KR102006027B1 - 무선 충전이 가능한 신발 및 이에 사용되는 무선 충전 기기 - Google Patents

무선 충전이 가능한 신발 및 이에 사용되는 무선 충전 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 본창; 상기 본창의 상측에 구비되며, 내부에 착용공간을 형성하는 외피; 상기 본창의 하면에 부착되는 뒷굽; 상기 착용공간에 구비되어 그 내부로 이온을 공급하는 이온 발생기; 상기 본창, 상기 외피, 또는 상기 뒷굽에 내장되며 상기 이온 발생기에 전원을 공급하는 배터리; 상기 본창, 상기 외피, 또는 상기 뒷굽에 내장되며, 외부로부터 무선 전력 신호를 수신하는 2차 코일; 상기 2차 코일로부터 발생하는 유도 기전력을 정류하는 정류부; 및 상기 정류부로부터 전력을 공급받아 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리를 제어하여 상기 이온 발생기의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 무선 충전이 가능한 신발무선 충전이 가능한 신발 및 이와 관련된 무선 충전 기기에 관한 것이다.

Description

무선 충전이 가능한 신발 및 이에 사용되는 무선 충전 기기{WIRELESS CHARGEABLE SHOES AND WIRELESS CHARGER USED THEREIN}
본 발명은 무선 충전 방식을 적용하여 배터리 교체 없이 발냄새 제거, 살균등 청결한 착용 환경을 제공할 수 있는 무선 충전 가능한 신발 및 이에 사용되는 무선 충전 기기에 관한 것이다.
일반적으로 신발은, 보행자의 발을 보호하는 신체 보호수단의 일종으로써, 사용자의 발에 착용된 상태로 항상 지면과 접촉하므로 발에서 분비되는 땀을 흡수하게 되고 외부의 오염물질로부터 그대로 노출되고 이를 쉽게 흡수하여 신발 내부는 항상 습하게 되고, 이와 같은 땀과 오염물질의 작용에 의해 각종 세균이 번식하고 악취가 발생하며 사용자 신체에 질병을 유발할 수도 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 종래의 신발은, 통풍성이 좋은 신발깔창을 사용하거나, 신발의 외피에 통풍구를 뚫어주는 가장 일반적인 방법과 신발의 내부로 공기를 주입하여 통풍을 시켜주는 방법이 제기되었다.
또한, 종래에는 신발의 내부로 공기를 주입하여 통풍을 시켜줌으로써 악취를 희석하여 다소간 문제를 해결하고 있으나, 이는 미소한 효과만을 발휘할 뿐 원천적인 문제를 해결할 수 없었다.
한편, 위생적 기능구현을 위해 신발에 전자부품을 장착할 경우 지속적인 전원 공급이 요구되는데, 신발의 특성상 외부에서 전원의 공급이 곤란함에 따라 내부에 배터리를 탑재해야 한다.
통상 배터리는 사용시간에 제한이 있으므로 주기적으로 교체를 해주어야 함에 따라 유지관리가 불편하고 비용이 소모됨은 물론, 교체부위를 통해 외부에서 습기가 침투할 우려가 있는 등 많은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 신발내의 악취 제거 및 살균이 가능하며 배터리 교체 없이 반영구적으로 사용할 수 있도록 한 무선 충전이 가능한 신발 및 이에 이용되는 무선 충전 기기를 제공하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된, 무선 충전이 가능한 신발은, 본창; 상기 본창의 상측에 구비되며, 내부에 착용공간을 형성하는 외피; 상기 본창의 하면에 부착되는 뒷굽; 상기 착용공간에 구비되어 그 내부로 이온을 공급하는 이온 발생기; 상기 본창, 상기 외피, 또는 상기 뒷굽에 내장되며 상기 이온 발생기에 전원을 공급하는 배터리; 상기 본창, 상기 외피, 또는 상기 뒷굽에 내장되며, 외부로부터 무선 전력 신호를 수신하는 2차 코일; 상기 2차 코일로부터 발생하는 유도 기전력을 정류하는 정류부; 및 상기 정류부로부터 전력을 공급받아 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리를 제어하여 상기 이온 발생기의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 배터리, 상기 2차 코일, 상기 정류부 및 상기 제어부는 상기 뒷굽에 설치되고, 상기 뒷굽에는, 상기 2차 코일의 자기장이 상기 정류부 또는 상기 제어부로 누설되는 것을 방지하는 차폐 쉴드가 더 설치될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 뒷굽과 상기 본창은 수밀되게 상호 부착될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 충전 가능한 신발은, 상기 본창 또는 외피에는 설치되어 사용자의 착용을 감지하는 착용 감지 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 착용 감지 센서의 신호에 따라 상기 이온 발생기를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 착용 감지센서는, 상기 본창의 상면 중 상기 뒷굽에 대응하는 부분에 설치되는 압력센서이고, 상기 제어부는, 타이머가 구비되어 상기 이온 발생기의 동작을 소정 주기로 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 2차 코일은 상기 뒷굽의 바닥면과 