KR100515517B1 - The position tracking transmitter embedded on shoes - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신발에 부착하는 위치추적 발신장치에 관한 것으로, 장치의 에너지 공급원으로 사용되는 태양전지 혹은 압전소자 발전기와 상기 에너지 공급원에서 발생된 여분의 전력을 충전하는 배터리와 배터리의 전압의 크기에 따라 설정된 발진주기를 자동으로 조정하는 발진주기 조정수단과 발진주기 조정수단에서 출력되는 주기 제어신호에 따라 발신기에 전원을 공급하고, 발신자의 코드 및 상태정보를 변조/증폭하여 위치추적 시스템에 송신하는 송신수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 발신장치가 신발의 특정부위에 설치되는 위치추적 발신장치에 관한 것이다. The present invention relates to a position tracking transmitter attached to a shoe, and according to the size of the battery and the voltage of the battery and the solar cell or piezoelectric element generator used as the energy source of the device and the extra power generated from the energy source to charge Transmits power to the transmitter according to the oscillation cycle adjusting means for automatically adjusting the set oscillation cycle and the cycle control signal output from the oscillation cycle adjusting means, and modulates / amplifies the sender's code and status information and transmits it to the position tracking system. It relates to a location tracking transmission device is characterized in that the transmitting device comprising a means is installed on a particular portion of the shoe.
Description
본 발명은 신발에 부착하는 위치추적 발신장치에 관한 것으로, 위치추적용 발신장치를 신발에 내장하여 발신자의 위치를 GPS(Global Positioning System)나 이동통신망을 이용하여 발신자의 위치를 감지할 수 있게 하는 위치추적용 발신장치에 관한 것이다. The present invention relates to a location tracking transmitter attached to a shoe, and to embed the location tracking device in the shoe to detect the location of the caller using the GPS (Global Positioning System) or mobile communication network The present invention relates to a location tracking transmitter.
오늘날 정보통신 기술의 발달로 소형화된 광대역 발신자 추적장치가 이용되고 있으며 크게 GPS와 이동통신망을 들 수가 있다. 현재의 발신자 추적장치는 발신신호를 발생하는 발신장치(휴대폰, 위치추적용 발신기)를 필요로하며 다수의 이동통신 기지국에 수신되는 신호의 세기차이를 이용하여 발신자 위치를 산출해내고 있다. 이를 위해서 사용자는 휴대폰 등의 별도로 발신장치를 항상 몸에 휴대 혹은 착용을 해야만 하는 번거로움이 있고, 배터리의 수명시간으로 인한 배터리의 빈번한 보수유지도 필요하다. Today, with the development of information and communication technology, miniaturized broadband caller tracking devices are used, and there are largely GPS and mobile communication networks. Current caller tracking devices require a calling device (mobile phone, location tracking transmitter) that generates outgoing signals and calculates the caller location by using the difference in the strengths of the signals received at multiple mobile communication base stations. To this end, the user has to carry or wear a separate transmitting device such as a mobile phone on his body at all times, and also requires frequent maintenance of the battery due to battery life time.
특히 어린이나 노약자, 정신지체자에게는 휴대폰의 착용/휴대가 항상 용이하지 않는 불편함과 분실 우려 등의 문제점이 있다. In particular, children, the elderly, mentally retarded, there is a problem such as the inconvenience of wearing and carrying a mobile phone is not always easy and loss concerns.
본 발명의 위치추적용 발신장치를 신발에 내장시키고 배터리에 반영구적인 에너지 공급원으로 하는 충전수단과 발진주기 조정기법을 적용하면 이러한 단점을 극복하고, 단지 신발을 항상 착용함에 의해서 발신자 위치추적을 가능케한다. Incorporating the charging means and the oscillation cycle adjustment technique of embedding the location tracking device in the shoe as a semi-permanent energy supply to the battery overcomes these disadvantages and enables the location of the caller by simply wearing the shoe at all times. .
본 발명은 상기와 같은 문제점 및 단점을 해소하기 위한 목적으로서, 위치추적 발신 전용의 소형 발신기를 신발에 설치함으로써 위치추적 발신기의 휴대가 용이하게 하고, 다른 목적으로서, 에너지 공급수단을 내장하여 별도의 충전 에너지원을 필요로 하지 않게 하며, 또 다른 목적으로서, 설정된 발진주기를 배터리의 전압크기에 따라 자동으로 조정하게 하고, 보행자의 움직임에 따라 발생하는 신호를 이용하여 발신자의 활동상태를 파악할 수 있도록 하는 것에 있다. The present invention is to solve the problems and disadvantages as described above, by installing a small transmitter for position tracking in the shoe to facilitate the carrying of the location tracking transmitter, as another object, built-in energy supply means It eliminates the need for a charging energy source, and as another purpose, it automatically adjusts the set oscillation cycle according to the voltage level of the battery, and uses the signals generated by the movement of the pedestrians to identify the caller's activity. It is in doing it.
