KR20140064490A

KR20140064490A - 통신 모듈을 포함하는 게이트웨이 시스템 및 게이트웨이 시스템의 구동방법

Info

Publication number: KR20140064490A
Application number: KR1020120131886A
Authority: KR
Inventors: 김율오
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-05-28
Also published as: EP2733686B1; US20140142730A1; JP6345412B2; CN103905299A; JP2014103667A; KR101987226B1; CN103905299B; US9807820B2; EP2733686A3; EP2733686A2

Abstract

실시예는 적어도 하나의 전자기기를 제어하는 게이트웨이 시스템에 있어서, 상기 게이트웨이 시스템은 상기 전자기기에 제1 무선 네트워크를 이용하여 제어 신호를 송출하는 게이트웨이 모듈, 그리고 상기 게이트웨이 모듈에 착탈식으로 결합하여 상기 제1 무선 네트워크와 다른 제2 무선 네트워크를 상기 게이트웨이 모듈에 제공하는 적어도 하나의 통신 모듈을 포함하는 게이트웨이 시스템을 제공한다. 따라서, 게이트웨이에 무선 통신 모듈을 탈착 가능하게 형성함으로써, 추가적인 통신 방식을 모듈의 교체 없이 지원할 수 있어 비용이 절감된다.

Description

통신 모듈을 포함하는 게이트웨이 시스템 및 게이트웨이 시스템의 구동방법{The gateway system having the communication module and the method for driving the gateway system}

본 발명은 통신 모듈을 포함하는 게이트웨이 시스템 및 게이트웨이 시스템의 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로 조명장치를 점등 또는 소등시키기 위해 조명장치와 유선으로 연결된 스위치를 직접 수동으로 조작하였다. 상기와 같은 경우, 거동이 불편한 환자나 노약자 또는 스위치에 손이 닿지 않는 어린이가 상기 조명장치를 점등 또는 소등시키는 데에 불편함이 있었다.

최근에는 상기와 같은 불편함을 해소하기 위해 리모컨 등과 같은 원격제어장치를 이용하여 조명장치를 점등 또는 소등시키거나 조명의 세기 등을 조절할 수 있는 조명장치가 출시되고 있다.

또한, 홈 네트워크 시스템과 연동되어 복수의 조명 장치를 각각 제어하거나 동시에 제어할 수 있다.

한편, 조명 시장과 통신 시장이 다양화됨에 따라, 조명장치의 특성(색온도, 디밍값, 밝기 등)을 선택적으로 제어하거나, 다양한 무선 통신 방식(Zigbee, WiFi, BLUETOOTH 등) 중에서 속도/거리/소비 전력 등을 고려한 통신 방식의 선택 요구가 증가하고 있다.

그러나, 기존의 홈 네트워크 시스템의 게이트웨이시스템이 특정 통신 방식을 제공하고 있는 경우, 추가적인 통신 방식의 지원이 어려운 문제점이 있다.

실시예는 게이트웨이에 탈착 가능한 통신 모듈을 결합한 게이트웨이시스템을 제공한다.

실시예는 적어도 하나의 전자기기를 제어하는 게이트웨이 시스템에 있어서, 상기 게이트웨이 시스템은 상기 전자기기에 제1 무선 네트워크를 이용하여 제어 신호를 송출하는 게이트웨이 모듈, 그리고 상기 게이트웨이 모듈에 착탈식으로 결합하여 상기 제1 무선 네트워크와 다른 제2 무선 네트워크를 상기 게이트웨이 모듈에 제공하는 적어도 하나의 통신 모듈을 포함하는 게이트웨이 시스템을 제공한다.

한편, 착탈식으로 결합된 통신 모듈로부터 상기 게이트웨이 모듈에 내장된 제1 무선 네트워크와 다른 제2 무선 네트워크를 제공받는 게이트웨이 시스템의 구동방법에 있어서, 상기 통신 모듈의 인터페이스로부터 탈착정보를 수신하는 단계, 상기 통신 모듈에 대한 정보를 요청하는 단계, 상기 통신 모듈로부터 상기 통신모듈에 대한 정보를 수신하는 단계, 그리고 상기 제2 무선 네트워크를 통하여 외부의 전자 기기를 제어하는 단계를 포함하는 게이트웨이 시스템의 구동방법을 제공한다.

실시예에 따르면, 게이트웨이에 무선 통신 모듈을 탈착 가능하게 형성함으로써, 추가적인 통신 방식을 모듈의 교체 없이 지원할 수 있어 비용이 절감된다.

