KR101191800B1 - Shoe insole for walk diagnosis - Google Patents

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KR101191800B1
KR101191800B1 KR1020100044456A KR20100044456A KR101191800B1 KR 101191800 B1 KR101191800 B1 KR 101191800B1 KR 1020100044456 A KR1020100044456 A KR 1020100044456A KR 20100044456 A KR20100044456 A KR 20100044456A KR 101191800 B1 KR101191800 B1 KR 101191800B1
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문혜령
이진욱
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이진욱
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B17/00Insoles for insertion, e.g. footbeds or inlays, for attachment to the shoe after the upper has been joined
    • A43B17/04Insoles for insertion, e.g. footbeds or inlays, for attachment to the shoe after the upper has been joined with metal insertions or coverings

Abstract

본 발명은 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창에 관한 것으로, 본 발명에 의한 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창은, 신발 깔창(10); 및 상기 신발 깔창(10)에 다수 배치되어 압력에 따른 신호를 출력하는 감지수단;을 포함한다.
본 발명에 따르면, 신발 깔창에 압력에 의한 신호를 출력하도록 압전소자 또는 전기전도성소재 또는 압전필름 등을 이용한 감지수단을 설치하여 사용자가 신발을 신고 걸을 때 눌리는 위치, 순서, 강도를 기록하고 저장하여 사용자의 걸음걸이를 진단할 수 있는 효과가 있다.
The present invention relates to a shoe insole for gait diagnosis, the shoe insole for gait diagnosis according to the present invention, a shoe insole (10); And sensing means disposed on the shoe insole 10 and outputting a signal according to pressure.
According to the present invention, by installing a sensing means using a piezoelectric element or an electrically conductive material or a piezoelectric film to output a signal due to the pressure on the shoe insole to record and store the position, order, strength pressed when the user walks wearing shoes It is effective to diagnose the user's gait.

Description

걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창{SHOE INSOLE FOR WALK DIAGNOSIS}Shoe insole for gait diagnosis {SHOE INSOLE FOR WALK DIAGNOSIS}

본 발명은 신발 깔창에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신발 깔창에 감지수단을 설치하여 사용자가 신발을 신고 걸을 때 깔창의 눌리는 위치, 순서, 강도를 모두 기록하고 저장하여 사용자의 걸음걸이를 진단하기에 적당하도록 한 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창에 관한 것이다.
The present invention relates to a shoe insole, and more particularly, by installing a sensing means on the shoe insole to record and store all the pressed position, order, and strength of the insole when the user walks wearing shoes to diagnose the user's gait It relates to a shoe insole for the diagnosis of appropriate steps.

일반적으로 신발은 발의 보호와 장식을 하기 위해서, 때로는 바닥에 미끄러지는 것을 방지하기 위한 것이다. 이러한 신발에서, 깔창은 신발의 바닥에 까는 물건을 말한다.In general, shoes are designed to protect and adorn the feet, sometimes to prevent slipping on the floor. In such shoes, the insole refers to the sole of the shoe.

도 1은 일반적인 신발 깔창의 단면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이다.1 is a cross-sectional view of a general shoe insole, and FIG. 2 is a plan view of FIG.

이는 종래 대한민국특허청에 공개된 공개실용신안공보, 공개번호 제20-2009-0005077 호의 "신발깔창"에 개시된 내용이다.This is the contents disclosed in "Shoe Insole" of the Korean Utility Model Publication, Publication No. 20-2009-0005077 published in the Republic of Korea Patent Office.

그래서 종래 기술에 의한 신발 깔창(1)은 도시된 바와 같이 EVA나 폴리우레탄을 발포한 발포물인 깔창 본체(2) 상측에 시트(3)를 결합하고, 장심 및 용천혈 접지부(4)를 상향 돌출되도록 만곡형으로 형성한다.Thus, the shoe insole 1 according to the prior art is coupled to the seat (3) above the insole body 2, which is a foam foamed with EVA or polyurethane as shown, and protrudes the long core and hemolytic grounds (4) upward It should be as curved as possible.

상기 장심 및 용천혈 접지부(4) 하측 후방으로 경질 플라스틱으로 구성된 심재(5)를 결합하여 보행시 발목이 비틀려서 부상을 입는 등의 염려가 없도록 구성한다.Combining the core material (5) made of hard plastic in the lower and rear of the heart and yongcheon blood ground (4) is configured so that the ankle is twisted during walking and injured.

그리고 발뒤꿈치가 접하는 신발 깔창(1)의 후방에는 깔창 본체(2)와 심재(5)를 관통하는 구멍(6)을 형성하고, 이 구멍(6)으로 발뒤꿈치로 전달되는 충격을 직접 완충하는 쿠션부재(7)를 설치한다.In the rear of the shoe insole 1 in contact with the heel, a hole 6 penetrating the insole body 2 and the core 5 is formed, and the hole 6 directly absorbs the shock transmitted to the heel. Install the cushion member (7).

상기 쿠션부재(7)는 구멍(6) 내부에 위치되는 하부재(7b)와, 상기 하부재(7b)와 접착 고정되며 가장자리가 깔창 본체(2)의 상측에 안치되어 접착 고정되고 시트(3)에 의해 덮여지는 상부재(7a)로 구성된다.The cushion member 7 is fixed to the lower member 7b positioned inside the hole 6 and to the lower member 7b, and the edge is placed on the upper side of the insole body 2 to be adhesively fixed and the seat 3 It consists of the upper material 7a covered by ().

따라서 종래 기술에 의해 신발 깔창(1)을 구성할 경우 상/하부재(7a)(7b)로 구획 구성되어 있는 쿠션부재(7)에서 발뒤꿈치로부터 전달되는 충격을 효과적으로 완충함과 동시에 심재(5)에서 발목이 비틀리는 것을 예방하여 보행 안전성 및 착화감 향상을 동시에 제공하게 되는 것이다.Therefore, when the shoe insole 1 is constructed by the prior art, the cushion member 7 which is divided into upper and lower members 7a and 7b effectively cushions the shock transmitted from the heel and at the same time the core material 5 ) To prevent twisting of the ankle to provide improved walking safety and comfort.

또한 신발 깔창(1)의 전방으로 깔창 본체(2)와 시트(3) 사이에 통기성을 갖는 천연 시트(8)(코코아껍질) 등을 내장하여 발바닥 및 발가락 사이 등으로 통풍성을 제공할 수 있으므로, 악취제거 등이 가능한 등 발의 위생적 관리에도 일조할 수 있도록 구성할 수 있다.In addition, since a natural sheet 8 (cocoa shell) having air permeability between the insole body 2 and the seat 3 is provided in front of the shoe insole 1, the ventilation can be provided between the sole of the foot and the toe, and the like. It can be configured to contribute to the hygiene management of the foot, such as the removal of odor.

그러나 이러한 종래의 신발 깔창은 신발의 바닥에 깔면서 착화감 향상이나 통기성 확보를 목적으로 했을 뿐이고, 본 발명에서와 같이 걸음걸이 진단을 위한 센서는 적용되지 못한 한계가 있었다.
However, such a conventional shoe insole is only for the purpose of improving the comfort and breathability while laying on the bottom of the shoe, as in the present invention, there was a limitation that the sensor for gait diagnosis was not applied.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 신발 깔창에 압력에 의한 신호를 출력하도록 압전소자 또는 도전성소재 또는 압전필름 등을 이용한 감지수단을 설치하여 사용자가 신발을 신고 걸을 때 눌리는 위치, 순서, 강도를 기록하고 저장하여 사용자의 걸음걸이를 진단할 수 있는 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창을 제공함에 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, the object is to install a sensing means using a piezoelectric element or conductive material or piezoelectric film to output a signal by the pressure on the shoe insole, the user walks wearing shoes It is to provide a shoe insole for diagnosing the gait to diagnose the gait of the user by recording and storing the position, the sequence, and the intensity of pressing.

