KR102653613B1 - 신발 관리 장치 및 이를 이용한 신발 관리 방법 - Google Patents

신발 관리 장치 및 이를 이용한 신발 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치는, 하우징, 케어유닛, 카메라 및 제어부를 포함한다. 하우징은 내부공간에 신발을 수용한다. 케어유닛은 하우징의 내부공간에 수용된 신발을 향해 공기를 분사하는 분사노즐 및 하우징의 내부공간에 구비되어 승강하되 하강 시 그 하단부의 적어도 일부가 신발의 내부로 투입되는 인서트암을 포함한다. 카메라는 하우징의 내부에 수용된 신발을 촬영한다. 제어부는 카메라를 통해 촬영된 신발의 이미지를 판독해 하우징 내부공간에 수용된 신발의 위치 및 부피를 도출한다. 그리고, 제어부는 도출된 신발의 위치 및 부피에 따라 분사노즐 및 인서트암의 작동을 제어한다.

Description

신발 관리 장치 및 이를 이용한 신발 관리 방법{SHOE CARE APPARATUS AND SHOE CARE METHOD USING THE SAME}
본 발명은 신발 관리 장치 및 신발 관리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보관된 신발의 이미지 정보를 획득함으로써 각기 다른 외형을 지닌 신발들을 각각의 형상에 따라 맞춤 관리할 수 있는 신발 관리 장치 및 신발 관리 방법에 관한 것이다.
신발은 착용 시 지면과 반복적으로 접하게 되고, 지면과 가까운 위치에서 여러 오염원에 노출된다.
따라서, 사용자가 착용하였던 신발은 밑창을 포함한 겉면에 먼지와 같은 여러 오염물질이 묻기 마련이다. 또한, 신발은 사용자의 발에서 분비되는 땀과 습기로 인해 그 내부가 오염되기도 한다.
신발은 관리 여하에 따라서 사용기한의 차이가 크게 나고 위생적인 관리가 이루어지지 못할 경우에는 신발의 외관뿐만 아니라, 사용자의 위생에도 좋지 않은 영향을 끼친다.
신발을 관리하는 장치와 관련하여 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0029009호(이하, '관련기술1'이라 함.)에는 '신발 소독 장치'가 개시된다.
관련기술1에는 신발 바닥의 이물질을 제거하는 먼지제거부가 개시된다. 먼지제거부는 바디, 무게센서, 브러시 및 이물질축적부재를 포함한다. 사용자가 바디에 올라서면, 무게센서가 사용자의 무게를 감지하고 브러시 및 열풍기가 작동하여 사용자의 신발 바닥의 이물질을 제거한다. 또한, 신발 바닥을 살균 소독한다. 이물질축적부재에는 브러시의 하부에 배치되어 신발 바닥에서 제거된 이물질이 축적된다.
그러나 관련기술1은 신발의 바닥면만을 관리할 수 있는 장치로서, 신발의 옆면, 앞면, 뒷면이나 신발 내부의 관리는 수행할 수 없었다.
그리고, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0113681호(이하, '관련기술2'라 한다.)에는 '신발 건조 및 청결 유지장치'가 개시된다.
관련기술2는 상부커버부, 송풍기 및 수직 자바라관을 포함한다. 상부커버부에는 아래쪽으로 바람을 송풍시키는 송풍기와, 아래쪽으로 신축이 가능한 수직 자바라관이 결합된다. 수직 자바라관은 신발의 목부에 관통되어 신발의 내부에 삽입된다. 송풍기의 바람은 수직 자바라관의 끝단이나 중간에서 나와 신발 내부를 건조시킨다. 또한, 수직 자바라관 내측에는 신발 내부를 살균하는 자외선램프가 장착된다.
그러나, 관련기술2 또한 신발 내부의 건조 및 살균만을 수행할 뿐 신발의 외관을 관리할 수는 없었고, 신발의 목부분이 짧은 특정한 형상의 신발만을 대상으로 한다는 한계가 있었다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 과제는, 신발은 여러 형태를 지니고 각각이 모두 다른 외형을 가지나, 이러한 신발들의 형태들에 맞춰서 적합한 오염관리가 이루어지지 못하였던 종래기술의 문제점을 해결하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는, 공기를 분사해 신발 외면의 오염물을 제거 시 분사노즐과 거리가 먼 위치의 신발 겉면은 오염물이 제거되지 못하였던 종래 기술의 문제점을 해결하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 신발을 관리함에 있어, 신발의 특정 부분만을 관리할 수 있었던 종래 기술의 문제점을 해결하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 신발의 이미지를 획득해서 신발의 위치 및 높낮이를 맵핑하는 과정의 연산을 단순화함으로써 신발의 위치 및 높낮이의 맵핑이 빠르게 이뤄질 수 있는 신발관리기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 내용들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 과제 및 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치는, 하우징, 케어유닛, 카메라 및 제어부를 포함한다. 하우징은 내부공간에 신발을 수용한다. 케어유닛은 하우징의 내부공간에 수용된 신발을 향해 공기를 분사하는 분사노즐 및 하우징의 내부공간에 구비되어 승강하되 하강 시 그 하단부의 적어도 일부가 신발의 내부로 투입되는 인서트암을 포함한다.
