KR20180033047A - 직물발열체를 이용한 다기능 발열 깔창 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직물발열체를 이용한 다기능 발열 깔창에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 신발 깔창에 직물발열체를 2개 구분하여 배치하고, 스위치 제어를 통해 초기와 중기 이후의 발열 성능이 제어될 수 있어서, 신발을 갈아 신더라도 발열 효과를 얻을 수 있고, 직물발열체를 통해 유연성이 보장되며, 2개의 직물발열체의 병렬 및 직렬 연결 제어를 통해 초기에는 고속 발열 효과를 누리고, 이후에는 낮은 전력으로 지속적인 발열이 가능하여, 열악한 전력 환경에서 유용하게 사용할 수 있다.

Description

직물발열체를 이용한 다기능 발열 깔창{Heat generating insole using woven heating device}

본 발명은 직물발열체를 이용한 다기능 발열 깔창에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 직물발열체를 2개 구분하여 배치하고 스위치 제어를 통해 초기에는 고속 발열이 이루어지고, 이후에는 낮은 전력으로 지속 발열이 이루어지도록 함으로써, 열악한 전력 환경에서도 발열 효율을 효과적으로 누릴 수 있도록 하고, 스마트기기와의 연동을 통해 편의 기능을 제공할 수 있도록 하는 신발 깔창에 대한 것이다.

일반적으로 신발은 무더운 여름철과 추운 겨울철에 각기 다른 형태의 것을 사용하게 되는데, 습도가 많고 무더운 여름용은 통풍성이 좋은 것을 사용하고, 추운 겨울용은 보온성이 뛰어난 것을 사용한다.

하지만 겨울철의 경우 기온이 크게 떨어질 경우 아무리 보온성이 좋은 신발을 신더라도 그 자체가 보온력을 발휘하지 않아 발을 따뜻하게 할 수 없다는 문제가 있다.

이를 위해 발열 기능을 통해 겨울철에 발을 따뜻하게 해줄 수 있는 신발이 대한민국 공개특허 제10-2014-0056198호(2014.05.09. '자체발열신발') 등을 통해 개시된 바 있다. 하지만 신발 자체에 발열 기능이 탑재될 경우, 신발을 갈아 신으면 발열 효과를 볼 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 기존의 신발에 탑재된 발열체는 금속 코일을 이용하였는데, 사용자가 착용하고 지속적으로 움직이는 신발의 특성상 금속 코일이 유연성을 보장할 수 없고, 배터리의 낮은 용량에 의해 에너지 효율이 보장되지 않는다는 문제점이 있다.

또, 단일 발열체에 균일하게 전원이 공급되기 때문에 초기에는 보온 효과가 크지 않으며, 온도 제어 기능이 있다고 하더라도 사용자가 초기 보온 효과를 위해 높은 전원을 공급해 놓은 후, 낮추는 것을 잊어버린다면 배터리가 금새 방전된다는 문제점도 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발열 깔창에 직물발열체를 2개 구분하여 배치하고, 스위치 제어를 통해 초기와 중기 이후의 발열 성능이 제어될 수 있어서, 신발을 갈아 신더라도 발열 효과를 얻을 수 있고, 직물발열체를 통해 유연성이 보장되며, 2개의 직물발열체의 병렬 및 직렬 연결 제어를 통해 초기에는 고속 발열 효과를 누리고, 이후에는 낮은 전력으로 지속적인 발열 효과를 누릴 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 발열 깔창이 스마트기기와 연동하여 다양한 편의 기능을 추가로 제공할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직물발열체를 이용한 다기능 발열 깔창은, 신발 내에 안착되는 깔창 본체; 전원 공급을 위한 배터리; 상기 깔창 본체에 마련되며 상기 배터리 측으로부터 전원을 공급 받아 발열되는 직물발열체A 및 직물발열체B: 상기 배터리와 상기 직물발열체A 및 직물발열체B의 전원 연결을 제어하는 스위치; 및 상기 스위치의 제어를 통해 상기 발열체A 및 발열체B와 상기 배터리의 전원 연결을 제어하는 제어부;를 포함한다.

여기서, 상기 제어부는 작동 초기에는 상기 스위치를 제어하여 상기 직물발열체A와 상기 직물발열체B가 병렬 연결되도록 하여 고속 발열 시키고, 일정 시간 또는 특정 온도에 도달하면 상기 스위치를 제어하여 상기 직물발열체A와 상기 직물발열체B가 직렬 연결되도록 할 수 있다.

