5개의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 복수개의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)이 형성되어 있는 경우, 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)은 임의의 수효로 그루핑되며, 단자 영역(450a)은 상기 그루핑된 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c) 사이의 지지기판(432)이 제거되어 있는 함몰부(455)를 포함한다.

상기 함몰부(455)를 기준으로 좌측에 형성되는 그루핑된 핀(452a, 452b)을 제1 핀부(451), 우측의 그루핑된 핀(454a, 454b, 454c)을 제2 핀부(453)로 정의한다.

상기 제1 핀부(451) 및 제2 핀부(451)는 서로 다른 수효의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함한다.

단자 영역(450a)이 5개의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함할 때, 상기 제1 핀부(451)가 2개의 핀(452a, 452b)을 포함하고, 상기 제2 핀부(453)가 3개의 핀(454a, 454b, 454c)을 포함할 수 있다.

이와 같이 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 서로 다른 수효의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 갖도록 그루핑함으로써 통신 모듈(400)의 전면과 배면을 구분할 수 있다.

또한, 제1 핀부(451)와 제2 핀부(453) 사이에 함몰부(455)를 형성하여 제1 핀부(451)와 제2 핀부(453)의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c) 사이에 형성되는 간섭을 줄일 수 있다.

상기 함몰부(455)의 폭은 0.9mm 이상일 수 있으며, 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)과 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c) 사이의 이격 폭은 0.8mm 이하로 설정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 1 핀부(451)와 제2 핀부(453)의 경계에 지지기판(432)으로부터 돌출되는 돌기(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 단자 영역(450a)은 양 측변에 오목하게 함몰되어 있는 걸림홈(456)을 포함한다.

상기 걸림홈(456)은 도 8과 같이 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)이 형성되어 있지 않은 가장자리의 더미 영역에 형성될 수 있으나, 도 9와 같이 가장자리에 배치되는 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)의 일부가 함께 제거되어 걸림홈(456)을 형성할 수도 있다.

상기 걸림홈(456)은 상기 단자 영역(450a)이 조명 모듈(500)의 커넥터(511)에 삽입될 때, 커넥터(511) 내부의 돌기(도시하지 않음)와 결합하여 결합력을 향상시킬 수 있다.

도 9 내지 도 10b를 참고하여, 상기 인쇄회로기 기판의 모듈 영역(430a) 배면에 대하여 설명하면, 상기 모듈 영역의 배면에는 복수의 패드(437 : 437a, 437b, 437c, 437d, 437e)가 형성된다.

상기 복수의 패드(437)는 절연 플레이트 위에 동박층을 패터닝하여 형성할 수 있으나, 이와 달리 도금하여 형성할 수 있다.

또한, 상기 복수의 패드(437)는 구리뿐만 아니라 전도성 물질, 니켈, 알루미늄, 팔라듐 또는 몰리브덴 등을 포함하는 합금으로 형성할 수 있다.

상기 복수의 패드(437)는 펌웨어 저장 시 포고 핀과 접촉하여 전원 공급 및 무선집적회로(435)로 데이터 전송을 할 수 있다.

상기 복수의 패드(437)의 개수는 펌웨어 데이터의 송수신 방식에 따라 정해질 수 있고, 적어도 3개 이상의 패드를 포함한다.

도 10a를 참고하면, 상기 복수의 패드(437)는 전원 접속 패드(437a), 그라운드 접속 패드(437b), 데이터 송수신 패드(437c)를 포함한다.

또한 도10b를 참고하면, 상기 복수의 패드(437)는 전원 접속 패드(437a), 그라운드 접속 패드(437b), 데이터 송수신 패드(437c), 클럭 송신용 패드(437d), 리셋 패드(437e)를 포함할 수 있다.

전원 접속 패드(437a)는 무선집적회로(435)와 전원 단자와 전기적으로 연결되어 외부로부터 펌웨어 저장시 필요한 전원을 무선집적회로(435)에 전달한다. 이를 위해, 그라운드 접속 패드(437b)는 무선집적회로(435)의 그라운드 단자와 전기적으로 연결된다. 데이터 송수신 패드(437c)는 사전에 설정 된 펌웨어를 무선집적회로(435)의 데이터 송수신 단자를 통해 전송한다. 이에 따라 상기 무선집적회로(435)에 펌웨어가 저장된다. 한편, 펌웨어를 전송 시에는 사전에 설정된 동기가 필요할 수 있으며, 이에 따라 클럭 송신용 패드(437d)는 무선집적회로(435)의 클럭 유지 단자와 전기적으로 연결되어 제공되는 동기를 유지시킨다. 또한 리셋 패드(437e)는 무선집적회로(435)의 리셋 단자와 전기적으로 연결되어 무선집적회로(435)를 리셋 시킨다.

이러한 패드(437)의 수와 기능은 펌웨어 전송 방법에 따라 정해질 수 있고, 상기 실시 예에 한정하지 않는다.

