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KR20080004161U - Smart cup with a built-in heat sensor and capacitive sensor and a device that controls the output by reflecting the material characteristics of the cup and the contents of the cup at the same time - Google Patents

Smart cup with a built-in heat sensor and capacitive sensor and a device that controls the output by reflecting the material characteristics of the cup and the contents of the cup at the same time Download PDF

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KR20080004161U
KR20080004161U KR2020080003657U KR20080003657U KR20080004161U KR 20080004161 U KR20080004161 U KR 20080004161U KR 2020080003657 U KR2020080003657 U KR 2020080003657U KR 20080003657 U KR20080003657 U KR 20080003657U KR 20080004161 U KR20080004161 U KR 20080004161U
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KR
South Korea
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cup
sensor
play module
case
sound
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Application number
KR2020080003657U
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Inventor
강호중
Original Assignee
강호중
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Publication date
Application filed by 강호중 filed Critical 강호중
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Abstract

본 고안은 컵 속에 물 또는 수용성 액체가 채워질 때, 이를 센서를 통해 감지하여 컵 하단부에 함께 내장된 플레이 장치를 구동하도록 신호를 보내는데 있어, 센서의 종류와 기능 혹은 컵의 재질에 따라 발생하는 각 종 제약을 극복하고 보이컵으로서의 기능을 극대화할 수 있는 센서 작동 방법과 플레이모듈 케이스 부착 방법상의 구조 개선에 관한 것이다.

이에 따른 본 고안의 구성은 하단부에 플레이모듈을 장착할 수 있는 공간을 만든 컵이나 컵홀더로 이루어진 본제; 상기 본체의 하단부 공간에 장착되어 센서 및 플레이 모듈을 내장하는 플레이 모듈 케이스; 상기 케이스에 내장된 온도 센서 및 정전용량센서; 상기 케이스에 내장된 음원의 저장 및 재생 장치; 상기 케이스에 내장된 센서와 음원 저장 및 재생 장치 등을 전반적으로 제어하는 마이크로컨트롤러, 컵의 재질에 따라 가장 알맞은 센서 및 센서 작동 방식을 선택하는 버튼; 상기 플레이 모듈을 컵에 장착할 때 전원이 연결되고 분리할 대 전원이 차단되도록 고안된 스위치 장치를 포함하되, 상기 플레이 모듈 케이스를 컵에 고정하는 데 있어 도자기와 같이 제품 규격에 오차가 발생할 수밖에 없는 경우에도 센서 작동에 오차가 생기지 않도록 정확한 위치에 장착할 수 있도록 고안된 실리콘 고정 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Figure 112008020227117-UTM00001

온도 센서, 컵, 보이스컵, 고정장치, 단위시간당온도변화, 정전용량 근접센서, 실리콘 고정장치, 스마트컵

The present invention detects when a cup is filled with water or a water-soluble liquid through a sensor and sends a signal to drive the play device embedded in the bottom part of the cup, depending on the type and function of the sensor or the material of the cup. It is about improving the structure of the sensor operation method and the play module case attaching method to overcome the limitation and maximize the function as the boy cup.

Accordingly, the configuration of the present invention consists of a cup or cup holder made of a space for mounting the play module on the lower end; A play module case mounted in a lower space of the main body to house a sensor and a play module; A temperature sensor and a capacitive sensor embedded in the case; A storage and reproducing apparatus of a sound source embedded in the case; A microcontroller for overall control of a sensor and a sound source storage and reproducing apparatus embedded in the case, and a button for selecting a sensor and a sensor operation method most suitable according to a material of a cup; When the play module is mounted on the cup when the power is connected and disconnected when the switch device is designed to include, but when fixing the play module case to the cup, such as ceramics inevitably caused an error in product specifications Edo is characterized in that it comprises a silicon fixing device designed to be mounted in the correct position so that the error does not occur in the operation of the sensor.

Figure 112008020227117-UTM00001

Temperature sensor, cup, voice cup, fixture, temperature change per unit time, capacitive proximity sensor, silicon fixture, smart cup

Description

열센서와 정전용량센서를 함께 내장하고 컵의 재질 특성과 컵 안의 내용물을 동시에 반영하여 출력물을 제어하는 장치를 내장한 스마트컵{Smart Cup with a Built-in Thermistor and a Capacitive Sensor, and a Built-in Apparatus Controlling Output by Reflecting the Properties of the Cup and the Contents Simultaneously} Smart cup with a built-in thermistor and a capacitive sensor, and a built-in, which incorporates a thermal sensor and a capacitive sensor and controls the output by simultaneously reflecting the material properties of the cup and the contents of the cup. in Apparatus Controlling Output by Reflecting the Properties of the Cup and the Contents Simultaneously}

본 고안은 센서에 의해 작동하는 사운드 재생 장치를 내장한 보이스 컵과 마이크로컨트롤러에 의해 센서 작동법과 각종 출력 장치를 제어하는 것을 비롯하여 컵의 기능 및 용도 자체를 확장하여 일상 생활에 도움을 줄 수 있도록 지능형 컵으로 개발한 스마트 컵에 관한 것이다.The present invention is designed to expand the functions and uses of the cups by providing a voice cup and a microcontroller with a built-in sound reproducing device operated by a sensor. It is about a smart cup developed with a cup.

보이스 컵이나 스마트 컵은 일반적으로 컵 속에 센서, 사운드와 동영상 출력 장치, 네트워크 장치, 전원 공급 장치를 포함하며, 플레이 모듈을 컵에 효과적으로 장착하기 위한 기구설계상의 아이디어 및 기술이 첨가된다. 이에 본 고안 역시 온도 센서 및 정전 용량 센서의 작동 방법, 사운드 출력 방법, 플레이 모듈의 탈부착 방법에 관한 것이다.Voice cups or smart cups typically include sensors, sound and video output devices, network devices, and power supplies in the cups, with the addition of design ideas and techniques to effectively mount the play module into the cup. Therefore, the present invention also relates to a method of operating a temperature sensor and a capacitive sensor, a sound output method, and a detachable method of a play module.

본 고안은 본 출원인이 2007년 선출원한 고안특허출원(출원번호 : 10-2007-0028259)를 개량한 것으로, 본원의 선출원 고안은 2003년 선출원된 이중멜로디 매직컵(등록번호 : 10-0412252-0000)이 바이메탈을 센서로 사용하여 뜨거운 물에서만 작동하던 것을, 일정한 시간 간격으로 온도센서를 통해 입력되는 정보를 마이크로컨트롤러가 단위시간당 온도 변화율로 환산하여 사전에 설정된 목표온도변화율에 도달하면 보이스를 출력하도록 함으로써, 더운 물 뿐 아니라 찬 물에서도 반응함은 물론, 컵의 재질에 따라 목표 온도 변화율를 다르게 설정하여 온도 전달 속도가 느린 플라스틱과 같은 재질의 컵에서도 온도 변화에 따라 성공적으로 반응하도록 한 것이다.The present invention is an improvement of the design patent application (Application No .: 10-2007-0028259) filed by the applicant in 2007, the previous application of the present application is a double melody Magic Cup (registration number: 10-0412252-0000) filed in 2003 Using bimetal as a sensor, the microcontroller converts the information input from the temperature sensor at a certain time interval into the temperature change rate per unit time and outputs a voice when the target temperature change rate is set in advance. By reacting not only with hot water but also with cold water, the target temperature change rate is set differently according to the material of the cup so that the cup can be successfully reacted according to the temperature change even in a cup made of a material such as plastic having a slow temperature transfer rate.

