KR20190109635A - 가스 레인지의 제어장치 및 이를 포함하는 IoT 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 레인지의 제어장치를 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 사물 인터넷 기술을 기반으로 하여 가스 레인지 사용에 따라 발생할 수 있는 안전사고를 감시 및 예방하는 가스 레인지의 제어장치 및 이를 포함하는 IoT 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가스 레인지에 물 넘침 또는 수분 증발에 따른 탄화 발생을 감지할 수 있는 수단을 갖는 제어장치를 탑재하고 자동으로 공급되는 가스를 차단함으로써 화재사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

Description

가스 레인지의 제어장치 및 이를 포함하는 IoT 시스템{CONTROL DEVICE FOR GAS RANGE AND IoT SYSTEM INCLUDING THE SAME}

본 발명은 가스 레인지의 제어장치에 관한 것으로, 특히 사물 인터넷 기술을 기반으로 하여 가스 레인지 사용에 따라 발생할 수 있는 안전사고를 감시 및 예방하는 가스 레인지의 제어장치 및 이를 포함하는 IoT 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 가스 레인지는 물, 음식물 등을 가스를 이용하여 가열하여 사람이 음식물을 섭취할 수 있는 상태로 조리하기 위한 주방용 기기로서 널리 이용되고 있다.

이러한 가스 레인지는 가스를 연소시킴으로써 음식물을 요리하기 위한 열을 발생시키게 되는데, 이와 같은 가스 레인지는 통상 2개 이상 5개 이내의 화구가 구비되어 있고, 또한 각각의 화구에는 버너가 연결되어 점화되는 불꽃을 조리 용기에 용기의 바닥면을 불로 직접 가열하여 조리하는 형태임에 따라, 그 사용시 불에 의한 화재사고가 종종 발생하게 된다.

특히, 각 가정에서 장시간 열을 가하는 요리의 경우, 사용자가 가스 레인지 부근에서 그 현재 상태를 지속적으로 모니터링 해야 할 필요가 있으며, 충분히 주의를 기울였다 하더라도 갑작스럽게 발생하는 끓는 물의 넘침 또는 음식물의 수분증발에 따른 탄화 등에 의해 화재가 발생하는 경우가 있다.

또한, 가정 내 가스 레인지는 각 가정내 보호자가 외출중인 상태에서 연령이 낮은 어린이들이 기기를 조작함에 따른 가스 누출 및 화재 등의 안전사고의 발생 가능성이 존재하고 있다.

공개특허공보 제10-2017-0108776호(공개일자: 2017.09.27.)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 가스 레인지를 이용한 음식 등의 조리시 발생하는 물 넘침 또는 수분증발에 의한 탄화 등의 상황이 발생시, 자동으로 가스를 차단함으로써 화재사고 발생을 예방하는 데 과제가 있다.

또한, 본 발명은 불꽃 점화 이후, 가스 레인지에 대한 현재상황에 따른 다양한 형태의 알림을 사용자에게 제공하는 데 과제가 있다.

전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 제어장치는, 잠금 구동을 통해 가스공급경로를 차단하는 전자밸브 및 복수의 센서가 설치되는 가스 레인지 내 탑재되는 제어장치로서, 상기 전자밸브 및 복수의 센서와 연결되고, 제어신호를 송수신하는 I/O 포트와, 가스 레인지의 현재상황에 따른 상기 전자밸브를 잠금 제어하는 기능이 프로그래밍된 EEPROM와, 상기 I/O 포트를 통해 상기 복수의 센서로부터 수신되는 감지신호를 판독하고, 판독결과에 따라 상기 EEPROM에 프로그래밍된 기능을 실행하고, 상기 전자밸브의 구동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제어장치는, 사용자 단말과 페어링을 통해 데이터를 송수신하는 블루투스부와, 라우터와 유선 또는 무선으로 통신하여 내부 네트워크를 구성하는 통신부와, 전원을 공급하는 전원부와, 상기 전원부로부터 출력되는 전원전압을 구동전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 블루투스부 또는 통신부를 통해 가스 레인지의 현재상황을 상기 사용자 단말에 전송하고, 잠금 명령이 수신되면, 상기 전자밸브의 잠금 제어신호를 출력할 수 있다.

상기 제어장치는, 화구에 대응하는 복수의 참조 이미지가 저장된 저장 메모리를 포함하고, 상기 제어부는 상기 참조 이미지와, 가스 레인지 상부 일측에 설치되는 카메라 모듈로부터 촬영된 화구 이미지를 비교하여 현재상황을 판단할 수 있다.

상기 제어장치는, 상기 가스 레인지는 일 측면에 하나 이상의 LED 모듈이 설치되고, 상기 제어부는 현재 화구에 불꽃이 켜져 있는 경우, 상기 LED 모듈을 발광 제어할 수 있다.

상기 가스 레인지는 일 측면에 하나 이상의 스피커가 설치되고, 상기 제어부는 가스 레인지의 조리대 상의 조리용기에서 물 넘침 또는 탄화가 발생하는 경우 상기 스피커를 제어하여 알림음성을 출력할 수 있다.

