KR101891484B1 - Contact resistance-type foot pressure sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 접촉 저항 방식의 발 압력 센서에 관한 것으로서, 상세하게는 신발에 장착되어 발이 누르는 힘을 정확하게 측정할 수 있는 접촉 저항 방식의 발 압력 센서에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 접촉 저항 방식의 발 압력 센서는 복수의 접촉 패드로 이루어진 접촉 패드 그룹이 형성되어 있는 인쇄회로기판과, 각 접촉 패드에 대응하여 접촉 패드와 전기적으로 연결되는 복수의 패드 연결부를 구비한 패드 연결 구조체를 포함한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a foot pressure sensor of a contact resistance type, and more particularly, to a foot pressure sensor of a contact resistance type which is mounted on a shoe and can accurately measure a pressing force of the foot. To this end, the foot pressure sensor of the contact resistance type according to the present invention includes a printed circuit board on which a contact pad group composed of a plurality of contact pads is formed, and a plurality of pad connection portions electrically connected to the contact pads, And a pad connecting structure.

Description

접촉 저항 방식의 발 압력 센서{Contact resistance-type foot pressure sensor}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a contact resistance-

본 발명은 접촉 저항 방식의 발 압력 센서에 관한 것으로서, 상세하게는 신발에 장착되어 발이 누르는 힘을 정확하게 측정할 수 있는 접촉 저항 방식의 발 압력 센서에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a foot pressure sensor of a contact resistance type, and more particularly, to a foot pressure sensor of a contact resistance type which is mounted on a shoe and can accurately measure a pressing force of the foot.

건강관리 및 유지를 위해 걷기에 대한 관심이 높아짐에 따라 올바른 보행을 위해 보행자의 걸음걸이나 자세를 분석하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다.As interest in walking for health care and maintenance has increased, researches have been actively conducted to analyze the walking and posture of pedestrians for correct walking.

보행자의 걸음걸이나 자세를 분석하기 위해서는 보행자의 발 압력 및 속도를 측정해야 한다. 보행자가 착용하는 신발의 패드에 압력센서 및 가속도 센서를 부착하고 이를 통해 측정한 발 압력 및 속도를 이용하여 보행자의 걸음걸이나 자세를 분석한다.In order to analyze the walking or posture of the pedestrian, the foot pressure and speed of the pedestrian should be measured. A pressure sensor and an acceleration sensor are attached to the pad of the shoe worn by the pedestrian, and the walking pose and the posture of the pedestrian are analyzed using the measured foot pressure and speed.

압력센서는 압전 소자나 접촉 저항을 이용할 수 있는데, 접촉 저항을 이용하여 압력을 측정하는 경우 종래 기술은 단순히 지면 방향으로 발이 누르는 힘이 있는지 없는지만을 검출하고 있다. 즉, 신발에 장착된 접촉 저항 방식의 압력 센서는 기구 설계상 작은 크기로 구성되어 발의 압력을 정확히 측정하지 못하고 단순히 보행자의 발이 지면에 닿았는지 떨어져 있는지만 감지한다.  The pressure sensor can use a piezoelectric element or a contact resistance. When the pressure is measured using the contact resistance, the prior art detects only whether there is a force pressing the foot in the direction of the ground. In other words, the contact resistance type pressure sensor mounted on the shoe has a small size in terms of the mechanism design, so that it can not accurately measure the pressure of the foot, but simply detects whether or not the foot of the pedestrian touches the ground.

따라서 종래의 신발 내 접촉 저항 방식의 압력 센서는 보행자의 발 압력을 정확히 측정하지 못하여 접촉 저항 방식의 압력 센서가 장착된 신발을 사용해서는 보행자의 걸음걸이나 보행습관, 운동량 등을 정확하게 측정하지 못한다는 문제점이 있다. Therefore, the conventional pressure sensor in the shoe contact resistance type can not accurately measure the foot pressure of the pedestrian, so that it can not accurately measure the walking, habits and momentum of the pedestrian using the footwear having the contact resistance type pressure sensor There is a problem.

한국등록특허 제0651639호Korea Patent No. 0651639

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 신발에 접촉 저항 방식의 압력 센서를 적용해도 보행자의 발 압력을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to accurately measure a foot pressure of a pedestrian even if a contact resistance type pressure sensor is applied to a shoe.

