다목적 자가발전 스틱

다목적 자가발전 스틱{Multi-purpose Stick of Self-generating Type}

본 발명은 다목적 자가발전 스틱에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음성메세지를 전달할 수 있고 전원을 자가 발전하는 한편 사용자의 운동량을 측정할 수 있는 다목적 자가발전 스틱에 관한 것이다.

최근에는 생활이 풍요로워짐에 따라서 많은 사람들이 여가활동을 즐기고 있는데, 이러한 여가활동의 큰 부분을 차지하는 것이 등산 또는 트래킹이다. 그 예로서 전국적으로 많은 산악회가 활동하고 있으며, 토, 일요일마다 많은 등산객이 등산을 즐기고 있는 추세에 있다.

일반적으로, 스틱(STICK)은 일종의 지팡이로서 등산 또는 트래킹할 때의 보조기구로 사용되는데, 이러한 스틱은 산행 또는 트래킹을 할 때 지면을 짚음으로써 체중을 분산시켜 장시간의 산행에도 불구하고 등산객의 피로감을 경감시키는 주 기능 외에도, 수풀 등을 헤치고 나아가거나 호신용으로의 이용 등 다양한 용도로 사용된다.

또한, 스틱은 일반적으로 새벽 조기등산이나 장시간에 걸친 장거리 산행, 그 외의 산책이나 도보운동 등을 행할 때 주로 사용되고 있는 일종의 보행보조 기구라고 할 수 있을 것이다. 그 중에서도 특히 근래에는 많은 사람들이 자신의 건강에 대해 보다 많은 관심을 가지게 된 결과로써 출근전의 새벽이나, 퇴근 후의 어두운 시간대에 가까운 거리의 새벽조기등산을 한다거나 저녁 어두운 시간에 야간 산행을 하는 경우가 많아졌으며, 나아가서는 먼 거리의 등산이나 장거리 도보여행 등을 하는 인구들도 점점 증가하고 있는 추세라 할 수 있을 것이다.

이렇게 이른 새벽의 조기등산, 늦은 저녁 시간의 도보운동, 또는 시골에 사는 노령자들의 야간외출 등 운동이나 외출을 위한 생활 활동 시간대가 어두운 시간대로 점점 확대되어 가면서 어두워 확실하게 분간되지 않는 시골길이나 노면이 고르지 못해 항상 위험이 많은 등산로 같은 곳에서는 노면을 더듬어서 상태를 확인하고, 또한 몸과 지지체를 의지하여 바른 보행자세를 유지함으로써 보행의 피로를 감소하게 하는 등 안전한 보행을 위해 많은 등산 인구들이 스틱을 사용하고 있다. 이에 따라 조명부와 음향발생부가 구비되어 다양한 목적으로 사용되는 스틱이 개시되어 있다.

한국공개실용신안 제2008-0003134호는 스틱의 손잡이 부분에 음성신호를 발생하는 스피커와 조명을 첨가하고 그 기능을 작동시키는 버튼들로 구성되어 다양한 사용자가 편리하게 이용할 수 있도록 되어 있다.

한국공개특허 제2014-0040786호는 일반 사용자 및 시각이나 청각에 장애가 있는 사용자의 편의성을 향상시킨 장애인과 노인을 위한 다용도 스틱으로, 본체에 음향을 발생시키는 스피커, LED 조명 등이 포함된 구성이다.

한국공개특허 제2010-0108137호는 전조등, 바닥등 및 점멸등 기능의 수행 여부에 대한 선택을 받는 스위치 모듈, 빛을 전방, 후방 또는 바닥 방향으로 조사하는 전조등 모듈, 빛을 점멸시켜 조사하는 점멸등 모듈, 바닥 지표면으로 빛을 조사하는 바닥등 모듈, 전원을 공급하는 전원 공급 모듈, 및 상기 스위치 모듈에서 선택된 기능에 따라 빛을 조사하도록 상기 전조등 모듈, 상기 점멸등 모듈, 및 상기 바닥등 모듈에 상기 전원 공급 모듈에 의해 공급된 전원을 공급하고, 제어하는 제어 모듈을 포함하는 구성이다.

