KR101556108B1 - 자세 교정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자세 교정 장치 및 방법에 관한 것으로, 센서가 부착된 측정 시트와, 측정 시트의 측정 결과에 따라 표면 굴곡이 가변되는 받침 시트를 포함하는 깔창부 및 측정 시트의 측정 결과를 분석하여 자세 교정 여부를 알려주는 교정 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 교정 장치 및 방법을 제공한다.

Description

자세 교정 장치 및 방법{APPARATUS FOR CORRECTING POSTURE AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 자세 교정 장치 및 방법에 관한 것으로, 잘못된 보행 습관으로 틀어진 자세를 교정할 수 있는 자세 교정 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 웰빙 시대가 도래함으로 인해 건강의 중요성이 증대됨에 따라 운동 및 자세 교정에 대한 관심이 증가하고 있다. 이는 바른 자세를 유지하는 것만으로도 많은 질환들을 치료할 수 있기 때문이다.

이에, 사람들은 자세 교정을 위해 별도의 시간과 비용을 들여가면서 스트레칭을 하거나 자세 교정을 위한 운동을 하고 있다. 그러나, 이와 같은 스트레칭이나 운동으로 인해 자세를 교정하는 것은 쉽지 않다. 이는 평소의 잘못된 습관이나 태로 때문에, 스트레칭이나 운동할 당시에는 자세 교정이 되는 듯하지만, 일상 생활을 하게 되면 다시 원래의 잘못된 습관이나 태도에 의해 자세가 틀어지게 된다.

따라서, 별도의 비용이나 시간을 드리지 않고, 평소의 생활 습관이나 태도를 잡아주어 자세를 교정하는 기술들이 활발하게 개발되고 있다.

그 중에서 보행중의 잘못된 습관을 교정하기 위한 방식으로 신발 또는 깔창에 자세 교정을 위한 기술이 부가된 기술들이 제안되고 이와 관련된 제품이 출시되고 있는 실정입니다.

(특허 문헌 1) 공개 실용신안 공보 제20-2000-0013840호 (특허 문헌 2) 공개 특허 공보 제10-2010-0000511호 (특허 문헌 3) 등록 실용신안 공보 제20-0142095호

기존의 기술과 제품들은 체형이 뒤틀린 부분에 관하여 검사를 한다음 그 검사 결과에 따라 체형 교정 즉, 보행 교정을 위해 신발 또는 깔창의 일부 영역의 높이를 기술이 주를 이루고 있다. 따라서, 기존의 기술과 제품은 사용자의 체형이 교정되었는지에 대하여서는 다시한번 검사를 진행하여야 하는 불편함이 있었다. 그리고, 체형 교정(즉, 보행 교정)이 완료된 경우에는 교정을 위해 사용한 신발 또는 깔창을 더 이상 사용할 수 없고, 사용할 경우 오히려 자세가 다른 방향으로 뒤틀리게 되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해소하기 위해 하중 측정과 체형 교정을 위한 시트가 분리된 체형 교정 깔창을 통해 체형의 틀어짐을 판단하여 체형을 교정하고, 체형 교정 정도를 판단하고, 교정된 체형의 상태를 상시적으로 파악할 수 있어, 체형 교정 상태를 지속적으로 유지할 수 있으며, 발건강 관리를 지속적으로 할 수 있는 자세 교정 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 센서가 부착된 측정 시트와, 측정 시트의 측정 결과에 따라 표면 굴곡이 가변되는 받침 시트를 포함하는 깔창부 및 측정 시트의 측정 결과를 분석하여 자세 교정 여부를 알려주는 교정 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 교정 장치를 제공한다.