본 발명의 다른 목적은 접촉 저항 방식의 압력 센서가 장착된 신발을 신어도 사용자의 발이 지면을 어느 정도의 힘으로 누르고 있는지를 수치화할 수 있도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to quantify how much force the user's foot is pressing on the ground even when wearing a shoe equipped with a contact-resistance type pressure sensor.

이를 위해 본 발명에 따른 접촉 저항 방식의 발 압력 센서는 복수의 접촉 패드로 이루어진 접촉 패드 그룹이 형성되어 있는 인쇄회로기판과, 각 접촉 패드에 대응하여 접촉 패드와 전기적으로 연결되는 복수의 패드 연결부를 구비한 패드 연결 구조체를 포함한다. To this end, the foot pressure sensor of the contact resistance type according to the present invention includes a printed circuit board on which a contact pad group composed of a plurality of contact pads is formed, and a plurality of pad connection portions electrically connected to the contact pads, And a pad connecting structure.

상기 접촉 패드 그룹의 중심에 제1 접촉 패드가 배치되고 제1 접촉 패드를 중심으로 제2 접촉 패드, 제3 접촉 패드 등 복수의 접촉 패드가 순차 배치되어 있다. A first contact pad is disposed at the center of the contact pad group, and a plurality of contact pads such as a second contact pad and a third contact pad are sequentially disposed around the first contact pad.

상기 패드 연결 구조체는 상기 제1 접촉 패드와 전기적으로 연결되는 제1 패드 연결부와, 상기 제1 패드 연결부를 수용하며 상기 제2 접촉 패드와 전기적으로 연결되는 제2 패드 연결부와, 상기 제2 패드 연결부를 수용하며 상기 제3 접촉 패드와 전기적으로 연결되는 제3 패드 연결부 등 복수의 패드 연결부를 포함한다. The pad connection structure includes a first pad connection portion electrically connected to the first contact pad, a second pad connection portion accommodating the first pad connection portion and electrically connected to the second contact pad, And a third pad connection part electrically connected to the third contact pad.

상기 제2 접촉 패드는 상기 제1 접촉 패드의 주위를 감싸는 제1 도전체와 제2 도전체가 각 단부에서 마주하되 전기적으로 이격되어 배치되어 있으며, 제3 접촉 패드 등 복수의 접촉 패드도 동일한 형태로 배치되어 있다. The second contact pad is disposed such that a first conductor and a second conductor that surround the first contact pad face each other at the respective ends and are electrically spaced apart from each other. A plurality of contact pads, such as the third contact pad, Respectively.

상기 패드 연결 구조체는 발의 누르는 힘이 증가함에 따라 1차로 상기 제1 패드 연결부가 상기 제1 접촉 패드와 전기적으로 연결되고, 2차로 상기 제1 패드 연결부와 상기 제1 접촉 패드가 전기적으로 연결된 상태에서 상기 제2 패드 연결부가 상기 제2 접촉 패드와 전기적으로 연결되고, 3차로 상기 제1 패드 연결부와 상기 제1 접촉 패드 및 상기 제2 패드 연결부와 상기 제2 접촉 패드가 전기적으로 연결된 상태에서 상기 제3 패드 연결부가 상기 제3 접촉 패드와 전기적으로 연결되며, 이후 복수의 패드 연결부도 동일한 방식으로 해당 접촉 패드와 전기적으로 연결될 수 있다. The first pad connection portion is electrically connected to the first contact pad and the second pad connection portion is electrically connected to the first contact pad in a second order as the pressing force of the foot increases. Wherein the second pad connection portion is electrically connected to the second contact pad and the third pad is electrically connected to the first pad connection portion and the first contact pad and the second pad connection portion, 3 pad connection portion is electrically connected to the third contact pad, and then a plurality of pad connection portions may be electrically connected to the corresponding contact pad in the same manner.