도 3은 본 발명이 적용되는 신발 깔창의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 압전소자를 이용한 신발 깔창의 단면도이고, 도 5는 도 4에서 각 부분의 기능을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 도전성소재를 이용한 신발 깔창의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 압전필름을 이용한 신발 깔창의 단면도이다. Figure 3 is a plan view of a shoe insole to which the present invention is applied, Figure 4 is a cross-sectional view of a shoe insole using a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a view for explaining the function of each part in FIG. 6 is a cross-sectional view of a shoe insole using a conductive material according to another embodiment of the present invention, Figure 7 is a cross-sectional view of a shoe insole using a piezoelectric film according to another embodiment of the present invention.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 신발 깔창(10); 및 상기 신발 깔창(10)에 다수 배치되어 압력 발생에 따른 신호를 출력하는 감지수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, a shoe insole 10; And sensing means disposed on the shoe insole 10 and outputting a signal according to pressure generation.

또한, 본 발명에서의 상기 감지수단은 압력으로 회로를 연결하여 전기가 통하게 하는 스위치 방식 또는 압력이 작용하면 전기가 발생하는 압전 원리에 의해 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensing means in the present invention is characterized in that for outputting a signal according to the piezoelectric principle that electricity is generated by a switch method or a pressure acts to connect the circuit by electricity.

또한, 본 발명에서는 상기 감지수단이 스위치 방식이면 택트 스위치, 도전성소재 방식의 스위치, 멤브레인 스위치 및 쇠구슬 방식의 스위치, MEMS스위치 중 어느 하나가 적용되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, if the sensing means is a switch type, any one of a tact switch, a conductive material type switch, a membrane switch and a metal ball type switch, MEMS switch is applied.

또한, 본 발명에서는 상기 감지수단이 압전 방식이면 압전소자(50) 및 압전필름(30") 방식 중 어느 하나가 적용되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that any one of the piezoelectric element 50 and the piezoelectric film 30 "method is applied if the sensing means is a piezoelectric method.

또한, 본 발명에서의 상기 감지수단이 도전성소재(50') 방식이면 그 소재가 도전성 실리콘, 도전성 스프링, 도전성 고무 중 어느 하나가 적용되는 것을 특징으로 한다.In addition, if the sensing means in the present invention is a conductive material (50 ') method, the material is characterized in that any one of the conductive silicon, conductive spring, conductive rubber is applied.

또한, 본 발명에서의 상기 감지수단은, 도전성소재를 이용한 스위치로, 상기 신발 깔창(10)에 설치되고, 도전성소재(50')가 접촉하는 부분에서 전기가 통하도록 하기 위한 제 1 센서 회로(60')가 인쇄되어 상기 도전성소재(50')를 통한 전기 신호를 감지하는 제 1 센서 감지부(40')와; 상기 도전성소재(50')와 접촉하여 제 1 센서 감지부(40')에 전기가 통하게 하기 위한 제 2 센서 회로(52')가 인쇄된 제 2 센서 감지부(20')와; 상기 제 1 센서 감지부(40') 및 상기 제 2 센서 감지부(20') 사이에 설치되고, 상기 도전성소재(50')가 설치될 부분인 충격 흡수부 내부 공간(31')은 빈 공간으로 유지하며, 충격을 흡수하는 소재로 이루어진 충격 흡수부(30')와; 상기 제 1, 2 센서 감지부(20')에 인쇄된 제 2 센서 회로(52')와 접촉하여 설치되고, 상기 제 1 센서 감지부(40')가 눌리면 상기 제 1 센서 회로(60')와 접촉하여 전기신호를 상기 제 2 센서 감지부(20')로 전달하는 도전성소재(50');를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 적용되는 도전성소재(50')는 탄력이 있는 소재로서 도전성 스프링, 도전성 실리콘, 도전성 고무 등이 포함될 수 있다.In addition, the sensing means in the present invention, a switch using a conductive material, is installed in the shoe insole 10, the first sensor circuit for conducting electricity at the portion where the conductive material 50 'contact ( A first sensor detector 40 'for printing an electric signal through the conductive material 50'; A second sensor sensing unit 20 'printed with a second sensor circuit 52' for contacting the conductive material 50 'to allow electricity to pass through the first sensor sensing unit 40'; The internal space 31 ′ of the shock absorbing part, which is installed between the first sensor 40 'and the second sensor 20', and which is to be installed with the conductive material 50 ′, is an empty space. And a shock absorbing portion 30 'made of a material for absorbing shock; Installed in contact with the second sensor circuit 52 'printed on the first and second sensor detectors 20', and when the first sensor detector 40 'is pressed, the first sensor circuit 60' is pressed. And a conductive material 50 'that is in contact with and transmits an electrical signal to the second sensor detector 20'. The conductive material 50 'applied to the present invention may include a conductive spring, a conductive silicon, a conductive rubber, etc. as a material having elasticity.

또한, 본 발명에서의 상기 감지수단은, 상기 신발 깔창(10)에 설치되고, 압전소자(50)가 접촉하는 부분에서의 접촉 신호를 감지하기 위한 회로(52)가 인쇄되어 상기 압전소자(50)가 발생시키는 전기 접촉 신호를 감지하는 센서 감지부(20)와; 상기 압전소자(50)와 접촉하기 위한 복수개의 접촉부(41 ~ 43)를 갖고, 충격을 흡수하는 소재로 이루어진 충격 흡수부(40)와; 상기 센서 감지부(20)와 상기 충격 흡수부(40) 사이의 접촉 공간(30)에 설치되고, 상기 충격 흡수부(40)가 눌려 상기 충격 흡수부(40)의 상기 복수개의 접촉부(41 ~ 43) 중 하나에 의해 상기 센서 감지부(20)에 접촉하면 접촉 신호를 상기 센서 감지부(20)로 전달하는 압전소자(50);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 그리고 참조번호 51은 압전소자(50)와 센서 감지부(20)를 연결하는 전선이다.In addition, the sensing means in the present invention, is installed on the shoe insole 10, a circuit 52 for detecting a contact signal in the portion where the piezoelectric element 50 contacts the printed piezoelectric element 50 A sensor detecting unit 20 for detecting an electrical contact signal generated by the sensor; A shock absorbing part (40) having a plurality of contact parts (41 to 43) for contacting the piezoelectric element (50) and made of a material for absorbing shock; It is installed in the contact space 30 between the sensor detection unit 20 and the shock absorbing portion 40, the shock absorbing portion 40 is pressed to the plurality of contact portion (41 ~) of the shock absorbing portion 40 43. The piezoelectric element 50 which transmits a contact signal to the sensor detecting unit 20 when it contacts the sensor detecting unit 20 by one of the methods. And reference numeral 51 is a wire connecting the piezoelectric element 50 and the sensor sensor 20.

또한, 본 발명에서의 상기 감지수단은, 상기 신발 깔창(10)에 설치되어 압전 필름부(30")에서 발생하는 전기를 감지하기 위한 제 1 회로(22")가 일면에 인쇄되는 제 1 필름부(20")와; 상기 제 1 필름부(20")와 이격된 상부에 구비되어 압전 필름부(30")에서 발생하는 전기를 통하기 위한 제 2 회로(42")가 일면에 인쇄되는 제 2 필름부(40")와; 상기 제 1 필름부(20") 및 상기 제 2 필름부(40") 사이에 설치되어 압력에 의해 물리적인 변형이 발생할 때 전기를 발생시키는 압전 필름부(30")와 압전 필름부(30")에서 발생되는 전기를 제 1 회로와 제 2 회로에 전달하기 위해 압전 필름부(30")의 양면에 인쇄되는 제 3, 4 회로(32")로 이루어진 압전 필름부(30");를 포함한다. 상황에 따라서는 제 1, 2 회로(22", 44")를 인쇄하지 않고 제 3, 4 회로(32") 만으로 압전 필름부(30")에서 발생하는 전기를 감지하는 회로를 설계할 수 있다. In addition, the sensing means in the present invention, the first film is installed on the shoe insole 10 is printed on one surface of the first circuit 22 "for sensing electricity generated from the piezoelectric film portion 30" 20 "and a second circuit 42" which is provided at an upper portion of the first film portion 20 "and spaced apart from the piezoelectric film portion 30" for printing electricity. A second film portion 40 "; and a piezoelectric film portion 30 provided between the first film portion 20 " and the second film portion 40 " to generate electricity when physical deformation occurs due to pressure. Piezoelectric circuit consisting of ") and third and fourth circuits 32 " printed on both sides of the piezoelectric film portion 30 " to transfer electricity generated from the piezoelectric film portion 30 " to the first and second circuits. Film portion 30 ". Depending on the situation, it is possible to design a circuit for sensing electricity generated in the piezoelectric film portion 30 "using only the third and fourth circuits 32" without printing the first and second circuits 22 "and 44". .

