KR102448140B1 - 스마트 화분 받침대 및 그의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

스마트 화분 받침대에 관한 것이며, 스마트 화분 받침대는 식물이 식재된 화분통이 안착되는 안착 부재를 포함하되, 상기 화분통의 적어도 일부가 수용되는 수용 공간을 갖는 받침 몸체부; 상기 안착 부재 상에 안착된 화분통의 무게를 측정하는 무게 측정 센서; 상기 무게 측정 센서를 통해 측정된 무게 측정 값을 고려하여 식물이 식재된 상기 화분통에 대하여 물주기가 필요한 물주기 필요 시점을 판단하는 판단부; 및 기 생성된 물주기 알림 메시지를 상기 판단된 물주기 필요 시점에 사용자 단말로 제공하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

스마트 화분 받침대 및 그의 구동 방법 {SMART PLANTER STAND AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본원은 스마트 화분 받침대 및 그의 구동 방법에 관한 것이다. 특히, 본원은 무게 측정 센서를 기반으로 물주기 알림 기능을 제공하는 스마트 화분 받침대 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.

식물을 키우는 사람들을 보면, 잊지 않고 꼬박꼬박 물을 주어 잘 키우는 사람이 있는 반면, 식물에 물을 주지 않아 말라 죽이거나 물을 너무 자주 혹은 많이 줌에 따라 썩게 하여 죽이는 사람이 있다. 이처럼 식물을 잘 키우고자 함에 있어서, 가장 신경이 쓰이고 어려운 부분이 물주기라 할 수 있다.

종래에 물주기를 하는 방법 중 하나로는 화분의 토양 자체에 습도 측정기(일예로, 토양 수분 센서)를 물리적으로 꽂아 두고, 이를 통해 흙이 마른 것으로 보이면 사람이 직접 물주기를 수행할 수 있게 유도하는 방법이 있다. 그런데, 흙의 습도는 화분의 길이에 따라 맨 위/중간/아래 부분의 습도가 다를 수밖에 없다. 하지만, 전술한 종래의 물주기 방식의 경우, 일반적으로 습도 측정기를 화분의 맨 윗 부분에 꽂아 두고 사용하기 때문에, 습도 측정기로 측정된 값을 기반으로 물주기를 수행할 경우에는 화분 내 아래 부분의 토양이 계속 축축한 상태로 유지될 수 있어 자칫하면 뿌리가 썩을 수도 있다.

따라서, 식물을 잘 키우기 위해서는 보다 적절한 물주기 시점을 사용자에게 알려주고 제때 물주기가 이루어질 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구된다.

본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 제10-2018-0056434호에 개시되어 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 식물을 키우는 데에(재배하는 데에) 있어서, 보다 적절한 물주기 시점을 사용자에게 알려주고 이에 따라 식물(화분)에 제때 물주기가 이루어질 수 있도록 하는 스마트 화분 받침대 및 그의 구동 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 스마트 화분 받침대는 식물이 식재된 화분통이 안착되는 안착 부재를 포함하되, 상기 화분통의 적어도 일부가 수용되는 수용 공간을 갖는 받침 몸체부; 상기 안착 부재 상에 안착된 화분통의 무게를 측정하는 무게 측정 센서; 상기 무게 측정 센서를 통해 측정된 무게 측정 값을 고려하여 식물이 식재된 상기 화분통에 대하여 물주기가 필요한 물주기 필요 시점을 판단하는 판단부; 및 기 생성된 물주기 알림 메시지를 상기 판단된 물주기 필요 시점에 사용자 단말로 제공하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 판단부는, 상기 화분통에 대하여 물주기가 이루어지기 이전의 제1 시점에 측정된 제1 무게 측정 값 및 물주기가 이루어진 이후의 제2 시점에 측정된 제2 무게 측정 값을 이용하여 알림 기준 무게 값을 설정하며, 상기 무게 측정 센서로부터 상기 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값이 측정되는 시점을 상기 물주기가 필요한 시점으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 알림 기준 무게 값은, 상기 제1 무게 측정 값 이상 상기 제2 무게 측정 값 이하의 범위에 속하는 무게 값 중 어느 하나의 무게 값으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 판단부는, 복수의 물주기 학습 데이터를 입력값으로 하고 상기 복수의 물주기 학습 데이터 각각과 매칭되는 물주기 수행 시점을 출력값으로 한 딥러닝 기반 기학습 사항에 기초하여 상기 물주기 필요 시점을 예측할 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 스마트 화분 받침대 및 그의 구동 방법을 제공함으로써, 식물을 키우는 데에(재배하는 데에) 있어서 사용자가 보다 적절한 물주기 시점을 알 수 있도록 하고 이에 따라 식물(화분)에 제때 물주기가 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 이러한 본원은 식물이 썩지 않고 잘 자라도록 할 수 있다.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 물주기 알림 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본원이 일 실시예에 따른 스마트 화분 받침대의 단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 스마트 화분 받침대 내 판단부에 의해 이루어지는 물주기 필요 시점의 판단 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 화분통의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 화분통의 사시도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본원의 일 실시예에 따른 화분통 내 복수개의 수분함량 측정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 스마트 화분 받침대의 구동 방법에 대한 동작 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 물주기 알림 시스템(1000)의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

이하에서는 설명의 편의상, 본원의 일 실시예에 따른 물주기 알림 시스템(1000)을 본 시스템(1000)이라 하기로 한다. 또한, 본 시스템(1000)에 포함된 본원의 일 실시예에 따른 스마트 화분 받침대(100)는 이하 설명의 편의상 본 받침대(100)라 하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 시스템(1000)은 스마트 화분 받침대(100, 본 받침대), 화분통(200) 및 사용자 단말(1')을 포함할 수 있다.

본 받침대(100)는 사용자 단말(1')로 물주기 알림 기능(특히, 물주기 알림 메시지)을 제공할 수 있다.

물주기 알림 기능에 의하면, 사용자(1)는 일예로 사용자 단말(1')을 통해 원격지에서 본 받침대(100)에 안착된 화분통(200) 내 식물에 대하여 언제 물을 주어야 하는지를 확인할 수 있으며, 이를 토대로 해당 식물에 대하여 물주기(직접 물주기)를 수행할 수 있다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니고, 다른 일예로 본 받침대(100)는 물주기 알림 메시지를 사용자 단말(1')로 제공한 이후 화분통(200) 내 노즐부(40)의 동작(작동)을 제어할 수 있으며, 이에 따라 화분통(200) 내 식재된 식물에 물을 자동적으로 공급(제공)되도록 할 수 있다.

본 받침대(100)는 사용자 단말(1') 및 화분통(200) 각각과 네트워크(2)를 통해 통신하여 데이터를 송수신할 수 있다.

네트워크(2)는 일예로 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), wifi 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

또한, 네트워크(2)는 무선 통신 네트워크일 수 있으며, 무선 통신은 일예로 RF(Radio Frequency) 통신, NFC(Near Field Communication) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 비콘(Beacon) 통신 등일 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니다.

사용자 단말(1')은 본 받침대(100)를 이용하는 사용자(1)가 소지한 단말을 의미할 수 있다. 사용자 단말(1')은 일예로 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(WCode Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC, 노트북, 웨어러블 디바이스, 데스크탑 PC 등과 같은 모든 종류의 유무선 통신 장치를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

화분통(200)은 식물이 식재되는 화분, 화분통을 의미할 수 있다. 화분통(200)에는 토양이 수용될 수 있으며, 토양에는 식물이 식재될 수 있다.

본 시스템(1000) 내지 본 받침대(100)에 적용되는 화분통(200)은 일예로 가정에서 이용 가능한 화분통으로서, 종래에 기 공지되었거나 향후 개발되는 다양한 화분(화분통)이 적용될 수 있다. 즉, 화분통(200)은 일예로 플라스틱, 유리 등의 소재로 이루어지며 별도의 전자적인 기능(통신 기능)을 갖추지 않은 다양한 크기(소/중/대 크기)의 일반 화분통이 적용될 수 있다. 또한, 화분통(200)은 전자적인 기능을 갖춘 종래의 화분통이 적용될 수도 있다.

다만 이에만 한정되는 것은 아니고, 본 시스템(1000)에는 일예로 본원에서 제안하는 화분통(200)이 적용될 수 있다. 즉, 본 시스템(1000)에 적용되는 화분통(200)은 본원의 일 실시예에 따른 화분통(200)으로서, 일예로 도 4 내지 도 8에 도시된 것과 같이 다양한 기능, 구성을 갖는 화분통(기능성 화분통)일 수 있다. 이러한 화분통(200)은 본원에서 기능성 화분통, 본 화분통 등으로 달리 지칭될 수 있다. 이하에서는 본 받침대(100)에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본원이 일 실시예에 따른 스마트 화분 받침대(100)의 단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다. 특히, 도 2는 본 받침대(100)를 좌우방향에 대해서 상측에서 하측으로 절개하였을 때의 단면도의 예를 나타낸다. 또한, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 스마트 화분 받침대(100) 내 판단부(130)에 의해 이루어지는 물주기 필요 시점의 판단 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하 본 받침대(100)를 설명함에 있어서, 도 2의 도면을 기준으로 9시-3시 방향을 좌우방향, 12시-6시 방향을 상하방향이라 하기로 한다. 다만, 이러한 방향 설정은 본원의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 받침대(100)는 받침 몸체부(110), 안착 부재(120), 무게 측정 센서(125), 판단부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.

받침 몸체부(110)는 식물이 식재된 화분통(200)이 안착되는 안착 부재(120)를 포함하고, 화분통(200)의 적어도 일부가 수용되는 수용 공간(s1)을 가질 수 있다.

본원에서는 안착 부재(120)에 안착된 화분통(200)이, 일예로 해당 화분통 안에 이미 식물이 식재되어 있는 상태의 화분통(즉, 식물이 식재된 화분통)인 것으로 예를 들어 설명하기로 한다.

안착 부재(120)는 상하방향으로 간격을 두고 배치되는 상측 플레이트(121)와 하측 플레이트(122)를 포함할 수 있다. 여기서, 상측 플레이트(121)와 하측 플레이트(122) 사이의 간격은 무게 측정 센서(125)가 개재 가능한 간격으로 마련될 수 있다.

즉, 무게 측정 센서(125)는 상측 플레이트(121)와 하측 플레이트(122)의 사이에 개재되도록 마련될 수 있다.

무게 측정 센서(125)는 안착 부재(120) 상에 안착된 화분통(200)의 무게를 측정할 수 있다. 특히, 무게 측정 센서(125)는 안착 부재(120) 내 상측 플레이트(121)의 상면에 안착된 화분통(200)의 무게를 측정할 수 있다. 무게 측정 센서(125)는 화분통(200)의 무게를 실시간으로 측정할 수 있다.

