KR20170078925A - 홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습방법 - Google Patents

홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습방법 Download PDF

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Abstract

홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습 방법에 관한 것으로, 실내에 마련된 복수의 디지털 기기를 제어하기 위한 제어 애플리케이션이 설치되고 제어하고자 하는 디지털 기기의 제어신호를 송신하는 스마트 단말기 및 무선 통신 방식으로 상기 스마트 단말기로부터 전송되는 제어신호를 수신하고 수신된 제어신호를 해당 디지털 기기로 송신하는 중계기를 포함하고, 상기 스마트 단말기는 상기 제어 애플리케이션과 제어하고자 하는 디지털 기기의 적외선 코드 데이터베이스를 저장하는 저장부와 상기 저장부에 미저장된 포맷을 사용하는 새로운 디지털 기기의 동작을 제어하도록, 새로운 디지털 기기의 리모컨에서 상기 중계기를 통해 수신되는 적외선 신호를 학습해서 추가 또는 변경하는 신호 학습부를 포함하며, 상기 신호 학습부는 상기 제어 애플리케이션을 이용해서 상기 중계기에서 캡처된 리모컨의 적외선 신호를 수신하며, 수신된 적외선 신호에 포함된 캐리어 펄스 사이의 갭 길이와 갭 사이의 유사성 관계를 검사하는 신호 검사부를 포함하는 구성을 마련하여, 새로운 디지털 기기의 적외선 신호를 학습하는 과정에서 미리 설정된 구간을 이용해서 반복되는 코드를 추출하여 학습신호를 최적화함으로써, 오인식이나 오동작 등의 오류 발생을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습방법{HOME NETWORK SYSTEM AND SIGNAL LEARNING METHOD THEREOF}
본 발명은 홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트 단말기를 이용해서 다양한 기기의 동작을 제어하는 홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습방법에 관한 것이다.
최근에는 실내뿐만 아니라, 외부에서 실내에 마련된 디지털 기기의 동작을 제어하는 홈 네트워크 기술이 개발되고 있다.
상기 홈 네트워크 기능은 실내에 마련된 리모컨이나 외부의 스마트폰을 이용해서 텔레비전이나 오디오뿐만 아니라, 에어컨, 선풍기, 보일러와 같은 냉난방장치와 DVD 플레이어, 조명 등 다양한 디지털 기기의 동작을 제어하도록 확대되고 있다.
예를 들어, 본 출원인은 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등 복수에 홈 네트워크 시스템과 관련된 기술을 개시하여 출원한 바 있다.
특허문헌 1에는 와이파이(Wi-Fi) 등 무선통신망을 이용하여 스마트폰과 데이터 통신 가능한 서버통신부, 디지털기기를 제어할 수 있는 적외선신호를 생성하여 송출하는 적외선송출부가 구비된 IR 중계서버에서 사무실이나 집 등의 실내 영상을 촬영할 수 있는 적어도 하나 이상의 카메라로부터 영상을 수신하여 스마트폰으로 전송하고, 그에 대하여 스마트폰으로부터 전송되는 디지털기기 구동신호를 수신하여 그에 적합한 적외선신호를 생성하여 송출함으로써, 실외에서도 실내에 구비된 복수의 디지털기기를 조작할 수 있는 홈 오토메이션을 저렴한 비용과 간단한 장비로 구현할 수 있게 한 스마트폰을 이용한 디지털기기 제어 및 홈 오토메이션 시스템의 구성이 기재되어 있다.
특허문헌 2에는 리모컨 기능의 애플리케이션을 갖는 스마트폰, 스마트폰으로부터 수신되는 신호에 따라 전원의 on/off, 채널 및 음량 등이 조절되는 디지털 기기, 스마트폰과 블루투스 통신 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신으로 연결되고 디지털 기기와 다수개의 적외선 통신으로 연결되어 원격제어하는 중앙컨트롤부를 포함하며, 리모콘 대신에 스마트폰을 이용하여 디지털 기기를 제어할 수 있고, 중앙컨트롤부에 적외선 통신을 할 수 있는 엘이디(LED)를 다수 개 포함하여 광범위에서 적외선신호를 송수신할 수 있게 하여 제어하고자 하는 디지털 기기가 먼 거리에 있거나 실내의 사각지대에 있는 경우에도 원격제어가 가능하며, 여러 대의 디지털 기기를 한꺼번에 제어할 수 있는 스마트폰을 이용한 디지털 기기 제어 시스템의 구성이 기재되어 있다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2013-0080278호(2013년 7월 12일 공개) 대한민국 특허 공고번호 제10-1037397호(2011년 5월 30일 공고) 대한민국 특허 공고번호 제10-1253148호(2013년 4월 10일 공고)
그러나 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 포함한 종래기술에 따른 홈 네트워크 시스템은 스마트폰을 통해 입력되는 조작명령을 중계 서버나 중계기(이하 '중계기'라 함)로 전송하고, 중계기에서 수신된 조작명령을 각 디지털기기의 동작을 제어하기 위한 적외선 코드로 변환한다.
이를 위해, 중계기는 조작명령을 적외선 코드로 변환하기 위한 데이터를 저장하고, 조작명령에 대응되는 적외선 코드로 변환하기 위한 구성을 포함해야 한다.
