KR20180095332A - 스마트 테이블 및 그 동작 방법 - Google Patents

스마트 테이블 및 그 동작 방법 Download PDF

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KR20180095332A
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smart table
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김두현
이권형
문현욱
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 스마트 테이블은, 주기적으로 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 송신하는 가시광 통신 모듈, 하나 이상의 워킹 코일을 포함하는 무선전력 전송 모듈, 및, 가시광 통신 모듈이 소정 시간 이내에 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 워킹 코일을 구동하여 가전 기기로 무선전력을 전송하도록 제어하는 제어부를 포함함으로써, 조명 및 가전 기기와 가시광 통신 가능하고, 가전 기기로 효율적으로 무선전력을 공급할 수 있다.

Description

스마트 테이블 및 그 동작 방법{Smart table and operating method for the same}
본 발명은 다용도 테이블에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 유도가열 조리 기능과 무선전력 전송 기능을 가지는 스마트 테이블에 관한 것이다.
통상적으로 가정, 식당, 사무실에서 물건이나 음식물을 놓을 수 있고 물건이나 음식물을 지지하는 용도로 테이블(table)이 사용되고 있다.
최근에는 테이블이 단지 물건만 지지하는 것이 아니라, 각종 기기 또는 모듈을 구비함으로써, 테이블을 다용도로 활용하려는 시도가 증가하고 있다.
예를 들어, 조리기기를 구비하는 테이블은 주방의 공간 활용도 및 사용 편의성을 높일 수 있다.
조리기기로, 마이크로웨이브를 이용한 전자레인지, 히터를 이용한 오븐, 쿡탑(cooktop) 등 다양한 제품들이 보급되고 있다.
한편, 쿡탑은 일반적으로 그 상면에 올려진 조리 용기를 가열함으로써 조리 용기 내부의 음식물을 가열하는 것으로, 가스를 열원으로 하는 가스 쿡탑이 대표적이다. 가스 쿡탑의 경우, 화염에 의한 열손실이 커서 열효율이 떨어지므로 최근에는 전기를 이용한 쿡탑에 대한 관심이 높아지고 있다.
또한, 전기를 이용하여 금속의 조리 용기를 유도가열 방식으로 가열하는 유도가열 모듈을 내장한 테이블에 대한 연구가 소개되고 있다.
또한, 테이블에 놓여져서 사용할 수 있는 다양한 소물 가전 기기를 편리하게 이용할 수 있는 방안에 대한 연구가 증가하고 있다.
한편, 주방 공간에서는 기기간 RF를 이용한 통신을 수행하는 경우에, 전자레인지, 유도가열 조리기기, 무선전력 충전기 등의 상호 간섭으로 인하여 통신이 불가능하거나 통신 품질이 현저히 저하되는 경우가 있었다.
특히, 무선전력 충전시 발생하는 전자기장에 의해 인접한 기기의 RF 모듈이 간섭으로 인한 동작 불가 또는 오동작 상태에 빠지는 경우가 있었다.
따라서, 주방 공간에서, 신호 간섭 없이, 기기 상호 간에 통신함으로써, 스마트(smart) 기능을 원활히 사용할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 목적은, 조명 및 가전 기기와 가시광 통신 가능하고, 가전 기기로 효율적으로 무선전력을 공급할 수 있는 스마트 테이블을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은, 유도가열 조리 기능과 무선전력 전송 기능을 가지는 스마트 테이블을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은, 유도가열 조리 기능과 무선전력 전송 기능을 저비용으로 구현하고, 전력 사용량을 효과적으로 관리할 수 있는 스마트 테이블을 제공함에 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 테이블은, 주기적으로 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 송신하는 가시광 통신 모듈, 하나 이상의 워킹 코일을 포함하는 무선전력 전송 모듈, 및, 가시광 통신 모듈이 소정 시간 이내에 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 워킹 코일을 구동하여 가전 기기로 무선전력을 전송하도록 제어하는 제어부를 포함함으로써, 조명 및 가전 기기와 가시광 통신 가능하고, 가전 기기로 효율적으로 무선전력을 공급할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 테이블의 동작 방법은, 주기적으로 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 송신하는 단계와 가시광 통신 모듈이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 하나 이상의 워킹 코일을 구동하여 가전 기기로 무선전력을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 조명 및 가전 기기와 가시광 통신 가능하고, 가전 기기로 효율적으로 무선전력을 공급할 수 있는 스마트 테이블을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 유도가열 조리 기능과 무선전력 전송 기능을 가지는 스마트 테이블을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 유도가열 조리 기능과 무선전력 전송 기능을 저비용으로 구현하고, 전력 사용량을 효과적으로 관리할 수 있다.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블의 간략한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블의 외관을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블의 플레이트와 무선전력 전송 영역을 도시한 도면이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 테이블의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블과 조명 기기를 포함하는 스마트 시스템의 간략한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 기기의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 시스템에 포함되는 기기 간에 전송되는 정보의 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전 기기의 간략한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가전 기기의 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블, 가전 기기, 및 조명 기기를 포함하는 스마트 시스템의 간략한 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블의 동작 방법의 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블의 동작 방법의 순서도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 테이블, 가전 기기, 및 조명 기기를 포함하는 스마트 시스템의 동작 방법의 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다.
한편, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블의 간략한 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20)은, 무선전력 전송 기능(Wireless Power Transfer: WPT)과 유도 가열(Induction Heating: IH) 기능을 가질 수 있다.
도 1과 같이, 스마트 테이블(20)은 플레이트(100) 위에 놓여진 조리 용기를 유도 가열하여 조리할 수 있다.
조리 용기가 스마트 테이블(20)의 워킹 코일(working coil, 210) 상에 놓여진 상태에서, 워킹 코일(210)에 교류 전류, 특히 고주파의 교류 전류가 흐르는 경우, 워킹 코일에 자기장이 발생한다. 자기장에 의한 전자기 유도 효과로 인하여, 조리 용기에 와전류(Eddy current)가 유도되게 된다. 이 와전류에 의해 조리 용기의 저항 성분에서 주울(Joul) 열이 발생하여 조리 용기가 가열되게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20)은, 무선전력 수신이 가능한 가전 기기로 무선전력을 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20)과 가전 기기들은, 공지된 무선전력 전송 시스템, 예를 들어, 전자기유도 방식과 자기공명 방식에 따라 무선전력을 송/수신할 수 있다.
전자기유도 방식은, 전기가 흐르는 도체의 주변에서 자기장을 변화시킬 때 전압이 유도되어 전류가 흐르는 전자기 유도 현상을 이용하는 방식이다.
