KR102341250B1 - 무선 충전이 가능한 발열 신발 - Google Patents

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KR102341250B1 KR1020210097300A KR20210097300A KR102341250B1 KR 102341250 B1 KR102341250 B1 KR 102341250B1 KR 1020210097300 A KR1020210097300 A KR 1020210097300A KR 20210097300 A KR20210097300 A KR 20210097300A KR 102341250 B1 KR102341250 B1 KR 102341250B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 발열 신발은, 신발 본체; 상기 신발 본체의 내부에 배치되며, 상기 신발 본체를 가열시키는 발열부; 상기 신발 본체의 내부에 배치되며, 상기 발열부에 전력을 공급하는 배터리셀, 상기 배터리셀을 충전하기 위한 전력을 전달받는 무선충전코일을 포함하는 전원부; 상기 신발 본체의 내부에 배치되며, 상기 발열부 및 상기 전원부와 작동적으로 연결되는 제어부를 포함할 수 있고, 상기 제어부는 사용자 장치와 근거리 무선통신이 가능한 통신모듈을 더 포함하며 상기 통신모듈을 통해 상기 사용자 장치로부터 상기 발열부의 온도를 제어하는 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 통신모듈은 블루투스 5.0의 통신 방식을 이용할 수 있다. 그 밖의 다양한 실시예가 가능하다.

Description

무선 충전이 가능한 발열 신발{Wireless charge-able heating shoes}
본 발명은 무선 충전이 가능한 발열 신발에 관한 것으로, 보다 상세하게는 겨울철과 같이 외기 온도가 낮은 동절기에 외부 활동 시 보온성을 높여 동상을 예방하고 사용자의 면역력을 증가시키는 무선 충전이 가능한 발열 신발 및 이의 작동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 발열 신발은 발열부와 전원부를 구성하여, 동절기에는 동상을 예방하고 하절기에는 신발내의 습기를 제거할 수 있도록 한 것이며, 이러한 발열 신발은 단순히 발열부를 내장한 것에 나아가, 대한민국 등록특허 제10-2133097호에서와 같이 발열부에 전력을 공급하는 배터리가 무선충전이 가능한 수준까지 개발되고 있다.
그러나, 대한민국 등록특허 제10-2133097호의 발열 신발의 경우에도, 사용자가 발열부의 전원을 온/오프하는데 있어, 신발에 부착된 물리적 스위치를 이용해야 하는 번거로움이 있고, 스마트폰을 이용하여 제어하더라도 두 개의 신발이 한 켤레를 이루기 때문에, 스마트폰을 이용하여 각각의 신발과 무선통신 연결하여 제어해야 한다는 문제가 있었다. 나아가, 신발에 내장된 배터리의 용량 개선이라는 숙제도 여전히 지니고 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은, 스마트폰을 두 개의 신발을 모두 컨트롤 할 수 있으며, 배터리의 용량을 개선하고, 신발에 부착된 물리적 스위치를 제거하여 편의성과 심미성을 향상시킨 발열 신발을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 발열 신발은, 신발 본체; 상기 신발 본체의 내부에 배치되며, 상기 신발 본체를 가열시키는 발열부; 상기 신발 본체의 내부에 배치되며, 상기 발열부에 전력을 공급하는 배터리셀, 상기 배터리셀을 충전하기 위한 전력을 전달받는 무선충전코일을 포함하는 전원부; 상기 신발 본체의 내부에 배치되며, 상기 발열부 및 상기 전원부와 작동적으로 연결되는 제어부를 포함할 수 있고, 상기 제어부는 사용자 장치와 근거리 무선통신이 가능한 통신모듈을 더 포함하며, 상기 통신모듈을 통해 상기 사용자 장치로부터 상기 발열부의 온도를 제어하는 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 통신모듈은 블루투스 5.0의 통신 방식을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 발열 신발에 있어서, 상기 통신모듈은, 다른 발열 신발이 포함하는 다른 통신모듈과 동시에 상기 사용자 장치와 페어링 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 발열 신발에 있어서, 상기 배터리셀은 상기 신발 본체의 전방부와 후방부 사이의 아치부에 배치되고, 상기 아치부는 상기 전방부 및 상기 후방부보다 두꺼운 두께를 가지고, 상기 배터리셀이 7,000 mAh 이상의 용량을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발열 신발 및 상기 다른 발열 신발은 각각 동작감지센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 동작감지센서가 감지하는 상기 발열 신발 및 상기 다른 발열 신발의 움직임 각각의 조합으로 구성되는 적어도 하나의 움직임 패턴에 각각 대응하는 온도로 상기 발열 신발 및 상기 다른 발열 신발의 발열부를 작동하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 발열 신발에 있어서, 상기 신발 본체의 전방에 연결되고, 사용자의 발의 앞부분이 삽입되는 공간을 가진 전방커버를 더 포함하고, 상기 무선충전코일이 상기 전방커버에 배치되어 상기 신발 본체가 신발에 삽입되었을 때, 상기 무선충전코일은 상기 신발의 외피부에 인접할 수 있다.