측정 시트는 발바닥 형상의 측정 베이스 시트와, 측정 베이스 시트를 적어도 하나의 영역으로 분할하고, 분할된 영역 내에 각기 적어도 하나씩 배치된 센서와, 센서에 전원을 공급하는 전원부 및 센서의 센싱 값을 출력하는 출력부를 포함하는 센서부와, 센서부를 커버하는 측정 커버 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분할 영역은 엄지 발가락 영역, 중지 발가락 영역, 새끼 발가락 영역, 엄지발가락 아래 영역, 새끼 발가락 아래 영역, 발뒤꿈치 영역 및 발바닥의 오목한 영역으로 분할되고, 이 영역에 각기 적어도 하나의 센서가 배치되고, 깔창 형태의 측정 베이스 시트를 16개의 수평선과 6개의 수직선을 이용하여 15*5 행렬(표) 형태로 분할하고, 상측의 수평선부터 순차적으로 번호를 부여하고, 우측의 수직선부터 순차적으로 번호를 부여한 상태에서, 4번째 수평선과 2번째 수직선이 교차하는 영역(즉, 엄지 발가락 영역)에 제 1 센서가 배치되고, 2*3 칸 영역(중지 발가락 영역)에 제 2 센서가 배치되고, 4번째 수평선과 5번째 수직선이 교차하는 영역(새끼 발가락 영역)에 제 3 센서가 배치되고, 5*2 칸 영역(엄지발가락 아래 영역)에 제 4 센서가 배치되고, 5*4 칸 영역(새끼 발가락 아래 영역)에 제 5 센서가 배치되며, 14*3 칸 영역(발뒤꿈치 영역)에 제 6 센서가 배치되고, 9번째 수평선과 3번째 수직선이 교차하는 영역(발바닥의 오목한 영역)에 제 7 센서가 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 받침 시트는 측정 시트와 동일 형상의 받침 베이스 시트와, 받침 베이스 시트 상에 위치한 받침 커버 시트와, 받침 커버 시트 사이에 위치하여 측정 시트의 측정 값에 따라 분할된 영역의 높이를 조절하는 높이 조절 부재를 포함하는 굴곡 시트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 교정 판단부는 측정 시트의 측정값을 제공받는 입력부와, 측정값을 저장하는 저장부와, 측정값에 따라 움직임(보행) 여부를 판단하는 움직임 검출부와, 서있을 경우 발바닥에 미치는 전체 하중 및 교정 여부를 판단하는 부동 검출부와, 보행시 각 구간별 압력값에 따른 교정 여부를 판단하는 보행 검출부와, 교정 여부 판단 결과에 따라 교정 수치를 산출하는 수치 산출부를 포함하는 판단부와, 판단부의 결과에 따라 교정 여부를 알리는 교정 알림부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 움직임 검출부는 센서부로부터 제공된 측정값이 우측 및 좌측 모두가 2 내지 5 신호 입력 사이클 동안 오차 범위(±10%) 내에서 동일한 경우에는 서 있는 것으로 판단하고, 측정값이 1 내지 2 사이클 동안 변화하는 경우에는 보행 중으로 판단하고, 상기 부동 검출부는 움직임 검출부의 검출 결과 사용자가 서 있을 경우에 입력되는 센싱값들을 이용하여 사용자의 체중을 산출하고, 분할 영역 마다의 센싱값을 이용하여 체형의 틀어짐을 판단하고, 상기 보행 검출부는 움직임 검출부의 결과에 따라 사용자가 보행중일 경우 입력되는 센싱값을 이용하여 각 분할 영역 마다의 최대 하중 값(센싱 값)을 이용하여 체형의 틀어짐을 판단하고, 상기 수치 산출부는 서 있을 때의 교정값과, 보행 중일때의 교정 값을 이용하여 교정 수치를 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다수 영역으로 분할된 각 영역에 각기 센서가 부착된 깔창이 장착된 신발을 신고 일상 생활을 진행하여 깔창에 인가된 하중을 센싱하는 단계와, 센싱 값을 이용하여 서 있을때와 보행중의 체형 틀어짐을 판단하는 단계와, 체형 틀어짐 정도에 따라 서 있을때의 교정 값고, 보행중일 때의 교정 값을 산출하는 단계와, 산출된 교정 값들을 이용하여 분할 영역 각각의 교정 수치를 산출하는 단계와, 산출된 교정 수치에 따라 분할 영역 각각의 높이를 조절하는 단계 및 사용자의 교정 측정 입력 여부를 판단하여 입력이 있는 경우에는 자세 교정을 위한 측정을 실시하고, 측정 결과를 이용하여 체형 틀어짐을 판단하고, 교정값을 산출하고, 교정 수치를 산출한 다음, 새로이 산출된 교정 수치와 이전 교전 수치간의 차이가 발생한 경우 이를 사용자에게 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 교정 방법을 제공한다.