자기공명 방식은, 송신기와 수신기가 같은 주파수로 공진할 경우에, 전자파가 전자장을 통하여 송신기에서 수신기로 이동하는 무선 전력 전송(Wireless Power Transfer)에 따라 전력을 전송할 수 있다. 송신기의 송신 코일은 소정 공진 주파수를 가질 수 있고, 전원부에서 에너지를 공급받아. 전자파를 발생시키고 이에 따라 자기장이 형성될 수 있다. 이 때, 수신기의 수신 코일에는 상기 자기장에 의해 유도 전력이 발생할 수 있다
상기 스마트 테이블(20)은, 플레이트(100)의 내부 또는 하부에, 무선전력 송신 코일(Tx coil, 210)과 상기 무선전력 송신 코일(210)에 전력을 공급하는 인버터(220)를 포함하는 무선전력 전송 모듈(WPT 모듈, 200)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전 기기는, 무선전력 수신부를 구비하여, 무선전력 수신부의 무선전력 수신 코일을 통하여 상기 무선전력 송신 코일(210)로부터 무선전력을 공급받을 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는, 상기 무선전력 전송 모듈(200)은, 조리 동작시, 유도 가열 조리 기기의 유도 가열 기능을 수행할 수 있다. 이 경우에, 상기 무선전력 송신 코일(210)은, 근접한 물체를 유도 가열하는 자기장을 발생시키는 워킹 코일(working coil)로 동작할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 전송 모듈(200)은, 조리 동작시, 유도 가열 조리 기기의 유도 가열 기능을 수행하는 경우에, 상기 무선전력 전송 모듈(200)은 무선전력 송신/유도가열 통합 모듈로 명명될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20)은, 조리기기 등 가전 기기와 무선 통신 가능하고, 다른 기기와 연동하여 동작할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블의 외관을 도시한 도면으로, 테이블의 다리 부분을 제외한 본체 부분을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블의 플레이트와 무선전력 전송 영역을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20)은, 플레이트(100) 내부 또는 하부에, 무선전력 송신 코일(210)과 상기 무선전력 송신 코일에 전력을 공급하는 인버터(220)를 포함하는 무선전력 전송 모듈(200)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 전송 모듈(200)은, 조리 동작시, 유도 가열 조리 기기의 유도 가열 기능을 수행할 수 있다.
실시예에 따라서는, 유도 가열 조리 기능이 수행되는 가열 영역(101)과 무선전력이 전송되는 무선전력 전송 영역(102)이 분리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20)의 플레이트(100)에는 가열 영역(101), 무선전력 전송 영역(102)이 프린팅(printing)되어 표시될 수 있다.
또는, 스마트 테이블(20)의 플레이트(100) 중 적어도 일부에 투과/반투과 영역이 형성되고, 내부의 광원에서 출사되는 광이 투과/반투과 영역으로 상부로 방출될 수 있다. 이렇게 상부로 방출되는 광으로 각 영역을 표시할 수 있다.
한편, 스마트 테이블(20)의 플레이트(100) 중 일부 영역(103)에는 현재 온도, 현재 동작 상황 등 상태 또는 동작 정보를 표시할 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는, 플레이트(100)는 상판(100a)과 하판(100b)의 이단 구조로 형성될 수 있고, 상판(100a)과 하판(100b) 중 적어도 하나의 내부 수용 공간에 무선전력 전송 모듈(200) 등 각종 부품이 수납될 수 있다.
한편, 스마트 테이블(20)의 플레이트(100)에는 사용자의 명령을 입력받는 조작부(110)가 배치될 수 있다. 실시예에 따라서는, 가열 영역 조작부(111)와 무선전력 전송 영역 조작부(112)가 분리될 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 상기 가열 영역(101)에 조리 용기를 놓고 유도 가열하여 조리할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 전송 영역(102)에 무선전력 수신이 가능한 무선 가전 기기(30)를 올려져 있다면, 스마트 테이블(20)은 무선 가전 기기(30)로 무선전력을 전송할 수 있다.
한편, 상기 무선전력 전송 영역(102)에는 복수의 코일(coil 1 내지 4)이 배치될 수 있고, 무선 가전 기기(30)의 크기에 대응하여 적어도 일부 코일을 구동하여 무선전력을 전송할 수 있다.
한편, 유도 가열 조리 기능이 수행되는 가열 영역(101)과 무선전력이 전송되는 무선전력 전송 영역(102)이 분리된 경우에는, 각 전용 영역이 다른 용도로 사용되기 어렵다.
또한, 사용자가 실행시키는 기능에 따라 특정 공간을 정확히 이용해야 하는 불편함이 있다.
따라서, 공간 활용 및 사용자 편의성 면에서, 유도 가열 조리 기능과 무선전력 전송 기능을 전용 영역의 구분없이 이용가능한 것이 더욱 바람직하다.
따라서, 본 발명의 일 실시예는, 유도 가열 조리 기능과 무선전력 전송 기능을 영역 구분없이 이용할 수 있도록 인버터 및 복수의 워킹 코일을 유도 가열 조리 기능과 무선전력 전송 기능의 다용도로 사용할 수 있다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 테이블의 블록도이다.
도 4a는 무선전력 전송 기능을 수행하는 무선전력 전송 모듈(150)과 유도 가열 조리 기능을 수행하는 유도가열 모듈(160)이 분리된 실시예를 도시하고, 도 4b는 무선전력 전송 기능을 수행하는 모듈과 유도 가열 조리 기능을 수행하는 모듈이 무선전력 전송/유도가열 통합 모듈(155)로 통합된 실시예를 도시한다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20a)은, 하나 이상의 워킹 코일을 포함하여 무선전력 전송 기능을 수행하는 무선전력 전송 모듈(150)과 유도 가열 조리 기능을 수행하는 유도가열 모듈(160)을 포함할 수 있다.
또는, 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20b)은, 하나 이상의 워킹 코일을 포함하여 무선전력 전송 기능 및 유도 가열 조리 기능을 수행하는 무선전력 전송/유도가열 통합 모듈(155)을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 테이블(20a, 20b)은, 무선전력 전송 기능과 유도 가열 조리 기능을 제공할 수 있다.
이 경우에, 무선전력 전송 모듈(150)과 유도가열 모듈(160)은 각각 하나 이상의 워킹 코일과 워킹 코일을 구동하기 위한 인버터를 구비할 수 있다.
또는, 무선전력 전송/유도가열 통합 모듈(155)은, 제어부(140)의 제어에 따라 무선전력 전송 모드 또는 유도 가열 조리 모드로 동작하는 하나 이상의 워킹 코일과 워킹 코일을 구동하기 위한 인버터를 구비할 수 있다.
