KR102017001B1 - 센서 작동 방식의 컵 홀더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센서 작동 방식의 컵 홀더에 관한 것이고, 구체적으로 컵의 온도 또는 중량을 감지하여 보온 기능 또는 진동 기능이 작동되는 센서 작동 방식의 컵 홀더에 관한 것이다. 센서 작동 방식의 컵 홀더는 컵의 아래쪽 부분의 형상에 대응되는 위쪽 면을 가진 케이싱(H); 케이싱(H)의 내부에 배치된 마이크로프로세서가 배치된 회로 기판(15); 상기 위쪽 면에 설치된 로드 셀(11); 상기 컵의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(16); 및 상기 컵에 전달되는 열의 발생을 위한 히터(12)를 포함하고, 상기 마이크로프로세서는 로드 셀(11) 및 온도 센서(16)에서 전달된 정보에 기초하여 미리 결정된 작동 조건에 기초하여 히터(12)의 작동 여부를 결정한다.

Description

센서 작동 방식의 컵 홀더{Cup Holder Operated by Sensor}

본 발명은 센서 작동 방식의 컵 홀더에 관한 것이고, 구체적으로 컵의 온도 또는 중량을 감지하여 보온 기능 또는 진동 기능이 작동되는 센서 작동 방식의 컵 홀더에 관한 것이다.

기호 식품에 속하는 커피는 다양한 형태의 컵에 의하여 음용될 수 있다. 가정, 사무실 또는 커피 판매점에서 소비되는 커피는 일반적으로 일정 시간에 걸쳐서 마시게 되고 이로 인하여 최초 커피의 맛 또는 온도와 일정 시간의 경과 후의 맛 또는 온도가 서로 다르게 된다. 그리고 맛 또는 온도의 변화로 인하여 커피 섭취에 따른 효용성이 감소될 수 있고 다른 한편으로 남은 커피를 버릴 수 있으므로 낭비가 될 수 있다.

컵 홀더와 관련된 선행기술로 특허공개번호 제2008-0069375호 ‘화상 경보 컵’이 있다. 상기 선행기술은 경보 기능의 작동 여부를 선택하게 하는 경보 기능 선택 부분; 컵 손잡이의 손 접촉을 검출하여 접속 신호를 출력하는 접촉 감지 센서; 접촉 신호가 입력되면 컵에 담긴 음료의 현재 온도를 측정하여 온도 신호를 출력하는 온도 측정 부분; 고온의 음료 온도에 따라 다른 경보 신호를 저장하는 경보 정보 저장 부분; 상기 경보 정보 저장 부분에 저장된 경보 정보 중에서 온도 측정 부분을 통해 출력된 온도 신호에 해당하는 경보 정보를 불러내어 증폭하여 경보 신호를 출력하는 경보 증폭 부분 및 경보 신호를 입력하여 경보 소리를 출력하는 스피커를 포함하는 화상 경보 컵에 대하여 개시한다.

컵 홀더와 관련된 다른 선행기술로 특허공개번호 제2013-0125003호 ‘기능성 테이크아웃 컵 홀더’가 있다. 상기 선행기술은 내부에 컵이 삽입되어 끼워지도록 상광하협의 원통 형상으로 이루어지며, 유연한 재질로 이루어져 휴대가 용이하고 반영구적인 사용이 가능한 홀더 본체; 및 상기 홀더 본체의 외주 면에 설치되어 상기 홀더 본체와 컵의 결속을 위한 홀딩 벨트를 포함하는 기능성 테이크아웃 컵 홀더에 대하여 개시한다.

상기 선행기술은 컵의 맛이 유지될 수 있도록 하는 기술 또는 방법에 대하여 개시하지 않는다.