또한 2007년 6월 19일자로 특허등록된 "무선 스마트 컵 및 무선 스마트 컵의 네트워크 구성 방법"에서는 센서와 플레이 장치를 내장한 사운드 모듈 케이스를 컵으로부터 자유롭게 탈착할 수 있도록 함으로써 전지를 교환할 수 있거나 내장된 음원을 새것으로 교체할 수 있도록 하였다.In addition, the patented "Wireless Smart Cup and Wireless Smart Cup Network Configuration Method" dated June 19, 2007 allows the battery module to be exchanged by freely detaching the sound module case containing the sensor and play device from the cup. The built-in sound source can be replaced with a new one.

비전도성 재질로 만들어진 용기 속의 액체를 감지하는 센서로 정전용량 근접센서 기술이 있는 바, 본 센서는 액체의 레벨 검출, 종이팩 내의 우유 유·무 검출, 터치형 키보드 등에서 광범위하게 응용되고 있다.Capacitive proximity sensor technology is a sensor that detects liquid in a container made of non-conductive material. This sensor is widely used in liquid level detection, milk presence / absence detection in cartons, and touch keyboards.

1. 본 출원인이 선출원한 단위시간당 온도변화율에 따라 작동하는 방식의 스마트컵은 찬 물과 더운 물 모두에서 작동하고, 다양한 재질의 컵에 두루 활용할 수 있다는 장점에도 불구하고 평상시 보다 급격한 온도 변화를 요구한다는 점에서 상온의 물에서는 작동하지 않는다는 제한점이 있었다.1. The smart cup, which operates according to the temperature change rate per unit time, which has been filed by the applicant, requires a rapid change in temperature in spite of the advantage that it can operate in both cold and hot water and can be used for various cups. There was a limitation in that it does not work in water at room temperature.

2. 또한 컵의 몸체가 뜨거울 때 뜨거운 물을 붓는 다거나 컵의 몸체가 차가울 때 찬 음료를 부을 때도 작동하지 않는다는 제한점이 있다.2. There is also a limitation that it does not work when pouring hot water when the body of the cup is hot or when pouring cold drink when the body of the cup is cold.

3. 정전용량 근접센서를 사용해서 컵에 음료를 부었을 때 특정 기능을 수행하도록 하는 것은, 동일한 플레이모듈을 다양한 컵에 사용하려고 할 때, 기존의 정전용량 근접센서의 경우에는 볼 수 없었던 문제가 발생한다. 즉, 근접센서의 역할이 무조건 검출거리 안에 들어오는 하나의 물체 유무를 판단하는 것이 아니고 저마다 다른 비유전율을 갖고 있는 컵들에 대하여 빈 컵에 근접할 때는 소리가 나지않고 그 컵에 물이 담겼을 때만 소리가 나야 하는 바, 비유전율은 검출거리와 비례한다는 점을 감안해 보면, 동일 규격의 플레이 모듈 케이스를 사용하면서 하나의 센서로 각각의 컵에서 동일한 효과를 내기 위해서는 특화된 회로 구성을 개발한 필요가 있다.3. Using a capacitive proximity sensor to perform a specific function when a drink is poured into a cup is a problem that was not seen with conventional capacitive proximity sensors when trying to use the same play module for various cups. Occurs. That is, the role of the proximity sensor does not necessarily determine whether there is one object within the detection distance, but for the cups with different relative dielectric constants, there is no sound when approaching the empty cup, and only when water is contained in the cup. Considering that the relative dielectric constant is proportional to the detection distance, it is necessary to develop a specialized circuit configuration in order to achieve the same effect in each cup with one sensor while using play module cases of the same standard.

4. 또한 컵의 재질이 전도체일 경우에는 정전용량 센서를 사용할 수 없기 때문에 스테인레스 컵과 주석 컵에는 활용할 수 없다.4. If the cup is made of conductor, it cannot be used for stainless cup and tin cup because capacitive sensor cannot be used.

5. 본 고안은 플레이 모듈 케이스를 컵 본체로부터 자유롭게 탈착하는 것을 기본 요건으로 제작되어 있는바, 도자기제품의 경우 도자기 표면을 정밀하게 제작할 수 없어서 플레이 모듈 케이스를 용이하게 탈부착할 수 있는 걸이를 도자기 표면 어느 곳에도 만들 수 없다. 이런 제한점을 극복하는 방안으로 컵 하단부 내측에 걸이가 돌출된 플라스틱 링을 접착제로 붙인 후 다시 여기에 플레이모듈 케이스를 거는 방법이 있으나, 접착제의 견고성을 보장할 수 없고, 접착제를 붙이는 과정에서 인건비가 과도하게 투입되는 문제가 있었다.5. The present invention is designed to remove the play module case freely from the cup main body. In the case of ceramic products, it is not possible to manufacture the ceramic surface precisely. You can't make it anywhere. To overcome this limitation, there is a method of attaching a plastic ring with a hook protruding inside the bottom of the cup with an adhesive and then hanging the play module case there.However, the firmness of the adhesive cannot be guaranteed and labor costs in the process of attaching the adhesive. There was a problem of excessive input.

6. 정전용량 센서는 액체를 컵에 담을 때와 담지 않았을 때의 정전용량의 변화를 포착하는 것이 핵심 아이디어인바, 이를 용이하게 수행하려면 검출 거리를 정교하게 설정해 놓고 검출면과 컵 바닥의 거리는 컵의 재질과 관계없이 일정하게 유지돼야만 한다. 따라서 도자기컵과 같이 제조 과정에서 필연적으로 규격상의 오차가 생기는 경우에도 센서의 검출면과 컵 본체의 바닥 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있는 방법을 찾을 필요가 있었다. 6. Capacitive sensor is the key idea to capture the change in capacitance when the liquid is in the cup and not in the cup. To facilitate this, the detection distance is precisely set and the distance between the detection surface and the bottom of the cup is It must remain constant regardless of the material. Therefore, even in the case of inevitability in the manufacturing process, such as porcelain cups, it was necessary to find a way to maintain a constant distance between the detection surface of the sensor and the bottom of the cup body.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 시중에 나와 있는 모든 종류의 재질의 컵에서도 센서가 작동하고;The present invention is proposed to solve the above problems, the sensor works in the cup of all kinds of materials on the market;

하나의 플레이 모듈로 비전도성 재질의 컵에서는 음료의 온도와 관계없이 음료만 부으면 작동하도록 하고, 전도성 재질의 컵에서는 온도의 변화 속도를 감지하여 작동할 수 있도록 하며;As a play module, the cup made of non-conductive material may be operated by pouring only the beverage regardless of the temperature of the drink, and the cup made of conductive material may be operated by sensing the rate of change of temperature;

도자기와 같이 규격에 오차가 있어도 플레이 모듈을 손쉽게 탈부착할 수 있는 방법을 제공하고;It provides a way to easily attach and detach the play module even if there is an error in the standard, such as ceramics;

플레이 모듈 속의 센서와 컵 바닥 사이의 거리를 일정하게 유지하는 아이디 어와 기술을 제공할 것이다.It will provide ideas and techniques to keep the distance between the sensor in the play module and the bottom of the cup constant.

