KR20230125601A - 신발 이물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

신발 이물질 제거장치가 개시된다. 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치는 직사각형 형상으로 마련되되, 내부에 빈 공간이 형성되고 상면에 복수개의 홈이 마련되는 발매트 및 상기 발매트의 일단과 결합되며 이물질을 흡입하는 본체부를 포함하고, 상기 본체부는, 상기 발매트의 복수개의 홈을 통해 흡입된 공기와 함께 이물이 유입되는 사이클론부, 상기 사이클론부로 유입된 공기에서 이물을 분리시키는 제1 필터, 상기 제1 필터를 통과한 공기가 유입되는 모터부, 상기 모터부를 통과한 공기를 필터링하여 외부로 배출시키는 제2 필터, 상기 분리된 이물이 수거되는 먼지탱크, 상기 모터부의 동작을 제어하는 제어 보드, 상기 상기 모터부 및 상기 제어 보드에 전원을 공급하는 배터리 및 상기 배터리의 보호회로를 포함하는 배터리부, 출입사용자의 영상을 촬영하는 영상촬영부 및 상기 발매트에 기설정된 수치 이상의 압력이 가압되는지 여부와 상기 발매트 상에 물체가 인식되는지 여부를 센서부를 통해 판단하여 출입사용자의 수, 출입시간, 출입사용자의 몸무게 정보, 출입사용자의 발바닥 압력 분포 및 출입 빈도 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 정보를 도출하는 사용자 정보 추출부를 포함하며, 상기 제어 보드는, 상기 사용자 정보 추출부에서 추출한 사용자 정보에 기초하여, 상기 모터부의 동작시기 및 동작세기를 제어하고, 상기 사용자 정보 추출부는, 상기 영상촬영부를 통해 출입 사용자의 키, 피부상태를 측정하며, 상기 센서부를 통해 출입사용자의 몸무게, 발의 크기, 발바닥의 압력 분포, 무게중심정보, 보폭을 측정하고, 기설정된 조건에 기초하여 상기 모터부가 작동되는 경우, 상기 발매트에 마련된 복수개의 홈을 통해 하측방향으로 공기흡입이 발생되고, 상기 흡입된 공기는 상기 발매트 내부에 마련된 통로를 따라 상기 사이클론부로 이동하며, 상기 본체부의 내부 양단에 상기 먼지탱크 및 상기 제2 필터가 각각 배치되고, 상기 제2 필터의 일단과 상기 모터부가 연결되며, 상기 모터부와 상기 사이클론부 사이에 상기 제1 필터가 배치되고, 상기 먼지탱크, 상기 제1 필터 및 상기 제2필터는 외측 방향으로 인출되고, 상기 본체부는, 외면 일측에 적어도 하나 이상의 디스플레이부가 마련되어 상기 모터부의 동작 상태, 상기 배터리부의 방전 여부, 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터의 교체 주기 및 상기 먼지탱크의 청소주기 중 적어도 어느 하나의 알림 신호가 표시되는 것을 특징으로 한다.

Description

신발 이물질 제거장치{FOREIGN SUBSTANCE REMOVAL DEVICE FOR SHOES}

본 발명은 신발 이물질 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 건물 외부에서 내부로 들어갈 때, 상기 매트 위를 천천히 지나가거나 구르는 동안 흡입 모터에 의해 신발에 잔존하던 먼지 및 이물질 등을 흡입하여 제거할 수 있는 신발 이물질 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정, 사무실, 음식점, 군부대, 병원, 공장 등 다양한 환경의 건물 외부에서 건물 내부로 들어갈 때는 건물 외부의 환경에 따라 유해균, 먼지, 흙 등의 이물질 및 오염물질이 신발에 묻게 된다.

상기와 같이 각종 이물질이 신발에 묻은 상태에서 건물 내부로 들어가면 신발에 묻은 이물질이 건물 내부의 바닥과 공기를 오염시키게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 공장이나, 축사 같은 곳에서는 건물 내부에서 가축의 변이나 공장의 작업장 내부에서 발생되는 각종 소형 폐기물 등이 신발에 묻은 상태로 외부에 유출될 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해소시키기 위한 종래의 방법은 실외에서 작업을 하고 건물 내부로 들어갈 때 건물 출입구에 마련된 프라스틱, 철재 등으로 만든 단순한 발매트를 밟고 지나가는 방법으로 흙이나 이물질을 털어내는 방법을 사용하지만, 신발에 묻은 이물질을 제거하는 데는 역부족이므로 건물 내부의 오염을 방지하지 못하는 문제점이 있다.

종래기술인 한국등록특허공보 제10-1599419호는 에어 콤프레셔를 사용하여 압축된 공기를 분사하는 방식의 먼지떨이기에 대하여 개시하고 있고, 한국등록특허공보 제10-1873989호는 정화된 공기를 분사할 수 있는 야외용 먼지 털이 장치에 대하여 개시하고 있다.

