KR102040804B1 - 파워컨버터 일체식 컷오프형 led 도로 조명 장치 - Google Patents

파워컨버터 일체식 컷오프형 led 도로 조명 장치 Download PDF

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윤여환
류승기
변상철
김광호
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한국건설기술연구원
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Abstract

파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치가 제공된다. 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치는 다수의 LED 소자들을 이용하여 발광하는 LED 모듈과, 시간 구간 별 LED 모듈의 조도가 매핑된 제1매핑 테이블이 저장되는 메모리와, 시간에 따라 디밍제어를 하는 제1디밍제어모드가 설정된 경우, 현재 시간에 매핑된 조도를 제1매핑 테이블에서 확인하고, 확인된 조도로 LED 모듈이 발광하도록 하기 위한 디밍제어신호를 생성하여 전달하는 파워제어부와, LED 모듈에 주전원을 공급하는 주전원부와, 주전원부의 전원 공급 이상 발생 시 절체되어 보조 전원을 공급하는 보조전원부를 포함하고, 주전원부 및 보조전원부 중 적어도 하나를 이용하여, 파워제어부로부터 전달받은 디밍제어신호에 따라 LED 모듈을 구동하는 출력전압을 조절하여 LED 모듈에게 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.

Description

파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치{LED street light apparatus}
본 발명은 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 듀얼 컨버터를 채용하여 전원 공급을 원활히 하며, 주변 환경에 따라 조도를 가변적으로 조절할 수 있는 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치에 관한 것이다.
LED(Light-Emitting Diode)를 이용한 도로 조명 시장은 세계적으로 그 수요가 증가하고 있으며, 선진국의 고급 조명 수요와 중후진국에 적합한 조명을 개발하여 세계 시장을 선점할 필요가 있다.
특히, 전력 보급이 부족한 국가의 경우, 국가의 상황을 고려하여 조도 성능과 내구성은 향상시키면서 상대적으로 전력 소모가 적은 제품에 대한 연구 및 상용화가 필요하다.
그러나, 기존에는 전력 보급의 부족을 고려하지 않고 도로 조명을 적용함으로써 전력 사정이 좋지 않은 상황에서 안정적으로 도로 조명의 작동을 유지하는 것이 실질적으로 어려우며, 따라서, 도로 조명의 실제 상용화가 어려운 실정이다.
국내 공개특허 제 10-2013-0041874호(2013.04.25. 공개)
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전력 수급이 불안정한 환경에서도 안정적인 작동을 유지하도록 듀얼 모드의 전원을 공급하고, 조도를 고려하여 디밍제어를 할 수 있는 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치를 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치는 다수의 LED 소자들을 이용하여 발광하는 LED 모듈; 시간 구간 별 LED 모듈의 조도가 매핑된 제1매핑 테이블이 저장되는 메모리; 시간에 따라 디밍제어를 하는 제1디밍제어모드가 설정된 경우, 현재 시간에 매핑된 조도를 상기 제1매핑 테이블에서 확인하고, 상기 확인된 조도로 LED 모듈이 발광하도록 하기 위한 디밍제어신호를 생성하여 전달하는 파워제어부; 및 상기 LED 모듈에 주전원을 공급하는 주전원부와, 상기 주전원부의 전원 공급 이상 발생 시 절체되어 보조 전원을 공급하는 보조전원부를 포함하고, 상기 주전원부 및 상기 보조전원부 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 파워제어부로부터 전달받은 디밍제어신호에 따라 상기 LED 모듈을 구동하는 출력전압을 조절하여 상기 LED 모듈에게 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함할 수 있다.
상기 LED 모듈의 조도(이하, 'LED 조도'라 한다)를 센싱하는 하나 이상의 LED 조도 센싱부; 및 상기 LED 모듈이 설치된 폴(Pole)의 하단에 설치되어 도로 주변의 조도를 센싱하는 하나 이상의 도로 조도 센싱부;를 더 포함하고, 상기 파워제어부는, 조도 차이에 따라 연동하여 디밍제어를 하는 제2디밍제어모드가 설정된 경우, 상기 LED 조도와 도로 조도 간의 차이로부터 조도 백분율 차이값을 산출하고, 상기 산출된 조도 백분율 차이값에 따라 가변적으로 디밍제어를 수행할 수 있다.
상기 하나 이상의 도로 조도 센싱부는, 도로를 주행 중인 차량 및 도로 주변 환경에 의한 조도를 센싱하기 위해 지상으로부터 1미터 이내의 위치에 설치될 수 있다.
상기 메모리에는, 상기 조도 백분율 차이값 별 LED 모듈의 조도가 매핑된 제2매핑 테이블이 더 저장되고, 상기 파워제어부는, 상기 산출된 조도 백분율에 매핑된 조도를 상기 제2매핑 테이블에서 확인하고, 상기 확인된 조도로 LED 모듈이 발광하도록 하기 위한 디밍제어신호를 생성하여 상기 전원 공급부로 전달할 수 있다.
상기 LED 모듈이 상기 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전하도록 상기 LED 모듈을 구동하는 LED 모듈 구동부; 상기 LED 모듈이 다수의 방향으로 회전할 때마다 상기 LED 모듈의 배광을 측정하는 배광측정부; 및 조명 조도각에 따라 조도제어를 하는 컷오프제어모드가 설정된 경우, 상기 측정되는 배광에 기초하여 상기 LED 모듈의 최적 회전 방향과 컷오프(CUTOFF) 여부를 정하고, 상기 LED 모듈이 상기 최적 회전 방향으로 회전하도록 하는 구동제어신호를 생성하여 상기 LED 모듈 구동부로 전달하고, 상기 LED 모듈의 조명 수직각에 따라 LED 모듈의 조도를 가변적으로 조절하기 위한 컷오프제어신호를 생성하여 상기 전원 공급부(220)로 전달하는 컷오프제어부;를 더 포함하고, 상기 LED 모듈 구동부는 상기 구동제어신호에 따라 상기 LED 모듈을 구동하여 상기 최적 회전 방향으로 회전시키고, 상기 전원 공급부(220)는 상기 컷오프제어신호에 따라 상기 LED 모듈을 구동하는 출력전압을 조절하여 상기 LED 모듈로 공급할 수 있다.