판단부(130)는 무게 측정 센서(125)를 통해 측정된 무게 측정 값을 고려하여 식물이 식재된 화분통(200)에 대하여 물주기가 필요한 시점(즉, 물주기 필요 시점)을 판단할 수 있다.

판단부(130)는 화분통(200)에 대하여 물주기가 이루어지기 이전의 제1 시점에 측정된 제1 무게 측정 값 및 물주기가 이루어진 이후의 제2 시점에 측정된 제2 무게 측정 값을 이용하여 알림 기준 무게 값을 설정할 수 있다. 이후, 판단부(130)는 무게 측정 센서(125)로부터 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값이 측정되는 시점을 물주기가 필요한 시점으로 판단할 수 있다.

여기서, 제1 시점은 화분통(200)이 안착 부재(120) 상에 안착되는 시점을 의미할 수 있다. 제2 시점은 제1 무게 측정 값이 측정된 이후 미리 설정된 시간(일예로 20초) 동안의 무게 변화량이 임계값을 초과하는 경우에 대하여, 무게 변화량이 최대 변화량에 도달한 시점을 의미할 수 있다. 또한, 알림 기준 무게 값은 물주기 알림 메시지를 사용자 단말(1')로 제공할지 여부를 결정하는 데에 기준이 되는 무게 측정 값을 의미할 수 있다.

즉, 판단부(130)는 무게 측정 센서(125)에서 실시간으로 측정되는 무게 측정 값을 무게 측정 센서(125)로부터 획득하여 확인할 수 있다. 이때, 실시간 확인 결과 무게 측정 센서(125)로부터 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값이 획득된 경우, 판단부(130)는 무게 측정 센서(125)가 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값을 측정한 시점을 화분통(200)에 물주기가 필요한 시점(즉, 물주기 필요 시점)인 것으로 판단할 수 있다.

다시 말하자면, 판단부(130)는 화분통(200)이 안착 부재(120) 상에 안착되는 제1 시점에 무게 측정 센서(125)에서 측정된 제1 무게 측정 값을 획득할 수 있다. 그리고, 판단부(130)는 제1 무게 측정 값이 측정된 이후 미리 설정된 시간(일예로 20초) 동안의 무게 변화량이 임계값을 초과하는 경우 화분통(200)에 물주기가 이루어진 것으로 판단(즉, 사용자가 직접 화분통에 물을 준 경우라 판단)하여, 무게 변화량이 최대 변화량에 도달하는 제2 시점에 무게 측정 센서(125)에서 측정된 제2 무게 측정 값을 획득할 수 있다. 이후, 판단부(130)는 획득된 제1 무게 측정 값과 획득된 제2 무게 측정 값 간의 차이 값을 기반으로 알림 기준 무게 값을 설정할 수 있다.

그리고, 제2 무게 측정 값이 획득된 이후 판단부(130)는, 무게 측정 센서(125)에서 측정되는 무게 측정 값을 실시간으로 확인한 결과, 무게 측정 센서(125)로부터 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값이 획득되면, 무게 측정 센서(125)에서 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값이 측정된 시점을 물주기 필요 시점으로 판단할 수 있다.

여기서, 알림 기준 무게 값은 제1 무게 측정 값 이상 제2 무게 측정 값 이하의 범위에 속하는 무게 값 중 어느 하나의 무게 값으로 설정될 수 있다.

제1 시점에 측정된 제1 무게 측정 값은, 일예로 화분통(200) 내에 식물이 식재되어 있되, 화분통(200)에 물주기가 이루어지지 않은 상태에서 측정된 무게 측정 값일 수 있다. 즉, 제1 무게 측정 값은 화분통(200) 내 토양에 물을 주지 않은 상태(토양이 물을 머금고 있지 않은 상태)일 때 측정된 화분통(200)의 무게 측정 값, 특히 최소로 물먹은 토양을 수용하고 있는 화분통의 최소 무게 값일 수 있다.

반면, 제2 시점에 측정된 제2 무게 측정 값은, 일예로 화분통(200) 내에 식물이 식재되어 있되, 화분통(200)에 물주기가 이루어진 상태에서 측정된 무게 측정 값일 수 있다. 즉, 제2 무게 측정 값은 화분통(200) 내 토양에 물을 충분히 준 상태(토양이 물을 최대로 머금고 있는 상태)일 때 측정된 화분통(200)의 무게 측정 값, 특히, 최대로 물먹은 토양을 수용하고 있는 화분통의 최대 무게 값일 수 있다.

알림 기준 무게 값은 일예로 '제2 무게 측정 값에서 제1 무게 측정 값을 뺀 차이 값'에 미리 설정된 비율을 곱하고, 이렇게 산출된 값을 제1 무게 측정 값에 더한 값으로 설정될 수 있다. 즉, 일예로 알림 기준 무게 값은 "{(제2 무게 측정 값 - 제1 무게 측정 값) * 미리 설정된 비율} + 제1 무게 측정 값"을 통해 산출될 수 있다.

여기서, 미리 설정된 비율은 일예로 15% 일 수 있으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니고, 그 수치 값은 사용자에 의해 다양하게 설정될 수 있다. 이때, 미리 설정된 비율이 15%로 설정되었다 함은, 화분통 내 토양이 물을 최대로 머금고 있었을 때를 100%로 보았을 때, 화분통 내 토양의 상태가 토양 중 약 85% 정도의 수분은 증발하여 건조한 상태(달리 표현하면, 토양 중 약 15% 정도의 수분만 남아있는 상태)인 것을 의미할 수 있다.

예시적으로, 화분통의 크기가 클수록 화분통 안에 수용되는 토양의 양은 많아질 수 있다. 그리고, 화분통에 물을 충분히 준다는 전제 하에, 토양의 양이 많을수록 화분통(물먹은 토양을 수용한 화분통)의 최대 무게는 더 큰 값을 가질 수 있다.

예시적으로, 서로 다른 크기의 화분통이 2개 존재한다고 하자. 여기서, 상대적으로 작은 크기의 화분통이 제1 화분통이고, 상대적으로 큰 크기의 화분통이 제2 화분통이라고 하자.

이때, 토양을 수용하고 있고 식물이 식재되어 있는 제1 화분통과 관련하여, 토양이 물먹지 않은 상태일 때 제1 화분통의 무게(즉, 제1 무게 측정 값)가 5kg이었다고 하자. 그리고, 제1 화분통에 물을 충분히 주고 난 다음 측정된 제1 화분통의 최대 무게(즉, 제2 무게 측정 값)가 9kg이었다고 하자. 이러한 경우, 판단부(130)는 제1 화분통에 대한 알림 기준 무게 값을 5.6 kg (즉, {(9 - 5) * 0.15} + 5 = 5.6kg)으로 설정할 수 있다.

이때, 제2 무게 측정 값이 측정되고 나면(혹은 알림 기준 무게 값이 설정되고 나면, 이후에 시간이 지날수록 제1 화분통의 주변 온도, 바람, 날씨 등에 영향을 받아 제1 화분통 내 토양이 머금고 있던 수분은 점차 증발할 수 있으며, 이에 따라 제1 화분통의 무게는 점차 감소할 수 있다(즉, 무게 측정 센서를 통해 실시간 측정되는 제1 화분통의 무게 측정 값은 점차 줄어들 수 있다).

이러한 점을 고려하여, 제2 무게 측정 값이 획득된 이후(혹은 알림 기준 무게 값이 설정된 이후) 판단부(130)는 무게 측정 센서(125)에서 실시간으로 측정되는 제1 화분통의 무게 측정 값을 확인하여, 무게 측정 센서(125)로부터 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값(즉, 5.6kg)이 획득(측정)되면, 무게 측정 센서(125)에서 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값(즉, 5.6 kg)이 측정된 시점을 물주기 필요 시점으로 판단할 수 있다.

반면, 토양을 수용하고 있고 식물이 식재되어 있는 제2 화분통과 관련하여, 토양이 물먹지 않은 상태일 때 제2 화분통의 무게(즉, 제1 무게 측정 값)가 20kg이었다고 하자. 그리고, 제2 화분통에 물을 충분히 주고 난 다음 측정된 제2 화분통의 최대 무게(즉, 제2 무게 측정 값)가 30kg이었다고 하자. 이러한 경우, 판단부(130)는 제1 화분통에 대한 알림 기준 무게 값을 21.5 kg (즉, {(30 - 20) * 0.15} + 20 = 21.5kg)으로 설정할 수 있다.

이러한 제2 화분통에 대하여, 일예로 제2 무게 측정 값이 획득된 이후(혹은 알림 기준 무게 값이 설정된 이후) 판단부(130)는 무게 측정 센서(125)에서 실시간으로 측정되는 제2 화분통의 무게 측정 값을 확인하여, 무게 측정 센서(125)로부터 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값(즉, 21.5kg)이 획득(측정)되면, 무게 측정 센서(125)에서 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값(즉, 21.5 kg)이 측정된 시점을 물주기 필요 시점으로 판단할 수 있다.

이처럼, 알림 기준 무게 값은 화분통의 크기, 화분통에 담긴 토양의 양, 화분통에 식재된 식물의 크기(무게) 등에 따라, 화분통마다 각기 다른 값으로 설정될 수 있다. 본원에서 제1 화분통 및 제2 화분통에 대하여 설명된 내용은, 화분통(200)에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

상술한 일예에서는 물주기 필요 시점의 판단이 알림 기준 무게 값을 기준으로 이루어지는 것으로 예시하였으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 일예로, 물주기 필요 시점의 판단은 기 학습된 딥러닝 모델을 이용하여 이루어질 수 있다.

구체적으로, 판단부(130)는 복수의 물주기 학습 데이터를 입력값으로 하고 복수의 물주기 학습 데이터 각각과 매칭되는 물주기 수행 시점을 출력값으로 한 딥러닝 기반 기학습 사항(즉, 기 학습된 딥러닝 모델)에 기초하여, 화분통(200)에 대한 물주기 필요 시점을 예측할 수 있다.

여기서, 복수의 물주기 학습 데이터는, 스마트 화분 받침대(100, 본 받침대) 내 무게 측정 센서(125)를 통해 측정되는 시간대별 무게 측정 값(시간대별 화분통의 무게 측정 값), 알림 기준 무게 값(화분통에 대하여 설정된 알림 기준 무게 값) 및 시간대별 생육 환경정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

여기서, 생육 환경정보는 화분통에 식재된 식물의 생육이 이루어지는 주변 환경정보(즉, 화분통의 주변 환경정보)를 의미할 수 있다. 이러한 생육 환경 정보에는 온도 정보, 습도 정보, 풍향 정보 등이 포함될 수 있다.

