KR102681307B1 - 전광판의 과전류 화재 방지 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는, 전광판에 표출될 표출 영상을 프레임 단위로 표출데이터를 생성하고 기본환경 데이터와 표출데이터를 LED모듈에 표출시 소비되는 예상 소비 전류를 연산하여 LED모듈별 과전류 판단을 위한 기준전류를 실시간으로 산출하고 출력하는 주제어부(200); 및 상기 표출데이터를 표출하는 LED 모듈에서 실제 소비 전류를 측정하여 측정한 전류와 상기 기준전류와 비교하여 과전류로 판단된 경우 상기 LED 모듈로 공급하는 전원공급부의 전원 공급을 차단하는 과전류감시제어부(300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전광판의 과전류 화재 방지 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 전광판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전광판을 구성하는 LED 모듈의 과전류 소비에 따른 화재의 발생을 방지할 수 있도록 구성된 전광판의 과전류 화재 방지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 하나의 매체를 사용하여 불특정 다수에게 문자 및 화상을 전달하는 수단으로 옥외 전광판이 운동장의 대형 안내판, 도로의 교통정보 안내판, 철도 여객/행선 안내 전광판, 옥외용 광고판 등으로 널리 이용되고 있음은 주지의 사실이다.
이와 같이 다양하게 사용되는 상기 전광판은 텍스트, 이미지, 동영상 등 영상소스 및 운영PC와 같은 운영 장비를 포함한 운영부에서 전송되는 영상 소스를 메인 컨트롤러가 적절히 재편집하여 LED 모듈에 표시하도록 구성된다.
이를 위해, 상기 전광판은 영상을 재생하고 표출 영상을 로컬컨트롤러로 전송하는 메인컨트롤러, 표출 영상을 수신하여 정의된 영역의 표출 영상을 LED 모듈로 표출하기 위하여 LED 모듈로 영상 전송 및 LED 모듈을 제어하는 로컬컨트롤러, 다수의 LED 드라이버와 판상으로 배열되는 다수의 LED 모듈로 이루어지는 표시패널, 이들을 동작시키기 위한 전원공급장치 및 전기 전자부품으로 구성된 전광판 함체로 구성된다.
이러한 옥외 전광판은 주로 온도 차, 비, 눈, 해안가의 경우 염분이 있는 안개 등의 기상에 의한 누수로 전광판 내부의 전기전자 소자 및 PCB 패턴의 부식과 전자부품의 노후화에 의하여 필요 이상의 과전류가 흐르는 것에 의해 과열 및 화재를 유발하는 문제점을 가진다.
이러한 이유로, 대한민국 등록특허 제10-1895849호는 온도센서, 습도센서 및 연기센서 중 하나 이상을 포함하는 환경감지부를 구비하여, 전광판의 화재 이상 징후 또는 화재발생 여부를 판단하는 기술을 개시하고 있다. 그러나 상술한 종래기술의 경우, 그 정확도가 높지 않아 2019년 소방재난본부는 화재연기 감지 센서의 오작동에 의한 출동이 7.6%에 이르는 것으로 발표하였다. 또한, 적외선(IR), 이온화식, CO센서 등이 적용된 연기감지센서 등의 경우 감지영역이 필요하고, 전자소자의 과전류 등에 의한 파손, 순간 발화 및 소멸에 대한 감지력이 떨어지는 문제점을 가진다.
이에 따라, 대한민국 등록특허 제10-2237862호는 엘이디픽셀패널(LED 모듈)들의 구동을 제어하는 구동드라이버모듈의 전류를 측정한 후, 측정된 전류가 기 설정된 전류량 이상으로 측정되면 과전류가 인가되는 것으로 판단하여 구동드라이버모듈로 공급되는 전류를 스위칭하여 차단하도록 하는 전광판의 과전류에 의한 화재 방지 기술을 개시한다.
그러나 엘이디픽셀패널들의 단위 전자소자들의 요구되는 과전류란 감시용으로 설정된 전류가 아니고 표출되는 영상에 따라 수 mA 에서 수 A까지 다양하게 가변한다. 따라서 설정 전류를 가변 하더라도 실시간으로 엘이디픽셀패널들 소비전류와 과전류 판단을 위해 설정된 전류를 비교하는 것은 정확한 과전류의 발생을 판단할 수 없는 문제점을 가진다. 일예로, 영상 표출 데이터가 LED 모듈의 절반만 표출되는 경우 설정 전류와 감지되는 전류를 비교하면 과전류가 아니지만, 전자소자 및 PCB 패턴 등의 문제로 해당 부분에 과전류가 흐를 경우 전자소자 또는 PCB 패턴 등에 화재가 발생하여도 알 수 없게 되는 것이다. 즉, LED 모듈의 소비전류는 LED 모듈의 LED 발광 표출 분포 및 LED 휘도 등에 따라 편차가 많아지므로, 임의로 설정한 과전류 판단을 위한 기준 값으로는 과전류의 발생 여부를 판단할 경우 오류가 발생하여 과전류 발생 여부를 판단할 수 없게 된다. 이러한 경우, 화재가 더 커져 설정 전류 이상을 소비할 경우에만 화재 발생의 원인으로 작용하는 과전류의 발생을 감지할 수 있게 되는 것이다.
