KR20220086218A - 수명을 향상시킨 센서등 - Google Patents

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Abstract

수명을 향상시킨 센서등을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 인간의 접근을 감지하여 켜지거나 꺼지는 센서등에 있어서, 접지되며, 외부로부터 인가되는 전원의 크기와 형태를 변환하는 컨버터와 자신의 위치로부터 기 설정된 반경 내에 인간이 접근하는지를 감지하여, 상기 컨버터로부터 변환된 전원의 인가여부를 결정하는 센서 및 상기 센서에 의해 상기 컨버터로부터 변환된 전원을 인가받아 동작하는 LED 모듈을 포함하며, 상기 LED 모듈은 복수 개의 LED들이 모두 병렬로 연결되어 하나의 군을 이루며, 각 LED 군이 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 센서등을 제공한다.

Description

수명을 향상시킨 센서등{Sensor Lights with Improved Life Span}
본 발명은 잔광으로 인한 피해를 최소화하여 수명을 향상시킨 센서등에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
센서등은 다양한 공간에 장착되어 사람을 감지해 온오프하는 광원을 가리킨다. 센서등 내에는 백열전구, 형광등을 거쳐 현재는 LED가 전반적으로 사용되고 있으며, 센서등은 아파트의 공용부 같은 넓은 공간이나 비상 상황의 대피로 같은 공간인 건물의 복도, 계단, 주차장, 엘리베이터 앞 등 사람의 유동이 불특정하게 이루어지는 곳의 천장에 부착된다. 센서등은 인체를 감지해 소정시간 동안 광원을 온/오프 시키고, 비상 상황에서 비상등으로 점등된다. 이에, 센서등은 사용의 편리성을 가지며 전기 에너지를 절약할 수 있어, 현재, 가정 및 산업현장에 많이 사용되고 있다.
종래의 센서등 내 각 구성은 전기적으로 연결되며 접지되어 있는데, 센서등이 설치된 장소적인 원인 또는 기타 원인으로 인해, 센서등으로 인가되는 전원 외에 접지된 지점을 따라 센서등 내로 누설 전원이 추가로 인가된다. 이와 같은 누설 전원은 센서등 내 구성에 의해 차단되지 않고, 센서등의 하우징이나 접지 지점을 따라 광원으로 인가된다. 광원으로 인가되는 누설 전원에 의해, 광원이 동작하지 않는 상황에서도 누설 전원에 의해 미세하게 광원이 동작하게 된다. 이처럼 지속적으로 광원이 동작함으로써, 수명이 단축되는 문제가 있었다.
본 발명의 일 실시예는, 누설 전원으로 인한 잔광의 발생을 최소화하여 수명을 향상시킨 센서등을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 인간의 접근을 감지하여 켜지거나 꺼지는 센서등에 있어서, 접지되며, 외부로부터 인가되는 전원의 크기와 형태를 변환하는 컨버터와 자신의 위치로부터 기 설정된 반경 내에 인간이 접근하는지를 감지하여, 상기 컨버터로부터 변환된 전원의 인가여부를 결정하는 센서 및 상기 센서에 의해 상기 컨버터로부터 변환된 전원을 인가받아 동작하는 LED 모듈을 포함하며, 상기 LED 모듈은 복수 개의 LED들이 모두 병렬로 연결되어 하나의 군을 이루며, 각 LED 군이 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 센서등을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 컨버터는 외부로부터 교류 전원을 인가받는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 컨버터는 교류 전원을 인가받아, 직류 전원으로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 컨버터는 외부로부터 인가되는 전원의 크기를 상기 LED 모듈을 동작시킬 수 있는 전원의 크기 범위로 감소시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 센서는 자신의 위치로부터 기 설정된 반경 내에 인간이 접근하는 경우에만, 상기 컨버터로부터 변환된 전원을 상기 LED 모듈로 전달하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 누설 전원으로 인한 잔광의 발생을 최소화하여 수명을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서등을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서등의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 센서등 내 LED 모듈의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서등 내 LED 모듈의 회로도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 동력 수단요소로 명명될 수 있고, 유사하게 동력 수단요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서등을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서등의 구성을 도시한 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서등(100)은 컨버터(210), 센서(220) 및 LED 모듈(230)을 포함한다.
센서등(100)은 일정한 공간에 배치되어, 인간의 출입을 센싱하여 온/오프된다. 센서등(100)의 각 구성은 전기적으로 연결되어 있으며 접지되는데, 설치 위치나 기타 원인에 의해 접지부위로 누설전원(전류)가 발생한다. 센서등(100)은 누설전원으로 인한 LED 모듈(230)의 피해를 최소화함으로써 수명을 상당히 향상시킨다.
컨버터(210)는 접지되며, 외부로부터 전원을 인가받아 LED 모듈(230)이 동작하는데 적합한 전원의 형태와 크기로 변환하여 전달한다.
컨버터(210)는 외부로부터 전원을 인가받아 LED 모듈(230)이 동작하는데 적합한 전원의 형태와 크기로 변환하여 전달한다. 외부에서 센서등(100)의 동작을 위한 전원이 인가된다. 이때, 통상적으로 센서등(100)이 상용전원을 인가받기 때문에, 인가되는 전원은 AC 220V에 해당한다. 다만, AC 전원은 LED 모듈을 동작시키기 위한 전원으로는 부적합하다. 이에, 컨버터(210)는 인가되는 전원을 DC 형태로 변환하고, 전원의 크기도 220V에서 36V 내외로 변환한다. 여기서, 전원의 크기는 LED 모듈(230)의 종류나 형태에 따라 그에 적합한 수준으로 가변된다. 컨버터(210)는 변환한 전원을 센서(220)를 거쳐 LED 모듈(230)로 전달한다.