카메라는 하우징의 내부에 수용된 신발을 촬영한다.
제어부는 카메라를 통해 촬영된 신발의 이미지를 판독해 하우징 내부공간에 수용된 신발의 위치 및 부피를 도출한다.
그리고, 제어부는 도출된 신발의 위치 및 부피에 따라 분사노즐 및 인서트암의 작동을 제어한다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 케어유닛은 압축기 및 공급관을 포함한다. 압축기는 공기를 압축하고, 공급관은 압축기에서 압축된 공기를 분사노즐로 이동시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 인서트암은 암바디 및 분사부재를 포함한다. 암바디는 하우징 내부에서 제1액추에이터에 의해 승강한다. 그리고, 분사부재는 암바디의 하단부에 결합되어 주변으로 공기를 분사한다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 하우징은 브러시 및 먼지받이를 포함한다. 브러시는 내부공간의 바닥면에 마련되어 수용되는 신발의 밑창과 마찰된다. 먼지받이는 브러시의 하부에 배치되어 브러시로부터 낙하하는 먼지가 수용된다.
그리고, 하우징은 일측에 도어가 구비되는 케이스의 내부에 수용되며, 도어가 열린 상태에서 하우징의 내부공간으로 신발이 출입할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 카메라는 측면카메라를 포함한다. 측면카메라는 적어도 세 개가 구비될 수 있다. 측면카메라는 하우징의 측벽 중 적어도 세 개의 면에 각각 배치되고 수평한 방향의 이미지를 촬상한다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 카메라는 상부카메라를 포함한다. 상부카메라는 하우징의 상부에 마련되어 아래방향의 하우징 내부공간의 이미지를 촬상한다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 제어부는 하우징의 내부공간을 수평한 면을 기준으로 x축과 y축으로 구획하여 저장하고, 상기 하우징의 내부공간의 높이는 z축으로 구획하여 저장하며, 상부카메라를 통해 획득된 신발의 이미지를 통해 x-y평면상에서 신발이 차지한 2차원 영역인 제1영역을 도출한다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 분사노즐은 가동노즐을 포함한다. 가동노즐은 하우징의 내부공간에서 그 위치를 이동하며 공기를 분사한다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 가동노즐은 하우징의 내부공간에서 제1영역 내에서 이동하며 공기를 분사한다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 제어부는 측면카메라를 통해 획득된 신발의 이미지를 통해 제1영역에서 신발이 위치한 3차원 영역인 제2영역을 도출한다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 분사노즐은 가동노즐을 포함할 수 있다. 가동노즐은 하우징의 내부공간에서 그 위치를 이동하며 공기를 분사한다. 그리고, 가동노즐은 하우징의 내부에 미리 정해진 경로를 갖도록 형성되는 레일, 레일을 따라 이동하고 상하로 길이가 연장되거나 수축되는 이동모듈, 이동모듈에 결합되어 이동모듈의 길이가 연장되거나 수축되는 동작과 함께 상하로 이동하며, 일 방향으로 공기를 분사하는 분사구를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치에서 분사구는 제2영역과 인접하되, 제2영역을 침범하지 않도록 제어되고 제2영역과 미리 정해진 간격을 유지하도록 승강 및 이동하여 제2영역을 향해 공기를 분사한다.
본 발명의 실시예에 따른 신발 관리 장치를 이용한 신발 관리 방법은 신발 이미지 수집단계, 신발 위치 판독 단계, 입구 위치 판독 단계, 신발 높이 판독 단계 및 노즐 작동 단계를 포함한다.
신발 이미지 수집단계는 측면카메라 및 상부카메라를 통해 하우징에 수용된 신발의 이미지들을 획득한다.
신발 위치 판독 단계는 상부카메라를 통해 획득한 신발 이미지를 기초로 하우징 내부공간의 수평한 평면인 x-y평면상에서 신발이 위치한 제1영역을 제어부를 통해 도출한다.
