KR102405825B1 - 신발세척시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신발의 재질이나 외형, 오염도를 센싱하고 분석하여 이에 부합하는 최적의 세척방식을 적용할 수 있는 신발세척시스템에 대한 것으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 신발을 물세탁에 의하지 않는 '건식세탁'으로 세척을 구현하되, 신발의 상태와 형상, 오염도를 파악하고, 이에 부합하는 세척조건을 설정하여 최적의 세척효율을 구현할 수 있는 세척 시스템을 제공할 수 있다.

Description

신발세척시스템{System for cleaning shoe}

본 발명은 신발의 재질이나 외형, 오염도를 센싱하고 분석하여 이에 부합하는 최적의 세척방식을 적용할 수 있는 신발세척시스템에 대한 것이다.

신발은 흙이나 이물질이 겉 표면에 묻어 더러워지고, 입구를 통해 내부로 이물질 등이 유입되거나 양말을 통해서 쉽게 더러워질 뿐만 아니라 보행 또는 운동하는 경우, 땀에 의해 쉽게 오염되는 등 위생상태가 좋지않고, 그 특성상 세척이나 살균 등이 어려운 실정이다.

이러한 신발을 세척하는 장치와 관련하여, 기존의 세척장치 세척액을 수용하는 수조 내부에 브러쉬를 고정 회전하는 방식의 신발세척장치(한국 등록특허 제10-1564218호)가 있으나, 다공판을 회전하며 브러쉬와 접촉하는 방식의 구조물로 신발의 외형에 부합하는 세척이 이루어지지 않으며, 신발의 표면의 손상이나 변형을 초래하는 문제가 노출되게 된다.

출원인은 이러한 문제를 해결하기 위해, 물세척을 하지 않으면서도, 신발 표면에 미스트형 세정액을 분사하고, 신발의 상면과 측면 개소로 이동하며 브러쉬를 가동하여, 신발의 손상을 최소화하면서도 세척효율이 뛰어나고, 세척과 건조, 살균을 동시에 구현할 수 있는 신개념의 신발 세척 및 살균건조기로(한국등록특허 제10-1999110호)를 개발한바 있다.

출원인의 한국등록특허 제10-1999110호의 신발세척 및 살균건조기는 도 1에 도시된 것과 같이, 신발을 안착하는 거치부(20)를 마련하고, 거치되는 신발에 접근하여 신발의 측면과 상부면에 대한 세척을 수행하는 한쌍의 브러쉬(30,40) 구조를 구비하고 있다. 특히, 세정액을 미스트 분사식으로 신발표면에 공급하여 세정이 이루어지게 되는바, 습식방식(물세척)에 비해 신발의 변형이 현저하게 감소하며, 브러시 구조물이 신발의 상부면과 측면으로 이동하며 세척을 구현하게 되어 세척효율이 뛰어난 장점이 있다. 나아가, 히터를 통해 건조 및 살균을 구현하는 기능을 부가하여 세척과 건조살균을 구현할 수 있는 장점이 구현된다.

다만, 위 도 1의 구조에서 제시되는 장치의 경우, 신발의 재질이나 오염도, 외형에 부합하는 정보를 별도로 분석하여 세척조건을 설계하는 기술은 도입되지 않았으며, 이에 신발의 재질에 따라 최적의 세척조건을 구현하는 시스템의 개발이 필요한 상황이다.

또한, 도 1의 구조의 신발세척장치에 적용되는 브러쉬 구조의 경우, 신발의 상부면과 측면에 브러쉬가 접촉하여 세척하는 기능을 제공하고 있기는 하나, 신발의 표면이 가지는 다양한 곡률과 형상에 따른 브러시의 능동적인 접촉 방식의 측면에서 보강이 필요하며, 신발거치대에 안착하는 신발의 사이즈별 거치의 안정성의 확보가 필요하다. 나아가, 브러시의 능동적인 표면접촉에 연동하는 신발거치대의 기능 부분의 필요성 역시 추가 개량이 필요하다.