한국등록실용신안 제20-0273683호는 새벽이나 저녁, 또는 야간 등의 어두운 시간에의 외출, 새벽조기등산, 및 장거리 산행 등의 보행을 할 때 주로 사용되는 지팡이에 있어서, 지팡이의 내부에 조명장치를 내장하여, 보행로의 진로 및 주변의 노면 상태를 밝게 조명해 줌으로써, 안전한 보행을 할 수 있도록 해주는 등의, 회중전등의 기능을 겸하여 가지는 구성이다.

이러한 스틱은 조명부와 음향발생부에 전원을 공급하기 위해 소모성 건전지를 사용해야 하므로 건전지 구입에 불편함이 있을 뿐만 아니라 폐건전지에 따른 환경오염이 발생하며, 산행을 하거나 외진 곳에서 건전지의 수명이 다할 경우에 조명부와 음향발생부에 전원을 공급할 수 없으므로 스틱의 다목적 기능을 제대로 행할 수가 없게 된다. 이에 따라 자가발전부가 구비된 스틱이 개시되어 있다.

일본등록실용신안 제313001호에는 수동회전레버를 사용하여 일시적으로 발전할 수 있는 수동발전부가 구비되어 있다. 일본공개특허 제2006-130253호 및 한국등록특허 제10-1068545호에는 스틱을 짚음에 따라 이동하는 자석과 코일의 작용에 의해 기전력을 발생시켜 발전하는 구성이 개시되어 있다. 한국등록특허 제10-1256167호에는 스틱을 짚음에 따라 압전소자에 가해지는 충격에 의해 전기를 발생시키는 구성이 개시되어 있다.

그런데, 종래 수동으로 레버를 돌려 전력을 발생시키는 구성은 일시적으로 전력을 발생시킬 수만 있으며 전력을 발생시키기가 불편하다는 문제점이 있었다. 또한 종래 자석과 코일에 의해 전력을 발생시키는 구성은 자석 또는 철심의 이동거리가 길어야 하므로 이동체의 이동과 복원에 따라 사용자가 불편함을 느끼게 된다는 문제점이 있었다. 또한 종래 압전소자의 배치에 따라 전력을 발생시키는 구성은 전력량의 생산에 한계가 있으므로 스틱에 필요한 전원을 충분히 공급할 수 없으므로 별도의 건전지를 구입해야 한다는 문제점이 있었다.

또한, 종래 자가발전부에서는 단순히 조명부와 음향발생부 등에 공급하는 전력을 발생시키는 역할을 하기만 하므로 사용자의 운동량을 측정하기 위해서는 별도의 장치를 설치해야 한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 전력발생량이 높고 사용자의 운동량을 용이하게 측정할 수 있는 다목적 자가발전 스틱을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 음성 메세지를 효과적으로 전달하고, 자가발전부의 이동거리가 적더라도 충분한 전력량을 발생시킬 수 있으므로 자가발전을 하기 위한 포스트의 상하방향 운동에 따른 불편함을 해소시키는 다목적 자가발전 스틱을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다목적 자가발전 스틱은 포스트와, 포스트의 상단에 구비된 손잡이와, 포스트 또는 손잡이에 구비되어 음향을 발생하는 음향발생부와, 포스트에 구비되어 사용자의 가압에 따라 음향발생부에 공급되는 전원을 자체적으로 발생시키는 자가발전부와, 음향 발생부와 자가발전부를 제어하는 한편 자가발전부의 작동에 따라 사용자의 운동량을 연산하는 제어부를 포함하고, 포스트는 서로 슬라이딩 가능하게 결합되는 제1포스트와 제2포스트로 나누어져 제1포스트와 제2포스트 사이에 자가발전부가 설치되며, 자가발전부는 제1포스트의 내부에 축방향을 따라 배열되는 복수의 압전소자와, 제2포스트의 내부에서 돌출하여 제1포스트의 내부로 삽입되는 한편 포스트에 가압력이 가해지면 압전소자를 타격하여 가압하는 타격봉부와, 타격봉부에 끼워지며 가압력이 해제될 시에 타격봉부를 원위치시키는 복원스프링과, 복수의 배열된 압전소자 사이에 끼워져 타격봉부의 타격력을 복수의 압전소자에 전달하는 충격전달부재와, 제1포스트의 내부에 삽입되어 압전소자에 의해 변형되는 변형체와, 제어부에 의해 사용자의 운동량이 연산되도록 자가발전부의 작동을 감지하는 자가발전 센서를 구비한다.