또한, 상기 직물발열체A는 상기 깔창 본체에서 상기 직물발열체B보다 전방에 설치되어 있고, 상기 제어부는 작동 초기에는 상기 스위치를 제어하여 상기 직물발열체A에만 상기 배터리의 전원을 공급하여 고속 발열 시키고, 일정 시간 또는 특정 온도에 도달하면 상기 스위치를 제어하여 상기 직물발열체A와 상기 직물발열체B를 직렬 연결시켜 상기 직물발열체A와 직물발열체B에 모두 전원 공급이 되도록 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 발열 깔창에 직물발열체를 2개 구분하여 배치하고, 스위치 제어를 통해 초기와 중기 이후의 발열 성능이 제어될 수 있어서, 신발을 갈아 신더라도 발열 효과를 얻을 수 있고, 직물발열체를 통해 유연성이 보장되며, 2개의 직물발열체의 병렬 및 직렬 연결 제어를 통해 초기에는 고속 발열 효과를 누리고, 이후에는 낮은 전력으로 지속적인 발열이 가능하여, 열악한 전력 환경에서 유용하게 사용할 수 있다.

더불어, 온도센서에서 측정한 온도, 또는 스마트기기에서 취득한 날씨 정보를 통해 혹한의 날씨가 아닌 경우에는 초기부터 직물발열체를 직렬 연결토록하여 전력 사용을 아낄 수 있고, 압력센서를 통해 신발 착용 여부를 감지함으로써 직물발열체의 작동 시점을 판단할 수도 있다.

또한, 보온 기능 외에도 습도센서를 통해 우천시나 사용자의 발이 젖었을 경우 직물발열체를 고속 발열 시켜 신속하게 발을 건조시키는 기능도 수행할 수 있다.

또, 가속도센서를 통해 사용자가 넘어진 후 움직이지 못하고 있는 것을 확인하고, 구호 요청을 할 수 있어서, 거동이 불편한 노약자를 보호할 수도 있다.

또한, 통신부와 스마트기기 간의 거리를 모니터링 하여 신발을 벗었던 사용자가 신발을 찾기 위해 가까워진 것이 확인되면, 발광부를 발광시켜 본인의 신발을 신속하게 찾을 수 있도록 함으로써, 식당 등에서 신발을 신속하게 찾을 수 있고, 타인의 유사한 신발을 신고 가는 불상사를 막을 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 발열 깔창을 설명하기 위한 개략적인 사시도.
도2는 도1에 도시된 발열 깔창의 구성을 설명하기 위한 블록도.
도3은 도1에 도시된 발열 깔창의 회로 연결 상태를 설명하기 위한 도면.
도4는 도1에 도시된 발열 깔창에서 직물발열체A와 B가 병렬 연결된 상태를 설명하기 위한 도면.
도5는 도1에 도시된 발열 깔창에서 직물발열체A와 B가 직렬 연결된 상태를 설명하기 위한 도면.
도6은 도1에 도시된 발열 깔창에서 직물발열체A에만 전원이 공급되고 있는 상태를 설명하기 위한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 직물발열체를 이용한 다기능 발열 깔창(이하 '발열 깔창' 또는 '신발 깔창'이라고 부르도록 함)을 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도2는 도1에 도시된 신발 깔창의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 신발 깔창은 깔창 본체(10), 직물발열체A(20), 직물발열체B(30), 스위치(41), 온도센서(42), 제어부(43), 통신부(45), 배터리(46), 충전부(47), 가속도센서(44), 습도센서(48), 압력센서(49) 및 발광부(50)를 포함한다.

깔창 본체(10)는 신발 내에 안착되는 형태이며, 사용자의 발 크기에 따라 다양한 사이즈로 제작될 수 있다.

깔창 본체(10) 내부의 전방에는 직물발열체A(20) 및 직물발열체B(30)가 설치되어 있다. 여기서 직물발열체A(20)가 직물발열체B(30)보다 더 전방에 설치된다. 이에 대해서는 이후 다시 설명토록 한다.

직물발열체A(20) 및 직물발열체B(30)는 배터리(46)로 전원을 공급받아 발열한다. 도3을 잠시 참조하면, 직물발열체A(20)는 발열부a(21), 제1도전부a(22) 및 제2도전부a(23)를 포함하고, 직물발열체B(30)는 발열부b(31), 제1도전부b(32) 및 제2도전부b(33)를 포함한다. 직물발열체A(20)와 직물발열체B(30)의 동일 구성명칭들은 동일한 구성 작용을 하기 때문에 이하에서는 직물발열체A(20)를 위주로 하여 설명토록 한다.