그러나, 이러한 종래기술은 에어 콤프레셔의 기계적 특성상 작동 소음이 심하고, 사용하지 않을 때에도 에어탱크의 압력이 설정압력 이하로 떨어지면 수시로 작동되어 지속적으로 소음을 발생시키는 문제점이 있다.

또한, 공기를 압축하는 과정에서 수분이 발생하여 사용시 공기와 함께 물방울이 분사되는 경우가 빈번하여 사용자에게 불쾌감을 주고, 겨울에는 수분이 동결되어 공기분사가 제대로 이뤄지지 않는 상황이 빈번히 발생하게 된다.

또한, 공기 분사를 통한 먼지떨이가 이루어지는 과정에서 흩어진 먼지가 바지 밑단이나 다른 사람에게 분사되어 재오염이 이루어질 수 있으므로 넓은 야외공간에서만 사용 가능하다.

따라서, 신발에 묻는 먼지를 효과적으로 제거하되, 사용 가능한 장소의 제약이 없고, 소음 발생이 적은 신발 이물질 제거장치에 관한 연구가 필요하다.

한국등록특허 제10-1873989호

본 발명은 신발에 묻은 먼지 및 이물질을 흡입하고 흡입된 먼지를 수거하는 먼지탱크가 구비됨으로써, 사용법이 용이하며, 흩어진 먼지가 공기 중을 부유하면서 발생되는 재오염을 방지하는 신발 이물질 제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본체부는 제1 필터 및 제2 필터를 포함함으로써, 흡입된 공기 중에 포함된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 신발 이물질 제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 종래의 발매트 규격과 유사하거나 보다 작은 크기로 형성되어 배터리 또는 직접 전원을 통해 동작됨으로써, 건물의 출입구 및 현관 등에 설치가 용이하고 유지관리가 간편한 신발 이물질 제거 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치는, 직사각형 형상으로 마련되되, 내부에 빈 공간이 형성되고 상면에 복수개의 홈이 마련되는 발매트 및 상기 발매트의 일단과 결합되며 이물질을 흡입하는 본체부를 포함하고, 상기 본체부는, 상기 발매트의 복수개의 홈을 통해 흡입된 공기와 함께 이물이 유입되는 사이클론부, 상기 사이클론부로 유입된 공기에서 이물을 분리시키는 제1 필터, 상기 제1 필터를 통과한 공기가 유입되는 모터부, 상기 모터부를 통과한 공기를 필터링하여 외부로 배출시키는 제2 필터, 상기 분리된 이물이 수거되는 먼지탱크, 상기 모터부의 동작을 제어하는 제어 보드, 상기 상기 모터부 및 상기 제어 보드에 전원을 공급하는 배터리 및 상기 배터리의 보호회로를 포함하는 배터리부, 출입사용자의 영상을 촬영하는 영상촬영부 및 상기 발매트에 기설정된 수치 이상의 압력이 가압되는지 여부와 상기 발매트 상에 물체가 인식되는지 여부를 센서부를 통해 판단하여 출입사용자의 수, 출입시간, 출입사용자의 몸무게 정보, 출입사용자의 발바닥 압력 분포 및 출입 빈도 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 정보를 도출하는 사용자 정보 추출부를 포함하며, 상기 제어 보드는, 상기 사용자 정보 추출부에서 추출한 사용자 정보에 기초하여, 상기 모터부의 동작시기 및 동작세기를 제어하고, 상기 사용자 정보 추출부는, 상기 영상촬영부를 통해 출입 사용자의 키, 피부상태를 측정하며, 상기 센서부를 통해 출입사용자의 몸무게, 발의 크기, 발바닥의 압력 분포, 무게중심정보, 보폭을 측정하고, 기설정된 조건에 기초하여 상기 모터부가 작동되는 경우, 상기 발매트에 마련된 복수개의 홈을 통해 하측방향으로 공기흡입이 발생되고, 상기 흡입된 공기는 상기 발매트 내부에 마련된 통로를 따라 상기 사이클론부로 이동하며, 상기 본체부의 내부 양단에 상기 먼지탱크 및 상기 제2 필터가 각각 배치되고, 상기 제2 필터의 일단과 상기 모터부가 연결되며, 상기 모터부와 상기 사이클론부 사이에 상기 제1 필터가 배치되고, 상기 먼지탱크, 상기 제1 필터 및 상기 제2필터는 외측 방향으로 인출되고, 상기 본체부는, 외면 일측에 적어도 하나 이상의 디스플레이부가 마련되어 상기 모터부의 동작 상태, 상기 배터리부의 방전 여부, 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터의 교체 주기 및 상기 먼지탱크의 청소주기 중 적어도 어느 하나의 알림 신호가 표시되는 것을 특징으로 하는 신발 이물질 제거장치.