상기 목적을 달성하기 위한 구성으로서 본원 발명은 위치추적 발신장치에 있어서, 장치의 전원으로 사용되는 태양전지와; 태양전지에서 발생된 여분의 전력을 충전하는 배터리와; 배터리의 전압을 감지하여 전압의 크기에 따라 설정된 발진주기를 자동으로 조정하는 발진주기 조정수단과; 발진주기 조정수단에서 출력되는 주기 제어신호에 따라 발신기에 전원을 공급하고, 발신자의 코드 및 상태정보를 변조/증폭하여 위치추적 시스템에 송신하는 송신수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 발신장치가 신발의 특정부위에 설치되는 위치추적 발신장치로 구성된다. The present invention as a configuration for achieving the above object, the location tracking transmitter, the solar cell used as a power source of the device; A battery charging extra power generated from the solar cell; An oscillation period adjusting means for sensing a voltage of the battery and automatically adjusting an oscillation period set according to the magnitude of the voltage; The transmitter comprises a transmitting means for supplying power to the transmitter according to the period control signal output from the oscillation period adjusting means, and modulating / amplifying the sender's code and status information and transmitting the signal to the location tracking system. It consists of a location tracking transmitter installed in a specific part.
또는 본원 발명은 위치추적 발신장치에 있어서, 장치의 전원으로 사용되는 압전소자 발전기와; 압전소자 발전기에서 발생된 여분의 전력을 충전하는 배터리와; 배터리의 평균전압을 감지하여 전압의 크기에 따라 설정된 발진주기를 자동으로 조정하는 발진주기 조정수단과; 발진주기 조정수단에서 출력되는 주기 제어신호에 따라 발신기에 전원을 공급하고 발신자의 코드 및 상태정보를 변조/증폭하여 위치추적 시스템에 송신하는 송신수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 발신장치가 신발의 특정부위에 설치되는 위치추적 발신장치로 구성된다. Alternatively, the present invention provides a position tracking transmitter, comprising: a piezoelectric element generator used as a power source of the apparatus; A battery charging extra power generated by the piezoelectric element generator; An oscillation period adjusting means for sensing an average voltage of the battery and automatically adjusting the oscillation period set according to the magnitude of the voltage; The apparatus for transmitting shoes comprising a transmitting means for supplying power to the transmitter in accordance with the period control signal output from the oscillation period adjusting means and modulating / amplifying the sender's code and status information and transmitting it to the location tracking system. It consists of a location tracking transmitter installed at the site.
또한 바람직하게는 압전소자 발전기에서 발생하는 펄스파형을 감지하여 펄스를 카운터하는 펄스감지부를 부가하고 카운터 된 정보를 발신자코드와 함께 송신수단에서 변조/증폭하여 송신하는 것을 특징으로 한다. In addition, the pulse detection unit for detecting the pulse waveform generated by the piezoelectric element generator is preferably added, and the counter information is modulated / amplified by the transmitting means together with the sender code, characterized in that for transmitting.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that related known functions or detailed descriptions may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 위치추적 발신장치(200)를 신발에 부착한 것을 나타낸다. 1 shows that the location tracking transmitting device 200 of the present invention is attached to a shoe.
위치추적 발신장치(200)의 에너지 공급수단은 위치추적 발신장치에서 사용되는 충전전원을 생성하는 수단으로서, 태양전지(1)나 압전소자 발전기(l')를 이용할 수 있는데, 태양전지를 사용할 경우 수광효율이 좋은 신발앞창에 상기 발신장치가 설치되고, 압전소자 발전기를 사용할 경우 보행자의 보행시 기계적인 힘이 압전소자에 가해질 수 있도록 신발뒷굽(15)에 설치되는 것을 보여주고 있다. The energy supply means of the location tracking transmitter 200 is a means for generating the charging power used in the location tracking transmitter, it can use a solar cell (1) or a piezoelectric element generator (l '), when using a solar cell The transmitting device is installed on the shoe front with good light receiving efficiency, and when the piezoelectric element generator is used, it is shown that the mechanical force is applied to the piezoelectric element when the pedestrian is walking on the shoe heel 15.
