KR102480639B1 - 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치에 관한 것이며, 식물 식재용 화분 장치는, 내부에 식재 식물이 식재되는 식재 공간을 가지는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일영역에 마련되는 학습 원예 제어 모듈부를 포함하되, 상기 식물 식재용 화분 장치는, 상기 식재 공간에 수용된 토양에 대하여 측정된 수분함량에 따라, 기 생성된 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말로 선택적으로 전송하고, 상기 학습 원에 제어 모듈부는, 사용자 단말로부터 사용자의 학습 정보 및 원예 정보에 대한 사용자 입력의 정보를 수신하는 통신부; 상기 사용자 입력의 정보에 기초하여 사용자의 학습 수준 및 원예 수준을 판단하는 수준 판단부; 상기 식물 식재용 화분 장치에 구비되는 복수의 원예 모듈 각각과 연결되어 상기 복수의 원예 모듈 각각을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 학습 수준 및 상기 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 원예 모듈 중 적어도 하나의 원예 모듈과 상기 제어부의 연결 포트를 제어하는 인터페이스부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 인터페이스부에 의해 연결된 원예 모듈을 제어하기 위한 제어 신호를 선택적으로 생성할 수 있다.

Description

물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치 및 그의 구동 방법 {POT APPARATUS FOR PLANTING WITH A WATERING REMINDER FUNCTION AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본원은 식물 식재용 화분 장치 및 그의 구동에 관한 것이다. 특히, 본원은 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.

최근 아두이노와 같은 코딩 프로그램을 이용한 회로기판 키트의 개발이 활발하다. 아두이노 키트는 다양한 스위치나 센서로부터 입력 값을 받아들여 코딩된 프로그램에 의해 모터와 같은 전자 장치들의 출력을 제어할 수 있다. 이러한 장점을 활용하여 다양한 교육 프로그램들이 아두이노를 기반으로 개발 가능하다.

그러나, 종래의 아두이노 교육 프로그램은 이론에 대한 설명과 이론에 따른 실험이 주로 수행됨으로써 학습자에게 흥미를 유발할 요소가 부족하여 장기간에 걸친 학습이 이루어지기 어려운 문제점이 있다. 즉, 아두이노의 활용 및 응용을 교육하기 위한 교구에 대한 기술과 관련하여 그 개발 수준이 마땅치 않은 실정이며, 학습자가 능동적으로 교육에 참여하도록 흥미를 유발할 수 있는 교육 프로그램이 개발될 필요가 있다.

한편, 최근 미세먼지 등 환경 문제와 그에 대한 관심의 증대, 개인 취미 생활의 다양화 등의 분위기와 맞물려 크고 작은 식물의 재배에 대한 관심이 높아지고 있다. 다만, 식물의 다양화, 식물 재배에 관한 원예 지식의 홍수, 개인 여가 시간의 부족 등 다양한 원인으로 인해 식물의 꾸준하고 용이한 재배에 많은 어려움이 있다.

따라서, 식물의 재배에 관한 원예 지식의 정도, 관심의 정도, 여유 시간 등의 개인적 차이에 따라 꾸준하면서도 보다 용이하게 식재 식물을 재배할 수 있는 화분 내지 관수 장치의 필요성이 증대되고 있는 실정이다.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1479191호에 개시되어 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실생활에 접목 가능한 아두이노 학습 교구를 제공하고, 이를 활용하여 제작할 수 있는 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 학습자의 수준에 따라 난이도가 다른 아두이노 모듈을 활용하도록 하는 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 학습자의 수준에 따라 식재 식물을 보다 용이하게 재배 및 관리할 수 있는 자동화 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

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

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치는, 내부에 식재 식물이 식재되는 식재 공간을 가지는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일영역에 마련되는 학습 원예 제어 모듈부를 포함하되, 상기 식물 식재용 화분 장치는, 상기 식재 공간에 수용된 토양에 대하여 측정된 수분함량에 따라, 기 생성된 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말로 선택적으로 전송하고, 상기 학습 원에 제어 모듈부는, 사용자 단말로부터 사용자의 학습 정보 및 원예 정보에 대한 사용자 입력의 정보를 수신하는 통신부; 상기 사용자 입력의 정보에 기초하여 사용자의 학습 수준 및 원예 수준을 판단하는 수준 판단부; 상기 식물 식재용 화분 장치에 구비되는 복수의 원예 모듈 각각과 연결되어 상기 복수의 원예 모듈 각각을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 학습 수준 및 상기 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 원예 모듈 중 적어도 하나의 원예 모듈과 상기 제어부의 연결 포트를 제어하는 인터페이스부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 인터페이스부에 의해 연결된 원예 모듈을 제어하기 위한 제어 신호를 선택적으로 생성할 수 있다.

또한, 상기 사용자 단말은, 원예 상식을 포함하는 원예 정보 및 아두이노 모듈 상식을 포함하는 학습 정보에 대한 응답으로써 상기 사용자 입력을 수신하고, 상기 사용자 입력이 데이터 처리된 상기 사용자 입력의 정보를 상기 통신부로 송신하고, 상기 수준 판단부는, 상기 응답에 기초하여, 미리 설정된 기준에 따라 초급, 중급, 고급 중 어느 하나로 상기 원예 수준 및 상기 학습 수준을 각각 판단할 수 있다.

또한, 상기 복수의 원예 모듈은, 스위치 모듈, 수중 펌프 모터 모듈, 전원 공급 모듈 및 토양 습도 센싱 모듈을 포함하고, 상기 제어부는 아두이노 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부는, 기판 유닛을 통해 연결된 상기 아두이노 모듈과 상기 복수의 원예 모듈 각각의 연결 포트의 연결 및 차단을 상기 학습 수준 및 상기 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 제어할 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부는, 상기 학습 수준 및 상기 원예 수준에 따라 상기 복수의 원예 모듈의 연결 포트의 연결을 선택적으로 다르게 설정할 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부는, 상기 학습 수준이 고급이고 상기 원예 수준이 초급인 경우, 초급 원예 수준에 대응하는 상기 식재 식물의 원예를 위한 상기 복수의 원예 모듈의 유형 및 연결되는 연결 포트의 수를 상기 학습 수준을 고려하여 결정하고, 상기 학습 수준이 초급이고 상기 원예 수준이 고급인 경우, 고급 원예 수준에 대응하는 상기 식재 식물의 원예를 위한 상기 복수의 원예 모듈의 유형 및 연결되는 연결 포트의 수를 상기 학습 수준을 고려하여 결정할 수 있다.

또한, 상기 학습 수준 또는 상기 원예 수준이 초급인 경우, 상기 인터페이스부는 상기 스위치 모듈, 상기 수중 펌프 모터 모듈, 상기 전원 공급 모듈의 연결 포트를 연결하고, 상기 학습 수준 또는 상기 원예 수준이 중급, 고급 중 어느 하나인 경우, 상기 인터페이스부는 모든 복수의 모듈의 연결 포트를 연결할 수 있다.

또한, 상기 학습 수준이 초급인 경우, 상기 스위치 모듈을 통해 상기 수중 펌프 모터 모듈이 구동되어 상기 식재 식물에 급수되고, 상기 학습 수준이 중급인 경우, 상기 토양 습도 센싱 모듈에서 감지된 토양 습도에 기초하여 상기 수중 펌프 모터 모듈이 구동되어 상기 식재 식물에 급수되고, 상기 학습 수준이 고급인 경우, 상기 통신부는 상기 사용자 단말로부터 제어 신호를 수신하고, 상기 제어 신호에 기초하여 상기 수중 펌프 모터 모듈이 구동되어 상기 식재 식물에 급수될 수 있다.

또한, 상기 통신부는, 기상 서버로부터 기상 정보를 수신하고, 상기 제어부는 상기 기상 정보 및 토양 습도 센싱 모듈에서 감지된 토양 습도에 기초하여 상기 복수의 원예 모듈을 제어하되, 상기 원예 수준에 관계 없이 상기 수중 펌프 모터 모듈 및 상기 전원 공급 모듈을 제어하고, 상기 통신부는, 상기 기상 정보 및 토양 습도에 기초하여 복수의 원예 모듈을 제어한 경우에 대한 동작 정보를 상기 사용자 단말로 전송할 수 있다.

또한, 상기 몸체부의 측면부 중 제1 공간에 마련되고, 상기 식재 공간에 수용된 토양의 수분함량을 판단하는 수분함량 측정부; 상기 몸체부의 측면부 중 제2 공간에 마련된 물 수용부와 연결되고, 상기 물 수용부에 수용된 물의 적어도 일부를 상기 식재 공간에 공급하는 노즐부; 및 상기 식물 식재용 화분 장치 내 각 부의 동작을 제어하며, 상기 측정된 수분함량에 따라 상기 노즐부의 동작을 제어하는 화분 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 몸체부의 측면부는, 내측 부재 및 상기 내측 부재보다 큰 직경을 갖는 외측 부재를 포함하고, 상기 내측 부재 중 상기 제1 공간에 대응하는 대응 내측 부재는 투명 소재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 수분함량 측정부는, 상기 외측 부재 중 상기 제1 공간에 대응하는 대응 외측 부재의 내면에 배치되고, 상기 대응 내측 부재를 향하여 광을 조사하는 발광부; 및 상기 대응 외측 부재의 내면에 상기 발광부와 미리 설정된 간격을 두고 이격하여 배치되고, 상기 대응 내측 부재를 향하여 조사된 광에 대응하는 상기 대응 내측 부재로부터 반사되는 반사광을 수신하는 수광부를 더 포함하고, 상기 화분 제어부는, 상기 수광부가 수신하는 반사광의 반사광량을 기초로 토양의 수분함량을 판단하여 상기 노즐부로부터 분사되는 물의 분사 유형을 달리 제어할 수 있다.

또한, 상기 화분 제어부는, 상기 노즐부로부터 분사되는 물의 분사 유형으로서 물의 분사량, 분사 시간 및 분사 패턴 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법은, (a) 사용자 단말로부터 학습 정보 및 원예 정보에 대한 사용자 입력의 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 사용자 입력의 정보에 기초하여 사용자의 학습 수준 및 원예 수준을 판단하는 단계; (c) 상기 식물 식재용 화분 장치에 구비되는 복수의 원예 모듈 각각과 연결되어 상기 복수의 원예 모듈 각각을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 및 (d) 상기 학습 수준 및 상기 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 원예 모듈 중 적어도 하나의 원예 모듈과 연결 포트를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 (c) 단계는 상기 연결 포트가 연결된 원예 모듈을 제어하기 위한 제어 신호를 선택적으로 생성하고, 상기 식물 식재용 화분 장치는, 내부에 식재 식물이 식재되는 식재 공간을 가지는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일영역에 마련되는 학습 원예 제어 모듈부를 포함하고, 상기 식재 공간에 수용된 토양에 대하여 측정된 수분함량에 따라, 기 생성된 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말로 선택적으로 전송할 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, 실생활에 접목 가능한 아두이노 학습 교구를 제공하고, 이를 활용하여 제작할 수 있는 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치 및 그의 구동 방법을 제공할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 학습자의 수준에 따라 식재 식물을 보다 용이하게 재배 및 관리할 수 있는 자동화 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치 및 그의 구동 방법을 제공할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 학습자의 수준에 따라 난이도가 다른 아두이노 모듈을 활용하도록 하는 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치 및 그의 구동 방법을 제공할 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 식물 재배 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배 시스템 내 식물 재배기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배기의 모니터링부를 통해 제공되는 제1 영상의 확장 영상의 제공 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배기에서 제2 이미지 센서의 각도 제어에 의해 획득되는 각도 변경 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배기에서 대체 영상의 획득을 위한 선택적 중첩 이미지 센서의 각도 제어 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치 내 학습 원예 제어 모듈부와 복수의 원예 모듈 간의 연결 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치와 연동되는 사용자 단말에서 출력되는 원예 수준 및 학습 수준의 판단 결과의 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치와 연동되는 사용자 단말에서 출력되는 추천 식물 정보의 예를 도시한 도면이다.
도 13은 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치와 연동되는 사용자 단말에서 출력되는 가상 식재 식물의 예를 도시한 도면이다.
도 14는 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치와 연동되는 사용자 단말에서 출력되는 가상 식재 식물의 예를 도시한 도면이다.
도 15 내지 도 17은 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치 내 복수개의 수분함량 측정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배기의 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"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 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배 시스템(10000)의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배 시스템(10000) 내 식물 재배기(1000)를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하에서는 설명의 편의상, 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배 시스템(10000)을 본 시스템(10000)이라 하고, 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배기(1000)를 본 재배기(1000)라 하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 시스템(10000)은 식물 재배기(1000, 본 재배기), 사용자 단말(200) 및 기상 서버(300)를 포함할 수 있다. 본 재배기(1000)는 사용자 단말(200) 및 기상 서버(300) 각각과 네트워크(1)를 통해 통신하여 데이터를 송수신할 수 있다.

네트워크(1)는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는, 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, 사용자 단말(200)은 예를 들면, 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. 사용자 단말(200) 및 기상 서버(300)에 대한 설명은 후술하여 보다 자세히 설명하기로 한다.

본 재배기(1000)는 하우징부(2000), 식물 식재용 화분 장치(3000), 재배기 제어부(4000) 및 모니터링부(5000)를 포함할 수 있다.

본 재배기(1000)는 식물(꽃 등) 재배를 위한 스마트 식물 재배기, 꽃 재배기 등으로 달리 지칭될 수 있다.

식물 식재용 화분 장치(3000)는 본원의 일 실시예에 따른 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치(3000)로서, 이하에서는 설명의 편의상 본 장치(3000)라 하기로 한다.

하우징부(2000)는 식물(식재 식물)의 재배가 가능한 재배 공간(s1)을 가질 수 있다. 또한, 하우징부(2000)는 상면에 구비되어 재배 공간(s1)을 촬영하는 복수개의 이미지 센서(2010)를 포함할 수 있다.

하우징부(2000)는 일예로 플라스틱, 금속 등의 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 그 재질은 다양하게 적용될 수 있다. 또한, 하우징부(2000)는 일예로 직육면체 형상으로 마련될 수 있으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 원기둥 형상 등 다양한 형상으로 마련될 수 있다.