센서(220)는 센서등(100) 부근으로 인간의 접근을 감지하여, 컨버터(210)에서 변환된 전원의 LED 모듈(230)로의 인가를 결정한다. 센서(220)는 인체에서 발산되는 적외선 등을 이용하여 센서등(100)을 중심으로 기 설정된 반경 내에 인간이 접근하였는지 여부를 감지한다. 인간이 센서등(100) 부근으로 접근하였음을 감지한 경우, 센서(220)는 컨버터(210)에 의해 변환된 전원이 LED 모듈(230)로 인가되도록 한다. 반대로, 인간이 센서등(100) 부근에 존재하지 않거나 센서등(100) 부근을 벗어난 경우, 센서(220)는 컨버터(210)에 의해 변환된 전원의 LED 모듈(230)로의 인가를 차단하여 LED 모듈(230)이 동작하지 않도록 한다.
LED 모듈(230)은 컨버터(210)에 의해 변환된 전원을 인가받아 광을 조사한다. LED 모듈(230)은 복수 개의 LED를 포함하여, 인가되는 전원에 의해 동작하며 광을 조사한다. 이때, LED 모듈(230)로는 컨버터(210)에 의해 변환된 전원 뿐만 아니라, 누설 전원도 함께 유입된다. 전술한 대로, 컨버터(210)는 접지된다. 다만, 접지를 따라 LED 모듈(230)을 동작시킬만한 누설 전원이 유입된다. 이처럼 유입되는 누설 전원은 센서등(100)의 하우징이나 인접하거나 전기적으로 연결된 다른 구성(예를 들어, 인접한 접지된 지점 등)을 따라 LED 모듈(230)로 인가된다. 이처럼 인가되는 누설 전원은 LED 모듈이 동작하지 않아야 할 상황에서도 LED 모듈(230)을 동작시킴에 따라, LED 모듈의 수명을 줄인다. LED 모듈(230)은 접지로 인해 불가피하게 유입되는 누설전원에 의한 피해를 회로적으로 최소화한다. LED 모듈(230)의 회로는 도 3 및 4에 도시되어 있다.
도 3은 종래의 센서등 내 LED 모듈의 회로도이다.
도 3을 참조하면, 종래의 LED 모듈은 각 LED(320) 들이 복수 개가 직렬연결되어 하나의 군(310)을 이루며, 이러한 LED 군(310a 내지 310e) 복수 개가 각각 병렬연결되어 형성된다. 각 LED 군이 병렬로 연결되기에, LED 모듈로 인가되는 전원(전류)은 각 LED 군의 저항 크기에 따라 저항 크기에 반비례하여 각 군으로 분기된다. 그러나 LED의 각 저항의 크기는 제조되는 과정에 있어 모두 일정치 못하고 미세한 차이를 갖는다. 각 LED 간 저항의 크기는 미세할 수 있으나, 복수 개가 하나의 군을 이루고 있기 때문에, 각 LED 군 간의 저항의 크기는 상대적으로 크게 나타난다. 이러한 문제로 인해, 특정 LED 군에는 상대적으로 많은 전류가 인가되고, 다른 LED 군에는 상대적으로 적은 전류가 인가된다. 따라서, 종래의 LED 모듈로 누설 전원이 인가될 경우, 상대적으로 저항의 크기가 작은 LED 군으로 많은 전류가 흐름으로써 해당 LED 군에 포함된 LED의 수명을 단축시킨다.
또한, 많은 개수의 LED가 하나의 군에 포함되어 있는데, 이 중 어느 하나의 LED가 수명이 다하거나 고장 등의 사유로 동작을 하지 않게 되면, 해당 군의 모든 LED가 동작을 하지 않게 된다. 이에 따라, 도 3의 예와 같이, 하나의 군(310)에 12개의 LED(320)가 포함될 경우, 어느 하나의 LED(320a)가 고장나게 되면 해당 군에 포함된 12개의 LED 모두가 동작하지 않게 된다. 하나의 LED 군이 모두 동작하지 않게 된다면, LED 모듈에서 방사되는 광량의 1/5이 감소하게 된다.
즉, 종래의 LED 모듈은 구조적으로 특정 LED 군에 상대적으로 더 많은 전류가 인가될 수밖에 없는 구조를 가지며, 복수 개의 LED가 직렬로 하나의 군을 이루기 때문에 하나의 LED 고장만으로도 해당 군 전체가 동작하지 않게 되는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해소하고자 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 모듈(230)은 도 4와 같은 회로를 갖는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서등 내 LED 모듈의 회로도이다.
도 4를 참조하면, LED 모듈(230)은 복수 개의 병렬로 연결된 LED(420a 내지 420e)가 하나의 군(410)을 이루며, 각 LED 군(410a 내지 410l)이 직렬로 연결된다. 종래와 같이 복수 개의 LED가 모두 직렬로 연결되는 것은 아니고, 복수 개의 LED가 병렬로 연결된 LED 군들이 각각 직렬로 연결된다. 이에 따라, 최초의 LED 군(410a)으로 전원이 인가되면, 해당 LED 군 내에 포함된 LED들(420a 내지 420e)의 저항 크기에 따라 전류가 분기된다. 분기된 전류가 각 LED(420a 내지 420e)를 거친 후, 직렬 연결된 다음 LED 군의 각 LED로 다시 분기된다. LED 모듈(230)이 이러한 특징을 가짐에 따라 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
각 군에는 복수 개의 LED들이 모두 병렬 연결될 뿐, 직렬로 연결되지 않는다. 하나의 LED들 간의 저항 크기 차이는 상대적으로 아주 미세해진다. 이에 따라, 하나의 군으로 인가되어 분기되는 전류량은 대동소이해지며, 각 LED 간에 큰 차이를 갖지 않는다. 각 군 내 LED 간에 큰 차이를 갖지 않는 전류들이 인가됨으로써, 동일한 군 내에 LED들은 거의 유사한 수명을 갖게 된다.
또한, 하나의 군을 지난 전류는 다른 군을 지나며 다시, 해당 군 내에 포함된 각 LED로 분기되어 흐른다. 이로 인해, 어느 군 내에서 특정 LED가 수명이 다하더라도 해당 LED만이 동작을 안하게 될 뿐 나머지 LED로 전류는 흐를 수 있어, 전류는 특정 군(고장난 LED를 포함하는 군)에서 다음 군으로 흐를 수 있다. 이에, 하나의 LED 수명이 다할 경우, 그것만이 동작을 하지 않게 된다. LED 모듈(230)이 조사하는 광량 측면에서 본다면, 복수 개의 LED 중 하나의 LED만이 동작을 하지 않는 것이기 때문에, 광량의 감소는 아주 미미할 수 있다. 예를 들어, 도 3이나 4에서 예시된 LED 모듈 내에는 60개의 LED가 포함되기 때문에, 하나의 LED(420)가 고장날 경우, LED 모듈(230)의 전체 광량은 1/60만큼만 감소된다. 1/5의 광량이 감소하는 종래의 LED 모듈에 비하면 LED 모듈(230)은 12배 만큼 우수한 효과를 갖는다.
LED 모듈(230)은 전술한 회로를 가짐에 따라, 불가피하게 누설전원이 인가된다 하더라도 상대적으로 많은 양의 전원이 복수 개의 LED로 인가되어 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있고, 누설 전원 등으로 인해 특정 LED의 수명이 다하더라도 그것만 동작하지 않도록 하여 전체 LED 모듈(230)의 광량 감소를 최소화한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 센서등
210: 컨버터
220: 센서
230: LED 모듈
310, 410: LED 군
320, 420: LED

