WO2015182938A1 - 통신 장치 및 이를 포함하는 조명 장치 - Google Patents

통신 장치 및 이를 포함하는 조명 장치 Download PDF

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WO2015182938A1
WO2015182938A1 PCT/KR2015/005213 KR2015005213W WO2015182938A1 WO 2015182938 A1 WO2015182938 A1 WO 2015182938A1 KR 2015005213 W KR2015005213 W KR 2015005213W WO 2015182938 A1 WO2015182938 A1 WO 2015182938A1
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substrate
interface unit
module
communication
communication device
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PCT/KR2015/005213
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English (en)
French (fr)
Inventor
정원석
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F21V23/045—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor receiving a signal from a remote controller
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/11—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the brightness or colour temperature of ambient light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/115—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings
    • H05B47/13—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings by using passive infrared detectors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the present invention relates to a communication device, and more particularly, to a communication device and a lighting device including the same.
  • a switch directly connected to the lighting device by wire is directly operated.
  • the patient who is inconvenient to move or the elderly or children who do not touch the switch was inconvenient to turn on or off the lighting device.
  • a lighting device capable of turning on or off a lighting device or adjusting the intensity of lighting using a remote control device such as a remote controller has been released.
  • the communication module that receives / processes / transmits the user's command is integrated with the lighting unit, and thus, the power supply unit (PSU) in the lighting unit is broken and / or the LED, general lighting unit, control unit in the lighting unit is broken In this case, all the lighting devices including the communication module should be replaced.
  • PSU power supply unit
  • the embodiment provides a communication device detachable from a lighting device.
  • the embodiment provides a communication device including a communication module formed integrally with the sensor module.
  • the embodiment provides a communication device and a lighting device including the same to enable the lighting to be controlled using the sensing information obtained through the IR sensor.
  • a communication device may include a communication module including a first substrate and a communication element attached to one surface of the first substrate; And a sensor module including a second substrate coupled to the first substrate, and a sensor element attached to one surface of the second substrate, wherein the communication module is detachably coupled to a connector of an object to connect a wireless network. And a first interface unit configured to transmit an illumination control signal received through the sensor signal and a sensing signal detected through the sensor module to the object.
  • the communication module may include the first interface unit formed in the left region of the upper surface of the first substrate, the second interface unit formed in the right region of the upper surface of the first substrate, the first interface unit, and the second interface unit. It includes the communication element mounted between the interface unit.
  • the sensor module may be formed on an upper surface of the second substrate and include a third interface portion electrically connected to the second interface portion, and the sensor element may be attached to a lower surface of the second substrate.
  • the right side of the first substrate of the communication module a protrusion protruding in the longitudinal direction of the first substrate is formed, the second substrate, the coupling hole penetrating the upper and lower surfaces of the second substrate is formed,
  • the communication module may be connected to the sensor module by inserting the protrusion into the coupling hole of the second substrate while the protrusion of the first substrate is vertically erected downward.
  • the second interface unit may include a plurality of pins, and the right side surfaces of the plurality of pins are formed on the same vertical line as the right side surface of the first substrate.
  • the right surface of the plurality of pins constituting the second interface portion is in contact with the top surface of the second substrate in a vertically oriented state, and the third interface portion is formed of the plurality of pins among the top surfaces of the second substrate.
  • the right side is formed in the contact area.
  • the plurality of pins constituting the second interface unit may include a first pin for ground, a second pin for signal transmission, a third pin for signal reception, a fourth pin for analog signal reception, And a fifth pin for power supply and a sixth pin for forming a power supply line.
  • the third interface unit may include first to sixth pins connected to first to sixth pins of the second interface unit, respectively.
  • the first to sixth interface parts formed on the upper surface of the second substrate may be in an area where the side surfaces of the first to sixth fins formed on the first substrate contact each other while the first substrate is vertically placed. Fins are formed respectively.
  • the sensor module may include a light collecting plate formed on a bottom surface of the second substrate and covering the sensor element, and an antenna formed on the bottom surface of the second substrate and surrounding the sensor element and the light collecting plate.
  • the apparatus may further include a housing having an accommodation space therein and housing a communication module excluding the first interface unit, and a front protective cover disposed on a lower surface of the second substrate and covering the sensor element, the light collecting plate, and the antenna.
  • the lighting device includes a lighting module having at least one light source; And the communication device described above.
  • the sensor element is an infrared sensor
  • the illumination module controls the at least one light source based on a human body detection signal from the infrared sensor.
  • the communication device by detachably forming the communication device in the lighting device, the communication device can be separated and preserved at the time of replacing the lighting unit of the lighting device, thereby reducing the cost.
  • the embodiment may effectively control the characteristics of the lighting device (color temperature, dimming value, brightness, etc.) in the communication module by selectively using a PWM control method, a UART control method, or the like based on the characteristics to be controlled. .
  • various wireless communication methods are selectively implemented in a wireless communication unit within a communication module, thereby selecting and using an optimal wireless communication method in consideration of speed / distance / power consumption. Transmission and reception can be performed.
  • the plurality of pins of the interface unit of the communication module may be standardized in a predetermined order and purpose.
  • the embodiment provides a communication module formed integrally with the sensor module, so that not only the user's illumination control signal transmitted from the outside but also the sensing signal of the sensor can efficiently control the illumination.
  • FIG. 1 is a block diagram of a lighting system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the lighting device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a perspective view of the lighting device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the lighting module of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the communication device of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of the communication module of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the sensor module of FIG. 4.
  • FIG. 7 is a perspective view of a communication device 400 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a front view of the communication device of FIG.
  • FIG. 9 is a side view of the communication device of FIG.
  • FIG. 10 is a rear view of the communication device of FIG. 7.
  • FIG. 11 is a diagram showing the detailed structure of the communication module 410 of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a top surface of a sensor module according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view illustrating a bottom surface of a sensor module according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 and 15 illustrate a coupling structure of a communication module and a sensor module according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram illustrating an interface relationship between a lighting module and a communication module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an embodiment of an interface relationship of FIG. 16.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating another embodiment of the interface relationship of FIG. 16.
  • FIG. 19 is a circuit diagram of a communication module that satisfies the interface relationship of FIG. 17.
  • FIG. 20 is a circuit diagram of a communication module that satisfies the interface relationship of FIG. 18.
  • 21 is a diagram illustrating an interface relationship between a communication module and a sensor module according to an embodiment of the present invention.
  • 22 is a view for explaining the operation of the sensor module according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention provides a lighting system comprising a communication module detachable to the lighting module.
  • FIG. 1 is a block diagram of a lighting system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view of the lighting device of Figure 1
  • Figure 3 is a block diagram of the lighting module of Figure 1
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the sensor module of FIG. 4.
  • a lighting system includes a wireless controller 100 and a lighting device 200.
  • the lighting device 200 includes a lighting module 300 and a communication device 400 detachably mounted to the lighting module 300.
  • the wireless controller 100 transmits a control signal according to a user's command to the communication device 400 mounted to the lighting device 200 through a wireless network.
  • the wireless controller 300 may be a remote controller or a smartphone.
  • the wireless network between the wireless controller 100 and the communication device 400 may be determined according to a wireless environment.
  • the wireless network between the wireless controller 100 and the communication device 400 may be applied to at least one of ZigBee, Bluetooth, and Z-wave.
  • the lighting device 200 includes a lighting module 300 including a lighting unit and a communication device 400 which transmits an illumination control signal received by performing communication with the wireless controller 100 to the lighting module 300. .
  • the communication device 400 constituting the lighting device 200 is inserted into and fixed to a connector (not shown) of the lighting module 300 to transmit the lighting control signal to the lighting module 300.
  • the communication device 400 is detachably mounted to the connector 311 of the lighting module 300 or to be separated from the connector 311.
  • the lighting module 300 includes the connector 311 into which a plurality of pins constituting the first interface unit 410 included in the communication device 400 can be inserted and fixed.
  • the connector 311 may protrude outward as shown in FIG. 2. However, this is only an example, and the connector 311 may be formed in a groove shape recessed into the body of the lighting module 300.
  • the lighting module 300 includes an interface unit 310, a controller 320, and an illumination unit 330.
  • the interface unit 310 of the lighting module 300 includes a connector 311 connected to the communication device 400 and receiving an illumination control signal transmitted from the communication device 400.
  • the controller 320 includes a power supply device, receives an output signal from the interface unit 310, and outputs an illumination signal for controlling the lighting unit 330 by using the received output signal.
  • the lighting unit 330 includes a light source 340.
  • the light source 340 may include at least one light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • the interface unit 310 is composed of five pins, and thus is connected to the first interface unit (described later) of the communication device 400.
  • the number of pins of the interface unit 310 is not limited to this, may be increased than the number shown in the figure, it may be reduced differently.
  • the first interface unit of the communication device 400 may also be composed of five pins in the same manner as the interface unit 310 of the lighting module 300.
