KR102539753B1 - 스마트홈 컨트롤러 냉장고 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

스마트홈 컨트롤러 냉장고 및 이를 제어하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트홈 컨트롤러 냉장고 및 이를 제어하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트홈 컨트롤러 냉장고는 댁내 가전제품을 제어하는 제어정보를 수신하는 제어 프로토콜 통신부와 이러한 제어정보에서 산출되는 조작신호를 생성하는 조작 프로토콜 통신부와, 전술한 조작신호를 가전제품으로 전송하는 신호전송부를 포함하는 제어부와 하나 이상의 보관공간 및 이의 개폐를 제어하는 하나 이상의 도어를 포함한다.

Description

스마트홈 컨트롤러 냉장고 및 이를 제어하는 방법{SMART HOME CONTROLLER REFRIGERATOR AND METHOD OF CONTROLLING THEREOF}
본 발명은 스마트홈 컨트롤러 냉장고 및 이를 제어하는 방법에 관한 기술이다.
다양한 종류의 저장물의 온도를 낮은 온도로 유지하거나 혹은 냉각시키기 위한 장치인 냉장고는 하나 이상의 분리된 공간으로 구성된 저장실을 포함한다. 냉장고는 제품 생성 및 출하 과정에서 최대로 유지할 수 있는 온도의 변화 구간을 가지고 있으며, 이 구간 내에서 사용자는 냉장고의 온도를 조절하여 특정한 제어 온도가 유지되도록 설정할 수 있다.
한편, 냉장고는 내부의 온도를 유지하기 위해서 항상 전원이 연결된 구성으로, 통상적인 가전제품과 달리 전원이 공급되는 상태가 지속적으로 유지된다. 따라서, 냉장고와 같은 가전제품은 다른 가전제품보다 전원 공급의 안정성이 보장되며, 일반적으로 다른 전자제품과 비교할 때, 사용자에 의해 쉽게 꺼지거나 혹은 리부팅되지 않는 특성을 가진다.
이에, 이러한 냉장고의 전원 사용의 특성과, 냉장고가 배치되는 영역을 고려하여 냉장고가 가전제품을 제어하는 스마트홈 컨트롤러로 동작할 경우, 전원 공급적인 면에서 안정적으로 다른 가전제품을 제어할 수 있다. 그러나, 지금까지 냉장고는 냉장 혹은 냉동 기능에 중점을 두었으며, 상대적으로 스마트홈을 구축하는 과정에서 제외되었기에 냉장고를 이용한 스마트홈의 제어에 많은 한계가 있어왔다.
본 명세서에서는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉장고가 가지는 전원 안정성과 냉장고가 가지는 배치 장소의 공개성에 기반하여 스마트홈 컨트롤러 냉장고 및 이를 제어하는 방법을 제공하고자 한다.
본 명세서에서는 냉장고가 댁내 가전제품들을 제어하는 리모트 컨트롤의 조작신호를 가전제품으로 전송하여 냉장고를 통해 어디에서나 댁내 가전제품을 제어하는 방법 및 이를 구현하는 냉장고를 제공하고자 한다.
본 명세서에서는 가전제품들의 다양한 리모트 컨트롤 대신 냉장고가 스마트홈 컨트롤러로 가전제품들을 제어하되, 냉장고를 제어하기 위해 포터블 장치를 이용하고자 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 스마트홈 컨트롤러 냉장고는 댁내 가전제품을 제어하는 제어정보를 수신하는 제어 프로토콜 통신부와 이러한 제어정보에서 산출되는 조작신호를 생성하는 조작 프로토콜 통신부와, 전술한 조작신호를 가전제품으로 전송하는 신호전송부를 포함하는 제어부와 하나 이상의 보관공간 및 이의 개폐를 제어하는 하나 이상의 도어를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 스마트홈 컨트롤러 냉장고를 제어하는 방법은 포터블 장치가 제어 프로토콜에 따라 댁내 가전제품을 조작하는데 필요한 조작신호의 생성을 제어하는 제어정보를 냉장고의 제어부 또는 외부 서버에게 전송하는 단계와 포터블 장치가 냉장고의 제어부 또는 외부 서버로부터 제어정보에 대응하여 조작신호를 생성 및 전송한 결과를 포함하는 제어 결과 정보를 제어 프로토콜을 이용하여 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 스마트홈 컨트롤러 냉장고를 제어하는 방법은 제어부가 제어 프로토콜 통신부를 제어하여, 댁내 가전제품을 조작하는데 필요한 조작신호의 생성을 제어하는 제어정보를 외부 서버 또는 포터블 장치로부터 수신하는 단계와, 제어부가 조작 프로토콜 통신부를 제어하여 제어정보에서 산출되는 조작신호를 생성하는 단계와, 제어부의 제어에 의해 신호전송부가 조작신호를 가전제품에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명을 적용할 경우 전원이 안정적으로 공급되는 냉장고 배치에 있어서의 공개성에 기반하여 가전제품을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명을 적용할 경우, 스마트폰과 같은 포터블 장치에서 설정한 제어정보가 스마트홈 컨트롤러인 냉장고를 통하여 조작신호로 가전제품에 전송되도록 하여 댁내 가전제품을 어디서나 제어하는 방법 및 이를 구현하는 냉장고를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명을 적용할 경우, 가전제품들의 다양한 리모트 컨트롤 대신 냉장고가 스마트홈 컨트롤러로 가전제품들을 제어할 수 있으며, 냉장고를 제어하기 위해 스마트폰과 같은 포터블 장치를 이용할 수 있어, 제어의 편의성을 높일 수 있다.
본 발명의 효과는 전술한 효과에 한정되지 않으며, 본 발명의 당업자들은 본 발명의 구성에서 본 발명의 다양한 효과를 쉽게 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 스마트홈 컨트롤러 냉장고를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트홈 컨트롤러 냉장고와 다른 장치들과의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 냉장고(100)의 스마트홈 제어를 위한 제어부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 냉장고의 적외선 발광부를 이용하여 가전제품의 조작신호를 생성하는 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부들의 신호 전송 방향을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부 및 수광부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트홈 컨트롤러 냉장고가 외부로부터 제어 프로토콜을 통하여 제어정보를 수신하고, 이에 따라 가전제품을 조작하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트홈 컨트롤러 냉장고가 외부로부터 제어 프로토콜을 통하여 제어정보를 수신하고, 이에 따라 가전제품을 조작하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 다양한 종류의 조작 프로토콜로 신호전송부를 제어하는 도면이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 의한 포터블 장치에서 가전제품을 제어하기 위한 화면과 냉장고의 저장부에 저장되는 정보를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 제어 결과 정보가 포터블 장치에 표시되는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 냉장고의 동작 과정을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부가 배치된 구성을 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부 및 적외선 수광부가 배치된 구성을 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 의한 적외선 발광부 및 적외선 수광부가 배치된 구성을 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부와 적외선 수광부가 소자 케이스 내에 배치되는 구성을 보여주는 도면이다.
도 17은 도 1에서 살펴본 냉장고를 보여주는 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 컨트롤러 냉장고 및 이들의 구현 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
본 명세서에서 저장물의 냉장 혹은 냉동을 위한 장치로 냉장고를 중심으로 설명하며, 이는 통상의 음식을 저장하는 냉장고와 김치 냉장고, 음료 냉장고, 가정용 냉장고, 업소용 냉장고, 그리고 냉동고 만으로 구성된 냉동장치 등 다양한 냉장 및 냉동 기능을 주로 하는 장치들을 모두 포함한다. 뿐만 아니라, 화장품 냉장고와 같이 음식이 아닌 저장물을 냉장하는 장치들도 본 명세서에서 언급하는 실시예에 포함된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 스마트홈 컨트롤러 냉장고를 보여주는 도면이다. 도 1에서는 냉장고(100)가 닫힌 상태의 외관을 보여준다. 냉장고(100)는 다수의 도어들(101, 102, 103, 104)로 구성되어 있으며, 각 도어들(101. 102. 103. 104)은 독립된 냉동 혹은 냉장 보관 공간의 개폐를 제어한다.