수평방향으로 설치되거나 수직방향으로 설치될 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 2차 코일은 제 1 서브 코일과, 상기 제 1 서브코일 위에 중첩 설치되는 제 2 서브 코일을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 충전 가능한 신발은, 상기 착용공간에 구비되어 착용자의 생체 정보를 감지하는 생체 정보 감지 센서; 상기 본창, 외피, 또는 뒷굽에 내장되며 상기 생체 정보 감지 센서에서 상기 생체 정보를 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 상기 생체 정보를 외부 전자기기로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인, 상술한 무선 충전이 가능한 신발에 대하여 무선 전력 신호를 전송하는 무선 충전 장치는, 상기 신발이 거치되는 베이스부; 및 상기 베이스부에 구비되며, 상기 신발의 2차 코일과 대응되는 위치에 1차 코일이 내장되는 충전부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예인, 상술한 무선 충전이 가능한 신발에 대하여 무선 전력 신호를 전송하는 무선 충전 장치는, 상기 신발이 거치되는 베이스부, 상기 베이스부에는 상기 신발의 뒷굽이 삽입되는 리세스부가 형성되고,; 상기 리세스부에 구비되며, 상기 신발의 2차 코일과 대응되는 위치에 1차 코일이 내장되는 충전부;를 포함할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 신발의 착용공간에 이온 발생기를 탑재하여 착용공간의 악취체거는 물론 살균이 가능함에 따라 사용자에게 항상 청결한 착용환경을 제공할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 무선 충전 방식으로 신발에 내장된 배터리를 충전할 수 있으므로, 배터리 교체로 인한 사용상의 불편함을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 유지비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.
한편, 배터리의 교체가 불필요해짐에 따라 완전 밀폐식으로 신발에 내장할 수 있으므로 제작이 용이하고 누수로 인한 문제를 미연에 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 충전이 가능한 신발의 일예의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 무선 충전이 가능한 신발의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 무선 충전이 가능한 신발 중 여성용 신발의 하이힐의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 무선 충전이 가능한 신발에 무선 전력 신호를 전송하는 무선 충전 기기의 일예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 무선 충전이 가능한 신발에 무선 전력 신호를 전송하는 무선 충전 기기의 일예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 무선 충전이 가능한 신발의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예인 무선 충전이 가능한 신발 및 이에 충전하기 위한 무선 충전 기기에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 충전이 가능한 신발의 일예의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 무선 충전이 가능한 신발의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 무선 충전이 가능한 신발(100)은, 본창(20); 상기 본창(20)의 상측에 구비되며, 내부에 착용공간을 형성하는 외피(10); 및 본창(20) 뒷부분에 부착된 뒷굽(30)을 포함하여 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이 본창(20)에는 악취를 제거하기 위한 이온 발생기(40)가 부착되고, 뒷굽에는 무선 전력 수신 장치 및 배터리(34)가 내장된다. 본 발명의 상세한 설명에서는, 이온 발생기(40)가 본창에 설치되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 외피(10)와 본창이 형성하는 수용공간 어디에도 설치될 수 있음이 이해되어야 한다.
그리고, 전력 전송 수신 장치는, 후술하는 무선 충전 장치로부터의 전력 신호를 수신하는 2차 코일(31)과 이 2차 코일(31)에서 발생되는 유도 기전력을 정류하는 정류부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 뒷굽(30)에는 상기 2차 코일(31)로부터의 전원으로 충전되는 배터리(34)와, 상기 무선 전력 수신 장치 및 배터리(34)를 제어하여 상기 이온 발생기(40)의 동작을 제어하는 제어부가 설치되는 기판(33)과, 상기 2차 코일(31)의 위에 설치되어서, 누설 자기장이 기판이나 배터리(34)에 영향을 주지 못하도록 하는 차폐 쉴드(32)가 더 설치된다.
