KR20150111742A - Led 램프의 광학 특성 설정 장치 및 그 작동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 최적의 DC 전류와 PWM 듀티비를 각각의 차량 조명용 LED 램프에 대해 설정하고 실시간으로 가시적으로 확인할 수 있도록 하는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치 및 그 작동 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치는, LED 램프의 출력 변경을 요청하는 요청 출력값을 입력받는 사용자 인터페이스부; 상기 LED 램프에 입력되는 DC 전류값을 측정하는 센싱부; 및 상기 출력 요청값이 포함하는 기준 DC 전류값과 상기 센싱부가 측정한 DC 전류값이 서로 다른 경우, 상기 LED 램프에 인가되는 입력 DC 전류값을 조정하는 출력 구동부를 포함한다.

Description

LED 램프의 광학 특성 설정 장치 및 그 작동 방법 {APPARATUS FOR SETTING OPTICAL CHARACTERISTICS OF LED LIGHTS AND OPERATION METHOD THEREFOR}
본 발명은 LED 램프의 광학 특성 설정 장치 및 그 작동 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 최적의 DC 전류와 PWM 듀티비를 각각의 차량 조명용 LED 램프에 대해 설정하고 실시간으로 가시적으로 확인할 수 있도록 하는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 전방 및 후방에는 운전자의 시야를 확보하고 다른 차량 운전자에게 신호를 전달하기 위해 조명이 구비되어 있다. 이러한 차량의 조명등으로는 차량 전면의 전조등 및 방향지시등, 차량 후면의 방향지시등, 후진등, 제동등(stop lamp), 미등(tail lamp), 번호판등(license plate lamp)이 있다.
차량용 조명등으로 사용되는 광원이 LED(Light Emitting Diode)일 경우, 생산 공정이 끝난 후, 특성 검사를 실시할 경우 품질 불량 여부를 판단하기 위한 검사장치가 대한민국 등록특허 제1020489호에 개시되어 있으나, 이는 생산 공정 중에 이미 설정된 LED 램프의 특성을 신속하고 신뢰성 있게 검사하기 위한 것일 뿐, 생산 공정을 끝낸 LED 램프의 특성을 사용자가 조정하여 자동차 안전기준에서 요구하는 조도를 맞출 수 있도록 LED 전류를 조절할 수 있는 검사장치는 아니다.
검사중인 LED의 전류를 조절하기 위해 가변저항을 이용하여 LED 전류를 실시간 가변하는 시스템이 사용되고 있으나, 이러한 시스템에는 하나의 LED 램프만 연결되고, 가변되어 LED 램프에 공급되는 전류를 측정하기 위해 전류계를 별도로 연결해야 할 뿐만 아니라, 이와 같은 DC 전류제어방식은 제동 램프에만 적용되며 PWM 듀티(pulse width modulation duty) 제어방식을 사용하는 미등에는 적용할 수 없다는 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량조명용 LED 램프, 특히 차량 후방의 LED 램프 중 제동램프에 대해 최적의 DC 전류를 설정하고 미등에 대해 최적의 PWM 듀티비를 설정할 수 있는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치 및 그 작동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치는, LED 램프의 출력 변경을 요청하는 요청 출력값을 입력받는 사용자 인터페이스부; 상기 LED 램프에 입력되는 DC 전류값을 측정하는 센싱부; 및 상기 출력 요청값이 포함하는 기준 DC 전류값과 상기 센싱부가 측정한 DC 전류값이 서로 다른 경우, 상기 LED 램프에 인가되는 입력 DC 전류값을 조정하는 출력 구동부를 포함한다.
본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치 작동 방법은, LED 램프를 채널 커넥터에 접속시키는 단계; 가변 저항을 조정하여 기준 DC 전류값을 설정하는 단계; DC 전류 표시부에 표시된 값으로 입력 DC 전류값을 확정하는 단계; PWM 듀티비를 설정하는 단계; 및 PWM 듀티비 표시부에 표시된 값으로 입력 PWM 듀티비를 확정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정장치 및 그 작동 방법은 사용자 인터페이스에 의해 DC 전류 및 PWM 듀티비를 실시간 변경하여 LED 램프가 자동차안전기준에서 요구하는 기준 조도를 갖도록 DC 전류를 설정할 수 있다.
