KR100241428B1 - 가전기기의 자동 위치 조절 장치 및 그 방법 - Google Patents

가전기기의 자동 위치 조절 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가전 기기의 자동 위치 조절 장치 및 그 방법에 관한 것으로 특히, 하나의 적외선 수신부를 구비하여 초기의 기준 광량과 현재의 산출 광량을 비교함에 의해 그 차가 “0”이 되는 위치까지 자동으로 가전 기기의 회전을 조절하도록 창안한 것이다.이러한 본 발명은 센서의 출력 신호를 입력으로 광량을 산출하는 광량 산출부(202)와, 이 광량 산출부(202)에서의 광량을 기준값(ref)과 비교하여 그 차값을 산출하는 광량 비교부(203)와, 이 광량 비교부(203)에서 산출한 차값을 입력으로 가전 기기의 위치 및 회전 방향을 판단하여 그 위치 및 회전 방향 조정을 위한 제어 신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(204)와, 이 마이크로 컴퓨터(204)의 제어신호에 의해 모터(206)의 구동을 제어하는 모터 제어부(205)로 구성한다.

Description

가전기기의 자동 위치 조절 장치 및 그 방법
제1도는 종래의 자동 위치 조절장치의 블럭도.
제2도는 종래의 자동 위치 조절을 위한 실시예를 보인 단면도.
제3도는 본 발명의 자동 위치 조절 장치의 블럭도.
제4도는 본 발명에서 광량 감지에 따른 입사각을 보인 예시도.
제5도는 본 발명에서 자동 위치 조절을 위한 신호 흐름도.
제6도는 본 발명에서 자동 위치 조절을 위한 실시예를 보인 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201 : 광 감지부 202 : 광량 산출부
203 : 광량 비교부 204 : 마이크로 컴퓨터
205 : 모터 제어부 206 : 모터
211 : 티브이(TV) 212 : 턴테이블
213A,213B : 기어
본 발명은 가전 기기의 방향 조절에 관한 것으로 특히, 가전 기기가 얹혀진 턴테이블을 사용자가 이동한 방향으로 회전시킴으로써 사용자의 정면 방향으로 가전 기기가 향하도록 하는 가전 기기의 자동 위치 조절 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
종래의 자동 위치 조절 장치는 제1도에 도시된 바와 같이, 적외선 코드의 원격 제어 명령을 출력하는 리모콘(1)과, 이 리모콘(1)의 출력 신호를 수신하는 제1적외선 수신부(7)와, 이 적외선 수신부(7)에서 수신된 신호의 포락선을 검출하는 제1포락선 검출기(8)와, 상기 리모콘(1)의 출력 신호를 수신하는 제2적외선 수신부(7A)와, 이 제2적외선 수신부(7A)에서 수신된 신호의 포락선을 검출하는 제2포락선 검출기(8A)와, 상기 제1,제2 포락선 검출기(8)(8A)의 출력 레벨을 비교하는 비교기(9)와, 이 비교기(9)의 출력 신호의 변화 에지를 검출하는 에지 검출기(10)와, 이 에지 검출기(10)의 출력 신호를 입력받아 사용자의 위치를 판정하여 제어 신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(4)와, 구동 신호에 따라 턴테이블을 일정 방향으로 회전시키는 모터(6)와, 상기 마이크로 컴퓨터(4)의 제어를 받아 상기 모터(6)의 회전 방향을 제어하는 모터 제어부(5)로 구성된다.
미설명 부호 R1은 저항, 3은 복조기이다.
이와같은 종래 장치의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.
사용자가 턴테이블에 얹혀진 가전 기기를 사용중 가전 기기의 위치를 자신의 정 중앙 위치로 이동시키고자 할 경우 리모콘(1)에 구비된 자동 키이를 누르고 있으면 그 리모콘(1)에서는 자동 키이에 해당하는 리모콘 코드를 반송파에 실어 적외선 신호를 송출한다.