상기 컷오프제어부는, 상기 LED 모듈이 다수의 방향으로 회전할 때마다 측정되는 배광들 중 최대 배광이 측정된 위치를 상기 최적 회전 방향으로 정할 수 있다.
상기 컷오프제어부는, 정해진 주기에 따라 상기 LED 모듈을 다수의 방향으로 회전시켜 배광을 측정하도록 상기 LED 모듈 구동부와 배광측정부를 제어할 수 있다.
상기 메모리에는, 시간 별 LED 모듈의 최적 회전 방향이 매핑된 제3매핑 테이블이 더 저장되고, 상기 컷오프제어부는, 현재 시간에 매핑된 최적 회전 방향을 상기 제3매핑 테이블에서 확인하고, 상기 확인된 최적 회전 방향으로 회전하도록 하는 구동제어신호를 생성하여 상기 LED 모듈 구동부로 전달할 수 있다.
상기 LED 모듈은 꺾임식 구조에 의해 상기 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치는, 다수의 LED 소자들을 이용하여 발광하며, 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전가능한 LED 모듈; 상기 LED 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 LED 모듈이 상기 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전하도록 상기 LED 모듈을 구동하는 LED 모듈 구동부; 상기 LED 모듈이 다수의 방향으로 회전할 때마다 상기 LED 모듈의 배광을 측정하는 배광측정부; 및 조명 조도각에 따라 조도제어를 하는 컷오프제어모드가 설정된 경우, 상기 측정되는 배광에 기초하여 상기 LED 모듈의 최적 회전 방향과 컷오프(CUTOFF) 여부를 정하고, 상기 LED 모듈이 상기 최적 회전 방향으로 회전하도록 하는 구동제어신호를 생성하여 상기 LED 모듈 구동부로 전달하고, 상기 LED 모듈의 조명 수직각에 따라 LED 모듈의 조도를 가변적으로 조절하기 위한 컷오프제어신호를 생성하여 상기 전원 공급부로 전달하는 컷오프제어부;를 포함하고, 상기 LED 모듈 구동부는 상기 구동제어신호에 따라 상기 LED 모듈을 구동하여 상기 최적 회전 방향으로 회전시키고, 상기 전원 공급부는 상기 컷오프제어신호에 따라 상기 LED 모듈을 구동하는 출력전압을 조절하여 상기 LED 모듈로 공급할 수 있다.
상기 컷오프제어부는, 상기 LED 모듈이 다수의 방향으로 회전할 때마다 측정되는 배광들 중 최대 배광이 측정된 위치를 상기 최적 회전 방향으로 정할 수 있다.
상기 전원 공급부는, 상기 LED 모듈에 주전원을 공급하는 주전원부; 및 상기 주전원부의 전원 공급 이상 발생 시 절체되어 보조 전원을 공급하는 보조전원부를 포함하는 전원 공급부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전력 수급이 불안정한 환경에서도 안정적인 작동을 유지하도록 듀얼 모드의 전원을 공급하고, 조도를 고려하여 디밍제어를 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, LED 조명이 설치된 부근의 조도와 도로에 근접한 분의 조도 차이를 비교함으로써 가로등의 다양한 위치에서 센싱된 조도값의 차이를 이용하여 연동 디밍제어를 할 수 있으며, 이로써 주변 환경(시간, 교통량, 도로 조도 등)에 따라 적응적으로 디밍제어를 할 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면 각 국가의 전력 공급 및 설치 환경을 고려하여 컨버터 일체형의 고성능 장수명 LED 도로 조명을 체공함으로써 본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치를 도시한 블록도,
도 2는 LED 모듈과 전원 공급부의 분해 사시도를 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 주전원부와 보조전원부의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 4는 LED 조도 센싱부와 도로 조도 센싱부가 부착된 제1파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치의 모식도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치를 도시한 블록도,
도 6은 도 5에 도시된 LED 모듈의 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제3파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치를 도시한 블록도,
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 제3파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치의 테스트 방법들을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.
어떤 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템이 프로그램 또는 소프트웨어로 이루어진 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우, 명시적인 언급이 없더라도, 그 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템은 그 프로그램 또는 소프트웨어가 실행 또는 동작하는데 필요한 하드웨어(예를 들면, 메모리, CPU 등)나 다른 프로그램 또는 소프트웨어(예를 들면 운영체제나 하드웨어를 구동하는데 필요한 드라이버 등)를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 어떤 엘리먼트(또는 구성요소)가 구현됨에 있어서 특별한 언급이 없다면, 그 엘리먼트(또는 구성요소)는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 어떤 형태로도 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 7에 도시된 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치들(100, 200, 300)의 각각의 구성은 기능 및 논리적으로 분리될 수 있음을 나타내는 것이며, 반드시 각각의 구성이 별도의 물리적 장치로 구분되거나 별도의 코드로 작성됨을 의미하는 것은 아님을 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.
또한, 본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것이 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
상기 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치들(100, 200, 300)의 구현을 위한 프로그램은 소정의 데이터 프로세싱 장치에 설치되어 본 발명의 기술적 사상을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치(100)를 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 제1LED 도로 조명 장치(100)는 도로를 주행하는 차량을 위한 장치로서, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치(100)는 LED 모듈(110), 전원 공급부(120), LED 조도 센싱부(130), 도로 조도 센싱부(140), 메모리(150), 파워제어부(160) 및 통신부(170)를 포함할 수 있다.
LED 모듈(110)은 다수의 LED 소자들을 이용하여 가변적으로 조절되는 조도에 따라 발광할 수 있다. LED 모듈(110)은 파워제어부(160)의 제어신호에 따라 LED 모듈(110)을 구동하는 LED 드라이버(미도시)를 포함할 수 있다. LED 모듈(110)은 전원 공급부(120)로부터 입력되는 전원에 따라 조도를 가변적으로 조절하여 발광한다.