한국등록특허 제10-1999110호 한국 등록특허 제10-1564218호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 신발을 물세탁에 의하지 않는 '건식세탁'으로 세척을 구현하되, 신발의 상태와 형상, 오염도를 파악하고, 이에 부합하는 세척조건을 설정하여 최적의 세척효율을 구현할 수 있도록 하는 신발세척시스템을 제공할 수 있도록 하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는, 도 1에 도시된 것과 같이, 신발 세탁을 수행하는 건식 세탁시스템에 있어서, 세정액을 신발표면에 공급하여 신발을 세정하는 신발세척장치(100), 오염원에 대한 세척조건을 설정하고 세척하도록 상기 신발세척장치(100)를 제어하는 제어모듈(200) 및 기계학습을 통해, 신발세탁의 최적화 조건을 산출하는 세탁조건 산출모듈(s)을 포함하는 신발세척시스템을 제공할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 신발을 물세탁에 의하지 않는 '건식세탁'으로 세척을 구현하되, 신발의 상태와 형상, 오염도를 파악하고, 이에 부합하는 세척조건을 설정하여 최적의 세척효율을 구현할 수 있도록 하는 신발세척시스템을 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 신발에 대한 정보를 외형의 감지와 식별기호를 센싱하여 이에 매칭되는 정확한 신발의 재질정보와 원형 정보를 파악하고, 원형조건과 대비하여 신발의 상태정보를 모니터링하여 제공함과 동시에, 신발의 세척이력을 빅데이터화하여 관리하고, 기계학습을 통해 해당 신발류에 부합하는 세척설계조건을 제공하여 적용할 수 있도록 하는 효과도 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신발의 표면을 세척하는 브러쉬모듈과 신발고정거치모듈과 제어모듈의 연동을 통해, 신발의 외형에 최적의 브러쉬 접촉강도와 접촉면을 구현할 수 있도록하여, 세척효율을 극대화할 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 종래의 본 출원인의 신발세척장치의 요부 개념도이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 신발세척시스템의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 8 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 신발세척시스템의 일요부의 구조 및 작용을 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신발세척시스템(이하, '본 발명'이라 한다.)의 주요 구성을 도시한 구성 블록도이다. 아울러, 도 3 내지 도 7은 도 2의 구성 블록을 구현하는 세부 구성을 포함하는 구성 블록도를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명은 신발 세탁을 수행하는 건식 세탁시스템에 있어서, 세정액을 신발표면에 공급하여 신발을 세정하는 신발세척장치(100), 오염원에 대한 세척조건을 설정하고 세척하도록 상기 신발세척장치(100)를 제어하는 제어모듈(200) 및 기계학습을 통해, 신발세탁의 최적화 조건을 산출하는 세탁조건 산출모듈(s)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 신발세척장치(100)은 도 1에서 상술한 본 출원인의 신발세척장치일 수 있으며, 신발세척장치 내에 후술하는 제어모듈(200)을 구비하고, 세척조건산출모듈(S)을 함께 구비하거나, 신발세척장치 외부의 서버의 정보와 연계하여 제어모듈과 세척조건산출모듈을 통해 구동할 수 있는 신발세척장치를 포함한다. (또한, 본 발명에서의 신발세척장치(100)는 후술하는 도 8 내지 도 12에 도시되는 브러쉬모듈과 신발거치모듈을 장착한 장비를 포함할 수 있다.)

또한, 본 발명의 상기 신발세척정치(100)는, 신발의 외형과 형상, 식별정보를 센싱하여, 상기 통합제어부(200)로 전송하는 신발정보감지모듈(110)을 포함하며, 상기 통합제어부(200)는 상기 세탁조건산출모듈(s) 또는 상기 클라우드서버(300)에서 제공되는 정보를 바탕으로 '신발확정정보'를 형성할 수 있도록 한다. 즉, 세척대상이 되는 신발의 경우, 다양한 재질과 형상을 가지고 있으며, 브러쉬모듈을 세척방식으로 채택하는 경우, 신발과 브러쉬의 접촉 강도 및 오염원, 세정액의 적용시, 이러한 신발의 재질과 형상은 매우 중요한 세척성능을 좌우하게 된다.

이에, 상기 신발정보감지모듈(100)에서는, 신발의 외형을 이미지센서를 통해서 촬상하고, 이에 대한 분석을 통해 신발의 외형을 감지할 수 있도록 하며, 신발 재질의 경우, 재질의 반사도의 구분에 따라 합성피혁이나 면, 천, 합성섬유의 구분을 두어 재질을 구분할 수 있도록 한다. 이를 위해, 본 발명의 상기 신발정보감지모듈(110)은, 거치되는 신발의 외형을 감지하여, 신발의 형상을 추출하는 신발형상 감지부(112), 신발의 재질을 판독하는 판독센서를 바탕으로 신발재질을 추출하는 신발재질감지부(114)를 포함하여 구성될 수 있도록 한다. 또한, 이러한 신발의 재질이나 외형의 판독을 보완하거나, 판독이 어려운 경우에는, 사용자의 입력에 의해 신발의 품명이나 브랜드를 입력하고, 이에 대한 정보를 클라우드서버(300)에서 제공되는 신발의 정보와 매칭하여, 이에 부합하는 신발의 정확한 재질과, 외형, 사이즈, 바닥면의 원래 형상 등의 정보가 취합된 정보(이하, '신발확정정보'라 한다.)를 통합제어부(200)를 통해 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 신발정보감지모듈(110)은, 상기 통합제어부에서 제공되는 신발확정정보와, 센싱되는 신발의 상태 이미지 정보를 대비하여, 오염영역을 산출하는 오염영역감지부(116) 및 상기 오염영역감지부(116)에 의해 산출되는 오염영역의 범위와, 오염의 종류를 산출하는 오염종류분석부(118)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 세척의 대상이 되는 신발에 대해, 신발정보감지모듈의 센서를 통해 판독된 신발의 브랜드 정보, 신발의 로고, 신발의 형상을 취합하여 신발에 대한 정보를 센싱하여 신발확정정보를 결정하거나, 센싱된 정보와 클라우드서버(300)에 저장된 상용화하여 판매되는 대용량의 빅데이터화한 신발정보와 대비하고, 매칭을 수행하여, 최종족으로 신발의 정보를 결정하여, 해당 신발에 대한 재질, 원본 형상, 바닥부의 외형의 원본 상태 등의 정보(신발확정정보)를 도출한다.

나아가, 이러한‘신발확정정보＇를 바탕으로, 신발에 대한 세탁조건을 설정하기 위해 통합제어부(200)에서 신발확정정보에서 포함된 신발의 원형이미지와 현재 세탁을 위해 거치된 신발의 이미지 정보를 대비하여, 현재 신발의 이미지에서, 원형정보와 차이가 있는 부분의 영역(오염영역을 도출)을 파악하고, 마모된 부분에 대한 영역(신발 상태 정보 도출)을 결정할 수 있도록 한다. 신발의 오염영역에 대한 정보가 확정되면, 이를 오염상태 정보로 확정하거나, 보완을 위해, 사용자단말로, 오염원의 종류에 대한 확인(일반오염/유류오염/복합오염/기타오염)을 수행하여 오염의 종류를 확정할 수 있게 된다.

