KR101532948B1

KR101532948B1 - 고효율 소형 led 센서등

Info

Publication number: KR101532948B1
Application number: KR1020140172904A
Authority: KR
Inventors: 한철용
Original assignee: (주)네스텍
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2015-07-02

Abstract

본 발명은 센서등에 채용되는 구동 및 제어회로를 IC(integrated circuit)화하여 장치를 소형화하고, 센서등의 감지효율을 높임과 동시에 장수명화를 기할 수 있는 고효율 소형 LED 센서등에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, LED 센서 등기구를 소형화하고, 소비전력을 절감하고, 장수명화를 기할 수 있다.

Description

고효율 소형 LED 센서등{Efficient and compact LED senser light}

본 발명은 고효율 소형 LED 센서등에 관한 것으로, 특히 센서등에 채용되는 구동 및 제어회로를 IC(integrated circuit)화하여 장치를 소형화하고, 센서등의 감지효율을 높임과 동시에 장수명화를 기할 수 있는 고효율 소형 LED 센서등에 관한 것이다.

일반 형광등 및 LED 램프의 한 종류인 인체 감지(Passive Infrared Motion; PIR) 센서 램프는 건물의 현관, 복도, 계단, 화장실 등에 설치되어 우리나라를 포함한 전 세계에서 사용되고 있다. 이 센서 램프는 사람이 불규칙적으로 이동하는 곳에 설치되어 인체 감지 센서에 의해 사람 이동을 계속해서 감지하여 자동으로 일정 시간 동안 온 상태를 유지되고, 사람이 센서의 감지 범위를 벗어나면 오프되는 방식을 채용하고 있다.

한편, CCTV(closed-circuit television) 등에 채용되는 일반 형광등 및 LED 램프의 다른 종류인 마이크로웨이브 또는 초음파감지를 통한 차량 감지 센서 램프는 아파트, 건물, 상가 및 백화점 빌딩, 지하 주차장 등에 설치된다. 이 센서 램프는 차량 및 인체 감지 센서에 의해 차량 및 사람이 불규칙적으로 이동하는 곳에 설치되어 차량 또는 사람의 움직임을 감지할 경우 차량 또는 사람의 이동을 계속해서 감지하여 자동으로 일정시간 동안 온 상태를 유지하고, 차량 및 사람이 없으면 4W의 전력 소모로 CCTV 촬영 가능 밝기만 온 되는 램프이다. 상기 센서 램프는 4W 내지 80W까지 설치 장소, 설치 환경에 따라 소비전력을 조절하여 사용되고 있다.

또한 최근 2009년 이후부터 에너지 절감 정책에 따른 대책으로 저 출력 LED 램프가 개발 출시되고 있으나 아직 만족할 만할 성과를 얻지 못하고 있다. 특히 센서용 조명은 특수 조명으로 사람이 일정거리에서 감지되면 센서 내부에서 외부의 온도 변화를 측정하여 전기를 연결시켜 주었다가 일정시간이 지나면 자동으로 꺼지는 구조이다. 이 인체 감지 센서 램프는 인체 감지 센서를 장착해야 하므로 수명이 짧은 점과 주간과 야간을 구별하는 기능이 없어서 주간에도 불필요하게 점멸 하거나, 위험 또는 도둑 침입 경우 CCTV와 연계되어 CCTV를 동작시킬 수 없는 단점이 있다.

또한, 종래의 센서 조명 구조에서는 램프 구동 및 제어 장치가 해당 램프 규격에 비해 상대적으로 외형 크기가 커서 소형화가 절실한 실정이고, 또한 잦은 고장 등으로 제품 불만족이 큰 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1144877호에 LED 센서 등기구가 개시되어 있는데, 도 1은 상기 특허문헌에 개시된 기술의 LED 센서 등기구의 사시도를 도시한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 바디부의 전방부 외면에 형성된 관통홀에 관통하여 전방물체의 존재 여부를 감지하는 센서(20) 및 상기 센서(20)를 탑재하고 내측에 센서 구동 및 제어회로(30)를 구비하는 삽입케이스(10)를 포함한다.

