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KR102430499B1 - Led 조명의 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

Led 조명의 검사 장치 및 검사 방법 Download PDF

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KR102430499B1 KR1020150133729A KR20150133729A KR102430499B1 KR 102430499 B1 KR102430499 B1 KR 102430499B1 KR 1020150133729 A KR1020150133729 A KR 1020150133729A KR 20150133729 A KR20150133729 A KR 20150133729A KR 102430499 B1 KR102430499 B1 KR 102430499B1
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Abstract

본 발명의 실시 형태에 따른 LED 조명의 검사 장치는, 복수의 LED와 상기 복수의 LED를 구동하는 LED 드라이버를 갖는 LED 조명의 검사 장치로서, 상기 LED 조명이 출력하는 빛이 입사되는 수광면을 촬영하여 영상 데이터를 생성하는 카메라 모듈, 및 상기 영상 데이터로부터 산출한 상기 LED 조명의 출력을 소정의 기준 조건과 비교하고, 상기 LED 조명의 출력이 상기 기준 조건을 벗어나면, 상기 LED 드라이버를 제어하여 상기 복수의 LED 중 적어도 일부의 밝기를 조절하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

LED 조명의 검사 장치 및 검사 방법{DEVICD AND METHOD FOR TESTING LED LIGHTING DEVICE}
본 발명은 LED 조명의 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
반도체 발광소자는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 등의 소자를 포함하며, 낮은 소비전력, 높은 휘도, 긴 수명 등의 여러 장점을 가지고 있어 광원으로 그 사용 영역을 점점 넓혀가고 있다. 특히 최근에는 자동차용 헤드램프나 테일램프에 광원으로 쓰이던 기존의 할로겐 또는 제논 램프를 대체하는 수단으로 반도체 발광소자가 각광을 받고 있다.
조명의 광원으로 반도체 발광소자를 적용하는 경우, 반도체 발광소자의 광 지향각, 조사각 등을 원하는 수치로 조절할 필요가 있다. 특히 자동차용 헤드램프 또는 테일램프의 경우, 법령 등에 정하는 수치에 따라 그 광축과 광 지향각, 조사각 등이 제한될 수 있으며, 법령 등에 정의된 값에 따라 반도체 발광소자의 설계치가 결정되어야 할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 과제 중 하나는, LED를 광원으로 채용한 LED 조명의 배광 특성을 측정하고, 측정한 배광 특성이 원하는 기준 조건에 부합하지 않는 경우, LED 조명에 포함되는 LED 드라이버의 동작을 조절함으로써 패키지의 금형이나 반도체 발광소자 변경 없이 원하는 기준 조건에 맞는 LED 조명을 구현할 수 있는 LED 조명의 검사 장치 및 검사 방법을 제안하고자 하는 데에 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 LED 조명의 검사 장치는, 복수의 LED와 상기 복수의 LED를 구동하는 LED 드라이버를 갖는 LED 조명의 검사 장치로서, 상기 LED 조명이 출력하는 빛이 입사되는 수광면을 촬영하여 영상 데이터를 생성하는 카메라 모듈, 및 상기 영상 데이터로부터 산출한 상기 LED 조명의 출력을 소정의 기준 조건과 비교하고, 상기 LED 조명의 출력이 상기 기준 조건을 벗어나면, 상기 LED 드라이버를 제어하여 상기 복수의 LED 중 적어도 일부의 밝기를 조절하는 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 LED 조명의 검사 장치는, LED 조명이 안착되는 지그 모듈, 상기 LED 조명이 출력하는 빛이 입사되는 수광면을 촬영하여 영상 데이터를 생성하는 카메라 모듈, 및 상기 지그 모듈을 움직여서 상기 LED 조명이 출력하는 빛의 입사각을 조절하고, 상기 입사각에 따라 결정되는 기준 조건을 상기 LED 조명의 출력과 비교하여 상기 LED 조명의 불량 여부를 판단하는 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 LED 조명의 검사 방법은, 복수의 LED를 갖는 LED 조명에 전원을 인가하여 수광면에 상기 LED 조명이 출력하는 빛의 조사하는 단계, 상기 LED 조명이 출력하는 빛을 상기 수광면에서 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 단계, 상기 영상 데이터에 기초하여 상기 수광면을 가상 분할하는 복수의 검사 영역 각각에서 상기 LED 조명의 출력을 산출하는 단계, 상기 복수의 검사 영역 각각에서 산출한 상기 LED 조명의 출력을 소정의 기준 조건과 비교하는 단계, 및 상기 LED 조명의 밝기가 상기 기준 조건을 벗어난 것으로 판정된 상기 검사 영역에 대응하는 상기 LED의 밝기를 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, LED 조명이 방출하는 광의 중심축을 변경하면서 LED 조명의 출력이 기준 조건에 맞는지 여부를 검사한다. 또한, LED 조명의 출력이 기준 조건을 만족하지 않는 경우 LED 조명에 포함된 드라이버의 동작을 변경하여 LED 조명의 출력이 기준 조건을 만족하도록 제어할 수 있다. 따라서, LED 조명의 출력이 기준 조건을 만족하지 않더라도, 하드웨어 변경 없이 LED 조명을 기준 조건에 맞출 수 있어 비용 및 시간 등을 절감할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 자동차용 조명을 나타낸 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도이다.
도 5 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 LED 조명의 회로 구성을 간단하게 나타낸 회로도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 자동차용 조명이 적용된 자동차의 구성을 나타내는 도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 평판 조명 장치를 간략하게 나타내는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 조명 장치로서 벌브형 램프를 간략하게 나타내는 분해 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 조명 장치로서 바(bar) 타입의 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 조명 장치로서 통신 모듈을 포함하는 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 17 내지 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 제어 네트워크 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 웨이퍼(기판) 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상술한 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상술한 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 구성 요소가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하 실시예들은 하나 또는 복수개를 조합하여 구성할 수도 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 내용은 다양한 구성을 가질 수 있고 여기서는 필요한 구성만을 예시적으로 제시하며, 본 발명 내용이 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치(10)는, 카메라 모듈(11), 검사 대상인 LED 조명(14)이 안착되는 지그 모듈(12), 및 호스트(13) 등을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(11)은 CCD 등의 이미지 센서를 포함할 수 있으며, LED 조명(14)이 출력하는 빛이 조사되는 수광면(15)을 촬영할 수 있다. 일 실시예에서 카메라 모듈(11)은, LED 조명(14)이 출력하는 빛에 의해 수광면(15) 상에 형성되는 수광 영역(16)을 촬영하여 영상 데이터를 생성할 수 있다.
호스트(13)는 카메라 모듈(11)이 생성한 영상 데이터를 분석할 수 있다. 호스트(13)는 영상 데이터 분석과 데이터 처리를 위한 컨트롤러를 포함하는 전자 기기일 수 있으며, 일례로 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 스마트폰, PDA, 타블렛 PC 등일 수 있다. 호스트(13)는 수광면(15)을 가상 분할하는 복수의 검사 영역을 정의하고, 상기 복수의 검사 영역 각각에 입사되는 빛의 밝기, 색상 등을 상기 영상 데이터로부터 추출할 수 있다. 호스트(13)는 추출한 정보를 소정의 기준 조건과 비교하여 LED 조명(14)의 동작을 조절할지 여부를 판단할 수 있다.
LED 조명(14)은 광원으로 이용되는 복수의 LED와, 복수의 LED를 구동하는 LED 드라이버를 포함할 수 있으며, 호스트(13)는 LED 조명(14)의 동작을 조절할 필요가 있다고 판단되는 경우, 상기 LED 드라이버의 출력을 조절할 수 있다. 호스트(13)는 LED 드라이버의 출력을 조절하는 제어 커맨드를 LED 조명(14)에 직접 전달하거나, 또는 지그 모듈(12)을 통해 전달할 수도 있다.
한편, 호스트(13)는 LED 조명(14)이 안착되는 지그 모듈(12)의 동작을 조절할 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 지그 모듈(12)은 X축, Y축, 또는 Z축을 기준으로 틸트 동작할 수 있으며, 지그 모듈(12)의 틸트 동작은 호스트(13)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 호스트(13)는 지그 모듈(12)을 상/하/좌/우 방향 또는 이와 다른 방향으로 움직여서 LED 조명(14)이 출력하는 빛의 중심축을 변경할 수 있다. 호스트(13)가 지그 모듈(12)을 움직임으로써 수광면(15)에 형성되는 수광 영역(16)의 면적과 위치 등이 변경될 수 있다.
지그 모듈(12)은 틸트 동작을 할 수 있을 뿐만 아니라, LED 조명(14)에 구동 전원을 공급하기 위한 소정의 전원 회로를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, LED 조명(14)은 광원으로 이용되는 복수의 LED와, 복수의 LED를 구동하는 LED 드라이버를 포함할 수 있으며, 지그 모듈(12)은 상기 LED 드라이버에 입력 전원을 공급하는 전원 회로를 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치(20)는, 카메라 모듈(21), 지그 모듈(22) 및 컨트롤러(23)를 포함할 수 있다. 카메라 모듈(21)은 이미지 센서를 포함할 수 있으며, 지그 모듈(22)에 안착되는 LED 조명(24)이 출력하는 빛이 입사하는 수광면을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(21)의 이미지 센서에서 생성되는 영상 데이터는 컨트롤러(23)로 전달될 수 있다.
컨트롤러(23)는 카메라 모듈(21)로부터 영상 데이터를 수신하여 분석하는 한편, 지그 모듈(22)의 동작을 제어할 수 있다. 지그 모듈(22)은 상하좌우 등의 방향으로 일정 각도만큼 틸트 동작할 수 있으며, 지그 모듈(22)의 틸트 동작에 따라 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 변경될 수 있다. 따라서, 컨트롤러(23)는 지그 모듈(22)의 틸트 동작을 제어함으로써, 수광면에 입사되는 LED 조명의 출력을 조절할 수 있다.
