KR20150031017A - 자동급수장치 - Google Patents

Abstract

자동급수장치는 스테이지, 급수부, 이동부 및 감지부를 포함한다. 상기 스테이지 상에는 용기가 놓여진다. 상기 급수부는 상기 스테이지 상에 배치되고, 상기 용기의 높이 및 상기 용기 내에 공급된 물의 수위를 감지하여, 상기 용기에 적정량의 물을 공급한다. 상기 이동부는 상기 급수부와 연결되어 상기 급수부를 상기 용기 상으로 이동시킨다. 상기 감지부는 상기 용기의 위치를 감지한다. 따라서 안전성 및 편리성이 향상된다.

Description

자동급수장치{AUTOMATED WATER FEEDER}

본 발명은 자동급수장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 안전성 및 편리성이 향상된 자동급수장치에 관한 것이다

과거에는 우물, 개울 등에서 자연적으로 정수된 물을 음용수를 취수하여 사용하였으나, 산업화사회를 거치면서 상수도 시설을 통한 음용수 취수가 가능해졌다. 그러나 산업화과정에서 각종 오염 등으로 인하여 상수도를 통한 물에 포함된 중금속, 각종 이온 등의 유해물질의 양이 점차 증가하고 있다. 이로 인하여 각 가정이나 사무실, 공공장소, 복지기관 등에서 정수기를 사용하여 상수도 물을 정수해서 음용하고 있다.

기술의 발달로 인하여 다양한 종류의 정수기들이 개발되어 왔으며, 정수기를 이용하는 인구도 점차 증가하고 있다. 상기와 같은 정수기는 다양한 연령층의 사람들이 다양한 조건에서 사용되고 있다.

그러나 정수기는 정수된 수질의 품질만을 중점으로 개발되다보니 다양한 사람들의 사용편의나 안전을 위한 기술은 그다지 개발되지 않고 있다. 특히 장애인이나 노인, 어린이 등 특별한 도움이 필요한 사용자에 대한 기능은 미비한 상황이다.

세계보건기구에 따르면 전 세계적으로 고령화 문제가 증가하고 있으며, 장애인에 대한 인식변화로 사회적 약자를 배려하고 이를 위한 기술개발의 요구가 점차 거세지고 있다.

이러한 사회적 상황변화로 인하여 정수기도 사회적 약자들인 장애인, 노인, 어린이가 편리하고 안전하게 사용할 수 있는 기능이 요구되고 있다.

구체적으로, 기존 정수기는 물이 용기에 가득 채워질 때까지 사용자가 계속하여 서서 기다려야만 한다. 예를 들어, 식당 등에서 조리를 위한 물을 정수기로부터 공급받고자 하는 경우, 물통이나 냄비 등의 대용량 용기에 물을 채우기 위해서는 사용자가 장시간 서서 대기해야만 하는 문제점이 있다.

또한, 기존 정수기에서는 장애인, 노인, 어린이 등이 뜨거운 물을 컵에 채우는 과정에서 뜨거운 물이 넘치거나 쏟아지면서 화상의 위험이 존재한다. 마찬가지로 장애인, 노인, 어린이 등이 뜨거운 물이 용기에 가득 채워질 때까지 계속하여 서서 기다려야만 하기 때문에 불편함과 화상의 위험이 가중된다.

