KR100647818B1 - 신발에 내장된 음원발성장치 및 이를 내장한 신발 - Google Patents

신발에 내장된 음원발성장치 및 이를 내장한 신발 Download PDF

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KR100647818B1
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Abstract

본 발명은 신발에 내장되어 정해진 시간내에 연속적인 일정 횟수의 동작이 감지되거나 일정 시간보다 적은 시간 간격으로 연속적인 일정횟수의 동작이 감지되는 경우에 단순음원을 발성하거나 단순음원과 함께 숫자를 발성하거나 구구단 음성을 발성하도록 하며, 또는 복수의 센서를 구비하여 센서로부터 동작 신호가 감지되면 각각의 센서에 대응되거나 센서의 조합에 대응되어 서로 다른 종류의 악기 음원이나 같은 악기의 서로 다른 음 등을 발성하여 비트박스 등을 제공할 수 있도록 하고, 동작인식마이크로칩을 내장하여 일정한 동작이 감지되면 그에 대응되는 단순음원을 발성하거나 단순음원과 함께 숫자를 발성하거나 구구단을 발성하거나 악기의 음원 등을 발성하도록 하는 신발에 내장된 음원발성 장치 및 이를 내장한 신발에 관한 것이다.
음원발성장치, 숫자, 음성, 음악, 구구단, 비트박스

Description

신발에 내장된 음원발성장치 및 이를 내장한 신발{Sound generating apparatus embedded into the shoes and its shoes}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음원발성 장치를 내장한 신발의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성 장치의 내부 블럭 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성 장치의 제어방법의 흐름도.
도 4a 내지 도 4c는 도 3의 일정시간 간격안에 있는 신발의 움직임을 카운팅하는 과정의 흐름도.
도 5a 내지 도 5c는 도 3의 음원발성 과정의 흐름도.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성 장치의 내부 블록구성도.
도 7은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성 장치의 내부 블록구성도.
도 8은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성 장치의 내부 블록구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
51, 61, 71, 81 : 마이크로칩 51a, 61a, 71a, 81a : 마이크로 프로세서
51b, 61b, 71b, 81b : 메모리 51c, 61c, 71c, 81c : 오디오 출력부
52, 62, 72a~72c : 센서 53, 63, 73, 83 : 밧데리
54, 64, 74, 84 : 증폭기 55, 65, 75, 85 : 마이크로 스피커
56, 65, 75, 85 : 스위치 57, 67, 77, 87 : 충전부
58, 68, 78, 88 : 전원제어부 69 : 리모트 컨트롤
82 : 동작 인식 마이크로칩
본 발명은 신발에 내장되어 정해진 시간내에 연속적인 일정 횟수의 동작이 감지되거나 일정 시간보다 적은 시간 간격으로 연속적인 일정횟수의 동작이 감지되는 경우에 단순음원을 발성하거나 단순음원과 함께 숫자를 발성하거나 구구단 음성을 발성하도록 하며, 또는 복수의 센서를 구비하여 센서로부터 동작 신호가 감지되면 각각의 센서에 대응되거나 이들 센서의 조합에 대응하여 서로 다른 종류의 악기 음원이나 같은 악기의 서로 다른 음 등을 발성하여 비트박스 등을 제공할 수 있도록 하고, 동작인식마이크로칩을 내장하여 일정한 동작이 감지되면 그에 대응되는 단순음원을 발성하거나 단순음원과 함께 숫자를 발성하거나 구구단을 발성하거나 악기의 음원 등을 발성하도록 하는 신발에 내장된 음원발성 장치 및 이를 내장한 신발에 관한 것이다.
일반적으로, 신발은 크게 외관을 중시하는 구두와 기능을 중시하는 스포츠화, 샌들 또는 슬리퍼로 대별할 수 있다. 그리고, 신발은, 발등 부분을 덮는 외피와, 밑바닥을 구성하여 발바닥과 접촉되는 창이 있다. 특히, 창은 지면과 직접 접촉하여 충격 흡수, 내마모성 및 미끄럼 방지 등의 기능이 요구되는 밑창, 인체의 발과 접촉되는 안창이 있다.
종래의 신발은 일반적으로 실내 및 실외에서 단순히 착용하고 활동만 할 수 있게끔 되어 있어서 단순히 발의 보호와 편리함만을 목적으로 제작되었다.
하지만, 상품 구매 욕구를 불러 일으켜서 판매촉진을 도모하기 위해 신발에서 소리 등을 발생시킬 수 있도록 하여 구매자의 호기심을 자극할 수 있는 신발들도 개발되었다.
이러한 소리나는 신발은 신발 밑창에 떨림판을 포함하는 소리나는 수단을 구비하여 발걸음을 옮길 때마다 소리가 나도록 하여 유아들의 흥미를 불러일으키고 동시에 유아들의 감각훈련 및 보행연습에 도움을 줄 수 있어 널리 사용되고 있다.
이러한 소리나는 신발로 그 일예가 국내특허공개번호 85-6307호(발명의 명칭:어린이용 멜로디 신발)에 공개되어 있는데, 공개된 "어린이용 멜로디 신발"은 뒷굽 내부에 요입실을 형성하여 신발을 신고 걸을 때 발성되어지게 한 어린이용 신발에 있어서 요입실의 단턱에 회로기판을 착설하고 이의 접점편을 회로기판의 상측 으로 돌출하여 단자에 접탈되도록 공지의 깔창 저면에 은폐시켜서 됨을 특징으로 하고 있다.