검사 대상인 LED 조명(24) 중 일부는, 법령 등에 정해진 바에 따라 특정 조사각에서 소정의 기준 조건에 부합하는 광도를 가져야할 수 있다. 또는, LED 조명(24)이 사용 환경 또는 사용자의 요구에 따라 특정한 광도나 조사각 등의 동작 조건을 만족해야할 수 있다. 일 실시예로, 최근 LED가 광원으로 적용되는 비율이 높아지고 있는 자동차용 헤드램프 또는 테일램프 등은 법령에 의해 그 조사각 및 광도 등이 제한된다. 검사 대상으로 지그 모듈(22)에 안착되는 LED 조명(24)이 자동차용 헤드램프나 테일램프인 경우, 컨트롤러(23)는 지그 모듈(22)을 상/하/좌/우의 여러 방향으로 틸트시킨 후 수광면에 입사되는 빛의 광도 등을 소정의 기준 조건과 비교함으로써, LED 조명(24)의 출력이 법령 등에 정해진 조건을 위반하지 않는지 판단할 수 있다.
LED 조명(24)의 출력이 지나치게 약하거나 강해서 정해진 법령에 부합하지 않는다고 판단되는 경우, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)의 밝기 등을 조절할 수 있다. 일 실시예로, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)에 포함되는 LED 드라이버(26)의 동작을 제어하여, 복수의 LED를 갖는 광원(25)에 인가되는 전류량을 변경함으로써 LED 조명(24)의 밝기를 조절할 수 있다.
컨트롤러(23)는 수광면에 형성되는 수광 영역에서 LED 조명(24)의 출력을 산출할 수 있다. 컨트롤러(23)는, 수광 영역을 복수의 검사 영역으로 가상 분할하고 각 검사 영역에서 LED 조명(24)의 출력을 기준 조건과 비교하여 LED 조명(24)의 출력이 기준 조건에 부합하는지를 판단할 수 있다. 이때, 복수의 검사 영역 각각에서 산출한 LED 조명(24)의 출력과 비교되는 기준 조건은, 서로 다를 수 있다. 일 실시예로, 수광 영역의 중앙부에 위치한 검사 영역에 적용되는 광도 기준 조건은, 수광부의 가장자리에 위치한 검사 영역에 적용되는 광도 기준 조건보다 큰 값을 가질 수 있다.
또한, 컨트롤러(23)는, 지그 모듈(22)의 틸트 동작에 따라서 서로 다른 기준 조건을 적용할 수도 있다. 컨트롤러(23)가 지그 모듈(22)을 상하좌우 등의 방향으로 틸트시키면, LED 조명(24)이 출력하는 빛에 의해 수광면에 형성되는 수광 영역의 면적과 광도 등이 변할 수 있다. 컨트롤러(23)는, 지그 모듈(22)의 틸트 방향과 틸트 각도 등에 따라 결정되는 서로 다른 기준 조건을 이용하여 LED 조명(24)의 출력이 적절한 값을 갖는지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러(23)는 지그 모듈(22) 또는 카메라 모듈(21)에 포함되어 제공될 수 있다. 도 1에 도시한 실시예와 같이, 지그 모듈(12)과 카메라 모듈(11)에 연결되는 호스트(13)가 별도로 구비되는 경우와 달리, 마이크로 프로세서와 같은 집적 회로 칩으로 구현된 컨트롤러(23)가 지그 모듈(22) 또는 카메라 모듈(21)에 포함될 수 있다. 컨트롤러(23)가 지그 모듈(22)에 포함되는 경우, 지그 모듈(22)은 소정의 통신 모듈을 가질 수 있으며, 컨트롤러(23)는 상기 통신 모듈을 통해 카메라 모듈(21)과 통신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 LED 조명을 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치의 검사 대상은, 자동차용 조명일 수 있다. 도 2에 도시한 자동차용 헤드램프(30)는, 광원으로 적용되는 복수의 LED와, 복수의 LED를 구동하는 LED 드라이버 등을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동차용 헤드 램프(30)는 서로 다른 목적에 의해 발광하는 복수의 광원을 가질 수 있다. 자동차용 헤드 램프(30)는 로우 빔(low beam, 31, 32), 하이 빔(high beam, 33), 코너링 라이트(34), 주간 주행등(DRL, 35), 턴 시그널(turn signal, 36) 등을 포함할 수 있다. 각 광원들(31-36)은 서로 다른 목적에 의해 자동차용 헤드 램프(30)에 구비된 것으로, 서로 다른 색상이나 휘도의 LED를 포함하거나, 서로 다른 개수의 LED를 포함할 수 있다. 따라서, 각 광원들(31-36)의 동작에 필요한 전압과 전류 역시 서로 다를 수 있다. 복수의 광원들(31-36)에 인가되는 LED 드라이버는, 하나로 구현되거나 또는 각 광원들(31-36)마다 LED 드라이버가 개별적으로 구비될 수도 있다.
도 2에 도시한 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치(20)에 도 3에 도시한 바와 같은 자동차용 헤드램프(30)가 검사 대상으로 적용되면, 컨트롤러(23)는 각 광원들(31-36)을 순차적으로 온/오프시켜 그 밝기와 색상 등을 기준 조건과 비교할 수 있다. 일례로, 로우 빔(31, 32)과 하이 빔(33), 및 주간 주행등(35)이 각각 가져야 하는 밝기 조건은 서로 다를 수 있다. 또한, 하이 빔(33)은 다른 차량의 운전자에게 방해가 되지 않기 위해 그 광축 등이 제한될 수도 있다. 컨트롤러(23)는 로우 빔(31, 32)만 턴-온되었을 때의 기준 조건과, 로우 빔(31, 32)이 하이 빔(33)과 함께 턴-온되었을 때의 기준 조건을 서로 다르게 설졍하여 자동차용 헤드램프(30)의 동작이 법령 등에 정해진 기준에 부합하는지 여부를 판단할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도이다. 이하, 도 2를 함께 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치의 동작을 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 카메라 모듈(21)이 수광면으로부터 촬영할 수 있는 촬영 가능 영역일 수 있다. 우선 도 4a를 참조하면, 수광면에 촬영 가능 영역(40)이 정의되며, 촬영 가능 영역(40) 내에서 복수의 검사 영역(T1-T12)이 설정될 수 있다. 컨트롤러(23)는, 카메라 모듈(21)이 촬영 가능 영역(40)을 촬영하여 생성한 영상 데이터를 분석하여, 촬영 가능 영역(40)을 복수의 검사 영역(T1-T12)으로 가상 분할 할 수 있다. 즉, 복수의 검사 영역(T1-T12)은 수광면에서 실제로 분할되는 영역이 아닌, 컨트롤러(23)가 영상 데이터에 기초하여 정의하는 가상의 분할 영역들일 수 있다. 검사 영역(T1-T12)의 개수는 실시예에 따라 적절히 변경될 수 있으며, 컨트롤러(23)는 각 검사 영역(T1-T12)마다 서로 다른 기준 조건을 적용할 수 있다.
또한, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)에서 출력한 빛의 입사각에 따라 서로 다른 기준 조건을 적용할 수 있다. LED 조명(24)에서 출력한 빛의 입사각은, 컨트롤러(23)가 지그 모듈(22)을 움직여서 변경할 수 있다. 도 4b를 참조하면, 컨트롤러(23)는 촬영 가능 영역(40) 내에 소정의 좌표 평면을 정의하고, 좌표 평면 내에서 기준선 H, V를 결정할 수 있다. 수평 기준선 H와 수직 기준선 V를 기준으로 상하 및 좌우 방향에서 복수의 기준선들이 정의될 수 있으며, 각 기준선들이 교차하는 지점 중 적어도 일부에서 기준 영역(R1-R19)이 정의될 수 있다. 기준 영역(R1-R19)의 개수는 실시예에 따라 적절히 변경될 수 있다.
컨트롤러(23)는, LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축을 복수의 기준 영역(R1-R19) 중 어느 하나에 대응시킴으로써 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 입사각을 변경할 수 있다. 예를 들어, LED 조명(24)에서 출력하는 빛의 중심축이 제1 기준 영역 R1에 대응하는 경우, LED 조명(24)에서 출력하는 빛의 중심축은 수광면과 수직할 수 있다. LED 조명(24)에서 출력하는 빛의 중심축이 제1 기준 영역 R1이 아닌 다른 기준 영역(R2-R19)에 대응하는 경우, LED 조명(24)에서 출력한 빛이 수광면에서 형성하는 수광 영역은 촬영 가능 영역(40)을 벗어날 수도 있다.
즉, LED 조명(24)의 출력이 수광면에서 형성하는 수광 영역의 위치와 크기, 및 복수의 검사 영역(T1-T12)에서 산출되는 LED 조명(24)의 출력 등은, 컨트롤러(23)가 조절하는 지그 모듈(22)의 움직임에 의해 서로 다르게 결정될 수 있다. 따라서, 컨트롤러(23)는 LED 조명이 출력하는 빛의 중심축과 대응하는 기준 영역(R1-R19)의 위치에 따라 서로 다른 기준 조건을 결정할 수 있다. 또한, 기준 영역(R1-R19)의 위치에 따라 결정된 기준 조건은, 복수의 검사 영역(T1-T12) 각각에 적용되는 복수의 기준 조건을 포함하는 데이터 집합일 수 있다.
도 5 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도이다.
