KR20170070999A - 조명기기 - Google Patents

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KR20170070999A
KR20170070999A KR1020150178807A KR20150178807A KR20170070999A KR 20170070999 A KR20170070999 A KR 20170070999A KR 1020150178807 A KR1020150178807 A KR 1020150178807A KR 20150178807 A KR20150178807 A KR 20150178807A KR 20170070999 A KR20170070999 A KR 20170070999A
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김정화
안성훈
박희구
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 조명기기에는, 메인제어모듈에 제공되어 상기 메인제어모듈과 상기 광제어부를 유선통신으로 연결하는 제 2 커넥터가 포함되고, 상기 제 2 커넥터에는, 상기 광제어부의 제어모드를 결정하는 모드핀 및 상기 광제어부로부터 상기 메인제어모듈로 전원을 공급하는 전원핀이 제공되는 제 1 인쇄회로기판; 및 상기 메인제어모듈로부터 상기 광제어부로 제어신호가 공급되는 제어핀이 제공되는 제 2 인쇄회로기판이 포함된다. 본 발명에 따르면 사용자의 설치 편의 및 부품이 공용화가 촉진되는 장점이 있다.

Description

조명기기{Lighting device}
본 발명은 조명기기에 관한 것이다.
근래 들어서는 종래의 백열등 및 형광등을 대신하여 발광 다이오드가 널리 사용되고 있다. 상기 발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 상기 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력 및 반영구적인 수명을 얻을 수 있는 장점이 있어서 실내 외에서 사용되는 각종 액정표시장치, 전광판, 및 가로등 등의 조명기기 광원으로서 널리 사용되고 있다.
그 외에도 상기 발광 다이오드는, 우수한 제어성, 빠른 응답속도, 높은 전기/광 변환효율, 높은 휘도, 및 감성 조명을 구현할 수 있다. 이러한 기기의 특징으로 인하여 조명기기는 시간과 장소에 따라서 적극적으로 제어할 수 있게 되었다.
근래 들어서는 소비전력을 더욱 절약하거나, 사용자의 요구에 맞추어서 조명기기를 더욱 적극적으로 제어할 수 있도록 하는 기술이 각광을 받고 있다. 예를 들어, 동체센서에 의해서 일정 기간 동안 조명 공간에 사람이 없는 것으로 판단되는 때에는 자동으로 조명기기를 오프시키고, 상기 동체센서에 의해서 상기 조명 공간에 사람이 있는 것으로 판단되는 때에는 자동으로 조명기기를 온시키는 등의 작동이 가능하다.
상기 조명기기의 적극적인 제어가 가능하도록 하기 위하여, 조명기기에 통신장치가 장착되어 외부로부터의 제어신호에 따라서 조명기기가 대응동작할 수 있도록 한다. 그 예로서, 본 출원인이 출원한 대한민국출원번호 1020140028495, 조명기기에는 조명기기의 내부에 장착되는 통신모듈이 개시된 바가 있다.
상기 기술에는 조명기기의 내부에 통신모듈을 장착하고, 상기 통신모듈이 원격제어기기와 통신을 수행하는 기술이 소개된 바가 있다. 본 기술은 센서에 대해서는 별도로 소개되어 있지 않다.
조명기기와 연동할 수 있는 센서에 대한 기술로서 본 출원인이 출원한 대한민국공개특허번호 1020140098570에는, 센서로부터의 감지신호가 게이트웨이로 전달되도록 하고, 컨트롤러가 상기 게이트웨이를 제어하여 발광유닛을 제어하는 기술이 개시된 바가 있다.
그러나, 상기 기술에 따르면, 센서와 발광유닛은 서로 별도의 물품이고 독립적으로 설치되고 동작된다. 따라서, 조명기기의 설치시에 별도의 설치기사가 컨트롤러를 이용하여 센서를 복잡한 과정으로 등록하고, 센서의 감지상태에 따라서 조명기기의 동작 방식을 등록하여야 한다. 이에 따라서, 센서, 발광유닛, 및 통신모듈이 서로 달라지면 별도의 설치과정을 모두 수행하여야 한다. 여기서 설치과정은 하드웨어의 설치과정과 소프트웨어의 설치과정이 필요하게 되므로 더욱 불편하다. 따라서 일반 사용자는 전혀 조명기기를 설치하는 것이 현실적으로 어렵다.
대한민국출원번호 1020140028495 조명기기의 도 8 및 도 9와 그와 관련되는 설명 대한민국공개특허번호 1020140098570 조명기기의 도 1 및 그와 관련되는 설명
본 발명은 상기되는 배경에서 제안되는 것으로서, 사용자가 간단히 설치할 수 있고 부품의 공용성을 향상시키는 조명기기를 제안한다.
본 발명은 메인제어모듈의 동작 안정성을 향상시키는 조명기기를 제안한다.
본 발명은 사용자의 시인성을 향상시키는 조명기기를 제안한다.
본 발명은, 사용자가 간단하고 편리하게 조명기기를 설치할 수 있도록, 메인제어모듈의 공용성을 향상시키기 위하여, 메인제어모듈과 광제어부를 연결하는 제 2 커넥터에는, 상기 광제어부의 제어모드를 결정하는 모드핀 및 상기 광제어부로부터 상기 메인제어모듈로 전원을 공급하는 전원핀이 제공되는 제 1 인쇄회로기판; 및 상기 메인제어모듈로부터 상기 광제어부로 제어신호가 공급되는 제어핀이 제공되는 제 2 인쇄회로기판이 포함된다.
여기서, 상기 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판은 같은 평면 상에서 서로 이격될 수 있다.