복수개의 이미지 센서(2010)는 하우징부(2000)의 상면(특히, 상면의 내측)에 간격을 두고 이격 배치될 수 있다. 복수개의 이미지 센서(2010)는 본 장치(3000)에 식재된 식물(이하 식재 식물이라 함)을 포함하는 재배 공간(s1)을 촬영(재배 공간의 적어도 일부 영역을 촬영)할 수 있다. 복수개의 이미지 센서(2010)는 영상 센서, 카메라 등으로 달리 지칭될 수 있다.

복수개의 이미지 센서(2010)는 본 재배기(1000)가 마련(설치, 구비)된 재배 공간(s1)을 관찰, 감시, 모니터링하기 위해 재배 공간(s1)에 설치되는 cctv 등을 의미할 수 있다.

도 2에 도시된 일예에서는 본 재배기(1000)에 복수개의 이미지 센서(2010)로서 3개의 이미지 센서가 구비된 것으로 예시하였으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니고, 복수개의 이미지 센서(2010)의 구비 개수, 구비 위치 등은 다양하게 설정될 수 있다.

본 장치(3000)는 본 재배기(1000) 내 재배 공간(s1)에 수용될 수 있다. 본 장치(3000)는 내부에 식재 식물이 식재되는 식재 공간을 가지는 몸체부와 몸체부의 일영역에 마련되는 학습 원예 제어 모듈부를 가질 수 있다. 본 장치(3000)에 대한 설명은 후술하는 도 8 및 도 9를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

재배기 제어부(4000)는 복수개의 이미지 센서(2010)로부터 획득된 영상 중 적어도 일부를 네트워크(1)를 통해 사용자 단말(200)로 제공(전송)할 수 있다. 또한, 재배기 제어부(4000)는 식물 재배기(1000)의 동작(식물 재배기 내 각 구성의 동작)을 제어할 수 있다.

모니터링부(5000)는 복수개의 이미지 센서(2010)로부터 획득된 영상을 모니터링 영상 정보로서 저장하고 관리할 수 있다. 모니터링부(5000)는 복수개의 이미지 센서(2010) 각각이 촬영한 영상을 네트워크(1)를 통해 전달받음으로써 획득할 수 있다.

구체적으로, 모니터링부(5000)는 복수개의 이미지 센서(2010)로부터 획득된 영상을 재배 공간(s1)을 모니터링한 모니터링 영상 정보로서 저장하고 관리할 수 있다. 이때, 도면에 도시하지는 않았으나, 본 재배기(1000)는 영상 저장부(미도시)를 포함할 수 있다. 모니터링부(5000)는 복수개의 이미지 센서(2010)로부터 획득된 영상을 모니터링 영상 정보로서 영상 저장부(미도시)에 저장하고 관리할 수 있다.

재배기 제어부(4000)는, 사용자 단말(200)로부터 모니터링 영상 정보의 제공과 관련된 영상 정보 제공 요청이 이루어진 경우, 복수개의 이미지 센서(2010)로부터 획득되어 영상 저장부(미도시)에 저장된 모니터링 영상 정보 중 적어도 일부의 모니터링 영상 정보를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.

모니터링부(5000)에 대한 보다 구체적인 설명은 다음과 같다. 모니터링부(5000)는 사용자 단말(200)로 선택 메뉴를 제공할 수 있다. 또한, 모니터링부(5000)는 복수개의 이미지 센서(2010) 각각의 동작을 제어할 수 있다.

모니터링부(5000)는 사용자 단말(200)로부터 영상 정보 제공 요청이 수신되었을 때, 그에 응답하여 일예로 재배 공간(s1)에 설치된 복수개의 이미지 센서(2010) 중에 제1 이미지 센서를 통해 획득되는 제1 영상의 적어도 일부 영역을 중첩 영역으로 포함하는 제2 영상을 획득하는 제2 이미지 센서가 존재하는 경우, 제1 영상이 포함된 확장 영상을 제공받을지 여부를 선택하는 제1 선택 메뉴를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 즉, 모니터링부(5000)는 제1 선택 메뉴가 사용자 단말(200)의 화면 상에 표시되도록 제공할 수 있다. 이에 관한 설명은 도 3을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배기(1000)의 모니터링부(5000)를 통해 제공되는 제1 영상의 확장 영상의 제공 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 일예로, 복수개의 이미지 센서(2010) 중 제1 이미지 센서에 의해 촬영되어 획득되는 제1 영상(I1)과 제2 이미지 센서에 의해 촬영되어 획득되는 제2 영상(I2) 간에 서로 중첩되는 영역(r)이 존재한다고 하자. 즉, 일예로 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역을 중첩 영역(r)으로 포함하는 영상(I2)을 획득하는 이미지 센서가 제2 이미지 센서라고 하자. 달리 표현해, 제2 이미지 센서가 제2 영상(I2)을 획득함에 있어서, 일예로 제1 이미지 센서를 통해 획득되는 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역(r)이 중첩되도록 제2 영상(I2)을 획득한다고 가정하자.

이때, 모니터링부(5000)는 영상 정보 제공 요청이 수신되었을 때, 복수개의 이미지 센서(2010) 중에 제1 이미지 센서를 통해 획득되는 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역을 중첩 영역(r)으로 포함하는 제2 영상(I2)을 획득하는 제2 이미지 센서가 존재하는지 확인할 수 있다. 확인 결과, 제2 이미지 센서가 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역(r)에 대해 중첩되도록 영상(I2)을 획득하므로, 모니터링부(5000)는 제1 영상(I1)이 포함된 확장 영상을 제공받을지 여부를 선택하는 제1 선택 메뉴를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.

이때, 제1 선택 메뉴의 제공에 응답하여 확장 영상을 제공받는 것으로 선택된 경우(즉, 제1 선택 메뉴의 제공에 응답하여, 사용자 단말로부터 확장 영상을 제공받고자 하는 선택 입력 정보가 수신된 경우), 재배기 제어부(4000)는 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2)을 포함하는 제1 영상의 확장 영상을 적어도 일부의 모니터링 영상 정보로서 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.

이때, 제공되는 제1 영상의 확장 영상은, 제2 영상(I2) 중에서 중첩 영역(r)이 제외된 나머지 영역(s)에 해당하는 영상 및 제1 영상(I1)을 포함하는 영상일 수 있다.

즉, 재배기 제어부(4000)를 통해 제공되는 제1 영상의 확장 영상은, 단순히 제1 영상(I1)에 제2 영상(I2) 전체를 추가함으로써 생성되는 영상이 아니라, 제1 영상(I1)에 제2 영상(I2) 중 특히 제1 영상(I1)과의 중첩된 중첩 영역(r)을 제외한 나머지 영역(s)에 해당하는 제2 영상(I2)만을 추가함으로써 생성되는 영상을 의미할 수 있다.

이에 따르면, 본 재배기(1000)는 제1 영상의 확장 영상을 사용자 단말(200)로 제공(전송)함에 있어서, 제1 영상의 확장 영상의 생성시 고려되는 두 영상 중 어느 하나의 영상에 포함된 중첩 영역(즉, 두 영상 간에 서로 중첩되는 중첩 영역)을 제거한 상태로 확장 영상을 생성하여 제공(전송)할 수 있다.

이를 위해, 도면에 도시하지는 않았으나, 모니터링부(5000)는 확장 영상의 생성을 위한 영상 편집부(미도시)를 포함할 수 있다.

영상 편집부(미도시)는 제1 선택 메뉴의 제공에 응답하여 확장 영상을 제공받는 것으로 선택된 경우, 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2)을 포함하는 제1 영상의 확장 영상을 생성할 수 있다. 이때, 영상 편집부(미도시)는 상술한 바와 같이 중첩 영역에 대하여 복수개의 중첩 영역들 중 하나만 남기고 나머지 중첩된 영역들은 제거할 수 있다. 이를 기반으로, 영상 편집부(미도시)는 중첩 영역이 제거(제외)된 나머지 영역(s)만을 포함하는 제2 영상(I2)과 제1 영상(I1)을 하나의 영상으로 연결시키는 영상 편집을 수행함으로써, 제1 영상의 확장 영상을 생성할 수 있다.

또한, 영상 편집부(미도시)는 후술하는 설명에서 중첩 이미지 센서를 이용한 대체 영상을 생성하기 위한 영상 편집을 수행할 수 있다. 구체적인 설명은 후술하여 설명하기로 한다.

모니터링부(5000)는 복수개의 이미지 센서(2010) 각각으로부터 획득된 영상을 영상 저장부(미도시)에 모두 저장할 수도 있으나, 바람직하게는 복수개의 이미지 센서(2010) 중 일부가 서로 중첩된 영역을 촬영함으로써 확장 영상의 획득이 가능한 경우에는 영상 편집부(미도시)를 통해 편집된 확장 영상을 저장할 수 있다. 이에 따라, 사용자 단말(200)로 확장 영상이 제공될 수 있다.

이러한 본 재배기(1000)는 중첩 영역을 제거한 상태로 확장 영상을 생성 및 저장하고 이를 사용자 단말(200)로 제공함으로써, 불필요한 영상의 획득(혹은 영상 저장부(미도시)에 대한 불필요한 영상의 저장)을 줄이고 메모리의 사용량을 줄일 수 있다. 여기서, 메모리라 함은 영상 저장부(미도시)에 대응하는 메모리를 의미할 수도 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 확장 영상을 제공받는 사용자 단말(200)의 메모리를 의미할 수도 있다.

또한, 모니터링부(5000)는 복수개의 이미지 센서(2010) 중에 제1 이미지 센서를 통해 획득되는 제1 영상의 적어도 일부 영역을 중첩 영역으로 포함하는 제2 영상을 획득하는 제2 이미지 센서가 존재하고, 제1 이미지 센서로부터 제1 영상의 획득이 불가능한 상태인 경우, 제1 영상의 대체 영상을 제공받을지 여부를 선택하는 선택 메뉴(이는 이하 설명의 편의상 제2 선택 메뉴라 함)를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.

여기서, 제1 영상의 획득이 불가능한 상태라 함은, 예시적으로 제1 이미지 센서가 고장나거나 혹은 제1 영상이 전송되는 네트워크에 대하여 통신 이상이 발생한 경우(즉, 네트워크의 상태가 좋지 않은 경우) 등의 이유로 제1 영상을 모니터링부(5000)가 제1 이미지 센서로부터 획득하지 못하는 경우(즉, 제1 이미지 센서로부터 영상을 획득하여 영상 저장부(미도시)에 저장할 수 없는 경우)를 의미할 수 있다.

이에 따르면, 복수개의 이미지 센서(2010) 각각은 본 재배기(1000) 내 모니터링부(5000)와 네트워크(1)를 통해 연결(연동)되어, 재배 공간(s1)을 촬영한 영상을 네트워크(1)를 통해 모니터링부(5000)로 전달(제공)할 수 있다. 이를 통해, 모니터링부(5000)는, 복수개의 이미지 센서(2010) 각각이 네트워크(1)를 통해 전달(제공)하는 영상을 획득하여 모니터링 영상 정보로서 저장하고 관리할 수 있다.

이때, 네트워크는 상술한 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크 등 모든 종류의 유/무선 네트워크일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

모니터링부(5000)는, 선택 메뉴(제2 선택 메뉴)의 제공에 응답하여 대체 영상을 제공받는 것으로 선택된 경우(즉, 제2 선택 메뉴의 제공에 응답하여, 사용자 단말로부터 제1 영상의 대체 영상을 제공받고자 하는 선택 입력 정보가 수신된 경우), 그에 응답하여 제1 영상과 중첩되는 영역(적어도 일부 중첩되는 영역)을 촬영하는 제2 이미지 센서가 제1 영상의 대체 영상을 획득하도록 하기 위해, 제2 이미지 센서의 각도를 제어할 수 있다.

이때, 모니터링부(5000)는 제2 이미지 센서의 각도를 제어하기 이전의 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2) 간에 중첩되는 중첩 영역(r)의 크기를 기준(즉, 이미지 센서의 각도 제어 이전의 중첩 영역의 크기를 기준)으로, 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2) 간에 중첩되는 중첩 영역(r)의 크기가 더 커지는 방향으로 제2 이미지 센서의 각도를 제어할 수 있다.

이에 따르면, 예시적으로 제2 이미지 센서의 각도 제어가 이루어지기 이전에 제2 이미지 센서를 통해 획득되는 제2 영상(I2) 내 중첩 영역(r)의 크기를 제1 크기인 경우, 제2 이미지 센서의 각도 제어가 이루어진 이후에 제2 이미지 센서를 통해 획득되는 제2 영상 내 중첩 영역의 크기는 제1 크기보다 큰 제2 크기일 수 있다. 이때, 제2 이미지 센서의 각도 제어가 이루어진 이후에 제2 이미지 센서를 통해 획득되는 제2 영상은, 제2 이미지 센서의 각도 제어에 의해 각도 제어 이전과 대비하여 촬영 영상의 각도가 변경된 영상으로서, 각도 변경 영상(특히, 각도 변경 제2 영상)이라 지칭될 수 있다.

이후, 재배기 제어부(4000)는 각도 제어가 이루어진 제2 이미지 센서로부터 획득되는 각도 변경 영상(특히, 각도 변경 제2 영상)을 제1 영상(I1)의 대체 영상으로 하여 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 즉, 재배기 제어부(4000)는 각도 제어가 이루어진 제2 이미지 센서로부터 획득되는 각도 변경 영상을 제1 영상의 대체 영상으로 하여 적어도 일부의 모니터링 영상 정보로서 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 이는 도 4를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배기(1000)에서 제2 이미지 센서의 각도 제어에 의해 획득되는 각도 변경 영상을 설명하기 위한 도면이다. 이에 대한 설명은 도 3과 대비하여 설명될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 모니터링부(5000)는 제1 이미지 센서로부터 제1 영상(I1)의 획득이 불가능한 상태인 경우, 제1 영상의 대체 영상을 제공받을지 여부를 선택하는 제2 선택 메뉴를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.

제2 선택 메뉴의 제공에 응답하여 대체 영상을 제공받는 것으로 선택된 경우, 모니터링부(5000)는 제2 이미지 센서의 각도를 제어하기 이전의 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2) 간에 중첩되는 중첩 영역(r)의 크기를 기준으로, 제1 영상(I1)과 제2 영상(I2) 간에 중첩되는 중첩 영역의 크기가 더 커지는 방향으로 제2 이미지 센서의 각도를 제어할 수 있다.

이에 따르면, 제2 이미지 센서의 각도 제어가 이루어진 이후에 제2 이미지 센서를 통해 획득되는 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상)(I2') 내 중첩 영역(r')의 크기, 즉 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r')의 크기는, 제2 이미지 센서의 각도 제어가 이루어지기 이전의 제2 영상(I2) 내 중첩 영역(r)의 크기보다 클 수 있다.

