KR101683383B1 - 능동형 스마트 텀블러 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러는 음용 물질을 담는 공간이 형성되는 내부 본체, 상기 음용 물질의 용량, 온도 및 상기 내부 본체의 움직임 중 적어도 하나 이상을 감지하는 센싱부, 상기 음용 물질에 대응하는 고유의 스펙트럼을 획득하는 분광센서모듈, 상기 음용 물질에 대한 정보를 사용자에게 전달하는 출력부, 및 상기 센싱부 및 상기 분광센서모듈의 출력에 기반하여 상기 음용 물질에 대한 정보를 추출하고, 상기 분광센서모듈, 상기 센싱부 및 상기 출력부를 제어하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 능동형 스마트 텀블러에 관한 것이다.
텀블러란 일반적으로 굽과 손잡이가 없는 큰 잔을 의미하는 것으로서, 보통 스테인레스 재질로 이루어진 본체 용기의 상단부에 마개를 닫을 수 있도록 하여 커피나 음료를 담아 마시기 위한 것이다.
이러한 텀블러는 일반적인 컵이나 일회용기에 비하여 보온성이나 휴대성이 좋아 최근 뜨거운 커피나 기타 음료를 담는 용기로서 각광을 받고 있다.
그런데 종래의 텀블러는 현재 보관되어 있는 음료의 양이 얼마정도가 되는지를 사용자가 정확하게 확인할 수가 없다. 그 결과, 사용자가 하루 종일 섭취한 음료의 양을 정확하게 알기가 힘든 실정이다.
한편, 사용자가 섭취하는 음료 중 물은 우리 몸의 70% 이상을 차지하는 매우 중요한 요소로, 몸의 신진 대사를 촉진하고, 세포 호흡에 도움을 주며, 체온 유지 및 피부 노화를 방지하는 효과가 있다. 그리고, 많은 매체와 전문가들의 의견을 통해, 평소에 물을 자주 마셔야 한다는 조언은 쉽게 접할 수 있다.
일반적으로 사람이 하루 동안 섭취해야 할 물 권장량은 200ml 기준으로 8-10 잔 정도로 알려져 있다. 그러나, 우리가 물을 마실 때마다, 섭취한 물의 양을 계산하여 하루 물 권장량을 만족시키기는 방법에는 불편함과 번거로움이 많다.
스마트폰 어플리케이션 등으로 물 섭취량을 사용자에게 보여줄 수 있도록 제공하고 있으나, 이는 자신이 먹는 물의 양을 직접 수동으로 입력해야 하며, 사용상의 불편함은 여전히 존재하고 있었다.
본 발명의 목적은 음용 물질의 정보, 음용 물질의 성분 분석 및 음용 물질의 칼로리 정보를 실시간으로 제공하는 능동형 스마트 텀블러를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 사용자의 의지에 전적으로 의존하는 수동적인 용기에서 벗어나, 사용자에게 능동적인 음용 가이드 및 알람을 제공하는 능동형 스마트 텀블러를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 주입구 개폐를 제어하여 능동적으로 사용자의 음용량을 관리하는 능동형 스마트 텀블러를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러는 음용 물질을 담는 공간이 형성되는 내부 본체, 상기 음용 물질의 용량, 온도 및 상기 내부 본체의 움직임 중 적어도 하나 이상을 감지하는 센싱부, 상기 음용 물질에 대응하는 고유의 스펙트럼을 획득하는 분광센서모듈, 상기 음용 물질에 대한 정보를 사용자에게 전달하는 출력부, 및 상기 센싱부 및 상기 분광센서모듈의 출력에 기반하여 상기 음용 물질에 대한 정보를 추출하고, 상기 분광센서모듈, 상기 센싱부 및 상기 출력부를 제어하는 제어부를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 고유의 스펙트럼에 기반하여 상기 음용 물질의 종류, 상기 음용 물질의 제조사, 상기 음용 물질에 포함된 특정 물질, 상기 특정 물질의 농도 및 상기 음용 물질의 칼로리 정보 중 적어도 하나 이상을 추출할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 센싱부는 상기 음용 물질의 용량을 감지하는 용량 센싱부, 상기 내부 본체의 하측에 구비되어, 상기 음용 물질의 온도를 감지하는 온도 센싱부, 및 상기 내부 본체의 움직임을 감지하는 가속도 및 위치센서를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 용량 센싱부는 상기 내부 본체의 일 측벽 상부에 구비되는 광원, 상기 일 측벽과 마주보는 다른 측벽에 수직 방향으로 구비되는 복수의 수광부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 음용 물질의 높이에 따라, 상기 광원으로부터 출력된 빛이 상기 복수의 수광부에 감지되어 발생되는 신호의 변화에 기반하여 상기 음용 물질의 용량을 측정할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 용량 센싱부는 상기 내부 본체의 일 측벽에 수직 방향으로 구비되는 복수의 광송수신부를 포함하고, 상기 광송수신부 각각은 하나의 광원 및 상기 광원에 인접한 하나의 수광부를 쌍(pair)으로 포함하고, 상기 제어부는 상기 음용 물질의 존재여부에 따라, 상기 하나의 광원으로부터 출력된 빛이 상기 하나의 수광부에 감지되어 발생되는 신호의 변화에 기반하여, 상기 음용 물질의 용량을 측정할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 용량 센싱부는 상기 내부 본체의 일 측벽에 수직 방향으로 구비되는 복수의 정전용량센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 음용 물질의 높이에 따라, 상기 복수의 정전용량센서에서 센싱되는 정전용량의 변화에 기반하여, 상기 음용 물질의 용량을 측정할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 분광센서모듈은 상기 음용 물질에 빛을 조사하는 광원, 및 상기 빛이 조사되는 방향으로 상기 광원과 마주보는 위치에 구비되고, 상기 음용물질을 투과하여 도달된 빛을 측정하는 분광센서를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 분광센서모듈은 상기 음용 물질에 빛을 조사하는 적어도 하나의 광원, 및 상기 음용 물질을 기준으로 상기 적어도 하나의 광원과 동일한 위치에 구비되고, 상기 음용 물질에 흡수, 반사 및 산란되어 도달된 빛을 측정하는 분광센서를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 외부에 이격된 서버 또는 