그리고, 소리나는 신발로 다른예는 국내특허공고번호 95-11962(발명의 명칭: 유아용 신발류 및 보행완구류에 부착한 음향발생장치)호에 개시되어 있는되, 개시된 "유아용 신발류 및 보행완구료에 부착한 음향발생장치"는 동물의 울음소리 또는 인공적 합성음이 기억된 음성합성칩 및 주변입력출력제어장치를 유아용 신발류, 도약기구, 보행보조기구, 스카이콩콩 등에 장착하여 보행자의 착지속도에 따라 각기 다른 음장 및 음색을 갖는 동물의 울음소리 및 인공합성음이 발성되도록 하는데 적당한 음향발생장치에 관한 것이다.
또한, 소리나는 신발의 또 다른예는 국내특허공고번호 20-171829호(발명의 명칭:소리나는 신발)에 개시되어 있는데, 개시된 "소리나는 신발"은 신발의 밑창부분에 동물의 소리나 음성 등이 녹음된 마이크로칩과 스위치겸용 건전지를 내장하고 이를 소형스피커에 연결하여 발을 지면에 디딜 때 스위치가 접촉되고 발을 떼면 떨어지도록 하여 걸을때마다 녹음된 소리가 나도록 한 것을 특징으로 하고 있습니다.
한편, 위에서 설명한 소리나는 신발들은 신발의 밑창부분에 마이크로칩이나 스위치 등을 구비하여 착신자가 지면에 발을 디디면 소리가 나도록 되어 있어, 착신자가 움직일 때마다 소리가 나기 때문에 쉽게 싫증을 느끼고, 또한 전력소모가 많아 오랫동안 사용하지 못하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 신발에 내장되어 일정시간안에 일정횟수 이상의 충격이 감지되거나 방향전환이 감지되는 경우 또는 일정 시간보다 적은 시간 간격으로 일정 횟수의 충격이 감지되거나 방향전환이 감지되는 경우에 음원을 발성할 수 있도록 하는 신발에 내장된 음원발성장치 및 이를 내장한 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 신발에 내장되어 다수의 센서를 구비하여 센서로부터 동작 신호가 감지되면 각각의 센서에 대응되는 서로 다른 악기 음원을 발성하거나 같은 악기의 서로 다른 음을 발성하여 비트박스 등을 제공할 수 있도록 하는 신발에 내장된 음원발성 장치 및 이를 내장한 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 신발에 내장되어 다수의 센서를 구비하여 센서로부터 동작 신호가 감지되면 센서의 조합에 대응되는 서로 다른 악기 음원을 발성하거나 같은 악기의 서로 다른 음을 발성하여 비트 박스 등을 제공할 수 있도록 하는 신발에 내장된 음원발성 장치 및 이를 내장한 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 신발에 내장되어 다수의 센서를 구비하여 센서로부터 동작 신호가 감지되면 각각의 센서에 지정되거나 센서의 조합으로 지정되어 있는 저장된 비트 박스 음원을 일회 또는 수회 반복하여 발성할 수 있도록 하는 신발에 내장된 음원발성 장치 및 이를 내장한 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 신발에 내장되어 동작인식마이크로칩을 구비하여 일정한 동작이 감지되면 그에 대응되는 음원을 발성하도록 하는 신발에 내장된 음원발성 장치 및 이를 내장한 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 신발에 내장된 음원발성장치는, 신발에 내장되어 있으며 신발의 움직임을 감지하여 출력하는 센서; 상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서로부터 측정치가 일정횟수 입력되면 음원을 출력하는 마이크로칩; 상기 신발에 내장되어 있으며 상기 마이크로칩에서 출력된 음원을 발성하는 마이크로 스피커; 및 상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서와, 마이크로칩과 마이크로 스피커에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 신발에 내장되어 있으며 신발의 움직임을 감지하여 출력하는 동작인식마이크로칩; 상기 신발에 내장되어 있으며 상기 동작인식마이크로칩으로부터 신발의 움직임을 입력받으면 해당되는 음원을 출력하는 마이크로칩; 상기 신발에 내장되어 있으며 상기 마이크로칩에서 출력된 음원을 발성하는 마이크로 스피커; 및 상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서와, 마이크로칩과 마이크로 스피커에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 신발에 내장되어 있으며 신발의 움직임을 감지하여 출력하는 복수의 센서; 상기 신발에 내장되어 있으며 상기 복수의 센서로부터 측정치가 입력되면 센서에 지정된 음원을 출력하는 마이크로칩; 상기 신발에 내장되어 있으며 상기 마이크로칩에서 출력된 음원을 발성하는 마이크로 스피커; 및 상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서와, 마이크로칩과 마이크로 스피커에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이제, 도 1 이하의 도면을 참조하여 본 발명이 바람직한 실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성장치 및 이를 내장한 신발을 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 음원발성장치가 내장된 신발의 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 음원발성장치가 내장된 신발은, 상부(10) 및 밑창(12)를 포함한다. 상부(10)은 패턴라인(18)을 따라 상부 폭싱(foxing)(16)에 봉합열(미도시)로 부착되는 뱀프(vamp)(14)를 갖는다.
상부의 뱀프(14)에는 구멍쇠포(24) 및 설포(26)로 마무리되는 구멍 지지포(22)가 마련된다.
또한, 내층(30)도 상부에 봉합하고 폭싱(16) 및 뱀프(14)의 내측면 주위에서 연장되도록 한다. 내층은 돈피(pig skin), 천 또는 다른 재료, 또는 이들의 조합으로 구성된다. 상부 정점의 상연부(34) 둘레에 패드형 칼라(32)를 마련하여 착용자의 착용감을 증진시킨다. 밑창(12)은 외창(40), 안창(42)을 포함한다.
