KR102269888B1 - Tdevice to test the performance of pressure sensor of smart shoes - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스마트 신발의 아웃솔에 탑재된 압력센서의 작동여부나 민감도 등의 성능을 평가하기 위한 성능시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a performance testing device for a pressure sensor of a smart shoe, and more particularly, to a performance testing device for evaluating the performance of a pressure sensor mounted on an outsole of a smart shoe, such as operation or sensitivity.
산업분야 기술의 고도화의 진행에 따라, 일상적인 사용을 넘어 고온이나 극저온 등과 같은 악조건하에서도 고정밀, 높은 신뢰도의 계측이 가능한 센서에 대한 요구가 증대되고 있고, 이에 부응한 다양한 센서기술의 개발이 활발히 진행되고 있다.With the advancement of technology in the industrial field, the demand for a sensor that can measure with high precision and high reliability even under adverse conditions such as high temperature or cryogenic temperature beyond daily use is increasing, and the development of various sensor technologies is actively developing. is in progress
이러한 센서기술은, 최근 반도체 기술과 마이크로 머시닝 기술의 꾸준한 발전에 힘입어로 보다 소형화되고 복합화된 다기능의 스마트 센서기술로 이어지고 있다.Such sensor technology is leading to more compact and complex multi-functional smart sensor technology thanks to the steady development of semiconductor technology and micro-machining technology in recent years.
다양한 센서기술 중 압력센서는, 외부로부터 가해지는 소정의 힘 또는 압력을 측정하기 위한 소자로서, 위와 같은 소형화, 초박막화된 센서기술의 발전으로 인해 공업계측, 자동제어 분야는 물론이고, 근래에는 의료, 환경제어, 전기용품, 생활의류 용품 등 그 적용 범위가 폭 넓게 확장되고 있다.Among various sensor technologies, a pressure sensor is an element for measuring a predetermined force or pressure applied from the outside. , environmental control, electrical appliances, household clothes, etc., the scope of its application is broadly expanding.
위와 같은 압력센서의 활용 분야 중 에너지나 철강과 같은 대형 연소로를 갖는 산업분야의 경우, 흡배기 가스나 연료의 유량 측정 등을 통한 에너지 절감 또는 연소 효율의 향상을 위해 고도의 관리제어기술이 요구되는데, 이때 압력센서는 핵심적 소자로 취급되고 있다.Among the fields of application of the pressure sensor, in the case of an industrial field having a large combustion furnace such as energy or steel, advanced management and control technology is required to reduce energy or improve combustion efficiency by measuring the flow rate of intake/exhaust gas or fuel. In this case, the pressure sensor is treated as a key element.
또한, 거대 장치 산업분야 이외에 생활용품이나 의류 산업분야에서도, 웨어러블 기술의 비약적인 발전에 따라 압력센서가 의류 등에 탑재되어 실생활의 편의에 직접적으로 활용되고 있는 실정이다.In addition, in the field of household goods and clothing, in addition to the giant device industry, the pressure sensor is mounted on clothes and the like according to the rapid development of wearable technology and is directly utilized for convenience in real life.
일례로, 웨어러블 제품 중 신발의 바닥면 즉, 아웃솔 또는 미드솔에 압력센서를 탑재한 스마트 신발은, 도 1에 도시된 바와 같이, 스마트폰과 연동하는 통신모듈을 내장하여 발바닥에 가해지는 압력분포를 기초로 운동 자세를 쉽게 확인할 수 있도록 개발된 제품이다.For example, among wearable products, smart shoes equipped with a pressure sensor on the bottom surface of a shoe, that is, an outsole or a midsole, include a communication module interlocking with a smartphone as shown in FIG. 1 to measure the pressure distribution applied to the soles of the feet. This product was developed so that you can easily check the exercise posture based on the basics.
이러한 스마트 신발은 기존의 신발 개념을 넘어서 사용자가 인식하지 못하는 잘못된 운동 자세를 손쉽게 확인하고 보정할 수 있는 다양한 정보를 즉각적으로 제공한다는 점에서 운동효과를 향상시키는 잇점이 있다.These smart shoes have the advantage of improving the exercise effect in that they immediately provide a variety of information that can easily identify and correct incorrect exercise postures that users do not recognize, going beyond the conventional shoe concept.
이러한 운동 관련 정보들은 오로지 압력센서에 의존하여 측정되고 제공된다는 점에 압력센서의 불량여부나 사용시 압력측정의 정확성 여부는, 스마트 신발의 품질관리나 유지관리에 있어 핵심적인 요소라 할 수 있음에도 불구하고, 종래 선행기술에는 대한민국등록특허 제10-1812422호(공고일: 2018년01월30일) 등과 같이 일반 신발류 완제품을 가지고 단순히 마모성능 정도를 평가하는 장치에 대한 기술만을 개시하고 있어서, 압력센서 등이 탑재된 스마트 신발에 대한 특별한 취급이 필요한 실정이다.Although such exercise-related information is measured and provided only depending on the pressure sensor, whether the pressure sensor is defective or whether the pressure measurement is accurate when using it is a key factor in quality control or maintenance of smart shoes. , the prior art discloses only a technology for a device that simply evaluates the degree of wear performance with a general footwear finished product, such as Republic of Korea Patent No. 10-1812422 (announcement date: January 30, 2018), etc. There is a need for special handling of the mounted smart shoes.