무선전력 전송 모듈(150)과 무선전력 전송/유도가열 통합 모듈(155)은, 무선전력 송신 코일(Tx coil)로써 동작하는 워킹 코일과 상기 워킹 코일에 전력을 공급하는 인버터를 포함할 수 있다. 상기 워킹 코일은 상기 인버터로부터 에너지를 공급받아. 전자파를 발생시키고 이에 따라 자기장이 형성될 수 있다. 이 때, 수신기의 수신 코일에는 상기 자기장에 의해 유도 전력이 발생할 수 있다.
한편, 무선전력 전송/유도가열 통합 모듈(155)은 무선전력 전송 모듈(150)과 유도가열 모듈(160)의 기능을 모두 지원하므로, 이하에서 설명되는 무선전력 전송 모듈(150)의 동작은 특별한 설명이 없는 한 무선전력 전송/유도가열 통합 모듈(155)에서 수행 가능함은 자명할 것이다.
도 4a와 도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 테이블(20a, 20b)은, 가시광 통신(Visible light communication: VLC)을 수행하는 가시광 통신 모듈(170)을 포함할 수 있다.
가시광 통신(VLC)은, 라이파이(Li-Fi)라고도 불리며 디지털 데이터 1과 0에 대응하도록 발광 다이오드(LED) 등 광원의 온(on)/오프(off) 스위칭을 반복(점멸)하여 데이터를 전달하는 무선 통신 기술이다.
가시광 통신(VLC)은 발광 다이오드(LED) 등 소정 광원에서 출력하는 가시광선을 이용해 데이터를 주고 받는 근거리 무선 통신 기술로 대용량의 데이터를 빠른 시간에 전송이 가능하다는 장점이 있다.
가시광 신호 송신기는 송신하고자 하는 데이터 신호에 따라 신호를 변조하여 광을 출력하는데, 사람의 눈에 점멸이 인식되지 않도록, 소정 주파수 이상의 속도로 점멸할 수 있다. 따라서, 사람의 눈은 깜박임을 인지하지 못하지만, 가시광 신호 수신기는 이러한 깜박임을 인식할 수 있게 된다. 이에 따라, 조명 기능을 유지하면서 동시에 통신을 수행할 수 있게 된다.
상기 가시광 통신 모듈(170)은 하나 이상의 광원을 포함하는 송신부(171), 및, 포토 다이오드 센서(Photo Diode Sensor), 포토 디텍터(Photo Detector), 카메라 등 가시광 신호를 인식, 수신할 수 있는 수단을 포함하는 수신부(172)를 포함할 수 있다.
상기 송신부(171)는 제어부(140)의 제어에 따라, 소정 가시광 송신 신호를 출력하도록 광원을 점멸(깜박임)할 수 있다.
또한, 상기 수신부(172)는 조명 기기, 가전 기기 등으로부터 출력되는 가시광 신호를 수신하여 처리할 수 있다.
도 4a와 도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 테이블(20a, 20b)은, 스마트 테이블(20a, 20b)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(140)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라서는, 상기 제어부(140)는 가시광 통신 모듈(170)을 제어하는 통신 제어 모듈(141), 플레이트 위에 놓여지는 소물 가전 기기를 식별하는 소물가전 ID 식별 모듈(142), 소물가전의 동작을 제어하는 소물가전 동작 제어모듈(143)을 포함할 수 있다.
상기 통신 제어 모듈(141)은, 송신하고자 하는 신호에 대응하도록 상기 가시광 통신 모듈(170)의 송신부(171)의 점멸 주기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 통신 제어 모듈(141)은, 상기 가시광 통신 모듈(170)의 수신부(172)에서 수신되는 가시광 신호를 처리할 수 있다.
소물가전 ID 식별 모듈(142)은 가전 기기 등으로부터 수신되는 신호에 기초하여 현재 스마트 테이블(20a, 20b)에 놓여진 소물 가전 기기 들의 종류를 식별할 수 있다.
소물가전 동작 제어모듈(143)은 소정 가전 기기들의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 이 경우에, 상기 통신 제어 모듈(141)은, 생성된 제어 신호에 대응하는 가시광 신호를 출력하도록 상기 가시광 통신 모듈(170)을 제어할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는, 무선전력 전송 모듈(150)을 제어하는 WPT 제어 모듈(144)과 유도가열 모듈(160)을 제어하는 IH 제어 모듈(145)을 포함할 수 있다.
또는, 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는, 무선전력 전송/유도가열 통합 모듈(155)을 제어하는 WPT/IH 제어 모듈(146)을 포함할 수 있다.
도 4a와 도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 테이블(20a, 20b)은, 스마트 테이블(20a, 20b)의 동작 제어 및 운영을 위한 데이터를 저장하는 저장부(180)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 송신부(171)는 주기적으로 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 가전 기기가 놓여지는 스마트 테이블(20a, 20b)의 상측 방향으로 송신할 수 있다.
즉, 상기 송신부(171)는 주기적으로 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 천장 또는 스마트 테이블(20a, 20b) 위에 배치된 조명 기기를 향하여 송신할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블과 조명 기기를 포함하는 스마트 시스템의 간략한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 스마트 테이블(20)은 가시광 통신을 위한 송신부(171)와 수신부(172)를 구비하여 조명 기기(10)와 가시광 통신을 수행할 수 있다.
상기 송신부(171)는 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 조명 기기(10)로 송신할 수 있다. 여기서, 식별 신호는 특별한 데이터를 포함하고 있을 필요는 없다.
한편, 상기 송신부(171) 위에 가전 기기가 올려져 있지 않다면, 상기 식별 신호는 상기 조명 기기(10)까지 도착하고, 상기 조명 기기(10)는 상기 식별 신호를 수신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 기기의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 기기(10)는, 가시광 통신을 수행하는 가시광 통신 모듈(670)과 조명 기기(10)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(640)를 포함할 수 있다.
가시광 통신 모듈(670)은 하나 이상의 광원을 포함하는 송신부(671), 및, 포토 다이오드 센서(Photo Diode Sensor), 포토 디텍터(Photo Detector), 카메라 등 가시광 신호를 인식, 수신할 수 있는 수단을 포함하는 수신부(672)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부(640)는, 가시광 통신 모듈(670)을 제어하는 통신 제어 모듈(641)을 포함할 수 있고, 상기 통신 제어 모듈(641)은, 송신하고자 하는 신호에 대응하도록 상기 가시광 통신 모듈(670)의 송신부(671)의 점멸 주기를 제어할 수 있다.
상기 송신부(671)는 통신 제어 모듈(641)의 제어에 따라, 소정 가시광 송신 신호를 출력하도록 광원을 점멸(깜박임)할 수 있다.
또한, 상기 수신부(672)는 스마트 테이블, 가전 기기 등으로부터 출력되는 가시광 신호를 수신하여 처리할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 기기(10)는, 소물 가전 기기, 스마트 테이블, 이외의 주방 가전 기기와도 통신할 수 있다. 또한, 조명 기기(10)는, 일종의 게이트웨이(Gateway)로써 동작할 수 있다.