본 발명의 신발 이물질 제거장치는 신발에 묻은 먼지 및 이물질을 흡입하고 흡입된 먼지를 수거하는 먼지탱크가 구비됨으로써, 사용법이 용이하며, 흩어진 먼지가 공기 중을 부유하면서 발생되는 재오염을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본체부는 제1 필터 및 제2 필터를 포함함으로써, 흡입된 공기 중에 포함된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래의 발매트 규격과 유사하거나 보다 작은 크기로 형성되어 배터리 또는 직접 전원을 통해 동작됨으로써, 건물의 출입구 및 현관 등에 설치가 용이하고 유지관리가 간편한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 저면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 본체부의 내부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 본체부의 하면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 본체부의 측면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 본체부를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 일실시례에 따라 내부에 UV-C 램프가 마련되는 포집통을 도시한 분해사시도이다.
도 9는 도 8의 일실시례에 따른 포집통의 외부 케이스(스레드 함) 내부 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시례에 따라 집진기와 매트가 연결되는 구조를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시례에 따른 매트 연결부재의 구조를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시례에 따라 먼지 감지센서를 포함하는 제1필터를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시례에 따라 다양한 제어기능을 제공하는 디스플레이부를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시례에 따라 근거리 무선통신이 가능한 신발 이물질 제거장치를 도시한 도면이다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시례 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시례들을 참조하면 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 저면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 본체부의 내부를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 본체부의 하면을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 본체부의 측면을 도시한 도면이다.

<실시례 1>

도 1 내지 도 3을 참고하면, 신발 이물질 제거장치(100)는 발매트(110)와 본체부(120)로 구성된다.

상기 발매트(110)는 직사각형 형상으로 마련되되, 내부에 빈 공간이 형성되고 상면에 복수개의 홈이 마련되며, 상기 본체부(120)는 상기 발매트(110)의 일단과 결합되며 이물질을 흡입하고 필터링하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 발매트의 하단에는 다수의 압력센서를 구비하여 사용자가 상기 발매트에 올라서서 가해지는 압력을 측정할 수 있으며, 다수의 압력센서에 가해지는 압력차를 통해 사용자의 무게 중심이 편향되었는지 등을 함께 센싱할 수 있다.

보다 상세하게는, 도 3을 참고하면, 상기 본체부(120)는 사이클론부(121), 제1 필터(122), 모터부(123), 제2 필터(124), 먼지탱크(125), 제어 보드(126) 및 배터리부(127)를 포함할 수 있다.

상기 사이클론부(121)는 상기 발매트(110)의 복수개의 홈을 통해 흡입된 공기와 함께 이물이 유입되고, 상기 제1 필터(122)는 상기 사이클론부(121)를 통과한 공기에서 이물을 분리시키고, 상기 제1 필터를 통과한 공기는 상기 모터부(123)를 통과한 후 상기 제2 필터(124)에 의해 필터링된 공기를 외부로 배출시킬 수 있다.

또한, 상기 먼지탱크(125)는 상기 사이클론부(121)를 통해 유입된 이물을 수거하고, 상기 제어 보드(126)는 상기 모터부(123)의 동작을 제어하며, 상기 배터리부(127)는 상기 모터부(123) 및 상기 제어 보드(126)에 전원을 공급하고, 상기 배터리의 보호회로를 포함할 수 있다.

일례로, 상기 배터리 보호회로는 상기 배터리의 과방전, 과전류, 단락으로 인한 과열 및 폭발 등의 사고를 방지하는 역할을 수행할 수 있다.

상기 본체부(120)는 외면 일측에 적어도 하나 이상의 디스플레이부(128)가 마련될 수 있다. 상기 디스플레이부(ex. LED 램프, LCD(LED) 패널)(128)는 상기 사이클론부(121)의 동작 상태, 상기 배터리부(127)의 방전 여부, 상기 제1 필터(122) 및 상기 제2 필터(124)의 교체 주기 및 상기 먼지탱크(125)의 청소 주기 중 적어도 어느 하나의 알림 신호가 표시될 수 있다.

예를 들어, 상기 디스플레이부(128)는 각 알림 신호별로 점등장치나 레벨 미터를 각각 구비하여 해당하는 램프가 점등되는 방식으로 알림 신호가 디스플레이될 수도 있고, 하나의 LED 램프가 마련되어, 점등색상을 구분하여 각 알림 신호가 디스플레이 될 수도 있다.

일례로, 상기 디스플레이부(128)는 LCD(LED) 모듈과 LED 램프가 함께 구현될 수 있으며, 상기 알림 신호에 대응되는 문구가 디스플레이될 수도 있다.

도 4를 참고하면, 상기 제어 보드(126)는 본체부(120)의 구성과 별도로 상기 모터부(123) 및 상기 공기 이동로(129) 상측에 배치되고, 상기 배터리부(127)는 상기 공기 이동로(129) 하측에 배치될 수 있다.