그런데 상기 종래 기술의 LED 센서 등기구의 구동 및 제어회로는 칩(chip)화 되지 못하여 그 크기가 크고, 센서의 감지 효율이 75%이하로 낮은 수준이고, 또한 고장이 잦고, 수명이 짧은 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1144877호 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0018964호 대한민국 공개실용신안공보 제20-2010-0000911호

본 발명은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로, 본 발명의 일 목적은 LED 센서 등기구의 소비전력을 절감하고, 장수명화를 기할 수 있는 고효율 소형 LED 센서등을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 센서 감지 효율을 높일 수 있고, LED 센서 등기구의 외형이 대폭 축소되어 등기구가 사용되는 용도에 따라 다양한 제품을 적용할 수 있고, 사람이나 차량의 단순한 감지 이외에 주야 감지기능을 둠으로써 점멸스위치를 별도로 사용할 필요가 없는 고효율 소형 LED 센서등을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 CCTV용 조명으로 적용되는 경우 어두워지면 저 소비전력으로 자동 동작 되어 방범 수단으로서 CCTV와 연계되어 CCTV 촬영을 위한 조명을 확보할 수 있으며, 사람 및 차량 진출입시 최대 출력을 유지함으로써 에너지 절감에 기여할 있는 고효율 소형 LED 센서등을 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예의 태양에 따르면, LED 광을 발하는 LED 센서램프, 차량 및 인체를 감지하는 복합 감지 센서, 상기 복합 감지 센서의 동작을 제어하는 제어부, 상기 LED 센서램프 및 복합 감지 센서를 구동하는 구동회로를 포함하는 집적회로; 사물 또는 사람의 촬영을 위한 CCD 카메라;를 포함하고, 상기 복합 감지 센서에서 인체를 감지한 경우 상기 복합 감지 센서로부터 상기 제어부로 정보를 전달하여 CCD 카메라를 통해 촬영을 시작하고 그 촬영된 정보를 다시 저장하는 CCTV 장치; 상기 제어부는 전압제어단자(VC), 디머단자(DIM), 복합 감지 센서의 감지 범위를 벗어나 감지가 오프 되는 감지거리 오프 단자(DIS_OFF)로 구성되어 상기 구동회로의 전압제어단자(VC), 디머단자(DIM), 감지거리 오프 및 단자(DIS_OFF)와 각각 접속되며, 상기 구동회로는, LED 광원 구동회로, 제어 및 센서 구동회로, 및 구동 보조 회로를 포함하여 이루어지고, 상기 LED 광원 구동회로는, 입력되는 전압의 서지 성분을 차단하기 위한 제1 저항, 상기 제1 저항과 직렬 접속된 제1 다이오드, 상기 제1 저항과 병렬 접속된 제2 저항을 포함하며, 상기 제어 및 센서 구동 회로는, 전압 제어단과, 과전압 보호단에 접속된 과전압 보호 제4 저항 및 제5 저항, 노이즈 방지 제3 커패시터를 포함하는 고효율 소형 LED 센서등이 제공된다.

삭제

또 다른 실시예에 따르면, 상기 LED 광원 구동회로는, 피크 투 피크 전압 단자에 직렬 접속된 전압의 리플 및 과전압 입력을 방지하기 위한 제2 다이오드 및 제3 저항, 및 노이즈의 입력을 방지하기 위한 LED 광원에 접속된 인덕터를 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 LED 광원 구동 회로는, LED 광원으로부터 입력되는 전압의 역류를 방지하기 위한 직렬 접속된 제3 및 제4 다이오드를 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 구동 보조 회로는, 전원 노이즈를 제거하기 위한 전원단에 접속된 제1 커패시터, 제2 커패시터, 및 전압 플로팅을 방지하기 위한 풀 다운 저항을 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 복합 감지 센서로부터 전달되는 정보는 상기 제어부로 입력되고, 상기 전달받은 정보가 인체 감지 정보인 경우는 상기 제어부는 상기 CCD 카메라에 촬영을 지시하고, 상기 CCD 카메라에 의해 촬영된 정보가 CCTV 장치로 전달되어 저장된다.

삭제

또 다른 실시예에 따르면, 사람이 상기 센서등의 감지 영역을 벗어나 인체감지가 종료되면 센서등이 소등되고, 상기 CCD 카메라의 촬영이 종료된다.