직물발열체A(20)는 다수의 탄소섬유사로 이루어진 발열부a(21)와, 발열부a(21)의 양단에 연결되어 전원을 공급하는 제1도전부a(22) 및 제2도전부a(23)를 포함한다. 물론 직물발열체A(20)는 일반사로 직조되는 직조부나 별도의 커버 등을 더 포함할 수 있으나 도면에는 도시하지 않았다.

탄소섬유사로 이루어진 발열부a(21)는 기존에 발열체로 널리 사용되는 열선에 비해 전력 소모가 적으며, 원적외선의 방사를 통해 발열기능 뿐만 아니라 살균작용, 항균작용, 탈취작용으로 인체에 유익하고 유연성이 보장된다.

스위치(41)는 직물발열체A(20)와 직물발열체B(30)의 각 도전부(22,23,32,33)와 배터리(46) 사이의 회로 연결을 제어한다. 이러한 스위치(41)는 제어부(43)에 의해 제어된다.

온도센서(42)는 직물발열체(20,30)의 온도를 측정하여 제어부(43)로 측정된 값을 보내주기 위해 마련된다. 온도센서(42)는 직물발열체A(20)와 B 중 어느 한 곳과 인접한 곳에 설치되거나, 두 개의 직물발열체(20,30)에 모두 설치될 수도 있다.

또한 제어부(43)는 통신부(45)를 통해 블루투스 등의 근거리 통신 방식으로 사용자의 스마트기기(100)와 연결됨으로써, 사용자는 스마트기기(100)를 통해 직물발열체(20,30)의 발열을 제어하거나, 온도 정보 등을 확인할 수 있다. 더불어 제어부(43)는 습도센서(48)에서 측정된 습도 정보, 압력센서(49)를 통해 측정된 압력 정보를 통해 직물발열체(20,30)의 발열을 제어하거나 발광부(50)의 작동을 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 예시는 추후 다루도록 한다.

배터리(46)는 직물발열체(20,30)로 전원을 공급하기 위해 마련되며, 상대적으로 두껍기 때문에 깔창 본체(10)의 뒤꿈치 부분에 실장된다.

충전부(47)는 배터리(46)를 충전하기 위한 것으로, 충전부(47)를 통한 충전 방식으로는 신발 깔창 측면으로 접속 포트가 마련되어 케이블 연결을 통해 충전이 이루어질 수 있다. 물론 자기유도 또는 자기공진 방식으로 무선 충전이 가능하도록 충전부(47)가 설계될 수도 있다.

가속도센서(44)는 보행 중 넘어짐을 감지하기 위해 마련되며, 가속도센서(44)를 통해 일정 수준 이상의 가속도가 측정된 것을 제어부(43)가 감지하면 통신부(45)를 통해 사용자의 스마트기기(100)로 긴급 상황을 통보하고, 스마트기기(100)의 전용 애플리케이션에서 구조를 요청할 수 있다.

습도센서(48)는 신발 내의 습도를 측정하기 위해 마련되며, 습도센서(48)에서 측정된 습도 정보는 제어부(43)로 전송된다.

압력센서(49)는 깔창 본체(10)에 가해지는 압력을 측정하기 위해 마련되며, 제어부(43)는 압력센서(49)에서 측정된 압력 정보를 통해 신발 착용 여부를 확인할 수 있다.

발광부(50)는 제어부(43)의 제어 신호에 따라 빛을 발광하는 수단으로, 이에 대한 설명은 이후 다시 하도록 한다.

이상에서 설명한 신발 깔창의 구성에 의해 배터리(46)의 전원을 직물발열체(20,30)에 공급함으로써 겨울철 사용자의 발을 따뜻하게 보호해 줄 수 있다. 하지만 실외에서 지속적으로 움직이면서 사용되는 특성상 발열이 이루어지는 신발 깔창의 전력 공급 상황은 매우 열악하다. 즉, 움직임을 고려해야 하기 때문에 크고 무거운 배터리(46)를 탑재하는 것은 불가능하고, 적은 용량의 배터리(46)를 이용하여 높은 열 효율을 보여야 하는데, 본원 발명에서는 이를 고려하여 독특한 스위치(41) 제어 방식을 적용하였다.