이와 같이 하여 본 발명은 체형 교정 깔창을 통해 체형의 틀어짐을 판단하여 체형을 교정하고, 체형 교정 정도를 판단하고, 교정된 체형의 상태를 상시적으로 파악할 수 있어, 체형 교정 상태를 지속적으로 유지할 수 있으며, 발건강 관리를 지속적으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 교정 장치의 개념도.
도 2는 일 실시예에 따른 측정 시트의 단면도.
도 3은 일 실시예에 따른 센서부의 블록도.
도 4는 일 실시예에 따른 센서의 배치를 설명하기 위한 개념도.
도 5는 일 실시예에 따른 받침 시트의 블록도.
도 6은 일 실시예에 따른 교정 판단부의 블록도.
도 7은 일 실시예에 따른 판단부의 블록도.
도 8은 일 실시예의 변형예에 따른 측정 시트의 단면 개념도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 교정 방법을 설명하기 위한 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 자세 교정 장치 및 방법의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 교정 장치의 개념도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 측정 시트의 단면도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 센서부의 블록도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 센서의 배치를 설명하기 위한 개념도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 받침 시트의 블록도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 교정 판단부의 블록도이고, 도 7은 일 실시예에 따른 판단부의 블록도이다. 도 8은 일 실시예의 변형예에 따른 측정 시트의 단면 개념도이다.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 실시예의 자세 교정 장치는 센서(112-1)가 부착된 측정 시트(110)와, 측정 시트(110)의 측정 결과에 따라 표면 굴곡(구간 높이)이 가변되는 받침 시트(120)를 포함하는 깔창부(100)와, 측정 시트(110)의 측정 결과를 분석하여 자세 교정 여부를 알려주는 교정 판단부(200)를 포함한다.

측정 시트(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 발바닥 형상의 측정 베이스 시트(111)와, 측정 베이스 시트(111) 상에 위치하는 센서부(112)와, 센서부(112)를 커버하는 측정 커버 시트(113)를 포함한다.

측정 정확도를 향상시키기 위해 측정 베이스 시트(111)의 하단에 부착되거나 측정 베이스 시트(111) 내로 삽입되는 고정판(미도시)을 구비한다. 이때, 고정판은 하중에 의해 쉽게 구불어 지지않는 단단한 재질로 제작되는 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 철판, 플라스틱판 또는 나무 판으로 제작되는 것이 효과적이다. 즉, 고정판은 측정시 부착하거나 삽입하고, 측정이 완료된 이후에는 제어하여 사용하는 것이 가능하다. 물론, 고정판은 사용자의 필요에 따라 사용할 수도 있고, 사용하지 아니할 수도 있다.

측정 베이스 시트(111)는 신발 깔창 형태로 제작되는 것이 효과적이다.

센서부(112)는 도 3에 도시된 바와 같이 측정 베이스 시트(111)를 다수의 영역으로 분할하고, 이 분할된 영역 내에 각기 적어도 하나 씩 배치된 센서(112-1)와, 센서(112-1)에 전원을 공급하는 전원부(112-2)와, 센서(112-1)의 측정 값을 전송하는 출력부(112-3)를 포함한다.

이때, 센서(112-1)로는 압력을 측정할 수 있는 압력 센서를 사용하는 것이 효과적이다.

본 실시예에서는 엄지 발가락 영역, 중지 발가락 영역, 새끼 발가락 영역, 엄지발가락 아래 영역, 새끼 발가락 아래 영역, 발뒤꿈치 영역 및 발바닥의 오목한 영역에 각기 하나의 센서(112-1)가 배치되는 것이 효과적이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 4에 도시된 바와 같이 우측 발 영역의 측정 베이스 시트(111)를 중심으로 설명한다.

먼저, 깔창 형태의 측정 베이스 시트(111)를 16개의 수평선과 6개의 수직선을 이용하여 15*5 행렬(표) 형태로 분할한다. 표의 크기는 측정 베이스 시트(111)의 수평 및 수직 길이와 동일한 것이 효과적이다. 상측의 수평선부터 순차적으로 번호를 부여하고, 우측의 수직선부터 순차적으로 번호를 부여한다.