한편, 냉장고의 기능을 설정하고 제어하기 위해 110과 같은 인터페이스부가 배치될 수 있다. 인터페이스부에는 다양한 영상을 출력하는 디스플레이부(111)와 외부로부터 입력을 수신하고, 또한 이러한 외부로부터의 입력을 감지하기 위한 신호를 제공하는 터치부(115)가 배치될 수 있다. 일 실시예로 디스플레이부(111)와 터치부(115)가 심리스하게 배치될 수 있으며, 터치부(115)는 적외선을 이용한 LED로 발광하는 발광부와 여기서 발광된 신호를 수신하는 수광부로 구성될 수 있다.
발광부에서 발광한 LED 적외선 신호는 수광부에서 수신되며 이를 통해 사용자의 터치가 냉장고(100)에서 감지될 수 있다. 또한, 디스플레이부(111) 외부에 적외선 감지 기능을 결합하여 디스플레이부(111) 전체에서 터치 입력을 받을 수 있다. 디스플레이부(111)는 투명 디스플레이 패널을 이용하여 보관공간의 내부를 확인할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 명세서에서는 냉장고(100)가 스마트홈 컨트롤러의 기능을 제공하기 위해, 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터, 혹은 외부의 서버 장치 등과 제어 프로토콜로 통신을 하여 댁내 가전제품들을 제어하는데 필요한 제어정보를 수신하고, 이를 다시 가전제품들에게 조작 프로토콜로 통신하는 구성 및 이를 구현하는 방법에 대해 살펴본다. 제어 프로토콜은 Wi-Fi(802.11) 등과 같은 무선 LAN 통신 프로토콜, 4G/5G와 같은 이동통신 등의 통신 프로토콜, TCP/IP와 같은 유선 LAN 통신 프로토콜 등이 이용될 수 있다. 또한, 조작 프로토콜은 적외선 통신(Infra Red), 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra WideBand)와 같은 근거리 통신 프로토콜 등이 이용될 수 있다. 조작 프로토콜로 RF(Radio Frequency) 통신을 이용하는 것을 일 실시예로 한다.
제어 프로토콜은 비교적 복잡하고 대용량의 데이터를 처리함에 적합한 통신 프로토콜을 사용할 수 있다. 반면, 조작 프로토콜은 간단하며 소용량의 데이터를 처리함에 적합한 프로토콜을 사용할 수 있다. 뿐만 아니라, 조작 프로토콜은 냉장고(100)의 인터페이스부(110)에 배치된 센서들을 이용하여 구현될 수 있으며, 냉장고(100)의 전술한 센서들이 전송하는 신호의 댁내 전파 효율을 높이기 위해 별도의 릴레이(relay)가 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트홈 컨트롤러 냉장고와 다른 장치들과의 구성을 보여주는 도면이다. 포터블 장치(250)는 태블릿, 스마트폰, 컴퓨터 등과 같이, 이동통신을 이용하거나 혹은 작은 공간을 차지하는 컴퓨팅 장치를 포함한다. 일 실시예로는 스마트폰이나 태블릿과 같이 댁내에서 Wi-Fi와 같은 무선랜을 이용하여 냉장고(100)를 직접 제어하거나(Direct Wi-Fi) 혹은 외부 서버(200)를 통해 간접적으로 냉장고(100)를 제어할 수 있다.
외부 서버(200)는 냉장고(100)를 제어함에 있어서 필요한 설정 정보를 제공하거나 혹은 냉장고(100)의 제어 동작을 프로그램하는데 필요한 데이터를 제공하는 등의 기능을 제공한다. 또한, 포터블 장치(250)가 댁내에 위치하지 않을 경우, 포터블 장치(250)가 외부 서버(200)를 통하여 냉장고(100)를 제어할 수 있도록 한다.
냉장고(100)는 포터블 장치(250) 혹은 외부 서버(200)로부터 전달되는 제어정보들을 수신하여 이를 하나 이상의 가전제품(10)에게 전달하고, 가전제품(10)의 동작을 조작할 수 있다. 이를 위해 가전제품(10)을 동작시키는 적외선 리모콘의 신호를 냉장고(100)의 적외선 LED(IR LED)와 같은 발광부에서 생성할 수 있다. 뿐만 아니라, 가전제품(10)을 동작시키는 블루투스의 신호를 냉장고(100)에서 생성할 수 있다. 가전제품들을 제어하는 조작 프로토콜에서 이용하는 신호는 냉장고(100)에 배치된 신호 생성부의 특성에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 냉장고(100)의 스마트홈 제어를 위한 제어부의 구성을 보여주는 도면이다. 제어부(300)는 냉장고 내에, 배치되어 가전제품을 제어하기 위해 외부 서버나 포터블 장치로부터 제어정보를 수신하고, 댁내 가전제품으로 조작 정보를 전송하며, 또한, 외부 서버나 포터블 장치에게 가전제품의 조작 정보의 전송 결과를 보여줄 수 있다.
제어부(300)의 구성을 살펴보면, 정보를 저장하는 저장부(310), 그리고, 외부 서버나 포터블 장치와 통신하는 제어 프로토콜 통신부(320), 그리고 댁내 가전제품과 통신하는 조작 프로토콜 통신부(330)를 포함한다. 또한, 조작 프로토콜 통신부(330)에서 댁내 가전제품들을 제어하기 위한 신호를 생성하는 하나 이상의 신호전송부(341, 342, ..., 349)들을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제어 프로토콜 통신부(320)는 무선랜(Wi-Fi. Wireless LAN), 이동통신(4세대 혹은 5세대 등의 이동통신) 등을 이용하는 통신 모듈을 포함하며, 외부 서버(200) 또는 포터블 장치(250)로부터 제어 프로토콜에 따라 제어정보를 수신하고, 이를 조작 프로토콜 통신부(330)에 제공한다. 조작 프로토콜 통신부(330)는 가전제품을 조작하는데 필요한 신호를 전술한 신호전송부(341, 342, ..., 349)들이 생성할 수 있도록 신호전송부(341, 342, ..., 349)들을 제어한다. 조작 프로토콜 통신부(330)는 전술한 바와 같이, 지그비(Zigbee), 적외선 통신, 블루투스 통신 등 다양한 프로토콜(조작 프로토콜)을 사용하여 댁내 가전제품을 제어할 수 있다.
조작 프로토콜 통신부(330)는 제어정보에서 산출되는 조작신호를 생성하되 전술한 제어 프로토콜과 상이한 프로토콜인 조작 프로토콜에 따라 통신한다. 즉, 제어 프로토콜은 조작 프로토콜과 비교할 때, 비교적 원거리 혹은 보다 복잡한 구성의 프로토콜인 반면, 조작 프로토콜은 리모트 컨트롤에 적합한 근거리 혹은 간단한 구성의 프로토콜이다.
본 명세서의 일 실시예에서 냉장고(100)는 두 종류의 구별되는 프로토콜을 이용하는데, 보다 상세하게는, 제어 프로토콜은 외부 장치 혹은 포터블 장치로부터 가전제품을 제어하기 위한 정보를 수신하고 그에 따라 가전제품을 제어한 결과를 전송함에 적합하다. 조작 프로토콜은 가전제품을 직접 제어하는데 적합한 프로토콜이다.
저장부(310)는 댁내 가전제품들을 제어하는데 필요한 조작신호에 대한 정보를 저장한다. 예를 들어, TV가 블루투스로 조작될 경우, 페어링 정보, 조작신호들의 종류 등이 저장될 수 있다. 또한, 에어컨이 적외선 리모콘으로 제어될 경우, 적외선 조작신호를 수신하는데 필요한 적외선 통신의 식별정보 등이 저장될 수 있다. 저장부(310)의 정보는 외부 서버(200) 또는 포터블 장치(250)를 통해서 설정되어 저장될 수 있다.
사용자가 포터블 장치(250) 및 냉장고를 이용하여 실시간으로 가전제품을 제어하는 경우, 저장부(310)는 일시적인 제어정보의 저장 기능을 제공할 수 있으며, 또한, 정보를 저장하는 메모리가 제어 프로토콜 통신부(320) 및 조작 프로토콜 통신부(330)에 배치될 수 있다. 즉, 저장부(310)는 선택적으로 제어부(300) 내에 배치되거나 혹은 다른 구성요소 내에 결합하여 배치될 수 있다.