이후, 재배기 제어부(4000)는 각도 제어가 이루어진 제2 이미지 센서로부터 획득되는 각도 변경 영상(특히, 각도 변경 제2 영상)(I2')을 제1 영상(I1)의 대체 영상으로서 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 여기서, 사용자 단말(200)로 제공되는 제1 영상(I1)의 대체 영상은 적어도 일부의 모니터링 영상 정보라 지칭될 수 있다.

이러한 본 재배기(1000)는 사용자 단말(200)이 영상 정보 제공 요청으로서 일예로 제1 이미지 센서를 통해 획득되는 영상의 제공을 요청하였으나, 사용자가 요청한 영상(즉, 영상 정보 제공 요청에 대응하는 영상인 제1 이미지 센서의 제1 영상)을 사용자 단말(200)로 제공할 수 없는 상황에 대해서도, 해당 영상(제1 영상)과 적어도 일부 중첩되는 영역을 촬영하는 이미지 센서(일예로, 제2 이미지 센서)의 각도를 제어함으로써, 각도 제어가 이루어지는 이미지 센서(제2 이미지 센서)로 하여금 제1 영상에 대한 대체 영상을 획득하여 사용자 단말(200)에 제공되도록 할 수 있다.

즉, 본 재배기(1000)는 사용자 단말(200)이 요청한 제1 영상을 제공할 수 없는 상황에서도, 다른 이미지 센서의 각도 제어를 통해 해당 제1 영상과 유사한 영상(대체 영상)을 제공할 수 있다. 달리 말해, 사용자 단말(200)이 복수개의 이미지 센서(2010) 중 일예로 어느 한 이미지 센서(제1 이미지 센서)를 통해 획득된 영상을 제공받기 위한 영상 정보 제공 요청을 전송한 경우, 이때 본 재배기(1000)는 제1 이미지 센서로부터 제1 영상의 획득이 불가능할 때, 다른 이미지 센서의 각도를 제어해 제1 영상과 유사한 영상의 대체 영상을 획득하여 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 이러한 본 재배기(1000)는 본 재배기(1000) 내 재배 공간(s1)을 원격으로 사용자가 보다 전체적으로 모니터링할 수 있도록 제공할 수 있다.

또한, 모니터링부(5000)는 복수개의 이미지 센서(2010) 내에 제1 영상의 적어도 일부 영역을 중첩 영역으로 포함하는 영상을 획득하는 중첩 이미지 센서가 복수개 존재하는 경우, 제1 영상(제1 이미지 센서의 제1 영상)의 대체 영상의 획득을 위해 복수개의 중첩 이미지 센서 중 선택적으로 적어도 일부의 이미지 센서(중첩 이미지 센서)의 각도를 제어할 수 있다.

이때, 재배기 제어부(4000)는 제1 영상의 대체 영상의 획득을 위하여 복수개의 중첩 이미지 센서 중 선택적으로 제어 가능한 적어도 일부의 이미지 센서(중첩 이미지 센서)의 조합 수(조합 경우의 수)가 복수개인 경우, 제어되는 이미지 센서의 수가 최소가 되는 조합에 해당하는 적어도 일부의 이미지 센서(중첩 이미지 센서)를 선택하여 각도를 제어할 수 있다. 이는 도 5 내지 도 7을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.

도 5 내지 도 7은 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배기(1000)에서 대체 영상의 획득을 위한 선택적 중첩 이미지 센서의 각도 제어 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 예시적으로 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 이미지 센서(2010) 중에, 제1 이미지 센서를 통해 획득되는 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역이 중첩되도록 영상을 획득하는 이미지 센서(중첩 이미지 센서)가 3개 존재(즉, 제2 이미지 센서 내지 제4 이미지 센서가 존재)한다고 하자.

여기서, 제2 이미지 센서가 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역과 중첩되는 중첩 영역(r1)을 포함하도록 제2 영상(I2)을 획득하고, 제3 이미지 센서가 제1 영상(I1)의 다른 적어도 일부 영역과 중첩되는 중첩 영역(r2)을 포함하도록 제3 영상(I3)을 획득하고, 제4 이미지 센서가 제1 영상(I1)의 또 다른 적어도 일부 영역과 중첩되는 중첩 영역(r3)을 포함하도록 제4 영상(I4)을 획득한다고 하자.

이때, 사용자 단말(200)이 요청한 제1 이미지 센서의 제1 영상(I1)의 획득이 불가능한 상태인 경우(즉, 사용자 단말이 영상 정보 제공 요청을 통해 제1 이미지 센서의 제1 영상을 요청하였으나, 본 재배기가 제1 영상을 사용자 단말로 제공할 수 없는 상태인 경우), 모니터링부(5000)는 제1 영상(I1)의 대체 영상을 제공받을지 여부를 선택하는 제2 선택 메뉴를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.

제2 선택 메뉴의 제공에 응답하여, 사용자 단말(200)이 제1 영상(I1)의 대체 영상을 제공받을 것을 선택하는 입력이 이루어졌다고 하자. 즉, 사용자 단말(200)로부터 제1 영상(I1)의 대체 영상을 제공받는다는 응답이 수신된 경우, 모니터링부(5000)는 복수개의 이미지 센서(2010) 내에 제1 영상(I1)의 적어도 일부 영역을 중첩 영역으로 포함하는 영상을 획득하는 중첩 이미지 센서가 존재하는지 판단할 수 있다.

이때, 복수개의 이미지 센서(2010) 내에 중첩 이미지 센서가 존재하되, 이러한 중첩 이미지 센서가 복수개 존재한다고 하자. 여기서, 도 5의 도시된 예에 따르면, 복수개의 중첩 이미지 센서는 제2 영상(I2)을 획득하는 제2 이미지 센서, 제3 영상(I3)을 획득하는 제3 이미지 센서 및 제4 영상(I4)을 획득하는 제4 이미지 센서를 의미할 수 있다.

이처럼, 제1 영상(I1)의 대체 영상을 제공함에 있어서, 일예로 복수개의 이미지 센서(2010) 내에 복수개의 중첩 이미지 센서(제2 이미지 센서 내지 제4 이미지 센서)가 존재하는 경우, 모니터링부(5000)는 제1 영상(I1)의 대체 영상의 획득을 위해 복수개의 중첩 이미지 센서(제2 이미지 센서 내지 제4 이미지 센서) 중 선택적으로 적어도 일부의 이미지 센서의 각도를 제어할 수 있다.

이때, 재배기 제어부(4000)는, 일예로 도 6에 도시된 바와 같이 제1 영상(I1)의 대체 영상의 획득을 위해 제2 이미지 센서와 제3 이미지 센서의 각도를 제어할 수 있다. 이러한 경우, 모니터링부(5000)는 각도 제어가 이루어진 제2 이미지 센서를 통해 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2')과 각도 제어가 이루어진 제3 이미지 센서를 통해 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3')을 획득(수신)할 수 있다. 이후, 상술한 모니터링부(5000) 내 영상 편집부(미도시)는, 제1 영상(I1)을 기반으로, 획득된 제2 이미지 센서의 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2')의 적어도 일부 영역과 획득된 제3 이미지 센서의 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3')의 적어도 일부 영역을 서로 결합시킴으로써 제1 영상(I)의 대체 영상의 획득(생성)할 수 있다.

구체적으로, 영상 편집부(미도시)는 제2 이미지 센서의 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2') 내에서 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r1'')에 해당하는 제1 부분 영상을 추출하고, 제3 이미지 센서의 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3') 내에서 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r2'')에 해당하는 제2 부분 영상을 추출할 수 있다. 이후, 영상 편집부(미도시)는 추출된 제1 부분 영상과 제2 부분 영상을 연결(결합)시킴으로써 제1 영상(I)의 대체 영상의 획득(생성)할 수 있다.

또한, 모니터링부(5000)는, 다른 일예로 도 7에 도시된 바와 같이 제1 영상(I1)의 대체 영상의 획득을 위해 제2 이미지 센서, 제3 이미지 센서 및 제4 이미지 센서의 각도를 제어할 수 있다. 이러한 경우, 모니터링부(5000)는 각도 제어가 이루어진 제2 이미지 센서를 통해 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2'')과 각도 제어가 이루어진 제3 이미지 센서를 통해 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3'')과 각도 제어가 이루어진 제4 이미지 센서를 통해 각도 변경 영상(각도 변경 제4 영상, I4'')을 획득(수신)할 수 있다.

이후, 모니터링부(5000) 내 영상 편집부(미도시)는, 제1 영상(I1)을 기반으로, 획득된 제2 이미지 센서의 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2'')의 적어도 일부 영역과 획득된 제3 이미지 센서의 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3'')의 적어도 일부 영역과 제4 이미지 센서의 각도 변경 영상(각도 변경 제4 영상, I4'')의 적어도 일부 영역을 서로 결합시킴으로써 제1 영상(I)의 대체 영상의 획득(생성)할 수 있다.

구체적으로, 영상 편집부(미도시)는 제2 이미지 센서의 각도 변경 영상(각도 변경 제2 영상, I2'') 내에서 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r1''')에 해당하는 제1 부분 영상을 추출하고, 제3 이미지 센서의 각도 변경 영상(각도 변경 제3 영상, I3'') 내에서 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r2''')에 해당하는 제2 부분 영상을 추출하고, 제4 이미지 센서의 각도 변경 영상(각도 변경 제4 영상, I4'') 내에서 제1 영상(I1)과 중첩되는 중첩 영역(r3''')에 해당하는 제3 부분 영상을 추출할 수 있다.

이후, 영상 편집부(미도시)는 추출된 제1 부분 영상, 제2 부분 영상 및 제3 부분 영상을 연결(결합)시킴으로써 제1 영상(I)의 대체 영상의 획득(생성)할 수 있다.

이때, 상술한 도 6의 일예에서와 같이 2개의 이미지 센서(제2 이미지 센서와 제3 이미지 센서)의 각도 제어를 통한 대체 영상의 획득 예는 제1 경우의 예라 지칭될 수 있다. 또한, 상술한 도 7의 일예에서와 같이 3개의 이미지 센서(제2 이미지 센서 내지 제4 이미지 센서)의 각도 제어를 통한 대체 영상의 획득 예는 제2 경우의 예라 지칭될 수 있다.

이에 따르면, 복수개의 이미지 센서(2010) 내에 복수개의 중첩 이미지 센서(제2 이미지 센서 내지 제4 이미지 센서)가 존재하는 경우, 모니터링부(5000)는 일예로 제1 경우의 예와 같이 복수개의 중첩 이미지 센서(제2 이미지 센서 내지 제4 이미지 센서) 중 선택적으로 제2 이미지 센서와 제3 이미지 센서의 각도를 각각 제어함으로써 대체 영상을 획득할 수도 있고, 또는, 다른 일예로 제2 경우의 예와 같이 복수개의 중첩 이미지 센서(제2 이미지 센서 내지 제4 이미지 센서) 중 선택적으로 제2 이미지 센서 내지 제4 이미지 센서의 각도를 각각 제어함으로써 대체 영상을 획득할 수 있다.

이와 같은 본원의 일예에 따르면, 본 재배기(1000)에서는 대체 영상의 획득을 위하여 복수개의 중첩 이미지 센서 중 선택적으로 제어 가능한 적어도 일부의 이미지 센서의 조합 수(조합 경우의 수)가 2개(제1 경우의 예와 제2 경우의 예를 포함하는 2가지 경우)라 할 수 있다. 즉, 본원의 일예에 따르면, 선택적으로 제어 가능한 적어도 일부의 이미지 센서의 조합 수는 제1 경우의 예와 제2 경우의 예를 포함하여 총 2개인 것이라 할 수 있다.

이처럼, 대체 영상의 획득을 위하여 복수개의 중첩 이미지 센서 중 선택적으로 제어 가능한 적어도 일부의 이미지 센서의 조합 수(조합 경우의 수)가 복수개인 경우, 모니터링부(5000)는 제어되는 이미지 센서의 수가 최소가 되는 조합에 해당하는 적어도 일부의 이미지 센서를 선택하여 각도를 제어할 수 있다.

제1 경우의 예에서는 대체 영상의 획득을 위해 제어되는 이미지 센서의 수가 2개인 반면, 제2 경우의 예에서는 대체 영상의 획득을 위해 제어되는 이미지 센서의 수가 3개일 수 있다. 이러한 경우, 제1 경우가 제2 경우보다 대체 영상의 획득을 위해 제어되는 이미지 센서의 수가 더 적으므로, 모니터링부(5000)는 2가지의 경우 중 제1 경우의 예와 같이, 일예로 제어되는 이미지 센서의 수가 최소가 되는 조합에 해당하는 적어도 일부의 이미지 센서로서 제2 이미지 센서와 제3 이미지 센서를 선택하고, 제2 이미지 센서와 제3 이미지 센서의 각도를 제어함으로써 제1 영상(I1)의 대체 영상을 획득할 수 있다.

이러한 본 재배기(1000)는 사용자 단말(200)이 요청한 제1 영상을 제공할 수 없는 상황에서 제1 영상의 대체 영상을 제공함에 있어서, 대체 영상의 생성을 위해 제어되는 이미지 센서(중첩 이미지 센서)의 수를 최소한으로 하면서 제1 영상과 유사하거나 상응하는 영상(대체 영상)의 제공이 가능하도록 할 수 있다.

즉, 본 재배기(1000)는 최소한의 수로 제어되는 중첩 이미지 센서를 통해 획득되는 각도 변경 영상을 토대로 대체 영상을 생성함으로써, 영상 편집 시간을 줄일 수 있고(보다 빠른 대체 영상의 생성이 가능하고), 적은 영상의 수를 이용한 영상 간 결합을 통해 사용자 단말(200)로 제공되는 재배 공간(s1)에 대한 모니터링 영상(일예로, 제1 영상의 대체 영상)의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 재배기(1000)에 포함된 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치(3000, 본 장치)에 대하여 도 8 및 도 9를 참조해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 8은 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치(3000, 본 장치)의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 도 9는 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치(3000)를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 장치(3000)를 설명함에 있어서, 일예로 도 9의 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 8 및 도 9를 참조하면, 본원에서 본 장치(3000)는 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치, 식물 식재용 화분 장치 등으로 지칭될 수 있다. 본 장치(3000)는 본 재배기(1000)의 재배 공간(s1)에 수용될 수 있다.