상기 제 2 커넥터에는 다섯개의 핀이 마련되는 경우에, 상기 모드핀은 한 개로 제공되고, 상기 전원핀은 두 개이고, 상기 제어핀은 두 개로 제공될 수 있다. 이때, 상기 모드핀은 상기 제 2 커넥터의 일단에 놓이고, 상기 제어핀은 상기 제 2 커넥터의 타단에 놓일 수 있다.
상기 제 2 커넥터에 여덟개의 핀이 마련되는 경우에, 상기 모드핀은 한 개로 제공되고, 상기 전원핀은 두 개이고, 상기 제어핀은 다섯 개로 제공될 수 있다. 이 때, 상기 모드핀은 상기 제 2 커넥터의 일단에 놓이고, 상기 제어핀 중에 세 개는 상기 제 2 커넥터의 타단에 놓이고, 상기 모드핀에서 순차적으로, 제어핀, 전원핀, 제어핀, 및 전원핀의 순서로 제공될 수 있다.
본 발명은, 상기 메인제어모듈의 동작 안정성을 향상시키기 위하여, 상기 센싱부와 상기 메인제어모듈을 유선통신으로 연결하는 제 1 커넥터가 더 포함되고, 상기 제 1 커넥터는 상기 제 2 커넥터의 반대방향에 놓이도록 할 수 있다.
본 발명은, 안테나의 통신에 방해를 주지 않도록 하기 위하여, 광제어부의 바깥으로 노출되는 부분에 안테나를 배치하고, 커넥터와 안테나의 서로 먼 곳에 배치할 수 있다. 상기 메인제어모듈 중에서 상기 광제어부의 내부로 삽입되는 삽입부로부터의 영향이 노출부에 미치지 않도록 하여 안테나의 통신장애를 더욱 줄일 수 있다.
본 발명은, 사용자의 시인성과 조작의 편의성을 향상시키기 위하여, 상기 메인제어모듈의 커버가 개방되는 부분에 제공되는 커버; 상기 커버의 하측에 놓이는 스위치; 및 상기 스위치와 인접하는 개소에 놓이는 발광소자가 놓이도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 별도의 설치기사가 없더라도 조명기기를 설치할 수 있고, 메인제어모듈이 안정적으로 동작할 수 있고, 사용자는 동작상태를 직접 육안으로 바로 살펴보면서 작업을 수행할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 조명기기의 사용상태를 나타내는 도면.
도 2는 상기 메인제어모듈의 구성을 나타내는 블록도.
도 3과 도 4는 제 2 커넥터의 삽입을 설명하는 도면으로서, 도 3은 측면도이고, 도 4는 평면도.
도 5는 메인제어모듈의 저면사시도.
도 6은 제 2 커넥터가 삽입되는 슬롯의 확대도.
도 7은 제 2 커넥터를 확대하여 나타내는 도면.
도 8은 또 다른 실시형태에 따른 제 2 커넥터를 확대하여 나타내는 도면.
도 9는 메인제어모듈의 평면도.
도 10은 도 9의 A-A'의 단면도.
도 11은 케이스가 제거된 상태로 제 1 커넥터의 주변부를 보이는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 사상이 이하에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 같은 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
이하의 실시예에 대한 설명에 있어서, 발명의 사상을 쉽게 이해하기 위하여, 첨부 도면은 실제와는 다르게, 크거나 작거나 변형되어 표시될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 조명기기의 사용상태를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 광을 조사하는 조명기기(1)와, 상기 조명기기(1)를 시간, 조도, 색상 등을 제어인자로 하는 다양한 방식으로 제어할 수 있는 제어신호를 송출하는 외부기기(2)가 도시된다. 상기 외부기기는 핸드핼드 디바이스를 대표적으로 예시할 수 있으나, 입력부, 제어부, 메모리, 및 송수신부가 포함되는 어떠한 형태의 장치도 사용될 수 있을 것이다. 여기서 상기 송수신부는 무선송수신수단이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 조명기기(1)에는, 발광 다이오드가 대표적으로 예시될 수 있는 발광유닛을 가지고 광을 조사하는 광조사부(11)와, 상기 광조사부(11)로 인가되는 전원을 제어하여 광이 미리 약속된 방식으로 송출되도록 하는 광제어부(12)와, 상기 광조사부(11)의 어느 일측에 마련되어 광조사부(11)가 놓이는 환경의 여러 상태를 감지할 수 있는 센싱부(16)와, 상기 센싱부(16) 및 상기 광제어부(12)와 유선으로 연결될 수 있고, 무선으로 상기 외부기기(2)와 연결될 수 있는 메인제어모듈(15)이 포함된다.
상기 메인제어모듈(15)과 상기 센싱부(16)는 분리가 가능한 방식으로 연결될 수 있다. 이를 위하여 상기 메인제어모듈(15)에는 제 1 커넥터(21)가 제공될 수 있고, 상기 센싱부(16)로부터 연장되는 연결선의 단부에는 연결구(23)가 제공될 수 있다.
상기 메인제어모듈(15)과 상기 광제어부(12)는 분리가 가능한 방식으로 연결될 수 있다. 이를 위하여 상기 메인제어모듈(15)에는 제 2 커넥터(22)가 제공되고, 상기 광제어부(12)에는 슬롯(도 6의 141참조)이 제공될 수 있다.
