KR101830496B1

KR101830496B1 - 물 자동급수장치

Info

Publication number: KR101830496B1
Application number: KR1020160019666A
Authority: KR
Inventors: 신용민; 성철모; 조일수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2018-02-20
Also published as: KR20170097942A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 물 자동급수장치는, 물을 배출시키기 위한 물 배출부가 형성되는 본체; 상기 물 배출부에 놓인 용기에 선형의 적외선을 조사하는 레이저 센서; 상기 레이저 센서로부터 상기 용기에 조사된 선형의 적외선을 인식할 수 있는 필터가 내장되어, 상기 용기 및 상기 용기에 조사된 선형의 적외선 이미지를 촬영하기 위한 카메라 모듈; 및 상기 촬영된 이미지 상에 표시되는 상기 선형의 적외선 이미지의 각 지점에 대한 3차원 좌표 값을 저장하고 있는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 선형의 적외선 이미지의 좌표 값을 이용하여 상기 용기에 채워지는 물의 수위를 결정하는 것을 특징으로 한다.

Description

물 자동급수장치{Automatic feed water apparatus}

본 발명은 물 자동급수장치에 관한 것이다.

일반적으로 급수장치는, 수돗물 등의 원수를 음용에 적합하도록 정수하여 공급하는 장치이다. 근래에는 급수장치에서 취출되는 물을 담기 위한 용기의 높이를 측정하여 물의 출수량을 조절하는 기능을 가지는 자동급수장치가 개발되고 있다.

선행 공개 특허 제10-2013-0102444호에는 자동추출장치를 구비한 정수기가 개시된다.

그러나, 상기 선행 기술에 제시되는 정수기는 다음과 같은 문제점을 안고 있다.

첫째, 물을 담기 위한 용기의 두께 또는 종류에 따라 정수기에서 출수되는 물의 양이 달라지므로, 사용자가 원하는 만큼의 물을 제공받기 어려운 단점이 있다.

둘째, 입구가 작은 용기의 경우, 지향각이 큰 초음파 센서로는 용기 내부의 형상을 예측하기 어렵기 때문에, 정해진 만큼의 물을 취출하는 것이 불가능하다.

본 발명은 상기에서 제시되는 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 제안되었다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 물 자동급수장치는, 본체에 놓인 용기에 선형의 적외선을 조사하기 위한 레이저 센서와, 상기 레이저 센서로부터 상기 용기에 조사된 선형의 적외선을 인식하여, 상기 용기 및 상기 용기에 조사된 선형의 적외선 이미지를 촬영하기 위한 카메라 모듈을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 카메라 모듈에서 촬영된 이미지 상에 표시되는 상기 선형의 적외선 이미지의 각 지점에 대한 3차원 좌표 값을 저장하고 있는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 선형의 적외선 이미지의 좌표 값을 이용하여 상기 용기에 채워지는 물의 수위를 결정할 수 있다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 물 자동급수장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 용기의 두께 또는 종류에 관계없이 사용자가 원하는 만큼의 물을 공급할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 입구가 작은 용기에서도 용기의 두께 또는 형태를 예측할 수 있으므로, 정해진 만큼의 물을 취출할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 외부 조명에 의한 영향을 받지 않으므로, 조명에 의한 오동작이 발생되지 않으며 제품 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.

넷째, 물 자동급수장치에서 미리 설정된 만큼의 물이 취출될 경우, 알람을 발생시켜 사용자에게 물 취출이 완료되었음을 알려줄 수 있으므로, 이에 따라 사용 편의성이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 물 자동급수장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 센서의 작동 방법을 보여주기 위한 물 자동급수장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 작동 방법을 보여주기 위한 물 자동급수장치의 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 용기의 높이를 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 물 취출 방법을 보여주기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 물 자동급수장치가 적용된 냉장고를 보여주는 도면.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 물 자동급수장치에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

이하에서 설명되는 물 자동급수장치는, 냉장고 등 물을 취출하거나 취급할 수 있는 모든 가전제품에 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 물 자동급수장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 물 자동급수장치(1)는 외관을 형성하는 본체(10)를 포함한다.

상기 본체(10)는 전면을 형성하는 전면 패널(11)을 포함할 수 있다.