본 고안의 다른 목적 및 장점들은 이어지는 하기의 설명에 의해서 구체적으로 이해될 수 있으며, 본 고안의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한 본 고안의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. Other objects and advantages of the present invention can be understood in detail by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 스마트 컵은, 하단부에 플레이모듈을 장착할 수 있는 공간을 만든 컵 및 컵홀더(110); 상기 컵으로부터 탈착 가능하도록 만들어진 플레이모듈 케이스(120); 상기 컵과 플레이모듈 케이스를 결합가능하게 하는 실리콘 링(150); 상기 플레이모듈 케이스 내부에 설치되어 컵에 온도 변화가 생기거나 수용성 액체가 담길 때 이를 감지하여 내장된 사운드를 재생하는 플레이 모듈을 포함하되, Smart cup of the present invention for achieving the above object, the cup and the cup holder 110 to make a space for mounting the play module on the lower end; A play module case 120 made to be detachable from the cup; A silicon ring 150 coupling the cup and the play module case to each other; Is installed inside the play module case includes a play module for detecting the temperature change or when a water-soluble liquid is contained in the cup to play the built-in sound,

상기 플레이모듈은, 컵의 재질에 따라 센서의 종류 및 작동 방식을 결정하는 컵 재질 선택 버튼(141); 플레이 모듈을 컵에 장착할 때 바닥과의 접촉에 의해 전원이 연결되도록 한 전원스위치(140); 전원이 연결된 다음부터 일정 시간 간격으로 컵의 온도를 측정하는 온도센서(126); 컵의 재질 및 컵 안에 담기는 내용물에 따라 정전용량의 변화를 측정하는 정전용량 근접센서(130); 상기 정전용량 근접센서의 민감도, 검출거리, 변화된 정전용량의 감지 및 증폭을 담당하는 정전용량분석 집적회로(131); 상기 온도센서와 정전용량 근접센서의 데이터를 기반으로 사운드 재생 여부를 결정하는 마이크로컨트롤러를 포함하되,The play module includes a cup material selection button 141 for determining the type and operation of the sensor according to the material of the cup; A power switch 140 for connecting power by contact with the floor when the play module is mounted on the cup; A temperature sensor 126 for measuring the temperature of the cup at a predetermined time interval after the power is connected; A capacitive proximity sensor 130 for measuring a change in capacitance according to the material of the cup and the contents contained in the cup; A capacitive analysis integrated circuit (131) for detecting and amplifying the sensitivity, detection distance, and changed capacitance of the capacitive proximity sensor; It includes a microcontroller for determining whether to play the sound based on the data of the temperature sensor and the capacitive proximity sensor,

컵의 규격에 오차가 생기더라도 상기 플레이모듈 케이스를 컵에 용이하게 부착하는 기능을 하는 실리콘링(150); 상기 실리콘링과 컵의 내측 벽면 사이에 일정한 크기의 압력을 가하는 실리콘 지지링(154); 상기 실리콘 링은 컵측 실리콘 접촉부(151)와 케이스측 실리콘 고정부(152) 사이에 위치하여 플레이모듈 케이스가 탄력적으로 움직일 수 있도록 하는 브릿지(153)의 세 부분으로 구성되는 것을 특징으로 한다.Silicon ring 150 for easily attaching the play module case to the cup even if an error occurs in the size of the cup; A silicon support ring 154 for applying a predetermined magnitude of pressure between the silicon ring and the inner wall surface of the cup; The silicon ring is positioned between the cup-side silicon contacting part 151 and the case-side silicon fixing part 152 and is composed of three parts of the bridge 153 allowing the play module case to move elastically.

도 2는 컵재질 선택 버튼, 정전용량 근접센서, 온도 센서를 포함하는 플레이 모듈의 상호관계와 구성을 나타낸다. 컵재질 선택 버튼은 비금속성 재질과 금속성 재질의 두 부류로 나눠지는데, 비금속성 재질 그룹(211~214)은 정전용량센서(250)로 회로가 연결되고, 금속성 재질 그룹(215~216)은 온도센서(252)로 회로가 연결된다. 각 센서에서 수집된 데이터를 바탕으로 마이크로컨트롤러(220)에서 사운드 출력 여부를 결정한다. 출력 중인 사운드는 사운드 컨트롤 버튼(261)으로 일시정지와 볼륨 조절, 다시 듣기가 가능하다.Figure 2 shows the relationship and configuration of the play module including a cup material selection button, capacitive proximity sensor, temperature sensor. The cup material selection button is divided into two types of non-metallic materials and metallic materials. The non-metallic material groups 211 to 214 are connected to a circuit by the capacitive sensor 250, and the metallic material groups 215 to 216 are used for temperature. The circuit is connected to the sensor 252. The microcontroller 220 determines whether sound is output based on the data collected by each sensor. The sound being output can be paused, adjusted in volume, and listened to with the sound control button 261.

도 3은 정전용량 근접센서(130) 부위를 확대한 것이다. 3 is an enlarged view of the capacitive proximity sensor 130.

그림에서 보듯이 플레이 모듈을 컵에 장착했을 때는 검출거리(317)가 검출면(313)을 기준으로 하여 컵(315) 바닥면에 미치지 못해야 하며, 컵에 물을 부었을 때는 검출거리가 컵바닥의 두께와 케이스 두께를 합한 거리(318)보다 커져야 한다. 정전용량 근접센서에서 검출거리는 검출하려는 물체의 비유전율과 정전용량의 크기에 비례하는데, 컵을 바꾸면서 이에 따라 비유전율이 달라지더라도 이를 상쇄시켜 검출 거리를 항상 일정하게 유지하려면 정전용량의 크기에 변화를 줘야 한 다는 것을 알 수 있다. 즉 적당한 용량의 커페시터를 선택해서 극판에 연결해야 하는 것이다.As shown in the figure, the detection distance 317 should not reach the bottom of the cup 315 based on the detection surface 313 when the play module is mounted on the cup, and the detection distance is when the water is poured into the cup. The thickness of the bottom and the case thickness should be greater than the distance 318. The detection distance in the capacitive proximity sensor is proportional to the relative dielectric constant of the object to be detected and the magnitude of the capacitance.If the cup is changed, the capacitance can be canceled even if the relative dielectric constant is changed. You can see that you have to give. In other words, a capacitor of suitable capacity should be selected and connected to the pole plate.

도 4는 컵의 재질에 따라 비유전율이 달라져도 검출거리를 동일하게 유지함으로써 하나의 센서를 여러 재질의 컵에 두루 사용할 수 있는 회로구성 아이디어를 보여주고 있다. 4 shows a circuit configuration idea that a sensor can be used in a cup of various materials by maintaining the same detection distance even if the dielectric constant varies according to the material of the cup.