여기서 2차 코일(31)은 전송 효율을 높이기 위하여 제 1 서브 코일과, 상기 제 1 서브코일 위에 종방향으로 중첩 설치되는 제 2 서브 코일로 구성될 수 있다. 즉, 굽의 단면넓이가 넓지 못해서, 충분한 사이즈의 2차 코일(31)을 만들기 힘든 경우에는 2개의 코일을 중첩 설치하여 무선 전력 신호의 수신 효율을 높일 수 있게 된다.
또한 발꿈치에 대응되는 부분에는 압력 센서(60)가 부착되어서, 이온 발생기(40)의 온오프를 이 압력센서에 의해 제어될 수 있다. 즉, 압력 센서(60)를 통해 사용자가 신발을 신고 있다고 판단되면, 이온 발생기(40)의 동작을 정지하고, 신발을 벗고 있는 상태로 인식하면 이온 발생기(40)의 동작을 개시할 수 있다. 또는, 상기 제어부는, 상기 압력 센서(60)의 신호에 따라 상기 이온 발생기(40)를 소정 주기로 동작시킬 수 있다.
본 상세한 설명에서는, 신발의 착용 여부를 감지하는 감지 센서로 압력센서가 이용되었지만, 이에 한정하지 않고, 다양한 감지 센서가 외피 또는 본창에 설치되어서, 사용자의 신발 착용 여부를 감지할 수 있음이 이해되어야 한다.
한편, 기판(33)과 이온 발생기(40)를 연결하기 위하여 연성 회로 기판(50)이 이용될 수 있다. 신발은 사람이 걷거나 뛰게 될 때 본창(20)이 휘어지는데, 이 때 연성 회로 기판(50)을 이온 발생기(40)와 기판(33)의 전기적 연결수단으로 사용하게 되면, 본창(20)이 휘더라도 내구성에 전혀 영향을 미치지 않게 된다.
본 상세한 설명에서, 배터리, 기판, 및 무선 전력 수신 장치가 뒷굽에 설치된 예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 사용 양태등에 따라 본창이나 외피에 설치될 수도 있음을 이해하여야 할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 충전이 가능한 신발 중 여성용 신발의 하이힐의 단면도이다. 도 1 및 2에서 설명된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 설명의 간략화를 위하여 그 설명을 생략하도록 한다.
여성용 신발인 하이힐의 경우, 수평 단면의 크기가 작은 반면 수직 단면의 크기는 크다. 이점을 고려하여 도 3에 도시된 바와 같이, 2차 코일(31)을 하이힐의 뒷굽(30)의 측면에 수직 설치하게 된다. 이렇게 2차 코일(31)을 설치함으로써, 무선 전력전송효율을 높일 수 있게 된다.
이하에서는 상술한 구성을 가진 무선 충전이 가능한 신발를 충전하기 위한 무선 충전 기기에 대하여 도 4및 도 5에서 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 충전이 가능한 신발에 무선 전력 신호를 전송하는 무선 충전 기기의 일예를 나타내는 도면이다. 즉, 도시된 바와 같이, 악취 제거 신발에 대하여 무선 전력 신호를 전송하는 무선 충전 장치는 베이스부(200)의 주면 중 일부가 충전부(210)을 이루고, 이 충전부(210)의 아래에 1차 코일(211)이 형성된다. 그리고, 이 뒷굽(30)이 걸칠 수 있도록 형성되는 상기 베이스부(200)의 일측으로부터 수직 돌출 형성되는 걸림턱(220)이 형성되어서, 신발을 신발장에 넣는 경우, 소정의 경사를 가지게 보관할 수 있다. 이렇게 구성함으로써, 경사진 상태에서도 1차 코일(211)과 2차 코일(31)이 밀착하므로 무선 충전 효율을 담보할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 무선 충전이 가능한 신발에 무선 전력 신호를 전송하는 무선 충전 기기의 일예를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 도 3의 여성용 신발인 하이힐을 충전하고자 하는 경우에는, 측면에 충전부인 2차 코일(31)이 있기 때문에, 베이스부(200)의 주면에 리세스부(240)를 형성하고, 이 리세스부(240)에 1차 코일이 형성되고, 또한, 상기 신발의 앞굽 부분이 지지될 수 있는 지지면(250)이 구비되게 된다. 이와 같이 구성함으로써, 측면에 설치된 충전부인 2차 코일(31)과 1차 코일(211)을 밀접하게 유지시켜, 무선 충전 효율을 유지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 무선 충전이 가능한 신발의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 악취 제거 신발은 2차 코일(31), 배터리(34), 압력 센서(60), 이온 발생기(40), 메모리(45), 생체 정보 감지 센서(70), 통신부(80) 및 제어부(33)를 포함할 수 있다. 이들의 동작중 전술한 내용을 설명의 간략화를 위해 생략한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일예에 따르면, 맥박정보나 체온 정보등을 획득할 수 있는 생체 정보 감지센서(70)가 더 포함된다. 이 생체 감지 센서(70)는 신발의 수용공간에 설치되어서 착용자의 생체 정보를 획득하고, 이렇게 획득된 생체 정보는 메모리(45)에 저장된다, 제어부(33)는 이 메모리(45)에 저장된 생체 정보를 통신부(80)를 통해 외부 전자기기, 예컨대, 착용자의 이동 통신 단말기나 기설정된 병원 서버등으로 전송한다. 이렇게 전송된 생체 정보를 획득한 외부 전자기기는 이 정보를 이용하여 착용자의 몸 상태를 검사하고, 만약 몸상태가 좋지 않다고 판단되면, 기저장된 착용자의 이메일정보나 핸드폰 정보를 이용하여 착용자에게 이를 알리게 된다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 무선 충전 방식으로 배터리를 충전하기 때문에 저렴한 비용으로 방수기능을 구비하여 내구성을 높일 수 있다.