상기 전면 패널(11)은 상기 본체(10)의 전면 상측에 배치되는 제 1 전면 패널(12)과, 상기 본체(10)의 전면 하측에 배치되는 제 2 전면 패널(13), 및 상기 제 1 전면 패널(12)과 제 2 전면 패널(13)을 연결하는 연결부(14)를 포함할 수 있다.

상기 전면 패널(11)은 전체적으로 단차진 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제 1 전면 패널(12)은 상기 본체(10)의 전면에서 전방으로 돌출되는 형태이고, 상기 제 2 전면 패널(13)은 상기 본체(10)의 전면에서 후방으로 함몰되는 형태로 이루어질 수 있다.

상세히, 상기 제 1 전면 패널(12)은 제 1 사용자 인터페이스부(121)와, 제 2 사용자 인터페이스부(122)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 사용자 인터페이스부(121)는 물과 관련한 명령을 입력하거나, 물과 관련한 정보를 출력할 수 있다. 그리고, 상기 제 2 사용자 인터페이스부(122)는 얼음과 관련한 명령을 입력하거나, 얼음과 관련한 정보를 출력할 수 있다.

상기 연결부(14)에는 상기 물 자동급수장치(1)에서 생성된 얼음이 배출되는 얼음 배출부(142)와, 물이 배출되는 물 배출부(141)가 형성될 수 있다.

상기 얼음 배출부(142)는 내부에 얼음 유로가 형성되고, 상기 물 배출부(141)는 내부에 물 유로가 형성될 수 있다.

상기 제 2 전면 패널(13)은 상기 얼음 배출부(142) 또는 상기 물 배출부(141)에서 취출되는 얼음 또는 물을 담기 위한 용기가 수용되는 용기 수용공간(131)을 형성할 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 용기 수용공간(131)에 용기를 위치시켜 상기 얼음 배출부(142) 또는 상기 물 배출부(141)에서 낙하하는 얼음 또는 물을 담을 수 있다.

또한, 상기 제 2 전면 패널(13)의 하측에는 받침대(15)가 형성될 수 있다.

상기 받침대(15)는 상기 얼음 배출구(142)와 상기 물 배출부(141)의 하방에 위치될 수 있다. 상기 받침대(15)는 상기 용기 수용공간(131)에 용기가 안정적으로 놓이도록 용기를 지지한다. 따라서, 상기 얼음 배출부(142) 또는 상기 물 배출부(141)에서 토출되는 얼음 또는 물이 용기에 안정적으로 낙하될 수 있다.

미 도시되었으나, 상기 연결부(14)에는 후술될 본 발명의 레이저 센서(도 2의 20) 및 카메라 모듈(도 2의 30)이 설치될 수 있다.

상기 레이저 센서는 상기 받침대(15)에 놓이는 용기를 향해 빛(적외선)을 조사할 수 있다. 그리고, 상기 카메라 모듈은 상기 레이저 센서로부터 상기 용기에 조사된 빛을 수광할 수 있다. 다시 말하면, 상기 카메라 모듈은 상기 레이저 센서로부터 방출된 빛을 수광하도록 한다. 이와 동시에 상기 카메라 모듈은 상기 받침대(15)에 놓이는 용기의 이미지를 촬영할 수 있다.

그리고, 상기 카메라 모듈을 통해 촬영된 용기 및 용기에 조사된 적외선 이미지는 후술될 제어부(도 2의 40)로 제공될 수 있다. 상기 제어부는 상기 레이저 센서 및 상기 카메라 모듈의 작동을 제어하고, 상기 물 배출부(141)에서 취출되는 물의 양을 조절할 수 있다. 상기 레이저 센서, 상기 카메라 모듈, 및 상기 제어부에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

또한, 상기 물 자동급수장치(1)는 물을 정화하기 위한 필터부와, 상기 필터부에서 정화된 물이 저장되는 저수조를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 물 자동급수장치(1)는 냉매를 압축하기 위한 압축기와, 냉수가 저장되는 냉수조 및 온수를 저장하는 온수조 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 센서, 카메라 모듈, 및 제어부에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 센서의 작동 방법을 보여주기 위한 물 자동급수장치의 개략도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 작동 방법을 보여주기 위한 물 자동급수장치의 개략도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 물 자동급수장치(1)는, 상기 물 자동급수장치(1)에서 취출되는 물이 집수되는 용기(50)가 위치되는 용기 수용공간(131)이 형성된 본체(10)를 포함한다.