본 장치(3000)는 몸체부(40), 학습 원예 제어 모듈부(100), 복수개의 수분함량 측정부(50)(51, 52, …), 물 수용부(60), 노즐부(61), 화분 제어부(70), 거리 측정 센서(80), 상태 표시부(81), 복수개의 바퀴(90), 스위치부(91) 및 바퀴 이동 제어부(92)를 포함할 수 있다.

몸체부(40)는 내부에 식물(식재 식물)이 식재되는 식재 공간(s2)을 가질 수 있다. 이러한 몸체부(40)에 식재된 식물은 본원에서 식재 식물이라 지칭될 수 있다. 또한, 몸체부(40)에 식재된 식물은 일예로 꽃 등일 수 있는바, 본원에서 식재 식물은 식재 꽃 등으로 달리 지칭될 수 있다. 이에 따르면, 본원에서 본 재배기(1000)는 식물 재배기, 꽃 재배기 등으로 달리 지칭될 수 있다.

도 9에 도시된 일예에서는 몸체부(40)가 직육면체 형상으로 마련된 것으로 예시하였으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 원기둥 형상 등 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 몸체부(40)는 플라스틱, 금속 등의 재질(소재)로 이루어질 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니고, 다양한 소재가 적용될 수 있다.

몸체부(40)의 상면은 개방되고, 몸체부(40)의 하면은 식재 공간(s2)에 수용되는 물의 물빠짐이 가능하도록 하기 위한 복수의 홀을 포함할 수 있다. 즉, 몸체부(40)는 상면이 개방되고, 복수의 홀을 갖는 하면(하면부재)을 가질 수 있다. 식재 공간(s2)에는 토양 및 식물(식재 식물)이 수용될 수 있다.

본 장치(3000)는 식재 공간(s2)에 수용된 토양에 대하여 측정된 수분함량에 따라, 기 생성된 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말(200)로 선택적으로 전송할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술하여 설명하기로 한다.

학습 원예 제어 모듈부(100)는 몸체부(40)의 일영역에 마련될 수 있다. 도 9에 도시된 일예에서는 학습 원예 제어 모듈부(100)가 몸체부(40)의 일영역으로서, 몸체부(40)의 우측면에 마련된 것으로 예시하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

이러한 학습 원예 제어 모듈부(100)를 포함하는 본 장치(3000) 및/또는 본 재배기(1000)는, 후술하는 아두이노 모듈을 학습하기 위한 교구로서 제공될 수 있으며, 상기 학습의 실습으로서, 식재 식물의 원예를 위한 아두이노 모듈 기반의 장치로 구현될 수 있다. 사용자 단말(200)은 학습 원예 제어 모듈부(100)와 연동하여, 식재 식물에 대한 정보 또는 학습 원예 제어 모듈부(100)를 제어하기 위한 정보를 네트워크(1)를 통해 송수신할 수 있다. 기상 서버(300)는 기상 정보를 제공하며, 기상 정보를 이용하여 학습 원예 제어 모듈부(100)에 의해 관수가 제어될 수 있다. 보다 구체적인 내용은 다음과 같다.

학습 원예 제어 모듈부(100)는 통신부(110), 수준 판단부(120), 제어부(130), 인터페이스부(140) 및 센서부(150)를 포함할 수 있다. 또한, 도시하지 않았으나, 학습 원예 제어 모듈부(100)는 물 공급부를 포함하거나, 혹은 외부에 마련된 물 공급부와 연결되는 공급 관로 및 전자 밸브 등을 더 포함할 수도 있다.

통신부(110)는 사용자 단말(200)로부터 사용자의 학습 정보 및 원예 정보에 대한 사용자 입력의 정보를 수신할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 학습 정보 및 원예 정보는 사용자 입력을 수신하는 사용자 단말(200)로부터 생성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(200)은 원예 상식을 포함하는 원예 정보 및 아두이노 모듈 상식을 포함하는 학습 정보에 대한 응답으로써 상기 사용자 입력을 수신할 수 있다. 또한, 사용자 단말(200)은 사용자 입력을 데이터 처리하여 사용자 입력의 정보로 생성할 수 있고 이를 통신부(110)로 전송할 수 있다.

사용자 단말(200)은 학습 원예 제어 모듈부(100)와 연동되는 어플리케이션을 제공하며, 상기 어플리케이션을 통해 원예 상식에 대한 퀴즈 및 아두이노 모듈 상식에 대한 퀴즈를 제공할 수 있다. 또한, 사용자 단말(200)은 원예 상식에 대한 퀴즈 및 아두이노 모듈 상식에 대한 퀴즈의 응답을 각각 수신할 수 있으며, 이를 데이터화 하여 통신부(110)로 전송할 수 있다. 또한, 본원의 상기 학습 수준은 사용자의 아두이노 모듈의 취급 수준만을 포함하는 것은 아니며, 사용자의 나이, 성별, 학년, 학습 정도 등을 고려하여 판단되는 포괄적 개념의 학습 수준으로 확장될 수 있다.

수준 판단부(120)는 사용자 단말(200)로부터 수신한 사용자 입력의 정보에 기초하여 사용자의 학습 수준 및 원예 수준을 판단할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 수준 판단부(120)는, 상기 응답에 기초하여, 미리 설정된 기준에 따라 초급, 중급, 고급 중 어느 하나로 상기 원예 수준 및 상기 학습 수준을 각각 판단할 수 있다.

수준 판단부(120)는 상기 원예 상식 퀴즈의 정답 수와 아두이노 상식 퀴즈의 정답 수에 따라 원예 수준과 학습 수준을 판단할 수 있다. 예시적으로, 원예 상식 퀴즈와 아두이노 상식 퀴즈는 각각 10문항이 제시될 수 있으며, 이 중 정답 수가 10개 내지 8개는 상급, 7개 내지 5개는 중급, 4개 이하는 초급으로 판단할 수 있다. 또한, 학습 수준의 경우, 사용자의 나이 및 학년을 더 고려하여 학습 수준을 판단할 수 있다. 사용자 단말(200)은 사용자 입력에 기초한 사용자 정보를 통신부(110)로 전송할 수 있으며, 상기 사용자 정보는 사용자의 나이 및 학년을 포함할 수 있다.

도 11은 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치(3000)와 연동되는 사용자 단말(200)에서 출력되는 원예 수준 및 학습 수준의 판단 결과의 예를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 수준 판단부(120)에 의해 판단된 사용자 각각의 원예 수준과 학습 수준은 통신부(110)를 통해 사용자 단말(200)로 전송되어, 도 11에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(200)을 통해 원예 수준 및 학습 수준의 판단 결과가 출력될 수 있다. 다른 예로, 사용자가 본인이 원하는 수준으로 선택하고 싶은 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 사용자 단말(200)은 원예 수준 및 학습 수준을 각각 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있고, 수준 선택에 대한 정보를 통신부(110)로 전송할 수 있다. 수준 판단부(120)는 상기 수준 선택에 대한 정보에 기초하여 사용자가 원하는 수준으로 원예 수준 및 학습 수준을 결정할 수 있다.

도 10은 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치(3000) 내 학습 원예 제어 모듈부(100)와 복수의 원예 모듈(101, 102, 103, 104, …) 간의 연결 구성을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 제어부(130)는 학습 원예 제어 모듈부(100)에 구비되는 복수의 원예 모듈(101, 102, 103, 104, …) 각각과 연결되어 복수의 원예 모듈(101, 102, 103, 104, …) 각각을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 본 시스템(10000)은 복수의 원예 모듈(101, 102, 103, 104, …)을 포함할 수 있으며, 복수의 원예 모듈(101, 102, 103, 104, …)은 학습 원예 제어 모듈부(100)와 연결(연동)될 수 있다.

복수의 원예 모듈(101, 102, 103, 104, …)은 스위치 모듈(101), 수중 펌프 모터 모듈(102), 전원 공급 모듈(103) 및 토양 습도 센싱 모듈(104)을 포함할 수 있다. 또한, 도시하지 않았으나 복수의 원예 모듈(101, 102, 103, 104, …)은 물 공급부를 포함하거나 외부에 마련된 물 공급부와 연결되는 공급 관로 및 전자 밸브 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 아두이노 모듈을 포함할 수 있다. 복수의 원예 모듈(101, 102, 103, 104, …)은 기판 유닛(브레드보드)(10)을 통해 학습 원예 제어 모듈부(100)와 연결될 수 있다.

본원에서 상기 학습 수준 및 원예 수준은 사용자의 수준에 적합한 아두이노 모듈의 학습과 식재 식물 원예 학습이 이루어지도록 하기 위해 구분될 수 있다.

예시적으로, 학습 수준이 초급인 경우, 난이도가 낮은 아두이노 모듈 및 원예 모듈을 이용하여 학습이 이루어지도록 하고, 원예 수준이 고급인 경우, 원예 난이도가 어려운 식물을 재배하도록 하기 위해 학습 수준 및 원예 수준이 구분될 수 있다. 따라서, 학습 원예 제어 모듈부(100)는 학습 수준에 따라 사용 가능한 원예 모듈이 선택적일 수 있도록, 원예 모듈과 제어부(130)의 연결을 통제하거나, 원예 수준에 적합한 식재 식물을 재배하도록, 식재 식물을 추천할 수 있다. 식재 식물의 추천에 대한 설명은 후술하는 도 12를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.

인터페이스부(140)는 학습 수준 및 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 복수의 원예 모듈(101, 102, 103, 104, …) 중 적어도 하나의 원예 모듈과 제어부(130)의 연결 포트(141)를 제어할 수 있다.

도 10을 참조하면, 인터페이스부(140)는 기판 유닛(10)의 복수의 모듈 연결 단자와 각각 대응하는 복수의 연결 포트(141)를 포함할 수 있다. 인터페이스부(140)는 기판 유닛(10)을 통해 연결된 아두이노 모듈과 복수의 원예 모듈 각각의 연결 포트(141)의 연결 및 차단을 학습 수준 및 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 제어할 수 있다. 다시 말해, 인터페이스부(140)는 학습 수준 및 원예 수준에 따라 복수의 원예 모듈의 연결 포트(141)의 연결을 선택적으로 다르게 전자적으로 설정할 수 있다. 즉, 연결 포트(141)의 연결을 수준(학습 수준, 원예 수준)에 따라 다르게 함으로써, 사용자의 수준에 적합한 원예 모듈을 통해 학습이 이루어지도록 할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 학습 수준과 원예 수준을 동시에 고려하여 학습 대상 원예 모듈이 결정될 수 있다. 예시적으로, 인터페이스부(140)는 학습 수준이 고급이고 원예 수준이 초급인 경우, 초급 원예 수준에 대응하는 식재 식물의 원예를 위한 그에 대응하는 복수의 원예 모듈의 유형 및 연결되는 연결 포트(141)의 수를 학습 수준을 고려하여 결정할 수 있다. 학습 수준이 고급이고 원예 수준이 초급인 사용자는 아두이노 모듈에 대해서는 전문적인 지식을 가지고 있으나, 원예에 대해서는 초보자인 사용자 일 수 있다. 이러한 사용자는 초급 원예 수준의 식재 식물을 재배하더라도 고급 학습 수준에 해당하는 원예 모듈을 이용하여 식재 식물을 재배할 수 있다.

즉, 아두이노 모듈에 관한 고급 수준의 학습 수준 보다는 초급 수준인 원예 수준에 초점하여, 다양한 원예 모듈을 활용하여 식재 식물을 잘 재배할 수 있도록 재미 또는 동기가 부여될 수 있다. 이와 같이, 본원의 일 실시예에 따르면 사용자의 원예 수준 및 학습 수준 각각의 조합에 따라 식재 식물의 종류 및 학습 원예 제어 모듈부(100)의 사양(원예 모듈의 종류)이 다양하게 결정될 수 있다.

초급 원예 수준에 대응하는 식재 식물은 원예 난이도가 낮은 식물, 예를 들어, 선인장과 같이 관수가 빈번하지 않고, 해충, 잡초 등의 관리가 상대적으로 불필요한 식물일 수 있다. 또한, 중급 및 고급 원예 수준에 대응하는 식재 식물은 상기 초급 원예 수준에 대응하는 식물보다 상대적으로 관수 빈도가 높고 관리가 상대적으로 더 요구되는 식물일 수 있다.

또한, 원예 모듈의 유형이란, 원예 수준 또는 학습 수준에 따라 결정되는 원예 모듈 종류로서, 예를 들어, 초급 학습 수준인 경우, 수동 관수에 필요한 원예 모듈, 예를 들어, 스위치 모듈(101), 수중 펌프 모터 모듈(102), 전원 공급 모듈(103)이 초급 수준의 원예 모듈의 유형일 수 있다. 즉, 초급 학습 수준은 사용자가 수동적으로 스위치를 통해 관수하는 수준일 수 있다. 또한, 중급 수준 및 고급 수준인 경우, 초급 수준의 원예 모듈의 유형에 토양 습도 센싱 모듈, 통신 모듈(블루투스/와이파이 모듈)이 더 포함될 수 있으며, 센싱에 의해 자동적으로 관수되거나(중급), 사용자 단말(200)로부터 사용자 명령에 의한 제어 신호를 수신하여 관수가 제어(고급)될 수 있다. 또한, 전술한 원예 모듈 외에도 다양한 아두이노 기반의 모듈이 활용될 수 있으며, 학습 수준 및 모듈별 난이도에 따라 서로 다른 원예 모듈 유형에 포함될 수 있다.

다른 예로, 인터페이스부(140)는 학습 수준이 초급이고 원예 수준이 고급인 경우, 고급 원예 수준에 대응하는 식재 식물의 원예를 위한 복수의 원예 모듈의 유형 및 연결되는 연결 포트(141)의 수를 학습 수준을 고려하여 결정할 수 있다. 학습 수준이 초급이고 원예 수준이 고급인 사용자는 아두이노 모듈에 대해서는 초보자이나, 원예에 대해서는 전문적인 지식을 가진 사용자 일 수 있다. 이러한 사용자는 고급 원예 수준의 식재 식물을 재배하더라도 초급 학습 수준에 해당하는 원예 모듈을 이용하여 식재 식물을 재배할 수 있다.

즉, 이러한 사용자는 식재 식물을 어떻게 재배해야 하는지 이미 인지하고 있으므로, 아두이노 모듈 학습에 초점하여, 아두이노 모듈 및 원예 모듈을 통한 원예를 통해 아두이노 모듈 학습의 재미 또는 동기가 부여될 수 있다.