이에 따라, 종래기술에 따른 홈 네트워크 시스템은 중계기의 구성이 복잡해지고, 조작명령을 적외선 코드로 변환작업을 수행하기 위해 고사양의 부품이 적용됨에 따라, 제조비용이 상승하는 문제점이 있었다.
한편, 최근에는 다양한 디지털 기기가 사용됨에 따라, 해당 디지털 기기의 동작을 제어하기 위한 데이터가 미등록된 디지털 기기의 조작명령을 등록해서 사용할 수 있는 학습 기능이 적용된 홈 네트워크 시스템이 개발되고 있다.
예를 들어, 상기의 특허문헌 3에는 스마트폰을 통하여 실내 또는 실외에서 전송되는 디지털기기의 구동신호를 각 가정에 설치된 중계 홈서버에서 수신하여 적외선 발생수단이 구비된 중계기로 전송하면, 디지털기기의 구동신호를 수신한 중계기에서 적외선 신호를 생성하여 송출해서 사용자가 실내에 있을 경우뿐만 아니라 실외에서도 가정 내의 디지털기기를 용이하게 제어할 수 있고, 리모컨과 같은 원격제어장치에서 전송되는 적외선 신호를 IR 중계기에서 수신하여 캡처한 후 스마트폰으로 전송하면 스마트폰에서 캡처된 적외선 신호의 패턴을 분석하고 적외선 신호에 포함된 데이터를 압축하여 IR 중계기로 다시 전송해서 저장함으로써, 새로운 디지털 기기 고유의 적외선 신호를 스마트폰과 IR 중계기 등에 용이하게 학습할 수 있는 스마트폰을 이용한 적외선 신호 학습이 가능한 디지털기기 제어시스템의 구성이 기재되어 있다.
그러나 특허문헌 3은 새로운 디지털기기의 적외선 신호를 학습하는 과정에서 사용자의 조작 오류 등으로 인한 오인식 및 오등록이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스마트 단말기에서 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 중계 스테이션으로 전송해서 디지털 기기의 동작을 제어하는 홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 새로운 디지털 기기를 제어하기 위한 신호를 학습해서 스마트 단말기에 저장하고, 저장된 신호를 이용해서 디지털 기기를 제어하는 홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 신호 학습시 미리 설정된 구간을 이용해서 반복되는 코드를 추출하여 학습신호를 최적화해서 오류 발생을 방지할 수 있는 홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템은 실내에 마련된 복수의 디지털 기기를 제어하기 위한 제어 애플리케이션이 설치되고 제어하고자 하는 디지털 기기의 제어신호를 송신하는 스마트 단말기 및 무선 통신 방식으로 상기 스마트 단말기로부터 전송되는 제어신호를 수신하고 수신된 제어신호를 해당 디지털 기기로 송신하는 중계기를 포함하고, 상기 스마트 단말기는 상기 제어 애플리케이션과 제어하고자 하는 디지털 기기의 적외선 코드 데이터베이스를 저장하는 저장부와 상기 저장부에 미저장된 포맷을 사용하는 새로운 디지털 기기의 동작을 제어하도록, 새로운 디지털 기기의 리모컨에서 상기 중계기를 통해 수신되는 적외선 신호를 학습해서 추가 또는 변경하는 신호 학습부를 포함하며, 상기 신호 학습부는 상기 제어 애플리케이션을 이용해서 상기 중계기에서 캡처된 리모컨의 적외선 신호를 수신하며, 수신된 적외선 신호에 포함된 캐리어 펄스 사이의 갭 길이와 갭 사이의 유사성 관계를 검사하는 신호 검사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템의 신호 학습 방법은 (a) 스마트 단말기에서 제어 애플리케이션을 실행시켜 미저장된 포맷을 사용하는 디지털 기기의 적외선 신호를 수신하는 단계, (b) 상기 적외선 신호의 첫 번째 내지 네 번째 캐리어 사이의 갭의 크기 및 유사성 관계를 검사하는 단계 및 (c) 상기 검사결과에 기초해서 상기 네 번째 캐리어를 최초 캐리어로 수신하는 단계 및 (d) 상기 최초 캐리어 수신이 확인되면, 미리 설정된 수신 지속시간동안 수신된 리코컨 신호를 학습신호로 수신하여 추가 또는 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습 방법에 의하면, 스마트 단말기에서 포맷 서버로부터 제어하고자 하는 디지털 기기의 적외선 코드를 다운로드하여 저장하고, 스마트 단말기를 통해 입력되는 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색해서 중계기로 송신하여 해당 디지털 기기의 동작을 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 스마트 단말기의 자원을 활용해서 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 발생함에 따라, 중계기의 구성 및 기능을 단순화하여 제조비용을 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 제한된 용량을 갖는 중계기 대신에 중계기에 비해 고사양의 스마트 단말기를 사용함에 따라, 용량 제한 없이 무한대로 확장 가능하고, 실내뿐만 아니라 실외에서도 활용 가능하도록 시스템을 확장할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, 중계기를 통해 적외선 코드가 미등록된 새로운 디지털 기기의 적외선 신호를 수신하고, 미리 설정된 수신 지속시간 동안 수신된 신호를 이용해서 반복되는 코드를 추출하여 해당 디지털 기기를 제어하는 적외선 코드를 신규 등록하거나 변경할 수 있다는 효과가 얻어진다.