실시예는 탈착식 통신 모듈을 적용하여 전자기기 또는 무선 컨트롤러의 스펙에 따라 다양한 통신 방식으로 전자기기를 제어할 수 있다.

실시예는 통신 모듈 내의 무선통신부에서 다양한 무선 통신 방식(Zigbee, WiFi, BLUETOOTH 등)이 선택적으로 구현되도록 함으로써, 속도/거리/소비 전력 등을 고려하여 최적의 무선 통신 방식을 선택하여 사용함으로써 효과적인 데이터 송수신 및 제어를 수행할 수 있다.

상기 통신 모듈의 인터페이스부의 복수의 핀이 소정의 순서와 용도로 표준화될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 네트워크 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 게이트웨이의 통신방식을 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 게이트웨이를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1의 무선 컨트롤러의 구성도이다.
도 5는 도 1의 통신 모듈의 구성도이다.
도 6은 도 5의 통신 모듈의 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 통신 모듈의 상면도 및 측면도이다.
도 8은 도 6의 통신 모듈 내부의 인쇄회로기판의 상면도이다.
도 9는 도 2의 게이트웨이와 통신 모듈의 인터페이스부 사이의 대응 관계를 나타내는 구성도이다.
도 10은 도 9의 대응 관계를 충족하는 통신 모듈의 회로도이다.
도 11은 게이트웨이와 통신 모듈 사이의 동작을 나타내는 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

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

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

본 발명은 게이트에이에 착탈가능한 통신 모듈을 포함하는 홈네트워크 시스템을 제공한다.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 참고하여 조명 시스템을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 네트워크 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 게이트웨이의 통신방식을 도시한 구성도이고, 도 3은 도 2의 게이트웨이를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 1의 무선 컨트롤러의 구성도이며, 도 5는 도 1의 통신 모듈의 구성도이다.

홈 네트워크 시스템(10)은 홈게이트웨이시스템(40) 및 복수의 전자기기(21)를 포함한다.

도면에 도시된 바와 같이, 홈게이트웨이시스템(40)은 외부 통신네트워크와 연결되며, 내부의 통신네트워크를 통하여 무선 컨트롤러(30) 및 복수의 전자기기(21)와 연결된다.

상기 홈게이트웨이시스템(40)은 외부 통신네트워크와 무선 컨트롤러(30) 및 복수의 전자기기(21)간에 송수신되는 데이터를 인터페이스한다.

전자기기(21)는 하나 이상 포함될 수 있으며, 본 실시예에서는 3개의 전자기기(21)를 도시하고 있다.

상기 무선 컨트롤러(30)는 홈게이트웨이시스템(40)과 무선 네트워크를 통하여 연결되어 있는 리모트 컨트롤러일 수 있으나, 노트북, 스마트폰 등의 휴대 단말일 수 있다.

상기 전자기기(21)는 대표적으로 전화기, 컴퓨터뿐만 아니라, 멀티미디어 서비스가 다양화 됨에 따라 가정 내에서 초고속통신망 등의 외부 통신네트워크에 접속할 수 있는 인터넷 냉장고, 디지털 TV, 셋탑박스 등과 같은 네트워크 기능을 구비한 다양한 가전 등도 고려될 수 있다.

또한, 상기 전자기기(21)는 홈게이트웨이시스템(40)과 연결되어 있는 디밍장치 등에 의해 제어되는 적어도 하나의 조명장치를 포함한다.

또한, 상기 전자기기(21)는 가정 내에 배치되어 있는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다.

각각의 무선 컨트롤러(30) 및 전자기기(21)는 다양한 형태의 네트워크로 홈게이트웨이시스템(40)과 접속한다.

이때, 다양한 형태의 네트워크는 서로 다른 전송대역폭으로 데이터를 송수신할 수 있으며, 상기 홈게이트웨이시스템(40)의 커버리지에 따라 지그비, 블루투스, 지웨이브 또는 와이파이 등의 무선 방식이 적용될 수 있다.

상기 홈게이트웨이시스템(40)은 도 1과 같이, 게이트웨이(41) 및 서버(42)를 포함한다.

상기 게이트웨이(41)는 적어도 하나의 무선 통신 방식으로 가정 내의 무선통신으로 제어되는 전자기기(21)를 제어한다.

서버(42)는 게이트웨이(41) 및 외부 통신네트워크와 연결되어 있으며, 상기 게이트웨이(41)로 전송되는 무선 컨트롤러(30) 및 전자기기(21)의 신호를 저장하고, 상기 게이트웨이(41)로부터 발송되는 신호를 저장한다.