도3은 직물발열체에 전원 공급이 전혀 없을 경우 직물발열체와 배터리의 회로 연결 구조를 나타낸 것이다. 즉 스위치(41)들이 모두 오픈되어 직물발열체에는 전원이 공급되지 않는다.

만약 사용자가 발열 시작에 대한 명령을 입력하였거나, 온도센서(42)를 통해 일정 이하의 온도임을 제어부(43)가 확인하였다면, 발열 모드를 시작한다. 여기서 사용자 명령은 사용자의 스마트기기(100)가 발열 깔창의 통신부(45)와 블루투스 등의 근거리 통신 방식으로 연결된 상태에서, 스마트기기(100)에 설치된 전용 애플리케이션을 통해 입력함으로써, 발열 깔창으로 전달될 수 있다.

이때 차갑게 식어 있는 발을 빠르게 보온하기 위해서는 초기에는 급속하게 발열이 이루어질 필요가 있다. 이를 위해 제어부(43)는 도4의 (a)에 도시된 바와 같이 스위치(41) 연결을 제어한다.

즉 배터리(46)의 (+) 전극이 직물발열체A(20)의 제1도전부a(22) 및 직물발열체B(30)의 제1도전부b(32)에 연결되도록 하고, (-) 전극은 직물발열체A(20)의 제2도전부a(23) 및 직물발열체B(30)의 제2도전부b(33)에 연결되도록 함으로써, 직물발열체(20,30)가 병렬 연결되도록 하는 것이다. 도4의 (b)는 직물발열체(20,30)가 병렬 연결되었을 시의 등가 회로를 나타낸 것이다.

직물발열체(20,30)가 병렬 연결될 경우 합성 저항이 낮아져서 높은 전류가 흐르게 되어 고속 발열이 가능하다. 따라서 사용자는 발열 초기부터 바로 보온 효과를 볼 수가 있다. 하지만 지속적으로 병렬 연결이 이루어질 경우 전력 소모가 커서 배터리(46)가 금방 방전될 수 있다.

이를 위해 제어부(43)는 온도센서(42)를 통해 직물발열체(20,30)가 일정 온도 이상 올라간 것을 확인하였거나, 미리 지정된 일정 시간이 지난 것을 확인하면 도5의 (a)에 도시된 바와 같이 스위치(41) 제어를 변경한다.

즉 배터리(46)의 (+) 전극은 직물발열체A(20)의 제1도전부a(22)에 연결되도록 하고, 제1직물발열체A(20)의 제2도전부a(23)는 직물발열체B(30)의 제1도전부b(32)에 연결되도록 하며, 직물발열체B(30)의 제2도전부b(33)를 배터리(46)의 (-) 전극에 연결되도록 하는 것이다. 이 경우 직물발열체(20,30)는 도5의 (b)와 같이 직렬 연결 구조를 이룬다.

직물발열체(20,30)가 직렬 연결될 경우 합성 저항이 높아 낮은 전류가 흐르게 된다. 하지만 이미 초기 고속 발열을 통해 직물발열체(20,30)가 달구어진 상태이기 때문에 낮은 전류를 지속적으로 흘려주면 전력 소모를 크게 줄이면서도 지속적인 발열 효과를 볼 수가 있다.

도6은 초기 고속 발열의 다른 예시를 설명하기 위한 것이다. 즉 발열 시작 시 제어부(43)는 배터리(46)의 (+) 전극은 직물발열체A(20)의 제1도전부a(22)에 연결되도록 하고, (-) 전극은 직물발열체A(20)의 제2도전부a(23)에 연결되도록 한다. 그리고 직물발열체B(30)에는 전원 공급을 차단한다.

이 경우 배터리(46)에는 직물발열체A(20)만 연결되어 있기 때문에, 모든 전력이 직물발열체A(20)에 집중된다. 즉 도4와 같은 직물발열체(20,30)의 병렬 연결만큼은 아니더라도, 깔창 본체(10) 최전방에 설치된 직물발열체A(20)에 초기 전력을 모두 공급토록 함으로써, 추위에 가장 취약한 발가락 부분이 먼저 보온 효과를 볼 수 있게 하는 것이다.

이후 일정 시간이 흐르거나 직물발열체A(20)의 온도가 기 설정된 온도 이상까지 상승한 것을 확인되면 제어부(43)는 도5와 같이 직물발열체(20,30) 들을 직렬 연결하여 낮은 전력으로 지속 발열이 이루어지도록 한다.