무선 단말기와 데이터를 송수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 무선 또는 유선으로 충전되고, 상기 센싱부, 상기 분광센서모듈, 상기 출력부 및 상기 제어부에 전력을 공급하는 배터리부를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 센싱부의 출력에 기반하여, 상기 사용자가 상기 음용 물질을 섭취하는지 여부 및 상기 섭취 시간을 판단하고, 상기 센싱부의 출력, 상기 음용 물질의 섭취 시간 및 상기 음용 물질이 외부로 배출되는 입구의 유효면적 중 적어도 하나 이상을 실시간으로 반영하여, 상기 사용자에 대한 상기 음용 물질의 섭취량을 산출하고, 상기 출력부를 통하여 상기 사용자에게 상기 산출된 섭취량을 제공할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 섭취량이 상기 음용 물질에 대하여 미리 설정된 한계값에 도달하는 경우, 상기 출력부를 통하여 상기 사용자에게 시각적으로 인지되거나 또는 청각적으로 인지되는 신호로 상기 섭취량이 상기 한계값에 도달하였음을 알릴 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부의 제어에 따라 전자력으로 구동하여 상기 입구를 열고 닫는 셔터를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 섭취량이 상기 음용 물질에 대하여 미리 설정된 한계값에 도달하는 경우, 자동적으로 상기 셔터를 제어하여 상기 입구를 닫을 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 내부 본체가 수용되는 외부 본체, 및 상기 외부 본체에 구비되고, 상기 사용자의 접촉으로 발생되는 정전용량의 변화를 센싱하는 접촉 감지센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 능동형 스마트 텀블러의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 음용 물질의 정보, 음용 물질의 성분 분석 및 음용 물질의 칼로리 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 사용자의 의지에 전적으로 의존하는 수동적인 용기에서 벗어나, 사용자에게 능동적인 음용 가이드 및 알람을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 주입구 개폐를 제어하여 능동적으로 사용자의 음용량을 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러의 분광센서모듈을 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러의 분광센서모듈을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러의 분광센서모듈을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서 음용 물질의 정보, 음용 물질의 성분 분석 및 음용 물질의 칼로리 정보를 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서, 스펙트럼 분석을 통한 음용 물질의 종류를 구분하는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서, 스펙트럼 분석을 통한 특정 성분의 함량을 계산하는 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서 능동적으로 음용량을 관리할 수 있는 텀블러 커버 또는 뚜껑을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러가 사용되는 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러가 무선 단말기와 연동되어 사용되는 예를 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러의 분광센서모듈을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러의 분광센서모듈을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서 음용 물질의 정보, 음용 물질의 성분 분석 및 음용 물질의 칼로리 정보를 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서, 스펙트럼 분석을 통한 음용 물질의 종류를 구분하는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서, 스펙트럼 분석을 통한 특정 성분의 함량을 계산하는 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서 능동적으로 음용량을 관리할 수 있는 텀블러 커버 또는 뚜껑을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러가 사용되는 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러가 무선 단말기와 연동되어 사용되는 예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
본 발명에 따른 능동형 스마트 텀블러는 음용 물질을 담을 수 있는 용기로서의 기능에서 출발하여, 용기 내부에 담긴 음용 물질의 용량, 해당 음용 물질의 종류(제조사별 구분도 가능), 해당 음용 물질에 포함된 특정 물질, 해당 특정 물질의 농도 및 음용 물질의 칼로리 정보까지 획득할 수 있다. 이와 더불어, 사용자의 섭취량까지 산출하고, 산출된 섭취량을 사용자에게 제공하거나, 능동적으로 섭취량을 제어할 수 있다.
이를 위하여, 능동형 스마트 텀블러는 음용 물질을 담는 내부 본체, 음용 물질의 용량, 온도 등을 감지하는 센싱부, 음용 물질의 고유의 스펙트럼을 획득하는 분광센서모듈, 출력부 및 제어부를 포함할 수 있다.
먼저, 음용 물질의 성분을 분석하기 위한 분광센서모듈을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러의 분광센서모듈을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 능동형 스마트 텀블러는 내부 본체(110) 및 분광센서모듈(120)을 포함할 수 있고, 분광센서모듈(120)은 광원(121) 및 분광센서(122)를 포함할 수 있다.