즉, 상기 오염영역감지부(116)에 구비된 분광센서를 이용하여, 오염영역과 비오염영역에서 분광되는 정보를 분석하여, 일반오염과 유류오염의 구분을 1차로 수행한 이후, 사용자단말의 정보와 매칭하여 보다 정확한 정보를 산출할 수 있도록 할 수도 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 신발세척정치(100)는, 상기 신발정보 감지모듈(110)에서의 상기 신발의 재질 및 오염도의 범위와 종류에 대한 정보를 바탕으로, 세정액을 조합하는 세정액조합모듈(120)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 세정액조합모듈(120)은, 오염영역을 확정하고, 이에 대한 오염 종류를 파악한 이후(이를테면, 오염영역감지부(116)에 구비된 분광센서를 이용하여, 오염영역과 비오염영역에서 분광되는 정보를 분석하여, 오염의 종류를 구분) 오염의 종류별로, 세정액을 조합하는 방식으로 동작할 수 있도록 한다.

이러한 세정액조합모듈(120)은 유류오염에 적용되는 액상의 세제나, 일반오염에 적용되는 액상 세제, 기타 오염종류별로 구분되는 사용화된 세제를 구비하여 저장하고 공급하는 세정액 공급모듈(130)과 연동하여 동작할 수 있도록 한다. 이를테면, 오염원이 기름성분이 주를 이루는 유류오염에 대해서 사용되는 세정액은 [A타입세정액]을 주로 사용하며, 보조적으로 [B 타입세정액]을 혼합하며, 오염의 정도를 상/중/하로 구분하여, 배합비율을 혼합중량비로 7~9:1~3, 4~6:6~4, 1~3: 9~7의 범위에서 조합이 가능하도록 구현할 수 있다.

일반오염의 경우, [B타입의 세정액]을 주로 사용하며, 보조적으로 [C타입세정액]을 혼합할 수 있도록 하며, 복합오염의 경우, [A타입세정액], [B타입세정액], [C타입세정액]을 혼합하여 사용할 수 있도록 설정할 수 있다.

기타오염의 경우, 오염원의 종류를 식별하기 어려운 경우나 구비된 세정액을 통해 세척이 어려울 것으로 보이는 난이도가 높은 오염(페인트 등)의 경우에는, 특수세정액에 대한 요청메시지를 도출하여 표시할 수 있도록 함. 사용자는 오염원의 종류에 따라 특수세정액을 구비하여, 세정액공급모듈에 장착하여 세척을 수행할 수 있도록 할 수 있도록 한다.

이러한 세정액의 조합조건의 경우, 추후 세정효율(세척결과 정보)와 함께 저장되고, 클라우드 서버로 전송되며, 기계학습을 통해 해당 오염에서 최적의 효율을 구현하는 세정액조건의 결과값을 산출하는 입력값으로 사용할수 있다.

상기 신발세척장치(100)는, 상기 신발의 오염부위와 오염의 종류, 오염정도에 따라, 세척방식을 선택적으로 적용하는 세척방식선별모듈(140) 을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한, 상기 세척방식선별모듈(140)에 따른 세척장식의 적용은, 거치부에 거치된 신발의 국소 부위 또는 전면부위에 초음파 진동을 인가하는 초음파진동자를 구비하는 초음파세정부(142)(전면 건식 세정:초벌세정 용도), 또는 거치된 신발의 상부면 또는 측면, 바닥면에 대한 브러쉬 회전 접촉을 통해 오염원을 제거하는 접촉식 세정을 구현하는 브러쉬세정부(144), 국부오염원에 대한 집중 세정액 도포 및 초음파세정과 브러시 접촉세정을 선택적 또는 병행하여 진행하는 국부세정부(146), 신발의 특정 부위에 대한 세정액의 분사 강도를 조절하여 오염원을 제거하는 분사식세정부(148)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 본 발명에서는, 오염원의 종류(단순오염, 기름, 커피, 페인트)에 맞는 세정액을 분류하고, 최적화한 세정조건에 따라 세정액을 배합하여, 오염부위에 세정액을 분사, 분무하는 아이디어로 구체화. 세척방식을 오염부위한 세척할 것인지, 전체적으로 초음파 세척을 수행할 것인지, 브러쉬세정에 병행하여, 분사노즐을 이용한 고압 분사세정을 추가할 것인지에 대한 세정모듈 적용조건을 복합하여 설계 적용할 수 있다.

다만, 이후 본 발명의 바람직한 일실시예로는, 주 세정수단으로, 브러쉬세정부(144)를 통해 신발의 표면을 세정하는 방식을 구현할 수 있도록 한다. 이에 대해서는, 도 8 내지 도 12에서 상기 브러쉬세정부(144)의 구조에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