상기 센싱부(16)와 상기 광제어부(12)가 상기 메인제어모듈(15)에 대하여 분리가 가능한 방식으로 서로 체결됨에 있어서, 구체적인 연결방식은 위와 같은 방식에 제한되지 않는다. 대표적인 방식으로서 위에서 예로 든, 양자 중의 어느 하나가 삽입되고, 통전이 가능하도록 양자가 서로 연결되고, 물리적으로 양자의 위치가 고정되는 방식이 적용될 수 있다. 물론, 작업자가 가하는 소정의 외력에 의해서 쉽게 양자가 분리될 수 있는 것은 용이하게 예상가능할 것이다.
상기 광조사부(11)에는 평판조명, 형광등, 다운라이트, 및 트로퍼 등과 같은 다양한 형태의 장치가 사용될 수 있다. 상기 광제어부(12)에는 상용전원(13)이 인가되고, 상기 메인제어모듈(15)로부터의 제어신호에 따라서, 상기 상용전원(13)으로부터의 전기가 조절되어 광조사부(11)의 발광유닛에 인가될 수 있을 것이다.
상기 광제어부(12)는 이물질의 유입을 방지하기 위하여 케이스(14)를 이용하여 외부환경과 분리되도록 한다. 상기 케이스(14)는 전자파 차단 및 화재방지를 위하여 금속을 재질로 하는 것이 바람직하다.
이 때문에, 상기 메인제어모듈(15)이 상기 광제어부(12)와 체결되더라도, 상기 외부기기(2)와의 무선 송수신을 위하여 메인제어모듈(15)의 적어도 일부, 바람직하게는 안테나를 포함하는 무선통신수단이 광제어부(12)의 외부로 드러나는 것이 바람직하다. 상기 메인제어모듈(15)이 조명기기(1)의 외부에 노출되어 있기 때문에, 사용자는 조명기기의 조립이 완료된 다음에도 센싱부(16) 또는 메인제어모듈(15)을 교체하는 등의 작업을 더 수행할 수 있다.
상기 조명기기의 사용방법을 간단히 설명한다.
사용자는 매장에서 자신이 원하는 센싱부(16)를 고를 수 있다. 사용자가 고를 수 있는 센싱부의 센서로는, 움직임을 감지할 수 있는 동체센서, 조도센서, 온도센서, 습도센서, 먼지센서, 자외선센서 및 가스센서 등의 다양한 종류의 센서를 예시할 수 있다. 물론, 상기 센서 중의 두 개 이상이 함께 설치되어 있는 센서를 선정할 수 있다. 예를 들어 상기 동체센서 및 조도센서가 함께 있는 센싱부를 선정할 수 있다. 상기 센싱부(16)에는 선로가 연장되어 있고 연장되는 선로의 끝단에는 연결구(23)가 제공될 수 있다.
사용자는 자신이 원하는 광조사부(11) 및 선정된 광조사부(11)를 제어하는 광제어부(12)를 선정할 수 있다. 상기 광제어부(12)에는 슬롯(141)이 설치되어 있을 수 있다. 상기 광조사부(11)의 어느 일측에는 상기 센싱부(16)를 탑재시킬 수 있는 설치영역이 제공될 수 있다. 상기 설치영역에는 상기 센싱부(16)가 아래를 향하여 설치될 수 있도록 마련될 수 있다.
사용자는 자신이 원하는 센싱부(16)와, 자신이 원하는 광조사부(11) 및 광제어부(12)를 상기 메인제어모듈(15)을 이용하여 선택하여 스스로 조립할 수 있다.
원하는 장소에 조명기기를 설치하고 전원이 인가되면, 플러그 엔 플레이방식으로, 센싱부(16)에 있는 센서, 광조사부, 및 광제어부의 종류에 맞는 소프트웨어가 메인제어모듈(15)의 메모리로부터 독출되고 조명기기가 설치될 수 있다. 이를 위하여 상기 메인제어모듈(15)의 메모리에는 다양한 센서, 광조사부, 및 광제어부에 대응할 수 있는 정보가 미리 수록되어 있을 수 있다.
이후에는 상기 외부기기(2)를 이용하여 조명기기를 구체적이고 다양한 방법으로 조작하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 온/오프, 밝기 조정, 조명시간설정 등의 작업이 수행될 수 있다.
도 2는 상기 메인제어모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 광제어부(12)는 제 2 커넥터(22)에 의해서 유선통신방식으로 메인제어모듈(15)에 접속될 수 있다. 상기 메인제어모듈(15)은, 상기 제 2 커넥터(22)를 통해서 광제어부(12)로부터 전원을 인가받을 수 있고, 상기 제 2 커넥터(22)를 통해서 광제어부(12)로 제어신호를 송출하여 광조사부(11)의 광조사상태를 조정할 수 있다. 여기서 유선통신방식으로는, 달리(DALI), 0-10조명제어, PWM, UART, SPI, I2C, 및 RS-485 등의 다양한 방식이 적용되어 신호송수신이 수행될 수 있다.
상기 제 2 커넥터(22)에는 모드핀이 마련될 수 있다. 상기 모드핀을 통하여 독출되는 신호에 의해서 상기 광제어부(12)의 제어방식을 정의할 수 있다. 예를 들어, 광제어부(12)의 동작방식이 PWM인 경우에, 광제어부(12)는 모드핀을 통하여 메인제어모듈(15)로 0V를 전달하고, 메인제어모듈(15)은 모드핀에 0V가 인가되는 것을 인식하여 광제어부(12)로 송출하는 제어신호를 PWM방식을 이용하여 송출할 수 있다.