포스트 또는 손잡이에는 야간에 시야를 밝히는 조명 기능을 하거나 경고 조명 기능을 하는 조명부가 추가로 설치되며, 조명부는 복수의 조명램프와, 복수의 조명램프를 선택하여 작동시키는 적어도 하나의 조명 스위치를 포함한다.

음향발생부는 음성이나 음향 메세지를 전달하는 스피커와, 음향과 음성의 종류를 선택하여 작동시키는 적어도 하나의 음향발생 스위치를 포함한다.

자가발전 센서는 타격봉부의 움직임을 감지하는 위치센서, 또는 타격봉부의 속도를 감지하는 속도센서일 수 있다. 자가발전 센서는 압전소자의 발전량을 감지하는 발전량 센서일 수도 있다.

본 발명에 의한 다목적 자가발전 스틱에 의하면, 전력발생량이 높고 자가발전 중에 사용자의 운동량을 용이하게 측정할 수 있으며, 음성 메세지를 효과적으로 전달할 수 있고, 자가발전부의 이동거리가 적더라도 충분한 전력량을 발생시킬 수 있으므로 자가발전을 하기 위한 포스트의 상하방향 운동에 따른 불편함을 해소시킬 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 다목적 자가발전 스틱을 나타내는 입면도이다.
도 2은 도 1의 다목적 자가발전 스틱을 분리하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 손잡이를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 조명부를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1의 자가발전부를 나타낸 단면도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 도 5의 자가발전부의 작동상태도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 다목적 자가발전 스틱의 제어 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 다목적 자가발전 스틱의 입면도이다.
도 9는 도 8의 음향발생부를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 8의 음향발생부의 다른 예를 분리하여 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 다목적 자가발전 스틱을 나타내는 입면도이고, 도 2은 도 1의 다목적 자가발전 스틱을 분리하여 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2의 손잡이를 분리하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2의 조명부를 분리하여 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 1의 자가발전부를 나타낸 단면도이다. 도시한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 의한 다목적 자가발전 스틱(100)은 포스트(110)와, 손잡이(120)와, 음향발생부(130)와, 조명부(140)와, 자가발전부(150)와, 제어부(160)와, GPS부(170)를 포함한다.

포스트(110)는 사용자의 신체조건에 따라 높낮이를 조절할 수 있게 다수개의 파이프를 다단으로 끼워 결합될 수 있으며, 스틱 전체를 지지한다. 본 실시예에서는 자가발전부(150)를 설치하기 위한 하부 포스트인 제1포스트(111)과 상부 포스트인 제2포스트(112)로 나누어진 포스트를 예로 들어 설명한다. 제1포스트(111)와 제2포스트(112)는 서로 끼워져 슬라이딩 가능하게 결합되며, 서로 이탈되지 않게 걸려 결합된다(도 5 참조). 제1포스트(111)의 하부 외면에는 조명부(140)가 결합되는 숫나사(111a)가 형성되며, 제1포스트(111)의 하단은 뾰족하게 되어 있다. 제1포스트(111)의 하단의 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 용도에 따라 다양한 형상으로 형성된다.