또한, 본 발명의 신발세척장치(100)는 신발거치모듈(150)을 더 포함하여 구성될 수 있도록 한다. 신발거치모듈(150)은, 후술하는 도 13 내지 도 16에서 상세하게 그 구조를 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명에서, 상기 통합제어부(200)는, 상기 신발정보감지모듈(110)에서 전송되는 신발정보를 수집하는 신발정보수집부(210)와, 신발정부수집부에 수집된 신발의 센싱정보를 통해, 신발의 재질과 형상등을 포함하여 대상신신발에 대한 상술한 '신발확정정보'를 산출하는 신발정보결정부(220), 상기 신발정보수집부(210)의 정보를 바탕으로 세정액조합조건을 산출하는 세정액조합조건형성부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 신발정보수집부(210)에서 분석된 정보를 바탕으로, 세척 대상 신발의 건조조건을 결정하는 건조방식결정부(240)를 더 포함할 있다. 이를 통해, 상기 건조방식결정부(240)의 제어에 따라 구동하여 온퐁공급기, 적외선조사기, 제습건조기가 선택적 또는 병행하여 구동시킬 수 있도록 한다. 나아가, 통합제어부(200)에는 세척 대상 신발의 살균조건을 결정하는 살균조건결정부(250)를 더 포함할 수 있으며, 상기 살균조건결정부(250)의 제어에 따라 구동하는,UV조사기, 가스살포기, 증기분사기, 오존살균기가 독립적 또는 병행하여 구동시킬 수 있도록 한다. 구체적으로는, 본 발명의 상술한 신발확정정보를 바탕으로, 세척하고자 하는 신발의 재질정보와 세척방식에 따라 건조조건을 달리 설정할 수 있으며, 이는 온풍공급방식, 적외선조사방식, 제습건조기를 단독 또는 복합적으로 작용할 수 있도록 할 수 있다.

이상의 신발확정보를 바탕으로 산출되는 세정액조합조건과 건조조건, 살균조건을 포함하는 세탁설계방식의 산출은, 세척조건산출모듈(S)에서 최종적으로 산출되어 적용될 수 있도록 한다. 상기 세척조건산출모듈(S)는 상기 통합제어부(200)에 배치되어 신발세척장치에 장착되거나, 외부 서버를 두고 신발세척장치 외부에 배치될 수도 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 클라우드 서버(300)는, 판매되는 신발의 브랜드에 따른 신발 종류로 구분하고, 재질, 형상을 포함하는 세부정보를 분류하여 저장하는 신발정보제공부(310)와, 상기 신발정보 수집부(210)에서 제공되는 신발의 정보를 바탕으로, 기저장된 신발의 원형정보를 도출하여 매칭하는 신발정보매칭부(320)를 포함할 수 있다.

이를 통해, 신발정보제공부(310)에서는, 신발세척장치(100)에서 세척이력이 있는 신발에 대한 세척이력을 저장하고, 상기 신발에 대한 오염도와 훼손도, 원형이미지와 대비 변형도에 대한 신발의 사용도를 포함하는 신발이력을 저장할 수 있도록 한다.

특히, 상기 클라우드서버(300)에서는, 세척이력이 있는 신발의 세척 조건을 저장하며, 이에 따른 세척의 결과값을 저장하여 데이터 베이스화하는 세탁조건저장부(330)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 세척조건과 수행결과를 입력값으로 하여, 오염제거율과 신발손상율을 결과값으로 하는 기계학습을 통해, 신발세탁의 최적화 조건을 산출하는 최적화조건 산출부(340)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 세탁 최적화조건 산출부(340)의 경우, 세척을 수행하는 시간별, 습도와 온도, 시간 등의 외부 환경정보를 취득하여 분석하여 제공하는 외부 환경정보분석부(350)을 통해 보다 신뢰도 있는 세척조건을 확보할 수 있도록 한다.

이상의 본 발명에 따르면 '건식세탁'으로 세척을 구현하되, 신발의 상태와 형상, 오염도를 파악하고, 이에 부합하는 세척조건을 설정하여 최적의 세척효율을 구현할 수 있도록 하는 신발세척시스템을 구현할 수 있게 된다.

이하에서는, 상술한 본 발명에 따른 신발세척시스템의 신발세척장치에 적용되는 도 3에서 상술한 세척방식선별모듈(140)에서의 브러쉬세정부(144)에 적용되는 브러쉬모듈의 실시예와, 신발거치모듈(150)의 실시예를 설명하기로 한다.

도 8은 도 3의 구성블록도에서 상술한 브러쉬세정부(144)를 구성하는 브러쉬 구조물을 도시한 개념도이다. 이하에서는, 브러쉬세정부(144)의 브러쉬 구조물의 구조를 상세하게 설명하기 위해, 브러쉬구조물을 브러쉬세정유닛(400)으로 명명하여 상술하기로 한다. 본 발명의 실시예에 따른 브러쉬세정유닛(400)을 도시한 사시 개념도이다. 도 9는 도 8의 구성에 대한 분리 사시개념도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 브러쉬세정유닛은 신발표면에 접촉하여 회전하는 브러쉬(410)와, 상기 브러쉬(410)가 상기 신발표면과 접촉시 접촉 방향에 따라 축을 중심으로 꺾일 수 있는 축회전부(A)를 구비하는 브러시헤드부(420) 및 상기 브러시헤드부(420)에서 상기 브러쉬(410)가 꺾이는 각도를 이용하여, 상기 브러시헤드부(420)와 상기 신발표면과의 접촉 정도를 조정하는 제어유닛(430)을 포함하여 구성될 수 있다. 특히, 상기 브러쉬세정유닛(400)은 신발표면에 접촉하는 경우, 표면의 곡률에 대응하여 일정 부분 꺾일 수 있도록 하는 구조를 구비하며, 동시에, 브러쉬의 꺽이는 각도를 감지하여 해당 신발의 세척시에 일정한 접촉강도로 신발의 외각을 따라 이동하면 표면을 세척할 수 있도록 하여, 세척효율을 높일 수 있도록 하는 점에서 특징이 있다.

