KR20200135122A - 센서 장치 및 센서 장치로부터 정보를 획득하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20200135122A
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이경우
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Abstract

다양한 실시예에 따른 센서 장치는 전기 에너지를 생성하는 에너지 하베스터, 모니터링 회로, 센서, 통신 모듈, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는: 상기 모니터링 회로를 통하여, 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 획득하고; 상기 센서를 통하여 센싱값을 획득하고; 상기 통신 모듈을 통하여, 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 상기 센싱값을 다른 전자 장치에 송신하도록 설정될 수 있다. 그 밖의 다양한 실시예가 가능하다.

Description

센서 장치 및 센서 장치로부터 정보를 획득하는 전자 장치{SENSOR DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE OBTAINING INFORMATION THEREFROM}
다양한 실시예는 센서 장치 및 센서 장치로부터 정보를 획득하는 전자 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 장치의 작동과 관련된 센싱값을 검출하는 센서 장치와, 전자 장치의 작동과 관련된 센싱값을 센서 장치로부터 획득하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치의 작동과 관련된 센싱값을 획득하는 센서 장치가 널리 보급되어 있다. 예를 들어, 세탁기는 세탁기가 작동을 시작하기 전에 도어가 닫혀 있다는 것을 확인하기 위한 도어 센서 및 세탁을 위한 적절한 수위를 유지하기 위하여 물의 높이를 검출할 수 있는 수위 센서를 포함할 수 있다. 또한, 습도 센서가 내장된 건조기는 습도 센서로부터 획득한 습도 값에 기초하여 세탁물이 충분히 건조되었는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 온도 센서가 내장된 냉장고는 온도 센서로부터 획득한 온도 값에 기초하여 냉장고 내부가 적절한 온도 범위를 유지하고 있는지 여부를 확인할 수 있다.
전자 장치의 작동과 관련된 센싱값을 획득하는 기존의 센서 장치에서, 센서 장치는 전자 장치의 일부로서 전자 장치에 내장되어, 전자 장치와 일체로서 결합되어 있다. 따라서, 기존의 센서 장치는 전자 장치의 표면과 떨어져 있는 곳의 센싱값은 획득할 수 없다. 예를 들어, 전극 센서가 내장된 건조기의 경우, 전극 센서를 세탁물과 가장 가까이 배치하여도 전극 센서는 건조기의 안쪽 표면에 위치하므로, 건조기의 안쪽 표면과 떨어져 있는 세탁물 사이의 건조도 값을 획득할 수 없다. 따라서, 기존의 센서 장치에서, 센서 장치가 검출하는 센싱값이 실제로 요구되는 센싱값과 차이가 나는 문제가 있다.
다양한 실시예에 따른 센서 장치 및 센서 장치로부터 정보를 획득하는 전자 장치에 따르면, 센서 장치는 전자 장치에 내장되지 않는, 전자 장치와 별개의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치는 에너지 하베스트를 통하여 전력을 공급받고, 센싱값 및 하베스팅된 전기 에너지의 크기에 대한 정보를 전자 장치에 송신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치는 센서 장치로부터 수신한 센싱값 및 하베스팅된 전기 에너지의 크기에 대한 정보에 기초하여 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치는 전기 에너지를 생성하는 에너지 하베스터, 모니터링 회로, 센서, 통신 모듈, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는: 다른 전자 장치에 통신 연결을 수립하기 위해 신호를 송수신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고; 상기 모니터링 회로를 통하여, 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 획득하고; 상기 센서를 통하여 센싱값을 획득하고; 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 상기 센싱값을 상기 다른 전자 장치에 송신하도록 상기 통신 모듈을 제어 하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치는, 통신 모듈, 액츄에이터, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는: 전기 에너지를 생성하는 센서 장치와 통신 연결을 수립하기 위해 신호를 송수신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고; 상기 통신 모듈을 통하여 상기 센서 장치로부터 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 수신하고; 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보에 기초하여, 세탁물을 처리하기 위한 상기 액츄에이터의 동작 루틴을 확인하고; 상기 확인된 동작 루틴에 따라 동작하도록 상기 액츄에이터를 제어하고; 상기 확인된 동작 루틴에 따라 상기 액츄에이터가 동작하는 동안, 상기 통신 모듈을 통하여 상기 센서 장치로부터 센싱값을 수신하고; 상기 센싱값에 기초하여 상기 세탁물을 처리하기 위한 상기 액츄에이터의 상기 동작 루틴을 변경 하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치는, 통신 모듈, 액츄에이터, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는: 전기 에너지를 생성하는 센서 장치와 통신 연결을 수립하기 위해 신호를 송수신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고; 상기 통신 모듈을 통하여 상기 센서 장치로부터, 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 센싱값을 수신하고; 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 또는 상기 센싱값 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 액츄에이터의 작동을 제어 하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치 및 센서 장치로부터 정보를 획득하는 전자 장치가 제공된다. 이에 따라, 센서 장치는 전자 장치에 내장되지 않는, 전자 장치와 별개의 장치로서, 에너지 하베스트를 통하여 전력을 공급받고, 센싱값 및 하베스팅된 전기 에너지의 크기에 대한 정보를 전자 장치에 송신할 수 있다. 센서 장치가 전자 장치와 별개의 장치이므로, 센서 장치는 전자 장치의 표면이 아니라 실제로 센싱이 요구되는 위치에서의 센싱값을 검출할 수 있다. 따라서, 전자 장치는 전자 장치의 표면에서 획득한 센싱값보다 정확한 센싱값을 획득할 수 있다.
또한, 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치는 하베스팅된 전기 에너지의 크기에 대한 정보를 센서 장치로부터 수신하므로, 액츄에이터의 작동을 제어할 때 센서 장치에서 하베스팅된 전기 에너지의 크기에 대한 수신된 정보를 고려할 수 있다. 따라서, 전자 장치는 센서 장치가 원활하게 에너지를 공급받도록 돕거나, 액츄에이터의 작동을 적절하게 제어할 수 있다.
도 1a 및 1b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 센서 장치가 활용되는 상황을 도시한다.
도 2a 내지 2c는 다양한 실시예에 따른 센서 장치의 블록도를 도시한다.
도 2d 내지 2f는 다양한 실시예에 따른 보호 회로의 회로도를 도시한다.
도 3a는 다양한 실시예에 따른 히스테리시스 스위치의 회로도를 도시한다.
도 3b 및 3c는 다양한 실시예에 따른 히스테리시스 스위치의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프를 도시한다.
도 4a는 다양한 실시예에 따른 유도기전 하베스터의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 4b는 다양한 실시예에 따른 유도기전 하베스터가 내부에 배치된 하우징의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른, 복수의 유도기전 하베스터를 포함하는 센서 장치의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 6a 내지 6e는 다양한 실시예에 따른, 링형 유도기전 하베스터를 포함하는 센서 장치의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 7a는 다양한 실시예에 따른, 유도기전 하베스터와 마찰 대전 하베스터를 포함하는 하이브리드 에너지 하베스터의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 7b는 다양한 실시예에 따른, 유도기전 하베스터와 압전 하베스터를 포함하는 하이브리드 에너지 하베스터의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 7c는 다양한 실시예에 따른, 마찰 대전 하베스터와 압전 하베스터를 포함하는 하이브리드 에너지 하베스터의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 8a 및 8b는 다양한 실시예에 따른 센서 장치의 하우징의 형태를 도시한다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 센서 장치와 전자 장치에 의하여 수행되는 동작들을 도시한다.
도 11a는 다양한 실시예에 따른 센서 장치와 전자 장치에 의하여 수행되는 동작들을 도시한다.
도 11b는 다양한 실시예에 따른 건조기 내 세탁물의 양과 누적 전압값 간의 관계를 도시한다.
도 11c는 다양한 실시예에 따른 센서 장치와 전자 장치에 의하여 수행되는 동작들을 도시한다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 14a 및 14b는 다양한 실시예에 따른 외부 전자 장치에 표시되는 화면을 도시한다.
도 1a 및 1b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 센서 장치가 활용되는 상황을 도시한다. 도 1a(100a)에서, 전자 장치(110a)는 세탁기 또는 건조기일 수 있다. 전자 장치(110a)는 내부에 세탁물(120a) 및 센서 장치(130a)를 수용할 수 있다. 센서 장치(130a)는 세탁물(120a) 사이에 위치할 수 있다. 후술할 바와 같이, 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(110a)의 작동이 시작된 후, 센서 장치(130a)는 세탁물(120a) 사이에서 센싱값을 획득할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(130a)는 전자 장치(110a)의 작동에 따라 발생하는 에너지를 전기 에너지로 전환함으로써 전기 에너지를 생성하고, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(110a)의 액츄에이터 구동에 따라, 센서 장치(130a)는 전자 장치(110a)의 내부에서 이동될 수 있다. 이 경우, 전자 장치(110a)의 내부의 자석이 이동될 수 있으며, 자석의 이동에 따른 유도 기전력을 생성할 수 있다. 또는, 전자 장치(110a)가 건조기로 구현된 경우에, 전자 장치(110a)는 열과 빛을 발생시킬 수 있다. 센서 장치(130a)는, 전자 장치(110a)에 의하여 발생된 열과 빛을 이용하여 전기 에너지를 생성할 수 있다. 센서 장치(130a)는, 상술한 바와 같은 전자 장치(110a) 또는 외부 환경에 기인한 다양한 종류의 에너지(운동 에너지, 열 에너지, 빛 에너지)를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(130a)는 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 세탁물(120a) 사이에서 획득한 센싱값을 전자 장치(110a)에 송신할 수 있다. 센서 장치(130a)는 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보와 센싱값을 하나의 통신 신호로 전자 장치(110a)로 송신할 수 있다. 또는, 센서 장치(130a)는 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보와 센싱값을 상이한 통신 신호들로 전자 장치(110a)로 송신할 수도 있다.
도 1b(100b)에서, 전자 장치(110b)는 냉장고일 수 있다. 전자 장치(110b)는 내부에 음식물 용기들(120b) 및 센서 장치(130b)를 수용할 수 있다. 센서 장치(130b)는 음식물 용기들(120b) 사이에 위치할 수 있다. 후술할 바와 같이, 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(110b)의 작동이 시작된 후, 센서 장치(130b)는 음식물 용기들(120b) 사이에서 센싱값을 획득할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(130b)는 전자 장치(110b)의 작동에 따라 발생하는 에너지를 전기 에너지로 전환함으로써 전기 에너지를 생성하고, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(130b)는 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 음식물 용기들(120b) 사이에서 획득한 센싱값을 전자 장치(110b)에 송신할 수 있다.
