KR20160090604A - 센서 내장 용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센서 내장 용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용기, 상기 용기의 일면에 장착되는 센서, 상기 용기의 일면에 부착되어 상기 센서와 연결되고, 상기 센서로부터 수신한 센싱 정보를 처리하는 제어부 및 상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부에서 처리한 센싱 정보를 수신하여 외부 기기로 전송하는 통신부를 포함하고, 상기 용기의 일면에는 관통공이 형성되며, 기 센서는 관통공 내에 형성되어 상기 용기의 일면을 이루거나, 상기 용기의 안쪽 또는 바깥쪽에서 상기 관통공에 오버랩되는 센서 내장 용기에 관한 것이다.

Description

센서 내장 용기{Sensor embedded container}

본 발명은 센서가 내장되어 내부에 담기는 물질의 성분을 분석할 수 있는 용기에 관한 것이다.

최근 건강에 대한 관심이 증가하면서, 일일 나트륨 섭취량, 당분 섭취량 등을 줄이는 방식으로 건강을 관리하는 사람이 점차 늘어나고 있다.

나트륨, 당분 등은 주로 음식물을 통해 섭취되는데, 사람들이 자신이 섭취하는 나트륨 양을 확인하기 위해서는 음식 조리 과정에 사용된 염분의 양을 확인하거나, 염도계 등의 측정 장비를 이용하여 별도로 측정해야 한다. 이는 상당히 번거로울 뿐더러, 정확한 측정이 어렵다는 문제가 있었다.

이를 개선하기 위해 아래 선행기술문헌 1, 2와 같이 휴대가 가능한 염도 측정 장치가 제안되었다. 선행기술문헌 1은 염분측정용 패치에 관한 것으로, 1회용의 소모성 제품이며, 용도 또한 해양 구조물의 표면 염분을 측정하기 위한 것이었다. 선행기술문헌 2는 휴대용 염도 측정 및 경보 장치에 관한 것으로, 염도를 측정하고 이를 시/청각적으로 경보해주기 위한 장치이다. 그러나, 상술한 패치 또는 장치는 사용자가 항시 휴대해야 하므로, 불편을 야기하였다.

한국공개특허공보 2006-0014154호 한국공개특허공보 2009-0130750호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 용기 자체에 구비된 센서를 이용하여 용기 내부의 물질의 특성을 측정하고 확인하는 것이 가능한 용기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은, 용기 내부에 담긴 음식물 등의 염도, 당도, 온도 등을 별도의 전원을 구비하지 않더라도 측정할 수 있는 용기 구조를 제안하기 위한 것이다.

한편, 측정한 정보를 근거리 무선 통신을 이용하여 외부 기기에 전송하여 다양한 형태로 활용할 수 있도록 하려는 목적을 포함한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 센서 내장 용기는 용기, 상기 용기의 일면에 장착되는 센서, 상기 용기의 일면에 부착되어 상기 센서와 연결되고, 상기 센서로부터 수신한 센싱 정보를 처리하는 제어부 및 상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부에서 처리한 센싱 정보를 수신하여 외부 기기로 전송하는 통신부를 포함하고, 상기 용기의 일면에는 관통공이 형성되며, 상기 센서는 관통공 내에 형성되어 상기 용기의 일면을 이루거나, 상기 용기의 안쪽 또는 바깥쪽에서 상기 관통공에 오버랩될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 통신부는 상기 제어부의 외주면을 따라 형성된 통신 배선을 포함하고, 상기 센서, 제어부 및 통신부 중 적어도 어느 하나는 상기 외부 기기와 상기 통신 배선이 접근함에 따라 유도되는 전원에 의해 구동될 수 있다.

상기 관통공은 직경이 0.5mm 내지 10mm로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 센서는 염도 측정 센서, 당도 측정 센서 및 온도 측정 센서 중 적어도 어느 하나이고, 센서 내장 용기에 포함된 센서의 수와 상기 용기의 일면에 형성된 관통공의 수는 동일하며, 센서는 각각 별도의 관통공 내에 형성되거나, 오버랩될 수 있다.