입구 판독 단계는 상부카메라를 통해 획득한 신발 이미지를 기초로 제1영역 중 신발의 입구가 위치한 영역을 제외한다.
신발 높이 판독 단계는 측면카메라를 통해 획득한 신발의 이미지들을 기초로 제1영역 내부에서 신발의 높이분포를 도출해 신발이 차지하는 3차원의 영역인 제2영역을 도출한다.
노즐 작동 단계는 제어부가 제2영역에 분사구가 진입하지 않도록 가동노즐의 작동을 제어하고, 제2영역과 분사구가 미리 정해진 간격을 유지하며 분사구가 제2영역을 향해 공기를 분사한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 하우징에 수납된 신발의 형태를 감지하고 각기 다른 신발의 형태에 맞추어 맞춤 관리를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 감지된 신발의 형태에 맞추어 가동노즐이 이동하며 신발의 표면과 인접한 위치에서 공기를 분사하므로 신발의 겉면 전체에 걸쳐 고르게 오염물을 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 신발의 표면, 밑창 및 내부공간을 모두 관리할 수 있어 신발의 전체적인 청결관리를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 획득된 신발의 이미지를 통해 2차원의 넓이인 제1영역을 먼저 산출하고, 제1영역에서 신발의 입구를 제외한 영역에 대해서 신발의 높이를 도출해 3차원의 부피를 지닌 제2영역을 도출하므로 빠르게 신발이 위치한 영역을 데이터화 하여 획득할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 신발 관리 장치 및 이를 통한 신발 관리 방법을 통해 발휘되는 더욱 구체적이거나 추가적인 효과에 대하여는, 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치의 도어가 열린 상태를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치의 내부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치의 하우징 내부에 신발이 안착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치의 하우징 내부에 신발이 안착된 상태를 정면에서 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치의 하우징 내부에 안착된 신발의 높이 변화를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치의 하우징 내부에서 신발의 높이에 따라 가동노즐이 이동하는 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치의 인서트암이 신발의 내부에 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치의 하우징에 설치된 카메라의 위치를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명을 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부도면을 참조하면서 보다 상세하게 서술하고자 한다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)의 도어(210)가 열린 상태를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)는 그 외관이 케이스(200) 및 도어(210)로 이루어진다.
케이스(200)는 소정의 부피를 지닌 함체로 이루어지고, 케이스(200)의 일측면에 도어(210)가 설치되어 여닫을 수 있게 구비된다.
케이스(200)의 상면에는 쿠션(220)이 결합될 수 있고, 쿠션(220)은 완충효과가 있는 부재로 이루어진다. 쿠션(220)은 사용자가 신발(1)을 신은 상태로 발을 올려놓거나, 신발(1)을 올려 놓을 수 있고, 사용자가 앉을 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
도어(210)는 골격을 형성하는 프레임(211)과 프레임(211)의 내측공간에 형성된 면에서 적어도 일부 면적을 차지하는 투명창(212)을 포함한다.
케이스(200)는 도어(210)가 열린 상태에서 그 내부의 공간이 외부로 노출된다. 케이스(200)의 내부에는 하우징(100)이 설치된다. 그리고, 케이스(200)의 내부공간 중 하우징(100)을 제외한 공간에는 케어유닛(300)이 배치될 수 있다. 또는 제어부(600)와 같은 구성들이 배치될 수 있으며, 이는 예시적인 것으로서 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 다양한 형태로 케이스(200) 내부의 구성이 구현될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)의 내부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)는, 신발(1)로부터 먼지나 습기와 같은 오염물을 제거한다. 신발 관리 장치(10)는 하우징(100), 케이스(200), 케어유닛(300), 카메라(500) 및 제어부(600)를 포함한다.
하우징(100)은 내부에 신발(1)을 수용하는 구성으로서, 전면이 개구된 박스형태로 이루어진다. 하우징(100)의 내부공간은 케이스(200)에 장착된 도어(210)의 여닫힘에 따라 함께 열리거나 닫힌다. 이하에서는 본 발명의 용이한 이해를 위해 하우징(100)의 내부공간을 '청소공간'으로 정의한다.