본 발명의 일 목적은 안전성 및 편리성이 향상된 자동급수장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 자동급수장치는 스테이지, 급수부, 이동부 및 감지부를 포함한다. 상기 스테이지 상에는 용기가 놓여진다. 상기 급수부는 상기 스테이지 상에 배치되고, 상기 용기의 높이 및 상기 용기 내에 공급된 물의 수위를 감지하여 상기 용기에 적정량의 물을 공급한다. 상기 이동부는 상기 급수부와 연결되어 상기 급수부를 상기 용기 상으로 이동시킨다. 상기 감지부는 상기 용기의 위치를 감지한다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 용기가 상기 스테이지 상으로 투입되는지를 검사하는 투입 감지부를 더 포함하고 상기 이동부, 상기 위치 감지부 및 상기 급수부는 상기 투입 감지부의 동작신호에 따라 자동으로 상기 물을 상기 용기에 공급할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 스테이지는 상기 용기가 놓이는 평면을 포함하고, 상기 용기는 상기 평면 상의 임의의 위치에 놓여질 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 급수부는 상기 용기의 크기 및 종류가 변경되더라도 정량의 물을 공급할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 급수부는 상기 이동부에 의해 상기 용기 상으로 이동된 후에 상기 물을 공급할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 급수부는, 상기 용기 상에서 상하로 이동이 가능한 송수관, 상기 송수관의 하부에 배치되어 상기 물을 공급하는 급수구, 상기 용기의 높이를 감지하는 높이 감지기, 및 상기 용기 내에 공급된 상기 물의 수위를 감지하는 수위 감지기를 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 높이 감지부는 적외선 감지기를 포함하고, 상기 수위 감지기는 초음파 감지기를 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 높이 감지부는 상기 적외선 감지기와 인접하여 배치되는 적외선 발생기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 스테이지 상에는 서로 직교하는 X축 방향 및 Y축 방향이 정의되고, 상기 이동부는, 상기 급수부를 상기 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동부, 및 상기 X축 이동부와 연결되고 상기 급수부를 상기 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동부를 포함하고, 상기 위치 감지부는, 상기 용기의 상기 X축 방향에서의 위치를 감지하는 X축 감지부, 및 상기 용기의 상기 Y축 방향에서의 위치를 감지하는 Y축 감지부를 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 위치 감지부는, 상기 이동부의 일측에 배치되는 적외선 발생기, 및 상기 이동부의 타측에 배치되어 상기 적외선 발생기에서 발생된 광을 감지하는 적외선 감지기를 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 이동부는 상기 위치 감지부의 감지결과에 연동되어 상기 급수부를 이동시킬 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 자동으로 컵의 위치를 찾아서 정량의 물을 취수할 수 있기 때문에, 안전성 및 편리성이 향상된다. 즉, 비교적 넓은 면적을 갖는 스테이지 상의 임의의 위치에 컵 등의 용기를 놓아두면, 자동으로 컵 등의 용기의 위치를 감지하여 물이 공급된다.

또한, 급수부의 하단에 배치된 높이 감지기 및 수위 감지기를 이용하여, 컵 등의 용기의 높이 및 용기 내에 급수된 물의 수위를 감지할 수 있다. 따라서 상기 감지된 용기의 높이를 이용하여 결정된 만수위까지 자동으로 물을 급수할 수 있다.

더욱이 컵 등의 용기의 크기, 무게 및 형상이 다양하게 변형되더라도 용이하게 급수하는 것이 가능하다. 이때, 컵 등의 용기 내에 잔류하는 물이 존재하더라도 물이 넘치지 않도록 급수할 수 있다.

또한 투입 감지부를 이용하여 컵의 투입동작을 인식하여 동작신호를 생성할 수 있다. 따라서 별도의 스위치 동작 없이도 자동으로 물을 급수하는 것이 가능하다. 더욱이 투입 감지부는 급수가 완료된 컵을 꺼내는 동작도 인식할 수 있으므로, 이를 완료신호로 인식할 수도 있다.

또한 급수가 완료된 경우, 표시부재를 통하여 음성신호 또는 시각신호가 발생되어 사용자가 급수완료사실을 용이하게 확인할 수 있다.

그러므로 정량의 물을 컵의 종류에 상관없이 넘치지 않고 안전하게 급수할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동급수장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자동급수부재를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 자동급수장치의 동작을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 자동급수장치의 동작에서 Y축을 따라 이동하는 단계를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 자동급수장치의 동작에서 Y축을 따른 이동이 완료된 상태를 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 장치용 캐패시터 및 그 제조방법에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예들에 의해 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.

본 명세서에 있어서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이며, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접촉되어"있다고 기재된 경우, 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접촉되어 있을 수도 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접촉되어"있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "~사이에"와 "직접 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지는 않는다.

제1, 제2 및 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동급수장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 자동급수장치는 정보처리부재(40), 입력부재(45), 급수탱크(50), 표시부재(60) 및 자동급수부재(100)를 포함한다.

정보처리부재(40)는 입력부재(45) 또는 투입 감지부(140)로부터 동작신호를 입력받고, 자동급수부재(100)로부터 X축 감지신호, Y축 감지신호, 높이 감지신호 및 수위 감지신호를 인가받는다.