또한, 종래기술 중 ‘화재 및 연기 영상 분석장치’에 의한 화재 감시의 경우 카메라로 실시간 촬영되는 데이터를 분석하지만, 이 또한 촬영 영역과 PCB 패턴 상의 순간 과전류에 의한 발화 및 소멸에 대한 감지가 어려운 문제점이 있다.
이외에도, 종래기술의 발광모듈의 입출력 전압값과 룩업 테이블의 감마값을 참조 감소 비율을 통해 발광모듈의 정상유무를 판단하는 경우에는, 전압 강하 측정 및 판단에는 문제가 있으며, 이러한 기술은 데이터 신호의 전송 시 많이 사용되는 방식으로 실제 전광판의 구동을 위한 전원으로서의 전류를 입력하는 경우에는 적용되지 못하는 문제점이 있다.
따라서 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 전광판의 LED 모듈로 입력되는 영상 표출 데이터로부터 영상을 표시하는 LED 모듈의 픽셀 수 및 픽셀당 RGB 개수, RGB 당 색 계조 및 계조별 소비전류를 산출하는 것에 의해 LED 모듈들의 소비전류를 실시간으로 산출하고, LED 모듈들의 영상 표출 시 LED모듈 단위로 실제 소비되는 전류를 검출하여 비교함으로써 더욱 정확하게 과전류 여부를 판단하는 것에 의해 과전류에 의한 화재를 방지할 수 있도록 하는 전광판의 과전류 화재 방지 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상술한 본 발명의 해결과제의 달성을 위한 본 발명의 일 실시예는, 전광판에 표출될 표출 영상을 프레임 단위로 표출데이터를 생성하고 기본환경 데이터와 표출데이터를 LED모듈에 표출시 소비되는 예상 소비 전류를 연산하여 LED모듈별 과전류 판단을 위한 기준전류를 실시간으로 산출하고, 산출된 기준전류를 과전류감시제어부(300)로 전송하고, 생성된 표출데이터를 로컬컨트롤러(120-n)로 전송함과 동시에 과전류감시제어부(300)로 동기제어 신호를 전송하는 주제어부(200); 및 상기 표출데이터를 표출하는 LED 모듈에서 실제 소비 전류를 상기 기준전류와 비교하여 과전류로 판단된 경우 상기 LED 모듈로 공급하는 전원공급부의 전원 공급을 차단하는 과전류감시제어부(300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전광판의 과전류 화재 방지 장치를 제공한다.
상기 로컬컨트롤러(120-n)는, 상기 주제어부(200)로부터 표출데이터를 수신하는 경우, 표출데이터로부터 자신에 설정된 영역의 표출데이터를 추출하여 LED 모듈로 구성되는 LED 모듈어레이로 표출데이터 및 제어신호를 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 주제어부(200)는, 상기 전광판에 표출될 영상을 프레임 단위로 표출데이터를 생성하고 생성된 표출데이터를 상기 로컬컨트롤러(120-n)로 전송하며, 상기 과전류감시제어부(300)로 동기제어 신호를 전송하는 표출데이터생성부(210); 상기 LED모듈에서 표출할 생성된 표출데이터를 LED모듈의 픽셀별 소비될 전류를 기본환경 데이터와 표출데이터의 픽셀별 예상 소비 전류를 연산하여 LED모듈별 과전류 판단을 위한 기준전류를 실시간으로 산출하고, 산출된 기준전류를 제2 상태관리부(330)로 전송하는 전류연산부(220); 및 상기 과전류감시제어부(300)의 설정 및 해제 명령을 상기 과전류감시제어부(300)로 전송하여 과전류 플래그(FLAG)를 ‘정상’으로 하여 LED 모듈에 정상적으로 전원이 공급되도록 하는 것을 포함하는 제어를 수행할 수 있도록 하고, 장애 발생 LED 모듈의 위치와 알람을 출력하며, 주기적으로 상기 과전류감시제어부(300)로 상태정보를 요구하여 수신된 상태정보를 표시하고, 송수신된 통신 데이터 및 발생 시각 정보를 저장하여, 운영자가 저장된 정보를 읽어 장애의 분포 발생률 또는 추세를 포함하는 장애 흐름을 파악할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 제1 상태관리부(230);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기본환경 데이터는, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) LED 칩 계조의 단계별 소비전류, 휘도 단계별 소비전류율, LED 개수 및 픽셀 당 LED 칩 개수(3색일 경우: 적색, 녹색 LED 칩 적용, 풀컬러일 경우: 적색, 녹색, 청색 LED 칩 적용), LED 모듈의 드라이브 IC에서 적색, 녹색, 청색 LED 칩 별 구동 정전류, 모든 LED가 오프(OFF) 상태를 기준으로 하는 LED 모듈의 기본 소비전류, LED 전광판의 표출 해상도, 과전류감시제어부(300)의 측정비교부(310)와 LED모듈들이 연결된 구조 데이터, 과전류율의 정보를 포함한다.
