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KR20190071985A - 센서의 확장이 가능한 저전력 dc 조명장치 - Google Patents

센서의 확장이 가능한 저전력 dc 조명장치 Download PDF

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KR20190071985A
KR20190071985A KR1020170172976A KR20170172976A KR20190071985A KR 20190071985 A KR20190071985 A KR 20190071985A KR 1020170172976 A KR1020170172976 A KR 1020170172976A KR 20170172976 A KR20170172976 A KR 20170172976A KR 20190071985 A KR20190071985 A KR 20190071985A
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김유신
김성중
양일
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한국광기술원
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Abstract

본 발명은 외부에서 공급되는 DC 전원을 이용하여 동작하고, 사용자의 필요에 따라 다양한 기능의 센서 설치가 가능한 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 임의의 센서모듈이 선택적으로 설치 또는 분리되도록 복수의 접속단자를 구비한 접속부를 구비하고, 상기 접속부에 접속된 센서모듈의 접속 정보 및 동작 정보를 검출하여 네트워크로 연결된 POE(Power Over Ethernet) 관리부로 전송하며, 상기 POE 관리부에서 전송되는 제어 정보에 따라 광원부의 광량을 제어하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 외부에서 공급되는 DC 전원을 이용하여 동작함으로써, 저전력에 의한 조명제공이 가능하고, 사용자의 필요에 따라 다양한 기능의 센서 설치가 가능한 장점이 있다.