정보처리부재(40)는 입력부재(45)로부터 입력된 동작신호에 따라 자동급수부재(100)에 X축 이동신호, Y축 이동신호 및 급수신호를 출력한다. 상기 동작신호는 시작신호 및 급수량정보를 포함한다. 예를 들어, 상기 급수량정보는 100ml 단위로 미리 설정하거나, 기설정된 컵의 종류에 따라 컵의 용량에 따라 설정할 수도 있다. 다른 실시예에서, 스테이지(10) 상에 압력감지센서(도시되지 않음)가 배치되고, 압력감지센서(도시되지 않음)가 상기 동작신호를 출력할 수도 있다.

입력부재(45)는 사용자의 입력에 따라 급수 시작신호, 급수량정보 등에 관한 동작신호를 정보처리부재(40)로 출력한다. 예를 들어, 입력부재(45)는 버튼 스위치, 토글스위치 등을 포함할 수 있다.

급수탱크(50)는 정수된 물을 저장하고 상기 저장된 물을 자동급수부재(100)로 공급한다. 예를 들어, 급수탱크(50)는 정수부재(도시되지 않음)와 연결되어 상수관으로부터 인출된 물을 정수하여 저장할 수 있다.

표시부재(60)는 급수가 완료된 경우, 급수완료사실을 표시한다. 예를 들어, 표시부재(60)는 광신호를 발생시키는 발광다이오드(62), 음성신호를 발생시키는 부저(64), 등을 포함할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 자동급수부재를 나타내는 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 자동급수부재(100)는 스테이지(10), X축 이동부(110), X축 감지부(115), Y축 이동부(120), Y축 감지부(125), 급수부(130) 및 투입감지부(140)를 포함한다.

스테이지(10)는 자동급수부재(100)의 하부를 구성하며 컵(20), X축 이동부(110), X축 감지부(115), Y축 이동부(120), Y축 감지부(125) 및 급수부(130)를 지지한다.

급수부(130)는 정보처리부재(40)로부터 급수신호를 인가받아 저장탱크(50)로부터 공급된 물 중에서 적정량 만큼의 물을 컵(20)으로 배출한다. 상기 적정량은 컵의 높이에서 수 mm 내지 수 cm의 여유높이를 제외한 만수위로, 물이 넘치지 않는 정도를 의미한다. 다른 실시예에서, 급수부(130)는 수위가 만수위에 도달하는 경우 자동으로 급수를 중단하는 기능을 가질 수도 있다. 예를 들어, 급수부(130)는 상기 입력된 급수량을 기준으로 물을 컵(20)에 공급하되, 수위가 만수위에 도달하는 것을 종료신호로 인식하여 급수를 중단할 수도 있다.

급수부(130)는 송수관(132), 급수구(134), 급수조절기(136), 높이 감지기(138) 및 수위 감지기(139)를 포함한다.

송수관(132)은 급수구(134)와 저장탱크(50) 사이에 배치되어 저장탱크(50)의 물이 급수구(134)로 이동하는 배관역할을 한다. 본 실시예에서, 송수관(132)은 Z축 방향으로 배치되고 전동기(도시되지 않음)를 포함하여 그 길이가 가변된다. 송수관(132)은 정보처리부재(40)로부터 Z축 이동신호를 인가받아, 하부에 결합된 급수구(134), 높이 감지기(138) 및 수위 감지기(139)의 위치를 Z축 방향으로 이동시킨다.

급수구(134)는 송수관(132)의 단말에 배치되어 컵(20)으로 물이 배출되는 통로 역할을 한다.

급수조절기(136)는 정보처리부재(40)로부터 인가받은 급수신호에 따라 급수구(134)를 통하여 배출되는 물의 양을 조절한다. 본 실시예에서, 급수조절기(136)는 펌프를 포함하고, 상기 펌프의 가동시간은 높이 감지기(138)에 의해 감지된 높이 및 수위 감지기(139)에 의해 감지된 수위를 비교하여 조절된다. 다른 실시예에서, 급수조절기(136)는 전동벨브(도시되지 않음)를 포함할 수도 있다.

급수조절기(136)는 송수관(132)의 중간 부분, 송수관(132) 중에서 급수구(134)에 인접한 부분, 송수관(132)과 급수탱크(50)의 사이 등에 배치될 수 있다.

