KR20200048855A - 디밍기능이 구비된 실외용 일체형 led 모듈 - Google Patents

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Abstract

기판; 상기 기판에 실장되어 빛을 발산하는 적어도 하나의 LED 소자; 상기 기판에 실장되어 외부로부터 공급되는 전원을 상기 LED 소자에 공급하여 상기 LED 소자가 발광하도록 하는 전원제어부; 상기 기판에 실장되며, 마이크로웨이브의 도플러 효과를 이용하여 외부의 움직임을 감지하는 동체감지센서; 상기 기판에 실장되며, 상기 동체감지센서에 의해 감지되는 외부 동작에 따라 상기 전원제어부를 제어함으로써 상기 LED 소자가 발광하는 밝기를 조절하는 마이크로프로세서; 및 상기 기판과 결합되어 상기 LED 소자에서 발생하는 열을 방산하도록 하는 방열판일체기구;를 포함하여, 외부의 움직임이 감지되지 않는 경우에는 설정된 디밍값으로 상기 LED 소자의 밝기를 낮추어 에너지를 절감하고, 외부의 움직임이 감지되면 설정된 시간동안 상기 LED 소자의 밝기를 최대치로 높이는 것을 특징으로 하는 실외용 일체형 LED 모듈을 제공하여, 에너지를 절감하고 제품의 수명을 연장할 수 있으며, 기판에 동체감지센서 및 마이크로프로세서가 일체로 실장되어 있어, 기존 설치된 LED 모듈에 SMPS 등의 추가설치없이 기존 LED 설치된 LED 모듈을 단순 교체함으로써 외부의 움직임에 따라 밝기를 조절하는 디밍기능이 구현되도록 할 수 있다.

Description

디밍기능이 구비된 실외용 일체형 LED 모듈{All-in-one LED Module for Outdoor Having Dimming Function}
본 발명은 디밍기능이 구비된 실외용 일체형 LED 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동체감지센서를 구비하여 외부의 움직임에 따라 밝기를 조절하는 디밍기능이 구비된 실외용 일체형 LED 모듈에 관한 것이다.
LED 조명은 발광다이오드를 이용한 조명기구로, 소비전력이 낮고 수명이 길어 최근 그 사용처가 지속적으로 늘어나고 있다.
이러한 LED 조명에서 정격 범위 내에서 사용하는 한 발광소자 자체는 비교적 수명이 길기 때문에 열에 의한 열화가 수명의 결정요인이 된다.
이와 같은 LED 조명의 특성에 따라 최근 보안등 또는 가로등에 LED 조명을 적극적으로 적용하고 있는데, LED 조명의 사용전력을 더욱더 낮추고 수명은 보다 늘리기 위하여, 디밍(Dimming) 기능을 구비하도록 하고 있는 경우가 늘어나고 있다.
한편, 디밍(Dimming)은 LED 조명의 밝기를 조절하는 기능인데, 종래의 LED 모듈을 디밍 제어하기 위해서는 LED 모듈에 입력되는 전압 또는 전력을 조절하기 위하여 외부에 SMPS 등을 구비하여야 한다.
아울러, 가로등이나 보안등의 경우에는 주변에 사람이 있는 경우에만 100% 밝기로 할 필요가 있는데, 이와 같이 사람을 인식하여 LED 모듈을 디밍제어하기 위해서는 동작을 감지할 수 있는 센서를 별도로 부착하여야만 하였다.
이에 따라, 가로등이나 보안등 내부에 SMPS와 동작감지센서를 부착하기 위한 별도의 공간이 필요하다는 단점이 있으며, 이에 더하여 기존에 설치된 LED 모듈을 사용하는 가로등이나 보안등에는 SMPS나 동작감지센서를 추가로 설치하기가 어려운 경우가 많아, 보안등이나 가로등을 완전히 교체할 수 밖에 없다는 단점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1079131호(2011.10.27)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 동체감지센서를 구비하여 외부의 움직임에 따라 밝기를 조절하는 디밍기능이 구비된 실외용 일체형 LED 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
아울러, 기존 설치된 LED 모듈에 SMPS 등의 추가설치없이 기존 LED 설치된 LED 모듈을 단순 교체함으로써 외부의 움직임에 따라 밝기를 조절하는 디밍기능이 구현되도록 하는 실외용 일체형 LED 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 의한 실외용 일체형 LED 모듈은, 기판; 상기 기판에 실장되어 빛을 발산하는 적어도 하나의 LED 소자; 상기 기판에 실장되어 외부로부터 공급되는 전원을 상기 LED 소자에 공급하여 상기 LED 소자가 발광하도록 하는 전원제어부; 상기 기판에 실장되며, 마이크로웨이브의 도플러 효과를 이용하여 외부의 움직임을 감지하는 동체감지센서; 상기 기판에 실장되며, 상기 동체감지센서에 의해 감지되는 외부 동작에 따라 상기 전원제어부를 제어함으로써 상기 LED 소자가 발광하는 밝기를 조절하는 마이크로프로세서; 및 상기 기판과 결합되어 상기 LED 소자에서 발생하는 열을 방산하도록 하는 방열판일체기구;를 포함하여, 외부의 움직임이 감지되지 않는 경우에는 설정된 디밍값으로 상기 LED 소자의 밝기를 낮추어 에너지를 절감하고, 외부의 움직임이 감지되면 설정된 시간동안 상기 LED 소자의 밝기를 최대치로 높일 수 있다.