  • the communication device 400 includes a communication module 410, a sensor module 420, and an antenna 430.
  • the communication module 410 receives an illumination control signal transmitted from the wireless controller 100, and thus transmits the received illumination control signal to the illumination module 300.
  • the communication module 410 receives a sensing signal detected through the sensor module 420, and transmits the received sensing signal to the lighting module 300.
  • the antenna 430 receives an illumination control signal transmitted from the wireless controller 100.
  • the sensor module 420 includes at least one sensor, detects a signal through the sensor, and transmits the detected signal to the communication module 410.
  • the communication module 410 includes a first interface unit 411, a wireless communication unit 412, and a second interface unit 413.
  • the first interface unit 411 includes a plurality of pins, and thus is connected to the interface unit 310 of the lighting module 300.
  • the configuration of the first interface unit 411 of the communication module 410 and the interface unit 310 of the lighting module 300 will be described in more detail below.
  • the wireless communication unit 412 receives the illumination control signal from the antenna 430 and generates a plurality of output signals to be transmitted to the illumination module 300 according to the received illumination control signal.
  • the wireless communication unit 412 includes a communication integrated circuit (not shown) for analyzing the lighting control signal received through the antenna 430 according to the type of the wireless network.
  • the communication module 410 may selectively select the communication integrated circuit and mount it in the wireless communication unit 412 according to a predetermined wireless network environment.
  • the communication integrated circuit may support at least one of communication methods such as Zigbee, Zwave, Wi-Fi, and Bluetooth.
  • the second interface unit 413 includes a plurality of pins for communicating with the sensor module 420.
  • the sensor module 420 includes an interface unit 421, a sensor unit 422, and an antenna unit 430.
  • the interface unit 421 is connected to the second interface unit 413 of the communication module 410, and thus transmits a detection signal obtained through the sensor unit 422 to the communication module 410.
  • the interface unit 421 includes a plurality of pins respectively connected to a plurality of pins constituting the second interface unit 413 of the communication module 410.
  • the sensor unit 422 obtains a detection signal according to its function.
  • the sensor unit 422 may be configured of any one of a pyroelectric infrared ray (PIR) sensor, an illuminance sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, and an infrared sensor.
  • PIR pyroelectric infrared ray
  • the sensor unit 422 is composed of an infrared sensor, thereby performing a continuous sensing operation of the human body, thereby transmitting a sensing signal according to whether the human body is detected to the interface unit 421.
  • the antenna unit 430 is connected to the communication module 410, and thus receives an illumination control signal transmitted through the wireless controller 100, and transmits the received illumination control signal to the communication module 410. .
  • FIG. 7 is a perspective view of a communication device 400 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a front view of the communication device of FIG. 7
  • FIG. 9 is a side view of the communication device of FIG. 7
  • FIG. 10 is a communication of FIG. 7. Back view of the device.
  • the communication device 400 includes a communication module 410 and a sensor module 420.
  • the communication module 410 is housed in the housing 414, and the sensor module 420 is housed in the front protective cover 423.
  • the communication module 410 is accommodated in the housing 414.
  • the second interface unit 413 and the wireless communication unit 412 constituting the communication module 410 are accommodated in the housing 414, and the first interface unit 411 is external to the housing 414. Exposed.
  • the sensor module 420 is accommodated in the front protective cover 423, thereby being protected by the front protective cover 423.
  • the communication module 410 may include a first substrate 415, a first interface unit 411 disposed in a first region of an upper surface of the first substrate 415, and a second region of an upper surface of the first substrate 415. And a second communication unit 412 disposed in the third region of the upper surface of the first substrate 415.
  • the first interface unit 411 includes a first pin 4111, a second pin 4112, a third pin 4113, a fourth pin 4114, and a fifth pin 4115.
  • the plurality of pins constituting the first interface unit 411 is grouped in any number.
  • first fin 4111, the second fin 4112, and the third fin 4113 are grouped into a first group
  • fourth fin 4114 and the fifth fin 4115 are grouped into a second group. Grouped.
  • a portion of the first substrate 415 is removed between the first group and the second group to form a recess 4116.
  • the sensor module 420 includes a second substrate 424, a sensor unit 422 attached to the second substrate 424, and a light collecting plate 425 formed on the substrate 424 to cover the sensor unit 422. And an antenna 430 formed on the second substrate 424.
  • the sensor unit 422, the light collecting plate 425, and the antenna 430 are formed on the first surface of the second substrate 424.
  • the second surface of the second substrate 424 is in contact with the first substrate 415.
  • the first substrate 415 is vertically coupled to the top surface of the second substrate 424.
  • a coupling structure of the first substrate 415 and the second substrate 424 will be described in more detail below.
  • a feed point 431 connected to the antenna 430 is formed on the first surface of the second substrate 424.
  • the antenna 430 is spaced apart from the first surface of the second substrate 424 by a predetermined interval.
  • a fixing member 432 is formed on the second substrate 424 to fix the antenna 430 to the second substrate 424.
  • FIG. 11 is a diagram showing the detailed structure of the communication module 410 of the present invention.
  • the communication module 410 includes a first substrate 415.
  • the first substrate 415 may be a circuit pattern printed on the insulator, for example, a printed circuit board (PCB), a metal core PCB, a flexible PCB , Ceramic PCB, and the like.
  • the first substrate 415 may be formed of a material that reflects light efficiently, or the surface may be formed of a color that reflects light efficiently, for example, white, silver, or the like.
  • a first interface 411 and a second interface 413 are formed on the first substrate 415, respectively.
  • a wireless communication unit 412 (preferably a communication element) is formed in an area between the first interface unit 411 and the second interface unit 413 on the upper surface of the first substrate 415.
  • the upper surface of the first substrate 415 has a first region in which a first interface unit 411 is formed, a second region in which the wireless communication unit 412 is formed, and the second interface unit 413 are formed. And a third region.
  • the first region is a left upper surface region of the first substrate 415
  • the second region is a central upper surface region of the first substrate 415
  • the third region is the first substrate 415. Is the upper right area of.
  • a plurality of pins are printed in the first area of the first substrate 415.
  • the plurality of pins include a first pin 4111, a second pin 4112, a third pin 4113, a fourth pin 4114, and a fifth pin 4115.
  • the plurality of pins may include five pins as shown, but is not limited thereto.
  • the plurality of fins are grouped in any number.
  • first fin 4111, the second fin 4112, and the third fin 4113 are grouped into a first group
  • fourth fin 4114 and the fifth fin 4115 are grouped into a second group. Grouped.
  • a portion of the first substrate 415 is removed between the first group and the second group to form a recess 4116.
  • the first group and the second group each include a different number of pins.
  • the first group may include three pins, and the second group may include only two pins different in number from the first group.
  • the front and rear surfaces of the communication module 410 may be easily distinguished.
  • a depression 4116 may be formed between the first group and the second group, and mutual interference that may occur between the fins of the first group and the fins of the second group may be reduced.
  • the width of the recess 4116 may be 0.9 mm or more, and the separation width between the plurality of pins may be set to 0.8 mm or less, but is not limited thereto.
  • protrusions protruding from the first substrate 415 may be further formed at a boundary portion between the fins of the first group and the fins of the second group.
  • the plurality of fins formed on the first substrate 415 may be an electrode layer, which prints an alloy including at least one of copper, aluminum, molybdenum, and tungsten, which are conductive materials, on the first substrate 415. Can be formed.
  • the electrode layer as described above may be formed by patterning a copper foil layer formed on the first substrate 415.
  • the first interface unit 411 as described above is formed in the left end region (the first region described above) of the upper surface of the first substrate 415.
  • the wireless communication unit 412 is formed in the second area of the first substrate 415.
  • a communication element is attached to the second region of the first substrate 415.
  • the communication element is disposed in an area spaced apart from the first interface unit 411 by a predetermined distance from an upper surface of the first substrate 415, and thus receives an illumination control signal through the antenna 430, or receives the received illumination Generate an output signal according to the control signal.
  • the communication device is connected to a plurality of pins constituting the first interface unit 411, respectively.
  • a second interface 413 is formed in the third region of the first substrate 415.
  • the second interface unit 413 includes a plurality of pins.
  • the plurality of pins constituting the second interface unit 413 are connected to the plurality of pins constituting the interface unit 421 of the sensor module 420 which will be described later.
  • a plurality of first pins 4131 are formed at both ends of the second interface unit 413, and a second pin 4132, a third pin 4133, and a fourth pin are interposed between the plurality of first pins 4131. Fins 4134, fifth fins 4135, and sixth fins 4136.
  • a protrusion 4137 is formed on the first substrate 415 on which the second interface unit 413 is formed.
  • the protrusion 4137 protrudes from one side of the first substrate 415 in the longitudinal direction of the first substrate 415.
  • the protrusion 4137 may be formed in a region where the plurality of first fins 4131 are formed among the upper right regions of the first substrate 415.