본 발명에 의하면, 발열 신발의 내부에 발열부 및 전원부를 내장시킴으로써 외관 상으로 돌출되지 않아 심미성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 전원부가 무선 통신을 통해 외부로부터 전원을 공급받도록 함으로써 별도의 전원 공급을 위한 연결선이 필요 없으며 이에 따라 간편하고 용이하게 전원부가 충전되어 발열부에 전원을 제공하도록 할 수 있다. 또한, 전원부가 포함하는 배터리셀을 7,000 mAh이상의 용량을 확보하게 하여 사용자에게 보다 긴 시간의 사용시간을 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 발열 신발에 블루투스 5.1을 채택함으로써 사용자 장치와 어플리케이션을 통해 발열 신발의 발열을 보다 빠르고 간편하게 제어할 수 있으며, 한 쌍을 이루는 발열 신발을 사용자 장치와 동시에 페어링 연결되게 하여, 사용자는 한번의 조작으로 한 쌍의 발열 신발을 모두 조작할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 발열 신발은 '작동 모드'와 '수면 모드'로 작동하도록 구성됨으로써, 전력을 절약할 수 있고, 결과적으로 사용자는 발열 신발을 장시간 사용할 수 있다.
더하여, 본 발명에 의하면, 발열 신발은 동작감지센서를 더 포함할 수 있고, 한 쌍의 발열 신발의 움직임 패턴을 이용하여, 발열 신발의 기능이 수행되도록 하여, 사용자에게 보다 편리한 작동 환경을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 신발의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 신발의 사용 상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전이 가능한 발열 신발의 투명 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 장치에서 발열 신발을 제어하는 상태를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 발열 신발의 움직임 패턴을 감지하는 상황을 도시한다.
도 6은 본 발명의 무선충전코일이 발열 신발의 커버부에 설치된 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 8은 실제 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 신발의 제품 사진이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전히 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
일부 설명의 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 일 기능과 "부"가 합성된 용어(예: 제어부)는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 나아가, "일(a 또는 an)", "하나(one)", 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 신발의 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 신발의 사용 상태도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전이 가능한 발열 신발의 투명 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 충전이 가능한 발열 신발(10)은 신발 본체(100), 발열부(200), 전원부(300), 제어부(400), 및 표시부(500)를 포함할 수 있다.
발열 신발(10)은 신발(20)의 외피부(21)와 굽(outsole)(22) 사이의 내부에 수납되는 것으로, 사용자의 기호에 따라 플라스틱, 고무 또는 면 등으로 만들어질 수 있으나, 도전성이 높은 구리 등의 금속을 전부 또는 일부 포함하여 구성됨으로써 열효율을 높일 수 있다.
신발 본체(100)는 후술하는 표시부(500)에서 출력하는 정보를 사용자가 육안으로 확인 가능하도록 하기 위해 투명 재질을 포함하여 구성될 수 있다.
발열부(200)는 전원부(300)로부터 전원을 인가받아 신발 본체(100)를 가열시키는 것으로, 신발 본체(100)의 내부에 밀폐 수납되며 이에 따라 외부로 노출되지 않고 밀폐될 수 있다.
발열부(200)는 발열 작용을 일으키는 열선을 포함할 수 있다. 열선은 전원부(300)의 전원과 연결되어 신발 본체(100)를 가열시키는 기능을 하며, 내부는 금속재의 저항선으로 이루어져 전원이 공급되면 열을 발생시키고 외부는 저항선에 발생된 열에 의해 신발 본체(100) 또는 외피부(21) 자체가 녹거나 타지 않도록 하기 위한 절연재로 둘러싸여 있을 수 있다.