특히, 본 발명에 의하면, 수신된 적외선 신호의 최초 4개의 펄스 사이 각 갭의 길이와 유사성 관계를 검사하여 최초 캐리어 펄스 수신을 확인하고, 신호 학습을 시작할 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 노이즈 포함 여부와 관계없이 수신 신호 그대로를 리모컨 신호로 사용함으로써, 노이즈를 제거하기 위한 신호처리과정을 제거할 수 있다는 효과가 얻어진다.
결과적으로, 본 발명에 의하면, 새로운 디지털 기기의 적외선 신호를 학습하는 과정에서 미리 설정된 구간을 이용해서 반복되는 코드를 추출하여 학습신호를 최적화함으로써, 오인식이나 오동작 등의 오류 발생을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템의 구성도,
도 2는 리모컨에서 중계기를 통해 스마트 단말기로 전송되는 리모컨 신호의 예시도,
도 3은 도 2에 도시된 리모컨 신호의 부분 확대도,
도 4는 리모컨 신호를 발생하는 원리를 설명하는 예시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템의 신호 학습 방법을 단계별로 설명하는 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 스마트 단말기에서 포맷 서버로부터 제어하고자 하는 디지털 기기의 적외선 코드를 다운로드하여 저장하고, 스마트 단말기를 통해 입력되는 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색해서 중계기로 송신하여 해당 디지털 기기의 동작을 제어한다.
그리고 본 발명은 중계기를 통해 적외선 코드가 미등록된 새로운 디지털 기기의 적외선 신호를 수신하고, 수신된 신호로부터 미리 결정된 구간을 이용해서 반복되는 코드를 추출하여 해당 디지털 기기를 제어하는 적외선 코드를 신규 등록한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템의 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 실내에 마련된 복수의 디지털 기기(10)를 제어하기 위한 제어 애플리케이션이 설치되고 제어하고자 하는 디지털 기기(10)의 제어신호를 송신하는 스마트 단말기(20) 및 무선 통신 방식으로 스마트 단말기(20)로부터 전송되는 제어신호를 수신하고 수신된 제어신호를 해당 디지털 기기(10)로 송신하는 중계기(30)를 포함한다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템은 다양한 포맷을 사용하는 디지털 기기(10)의 동작을 제어할 수 있도록, 각 디지털 기기(10)별로 대응되는 포맷의 적외선 코드 정보를 저장하고, 저장된 적외선 코드 정보를 스마트 단말기(20)에 제공하는 포맷서버(40)를 더 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템은 다양한 포맷을 사용하는 디지털 기기(10)의 동작을 제어할 수 있도록, 각 디지털 기기(10)별로 대응되는 포맷의 적외선 코드 정보를 저장하고, 저장된 적외선 코드 정보를 스마트 단말기(20)에 제공하는 포맷서버(40)를 더 포함할 수 있다.
디지털 기기(10)는 TV, 셋탑박스, 오디오, 에어컨, 가습기, 전등, 로봇 청소기 등을 포함하는 가전기기(11), 실내 영상을 촬영하는 카메라(12), 온습도 센서, 움직임 센서, 도어 센서 등 각종 센서를 포함하는 센서유닛(13) 그리고 가스차단기, 스마트 플러그, 전등 스위치, 도어락 등을 포함하는 스마트 부가기기(14)를 포함할 수 있다.
스마트 단말기(20)는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 데스크탑 컴퓨터 등 통신 기능을 갖는 다양한 정보통신 단말기로 마련될 수 있다.
다만, 본 실시 예에서는 설명의 편의상 스마트폰을 이용해서 설명하기로 한다.
이러한 스마트 단말기(20)는 포맷 서버(40)로부터 제어하고자 하는 디지털 기기(10)의 적외선 코드 데이터베이스를 다운로드하여 저장하고, 사용자로부터 입력되는 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색해서 중계기(30)로 송신하여 해당 디지털 기기(10)의 동작을 제어한다.
이를 위해, 스마트 단말기(20)는 포맷 서버(40) 및 중계기(30)와 통신을 통해 데이터를 송수신하는 통신부(21), 제어 애플리케이션 및 각 디지털 기기(10)의 적외선 코드 데이터를 저장하는 저장부(22), 사용자의 조작명령을 입력받는 입력부(23), 각종 메뉴 및 동작상태를 표시하는 표시부(24) 및 각 장치의 동작을 제어하는 제어부(25)를 포함할 수 있다.
이와 함께, 스마트 단말기(20)는 제어 애플리케이션을 이용해서 입력부(23)를 통해 입력된 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색하고 검색된 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 발생하는 신호 발생부(26)를 더 포함할 수 있다.
즉, 종래기술에서 중계기는 조작명령을 적외선 코드로 변환하기 위한 데이터를 저장하고, 스마트 단말기에서 사용자로부터 입력되는 조작명령이 수신되면, 상r기 조작명령에 대응되는 적외선 코드로 검색해서 검색된 적외선 코드를 포함하는 적외선 신호를 해당 디지털 기기로 전송하였다.