도 1의 분광센서모듈(120)은 내부 본체(110)의 하부에 위치하고, 내부 본체(110)의 바닥면에 형성되는 리세스(recess)를 중심으로, 한 측면에 광원(121)을 구비하고, 이와 마주보는 다른 측면에 분광센서(122)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 분광센서(122)는 빛이 조사되는 방향으로 광원(121)과 마주보는 위치에 구비될 수 있다.
이러한 구조를 통하여, 내부 본체(110)에 담긴 음용 물질의 일부는 광원(121)과 분광센서(122) 사이에 위치할 수 있고, 광원(121)에서 출력된 빛은 음용 물질을 투과하여 분광센서(122)에 도달(123)할 수 있다. 즉, 분광센서(122)는 담긴 음용 물질에 대응하는 고유의 스펙트럼을 획득할 수 있다.
도 2 는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러의 분광센서모듈을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 능동형 스마트 텀블러는 내부 본체(210) 및 분광센서모듈(220)을 포함할 수 있고, 분광센서모듈(220)은 분광센서(222)를 포함할 수 있고, 광원(221)은 도 1과 달리 내부 본체(210)의 측벽에 구비될 수 있다.
도 2의 내부 본체(210)의 바닥면은 도 1과 달리 리세스(recess)가 형성되지 않고, 평평한 바닥면을 포함한다. 그리고, 광원(221)은 내부 본체(210)의 하부 측벽에 구비되어, 담긴 음용 물질에 빛을 조사할 수 있다. 도 1과 마찬가지로, 광원(221)에서 출력된 빛은 음용 물질을 투과하여 분광센서(222)에 도달(223)할 수 있으며, 분광센서(222)는 담긴 음용 물질에 대응하는 고유의 스펙트럼을 획득할 수 있다.
앞서 설명한 도 1 및 도 2는 분광측정을 위한 광학 구조 중 투과형 구조에 해당한다. 그리고, 다음에 설명할 도 3은 반사형 구조에 해당한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러의 분광센서모듈을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 능동형 스마트 텀블러는 내부 본체(310) 및 분광센서모듈(320)을 포함할 수 있고, 분광센서모듈(320)은 적어도 하나 이상의 광원(321a, 321b) 및 분광센서(322)를 포함할 수 있다.
도 3의 분광센서모듈(320)은 내부 본체(310)의 하부에 위치하고, 내부 본체(310)의 바닥면은 평평할 수 있다. 분광센서(322)를 중심으로 한 측면에 광원(321a)을 구비하고, 이와 마주보는 다른 측면에 다른 광원(321b)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 적어도 하나 이상의 광원(321a, 321b) 및 분광센서(322)는 음용 물질을 기준으로 동일한 위치에 구비될 수 있다.
이러한 구조를 통하여, 광원(321a, 321b)에서 출력된 빛은 음용 물질에 흡수, 반사 및 산란되어 분광센서(322)에 도달(323)할 수 있고, 분광센서(322)는 담긴 음용 물질에 대응하는 고유의 스펙트럼을 획득할 수 있다.
도 1 내지 도 3과 같은 구조를 통하여 획득된 스펙트럼은 능동형 스마트 텀블러에 포함되는 제어부, 외부의 단말기 또는 외부의 서버(또는 클라우드)에 전달되고, 해당 구성들은 고유의 스펙트럼에 기반한 신호처리를 통하여 음용 물질의 성분을 분석할 수 있다. 고유의 스펙트럼을 이용하여 음용 물질의 성분을 분석하는 구체적인 내용은 도 8 이하에서 다시 설명한다.
다음은 음용 물질의 용량, 온도 및 텀블러의 움직임을 감지하는 구성들을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 능동형 스마트 텀블러는 뚜껑(450), 분광센서모듈(440), 용량 센싱부(431, 432a 내지 432n), 온도 센싱부(433), 가속도 및 위치 센서부(423), 통신부(421), 배터리부(422) 및 제어부(424) 를 포함할 수 있다.
도 4의 용량 센싱부(431, 432a 내지 432n)는 하나의 광원(431) 및 복수의 수광부(432a 내지 432n)를 포함할 수 있다. 여기서, 하나의 광원(431)은 내부 본체(430)의 일 측벽 중 상부에 구비될 수 있고, 복수의 수광부(432a 내지 432n)는 하나의 광원(431) 또는 일 측벽과 마주보는 다른 측벽에 수직 방향으로 구비될 수 있다.
이러한 구조를 통하여, 하나의 광원(431)에서 조사되는 빛은 내부 본체(430)에 담긴 음용 물질의 높이에 따라 일부는 음용 물질을 투과하지 않고 공기만 투과하여 수광부에 도달되고, 다른 일부는 음용 물질을 투과하여 수광부에 도달될 수 있다. 즉, 제어부(424)는 복수의 수광부(432a 내지 432n)에 빛이 감지되어 발생되는 신호의 변화에 기반하여, 음용 물질의 높이(level)에 관한 정보 및 높이 정보에 따른 용량을 측정할 수 있다.