제어 프로토콜 통신부(320)는 댁내 무선랜 통신을 위한 AP와 통신하기 위한 무선랜 통신 모듈을 포함하며, 이러한 무선랜 통신 모듈은 냉장고(100)의 외부에 배치될 수 있다.
정리하면, 제어 프로토콜 통신부(320)는 외부 서버(200) 또는 포터블 장치(250)로부터 댁내 가전제품을 제어하는 제어정보를 수신한다. 제어 프로토콜 통신부(320)가 수신하는 제어정보는 댁내 가전제품에 대한 식별정보, 해당 가전제품을 제어하는데 있어 필요한 조작 프로토콜의 정보, 그리고 스케줄정보와 가전제품의 동작을 제어하는 정보 등을 포함한다.
제어정보에 대한 일 실시예로, 조명인 경우에는 조명에 대한 식별정보와 온/오프에 대응하는 조작신호가 될 수 있다. 보다 상세하게, 후술할 적외선 LED를 신호전송부로 사용할 경우에는 해당 조명을 제어하는데 필요한 적외선의 식별정보 혹은 주파수 정보, 베이스밴드 신호의 정보, 캐리어 신호의 정보 등이 될 수 있다.
제어정보에 대한 다른 실시예로 후술할 적외선 LED를 신호전송부로 사용할 경우에는 해당 에어컨을 제어하는데 필요한 적외선의 식별정보 혹은 주파수 정보, 베이스밴드 신호의 정보, 캐리어 신호의 정보, 그리고 해당 에어컨의 동작 온도에 해당하는 정보 등이 제어정보에 포함될 수 있다. 뿐만 아니라, 적외선 LED의 경우 가전제품을 동작시키는데 필요한 각각의 신호에 대한 비트(bit) 정보 역시 제어정보에 포함될 수 있다.
제어정보는 가전제품을 온 또는 오프 시키거나, 가전제품의 온 또는 오프 시점을 일정한 간격 혹은 시점을 중심으로 스케줄하거나, 또는 가전제품의 동작을 제어하는 정보를 포함한다. 동작을 제어하는 정보란, 에어컨의 경우, 설정 온도를 지시하는 제어정보가 될 수 있으며, TV의 경우 볼륨 제어 혹은 채널 변경이 제어정보가 될 수 있다. 조명의 경우, 조도가 제어정보가 될 수 있다.
또한, 저장부(310)는 위의 동작을 제어하기 위해 필요한 조작신호에 대한 정보를 저장한다. 전술한 제어정보에 조작신호가 함께 포함될 수도 있다.
이러한 제어정보는 저장부(310)에 저장되며, 저장된 제어정보는 조작 프로토콜 통신부(330)에서 조작신호로 생성된다. 앞서, 제어정보에서 특정한 가전제품을 제어함에 있어서 필요한 제어정보에서 조작신호를 산출할 수 있으며, 생성된 조작신호는 냉장고에 결합된 다수의 신호전송부들(341, 342, ..., 349) 중 어느 하나 혹은 둘 이상에서 전송될 수 있다. 전송된 조작신호는 해당 가전제품의 리모트 컨트롤에서 생성하여 전송되는 것과 동일한 방식으로 가전제품에 도달될 수 있다.
또한, 신호전송부들(341, 342, ..., 349)은 냉장고의 보관공간의 개폐를 제어하는 도어에 배치될 수 있으며, 앞서 도 1에서 살펴본 바와 같이, 도어의 전면에 배치된 인터페이스부(110) 내에 배치될 수 있다. 조작 프로토콜이 적외선 통신, 지그비 통신, 블루투스 통신, UWB 중 어느 하나가 될 경우, 이들 조작 프로토콜에 대응하여 신호를 발생시키는 신호전송부가 냉장고(100)의 전면에 배치될 수 있다. 특히 냉장고의 도어의 인터페이스부(110)에 배치될 수 있으며 또 다른 실시에로, 냉장고의 도어 상단에 돌출된 형태로 배치될 수 있다. 뿐만 아니라, 냉장고의 도어의 손잡이 부분에 이러한 신호전송부가 매설되어 신호전송부의 신호 전파 범위를 넓힐 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 냉장고의 적외선 발광부를 이용하여 가전제품의 조작신호를 생성하는 구성을 보여주는 도면이다. 도 3에서 다수의 신호전송부(341, 342, ..., 349)들이 적외선 LED인 실시예를 보여준다.
도 1의 냉장고(100)에서 터치부(115)를 확대하면, 도 4와 같다. 도 4의 터치부(115)는 다수의 적외선 발광부들(441, 442, 443, 444, 445, 446)이 배치되어 있다. 이들은 댁내 가전제품들을 제어하는 리모트 컨트롤에서 제공하는 적외선 신호와 동일하게 신호를 생성하여, 사용자가 별도의 리모트 컨트롤이 없는 상태에서도 냉장고의 적외선 발광부(441, 442, 443, 444, 445, 446)가 생성한 적외선 신호를 이용하여 가전제품을 제어할 수 있다.
적외선 신호는 주파수와 신호의 파장 길이 등을 통하여 구별할 수 있으며, 각 가전제품들과 이들의 리모트 컨트롤은 고유한 적외선 신호의 주파수와 각 동작에 해당하는 비트(1 또는 0)의 순서 등에 따라 동작하도록 구성되어 있다. 또한, 가전제품의 특징에 따라, 적외선 신호의 주파수 외에도 신호의 발생 횟수에 따라 제어될 수 있다. 이러한 가전제품의 특징은 전술한 도 3의 저장부(310)에 저장된다.
각 적외선 발광부들은 각각 하나의 가전제품을 제어하는데 미리 할당될 수 있다. 예를 들어, 제1적외선 발광부(441)는 TV를 제어하는 적외선 신호를 생성하는데 할당되고, 제2적외선 발광부(442)는 전자 커튼을 제어하는 적외선 신호를 생성하는데 할당되며, 제3적외선 발광부(443)는 데스크 램프를, 제4적외선 발광부(444)는 에어컨을, 제5적외선 발광부(445)는 공기청정기를, 그리고 제6적외선 발광부(446)는 거실 램프를 제어하는 적외선 신호를 생성하는데 각각 할당될 수 있다.
전술한 적외선 발광부들은 일 실시예로 인터페이스부(110)의 터치 인식을 위한 적외선 수광부와 한 세트로 동작할 수 있다. 따라서, 냉장고(100)의 동작을 제어할 경우에는 적외선 수광부와 한 세트로 적외선의 송수신을 제어하고, 댁내의 가전제품들을 제어할 경우에는 적외선 발광부가 리모트 컨트롤의 신호전송부의 역할을 하며 가전제품들의 조작에 필요한 신호를 생성 및 전송할 수 있다.
뿐만 아니라, 전술한 도 3의 저장부(310)는 특정한 가정제품을 조작함에 있어 필요한 시간 정보도 함께 저장하여, 가전제품들에 대한 조작을 미리 스케줄링할 수 있다.
또한, 다수의 적외선 발광부들(441, 442, 443, 444, 445, 446)이 생성하는 적외선의 주파수를 제어하여, 다수의 적외선 발광부들(441, 442, 443, 444, 445, 446)이 동일한 가전 제품에 조작신호를 전송할 수 있다. 특히, 냉장고에 매설된 적외선 발광부들(441, 442, 443, 444, 445, 446)이 신호를 전송하는 방향을 다양하게 배치하여, 댁내 가전제품들로 적외선 신호가 잘 전달될 수 있도록 한다. 즉, 적외선 발광부들(441, 442, 443, 444, 445, 446)의 신호 전송 방향이 서로 상이하도록 배치하여, 냉장고(100)에서 조작신호를 전송할 경우, 댁내 가전제품에 잘 도달할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부들의 신호 전송 방향을 보여주는 도면이다. 510은 도 4의 적외선 발광부들(441, 442, 443, 444, 445, 446)의 신호 방향을 X-Y 축으로 보여준다. 좌측 상단의 적외선 발광부(441)는 -X축 및 +Y축 방향으로 신호를 전송한다. 좌측 중간의 적외선 발광부(442)는 -X축 방향으로 신호를 전송한다. 그리고 좌측 하단의 적외선 발광부(443)는 -X축 및 -Y축 방향으로 신호를 전송한다.