상기 가스 레인지의 일 측면에 예약 스위치가 설치되고, 상기 제어부는 상기 예약 스위치의 입력에 따라 예약정보를 생성하고, 상기 예약정보에 정의된 시점에 가스 레인지의 버너가 온 인 경우 상기 전자밸브를 잠금 제어할 수 있다.

상기 제어부는 상기 통신부를 통해 외부 네트워크 상의 사용자 단말과 연결되고, 상기 사용자 단말로부터 잠금 명령이 수신되면, 상기 전자밸브를 잠금 제어할 수 있다.

전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 양태에 따른 IoT 시스템은, 잠금 구동을 통해 가스공급경로를 차단하는 전자밸브, 화구에 불꽃을 점화하는 버너 및 복수의 센서가 설치되는 가스 레인지와, 상기 가스 레인지와 유선 또는 무선으로 연결되어 내부 네트워크를 구성하는 라우터와, 외부 네트워크에서 상기 라우터에 접속하여 상기 가스 레인지의 현재상황을 수신하는 사용자 단말을 포함하고, 상기 가스 레인지는 가스 레인지의 현재상황에 따른 상기 전자밸브를 잠금 제어하는 기능이 프로그래밍된 EEPROM 및, 상기 복수의 센서로부터 수신되는 감지신호를 판독하고, 판독결과에 따라 상기 EEPROM에 프로그래밍된 기능을 실행하고, 상기 전자밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 제어장치가 탑재될 수 있다.

상기 사용자 단말은 상기 제어장치와 연동하는 어플리케이션이 탑재될 수 있고, 상기 어플리케이션은 상기 가스 레인지의 현재상황에 대응하는 정보를 실시간으로 수신 및 표시하는 정보수신 모듈과, 상기 가스 레인지의 버너 오프 시간을 설정하는 시간 예약 모듈과, 상기 전자밸브의 잠금 명령을 생성하는 가스 잠금 모듈을 포함할 수 있다.

상기 가스 레인지는, 상기 가스 레인지는 일 측면에 가스 레인지의 조리대 상의 조리용기에서 물 넘침 또는 탄화가 발생하는 경우 알림음성을 출력하는 하나 이상의 스피커가 설치될 수 있고, 상기 사용자 단말은 사용자 단말로 입력되는 소리파일을 이용하여 상기 알림음성의 내용을 변경 설정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 가스 레인지에 물 넘침 또는 수분 증발에 따른 탄화 발생을 감지할 수 있는 수단을 갖는 제어장치를 탑재하고 자동으로 공급되는 가스를 차단함으로써 화재사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가스 레인지에 탑재되는 제어장치를 통해 내부 네트워크를 구성하고, 사용자 단말과 연동함으로써 원격지에 위치한 사용자에게 실시간으로 가스 레인지의 현재상황을 알려주는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 사용자 단말의 어플리케이션을 통한 제어장치와의 유, 무선 통신으로 사용자가 원격지에서 가스 레인지의 현재상황을 카메라 모듈에 의한 영상을 통해 실시간으로 확인할 수 있음에 따라, 비상상황 발생시 또는 외출시에도 잠금 제어가 가능하게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 카메라 모듈에 의해 감시되고, 제어장치 내 저장된 물 넘침 이미지 및 화재발생 이미지 등의 특수한 상황에 대응하는 참조이미지와의 비교를 통해 현재 가스사용 상태를 확인할 수 있게 됨에 따라 비상상황 발생시 자동으로 밸브 잠금을 기능이 구동됨에 따라 안전사고 발생을 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 제어장치를 포함하는 IoT 시스템의 전체 구성도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 외관을 사시도로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지에 탑재되는 제어장치의 구조를 블록도로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 시스템에 포함되는 사용자 단말에 설치되는 어플리케이션의 구조를 블록도로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 예약기능과 관련된 제어방법을 순서도로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 시스템의 사용자 단말에 탑재된 어플리케이션의 예약기능과 관련된 제어방법을 순서도로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지 제어장치의 자동 밸브 잠금과 관련된 제어방법을 순서도로 나타낸 도면이다.

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

본 명세서에서 "실시예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 하는 것을 의미하나, 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 그리고, "포함하는", "구비하는", "갖는" 및 다른 유사한 용어가 사용되고 있으나, 청구범위에서 사용되는 경우 임의의 추가적인 또는 다른 구성요소를 배제하지 않는 개방적인 전환어(Transition word)로서 "포함하는(Comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 사용된다.