  • side surfaces of the plurality of first fins 4131 may not be disposed on the same vertical line as side surfaces of the first substrate 415.
  • the side surfaces of the second fin 4132, the third fin 4133, the fourth fin 4134, the fifth fin 4135, and the sixth fin 4136 may be side surfaces of the first substrate 415. It is placed on the same vertical line as.
  • FIG. 12 is a view illustrating a top surface of a sensor module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a view illustrating a bottom surface of a sensor module according to an embodiment of the present invention.
  • the sensor module 420 includes a second substrate 424.
  • the second substrate 424 may be a circuit pattern printed on an insulator.
  • a printed circuit board (PCB), a metal core PCB, a flexible PCB, and a ceramic may be used.
  • PCB and the like may be used.
  • the second substrate 424 may be formed of a material that reflects light efficiently, or the surface may be formed of a color that reflects light efficiently, for example, white, silver, or the like.
  • An interface unit 421 is formed on an upper surface of the second substrate 424.
  • the interface unit 421 includes a plurality of pins connected to the second interface unit 413 of the communication module 410.
  • the interface unit 421 includes a first pin 4211 connected to the first pin 4131 of the second interface unit 413, and a second pin 4132 of the second interface unit 413. ), A second pin 4212 connected to the third pin, a third pin 4213 connected to the third pin 4133 of the second interface unit 413, and a fourth pin of the second interface unit 413. A fourth pin 4214 connected to the 4134, a fifth pin 4215 connected to the fifth pin 4135 of the second interface 413, and a second pin 413 of the second interface 413. And a sixth pin 4216 connected with the sixth pin 4136.
  • the first to sixth pins 4211 to 4216 of the interface unit 421 are connection patterns formed by printing (or patterning) a metal material on an upper surface of the second substrate 424.
  • a coupling hole 4217 penetrating the upper and lower surfaces of the second substrate 424 is formed in an area where the first fin 4211 is formed.
  • one end of the sixth pin 4216 is connected to the antenna feeding point 431 formed on the upper surface of the second substrate 424.
  • a sensor unit 422 is formed on a lower surface of the second substrate 424.
  • the sensor unit 422 is substantially a sensor element.
  • the sensor unit 422 may be an infrared sensor.
  • a light collecting plate 425 covering the sensor unit 422 is formed on a bottom surface of the second substrate 424.
  • the sensor unit 422 and the light collecting plate 425 may be formed in the central area of the lower surface of the second substrate 424.
  • An antenna 430 is formed on the lower surface of the second substrate 424.
  • the antenna 430 is connected to the antenna feeding point 431 formed on the upper surface of the second substrate 424.
  • the antenna 430 may be formed on a lower surface of the second substrate 424 in the form of a pole.
  • the antenna 430 may be formed at an edge region of the bottom surface of the second substrate 424. That is, the antenna 430 may be disposed surrounding the sensor unit 422 and the light collecting plate 424 formed on the bottom surface of the second substrate 424.
  • the second substrate 424 may have a circular shape.
  • FIG. 14 and 15 illustrate a coupling structure of a communication module and a sensor module according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the sensor module 420 is disposed so that the top surface of the second substrate 424 faces upward.
  • the upper surface of the second substrate 424 refers to a region where the interface unit 421 is formed.
  • the first substrate 415 of the communication module 410 is disposed above the second substrate 424, and in this case, the first interface 411 is disposed vertically to face upward. .
  • a coupling hole 4217 is formed in the second substrate 424 of the sensor module 420, and a protrusion 4137 is formed in the first substrate 415 of the communication module 410.
  • the protrusion 4137 of the first substrate 415 standing vertically is inserted into the coupling hole 4217 of the second substrate 424.
  • each of the second interface portions 413 formed in the first substrate 415 is formed.
  • the pins and the pins of the interface unit 421 formed on the second substrate 424 are connected to each other.
  • the right side surface of the first substrate 415 is the second substrate 424. Contact with the upper surface of).
  • the right side surface of the first substrate 415 and the right side surface of each pin of the second interface unit 413 are on the same vertical line. Accordingly, when the right side surface of the first substrate 415 contacts the top surface of the second substrate 424, each of the pins of the second interface unit 413 also contacts the top surface of the second substrate 424. .
  • the pins constituting the interface unit 421 as described above are disposed on the second substrate 424.
  • the pins constituting the interface unit 421 are formed on the upper surface of the second substrate 424 in contact with the pins of the second interface unit 413.
  • the second interface unit 413 formed on the first substrate 415 and the interface unit 421 formed on the second substrate 424 are electrically connected to each other.
  • the second interface unit 413 formed on the first substrate 415 and the interface unit 421 formed on the second substrate 424 are coupled to each other in a state of being electrically connected to each other.
  • the first substrate 415 may be fixed on the second substrate 424.
  • 16 is a diagram illustrating an interface relationship between a lighting module and a communication module according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a diagram illustrating an embodiment of an interface relationship of FIG. 16.
  • 18 is a diagram illustrating another embodiment of the interface relationship of FIG. 16.
  • 19 is a circuit diagram of a communication module that satisfies the interface relationship of FIG. 17.
  • 20 is a circuit diagram of a communication module that satisfies the interface relationship of FIG. 18.
  • the first interface unit 411 of the communication module 410 constituting the communication device 400 includes five pins P1-P5, the first of the communication module 410 is included.
  • the output signals of FIG. 16 are set to pins P1-P5 of the interface and pins of the connector of the interface unit 310 of the lighting module 300.
  • the first pin P1 outputs a mode control signal mode_sel defining a mode selection according to an illumination control method
  • the second pin P2 outputs a reference voltage Vcc / for driving the communication module 410.
  • Vdd the third pin
  • the third pin (P3) is a pin that receives the ground voltage (Ground)
  • the fourth pin and the fifth pin (P4, P5) is an illumination control signal is transmitted and received, or This is a pin that is sent in different types.
  • the first to third pins P1 to P3 are pins related to the reference voltage
  • the fourth and fifth pins P4 and P5 are pins related to the control signal. It may be formed between the fin and the fourth fin (P3, P4).
  • a UART method or a PWM method may be applied, and a mode control signal mode_sel is set to high or low according to the method.
  • the UART method uses two pins, one of which is used for signal reception and the other is used for signal transmission.
  • the lighting module 300 has a separate control unit (MCU) in general, but the method does not include a control unit in the lighting module 300, accordingly the lighting module (directly) in the communication module 410 300) can be controlled.
  • MCU separate control unit
  • the mode selection signal mode_sel is set low, and the fourth pin P4 is set for transmission and the fifth pin P5 is set for reception. do.
  • the wireless communication unit 412 includes a circuit as shown in FIG.
  • the fourth and fifth pins are applied.
  • P4 and P5 are connected by reference voltages and pull-up resistors R2 and R3, respectively.
  • the first pin P1 for outputting the mode selection signal is connected to the ground voltage and the first resistor (pull-down resistor) R1 so that the mode selection signal mode_sel is set to have a low value.
  • the PWM method is a control method used to adjust simple brightness, such as a light emitting diode, but is not limited thereto.
  • the illumination module 300 may adjust the illumination brightness by the duty ratio of the pulse width.
  • the illumination brightness may include all of color temperature, brightness, and dimming control.
  • the mode selection signal mode_sel is set high, and the fourth pin P4 controls the warm color temperature when dimming, and the fifth Fin P5 controls the cool color temperature at dimming. Therefore, when the color temperature is controlled, a control signal is simultaneously output to the fourth and fifth pins P4 and P5.
  • the wireless communication unit 412 for this includes a circuit as shown in FIG.
  • the fourth and fifth pins P4 and P5 are connected by the reference voltage and the pull-up resistors R2 and R3, respectively.
  • the first pin P1 outputting the mode selection signal mode_sel is connected to a reference voltage and a fourth resistor (pull-up resistor) R4 so that the mode selection signal mode_sel is set to have a high value. have.
  • the lighting is controlled by using five pins P1-P5.
  • the lighting may be controlled using a plurality of pins, but the present invention is not limited thereto.
  • the switching from the UART method to the PWM method may be determined according to a mode selection signal.
  • the switching may be implemented through a switch on the surface of the communication module.
  • 21 is a diagram illustrating an interface relationship between a communication module and a sensor module according to an embodiment of the present invention.
  • the second interface unit 413 of the communication module 410 and the interface unit 421 of the sensor module 420 include first to sixth pins, respectively.
  • the second interface unit 413 of the communication module 410 and the first pin P1 included in the interface unit 421 of the sensor module 420 are used for ground.
  • the second interface unit 413 of the communication module 410 and the second pin P2 included in the interface unit 421 of the sensor module 420 transmit a signal from the sensor module to the communication module. It is used for signal communication.
  • the second interface unit 413 of the communication module 410 and the third pin P3 included in the interface unit 421 of the sensor module 420 transmit a signal from the communication module to the sensor module. It is used for signal communication.