도 2a 내지 2c는 다양한 실시예에 따른 센서 장치의 블록도를 도시한다. 도 2a에서, 센서 장치(200a)는 에너지 하베스터(210a)를 포함할 수 있다. 에너지 하베스터(210a)는 전기 에너지 이외의 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 예를 들어, 에너지 하베스터(210a)는 유도기전 하베스터, 압전 하베스터, 열전 하베스터, 마찰 대전 하베스터, 광전 하베스터, RF 하베스터, 또는 진동 에너지 하베스터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유도기전 하베스터의 구조에 대해서는 도 4a 내지 도 6e를 참조하여 후술한다. 압전 하베스터는 압전 소자를 포함하고, 압전 소자에 외부의 기계적 힘이 작용하면 전기 에너지를 생성할 수 있다. 열전 하베스터는 열전 소자를 포함하고, 열전 소자는 열 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 마찰 대전 하베스터는 마찰로 인하여 일어난 전기를 흡수하기 위한 전극을 포함할 수 있다. 광전 하베스터는 광전 소자를 포함할 수 있으며, 광전 소자는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 광전 소자는 센서 장치(200a) 외표면에 배치될 수 있다. RF 하베스터는 전자파를 포집하기 위한 전선을 포함할 수 있다. 진동 에너지 하베스터는 진동 및/또는 회전 운동에 의하여 발생하는 역학적 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 유도기전 하베스터, 압전 하베스터, 열전 하베스터, 마찰 대전 하베스터, RF 하베스터, 및 진동 에너지 하베스터는 교류 형태의 전기 에너지를 발생시키고, 광전 하베스터는 직류 형태의 전기 에너지를 발생시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 에너지 하베스터(210a)는 건조기의 작동에 따라 전기 에너지를 발생시키기 위하여, 유도기전 하베스터, 압전 하베스터, 열전 하베스터, 마찰 대전 하베스터, 또는 RF 하베스터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 에너지 하베스터(210a)는 세탁기의 작동에 따라 전기 에너지를 발생시키기 위하여, 유도기전 하베스터, 압전 하베스터, 마찰 대전 하베스터, 또는 RF 하베스터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 에너지 하베스터(210a)는 건조기 및 세탁기의 작동에 따라 전기 에너지를 발생시키기 위하여, 유도기전 하베스터, 압전 하베스터, 마찰 대전 하베스터, 또는 RF 하베스터 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 열전 하베스터를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 다른 실시예에서, 에너지 하베스터(210a)는 냉장고의 작동에 따라 전기 에너지를 발생시키기 위하여, 광전 하베스터, RF 하베스터, 또는 진동 에너지 하베스터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200a)는 제1 전력 변환 회로(220a)를 포함할 수 있다. 제1 전력 변환 회로(220a)는 에너지 하베스터(210a)의 출력을 직류 형태로 변환할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 에너지 하베스터(210a)가 직류 형태의 전기 에너지를 발생시키는 하베스터만 포함하는 경우, 제1 전력 변환 회로(220a)의 구성이 생략될 수 있다. 구현에 따라서, 제1 전력 변환 회로(220a)는, 정류된 전기 에너지의 전압 및/또는 전류를 조정하여 출력할 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200a)는 에너지 저장 장치(230a)를 포함할 수 있다. 에너지 저장 장치(230a)는 제1 전력 변환 회로(220a)의 출력단에 연결되어, 직류 형태의 전기 에너지를 저장할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 에너지 저장 장치(230a)는 배터리, 커패시터, 또는 슈퍼커패시터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 에너지 저장 장치(230a)가 배터리를 포함하는 경우, 에너지 저장 장치(230a)는 배터리에 입력되는 전류의 정류를 위한 커패시터를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 에너지 저장 장치(230a)가 배터리를 포함하는 경우, 에너지 저장 장치(230a)는 배터리 충전을 위한 IC(integrated circuit) 또는 PMIC(power management integrated circuit)를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 에너지 저장 장치(230a)가 리튬 이온 배터리를 포함하지 않는 경우, 센서 장치(200a)는 고온 상황에서 안정적으로 작동할 수 있다. 도 2a에서는, 에너지 저장 장치(230a)가 프로세서(270a)에 연결된 것과 같이 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 에너지 저장 장치(230a)는, 모니터링 회로(260a), 센서(280a), 통신 모듈(290a)에 직접 또는 간접적으로 연결되어, 저장된 전하를 제공할 수 있다. 에너지 저장 장치(230a)와, 프로세서(270a), 모니터링 회로(260a), 센서(280a), 통신 모듈(290a) 사이에는, 전압을 변경하기 위한 컨버터가 연결될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200a)는 보호 회로(250a)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 보호 회로(250a)는 제1 전력 변환 회로(220a)의 출력단에 연결될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 보호 회로(250a)는 도 2d 내지 도 2f를 참조하여 후술할 구조를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200a)는 모니터링 회로(260a)를 포함할 수 있다. 모니터링 회로(260a)는 특정 지점의 전류, 전압, 또는 전력 중 적어도 하나를 검출할 수 있다. 모니터링 회로(260a)는 전압계 및/또는 전류계를 포함할 수 있다. 모니터링 회로(260a)는 ADC(analog to digital converter) 회로를 포함할 수 있다. 모니터링 회로(260a)는 프로세서(270a)에 연결되어, 프로세서(270a)에 검출된 값을 전달할 수 있다. 도 2a에서는 모니터링 회로(260a)가 제1 전력 변환 회로(220a)의 출력단의 전류, 전압, 또는 전력 중 적어도 하나를 검출하는 것과 같이 도시되어 있지만, 이는 단순히 예시적인 것으로, 모니터링 회로(260a)가 모니터링하는 지점에 대한 제한이 없음을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200a)는 프로세서(270a)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 프로세서(270a)는 단일의 프로세서일 수도 있고, 복수의 프로세서일 수도 있다. 프로세서(270a)는, 예를 들면, 소프트웨어를 실행하여 센서 장치(200a)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(270a)는 다른 구성요소(예: 센서 (280a) 또는 통신 모듈(290a))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(270a)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서은 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200a)는 센서(280a)를 포함할 수 있다. 센서(280a)는 센서 장치(200a) 외부의 환경 상태를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서(280a)는, 예를 들면, 온도 센서, 습도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 세제량 센서, 또는 탁도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 세제량 센서는 세탁수 내의 전기 전도도를 측정하기 위한 한 쌍의 전극을 포함하며, 세제의 용해량에 따라 달라지는 세탁수의 전기 전도도를 통해서 세제량을 검출할 수 있다. 예를 들어, 탁도 센서는 물에 용해된 입자들의 양에 따라 변화하는 빛 투과율 및 산란율을 측정함으로써 탁도를 검출할 수 있다.
예를 들어, 센서(280a)는 건조기의 작동과 관련된 센싱값을 생성하기 위하여, 온도 센서, 습도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 센서(280a)는 세탁기의 작동과 관련된 센싱값을 생성하기 위하여, 온도 센서, 습도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 세제량 센서, pH 센서, 냄새 센서, 오염도 센서, 또는 탁도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 센서(280a)는 건조기 및 세탁기의 작동과 관련된 센싱값을 생성하기 위하여, 온도 센서, 습도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서 중 적어도 하나를 포함하고, 세제량 센서, pH 센서, 오염도 센서, 또는 탁도 센서 중 적어도 하나를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 다른 실시예에서, 센서(280a)는 냉장고의 작동과 관련된 센싱값을 생성하기 위하여, 온도 센서, 습도 센서, 냄새 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200a)는 통신 모듈(290a)를 포함할 수 있다. 통신 모듈(290a)은 센서(280a)를 통하여 획득된 센싱값 및 모니터링 회로(260a)를 통하여 획득된 에너지 저장 장치(230a)의 전압 또는 전류 중 적어도 하나의 값을 전자 장치에 송신하는 데 이용될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 통신 모듈(290a)은 BLE(bluetooth low energy), 블루투스, Zigbee, Wi-Fi, IR(infra-red) 통신을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 통신 모듈(290a)은 프로세서(270a)와 동일한 칩으로 구현될 수 있다.
통신 모듈(290a)은 센서 장치(200a)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(110a))간의 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(290a)은 프로세서(270a)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(290a)은 무선 통신 모듈(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈은 가입자 식별 모듈에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크 또는 제 2 네트워크와 같은 통신 네트워크 내에서 센서 장치(200a)를 확인 및 인증할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 센서 장치(200b)는 에너지 하베스터(210b), 제1 전력 변환 회로(220b), 에너지 저장 장치(230b), 모니터링 회로(260b), 프로세서(270b), 센서(280b), 및 통신 모듈(290b)을 포함할 수 있다. 에너지 하베스터(210b), 제1 전력 변환 회로(220b), 에너지 저장 장치(230b), 모니터링 회로(260b), 프로세서(270b), 센서(280b), 및 통신 모듈(290b)에 관한 세부 사항은 도 2a를 참조하여 상술한 바와 동일하므로, 여기에서 중복하여 설명하지 않는다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200b)는 스위치(240b)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 스위치(240b)는 도 3a 내지 3c를 참조하여 후술할 히스테리시스 스위치일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 스위치(240b)는 하나의 기준 전압을 가지고, 입력 전압이 기준 전압 미만인 경우에는 전압을 출력하지 않고, 입력 전압이 기준 전압 이상인 경우에는 전압을 출력하는 일반 스위치일 수 있다. 스위치(240b)는 에너지 저장 장치(230b)에 저장된 에너지를 프로세서(270b)에 전달하거나 차단할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 스위치(240b)는 이상 상황이 발생하는 경우 또는 프로세서(270b) 또는 센서(280b)의 동작에 충분하지 않은 크기의 전기 에너지가 발생한 경우, 프로세서(270b)에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200b)는 보호 회로(250b)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 보호 회로(250b)는 스위치(240b)의 입력단(251b) 또는 출력단(252b)에 연결될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 보호 회로(250b)는 도 2d 내지 도 2f를 참조하여 후술할 구조를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200b)는 메모리(295b)를 포함할 수 있다. 메모리(295b)는, 센서 장치(200b)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(270b) 또는 센서(280b))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(295b)는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 메모리(295b)는 프로세서(270b) 또는 통신 모듈(290b)과 동일한 칩으로 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200b)에 포함되는 모니터링 회로(260b)는 스위치(240b)의 입력단 또는 출력단의 전류, 전압, 또는 전력을 검출할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 센서 장치(200c)는 에너지 하베스터(210c), 제1 전력 변환 회로(220c), 에너지 저장 장치(230c), 스위치(240c), 보호 회로(250c), 모니터링 회로(260c), 프로세서(270c), 센서(280c), 통신 모듈(290c), 및 메모리(295c)를 포함할 수 있다. 에너지 하베스터(210c), 제1 전력 변환 회로(220c), 에너지 저장 장치(230c), 스위치(240c), 보호 회로(250c), 모니터링 회로(260c), 프로세서(270c), 센서(280c), 통신 모듈(290c), 및 메모리(295c) 에 관한 세부 사항은 도 2a 또는 2b를 참조하여 상술한 바와 동일하므로, 여기에서 중복하여 설명하지 않는다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200c)는 제2 전력 변환 회로(225c)를 포함할 수 있다. 제2 전력 변환 회로(225c)는 스위치(240c)의 출력단 및 프로세서(270c)의 입력단에 연결될 수 있다. 제2 전력 변환 회로(225c)는 프로세서(270c)에 입력되는 전압이 일정한 전압으로 유지되도록 조정(regulation)할 수 있으며, 피크성 고전압으로부터 프로세서(270c)를 보호할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200c)에 포함되는 보호 회로(250c)는 제2 전력 변환 회로(225c)의 입력단 또는 출력단에 연결될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(200c)에 포함되는 모니터링 회로(260c)는 스위치(240c)의 입력단 또는 출력단의 전류, 전압, 또는 전력, 또는 제2 전력 변환 회로(225c)의 입력단 또는 출력단의 전류, 전압, 또는 전력을 검출할 수 있다.