본 발명에 의하면, LED 센서 등기구를 소형화하고, 소비전력을 절감하고, 장수명화를 기할 수 있다.

또한, LED 등기구가 사용되는 용도에 따라 다양한 제품을 적용할 수 있고, 사람이나 차량의 단순한 감지 이외에 주야 감지기능을 둠으로써 점멸스위치를 별도로 사용할 필요가 없게 된다.

또한, 어두워지면 저 소비전력으로 자동 동작 되어 방범 수단으로서 CCTV와 연계되어 CCTV 촬영을 위한 조명을 확보할 수 있으며, 사람 및 차량 진출입시 최대 출력을 유지함으로써 에너지 절감에 기여할 있는 고효율 소형 LED 센서등을 구현할 수 있다.

도 1은 종래 기술의 LED 센서 등기구의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 소형 LED 센서등 회로의 전체 구성을 개시한 개략 블록도이다.
도 3은 상기 도 2에서 구동회로의 세부구성과 다른 회로와의 접속 관계를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 구동회로에 대한 상세 회로도이다.
도 5는 본 발명 고효율 소형 LED 센서등의 녹화를 위한 구성의 블록도를 도시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 그러나 당업자라면 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것이 아님을 인식할 수 있을 것이다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 전체에 걸쳐서 동일 또는 유사의 부분에 대해서는 동일 또는 유사의 도면 부호를 부여하며, 본 발명의 요지와 직접적으로 관련되지 않는 부분에 대해서는 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 그 설명을 생략하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 소형 LED 센서등 회로의 전체 구성을 도시한 개략 블록도이고, 도 3은 상기 도 2에서 구동회로의 세부구성과 다른 회로와의 접속 관계를 도시한 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 고효율 소형 LED 센서등(1000)은 램프로 서지 전압 등이 입력되는 것을 방지하는 입력 보호 회로(100), 센서등(1000)의 차량 및 인체를 감지하는 복합 감지 센서(500)의 동작을 제어하는 제어부(300), 상기 센서 및 LED 센서램프를 구동하는 구동회로(200), LED 광을 발하는 LED 센서램프(400), 및 사물 또는 사람의 촬영을 위한 CCD(charge coupled deivce) 카메라(600)를 포함한다. 상기 제어부(300) 및 상기 구동회로(200)는 IC칩화된다. 인체 감지의 경우 상기 복합 감지 센서(500)로부터 제어부(300)로 정보가 전달되어 CCD 카메라(600)가 촬영을 시작한다.

상기 입력 보호 회로(100)는 병렬 접속된 저항(R1), 커패시터(C1) 및 브리지회로로서 구성된 정류회로(BR)를 포함한다. 상기 제어부(300)는 복합 감지 센서(500) 및 상기 CCD 카메라(600)를 제어하는 회로로서 MCU(micro controller unit)로 구성되며, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 감지단자(SEN), 구동전압제어단자(VC), 그라운드 단자(GND)가 복합 감지 센서(500)에 접속된다.

또한, 상기 제어부(300)는 구동회로부(200)와 접속되는데, 그 전압제어단자(VC), 디머단자(DIM), 및 복합 감지 센서의 감지 범위를 벗어나 감지가 오프되는 감지거리 오프 단자(DIS_OFF)가 구동 회로부(200)의 전압제어단자(VC), 디머단자(DIM), 감지거리 오프 및 단자(DIS_OFF)에 각각 접속된다.

도 3을 참조하면, 구동회로(200)는 도시와 같이 16핀으로 구성되고, 도면에 있어서, ①, ⑦, ⑭, ⑮

핀은 LED 센서램프(400)를 구동하는 LED 센서등 구동핀으로서, VIN①은 센서등 구동부(210)로부터 5V가 입력되는 전원입력 단자이고, SW⑭는 LED 센서램프(400) 스위치 단자이고, PSW⑮는 LED 센서램프(400) 파워 서플라이 단자로 LED 센서램프(400)를 조건에 따라 4W ~ 15W로 구동하며, VPP

은 voltage peak-to-peak 단자로서 LED 센서램프(400)의 전압 하위 피크치 상위 피크치 조절 단자이다. GND⑦은 그라운드 단자이다.