제어부(43)가 특정 상황에서 직물발열체들의 연결 상태를 변경시키기 위해 스위치(41)를 제어하는 동작은 미리 제어부(43)에 탑재된 프로그램에 따라 이루어질 수도 있고, 사용자의 스마트기기(100)에서 구동되는 전용 애플리케이션이 수시로 설정 정보를 업데이트 함으로써, 통신부(45)가 스마트기기(100)로부터 업데이트 된 설정 정보를 수신하여 제어부(43)에 세팅할 수도 있다. 물론 사용자가 스마트기기(100)를 통해 작동 기준을 입력함으로써, 입력된 작동 기준이 제어부(43)에 세팅될 수도 있다.

한편 발열 깔창의 직물발열체(20,30) 제어를 위해 통신부(45)가 사용자의 스마트기기(100)와 블루투스 통신 등의 방식으로 연결되어 있는데, 이를 이용하면 제어부(43)의 작동 기준 재설정이나, 편의 기능을 추가 제공할 수 있다.

먼저 발열 깔창의 직물발열체(20,30) 제어를 위해 스마트기기(100)에 전용 애플리케이션이 설치되어 있다면, 스마트기기(100)는 전용 애플리케이션의 구동으로 실시간 계절 정보나 날씨 정보를 획득할 수 있다. 따라서 계절이나 날씨 정보에 대응하여 직물발열체(20,30)가 작동할 수 있도록 제어부(43)의 설정이 변경될 수 있다.

예컨대 스마트기기(100)에서 획득한 날씨 정보를 확인한 결과 사용자가 위치한 지역의 현재 기온이 영하 5도 미만일 경우, 스마트기기(100)의 전용 애플리케이션은 직물발열체(20,30)가 초기에는 병렬, 이후에는 직렬 연결되도록 하는 스위치 제어 정보를 발열 깔창 측으로 전송함으로써, 통신부(45)가 이러한 스위치 제어 정보를 수신한 후 제어부(43)에 탑재하는 것이다. 즉 영하 5도 미만의 추운 겨울에는 초기에 급속 발열을 통해 빠르게 보온 효과를 볼 수 있도록 하고, 온도센서(42)에서 일정 온도 이상 보온된 것을 확인하면, 이후에는 직물발열체(20,30)가 직렬 연결되도록 하여 전력 소모를 줄이는 것이다.

반대로 스마트기기(100)에서 획득한 날씨 정보를 확인한 결과 사용자가 위치한 지역의 현재 기온이 영하 5도 이상일 경우, 스마트기기(100)의 전용 애플리케이션은 직물발열체(20,30)가 초기부터 꾸준히 직렬 연결되도록 하는 스위치 제어 정보를 발열 깔창 측으로 전송하고, 통신부(45)가 스위치 제어 정보를 수신한 후 제어부(43)에 탑재할 수 있다. 즉 영하 5도 이상의 상대적으로 포근한 초겨울에는 초기의 급속 발열까지는 필요치 않을 수 있으므로, 처음부터 직렬 연결을 통해 전력 소모를 아끼도록 하는 것이다.

또한, 온도센서(42)와 압력센서(49)를 이용하여 제어부(43)가 스위치 제어를 수행할 수도 있다. 예컨대 온도센서(42)에서 측정한 온도가 영하 5도 미만이고, 압력센서(49)를 통해 사용자가 신발을 착용한 것을 제어부(43)가 확인하였다면, 제어부(43)는 직물발열체(20,30)가 초기에는 병렬 연결되어 고속 발열되도록 하고, 온도센서(42)를 통해 일정 온도 상승한 것이 확인되면 직렬 연결되도록 스위치(41)를 제어하는 것이다.

반대로 온도센서(42)에서 측정한 온도가 영하 5도 이상이고, 압력센서(49)를 통해 사용자가 신발을 착용한 것을 제어부(43)가 확인하였다면, 제어부(43)는 직물발열체(20,30)가 처음부터 직렬 연결되도록 제어할 수 있다. 물론 온도센서(42)에서의 측정된 결과와 관계 없이 압력센서(49)를 통한 사용자의 신발 착용이 확인되지 않는다면 발열 작동은 수행되지 않는 것이 바람직하다.