한편, 510의 우측의 적외선 발광부들(444, 445, 446)을 살펴보면, 우측 상단의 적외선 발광부(443)는 +X축 및 +Y축 방향으로 신호를 전송한다. 우측 중간의 적외선 발광부(444)는 +X축 방향으로 신호를 전송한다. 그리고 우측 하단의 적외선 발광부(446)는 +X축 및 -Y축 방향으로 신호를 전송한다.
520은 510의 구성에서 Z축 방향으로의 신호 전송을 보여준다. Z축 방향으로도 신호 전송이 다양함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 좌측 중간의 적외선 발광부(442)는 정면으로 적외선 신호가 전파되도록 할 수 있다.
도 5의 구성에서 X축 및 Y축으로 6가지의 방향으로 신호를 전송하도록 적외선 발광부들(441, 442, 443, 444, 445, 446)을 배치한 것을 일 실시예로 하며, 이와 같이 직진성을 가지거나 방향성을 가지는 신호전송부를 다양한 방향으로 배치하여 냉장고(100)를 통하여 댁내 가전제품의 동작을 조작하는 신호를 전송할 수 있다. 신호전송부의 수를 늘릴 경우 X/Y/Z 축을 기준으로 다양한 방향으로 신호를 전송하도록 배치할 수 있다. 또한, 도 5의 구성과 달리, 다양한 조작 프로토콜에 따른 신호전송부를 각 조작 프로토콜의 특징에 적합한 냉장고(100) 상의 위치에 배치할 수 있다. 즉, 터치부(115) 또는 인터페이스부(110) 외에도 냉장고(100)의 다른 영역에 신호전송부들을 배치할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부 및 수광부의 구성을 보여주는 도면이다. 3개의 적외선 발광부들(641, 642, 643)과 3개의 적외선 수광부들(651, 652, 653)이 배치된 구성을 중심으로 살펴본다.
앞서 도 4에서 살펴본 바와 같이 터치부(115)에 도 6의 3개의 적외선 발광부들(641, 642, 643)과 3개의 적외선 수광부들(651, 652, 653)이 배치될 수 있으며, 사용자가 냉장고(100)를 조작하기 위해 필요한 버튼들이 터치부(115)에 디스플레이되고, 사용자는 이를 터치하여 냉장고(100)를 제어할 수 있다. 또한, 도 6의 3개의 적외선 발광부들(641, 642, 643)은 댁내의 가전제품을 제어하기 위해 리모트 컨트롤을 위한 적외선 신호를 생성할 수 있다. 따라서, 제어부(300)는 적외선 발광부들(641, 642, 643)이 댁내의 가전제품을 제어하기 위해 적외선 신호를 생성하여 전송할 경우에는 적외선 수광부들(651, 652, 653)이 이들 적외선 신호를 감지하지 않도록 제어할 수 있다.
또는, 제어부(300)는 적외선 발광부들(641, 642, 643)이 댁내의 가전제품을 제어하기 위해 적외선 신호를 생성하여 전송할 경우에는 적외선 수광부들(651, 652, 653)이 적외선 신호를 감지하여도 이를 별도의 터치로 인식하지 않도록, 즉, 감지한 적외선 신호를 처리하지 않도록 제어할 수 있다. 따라서, 적외선 발광부들(641, 642, 643)이 전송하는 신호가, i) 냉장고를 제어하는 터치입력을 위해 생성한 적외선 신호인지, 또는 ii) 가전제품을 제어하기 위해 생성한 적외선 신호인지에 따라 적외선 수광부들(651, 652, 653)이 상황인식적으로 신호를 처리하거나 혹은 처리하지 않도록 제어부(300)가 적외선 수광부들(651, 652, 653)과 조작 프로토콜 통신부(330)를 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트홈 컨트롤러 냉장고가 외부로부터 제어 프로토콜을 통하여 제어정보를 수신하고, 이에 따라 가전제품을 조작하는 과정을 보여주는 도면이다. 도 7은 외부 서버(200)가 배치된 구성에서 동작하는 과정을 보여주는 도면이다.
포터블 장치(250)는 외부 서버(200)를 통하여 제어정보를 설정하기 위해, 먼저 가전제품을 선택한다(S710). 가전제품의 선택은 댁내 가전제품에 대한 정보를 지그비 블루투스, 적외선, 또는 UWB 통신 등을 통해 댁내에서 리스트로 수신할 수 있다. 또 다른 실시예로, 외부 서버(200)에 저장된 가전제품에 대한 정보를 리스트 형태로 수신할 수 있다. 이는 무선랜(Wi-Fi) 또는 이동통신 등과 같은 제어 프로토콜에 따라 포터블 장치(250)가 외부 서버(200)로부터 수신할 수 있다. 특정한 가전제품을 선택하면, 포터블 장치(250)는 가전제품에 적용할 제어정보를 생성하여(S720) 이를 외부 서버(200)에 전송한다(S721). 전송 역시 이는 무선랜(Wi-Fi) 또는 이동통신 등과 같은 제어 프로토콜에 따라 포터블 장치(250)가 외부 서버(200)에게 전송할 수 있다. 제어정보의 실시예에 대해서는 도 10에서 살펴본다.
또한, 냉장고에 대한 식별정보도 제어정보에 포함될 수 있다. 예를 들어, 포터블 장치가 공간에 배치된 각각의 냉장고를 이용할 경우, 각 냉장고에 대한 식별정보가 포함될 수 있다.
외부 서버(200)는 수신된 제어정보를 저장하고(S725), 이를 냉장고의 제어부(300)에게 전송한다(S727). S727 역시 제어 프로토콜에 따라 진행된다. Wi-Fi 또는 이동통신 등 제어 프로토콜에 따라 외부 서버(200)와 냉장고의 제어부(300)가 연결되어 정보를 송수신할 수 있다. 전송된 제어정보를 수신한 제어부(300)는 제어정보에 대응하는 조작신호를 생성한다(S730). 생성된 조작신호는 실시간으로 또는 스케줄에 따라 냉장고의 조작 프로토콜 통신부(330)가 전송할 수 있다.
조작신호의 전송은 전술한 조작 프로토콜, 예를 들어 적외선 통신, 블루투스 통신, UWB 통신 또는 지그비 통신과 같이 근거리 통신 프로토콜을 일 실시예로 하며, 이들 조작 프로토콜을 이용하여 조작신호가 전송될 수 있다. 이때, 제어정보가 특정 시간에 동작하는 스케줄정보가 있다면, 제어부(300)는 조작 프로토콜 통신부(330) 및 저장부(310)를 제어하여, 해당 시간까지 대기한 후 조작신호를 생성하고 전송할 수 있다.
이후, 제어부(300)는 조작신호의 전송이 완료하였다는 제어 결과 정보를 외부 서버(200)에 전송한다(S741). 이때, 조작신호의 전송 결과 해당 가전제품이 실제로 동작했는지에 대한 정보도 제어 결과 정보에 포함될 수 있다. 예를 들어, 조작 프로토콜을 통해 가전제품이 동작 완료 혹은 실패를 통지할 경우, 이러한 결과도 제어 결과 정보에 포함될 수 있다. 양방향 적외선 통신으로 냉장고의 제어부(300)와 가전제품이 통신하는 경우에 적용될 수 있다. 양방향 적외선 통신의 경우, 도 6과 같이 적외선 수광부들(651, 652, 653)이 가전제품의 동작 결과를 수신할 수 있다. 그 외에도 지그비 통신, UWB 통신 또는 블루투스 통신 등에서도 가전제품의 동작 결과를 확인할 수 있다.
외부 서버(200)는 전송된 제어 결과 정보를 저장하고(S745), 이를 포터블 장치(250)로 전송한다(S747). 일 실시예로 외부 서버(200)는 실시간으로 포터블 장치(250)에게 제어 결과 정보를 전송할 수 있다. 다른 실시예로 외부 서버(200)는 미리 약속된 방식으로 포터블 장치(250)에게 제어 결과 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 포터블 장치(250)가 일정한 간격으로 외부 서버(200)에 접속할 때에 외부 서버(200)가 저장된 제어 결과 정보를 포터블 장치(250)에게 전송할 수 있다.