또한, 본 발명에 따른 접촉 저항 방식의 발 압력 센서는 좌우 대칭의 도전체가 전기적으로 이격되어 있는 한 쌍의 도전체가 하나의 접촉 패드를 구성하여 복수의 접촉 패드가 형성되어 있는 인쇄회로기판과, 각 접촉 패드에 대응하여 상기 이격되어 있는 한 쌍의 도전체를 전기적으로 연결시키는 패드 연결부가 적층되어 있는 패드 연결 구조체를 포함한다. In addition, a contact pressure resistive pressure sensor according to the present invention includes a printed circuit board on which a pair of conductors electrically spaced from each other in the left and right symmetrical conductors constitute one contact pad and on which a plurality of contact pads are formed, And a pad connection structure for electrically connecting the pair of spaced apart conductors corresponding to the contact pads.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 접촉 저항 방식의 발 압력 센서는 인쇄회로기판에 복수의 접촉 패드로 이루어진 접촉 패드 그룹이 형성되고 각 접촉 패드에 대응하여 복수의 패드 연결부가 적층되어 있는 패드 연결 구조체로 구성되어, 발의 누르는 힘에 따라 순차적으로 접촉 패드와 패드 연결부 간의 접촉이 발생함으로써 발의 압력을 수치화할 수 있다. As described above, the contact pressure-type foot pressure sensor according to the present invention includes a pad connection structure in which a contact pad group composed of a plurality of contact pads is formed on a printed circuit board and a plurality of pad connection portions are stacked corresponding to the contact pads, And the contact pressure between the contact pad and the pad connection portion is sequentially generated according to the pushing force of the foot, so that the pressure of the foot can be quantified.

이에 따라 접촉 저항 방식의 압력 센서를 신발 패드에 적용하더라도 발이 누르는 힘을 수치화할 수 있어서 보행자의 걸음걸이나 보행습관, 운동량 등을 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, even when the contact resistance type pressure sensor is applied to the shoe pad, the pressing force of the foot can be quantified, so that it is possible to accurately measure the walking, walking habit and momentum of the pedestrian.

도 1은 종래의 접촉 저항 방식의 발 압력 센서를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 접촉 저항 방식의 발 압력 센서에서 접촉 패드를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 접촉 저항 방식의 발 압력 센서에서 패드 연결 구조체를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 접촉 저항 방식의 발 압력 센서를 회로도로 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a conventional contact resistance type foot pressure sensor. FIG.
2 is a view showing a contact pad in a contact pressure-type foot pressure sensor according to the present invention.
3 is a view showing a pad connection structure in a contact pressure resistive pressure sensor according to the present invention.
4 is a circuit diagram of a contact pressure type foot pressure sensor according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The configuration of the present invention and the operation and effect thereof will be clearly understood through the following detailed description.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.Before describing the present invention in detail, the same components are denoted by the same reference symbols as possible even if they are displayed on different drawings. In the case where it is judged that the gist of the present invention may be blurred to a known configuration, do.

도 1은 종래의 접촉 저항을 이용한 발 압력 센서의 구조를 나타낸 것이다. 1 shows a structure of a foot pressure sensor using a conventional contact resistance.

도 1을 참조하면, 신발 내부에서 발바닥이 안착하는 밑 부분에 인쇄회로기판(PCB)(1)이 설치되고 인쇄회로기판(1)상에 접촉 패드(2)가 형성되어 있다. 인쇄회로기판의 접촉 패드(2)에 대응하여 상부에는 패드 연결부(3)가 배치되어 있다. Referring to FIG. 1, a printed circuit board (PCB) 1 is mounted on the bottom of the shoe in which the sole is seated, and a contact pad 2 is formed on the printed circuit board 1. A pad connecting portion 3 is disposed at an upper portion corresponding to the contact pad 2 of the printed circuit board.

패드 연결부(3)의 위에 놓인 발에 의해 누르는 압력이 발생하면 패드 연결부(3)는 아래 방향으로 이동하여 접촉 패드(2)와 접촉하게 된다. 접촉 패드(2)와 패드 연결부(3)가 상호 접촉하면 접촉 면을 통하여 전류가 흐르고 그 접촉 면에는 접촉 저항이 발생한다. When a pressing force is generated by a foot placed on the pad connecting portion 3, the pad connecting portion 3 moves downward and comes into contact with the contact pad 2. [ When the contact pad 2 and the pad connection portion 3 are in contact with each other, current flows through the contact surface and a contact resistance is generated on the contact surface.