상세히, 상기 본체(10)는 받침대(15)에 놓이는 용기(50)에 적외선을 조사하기 위한 레이저 센서(20)와, 상기 레이저 센서(20)로부터 상기 용기에 조사된 적외선을 수광 또는 인식하고, 상기 용기(50) 및 상기 용기(50)에 조사된 적외선 이미지를 촬영하기 위한 카메라 모듈(30), 및 상기 촬영된 이미지 상에 표시되는 적외선 이미지의 좌표 값을 이용하여 상기 용기(50)에 채워지는 물의 수위를 결정하는 제어부(40)를 포함할 수 있다.

상기 레이저 센서(20)와 상기 카메라 모듈(30)은 별개의 구성요소로 분리될 수 있으며, 또는 하나의 센서 모듈로 이루어질 수 있다.

상기 레이저 센서(20)는 선형(a fan shape)의 적외선 빛을 발생시킨다. 상기 레이저 센서(20)는 상기 받침대(15)에 놓이는 상기 용기(50)를 향해 적외선을 조사할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.

일례로, 상기 레이저 센서(20)는 상기 연결부(14)의 상기 용기(50)의 상측에 해당하는 지점에 설치될 수 있다. 상기 레이저 센서(20)는 상기 용기(50)의 표면에 적외선을 비스듬하게 조사할 수 있도록, 상기 용기(50)의 중심에서 이격된 지점에 해당하는 연결부(14)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 레이저 센서(20)로부터 상기 용기(50)의 표면에 조사되는 적외선 영역의 면적이 증대될 수 있다.

상기 카메라 모듈(30)은 상기 레이저 센서(20)에 의해 조사된 빛을 수광하기 위하여 적외선 필터를 구비한다. 상세히, 상기 카메라 모듈(30)은 상기 레이저 센서(20)에서 방출되는 비가시광선 대역의 빛(적외선)을 수광할 수 있으므로, 외부 조명에 영향을 받지 않을 수 있다. 따라서, 외부 조명에 의한 영향을 받지 않으므로, 조명에 의한 오동작이 발생되지 않는다. 그리고, 상기 레이저 센서(20)로부터 조사되는 적외선은 사람의 눈에는 보이지 않지만, 상기 적외선 필터를 구비한 상기 카메라 모듈(30)에 의해서 인식 가능하다.

또한, 상기 카메라 모듈(30)은 상기 받침대(15)에 놓이는 상기 용기(50)의 이미지를 촬영한다.

일례로, 상기 카메라 모듈(30)은 상기 용기(50)의 형상, 즉 상기 용기(50)의 입구부(51)와, 측면부(53), 및 바닥부(52)의 이미지를 정확하게 촬영할 수 있도록, 상기 용기(50)의 수직 상방에 해당하는 연결부(14)에 설치될 수 있다.

정리하면, 상기 레이저 센서(20) 및 상기 카메라 모듈(30)은 상기 용기(50)의 상측에 설치된다. 즉, 상기 레이저 센서(20) 및 상기 카메라 모듈(30)은 상기 물 자동급수장치(1)에서 물이 출수되는 상기 물 배출부(141)에 인접하게 배치되는 것으로 볼 수 있다.

상기 제어부(40)는 상기 카메라 모듈(30)에서 촬영된 이미지 상에 표시되는 적외선 이미지(예: 적외선 라인)의 좌표 값을 이용하여 상기 용기(50)에 채워지는 물의 수위를 결정한다.

상기 제어부(40)는 상기 적외선 이미지의 좌표 값을 이용하여 상기 용기(50)의 높이(h)를 계산할 수 있다. 그리고 상기 제어부(40)는 상기 용기(50)에 채워지는 물의 수위가 미리 정해진 물의 수위에 도달할 때까지, 상기 물 배출부(141)에서 지속적으로 물이 배출되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부(40)는 상기 촬영 이미지를 통해서 상기 레이저 센서(20)로부터 조사된 적외선을 검출할 수 있다. 상기 레이저 센서(20)는 부채꼴 형태의 면을 형성하도록 적외선 빛을 방출하는 특성을 가지므로, 상기 용기(50)의 표면에는 상기 레이저 센서(20)로부터 방출되는 광이 선 형태로 표시된다. 그리고, 상기 카메라 모듈(30)에는 적외선 필터가 구비되므로, 상기 레이저 센서(20)로부터 상기 용기(50)의 표면에 조사되는 적외선을 인식할 수 있다. 따라서, 상기 카메라 모듈(30)에 의하여 촬영되는 이미지는, 상기 용기(50) 및 상기 용기(50)의 표면에 조사된 선형의 적외선을 포함한다.