이때, 턴테이블의 양측에 구비된 적외선 수신부(7)(7A)는 리모콘(1)에서 송출된 자동 키이신호를 수신하여 전기적 신호로 변환 출력하고, 복조기(3)는 제1 적외선 수신부(7)에서 변환 출력된 전기적 신호에 실린 반송파를 제거하여 리모콘 코드만의 전기적 신호를 마이크로 컴퓨터(4)에 인가한다.
한편, 적외선 수신부(7)(7A)에서 변환 출력된 반송파가 실린 전기적 신호가 포락선 검출기(8)(8A)에 입력되면 그 포락선 검출기(8)(8A)는 적외선 수신부(7)(7A)에서 변환 출력된 전기적 신호의 포락선을 검파하여 반송파가 제거된 파형을 비교기(9)에 입력하고, 비교기(9)는 포락선 검출기(8)(8A)에서 출력된 신호를 비교하여 모터(6)의 회전 방향을 검출하면서 동시에 에지 검출기(10)에 전달한다.
따라서, 현재 결정된 회전 방향으로 모터(6)가 회전하면 제1,제2 적외선 수신부(7)(7A)에 수신된 적외선의 세기가 일치되었다가 변화될 때 즉, 비교기(9)에서 출력되는 비교 신호가 1→0 또는 0→1로 변화될 때 에지 검출기(10)는 이를 마이크로 컴퓨터(4)에 전달한다.
상기 마이크로 컴퓨터(4)는 복조기(3)에서 출력된 리모콘 코드를 해석하여 사용자가 누른 리모콘(1)의 키이 신호가 자동 키이 신호에 해당하면 모터 제어부(5)를 제어하여 비교기(9), 에지 검출기(10)에서 결정된 모터(6)의 회전 방향에 따라 턴테이블을 회전시켜 가전 기기의 위치를 자동 조절하면서 에지 검출기(10)에서 비교기(9)의 비교 신호가 변화됨을 검출하면 입력되면 모터 제어부(5)를 제어하여 모터(6)의 구동을 정지시킴으로서 현재의 위치에 가전 기기가 정지하도록 턴테이블을 정지시키는 것이다.
예로, 제3도를 참조하여 상기 가전 기기를 TV 수상기로 하는 경우의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제3도에서 턴테이블 장치의 구성을 살펴보면, 턴테이블(11) 위에 얹혀진 TV(12)와, 회전하여 TV(12)의 위치를 조정할 수 있게 하는 턴테이블(11)과, 턴테이블(11)의 양측에 구비되어 리모콘(1)의 적외선 신호를 수신하는 적외선 수신부(7)(7A)와, 턴테이블(11)을 회전시키는 모터(6)와, 상기 모터(6)의 축에 연결되어 있는 기어(6A)와, 턴테이블(11)의 축에 연결되어 있는 기어(11A)와, 턴테이블(11)에 홈(11C)를 구성하여 상기 홈(11C)에 볼(11B)를 넣어 턴테이블(11)의 회전이 용이하게 구성한 것이다.
이 실시예에서는 사용자가 TV(12)의 위치를 조정하여 사용자가 원하는 위치에서 TV(12)를 시청하고자 하는 경우 리모콘(1)에 구비된 자동키이를 누르면 적외선 수신부(7)(7A)에서 수신하여 양측 적외선 수신부(7)(7A)에 입력되는 적외선의 세기 차이를 비교기(9)로 비교하여 에지 검출기(10)와 마이크로 컴퓨터(4)에서 모터(6)의 회전 방향과 각도를 결정하여 모터(6)를 구동하게 되는바, 결정된 방향과 각도만큼 모터(6)가 회전하면 모터(6)의 축에 연결된 기어(6A)가 회전하게 되고, 접속되어 있는 기어(11C)가 회전함으로써 턴테이블(11)의 축이 회전하여 턴테이블(11)에 회전하게 된다.
따라서, 턴테이블(11)이 회전하면 상기 턴테이블(11)에 고정되어 얹혀잰 TV(12)도 회전하여 사용자가 원하는 위치로 조정되는 것이다.