본 받침대(100)에 안착된 화분통(200)이 일예로 건물 내부와 같이 실내에 위치한다면, 생육 환경정보는 화분통(200)이 위치한 실내의 온도/습도/풍향 등의 정보를 의미할 수 있다. 반면, 본 받침대(100)에 안착된 화분통(200)이 일예로 건물 외부와 같이 실외에 위치한다면, 생육 환경정보는 화분통(200)이 위치한 실외의 온도/습도/풍향 등의 정보를 의미할 수 있다.

실내/외의 생육 환경정보는 일예로 기상서버(미도시)에서 제공되는 날씨정보(현재 날씨 정보 등)를 고려하여 획득될 수 있고, 혹은 도면에 도시하지는 않았으나 본 받침대(100) 내 받침 몸체부(110)의 일영역에 마련되는 온습도 센서를 이용하여 획득될 수 있다.

또한, 도 3을 참조하면, 판단부(130)에서 고려되는 딥러닝 모델은, 사용자(1)의 물주기 패턴 정보, 사용자(1)와는 다른 사용자(타 사용자)의 물주기 패턴 정보, 식물의 생육 특성에 따른 물주기 정보, 환경정보(생육 환경정보) 등을 입력으로 고려(즉, 물주기 학습 데이터로 고려)하여 학습을 수행할 수 있다. 딥러닝 모델은 이러한 물주기 학습 데이터를 입력으로 해 학습함으로써, 특정 화분통에 대하여 최적의 물주기 필요 시점(물주기 수행이 이루어져야 하는 최적의 시점)을 도출(출력)할 수 있다. 판단부(130)는 화분통(200)에 대한 물주기 필요 시점을 예측하기 위해, 딥러닝 모델을 학습시킬 수 있다.

여기서, 물주기 패턴 정보라 함은, 사용자(혹은 타 사용자)가 자신이 소지한 스마트 화분 받침대에 안착시킨 화분통에 대하여 수행하는 물주기 수행 패턴 정보를 의미하는 것으로서, 예시적으로 며칠에 한번씩 물을 주는지, 한번 물을 줄 때 어느 정도의 양으로 물을 주는지 등의 정보가 포함될 수 있다.

딥러닝 모델은 인공지능(AI) 알고리즘 모델, 기계학습(머신러닝) 모델, 신경망 모델(인공 신경망 모델), 뉴로 퍼지 모델 등을 의미할 수 있다. 또한, 딥러닝 모델은 예시적으로 컨볼루션 신경망(Convolution Neural Network, CNN, 합성곱 신경망), 순환신경망(RNN, Recurrent Neural Network), 딥 신경망(Deep Neural Network) 등 종래에 이미 공지되었거나 향후 개발되는 다양한 신경망 모델이 적용될 수 있다.

판단부(130)에서 물주기 필요 시점이 판단되면, 제어부(140)는 기 생성된 물주기 알림 메시지를 판단부(130)에서 판단된 물주기 필요 시점에 사용자 단말(1')로 네트워크(2)를 통해 제공(전송)할 수 있다.

여기서, 판단부(130)에서 판단된 물주기 필요 시점은, 알림 기준 무게 값을 기반으로 판단된 물주기 필요 시점일 수도 있고, 혹은 기 학습된 딥러닝 모델을 이용하여 예측(판단)된 물주기 필요 시점일 수 있다.

물주기 알림 메시지는, 예시적으로 "화분에 물주기를 해야 할 때입니다", "오늘 저녁 4시에 물주기를 하는 것이 가장 최적의 시간입니다" 등과 같을 수 있다.

상술한 바에 따르면, 본원은 화분통(200)의 무게를 기반으로 물주기 알림 기능을 제공하는 스마트 화분 받침대(본 받침대, 100)에 대하여 제안한다.

본 받침대(100)는 안착 부재(120)에 안착된 화분통(200)의 무게를 측정함으로써, 측정된 무게를 기반으로 화분통(200)에 물주기가 수행(실행)되어야 하는 시점(즉, 물주기 필요 시점, 물주기 수행 필요 시점)에 대한 정보를 사용자(1)에게 제공할 수 있다. 즉, 본 받침대(100)는 측정된 화분통(200)의 무게를 기반으로 사용자가 화분통(200)에 대하여 물주기를 실행(수행)하도록, 사용자에게 알림(물주기 알림 메시지)을 제공할 수 있다.

본원은 화분통(200) 내 토양에 수분이 없을 때(물주기가 필요할 때) 해당 화분통을 들어보면, 토양에 수분이 있을 때(즉, 물주기가 필요 없을 때)와 대비하여 무게가 더 가볍다는 점에 착안(즉, 토양 내 수분량에 따라 화분통의 무게가 다르다는 데에 착안)하여, 화분통(200)의 무게를 기반으로 사용자에게 물주기 알림 기능을 제공할 수 있는 스마트 화분 받침대(본 받침대, 100)에 대하여 제안한다.

본 받침대(100)는 화분통(200) 내 토양에 물을 준 직후부터 시간대별로 화분통(200)의 무게를 측정하여, '흙무게 + a' 정도까지 무게가 떨어지면(즉, 달리 표현해 일예로 토양과 식재된 식물을 수용하고 있는 화분통(200)의 전체 무게가 알림 기준 무게 값에 해당하는 값으로 측정되면) 해당 시점을 물주기가 필요한 시점으로 판단하여 이를 사용자(1)에게 알릴 수 있다.

또한, 본 받침대(100)에서는 물주기 학습 데이터의 양이 방대해질수록(즉, 딥러닝 모델을 통해 학습되는 데이터의 양이 많아질수록), 향후 계절별 혹은 온도별로 화분통(200)에 언제 물주기를 해야 하는지에 대한 정보(즉, 물주기 필요 시점)를 보다 정확하게 예측(판단)하여 사용자(1)에게 알릴 수 있다.

본 받침대(100)의 외면은 일예로 방수 코팅되어 있을 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 받침대(100)는 바퀴(150) 및 접촉 센서(160)를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 받침대(100)는 복수개의 바퀴(150)를 포함할 수 있다. 복수개의 바퀴(150)는 받침 몸체부(110)의 하측에 구비될 수 있다. 복수개의 바퀴(150)는 제어부(140)의 제어에 따라 받침 몸체부(110)의 하면(bs)을 기준으로 상하로 이동될 수 있다. 복수개의 바퀴(150)는 제어부(140)의 제어에 따라 기본 상태 모드 또는 이동 상태 모드로 제어될 수 있다.

복수개의 바퀴(150)는 기본 상태 모드일 때 외부로 미노출된 상태, 달리 표현하면 받침 몸체부(110)의 내부에 내장된 상태일 수 있다. 복수개의 바퀴(150)가 기본 상태 모드일 때에는, 복수개의 바퀴(150)가 하면(bs)을 기준으로 그보다 상측으로 이동됨에 따라 외부로 미노출된 상태일 수 있다.

반면, 복수개의 바퀴(150)는 이동 상태 모드일 때 외부로 노출된 상태, 달리 표현하면 받침 몸체부(110)의 하면(bs)으로부터 바퀴의 적어도 일부가 하측으로 돌출된 상태일 수 있다. 복수개의 바퀴(150)가 이동 상태 모드일 때에는, 복수개의 바퀴(150)가 하면(bs)을 기준으로 그보다 하측으로 이동됨에 따라 외부로 노출된 상태일 수 있다. 도 2에는 일예로 복수개의 바퀴(150)가 이동 상태 모드인 경우(즉, 외부로 노출된 상태)의 예가 도시되어 있다.

복수개의 바퀴(150)는 일예로 볼 캐스터 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 복수개의 바퀴(150)는 받침 몸체부(110)의 하면(bs)(특히, 하면의 각 모서리부에 근접한 위치에)에 마련될 수 있다. 복수개의 바퀴(150)는 일예로 4개일 수 있으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니고, 본 받침대(100)에 적용되는 바퀴의 개수 및 구비 위치는 다양하게 설정, 변경될 수 있다.

제어부(140)는 복수개의 바퀴(150)의 상하 이동을 제어함으로써, 복수개의 바퀴(150)가 받침 몸체부(110)의 하면(bs)으로부터 돌출된 상태 또는 받침 몸체부(110) 내에 내장된 상태로 제어(변경 제어)되도록 할 수 있다.

이에 따르면, 본 받침대(100)는 복수개의 바퀴(150)가 돌출된 상태(이동 상태 모드)일 때 사용자로 하여금 본 받침대(100)에 안착된 화분통(200)을 큰 힘을 들이지 않고 보다 손쉽게 다른 위치로 이동(위치 변경) 가능하도록 편의성을 제공할 수 있다. 또한, 본 받침대(100)는 복수개의 바퀴(150)가 받침 몸체부(110) 내에 내장된 상태(기본 상태 모드)일 때 본 받침대(100)가 움직임 없이 특정 위치에 고정되어 안착되도록 할 수 있는바 안전성을 제공할 수 있다.

접촉 센서(160)는 받침 몸체부(110)의 외면의 일영역에 마련되어 사용자(1)의 피부의 접촉 여부를 감지할 수 있다. 여기서, 사용자(1)의 피부라 함은 일예로 사용자(1)의 손가락의 피부를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

접촉 센서(160)는 일예로 압력 센서일 수 있다. 접촉 센서(160)는 사용자(1)의 피부와의 접촉 강도(접촉 세기, 접촉 수준)를 측정할 수 있다. 제어부(140)는 접촉 센서(160)를 통해 측정된 접촉 강도 값(압력 값)가 미리 설정된 임계 접촉 강도(즉, 미리 설정된 압력 값) 이상인 경우, 사용자(1)의 피부가 접촉된 것으로 감지할 수 있다.

제어부(140)는 안착 부재(120) 상에 화분통(200)이 안착된 것으로 감지되고(즉, 무게 측정 센서(125)를 통해 측정된 무게 측정 값이 0을 초과하고) 접촉 센서(160)를 통해 감지된 사용자 피부의 접촉 시간이 미리 설정된 시간(일예로, 3초) 이상인 경우, 이를 사용자(1)가 본 받침대(100)를 다른 위치로 이동시키는 것을 요청하는 신호(즉, 본 받침대의 이동 요청 신호)로 인식하여 복수개의 바퀴(150)가 이동 상태 모드로 되도록 제어할 수 있다.