이러한 서버(42)는 상기 무선 컨트롤러(30), 전자기기(21) 및 게이트웨이(41)의 신호를 저장하기 위한 저장부를 더 포함할 수 있다.

상기 서버(42)는 무선 컨트롤러(30)와 외부 네트워크인 클라우드망을 통해 연결되어 가정 내의 전자기기(21)를 제어할 수 있다.

이러한 게이트웨이 시스템(40)의 게이트웨이(41)는 도 2와 같이 게이트웨이모듈(500) 및 상기 무선 컨트롤러(30) 및 전자기기(21)와 송수신하여 제어 신호를 송수신하는 통신 모듈(400)을 포함한다.

상기 통신 모듈(400)은 도 3과 같이 게이트웨이모듈(500)의 커넥터(511)에 삽입 고정되어 제어 신호를 전달하는 착탈식으로 구성된다.

상기 게이트웨이모듈(500)은 상기 통신 모듈(400)의 인터페이스부(450)의 복수의 핀이 삽입 고정되는 적어도 하나의 커넥터(511)를 포함한다.

상기 커넥터(511)는 도 3과 같이 돌출되어 있을 수 있으며, 게이트웨이모듈(500)의 제어부와 연결될 수 있다.

이와 같이 게이트웨이(41)의 통신 모듈(400)이 게이트웨이모듈(500)과 착탈식으로 구성되어 게이트웨이모듈(500)이 제공하는 무선방식 이외의 무선 방식을 제공할 수 있다.

즉, 게이트웨이모듈(500)이 지그비와 와이파이의 통신 방식을 제공하는 경우, 블루투스의 통신 방식을 제공하는 통신 모듈(400)을 체결하여 블루투스로 전자기기(21) 및 무선 컨트롤러(30)와 송수신할 수 있다.

상기 무선컨트롤러(30)는 사용자 명령을 입력하기 위한 입력수단으로써 무선 네트워크를 통하여 사용자의 명령에 따른 제어 신호를 통신 모듈(400)에 전송한다.

상기 무선컨트롤러(30)는 리모트 컨트롤러 또는 스마트폰 등일 수 있다.

상기 무선컨트롤러(30)와 통신 모듈(400) 사이의 무선 네트워크는 무선 환경에 따라 결정될 수 있다.

무선 제어로서 와이파이(Wifi), 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 또는 지웨이브(Z-wave) 등의 네트워크가 적용될 수 있다.

상기 무선컨트롤러(30)는 도 4와 같은 구성을 가질 수 있다.

도 4를 참고하면, 상기 무선컨트롤러(30)는 모드 전환부(301), 메모리부(303), 전원/충전부(305), 제어부(307) 및 송/수신부(309)를 포함한다.

모드 전환부(301)는 동작 모드 전환, 예를 들어 리모콘의 일반적인 기능을 수행하다가 전자기기제어 전환을 수행할 수 있다.

상기 메모리부(303)는 운용 및 통신 제어 프로그램/프로토콜 등이 저장되어 있을 수 있다.

상기 전원/충전부(305)는 무선컨트롤러(30)의 동작을 위하여 충전 및 전원을 제공한다.

송/수신부(309)는 제어부(307)로부터 제공되는 사용자 명령을 설정되어 있는 무선 네트워크를 통하여 게이트웨이(41)의 통신 모듈(400)로 전송한다.

제어부(307)는 상기 메모리부(303)의 저장 데이터를 이용하여 모드 전환부(301), 전원/충전부(305) 및 송/수신부(309)의 동작을 제어한다.

이러한 통신 모듈(400)은 도 5와 같은 구성을 가진다.

상기 통신 모듈(400)은 하나의 하우징(411, 431)로 구성되며, 하우징(411, 431) 안에 하나의 유닛을 이루며 안테나부(410), 무선 통신부(430) 및 인터페이스부(450)가 형성되어 있다.

안테나부(410)는 상기 무선컨트롤러(30) 및 전자기기(21)로부터 무선 네트워크를 통해 전송되는 제어신호를 수신한다.

무선 통신부(430)는 상기 안테나부(410)로부터 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 따라 상기 게이트웨이모듈(500)로 전송될 복수의 출력 신호를 생성한다.

상기 무선 통신부(430)는 상기 무선 네트워크의 종류에 따라 상기 안테나부(410)의 제어 신호를 분석하는 통신집적회로(435)를 포함한다.