  • the second interface unit 413 of the communication module 410 and the fourth pin P4 included in the interface unit 421 of the sensor module 420 transmit analog signals from the sensor module to the communication module. It is used for analog signal communication.
  • the second interface unit 413 of the communication module 410 and the fifth pin P5 included in the interface unit 421 of the sensor module 420 are used for power supply.
  • the second interface unit 413 of the communication module 410 and the sixth pin P6 included in the interface unit 421 of the sensor module 420 are used as a power supply line of an RF signal.
  • 22 is a view for explaining the operation of the sensor module according to an embodiment of the present invention.
  • the sensor module is composed of an infrared sensor.
  • the infrared sensor detects a human body and continuously outputs a detection signal for the human body even when there is no movement of the detected human body.
  • the output waveform of the infrared sensor has a predetermined level at the time when the human body is detected, and continuously outputs a detection signal whose level is continuously changed even when the human body is not moved.
  • the lighting module may continuously perform the on operation.
  • the communication device by detachably forming the communication device in the lighting device, the communication device can be separated and preserved at the time of replacing the lighting unit of the lighting device, thereby reducing the cost.
  • the embodiment may effectively control the characteristics of the lighting device (color temperature, dimming value, brightness, etc.) in the communication module by selectively using a PWM control method, a UART control method, or the like based on the characteristics to be controlled. .
  • various wireless communication methods are selectively implemented in a wireless communication unit within a communication module, thereby selecting and using an optimal wireless communication method in consideration of speed / distance / power consumption. Transmission and reception can be performed.
  • the plurality of pins of the interface unit of the communication module may be standardized in a predetermined order and purpose.
  • the embodiment provides a communication module formed integrally with the sensor module, so that not only the user's illumination control signal transmitted from the outside but also the sensing signal of the sensor can efficiently control the illumination.

Landscapes

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Abstract

실시 예에 따른 통신 장치는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 일면에 부착된 통신 소자를 포함하는 통신 모듈; 및 상기 제 1 기판에 결합되는 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 일면에 부착된 센서 소자를 포함하는 센서 모듈을 포함하며, 상기 통신 모듈은, 대상물의 커넥터에 착탈식으로 결합하여, 무선 네트워크를 통하여 수신되는 조명 제어신호 및 상기 센서 모듈을 통해 감지된 감지 신호를 상기 대상물에 전달하는 제 1 인터페이스부를 포함한다.

Description

통신 장치 및 이를 포함하는 조명 장치
본 발명은 통신 장치에 관한 것으로, 특히 통신 장치 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.
또한, 사용자의 명령을 수신/처리/전송하는 통신 모듈이 조명장치와 일체로 되어 있어 조명장치 내의 전원 부 (Power Supply Unit, PSU) 고장 또는/및 조명장치 내의 LED, 일반조명기기, 제어부 등에 고장이 발생한 경우, 상기 통신 모듈을 포함한 조명장치를 모두 교체해야 한다.
실시 예는, 조명 장치에 착탈 가능한 통신 장치를 제공한다.
또한, 실시 예는 센서 모듈과 일체로 형성된 통신 모듈을 포함하는 통신 장치 제공한다.
또한, 실시 예는 IR 센서를 통해 획득한 감지 정보를 이용하여 조명을 제어할 수 있도록 한 통신 장치 및 이를 포함하는 조명장치를 제공한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 통신 장치는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 일면에 부착된 통신 소자를 포함하는 통신 모듈; 및 상기 제 1 기판에 결합되는 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 일면에 부착된 센서 소자를 포함하는 센서 모듈을 포함하며, 상기 통신 모듈은, 대상물의 커넥터에 착탈식으로 결합하여, 무선 네트워크를 통하여 수신되는 조명 제어신호 및 상기 센서 모듈을 통해 감지된 감지 신호를 상기 대상물에 전달하는 제 1 인터페이스부를 포함한다.
또한, 상기 통신 모듈은, 상기 제 1 기판의 상면의 좌측 영역에 형성된 상기 제 1 인터페이스부와, 상기 제 1 기판의 상면의 우측 영역에 형성된 제 2 인터페이스부와, 상기 제 1 인터페이스부 및 제 2 인터페이스부의 사이에 실장된 상기 통신 소자를 포함한다.
또한, 상기 센서 모듈은, 상기 제 2 기판의 상면에 형성되며, 상기 제 2 인터페이스부와 전기적으로 연결된 제 3 인터페이스부를 포함하며, 상기 센서 소자는, 상기 제 2 기판의 하면에 부착된다.
또한, 상기 통신 모듈의 제 1 기판의 우측에는, 상기 제 1 기판의 길이 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고 상기 제 2 기판에는, 상기 제 2 기판의 상면 및 하면을 관통하는 결합 홀이 형성되며, 상기 통신 모듈은, 상기 제 1 기판의 돌출부가 하방을 향하도록 수직으로 세워진 상태에서, 상기 돌출부가 상기 제 2 기판의 결합 홀에 삽입되어 상기 센서 모듈과 연결된다.
또한, 상기 제 2 인터페이스부는 복수의 핀을 포함하며, 상기 복수의 핀의 우측면은, 상기 제 1 기판의 우측면과 동일 수직선상에 형성된다.
또한, 상기 제 2 인터페이스부를 구성하는 복수의 핀의 우측면은, 상기 수직으로 세워진 상태에서 상기 제 2 기판의 상면과 접촉하며, 상기 제 3 인터페이스부는, 상기 제 2 기판의 상면 중 상기 복수의 핀의 우측면이 접촉하는 영역에 형성된다.
또한, 상기 제 2 인터페이스부를 구성하는 복수의 핀은, 그라운드를 위한 제 1 핀과, 신호 전송을 위한 제 2 핀과, 신호 수신을 위한 제 3 핀과, 아날로그 신호 수신을 위한 제 4 핀과, 전원 공급을 위한 제 5 핀과, 급전 라인 형성을 위한 제 6 핀을 포함한다.
또한, 상기 제 3 인터페이스부는, 상기 제 2 인터페이스부의 제 1 내지 제6핀과 각각 연결되는 제 1 내지 제 6핀을 포함한다.
또한, 상기 제 1 기판이 수직으로 세워진 상태에서, 상기 제 1 기판 위에 형성된 상기 제 1 내지 6 핀의 측면이 접촉하는 영역에는, 상기 제 2 기판의 상면에 형성된 제 3 인터페이스부의 제 1 내지 제6핀이 각각 형성되어 있다.
또한, 상기 센서 모듈은, 상기 제 2 기판의 하면에 형성되며, 상기 센서 소자를 덮는 집광판과, 상기 제 2 기판의 하면에 형성되며, 상기 센서 소자 및 집광판을 둘러싸며 배치된 안테나를 포함한다.
또한, 내부에 수용 공간을 가지며, 상기 제 1 인터페이스부를 제외한 통신 모듈을 수용하는 하우징과, 상기 제 2 기판의 하면에 배치되며, 상기 센서 소자, 집광판 및 안테나를 덮는 전면 보호 덮개를 더 포함한다.
한편, 실시 예에 따른 조명 장치는 적어도 하나의 광원을 가지는 조명 모듈; 및 상기 기재된 통신 장치를 포함한다.
또한, 상기 센서 소자는, 적외선 센서이며, 상기 조명 모듈은, 상기 적외선 센서로부터의 인체 감지 신호를 토대로 상기 적어도 하나의 광원을 제어한다.
실시 예에 따르면, 조명 장치에 통신 장치를 탈착 가능하게 형성함으로써, 조명 장치의 조명부 교체 시에 통신 장치를 분리하여 보존할 수 있어 비용이 절감된다.
실시 예는, 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.
실시 예는 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.
실시 예는, 상기 통신 모듈의 인터페이스부의 복수의 핀이 소정의 순서와 용도로 표준화될 수 있다.
또한, 실시 예는 센서 모듈과 일체로 형성된 통신 모듈을 제공함으로써, 외부로부터 전송되는 사용자의 조명 제어 신호 뿐 아니라, 센서의 감지 신호를 이용하여 조명을 효율적으로 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조명 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 조명 장치의 사시도이다.
도 3은 도 1의 조명 모듈의 구성도이다.
도 4는 도 1의 통신 장치의 구성도이다.
도 5는 도 4의 통신 모듈의 구성도이다.
도 6은 도 4의 센서 모듈의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 장치(400)의 사시도이다.
도 8은 도 7의 통신 장치의 정면도이다.
도 9는 도 7의 통신 장치의 측면도이다.
도 10은 도 7의 통신 장치의 배면도이다.
도 11은 본 발명의 통신 모듈(410)의 상세 구조를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 모듈의 상면을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 모듈의 하면을 보여주는 도면이다.
도 14 및 15는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 모듈과 센서 모듈의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈과 통신 모듈 사이의 인터페이스 관계를 나타낸 도면이다.