비록 도 2a 내지 2c에는 도시되지 않았으나, 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치는 LED와 같은 발광체 또는 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 모니터링 회로를 통하여 에너지 하베스터로부터 전기 에너지가 생산되는 것이 확인되는 경우, 프로세서는 발광체 또는 디스플레이를 통하여 전기 에너지가 생산된다는 것을 시각적으로 표시할 수 있다.
도 2d 내지 2f는 다양한 실시예에 따른 보호 회로의 회로도를 도시한다. 도 2d를 참조하면, 보호 회로(200d)는 다이오드(210d) 및 제너 다이오드(220d)가 직렬 연결되고, 제너 다이오드(220d)가 접지단에 연결되는 구조를 가질 수 있다. 도 2e를 참조하면, 보호 회로(200e)는 제너 다이오드(220e)가 접지단에 연결되는 구조를 가질 수 있다. 도 2f를 참조하면, 보호 회로(200f)는 다이오드(210f) 및 제너 다이오드(220f)가 직렬 연결되고, 제너 다이오드(220f)가 접지단에 연결되고, 다이오드(210f) 및 제너 다이오드(220f)와 병렬로 연결된 제너 다이오드(230f)를 더 포함된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 전력 변환 회로(220b)의 출력단에 과전압(또는, 과전류)이 인가되는 경우에, 보호 회로의 접지단으로 전류가 제공되도록 스위치 또는, 다른 소자가 동작될 수도 있다.
도 3a는 다양한 실시예에 따른 히스테리시스 스위치의 회로도를 도시한다. 도 3a를 참조하면, 히스테리시스 스위치(300a)는 복수의 저항, 두 개의 p-채널 FET(310a), 및 하나의 n-채널 FET(320a)를 포함할 수 있다. 도 3a에 도시된 저항들의 저항값은 예시적인 수치로서, 다양한 실시예에 따른 히스테리시스 스위치에 포함되는 저항들의 저항값은 도 3a에 도시된 저항값에 한정되지 않는다. 다양한 실시예에 따라서, 두 개의 p-채널 FET(310a) 중 제1 p-채널 FET의 소스는 히스테리시스 스위치(300a)의 입력단으로서, R11과 R13 사이에 연결되고, 제1 p-채널 FET의 드레인은 히스테리시스 스위치(300a)의 출력단이고, 제1 p-채널 FET의 게이트는 R13과 R12 사이에 연결될 수 있다. 두 개의 p-채널 FET(310a) 중 제2 p-채널 FET의 소스는 R10과 R11 사이에 연결되고, 제2 p-채널 FET의 드레인은 n-채널 FET(320a)의 게이트에 연결되고 동시에 R10과 R14 사이에 연결되고, 제2 p-채널 FET의 게이트는 n-채널 FET(320a)의 드레인에 연결될 수 있다. n-채널 FET(320a)의 소스는 접지에 연결될 수 있다.
도 3b 및 3c는 다양한 실시예에 따른 히스테리시스 스위치의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프를 도시한다. 도 3b를 참조하면, 입력 전압이 VL보다 낮을 때, 출력 전압은 0이다. 입력 전압이 VL보다 낮은 값이었다가, 그 후 증가하여, VL보다 높고 VH보다 낮은 값을 갖는 경우, 출력 전압은 여전히 0이다. 입력 전압이 VH보다 높을 때, 출력 전압은 입력 전압과 동일하다. 입력 전압이 VH보다 높은 값이었다가, 그 후 감소하여, VL보다 높고 VH보다 낮은 값을 갖는 경우, 출력 전압은 입력 전압과 동일하다.
도 3c에는 입력 전압이 0에서 시작하여 시간에 따라 오르락내리락하는 경우에서 히스테리시스 스위치의 작동 상태를 나타내고 있다. 입력 전압이 0에서 시작하여 증가하는 구간에서, 히스테리시스 스위치는 입력 전압이 VH인 지점에서 켜진다. 그 후, 입력 전압은 VH보다 높은 값이었다가 감소한다. 입력 전압이 VH보다 높은 값이었다가 감소하는 구간에서, 히스테리시스 스위치는 입력 전압이 VL인 지점에서 꺼진다. 그 후, 입력 전압은 VL보다 낮은 값이었다가 증가한다. 입력 전압이 VL보다 낮은 값이었다가 증가하는 구간에서, 히스테리시스 스위치는 입력 전압이 VH인 지점에서 켜진다.
다양한 실시예에 따라서, VL은 프로세서를 구동시킬 수 있는 최저 전압으로 설정될 수 있다. 상술한 히스테리시스 스위치는 히스테리시스 스위치가 켜진 상태에서 입력 전압이 낮아지고 있는 상황에서는 스위치가 꺼지는 시점을 늦추고, 히스테리시스 스위치 꺼진 상태에서 입력 전압이 높아지고 있는 상황에서는 스위치가 켜지는 시점을 늦춘다는 것을 알 수 있다. 따라서, 히스테리시스 스위치는 에너지 하베스터의 출력 전력이 감소하는 상황에서 프로세서에 전력이 공급되지 않는 시점을 늦출 수 있고, 에너지 하베스터의 출력 전력이 증가하는 상황에서 전력이 에너지 저장 장치에 더 축적될 때까지 프로세서에 전력을 공급하는 시점을 늦춤으로써 더 오랜 시간 동안 프로세서에 전력을 공급할 수 있도록 한다. 아울러, 하베스팅된 에너지의 크기가 변경됨에 따라서, 프로세서 및 통신 모듈이 자주 턴 온/턴 오프되는 것이 방지됨에 따라서, 센서 장치와 전자 장치 사이의 안정적인 통신 연결이 보장될 수도 있다.
도 4a는 다양한 실시예에 따른 유도기전 하베스터의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다. 다양한 실시예에 따른 유도기전 하베스터(400a)는 가이드(410a), 가이드를 중심으로 권선되는 코일(420a), 및 가이드 내에서 이동 가능하도록 배치되는 자석(430a)을 포함할 수 있다. 자석(430a)은 유도기전 하베스터(400a)가 움직임에 따라 가이드 내에서 이동할 수 있고, 자석(430a)이 코일(420a)이 배치된 가이드(410a)의 일부분을 지날 때, 코일(420a) 단면에서의 자속의 변화에 의하여 코일(420a)에는 유도 기전력이 발생한다.
도 4a에 도시된 예시에서, 가이드(410a)는 지름이 8mm이고, 높이가 50mm인 원통일 수 있다. 또한, 도 4a에 도시된 예시에서, 가이드(410a)의 원통 측면 중 코일(420a)이 분포하는 부분의 너비는 10mm일 수 있다. 또한, 도 4a에 도시된 예시에서, 자석(430a)은 지름이 7mm이고, 높이가 15mm인 원통일 수 있다. 도 4a에 도시된 가이드(410a), 코일(420a), 및 자석(430a)과 관련된 크기들은 모두 예시적이다. 다양한 실시예에 따라서, 유도기전 하베스터(400a)는 복수 개의 코일(420a)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 자석(430a)은 타원체 모양일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 자석(430a) 가이드(410a) 내에서 뒤집어지지 않는 크기와 모양을 가질 수 있다.
도 4b는 다양한 실시예에 따른 유도기전 하베스터가 내부에 배치된 하우징의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다. 도 4b에 예시된 센서 장치(400b)에서, 가이드(410b), 코일(420b), 및 자석(430b)을 포함하는 유도기전 하베스터가 센서 장치(400b)의 하우징(440b) 내에 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(400b)의 하우징(440b)은 구형일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(400b)의 하우징(440b)은 육면체, 사면체, 타원구, 럭비공형 등 다양한 입체 형상을 가질 수 있다. 도 4b에 도시된 유도기전 하베스터의 세부 사항은 도 4a를 참조하여 설명한 바와 동일하므로, 여기에서 중복하여 설명하지 않는다. 특히 센서장치가 건조기내에서 온도, 습도 또는 하베스팅 출력을 센싱하는 건조 센서볼인 경우, 센서 구동에 필요한 충분한 전력 생성을 위해 외곽 크기는 상하좌우 최소 50mm 이상이어야 한다.
도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른, 복수의 유도기전 하베스터를 포함하는 센서 장치의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다. 구체적으로, 도 5a는 예시적인 센서 장치(500a)의 절단면을 도시한다. 하우징의 제1 부분(501a)과 하우징의 제2 부분(502a)는 일체로서 사면체형의 하우징을 구성한다. 제1 가이드의 제1 부분(511a)과 제1 가이드의 제2 부분(512a)은 일체로서 제1 유도기전 하베스터의 가이드를 구성한다. 제2 가이드의 제1 부분(521a)과 제2 가이드의 제2 부분(522a)은 일체로서 제2 유도기전 하베스터의 가이드를 구성한다. 제1 유도기전 하베스터 및 제2 유도기전 하베스터는 도 4a를 참조하여 상술한 바와 같은 유도기전 하베스터의 일부일 수 있다.