도 5에 도시한 실시예에서, LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축은 제1 기준 영역(R1)에 대응할 수 있다. 제1 배광 기준 영역(REFR1)은, LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축은 제1 기준 영역(R1)에 대응하는 경우, 수광면에서 나타날 것으로 예상되는 수광 영역일 수 있다.
컨트롤러(23)는, 복수의 검사 영역(T1-T12) 각각에 대해 기준 조건을 설정할 수 있다. 상기 기준 조건은, 복수의 검사 영역(T1-T12) 각각에 입사되는 빛의 밝기, 색상 등에 대한 기준 조건으로, 소정의 기준값에 일정한 마진(margin)을 부여한 범위일 수 있다. 또한, 기준 조건은 법령 등에 정해진 기준에 의해 설정되는 값일 수 있다. LED 조명(24)이 자동차용 헤드램프인 경우, 자동차용 헤드램프에 포함되는 다양한 용도의 광원(로우 빔, 하이 빔, 주간 주행등, 턴 시그널) 각각이 턴-온될 때 충족시켜야 하는 밝기, 조사각 등에 의해 상기 기준 조건이 결정될 수 있다.
도 5에 도시한 실시예에서, 제1 내지 제12 검사 영역(T1-T12)은 서로 다른 기준 조건을 가질 수 있다. 컨트롤러(23)는, LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 제1 기준 영역(R1)에 대응하는 경우에 대한 기준 조건을, 각 검사 영역(T1-T12)에서 산출한 LED 조명(24)의 출력과 비교할 수 있다. 비교 결과, 각 검사 영역(T1-T12)에서 산출한 LED 조명(24)의 출력이, 각 검사 영역(T1-T12)에 대한 기준 조건을 벗어나는 것으로 판정되면, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)의 출력을 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 배광 기준 영역(REFR1)에 의해 각 검사 영역(T1-T12)에서 정의되는 기준 조건과, LED 조명(24)이 수광면에 조사하는 빛을 카메라 모듈(21)이 촬영한 영상 데이터(DATA1)로부터 컨트롤러(23)가 산출하는 LED 조명(24)의 출력은 아래의 표 1과 같이 정의될 수 있다. 표 1은 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 밝기를 나타낸 것일 수 있다. LED 조명(24)이 방출하는 빛이 수광면에 입사되므로, 빛의 밝기는 각 검사 영역(T1-T12)에서 칸델라(CD) 또는 루멘(LM)으로 산출될 수 있다. 컨트롤러(23)는, 각 검사 영역(T1-T12) 마다 서로 다르게 결정된 기준 조건과, 각 검사 영역(T1-T12)에서 산출한 LED 조명(24)의 출력을 비교하고, LED 조명(24)의 출력이 기준 조건의 최소값보다 작거나, 최대값보다 큰 것으로 나타난 검사 영역(T1-T12)의 LED 출력(24)을 불량으로 판정할 수 있다. 표 1에 도시한 실시예에서는, 제1, 제4, 제5, 제8, 제9, 제12 검사 영역(T1, T4, T5, T8, T9, T12)에서 산출된 LED 출력(24)이 불량으로 판정될 수 있다.
검사 영역 최소값 최대값 LED 조명의 출력 판정 결과
T1 8850 8880 8837 X
T2 8920 8950 8925 O
T3 8920 8950 8923 O
T4 8850 8880 8835 X
T5 9100 9150 9080 X
T6 9200 9250 9206 O
T7 9200 9250 9210 O
T8 9100 9150 9075 X
T9 8850 888 8836 X
T10 8920 8950 8921 O
T11 8920 8950 8922 O
T12 8850 8880 8830 X
컨트롤러(23)는 불량으로 판정된 검사 영역(T1-T12)에 대응하는 LED에 공급되는 전류 또는 전압의 크기를 변경할 수 있다. 표 1에 도시한 실시예에서는, 컨트롤러(23)가 제1, 제4, 제5, 제8, 제9, 제12 검사 영역(T1, T4, T5, T8, T9, T12)으로 대응하는 LED에 공급되는 전류 또는 전압의 크기를 증가시킬 수 있다. 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)에 포함되는 LED 드라이버(26)가 출력하는 구동 전류의 크기를 증가시킴으로써, 제1, 제4, 제5, 제8, 제9, 제12 검사 영역(T1, T4, T5, T8, T9, T12)에서 검출되는 LED 조명(24)의 출력이, 기준 조건을 만족하도록 LED 조명(24)의 동작을 제어할 수 있다.
다음으로 도 6을 참조하면, 도 6에 도시한 실시예에서 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축은, 도 5에 도시한 실시예와 마찬가지로 제1 기준 영역(R1)에 대응할 수 있다. 따라서, LED 조명(24)의 동작을 판정하기 위한 배광 기준 영역이 도 5에 도시한 실시예와 같은 제1 배광 기준 영역(REFR1)일 수 있다.
도 6에 도시한 실시예에서, LED 조명(24)의 출력을 카메라 모듈(21)이 촬영한 영상 데이터(DATA2)가 제1 배광 기준 영역(REFR1)과 일치하지 않을 수 있다. 즉, 제1, 제5, 제9 기준 영역(T1, T5, T9) 등에서는 LED 조명(24)의 출력이 기준 조건의 최소값보다 작은 것으로 검출될 수 있으며, 제4, 제8, 제12 기준 영역(T4, T8, T12) 등에서는 LED 조명(24)의 출력이 기준 조건의 최대값보다 큰 것으로 검출될 수 있다.
컨트롤러(23)는 제1, 제5, 제9 기준 영역(T1, T5, T9)에서 검출되는 LED 조명(24)의 출력에 영향을 주는 LED를 광원(25) 내에서 판별하고, 해당 LED에 공급되는 전류를 높일 수 있다. 한편, 컨트롤러(23)는 제4, 제8, 제12 기준 영역(T4, T8, T12)에 대응하는 LED에 공급되는 전류는 낮출 수 있다. 즉, LED 조명(24)의 출력에 조정이 필요한 경우, LED 조명(24)의 하드웨어 설계를 변경하지 않고 간단하게 LED 드라이버(26)의 동작을 제어하여 LED 조명(24)의 출력을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 따라서, LED 조명(24)의 하드웨어 설계 변경 등에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있다.
컨트롤러(23)는, LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 복수의 기준 영역(R1-R19) 각각에 대응하도록 지그 모듈(22)을 움직일 수 있다. 지그 모듈(22)에 LED 조명(24)이 안착되면, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 제1 기준 영역(R1)에 대응하도록 지그 모듈(22)을 조정할 수 있다. 제1 기준 영역(R1)에 대한 LED 조명(24)의 출력 검사가 종료되면, 컨트롤러(23)는 다른 지그 모듈(22)을 움직여서 다른 기준 영역(R2-R19) 각각에 대해 LED 조명(24)의 출력 검사를 실행할 수 있다. 따라서, LED 조명(24)의 출력을 여러 각도에서 검사할 수 있어 법령 등에 정의된 기준에 맞는 출력을 갖도록 LED 조명(24)을 조정할 수 있다.
도 7을 참조하면, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 제5 기준 영역(R5)에 대응하도록 지그 모듈(22)을 움직일 수 있다. 컨트롤러(23)는 지그 모듈(22)을 우측 방향으로 10R 만큼 틸트 동작시킴으로써 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축을 제5 기준 영역(R5)에 대응시킬 수 있다.
도 7에 도시한 실시예에 적용되는 제5 배광 기준 영역(REFR5)은, 제1 배광 기준 영역(REFR1)과 다를 수 있다. 즉, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축을 각 기준 영역(R1-R19)에 대응시킨 후 LED 조명(24)의 검사를 진행할 때, 배광 기준 영역을 기준 영역(R1-R19) 별로 서로 다르게 적용할 수 있다. 따라서, LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 대응하는 기준 영역(R1-R19)에 따라 검사 영역(T1-T12)에서 정의되는 기준 조건이 달라질 수 있다.
컨트롤러(23)는 제5 배광 기준 영역(REFR5)에 의해 각 검사 영역(T1-T12)에서 정의되는 기준 조건과, 영상 데이터(DATA3)로부터 산출되는 LED 조명(24)의 출력을 각 검사 영역(T1-T12)에서 서로 비교할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 각 검사 영역(T1-T12)에서 정의되는 기준 조건은, 최소값과 최대값으로 정의되는 소정의 범위를 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 검사 영역(T1)에서는, LED 조명(24)의 출력이 기준 조건의 최대값보다 큰 것으로 검출될 수 있다. 제2, 제5, 제9, 및 제10 검사 영역(T2, T5, T9, T10)에서도 LED 조명(24)의 출력은 기준 조건의 최대값을 초과할 수 있다. 컨트롤러(23)는, LED 조명(24)의 출력이 기준 조건의 최대값을 초과하는 것으로 검출된 검사 영역(T1-T12)을 검출하고, 검출한 검사 영역(T1-T12)에 대응하는 LED의 출력이 감소하도록 LED 드라이버(26)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 제4 및 제12 검사 영역(T4, T12) 등에서는 LED 조명(24)의 출력이 기준 조건의 최소값보다 작게 검출될 수 있다. 따라서 컨트롤러(23)는, 제4 및 제12 검사 영역(T4, T12)에 대응하는 LED의 출력이 증가하도록 LED 드라이버(26)의 동작을 제어할 수 있다.
도 8은, LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 제6 기준 영역(R6)에 대응하는 경우의 배광 기준 영역(REFR6) 및 영상 데이터(DATA4)를 나타낸 도이다. 컨트롤러(23)는 지그 모듈(22)을 좌측 상부 방향으로 틸트 동작시켜 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축을 제6 기준 영역(R6)에 대응시킬 수 있다. 영상 데이터(DATA4)는 카메라 모듈(21)이 수광면을 촬영하여 생성한 데이터일 수 있으며, 컨트롤러(23)는 영상 데이터(DATA4)에 기초하여 각 검사 영역(T1-T12) 별로 LED 조명(24)의 출력을 산출할 수 있다.