또한, 본 발명에서의 상기 센서 감지부(20) 또는 상기 제 1 센서 감지부(40') 및 상기 제 2 센서 감지부(20'), 상기 제 1, 2 필름부(20", 40")는 필름에 회로가 인쇄된 것을 특징으로 한다.Further, in the present invention, the sensor detector 20 or the first sensor detector 40 'and the second sensor detector 20', the first and second film portions 20 ", 40" Is characterized in that the circuit is printed on the film.

또한, 본 발명에서의 상기 제 1, 2 센서 감지부(40', 20') 또는 상기 제 1, 2 필름부(20", 40")는, 인쇄전자 기술에 의해 회로가 인쇄된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first and second sensor detection units 40 'and 20' or the first and second film units 20 "and 40" have printed circuits by printed electronic technology. do.

또한, 본 발명에서의 상기 인쇄전자 기술은, 잉크젯(Inkjet) 인쇄 방식, 그라비어(Gravure) 또는 플렉소(Flexo) 또는 오프셋(offset)에 의한 연속 공정(Roll-to-Roll) 인쇄 방식, 스크린 인쇄 방식, 나노임프린트(nanoimprint) 인쇄 방식, 미세접촉 인쇄(Micro Contact Printing) 방식, 또는 레이저 열전사(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 인쇄 방식 중에서 하나 이상을 포함한 인쇄 방식을 이용하고, 전도성 고분자 재료, 금속 나노입자 재료 또는 탄소나노튜브 재료 중에서 하나 이상의 전도성 잉크재료를 사용하여 인쇄하는 것을 특징으로 한다.In addition, the printed electronic technology of the present invention is an inkjet printing method, a gravure or flexo or a roll-to-roll printing method by an offset, screen printing Conductive polymer materials, metals using printing methods including at least one of a printing method, a nanoimprint printing method, a micro contact printing method, or a laser induced thermal imaging (LITI) printing method. It is characterized by printing using at least one conductive ink material of nanoparticle material or carbon nanotube material.

또한, 본 발명에서의 상기 센서 감지부(20) 또는 상기 제 1 센서 감지부(40') 및 상기 제 2 센서 감지부(20'), 상기 제 1, 2 필름부(20", 40")는 연성회로기판(FPCB)으로 구성될 수 있다.Further, in the present invention, the sensor detector 20 or the first sensor detector 40 'and the second sensor detector 20', the first and second film portions 20 ", 40" May be composed of a flexible printed circuit board (FPCB).

또한, 본 발명에서의 상기 충격 흡수부(40, 30')는, 발포 폴리우레탄, 발포 실리콘 또는 고탄성 폴리올레핀을 포함한 고탄성 소재로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the shock absorbing portion 40, 30 'in the present invention is characterized in that it is composed of a high elastic material containing a foamed polyurethane, a foamed silicone or a high elastic polyolefin.

또한, 본 발명에서의 상기 충격 흡수부(40)의 상기 복수개의 접촉부(41 ~ 43)는, 상기 압전소자(50)와 접촉하는 길이가 서로 다르게 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of contact portions 41 to 43 of the shock absorbing portion 40 according to the present invention may be configured to have different lengths in contact with the piezoelectric element 50.

또한, 본 발명에서의 상기 도전성소재(50')는, 높이가 서로 다른 복수개의 도전성소재로 구성하여, 상기 제 1 센서 감지부(40')가 압력에 의해 눌려 상기 도전성소재(50')와 접촉할 때 압력 차이를 측정하도록 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the conductive material 50 'in the present invention is composed of a plurality of conductive materials having different heights, so that the first sensor detecting unit 40' is pressed by pressure and the conductive material 50 ' And to measure the pressure difference when in contact.

또한, 본 발명에서의 상기 도전성소재(50')는, 탄력을 높이기 위한 빈 공간으로 이루어진 도전성소재 내부 공간(51')을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the conductive material 50 'in the present invention is characterized in that it comprises a conductive material inner space 51' made of an empty space for increasing elasticity.

또한, 본 발명에서의 상기 제 1 필름부(20"), 상기 제 2 필름부(40") 및 압전 필름부(30")는 연성 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first film portion 20 ″, the second film portion 40 ″ and the piezoelectric film portion 30 ″ according to the present invention may be formed of a soft material.

또한, 본 발명에서는 스위치 방식의 감지수단에 전원을 공급하는 전원 공급부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the power supply for supplying power to the switch-type sensing means is further provided.

또한, 본 발명에서의 상기 전원 공급부는 태양전지 또는 배터리 또는 수퍼커패시터(Super Capacitor) 중 어느 하나 또는 조합한 것을 특징으로 한다.In addition, the power supply unit in the present invention is characterized in that any one or combination of solar cells or batteries or supercapacitors (Super Capacitor).

또한, 본 발명에서는 상기 감지수단에서 발생하는 신호를 측정하는 측정부, 측정한 데이터를 저장하는 데이터 저장부, 측정한 데이터 나 저장된 데이터를 다른 장치로 전송하는 전송부가 깔창 내부 또는 외부에 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the measuring unit for measuring the signal generated by the sensing means, the data storage unit for storing the measured data, the transmission unit for transmitting the measured data or stored data to another device is further provided inside or outside the insole It is characterized by.

또한, 본 발명에서의 상기 신발 깔창은 신발에 적용하거나 중창처럼 기존의 In addition, the shoe insole in the present invention is applied to a shoe or existing as a midsole

깔창 밑에 넣거나 양말 같이 만들어서 착용한 후 신발을 착용 가능한 것을 특징으로 한다.Put it under the insole or make it like a sock and then wear the shoe.

이와 같은 본 발명의 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창은, 신발 깔창에 압력에 의한 신호를 출력하도록 압전소자 또는 도전성소재 또는 압전필름 등을 이용한 감지수단을 설치하여 사용자가 신발을 신고 걸을 때 눌리는 위치, 순서, 강도를 기록하고 저장하여 사용자의 걸음걸이를 진단할 수 있는 효과가 있다.
Such a shoe insole for diagnosing the gait of the present invention, the position to be pressed when the user walks wearing shoes by installing a detection means using a piezoelectric element or a conductive material or a piezoelectric film to output a signal by the pressure on the shoe insole, By recording and storing the order and intensity, it is effective to diagnose the user's gait.

도 1은 일반적인 신발 깔창의 단면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 신발 깔창의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 압전소자를 이용한 신발 깔창의 단면도이다.
도 5는 도 4에서 각 부분의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 도전성소재를 이용한 신발 깔창의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 압전필름을 이용한 신발 깔창의 단면도이다.
1 is a cross-sectional view of a typical shoe insole.
2 is a plan view of Fig.
3 is a plan view of a shoe insole to which the present invention is applied.
4 is a cross-sectional view of a shoe insole using a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the function of each part in FIG.
6 is a cross-sectional view of a shoe insole using a conductive material according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a shoe insole using a piezoelectric film according to another embodiment of the present invention.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.When described in detail based on the accompanying drawings a preferred embodiment of a shoe insole for diagnosing the gait according to the present invention configured as described above are as follows. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. It is to be understood that the following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention of the user, the operator, or the precedent, and the meaning of each term should be interpreted based on the contents will be.