전원 공급부(120)는 LED 모듈(110)에 전원을 공급하는 컨버터 또는 전원공급장치이다. 일 예로, 전원 공급부(120)는 입력전원 110~220V를 입력으로 받아서 직류(12/24/36V 등)로 변환하여 출력하는 정류장치일 수 있다. 제1LED 도로 조명 장치(100)가 전력 사정이 불안정한 지역에 설치되는 경우, 전원 공급부(120)는 전원 가동 범위를 기준 범위의 ±15%까지 고려할 수 있는 85V~253V, 즉, 대략 72V~290V에서도 작동하도록 개선된 구조를 가질 수 있다.
또한, 전원 공급부(120)는 100와트급의 듀얼 컨버터로서, LED 모듈(110)에게 주전원을 공급하는 주전원부(121)와, 주전원부(121)의 전원 공급 이상 발생 시 절체되어 보조 전원을 공급하는 보조전원부(122)를 포함하고, 주전원부(121) 및 보조전원부(122) 중 적어도 하나를 이용하여, 파워제어부(160)로부터 전달받은 디밍제어신호에 따라 LED 모듈(110)을 구동하는 출력전압을 조절하여 LED 모듈(110)에게 전원을 공급할 수 있다. 이로써, 디밍제어신호에 따라 조절된 출력전압에 의해 LED 모듈(110)은 조절된 조도에 해당하는 빛을 낼 수 있다.
도 2는 LED 모듈(110)과 전원 공급부(120)의 분해 사시도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, LED 모듈(110)은 프레임(111), 반사판(112), LED 램프(113), 브라켓(114) 및 확산판(115)를 포함한다. 또한, 전원 공급부(120)는 주전원부(121)와 보조전원부(122)를 포함한다. 주전원부(121)는 스위칭 동작에 의해 전원을 공급하는 일반적인 SMPS(Switching Mode Power Supply) 또는 배터리일 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 LED 모듈(110)과 전원 공급부(120)의 동작은 등록특허 10-1822082호(2018.01.19)의 문헌에 자세히 기재되어 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. 다만, LED 모듈(110)의 형태는 평판형에 한정되지 않고 도로 상황에 따라 다양한 형태를 가질 수 있으며, 상술한 것처럼 전원 공급부(120)와 일체형 또는 분리형으로 형성될 수 있다.
도 3은 주전원부(121)와 보조전원부(122)의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 주전원부(121)와 보조전원부(122)는 커넥터(123)에 의해 전기적으로 연결되어 LED 모듈(110)에게 전원을 공급할 수 있으며, 주전원부(121)의 수명이 다하거나 이상 발생 시 보조전원부(122)로부터 전원을 공급받고, 보조전원부(122)를 교체가능하도록 하여 유지 보수가 용이하고, 제품 수명을 증가시킬 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 전원 공급부(120)는 SMPS의 출력콘덴서 자동 절제 시스템을 적용한 컨버터로서, LED 램프(113)의 수명에 큰 영향을 미치는 것 중 하나가 전해 콘덴서이다. 본 발명에서는 보조전원부(122)의 전해 콘덴서가 열의 영향을 최소로 받도록 탄소 재료를 이용한 방열 구조를 LED 모듈(110)에 적용하여 LED 램프(113)의 수명을 높일 수 있다. 탄소 재료를 적용한 복합 재료 또는 탄소 재료와 고분자 재료를 적용한 복합 재료를 LED 모듈(110)의 커버나 케이스에 적용함으로써 열방출을 높이고, 결과적으로 전해 콘덴서에 가해지는 열의 영향을 감소시킬 수 있다.
LED 조도 센싱부(130)는 LED 모듈(110)의 조도(이하, 'LED 조도'라 한다)를 센싱하며, LED 모듈(110)에 하나 이상 구비될 수 있다.
도로 조도 센싱부(140)는 LED 모듈(110)이 설치된 폴(Pole, 10)의 하단에 설치되어 도로 주변의 조도를 센싱하며, 폴(10)의 하단에 하나 이상 구비될 수 있다.
도 4는 LED 조도 센싱부(130)와 도로 조도 센싱부(140)가 부착된 제1LED 도로 조명 장치(100)의 모식도이다.
도 4를 참조하면, LED 조도 센싱부(130)는 LED 모듈(110)의 케이스 상부에 설치되어 있으나, 이는 일 예로서 LED 모듈(110)의 측면, 하부 등 변경 가능하다. 또한, 하나 이상의 도로 조도 센싱부(140)는 도로를 주행 중인 차량 및 도로 주변 환경에 의한 조도를 센싱하기 위해 지상으로부터 설정된 높이(D) 이내에 위치에 설치될 수 있으며, 높이(D)는 예를 들어 1미터로서 이는 변경가능하다. 또한, 높이(D)는 LED 모듈(110)이 설치된 높이에 따라서도 가변될 수도 있다.
또한, 도로 조도 센싱부(140)가 다수인 경우, 다수의 도로 조도 센싱부들(140)은 높이(D) 이내에서 서로 다른 높이에 구비될 수도 있다.
메모리(150)는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(150)에는 예를 들어, 제1LED 도로 조명 장치(100)가 제공하는 동작, 기능 등을 구현 및/또는 제공하기 위하여, 구성요소들(110~170)에 관계된 명령 또는 데이터, 하나 이상의 프로그램 및/또는 소프트웨어, 운영체제 등이 저장될 수 있다.
메모리(150)에 저장되는 프로그램은 제1디밍제어모드 및 제2디밍제어모드 중 현재 설정된 모드와, 현재 설정된 모드에 따라 LED 모듈(110)의 디밍 제어를 위한 디밍제어 프로그램을 포함할 수 있다. 제1디밍제어모드는 시간에 따라 LED 모듈(110)을 디밍제어하는 모드이고, 제2디밍제어모드는 두 개 이상의 조도 센서들의 조도 차이에 따라 LED 모듈(110)을 디밍제어하는 모드이다.
모드 선택은 통신부(170)와의 무선통신에 의해 관리자가 지정하거나, 제1LED 도로 조명 장치(100)에 설치된 조작패널(미도시)을 이용하여 관리자가 직접 지정할 수 있다.