도 17은 도 16의 인터페이스 관계의 일 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 18은 도 16의 인터페이스 관계의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 19는 도 17의 인터페이스 관계를 충족하는 통신 모듈의 회로도이다.
도 20은 도 18의 인터페이스 관계를 충족하는 통신 모듈의 회로도이다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 모듈과 센서 모듈 사이의 인터페이스 관계를 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
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 착탈가능한 통신 모듈을 포함하는 조명 시스템을 제공한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 조명 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조명 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1의 조명 장치의 사시도이며, 도 3은 도 1의 조명 모듈의 구성도이며, 도 4는 도 1의 통신 장치의 구성도이고, 도 5는 도 4의 통신 모듈의 구성도이며, 도 6은 도 4의 센서 모듈의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 시스템은 무선 컨트롤러(100)와, 조명장치(200)를 포함한다.
조명장치(200)는 조명 모듈(300)과, 상기 조명 모듈(300)에 착탈 가능하게 장착되는 통신 장치(400)를 포함한다.
무선 컨트롤러(100)는 사용자 명령을 입력하기 위한 수단으로써, 무선 네트워크를 통하여 사요자의 명령에 따른 제어 신호를 조명 장치(200)에 장착되는 통신 장치(400)에 전송한다.
상기 무선 컨트롤러(300)는 리모트 컨트롤러 또는 스마트폰 등일 수 있다.
상기 무선 컨트롤러(100)와 통신 장치(400) 사이의 무선 네트워크는 무선 환경에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 무선 컨트롤러(100)와 통신 장치(400) 사이의 무선 네트워크는 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 지-웨이브(Z-wave) 중 적어도 어느 하나의 네트워크가 적용될 수 있다.
조명장치(200)는 조명부를 포함하는 조명 모듈(300) 및 상기 무선 컨트롤러(100)와 통신을 수행하여 수신한 조명제어신호를 상기 조명 모듈(300)로 전송하는 통신장치(400)를 포함한다.
상기 조명장치(200)를 구성하는 통신장치(400)는 상기 조명 모듈(300)의 커넥터(도시하지 않음)에 삽입 고정되어, 상기 조명제어신호를 상기 조명 모듈(300)로 전달한다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 통신 장치(400)는 상기 조명 모듈(300)의 커넥터(311)에 장착되거나, 상기 커넥터(311)로부터 분리될 수 있도록 착탈식으로 구성된다.
상기 조명 모듈(300)은 상기 통신 장치(400)에 포함된 제 1 인터페이스부(410)를 구성하는 복수의 핀이 삽입 고정될 수 있는 상기 커넥터(311)를 포함한다.
상기 커넥터(311)는 도 2와 같이 외부로 돌출되어 있을 수 있다. 그러나, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 커넥터(311)는 상기 조명 모듈(300)의 몸체 내부로 함몰된 홈 형상으로 형성될 수도 있을 것이다.
이와 같은 조명 모듈(300)은 도 3에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(310), 제어부(320) 및 조명부(330)를 포함한다.
조명 모듈(300)의 인터페이스부(310)는 통신 장치(400)와 연결되어, 상기 통신 장치(400)로부터 전송되는 조명제어신호를 수신하는 커넥터(311)를 포함한다.
제어부(320)는 전원 공급 장치를 포함하며, 상기 인터페이스부(310)로부터의 출력 신호를 수신하고, 상기 수신한 출력 신호를 이용하여 상기 조명부(330)를 제어하기 위한 조명 신호를 출력한다.
조명부(330)는 광원(340)을 포함한다.
상기 광원(340)은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다.
상기 인터페이스부(310)는 5개의 핀으로 구성되며, 그에 따라 상기 통신 장치(400)의 제 1 인터페이스부(추후 설명)와 연결된다. 한편, 상기 인터페이스부(310)의 핀 수효는 이에 한정되지 않으며, 도면에 도시된 수효보다 증가할 수 있으며, 이와 다르게 감소할 수도 있을 것이다.
상기 통신 장치(400)의 제 1 인터페이스부도 상기 조명모듈(300)의 인터페이스부(310)와 동일하게 5개의 핀으로 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 통신 장치(400)는 통신 모듈(410), 센서 모듈(420) 및 안테나(430)를 포함한다.
통신 모듈(410)는 상기 무선 컨트롤러(100)로부터 전송되는 조명 제어신호를 수신하고, 그에 따라 상기 수신된 조명 제어신호를 상기 조명 모듈(300)로 전달한다.
또한, 통신 모듈(410)은 상기 센서 모듈(420)을 통해 감지된 감지 신호를 수신하고, 상기 수신된 감지 신호를 상기 조명 모듈(300)로 전달한다.
안테나(430)는 상기 무선 컨트롤러(100)로부터 전송되는 조명 제어신호를 수신한다.
센서 모듈(420)은 적어도 하나의 센서를 포함하며, 상기 센서를 통해 신호를 감지하고, 상기 감지된 신호를 상기 통신 모듈(410)로 전달한다.
도 5를 참조하면, 통신 모듈(410)은 제 1 인터페이스부(411), 무선 통신부(412) 및 제 2 인터페이스부(413)를 포함한다.
상기 제 1 인터페이스부(411)는 복수 개의 핀을 포함하며, 그에 따라 상기 조명 모듈(300)의 인터페이스부(310)와 연결된다.
상기 통신 모듈(410)의 제 1 인터페이스부(411) 및 상기 조명 모듈(300)의 인터페이스부(310)의 구성은 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
무선 통신부(412)는 상기 안테나(430)로부터 상기 조명 제어신호를 수신하고, 상기 수신한 조명 제어신호에 따라 상기 조명 모듈(300)로 전송될 복수의 출력 신호를 생성한다.
상기 무선 통신부(412)는 무선 네트워크의 종류에 따라 상기 안테나(430)를 통해 수신한 조명 제어신호를 분석하는 통신집적회로(도시하지 않음)를 포함한다.
상기 통신 모듈(410)는 기결정되는 무선 네트워크 환경에 따라 선택적으로 상기 통신집적회로를 선택하여 상기 무선 통신부(412) 내에 실장할 수 있다.
상기 통신집적회로는 지그비, 지웨이브, 와이파이 및 블루투스 등의 통신 방식 중 적어도 하나를 지원할 수 있다.
제 2 인터페이스부(413)는 상기 센서 모듈(420)과 통신을 수행하기 위한 복수의 핀을 포함한다.
*상기 제 2 인터페이스부(413)를 구성하는 핀의 기능에 대해서는 추후에 상세히 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 센서 모듈(420)은 인터페이스부(421), 센서부(422) 및 안테나부(430)를 포함한다.
인터페이스부(421)는 상기 통신 모듈(410)의 제 2 인터페이스부(413)와 연결되며, 그에 따라 센서부(422)를 통해 획득된 감지신호를 상기 통신 모듈(410)로 전달한다.
인터페이스부(421)는 상기 통신 모듈(410)의 제 2 인터페이스부(413)를 구성하는 복수의 핀과 각각 연결되는 복수의 핀을 포함한다.
센서부(422)는 그의 기능에 따른 감지 신호를 획득한다.
상기 센서부(422)는 PIR(Pyroelectric Infrared Ray)센서, 조도 센서, 온도 센서, 습도 센서 및 적외선 센서 중 어느 하나의 센서로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 센서부(422)는 적외선 센서로 구성되며, 그에 따라 연속적인 인체의 감지 동작을 수행하고, 그에 따라 상기 인체의 감지 여부에 따른 감지 신호를 상기 인터페이스부(421)로 전달한다.
안테나부(430)는 상기 통신 모듈(410)과 연결되며, 그에 따라 무선 컨트롤러(100)를 통해 전송되는 조명 제어신호를 수신하고, 상기 수신한 조명 제어신호를 상기 통신 모듈(410)로 전달한다.
이하에서는, 상기 통신 장치(400)에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 장치(400)의 사시도이고, 도 8은 도 7의 통신 장치의 정면도이고, 도 9는 도 7의 통신 장치의 측면도이며, 도 10은 도 7의 통신 장치의 배면도이다.
도 7 내지 10을 참조하면, 통신 장치(400)는 통신 모듈(410)과 센서 모듈(420)을 포함한다.
상기 통신 모듈(410)은 하우징(414) 내에 수용되며, 센서 모듈(420)은 전면 보호 덮개(423) 내에 수용된다.
이때, 상기 통신 모듈(410)은 상기 하우징(414) 내에 일부 만이 수용된다. 다시 말해서, 통신 모듈(410)을 구성하는 제 2 인터페이스부(413)와 무선 통신부(412)는 상기 하우징(414) 내에 수용되며, 제 1 인터페이스부(411)는 상기 하우징(414)의 외부로 노출된다.
그리고, 센서 모듈(420)은 전면 보호 덮개(423) 내에 수용되며, 그에 따라 상기 전면 보호 덮개(423)에 의해 보호된다.