도 10을 참조하면, 학습 수준 및 원예 수준 중 어느 하나가 초급인 경우, 인터페이스부(140)는 스위치 모듈(101), 수중 펌프 모터 모듈(102), 전원 공급 모듈(103)의 연결 포트(141)를 연결할 수 있다. 또한, 학습 수준 및 원예 수준 중 어느 하나가 중급, 고급 중 어느 하나인 경우, 인터페이스부(140)는 모든 복수의 모듈의 연결 포트(141)를 연결할 수 있다. 학습 수준 및 원예 수준이 중급, 고급 중 어느 하나인 경우, 상기 초급인 경우에 연결하는 원예 모듈에 토양 습도 센싱 모듈 또는 통신 모듈이 더 연결될 수 있다.

수준에 따른 원예 모듈의 구동에 대해 설명하면, 학습 수준 및 원예 수준이 초급인 경우, 스위치 모듈(101)을 통해 수중 펌프 모터 모듈(102)이 구동되어 식재 식물에 급수될 수 있다. 학습 수준과 원예 수준이 모두 초급인 경우, 원예 난이도가 쉬운 식물을 재배하되, 스위치 모듈(101)을 통해 수동적으로 관수되도록 간단한 원예 모듈의 조합으로 식재 식물을 재배할 수 있다. 또한, 학습 수준 및 원예 수준이 중급인 경우, 토양 습도 센싱 모듈(104)에서 감지된 토양 습도에 기초하여 수중 펌프 모터 모듈(102)이 구동되어 식재 식물에 급수될 수 있다. 또한, 학습 수준 및 원예 수준이 고급인 경우, 통신부(110) 또는 통신 모듈은 사용자 단말(200)로부터 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 기초하여 수중 펌프 모터 모듈(102)이 구동되어 식재 식물에 급수될 수 있다. 학습 수준 및 원예 수준이 초급에서 고급으로 갈수록 원예 난이도가 높은 식재 식물을 재배하고, 원예에 사용 가능한 원예 모듈이 증가될 뿐만 아니라, 관수를 위한 다양한 기능들이 추가될 수 있다.

또한, 학습 수준 또는 원예 수준 중 어느 하나가 초급인 경우, 인터페이스부(140)는 스위치 모듈(101), 수중 펌프 모터 모듈(102), 전원 공급 모듈(103)의 연결 포트(141)를 연결하고, 스위치 모듈(101)을 통해 수중 펌프 모터 모듈(102)이 구동되어 식재 식물에 급수될 수 있다. 또한, 원예 수준이 중급, 고급 중 어느 하나인 경우, 학습 수준이 초급이더라도 인터페이스부(140)는 모든 복수의 모듈의 연결 포트(141)를 연결할 수 있다.

토양 습도 센싱 모듈(104)에서 감지된 토양 습도에 기초하여 수중 펌프 모터 모듈(102)이 구동되어 식재 식물에 급수되거나 통신부(110) 또는 통신 모듈은 사용자 단말(200)로부터 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 기초하여 수중 펌프 모터 모듈(102)이 구동되어 식재 식물에 급수될 수 있다. 따라서, 사용자의 학습 수준이 상대적으로 초급이더라도 섬세하고 지속적인 관심이 필요한 중급 또는 고급 수준의 식물을 보다 용이하고 정교하게 재배할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 통신부(110)는 기상 서버(300)로부터 기상 정보를 수신할 수 있다. 예시적으로, 기상 정보는 날씨 정보, 구름량 정보 및 일조량 정보를 포함할 수 있다. 제어부(130)는 기상 정보 및 토양 습도 센싱 모듈에서 감지된 토양 습도에 기초하여 복수의 원예 모듈을 제어하되, 원예 수준에 관계 없이 수중 펌프 모터 모듈(102) 및 전원 공급 모듈(103)을 제어할 수 있다.

예시적으로, 사용자가 식재 식물에 무관심하거나 원예 수준이 초급 수준인 경우, 관수가 제대로 이루어지지 않게 된다. 이러한 상태가 지속되면, 토양 내 수분이 감소하게 되어 식재 식물이 시들 가능성이 높아지게 된다. 사용자가 식재 식물에 무관심 하더라도 날씨에 따라 비가 내리는 경우에는 식재 식물의 건강이 유지될 수 있으나, 식재 식물을 실내에서 재배하거나, 비가 오지 않고 일조량이 많은 날씨가 유지될 경우에는 식재 식물이 시들 가능성이 여전히 존재한다.

따라서, 제어부(130)는 기상 정보와 토양 습도의 상관 관계에 의해 식재 식물이 시들기 이전에 식재 식물에 급수되도록 복수의 원예 모듈을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 날씨 정보, 구름량 정보 및 일조량 정보를 통해 현재 토양 습도의 위험도를 산출할 수 있고, 상기 위험도가 미리 설정된 임계치 미만이면, 원예 수준에 관계 없이 수중 펌프 모터 모듈(102) 및 전원 공급 모듈(103)을 제어하여 식재 식물에 급수할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 기상 정보 및 토양 습도에 기초하여 복수의 원예 모듈을 제어한 경우에 대한 동작 정보를 사용자 단말(200)로 전송할 수 있다. 사용자 단말(200)은 상기 동작 정보를 출력하여 사용자가 식재 식물의 상태를 확인하도록 정보를 제공할 수 있다.

센서부(150)는 학습 원예 제어 모듈부(100)를 포함하는 화분에 식재된 식물 및 토양의 무게를 감지하는 무게 센서 및 화분의 상부로부터 유입되는 광량을 감지하는 광 센서를 포함할 수 있다. 제어부(130)는 센서부(150)에서 감지된 토양의 무게 및 광량을 통해 화분에 식재된 식물의 유형을 파악할 수 있다. 예시적으로, 식물의 유형에는 침엽 식물, 활엽 식물, 꽃, 나무가 포함될 수 있다. 제어부(130)는 무게 및 광량 중 적어도 하나에 기초하여 복수의 원예 모듈을 제어하되, 원예 수준에 관계 없이 수중 펌프 모터 모듈(102) 및 전원 공급 모듈(103)을 제어할 수 있다. 또한, 토양의 무게 및 광량에 통해서도 상기 토양 습도의 위험도를 산출할 수 있다.

따라서, 전술한 예시와 같이, 사용자가 식재 식물에 무관심한 경우, 화분에 식재된 식물의 유형에 따른 토양 습도의 위험도에 기초하여 원예 수준에 관계 없이 수중 펌프 모터 모듈(102) 및 전원 공급 모듈(103)을 제어하여 식재 식물에 급수할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 토양의 무게 및 광량에 기초하여 복수의 원예 모듈을 제어한 경우에 대한 동작 정보를 사용자 단말(200)로 전송할 수 있다. 사용자 단말(200)은 상기 동작 정보를 출력하여 사용자가 식재 식물의 상태를 확인하도록 정보를 제공할 수 있다.

또한, 센서부(150)가 수집한 무게 센서의 센싱 데이터 및 광 센서의 센싱 데이터는 통신부(110)를 통해 사용자 단말(200)로 전송될 수 있다. 사용자 단말(200)은 수신한 센싱 데이터에 기초하여 학습 원예 제어 모듈부(100)를 포함하는 화분에 식재된 식물의 유형 및 크기를 파악할 수 있다. 또한, 사용자 단말(200)은 파악한 식물의 유형 및 크기에 기초하여 관수량 및 주기를 연산하여 그에 따른 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 사용자의 학습 수준이 고급인 경우, 사용자 단말(200)은 생성한 제어 신호를 학습 원예 제어 모듈부(100)로 전송하여 학습 원예 제어 모듈부(100)는 상기 제어 신호에 따라 식재 식물에 급수할 수 있다.

도 12는 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치(혹은 식물 재배기)와 연동되는 사용자 단말(200)에서 출력되는 추천 식물 정보의 예를 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 수준 판단부(120)는 학습 수준 및 원예 수준에 따른 추천 식물 정보를 생성하여 통신부(110)를 통해 사용자 단말(200)로 전송할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 학습 수준에 따라 학습 원예 제어 모듈부(100)의 원예 모듈을 결정하고 결정된 원예 모듈을 활용하여 키울 수 있는 원예 수준에 따른 추천 식물 정보를 생성할 수 있다. 예시적으로, 추천 식물 정보는 식물의 종류, 식물명, 생장 주기 및 관수 주기에 관한 정보를 포함할 수 있다.

또한, 추천 식물 정보는 사용자 단말(200)로부터 수신된 위치 정보를 고려하여 생성될 수 있으며, 위치 정보에 따라 서로 다른 종류의 추천 식물 정보를 생성할 수 있다. 예시적으로, 사용자 단말(200)은 위치 정보를 통신부(110)로 전송할 수 있다. 상기 위치 정보는 사용자 단말(200)의 GPS 정보 또는 사용자가 입력한 주소, 위도 및 경도를 포함할 수 있다. 수준 판단부(120)는 상기 위치 정보를 통해 사용자 단말(200)의 위치에 대응하는 기후를 고려하여 추천 식물 정보를 생성할 수 있다.

예시적으로, 사용자 단말(200)의 위치가 상대적으로 기온이 낮은 북쪽에 가까운 경우, 침엽수, 침엽 식물이 포함되도록 추천 식물 정보를 생성할 수 있고, 사용자 단말(200)의 위치가 상대적으로 기온이 높은 남쪽에 가까운 경우, 활엽수, 활엽 식물이 포함되도록 추천 식물 정보를 생성할 수 있다. 이와 같이, 수준 판단부(120)는 사용자 단말(200)의 현재 위치 및 해당 위치에 따른 기후에 기초하여 위치 정보에 따라 서로 다른 추천 식물 정보를 생성할 수 있다. 한편, 상술한 수준 판단부(120)가 추천 식물 정보를 생성하는 과정은 사용자 단말(200)에 의해서도 수행될 수 있다.

도 12를 참조하면, 사용자 단말(200)은 추천 식물 정보에 따른 식물의 종류, 식물명, 생장 주기 및 관수 주기를 출력할 수 있다. 사용자 단말(200)은 추천 식물 정보에 따른 복수의 식물 이미지를 출력할 수 있으며, 복수의 식물 이미지 중 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 단말(200)은 추천 식물 정보에 기초하여 가상 식재 식물 데이터를 생성할 수 있다.

예시적으로 가상 식재 식물 데이터는 복수의 식물 이미지 중 사용자가 선택한 식물 이미지의 식물에 기초하여 생성될 수 있고, 가상 식재 식물 데이터는 가상으로 재배할 수 있는 가상 식재 식물을 포함할 수 있다. 상술한 위치 정보를 고려한 추천 식물 정보를 제공함으로써, 실제 사용자가 재배하는 식재 식물과 동일한 종의 가상 식재 식물을 포함하는 가상 식재 식물 데이터가 생성될 수 있다. 또한, 사용자 단말(200)은 실제 재배하는 식재 식물의 종에 대한 사용자 입력을 수신할 수 있고, 상기 사용자 입력에 기초하여 실제 식재 식물과 동일한 종의 가상 식재 식물을 포함하는 가상 식재 식물 데이터를 생성할 수 있다.

도 13은 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치(혹은 식물 재배기)와 연동되는 사용자 단말(200)에서 출력되는 가상 식재 식물의 예를 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 사용자 단말(200)은 전술한 어플리케이션을 통해 가상 식재 식물을 재배할 수 있다. 가상 식재 식물(20)은 최적의 일조량과 관수가 주기적으로 이루어지는 이상적인 환경에서 재배되는 것으로 설정될 수 있다. 사용자 단말(200)은 사용자가 재배하는 실제 식재 식물과 가상 식재 식물(20)을 비교하여 실제 식재 식물의 성장 정도를 제공할 수 있다.

예시적으로, 사용자 단말(200)의 카메라 모듈 혹은 복수개의 이미지 센서(2010)를 통해 촬영된 식재 식물의 이미지에 기초하여 식재 식물의 성장을 판단할 수 있다. 다시 말해, 촬영된 실제 식재 식물의 이미지와 가상 식재 식물(20)을 비교하여 식물의 색, 식물의 크기, 잎의 크기, 꽃의 개화 정도 등을 비교하여 실제 식재 식물의 성장 정도를 판단할 수 있다. 실제 식재 식물과, 가상 식재 식물(20)이 동일한 종이고, 실제 식재 식물의 재배 시작일과 가상 식재 식물 데이터 생성일자가 동일하다면, 가상 식재 식물(20)은 최적의 환경에서 재배되므로, 해당 식물의 이상적인 성장상태를 가질 수 있다. 따라서, 실제 식재 식물의 촬영된 이미지와 가상 식재 식물(20)을 비교함으로써, 실제 식재 식물의 성장 정도를 파악할 수 있다.

도 14는 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치(혹은 식물 재배기)와 연동되는 사용자 단말(200)에서 출력되는 가상 식재 식물의 예를 도시한 도면이다.

도 14를 참조하면, 사용자 단말(200)은 실제 식재 식물의 성장에 대응하여 가상 식재 식물(20)이 성장하도록 가상 식재 식물 데이터를 업데이트 할 수 있다. 즉, 사용자 단말(200)은, 가상 식재 식물이 실제 식재 식물(30)과 동일한 성장 정도로 설정되도록 식재 식물의 이미지(30)에 기초하여 가상 식재 식물(20)의 형태를 식재 식물에 대응하도록 가상 식재 식물 데이터를 업데이트 할 수 있다.

또한, 사용자 단말(200)은 식재 식물의 이미지(30)와 가상 식재 식물 데이터를 비교하여 식재 식물의 성장 점수를 산출하여 출력할 수 있다. 식재 식물과 동일한 성장 정도로 설정되도록 가상 식재 식물 데이터를 주기적으로 업데이트 함으로써, 사용자는 사용자 단말(200)의 가상 식재 식물을 통해 현재 식재 식물이 잘 자라고 있는지 확인할 수 있고, 성장 점수를 부여함으로써 식재 식물 재배의 동기를 고취시킬 수 있다.

또한, 사용자 단말(200)은 성장 점수에 따라 학습 수준 및 원예 수준 중 어느 하나를 추천할 수 있다. 즉, 성장 점수의 상승 정도가 미리 설정된 수치 이상이면, 향상된 학습 수준 또는 원예 수준을 추천할 수 있다.

한편, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 장치(3000)의 몸체부(40)의 측면부는, 내측 부재(41) 및 내측 부재(41)보다 큰 직경을 갖는 외측 부재(42)를 포함할 수 있다.