반면, 본 발명은 스마트 단말기(20)에서 디지털 기기(10)의 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 발생해서 중계기(30)로 전송하고, 중계기(30)는 수신된 제어신호를 그대로 해당 디지털 기기(10)로 송신한다.
이와 같이, 본 발명은 스마트 단말기의 자원을 활용해서 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 발생함에 따라, 중계기의 구성 및 기능을 단순화하여 제조비용을 절감할 수 있다.
특히, 본 발명은 제한된 용량을 갖는 중계기 대신에 중계기에 비해 고사양의 스마트 단말기를 사용함에 따라, 용량 제한 없이 무한대로 확장 가능하고, 실내뿐만 아니라 실외에서도 활용 가능하도록 시스템을 확장할 수 있다.
통신부(21)는 스마트 단말기(20)가 실내에 있는 경우에 중계기(30)와 와이파이, 블루투스, 적외선 통신 방식 등 다양한 무선 통신 방식으로 데이터의 송수신이 가능하도록 각 통신 방식의 통신모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(21)는 스마트 단말기(20)가 실외에 있는 경우에 중계기(30) 및 포맷 서버(40)와의 통신 가능하도록 3G, 4G 등 이동통신망을 통한 통신을 수행하는 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 애플리케이션은 스마트 단말기(20)를 이용해서 다양한 포맷을 갖는 디지털 기기(10)의 동작을 제어하기 위한 전용 애플리케이션으로 마련될 수 있다.
즉, 제어 애플리케이션은 포맷 서버(40) 및 중계기(30)와의 통신 기능, 각 디지털 기기(10)의 등록, 변경, 삭제, 동작 모드 설정, 각 디지털 기기(10)의 적외선 코드 검색 및 제어신호 생성, 각 디지털 기기(10)의 동작 상태 및 히스토리 등 다양한 기능을 제공할 수 있다.
그래서 스마트 단말기(20)는 국내외의 가전사에서 출시하고 있는 서로 다른 포맷의 적외선 코드를 사용하는 다양한 디지털 기기(10)의 적외선 코드 데이터를 포맷 서버(40)로부터 다운로드해서 저장부(40)에 저장할 수 있다.
한편, 스마트 단말기(20)는 저장부(22)에 저장되지 않은 포맷을 사용하는 새로운 디지털 기기(10)인 경우, 중계기(30)로부터 전달되는 리모컨 신호를 수신해서 새로운 디지털 기기(10)의 적외선 코드를 추가 등록하거나 변경할 수 있다.
이를 위해, 스마트 단말기(20)는 새로운 디지털 기기(10)의 동작을 제어하기 위해, 리모컨(60)에서 수신되는 적외선 신호를 추가 및 변경하는 신호 학습부(27)를 더 포함할 수 있다.
신호 학습부(27)는 제어 애플리케이션을 이용해서 중계기(30)에서 캡처된 리모컨(60)의 적외선 신호를 수신하며, 수신된 적외선 신호에 포함된 캐리어 펄스 사이의 갭 길이와 갭 사이의 유사성 관계를 검사하는 신호 검사부(51), 수신된 적외선 신호의 패턴을 분석하고 압축하여 저장하는 패턴 분석부(52) 및 수신된 적외선 코드를 해당 적외선 신호의 제어명령과 함께 그대로 저장하는 신호 저장부(53)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 2는 리모컨에서 중계기를 통해 스마트 단말기로 전송되는 리모컨 신호의 예시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 리모컨 신호의 부분 확대도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 리모컨 신호는 캐리어 펄스(carrier pulse)를 포함하는 '하이' 구간과 상기 캐리어 펄스가 미포함된 '로우' 구간을 포함한다.
예를 들어, 상기 캐리어 펄스는 2 내지 3byte의 디바이스 정의 및 개별 버튼 정보와 32bit 또는 48bit의 적외선 코드 정보를 포함할 수 있다.
신호 검사부(51)는 도 3에 도시된 수신된 적외선 신호에서 첫 번째 캐리어와 두 번째 캐리어 사이의 제1 갭(Gap-1)이 적외선 캐리어(ir carrier)의 한 파장 거리를 벗어나는지를 검사한다.
그리고 신호 검사부(51)는 두 번째 캐리어와 세 번째 캐리어 사이의 제2 갭(Gap-2)이 상기 한 파장 거리를 벗어나는지 여부 및 제1 갭(Gap-1)과의 유사성 관계 검사한다.
이어서, 신호 검사부(51)는 세 번째 캐리어와 네 번째 캐리어 사이의 제3 갭(Gap-3)가 상기 한 파장 거리를 벗어나는지 여부 및 제2 갭(Gap-2)과의 유사성 관계를 검사한다.
상기한 3차의 검사 결과 제1 내지 제3 갭(Gap-1 내지 3) 중에서 어느 하나 이상이 상기 한 파장 거리를 벗어나거나, 미리 설정된 설정 비율 미만의 유사성을 갖는 경우, 신호 검사부(51)는 학습 과정을 중지한다.
반면, 상기한 3차의 검사 결과 제1 내지 제3 갭이 모두 상기 한 파장 거리 이내이고, 상기 설정 비율 이상 유사성을 갖는 경우, 신호 검사부(51)는 네 번째 캐리어를 최초 캐리어로 수신한다.