하우징(100)은 인서트암(330)을 포함한다. 인서트암(330)은 하우징(100)의 상면을 관통해 상하로 승강한다. 인서트암(330)은 적어도 하나가 마련되며, 본 발명의 일 실시예에서는 두 개가 나란하게 배치될 수 있다. 하우징(100)의 바닥면에는 다수 개의 뚫린 공간이 형성된다. 다수 개의 뚫린 공간으로는 신발(1)로부터 분리된 오염물이 낙하한다. 이하에서는 본 발명의 용이한 이해를 위해 하우징(100) 아래의 공간을 '하부공간'이라 정의한다.
케이스(200)는 신발 관리 장치(10)의 골격 및 외관을 형성하고, 전면이 개구된 직육면체 형태로 이루어진다. 케이스(200)는 내부에 하우징(100), 케어유닛(300), 제어부(600) 및 먼지받이(350)를 수용한다.
케어유닛(300)은 압축기(310), 분사노즐(320), 인서트암(330) 및 브러시(340)를 포함한다.
압축기(310)는 공기를 압축하는 구성으로서, 공기압축기(310)(air compressor)를 통해 구현될 수 있다. 압축기(310)는 케이스(200) 내부 상측에 설치될 수 있다. 압축기(310)는 입구를 통해 유입된 공기를 압축해서 출구를 통해 배출한다. 케이스(200)에는 압축기(310)의 입구로 공기가 유입되는 홀이 형성될 수 있다.
압축기(310)의 출구에는 히터(313)가 설치된다. 히터(313)는 압축기(310)가 압축한 공기를 가열한다. 히터(313)는 압축기(310)의 출구에서 배출되는 공기를 가열할 수 있다. 히터(313)는 저항선 타입으로 구비될 수 있다.
분사노즐(320)은 신발(1)의 외면에 공기를 분사하는 구성으로서, 하우징(100)의 상부에 설치된다. 분사노즐(320)은 복수로 구비되어, 왼쪽 신발(1)과 오른쪽 신발(1)의 외면에 각각 공기를 분사할 수 있다.
그리고, 분사노즐(320)과 인접한 위치에 온도센서(410)가 마련될 수 있고, 온도센서(410)는 청소공간의 온도를 계측한다.
또한, 분사노즐(320)은 가동노즐(322)을 더 포함할 수 있다. 가동노즐(322)은 하우징(100) 내부에 설치되고 정해진 경로를 가지는 레일(322A), 레일(322A)에 결합되어 레일(322A)이 이루는 경로를 따라 이동하는 이동모듈(322B), 이동모듈(322B)에 결합되는 분사구(322C)를 포함한다. 분사구(322C)에는 길이가 가변되는 튜브를 통해 압축공기가 공급될 수 있다.
이동모듈(322B)은 레일(322A)의 경로를 따라 이동함과 함께 상하로 승강할 수 있도록 마련된다. 분사구(322C)는 이동모듈(322B)의 종속되어 이동모듈(322B)의 이동과 함께 이동하고, 이동모듈(322B)의 승강에 따라 함께 승강한다.
따라서, 가동노즐(322)의 분사구(322C)는 하우징(100)의 내부공간 즉, 청소공간 내에서 상대적으로 자유롭게 그 위치가 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 분사구(322C)는 두 개가 구비되어 신발(1)의 관리 시 각기 한 짝의 신발(1)을 관리할 수 있고, 또는 하나의 분사구(322C)가 한 켤레를 관리하도록 구현될 수도 있다.
압축기(310)의 출구에서 배출된 공기는 제1공급관(311)을 통해 복수의 분사노즐(320)(가동노즐(322)을 포함함.)로 이동하게 된다. 제1공급관(311)에는 개폐밸브가 설치될 수 있다.
인서트암(330)은 신발(1)의 내부에 진입하여 공기를 분사할 수 있다. 인서트암(330)은 암바디(331) 및 분사부재(332)를 포함한다.
암바디(331)는 하우징(100)의 내부로 그 일부가 진입하여 상하로 승강한다. 암바디(331)는 상하방향으로 길게 형성되는 파이 형태로 이루어진다. 암바디(331)는 제1액추에이터(331A)에 의해 상하 이동하게 된다.
제1액추에이터(331A)는 모터, 피니언 및 래크를 포함한다.
래크는 암바디(331)의 외면에 형성된다. 모터가 피니언을 회전시키면, 암바디(331)는 상하방향으로 승강하게 된다. 제1액추에이터(331A)는 제어부(600)의 제어를 통해 작동된다.
분사부재(332)는 공기를 주변으로 분사한다. 암바디(331)의 하단부에 분사부재(332)가 결합되고, 분사부재(332)는 아래쪽으로 볼록한 형상을 지닌다.