또한, 본 명세서의 전반에 걸쳐 기재된 "...부(unit),"...장치(device)" 및 "...시스템(system)" 등의 용어는 하나 또는 둘 이상의 기능이 조합된 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현될 수 있거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "부", "모듈", "장치" 및 "시스템" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용자 단말에서 실행되는 어플리케이션 프로그램은 "부" 단위로 구성될 수 있고, 읽기, 쓰기 및 지우기가 가능한 형태로 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 또는 기록매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 제어장치 및 이를 포함하는 IoT 시스템을 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 제어장치를 포함하는 IoT 시스템의 전체 구성도를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 제어장치를 포함하는 IoT 시스템은, 잠금 구동을 통해 가스공급 경로를 차단하는 전자밸브, 화구에 불꽃을 점화하는 버너 및 복수의 센서가 설치되는 가스 레인지(10), 가스 레인지(10)와 유선 또는 무선으로 연결되어 내부 네트워크(1)를 구성하는 라우터(20) 및, 외부 네트워크(3)에서 라우터(20)에 접속하여 가스 레인지(10)의 현재상황을 수신하는 사용자 단말(30)을 포함할 수 있다.

가스 레인지(10)는 업소 또는 가정 내 주방에 설치되어 취사를 목적으로 하는 장치로서, 외부의 LPG, LNG 등의 가스 공급원과 연결되어 버너를 통해 불꽃을 점화하는 장치이다.

이러한 가스 레인지(10)는 상부로 하나 이상의 화구 및 받침대가 배치되고, 내부로 화구에 연결되는 버너가 실장되며, 전면으로 각 화구에 대응하는 기계식 밸브가 설치됨에 따라, 사용자가 밸브를 조작하여 버너를 수동 구동하면 화구를 통해 불꽃이 점화되는 구조일 수 있다.

또한, 가스 레인지(10)는 상부에 복수의 센서가 설치되어 조리시 발생하는 물 넘침, 탄화 발생 등을 감지할 수 있고, 내부로 그 감지신호를 수신하여 가스 레인지의 현재상황을 판단하여, 판단결과에 따라 가스 공급경로를 도통 및 차단하는 전자밸브를 잠금 제어하는 제어장치(100)가 탑재될 수 있다.

이러한 제어장치(100)는 해당 기능이 프로그래밍된 기록수단 및 그 기능에 대한 프로그램을 실행하는 프로세서 및 통신수단을 포함함에 따라, 라우터(20)에 접속함으로써 내부 네트워크(1)를 구성할 수 있고, 가정 내 IoT 시스템의 구성요소로서 가스 레인지(10)를 제어할 수 있도록 한다.

이러한 구조에 따라, 가스 레인지(10)의 점화시 제어장치(100)는 센서에 의한 물 넘침, 탄화 발생에 대한 감지신호를 수신하고, 내부의 자동 가스공급 제어수단인 전자밸브를 잠금 제어함으로써, 버너를 오프할 수 있다.

라우터(20)는 업소 또는 가정 내 구비되어 각 노드들에 대한 유선 또는 무선 통신을 수행할 수 있고, 가스 레인지(10)의 제어장치(100)와 근거리 통신망으로 연결되어 내부 네트워크를 구성할 수 있다.

또한, 라우터(20)는 게이트 웨이의 기능을 포함함에 따라, 정보통신망으로 원격지의 사용자 단말(30)과 연결되어 외부 네트워크(3)를 구성할 수 있고, 이를 통해 가스 레인지(10)의 제어장치(100)와 사용자 단말(30)을 서로 연결할 수 있다.

이러한 연결구조에 따라, 제어장치(100)는 가스 레인지(10)의 현재상황을 실시간으로 사용자 단말(30)에 제공함으로써, 원격지의 사용자가 단말을 통해 집안의 가스 레인지(10)의 상태를 수시로 확인할 수 있고, 오프 명령을 전송하여 가스 레인지(10)의 버너를 오프할 수 있다.

사용자 단말(30)은 사용자가 소지한 스마트폰, 태블릿PC 등의 휴대용 모바일 장치일 수 있다. 사용자 단말(30)은 제어장치(100)와 연동하여 데이터를 송수신하고 명령을 전송하는 기능을 갖는 어플리케이션이 탑재될 수 있다.

특히, 사용자 단말(30)은 라우터(20)에 접속하여 외부 네트워크(3)를 구성할 수 있고, 가스 레인지(10)의 제어장치(100)와 실시간으로 통신을 수행함으로써 사용자가 외부에서 가스 레인지(10)를 모니터링 및 관리할 수 있도록 한다.

또한, 도시되어 있지는 않으나, 사용자 및 사용자 단말(30)이 가정 내 위치하는 경우, 블루투스 및 WiFi와 같은 근거리 통신 프로토콜을 통해 라우터(20)가 아닌 제어장치(100)에 페어링되어 직접 연결될 수 있고, 원격지에서의 기능을 동일하게 제공할 수 있다.

이러한 기능을 수행하기 위해, 사용자 단말(30)은 프로세서와, 그 프로세서에 의해 실행 가능한 어플리케이션이 기록되는 기록매체를 탑재할 수 있다.