상기 적외선 이미지의 좌표 값을 이용하여 상기 용기에 채워지는 물의 수위를 결정하는 방법과, 상기 적외선 이미지의 좌표 값을 이용하여 상기 용기의 높이를 계산하는 구체적인 방법에 대해서는 아래에서 더욱 상세히 설명한다.

한편, 상기 물 자동급수장치(1)는 상기 용기(50)가 상기 용기 수용공간(131)에 정확히 위치되는지 여부를 감지하기 위한 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 감지 센서가 필요한 이유는, 상기 용기(50)가 상기 수용 공간(131)에 정확히 위치되지 않으면, 상기 레이저 센서(20)로부터 방출된 적외선이 상기 용기(50)의 표면에 정확히 조사되지 않기 때문이다.

상기 감지 센서는 상기 용기(50)가 상기 받침대(15)의 정해진 위치에 올려져 있는지 여부를 판단하기 위한 센서로써, 적외선을 이용한 근접 센서 등이 될 수 있다.

상기 용기(50)가 상기 받침대(15)의 정해진 위치에 위치되지 않을 경우, 상기 제어부(40)는 알람을 발생시켜 사용자로 하여금 상기 용기(50)를 정해진 위치로 위치하도록 안내할 수 있다.

이하에서는, 레이저 센서와 카메라 모듈의 작동 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 상기 제어부(40)는 상기 감지 센서를 통해 상기 용기(50)가 상기 용기 수용공간(131)에 정확히 위치되는지 여부를 판단한다.

상기 용기(50)가 상기 용기 수용공간(131)의 정해진 위치에 위치되는 것으로 판단되면, 상기 제어부(40)는 상기 레이저 센서(20)를 작동시켜, 상기 용기(50)에 라인 형태의 적외선 빛을 조사하도록 한다.

이후 상기 제어부(40)는 상기 카메라 모듈(30)을 작동시켜, 상기 레이저 센서(20)에 의해 조사된 빛을 수광하도록 하고, 상기 용기(50) 및 상기 용기(50)에 조사된 선형의 적외선 이미지를 촬영하도록 한다. 이때, 상기 카메라 모듈(30)에서 촬영된 이미지는 상기 제어부(40)로 제공된다.

이후 상기 제어부(40)는 상기 촬영 이미지 상에 표시된 적외선 이미지의 좌표 값을 이용하여 상기 용기(50)에 채워지는 물의 수위를 결정한다. 그리고, 상기 제어부(40)는 결정된 물의 수위가 미리 설정된 물의 수위에 도달할 때까지, 상기 물 배출부(141)에서 지속적으로 물이 배출되도록 한다.

상기 제어부(40)는 상기 용기(50) 내부에 채워지는 물의 수위가 설정된 물의 수위에 도달하면, 알람을 발생시켜 사용자에게 물 취출이 완료되었음을 알려줄 수 있다.

이하에서는 제어부가 촬영 이미지 상에 표시되는 적외선 이미지의 좌표 값을 이용하여 용기의 높이를 계산하는 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 용기의 높이를 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 도 4는 상기 물 자동급수장치(1)에서 물이 취출되지 않는 상태, 즉 상기 용기(50)에 채워진 물이 없을 경우의 촬영 이미지에 표시되는 레이저 라인(60)을 도시한다.

설명 편의상, 상기 용기(50)의 외부 영역에 형성되는 레이저 라인을 외부 라인(61), 상기 용기(50)의 입구부(51)에 형성되는 레이저 라인을 입구부 라인(62), 상기 용기(50)의 측면부(53)에 형성되는 레이저 라인을 측면부 라인(63), 상기 용기(50)의 바닥부(52)에 형성되는 레이저 라인을 바닥부 라인(64)으로 정의한다.