이 경우에, 조명 기기(10)는, 주방 가전 기기를 등록하고 관리하는 라우팅 테이블(Routing Table, 642)을 더 포함할 수 있다. 상기 라우팅 테이블(642)은 상기 제어부(640)의 일 블록으로써 구현되거나 상기 제어부(640)의 외부에 별도로 구비될 수도 있다.
한편, 상기 조명 기기(10)는 기본적으로 조명을 위한 광원을 포함하므로, 상기 송신부(671)가 포함하는 광원은 조명 기능을 위한 광원일 수 있고, 별도의 광원이 불필요할 것이다.
도 5를 참조하면, 조명 기기(10)는 식별 신호를 수신하면, 광원을 점멸시켜 상기 식별 신호를 수신하였음을 알리는 응답 신호를 스마트 테이블(20)로 송신할 수 있다.
상기 수신부(172) 위에 가전 기기가 올려져 있지 않다면, 상기 응답 신호는 상기 수신부(172)까지 도착하고, 제어부(140)는 스마트 테이블(20)의 적어도 일부 영역에 가전 기기가 올려져 있지 않은 상태를 판별할 수 있다.
이에 따라, 워킹 코일(210) 및 인버터(220)의 불필요한 구동을 방지할 수 있다.
한편, 스마트 테이블(20)에 가전 기기가 올려져 있다면, 상기 식별 신호 및/또는 상기 응답 신호는 수신되지 않을 것이다.
제어부(140)는, 가시광 통신 모듈(170)이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 워킹 코일을 구동하여 가전 기기로 무선전력을 전송하도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(140)는, 가시광 통신 모듈(170)이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 스마트 테이블(20)에 가전 기기가 올려져 있는 것으로 판별하고, 무선 전력 전송을 개시할 수 있다.
한편, 상기 제어부(140)는, 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면 복수의 워킹 코일 중 적어도 일부를 무선전력 전송 모드로 진입하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(140)는, 가전 기기로 소정 제어 신호를 포함하는 가시광 신호를 송신함으로써, 스마트 테이블(20)에 올려진 가전 기기를 제어할 수 있다.
한편, 상기 제어부(140)는, 상기 가시광 통신 모듈(170)이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 상기 가전 기기로 제1 기준치에 대응하는 무선전력을 전송하도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부(140)는, 가전 기기로 저전력을 전송하여 가전 기기에 전원을 인가시키고 가전 기기를 활성화시킬 수 있다.
가전 기기가 무선전력 전송 송신 코일과 결합 되었을 때, 무선으로 전력이 공급되어 사용자가 사용할 수 있는 상태가 된다.
활성화된 가전 기기는 자신의 식별 정보(ID) 등을 포함하는 신호를 스마트 테이블(20)로 송신할 수 있다.
상기 가전 기기로부터 수신한 신호는, 상기 가전 기기의 식별 정보를 포함할 수 있고, 상기 가전 기기의 필요 전력량 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 가전 기기의 식별 정보는 도 7에서 예시된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 시스템에 포함되는 기기 간에 전송되는 정보의 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 시스템은, 스마트 테이블, 조명 기기 이외에 다양한 가전 기기들을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 조명, 토스터기, 믹서기, 튀김기, IH 밥솥, 커피 메이커 등 다양한 가전 기기들이 스마트 테이블 위에서 사용되거나 스마트 테이블과 연동하여 동작할 수 있다.
또한, 가전 기기들은 스마트 테이블 위에서 무선전력을 수신할 수 있고, 수신한 무선전력을 전원으로 동작할 수 있다.
한편, 도 7과 같이, 가전 기기들에는 각각 고유한 식별 정보(ID)가 부여될 수 있고, 스마트 테이블은 식별 정보(ID)를 수신하여 가전 기기의 종류를 식별할 수 있다.
예를 들어, 가전 기기는 자신의 식별 정보(ID)를 포함하는 신호를 스마트 테이블(20)로 송신할 수 있고, 스마트 테이블(20)의 소물가전 ID 식별 모듈(142)은 스마트 테이블(20) 상에 놓여진 가전 기기를 식별할 수 있다.
실시예에 따라서는, 상기 수신한 정보는, 기기 종류 정보 외에도 요구 출력, 전원 ON/OFF, 출력 조절 등 기능 구현 요소에 관한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 상기 가시광 통신 모듈을 통하여 상기 가전 기기로부터 소정 신호가 수신되면, 상기 제1 기준치보다 큰 값을 가지는 제2 기준치에 대응하는 무선전력을 전송하도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(140)는, 상기 가전 기기의 종류, 및 필요 전력량 정보에 대응하도록 인버터를 구동하여 필요 전력량에 대응하는 고전력을 전송하도록 제어할 수 있다.
한편, 가시광 통신 모듈(170)은, 가전 기기로부터 센싱 신호를 수신할 수 있고, 제어부(140)는, 상기 센싱 신호에 대응하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(140)는, 상기 센싱 신호에 대응하는 응답 신호를 송신하도록 상기 가시광 통신 모듈(170)을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(140)는, 스마트 테이블(20)의 상태 정보를 포함하는 가시광 신호를 송신하도록 상기 가시광 통신 모듈(170)을 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전 기기의 간략한 개념도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가전 기기의 블록도이다.
도 8과 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전 기기(30)는, 가시광 통신을 수행하는 가시광 통신 모듈(970)과 가전 기기(30)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(940)를 포함할 수 있다.
가시광 통신 모듈(970)은, 상측에 배치되어, 천장이나 상측의 조명 기기(10)와 가시광 통신하기 위한 1차 송신부(971a)와 1차 수신부(972a), 하측에 배치되어, 스마트 테이블(20)과 가시광 통신하기 위한 2차 송신부(972a)와 2차 수신부(972b)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부(940)는, 가시광 통신 모듈(970)을 제어하는 통신 제어 모듈(941), 가전 기기(30)의 각종 상태 정보를 센싱하는 센서(미도시)를 제어하는 센서 제어 모듈(942), 가전 기기의 동작 및 상태를 제어하는 소물가전 상태 제어 모듈(943)을 포함할 수 있다.
또한, 가전 기기(30)는 외부의 무선전력 송신 장치의 송신 코일로부터 무선전력을 수신하는 수신 코일을 구비하는 무선전력 수신부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수신 코일은, 상기 스마트 테이블(20)로부터 무선전력을 수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전 기기(30)는, 상기 수신 코일에 수신된 전력을 직류로 전환하는 정류부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전 기기(30)는, 2차 송신부(972a)와 2차 수신부(972b)를 통하여 스마트 테이블(20)과 통신할 수 있고, 가전 기기(30)와 스마트 테이블(20)은 연동하여 동작하는 것이 가능하다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블, 가전 기기, 및 조명 기기를 포함하는 스마트 시스템의 간략한 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 시스템은 가시광 통신을 이용하여 스마트 테이블이 가전 기기를 인식하고 제어할 수 있다.