아울러, 완제품 신발을 훼손하거나 절단하지 않은 상태에서는 쉽게 접근하기 어려운 신발 안쪽의 바닥면에 배치되기 때문에 작업자의 수작업으로 이루어질 수밖에 없는 압력센서에 대한 불량여부나 사용시 압력측정의 정확성 여부 등이 일관성과 신뢰성 있게 시험 내지 평가될 수 있는 장치에 대한 연구와 개발이 요구되고 있다.In addition, since it is placed on the bottom surface of the inside of the shoe that is difficult to access when the finished shoe is not damaged or cut, the consistency and reliability of the pressure sensor, which has to be done manually by the operator, or whether the pressure measurement is accurate when used, etc. Research and development of devices that can be tested or evaluated are required.
본 발명의 목적은, 운동자세의 확인을 위해 스마트 신발에 탑재된 압력센서와 관련하여 그 불량이나 고장 여부, 측정의 정확성 및 신속성 여부 등과 같은 성능을 정확하고 신뢰성 있게 시험하고 평가할 수 있는 기준을 제시하는 한편, 스마트 신발에 대한 평가를 위해 범용적으로 사용될 수 있는 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to present a standard that can accurately and reliably test and evaluate performance such as whether there is a defect or malfunction, accuracy and speed of measurement, etc. in relation to a pressure sensor mounted on a smart shoe for checking an exercise posture On the other hand, it is to provide a performance test device for pressure sensor of smart shoes that can be used universally for evaluation of smart shoes.
상기 목적은, 스마트 신발의 바닥면에 탑재된 압력센서의 성능을 시험하기 위한 장치로서, 제1 프레임의 아래쪽에 고정되어 상기 신발에 삽입되는 발형상의 상부압박부; 상기 제1 프레임의 아래쪽에 이격배치된 제2 프레임의 위쪽에 고정되되, 상기 압력센서에 대응한 위치에 적어도 하나 이상 배치되는 하부압박부; 및 상기 상부압박부의 하면과 상기 하부압박부를 통해 제어된 가압력이 상기 압력센서에 가해지도록, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 간의 이격거리를 가변시키는 작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치에 의해 달성된다.The above object is an apparatus for testing the performance of a pressure sensor mounted on the bottom surface of a smart shoe, comprising: an upper compression unit in the shape of a foot fixed to the lower side of the first frame and inserted into the shoe; a lower pressure part fixed to the upper part of the second frame spaced apart from the lower part of the first frame and disposed at least one or more at a position corresponding to the pressure sensor; and an operation unit for varying the separation distance between the first frame and the second frame so that a pressing force controlled through the lower surface of the upper pressing unit and the lower pressing unit is applied to the pressure sensor. This is achieved by a performance testing device for sensors.
상기 작동부는, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중 어느 하나의 상대이동을 안내하기 위해 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에 설치되는 하나 이상의 가이드바; 및 상기 제1 프레임에 구비되어 상기 가이드바의 안내에 따라 상기 제1 프레임이 상기 제2 프레임을 향해 직선 이동하도록 강제하는 구동수단을 포함할 수 있다.The operation unit, one or more guide bars installed between the first frame and the second frame to guide the relative movement of any one of the first frame and the second frame; and a driving means provided in the first frame to force the first frame to move linearly toward the second frame according to the guidance of the guide bar.
상기 구동수단은, 상기 제1 프레임에 결합된 동력장치와, 상기 동력장치와 연결된 상태로 상기 제2 프레임을 향해 길게 배치된 스크류축과, 상기 제2 프레임에 구비되어 상기 스크류축과 나사결합되는 너트부를 포함하는 볼스크류이거나, 펌프로부터 제공된 유체의 압력으로 피스톤을 직선 왕복시키는 유압실린더일 수 있다.The driving means includes a power unit coupled to the first frame, a screw shaft elongated toward the second frame in a state of being connected to the power unit, and a screw shaft provided in the second frame and screwed with the screw shaft. It may be a ball screw including a nut or a hydraulic cylinder that linearly reciprocates a piston with the pressure of a fluid provided from a pump.
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은, 상기 구동수단에 의해 최대 이격거리에서 분리되도록 이루어지고, 상기 가이드바의 일측에는, 상기 상부압박부에 대한 상기 신발의 삽입이 원활히 이루어지도록, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중 어느 하나가 다른 하나에 대하여 상하방향으로 상대회전하도록 안내하는 회동부가 더 구비될 수 있다.The first frame and the second frame are made to be separated at a maximum separation distance by the driving means, and at one side of the guide bar, the shoe is smoothly inserted into the upper compression unit, the first A rotating part for guiding one of the frame and the second frame to rotate relative to the other in the vertical direction may be further provided.