한편, 복수의 수광부(432a 내지 432n)는 서로 일정한 간격으로 이격되어 구비될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 수광부의 개수 또한 필요에 따라 증가되거나 감소될 수 있다.
온도 센싱부(433)는 음용 물질의 온도를 감지하는 구성으로, 내부 본체(430)의 하측에 구비될 수 있다. 여기서, 온도 센싱부(433)는 Thermistor를 포함할 수 있으며, 도 4 내지 도 6에서 하나의 온도 센서를 도시하였지만, 내부 본체(430)의 용량의 크기가 증가하거나 또는 보다 정확한 온도를 측정하고자 한다면 그 개수는 증가될 수 있다.
가속도 및 위치 센서부(423)는 내부 본체(430) 또는 스마트 텀블러 전체의 움직임을 감지하는 구성으로, 3축 가속도 센서(3 Axis-Accelerometer) 및 GPS를 포함할 수 있다. 3축 가속도 센서는 스마트 텀블러가 사용자에게 사용되는 동작에 따른 기울임 등을 감지하여 이를 제어부(424) 등에 전달할 수 있고, GPS는 사용자의 위치 변화(또는 장소 이동) 등에 관한 정보를 획득하여 이를 제어부(424) 등에 전달할 수 있다.
통신부(421)는 능동형 스마트 텀블러와 외부에 이격된 서버 또는 무선 단말기와 데이터를 송수신하도록 한다. 구체적으로, 통신부(421)는 무선 인터넷 기술을 이용하는 무선 인터넷 모듈 또는 근거리 통신 기술을 이용하는 근거리 통신 모듈이 될 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있고, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
여기서, 이격된 서버는 클라우드가 될 수 있으며, 무선 단말기는 스마트폰, 웨어러블 단말기 등이 될 수 있다. 이러한 기기들은 하드웨어적인 측면에서 능동형 스마트 텀블러보다 뛰어나기 때문에, 각종 센싱부를 통하여 획득된 데이터를 더울 정교하게 처리하거나 또는 획득된 결과를 사용자에게 제공하는데 있어, 추가적인 수단으로 이용될 수 있다.
배터리부(422)는 능동형 스마트 텀블러에 포함되는 각종 구성들에 전력을 공급할 수 있다. 본 발명에 따른 능동형 스마트 텀블러는 그 자체로 이동성이 강한 물체이므로, 내부에 포함되는 배터리부(422)는 유선 또는 무선으로 전력이 충전이 되도록 구현될 수 있다.
마지막으로, 제어부(424)는 용량 센싱부(431, 432a 내지 432n), 온도 센싱부(433), 가속도 및 위치 센서부(423) 및 분광센서모듈(440)의 출력에 기반하여, 음용 물질에 대한 정보를 추출하고, 나머지 구성들의 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로, 분광센서모듈(440)에서 획득된 고유의 스펙트럼에 기반하여 음용 물질의 종류, 음용 물질의 제조사, 음용 물질에 포함된 특정 물질, 특정 물질의 농도 및 음용 물질의 칼로리 정보 중 적어도 하나 이상을 추출할 수 있다. 또한, 용량 센싱부(431, 432a 내지 432n), 온도 센싱부(433), 가속도 및 위치 센서부(423)를 통하여 음용 물질의 용량, 온도, 사용자의 섭취량 및 사용자의 위치에 관한 정보를 획득할 수 있다.
또한, 제어부(424)는 용량 센싱부(431, 432a 내지 432n) 및 가속도 및 위치 센서부(423)의 출력에 기반하여, 사용자가 음용 물질을 섭취하는지 여부 및 섭취 시간 등을 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(424)는 가속도 및 위치 센서부(423)의 출력을 통하여 단순히 텀블러가 기울어진 것인지 또는 사용자가 음용 물질을 섭취하기 위하여 기울이는 것인지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 제어부(424)는 음용 물질의 섭취 시간 및 음용 물질이 외부로 배출되는 입구의 유효면적 중 적어도 하나 이상을 실시간으로 반영하여, 음용 물질의 섭취량을 산출할 수 있으며, 산출된 섭취량을 출력부를 통하여 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 위와 같은 각종 정보들을 추출하기 위한 신호 처리 등은 제어부(424)가 아닌 이격된 서버 또는 무선 단말기를 통하여 수행될 수 있으며, 이를 위해서, 제어부(424)는 관련 정보들을 통신부(421)을 통하여 이격된 서버 또는 무선 단말기에 전달하고, 처리된 결과를 수신할 수 있다.
뚜껑(450)은 일반적인 텀블어에 구비되는 커버 구성이 될 수 있으나, 본 발명은 두껑(450)을 통하여 능동적으로 사용자의 음용 물질 섭취량을 제어할 수 있다. 이와 관련된 내용은 이하 도 11을 통하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 능동형 스마트 텀블러는 두껑(550), 분광센서모듈(540), 용량 센싱부(531a 내지 531n, 532a 내지 532n), 온도 센싱부(533), 가속도 및 위치 센서부(523), 통신부(521), 배터리부(522) 및 제어부(524) 를 포함할 수 있다.