높이 감지기(138)는 송수관(132)의 단말에 배치되어 송수관(132)의 이동에 따라 컵(20)의 높이를 감지한다. 예를 들어, 높이 감지기(138)는 일체형으로 형성된 적외선 발생기 및 적외선 센서를 포함한다. 송수관(132)의 길이가 짧아서 높이 감지기(138)가 컵(20)의 상부에 위치하는 경우, 높이 감지기(138)의 적외선 발생기에서 발생된 적외선은 외부로 방사되어 적외선 센서에는 아무런 신호가 감지되지 않는다. 송수관(132)의 길이가 증가하여 높이 감지기(138)가 컵(20)의 상부보다 낮은 높이에 위치하는 경우, 높이 감지기(138)의 적외선 발생기에서 발생된 적외선은 컵(20)의 내면으로부터 반사되어 적외선 센서로부터 높이 신호가 발생된다. 정보처리부재(40)는 높이 신호를 수신하여 송수관(132)의 길이에 대응되는 컵의 높이를 계산한다.

수위 감지기(139)는 송수관(132)의 단말에 배치되어 컵(20) 내부의 수위를 감지한다. 예를 들어, 수위 감지기(139)는 일체형으로 서로 인접하게 배치되어 형성된 초음파 발생기 및 초음파센서를 포함한다. 수위 감지기(139)의 초음파 발생기에서 발생된 초음파는 컵(20) 내의 수면으로부터 반사되어 초음파 센서로 감지된다. 정보처리부재(40)는 초음파의 발생시점과 반사된 초음파의 센싱시점을 비교하여 컵(20) 내부에 급수된 물의 수위를 계산한다.

X축 이동부(110)는 급수부(130)와 결합되어 급수부(130)를 X축 방향으로 이동시킨다. 본 실시예에서, X축 이동부(110)는 Y축 이동부(120) 상에 형성된 X축 레일(14)을 따라서 이동하는 전동바퀴를 포함하고, 정보처리부(40)의 X축 이동신호에 따라 급수부(130)를 X축 방향으로 이동시킨다.

X축 감지부(115)는 X축 이동부(110)의 하부에 결합되어, X축 이동부(110)와 동일한 Y축 상에 컵(20)이 존재하는지 검사한다.

본 실시예에서, X축 감지부(115)는 적외선 발생기 및 적외선 감지기를 포함한다. 상기 적외선 발생기 및 상기 적외선 감지기는 X축 이동부(110)의 양측에 서로 마주보고 배치된다. 다른 실시예에서, X축 감지부(115)가 일체형으로 형성된 단일센서어셈블리를 포함할 수도 있다. 그러나 단일 센서에 비해 적외선 발생기 및 적외선 감지기로 분리된 센서를 이용하는 경우, 감지오류가 감소하여 컵의 정확한 위치를 감지할 수 있다.

상기 적외선 발생기 및 상기 적외선 감지기의 이격거리는 컵(20)의 지름보다 크다. 바람직하게는 상기 적외선 발생기 및 상기 적외선 감지기의 이격거리는 컵(20)의 지름보다 10%이상 크다. 상기 적외선 발생기 및 상기 적외선 감지기의 이격거리가 컵(20)의 지름보다 10%이내인 경우, X축 이동부(110)의 이동중에 컵(20)을 쓰러트릴 수 있다.

Y축 이동부(120)는 X축 이동부(110)와 결합되어 급수부(130) 및 X축 이동부(110)를 Y축 방향으로 이동시킨다. 본 실시예에서, Y축 이동부(120)는 스테이지(10) 상에 형성된 Y축 레일(12)을 따라서 이동하는 전동바퀴를 포함하고, 정보처리부(40)의 Y축 이동신호에 따라 급수부(130) 및 X축 이동부(110)를 Y축 방향으로 이동시킨다.

Y축 감지부(125)는 Y축 이동부(120)의 하부에 결합되어, Y축 이동부(120)와 동일한 X축 상에 컵(20)이 존재하는지 검사한다. 본 실시예에서, Y축 감지부(125)는 적외선 발생기 및 적외선 감지기를 포함한다. 상기 적외선 발생기 및 상기 적외선 감지기는 Y축 이동부(120)의 양측에 서로 마주보고 배치된다. 상기 적외선 발생기 및 상기 적외선 감지기의 이격거리는 컵(20)의 지름보다 크다. 본 실시예에서, Y축 이동부(120)는 자동급수부재(100)의 X축 방향 양쪽 끝으로 연장되므로 상기 적외선 발생기 및 상기 적외선 감지기는 X축 방향으로 양쪽 끝에 서로 마주보고 배치된다.