수분함량 측정부(51)는 몸체부(40)의 측면부 중 제1 공간(s3)에 마련되고, 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량을 판단할 수 있다.

이때 수분함량 측정부는 본 장치(3000)에 복수개가 마련(구비)될 수 있는데, 도 9에는 일예로 복수개의 수분함량 측정부(50)로서 2개의 수분함량 측정부(51, 52)가 구비된 예가 도시되어 있다. 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니고, 본 장치(3000)에 적용 가능한 복수개의 수분함량 측정부의 개수는 다양하게 설정될 수 있다.

본원에서 2개의 수분함량 측정부(51, 52) 중 어느 하나의 수분함량 측정부(51)는 제1 수분함량 측정부(51)라 달리 지칭되고, 다른 어느 하나의 수분함량 측정부(52)는 제2 수분함량 측정부(52)라 달리 지칭될 수 있다. 또한, 제1 수분함량 측정부(51)에 포함된 발광부(51a)와 수광부(51b)는 제1 발광부(51a)와 제1 수광부(51b)라 달리 지칭되고, 제2 수분함량 측정부(52)에 포함된 발광부(52a)와 수광부(52b)는 제2 발광부(52a)와 제2 수광부(52b)라 달리 지칭될 수 있다.

이하에서는 설명의 편의상 수분함량 측정부에 대한 설명을 일예로 제1 수분함량 측정부(51)를 기준으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이하 수분함량 측정부를 설명함에 있어서, 제1 수분함량 측정부(51)에 대하여 설명된 내용은 이하 생략된 내용이라 하더라도 복수개의 수분함량 측정부(50)(51, 52, …) 각각에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

복수개의 수분함량 측정부(50)(51, 52, …)는 몸체부(40)의 측면부 중 일측면부(일예로, 우측면부)에 마련될 수 있다. 특히, 복수개의 수분함량 측정부(50)(51, 52, …)는 몸체부(40)의 일측면부(일예로, 우측면부)에 마련된 제1 공간(s3) 내에 마련(배치, 구비)되되, 몸체부(40)의 상하방향에 대하여 간격을 두고 이격하여 배치될 수 있다.

수분함량 측정부(51, 제1 수분함량 측정부)는 몸체부(40)의 측면부 중 제1 공간(s3)에 마련되고, 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량을 판단할 수 있다. 수분함량 측정부(51)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하여 설명하기로 한다.

물 수용부(60)는 몸체부(40)의 측면부 중 제2 공간(s4)에 마련될 수 있다. 특히, 물 수용부(60)는 몸체부(40)의 측면부 중 일측면부(일예로, 전방을 향한 측면부)에 마련된 제2 공간(s4) 내에 마련(배치, 구비)될 수 있다.

일예로, 물 수용부(60)는 제2 공간(s4)에 대응하는 크기를 가지도록 몸체부(40)에 마련될 수 있다. 달리 말해, 물 수용부(60) 내 물 수용 공간의 크기는 일예로 제2 공간(s4)에 대응하는 크기를 가질 수 있다.

이때, 도 9에 도시된 일예에서는 물 수용부(60)가 몸체부(40)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(60)는 몸체부(40)의 측면부 중 좌측면부를 제외한 나머지 측면부(일예로, 전방을 향한 측면부, 좌측면부 및 후방을 향한 측면부)에 마련될 수 있다.

달리 말하자면, 도 9에 도시된 일예에서는 물 수용부(60)가 몸체부(40)의 측면부 중 일측면부(일예로, 전방을 향한 측면부)에 포함된 크기로 마련되는 것으로만 예시하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 일예로 물 수용부(60)는 몸체부(40)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(60)는 일예로 도 9에 도시된 것과 같이 몸체부(40)의 상면을 기준으로 일자(ㅡ) 형태로 마련될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 다른 일예로 몸체부(40)의 상면을 기준으로 디귿(ㄷ)자 형태로 마련될 수 있다.

이처럼, 물 수용부(60)가 나머지 측면부 전체를 포함하는 크기로 마련되는 경우(즉, 디귿자 형태로 마련되는 경우), 이는 물 수용부(60)가 몸체부(40)의 일측면부(일예로, 전방을 향한 측면부)에 포함된 크기로 마련되는 것 대비, 보다 많은 양의 물을 몸체부(40) 내에 수용할 수 있다. 이러한 본 장치(3000)는 물 수용부(60)에 수용된 물을 기반으로 하고 후술하는 노즐부(61)의 동작을 제어함으로써 식재 식물에 대하여 물을 자동적으로 공급, 제공할 수 있는바, 사용자가 수시로 물을 줄 필요가 없으므로 사용자의 편의성을 향상시키고, 식재 식물이 잘 성장할 수 있도록 도움 줄 수 있다.

노즐부(61)는 몸체부(40)의 측면부 중 제2 공간(s4)에 마련된 물 수용부(60)와 연결되고, 물 수용부(60)에 수용된 물의 적어도 일부를 식재 공간(s2)에 공급(분사)할 수 있다.

노즐부(61)로부터 분사되는 물이 식재 공간(s2) 내로 제공됨에 따라, 노즐부(61)에 의해 식재 공간(s2)에 물이 공급될 수 있다. 즉, 노즐부(61)는 물 분사를 통해 식재 공간(s2)에 물을 공급할 수 있다.

노즐부(61)는 화분 제어부(70)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 노즐부(61)는 화분 제어부(70)에 의한 제어에 의해, 물의 분사 유형으로서 물의 분사량, 분사 시간 및 분사 패턴 중 적어도 하나가 제어될 수 있다.

화분 제어부(70)는 본 장치(3000) 내 각 부의 동작을 제어하며, 수분함량 측정부(50)(51, 52, …)에 의해 측정된 수분함량에 따라 노즐부(61)의 동작을 제어할 수 있다.

화분 제어부(70)는 노즐부(61)의 동작으로서 노즐부(61)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 제어할 수 있다. 화분 제어부(70)는 노즐부(61)로부터 분사되는 물의 분사 유형으로서 물의 분사량, 분사 시간 및 분사 패턴 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

본 장치(3000) 내 수분함량 측정부(50)에 대한 설명은 도 15 내지 도 17을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.

도 15 내지 도 17은 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치(3000) 내 복수개의 수분함량 측정부(50)를 설명하기 위한 도면이다. 특히, 도 15는 도 9의 도면을 기준으로 몸체부(40)의 측면부 중 우측면부에 마련된 제1 공간(s3) 부분에 대한 평면도의 예를 개략적으로 나타낸다. 또한, 도 16 및 도 17은, 도 9의 도면을 기준으로 몸체부(40)의 측면부 중 우측면부에 마련된 제1 공간(s3) 부분에 대하여, 해당 제1 공간(s3) 부분을 상측에서 하측으로 절개하여 나타낸 단면도의 예를 개략적으로 나타낸다.

도 8, 도 9, 도 15 내지 도 17을 참조하면, 본 장치(3000)의 몸체부(40)의 측면부는, 내측 부재(41) 및 내측 부재(41)보다 큰 직경을 갖는 외측 부재(42)를 포함할 수 있다. 내측 부재(41) 중 제1 공간(s3)에 대응하는 내측 부재인 대응 내측 부재(41a)는 투명 소재(투명한 소재)로 이루어질 수 있다. 이에 따르면, 대응 내측 부재(41a)는 투명 부재라 달리 지칭될 수 있다.

수분함량 측정부(51, 제1 수분함량 측정부)는 발광부(51a, 제1 발광부)와 수광부(51b, 제1 수광부)를 포함할 수 있다. 앞서 말한 바와 같이, 이하에서는 설명의 편의상 수분함량 측정부, 발광부 및 수광부를 설명함에 있어서 제1 수분함량 측정부(51), 제1 발광부(51a), 및 제1 수광부(51b)를 기준으로 설명하기로 하나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 수분함량 측정부, 발광부 및 수광부에 대한 설명은 복수개의 수분함량 측정부(50) 각각에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

발광부(51a, 제1 발광부)는 외측 부재(42) 중 제1 공간(s3)에 대응하는 외측 부재인 대응 외측 부재(42a)의 내면(is)에 배치되고, 대응 내측 부재(41a)를 향하여 광을 조사할 수 있다. 발광부(51a)는 적외선, 가시광선 등 미리 설정된 파장을 갖는 광을 조사할 수 있다. 발광부(51a)는 발광소자로서 일예로 엘이디(LED)일 수 있다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니고, 발광부(51a)는 다양한 발광소자로 이루어질 수 있다.

수광부(51b, 제1 수광부)는, 대응 외측 부재(42a)의 내면(is)에 발광부(15)와 미리 설정된 간격(d1)을 두고 이격하여 배치되고, 대응 내측 부재(41a)를 향하여 조사된 광에 대응하는 대응 내측 부재(41a)로부터 반사되는 반사광을 수신할 수 있다.

즉, 수광부(51b)는 발광부(51a)의 위치를 기준으로 몸체부(40)의 상하방향에 대하여 간격을 두고 이격하여 배치되고, 발광부(51a)로부터 대응 내측 부재(41a)를 향하여 조사된 광에 대응하여 대응 내측 부재(41a)로부터 반사되는 반사광을 수신할 수 있다.

이에 따르면, 발광부(51a)와 수광부(51b)는 몸체부(40)의 상하방향에 대하여 소정의 간격(미리 설정된 간격, d1)을 두고 이격하여 배치될 수 있다.

화분 제어부(70)는, 수광부(51b)가 수신하는 반사광의 반사광량을 기초로 토양의 수분함량을 판단하여 노즐부(61)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 달리 제어할 수 있다.

화분 제어부(70)는 수광부(51b)가 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하는 경우, 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량이 적은 것으로 판단하여 노즐부(61)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 제1 유형으로 제어할 수 있다. 반면, 화분 제어부(70)는 수광부(51b)가 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 하한값 미만인 경우, 토양의 수분함량이 많은 것으로 판단하여 노즐부(61)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(51b)가 수신하는 반사광량은 몸체부(40)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(40)의 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량이 적어질수록, 발광부(51a)로부터 조사되는 광은 밝은 갈색의 색상을 띄는 토양에 흡수되지 않고 대부분 반사될 것이며, 이에 따라 수광부(51b)가 수신하는 반사광량은 많아질 수 있다.

반면, 수분함량이 많아 축축한 상태에 있는 토양의 색은 어두운 갈색의 색상을 띄는 경향이 있다. 때문에, 몸체부(40)의 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량이 많아질수록, 발광부(51a)로부터 조사되는 광은 어두운 갈색의 색상을 띄는 토양에 흡수될 것이며, 이에 따라 수광부(51b)가 수신하는 반사광량은 줄어들 수 있다.

즉, 토양의 수분함량이 적은 경우 수광부(51b)가 수신하는 반사광량은 상대적으로 토양의 수분함량이 많은 경우일 때와 대비하여 더 많을 수 있다.

즉, 수광부(51b)가 수신하는 반사광량은, '토양의 수분함량이 많은 경우 < 토양의 수분함량이 적정한 수준인 경우 < 토양의 수분함량이 적은 경우'의 순일 수 있다.

이에 따르면, 화분 제어부(70)는 수광부(51b)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, 화분 제어부(70)는, 수광부(51b)가 수신하는 반사광의 반사광량을 기초로 토양의 수분함량을 판단하고, 판단된 수분함량에 따라 노즐부(61)로부터 분사되는 물의 분사 유형으로서 물의 분사량, 분사 시간 및 분사 패턴 중 적어도 하나를 달리 제어할 수 있다. 특히, 앞서 말한 바와 같이, 화분 제어부(70)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, 본 장치(3000)는 식재 공간(s2)에 수용된 토양에 대하여 측정된 수분함량에 따라, 기 생성된 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말(200)로 선택적으로 전송할 수 있다.

예를 들면, 본 장치(3000) 내 화분 제어부(70)는, 수광부(51b)가 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하는 경우, 식재 공간(s2)에 수용된 토양의 수분함량이 적은 것으로 판단하여 앞서 설명한 바와 같이 노즐부(61)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 제1 유형으로 제어할 수 있다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니고, 다른 일예로 화분 제어부(70)는 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하는 경우, 토양에 수분 공급이 필요한 것으로 판단하여 물주기 알림 요청 메시지를 생성하고, 생성된 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말(200)로 네트워크(1)를 통해 전송할 수 있다.

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

이에 따르면, 화분 제어부(70)는 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하면, 노즐부(61)의 동작 제어(노즐부의 물 분사 유형을 제1 유형으로 제어하는 것) 및 사용자 단말(200)로의 물주기 알림 요청 메시지의 전송 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 이러한 본 장치(3000)는, 토양에 수분함량이 적은 것으로 판단되었을 때, 노즐부(61)의 동작을 제어함으로써 자동으로 토양(혹은 본 장치에 식재된 식재 식물)에 물 공급이 이루어질 수 있도록 하거나 및/또는 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말(200)로 전송함으로써 사용자가 토양(혹은 본 장치에 식재된 식재 식물)에 물을 줄 수 있도록 유도할 수 있다.

이때, 화분 제어부(70)는 측정된 수분함량의 분석 결과를 고려하여 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말(200)로 제공할 수도 있겠으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

다른 일예로, 화분 제어부(70)는 측정된 수분함량의 분석 결과, 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하여 토양의 수분함량이 적은 것으로 판단되었을 때에는, 노즐부(61)가 물을 분사하도록 노즐부(61)의 동작만 제어할 수 있다. 이때, 화분 제어부(70)는 측정된 수분함량의 분석 결과, 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하여 토양의 수분함량이 적은 것으로 판단되고, 또한 후술하는 거리 측정 센서(80)에 의해 측정된 거리가 미리 설정된 거리 값 이상이어서 물 수용부(60)에 물 보충이 필요한 것으로 판단되면, 그때서야 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.

즉, 본원의 다른 일 실시예에 따르면, 화분 제어부(70)는 물주기 알림 요청 메시지의 경우, 수신하는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하고 거리 측정 센서(80)에 의해 측정된 거리가 미리 설정된 거리 값 이상이면, 해당 물주기 알림 요청 메시지를 생성하여 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.

본 장치(3000)에는 상술한 바와 같이 수분함량 측정부가 대응 외측 부재(42a)의 내면(is)에 상하방향으로 간격(d2)을 두고 복수개(일예로 2개) 배치될 수 있다.