본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정장치는 다채널로 구성되어 다수개의 LED 램프에 대한 광학 특성 설정을 단시간에 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정장치의 외부 전면의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치의 작동 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명에 이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정장치의 외부 전면의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2에 따르면 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정장치는 사용자 인터페이스부(10), 센싱부(20), 제어부(30), 디스플레이부(40), 출력구동부(50)를 포함한다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예의 LED 램프의 광학 특성 설정장치는 LED 램프의 기준 DC 전류 및 기준 PWM 듀티비를 제어부로 전송하는 다채널 사용자 인터페이스부(10), LED 램프의 DC 전류를 측정하여 제어부로 전송하는 센싱부(20), 기준 DC 전류 및 기준 PWM 듀티비를 디스플레이부로 전송하고, 센싱부(20)에서 측정된 값과 상기 사용자 인터페이스로부터 수신한 값이 차이를 갖는 경우 전류 제어 신호, 기준 DC 전류 및 기준 PWM 듀티비를 출력 구동부로 전송하는 제어부(30), 상기 제어부로부터 수신한 기준 DC 전류 및 기준 PWM 듀티비를 표시하는 디스플레이부(40); 및 상기 제어부로부터 전류 제어 신호를 수신하는 경우 기준 DC 전류 및 기준 PWM 듀티비를 LED 램프로 전송하는 출력 구동부를 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스부(10)는 요청 출력값을 입력받을 수 있다. 상기 요청 출력값은 기준 DC 전류값 또는 기준 PWM 듀티비를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스부(10)는 DC 전류 및 PWM 듀티비를 설정하고자 하는 LED 램프가 접속되어 있는 채널을 선택하도록 하는 채널 버튼, 사용자가 저항을 각 채널별로 실시간으로 조정함으로써 DC 전류(휘도)를 조정하도록 하는 가변 저항, PWM 듀티비 조절을 위해 PWM 듀티비 표시부의 위쪽에 각각 구성되는 10의 자리 및 1의 자리 PWM 듀티비 조절 버튼을 포함하고, 사용자 인터페이스부(10)에 의해 사용자가 원하는 기준 DC 전류 및 기준 PWM 듀티비를 제어부(30)로 전달하도록 한다.
센싱부(20)는 각 채널별로 연결된 LED 램프의 실제 전류를 측정하여 제어부(30)로 전송한다.
제어부(30)는 사용자 인터페이스부(10) 및 센싱부(20)로부터 수신한 기준 DC 전류 및 실제 전류를 비교하여 차이가 있을 경우 전류 제어 신호를 발생시켜 출력 구동부(50)로 전송함과 동시에 사용자 인터페이스부(10)로부터 수신한 기준 DC 전류 및 기준 PWM 듀티비를 출력 구동부로 전송한다. 또한, 제어부(30)는 사용자 인터페이스부(10)로부터 수신한 기준 DC 전류 및 기준 PWM 듀티비를 디스플레이부(40)로 전송한다.
디스플레이부(40)는 제어부(30)로부터 수신한 기준 DC 전류를 표시하는 전류 표시부 및 기준 PWM 듀티비를 표시하는 PWM 듀티비 표시부를 포함한다, 바람직하게는 전류 표시부는 VFDM(Vacuum Fluorecent Display Module)을 사용하고, PWM 듀티비 표시부는 두 개의 7-세그먼트를 사용하는데, 좌측의 7-세그먼트는 10의 자리를 표시하고, 우측의 7-세그먼트는 1의 자리를 표시하여 0 ~ 100% 사이의 PWM 듀티비를 표시함으로써. 사용자 자신이 설정한 기준 DC 전류 및 PWM 듀티비를 시각적으로 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.