예를 들어 도자기컵 버튼(411)을 눌러 콘덴서1(421)을 회로에 연결하면 정전용량센서에서의 검출 거리가 결정되는데, 이 때 결정되는 검출거리(317)는 종이컵 버튼(412)를 눌렀을 때 콘덴서2(422)에 의해서 결정되는 검출거리(317)와 동일하다. 따라서 도자기와 종이가 비유전율이 다름에도 불구하고 동일한 검출거리가 설정되어 플레이 모듈 케이스를 컵에 장착하더라도 빈 컵의 상태에서는 사운드가 출력되지 않는다. 여기에 물을 부으면 물의 비유전율이 매우 크므로 검출거리가 크게 확장되어 극판과 컵 내측 바닥까지의 거리(318)을 넘게 되므로 전압의 진동폭이 급격하게 커지고 이 진동폭을 증폭시켜 사운드 플레이부(260)을 작동시킨다.For example, pressing the porcelain cup button 411 to connect the capacitor 1 421 to the circuit determines the detection distance from the capacitive sensor. The detection distance 317 is determined when the paper cup button 412 is pressed. It is equal to the detection distance 317 determined by the capacitor 2 (422). Therefore, even though ceramic and paper have different relative dielectric constants, the same detection distance is set, and even if the play module case is mounted on the cup, no sound is output in the empty cup state. When the water is poured here, the relative dielectric constant of the water is very large, and thus the detection distance is greatly extended to exceed the distance 318 between the pole plate and the inner bottom of the cup. To work.

재질 선택 버튼을 스테인레스(415)나 주석(416)을 눌렀을 때, 회로는 온도센서와 연결되도록 돼 있으며, 스테인레스와 주석의 열전도율을 고려하여 미리 결정된 목표 온도 변화율과 단위시간당 온도 변화율을 비교하여 단위시간당 온도 변화율이 목표 온도 변화율보다 크면 사운드 플레이부를 작동시킨다.When the material selection button is pressed on stainless steel (415) or tin (416), the circuit is connected to the temperature sensor, and the temperature change rate per unit time is compared with a predetermined target temperature change rate considering the thermal conductivity of stainless and tin. If the rate of change of temperature is greater than the target rate of change of temperature, the sound play part is activated.

정전용량센서나 온도 센서 모두 컵 바닥과 센서와의 거리를 일정하게 유지하는 것이 매우 중요한 바, 도자기 컵의 경우 도자기 제품 제조과정상의 한계로 인해 동일한 제품이라도 규격이 크게는 1mm 정도의 오차가 발생할 수 있고, 이는 스마트 컵 오작동의 중요한 요인으로 작용한다.It is very important to keep the distance between the bottom of the cup and the sensor for both the capacitive sensor and the temperature sensor. In the case of porcelain cups, due to limitations in the manufacturing process of porcelain products, even the same product may have an error of about 1 mm. This is an important factor of smart cup malfunction.

본 고안은 상기 문제점을 해결하는 방법으로 실리콘 링의 구조를 크게 3부분으로 나누어 각 부분에 별도의 기능을 부여하고 별도의 플라스틱링을 첨가하여 소기의 목적을 달성하도록 하는 방법을 제안한다.The present invention proposes a method for solving the above problems by dividing the structure of the silicon ring into three parts, giving a separate function to each part, and adding a separate plastic ring to achieve the desired purpose.

도자기 컵 규격의 오차는 하단부 공간의 지름의 크기, 높이 그리고 컵 바닥 원모양의 찌그러진 정도에서 발생할 수 있다. 플라스틱이나 이와 비슷한 탄성을 지닌 재질을 사용해서 만든 실리콘 지지링(154)을 신축성이 있는 실리콘으로 감싼 후 이를 컵 하단부에 끼우는 방법으로 컵 지름의 오차나 원의 찌그러짐을 극복하고 플레이모듈 케이스를 컵의 하단부에 단단하게 고정시킬 수 있다. Errors in porcelain cup specifications can occur due to the size, height of the bottom space and the degree of distortion of the cup bottom circle. Wrap the silicone support ring (154) made of plastic or similar elastic material with elastic silicone and insert it at the bottom of the cup to overcome the error of cup diameter or distortion of the circle. It can be fixed firmly to the lower end.

또한 케이스측 실리콘 고정부(152)와 컵측 실리콘 고정부(151) 사이에 얇은 막으로 형성되어 다소 여유있는 크기로 만들어진 브릿지(153)를 만들면 <도 6>에서 보는 바와 같이 컵 하단부 공간의 높이 오차 문제도 해결할 수 있다.In addition, when a bridge 153 formed of a thin film formed between the case-side silicon fixing part 152 and the cup-side silicon fixing part 151 has a somewhat relaxed size, as shown in FIG. Problems can also be solved.

<도6-1>은 정상적 크기의 컵에 케이스를 장착했을 때의 실리콘 모양을 보여주고 있다. 이때 컵 하단부의 높이(650)가 적당하여 실리콘 링은 본래의 모습을 유지하고 있으며, 케이스측 실리콘 접촉부의 아랫쪽(630)이 바닥에 닿아 있다. 케이스 상단과 컵 바닥(640)이 완벽하게 밀착돼 있는 것을 볼 수 있다. Figure 6-1 shows the silicone shape when the case is mounted on a cup of normal size. At this time, the height of the cup bottom 650 is appropriate, the silicone ring maintains its original shape, and the bottom 630 of the case-side silicon contact portion is in contact with the bottom. You can see that the top of the case and the bottom of the cup 640 are in close contact.

<도6-2>는 컵 하단부 높이(651)가 짧아진 경우의 모습을 보여주고 있다. 이때는 브릿지(153)의 탄력성으로 인해 컵 전체가 위로 밀려 올라가고 컵측 실리콘 고정부의 하단(621)과 바닥 사이의 거리가 다소 멀어졌지만 역시 케이스 상단과 컵 하단부(641)는 완벽하게 밀착돼 있음을 알 수 있다.6-2 shows a case where the height of the cup lower portion 651 is shortened. At this time, due to the elasticity of the bridge 153, the entire cup is pushed up, and the distance between the bottom 621 and the bottom of the cup side silicon fixing part is slightly longer, but the case top and the cup bottom part 641 are also in perfect contact with each other. Can be.

<도6-3>은 컵 하단부 높이가 길어진 경우의 모습을 보여주고 있다. 이 때는 컵의 무게에 의해 컵측 실리콘 고정부(151)가 바닥에 닿는 순간(622)을 한계로 하여 계속 내려오게 돼 있으며, 그 동안에는 케이스 상단과 컵 하단부(642)는 계속해서 밀착상태를 유지한다.Figure 6-3 shows the case where the height of the bottom of the cup is long. At this time, the cup-side silicon fixing part 151 keeps coming down on the limit by the weight of the cup at the moment of contacting the floor 622, while the case top and the cup bottom part 642 are kept in close contact. .

상술한 설계에 의해 본 고안은, The present invention by the above-described design,

온도센서와 정전용량 근접 센서를 함께 사용함으로 해서 음료의 온도에 구애 받지 않고 작동하는 스마트컵의 구현에 성공했으며;By using the temperature sensor together with the capacitive proximity sensor, the company successfully implemented a smart cup that works regardless of the temperature of the beverage;

컵의 재질에 맞는 플레이 모듈을 각각 제작해야 하는 문제점을 해결하여, 하나의 플레이 모듈로 시중에 출시되는 대부분의 컵에서 작동할 수 있는 방법을 제시함으로써, 제조 및 유통상의 경제성을 향상시켰으며;Solving the problem of having to make a play module for each material of the cup, by improving the economics of manufacturing and distribution by presenting a method that can work in most cups on the market as a single play module;

도자기와 같이 컵의 규격에 필연적으로 오차가 발행하더라도, 플레이 모듈 케이스를 안정적이고 정확한 위치에 손쉽게 고정시킬 수 있게 됐다.Even if errors inevitably occur in the cup specifications, such as ceramics, the play module case can be easily fixed in a stable and accurate position.