금속재의 저항선은 용도 및 목적에 따라 다양한 금속 또는 합금을 이용하여 제작된 것을 이용할 수 있다. 예컨대, 높은 열을 발생시키기 위해서는 니켈크롬선, 철크롬선을 이용할 수 있고, 낮은 열을 발생시키기 위해서는 순수한 니켈선, 구리선 등을 이용할 수 있다.
전원부(300)는 신발 본체의 내부에 밀폐 수납되며, 발열부(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전원부(300)는 무선 통신을 통해 외부로부터 전원을 제공받아 충전하고 충전된 전원을 발열부(200)에 제공할 수 있다.
전원부(300)는 무선충전을 위한 무선충전코일(310), 무선충전회로(320) 및 배터리셀(330)을 포함할 수 있다.
무선충전코일(310)은 외부의 무선충전기(30)로부터 자기장 또는 전자기장의 형태로 전달되는 무선전력을 수신할 수 있고 수신된 무선전력은 배터리셀(330)을 충전할 수 있다. 전원부(300)는 QI규격, PMA규격 등과 같은 다양한 프로토콜을 따르도록 구성될 수 있다. 무선충전기(30) 또한 발열 신발(10)의 무선충전코일(310)에 대응하는 송신기로서 무선충전코일을 포함할 수 있다.
무선충전회로(320)는 무선 전력을 처리하고, 무선충전기(30) 와 통신할 수 있는 기능을 가질 수 있다. 무선충전회로(320)는 수신된 무선전력을 직류로 변환하기 위한 정류 회로, 평활 회로, 과전압과 과전류를 방지하는 회로를 더 포함할 수 있다. 무선충전회로(320)를 통해 수신된 전력을 관리하는 전력 관리부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 무선충전회로(320)는 통신부가 구비되어 미리 설정되어 있는 방식을 기반으로 전력전송에 대한 정보, 충전기능 제어 신호등에 대해 통신을 수행할 수 있다. 전력전송에 대한 정보는 용량, 배터리 잔량, 충전횟수, 사용량, 배터리 용량, 배터리 비율 등의 정보 등을 포함할 수 있다. 충전기능 제어 신호는 충전기능 수행(enable) 또는 차단(disable)하게 하는 제어신호일 수 있다. 무선 방식의 통신부는 15MHZ 아래의 주파수 범위에서 신호를 송신 및/또는 수신하게 구성될 수 있다. 예컨대 무선 방식의 통신부는 NFC 프로토콜을 포함할 수 있다.
배터리셀(330)은 발열부(200)와 전기적으로 연결되고, 무선충전코일(310)에 의해 수신되는 무선전력에 의해 충전이 이루어지도록 구성된다. 이와 같이 배터리셀(330)은 통신기의 유선상의 연결없이 무선으로 충전될 수 있으므로 배터리셀(330)을 신발 본체(100)로부터 분리될 필요가 없어 충전이 용이하게 수행될 수 있다.
일 실시예에서는 신발 본체(100)로부터 배터리셀(330)이 탈착 될 수 있는 것으로 오랜 기간 사용됨으로써 배터리셀(330)의 완충 용량이 소모됨에 따라 새로운 배터리셀(330)로 교체하여 사용할 수도 있다.
일 실시예에서 배터리셀(330)은 신발 본체(100)가 아치부(110)에 배치될 수 있다. 아치부(110)는 신발 본체(100)에서 발의 발가락과 발앞꿈치가 위치하는 전방부(120)와 발뒷꿈치가 위치하는 후방부(130) 사이에 위치할 수 있다. 사람의 발은 발앞꿈치와 발뒷꿈치 사이에 아치(arch)를 형성하므로 신발 본체(100)에서 아치부(110)는 다른 부분보다 높은 공간을 확보할 수 있어서 큰 크기의 배터리셀(330), 다시 말하면, 배터리셀(330)은 신발 본체(100)의 전방부(120)와 후방부(130) 사이의 아치부(110)에 배치되고, 아치부(110)는 전방부(120) 및 상기 후방부(130)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있어서, 보다 큰 용량의 배터리셀(330)의 내장이 가능할 수 있다. 이와 같이 배터리셀(330)은 아치부(110)에 배치됨으로써, 바람직하게는 7,000 mAh 이상의 용량을 가질 수 있다.
다른 실시예에서 배터리셀(330)이 아치부(110)가 아닌 후방부(130)에만 배치될 수도 있으며, 이 경우 아치부(110)에 배치되는 것보다 평평한 면에 배치될 수 있는 장점이 있다.