분사부재(332)는 고무, 실리콘 등과 같이 상대적으로 탄성이 높은 재질로 이루어진다. 분사부재(332)에는 공기를 분사하는 복수의 분사홀이 형성될 수 있다. 분사홀들은 신발(1)의 앞꿈치 부분을 향해 공기를 분사하도록 배치된다.
압축기(310)의 출구에서 배출된 공기는 제2공급관(312)을 통해 암바디(331) 내부로 이동하게 된다. 제2공급관(312)에는 개폐밸브가 설치될 수 있다. 개폐밸브는 역시 제어부(600)의 제어를 통해 작동된다.
제2공급관(312)은 고정공급관(312A) 및 이동공급관(312B)을 포함한다. 고정공급관(312A)은 압축기(310)의 출구에 결합된다. 고정공급관(312A)은 암바디(331)가 이동하더라도 그 위치가 변하지 않는다. 이동공급관(312B)은 고정공급관(312A)에 상하이동 가능하게 연결된다. 이동공급관(312B)은 고정공급관(312A)에 삽입될 수 있다. 이동공급관(312B)은 암바디(331)의 승강과 함께 승강할 수도 있다.
따라서 제2공급관(312)으로 이동하는 공기는 히터(313)를 통해 가열된 상태로 분사부재(332)에 도달하고, 분사부재(332)에 형성된 분사홀을 통해 열기와 함께 신발(1) 내부로 분사된다.
따라서, 히터(313)를 통해 가열된 공기는 신발(1)의 내부로 분사되어 신발(1)의 건조 및 소독을 수행한다.
브러시(340)는 신발(1)의 밑창과 접해 마찰된다. 본 발명의 일 실시예에서 브러시(340)는 회전축의 둘레에 솔(brush)이 결합된 형상을 지니고, 회전축이 회전함에 따라 결합된 솔들이 함께 회전하며 신발(1)의 밑창을 청소한다.
브러시(340)의 아래부분에는 브러시(340)를 통과한 먼지와 같은 오염물이 수납되는 먼지받이(350)가 구비된다. 먼지받이(350)의 일측에는 손잡이(351)가 마련될 수 있다.
카메라(500)는 하우징(100)의 내부에 설치된다. 본 발명의 일 실시예에서 카메라(500)는 다수 개가 설치된다. 카메라(500)는 하우징(100)의 상면에 설치되어 아래방향의 이미지를 촬상하는 상부카메라(500T), 하우징(100)을 이루는 측면 중 적어도 3면에 설치되고 수평한 방향의 신발(1) 이미지를 촬상하는 측면카메라(500A, 500B, 500C, 500D)를 포함한다.
측면카메라(500A, 500B, 500C, 500D)는 적어도 두 개가 서로 마주보도록 배치될 수 있으며, 다수 개가 구비될 수록 보다 정확한 신발(1)의 위치정보를 획득할 수 있다.
카메라(500)는 하우징(100)에 수용되는 신발(1)을 촬영한다. 카메라(500)는 제어부(600)의 제어에 의해 작동하고, 신발(1)의 영상정보를 생성한다. 카메라(500)와 인접하게는 조명이 배치될 수 있고, 카메라(500)는 조명이 켜진 상태에서 신발(1)을 촬영할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)의 하우징(100) 내부에 신발(1)이 안착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)의 하우징(100) 내부에 신발(1)이 안착된 상태를 정면에서 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 카메라(500)는 하우징(100)에 수용된 신발(1)을 기준으로 신발(1)의 전면(500A) 후면(500C) 양측면(500B, 500D) 모두 네 개가 설치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 적어도 세 개의 측면카메라(500A, 500B, 500C, 500D)가 설치된다. 그리고, 하우징(100)의 상부에는 하우징(100)에 수납된 신발(1)의 상부에서 아래방향의 신발(1)을 향해 촬상하는 상부카메라(500T)를 더 포함한다.
또한, 하우징(100) 내부의 공간은 도 5에 도시된 바와 같이 수평방향으로 2차원의 x-y평면으로 구획되어 제어부(600)에 저장된다. 제어부(600)는 상부카메라(500T)를 통해 획득한 신발(1)의 이미지를 통해 x-y평면 상에서 신발(1)이 차지하는 면적을 도출한다. 이는 (X0, X1, X2,........, XN , Y0, Y1, Y2, ........, Yn)으로 이루어진 좌표가 신발(1)이 차지하고 있는 위치의 좌표인지 아닌지를 구분할 수 있게 된다.
이때, 신발(1)이 차지하고 있는 x-y평면상의 2차원 면적을 제1영역이라 정의한다.