이때, 본 발명의 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창은 발에 적용하거나 중창처럼 기존의 깔창 밑에 넣거나 양말 같이 만들어서 착용한 후 신발을 착용 가능한 부분 등에 적용이 가능하다.At this time, the shoe insole for diagnosing the gait of the present invention is applied to the foot, or to be worn under the existing insole like a midsole or made by wearing a sock, such as to wear a shoe.

한편, 본 발명의 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창은 신발 깔창 및 감지수단을 포함하며, 상기 감지수단은 스위치 방식 또는 압전 방식 등에 의해 신호를 출력하되, 상기 감지수단이 스위치 방식이면 택트 스위치, 도전성소재 방식의 스위치, 멤브레인 스위치 및 쇠구슬 방식 등의 스위치, MEMS스위치 중 어느 하나가 적용되고, 상기 감지수단이 압전 방식이면 압전소자 및 압전필름 방식 중 어느 하나가 적용되며, 상기 감지수단의 방식은 이에 한정하지 않고 변경 실시가 가능하다. On the other hand, the shoe insole for diagnosing the gait of the present invention includes a shoe insole and a detection means, the detection means outputs a signal by a switch method or a piezoelectric method, etc., if the detection means is a switch type tact switch, conductive material One of a switch, a membrane switch, a switch such as a metal ball method, and a MEMS switch is applied, and when the sensing means is a piezoelectric method, any one of a piezoelectric element and a piezoelectric film method is applied. Change can be carried out without limitation.

여기서, 상기 감지수단이 스위치 방식일 경우, 깔창의 압력 감지 회로 전체에 전원을 인가한 후 특정 스위치에 일정 이상의 압력이 발생하면 전기가 통하도록 한다. 이때, MCU(Micro Controller Unit)는 주기적으로(초당 30회 또는 60회 ...) 스위치의 On/Off여부(압력발생여부)를 스캐닝한다. 그리고 택트 스위치(Tact Switch), 멤브레인 스위치(MEMS Switch), 도전성소재를 이용한 스위치, MEMS 스위치 등과 같은 소형 스위치가 적용될 수 있다. 상기의 도전성소재는 도전성 실리콘, 도전성 스프링, 도전성 고무 등이 포함될 수 있다.Here, in the case where the sensing means is a switch type, after the power is applied to the entire pressure sensing circuit of the insole, if a certain pressure or more occurs in a specific switch, electricity is transmitted. At this time, the MCU (Micro Controller Unit) periodically scans the switch on / off (pressure generation) whether (30 times or 60 times ...). In addition, a small switch such as a tact switch, a membrane switch, a switch using a conductive material, a MEMS switch, or the like may be applied. The conductive material may include conductive silicon, conductive springs, conductive rubber, and the like.

상기 감지수단이 압전 방식일 경우, 압력이 발생하면 압력에 의해 발생되는 전기를 회로부가 감지하여 압력발생여부를 인지하는 것으로, 압력 발생 여부뿐만 아니라 압력의 정도도 측정 가능하다.
When the sensing means is a piezoelectric method, when a pressure is generated, the circuit unit senses electricity generated by the pressure to recognize whether pressure is generated, and it is possible to measure not only the pressure but also the degree of pressure.

먼저 본 발명은 신발 깔창에 압전소자를 이용한 센서를 설치하여 사용자가 신발을 신고 걸을 때 눌리는 위치, 순서, 강도를 기록하고 저장하여 사용자의 걸음걸이를 진단하고자 한 것이다.First, the present invention is to install a sensor using a piezoelectric element on the shoe insole to record and store the position, the order, the strength pressed when the user walks wearing shoes to diagnose the user's gait.

사람의 걸음걸이는 건강이나 미용 또는 다른 사람에게 주는 인상 등의 측면에서 중요한 역할을 하는데, 본인들은 자신의 걸음걸이가 어떤지를 잘 인지하지 못하는 실정이다. 본인이 자신의 걸음걸이가 올바른 걸음걸이인지 아닌지를 판단하는 방법은 신발의 뒤꿈치가 닳은 정도에 의해서만 파악하는 것이 현재의 방법이다.People's gait plays an important role in terms of health, beauty, or impressions on others, but they are not aware of what their gait is like. The current method is to determine only whether the heel of the shoe is worn or not.

따라서 본 발명에서는 걸음걸이를 객관적이고 정확하게 진단하고, 이를 바탕으로 교정해야 할 점을 제시할 수 있도록 신발 깔창에 압력센서를 장착한 기술을 제시한다.Therefore, the present invention proposes a technology in which the pressure sensor is mounted on the shoe insole so that the gait can be objectively and accurately diagnosed and suggested based on the correction.

도 3은 본 발명이 적용되는 신발 깔창의 평면도이다.3 is a plan view of a shoe insole to which the present invention is applied.

그래서 일반적인 신발 깔창(10)에 복수개의 감지수단을 장착하여 걸음걸이를 진단할 수 있도록 한다.So it is equipped with a plurality of detection means in a general shoe insole 10 to diagnose the gait.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 압전소자를 이용한 신발 깔창의 단면도로서, 도 3에서 A-A 사이를 단면 절단한다고 가정했을 경우의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a shoe insole using a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view when a cross section is cut between A-A in FIG. 3.

그래서 센서 감지부(20)는 신발 깔창(10)에 설치되고, 압전소자(50)가 접촉하는 부분에서의 접촉 신호를 감지하기 위한 회로(52)가 인쇄되어 압전소자(50)에서 발생하는 전기 신호를 감지한다. 그리고 센서 감지부(20)는 필름에 회로(52)가 인쇄된 필름 또는 연성회로기판(FPCB)으로 구성될 수 있다.Thus, the sensor detecting unit 20 is installed on the shoe insole 10, the circuit 52 for detecting a contact signal at the portion where the piezoelectric element 50 contacts the printed electricity generated in the piezoelectric element 50 Detect the signal. The sensor detector 20 may be configured of a film or a flexible printed circuit board (FPCB) in which a circuit 52 is printed on the film.

또한 센서 감지부(20)는 인쇄전자 기술에 의해 회로(52)가 인쇄되도록 할 수 있다. 이때 센서 감지부(20)의 인쇄전자 기술은 잉크젯(Inkjet) 인쇄 방식, 그라비어(Gravure) 또는 플렉소(Flexo) 또는 오프셋(offset)에 의한 연속 공정(Roll-to-Roll) 인쇄 방식, 스크린 인쇄 방식, 나노임프린트(nanoimprint) 인쇄 방식, 미세접촉 인쇄(Micro Contact Printing) 방식, 또는 레이저 열전사(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 인쇄 방식 중에서 하나 이상을 포함한 인쇄 방식을 이용하고, 전도성 고분자 재료, 금속 나노입자 재료 또는 탄소나노튜브 재료 중에서 하나 이상의 전도성 잉크재료를 사용하여 인쇄하도록 할 수 있다.In addition, the sensor sensing unit 20 may allow the circuit 52 to be printed by the printed electronic technology. At this time, the printed electronic technology of the sensor detection unit 20 is inkjet printing, gravure or flexo or offset, roll-to-roll printing, screen printing. Conductive polymer materials, metals using printing methods including at least one of a printing method, a nanoimprint printing method, a micro contact printing method, or a laser induced thermal imaging (LITI) printing method. Printing may be performed using one or more conductive ink materials from nanoparticle materials or carbon nanotube materials.

여기서 인쇄전자(printed electronics) 기술이란 인쇄(graphic art printing)가 가능한 기능성전자 잉크소재를 이용하여 초저가격의 프린팅 공정을 통해서 다양한 전자소자를 제작하는 기술이다.Here, printed electronics technology is a technology for manufacturing various electronic devices through an ultra low-cost printing process using a functional electronic ink material capable of graphic art printing.

