KR101085897B1 - 냉장고 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

냉장고 및 그 제어 방법을 개시한다. 본 발명은 냉장고의 저장실 각 내부면마다 많은 수의 안테나가 설치되는 구조를 배제하고 저장실의 일단면에만 소수의 안테나를 설치하여 이 소수의 안테나 만으로도 많은 수의 저장 공간에 저장되어 있는 저장물들의 기본 정보는 물론 그 저장 위치까지도 검색할 수 있도록 함으로써 안테나가 차지하는 공간을 줄이고 냉장고의 크기를 줄이거나 저장실의 내용적을 증가시킬 수 있도록 하며, 나아가 안테나의 수를 줄임으로써 비용 절감에도 기여하도록 하는데 그 목적이 있다. 위와 같은 목적의 본 발명에 따른 냉장고는, 태그와 판독부, 제어부를 포함한다. 태그는 저장실의 저장물에 부착되며, 판독부는 서로 다른 인식 거리를 가진 복수개의 안테나들을 구비하고 복수개의 안테나들을 이용하여 태그를 인식한다. 제어부는 복수개의 안테나들의 인식 거리의 차를 이용하여 저장물의 저장 위치를 검출한다.

Description

냉장고 및 그 제어 방법{REFRIGERATOR AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 계통을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 안테나 설치 위치를 나타낸 도면.
도 3은 RFID 시스템에서, 안테나로부터의 거리에 따른 자계 세기의 변화를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에서 안테나의 인식 거리와 검색 가능한 저장 공간의 관계를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉장고의 안테나 설치 위치를 나타낸 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
102 : 제어부
104 : RFID 판독부
106 : 저장물
110 : 메모리부
112 : RFID 태그
202 : 저장실
204a~204d : 제 1~4 저장 공간
206a~206d : 제 1~4 안테나
208a~208d : 제 1~4 인식 거리
본 발명은 저장실 내에 저장되어 있는 저장물을 자동으로 인식하여 그 저장 위치를 검색할 수 있도록 하는 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
냉장고 등에서 저장실에 저장되어 있는 저장물의 이름과 종류, 저장 위치 등의 정보를 인식하기 위한 방법이 일본 특허공개공보 제 2002-81848 호에 개시되어 있다. 일본 공개특허공보 제 2002-81848 호에 기재된 발명의 목적은 저장고 내에 수용되어 있는 식품을 간단하게 인식하여 관리할 수 있도록 하고, 또 그 수용 위치도 검색할 수 있는 식품 관리 보존고를 제공하는 것이다. 일본 공개특허공보 제 2002-81848 호에 개시되어 있는 발명은, 저장고 내의 각 저장 공간마다 별도의 안테나를 설치하고, 각각의 안테나를 통해 저장물의 저장 위치를 검색하도록 이루어진다.
일본 공개특허공보 제 2002-81848 호에 개시되어 있는 종래의 식품관리 보존고는 다수의 저장 공간 각각마다 적어도 두 개의 안테나를 설치하여 저장물의 저 장 위치까지도 검색할 수 있도록 이루어진다. 즉 각각의 저장 공간을 구획하는 디바이더(divider)마다 안테나가 설치되어야 하고, 또 저장물의 저장 위치를 검색하기 위해서는 각 저장 공간의 측면에 또 다른 안테나가 설치되어야 한다. 즉, 하나의 저장 공간에 적어도 두 개의 안테나가 필요하기 때문에, 일본 공개특허공보 제 2002-81848 호에 도시되어 있는 바와 같이, 구획된 저장 공간이 네 개일 경우 최소 8개의 안테나가 필요하게 된다.
안테나의 수가 증가할수록 이 안테나들을 전기적으로 연결하기 위한 배선이 증가하고, 설치 공간이 증가함에 따라 냉장고의 크기가 커지거나 저장실의 내용적이 감소하며, 설계 변경 시에 안테나 설치 위치를 고려하여 재설계해야 하므로 비용이 증가하는 원인이 된다.