본 발명에 의한 실외용 일체형 LED 모듈에서, 상기 마이크로프로세서는 상기 동체감지센서로부터 입력되는 파형을 증폭한 후, 필터링을 거쳐 2차 증폭하여 이를 통해 감지 물체의 거리 및 움직임을 측정하고, 상기 감지 물체의 거리 및 움직임에 따라 상기 전원제어부를 제어함으로써 디밍을 실행할 수 있다.
본 발명에 의한 실외용 일체형 LED 모듈은, 외부 동작 감지의 민감도, 감지거리, 및 동작 감지시 상기 LED 소자가 최대치로 발광하는 작동시간을 저장하여, 이에 의해 상기 마이크로프로세서가 동작하도록 하는 감지설정부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 실외용 일체형 LED 모듈에서, 상기 감지설정부는 탈착 가능한 플래시 메모리로 구비될 수 있다.
본 발명에 의한 실외용 일체형 LED 모듈에서, 상기 방열판일체기구는 온도센서를 구비하고, 상기 마이크로프로세서는 상기 방열판일체기구의 온도가 일정 온도 이상으로 상승하는 경우, 상기 전원제어부의 전원을 차단할 수 있다.
발명에 의한 실외용 일체형 LED 모듈은 외부의 움직임이 감지되지 않는 경우에는 설정된 디밍값으로 LED의 밝기를 낮추어 에너지를 절감하고, 외부의 움직임이 감지되면 설정된 시간동안 LED의 밝기를 최대치로 높이도록 하여 에너지를 절감하고, 제품의 수명을 연장할 수 있다.
아울러, 본 발명에 의한 실외용 일체형 LED 모듈은 기판에 동체감지센서 및 마이크로프로세서가 일체로 실장되어 있어, 기존 설치된 LED 모듈에 SMPS 등의 추가설치없이 기존 LED 설치된 LED 모듈을 단순 교체함으로써 외부의 움직임에 따라 밝기를 조절하는 디밍기능이 구현되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 실외용 일체형 LED 모듈의 구성을 도식화한 참고도.
도 2 내지 4는 마이크로프로세서에 의한 신호증폭과정의 일례를 나타내는 그래프.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 실외용 일체형 LED 모듈(100)의 구성을 도식화한 참고도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 실외용 일체형 LED 모듈(100)은 기판(110), 적어도 하나의 LED 소자(120), 전원제어부(130), 동체감지센서(140), 마이크로프로세서(150), 감지설정부(160), 방열판일체기구(170), 및 LED 렌즈(180)를 포함할 수 있다.
기판(110)은 인쇄회로기판(PCB)일 수 있으며, 후술하는 LED 소자(120)의 점등을 위한 회로가 인쇄되어 있을 수 있다.
LED 소자(120)는 상기 기판(110)에 실장되어 빛을 발산할 수 있다.
전원제어부(130)는 상기 기판(110)에 실장되어 상기 LED 소자(120)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 외부로부터 공급되는 전원을 상기 LED 소자(120)에 공급하여 상기 LED 소자(120)가 발광하도록 할 수 있다.
동체감지센서(140)는 상기 기판(110)에 실장될 수 있으며, 도플러 효과를 이용하여 외부의 움직임을 감지하는 마이크로웨이브 센서일 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 동체감지센서(140)는 24GHz 대역의 마이크로웨이브 센서일 수 있다.
마이크로프로세서(150)는 상기 동체감지센서(140)에 의해 외부 동작에 따라 상기 전원제어부(130)를 제어함으로써 상기 LED 소자(120)가 발광하는 밝기를 조절할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 마이크로프로세서(150)는 상기 동체감지센서(140)로부터 입력되는 마이크로웨이브의 파형을 1차 증폭한 후, 필터링을 거쳐 2차 증폭하여 이를 통해 감지 물체의 거리 및 움직임을 측정할 수 있다.
