KR200276750Y1 - 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화 - Google Patents

Abstract

본 고안은 신발에 관한 것으로서, 특히 운동화 내지 등산화 같은 기능성 신발에 관한 것으로 전계발광 소자를 덮개비닐과 바탕비닐 사이에 삽입하여 일체화된 발광부분을 특정한 형태로 제작되어 신발의 외부면에 부착되고, 공급되는 전원에 의해 발광하는 전계발광 수단과 스위치가 온이 되면 전계발광 소자가 점멸하도록 하는 전계발광 구동회로와 전원을 공급하는 전원공급수단으로 구성되어 제작된 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화를 제공함으로서, 야간 운동시 또는 야간 등산시에 전계발광 소자의 높은 휘도로 자동차 운전자나 기타 운전자에게 눈에 쉽게 식별되도록 식별력을 향상시켜 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 야간에 등산객이 조난당한 경우 신발의 외부면에서 발광하는 전계발광수단으로 인해 조난자의 위치를 육안으로 쉽게 파악할 수 있는 효과가 있다.

또한, 전계발광 수단의 형태를 특정상표의 형태로 제작하여, 야간에도 신발제조사의 상표가 발광함으로 인해 신발제조사 상표의 식별력을 향상시켜 광고효과 또한 기대할 수 있다.

Description

전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화{AUTOMATIC BLINKING FOOTWEAR USING ELECTRO LUMINESCENCE}

본 고안은 전계발광 소자를 발광수단으로 이용한 안전화에 관한 것이다.

종래의 안전화는 반사지비닐의 재귀반사 효과를 이용하거나, 신발의 중창부분 또는 기타의 위치에 발광 다이오드 내지 필라멘트를 이용한 전구를 삽입하여 제작되었다.

재귀반사를 이용한 경우는 크게 식별력을 향상시키지는 못하고 특히 외부로 부터 빛이 비추어져야 하는 문제점이 있었다.

엘이디를 이용한 경우는 전력소모가 큰 문제점이 있어 전지를 자주 교체해야 하는 불편이 따르고 안전기능보다는 단지 흥미유발수단에 그쳐 실질적인 안전기능을 기대할 수 없는 문제점이 있었다.

필라멘트를 이용한 전구를 삽입하여 제작된 안전화의 경우는 엘이디를 장착한 경우와 마찬가지로 전력소모가 큰 문제점이 있고, 실질적으로 사용함에 있어서 기대이상의 효과가 발생하지 않음은 물론 외부의 충격내지 습기에 의해 발광수단이쉽게 망가지는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 발광수단으로 전계발광 소자를 이용하여 외부의 빛이 없이도 발광을 할 수 있음과 동시에 높은 휘도를 제공하여 기존의 발광수단이 실질적으로 사용함에 있어서 기대한 식별력을 제공하지 못하는 문제점을 극복한 안전화를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 전력소모가 적은 전계발광 소자를 사용함으로 인해 기존의 엘이디와 필라멘트를 이용한 전구의 전력소모가 큰 문제점을 극복하고, 발광소자를 바탕비닐과 덮개비닐사이에 삽입하고 신발몸체의 외부면에 부착하여 기존의 발광수단이 갖는 외부충격과 습기에 약한 문제점을 극복한 안전화를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 외관도.

도 2은 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 절개도.

도 3는 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 전계발광(EL) 수단 및 발광제어수단.

도 4는 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 중창 개략도.

도 5는 솔라셀을 이용한 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 광충전 구성도.

도 6는 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 광센서를 이용한 스위치 구성도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ***

10 : 신발몸체 20 : 바닥창

30 : 중창 40 : 밑창

50 : 구동수단 70 : 전원공급수단

80 : 발광제어수단 90 : 전원연결선

100 : 전계발광(EL) 수단 110 : 압전소자

120 : 압전소자연결선 130 : 집진판

140 : 솔라셀 150 : 충전회로

160 : 광센서 170 : 전원입력제어회로

180 : 바탕비닐 190 : 전계발광(EL) 소자

200 : 반사지비닐

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안에 따른 전계발광(EL)을 이용한 자동 점멸 안전화는 전계발광(EL) 소자를 이용한 발광수단과 발광수단을 구동하기 위한 전계발광 구동회로와 전원을 공급하기 위한 전원공급수단으로 구성된다.