상기 과전류감시제어부(300)는, 전원공급부(140)로부터 전원을 공급받는 LED 모듈의 개수에 대응하는 개수의 제1 측정비교부 내지 제n 측정비교부가 배치되어 각각의 LED 모듈에 전원을 공급하도록 연결되고, 각각의 LED 모듈에서 표출데이터 표출시 실제 소비 전류를 측정한 후 설정전류주소에서 해당된 기준전류와 비교하여 과전류 유무를 판단하고, 과전류 유무와 측정된 실제 소비 전류 및 기준전류를 상태관리주소의 ‘과전류플래그’에 기록하는 측정비교부(310); 상태관리주소의 ‘과전류플래그’의 기록이 ‘장애’ 즉 과전류의 발생인 경우 해당 LED 모듈로 전원을 공급하는 전원공급부의 전원의 공급을 차단하고, 장애 LED 모듈에 대한 조치 완료에 의해 장애가 해제되어 ‘과전류플래그’가 ‘정상’으로 설정된 경우 상기 전원공급부(140-n)가 전원 공급을 수행하도록 하는 전원제어부(320); 및 전류연산부(220)로부터 기준전류를 받으면 임시 저장소에 저장하고, 표출데이터생성부(210)로부터 동기제어 신호를 받는 즉시 임시 저장소에 저장된 기준전류를 설정전류주소에 덮어쓰고, 과전류 유무의 상태 및 전원 제어 상태를 표시하고, 상기 주제어부(200)로부터 특정 LED 모듈 또는 전체 LED 모듈의 ‘과전류플래그’를 ‘정상’으로 하는 신호를 수신하는 경우, 상기 ‘과전류플래그’를 ‘정상’으로 설정하는 제2 상태관리부(330);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 측정비교부(310)의 상태관리주소에의 기록은, 과전류로 판단되면 상태관리주소의 ‘과전류 플래그’를 ‘장애’로 기록하고, 과전류가 아닌 정상으로 판단되었으나 이전 ‘과전류 플래그’가 ‘장애’일 경우 장애의 발생을 운영자가 확인할 수 있도록 현재가 정상이어도 ‘과전류 플래그’를 ‘정상’으로 기록하지 않고 ‘장애’로 유지하는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성을 가지는 본 발명은, 전광판을 구성하는 LED 모듈이 영상 데이터를 표출하는 경우 영상 표출을 위해 필요한 예상 소비 전류를 과전류 판단을 위한 기준전류로 설정한 후, LED 모듈별 실제 소비 전류를 측정하여 측정된 전류와 비교하여 기준전류를 일정 비율 이상 초과하는 경우를 과전류로 판단함으로써, LED 모듈별 과전류 발생 유무를 정확하게 판단할 수 있어, 과전류로 인한 전광판이 화재의 발생을 현저히 감소시키는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 전광판의 과전류 화재 방지 장치(400)의 상세 기능 블록도.
도 2는 도 1의 과전류 화재 방지 장치(400)가 전광판에 설치된 상태를 나태는 기능 블록도.
도 2는 도 1의 과전류 화재 방지 장치(400)가 전광판에 설치된 상태를 나태는 기능 블록도.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예는, 전광판에 표출될 표출 영상을 프레임 단위로 표출데이터를 생성하고 기본환경 데이터와 표출데이터를 LED모듈에 표출시 소비되는 예상 소비 전류를 연산하여 개별 LED 모듈의 과전류 판단을 위한 기준전류를 실시간으로 산출하고, 산출된 기준전류를 과전류감시제어부로 전송하고, 생성된 표출데이터를 로컬컨트롤러로 전송함과 동시에 과전류감시제어부로 동기제어 신호를 전송하는 주제어부(200); 및 상기 표출데이터를 표출하는 LED 모듈에서 실제 소비 전류를 상기 기준전류와 비교하여 과전류로 판단된 경우 상기 LED 모듈로 공급하는 전원공급부의 전원 공급을 차단하는 과전류감시제어부(300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전광판의 과전류 화재 방지 장치를 제공한다.
상기 로컬컨트롤러는, 상기 주제어부(200)로부터 표출데이터를 수신하는 경우, 표출데이터로부터 자신에 설정된 영역의 표출데이터를 추출하여 LED 모듈로 구성되는 LED 모듈어레이로 표출데이터 및 제어신호를 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 주제어부(200)는, 상기 전광판에 표출될 영상을 프레임 단위로 표출데이터를 생성하고 생성된 표출데이터를 상기 로컬컨트롤러(120-n)로 전송과 동시에 상기 과전류감시제어부(300)로 동기제어 신호를 전송하는 표출데이터생성부(210); 상기 LED모듈에서 표출할 생성된 표출데이터를 기본환경 데이터와 표출데이터의 픽셀별 예상 소비 전류를 연산하고, LED모듈별 과전류 판단을 위한 기준전류를 실시간 산출하고, 산출된 기준전류를 제1 상태관리부(230)를 통하여 제2 상태관리부(330)로 전송하는 전류연산부(220); 및 상기 과전류감시제어부(300)의 설정 및 해제 명령을 상기 과전류감시제어부로 전송하여 과전류 플래그(FLAG)를 ‘정상’으로 하여 LED 모듈에 정상적으로 전원이 공급되도록 하는 것을 포함하는 제어를 수행할 수 있도록 하고, 장애 발생 LED 모듈의 위치와 알람을 출력하며, 주기적으로 상기 과전류감시제어부(300)로 상태정보를 요구하여 수신된 상태정보를 표시하고, 송수신된 통신 데이터 및 발생 시각 정보를 저장하여, 운영자가 저장된 정보를 읽어 장애의 분포 발생률 또는 추세를 포함하는 장애 흐름을 파악할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 제1 상태관리부(230);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기본환경 데이터는, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) LED 칩 계조의 단계별 소비전류, 휘도 단계별 소비전류율, LED 개수 및 픽셀 당 LED 칩 개수(3색일 경우: 적색, 녹색 LED 칩 적용, 풀컬러일 경우: 적색, 녹색, 청색 LED 칩 적용), LED 모듈의 드라이브 IC에서 적색, 녹색, 청색 LED 칩 별 구동 정전류, 모든 LED가 오프(OFF) 상태를 기준으로 하는 LED 모듈의 기본 소비전류, 전광판의 표출 해상도, 과전류감시제어부(300)의 측정비교부(310)와 LED모듈들이 연결된 구조 데이터, 과전류율의 정보를 포함한다.