본 발명은, 냉장고의 저장실 각 내부면마다 많은 수의 안테나가 설치되는 구조를 배제하고 저장실의 일단면에만 소수의 안테나를 설치하여 이 소수의 안테나 만으로도 많은 수의 저장 공간에 저장되어 있는 저장물들의 기본 정보는 물론 그 저장 위치까지도 검색할 수 있도록 함으로써 안테나가 차지하는 공간을 줄이고 냉장고의 크기를 줄이거나 저장실의 내용적을 증가시킬 수 있도록 하며, 나아가 안테나의 수를 줄임으로써 비용 절감에도 기여하도록 하는데 그 목적이 있다.
위와 같은 목적의 본 발명에 따른 냉장고는, 태그와 판독부, 제어부를 포함한다. 태그는 저장실의 저장물에 부착되며, 판독부는 서로 다른 인식 거리를 가진 복수개의 안테나들을 구비하고 복수개의 안테나들을 이용하여 태그를 인식한다. 제어부는 복수개의 안테나들의 인식 거리의 차를 이용하여 저장물의 저장 위치를 검출한다.
위와 같은 목적의 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법은, 복수개의 저장 공간들로 구획되는 저장실과, 상기 저장실의 저장물에 부착되는 태그와, 서로 다른 인식 거리를 가진 복수개의 안테나들을 이용하여 상기 태그를 인식하는 판독부를 포함하는 냉장고의 제어 방법에 있어서, 복수개의 안테나들의 인식 거리의 차를 이용하여 저장물의 저장 위치를 검출한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 냉장고의 동작 전반을 제어하는 제어부(102)의 입력 측에는 RFID 판독부(RFID Reader, 104)가 전기적으로 연결되며, 이 RFID 판독부(104)에는 RF 신호를 수신하기 위한 안테나도 포함된다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 저장실 저장되는 각각의 저장물(106)에는 RFID 태그(RFID tag, 112)가 부착된다. 이 RFID 태그(112)에는 해당 저장물(106)의 정보(저장물의 이름, 종류, 저장실로의 입고일, 유통기한 등)가 기록되어 저장된다. RFID 판독부(104)는 무선의 RF 신호를 RFID 태그(112)로 송신하고, RFID 태그(112)로부터 전송되는 RF 신호를 수신함으로써 저장물(106)을 인식하고 관련 정보를 얻는다.
RFID 태그(112)로부터 얻어진 저장물(106)의 정보는 제어부(102)에 전달되 며, 제어부(102)는 이 저장물(106)의 정보를 메모리부(110)에 저장한다. 또 제어부(102)는 필요에 따라 이 저장물(106)의 정보를 제어부(102)의 출력 측에 전기적으로 연결되는 디스플레이부(108)를 통해 출력하여 사용자가 확인할 수 있도록 한다. 즉 디스플레이부(108)에는 저장실에 저장되어 있는 저장물(106)의 기본 정보는 물론, 저장물(106)의 현재 저장 위치도 함께 표시되도록 한다. 저장물의 저장 위치 표시는 먼저 냉장실과 냉동실로 구분하고, 냉장실 내에서도 몇 번째 저장 공간(cell)에 저장되어 있는지를 표시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 안테나 설치 위치를 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에서는 최소의 안테나(206a~206d)를 이용하여 저장실(202)에 저장되어 있는 저장물(106)의 RFID 태그(112)에 기록되어 있는 데이터를 판독함으로써 저장물(106)의 기본 정보는 물론 저장물(106)의 저장 위치까지도 검색할 수 있도록 하기 위하여 저장실(202)의 아래쪽에 복수개의 안테나(206a~206d)를 설치한다. 안테나(206a~206d)의 설치는 저장물이나 습기에 의해 오염되는 것을 막기위해 저장실(202)의 바닥면 아래쪽에 매립하는 것이 바람직하다.