도2는 태양전지(1)를 에너지 공급수단으로 한 본원 발명의 구성도이다. 2 is a configuration diagram of the present invention in which the solar cell 1 is used as an energy supply means.
태양전지(1)에서 생산된 여분의 전력은 충전수단(2)에 의해 배터리(3)에 충전된다. The extra power produced in the solar cell 1 is charged to the battery 3 by the charging means 2.
여기서, 배터리(3)의 전압은 태양전지(1)의 수광효율에 따라 빛이 많은 곳에서는 평균전압이 상승하게 되고, 빛이 적은 곳에서는 평균전압이 낮아지게 된다. Here, the voltage of the battery 3 is increased in the place where the light is a lot, according to the light receiving efficiency of the solar cell 1, the average voltage is lowered in the place where there is little light.
발진주기 조정수단(4)은 배터리(3)의 평균전압을 감지하여 설정된 발진주기를 배터리의 전압의 크기에 따라 자동으로 조정한다. 즉, 위치추적 발신장치(100)를 신발에 착용한 사람이 실외와 같이 빛이 많은 곳에 있을 경우 배터리 평균전압이 상승하여, 상승된 전압의 크기에 따라 설정된 발진주기가 짧게 되어 고주파의 신호가 발생하게 되며, 반대로 신발을 착용한 사람이 실내와 같이 빛이 적은 곳에 있을 경우 배터리 평균전압이 하강하여, 하강된 전압의 크기에 따라 설정된 발진주기가 길게 되어 저주파의 신호가 발생하게 되어 위치추적 발신장치를 착용한 사람이 실내에 위치하는지 실외에 위치하는지의 정보를 발진주기로써 만들어 낸다. The oscillation period adjusting means 4 senses the average voltage of the battery 3 and automatically adjusts the set oscillation period according to the magnitude of the voltage of the battery. That is, when a person wearing the position tracking device 100 in a shoe is in a lot of light such as outdoors, the average battery voltage rises, and the oscillation period set according to the magnitude of the increased voltage is shortened to generate a high frequency signal. On the contrary, if the person wearing the shoes is in a place where there is little light, such as indoors, the average battery voltage decreases, and the oscillation period set according to the magnitude of the dropped voltage becomes long, thereby generating a low frequency signal. The oscillation cycle generates information about whether the person wearing the device is located indoors or outdoors.
송신수단(9)은 발진주기 조정수단(4)에서 출력되는 주기 제어신호(40)에 따라 발진기 전원스위치(5)를 온(on), 오프(off)하여 온(on)되는 동안 발신자의 코드를 변조/증폭하여 위치추적 시스템에 송신하는 기능을 한다. The transmitter 9 transmits the code of the caller while the oscillator power switch 5 is turned on and off in accordance with the cycle control signal 40 output from the oscillation period adjusting means 4. Modulates / amplifies the signal and transmits it to the location tracking system.
그리고 외부와의 통신은 접속부(12)를 통한 통신/제어수단(11)에 의해 이루어지고 발진주기 조정수단(4)에 설정하는 주기값과 코드발생부(8)에 고유의 발신자코드를 입력하게된다. 통신/제어수단의 동작은 외부와 통신시에만 활성화되고 전원공급은 외부전원에 의해 이루어진다. 또한 필요시 무선통신 수신수단을 내장하여 외부에서 발신요구 신호시만 송신하거나 무선으로 정보를 입출력 할 수 있다. And the communication with the outside is made by the communication / control means 11 through the connecting portion 12, and the period value set in the oscillation period adjusting means 4 and the unique caller code to the code generator 8 to enter do. The operation of the communication / control means is only activated when communicating with the outside and the power supply is made by an external power source. In addition, if necessary, built-in wireless communication receiving means can transmit only when the call request signal from the outside or input and output information wirelessly.
도3은 압전소자 발전기(1')를 에너지 공급수단으로 한 본원 발명의 구성도이다. 3 is a configuration diagram of the present invention using the piezoelectric element generator 1 'as an energy supply means.
압전소자 발전기(1')에서 생산된 여분의 전력은 충전수단(2)에 의해 배터리(3)에 충전된다. The extra power produced by the piezoelectric element generator 1 'is charged to the battery 3 by the charging means 2.