접촉 저항은 접촉 면의 크기에 반비례하므로 접촉 면이 클수록 작아지고 접촉 면이 작을수록 커진다. 즉, 발에 의해 누르는 힘이 세면 접촉 면이 커져 접촉 저항은 작아지고 그에 따른 전압도 작으나, 발에 의해 누르는 힘이 약하면 접촉 면이 작아 접촉 저항은 커지고 그에 따른 전압도 크다. Since the contact resistance is inversely proportional to the size of the contact surface, the larger the contact surface becomes, the smaller the contact resistance becomes. That is, when the pressing force by the foot is large, the contact surface becomes large, the contact resistance becomes small and the voltage corresponding thereto is small, but when the pressing force by the foot is weak, the contact surface becomes small and the contact resistance becomes large.

그런데 신발 내부에 장착되는 접촉 저항 방식의 발 압력 센서는 신발 크기의 한계와 착용감 문제로 작은 크기로 설계되기 때문에 실제로 접촉 저항의 변화가 크지 않고 누르는 힘에 비례하여 접촉 저항이 변하는 것이 아니라서 출력 전압에 따라 발의 힘을 측정하는 것은 불가능하다. 따라서, 도 1에 도시된 발 압력 센서는 접촉 패드(2)와 패드 연결부(3)가 상호 접촉했을 때의 전압 범위와 떨어져 있을 때의 전압 범위를 고려하여 발이 지면에 닿아있는지 떨어져 있는지만을 감지한다. However, since the contact resistance type pressure sensor mounted inside the shoe is designed to have a small size due to the limitation of the shoe size and the feeling of wearing comfort, the contact resistance is not substantially changed and the contact resistance is not changed in proportion to the pressing force. It is impossible to measure the force of the foot. Therefore, the foot pressure sensor shown in Fig. 1 detects whether the foot is in contact with the ground or not, taking into consideration the voltage range when the contact pad 2 and the pad connecting portion 3 are apart from the voltage range when they are in contact with each other do.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 접촉 저항 방식의 발 압력 센서를 나타낸 것으로, 도 2는 접촉 패드를 나타내고, 도 3은 패드 연결 구조체를 나타낸다. 2 and 3 show a contact pressure type foot pressure sensor according to the present invention, wherein FIG. 2 shows a contact pad and FIG. 3 shows a pad connection structure.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 발 압력 센서도 종래 센서처럼 인쇄회로기판상에 접촉 패드가 형성되고 접촉 패드에 대응하여 상부에 패드 연결부가 설치되어 있으나 모양이나 구조가 상이하다. 2 and 3, a foot pressure sensor according to the present invention has a contact pad formed on a printed circuit board like a conventional sensor, and a pad connection portion provided on an upper portion corresponding to the contact pad, but the shape and structure are different.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 접촉 패드는 복수의 접촉 패드(20, 30, 40, 50)로 이루어진 접촉 패드 그룹을 형성한다. 2, the contact pad according to the present invention forms a contact pad group composed of a plurality of contact pads 20, 30, 40,

접촉 패드 그룹의 중심에는 제1 접촉 패드(20)가 배치되고, 제1 접촉 패드(20)를 중심으로 제2 접촉 패드(30), 제3 접촉 패드(40), 제4 접촉 패드(5)가 순차적으로 배치되어 있다. The first contact pad 20 is disposed at the center of the contact pad group and the second contact pad 30, the third contact pad 40, the fourth contact pad 5, Are sequentially arranged.

접촉 패드는 좌우 대칭의 도전체가 전기적으로 이격되어 있는 한 쌍의 도전체로 구성되어 있다. 즉, 제1 접촉 패드(20)는 제1 도전체(21)와 제2 도전체(23)로 구성되어 있고, 제2 접촉 패드(30)는 제3 도전체(31)와 제4 도전체(33)로 구성되어 있고, 제3 접촉 패드(40)는 제5 도전체(41)와 제6 도전체(43)로 구성되어 있고, 제4 접촉 패드(50)는 제7 도전체(51)와 제8 도전체(53)로 구성되어 있다. The contact pad is constituted by a pair of conductors whose left and right symmetrical conductors are electrically separated from each other. That is, the first contact pad 20 is composed of the first conductor 21 and the second conductor 23, and the second contact pad 30 is composed of the third conductor 31 and the fourth conductor 23, The third contact pad 40 is composed of the fifth conductor 41 and the sixth conductor 43 and the fourth contact pad 50 is composed of the seventh conductor 51 And an eighth conductor (53).