즉, 제어부(140)는 안착 부재(120) 상에 화분통(200)이 안착된 상태에서 접촉 센서(160)를 통해 감지된 사용자 피부의 접촉 시간이 미리 설정된 시간(일예로, 3초) 이상이면, 복수개의 바퀴(150)가 받침 몸체부(110)의 하면(bs)으로부터 하측으로 돌출되도록 복수개의 바퀴(150)를 하측으로 이동시키는 제어(이동 상태 모드로 제어)를 수행할 수 있다. 이처럼, 복수개의 바퀴(150)가 이동 상태 모드로 제어되면, 사용자(1)는 본 받침대(100)에 안착된 화분통(200)을 자신이 원하는 위치로 큰 힘을 들이지 않고 쉽게 옮길 수 있다.

특히, 제어부(140)는 안착 부재(120) 상에 안착된 화분통(200)의 무게가 미리 설정된 무게 이상(즉, 무게 측정 센서를 통해 측정된 무게 측정 값이 미리 설정된 무게 측정 값 이상)이면서, 접촉 센서(160)를 통해 감지된 사용자 피부의 접촉 시간이 미리 설정된 시간(일예로, 3초) 이상인 경우에 한하여, 복수개의 바퀴(150)를 이동 상태 모드로 제어할 수 있다.

여기서, 미리 설정된 무게(미리 설정된 무게 측정 값)는 일예로 6 kg 일 수 있으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 미리 설정된 무게 값은 사용자(1)에 의해 다양한 값으로 설정/변경될 수 있다.

이때, 본원에서 미리 설정된 무게 이상인 경우에 한하여 복수개의 바퀴(150)를 이동 상태 모드로 제어하는 이유는, 측정된 화분통(200)의 무게가 미리 설정된 무게 미만인 경우에는 화분통의 무게가 비교적 가벼워서 바퀴 없이도, 사용자(1)가 화분통(200)이 안착된 본 받침대(100) 전체를 직접 들어서 다른 위치로 쉽게 옮길 수 있을 것이라 판단되기 때문이라 할 수 있다.

반면, 측정된 화분통(200)의 무게가 미리 설정된 무게 이상인 경우에는 화분통의 무게가 비교적 무거워서 사용자(1)가 화분통(200)이 안착된 본 받침대(100) 전체를 직접 들어서 다른 위치로 옮기는 것은 힘들고 어려워할 수 있기 때문이라 할 수 있다.

즉, 화분통(200)의 무게가 미리 설정된 무게 이상인 경우에는 화분통(200)을 직접 들어 옮기는 것 대비, 바퀴를 이용해 옮기는 것이 쉽고 편하다고 할 수 있는바, 제어부(140)는 본 받침대(100)에 비교적 무거운 화분통(200)이 안착된 상태(즉, 화분통이 미리 설정된 무게 이상인 경우)이면서 접촉 센서(160)에 대한 사용자의 피부의 접촉 시간이 미리 설정된 시간(일예로, 3초) 이상인 경우에 한하여, 복수개의 바퀴(150)를 이동 상태 모드로 제어할 수 있다.

만약, 안착 부재(120) 상에 화분통(200)이 안착된 것으로 감지되고 접촉 센서(160)에 대한 사용자 피부의 접촉 시간이 미리 설정된 시간 이상으로 감지되었다 하더라도, 안착 부재(120) 상에 안착된 화분통(200)의 무게가 미리 설정된 무게(일예로 6kg) 미만이면, 제어부(140)는 화분통(200)의 무게가 비교적 가벼워 직접 들어 옮기는 것이 더 효율적이라 판단함에 따라 복수개의 바퀴(150)를 기본 상태 모드로 제어할 수 있다.

또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 본 받침대(100)는 배터리부(미도시)를 포함할 수 있다. 배터리부(미도시)는 본 받침대(100)에 전원을 공급할 수 있으며, 일예로 건전지 등일 수 있다. 배터리부(미도시)를 통해 제공되는 전원에 의하여, 본 받침대(100)는 동작(작동, 구동)할 수 있다.

일예로, 제어부(140)는 접촉 센서(160)에 대한 사용자 피부의 접촉 시간이 미리 설정된 시간 이상일 때 복수개의 바퀴(150)를 이동 상태 모드로 제어하는 것이 아니라, 화분통(200)의 무게가 미리 설정된 무게 이상이면서 접촉 센서(160)에 대한 사용자 피부의 접촉 시간이 미리 설정된 시간 이상인 경우에 한하여 복수개의 바퀴(150)가 이동 상태 모드로 제어함으로써, 전자의 경우 대비 배터리부(미도시)의 불필요한 에너지 소모를 줄일 수 있다(즉, 에너지를 절약할 수 있다).

또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 받침 몸체부(110)는 바퀴(150)의 회전을 감지하는 회전 센서(미도시)를 포함할 수 있다.

회전 센서(미도시)는 복수개의 바퀴(150) 중 어느 하나의 바퀴의 바퀴축에 배치되어 어느 하나의 바퀴의 회전을 감지할 수 있다. 일예로 회전 센서(미도시)가 복수개의 바퀴(150) 중 제1 바퀴의 바퀴축에 배치되었다고 하자. 바퀴축은 받침 몸체부(110)와 바퀴를 서로 연결시키는 연결 부재이자, 바퀴의 이동과 연동되어 바퀴의 이동시 회전되는 부재(회전 부재)일 수 있다.

회전 센서(미도시)는 제1 바퀴의 회전을 감지할 수 있다. 이때, 회전 센서는 제1 바퀴의 회전과 관련하여, 회전 여부(현재 회전하고 있는지 혹은 현재 회전을 안하고 있는지), 회전수, 회전 각도 등을 감지할 수 있다.

일예로 복수개의 바퀴(150)가 이동 상태 모드로 제어되고 나면, 사용자(1)는 접촉 센서(160)에 사용자의 피부를 접촉시킨 상태로 본 받침대(100)를 밀어 복수개의 바퀴(150)가 굴러가도록 함으로써 본 받침대(100)를 자신이 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 이때, 복수개의 바퀴(150)의 굴림에 의해 본 받침대(100)가 이동중인 상태일 때 회전 센서(미도시)는 현재 바퀴(150)가 회전 중에 있음을 감지할 수 있다. 즉, 복수개의 바퀴(150)가 굴림 상태일 때 일예로 회전 센서(미도시)를 통해 측정되는 회전 속도는 0을 초과하는 값을 가질 수 있다.

이때, 제어부(140)는 회전 센서(미도시)를 통해 측정된 바퀴의 회전 속도가 0을 초과하는 값으로 감지된 이후에(즉, 바퀴의 굴림을 통해 본 받침대가 다른 위치로 이동된 이후에), 접촉 센서(160)에 대한 사용자 피부의 미접촉 시간이 미리 설정된 시간(일예로 3초) 이상으로 감지되면서 회전 센서를 통해 측정된 바퀴의 회전 속도가 0으로 감지된 경우, 이를 사용자(1)가 본 받침대(100)를 더 이상 이동시키지 않고 특정 위치에 고정(안착)시키는 것을 요청하는 신호(즉, 본 받침대의 멈춤 요청 신호)로 인식하여 복수개의 바퀴(150)가 기본 상태 모드로 되도록 제어할 수 있다.

즉, 제어부(140)는 회전 센서(미도시)를 통해 바퀴의 회전 속도가 0을 초과하는 값으로 감지된 이후, 접촉 센서(160)에 대하여 사용자 피부의 접촉이 감지되지 않은 시간(미접촉 시간)이 미리 설정된 시간(일예로 3초) 이상이면서 회전 센서에서 측정된 회전 속도가 0으로 감지되면(즉, 바퀴가 회전하지 않고 멈춘 것으로 감지되면), 받침 몸체부(110)의 하면(bs)으로부터 하측으로 돌출되어 있던 복수개의 바퀴(150)가 받침 몸체부(110)의 내부에 내장된 상태(기본 상태 모드)로 되도록, 복수개의 바퀴(150)를 상측으로 이동시키는 제어를 수행할 수 있다. 이처럼, 복수개의 바퀴(150)가 기본 상태 모드로 제어되면, 화분통(200)은 더 이상 이동되는 것 없이 해당 위치에 안착(고정)될 수 있다.

이에 따르면, 제어부(140)는 무게 측정 센서(125)를 통해 측정된 화분통(200)의 무게, 접촉 센서(160)에 대한 사용자의 피부의 접촉 여부(혹은 접촉 시간), 회전 센서(미도시)를 통해 감지된 바퀴의 회전 여부(혹은 회전 시간) 등의 정보를 고려하여, 상황에 따라(즉, 무거운 화분통을 옮기고 싶어하는 상황인지 혹은 옮긴 화분통을 안착시키고 싶어하는 상황인지에 따라) 복수개의 바퀴(150)의 상하이동을 자동으로 제어할 수 있다.

본 받침대(100)는 복잡하지 않고 간단하면서도 컴팩트한(compact) 형태의 것으로 마련될 수 있다. 본 받침대(100)는 컴팩트하게 마련된 각 구성에 의하여, 화분통(200)의 무게를 자동으로 측정하고 측정된 무게를 토대로 물주기 필요 시점을 판단할 수 있으며, 접촉 센서(160)와 회전 센서(미도시)를 함께 연계함으로써 복수개의 바퀴(150)의 상하이동을 자동으로 제어할 수 있다. 이러한 본원은 본 받침대(100)의 제공을 통해, 사용자에게 식물 관리(재배)의 편의성을 제공하고 보다 손쉽게 식물을 관리(재배)할 수 있도록 제공할 수 있다. 또한, 본원은 본 받침대(100)의 제공을 통해, 사용자가 무거운 화분(화분통)을 다른 위치로 보다 쉽고 용이하게 옮길 수 있도록 할 수 있다.

본원은 넓은 공간의 차지 없이 컴팩트하게 마련된 본 받침대(100)를 제공함으로써, 사용자로 하여금 보다 효율적으로 식물을 재배하고 관리할 수 있도록 할 수 있다. 이하에서는 본원에서 제안하는 화분통(200)에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 화분통(200)의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 도 5는 본원의 일 실시예에 따른 화분통(200)의 사시도를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 6 내지 도 8은 본원의 일 실시예에 따른 화분통(200) 내 복수개의 수분함량 측정부(20)를 설명하기 위한 도면이다.