제1 검사 영역(T1)에서는 LED 조명(24)의 출력이 배광 기준 영역(REFR6)에 의해 정의되는 기준 조건의 최소값보다 작을 수 있다. 또한, 제4, 제8 내지 제11 검사 영역(T4, T8-T11) 등에서는 LED 조명(24)의 출력이 배광 기준 영역(REFR6)에 의해 정의되는 기준 조건의 최대값보다 클 수 있다.
컨트롤러(23)는 상기와 같이 각 검사 영역(T1-T12) 마다 판단된 LED 조명(24)의 출력과 기준 조건의 비교 결과에 기초하여 LED 드라이버(26)의 동작을 제어할 수 있다. 제1 검사 영역(T1)에 대응하는, 즉 제1 검사 영역(T1)으로 빛을 내보내는 LED의 출력은 증가하고, 제4, 제8 내지 제11 검사 영역(T4, T8-T11)으로 빛을 내보내는 LED의 출력은 감소하도록 LED 드라이버(26)의 동작을 제어할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 대응하는 기준 영역(R1-R19)에 따라 서로 다른 배광 기준 영역을 설정할 수 있다. 결국 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 대응하는 기준 영역(R1-R19)에 따라 각 검사 영역(T1-T12)에 적용되는 기준 조건이 서로 달라질 수 있다. 컨트롤러(23)는 검사 영역(T1-T12) 별로 기준 조건을 LED 조명(24)의 출력과 비교하고 LED 드라이버(26)의 동작을 제어할 수 있다. 따라서, 검사 영역(T1-T12) 각각에 입사되는 LED 조명(24)의 출력을 독립적으로 제어할 수 있도록, LED 드라이버(26)는 복수의 LED 중 일부에 공급되는 전류를 독립적으로 조절할 수 있는 구동 회로를 포함할 수 있다. 이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 LED 조명의 회로 구성을 간단하게 나타낸 회로도이다.
우선 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명(100)은, 복수의 LED를 갖는 광원(110)과, 광원(110)을 구동하는 LED 드라이버(120)를 포함할 수 있다. LED 드라이버(120)는 정전류 컨버터(121) 및 가변 저항 회로(122) 등을 포함할 수 있으며, 가변 저항 회로(122)의 동작은 컨트롤러(200)에 의해 제어될 수 있다.
컨트롤러(200)는 마이크로 프로세서 또는 연산 처리 장치 등의 집적 회로로서, 컴퓨터 장치 내에 탑재되어 LED 드라이버(120)와 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 컨트롤러(200)는 카메라 모듈(300)과 통신할 수 있으며, 카메라 모듈(300)이 촬영하는 영상 데이터로부터 LED 조명(100)의 출력을 산출하고, 이를 소정의 기준 조건과 비교할 수 있다. LED 조명(100)의 출력이 상기 기준 조건을 벗어나는 것으로 판단되면, 컨트롤러(200)는 광원(110)에 포함되는 복수의 LED 중 적어도 일부의 밝기를 높이거나 낮출 수 있다.
광원(110)은 복수의 LED 어레이(111-114)를 포함할 수 있다. 복수의 LED 어레이(111-114) 각각은 적어도 하나의 LED를 포함할 수 있다. LED 조명(100)이 자동차용 헤드램프인 경우, 각 LED 어레이(111-114)는 로우 빔(Low Beam), 하이 빔(High Beam), 주간 주행등(DRL) 및 턴 시그널(Turn Signal) 등에 각각 대응할 수 있다. 이 경우 각 LED 어레이(111-114)는 서로 독립적으로 동작해야 하며, 정전류 컨버터(121)는 각 LED 어레이(111-114)에 공급되는 구동 전류를 서로 다르게 제어할 수 있다.
가변 저항 회로(122)는 복수의 LED 어레이(111-114) 각각에 포함되는 LED들 사이의 노드와 연결되는 복수의 단자를 포함할 수 있으며, 디지털 포텐셔미터(Digital Potentiometer)로 구현될 수 있다. 컨트롤러(200)는 디지털 포텐셔미터의 저항 값을 증가 또는 감소시켜 복수의 LED 어레이(111-114)의 밝기를 조절할 수 있다. 일 실시예로, 디지털 포텐셔비터에서 제1 LED 어레이(111)에 연결되는 저항 값을 높이는 경우, 제1 LED 어레이(111)에 흐르는 전류가 증가하여 제1 LED 어레이(111)의 출력이 높아질 수 있다.
컨트롤러(200)는, 도 5 내지 도 8의 실시예를 참조하여 설명한 바와 같이, 각 검사 영역(T1-T12)에서 산출되는 LED 조명(100)의 출력을 배광 기준 영역에 따른 기준 조건과 비교하고, 그 결과에 따라 가변 저항 회로(122)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 로우 빔(Low Beam)에 대응하는 제1 LED 어레이(111)만 턴-온시켜 LED 조명(100)이 법령 등에 정해진 기준을 만족하는지 판단하는 경우, 검사 영역(T1-T12) 중 일부에서 LED 조명(100)의 출력이 기준 조건을 벗어나면, 컨트롤러(200)는 해당 검사 영역에 대응하는 LED의 밝기를 조절할 수 있다. 제1 검사 영역(T1)에서 검출된 LED 조명(100)의 출력이 기준 조건의 최소값보다 작으면, 컨트롤러(200)는 제1 검사 영역(T1)으로 빛을 내보내는 LED에 흐르는 전류가 높아지도록 가변 저항 회로(122)의 저항 값을 조절할 수 있다.
다음으로 도 10을 참조하면, LED 조명(400)은 복수의 LED 어레이(411-414)를 갖는 광원(410)과, LED 드라이버(420)를 포함할 수 있다. 도 10에 도시한 실시예에서, LED 드라이버(420)는 DC-DC 컨버터(421)와 선형 제어 회로(422)를 포함할 수 있다. DC-DC 컨버터(421)는 입력 전압 Vin을 이용하여 광원(410)에 전달되는 전압을 조절할 수 있으며, 선형 제어 회로(422)는 각 LED 어레이(411-414)에 흐르는 전류를 개별적으로 조절할 수 있다. DC-DC 컨버터(421)와 선형 제어 회로(422)의 동작은 컨트롤러(500)에 의해 제어될 수 있다.
도 5 내지 도 8에 도시한 실시예를 참조하여 설명한 바와 같이, 컨트롤러(500)는 LED 조명(400)의 출력을 소정의 기준 조건과 비교하여, LED 조명(400)의 출력이 상기 기준 조건을 벗어나는 경우 LED 드라이버(420)의 동작을 조절할 수 있다. 카메라 모듈(600)은 LED 조명(400)이 수광면에 조사하는 빛을 촬영하여 영상 데이터를 생성할 수 있으며, 컨트롤러(500)는 상기 영상 데이터를 분석하여 LED 조명(400)의 출력을 산출할 수 있다.
컨트롤러(500)가 산출한 LED 조명(400)의 출력이 상기 기준 조건의 최대값보다 크거나 최소값보다 작은 경우, 컨트롤러(500)는 DC-DC 컨버터(421) 또는 선형 제어 회로(422)의 동작을 제어하여 LED 조명(400)의 출력을 높이거나 낮출 수 있다. 이하, 도 5 및 도 6을 함께 참조하여 설명하기로 한다.
우선 도 5를 참조하면, LED 조명(400)에서 출력하는 빛의 중심축이 제1 기준 영역(R1)에 대응할 수 있으며, 제1 배광 기준 영역(REFR1)에 의해 각 검사 영역(T1-T12)에서의 기준 조건이 결정될 수 있다. 카메라 모듈(600)은 수광면을 촬영하여 영상 데이터(DATA1)를 생성하며, 컨트롤러(500)는 영상 데이터(DATA1)에 기초하여 LED 조명(400)의 출력을 산출할 수 있다. 컨트롤러(500)가 산출하는 LED 조명(400)의 출력은, 검사 영역(T1-T12) 각각에서 산출되는 LED 조명(400)의 휘도나 색상, 또는 수광면 전체에서 산출되는 LED 조명(400)의 휘도나 색상 등을 포함할 수 있다.
도 5에 도시한 실시예에서는 제1 배광 기준 영역(REFR1)에 비해 LED 조명(400)의 출력이 상대적으로 적은 면적에 조사될 수 있다. 따라서, 컨트롤러(500)는 DC-DC 컨버터(421)의 출력을 증가시켜 광원(410)에 공급되는 전력 자체를 높임으로써, LED 조명(400)의 출력이 조사되는 면적을 넓힐 수 있다. 컨트롤러(500)는, DC-DC 컨버터(421)에 포함되는 스위치 소자(SW1)의 제어단자로 인가되는 PWM 신호의 듀티 비를 높임으로써 LED 조명(400)의 출력을 증가시킬 수 있다.
한편, 도 6에 도시한 실시예에서는, 제1 배광 기준 영역(REFR1)에 비해 LED 조명(400)의 출력이 우측으로 시프트되어 나타날 수 있다. 컨트롤러(500)는 제1, 제5, 제9 검사 영역(T1, T5, T9)으로 빛을 방출하는 LED 어레이(411-414) 또는 LED의 밝기를 증가시키고, 제4, 제8, 제12 검사 영역(T4, T8, T12)으로 빛을 방출하는 LED 어레이(411-414) 또는 LED의 밝기를 감소시켜 LED 조명(400)의 출력을 제1 배광 기준 영역(REFR1)에 매칭시킬 수 있다.