도 10을 참조하면, 스마트 테이블(20)은 송신부(171)와 수신부(172)를 통하여 가시광 통신으로 천장의 조명 기기(10)와 통신할 수 있다.
조명 기기(10)는 하나 이상의 광원을 구비하고, 광원을 조명 기능 외에도 가시광 통신 송신부(671)로 사용할 수 있다.
또한, 조명 기기(10)는 수신부(672)를 구비하여 스마트 테이블(20), 가전 기기(30)로부터 송신되는 가시광 통신 신호를 수신할 수 있다.
스마트 테이블(20)은 주기적으로 소정 식별 신호를 상측 방향의 조명 기기(10)를 향하여 송신할 수 있다.
스마트 테이블(20)의 송신부(171) 위에 가전 기기(30) 등 물체가 없다면, 스마트 테이블(20)로부터의 식별 신호를 조명 기기(10)의 수신부(672)가 수신할 수 있다.
상기 식별 신호를 수신한 조명 기기(10)는 송신부(671)를 통하여 응답 신호를 스마트 테이블(20)로 송신할 수 있고, 이를 수신한 스마트 테이블(20)은 가전 기기가 없다고 판별할 수 있다.
만약, 스마트 테이블(20)의 송신부(171) 위에 가전 기기(30)가 위치하면서 가시광을 차단함으로써, 가시광 통신이 차단되는 경우, 스마트 테이블(20)은 가전 기기(30)가 스마트 테이블(20) 위에 있음을 인식할 수 있다.
또한, 이 경우 가전 기기(30)가 스마트 테이블(20)과 가시광 통신을 진행하여 스마트 테이블(20)을 통한 피드백(Feedback) 제어가 가능하다.
가전 기기(30)는, 천장이나 상측의 조명 기기(10)와 가시광 통신하기 위한 1차 송신부(971a)와 1차 수신부(972a)를 상측에 구비하고, 스마트 테이블(20)과 가시광 통신하기 위한 2차 송신부(972a)와 2차 수신부(972b)를 하측에 구비할 수 있다.
이에 따라, 신호 간섭 현상을 일으킬 수 있는 RF 신호를 사용하지 않고서도, 스마트 테이블(20) 위의 가전 기기(30)를 인식하고 제어할 수 있다.
또한, 스마트 테이블(20) 위의 가전 기기(30)가 동작 중인 상태에서, 스마트 테이블(20)과 조명 기기(10) 간 가시광 통신이 필요한 경우, 가전 기기(30)에 구비된 2차 수신부(972b)로 정보를 전달하고, 대응하는 정보를 1차 송신부(971a)로 출력시켜 통신이 가능하게 할 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20)은 복수의 송신부(171)와 수신부(172)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 스마트 테이블(20)의 제1 영역(1010)에 한 쌍의 송신부(171)와 수신부(172)가 배치되고, 제2 영역(1010)에 한 쌍의 송신부(171)와 수신부(172)가 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 시스템은, 조명 기기(10), 스마트 테이블(20), 가전 기기(30)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 스마트 테이블(20) 위의 소물 가전 기기(30)를 인식하는 방법에 있어, 1차적으로 스마트 테이블(20)이 조명 기기(10)에 주기적으로 신호를 송신, 요청하여 응답을 수신하는 경우, 스마트 테이블(20) 위에 소물 가전 기기(30)가 위치하지 않는 것으로 판별할 수 있다.
스마트 테이블(20)의 특정 구역(zone) 위에 소물 가전 기기(30)가 위치한 경우, 특정 구역(zone)에 대응하여 배치된 가시광 통신 모듈이 조명 기기(10)의 응답을 더 이상 받을 수 없기 때문에 소물 가전 기기(30)가 특정 구역(zone)에 위치했음을 인식할 수 있다.
이 경우에, 스마트 테이블(20)은 상기 소물 가전 기기(30)로 적은 전력을 전송할 수 있다.
상기 소물 가전 기기(30)는 저전력을 받아 자신의 가시광 통신 모듈를 이용하여 식별 정보(ID)를 포함하는 신호를 스마트 테이블(20)로 전송할 수 있다.
상기 식별 정보(ID)를 포함하는 신호를 수신한 스마트 테이블(20)은 상기 소물 가전 기기(30)가 특정 구역(zone)에 있음을 확실하게 인식할 수 있다.
만약 저전력 전송 후 스마트 테이블(20)의 가시광 통신 모듈로 상기 식별 정보(ID)를 포함하는 신호가 수신되지 않는 경우, 스마트 테이블(20)은 단순히 가시광 통신 모듈이 차단된 상태로 무선전력 전송이 필요한 가전 기기가 없는 것으로 판별할 수 있다.
이 경우에, 소정 주기, 예를 들어, 1초 주기로 스마트 테이블(20)은 조명 기기(10)에 신호를 요청하는 신호를 전송하고 응답이 없으면, 저전력 전송 및 ID 수신 체크(check)를 반복할 수 있다.
한편, 상기 식별 정보(ID)를 포함하는 신호를 수신한 스마트 테이블(20)이, 상기 소물 가전 기기(30) ID를 확인하면, 상기 소물 가전 기기(30)의 종류를 인식하고 이에 대응하는 높은 전력을 전송할 수 있다.
한편, 소물 가전 기기(30)는 구비하는 센서에서 센싱되는 정보를 포함하는 센싱 신호를 가시광 통신 모듈을 통해 주기적으로 스마트 테이블(20)로 전송할 수 있다.
스마트 테이블(20)은 센싱 신호가 가시광 통신 모듈을 통해 수신되면, 내부 알고리즘에 의하여 전력 전송의 세기를 조절하거나, 소물 가전 기기(30) 제어 신호를 가시광 통신 모듈을 통해 다시 보냄으로써 피드백 제어를 할 수 있다.
한편, 스마트 테이블(20)의 무선전력 전송이 가능한 특정 구역(zone)에서 소물 가전 기기(30)가 이탈하는 경우, 스마트 테이블(20)은 소물 가전 기기(30)의 주기적 센싱 신호를 수신할 수 없다.
이 경우에, 스마트 테이블(20)은 조명 기기(10)에 다시 식별 신호를 송신하여 응답을 요청할 수 있다.