상기 성능시험장치는, 상기 신발에 탑재된 통신모듈과 무선으로 연결되어 상기 작동부의 가변작동에 따라 가압되는 상기 압력센서로부터 측정된 압력정보를 수신하고 처리하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The performance testing device may further include a control unit that is wirelessly connected to the communication module mounted on the shoe and receives and processes the pressure information measured from the pressure sensor pressurized according to the variable operation of the operation unit.
상기 상부압박부는, 발의 아치에 대응하는 중앙부를 기준으로 앞뒤로 분할되어 전단의 발볼부와 후단의 뒤꿈치부로 이루어지고, 상기 발볼부는, 피시험물인 상기 신발의 크기에 대응하여 상기 뒤꿈치부에 대하여 앞뒤로 신축되도록 슬라이딩 결합될 수 있다.The upper compression part is divided back and forth based on the central part corresponding to the arch of the foot, and consists of a ball part of the front end and a heel part of the rear end, and the ball part is stretched and contracted back and forth with respect to the heel part in response to the size of the shoe under test It can be slidably coupled as much as possible.
상기 발볼부와 상기 뒤꿈치부에는, 상기 압력센서의 배치에 대응하여 하방으로 돌출된 가압돌기가 각각 구비될 수 있다.Pressing protrusions protruding downward corresponding to the arrangement of the pressure sensor may be provided on the foot ball part and the heel part, respectively.
본 발명에 의하면, 제1 프레임의 아래쪽에 고정되어 신발에 삽입되는 발형상의 상부압박부와, 제1 프레임에 이격된 제2 프레임의 상면에서 압력센서에 대응한 위치에 적어도 하나 이상 배치되는 하부압박부와, 제1 프레임과 제2 프레임 간의 이격거리를 가변시키는 작동부를 통해 제어된 가압력이 압력센서에 가해짐에 따라, 작업자의 수작업에 의하거나 완제품 신발을 훼손되거나 절단하지 않고도 스마트 신발의 바닥면에 탑재된 압력센서에 대한 불량 내지 정상작동 여부나 사용시 압력측정의 정확성 여부 등이 일관성과 신뢰성 있게 판별될 수 있고, 이로 인해 스마트 신발에 대한 범용적인 품질관리나 유지관리가 간편하고 신속하게 이루어질 수 있게 된다.According to the present invention, a foot-shaped upper compression part fixed to the lower side of the first frame and inserted into the shoe, and at least one lower part disposed at a position corresponding to the pressure sensor on the upper surface of the second frame spaced apart from the first frame As a pressing force controlled by the pressure sensor is applied to the pressure sensor through the pressing unit and the operating unit that varies the separation distance between the first frame and the second frame, the bottom of the smart shoe does not require manual work by the operator or damage or cutting of the finished shoe. Defective or normal operation of the pressure sensor mounted on the surface, or whether the pressure measurement is accurate during use, can be determined consistently and reliably, so that general-purpose quality control and maintenance of smart shoes can be performed simply and quickly. be able to
도 1은 압력센서가 탑재된 스마트 신발의 일반적인 외형과 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 분해도이다.
도 4는 도 2의 절단선 A-A에 따른 단면도를 기준으로 스마트 신발의 착용과정을 단계별로 나타낸 작동상태도이다.
도 5는 도 2의 절단선 A-A에 따른 단면도를 기준으로 스마트 신발에 탑재된 압력센서의 성능시험 과정을 단계별로 나타낸 작동상태도이다.
도 6은 본 발명의 변형예에 따른 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치를 도시한 단면도이다.1 is a view showing the general appearance and structure of a smart shoe equipped with a pressure sensor.
2 is a perspective view illustrating a performance testing apparatus for a pressure sensor of a smart shoe according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded view of FIG. 1 .
4 is an operation state diagram illustrating the wearing process of smart shoes step by step based on a cross-sectional view taken along the cut line AA of FIG. 2 .
5 is an operation state diagram illustrating a performance test process of a pressure sensor mounted on a smart shoe step by step based on a cross-sectional view taken along the cut line AA of FIG. 2 .
6 is a cross-sectional view showing a performance testing apparatus for a pressure sensor of a smart shoe according to a modified example of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.
도 1은 압력센서가 탑재된 스마트 신발의 일반적인 외형과 구조를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 분해도이고, 도 4는 도 2의 절단선 A-A에 따른 단면도를 기준으로 스마트 신발의 착용과정을 단계별로 나타낸 작동상태도이고, 도 5는 도 2의 절단선 A-A에 따른 단면도를 기준으로 스마트 신발에 탑재된 압력센서의 성능시험 과정을 단계별로 나타낸 작동상태도이고, 도 6은 본 발명의 변형예에 따른 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치를 도시한 단면도이다.1 is a view showing the general appearance and structure of a smart shoe equipped with a pressure sensor, FIG. 2 is a perspective view showing a performance test apparatus for a pressure sensor of a smart shoe according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is FIG. 4 is an operational state diagram showing the wearing process of smart shoes step by step based on a cross-sectional view taken along the cut line AA of FIG. 2, and FIG. 5 is a smart shoe based on a cross-sectional view taken along the cut line AA of FIG. It is an operation state diagram showing the performance test process of the mounted pressure sensor step by step, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a performance testing apparatus for a pressure sensor of a smart shoe according to a modified example of the present invention.