이때, 화분 제어부(70)는, 복수개의 수분함량 측정부(50)(51, 52, …)를 통해 측정된 반사광량이 기설정된 물 공급 조건을 충족하는 경우에 한하여, 노즐부(61)의 동작을 제어(노즐부로부터 물이 분사되도록 제어)할 수 있다. 즉, 화분 제어부(70)는 복수개의 수분함량 측정부(50)(51, 52, …)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(61)의 동작으로서 노즐부(61)로부터 분사되는 물의 분사 유형을 제어할 수 있다.

이때, 기설정된 물 공급 조건은, 복수개의 수분함량 측정부(50) 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(50) 각각을 통해 측정된 반사광량의 분석 결과, 복수개의 수분함량 측정부(50) 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 9에 도시된 바와 같이, 본 장치(3000)에 복수개의 수분함량 측정부(50)로서 제1 수분함량 측정부(51)와 제2 수분함량 측정부(52)를 포함한 2개의 수분함량 측정부가 포함되어 있다고 하자. 이때, 제1 수분함량 측정부(51)는 몸체부(40)의 일측면부(일예로, 우측면부) 중에서 제2 수분함량 측정부(52) 대비 상대적으로 상측에 위치해 있음을 확인할 수 있다.

이에 따르면, 제1 수분함량 측정부(51)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(51)보다 상대적으로 하측에 위치한 제2 수분함량 측정부(52)는 식재 공간(s2)에 수용된 토양 중 상대적으로 하측 토양(즉, 몸체부의 바닥면에 가깝게 위치한 하측의 토양)의 수분함량을 판단할 수 있다.

노즐부(61)에 의하여 몸체부(40)의 개방된 상면을 통해 식재 공간(s2) 내 토양에 물 공급이 이루어지면, 토양에 공급된 물은 점차 몸체부(40)의 하측 방향으로 이동하게 되고, 이때, 공급된 물 중 적어도 일부의 물은 토양에 식재된 식재 식물로 공급되는 한편, 나머지 일부의 물은 몸체부(40)의 하면에 마련된 복수의 홀을 통해 외부(몸체부(40)의 외부)로 토출될 수 있다.

이때, 물이 몸체부(40) 내에서 상측에서 하측으로 이동됨에 따라, 몸체부(40) 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 건조해 질 것이다. 달리 말하자면, 식재 식물이 잘 자랄 수 있는 환경에서는, 수신되는 반사광량이 기설정된 기준 범위의 상한값을 초과하는 값으로 감지되는 시점이, 제2 수분함량 측정부(52)에 의해 감지되는 시점보다 제1 수분함량 측정부(51)에 의해 감지되는 시점이 더 빠를 수 있다.

따라서, 화분 제어부(70)는 복수개의 수분함량 측정부(50)를 통해 측정된 반사광량이 기설정된 물 공급 조건을 충족하는 경우에 한하여(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 판단된 경우에 한하여), 토양에 물 공급(물 분사)이 이루어지도록 노즐부(61)의 동작을 제어할 수 있다.

한편, 화분 제어부(70)는 복수개의 수분함량 측정부(50)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(50) 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(50) 각각을 통해 측정된 반사광량의 분석 결과, 복수개의 수분함량 측정부(50) 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(50) 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 본 장치(3000)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, 화분 제어부(70)는 그에 응답하여 이상 알림 신호를 생성하여 네트워크(1)를 통해 사용자 단말(200)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 판단되오니, 분갈이를 해주세요'와 같은 메시지 정보일 수 있다. 다른 일예로, 이상 알림 신호는 '식재 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. 화분 제어부(70)는 이러한 이상 알림 신호가 사용자 단말(200)의 화면 상에 표시되도록 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.

또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 본 장치(3000)의 일영역에는 스피커부(미도시)가 마련될 수 있다. 화분 제어부(70)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(80)는 물 수용부(60)의 상면의 일영역에 마련될 수 있다. 거리 측정 센서(80)는 물 수용부(60)에 수용된 물의 표면(특히, 수용된 물의 최고점의 위치)까지의 거리를 측정할 수 있다.

화분 제어부(70)는 거리 측정 센서(80)에 의해 측정된 거리가 미리 설정된 거리 값 이상인 경우, 물 수용부(60)에(즉, 물 수용부의 내부에) 물 보충이 필요한 것으로 판단하여 물 보충 알림 신호를 생성하여 제공할 수 있다. 화분 제어부(70)는 물 보충 알림 신호를 생성하여 일예로 사용자 단말(200)의 화면에 표시되도록 네트워크(1)를 통해 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.

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

화분 제어부(70)는 물 보충 알림 신호가 생성된 경우, 사용자 단말(200)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(81)는 몸체부(40)의 외면 중 일영역에 마련될 수 있다. 도 9에 도시된 일예에서는 상태 표시부(81)가 몸체부(40)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(81)는 본 장치(3000)의 동작 상태를 표시할 수 있다. 상태 표시부(81)는 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다.

화분 제어부(70)는 본 장치(3000)의 동작 상태에 따라 상태 표시부(81) 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, 화분 제어부(70)는 본 장치(3000)가 이상 동작 상태인 것으로 판단되면, 상태 표시부(81) 내 광원으로부터 빨간색 광이 방출되도록 상태 표시부(81)의 동작을 제어하고, 본 장치(3000)가 정상 동작 상태인 것으로 판단되면, 상태 표시부(81) 내 광원으로부터 파란색 광이 방출되도록 상태 표시부(81)의 동작을 제어할 수 있다.

이때, 본 장치(3000)가 이상 동작 상태라 함은, 거리 측정 센서(80)를 통해 측정된 거리가 미리 설정된 거리 값 이상이어서 물 보충이 필요한 것으로 판단된 상태, 복수개의 수분함량 측정부(50)를 통해 측정된 반사광량이 기설정된 이상 감지 조건을 충족하여 이상 알림 신호가 생성된 상태, 본 장치(3000)의 일영역에 마련된 배터리부(미도시)의 잔량이 미리 설정된 잔량 이하인 것으로 판단된 상태 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

상태 표시부(81) 내 광원은 일예로 LED 발광부, 발광소자, 저출력 LED부 등으로 달리 표현될 수 있다. 본원에서 상태 표시부(81)에 포함된 광원의 개수, 구비 형태(배치 위치) 등은 이에 한정되는 것은 아니고, 다양하게 구비될 수 있다.

상태 표시부(81)는 화분 제어부(70)의 제어에 의해, 본 장치(3000)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, 화분 제어부(70)는 본 장치(3000)의 동작 상태와 관련하여 배터리부(미도시)의 잔량이 미리 설정된 잔량 이하인 것으로 판단되면, 상태 표시부(81) 내 광원으로부터 빨간색의 광이 방출되도록 상태 표시부(81)의 동작을 제어할 수 있다.

이처럼, 화분 제어부(70)는 본 장치(3000)의 동작 상태에 따라, 상태 표시부(81) 내 광원으로부터 방출되는 광의 발광 유형을 달리 제어할 수 있다.

한편, 복수개의 바퀴(90)는 몸체부의 하측에 구비될 수 있다. 바퀴 이동 제어부(92)는 몸체부(40)의 일영역에 마련된 스위치부(91)의 ON/OFF 제어에 따라 복수개의 바퀴(90)의 상하이동을 제어할 수 있다.

화분 제어부(70)는 스위치부(91)가 ON으로 제어된 경우 복수개의 바퀴(90)가 하측으로 이동되도록 제어하고, 스위치부(91)가 OFF로 제어된 경우 복수개의 바퀴(90)가 상측으로 이동되도록 제어할 수 있다.

즉, 본 장치(3000)는 지면에서 이동 가능하도록 몸체부(40)의 하측에 구비되는 복수개의 바퀴(90)를 포함할 수 있다. 바퀴(90)는 볼 캐스터 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

복수개의 바퀴(90)는 몸체부(40)의 하면(특히, 하면의 각 모서리부에 근접한 위치에)에 마련될 수 있다. 본원에서는 일예로 복수개의 바퀴(90)로서 4개의 바퀴가 마련될 수 있으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니고, 바퀴의 개수 및 구비 위치는 다양하게 설정될 수 있다.

스위치부(91)는 복수개의 바퀴(90)의 이동(특히, 상하 이동)을 제어하는 스위치일 수 있다. 스위치부(91)는 일예로 사용자의 입력에 의해 ON/OFF로 제어될 수 있다. 예시적으로, 스위치부(91)가 OFF 상태인 경우, 이는 본 장치(3000)가 기본 상태인 것으로서, 이때 복수개의 바퀴(90)는 몸체부(40) 내에 내장된 상태(즉, 몸체부(40)의 하면의 부재인 하면부재의 내부에 내장된 상태)일 수 있다. 이때, 스위치부(91)에 대한 사용자 입력에 의해 스위치부(91)가 ON 상태로 제어되면, 그에 응답하여 복수개의 바퀴(90)는 일예로 도 9에 도시된 바와 같이 몸체부(40)의 하면부재에 내장된 상태에서 몸체부(40)의 하면부재로부터 하측으로 돌출되도록 하측으로 이동될 수 있다.

즉, 본 장치(3000)에서는 스위치부(91)의 ON/OFF 제어에 따라 복수개의 바퀴(90)가 몸체부(40)의 하면(하면부재)으로부터 돌출된 상태 또는 몸체부(40) 내에 내장된 상태로 제어(변경 제어)될 수 있다.

이에 따르면, 본 장치(3000)는, 복수개의 바퀴(90)가 돌출된 상태일 때에는 사용자로 하여금 본 장치(3000)를 큰 힘을 들이지 않고 보다 손쉽게 이동(위치 변경) 가능하도록 편의성을 제공하는 한편, 복수개의 바퀴(90)가 몸체부(40) 내에 내장된 상태일 때에는 본 장치(3000)가 움직임 없이 고정된 위치에서 사용될 수 있도록 제공할 수 있다.

상술한 바에 따르면, 본 장치(3000)는 복잡하지 않고 간단하면서도 컴팩트한(compact) 형태의 것으로 마련될 수 있다. 본 장치(3000)는 컴팩트하게 마련된 각 구성에 의하여, 토양의 수분함량을 자동으로 측정하고 그에 따라 노즐부(61)의 동작을 상황에 맞게 달리 제어할 수 있는바, 사용자에게 식물 재배의 편의성을 제공하고 보다 손쉽게 식물을 재배할 수 있도록 제공할 수 있다. 이러한 본 장치(3000)는 기능성 화분 장치 등으로 달리 지칭될 수 있다.

본 장치(3000), 본 재배기(1000) 및 본 시스템(10000)은 보다 효과적(효율적)으로 식물을 재배하고 관리할 수 있는 식물 재배 기술을 제공할 수 있다.

본원은 넓은 공간의 차지 없이 컴팩트하게 마련된 본 장치(3000)를 제공함으로써, 보다 효율적인 식물 재배가 가능하도록 제공할 수 있다.

또한, 상술한 바에 따르면, 본원은 실생활에 접목 가능한 아두이노 학습 교구를 제공하고, 이를 활용하여 제작할 수 있는 식물 재배기(1000, 본 재배기) 및 식물 식재용 화분 장치(3000, 본 장치)를 제공할 수 있다. 또한, 본원은 학습자의 수준에 따라 난이도가 다른 아두이노 모듈을 활용하도록 하는 식물 재배기(1000, 본 재배기) 및 식물 식재용 화분 장치(3000, 본 장치)를 제공할 수 있다. 또한, 본원은 학습자의 수준에 따라 식재 식물을 보다 용이하게 재배 및 관리할 수 있는 자동화 식물 재배기(1000, 본 재배기) 및 자동화 식물 식재용 화분 장치(3000, 본 장치)를 제공할 수 있다.

또한, 본 재배기(1000)는 일예로 꽃 재배기, 스마트 꽃 재배기, 코딩으로 수경재배 꽃 키우기 장치 등으로 달리 지칭될 수 있다.

본 재배기(1000)는 일예로 식재된 식물(식재 식물)의 재배를 위해 보광으로 RGB를 이용하여 광을 보충해주어 실내에서도 식재 식물이 개화할 수 있도록 할 수 있다. 이를 위해, 도면에 도시하지는 않았으나, 본 재배기(1000)의 상면의 일영역에는 재배 공간(s1)을 향해(특히, 재배 공간(s1) 내 식재 식물을 향해) 광 보충을 위한 조명부(미도시)를 포함할 수 있다.

본 재배기(1000)는 상술한 토양 습도 센싱 모듈(104)와 사용자에 의해 미리 설정된 시간을 기반으로 자동으로 식재 식물이 식재된 본 장치(3000)에 대하여 자동으로 관수할 수 있다. 또한, 본 재배기(1000)는 사용자에 의해 미리 설정된 시간을 기반으로 조명부(미도시)를 통한 광량(광 조사량)을 달리 제어할 수 있다.

본 재배기(1000)는 초급, 중급, 고급 코딩 지식을 가진 자에게 용이하게 활용될 수 있으며, 종래 다양하고 복잡한 아두이노 부품에 대한 연결 및 조작을 보다 용이하게 제공할 수 있다.

또한, 상술한 본 장치(3000) 내 화분 제어부(70)는 일예로 토양에 수분함량이 부족한 것(적은 것)으로 판단되면, 관수할 시기가 된 것(즉, 토양에 물을 줄 시기가 된 것)으로 판단하여 일예로 상태 표시부(81) 내 광원으로부터 빨간색 광이 방출되도록 상태 표시부(81)의 동작을 제어할 수 있다. 만약, 화분 제어부(70)는 일예로 토양에 수분함량이 적당한 것으로 판단되면, 관수가 필요 없는 것으로 판단하여, 일예로 상태 표시부(81) 내 광원으로부터 파란색 광이 방출되도록 상태 표시부(81)의 동작을 제어할 수 있다. 다른 일예로, 화분 제어부(70)는 일예로 토양에 수분함량이 너무 많은 것으로 판단되면, 일예로 상태 표시부(81) 내 광원으로부터 빨간색 광이 1초 간격으로 점멸되도록 상태 표시부(81)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 본 장치(3000)는 일예로 LED를 이용하여 물주기 알리미 기능을 제공할 수 있으며, 도면에 도시하지는 않았으나 몸체부(40)의 일영역에 마련된 온습도 센서를 이용하여 본 장치(3000)가 배치(설치)된 일예로 실내의 불쾌지수를 측정하고, 이를 사용자 단말(200)로 제공하여 사용자에게 알릴 수 있다.