도 5의 능동형 스마트 텀블러는 도 4의 능동형 스마트 텀블러와 대부분 유사하지만, 용량 센싱부의 구성에 차이가 있다. 유사한 부분은 앞서 도 4와 관련하여 상세히 설명하였으므로, 반복되는 설명은 생략한다.
도 5의 용량 센싱부(531a 내지 531n, 532a 내지 532n)는 내부 본체(530)의 일 측벽에 수직 방향으로 구비되는 복수의 광송수신부를 구비할 수 있다. 여기서, 광송수신부 각각은 하나의 광원 및 해당 광원에 인접한 하나의 수광부(예를 들어, 531a 및 532a)를 쌍(pair)으로 포함할 수 있다.
이러한 구조를 통하여, 하나의 광원(531a)에서 조사되는 빛은 내부 본체(510)에 담긴 음용 물질의 존재여부에 따라 일부는 음용 물질을 투과하지 않고 공기만 투과하여 수광부에 도달되고, 다른 일부는 음용 물질을 투과하여 수광부에 도달될 수 있다. 즉, 제어부(524)는 복수의 수광부(532a 내지 532n)에 빛이 감지되어 발생되는 신호의 변화에 기반하여, 음용 물질의 높이에 관한 정보 및 높이 정보에 따른 용량을 측정할 수 있다.
마찬가지로, 복수의 광송수신부는 서로 일정한 간격으로 이격되어 구비될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 광송수신부의 개수 또한 필요에 따라 증가되거나 감소될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 능동형 스마트 텀블러는 두껑(650), 분광센서모듈(640), 용량 센싱부(631a 내지 631n), 온도 센싱부(633), 가속도 및 위치 센서부(623), 통신부(621), 배터리부(622) 및 제어부(624)를 포함할 수 있다.
도 6의 능동형 스마트 텀블러는 도 4의 능동형 스마트 텀블러와 대부분 유사하지만, 용량 센싱부의 구성에 차이가 있다. 유사한 부분은 앞서 도 4와 관련하여 상세히 설명하였으므로, 반복되는 설명은 생략한다.
도 6의 용량 센싱부(631a 내지 631n)는 내부 본체(630)의 일 측벽에 수직 방향으로 구비되는 복수의 정전용량센서(631a 내지 631n)를 구비할 수 있다. 여기서, 복수의 정전용량센서 각각은 접촉되는 물질에 따라 변화되는 정전용량을 측정할 수 있다.
이러한 구조를 통하여, 내부 본체(630)에 담긴 음용 물질의 높이 따라 일부의 정전용량센서가 나타내는 값과 다른 일부의 정전용량센서가 나타내는 값에 차이가 발생할 것이다. 즉, 제어부(624)는 복수의 정전용량센서(631a 내지 631n)에서 센싱되는 정전용량의 변화에 기반하여, 음용 물질의 높이에 관한 정보 및 높이 정보에 따른 용량을 측정할 수 있다.
그리고, 정전용량센서의 너비, 길이 및 폭을 제어하여 센서의 감도 및 범위를 제한할 수 있으며, 마찬가지로, 복수의 정전용량센서는 서로 일정한 간격으로 이격되어 구비될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 정전용량센서의 개수 또한 필요에 따라 증가되거나 감소될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러를 나타내는 도면이다.
도 7의 능동형 스마트 텀블러는 도 4의 능동형 스마트 텀블어를 보다 구체화하여 도시된 것으로, 내부 본체(730)가 수용되는 외부 본체(710) 및 외부 본체(710)에 구비되고, 사용자의 접촉으로 발생되는 정전용량의 변화를 센싱하는 접촉 감지센서(760)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 접촉 감지센서(760)은 외부 본체(710)의 어느 일 측면이 아닌 외부 본체(710) 전체를 감싸는 형태로 구현될 수 있으며, 그 결과 사용자가 어느 일 측면으로 텀블러를 사용하더라도 빠짐없이 사용자의 접촉을 감지할 수 있다.
도 7의 능동형 스마트 텀블러는 외부 본체(710)에 구비되는 접촉 감지센서를 통하여, 사용자의 텀블러 사용을 정확하게 인지할 수 있고, 제어부(724)는 음용 물질의 섭취량을 더욱 정확하게 산출할 수 있으며, 산출된 정확한 섭취량을 출력부를 통하여 사용자에게 제공할 수 있다
나머지 구성들은 앞서 도 4와 관련하여 상세히 설명하였으므로, 반복되는 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서 음용 물질의 정보, 음용 물질의 성분 분석 및 음용 물질의 칼로리 정보를 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.
본 발명의 능동형 스마트 텀블러에 포함되는 분광센서모듈은 음용 물질에 대응하는 고유의 스펙트럼을 획득한다. 여기서, 획득되는 고유의 스펙트럼은 근적외선 스펙트럼이 될 수 있다. 이후, 분광센서모듈은 인식 성능의 향상을 위해서 전처리를 수행하고, 전처리가 통하여 인식 성능이 개선된 스펙트럼은 제어부 등으로 전달될 수 있다.
제어부 등은 분광센서모듈을 통해서 전달되는 스펙트럼의 특징을 분류한다. 구체적으로, 다변량 데이터 분석 기술에 기반하여 성분별 스펙트럼 특징을 추출하여 음용 물질의 종류를 구분할 수 있다.
