KR101120548B1 - 운동정보 감지 신발과 단말장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신발을 착용한 사용자의 보행과 운동상태를 감지하고 이를 사용자가 단말장치로 확인할 수 있는 운동정보 감지 신발과 단말장치를 제공한다.

본 발명에 따른 운동정보 감지 신발과 단말장치는, 미드솔과 아웃솔을 포함하는 신발에 있어서 전족부에는 관통되어 형성되는 배터리홀과 그 중족부 하면에는 함몰된 수용홈이 마련되는 미드솔과, 상기 미드솔 하면에 접착 결합되며 그 상면에는 상기 수용홈에 대응 삽입되며 3축 가속도센서를 포함하는 컨트롤러와 상기 배터리홀에 관통 삽입되는 배터리와 상기 컨트롤러에 연결된 스위치로 구성되는 센서장치가 안치되는 연질의 센서솔과, 상기 센서솔 하면에 접착 구성되는 아웃솔로 이루어지는 신발 및 상기 컨트롤러의 감지 신호를 수신하고, 이를 가공하여 표시하는 단말장치로 이루어진다.

콘트롤러, 신발, 운동화, 3축 센서, 압력센서, PDA

Description

운동정보 감지 신발과 단말장치{shoe with exercise-quantity measuring sensor}

본 발명은 미드솔과 아웃솔 사이에 구성되는 센서장치를 포함하는 신발과 에 무선으로 연결되는 단말기에 관한 것으로서, 신발을 착용한 사용자의 보행과 운동상태를 감지하고 이를 사용자가 단말장치로 확인할 수 있는 운동정보 감지 신발과 단말장치에 관한 것이다.

80년대 이후 생활수준의 전반적인 향상과 식생활습관의 변화에 따라 국내에도 선진국처럼 비만인구가 늘어나면서 건강에 대한 인식 변화로 각종 운동을 즐기는 인구가 점차 늘고 있다.

미국의학협회의 저널에 따르면 미국인의 약 60%가 과체중 및 비만으로 고생하고 있으며, 국내의 경우 성인의 약 26%가 과체중으로 고생하고 있는 것으로 알려지고 있다. 또한, 국내의 소아 비만도 약 20%에 이르는 것으로 발표되고 있으며, 상기와 같은 비만이나 과체중으로 인해 다이어트에 대한 일반인의 관심이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다.

전문가들은 효과적으로 체중을 줄일 수 있는 방법으로 식생활개선과 함께 조 깅과 같은 규칙적인 운동을 권하고 있으며, 세계보건기구는 비만이 21세기 인류건강에 가장 심각한 위협중 하나가 될 것이라고 보고 있다. 비만은 당뇨병, 관상동맥질환, 뇌졸중의 원인으로 치료가 필요한 비전염성 질병으로 규정되고 있고, 이러한 건강상의 문제만이 아니라 비만자의 인권보호를 위한 단체가 생길 정도로 취업, 승진등의 사회적 차별 문제도 야기되고 있는 실정이다.

상기 비만을 해결하거나 기타 건강증진의 한 방편으로 매일 일정한 시간을 정해 놓고 등산이나 조깅을 실시하는 경우가 있으나, 개인마다 신체적인 조건이 상이하므로 자신에게 적절한 운동시간, 운동량, 칼로리 소비량 등에 대한 정보 없이 운동을 하게 될 경우 오히려 건강을 해치는 문제점이 있다.

또한, 운동량을 측정하기 위해 만보기를 사용하는 경우가 있는바, 최근의 만보기는 체중 및 신장을 사전에 설정해서 보행속도부터 체지방 연소 정도를 측정하여 액정화면에 표시한다. 또한, 보행수 외에도 소비칼로리를 숫자로 표시하거나 보행속도가 빨라서 체지방을 보다 효율적으로 연소한 경우에는 연소 칼로리도 표시하고 있다.