도 2에서, 저장실(202)은 모두 네 개의 저장 공간(204a~204d)으로 구획되며, 가장 아래쪽에 위치한 제 1 저장 공간(204a)의 바닥면 아래쪽에는 자계(Magnetic Field)를 발생시키는 네 개의 안테나(206a~206d)가 매립된다. 이 네 개의 안테나(206a~206d)에서 각각 발생하는 자계의 세기(Magnetic Field Strength)는 그 반경에 따라 서로 다른 값을 갖기 때문에, 각 안테나(206a~206d)마다 RF신호의 송수신 거리가 다르다. 가장 작은 반경을 가진 제 1 안테나(206a)의 RF신호 송수신 거리(208a)는 제 1 저장 공간(204a)의 바닥면에서 상부면까지로 국한된다. 제 1 안테나(206a)보다 반경이 조금 더 큰 제 2 안테나(206b)의 RF신호 송수신 거리(208b)는 제 1 저장 공간(204a)의 바닥면에서 제 2 저장 공간(204b)의 상부면까지로 국한된다. 제 2 안테나(206b)보다 반경이 조금 더 큰 제 3 안테나(206c)의 RF신호 송수신 거리(208c)는 제 1 저장 공간(204a)의 바닥면에서 제 3 저장 공간(204c)의 상부면까지로 국한된다. 가장 큰 반경을 가진 제 4 안테나(206d)의 RF신호 송수신 거리(208d)는 제 1 저장 공간(204a)의 바닥면에서 제 4 저장 공간(204d)의 상부면에 이른다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장고에서, 모두 네 개의 저장 공간(204a~204d)의 저장물 검색(위치 검색 포함)을 위해 모두 네 개의 안테나(206a~206)가 사용된다. 일본 공개특허공보 제 2002-81848 호에서 네 개의 저장 공간을 검색하기 위해 적어도 여덟 개의 안테나가 필요한 것과 비교하면 본 발명의 실시예에서 요구되는 안테나의 수가 상대적으로 크게 적은 것을 알 수 있다.
네 개의 안테나(206a~206d)의 RF신호 송수신 거리가 서로 다른 것은 곧 각각의 안테나(206a~206d)가 RFID 태그(112)를 인식할 수 있는 거리가 서로 다른 것을 의미하며, 이 인식 거리는 도 2에 표시된 네 개의 화살표(208a~208d)의 길이를 통해 알 수 있다. 안테나(206a~206d)가 코일 형태일 때 RF신호의 송수신 거리, 즉 RFID 태그 인식 거리는 안테나(206a~206d)의 반경에 의해 결정되는데, 이를 도 3에 나타내었다.
도 3은 RFID 시스템에서, 안테나로부터의 거리에 따른 자계 세기의 변화를 나타낸 그래프로서, RFID Handbook(Klaus Finkenzeller, 2004)의 Figure 4.4를 참조한 것이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 안테나로부터의 거리가 일정 거리(X1) 이하일 때에는 자계의 세기가 안테나의 반경(R)에 반비례한다. 그러나 안테나로부터의 거리가 더 증가하여 X2를 초과하면 자계의 세기가 안테나의 반경(R)에 비례한다. 즉, 각 안테나(206a~206d)의 반경을 서로 다르게 함으로써 전계의 세기를 서로 다르게 만들 수 있고, 이는 곧 각 안테나(206a~206d)의 RFID 태그 인식 거리를 서로 다르게 만들 수 있음을 의미한다. 다만, 전계의 세기가 안테나의 반경에 비례하는 것이 안테나로부터의 거리가 X2를 초과한 경우이므로, 도 2에서 안테나(206a~206d)의 매립 위치와 제 1 저장 공간(204a)의 바닥면 사이의 거리가 적어도 X2 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에서 안테나의 인식 거리와 검색 가능한 저장 공간의 관계를 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 안테나(206a)는 제 1 저장 공간(204a) 만을 검색할 수 있고, 제 2 안테나(206b)는 제 1~2 저장 공간(204a~204b)을 검색할 수 있으며, 제 3 안테나(206c)는 제 1~3 저장 공간(204a~204c)을 검색할 수 있으며, 제 4 안테나(206d)는 제 1~4 저장 공간(204a~204d)을 모두 검색할 수 있다.
도 4에서, 비록 네 개의 안테나(206a~206d)의 인식 거리가 서로 다르지만, 그 인식 거리에 있어서 서로 중첩되는 부분이 존재하기 때문에 검색 결과도 중복됨을 알 수 있다. 따라서 저장실(202)에 저장되어 있는 저장물들의 검색 결과에서 각 저장 공간(204a~204d) 별 저장물 정보를 추출하기 위한 제어 방법이 요구되는데, 이를 도 5에 나타내었다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 먼저 제 1 안테나(206a)를 이용한 검색을 실시하여 제 1 저장물 관련 데이터(M1)를 수집하고, 수집한 제 1 저장물 관련 데이터(M1)를 메모리부(110)에 저장한다(502). 제 1 안테나(206a)는 그 인식 거리가 제 1 저장 공간(204a)까지로 국한되므로, 제 1 저장물 관련 데이터(M1)는 제 1 저장 공간(204a)에 저장되어 있는 저장물 만의 정보에 해당된다.