특히, 도 6은 도 5의 도면을 기준으로 몸체부(10)의 측면부 중 우측면부에 마련된 제1 공간(s3) 부분에 대한 평면도의 예를 개략적으로 나타낸다. 또한, 도 7 및 도 8은, 도 5의 도면을 기준으로 몸체부(10)의 측면부 중 우측면부에 마련된 제1 공간(s3) 부분에 대하여, 해당 제1 공간(s3) 부분을 상측에서 하측으로 절개하여 나타낸 단면도의 예를 개략적으로 나타낸다.

이하에서는 화분통(200)을 설명함에 있어서, 일예로 도 5의 도면을 기준으로 9시-3시 방향을 좌우방향, 7시-1시 방향을 전후방향, 12시-6시 방향을 상하방향이라 하기로 한다. 다만, 이러한 방향 설정은 본원의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니다.

도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 시스템(1000) 내 화분통(200)은 본 받침대(100)의 안착 부재(120) 상에 안착될 수 있다. 화분통(200)은 일부가 본 받침대(100)의 수용 공간(s1)에 수용될 수 있다.

화분통(200)은 몸체부(10), 복수개의 수분함량 측정부(20)(21, 22, …), 물 수용부(30), 노즐부(40), 거리 측정 센서(50) 및 상태 표시부(60)를 포함할 수 있다.

또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 화분통(200)은 화분통 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 화분통 제어부(미도시)는 본 받침대(100)의 제어부(140)로부터 네트워크(2)를 통해 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호에 따라 화분통(200)의 각 부의 동작을 제어할 수 있다.

달리 말해, 본 받침대(100)의 제어부(140)는 화분통(200)의 각 부의 동작(작동, 구동)을 제어할 수 있다. 본 받침대(100)와 화분통(200)은 네트워크(2)를 통해 연동되어 서로 간에 데이터를 송수신할 수 있으며, 본 받침대(100)는 화분통(200)의 동작을 제어할 수 있다.

즉, 본 받침대(100)는 화분통(200)에서 측정된 각종 데이터(일예로, 수분함량 측정부를 통해 측정된 반사광량, 거리 측정 센서를 통해 측정된 거리 등)를 화분통(200)으로부터 획득하고, 획득된 데이터를 기반으로 물주기 알림 메시지를 생성하여 사용자 단말(1')로 제공하거나, 혹은 획득된 데이터를 기반으로 제어 신호(일예로, 노즐부나 상태 표시부의 동작 제어를 위한 신호 등)를 생성하여 화분통(200)으로 전송할 수 있다. 이후, 화분통(200) 내 화분통 제어부(미도시)는 본 받침대(100)로부터 전송된 제어 신호에 따라 화분통(200)의 동작을 제어할 수 있다.

이에 따르면, 본 받침대(100) 내 제어부(140)와 화분통(200) 내 화분통 제어부(미도시)는 서로 동일한 구성일 수 있다. 따라서, 제어부(140)에 대하여 설명된 내용은 이하 생략된 내용이라 하더라도 화분통 제어부(미도시)에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있고, 그 반대로도 적용될 수 있다.

화분통(200)의 몸체부(10)는 내부에 식물이 식재되는 식재 공간(s2)을 가질 수 있다. 이러한 몸체부(10)에 식재된 식물은 본원에서 일예로 식재 식물이라 지칭될 수 있다. 몸체부(10)에 식재된 식물은 일예로 꽃 등일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 토양에 뿌리를 내리고 키울 수 있는 다양한 식물이 적용될 수 있다.

도 5에 도시된 일예에서는 몸체부(10)가 직육면체 형상으로 마련된 것으로 예시하였으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 원기둥 형상 등 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 몸체부(10)는 플라스틱, 금속 등의 재질(소재)로 이루어질 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니고, 다양한 소재가 적용될 수 있다.

몸체부(10)의 상면은 개방되고, 몸체부(10)의 하면은 식재 공간(s2)에 수용되는 물의 물빠짐이 가능하도록 하기 위한 복수의 홀을 포함할 수 있다. 즉, 몸체부(10)는 상면이 개방되고, 복수의 홀을 갖는 하면(하면부재)을 가질 수 있다. 식재 공간(s2)에는 토양(흙) 및 식물(식재 식물)이 수용될 수 있다.

제어부(140)는 화분통(200)에서 측정된 식재 공간(s2)에 수용된 토양에 대한 수분함량에 따라, 기 생성된 물주기 알림 메시지를 사용자 단말(1')로 선택적으로 전송할 수 있다.

화분통(200)의 몸체부(10)의 측면부는, 내측 부재(11) 및 내측 부재(11)보다 큰 직경을 갖는 외측 부재(12)를 포함할 수 있다.

수분함량 측정부(21)는 몸체부(10)의 측면부 중 제1 공간(s3)에 마련되고, 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량을 판단할 수 있다.

이때 수분함량 측정부는 화분통(200)에 복수개가 마련(구비)될 수 있는데, 도 5에는 일예로 복수개의 수분함량 측정부(20)로서 2개의 수분함량 측정부(21, 22)가 구비된 예가 도시되어 있다. 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니고, 화분통(200)에 적용 가능한 복수개의 수분함량 측정부의 개수는 다양하게 설정될 수 있다.

본원에서 2개의 수분함량 측정부(21, 22) 중 어느 하나의 수분함량 측정부(21)는 제1 수분함량 측정부(21)라 지칭되고, 다른 어느 하나의 수분함량 측정부(22)는 제2 수분함량 측정부(22)라 지칭될 수 있다. 또한, 제1 수분함량 측정부(21)에 포함된 발광부(21a)와 수광부(21b)는 제1 발광부(21a)와 제1 수광부(21b)라 지칭되고, 제2 수분함량 측정부(22)에 포함된 발광부(22a)와 수광부(22b)는 제2 발광부(22a)와 제2 수광부(22b)라 지칭될 수 있다.

이하에서는 설명의 편의상 수분함량 측정부에 대한 설명을 일예로 제1 수분함량 측정부(21)를 기준으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이하 수분함량 측정부를 설명함에 있어서, 제1 수분함량 측정부(21)에 대하여 설명된 내용은 이하 생략된 내용이라 하더라도 복수개의 수분함량 측정부(20)(21, 22, …) 각각에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

복수개의 수분함량 측정부(20)(21, 22, …)는 몸체부(10)의 측면부 중 일측면부(일예로, 우측면부)에 마련될 수 있다. 특히, 복수개의 수분함량 측정부(20)(21, 22, …)는 몸체부(10)의 일측면부(일예로, 우측면부)에 마련된 제1 공간(s3) 내에 마련(배치, 구비)되되, 몸체부(10)의 상하방향에 대하여 간격을 두고 이격하여 배치될 수 있다.

수분함량 측정부(21, 제1 수분함량 측정부)는 몸체부(10)의 측면부 중 제1 공간(s3)에 마련되고, 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량을 판단할 수 있다. 수분함량 측정부(21)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하여 설명하기로 한다.

물 수용부(30)는 몸체부(10)의 측면부 중 제2 공간(s4)에 마련될 수 있다. 특히, 물 수용부(30)는 몸체부(10)의 측면부 중 일측면부(일예로, 전방을 향한 측면부)에 마련된 제2 공간(s4) 내에 마련(배치, 구비)될 수 있다.

일예로, 물 수용부(30)는 제2 공간(s4)에 대응하는 크기를 가지도록 몸체부(10)에 마련될 수 있다. 달리 말해, 물 수용부(30) 내 물 수용 공간의 크기는 일예로 제2 공간(s4)에 대응하는 크기를 가질 수 있다.

이때, 도 5에 도시된 일예에서는 물 수용부(30)가 몸체부(10)의 측면부 중 일측면부(일예로, 전방을 향한 측면부)에 마련된 것으로만 예시하였으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 일예로, 물 수용부(30)는 몸체부(10)의 측면부 중 좌측면부를 제외한 나머지 측면부(일예로, 전방을 향한 측면부, 좌측면부 및 후방을 향한 측면부)에 마련될 수 있다.

달리 말하자면, 도 5에 도시된 일예에서는 물 수용부(30)가 몸체부(10)의 측면부 중 일측면부(일예로, 전방을 향한 측면부)에 포함된 크기로 마련되는 것으로만 예시하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 일예로 물 수용부(30)는 몸체부(10)의 측면부 중 좌측면부를 제외한 나머지 측면부(일예로, 전방을 향한 측면부, 좌측면부 및 후방을 향한 측면부)에 대하여, 나머지 측면부 전체를 포함하는 크기로 마련될 수 있다. 즉, 물 수용부(30)는 일예로 도 5에 도시된 것과 같이 몸체부(10)의 상면을 기준으로 일자(ㅡ) 형태로 마련될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 다른 일예로 몸체부(10)의 상면을 기준으로 디귿(ㄷ)자 형태로 마련될 수 있다.

이처럼, 물 수용부(30)가 나머지 측면부 전체를 포함하는 크기로 마련되는 경우(즉, 디귿자 형태로 마련되는 경우), 이는 물 수용부(30)가 몸체부(10)의 일측면부(일예로, 전방을 향한 측면부)에 포함된 크기로 마련되는 것 대비, 보다 많은 양의 물을 몸체부(10) 내에 수용할 수 있다.

본 받침대(100)의 제어부(140)는 화분통(200)의 물 수용부(30)에 수용된 물을 기반으로 노즐부(40)의 동작을 제어할 수 있는바, 본 받침대(100)는 화분통(200) 내 식재된 식물에 대하여 물을 자동적으로 공급, 제공되도록 할 수 잇다. 이러한 본 받침대(100)는 사용자가 수시로 물을 줄 필요가 없으므로 사용자의 편의성을 향상시키고, 식물이 잘 성장할 수 있도록 도움 줄 수 있다.

노즐부(40)는 몸체부(10)의 측면부 중 제2 공간(s4)에 마련된 물 수용부(30)와 연결되고, 물 수용부(30)에 수용된 물의 적어도 일부를 식재 공간(s2)에 공급(분사)할 수 있다.

노즐부(40)로부터 분사되는 물이 식재 공간(s2) 내로 제공됨에 따라, 노즐부(40)에 의해 식재 공간(s2)에 물이 공급될 수 있다. 즉, 노즐부(40)는 물 분사를 통해 식재 공간(s2)에 물을 공급할 수 있다.

노즐부(40)는 제어부(140)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 노즐부(40)는 제어부(140)에 의한 제어(제어 신호)에 의해, 물의 분사 유형으로서 물의 분사량, 분사 시간 및 분사 패턴 중 적어도 하나가 제어될 수 있다.

제어부(140)는 화분통(200) 내 각 부의 동작을 제어하며, 수분함량 측정부(20)(21, 22, …)에 의해 측정된 수분함량에 따라 노즐부(40)의 동작을 제어할 수 있다.