상기 과전류감시제어부(300)는, 전원공급부로부터 전원을 공급받는 LED 모듈의 개수에 대응하는 개수의 제1 측정비교부 내지 제n 측정비교부가 배치되어 각각의 LED 모듈에 전원을 공급하도록 연결되어, 각각의 LED 모듈에서 표출데이터 표출 시 실제 소비 전류와 기준전류를 비교하여 과전류 유무를 판단하고, 과전류 유무와 실제 소비 전류 및 기준전류를 상태관리주소의 ‘과전류플래그’에 기록하는 측정비교부(310); 상태관리주소의 기록이 ‘장애’ 즉 과전류의 발생인 경우 해당 LED 모듈로 전원을 공급하는 전원공급부의 전원의 공급을 차단하고 LED 모듈에 대한 조치 완료에 의해 장애가 해제되어 ‘과전류플래그’가 ‘정상’으로 설정된 경우 상기 전원공급부(140-n)가 전원 공급을 수행하도록 하는 전원제어부(320); 및 전류연산부(230)로부터 기준전류를 받으면 임시 저장소에 저장하고, 표출데이터생성부(210)로부터 동기제어신호를 받는 즉시 임시 저장소에 저장된 기준전류를 설정전류주소에 덮어쓰고, 과전류 유무의 상태 및 전원 제어 상태를 표시하고, 상기 주제어부(200)로부터 특정 LED 모듈 또는 LED 모듈 전체의 ‘과전류플래그’를 ‘정상’으로 하는 신호를 수신하는 경우, 상기 ‘과전류플래그’를 ‘정상’으로 설정하는 제2 상태관리부(330);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 측정비교부(310)의 상태관리주소에의 기록은, 과전류로 판단되면 상태관리주소의 ‘과전류 플래그’를 ‘장애’로 기록하고, 과전류가 아닌 정상으로 판단되었으나 이전 ‘과전류 플래그’가 ‘장애’일 경우 장애의 발생을 운영자가 확인할 수 있도록 현재가 정상이어도 ‘과전류 플래그’를 ‘정상’으로 기록하지 않고 ‘장애’로 유지하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예들을 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예를 나타내는 도면 및 명세서의 설명에서 LED 모듈부와 과전류감시제어부가 도 1과 같이 1개만 도시된 경우에는 LED 모듈부(110-n), 로컬컨트롤러(120-n), LED 모듈어레이(130-n), LED 모듈(130-n-1 ~ 130-n-n), LED 모듈(130-n-1~130n-n), 과전류감시제어부(300-n)로 도면 부호를 표시한다.
이와 달리, LED 모듈부와 과전류감시제어부가 도 2와 같이 다수가 도시된 경우에는 각각의 LED 모듈부와 과전류감시제어부들을 식별하기 위해 LED 모듈부(110-1~110-n), 로컬컨트롤러(120-1~ 120-n), LED 모듈어레이(130-1~ 130-n), LED 모듈(130-1-1 ~ 130-n-n), LED 모듈(130-1-1~130-n-n), 과전류감시제어부(300-1~300-n)로 도면 부호를 표시한다.
도 1은 본 발명의 전광판의 과전류 화재 방지 장치(400)의 상세 기능 블록도이다.
도 1과 같이, 상기 과전류 화재 방지 장치(400)는 메인컨트롤러(3)에 설치되어 영상의 출력, 과전류 판단을 위한 영상 표출을 위해 예상되는 LED 모듈의 예상 소비 전류로서의 기준전류의 생성 및 과전류감시제어부의 설정 및 제어를 수행할 수 있도록 하는 주제어부(200)와 LED모듈(130-n-1 - 130-n-n) 별 실제 소비되는 전류를 측정한 측정된 전류와 LED모듈(130-n-1 - 130-n-n)별 기준전류와 비교하는 LED모듈(130-n-1 - 130-n-n)별 과전류 여부를 판단하여 특정 LED모듈에 과전류가 공급되는 것으로 판단된 경우 화재 방지를 위해 해당 특정 LED모듈로 공급되는 전원을 차단하도록 제어하는 과전류감시제어부(300)를 포함하여 구성된다.
구체적으로 상기 주제어부(200)는 전광판에 표출될 표출 영상을 프레임 단위로 생성하고, 기본환경 데이터와 표출데이터를 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)에 표출시 소비되는 예상 전류를 연산하여 개별 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)의 과전류 판단을 위한 기준전류를 실시간으로 산출하고, 산출된 기준전류를 과전류감시제어부(300)로 전송하는 구조와 생성된 표출데이터를 로컬컨트롤러(120-n)로 전송함과 동시에 과전류감시제어부로 동기제어 신호를 전송하는 구조로 구성된다.