신발 이물질 제거장치는, 센서부를 통해 상기 발매트 상에 사용자 또는 물체가 인식되면 상기 센서부를 통해 인식된 값을 이용하여 출입사용자의 수, 출입시간, 출입사용자의 몸무게 정보 및 출입사용자의 발바닥의 압력 분포 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 정보를 도출하는 사용자 정보 추출부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 센서부는, 무게 측정센서, 압력센서, 방문자 카운팅 센서, 적외선 모션 감지센서 등을 포함하고, 무선 인터넷이 연결된 PC, 노트북, 테블릿 PC 등과 연동하여 센싱된 측정값을 상기 사용자 정보 추출부에 저장할 수 있다.

예를 들어, 사용자가 발매트(110)에 올라서면 상기 센서부의 방문자 카운팅 센서가 방문자의 수를 카운팅할 수 있으며, 발매트(110)에 올라선 시간을 인식하여 상기 사용자가 출입한 시간을 파악할 수 있다.

또한, 상기 센서부의 무게 측정센서가 상기 발매트(110)에 올라선 사용자의 몸무게를 측정할 수 있으며, 상기 센서부의 압력센서는 사용자의 발바닥에 가해지는 압력분포를 인식할 수 있다.

한편, 상기 압력센서를 통해 사용자의 발바닥에 가해지는 압력분포를 인식하면, 걸음습관 코칭부(미도시)는 상기 사용자에게 걸음 습관의 불균형 여부 등을 안내(ex. 사용자 단말 등을 통해 안내함)하고, 걸음 습관을 개선하기 위한 올바른 걸음 정보 등을 함께 제공해 줄 수 있다.

한편, 상기 제어 보드(126)는 항균 매트볼이 사용된 상기 발매트(110)의 하단에 마련된 압력센서로부터 측정된 압력값을 수신하여 기설정된 수치 이상의 압력이 가압되는지 여부 및 상기 발매트(110) 상에 물체가 인식되는지 여부를 판단하여 상기 모터부(123)의 동작을 제어할 수 있다.

즉, 상기 발매트(110)에 기설정된 수치 이상의 압력이 가압되는지 여부를 판단하기 위해 압력 센서(111)가 사용되고, 상기 발매트(110)에 정확히 물체가 위치하였는지 여부를 판단하기 위해 적외선 센서가 사용될 수도 있다.

또한, 상기 제어 보드(126)는, 상기 발매트(110)에 기설정된 수치 이상의 압력이 가압되었을 때, 상기 모터부(123)를 동작시켜 이물질을 흡입하는 동작을 수행할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 압력센서(111)에서 감지된 양 발의 압력값 평균이 30~60Kpa으로 센싱된 경우 1단계, 61~90Kpa으로 센싱된 경우 2단계, 90Kpa이상으로 센싱된 경우 3단계로 분류하여 상기 제어 보드(126)에 신호를 전달할 수 있다.

이때, 상기 제어 보드(126)에서 수신한 압력이 1단계인 경우, 상기 모터부(123)가 고속회전을 수행하고, 상기 수신한 압력이 2단계인 경우, 상기 모터부(123)가 중속회전을 수행하며, 상기 수신한 압력이 3단계인 경우 상기 모터부(123)가 저속회전을 수행하도록 제어할 수 있다.

여기서, 상기 모터부(123)의 모터회전수는 1800rpm ~ 2000rpm을 저속회전, 2800rpm ~ 3000rpm을 중속회전, 3800rpm ~ 4000rpm을 고속회전으로 분류하여 상기 제어 보드(126)에서 수신한 압력 단계에 따라 저속회전, 중속회전 및 고속회전 중 하나의 회전속도 대응하여 모터를 회전시킬 수 있다.

이때, 상기 제어 보드(126)에서 수신한 압력에 대응하여 상기 모터부(123)가 회전속도를 제어하는 과정에서 상기 센서부(111)에서 센싱한 압력에 반비례하여 상기 모터부(123)의 회전수가 결정되는 것은, 무게가 가벼운 사용자의 경우 매트볼에 가해지는 압력이 작아 상기 가압으로 인해 만들어지는 흡입 공간이 작으므로 강한 압력으로 흡입할 필요가 있고, 무게가 무거운 사용자의 경우 매트볼에 가해지는 압력이 커 상기 가압으로 인해 만들어지는 흡입 공간이 크므로 상대적으로 약한 압력으로 흡입해도 원활하게 먼지가 흡입될 수 있기 때문이다.

또한, 상기 제어 보드(126)는 기설정된 수치 이상의 압력이 가압되는지 여부와 상기 발매트(110) 상에 물체가 인식되는지 여부를 동시에 판단함으로써, 상기 발매트(110) 상에 물체가 인식되었으나 기설정된 수치 미만의 압력이 가해진다면 이는 사람이 아닌 애완동물 등이 발매트 상에 올라선 것 등으로 판단될 수 있으므로 이러한 경우에는 모터부(123)가 동작되지 않도록 제어될 수 있다.