본 발명은 선행기술이 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

선행기술 1: 특허공개번호 제2008-0069375호(재단법인 서울대학교 산학협력재단, 2008년07월28일 공개) 선행기술 2: 특허공개번호 제2013-0125003호(박윤서, 2013년11월18일 공개)

본 발명의 목적은 컵의 상태를 탐지하여 보온 또는 진동 기능이 작동되도록 하는 센서 작동 방식의 컵 홀더를 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 센서 작동 방식의 컵 홀더는 컵의 아래쪽 부분의 형상에 대응되는 위쪽 면을 가진 케이싱(H); 케이싱(H)의 내부에 배치된 마이크로프로세서가 배치된 회로 기판; 상기 위쪽 면에 설치된 로드 셀; 상기 컵의 온도를 감지하기 위한 온도 센서; 및 상기 컵에 전달되는 열의 발생을 위한 히터를 포함하고, 상기 마이크로프로세서는 로드 셀 및 온도 센서에서 전달된 정보에 기초하여 미리 결정된 작동 조건에 기초하여 히터의 작동 여부를 결정한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 센서 방식의 컵 홀더는 진동 발생 유닛을 더 포함하고, 상기 진동 발생 유닛은 상기 마이크로프로세서에 미리 결정된 진동 설정 조건에 따라 작동이 된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 센서 작동 방식의 컵 홀더는 외부 연결 단자를 더 포함한다.

본 발명에 따른 컵 홀더는 다양한 커피 판매점에 설치되어 커피 음용의 효용성이 향상될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 필요에 따란 본 발명에 따른 컵 홀더는 휴대용으로 설계되어 가정용 또는 사무실용으로 적용될 수 있도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 컵 홀더는 커피의 음용 효과를 향상시켜 커피의 낭비가 방지되도록 한다는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 컵 홀더의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 컵 홀더의 작동 구조에 대한 실시 예를 도시한 것이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 컵 홀더(10)의 실시 예를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 컵 홀더(10)는 컵의 아래쪽 부분의 형상에 대응되는 위쪽 면을 가진 케이싱(H); 케이싱(H)의 내부에 배치된 마이크로프로세서가 배치된 회로 기판(15); 상기 위쪽 면에 설치된 로드 셀(11); 상기 컵의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(16); 및 상기 컵에 전달되는 열의 발생을 위한 히터(12)를 포함하고, 상기 마이크로프로세서는 로드 셀(11) 및 온도 센서(16)에서 전달된 정보에 기초하여 미리 결정된 작동 조건에 기초하여 히터(12)의 작동 여부를 결정할 수 있다.

본 발명에 따른 컵 홀더(10)는 커피 잔을 고정시키면서 필요에 따라 컵의 내부에 수용된 컵의 보온을 위하여 사용될 수 있다. 그러나 컵 홀더(10)는 예를 들어 우유, 코코아 또는 따뜻한 상태에서 음용이 가능한 음료가 수용될 수 있는 임의의 컵에 적용될 수 있고 본 발명은 컵의 종류 또는 용도에 의하여 제한되지 않는다.

컵 홀더(10)는 휴대용으로 만들어지거나 또는 탈착 가능한 구조로 만들어질 수 있다. 휴대용으로 만들어지는 경우 컵 홀더(10)의 적절한 위치에 외부 연결 단자가 형성될 수 있다. 다른 한편으로 탈착 가능한 구조로 만들어지는 경우 전원 연결 단자를 가지거나 또는 외부 연결 단자를 가질 수 있다. 탈착 가능한 구조는 예를 들어 커피 판매점의 테이블에 고정될 수 있는 구조로 만들어지는 것을 의미한다.

컵 홀더(10)는 다양한 용도 또는 구조로 만들어질 수 있고 본 발명은 컵 홀더(10)의 용도 또는 구조에 의하여 제한되지 않는다.