그리고, 음원발성장치(50)는 신발의 상부(10)의 뱀프(14)의 내부에 설치되는데, 구멍쇠포(24)와 밑창(12)사이에 위치하는 것이 바람직하다. 물론, 음원발성장치(50)은 후방 폭싱(16)의 내부에 위치할 수도 있으며, 어느곳에나 위치 가능하다.
이러한 음원발성장치(50)는 신발에 영구적으로 내장되는 모듈로 개발됨으로 방수성이 만족된다면 바람직하다. 또한, 음원발성장치(50)는 10M(Waterproof) 요건을 충족시키는 것이 바람직하다. 또한 외부로부터의 충격에 대한 보호성을 갖추어야 하며 60kg 하중에 견딜 수 있다면 좋다.
그리고, 음원발성장치(50)는 신발이 주로 실외에서 사용되기 때문에 바람직하게 -10℃ ~40℃에서 정상적으로 작동가능하여야 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 음원발성장치의 내부 블럭구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 음원발성장치는, 마이크로칩(51), 센서(52), 밧데리(53), 증폭기(54), 마이크로 스피커(55), 스위치(56), 충전부(57), 전원제어부(58)를 포함하고 있다.
여기에서, 마이크로칩(51)은 바람직하게 파이온(Paion)사의 음성 플레이백(playback) 칩인 P51VP칩이 사용가능하다. 마이크로칩(51)은 내부에 마이크로 프로세서(51a), 메모리(51b), 오디오 출력부(51c)가 내장되어 있다. 여기의 메모리(51b)에는 사람의 음성(인사말, 노래, 숫자, 구구단 등), 동물의 울음소리(일예로 고양이, 개, 호랑이, 물개, 염소, 소, 오리등의 울음소리), 인공합성음(일예로 공룡의 소리나 우주진공의 소리 등), 음악 파일, 비트박스 파일, 악기 음원 등이 인코딩(encoding)되어 저장되어 있으며, 그 파일 형식은 여러 가지 파일 형식이 가능하지만 바람직하게는 wave 파일 형식이 사용될 수 있다. 마이크로 프로세서(51a)는 음원을 발성하기 위해서 메모리(51b)에 저장되어 있는 사람의 음성, 동물의 울음소리, 인공합성음, 음악 파일, 비트박스 파일, 악기 음원 등을 랜덤하게(random) 또는 순서대로 읽어와서 오디오 출력부(51c)로 출력한다. 그러면, 오디오 출력부(51c)는 마이크로 프로세서(51a)로부터 전송받은 사람의 음성, 동물의 울음소리, 인공합성음, 음악 파일, 비트박스 파일, 악기 음원 들을 디코딩(decording)하여 출 력한다.
한편, 센서(52)는 충격 센서, 압력센서, 진동센서, 아날로그/디지털 변환기가 없는 가속도 센서, 아날로그/디지털 변환기가 구비된 가속도 센서, 지자기 센서 등이 사용될 수 있다. 여기에서, 충격 센서는 착신자가 지면에 착지하는 경우에 그 착지상태를 감지하여 출력하는 것으로 출력 신호는 온(on) 신호와 오프(off) 신호가 있다. 그리고, 진동센서는 만보기 등에 사용되는 것으로 단순하게 양과 음이 접촉될 때 신호를 발생한다. 가속도 센서는 사용자의 가속상태를 측정하여 출력하는 것으로 일반적으로 아날로그 신호가 출력되며, 아날로그/디지털 변환기를 함께 사용한다면 측정된 가속도에 대한 디지털값을 얻을 수 있다.
여기에서, 센서(52)로 충격센서, 진동센서가 사용되는 경우에 마이크로 프로세서(51a)는 온 신호의 발생 횟수를 카운팅하게 되는데, 이때 그 시간 간격이 일정시간 이내인 경우에만 카운팅을 수행하여, 일정횟수가 넘어가면 메모리(51b)에 저장되어 있는 음원을 읽어와서 오디오 출력부(51c)로 출력한다. 이때, 마이크로 프로세서(51a)는 일정시간 간격을 넘어가게 되면, 카운팅을 리셋한 후에 재카운팅을 수행한다.
그리고, 센서(52)가 가속도 센서인 경우에 아날로그/디지털 변환기가 구비되지 않으면 일정값 이상의 신호값에 대하여 온으로 판단하고, 그 이하의 신호값에 대해서는 오프로 판단하며, 오프 신호 이후에 입력되는 온신호의 횟수(이때 오프신호은 입력되는 시간이 정해진 시간보다 작아야 한다)를 카운팅하여 일정횟수 이상 이면 메모리(51b)에 저장되어 있는 음원을 읽어와서 오디오 출력부(51c)로 출력한다. 만일, 아날로그/디지털 변환기가 구비된 가속도 센서를 센서(52)로 사용하는 경우에는 (+) 신호와 (-) 신호의 방향이 바뀌는 것을 한번의 왕복으로 인지할 수 있으며, 정해진 시간(간격) 안에서 왕복이 발생하는 횟수를 카운팅하여 일정횟수를 넘어가면 메모리(51b)에 저장되어 있는 음원을 읽어와서 오디오 출력부(51c)로 출력한다.
일예로 마이크로 프로세서(51a)는 센서(52)로서 가속도 센서를 사용하는 경우에 센서(52)로부터 입력되는 가속도의 방향 전환이 0.1초 이내의 시간 간격으로 3번이상 일어나면 메모리(51b)에 저장되어 있는 음원을 읽어와서 오디오 출력부(51c)로 출력한다. 또한, 다른 예로 마이크로 프로세서(51a)는 음원을 발성하는데 있어서 한번 음원을 발성한 후에 최소 10분정도 지난 후에 음원을 발성하도록 구현할 수도 있다.