비록 도 5a에는 제1 유도기전 하베스터와 제2 유도기전 하베스터가 일체로서 구현된 예시가 도시되었으나, 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(500a)는 제1 유도기전 하베스터와 제2 유도기전 하베스터가 분리 가능하도록 설계될 수 있다.
도 5a의 센서 장치(500a)는 두 개의 유도기전 하베스터를 포함하고, 두 개의 유도기전 하베스터가 서로 수직임을 알 수 있다. 유도기전 하베스터는 센서 장치(500a)의 움직임에 따라 전기 에너지를 생산하고, 일반적으로 세탁기 및 건조기와 같은 전자 장치는 원형 회전 운동, 낙하 운동과 같은 2차원에서의 운동을 주로 수행한다는 점을 고려하면, 만약 센서 장치(500a)가 하나의 원통형 유도기전 하베스터만을 포함하는 경우, 유도기전 하베스터의 가이드에 대응하는 원통의 높이 방향이 전자 장치가 운동하는 방향이 이루는 평면의 법선과 평행하게 센서 장치(500a)가 배열되는 경우에, 유도기전 하베스터에 포함된 자석이 전혀 움직이지 않아 전기 에너지가 생산되지 않을 수 있다. 따라서, 센서 장치(500a)는 서로 수직인 두 개의 원통형 유도기전 하베스터를 포함함으로써, 전기 에너지가 생산되지 않는 것을 방지할 수 있다.
도 5a에서 두 개의 원통형 유도기전 하베스터가 수직인 것은 예시에 불과하고, 두 개의 원통형 유도기전 하베스터가 이루는 각도는 변경될 수 있다. 그러나, 두 개의 원통형 유도기전 하베스터가 이루는 각도가 수직이 아니더라도, 두 개의 원통형 유도기전 하베스터가 정확히 평행하지 않는 한, 전기 에너지가 생산되지 않는 것은 방지될 수 있다.
또한, 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(500a)는 세 개 이상의 유도기전 하베스터를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(500a)에 포함되는 두 개의 유도기전 하베스터는 각자에 포함된 자석들 간의 간섭을 최소화할 수 있도록 하우징(501a, 502a) 내에서 이격되어 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 제1 유도기전 하베스터와 제2 유도기전 하베스터는 각자에 포함된 자석들 간의 인력이 중력보다 작도록 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 제1 유도기전 하베스터의 가이드(511a, 512a)의 중심과 제2 유도기전 하베스터의 가이드(521a, 522a)의 중심 사이의 거리는 40mm 이상일 수 있다.
도 5b는 다양한 실시예에 따른, 복수의 아크형 유도기전 하베스터가 포함되는 센서 장치의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다. 센서 장치(500b)는 제1 유도기전 하베스터에 포함되는 제1 가이드(510b) 및 제2 유도기전 하베스터에 포함되는 제2 가이드(520b)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 제1 가이드(510b) 및 제2 가이드(520b)는 양 끝이 개방된 형태일 수 있으며, 이 경우, 제1 유도기전 하베스터에 포함되는 자석은 제1 가이드(510b)를 빠져나갈 수 없는 크기 및 형태를 가지고, 제2 유도기전 하베스터에 포함되는 자석은 제2 가이드(520b)를 빠져나갈 수 없는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 다양한 실시예에 따라서, 제1 가이드(510b) 및 제2 가이드(520b)는 양 끝의 단면 중 적어도 일부가 폐쇄된 형태일 수 있다.
도 5b에서도 도 5에서와 마찬가지로, 제1 가이드(510b) 및 제2 가이드(520b)가 서로 수직인 것은 예시에 불과하고, 제1 가이드(510b)와 제2 가이드(520b) 사이의 각도는 변경될 수 있다. 또한, 도 5b에서도 도 5에서와 마찬가지로, 제1 가이드(510b)의 중심과 제2 가이드(520b)의 중심 사이의 거리는 40mm 이상일 수 있다. 또한, 아크형 유도기전 하베스터는 가이드의 형태가 아크형이라는 점을 제외하면 도 4a를 참조하여 상술한 원통형 유도기전 하베스터의 세부 사항이 동일하게 적용될 수 있으므로, 여기에서 중복하여 설명하지 않는다.
도 6a 내지 6e는 다양한 실시예에 따른, 링형 유도기전 하베스터를 포함하는 유도기전 하베스터의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다. 구체적으로, 도 6a는 예시적인 센서 장치(600a)의 절단면을 도시한다. 하우징의 제1 부분(601a)과 하우징의 제2 부분(602a)는 일체로서 구형의 하우징을 구성한다. 링형 가이드의 제1 부분(611a)과 링형 가이드의 제2 부분(612a)은 일체로서 링형 유도기전 하베스터의 링형 가이드를 구성한다. 하우징의 제1 부분(601a)은 링형 유도기전 하베스터의 제1 코일을 수용하기 위한 공간(621a) 및 링형 유도기전 하베스터의 제2 코일을 수용하기 위한 공간(631a)를 포함한다. 하우징의 제2 부분(602a)은 링형 유도기전 하베스터의 제1 코일을 수용하기 위한 공간(622a) 및 링형 유도기전 하베스터의 제2 코일을 수용하기 위한 공간(621a)를 포함한다. 도 6a에 도시된 센서 장치(600a)는 하나의 링형 유도기전 하베스터를 포함하며, 링형 유도기전 하베스터는 두 개의 코일을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(600a)는 하나 또는 세 개 이상의 코일을 포함할 수 있다. 또한, 링형 유도기전 하베스터는 가이드의 형태가 링형이라는 점을 제외하면 도 4a를 참조하여 상술한 원통형 유도기전 하베스터의 세부 사항이 동일하게 적용될 수 있으므로, 여기에서 중복하여 설명하지 않는다.
도 6b는 예시적인 센서 장치(600b)의 절단된 절반을 도시한다. 하우징의 절단된 절반(601b)은 링형 유도기전 하베스터의 링형 가이드의 절단된 절반(610b)을 포함하고, 링형 가이드를 중심으로 권선되는 코일을 수용하기 위한 4개의 공간(621b, 622b, 623b, 624b)을 포함한다. 다양한 실시예에 따라서, 하우징의 절단된 절반(601b)은 원통형 유도기전 하베스터를 수용하기 위한 공간(630b)을 포함한다.
도 6b에 도시된 센서 장치(600b)는 하나의 링형 유도기전 하베스터 및 하나의 원통형 유도기전 하베스터를 포함하며, 링형 유도기전 하베스터는 4개의 코일을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 링형 유도기전 하베스터 및 원통형 유도기전 하베스터에 포함되는 코일의 수는 변경될 수 있다.
도 6c는 예시적인 링형 유도기전 하베스터의 구조를 도시한다. 구체적으로, 링형 유도기전 하베스터(600c)는 링형 가이드(610c), 4개의 코일(621c, 622c, 623c, 624c), 4개의 자석(631c, 632c, 633c, 634c)을 포함하며, 4개의 자석(631c, 632c, 633c, 634c)의 이동 범위는 차단판(611c, 612c, 613c, 614c)에 의하여 제한된다. 다양한 실시예에 따라서, 4개의 자석(631c, 632c, 633c, 634c)은 인접한 자석과 가까워졌을 때, 동일한 극성이 마주보도록 배치될 수 있다. 차단판(611c, 612c, 613c, 614c)에 의하여 4개의 자석(631c, 632c, 633c, 634c)의 이동 범위가 각각 제한되거나, 4개의 자석(631c, 632c, 633c, 634c)은 인접한 자석과 가까워졌을 때, 동일한 극성이 마주보도록 배치되는 경우, 4개의 자석(631c, 632c, 633c, 634c)은 서로 접촉하지 않을 수 있다. 비록 도 6c에는 4개의 자석 및 4개의 차단판이 포함되는 예시가 도시되었으나, 다양한 실시예에 따라서, 자석 및 차단판의 개수는 임의의 짝수개일 수 있다.
도 6d는 예시적인 센서 장치(600d)의 절단된 절반을 도시한다. 하우징의 절단된 절반(601d)은 유도기전 하베스터의 제1 가이드의 절단된 절반(611d) 및 유도기전 하베스터의 제2 가이드의 절단된 절반(612d)을 포함하고, 유도기전 하베스터의 코일을 수용하기 위한 공간(621d, 622d, 623d, 624d)을 포함한다.
도 6d의 센서 장치(600d)에서 유도기전 하베스터의 제1 가이드와 제2 가이드 사이에는 두 개의 접점이 있고, 그 중 하나가 도 6d에 도시되어 있다. 도 6d의 유도기전 하베스터는 하나의 자석을 포함하며, 자석은 제1 가이드와 제2 가이드 사이의 접점을 통하여 제1 가이드에서 제2 가이드로, 또는 제2 가이드에서 제1 가이드로 이동할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 도 6d의 유도기전 하베스터에 포함되는 코일의 수는 변경될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 도 6e의 유도기전 하베스터(600e)는 제1 유도기전 하베스터(611e) 및 제2 유도기전 하베스터(612e)를 포함한다. 다양한 실시예에 따라서, 제1 유도기전 하베스터(611e) 및 제2 유도기전 하베스터(612e)의 가이드는 양 끝이 폐쇄된 c자형 터널이며, 제1 유도기전 하베스터(611e)와 제2 유도기전 하베스터(612e)의 가이드는 서로 수직하게 배열될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 제1 유도기전 하베스터(611e)는 두 개의 코일(621e, 622e)을 포함하고, 제2 유도기전 하베스터(612e)는 두 개의 코일(623e, 624e)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 도 6d의 유도기전 하베스터에 포함되는 코일의 수는 변경될 수 있다.