접촉 패드(20, 30, 40, 50)는 원형으로 배치되어 있는데, 제1 접촉 패드(20)는 중심에 반원 형태의 한 쌍의 도전체가 전기적으로 이격되어 배치되고, 이후 제2 접촉 패드(30)는 제1 접촉 패드(20)의 주위를 감싸고, 제3 접촉 패드(40)는 제2 접촉 패드(30)의 주위를 감싸고, 제4 접촉 패드(50)는 제3 접촉 패드(40)의 주위를 감싸며 반원 형태의 한 쌍의 도전체가 전기적으로 이격된 형태로 배치되어 있다. The contact pads 20, 30, 40 and 50 are arranged in a circular shape. The first contact pads 20 are arranged such that a pair of semicircular conductors are electrically spaced from each other at the center, The third contact pad 40 surrounds the periphery of the second contact pad 30 and the fourth contact pad 50 surrounds the periphery of the first contact pad 20, A pair of semicircular conductors are arranged in an electrically spaced manner around the periphery.

도 2에서는 4개의 접촉 패드가 배치되어 있는 구조를 도시하고 있으나 접촉 패드의 개수는 신발 모델이나 발 압력의 정확도를 고려하여 임의로 변경할 수 있다. 또한, 접촉 패드의 한 쌍의 도전체가 반원 형태로 배치되어 접촉 패드가 원형으로 배치되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 사각형 등의 다양한 형태로 배치될 수 있다. Although FIG. 2 shows a structure in which four contact pads are arranged, the number of contact pads can be arbitrarily changed in consideration of the shoe model and accuracy of foot pressure. In addition, the pair of conductors of the contact pads are arranged in a semicircular shape so that the contact pads are arranged in a circular shape, but the present invention is not limited thereto, and the pads may be arranged in various shapes such as a rectangle.

도 3에 도시된 패드 연결 구조체는 도 2의 각 접촉 패드에 대응하여 복수의 패드 연결부로 구성되어 있다. 본 발명에 따른 패드 연결 구조체는 제1 접촉 패드(20)와 전기적으로 연결되는 제1 패드 연결부(10), 제1 패드 연결부(10)를 수용하며 제2 접촉 패드(30)와 전기적으로 연결되는 제2 패드 연결부(12)와, 제2 패드 연결부(12)를 수용하며 제3 접촉 패드(40)와 전기적으로 연결되는 제3 패드 연결부(14), 제3 패드 연결부(14)를 수용하며 제4 접촉 패드(50)와 전기적으로 연결되는 제4 패드 연결부(16)를 포함한다. The pad connection structure shown in FIG. 3 includes a plurality of pad connection portions corresponding to the respective contact pads of FIG. The pad connection structure according to the present invention includes a first pad connection portion 10 electrically connected to the first contact pad 20 and a second pad connection portion 10 electrically connected to the second contact pad 30 A third pad connection part 14 and a third pad connection part 14 which receive the second pad connection part 12 and are electrically connected to the third contact pad 40, And a fourth pad connection portion 16 electrically connected to the fourth contact pad 50.

패드 연결 구조체를 구성하는 패드 연결부의 개수는 인쇄회로기판에 형성된 접촉 패드의 개수에 대응한다. 패드 연결 구조체는 실리콘 등의 반도체 물질로 제작할 수 있다. The number of pad connection portions constituting the pad connection structure corresponds to the number of contact pads formed on the printed circuit board. The pad connection structure may be made of a semiconductor material such as silicon.

도 3에서 패드 연결 구조체는 패드 연결부(10, 12, 14, 16)가 적층되어 있는 구조로서 패드 연결부는 상부의 누르는 힘에 따라 각 대응하는 접촉 패드의 도전체를 전기적으로 연결시킬 수 있도록 다양한 형태로 구성될 수 있다. In FIG. 3, the pad connection structure has a structure in which the pad connection portions 10, 12, 14, and 16 are laminated, and the pad connection portions are formed in various shapes such that the conductive portions of the corresponding contact pads can be electrically connected to each other, ≪ / RTI >