상기 스마트 테이블(20)이 상기 조명 기기(10)로부터 응답 신호를 수신하면, 소물 가전 기기(30)가 이탈했음을 인지하고 전력 전송을 중지할 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는, 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 기기(10)는, 소물 가전 기기, 스마트 테이블, 이외의 주방 가전 기기와도 통신할 수 있다. 또한, 조명 기기(10)는, 일종의 게이트웨이(Gateway)로써 동작할 수 있다.
이 경우에, 조명 기기(10)는, 주방 가전 기기를 등록하고 관리하는 라우팅 테이블(Routing Table)을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 냉장고에 가시광 통신 모듈이 탑재되고, 냉장고와 조명 기기(10)는 가시광 통신을 수행할 수 있다. 이 때, 조명 기기(10)는 냉장고:0xAA 등 주방 가전 기기의 고유 ID를 라우팅 테이블에 등록할 수 있고, 조명 기기(10)를 게이트웨이로 사용하여 다른 가전 간 통신을 진행할 수 있다.
이 경우에, 조명 기기(10)는 게이트웨이 역할을 수행하므로, 가시광 통신 모듈이 장착된 새로운 가전이 추가되면 라우팅 테이블에 이 정보를 등록하는 절차를 진행할 수 있다.
또한, 조명 기기(10)는 가전 기기에서 라우팅 테이블의 정보 요청시 소정 정보를 전송할 수 있으며, 1차 기기에서 2차 기기로 정보를 전송하거나 요청시 해당 정보를 라우팅 테이블을 이용하여 타 기기에 전달하는 역할을 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블의 동작 방법의 순서도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20)은, 주기적으로 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 송신할 수 있다(S1110).
송신부(171)는 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 상측 방향의 조명 기기(10)로 송신할 수 있다. 여기서, 식별 신호는 특별한 데이터를 포함하고 있을 필요는 없고, 조명 기기(10)의 응답 신호를 요청하는 신호이거나, 스마트 테이블(20)이 송신하였음을 나타내는 신호일 수 있다.
한편, 상기 송신부(171) 위에 가전 기기(30)가 올려져 있지 않다면, 상기 식별 신호는 상기 조명 기기(10)까지 도착하고, 상기 조명 기기(10)는 상기 식별 신호를 수신할 수 있다.
상기 식별 신호를 수신한 상기 조명 기기(10)는 이에 대응하는 응답 신호를 상기 스마트 테이블(20)로 송신할 수 있다.
이에 따라, 상기 스마트 테이블(20)은 상기 응답 신호를 수신할 수 있다(S1120).
반대로, 상기 송신부(171) 위에 가전 기기(30)가 올려져 있다면, 상기 식별 신호는 상기 조명 기기(10)까지 도착하지 못하고, 상기 조명 기기(10)는 상기 식별 신호를 수신할 수 없다.
또한, 상기 조명 기기(10)는 응답 신호를 송신하지 않고, 상기 스마트 테이블(20)은 상기 응답 신호를 수신할 수 없다(S1120).
가시광 통신 모듈(170)이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 제어부(140)는 하나 이상의 워킹 코일을 구동하여 가전 기기(30)로 무선전력을 전송할 수 있다(S1130).
제어부(140)는, 가시광 통신 모듈(170)이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 워킹 코일을 구동하여 가전 기기로 무선전력을 전송하도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(140)는, 가시광 통신 모듈(170)이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 스마트 테이블(20)에 가전 기기가 올려져 있는 것으로 판별하고, 무선 전력 전송을 개시할 수 있다.
한편, 상기 제어부(140)는, 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면 복수의 워킹 코일 중 적어도 일부를 무선전력 전송 모드로 진입하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(140)는, 가전 기기로 소정 제어 신호를 포함하는 가시광 신호를 송신함으로써, 스마트 테이블(20)에 올려진 가전 기기(30)를 제어할 수 있다(S1140).
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블의 동작 방법의 순서도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20)은, 주기적으로 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 송신할 수 있다(S1210).
한편, 상기 송신부(171) 위에 가전 기기(30)가 올려져 있지 않다면, 상기 식별 신호는 상기 조명 기기(10)까지 도착하고, 상기 스마트 테이블(20)은 상기 조명 기기(10)로부터 응답 신호를 수신할 수 있다(S1220).
또한, 상기 송신부(171) 위에 가전 기기(30)가 올려져 있다면, 상기 조명 기기(10)는 상기 식별 신호를 수신할 수 없고, 상기 스마트 테이블(20)도 상기 조명 기기(10)로부터 상기 응답 신호를 수신할 수 없다(S1220).
가시광 통신 모듈(170)이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 제어부(140)는 하나 이상의 워킹 코일을 구동하여 가전 기기(30)로 무선전력을 전송할 수 있다(S1230).
예를 들어, 상기 제어부(140)는, 상기 가시광 통신 모듈(170)이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 상기 가전 기기로 제1 기준치에 대응하는 무선전력을 전송하도록 제어할 수 있다(S1230).
즉, 상기 제어부(140)는, 가전 기기로 저전력을 전송하여 가전 기기에 전원을 인가시키고 가전 기기를 활성화시킬 수 있다.
상기 제1 기준치에 대응하는 저전력을 수신한 가전 기기(30)는 송신부(671)를 구동하여, 소정 신호를 스마트 테이블(20)로 송신할 수 있다.
이에 따라, 스마트 테이블(20)은, 가시광 통신 모듈을 통하여 상기 가전 기기로부터 소정 신호를 수신할 수 있고(S1240), 상기 수신된 소정 신호에 기초하여 소정 값을 가지는 무선전력을 전송할 수 있다(S1250).
상기 가전 기기(30)로부터 수신한 신호는, 상기 가전 기기(30)의 식별 정보를 포함할 수 있고, 제어부(140)는 상기 식별 정보에 기초하여 가전 기기(30)의 종류 및 필요 전력량을 판별할 수 있고, 이에 대응하는 고전력을 무선 전송할 수 있다.
예를 들어, 가전 기기(30)의 종류가 상기 제1 기준치보다 큰 제2 기준치에 대응하는 전력을 필요한 기기라면, 스마트 테이블(20)은 제2 기준치에 대응하는 고전력을 전송할 수 있다.
따라서, 스마트 테이블(20)이 상기 가전 기기(30)로부터 소정 신호를 수신한 후 전송되는 무선전력의 크기는 상기 가전 기기(30)로부터 소정 신호를 수신하기 전에 전송되는 무선전력의 크기보다 클 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는, 상기 가전 기기(30)로부터 수신한 신호는, 상기 가전 기기(30)의 필요 전력량 정보를 더 포함할 수 있고, 스마트 테이블(20)은 필요 전력량 정보에 대응하는 고전력을 무선 전송할 수 있다.