손잡이(120)는 포스트(110)의 상단, 즉 제2포스트(112)의 상단에 착탈가능하게 끼워져 결합된다. 손잡이(120)는 손잡이 본체(121)의 상단에 개폐캡(122)이 나사식으로 결합되는 구조이다. 손잡이 본체(121)의 상단부는 접시형으로 형성되며, 그 내부에는 음향발생부(130)가 설치된다. 손잡이 본체(121)의 하단부에는 걸이끈(123)이 연결된다. 개폐캡(122)의 상면에는 자가발전부(150)의 후술하는 운동량 디스플레이가 설치될 수 있다.

음향발생부(130)는 제어부(160)의 제어에 따라 음향 또는 음성을 발생하는 부분으로서, 음성이나 음향 메세지를 전달하는 스피커(131)와, 자가발전부(150)에서 공급되는 전력을 받아 스피커(131)에 전원을 공급하는 제1배터리(132)와, 제어부(160)의 제어에 따라 음향발생부(130)를 보조적으로 제어하는 음향발생 제어기판(133)과, 음향과 음성의 종류를 선택하여 작동시키는 음향발생 스위치를 포함한다.

음향발생 스위치는 손잡이 본체(120)의 상단부에 형성된 접시형 부분 외면에서 외부로 노출되게 설치되며, 전원 온-오프 스위치(134)와 모국어 선택 스위치(135)와 외국어 선택 스위치(136)와 음향조절 스위치(137)을 포함한다. 한편, 모국어나 외국어는 녹음 방식을 통해 음향발생 스위치의 갯수를 줄일 수도 있으며, 하나의 스위치로 전원 온-오프, 음성 선택 및 음향 조절의 기능을 하게 구성할 수도 있다.

스피커(131)는 손잡이 본체(121)의 상단부 내에 설치되며, 음성 또는 음향이 외부로 용이하게 전달되게 손잡이 본체(121)에는 다수의 구멍이 형성된다. 제1배터리(132)은 뚜껑(138)에 의해 개폐가능하게 되어 있다. 음향발생 제어기판(133)은 음성 저장과 재생을 할 수 있도록 설계된 콘트롤 PCB이다.

전원 온-오프 스위치(134)는 제1배터리(132)에서 음향발생부(130)에 전체적으로 공급된 전원을 온-오프하는 스위치로서, 1회 누르면 온되고, 2회 누르면 오프되는 구조이다. 모국어 선택 스위치(135)는 모국어 및 그 종류를 선택하는 스위치로서, 음향발생 제어기판(133)의 저장 내용에 따라 모국어가 한국어 일 때를 예로 들면, 1회 누르면 "안녕하십니까, 좋은 시간 되십시오. 힘내십시오."라는 음성 메세지가 스피커(131)로 출력되고, 2회 누르면 "실례합니다. 먼저 지나가겠습니다. 감사합니다."라는 음성 메시지가 스피커(131)로 출력되게 할 수 있다. 외국어 선택 스위치(136)는 외국어 및 그 종류를 선택하는 스위치로서, 음향발생 제어기판(133)의 저장 내용에 따라 외국어가 영어 일 때를 예로 들면, 1회 누르면 "How are you? Have a nice time. Cheer!"라는 음성 메세지가 스피커(131)로 출력되고, 2회 누르면 "I beg your pardon. We will pass first time. Thank you!"라는 음성 메시지가 스피커(131)로 출력되게 할 수 있다. 음향조절 스위치(137)는 음성의 크기를 조절하는 스위치로서, 일정기간 누르면 비례하여 음성이 크지다가 작아지게 구성될 수 있다. 음향발생 스위치는 음향발생 제어기판(133)에 저장된 내용에 따라 음성 외에 다양한 음향을 발생되게 하는 스위치로서 사용될 수 있다. 이와 같이 음성 메세지를 효과적으로 전달할 수 있다.