발의 누르는 힘이 증가함에 따라 맨 처음 제1 패드 연결부(10)가 제1 접촉 패드(20)와 접촉되어 전기적으로 연결되고, 이어서 제1 패드 연결부(10)와 제1 접촉 패드(20)가 접촉된 상태에서 제2 패드 연결부(12)가 제2 접촉 패드(30)와 전기적으로 연결되고, 제2 패드 연결부(12)와 제2 접촉 패드(30)가 접촉된 상태에서 제3 패드 연결부(14)가 제3 접촉 패드(40)와 전기적으로 연결되고, 제3 패드 연결부(14)와 제3 접촉 패드(40)가 접촉된 상태에서 제4 패드 연결부(16)가 제4 접촉 패드(50)와 전기적으로 연결된다. The first pad connection portion 10 is first brought into contact with the first contact pad 20 to be electrically connected and then the first pad connection portion 10 and the first contact pad 20 are brought into contact with each other The second pad connecting portion 12 is electrically connected to the second contact pad 30 while the second pad connecting portion 12 and the second contact pad 30 are in contact with each other, The fourth pad connecting portion 16 is electrically connected to the third contact pad 40 while the third pad connecting portion 14 and the third contact pad 40 are in contact with each other, Respectively.

도 4는 본 발명에 따른 접촉 저항 방식의 발 압력 센서를 회로도로 나타낸 것이다. 4 is a circuit diagram of a contact pressure type foot pressure sensor according to the present invention.

도 4를 참조하면, 스위치(102, 104, 106, 108)의 온/오프는 접촉 패드(20, 30, 40, 50)와 패드 연결부(10, 12, 14, 16)의 접촉 여부를 나타내고, 저항(R1, R2, R3, R4)는 접촉 패드와 패드 연결부의 접촉 시 발행하는 접촉 저항을 나타낸다. 4, on / off of the switches 102, 104, 106 and 108 indicates whether or not the contact pads 20, 30, 40 and 50 contact the pad connecting portions 10, 12, 14 and 16, The resistors R1, R2, R3, and R4 represent the contact resistance that is generated when the contact pad contacts the pad connection portion.

마이크로프로세서(100)가 4개의 스위치와 연결되고 전압(Vcc)이 인가된 상태에서 스위치의 온/오프 동작에 의해 마이크로프로세서(100)가 어떻게 발의 압력을 수치화할 수 있는지를 살펴본다. It is examined how the microprocessor 100 can quantify the foot pressure by the on / off operation of the switch when the microprocessor 100 is connected to the four switches and the voltage Vcc is applied.

먼저, 스위치가 오프(off) 즉, 열려 있으면 입력 전압(Vcc)이 마이크로프로세서의 입력단으로 인가되고, 스위치가 온(on), 즉 닫히면 접촉 저항이 발생하고 접지와 연결되어 마이크로프로세서의 입력단으로 적은 값의 전압이 인가된다. First, when the switch is off, that is, when the input voltage Vcc is open, the input voltage Vcc is applied to the input terminal of the microprocessor. When the switch is on or closed, a contact resistance is generated and connected to the ground, Voltage is applied.

입력 전압이 3.3V 일 때, 스위치 오프 시 대부분의 입력 전압이 인가되어 마이크로프로세서(100)는 하이(High) 값('1')으로 감지하고, 스위치 온 시 약 0.5V~1V의 전압이 인가되어 마이크로프로세서(1000는 로우(Low) 값('0')으로 감지한다. When the input voltage is 3.3 V, most of the input voltage is applied when the switch is off, and the microprocessor 100 senses a high value ('1'). When the switch is turned on, a voltage of about 0.5 V to 1 V is applied And the microprocessor 1000 senses a low value ('0').

1) 모든 스위치 OFF1) All Switches OFF

발의 누르는 힘이 없어서 접촉 패드와 패드 연결부가 모두 전기적으로 떨어져 있는 상태이다. 모든 스위치가 열려 있으면 입력 전압이 모두 마이크로프로세서(100)로 인가된다. 이때 V1=V2=V3=V4=하이 값으로 마이크로프로세서(100)는 1111 값을 생성한다. There is no pressing force on the foot, so both the contact pad and the pad connection are electrically disconnected. When all the switches are open, all of the input voltages are applied to the microprocessor 100. At this time, the microprocessor 100 generates a value 1111 with V1 = V2 = V3 = V4 = HIGH.