이를 위해, 상기 주제어부(200)는 표출데이터생성부(210)와 전류연산부(220) 및 제1 상태관리부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 표출데이터생성부(210)는 전광판에 표출될 영상을 프레임 단위로 표출데이터를 생성하고, 전류연산부(230)로 생성된 표출데이터에 대한 LED모듈별 기준전류를 연산을 요구한다. 전류연산부(230)으로부터 연산 완료 정보를 받으면 표출데이터를 로컬컨트롤러(120-n)로 전송하여 LED모듈에 표출토록하고, 동시에 과전류감시제어부(300)로 동기제어 신호를 전송하는 구조로 구성된다. 이때, 상기 동기제어 신호는 하기에 설명될 과전류감시제어부(300)가 개별 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)의 기준전류와 실제 소비 전류를 매칭시켜 비교하는데 이용된다.
상기 전류연산부(230)는 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)에서 표출할 생성된 표출데이터를 LED모듈(130-n-1~130-n-n)의 픽셀별 소비될 전류를 기본환경 데이터와 표출데이터의 픽셀별 예상 소비 전류를 연산하여 LED모듈(130-n-1~130-n-n)별 과전류 판단을 위한 기준전류를 실시간으로 산출하고, 산출된 기준전류를 제1 상태관리부를 통하여 제2 상태관리부(330)으로 전송하고, 상기 표출데이터생성부(210)로 산출 및 전송 완료를 보고하는 구조로 구성된다.
여기서 상기 기본환경 데이터는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) LED 칩 계조의 단계별 소비전류, 휘도 단계별 소비전류율, LED 개수 및 픽셀 당 LED 칩 개수(3색일 경우: 적색, 녹색 LED 칩 적용, 풀컬러일 경우: 적색, 녹색, 청색 LED 칩 적용), LED 모듈의 드라이브 IC에서 적색, 녹색, 청색 LED 칩 별 구동 정전류, 모든 LED가 오프(OFF) 상태를 기준으로 하는 LED 모듈의 기본 소비전류, LED 전광판의 표출 해상도, 과전류감시제어부(300)의 측정비교부(330-1~330-n)와 LED 모듈 연결 구조 데이터, 과전류율(예: 120%)의 정보를 포함한다.
또한 상기 전류연산부(230)는 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)별 LED 모듈의 픽셀 수, 픽셀당 RGB 개수, RGB 색 계조 및 계조별 소비전류, 모든 LED를 오프시킨 상태에서의 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)의 소비 전류인 LED모듈의 기본 소비전류 정보를 LED 모듈 정보로 저장한다. 그리고 저장된 LED 모듈 정보와 표출 영상 프레임 단위로 생성된 표출데이터를 가지고 LED 모듈(130-n-1~130-n-n) 별 소비전류를 연산하는 것에 의해 상기 LED 모듈의 예상 소비 전류를 실시간으로 산출된다.
상기 LED 모듈의 예상 소비 전류를 산출하는 일예는 다음과 같다.
LED 모듈당 256 픽셀이고, 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 칩이고, 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 칩의 정전류가 20mA인 경우
* 픽셀 단위 소비 전류 = ((적색계조 값/최대 계조)*20mA+(녹색계조 값/최대 계조)*20mA+(청색계조 값/최대 계조)*20mA)*(현재휘도단계/최대 휘도단계)*20mA
* LED 모듈 별 예상 소비 전류 = (기본소비전류+256픽셀의 소비전류)*과전류율
상기 제1 상태관리부(230)는, 과전류감시제어부(300)의 설정 및 해제 명령을 상기 과전류감시제어부(300)로 전송하여 ‘과전류 플래그(FLAG)’를 ‘정상’으로 하여 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)에 정상적으로 전원이 공급되도록 하는 것을 포함하는 제어를 수행할 수 있도록 하고, 장애 발생 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)의 위치와 알람을 출력하며, 주기적으로 상기 과전류감시제어부로 상태정보를 요구하여 수신된 상태정보를 표시하고, 누적된 상태 정보를 이용하여 장애의 분포 발생률 또는 추세를 포함하는 장애 흐름을 파악할 수 있도록 표출하는 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 그리고 송수신된 통신 데이터 및 발생 시각 정보를 저장하도록 구성된다. 상기 제1 상태관리부(230)에서 누적 저장되는 송수신 통신 데이터 및 발생 시각 정보는 상술한 바와 같이 운영자가 누적된 상태 정보를 이용하여 장애의 분포 발생률 또는 추세를 포함하는 장애 흐름을 파악할 수 있도록 하기 위한 데이터 분석에 이용된다.
상기 과전류감시제어부(300)는 상기 표출데이터를 표출하는 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)로 공급되는 실제 소비 전류를 측정하여 상기 기준전류와 측정 전류를 비교하여 과전류로 판단된 경우 상기 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)로 전원을 공급하는 전원공급부(140-n)의 전원 공급을 차단하도록 구성된다.