한편, 직물발열체(20,30)는 혹한 시 외에도 사용자의 발을 말려주기 위해 작동할 수 있다. 예컨대 스마트기기(100)를 통해 날씨 정보를 획득한 결과 사용자가 위치한 지역의 습도가 높다거나, 우천이 확인되었을 경우, 또는 습도센서(48)를 통해 높은 습도가 측정되었거나, 사용자의 발이 젖어 있는 것이 확인되었다면, 제어부(43)는 직물발열체(20,30)가 병렬 연결되도록 스위치(41)를 제어하고 전원을 공급함으로써, 깔창 본체(10)나 사용자의 발을 신속하게 말려주도록 할 수 있다. 물론 이 경우에도 제어부(43)는 습도센서(48)를 통해 일정 수준 이상의 습도가 측정되고, 압력센서(49)를 통해 신발 착용이 확인되었을 경우 일정 시간 동안 직물발열체(20,30)를 작동시켜 건조 기능이 수행되도록 제어를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 발열 깔창은 가속도센서(44)를 이용하여 사용자의 넘어짐을 인지하고 구호 요청이 가능하다. 즉, 제어부(43)는 가속도센서(44)를 통해 특정 패턴의 가속도 변화가 인식되면 통신부(45)를 통해 스마트기기(100) 측으로 구호 요청 신호를 전송하고, 스마트기기(100)의 전용 애플리케이션이 미리 지정된 구조기관이나 보호자 측으로 구호 요청 메시지를 송출하는 것이다.

이때 제어부(43)가 구호 요청이 필요한 시점인지 판단하는 방식은 다음과 같다. 제어부(43)는 가속도센서(44)에서 측정되는 가속도 정보를 분석하는데, 통상적인 보행시의 가속도보다 큰 신호가 측정되는지 먼저 살피고, 일정 수준 이상의 가속도가 측정된 이후 가속도 측정이 멈추었다면 비로소 구호 요청 신호를 발신한다.

제어부(43)가 특정 패턴 가속도 정보를 확인하는 이유는 사용자의 넘어짐 여부를 보다 정확하게 판단하기 위해서이다. 즉 사용자가 보행 도중 임의로 뛰는 경우도 있을 수 있다. 따라서 통상적인 보행시보다 큰 가속도가 일시적으로 측정되었다고 해서 바로 넘어짐이라고 판단하면 아니되며, 큰 가속도가 측정된 이후 가속도 측정이 안되고 있다면 넘어짐이라고 판단하는 것이다. 보통 노약자가 넘어진 후 다시 일어서지 못하고 쓰러진 상태를 유지하고 있다면, 그 시점이 구호가 필요한 시점이 맞는 것이고, 이에 따라 앞서 설명한 가속도 패턴을 확인하는 방식이 넘어짐을 판단하고 구호를 요청하는 정확한 알고리즘이 될 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 발열 깔창은 통신부(45)와 스마트기기(100)의 통신 연결 상태, 그리고 압력센서(49)를 통한 신발 착용 상태, 그리고 발광부(50)의 발광 기능을 통해 신발 찾기 기능도 제공할 수 있다.

즉, 제어부(43)는 압력센서(49)를 통해 신발 착용 여부를 확인할 수 있고, 또한 통신부(45)와 스마트기기(100)의 블루투스 연결 상태 또는 블루투스 신호의 세기를 통해 신발과 사용자 간의 거리(더욱 구체적으로는 발열 깔창과 사용자 간의 거리)를 확인할 수 있다. 만약 제어부(43)가 압력센서(49)를 통해 신발 미착용 상태인 것을 확인하였고, 동시에 통신부(45)와 스마트기기(100) 간의 연결 상태를 확인한 결과, 사용자가 신발에서 일정거리 이상 떨어져 있는 것을 인지한 상태에서, 사용자가 스마트기기(100)를 소지한 채로 신발에 가까이 다가온다면, 제어부(43)는 통신부(45)를 통해 스마트기기(100)의 블루투스 신호 세기를 분석하여 사용자가 일정 거리 이내로 가까워진 것을 확인할 수 있다.

이렇게 제어부(43)에서 사용자의 스마트기기(100)가 일정 거리 이내로 가까워진 것을 확인하면, 제어부(43)는 발광부(50)를 작동시켜 빛이 발생되도록 한다. 이때 제어부(43)는 일정 주기로 발광부(50)가 반짝거리도록 제어할 수 있다. 따라서 사용자는 신발 내의 깔창 본체(10)의 발광부(50)에서 발생하는 빛을 통해 본인의 신발을 신속하게 찾을 수 있다. 이 기능은 많은 사람들이 모이는 식당에서 본인의 신발을 찾을 때 매우 유용하게 쓰일 수 있다.