투입 감지부(140)는 자동급수부재(100)의 전면부, 즉, 컵(20)이 투입되는 입구에 배치되어, 컵(20)이 스테이지(10) 상으로 투입되는지를 감지한다. 컵(20)이 스테이지 상으로 투입되는 경우, 투입 감지부(140)는 동작신호를 생성하여 정보처리부재(40)로 인가한다.

본 실시예에서, 투입 감지부(140)는 서로 마주보는 두 개의 투입 감지기들(142, 144)을 포함할 수도 있다. 투입 감지기들(142, 144)은 복수개의 적외선 발생기들(142a) 및 적외선 감지기들(144a)을 포함할 수 있다. 컵(20)이 투입 감지기들(142, 144)의 사이를 통과하면, 적외선 감지기들(144a)로 조사되던 적외선이 차단된다. 투입 감지부(140)의 적외선 감지기(144a)에 적외선이 차단되면, 투입 감지부(140)는 정보처리부재(40)로 동작신호를 전송한다. 다른 실시예에서, 투입 감지부(140)는 동작이 완료되어 컵(20)을 꺼내는 경우, 정보처리부재(40)로 완료신호를 전송할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 투입 감지부(140)가 동작 센서를 포함할 수도 있다.

다른 실시예에서, 자동급수장치는 입력부재(45)를 포함하지 않고 투입 감지부(140)에 의한 동작신호만을 이용할 수도 있다.

도 3은 도 1에 도시된 자동급수장치의 동작을 나타내는 블록도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 자동급수장치가 동작하는 과정은 다음과 같다. 구동전 단계에서, Y축 이동부(120) 및 X축 이동부(110)는 스테이지(10)의 일측 코너에 위치한다. 또한, 급수부(130)의 송수관(132)은 짧은 길이로 축소되어, 급수구(134), 높이 감지기(138) 및 수위 감지기(139)는 Z축 방향에서 볼 때 가장 높은 위치에 배치된다.

먼저, 컵(20)을 자동급수부재(100) 내로 투입한다. 본 실시예에서, 컵(20)이 자동급수부재(100) 내로 투입되는 경우, 투입 감지부(140)는 컵(20)의 투입여부를 감지한다(S100). 투입 감지부(140)는 컵(20)의 투입여부를 감지하여 동작신호를 정보처리부재(40)로 인가한다. 다른 실시예에서, 입력부재(45) 또는 스테이지(10) 상에 배치된 압력감지센서(도시되지 않음)로부터 동작신호가 생성될 수도 있다.

이어서, 컵(20)을 스테이지(10) 상의 임의의 지점에 배치한다. 컵(20)은 물이 들어 있지 않은 빈 컵(20) 또는 잔류하는 물이 남아있는 컵(20) 등을 포함한다. 다른 실시예에서, 컵(20) 내에 커피, 코코아, 비타민가루 등의 물과 섞일 수 있는 기호식품이 배치될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 컵(20) 대신에 찻잔, 사발, 밥그릇, 국그릇 등 물을 담을 수 있는 다양한 형태의 용기가 사용될 수도 있다. 또한, 물 이외의 커피, 주스, 탄산음료 등 액체 상태의 다양한 물질들이 사용될 수도 있다.

도 4는 도 3에 도시된 자동급수장치의 동작에서 Y축을 따라 이동하는 단계를 나타내는 평면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 이후에 정보처리부재(40)가 Y축 이동부(120)로 Y축 이동신호를 인가한다. Y축 이동부(120)는 정보처리부재(40)로부터 Y축 이동신호를 인가받아 Y축을 따라 이동한다(S110). X축 이동부(110) 및 급수부(130)는 Y축 이동부와 연결되어 있으므로, Y축 이동부(120)가 Y축을 따라 이동함에 따라 함께 Y축을 따라 이동된다.

Y축 이동부(120)가 Y축을 따라 이동하는 동안, Y축 측면은(125)는 컵(20)이 Y축 이동부(120)와 Y축 방향 상의 동일한 좌표에 위치하는지를 검사한다(S120). 본 실시예에서, Y축 측면은(125)는 Y축 적외선 다이오드(125a) 및 Y축 적외선 감지기(125b)를 포함한다.