조명부(140)는 제어부(160)의 제어에 따라 조명광을 발생하는 부분으로서, 제1포스트(111)의 숫나사(111a)에 나사결합되는 조명 본체(141)에 다수의 조명램프 및 조명스위치가 설치된 구조이다. 조명 본체(141)는 일반적인 먼지 튀김 방지판의 역할도 하며 개폐캡(141a)에 의해 상부가 커버링되며, 숫나사(111a)에 나사결합되는 암나사부를 구비한다. 조명부(140)는 조명램프가 밝은 대낮에는 자동적으로 오프되는 구조가 되도록 조도센서를 추가로 구비할 수 있다. 또한 조명부(140)는 음향발생부(130)에 함께 손잡이(120)에 일체로 설치될 수도 있다.

조명램프는 LED 램프로서, 주 조명으로 사용되는 전면 조명램프(142)와 보조 조명으로 사용되는 후면 조명램프(143)를 포함한다. 조명스위치는 조명 온-오프 스위치(144)와 색상 선택 스위치(145)를 포함한다. 조명램프와 조명 스위치는 조명 본체(141)의 외면에서 외부로 노출되게 설치된다.

조명본체(141) 내에는 자가발전부(150)에서 공급되는 전력을 받아 조명램프(142, 143)에 전원을 공급하는 제2배터리(146)와, 제어부(160)의 제어에 따라 조명램프(142, 143)를 보조적으로 제어하는 조명 제어기판(147)이 추가로 구비된다. 제2배터리(146)는 뚜껑(148)에 의해 개폐가능하게 되어 있다. 조명 제어기판(147)은 조명을 제어하도록 설계된 콘트롤 PCB이다. 조명본체(141)는 보호캡 형태로 옵션으로 설치가능하다.

자가 발전부(150)는 도 5에 도시한 바와 같이 포스트(110) 내에 구비되어 사용자의 가압에 따라 음향발생부(130) 및 조명부(140)에 공급되는 전원을 자체적으로 발생시키는 부분이다. 자가발전부(150)는 복수의 압전소자(151)와, 타격봉부(152)와, 복원스프링(153)과, 충격전달부재(154)와, 변형체(155)와, 자가발전센서를 포함한다.

압전소자(151)는 세라믹스 압전소자, 나노 압전소자 등으로 이루어진 판형태로서, 변형체(155)의 길이방향을 따라 간격을 두고 복수개가 끼워지며, 제1포스트(111)의 내부에 축방향을 따라 배열된다.

타격봉부(152)는 제2포스트(112)의 내부에서 돌출하여 제1포스트(111)의 내부로 삽입되는 한편 포스트(111, 112)에 가압력이 가해지면 압전소자(151)를 타격하여 가압한다. 타격봉부(152)에는 제1포스트(111)에 걸리어 빠지지 않게 하는 걸림플랜지(152a)가 형성된다.

복원스프링(153)은 타격봉부(152)에 끼워져 설치되며, 사용자에 의해 제1, 제2포스트(111, 112)에 가해지는 가압력이 해제될 시에 타격봉부(152)를 원위치시킨다. 복원스프링(153)은 제1포스트(111)의 걸림턱(111b)과 타격봉부(152)의 걸림플랜지(152a)에 양단이 걸린다. 걸림턱(111b)의 상측 공간에는 복원스프링(153)이 삽입되고, 걸림턱(111b)의 하측공간에는 변형체(155)가 삽입된다.

충격전달부재(154)는 복수의 배열된 압전소자(151) 사이에 끼워져 타격봉부(152)의 타격력을 복수의 압전소자(151)에 전달하여 전기 에너지를 발생되게 하며, 아크릴 등의 합성수지재로 이루어진다. 변형체(155)는 제1포스트(111)의 내부공간에 삽입되어 압전소자(151)에 의해 가압되어 변형이 가능하게 되어 있으며, 스펀지 등으로 이루어진다.

자가발전 센서는 제어부(160)에 의해 사용자의 운동량이 연산되도록 자가발전부(150)의 작동을 감지하는 센서로서, 타격봉부(152)의 움직임을 감지하는 위치센서(156)과 타격봉부(152)의 속도를 감지하는 속도센서(157)로 되어 있다. 위치센서(156)와 속도센서(157)는 하나의 센서로 형성될 수도 있으며, 근접센서, 광센서 등 다양한 센서가 사용될 수 있다. 또한 자가발전 센서는 압전소자의 발전량을 감지하는 발전량 센서일 수도 있다.