이를 위하여 광제어부(12)의 동작방식이 소프트웨어처리 및 하드웨어처리에 의해서 미리 설정되도록 할 수 있고, 메인제어모듈(15)에는 다양한 통신방식이 미리 저장되어 있을 수 있다. 상기 모드핀의 전압설정은 유선통신방식의 종류 및 광제어부(12)의 설정값에 따라서 다양하게 변경될 수 있는 것은 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 상기 모드핀은 전압값에 의해서 동작되는 것에 제한되지 않고, 특정펄스방식 등 다른 설정값에 의해서 모드가 전달되도록 할 수도 있다.
센싱부(16)는 제 1 커넥터(21) 및 연결구(23)에 의해서 유선통신방식으로 메인제어모듈(15)에 접속될 수 있다. 이 경우에는 제 1 커넥터(21)를 통해서 메인제어모듈(15)에서 센싱부(16)로 전원이 전달되고, 센싱부(16)의 감지신호가 메인제어모듈(15)로 전달될 수 있다. 물론, 센싱부(16)의 센서를 제어하는 신호도 전달될 수 있다. 여기서 유선통신방식으로는, 달리(DALI), 0-10조명제어, PWM, UART, SPI, I2C, 및 RS-485 등의 다양한 방식이 적용되어 신호송수신이 수행될 수 있다.
제 1 커넥터(21)도 제 2 커넥터(22)와 마찬가지로 모드핀이 제공되어 센서의 동작이 신뢰성있게 수행되도록 할 수 있다. 예를 들어, 센서의 종류별로 모드핀에 다른 전압이 인가되도록 함으로써, 메인제어모듈(15)은 모드핀에 인가되는 전압을 사용하여 센서의 종류를 식별할 수 있고, 센서의 종류별로 다른 제어신호를 이용하여 센서를 제어하고 센서로부터의 감지신호를 인식할 수 있다. 상기 모드핀의 동작방식은 전압값에 제한되지 않고, 특정펄스방식 등 다른 설정값에 의해서 모드가 전달되도록 할 수도 있다.
상기 센싱부(16)에는 사용자가 입력신호를 인가할 수 있는 스위치가 더 마련될 수 있다. 이는 센싱부(16)는 외부로 드러나 있기 때문에 사용자가 직접 조작을 수행할 수 있기 때문이다. 이 경우에는 스위치로부터의 제어신호가 제 1 커넥터(21)를 통하여 메인제어모듈(15)로 전달될 수 있다.
상기 외부기기(2)는 안테나(156)에 의해서 무선통신방식으로 메인제어모듈(15)에 접속될 수 있다. 여기서 무선통신방식으로는, 지그비, 블루투스, 와이파이, 및 서브-기가헤르쯔 등의 다양한 방식이 적용되어 신호송수신이 수행될 수 있다. 일 예로, 메인제어모듈(15)이 지그비 방식을 지원하기 위하여 메인제어모듈(15)을 전체적으로 제어하는 제어부(151)로는 지그비 SoC가 제공될 수 있고, 더 구체적인 일 예로서 EM357을 사용할 수 있다.
메인제어모듈(15)에는, 상기 제어부(151)의 시각 제어에 필요한 수정(quartz)(154)과, 메인제어모듈(15)의 설정 및 리셋 등의 동작수행을 위한 스위치(153)과, 동작에 필요한 다수의 정보가 저장되는 메모리(152)와, 안테나(156)를 통한 신호송수신을 제어하는 무선송수신부(155)가 더 포함될 수 있다.
상기 메모리(152)에는 다양한 정보가 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 센싱부(16) 및 광제어부(12)가 교체되는 경우에 그의 동작에 필요한 정보를 독출해서 사용하는 것으로서, 전체적인 부품의 교체가 없이도 조명기기를 계속해서 사용할 수 있다.
만약, 메모리(152)에 대용량의 정보가 업로드되어야 하는 경우에는, 제 1 커넥터(21)에 외부저장장치를 연결하여 데이터를 업로드시킬 수 있다. 이 경우에는 제 1 커넥터(21)로는 UART포트가 사용될 수 있다. 이 경우에는 안테나(156)를 이용하여 무선으로 정보를 업로드시키는 것에 비하여 시간과 전력소모의 면에서 큰 장점을 얻을 수 있을 것이다.
도 3과 도 4는 제 2 커넥터의 삽입을 설명하는 도면으로서, 도 3은 측면도이고 도 4는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 제 2 커넥터(22)에는 메인제어모듈(15)의 본체에서 외부로 연장되는 인쇄회로기판(31)과, 상기 인쇄회로기판(31)의 상면에 인쇄되는 도전층(32)이 포함된다. 상기 제 2 커넥터(22)가 삽입되는 광제어부(12)의 내부에는, 지지구(34)와 접점(33)이 제공될 수 있다.
상기 접점은 상기 지지구(34)의 단부에서 지지구(34)가 굴곡되는 구성으로 마련될 수 있다. 상기 접점(33)과 도전층(32)이 서로 컨택하는 것으로서 상호 간에 신호를 전달할 수 있다.
상기 접점(33)과 상기 도전층(32)의 컨택에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록, 상기 지지구(34)에는 탄성이 부여될 수 있고, 인쇄회로기판(31)의 삽입 및 이탈 동작 중에 탄성적으로 변형될 수 있다.
도 4를 참조하면, 인쇄회로기판(31)의 양쪽 측방 단부에는 리세스(35)가 형성될 수 있고, 인쇄회로기판(31)이 다 삽입된 위치에서 상기 리세스(35)와 대응되는 위치에 굴곡된 걸림구(36)가 놓일 수 있도록 지지구(37)가 제공될 수 있다.
상기 구성에 따르면 인쇄회로기판(31)이 지지구(37)로 삽입된 다음에 삽입위치가 고정될 수 있고, 인쇄회로기판(31)은 지지구(37)를 변형시킬 수 있는 정도의 힘에 의해서 빠져나올 수 있다.