전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 제어장치를 포함하는 IoT 시스템은 사용자가 잠시 자리를 비우거나 현재상황을 잊어 버리는 경우 용기내 물 넘침, 요리의 수분증발에 따른 탄화 등에 의한 화재 발생을 미연에 방지할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 제어장치가 탑재되는 가스 레인지의 구조를 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 외관을 사시도로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지(10)는 직사각형의 케이스 형태로서, 불꽃이 노출되는 화구(11), 조리용기를 지지하는 받침대(12), 버너를 조작하여 점화하는 기계식 밸브(13), 가스 레인지(10)의 상부에 발생하는 물 넘침 및 탄화 등을 감지하는 복수의 센서(14), 가스 레인지(10)의 상부를 촬영하는 카메라 모듈(15), 가스 레인지 전면으로 배치되는 LED 모듈(16), 현재 상황에 대응하는 알림음성을 출력하는 스피커(18) 및, 버너의 오프 시점을 입력받는 예약 스위치(19)를 포함할 수 있고, 내부로 제어장치(100)가 실장될 수 있다.

이러한 구조의 가스 레인지(10)에서, 조리시 사용자는 받침대(12) 상에 조리 내용물이 담긴 조리용기(미도시)를 거치하고, 조리용기가 배치된 화구(11)에 대응하는 기계식 밸브(13)를 일 방향으로 끝까지 회전시킴에 따라, 가스 공급경로가 개방되고, 화구(11)로 가스가 분사되는 동시에 내부에 설치된 버너가 동작함에 따라 점화가 이루어지게 된다.

이에 따라, 조리용기의 바닥면에 불꽃이 가해져 조리가 시작된다.

이때, 센서(14)는 불꽃에 의한 열에 대응하는 감지신호를 생성하여 제어장치(100)에 전송하고, 제어장치(100)는 그 감지신호에 따라 가스 레인지(10)가 현재 점화상태임을 판단할 수 있다. 이에 따라, 제어장치(100)는 LED 모듈(16)을 발광 제어하여 주변인에게 현재 가스 레인지(10)가 점화상태임을 알리 수 있다.

또한, 조리 진행후 시간이 경과함에 따라, 조리용기(9)의 내부에 있는 요리 내용물의 수분이 모두 증발된 후에도 계속해서 가스 레인지를 켜 두면, 조리용기(9)의 바닥면에 가해지는 열에 의해 조리용기(9)가 점차 과열되기 시작하고, 탄화되어 연기 및 유해가스가 발생할 수 있고, 센서(14)는 연기 및 유해가스를 감지하여 이에 대한 감지신호를 생성 및 제어장치(100)에 전송할 수 있다. 이를 위한 센서(14)로서 온도 센서 및 연기센서 등이 이용될 수 있다.

그리고, 가스 레인지(10)의 상부 일측에는 카메라 모듈(15)이 설치될 수 있다. 카메라 모듈(15)은 초소형 카메라 모듈로서, 가스 레인지(10)의 상부에서 화구(8) 방향을 촬영할 수 있고, 촬영에 따른 영상을 제어장치(100)로 실시간 전송할 수 있다. 제어장치(100)에는 화구(8)상의 불꽃에 대한 다수의 이미지가 저장되어 있고, 버너 온 시 현재 불꽃 상태에 대한 영상과 저장된 이미지와 비교하여 현재 가스 레인지(10)가 정상적으로 동작하고 있는지 여부 및 조리용기에서 물 넘침이 발생하여 불꽃에 영향을 주어 불꽃 상태에 영향을 주는지 여부 등을 판단하여 전자 밸브를 잠금 제어할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 제어장치(100)는, 영상처리(Image processing) 기법을 통해 촬영에 따른 영상과 미리 저장된 이미지를 비교하여 가스 레인지(10)의 현재 상태를 판단하게 된다. 일 예로서, 차량을 촬영하여 번호판을 추적하고 그 번호판에 기재된 번호를 식별하는 방식이 적용될 수 있다.

이에 따라, 가스 레인지(10)는 자체적으로 자동 잠금 상태로 전환될 수 있고, 사용자제 의해 외부 네트워크에서도 자동 경보를 확인할 수 있고 전자 밸브를 잠금 제어 할 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지(10)에는 전술한 물 넘침, 탄화 등의 상황이 발생하면, 이러한 상황을 인접한 사용자 또는 타인에게 소리로서 알려주는 스피커(18)가 탑재될 수 있다.

또한, 본 발명의 가스 레인지(10)는 전면을 측으로 소정 의 물리적 버튼으로 이루어지는 예약 스위치(19)를 탑재할 수 있고, 사용자는 예약 스위치(19)를 조작하여 조리시간이 종료되는 시점을 입력하고 수 있다. 이에, 제어장치(100)는 이러한 입력내용에 기초하여 예약정보를 생성 및 저장할 수 있고, 예약 시점이 도래하면, 전자밸브를 제어하여 버너를 오프 시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지에 탑재되는 제어장치의 구조를 블록도로 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제어장치(100)는 잠금 구동을 통해 가스공급경로를 차단하는 전자밸브(17), 화구에 불꽃을 점화하는 버너 및 복수의 센서(14)가 설치되는 가스 레인지 내 탑재되는 제어장치(100)로서, 전자밸브(17) 및 복수의 센서(14)와 연결되고, 제어신호를 송수신하는 I/O 포트(110), 가스 레인지의 현재상황에 따른 전자밸브(17)를 잠금 제어하는 기능이 프로그래밍된 EEPROM(120), 상기 I/O 포트(110)를 통해 복수의 센서(14)로부터 수신되는 감지신호를 판독하고, 판독결과에 따라 EEPROM(120)에 프로그래밍된 기능을 실행하고, 상기 전자밸브를 제어하는 제어부(130), 사용자 단말과 페어링을 통해 데이터를 송수신하는 블루투스부(140), 라우터(20)와 WiFi 등의 방식으로 유선 또는 무선으로 통신하여 내부 네트워크를 구성하는 통신부(150), 전원을 공급하는 전원부(160), 전원부(160)로부터 출력되는 전원전압을 구동전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터(170), 화구에 대응하는 복수의 참조 이미지가 저장된 저장 메모리(180)를 포함할 수 있다.