도 7a는 다양한 실시예에 따른, 유도기전 하베스터와 마찰 대전 하베스터를 포함하는 하이브리드 에너지 하베스터의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(700a)는 하우징(750a)의 외표면에 배치된 마찰 대전 전극(741a, 742a)을 포함할 수 있다. 마찰 대전 전극(741a, 742a)은 센서 장치(700a)와 인접한 물체 간의 마찰에 의하여 발생하는 전기 에너지를 하베스팅하는 마찰 대전 하베스터에 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(700a)는 하우징(750a) 내에 가이드(710a), 가이드(710a)를 중심으로 권선된 코일(720a), 및 가이드 내에서 이동 가능하도록 배치되는 자석(730a)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 가이드(710a), 코일(720a), 및 자석(730a)은 유도기전 하베스터에 포함될 수 있다.
도 7b는 다양한 실시예에 따른, 유도기전 하베스터와 압전 하베스터를 포함하는 하이브리드 에너지 하베스터의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(700b)는 하우징(750b) 내에 가이드(710b), 가이드(710b)를 중심으로 권선된 코일(720b), 및 가이드(710b) 내에서 이동 가능하도록 배치되는 자석(730b)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 가이드(710b), 코일(720b), 및 자석(730b)은 유도기전 하베스터에 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(700b)에 포함되는 가이드(710b)의 양끝에는 압전 소자(741b, 742b)가 배치될 수 있다. 압전 소자(741b, 742b)는 압전 하베스터에 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(700b)의 하우징(750b)의 움직임에 따라 자석(730b)이 움직여 압전 소자(741b, 742b) 닿으면 압전 소자(741b, 742b)는 이 기계적 힘을 이용하여 전기 에너지를 생성할 수 있다.
도 7c는 다양한 실시예에 따른, 마찰 대전 하베스터와 압전 하베스터를 포함하는 하이브리드 에너지 하베스터의 구조를 설명하기 위한 도면을 도시한다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치(700c)는 하우징(750c) 내표면에 배치된 마찰 대전 전극(721c, 722c) 및 복수 개의 마찰 대전 물질(731c, 732c, 733c)을 포함할 수 있다. 마찰 대전 전극(721c, 722c)의 내표면에는 복수 개의 압전 소자(741c, 742c, 743c)가 배치될 수 있다. 센서 장치(700c)의 하우징(750c)이 움직임에 따라 하우징(750c) 내부에 위치한 복수 개의 마찰 대전 물질(731c, 732c, 733c)이 움직이게 되고, 마찰 대전 전극(721c, 722c)은 복수 개의 마찰 대전 물질(731c, 732c, 733c) 간의 마찰에 의하여 발생하는 전기 에너지를 하베스팅할 수 있다. 복수 개의 압전 소자(741c, 742c, 743c)는 복수 개의 마찰 대전 물질(731c, 732c, 733c)이 복수 개의 압전 소자(741c, 742c, 743c)에 닿는 기계적 힘을 이용하여 전기 에너지를 생성할 수 있다.
도 8a 및 8b는 다양한 실시예에 따른 센서 장치의 외피의 형태를 도시한다. 도 8a를 참조하면, 센서 장치의 외피(800a)에는 원형의 돌출부가 다수 포함될 수 있다. 도 8b를 참조하면, 센서 장치의 외피(800b)에는 점형의 돌출부가 다수 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 도 8a 및 8b에 도시된 외피는 센서 장치의 하우징 외면을 감쌀 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 센서 장치는 돌출부를 갖는 외피를 포함함으로써 세탁물 간의 엉킴을 방지할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)는 프로세서(910)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 프로세서(910)는 통신 모듈(920)을 통하여, 전기 에너지를 생성하는 센서 장치로부터, 센싱값 및 센서 장치에 의하여 생성된 에너지의 크기를 나타내는 정보를 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 프로세서(910)는 센싱값 및 센서 장치에 의하여 생성된 에너지의 크기를 나타내는 정보에 기초하여 액츄에이터, 또는, 다른 하드웨어의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(900)가 건조기이고 센서 장치로부터 온도 및/또는 습도를 센싱값으로서 수신한 경우, 온도 및/또는 습도가 기준치 보다 높은 경우 전자 장치(900)의 하드웨어를 제어할 수 있다. 전자 장치(900)가 세탁기이고 센서 장치로부터 세제량을 센싱값으로서 수신한 경우, 세제량이 적정량보다 많은 경우 급수가 더 많이 이루어지도록 전자 장치(900)의 하드웨어를 제어할 수 있다.
다른 예시에서, 전자 장치(900)가 냉장고이고 광전 하베스터를 포함하는 센서 장치로부터 센서 장치에 의하여 생성된 에너지의 크기를 나타내는 정보를 수신한 경우에, 센서 장치에 의하여 생성된 에너지의 크기가 미리 결정된 값 미만인 경우, 전자 장치(900)의 프로세서(910)는 냉장고 내부의 조명의 출력을 증가시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 프로세서(910)는 단일의 프로세서일 수도 있고, 복수의 프로세서일 수도 있다. 프로세서(910)는, 예를 들면, 소프트웨어를 실행하여 전자 장치(900)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(910)는 다른 구성요소(예: 통신 모듈(920))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(910)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서은 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)는 통신 모듈(920)을 포함할 수 있다. 통신 모듈(920)은 센서 장치로부터 센싱값 및 센서 장치에 의하여 생성된 에너지의 크기를 나타내는 정보를 수신하는 데 이용될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 통신 모듈(920)은 BLE(bluetooth low energy), 블루투스, Zigbee, Wi-Fi, IR(infra-red) 통신을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 통신 모듈(920)은 프로세서(910)와 동일한 칩으로 구현될 수 있다.
통신 모듈(920)은 전자 장치(900)와 외부 전자 장치(예: 센서 장치(200c))간의 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(920)은 프로세서(910)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(920)은 무선 통신 모듈(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈은 가입자 식별 모듈에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크 또는 제 2 네트워크와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(900)를 확인 및 인증할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)는 전원 공급 회로(930)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전원 공급 회로(930)는 배터리, 커패시터, 또는 슈퍼커패시터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전원 공급 회로(930)는 외부 전원과 전기적으로 연결되어, 외부 전원을 프로세서(910)에 전달할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)는 액츄에이터(940)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(940)는 프로세서(910)로부터 전달받은 전기적 신호를 이용하여 역학적 움직임을 일으키거나, 빛을 발산하거나, 또는 주변 온도를 변화시킬 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 액츄에이터(940)는 건조기 또는 세탁기이고, 전자 장치(900)에 내장된 모터를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)는 냉장고이고, 액츄에이터(940)는 냉장고 내부의 조명 또는 냉각기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)는 디스플레이(950)를 포함할 수 있다. 디스플레이(950)는 전자 장치(900)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이(950)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이(950)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)의 프로세서(910)는 통신부(920)를 통하여 센서 장치(예를 들어, 센서 장치(200c))와 연결이 수립되는 것에 응답하여, 센서 장치를 전자 장치(900) 내에 위치시키라는 메시지를 디스플레이(950) 상에 표시할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)의 프로세서(910)는 통신부(920)를 통하여 센서 장치(200c) 와 연결이 수립되는 것에 응답하여, 센서 장치를 전자 장치(900) 내에 위치시키라는 메시지를 소리 형태로 출력할 수 있다. 이 경우, 센서 장치(200c)는 사용자가 센서 장치(200c)를 흔드는 것에 의하여 생성된 전기 에너지를 기초로 전자 장치(900)의 통신부(920)와 연결을 수립할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)의 프로세서(910)는 통신부(920)를 통하여 센서 장치(예를 들어, 센서 장치(200c))로부터 수신한 센싱값 및 센서 장치에 의하여 생성된 에너지의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 일부에 기초한 정보를 디스플레이(950) 상에 표시할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(900)가 건조기인 경우, 프로세서(910)는 건조기 내 온도, 습도, 센서 장치의 충전 전압, 또는 건조 완료 예상 시간 중 적어도 하나를 디스플레이(950) 상에 표시할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(900)가 세탁기인 경우, 프로세서(910)는 세탁물의 양, 온도, 센서 장치의 충전 전압, 또는 세탁 완료 예상 시간 중 적어도 하나를 디스플레이(950) 상에 표시할 수 있다 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)의 프로세서(910)는 센싱값 및 센서 장치에 의하여 생성된 에너지의 크기를 나타내는 정보의 이력을 메모리(미도시)에 저장하고, 메모리에 저장된 센싱값 및 센서 장치에 의하여 생성된 에너지의 크기를 나타내는 정보의 이력에 기초한 정보를 디스플레이(950) 상에 표시할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(900)가 세탁기인 경우, 프로세서(910)는 세탁물 양의 월별 이력을 디스플레이(950) 상에 표시할 수 있다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 센서 장치와 전자 장치에 의하여 수행되는 동작들(1000)을 도시한다. 1010 동작에서, 전자 장치(1002)(예를 들어, 프로세서(910))는 제1 동작을 수행하도록 액츄에이터(940)를 제어할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 제1 동작은 센서 장치(1001)(예를 들어, 프로세서(270c))로부터 수신된 센싱값에 기초하여 확인될 수 있다.
1020동작에서, 센서 장치(1001)(예를 들어, 프로세서(270c))는 모니터링 회로(예를 들어, 모니터링 회로(260c))를 통하여, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전기 에너지는 액츄에이터(940)가 제1 동작을 수행함에 따라 생성될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 획득되는 정보는 프로세서(270c)에 공급되는 전압, 전류, 또는 전력 중 적어도 하나의 값일 수 있다. 1030 동작에서 센서 장치(1001)(예를 들어, 프로세서(270c))는 통신 모듈(예를 들어, 통신 모듈(290c))을 통하여 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 전자 장치(1002)에 송신할 수 있다.
1040 동작에서, 전자 장치(1002)(예를 들어, 프로세서(910))는 센서 장치(1001)로부터 수신된, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보에 기초하여, 생성된 전기 에너지의 크기가 미리 설정된 값보다 큰지 여부를 확인할 수 있다. 만약, 생성된 전기 에너지의 크기가 미리 설정된 값보다 큰 경우, 전자 장치(1002)(예를 들어, 프로세서(910))는 액츄에이터(940)가 수행하는 동작을 변경하지 않고 동작들(1000)을 종료할 수 있다. 이 경우, 액츄에이터(940)는 계속해서 제1 동작을 수행할 수 있다. 만약, 생성된 전기 에너지의 크기가 미리 설정된 값 이하인 경우, 1050 동작에서, 전자 장치(1002)(예를 들어, 프로세서(910))는 제1 동작과 상이한 제2 동작을 수행하도록 액츄에이터(940)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 제2 동작은 제1 동작과 동일한 종류이나, 제1 동작의 강도와 비교하여 더 강한 강도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 동작은 제1 동작과 비교하여 더 높은 회전수로 모터가 회전하는 동작일 수 있다. 만약, 생성된 전기 에너지의 크기가 미리 설정된 값 이하인 경우, 전자 장치(1002)(예를 들어, 프로세서(910))는 제1 동작과 비교하여 강한 동작을 수행하도록 액츄에이터(940)를 제어함으로써, 전자 장치(1002) 내에 위치한 센서 장치(1001)가 더 많은 에너지를 하베스팅하도록 허용할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 제2 동작의 종류의 적어도 일부는 제1 동작의 종류의 적어도 일부와 상이할 수도 있다.