한편 본 발명은 상기 용기의 내측면을 향하는 센서의 표면이 스테인리스강(Stainless Steel), 니켈, 크롬, 철, 구리, 백금 또는 로듐 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 합금에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 제어부는 상기 센서에서 수신한 아날로그 측정 신호를 디지털 측정 신호로 변환하는 변환 모듈 및 상기 변환된 디지털 측정 신호를 상기 통신부에서 전송 가능한 신호로 변조하는 변조 모듈을 포함할 수 있고, 또는 상기 제어부는 상기 센서에서 수신한 디지털 측정 신호를 상기 통신부에서 전송 가능한 신호로 변조하는 변조 모듈을 포함할 수도 있다.

한편, 본 발명의 센서 내장 용기는 센서가 착탈 가능한 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, 용기 자체에 구비된 센서를 이용하여 용기 내부의 물질의 특성을 측정하고 확인할 수 있다.

뿐만 아니라 별도의 전원을 구비하지 않더라도 다양한 정보를 측정할 수 있다.

한편, 측정한 정보를 근거리 무선 통신을 이용하여 외부 기기에 전송함으로써, 다양한 어플리케이션에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 내장 용기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 내장 용기의 단면도이다.
도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 내장 용기의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 내장 용기의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 내장 용기의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 센서 내장 용기에 대해 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

한편, 어떤 구성 요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

또한, '제 1, 제 2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용되는 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 내장 용기의 사시도이고, 도 2는 단면도이다.

본 실시예에서 센서 내장 용기는 용기(100), 상기 용기(100)의 일면에 장착되는 센서(200), 상기 용기(100)의 일면에 부착되어 상기 센서(200)와 연결되고, 상기 센서(200)로부터 수신한 센싱 정보를 처리하는 제어부(300) 및 상기 제어부(300)와 연결되고, 상기 제어부(300)에서 처리한 센싱 정보를 수신하여 외부 기기로 전송하는 통신부(400)를 포함하고, 상기 용기(100)의 일면에는 관통공(150)이 형성되며, 상기 센서(200)는 관통공(150) 내에 형성되어 상기 용기(100)의 일면을 이루거나, 상기 용기(100)의 안쪽 또는 바깥쪽에서 상기 관통공(150)에 오버랩된다.

용기(100)는 컵, 그릇, 접시, 볼(bowl)과 같이 내부에 음료, 커피, 국/찌개와 같은 음식물 등을 담을 수 있는 구성이다. 본 발명은 이러한 용기(100) 내에 센서(200)가 내장되어 용기(100)에 담긴 피측정물에 대한 다양한 정보를 측정하기 위한 것으로, 상술한 용기(100)는 피측정물을 담을 수 있는 것이라면 재질, 형태는 한정되지 않는다.

센서(200)는 피측정물의 특성을 측정하기 위한 구성이다. 일 예로 용기(100)에 담긴 찌개의 염분량, 염도를 측정하기 위한 염도 측정 센서(200), 용기(100)에 담긴 음료의 당도를 측정하기 위한 당도 측정 센서(200), 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서(200) 등에 의해 구현될 수 있다.

종래의 염분 측정 장치는 용기(100)와는 별개로 별도의 측정 장치에 센서(200)가 포함되어 있으나, 본 발명은 용기(100)에 직접 센서(200)가 장착되는 점에서 종래의 장치들과 구분된다.

본 발명의 제어부(300)는 센서(200)에서 측정한 정보를 외부 기기로 전송하기 위한 연산, 신호 처리를 하기 위한 구성이다. 센서(200)에서 측정한 정보를 통신부(400)에서 전송 가능한 형태로 변환하기 위한 구성이다. 세부적인 구성에 대해서는 후술한다.