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정,앞쪽), 후(배,뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 3개의 축은 서로 대응되게 회전하여 바뀔 수 있으며 특별히 다르게 한정하는 경우 외에는 이에 따른다.Top (top), bottom (bottom), left and right (side or lateral), front (front, front), back (back, back), etc., which refer to directions in the description and claims of the invention, are not used for limiting rights. For convenience of explanation, it is determined based on the relative position between the drawings and the configuration, and the three axes may be rotated to correspond to each other and changed, except where specifically limited otherwise.
본 발명의 설명에 앞서 발명의 피시험물인 스마트 신발(10)이란, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 명칭 여하를 불문하고 신발(10)의 바닥면(12) 중 소정 지점에 적어도 하나 이상이 탑재되어 발바닥에 가해지는 압력을 측정하는 얇은 시트형상의 압력센서(20), 압력센서(20)와 연결된 상태로 스마트폰과 연동하여 측정 데이터를 송신하거나 제어명령 등을 수신하는 통신모듈(30) 등을 포함하여 이루어지는 신발(10)을 말한다.Before the description of the present invention, the
이때, 압력센서(20)는, 전기절연물 위에 격자 위에 격자모양의 저항선 또는 포토리소그라피로 가공한 저항박을 배선하고 인출선을 연결한 시트형상의 센서로서, 저항선 등의 변형정도에 따라 변하는 저항값에 기초하여 외력 즉, 압력의 크기를 측정할 수 있다. At this time, the
이러한 압력센서(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 발뒤꿈치에 가해지는 압력측정을 위한 압력센서(20), 발볼의 안쪽과 바깥쪽에 가해지는 압력측정을 위한 압력센서(20) 및 발가락 부분에 가해지는 압력측정을 위한 압력센서(20) 등으로 구성될 수 있다.Such a
위와 같은 하나 이상의 압력센서(20)가 장착된 스마트 신발(10)은, 착용 중에 측정된 발바닥 압력분포를 스마트폰 등에 송신하여 사용자로 하여금 인식하지 못한 잘못된 운동 자세나 신체 밸런스를 손쉽게 확인하고, 보행이나 운동별 자세 등과 관련된 다양한 정보를 사용자에게 제공함으로써 운동효과을 향상키는 고유의 특징이 있다.The
그리나 스마트 신발(10)의 압력센서(20)는, 신발(10) 안쪽의 바닥면(12)에 깊숙이 배치되는 구조여서 압력센서(20)의 불량여부나 사용시 압력측정의 정확성 여부 등을 판별하기 위해서는, 작업자가 스마트 신발(10)을 직접 착용한 후 테스트한다거나 가압수단을 스마트 신발(10) 내부로 투입하여 압력센서(20) 부분을 수동으로 눌러 판별할 수밖에 없었고, 이에 의하더라도 한 쌍으로 구성된 스마트 신발(10)의 압력센서(20)가 상호 동일한 감도 수준으로 동기화되었는지 등에 대한 판별은 정확하고 객관적으로 이루어지기 어려웠다.However, since the
이러한 주관적이고 정확성을 담보하기 어려운 작업자에 의한 테스트 방식을 개선하기 위해 안출된 본 발명에 따른 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치(100)는, 완제품 스마트 신발(10)을 훼손되거나 절단하지 않고도 스마트 신발(10)의 바닥면(12)에 탑재된 압력센서(20)에 대한 불량 내지 정상작동 여부를 판별할 수 있고, 압력센서(20)의 감도 정확성 여부와, 한 켤레에 대한 압력센서(20)의 동기화 여부 등도 일관성 있고 신뢰성 있게 판별하도록 이루어진다. The
상술한 바와 같은 기능 내지 작용을 구체적으로 구현하기 위해, 본 발명에 따른 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치(100)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상부압박부(110), 하부압박부(120) 및 작동부(130) 등을 포함하는 실시예와, 도 6에 도시된 바와 같이, 발볼부(110a)와 뒤꿈치부(110b)로 분할되어 스마트 신발(10)의 크기에 따라 길이가 가변되는 상부압박부(110)를 포함하는 변형예로 구성될 수 있다.In order to specifically implement the functions or actions as described above, the
이하에서는 상술한 각 구성들에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, each of the above-described components will be described in detail.