이후, 제어부 등은 고유 스펙트럼에서 특정 성분을 추출하고, 변화되는 물질의 스펙트럼과의 차이를 분석하여 특정 성분의 농도(함량)까지 산출할 수 있다. 여기서, 제어부 등은 PLS 다변량 회귀분석 알고리즘을 사용하여 특정 성분 및 특정 성분의 함량을 산출할 수 있다.
이후, 제어부 등은 추출된 특정 성분 및 특정 성분의 함량에 기반하여, 해당 음용 물질의 칼로리를 인식할 수 있으며, 이를 출력부를 통하여 사용자에게 제공할 수 있다.
여기서, 스펙트럼 전처리는 분광센서모듈에서 수행되는 것으로, 설명되었지만, 이는 하나의 예일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 필요에 따라 제어부 등에서 스펙트럼의 인식 성능 향상을 위한 전처리가 수행될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서, 스펙트럼 분석을 통한 음용 물질의 종류를 구분하는 것을 나타내는 도면이다.
도 9에서와 같이, 음용 물질에 대응하는 고유의 스펙트럼 중 주성분(Principle component)을 추출하여 음용 물질의 종류를 구분할 수 있다. 구체적으로, 음용 물질이 물, 홍삼 음료, 알로에 음료, 포도 음료, 사과 음료 또는 매실 음료 등 중 어느 것인지 구분할 수 있다. 이와 더불어, 본 발명에 따른 능동형 텀블러는 같은 종류의 음용 물질이라 할지라도 제조사에 따른 구분도 가능하다.
한편, 고유의 스펙트럼을 분석하여 음용 물질을 구분하기 위한 기준 데이터는 능동형 스마트 텀블러에 미리 저장될 수 있으며, 기준 데이터는 주기적으로 또는 사용자의 조작에 따라 통신부를 통하여 업그레이드될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서, 스펙트럼 분석을 통한 특정 성분의 함량을 계산하는 것을 나타내는 도면이다.
음용 물질에 대응하는 고유의 스펙트럼 중 주성분을 추출하고, 변화되는 다른 물질의 스펙트럼과의 차이를 분석하여 해당 주성분 물질의 농도를 추정할 수 있다. 특히, 음용 물질의 종류에 상관 없이, 특정 주성분의 포함 여부 및 특정 성분의 함량을 계산할 수 있다.
도 10에서와 같이, 주성분이 당분 경우, 당분의 함량 및 당도를 계산할수 있고, 이를 위한 알고리즘으로 PLS 다변량 회귀분석 알고리즘을 이용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러에서 능동적으로 음용량을 관리할 수 있는 텀블러 커버 또는 뚜껑을 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면, 텀블러 커버 또는 뚜껑(1110)은 셔터(1150), 코일 자석(1130), 및 광지시부(1120)을 포함할 수 있다.
도 11의 텀블러 커버 또는 뚜껑(1110)은 사용자의 음용 물질의 섭취량을 능동적으로 제어하기 위한 구성으로, 앞서 설명한 바와 같이 산출된 섭취량을 출력부를 통해서 사용자에게 제공하거나 또는 섭취량에 따른 알림을 광 지시부를 통하여 직관적인 인식이 가능한 알람으로 제공할 수 있다.
여기서, 제어부 등은 능동형 스마트 텀블러에 내장된 가속도 및 위치센서부의 출력, 음용 시간, 및 음용 물질이 외부로 배출되는 입구의 유효면적을 실시간으로 반영하여 해당 음용 물질의 섭취량을 산출할 수 있다.
그리고, 산출된 음용 물질의 섭취량이 해당 음용 물질에 대하여 미리 설정된 한계값에 도달하는 경우, 출력부는 통하여 사용자에게 시각적으로 인지되거나 또는 청각적으로 인지되는 신호를 발생시킬 수 있으며, 이를 통하여 본 발명에 따른 능동형 스마트 텀블러는 해당 음용 물질의 섭취량이 미리 설정된 한계값에 도달하였음을 사용자에게 능동적으로 알릴 수 있다. 여기서, 미리 설정된 한계값은 필요에 따라 사용자의 조작으로 변경될 수 있다. 해당 조작은 외부의 무선 단말기에서 실행되는 어플리케이션을 통하여 수행될 수 있으며, 능동형 스마트 텀블러 자체에 내장된 입력부 등을 통해서도 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 능동형 스마트 텀블러는 사용자에게 알림을 제공하는 것에 그치지 않고, 더욱 능동적으로 사용자의 섭취를 제어할 수 있다. 구체적으로, 음용 물질이 외부로 배출되는 입구(1140)를 열고 닫는 셔터(1150)가 두껑 등에 구비될 수 있으며, 해당 셔터(1150)는 제어부의 제어에 따라 코일 자석(1130)에서 발생되는 전자력으로 구동될 수 있다. 즉, 산출된 섭취량이 설정된 한계값에 도달하는 경우, 자동적으로 입구(1140)가 닫히도록 구현될 수 있다. 그 결과, 사용자는 일반적으로 셔터(1150)를 조작하는 힘보다 더 큰 힘을 가해야만 셔터(1150)를 열고 입구(1140)를 개방할 수 있게 되므로, 과도한 섭취가 제한되는 음용 물질의 섭취량 제어에 큰 효과가 있을 것을 판단된다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러가 사용되는 예를 나타내는 도면이다.