한편, 상기 발매트(110)에 위치하여 가압하는 물체가 사람인지 사물인지를 판단하기 위하여 적외선 온도측정센서, 적외선 인체 감지 센서, 압력 분포 센서 및 무게 측정 센서 등을 상기 발매트(110)의 하단에 더 마련할 수 있다.

여기서, 상기 적외선 온도측정센서는, 상기 발매트(110)의 하단부에서 상면을 향하는 방향으로 온도를 측정하여 측정온도가 36.5도~37.5도에 해당하는 경우, 맨발의 애완동물인 것으로 판단하고, 30도 미만의 온도에 해당하는 경우 신발을 신은 사람으로 판단하여 상기 모터부(123)에 애완동물 또는 사람에 대응하는 동작 유도 신호를 전달할 수 있다.

또한, 상기 적외선 인체 감지 센서는, 상기 발매트(110)의 하단부에서 상면을 향하는 방향으로 적외선을 방출하여 상기 발매트(110)에 위치하여 가압하는 물체의 움직임을 감지하여 사람인지 사물(ex. 택배박스가 올려진 경우 등)인지를 판단하여 사람인 경우에만 상기 모터부(123)에 동작 유도 신호를 전달할 수 있다.

또한, 상기 압력 분포 센서는, 측정된 압력 분포값이 사람인지 사물인지를 판단하기 위하여 압력분포 판단부를 더 포함하되, 상기 압력분포 판단부는 다수개의 발바닥 압력 분포 데이터(압력값이 인식되는 면적, 수치로 표현되는 압력 분포값의 크기 등)를 수집하고, 상기 측정된 압력 분포값과 상기 기수집된 발바닥 압력 분포 데이터를 매칭시켜 대상체가 사람인지 사물인지를 판단하며, 사람으로 판단하는 경우, 상기 모터부(123)에 동작 유도 신호를 전송할 수 있다.

이와 같은 과정을 통해, 상기 압력 센서에 의해서 측정된 값이 기설정된 압력값 이상이고, 상기 적외선 센서에 의해 상기 발매트(110) 상에 가압된 물체가 사람이라고 판단한 경우, 상기 압력센서(111)에 감지된 압력값에 대응하여 상기 모터부(123)와 상기 사이클론부(121)가 작동될 수 있다.

또한, 도4 를 참고하면, 상기 기설정된 조건에 기초하여 상기 모터부(123)와 상기 사이클론부(121)가 작동되는 경우, 상기 발매트(110)에 마련된 복수개의 홈을 통해 하측 방향으로 공기 흡입이 발생되고, 상기 흡입된 공기는 상기 발매트(110) 내부에 마련된 통로를 따라 상기 사이클론부(121)로 이동될 수 있다.

일례로, 상기 모터부(123)가 작동되는 동안 상기 홈의 개폐가 반복적으로 수행되며, 상기 홈을 통해 흡입된 이물질이 다시 외부로 유출되는 것을 방지할 수도 있다.

또한, 상기 사이클론부(121)에 의해 유입된 공기 중 이물질은 상기 먼지탱크(125)로 수거되고, 상기 유입된 공기는 상기 모터부(123)에 의해 상기 제1 필터(122) 및 상기 제2 필터(124)를 거쳐 외부로 배출될 수 있다.

상기 제1 필터(122) 및 상기 제2 필터(124)는 공기 중에 존재하는 먼지, 미세먼지, 황사 등을 필터링할 수 있다.

한편, 상기 본체부(120)는 내부 양단에 상기 먼지탱크(125) 및 상기 제2 필터(124)가 배치되고, 상기 제2 필터(124)의 일단과 상기 모터부(123)가 연결되며, 상기 모터부(123)와 상기 사이클론부(121) 사이에 상기 제1 필터(122)가 배치되며, 상기 먼지탱크(125), 상기 제1 필터(122) 및 상기 제2 필터(124)는 외측 방향으로 인출될 수 있다.

일례로, 상기 제1 필터(122), 상기 제2 필터(124) 및 상기 먼지탱크(125)는 외면 일측에 손잡이가 마련될 수 있으며, 상기 본체부(120)에서 분리된 상기 상기 제1 필터(122), 상기 제2 필터(124) 및 상기 먼지탱크(125)는 세척이 가능하다.

또한, 상기 제2 필터(124) 외면 일측은 손잡이의 역할을 수행하는 동시에 공기 유로를 아래로 형상하기 위하여 반달 곡면으로 구성할 수 있다.

<실시례 2>

본 발명의 일실시례에서는 매트볼에 항균, 멸균기능이 부가된 항균 매트볼을 사용할 수 있다. 이때, 항균 효과를 극대화하기 위해 포집통(먼지탱크)(125)에 UV-C 램프를 적용할 수 있고 이를 통해 효과적으로 항균, 멸균이 이루어질 수 있다.