제어부(600)는 먼저 제1영역을 도출하고, 이후 측면카메라(500A, 500B, 500C, 500D)들로부터 촬상된 이미지들을 기초로 실제 신발(1)이 차지하고 있는 3차원의 영역인 제2영역을 도출한다.
제2영역은 제1영역에 해당하는 좌표 내에서 각각이 갖는 Z축 높이로 표현될 수 있다. 즉, Z0, Z1, Z2,........., Zn 중 하나의 값으로 높이가 표현될 수 있다.
그리고, 제어부(600)는 제2영역을 도출하기 이전에 제1영역으로부터 신발(1)의 입구영역인 Xd를 제외한다. 이는 불필요한 연산을 줄이는 효과를 얻고, 보다 빠르게 연산을 수행해 제2영역을 도출하기 위함이다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)는 2차원의 면적인 제1영역을 도출한 후, 이후 제1영역에 해당하는 면적에서 각각의 좌표별로 높이값을 도출하므로 연산과정을 간소화 할 수 있다.
또한, 제어부(600)는 카메라(500)가 신발(1)을 촬영한 이미지들을 분석하여 신발(1)의 종류 및 소재를 인식할 수도 있다. 제어부(600)는 각종 신발(1)의 데이터베이스가 저장될 수 있고, 각종 신발(1)의 데이터베이스는 구두, 스니커즈, 슬리퍼, 부츠, 조기화, 농구화, 하이힐 등의 이미지 정보들일 수 있다. 각종 신발(1)의 데이터베이스는 천연가죽, 인조가죽, 면, 합성섬유, 고무, 코르크 등 신발(1) 소재의 표면이미지 정보일 수도 있다. 신발(1)의 데이터베이스는 각종 신발(1) 소재의 빛 반사에 의한 표면 광택 이미지 정보일 수도 있다.
제어부(600)는 촬상된 이미지들과 데이터베이스의 유사성을 비교해 신발(1)의 종류 및 소재를 인식할 수 있다. 제어부(600)는 신발(1)의 소재에 따라 관리에 적합한 공기의 분사량, 분사되는 공기의 온도, 공기를 분사하는 기간 등이 미리 저장될 수 있고, 제어부(600)는 저장된 정보들을 참조해 신발(1)의 관리를 수행하게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)의 하우징(100) 내부에 안착된 신발(1)의 높이 변화를 개략적으로 도시한 도면이다.
제어부(600)는 측면카메라(500A, 500B, 500C, 500D) 및 상부카메라(500T)를 통해 수집된 이미지들을 통해 각기 신발(1)의 폭(W1)과 높이(H1)를 도출하고, 신발(1)의 폭(W1)과 높이(H1)가 좌표에 따라 변화하는 곡선을 그려 도 7에 도시된 바와 같이 신발(1)이 위치하는 영역으로서 인식하게 된다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)의 하우징(100) 내부에서 신발(1)의 높이에 따라 가동노즐(322)이 이동하는 상태를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)의 인서트암(330)이 신발(1)의 내부에 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(600)는 제1영역에 해당하는 2차원의 면적을 가동노즐(322)이 이동하며 신발(1)을 향해 공기를 분사하도록 제어될 수도 있고, 제2영역에 해당하는 3차원의 영역을 기준으로 가동노즐(322)이 제2영역에 진입하지 않도록 제어하면서, 가동노즐(322)이 제2영역의 경계와 미리 정해진 간격을 유지하며 이동 및 승강하도록 제어할 수 있다.
제어부(600)는 가동노즐(322)이 이동하며 신발(1)이 위치한 제2영역을 향해 공기를 분사하도록 제어한다.
또한, 인서트암(330)은 그 하단의 적어도 일부가 신발(1)의 입구를 통해 신발(1)의 내부로 삽입된다. 인서트암(330)의 하부에는 분사부재(332)가 구비되고, 분사부재(332)와 인접한 인서트암(330)에는 다수 개의 센서(331B)들이 구비될 수도 있다. 센서(331B)들은 인서트암(330)이 신발(1)의 내부로 진입하는 깊이를 계측할 수 있고, 또는, 신발(1) 내부의 온도, 습도 등을 계측할 수도 있다.