구체적으로, 상기 브러쉬(410)는 회전하는 몸체부의 외각에 브러쉬 부재가 형성된 구조물로, 바람직한 일예로는 도 8 및 도 9에 도시된 것과 같이 바(bar) 타입의 몸체부를 구비하며, 상기 몸체부의 외주면에 브러쉬부재가 식재된 구조로 구현될 수 있다. 나아가, 상기 몸체부의 경우, 일정한 탄성을 가지는 재질로 구성될 수 있으며, 이 경우 후술하는 브러쉬(410)가 신발표면과 접촉시 일정 각도로 꺾임동작이 수행되는 경우, 소정의 탄성력을 인가하여 신발표면에 효율적으로 접촉할 수 있도록 하는 장점이 구현될 수 있다.

상기 브러쉬헤드부(420)는, 상기 브러쉬(410)가 상기 신발표면과 접촉시 접촉 방향에 따라 축을 중심으로 꺾일 수 있는 축회전부(A)를 구비하는 모듈화된 구성으로 구현될 수 있다. 본 발명에서 상기 축회전부(A)는 상기 신발표면에 접촉하는 접촉강도에 대응되도록 상기 브러쉬(410)의 제1방향(X) 및 상기 제1방향(X)과 교차하는 제2방향(Y)의 각도변화를 구현할 수 있도록 한다.

상기 축회전부(A)의 구성은, 도 8에 도시된 것과 같이, 상기 브러쉬(410)의 상기 제1방향(X)의 회전을 구현하는 제1회전축(422)과 회전 각도를 감지하는 제1저항센서(424)를 포함하는 제1회전부(A1)와 상기 브러쉬(410)의 상기 제2방향(Y)의 회전을 구현하는 제2회전축(426)과 회전 각도를 감지하는 제2저항센서(428)를 포함하는 제2회전부(A2)를 포함하여 구성될 수 있도록 한다.

이 경우, 상기 제1회전부(A1)는, 브러쉬(410)가 신발표면과 접촉시 전후 방향(제1방향)의 꺾임동작을 구현하는 기능을 수행하며, 이를 위해, 상기 브러쉬(410)의 일단과 결합하는 상기 제1회전축(422)를 내장하는 제1몸체부(440)와 상기 제1몸체부(440)의 일측에 배치되며, 상기 제1저항센서(424)의 노브가 에 끼움 결합하는 저항연결부(445) 및 상기 제1몸체부(440) 및 상기 저항연결부(445)를 내부에 수용하는 제1케이싱부(450)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 제1회전부(A1)는, 브러쉬(410)가 회전을 수행하면서 신발표면과 접촉시, 일정한 접촉강도로 접촉을 시작하며, 신발표면의 곡률에 따라 상기 제1회전축(412)를 중심으로 소정각도가 꺾이게 된다. 이 꺾이는 각도(이하, '경사각'이라 한다.)는 신발 표면의 다른 곡률을 가지는 위치에 따라 다르게 측정될 수 있으며, 신발표면을 전체적으로 1회 세정하며 1순환이 이루어지에 실시간으로 측정된 경사각의 변화를 상술한 본 발명의 제어유닛(430)에서는 저장하며, 2순환의 경우에는 저장된 경사각을 자동으로 설정하여, 상기 브러시헤드부(420)와 상기 신발표면과의 접촉 정도를 자동으로 조정하게 된다.

구체적으로 도 9에 도시된 것과 같이, 모터(M)의 구동력을 받아 상기 브러쉬(410)가 회전하게 되고, 회전하는 브러쉬(410)와 신발표면의 접촉각이 변화하는 경우, 제1회전축(422)를 중심으로 일정부분 경사각이 이루어지게 된다. 이러한 경사각 구현의 동작은 도 9에 도시된 구성도면에서, 상기 제1몸체부(440)의 일측에 배치되는 저항연결부(445)에 끼움결합하는 상기 제1저항센서(424)의 노브(424a)가 끼움 결합이 이루어지는 제1끼움홈(445a)를 따라서 위로 상승하는 정도를 측정하여 센싱하게 된다. 본 발명의 일 실시예로서, 상기 제1저항센서(424)는 슬라이드저항센서를 적용할 수 있다.

상기 제1회전부(A1)을 구성하는 제1몸체부(440) 및 상기 저항연결부(445)는 내부가 비어 있는 구조로 구현되는 절곡구조의 제1케이싱부(450) 내에 수용되게 되며, 제1케이싱부(445)의 고정홀(451)에는 제1회전축(442)가 결합하게 된다.

상기 제1케이싱부(450)의 상부에는 브러쉬(410)의 제2방향의 꺾임동작을 구현하는 제2회전부(A2)가 배치되게 된다.

구체적으로, 상기 제2회전부(A2)는, 상기 제1케이싱부(450)의 상부에 배치되며, 상기 제1회전축(422)와 교차하도록 배치되는 제2회전축(426)과 상기 제1케이싱부(450)을 수용하는 구조로 배치되며, 상기 제2회전축(426)의 각도변화를 감지하는 제2저항센서(428)가 안착되는 제2케이싱부(460)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

도 9에 도시된 것과 같이, 상기 제2회전축(426)은 상기 제1케이싱부(450)의 상부에 안착되는 구조로 배치되며, 제2저항센서(428)는 제2케이싱부(460)의 일측에 배치되는 저항연결부(미도시) 상에 끼움결합되는 것은 제1회전부의 제1저항센서(424)의 결합구조와 동일하다. 다만, 제2저항센서(428)의 노브 부분이 끼워지는 제2끼움홈(461)이 제1끼움홈(445a)과는 다른 가로방향(제2방향)으로 형성되도록 하여, 제2방향으로 꺾임각을 형성하는 저항값을 측정할 수 있도록 하는 점에서 차이가 있다.