도 2 내지 4는 마이크로프로세서(150)에 의한 신호증폭과정의 일례를 나타내는 그래프이다.
여기에서, 도 2는 상기 동체감지센서(140)에 의해 입력된 파형을 1차 증폭한 후를 나타내는 그래프이고, 도 3은 이를 필터링 한 후를 나타내는 그래프이며, 도 4는 2차 증폭한 후를 나타내는 그래프이다.
이와 같은 과정을 통하여 증폭한 파형을 참조하여 상기 마이크로프로세서(140)는 외부의 움직임을 감지할 수 있다.
다시 말해서, 상기 마이크로프로세서(150)는 2차 증폭한 후 입력되는 파형에서 외부의 움직임이 나타난다고 판단되면, 인터럽트처리하여 특정시간동안에 몇 개의 입력펄스가 생기느냐에 따라 감지물체의 거리 및 움직임을 판단할 수 있다.
한편, 상기 마이크로프로세서(150)는 움직임이 감지되지 않는 경우에는 상기 전원제어부(130)를 제어하여 상기 LED 소자(120)가 발광하는 밝기를 100% 미만으로 조절할 수 있는데, 바람직하게는 30~80% 수준의 밝기로 발광하도록 조절할 수 있다.
아울러, 상기 마이크로프로세서(150)는 감지물체의 거리가 소정의 설정거리보다 가깝고, 감지물체의 움직임 정도가 소정의 설정값보다 크다고 판단되면, 상기 전원제어부(130)를 제어하여 상기 전원제어부(130)로부터 상기 LED 소자(120)로 공급되는 전원을 제어하여 상기 LED 소자(120)가 발광하는 밝기를 설정시간동안 100% 수준, 즉 최대치로 조절할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 실외용 일체형 LED 모듈(100)은 외부의 움직임이 감지되는 때에만 설정시간동안 LED 소자(120)가 발광하는 밝기를 100% 수준으로 하고, 외부의 움직임이 없는 경우에는 LED 소자(120)가 발광하는 밝기를 30~80% 수준으로 조절함으로써, 에너지를 절감함과 동시에 제품의 수명이 연장되는 효과를 가져올 수 있다.
감지설정부(160)는 외부 동작 감지의 민감도, 감지거리, 및 동작 감지시 상기 LED 소자(120)가 최대치로 발광하는 작동시간을 저장하여, 이에 의해 상기 마이크로프로세서(150)가 동작하도록 할 수 있다.
다시 말해서, 상기 감지설정부(160)는 상기 마이크로프로세서(150)가 어느 정도의 움직임을 외부의 움직임으로 인식할 것인지를 의미하는 외부동작 감지의 민감도, 어느 정도 거리 이내의 움직임을 외부의 움직임으로 감지할 것인지를 의미하는 감지거리, 및 외부동작 감지시의 상기 마이크로프로세서(150)가 상기 전원제어부(130)의 제어를 통해서 얼마나 오래동안 LED 소자(120)가 최대치로 발광하도록 할 것인지의 작동시간을 저장할 수 있다.
아울러, 상기 감지설정부(160)는 탈착가능한 형태로 구비될 수 있으며, 일례로 플래시 메모리로 구비될 수 있다.
이와 같이, 상기 감지설정부(160)는 탈착가능한 형태로 구비되므로 상기 실외용 일체형 LED 모듈(100)에서 탈거한 후 PC, 노트북, 이동통신 단말기 등의 외부기기에 연결한 후, 상기 감지설정부(160)에 저장된 외부동작 감지의 민감도, 감지거리, 및 동작 감지시 상기 LED 소자(120)가 최대치로 발광하는 작동시간을 변경 한 후 다시 상기 실외용 일체형 LED 모듈(100)에 부착할 수 있다.
이를 통해, 상기 감지설정부(160)에 저장된 저장값을 자유롭게 조절할 수 있다.
아울러, 상기 감지설정부(160)는 움직임이 감지되지 않는 경우에 상기 LED 소자(120)가 발광하는 밝기정도의 디밍값을 저장할 수 있다.
즉, 상기 감지설정부(160)는 움직임이 감지되지 않는 경우, 상기 LED 소자(120)가 30~80%에서 어느정도 수준의 밝기로 발광하도록 할 것인지를 저장할 수 있다.
방열판일체기구(170)는 상기 기판과 결합되어 상기 LED 소자(120)가 발광시 발생하는 열을 방산하도록 할 수 있다.