상기 복수의 패드(437)의 배치는 특정한 위치에 구속되지 않는다. 다만 포고 핀을 이용하여 펌웨어를 저장하는 과정에서, 인쇄회로기판에 압력이 가해질 수 있는 바, 이 과정에서 인쇄회로기판 전체에 고르게 압력이 분포될 수 있도록 도 10a 또는 도 10b에서와 같이 대칭 구조로 분포되어 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 패드(437)가 세 개 인 경우 도 10a와 같이 각 패드를 연결하면 삼각형 모양이 되도록 패드(437)를 배치하여 인쇄회로기판에 가해지는 압력을 분산 시킬 수 있다. 또한 상기 패드(437)가 다섯 개 인 경우 도 10b와 같이 사각형의 인쇄회로기판 각 모서리에 패드(470)가 하나씩 배치되고, 인쇄회로 기판의 중간에 하나의 패드를 배치하여 인쇄회로기판에 가해지는 압력을 분산시킬 수 있다.

상기 복수의 패드(437)의 형상은 원형뿐만 아니라 사각형, 오각형 등의 다각형 형상일 수 있다.

그리고 펌웨어 전송 과정에서 상기 복수의 패드(437)과 포고 핀의 접촉 불량을 최소화 하기 위하여, 상기 복수의 패드(437)의 크기는 원형인 경우 지름이 적어도 1mm 이상이어야 하며, 다각형인 경우 한 변의 길이가 1mm 이상인 것이 바람직하다. 그리고 각 패드 사이의 거리는 적어도 1mm 이상이어야 한다.

또한 도 11a 및 도 11b를 참고하면, 상기 인쇄회로기판의 전면에는 상기 패드의 상면을 노출하며 솔더 레지스트(439)가 형성되어 있다.

상기 솔더 레지스트(439)는 복수의 패드(437) 측면과 상면 가장자리에 소정 높이로 돌출되는 단차를 형성할 수 있다. 즉, 솔더 레지스트(439)가 패드의 가장자리에 코팅되어 가이드부(438)를 형성할 수 있다. 따라서 패드(437)의 상면 중 솔더 레지스트(439)가 코팅되지 않은 개구부는 펌웨어 전송 시에 포고 핀이 접하는 영역이되고, 패드(437) 가장자리의 솔더 레지스트(439)가 형성하는 가이드부(438)는 포고 핀을 고정한다. 따라서, 패드(437)와 포고 핀의 접착력을 향상시켜 펌웨어 전송 시에 컨택(contact) 불량을 최소화할 수 있다.

이와 같이, 인쇄회로기판의 배면을 이용하여 상기 무선집적회로에 펌웨어를 다운로딩함으로써 인쇄회로기판의 상면의 면적이 확보될 수 있다.

이러한 무선집적회로의 펌웨어 다운로딩은 복수의 상기 무선집적회로가 부착된 인쇄회로기판을 배열하고, 포고핀을 이용하여 한번에 복수의 무선집적회로에 펌웨어를 다운로딩함으로써 공정을 단순화할 수 있다.

이하에서는 도 12를 참고하여 조명제어방식에 따른 인터페이스부(450)의 구성 에 대하여 설명한다.

도 12는 도 1의 조명 장치(100)의 인터페이스부(450) 사이의 대응 관계를 나타내는 구성도이다.

이하에서는 각 핀을 도면부호 P1-P5로 정의한다.

도 12를 참고하면, 상기 조명 장치(100)를 이루는 통신 모듈(400)의 인터페이스부(450)가 5개의 핀(P1-P5)을 포함할 때, 상기 통신 모듈(400)의 인터페이스의 핀(P1-P5) 및 조명 모듈(500)의 인터페이스부(510)의 커넥터의 핀은 도 12와 같은 출력 신호가 설정되어 있다.

즉, 제1핀(P1)은 조명제어 방식에 따른 모드 선택을 정의하는 모드제어신호(mode_sel)가 출력되고, 제2핀(P2)은 사기 통신 모듈(400)을 구동하는 기준전압(Vcc/Vdd)을 수신하고, 제3핀(P3)은 접지전압(Ground)이 수신되는 핀이고, 제4핀 및 제5핀(P4, P5)은 조명제어신호가 송신 및 수신되거나, 조명제어신호의 종류를 달리 하여 송신되는 핀이다.

즉, 제1 내지 제3핀(P1-P3)은 기준전압과 관계된 핀이고, 제4 및 제5핀(P4, P5)은 제어 신호와 관계되는 핀으로서, 상기 함몰부(455)가 제3핀과 제4핀(P3, P4) 사이에 형성될 수 있다.