통신부(400)는 제어부(300)에서 처리한 센싱 정보를 수신하여 외부 기기로 전송하기 위한 구성이다. 예를 들어 근거리 무선 통신(Near Field Communication)이나 RF 통신을 이용하여 외부 기기로 센싱 정보를 전송한다. 한편, 외부 기기는 센서(200)에서 측정하고 제어부(300)에서 처리한 센싱 정보를 수신하여 처리할 수 있는 기기이다. 예를 들어, 스마트폰과 같이 센싱 정보(예를 들어, 염도, 온도, 당도 등)를 표시하거나 다양한 방식으로 활용 가능한 기기이다. 앞서 언급한 근거리 무선 통신, RF 통신 등을 이용하여 정보를 송수신할 수 있는 기기로 구현할 수 있다.

본 발명의 센서 내장 용기는, 일면에 관통공(150)이 형성되고, 센서(200)가 관통공(150) 내에 형성되어 상기 용기(100)의 일면을 이루거나, 또는 용기(100)의 안쪽 또는 바깥쪽에서 상기 관통공(150)에 오버랩되도록 센서(200)가 장착된다. 본 실시예는 도 2 내지 도 4에 도시되어 있다.

도 2는 용기(100)의 안쪽에서 관통공(150)에 오버랩되도록 센서(200)가 장착된 예이고, 도 3은 용기(100)의 바깥쪽에서 관통공(150)에 오버랩되도록 센서(200)가 장착된 예이다. 한편, 도 4는 센서(200)가 관통공(150) 내에 형성되어 용기(100)의 일면을 이루는 예이다.

본 발명은 도 2 내지 도 4와 같이 용기(100) 내의 피측정물과 센서(200)가 접촉할 수 있도록 용기(100)의 일면에 관통공(150)을 형성하고, 센서(200)가 관통공(150)을 가리거나, 채워서 용기(100) 내의 피측정물이 외부로 유출되지 않도록 한다. 즉, 일면에 관통공(150)이 형성되더라도 용기(100) 본연의 기능을 충실히 수행할 수 있도록, 관통공(150)과 센서(200)를 결합한다.

본 발명의 일 실시예에서, 통신부(400)는 제어부(300)의 외주면을 따라 형성된 통신 배선(450)을 포함한다. 본 실시예는 근거리 무선 통신 방식(NFC)에 의해 센싱 정보를 외부 기기로 전달하기 위하여, NFC 규격에 따라 신호 전송이 가능한 통신 배선(450)에 의해 통신부(400)를 구성한다.

NFC(Near Field Communication)는 근거리에서 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하여 다양한 무선 데이터를 주고 받는 비접촉식 통신 방식이다. NFC는 상호 근접한 자기 필드에 있는 두 개의 루프 안테나 사이에서 발생된 전자기 유도 작용을 통해 동작한다. 본 발명에서는 제어부(300)의 외주면을 따라 형성된 통신 배선(450), 보다 상세하게는 루프 안테나 형태로 형성된 상기 통신 배선(450)과 외부 기기가 근접하는 경우에 전자기 유도에 의해 제어부(300)에서 처리한 센싱 정보를 외부 기기로 전송하는 것이다.

이 때, 본 발명의 센서(200), 제어부(300) 및 통신부(400) 중 적어도 어느 하나는 외부 기기와 통신 배선(450)이 접근함에 따라 유도되는 전원에 의해 구동될 수 있다. 즉, 전자기 유도에 의해 발생하는 전류를 이용하여 센서 내장 용기 내의 여러 구성이 구동되는 것이다.