또한, 메모리(150)에는 시간 구간 별 LED 모듈(110)의 조도 레벨이 매핑된 제1매핑 테이블과, 조도 백분율 차이값 별 LED 모듈(110)의 조도 레벨 및 상태정보가 매핑된 제2매핑 테이블이 저장될 수 있다. 상태정보는 LED 모듈(110)의 조도를 현재로 유지할지, 또는 디밍제어를 준비하는 상태로 전환할지, 또는 디밍제어를 시작하는지에 대한 정보를 포함한다.
또한, 메모리(150)에는 LED 모듈(110)의 조도 레벨 별 밝기가 매핑된 조도 매핑 테이블이 저장될 수 있다. [표 1]은 조도 매핑 테이블의 일 예이다.
조도 레벨 밝기 조도 레벨 밝기
0 Bright 100% 5 Bright 50%
1 Bright 10% 6 Bright 60%
2 Bright 20% 7 Bright 70%
3 Bright 30% 8 Bright 80%
4 Bright 40% 9 Bright 90%
[표 1]에서 Bright 100%는 LED 모듈(110)의 최대 밝기를 의미한다. 또한, 메모리(150)에는 LED 조도 센싱부(130)와 도로 조도 센싱부(140)가 주기적으로 센싱하는 LED 조도와 도로 조도가 센싱된 시간과 함께 누적저장될 수 있다.
파워제어부(160)는 제1LED 도로 조명 장치(100)에 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하여 제1LED 도로 조명 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
먼저, 파워제어부(160)는 제1LED 도로 조명 장치(100)를 설정된 듀얼 컨버터 운영절차에 따라 테스트하고, 이후 제1LED 도로 조명 장치(100)가 설치되는 현장에 맞게 프로그래밍되어 운영될 수 있다.
듀얼 컨버터의 운영절차는 24시간 온오프를 주기적으로 프로그램 제어 가능하며, 관리자의 개입에 의해 수동제어도 가능하다. 듀얼 컨버터의 운영절차, 즉, 24시간 싸이클 제어 절차는 예를 들어, '100W, 5Hrs → 50W, 4Hrs → 100W, 3Hrs → OFF 12Hrs'이다. 이는 오후 6시를 시작점으로 하는 경우, 오후 6시부터 5시간 동안은 LED 모듈(110)이 최대 밝기에 해당하는 100W의 전력으로 조도를 제어하고, 이후, 차량 이동이 적은 심야 3시간 동안은 50W의 전력으로 조도를 제어하고, 이후 새벽 3시간 동안은 다시 100W의 전력으로 조도를 제어하며, 아침부터 낮동안에는(즉, 오후 6시까지) LED 모듈(110)에게 전원을 공급하지 않도록 하는 싸이클이다.
이하에서는 테스트가 완료된 후 폴(10)에 제1LED 도로 조명 장치(100)가 설치되어 현장에서 실제로 적용되는 경우에 대해 설명한다.
파워제어부(160)는 시간에 따라 디밍제어를 하는 제1디밍제어모드가 설정된 경우, 타이머(미도시)에서 확인된 현재 시간에 매핑된 조도를 제1매핑 테이블에서 확인하고, 확인된 조도로 LED 모듈(110)이 발광하도록 하기 위한 디밍제어신호를 생성하여 전원 공급부(120)로 전달할 수 있다.
또한, 파워제어부(160)는 조도 차이에 따라 연동하여 디밍제어를 하는 제2디밍제어모드가 설정된 경우, 센싱된 LED 조도와 도로 조도 간의 차이로부터 조도 백분율 차이값을 산출하고, 산출된 조도 백분율 차이값에 따라 가변적으로 디밍제어를 수행하기 위한 디밍제어신호를 생성하여 전원 공급부(120)로 전달할 수 있다.
파워제어부(160)는 관리자에 의해 LED 모듈(110)의 가동이 불필요한 것으로 설정된 시간 동안에는 제2디밍제어모드를 비활성화할 수 있다. 따라서, 파워제어부는 LED 모듈(110)이 활성하되어 발광하는 동안에만 조도 백분율 차이값을 산출하여 디밍제어를 할 수 있다.
제2디밍제어모드에 대해 자세히 설명하면, 도 4에 도시된 것처럼, 제2디밍제어모드를 위해 LED 조도 센싱부(130)와 도로 조도 센싱부(140)는 다른 위치에 설치되며, 파워제어부(160)는 다양한 위치에서 센싱된 조도값의 차이를 이용하여 연동 디밍제어를 할 수 있다. 파워제어부(160)는 메모리(150)에 누적 저장된 LED 조도들을 읽어와 평균값(이하, 'LED 조도 평균값'이라 한다)을 산출하고, 도로 조도들의 평균값(이하, '도로 조도 평균값'이라 한다)을 산출할 수 있다. 이 때, 파워제어부(160)는 메모리(150)에 누적 저장된 조도들 중 현재 시간과 연관성이 있는 시간 대(예를 들어, 현재 시간이 소속된 시간 그룹)에 센싱된 조도들을 읽어올 수 있다. 예를 들어, 현재 시간이 오후 7시이면, 파워제어부(160)는 오후 7시와 연관된 시간 그룹인 '오후 5시부터 오후 7시'까지 센싱된 LED 조도들과 도로 조도들을 읽어와 평균값을 산출할 수 있다.
파워제어부(160)는 [수학식 1]을 이용하여 조도 차이값(Diff(L))을 산출한다.
Figure 112019035507116-pat00001
그리고, 파워제어부(160)는 [수학식 2]를 이용하여 조도 백분율 차이값을 산출한다.
Figure 112019035507116-pat00002
파워제어부(160)는 [수학식 2]에 의해 조도 백분율 차이값이 산출되면, 산출된 조도 백분율 차이값에 매핑된 조도를 제2매핑 테이블로부터 확인하고, 확인된 조도로 LED 모듈(110)이 발광하도록 하기 위한 디밍제어신호를 생성하여 전원 공급부(120)로 전달할 수 있다.