또한, 광센서를 이용한 광센서 스위치와, 태양광을 이용하여 전기를 생성하고 이를 전원으로 사용하기 위한 수단과, 신발 착용자의 몸무게에 비롯된 압력을 이용하여 전기를 생성하고 이를 전원으로 사용하기 위한 압전소자를 포함하여 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 외관도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화는 신발몸체(10), 바닥창(20) 및 전계발광(EL) 수단(100)으로 신발의 외관을 이룬다.

상기 신발몸체(10)는 상기 바닥창(20)과 함께 신발의 외관을 형성하며, 발에 맞도록 발의 형상으로 제작된다.

신발몸체의 소재는 일반적으로 신발을 제작하는 소재를 이용하여 신발몸체를 제작한다.

상기 바닥창(20)은 플라스틱 내지 합성고무소재로 제작되고, 신발몸체의 저면에 일측이 부착되어 충격을 흡수하는 중창(30)의 타측에 부착되어, 신발의 외형을 유지하는 역할 및 도보시에 발에 전해지는 충격을 방지하고, 신발을 보호한다.

상기 전계발광(EL) 소자(100)는 부가되는 전원에 의하여 발광하는 소자로써, 신발의 양측면에 부착이 되며, 전계발광(EL) 소자(100)의 형상은 신발제작사가 원하는 형태로 제작된다.

상기 전계발광(EL)은 상기 전계발광(EL)은 Electro Luminescent(전계발광체)의 약자로 투명한 유기필름 위에 도포한 형광체에 전계를 인가하면 발광이 되는 현상을 말하며, 특수처리된 수지필름을 사용하여 색의 선명도가 뛰어나며, 단파장의 광원을 발광해 피로감이 없으며 부드러운 빛을 방출해 시각적 효과가 뛰어나다.

또한, 전기장에 의한 고체 평면 발광체로 발광시 발열이 전혀 없어 여유공간확보가 불필요하며 과열로 인한 누전, 화재의 위험성이 없는 비 발열식 광원이다.

전계발광의 원리는 투명전도막 필름과 배면전극 사이에 형광층, 절연층을 순차적으로 형성시켜 발광층을 이루고, 발광시트를 보호하기 위해 절연층과 배면전극사이에 카본 보호막을 삽입한 구조로 이루어진 평면형태의 면발광체이다.

상기 발광층은 형광체로 구성되어 교류전압을 인가하면 형광체내의 고전계 부분에 의하여 전자가 가속되어 고 에너지 전자가 발생된 들뜬 여기상태가 된다.

상기 여기상태는 전계의 방향이 변할 때마다 얻어지기 때문에 교류전압을 인가하면 한 주기동안 두 번 발광한다.

도 2는 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 절개도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 고안 전계발광(EL)을 이용한 자동 점멸 안전화는 상기 도 1에 도시한 신발몸체(10) 및 바닥창(20)과 중창(30), 밑창(40),구동수단(50), 압전소자(110),집진판(130) 및 광센서(160)로 구성된다.

상기 중창(30)은 바닥창(20)의 일측과 결합하고,결합된 중창의 타측을 신발몸체(10)의 저면에 결합하여, 안전화를 사용시에 발에 전해지는 충격을 흡수하는 역할을 하여 신발의 착용감을 높힌다.

또한, 상기 구동수단(50) 전원공급수단(70)과 발광제어수단(80)으로 구성되며, 이하 도 3에서 상세히 설명한다.

상기 압전소자(110)는 상기 구동수단(50)과 연결되어 상기 밑창(40)과 중창(30)의 사이에 삽입된다.

이하 도 4에서 상세히 설먕한다.

상기 집진판(130)은 태양광을 이용하여 전기를 발생하는 다수의 솔라셀(140)을 일측에 구비하여 솔라셀에서 생성된 전지를 모아 충전회로(150)로 보낸다.

이하 도 5에서 상세히 설명한다.

상기 광센서(160)는 광센서로 입력되는 광량을 측정하여 전원공급수단(70)으로부터 발광제어수단(80)으로 입력되는 전원을 전원입력제어회로(170)를 이용하여 제어하며,이하 도 6에서 상세히 설명한다.