도 11a는 다양한 실시예에 따른 센서 장치와 전자 장치에 의하여 수행되는 동작들(1100a)을 도시한다. 도 11b는 다양한 실시예에 따른 건조기 내 세탁물의 양과 누적 전압값 간의 관계를 도시한다.
1110a 동작에서 전자 장치(1102a)(예를 들어, 프로세서(910))는, 센서 장치(1101a)(예를 들어, 프로세서(270c))와 통신 연결을 수립하기 위한 신호를 송수신하도록 통신 모듈(920)을 제어함으로써, 센서 장치(1101a)와 통신 연결을 수립할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(1102a)는 예를 들어, 건조기일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(1102a)와 센서 장치(1101a) 사이의 통신 연결은 BLE(bluetooth low energy) 연결일 수 있다.
1120a 동작에서, 전자 장치(1102a)(예를 들어, 프로세서(910))는 통신 모듈(920)을 통하여 센서 장치(1101a)로부터 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 센서 장치(1101a)로부터 수신되는 정보는 전자 장치(1102a)의 액츄에이터(예를 들어, 액츄에이터(940))가 동작함에 따라 전자 장치(1102a) 내부에 위치하는 센서 장치(1101a)에서 생성되는 전기 에너지의 크기를 나타낼 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 획득되는 정보는 프로세서(270c)에 공급되는(또는, 전력 변환 회로로부터 출력되는) 전압, 전류, 또는 전력 중 적어도 하나의 값일 수 있다.
1130a 동작에서, 전자 장치(1102a)(예를 들어, 프로세서(910))는 센서 장치(1101a)로부터 수신된, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보에 기초하여, 전자 장치(1102a)의 액츄에이터(예를 들어, 액츄에이터(940))가 세탁물을 처리하기 위한 동작 루틴을 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 동작 루틴은 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보가 나타내는, 전자 장치(1102a) 내 세탁물의 양에 기초하여 확인될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1102a)(예를 들어, 프로세서(910))는 세탁물의 양과 시간에 따른 누적 전압값의 증가 속도, 즉, 시간에 대한 누적 전압값의 기울기 사이의 관계를 미리 저장할 수 있다. 예를 들어, 도 11b에 도시된 바와 같이, 세탁물의 양이 적을수록 시간에 대한 누적 전압값의 기울기가 크고, 세탁물의 양이 많을수록 시간에 대한 누적 전압값의 기울기가 작다. 전자 장치(1102a)(예를 들어, 프로세서(910))는 미리 저장된 세탁물의 양과 시간에 따른 누적 전압값의 증가 속도 사이의 관계 및 센서 장치(1101a)로부터 수신된, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보에 기초하여, 전자 장치(1102a) 내 세탁물의 양을 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(1102a)가 건조기인 경우, 동작 루틴은 건조를 위한 하나 이상의 동작을 나타낼 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(1102a)가 건조기인 경우, 동작 루틴은 총 동작 시간, 총 동작 시간 내 시간에 따른 모터의 회전 속도, 시간에 따른 모터의 회전 방향, 또는 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(1102a)가 세탁기인 경우, 동작 루틴은 세탁물을 세탁하기 위한 하나 이상의 동작을 나타낼 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(1102a)가 세탁기인 경우, 동작 루틴은 총 동작 시간, 또는 총 동작 시간 내 시간에 따른 모터의 회전 속도 또는 회전 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
1140a 동작에서, 센서 장치(1101a)(예를 들어, 프로세서(270c))는 확인된 동작 루틴에 따라 동작하도록 액츄에이터(940)를 제어할 수 있다.
1150a 동작에서, 센서 장치(1101a)(예를 들어, 프로세서(270c))는 확인된 동작 루틴에 따라 액츄에이터(940)가 동작하는 동안, 통신 모듈(예를 들어, 통신 모듈(290c))을 통하여 센서(예를 들어, 센서(280c))로부터 센싱값을 수신할 수 있다.
1160a 동작에서, 센서 장치(1101a)(예를 들어, 프로세서(270c))는 센서(예를 들어, 센서(280c))로부터 수신된 센싱값에 기초하여, 세탁물을 처리하기 위한 액츄에이터(940)의 동작 루틴을 변경하고, 변경된 동작 루틴에 따라 동작하도록 액츄에이터(940)를 제어할 수 있다.
도 11a에 도시된 동작들(1100a)에서 액츄에이터(940)가 수행하기 위한 동작 루틴을 확인하는 과정에서, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보에 기초하여 확인된 전자 장치 내 세탁물의 양이 고려될 뿐 아니라, 센서(280c)로부터 실시간으로 수신되는 센싱값이 함께 고려되므로, 전자 장치(1102a)(예를 들어, 프로세서(910))는 보다 효율적이고 적절한 동작을 수행하도록 액츄에이터(940)를 제어할 수 있다.
도 11c는 다양한 실시예에 따른 센서 장치와 전자 장치에 의하여 수행되는 동작들(1100c)을 도시한다. 1110c 동작에서 전자 장치(1102c)(예를 들어, 프로세서(910))는, 센서 장치(1101c)(예를 들어, 프로세서(270c))와 통신 연결을 수립하기 위한 신호를 송수신하도록 통신 모듈(920)을 제어함으로써, 센서 장치(1101c)와 통신 연결을 수립할 수 있다. 도 11a의 1110a 동작과 관련하여 상술한 세부 사항들이 1110c 동작에 동일하게 적용될 수 있으므로, 여기에서 중복하여 설명하지 않는다.
1120c 동작에서, 전자 장치(1102c)(예를 들어, 프로세서(910))는 통신 모듈(920)을 통하여 센서 장치(1101c)로부터 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 센싱값을 수신할 수 있다.
1120c 동작에서, 전자 장치(1102c)(예를 들어, 프로세서(910))는 통신 모듈(920)을 통하여 센서 장치(1101c)로부터 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 또는 센싱값 중 적어도 하나에 기초하여, 액츄에이터(예를 들어, 액츄에이터(940))의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1102c)가 냉장고이고 센서 장치(1101c)가 광전 하베스터를 포함하는 경우, 센서 장치(1101c)에 의하여 생성된 전기 에너지의 크기가 미리 결정된 값보다 낮을 때, 전자 장치(1102c)(예를 들어, 프로세서(910))는 전자 장치(1102c) 내부 조명의 출력을 증가시킬 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(1102c)가 냉장고이고 센서 장치(1101c)로부터 온도를 센싱값으로서 수신한 경우, 전자 장치(1102c)(예를 들어, 프로세서(910))는 수신된 온도가 미리 결정된 범위를 벗어나는 경우 온도가 미리 결정된 범위 내의 값을 나타낼 때까지 냉각기의 작동을 제어할 수 있다.도 12는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도(1200)를 도시한다. 1210 동작에서, 전자 장치(예를 들어, 전자 장치(900))의 프로세서(예를 들어, 프로세서(910))는 제1 동작을 수행하도록 액츄에이터(940)를 제어할 수 있다. 액츄에이터(940)가 제1 동작을 수행하는 중에, 1220 동작에서, 전자 장치(900)의 프로세서(910)는 센서 장치(예를 들어, 센서 장치(200c))로부터, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 센싱값이 수신되었는지 여부를 확인할 수 있다. 만약, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 센싱값이 수신된 경우, 센서 장치(200c)가 원활하게 작동하고 있으므로, 방법이 종료된다. 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 센싱값이 수신되지 않은 경우, 1230 동작에서, 프로세서(910)는 미리 결정된 시간이 도과되었는지 여부를 확인할 수 있다. 미리 결정된 시간이 도과하지 않은 경우, 프로세서(910)는 1220 동작을 다시 수행할 수 있다. 미리 결정된 시간이 도과한 경우, 프로세서(910)는 1240 동작에서, 액츄에이터(940)가 기존에 수행하던 제1 동작과 상이한 제2 동작을 수행하도록 액츄에이터(940)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 제2 동작은 제1 동작과 비교하여 강한 동작일 수 있다. 예를 들어, 제2 동작은 제1 동작과 비교하여 더 높은 회전수로 모터가 회전하는 동작일 수 있다. 도 12에 도시된 동작들(1200)에서, 전자 장치(900)의 액츄에이터(940)가 동작하는 중에 미리 결정된 시간동안 센서 장치(200c)로부터 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 센싱값이 수신되지 않는 경우, 프로세서(910)는 제1 동작과 비교하여 강한 동작을 수행하도록 액츄에이터(940)를 제어함으로써, 전자 장치(900) 내에 위치한 센서 장치(200c)가 더 많은 에너지를 하베스팅하도록 허용할 수 있다.
도 13은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1300) 내의 전자 장치(1301)의 블럭도이다. 도 13을 참조하면, 네트워크 환경(1300)에서 전자 장치(1301)는 제 1 네트워크(1398)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1302)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1399)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1304) 또는 서버(1308)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1301)는 서버(1308)를 통하여 전자 장치(1304)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1301)는 프로세서(1320), 메모리(1330), 입력 장치(1350), 음향 출력 장치(1355), 표시 장치(1360), 오디오 모듈(1370), 센서 모듈(1376), 인터페이스(1377), 햅틱 모듈(1379), 카메라 모듈(1380), 전력 관리 모듈(1388), 배터리(1389), 통신 모듈(1390), 가입자 식별 모듈(1396), 또는 안테나 모듈(1397)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1301)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1360) 또는 카메라 모듈(1380))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(1376)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(1360)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(1320)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1340))를 실행하여 프로세서(1320)에 연결된 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1320)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1376) 또는 통신 모듈(1390))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1332)에 로드하고, 휘발성 메모리(1332)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1334)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1320)는 메인 프로세서(1321)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1323)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(1323)은 메인 프로세서(1321)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1323)는 메인 프로세서(1321)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1323)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1321)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1321)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1321)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1321)와 함께, 전자 장치(1301)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(1360), 센서 모듈(1376), 또는 통신 모듈(1390))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1323)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(1380) 또는 통신 모듈(1390))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(1330)는, 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1320) 또는 센서모듈(1376))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1340)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1330)는, 휘발성 메모리(1332) 또는 비휘발성 메모리(1334)를 포함할 수 있다.