그리고, 또다른 실시예로서 상기 TV(12)뿐만 아니라 턴테이블(11) 위에 오디오 기기의 스피커를 얹어 놓으면 청취자의 위치로 향하게 스피커의 각도가 자동적으로 조정되어진다.
즉, 종래에는 가전기기가 얹혀진 턴테이블의 위치를 사용자가 원하는 방향으로 이동시키고자 할 경우에 리모콘(1)의 자동 키이를 조작하여 적외선 신호를 송출하면 턴테이블에 구비된 적외선 수신부(7)(7A)에 입력되는 적외선의 세기 차이를 이용하여 사용자가 원하는 방향으로 가전 기기의 방향을 자동 조정하게 된다.
그러나, 종래에는 2개의 적외선 수신부를 구비함에 의해 회로가 복잡해짐은 물론 제조 단가가 상승하는 요인으로 작용하는 단점이 있고 또한, 적외선의 세기 차이에 의해 결정된 각도가 사용자에 대하여 정중앙이 아닐 경우 명확하게 화면을 볼 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 하나의 적외선 수신부를 구비하여 초기의 기준 광량과 현재의 산출 광량을 비교함에 의해 그 차가 “0”이 되는 위치까지 자동으로 가전 기기의 회전을 조절하도록 창안한 가전 기기의 위치 자동 조절 장치 및 그 방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 센서를 장착한 표시 수단과, 고정 수단에 설치되어 상기 표시 수단을 회전시키는 회전 수단과, 상기 센서로부터의 출력 신호를 해석하여 광량을 산출하고 기준광량값과 비교하는 광량 연산수단과, 이 광량 연산 수단의 비교 결과에 따라 상기 회전 수단의 회전 방향 및 위치를 제어하는 제어 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 센서를 구비한 턴테이블 수단과, 이 턴테이블 수단을 회전시키는 회전 수단과, 상기 센서로부터의 출력신호를 해석하여 광량을 산출하고 기준광량값과 비교하는 광량 연산 수단과, 이 광량 연산 수단의 비교 결과에 따라 상기 회전 수단의 회전 방향 및 위치를 제어하는 제어 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 센서는 광 감지 소자이다.
상기 광량 연산 수단은 센서의 출력 신호에서 광량을 산출하는 광량 산출부와, 이 광량 산출부에서의 현재 광량을 기준 광량과 비교하여 그 차값을 산출하는 광량 비교부로 구성한다.
한편, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 초기 광량을 계산하여 기준 광량으로 저장하는 단계와, 현재의 광량을 기준 광량과 비교하여 그 차값을 산출하는 단계와, 상기에서 차값이 “0”이 아니면 가전 기기를 임의의 방향으로 회전시키는 단계와 상기에서 회전에 의해 현재의 광량이 이전의 광량보다 작은지 판단하는 단계와, 상기에서 현재의 광량이 이전의 광량보다 작으면 현재의 광량과 기준 광량의 차값이 “0”이 될 때까지 가전 기기를 현재의 회전 방향으로 회전시키는 단계와, 상기에서 현재의 광량이 이전의 광량보다 크면 가전 기기를 반대 방향으로 회전시키는 단계와, 상기에서 가전 기기의 회전 방향이 결정되면 현재의 광량과 기준 광량의 차값이 “0”이 될 때까지 가전 기기를 회전시키는 단계를 수행함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
제3도는 본 발명의 실시예를 보인 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이, 리모콘(200)으로부터의 적외선을 감지하여 전기적 신호로 변환하는 광 감지부(201)와, 이 광 감지부(201)의 출력 신호를 입력으로 광량을 산출하는 광량 산출부(202)와, 이 광량 산출부(202)에서의 광량을 기준값(ref)과 비교하여 그 차(4αa2-4αa2sinφ)를 산출하는 광량 비교부(203)와, 이 광량 비교부(203)에서 산출한 차값(4αa2-4αa2sinφ)을 입력으로 가전 기기의 위치 및 회전 방향을 판단하여 그 위치 및 회전 방향 조정을 위한 제어 신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(204)와, 이 마이크로 컴퓨터(204)의 제어 신호에 의해 모터(206)의 구동을 제어하는 모터 제어부(205)로 구성한다.
