KR20150015860A - 통신 기능을 갖는 led 조명등 - Google Patents

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Abstract

LED를 이용하여 차량 간 통신하는 기술과, LED를 이용하여 정보를 전송하는 실내용 조명기기에 관하여 공개한다.

Description

통신 기능을 갖는 LED 조명등{LED illuminator with communication function}
본 발명의 통신 기능을 갖는 LED 조명등에 관한 기술이다.
LED 조명으로부터 발생되는 빛을 모듈레이션하여 정보를 전송할 수 있다. 예컨대, LED 조명을 1초에 수회 ~ 수백회 다양한 패턴으로 깜박이게 하고, 이 깜박임을 수광장치가 감지함으로써, 위의 다양한 패턴 각각에 담겨 있는 정보를 검출할 수 있다. 이러한 원리를 각각의 응용분야에 적용하기 위해서는 각 응용분야의 특성에 따른 발명의 개량이 필요하다. 본 발명에서는 두 가지 응용분야에서 LED 조명을 이용한 통신 기능을 구현하기 위한 기술을 공개한다.
예컨대, 일반적인 스마트폰과 디지털 카메라 등에서는 60fps 이하의 속도로 동영상을 촬영할 수 있다. 그런데 일반적인 실내 조명으로 사용되는 LED 조명을 초당 100회 이상 깜박이게 하지 않으면, 플리커 현상에 의해 사람이 LED의 깜박임을 감지하여 피로함을 느낄 수 있다. 따라서, 초당 100회 이상 깜박이게 하는 경우에는, 60fps 이하의 속도로 영상을 켭쳐하는 일반적인 스마트폰과 디지털 카메라에서는 LED 조명이 제공한 정보를 제대로 인식할 수 없다.
한편, 자동차 분야에서, 앞에서 달리는 차는 뒤에서 따라오는 차의 운전자의 의사를 알아채기 힘들다. 뒤에서 따라가는 운전자는 깜박이를 킬 수 있는데, 이를 앞에서 달리는 차의 운전자가 항상 인식 가능한 것은 아니다. 따라서, 뒤에서 따라가는 운전자가 기껏 더 해 볼 수 있는 것은, 경적을 울리거나 양쪽 전조등을 깜박이는 방식으로 앞에서 달리는 차의 운전자에게 주의를 환기할 수 있다.
첫째, 본 발명에서는 천정 등에 설치되는 조명을 LED 조명으로 교체하면서, LED 조명에 정보를 담아 보내는 기술을 제공하고자 한다. 이때, 전체적으로는 사람의 눈을 피로하게 하는 인식 가능한 플리커를 최소화하면서, 예컨대 60fps 이하의 속도로 동영상을 촬영하는 일반적인 사용자 기기로 하여금 LED 조명이 송신한 정보를 잘 수신할 수 있도록 하는 기술을 제공하고자 한다.
둘째, 본 발명에서는 인접하여 달리는 자동차 간의 통신을 수행하기 위한 수단으로서 LED 조명을 사용하는 기술을 제공하고자 한다.
제1 LED 모듈 및 제2 LED 모듈을 포함하며,상기 제1 LED 모듈의 발광을 제어하는 제1 구동부; 상기 제2 LED 모듈의 발광을 제어하는 제2 구동부;를 포함하며, 상기 제1 구동부는 상기 제1 LED 모듈로부터 발산되는 빛을 변조하도록 되어 있는, LED 조명이 제공된다.
차량의 상태를 모니터링하여, 상기 모니터링된 차량의 상태에 관한 정보를 이용하여 LED 조명을 구동하는 처리부; 및 상기 정보를 담은 변조광을 외부로 출력하는 LED 조명;을 포함하는, 자동차 또는 자동차용 조명장치가 제공된다.
변조된 가시광선을 수광하여, 수광된 가시광선으로부터 정보를 추출하는 처리부; 및 상기 추출된 정보를 차량 내부의 사용자에게 출력하는 출력부;를 포함하는, 자동차용 정보 처리장치 또는 자동차가 제공된다.
첫째, 본 발명에 따르면, 전체적으로는 사람의 눈을 피로하게 하는 인식 가능한 플리커를 최소화하면서, 예컨대 60fps 이하의 속도로 동영상을 촬영하는 일반적인 사용자 기기로 하여금 LED 조명이 송신한 정보를 잘 수신할 수 있도록 하는 기술을 제공할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따르면 인접하여 달리는 자동차 간의 통신을 수행하기 위한 수단으로서 LED 조명을 사용하는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명(3)의 구성을 나타낸 것이다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명(3)의 구성을 나타낸 것으로서 도 1로부터 변형된 실시예를 나타낸다. 도 3은 도 2로부터 변형된 실시예를 나타낸다. 도 4는 도 3으로부터 변형된 실시예를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 조명 시스템을 설명하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명(3)의 구성을 나타낸 것이다.