컵(20)이 Y축 이동부(120)와 Y축 방향 상의 동일한 좌표에 위치하지 않는 경우, Y축 적외선 다이오드(125a)에서 발생된 자외선(L)은 아무런 방해없이 Y축 적외선 감지기(125b)에 도달한다. 자외선(L)이 아무런 방해없이 Y축 적외선 감지기(125b)에 도달되는 경우, Y축 적외선 감지기(125b)에 적외선(L)이 감지된다. Y축 적외선 감지기(125b)에 적외선(L)이 감지되는 경우, Y축 감지기(125)는 Y축 감지신호를 생성하지 않는다.

Y축 측면은(125)가 Y축 감지신호를 생성하지 않는 경우, 정보처리부재(40)는 계속하여 Y축 이동신호를 Y축 이동부(120)로 인가하고 Y축 이동단계(S110)로 되돌아간다.

도 5는 도 3에 도시된 자동급수장치의 동작에서 Y축을 따른 이동이 완료된 상태를 나타내는 평면도이다.

도 1 내지 도 3 및 도 5를 참조하면, 컵(20)이 Y축 이동부(120)와 Y축 방향 상의 동일한 좌표에 위치하는 경우, Y축 적외선 다이오드(125a)에서 발생된 자외선(L)은 컵(20)에 의해 차단되어 Y축 적외선 감지기(125b)에 도달하지 못한다. 자외선(L)이 Y축 적외선 감지기(125b)에 도달하지 못하는 경우, Y축 적외선 감지기(125b)에는 적외선(L)이 감지되지 않는다. Y축 적외선 감지기(125b)에 적외선(L)이 감지되지 않는 경우, Y축 감지기(125)는 Y축 감지신호를 생성한다.

Y축 측면은(125)는 생성된 Y축 감지신호를 정보처리부재(40)로 인가한다. 정보처리부재(40)에 Y축 감지신호가 인가되는 경우, 정보처리부재(40)는 Y축 이동신호를 차단한다.

도 1 내지 도 3을 다시 참조하면, 정보처리부재(40)가 Y축 이동신호를 차단한 경우, 정보처리부재(40)는 X축 이동부(110)로 X축 이동신호를 인가한다. X축 이동부(110)는 정보처리부재(40)로부터 X축 이동신호를 인가받아 X축을 따라 이동한다(S130). 급수부(130)는 X축 이동부와 연결되어 있으므로, X축 이동부(110)가 X축을 따라 이동함에 따라 함께 X축을 따라 이동된다.

X축 이동부(120)가 X축을 따라 이동하는 동안, X축 감지부(115)는 컵(20)이 X축 이동부(110)와 X축 방향 상의 동일한 좌표에 위치하는지를 검사한다(S140). 본 실시예에서, X축 감지부(115)는 X축 적외선 다이오드(도시되지 않음) 및 X축 적외선 감지기(도시되지 않음)를 포함한다.

컵(20)이 X축 이동부(110)와 X축 방향 상의 동일한 좌표에 위치하지 않는 경우, X축 적외선 다이오드(도시되지 않음)에서 발생된 자외선(L)은 아무런 방해없이 X축 적외선 감지기(도시되지 않음)에 도달한다. 자외선(L)이 아무런 방해없이 X축 적외선 감지기(도시되지 않음)에 도달되는 경우, X축 적외선 감지기(115b)에 적외선(L)이 감지된다. X축 적외선 감지기(115b)에 적외선(L)이 감지되는 경우, X축 감지기(115)는 X축 감지신호를 생성하지 않는다.

X축 감지부(115)가 X축 감지신호를 생성하지 않는 경우, 정보처리부재(40)는 계속하여 X축 이동신호를 X축 이동부(110)로 인가하고 X축 이동단계(S130)로 되돌아간다.

컵(20)이 X축 이동부(110)와 X축 방향 상의 동일한 좌표에 위치하는 경우, X축 적외선 다이오드(도시되지 않음)에서 발생된 자외선(L)은 컵(20)에 의해 차단되어 X축 적외선 감지기(도시되지 않음)에 도달하지 못한다. 자외선(L)이 X축 적외선 감지기(도시되지 않음)에 도달하지 못하는 경우, X축 적외선 감지기(도시되지 않음)에는 적외선(L)이 감지되지 않는다. X축 적외선 감지기(도시되지 않음)에 적외선(L)이 감지되지 않는 경우, X축 감지기(115)는 X축 감지신호를 생성한다.

X축 감지부(115)는 생성된 X축 감지신호를 정보처리부재(40)로 인가한다. 정보처리부재(40)에 X축 감지신호가 인가되는 경우, 정보처리부재(40)는 X축 이동신호를 차단하고 급수부(130)로 Z축 이송신호를 인가한다.