즉, 상기 통신 모듈(400)은 결정되어 있는 무선 네트워크 환경에 따라 선택적으로 통신집적회로(435)를 선택하여 통신 모듈(400) 내에 실장할 수 있다.

상기 통신집적회로(435)는 지그비, 지웨이브, 와이파이 또는 블루투스 등의 통신 방식 중 적어도 하나를 지원할 수 있다.

인터페이스부(450)는 상기 무선 통신부(430)로부터 출력되는 복수의 출력 신호에 대응하는 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함한다.

상기 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)은 도 5와 같이 5개일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 통신 모듈(400)의 인터페이스부(450)와 게이트웨이모듈(500)의 인터페이스는 제어 방식에 따라 각 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)의 출력 신호를 설정할 수 있다.

상기 제어 방식에 따른 각 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)의 구성은 뒤에서 상세히 설명한다.

이하에서는 도 6 내지 도 8을 참고하여 게이트웨이모듈(500)에 삽입 고정되는 탈착식 통신 모듈(400)의 구성을 설명한다.

도 6은 도 1의 통신 모듈의 사시도이고, 도 7a 및 도 7b는 도 6의 통신 모듈의 상면도 및 측면도이고, 도 8은 도 6의 통신 모듈 내부의 인쇄회로기판의 상면도이다.

도 6 내지 도 8을 참고하면, 실시예의 통신 모듈(400)은 안테나부(410), 무선 통신부(430) 및 인터페이스부(450)가 집적되어 있는 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판의 일부를 수용하는 하우징(411, 431)으로 구성된다.

도 6과 같이 하우징(411, 431)은 인터페이스부(450)에 대응하는 영역을 외부로 돌출하며 상기 인쇄회로기판을 수용한다.

상기 하우징(411, 431)은 안테나부(410)가 수용되는 제1 수용부(411), 및 상기 제1 수용부(411)로부터 제1 방향(x)으로 돌출되어 있으며, 상기 무선 통신부(430)를 수용하는 제2 수용부(431)를 포함한다.

상기 제1 및 제2 수용부(411, 431)는 하나의 몸체로 형성되어 있을 수 있으며, 제1 방향(x)에 수직인 제2 방향(z)으로 결합되는 상부 몸체 및 하부 몸체의 결합체일 수 있다.

상기 하우징(411, 431)은 절연물질로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 폴리이미드와 같은 리지드 타입의 플라스틱재로 형성될 수 있다.

제1 수용부(411)는 내부에 인쇄회로기판의 안테나부(410)를 수용하는 공간을 가지고, 제3 방향(y)으로 긴 장방형의 형상을 가진다.

상기 제1 수용부(411)는 제3 방향(y)으로의 제1폭(d1)이 20 내지 25mm, 바람직하게는 22mm일 수 있으며, 제1 방향(x)으로의 폭(d6)이 6 내지 7mm, 바람직하게는 6,4 내지 6.5mm일 수 있다. 또한 제1 수용부(411)의 제2 방향(z)으로의 높이(d4)는 7 내지 8mm, 바람직하게는 7.7mm일 수 있다.

상기 제1 수용부(411)의 변은 모따기되어 곡률을 가질 수 있다.

상기 제1 수용부(411)의 공간에 삽입되어 있는 인쇄회로기판은 안테나부(410)에 대응하는 안테나 영역을 포함한다.

상기 안테나 영역(410a)은 도 8과 같이 인쇄회로기판의 일단에 형성되어 있으며, 지지기판(432) 위에 패터닝되어 있는 안테나 패턴(415)을 포함한다.

상기 안테나 패턴(415)은 평판 역F 안테나 형태(Planar Inverted F Antenna; PIFA) 를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 안테나 패턴(415)은 모노폴 안테나(monopole antenna) 형태 또는 다이폴 안테나(dipole antenna) 형태 등으로 구현될 수도 있다.

이러한 안테나 영역(410a)은 지지기판(432)이 안테나의 유전몸체를 이루고, 상기 지지기판(432) 위에 안테나 패턴(415), 기판(432) 하부에 그라운드층(도시하지 않음) 및 유전몸체(432) 내부 또는 외부에 매칭패턴(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.

안테나부(410)는 미리 정해진 주파수 대역의 신호 송수신을 위해 제공된다. 즉 안테나 패턴(415)은 일정 주파수 대역에서 공진하여 신호를 통과시킬 수 있다. 이러한 안테나 패턴(415)은 미리 정해진 기준 임피던스에서 공진한다.