제어부(140)는 노즐부(40)의 동작으로서 노즐부(40)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 노즐부(40)로부터 분사되는 물의 분사 유형으로서 물의 분사량, 분사 시간 및 분사 패턴 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

화분통(200) 내 수분함량 측정부(20)에 대한 설명은 도 6 내지 도 8을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.

화분통(200)의 몸체부(10)의 측면부는, 내측 부재(11) 및 내측 부재(11)보다 큰 직경을 갖는 외측 부재(12)를 포함할 수 있다. 내측 부재(11) 중 제1 공간(s3)에 대응하는 내측 부재인 대응 내측 부재(11a)는 투명 소재(투명한 소재)로 이루어질 수 있다. 이에 따르면, 대응 내측 부재(11a)는 투명 부재라 달리 지칭될 수 있다.

수분함량 측정부(21, 제1 수분함량 측정부)는 발광부(21a, 제1 발광부)와 수광부(21b, 제1 수광부)를 포함할 수 있다. 앞서 말한 바와 같이, 이하에서는 설명의 편의상 수분함량 측정부, 발광부 및 수광부를 설명함에 있어서 제1 수분함량 측정부(21), 제1 발광부(21a), 및 제1 수광부(21b)를 기준으로 설명하기로 하나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 수분함량 측정부, 발광부 및 수광부에 대한 설명은 복수개의 수분함량 측정부(20) 각각에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

발광부(21a, 제1 발광부)는 외측 부재(12) 중 제1 공간(s3)에 대응하는 외측 부재인 대응 외측 부재(12a)의 내면(is)에 배치되고, 대응 내측 부재(11a)를 향하여 광을 조사할 수 있다. 발광부(21a)는 적외선, 가시광선 등 미리 설정된 파장을 갖는 광을 조사할 수 있다. 발광부(21a)는 발광소자로서 일예로 엘이디(LED)일 수 있다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니고, 발광부(21a)는 다양한 발광소자로 이루어질 수 있다.

수광부(21b, 제1 수광부)는, 대응 외측 부재(12a)의 내면(is)에 발광부(15)와 미리 설정된 간격(d1)을 두고 이격하여 배치되고, 대응 내측 부재(11a)를 향하여 조사된 광에 대응하는 대응 내측 부재(11a)로부터 반사되는 반사광을 수신할 수 있다.

즉, 수광부(21b)는 발광부(21a)의 위치를 기준으로 몸체부(10)의 상하방향에 대하여 간격을 두고 이격하여 배치되고, 발광부(21a)로부터 대응 내측 부재(11a)를 향하여 조사된 광에 대응하여 대응 내측 부재(11a)로부터 반사되는 반사광을 수신할 수 있다.

이에 따르면, 발광부(21a)와 수광부(21b)는 몸체부(10)의 상하방향에 대하여 소정의 간격(미리 설정된 간격, d1)을 두고 이격하여 배치될 수 있다.

제어부(140)는, 수광부(21b)가 수신하는 반사광의 반사광량을 기초로 토양의 수분함량을 판단하여 노즐부(40)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 달리 제어할 수 있다.

제어부(140)는 수광부(21b)가 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하는 경우, 화분통(200) 내 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량이 적은 것으로 판단하여 노즐부(40)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 제1 유형으로 제어할 수 있다. 반면, 제어부(140)는 수광부(21b)가 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 하한값 미만인 경우, 토양의 수분함량이 많은 것으로 판단하여 노즐부(40)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 제2 유형으로 제어(변경 제어)할 수 있다.

여기서, 물의 분사 유형과 관련하여, 제1 유형은, 제2 유형과 대비하여 상대적으로 물의 분사량이 많거나 물의 분사 시간이 길게 설정되는 유형을 의미할 수 있다.

구체적으로, 수광부(21b)가 수신하는 반사광량은 몸체부(10)의 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량(수분 정도, 수분의 양)에 따라 변화될 수 있다.

일반적으로 토양의 색상이 갈색이라고 하였을 때, 수분함량이 적어 매말라 있는 상태의 토양의 색은 밝은 갈색의 색상을 띄는 경향이 있다. 때문에, 몸체부(10)의 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량이 적어질수록, 발광부(21a)로부터 조사되는 광은 밝은 갈색의 색상을 띄는 토양에 흡수되지 않고 대부분 반사될 것이며, 이에 따라 수광부(21b)가 수신하는 반사광량은 많아질 수 있다.

반면, 수분함량이 많아 축축한 상태에 있는 토양의 색은 어두운 갈색의 색상을 띄는 경향이 있다. 때문에, 몸체부(10)의 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량이 많아질수록, 발광부(21a)로부터 조사되는 광은 어두운 갈색의 색상을 띄는 토양에 흡수될 것이며, 이에 따라 수광부(21b)가 수신하는 반사광량은 줄어들 수 있다.

즉, 토양의 수분함량이 적은 경우 수광부(21b)가 수신하는 반사광량은 상대적으로 토양의 수분함량이 많은 경우일 때와 대비하여 더 많을 수 있다. 수광부(21b)가 수신하는 반사광량은, '토양의 수분함량이 많은 경우 < 토양의 수분함량이 적정한 수준인 경우 < 토양의 수분함량이 적은 경우'의 순일 수 있다.

이에 따르면, 제어부(140)는 수광부(21b)가 수신하는 반사광의 반사광량에 기초하여, 수신된 반사광량의 분석을 통해 식물이 식재된 식재 공간(s2) 내 토양의 수분함량이 정도(수분함량의 수준)을 판단할 수 있다.

이에 따라, 제어부(140)는, 수광부(21b)가 수신하는 반사광의 반사광량을 기초로 토양의 수분함량을 판단하고, 판단된 수분함량에 따라 노즐부(40)로부터 분사되는 물의 분사 유형으로서 물의 분사량, 분사 시간 및 분사 패턴 중 적어도 하나를 달리 제어할 수 있다. 특히, 앞서 말한 바와 같이, 제어부(140)는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하면 물의 분사유형을 제1 유형으로 제어하고, 반사광량이 기설정된 기준 범위의 하한값 미만이면 물의 분사유형을 제2 유형으로 제어할 수 있다. 이때, 기설정된 기준 범위의 상한값과 하한값은 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다.

또한, 제어부(140)는 식재 공간(s2)에 수용된 토양에 대하여 측정된 수분함량에 따라, 기 생성된 물주기 알림 메시지를 사용자 단말(1')로 선택적으로 전송할 수 있다.

예를 들면, 제어부(140)는 수광부(21b)가 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하는 경우, 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량이 적은 것으로 판단하여 앞서 설명한 바와 같이 노즐부(40)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 제1 유형으로 제어할 수 있다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니고, 다른 일예로 제어부(140)는 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하는 경우, 토양에 수분 공급이 필요한 것으로 판단하여 물주기 알림 메시지를 생성하고, 생성된 물주기 알림 메시지를 사용자 단말(1')로 네트워크(2)를 통해 전송할 수 있다.

여기서, 물주기 알림 메시지는 일예로 '토양에 수분이 부족합니다. 화분에 물을 주세요'와 같은 정보일 수 있다.

이에 따르면, 제어부(140)는 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하면, 노즐부(40)의 동작 제어(노즐부의 물 분사 유형을 제1 유형으로 제어하는 것) 및 사용자 단말(1')로의 물주기 알림 메시지의 전송 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 이러한 본 받침대(100)는, 토양에 수분함량이 적은 것으로 판단되었을 때, 노즐부(40)의 동작을 제어함으로써 자동으로 토양(혹은 화분통에 식재된 식물)에 물 공급이 이루어질 수 있도록 하거나 및/또는 물주기 알림 메시지를 사용자 단말(1')로 전송함으로써 사용자가 토양(혹은 화분통에 식재된 식물)에 물을 줄 수 있도록 유도할 수 있다.

상술한 바에 따르면, 일예로 제어부(140)는 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과했을 때, 바로 노즐부(40)의 동작을 제어해 노즐부(40)로부터 물이 분사되도록 제어하거나 혹은 물주기 알림 메시지가 사용자 단말(1')로 전송되도록 제어할 수 있겠으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

보다 바람직하게 제어부(140)는, 제1 수분함량 측정부(21)와 제2 수분함량 측정부(22) 각각에서 수신하는 반사광량이 모두 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하면서, 본 받침대(100) 내 무게 측정 센서(125)로부터 측정된 무게 측정 값이 알림 기준 무게 값 이하의 값으로 측정된 경우에 한하여, 노즐부(40)의 동작을 제어해 노즐부(40)로부터 물이 분사되도록 제어하거나 및/또는 물주기 알림 메시지가 사용자 단말(1')로 전송되도록 제어할 수 있다.

만약, 제1 수분함량 측정부(21)와 제2 수분함량 측정부(22) 각각에서 수신하는 반사광량은 모두 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과했지만, 이때 무게 측정 센서(125)로부터 측정된 무게 측정 값이 알림 기준 무게 값 이하의 값으로 측정되지 않은 경우, 제어부(140)는 노즐부(40)로부터 물이 분사되지 않도록 하고, 물주기 알림 메시지가 사용자 단말(1')로 전송되지 않도록 할 수 있다.

또 다른 일예로, 제어부(140)는 측정된 수분함량의 분석 결과, 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하여 토양의 수분함량이 적은 것으로 판단되고, 후술하는 거리 측정 센서(50)에 의해 측정된 거리가 미리 설정된 거리 값 이상이어서 물 수용부(30)에 물 보충이 필요한 것으로 판단되면, 그때서야 물주기 알림 메시지가 사용자 단말(1')로 제공되도록 할 수 있다.

즉, 본원의 다른 일 실시예에 따르면, 제어부(140)는 물주기 알림 메시지의 경우, 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하고 거리 측정 센서(50)에 의해 측정된 거리가 미리 설정된 거리 값 이상이면서, 무게 측정 센서(125)로부터 측정된 무게 측정 값이 알림 기준 무게 값 이하의 값으로 측정된 경우, 물주기 알림 메시지를 생성하여 사용자 단말(1')로 제공할 수 있다.

화분통(200)에는 상술한 바와 같이 수분함량 측정부가 대응 외측 부재(12a)의 내면(is)에 상하방향으로 간격(d2)을 두고 복수개(일예로 2개) 배치될 수 있다.