먼저, 상부압박부(110)는, 제1 프레임(112)의 아래쪽에 고정된 상태로 상술한 스마트 신발(10)에 삽입되어 스마트 신발(10)의 바닥면(12)에 탑재된 압력센서(20)의 상면을 직접 가압하는 구성요소로서, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 단순히 기둥 형상이 아니라 발형상에 대응한 형상으로 제작할 수 있다.First, the
이때, 상부압박부(110)를 발형상으로 제작한 이유는, 스마트 신발(10) 안쪽의 발뒤꿈치 부분은 물론, 스마트 신발(10) 안쪽의 발볼 및 발가락 부분에 배치되는 압력센서(20)에 대한 가압까지도 원활히 이루어지도록 하기 위함이다.At this time, the reason that the
제1 프레임(112)은, 후술할 제2 프레임(122)의 상부에 이격배치되어 상부압박부(110)가 고정되는 공간을 제공하는 한편, 후술할 작동부(130)에 의해 제2 프레임(122)에 대하여 상대이동을 하는 구성요소로서, 발형상의 상부압박부(110)가 고정될 수 있는 판형상이면 충분하고, 구체적인 형상은 특별히 제한되지 않는다.The
이러한 상부압박부(110)는, 스마트 신발(10) 바닥면(12)에 얇은 시트형태로 매설된 압력센서(20)에 대한 원활한 가압을 위해 경도가 큰 금속 소재로 제작되거나, 필요에 따라 신체와 유사한 탄성을 갖는 합성수지를 소재로 제작될 수 있다.The
하부압박부(120)는, 스마트 신발(10) 내부에서 압력센서(20)의 상면을 가압하는 상술한 상부압박부(110)와 함께 스마트 신발(10)의 바닥면(12)에 접하여 압력센서(20)의 하면을 직접 가압하는 구성요소로서, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(112)의 아래쪽에 이격배치된 제2 프레임(122)의 위쪽에서 압력센서(20)에 대응한 위치에 적어도 하나 이상이 배치고정되어 이루어질 수 있다.The
이러한 하부압박부(120)는, 스마트 신발(10)에 탑재된 압력센서(20)의 배치와 개수에 대응하여 강자성체로 이루어진 제2 프레임(122)에 선택적으로 탈부착되는 소정 두께의 영구자석으로 이루어지거나 이와 달리 스마트 신발(10)에 탑재된 압력센서(20)의 배치와 개수에 대응하여 제2 프레임(122)에서 돌출형성되어 이루어질 수 있다.The
이때, 영구자석으로 이루어진 하부압박부(120)는, 제2 프레임(122)에 대한 하부압박부(120)의 자유로운 위치변경을 통해 다양한 종류의 스마트 신발(10)에 범용적으로 사용될 수 있게 된다.At this time, the
제2 프레임(122)은, 상술한 제1 프레임(112)의 하부에 이격배치되어 하부압박부(120)가 고정되는 공간을 제공하는 한편, 후술할 작동부(130)에 의해 제1 프레임(112)에 대하여 상대이동을 하는 구성요소로서, 복수의 하부압박부(120)가 고정 또는 형성될 수 있는 판형상이면 충분하고, 구체적인 형상은 특별히 제한되지 않는다.The
작동부(130)는, 상부압박부(110)의 하면과 하부압박부(120)를 통해 제어된 가압력이 압력센서(20)에 가해지도록, 제1 프레임(112)과 제2 프레임(122) 간의 이격거리를 가변시키는 구성요소로서, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드바(132) 및 구동수단(134) 등을 포함하여 구성될 수 있다.The
여기서 가이드바(132)는, 제1 프레임(112) 및 제2 프레임(122) 중 어느 하나의 상대이동을 안내하며 제1,2 프레임(112,122) 간의 이격거리가 기울어지지 않고 일정하게 가변되도록 하기 위해 마련된 막대형성의 구성요소이다.Here, the
이러한 가이드바(132)는, 제1 프레임(112) 및 제2 프레임(122) 사이에서 일단이 제2 프레임(122)에 결합되고, 타단은 제1 프레임(112)을 관통하는 구조로 하나 이상이 설치될 수 있다.One or more guide bars 132 have a structure in which one end is coupled to the
구동수단(134)은, 상술한 가이드바(132)의 안내에 따라 제2 프레임(122)에 대한 제1 프레임(112)의 직선 이동을 강제하기 위해 제1 프레임(112)에 구비되는 구성요소로서, 제1 프레임(112) 및 제2 프레임(122) 중 어느 하나의 직선운동을 가능케 하는 상용화된 장치라면 어떠한 구동 방식이라도 무방하다.The driving means 134 is a component provided in the
즉, 구동수단(134)은, 제1 프레임(112) 또는 제2 프레임(122)에 결합된 피스톤을 펌프로부터 제공된 유체의 압력으로 직선 왕복시키는 유압실린더(HC) 방식(도 2 등에 참고로 도시함)으로 구현될 수 있고, 상하방향으로 길게 형성된 랙기어와, 제1 프레임(112) 또는 제2 프레임(122)에 결합된 모터와 같은 동력장치(M)와 연결되어 랙기어와 치합을 이루고 정역 회전에 따라 랙기어 상을 이동하는 피니언기어로 구성된 방식으로 구현될 수 있다.That is, the driving means 134 is a hydraulic cylinder (HC) method (shown for reference in FIG. 2 and the like) that linearly reciprocates the piston coupled to the
또한, 구동수단(134)은, 모터와 같은 동력장치(M)와 연계된 한 쌍의 풀리와 일측이 제1 프레임(112) 또는 제2 프레임(122)에 결합된 상태로 풀리와 치합을 이루며 한 쌍의 풀리에 걸쳐 배치되는 벨트 등으로 구성된 방식으로도 구현될 수 있다.In addition, the driving means 134, a pair of pulleys associated with the power unit M such as a motor and one side are engaged with the pulley in a state coupled to the
다만, 본 발명의 실시예에 따른 구동수단(134)은, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 단순한 구조로 유지관리가 용이하고 강한 가압력으로 정확한 직선제어가 이루어지도록 하기 위해, 동력장치(M), 스크류축(S) 및 너트부(N) 등을 포함하는 볼스크류 방식으로 구현된다.However, as shown in FIGS. 2 to 5, the driving means 134 according to the embodiment of the present invention has a simple structure, is easy to maintain, and is a power device ( M), a screw shaft (S) and a nut portion (N) is implemented in a ball screw method including.