도 5는 메인제어모듈의 저면사시도이고, 도 6은 제 2 커넥터가 삽입되는 슬롯의 확대도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 메인제어모듈(15) 본체의 저면에는 메인제어모듈(15)의 삽입방향으로 리브(151)가 연장된다. 슬롯(141)의 아래쪽 장변에는 홈의 형태로 삽입안내부(142)가 제공된다. 메인제어모듈(15)이 광제어부(12)의 케이스에 삽입될 때에는, 슬롯(141)의 안으로 제 2 커넥터(22)가 들어간다. 이때 리브(151)는 삽입안내부(142)에 가이드될 수 있다.
마찬가지로 제 2 커넥터(22)의 상하방향이 슬롯(141)의 상하방향과 맞지 않는 경우에는 리브(151)가 슬롯(141)의 외면에 걸려서 슬롯의 안으로 삽입될 수 없다. 따라서, 리브(151) 및 삽입안내부(142)에 의해서 제 2 커넥터와 슬롯의 안정적인 도전결합을 얻어낼 수 있다. 또한, 광제어부(12) 내부 부품의 전기적 물리적 파손을 억제할 수 있다.
실시예의 메인제어모듈(15)은 내부에 다수의 부품이 실장되기 때문에 소정의 크기 및 중량으로 제공된다. 메인제어모듈(15)의 중량은 광제어부(12)에 체결된 상태로 안정적으로 광제어부(12)에 지지되어야 한다. 따라서, 메인제어모듈(15)의 중량을 지지하기 위해서는 범용 커넥터를 사용하기가 어렵고, 소정의 무게를 지지할 수 있는 소정 크기 이상의 제 2 커넥터(22)가 적용되어야 한다.
상기 제 2 커넥터(22)를 이용하는 것으로서 안정적인 지지작용을 이끌어낼 수 있다. 제 2 커넥터의 자중에 의해서도 휘어짐 등의 작용을 없앨 수 있기 때문에, 제 2 커넥터의 도전접촉 및 중량에 대한 안정적인 지지작용을 이끌어 낼 수 있다. 이와 관련되는 제 2 커넥터의 구성을 상세하게 설명한다.
도 7은 제 2 커넥터를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 이미 설명한 바와 같이 제 2 커넥터에는 인쇄회로기판(31)이 제공되고, 상기 인쇄회로기판(31)에는 다수의 핀이 마련된다. 상기 핀에는 제어신호를 위한 제어핀, 전원을 위한 전원핀, 부품의 동작모드를 결정하기 위한 모드핀이 포함될 수 있다.
상기 제어핀은 메인제어모듈(15)로부터 광제어부(12)로 제어신호를 송출하는 역할을 수행하고, 상기 전원핀은 상기 광제어부(12)의 전원이 메인제어모듈(15)로 전달되도록 하는 역할을 수행하고, 상기 모드핀은 광제어부(12)의 제어모드를 파악하는 역할을 수행한다.
상기 핀의 역할에 따라서, 상기 인쇄회로기판(31)은 두 개로 구분되어 있다. 상세하게, 상기 광제어부(12)의 제어신호가 안정적으로 전달되도록 하기 위하여 상기 제어핀은 제 2 인쇄회로기판(312)에 제공된다. 상기 제어신호에 영향을 미치지 않도록 하기 위하여 상기 전원핀은 제 1 인쇄회로기판(311)에 제공된다.
상기 모드핀은 전원핀과 유사한 전압이 인가되므로 전원핀이 제공되는 제 1 인쇄회로기판(311)에 마련될 수 있다. 신호 간의 간섭을 억제할 수 있도록 상기 제 1 인쇄회로기판(311)과 제 2 인쇄회로기판(312)은 서로 분리되고, 대기공간 또는 물리적인 차단벽을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다. 상기 인쇄회로기판으로는 서로 다른 기판을 사용할 수도 있다.
상기 제 1, 제 2 인쇄회로기판(311)(312)은 서로 비대칭의 형상이고, 같은 평면 사이에 간격이 제공되어 서로 이격되는 형상으로 제공됨으로써, 사용자는 삽입되는 방향의 혼동이 없이 편리하게 커넥터를 연결할 수 있다. 또한, 삽입방향이 틀리는 경우에는 애초에 삽입이 이루어지지 않기 때문에, 삽입되는 방향의 오류로 인한 기기의 오작동을 미연에 방지할 수 있다.
실시예에서 ①은 모드핀이고, ②와 ③은 전원핀으로서 그라운드 및 Vcc, ④와 ⑤는 제어핀으로서 제공될 수 있다.
표 1과 표 2는 상기 인쇄회로기판(31)이 가지는 핀의 기능을 상세하게 설명하는 도면으로서, 표 1은 UART 모드일 때를 나타내고 표 2는 PWM 모드일 때를 나타낸다.
Pin No. I/O Pin name description
1 I mode sel UART/PWM mode
2 - VDD power supply
3 - GND Ground
4 O UART-Tx UART data transmit
5 I UART_Rx UART data receive
Pin No. I/O Pin name description
1 I mode sel UART/PWM mode
2 - VDD power supply
3 - GND Ground
4 O PWM1 PWM signal for dimming control
5 O PWM2 PWM signal for dimming control
상기 표 1 및 표 2를 참조하면, 상기 모드핀(①)을 통하여 메인제어모듈(15)로 인가되는 전압레벨 또는 특정의 신호형태를 이용하여, PWM 또는 UART 모드 중의 어느 모드로 광조사부 및 광제어부를 어떠한 방식으로 제어할지를 결정할 수 있다.