즉, 상기 촬영 이미지에 표시되는 레이저 라인(60)은, 상기 외부 라인(61)과, 상기 입구부 라인(62)과, 상기 측면부 라인(63), 및 상기 바닥부 라인(64)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 입구부 라인(62)과, 측면부 라인(63), 및 바닥부 라인(64)은 연결될 수 있다.

상기 제어부(40)는 상기 촬영된 이미지 상에 표시되는 상기 레이저 라인(60)의 각 지점에 대한 3차원 좌표 값이 저장된 데이터베이스를 포함한다. 상기 데이터베이스에는 상기 카메라 모듈(30)과 상기 레이저 라인(60)이 캘리브레이션(calibration)화 되어, 상기 레이저 라인(60)의 각 지점에 대한 상기 카메라 모듈(30)과 상기 용기(50) 간의 거리에 따른 좌표 값이 저장될 수 있다.

따라서, 상기 제어부(40)는 상기 용기(50)의 표면에 표시된 레이저 라인(60)을 따라 선정되는 모든 지점들에 대하여 3차원 좌표 값(x, y, z)을 부여할 수 있다. 여기서, "x"는 가로축에 대한 좌표 값을, "y"는 세로축에 대한 좌표 값을, "z"는 높이 방향에 대한 좌표 값을 의미할 수 있다.

예를 들어, 상기 외부 라인(61)과 상기 용기의 입구부(51)가 만나는 A 지점의 좌표 값은 (7, 2, 1)로 부여될 수 있다. 상기 입구부 라인(62)의 일단에 형성되는 B 지점의 좌표 값은 (6, 5, 7)로 부여될 수 있으며, 타단에 형성되는 C 지점의 좌표 값은 (5, 5, 7)로 부여될 수 있다. 그리고, 상기 측면부 라인(63)과 상기 용기의 바닥부(52)가 만나는 D 지점의 좌표 값은 (3, 3, 2)로 부여될 수 있다.

즉, 상기 용기(50)의 높이(h)를 의미하는, 상기 용기의 입구부(51)에 대한 z축 좌표 값을 통해, 상기 용기(50)의 높이(h)를 계산할 수 있다. 그리고, 상기 용기의 입구부(51)의 직경을 의미하는, 상기 용기의 입구부(51)에 대한 x축 좌표 값을 통해, 상기 용기의 입구부(51) 직경을 계산할 수 있다.

상기 제어부(40)는 상술한 방식에 의하여, 상기 용기의 바닥부(52)의 직경, 상기 용기(50)의 두께 또는 상기 용기(50)의 형태를 추정할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 4개의 지점(A, B, C, D)에 대해서만 좌표 값을 부여하여 용기의 높이를 계산하였으나, 이에 한정되지는 않고 상기 레이저 라인을 이루는 모든 지점에 대해서 좌표 값이 부여될 수 있다.

이하에서는 상기 적외선 이미지의 좌표 값을 이용하여 상기 용기에 채워지는 물의 수위를 결정하는 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

이하에서는 상기 용기에 채워지는 물의 수위가 미리 설정된 물의 수위(본 실시예에서의 미리 설정된 물의 수위는 용기 높이의 약 70%라고 정함)에 도달할 때까지, 상기 물 자동급수장치에서 물이 취출되는 방법에 대해서 설명한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 물 취출 방법을 보여주기 위한 도면이다.

도 5는 용기에 채워지는 물의 수위가 용기 높이의 약 50%에 도달하는 상태에서의 촬영된 이미지 상에 표시되는 레이저 라인을 도시하고, 도 6은 용기에 채워지는 물의 수위가 용기 높이의 약 70%에 도달하는 상태에서의 촬영된 이미지 상에 표시되는 레이저 라인을 도시하고, 도 7은 물 자동급수장치에서의 물 취출이 완료된 상태에서의 촬영된 이미지 상에 표시되는 레이저 라인을 도시한다.

먼저, 도 5를 참조하면, 상기 물 자동급수장치(1)의 구동에 의해 상기 물 자동급수장치(1)에서 물이 취출되면, 취출된 물은 상기 용기(50) 내부로 낙하하게 되고, 상기 용기(50)의 내부에는 물이 채워진다.