구체적으로, 상기 과전류감시제어부(300)는, LED 모듈(130-n-1~130-n-n) 별 예상 소비 전류와 실제 소비전류를 측정하여 측정된 전류와 비교하여 과전류 여부를 판단하는 것에 의해 LED 모듈(130-n-1~130-n-n) 별 장애 여부를 판단하는 측정비교부(310)와, 측정비교부(310)에 의한 장애 여부 판단에 따라 LED 모듈(130-n-1~130-n-n) 별로 전원의 공급 차단을 제어하는 전원제어부(320)와, LED 모듈(130-n-1~130-n-n) 별 상태 표시 및 설정 제어를 수행할 수 있도록 하는 제2 상태관리부(330)를 포함하여 구성된다.
상기 측정비교부(310)는 전원공급부(140)로부터 전원을 공급받아 LED 모듈(130-n-1~130-n-n) 개수에 대응하는 개수의 제1 측정비교부 내지 제n 측정비교부(310-n-1 ~ 310-n-n)가 배치되어 각각의 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)에 전원을 공급하도록 연결된다. 이와 같이 연결된 각각의 제1 측정비교부 내지 제n 측정비교부(310-n-1 ~ 310-n-n)는 각각의 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)로 전원을 공급하며, 연결된 LED모듈의 실제 소비 전류를 측정한 후 기준전류와 비교하여 과전류 유무를 판단하고, 과전류 유무와 측정된 실제 소비 전류 및 기준전류를 상태관리주소에 기록하도록 구성된다.
상기 측정비교부(310)의 상태관리주소에의 기록은, 과전류로 판단되면 상태관리주소의 ‘과전류 플래그’를 ‘장애’로 기록한다. 과전류가 아닌 정상으로 판단되었으나 이전 ‘과전류 플래그’가 ‘장애’일 경우 장애의 발생을 운영자가 확인할 수 있도록 현재가 정상이어도 ‘과전류 플래그’를 ‘정상’으로 기록하지 않고 ‘장애’로 유지한다. 이때, 상기 ‘과전류플래그’의 ‘장애’의 기록은 운영자가 장애가 발생한 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)에 대한 조치를 수행한 후, 과전류감시제어부(300)에 구비된 장애 해제 버튼으로 장애 해제 또는 주제어부(200)의 제1 상태관리부(230)에서 장애 해제 명령을 전송한 경우에만 ‘정상’으로 기록된다. 이와 같이 ‘과전류 플래그’가 ‘장애’에서 ‘정상’으로 기록되면 전원제어부(320)가 해당 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)로 전원을 공급하는 전원공급부(140-n)을 온시키는 것에 의해 장애 조치가 수행된 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)로 다시 전원이 공급되도록 한다.
상기 전원제어부(320)는 상태관리주소의 기록 장애인 경우 해당 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)로 전원을 공급하는 전원공급부(140-n)의 전원의 공급을 차단한다. 그리고 장애 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)에 대한 조치 완료에 의해 장애가 해제되어 운영자에 의해 ‘과전류플래그’가 ‘정상’으로 설정된 경우 상기 전원공급부(140-n)를 온시키는 것에 의해 다시 전원 공급을 수행하도록 구성된다.
상기 제2 상태관리부(330)는 과전류 유무의 상태 및 전원 제어 상태를 표시하고, 장애가 발생한 특정 LED 모듈에 대해 상기 주제어부(200)로부터 특정 LED 모듈의 ‘과전류플래그’를 ‘정상’으로 하는 신호를 수신하는 경우, 상기 ‘과전류플래그’를 ‘정상’으로 설정하고 전원제어부(320)로 ‘정상’으로 설정된 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)로 전원을 공급하도록 구성된다.
도 2는 도 1의 과전류 화재 방지 장치(400)가 전광판에 설치된 상태를 나태는 기능 블록도
도 2와 같이, 상기 전광판은 전광판에 표출될 표출 영상을 프레임 단위로 표출데이터를 생성하고 기본환경 데이터와 표출데이터를 LED모듈에 표출시 소비되는 예상 소비 전류를 연산하여 LED모듈별 과전류 판단을 위한 기준전류를 실시간으로 산출하고, 산출된 기준전류를 과전류감시제어부(300)로 전송하고, 생성된 표출데이터를 로컬컨트롤러(120-n)로 전송함과 동시에 과전류감시제어부(300)로 동기제어 신호를 전송하는 주제어부(200)가 탑재되는 메인컨트롤러(3)와, 표출될 영상 데이터에서 LED모듈어레이(130-1~130-n)의 각각의 LED 모듈(130-1-1~130-n-n)에 표출될 표출데이터를 추출하여 상기 LED모듈어레이(130-n)로 출력하는 로컬컨트롤러(120-n)와 다수의 상기 LED 모듈(130-1-1~130-n-n)로 구성되어 상기 LED 모듈(130-1-1~130-n-n)별로 표출 영상을 표출하는 LED모듈어레이(130-1~130-n)와 상기 LED 모듈(130-1-1~130-n-n) 별로 구동 전원을 공급하는 전원공급부(140-1~140-n)를 포함하는 LED모듈부(110-1~110-n)를 포함하는 전광판(10)과, 필요에 따라 상기 전광판(10)의 운영을 제어하는 운영제어PC(2)를 포함하여 구성된다.