증폭기(54)는 필요에 따라 사용할 수 있으며, 마이크로칩(51)으로부터 전달되는 음원 데이터를 증폭하여 출력한다.
밧데리(53)은 마이크로칩(51), 가속 센서(52), 증폭기(54), 마이크로 스피커(55)에 전력을 공급한다. 물론, 밧데리(53)만을 착탈이 가능하도록 설계하거나, 음원발성장치(50)의 전체를 신발에서 착탈이 가능하도록 설계할 수 있다.
그리고, 음원발성장치(50)은 밧데리(53)와 마이크로칩(51), 가속 센서(52), 증폭기(54), 마이크로 스피커(55)의 사이에 스위치(56)를 구비하고 있으며, 스위치(56)를 사용하여 사용자가 수동으로 온/오프할 수 있도록 하여 전력 소모를 방지할 수 있도록 할 수 있다. 이때, 스위치(56)가 온되면, 마이크로 프로세서(51a)는 그에 따라 지정된 음원을 메모리(51b)에서 읽어와서 발성할 수 있으며, 사용 가능한 음원으로는 빠른 느낌을 주는 사운드, 마법의 봉을 휘두르는 환상적인 사운드, 나이키나 아디다스 등의 각 업체의 이름 등을 음원으로 사용할 수 있다. 이렇게 함으로, 신발의 판매자는 소비자에게 자사에 대한 이미지를 광고할 수 있다.
또한, 음원발성장치(50)는 전원제어부(58)를 구비하여 센서(52)로부터 신발의 움직임이 감지되지 않으면 몇분후에 자동으로 밧데리(53)의 전원이 오프되도록 구현 할 수 있다. 물론 음원발성장치(50)은 별도의 전원제어부(58)을 구비하지 않고 마이크로 프로세서(51a)가 전원제어부(58)의 기능을 수행하도록 할 수도 있다.
또한, 음원발성장치(50)은 충전부(57)을 구비하여 밧데리(53)을 충전할 수 있으며, 충전부(57)의 완전한 방수를 위하여 무접점 충전 방식을 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성 장치의 제어방법의 흐름도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성 장치의 제어방법은, 신발의 움직임을 카운팅하는 단계(단계 S100)와, 음원을 발성하는 단계(단계 S300)를 포함하여 이루어져 있다.
여기에서 신발의 움직임을 카운팅하는 단계는 마이크로 칩이 센서로부터 온/오프 신호나 아날로그 가속도 신호나 디지털 가속도 신호를 입력받아 일정시간안에 일정횟수의 움직임이 있는지를 카운팅하는 과정이다. 이때 마이크로칩은 센서로부터 다음의 입력신호가 일정시간을 지나서 입력되면 카운팅을 리셋한 후에 재카운팅 을 수행한다. 또한, 마이크로칩은 음원을 발성한 후에 카운팅을 리셋하고 재카운팅을 수행한다.
그리고, 다른 방식으로 신발의 움직임을 카운팅하는 단계는 마이크로칩이 센서로부터 온/오프 신호나 아날로그 가속도 신호나 디지털 가속도 신호를 입력받아 일정 시간보다 적은 시간 간격으로 연속적인 일정 횟수의 움직임이 있는지를 카운팅하도록 할 수도 있다. 이때 마이크로칩은 센서로부터 다음의 입력신호가 일정 시간 간격이 지나서 입력되면 카운팅을 리셋한 후에 재카운팅을 수행한다. 또한, 마이크로칩은 음원을 발성한 후에 카운팅을 리셋하고 재카운팅을 수행한다.
신발의 움직임을 카운팅하는 단계에 대하여 도 4a는 충격 센서나 기계적인 센서를 사용한 경우의 흐름도이고, 도 4b는 아날로그/디지털 변환기가 없는 가속도 센서를 사용한 경우의 흐름도이고, 도 4c는 아날로그/디지털 변환기가 구비된 가속도 센서를 사용한 경우의 흐름도이다.
도 4a를 참조하면, 충격 센서나 기계적인 센서를 사용하여 신발의 움직임을 카운팅하는 단계는, 마이크로칩이 타이머를 리셋하고(단계 110), 카운터를 리셋하여(단계 112) 초기화를 수행한다.
이후에, 마이크로칩은 센서로부터 스위치 온신호가 입력되면(단계 114), 카운터를 1증가시키고(단계 116), 타이머를 구동하여(단계118), 다음 입력신호가 일정한 시간간격이내에 입력되는 지를 판단할 수 있도록 한다.
다음에, 마이크로칩은 센서로부터 스위치 온신호가 입력되면(단계 120), 타이머를 중지한 후에(단계 122), 시간이 일정시간보다 작은지를 판단하여(단계 124), 작으면 카운터를 증가시키고(단계 126), 크면 타이머를 리셋하는 과정부터 반복수행한다. 그리고, 마이크로칩은 카운팅된 값이 일정값보다 작으면 타이머를 시작하는 과정부터 반복수행하고, 크면 음원을 발성하고(단계 300), 타이머를 리셋하는 과정부터 반복수행한다.
도 4b를 참조하면, 아날로그/디지털 변환기가 없는 가속도 센서를 사용하여 신발의 움직임을 카운팅하는 단계는, 마이크로칩이 타이머를 리셋하고(단계 140), 카운터를 리셋하여(단계 142) 초기화를 수행한다.