이러한 안테나 패턴(415)은 그라운드층에 인접하여 일단이 급전점이 위치하도록 배치된다. 여기서, 급전점은 유전몸체인 기판(432)를 관통하여, 기판(432)의 하부면으로 연장될 수 있다. 이 때 안테나 패턴(415)은 적어도 하나의 곡절(曲折)부에 의해 구분되는 적어도 하나의 수평 성분 회로와 수직 성분 회로로 이루어질 수 있다.

예를 들면, 안테나 패턴(415)은 각각 미앤더(meander) 타입, 스파이럴(spiral) 타입, 스텝(step) 타입, 루프(loop) 타입 등 중 적어도 어느 하나의 전송 회로로 형성될 수 있다.

그라운드층은 안테나 패턴(415)의 접지를 위해 제공된다.

내부 또는 외부 매칭패턴은 안테나 패턴(415)의 임피던스를 기준 임피던스로 매칭시키기 위해 제공된다.

이와 같이 안테나부(410)를 평판형으로 형성함으로써 소형 통신 모듈(400)에 집적이 가능하다.

상기 안테나 패턴(415)은 전도성 물질, 구리, 알루미늄, 니켈, 몰리브덴 등의 금속을 포함하는 물질로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1 수용부(411)로부터 제1 방향(x)으로 돌출되어 있는 제2 수용부(431)는 제3 방향(y)으로의 폭(d2)이 17 내지 18mm, 바람직하게는 17.4 내지 17.5mm일 수 있으며, 제1 방향(x)으로의 폭(d7)이 18 내지 19mm, 바람직하게는 18 내지 18.2mm일 수 있다. 또한 제2 수용부(431)의 제2 방향(z)으로의 높이(d5)는 4.5 내지 5.2mm, 바람직하게는 5mm일 수 있다.

이와 같이 상기 제2 수용부(431)는 제1 수용부(411)보다 제3 방향(y)으로의 폭(d2)이 작아 제1 수용부(411)의 측면에 소정의 더미 공간이 형성되며, 제2 수용부(431)가 제1 수용부(411)보다 작은 높이(d5)를 가지므로, 제2 수용부(431)는 제1 수용부(411)로부터 단차를 가지며 형성될 수 있다.

상기 제2 수용부(431)는 내부에 인쇄회로기판의 무선통신부(430)를 수용하기 위한 공간을 가지는 기둥형으로 형성되며, 제2 수용부(431)는 도 6과 같이 직육면체의 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 수용부(411)의 측면에 형성되는 공간에는 고정부(413)가 형성되어 있다.

상기 고정부(413)는 도 6과 같이 제1 수용부(411)와 제2 수용부(431)의 면적 차에 의해 형성되는 더미 공간에 형성되며, 제1 수용부(411)의 측면으로부터 제1 방향(x)으로 돌출되어 있다.

상기 고정부(413)는 하우징(411, 431)의 몸체와 일체로 형성되어 일단에 삼각형의 돌기를 가지므로, 조명 모듈(500)과의 삽입 시에 걸림하여 고정력을 향상시킬 수 있다.

이러한 고정부(413)는 제2 수용부(431)의 양 측면에 각각 형성될 수 있으며, 삼각형의 돌기가 외부를 향하도록 서로 반대로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제2 수용부(431)의 공간에 삽입되어 있는 무선 통신부(430)에 대응하는 인쇄회로기판의 모듈 영역(430a)은 도 8과 같이 복수의 소자가 실장되어 있다.

상기 모듈 영역(430a)은 내부에 상기 무선컨트롤러(300)와 송수신을 위한 무선집적회로(435)이 실장되어 있으며, 상기 무선집적회로(435)는 무선 환경에 따라 지그비, 와이파이, 지웨이브 및 블루투스 등의 무선집적회로(435) 중 하나를 선택하여 실장할 수 있다. 이때, 상기 무선집적회로(435)의 종류에 따라 주변부의 수동소자 및 회로 구성은 가변될 수 있다.

상기 모듈 영역(430a)과 안테나 영역(410a)과의 경계 영역에는 외장형 안테나와의 연결을 위한 연결패턴(433)이 형성될 수도 있다.

상기 모듈 영역(430a)과 단자 영역(450a) 사이의 경계 영역에는 하우징(411, 431)과 인쇄회로기판의 고정을 위한 함몰부(436)가 형성되어 있으며, 상기 함몰부(436)는 하우징(411, 431) 내면에 형성되는 돌기와 결합한다.