그리고 도 1의 구성을 가지는 전광판의 과전류 화재 방지 장치(400)가 실제의 전광판과 연동되도록 설치되는 경우, 과전류 화재 방지 장치(400)의 주제어부(200)는 메인컨트롤러(MCU)(3)에 설치되고, 과전류감시제어부(300)는 LED 모듈부(110-1 ~ 110－n)에 포함되는 각각의 LED 모듈(130-1-1 ~ 130-n-n)의 전원 공급을 개별 제어할 수 있도록 LED 모듈부(110-1 ~ 110-n) 별로 전광판(10)에 설치된다.
상술한 바와 같이 설치된 상기 주제어부(200)는 전광판에 표출될 영상을 프레임 단위로 표출데이터를 생성하고 동기를 부여한 후 출력한다. 그리고 상기 LED 모듈(130-1-1~130-n-n)에서 생성된 표출데이터를 LED 모듈(130-1-1~130-n-n)별 예상 소비 전류를 연산하여 개별 LED 모듈(130-1-1~130-n-n)의 과전류 판단을 위한 기준전류를 산출하고, 산출된 제2 상태관리부(330)로 전송한다. 또한, 상기 과전류감시제어부(300-1~300-n)의 설정 및 해제 명령을 상기 과전류감시제어부로 전송하여 과전류 플래그(FLAG)를 ‘정상’으로 하여 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)에 정상적으로 전원이 공급되도록 하는 것을 포함하는 제어를 수행할 수 있도록 한다. 이에 더해, 장애 발생 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)의 위치와 알람을 출력하며, 주기적으로 상기 과전류감시제어부로 상태정보를 요구하여 수신된 상태정보를 표시한다. 또한, 송수신된 통신 데이터 및 발생 시각 정보를 저장하여 운영자가 누적된 상태정보를 이용하여 장애의 분포 발생률 또는 추세를 포함하는 장애 흐름을 파악할 수 있도록 표출하도록 구성된다.
상기 과전류감시제어부(300-1 ~ 300-n)는 전원공급에 대한 제어를 수행하여 전원공급부(140-n)로부터 전원을 공급받는 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)들의 개수에 대응하는 개수의 제1 측정비교부 내지 제n 측정비교부(310-n-1 ~ 310-n-n)가 배치되어 각각의 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)에 전원을 공급하도록 전광판(10)에 설치된다.
상술한 바와 같이 전광판(10)에 설치된 상기 과전류감시제어부(300-1~300-n)는 상기 표출데이터를 표출하는 각각의 LED 모듈(130-1-1~130-n-n)로 표출데이터의 표출을 위해 공급되는 실제 소비 전류를 측정한 후 기준전류와 비교하여 과전류 유무를 판단하고, 과전류 유무와 측정된 실제 소비 전류 및 기준전류를 상태관리주소에 기록한다. 이때, 상태관리주소의 기록은, 과전류로 판단되면 상태관리주소의 ‘과전류 플래그’를 ‘장애’로 기록한다. 과전류가 아닌 정상으로 판단되었으나 이전 ‘과전류 플래그’가 ‘장애’일 경우 장애의 발생을 운영자가 확인할 수 있도록 현재가 정상이어도 ‘과전류 플래그’를 ‘정상’으로 하지 않고 ‘장애’로 유지한다. 이 경우 상기 ‘과전류 플래그’의 ‘장애’의 기록은 장애 LED 모듈에 대한 조치를 수행한 운영자가 주제어부(200)의 제1 상태관리부(230)를 통해 해제 명령을 입력하는 경우, 과전류감시제어부(300)의 설정 및 상태 관리부(330)가 해당 LED 모듈의 상태관리주소의 ‘과전류플래그’에 ‘장애’의 기록을 ‘정상’으로 수정 기록한다.
또한, 상태관리주소의 기록이 과전류의 발생인 경우 해당 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)로 전원을 공급하는 전원공급부(140-n)의 전원의 공급을 차단하고, 장애 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)에 대한 조치 완료에 의해 장애가 해제되어 ‘과전류플래그’가 ‘정상’으로 설정된 경우 상기 전원공급부(140-n)가 전원 공급을 수행한다. 그리고 과전류 유무의 상태 및 전원 제어 상태를 표시하고, 운영자가 장애 LED 모듈에 대하여 조치한 후 과전류감시제어부(300-n)에 있는 해제버튼을 이용하여 ‘과전류플래그’를 ‘정상’으로 할 수 있도록 함으로써 LED 모듈(130-n-1~130-n-n)로 전원을 공급하도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과전류 화재 방지 장치(400)는 전광판의 LED 모듈 별로 화면 출력을 위해 소요되는 예상 소비 전류를 기준전류로 설정하고, LED 모듈 별로 화면을 출력하는 때에 실제로 소요되는 실제 소비 전류를 측정하여, 기준전류와 측정된 실제 소비 전류를 실시간으로 비교하는 것에 의해 LED 모듈들의 과전류 여부를 정확하게 판단할 수 있도록 함으로써, 과전류에 의한 화재 발생을 정확하고 신속하게 방지할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과전류 화재 방지 장치(400)는 전광판의 LED 모듈에 영상을 프레임 단위 표출 시 LED 모듈 별로 소요되는 예상 소비 전류를 기준전류로 설정하고, LED 모듈 별로 실제로 소요되는 실제 소비 전류를 측정하여, 기준전류와 측정된 실제 소비 전류를 실시간으로 비교하는 것에 의해 LED 모듈들의 과전류 여부를 정확하게 판단할 수 있도록 함으로써, 과전류에 의한 화재 발생을 정확하고 신속하게 방지할 수 있도록 한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