⑩, ⑪, ⑫, ⑬ 핀은 제어부(300)를 거쳐 복합 감지 센서(500)를 구동하는 복합 감지 센서 구동핀으로서, DIS_OFF⑩는 전술한 바와 같이 감지거리 오프 단자이고, OVP(overvoltage protection)⑫는 과전압 보호단자이며, 또한 DIM(dimmer)⑪은 센서등의 조도를 조절하기 위한 디머 단자이고, VC⑬는 구동전압 제어단자이다.

②, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑧, ⑨핀은 상기 구동회로부(200)의 동작을 보조하는 서브 동작 구현회로로서, AC②는 센서 구동 교류전압을 동작시키기 위한 보조회로단자이며, VCC③는 접지전압단자이고, RT④는 전압 플로팅 방지를 위한 풀 다운(pull-down) 저항 단자이다. VOD⑤는 5V 파워 서플라이(power supply) 전압단자이고, TEST⑥는 테스트 입력단자이고, CLS⑧은 본 발명의 구동회로부(200)에 대한 칩 셀렉트 로우 단자이고, CSH⑨는 칩 셀렉트 하이 단자이다.

도 4는 도 3의 구동회로의 상세 회로도를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구동회로부(200)는 크게 LED 광원 구동회로(220), 제어 및 센서 구동회로(240), 및 구동 보조 회로(230)를 포함한다.

삭제

LED 광원 구동회로(220)는 상기 LED 센서등 구동부(210)로부터 VIN으로 입력되는 전압의 서지 성분을 차단하기 위한 저항(R2), 상기 저항(R2)과 직렬 접속된 다이오드(D1), 상기 저항과 병렬 접속된 저항(R3)을 포함한다. 도면에서 LED 광원 구동회로(220)의 VPP에 직렬 접속되는 다이오드(D2) 및 저항(R4)은 상기 VPP로 입력되는 전압의 리플 및 과전압 입력을 방지하기 위한 소자이다. 그리고 직렬 접속된 다이오드(D3,D4)는 LED 광원으로부터 입력되는 전압의 역류를 방지하기 위한 소자이고, LED 광원에 접속된 인덕터(L1)는 노이즈 입력을 방지하기 위한 초크 코일이다.

상기 구동 보조 회로(230)의 커패시터(C3) 및 커패시터(C4)는 전원 노이즈를 제거하기 위한 소자이고, RT 단에 접속된 저항(R6), CSL단에 접속된 저항(R8), CSH에 접속된 저항(R7)은 전압 플로팅을 방지하기 위한 풀 다운 저항이다.

또한, 제어 및 센서 구동 회로(240)의 VC와 OVP에 접속된 저항(R9 및 R10)은 과전압 보호 저항이고, VC에 접속된 커패시터(C5)는 노이즈 제거 소자이다.

도 5는 본 발명 고효율 소형 LED 센서등의 녹화를 위한 구성의 블록도를 도시한다. 본 발명의 LED 램프(1000)의 복합 감지 센서(500)로부터 전달된 정보는 상기 제어부(300)로 입력된다. 제어부(300)는 상기 전달받은 정보가 인체 감지 정보인 경우는 CCD 카메라(600)에 의해 촬영을 지시하고, 상기 CCD 카메라(600)가 촬영을 시작하고, 촬영된 정보가 다시 CCTV 장치(700)로 전달되어 저장된다.

이 상태에서 본 발명의 고효율 LED 센서등이 점등상태에 있는 동안은 인체 감지를 계속하고, 사람이 센서등의 감지 영역을 벗어나 인체감지가 종료되면 센서등이 소등되고, 상기 CCD 카메라(600)의 촬영이 종료된다.

지금까지 기술한 본 발명에 의하면, LED 센서 등기구를 소형화하고, 소비전력을 절감하고, 장수명화를 기할 수 있다. 또한, LED 등기구가 사용되는 용도에 따라 다양한 제품을 적용할 수 있고, 사람이나 차량의 단순한 감지 이외에 주야 감지기능을 둠으로써 점멸스위치를 별도로 사용할 필요가 없게 된다. 또한, 어두워지면 저 소비전력으로 자동 동작 되어 방범 수단으로서 CCTV와 연계되어 CCTV 촬영을 위한 조명을 확보할 수 있으며, 사람 및 차량 진출입시 최대 출력을 유지함으로써 에너지 절감에 기여할 있는 고효율 소형 LED 센서등을 구현할 수 있다.