한편, 상기 하우징(411, 431)의 제2 수용부(431)의 끝단으로 돌출되어 있는 인터페이스부(450)에 대응하는 인쇄회로기판의 단자 영역(450a)은 도 6과 같이 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함한다.

상기 단자 영역(450a)은 상기 하우징(411, 431)의 끝단으로부터 제1 방향(x)으로의 폭이 3.5 내지 4.0mm의 길이(d8)를 가지고, 제3 방향(y)으로의 폭(d3)이 15mm의 길이를 가질 수 있다.

상기 단자 영역(450a)은 지지기판(432) 위에 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함하며, 상기 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)은 도시한 바와 같이 5개의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 복수개의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)이 형성되어 있는 경우, 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)은 임의의 수효로 그루핑되며, 단자 영역(450a)은 상기 그루핑된 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c) 사이의 지지기판(432)이 제거되어 있는 함몰부(455)를 포함한다.

상기 함몰부(455)를 기준으로 좌측에 형성되는 그루핑된 핀(452a, 452b)을 제1 핀부(451), 우측의 그루핑된 핀(454a, 454b, 454c)을 제2 핀부(453)로 정의한다.

상기 제1 핀부(451) 및 제2 핀부(451)는 서로 다른 수효의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함한다.

단자 영역(450a)이 5개의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함할 때, 상기 제1 핀부(451)가 2개의 핀(452a, 452b)을 포함하고, 상기 제2 핀부(453)가 3개의 핀(454a, 454b, 454c)을 포함할 수 있다.

이와 같이 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 서로 다른 수효의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 갖도록 그루핑함으로써 통신 모듈(400)의 전면과 배면을 구분할 수 있다.

또한, 제1 핀부(451)와 제2 핀부(453) 사이에 함몰부(455)를 형성하여 제1 핀부(451)와 제2 핀부(453)의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c) 사이에 형성되는 간섭을 줄일 수 있다.

상기 함몰부(455)의 폭은 0.9mm 이상일 수 있으며, 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)과 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c) 사이의 이격 폭은 0.8mm 이하로 설정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 1 핀부(451)와 제2 핀부(453)의 경계에 지지기판(432)으로부터 돌출되는 돌기(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 단자 영역(450a)은 양 측변에 오목하게 함몰되어 있는 걸림홈(456)을 포함한다.

상기 걸림홈(456)은 도 8과 같이 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)이 형성되어 있지 않은 가장자리의 더미 영역에 형성될 수 있으나, 도 9와 같이 가장자리에 배치되는 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)의 일부가 함께 제거되어 걸림홈(456)을 형성할 수도 있다.

상기 걸림홈(456)은 상기 단자 영역(450a)이 조명 모듈(500)의 커넥터(511)에 삽입될 때, 커넥터(511) 내부의 돌기(도시하지 않음)와 결합하여 결합력을 향상시킬 수 있다.

하나의 상기 통신 모듈(400)을 구성하는 인쇄회로기판은 상기 무선집적회로(435)의 종류 및 게이트웨이모듈(500)의 제어 방식에 따라 회로패턴을 달리하며 형성될 수 있다.

따라서, 무선집적회로(435)의 종류와 제어 방식에 따라 복수의 인쇄회로기판이 형성되어 있을 때, 통신 모듈(400)의 하우징(411, 431)에 특정 인쇄회로기판을 선택적으로 결합하여 통신 모듈(400)을 구성할 수 있다.

이하에서는 도 9 및 도 10을 참고하여 제어방식에 따른 인터페이스부(450)의 구성 및 모듈 영역(430a)의 회로 구성에 대하여 설명한다.

도 9는 도 1의 인터페이스모듈(500)과 통신 모듈(400)의 인터페이스부(450) 사이의 대응 관계를 나타내는 구성도이고, 도 10은 도 9의 대응 관계를 충족하는 통신 모듈(400)의 회로도이다.

이하에서는 각 핀을 도면부호 P1-P5로 정의한다.

도 9를 참고하면, 상기 통신 모듈(400)의 인터페이스부(450)가 5개의 핀(P1-P5)을 포함할 때, 상기 통신 모듈(400)의 인터페이스의 핀(P1-P5) 및 게이트웨이모듈(500)의 커넥터(511)의 핀은 도 9와 같은 출력 신호가 설정되어 있다.