각 LED 어레이(411-414)의 밝기를 개별적으로 조절하기 위해, 컨트롤러(500)는 선형 제어 회로(422)에 포함되는 스위치 소자(Q1-Q4) 각각의 제어단자에 인가되는 선형 제어 신호를 변경할 수 있다. 일례로, 컨트롤러(500)는, 선형 제어 회로(422)에 포함되는 스위치 소자(Q1-Q4)의 듀티 비를 높이거나 낮춰서 각 LED 어레이(411-414)에 흐르는 전류를 개별적으로 증가 또는 감소시킬 수 있다. 제1 LED 어레이(411)가 제1, 제5, 제9 검사 영역(T1, T5, T9)으로 빛을 방출하고, 제4 LED 어레이(413)가 제4, 제8, 제12 검사 영역(T4, T8, T12)으로 빛을 방출하는 경우, 컨트롤러(500)는 제1 스위치 소자(Q1)의 듀티 비를 높이고, 제4 스위치 소자(Q4)의 듀티 비를 낮춰서 LED 조명(400)의 출력을 제1 배광 기준 영역(REFR1)에 매칭시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 방법은, LED 조명(24)에 전원을 인가하는 것으로 시작될 수 있다(S10). LED 조명(24)은 상하좌우 등의 여러 방향으로 틸트 동작할 수 있는 지그 모듈(22)에 안착될 수 있으며, 지그 모듈(22)을 통해서 전원을 인가받을 수 있다.
LED 조명(24)은 S10 단계에서 인가된 전원에 의해 수광면으로 빛을 조사할 수 있으며, 카메라 모듈(21)은 수광면을 촬영하여 영상 데이터를 획득할 수 있다(S11). 상기 영상 데이터는, 수광면에 조사되는 LED 조명(24)의 빛을 촬영한 것일 수 있다. 컨트롤러(23)는 수광면에 복수의 검사 영역(T1-T12)을 가상으로 정의할 수 있으며, 상기 영상 데이터에 기초하여 각 검사 영역(T1-T12)에서 LED 조명(24)의 출력을 산출할 수 있다(S12). S12 단계에서 산출되는 LED 조명(24)의 출력은, LED 조명(24)이 수광면으로 조사하는 빛의 밝기 또는 색상 등의 정보를 포함할 수 있다.
컨트롤러(23)는, S12 단계에서 산출한 LED 조명(24)의 출력이 소정의 기준 조건에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다(S13). S13 단계에서 적용되는 기준 조건은, LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 대응하는 기준 영역(R1-R19)의 위치에 따라서 결정되는 값일 수 있으며, 각 검사 영역(T1-T12) 마다 서로 다르게 정의되는 값으로서, 소정의 최소값과 최대값을 갖는 일정 범위일 수 있다.
S13 단계의 판단 결과, LED 조명(24)의 출력이 기준 조건을 벗어나는 것으로 판단되면, 컨트롤러(23)는 LED 드라이버(26)의 동작을 조절할 수 있다(S14). 도 5 내지 도 10의 실시예에서 설명한 바와 같이, 컨트롤러(23)는 복수의 검사 영역(T1-T12) 각각에서 산출한 LED 조명(24)의 출력을, 검사 영역(T1-T12) 각각에 대한 기준 조건과 비교할 수 있다. 일부 검사 영역(T1-T12)에서 기준 조건의 최소값보다 작은 LED 조명(24)의 출력이 검출되면, 컨트롤러(23)는 해당 검사 영역(T1-T12)에 대응하는 LED의 출력이 증가하도록 LED 드라이버(26)의 동작을 조절할 수 있다. 반대로, 일부 검사 영역(T1-T12)에서 기준 조건의 최대값보다 큰 LED 조명(24)의 출력이 검출되면, 컨트롤러(23)는 해당 검사 영역(T1-T12)에 대응하는 LED의 출력이 감소하도록 LED 드라이버(26)의 동작을 조절할 수 있다.
한편, S13 단계의 판단 결과, LED 조명(24)의 출력이 기준 조건에 포함되는 것으로 판단되면, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)에 대한 검사 프로세스가 완료되었는지 여부를 판단할 수 있다(S15). LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축을 모든 기준 영역(R1-R19)에 각각 대응시킨 후 LED 조명(24)의 출력을 기준 조건과 비교하고, 비교 결과에 따라 LED 드라이버(26)의 출력을 조절하는 프로세스가 수행된 경우, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)에 대한 검사 프로세스가 완료된 것으로 판정할 수 있다.
S15 단계의 판단 결과 검사 프로세스가 완료되지 않은 것으로 판단되면, 컨트롤러(23)는 LED 조명(24)이 출력하는 빛의 중심축이 변경되도록 지그 모듈(22)을 움직일 수 있다. 즉, 도 5 내지 도 8에 도시한 실시예에서는, 컨트롤러(23)가 지그 모듈(22)을 총 19회 움직여서 각각의 경우에 LED 조명(24)의 출력을 기준 조건과 비교할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 자동차용 조명이 적용된 자동차의 구성을 나타내는 도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명(710-740)는 자동차용 헤드램프 및 테일램프에 각각 적용될 수 있다. LED 조명(710-740)은 차체 제어 모듈(750)과 CAN 등의 통신 프로토콜을 통해 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 한편, LED 조명(710-740)과 차체 제어 모듈(750) 사이에는 반도체 소자 스위치(Intelligent Power Switch, IPS)가 마련될 수 있다. 반도체 소자 스위치(IPS)는 LED 조명(710-740)의 단선, 단락, 과전류 등을 검출하는 데에 이용될 수 있다.
도 12에는 LED 조명(710-740)의 동작을 제어하는 MCU가 자동차(700)의 좌우 헤드램프와 좌우 테일램프에 각각 마련되는 것으로 도시되었으나, 이와 다른 구성도 가능함은 물론이다. 예를 들어, 하나의 MCU로 자동차(700)의 좌우 헤드램프의 동작을 제어하고, 다른 하나의 LED 구동 장치로 자동차(700)의 좌우 테일램프의 동작을 제어할 수도 있다. 또한, 하나의 LED 구동 장치로 자동차(700)의 좌우 헤드램프 및 좌우 테일램프를 모두 제어할 수도 있다.
LED 조명(710-740)은 법령 등에 정해진 기준에 맞도록 빛을 출력할 수 있다. 법령 등에는 자동차용 헤드램프나 테일램프 등의 밝기, 조사각, 광각 등이 규정될 수 있으며, 자동차용 헤드램프나 테일램프가 상기 규정을 위반하지 않는 범위 내에서 LED 조명(710-740)의 출력이 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 조명(710-740)의 검사 장치는, LED 조명(710-740)이 수광면에 조사하는 빛을 촬영하여 영상 데이터를 생성하고, 이를 기준 조건과 비교할 수 있다. 또한, 상기 비교 결과에 기초하여 LED 조명(710-740)의 출력을 변경함으로써 다양한 법령에 맞도록 자동차용 헤드램프 또는 테일램프의 밝기, 조사각, 광각 등을 제어할 수 있다. 특히, 반사판이나 LED 소자 자체에 대한 교체 및 재설계 등의 하드웨어 변경 없이 LED 드라이버가 LED로 공급하는 전류 또는 전압 값을 수정하여 LED 조명(710-740)의 출력을 기준 조건에 맞춤으로써, LED 조명(710-740)의 검사 공정에서 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 평판 조명 장치를 간략하게 나타내는 사시도이다.
도 13을 참조하면, 평판 조명 장치(1000)는 광원모듈(1010), 전원공급장치(1020) 및 하우징(1030)을 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 광원모듈(1010)은 발광소자 어레이를 광원으로 포함할 수 있고, 전원공급장치(1020)는 발광소자 구동부를 포함할 수 있다.
광원모듈(1010)은 발광소자 어레이를 포함할 수 있고, 전체적으로 평면 현상을 이루도록 형성될 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 발광소자 어레이는 발광소자 및 발광소자의 구동정보를 저장하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
전원공급장치(1020)는 광원모듈(1010)에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. 하우징(1030)은 광원모듈(1010) 및 전원공급장치(1020)가 내부에 수용되도록 수용 공간이 형성될 수 있고, 일측면에 개방된 육면체 형상으로 형성되나 이에 한정되는 것은 아니다. 광원모듈(1010)은 하우징(1030)의 개방된 일측면으로 빛을 발광하도록 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 LED 조명의 검사 장치를 이용하여 도 13에 도시한 실시예에 따른 평판 조명 장치(1000)의 동작을 검사할 수 있다. 본 발명에 따른 검사 장치는, 평판 조명 장치(1000)가 출력하는 빛을 수용하는 수광면을 촬영한 영상 데이터로부터 평판 조명 장치(1000)의 출력을 산출하고, 이를 소정의 기준 조건과 비교할 수 있다. 검사 장치는, 비교 결과에 기초하여 전원공급장치(1020)의 출력을 조절함으로써, 원하는 밝기와 조사각 등을 갖도록 평판 조명 장치(1000)를 조정할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 조명 장치로서 벌브형 램프를 간략하게 나타내는 분해 사시도이다.
구체적으로, 조명 장치(1100)는 소켓(1110), 전원부(1120), 방열부(1130), 광원모듈(1140) 및 광학부(1150)를 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 광원모듈(1140)은 발광소자 어레이를 포함할 수 있고, 전원부(1120)는 발광소자 구동부를 포함할 수 있다.