본 발명에서는 당업자에게 공지된 인쇄전자 기술을 이용하는 것으로, 인쇄전자 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the present invention, a printed electronic technique known to those skilled in the art is used, and a detailed description of the printed electronic technique will be omitted.

충격 흡수부(40)는 압전소자(50)와 접촉하기 위한 복수개의 접촉부(41 ~ 43)를 갖고, 충격을 흡수하는 고탄성 소재로 이루어진다.The shock absorbing portion 40 has a plurality of contact portions 41 to 43 for contacting the piezoelectric element 50, and is made of a high elastic material that absorbs shock.

또한 충격 흡수부(40)는 발포 폴리우레탄, 발포 실리콘 또는 고탄성 폴리올레핀을 포함한 고탄성 소재로 구성할 수 있다.In addition, the shock absorbing portion 40 may be made of a highly elastic material including a foamed polyurethane, a foamed silicone, or a high elastic polyolefin.

또한 충격 흡수부(40)의 복수개의 접촉부(41 ~ 43)는 압전소자(50)와 접촉하는 길이가 서로 다르게 구성되도록 한다.In addition, the plurality of contact parts 41 to 43 of the shock absorbing part 40 are configured to have different lengths in contact with the piezoelectric element 50.

도 5를 참조하면, 제 1 접촉부(41)의 깊이는 제 3 접촉부(43)의 깊이에 비해 짧기 때문에, 사용자가 신발을 신어 충격 흡수부(40)가 눌리게 되면, 눌리는 압력에 따라 제 1 접촉부(41)가 먼저 압전소자(50)에 접촉하여 접촉 신호를 전달하고, 그 다음 제 2 접촉부(42)가 압전소자(50)에 접촉하여 접촉 신호를 전달하며, 마지막으로 제 3 접촉부(43)가 압전소자(50)에 접촉하여 접촉 신호를 전달하게 된다.Referring to FIG. 5, since the depth of the first contact portion 41 is shorter than the depth of the third contact portion 43, when the user wears shoes and the shock absorber 40 is pressed, the first contact portion 41 may be pressed according to the pressure. The contact portion 41 first contacts the piezoelectric element 50 to transmit a contact signal, and then the second contact portion 42 contacts the piezoelectric element 50 to transmit a contact signal, and finally the third contact portion 43 ) Contacts the piezoelectric element 50 to transmit a contact signal.

압전소자(50)는 센서 감지부(20)와 충격 흡수부(40) 사이의 접촉 공간(30)에 설치되고, 충격 흡수부(40)가 눌려 충격 흡수부(40)의 복수개의 접촉부(41 ~ 43) 중 하나에 의해 센서 감지부(20)에 접촉하면 접촉 신호를 센서 감지부(20)로 전달한다. 그리고 참조번호 51은 압전소자와 센서 감지부(20)를 연결하는 전선이다.The piezoelectric element 50 is installed in the contact space 30 between the sensor sensing unit 20 and the shock absorbing unit 40, and the shock absorbing unit 40 is pressed so that the plurality of contacts 41 of the shock absorbing unit 40 are pressed. When the contact is made to one of the sensor detectors 20 by one of the above, the contact signal is transmitted to the sensor detectors 20. And reference numeral 51 is a wire connecting the piezoelectric element and the sensor sensor 20.

이러한 압전소자는 수정?로셸염?티탄산바륨 등의 결정에 변형력을 가하면 그 힘에 비례하는 전하가 생기고 또 전기장 속에 두면 기계적인 변형이 생기는 현상을 이용하는 소자로서, 사용자가 신발을 신을 때 눌리는 압력을 감지하게 된다.The piezoelectric element is a device that uses a phenomenon in which a deformation force is applied to crystals such as crystal, Rochelle salt, and barium titanate, and charge is proportional to the force, and mechanical deformation occurs when placed in an electric field. Will be detected.

이렇게 감지된 신호를 취합하게 되면, 사용자의 걸음걸이 패턴을 분석할 수 있고, 이에 따라 사용자의 걸음걸이를 교정할 수 있는 방안을 제시할 수 있게 된다.When the sensed signals are collected, the gait pattern of the user can be analyzed, and thus a method for correcting the gait of the user can be suggested.

이처럼 본 발명은 신발 깔창에 압전소자를 이용한 센서를 설치하여 사용자가 신발을 신고 걸을 때 눌리는 위치, 순서, 강도를 기록하고 저장하여 사용자의 걸음걸이를 진단하게 되는 것이다.
As described above, the present invention installs a sensor using a piezoelectric element on a shoe insole, records and stores the position, order, and intensity pressed when a user walks through a shoe to diagnose the user's gait.

다음으로, 본 발명은 신발 깔창에 도전성소재를 이용한 센서를 설치하여 사용자가 신발을 신고 걸을 때 눌리는 위치, 순서, 강도를 기록하고 저장하여 사용자의 걸음걸이를 진단하고자 한 것이다.Next, the present invention is to install a sensor using a conductive material in the shoe insole to record and store the position, order, strength pressed when the user walks wearing shoes to diagnose the user's gait.

사람의 걸음걸이는 건강이나 미용 또는 다른 사람에게 주는 인상 등의 측면에서 중요한 역할을 하는데, 본인들은 자신의 걸음걸이가 어떤지를 잘 인지하지 못하는 실정이다. 본인이 자신의 걸음걸이가 올바른 걸음걸이인지 아닌지를 판단하는 방법은 신발의 뒤꿈치가 닳은 정도에 의해서만 파악하는 것이 현재의 방법이다.People's gait plays an important role in terms of health, beauty, or impressions on others, but they are not aware of what their gait is like. The current method is to determine only whether the heel of the shoe is worn or not.

따라서 본 발명에서는 걸음걸이를 객관적이고 정확하게 진단하고, 이를 바탕으로 교정해야 할 점을 제시할 수 있도록 신발 깔창에 도전성소재를 이용한 센서를 장착한 기술을 제시한다.Therefore, the present invention proposes a technology equipped with a sensor using a conductive material on the shoe insole so that the gait can be objectively and accurately diagnosed and corrected based on this.

그래서 일반적인 신발 깔창(10)에서 복수개의 도전성소재(50')를 장착하여 걸음걸이를 진단할 수 있도록 한다. 이때, 상기 도전성소재(50')는 도전성 스프링, 도전성 실리콘, 도전성 고무 등이 접목되며, 이에 한정하지 않고 변경 실시가 가능하다.So it is possible to diagnose the gait by mounting a plurality of conductive material 50 'in a general shoe insole 10. In this case, the conductive material 50 ′ is grafted with a conductive spring, conductive silicon, conductive rubber, and the like, and is not limited thereto.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 도전성소재를 이용한 신발 깔창의 단면도로서, 도 3에서 A-A 사이를 단면절단한다고 가정했을 경우의 단면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view of the shoe insole using a conductive material according to another embodiment of the present invention, a cross-sectional view when assuming a cross-sectional cut between A-A in FIG.

먼저, 제 1 센서 감지부(40')는 도전성소재(50')와 접촉하기 위한 제 1 센서 회로(60')가 인쇄되어 있다. 제 1 센서 감지부(40')는 상기 도전성소재(50')가 접촉하는 부분에서의 전기 신호를 감지하기 위한 회로가 인쇄되어 압력에 의해 제 1 센서 감지부(40')와 제 2 센서 감지부(20') 간의 간격이 좁아져 도전성소재(50')를 통해 전기가 통할 경우 그 전기 신호를 감지하는 것이다.First, the first sensor detection unit 40 'is printed with a first sensor circuit 60' for contacting the conductive material 50 '. The first sensor detecting unit 40 'is printed with a circuit for detecting an electrical signal in a contact portion of the conductive material 50' and detects the first sensor detecting unit 40 'and the second sensor by pressure. When the gap between the portions 20 'is narrowed and electricity flows through the conductive material 50', the electrical signal is detected.