도 10 내지 도 12를 참조하여, 도 9에서 상술한 본 발명의 브러쉬세정유닛(400)의 동작을 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명에 따른 브러쉬세정유닛(400)의 제2방향 꺽임동작을 예로 든 것이다. 브러쉬(410)이 회전하여 신발의 표면에 접촉하게 되는 경우, 일정각도의 저항을 가지고 접촉하게 되며, 이러한 저항에 따라 브러쉬(410) 부분이 제2회전축(426)을 기준으로 제2방향으로 꺾임각을 형성하게 된다. 제어유닛에서는 이러한 꺾임각도를 실시간으로 측정 수집하여, 세척을 위한 최적의 경사각을 조정하여 이후 동작에서는 이러한 정보가 반영되로 자동으로 접촉이 이루어질 수 있도록 한다.

도 11은 본 발명에 따른 브러쉬세정유닛(400)의 제2방향 꺽임동작을 예로 든 것이다. 즉, 신발과 접촉시 브러쉬(410)의 각도가 제1방향의 저항을 받게 되는 경우에는 제1회전축(422)를 기준으로, 소정각도로 앞뒤로 꺾임각(경사각)을 형성하게 된다. 도 12는 도 10에서와 같이, 브러쉬(410)의 제1방향으로 좌우로 꺽이는 경사각을 구현하는 것을 도시한 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 브러쉬세정유닛(400)의 경우, 브러쉬(410)가 신발표면과 접촉시 접촉 방향에 따라 축을 중심으로 꺾일 수 있는 축회전부(A)를 구비하는 브러시헤드부(420)를 구비하고, 브러시헤드부(420)에서 상기 브러쉬(410)가 꺾이는 각도를 이용하여, 상기 브러시헤드부(420)와 상기 신발표면과의 접촉 정도를 조정함으로써, 다양한 신발종류에 대응되는 최적의 세정조건을 실시간으로 세팅할 수 있게 되며, 세정의 효율을 극대화할 수 있게 되는 장점이 구현되게 된다.

도 13은 도 3의 구성도에서 상술한 신발거치모듈(150)의 실시예를 구성한 개념이도. 보다 상세한 설명을 위하여, 상기 신발거치모듈(150)의 부호를 "신발거치모듈(500)"으로 하여 설명하기로 한다. 도 13은 상술한 본 발명의 브러쉬세정유닛(400)과 연동하여 효율적인 신발세척을 구현할 수 있는 신발거치유닛(500)을 도시한 것이다. 도 14는 도 13의 구성을 하부에서 바라본 요부 개념도이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명에서의 신발거치유닛(500)은, 도 1에서 상술한바 있는 신발거치구조물을 개량한 것으로, 보다 효율적인 신발의 거치를 구현하며, 동시에 도 8 내지 도 12에서 상술한 본 발명의 브러쉬 세정유닛과 연계하여 신발표면의 브러쉬 접촉효율을 높이고, 건조 살균 기능을 강화하여, 신발을 안정적으로 거치 지지할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다.

구체적으로, 상기 신발거치유닛(200)은 거치되는 신발의 고정각도를 변경하는 거치구동모듈(W)을 포함한다. 상기 거치구동모듈(W)은, 제1방향의 수평거치부(510)와, 상기 수평거치부(510)와 교차하는 제2방향으로 결합되며, 결합부위를 기준으로 편심회전이 가능한 수직거치부(520)를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서 '편심회전'이란, 상기 수직거치부(520)의 말단에 결합한 수평겨치부(510)이 한쪽 측면을 회전축부(H)를 기준으로 고정된 위치에서 자체 일정각도 회전하는 것으로 정의한다.

상기 수평거치부(510)은 도 13 및 도 14에 도시된 것과 같이, 상부에는 공기를 발산하는 발산홀(511)이 다수 마련되는 에어공급플레이트(512)가 배치되며, 수평거치부(510)에는 공기가 유통할 수 있는 공간이 마련되는 구조(도 14)로 구현될 수 있다. 이러한 구조를 통해, 후술하는 수직거치부(520)에 마련되는 에어가이드홈(522)을 경유한 공기가, 상기 수평거치부(510)의 에어공급플레이트(512)를 통해 발산할 수 있도록해, 거치되는 신발의 내부를 건조 및 살균할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 수평거치부(510)는, 상기 수평거치부(510)의 일측 또는 양측으로 돌출되어, 삽입되는 신발의 내부를 고정하는 신발고정용 확장부(530)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

도 14를 참조하면, 상기 신발고정용 확장부(530)는 수평거치부(510)의 거치몸체(515)의 측면에 결합되는 고정부(532)와 상기 고정부(532)의 내측에 결합되는 확장바(534)를 포함하며, 상기 확장바(534)가 거치몸체(515)의 내부로 슬라이딩 되는 구조로 내삽되며, 고정부(532)가 고정홈(536)에 안착되는 구조로 배치된다. 이후, 신발이 거치되게 되면, 신발의 사이즈에 따라 상기 확장바(534)가 외측을 향해 확장할 수 있게 되며(도 14), 고정부(532)가 신발의 내벽에 닿아 지지력을 형성하게 되면서, 거치되는 신발을 더욱 안정적으로 고정할 수 있게 된다. 이러한 확장바(534)의 동작은 수동으로 구현될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 확장모터(m1)를 포함하는 구동모듈(536)을 구비하여, 자동으로 구현할 수 있도록 하며, 결합바의 확장과 정지 고정동작은 상술한 제어유닛(530)의 제어에 따라 구현될 수 있도록 한다. 도시되지는 않았지만, 상기 신발고정용 확장부(530)의 경우, 접촉센서를 배치하여, 신발내표면과 고정부(532)의 접촉상태를 센싱할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 도 8에서와 같이, 본 발명의 수평거치부(520)는, 편심회전 구동모터(m2)를 구비하여, 수평거치부(510)의 편심회전동작을 구현할 수 있도록 한다.