그러나 상기 만보기를 사용한 운동은 일회성에 그치는 경우가 많고, 사용자가 보다 지속적이고 체계적인 운동관리를 할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 신발을 착용한 사용자의 보행과 운동상태를 감지하고 이를 사용자가 단말장치로 확인할 수 있는 운동정보 감지 신발과 단말장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명은, 미드솔과 아웃솔을 포함하는 신발에 있어서, 전족부에는 관통되어 형성되는 배터리홀과, 그 중족부 하면에는 함몰된 수용홈이 마련되는 미드솔과; 상기 미드솔 하면에 접착 결합되며, 그 상면에는 상기 수용홈에 대응 삽입되며 3축 가속도센서를 포함하는 컨트롤러와 상기 배터리홀에 관통 삽입되는 배터리와 상기 컨트롤러에 연결된 스위치로 구성되는 센서장치가 안치되는 연질의 센서솔과; 상기 센서솔 하면에 접착 구성되는 아웃솔로 이루어지는 신발 및; 상기 컨트롤러의 감지 신호를 수신하고, 이를 가공하여 표시하는 단말장치로; 이루어져, 신발을 착용한 사용자의 보행과 운동상태를 감지하고 이를 사용자가 단말장치로 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 운동정보 감지 신발과 단말장치를 제공한다.

또한, 상기 신발의 아웃솔은, 전족부 및 후족부 아웃솔 각각으로 분리된 두 개로 이루어져, 상기 센서솔의 중족부 부분이 노출 되도록 센서솔의 하면에 접착 구성되며 상기 신발의 센서솔은, 양 측면으로 연장된 날개부가 더욱 형성되며, 상기 일 날개부에는 상기 스위치와 동작 확인등이 설치되고, 상기 양 날개부는 상기 미드솔의 양 측면부에 접착 구성되는 것;을 특징으로 하는 운동정보 감지 신발과 단말장치를 제공한다.

또한, 상기 신발의 미드솔에는, 상기 컨트롤러와 연결되는 연결선이 관통되는 관통홀이 더욱 마련되고; 상기 신발의 센서장치에는, 상기 미드솔의 후족부 상면에 안치되어 사용자의 뒤꿈치 수직압력을 감지하는 압력센서가 상기 연결선에 의해 컨트롤러와 연결 구성되어; 사용자의 발 뒤꿈치 부위의 압력을 더욱 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 운동정보 감지 신발과 단말장치를 제공한다.

또한, 상기 신발의 컨트롤러는, 사용자 발의 상하, 좌우, 전후 움직임을 감지하는 3축 가속도센서, 사용자 발의 수직 압력을 감지하는 압력센서 그리고 스위치 각각과 연계되어 동작의 개시 및 감지신호를 받는 입력부와, 상기 동작 확인등과 연계되어 동작 상태를 표시하는 발광부와, 상기 입력부로부터 수신받은 감지신호를 제어하고 가공하는 중앙처리부와, 상기 감지신호를 저장하는 메모리와, 상기 감지신호 및 중앙처리부로부터의 가공신호를 단말장치로 무선 송신하는 무선 송수신부로 구성되며; 상기 단말장치는, 상기 컨트롤러의 감지신호 및 제어신호를 수신하는 무선 송신부와, 상기 감지신호 및 제어신호를 저장하는 메모리와, 사용자의 입력신호를 받는 입력부와, 화상을 표시하는 표시부와, 상기 감지신호 및 제어신호를 가공하여 상기 표시부로 표시하도록 지시하는 중앙처리부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 운동정보 감지 신발과 단말장치를 제공한다.

또한, 상기 단말장치는, 범용의 휴대 PDA(personal digital assistants)와, 상기 PDA의 입출력포트 등에 접속 구성되는 보조단말기로 이루어져, PDA의 디스플레이를 통하여 신발의 감지 신호를 표시하는 것을 특징으로 운동정보 감지 신발과 단말장치를 제공한다.

본 발명에 따른 운동정보 감지 신발과 단말장치는, 신발을 착용한 사용자의 보행과 운동상태를 감지하고 이를 사용자가 단말장치로 확인할 수 있도록 하여, 사용자로 하여금 정확한 운동 상태를 파악할 수 있도록 하여 체계적인 운동시간, 운동량, 칼로리 소비량 등에 대한 계획을 세울 수 있도록 도움을 주는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 각 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 미드솔과 아웃솔 사이에 구성되는 센서장치를 포함하는 센서솔을 더 포함하는 신발과 이러한 신발과 무선으로 연결되는 단말기에 관한 것으로서, 신발을 착용한 사용자의 보행과 운동상태를 감지하고 이를 사용자가 단말장치로 확인할 수 있는 운동정보 감지 신발과 단말장치에 관한 것이다.

먼저, 첨부한 도면을 살펴보면, 도 1은 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발의 구성을 보여주는 조립 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발의 구성을 보여주는 측면 구성도이다.

그리고, 도 3은 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발의 저면도, 도 5는 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발에 마련되는 미드솔의 저면 구성도이다.

또한, 도 6은 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발에 마련되는 센서장치 및 센서솔의 평면 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발에 마련되는 컨트롤러의 블록 구성도이다.