케이싱(H)은 위쪽 부분에 컵(C)의 아래쪽 부분이 고정될 수 있는 적절한 구조를 가질 수 있고 예를 들어 원뿔대 구조를 가지면서 위쪽 부분이 둘레 면을 따라 돌출된 테두리가 형성될 수 있다. 케이싱(H)의 위쪽 부분은 컵의 아래쪽 부분에 대응되는 적절한 형상을 가질 수 있다. 케이싱(C)의 내부에 컵 홀더(10)의 작동을 위한 각각의 장치가 배치될 수 있다. 예를 들어 케이싱(C)의 내부에 각각의 소자 또는 유닛의 작동을 제어하는 마이크로프로세서가 배치된 회로 기판(15)이 배치될 수 있다. 회로 기판(15)은 케이싱(C) 내부의 임의의 적절한 위치에 배치될 수 있고 예를 들어 칩 형태로 만들어질 수 있다. 필요에 따라 회로 기판(15) 또는 칩에 메모리가 배치될 수 있거나 마이크로프로세서와 일체로 형성될 수 있다.

로드 셀(11)은 컵(C)의 내부에 수용된 커피와 같은 내용물의 중량을 측정하기 위한 것으로 이 분야에서 공지된 임의의 형태가 될 수 있다. 로드 셀(11)에서 측정된 중량은 주기적으로 마이크로프로세서로 전달될 수 있다. 마이크로프로세서는 로드 셀(11)의 최초의 중량을 저장하고 그리고 이후 시간에 따른 중량 감소를 저장할 수 있다. 그리고 중량 감소의 정도에 따라 히터(12) 또는 진동 발생 유닛(13)의 작동 여부를 결정할 수 있다. 로드 셀(11)은 컵의 내용물의 중량 변화의 탐지가 가능한 임의의 위치에 설치될 수 있고 예를 들어 케이싱(H)의 위쪽 부분에 컵(C)의 아래쪽 둘레 면에 접촉하도록 배치될 수 있다.

본 발명에 따르면 컵 홀더(10)에 온도 센서(16)가 설치될 수 있다. 온도 센서(16)는 컵(C) 내부의 온도를 측정하여 정해진 주기로 마이크로프로세서로 전달할 수 있다. 그리고 마이크로프로세서는 온도 변화 또는 미리 결정된 문턱 값(threshold)에 기초하여 히터(12)의 작동 여부를 결정할 수 있다. 온도 센서(16)는 컵(C)의 내용물의 온도를 측정하기 위한 것으로 만약 전용 컵이 별도로 만들어진다면 전용 컵에 온돈 측정 부위가 형성될 수 있다. 만약 컵(C)이 단열 소재로 만들어진다면 온도 센서(16)에 의하여 컵(C)의 내용물의 온도가 정확하게 측정되기 어렵다. 이와 같은 경우 마이크로프로세서는 외부 온도와 시간의 경과에 따른 온도 변화에 기초하여 히터(12)의 작동 여부를 결정할 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 온도 센서(16)가 반드시 컵(C)에 수용된 내용물의 온도를 직접 측정하여야 하는 것은 아니다. 온도 센서(16)는 외부 온도를 측정하거나 컵(C)의 아래쪽 부분의 온도를 측정하거나 컵(C)에 형성된 측정 부위의 온도를 측정할 수 있다.