포터블 장치(250)는 수신된 제어 결과 정보를 디스플레이하여(S750) 사용자가 어디서나 댁내 가전제품의 동작 상황과 조작 결과를 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트홈 컨트롤러 냉장고가 외부로부터 제어 프로토콜을 통하여 제어정보를 수신하고, 이에 따라 가전제품을 조작하는 과정을 보여주는 도면이다. 도 8은 포터블 장치(250)가 직접 냉장고의 제어부(300)와 연결되어 동작하는 과정을 보여주는 도면이다. 앞서 도 2의 다이렉트 Wi-Fi(Direct WiFi)의 실시예이다.
포터블 장치(250)는 먼저 가전제품을 선택한다(S810). 가전제품의 선택은 댁내 가전제품에 대한 정보를 지그비 혹은 블루투스, 적외선 통신 등을 통해 댁내에서 리스트로 수신할 수 있다. 또 다른 실시예로, 냉장고의 제어부(300)에 저장된 가전제품에 대한 정보를 리스트 형태로 수신할 수 있다. 무선랜(Wi-Fi) 또는 이동통신 등과 같은 제어 프로토콜에 따라 포터블 장치(250)가 냉장고의 제어부(300)로부터 전술한 정보를 수신할 수 있다. 특정한 가전제품을 선택하면, 포터블 장치(250)는 가전제품에 적용할 제어정보를 생성하여(S820) 이를 냉장고의 제어부(300)로 전송한다(S821). 무선랜(Wi-Fi) 또는 이동통신 등과 같은 제어 프로토콜에 따라 포터블 장치(250)가 냉장고의 제어부(300)에게 제어정보를 전송할 수 있다. 제어정보의 실시예에 대해서는 후술한다.
전송된 제어정보를 수신한 제어부(300)는 제어정보에 대응하는 조작신호를 생성한다(S830). 생성된 조작신호는 실시간으로 또는 스케줄에 따라 냉장고의 조작 프로토콜 통신부(330)가 전송할 수 있다. 조작신호의 전송은 전술한 도 7의 S730과 같다. 이때, 제어정보가 특정 시간에 동작하는 스케줄정보가 있다면, 제어부(300)는 조작 프로토콜 통신부(330) 및 저장부(310)를 제어하여, 해당 시간까지 대기한 후 조작신호를 생성하고 전송할 수 있다.
이후, 제어부(300)는 조작신호의 전송이 완료하였다는 제어 결과 정보를 저장부(310)에 저장하고(S835), 포터블 장치(250)에게 전송한다(S841). 제어 결과 정보의 저장은 선택적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 포터블 장치(250)와 제어부(300)가 실시간으로 통신이 가능한 상태라면, 제어 결과 정보를 저장하지 않고 바로 전송할 수 있다. 반면, 포터블 장치(250)와 제어부(300)가 통신이 가능하지 않은 경우 제어부(300)는 저장부(310)에 제어 결과 정보를 저장한 후, 포터블 장치(250)와 통신이 가능한 시점이 되면 전송할 수 있다.
또한, 도면에 미도시되었으나, 포터블 장치(250)와 제어부(300)가 통신이 가능하지 않은 경우 제어부(300)가 도 7과 같이 외부 서버(200)에 제어 결과 정보를 전송하여 외부 서버(200)가 제어 결과 정보를 포터블 장치(250)에게 전송할 수 있다.
앞서, 도 7에서 살펴본 바와 같이, 조작신호의 전송 결과 해당 가전제품이 실제로 동작했는지에 대한 정보도 제어 결과 정보에 포함될 수 있다.
포터블 장치(250)는 수신된 제어 결과 정보를 디스플레이하여(S850) 사용자가 댁내 가전제품의 동작 상황과 조작 결과를 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 다양한 종류의 조작 프로토콜로 신호전송부를 제어하는 도면이다. 전술한 냉장고의 제어부(300)의 구성요소로 세 종류의 신호전송부가 배치된다.
적외선 신호를 전송하는 적외선 발광부(941), 블루투스 신호를 송수신하는 블루투스 송수신부(942), 지그비 신호를 송수신하는 지그비 송수신부(943)가 각각 신호전송부로 동작하며, 각 가전제품에 적합한 조작 프로토콜로 조작신호를 전송한다.
이들 신호전송부들인 적외선 발광부(941), 블루투스 송수신부(942), 지그비 송수신부(943)는 일 실시예로 전술한 냉장고의 인터페이스부(110) 혹은 터치부(115)에 배치될 수 있다.
조작 프로토콜 통신부(330)는 세 가지의 조작 프로토콜에 따라 조작신호를 생성할 수 있다. 즉, 조작 프로토콜 통신부(330)는 둘 이상의 프로토콜을 사용할 수 있으며, 이에 따라 신호전송부들인 적외선 발광부(941), 블루투스 송수신부(942), 지그비 송수신부(943)는 인터페이스부(110) 또는 터치부(115)의 다양한 영역에 배치될 수 있다. 또한, 인터페이스부(110) 및 터치부(115) 외에도 전술한 신호전송부들인 적외선 발광부(941), 블루투스 송수신부(942), 지그비 송수신부(943)는 냉장고(100)의 외부의 다양한 영역에 배치될 수 있다. 따라서, 조작 프로토콜의 신호, 즉 적외선 신호, 블루투스 신호, 또는 지그비 신호 등이 잘 전달될 수 있도록 냉장고의 도어의 모서리 부분, 냉장고의 상면 등에도 하나 이상의 신호전송부가 배치될 수 있다. 즉, 신호전송부는 사용하는 신호의 종류와 특성에 따라 댁내에서 가장 전파가 잘되는 냉장고의 특정 영역에 배치될 수 있다.
블루투스 송수신부(942)에 대해 보다 상세히 살펴보면, 페어링을 진행하는 블루투스 통신의 특성에 따라, 냉장고의 제어부(300)는 다수의 가전제품과 페어링하는 과정을 제어할 수 있다. 블루투스에 따른 무선 신호를 송수신하기 위해 가전제품과 페어링하는 정보는 저장부(310)에 저장되며 조작 프로토콜 통신부(330)에서 조작을 위한 무선 신호를 전송하면, 이는 조작 프로토콜 통신부(330)에서 블루투스 프로토콜에 의한 무선 신호를 생성하여 블루투스 송수신부(942)가 전송한다. 그리고 전송에 따른 결과를 수신할 수 있으며, 이는 도 7 및 도 8에서 살펴본 바와 같이 제어 결과 정보에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부는 신호전송부 및 터치 감지의 기능을 모두 제공하는바, 냉장고의 인터페이스부(100) 또는 터치부(115)에 신호전송부로 배치될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 적외선 발광부가 냉장고의 다양한 부분에 배치될 수 있다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 의한 포터블 장치에서 가전제품을 제어하기 위한 화면과 냉장고의 저장부에 저장되는 정보를 보여주는 도면이다. 일 실시예로 제어정보에 스케줄정보가 포함되는 실시예이다.
가전제품의 제어는 전술한 냉장고의 제어부(300)를 통하여 이루어진다. 도 10의 1001은 포터블 장치에서 구동하는 애플리케이션(Application)의 인터페이스를 보여준다. 사용자가 매 시간별로 제어되어야 하는 가전제품 및 가전제품의 제어정보가 나타나있다. 도 10의 1001과 같이 설정된 제어정보는 냉장고의 제어부(300) 내의 저장부(310)에 1010과 같이 저장될 수 있다. 1010을 보다 상세히 살펴보면, "Serial"은 각 제어정보레코드의 식별자인 시리얼넘버(Serial Number)이다. 매번 생성되는 제어정보는 독립된 시리얼넘버로 구별된다. 즉, 동일한 가전제품에 대해서도 별도의 시간에 대해 제어정보를 설정할 수 있으며, 제어정보에 따른 제어 결과 정보를 포터블 장치 또는 외부 서버에 제공하기 위해 시리얼넘버를 사용할 수 있다.