도 8은 본 발명에 따른 단말장치의 블록 구성도이며, 도 9와 도 10 각각은 본 발명에 따른 3축 가속도센서와 압력센서 각각이 컨트롤러의 중앙처리부와의 연결 구성을 보여주는 블록 구성도이다.

한편, 도 11은 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발과 단말장치를 보여주는 구성도이다.

본 발명은 도 11에서와 같이, 운동정보 감지 신발과 단말장치에 관한 것으로 크게, 운동센서 등이 일치로 부착된 신발과, 상기 신발의 운동 정보신호를 수신받아 사용자에게 표시하는 단말장치로 구성된다.

도 1 내지 도 5에서와 같이, 본 발명에 따른 신발은 통상의 신발 특히, 미드솔(100)과 아웃솔(400)을 포함하는 통상의 운동용 신발의 구조를 개량한 것으로서 이러한 신발을 상세히 살펴보면, 크게 미드솔(100)과 센서솔(300)과 아웃솔(400)로 이루어진다.

먼저, 상기 미드솔(100)의 부위를 길이방향으로 3부분으로 구분하여 발 형상의 앞부분 부터 전족부, 중족부, 후족부로 칭하기로 한다.

도 도 1 과 도 5에서와 같이,미드솔(100)의 전족부에는 관통되어 형성되는 배터리홀(110)이 구성된다. 상기 배터리홀(110)은 후술할 센서장치(200)의 배터리(210)가 안치되며 사용자가 신발의 착용 중 상기 배터리(210)의 교체를 쉽게 하기 위한 것으로서, 상기 미드솔(100) 상부에 안치될 통상의 인솔(90)을 간단히 벗겨내어 노출되는 배터리(210)를 교체할 수 있도록 한 것이다.

그리고 도 2에서 보이듯이, 상기 미드솔(100)의 상면에는 배터리홀(110)을 상부에서 덮을 수 있는 연질의 마개(101) 등이 부속될 수 있으며, 이는 사용자가 신발을 착용할 시 발 바닥의 이질감을 줄일 수 있도록 할 수 있다.

한편, 도 2와 도 5에서와 같이, 상기 미드솔(100)의 중족부 하면에는 함몰된 수용홈(120)이 마련되는데, 이러한 수용홈(120)은 후술할 센서솔(300)이 상기 미드솔(100) 하면에 결합하는 경우 센서솔(300)에 마련된 센서장치(200)의 컨트롤러(220)가 대응 삽입되는 것이다.

도 1 내지도 4에서와 같이, 센서솔(300)은 상기 미드솔(100)의 하면에 접착 구성된다. 상기 센서솔(300)은 그 상면에 센서장치(200)가 안치되도록 하여 상기 미드솔(100)의 접착 구성시 안치된 상기 센서장치(200)가 미드솔(100)과 센서솔(300) 사이에 위치되도록 한다.

상기 센서장치(200)는 사용자의 발의 운동상태(위치정보 등)를 감지하고 이에 대한 신호정보를 블루투스 등과 같은 무선으로 별도의 단말장치로 이송하는 역할을 한다.

이러한 센서장치(200)는 도 1 과 도 2 그리고 도 6에서와 같이, 상기 미드 솔(100)의 하면 수용홈(120)에 대응 삽입되며 특히, 사용자 발의 상하, 좌우, 전후 움직임을 감지하는 3축 가속도센서를 포함하는 컨트롤러(220)와, 상기 컨트롤러(220)에 전력을 공급하며 상기 미드솔(100)의 배터리홀(110)에 관통 삽입되는 배터리(210)와 그리고 상기 컨트롤러(220)에 연결되어 동작의 온,오프를 제어할 수 있는 스위치(230)로 구성된다.

도 2와 도 6에서와 같이, 상기 센서장치(200)는 센서솔(300)의 상면에 안치되는데, 상기 센서솔(300)의 형상은 양 측면으로 연장된 날개부(310)가 더욱 형성되도록 할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 날개부(310) 중 선택된 어느 하나에 상기 스위치(230)를 안치시키도록 하며, 이에 더하여 컨트롤러(220)에 연결되거나 또는 상기 스위치(230)에 연결되어 동작의 상태를 보여주기 위하여 통상의 LED로 구성되는 동작 확인등(240)이 설치될 수 있다.