상기 포집통(먼지탱크)(125)에 마련된 UV-C 램프의 구조에 대한 일실시례는 도 6 내지 도 9를 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치의 본체부를 도시한 도면이며, 도 8은 도 7의 일실시례에 따라 내부에 UV-C 램프가 마련되는 포집통을 도시한 분해사시도이고, 도 9는 도 8의 일실시례에 따른 포집통의 외부 케이스(스레드 함) 내부 도면이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 신발 이물질 제거장치(100)는 발매트(110)와 본체부(120)로 구성될 수 있으며, 상기 본체부(120)는 사이클론부(121), 제1 필터(122), 모터부(123), 제2 필터(124), 먼지탱크(125), 제어 보드(126) 및 배터리부(127)를 포함할 수 있다.

이때, 본체부에 마련된 사이클론부(121)의 유입구는 발매트(110)의 유출구와 결합되어 발매트(110)의 매트볼이 장착된 복수개의 홈을 통해 흡입된 공기와 함께 이물이 유입되면, 상기 제1 필터(122)는 프리필터의 역할을 수행하여 상기 사이클론부(121)를 통과한 공기에서 이물을 분리시키고, 상기 제1 필터(122)를 통과한 공기는 상기 모터부(123)를 통과한 후 공기 이동로(129)를 지나 상기 제2 필터(124)(ex. 헤파필터)에 의해 필터링된 공기를 외부로 배출시킬 수 있다. 이때, 제2 필터(124)로 유입되는 과정에 공기 이동로(129)가 마련됨으로써, 공기의 유입과정에서 발생하는 소음이 저감될 수 있다.

또한, 제2 필터(124)를 통과한 공기의 일부는 제2 필터(124)의 타측에 마련된 배출홀을 통해 외부로 직접 배출되고, 나머지 공기는 상기 제2 필터(124)와 본체부 하우징과의 이격된 공간을 통해 이동하여 전면 배출홀(800)을 통해 배출될 수 있다. 따라서, 배출되는 공기가 다수의 경로를 통해 분산하여 배출됨으로써, 공기배출 시에 과도한 압력이 집중되거나 소음이 발생하는 등의 문제점이 개선될 수 있다.

한편, 사이클론부(121)의 유입구를 통해 유입된 공기 중 상대적으로 입자가 크고 무거운 이물질은 사이클론부(121)를 통과한 후 포집통(125)으로 이동하여 포집통 내부의 먼지 수집부로 포집될 수 있다.

보다 상세하게는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 포집통(125)은 외부케이스(510)와 포집바스킷(520)을 포함할 수 있다.

상기 외부케이스(510)는 일면이 개구된 원통형상으로 마련될 수 있으며, 상기 원통 형상의 외부케이스(510) 옆면에는 PCB 결합홀(511)이 존재하여, 일면에 UV-C 램프(512)가 마련된 PCB(513)를 결합할 수 있는 구조가 마련될 수 있다.

즉, 상기 PCB(513)는 PCB 결합홀(511)을 통해 외부케이스(510)를 관통하여 결합되되, 외부케이스(510) 내측을 향하도록 UV-C 램프(512)가 부착될 수 있다.

한편, 상기 포집바스킷(520)은 일측이 원통형상의 캡(521)으로 마련되어 외부케이스(510)와 결합되도록 구성되고, 내측에는 일측이 개구된 반원통 형상의 먼지수집부(522)가 마련될 수 있다.

따라서, 사이클론부(121)와 연통되는 연통홀(514)을 통해 사이클론부(121)를 거친 외부공기가 유입되면, 유입된 외부공기 내의 비교적 무거운 이물질들이 상기 먼지 수집부(522)에 포집될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시례에서는 집진기와 매트 연결 방식을 개선하여 보다 효과적인 집진이 이루어지도록 할 수 있으며, 그 구조의 일실시례는 도 10 및 도 11을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

도 10은 본 발명의 일실시례에 따라 집진기와 매트가 연결되는 구조를 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일실시례에 따른 매트 연결부재의 구조를 도시한 도면이다.

도 10 및 도 11을 참고하면, 본체부(120)와 매트는 매트 연결부재(900)를 통해 견고하게 결합될 수 있으며, 매트에서 유출되는 공기가 사이클론부(121)로 원활하게 유입될 수 있도록 매트 연결부의 일측 끝단이 경사각을 이루도록 구성될 수 있다.

즉, 매트 연결부재(900)는 내부가 비어 있는 사각 바 형상으로 마련되되, 사이클론부(121)와 결합하는 일측 끝단(910)이 경사면을 형성하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 경사면은 상방을 향하도록 개구되어 사이클론부(121)의 하부에 유입된 공기가 상방으로 자연스럽게 상승하며 유입되도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 신발 이물질 제거장치는 모바일 앱(app)을 이용하여 통합제어가 가능하며, 모바일 앱과 장치간의 통신방법은 근거리 통신 등을 사용할 수 있으며, 일례로 블루투스, 와이파이, 지그비 등의 다양한 통신방법 중 하나를 사용할 수 있다.