한편, 가시광 통신 모듈(170)은, 가전 기기로부터 센싱 신호를 수신할 수 있고(S1260), 제어부(140)는, 상기 센싱 신호에 대응하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다(S1270).
또한, 상기 제어부(140)는, 상기 센싱 신호에 대응하는 응답 신호를 송신하도록 상기 가시광 통신 모듈(170)을 제어할 수 있다(S1280).
또한, 상기 제어부(140)는, 스마트 테이블(20)의 상태 정보를 포함하는 가시광 신호를 송신하도록 상기 가시광 통신 모듈(170)을 제어할 수 있다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 테이블, 가전 기기, 및 조명 기기를 포함하는 스마트 시스템의 동작 방법의 순서도이다.
도 13은 스마트 테이블(20)의 소물 가전 기기(30) 인식 및 제어를 위한 양방향 통신 과정을 나타낸 것이다.
도 13을 참조하면, 먼저 스마트 테이블(20)은 주기적으로 식별 신호를 조명 기기(10)로 전송할 수 있고(S1310), 상기 식별 신호를 수신한 조명 기기(10)는 상기 스마트 테이블로 응답 신호를 전송할 수 있다(S1315).
스마트 테이블(20)은, 응답 신호의 수신 여부에 따라, 가시광 통신을 이용한 소물 가전 기기(30) 인식 과정(S1320)과 가시광 통신을 이용한 소물 가전 기기(30) 피드백 제어 과정(S1330)을 수행할 수 있다.
스마트 테이블(20)은, 조명 기기(S1321)로부터의 응답 신호를 수신, 인식 가능하면(S1321), 소물 가전 기기(30)가 스마트 테이블(20) 위 특정 구역(Zone)에 없는 것으로 판단할 수 있고, 다시 소정 주기에 따라 식별 신호를 조명 기기(10)로 전송할 수 있다(S1310).
스마트 테이블(20)은, 조명 기기(S1321)로부터의 응답 신호를 수신, 인식할 수 없다면(S1321), 소물 가전 기기(30)가 스마트 테이블(20) 위 특정 구역(Zone)에 있는 것으로 판단할 수 있다.
이 경우에, 스마트 테이블(20)은 상기 소물 가전 기기(30)로 저전력을 무선 전송할 수 있다(S1322).
상기 저전력을 수신한 소물 가전 기기(30)의 가시광 통신 모듈은 웨이크-업(wake-up) 상태로 전환된다(S1322). 즉, 소물 가전 기기(30)는 무선전력으로 수신된 저전력을 전원으로 하여 가시광 통신 모듈을 활성화시키고, 가시광 통신을 수행할 수 있다.
한편, 소물 가전 기기(30)는 식별 정보(ID)를 포함하는 신호를 스마트 테이블(20)로 전송할 수 있고(S1324), 스마트 테이블(20)은 식별 정보(ID)를 포함하는 신호를 수신하여(S1325), 상기 소물 가전 기기(30)가 스마트 테이블(20)의 특정 구역에 있음을 확실하게 인식할 수 있다.
만약 저전력 전송 후 스마트 테이블(20)의 가시광 통신 모듈로 상기 식별 정보(ID)를 포함하는 신호가 수신되지 않는 경우(S1325), 스마트 테이블(20)은 단순히 가시광 통신 모듈이 차단된 상태로 무선전력 전송이 필요한 가전 기기가 없는 것으로 판별할 수 있다.
이 경우에, 소정 시간, 예를 들어, 1초 동안 대기(S1326) 후 주기적으로 스마트 테이블(20)은 조명 기기(10)에 신호를 요청하는 신호를 전송하고(S1310), 응답이 없으면(S1321), 저전력 전송(S1322) 및 ID 수신 체크(S1325)를 반복할 수 있다.
한편, 상기 식별 정보(ID)를 포함하는 신호를 수신한 스마트 테이블(20)은, 상기 소물 가전 기기(30)의 종류를 인식하고 이에 대응하는 고전력을 무선 전송할 수 있고(S1331), 소물 가전 기기(30)는 수신한 고전력을 전원으로 하여 동작할 수 있다(S1332).
한편, 소물 가전 기기(30)는 구비하는 센서에서 센싱되는 정보를 포함하는 센싱 신호를 가시광 통신 모듈을 통해 주기적으로 스마트 테이블(20)로 전송할 수 있다(S1333).
스마트 테이블(20)은 상기 소물 가전 기기(30)로부터의 센싱 신호가 가시광 통신 모듈을 통해 수신되면(S1334), 내부 알고리즘에 의하여 전력 전송의 세기를 조절하거나, 소물 가전 기기(30) 제어 신호를 가시광 통신 모듈을 통해 다시 보냄으로써 피드백 제어를 할 수 있다(S1335).
무선 전력 전송시 RFID 같은 RF 모듈은 강력한 전기장에 의한 간섭(오동작) 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, RF 간섭 문제를 해결할 수 있다.
또한, 두 가지 이상의 장치 및 통신 방식을 이용하여 인식 및 통신을 이원화한 종래 방식에 비하여, 통신 모듈이 가시광 통신으로 일원화되므로 복잡도가 감소할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 조명 기기(10), 스마트 테이블(20), 소물 가전 기기(30)로 구성되는 스마트 시스템의 동작 방법의 순서도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 테이블(20)은, 주기적으로 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 송신할 수 있다(S1410).
한편, 상기 송신부(171) 위에 가전 기기(30)가 올려져 있지 않다면, 상기 식별 신호는 상기 조명 기기(10)까지 도착하고, 상기 조명 기기(10)는 상기 스마트 테이블(20)로부터 응답 신호를 전송할 수 있다(S1415).
스마트 테이블(20)은 응답 신호가 수신되지 않으면, 소물 가전 기기(30)가 스마트 테이블(20)의 특정 구역에 있다고 판별할 수 있다(S1420).
가시광 통신 모듈(170)이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 제어부(140)는 하나 이상의 워킹 코일을 구동하여 상기 소물 가전 기기(30)로 제1 기준치에 대응하는 저전력을 무선 전송하도록 제어할 수 있다(S1430).
즉, 상기 제어부(140)는, 소물 가전 기기(30)로 저전력을 전송하여 소물 가전 기기(30)에 전원을 인가시키고 소물 가전 기기(30)의 적어도 일부 모듈을 활성화시킬 수 있다.
상기 저전력을 수신한 소물 가전 기기(30)는 가시광 통신 모듈을 활성화하여(S1440), 소정 신호를 스마트 테이블(20)로 송신할 수 있다(S1445).
이에 따라, 스마트 테이블(20)은, 가시광 통신 모듈을 통하여 상기 가전 기기로부터 소정 신호를 수신할 수 있고(S1445), 상기 수신된 소정 신호에 대응하는 가전 기기의 필요 전력량을 판별할 수 있다(S1450).