그리고 도 3과 도4에서와 같이, 상기 센서솔(300)이 미드솔(100) 하면에 접착 구성되는 경우, 상기 센서솔(300)의 양 날개부(310)는 상기 미드솔(100)의 양 측면부에 접합 되도록 접착 구성되도록 한다.

도 1 내지 도 4 에서 보이듯이, 상기 센서솔(300) 하면에는 신발의 가장 하면 바닥창을 이루는 아웃솔(400)이 접착 구성된다. 특히, 상기 신발의 아웃솔(400)은, 전족부 및 후족부 아웃솔(410, 420) 각각으로 분리된 두 개로 이루어지도록 함으로서, 상기 센서솔(300)의 중족부 부분이 노출 되도록 센서솔(300)의 하면에 접착 구성되도록 한다.

상술 것과 같은 미드솔(100)과 센서장치(200), 센서솔(300), 아웃솔(400)을 포함하는 신발은, 포함된 상기 센서장치(200)에 의해 사용자의 발의 움직임 상태 및 발의 압력 등의 감지신호를 컨트롤러(220)가 제어하고 별도의 단말장치로 송신한다. 상기 단말장치는 수신된 감지 신호를 가공하여 사용자에게 표시하는 장치이면 충분하다.

특히, 상기 컨트롤러(220)는 무선으로 감지 신호를 송수신하기 위하여 지그비, 블루투스 등과 같은 근거리 통신모듈을 탑재하도록 한다.

한편, 도 1 내지 도 2 그리고 도 6에서와 같이, 상기 센서장치(200)는 전술한 3축 가속도 센서 외에 사용자 발의 수직 압력을 감지하는 압력센서(250)를 더욱 구비하도록, 상기 미드솔(100)의 후족부 상면에 안치되어 사용자의 뒤꿈치 수직압력을 감지하는 압력센서(250)가 상기 연결선(225)에 의해 컨트롤러(220)와 연결 구성되도록 한다.

이에, 상기 컨트롤러(220)와 연결되는 연결선(225)은 상기 미드솔(100)에 더욱 마련된 관통홀(130)을 통하여 미드솔(100) 상면 후족부 부분에 위치하도록 함이 바람직하다.

그리고 도 7에서와 같이, 본 발명에 마련되는 상기 신발의 컨트롤러(220)는, 전술한 3축 가속도센서 및 압력센서(250) 그리고 스위치(230) 각각과 연계되어 동작의 개시 및 감지신호를 받는 입력부가 구성되며, 상기 동작 확인등(240)과 연계되어 동작 상태를 표시하는 발광부와, 상기 입력부로부터 수신받은 감지신호를 제 어하고 가공하는 중앙처리부와, 상기 감지신호를 저장하는 메모리와, 상기 감지신호 및 중앙처리부로부터의 가공신호를 단말장치로 무선 송신하는 무선 송수신부로 구성된다.

또한, 도 8에서와 같이, 상기 단말장치는, 상기 컨트롤러(220)의 감지신호 및 제어신호를 수신하는 무선 송신부와, 상기 감지신호 및 제어신호를 저장하는 메모리와, 사용자의 입력신호를 받는 입력부와, 화상을 표시하는 표시부와, 상기 감지신호 및 제어신호를 가공하여 상기 표시부로 표시하도록 지시하는 중앙처리부로 이루어질 수 있다.

특히, 상기 단말장치는 통상의 범용의 휴대 PDA(personal digital assistants)와, 상기 PDA의 입출력포트 등에 접속 구성되는 보조단말기로 이루어져, 상기 PDA의 디스플레이를 통하여 신발의 감지 신호를 표시하도록 할 수도 있다.

그리고 도 9와 도 10 각각은, 상기 콘트롤러(220)는 3축 가속도 센서 및 압력센서(250)로부터 유입된 감지신호를 처리하는 보행거리 검출 회로부 및 족압 감지 회로부를 추가로 포함할 수도 있다. 상기 보행거리 검출 회로부 및 족압 감지 회로부 각각은 3축 가속도 센서 및 압력센서(250)로부터 유입된 감지신호에서 노이즈를 제거하는 노이즈제거부와 상기 노이즈제거부로부터 출력된 신호를 증폭하여 상기 중앙처리부로 전송하는 증폭부를 더욱 포함한다.

상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시한 예를 위주로 상술하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발의 구성을 보여주는 조립 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발의 구성을 보여주는 측면 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발의 저면도.

도 5는 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발에 마련되는 미드솔의 저면 구성도.

도 6은 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발에 마련되는 센서장치 및 센서솔의 평면 구성도.