다른 실시예에서 배터리셀(330)은 복수개로 구성될 수 있다. 예를 들어, 배터리셀(330)은 아치부(110)에 배치되고 추가 배터리셀(331)이 후방부(130)에 더 배치될 수 있다. 이처럼 배터리셀(330)이 복수개로 구성되는 경우 보다 큰 용량의 전원을 확보하게 되어, 사용자에게 오랜 시간 발열기능을 제공할 수 있다.
제어부(400)에 발열 신발(10)의 전반적인 기능을 제어하고 관리할 수 있도록 발열부(200) 및 전원부(300)와 작동적으로 연결되며, 프로세서(410), 통신모듈(420) 및 동작감지센서(430)를 포함할 수 있다.
프로세서(410)는, 예를 들면, 소프트웨어를 실행하여 발열 신발(10)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(410)는 다른 구성요소(예: 발열부(200), 전원부(300) 또는 통신모듈(420)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(410)는 집적회로(integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
통신모듈(420)은 한 켤레를 이루는 다른 발열 신발(11) 및/또는 사용자의 스마트폰과 같은 사용자 장치(40)와 근거리 무선통신을 연결할 수 있다. 예를 들어, 통신모듈(420)은 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크를 프로토콜로 하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 바람직하게 통신모듈(420)은 블루투스 5.0 프로토콜을 따라 다른 근거리 통신규격을 따를 때 보다 빠르고 저전력으로 작동하여 외부 장치와 무선통신을 연결할 수 있다.
발열 신발(10)은 통신모듈(420)을 통하여 다른 발열 신발(11)과 페어링(pairing)되어 연결될 수 있고, 사용자 장치(40)와 연결될 수 있어서, 사용자가 사용자 장치(40)를 이용하여 발열 신발(10)의 온/오프(ON/OFF) 및 발열 신발의 작동 모드, 발열 온도 조절 등을 조작할 수 있다.
동작감지센서(430)는 발열 신발(10)의 움직임을 감지하는 센서일 수 있다. 동작감지센서(430)는 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작감지센서(430)는, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서를 포함할 수 있다.
동작감지센서(430)는 발열 신발(10)의 특정 움직임 또는 움직임 패턴을 감지할 수 있고, 제어부(400)는 동작감지센서(430)가 감지한 신호에 기초하여 발열 신발(10)의 온/오프(ON/OFF) 및 발열 신발의 작동 모드를 결정되고 발열 온도를 조절할 수 있다.
발열 신발(10)이 사용자 장치(40) 또는 동작감지센서(430)의 감지결과에 따라 작동하는 구체적인 구성은 후술하기로 한다.
일 실시예에 따르면, 통신모듈(420) 및 동작감지센서(430)는 발열 신발(10)이 발열하는 기능을 제공하는 '작동 모드(operating mode)'보다 저전력으로 작동하는 '수면 모드(sleeping mode)' 또는 '대기 모드'일 때에도 작동할 수 있으며, 통신모듈(420)이 외부로부터 수신하는 신호 또는 동작감지센서(430)의 감지결과에 따라 발열 신발(10)을 '작동 모드'로 깨울 수(awake) 있다. 즉, 발열 신발(10)의 발열 기능을 작동하지 않을 때에는 발열 신발(10)의 제어부(400)는 저전력을 대기할 수 있어서, 발열 신발(10)의 전원 용량을 절약할 수 있고, 결과적으로 사용자는 발열 신발(10)의 장시간 사용하는 시간을 확보할 수 있다.
표시부(500)는 신발 본체(100)의 내부에 형성되며, 발열부(200)의 상태 및 전원부(300)의 상태 또는 발열 신발(10)의 작동 모드 등을 사용자가 육안으로 확인 가능하도록 출력할 수 있다. 이 경우, 표시부(500)는 복수의 발광수단 예를 들어 LED소자를 포함할 수 있다. 표시부(500)는 발열 신발(10)의 전원 ON/OFF, 발열 모드의 종류, 무선충전 여부, 무선통신 연결(또는 페어링) 여부를 표시하도록 구성될 수 있다.