예를 들어, 파워제어부(160)는 산출된 조도 백분율 차이값이 30% 미만이면, LED 모듈(110)의 현재 상태를 유지하고(레벨1), 30% 이상~50% 미만이면 디밍제어 대기(준비)상태에 들어가고(레벨2), 50% 이상이면 LED 모듈(110)의 디밍제어를 시작하여(레벨3) 100%의 밝기, 즉, 100W의 전력을 공급하여 최대의 밝기를 내도록 하는 디밍제어신호를 생성한 후 전원 공급부(120)로 전달할 수 있다. 디밍제어를 시작하기 위한 조도 백분율 차이값과, 그에 따른 LED 모듈(110)의 조도, 즉, 제2매핑 테이블의 값은 주변 환경에 따라 변경가능하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치(200)를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2LED 도로 조명 장치(200)는 LED 모듈(210), 전원 공급부(220), LED 모듈 구동부(230), 배광 측정부(240), 메모리(250), 컷오프제어부(260) 및 통신부(270)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 LED 모듈(210), 전원 공급부(220), 메모리(250) 및 통신부(270)는 도 1을 참조하여 설명한 LED 모듈(110), 전원 공급부(120), 메모리(150) 및 통신부(170)와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
LED 모듈(210)은 다수의 LED 소자들을 이용하여 발광하며, 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전가능하다. LED 모듈(210)은 전원 공급부(220)로부터 입력되는 전원에 따라 조도를 가변적으로 조절하여 발광한다.
도 6은 도 5에 도시된 LED 모듈(210)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, LED 모듈(210)의 하부 케이스(213)는 고정되고, LED 램프와 연동하는 상부 케이스(211)는 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전가능한 꺾임식 구조를 채용하고 있으며, 이로써 광학범위를 가변시킬 수 있는 가변 광각 구조를 가질 수 있다.
전원 공급부(220)는 LED 모듈(210)에 전원을 공급하는 주전원부(121)와 보조전원부(122)를 포함하는 듀얼 컨버터일 수 있다. 전원 공급부(220)는 컷오프제어부(260)로부터 전달받은 디밍제어신호에 따라 LED 모듈(210)을 구동하는 출력전압을 조절하여 LED 모듈(210)에게 전원을 공급할 수 있다.
LED 모듈 구동부(230)는 LED 모듈(210)이 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 설정된 각도만큼 이동하도록 LED 모듈(210)의 구동을 제어할 수 있다.
배광 측정부(240)는 LED 모듈(210)이 다수의 방향으로 회전할 때마다 LED 모듈(210)의 배광을 측정할 수 있다.
메모리(250)에는 현재 설정된 컷오프제어모드에 따라 LED 모듈(210)의 조도 제어를 위한 조도제어 프로그램이 저장될 수 있다. 컷오프제어모드는 조명 조도각 또는 조명 수직각에 따라 조도를 제어하는 모드로서, 관리자 또는 컷오프제어부(260)는 제2LED 도로 조명 장치(200)가 설치된 도로 주변의 환경적인 영향을 고려하여 설치된 장소마다 LED 모듈(210)의 꺾이는 각도를 다르게 정할 수 있다.
또한, 메모리(250)에는 시간 별 LED 모듈(210)의 최적 회전 방향이 매핑된 제3매핑 테이블이 저장될 수 있다. 제3매핑테이블은 제2LED 도로 조명 장치(200)가 설치될 지역과 유사한 도로 주변 환경을 갖는 지역에 설치된 LED 도로 조명 장치(미도시)로부터 측정된 최적 회전 방향을 누적하여 획득할 수 있다.
또한, 메모리(250)에는 배광 측정부(240)에 의해 측정되는 LED 모듈(210)의 회전 방향 별 배광이 누적저장 될 수 있다.
컷오프제어부(260)는 제1LED 도로 조명 장치(100)에 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하여 제2LED 도로 조명 장치(200)의 전반적인 동작을 제어한다.
예를 들어, 컷오프제어부(260)는 조명 조도각에 따라 조도제어를 하는 컷오프제어모드가 설정된 경우, 측정되는 배광에 기초하여 LED 모듈(210)의 최적 회전 방향과 컷오프(CUTOFF) 여부를 정하고, LED 모듈(210)이 최적 회전 방향으로 회전하도록 하는 구동제어신호를 생성하여 LED 모듈 구동부(230)로 전달하고, LED 모듈(210)의 조명 수직각에 따라 LED 모듈(210)의 조도를 가변적으로 조절하기 위한 컷오프제어신호를 생성하여 전원 공급부(220)로 전달할 수 있다. 컷오프제어신호는 LED 모듈(210)을 온오프시키거나, 온시키는 경우 빛의 밝기, 즉 조도를 조절하기 위한 신호이다.
컷오프제어부(260)는 LED 모듈(210)의 최적 회전 방향이 결정되면, 현재 시간에 매핑된 조도를 제1매핑 테이블에서 확인하고, 확인된 조도에 해당하는 컷오프제어신호를 생성할 수 있다.
또는, 컷오프제어부(260)는 LED 모듈(210)이 풀 컷오프 조명 기구, 컷오프 조명기구 및 세미 컷오프 조명 기구 중 소속된 조명 기구에 따라, 수직각에 따른 광도값을 따르도록 컷오프제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, LED 모듈(210)이 풀 컷오프 조명기구이면, 컷오프제어부(260)는 LED 모듈(210)이 최적 회전 방향으로 회전한 위치에서 수직각 90도에서는 광도값 0이 측정되도록 하는 컷오프제어신호를 생성할 수 있다. [표 2]는 조명 기구의 컷오프 분류를 보여주며, 보다 구체적인 설명은 https://www.delmarfans.com을 참조할 수 있다.
풀 컷오프 컷오프 세미 컷오프 컷오프 분류의 각도 기준
수직각 80도 100 100 200
Figure 112019035507116-pat00003
수직각 90도 0 25 50
컷오프제어부(260)는 정해진 주기에 따라 LED 모듈(210)을 다수의 방향으로 회전시켜 배광을 측정하도록 LED 모듈 구동부(230)와 배광 측정부(240)를 제어할 수 있다.그리고, 컷오프제어부(260)는 LED 모듈(210)이 다수의 방향으로 회전할 때마다 측정되는 배광들 중 최대 배광이 측정된 위치를 최적 회전 방향으로 정할 수 있다. 배광은 빛의 퍼짐 정도로서, 도로 노면을 기준으로 측정될 수 있다.