I/O 포트(110)는 제어장치(100)와, 가스 레인지에 설치되는 각종 구성요소를 서로 연결할 수 있다. 특히, I/O 포트(110)는 가스 레인지 상부에 설치되는 복수의 센서(14)와 연결되고, 센서(14)가 물 넘침 및 탄화 발생 등을 실시간으로 감지하여 감지신호를 생성하면, I/O 포트(110)는 그 감지신호를 제어부(130)로 전달할 수 있다. 또한, I/O 포트(110)는 제어부(130)에 의한 각종 제어신호를 가스 레인지의 각 구성요소에 전달할 수 있다.

EEPROM(120)은 비활성 저장장치로서, 제어장치(100)의 구동을 위한 각종 설정값을 포함하는 펌웨어(firmware)를 저장할 수 있다. 또한, EEPROM(120)은 사용자에 의한 오프 예약이 입력되면 이를 저장할 수 있다.

제어부(130)는 마이크로 프로세서로 구성될 수 있고, 제어장치(100)의 구성부에 대한 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 특히, 제어부(130)는 센서(14)로부터 전송되는 감지신호를 분석하여 물 넘침 등이 발생한 것으로 판단되면, 전자밸브(17)에 잠금 제어신호를 출력함으로써 버너를 오프할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 EEPROM(120)에 저장된 예약정보에 따라 예약 시점이 도래하면 버너를 오프할 수 있다.

블루투스부(140)는 근거리 무선통신 방식 중 하나인 블루투스 프로토콜을 통해 가스 레인지의 현재상태를 페어링된 사용자 단말(30)에 제공할 수 있고, 사용자 단말(30)로부터 잠금 명령, 예약 설정 요청 등을 수신하여 제어부(130)에 전달할 수 있다.

통신부(150)는 근거리 유선 또는, WiFi와 같은 무선통신 방식으로 업소 또는 가정내 라우터(20)에 연결되어 구성되는 내부 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있으며, 라우터(20)가 게이트 웨이 기능을 수행함에 따라 외부 네트워크에 연결된 원격지의 사용자 단말(30)과 통신하여 가스 레인지의 현재상태를 제공할 수 있다.

또한, 통신부(150)는 라우터(20)를 통해 가정내 설치된 IoT 단말 들과 서로 통신함으로써 하나의 IoT 시스템을 구축할 수 있다.

이러한 통신부(150)에는 WiFi 및 Zigbee 등의 근거리 무선통신 방식이 적용될 수 있다.

이러한 구성에 따라, 제어부(130)는 전술한 블루투스부(140) 및 통신부(150)를 통해 가스 레인지의 현재상황을 사용자 단말(30)에 전송하고, 잠금 명령이 수신되면, 전자밸브의 잠금 제어신호를 생성 및 출력하게 된다.

전원부(160)는 제어장치(100)의 각 구성부에 필요한 전원전압을 공급할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 제어장치(100)는, 가스 레인지 내부에 탈착 가능한 별도의 회로기판 형태로 구성될 수 있고, 전원부(160)는 가스 레인지에 탑재되는 전원공급수단이 아닌, 자체 전원전압을 공급하는 구조로 제어장치(100)의 회로기판 상에 실장될 수 있다.

DC-DC 컨버터(170)는 전원부(160)의 출력단에 연결되어 공급되는 전원전압을 제어장치(100)의 각 구성부에 필요한 구동전압으로 승압 또는 강압할 수 있다. DC-DC 컨버터(170)의 출력단은 각 구성부에 연결되게 된다.

저장 메모리(180)는 화구에 대응하는 복수의 참조 이미지가 저장된 저장 메모리를 포함할 수 있다. 상세하게는, 저장 메모리(180)에는 가스 레인지의 화구에서 발생하는 표본화가 가능한 복수의 불꽃에 대한 이미지, 물 넘침 관련 이미지 및 기타 화구 상태와 관련된 이미지 등이 미리 저장되어 있어, 조리시 발생하는 상황을 판단할 수 있는 데이터가 구축되어 있다.