즉, 제1핀(P1)은 통신 모듈(400)의 착탈을 알리는 I/O신호가 출력되고, 제2핀(P2)은 사기 통신 모듈(400)을 구동하는 기준전압(Vdd)을 수신하고, 제3핀(P3)은 접지전압(Ground)이 수신되는 핀이고, 제4핀 및 제5핀(P4, P5)은 제어신호가 송신 및 수신되는 핀이다.

즉, 제1 내지 제3핀(P1-P3)은 기준전압과 관계된 핀이고, 제4 및 제5핀(P4, P5)은 제어 신호와 관계되는 핀으로서, 상기 함몰부(455)가 제3핀과 제4핀(P3, P4) 사이에 형성될 수 있다.

상기 게이트웨이모듈(500)과 통신 모듈(400) 사이의 제어 방식으로 UART 방식이 적용될 수 있다.

UART 방식은 2개의 핀을 이용하여 하나는 수신으로 이용하고, 하나는 송신으로 이용되는 방식이다.

이와 같이, UART 방식으로 게이트웨이모듈(500)과 송수신하는 경우, 상기 I/O신호는 로우로 설정되고, 제4핀(P4)은 송신용, 제5핀(P5)은 수신용으로 설정된다.

이를 위하여, 인쇄회로기판은 도 10과 같은 회로를 포함한다.

즉, 상기 무선집적회로(435)의 5개의 단자와 단자 영역(450a)의 5개의 핀(P1-P5) 사이에 형성되는 회로로서, 기준전압과 접지전압이 인가될 때, 제4 및 제5핀(P4, P5)은 기준전압과 각각 저항(pull-up저항)(R2, R3)에 의해 연결되어 있다.

이때, 상기 I/O신호를 출력하는 제1핀(P1)이 접지전압과 제1 저항(pull-down저항)(R1)으로 연결되어 I/O신호는 로우 값을 갖도록 설정되어 있다.

따라서, 통신모듈(400)이 게이트웨이모듈(500)에 삽입되어 I/O신호로 로우 값이 인가되면, 게이트웨이모듈(500)은 로우 값의 I/O신호를 읽어 통신모듈(400)이 연결된 것으로 판단한다.

이하에서는 게이트웨이모듈(500)과 통신모듈(400) 사이의 제어 방식을 도 11을 참고하여 설명한다.

먼저, 통신모듈(400)이 게이트웨이모듈(500)에 삽입되어 I/O신호로 로우 값이 인가되면, 게이트웨이모듈(500)은 로우 값의 I/O신호를 읽어낸다.

상기 게이트웨이모듈(500)의 INPUT에 해당하는 제1핀은 하이 상태를 유지하다가 통신 모듈이 삽입되어 로우 값의 I/O신호를 받으면 INPUT의 제1핀이 로우 갑으로 변하게 된다.

따라서, 통신모듈(400)이 게이트웨이모듈(500)로 통신모듈(400) 결합 상태를 알린다(S10).

게이트웨이모듈(500)은 상기 정보를 수신하여 통신모듈(400)로 해당 통신모듈(400)에 대한 정보를 요청한다(S20).

해당 통신모듈(400)에 대한 정보는 실장되어 있는 무선통신칩(435)의 무선통신방식을 포함할 수 있다.

상기 통신 모듈은 상기 요청을 수신하여 통신 모듈에 대한 정보를 전송한다(S30).

상기 게이트웨이모듈(500)은 통신 모듈에 대한 정보를 수신하여 서버에 통신모듈(400)의 정보를 전송하여 저장한다.

이후로 게이트웨이모듈(500)은 게이트웨이모듈(500)이 제공하는 무선통신방식 이외에 삽입된 통신모듈(400)이 제공하는 무선통신방식을 추가하여 주변의 무선 컨트롤러 또는 전자기기와 송수신하여 각 기기를 제어한다(S40).

이와 같이, 게이트웨이모듈(500)이 제공하는 무선통신방식 이외의 무선통신방식이 요구되는 경우, 상기 무선통신방식을 제공하는 통신모듈(400)을 게이트웨이모듈(500)에 삽입함으로써 게이트웨이가 제공하는 무선통신방식의 수효를 넓힐 수 있다.