상기 리모콘(200)는 모터(206)의 온/오프를 위한 키 및 소정 광량의 적외선을 송출하기 위한 키를 구비하게 된다.
이와같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
초기에 사용자는 가전 기기의 위치를 자동으로 조정하기 위하여 리모콘(200) 상에 구비된 모터(206)의 온/오프를 위한 키를 온시키고, 광 감지부(201)의 감지면에 수직인 정면에 상기 리모콘(200)을 위치시킨 후 소정 광량의 적외선을 송출하도록 특정 키를 누르게 된다.
이때, 광 감지부(201)가 리모콘(200)으로부터의 적외선을 수신하여 전기적 신호로 변환하면 광량 산출부(202)는 그 전기적 신호를 연산하여 광량을 계산하게 된다.
여기서, 광 감지부(201)의 감지면의 면적이 제4(b)도와 같이 ‘4a2’이고 그 감지면의 감도가 ‘α’라고 가정하는 경우 제4(a)도와 같이 상기 광 감지부(201)의 감지면에 수직으로 리모콘(200)으로부터의 적외선이 입사된다면 전체 감지 광량은 ‘4αa2’이 된다.
이에 따라, 광량 산출부(202)에서 측정된 광량을 입력받은 광량 비교부(203)가 해당 값을 마이크로 컴퓨터(204)에 전송하면 내부 메모리에 기준값(ref)으로 저장하게 된다.
이 후, 사용자가 광 감지부(201)의 감지면에 수직인 방향과 소정 각도를 이루는 위치에서 리모콘(200)에 구비된 특정 키를 누르면 상기 광 감지부(201)는 상기 리모콘(200)으로부터의 적외선을 감지함에 의해 전기적 신호로 변환하게 된다.
이때, 광량 산출부(202)는 광 감지부(201)로부터의 전기적 신호를 연산하여 광량을 계산하는데, 제4(c)도와 같이 상기 광 감지부(201)의 감지면의 수직 방향에 대하여 소정 각도(φ)를 이루는 방향에서 광이 입사된다면 상기 광량 산출부(202)에서 얻어지는 광량값은 ‘4αa2sinφ’이 된다.
이때 따라, 광량 비교부(203)가 광량 측정부(202)에서의 광량(4αa2sinφ)을 기준값(ref=4αa2)과 비교하여 그 차이값(4αa2-4αa2sinφ)을 구하면 그 값(4αa2-4αa2sinφ)을 전송받은 마이크로 컴퓨터(204)는 모터 제어부(205)를 제어하여 임의의 방향 예로, 시계 방향으로 가전 기기를 회전시키도록 모터(206)를 구동시키게 된다.
이에, 모터(206)가 가전 기기를 임의의 방향으로 회전시킴에 의해 광 감지부(201)의 감지면의 수직 방향에 대하여 리모콘(200)으로부터 광이 입사되는 각도가 변하게 됨으로 광량 산출부(202)에서 계산되는 광량이 변하게 된다.
따라서, 광량 비교부(203)가 광량 산출부(202)에서 계산된 광량을 기준값(ref)과 비교하여 그 차이값(4αa2-4αa2sinφ)을 구하면 마이크로 컴퓨터(204)가 이전의 차이값과 비교하여 작은지를 판단하게 된다.
이때, 현재의 차이값이 이전의 차이값보다 작다면 가전 기기를 회전시키는 모터(206)의 회전 방향이 맞다고 판단한 마이크로 컴퓨터(204)는 광량 비교부(203)에서 산출된 차이값(4αa2-4αa2sinφ)이 “0”이 될 때까지 모터 제어부(205)를 제어하여 상기 모터(206)가 시계 방향으로 회전하도록 구동시키게 된다.
이 후, 광량 비교부(203)에서의 차이값(4αa2-4αa2sinφ)이 “0”이 되면 마이크로 컴퓨터(204)는 모터 제어부(205)를 제어하여 모터(206)의 구동을 정지시킴으로써 사용자의 정면에 가전 기기를 위치시키게 된다.