통신 모듈(410)은 제 1 기판(415), 상기 제 1 기판(415)의 상면의 제 1 영역에 배치된 제 1 인터페이스부(411), 상기 제 1 기판(415)의 상면의 제 2 영역에 배치된 무선 통신부(412)와, 상기 제 1 기판(415)의 상면의 제 3 영역에 배치된 제 2 인터페이스부(413)를 포함한다.
상기 제 1 인터페이스부(411)는 제 1 핀(4111), 제 2 핀(4112), 제 3 핀(4113), 제 4 핀(4114) 및 제 5 핀(4115)을 포함한다.
이때, 상기 제 1 인터페이스부(411)를 구성하는 복수의 핀은 임의의 수효로 그루핑된다.
다시 말해서, 상기 제 1 핀(4111), 제 2 핀(4112) 및 제 3 핀(4113)은 제 1 그룹으로 그루핑되고, 제 4 핀(4114) 및 제 5 핀(4115)은 제 2 그룹으로 그루핑된다.
이때, 상기 제 1 그룹과 제 2 그룹 사이에는 상기 제 1 기판(415)의 일부가 제거되어 함몰부(4116)가 형성된다.
센서 모듈(420)은 제 2 기판(424), 상기 제 2 기판(424)에 부착된 센서부(422)와, 상기 기판(424)에 형성되어 상기 센서부(422)를 덮는 집광판(425), 그리고 상기 제 2 기판(424)에 형성된 안테나(430)를 포함한다.
이때, 상기 센서부(422), 집광판(425) 및 안테나(430)는 상기 제 2 기판(424)의 제 1면에 형성된다.
그리고, 상기 제 2 기판(424)의 제 2면은 상기 제 1 기판(415)과 접촉한다.
다시 말해서, 상기 제 2 기판(424)의 상면에 상기 제 1 기판(415)이 수직으로 세워진 상태로 결합된다.
상기 제 1 기판(415)과 제 2 기판(424)의 결합 구조에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
한편, 상기 제 2 기판(424)의 제 1 면에는 상기 안테나(430)와 연결되는 급전 포인트(431)가 형성된다.
이때, 상기 안테나(430)는 상기 제 2 기판(424)의 제 1 면으로부터 일정 간격 이격되어 배치된다.
이에 따라, 상기 제 2 기판(424)에는 상기 안테나(430)를 상기 제 2 기판(424)에 고정시키기 위한 고정 부재(432)가 형성된다.
이하에서는, 상기 통신 모듈(410)과 센서 모듈(420)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 통신 모듈(410)의 상세 구조를 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 통신 모듈(410)은 제 1 기판(415)을 포함한다.
이때, 상기 제 1 기판(415)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(415)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 기판(415) 위에는 제 1 인터페이스부(411) 및 제 2 인터페이스부(413)가 각각 형성된다.
그리고, 상기 제 1 기판(415)의 상면 중 상기 제 1 인터페이스부(411)와 제 2 인터페이스부(413)의 사이 영역에는 무선 통신부(412, 바람직하게는 통신 소자)가 형성된다.
즉, 상기 제 1 기판(415)의 상면은 제 1 인터페이스부(411)가 형성되는 제 1 영역, 상기 무선 통신부(412)가 형성되는 제 2 영역 및 상기 제 2 인터페이스부(413)가 형성되는 제 3 영역을 포함한다.
이때, 상기 제 1 영역은 상기 제 1 기판(415)의 좌측 상면 영역이고, 상기 제 2 영역은 상기 제 1 기판(415)의 중앙 상면 영역이며, 상기 제 3 영역은 상기 제 1 기판(415)의 우측 상면 영역이다.
상기 제 1 기판(415)의 제 1 영역에는 다수의 핀이 인쇄된다.
상기 복수의 핀은 상기 설명한 바와 같이, 제 1 핀(4111), 제2 핀(4112), 제 3 핀(4113), 제 4 핀(4114), 제 5 핀(4115)을 포함한다.
이때, 상기 복수의 핀은 도시된 바와 같이 5개의 핀을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 복수 개의 핀이 형성되는 경우, 상기 복수 개의 핀은 임의의 수효로 그루핑된다.
다시 말해서, 상기 제 1 핀(4111), 제 2 핀(4112) 및 제 3 핀(4113)은 제 1 그룹으로 그루핑되고, 제 4 핀(4114) 및 제 5 핀(4115)은 제 2 그룹으로 그루핑된다.
이때, 상기 제 1 그룹과 제 2 그룹 사이에는 상기 제 1 기판(415)의 일부가 제거되어 함몰부(4116)가 형성된다.
한편, 상기 제 1 그룹 및 상기 제 2 그룹은 서로 다른 수효의 핀을 각각 포함하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 제 1 그룹에는 3개의 핀이 포함되고, 상기 제 2 그룹에는 상기 제 1 그룹과는 다른 수효의 2개의 핀만을 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 복수의 핀을 서로 다른 수효의 핀을 갖도록 그루핑함으로써, 상기 통신 모듈(410)의 전면과 배면을 용이하게 구분할 수 있다.
또한, 상기 제 1 그룹과 제 2 그룹 사이에 함몰부(4116)를 형성하고, 상기 제1 그룹의 핀들과, 제 2 그룹의 핀들 사이에 발생할 수 있는 상호 간섭을 줄일 수 있다.
이때, 상기 함몰부(4116)의 폭은 0.9mm 이상일 수 있으며, 상기 복수의 핀들 사이의 이격 폭은 0.8mm 이하로 설정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 제 1 그룹의 핀과 제 2 그룹의 핀의 경계 부분에 상기 제 1 기판(415)으로부터 돌출되는 돌기를 더 형성할 수 있다.
한편, 상기 제 1 기판(415) 위에 형성되는 상기 복수의 핀들은 전극층일 수 있으며, 이는 전도성 물질인 구리, 알루미늄, 몰리브덴 및 텅스텐 중 적어도 하나를 포함하는 합금을 상기 제 1 기판(415) 위에 인쇄하여 형성할 수 있다.
또한, 상기와 같은 전극층은 상기 제 1 기판(415) 위에 형성되는 동박층을 패터닝하여 형성할 수 있다.
상기와 같은 제 1 인터페이스부(411)는 상기 제 1 기판(415)의 상면 중 좌측단 영역(상기 설명한 제 1 영역)에 형성된다.
상기 제 1 기판(415)의 제 2 영역에는 무선 통신부(412)가 형성된다. 바람직하게, 상기 제 1 기판(415)의 제 2 영역에는 통신 소자가 부착된다.
상기 통신 소자는 상기 제 1 기판(415)의 상면에서 상기 제 1 인터페이스부(411)와 일정 간격 떨어진 영역에 배치되며, 그에 따라 안테나(430)를 통해 조명 제어신호를 수신하거나, 상기 수신된 조명 제어신호에 따른 출력 신호를 발생한다.
상기 통신 소자는 상기 제 1 인터페이스부(411)를 구성하는 복수의 핀과 각각 연결된다.
상기 제 1 기판(415)의 제 3 영역에는 제 2 인터페이스부(413)가 형성된다.
상기 제 2 인터페이스부(413)는 복수 개의 핀을 포함한다. 상기 제 2 인터페이스부(413)를 구성하는 복수 개의 핀은 추후 설명할 센서 모듈(420)의 인터페이스부(421)를 구성하는 복수의 핀과 각각 연결된다.
상기 제 2 인터페이스부(413)는 양단에 복수의 제 1 핀(4131)이 형성되고, 상기 복수의 제 1 핀(4131) 사이에 제 2 핀(4132), 제 3 핀(4133), 제 4 핀(4134), 제 5 핀(4135) 및 제 6 핀(4136)을 포함한다.
이때, 상기 제 2 인터페이스부(413)가 형성되는 상기 제 1 기판(415)에는 돌출부(4137)가 형성된다.
상기 돌출부(4137)는 상기 제 1 기판(415)의 일 측면에서 상기 제 1 기판(415)의 길이 방향으로 돌출되어 형성된다.
이때, 상기 돌출부(4137)는 상기 제 1 기판(415)의 우측 상면 영역 중 상기 복수의 제 1 핀(4131)이 형성된 영역에 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 복수의 제 1 핀(4131)의 측면은 상기 제 1 기판(415)의 측면과 동일 수직선상에 놓이지 않는다.
이와 다르게, 상기 제 2 핀(4132), 제 3 핀(4133), 제 4 핀(4134), 제 5 핀(4135) 및 제 6 핀(4136)의 측면은 상기 제 1 기판(415)의 측면과 동일 수직선상에 놓이게 된다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 모듈의 상면을 보여주는 도면이고, 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 모듈의 하면을 보여주는 도면이다.
도 12를 참조하면, 센서 모듈(420)은 제 2 기판(424)을 포함한다.
상기 제 2 기판(424)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판(424)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.
상기 제 2 기판(424)의 상면에는 인터페이스부(421)가 형성된다.