한편 도시하지 않았으나 발열부(200)에 온도센서를 구비함으로써 온도센서를 통해 육안으로 발열부(200)의 온도를 확인할 수 있도록 하며, 발열부(200)의 온도 확인을 통해 발열부(200)의 온도를 보다 정확하게 제어할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 무선 충전이 가능한 발열 신발(10)을 포함하는 무선 충전 시스템에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 장치에서 발열 신발을 제어하는 상태를 도시한다. 사용자 장치(40)는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 사용자 장치(40)는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 사용자 장치(40)는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
사용자는 사용자 장치(40)를 이용하여 발열 신발(10)을 제어할 수 있다. 사용자 장치(40)에는 발열 신발(10)을 제어할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
도 4와 같이 단말기(40)의 디스플레이부(예: 터치스크린)에 어플리케이션(41)이 설치된 경우, 사용자는 단말기(40)에서 어플리케이션(41)을 실행시키고, 어플리케이션(41)이 제공하는 GUI(graphic user interface)에 대한 조작을 통해 발열 신발(10)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 어플리케이션(41)에서 '연결버튼'(42)에 대한 입력으로써 발열 신발(10)과 연결될 수 있다. 사용자 장치(40)와 발열 신발(10)의 통신 연결은 발열 신발(10)에 내장된 통신모듈(420)에 의해 수행될 수 있다. 사용자 장치(40)는 발열 신발(10)에 내장된 통신모듈(420)과 동일한 프로토콜의 근거리 네트워크(예: 블루투스 5.0)를 이용하여 연결될 수 있다. 사용자 장치(40)는 사용자가 어플리케이션(41)에서 연결버튼(42)을 입력하는 것에 응답하여 주변의 발열 신발(10)을 검색하고 검색된 발열 신발(10)에 연결을 요청하고, 발열 신발(10)이 이에 응답함으로써 연결이 이뤄질 수 있다. 사용자 장치(40)와 발열 신발(10) 간의 연결은 최초 연결이 수립되면, 다음의 연결은 사용자의 요청 없이 자동으로 수립될 수 있다. 예를 들어, 사용자 장치(40)에서 어플리케이션(41)이 실행되는 것만으로 발열 신발(10)과 사용자 장치(40) 간의 연결이 수립될 수도 있다.
발열 신발(10)은 신발에 각각 하나씩 삽입되므로, 사용자는 두 개의 발열 신발(10)과 연결되어야 한다. 따라서, 사용자 장치(40)에서 발열 신발(10)과의 연결을 요청하는 경우, 두 짝의 발열 신발(10, 11)이 사용자 장치(40)와 함께 연결될 수 있다. 예를 들어, 사용자 장치(40)가 하나의 발열 신발(10) 및 다른 발열 신발(11)과 각각 직접적으로 연결이 수립될 수 있으며, 다른 예에서, 하나의 발열 신발(10)과 다른 발열 신발(11)이 주/종(master/slave)의 관계로 연결되고, 사용자 장치(40)는 주(master)의 발열 신발(11)과 연결됨으로써, 한 쌍의 발열 신발(10, 11)과 사용자 장치(40) 간의 연결이 수립될 수도 있다.
다른 예에서, 사용자는 어플리케이션(41)에서 '온도조절버튼'(43)에 대한 입력으로 발열 신발(10)의 온도를 조절할 수 있다. 온도조절버튼(43)은 미리 설정된 제1 온도 내지 제3 온도로 조절하는 제1 내지 제3 버튼들을 포함할 수 있다. 즉, 사용자는 도시된 바와 같이 제1 버튼인 'HIGH 버튼'을 클릭함으로써 발열 신발(10)이 제1 온도만큼 발열되도록 하거나, 제2 버튼인 'MIDDLE 버튼'을 클릭하여 발열 신발(10)이 제1 온도보다 낮은 제2 온도만큼 발열되도록 하거나, 제3 버튼인 'LOW 버튼'을 클릭함으로써 제2 온도보다 낮은 제3 온도만큼 발열되도록 할 수 있다. 