이와 같은 과정을 통해 신호 검사부(51)에서 최초 캐리어 수신이 확인되면, 패턴 분석부(52)는 수신된 적외선 신호에서 디바이스의 정의 및 개별 버튼 정보를 확인한 후, 적외선 신호를 리모컨 신호로의 학습 과정을 진행한다.
상세하게 설명하면, 패턴 분석부(52)는 최초 캐리어 펄스의 수신이 확인되면, 이후 미리 설정된 수신 지속시간, 예컨대 약 600ms 동안만 수신된 리모컨 신호를 학습신호로 수신한다.
그리고 패턴 분석부(52)는 캐리어 펄스의 길이를 검출하고, 검출된 캐리어 펄스의 길이에 따라 미리 설정된 개수, 예컨대 100개를 수신하고, 최적의 값 하나만을 신호 저장부(53)에 마련된 캐리어 주파수 버퍼(carrier_freq_buffer[])에 임시 저장한다.
패턴 분석부(52)는 하이 구간과 로우 구간의 길이를 상기 수신 지속시간 동안 연속적으로 신호 저장부(53)에 마련된 학습 버퍼(learn_buffer[])에 임시 저장한다.
한편, 상기와 같은 과정을 통해 학습이 완료되면, 스마트 단말기(20)는 도 4에 따라 리모컨 신호를 발생할 수 있다.
예를 들어, 도 4는 리모컨 신호를 발생하는 원리를 설명하는 예시도이다.
신호 발생부(26)는 1바이트(byte)의 캐리어 주파수 버퍼(carrier_fdeq_ buffer[])를 수신하고, 600ms 분량의 학습 버퍼(learn_buffer[])를 수신하며, 학습 버퍼를 분석하여 하이 로우 종류테이블(high_low_종류table[])을 만든다.
그리고 신호 발생부(26)는 학습 버퍼를 하이 로우 종류 테이블을 찾아가는 하이 로우 오프셋 버퍼(high_low_offset_ buffer[])를 만든다.
이어서, 신호 발생부(26)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하이 로우 오프셋 버퍼에 저장된 정보를 하이 로우 종류 테이블에 대응시켜 캐리어 펄스를 포함하는 '하이' 구간과 '로우' 구간을 갖는 리모컨 신호를 발생할 수 있다.
제어부(25)는 캐리어 주파수 버퍼와 학습 버퍼에 저장된 데이터를 저장부(22)에 저장하고, 포맷 서버(40)로 전송해서 추가 등록하도록 통신부(21)의 동작을 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 중계기를 통해 새로운 디지털 기기의 적외선 신호를 스마트 단말기로 전송해서 학습하여 저장함으로써, 스마트 단말기에서 새로운 디지털 기기의 적외선 신호를 추가 등록해서 해당 디지털 기기의 동작을 제어할 수 있다.
특히, 본 발명은 수신된 적외선 신호의 최초 4개의 펄스 사이 각 갭의 길이와 유사성 관계를 검사하여 최초 캐리어 펄스 수신을 확인하고, 신호 학습을 시작할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 노이즈 포함 여부와 관계없이 수신 신호 그대로를 리모컨 신호로 사용함으로써, 노이즈를 제거하기 위한 신호처리과정을 제거할 수 있다.
그리고 본 발명은 수신된 적외선 신호를 미리 결정된 구간을 이용하여 반복되는 코드를 추출함으로써, 학습되는 적외선 코드를 최적화할 수 있다.
그래서 본 발명은 사용자가 조작 미숙이나 오동작, 예컨대 리모컨의 동일한 버튼을 긴 시간 동안 누름 조작하는 경우, 적외선 코드의 반복으로 인한 조작명령 오인식이나 디지털 기기의 동작 제어시 발생하는 오동작을 방지할 수 있다.
중계기(30)는 실내에 마련된 통신장비(도면 미도시)와 통신 가능하게 연결되고, 상기 통신장비를 통해 실외의 스마트 단말기(20)와 통신을 수행하거나, 무선 통신 방식으로 스마트 단말기(20)와 직접 통신을 수행할 수 있다.
이를 위해, 중계기(30)는 다양한 무선 통신 방식으로 통신을 수행하는 통신모듈(31)을 포함할 수 있다.
즉, 통신모듈(31)은 스마트 단말기(20)와 와이파이, 블루투스 등의 방식으로 통신을 수행하는 통신유닛 및 디지털 기기(10)와 적외선 통신, 지그비, 지그웨이브, 무선 주파수 통신 방식 등 다양한 방식으로 통신을 수행하는 통신유닛을 모두 포함할 수 있다.
그래서 통신모듈(31)은 디지털 기기 중에서 카메라(12)에서 촬영된 영상 및 음성 정보와 각 센서에서 감지된 감지 정보를 스마트 단말기(20)로 송신하고, 스마트 단말기(20)로부터 수신된 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 디지털 기기(10)로 전송해서 해당 디지털 기기(20)의 동작을 제어할 수 있다.
그리고 통신모듈(31)은 새로운 디지털 기기(10)의 적외선 신호를 학습하는 경우, 리모컨(60)으로부터 리모컨 신호를 수신하고, 수신된 리모컨 신호를 캡처해서 그대로 스마트 단말기(20)로 전송한다.