제어부(160)는 음향발생부(130)와 조명부(140)와 자가발전부(150)를 제어하는 한편 자가발전부(150)의 작동에 따라 사용자의 운동량을 연산하여, 운동량 디스플레이(181)에 출력한다. 운동량 디스플레이(181)는 모니터 등의 출력장치로서, 손잡이(120)의 개폐캡(122) 상면에 설치되거나(도 3 참조), 제어부(160)에 설치될 수 있다. 제어부(160)는 제2포스트(112)의 외면에 설치되어 있으나, 포스트(110)의 내부나 손잡이 등 다양한 곳에 설치될 수 있으며, 무선으로 별도로 구비될 수도 있다. 무선으로 구비될 경우에는 포스트(110)에 별도로 무선 수신부가 구비된다. 무선 수신부는 음향발생 제어기판(133)이나 조명 제어기판(147)이 그 역할을 대신할 수도 있다.

또한 제어부(160)에는 USB 포트가 구비되어, USB 메모리를 통해 제어 프로그램을 쉽게 바꾸거나 음향발생부를 통해 다양한 정보나 노래 등을 들을 수도 있고, 운동량 디스플레이(181)를 통해 동영상을 볼 수도 있다.

제어부(160)는 위치센서(156)을 통해 타격봉부(152)의 움직임이 감지되면 사용자가 한걸음을 내디딘 것으로 간주하여 걸음수를 운동량 디스플레이에 나타낼 수도 있고, 평균 보폭을 감안하여 사용자의 이동거리도 표시할 수 있다. 그리고, 속도 센서(152)을 통해 타격봉부(152)의 속도가 감지되면 사용자에 의해 포스트(110)에 가해지는 힘 또는 충격력이 연산될 수 있으므로 체력소모 또는 인체의 운동량를 표시하여 나타낼 수 있다. 이때 발전량 센서를 통해 압전소자에서 발생되는 발전량으로 체력소모 및 인체의 운동량을 나타낼 수도 있다. 따라서, 자가발전 중에 사용자의 운동량을 용이하게 측정하여 표시할 수 있다.

GPS부(170)는 등산 중에 스틱을 소유한 조난자의 위치좌표값을 전송하도록 하여 조난자의 위치추적 및 부상자 구조가 용이하도록 하는 위성항법장치로서, 제2포스트(112)에 구비되며, 지피에스(GPS) 수신부와 통신부 등으로 이루어진다. GPS부(170)는 제어부(160)와 일체로 되어 있을 수도 있다. GPS부(170)는 등산용 스틱의 위치 좌표값을 파악하고, 미리 설정된 주파수로 파악된 위치 좌표값을 전송하는 역할을 한다. GPS부(170)는 선택적으로 설치되거나 스마트폰으로 대체될 수 있다. GPS부(170)에 대한 구체적 구성은 휴대폰 또는 차량 등에서 일반적으로 사용되는 기술로 구현될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

도 6의 (a) 및 (b)는 도 5의 자가발전부의 작동상태도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 다목적 자가발전 스틱의 제어 블록도이다. 도 6의 (a)는 제2포스트(112)가 제1포스트(111)에 대해 화살표 A방향으로 하강하는 상태를 나타내고, 도 6의 (b)는 제2포스트(112)가 제1포스트(111)에 대해 상측(화살표 B방향)으로 이동하여 상승하는 상태를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 사용자가 포스트(110)을 지면에 닿게 하여 제2포스트(112)를 누름에 따라 제1포스트(111)가 지면에 닿은 상태로 제2포스트(112)가 하강하고 타격봉부(152)가 압전소자(151)를 타격하여 가압함에 따라 전기에너지를 발생시킨다.