또다른 예에서, 사용자는 어플리케이션(41)에서 원하는 온도를 직접 숫자로 입력하거나 드래그(drag)식으로 조절하여 발열 신발(10)의 온도를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발열 신발(10)의 최대 온도는 섭씨 65도까지 가능하도록 설계할 수 있으나, 경우에 따라서는 최대 온도를 달리 하여 사용자가 원하는 온도를 달성할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 어플리케이션(41)은 배터리셀(330)의 잔량을 확인할 수 있도록 하되, 잔량은 게이지 바(gauge bar), 숫자로 표시 또는 현재 온도에서 사용할 수 있는 시간(잔여시간)으로 표시할 수 있으며, 잔량에 따라 표시되는 색을 달리할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 어플리케이션(41)은 절전 모드 또는 최대 절전 모드 또는 파워 모드 등 배터리의 사용량을 조절하여 모드를 변경할 수도 있다. 예를 들어, 배터리 잔량이 얼마 남지 않은 상황에서 절전 모드 또는 최대 절전 모드를 통하여 특정 온도를 최대로 하여 제한을 걸어두고 사용 시간을 늘리게끔 하며, 발열 기능 외에 부가적인 기능은 끄게 한다거나(OFF) 최소화하는 것을 말하고, 파워 모드는 목표하는 온도에 단 시간에 도달할 수 있도록 전력 소모량을 크게 하는 것을 말한다. 이 때, 절전 모드 또는 최대 절전 모드, 파워 모드에서 각 기능 별로 ON/OFF를 사용자가 정할 수 있을 수 있도록 할 수 있고, 목표하는 온도 - 예를 들어 절전 모드 또는 최대 절전 모드라고 하더라도 온도를 어느 특정 온도로 조건부로 설정하는 경우 또는 파워 모드인 경우 도달하고자 하는 목표 온도를 어느 온도로 할 것인지 - 를 설정할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자 장치(40)는 한 쌍의 발열 신발(10, 11)과 동시에 연결될 수 있어서, 한 번의 조작만으로 한 쌍의 발열 신발(10, 12)을 모두 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 발열 신발의 움직임 패턴을 감지하는 상황을 도시한다. 본 발명의 실시예에서 설명되는 발열 신발(10, 11)은 동작감지센서(430)를 포함할 수 있고, 동작감지센서(430)의 감지결과에 따라 발열 신발(10, 11)을 제어할 수 있다.
도 5를 참조하면, 예를 들어, 발열 신발(10, 11) 각각에 포함된 동작감지센서(430)는 사용자가 발열 신발(10, 11)을 착용한 상태에서 발을 구르는 동작을 감지하도록 구성될 수 있다. 따라서, 사용자가 왼발을 구르는 동작을 취하면, 왼발에 착용된 발열 신발(10)은 이를 감지할 수 있으며 마찬가지로, 사용자가 오른발을 구르는 동작을 취하면, 오른발에 착용된 발열 신발(11)은 이를 감지할 수 있다. 또는 양 발을 동시에 구르는 동작 또한 한 쌍의 발열 신발(10, 11) 각각에 포함된 동작감지센서(430)가 감지할 수 있다. 다만, 단순히 발을 구르는 동작을 감지한 것으로 발열 신발(10, 11)을 제어하는 것은 사용자가 발열 신발(10, 11)을 착용한 후 일상생활에서 걷거나 뛰는 동작과 발열 신발(10, 11)을 제어하기 위해 발을 구르는 동작과 구별이 어렵고 이로 인한 오작동이 발생할 가능성이 높다. 따라서, 한 쌍의 발열 신발(10, 11)은 각 발열 신발의 움직임의 조합으로 구성되는 패턴을 인식하고 인식된 패턴에 대응하는 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 양 발을 모두 동시에 연속적으로 두 번 이상 구르는 동작을 제1 패턴으로 지정할 수 있다. 제1 패턴은 발열 신발(10, 11)을 온/오프하는 기능에 대응할 수 있다. 다른 예를 들어, 사용자가 한 발을 두 번 구르고, 연속하여 다른 발을 두 번 구르는 동작을 제2 패턴으로 지정할 수 있다. 제2 패턴은 발열 신발(10, 11)의 온도를 제1 온도로 조절하는 기능에 대응할 수 있다. 여기에서 '연속적'으로 구르는 동작의 의미는 지정된 시간 내에 발을 구르는 동작을 감지하는 것을 의미할 수 있다.
이와 같이, 사용자는 사용자 장치(40)에 설치된 어플리케이션(41)을 사용하지 않고도, 발열 신발(10, 11)에 대한 움직임 또는 움직임 패턴으로 발열 신발(10, 11)을 제어할 수 있다. 발열 신발(10, 11)은 날씨가 추운 동절기에 사용하는 것이 일반적이므로, 사용자는 사용자 장치(40)를 제어함에 따르는 추위를 감내하지 않고도 발열 신발(10, 11)을 손쉽게 제어할 수 있다.