또한, 스마트 테이블(20)은, 상기 판별된 필요 전력량을 만족시키는 고전력을 무선 전송할 수 있다(S1460).
한편, 소물 가전 기기(30)는 수신한 고전력을 전원으로 하여 동작할 수 있다(S1470).
한편, 소물 가전 기기(30)는 구비하는 센서에서 센싱되는 정보를 포함하는 센싱 신호를 가시광 통신 모듈을 통해 주기적으로 스마트 테이블(20)로 전송할 수 있다(S1480).
스마트 테이블(20)은 상기 소물 가전 기기(30)로부터의 센싱 신호가 가시광 통신 모듈을 통해 수신되면(S1480), 내부 알고리즘에 의하여 전력 전송의 세기를 조절하거나, 소물 가전 기기(30)가 특정 동작을 수행하도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다(S1980).
스마트 테이블(20)은 생성된 제어 신호에 대응하는 가시광 신호를 가시광 통신 모듈을 통해 다시 전송함으로써 피드백 제어를 할 수 있다(S1495).
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 조명 기기(10), 스마트 테이블(20), 소물 가전 기기(30)로 구성되는 스마트 시스템의 동작 방법의 순서도이다.
도 15를 참조하면, 조명 기기(10)는, 사용자의 요청 또는 기설정된 주기 또는 특정 이벤트(event)의 발생에 따라 스마트 테이블(20)의 상태 정보를 요청하는 신호를 가시광 통신 방식으로 송신할 수 있다(S1511).
만약, 스마트 테이블(20) 상의 특정 구역에 소물 가전 기기(30)가 없다면, 스마트 테이블(20)은, 상태 정보를 요청하는 신호를 수신할 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(140)는, 스마트 테이블(20)에 구비되는 센서의 센싱 정보에 기초한 상태 정보를 생성할 수 있고(S1520), 생성한 상태 정보에 대응하는 가시광 신호를 송신하도록 가시광 통신 모듈(170)을 제어할 수 있다.
한편, 스마트 테이블(20) 상의 특정 구역에 소물 가전 기기(30)가 있다면, 스마트 테이블(20)은, 상태 정보를 요청하는 신호를 수신할 수 없고, 소물 가전 기기(30)가 스마트 테이블(20)의 상태 정보를 요청하는 신호를 수신하게 된다.
이 경우에, 상기 소물 가전 기기(30)는 수신한 스마트 테이블(20)의 상태 정보를 요청하는 신호에 대응하는 가시광 신호를 하측 방향으로 송신함으로써, 스마트 테이블(20)로 요청 신호를 전달할 수 있다(S1530).
이에 응답하여, 스마트 테이블(20)은 상태 정보에 대응하는 가시광 신호를 송신할 수 있고(S1540), 상기 소물 가전 기기(30)는 상기 상태 정보에 대응하는 가시광 신호를 상측 방향으로 송신함으로써, 조명 기기(10)로 상태 정보를 전달할 수 있다(S1550).
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 조명 및 가전 기기와 가시광 통신 가능하고, 가전 기기로 효율적으로 무선전력을 공급할 수 있는 스마트 테이블을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 유도가열 조리 기능과 무선전력 전송 기능을 가지는 스마트 테이블을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 유도가열 조리 기능과 무선전력 전송 기능을 저비용으로 구현하고, 전력 사용량을 효과적으로 관리할 수 있다.
본 발명에 따른 스마트 테이블 및 이를 포함하는 스마트 시스템은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 스마트 테이블 및 이를 포함하는 스마트 시스템의 동작 방법은, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
조명 기기: 10
스마트 테이블: 20
가전 기기: 30

Claims (18)

  1. 주기적으로 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 송신하는 가시광 통신 모듈;
    하나 이상의 워킹 코일을 포함하는 무선전력 전송 모듈; 및,
    상기 가시광 통신 모듈이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 상기 워킹 코일을 구동하여 가전 기기로 무선전력을 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 스마트 테이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 가전 기기로 소정 제어 신호를 포함하는 가시광 신호를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 테이블.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 가시광 통신 모듈이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 상기 가전 기기로 제1 기준치에 대응하는 무선전력을 전송하도록 제어하고,
    상기 가시광 통신 모듈을 통하여 상기 가전 기기로부터 소정 신호가 수신되면, 상기 제1 기준치보다 큰 값을 가지는 제2 기준치에 대응하는 무선전력을 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 테이블.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가전 기기로부터 수신한 신호는,
    상기 가전 기기의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 테이블.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가전 기기로부터 수신한 신호는,
    상기 가전 기기의 필요 전력량 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 테이블.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가시광 통신 모듈은, 상기 가전 기기로부터 센싱 신호를 수신하고,
    상기 제어부는, 상기 센싱 신호에 대응하는 동작을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 테이블.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 센싱 신호에 대응하는 응답 신호를 송신하도록 상기 가시광 통신 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 테이블.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 가시광 통신 모듈이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 복수의 워킹 코일 중 적어도 일부를 무선전력 전송 모드로 진입하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 테이블.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 스마트 테이블의 상태 정보를 포함하는 가시광 신호를 송신하도록 상기 가시광 통신 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 테이블.
  10. 주기적으로 식별 신호를 가시광 통신 방식으로 송신하는 단계; 및,
    가시광 통신 모듈이 소정 시간 이내에 상기 식별 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하지 못하면, 하나 이상의 워킹 코일을 구동하여 가전 기기로 무선전력을 전송하는 단계;를 포함하는 스마트 테이블의 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가전 기기로 소정 제어 신호를 포함하는 가시광 신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 스마트 테이블의 동작 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 가시광 통신 모듈을 통하여 상기 가전 기기로부터 소정 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 소정 신호에 기초하여 소정 값을 가지는 무선전력을 전송하는 단계;를 더 포함하는 스마트 테이블의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가전 기기로부터 소정 신호를 수신한 후 전송되는 무선전력의 크기는 상기 가전 기기로부터 소정 신호를 수신하기 전에 전송되는 무선전력의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 스마트 테이블의 동작 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 가전 기기로부터 수신한 신호는,
    상기 가전 기기의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 테이블의 동작 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가전 기기로부터 수신한 신호는,
    상기 가전 기기의 필요 전력량 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 테이블의 동작 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 가전 기기로부터 센싱 신호를 수신하는 단계;
    상기 센싱 신호에 대응하는 동작을 수행하는 단계;를 더 포함하는 스마트 테이블의 동작 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 센싱 신호에 대응하는 응답 신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 스마트 테이블의 동작 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    스마트 테이블의 상태 정보를 포함하는 가시광 신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 스마트 테이블의 동작 방법.
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