이때, 제어부(140)는, 복수개의 수분함량 측정부(20)(21, 22, …)를 통해 측정된 반사광량이 기설정된 물 공급 조건을 충족하는 경우에 한하여, 노즐부(40)의 동작을 제어(노즐부로부터 물이 분사되도록 제어)할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 복수개의 수분함량 측정부(20)(21, 22, …)를 통해 측정된 반사광량이 기설정된 물 공급 조건을 충족하는 경우에 한하여, 토양에 물 공급이 필요한 것으로 판단하여 식재 공간(s2) 내부로의 물 공급을 위해 노즐부(40)의 동작으로서 노즐부(40)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 제어할 수 있다.

이때, 기설정된 물 공급 조건은, 복수개의 수분함량 측정부(20) 각각을 통해 측정된 반사광량이 모두 미리 설정된 제1 시간(ex, 24시간) 동안 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하는 값으로 발생하는 조건을 의미할 수 있다. 즉, 기설정된 물 공급 조건은, 복수개의 수분함량 측정부(20) 각각을 통해 측정된 반사광량의 분석 결과, 복수개의 수분함량 측정부(20) 각각에 대응하는 토양의 수분함량이 적다고 판단되는 것이 미리 설정된 제1 시간 동안(즉, 24시간 동안 혹은 그 이상의 시간 동안) 유지되는 조건을 의미할 수 있다.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 화분통(200)에 복수개의 수분함량 측정부(20)로서 제1 수분함량 측정부(21)와 제2 수분함량 측정부(22)를 포함한 2개의 수분함량 측정부가 포함되어 있다고 하자. 이때, 제1 수분함량 측정부(21)는 몸체부(10)의 일측면부(일예로, 우측면부) 중에서 제2 수분함량 측정부(22) 대비 상대적으로 상측에 위치해 있음을 확인할 수 있다.

이에 따르면, 제1 수분함량 측정부(21)는 식재 공간(s2)에 수용된 토양 중 상대적으로 상측 토양(즉, 식재 식물이 노출되어 있는 상측의 토양)의 수분함량을 판단할 수 있다. 반면, 제1 수분함량 측정부(21)보다 상대적으로 하측에 위치한 제2 수분함량 측정부(22)는 식재 공간(s2)에 수용된 토양 중 상대적으로 하측 토양(즉, 몸체부의 바닥면에 가깝게 위치한 하측의 토양)의 수분함량을 판단할 수 있다.

노즐부(40)에 의하여 몸체부(10)의 개방된 상면을 통해 식재 공간(s2) 내 토양에 물 공급이 이루어지면, 토양에 공급된 물은 점차 몸체부(10)의 하측 방향으로 이동하게 되고, 이때, 공급된 물 중 적어도 일부의 물은 토양에 식재된 식물로 공급되는 한편, 나머지 일부의 물은 몸체부(10)의 하면에 마련된 복수의 홀을 통해 외부(몸체부(10)의 외부)로 토출될 수 있다.

이때, 물이 몸체부(10) 내에서 상측에서 하측으로 이동됨에 따라, 몸체부(10) 내에서 복수의 홀을 통해 물 배수가 잘되고, 습하지 않은 환경이라면(즉, 햇빛이 잘 들고 식재 식물이 잘 자랄 수 있는 환경이라면), 상측에 위치한 토양(상측 토양)이 하측에 위치한 토양(하측 토양)보다 빨리 건조해질 것이다. 달리 말하자면, 식물이 잘 자랄 수 있는 환경에서는, 수신되는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하는 값으로 감지되는 시점이, 제2 수분함량 측정부(22)에 의해 감지되는 시점보다 제1 수분함량 측정부(21)에 의해 감지되는 시점이 더 빠를 수 있다.

따라서, 제어부(140)는 복수개의 수분함량 측정부(20)를 통해 측정된 반사광량이 기설정된 물 공급 조건을 충족하고(즉, 복수개의 수분함량 측정부 각각을 통해 측정된 반사광량이 모두 미리 설정된 제1 시간 동안 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하는 값으로 발생됨에 따라, 전체 토양이 모두 수분함량이 적어 건조하다고 판단되고), 나아가 무게 측정 센서(125)로부터 측정된 무게 측정 값이 알림 기준 무게 값 이하의 값으로 측정되면, 화분통(200)에 수용된 토양에 물 공급(물 분사)이 이루어지도록 노즐부(40)의 동작을 제어할 수 있다.

한편, 제어부(140)는 복수개의 수분함량 측정부(20)를 통해 측정된 반사광량이 기설정된 이상 감지 조건을 충족하는 경우, 배수에 이상이 생긴 것으로 판단하여 이상 알림 신호를 생성하여 제공할 수 있다.

이때, 기설정된 이상 감지 조건은, 복수개의 수분함량 측정부(20) 각각을 통해 측정된 반사광량 중 적어도 하나가, 미리 설정된 제2 시간(일예로 3일에 해당하는 72시간) 동안 기설정된 기준 범위의 하한값 미만인 값으로 발생하는 조건을 의미할 수 있다. 즉, 기설정된 이상 감지 조건은, 복수개의 수분함량 측정부(20) 각각을 통해 측정된 반사광량의 분석 결과, 복수개의 수분함량 측정부(20) 중 적어도 하나에 대응하는 토양의 수분함량이 많다고 판단되는 것이 미리 설정된 제2 시간 동안(즉, 72시간 동안 혹은 그 이상의 시간 동안) 유지되는 조건을 의미할 수 있다. 다시 말해, 기설정된 이상 감지 조건을 충족하는 경우, 복수개의 수분함량 측정부(20) 각각에 대응하는 토양(일예로, 상측 토양 및 하측 토양) 중 적어도 하나는, 미리 설정된 제2 시간 동안 수분함량이 많은 상태(즉, 72시간동안 축축한 상태를 지속적으로 유지하고 있는 상태)일 수 있다.

이에 따르면, 배수에 이상이 생겼다라 함은, 식재 공간(s2) 내에 물빠짐이 안좋거나 배수가 좋지 않거나 하여 분갈이가 필요한 상태, 혹은 화분통(200)의 주변 환경이 너무 습한 환경이어서 토양이 잘 건조되지 않는 상태 등을 의미할 수 있다.

이처럼, 복수개의 수분함량 측정부를 통해 측정된 반사광량이 기설정된 이상 감지 조건을 충족하는 경우, 제어부(140)는 그에 응답하여 이상 알림 신호를 생성하여 네트워크(2)를 통해 사용자 단말(1')로 제공할 수 있다.

이때, 이상 알림 신호는 일예로 '식재 식물이 식재된 토양이 72시간 넘게 축축한 상태를 유지하고 있어 배수가 잘 되지 않고 있는 것으로 감지되니, 분갈이를 해주세요'와 같은 메시지 정보일 수 있다. 다른 일예로, 이상 알림 신호는 '식물이 식재된 토양이 72시간 넘게 축축한 상태를 유지하고 있어 햇빛이 잘 들지 않는것 같으니, 햇빛이 잘 드는 장소로 위치를 옮겨주세요'와 같은 메시지 정보일 수 있다. 제어부(140)는 이러한 이상 알림 신호가 사용자 단말(1')의 화면 상에 표시되도록 사용자 단말(1')로 제공할 수 있다.

또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 화분통(200)의 일영역에는 스피커부(미도시)가 마련될 수 있다. 제어부(140)는 이상 알림 신호가 생성된 경우, 스피커부(미도시)를 통해 이상 알림 신호에 대응하여 경고음을 발생시킬 수 있다. 이때, 경고음은 단순히 부저 소리 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 '분갈이를 해주세요'와 같은 메시지의 소리(멘트)가 출력될 수 있다.

한편, 거리 측정 센서(50)는 물 수용부(30)의 상면의 일영역에 마련될 수 있다. 거리 측정 센서(50)는 물 수용부(30)에 수용된 물의 표면(특히, 수용된 물의 최고점의 위치)까지의 거리를 측정할 수 있다.

제어부(140)는 거리 측정 센서(50)에 의해 측정된 거리가 미리 설정된 거리 값 이상인 경우, 물 수용부(30)에(즉, 물 수용부의 내부에) 물 보충이 필요한 것으로 판단하여 물 보충 알림 신호를 생성하여 제공할 수 있다. 제어부(140)는 물 보충 알림 신호를 생성하여 일예로 사용자 단말(1')의 화면에 표시되도록 네트워크(2)를 통해 사용자 단말(1')로 제공할 수 있다.

여기서, 물 보충 알림 신호는, 일예로 '물 수용부에 물이 별로 남지 않았습니다. 물을 보충해주세요'와 같은 메시지 정보일 수 있다.

제어부(140)는 물 보충 알림 신호가 생성된 경우, 사용자 단말(1')의 화면에 물 보충 알림 신호를 표시하는것 외에도, 다른 일예로 스피커부(미도시)를 통해 물 보충 알림 신호에 대응하여 경고음을 발생시킬 수 있다. 이때, 경고음은 단순히 부저 소리 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 '물을 보충해주세요'와 같은 메시지의 소리(멘트)가 출력될 수 있다.

상태 표시부(60)는 몸체부(10)의 외면 중 일영역에 마련될 수 있다. 도 5에 도시된 일예에서는 상태 표시부(60)가 몸체부(10)의 외면 중 특히 전방을 향한 측면부의 외면 일영역에 마련된 것으로 예시하였으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 그 위치 및 크기는 다양하게 설정될 수 있다.

상태 표시부(60)는 화분통(200)의 동작 상태를 표시할 수 있다. 상태 표시부(60)는 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다. 제어부(140)는 화분통(200)의 동작 상태에 따라 상태 표시부(60) 내 광원으로부터 방출되는 광의 발광 유형을 달리할 수 있다.

여기서, 광의 발광 유형에는 발광 색상(컬러), 발광 밝기, 발광 시간, 및 발광 패턴 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

일예로, 제어부(140)는 화분통(200)이 이상 동작 상태인 것으로 판단되면, 상태 표시부(60) 내 광원으로부터 빨간색 광이 방출되도록 상태 표시부(60)의 동작을 제어하고, 화분통(200)이 정상 동작 상태인 것으로 판단되면, 상태 표시부(60) 내 광원으로부터 파란색 광이 방출되도록 상태 표시부(60)의 동작을 제어할 수 있다.

이때, 화분통(200)이 이상 동작 상태라 함은, 거리 측정 센서(50)를 통해 측정된 거리가 미리 설정된 거리 값 이상이어서 물 보충이 필요한 것으로 판단된 상태, 복수개의 수분함량 측정부(20)를 통해 측정된 반사광량이 기설정된 이상 감지 조건을 충족하여 이상 알림 신호가 생성된 상태, 화분통(200)의 일영역에 마련된 배터리부(미도시)의 잔량이 미리 설정된 잔량 이하인 것으로 판단된 상태 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

상태 표시부(60) 내 광원은 일예로 LED 발광부, 발광소자, 저출력 LED부 등으로 달리 표현될 수 있다. 본원에서 상태 표시부(60)에 포함된 광원의 개수, 구비 형태(배치 위치) 등은 이에 한정되는 것은 아니고, 다양하게 구비될 수 있다.