프로그램(1340)은 메모리(1330)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1342), 미들 웨어(1344) 또는 어플리케이션(1346)을 포함할 수 있다.
입력 장치(1350)는, 전자 장치(1301)의 구성요소(예: 프로세서(1320))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1301)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(1350)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예:스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(1355)는 음향 신호를 전자 장치(1301)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(1355)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(1360)는 전자 장치(1301)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(1360)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(1360)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1370)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1370)은, 입력 장치(1350) 를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(1355), 또는 전자 장치(1301)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1376)은 전자 장치(1301)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(1376)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1377)는 전자 장치(1301)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1377)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1378)는, 그를 통해서 전자 장치(1301)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(1378)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1379)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1379)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1380)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1380)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1388)은 전자 장치(1301)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1389)는 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(1389)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1390)은 전자 장치(1301)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302), 전자 장치(1304), 또는 서버(1308))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1390)은 프로세서(1320)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(1390)은 무선 통신 모듈(1392)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1394)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1398)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1399)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1392)은 가입자 식별 모듈(1396)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1398) 또는 제 2 네트워크(1399)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1301)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(1397)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1397)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1398) 또는 제 2 네트워크(1399)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1390)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1390)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(1397)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1399)에 연결된 서버(1308)를 통해서 전자 장치(1301)와 외부의 전자 장치(1304)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(1302, 1304) 각각은 전자 장치(1301)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1301)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(1302, 1304, or 1308) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1301)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1301)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1301)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1301)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(예를 들어, 전자 장치(900))의 프로세서(예를 들어, 프로세서(910))는 통신부를 통하여 센서 장치(예를 들어, 센서 장치(200c))로부터 수신한 센싱값 또는 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 하나를, 통신부를 통하여 외부 전자 장치(예를 들어, 전자 장치(1301))에 송신할 수 있다. 도 13을 참조하면, 전자 장치(900)는 제1 네트워크(1398)를 통하여 외부 전자 장치(예를 들어, 전자 장치(1301))와 통신하는 전자 장치(1302)이거나, 제2 네트워크(1399)를 통하여 외부 전자 장치(예를 들어, 전자 장치(1301))와 통신하는 전자 장치(1304)일 수 있다. 이 경우, 외부 전자 장치(1301)는 수신된 센싱값 또는 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 하나에 기초하여 전자 장치(900)의 작동과 연관된 정보를 출력할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 외부 전자 장치(1301)는 전자 장치(900)의 작동과 연관된 정보를 디스플레이 상에 표시할 수 있다. 외부 전자 장치(1301)의 디스플레이에 표시되는 화면의 예시는 도 14a 및 도 14b에 도시된다.
도 14a를 참조하면, 외부 전자 장치(1400a)(예를 들어, 전자 장치(1301))의 디스플레이(1410a)(예를 들어, 표시 장치(1360))에 표시되는 화면(1411a)에는 현재 시간(1420a), 건조 완료 예상 시간(1430a), 및 예상 소요 시간(1440a)이 표시될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 외부 전자 장치(1400a)(예를 들어, 전자 장치(1301))는 전자 장치(900)(예를 들어, 전자 장치(1302) 또는 전자 장치(1304))로부터 현재 시간(1420a), 건조 완료 예상 시간(1430a), 및 예상 소요 시간(1440a)을 나타내는 정보를 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 외부 전자 장치(1400a)(예를 들어, 전자 장치(1301))는 전자 장치(900)(예를 들어, 전자 장치(1302) 또는 전자 장치(1304))로부터 현재 전자 장치(900)의 액츄에이터(940)의 작동 루틴, 센서 장치(예를 들어, 센서 장치(200c))를 통하여 획득된 센싱값, 센서 장치(예를 들어, 센서 장치(200c))에 의하여 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보, 또는 건조물의 양과 누적 전압값 간의 관계 중 적어도 하나를 나타내는 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 현재 시간(1420a), 건조 완료 예상 시간(1430a), 및 예상 소요 시간(1440a)을 나타내는 정보를 확인할 수 있다.
도 14a에서는 외부 전자 장치(1400a)(예를 들어, 전자 장치(1301))의 디스플레이(1410a)(예를 들어, 표시 장치(1360)) 상에 표시되는 정보의 예시로서 현재 시간(1420a), 건조 완료 예상 시간(1430a), 및 예상 소요 시간(1440a)을 도시하였으나, 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)(예를 들어, 전자 장치(1302) 또는 전자 장치(1304))의 동작에 관련된 다양한 정보들이 표시될 수 있다. 예를 들어, 현재의 습도, 온도, 축전 전압, 신호 세기, 및 건조물의 양이 외부 전자 장치(1400a)(예를 들어, 전자 장치(1301))의 디스플레이(1410a)(예를 들어, 표시 장치(1360)) 상에 표시될 수 있다. 이 중, 현재의 습도 및 온도로는 전자 장치(900)로부터 수신된 센싱값일 수 있다. 현재의 축전 전압은 전자 장치(900)로부터 수신된, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보일 수 있다. 건조물의 양은 도 11a 및 11b를 참조하여 상술한 바와 같이, 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 사전에 저장된 정보에 기초하여 확인될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)의 프로세서(910)에서 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 사전에 저장된 건조물의 양과 누적 전압값 간의 관계에 기초하여 건조물의 양을 확인하고, 건조물의 양을 나타내는 정보를 외부 전자 장치(1301)에 송신할 수 있다. 대안적으로, 외부 전자 장치(1301)의 메모리(1330)에 건조물의 양과 누적 전압값 간의 관계가 저장되고, 외부 전자 장치(1301)의 프로세서(1320)는 통신 모듈(1390)을 통하여 전자 장치(900)로부터 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 수신하고, 메모리(1330)에 미리 저장된 세탁물의 양과 누적 전압값 간의 관계를 참조하여 건조물의 양을 확인할 수 있다.
도 14b를 참조하면, 외부 전자 장치(1400b)(예를 들어, 전자 장치(1301))의 디스플레이(1410b)(예를 들어, 표시 장치(1360))에 표시되는 화면(1411b)에는 건조가 완료되었다는 것을 나타내는 메시지(1420b)가 표시될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 외부 전자 장치(1400b)(예를 들어, 전자 장치(1301))는 전자 장치(900)(예를 들어, 전자 장치(1302) 또는 전자 장치(1304))로부터 건조가 완료되었다는 것을 나타내는 정보가 수신되는 것에 기초하여 디스플레이(1410b)(예를 들어, 표시 장치(1360))에 표시되는 화면(1411b)에 건조가 완료되었다는 것을 나타내는 메시지(1420b)를 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 센서(280c) 장치(200c)는, 전기 에너지를 생성하는 에너지 하베스터(210c), 모니터링 회로(260c), 센서(280c), 통신 모듈(290c), 및 적어도 하나의 프로세서(270c)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서(270c)는: 다른 전자 장치에 통신 연결을 수립하기 위해 신호를 송수신하도록 상기 통신 모듈(290c)을 제어하고; 상기 모니터링 회로(260c)를 통하여, 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 획득하고; 상기 센서(280c)를 통하여 센싱값을 획득하고; 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 상기 센싱값을 상기 다른 전자 장치에 송신하도록 상기 통신 모듈(290c)을 제어 하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 에너지 하베스터(210c)는 자계 유도 방식 하베스터를 포함하고, 상기 자계 유도 방식 하베스터는, 상기 에너지 하베스터(210c)는 상기 전자 장치의 하우징(440b) 내에 배치되는 가이드(410b), 상기 하우징(440b)의 움직임에 따라 상기 가이드(410b) 안에서 이동 가능하도록 배치되는 자석(430b), 상기 가이드(410b)를 중심으로 권선되는 코일(420b)을 포함하고, 상기 코일(420b)은 상기 가이드(410b) 상에서 권선되는 하나의 부분을 포함하거나, 상기 가이드(410b) 상에서 이격된 두 개 이상의 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 자석(430b)의 길이는 상기 가이드(410b)를 중심으로 권선되는 상기 코일(420b)의 길이보다 길거나 같을 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 센서(280c) 장치(200c)는 복수 개의 상기 자석(430b)을 포함하고, 상기 복수 개의 상기 자석(430b)은 서로 접촉하지 않도록 배치되고, 상기 복수 개의 상기 자석(430b)별로 상기 코일(420b)이 존재할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 센서(280c) 장치(200c)는 복수 개의 자계 유도 하베스터를 포함하고, 상기 복수 개의 자계 유도 하베스터의 가이드(410b)의 축의 방향은 서로 수직을 이루며, 상기 복수 개의 자계 유도 하베스터의 가이드(410b)는 원기둥 형태, 다각 기둥 형태, 또는 아크형 기둥 형태를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 에너지 하베스터(210c)는, 압전 하베스터, 열전 하베스터, 마찰 대전 하베스터, 광전 하베스터, RF 하베스터, 진동 에너지 하베스터(210c), 회전 에너지 하베스터(210c), 또는 운동 에너지 하베스터(210c) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 센서(280c)는, 온도 센서(280c), 습도 센서(280c), 가속도 센서(280c), 자이로 센서(280c), 세제량 센서(280c), pH센서(280c), 오염도 센서(280c), 탁도 센서(280c), 또는 냄새 센서(280c) 중 적어도 하나를 할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 