제어모드는 제시되는 두 가지의 경우로 제한되지 않는다. 예를 들어, 그 외에 달리(DALI), 0-10조명제어, SPI, I2C, 및 RS-485 와 같은 다른 방식으로 제어할 수도 있다.
상기 전원핀(②, ③)은 두 선으로 제공될 수 있고, 광제어부(12)로부터 메인제어모듈(15)로 2.7V ~ 3.3V의 범위의 전원이 공급된다.
이상의 모드핀과 전원핀은 상기 제 1 인쇄회로기판(311)에 제공되고, 제 2 인쇄회로기판(312)에는 제어핀(④, ⑤)이 제공될 수 있다. 상기 제어핀이 별도의 인쇄회로기판에 제공되도록 함으로써, 제어신호의 공급이 전원핀 및 모드핀에 대하여 신호 간섭이 없이 안정적인 제어동작이 수행되도록 할 수 있다.
상기 제어핀은, 상기 모드핀에서 판독되는 방식에 따라서, 광제어부(12)로 UART 제어신호 또는 PWM 제어신호를 송출할 수 있다.
도 8은 또 다른 실시형태에 따른 제 2 커넥터를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 제 1 인쇄회로기판(311)에 다섯 개의 핀이 제공되고, 제 2 인쇄회로기판(312)에 세 개의 제공된다. 상기 핀의 각각의 기능은 표 3을 이용하여 설명한다.
Pin No. I/O Pin name Description
1 I/O mode sel UART/PWM mode
2 I/O PWM0 PWM signal 0
3 - VDD power supply
4 I/O PWM4 PWM signal 4
5 - GND ground
6 I/O PWM1/UART-Tx PWM signal 1 or UART-Tx
7 I/O PWM3 PWM signal 3
8 I/O PWM2/UART-Rx PWM signal 2 or UART-Rx
상기 표 3을 참조하면, 상기 모드핀(①)을 통하여 메인제어모듈(15)로 인가되는 전압레벨 또는 특정의 신호형태를 이용하여, PWM 또는 UART 모드 중의 어느 모드로 광조사부 및 광제어부를 어떠한 방식으로 제어할지를 결정할 수 있다.
제어모드는 제시되는 두 가지의 경우로 제한되지 않는다. 예를 들어, 그 외에 달리(DALI), 0-10조명제어, SPI, I2C, 및 RS-485 와 같은 다른 방식으로 제어할 수도 있다.
상기 전원핀으로는 ③, 및 ⑤인 두 개의 핀으로 제공될 수 있고, 광제어부(12)로부터 메인제어모듈(15)로 2.0V ~ 3.6V의 범위의 전원이 공급될 수 있다.
제어핀으로는 ②, ④, ⑥, ⑦, 및 ⑧의 핀이 사용될 수 있다. 구체적으로 제어핀의 기능을 설명한다. ②번 제어핀은 PWM0, ④번 제어핀은 PWM4이고, ⑥번 제어핀은 PWM1또는 UART의 송신기능을 수행할 수 있고, ⑦번 제어핀은 PWM4이고, ⑧번 제어핀은 PWM2 또는 UART의 수신기능을 수행할 수 있다.
상기 제 2 커넥터가 8핀을 가지는 경우에는 보다 다양한 제어기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 모드핀에 의해서 광제어부(12)가 PWM 제어방식인 것으로 판단되는 경우에는, 상기 PWM1만을 사용하는 경우에는 광조사부에서 조사되는 광의 밝기를 제어할 수 있고, 상기 PWM1과 PWM2를 사용하는 경우에는 광조사부에서 조사되는 광의 색온도(color temperature)를 조절할 수 있고, PWM1, PWM2, PWM3, 및 PWM4를 사용하는 경우에는 조명의 색(color control)을 제어할 수 있다. 그 외에 PWM0도 포함시키는 경우에는 더 복잡한 다른 조명의 느낌을 제어할 수도 있다.
다른 예로서 모드핀에 의해서 광제어부(12)가 UART 제어방식인 것으로 판단되는 경우에는, ⑥, 및 ⑧번 핀을 각각 UART 수신 및 UART 송신을 위한 핀으로서 사용할 수 있다.
도 7에 제시되는 5핀의 제 2 커넥터와 도 8에 제시되는 8핀의 제 2 커넥터를 서로 공용이 가능하다.
상세하게 설명하면, 표 4에 제시되는 대응표를 통하여 각각의 핀의 대응관계를 볼 수 있다. 8핀의 배치는 이러한 구성을 만족시킬 수 있는 위치에 각각의 핀이 구성되어 있다. 예를 들어 8핀의 제 2 커넥터에서 7번 핀은, 5핀의 제 2 커넥터에서 4번 핀과 5번 핀의 사이 간격에서 도전층이 없는 영역에 배치될 수 있다.
5핀 제 2 커넥터 8핀 제 2 커넥터 기능
1 1 UART/PWM mode
- 2 PWM signal 0
2 3 Power supply
- 4 PWM signal 4
3 5 Ground
4 6 PWM signal 1 or UART-Tx
- 7 PWM signal 3
5 8 PWM signal 2 or UART-Rx
상기 표 4를 통하여 이해할 수 있듯이, 상기 광제어부(12)가 8핀 제 2 커넥터에 맞는 접속구를 가지고 있던지, 5핀 제 2 커넥터에 맞는 접속구를 가지고 있던지에 상관없이 메인접속모듈(15)을 사용할 수 있다. 그와 반대의 경우로서, 상기 제 2 커넥터가 8핀이던지 5핀이던지 상관없이 광제어부(12)를 사용할 수 있다.