도 7은 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발에 마련되는 컨트롤러의 블록 구성도.

도 8은 본 발명에 따른 단말장치의 블록 구성도.

도 9와 도 10 각각은 본 발명에 따른 3축 가속도센서와 압력센서 각각이 컨트롤러의 중앙처리부와의 연결 구성을 보여주는 블록 구성도.

도 11은 본 발명에 따른 운동정보 감지 신발과 단말장치를 보여주는 구성도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 미드솔 200 : 센서장치

300 : 센서솔 400 : 아웃솔

110 : 배터리홀 120 : 수용홈

130 : 관통홀 210 : 배터리

220 : 컨트롤러 225 : 연결선

230 : 스위치 240 : 동작 확인등

250 : 압력센서 310 : 날개부

Claims (5)

1. 미드솔과 아웃솔을 포함하는 신발에 있어서, 전족부에는 관통되어 형성되는 배터리홀(110)과, 그 중족부 하면에는 함몰된 수용홈(120)이 마련되는 미드솔(100)과; 상기 미드솔(100) 하면에 접착 결합되며, 그 상면에는 상기 수용홈(120)에 대응 삽입되며 3축 가속도센서를 포함하는 컨트롤러(220)와 상기 배터리홀(110)에 관통 삽입되는 배터리(210)와 상기 컨트롤러(220)에 연결된 스위치(230)로 구성되는 센서장치(200)가 안치되는 연질의 센서솔(300)과; 상기 센서솔(300) 하면에 접착 구성되는 아웃솔(400)로 이루어지는 신발 및;

   상기 컨트롤러(220)의 감지 신호를 수신하고, 이를 가공하여 표시하는 단말장치로; 이루어져,

   신발을 착용한 사용자의 보행과 운동상태를 감지하고 이를 사용자가 단말장치로 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 운동정보 감지 신발과 단말장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 신발의 아웃솔(400)은, 전족부 및 후족부 아웃솔(410, 420) 각각으로 분리된 두 개로 이루어져, 상기 센서솔(300)의 중족부 부분이 노출 되도록 센서솔(300)의 하면에 접착 구성되며;

   상기 신발의 센서솔(300)은, 양 측면으로 연장된 날개부(310)가 더욱 형성되며, 상기 일 날개부(310)에는 상기 스위치(230)와 동작 확인등(240)이 설치되고, 상기 양 날개부(310)는 상기 미드솔(100)의 양 측면부에 접착 구성되는 것;을 특징으로 하는 운동정보 감지 신발과 단말장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 신발의 미드솔(100)에는, 상기 컨트롤러(220)와 연결되는 연결선(225)이 관통되는 관통홀(130)이 더욱 마련되고;

   상기 신발의 센서장치(200)에는, 상기 미드솔(100)의 후족부 상면에 안치되어 사용자의 뒤꿈치 수직압력을 감지하는 압력센서(250)가 상기 연결선(225)에 의해 컨트롤러(220)와 연결 구성되어; 사용자의 발 뒤꿈치 부위의 압력을 더욱 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 운동정보 감지 신발과 단말장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 신발의 컨트롤러(220)는,

   사용자 발의 상하, 좌우, 전후 움직임을 감지하는 3축 가속도센서, 사용자 발의 수직 압력을 감지하는 압력센서 그리고 스위치 각각과 연계되어 동작의 개시 및 감지신호를 받는 입력부와, 상기 동작 확인등과 연계되어 동작 상태를 표시하는 발광부와, 상기 입력부로부터 수신받은 감지신호를 제어하고 가공하는 중앙처리부와, 상기 감지신호를 저장하는 메모리와, 상기 감지신호 및 중앙처리부로부터의 가공신호를 단말장치로 무선 송신하는 무선 송수신부로 구성되며;

   상기 단말장치는,

   상기 컨트롤러의 감지신호 및 제어신호를 수신하는 무선 송신부와, 상기 감지신호 및 제어신호를 저장하는 메모리와, 사용자의 입력신호를 받는 입력부와, 화상을 표시하는 표시부와, 상기 감지신호 및 제어신호를 가공하여 상기 표시부로 표시하도록 지시하는 중앙처리부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 운동정보 감지 신발과 단말장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 단말장치는,

   범용의 휴대 PDA(personal digital assistants)와, 상기 PDA의 입출력포트 등에 접속 구성되는 보조단말기로 이루어져, PDA의 디스플레이를 통하여 신발의 감지 신호를 표시하는 것을 특징으로 운동정보 감지 신발과 단말장치.

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