여기서 동력장치(M)는, 후술할 제어부(140)에 의해 작동제어되는 모터 등과 같은 상용화된 장치로 이루어져 제1 프레임(112)에 결합되는 구성요소이다.Here, the power unit M is a component coupled to the
그리고 스크류축(S)은, 외주면에 수나사산이 형성된 막대형상으로 이루어져 모터 등과 같은 상술한 동력장치(M)와 직접 연결되는 구성요소이고, 너트부(N)는 내주면에 암나사산이 형성되어 상술한 스크류축(S)과 나사결합을 이루며 스크류축(S)의 정역회전에 따라 제1 프레임(112)을 상하로 직선이동시키는 구성요소이다.And the screw shaft (S) is a component directly connected to the above-described power device (M) such as a motor made of a rod shape having a male thread formed on the outer circumferential surface, and the nut portion (N) is a female screw thread formed on the inner circumferential surface. It is a component that is screwed with the screw shaft (S) and linearly moves the first frame (112) up and down according to the forward and reverse rotation of the screw shaft (S).
이러한 볼스크류 방식의 구동수단(134)에 의해 제1 프레임(112)과 제2 프레임(122) 간의 이격거리가 자유롭게 가변됨에 따라 스마트 신발(10) 내에 탑재된 압력센서(20)에 대한 상부압박부(110)와 하부압박부(120)의 가압작동 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 자유자재로 이루어질 수 있게 된다. As the separation distance between the
한편, 제1,2 프레임(112,122) 간의 이격거리가 최대가 되도록 볼스크류 방식의 구동수단(134)이 작동하게 되면, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 스크류축(S)은 너트부(N)로부터 이탈되어 제1 프레임(112)과 제2 프레임(122)은 서로 분리될 수 있는 상태가 된다.On the other hand, when the ball screw type driving means 134 operates so that the separation distance between the first and
이때, 가이드바(132)의 일측에는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(112) 및 제2 프레임(122) 중 어느 하나가 다른 하나에 대하여 상하방향으로 상대회전하도록 안내하는 회동부(133)가 더 구비됨으로써, 도 4의 (b)처럼 상부압박부(110)에 대한 신발(10)의 삽입이 원활하고 손쉽게 이루어질 수 있게 된다. At this time, on one side of the
제어부(140)는, 스마트 신발(10)에 탑재된 통신모듈(30)과 무선으로 연결되어 상술한 작동부(130)의 가변작동에 따라 가압되는 압력센서(20)로부터 측정된 압력정보를 수신하고 처리하는 구성요소로서, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 제2 프레임(122)의 일측에 설치되거나, 이와 달리 제1 프레임(112)의 일측에 설치될 수도 있다.The
이러한 제어부(140)는, 구체적으로 상술한 구동수단(134)의 동력장치(M), 유압실린더(HC), 후술할 신축부(116)의 동력장치(M) 등과 전기적으로 연결된 상태에서 이들의 작동을 제어하는 한편, 피시험물로서 상부압박부(110)에 끼워진 스마트 신발(10)의 통신모듈(30)과 무선으로 연결되어 압력센서(20)로부터 측정된 압력정보를 수신하고 처리하는 MCU(micro controller unit), 마이컴(microcomputer), 아두이노(Arduino)와 같은 모듈화된 정보처리유닛, 전달 및 처리된 정보를 시각적으로 나타내는 표시장치 및 제어작동을 설정하는 버튼 등을 포함하여 구성될 수 있다.This
위와 같이 유선 또는 무선으로 연결된 각 장치를 제어하고 수신된 압력정보 등을 처리하고, 표시 및 저장하는 제어부(140)의 일련의 처리과정은, 상술한 정보처리유닛을 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 프로그래밍 언어로 코딩됨으로써 이루어지게 되고, 이는 당업자 수준에서 다양한 방식 및 형태로 손쉽게 이루어질 수 있는 것이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.A series of processing processes of the
한편, 본 발명의 변형예에 따른 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 실시예의 구성에서 상부압박부(110)를 스마트 신발(10)의 크기에 따라 길이가 가변되도록 변형함으로써 이루어질 수 있다.On the other hand, the
위와 같은 기능 내지 작용의 구체적인 구현을 위해, 변형예에 따른 상부압박부(110)는, 발의 아치에 대응하는 중앙부를 기준으로 분할된 전단의 발볼부(110a)와 후단의 뒤꿈치부(110b), 신축부(116) 및 가압돌기(118) 등을 포함하여 구성될 수 있다.For the specific implementation of the above functions or actions, the
발볼부(110a)는 발의 아치를 기준으로 전방의 발볼과 발가락 부위에 대응하는 형상으로 이루어진 구성요소이고, 뒤꿈치부(110b)는 발의 아치를 기준으로 후방의 발 뒤꿈치에 대응하는 형상으로 이루어지고 상단부가 제1 프레임(112)에 결합되는 구성요소이다.The
신축부(116)는, 피시험물인 스마트 신발(10)의 크기에 대응하여 상술한 발볼부(110a)가 제어부(140)의 제어작동을 통해 뒤꿈치부(110b)에 대하여 앞뒤로 신축작동을 하도록 강제하는 구성요소로서, 상술한 바와 같은 동력장치(M), 스크류축(S), 너트부(N), 슬라이드바(114a) 및 슬라이드홈(114b) 등으로 구성될 수 있다.The
여기서 동력장치(M)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 뒤꿈치부(110b)에 내설되어 제어부(140)에 의해 작동제어되는 모터 등으로 구현되는 구성요소이고, 스크류축(S)은 동력장치(M)와 결합된 상태로 발볼부(110a)에 형성된 너트부(N)에 나사결합되어 회전에 따라 발볼부(110a)와 뒤꿈치부(110b) 간의 이격거리를 늘이거나 줄이는 구성요소이다.Here, the power unit M is a component implemented as a motor, etc., which is built into the
그리고 슬라이드바(114a) 및 슬라이드홈(114b)은, 뒤꿈치부(110b)에 대한 발볼부(110a)의 정확하고 안정적인 신축작동을 안내하기 위해 마련된 구성요소로서, 발볼부(110a)와 뒤꿈치부(110b)에 각각 대응되는 돌기와 홈 형상으로 형성되어 슬라이딩 결합구조를 이루게 된다.And the