Description

센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치{LOW POWER DC LIGHTING DEVICE WITH OPEN ENDED SENSOR}
본 발명은 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 외부에서 공급되는 DC 전원을 이용하여 동작하고, 사용자의 필요에 따라 다양한 기능의 센서 설치가 가능한 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, 실내 또는 실외의 광고물 또는 간판 등에 설치되어 주간 또는 야간에 이미지를 식별할 수 있도록 여러 가지 조명장치들이 사용되고 있다.
이러한 조명장치들은 필라멘트 전구, 형광등, 네온사인 또는 엘이디(Light Emitting Diode: LED)를 사용하고 있으며, 특히 LED를 이용한 조명장치는 LED의 수명이 반영구적이고 가격이 저렴하며, 전력소비가 적은 장점을 가지고 있어 그 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다.
이러한 LED 소자는 p형과 n형의 반도체의 접합으로 이루어져 있으며, 전압을 가하면 전자(electron)와 정공(hole)의 결합으로 반도체의 밴드갭(bandgap)에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 방출하는 일종의 광전자 소자이다.
최근에는 다양한 색상의 LED가 개발되어 천연색의 디스플레이가 가능하여 옥외용 대형 전광판이나, 교통신호등, 자동차 계기판, 가전제품, 네온 간판, 의료장비, 경고 및 유도등과 같은 다양한 곳에 적용되고 있다.
또한, LED 조명장치는 기존의 백열등이나 형광등에 비해 약 10% 내지 15%정도의 낮은 전력소모와 100,000시간 이상의 반영구적인 수명, 환경 친화적인 특성을 가지고 있어 조명기구로서도 각광을 받고 있다.
도 1은 일반적인 LED 조명기구의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 조명기구(10)는 전원을 공급하는 SMPS(11)와, 온/오프 동작을 제어하는 신호를 출력하는 제어부(12)와, 상기 제어부(12)에서 출력되는 제어신호에 따라 빛을 출력하는 다수의 LED로 이루어진 광원부(13)를 포함하여 구성된다.
그러나 종래의 조명기구(10)는 단순히 온/오프 기능만 있어서 불필요한 전력을 낭비하는 문제점이 있었다.
한국 공개특허 제10-2012-0087396호(발명의 명칭: LED 조명장치)에는 인체의 감지를 통해 사람이 없을 경우 일부 조명은 점등하고, 나머지 조명은 50% 디밍하여 전력 소모를 줄이도록 한 LED 조명장치가 제안되었다.
즉 도 2와 같이 조명기구(20)는 전원을 공급하는 SMPS(21)와, 온/오프 동작을 제어하는 신호를 출력하는 제어부(22)와, 상기 제어부(22)에서 출력되는 제어신호에 따라 빛을 출력하는 다수의 LED로 이루어진 광원부(23)와, 실내에 사람이 있는지 여부를 검출하는 센서부(24)를 포함하여 구성되며, 상기 센서부(24)가 출력하는 신호에 따라 상기 제어부(22)가 온/오프 신호를 광원부(23)로 출력하도록 구성되고, 상기 센서부(24)의 출력에 따라 디밍 제어가 이루어지도록 한다.
그러나 이러한 종래의 조명기구는 내부에 센서를 포함한 일체형으로 구성되어 센서가 설치되지 않은 조명기구는 디밍 제어 등을 수행할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 종래의 센서 일체형 조명기구는 미리 설정된 제어값에 따라 디밍 제어가 이루어지므로 사용자가 원하는 실제 밝기와 다를 수 있는 문제점이 있고, 사용자가 원하는 밝기로 디밍 제어값을 변경하여 설정하지 못하는 문제점이 있다.
한국 공개특허 제10-2012-0087396호(발명의 명칭: LED 조명장치)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 외부에서 공급되는 DC 전원을 이용하여 동작하고, 사용자의 필요에 따라 다양한 기능의 센서 설치가 가능한 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 임의의 센서모듈이 선택적으로 설치 또는 분리되도록 복수의 접속단자를 구비한 접속부를 구비하고, 상기 접속부에 접속된 센서모듈의 접속 정보 및 동작 정보를 검출하여 네트워크로 연결된 POE(Power Over Ethernet) 관리부로 전송하며, 상기 POE 관리부에서 전송되는 제어 정보에 따라 광원부의 광량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 조명장치는 베이스부; 상기 베이스부에 설치되어 POE 관리부에서 공급되는 직류전원을 구동 전원으로 변환하는 DC-DC 드라이버; 상기 베이스부에 설치되어 상기 POE 관리부에서 전송되는 제어 정보에 따라 광원부의 광량을 제어하고, 접속부에 접속된 센서모듈의 접속정보와 상기 센서모듈에서 검출한 측정정보를 상기 POE 관리부로 전송하는 제어부; 상기 제어부의 동작에 따라 빛을 출력하는 광원부; 상기 베이스부에 복수의 접속단자가 설치되어 센서모듈과 전기적으로 접속하는 접속부; 및 상기 접속부를 통해 접속되고, 임의의 측정정보를 검출하여 출력하는 센서모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 조명장치는 상기 접속부에 접속된 센서모듈을 보호하는 투명재질 또는 불투명재질의 마감 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 접속부는 USB 접속단자, RJ 접속단자 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 센서모듈은 재실 센서, 조도 센서, CO2 센서, 가스 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 센서모듈은 임의의 측정 정보를 검출하는 센서부; 및 상기 센서부가 접속부와 연결되도록 접속하는 접속 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 외부에서 공급되는 DC 전원을 이용하여 동작함으로써, 저전력에 의해 동작하는 조명제공이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 필요에 따라 다양한 기능의 센서 설치가 가능한 장점이 있다.
도 1은 일반적인 LED 조명기구의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 종래 기술에 따른 센서 일체형 조명기구의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치의 구조를 나타낸 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치의 전기적 구성을 나타낸 블록도.
도 6은 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치의 사용상태를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치의 구조를 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치의 전기적 구성을 나타낸 블록도이고, 도 6은 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치의 사용상태를 나타낸 예시도이다.