"Time"은 시작 시간에 대한 정보를 지시한다. "Protocol"은 조작 프로토콜의 종류를, "ID"는 가전제품을 식별하는 정보를 포함한다. "Info"는 조작신호를 생성하거나 전송하는데 있어 필요한 정보를 의미한다. 특정한 가전제품에게 전송할 적외선 신호의 특징(IR_ID1, IR_ID2, ..., IR_ID9), 예를 들어, 주파수, 식별자, 베이스밴드 신호(Baseband Singal)의 특징, 캐리어 신호(carrier signal)의 특징 등을 포함할 수 있다. 지그비인 경우, 지그비 프로토콜에 따라 필요한 정보(Zigbee_1)인 비콘에 대한 정보를 포함할 수 있다. 블루투스의 경우, 가전제품과의 페어링을 위한 정보 등 블루투스 통신에 따라 블루투스 신호를 송수신함에 있어 필요한 정보(BT_1)가 포함될 수 있다. "Info" 부분은 가전제품에 대해 고정적으로 적용되는 정보가 될 수 있으며, 이들 정보는 별도로 관리될 수 있다.
한편, "Signal1", "Signal2", "Signal3"는 차례대로 전송될 조작신호의 종류를 의미한다. "Duration"은 조작 후 유지되는 시간을 의미한다. ON이 된 가전제품이 켜진 상태를 유지하는 시간이 될 수 있다. "Result"는 조작신호의 전송 후의 결과를 보여준다. 결과란 조작신호가 제대로 전송되었는지 여부, 그리고 조작신호를 받은 가전제품이 제대로 조작신호를 수신했는지 여부 등 다양하게 구성될 수 있다. 조작신호가 양방향 통신인 경우에는 수신 여부를, 조작신호가 일방향 통신인 경우에는 전송 여부가 "Result" 항목에 포함되지만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 가전제품의 종류에 따라 다양한 결과 정보가 "Result" 항목에 포함될 수 있다.
적외선 신호인 경우에는 냉장고가 해당 시간에 정확하게 신호를 전송했는지 여부를 결과로 할 수 있다. 예를 들어, 냉장고의 전기적 공급의 문제로 해당 시간에 IR 신호를 전송하지 못한 경우에는 실패(Fail) 또는 정전으로 인한 실패(Fail_Shutdown) 등으로 설정될 수 있다. 또한, 가전제품의 조작 프로토콜의 수신측이 통신 상태가 아닌 경우(Not_Connected)도 결과의 한 종류가 될 수 있다. 지그비 또는 블루투스로 조작신호를 전송하고, 그에 대한 결과를 수신한 경우, 수신 결과가 Result에 저장될 수 있다. 이들 Result 항목에 저장된 결과는 제어 결과 정보를 구성하여 포터블 장치 또는 외부 서버에 전송된다.
시리얼넘버 1951의 제어정보 레코드는 거실 에어컨(ID: Aircon_1)에 대한 것이다. 거실 에어컨은 적외선 신호로 제어되며, 처음 전송되는 신호(Signal1)는 "ON"이고 그 다음 전송되는 신호(Signal2)는 "Temp_24", 즉 24도로 에어컨의 동작 온도를 설정하는 것을 지시하는 조작신호임을 의미한다. 9시에 시작하여 3시간 동안 유지되는 시간 정보가 "Duration" 항목에 포함된다. "Duration" 항목에 따라 3시간이 지나면 "OFF"를 지시하는 조작신호가 전송된다.
시리얼넘버 1952의 제어정보 레코드는 적외선 신호로 제어되는 거실 조명(Lamp_1)을 작동시키며, 1시간동안 유지된다.
시리얼넘버 1953의 제어정보 레코드는 지그비 신호로 제어되는 공기청정기(AirPurifier_1)을 작동시키며, 1시간동안 유지된다.
시리얼넘버 1954의 제어정보 레코드는 적외선 신호 및 블루투스 신호로 제어되는 전체 조명(ALL_LAMP)을 작동시키며, 1시간동안 유지된다.
시리얼넘버 1955의 제어정보 레코드는 적외선 신호로 제어되는 TV(TV_1)을 "ON"으로 하고 채널을 11번(MBC)으로 전환하는 두 개의 조작신호(Signal1, Signal2)을 포함한다. 이는 1시간동안 유지된다.
마지막으로, 시리얼넘버 1956의 제어정보 레코드는 블루투스 신호로 제어되는 안방 에어컨(Aircon_2)을 작동시킨다.
도 10의 1001 및 이에 대응하는 제어정보(1010)를 통해 냉장고의 제어부(300)는 해당 시간이 되면 해당 가전제품에 대응하는 신호(적외선 신호, 지그비신호 또는 블루투스 신호)를 생성하여 송신하고, 이를 수신한 가전제품은 리모트 컨트롤에 의해 제어되는 것과 동일한 방식으로 제어된다.
냉장고의 제어부(300)는 1010의 시작 시간(Time)과 동작 시간(Duration)과 같은 스케줄정보에 설정된 시간에 제어신호에 대응하는 조작신호가 가전제품에 전송되도록 조작 프로토콜 통신부와 해당 신호전송부를 제어할 수 있다. 뿐만 아니라, 냉장고의 제어부(300)는 동작 시간(Duration)을 체크하여 "OFF" 신호가 가전제품에 전송되도록 조작 프로토콜 통신부와 해당 신호전송부를 제어할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 제어 결과 정보가 포터블 장치에 표시되는 도면이다.
1110은 도 10의 제어정보(1010)의 결과(Result)에 제어를 수행한 결과가 저장된 형태이다. 1101은 포터블 장치에서 구동하는 애플리케이션(Application)의 인터페이스를 보여준다. 1110에서 OK는 동작 성공을, NOT_CONNECTED는 통신이 연결되지 않아 연결 실패되었음을, FAIL_SHUTDOWN은 해당 시점에서 정전 등으로 인해 조작신호가 전송되지 않았음을 나타낸다.
이들 각각의 시리얼넘버와 결과는 제어 결과 정보를 구성하여, 1101과 같이 포터블 장치에 표시될 수 있다. 이는 도 7 및 8에서 살펴본 바와 같이, 냉장고의 제어부(300)가 정보를 저장하고 있는 상태에서 외부 서버(200) 또는 포터블 장치(250)에게 전송될 수 있다. 전송은 실시간 혹은 미리 정해진 시간 간격에 따라 이루어진다. 즉, 포터블 장치에서 제어 결과 정보를 실시간으로 수신할 것인지, 혹은 일정한 시간 간격(예를 들어 한시간)에 따라 수신할 것인지 설정되면, 이에 따라 포터블 장치와 외부 서버 또는 포터블 장치와 냉장고, 또는 외부 서버와 냉장고 사이에 제어 결과 정보가 전송된다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 냉장고의 동작 과정을 보여주는 도면이다.
앞서 도 1 내지 도 11에서 살펴본 냉장고(100) 및 이를 제어하는 제어부(300)의 구성과 동작과정을 정리하면 도 12와 같다.
제어부(300)가 제어 프로토콜 통신부(320)를 제어하여, 댁내 가전제품을 조작하는데 필요한 조작신호의 생성을 제어하는 제어정보를 수신한다(S1210). 수신은 외부 서버 또는 포터블 장치로부터 이루어진다. 무선랜(Wi-Fi), 이동통신(LTE-A 등의 4세대 통신) 등을 이용하여 제어정보를 수신하며, 도 7과 같이 외부 서버(200)에서 수신하거나, 도 8과 같이 포터블 장치(250)에서 수신할 수 있다.
제어부(300)는 수신한 제어정보를 저장부(310)에 저장한다(S1220). 그리고 제어부(300)는 조작 프로토콜 통신부(330)를 제어하여 제어정보에서 산출되는 조작신호를 생성한다(S1230). 생성된 신호는 가전제품으로 전송된다. 즉, 제어부(300)의 제어에 의해 신호전송부가 조작신호를 가전제품(10)에 전송한다(S1240).
일 실시예로 저장부(310)에 저장된 제어정보에 시작 시간과 같은 스케줄정보가 있는 경우에는 해당 시간에 제어정보에 대응하는 조작신호가 가전제품에 전송되도록 제어부(300)가 조작 프로토콜 통신부(330)를 제어할 수 있다. 반면, 별도의 스케줄정보가 없다면, 제어정보에 대응하는 조작신호가 가전제품에 전송되도록 제어부(300)가 즉시 조작 프로토콜 통신부(330)를 제어할 수 있다.