지금까지 본 발명의 고효율 소형 LED 센서등을 도면을 참조로 하여 기술하였지만, 이것은 예시 목적이지 이것으로 본 발명을 한정하고자 함은 아니며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 이하의 부속청구범위에 의해 정해지며, 본 발명의 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 입력 보호 회로 200: 구동회로
210: 센서등 구동 220: LED 광원 구동회로
230: 제어 및 센서 구동회로 240: 구동 보조 회로
300: 제어부 400: LED 센서램프
500: 복합 감지 센서 600: CCD 카메라

Claims

LED 광을 발하는 LED 센서램프(400), 차량 및 인체를 감지하는 복합 감지 센서(500), 상기 복합 감지 센서(500)의 동작을 제어하는 제어부(300), 상기 LED 센서램프(400) 및 복합 감지 센서(500)를 구동하는 구동회로(200)를 포함하는 집적회로;
사물 또는 사람의 촬영을 위한 CCD 카메라(600);를 포함하고, 상기 복합 감지 센서(500)에서 인체를 감지한 경우 상기 복합 감지 센서(500)로부터 상기 제어부(300)로 정보를 전달하여 CCD 카메라(600)를 통해 촬영을 시작하고 그 촬영된 정보를 다시 저장하는 CCTV 장치(700);
상기 제어부(300)는 전압제어단자(VC), 디머단자(DIM), 복합 감지 센서의 감지 범위를 벗어나 감지가 오프 되는 감지거리 오프 단자(DIS_OFF)로 구성되어 상기 구동회로(200)의 전압제어단자(VC), 디머단자(DIM), 감지거리 오프 및 단자(DIS_OFF)와 각각 접속되며,
상기 구동회로는, LED 광원 구동회로, 제어 및 센서 구동회로, 및 구동 보조 회로를 포함하여 이루어지고,
상기 LED 광원 구동회로는, 입력되는 전압의 서지 성분을 차단하기 위한 제1 저항, 상기 제1 저항과 직렬 접속된 제1 다이오드, 상기 제1 저항과 병렬 접속된 제2 저항을 포함하며,
상기 제어 및 센서 구동 회로는, 전압 제어단과, 과전압 보호단에 접속된 과전압 보호 제4 저항 및 제5 저항, 노이즈 방지 제3 커패시터를 포함하는 고효율 소형 LED 센서등.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 LED 광원 구동회로는,
피크 투 피크 전압 단자에 직렬 접속된 전압의 리플 및 과전압 입력을 방지하기 위한 제2 다이오드 및 제3 저항, 및 노이즈의 입력을 방지하기 위한 LED 광원에 접속된 인덕터를 포함하는 고효율 소형 LED 센서등.
제 1 항에 있어서,
상기 LED 광원 구동 회로는,
LED 광원으로부터 입력되는 전압의 역류를 방지하기 위한 직렬 접속된 제3 및 제4 다이오드를 포함하는 고효율 소형 LED 센서등.
제 1 항에 있어서,
상기 구동 보조 회로는,
전원 노이즈를 제거하기 위한 전원단에 접속된 제1 커패시터, 제2 커패시터, 및 전압 플로팅을 방지하기 위한 풀 다운 저항을 포함하는 고효율 소형 LED 센서등.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 복합 감지 센서로부터 전달되는 정보는 상기 제어부로 입력되고, 상기 전달받은 정보가 인체 감지 정보인 경우는 상기 제어부는 상기 CCD 카메라에 촬영을 지시하고, 상기 CCD 카메라에 의해 촬영된 정보가 CCTV 장치로 전달되어 저장되는 고효율 소형 LED 센서등.
제 1 항에 있어서,
사람이 상기 센서등의 감지 영역을 벗어나 인체감지가 종료되면 센서등이 소등되고, 상기 CCD 카메라의 촬영이 종료되는 것을 특징으로 하는 고효율 소형 LED 센서등.