도 3 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 도 3은 본 발명에 따른 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치(100)는 임의의 센서모듈(160)이 선택적으로 설치 또는 분리되도록 복수의 접속단자를 구비한 접속부(150)를 구비하고, 상기 접속부(150)에 접속된 센서모듈(160)의 접속 정보 및 동작 정보를 검출하여 네트워크로 연결된 POE(Power Over Ethernet) 관리부(200)로 전송하며, 상기 POE 관리부(200)에서 전송되는 제어 정보에 따라 광원부(140)의 광량을 제어할 수 있도록 베이스부(110)와, DC-DC 드라이버(120)와, 제어부(130)와, 광원부(140)와, 접속부(150)와, 센서모듈(160)을 포함하여 구성되고, 바람직하게는 DC 조명장치로 구성된다.
또한, 상기 조명장치(100)는 광원부(140)에서 출력되는 빛이 확산되도록 확산부재로 이루어진 불투명재질의 투광부(111)와, 접속부(150)가 선택적으로 노출되도록 하여 상기 접속부(150)에 센서모듈(160)이 접속될 수 있도록 하며, 상기 접속된 센서모듈(160)이 보호되도록 하는 투명재질 또는 불투명재질의 마감 캡(112)을 더 포함하여 구성된다.
상기 마감 캡(112)은 베이스부(110)와 착탈 가능하게 결합되고, 센서모듈(160)과 일체형으로 구성될 수도 있으며, 상기 센서모듈(160)이 설치되지 않으면, 더미 캡으로 기능한다.
상기 베이스부(110)는 판 형상의 부재로서, DC-DC 드라이버(120)와, 제어부(130)와, 광원부(140)와, 접속부(150)가 설치되어 고정되도록 한다.
상기 DC-DC 드라이버(120)는 베이스부(110)에 설치되어 이더넷 케이블을 통해 원격지에 설치된 POE 관리부(200)와 연결되어 상기 POE 관리부(200)에서 공급되는 직류전원을 구동 전원으로 변환하여 출력한다.
즉 상기 DC-DC 드라이버(120)는 이더넷 케이블을 통해 공급되는 약 50W의 저전력의 전원을 이용하여 광원부(140)의 동작 전원이 공급되도록 한다.
또한, 상기 DC-DC 드라이버(120)는 상기 POE 관리부(200)에서 전송되는 제어정보를 수신하여 제어부(130)로 출력하고, 상기 제어부(130)에서 출력되는 측정 정보를 상기 POE 관리부(200)로 전송한다.
상기 제어부(130)는 베이스부(110)에 설치되어 POE 관리부(200)에서 전송되는 광원부(140)의 제어 정보에 따라 상기 광원부(140)의 광량이 제어되도록 한다.
또한, 상기 제어부(130)는 접속부(150)에 접속된 센서모듈(160)의 접속정보(예를 들면, 센서의 종류)를 검출하여 상기 POE 관리부(200)로 전송한다.
또한, 상기 제어부(130)는 상기 센서모듈(160)에서 검출한 측정정보를 상기 POE 관리부(200)로 전송한다.
상기 광원부(140)는 베이스부(110)에 설치되어 제어부(130)의 동작에 따라 빛을 출력하는 구성으로서, 복수의 LED 칩으로 구성되어 임의의 파장범위를 갖는 빛(예를 들면, 백색광)이 출력되도록 한다.
상기 접속부(150)는 베이스부(110)의 모서리 또는 둘레를 따라 제1 접속단자(151), 제2 접속단자(152) ‥ 제n 접속단자(153)가 설치되어 센서모듈(160)과 전기적으로 접속될 수 있도록 한다.
또한, 상기 접속부(150)는 센서모듈(160)의 접속 및 분리가 용이하도록 USB 접속단자, RJ 접속단자 등으로 구성될 수 있다.
상기 센서모듈(160)은 접속부(150)를 통해 조명장치(100)에 접속되고, 상기 조명장치(100)가 설치된 공간에서 임의의 측정정보를 검출하여 출력하는 구성으로서, 센서부(161)와, 접속 커넥터(162)를 포함하여 구성된다.
상기 센서부(161)는 임의의 측정 정보를 검출하는 구성으로서, 사람의 유/무를 검출하는 재실 센서, 실내 공간의 조도 정보를 검출하는 조도 센서, 실내 공간의 이산화탄소 농도를 검출하는 CO2 센서, 미리 설정된 특정 유해 가스 정보를 검출하는 가스 센서 등으로 구성될 수 있다.
그러나 상기한 센서부(161)는 상기한 센서 이외에 조명장치(100)가 설치되는 실내 공간의 필요에 따라 다양한 센서로 교체하여 설치할 수 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
또한, 상기 센서부(161)는 검출된 측정 정보와 함께 재실 센서, 조도 센서, CO2 센서, 가스 센서 등과 같이 제어부(130)가 상기 센서부(161)의 종류를 확인할 수 있도록 미리 설정된 고유 정보를 출력한다.
상기 접속 커넥터(162)는 센서부(161)가 접속부(150)와 연결되도록 접속하는 구성으로서, USB 접속 커넥터, RJ 접속 커넥터 등으로 구성될 수 있다.
다음은 본 발명에 따른 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치의 동작과정을 설명한다.
임의의 공간에 제1 조명장치(100a), 제2 조명장치(100b) ‥ 제n 조명장치(100c)가 설치되고, 상기 제1 내지 제n 조명장치(100a, 100b, 100c)는 이더넷 케이블을 통해 원격지에 설치된 POE 관리부(200)와 접속되며, 상기 POE 관리부(200)는 제1 내지 제n 조명장치(100a, 100b, 100c)로 DC 전원을 공급하기 위한 SMPS(210)를 포함하여 구성된다.
이후, 사용자가 조명장치가 설치된 공간에 센서모듈(160)을 설치하는 경우, 마감캡(112)을 분리하여 접속부(150)가 노출되도록 하고, 상기 노출된 접속부(150)에 임의의 정보를 검출하는 센서모듈(160)을 설치한 다음, 상기 마감 캡(112)을 부착하여 센서모듈(160)의 설치를 완료한다.
상기 POE 관리부(200)를 통해 제1 내지 제n 조명장치(100a, 100b, 100c)에 DC 전원이 공급되면, 개별 조명장치들은 각 조명장치에 설치된 센서모듈(160, 160a)을 검색하고, 검색된 센서모듈(160, 160a)의 정보와 함께 상기 센서모듈(160, 160a)들이 검출한 측정 정보를 상기 POE 관리부(200)로 제공한다.
상기 POE 관리부(200)는 네트워크를 통해 연결된 관리 서버(300)로 상기 검색된 센서모듈(160, 160a)의 정보와 함께 상기 센서모듈(160, 160a)들이 검출한 측정 정보를 개별 조명장치의 고유정보를 설정하여 제공한다.
이후, 상기 POE 관리부(200)는 관리서버(300)에서 전송되는 개별 조명장치 고유정보를 분석하여 해당 조명장치로 제어 정보가 전송되도록 함으로써, 해당 조명장치의 광원부가 디밍 제어되도록 한다.
따라서, 외부에서 공급되는 DC 전원을 이용하여 동작함으로써, 저전력에 의해 동작하는 조명제공이 가능하고, 사용자의 필요에 따라 다양한 기능의 센서 설치가 가능하게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 조명장치 100a : 제1 조명장치
100b : 제2 조명장치 100c : 제n 조명장치
110 : 베이스부 111 : 투광부
112 : 마감 캡 120 : DC-DC 드라이버
130 : 제어부 140 : 광원부
150 : 접속부 151 : 제1 접속단자
152 : 제2 접속단자 153 : 제n 접속단자
160, 160a : 센서모듈 161 : 센서부
162 : 접속 커넥터 200 : POE 관리부
210 : SMPS 300 : 관리서버