이러한 편심회전은, 신발의 표면의 곡률에 따라 본 발명의 브러쉬의 꺾임각(경사각) 조정에 따른 접촉이 부족한 경우, 소정의 각도로 거치된 신발의 각도를 기울여서, 원통형 브러쉬와 접촉이 더욱 용이하게 구현될 수 있도록 할 수 있다.

즉, 도 15의 개념도와 같이, 편심회전 구동모터(m2)를 구비하여, 수평거치부(550)의 편심회전동작을 구현하여 신발의 거치 각도를 조절하게 되는 경우, 브러쉬(410)와 신발표면의 접촉면적(Z)를 조절할 수 있게 된다. 도 14의 (a)와 같은 동자은 접촉면적(Z)를 좁게 형성함과 동시에, 신발바닥과 측면의 경계부와 같이 세척이 어려운 국부영역에 대한 집중 브러쉬 접촉을 유도할 수 있도록 할 수 있으며, 도 14의 (b)와 같은 동작은 신발의 측면부에 대한 넓은 접촉면적(Z)을 형성하여 세척을 구현할 수 있도록 한다. 이러한 접촉 면적에 대한 제어는 상술한 제어유닛을 통해 구현이 가능하며, 제어유닛의 경우, 브러쉬의 경사각을 실시간으로 측정하면서, 적정 강도로 신발표면에 접촉하며 신발 외각을 따라 이동하는 동시에 신발외각 편심회전 구동모터(m2)를 기울여 최적의 세척을 구현할 수 있게 된다.

도 15 및 도 16은, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 브러쉬세정유닛(400)과 신발거치유닛(500)을 적용하여, 신발을 세척할 수 있는 가이드모듈의 구현구조를 예시한 것이다.

본 발명에서는, 상호 이격되는 한 쌍의 고정 레일(G1, G2)과, 상기 한 쌍의 고정 레일의 이격공간을 연결하는 구조로 배치되는 이동 레일(G3), 상기 이동레일(G3)위를 이동하는 상기 브러쉬헤드(420)로 구성된 2차원 세척 공간에서, 상기 브러쉬헤드(420)를 이동시켜서 신발(S)표면과의 접촉으로 상기 브러쉬(410)의 꺾이는 각도를 감지하며 일정한 접촉 강도로 신발 외곽 따라 이동하며 표면을 세척하도록 제어할 수 있도록 한다.

상호 이격되는 고정레일(G1, G2)는 상호 수평한 배치 간격을 가지도록 배치되며, 상호 이격되는 간격에는 이동레일(G3)가 연결되도록 한다. 상기 고정레일(G1, G2)의 일단에는 이동모터(M1, M2)가 구비되며, 이동레일(G3)에 이동리브(R)를통해 연결되는 브러쉬세정유닛(400)은 신발거치유닛(500)에 거치되는 신발(S)의 표면을 따라 이동하며 브러쉬(410)를 회전시켜 신발 표면을 세척할 수 있게 된다.

이 경우, 상술한 것과 같이, 상기 브러쉬(410)은 신발 표면과의 접촉에 따른 저항을 센싱하여, 접촉각도를 실시간으로 측정하며, 이후 접촉동작에 반영할 수 있도록 하한다. 동시에, 수평거치유닛의 편심회전을 구현하여, 브러쉬와의 접촉영역을 조절할 수 있도록 해, 세척의 효율을 더욱 높일 수 있도록 함은 도 8 및 도9에서상술한 바와 같다.

나아가, 수직거치부(520)의 경우, 외부의 공기공급모듈(미도시)를 통해 공급되는 공기를 에어가이드홈(522)을 통해 수평거치부의 내부를 경유하여 신발 내부로 확산할 수 있도록 해, 건조와 살균을 동시에 구현할 수 있도록 한다.

본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 발명은 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, 파이썬(Python), C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “~모듈”, “~부”, "매커니즘", "요소", "수단", "구성"과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 신발세척장치
110: 신발정보감지모듈
120: 세정액조합모듈
130: 세정액공급모듈
140: 세척방식선별모듈
144, 400: 브러쉬세정부(유닛)
150, 500: 신발거치모듈
200: 통합제어부
210: 신발정보수집부
220: 신발정보결정부
230: 세정액조합조건형성부
300: 클라우드 서버
310: 신발정보제공부
320: 신발정보매칭부
330: 세탁조건저장부
340: 최적화조건산출부
350: 외부 환경정보 분석부

Claims (17)