이때, 상기 물 자동급수장치(1)에서 취출된 물은 상기 용기(50)의 내부 바닥부터 차오르면서, 상기 레이저 라인(60)의 끊김이 발생한다. 이러한 레이저 라인의 끊김은, 상기 물 자동급수장치(1)에서 취출된 물이 상기 용기(50) 내로 낙하되면서 형성되는 파동에 의해 발생될 수 있다. 즉, 상기 물 자동급수장치(1)에서 취출된 물이 낙하하는 과정에서 파동이 발생하고, 이 파동이 상기 레이저 센서(20)에서 방출되는 빛을 흡수 또는 난반사 함으로써, 상기 레이저 라인(60)의 끊김이 발생할 수 있다.

여기서, 상기 레이저 라인(60) 중 측면부 라인(63)의 일부가 단절되는 단절 지점(631)이 형성된다. 상기 단절 지점(631)은 상기 물 자동급수장치(1)에서 취출된 물이 상기 용기(50) 내에 얼마만큼 채워져 있는지를 알 수 있는 정보가 될 수 있다.

상세히, 상기 단절 지점(631)은 앞에서 설명한 바와 같이 3차원 좌표 값(x, y, z)이 부여될 수 있다. 즉, 상기 제어부(40)는 상기 단절 지점(631)에 대한 z축 좌표 값을 통해, 상기 용기(50)에 채워지는 물의 수위를 결정할 수 있다.

즉, 상기 단절 지점(631)이 상기 용기(50)의 입구부(51)에 가까워질수록, 상기 용기(50) 내에 많은 양의 물이 채워져 있음을 의미하고, 상기 단절 지점(631)이 상기 용기(50)의 입구부(51)에 멀어질수록, 상기 용기(50) 내에 적은 양의 물이 채워져 있음을 의미한다.

이어서, 도 6를 참조하면, 상기 물 자동급수장치(1)는 상기 용기(50)에 채워지는 물의 수위가 상기 용기(50) 높이의 약 70%에 도달할 때까지, 지속적으로 물이 배출되도록 한다. 상기 용기(50) 내에 물이 더 채워짐으로써 상기 단절 지점(631)은 조금 더 상측으로 이동되는 것을 알 수 있다.

그리고, 도 7을 참조하면, 상기 물 자동급수장치(1)는 상기 용기(50)에 채워지는 물의 수위가 미리 설정된 수위에 도달한 것으로 판단되면, 상기 물 배출부(141)에서의 물 취출을 중단한다.

또한, 상기 물 자동급수장치(1)는 상기 용기(50) 내에 채워지는 물의 수위가 설정된 물의 수위에 도달하면, 알람을 발생시켜 사용자에게 물 취출이 완료되었음을 알려줄 수 있다.

실시예에 따라, 상기 물 자동급수장치(1)에서 배출되는 물의 수위는 임의로 설정 가능하다.

한편, 상기 물 자동급수장치(1)에서 물 취출이 중지된 상태에서는, 상기 물 배출부(141)에서 더 이상 물이 낙하되지 않으므로 낙수에 의한 파동이 발생되지 않는다. 따라서, 상기 용기(50) 내에 채워진 물에 조사되는 적외선은 일부 흡수 또는 반사되므로, 상기 용기(50) 내에 채워진 물에 조사되는 적외선의 밝기가 저감될 수 있다.

이러한 현상을 이용하여, 상기 물 자동급수장치(1)의 제어부(40)는 상기 물 자동급수장치(1)에서 물 취출이 중지된 상태에서도, 상기 용기(50) 내의 적외선의 밝기가 낮아지기 시작하는 상기 단절 지점(631)을 검출할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 물 자동급수장치가 적용되는 냉장고에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 물 자동급수장치가 적용된 냉장고를 보여주는 도면이다.

도 8에는 일 예로 본 발명의 물 자동급수장치가 냉장고에 적용된 것이 도시되나, 이에 제한되지 않으며, 본 발명의 물 자동급수장치는 물을 취출하거나 취급할 수 있는 모든 가전제품에 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 물 자동급수장치는, 냉장고(100)에 구비되어 물 또는 얼음을 취출하기 위한 디스펜서(200)에 적용될 수 있다.

상세히, 상기 냉장고(100)는 외형을 이루는 캐비닛(101)과, 상기 캐비닛(101)에 움직임 가능하게 연결되는 냉장고 도어(102, 105)를 포함한다.