또다른 실시예는 한 쌍의 발열 신발(10, 11)이 서로 무선 통신연결이 되어 있지 않은 상황을 전제한다. 본 실시예에서는 사용자가 한 발을 세 번 이상 구르면, 해당 발에 착용된 발열 신발(10)은 이를 감지하고, 다른 발열 신발(11)에 근거리 무선통신 연결을 요청할 수 있다. 다른 발열 신발(11)은 발열 신발(10)의 요청에 응답하여 한 쌍의 발열 신발(10, 11)은 무선 통신연결 될 수 있고, 그 후 사용자는 발열 신발(10, 11)을 제어하기 위한 특정한 움직임 패턴을 취하고, 발열 신발(10, 11)은 이를 감지하여 사용자가 취한 움직임 패턴에 대응한 기능을 수행할 수 있다.
다시 말하면, 한 쌍의 발열 신발(10, 11)은 서로 무선통신 연결이 되어 있지 않다가, 사용자가 무선통신 연결 요청에 대응하는 움직임 패턴을 취하면, 한 쌍의 발열 신발(10, 11)은 서로 무선 통신연결을 수립하고, 무선 통신연결이 수립된 후 일정 시간내에 발열 신발(10 ,11)의 기능을 수행하기 위한 움직임 패턴을 감지하여 움직임 패턴에 대응하는 기능을 수행할 수 있다. 여기에서 연결 요청에 대응하는 움직임 패턴은, 아직 양 발열 신발(10, 11)이 연결되기 전이기 때문에 하나의 발열 신발에서만 감지할 수 있는 움직임 패턴일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 발열 신발(10, 11)은 발열 기능을 수행하기 전에는 통신모듈(420) 및 동작감지센서(430) 만이 작동하여 저전력으로 작동하는 '대기 모드' 또는 '수면 모드'로 작동할 수 있고, 사용자가 발열 기능을 실행하기 위한, 즉 발열 신발(10, 11)을 온(ON)하기 위한 움직임 패턴을 취하였을 때, 이를 감지하고 '작동 모드'로 작동할 수 있다.
도 6은 본 발명의 무선충전코일이 발열 신발의 커버부에 설치된 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 발열 신발(13)은 신발 본체(131) 및 전방커버(132)를 포함할 수 있다. 발열 신발(13)의 전방커버(132)에 무선충전코일(133)이 배치될 수 있으며, 전방커버(132)는 발열 신발(13)이 신발(20)에 삽입되었을 때, 외피부(21)의 앞부분과 인접할 수 있다. 전방커버(132)의 안쪽공간은 사용자가 신발(20) 또는 발열 신발(13)을 사용할 때, 발의 앞부분이 들어가는 부분일 수 있다. 무선충전기(31)는 발열 신발(13)에 전력을 공급하는 송신기로서의 무선충전코일(32)을 포함할 수 있다. 발열 신발(13)은 신발(20)에 삽입된 상태로 무선충전기(31)에 의해 충전될 수 있고, 이때, 무선충전기(31)의 무선충전코일(32)과 발열 신발(13)의 무선충전코일(32) 사이에 신발(20)의 굽(22)보다 얇은 두께의 외피부(21)가 배치될 수 있다.
일반적으로, 발열 신발(10)이 신발(20) 내에 삽입된 경우, 내장된 무선충전코일(310)은 신발(20)의 바닥면의 굽(outsole)(22)때문에 무선충전이 되지 않거나, 무선충전의 효율이 극히 낮을 수 있다. 따라서, 발열 신발(10)을 충전하기 위해서는 발열 신발(10)을 신발(20)로부터 분리하여 따로 충전해야 하는 불편함이 있을 수 있다. 하지만, 위와 같은 실시예에 따르면, 무선충전코일(310)이 무선충전이 충분히 높은 효율로 수행될 수 있는 외피부(21)에 인접하여 위치하기 때문에, 사용자는 발열 신발(10)을 신발(20)로부터 분리하지 않고도 충전할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 발열 신발은 전원을 이용하여 발열함으로써 겨울철과 같이 외기 온도가 낮은 동절기에는 보온성을 높여 동상을 예방할 수 있도록 하며, 여름철과 같이 습기가 많은 하절기에는 발열 신발 내부에서 발생하는 습기를 제거할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 발열 신발의 내부에 발열부 및 전원부를 내장시킴으로써 외관 상으로 돌출되지 않아 심미성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 전원부가 무선 통신을 통해 외부로부터 전원을 공급받도록 함으로써 별도의 전원 공급을 위한 연결선이 필요 없으며 이에 따라 간편하고 용이하게 전원부가 충전되어 발열부에 전원을 제공하도록 할 수 있다.