2) 제1 스위치(102) ON, 나머지 스위치 OFF2) First switch 102 ON, remaining switch OFF

발의 누르는 힘이 발생하면서 제1 접촉 패드(20)와 제1 패드 연결부(10)가 접촉한 상태이다. 이때 V1=로우 값, V2=V3=V4=하이 값으로 마이크로프로세서(100)는 0111 값을 생성한다. The first contact pad 20 and the first pad connection portion 10 are in contact with each other while a pressing force is generated on the foot. At this time, the microprocessor 100 generates the value 0111 with V1 = low value and V2 = V3 = V4 = high value.

3) 제1 스위치(102) 및 제2 스위치(104) ON, 제3 스위치(106) 및 제4 스위치(108) OFF3) When the first switch 102 and the second switch 104 are ON, the third switch 106 and the fourth switch 108 are OFF

제1 접촉 패드(20)와 제1 패드 연결부(10), 제2 접촉 패드(30)와 제2 패드 연결부(12)가 동시 접촉한 상태이다. 이때 V1=V2=로우 값, V3=V4=하이 값으로 마이크로프로세서(100)는 0011 값을 생성한다. The first contact pad 20 and the first pad connection portion 10, the second contact pad 30 and the second pad connection portion 12 are simultaneously in contact with each other. At this time, the microprocessor 100 generates the 0011 value with V1 = V2 = low value and V3 = V4 = high value.

4) 제1 스위치(102) 내지 제3 스위치(106) ON, 제4 스위치(108) OFF 4) The first switch 102 to the third switch 106 are turned ON, the fourth switch 108 is turned OFF

제1 접촉 패드(20)와 제1 패드 연결부(10), 제2 접촉 패드(30)와 제2 패드 연결부(12) 및 제3 접촉 패드(40)와 제3 패드 연결부(14)가 동시 접촉한 상태이다. 이때 V1=V2=V3=로우 값, V4=하이 값으로 마이크로프로세서(100)는 0001 값을 생성한다. The first contact pad 20 and the first pad connection portion 10, the second contact pad 30 and the second pad connection portion 12 and the third contact pad 40 and the third pad connection portion 14 are simultaneously contacted It is a state. At this time, the microprocessor 100 generates the value 0001 with V1 = V2 = V3 = low value and V4 = high value.

5) 모든 스위치 ON 5) All Switches ON

제1 접촉 패드(20)와 제1 패드 연결부(10), 제2 접촉 패드(30)와 제2 패드 연결부(12), 제3 접촉 패드(40)와 제3 패드 연결부(14) 및 제4 접촉 패드(50)와 제4 패드 연결부(16)가 모두 접촉한 상태이다. 이때 V1=V2=V3=V4=로우 값으로 마이크로프로세서(100)는 0000 값을 생성한다. The first contact pad 20 and the first pad connection portion 10, the second contact pad 30 and the second pad connection portion 12, the third contact pad 40 and the third pad connection portion 14, The contact pad 50 and the fourth pad connecting portion 16 are in contact with each other. At this time, the microprocessor 100 generates a value of 0000 with V1 = V2 = V3 = V4 = low value.

이와 같이, 마이크로프로세서(100)는 입력단(V1, V2, V3, V4)에 인가되는 전압으로부터 디지털 값을 생성하고, 생성한 디지털 값에 따라 발이 누르는 힘(압력)을 수치화할 수 있다. 즉, 마이크로프로세서(100)는 1111 값이 입력되면 발이 지면이 떨어져 있는 상태로 인지하고, 0111, 0011, 0001, 0000 값에 따라 발이 누르는 힘이 증가함을 인지하고 어느 레벨의 힘이 작용하는지 감지할 수 있다. In this way, the microprocessor 100 generates a digital value from the voltage applied to the input terminals V1, V2, V3, and V4, and can quantify the force (pressure) the foot presses according to the generated digital value. In other words, when the value 1111 is inputted, the microprocessor 100 recognizes that the feet are separated from the ground surface, recognizes that the pressing force of the foot increases according to the values 0111, 0011, 0001, 0000, can do.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the present invention, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the specification of the present invention are not intended to limit the present invention. The scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all the techniques within the scope of equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

10, 12, 14, 16 : 패드 연결부
20, 30, 40, 50 : 접촉 패드
21, 23, 31, 33, 41, 43, 51, 53 : 도전체
100: 마이크로프로세서
102, 104, 106, 108: 스위치 10, 12, 14, 16: pad connection
20, 30, 40, 50: contact pad
21, 23, 31, 33, 41, 43, 51, 53:
100: microprocessor
102, 104, 106, 108: switch