충격 전달부재(154)는 복수의 압전소자(152)에 타격력(충격력)을 전달하며, 변형체(155)는 압전소자(152) 및 충격 전달부재(154)의 타격(충격)에 따라 이에 응하여 변형을 반복한다. 이와 같은 압전소자에 의한 자가발전부(150)는 압전소자의 갯수를 증대시켜 발전용량을 크게 할 수 있다. 사용자가 스틱(100)을 들게 되면 복원스프링(153)의 복원력에 의해 제2포스트(112)는 제1포스트(111)에 대해 상승하여 원위치한다. 이와 같은 압전소자에 의한 자가발전부(150)에 의하면, 자가발전부의 이동거리가 적더라도 충분한 전력량을 발생시킬 수 있으므로 자가발전을 하기 위한 포스트의 상하방향 운동에 따른 불편함을 해소시킬 수 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 자가발전부(150)에서 발생된 전기에너지는 음향발생부(130)의 제1배터리(132) 및 조명부(140)의 제2배터리(146)에 전달되어 축전된 후 음향발생부(130)와 조명부(140)와 제어부(160) 및 GPS부(170)에 전원을 공급하거나, 직접 전원을 공급한다. 그리고, 음향발생부(130)의 음향발생 스위치(134, 135, 136, 137)를 조작하거나 조명부(140)의 조명스위치(144, 145)를 조작하게 되면, 제어부(160)의 제어에 따라, 스피커(131)을 통해 음성 또는 음향이 출력되거나 조명램프(142, 143)를 통해 조명광이 출력된다.

그리고, 자가발전센서(156, 157)가 타격봉부(152)의 이동을 감지하게 됨에 따라 제어부(160)의 제어에 따라 사용자의 걸음수나 이동거리 또는 운동량이 운동량 디스플레이(181)를 통해 출력된다. 또한 필요에 따라 GPS부(170)을 통해 조난신호 등을 송수신하게 된다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 다목적 자가발전 스틱의 입면도이고, 도 9는 도 8의 음향발생부를 분리하여 나타낸 사시도이다. 도시한 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 의한 다목적 자가발전 스틱(200)은 포스트(210)와 손잡이(220)와 음향발생부(230)와 조명부(240)와 자가발전부(250)와 제어부(260)와 GPS부(270)를 포함하며, 음향발생부(230)의 원통형 음향발생 본체(231)가 포스트(210)에 착탈가능하게 설치된 구성이다. 음향발생부(230)의 음향발생 스위치와 스피커 등 나머지 구성은 제1실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

한편. 도 10은 도 8의 음향발생부의 다른 예를 분리하여 나타낸 사시도로서, 본 예에서는 음향발생부(330)가 음향발생 본체(331)가 두조각으로 나누어져 고정링(332)에 의해 포스트(210)에 고정되는 구조이다. 두 조각의 음향발생 본체(331)은 경첩에 의해 연결되어 힌지결합되어 있다. 음향발생부(330)의 음향발생 스위치와 스피커 등 나머지 구성은 제1실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

도 9의 음향발생부(230)와 도 10의 음향발생부(330)는 밴드형태 등, 장착 및 탈착이 용이하게 다양한 형태로 포스트나 손잡이에 설치될 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100, 200 : 자가발전 스틱
110 : 포스트 111 : 제1포스트
112 : 제2포스트 120 : 손잡이
121 : 손잡이 본체 122 : 개폐캡
123 : 걸이끈 130 : 음향발생부
131 : 스피커 132 : 제1배터리
133 : 음향발생 제어기판 134 : 전원 온-오프 스위치
135 : 모국어 선택 스위치 136 : 외국어 선택 스위치
137 : 음향조절 스위치 140 : 조명부
141 : 조명본체 142 : 전면 조명램프
143 : 후면 조명램프 144 : 조명 온-오프 스위치
145 : 색상 선택 스위치 146 : 제2배터리
147 : 조명 제어기판 150 : 자가발전부
151 : 압전소자 152 : 타격봉부
153 : 복원 스프링 154 : 충격전달부재
155 : 변형체 156 : 위치센서
157 : 속도센서 160 : 제어부
170 : GPS부 181 : 운동량 디스플레이