이후에, 마이크로칩은 센서로부터 신호가 입력되면(단계 144) 일정값보다 큰지를 판단하여 작으면 0으로 판단하고 크면 1로 판단하여(단계 146) 0이면 센서로부터 신호 입력을 대기하고, 1이면 카운터를 1증가시키고(단계 148), 타이머를 구동하여(단계150), 다음 입력신호가 일정한 시간간격이내에 입력되는 지를 판단할 수 있도록 한다.
다음에, 마이크로칩은 센서로부터 신호가 입력되면(단계 152) 일정값보다 큰지를 판단하여 작으면 0으로 판단하고 크면 1로 판단하여(단계 154) 0이면 센서로부터 신호 입력을 대기하고, 1이면 타이머를 중지하여(단계156), 타이머의 시간이 일정시간보다 작은지를 판단한다(단계 158).
판단 결과, 타이머의 시간이 일정시간보다 크면 타이머를 리셋하는 과정부터 반복수행하고, 타이머의 시간이 일정시간보다 작으면 카운터를 1증가시킨다(단계 160). 이후에, 마이크로칩은 카운팅된 값이 일정값보다 작으면 타이머를 시작하는 과정부터 반복수행하고, 일정값보다 크면 음원을 발성한다(단계 300).
도 4c를 참조하면, 아날로그/디지털 변환기가 구비된 가속도 센서를 사용하여 신발의 움직임을 카운팅하는 단계는, 마이크로칩이 타이머를 리셋하고(단계 180), 카운터를 리셋하여(단계 182) 초기화를 수행한다.
이후에, 마이크로칩은 센서로부터 신호가 입력되면(단계 184) 양의 일정값보다 큰지를 판단하여 작으면 센서로부터 신호 입력을 대기하여 신호를 입력받고, 크면 카운터를 1증가시키고(단계 188), 타이머가 온상태인지를 판단한다(단계190).
판단 결과, 타이머가 오프상태이면 타이머를 구동하여(단계192), 일정시간안에 일정횟수의 왕복이 이루어지는지를 판단하게 한 후에 센서로부터 신호를 입력받고(단계 194), 타이머가 온상태이면 타이머의 시작 동작없이 센서로부터 신호를 입력받는다(단계 196).
다음에, 센서로부터 입력받은 신호가 음의 일정값보다 작은지를 판단하여(단계 196), 작으면 센서로부터 신호 입력을 대기하여 신호를 입력받고 크면 카운터를 1증가시킨 후에 카운팅값이 일정값보다 큰지를 판단한다(단계 199).
판단 결과, 카운팅값이 일정값보다 크지 않으면 단계 184의 센서 신호 입력을 대기하는 과정부터 반복수행하고, 카운팅값이 일정값보다 크면 타이머의 시간이 일정시간보다 작은지를 판단한다(단계 199).
판단 결과, 크면 타이머를 리셋하는 과정부터 반복수행하고, 작으면 음원발성 단계로 이행한다.
음원발성 단계에 관해서는 도 5a는 단순 음원 발성과정을 보여주는 흐름도이고, 도 5b는 숫자게임 음원을 발성하는 과정을 보여주는 흐름도이며, 도 5c는 구구 단 음원발성 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5a를 참조하면, 단순음원발성과정은 메모리상의 음원 인덱스를 결정하고(단계 310), 결정된 인덱스의 음원을 마이크로 스피커로 출력하여 발성한 후에(단계 312), 사용된 모든 변수를 초기화한다(단계 314).
도 5b를 참조하면, 숫자 게임의 발성과정은 메모리상의 음악 음원 인덱스를 결정하고(단계 320), 메모리상의 숫자 음원 인덱스를 결정한다(단계 322).
이후에, 음악 음원 인덱스의 음악을 마이크로 스피커에 출력하여 발성하고(단계 324), 숫자 음원 인덱스의 음원을 마이크로 스피커에 출력하여 발성한다(단계 326).
다음에, 사용된 모든 변수를 초기화한다(단계 328).
도 5c를 참조하면, 구구단 발성과정은 메모리상의 첫번째 숫자 음원의 인덱스를 결정하고(단계 340), 메모리상의 두번째 숫자 음원의 인덱스를 결정하며(단계 342), 첫번째 숫자와 두번째 숫자를 곱셈하여(단계 344) 곱셉의 결과값에 대한 인덱스를 추출한다(단계 346).
이후에, 첫번째 숫자 음원을 마이크로 스피커에 출력하여 발성하고 다음에 두번째 숫자 음원을 마이크로 스피커에 출력하여 발성한 후에 곱셈값의 숫자 음원을 마이크로 스피커에 출력하여 발성하고(단계 348), 사용된 모든 변수를 초기화한다(단계 350).
한편, 위에서 예시한 방법외에도 여러가지 응용예가 가능하다. 단순히 음악 등이 재생되는 것이 아니고 마이크로 프로세서를 사용하여 데이터를 2개 그룹 또는 그 이상의 데이터그룹으로 구분하여 랜덤 액세스가 가능하기 때문에 단순히 음악을 듣는 기능 외에도 게임이나 교육의 기능을 부가할 수 있다.
예를 들어 A그룹(데이터)에는 어린이들이 좋아할 수 있는 음악을 6~10초 정도로 구분하여 녹음하고 B그룹에는 구구단을 입력했을 경우에 어린이가 좋아하는 음악이 랜덤하게 플레이 된 후 구구단이 나오게 되어 외우는 능력이 다른 연령보다 뛰어난 유치원이나 초등학생(1~3학년)은 구구단을 쉽게 외울 수 있는 교육의 기능을 부가할 수도 있다. 또한 데이터를 3개 그룹으로 나누어 C그룹에는 계급을 집어넣어 어린이들이 예전의 딱지치기와 같은 놀이를 할 수도 있다.