이에 따라, 제어부(130)는 저장 메모리(180)에 저장된 다수의 참조 이미지와, 가스 레인지 상부 일측에 설치되는 카메라 모듈(15)로부터 촬영된 화구 이미지를 비교하여 현재상황을 판단할 수 있고, 판단결과에 따른 잠금 신호를 생성 및 출력할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 제어장치(100)는 전술한 주요 기능 이외에도 가스 레인지에 구비되는 모듈들과 연결되어 다양한 기능을 제공할 수 있다.

일 예로서, 가스 레인지는 일 측면에 하나 이상의 LED 모듈(16)이 설치될 수 있고, 제어부(130)는 현재 화구에 불꽃이 켜져 있는 경우, LED 모듈(16)을 발광 제어할 수 있다.

또한, 가스 레인지는 일 측면에 하나 이상의 스피커가 설치될 수 있고, 제어부(130)는 가스 레인지의 조리대 상의 조리용기에서 물 넘침 또는 탄화가 발생하는 경우 스피커를 제어하여 알림음성을 출력할 수 있다.

또한, 가스 레인지는 일 측면에 예약 스위치가 설치될 수 있고, 제어부(130)는 예약 스위치의 입력에 따라 예약정보를 생성하고, 예약정보에 정의된 시점에 가스 레인지의 버너가 온 인 경우 전자밸브를 잠금 제어할 수 있다.

전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 제어장치(100)는 가스 레인지 내부에 탑재되어, 이의 현재상태에 따른 정보를 제공할 수 있고, IoT 시스템에 속한 IoT 단말의 역할을 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 시스템에 포함되는 사용자 단말에 설치되는 어플리케이션의 구조를 블록도로 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서, 어플케이션을 구성하는 각 모듈은 마이크로 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 형태로 사용자 단말에 탑재되는 기록매체에 기록될 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 사용자 단말에 설치되는 어플리케이션(300)은 가스 레인지의 현재상황에 대응하는 정보를 실시간으로 수신 및 표시하는 정보수신 모듈(310), 버너 오프 시간을 설정하는 시간 예약 모듈(320) 및, 전자 밸브의 잠금 명령을 생성하는 가스 잠금 모듈(330)을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 사용자 단말은 가정 또는 원격지에서 내부 네트워크 또는 외부 네트워크를 통해 설정된 가스 레인지에 탑재된 제어장치에 접속할 수 있다.

상세하게는, 정보 수신 모듈(310)은 어플리케이션(300)의 실행에 따라 제어장치에 접속하고, 그 제어장치로부터 실시간으로 센서에 의해 감지된 가스 레인지의 현재상황을 수신 및 표시할 수 있다.

또한, 정보 수신 모듈(310)은 가스 레인지에 카메라 모듈이 설치된 경우, 그 카메라 모듈이 촬영한 화구에 대한 영상을 실시간으로 수신 및 재생할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 가스 레인지의 현재상황을 실시간으로 모니터링 할 수 있다.

또한, 정보 수신 모듈(310)은 연계된 가스 레인지가 가족 등에 의해 동작하는 경우, 제어장치에 의한 동작알림 정보를 푸시 메시지 형태로 수신 및 표시할 수 있다.

특히, 정보 수신 모듈(310)은 가스 레인지에 의해 출력되는 알림음성을 변경하는 기능을 제공할 수 있다. 상세하게는, 가스 레인지의 제어장치와의 연동 이후, 사용자가 자신의 음성 또는 기타 음원 파일을 사용자 단말에 입력하면, 어플리케이션은 제어장치에 전송하여 알림음성을 변경 요청하며, 이에 응답하여 EEPROM에 저장된 정보를 갱신하여 알림음성 파일을 변경할 수 있다.

이러한 사용자 음성 또는 음원 파일은 MP3 포맷으로 저장될 수 있다.

시간 예약 모듈(320)은 사용자 단말에서 점화 중인 가스 레인지에 대하여 버너 오프 시점을 예약 설정하는 기능을 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 제어장치는 예약 스위치와 연결됨에 따라, 사용자에 의해 가스 레인지 상에서 직접 오프 예약이 설정될 수도 있고, 또는 사용자 단말을 통해 오프 예약이 설정할 수도 있다. 시간 예약 모듈(320)은 사용자의 입력에 따라 예약 일시를 설정받고, 그 예약정보를 네트워크를 통해 전송함으로써 예약 절차를 수행할 수 있다.

가스 잠금 모듈(330)은 제어장치의 제어부에 의한 자동 잠금 제어와는 별도로 사용자의 의도에 따라, 가스 레인지의 버너를 오프 제어할 수 있도록 한다. 정보 수신 모듈(310)에 의해 사용자는 가스 레인지의 현재상황을 확인할 수 있고, 사용자는 필요시 가스 레인지를 원격지에서 오프 할 수 있다. 가스 잠금 모듈(330)은 사용자의 선택에 따라 네트워크를 통해 잠금 명령을 제어장치에 전송할 수 있고, 제어장치의 제어부는 잠금 명령에 대응하여 잠금 신호를 전자밸브에 전송할 수 있다.