예를 들어, 광제어부(12)가 저렴한 가격대로서, 조명색(color control)을 행할 수 없고, 밝기와 색온도만을 조절할 수 있는 기능을 가진 경우에, 8핀 커넥터를 삽입하여 사용할 수 있다. 이때에는 8번 중에서 2번, 4번, 및 7번은 광제어부와 접속되지 않아서 그 기능이 구현되지 않을 뿐, 원래 광제어부의 기능이 수행되는 것에 있어서는 문제가 없다.
이 사상에 따르면, 기존에 사용하였던 광제어부 및 광조사부를 폐기할 필요없이 단일의 8핀 메인제어모듈을 이용하여 광제어부를 제어할 수 있다. 그 반대의 경우도 마찬가지로 적용되어 부품의 공용화가 증진되는 효과를 얻을 수 있다.
따라서 사용자의 입장에서는 출원인이 제작한 모든 광제어부, 및 메인제어모듈을 서로 공용으로 사용할 수 있다. 따라서, 사용자는 편리하게 조명기기를 부품별로 구매하여 편리하게 설치하여 사용할 수 있다.
도 9는 메인제어모듈의 평면도이다.
도 9를 참조하면, 메인제어모듈(15)에는 광제어부(12)의 안으로 삽입되는 삽입부(161)와, 상기 광제어부(12)의 바깥으로 노출되는 노출부(162)가 포함된다. 상기 노출부(162)에는 적어도 안테나(156)와 센싱부(16)가 접속되는 제 1 커넥터(21)가 제공된다.
상기 안테나(156)는, 금속제 케이스(14)의 외부에 놓여서 상기 외부기기(2)와의 통신에 문제가 발생하지 않도록 한다. 상기 삽입부(161)에는 제 2 커넥터(21)와 메인제어모듈(15)의 동작에 필요한 부품이 놓일 수 있다.
상기 삽입부(161)가 놓이는 영역(W1)은 광제어부(12)의 안으로 삽입되어 조명기기의 외관에 악영향을 미치지 않도록 한다. 상기 노출부(162)가 놓이는 영역(W2)은 금속재질의 케이스(14)의 외부로 노출되도록 하여 안테나(156)의 무선 송수신작용에 방해가 없도록 한다.
이 구성을 이용하여, 상기 삽입부(161)의 내부 부품에서 기인하는 전자기파는 금속제 케이스(14)에 의해서 차단되어 가급적 안테나(156)에 영향을 미치지 않도록 한다. 이러한 특징은 안테나를 고출력으로 하는 것이 바람직하지 않기 때문에, 저출력으로도 안테나(156)의 동작을 안정적으로 수행하기 위한 것이다.
상기 노출부(162)에는 조작 및 식별을 위한 인터페이스부가 제공된다. 상기 인터페이스부는 상기 메인제어모듈(15)과 상기 광제어부(12)와의 접속상태의 식별 또는 사용자가 메인제어모듈(15)의 동작을 리셋하는 등의 작업을 수행할 수 있다.
도 10은 도 9의 A-A'의 단면도로서, 도 10을 참조하여 인터페이스부의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
메인제어모듈의 케이스(163)의 일부가 개방되고, 개방된 일 부분에는 커버(164)가 제공될 수 있다. 상기 커버(164)의 하방에는 스위치(165)가 놓일 수 있다. 상기 스위치(165)는 사용자가 커버(164)를 누르는 작용에 의해서 동작상태가 조작될 수 있다. 예를 들어, 단속적으로 두 번 누르는 작용에 의해서 메인제어모듈(15)이 전체적으로 리셋 될 수 있다.
한편, 상기 커버(164)의 적어도 일 부분은 반투명으로 제공될 수 있다. 상기 커버(164)와 인접하는 케이스(163)의 내부에는 발광소자(166)가 놓일 수 있다. 상기 발광소자(166)로부터의 빛이 커버(164)를 통하여 외부로 투사될 수 있다. 사용자는 커버(164)를 투과하는 상기 발광소자(166)의 빛을 인식할 수 있고, 이를 통하여 메인제어모듈 및 주변 기기의 동작상태를 알아낼 수 있다.
예를 들어, 발광소자(166)로부터 적색의 빛이 투사되는 경우에는 메인제어모듈(15)의 자체적인 동작, 또는 광제어부(12)와 메인제어모듈(15) 간의 상호 연결에 이상이 있는 것으로 정의할 수 있다. 상기 발광소자(166)로부터 녹색의 빛이 투사되는 경우에는 메인제어모듈(15)과 광제어부(12)의 연결이 정상적인 것으로 미리 정의할 수 있다.
상기 스위치(165)는 제 3 인쇄회로기판(313)에 지지되는 상태로 제공될 수 있고, 상기 발광소자(166)는 지지 벽(153)에 거치되어 최종적으로 제3 인쇄회로기판(313)에 지지될 수 있다. 상기 제 3 인쇄회로기판(313)은 제 1, 2 인쇄회로기판(311)(312)과 연결되는 기판으로 사용될 수도 있고, 분리될 수도 있다. 여기서 제 1, 제 2, 및 제 3 기판으로 분리하여 기재하는 것은 그 기능이 서로 다르기 때문이고, 제 3 인쇄회로기판(313)은 상기 노출부(162)에 위치하는 것이 특징적으로 달라진다.