정확한 내용을 상세히 언급하기는 어렵지만 국어나 역사, 지리 등등의 외워야 할 내용을 녹음해 두는 것도 가능하다. 이를테면 임진왜란은 1592년 발발 등의 내용을 녹음해 두어 간단한 역사나 지리 등의 내용을 쉽게 기억시킬 수도 있다.
이러한 내용 외에도 어린이가 좋아하는 스타(NBA나 Major League등의 스타)의 목소리로 녹음되어 어린이에게 일상적인 내용으로 이야기를 할 수도 있다. “How are you, my friend?”와 같은 인사를 할 수도 있으며 좋은 메시지를 담아서 어린이가 기분을 좋게 할 수도 있다. 영어로 된 좋은 메시지를 담아 줄 수도 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성장치의 내부 블록 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 음원발성장치는, 마이크로칩(61), 센서(62), 밧데리(63), 증폭기(64), 마이크로 스피커(65), 스위치(66), 충전부(67), 전원제어부(68), 리모트 컨트롤(69)를 포함하고 있다.
여기에서, 마이크로칩(61)은 제1 실시예와 달리 수신부(61d)를 더 포함하고 있으며, 수신부(61d)는 리모트 컨트롤(69)로부터 송신되는 음원 선택 신호를 수신하여 마이크로 프로세서(61a)로 전송한다.
리모트 컨트롤(69)은 송신부(69a), 제어부(69b), 키패드(69c), 표시부(69d)를 구비하고 있으며, 사용자는 키패드(69c)를 이용하여 듣기를 원하는 음원(일예로 단순음원, 숫자음원, 구구단 음원중 어느하나)을 선택할 수 있으며, 제어부(69b)는 선택된 음원에 대한 음원 선택 신호를 송신부(69a)를 통하여 마이크로 프로세서(61a)로 전송한다.
그러면, 마이크로 프로세서(61a)는 메모리(61b)에 저장된 해당하는 음원을 읽어와서 오디오 출력부(61c)를 통하여 마이크로 스피커(65)로 송신하여 발성한다.
본 발명의 제2 실시예에서 다른 구성요소들은 제1 실시예와 그 동작이 동일하며, 상세한 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성장치의 내부 블록 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 음원발성장치는, 마이크로칩(71), 복수의 센서(72a~72c), 밧데리(73), 증폭기(74), 마이크로 스피커(75), 스위치(76), 충전부(77), 전원제어부(78)를 포함하고 있다.
이와 같은 제3 실시예의 신발에 내장된 음원발성장치가 제1 및 제2 실시예와 다른 점은 복수의 센서(72a~72c)를 구비하고 있다는 점이며, 이처럼 복수의 센서(72a~72c)로 인하여 비트박스의 구현이 가능하다는 점이다.
일예로 센서1(72a)을 충격센서를 사용하고 신발의 앞쪽에 내장하며, 센서2(72b)를 충격 센서를 사용하고 신발의 뒤쪽에 내장하고, 센서3(72c)를 가속 센서를 사용하고 신발의 중앙 부분에 내장한 후에, 마이크로 프로세서(71a)는 센서1(72a)로부터 감지 신호가 입력되면 비트박스의 드럼의 3요소인 K(kick), S(Snare), H(Hihat)중 K(kick)을 발성하고 센서2(72b)로부터 감지 신호가 입력되면 비트박스의 드럼의 3요소중 H(Hihat)을 발성하며 센서3(72c)로부터 감지신호가 입력되면 비트박스의 드럼의 3요소중 S(Snare)를 발성한다. 여기에서, 센서3(72c)를 가속 센서를 사용하는 이유는 착용자가 앞으로 차는 동작을 하면 감지할 수 있도록 하기 위해서이다. 그리고, 마이크로 프로세서(71a)가 센서3(72c)로부터 감지신호가 입력되면 S(Snare) 신호를 발성하도록 한 이유는 그 동작이 충격을 주는 것보다 어렵기 때문에 비트박스에서 그 사용빈도가 가장 낮은 S(Snare) 요소를 발성하도록 한 것이다.
이처럼, 마이크로 프로세서(71a)가 센서(72a~72c)의 위치에 따라 서로 다른 드럼의 요소를 발성하도록 구현하면, 착용자는 자신의 신발을 원하는 방향으로 움직여 비트박스를 구현할 수 있다.
물론, 여기에서는 복수의 센서(72a~72c)를 드럼의 3요소와 관련시켰지만 서로 다른 음악 악기를 관련시킬 수도 있다. 즉, 센서1(72a)는 드럼, 센서2(72b)는 팀파니, 센서3(72c)는 실로폰 등으로 관련지을 수도 있다.
또한, 여기에서 복수의 센서(72a~72c)를 같은 악기라도 다름 음(예: 도, 레, 미, ---)을 내도록 구현할 수도 있다.
또한, 복수의 센서(72a~72c)의 여러 가지 조합(일예로 센서1과 센서2는 드럼, 센서1과 센서3은 팀파니, 센서2와 센서3은 실로폰 등으로)에 서로 다른 악기의 음원을 지정하거나 같은 악기의 서로 다른 음을 지정하여 발성하도록 할 수 있다.