만일, 현재의 차이값이 이전의 차이값보다 큰 경우 마이크로 컴퓨터(204)는 가전 기기의 회전 방향이 잘못되었다고 판단하고 이에 모터 제어부(205)를 제어하여 모터(206)을 반대방향 즉, 반시계 방향으로 회전시키게 된다.
이때, 마이크로 컴퓨터(204)는 광량 비교부(203)에서의 차이값(4αa2-4αa2sinφ)이 “0”이 되는지 판단하면서 모터 제어부(205)를 제어하여 모터(206)를 계속 반시계 방향으로 회전시키게 된다.
이에 따라, 광량 비교부(203)에서의 차이값(4αa2-4αa2sinφ)이 “0”이 되면 마이크로 컴퓨터(204)는 가전 기기가 사용자의 정면을 향하도록 위치되었음을 판단하여 모터 제어부(205)를 통해 모터(206)의 구동을 정지시키게 된다.
상기의 동작은 제5도의 신호 흐름과 동일한 과정으로 수행되어진다.
한편, 사용자는 가전 기기의 위치 조정을 원하지 않는다면 리모콘(200)에 구비된 모터(206)의 온오프를 위한 키를 오프시키게 된다.
이에 따라, 마이크로 컴퓨터(204)가 모터 제어부(205)를 제어하여 모터(206)의 구동을 정지 상태로 유지시키게 된다.
상기와 같은 동작을 수행하는 가전 기기가 티브이 수상기인 경우의 실시예를 제6도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
이 실시예는 턴테이블(212) 위에 얹혀진 티브이(211)와, 상기 턴테이블(212)의 임의의 위치에 장착되어 리모콘(200)의 적외선 신호를 감지하는 광 감지부(201)와, 상기 턴테이블(212)을 회전시키는 모터(206)로 구성한다.
도면의 미설명 부호 213A는 턴테이블(212)의 축에 연결되어 있는 기어이고, 213B는 모터(206)의 축에 연결된 기어이다.
이러한 실시예는 사용자가 티브이(211)를 원하는 위치에서 시청하고자 그 티브이(211)의 위치를 조정하려는 경우 리모콘(200)에 구비된 특정 키를 누르면 소정 광량의 적외선 신호를 송출하게 된다.
이때, 광량 산출부(202)가 광 감지부(201)가 감지한 광량을 계산하면 초기의 광량을 기준값(ref)으로 하여 마이크로 컴퓨터(204)의 내부 메모리에 저장하고 이후, 광량 비교부(203)가 광량 산출부(202)에서 산출한 광량을 기준값과 비교하여 그 차를 산출함에 의해 상기 마이크로 컴퓨터(204)는 모터(206)의 회전 방향을 결정하여 모터(206)를 구동하게 된다.
이에 따라, 모터(206)가 회전하면 마이크로 컴퓨터(204)는 광량 비교부(203)에서의 이전의 차값보다 현재의 차값이 작은지 비교하게 된다.
만일, 광량 비교부(203)에서의 이전의 차값보다 현재의 차값이 작다면 마이크로 컴퓨터(204)는 모터(206)의 현재 회전 방향이 맞다고 판단하여 모터 제어부(205)를 통해 상기 모터(206)를 현재 회전 방향으로 계속 구동시키게 된다.
이때, 모터(206)의 축에 연결된 기어(213B)가 회전하게 되고 그 기어(213)에 맞물린 기어(213A)가 회전하여 턴테이블(212)을 회전시키게 된다.
이에 따라, 티브이(211)가 고정된 턴테이블(212)이 회전함에 의해 광량 비교부(203)에서의 차값이 “0”이 되면 마이크로 컴퓨터(204)는 모터(206)의 회전을 정지시킴으로써 상기 티브이(211)를 사용자가 원하는 방향으로 조정하게 된다.