도 3은 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 전계발광(EL) 수단 및 발광제어수단이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 고안은 전계발광(EL) 수단(100) 및 전원공급수단(70) 과 상기 전원공급수단(70)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 전계발광(EL) 소자(190)를 발광하기 위한 발광회로로 이루어진 발광제어수단(80)으로 구성된다.

상기 전계발광(EL) 수단은 반사지비닐(200)과 바탕비닐(180)사이에 전원공급에 의해 발광을 하는 전계발광(EL) 소자(190)를 삽입하여 일체를 이룬다.

이때 반사지비닐(200)은 삽입되어 있는 전계발광 소자(190)를 외부 습기나 충격으로부터 보호를 하고, 전계발광 소자(190)를 고정시키는 역할을 하며, 동시에 재귀반사 효과가 있어, 전원 공급이 없는 상태에서도 야간은 물론 낮에도 식별력을 높일 수가 있다.

또한, 전계발광(EL) 수단(100)의 형태는 사용자가 원하는 형태로 제작된다.

상기 전원공급수단(80)은 일반적으로 사용되는 코인형 건전지를 사용하며,이를 사용함으로 인해 부피를 줄일수 가 있다.

또한, 건전지를 교체할 수 있는 형태로 제작되며, 이로써 에너지가 소진된 건전지를 교체할 수가 있다.

상기 발광제어수단(80)의 발광회로는 중창(30) 내부로 삽입되어야 하므로 부피의 제한이 있다.

따라서, 본 고안의 발광회로는 기판의 크기를 가로 5.5mm, 세로 15mm인 크기로 설계되고, 직류전원을 교류전원으로 변환하는 발광제어수단(80)의 발광회로에 사용되는 교류 전환칩은 1068chip 크기의 칩을 사용하여 부피를 최대한 작게 하는 것이 바람직하다.

특히, 커패시터의 경우 용량이 크면 커패시터의 부피가 커지므로 본 고안의 회로는 0.05μF/50volt의 부피가 큰 커패시터를 사용하는 대신 부피가 작은 커패시터를 직렬로 연결하여 회로를 구성하는 것이 더 바람직하다.

도 3에 도시한 바와 같이, 노드 1에 전원공급수단(100)과 스위치의 일단을 연결하고 47μF 커패시터를 연결한다.

노드 2에는 전원을 온 또는 오프하는 스위치의 타측을 연결하고, 교류 전환칩의 전원입력단(VDD) 등과 연결한다.

상기 스위치는 일반적으로 전원을 온 또는 오프하는 스위치가 사용되며, 스위치가 설치되는 위치는 신발몸체(10)의 겉부분에 설치하여 사용자가 쉽게 온 또는 오프를 할 수 있으며, 또한 광센서(160)를 이용하여 자동으로 전원을 온 또는 오프하도하는 것이 바람직하다.

노드 3에는 교류 전환칩의 두 단을 연결하고, 다이오드의 출력부와 0.01μF 커패시터 두개를 직렬로 연결한 커패시터의 일단을 연결하여, 발광소자의 점멸시간을 조절한다.

도 4는 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 중창 개략도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 중창(30)의 중간 일측면에 홈을 형성하고, 상기 형성된 홈에 구동수단(50)인 전원공급수단(70)과 발광제어수단(80)을 삽입한다.

이때 중창(30)의 중간에 홈을 형성하는 이유는 신발에 있어서 하중이 적게 미치는 부분이 신발의 중간부 이므로 도보시에 신발내부의 구동수단(50)을 보호하기 위함이다.

상기 발광제어수단(80)은 전원연결선(90)을 통하여 전계발광(EL) 수단(100)과 연결된다.

또한, 압전소자(110)를 이용하여 도보시에 생기는 하중으로 전기를 발생하고, 이때 생성된 전기는 압전소자연결선(120)을 통하여 전원공급수단(70)으로 전달된다.

이때 상기 전원공급수단(70)은 전기를 충전할 수 있는 일반적으로 충전을 요하는 장치에서 사용되는 충전이 가능한 전지를 사용한다.

도 5는 솔라셀을 이용한 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 광충전 구성도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 고안은 태양광을 이용하여 전기를 생성하는 솔라셀(140)과 상기 솔라셀(140)에서 생성된 전기를 모아서 충전회로(150)로 전달을하는 집진판(130)과 상기 집진판(130)으로부터 전기를 받아서 충전이 가능한 전지에 충전을 하는 충전회로(150)로 구성된다.