좌측은 조깅 또는 산책에서 사용되는 예를 나타내고, 우측은 등산과 같은 운동에서 사용되는 나타내고 있다. 두 경우 모두 능동형 스마트 텀블러(1210)의 사용자는 음용 물질에 대한 정보 및 해당 음용 물질에 대한 성분 분석 내용을 실시간으로 확인할 수 있으며, 특히, 전달되는 정보는 능동형 스마트 텀블러(1210)를 통하여 사용자에게 전달될 수 있지만, 사용자에 손목 등과 같이 인체에 부착되는 스마트 워치 등의 웨어러블 디바이스(1220)를 통하여 사용자에게 전달될 수도 있다.
이를 통하여, 운동 중인 사용자는 음용 물질의 섭취량을 자동적으로 트래킹한 정보를 얻을 수 있으며, 위치 변화, 음료 온도 변화 등과 같은 상황에 따른 피드백도 제공받을 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 능동형 스마트 텀블러가 무선 단말기와 연동되어 사용되는 예를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 능동형 스마트 텀블러(1310)는 대부분의 사용자가 사용하는 스마트폰(1320)과 연동하여 산출된 음용 물질에 대한 정보 등을 사용자에게 실시간으로 제공할 수 있다.
기존의 텀블러 또는 헬스케어 어플리케이션은 단순히 음용 물질이 담긴 용량만을 측정하거나 또는 섭취한 양을 사용자가 직접 입력해야 하는 번거로움이 있었다 하지만, 본 발명에 따른 능동형 스마트 텀블러(1310)는 음용 물질의 용량뿐만 아니라, 해당 음용 물질의 종류, 해당 음용 물질에 포함된 특정 성분, 해당 특정 성분의 농도, 및 해당 음용 물질의 섭취량 등을 자동으로 산출할 수 있고, 산출된 결과는 내부에 구비된 통신부를 통하여 스마트폰(1320)과 같은 무선 단말기에 전달할 수 있다.
또한, 스마트폰(1320)은 능동형 스마트 텀블러(1310)에서 전달되는 정보를 실행되는 어플리케이션을 통하여 사용자에게 제공할 수 있으며, 사용자의 입력에 따라 스마트폰(1320)은 앞서 설명한 능동형 스마트 텀블러(1310)의 설정 등을 제어할 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 능동형 스마트 텀블러는 음용 물질의 정보, 음용 물질의 성분 분석 및 음용 물질의 칼로리 정보를 실시간으로 제공할 수 있고, 사용자의 의지에 전적으로 의존하는 수동적인 용기에서 벗어나, 사용자에게 능동적인 음용 가이드 및 알람을 제공할 수 있다.
따라서, 이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
Claims (14)
- 음용 물질을 담는 공간이 형성되는 내부 본체;
상기 음용 물질의 용량, 온도 및 상기 내부 본체의 움직임 중 적어도 하나 이상을 감지하는 센싱부;
상기 음용 물질에 대응하는 고유의 스펙트럼을 획득하는 분광센서모듈;
상기 음용 물질에 대한 정보를 사용자에게 전달하는 출력부;
상기 센싱부 및 상기 분광센서모듈의 출력에 기반하여 상기 음용 물질에 대한 정보를 추출하고, 상기 분광센서모듈, 상기 센싱부 및 상기 출력부를 제어하는 제어부; 및
상기 제어부의 제어에 따라 전자력으로 구동하여 상기 음용 물질이 외부로 배출되는 입구를 열고 닫는 셔터를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 센싱부의 출력에 기반하여, 상기 사용자가 상기 음용 물질을 섭취하는지 여부 및 상기 섭취 시간을 판단하고,
상기 센싱부의 출력, 상기 음용 물질의 섭취 시간 및 상기 입구의 유효면적 중 적어도 하나 이상을 실시간으로 반영하여, 상기 사용자에 대한 상기 음용 물질의 섭취량을 산출하고,
상기 섭취량이 상기 음용 물질에 대하여 미리 설정된 한계값에 도달하는 경우, 자동적으로 상기 셔터를 제어하여 상기 입구를 닫는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 고유의 스펙트럼에 기반하여 상기 음용 물질의 종류, 상기 음용 물질의 제조사, 상기 음용 물질에 포함된 특정 물질, 상기 특정 물질의 농도 및 상기 음용 물질의 칼로리 정보 중 적어도 하나 이상을 추출하는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 센싱부는,
상기 음용 물질의 용량을 감지하는 용량 센싱부;
상기 내부 본체의 하측에 구비되어, 상기 음용 물질의 온도를 감지하는 온도 센싱부; 및
상기 내부 본체의 움직임을 감지하는 가속도 및 위치센서를 포함하는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 3 항에 있어서,
상기 용량 센싱부는,
상기 내부 본체의 일 측벽 상부에 구비되는 광원;
상기 일 측벽과 마주보는 다른 측벽에 수직 방향으로 구비되는 복수의 수광부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 음용 물질의 높이에 따라, 상기 광원으로부터 출력된 빛이 상기 복수의 수광부에 감지되어 발생되는 신호의 변화에 기반하여 상기 음용 물질의 용량을 측정하는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 3 항에 있어서,
상기 용량 센싱부는,
상기 내부 본체의 일 측벽에 수직 방향으로 구비되는 복수의 광송수신부를 포함하고,
상기 광송수신부 각각은,
하나의 광원 및 상기 광원에 인접한 하나의 수광부를 쌍(pair)으로 포함하고,
상기 제어부는,
상기 음용 물질의 존재여부에 따라, 상기 하나의 광원으로부터 출력된 빛이 상기 하나의 수광부에 감지되어 발생되는 신호의 변화에 기반하여, 상기 음용 물질의 용량을 측정하는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 3 항에 있어서,
상기 용량 센싱부는,
상기 내부 본체의 일 측벽에 수직 방향으로 구비되는 복수의 정전용량센서를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 음용 물질의 높이에 따라, 상기 복수의 정전용량센서에서 센싱되는 정전용량의 변화에 기반하여, 상기 음용 물질의 용량을 측정하는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 분광센서모듈은,