센서(280c) 장치(200c)는, 상기 에너지 하베스터(210c)로부터 출력된 전력을 직류 전력으로 변환하는 제1 전력 변환 회로(220c), 상기 제1 전력 변환 회로(220c)에 의하여 변환된 상기 직류 전력을 저장하는 에너지 저장 장치(230c), 상기 제1 전력 변환 회로(220c)의 출력단에 연결되는 보호 회로(250c)를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서(270c)는, 상기 모니터링 회로(260c)를 통하여 상기 에너지 저장 장치(230c)의 전압 또는 전류 중 적어도 하나의 크기를 나타내는 정보를 획득함으로써 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 센서(280c) 장치(200c)는, 메모리, 상기 제1 전력 변환 회로(220c)의 출력단과 상기 프로세서를 연결하는 스위치(240c), 및 상기 스위치(240c)의 출력단과 상기 프로세서를 연결하는 제2 전력 변환 회로(225c)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)는 통신 모듈(920), 액츄에이터(940), 및 적어도 하나의 프로세서(910)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서(910)는: 전기 에너지를 생성하는 센서 장치(200c)와 통신 연결을 수립하기 위해 신호를 송수신하도록 상기 통신 모듈(920)을 제어하고; 상기 통신 모듈(920)을 통하여 상기 센서 장치(200c)로부터 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 수신하고; 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보에 기초하여, 세탁물을 처리하기 위한 상기 액츄에이터(940)의 동작 루틴을 확인하고; 상기 확인된 동작 루틴에 따라 동작하도록 상기 액츄에이터(940)를 제어하고; 상기 확인된 동작 루틴에 따라 상기 액츄에이터(940)가 동작하는 동안, 상기 통신 모듈(920)을 통하여 상기 센서 장치(200c)로부터 센싱값을 수신하고; 상기 센싱값에 기초하여 상기 세탁물을 처리하기 위한 상기 액츄에이터(940)의 상기 동작 루틴을 변경 하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(900)는에 있어서, 통신 모듈(920), 액츄에이터(940), 및 적어도 하나의 프로세서(910)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서(910)는: 전기 에너지를 생성하는 센서 장치(200c)와 통신 연결을 수립하기 위해 신호를 송수신하도록 상기 통신 모듈(920)을 제어하고; 상기 통신 모듈(920)을 통하여 상기 센서 장치(200c)로부터, 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 센싱값을 수신하고; 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 또는 상기 센싱값 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 액츄에이터(940)의 작동을 제어 하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 적어도 하나의 프로세서(910)는, 상기 액츄에이터(940)가 작동하는 동안, 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 상기 센싱값이 미리 결정된 시간 이상 획득되지 않는 것에 응답하여, 상기 액츄에이터(940)의 작동 수준을 증가시키도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 적어도 하나의 프로세서(910)는, 상기 생성된 전기 에너지의 크기가 미리 설정된 값 이하인 것에 응답하여, 상기 액츄에이터(940)의 작동 수준을 증가시키도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 전자 장치(900)는 디스플레이를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서(910)는, 상기 센서 장치(200c)와의 상기 통신 연결이 수립되는 것에 응답하여, 상기 센서 장치(200c)를 상기 전자 장치(900) 내에 위치시키라는 메시지를 상기 디스플레이 상에 표시하거나 소리 형태로 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 전자 장치(900)는 디스플레이를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서(910)는, 상기 센싱값 또는 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전자 장치(900)의 작동과 연관된 정보를 상기 디스플레이 상에 표시하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 적어도 하나의 프로세서(910)는, 상기 통신 모듈(920)을 통하여, 상기 센싱값 또는 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 외부 전자 장치(900)에 송신하도록 설정되고, 상기 외부 전자 장치(900)는 상기 센싱값 또는 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전자 장치(900)의 작동과 연관된 정보를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 전자 장치(900)는 건조기이고, 상기 센싱값은 온도, 습도, 또는 상기 센서 장치(200c)의 운동량 중 적어도 하나를 나타내낼 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 전자 장치(900)는 세탁기이고, 상기 센싱값은 온도, 세제량, 또는 탁도 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 적어도 하나의 프로세서(910)는, 상기 생성된 전기 에너지의 크기에 기초하여 상기 전자 장치(900) 내 세탁물의 양을 확인하고, 상기 확인된 세탁물의 양에 기초하여 상기 액츄에이터(940)의 작동을 제어하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 상기 전자 장치(900)는 냉장고이고, 상기 센싱값은 온도 또는 습도 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 센서 장치에 있어서,
    전기 에너지를 생성하는 에너지 하베스터,
    모니터링 회로,
    센서,
    통신 모듈, 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    다른 전자 장치에 통신 연결을 수립하기 위해 신호를 송수신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고;
    상기 모니터링 회로를 통하여, 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 획득하고;
    상기 센서를 통하여 센싱값을 획득하고;
    상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 상기 센싱값을 상기 다른 전자 장치에 송신하도록 상기 통신 모듈을 제어
    하도록 설정되는, 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에너지 하베스터는 자계 유도 방식 하베스터를 포함하고,
    상기 자계 유도 방식 하베스터는,
    상기 에너지 하베스터는
    상기 전자 장치의 하우징 내에 배치되는 가이드,
    상기 하우징의 움직임에 따라 상기 가이드 안에서 이동 가능하도록 배치되는 자석,
    상기 가이드를 중심으로 권선되는 코일을 포함하고,
    상기 코일은 상기 가이드 상에서 권선되는 하나의 부분을 포함하거나, 상기 가이드 상에서 이격된 두 개 이상의 부분을 포함하는, 센서 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자석의 길이는 상기 가이드를 중심으로 권선되는 상기 코일의 길이보다 길거나 같은 것을 특징으로 하는,
    센서 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 센서 장치는 복수 개의 상기 자석을 포함하고,
    상기 복수 개의 상기 자석은 서로 접촉하지 않도록 배치되고,
    상기 복수 개의 상기 자석별로 상기 코일이 존재하는,
    센서 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 센서 장치는
    복수 개의 자계 유도 하베스터를 포함하고,
    상기 복수 개의 자계 유도 하베스터의 가이드의 축의 방향은 서로 수직을 이루며,
    상기 복수 개의 자계 유도 하베스터의 가이드는 원기둥 형태, 다각 기둥 형태, 또는 아크형 기둥 형태를 갖는 것을 특징으로 하는,
    센서 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 에너지 하베스터는,
    압전 하베스터, 열전 하베스터, 마찰 대전 하베스터, 광전 하베스터, RF 하베스터, 진동 에너지 하베스터, 회전 에너지 하베스터, 또는 운동 에너지 하베스터 중 적어도 하나를 포함하는, 센서 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서는,
    온도 센서, 습도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 세제량 센서, pH센서, 오염도 센서, 탁도 센서, 또는 냄새 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 센서 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 센서 장치는,
    상기 에너지 하베스터로부터 출력된 전력을 직류 전력으로 변환하는 제1 전력 변환 회로,
    상기 제1 전력 변환 회로에 의하여 변환된 상기 직류 전력을 저장하는 에너지 저장 장치,
    상기 제1 전력 변환 회로의 출력단에 연결되는 보호 회로를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 모니터링 회로를 통하여 상기 에너지 저장 장치의 전압 또는 전류 중 적어도 하나의 크기를 나타내는 정보를 획득함으로써 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 획득하도록 설정되는,
    센서 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 센서 장치는,
    메모리,
    상기 제1 전력 변환 회로의 출력단과 상기 프로세서를 연결하는 스위치, 및
    상기 스위치의 출력단과 상기 프로세서를 연결하는 제2 전력 변환 회로를 더 포함하는, 센서 장치.
  10. 전자 장치에 있어서,
    통신 모듈,
    액츄에이터, 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    전기 에너지를 생성하는 센서 장치와 통신 연결을 수립하기 위해 신호를 송수신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고;
    상기 통신 모듈을 통하여 상기 센서 장치로부터 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보를 수신하고;
    상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보에 기초하여, 세탁물을 처리하기 위한 상기 액츄에이터의 동작 루틴을 확인하고;
    상기 확인된 동작 루틴에 따라 동작하도록 상기 액츄에이터를 제어하고;
    상기 확인된 동작 루틴에 따라 상기 액츄에이터가 동작하는 동안, 상기 통신 모듈을 통하여 상기 센서 장치로부터 센싱값을 수신하고;
    상기 센싱값에 기초하여 상기 세탁물을 처리하기 위한 상기 액츄에이터의 상기 동작 루틴을 변경
    하도록 설정되는, 전자 장치.
  11. 전자 장치에 있어서,
    통신 모듈,
    액츄에이터, 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    전기 에너지를 생성하는 센서 장치와 통신 연결을 수립하기 위해 신호를 송수신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고;
    상기 통신 모듈을 통하여 상기 센서 장치로부터, 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 센싱값을 수신하고;
    상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 또는 상기 센싱값 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 액츄에이터의 작동을 제어
    하도록 설정되는, 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 액츄에이터가 작동하는 동안, 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 및 상기 센싱값이 미리 결정된 시간 이상 획득되지 않는 것에 응답하여, 상기 액츄에이터의 작동 수준을 증가시키도록 설정되는, 전자 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 생성된 전기 에너지의 크기가 미리 설정된 값 이하인 것에 응답하여, 상기 액츄에이터의 작동 수준을 증가시키도록 설정되는, 전자 장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 전자 장치는 디스플레이를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 센서 장치와의 상기 통신 연결이 수립되는 것에 응답하여, 상기 센서 장치를 상기 전자 장치 내에 위치시키라는 메시지를 상기 디스플레이 상에 표시하거나 소리 형태로 출력하도록 설정되는, 전자 장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 전자 장치는 디스플레이를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 센싱값 또는 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전자 장치의 작동과 연관된 정보를 상기 디스플레이 상에 표시하도록 설정되는, 전자 장치.
  16. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 통신 모듈을 통하여, 상기 센싱값 또는 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 외부 전자 장치에 송신하도록 설정되고, 상기 외부 전자 장치는 상기 센싱값 또는 상기 생성된 전기 에너지의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전자 장치의 작동과 연관된 정보를 출력하도록 설정되는, 전자 장치.
  17. 제11항에 있어서, 상기 전자 장치는 건조기이고,
    상기 센싱값은 온도, 습도, 또는 상기 센서 장치의 운동량 중 적어도 하나를 나타내는, 전자 장치.
  18. 제11항에 있어서, 상기 전자 장치는 세탁기이고,
    상기 센싱값은 온도, 세제량, 또는 탁도 중 적어도 하나를 나타내는, 전자 장치.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 생성된 전기 에너지의 크기에 기초하여 상기 전자 장치 내 세탁물의 양을 확인하고,
    상기 확인된 세탁물의 양에 기초하여 상기 액츄에이터의 작동을 제어하도록 설정되는, 전자 장치.
  20. 제11항에 있어서, 상기 전자 장치는 냉장고이고,
    상기 센싱값은 온도 또는 습도 중 적어도 하나를 나타내는, 전자 장치.
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