상기 캐비닛(101)의 내부에는 음식물이 보관되기 위한 저장실이 형성된다. 상기 저장실은 냉장실과, 상기 냉장실의 하방에 위치되는 냉동실을 포함한다. 본 실시 예에서는 일 예로 냉장실이 냉동실의 상부에 배치되는 바텀프리즈 타입(Bottom freeze type)의 냉장고를 설명하기로 한다.

상기 냉장고 도어(102, 105)에는, 상기 냉장실을 개폐시키는 냉장실 도어(102)와, 상기 냉동실을 개폐시키는 냉동실 도어(105)를 포함한다.

상기 냉장실 도어(102)에는, 좌우로 배치되는 제 1 냉장실 도어(103)와 제 2 냉장실 도어(104)가 포함되고, 상기 냉동실 도어(105)에는, 상하로 배치되는 제 1 냉동실 도어(106)와 제 2 냉동실 도어(107)가 포함된다.

상기 제 1 및 제 2 냉장실 도어(103, 104)는 회전 동작할 수 있고, 상기 제 1 및 제 2 냉동실 도어(106, 107)는 슬라이딩 동작할 수 있다.

한편, 상기 제 1 및 제 2 냉장실 도어(103, 104) 중 어느 한 도어에는, 물 또는 얼음을 취출하기 위한 디스펜서(200)가 구비된다. 도 8에는, 일 예로 제 1 냉장실 도어(103)에 상기 디스펜서(200)가 구비되는 것이 도시된다.

여기서, 상기 디스펜서(200)는 앞서 설명한 본 발명의 물 자동급수장치 구조가 적용된다. 즉, 상기 디스펜서(200)는, 상기 디스펜서(200)에서 취출되는 물을 담기 위한 용기가 수용되는 용기 수용공간을 형성하고, 상기 용기 수용공간의 상측에는 상기 용기를 향해 적외선을 조사하기 위한 레이저 센서와, 상기 레이저 센서로부터 상기 용기에 조사된 빛을 수광하기 위한 카메라 모듈이 설치된다.

따라서, 사용자가 상기 용기 수용공간에 용기를 위치하면, 상기 냉장고의 제어부는, 상기 디스펜서에 설치된 레이저 센서 및 카메라 모듈을 이용하여 상기 용기에 표시된 적외선 이미지를 획득하고, 상기 적외선 이미지의 좌표 값을 이용하여 상기 용기에 채워지는 물의 수위를 결정할 수 있다.

Claims

물을 배출시키기 위한 물 배출부가 형성되는 본체;
상기 물 배출부에 놓인 용기에 선형의 적외선을 조사하는 레이저 센서;
상기 레이저 센서로부터 상기 용기에 조사된 선형의 적외선을 인식할 수 있는 필터가 내장되어, 상기 용기 및 상기 용기에 조사된 선형의 적외선 이미지를 촬영하기 위한 카메라 모듈; 및
상기 촬영된 이미지 상에 표시되는 상기 선형의 적외선 이미지의 각 지점에 대한 3차원 좌표 값을 저장하고 있는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 용기에 물이 채워짐에 따라 형성되는 상기 선형의 적외선 이미지의 단절 지점에 대한 좌표 값을 이용하여 상기 용기에 채워지는 물의 수위를 결정하는 것을 특징으로 하는 물 자동급수장치.
제 1 항에 있어서,
상기 본체는, 상기 용기가 위치되는 용기 수용공간을 더 형성하며,
상기 레이저 센서는, 상기 용기 수용공간에 위치된 상기 용기의 표면에 상기 선형의 적외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 물 자동급수장치.
제 2 항에 있어서,
상기 용기가 상기 용기 수용공간에 위치되는지 여부를 감지하는 근접 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 용기가 상기 용기 수용공간에 위치되지 않을 경우, 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 물 자동급수장치.
제 1 항에 있어서,
상기 레이저 센서 및 상기 카메라 모듈 중 적어도 어느 하나는, 상기 물 배출부에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 물 자동급수장치.
제 4 항에 있어서,
상기 레이저 센서 및 상기 카메라 모듈은, 하나의 모듈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 물 자동급수장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 결정된 물의 수위가 미리 설정된 물의 수위에 도달할 때까지, 상기 물 배출부에서 물이 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 물 자동급수장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 결정된 물의 수위가 미리 설정된 물의 수위에 도달하는 경우, 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 물 자동급수장치.
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