Claims (5)

  1. 인간의 접근을 감지하여 켜지거나 꺼지는 센서등에 있어서,
    접지되며, 외부로부터 인가되는 전원의 크기와 형태를 변환하는 컨버터;
    자신의 위치로부터 기 설정된 반경 내에 인간이 접근하는지를 감지하여, 상기 컨버터로부터 변환된 전원의 인가여부를 결정하는 센서; 및
    상기 센서에 의해 상기 컨버터로부터 변환된 전원을 인가받아 동작하는 LED 모듈을 포함하며,
    상기 LED 모듈은 복수 개의 LED들이 모두 병렬로 연결되어 하나의 군을 이루며, 각 LED 군이 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 센서등.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터는,
    외부로부터 교류 전원을 인가받는 것을 특징으로 하는 센서등.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨버터는,
    교류 전원을 인가받아, 직류 전원으로 변환하는 것을 특징으로 하는 센서등.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터는,
    외부로부터 인가되는 전원의 크기를 상기 LED 모듈을 동작시킬 수 있는 전원의 크기 범위로 감소시키는 것을 특징으로 하는 센서등.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서는,
    자신의 위치로부터 기 설정된 반경 내에 인간이 접근하는 경우에만, 상기 컨버터로부터 변환된 전원을 상기 LED 모듈로 전달하는 것을 특징으로 하는 센서등.





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