본 발명은 이를 통해 별도의 전원 장치 없이도 용기(100) 내에 피측정물의 다양한 특성을 측정할 수 있다. 본 발명 이전의 종래 기술에 따른 측정 장치들은 용기(100)와 분리되어 동작할 뿐만 아니라, 내부에 전원을 포함해야만 했다. 그러나 본 발명은 종래와 달리 용기(100)와 센서(200), 제어부(300), 통신부(400) 등을 일체로 형성하고 있으며, 음식물, 음료를 담는 용기(100)의 특성 상 사용 후 세척하거나, 오랜 시간 보관하는 점등을 고려할 때 전원을 공급하는 구성이 포함되는 경우 여러가지로 불편을 초래할 수 있다. 그러나, 상술한 실시예에서 본 발명은 통신 배선(450)에 의해 유도되는 전원을 이용하여 내부 구성을 구동함으로써 무전원 센싱이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에서 용기(100)의 일측면에 형성된 관통공(150)의 직경은 0.5mm 내지 10mm로 형성될 수 있다. 관통공(150)의 직경이 지나치게 작은 경우에는 용기(100) 내부의 피측정물을 센싱하기 어려울 수 있다. 특히, 도 4와 같이 센서(200)가 관통공(150) 내에 형성되어 용기(100)의 일면을 이루는 경우, 관통공(150)의 직경이 0.5mm 미만인 경우에는 센서(200)의 크기가 작아지고, 피측정물과 센서(200)가 접촉하는 면적 또한 작아지므로 센싱이 제대로 되지 않을 가능성이 있다.

한편, 직경이 지나치게 큰 경우, 예를 들어 10mm를 초과하는 경우에는 용기(100) 본연의 기능을 발휘하는 데에 지장을 줄 수 있다. 관통공(150)을 오버랩하기 위한 센서(200)의 크기가 지나치게 커져야 하는 문제가 있을 뿐 아니라, 심미적인 부분에도 영향을 미친다. 따라서 본 발명의 일 실시예에서는 상술한 수치 범위 내에서 관통공(150)의 직경을 형성시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 센서 내장 용기는 복수의 관통공(150) 및 복수의 센서(200)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로는 센서 내장 용기에 포함된 센서(200)의 수와 용기(100)의 일면에 형성되는 관통공(150)의 수가 동일하고, 각각의 센서(200)는 일대일로 매칭된 관통공(150) 내에 형성되거나 오버랩될 수 있다. 본 실시예는 도 5에 나타나 있다. 본 실시예는, 하나의 센서 내장 용기 안에서 다양한 정보를 측정할 수 있도록, 복수의 센서(200)를 포함하며, 이를 위해 복수의 관통공(150)이 형성된다. 복수의 센서(200)는 동시에 활성화되어 하나의 피측정물에 여러가지 정보를 센싱할 수 있다. 예를 들어 찌개의 염도 및 온도를 각각 측정하고 그 결과를 외부 기기에 전송할 수 있다. 한편, 필요에 따라 활성화될 수도 있다. 예를 들어 커피의 당도만을 측정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서 용기(100)의 내측면을 향하는 센서(200)의 표면은 스테인리스강(Stainless Steel), 니켈, 크롬, 철, 구리, 백금 또는 로듐 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 합금에 의해 형성될 수 있다. 용기(100)에 담기는 피측정물이 주로 고온의 음식물, 음료인 점을 감안할 때, 특히 센서(200)의 표면은 부식을 방지하기 위한 물질로 제조되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 제어부(300)는 상기 센서(200)에서 수신한 아날로그 측정 신호를 디지털 측정 신호로 변환하는 변환 모듈(310) 및 상기 변환된 디지털 측정 신호를 상기 통신부(400)에서 전송 가능한 신호로 변조하는 변조 모듈(320)을 포함할 수 있다. 본 실시예는 센서(200)에서 획득한 센싱 정보가 아날로그 신호 형태로 제어부(300)에 제공되는 때에 제어부(300)가 상술한 센싱 정보를 외부 기기 상에 근거리 무선 통신망을 이용하여 전송할 수 있도록 신호를 처리한다.