출력구동부(50)는 제어부(30)로부터 전류 제어 신호를 수신할 경우 사용자가 원하는 기준 DC 전류 및 기준 PWM 듀티비로 작동하도록 LED 램프(60)로 전송한다.
출력구동부(50)는 출력 요청값이 포함하는 기준 DC 전류값과 센싱부(20)가 측정한 DC 전류값이 서로 다른 경우, LED 램프에 인가되는 입력 DC 전류값을 조정할 수 있다.
사용자 인터페이스부(10) 및 디스플레이부(40)는 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정장치의 전면에 구성되어 사용자가 LED 램프의 DC 전류 및 PWM 듀티비를 설정하고 시각적으로 확인하기에 용이하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3에서 가변저항(potential meter, 11)은 사용자 인터페이스부(10)에 대응하고, AC/DC 컨버터(31A, 31B, 31C, 31D), DC/DC 컨버터(32), 마이크로 컨트롤 유닛인 ATMEGA 128(33)는 제어부(30)에 대응하고, VFDM(41)은 디스플레이부(40)에 대응하며, LED 드라이버(51A, 51B, 52C, 51D)는 출력구동부(50)에 대응한다.
본 발명에 따르는 LED 램프가 광학 특성 설정 장치에는 AC220V의 전원이 인가된다. 인가된 AC 220V의 전원은 각 채널의 AC/DC 컨버터(31A, 31B, 31C, 31D)로 입력되어 DC 12V의 전압으로 출력된 후, 각 채널의 LED 드라이버(51A, 51B, 52C, 51D) 및 DC/DC 컨버터(32)로 공급된다. DC/DC 컨버터(32)는 입력된 DC 12V의 전압을 다시 DC 5V의 전압으로 강하하여 ATMEGA 128(33) 및 VFDM(41)에 전원을 공급한다. ATMEGA 128(33)은 가변저항(11)의 값에 따라 DC 전류 제어 신호를 LED 드라이버에 전달하고, PWM 듀티비 조절 버튼을 통해 입력된 값에 따라 LED 램프의 PWM 듀티비 제어 신호를 각각의 LED 드라이버(51A, 51B, 51C, 51D)에 전달한다. 또한, ATMEGA 128(33)은 VFDM(41)에 연결되어 각각의 LED 램프(60A, 60B, 60C, 60D)의 DC 전류 및 PWM 듀티비를 가시적으로 표시한다. 각 채널의 LED 드라이버(51A, 51B, 51C, 51D)는 DC/DC 컨버터 타입의 정전류 LED 구동회로이며, 최대 1.1A 의 정전류로 LED를 구동할 수 있다. 그리고 제어부, 즉 ATMEGA 128(33)로부터 PWM 듀티비와 DC 전류 제어 신호를 받아 실시간으로 LED의 전류 PWM 듀티비와 DC 전류를 변경할 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정장치는 도 4에 도시된 바와 같이 작동시킬 수 있다.
LED 램프(60)를 각각의 채널 커넥터에 접속시킴으로써 LED 램프(60)와 광학 특성 설정 장치를 연결한 다음 광학 특성 설정 장치의 전원을 ON 시키면 전류 설정 모드가 시작된다.
각각의 LED 램프(60)에 접속된 채널 커넥터에 연결되어 있는 가변 저항 조절용 손잡이를 좌우로 회전시키면 저항의 변화에 따라 실시간으로 변경되는 DC 전류 값이 전류표시부에 표시되며, 이에 대한 시각적 확인 및 배광실험을 통해 차량용 LED 램프에 적합한 기준 DC 전류를 사용자가 설정할 수 있다. 각 채널별로 설정된 DC 전류값은 출력 구동부(50)를 통해 실시간으로 LED 램프(60)에 전달된다(S100).