그래서 통신모듈(31)은 스마트 단말기(20)로부터 새로운 디지털 기기(10)를 제어하기 위한 제어신호가 수신되면, 제어신호에 포함된 적외선 코드를 디지털 기기(10)로 전송해서 해당 디지털 기기(10)의 동작을 제어할 수 있다.
이와 함께, 중계기(30)는 서로 다른 색상으로 점등되는 엘이디 모듈(32)과 센서유닛(12)에 마련된 각 센서의 감지 정보에 따른 동작 상태와 전력 사용상태, 모드 설정 상태에 기초해서 엘이디 모듈(32), 통신모듈(31) 및 각 디지털 기기의 동작을 제어하는 제어모듈(33)을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 제어모듈(33)는 도어 센서에서 열림 동작이 감지되면, 미리 설정된 동작 시나리오에 따라 카메라(12)를 현관문을 향하도록 동작시키고, 카메라(12)에서 촬영된 영상 및 음성 정보를 스마트 단말기(20)로 전송하도록 통신모듈(31)의 동작을 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 스마트 단말기에서 포맷 서버로부터 제어하고자 하는 디지털 기기의 적외선 코드를 다운로드하여 저장하고, 스마트 단말기를 통해 입력되는 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색해서 중계기로 송신하여 해당 디지털 기기의 동작을 제어할 수 있다.
그리고 본 발명은 중계기를 통해 적외선 코드가 미등록된 새로운 디지털 기기의 적외선 신호를 수신하고, 미리 설정된 수신 지속시간 동안 수신된 신호를 이용해서 반복되는 코드를 추출하여 해당 디지털 기기를 제어하는 적외선 코드를 신규 등록하거나 변경할 수 있다.
다음, 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템의 신호 학습 방법을 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템의 신호 학습방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
도 5의 S10단계에서 스마트 단말기(20)는 저장부(22)에 저장된 제어 어플리케이션을 실행시키고, 사용자로부터 사용자 정보, 예컨대 회원 가입시 등록된 아이디나 이메일과 패스워드를 입력받아 통신부(21)를 통해 포맷 서버(40)로 전송한다.
그러면, 포맷 서버(40)는 수신된 사용자 정보를 이용해서 사용자를 인증할 수 있다.
인증이 완료되면, 스마트 단말기(20)는 포맷 서버(40)에 저장된 다양한 포맷의 디지털 기기(10)별 적외선 코드 데이터베이스를 다운로드해서 저장부(22)에 저장한다(S12).
S14단계에서 스마트 단말기(20)와 중계기(30)가 무선 통신 방식으로 통신 가능하게 연결된 상태에서, 입력부(23)는 사용자로부터 조작명령을 입력받고, 신호 발생부(26)는 저장부(22)에서 입력된 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색하여 검색된 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 발생한다.
그러면, 통신부(21)는 신호 발생부(26)에서 발생한 제어신호를 중계기(30)로 송신하고, 중계기(30)는 통신모듈(31)을 통해 수신된 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 실내에 마련된 디지털 기기(10)로 송신해서 해당 디지털 기기(10)의 동작을 제어한다(S16).
한편, S18단계에서 새로운 디지털 기기(10)를 등록하는 경우, 중계기(30)는 스마트 단말기(20)와 통신 가능하게 연결된 상태에서 새로운 디지털 기기(10)의 리모컨(60)으로부터 리모컨 신호를 수신하고, 수신된 리모컨 신호를 캡처해서 그대로 스마트 단말기(20)로 전송한다.
신호 학습부(27)는 제어 애플리케이션을 실행시켜 수신된 적외선 신호를 미리 설정된 수신 지속시간 동안 수신한다(S20).
그래서 S22단계에서 신호 학습부(27)의 신호 검사부(51)는 수신된 적외선 신호의 첫 번째 캐리어와 두 번째 캐리어 사이의 제1 갭(Gap-1)이 적외선 캐리어(ir carrier)의 한 파장 거리를 벗어나는지를 검사한다.
그리고 신호 검사부(51)는 두 번째 캐리어와 세 번째 캐리어 사이의 제2 갭(Gap-2)이 상기 한 파장 거리를 벗어나는지 여부 및 제1 갭(Gap-1)과의 유사성 관계 검사한다.
이어서, 신호 검사부(51)는 세 번째 캐리어와 네 번째 캐리어 사이의 제3 갭(Gap-3)가 상기 한 파장 거리를 벗어나는지 여부 및 제2 갭(Gap-2)과의 유사성 관계를 검사한다.
S24단계에서 신호 검사부(51)는 제1 내지 제3 갭(Gap-1 내지 3) 모두 적외선 캐리어의 한 파장 거리를 이내이고, 상기 설정 비율 이상의 유사성을 갖는지를 검사한다.
만약, S24단계의 검사결과, 제1 내지 제3 갭(Gap-1 내지 3) 중에서 어느 하나 이상이 상기 한 파장 거리를 벗어나거나, 상기 설정 비율 미만의 유사성을 갖는 경우, 신호 검사부(51)는 학습 과정을 중지한다(S26).