또한, 발열 신발에 블루투스 5.0을 채택함으로써 단말기의 어플리케이션을 통해 발열 신발의 발열을 보다 빠르고 간편하게 제어할 수 있으며, 발열 신발이 시트 형태의 전원 공급부와 무선 통신을 수행하여 전원 공급부로부터 전원을 공급받음에 따라 사용자가 발열 신발을 착용한 후에도 발열 신발을 전원 공급부 상에 올려놓는 동작만으로 전원을 용이하게 제공받도록 할 수 있다.
도 7 및 도 8은 실제 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 신발의 제품 사진으로 여러 시제품 중 하나를 도시한 것이다.
본원 발명의 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 신발 본체;
    상기 신발 본체의 내부에 배치되며, 상기 신발 본체를 가열시키는 발열부;
    상기 신발 본체의 내부에 배치되며, 상기 발열부에 전력을 공급하는 배터리셀;
    상기 배터리 셀을 충전하기 위한 전력을 전달받는 무선충전코일을 포함하는 전원부;
    상기 신발 본체의 내부에 배치되며, 상기 발열부 및 상기 전원부와 작동적으로 연결되는 제어부;
    상기 발열 신발 및 상기 발열 신발과 짝이 되는 다른 쪽 발의 발열 신발 각각에 구비된 동작감지센서;
    를 포함하며,
    상기 제어부는 사용자 장치와 근거리 무선통신이 가능한 통신모듈을 더 포함하며, 상기 통신모듈을 통해 상기 사용자 장치로부터 상기 발열부의 온도를 제어하는 신호를 수신하도록 구성되고,
    상기 발열 신발의 상기 통신모듈은, 상기 다른 발열 신발이 포함하는 다른 통신모듈과 동시에 상기 사용자 장치와 페어링 연결되는 것이고,
    상기 제어부는, 상기 동작감지센서가 감지하는 신호에 기초하여 상기 발열 신발의 온, 오프 및 작동 모드를 결정하고 발열 온도를 조정하는 것으로,
    상기 제어부는 발열 신발의 발열 기능을 작동시키지 않을 때에는 저전력 대기 모드를 유지하거나,
    상기 통신모듈이 외부로부터 수신한 신호 또는 동작감지센서의 감지 결과에 따라 발열 신발을 작동 모드로 깨울 수 있도록 하고,
    상기 발열 신발 및 상기 다른 발열 신발의 움직임 각각의 조합으로 구성되는 적어도 하나의 움직임 패턴에 각각 대응하는 온도로 상기 발열 신발 및 상기 다른 발열 신발의 발열부를 작동하게 하는 것으로,
    사용자가 신발을 착용한 상태에서 왼발을 구르면 왼발에 착용된 발열 신발이 감지되고, 오른발을 구르면 오른발에 착용된 발열 신발이 감지되되,
    사용자가 양 발을 모두 동시에 지정된 시간 내에 두 번 이상 구르는 동작을 제1패턴으로 지정하여 제1패턴은 발열 신발을 온, 오프하는 기능에 대응되게끔 하고,
    사용자가 한 발을 두 번 구르고, 지정된 시간 내에 다른 발을 두 번 구르는 동작을 제2패턴으로 지정하여 제2 패턴을 발열 신발의 온도를 제1 온도로 조절하게끔 하는 기능으로 대응되는 것이고,
    만약 한 쌍의 발열 신발이 서로 무선 통신 연결이 되어 있지 않은 상황에서는 사용자가 어느 한 발을 세 번 이상 구르면 해당 발에 착용된 발열 신발이 감지되어 다른 발열 신발에 근거리 무선 통신 연결을 요청하게끔 하고, 다른 발열 신발은 발열 신발의 요청에 응답하여 한 쌍의 발열 신발은 무선 통신 연결되게끔 하는 것을 특징으로 하는, 발열 신발.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리셀은 상기 신발 본체의 전방부와 후방부 사이의 아치부에 배치되고, 상기 아치부는 상기 전방부 및 상기 후방부보다 두꺼운 두께를 가지고, 상기 배터리셀이 7,000 mAh 이상의 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 발열 신발.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발열 신발의 본체의 전방에 연결되고, 사용자의 발의 앞부분이 삽입되는 공간을 가진 전방커버를 더 포함하고,
    상기 무선충전코일이 상기 전방커버에 배치되어 상기 신발 본체가 신발에 삽입되었을 때, 상기 무선충전코일은 상기 신발의 외피부에 인접하게 되는 것을 특징으로 하는, 발열 신발.
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