전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말은 원격지에서 가스 레인지의 현재 상황을 모니터링하거나, 오프할 수 있고, 오프 시점을 예약할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 제어방법을 설명한다.

5는 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지의 제어방법을 순서도로 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서는 별도의 기재가 없는 한, 각 단계의 실행주체는 전술한 본 발명의 가스 레인지에 설치되는 제어장치 및 이의 구성부가 된다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 가스 레인지의 제어방법은 가스 레인지에 탑재된 제어장치에 의한 제어방법으로서, 버너 점화를 통해 조리과정을 수행중인 가스 레인지에 설치된 각 센서로부터 감지된 물 넘침 및 탄화 발생 등에 대한 감지신호를 수신하면(S100), 이에 기초하여 가스 레인지의 현재상황을 판단한다(S110). S110 단계의 판단결과에 따라 제어장치는 물 넘침 등이 발생한 것으로 판단되면, 제어부는 잠금 제어신호를 생성하고 가스공급 경로에 설치되는 전자밸브에 전송함으로써 전자밸브를 잠금 구동하여 버너를 오프하게 된다(S120).

또한, S110 단계에서 물 넘침 등이 발생하지 않는 것으로 판단되면, 제어장치는 현재 가스 공급 상태를 유지하며(S130), 버너 오프 예약시간이 설정되어 있으면, 제어부는 실시간으로 예약 시간의 도래 여부를 판단하여, 도래하지 않은 경우 S100 단계부터 반복진행하고, 예약 시간이 도래한 경우 S120 단계로서 전자 밸브 잠금 구동을 위한 잠금 제어신호를 생성 및 전송하게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 시스템의 사용자 단말에 탑재된 어플리케이션의 예약기능과 관련된 제어방법을 순서도로 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서는 별도의 기재가 없는 한, 각 단계의 실행주체는 사용자 단말 및 이에 설치되는 어플리케이션 프로그램이 된다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 IoT 시스템에 포함되는 사용자 단말에서는 사용자의 조작에 따라 어플리케이션이 실행되고(S200), 어플리케이션은 실행에 따라 내부 네트워크 또는 외부 네트워크를 통해 가스 레인지 내 제어장치에 접속을 시도하게 된다(S210).

이러한 접속 시도에 따라, 제어장치에 의해 접속이 승인되면 두 장치는 연동되고, 그렇지 않은 경우 어플리케이션은 해당 제어장치로의 접속을 재 시도한다(S220).

S220 단계에서 두 장치가 연동됨에 따라, 어플리케이션은 제어장치로부터 가스 레인지에 설치된 센서의 감지신호에 대응하여 판단된 가스 레인지의 현재상황을 포함하는 상태정보를 실시간으로 수신 및 표시하게 된다(S230). 이에 따라 사용자는 원격지에서 집안 내 가스 레인지의 상황을 모니터링 할 수 있다.

이후, 버너 오프 예약시간이 설정되어 있으면, 제어장치는 실시간으로 예약 시간의 도래 여부를 판단하여(S240), 도래하지 않은 경우 상태정보를 계속 사용자 단말로 전송함에 따라 S230 단계가 지속되며, 예약 시간이 도래한 경우 제어장치는 전자 밸브 잠금 구동함에 따라, 어플리케이션은 전자밸브 잠금을 수신하게 된다(S250).

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지 제어장치의 자동 밸브 잠금과 관련된 제어방법을 순서도로 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서는 별도의 기재가 없는 한, 각 단계의 실행주체는 가스 레인지 내 제어장치 및 이의 구성부가 된다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스 레인지는 별도의 카메라 모듈이 더 설치될 수 있으며, 이러한 구성에서 가스 레인지의 제어방법에 따르면, 가스 레인지의 버너 온 이후, 카메라 모듈이 가스 레인지의 상부를 촬영함에 따라, 제어장치가 화구의 불꽃 형태에 대한 영상 신호를 실시간으로 수신할 수 있다(S300).

이어서, 제어장치는 카메라 모듈로부터 수신한 영상 신호와 미리 저장된 복수의 불꽃에 대한 참조 이미지를 서로 비교하여(S310), 정상적인 점화 상태인지, 아니면 물 넘침에 따른 불꽃의 변화 또는, 소화 상태인지에 따라 경고 상황 발생 여부를 판단한다(S320).

S320 단계에서의 판단결과에 따라, 제어부는 정상적인 상태가 아닌, 즉 경고 상황이 발생한 것으로 판단되면, 잠금 제어신호를 생성하고 가스공급 경로에 설치되는 전자밸브에 전송함으로써 전자밸브를 잠금 구동하여 버너를 오프하게 된다(S30).