따라서, 게이트웨이모듈(500) 전체를 교체하지 않고 통신방식을 넓힘으로 비용이 절감되고 간단하게 추가가능하다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

홈네트워크 시스템 10
홈게이트웨이시스템 41
전자기기 21
게이트웨이모듈 500
통신 모듈 400
무선컨트롤러 300
안테나부 410
무선통신부 430
인터페이스부 450

Claims

적어도 하나의 전자기기를 제어하는 게이트웨이 시스템에 있어서,
상기 게이트웨이 시스템은
상기 전자기기에 제1 무선 네트워크를 이용하여 제어 신호를 송출하는 게이트웨이 모듈, 그리고
상기 게이트웨이 모듈에 착탈식으로 결합하여 상기 제1 무선 네트워크와 다른 제2 무선 네트워크를 상기 게이트웨이 모듈에 제공하는 적어도 하나의 통신 모듈
을 포함하는 게이트웨이 시스템.
제1항에 있어서,
상기 게이트웨이 모듈은
상기 통신 모듈과 결합하기 위한 커넥터를 포함하는 게이트웨이 시스템.
제1항에 있어서,
상기 게이트웨이 모듈은 상기 제1 또는 제2 무선 네트워크를 통하여 상기 전자기기의 제어 신호를 전송하는 무선 컨트롤러와 송수신하는 게이트웨이 시스템.
제1항에 있어서,
상기 통신 모듈은
내부에 공간을 가지는 하우징, 그리고
상기 하우징의 공간에 배치되며, 상기 제2 무선 네트워크를 제공하는 무선통신칩이 실장되어 있는 모듈기판
을 포함하는 게이트웨이 시스템.
제4항에 있어서,
상기 모듈 기판은
안테나부,
상기 안테나부로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 상기 무선통신칩에 의해 상기 대상물로 출력 신호를 생성하는 통신 모듈부, 그리고
상기 대상물의 인터페이스와 접촉하여 상기 출력 신호를 전송하는 복수의 핀이 형성되어 있는 인터페이스부
를 포함하는 게이트웨이 시스템.
제5항에 있어서,
상기 하우징은
상기 안테나부를 수용하는 제1 수용부, 그리고
상기 통신 모듈부를 수용하는 제2 수용부
를 포함하며,
상기 인터페이스부는 상기 하우징 외부로 돌출되어 있는 게이트웨이 시스템.
제6항에 있어서,
상기 인터페이스부는
복수의 상기 출력 신호를 각각 전송하는 복수의 핀을 포함하며,
상기 복수의 핀은 행 방향으로 배열되어 있는 게이트웨이 시스템.
제7항에 있어서,
상기 복수이 핀 중 하나는 상기 통신 모듈과 상기 게이트웨이모듈의 탈착정보를 전송하는 게이트웨이 시스템.
제6항에 있어서,
상기 하우징의 제1 수용부의 측면으로부터 돌출되어 상기 대상물과 상기 통신 모듈을 고정하는 적어도 하나의 고정돌기를 포함하는 게이트웨이 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 무선 네트워크는 지그비, 지웨이브, 와이파이 및 블루투스 중 서로 다른 통신 방식이 적용되는 게이트웨이 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전자기기는 적어도 하나의 조명 장치를 포함하는 게이트웨이 시스템.
착탈식으로 결합된 통신 모듈로부터 상기 게이트웨이 모듈에 내장된 제1 무선 네트워크와 다른 제2 무선 네트워크를 제공받는 게이트웨이 시스템의 구동방법에 있어서,
상기 통신 모듈의 인터페이스로부터 탈착정보를 수신하는 단계,
상기 통신 모듈에 대한 정보를 요청하는 단계,
상기 통신 모듈로부터 상기 통신모듈에 대한 정보를 수신하는 단계, 그리고
상기 제2 무선 네트워크를 통하여 외부의 전자 기기를 제어하는 단계
를 포함하는 게이트웨이 시스템의 구동방법.
제12항에 있어서,
상기 탈착정보를 수신하는 단계는,
상기 통신모듈의 인터페이스로부터 입력단으로 탈착정보를 받아 상기 입력단의 전압을 가변하는 게이트웨이 시스템의 구동방법.
제13항에 있어서,
상기 게이트웨이 모듈의 입력단의 전압은 하이에서 상기 통신 모듈이 결합되면 로우로 천이하는 게이트웨이 시스템의 구동방법.
제12항에 있어서,
상기 통신 모듈에 대한 정보는
상기 통신 모듈이 제공하는 상기 제2 무선 네트워크에 대한 정보를 포함하는 게이트웨이 시스템의 구동방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 및 제2 무선 네트워크는 지그비, 지웨이브, 와이파이 및 블루투스 중 서로 다른 통신 방식이 적용되는 게이트웨이 시스템의 구동방법.
제12항에 있어서,
상기 외부의 전자 기기를 제어하는 단계는,
적어도 하나의 조명 장치를 제어하는 게이트웨이 시스템의 구동방법.