이때, 4번째 수평선과 2번째 수직선이 교차하는 영역에 제 1 센서가 배치되고, 2*3 칸에 제 2 센서가 배치되고, 4번째 수평선과 5번째 수직선이 교차하는 영역에 제 3 센서가 배치되고, 5*2 칸에 제 4 센서가 배치되고, 5*4 칸에 제 5 센서가 배치되며, 14*3 칸에 제 6 센서가 배치되고, 9번째 수평선과 3번째 수직선이 교차하는 영역에 제 7 센서가 배치된다.

이와 같이 센서(112-1)의 배치 영역을 설정함으로 인해 발의 하중에 따른 발건강 관리와 체형 교정을 할 수 있다.

더욱이 상기와 같은 7곳 영역에 센서(112-1)를 배치함으로 인해 사용자가 서 있을때 뿐만 아니라 보행중의 체형 교정을 진행할 수 있다. 즉, 앞서와 같은 센서(112-1)의 배치를 통해 보행중 발에 인가되는 하중을 상세하게 측정할 수 있기 때문에 보행중의 체형 교정에 필요한 측정이 가능하게 된다. 보행중 하중이 가장 처음 집중되는 곳이 발뒷꿈치 영역이고, 마지막에 집중되는 곳이 발가락 영역이다. 이에 발뒷꿈치 영역과 발가락 영역 그리고, 그 중간 발가락 아래 영역에 센서를 배치하여 보행 중의 하중 변화를 분석할 수 있다. 그리고, 발바닥의 오목한 영역에 센서를 배치하여 발의 피로도에 따른 발건강 정도를 확인할 수도 있다.

물론, 이외의 다양한 영역에 센서를 배치할 수 있지만, 본 실시예에서는 앞서와 같은 위치 및 좌표에 센서를 배치하는 것이 효과적이다.

전원부(112-2)는 독립된 형태로 센서에 전원을 공급하는 배터리 형태로 제작되는 것이 효과적이다.

출력부(112-3)는 센서(112-1)의 센싱값을 각 센서별로 출력하는 것이 효과적이다. 이때, 출력부(112-3)는 무선 통신 기능을 구비할 수도 있다.

측정 커버 시트(113)는 측정 베이스 시트(111)에 부착되어 센서부(112)를 보호한다.

이와 같은 측정 시트(110)를 통해 서 있을 때 또는 보행중일 때, 하중 변화를 측정할 수 있고, 이 측정값에 따라 발 건강 및 자세 교정을 할 수 있다.

받침 시트(120)는 도 5에 도시된 바와 같이 측정 시트(110)와 동일 형상의 받침 베이스 시트(121)와, 받침 베이스 시트(121) 상에 위치한 굴곡 시트부(122)와, 굴곡 시트부(122) 상에 부착된 기능성 시트(미도시)를 포함한다.

베이스 시트(121)는 메모리폼, 라텍스, 인체용 실리콘 등을 사용하여 제작하는 것이 효과적이다. 이에 한정되지 않고, 신발 깔창에 사용되는 다양한 형태의 재질이 사용될 수 있다.

굴곡 시트부(122)는 베이스 시트(121) 상에 위치한 받침 커버 시트(122-1)와, 받침 커버 시트(122-1) 사이에 위치한 높이 조절 부재(122-2)를 구비한다.

베이스 시트(121)와 받침 커버 시트(122-1) 사이 공간을 7개 구획으로 구분하고, 이 구획 사이에 높이 조절 부재(122-2)가 장착되는 것이 효과적이다. 물론, 이 구획은 이에 한정되지 않고, 보행중의 자세 교정을 할 수 있도록 구획되는 것이 효과적이다.

높이 조절 부재(122-2)는 측정 시트(110)의 측정값에 따라 그 높이를 조절하는 것이 효과적이다. 특히 보행중에 높이 조절 부재(122-2)의 높이를 조절하여 보행시 발바닥에 전해지는 하중을 일정하게 하는 것이 바람직하다.

높이 조절 부재(122-2)는 각 구획에 대응되는 형상으로 제작되고, 그 높이는 0.5 내지 5mm 인 것이 효과적이다. 그리고, 하나의 굴곡 시트부(122)에 삽입되는 높이 조절 부재(122-2)의 전체 두께가 동일한 것이 바람직하다. 이를 통해 각 구획마다의 높이를 정확하게 조절할 수 있다.