인서트암(330)이 신발(1)의 입구를 통해 신발(1)의 내부로 진입한 상태에서 분사부재(332)를 통해 공기가 신발(1)의 내부로 분사되면, 도 10에 도시된 바와 같이 신발(1)의 내부로부터 외부를 향해 공기가 유동하게 된다. 이는 가동노즐(322)이 신발(1)의 외측면을 따라 이동하며 오염물을 제거함에 있어, 공중에 비산된 오염물이 신발(1)의 입구를 통해 신발(1) 내부로 유입되는 것을 방지한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)의 하우징(100)에 설치된 카메라(500)의 위치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 관리 장치(10)에서 하우징(100)의 내부에는 다수 개의 카메라(500)가 구비될 수 있다. 하우징(100)의 상부에는 상부카메라(500T)가 설치되어 수납된 신발(1)의 상부에서 아래방향을 향해 신발(1)을 촬상한다.
그리고, 하우징(100)을 이루는 적어도 세 개의 측면에는 적어도 세 개의 카메라(500)가 각각 설치될 수 있고, 세 개의 카메라(500) 중 적어도 두 개는 서로 마주보도록 배치도리 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 측면카메라(500A, 500B, 500C, 500D)는 수납되는 신발(1)을 기준으로 신발(1)의 양측에 각각 하나씩, 신발(1)의 전면에 하나가 설치될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발(1) 관리 방법을 나타낸 블록도이다.
전술한 신발 관리 장치(10)를 이용하여 신발(1)을 관리하는 신발(1) 관리 방법을 설명한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신발(1) 관리 방법은 신발(1) 이미지 수집단계(S10), 신발(1) 위치 판독 단계(S20), 입구 판독 단계(S30), 신발(1) 높이 판독 단계(S40) 및 노즐 작동 단계(S50)를 포함한다.
신발(1) 이미지 수집단계(S10)는 측면카메라(500A, 500B, 500C, 500D) 및 상부카메라(500T)를 통해 하우징(100)에 수용된 신발(1)의 이미지들을 획득한다.
신발(1) 위치 판독 단계(S20)는 상부카메라(500T)를 통해 획득한 신발(1) 이미지를 기초로 하우징(100) 내부공간(청소공간)의 수평한 평면인 x-y평면 상에서 신발(1)이 위치한 제1영역을 제어부(600)를 통해 도출한다.
입구 판독 단계(S30)는 상부카메라(500T)를 통해 획득한 신발(1) 이미지를 기초로 제1영역 중 신발(1)의 입구가 위치한 영역을 제외한다.
신발(1) 높이 판독 단계(S40)는 측면카메라(500A, 500B, 500C, 500D)를 통해 획득한 신발(1)의 이미지들을 기초로 제1영역 내부에서 신발(1)의 높이분포를 도출해 신발(1)이 차지하는 3차원의 영역인 제2영역을 도출한다.
노즐 작동 단계(S50)는 제어부(600)에서 제2영역에 분사구(322C)가 진입하지 않도록 가동노즐(322)의 작동을 제어하고, 제2영역과 분사구(322C)가 미리 정해진 간격을 유지하며 분사구(322C)가 제2영역을 향해 공기를 분사한다.
이상에서는 본 발명의 실시예들이 도면과 함께 설명되었으나, 이는 예시적인 것으로서 전술한 실시예들과 도면으로 본 발명이 한정되진 않는다. 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상 범위 내에서 본 발명의 실시예들을 변형할 수 있음이 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 일 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용이나 효과를 명시적으로 기재하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과들까지 인정되어야 함은 당연하다.