반대로, 광량 비교부(203)에서의 이전의 차값보다 현재의 차값이 크다면 마이크로 컴퓨터(204)는 모터(206)의 현재 회전 방향이 잘못되었다고 판단하여 모터 제어부(205)를 통해 상기 모터(206)의 회전 방향을 반대 방향으로 구동시키게 된다.
이 후, 마이크로 컴퓨터(204)는 광량 비교부(203)에서의 차값이 “0”이 되면 모터(206)의 회전을 정지시킴으로써 턴테이블(212)에 고정된 티브이(211)를 사용자가 원하는 방향으로 조정하게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 가전 기기에 장착하여 하나의 장치로서의 구조가 아닌 독립적인 구조로서 이용할 수 있다.
예로, 오디오 기기의 경우 턴테이블(212) 위에 오디오 기기의 스피커를 얹은 후 리모콘(200)으로 상기 턴테이블(212)를 사용자가 원하는 방향으로 자동 조정할 수 있다.
즉, 본 발명은 가전기기가 얹혀진 턴테이블(212)의 방향을 원하는 방향으로 회전시키려는 경우 리모콘(200)의 특정 키를 조작하여 적외선 신호를 송출하면 상기 턴테이블(212)에 구비된 광 감지부(201)에서의 광량 차이를 이용하여 회전 방향과 원하는 위치를 자동으로 조정하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 실시예외에도 회전을 필요로 하는 가전 기기에 적용하여 사용자가 원하는 방향으로 자동 조절할 수 있다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 하나의 광 감지부를 구비하여 적외선의 입력 광량을 감지함에 의해 가전 기기의 방향을 자동으로 조정함으로써 제품의 제조 단가를 낮춤은 물론 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 센서를 장착한 표시 수단과, 고정 수단에 설치되어 상기 표시 수단을 회전시키는 회전 수단과, 상기 센서에 수신된 신호의 광량값을 산출하여 기준 광량값을 비교하는 광량 연산 수단과, 이 광량 연산 수단의 비교 결과에 따라 상기 회전 수단의 회전 방향 및 위치를 제어하는 제어 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 가전기기의 자동 위치 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서, 센서는 광 감지 소자임을 특징으로 하는 가전 기기의 자동 위치 조절 장치.
  3. 제1항에 있어서, 광량 연산 수단은 센서의 출력 신호에서 광량을 산출하는 광량 산출부와, 이 광량 산출부에서의 현재 광량을 기준 광량과 비교하여 그 차값을 산출하는 광량 비교부로 구성함을 특징으로 하는 가전 기기의 자동 위치 조절 장치.
  4. 센서를 구비한 턴테이블 수단과, 이 턴테이블 수단을 회전시키는 회전 수단과, 상기 센서로 수신되는 신호의 광량값을 산출하여 기준광량값과 비교하는 광량 연산 수단과, 이 광량 연산 수단의 비교 결과에 따라 상기 회전 수단의 회전 방향 및 위치를 제어하는 제어 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 가전 기기의 자동 위치 조절 장치.
  5. 초기 광량을 계산하여 기준 광량으로 저장하는 제1단계와, 현재의 광량이 기준 광량과 일치하는지 비교하는 제2단계와, 상기에서 현재의 광량과 기준 광량이 일치하지 않으면 가전 기기를 임의의 방향으로 회전시키는 제3단계와, 상기에서 가전 기기의 회전에 의한 현재의 광량과 이전의 광량을 비교하여 가전 기기의 회전 방향을 결정하는 제4단계와, 상기에서 회전 방향이 결정되면 현재의 광량이 기준 광량과 일치할 때까지 회전시키는 제5단계를 수행함을 특징으로 하는 가전 기기의 자동 위치 조절 방법.
  6. 제5항에 있어서, 제4단계는 현재의 광량이 이전의 광량보다 작으면 현재의 회전 방향으로 가전 기기를 회전시키는 과정과, 현재의 광량이 이전의 광량보다 크면 현재의 회전 방향과 반대 방향으로 가전 기기를 회전시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 가전 기기의 자동 위치 조절 방법.
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