급수부(130)는 정보처리부재(40)로부터 Z축 이송신호를 인가받아 급수구(134), 높이 감지기(138) 및 수위 감지기(139)를 Z축 방향을 따라서 컵(20) 쪽으로 이동시킨다(S145). 본 실시예에서는 급수구(134), 높이 감지기(138) 및 수위 감지기(139)가 동시에 Z축 방향으로 이동한다. 다른 실시예에서, 급수구(134)는 Z축 방향으로 이동하지 않고, 높이 감지기(138) 및/또는 수위 감지기(139)만 Z축 방향으로 이동할 수도 있다.

이어서, 높이 감지기(138)가 컵(20)이 있는 높이에 도달했는지 검사한다(S147). 높이 감지기(138)가 컵(20)이 있는 높이에 도달하지 못한 경우, 정보처리부재(40)는 급수부(130)로 Z축 이송신호를 인가하여 급수구(134), 높이 감지기(138) 및 수위 감지기(139)는 계속해서 Z축 방향을 따라서 컵(20) 쪽으로 이동된다. 높이 감지기(138)가 컵(20)이 있는 높이에 도달한 경우, 정보처리부재(40)는 급수부(130)로 급수신호를 인가한다. 본 실시예에서, 높이 감지기(138)는 급수구(134)와 인접하게 배치되므로, 높이 감지기(138)와 급수구(134)는 실질적으로 동일한 높이에 배치된다.

정보처리부재(40)는 감지된 컵 높이에 대응되는 만수위를 결정한다. 본 실시예에서, 만수위는 컵 높이로부터 수 mm 내지 수 cm 낮아서, 컵(20)을 빼낼 때 물이 흘러내리는 것을 방지한다.

이후에 급수부(130)는 정보처리부재(40)로부터 급수신호를 인가받아 컵(20)에 물의 급수를 시작한다(S150).

이어서 수위 감지기(139)가 현재 수위가 만수위에 미치지 못하는지 판단한다(S160).

현재 수위가 만수위에 미치지 못하는 경우, 급수부(130)는 급수를 계속하면서(S155) 현재 수위가 만수위에 미치지 못하는지 다시 판단한다(S160). 다른 실시예에서, 입력 부재(45)로부터 기입력된 수량을 공급하였음에도 현재수위가 만수위에 미치지 못하는 경우, 정보처리부재(40)는 종료신호를 발생할 수도 있다.

현재 수위가 만수위에 미치는 경우, 정보처리부재(40)는 급수를 종료하고 표시 부재(60)는 종료신호를 발생한다(S170). 다른 실시예에서, 입력 부재(45)로부터 기입력된 수량을 기준으로 물을 공급하되, 공급된 물의 양이 상기 기입력된 수략에 미치기 못하는데도 현재 수위가 만수위에 도달한 경우, 정보처리부재(40)는 급수를 종료하고 표시 부재(60)는 종료신호를 발생할 수도 있다.

이어서 사용자가 물이 채워진 컵(20)을 자동급수부재(100)로부터 인출하면, 투입 감지부(140)는 감지신호를 생성한다. 정보처리부재(40)는 상기 감지신호를 완료신호를 인식하여 추가적인 동작을 수행하지 않는다.

상기와 같은 본 실시예에 따르면, 컵의 위치에 따라 자동으로 정량의 물이 급수되기 때문에 장애이이나 노약자도 손쉽게 물을 취수할 수 있다. 또한 물이 급수되는 동안 컵을 손으로 잡고 있을 필요가 없기 때문에 뜨거운 물로 인한 화상을 방지할 수 있다. 특히 어린이나 노약자의 보호에 유용하다.

더욱이, 비교적 넓은 면적을 갖는 스테이지 상의 임의의 위치에 컵 등의 용기를 놓아두면, 자동으로 컵 등의 용기의 위치를 감지하여 물이 공급된다.

또한, 급수부의 하단에 배치된 높이 감지기 및 수위 감지기를 이용하여, 컵 등의 용기의 높이 및 용기 내에 급수된 물의 수위를 감지할 수 있다. 따라서 상기 감지된 용기의 높이를 이용하여 결정된 만수위까지 자동으로 물을 급수할 수 있다.