그 다음, 제 2 안테나(206b)에 의한 검색을 실시하여 제 2 저장물 관련 데이터(M2)를 수집하고, 수집한 제 2 저장물 관련 데이터(M2)를 메모리부(110)에 저장한다(504). 단, 제 2 저장물 관련 데이터(M2)는 제 1 및 제 2 저장 공간(204a~204b)에 저장되어 있는 저장물의 정보에 해당되므로, 제 2 저장 공간(204b)에 저장되어 있는 저장물 정보만을 추출하기 위해 제 2 저장물 관련 정보(M2)에서 제 1 저장물 관련 정보(M1)를 뺀 나머지 정보만을 순수한 제 2 저장물 관련 정보(M2)로서 메모리부(110)에 다시 저장한다(즉, M2=M2-M1).
그 다음, 제 3 안테나(206c)에 의한 검색을 실시하여 제 3 저장물 관련 데이터(M3)를 수집하고, 이 때 수집한 제 3 저장물 관련 데이터(M3)를 메모리부(110)에 저장한다(506). 단, 제 3 저장물 관련 데이터(M3)는 제 1~3 저장 공간(204a~204c)에 저장되어 있는 저장물의 정보에 해당되므로, 제 3 저장 공간(204c)에 저장되어 있는 저장물 정보만을 추출하기 위해 제 3 저장물 관련 정보(M3)에서 제 1 및 제 2 저장물 관련 정보(M2, M1)를 뺀 나머지 정보만을 순수한 제 3 저장물 관련 정보(M3)로서 메모리부(110)에 다시 저장한다(즉, M3=M3-(M2+M1). 이 때 M2는 순수한 제 2 저장물 관련 정보(M2)로서 저장되어 있는 데이터이다.
그 다음, 제 4 안테나(206d)에 의한 검색을 실시하여 제 4 저장물 관련 데이터(M4)를 수집하고, 이 때 수집한 제 4 저장물 관련 데이터(M4)를 저장한다(508). 단, 제 4 저장물 관련 데이터(M4)는 제 1~4 저장 공간(204a~204d)에 저장되어 있는 저장물의 정보에 해당되므로, 제 4 저장 공간(204d)에 저장되어 있는 저장물 정보만을 추출하기 위해 제 4 저장물 관련 정보(M4)에서 제 1~3 저장물 관련 정보(M3, M2, M1)를 뺀 나머지 정보만을 순수한 제 4 저장물 관련 정보(M4)로서 메모리부(110)에 다시 저장한다(즉, M4=M4-(M3+M2+M1). 이 때 M3와 M2는 순수한 제 3 및 제 2 저장물 관련 정보(M3, M2)로서 저장되어 있는 데이터이다.
이와 같은 과정을 통해 메모리부(110)에 저장되는 제 1~4 저장물 관련 정보(M1~M4)는 제 1~제 4 저장 공간(204a~204d) 각각에 저장되어 있는 저장물들의 정보이므로, 이 정보를 이용하여 저장실(202)에 저장되어 있는 저장물들의 저장 위치를 각 저장 공간(204a~204d) 별로 확인할 수 있다.