또한, 경고 상황이 아닌 경우, 제어부는 현재상태가 정상적인 것으로 판단하여 S300 단계를 계속 진행하되, 버너 오프 예약시간이 설정되어 있으면, 제어부는 실시간으로 예약 시간의 도래 여부를 판단하여 도래하지 않은 경우 S340 단계부터 반복진행하고, 예약 시간이 도래한 경우 전술한 S330 단계로서 전자 밸브 잠금 구동을 위한 잠금 제어신호를 생성 및 전송하게 된다.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

1 : 내부 네트워크 3 : 외부 네트워크
10 : 가스 레인지 11 : 화구
12 : 받침대 13 : 기계식 밸브
14 : 센서 15 : 카메라 모듈
16 : LED 램프 18 : 스피커
19 : 예약 스위치 20 : 라우터
30 : 사용자 단말 100 : 제어장치
110 : I/O 포트 120 : EEPROM
130 : 제어부 140 : 블루투스부
150 : 통신부 160 : 전원부
170 : DC-DC 컨버터 180 : 저장 메모리

Claims (10)

1. 잠금 구동을 통해 가스공급경로를 차단하는 전자밸브 및 복수의 센서가 설치되는 가스 레인지 내 탑재되는 제어장치로서,
   상기 전자밸브 및 복수의 센서와 연결되고, 제어신호를 송수신하는 I/O 포트;
   가스 레인지의 현재상황에 따른 상기 전자밸브를 잠금 제어하는 기능이 프로그래밍된 EEPROM; 및
   상기 I/O 포트를 통해 상기 복수의 센서로부터 수신되는 감지신호를 판독하고, 판독결과에 따라 상기 EEPROM에 프로그래밍된 기능을 실행하고, 상기 전자밸브의 구동을 제어하는 제어부
   를 포함하는 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   사용자 단말과 페어링을 통해 데이터를 송수신하는 블루투스부;
   라우터와 유선 또는 무선으로 통신하여 내부 네트워크를 구성하는 통신부;
   전원을 공급하는 전원부; 및
   상기 전원부로부터 출력되는 전원전압을 구동전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 블루투스부 또는 통신부를 통해 가스 레인지의 현재상황을 상기 사용자 단말에 전송하고, 잠금 명령이 수신되면, 상기 전자밸브의 잠금 제어신호를 출력하는 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   화구에 대응하는 복수의 참조 이미지가 저장된 저장 메모리를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 참조 이미지와, 가스 레인지 상부 일측에 설치되는 카메라 모듈로부터 촬영된 화구 이미지를 비교하여 현재상황을 판단하는 제어장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스 레인지는 일 측면에 하나 이상의 LED 모듈이 설치되고,
   상기 제어부는,
   현재 화구에 불꽃이 켜져 있는 경우, 상기 LED 모듈을 발광 제어하는 제어장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스 레인지는 일 측면에 하나 이상의 스피커가 설치되고,
   상기 제어부는,
   가스 레인지의 조리대 상의 조리용기에서 물 넘침 또는 탄화가 발생하는 경우 상기 스피커를 제어하여 알림음성을 출력하는 제어장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스 레인지의 일 측면에 예약 스위치가 설치되고,
   상기 제어부는,
   상기 예약 스위치의 입력에 따라 예약정보를 생성하고, 상기 예약정보에 정의된 시점에 가스 레인지의 버너가 온 인 경우 상기 전자밸브를 잠금 제어하는 제어장치.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 통신부를 통해 외부 네트워크 상의 사용자 단말과 연결되고, 상기 사용자 단말로부터 잠금 명령이 수신되면, 상기 전자밸브를 잠금 제어하는 제어장치.
8. 잠금 구동을 통해 가스공급경로를 차단하는 전자밸브, 화구에 불꽃을 점화하는 버너 및 복수의 센서가 설치되는 가스 레인지;
   상기 가스 레인지와 유선 또는 무선으로 연결되어 내부 네트워크를 구성하는 라우터; 및
   외부 네트워크에서 상기 라우터에 접속하여 상기 가스 레인지의 현재상황을 수신하는 사용자 단말을 포함하고,
   상기 가스 레인지는,
   가스 레인지의 현재상황에 따른 상기 전자밸브를 잠금 제어하는 기능이 프로그래밍된 EEPROM 및, 상기 복수의 센서로부터 수신되는 감지신호를 판독하고, 판독결과에 따라 상기 EEPROM에 프로그래밍된 기능을 실행하고, 상기 전자밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 제어장치가 탑재되는 IoT 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 사용자 단말은 상기 제어장치와 연동하는 어플리케이션이 탑재되고,
   상기 어플리케이션은,
   상기 가스 레인지의 현재상황에 대응하는 정보를 실시간으로 수신 및 표시하는 정보수신 모듈;
   상기 가스 레인지의 버너 오프 시간을 설정하는 시간 예약 모듈; 및
   상기 전자밸브의 잠금 명령을 생성하는 가스 잠금 모듈
   을 포함하는 IoT 시스템.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 가스 레인지는
    상기 가스 레인지는 일 측면에 가스 레인지의 조리대 상의 조리용기에서 물 넘침 또는 탄화가 발생하는 경우 알림음성을 출력하는 하나 이상의 스피커가 설치되고,
    상기 사용자 단말은
    사용자 단말로 입력되는 소리파일을 이용하여 상기 알림음성의 내용을 변경 설정하는 IoT 시스템.

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