반면, S24단계의 검사결과, 제1 내지 제3 갭(Gap-1 내지 3)이 모두 상기 한 파장 거리 이내이고, 미리 설정된 설정 비율 이상 유사성을 갖는 경우, 신호 검사부(51)는 네 번째 캐리어를 최초 캐리어로 수신한다(S28).
그러면, 패턴 분석부(52)는 수신된 적외선 신호를 분석해서 반복되는 적외선 코드를 추출해서 저장한다(S30).
이때, 패턴 분석부(52)는 수신된 적외선 신호에서 디바이스의 정의 및 개별 버튼 정보를 확인한 후, 최초 캐리어 펄스의 수신이 확인되면, 이후 미리 설정된 수신 지속시간, 예컨대 약 600ms 동안만 수신된 리모컨 신호를 학습신호로 수신한다. 그리고 패턴 분석부(52)는 캐리어 펄스의 길이를 미리 설정된 개수, 예컨대 100개를 수신하고, 최적의 값 하나만을 캐리어 주파수 버퍼에 임시 저장하며, 하이 구간과 로우 구간의 길이를 상기 수신 지속시간 동안 연속적으로 학습 버퍼에 임시 저장한다.
그래서 제어부(25)는 캐리어 주파수 버퍼와 학습 버퍼에 저장된 데이터를 저장부(22)에 저장하고, 통신부(21)를 통해 저장된 데이터를 포맷 서버(40)로 전송해서 신규 등록할 수 있다.
S32단계에서 제어부(25)는 제어 애플리케이션을 중지하기 위한 중지명령이 입력되는지 여부를 검사하고, 중지명령이 입력될 때까지 S14단계 내지 S32단계를 반복 수행하도록 제어할 수 있다.
만약, S32단계에서 중지명령이 입력되면, 제어부(25)는 제어 애플리케이션을 중지하고, 종료한다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 스마트 단말기에서 사용자의 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색하고, 검색된 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 중계기로 전송해서 해당 디지탈 기기의 동작을 제어할 수 있다.
그리고 본 발명은 학습 기능을 활용해서 리모컨 신호를 스마트 단말기로 전송하고, 스마트 단말기에서 미리 설정된 수신 지속시간동안 수신된 리모컨 신호에서 반복되는 적외선 코드를 추출하여 신규 등록할 수 있다.
또한, 본 발명은 수신된 적외선 신호의 최초 4개의 펄스 사이 각 갭의 길이와 유사성 관계를 검사하여 최초 캐리어 펄스 수신을 확인하고, 신호 학습을 시작할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 노이즈 포함 여부와 관계없이 수신 신호 그대로를 리모컨 신호로 사용함으로써, 노이즈를 제거하기 위한 복잡한 신호처리과정을 제거할 수 있다.
그리고 본 발명은 수신된 적외선 신호를 미리 결정된 구간을 이용하여 반복되는 코드를 추출함으로써, 학습되는 적외선 코드를 최적화할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
상기의 실시 예에서는 스마트 단말기에서 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색하고, 검색된 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 중계기로 전송해서 디지털 기기의 동작을 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명은 실내에 별도의 홈서버를 마련하고, 스마트 단말기에서 조작명령을 포함하는 제어신호를 홈서버로 전송하면, 홈서버에서 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 포함하는 적외선 신호를 중계기로 전송해서 디지털 기기의 동작을 제어하도록 변경될 수도 있다.
본 발명은 스마트 단말기에서 사용자의 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색하고, 검색된 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 중계기로 전송해서 해당 디지탈 기기의 동작을 제어하고, 새로운 디지털 기기의 리모컨 신호를 학습하는 홈 네트워크 시스템 및 그의 신호 학습 방법 기술에 적용된다.