기준 DC 전류의 설정이 완료된 후, LED 램프의 광학 특성 설정 장치 전면의 YES 버튼을 누르면, 입력 DC 전류값이 현재 표시되어 있는 값으로 확정되며(S200), PWM 듀티비 설정 모드로 진입하게 된다. 4 개의 채널 버튼(CH1, CH2, CH3, CH4) 중 PWM 듀티비를 변경하고 싶은 LED가 연결된 채널의 버튼을 누른 후, PWM 듀티비 표시부의 좌측의 10의 자리 조절버튼을 눌러 그 하부의 7-세그먼트를 조절하고, 우측의 1의 자리 조절버튼을 눌러 그 하부의 7-세그먼트를 조절함으로써 0 ~ 100% 사이의 PWM 듀티비를 설정한다. 원하는 PWM 듀티비를 설정한 후(S300), 설정된 PWM 듀티비는 출력 구동부(50)에 전달된다. 다음으로 출력 구동부(50)는 해당 PWM 듀티비로 LED 램프(60)를 구동하게 된다. 원하는 PWM 듀티비의 설정이 완료된 후, 다시 YES 버튼을 누르면, 두 개의 7-세그먼트에 현재 표시되어 있는 값으로 입력 PWM 듀티비가 확정된다(S400).
이상 설명된 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치는 4개의 채널로 구성되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 따르는 제어부를 구성하는 MCU는 바람직하게는 ATMEGA 128을 사용하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따르는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치는 다수의 LED 램프에 대해 LED 전류값을 자유롭게 설정 및 변경 가능하고 이를 용이하게 실시간으로 가시적으로 확인할 수 있으며, 광학 특성 설정장치를 하나의 박스 형태로 구현함으로써 이동 설치가 용이하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사항을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 사용자 인터페이스부 20 : 센싱부
30 : 제어부 40 : 디스플레이부
50 : 출력 구동부 60 : LED 램프

Claims (9)

  1. LED 램프의 출력 변경을 요청하는 요청 출력값을 입력받는 사용자 인터페이스부;
    상기 LED 램프에 입력되는 DC 전류값을 측정하는 센싱부; 및
    상기 출력 요청값이 포함하는 기준 DC 전류값과 상기 센싱부가 측정한 DC 전류값이 서로 다른 경우, 상기 LED 램프에 인가되는 입력 DC 전류값을 조정하는 출력 구동부를 포함하는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 요청 출력값은 상기 기준 DC 전류값 및 기준 PWM 듀티비를 표시하는 디스플레이부;를 더 포함하는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 요청값이 포함하는 기준 DC 전류값과 상기 센싱부가 측정한 DC 전류값이 서로 다른 경우, 상기 출력 구동부에 상기 요청 출력값을 전달하는 제어부;를 더 포함하는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 램프는 복수 개이고,
    상기 사용자 인터페이스부는
    상기 복수 개의 LED 램프 중 출력을 변경시킬 LED 램프가 접속되어 있는 채널을 선택하는 채널 버튼;
    각 채널별 입력 DC 전류를 조정하는 가변 저항; 및
    PWM 듀티비 조절을 위한 PWM 듀티비 조절 버튼;을 포함하는
    LED 램프의 광학 특성 설정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 PWM 듀티비 조절 버튼은
    10의 자리 PWM 듀티비 조절 버튼; 및
    1의 자리 PWM 듀티비 조절 버튼을 포함하는
    LED 램프의 광학 특성 설정 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는
    상기 기준 DC 전류를 표시하는 전류 표시부; 및
    상기 출력 요청값과 매칭되는 기준 PWM 듀티비를 표시하는 PWM 듀티비 표시부;를 포함하는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전류 표시부는 VFDM으로 구성되는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 PWM 듀티비 표시부는 두 개의 7-세그먼트로 구성되는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치.
  9. LED 램프를 채널 커넥터에 접속시키는 단계;
    가변 저항을 조정하여 기준 DC 전류값을 설정하는 단계;
    DC 전류 표시부에 표시된 값으로 입력 DC 전류값을 확정하는 단계;
    PWM 듀티비를 설정하는 단계; 및
    PWM 듀티비 표시부에 표시된 값으로 입력 PWM 듀티비를 확정하는 단계를 포함하는 LED 램프의 광학 특성 설정 장치 작동 방법.
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