따라서, 컷오프제어부(260)는 측정된 배광으로부터 광이 도로 노면을 기준으로 얼마나 퍼지는지 판단하고, Dark Area가 가장 적은 위치, 즉, 최대 배광이 측정된 위치를 최적 회전 방향으로 정할 수 있다. 그리고, 컷오프제어부(260)는 정해진 최적 회전 방향에서 꺾임구조를 이용해 빛 범위가 노면 중앙으로 향하되 가능한 많이 퍼지도록 LED 모듈(210)의 조도 범위를 제어할 수 있다.
또한, 배광 측정부(240)의 작동 이상이 발생할 경우, 또는 배광 측정부(240)를 이용하지 않을 경우, 컷오프제어부(260)는 현재 시간에 매핑된 최적 회전 방향을 제3매핑 테이블에서 확인하고, 확인된 최적 회전 방향으로 회전하도록 하는 구동제어신호를 생성하여 LED 모듈 구동부(230)로 전달할 수 있다.
LED 모듈 구동부(230)는 전달받은 구동제어신호에 따라 LED 모듈(210)을 구동하여 최적 회전 방향으로 회전시키고, 전원 공급부(220)는 컷오프제어신호에 따라 LED 모듈(210)을 구동하는 출력전압을 조절하여 LED 모듈(210)로 공급할 수 있다.
상술한 본 발명의 제2LED 도로 조명 장치(200)는 꺾임식 구조의 LED 모듈(210)을 이용하여 조명 조도각 또는 조명 수직각을 가변하면서 배광을 측정하고, 최대 배광에 해당하는 위치에서 최적의 조도로 빛을 발광하도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제3파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치(300)를 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제3LED 도로 조명 장치(300)는 LED 모듈(310), 전원 공급부(320), LED 조도 센싱부(330), 도로 조도 센싱부(340), LED 모듈 구동부(350), 배광 측정부(360), 메모리(370), 파워제어부(380), 컷오프제어부(390) 및 통신부(395)를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 LED 모듈(310), 전원 공급부(320), LED 조도 센싱부(330), 도로 조도 센싱부(340), LED 모듈 구동부(350), 배광 측정부(360), 메모리(370), 파워제어부(380), 컷오프제어부(390) 및 통신부(395)는 도 1 및/또는 도 5를 참조하여 설명한 LED 모듈(110), 전원 공급부(120), LED 조도 센싱부(130), 도로 조도 센싱부(140), LED 모듈 구동부(230), 배광 측정부(240), 메모리(150, 250), 파워제어부(160), 컷오프제어부(260) 및 통신부(170, 270)와 동일하거나 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.
LED 모듈(310)은 다수의 LED 소자들을 이용하여 발광하며, 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전가능하다.
전원 공급부(320)는 LED 모듈(310)에 전원을 공급하는 듀얼 컨버터일 수 있다.
LED 조도 센싱부(330)는 LED 모듈(310) 주변의 조도를 센싱하고, 도로 조도 센싱부(340)는 도로 주변의 조도를 센싱할 수 있다.
LED 모듈 구동부(350)는 LED 모듈(310)이 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 설정된 회전 각도만큼 회전하도록 LED 모듈(310)을 구동할 수 있다.
배광 측정부(360)는 LED 모듈(310)이 다수의 방향으로 회전할 때마다 LED 모듈(310)의 배광을 측정할 수 있다.
제3LED 도로 조명 장치(300)는 제1디밍제어모드, 제2디밍제어모드 및 컷오프제어모드 중 설정된 하나의 모드로 동작가능하다. 이를 위하여, 메모리(370)에는 제1매핑테이블, 제2매핑테이블 및 제3매핑테이블이 저장될 수 있다.
파워제어부(380)는 제1디밍제어모드가 설정된 경우, 제1매핑테이블을 이용하여 현재 시간에 해당하는 조도제어신호, 즉, 디밍제어신호를 생성하여 전원 공급부(320)로 전달할 수 있다.
제2디밍제어모드가 설정된 경우, 파워제어부(380)는 조도 백분율 차이값을 산출한 후 제2매핑테이블을 이용하여 디밍제어신호를 생성한 후 전원 공급부(320)로 전달할 수 있다.
컷오프제어부(390)는 컷오프제어모드가 설정된 경우, LED 모듈(310)이 다수의 방향으로 회전하고, 회전할 때마다 배광을 측정하도록 LED 모듈 구동부(350)와 배광 측정부(360)를 제어하고, 최대 배광이 측정된 위치, 즉, 최적 회전 방향으로 LED 모듈(310)이 이동하도록 하는 구동제어신호를 생성하여 LED 모듈 구동부(350)로 전달하고, LED 모듈(310)의 조명기구 종류 및 조명 수직각에 따라 LED 모듈(310)의 조도를 가변적으로 조절하기 위한 컷오프제어신호를 생성하여 전원 공급부(320)로 전달할 수 있다.
상술한 파워제어부(380)와 컷오프제어부(390)는 하나 이상의 프로세서 또는 하나의 MCU(Micro Control Unit)와 같은 소자로 구현되어 제3LED 도로 조명 장치(300)의 동작을 제어할 수도 있다.
이하에서는 도 8 내지 도 10을 참조하여 제3LED 도로 조명 장치(300)의 도로 조명 제어 방법에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 제3LED 도로 조명 장치(300)의 테스트 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 8에 도시된 테스트 방법은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하였으므로 자세한 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 전원을 온 시킨 후, 관리자의 조작에 따라 조도 매핑 테이블을 참조하여 24시간 싸이클 제어 절차를 설정할 수 있다(S810, S820). 싸이클 제어 절차는 예를 들어, 초기 5시간은 0레벨, 다음 4시간은 5레벨, 다음 3시간은 0레빌, 다음 12시간은 전원 오프의 순서일 수 있다.
제3LED 도로 조명 장치(300)는 S920단계에서 설정된 싸이클 제어 절차에 따라 초기 5시간 동안은 1레벨에 해당하는 밝기를 조도 매핑 테이블에서 확인하고, 확인된 밝기 100%로 LED 모듈(310)이 발광하도록 할 수 있다(S830). 예를 들어, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 밝기 100%의 발광을 위해 최대 전력 100W로 조도를 제어할 수 있다.