여기서, 배터리의 전압은 압전소자 발전기(1')의 단위시간당 보행횟수에 따라 보행이 잦을 경우 평균전압이 상승하게 되고, 보행이 적을 경우 평균전압이 낮아지게 된다. Here, the voltage of the battery is increased according to the number of walking per unit time of the piezoelectric element generator (1 ') the average voltage is increased, if the walking is low, the average voltage is lowered.
발진주기 조정수단(4)은 배터리의 평균전압을 감지하여 설정된 발진주기를 배터리 전압의 크기에 따라 자동으로 조정한다. 즉, 위치추적 발신장치(200)를 신발에 착용한 사람이 보행을 많이 하고 있을 경우 배터리 평균전압이 상승하여, 상승된 전압의 크기에 따라 발진 주기가 짧게 되어 고주파의 신호가 발생하게 되며, 반대로 신발을 착용한 사람이 보행이 적을 경우 배터리 평균전압이 하강하여, 하강한 전압의 크기에 따라 발진 주기가 길게 되어 저주파의 신호가 발생하게 되어 위치추적 발신장치(200)를 착용한 사람이 보행상태가 어떠한지의 정보를 발진주기로써 만들어 낸다. The oscillation period adjusting means 4 senses the average voltage of the battery and automatically adjusts the set oscillation period according to the magnitude of the battery voltage. That is, when the person who wears the position tracking device 200 in the shoes is walking a lot, the average battery voltage is increased, and the oscillation period is shortened according to the magnitude of the increased voltage, thereby generating a high frequency signal. If the person wearing the shoes walks less, the average battery voltage decreases, and the oscillation period becomes longer according to the magnitude of the dropped voltage, resulting in a low frequency signal, and the person wearing the position tracking device 200 walks. It generates information on how the oscillation cycle is.
송신수단(9)은 발진주기 조정수단(4)에서 출력되는 주기 제어신호(40)에 따라 발진기 전원스위치(5)를 온(on), 오프(off)하여 온(on)되는 동안 발신자의 코드를 변조/증폭하여 위치추적 시스템에 송신하는 기능을 한다. The transmitter 9 transmits the code of the caller while the oscillator power switch 5 is turned on and off in accordance with the cycle control signal 40 output from the oscillation period adjusting means 4. Modulates / amplifies the signal and transmits it to the location tracking system.
도4는 압전소자 발전기(1')를 사용한 위치추적 장치에 펄스파형 감지부(13)를 더 설치한 구성을 나타낸다. 4 shows a configuration in which the pulse waveform detection unit 13 is further provided in the position tracking device using the piezoelectric element generator 1 '.
펄스파형 감지부(13)는 전압제한 회로부(13a), 파형정형 회로부(13b), 펄스 카운타부(13c)로 구성되어 진다. 신발뒷굽(15)에 설치하여 신발에 압력이 가해질 때 마다 압전소자 발전기(1')에서 발생하는 펄스파형을 감지하여 카운터하므로써 보행상태의 정보를 더욱 정확한 값으로 만들어 낸다. 여기서 카운터 된 값은 코드발생부(8)에 입력되어 발신자코드와 함께 상기 송신수단(9)에서 변조/증폭하여 위치추적시스템에 송신하게 된다. The pulse waveform detector 13 is composed of a voltage limiting circuit 13a, a waveform shaping circuit 13b, and a pulse counter 13c. Installed in the shoe heel (15), each time the pressure is applied to the shoe by detecting the pulse waveform generated by the piezoelectric element generator (1 ') by making a more accurate value of the walking state information. The counter value is inputted to the code generator 8 and modulated / amplified by the transmitting means 9 together with the calling party code to be transmitted to the position tracking system.
도 5는 상기 발진주기 조정수단(4)의 바람직한 실시례를 나타낸다. 5 shows a preferred embodiment of the oscillation period adjusting means 4.
배터리(3)의 입력전압에 비레하여 발진하는 전압제어 발진기(4a)와 전압제어 발진기 출력을 클럭신호로 입력하여 펄스를 계수하는 카운터(4b)와 발진주기 설정값을 저장하는 래치(4c)를 포함하여 래치에 입력된 발진주기가 입력클럭의 주파수에 따라 조정되는 것을 특징으로 한다. A voltage controlled oscillator 4a for oscillating in response to the input voltage of the battery 3, a counter 4b for inputting the output of the voltage controlled oscillator as a clock signal, a counter 4b for counting pulses, and a latch 4c for storing oscillation period setting values; And the oscillation period input to the latch is adjusted according to the frequency of the input clock.