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

도 18은 본원의 일 실시예에 따른 식물 재배기의 구동 방법에 대한 동작 흐름도이다.

도 18에 도시된 식물 재배기의 구동 방법은 앞서 설명된 본 재배기(1000)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 본 재배기(1000)에 대하여 설명된 내용은 식물 재배기의 구동 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 18을 참조하면, 단계S10에서 통신부는, 사용자 단말로부터 학습 정보 및 원예 정보에 대한 사용자 입력의 정보를 수신할 수 있다.

다음으로, 단계S20에서 수준 판단부는, 단계S10에서 수신된 사용자 입력의 정보에 기초하여 사용자의 학습 수준 및 원예 수준을 판단할 수 있다.

다음으로, 단계S30에서 제어부는, 식물 재배기(1000) 내 식물 식재용 화분 장치(3000)에 구비되는 복수의 원예 모듈 각각과 연결되어 복수의 원예 모듈 각각을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.

다음으로, 단계S40에서 인터페이스부는, 상기 학습 수준 및 상기 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 복수의 원예 모듈 중 적어도 하나의 원예 모듈과 연결 포트를 제어할 수 있다.

이때, 단계S30에서 제어부는, 연결 포트가 연결된 원예 모듈을 제어하기 위한 제어 신호를 선택적으로 생성할 수 있다.

또한, 단계S30에서의 식물 재배기는, 식물의 재배가 가능한 재배 공간을 가지며, 상면에 구비되어 재배 공간을 촬영하는 복수개의 이미지 센서를 포함하는 하우징부; 재배 공간에 수용되고, 내부에 식재 식물이 식재되는 식재 공간을 가지는 몸체부와 몸체부의 일영역에 마련되는 학습 원예 제어 모듈부를 갖는 식물 식재용 화분 장치; 및 복수개의 이미지 센서로부터 획득된 영상 중 적어도 일부의 영상을 모니터링 영상 정보로서 사용자 단말로 제공하는 재배기 제어부를 포함할 수 있다.

상술한 설명에서, 단계 S10 내지 S40은 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.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법에 대한 동작 흐름은 다음과 같다.

이때, 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법은 앞서 설명된 본 장치(3000)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 본 장치(3000)에 대하여 설명된 내용은 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 이하 설명하는 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법은 앞서 도 18에 도시된 흐름과 유사할 수 있으며, 일부 구성에 있어서만 차이가 있을 수 있다.

간단히 살펴보면, 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법은 단계S10에서 통신부가, 사용자 단말로부터 학습 정보 및 원예 정보에 대한 사용자 입력의 정보를 수신할 수 있다.

다음으로, 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법은 단계S20에서 수준 판단부가, 사용자 입력의 정보에 기초하여 사용자의 학습 수준 및 원예 수준을 판단할 수 있다.

다음으로, 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법은 단계S30에서 제어부가, 식물 식재용 화분 장치(3000)에 구비되는 복수의 원예 모듈 각각과 연결되어 상기 복수의 원예 모듈 각각을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.

다음으로, 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법은 단계S40에서 인터페이스부가, 상기 학습 수준 및 상기 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 복수의 원예 모듈 중 적어도 하나의 원예 모듈과 연결 포트를 제어할 수 있다.

이때, 단계S30에서 제어부는, 연결 포트가 연결된 원예 모듈을 제어하기 위한 제어 신호를 선택적으로 생성할 수 있다.

또한, 단계S30에서 고려되는 식물 식재용 화분 장치는, 내부에 식재 식물이 식재되는 식재 공간을 가지는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일영역에 마련되는 학습 원예 제어 모듈부를 포함할 수 있다.

본원의 일 실시 예에 따른 식물 재배기의 구동 방법 및 식물 식재용 화분 장치의 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 본원의 일 실시 예에 따른 식물 재배기의 구동 방법 및 식물 식재용 화분 장치의 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.

10000: 식물 재배 시스템
1000: 식물 재배기
2000: 하우징부
2010: 복수개의 이미지 센서
3000: 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치
40: 몸체부
41: 내측 부재 42: 외측 부재
100: 학습 원예 제어 모듈부
110: 통신부 120: 수준 판단부
130: 제어부 140: 인터페이스부
150: 센서부
50: 복수개의 수분함량 측정부
51, 52: 수분함량 측정부
51a, 52a: 발광부
51b, 52b: 수광부
60: 물 수용부 61: 노즐부
70: 화분 제어부 80: 거리 측정 센서
81: 상태 표시부 90: 복수개의 바퀴
91: 스위치부 92: 바퀴 이동 제어부
4000: 재배기 제어부
5000: 모니터링부
200: 사용자 단말
300: 기상 서버

Claims (15)

1. 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치로서,
   내부에 식재 식물이 식재되는 식재 공간을 가지는 몸체부; 및
   상기 몸체부의 일영역에 마련되는 학습 원예 제어 모듈부를 포함하되,
   상기 식물 식재용 화분 장치는, 상기 식재 공간에 수용된 토양에 대하여 측정된 수분함량에 따라, 기 생성된 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말로 선택적으로 전송하고,
   상기 학습 원에 제어 모듈부는,
   사용자 단말로부터 사용자의 학습 정보 및 원예 정보에 대한 사용자 입력의 정보를 수신하는 통신부;
   상기 사용자 입력의 정보에 기초하여 사용자의 학습 수준 및 원예 수준을 판단하는 수준 판단부;
   상기 식물 식재용 화분 장치에 구비되는 복수의 원예 모듈 각각과 연결되어 상기 복수의 원예 모듈 각각을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부; 및
   상기 학습 수준 및 상기 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 원예 모듈 중 적어도 하나의 원예 모듈과 상기 제어부의 연결 포트를 제어하는 인터페이스부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 인터페이스부에 의해 연결된 원예 모듈을 제어하기 위한 제어 신호를 선택적으로 생성하고,
   상기 식물 식재용 화분 장치는,
   상기 몸체부의 측면부 중 제1 공간에 마련되고, 상기 식재 공간에 수용된 토양의 수분함량을 판단하는 수분함량 측정부;
   상기 몸체부의 측면부 중 제2 공간에 마련된 물 수용부와 연결되고, 상기 물 수용부에 수용된 물의 적어도 일부를 상기 식재 공간에 공급하는 노즐부; 및
   상기 식물 식재용 화분 장치 내 각 부의 동작을 제어하며, 상기 측정된 수분함량에 따라 상기 노즐부의 동작을 제어하는 화분 제어부,
   를 더 포함하고,
   상기 몸체부의 측면부는, 내측 부재 및 상기 내측 부재보다 큰 직경을 갖는 외측 부재를 포함하고,
   상기 내측 부재 중 상기 제1 공간에 대응하는 대응 내측 부재는 투명 소재로 이루어지고,
   상기 수분함량 측정부는,
   상기 외측 부재 중 상기 제1 공간에 대응하는 대응 외측 부재의 내면에 배치되고, 상기 대응 내측 부재를 향하여 광을 조사하는 발광부; 및
   상기 대응 외측 부재의 내면에 상기 발광부와 미리 설정된 간격을 두고 이격하여 배치되고, 상기 대응 내측 부재를 향하여 조사된 광에 대응하는 상기 대응 내측 부재로부터 반사되는 반사광을 수신하는 수광부를 더 포함하고,
   상기 화분 제어부는, 상기 수광부가 수신하는 반사광의 반사광량을 기초로 토양의 수분함량을 판단하여 상기 노즐부로부터 분사되는 물의 분사 유형을 달리 제어하는 것인, 식물 식재용 화분 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 사용자 단말은,
   원예 상식을 포함하는 원예 정보 및 아두이노 모듈 상식을 포함하는 학습 정보에 대한 응답으로써 상기 사용자 입력을 수신하고, 상기 사용자 입력이 데이터 처리된 상기 사용자 입력의 정보를 상기 통신부로 송신하고,
   상기 수준 판단부는,
   상기 응답에 기초하여, 미리 설정된 기준에 따라 초급, 중급, 고급 중 어느 하나로 상기 원예 수준 및 상기 학습 수준을 각각 판단하는 것인, 식물 식재용 화분 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 원예 모듈은,
   스위치 모듈, 수중 펌프 모터 모듈, 전원 공급 모듈 및 토양 습도 센싱 모듈을 포함하고,
   상기 제어부는 아두이노 모듈을 포함하는 것인, 식물 식재용 화분 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 인터페이스부는,
   기판 유닛을 통해 연결된 상기 아두이노 모듈과 상기 복수의 원예 모듈 각각의 연결 포트의 연결 및 차단을 상기 학습 수준 및 상기 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 제어하는 것인, 식물 식재용 화분 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 인터페이스부는,
   상기 학습 수준 및 상기 원예 수준에 따라 상기 복수의 원예 모듈의 연결 포트의 연결을 선택적으로 다르게 설정하는 것인, 식물 식재용 화분 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 인터페이스부는,
   상기 학습 수준이 고급이고 상기 원예 수준이 초급인 경우, 초급 원예 수준에 대응하는 상기 식재 식물의 원예를 위한 상기 복수의 원예 모듈의 유형 및 연결되는 연결 포트의 수를 상기 학습 수준을 고려하여 결정하고,
   상기 학습 수준이 초급이고 상기 원예 수준이 고급인 경우, 고급 원예 수준에 대응하는 상기 식재 식물의 원예를 위한 상기 복수의 원예 모듈의 유형 및 연결되는 연결 포트의 수를 상기 학습 수준을 고려하여 결정하는 것인, 식물 식재용 화분 장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 학습 수준 또는 상기 원예 수준이 초급인 경우, 상기 인터페이스부는 상기 스위치 모듈, 상기 수중 펌프 모터 모듈, 상기 전원 공급 모듈의 연결 포트를 연결하고,
   상기 학습 수준 또는 상기 원예 수준이 중급, 고급 중 어느 하나인 경우, 상기 인터페이스부는 모든 복수의 모듈의 연결 포트를 연결하는 것인, 식물 식재용 화분 장치.
8. 제4항에 있어서,
   상기 학습 수준이 초급인 경우, 상기 스위치 모듈을 통해 상기 수중 펌프 모터 모듈이 구동되어 상기 식재 식물에 급수되고,
   상기 학습 수준이 중급인 경우, 상기 토양 습도 센싱 모듈에서 감지된 토양 습도에 기초하여 상기 수중 펌프 모터 모듈이 구동되어 상기 식재 식물에 급수되고,
   상기 학습 수준이 고급인 경우, 상기 통신부는 상기 사용자 단말로부터 제어 신호를 수신하고, 상기 제어 신호에 기초하여 상기 수중 펌프 모터 모듈이 구동되어 상기 식재 식물에 급수되는 것인, 식물 식재용 화분 장치.
9. 제4항에 있어서,
   상기 통신부는, 기상 서버로부터 기상 정보를 수신하고,
   상기 제어부는 상기 기상 정보 및 토양 습도 센싱 모듈에서 감지된 토양 습도에 기초하여 상기 복수의 원예 모듈을 제어하되, 상기 원예 수준에 관계 없이 상기 수중 펌프 모터 모듈 및 상기 전원 공급 모듈을 제어하고,
   상기 통신부는, 상기 기상 정보 및 토양 습도에 기초하여 복수의 원예 모듈을 제어한 경우에 대한 동작 정보를 상기 사용자 단말로 전송하는 것인, 식물 식재용 화분 장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 제1항에 있어서,
    상기 화분 제어부는,
    상기 노즐부로부터 분사되는 물의 분사 유형으로서 물의 분사량, 분사 시간 및 분사 패턴 중 적어도 하나를 제어하는 것인, 식물 식재용 화분 장치.
14. 물주기 알리미 기능을 갖는 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법으로서,
    (a) 사용자 단말로부터 학습 정보 및 원예 정보에 대한 사용자 입력의 정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 사용자 입력의 정보에 기초하여 사용자의 학습 수준 및 원예 수준을 판단하는 단계;
    (c) 상기 식물 식재용 화분 장치에 구비되는 복수의 원예 모듈 각각과 연결되어 상기 복수의 원예 모듈 각각을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    (d) 상기 학습 수준 및 상기 원예 수준 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 원예 모듈 중 적어도 하나의 원예 모듈과 연결 포트를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 (c) 단계는 상기 연결 포트가 연결된 원예 모듈을 제어하기 위한 제어 신호를 선택적으로 생성하고,
    상기 식물 식재용 화분 장치는, 내부에 식재 식물이 식재되는 식재 공간을 가지는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일영역에 마련되는 학습 원예 제어 모듈부를 포함하고, 상기 식재 공간에 수용된 토양에 대하여 측정된 수분함량에 따라, 기 생성된 물주기 알림 요청 메시지를 사용자 단말로 선택적으로 전송하고,
    상기 식물 식재용 화분 장치는,
    상기 몸체부의 측면부 중 제1 공간에 마련되고, 상기 식재 공간에 수용된 토양의 수분함량을 판단하는 수분함량 측정부;
    상기 몸체부의 측면부 중 제2 공간에 마련된 물 수용부와 연결되고, 상기 물 수용부에 수용된 물의 적어도 일부를 상기 식재 공간에 공급하는 노즐부; 및
    상기 식물 식재용 화분 장치 내 각 부의 동작을 제어하며, 상기 측정된 수분함량에 따라 상기 노즐부의 동작을 제어하는 화분 제어부,
    를 더 포함하고,
    상기 몸체부의 측면부는, 내측 부재 및 상기 내측 부재보다 큰 직경을 갖는 외측 부재를 포함하고,
    상기 내측 부재 중 상기 제1 공간에 대응하는 대응 내측 부재는 투명 소재로 이루어지고,
    상기 수분함량 측정부는,
    상기 외측 부재 중 상기 제1 공간에 대응하는 대응 외측 부재의 내면에 배치되고, 상기 대응 내측 부재를 향하여 광을 조사하는 발광부; 및
    상기 대응 외측 부재의 내면에 상기 발광부와 미리 설정된 간격을 두고 이격하여 배치되고, 상기 대응 내측 부재를 향하여 조사된 광에 대응하는 상기 대응 내측 부재로부터 반사되는 반사광을 수신하는 수광부를 더 포함하고,
    상기 화분 제어부는, 상기 수광부가 수신하는 반사광의 반사광량을 기초로 토양의 수분함량을 판단하여 상기 노즐부로부터 분사되는 물의 분사 유형을 달리 제어하는 것인, 식물 식재용 화분 장치의 구동 방법.
15. 제14항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.

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