2: 운영제어PC
3: 메인컨트롤러(MCU)
10: 전광판
110: LED모듈부
110-1~110-n: 제1 ~ 제n LED모듈부
120-n: 로컬컨트롤러(SCU)
120-1~120-n: 제1 ~ 제n 로컬컨트롤러
130-n: LED 모듈어레이
130-1~130-n: 제1 ~ 제n LED모듈 어레이
130-1-n~130-n-n: 제1 ~ 제n LED모듈
140-n: 전원공급부(SMPS: switching mode power supply)
140-1~140-n: 제1 ~ 제n 전원공급부(SMPS: switching mode power supply)
200: 주제어부
210: 표출데이터생성부
220: 전류연산부
230: 제1 상태관리부
300: 과전류감시제어부
310: 측정비교부
320: 전원제어부
330: 제2 상태관리부
310-1~310-n: 제1 ~ 제n 측정비교부
400: 전광판 과전류 화재 방지 장치
3: 메인컨트롤러(MCU)
10: 전광판
110: LED모듈부
110-1~110-n: 제1 ~ 제n LED모듈부
120-n: 로컬컨트롤러(SCU)
120-1~120-n: 제1 ~ 제n 로컬컨트롤러
130-n: LED 모듈어레이
130-1~130-n: 제1 ~ 제n LED모듈 어레이
130-1-n~130-n-n: 제1 ~ 제n LED모듈
140-n: 전원공급부(SMPS: switching mode power supply)
140-1~140-n: 제1 ~ 제n 전원공급부(SMPS: switching mode power supply)
200: 주제어부
210: 표출데이터생성부
220: 전류연산부
230: 제1 상태관리부
300: 과전류감시제어부
310: 측정비교부
320: 전원제어부
330: 제2 상태관리부
310-1~310-n: 제1 ~ 제n 측정비교부
400: 전광판 과전류 화재 방지 장치
Claims (5)
- 전광판에 표출될 표출 영상을 프레임 단위로 표출데이터를 생성하고 기본환경 데이터와 표출데이터를 LED모듈에 표출시 소비되는 예상 소비 전류를 연산하여 LED모듈별 과전류 판단을 위한 기준전류를 실시간으로 산출하고 출력하는 주제어부(200); 및
상기 표출데이터를 표출하는 LED 모듈에서 실제 소비 전류를 상기 기준전류와 비교하여 과전류로 판단된 경우 상기 LED 모듈로 공급하는 전원공급부의 전원 공급을 차단하는 과전류감시제어부(300);를 포함하고,
상기 과전류감시제어부(300)는,
전원공급부(140)로부터 전원을 공급받는 LED 모듈의 개수에 대응하는 개수의 제1 측정비교부 내지 제n 측정비교부가 배치되어 각각의 LED 모듈에 전원을 공급하도록 연결되고, 각각의 LED 모듈에서 표출데이터 표출시 실제 소비 전류를 측정한 후 설정전류주소에서 해당된 기준전류와 비교하여 과전류 유무를 판단하고, 과전류 유무와 측정된 실제 소비 전류 및 기준전류를 상태관리주소의 ‘과전류플래그’에 기록하는 측정비교부(310);
상태관리주소의 ‘과전류플래그’의 기록이 장애 즉 과전류의 발생인 경우 해당 LED 모듈로 전원을 공급하는 전원공급부의 전원의 공급을 차단하고, 장애 LED 모듈에 대한 조치 완료에 의해 장애가 해제되어 ‘과전류플래그’가 ‘정상’으로 설정된 경우 상기 전원공급부(140-n)가 전원 공급을 수행하도록 하는 전원제어부(320); 및
상기 주제어부(200)로부터 특정 LED 모듈 또는 전체 LED 모듈의 상태관리주소의 상기 ‘과전류플래그’를 ‘정상’으로 하는 신호를 수신하는 경우, 상기 ‘과전류플래그’를 ‘정상’으로 설정하는 제2 상태관리부(330);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전광판의 과전류 화재 방지 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 측정비교부(310)의 상태관리주소에의 기록은,
과전류로 판단되면 상태관리주소의 ‘과전류 플래그’를 ‘장애’로 기록하고, 과전류가 아닌 정상으로 판단되었으나 이전 ‘과전류 플래그’가 ‘장애’일 경우 장애의 발생을 운영자가 확인할 수 있도록 현재가 ‘과전류 플래그’를 ‘정상’으로 기록하지 않고 ‘장애’로 유지하는 것을 특징으로 하는 전광판의 과전류 화재 방지 장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210094385A KR102681307B1 (ko) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | 전광판의 과전류 화재 방지 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210094385A KR102681307B1 (ko) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | 전광판의 과전류 화재 방지 장치 |
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Family Applications (1)
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| KR102237862B1 (ko) | 2020-03-04 | 2021-04-07 | 박창균 | 소비 전류량을 감시하여 대형 엘이디 전광판 시스템의 화재를 예방하고 안전 구동을 유도하는 전광판 안전모듈 |
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2021
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