히터(12)는 컵(C)에 수용된 커피와 같은 내용물의 온도를 일정 수준으로 유지하는 기능을 가질 수 있다. 히터(12)는 예를 들어 코일 또는 펠티에 소자와 같은 열전 소자가 될 수 있고 필요에 컵(C)을 내부로 열을 전달할 수 있도록 설치될 수 있다. 히터(12)의 작동 여부는 온도 센서(16)에서 측정된 온도 값, 로드 셀(11)에서 전달된 정보 또는 시간의 경과에 기초하여 마이크로프로세서에 의하여 결정될 수 있다. 히터(12)의 작동 조건은 마이크로프로세서에 의하여 미리 결정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 컵 홀더(10)에 진동 발생 유닛(13)이 설치될 수 있다. 진동 발생 유닛(13)은 예를 들어 소형 모터를 포함하거나 솔레노이드를 포함할 수 있다. 진동 발생 유닛(13)은 컵(C)에 진동을 발생시켜 내용물의 혼합을 보조하기 위한 것이다. 진동 발생 장치(13)는 로드 셀(11)에 탐지된 중량, 시간의 경과 또는 온도 센서(16)에서 탐지된 값에 기초하여 작동 여부가 결정될 수 있다. 추가로 진동 발생 유닛(13)은 히터(12)의 작동 여부에 의하여 작동 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어 히터(12)가 작동된 이후 일정 시간 동안 진동 발생 유닛(13)이 작동되어 내용물의 혼합을 보조할 수 있다. 진동 발생 유닛(13)에서 발생된 진동은 컵(C)으로 전달되어야 하고 컵 홀더(10)의 아래쪽으로 전달되지 않는 것이 유리하다. 이를 위하여 진동 발생 유닛(13)의 아래쪽에 진동 흡수 부재(13a)가 배치될 수 있다. 진동 흡수 부재(13a)는 진동이 아래쪽으로 전달되는 것을 방지하면서 이와 함께 컵(C)이 안정적으로 컵 홀더(10)에 고정되도록 하는 기능을 가질 수 있다. 이를 위하여 진동 흡수 부재(13a)는 케이싱(H)과 일체로 만들어질 수 있다. 달리 말하면 케이싱(C)의 내부 벽이 진동 흡수 부재(13a)로 만들어지고 그리고 진동 발생 유닛(13)은 히터(12) 또는 컵의 위쪽 표면에 결합될 수 있다. 다양한 구조로 진동 발생 유닛(13)이 설치될 수 있고 그리고 진동 흡수 부재(13a)는 다양한 방식으로 진동 발생 유닛(13)의 진동의 특정 방향에 대한 전달을 차단하도록 배치될 수 있다. 진동 흡수 부재(13a)는 예를 들어 신축성 섬유 소재 또는 폴리우레탄 폼과 같은 소재로 만들어질 수 있다.

본 발명에 따른 컵 홀더(10)에 대한 전력 공급은 외부 전원에 의하여 이루어지거나 또는 자체 구동 전원에 의하여 이루어질 수 있다. 구체적으로 USB 연결 단자 또는 외부 연결 잭에 의하여 외부 전원과 연결되거나 또는 충전 가능한 배터리가 컵 홀더(10)에 내장될 수 있다. 추가로 작동 스위치가 배치될 수 있고, 표시 창이 설치될 수 있다. 추가로 예를 터치스크린 방식의 입력 수단이 설치될 수 있다.

컵 홀더의 작동을 위한 다양한 장치가 본 발명에 따른 컵 홀더(10)에 설치될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

아래에서 본 발명에 따른 컵 홀더(10)의 작동 구조에 대하여 설명된다.

도 2는 본 발명에 따른 컵 홀더의 작동 구조에 대한 실시 예를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 컵 홀더(20)의 전체 작동은 마이크로프로세서와 같은 중앙 처리 유닛(21)에 의하여 제어될 수 있다.

컵 홀더(20)는 휴대용으로 만들어지거나 예를 들어 커피 판매점과 같은 상점의 테이블에 설치될 수 있다. 그리고 컵 홀더(20)에 장착되도록 만들어진 전용 컵 또는 수용 가능한 컵이 컵 홀더(20)에 위치될 수 있다. 컵의 내부에 내용물이 수용될 수 있고 자체 전원 또는 외부 전원으로부터 전력 공급이 이루어지면 입력 수단(28)으로 작동 조건이 설정될 수 있다. 대안으로 디폴트 작동 조건이 설정될 수 있다. 예를 들어 컵이 컵 홀더(20)에 위치되면 작동스위치가 작동되고 그리고 중량 센서(22)에 의하여 컵의 중량이 탐지되고 그리고 중앙 처리 유닛(21)은 탐지된 정보로부터 작동을 개시하거나 또는 전원 스위치를 차단할 수 있다.