도 5의 경우 각각의 안테나(206a~206d)를 순차적으로 동작시켜 각 저장 공간(204a~204d)을 검색하였는데, 모든 안테나(206a~206d)를 동시에 동작시키고 각각의 안테나(206a~206d)를 통해 수집한 정보들 사이의 차를 추출하여 각 저장 공간(204a~204d) 별 저장물 정보를 획득할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉장고의 안테나 설치 위치를 나 타낸 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 안테나(606a~606d)를 저장실(602)의 상부면 위쪽에 매립 설치해도 좋다. 다만, 이 경우에도 도 3의 설명에서 언급한 바와 같이 전계의 세기가 안테나의 반경에 비례하는 것이 안테나로부터의 거리가 X2를 초과한 경우이므로, 도 6에서 안테나(606a~606d)의 매립 위치와 제 1 저장 공간(604a)의 상부면 사이의 거리가 적어도 X2 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 냉장고의 저장실 각 내부면마다 많은 수의 안테나가 설치되는 구조를 배제하고 저장실의 일단면에만 소수의 안테나를 설치하여 이 소수의 안테나 만으로도 많은 수의 저장 공간에 저장되어 있는 저장물들의 기본 정보는 물론 그 저장 위치까지도 검색할 수 있도록 함으로써 안테나가 차지하는 공간을 줄이고 냉장고의 크기를 줄이거나 저장실의 내용적을 증가시킬 수 있도록 하며, 나아가 안테나의 수를 줄임으로써 비용 절감에도 기여한다.

Claims (13)

  1. 저장실의 저장물에 부착되는 태그와;
    서로 다른 인식 거리를 가진 복수개의 안테나들을 구비하고 상기 복수개의 안테나들을 이용하여 상기 태그를 인식하는 판독부와;
    상기 복수개의 안테나들의 인식 거리의 차를 이용하여 상기 저장물의 저장 위치를 검출하는 제어부를 포함하는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 태그는 RFID 태그이고;
    상기 안테나는 RF 신호 송수신용 안테나인 냉장고.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장실이 복수개의 저장 공간들로 구획되고;
    상기 복수개의 저장 공간들 각각에 상기 복수개의 안테나들 각각이 대응되며;
    상기 복수개의 저장 공간들 각각은 그 대응되는 안테나의 인식 거리 내에 위치하도록 이루어지는 냉장고.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나들 각각의 인식 거리는 그 대응되는 저장 공간까지의 거리에 국한되는 냉장고.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 판독부를 제어하여 상기 저장실의 저장물을 검색할 때, 상기 복수개의 안테나들이 인식 거리가 큰 순서와 인식 거리가 작은 순서 가운데 어느 하나의 순서로 동작하도록 제어하는 냉장고.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 판독부를 제어하여 상기 저장실의 저장물을 검색할 때, 상기 복수개의 안테나들이 동시에 동작하도록 제어하는  냉장고.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나들 각각은 서로 다른 세기의 자계를 형성하는 냉장고.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나들 각각은 서로 다른 크기의 반경을 갖는 루프 안테나인 냉장고.
  9. 복수개의 저장 공간들로 구획되는 저장실과, 상기 저장실의 저장물에 부착 되는 태그와, 서로 다른 인식 거리를 가진 복수개의 안테나들을 이용하여 상기 태그를 인식하는 판독부를 포함하는 냉장고의 제어 방법에 있어서,
    상기 복수개의 안테나들의 인식 거리의 차를 이용하여 상기 저장물의 저장 위치를 검출하는 냉장고의 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 저장실의 저장물을 검색할 때, 상기 복수개의 안테나들을 인식 거리가 큰 순서와 인식 거리가 작은 순서 가운데 어느 하나의 순서로 동작시켜 상기 저장실의 저장물의 정보를 획득하는 냉장고의 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 판독부를 제어하여 상기 저장실의 저장물을 검색할 때, 상기 복수개의 안테나들을 동시에 동작시켜 상기 저장실의 저장물의 정보를 획득하는 냉장고의 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수개의 저장 공간들 각각에 상기 복수개의 안테나들 각각이 대응되며;
    상기 복수개의 저장 공간들 각각은 그 대응되는 안테나의 인식 거리 내에 위치하도록 이루어지는 냉장고의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 복수개의 안테나들을 이용하여 상기 저장실을 검색할 때,
    인식 거리가 짧은 안테나를 이용하여 저장물 정보를 획득하고;
    인식 거리가 긴 안테나를 이용하여 저장물 정보를 획득하며;
    상기 두 저장물 정보를 비교하여 그 차를 추출하고;
    상기 두 저장물 정보의 차를 상기 인식 거리가 긴 안테나에 대응되는 저장 공간의 저장물 정보로서 저장하는 냉장고의 제어 방법.
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