1. 신발 세탁을 수행하는 건식 세탁시스템에 있어서,
   세정액을 신발표면에 공급하여 신발을 세정하는 신발세척장치(100); 오염원에 대한 세척조건을 설정하고 세척하도록 상기 신발세척장치(100)를 제어하는 통합 제어부(200); 및 기계학습을 통해 신발세탁의 최적화 조건을 산출하는 세탁조건 산출모듈(S); 신발의 외형과 형상, 식별정보를 센싱하여, 상기 통합제어부(200)로 전송하는 신발정보감지모듈(110);을 포함하며,
   상기 신발정보감지모듈(110)은, 거치되는 신발의 외형을 감지하여, 신발의 형상을 추출하는 신발형상 감지부(112); 신발의 재질을 판독하는 판독센서를 바탕으로 신발재질을 추출하는 신발재질감지부(114), 상기 통합제어부에서 제공되는 신발확정정보와, 센싱되는 신발의 상태 이미지 정보를 대비하여, 오염영역을 산출하는 오염영역감지부(116) 및 상기 오염영역감지부(116)에 의해 산출되는 오염영역의 범위와, 오염의 종류를 산출하는 오염종류분석부(118)에서 산출되는 정보로 세척 대상물인 신발에 대한 신발확정정보를 산출하고,
   상기 신발정보 감지모듈(110)에서의 상기 신발의 재질 및 오염도의 범위와 종류에 대한 정보를 바탕으로, 세정액을 조합하는 세정액조합모듈(120);
   거치된 신발의 상부면 또는 측면, 바닥면에 대한 브러쉬 회전 접촉을 통해 오염원을 제거하는 접촉식 세정을 구현하는 브러쉬세정부(144); 및
   신발을 거치하며, 거치되는 신발의 고정각도를 변경하며,
   일측 또는 양측으로 돌출되어, 삽입되는 신발의 내부를 고정하는 신발고정부(230)가 마련되는 수평거치부(210)와, 상기 수평거치부(210)와 교차하는 제2방향으로 결합되며, 결합부위를 기준으로 편심회전이 가능한 수직거치부(220)를 포함하는 거치구동모듈(W);을 포함하는
   을 포함하는, 신발세척시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 신발세척시스템은,
   상기 통합제어부에서 요청하는 신발과 매칭할 수 있는, 신발 정보를 제공하는 클라우드서버(300);을 더 포함하는,
   신발세척시스템.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 세정액조합모듈(120)은,
   상기 오염영역감지부(116)에 구비된 분광센서를 이용하여, 오염영역과 비오염영역에서 분광되는 정보를 분석하여, 오염의 종류를 구분하고,
   상기 오염의 종류별로, 세정액을 조합하는,
   신발세척시스템.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 세정액조합모듈(120)에서 조합된 세정액을 신발표면에 미스트 형태로 분사하는 분사유닛을 더 포함하는,
   신발세척시스템.
   
8. 삭제
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 브러쉬세정부(144)는,
   신발표면에 접촉하여 회전하는 브러쉬;
   상기 브러쉬가 상기 신발표면과 접촉시 접촉 방향에 따라 축을 중심으로 꺾일 수 있는 축회전부(A)를 구비하는 브러시헤드부; 및
   상기 브러시헤드부에서 상기 브러쉬가 꺾이는 각도를 이용하여, 상기 브러시헤드부와 상기 신발표면과의 접촉 정도를 조정하는 제어유닛을 포함하는,
   신발세척시스템.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 브러시헤드부의 축회전부(A)는,
    상기 신발표면에 접촉하는 접촉강도에 대응되도록 상기 브러쉬의 제1방향(X) 및 상기 제1방향(X)과 교차하는 제2방향(Y)의 각도변화를 구현하되,
    상기 브러쉬의 상기 제1방향(X)의 회전을 구현하는 제1회전축과 회전 각도를 감지하는 제1저항센서를 포함하는 제1회전부(A1);와
    상기 브러쉬의 상기 제2방향(Y)의 회전을 구현하는 제2회전축과 회전 각도를 감지하는 제2저항센서를 포함하는 제2회전부(A2);를 포함하는,
    신발세척시스템.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 신발세척장치(100)는,
    신발을 거치하는 신발거치모듈(150)를 더 포함하며,
    상기 신발거치모듈(150)은 제1방향의 수평거치부와,
    상기 수평거치부와 교차하는 제2방향으로 결합되며, 결합부위를 기준으로 편심회전이 가능한 수직거치부를 포함하는,
    신발세척시스템.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 신발거치모듈(150)은
    상기 수직거치부에 마련되는 에어가이드홈을 경유한 공기가, 상기 수평거치부의 에어공급플레이트를 통해 발산하는 구조인,
    신발세척시스템.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 수평거치부는,
    상기 수평거치부의 일측 또는 양측으로 돌출되어, 삽입되는 신발의 내부를 고정하는 신발고정용 확장부;를 더 포함하는, 신발세척시스템.
    
14. 청구항 9에 있어서,
    상기 통합제어부(200)는,
    상기 신발정보감지모듈(110)에서 전송되는 신발정보를 수집하는 신발정보수집부(210)와,
    상기 신발정보수집부(210)의 정보를 바탕으로 세정액조합조건을 산출하는 세정액조합조건형성부(230);를 포함하는,
    신발세척시스템.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 클라우드서버(300)는 상기 신발정보 수집부(210)에서 제공되는 신발의 정보를 바탕으로, 기저장된 신발의 원형정보를 도출하여 매칭하는 신발정보매칭부(320)을 포함하는, 신발세척시스템.
    
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 클라우드서버(300)는,
    판매되는 신발의 브랜드에 따른 신발 종류로 구분하고, 재질, 형상을 포함하는 세부정보를 분류하여 저장하거나,
    신발세척장치(100)에서 세척이력이 있는 신발에 대한 세척이력을 저장하고, 상기 신발에 대한 오염도와 훼손도, 원형이미지와 대비 변형도에 대한 신발의 사용도를 포함하는 신발이력을 저장하는,
    신발정보제공부(310)를 더 포함하는,
    신발세척시스템.
    
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 클라우드서버(300)는,
    세척이력이 있는 신발의 세척 조건을 저장하며, 이에 따른 세척의 결과값을 저장하여 데이터 베이스화하는 세탁조건저장부(330);와
    세척조건과 수행결과를 입력값으로 하여, 오염제거율과 신발손상율을 결과값으로 하는 기계학습을 통해, 신발세탁의 최적화 조건을 산출하는 최적화조건 산출부(340)를 더 포함하는,
    신발세척시스템.

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