그리고 제어정보에 대응하여 조작신호의 전송이 완료되거나 혹은 조작신호의 전송에 오류가 발생하거나 혹은 가전제품의 동작 결과를 수신하면, 이를 제어 결과 정보로 외부 서버 또는 포터블 장치에게 제어 프로토콜 통신부(320)가 전송한다. 즉, 제어부(300)는 제어 프로토콜 통신부(300)가 상기 외부 서버 또는 상기 포터블 장치에게 상기 조작신호의 생성 및 전송 결과를 포함하는 제어 결과 정보를 전송하도록 제어한다(S1250).
이하, 본 발명의 적외선 신호를 전송하는 신호전송부인 적외선 발광부를 배치함에 있어서의 다양한 실시예를 살펴본다. 앞서 도 1에서 살펴본 바와 같이 110과 같은 인터페이스부가 배치될 수 있으며, 110과 같은 인터페이스는 하나의 유리로 내부에 디스플레이부(111)와 터치부(115)를 포함할 수 있다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이 디스플레이부(111)와 터치부(115)가 심리스하게 배치될 수 있으며, 터치부(115)는 적외선을 이용한 LED로 발광하는 발광부와 여기서 발광된 신호를 수신하는 수광부로 구성될 수 있다.
따라서, 적외선 발광부가 포함될 수 있는 인터페이스부(110)는 일종의 도어와 같은 역할을 하거나 혹은 냉장고의 내부를 보여주는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 110 부분이 원래의 냉장고의 도어와 독립적으로 개폐될 수 있다.
적외선 발광부는 디스플레이부(111) 또는 터치부(115)에 배치될 수 있는 바, 보다 상세히 이들 적외선 발광부를 매설하는 실시예를 살펴본다.
앞서 도 4 및 도 5에서는 적외선 발광부들이 전송하는 신호의 방향을 다양하게 설정하여 댁내 가전제품들에 대한 신호 전송률을 높이도록 구성되었다. 따라서 적외선 발광부의 구성은 냉장고의 전면에서 댁내 다양한 공간으로 신호를 보낼 수 있도록 배치된다. 도 4 및 도 5를 적외선 발광부로 구현할 경우의 구성에 대해 보다 상세히 살펴본다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부가 배치된 구성을 보여주는 도면이다. 도 4 및 도 5의 터치부(115)에서 발광부가 다양한 방향을 향하도록 배치된 구성을 보여준다. 일 실시예로 도 4 및 도 5의 441 및 444가 배치된 구성의 단면(A~A')을 보여준다. 터치부(115)는 하단에 기판(1301)이 배치되며, 상면에 적외선을 투과시키는 유리(1302)가 배치된다. 기판(1301)에 연결된 적외선 발광부(441, 444)가 연결되어 배치된다. 여기서 두 개의 적외선 발광부(441, 444)는 각각 다른 방향(1341, 1344)으로 적외선 신호를 송신할 수 있도록 Arc_A와 Arc_B를 달리 조정할 수 있다. 물론, 발명의 실시예에 따라, 적외선 발고아부(441, 444)의 배치에 있어서의 각도가 모두 직각이 되도록 구성할 수 있다. Arc_A와 Arc_B가 90도가 되도록 구성될 경우, 적외선의 방향은 냉장고의 도어의 전면으로 향하며 직진하며, 비스듬하게 직진하지는 않도록 구성될 수 있다.
한편, 적외선 수광부와 적외선 발광부가 터치부(115)를 구성할 경우, 적외선 발광부가 다양한 각도로 배치됨에 따라 적외선 수광부의 위치도 변경될 수 있다. 도 14에서 보다 상세히 살펴본다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부 및 적외선 수광부가 배치된 구성을 보여주는 도면이다. 앞서 적외선 발광부에서 발광한 LED 적외선 신호를 적외선 수광부에서 수신하여 이를 통해 사용자의 터치를 냉장고(100)가 감지할 수 있음을 살펴보았다.
도 14에서 적외선 수광부(1441)는 외부에서 터치할 경우, 적외선 발광부(441)의 빛이 반사되어 1452와 같이 수신된다. 그런데, 적외선 발광부(441)와 적외선 수광부(1441) 사이의 거리 Dist_A는 Arc_A에 비례할 수 있다. Arc_A가 커질수록 적외선 발광부에서 방출되는 적외선 신호(1451)는 수평 방향에 가까이 방출되며, 이 빛(1451)이 외부의 유리(1302)에서 발생한 터치에 의해 반사된 빛(1452)이 적외선 수광부(1441) 쪽으로 입사하기 위해서는 Dist_A를 조절할 수 있다. 만약 Dist_A가 짧을 경우, 적외선 발광부(441)에서 방출된 빛이 반사되지 않고 직접 적외선 수광부(1441)로 입사하는 것을 막기 위해 적외선 발광부(441)와 적외선 수광부(1441) 사이에 격벽을 배치할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 의한 적외선 발광부 및 적외선 수광부가 배치된 구성을 보여주는 도면이다. 적외선 발광부(441)와 적외선 수광부(1441) 사이에 격벽(1501)이 배치되어 적외선 발광부(441)에서 직접 적외선 수광부(1441)로 적외선 신호가 진행하는 것을 방지한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 적외선 발광부와 적외선 수광부가 소자 케이스 내에 배치되는 구성을 보여주는 도면이다.
소자 케이스(1600)는 제1 벽체(1621, 1622, 1623) 및 격벽(1620)에 의해 이루어지는 제1 수용 공간 및 제2 벽체(1624, 1625, 1626) 및 격벽(1620)에 의해 이루어지는 제2 수용 공간을 포함한다. 제1 수용 공간은 가로(X1), 세로(Y1), 깊이(Z)에 따른 부피를 가지며, 제2 수용 공간은 가로(X2), 세로(Y2), 깊이(Z)에 따른 부피를 갖는다. 제1 수용 공간 내에는 적외선 발광부(1641)가 배치되고, 제2 수용 공간 내에는 적외선 수광부(1642)가 배치된다. 전술한 바와 같이, 격벽(1620)의 상부면의 너비(W)는 적외선 발광부(1641)의 기울어진 각도(Arc_A)에 따라 증가할 수 있다.
도 16에 미도시되었으나, 적외선 발광부(441)의 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 앞서 도 13 내지 도 15의 Arc_A는 고정된 값을 유지할 수도 있으나, 기판(1301)과 적외선 발광부(441) 사이에 일정한 유격을 유지하며 회전할 수 있도록 배치할 수 있다. 이 경우, 적외선 발광부가 전술한 도 5의 다양한 방향 중 어느 하나의 방향으로 신호를 전송하도록 설정할 수 있다.
도 17은 도 1에서 살펴본 냉장고(100)를 보여주는 도면이다. 도 1의 냉장고의 또다른 실시예이다. 도 17에서는 신호 전송부(1741, 1742)가 냉장고 도어(101)의 측면에 배치되어 있다. 이는 냉장고(100)의 측면 쪽에 배치된 가전제품의 조작신호(1751, 1752) 수신율을 높일 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홈 컨트롤러 냉장고 및 이들의 구현 상태를 보여주는 도면이다. 냉장고(100)와 포터블 장치의 일 실시예인 스마트폰(1850)의 제어를 통해, 후드(1801), 공기청정기(1802), TV(1803), 조명(1804), 에어컨(1805), 커튼제어장치(1806) 등이 제어된다. 커튼제어장치(1806)는 커튼을 펼치는 등 커튼을 움직이는 제어장치로, 가전제품과 같이 냉장고(100)와 스마트폰(1850)의 제어를 통해 커튼을 움직일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉장고의 버튼을 활용하기 위해 배치된 적외선 LED(발광)와 그에 반응하는 수광부(photo transistor/photo diode) 중에서 발광부로 사용하는 적외선 LED를 이용하여 버튼 이외의 리모트 컨트롤을 위한 신호로 사용하여 댁내 가전제품을 제어할 수 있다.