상기 음용 물질에 빛을 조사하는 광원; 및
상기 빛이 조사되는 방향으로 상기 광원과 마주보는 위치에 구비되고, 상기 음용물질을 투과하여 도달된 빛을 측정하는 분광센서를 포함하는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 분광센서모듈은,
상기 음용 물질에 빛을 조사하는 적어도 하나의 광원; 및
상기 음용 물질을 기준으로 상기 적어도 하나의 광원과 동일한 위치에 구비되고, 상기 음용 물질에 흡수, 반사 및 산란되어 도달된 빛을 측정하는 분광센서를 포함하는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 1 항에 있어서,
외부에 이격된 서버 또는 무선 단말기와 데이터를 송수신하는 통신부를 더 포함하는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 1 항에 있어서,
무선 또는 유선으로 충전되고, 상기 센싱부, 상기 분광센서모듈, 상기 출력부 및 상기 제어부에 전력을 공급하는 배터리부를 더 포함하는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력부를 통하여 상기 사용자에게 상기 섭취량을 제공하는 능동형 스마트 텀블러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 섭취량이 상기 음용 물질에 대하여 미리 설정된 한계값에 도달하는 경우, 상기 출력부를 통하여 상기 사용자에게 시각적으로 인지되거나 또는 청각적으로 인지되는 신호로 상기 섭취량이 상기 한계값에 도달하였음을 알리는 능동형 스마트 텀블러.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 내부 본체가 수용되는 외부 본체; 및
상기 외부 본체에 구비되고, 상기 사용자의 접촉으로 발생되는 정전용량의 변화를 센싱하는 접촉 감지센서를 더 포함하는 능동형 스마트 텀블러.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150087478A KR101683383B1 (ko) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | 능동형 스마트 텀블러 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150087478A KR101683383B1 (ko) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | 능동형 스마트 텀블러 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101683383B1 true KR101683383B1 (ko) | 2016-12-06 |
Family
ID=57576280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150087478A KR101683383B1 (ko) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | 능동형 스마트 텀블러 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101683383B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101998062B1 (ko) * | 2018-01-12 | 2019-07-09 | 안웅진 | 스마트 텀블러 |
| US11976955B2 (en) | 2018-09-21 | 2024-05-07 | Ecolab Usa Inc. | Portable fluid level monitoring device and method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060096798A (ko) * | 2005-03-04 | 2006-09-13 | (주)성음하이텍 | 물질의 온도 및 특성 등에 의해 음악을 울려 주는 매직 음악 컵 또는 용기 |
| JP2013019673A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Sharp Corp | 光測定分析装置、貯蔵庫、電磁波発生装置および光測定分析方法。 |
| JP2013113617A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 成分量測定方法 |
| KR101515159B1 (ko) * | 2014-08-07 | 2015-04-28 | 주식회사 젤리코스터 | 스마트 텀블러와 이를 이용한 식음료 섭취량 서비스 제공 방법들 |
-
2015
- 2015-06-19 KR KR1020150087478A patent/KR101683383B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060096798A (ko) * | 2005-03-04 | 2006-09-13 | (주)성음하이텍 | 물질의 온도 및 특성 등에 의해 음악을 울려 주는 매직 음악 컵 또는 용기 |
| JP2013019673A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Sharp Corp | 光測定分析装置、貯蔵庫、電磁波発生装置および光測定分析方法。 |
| JP2013113617A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 成分量測定方法 |
| KR101515159B1 (ko) * | 2014-08-07 | 2015-04-28 | 주식회사 젤리코스터 | 스마트 텀블러와 이를 이용한 식음료 섭취량 서비스 제공 방법들 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101998062B1 (ko) * | 2018-01-12 | 2019-07-09 | 안웅진 | 스마트 텀블러 |
| US11976955B2 (en) | 2018-09-21 | 2024-05-07 | Ecolab Usa Inc. | Portable fluid level monitoring device and method |
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