상태 표시부(60)는 제어부(140)의 제어에 의해, 화분통(200)의 동작 상태(정상 동작 상태인지, 이상 동작 상태인지)에 따라 광원으로부터 방출되는 광의 발광 유형으로서 발광 색상(컬러), 발광 밝기, 발광 시간, 및 발광 패턴 중 적어도 하나가 제어될 수 있다.

구체적인 일예로, 제어부(140)는 화분통(200)의 동작 상태와 관련하여 화분통(200) 내 배터리부(미도시)의 잔량이 미리 설정된 잔량 이하인 것으로 판단되면, 상태 표시부(60) 내 광원으로부터 빨간색의 광이 방출되도록 상태 표시부(60)의 동작을 제어할 수 있다.

이처럼, 제어부(140)는 화분통(200)의 동작 상태에 따라, 상태 표시부(60) 내 광원으로부터 방출되는 광의 발광 유형을 달리 제어할 수 있다.

제어부(140)는 일예로 토양에 수분함량이 부족한 것(적은 것)으로 판단되면, 관수할 시기가 된 것(즉, 토양에 물을 줄 시기가 된 것, 물주기 필요 시점인 것)으로 판단하여 일예로 상태 표시부(60) 내 광원으로부터 빨간색 광이 방출되도록 상태 표시부(60)의 동작을 제어할 수 있다. 만약, 제어부(140)는 일예로 토양에 수분함량이 적당한 것으로 판단되면, 관수가 필요 없는 것으로 판단하여, 일예로 상태 표시부(60) 내 광원으로부터 파란색 광이 방출되도록 상태 표시부(60)의 동작을 제어할 수 있다. 다른 일예로, 제어부(140)는 일예로 토양에 수분함량이 너무 많은 것으로 판단되면, 일예로 상태 표시부(60) 내 광원으로부터 빨간색 광이 1초 간격으로 점멸되도록 상태 표시부(60)의 동작을 제어할 수 있다.

상술한 바에 따르면, 본원은 본 받침대(100) 및 화분통(200)을 포함하는 본 시스템(1000)을 제공함으로써, 사용자가 가정 등에서 식물을 키울 때 보다 적절한 시기에 물주기를 수행할 수 있도록 제공할 수 있고, 이에 따라 식물이 썩지 않고 잘 자라도록 하는 데에 도움 줄 수 있다.

본 받침대(100)는 다양한 크기로 마련될 수 있다. 또한, 화분통(200)의 경우 종래의 화분통들은 통상적으로 모양은 다르지만 크기는 어느정도 규격화 되어 있어, 본 받침대(100)에는 종래에 이미 존재하거나 향후 개발되는 다양한 화분통들이 적용될 수 있다.

본 받침대(100)에는 본원에서 제안하는 화분통(200) 외에도 일예로 사용자의 집에 있는 화분통이 적용될 수 있는바, 재활용성이 높고 비용적인 측면에서 효율적일 수 있다.

본 받침대(100)는 사용자 혹은 타 사용자들로부터 획득(수집)된 복수의 물주기 학습 데이터를 종합적으로 고려하여 딥러닝 모델을 이용해 최적의 물주기 시점(물주기 필요 시점, 물주기 수행 시점)을 학습할 수 있으며, 이렇게 학습된 딥러닝 모델을 기반으로 하여 사용자가 자신의 공간(일예로 가정, 집 등)에서 키우는 식물이 가장 잘 자랄 수 있도록 하는 물주기 시점(물주기 필요 시점, 물주기 패턴)을 예측할 수 있다. 이러한 본 받침대(100)는 사용자에게 적은 비용으로 보다 편리하게 식물을 키울 수 있도록 하는 데에 도움 줄 수 있다.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.

도 9는 본원의 일 실시예에 따른 스마트 화분 받침대의 구동 방법에 대한 동작 흐름도이다.

도 9에 도시된 스마트 화분 받침대의 구동 방법은 앞서 설명된 본 받침대(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 본 받침대(100)에 대하여 설명된 내용은 스마트 화분 받침대의 구동 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 9를 참조하면, 단계S11에서 무게 측정 센서는, 받침 몸체부에 포함된 안착 부재 상에 안착된 화분통의 무게를 측정할 수 있다.

다음으로, 단계S12에서 판단부는, 단계S11에서 측정된 무게 측정 값을 고려하여 식물이 식재된 화분통에 대하여 물주기가 필요한 시점(즉, 물주기 필요 시점)을 판단할 수 있다.

이때, 단계S12에서 판단부는, 화분통에 대하여 물주기가 이루어지기 이전의 제1 시점에 측정된 제1 무게 측정 값 및 물주기가 이루어진 이후의 제2 시점에 측정된 제2 무게 측정 값을 이용하여 알림 기준 무게 값을 설정하며, 무게 측정 센서로부터 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값이 측정되는 시점을 물주기가 필요한 시점으로 판단할 수 있다.

여기서, 알림 기준 무게 값은, 제1 무게 측정 값 이상 제2 무게 측정 값 이하의 범위에 속하는 무게 값 중 어느 하나의 무게 값으로 설정될 수 있다.

또한, 단계S12에서 판단부는, 복수의 물주기 학습 데이터를 입력값으로 하고 복수의 물주기 학습 데이터 각각과 매칭되는 물주기 수행 시점을 출력값으로 한 딥러닝 기반 기학습 사항에 기초하여, 물주기 필요 시점을 예측할 수 있다.

여기서, 복수의 물주기 학습 데이터는, 스마트 화분 받침대 내 무게 측정 센서를 통해 측정되는 시간대별 무게 측정 값, 알림 기준 무게 값 및 시간대별 생육 환경정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다음으로, 단계S13에서 제어부는, 기 생성된 물주기 알림 메시지를 단계S12에서 판단된 물주기 필요 시점에 사용자 단말로 제공할 수 있다.

상술한 설명에서, 단계 S11 내지 S13은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.

본원의 일 실시 예에 따른 스마트 화분 받침대의 구동 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 전술한 스마트 화분 받침대의 구동 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 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.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1000: 물주기 알림 시스템
100: 스마트 화분 받침대
110: 받침 몸체부 120: 안착 부재
125: 무게 측정 센서 130: 판단부
140: 제어부 150: 바퀴
160: 접촉 센서
200: 화분통
1: 사용자 1': 사용자 단말
2: 네트워크

Claims (4)

1. 화분통의 안착이 가능한 스마트 화분 받침대로서,
   식물이 식재된 화분통이 안착되는 안착 부재를 포함하되, 상기 화분통의 적어도 일부가 수용되는 수용 공간을 갖는 받침 몸체부;
   상기 안착 부재 상에 안착된 화분통의 무게를 측정하는 무게 측정 센서;
   상기 무게 측정 센서를 통해 측정된 무게 측정 값을 고려하여 식물이 식재된 상기 화분통에 대하여 물주기가 필요한 물주기 필요 시점을 판단하는 판단부; 및
   상기 판단된 물주기 필요 시점에 대한 정보를 포함한 기 생성된 물주기 알림 메시지를 사용자 단말로 제공함으로써 상기 무게 측정 센서를 통해 측정된 화분통의 무게 정보로 화분통에 대한 물주기가 실행되도록 하는 제어부를 포함하고,
   상기 판단부는,
   상기 화분통에 대하여 물주기가 이루어지기 이전에 화분통 내 토양이 물을 머금고 있지 않은 상태일 때의 제1 시점에 측정된 제1 무게 측정 값 및 물주기가 이루어진 이후에 화분통 내 토양이 물을 최대로 머금고 있는 상태일 때의 제2 시점에 측정된 제2 무게 측정 값을 이용하여 알림 기준 무게 값을 설정하되, 상기 무게 측정 센서로부터 상기 알림 기준 무게 값에 대응하는 무게 측정 값이 측정되는 시점을 상기 물주기가 필요한 시점으로 판단하고,
   복수의 물주기 학습 데이터를 입력값으로 하고 상기 복수의 물주기 학습 데이터 각각과 매칭되는 물주기 수행 시점을 출력값으로 한 딥러닝 모델 기반 기학습 사항에 기초하여 상기 물주기 필요 시점을 예측하며,
   상기 알림 기준 무게 값은 상기 제2 무게 측정 값에서 제1 무게 측정 값을 뺀 차이 값에 미리 설정된 비율을 곱함으로써 산출된 값에 제1 무게 측정 값을 더한 값으로 설정되고,
   상기 복수의 물주기 학습 데이터는, 상기 무게 측정 센서를 통해 측정되는 시간대별 화분통의 무게 측정 값, 화분통에 대하여 설정된 알림 기준 무게 값 및 시간대별 생육 환경정보를 포함하고,
   상기 생육 환경정보는 화분통의 주변 환경정보로서, 상기 화분통이 실내에 위치한 경우 실내의 온도, 습도 및 풍향 정보를 포함하고, 상기 화분통이 실외에 위치한 경우 실외의 온도, 습도 및 풍향 정보를 포함하며,
   상기 딥러닝 모델은 사용자의 물주기 패턴 정보, 사용자와는 다른 타 사용자의 물주기 패턴 정보, 및 식물의 생육 특성에 따른 물주기 정보를 물주기 학습 데이터로서 더 고려하여 학습된 모델이되,
   상기 물주기 패턴 정보는 사용자 또는 타 사용자가 자신이 소지한 스마트 화분 받침대에 안착시킨 화분통에 대하여 수행하는 물주기 수행 패턴 정보로서, 며칠에 한번씩 물을 주는지에 대한 물주기 간격 정보와 한번 물을 줄 때의 물의 양 정보를 포함한 시간에 따른 무게 변화의 패턴에 관한 정보이고,
   상기 제어부는 상기 알림 기준 무게 값을 기반으로 판단된 물주기 필요 시점 또는 기 학습된 딥러닝 모델을 이용하여 예측된 물주기 필요 시점에 대한 정보를 포함한 상기 기 생성된 물주기 알림 메시지를 사용자 단말로 제공하는 것인, 스마트 화분 받침대.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 알림 기준 무게 값은, 상기 제1 무게 측정 값 이상 상기 제2 무게 측정 값 이하의 범위에 속하는 무게 값 중 어느 하나의 무게 값으로 설정되는 것인, 스마트 화분 받침대.
4. 삭제

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