소켓(1110)은 기존의 조명 장치와 대체 가능하도록 구성될 수 있다. 조명 장치(1100)에 공급되는 전력은 소켓(1110)을 통해서 인가될 수 있다. 도시된 바와 같이, 전원부(1120)는 제1 전원부(1121) 및 제2 전원부(1122)로 분리되어 조립될 수 있다. 방열부(1130)는 내부 방열부(1131) 및 외부 방열부(1132)를 포함할 수 있고, 내부 방열부(1131)는 광원모듈(1140) 및/또는 전원부(1120)와 직접 연결될 수 있고, 이를 통해 외부 방열부(1132)로 열이 전달되게 할 수 있다. 광학부(1150)는 내부 광학부(미도시) 및 외부 광학부(미도시)를 포함할 수 있고, 광원모듈(1140)이 방출하는 빛을 고르게 분산시키도록 구성될 수 있다.
광원모듈(1140)은 전원부(1120)로부터 전력을 공급받아 광학부(1150)로 빛을 방출할 수 있다. 광원모듈(1140)은 하나 이상의 발광소자(1141), 회로기판(1142) 및 컨트롤러(1143)를 포함할 수 있고, 컨트롤러(1143)는 발광소자(1141)들의 구동 정보를 저장할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 LED 조명의 검사 장치를 이용하여 도 14에 도시한 실시예에 따른 조명 장치(1100)의 출력을 조정할 수 있다. 본 발명에 따른 검사 장치는, 조명 장치(1100)가 출력하는 빛을 수용하는 수광면을 촬영한 영상 데이터로부터 조명 장치(1100)의 출력을 산출하고, 이를 소정의 기준 조건과 비교할 수 있다. 또한, 비교 결과에 기초하여 광원모듈(1140)의 출력을 조절함으로써, 원하는 밝기와 조사각 등을 갖도록 조명 장치(1100)를 조정할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 조명 장치로서 바(bar) 타입의 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
구체적으로, 조명 장치(1200)는 방열 부재(1210), 커버(1220), 광원 모듈(1230), 제1 소켓(1240) 및 제2 소켓(1250)을 포함한다. 방열 부재(1210)의 내부 또는/및 외부 표면에 다수개의 방열 핀(1211, 1212)이 요철 형태로 형성될 수 있으며, 방열 핀(1211, 1212)은 다양한 형상 및 간격을 갖도록 설계될 수 있다. 방열 부재(1210)의 내측에는 돌출 형태의 지지대(1213)가 형성되어 있다. 지지대(1213)에는 광원 모듈(1230)이 고정될 수 있다. 방열 부재(1210)의 양 끝단에는 걸림 턱(1214)이 형성될 수 있다.
커버(1220)에는 걸림 홈(1221)이 형성되어 있으며, 걸림 홈(1221)에는 방열 부재(1210)의 걸림 턱(1214)이 후크 결합 구조로 결합될 수 있다. 걸림 홈(1221)과 걸림 턱(1214)이 형성되는 위치는 서로 바뀔 수도 있다.
광원 모듈(1230)은 발광소자 어레이를 포함할 수 있다. 광원 모듈(1230)은 인쇄회로기판(1231), 광원(1232) 및 컨트롤러(1233)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 컨트롤러(1233)는 광원(1232)의 구동 정보를 저장할 수 있다. 인쇄회로기판(1231)에는 광원(1232)을 동작시키기 위한 회로 배선들이 형성되어 있다. 또한, 광원(1232)을 동작시키기 위한 구성 요소들이 포함될 수도 있다.
제1, 2 소켓(1240, 1250)은 한 쌍의 소켓으로서 방열 부재(1210) 및 커버(1220)로 구성된 원통형 커버 유닛의 양단에 결합되는 구조를 갖는다. 예를 들어, 제1 소켓(1240)은 전극 단자(1241) 및 전원 장치(1242)를 포함할 수 있고, 제2 소켓(1250)에는 더미 단자(1251)가 배치될 수 있다. 또한, 제1 소켓(1240) 또는 제2 소켓(1250) 중의 어느 하나의 소켓에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수 있다. 예를 들어, 더미 단자(1251)가 배치된 제2 소켓(1250)에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수 있다. 다른 예로서, 전극 단자(1241)가 배치된 제1 소켓(1240)에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수도 있다.
도 13 및 도 14의 실시예와 마찬가지로, 본 발명에 따른 LED 조명의 검사 장치를 이용하여 도 15에 도시한 실시예에 따른 조명 장치(1200)의 출력을 조정할 수 있다. 본 발명에 따른 검사 장치는, 조명 장치(1200)가 출력하는 빛을 수용하는 수광면을 촬영한 영상 데이터로부터 조명 장치(1200)의 출력을 산출하고, 이를 소정의 기준 조건과 비교할 수 있다. 또한, 비교 결과에 기초하여 광원모듈(1230)의 출력을 조절함으로써, 원하는 밝기와 조사각 등을 갖도록 조명 장치(1200)를 조정할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 LED 조명의 검사 장치로 검사할 수 있는 조명 장치로서 통신 모듈을 포함하는 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 조명 장치(1300)와 도 14에서 개시하는 조명 장치(1100)와의 차이점은 광원 모듈(1340)의 상부에 반사판(1310)이 포함되어 있으며, 반사판(1310)은 광원으로부터의 빛을 측면 및 후방으로 고르게 퍼지게 하여 눈부심을 줄일 수 있다.
반사판(1310)의 상부에는 통신 모듈(1320)이 장착될 수 있으며 상기 통신 모듈(1320)을 통하여 홈-네트워크(home-network) 통신을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 모듈(1320)은 지그비(Zigbee), 와이파이(WiFi) 또는 라이파이(LiFi)를 이용한 무선 통신 모듈일 수 있으며, 스마트폰 또는 무선 컨트롤러를 통하여 조명 장치의 온(on)/오프(off), 밝기 조절 등과 같은 가정 내외에 설치되어 있는 조명을 컨트롤 할 수 있다. 또한 상기 가정 내외에 설치되어 있는 조명 장치의 가시광 파장을 이용한 라이파이 통신 모듈을 이용하여 TV, 냉장고, 에어컨, 도어락, 자동차 등 가정 내외에 있는 전자 제품 및 자동차 시스템의 컨트롤을 할 수 있다.
상기 반사판(1310)과 통신 모듈(1320)은 커버부(1330)에 의해 커버될 수 있다. 소켓(1370)은 기존의 조명 장치와 대체 가능하도록 구성될 수 있다. 조명 장치(1300)에 공급되는 전력은 소켓(1370)을 통해서 인가될 수 있다. 도시된 바와 같이, 전원부(1360)는 제1 전원부(1361) 및 제2 전원부(1362)로 분리되어 조립될 수 있다. 방열부(1350)는 내부 방열부(1351) 및 외부 방열부(1352)를 포함할 수 있고, 내부 방열부(1351)는 광원모듈(1340) 및/또는 전원부(1360)와 직접 연결될 수 있고, 이를 통해 외부 방열부(1352)로 열이 전달되게 할 수 있다. 한편, 도 14의 실시예와 유사하게, 본 발명의 실시예에 따른 검사 장치로 도 16에 도시한 실시예에 따른 조명 장치(1300)의 출력을 조정할 수 있다.
<Indoor: 조명 제어 네트워크 시스템>
도 17은 실내용 조명 제어 네트워크 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
본 실시예에 따른 네트워크 시스템(2000)은 LED 등의 발광소자를 이용하는 조명 기술과 사물인터넷(IoT) 기술, 무선 통신 기술 등이 융합된 복합적인 스마트 조명-네트워크 시스템일 수 있다. 네트워크 시스템(2000)은, 다양한 조명 장치 및 유무선 통신 장치를 이용하여 구현될 수 있으며, 센서, 컨트롤러, 통신수단, 네트워크 제어 및 유지 관리 등을 위한 소프트웨어 등에 의해 구현될 수 있다.
네트워크 시스템(2000)은 가정이나 사무실 같이 건물 내에 정의되는 폐쇄적인 공간은 물론, 공원, 거리 등과 같이 개방된 공간 등에도 적용될 수 있다. 네트워크 시스템(2000)은, 다양한 정보를 수집/가공하여 사용자에게 제공할 수 있도록, 사물인터넷 환경에 기초하여 구현될 수 있다. 이때, 네트워크 시스템(2000)에 포함되는 LED 램프(2200)는, 주변 환경에 대한 정보를 게이트웨이(2100)로부터 수신하여 LED 램프(2200) 자체의 조명을 제어하는 것은 물론, LED 램프(2200)의 가시광 통신 등의 기능에 기초하여 사물인터넷 환경에 포함되는 다른 장치들(2300-2800)의 동작 상태 확인 및 제어 등과 같은 역할을 수행할 수도 있다.
도 17을 참조하면, 네트워크 시스템(2000)은, 서로 다른 통신 프로토콜에 따라 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 게이트웨이(2100), 게이트웨이(2100)와 통신 가능하도록 연결되며 LED 발광소자를 포함하는 LED 램프(2200), 및 다양한 무선 통신 방식에 따라 게이트웨이(2100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 장치(2300-2800)를 포함할 수 있다. 사물인터넷 환경에 기초하여 네트워크 시스템(2000)을 구현하기 위해, LED 램프(2200)를 비롯한 각 장치(2300-2800)들은 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예로, LED 램프(2200)는 WiFi, 지그비(Zigbee), LiFi 등의 무선 통신 프로토콜에 의해 게이트웨이(2100)와 통신 가능하도록 연결될 수 있으며, 이를 위해 적어도 하나의 램프용 통신 모듈(2210)을 가질 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 네트워크 시스템(2000)은 가정이나 사무실 같이 폐쇄적인 공간은 물론 거리나 공원 같은 개방적인 공간에도 적용될 수 있다. 네트워크 시스템(2000)이 가정에 적용되는 경우, 네트워크 시스템(2000)에 포함되며 사물인터넷 기술에 기초하여 게이트웨이(2100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 장치(2300-2800)는 가전 제품(2300), 디지털 도어록(2400), 차고 도어록(2500), 벽 등에 설치되는 조명용 스위치(2600), 무선 통신망 중계를 위한 라우터(2700) 및 스마트폰, 태블릿, 랩톱 컴퓨터 등의 모바일 기기(2800) 등을 포함할 수 있다.