또한 제 2 센서 감지부(20')는 신발 깔창(10)에 설치되어 접지기능을 하는 회로를 포함하며, 그 회로를 필름에 인쇄할 수도 있고, 면 전체를 박형 금속재질을 사용할 수도 있다.In addition, the second sensor detecting unit 20 ′ includes a circuit installed on the shoe insole 10 and serves as a grounding function, and the circuit may be printed on a film, or a thin metal material may be used for the entire surface.

또한 제 1 센서 감지부(40') 및 제 2 센서 감지부(20')는 인쇄전자 기술에 의해 회로가 인쇄 또는 연성회로기판(FPCB)으로 대체 사용할 수 있다.In addition, the first sensor detector 40 'and the second sensor detector 20' may be replaced by a printed or flexible printed circuit board (FPCB) by printed electronic technology.

이때 인쇄전자 기술은 잉크젯(Inkjet) 인쇄 방식, 그라비어(Gravure) 또는 플렉소(Flexo) 또는 오프셋(offset)에 의한 연속 공정(Roll-to-Roll) 인쇄 방식, 스크린 인쇄 방식, 나노임프린트(nanoimprint) 인쇄 방식, 미세접촉 인쇄(Micro Contact Printing) 방식, 또는 레이저 열전사(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 인쇄 방식 중에서 하나 이상을 포함한 인쇄 방식을 이용하고, 전도성 고분자 재료, 금속 나노입자 재료 또는 탄소나노튜브 재료 중에서 하나 이상의 전도성 잉크재료를 사용하여 인쇄할 수 있다.Printed electronic technologies include inkjet printing, gravure or flexo or offset roll-to-roll printing, screen printing, and nanoimprint. Using a printing method including at least one of a printing method, a micro contact printing method, or a laser induced thermal imaging (LITI) printing method, a conductive polymer material, a metal nanoparticle material, or a carbon nanotube Printing may be performed using one or more conductive ink materials among the materials.

여기서 인쇄전자(printed electronics) 기술이란 인쇄(graphic art printing)가 가능한 기능성전자 잉크소재를 이용하여 초저가격의 프린팅 공정을 통해서 다양한 전자소자를 제작하는 기술이다.Here, printed electronics technology is a technology for manufacturing various electronic devices through an ultra low-cost printing process using a functional electronic ink material capable of graphic art printing.

본 발명에서는 당업자에게 공지된 인쇄전자 기술을 이용하는 것으로, 인쇄전자 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the present invention, a printed electronic technique known to those skilled in the art is used, and a detailed description of the printed electronic technique will be omitted.

그리고 충격 흡수부(30')는 제 1 센서 감지부(40') 및 제 2 센서 감지부(20') 사이에 설치되고, 도전성소재(50')가 설치될 부분인 충격 흡수부 내부 공간(31')은 빈 공간으로 유지하며, 충격을 흡수하는 소재로 이루어진다.The shock absorber 30 ′ is installed between the first sensor detector 40 ′ and the second sensor detector 20 ′, and has a space inside the shock absorber that is a conductive material 50 ′. 31 ') is made of a material which absorbs shock and keeps empty space.

이러한 충격 흡수부(30')는 발포 폴리우레탄, 발포 실리콘 또는 고탄성 폴리올레핀을 포함한 고탄성 소재로 구성할 수 있다.The impact absorbing portion 30 ′ may be made of a highly elastic material including foamed polyurethane, foamed silicone, or high elastic polyolefin.

또한 도전성소재(50')는 제 2 센서 감지부(20')의 회로에 접촉하여 설치되고, 제 1 센서 감지부(40')가 눌리면 인쇄된 제 1 센서 회로(60')에 접촉하여 전기 신호를 전달한다.In addition, the conductive material 50 'is installed in contact with the circuit of the second sensor detecting unit 20', and when the first sensor detecting unit 40 'is pressed, the conductive material 50' contacts the printed first sensor circuit 60 'and Pass the signal.

이러한 도전성소재(50')는 높이가 서로 다른 복수개의 도전성소재로 구성하여, 제 1 센서 감지부(40')가 압력에 의해 눌려 높이가 서로 다른 도전성소재(50')와 선택적으로 접촉함으로써 압력 정도를 측정하도록 구성된다.The conductive material 50 'is composed of a plurality of conductive materials having different heights, and the first sensor detecting unit 40' is pressed by pressure to selectively contact with the conductive materials 50 'having different heights. It is configured to measure the degree.

그래서 사용자가 신발을 신는 등의 동작에 의해 압력이 가해져 제 1 센서 감지부(40')를 누르게 되면, 도전성소재(50') 중에서 가장 먼저는 가장 높게 설치한 도전성소재(50')와 제 1 센서 감지부(40')가 접촉하고, 차례대로 높이가 낮은 도전성소재(50')까지 제 1 센서 감지부(40')와 접촉하게 되어, 사용자의 걸음걸이 및 압력 정도를 측정할 수 있게 된다.Therefore, when the user presses the first sensor detecting unit 40 'by pressing a shoe or the like, the conductive material 50' and the first of the conductive material 50 'are installed first. The sensor sensing unit 40 'is in contact with each other and the first sensor sensing unit 40' is in contact with the low-conductive material 50 'in turn, so that the user's gait and pressure can be measured. .

또한 도전성소재(50')는 탄력을 높이기 위한 빈 공간으로 이루어진 도전성소재 내부 공간(51')을 포함하여 구성된다. 그래서 도전성소재(50')가 압력에 의해 눌릴 때 더욱 유연하게 눌릴 수 있도록 한다.In addition, the conductive material 50 ′ is configured to include an inner space 51 ′ of the conductive material, which is formed of an empty space for increasing elasticity. Thus, the conductive material 50 'can be pressed more flexibly when pressed by pressure.

이렇게 감지된 신호를 취합하게 되면, 사용자의 걸음걸이 패턴을 분석할 수 있고, 이에 따라 사용자의 걸음걸이를 교정할 수 있는 방안을 제시할 수 있게 된다.When the sensed signals are collected, the gait pattern of the user can be analyzed, and thus a method for correcting the gait of the user can be suggested.

이처럼 본 발명은 신발 깔창에 도전성소재를 이용한 센서를 설치하여 사용자가 신발을 신고 걸을 때 눌리는 위치, 순서, 강도를 기록하고 저장하여 사용자의 걸음걸이를 진단하게 되는 것이다.
As described above, the present invention installs a sensor using a conductive material on a shoe insole and records and stores the position, order, and intensity pressed when the user walks through the shoe to diagnose the user's gait.

다음으로, 본 발명은 신발 깔창에 압전 필름을 이용한 센서를 설치하여 사용자가 신발을 신고 걸을 때 눌리는 위치를 모두 기록하고 저장하여 사용자의 걸음걸이를 진단하고자 한 것이다.Next, the present invention is to install a sensor using a piezoelectric film on the shoe insole to record and store all the positions pressed when the user walks wearing shoes to diagnose the user's gait.

사람의 걸음걸이는 건강이나 미용 또는 다른 사람에게 주는 인상 등의 측면에서 중요한 역할을 하는데, 본인들은 자신의 걸음걸이가 어떤지를 잘 인지하지 못하는 실정이다. 본인이 자신의 걸음걸이가 올바른 걸음걸이인지 아닌지를 판단하는 방법은 신발의 뒤꿈치가 닳은 정도에 의해서만 파악하는 것이 현재의 방법이다.People's gait plays an important role in terms of health, beauty, or impressions on others, but they are not aware of what their gait is like. The current method is to determine only whether the heel of the shoe is worn or not.

따라서 본 발명에서는 걸음걸이를 객관적이고 정확하게 진단하고, 이를 바탕으로 교정해야 할 점을 제시할 수 있도록 신발 깔창에 압전 필름을 이용한 센서를 장착한 기술을 제시한다.Therefore, the present invention proposes a technology in which a sensor using a piezoelectric film is mounted on a shoe insole so that the gait can be objectively and accurately diagnosed and corrected based on this.