특히, 스마트 폰, 태블릿과 같은 포터블 장치가 외부 서버로 제어하고자 하는 제품의 제어값(ON/OFF/볼륨업/채널업 등등)을 제어정보로 생성하여 전송하면, 본 발명의 실시예에 의한 냉장고는 Wi-Fi를 통해 외부 서버에서 제어값이 포함된 제어정보를 받아서 적외선 LED로 제어정보에 대응하는 조작신호를 발광하여 가전 제품을 제어할 수 있다.
뿐만 아니라, 적외선 신호 이외의 RF 대역의 리모컨에 대응될 수 있는 RF 안테나를 전술한 조작 프로토콜 통신부(330) 및 신호전송부로 배치하여 RF로 제어(Zigbee, Bluetooth, UWB 등)가 가능한 모든 제품을 제어할 수 있다.
도 7, 8 및 도 12 혹은 냉장고의 제어부(300)를 구성하는 요소들은 동등한 기능 또는 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 및 그를 기록한 기록매체에 저장될 수 있으며, 이들 역시 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 범위 내에서 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 반도체 기록소자를 포함하는 저장매체를 포함한다. 또한 본 발명의 실시예를 구현하는 컴퓨터 프로그램은 외부의 장치를 통하여 실시간으로 전송되는 프로그램 모듈을 포함한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
100: 냉장고 110: 인터페이스부
115: 터치부 200: 외부 서버
250: 포터블 장치 300: 제어부
310: 저장부 320: 제어 프로토콜 통신부
330: 조작프로토콜 통신부 441~446: 적외선 발광부
1001, 1101: 포터블 장치의 애플리케이션 인터페이스
1441: 적외선 수광부

Claims (15)

  1. 댁내에 위치한 가전제품의 동작을 제어하는 제어정보를 발생시키는 포터블 장치;
    상기 포터블 장치가 댁내에 위치하지 않을 경우, 상기 제어정보를 수신하는 외부서버;
    상기 외부서버로부터 상기 제어정보를 수신하거나, 또는 상기 포터블 장치가 댁내에 위치할 경우 상기 포터블 장치로부터 상기 제어정보를 수신하는 제어 프로토콜 통신부와
    상기 제어정보를 저장하는 저장부와
    상기 제어정보에서 산출된 조작신호를 생성하는 조작 프로토콜 통신부와
    상기 조작신호를 상기 가전제품에 전송하는 신호전송부를 갖는 스마트홈 컨트롤러 냉장고; 및
    상기 냉장고로부터 발생된 상기 조작신호를 수신하여 리모트 컨트롤에 의해 제어되는 것과 동일한 방식으로 제어되는 가전제품을 포함하며,
    상기 제어 프로토콜 통신부는 상기 조작신호의 전송 완료 또는 상기 가전제품의 동작 결과에 대한 제어 결과 정보를 상기 외부 서버 또는 상기 포터블 장치에게 전송하며, 상기 포터블 장치는 상기 수신된 제어 결과 정보를 디스플레이하는 스마트홈 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조작 프로토콜은 적외선(Infrared) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 블루투스(Bluetooth), 또는 UWB(Ultra WideBand) 중 어느 하나 이상을 포함하며,
    상기 냉장고의 도어에 상기 조작 프로토콜에 대응한 상기 조작신호를 상기 가전제품에 전송하는 상기 신호전송부가 설치된 것을 특징으로 하는, 스마트홈 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉장고의 도어에 서로 상이한 방향으로 적외선 신호를 전송하는 복수개의 적외선 발광부가 설치된 것을 특징으로 하는 스마트홈 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어정보는 스케줄정보를 포함하며,
    상기 냉장고의 제어부는 상기 스케줄정보에서 설정된 시간에 상기 조작신호가 상기 가전제품에 전송되도록 상기 조작 프로토콜 통신부와 상기 신호 전송부를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트홈 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가전제품은 조명을 포함하며, 상기 조작 신호는 복수 개의 조명 중에 선택된 조명의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트홈 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어정보는 상기 조명에 대한 식별정보와 상기 조명을 온 또는 오프시키는 정보를 포함하는, 스마트홈 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가전제품은 커튼제어장치 또는 후드을 포함하는, 스마트홈 시스템.
  8. 포터블 장치가 댁내에 위치한 가전제품의 동작을 제어하는 제어정보를 발생시키는 단계;
    상기 포터블 장치가 댁내에 위치할 경우 상기 포터블 장치로부터 냉장고의 제어 프로토콜 통신부가 상기 제어정보를 수신하는 단계;
    상기 냉장고의 저장부가 상기 제어정보를 저장하는 단계;
    상기 냉장고의 조작 프로토콜 통신부가 상기 제어정보에서 조작신호를 산출하는 단계;
    상기 냉장고의 신호전송부가 상기 조작신호를 상기 가전제품에 전송하는 단계;
    상기 가전제품이 상기 냉장고로부터 발생된 상기 조작신호를 수신하여 리모트 컨트롤에 의해 제어되는 것과 동일한 방식으로 제어되는 단계; 및
    상기 제어 프로토콜 통신부가 상기 조작신호의 전송 완료 또는 상기 가전제품의 동작 결과에 대한 제어 결과 정보를 상기 포터블 장치에게 전송하며, 상기 포터블 장치는 상기 수신된 제어 결과 정보를 디스플레이하는 단계를 포함하는, 가전제품을 제어하는 방법.
  9. 포터블 장치가 댁내에 위치한 가전제품의 동작을 제어하는 제어정보를 발생시키는 단계;
    상기 포터블 장치가 댁내에 위치하지 않을 경우, 외부 서버가 상기 제어정보를 상기 포터블 장치로부터 수신하는 단계;
    냉장고의 제어 프로토콜 통신부가 상기 제어정보를 상기 외부 서버로부터 수신하는 단계;
    상기 냉장고의 저장부가 상기 제어정보를 저장하는 단계;
    상기 냉장고의 조작 프로토콜 통신부가 상기 제어정보에서 조작신호를 산출하는 단계;
    상기 냉장고의 신호전송부가 상기 조작신호를 상기 가전제품에 전송하는 단계;
    상기 가전제품이 상기 냉장고로부터 발생된 상기 조작신호를 수신하여 리모트 컨트롤에 의해 제어되는 것과 동일한 방식으로 제어되는 단계; 및
    상기 제어 프로토콜 통신부가 상기 조작신호의 전송 완료 또는 상기 가전제품의 동작 결과에 대한 제어 결과 정보를 상기 외부서버에게 전송하며, 상기 외부 서버가 상기 제어 결과 정보를 상기 포터블 장치에게 전송하며, 상기 포터블 장치는 상기 수신된 제어 결과 정보를 디스플레이하는 단계를 포함하는, 가전제품을 제어하는 방법.

  10. 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조작 프로토콜은 적외선(Infrared) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 블루투스(Bluetooth), 또는 UWB(Ultra WideBand) 중 어느 하나 이상을 포함하며,
    상기 냉장고의 도어에 상기 조작 프로토콜에 대응한 상기 조작신호를 상기 가전제품에 전송하는 상기 신호전송부가 설치된 것을 특징으로 하는, 가전제품을 제어하는 방법.
  11. 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉장고의 도어에 서로 상이한 방향으로 적외선 신호를 전송하는 복수개의 적외선 발광부가 설치된 것을 특징으로 하는, 가전제품을 제어하는 방법.
  12. 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어정보는 스케줄정보를 포함하며,
    상기 냉장고의 제어부는 상기 스케줄정보에서 설정된 시간에 상기 조작신호가 상기 가전제품에 전송되도록 상기 조작 프로토콜 통신부와 상기 신호 전송부를 제어하는 단계를 더 포함하는, 가전제품을 제어하는 방법.
  13. 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가전제품은 조명을 포함하며, 상기 조작 신호는 복수 개의 조명 중에 선택된 조명의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는, 가전제품을 제어하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어정보는 상기 조명에 대한 식별정보와 상기 조명을 온 또는 오프시키는 정보를 포함하는, 가전제품을 제어하는 방법.
  15. 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가전제품은 커튼제어장치 또는 후드을 포함하는, 가전제품을 제어하는 방법.
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