네트워크 시스템(2000)에서, LED 램프(2200)는 가정 내에 설치된 무선 통신 네트워크(Zigbee, WiFi, LiFi 등)를 이용하여 다양한 장치(2300-2800)의 동작 상태를 확인하거나, 주위 환경/상황에 따라 LED 램프(2200) 자체의 조도를 자동으로 조절할 수 있다. 또한 LED 램프(2200)에서 방출되는 가시광선을 이용한 LiFi 통신을 이용하여 네트워크 시스템(2000)에 포함되는 장치들(2300-2800)을 컨트롤 할 수도 있다.
우선, LED 램프(2200)는 램프용 통신 모듈(2210)을 통해 게이트웨이(2100)로부터 전달되는 주변 환경, 또는 LED 램프(2200)에 장착된 센서로부터 수집되는 주변 환경 정보에 기초하여 LED 램프(2200)의 조도를 자동으로 조절할 수 있다. 예를 들면, 텔레비젼(2310)에서 방송되고 있는 프로그램의 종류 또는 화면의 밝기에 따라 LED 램프(2200)의 조명 밝기가 자동으로 조절될 수 있다. 이를 위해, LED 램프(2200)는 게이트웨이(2100)와 연결된 램프용 통신 모듈(2210)로부터 텔레비전(2310)의 동작 정보를 수신할 수 있다. 램프용 통신 모듈(2210)은 LED 램프(2200)에 포함되는 센서 및/또는 컨트롤러와 일체형으로 모듈화될 수 있다.
예를 들어, TV프로그램에서 방영되는 프로그램 값이 휴먼드라마일 경우, 미리 셋팅된 설정 값에 따라 조명도 거기에 맞게 12000K 이하의 색 온도, 예를 들면 5000K로 낮아지고 색감이 조절되어 아늑한 분위기를 연출할 수 있다. 반대로 프로그램 값이 개그프로그램인 경우, 조명도 셋팅 값에 따라 색 온도가 5000K 이상으로 높아지고 푸른색 계열의 백색조명으로 조절되도록 네트워크 시스템(2000)이 구성될 수 있다.
또한, 가정 내에 사람이 없는 상태에서 디지털 도어록(2400)이 잠긴 후 일정 시간이 경과하면, 턴-온된 LED 램프(2200)를 모두 턴-오프시켜 전기 낭비를 방지할 수 있다. 또는, 모바일 기기(2800) 등을 통해 보안 모드가 설정된 경우, 가정 내에 사람이 없는 상태에서 디지털 도어록(2400)이 잠기면, LED 램프(2200)를 턴-온 상태로 유지시킬 수도 있다.
LED 램프(2200)의 동작은, 네트워크 시스템(2000)과 연결되는 다양한 센서를 통해 수집되는 주변 환경에 따라서 제어될 수도 있다. 예를 들어 네트워크 시스템(2000)이 건물 내에 구현되는 경우, 빌딩 내에서 조명과 위치센서와 통신모듈을 결합, 건물 내 사람들의 위치정보를 수집하여 조명을 턴-온 또는 턴-오프하거나 수집한 정보를 실시간으로 제공하여 시설관리나 유휴공간의 효율적 활용을 가능케 한다. 일반적으로 LED 램프(2200)와 같은 조명 장치는, 건물 내 각 층의 거의 모든 공간에 배치되므로, LED 램프(2200)와 일체로 제공되는 센서를 통해 건물 내의 각종 정보를 수집하고 이를 시설관리, 유휴공간의 활용 등에 이용할 수 있다.
한편, LED 램프(2200)와 이미지센서, 저장장치, 램프용 통신 모듈(2210) 등을 결합함으로써, 건물 보안을 유지하거나 긴급상황을 감지하고 대응할 수 있는 장치로 활용할 수 있다. 예를 들어 LED 램프(2200)에 연기 또는 온도 감지 센서 등이 부착된 경우, 화재 발생 여부 등을 신속하게 감지함으로써 피해를 최소화할 수 있다. 또한 외부의 날씨나 일조량 등을 고려하여 조명의 밝기를 조절, 에너지를 절약하고 쾌적한 조명환경을 제공할 수도 있다.
LED 조명(2200)의 출력은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 검사 장치에 의해 조정될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 검사 장치는, LED 조명(2200)의 출력을 소정의 기준 조건과 비교하고 그 결과에 따라 LED 조명(2200)에 포함된 LED 드라이버의 출력을 변경할 수 있다. 따라서, 하드웨어 변경 없이 원하는 밝기 및 조사각 등으로 LED 조명(2200)의 출력을 조정할 수 있어, 검사 공정에서 소요되는 비용과 시간 등을 절감할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 네트워크 시스템(2000)은 가정, 오피스 또는 건물 등과 같이 폐쇄적인 공간은 물론, 거리나 공원 등의 개방적인 공간에도 적용될 수 있다. 물리적 한계가 없는 개방적인 공간에 네트워크 시스템(2000)을 적용하고자 하는 경우, 무선 통신의 거리 한계 및 각종 장애물에 따른 통신 간섭 등에 따라 네트워크 시스템(2000)을 구현하기가 상대적으로 어려울 수 있다. 각 조명 기구에 센서와 통신 모듈 등을 장착하고, 각 조명 기구를 정보 수집 수단 및 통신 중개 수단으로 사용함으로써, 상기와 같은 개방적인 환경에서 네트워크 시스템(2000)을 좀 더 효율적으로 구현할 수 있다. 이하, 도 18을 참조하여 설명한다.
도 18은 개방적인 공간에 적용된 네트워크 시스템(3000)의 일 실시예를 나타낸다. 도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 네트워크 시스템(3000)은 통신 연결 장치(3100), 소정의 간격마다 설치되어 통신 연결 장치(3100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 조명 기구(3200, 3300), 서버(3400), 서버(3400)를 관리하기 위한 컴퓨터(3500), 통신 기지국(3600), 통신 가능한 상기 장비들을 연결하는 통신망(3700), 및 모바일 기기(3800) 등을 포함할 수 있다.
거리 또는 공원 등의 개방적인 외부 공간에 설치되는 복수의 조명 기구(3200, 3300) 각각은 스마트 엔진(3210, 3310)을 포함할 수 있다. 스마트 엔진(3210, 3310)은 빛을 내기 위한 발광소자, 발광소자를 구동하기 위한 구동 드라이버 외에 주변 환경의 정보를 수집하는 센서, 및 통신 모듈 등을 포함할 수 있다. 상기 통신 모듈에 의해 스마트 엔진(3210, 3310)은 WiFi, Zigbee, LiFi 등의 통신 프로토콜에 따라 주변의 다른 장비들과 통신할 수 있다.
일례로, 하나의 스마트 엔진(3210)은 다른 스마트 엔진(3310)과 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 이때, 스마트 엔진(3210, 3310) 상호 간의 통신에는 WiFi 확장 기술(WiFi Mesh)이 적용될 수 있다. 적어도 하나의 스마트 엔진(3210)은 통신망(3700)에 연결되는 통신 연결 장치(3100)와 유/무선 통신에 의해 연결될 수 있다. 통신의 효율을 높이기 위해, 몇 개의 스마트 엔진(3210, 3310)을 하나의 그룹으로 묶어 하나의 통신 연결 장치(3100)와 연결할 수 있다.
통신 연결 장치(3100)는 유/무선 통신이 가능한 액세스 포인트(access point, AP)로서, 통신망(3700)과 다른 장비 사이의 통신을 중개할 수 있다. 통신 연결 장치(3100)는 유/무선 방식 중 적어도 하나에 의해 통신망(3700)과 연결될 수 있으며, 일례로 조명 기구(3200, 3300) 중 어느 하나의 내부에 기구적으로 수납될 수 있다.
통신 연결 장치(3100)는 WiFi 등의 통신 프로토콜을 통해 모바일 기기(3800)와 연결될 수 있다. 모바일 기기(3800)의 사용자는 인접한 주변의 조명 기구(3200)의 스마트 엔진(3210)과 연결된 통신 연결 장치(3100)를 통해, 복수의 스마트 엔진(3210, 3310)이 수집한 주변 환경 정보를 수신할 수 있다. 상기 주변 환경 정보는 주변 교통 정보, 날씨 정보 등을 포함할 수 있다. 모바일 기기(3800)는 통신 기지국(3600)을 통해 3G 또는 4G 등의 무선 셀룰러 통신 방식으로 통신망(3700)에 연결될 수도 있다.
한편, 통신망(3700)에 연결되는 서버(3400)는, 각 조명 기구(3200, 3300)에 장착된 스마트 엔진(3210, 3310)이 수집하는 정보를 수신함과 동시에, 각 조명 기구(3200, 3300)의 동작 상태 등을 모니터링할 수 있다. 각 조명 기구(3200, 3300)의 동작 상태의 모니터링 결과에 기초하여 각 조명 기구(3200, 3300)를 관리하기 위해, 서버(3400)는 관리 시스템을 제공하는 컴퓨터(3500)와 연결될 수 있다. 컴퓨터(3500)는 각 조명 기구(3200, 3300), 특히 스마트 엔진(3210, 3310)의 동작 상태를 모니터링하고 관리할 수 있는 소프트웨어 등을 실행할 수 있다.