그래서 일반적인 신발 깔창(10)에서 압전 필름을 장착하여 걸음걸이를 진단할 수 있도록 한다.So it is equipped with a piezoelectric film in a general shoe insole 10 to diagnose the gait.

도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 압전 필름을 이용한 센서를 설치한 신발 깔창의 단면도로서, 도 3에서 A-A 사이를 단면 절단한다고 가정했을 경우의 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of a shoe insole provided with a sensor using a piezoelectric film according to another exemplary embodiment of the present invention. FIG.

먼저 제 1 필름부(20")는 신발 깔창(10)에 설치되고 제 1 필름부(20")의 일면에 인쇄되어 있는 제 1 회로(22")를 포함하며 이를 통해 압전 필름부(30")에서 발생하는 전기를 감지한다.Firstly, the first film portion 20 "includes a first circuit 22" installed on the shoe insole 10 and printed on one side of the first film portion 20 ", and thereby the piezoelectric film portion 30". Detect electricity generated from).

또한 제 2 필름부(40")는 상기 제 1 필름부(20")와 이격된 상부에 구비되며 일면에 인쇄되는 제 2 회로(42")를 포함한다. 제 2 필름부(40")는 제 1 필름부(20")와 회로로 연결되어 압전 필름부(30")에서 발생하는 전기가 통하도록 전기회로를 완성시킨다.In addition, the second film part 40 "includes a second circuit 42" provided on an upper side of the first film part 20 "and spaced apart from the first film part 20". The circuit is connected to the first film portion 20 ″ to complete the electric circuit so that electricity generated from the piezoelectric film portion 30 ″ passes.

또한 제 1 필름부(20") 및 제 2 필름부(40")는 인쇄전자 기술에 의해 회로가 인쇄또는 연성회로기판(FPCB)으로 대체 사용할 수 있다.In addition, the first film portion 20 ″ and the second film portion 40 ″ may be replaced by a printed or flexible printed circuit board (FPCB) by a printed electronic technique.

이때 인쇄전자 기술은 잉크젯(Inkjet) 인쇄 방식, 그라비어(Gravure) 또는 플렉소(Flexo) 또는 오프셋(offset)에 의한 연속 공정(Roll-to-Roll) 인쇄 방식, 스크린 인쇄 방식, 나노임프린트(nanoimprint) 인쇄 방식, 미세접촉 인쇄(Micro Contact Printing) 방식, 또는 레이저 열전사(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 인쇄 방식 중에서 하나 이상을 포함한 인쇄 방식을 이용하고, 전도성 고분자 재료, 금속 나노입자 재료 또는 탄소나노튜브 재료 중에서 하나 이상의 전도성 잉크재료를 사용하여 인쇄할 수 있다.Printed electronic technologies include inkjet printing, gravure or flexo or offset roll-to-roll printing, screen printing, and nanoimprint. Using a printing method including at least one of a printing method, a micro contact printing method, or a laser induced thermal imaging (LITI) printing method, a conductive polymer material, a metal nanoparticle material, or a carbon nanotube Printing may be performed using one or more conductive ink materials among the materials.

여기서 인쇄전자(printed electronics) 기술이란 인쇄(graphic art printing)가 가능한 기능성전자 잉크소재를 이용하여 초저가격의 프린팅 공정을 통해서 다양한 전자소자를 제작하는 기술이다.Here, printed electronics technology is a technology for manufacturing various electronic devices through an ultra low-cost printing process using a functional electronic ink material capable of graphic art printing.

본 발명에서는 당업자에게 공지된 인쇄전자 기술을 이용하는 것으로, 인쇄전자 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the present invention, a printed electronic technique known to those skilled in the art is used, and a detailed description of the printed electronic technique will be omitted.

또한 압전 필름부(30")는 상기 제 1 필름부(20") 및 상기 제 2 필름부(40") 사이에 설치되어 압력에 의해 물리적인 변형이 발생할 때 전기를 발생시킨다. 압전 필름부(30")는 압전 필름부(30")에 발생되는 전기를 제 1 회로(22")와 제 2 회로(42")에 전달하기 위해 압전 필름부(30") 양면에 인쇄되는 제 3, 4 회로(32")를 포함한다. 상황에 따라서는 제 1, 2 회로(22", 44")를 인쇄하지 않고 제 3, 4 회로(32") 만으로 압전 필름부(30")에서 발생하는 전기를 감지하는 회로를 설계할 수 있다. 또 다르게, 압전 필름부(30") 전체가 아닌, 압력을 측정하고 자 하는 특정 위치에만 압전 필름을 조각내어 사용할 수 있으며 이 때 사용되는 압전 필름의 양면에는 압전 필름에서 발생하는 전기를 제 1, 2 회로(22", 44")에 전달하기 위한 전극(32")이 입혀져 있다.
In addition, the piezoelectric film portion 30 "is installed between the first film portion 20" and the second film portion 40 "to generate electricity when physical deformation occurs due to pressure. 30 ") are printed on both sides of the piezoelectric film portion 30 " to transfer electricity generated in the piezoelectric film portion 30 " to the first circuit 22 " and the second circuit 42 ". Circuit 32 ". In some cases, electricity generated in the piezoelectric film portion 30" by only the third and fourth circuits 32 "without printing the first and second circuits 22" and 44 ". Circuit can be designed. Alternatively, the piezoelectric film may be sliced only at a specific position where the pressure is to be measured, not the entire piezoelectric film portion 30 ". Electrodes 32 " for transferring electricity generated in the piezoelectric film to the first and second circuits 22 " and 44 " are coated.

상기 압전 필름은 제 2 필름부(40")의 제 2 회로(42")와 압전 필름부(30")의 제 3, 4 회로(32") 및 제 1 필름부(20")의 제 1 회로(22")가 서로 접한 상태에서 압력이 가해질 경우 전기를 출력하며, 상기 압전 필름부(30")는 제 1 필름부(20")와 제 2 필름부(40")의 사이에 떠 있는 상태로 구비될 수 있으며, 다르게는 상기 압전 필름부의 양면에 제 1 필름부(20")와 제 2 필름부(40")를 부착한 형태로도 변경 실시가 가능하다.
The piezoelectric film includes a second circuit 42 "of the second film portion 40", a third and fourth circuit 32 "of the piezoelectric film portion 30", and a first of the first film portion 20 ". When pressure is applied while the circuit 22 "is in contact with each other, electricity is output, and the piezoelectric film portion 30" floats between the first film portion 20 "and the second film portion 40". It may be provided in a state, alternatively, the first film portion 20 ″ and the second film portion 40 ″ may be attached to both surfaces of the piezoelectric film portion.

그래서 사용자가 걷거나 달리는 등의 동작에 의해 압력이 가해져 압전 필름부(30")의 특정 위치에 물리적인 변형이 형성되면서 발생되는 전압에 근거하여 압력의 위치, 순서, 강도를 측정할 수 있게 된다.Thus, the pressure is applied by an operation such as walking or running of the user, and thus the position, order, and strength of the pressure can be measured based on the voltage generated while the physical deformation is formed at the specific position of the piezoelectric film part 30 ″.

이때, 압전 필름은 제 1 필름부(20")와 제 2 필름부(40")의 사이에 설치되는 연성의 필름으로서, 이 압전 필름에 물리적인 변형이 발생할 때 필름의 양면에 서로 반대의 전하기 유기되면서 전압이 발생되며 이 전압에 의해 감지된 신호를 취합하게 되면, 사용자의 걸음걸이 패턴을 분석할 수 있고, 이에 따라 사용자의 걸음걸이를 교정할 수 있는 방안을 제시할 수 있게 된다.At this time, the piezoelectric film is a flexible film provided between the first film portion 20 "and the second film portion 40", and when the physical deformation occurs in the piezoelectric film, opposite charges are formed on both sides of the film. When the induced voltage is generated and the signals sensed by the voltage are collected, the gait pattern of the user can be analyzed, and thus a method for correcting the gait of the user can be suggested.