초기 5시간 이후, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 5레벨의 밝기를 조도 매핑 테이블에서 확인하고, 확인된 밝기 50%로 LED 모듈(310)이 4시간 동안 발광하도록 할 수 있다(S840).
이후, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 0레벨의 밝기를 조도 매핑 테이블에서 확인하고, 확인된 밝기 100%로 LED 모듈(310)이 발광하도록 할 수 있다(S850).
이후 12시간 동안 전원을 오프하여 LED 모듈(310)이 꺼져 있도록 한다(S860).
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제3LED 도로 조명 장치(300)의 제2디밍제어모드에 해당하는 도로 조명 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 9에 도시된 도로 조명 제어 방법은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하였으므로 자세한 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 제2디밍제어모드가 설정된 경우, 초기에는 LED 모듈(310)을 활성화하여 현재 시간에 설정된 조도로 발광하도록 처리하고, LED 조도 센싱부(330)와 도로 조도 센싱부(340)가 각각 LED 조도와 도로 조도를 센싱하도록 처리할 수 있다(S910).
제3LED 도로 조명 장치(300)는 S910단계에서 센싱되는 LED 조도와 도로 조도를 센싱된 시간과 함께 저장한다(S920, S930).
제3LED 도로 조명 장치(300)는 조도 백분율 차이값을 산출하도록 설정된 주기에 도달할 때까지 S910단계 내지 S930단계를 반복 수행한다.
조도 백분율 차이값을 산출하는 주기에 도달하면, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 일정 기간동안 저장된 LED 조도들의 평균값과 도로 조도들의 평균값을 산출하고, [수학식 1]을 이용하여 조도 평균값의 차이, 즉, 조도 차이값을 산출한다(S950, S960).
제3LED 도로 조명 장치(300)는 산출된 조도 차이값과 [수학식 2]를 이용하여 다양한 위치에 따른 조도 백분율 차이값을 산출한다(S970).
제3LED 도로 조명 장치(300)는 산출된 조도 백분율 차이값에 매핑된 조도 또는 상태정보를 제2매핑 테이블에서 확인하고, 확인된 조도 또는 상태로 LED 모듈(310)을 제어할 수 있다(S980). S980단계에서, 예를 들어 조도 백분율 차이값이 50%이상이면, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 50%에 매핑된 조도를 제2매핑 테이블에서 확인하여 레벨3, 즉, 100%의 밝기를 낼 수 있도록 처리한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 제3LED 도로 조명 장치(300)의 컷오프제어모드에 해당하는 도로 조명 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 10에 도시된 도로 조명 제어 방법은 도 5를 참조하여 설명하였으므로 자세한 설명은 생략한다.
도 10을 참조하면, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 컷오프제어모드가 설정된 경우, LED 모듈(310)을 설정된 방향으로 설정된 각도로 회전시킨 후, 배광을 측정하여 저장한다(S1010, S1020).
제3LED 도로 조명 장치(300)는 LED 모듈(310)이 회전하도록 설정된 모든 방향에 대한 배광 측정이 완료될 때까지 S1010단계 내지 S1020단계를 반복 수행한다.
모든 방향에 대한 배광 측정이 완료되면(S1030-Yes), 제3LED 도로 조명 장치(300)는 측정된 다수의 배광들 중 최대 배광이 측정된 위치를 최적 회전 방향으로 정한다(S1040).
그리고, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 최적 회전 방향으로 LED 모듈(310)을 회전시키고, 회전된 LED 모듈(310)의 조명 수직각에 따라 조도를 가변적으로 조절하여 컷오프제어를 수행할 수 있다(S1050, S1060). S1060단계는 예를 들어, 현재 시간에 매핑된 조도로 LED 모듈(310)이 발광하도록 할 수 있다.
또한, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 배광 측정부(360)의 동작에 이상이 발생하면(S1070-Yes), 제3매핑 테이블로부터 최적 회전 방향을 확인하고, 제1매핑 테이블로부터 현재 시간에 매핑된 조도를 확인하여 그에 따라 LED 모듈(310)의 회전 방향과 조도를 제어할 수 있다(S1080).
도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한 도로 조명 제어 방법에 있어서, 제3LED 도로 조명 장치(300)는 LED 모듈(310)의 조도를 가변적으로 조절하는 동안 주전원부(121)의 전원 공급이 원활하지 않은 경우에는 부전원부(122)를 이용하여 전원이 지속적으로 공급되도록 처리할 수 있다.