Claims (6)

  1. 임의의 센서모듈(160)이 선택적으로 설치 또는 분리되도록 복수의 접속단자를 구비한 접속부(150)를 구비하고, 상기 접속부(150)에 접속된 센서모듈(160)의 접속 정보 및 동작 정보를 검출하여 네트워크로 연결된 POE(Power Over Ethernet) 관리부(200)로 전송하며, 상기 POE 관리부(200)에서 전송되는 제어 정보에 따라 광원부(140)의 광량을 제어하는 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명장치는 베이스부(110);
    상기 베이스부(110)에 설치되어 POE 관리부(200)에서 공급되는 직류전원을 구동 전원으로 변환하는 DC-DC 드라이버(120);
    상기 베이스부(110)에 설치되어 상기 POE 관리부(200)에서 전송되는 제어 정보에 따라 광원부(140)의 광량을 제어하고, 접속부(150)에 접속된 센서모듈(160)의 접속정보와 상기 센서모듈(160)에서 검출한 측정정보를 상기 POE 관리부(200)로 전송하는 제어부(130);
    상기 제어부(130)의 동작에 따라 빛을 출력하는 광원부(140);
    상기 베이스부(110)에 복수의 접속단자가 설치되어 센서모듈(160)과 전기적으로 접속하는 접속부(150); 및
    상기 접속부(150)를 통해 접속되고, 임의의 측정정보를 검출하여 출력하는 센서모듈(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조명장치는 상기 접속부(150)에 접속된 센서모듈(160)을 보호하는 투명재질 또는 불투명재질의 마감 캡(112)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 접속부(150)는 USB 접속단자, RJ 접속단자 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서모듈(160)은 재실 센서, 조도 센서, CO2 센서, 가스 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 센서모듈(160)은 임의의 측정 정보를 검출하는 센서부(161); 및
    상기 센서부(161)가 접속부(150)와 연결되도록 접속하는 접속 커넥터(162)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서의 확장이 가능한 저전력 DC 조명장치.
KR1020170172976A 2017-12-15 2017-12-15 센서의 확장이 가능한 저전력 dc 조명장치 KR102041691B1 (ko)

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