상기 조명제어 방식으로 UART 방식 또는 PWM 방식이 적용될 수 있으며, 상기방식에 따라 모드제어신호(mode_sel)가 하이(high) 또는 로우(low)로 설정된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

430a : 모듈 영역
437a: 전원 접속 패드
437b : 그라운드 접속 패드
437c : 데이터 송수신 패드
437d : 클럭 송신용 패드
437e : 리셋 패드

Claims (23)

1. 내부에 공간을 가지는 하우징, 그리고
   상기 하우징의 공간에 배치되어, 상면에는 무선 통신칩이 실장되고, 배면에는 펌웨어를 다운로딩하는 복수의 패드가 형성되는 모듈기판을 포함하며,
   대상물에 착탈식으로 결합하여 무선 네트워크를 통하여 수신되는 제어 신호를 상기 대상물에 전달하는 통신 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 패드는,
   상기 무선 통신칩 전원 단자와 연결되어 전원을 공급하는 제1 패드,
   상기 펌웨어 저장 소자의 그라운드 단자와 연결되는 제2 패드, 그리고
   상기 펌웨어 저장 소자의 데이터 송수신 단자와 연결되어 펌웨어를 전송하는 제3 패드를 포함하는 통신 모듈.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 패드는,
   상기 무선 통신칩의 클럭 유지 단자와 연결되어 클럭 신호를 전송하는 제4 패드, 그리고
   상기 무선 통신칩의 리셋 단자와 연결되어 리셋 신호를 전송하는 제5 패드를 포함하는 통신 모듈.
4. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 패드의 형상은 원형 또는 다각형인 통신 모듈.
5. 제4항에 있어서,
   상기 복수의 패드는,
   원형 패드의 지름이 1mm 이상 또는 다각형 패드의 한 변의 길이가 1mm 이상인 통신 모듈.
6. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 패드는,
   각 패드간의 거리가 1mm 이상 이격되어 배치되는 통신 모듈.
7. 제6항에 있어서,
   상기 복수의 패드는,
   대칭형으로 배치되어 있는 통신 모듈.
8. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 패드는 포고핀과 접착하여 상기 펌웨어를 다운로딩하는 통신 모듈.
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수의 패드를 노출하며, 상기 모듈 기판의 배면 전체에 형성되는 솔더 레지스트를 포함하는 통신 모듈.
10. 제9항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 상기 포고핀을 상기 패드에 고정하는 고정부를 더 포함하는 통신 모듈.
11. 제10항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 패드를 둘러싸는 돌기인 통신 모듈.
12. 제11항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 솔더 레지스트로부터 연장되어 상기 패드 상면의 가장자리를 둘러싸며 형성되는 통신 모듈.
13. 제1항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 상기 펌웨어를 저장하는 플래쉬 메모리를 더 포함하는 통신 모듈.
14. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 기판은
    안테나부,
    상기 안테나부로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 상기 무선통신칩에 의해 상기 대상물로 출력 신호를 생성하는 통신 모듈부, 그리고
    상기 대상물의 인터페이스와 접촉하여 상기 출력 신호를 전송하는 복수의 핀이 형성되어 있는 인터페이스부
    를 포함하는 통신 모듈.
15. 제1항에 있어서,
    상기 무선통신칩은 지그비, 지웨이브, 와이파이 및 블루투스 중 적어도 하나의 통신방식이 적용되어 있는 통신 모듈.
16. 적어도 하나의 광원을 가지는 조명 모듈, 그리고
    상기 조명 모듈에 착탈식으로 결합하여 무선 네트워크를 통하여 수신되는 제어 신호를 상기 조명 모듈에 전달하는 통신 모듈을 포함하고,
    상기 통신 모듈은
    내부에 공간을 가지는 하우징, 그리고
    상기 하우징의 공간에 배치되어, 상면에는 무선 통신칩 및 펌웨어 저장 소자를 포함하는 복수의 소자가 실장되고, 배면에는 펌웨어 저장에 이용되는 복수의 패드가 실장되는 모듈기판
    을 포함하는 조명 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 패드는,
    상기 펌웨어 저장 소자의 전원 단자와 연결되어 전원을 공급하는 제1 패드,
    상기 펌웨어 저장 소자의 그라운드 단자와 연결되는 제2 패드, 그리고
    상기 펌웨어 저장 소자의 데이터 송수신 단자와 연결되어 펌웨어를 전송하는 제3 패드를 포함하는 조명 장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 패드는,
    상기 펌웨어 저장 소자의 클럭 유지 단자와 연결되어 클럭 신호를 전송하는 제4 패드, 그리고
    상기 펌웨어 저장 소자의 리셋 단자와 연결되어 리셋 신호를 전송하는 제5 패드를 더 포함하는 조명 장치.
19. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 패드는,
    원형 또는 다각형 형상이며,
    원형 패드의 지름이 1mm 이상 또는 다각형 패드의 한 변의 길이가 1mm 이상인 조명 장치.
20. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 패드를 노출하며, 상기 모듈 기판의 배면 전체에 형성되는 솔더 레지스트를 포함하는 조명 장치.
21. 제20항에 있어서,
    상기 통신 모듈은 상기 포고핀을 상기 패드에 고정하는 고정부를 더 포함하는 조명 장치.
22. 제21항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 패드를 둘러싸는 돌기인 조명 장치.
23. 제22항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 솔더 레지스트로부터 연장되어 상기 패드 상면의 가장자리를 둘러싸며 형성되는 조명 장치.

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