예를 들어 센서(200)가 염도를 측정하기 위한 센서(200)이고, 용기(100) 내 피측정물의 염도에 따라 전기 전도도가 달라지는 점을 이용하여 염도를 측정하는 경우, 센서(200)에 의해 측정되는 정보는 전기 전도도와 관련된(예, 전류의 크기) 아날로그 신호이다. 이 경우, 아날로그로 측정된 신호를 통신부(400)를 통해 전송하여 외부 기기에서 사용하기 위해서는 아날로그 신호를 디지털 형태로 변환해야 한다. 이를 위해 본 실시예에서는 제어부(300) 내에 변환 모듈(310)을 포함하며, 센서(200)에서 수신한 아날로그 측정 신호를 디지털 측정 신호로 변환한다. 한편, 변환 모듈(310)에 의해 변환된 디지털 측정 신호는 통신부(400)에서 전송할 수 있는 형태로 가공되어야 한다. 본 발명은 제어부(300) 내에 변조 모듈(320)을 포함하여 디지털 측정 신호를 통신 규격에 부합하도록 변조한다. 예를 들어 상술한 통신 배선(450)을 통해 NFC 방식으로 전송하는 경우, NFC 통신 규격에 부합하도록 디지털 신호를 변조한다.

본 발명의 다른 실시예에서는 센서(200)가 센싱 정보를 디지털 형태로 측정할 수 있다. 이 경우, 제어부(300)는 아날로그 - 디지털 변환을 위한 변환 모듈(310) 없이, 센서(200)에서 수신한 디지털 측정 신호를 통신부(400)에서 전송 가능한 신호로 변조하기 위한 변조 모듈(320)만을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 상기 센서(200)는 착탈 가능한 형태로 용기(100)에 결합할 수 있다. 따라서, 다양한 종류의 센서(200)를 필요에 따라 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것으로 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 수정, 변경, 부가가 가능한 부분까지 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 용기
150 관통공
200 센서
300 제어부
310 변환 모듈
320 변조 모듈
400 통신부
450 통신 배선

Claims (10)

1. 용기;
   상기 용기의 일면에 장착되는 센서;
   상기 용기의 일면에 부착되어 상기 센서와 연결되고, 상기 센서로부터 수신한 센싱 정보를 처리하는 제어부; 및
   상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부에서 처리한 센싱 정보를 수신하여 외부 기기로 전송하는 통신부;
   를 포함하고,
   상기 용기의 일면에는 관통공이 형성되며,
   상기 센서는 관통공 내에 형성되어 상기 용기의 일면을 이루거나, 상기 용기의 안쪽 또는 바깥쪽에서 상기 관통공에 오버랩되는 센서 내장 용기
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 통신부는
   상기 제어부의 외주면을 따라 형성된 통신 배선;
   을 포함하는 센서 내장 용기
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 센서, 제어부 및 통신부 중 적어도 어느 하나는
   상기 외부 기기와 상기 통신 배선이 접근함에 따라 유도되는 전원에 의해 구동되는 센서 내장 용기
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 관통공의 직경은 0.5mm 내지 10mm인 센서 내장 용기
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 센서는
   염도 측정 센서, 당도 측정 센서 및 온도 측정 센서 중 적어도 어느 하나인 센서 내장 용기
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 센서 내장 용기에 포함된 센서의 수와 상기 용기의 일면에 형성된 관통공의 수는 동일하며,
   센서는 각각 별도의 관통공 내에 형성되거나, 오버랩되는 센서 내장 용기
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 용기의 내측면을 향하는 센서의 표면은 스테인리스강(Stainless Steel), 니켈, 크롬, 철, 구리, 백금 또는 로듐 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 합금에 의해 형성되는 센서 내장 용기
   
8. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는
   상기 센서에서 수신한 아날로그 측정 신호를 디지털 측정 신호로 변환하는 변환 모듈; 및
   상기 변환된 디지털 측정 신호를 상기 통신부에서 전송 가능한 신호로 변조하는 변조 모듈;
   을 포함하는 센서 내장 용기
   
9. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는
   상기 센서에서 수신한 디지털 측정 신호를 상기 통신부에서 전송 가능한 신호로 변조하는 변조 모듈;
   을 포함하는 센서 내장 용기
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서는 착탈 가능한 센서 내장 용기

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