이때 충전회로(150)는 전원공급수단(70)의 일부를 이룬다.

상기 일측에 다수의 솔라셀(140)이 부착된 집진판(130)은 신발몸체(10)의 일부분에 설치되며, 실시 예에서와 같이 신발의 전단부분에 한정되는 것은 아니다.

도 6은 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화의 광센서를 이용한 스위치 구성도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 고안은 광량에 따라 전원을 온 또는 오프하기 위하여 광센서(160)와 전원입력제어회로(170)로 구성된다.

상기 광센서(160)는 신발몸체(10)의 전단에 위치하여 광량을 감지하고, 광량을 전기적 신호로 변환한다.

이때 광센서의 위치는 반드시 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 광량을 측정할 수 있는 신발몸체(10)의 기타의 부분에도 설치가 가능하다.

상기 전원입력제어회로(170)는 광센서(160)와 연결되어, 광센서(210)로 부터 출력되는 전기적신호를 입력받아 전원공급수단(70)으로부터 발광회로(80)로 입력되는 전원을 온 또는 오프한다.

이때 전원입력제어회로는 전원공급수단의 일부를 이룬다.

이상에서 살펴본 본 고안은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 발광수단으로 전계발광 소자를 이용하여 외부의 빛이 없이도 발광을 할 수 있음과 동시에 높은 휘도를 제공하여 야간 운동시에 자동차 운전자나 기타 운전자의 눈에 쉽게 식별되도록 식별력을 향상시켜 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있으며, 야간에 등산객이 조난당한 경우 신발의 외부면에서 발광하는 전계발광수단으로 인해 조난자의 위치를 육안으로 쉽게 파악할 수 있는 효과가 있고, 전력소모가 적은 전계발광 소자를 사용함으로 인해 동일한 전원으로 사용기간이 기타의 발광 소자에 비해 긴 효과가 있다.

또한, 전계발광 수단의 형태를 특정상표의 형태로 제작하여, 기존의 신발제작사의 상표 형태가 발광함으로 인해 야간에도 신발제작사의 상표를 광고하는 광고효과가 있다.

Claims (6)

1. 신발의 외부형태를 이루고 발에 착용되는 신발몸체와 발바닥의 모양에 맞도록 형태를 이루어 신발몸체의 내부에 삽입되는 밑창과 신발몸체의 외측 저면에 일측이 부착되어 충격을 흡수하는 중창과 중창의 타측에 부착되는 바닥창으로 이루어진 신발에 있어서,

   상기 신발몸체의 외측면에 부착되고 전계발광 소자를 이용하여 발광을 하는 전계발광 수단과;

   상기 중창의 홈에 삽입되고 상기 전계발광 수단을 구동하기 위한 전계발광 구동회로와;

   상기 전계발광 구동회로에 전원을 공급하는 전원공급수단과;

   상기 전원공급수단으로 부터 전원을 온 또는 오프하는 스위치로 이루어진 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전계발광 수단은

   상기 전계발광 구동회로와 전선으로 연결되고, 전계발광 소자를 바탕비닐과 덮개비닐 사이에 삽입하여 특정한 평면형태로 제작되어 이루어진 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화.
3. 제 1항에 있어서, 상기 특정한 평면형태는

   신발제조사의 상표를 나타내는 형태로 제작된 것을 더 포함하는 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화.
4. 제 1항에 있어서, 상기 전원공급수단은

   상기 밑창과 중창사이에 부착되어, 도보시 발생하는 하중을 이용하여 전기를 발생하는 압전소자;

   로 이루어진 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화.
5. 제 1항에 있어서, 상기 전원공급수단은

   상기 신발몸체의 외부면에 부착되어 태양광을 이용하여 전기를 발생하는 솔라셀로 구성된 집진판과;

   상기 집진판을 통해 모아진 전기를 계속적으로 저장하고 감시하는 기능의 충전회로와;

   상기 충전회로에 의해 전기가 저장되는 저장수단;

   으로 이루어진 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화.
6. 제 1항에 있어서, 상기 스위치는

   광센서를 이용하여 광량에 따라 스위치를 온 또는 오프하는 광센서 스위치로 이루어진 전계발광을 이용한 자동 점멸 안전화.