상술한 목적, 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어서 본 고안과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 설명에 앞서, 이하 상세한 설명 및 청구 범위에서 사용되는 도자기 컵, 플라스 틱 컵 등은 모든 종류의 컵 및 컵을 담아서 사용할 수 있는 컵홀더를 포괄적으로 지칭하는 것이며, 출력장치에는 사운드 출력 외에 LED, 동영상, 이미지를 포함할 수 있으며, 멜로디, 보이스, 음악, 음성 등은 모든 종류의 음원을 지칭하는 것이며, 실리콘은 실리콘링의 기능을 실현하는 데 있어 동일한 효과를 낼 수 있는 탄성, 밀도 등을 지닌 고무나 기타합성수지를 포함하며 플레이 모듈이나 센서의 위치는 컵 하단부 뿐 아니라 컵의 손잡이나 기타 컵 고정 장치에 위치할 수 있음도 명백히 한다. 또한, 이하 상세한 설명의 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 수행하는 동일한 구성요소를 지칭하는 것임을 명백히 한다.The above objects, features, and effects will become more apparent through the following embodiments with reference to the accompanying drawings, and thus, those skilled in the art to which the present invention pertains may easily implement the idea of the present invention. will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Prior to the description, ceramic cups, plastic cups, etc., used in the following description and claims, refer to all types of cups and cup holders that can be used to hold cups. Melodies, voices, music, voices, etc., refer to all kinds of sound sources, and silicone is a rubber with elasticity, density, etc. that can have the same effect in realizing the function of silicon ring. It is also clear that other synthetic resins may be included and that the position of the play module or sensor may be located on the cup handle or other cup retainer as well as the bottom of the cup. Also, it will be apparent that like reference numerals in the following detailed description refer to like elements performing the same function.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 스마트컵의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a smart cup according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 스마트 컵은, 실리콘 지지링(154)과 실리콘 링(150)을 결합하고, 이를 다시 플레이 모듈(120) 케이스와 결합한 후, 이 조합물을 도자기컵(110) 하단부 내측에 탈착 가능한 상태로 결합하여 제작한다.As shown in FIG. 1, the smart cup according to the present invention combines the silicon support ring 154 and the silicon ring 150, and combines it with the play module 120 case, and then combines the combination with the porcelain cup. (110) It is produced by combining the detachable state inside the lower end.

플레이 모듈(120)의 상단은 개폐 가능한 덮개(121)로 덮는데, 온도센서(126)와 전원스위치(140)는 덮개에 만들어진 구멍을 통해 덮개 위쪽으로 돌출되며; 정전용량 근접센서(130)는 상단의 검출면이 덮개의 윗면과 동일한 높이로 설치되어 있으며; 컵 재질 선택 버튼(141)과 사운드 컨트롤 버튼(142)은 케이스의 하단부에 노출되어 있으며; 전지(125), 마이크로 컨트롤러(124), 정전용량분석 집적회로(131)는 케이스 중간 높이에 설치된 PCB 판에 위치하고, 스피커(123)는 케이스 하단부에 고정된다.The top of the play module 120 is covered with a cover 121 that can be opened and closed, the temperature sensor 126 and the power switch 140 protrudes upward through the hole made in the cover; The capacitive proximity sensor 130 has a detection surface at an upper end installed at the same height as the upper surface of the cover; The cup material selection button 141 and the sound control button 142 are exposed at the bottom of the case; The battery 125, the microcontroller 124, and the capacitive analysis integrated circuit 131 are positioned on a PCB plate installed at a middle height of the case, and the speaker 123 is fixed to the bottom of the case.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 내부 회로 관계도이다. 2 is an internal circuit relationship diagram according to an embodiment of the present invention.

컵 재질 선택버튼(210)은 비금속성 재질과 금속성 재질의 두 부류로 나뉘어 있는 바, 비금속성 재질에는 정전용량 근접센서(250)를 사용하고 금속성 재질에는 온도 센서(252)를 사용하도록 회로를 연결한다. 정전용량 근접센서(250)는 정전용량분석 집적회로(251)와 세트를 이루었을 때 비로소 센서로서의 기능이 완성되며, 두 종류의 센서를 통해 얻어진 데이터는 모두 마이크로컨트롤러(220)에서 최종적으로 분석되어 사운드 출력 여부가 결정된다. 마이크로컨트롤러가 출력을 결정하면 사운드 플레이부(260)에 포함된 메모리에서 사운드 데이터를 호출하여 스피커(270)를 통해 출력되는데, 사운드 컨트롤 버튼(142)을 사용하면 사운드 재생 도중 볼륨을 줄이고 키우거나 혹은 사운드 재생이 끝난 후 곧 이어서 다시 한 번 들을 수 있다.The cup material selection button 210 is divided into two types of non-metallic materials and metallic materials, and the circuit is connected to use the capacitive proximity sensor 250 for the non-metallic material and the temperature sensor 252 for the metallic material. do. When the capacitive proximity sensor 250 is combined with the capacitive analysis integrated circuit 251, the capacitive proximity sensor 250 is completed as a sensor. The data obtained through the two types of sensors are finally analyzed by the microcontroller 220. The sound output is determined. When the microcontroller determines the output, it calls the sound data from the memory included in the sound play unit 260 and outputs it through the speaker 270. When the sound control button 142 is used, the volume is reduced and increased during the sound playback. You can hear it again soon after the sound has finished playing.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 정전용량근접센서(310)의 구조를 확대한 그림이다. PCB(320)위에 + 전원이 연결된 얇은 은박(311)을 씌우고 이 은박 위에 기둥형 극판(312)을 세운 후 그 위에 검출면(313) 역할을 하는 필름을 위치시킨다. 기둥형 극판(312)는 육각 기둥 모양의 쿠션 패드를 전도성이 좋은 금속성 와이어로 감싸서 간단하게 제작할 수 있으며 덮개를 열고 닫는 과정에서 높이에 오차가 발생해도 쿠션 효과로 전원 연결이 용이하다. 3 is an enlarged view of the structure of the capacitive proximity sensor 310 according to the embodiment of the present invention. Put a thin silver foil 311 connected to the + power supply on the PCB 320, the pole plate 312 is erected on the silver foil and then placed a film serving as a detection surface 313 on it. The columnar pole plate 312 can be easily manufactured by wrapping a hexagonal column-shaped cushion pad with a highly conductive metallic wire, and easily connects the power supply with a cushion effect even if an error occurs in the height during the opening and closing of the cover.

본 회로도에서 예시를 든 컵들과 물의 비유전율은 다음과 같다.The relative dielectric constants of the cups and water exemplified in the schematic are as follows.