물론, 높이 조절 부재(122-2)가 받침 커버 시트(122-1)와 베이스 시트(121) 사이에서 이탈되지 않도록 하는 이탈 방지부(미도시)가 마련될 수도 있다. 이탈 방지부는 받침 커버 시트(122-1)에서 베이스 시트(121) 하단으로 연장된 띠 형상으로 제작되고, 베이스 시트(121) 하단에 벨크로 등으로 접착되는 것이 효과적이다.

물론 이에 한정되지 않고, 굴곡 시트부(122)는 다양한 변형이 가능하다.

즉, 굴곡 시트부(122)는 다수의 구간으로 분할된 포켓 형상으로 제작될 수 있다. 이 포켓 영역에는 유동성을 물질 예를 들어 액체 또는 기체를 제공하여 그 높이를 조절할 수 있는 것이 가능하다.

또한, 굴곡 시트부(122)는 받침 베이스 시트(121) 상에 부착하는 다수의 높이 조절 부재(122-2)를 구비할 수 있다. 이때, 높이 조절 부재(122-2)는 벨크로 타입으로 받침 베이스 시트(121) 상에 부착되는 것이 가능하다.

또한, 굴곡 시트부(122)의 높이 조절 부재(122-2)가 외측에서 내측 방향으로 하향 경사진 형상으로 제작되는 것이 가능하다. 그리고, 이 경사각은 앞선 센서부(112)의 측정 값에 따라 그 각도가 조절되는 것이 효과적이다.

또한, 굴곡 시트부(122)의 높이 조절 부재(122-2)가 복수의 탄성 부재로 구성될 수 있다. 이때, 높이 조절 부재의 탄성력은 센서부의 측정 값에 따라 알맞은 탄성력을 갖는 것을 선택하는 것이 가능하다.

이와 같은 굴곡 시트부(122) 상에는 기능성 시트(미도시)가 부착될 수도 있다.

기능성 시트는 그 목적에 따라 다양한 기능성 소재로 제작될 수 있다. 이와 같은 목적으로는 발이 미끄러지는 것을 방지하기 위한 목적, 발의 땀을 흡수하는 목적, 통풍을 주기 위한 목적 및 지압을 하기 위한 목적 등에 따라 그 소재가 다양할 수 있다.

물론, 본 실시예에서는 필요에 따라 기능성 시트를 사용하지 않을 수 있다.

교정 판단부(200)는 측정 시트(110)의 측정 결과를 분석하여 자세 교정 여부를 알려주고, 받침 시트(120)의 최적 형상을 제안한다.

교정 판단부(200)는 측정 시트(110)의 측정값을 제공받는 입력부(210)와, 측정값에 따라 각 구간별 교정 여부를 판단하고 교정을 위한 수치(교정 수치)를 산출하는 판단부(220)와, 판단부(220)의 결과에 따라 교정 여부를 알리는 교정 알림부(230)를 구비한다.

이와 같은 교정 판단부(200)는 도 8에 도시된 바와 같이 깔창 내에 장착되거나, 도 1에 도시된 바와 같이 깔창 외부에 별도의 장치로 구비될 수 있다. 교정 판단부(200)가 깔창 외부에 별도 장치로 구비되는 경우, 측정시트(110)의 센서부(112)에는 센싱 값을 저장하는 저장부(미도시)가 구비되고, 이 저장부에 저장된 데이터가 출력부(112-3)를 통해 교정 판단부(200)에 전송된다.

입력부(210)는 다양한 형태의 유/무선 통신 수단을 사용할 수 있다. 물론, 교정 판단부(200)가 깔창 내에 임베디드되는 경우, 입력부(210)는 유선 통신을 통해 센서부(112)의 센싱값을 직접 제공 받는다. 하지만, 교정 판단부(200)가 깔창 외부에 위치하고, 측정 시트(110)의 센서부(112)가 무선 통신을 통해 출력값을 제공할 경우, 입력부(210) 또한 무선 통신을 통해 정보를 제공받는 것이 효과적이다. 물론, 측정 시트(110)의 출력부(112-3)가 별도의 단자 형태로 구성될 수 있고, 이 경우, 입력부(210)는 이 단자에 접속되고, 통신을 할 수 있는 기술 구성을 갖는 것이 효과적이다.