LED 조명(3)은 제1 LED 모듈(1)과 제2 LED 모듈(2)을 포함할 수 있다.
제1 LED 모듈(1)과 제2 LED 모듈(2)은 각각 제1 구동부(11) 및 제2 구동부(21)에 의해 독립적으로 제어될 수 있다. 제1 구동부(11) 및 제2 구동부(21)를 LED 조명(3)과 별개로 도시하였으나, 실제로는 LED 조명(3)에 일체로 포함되어 제공될 수 있다.
제1 LED 모듈(1)은 광 통신을 수행하기 위해 제공되는 모듈이다. 제1 LED 모듈(1)은, 예컨대 60fps 이상의 속도로 동영상을 촬영하는 사용자 기기에게 정보를 전송하기 적합하도록 변조된 빛을 발산할 수 있다. 예컨대 1초 당 60번 이하로 깜박이는 빛을 발산할 수 있다. 또한, 제1 LED 모듈(1)은 1개 또는 복수 개의 LED 패키지로 구성될 수 있다. 이때, 제1 구동부(11)는 복수 개의 LED 패키지를 독립적으로 제어하여 각 LED 패키지가 서로 독립적인 패턴으로 깜박이도록 할 수 있다. 이 예에서는 제1 LED 모듈(1)에 포함된 각 LED 패키지가 시간에 따라 온/오프를 반복하는 시간변조 방식의 예를 들었으나, 주파수 변조, 위상 변조 등 가능한 통신 변조 방법을 적용할 수 있다. 이 예에서는 제1 LED 모듈(1)에 LED 패키지가 3*3 행렬로 제공된 예를 나타낸다.
제2 LED 모듈(2)은 일반 조명으로서의 기능을 수행하기 위해 제공되는 모듈일 수 있다. 제2 LED 모듈(2)은 사람의 눈을 피로하게 하지 않도록 플리커가 최소화된 빛을 발산할 수 있다. 제2 LED 모듈(2)은 직류 전류로 구동되거나 교류 전류로 구동될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명(3)의 구성을 나타낸 것으로서 도 1로부터 변형된 실시예를 나타낸다. 이하, 도 2 내지 도 4에서 제1 구동부(11) 및 제2 구동부(21)의 도시는 생략한다.
도 2에서는 제2 LED 모듈(2)이 차지하는 영역에 확산커버(6)가 덮여 있다. 확산커버(6)는 좁은 영역에서 강한 빛을 내는, 제2 LED 모듈(2)에 포함된 18*3=54개의 LED 패키지가 방출하는 빛을 여러 방향으로 확산함으로써 1개의 단일 조명과 같은 효과를 낼 수 있도록, 즉 면 발광 효과를 낼 수 있도록 하는 구성요소이다.
도 2에서 제1 LED 모듈(1)이 차지하는 영역에는 확산커버(6)가 덮여 있지 않다. 따라서, 제1 LED 모듈(1)에 포함된 9개의 LED 패키지들이 방출하는 빛은 카메라 촬상소자(7)에 의해 서로 독립적으로 인식될 수 있다. 도 2에서는 카메라 촬상소자(7)가 제1 LED 모듈(1)이 방출하는 빛만을 검출한 예를 도시한 것이다. 다른 실시예에서 카메라 촬상소자(7)가 제1 LED 모듈(1)과 제2 LED 모듈(2)이 방출하는 빛을 모두 검출하는 경우에도, 이미지 처리에 의해 제1 LED 모듈(1) 방출하는 빛 만을 따로 분리할 수 있다. 도 2에서는 제1 LED 모듈(1)에 포함된 9개의 LED 패키지들이 서로 독립적으로 다른 시변조된 빛을 방출하는 경우를 예시하였다("9개의 독립신호").
도 3은 도 2로부터 변형된 실시예를 나타낸다.
도 3에서는 도 2에서 제1 LED 모듈(1)이 차지하는 영역에도 확산커버(6)가 덮여 있다. 그리고 제1 LED 모듈(1)에 포함된 9개의 LED 패키지들은 모두 동일한 패턴으로 변조된 광을 방출한다. 이 경우 카메라 촬상소자(7)가 제1 LED 모듈(1)이 방출한 빛 만을 검출한 경우 1개의 광 변조 패턴만을 관찰할 수 있다.
도 4는 도 3으로부터 변형된 실시예를 나타낸다.
도 4에서는 제1 LED 모듈(1)에 한 개의 LED 패키지만일 포함된 경우를 나타낸다. 이때, 제1 LED 모듈(1)이 차지하는 영역에 확산커버(6)가 제공되거나 제공되지 않을 수 있다. 어느 경우이든지 간에, 도 3과 같은 효과를 얻을 수 있다.