가압돌기(118)는, 대향된 위치에 형성된 상술한 하부압박부(120)와 함께 스마트 신발(10)의 압력센서(20)를 정확하고 효과적으로 가압하기 위해 마련된 구성요소로서, 상술한 발볼부(110a)와 뒤꿈치부(110b)에서 각각 압력센서(20)의 배치에 대응하여 하방으로 돌출형성되어 이루어지게 된다.The
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 변형예로 인해, 작업자는 스마트 신발(10) 크기에 대한 제약 없이 본 발명에 따른 성능시험장치(100)를 범용적으로 활용할 수 있고, 스마트 신발(10)의 크기에 따라 변경되는 압력센서(20)의 배치에 대응한 정확한 성능시험이 이루어질 수 있게 된다.Due to the modified example of the present invention as described above, the operator can universally utilize the
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.In the foregoing, specific embodiments of the present invention have been described and shown, but it is common knowledge in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those who have Accordingly, such modifications or variations should not be individually understood from the technical spirit or point of view of the present invention, and modified embodiments should be said to belong to the claims of the present invention.
10: 스마트 신발 12: 바닥면
20: 압력센서 30: 통신모듈
100: 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치
110: 상부압박부 110a: 발볼부
110b: 뒤꿈치부 112: 제1 프레임
114a: 슬라이딩바 114b: 슬라이딩홈
116: 신축부 118: 가압돌기
120: 하부압박부 122: 제2 프레임
130: 작동부 132: 가이드바
133: 회동부 134: 구동수단
M: 동력장치 S: 스크류축
N: 너트부 HC: 유압실린더
140: 제어부10: smart shoes 12: bottom
20: pressure sensor 30: communication module
100: performance test device for pressure sensor of smart shoes
110:
110b: heel 112: first frame
114a: sliding
116: stretchable portion 118: pressing protrusion
120: lower compression unit 122: second frame
130: operation unit 132: guide bar
133: rotating unit 134: driving means
M: Power unit S: Screw shaft
N: Nut part HC: Hydraulic cylinder
140: control unit
Claims (7)
제1 프레임의 아래쪽에 고정되어 상기 신발에 삽입되는 발형상의 상부압박부; 상기 제1 프레임의 아래쪽에 이격배치된 제2 프레임의 위쪽에 고정되되, 상기 압력센서에 대응한 위치에 적어도 하나 이상 배치되는 하부압박부; 및 상기 상부압박부의 하면과 상기 하부압박부를 통해 제어된 가압력이 상기 압력센서에 가해지도록, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 간의 이격거리를 가변시키는 작동부를 포함하고,
상기 작동부는,
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중 어느 하나의 상대이동을 안내하기 위해 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에 설치되는 하나 이상의 가이드바; 및
상기 제1 프레임에 구비되어 상기 가이드바의 안내에 따라 상기 제1 프레임이 상기 제2 프레임을 향해 직선 이동하도록 강제하는 구동수단을 포함하고,
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은,
상기 구동수단에 의해 최대 이격거리에서 분리되도록 이루어지고,
상기 가이드바의 일측에는,
상기 상부압박부에 대한 상기 신발의 삽입이 원활히 이루어지도록, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중 어느 하나가 다른 하나에 대하여 상하방향으로 상대회전하도록 안내하는 회동부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치.As a device for testing the performance of a pressure sensor mounted on the bottom of a smart shoe,
A foot-shaped upper compression unit fixed to the lower portion of the first frame and inserted into the shoe; a lower pressure part fixed to the upper part of the second frame spaced apart from the lower part of the first frame and disposed at least one or more at a position corresponding to the pressure sensor; and an operation unit for varying the separation distance between the first frame and the second frame so that a pressing force controlled through the lower surface of the upper pressing unit and the lower pressing unit is applied to the pressure sensor,
The operation unit,
at least one guide bar installed between the first frame and the second frame to guide the relative movement of any one of the first frame and the second frame; and
a driving means provided in the first frame to force the first frame to move linearly toward the second frame according to the guidance of the guide bar;
The first frame and the second frame,
It is made to be separated from the maximum separation distance by the driving means,
On one side of the guide bar,