도자기 : 10 종이 : 2.3Pottery: 10 Paper: 2.3

플라스틱 : 3.2 유리 : 5Plastic: 3.2 Glass: 5

물 : 80Water: 80

정전용량형 검출거리는 검출대상물체의 비유전율과 정전용량에 비례하고, 정전용량은 축적된 전하의 양에 비례하는 바, 본 고안의 플레이모듈 규격, 극판 면적의 크기, 전압은 고유값이므로 이를 상수(K)로 환산한 후 검출거리(Sn)를 일정하게 할 경우의 정전용량을 구하는 식을 다음과 같이 도출했다.The capacitance detection distance is proportional to the relative dielectric constant and capacitance of the object to be detected, and the capacitance is proportional to the amount of accumulated charge. Since the play module specification, the size of the pole plate area, and the voltage of the present invention are intrinsic, The equation for calculating the capacitance when the detection distance Sn is constant after converting it to (K) was derived as follows.

Figure 112008020227117-UTM00002
Figure 112008020227117-UTM00002

여기서 검출거리(Sn)를 0.5mm 이내로 제한하기 위해 필요한 정전용량을 컵의 재질별로 계산하면 다음과 같다.Here, the capacitance required to limit the detection distance Sn to within 0.5 mm is calculated by the material of the cup as follows.

도자기 : 0.056㎌ 종이 : 0.245㎌Ceramics: 0.056㎌ Paper: 0.245㎌

플라스틱 : 0.176㎌ 유리 : 0.113㎌Plastic: 0.176㎌ Glass: 0.113㎌

위와 같이 정전용량을 정한 상태에서 컵에 물을 부었을 때의 검출거리를 각각 계산하면 다음과 같다.Calculate the detection distance when water is poured into the cup with the capacitance set as above.

도자기 : 4mm 종이 : 17mmPorcelain: 4mm Paper: 17mm

플라스틱 : 17mm 유리 : 8mmPlastic: 17mm Glass: 8mm

<도 1>, <도 3>, <도 4>를 함께 참고하여 플라스틱컵을 사용할 경우의 센서 작동 원리를 설명하면 다음과 같다. Referring to <FIG. 1>, <FIG. 3>, and <FIG. 4>, the operation principle of the sensor when the plastic cup is used is as follows.

플레이모듈을 컵에 장착하기 전에 컵 재질 선택 버튼(141)에서 플라스틱컵(413)을 누르면 나머지 연결선은 모두 차단되며, 정전용량이 0.2㎌인 Capacitor3(423)과 정전용량센서(431)의 극판이 연결되어 검출면으로부터의 검출거 리가 약 0.6mm(317)로 설정될 수 있는 조건이 만들어진다. 이 상태에서 플레이 모듈케이스를 컵(110)에 장착했을 때 검출면(313)으로부터 컵(315) 바닥까지의 거리가 1mm 이상이 되므로 센서에 포착되는 것이 없다. 이어서 컵에 물을 부으면 검출거리가 14mm로 확장되면서 물을 검출하게 된다.If the plastic cup 413 is pressed at the cup material selection button 141 before the play module is mounted on the cup, all the remaining connection lines are cut off, and the pole plates of the capacitor 3 423 and the capacitive sensor 431 having a capacitance of 0.2 이 are removed. In connection, a condition is created in which the detection distance from the detection surface can be set to about 0.6 mm (317). In this state, when the play module case is mounted on the cup 110, the distance from the detection surface 313 to the bottom of the cup 315 becomes 1 mm or more, so that it is not captured by the sensor. Subsequently, when water is poured into the cup, the detection distance is extended to 14 mm to detect water.

<도 5>는 본 고안의 스마트 컵에 음료를 부었을 때 센서에 의해 사운드가 출력되는 전 과정의 흐름도이다. 본 흐름도를 중심으로 <도 1>, <도 2>, <도 3>, <도4>를 참조하여 설명한다.5 is a flowchart of the entire process of outputting sound by a sensor when a beverage is poured into a smart cup of the present invention. The following description will be given with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 4 with reference to the flowchart.

<도 5>에 도시된 바와 같이, 사용자는 플레이 모듈을 컵에 장착하기 전에 컵 재질 선택 버튼(141) 가운데 사용하려는 컵에 해당하는 버튼을 누른다.(510)As shown in FIG. 5, a user presses a button corresponding to a cup to be used among the cup material selection buttons 141 before mounting the play module to the cup (510).

플레이 모듈 케이스(120)를 컵(110)에 장착하면 전원스위치(140)가 눌려져서 플레이 모듈 전체에 전원이 공급된다.(511,512)When the play module case 120 is mounted on the cup 110, the power switch 140 is pressed to supply power to the entire play module. (511, 512)

선택한 컵의 재질이 비금속성 그룹에 속한 것이면 정전용량센서(431)로 전원 회로가 연결되고, 금속성에 속한 것이면 열센서(432)로 전원이 연결된다.(513)If the material of the selected cup belongs to the non-metallic group, the power supply circuit is connected to the capacitive sensor 431, and if it belongs to the metal, the power supply is connected to the thermal sensor 432. (513)

비금속성 재질 가운데서도 각 재질 별로 독립된 버튼을 부여하여 각각의 재질에 맞는 커페시턴스를 회로에 공급한다.(520, 521)Among the non-metallic materials, independent buttons are provided for each material to supply the capacitance for each material to the circuit. (520, 521)

예를 들어, 도자기(411)를 선택하면 Capacitor1(421)을 통해 0.06㎌의 정전용량이 공급되고 검출거리가 약 0.6mm가 된다. 이 상태에서는 컵 바닥과 검출면 사이의 거리가 1mm이므로 컵이 센서에 검출되지 않는다.(522) For example, when the ceramic 411 is selected, a capacitance of 0.06 mA is supplied through the capacitor 1 421 and the detection distance is about 0.6 mm. In this state, the cup is not detected by the sensor because the distance between the bottom of the cup and the detection surface is 1 mm.

컵에 물이나 기타 수용성 액체를 부으면 검출거리가 4.8mm로 증가하기 때문에 센서에 검출이 된다.(523, 524, 525)If water or other water-soluble liquids are poured into the cup, the detection distance is increased to 4.8 mm and detected by the sensor. (523, 524, 525)

이를 신호로 하여 마이크로컨트롤러에 의해 사운드 플레이 모듈(260)이 작동한다.(526) As a signal, the sound play module 260 is operated by the microcontroller.

사운드가 출력되기 시작하면 사운드 조절 스위치 모드로 전환하는데, 이는 출력되고 있는 사운드를 사운드 컨트롤 버튼(142)를 사용해 제어할 수 있다는 의미이다. 이 버튼은 마이크로 컨트롤러에 의해 제어됨으로 해서 재생도중 임시정지, 볼륨 조절, 처음부터 다시 듣기의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 재생도중에 버튼을 누르면 음량이 0이 되도록 하여 임시 정지 기능을 수행한다. 연속해서 다시 한 번 누르면 본래 크기의 1/4 크기로 재생하고, 다시 누르면 1/2크기로, 또 다시 누르면 본래 크기로 재생한다. 음원의 재생이 완전히 끝난 이후 5분 이내에는 버튼만 눌러도 처음부터 다시 재생하도록 하였다. 이 때는 물을 다시 부어도 센서가 작동하지 않는다.(527)When the sound starts to be output, the sound control switch mode is switched, which means that the sound being controlled can be controlled using the sound control button 142. This button is controlled by the microcontroller, allowing you to perform pause, playback, volume control, and listening from the beginning. That is, if the button is pressed during playback, the volume is set to zero to perform the temporary stop function. If you press it again and again, it will play at 1/4 size of original size, and if you press it again, it will play at 1/2 size and press again to play at original size. Within five minutes after the playback of the sound source was completed, the player could play it again from the beginning. In this case, the sensor does not work even if the water is poured again. (527)

사운드 플레이 종료 후 5분이 경과하면 초기화되어 센서의 검출이 다시 작동하고 컵 안에서 물이 검출되면 사운드가 처음부터 재생된다.(529)5 minutes after the end of the sound play, it is initialized and the detection of the sensor is activated again. When water is detected in the cup, the sound is reproduced from the beginning.