이처럼 본 발명은 신발 깔창에 압전 필름을 이용한 센서를 설치하여 사용자가 신발을 신고 걸을 때 눌리는 위치를 모두 기록하고 저장하여 사용자의 걸음걸이를 진단하게 되는 것이다.
As described above, the present invention installs a sensor using a piezoelectric film on the shoe insole, records and stores all the positions pressed when the user walks through the shoe and diagnoses the user's gait.

한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 감지수단에 전원을 공급하는 전원 공급부, 측정부 및 측정데이터 저장부, 측정데이터 전송부 등이 더 구비될 수 있으며, 상기 전원 공급부는 태양전지 또는 배터리 또는 수퍼커패시터(Super Capacitor) 중 어느 하나 또는 조합한 형태 등이 이에 접목될 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawing, a power supply unit for supplying power to the sensing means, measuring unit and measurement data storage unit, measurement data transmission unit, etc. may be further provided, the power supply unit solar cell or battery or supercapacitor Any one or a combination of (Super Capacitor) can be combined with this.

즉, 상기 감지수단에서 발생하는 신호를 측정하는 측정부, 측정한 데이터를 저장하는 데이터 저장부, 측정한 데이터나 저장된 데이터를 다른 장치로 전송하는 전송부가 깔창 내부 또는 외부에 더 구비되는 것이다.
That is, the measuring unit for measuring the signal generated by the sensing means, the data storage unit for storing the measured data, the transmission unit for transmitting the measured data or stored data to another device is further provided inside or outside the insole.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Although the present invention has been described in more detail with reference to the examples, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but are intended to illustrate and not limit the scope of the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention should be interpreted by the claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

1 : 신발 깔창 2 : 깔창 본체
3 : 시트 4 : 장심 및 용천혈 접지부
5 : 심재 6 : 구멍
7 : 쿠션부재 7a : 상부재
7b : 하부재 8 : 천연 시트
10 : 신발 깔창 20 : 센서 감지부
30 : 접촉 공간 40 : 충격 흡수부
41 : 제 1 접촉부 42 : 제 2 접촉부
43 : 제 3 접촉부 50 : 압전소자
51 : 전선 52 : 회로
20' : 제 2 센서 감지부 30' : 충격 흡수부
31' : 충격 흡수부 내부 공간 40' : 제 1 센서 감지부
50' : 도전성소재 51' : 도전성소재 내부 공간
52' : 제 2 센서 회로 60' : 제 1 센서 회로
20": 제 1 필름부 22": 제 1 회로
30": 압전 필름부 32": 제 3, 4 회로
40": 제 2 필름부 42": 제 2 회로
1: shoe insole 2: insole body
3: sheet 4: heart and hemolytic ground
5: core material 6: hole
7 cushion member 7a upper material
7b: lower member 8: natural sheet
10: shoe insole 20: sensor detection unit
30: contact space 40: shock absorber
41: first contact portion 42: second contact portion
43: third contact portion 50: piezoelectric element
51: wire 52: circuit
20 ': second sensor detector 30': shock absorber
31 ': internal space of the shock absorber 40': first sensor detector
50 ': conductive material 51': inner space of conductive material
52 ': second sensor circuit 60': first sensor circuit
20 ": first film portion 22": first circuit
30 ": Piezoelectric film part 32": 3rd, 4th circuit
40 ": 2nd film part 42": 2nd circuit

Claims (20)

사용자에 의하여 압력이 가해지는 신발 깔창; 및
상기 신발 깔창에 분산 배치되며, 상기 압력에 기초하여 턴온(turn-on) 또는 턴오프(turn-off) 동작을 수행하는 복수의 스위치들을 포함하고,
상기 사용자의 걸음걸이 패턴은 상기 스위치들의 턴온 또는 턴오프 동작에 의하여 생성되는 신호들에 기초하여 판단되며,
상기 스위치들 각각은 서로 다른 높이를 갖는 복수의 도전성소재들을 구비하고, 상기 압력이 가해질 때 상기 도전성소재들의 서로 다른 높이에 의하여 상기 압력의 크기까지 측정되는 것을 특징으로 하는 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창.
Shoe insole pressurized by the user; And
A plurality of switches disposed in the shoe insole and configured to perform a turn-on or turn-off operation based on the pressure,
The gait pattern of the user is determined based on signals generated by turning on or turning off the switches,
Each of the switches includes a plurality of conductive materials having different heights, and when the pressure is applied, the shoe insole for diagnosing a gait diagnosis, characterized in that the pressure is measured by different heights of the conductive materials. .
제 1 항에 있어서,
상기 스위치들로부터 생성되는 상기 신호들을 측정하는 측정부;
상기 신호들에 상응하는 데이터들을 저장하는 데이터 저장부; 및
상기 데이터들을 내부 또는 외부의 다른 장치로 전송하는 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창.
The method of claim 1,
A measuring unit measuring the signals generated from the switches;
A data storage unit for storing data corresponding to the signals; And
The shoe insole for gait diagnosis, characterized in that it further comprises a transmission unit for transmitting the data to another device inside or outside.
제 2 항에 있어서,
상기 스위치들에 전원(power)을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창.
The method of claim 2,
Shoe insole for gait diagnosis, characterized in that it further comprises a power supply for supplying power to the switches (power).
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 스위치들에 구비되는 상기 도전성소재들은 도전성 실리콘, 도전성 스프링, 도전성 고무 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창.The shoe insole for diagnosing a gait of claim 1, wherein the conductive materials provided in the switches are any one of conductive silicone, conductive spring, and conductive rubber. 제 5 항에 있어서, 상기 스위치들 각각은
상기 신발 깔창에 설치되고, 상기 도전성소재가 접촉하는 부분에서의 접촉 신호를 감지하기 위한 제 1 센서 회로를 구비하여 상기 도전성소재를 통한 전기 신호를 감지하는 제 1 센서 감지부;
상기 도전성소재와 접촉하기 위한 제 2 센서 회로를 구비하는 제 2 센서 감지부; 및
상기 제 1 센서 감지부 및 상기 제 2 센서 감지부 사이에 설치되고, 상기 도전성소재가 위치하는 충격 흡수부 내부 공간은 빈 공간으로 유지하며, 충격을 흡수하는 소재로 이루어진 충격 흡수부를 포함하고,
상기 도전성소재는 상기 제 2 센서 감지부에 접촉하고, 상기 제 1 센서 감지부가 가압되면 상기 제 1 센서 회로와 접촉하여 상기 전기 신호를 상기 제 2 센서 감지부로 전달하는 것을 특징으로 하는 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창.
The method of claim 5, wherein each of the switches
A first sensor detecting unit installed on the shoe insole and having a first sensor circuit for detecting a contact signal at a portion of the conductive material contacting the shoe insole;
A second sensor detector including a second sensor circuit for contacting the conductive material; And
It is installed between the first sensor and the second sensor, the internal space of the shock absorbing portion in which the conductive material is located maintains an empty space, and includes a shock absorbing portion made of a material that absorbs shock,
The conductive material contacts the second sensor sensing unit, and when the first sensor sensing unit is pressed, the conductive material contacts the first sensor circuit to transfer the electrical signal to the second sensor sensing unit. For shoe insole.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 6 항에 있어서, 상기 충격 흡수부는 발포 폴리우레탄, 발포 실리콘, 고탄성 폴리올레핀 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 고탄성 소재로 제조되는 것을 특징으로 하는 걸음걸이 진단을 위한 신발 깔창.The shoe insole for diagnosing gait of claim 6, wherein the impact absorbing part is made of a high elastic material including at least one of foamed polyurethane, foamed silicone, and high elastic polyolefin. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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