상기 앱을 통해 사용자는 필터청소시기가 도래하는 경우 필터청소알림 등을 앱으로 수신할 수 있으므로, 장치에 마련된 램프와 스피커를 통한 시각적인 표시, 청각적인 표시뿐만 아니라 원거리 사용자의 앱을 통해서도 알림이 가능하므로 상기 알림이 보다 확실하게 전달될 수 있다.

<실시례 3>

본 발명의 신발 이물질 제거장치는 본 발명 장치를 밟고 출입하는 출입자의 현황 등을 수집하기 위해 광학센서, 압력센서, 무게센서 중 하나 이상을 사용하여 출입 사용자의 수, 출입시간, 출입사용자의 몸무게 정보, 출입사용자가 발바닥의 압력 분포(이를 통한 자세 정보), 출입 빈도 등을 도출해 낼 수 있다.

즉, 다수의 사용자가 본 발명 장치를 밟고 출입하는 과정에서 개개인의 출입시간, 출입 빈도, 출입자의 기초 식별정보(몸무게, 발의 크기, 발바닥에 가해지는 압력분포, 보폭 등)를 인식하여 출입자를 식별하기 위한 정보를 최대한 수집할 수 있다. 이는 출입자의 명부 관리가 요구되는 상황에서 출입자의 세부정보가 수기, QR코드인식 등으로 직접입력되지 않더라도, 상기 수집된 기초 식별정보를 통해 출입자와 관련된 정보를 도출할 수 있어, 메르스(MERS-CoV), 사스(SARS), COVID-19 바이러스 등과 같은 질병의 펜데믹 상황에서 출입자 관리를 보다 철저하게 할 수 있는 정보를 제공해 줄 수 있다.

이를 위해, 신발 이물질 제거장치는, 상기 발매트에 기설정된 수치 이상의 압력이 가압되는지 여부와 상기 발매트 상에 물체가 인식되는지 여부를 센서부를 통해 판단하여 출입사용자의 수, 출입시간, 출입사용자의 몸무게 정보, 출입사용자가 발바닥의 압력 분포 및 출입 빈도 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 정보를 도출하는 사용자 정보 추출부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본체부는 출입사용자의 영상을 촬영하는 영상촬영부를 구비할 수 있고, 이를 통해 수집된 영상과 상기 기초 식별정보를 동시에 활용하는 경우, 사용자의 신상정보를 보다 정확하게 수집할 수 있으므로, 출입자 관리가 보다 정확하게 이루어질 수 있는 신발 이물질 제거장치가 제공될 수 있다.

한편, 상기 무게센서를 이용하여 사용자의 몸무게가 측정되고, 상기 압력센서를 이용하여 사용자의 걸음걸이정보, 무게중심정보 등이 수집되는 경우 사용자의 건강체크와 결과분석 및 건강관리 가이드라인 제시 등이 가능해 질 수 있다.

이때, 인바디의 측정이 가능하도록 부가장치를 마련할 수 있고, 맨발로 매트에 올라서서 상기 부가장치를 파지하는 경우 사용자의 인바디 정보도 측정 가능하며, 인바디 정보에 따라 보다 세부적인 건강관리 가이드라인이 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 신발 이물질 제거장치는 배터리 충전방식을 적용할 수도 있으며, 탈부착 방식의 배터리를 이용하여 상시전원 공급이 어려운 환경에서도 본 발명의 신발 이물질 제거장치를 사용할 수 있다. 이때, 배터리의 충전시기 알림 등을 장치에 마련된 표시부, 램프, 스피커 등을 통해 표출할 수 있으며, 모바일 앱에도 배터리 충전시기, 배터리 오류발생, 과전압, 과전류, 발열 등의 정보를 제공하여 보다 편리한 관리가 이루어지도록 구성될 수 있다.

<실시례 4>

본 발명 일실시례에 따른 신발 이물질 제거장치는 건축물의 시공과정에서 바닥에 매립하여 설치될 수 있으며, 이 경우 매트가 바닥위에 안착되고 돌출되는 것이 아니라 바닥 내부에 매립되어 바닥면과 동일 면에 매트가 마련되도록 구성될 수도 있다.

이를 통해 사용자가 이동시에 돌출된 매트로 인해 불편함을 겪거나 물체 이동 등을 위해 물체를 바닥면 놓은 상태로 끌고 이동하는 경우 등에서 불편함을 겪지 않도록 구성할 수 있다.