상기 인터페이스부(421)는 상기 통신 모듈(410)의 제 2 인터페이스부(413)와 연결되는 복수의 핀을 포함한다.
바람직하게, 상기 인터페이스부(421)는 상기 제 2 인터페이스부(413)의 제 1 핀(4131)과 연결되는 제 1 핀(4211)과, 상기 제 2 인터페이스부(413)의 제 2 핀(4132)과 연결되는 제 2 핀(4212)과, 상기 제 2 인터페이스부(413)의 제 3 핀(4133)과 연결되는 제 3 핀(4213)과, 상기 제 2 인터페이스부(413)의 제 4 핀(4134)과 연결되는 제 4 핀(4214)과, 상기 제 2 인터페이스부(413)의 제 5 핀(4135)과 연결되는 제 5 핀(4215)과, 상기 제 2 인터페이스부(413)의 제 6 핀(4136)과 연결되는 제 6 핀(4216)을 포함한다.
상기 인터페이스부(421)의 제 1 핀 내지 제 6핀(4211~4216)은 상기 제 2 기판(424)의 상면에 금속물질을 인쇄(또는 패터닝)하여 형성한 연결 패턴이다.
한편, 상기 제 2 기판(424)은 상기 제 1 핀(4211)이 형성된 영역에, 상기 제 2 기판(424)의 상면 및 하면을 관통하는 결합 홀(4217)이 형성된다.
그리고, 상기 제 6 핀(4216)은 상기 제 2 기판(424)의 상면에 형성된 안테나 급전 포인트(431)와 일단이 연결된다.
또한, 도 13을 참조하면, 제 2 기판(424)의 하면에는 센서부(422)가 형성된다. 상기 센서부(422)는 실질적으로 센서 소자이다. 다시 말해서, 상기 센서부(422)는 적외선 센서일 수 있다.
그리고, 상기 제 2 기판(424)의 하면에는 상기 센서부(422)를 덮는 집광판(425)이 형성된다.
이때, 상기 센서부(422)와 집광판(425)은 상기 제 2 기판(424)의 하면의 중앙 영역에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 기판(424)의 하면에는 안테나(430)가 형성된다.
상기 안테나(430)는 상기 제 2 기판(424)의 상면에 형성된 안테나 급전 포인트(431)와 연결된다.
상기 안테나(430)는 상기 제 2 기판(424)의 하면에 폴 형태로 형성될 수 있다.
이때, 상기 안테나(430)은 상기 제 2 기판(424)의 하면의 가장자리 영역에 형성될 수 있다. 즉, 상기 안테나(430)는 상기 제 2 기판(424)의 하면에 형성된 센서부(422)와 집광판(424)을 둘러싸며 배치될 수 있다.
한편, 상기 제 2 기판(424)은 원 형상을 가질 수 있다.
도 14 및 15는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 모듈과 센서 모듈의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 센서 모듈(420)은 제 2 기판(424)의 상면이 상방을 향하도록 배치된다. 여기에서, 상기 제 2 기판(424)의 상면은 인터페이스부(421)가 형성된 영역을 의미한다.
그리고, 상기 통신 모듈(410)의 상기 제 1 기판(415)은 상기 제 2 기판(424)의 상부에 배치되며, 이때 제 1 인터페이스부(411)가 상방을 향하도록 수직으로 세워진 상태로 배치된다.
이때, 상기 센서 모듈(420)의 제2 기판(424)에는 결합 홀(4217)이 형성되어 있으며, 상기 통신 모듈(410)의 제 1 기판(415)에는 돌출부(4137)가 형성된다.
그리고, 도 15를 참조하면 상기 수직으로 세워진 제 1 기판(415)의 돌출부(4137)를 상기 제 2 기판(424)의 결합 홀(4217)에 삽입한다.
상기와 같이 제 1 기판(415)의 돌출부(4137)를 상기 제 2 기판(424)의 결합 홀(4217)에 삽입하면, 상기 제 1 기판(415)에 형성된 제 2 인터페이스부(413)의 각 핀과, 상기 제 2 기판(424)에 형성된 인터페이스부(421)의 각 핀은 상호 연결된다.
즉, 상기와 같이 제 1 기판(415)의 돌출부(4137)를 상기 제 2 기판(424)의 결합 홀(4217)에 삽입하면, 상기 제 1 기판(415)의 우측면은 상기 제 2 기판(424)의 상면과 접촉한다.
이때, 상기 제 1 기판(415)의 우측면과, 상기 제 2 인터페이스부(413)의 각 핀의 우측면은 동일 수직선상에 놓인다. 이에 따라 상기 제 1 기판(415)의 우측면이 상기 제 2 기판(424)의 상면과 접촉하면, 상기 제 2 인터페이스부(413)의 각 핀들도 상기 제 2 기판(424)의 상면과 접촉하게 된다.
이때, 상기 제 2 기판(424)위에는 상기와 같은 인터페이스부(421)를 구성하는 각 핀들이 배치되어 있다. 다시 말해서, 상기 제 2 인터페이스부(413)의 각 핀들과 접촉하는 제 2 기판(424)의 상면에는 상기 인터페이스부(421)를 구성하는 각 핀들이 형성되어 있다.
이에 따라, 상기 제 1 기판(415)에 형성된 제 2 인터페이스부(413)와 제 2 기판(424)에 형성된 인터페이스부(421)는 상호 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기와 같이 상기 제 1 기판(415)에 형성된 제 2 인터페이스부(413)와 제 2 기판(424)에 형성된 인터페이스부(421)는 상호 전기적으로 연결된 상태에서 결합 공정을 진행하여, 상기 제 2 기판(424) 위에 상기 제 1 기판(415)을 고정시킬 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈과 통신 모듈 사이의 인터페이스 관계를 나타낸 도면이다. 도 17은 도 16의 인터페이스 관계의 일 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 18은 도 16의 인터페이스 관계의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 19는 도 17의 인터페이스 관계를 충족하는 통신 모듈의 회로도이다. 도 20은 도 18의 인터페이스 관계를 충족하는 통신 모듈의 회로도이다.
도 16을 참고하면, 상기 통신 장치(400)를 이루는 통신 모듈(410)의 제 1 인터페이스부(411)가 5개의 핀(P1-P5)을 포함할 때, 상기 통신 모듈(410)의 제 1 인터페이스의 핀(P1-P5) 및 조명 모듈(300)의 인터페이스부(310)의 커넥터의 핀은 도 16과 같은 출력 신호가 설정되어 있다.
즉, 제1핀(P1)은 조명제어 방식에 따른 모드 선택을 정의하는 모드제어신호(mode_sel)가 출력되고, 제2핀(P2)은 상기 통신 모듈(410)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(4116)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.
UART 방식을 도 17 및 도 19를 참고하여 설명하면, UART 방식은 2개의 핀을 이용하며, 이중 하나의 핀은 신호 수신용으로 이용하고, 다른 하나의 핀은 신호 송신용으로 이용하는 방식이다.
평판조명이나 비교적 제어가 많이 필요한 조명을 제어하는데 적용하며, (색 온도, Bright, Dimming등) LED 조명을 Control 하는데 사용되는 제어 방식이나 이에 한정되지 않고 설정에 따라 달라질 수 있다. 이때 조명 모듈(300)에는 별도의 제어 부(MCU)를 가지는 것이 일반적이나, 상기 방식은 상기 조명 모듈(300)에 제어부가 포함되지 않고, 그에 따라 상기 통신 모듈(410)에서 직접 상기 조명 모듈(300)을 제어할 수 있는 방식이다.
이와 같이, UART 방식으로 조명 모듈(300)을 제어하는 경우, 상기 모드선택신호(mode_sel)는 로우로 설정되고, 제4핀(P4)은 송신용, 제5핀(P5)은 수신용으로 설정된다.
이를 위하여, 무선 통신부(412)는 도 19와 같은 회로를 포함한다.
즉, 상기 무선 통신부(412)의 5개의 단자와 단자 영역(450a)의 5개의 핀(P1-P5) 사이에 형성되는 회로로서, 기준전압과 접지전압이 인가될 때, 제4 및 제5핀(P4, P5)은 기준전압과 각각 저항(pull-up저항)(R2, R3)에 의해 연결되어 있다.
이때, 상기 모드선택신호를 출력하는 제1핀(P1)이 접지전압과 제1 저항(pull-down저항)(R1)으로 연결되어 모드선택신호(mode_sel)는 로우 값을 갖도록 설정되어 있다.
한편, PWM 방식을 도 18 및 도 20을 참고하여 설명하면, PWM 방식은 발광 다이오드와 같이 단순 밝기를 조정하는 데 사용되는 제어 방식이나 이에 한정되지 않는다. 상기 조명 모듈(300)은 펄스폭의 듀티비에 의해 조명 밝기를 조절할 수 있다.
이때 조명 밝기는 색온도, 밝기 및 디밍 제어를 모두 포함할 수 있다.