도 1 내지 도 4에서 확산커버(6)는 단순 평면을 제공하는 플레이트 형일 수도 있지만, 빛의 균일한 확산을 위해 다양한 입체적인 구조를 가질 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 조명 시스템을 설명하기 위한 것이다.
도 5에서 후행차(100)는 LED 전조등(30)을 가지고 있다. 후행차(100)의 차량 상태 모니터부(40)에서는, 차량 상태를 모니터하고, 그 결과 얻은 정보를 LED 광 변조 및 구동부(50)에 제공할 수 있다. LED 광 변조 및 구동부(50)는 상기 정보를 적절한 형태로 변조하여 LED 전조등(30)을 구동하는 구동신호를 제공할 수 있다. LED 전조등(30)은 상기 구동신호에 따라 변조광(8)을 방출할 수 있다. LED 전조등(30)은 변조광(8)을 통해 통상적인 자동차의 전조등의 기능을 수행함과 동시에 변조된 상기 정보를 함께 전송할 수 있다.
도 5에서 선행차(100)는 수광부(20)를 포함할 수 있다. 수광부(20)는 후행차(100)에 관한 정보를 갖고 있는 상기 변조광(8)을 인식하여, 광 검출 및 복호화부(60)에 전송할 수 있다. 광 검출 및 복호화부(60)는 변조광(8)이 전송한 정보를 복호화하여 출력부(70)에 전달한다. 출력부(70)는 복화화된 정보를 사람이 인지할 수 있는 정보의 형태로 출력할 수 있다. 출력부(70)는 청각, 시각, 촉각 중 한 가지 이상의 정보를 출력할 수 있다.
예컨대, 후행차(100)에는 "추월하겠습니다"라는 의사표현을 위한 사용자 버튼이 제공될 수 있다. 후행차(100)의 운전자가 이 사용자 버튼을 누르면 차량 상태 모니터부(40)는 이 정보를 LED 광 변조 및 구동부(50) 및 LED 전조등(30)를 통해 변조광(8)에 실어 보낼 수 있다. 그러면, 선행차(200)는 수광부(20), 광 검출 및 복호화부(60), 및 출력부(70)를 통해 후행차(100)의 앞으로의 행동을 예측할 수 있다.
도 5의 실시예에서는 변조광(8)이 후행차(100)의 전조등에서 나오는 예를 들었지만, 차량의 후미등에서 나오도록 할 수도 있다. 이렇게 하면 앞에 가는 차가 뒤에 따라오는 차에게 자신의 정보를 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 제1 LED 모듈 및 제2 LED 모듈을 포함하며,
    상기 제1 LED 모듈의 발광을 제어하는 제1 구동부;
    상기 제2 LED 모듈의 발광을 제어하는 제2 구동부;
    를 포함하며,
    상기 제1 구동부는 상기 제1 LED 모듈로부터 발산되는 빛을 변조하도록 되어 있는,
    LED 조명.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 LED 모듈은 상기 제1 구동부에 의해 개별적으로 제어되는 복수 개의 LED 패키지를 포함하는, LED 조명.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 LED 모듈로부터 방출되는 광이 면 발광으로 인식될 수 있도록 배치되어 있는 확산커버를 더 포함하는, LED 조명.
  4. 제2항에 있어서, 상기 복수 개의 LED 패키지가 개별적으로 인식될 수 있도록, 상기 제2 LED 모듈로부터 방출되는 광만을 면 발광으로 인식될 수 있도록 배치되어 있는 확산커버를 더 포함하는, LED 조명.
  5. 차량의 상태를 모니터링하여, 상기 모니터링된 차량의 상태에 관한 정보를 이용하여 LED 조명을 구동하는 처리부; 및
    상기 정보를 담은 변조광을 외부로 출력하는 LED 조명;
    을 포함하는,
    자동차.
  6. 차량의 상태를 모니터링하여, 상기 모니터링된 차량의 상태에 관한 정보를 이용하여 LED 조명을 구동하는 처리부; 및
    상기 정보를 담은 변조광을 외부로 출력하는 LED 조명;
    을 포함하는,
    자동차용 조명장치.
  7. 변조된 가시광선을 수광하여, 수광된 가시광선으로부터 정보를 추출하는 처리부; 및
    상기 추출된 정보를 차량 내부의 사용자에게 출력하는 출력부;
    를 포함하는,
    자동차.
  8. 변조된 가시광선을 수광하여, 수광된 가시광선으로부터 정보를 추출하는 처리부; 및
    상기 추출된 정보를 차량 내부의 사용자에게 출력하는 출력부;
    를 포함하는,
    자동차용 정보 처리장치.



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