판단부(220)는 도 7에 도시된 바와 같이 측정값을 저장하는 저장부(221)와, 측정값에 따라 움직임(보행) 여부를 판단하는 움직임 검출부(222)와, 서있을 경우 발바닥에 미치는 전체 하중 및 교정 여부를 판단하는 부동 검출부(223)와, 보행시 각 구간별 압력값에 따른 교정 여부를 판단하는 보행 검출부(224)와, 교정 여부 판단 결과에 따라 교정 수치를 산출하는 수치 산출부(225)를 포함한다.

저장부(221)는 다양한 형태의 데이터를 저장하는 메모리로 구성된다. 이때, 측정값 이외에 체중에 따라 발바닥에 미치는 각 구간별 평균(정상)하중 값을 저장한다. 즉, 서 있을 때의 정상 하중 및 보행시의 정상 하중 값을 저장한다.

움직임 검출부(222)는 센서부(112)로부터 제공된 측정값이 우측 및 좌측 모두가 2 내지 5 신호 입력 사이클 동안 오차 범위(±10%) 내에서 동일한 경우에는 서 있는 것으로 판단하고, 측정값이 1 내지 2 사이클 동안 변화하는 경우에는 보행 중으로 판단한다. 여기서, 신호 입력 사이클은 센서부(112)의 센서에 의해 측정되는 시간 간격을 지칭하는 것으로 본 실시예에서는 0.5 내지 2초인 것이 효과적이다.

물론, 본 실시예의 교정 판단부(200)는 일반 교정 판단 모드와 교정 중 판단 모드로 분리될 수 있다. 이때, 일반 교정 판단 모드일 경우에는 앞서의 시간 간격이 사용된다. 하지만, 교정중 판단 모드일 경우에는 센서부(112)의 센서 측정 시간 간격은 10 내지 60초 인 것이 효과적이다. 물론, 교정중 판단 모드를 사용하지 않을 수 있고, 일반 교정 판단 모드만을 사용할 수도 있다.

부동 검출부(223)는 앞선 움직임 검출부(222)의 검출 결과 사용자가 서 있을 경우에 입력되는 센서부(112)의 센싱값들을 이용하여 사용자의 체중을 판단한다. 이어서, 사용자 체중에 따라 각 구간별 정상 하중 값과 입력된 센싱값을 대비하여 체형의 틀어짐을 판단한다. 또한, 부동 검출부(223)는 서 있을 경우 발바닥 구간 중 어느 영역의 하중이 집중되는지를 확인할 수 있다.

즉, 엄지 발가락 영역, 중지 발가락 영역, 새끼 발가락 영역, 엄지발가락 아래 영역, 새끼 발가락 아래 영역, 발뒤꿈치 영역 및 발바닥의 오목한 영역에서 측정된 측정값(하중)을 입력받아 사용자의 체중이 얼마인지를 확인할 수 있다. 이후, 평균적으로 각 구간별 평균 하중을 비교표 형태로 정리한다.

예를 들어 발바닥의 오목한 영역의 평균 하중을 1로 할 경우 다른 영역의 평균 하중은 4 내지 8인 것이 효과적이다. 하지만, 만일 새끼 발가락 영역의 이 수치보다 높게 되고, 발뒷꿈치 영역의 하중이 이보다 낮게 되는 경우에는 체형의 틀어짐이 발생한 것으로 판단하게 된다.

보행 검출부(224)는 움직임 검출부의 결과에 따라 사용자가 보행중일 경우 입력되는 센서부(112)의 센싱값을 이용하여 각 구간마다 최대 하중 값을 산출한다. 산출된 최대 하중 값이 각 구간마다 오차 범위(±10%) 내에서 균일한지 여부의 판단을 통해 교정 여부를 판단한다.

이때, 발바닥의 오목한 영역의 센싱 값은 다른 영역의 센싱 값에 비하여 1 내지 4배 작은 값이 인가될 수 있다. 이는 사람마다 발바닥 오목 부분의 형상이 상이하기 때문이다.

수치 산출부(225)는 서 있을 때의 교정값과, 보행 중일때의 교정 값을 이용하여 교정 수치를 산출한다. 이 교정 수치에 따라 각 구간의 받침 시트(120)의 굴곡 시트부(122)의 형상을 변형시킨다.

교정 수치를 산출하기 위해 먼저, 부동 검출부(223)를 통해 제공된 교정 판단 결과를 이용하여, 서 있을 때의 교정값을 산출한다. 이때, 7개의 구간별 교정 값을 산출한다.