컵 재질 선택 단계(510)에서 금속성 재질 그룹을 선택했다면 온도 센서측으로 회로가 연결되어 컵의 재질에 따라 목표 온도 변화율을 마이크로컨트롤러에서 호출한다.(530)If the metallic material group is selected in the cup material selection step 510, a circuit is connected to the temperature sensor to call the target temperature change rate in the microcontroller according to the material of the cup (530).

이어서 1초 간격(혹은 2초 간격)으로 온도를 기록한 다음 이를 단위시간당 온도 변화율로 환산한다.(531, 532)Then, the temperature is recorded at 1 second intervals (or at 2 second intervals) and then converted into a rate of change of temperature per unit time (531, 532).

목표 온도 변화율보다 단위 시간당 온도 변화율이 크다는 것은 컵에 음료가 담기면서 컵의 온도가 급격하게 변했다는 것을 의미하므로 사운드 모듈 플레이 모 듈로 진행하고, 목표 온도율이 더 크면 다시 온도를 측정하는 단계로 되돌아 간다.(533)If the temperature change rate per unit time is larger than the target temperature change rate, it means that the cup's temperature has changed drastically as the drink is put into the cup, so go to the sound module play module, and if the target temperature rate is bigger, return to measuring temperature again. (533)

사운드 플레이 모듈이 작동하기 시작하면, 이번에도 마찬가지로 사운드 조절 스위치 모드로 전환 되어 전술한 바와 같이 버튼 만으로 임시 정지 및 볼륨 조절 기능 등을 수행한다.(534, 535)When the sound play module starts to operate, it again switches to the sound control switch mode, and performs the temporary stop and volume control functions with only the buttons as described above (534, 535).

사운드 플레이 종료 후 5분이 경과하면 초기화되어 1초 간격으로 온도를 기록하는 단계로 돌아가서 전술한 과정을 반복한다. (537)After 5 minutes after the end of the sound play, the process returns to the step of recording the temperature at the interval of 1 second and repeats the above-described process. (537)

플레이 모듈 케이스를 컵으로부터 분리하면 전원이 차단되어 모든 기능이 정지된다.(514, 515)Removing the play module case from the cup cuts off power and stops all functions (514, 515).

<도 7>은 본 고안의 실리콘 링 구조를 활용한 또 다른 예시이다.7 is another example utilizing the silicon ring structure of the present invention.

본 고안의 실리콘 링은 신축성이 있는 실리콘 링(712) 부분과 플라스틱 처럼 정밀 가공이 가능하면서 단단한 실리콘 지지링(713)의 두 부분으로 나뉘어지는 바, 정밀 규격품(714)을 도자기 컵(711) 내부의 정확한 위치에 설치해야 할 때, 실리콘 링(712)은 도자기 컵(711) 크기의 오차 문제를 해결해주고, 실리콘 지지링(713)은 정밀 규격품(714)을 정확한 위치에 안정적으로 설치할 수 있도록 해 준다. The silicone ring of the present invention is divided into two parts, a flexible silicone ring 712 part and a rigid silicon support ring 713 that can be precisely processed like plastic. The silicone ring 712 solves the problem of the size of the porcelain cup 711 when it needs to be installed at the correct position of the ceramic cup, and the silicone support ring 713 can reliably install the precision standard product 714 in the correct position. give.

<도 7>의 실시예는 실리콘 지지링(713)과 정밀 규격품(714)을 나사로 체결하면, 손쉬운 탈부착 및 자유로운 높이 조절이 가능하다는 것과, 규격품 상단부의 특정 위치에 버튼(715)을 노출시키고 하단부에 LED(716)를 노출시키면 규격품이 컵 바닥의 적정 거리(717)에 다가왔을 때 LED(716)가 점멸하도록 할 수도 있다.In the embodiment of FIG. 7, when the silicone support ring 713 and the precision standard product 714 are screwed together, the detachable and free height can be easily adjusted. The button 715 is exposed to a specific position of the upper part of the standard product, and the lower part Exposing the LED 716 to the LED may cause the LED 716 to flash when the standard product approaches the proper distance 717 of the bottom of the cup.

이 때 실리콘과 컵의 모양 및 컵 하단부 공간의 모양은 다양하게 설계할 수 있으며, 실리콘 지지링과 정밀 규격품의 체결 방식 또한 제품에 특성과 기능을 고려하여 다양하게 제작할 수 있다는 것을 알 수 있다. At this time, the shape of the silicon and the cup and the shape of the bottom space of the cup can be designed in various ways, and it can be seen that the fastening method of the silicon support ring and the precision standard product can be manufactured in various ways considering the characteristics and functions of the product.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, the above-described embodiments and attached It is not limited by the drawing.

도1은 본 고안의 일실시예에 따른 스마트컵의 단면도1 is a cross-sectional view of a smart cup according to an embodiment of the present invention

도2는 본 고안의 일실시예에 따른 내부 회로 관계도      2 is an internal circuit diagram according to an embodiment of the present invention

도3은 본 고안의 일실시예에 따른 정전용량근접센서부 구조도3 is a structural diagram of a capacitive proximity sensor unit according to an embodiment of the present invention;

도4는 본 고안의 일실시예에 따른 컵재질선택 버튼 관련 회로도Figure 4 is a circuit diagram related to the cup material selection button according to an embodiment of the present invention

도5는 본 고안의 일실시예에 따른 음료를 부었을 때 센서에 의해 사운드가 출력되는 과정의 흐름도5 is a flowchart of a process of outputting sound by a sensor when a beverage is poured according to an embodiment of the present invention;

도6은 실리콘 링 구조 및 컵의 규격에 따른 실리콘링의 기능 설명도6 is a functional explanatory diagram of a silicon ring in accordance with a silicon ring structure and a cup specification

도7은 실리콘 링 활용 예시7 is an example of silicon ring utilization

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명    ※ Explanation of codes for main parts of drawing

<도1>      <Figure 1>

110 : 컵 몸체 120 : 플레이 모듈 케이스110: cup body 120: play module case

121 : 플레이모듈 케이스 덮개 122 : 사운드 출력 집적 회로121: play module case cover 122: sound output integrated circuit

123 : 스피커 124 : 마이크로 컨트롤러123: speaker 124: microcontroller

125 : 전지 126 : 온도 센서125: battery 126: temperature sensor

130 : 정전용량 근접센서 131 : 정전용량분석 집적회로130: proximity capacitive sensor 131: capacitive analysis integrated circuit

140 : 전원스위치 141 : 컵 재질 선택 버튼140: power switch 141: cup material selection button

142 : 사운드 컨트롤 버튼 150 : 실리콘 링142: sound control button 150: silicon ring

151 : 컵측 실리콘 접촉부 152 : 케이스측 실리콘 고정부151: cup side silicon contact portion 152: case side silicon fixing portion