한편, 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 제1 필터에 먼지 감지센서를 포함할 수 있으며, 센싱된 먼지량에 따라 필터 청소시기 등을 사용자에게 안내할 수 있다. 상기 청소시기 등을 안내하기 위해 도 13에 도시된 바와 같이 디스플레이부에 표시하거나, 도 14에 도시된 바와 같이 무선통신을 통해 사용자의 이동통신단말기 등에 알람을 보낼 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 효과에 따르면, 신발에 묻은 먼지 및 이물질을 흡입하고 흡입된 먼지를 수거하는 먼지탱크가 구비됨으로써, 사용법이 용이하며, 흩어진 먼지가 공기 중을 부유하면서 발생되는 재오염을 방지하는 신발 이물질 제거장치가 제공될 수 있다.

또한, 본체부는 제1 필터 및 제2 필터를 포함함으로써, 흡입된 공기 중에 포함된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 신발 이물질 제거장치가 제공될 수 있다.

또한, 종래의 발매트 규격과 유사한 크기로 형성되어 배터리 전원을 통해 동작됨으로써, 건물의 출입구 및 아파트나 주택 현관 등에 설치가 용이하고 유지관리가 간편한 신발 이물질 제거장치가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시례에 따른, 신발 이물질 제거장치의 제어방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

이상과 같이 본 발명의 일실시례는 비록 한정된 실시례와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시례는 상기 설명된 실시례에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 일실시례는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

110 : 발매트
111 : 압력센서
120 : 본체부 121 : 사이클론부
122 : 제1 필터
123 : 모터부
124 : 제2 필터
125 : 포집통(먼지탱크)
126 : 제어 보드
127 : 배터리부
128 : 디스플레이부
129 : 공기 이동로
510 : 외부 케이스(스레드 함)
511 : PCB 결합 홀
512 : UV-C 램프
513 : PCB
514 : 연통 홀
520 : 포집 바스킷
521 : 원통형상의 캡
522 : 먼지수집부
800 : 전면 배출홀
900 : 연결부재
910 : 일측 끝단

Claims (1)

1. 직사각형 형상으로 마련되되, 내부에 빈 공간이 형성되고 상면에 복수개의 홈이 마련되는 발매트; 및
   상기 발매트의 일단과 결합되며 이물질을 흡입하는 본체부;를 포함하고,
   상기 본체부는,
   상기 발매트의 복수개의 홈을 통해 흡입된 공기와 함께 이물이 유입되는 사이클론부;
   상기 사이클론부로 유입된 공기에서 이물을 분리시키는 제1 필터;
   상기 제1 필터를 통과한 공기가 유입되는 모터부;
   상기 모터부를 통과한 공기를 필터링하여 외부로 배출시키는 제2 필터;
   상기 분리된 이물이 수거되는 먼지탱크;
   상기 모터부의 동작을 제어하는 제어 보드;
   상기 상기 모터부 및 상기 제어 보드에 전원을 공급하는 배터리 및 상기 배터리의 보호회로를 포함하는 배터리부;
   출입사용자의 영상을 촬영하는 영상촬영부; 및
   상기 발매트에 기설정된 수치 이상의 압력이 가압되는지 여부와 상기 발매트 상에 물체가 인식되는지 여부를 센서부를 통해 판단하여 출입사용자의 수, 출입시간, 출입사용자의 몸무게 정보, 출입사용자의 발바닥 압력 분포 및 출입 빈도 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 정보를 도출하는 사용자 정보 추출부; 를 포함하며,
   상기 제어 보드는,
   상기 사용자 정보 추출부에서 추출한 사용자 정보에 기초하여, 상기 모터부의 동작시기 및 동작세기를 제어하고,
   상기 사용자 정보 추출부는,
   상기 영상촬영부를 통해 출입 사용자의 키, 피부상태를 측정하며,
   상기 센서부를 통해 출입사용자의 몸무게, 발의 크기, 발바닥의 압력 분포, 무게중심정보, 보폭을 측정하고,
   기설정된 조건에 기초하여 상기 모터부가 작동되는 경우, 상기 발매트에 마련된 복수개의 홈을 통해 하측방향으로 공기흡입이 발생되고, 상기 흡입된 공기는 상기 발매트 내부에 마련된 통로를 따라 상기 사이클론부로 이동하며,
   상기 본체부의 내부 양단에 상기 먼지탱크 및 상기 제2 필터가 각각 배치되고, 상기 제2 필터의 일단과 상기 모터부가 연결되며, 상기 모터부와 상기 사이클론부 사이에 상기 제1 필터가 배치되고, 상기 먼지탱크, 상기 제1 필터 및 상기 제2필터는 외측 방향으로 인출되고,
   상기 본체부는,
   외면 일측에 적어도 하나 이상의 디스플레이부가 마련되어 상기 모터부의 동작 상태, 상기 배터리부의 방전 여부, 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터의 교체 주기 및 상기 먼지탱크의 청소주기 중 적어도 어느 하나의 알림 신호가 표시되는 것을 특징으로 하는 신발 이물질 제거장치.