아울러, 상기 방열판일체기구(170)는 온도센서(미도시)를 구비할 수 있는데, 상기 온도센서(미도시)는 온도를 측정하여 측정된 온도를 상기 마이크로프로세서(150)에 전송할 수 있다.
한편, 상기 온도센서(미도시)로부터 측정된 온도를 전송받은 상기 마이크로프로세서(150)는 측정된 온도가 일정온도 이상인 경우, 상기 전원제어부(130)의 전원을 차단할 수 있다.
즉, 상기 온도센서(미도시)로부터 측정된 온도가 일정온도 이상인 경우, 상기 마이크로프로세서(150)는 상기 전원부(130)로부터 상기 LED 소자(120)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
이를 통하여, 고온 및 열화에 의하여 상기 실외용 일체형 LED 모듈(100)이 파손되는 등의 전기사고를 사전에 예방할 수 있다.
LED 렌즈(180)는 상기 LED 소자(120)을 덮을 수 있으며, 상기 LED 소자(120)로부터 발산되는 빛이 효율적으로 외부로 전해지도록 하는 광학 구조를 구비할 수 있다.
즉, 상기 LED 렌즈(180)는 상기 LED 소자(120)로부터 발산되는 빛이 목표방향을 향해 적절히 배분되어 외부로 발산되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 실외용 일체형 LED 모듈(100)은 외부의 움직임이 감지되지 않는 경우에는 설정된 디밍값으로 LED의 밝기를 낮추어 에너지를 절감하고, 외부의 움직임이 감지되면 설정된 시간동안 LED의 밝기를 최대치로 높이도록 하여 에너지를 절감하고, 제품의 수명을 연장할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 의한 실외용 일체형 LED 모듈(100)은 기판(110)에 동체감지센서(140) 및 마이크로프로세서(150)가 일체로 실장되어 있어, 기존 설치된 LED 모듈에 SMPS 등의 추가설치없이 기존 LED 설치된 LED 모듈을 단순 교체함으로써 외부의 움직임에 따라 밝기를 조절하는 디밍기능이 구현되도록 할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 본 발명의 일 실시예에 의한 일체형 LED 모듈
110: 기판 120: LED 소자
130: 전원제어부 140: 동체감지센서
150: 마이크로프로세서 170: 감지설정부
180: 방열판일체기구 180: LED 렌즈

Claims (5)

  1. 기판;
    상기 기판에 실장되어 빛을 발산하는 적어도 하나의 LED 소자;
    상기 기판에 실장되어 외부로부터 공급되는 전원을 상기 LED 소자에 공급하여 상기 LED 소자가 발광하도록 하는 전원제어부;
    상기 기판에 실장되며, 마이크로웨이브의 도플러 효과를 이용하여 외부의 움직임을 감지하는 동체감지센서;
    상기 기판에 실장되며, 상기 동체감지센서에 의해 감지되는 외부 동작에 따라 상기 전원제어부를 제어함으로써 상기 LED 소자가 발광하는 밝기를 조절하는 마이크로프로세서; 및
    상기 기판과 결합되어 상기 LED 소자에서 발생하는 열을 방산하도록 하는 방열판일체기구;를 포함하여,
    외부의 움직임이 감지되지 않는 경우에는 설정된 디밍값으로 상기 LED 소자의 밝기를 낮추어 에너지를 절감하고, 외부의 움직임이 감지되면 설정된 시간동안 상기 LED 소자의 밝기를 최대치로 높이는 것을 특징으로 하는 실외용 일체형 LED 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 상기 동체감지센서로부터 입력되는 파형을 증폭한 후, 필터링을 거쳐 2차 증폭하여 이를 통해 감지 물체의 거리 및 움직임을 측정하고, 상기 감지 물체의 거리 및 움직임에 따라 상기 전원제어부를 제어함으로써 디밍을 실행하는 것을 특징으로 하는 실외용 일체형 LED 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    외부 동작 감지의 민감도, 감지거리, 및 동작 감지시 상기 LED 소자가 최대치로 발광하는 작동시간을 저장하여, 이에 의해 상기 마이크로프로세서가 동작하도록 하는 감지설정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실외용 일체형 LED 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 감지설정부는 탈착 가능한 플래시 메모리로 구비되는 것을 특징으로 하는 실외용 일체형 LED 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방열판일체기구는 온도센서를 구비하고,
    상기 마이크로프로세서는 상기 방열판일체기구의 온도가 일정 온도 이상으로 상승하는 경우, 상기 전원제어부의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 실외용 일체형 LED 모듈.
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