153 : 브릿지 154 : 실리콘 지지링153: bridge 154: silicon support ring

160 : 바닥160: floor

<도3> Figure 3

310 : 정전용량 근접센서부 311 : PCB측 은박310: capacitive proximity sensor 311: silver foil on the PCB side

312 : 극판 기둥 313 : 검출면312: pole plate pillar 313: detection surface

314 : 플레이모듈 케이스 덮개 315 : 컵 바닥314: play module case cover 315: cup bottom

316 : 컵 속의 음료 317 : 검출거리A316: beverage in cup 317: detection distance A

318 : 검출거리B 320 : PCB 보드318: Detection distance B 320: PCB board

321 : 정전용량분석 집적회로321: capacitive analysis integrated circuit

<도6>Figure 6

<도6-1> 컵 하단부 내측 높이가 정확할 때의 실리콘 링 모양   Figure 6-1 Silicon ring shape when the inner height of the bottom of the cup is correct

<도6-2> 컵 하단부 내측 높이가 낮을 때의 변형된 실리콘 모양Fig. 6-2 Deformed Silicon Shape at Low Inner Height of Cup Bottom

<도6-3> 컵 하단부 내측 높이가 높을 때의 변형된 실리콘 모양Fig. 6-3 Deformed Silicon Shape When the Inner Height of the Bottom of the Cup is High

600 : 브릿지 정상위치 600: Bridge normal position

610 ~ 612 : 컵 크기 오차에 따른 실리콘 링의 변형 모습610 ~ 612: Deformation of silicone ring due to cup size error

620 ~ 622 : 실리콘링과 바닥의 높이620 ~ 622: height of silicone ring and floor

630 ~ 632 : 플레이모듈 케이스와 컵하단부 바닥의 접착 상태630 ~ 632: Adhesive state of play module case and bottom of cup

640 : 정상 규격의 컵 하단부 내측 높이640: the inner height of the lower end of the normal cup

641 : 정상보다 얕아진 컵 하단부 내측 높이641: inner side of cup lower portion shallower than normal

642 : 정사보다 깊어진 컵 하단부 내측 높이 642: inner height of cup bottom deeper than normal

Claims (5)

플레이 모듈을 장착할 수 있는 공간을 지닌 컵이나 손잡이 본체;A cup or handle body having a space for mounting the play module; 상기 본체의 내부에 분리 가능한 상태로 결합된 플레이 모듈을 포함하되,Including a play module detachably coupled to the inside of the main body, 상기 플레이 모듈은,The play module, 컵의 온도를 감지하는 온도 센서;A temperature sensor for sensing the temperature of the cup; 컵 및 컵 안의 물질의 접근을 감지하는 정전용량 근접센서;A capacitive proximity sensor for sensing the cup and the access of material within the cup; 마이크로컨트롤러의 명령에 의해 내장된 사운드를 출력하는 사운드 출력 집적회로; 및 A sound output integrated circuit for outputting sound embedded by a command of the microcontroller; And 상기 사운드 출력 집적회로를 제어하되, 단위 시간 간격으로 상기 온도 센서의 값을 읽어서 단위 시간당 온도 변화율로 환산하고, 이를 정해진 목표 온도변화율과 비교하여 단위 시간당 온도 변화율이 목표 온도 변화율 이상이 됐을 때 사운드 출력 명령을 내리는 마이크로컨트롤러Control the sound output integrated circuit, and read the value of the temperature sensor at unit time intervals and convert it to a temperature change rate per unit time, and compare it with a predetermined target temperature change rate, and output a sound when the temperature change rate per unit time is greater than or equal to the target temperature change rate. Command microcontroller 를 포함하는 스마트 컵.Smart cup containing. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플레이 모듈은,The play module, 컵의 재질에 따라 목표 온도 변화율을 다르게 설정하고 온도 측정 단위 시간을 결정하는 근거 자료로 기능하는 컵 재질 선택 버튼;A cup material selection button functioning as a basis for determining a target temperature change rate differently according to the material of the cup and determining the time of the temperature measurement unit; 컵 재질 선택 시 컵의 재질을 비금속류와 금속류로 분류하여 비금속류의 재 질의 경우 정전용량센서를 사용하고 금속류 재질일 경우에는 온도 센서를 사용하도록 고안한 회로 구성; Circuit composition designed to classify the cup materials into non-metals and metals when selecting the cup material, and to use the capacitive sensor for non-metal materials and the temperature sensor for metal materials; 컵의 온도 변화율 측정 개시 시점을 플레이 모듈을 컵에 장착한 이후로 만들어 주고, 필요시 사운드 재생을 중단시키는 기능을 겸하기 위해, 플레이 모듈 외부와 컵의 접촉 부위에 설치하는 스위치 장치; 및A switch device provided at a contact portion between the outside of the play module and the cup to serve as a function of starting the temperature change rate measurement of the cup after mounting the play module to the cup and to stop sound reproduction if necessary; And 컵 재질 선택 버튼을 통해 정전용량 근접센서의 검출 범위를 정함에 있어 컵의 재질에 따른 비유전율을 반영하여 통제할 수 있는 다수의 버튼, 커페시터, 마이크로 컨트롤러Multiple buttons, capacitors, and microcontrollers can be controlled by reflecting the relative dielectric constant according to the material of the cup in determining the detection range of the capacitive proximity sensor through the cup material selection button. 를 더 포함하는 스마트 컵.Smart cup containing more. 정밀한 규격품의 반복 생산이 어려운 도자기 내부의 특정 위치에 정밀 규격품을 안정적으로 설치하는 데 있어서,In the stable installation of precision standard products at specific positions inside the ceramics where it is difficult to produce precise standard products repeatedly, 정밀 규격품의 외부에 신축성이 있는 실리콘 구조물을 접합하는 것을 특징으로 하는 체결 방법Fastening method characterized in that the joining of the flexible silicone structure to the outside of the precision standard products 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 외부에는 신축성 있는 실리콘을 접착하고 내부에는 규격품을 고정시키는 구조 및 장치를 갖춘 단단한 재질의 중간 매개물;An intermediate medium of solid material with a structure and a device for bonding elastic silicone to the outside and fixing a standard product inside; 을 더 포함하는 체결 방법Fastening method comprising more 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 실리콘을 컵 접착부, 규격품 접착부 및 중간 브릿지 부분의 3개 부분으로 나누어 중간 매개물은 실리콘의 컵 접착부에 안에서 밖으로 힘을 가하여 실리콘이 컵에 고정되도록 하고, 중간 브릿지의 신축성을 이용해 규격품의 상하 방향 운동 자유도를 확보하여 컵 하단부 공간의 높이에 오차가 생겨도 규격품의 상단은 언제나 컵 바닥과 접촉 상태를 유지하는 기능:The silicone is divided into three parts, the cup adhesive part, the standard adhesive part, and the intermediate bridge part, and the intermediate medium is applied to the cup adhesive part of the silicone outward to fix the silicone to the cup, and the elasticity of the intermediate bridge allows the vertical freedom of movement of the standard product. Ensures that the top of the standard is always in contact with the bottom of the cup, even if there is an error in the height of the bottom of the cup. 을 더 포함하는 체결 방법Fastening method comprising more
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