물론 제어부(43)는 압력센서(49)를 통해 사용자가 다시 신발을 착용하는 것이 확인되면, 발광부(50)의 작동을 멈추도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 발열 깔창에서는, 깔창 본체(10)에 직물발열체를 2개 구분하여 배치하고, 스위치(41) 제어를 통해 초기와 중기 이후의 발열 성능이 제어될 수 있어서, 신발을 갈아 신더라도 발열 효과를 얻을 수 있고, 직물발열체(20,30)를 통해 유연성이 보장되며, 2개의 직물발열체(20,30)의 병렬 및 직렬 연결 제어를 통해 초기에는 고속 발열 효과를 누리고, 이후에는 낮은 전력으로 지속적인 발열이 가능하여, 열악한 전력 환경에서 유용하게 사용할 수 있다.

더불어, 온도센서(42)에서 측정한 온도, 또는 스마트기기(100)에서 취득한 날씨 정보를 통해 혹한의 날씨가 아닌 경우에는 초기부터 직물발열체(20,30)를 직렬 연결토록하여 전력 사용을 아낄 수 있고, 압력센서(49)를 통해 신발 착용 여부를 감지함으로써 직물발열체(20,30)의 작동 시점을 판단할 수도 있다.

또한, 보온 기능 외에도 습도센서(48)를 통해 우천시나 사용자의 발이 젖었을 경우 직물발열체(20,30)를 고속 발열 시켜 신속하게 발을 건조시키는 기능도 수행할 수 있다.

또, 가속도센서(44)를 통해 사용자가 넘어진 후 움직이지 못하고 있는 것을 확인하고, 구호 요청을 할 수 있어서, 거동이 불편한 노약자를 보호할 수도 있다.

또한, 통신부(45)와 스마트기기(100) 간의 거리를 모니터링 하여 신발을 벗었던 사용자가 신발을 찾기 위해 가까워진 것이 확인되면, 발광부(50)를 발광시켜 본인의 신발을 신속하게 찾을 수 있도록 함으로써, 식당 등에서 신발을 신속하게 찾을 수 있고, 타인의 유사한 신발을 신고 가는 불상사를 막을 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10 : 깔창 본체
20 : 직물발열체A
21 : 발열부a
22 : 제1도전부a
23 : 제2도전부a
30 : 직물발열체B
31 : 발열부b
32 : 제1도전부b
33 : 제2도전부b
41 : 스위치
42 : 온도센서
43 : 제어부
44 : 가속도센서
45 : 통신부
46 : 배터리
47 : 충전부
48 : 습도센서
49 : 압력센서
50 : 발광부
100 : 스마트기기

Claims (3)

1. 신발 내에 안착되는 깔창 본체;
   전원 공급을 위한 배터리;
   상기 깔창 본체에 마련되며 상기 배터리 측으로부터 전원을 공급 받아 발열되는 직물발열체A 및 직물발열체B:
   상기 배터리와 상기 직물발열체A 및 직물발열체B의 전원 연결을 제어하는 스위치; 및
   상기 스위치의 제어를 통해 상기 발열체A 및 발열체B와 상기 배터리의 전원 연결을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물발열체를 이용한 다기능 발열 깔창.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 작동 초기에는 상기 스위치를 제어하여 상기 직물발열체A와 상기 직물발열체B가 병렬 연결되도록 하여 고속 발열 시키고, 일정 시간 또는 특정 온도에 도달하면 상기 스위치를 제어하여 상기 직물발열체A와 상기 직물발열체B가 직렬 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 직물발열체를 이용한 다기능 발열 깔창.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 직물발열체A는 상기 깔창 본체에서 상기 직물발열체B보다 전방에 설치되어 있고,
   상기 제어부는 작동 초기에는 상기 스위치를 제어하여 상기 직물발열체A에만 상기 배터리의 전원을 공급하여 고속 발열 시키고, 일정 시간 또는 특정 온도에 도달하면 상기 스위치를 제어하여 상기 직물발열체A와 상기 직물발열체B를 직렬 연결시켜 상기 직물발열체A와 직물발열체B에 모두 전원 공급이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 직물발열체를 이용한 다기능 발열 깔창.

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