1: 신발 10: 신발 관리 장치
100: 하우징 200: 케이스
210: 도어 211: 프레임
212: 투명창 220: 쿠션
300: 케어유닛 310: 압축기
311: 제1공급관 312: 제2공급관
312A: 고정공급관 312B: 이동공급관
313: 히터 320: 분사노즐
322: 가동노즐 322A: 레일
322B: 이동모듈 322C: 분사구
330: 인서트암 331: 암바디
331A: 제1액추에이터 331B: 센서
332: 분사부재 340: 브러시
350: 먼지받이 351: 손잡이
410: 온도센서
500: 카메라 600: 제어부

Claims (14)

  1. 내부공간에 신발을 수용하는 하우징;
    상기 하우징의 내부공간에 수용된 신발을 향해 공기를 분사하는 분사노즐 및 상기 하우징의 내부공간에 구비되고 상하방향으로 승강하되 하강 시 그 하단부의 적어도 일부가 신발의 내부로 투입되는 인서트암을 포함하는 케어유닛;
    상기 하우징의 내부에 수용된 신발을 촬영하는 카메라; 및
    상기 카메라를 통해 촬영된 신발의 이미지를 판독해 하우징 내부공간에 수용된 신발의 위치 및 부피를 도출하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 도출된 신발의 위치 및 부피에 따라 상기 분사노즐 및 상기 인서트암의 작동을 제어하는,
    신발 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케어유닛은,
    공기를 압축하는 압축기; 및
    상기 압축기에서 압축된 공기를 상기 분사노즐로 이동시키는 공급관;을 포함하는,
    신발 관리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인서트암은,
    상기 하우징 내부에서 제1액추에이터에 의해 승강하는 암바디; 및
    상기 암바디의 하단부에 결합되어 주변으로 공기를 분사하는 분사부재;를 포함하는,
    신발 관리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    내부공간의 바닥면에 마련되어 수용되는 신발의 밑창과 마찰되는 브러시; 및
    상기 브러시의 하부에 배치되는 먼지받이;를 포함하고,
    상기 하우징은 일측에 도어가 구비되는 케이스의 내부에 수용되며, 상기 도어가 열린상태에서 상기 하우징의 내부공간으로 신발이 출입하는,
    신발 관리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 카메라는,
    적어도 세 개가 구비되어, 상기 하우징의 측벽 중 적어도 세 개의 면에 각각 배치되고 수평한 방향의 이미지를 촬상하는 측면카메라;를 포함하는,
    신발 관리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 카메라는,
    상기 하우징의 상부에 마련되어 아래방향의 하우징 내부공간의 이미지를 촬상하는 상부카메라;를 포함하는,
    신발 관리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하우징의 내부공간을 수평한 면을 기준으로 x축과 y축으로 구획하여 저장하고, 상기 하우징의 내부공간의 높이는 z축으로 구획하여 저장하며,
    상기 상부카메라를 통해 획득된 신발의 이미지를 통해 x-y평면상에서 신발이 차지한 2차원 영역인 제1영역을 도출하는,
    신발 관리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분사노즐은,
    상기 하우징의 내부공간에서 이동하며 공기를 분사하는 가동노즐;을 포함하는,
    신발 관리 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 가동노즐은,
    상기 하우징의 내부공간에서 상기 제1영역 내에서 이동하며 공기를 분사하는,
    신발 관리 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측면카메라를 통해 획득된 신발의 이미지를 통해 상기 제1영역에서 신발이 위치한 3차원 영역인 제2영역을 도출하는,
    신발 관리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 분사노즐은,
    상기 하우징의 내부공간에서 이동하며 공기를 분사하는 가동노즐;을 포함하고,
    상기 가동노즐은,
    상기 하우징의 내부에 미리 정해진 경로를 갖도록 형성되는 레일;
    상기 레일을 따라 이동하고 상하로 길이가 연장되거나 수축되는 이동모듈; 및
    상기 이동모듈에 결합되어 상기 이동모듈의 길이가 연장되거나 수축되는 동작과 함께 상하로 이동하며, 일 방향으로 공기를 분사하는 분사구;를 포함하는,
    신발 관리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 분사구는,
    상기 제2영역과 인접하되, 상기 제2영역을 침범하지 않도록 제어되고 상기 제2영역과 미리 정해진 간격을 유지하도록 승강 및 이동하여 상기 제2영역을 향해 공기를 분사하는,
    신발 관리 장치.
  13. 제12항에 따른 신발 관리 장치를 이용해 신발을 관리하는 방법으로서,
    상기 측면카메라 및 상기 상부카메라를 통해 상기 하우징에 수용된 신발의 이미지들을 획득하는 신발 이미지 수집단계;
    상기 상부카메라를 통해 획득한 신발 이미지를 기초로 상기 하우징 내부공간의 수평한 평면인 x-y평면상에서 신발이 위치한 제1영역을 도출하는 신발 위치 판독 단계;
    상기 측면카메라를 통해 획득한 신발의 이미지들을 기초로 제1영역 내부에서 신발의 높이분포를 도출해 신발이 차지하는 3차원의 영역인 제2영역을 도출하는 신발 높이 판독 단계; 및
    상기 제2영역에 상기 분사구가 진입하지 않도록 상기 가동노즐의 작동을 제어하고, 상기 제2영역과 상기 분사구가 미리 정해진 간격을 유지하며 상기 분사구가 상기 제2영역을 향해 공기를 분사하는 노즐 작동 단계;를 포함하는,
    신발 관리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 상부카메라를 통해 획득한 신발 이미지를 기초로 상기 제1영역 중 신발의 입구가 위치한 영역을 제외하는 입구 판독 단계;를 더 포함하는,
    신발 관리 방법.


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