그리고, 복수의 센서(72a~72c)의 여러 가지 조합에 번호를 할당하여(일예로 센서1(일예로 충격 센서)과 센서2(일예로 가속센서)는 1로 인식, 센서1과 센서3(일예로 충격 센서)은 2로 인식, 센서2와 센서3은 랜덤으로 인식하여 할당된 번호로 저장되어 있는 음악 파일이나 비트박스 파일 등을 읽어와서 발성하도록 할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에서 다른 구성요소들은 제1 실시예와 그 동작이 동일하며, 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 신발에 내장된 음원발성장치의 내부 블록 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 음원발성장치는, 마이크로칩(81), 동작 인식마이크로칩(82), 밧데리(83), 증폭기(84), 마이크로 스피커(85), 스위치(86), 충전부(87), 전원제어부(88)를 포함하고 있다.
이와 같은 제4 실시예의 신발에 내장된 음원발성장치가 제1 내지 제3 실시예와 다른 점은 동작 인식마이크로칩(82)을 구비하고 있다는 점이며, 이처럼 동작 인식마이크로칩(82)으로 인하여 사용자의 동작에 따라 다양한 음원을 발성할 수 있다는 것이다.
일예로, 신발의 착용자가 알파벳 동작을 취하는 경우에 동작 인식마이크로칩(82)이 알파벳 동작을 인식하고, 그에 따라 마이크로프로세서(81a)가 알파벳 음원 을 메모리(81b)에서 읽어와서 발성하도록 할 수 있다.
또는, 신발의 착용자가 알파벳 동작을 취하는 경우에 동작 인식마이크로칩(82)이 알파벳 동작을 인식하고, 그에 따라 마이크로프로세서(81a)가 각각의 알파벳에 지정되어 있는 악기의 음원을 메모리(81b)에서 읽어와서 발성하도록 할 수도 있다.
또는, 신발의 착용자가 알파벳 동작을 취하는 경우에 동작 인식마이크로칩(82)이 알파벳 동작을 인식하고, 그에 따라 마이크로프로세서(81a)가 각각의 알파벳에 지정된 드럼의 비트박스 3요소중 해당하는 요소의 음원을 메모리(81b)에서 읽어와서 발성하도록 할 수도 있다.
본 발명의 제4 실시예에서 다른 구성요소들은 제1 실시예와 그 동작이 동일하며, 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 실시예들에서는 한번 발성하는 경우에 대하여 설명하였지만 동일한 음원이 일정횟수 반복 발성되도록 구현할 수 있다. 물론 이때 이러한 반복 발성의 정지는 일정 시간 후에 자동적으로 멈추도록 하거나 외부 리모트 컨트롤의 제어나 수동적인 스위치에 의해 멈추도록 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 한쪽 신발에 대하여 설명하였지만 양쪽 신발에 음원발성장치를 내장하는 경우에는 동일한 기능을 가진 동일한 음원발성 장치를 내장하거나, 일측에는 음악 파일을 연주할 수 있는 음원발성장치를 다른 쪽에는 비트박스를 연주할 수 있는 음원발성장치를 내장하여 다양하게 음원을 연주할 수 있다. 즉, 위에서 설명한 실시예들의 다양한 조합으로 양쪽 신발에 음원발성장치를 내장할 수 있다.
이제까지 본 발명을 상술하였으나, 당해 기술에 숙달된자는 본 발명의 분야를 이탈하지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형할 수 있다. 따라서, 본 발명은 도시 및 설명한 단일 실시예에 국한시키는 것이 아니며, 본 발명은 다음에 첨부된 특허청구 범위로 한정되는 본 발명의 분야 및 그 등가물을 포함하는 것으로 한다.
상기와 같은 본 발명은, 일정한 시간안의 일정 횟수이상의 신발의 움직임에 대해서만 음원을 발성하도록 하기 때문에 전력소모를 최소화할 수 있는 효과가 있어, 밧데리의 교체 없이도 장시간 사용할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은, 다양한 음원의 발성을 가능하도록 하기 때문에 사용자의 흥미 유발에 특히 유익하다.