또한 신발을 보관할 때 편리하게 충전이 개시됨과 더불어서, 이온 발생기로 신발 내부를 살균할 수 있으므로, 언제나 뽀송뽀송한 느낌을 갖게 할 수 있다.
상기와 같이 설명된 무선 충전이 가능한 신발 및 이에 이용되는 무선 충전 기기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
10 : 외피
20 : 본창
30 : 뒷굽
31 : 2차 코일
32 : 차폐쉴드
33 : 기판
34 : 배터리
40 : 이온 발생기
50 : 연성 회로 기판
60 : 압력 센서
70 : 생체 정보 감지 센서
200 : 베이스부
210 : 충전부
211 : 1차 코일
220 : 걸림턱
230 : 충전 표시부
240 : 리세스부
250 : 지지면

Claims (10)

  1. 본창;
    상기 본창의 상측에 구비되며, 내부에 착용공간을 형성하는 외피;
    상기 본창의 하면에 부착되는 뒷굽;
    상기 착용공간에 구비되어 그 내부로 이온을 공급하는 이온 발생기;
    상기 본창, 상기 외피, 또는 상기 뒷굽에 내장되며 상기 이온 발생기에 전원을 공급하는 배터리;
    상기 본창, 상기 외피, 또는 상기 뒷굽에 내장되며, 외부로부터 무선 전력 신호를 수신하는 2차 코일;
    상기 2차 코일로부터 발생하는 유도 기전력을 정류하는 정류부;
    상기 본창 또는 외피에 설치되어 사용자의 착용을 감지하는 착용 감지 센서; 및
    상기 정류부로부터 전력을 공급받아 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리를 제어하여 상기 이온 발생기의 작동을 제어하며, 상기 착용 감지 센서로부터의 신호에 따라 상기 이온 발생기를 제어하는 제어부로서, 상기 제어부는 타이머가 구비되어 상기 이온 발생기를 소정 주기로 동작시키는, 상기 제어부를 포함하는 무선 충전이 가능한 신발.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리, 상기 2차 코일, 상기 정류부 및 상기 제어부는 상기 뒷굽에 설치되고,
    상기 뒷굽에는, 상기 2차 코일의 자기장이 상기 정류부 또는 상기 제어부로 누설되는 것을 방지하는 차폐 쉴드가 더 설치되는, 무선 충전이 가능한 신발.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 뒷굽과 상기 본창은 수밀되게 상호 부착되는, 무선 충전이 가능한 신발.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 착용 감지센서는, 상기 본창의 상면 중 상기 뒷굽에 대응하는 부분에 설치되는 압력센서인 것인, 무선 충전이 가능한 신발.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 코일은 상기 뒷굽의 바닥면과 수평방향으로 설치되거나 수직방향으로 설치되는, 무선 충전이 가능한 신발.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 코일은 제 1 서브 코일과, 상기 제 1 서브코일 위에 중첩 설치되는 제 2 서브 코일을 포함하는, 무선 충전이 가능한 신발.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 착용공간에 구비되어 착용자의 생체 정보를 감지하는 생체 정보 감지 센서;
    상기 본창, 외피, 또는 뒷굽에 내장되며 상기 생체 정보 감지 센서에서 상기 생체 정보를 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 상기 생체 정보를 외부 전자기기로 전송하는 통신부를 더 포함하는, 무선 충전이 가능한 신발.
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