예를 들어, 오목한 영역의 센싱 값이 1인 경우, 엄지 발가락 영역 및 중지 발가락 영역은 5 내지 6이고, 새끼 발가락 영역은 3 내지 4이고, 엄지발가락 아래 영역 및 새끼 발가락 아래 영역은 6 내지 7이고, 발뒤꿈치 영역은 6 내지 8의 값을 갖는 것이 표준 값이다. 만일 측정에 의한 값이 엄지 발가락 영역이 5, 중지 발가락 영역이 6, 새끼 발가락 영역이 5, 엄지 발가락 아래 영역이 6, 새끼 발가락 아래 영역이 8, 발뒤꿈치 영역이 10인 경우에는 부동 검출부에 의해 교정으로 판단된다. 수치 산출부에서는 서 있을 때의 교정 값을 엄지 발가락 영역과 중지 발가락 영역은 0으로 하고, 새끼 발가락 영역은 -1로 하고, 엄지발가락 아래 영역은 0으로하고, 새끼 발가락 아래 영역은 -1로 하고, 발뒤꿈치 영역은 +2로 산출한다.

이때, 6개 영역중 4개 이상의 영역에서 0이 아닌 값이 나온 경우에는 오목한 영역의 서 있을 때의 교정 값으로 각 영역의 교정 값의 합을 사용하는 것이 효과적이다. 이를 통해 오목부 영역의 변형으로 인하여 서 있을때의 하중을 조정할 수 있다.

다음으로 보행 검출부(224)를 통해 제공된 교정 판단 결과를 이용하여 보정시의 교정값을 산출한다. 이때, 7개 구간별 고정 값을 산출한다.

이때, 7개 구간의 최대 하중 값을 산출하고, 측정된 체중 값으로 이를 나눈다.

엄지 발가락 영역, 중지 발가락 영역 및 새끼 발가락 영역의 값이 0.25 내지 0.4이고, 엄지발가락 아래 영역 및 새끼 발가락 아래 영역이 0.4 내지 0.7이고, 발뒤꿈치 영역이 0.7 내지 0.9이고, 발바닥의 오목한 영역이 0.01 내지 0.2일 경우 이를 표준으로 산정한다.

만일 측정 후 계산된 값이 엄지 발가락 영역이 0.3, 중지 발가락 영역이 0.32, 새끼 발가락 영역이 0.2, 엄지 발가락 아래 영역이 0.6, 새끼 발가락 아래 영역이 0.3, 발뒤꿈치 영역이 1.1 및 발바닥의 오목한 영역이 0.3인 경우에는 보행 검출부(224)에 의해 교정으로 판단된다. 그리고, 수치 산출부(225)에서는 보행 중의 교정 값을 엄지 발가락 영역과 중지 발가락 영역은 0으로 하고, 새끼 발가락 영역은 측정 값에서 표준 인접값을 뺀 값에 10을 곱하여 산출하여 -0.5로 하고, 엄지발가락 아래 영역은 0으로하고, 새끼 발가락 아래 영역은 -1((0.3-0.4)*10)로 하고, 발뒤꿈치 영역은 +2((1.1-0.9)*10)로 하고, 발바닥의 오목한 영역은 1((0.3-0.2)*10)로 산출한다.

이어서, 수치 산출부(225)는 서 있을 때의 교정 값과, 보행 중일 때의 교정 값을 합산하여 교정 수치를 산출한다.

앞선 예에 따른 교정 수치는 엄지 발가락 영역이 0, 중지 발가락 영역이 0, 새끼 발가락 영역이 -1.5, 엄지발가락 아래 영역이 0, 새끼 발가락 아래 영역 -2, 발뒤꿈치 영역은 +4 및 발바닥의 오목한 영역은 +3이 된다.

이와 같이 산출된 교정 수치 값을 이용하여 굴곡 시트부(122)의 각 구간별 높이를 조절할 수 있다. 즉, 굴곡 시트내의 높이 조절 부재의 높이가 1mm일 경우, 0 값이 3개의 높이 조절 부재를 삽입한다. 그리고, 마이너스(-)인 경우에는 그 값에 해당하는 시트를 차감한다. 즉, -1.5일 경우에는 한장 반의 높이조절 부재를 제거한다. 또한, 플러스(+)인 경우에는 그 값에 해당하는 시트를 더 적층한다. 즉, +3일 경우에는 총 6장의 높이 조절 부재가 삽입된다.