상기 제 2 커넥터가 연장되는 방향과 반대방향에는 제 1 커넥터(21)가 놓인다. 이미 설명한 바와 같이 상기 제 1 커넥터(21)에는 센싱부(16)가 접속된다. 상기 커넥터(21)(22)가 서로 반대되는 방향이 배치됨으로써 커넥터 간의 상호 기계적 전기적 간섭을 최대한으로 억제시킬 수 있다.
도 11은 제 1 커넥터의 주변부를 보이는 도면으로서, 메인제어모듈(15)의 케이스는 제거된 상태로 나타낸다.
도 11을 참조하면, 제 3 인쇄회로기판(313)의 하면에는 제 1 커넥터(21)가 체결되고, 제 3 인쇄회로기판(313)의 상면에는 안테나(156)가 소정의 형상으로 패터닝되어 있다. 이에 따르면, 제 1 커넥터(21)로부터 발생하는 전자기파에 대하여 제 3 인쇄회로기판(313)이 차단막으로 작용할 수 있다. 따라서 안테나(156)의 동작이 안정적으로 수행될 수 있다.
상기 제 1 커넥터(21)는 도면을 기준으로 제 3 인쇄회로기판(313)의 우측에 치우치는 위치에 놓이고, 상기 안테나(156)는 도면을 기준으로 제 3 인쇄회로기판(313)의 좌측에 치우치는 위치에 놓여있다. 따라서, 따라서 최대한으로 제 1 커넥터(21)의 전자기파가 안테나(156)에 영향을 미치지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면 사용자가 편리하게 메인제어모듈을 설치하여 사용할 수 있다. 조명기기의 두뇌부로서 메인제어모듈의 동작상태를 편리하게 조작할 수 있다. 메인제어모듈의 무선송수신장비가 다른 연결기기에 방해가 없이 동작할 수 있다. 따라서, 조명기기의 편리한 사용 및 설치에 한층 더 접근할 수 있다.
12: 광제어부
15: 메인제어모듈
21: 제 1 커넥터
22: 제 2 커넥터
156: 안테나
311: 제 1 인쇄회로기판
312: 제 2 인쇄회로기판
313: 제 3 인쇄회로기판

Claims (14)

  1. 광을 발생시켜 조사하는 광조사부;
    상기 광조사부로 인가되는 전원을 제어하는 광제어부;
    외부기기와 무선으로 통신할 수 있도록 안테나를 포함하고, 상기 외부기기로부터의 제어신호에 따라서 상기 광제어부를 제어하는 메인제어모듈; 및
    상기 메인제어모듈에 제공되어, 상기 메인제어모듈과 상기 광제어부를 유선통신으로 연결하는 제 2 커넥터가 포함되고,
    상기 제 2 커넥터에는,
    상기 광제어부의 제어모드를 결정하는 모드핀, 및 상기 광제어부로부터 상기 메인제어모듈로 전원을 공급하는 전원핀이 제공되는 제 1 인쇄회로기판; 및
    상기 메인제어모듈로부터 상기 광제어부로 제어신호가 공급되는 제어핀이 제공되는 제 2 인쇄회로기판이 포함되는 조명기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판은 같은 평면 상에서 서로 이격되는 조명기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인쇄회로기판과 상기 제 2 인쇄회로기판은 서로 비대칭구조로 마련되는 조명기기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 커넥터에는 다섯개의 핀이 마련되고,
    상기 모드핀은 한 개로 제공되고, 상기 전원핀은 두 개이고, 상기 제어핀은 두 개로 제공되는 조명기기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 모드핀은 상기 제 2 커넥터의 일단에 놓이고, 상기 제어핀은 상기 제 2 커넥터의 타단에 놓이는 조명기기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 커넥터에는 여덟개의 핀이 마련되고,
    상기 모드핀은 한 개로 제공되고, 상기 전원핀은 두 개이고, 상기 제어핀은 다섯 개로 제공되는 조명기기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 모드핀은 상기 제 2 커넥터의 일단에 놓이고,
    상기 제어핀 중에 세 개는 상기 제 2 커넥터의 타단에 놓이는 조명기기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 모드핀에서 순차적으로, 제어핀, 전원핀, 제어핀, 및 전원핀의 순서로 제공되는 조명기기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광조사부가 광을 조사하는 공간의 환경을 감지하는 센싱부; 및
    상기 센싱부와 상기 메인제어모듈을 유선통신으로 연결하는 제 1 커넥터가 더 포함되고,
    상기 제 1 커넥터는 상기 제 2 커넥터의 반대방향에 놓이는 조명기기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 커넥터에는 제 3 인쇄회로기판이 제공되고,
    상기 인쇄회로기판의 어느 일면에 제공되는 안테나; 및
    상기 제 3 인쇄회로기판의 타면에는 상기 제 1 커넥터가 체결되는 조명기기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 커넥터는 상기 제 3 인쇄회로기판의 우측에 치우쳐서 놓이고,
    상기 안테나는 상기 제 3 인쇄회로기판의 좌측에 치우쳐서 놓이는 조명기기.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 메인제어모듈에는,
    상기 제 2 커넥터를 포함하여 상기 광제어부의 안으로 삽입되는 삽입부; 및
    상기 안테나를 포함하고 상기 광제어부의 외부로 노출되는 노출부로 구획이 가능한 조명기기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 노출부에는,
    상기 메인제어모듈의 커버가 개방되는 부분에 제공되는 커버;
    상기 커버의 하측에 놓이는 스위치; 및
    상기 스위치와 인접하는 개소에 놓이는 발광소자가 포함되는 조명기기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인쇄회로기판 및 상기 제 2 인쇄회로기판은 단일의 기판에 제공되는 일 부분으로 정의되는 조명기기.
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