이와 같이, PWM 방식으로 조명 모듈(300)을 제어하는 경우, 상기 모드선택신호(mode_sel)는 하이로 설정되고, 제4핀(P4)은 디밍 시에 따뜻한(Warm) 색온도를 제어하고, 제5핀(P5)은 디밍 시에 차가운(cool) 색온도를 제어한다. 따라서, 색온도 제어 시 상기 제4 및 제5핀(P4, P5)으로 동시에 제어신호가 출력된다.
이를 위한 무선 통신부(412)는 도 20과 같은 회로를 포함한다.
즉, 기준전압과 접지전압이 인가될 때, 제4 및 제5핀(P4, P5)은 기준전압과 각각 저항(pull-up저항)(R2, R3)에 의해 연결되어 있다.
이때, 상기 모드선택신호(mode_sel)를 출력하는 제1핀(P1)이 기준전압과 제4 저항(pull-up저항)(R4)으로 연결되어 모드선택신호(mode_sel)는 하이 값을 갖도록 설정되어 있다.
이상에서는 5개의 핀(P1-P5)을 이용하여 조명을 제어하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 복수의 핀을 이용하여 조명을 제어할 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 UART 방식에서 PWM 방식으로 전환은 모드선택신호에 따라 결정될 수도 있으나, 이와 달리 통신 모듈 표면에 스위치를 통하여 구현될 수도 있다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 모듈과 센서 모듈 사이의 인터페이스 관계를 나타낸 도면이다.
상기 통신 모듈(410)의 제 2 인터페이스부(413)와, 상기 센서 모듈(420)의 인터페이스부(421)는 각각 제 1 핀 내지 제 6 핀을 포함한다.
상기 통신 모듈(410)의 제 2 인터페이스부(413)와, 상기 센서 모듈(420)의 인터페이스부(421)에 포함된 제 1 핀(P1)은 그라운드용으로 사용된다.
또한, 상기 통신 모듈(410)의 제 2 인터페이스부(413)와, 상기 센서 모듈(420)의 인터페이스부(421)에 포함된 제 2 핀(P2)은 센서 모듈에서 통신 모듈로 신호를 전송하기 위한 신호 통신용으로 사용된다.
또한, 상기 통신 모듈(410)의 제 2 인터페이스부(413)와, 상기 센서 모듈(420)의 인터페이스부(421)에 포함된 제 3 핀(P3)은 통신 모듈에서 센서 모듈로 신호를 전송하기 위한 신호 통신용으로 사용된다.
또한, 상기 통신 모듈(410)의 제 2 인터페이스부(413)와, 상기 센서 모듈(420)의 인터페이스부(421)에 포함된 제 4 핀(P4)은 센서 모듈에서 통신 모듈로 아날로그 신호를 전송하기 위한 아날로그 신호 통신용으로 사용된다.
그리고, 상기 통신 모듈(410)의 제 2 인터페이스부(413)와, 상기 센서 모듈(420)의 인터페이스부(421)에 포함된 제 5 핀(P5)은 전원 공급용으로 사용된다.
그리고, 상기 통신 모듈(410)의 제 2 인터페이스부(413)와, 상기 센서 모듈(420)의 인터페이스부(421)에 포함된 제 6 핀(P6)은 RF 신호의 급전 라인으로 사용된다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 센서 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 22를 참조하면, 센서 모듈은 적외선 센서로 구성된다.
상기 적외선 센서는 도 22에 도시된 바와 같이, 인체를 감지하며, 상기 감지된 인체의 움직임이 없는 경우에도 계속하여 상기 인체에 대한 감지 신호를 출력한다.
도 22에 도시된 바와 같이, 상기 적외선 센서의 출력 파형은 인체가 감지된 시점에서 일정 레벨을 가지며, 상기 인체의 움직임이 없어도 계속하여 레벨이 변화되는 감지신호를 계속하여 출력한다.
이에 따라 조명 모듈은 상기 적외선 센서의 감지 신호에 따라 사용자의 인체가 감지되는 경우에는 계속하여 온 동작을 수행할 수 있다.
실시 예에 따르면, 조명 장치에 통신 장치를 탈착 가능하게 형성함으로써, 조명 장치의 조명부 교체 시에 통신 장치를 분리하여 보존할 수 있어 비용이 절감된다.
실시 예는, 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.
실시 예는 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.
실시 예는, 상기 통신 모듈의 인터페이스부의 복수의 핀이 소정의 순서와 용도로 표준화될 수 있다.
또한, 실시 예는 센서 모듈과 일체로 형성된 통신 모듈을 제공함으로써, 외부로부터 전송되는 사용자의 조명 제어 신호 뿐 아니라, 센서의 감지 신호를 이용하여 조명을 효율적으로 제어할 수 있다.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 일면에 부착된 통신 소자를 포함하는 통신 모듈; 및
    상기 제 1 기판에 결합되는 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 일면에 부착된 센서 소자를 포함하는 센서 모듈을 포함하며,
    상기 통신 모듈은,
    대상물의 커넥터에 착탈식으로 결합하여, 무선 네트워크를 통하여 수신되는 조명 제어신호 및 상기 센서 모듈을 통해 감지된 감지 신호를 상기 대상물에 전달하는 제 1 인터페이스부를 포함하는
    통신 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 통신 모듈은,
    상기 제 1 기판의 상면의 좌측 영역에 형성된 상기 제 1 인터페이스부와,
    상기 제 1 기판의 상면의 우측 영역에 형성된 제 2 인터페이스부와,
    상기 제 1 인터페이스부 및 제 2 인터페이스부의 사이에 실장된 상기 통신 소자를 포함하는
    통신 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 센서 모듈은,
    상기 제 2 기판의 상면에 형성되며, 상기 제 2 인터페이스부와 전기적으로 연결된 제 3 인터페이스부를 포함하며,
    상기 센서 소자는,
    상기 제 2 기판의 하면에 부착되는
    통신 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 통신 모듈의 제 1 기판의 우측에는,
    상기 제 1 기판의 길이 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고,
    상기 제 2 기판에는,
    상기 제 2 기판의 상면 및 하면을 관통하는 결합 홀이 형성되며,
    상기 통신 모듈은,
    상기 제 1 기판의 돌출부가 하방을 향하도록 수직으로 세워진 상태에서, 상기 돌출부가 상기 제 2 기판의 결합 홀에 삽입되어 상기 센서 모듈과 연결되는
    통신 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 인터페이스부는 복수의 핀을 포함하며,
    상기 복수의 핀의 우측면은,
    상기 제 1 기판의 우측면과 동일 수직선상에 형성되는
    통신 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 인터페이스부를 구성하는 복수의 핀의 우측면은,
    상기 수직으로 세워진 상태에서 상기 제 2 기판의 상면과 접촉하며,
    상기 제 3 인터페이스부는,
    상기 제 2 기판의 상면 중 상기 복수의 핀의 우측면이 접촉하는 영역에 형성되는
    통신 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 인터페이스부를 구성하는 복수의 핀은,
    그라운드를 위한 제 1 핀과,
    신호 전송을 위한 제 2 핀과,
    신호 수신을 위한 제 3 핀과,
    아날로그 신호 수신을 위한 제 4 핀과,
    전원 공급을 위한 제 5 핀과,
    급전 라인 형성을 위한 제 6 핀을 포함하는
    통신 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 3 인터페이스부는,
    상기 제 2 인터페이스부의 제 1 내지 제6핀과 각각 연결되는 제 1 내지 제 6핀을 포함하는
    통신 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 기판이 수직으로 세워진 상태에서, 상기 제 1 기판 위에 형성된 상기 제 1 내지 6 핀의 측면이 접촉하는 영역에는,
    상기 제 2 기판의 상면에 형성된 제 3 인터페이스부의 제 1 내지 제6핀이 각각 형성되어 있는
    통신 장치.
  10. 제 3항에 있어서,
    상기 센서 모듈은,
    상기 제 2 기판의 하면에 형성되며, 상기 센서 소자를 덮는 집광판과,
    상기 제 2 기판의 하면에 형성되며, 상기 센서 소자 및 집광판을 둘러싸며 배치된 안테나를 포함하는
    통신 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    내부에 수용 공간을 가지며, 상기 제 1 인터페이스부를 제외한 통신 모듈을 수용하는 하우징과,
    상기 제 2 기판의 하면에 배치되며, 상기 센서 소자, 집광판 및 안테나를 덮는 전면 보호 덮개를 더 포함하는
    통신 장치.
  12. 적어도 하나의 광원을 가지는 조명 모듈; 및
    상기 제 1 항 내지 11항 중 적어도 어느 한 항의 통신 장치를 포함하는
    조명 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 센서 소자는, 적외선 센서이며,
    상기 조명 모듈은,
    상기 적외선 센서로부터의 인체 감지 신호를 토대로 상기 적어도 하나의 광원을 제어하는
    조명 장치.
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