Claims (32)

  1. 신발에 내장되어 있으며 상기 신발의 움직임을 감지하여 출력하는 센서;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서로부터 측정치가 적어도 2회 이상의 일정횟수가 입력되면 음원을 출력하는 마이크로칩;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 마이크로칩에서 출력된 음원을 발성하는 마이크로 스피커; 및
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서와, 마이크로칩과 마이크로 스피커에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하여 이루어진 신발에 내장되는 음원발성장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 충격센서, 압력 센서, 진동 센서, 가속도 센서, 지자기 센서중 하나인 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로칩은 상기 센서로부터 일정시간보다 적은 시간 간격을 가지는 연속적인 일정횟수의 측정치가 입력되면 음원을 출력하는 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로칩은 상기 센서로부터 일정시간안에 적어도 2회 이상의 일정횟수의 측정치가 입력되면 음원을 출력하는 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로칩이 출력하는 음원은, 단순음원, 숫자음원, 구구단 음원, 교육 컨텐츠 음원, 회화음원, 게임음원, 악기 음원, 음악 음원, 비트박스 음원 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 신발에 내장되어 있으며 무선을 통한 상기 신발의 외부에 있는 리모트 컨트롤로부터 송신되는 제어 신호를 수신하여 상기 마이크로칩에 제공하는 수신부를 더 포함하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 신발에 내장되어 있으며 밧데리의 전원공급을 온/오프 하는 스위치를 더 포함하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스위치가 온되면 상기 마이크로칩은 시작 음원을 메모리에서 읽어와서 상기 마이크로스피커로 출력하는 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 전원공급부의 밧데리를 충전시키기 위한 충전부를 더 포함하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서로부터 일정 시간동안 신호가 감지되지 않으면 전원공급을 오프 하는 전원제어부를 더 포함하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로칩은 상기 센서로부터 일정 시간동안 신호가 감지되지 않으면 전원공급을 오프 하는 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  12. 신발에 내장되어 있으며 상기 신발의 움직임을 감지하여 출력하는 동작인식마이크로칩;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 동작인식마이크로칩으로부터 적어도 2회 이상의 일정횟수의 신발의 움직임을 입력받으면 해당되는 음원을 출력하는 마이크로칩;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 마이크로칩에서 출력된 음원을 발성하는 마이크로 스피커; 및
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서와, 마이크로칩과 마이크로 스피커에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하여 이루어진 신발에 내장되는 음원발성장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 동작인식마이크로칩과 상기 마이크로칩이 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 신발에 내장되는 음원발성장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 마이크로칩이 출력하는 음원은, 단순음원, 숫자음원, 구구단 음원, 교육 컨텐츠 음원, 회화음원, 게임음원, 악기 음원, 음악 음원, 비트박스 음원 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  15. 신발에 내장되어 있으며 상기 신발의 움직임을 감지하여 출력하는 복수의 센서;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 복수의 센서로부터 측정치가 입력되면 센서에 지정된 음원을 출력하는 마이크로칩;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 마이크로칩에서 출력된 음원을 발성하는 마이크로 스피커; 및
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서와, 마이크로칩과 마이크로 스피커에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하여 이루어진 신발에 내장되는 음원발성장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 센서는 충격센서, 압력 센서, 진동센서, 가속도 센서, 지자기 센서중 하나인 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 마이크로칩이 발성하는 음원은 상기 복수의 센서에 서로 다른 악기의 음원이 지정되어 있는 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 마이크로칩이 발성하는 음원은 상기 복수의 센서에 악기의 서로 다른 음이 지정되어 있는 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 마이크로칩이 발성하는 음원은 상기 복수의 센서의 조합에 따라 지정되어 있은 음악 파일 또는 비트박스 파일 등인 것을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 마이크로칩이 발성하는 음원은 상기 복수의 센서에 드럼의 서로 다른 음이 지정되어 있는 것을 특징으로 하며,
    상기 신발의 착용자는 신발을 움직여 비트박스를 연주할 수 있도록 하는 것 을 특징으로 하는 신발에 내장된 음원발성장치.
  21. 신발에 내장되어 있으며 상기 신발의 움직임을 감지하여 출력하는 센서;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서로부터 적어도 2회 이상의 일정횟수의 측정치가 입력되면 음원을 출력하는 마이크로칩;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 마이크로칩에서 출력된 음원을 발성하는 마이크로 스피커; 및
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서와, 마이크로칩과 마이크로 스피커에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하여 이루어진 음원발성장치를 내장한 신발.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 마이크로칩은 상기 센서로부터 일정시간보다 적은 시간 간격을 가지는 연속적인 일정횟수의 측정치가 입력되면 음원을 출력하는 것을 특징으로 하는 신발.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 마이크로칩은 상기 센서로부터 일정시간안에 일정횟수의 측정치가 입력 되면 음원을 출력하는 것을 특징으로 하는 신발.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 마이크로칩이 출력하는 음원은, 단순음원, 숫자음원, 구구단 음원, 교육 컨텐츠 음원, 회화음원, 게임음원, 악기 음원, 음악 음원, 비트박스 음원 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 신발.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 신발의 외부에 위치한 리모트 컨트롤로부터 송신되는 제어신호를 무선을 통해 수신하여 상기 마이크로칩에 제공하는 수신부를 더 포함하는 신발.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 전원공급부의 밧데리를 충전시키기 위한 충전부를 더 포함하는 신발.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서로부터 일정 시간동안 신호가 감지되지 않으면 전원공급을 오프 하는 전원제어부를 더 포함하는 신발.
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 마이크로칩은 상기 센서로부터 일정 시간동안 신호가 감지되지 않으면 전원공급을 오프 하는 것을 특징으로 하는 신발.
  29. 신발에 내장되어 있으며 상기 신발의 움직임을 감지하여 출력하는 동작인식마이크로칩;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 동작인식마이크로칩으로부터 적어도 2회 이상의 일정 횟수의 신발의 움직임을 입력받으면 해당되는 음원을 출력하는 마이크로칩;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 마이크로칩에서 출력된 음원을 발성하는 마이크로 스피커; 및
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서와, 마이크로칩과 마이크로 스피커에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하여 이루어진 음원발성장치를 내장한 신발.
  30. 신발에 내장되어 있으며 상기 신발의 움직임을 감지하여 출력하는 복수의 센서;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 복수의 센서로부터 측정치가 입력되면 센서에 지정된 음원을 출력하는 마이크로칩;
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 마이크로칩에서 출력된 음원을 발성하는 마이크로 스피커; 및
    상기 신발에 내장되어 있으며 상기 센서와, 마이크로칩과 마이크로 스피커에 전력을 공급하는 전력공급부를 포함하여 이루어진 음원발성장치를 내장한 신발.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 마이크로칩이 발성하는 음원은 상기 복수의 센서의 조합에 따라 지정되어 있은 음악 파일 또는 비트박스 파일 등인 것을 특징으로 하는 신발.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 마이크로칩이 발성하는 음원은 상기 복수의 센서에 드럼의 서로 다른 음이 지정되어 있는 것을 특징으로 하며,
    상기 신발의 착용자는 신발을 움직여 비트박스를 연주할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 신발.
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