더욱이 컵 등의 용기의 크기, 무게 및 형상이 다양하게 변형되더라도 용이하게 급수하는 것이 가능하다. 이때, 컵 등의 용기 내에 잔류하는 물이 존재하더라도 물이 넘치지 않도록 급수할 수 있다.

또한 투입 감지부를 이용하여 컵의 투입동작을 인식하여 동작신호를 생성할 수 있다. 따라서 별도의 스위치 동작 없이도 자동으로 물을 급수하는 것이 가능하다. 더욱이 투입 감지부는 급수가 완료된 컵을 꺼내는 동작도 인식할 수 있으므로, 이를 완료신호로 인식할 수도 있다.

또한 급수가 완료된 경우, 표시부재를 통하여 음성신호 또는 시각신호가 발생되어 사용자가 급수완료사실을 용이하게 확인할 수 있다.

그러므로 정량의 물을 컵의 종류에 상관없이 넘치지 않고 안전하게 급수할 수 있다.

상기의 실시예에서는, 직교좌표계를 통해 컵의 위치를 찾는 실시예를 개시하고 있다. 그러나 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 원통좌표계, 구좌표계 등 다양한 방식으로 컵의 위치를 찾는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 특허 청구 범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 자동으로 컵의 위치를 찾아서 정량의 물을 취수할 수 있기 때문에, 안전성 및 편리성이 향상된다.

10 : 스테이지 12 : X축 레일
14 : Y축 레일 20 : 컵
40 : 정보처리부재 45 : 입력부재
50 : 급수탱크 60 : 표시부재
100 : 자동급수부재 110 : X축 이동부
115 : X축 감지부 120 : Y축 이동부
125 : Y축 감지부 130 : 급수부
132 : 송수관 134 : 급수구
136 : 급수조절기 138 : 높이 감지부
139 : 수위 감지부 140 : 투입 감지부

Claims (11)

1. 용기가 놓이는 스테이지;
   상기 스테이지 상에 배치되고, 상기 용기의 높이 및 상기 용기 내에 공급된 물의 수위를 감지하여 상기 용기에 적정량의 물을 공급하는 급수부;
   상기 급수부와 연결되어 상기 급수부를 상기 용기 상으로 이동시키는 이동부; 및
   상기 용기의 위치를 감지하는 위치 감지부를 포함하는 자동급수장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 용기가 상기 스테이지 상으로 투입되는지를 검사하는 투입 감지부를 더 포함하고 상기 이동부, 상기 위치 감지부 및 상기 급수부는 상기 투입 감지부의 동작신호에 따라 자동으로 상기 물을 상기 용기에 공급하는 것을 특징으로 하는 자동급수장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 스테이지는 상기 용기가 놓이는 평면을 포함하고, 상기 용기는 상기 평면 상의 임의의 위치에 놓여지는 것을 특징으로 하는 자동급수장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 급수부는 상기 용기의 크기 및 종류가 변경되더라도 적정량의 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 자동급수장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 급수부는 상기 이동부에 의해 상기 용기 상으로 이동된 후에 상기 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 자동급수장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 급수부는,
   상기 용기 상에서 상하로 이동이 가능한 송수관;
   상기 송수관의 하부에 배치되어 상기 물을 공급하는 급수구;
   상기 용기의 높이를 감지하는 높이 감지기; 및
   상기 용기 내에 공급된 상기 물의 수위를 감지하는 수위 감지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동급수장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 높이 감지부는 적외선 감지기를 포함하고, 상기 수위 감지기는 초음파 감지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동급수장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 높이 감지부는 상기 적외선 감지기와 인접하여 배치되어 일체로 형성되는 적외선 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동급수장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 스테이지 상에는 서로 직교하는 X축 방향 및 Y축 방향이 정의되고,
   상기 이동부는,
   상기 급수부를 상기 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동부; 및
   상기 X축 이동부와 연결되고 상기 급수부를 상기 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동부를 포함하고,
   상기 위치 감지부는,
   상기 용기의 상기 X축 방향에서의 위치를 감지하는 X축 감지부; 및
   상기 용기의 상기 Y축 방향에서의 위치를 감지하는 Y축 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동급수장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 위치 감지부는,
    상기 이동부의 일측에 배치되는 적외선 발생기; 및
    상기 이동부의 타측에 배치되어 상기 적외선 발생기에서 발생된 광을 감지하는 적외선 감지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동급수장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 이동부는 상기 위치 감지부의 감지결과에 연동되어 상기 급수부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 자동급수장치.
    

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