한편, 이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
300: 제3LED 도로 조명 장치 310: LED 모듈
320: 전원 공급부 330: LED 조도 센싱부
340: 도로 조도 센싱부 350: LED 모듈 구동부
360: 배광 측정부 370: 메모리
380: 파워제어부 390: 컷오프제어부
395: 통신부

Claims (11)

  1. 다수의 LED 소자들을 이용하여 발광하는 LED 모듈;
    시간 구간 별 LED 모듈의 조도가 매핑된 제1매핑 테이블이 저장되는 메모리;
    시간에 따라 디밍제어를 하는 제1디밍제어모드가 설정된 경우, 현재 시간에 매핑된 조도를 상기 제1매핑 테이블에서 확인하고, 상기 확인된 조도로 LED 모듈이 발광하도록 하기 위한 디밍제어신호를 생성하여 전달하는 파워제어부;
    상기 LED 모듈에 주전원을 공급하는 주전원부와, 상기 주전원부의 전원 공급 이상 발생 시 절체되어 보조 전원을 공급하는 보조전원부를 포함하고, 상기 주전원부 및 상기 보조전원부 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 파워제어부로부터 전달받은 디밍제어신호에 따라 상기 LED 모듈을 구동하는 출력전압을 조절하여 상기 LED 모듈에게 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 LED 모듈이 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전하도록 상기 LED 모듈을 구동하는 LED 모듈 구동부;
    상기 LED 모듈이 다수의 방향으로 회전할 때마다 상기 LED 모듈의 배광을 측정하는 배광측정부; 및
    조명 조도각에 따라 조도제어를 하는 컷오프제어모드가 설정된 경우, 상기 측정되는 배광에 기초하여 상기 LED 모듈의 최적 회전 방향을 정하고, 상기 LED 모듈이 상기 최적 회전 방향으로 회전하도록 하는 구동제어신호를 생성하여 상기 LED 모듈 구동부로 전달하고, 상기 LED 모듈의 조명 수직각에 따라 LED 모듈의 조도를 가변적으로 조절하기 위한 컷오프제어신호를 생성하여 상기 전원 공급부로 전달하는 컷오프제어부;를 포함하고,
    상기 LED 모듈 구동부는 상기 구동제어신호에 따라 상기 LED 모듈을 구동하여 상기 최적 회전 방향으로 회전시키고,
    상기 전원 공급부는 상기 컷오프제어신호에 따라 상기 LED 모듈을 구동하는 출력전압을 조절하여 상기 LED 모듈로 공급하며,
    상기 컷오프제어부는, 상기 LED 모듈이 다수의 방향으로 회전할 때마다 상기 배광 측정부에 의해 측정되는 배광들 중 최대 배광이 측정된 위치를 상기 최적 회전 방향으로 정하며, 상기 LED 모듈이 풀컷오프 조명기구인 경우 상기 풀컷오프 조명기구에 설정된 조명 수직각 90도 지점에서 LED 모듈의 위로 발생하는 빛의 번짐이 0 칸델라 이하를 유지하고, 상기 LED 모듈이 컷오프 조명기구인 경우 상기 컷오프 조명기구에 설정된 조명 수직각 90도 지점에서 LED 모듈의 위로 발생하는 빛의 번짐이 25 칸델라 이하를 유지하고, 상기 LED 모듈이 세미컷오프 조명기구인 경우 상기 세미컷오프 조명기구에 설정된 조명 수직각 90도 지점에서 LED 모듈의 위로 발생하는 빛의 번짐이 50 칸델라 이하를 유지하도록 하는 컷오프제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LED 모듈의 조도(이하, 'LED 조도'라 한다)를 센싱하는 하나 이상의 LED 조도 센싱부; 및
    상기 LED 모듈이 설치된 폴(Pole)의 하단에 설치되어 도로 주변의 조도를 센싱하는 하나 이상의 도로 조도 센싱부;를 더 포함하고,
    상기 파워제어부는,
    조도 차이에 따라 연동하여 디밍제어를 하는 제2디밍제어모드가 설정된 경우, 상기 LED 조도와 도로 조도 간의 차이로부터 조도 백분율 차이값을 산출하고, 상기 산출된 조도 백분율 차이값에 따라 가변적으로 디밍제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나 이상의 도로 조도 센싱부는, 도로를 주행 중인 차량 및 도로 주변 환경에 의한 조도를 센싱하기 위해 지상으로부터 1미터 이내의 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컷오프제어부는,
    정해진 주기에 따라 상기 LED 모듈을 다수의 방향으로 회전시켜 배광을 측정하도록 상기 LED 모듈 구동부와 배광측정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메모리에는,
    시간 별 LED 모듈의 최적 회전 방향이 매핑된 제3매핑 테이블이 더 저장되고,
    상기 컷오프제어부는,
    현재 시간에 매핑된 최적 회전 방향을 상기 제3매핑 테이블에서 확인하고, 상기 확인된 최적 회전 방향으로 회전하도록 하는 구동제어신호를 생성하여 상기 LED 모듈 구동부로 전달하는 것을 특징으로 하는 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 LED 모듈은 꺾임식 구조에 의해 상기 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치.
  9. 다수의 LED 소자들을 이용하여 발광하며, 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전가능한 LED 모듈;
    상기 LED 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 LED 모듈이 상기 상하좌우를 포함하는 다수의 방향으로 회전하도록 상기 LED 모듈을 구동하는 LED 모듈 구동부;
    상기 LED 모듈이 다수의 방향으로 회전할 때마다 상기 LED 모듈의 배광을 측정하는 배광측정부; 및
    조명 조도각에 따라 조도제어를 하는 컷오프제어모드가 설정된 경우, 상기 측정되는 배광에 기초하여 상기 LED 모듈의 최적 회전 방향을 정하고, 상기 LED 모듈이 상기 최적 회전 방향으로 회전하도록 하는 구동제어신호를 생성하여 상기 LED 모듈 구동부로 전달하고, 상기 LED 모듈의 조명 수직각에 따라 LED 모듈의 조도를 가변적으로 조절하기 위한 컷오프제어신호를 생성하여 상기 전원 공급부로 전달하는 컷오프제어부;를 포함하고,
    상기 LED 모듈 구동부는 상기 구동제어신호에 따라 상기 LED 모듈을 구동하여 상기 최적 회전 방향으로 회전시키고,
    상기 전원 공급부는 상기 컷오프제어신호에 따라 상기 LED 모듈을 구동하는 출력전압을 조절하여 상기 LED 모듈로 공급하며,
    상기 컷오프제어부는, 상기 LED 모듈이 다수의 방향으로 회전할 때마다 상기 배광 측정부에 의해 측정되는 배광들 중 최대 배광이 측정된 위치를 상기 최적 회전 방향으로 정하며, 상기 LED 모듈이 풀컷오프 조명기구인 경우 상기 풀컷오프 조명기구에 설정된 조명 수직각 90도 지점에서 LED 모듈의 위로 발생하는 빛의 번짐이 0 칸델라 이하를 유지하고, 상기 LED 모듈이 컷오프 조명기구인 경우 상기 컷오프 조명기구에 설정된 조명 수직각 90도 지점에서 LED 모듈의 위로 발생하는 빛의 번짐이 25 칸델라 이하를 유지하고, 상기 LED 모듈이 세미컷오프 조명기구인 경우 상기 세미컷오프 조명기구에 설정된 조명 수직각 90도 지점에서 LED 모듈의 위로 발생하는 빛의 번짐이 50 칸델라 이하를 유지하도록 하는 컷오프제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 LED 모듈에 주전원을 공급하는 주전원부; 및
    상기 주전원부의 전원 공급 이상 발생 시 절체되어 보조 전원을 공급하는 보조전원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워컨버터 일체식 컷오프형 LED 도로 조명 장치.
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