Smart characterized in that it further comprises a rotating part for guiding one of the first frame and the second frame to rotate relative to the other in the vertical direction so that the insertion of the shoe into the upper compression part is made smoothly. Performance test device for pressure sensor of shoes.
상기 구동수단은,
상기 제1 프레임에 결합된 동력장치와, 상기 동력장치와 연결된 상태로 상기 제2 프레임을 향해 길게 배치된 스크류축과, 상기 제2 프레임에 구비되어 상기 스크류축과 나사결합되는 너트부를 포함하는 볼스크류이거나,
펌프로부터 제공된 유체의 압력으로 피스톤을 직선 왕복시키는 유압실린더인 것을 특징으로 하는 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치.According to claim 1,
The driving means is
A ball including a power unit coupled to the first frame, a screw shaft elongated toward the second frame in a state of being connected to the power unit, and a nut portion provided in the second frame and screwed with the screw shaft screw, or
Performance testing device for pressure sensors of smart shoes, characterized in that it is a hydraulic cylinder that linearly reciprocates a piston with the pressure of the fluid provided from the pump.
상기 성능시험장치는,
상기 신발에 탑재된 통신모듈과 무선으로 연결되어 상기 작동부의 가변작동에 따라 가압되는 상기 압력센서로부터 측정된 압력정보를 수신하고 처리하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치.According to claim 1,
The performance test device,
Performance for the pressure sensor of smart shoes, characterized in that it further comprises a control unit that is wirelessly connected to the communication module mounted on the shoe and receives and processes the pressure information measured from the pressure sensor pressurized according to the variable operation of the operation unit. test device.
상기 상부압박부는,
발의 아치에 대응하는 중앙부를 기준으로 앞뒤로 분할되어 전단의 발볼부와 후단의 뒤꿈치부로 이루어지고,
상기 발볼부는, 피시험물인 상기 신발의 크기에 대응하여 상기 뒤꿈치부에 대하여 앞뒤로 신축되도록 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치.According to claim 1,
The upper pressure part,
It is divided back and forth based on the central part corresponding to the arch of the foot and consists of a ball part at the front end and a heel part at the rear end,
The ball-of-foot part is a performance test device for a pressure sensor of a smart shoe, characterized in that it is slidably coupled so as to be stretched and contracted back and forth with respect to the heel part in response to the size of the shoe, which is the test object.
상기 발볼부와 상기 뒤꿈치부에는,
상기 압력센서의 배치에 대응하여 하방으로 돌출된 가압돌기가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 신발의 압력센서용 성능시험장치.7. The method of claim 6,
In the ball part and the heel part,
A performance testing apparatus for a pressure sensor of a smart shoe, characterized in that each of the pressing protrusions protruding downward corresponding to the arrangement of the pressure sensor is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200029326A KR102269888B1 (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Tdevice to test the performance of pressure sensor of smart shoes |
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KR1020200029326A KR102269888B1 (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Tdevice to test the performance of pressure sensor of smart shoes |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102500770B1 (en) * | 2021-11-19 | 2023-02-16 | 무발연구소 주식회사 | Automatic device testing durability of shoe sole |
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KR101251452B1 (en) * | 2012-11-07 | 2013-04-05 | 유광호 | Apparatus for testing slip of shoes |
KR101763832B1 (en) * | 2016-06-24 | 2017-08-01 | 한국신발피혁연구원 | Machine for evaluating abrasion characteristic of shoes based on vision recognition |
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2020
- 2020-03-10 KR KR1020200029326A patent/KR102269888B1/en active IP Right Grant
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