스마트 엔진(3210, 3310)이 수집한 정보를 사용자의 모바일 기기(3800)로 전달하기 위해 다양한 통신 방식이 적용될 수 있다. 도 19를 참조하면, 스마트 엔진(3210, 3310)과 연결된 통신 연결 장치(3100)를 통해, 스마트 엔진(3210, 3310)이 수집한 정보가 모바일 기기(3800)로 전송되거나, 또는 스마트 엔진(3210, 3310)과 모바일 기기(3800)가 직접 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 스마트 엔진(3210, 3310)과 모바일 기기(3800)는 가시광 무선통신(LiFi)에 의해 서로 직접 통신할 수 있다. 이하, 도 19를 참조하여 설명한다.
도 19는 가시광 무선통신에 의한 조명 기구(3200)의 스마트 엔진(3210)과 모바일 기기(3800)의 통신 동작을 설명하기 위한 블록도이다. 도 28을 참조하면, 스마트 엔진(3210)은 신호 처리부(3211), 제어부(3212), LED 드라이버(3213), 광원부(3214), 센서(3215) 등을 포함할 수 있다. 스마트 엔진(3210)과 가시광 무선통신에 의해 연결되는 모바일 기기(3800)는, 제어부(3801), 수광부(3802), 신호처리부(3803), 메모리(3804), 입출력부(3805) 등을 포함할 수 있다.
가시광 무선통신(LiFi) 기술은 인간이 눈으로 인지할 수 있는 가시광 파장 대역의 빛을 이용하여 무선으로 정보를 전달하는 무선통신 기술이다. 이러한 가시광 무선통신 기술은 가시광 파장 대역의 빛, 즉 상기 실시예에서 설명한 발광 패키지로부터의 특정 가시광 주파수를 이용한다는 측면에서 기존의 유선 광통신기술 및 적외선 무선통신과 구별되며, 통신 환경이 무선이라는 측면에서 유선 광통신 기술과 구별된다. 또한, 가시광 무선통신 기술은 RF 무선통신과 달리 주파수 이용 측면에서 규제 또는 허가를 받지 않고 자유롭게 이용할 수 있다는 편리성과 물리적 보안성이 우수하고 통신 링크를 사용자가 눈으로 확인할 수 있다는 차별성을 가지고 있으며, 무엇보다도 광원의 고유 목적과 통신기능을 동시에 얻을 수 있다는 융합 기술로서의 특징을 가지고 있다.
도 19를 참조하면, 스마트 엔진(3210)의 신호 처리부(3211)는, 가시광 무선통신에 의해 송수신하고자 하는 데이터를 처리할 수 있다. 일 실시예로, 신호 처리부(3211)는 센서(3215)에 의해 수집된 정보를 데이터로 가공하여 제어부(3212)에 전송할 수 있다. 제어부(3212)는 신호 처리부(3211)와 LED 드라이버(3213) 등의 동작을 제어할 수 있으며, 특히 신호 처리부(3211)가 전송하는 데이터에 기초하여 LED 드라이버(3213)의 동작을 제어할 수 있다. LED 드라이버(3213)는 제어부(3212)가 전달하는 제어 신호에 따라 광원부(3214)를 발광시킴으로써, 데이터를 모바일 기기(3800)로 전달할 수 있다.
모바일 기기(3800)는 제어부(3801), 데이터를 저장하는 메모리(3804), 디스플레이와 터치스크린, 오디오 출력부 등을 포함하는 입출력부(3805), 신호 처리부(3803) 외에 데이터가 포함된 가시광을 인식하기 위한 수광부(3802)를 포함할 수 있다. 수광부(3802)는 가시광을 감지하여 이를 전기 신호로 변환할 수 있으며, 신호 처리부(3803)는 수광부에 의해 변환된 전기 신호에 포함된 데이터를 디코딩할 수 있다. 제어부(3801)는 신호 처리부(3803)가 디코딩한 데이터를 메모리(3804)에 저장하거나 입출력부(3805) 등을 통해 사용자가 인식할 수 있도록 출력할 수 있다.
한편, 도 18 및 도 19의 실시예에서 가시광 통신을 위해 각 스마트 엔진(3210, 3310)은 미리 정해진 조건에 맞는 빛을 출력해야 할 수 있다. 도 18 및 도 19의 실시예에 따른 스마트 엔진(3210, 3310)이 출력하는 빛의 밝기, 조사각, 색상 등은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 검사 장치에 의해 검사될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 검사 장치는, 스마트 엔진(3210, 3310)이 출력하는 빛의 밝기, 색상 등을, 소정의 기준 조건과 비교하고, 비교 결과에 기초하여 LED 드라이버(3213)의 출력을 조절할 수 있다. 따라서, 스마트 엔진(3210, 3310)이 미리 정해진 조건에서 벗어나는 빛을 출력하는 경우에도, 별도의 하드웨어 변경 없이 스마트 엔진(3210, 3310)의 출력을 원하는 값으로 조정할 수 있으므로, 비용과 시간 등을 절감할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10, 20: 검사 장치 14, 24, 100, 200: LED 조명
11, 21, 300, 600: 카메라 모듈 12, 22: 지그 모듈
13: 호스트 23, 200, 500: 컨트롤러

Claims (20)

  1. 복수의 LED와 상기 복수의 LED를 구동하는 LED 드라이버를 갖는 LED 조명의 검사 장치에 있어서,
    상기 LED 조명이 출력하는 빛이 입사되는 수광면을 촬영하여 영상 데이터를 생성하는 카메라 모듈; 및
    상기 영상 데이터로부터 산출한 상기 LED 조명의 출력을 소정의 기준 조건과 비교하고, 상기 LED 조명의 출력이 상기 기준 조건을 벗어나면, 상기 LED 드라이버를 제어하여 상기 복수의 LED 중 적어도 일부의 밝기를 조절하는 컨트롤러; 를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 수광면을 복수의 검사 영역으로 가상 분할하고, 상기 복수의 검사 영역 각각에서 산출되는 상기 LED 조명의 출력을 상기 기준 조건과 비교하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 검사 영역 각각에 대해 상기 기준 조건을 서로 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 LED 조명의 출력이 상기 기준 조건을 벗어나는 것으로 판정된 상기 검사 영역에 대응하는 LED의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 LED 조명이 안착되는 지그 모듈; 을 더 포함하는 LED 조명의 검사 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 지그 모듈을 움직여서 상기 수광면에 대한 상기 LED가 출력하는 빛의 입사각을 변경하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 변경된 입사각에 기초하여 상기 기준 조건을 재설정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 수광면 내에 복수의 기준 영역을 정의하고, 상기 LED 조명이 출력하는 빛의 중심축이 상기 복수의 기준 영역에 대응하도록 상기 지그 모듈을 움직이는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 기준 영역 각각에 대해 상기 기준 조건을 서로 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기준 조건은, 상기 LED 조명이 출력하는 빛의 밝기에 대한 최소값 및 최대값을 정의하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 LED 조명의 출력이 상기 최소값보다 작으면 상기 LED 드라이버의 출력 전류를 증가시키고, 상기 LED 조명의 출력이 상기 최대값보다 크면 상기 LED 드라이버의 출력 전류를 감소시키는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는 DC/DC 컨버터 회로를 포함하며,
    상기 컨트롤러는 상기 DC/DC 컨버터 회로의 동작을 제어하여 상기 복수의 LED에 공급되는 전류의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는 상기 복수의 LED 중 적어도 일부의 출력단에 연결되는 가변 저항 회로를 포함하며,
    상기 컨트롤러는 상기 가변 저항 회로의 저항 값을 변경하여 상기 복수의 LED에 공급되는 전류의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  14. LED 조명이 안착되는 지그 모듈;
    상기 LED 조명이 출력하는 빛이 입사되는 수광면을 촬영하여 영상 데이터를 생성하는 카메라 모듈; 및
    상기 지그 모듈을 움직여서 상기 LED 조명이 출력하는 빛의 입사각을 조절하고, 상기 입사각에 따라 결정되는 기준 조건을 상기 LED 조명의 출력과 비교하여 상기 LED 조명의 조정 여부를 판단하는 컨트롤러; 를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 수광면을 복수의 검사 영역으로 가상 분할하고, 상기 복수의 검사 영역 각각에 대해 상기 기준 조건을 서로 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 입사각에 따라 상기 기준 조건을 서로 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  16. 삭제
  17. 제14항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 수광면에서 복수의 기준 영역을 정의하고, 상기 LED 조명이 출력하는 빛을 상기 복수의 기준 영역 중 어느 하나에 대응시킴으로써 상기 LED 조명이 출력하는 빛의 입사각을 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 지그 모듈을 틸트 동작시켜 상기 LED 조명이 출력하는 빛의 입사각을 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  19. 제14항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 기준 조건을 상기 LED 조명의 출력과 비교하여 상기 LED 조명에 포함되는 복수의 LED 중에서 조정이 필요한 LED를 특정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 장치.
  20. 복수의 LED를 갖는 LED 조명에 전원을 인가하여 수광면에 상기 LED 조명이 출력하는 빛의 조사하는 단계;
    상기 LED 조명이 출력하는 빛을 상기 수광면에서 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 단계;
    상기 영상 데이터에 기초하여 상기 수광면을 가상 분할하는 복수의 검사 영역 각각에서 상기 LED 조명의 출력을 산출하는 단계;
    상기 복수의 검사 영역 각각에서 산출한 상기 LED 조명의 출력을 소정의 기준 조건과 비교하는 단계; 및
    상기 LED 조명의 밝기가 상기 기준 조건을 벗어난 것으로 판정된 상기 검사 영역에 대응하는 상기 LED의 밝기를 조절하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명의 검사 방법.


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