작동이 개시되면 온도 센서(23)에 의하여 주기적으로 온도가 측정되거나 또는 일정 수준 이상으로 온도가 변화되면 중앙 처리 유닛(21)으로 탐지 값이 전달될 수 있다. 중앙 처리 장치(21)는 전달된 정보를 디스플레이 유닛(27)에 표시할 수 있다. 진동 설정 데이터(24)가 중앙 처리 장치(21)와 일체로 배치되거나 별도로 설치될 수 있다. 중앙 처리 유닛(21)은 중량 센서(22), 온도 센서(23) 또는 시간의 경과에 기초하여 진동 설정 데이터(24)에 미리 결정된 조건에 해당되는지 여부가 검색될 수 있다. 다른 한편으로 중앙 처리 유닛(21)은 히터 작동 조건에 해당하는지 여부를 결정할 수 있다. 그리고 만약 진동 발생에 해당되거나 또는 열 발생 조건에 해당된다면 진동 발생 유닛(25a) 또는 열 발생 유닛(25b)을 작동시킬 수 있다. 작동 조건은 미리 결정될 수 있고 그리고 중앙 처리 유닛(21)의 내부에 저장될 수 있다. 예를 들어 중량이 최초 내용물 중량에 비하여 1/2이 되고 온도가 20 ℃가 하강되었다면, 진동 발생 유닛(25a)이 20초간 그리고 열 발생 유닛(25b)이 20초간 작동되도록 설정될 수 있다. 다른 한편으로 컵이 컵 홀더(20)로부터 제거되고 중량 센서(22)에 의하여 컵이 제거된 것이 탐지되면 전체 작동이 중단되도록 설정될 수 있다.

온도 또는 작동 시간이 예를 들어 엘이디 디스플레이 또는 엘시디 디스플레이와 같은 디스플레이 유닛(27)에 표시될 수 있다. 필요에 따라 입력 수단(28)은 터치스크린 방식이 될 수 있고 디스플레이 유닛(27)과 일체로 만들어질 수 있다.

본 발명에 따른 컵 홀더(C)는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 컵 홀더는 다양한 커피 판매점에 설치되어 커피 음용의 효용성이 향상될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 필요에 따란 본 발명에 따른 컵 홀더는 휴대용으로 설계되어 가정용 또는 사무실용으로 적용될 수 있도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 컵 홀더는 커피의 음용 효과를 향상시켜 커피의 낭비가 방지되도록 한다는 장점을 가진다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 컵 홀더 11: 로드 셀
12: 히터 13: 진동 발생 유닛
13a: 진동 흡수 부재 15: 회로 기판
16: 온도 센서 20: 컵 홀더
21: 중앙 처리 유닛 22: 중량 센서
23: 온도 센서 24: 진동 설정 데이터
25a: 진동 발생 유닛 25b: 열 발생 유닛
27: 디스플레이 유닛 28: 입력 수단

Claims (2)

1. 컵의 아래쪽 부분의 형상에 대응되는 위쪽 면을 가진 케이싱(H);
   케이싱(H)의 내부에 배치된 마이크로프로세서가 배치된 회로 기판(15);
   상기 위쪽 면에 상기 컵의 내용물의 중량 변화의 탐지가 가능하도록 설치되는 로드 셀(11);
   상기 마이크로프로세서에서 미리 결정된 진동 조건에 따라 작동이 되어 상기 컵의 내용물의 혼합을 보조하는 진동 발생 유닛(13);
   상기 컵의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(16); 및
   상기 컵에 전달되는 열의 발생을 위한 히터(12)를 포함하고,
   상기 마이크로프로세서는 로드 셀(11)에서 측정된 최초 중량과 시간에 따른 중량 감소를 저장하여 히터(12)의 작동 여부를 결정하고, 온도 센서(16)는 상기 컵의 내부 온도를 측정하여 정해진 주기로 상기 마이크로프로세서로 전달하여 히터(12)의 작동 여부가 결정되도록 하고,
   상기 진동 발생 유닛(13)은 상기 히터(12)와 결합되고 상기 히터(12)의 작동 여부에 의해 작동되어 상기 진동 발생 유닛(13)에서 발생된 진동이 컵(C)에 전달되고, 상기 진동 발생 유닛(13)의 아래쪽에 설치되어 진동이 아래쪽으로 전달되는 것을 방지하는 진동 흡수 부재(13a)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 작동 방식의 컵 홀더.
   
   
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