10: 디지털 기기 11: 가전기기
12: 카메라 13: 센서유닛
14: 부가기기 20: 스마트 단말기
21: 통신부 22: 저장부
23: 입력부 24: 표시부
25: 제어부 26: 신호 발생부
27: 신호 학습부 30: 중계기
31: 통신모듈 32: 엘이디 모듈
33: 제어모듈 40: 포맷서버
51: 신호 검사부 52: 패턴분석부
53: 신호 저장부 60: 리모컨

Claims (10)

  1. 실내에 마련된 복수의 디지털 기기를 제어하기 위한 제어 애플리케이션이 설치되고 제어하고자 하는 디지털 기기의 제어신호를 송신하는 스마트 단말기 및
    무선 통신 방식으로 상기 스마트 단말기로부터 전송되는 제어신호를 수신하고 수신된 제어신호를 해당 디지털 기기로 송신하는 중계기를 포함하고,
    상기 스마트 단말기는 상기 제어 애플리케이션과 제어하고자 하는 디지털 기기의 적외선 코드 데이터베이스를 저장하는 저장부와
    상기 저장부에 미저장된 포맷을 사용하는 새로운 디지털 기기의 동작을 제어하도록, 새로운 디지털 기기의 리모컨에서 상기 중계기를 통해 수신되는 적외선 신호를 학습해서 추가 또는 변경하는 신호 학습부를 포함하며,
    상기 신호 학습부는 상기 제어 애플리케이션을 이용해서 상기 중계기에서 캡처된 리모컨의 적외선 신호를 수신하며, 수신된 적외선 신호에 포함된 캐리어 펄스 사이의 갭 길이와 갭 사이의 유사성 관계를 검사하는 신호 검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 검사부는 수신된 적외선 신호에서 첫 번째 내지 네 번째 캐리어 사이의 각 갭의 길이를 적외선 캐리어의 한 파장 거리인지 여부와 각 갭 사이에 미리 설정된 비율 이상의 유사성을 갖는지를 검사하고,
    검사 결과에 기초해서 상기 네 번째 캐리어를 최초 캐리어로 수신하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 신호 학습부는
    수신된 적외선 신호의 패턴을 분석하고 압축하여 저장하는 패턴 분석부 및
    수신된 적외선 코드를 해당 적외선 신호의 제어명령과 함께 그대로 저장하는 신호 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 패턴 분석부는 최초 캐리어 펄스의 수신이 확인되면, 이후 미리 설정된 수신 지속시간 동안만 수신된 리모컨 신호를 학습신호로 수신하고,
    상기 캐리어 펄스의 길이를 미리 설정된 개수만큼 수신하며, 수신된 캐리어 펄스 중에서 하나를 선택해서 상기 신호 저장부에 마련된 캐리어 주파수 버퍼에 임시 저장하고,
    상기 적외선 신호의 하이 구간과 로우 구간의 길이를 상기 수신 지속시간 동안 연속적으로 상기 신호 저장부에 마련된 학습 버퍼에 임시 저장하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 단말기는 상기 제어 애플리케이션을 이용해서 사용자의 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색하고 검색된 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 발생하는 신호 발생부를 더 포함하고,
    상기 신호 발생부는 캐리어 주파수 버퍼와 미리 설정된 시간 분량의 학습 버퍼를 수신하고, 상기 학습 버퍼를 분석하여 하이 로우 종류테이블을 생성하며, 상기 학습 버퍼를 하이 로우 종류 테이블에 대응되는 하이 로우 오프셋 버퍼를 생성해서 상기 하이 로우 오프셋 버퍼에 저장된 정보를 상기 하이 로우 종류 테이블에 대응시켜 캐리어 펄스를 포함하는 하이 구간과 로우 구간을 갖는 리모컨 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 홈 네트워크 시스템의 신호 학습 방법에 있어서,
    (a) 스마트 단말기에서 제어 애플리케이션을 실행시켜 미저장된 포맷을 사용하는 디지털 기기의 적외선 신호를 수신하는 단계,
    (b) 상기 적외선 신호의 첫 번째 내지 네 번째 캐리어 사이의 갭의 크기 및 유사성 관계를 검사하는 단계 및
    (c) 상기 검사결과에 기초해서 상기 네 번째 캐리어를 최초 캐리어로 수신하는 단계 및
    (d) 상기 최초 캐리어 수신이 확인되면, 미리 설정된 수신 지속시간동안 수신된 리코컨 신호를 학습신호로 수신하여 추가 또는 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템의 신호 학습 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 (b)단계는
    (b1) 상기 첫 번째 내지 네 번째 캐리어 사이의 제1 내지 제3 갭의 길이가 적외선 캐리어의 한 파장 거리 이내인지를 검사하는 단계와
    (b2) 상기 제1 내지 제3 갭이 서로 미리 설정된 설정비율 이상 유사성을 갖는지를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템의 신호 학습 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 (c)단계는
    (c1) 상기 (b)단계의 검사 결과, 상기 제1 내지 제3 갭 중에서 어느 하나 이상이 상기 한 파장 거리를 벗어나거나, 상기 설정 비율 미만의 유사성을 갖는 경우, 학습 과정을 중지하는 단계와
    (c2) 상기 제1 내지 제3 캡이 모두 상기 한 파장 거리 이내이고, 상기 설정 비율 이상 유사성을 갖는 경우, 상기 네 번째 캐리어를 최초 캐리어로 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템의 신호 학습 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    (e) 상기 스마트 단말기에서 추가 등록된 리모컨 신호의 적외선 코드를 포맷 서버로 전송해서 신규 등록하는 단계와
    (f) 신호 발생부에서 사용자의 조작명령에 대응되는 적외선 코드를 검색하고 검색된 적외선 코드를 포함하는 제어신호를 발생하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (f)단계는 (f1) 캐리어 주파수 버퍼와 미리 설정된 시간 분량의 학습 버퍼를 수신하고, 상기 학습 버퍼를 분석하여 하이 로우 종류테이블을 생성하는 단계,
    (f2) 상기 학습 버퍼를 하이 로우 종류 테이블에 대응되는 하이 로우 오프셋 버퍼를 생성하는 단계 및
    (f3) 상기 하이 로우 오프셋 버퍼에 저장된 정보를 상기 하이 로우 종류 테이블에 대응시켜 캐리어 펄스를 포함하는 하이 구간과 로우 구간을 갖는 리모컨 신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템의 신호 학습 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 (a)단계에서 중계기는 리모컨으로부터 노이즈가 포함된 상태의 적외선 신호를 그대로 캡처해서 상기 스마트 단말기로 송신하는 것을 특징으로 하는 홈 네트워크 시스템의 신호 학습 방법.
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