도 6은 압전소자 발전기(1')의 신발뒷굽(15) 부착 실시례를 나타낸다. Fig. 6 shows an embodiment in which the shoe heel 15 of the piezoelectric element generator 1 'is attached.
위치추적 발신장치 내장형 신발구조는 충격흡수부(18), 배터리(3), 발신장치(200), 압전소자 발전기(1'), 안테나(10), 커버(16), 너트(17)등으로 구성되어진다.Shoe structure with built-in position tracking device is shock absorber 18, battery 3, transmitter 200, piezoelectric element generator 1 ', antenna 10, cover 16, nut 17, etc. It is constructed.
신발의 충격흡수부는 외부로 부터 신발에 가해지는 충격을 흡수 완화하여 발신장치를 보호하며 진동/충격을 흡수하는 구조 및 소재(예:우레탄)로 구성되어진다. The shock absorbing part of the shoe is composed of a structure and material (eg urethane) that absorbs and cushions the shock from the outside to protect the transmitting device and absorbs vibration / shock.
커버(16)는 신발의 안쪽에 위치하며 이를 통하여 신발밑창 내부에 발신장치(200) 및 배터리(3)를 부착 또는 탈착을 용이하게 하고 밑창내부의 발신장치를 고정시키는 것을 특징으로 한다. 발신기의 안테나(10)는 내장형 형태로 고정되어지고 배터리(3)는 필요시 발신기 본체에서 교환이 가능한 구조로 부착된다. The cover 16 is located on the inside of the shoe, through which the transmitter 200 and the battery 3 can be easily attached or detached from the inside of the shoe sole, and are characterized by fixing the transmitter in the sole. The antenna 10 of the transmitter is fixed in a built-in form and the battery 3 is attached in a structure that can be exchanged in the transmitter body when necessary.
그리고 상기 발신장치(100,200)는 배터리 전압이 동작전압 이하 일때 경보음 또는 표시기로 확인하는 기능도 포함한다. The transmitter 100 and 200 also includes a function of checking an alarm sound or an indicator when the battery voltage is lower than the operating voltage.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 단지 신발을 항상 착용만으로 발신자 위치추적 기능을 제공한다. 발신주기 조정수단에 의해 배터리 전압의 크기에 따라 발신기 전원을 개폐하므로써 발신자의 상태정보 파악과 배터리 동작 시간을 최대화 할 수 있다. 또한, 압전소자 발전기의 펄스파형 신호를 감지하여 카운터를 하게 되므로써 발신기 착용자의 활동상태의 파악이 가능하여 미아, 노약자, 정신지체 장애자에게나 특수 목적용으로 매우 유용하리라 사료된다. As described above, the present invention provides a caller location tracking function by simply wearing shoes at all times. By opening and closing the transmitter power in accordance with the size of the battery voltage by the transmission period adjusting means it is possible to maximize the status information of the caller and the battery operating time. In addition, by detecting the pulse waveform signal of the piezoelectric element generator, it is possible to grasp the activity state of the wearer of the transmitter, which is very useful for the elderly, the elderly, the mentally handicapped and special purpose.
도 1은 본 발명의 위치추적 발신장치의 신발부착 위치도 1 is a shoe position attached position of the position tracking device of the present invention
도 2는 본 발명의 에너지공급원을 태양전지로한 경우의 위치추적 발신장치 구성도2 is a configuration diagram of a location tracking transmitter when the energy source of the present invention is a solar cell.
도 3은 본 발명의 에너지공급원을 압전소자 발전기로한 경우의 위치추적 발신장치 구성도3 is a configuration diagram of a position tracking transmitter when the energy source of the present invention is a piezoelectric element generator.
도 4는 본 발명의 에너지공급원을 압전소자 발전기로한 또 다른 경우의 위치추적 발신장치 구성도Figure 4 is a configuration diagram of the location tracking transmitter in another case using the piezoelectric element generator as the energy supply of the present invention
도 5는 본 발명의 발진주기 조정수단의 실시례 5 is an embodiment of the oscillation period adjusting means of the present invention
도 6은 신발뒷굽 부착 실시례 6 is an embodiment of the shoe heel attachment
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1' : 압전소자 발전기 4 : 발진주기 조정수단 1 ': piezoelectric element generator 4: oscillation period adjusting means
5 : 발진기 전원스위치 9 : 송신수단 5: oscillator power switch 9: transmission means
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