Claims (6)

복수의 접촉 패드로 이루어진 접촉 패드 그룹이 형성되어 있는 인쇄회로기판과,
각 접촉 패드에 대응하여 접촉 패드와 전기적으로 연결되는 복수의 패드 연결부를 구비한 패드 연결 구조체를 포함하여,
상기 접촉 패드 그룹의 중심에 제1 접촉 패드가 배치되고 제1 접촉 패드를 중심으로 제2 접촉 패드 및 제3 접촉 패드가 순차 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉 저항 방식의 발 압력 센서. A printed circuit board on which a plurality of contact pads are formed,
And a pad connection structure having a plurality of pad connection portions electrically connected to the contact pads corresponding to the respective contact pads,
Wherein a first contact pad is disposed at the center of the contact pad group, and a second contact pad and a third contact pad are sequentially disposed around the first contact pad. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 패드 연결 구조체는 상기 제1 접촉 패드와 전기적으로 연결되는 제1 패드 연결부와, 상기 제1 패드 연결부를 수용하며 상기 제2 접촉 패드와 전기적으로 연결되는 제2 패드 연결부와, 상기 제2 패드 연결부를 수용하며 상기 제3 접촉 패드와 전기적으로 연결되는 제3 패드 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 저항 방식의 발 압력 센서. The method according to claim 1,
The pad connection structure includes a first pad connection portion electrically connected to the first contact pad, a second pad connection portion accommodating the first pad connection portion and electrically connected to the second contact pad, And a third pad connection portion that is electrically connected to the third contact pad. 제1항에 있어서,
상기 제2 접촉 패드는 상기 제1 접촉 패드의 주위를 감싸는 제1 도전체와 제2 도전체가 각 단부에서 마주하되 전기적으로 이격되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉 저항 방식의 발 압력 센서.The method according to claim 1,
Wherein the second contact pad is disposed such that a first conductor and a second conductor that surround the periphery of the first contact pad face each other and are electrically spaced apart from each other. 제3항에 있어서,
상기 패드 연결 구조체는 발의 누르는 힘이 증가함에 따라 1차로 상기 제1 패드 연결부가 상기 제1 접촉 패드와 전기적으로 연결되고, 2차로 상기 제1 패드 연결부와 상기 제1 접촉 패드가 전기적으로 연결된 상태에서 상기 제2 패드 연결부가 상기 제2 접촉 패드와 전기적으로 연결되고, 3차로 상기 제1 패드 연결부와 상기 제1 접촉 패드 및 상기 제2 패드 연결부와 상기 제2 접촉 패드가 전기적으로 연결된 상태에서 상기 제3 패드 연결부가 상기 제3 접촉 패드와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 접촉 저항 방식의 발 압력 센서. The method of claim 3,
The first pad connection portion is electrically connected to the first contact pad and the second pad connection portion is electrically connected to the first contact pad in a second order as the pressing force of the foot increases. Wherein the second pad connection portion is electrically connected to the second contact pad and the third pad is electrically connected to the first pad connection portion and the first contact pad and the second pad connection portion, And a third pad connecting portion is electrically connected to the third contact pad. 좌우 대칭의 도전체가 전기적으로 이격되어 있는 한 쌍의 도전체가 하나의 접촉 패드를 구성하여 제1 접촉 패드가 중심에 배치되고 제1 접촉 패드를 중심으로 제2 접촉 패드 및 제3 접촉 패드가 순차 배치되는 방식으로 복수의 접촉 패드가 형성되어 있는 인쇄회로기판과,
각 접촉 패드에 대응하여 상기 이격되어 있는 한 쌍의 도전체를 전기적으로 연결시키는 패드 연결부가 적층되어 있는 패드 연결 구조체를 포함하는 접촉 저항 방식의 발 압력 센서.The pair of conductors electrically spaced apart from each other by the left and right symmetrical conductors constitute one contact pad so that the first contact pad is disposed at the center and the second contact pad and the third contact pad are sequentially arranged around the first contact pad A printed circuit board on which a plurality of contact pads are formed,
And a pad connection structure for electrically connecting the pair of spaced apart conductors corresponding to the respective contact pads are stacked.
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