이를 통해 7개 구간의 굴곡이 조절될 수 있다.

교정 알림부(230)는 이와 같은 측정을 주기적으로 실시하여 교정의 필요성을 사용자에게 알릴 수 있다.

만일 교정 판단부(200)가 외부 장치로 구성되는 경우, 별도의 측정 결과를 이 장치에 입력할 경우, 교정의 필요성을 외부 장치를 통해 알릴 수 있다.

교정 판단부(200)가 도 8에서와 같이 깔창 내에 임베디드된 경우에는 별도의 진동이나, 램프 점등을 통해 교정 여부를 알리는 것이 효과적이다.

이를 통해 사용자가 주기적으로 자신의 체형이 정상 상태가 되었는지를 확인할 수 있다. 또한, 보행시 발의 하중이 집중되지 않고 분산시킬 수 있어 편안한 걸음걸이를 할 수 있게 된다. 또한, 체형이 교정이 완료된 이후에도 받침 시트의 높이 조절 부재의 높이를 조절하여 이를 지속적으로 사용할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는 상술한 기술 구성의 깔창 만에 한정되지 않고, 다양한 기술 구성으로 구현이 가능하다.

즉, 측정 시트가 신발의 바닥면에 마련되고, 그 상층에 위치하는 깔창을 이 측정 시트의 결과에 따라 변화시킬 수 있다.

또한, 하기에서는 상술한 구성의 자세 교정 장치를 이용한 자세 교정 방법을 설명한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 교정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 9에 도시된 바와 같이 사전작업으로 사용자가 자신의 신발에 자세 교정을 위한 깔창을 장착하고, 이 신발을 신고 하루 동안 일상적인 생활을 한다(S110). 물론, 기간은 하루가 아닐 수도 있다. 즉, 자세 교정 깔창을 장착한 다음 측정을 실시한다.

이어서, 하루 동안 자세 교정을 위한 깔창의 7곳 영역의 센서 측정 결과를 저장한다.

이어서, 측정 결과 중에서 서 있을 때의 측정 값을 이용하여 체중을 산출하고, 서 있을 때의 체형 틀어짐과 보행 중의 체형 틀어짐을 판단한다(S120).

이어서, 체형 틀어짐 정도에 따라 서 있을 때의 교정 값과, 보행 중일 때의 교정 값을 산출한다(S130).

이어서, 산출된 교정 값들을 이용하여 교정 수치를 산출한다. 이때, 측정된 7곳 영역의 교정 수치를 산출할 수 있다(S140).

이어서, 교정 수치에 따라 깔창 7곳 영역의 높이를 조절한다(S150).

이어서, 사용자의 교정 측정 입력이 있었는지 여부를 판단한다(S160).

교정 측정 입력이 있는 경우에는 하루 동안의 자세 교정을 위한 측정을 실시하고, 그 측정 결과를 이용하여 체형 틀어짐과 보행중 체형 틀어짐을 판단하고, 서있을때와 보행중일때의 교정 값을 산출하여 교정 수치를 산출하고, 새로이 산출된 교정 수치와 이전 교정 수치간의 차이가 있는 경우 이를 사용자에게 알려준다.

이를 통해 사용자는 교정 수치의 변경이 필요한 때를 알 수 있게 된다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 깔창부 110 : 측정 시트부
111 : 측정 베이스 시트 112 : 센서부
113 : 측정 커버 시트 120 : 받침 시트
121 : 받침 베이스 시트 122 : 굴곡 시트부
122-2: 높이 조절 부재 200 : 교정 판단부
210 : 입력부 220 : 판단부
221 : 저장부 222 : 움직임 검출부
223 : 부동 검출부 224 : 보행 검출부
225 : 수치 산출부 230 : 교정 알림부

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 센서가 부착된 측정 시트와,
   측정 시트의 측정 결과에 따라 표면 굴곡이 가변되는 받침 시트를 포함하는 깔창부; 및
   측정 시트의 측정 결과를 분석하여 자세 교정 여부를 알려주는 교정 판단부를 포함하고,
   상기 측정 시트는 발바닥 형상의 측정 베이스 시트와, 측정 베이스 시트를 적어도 하나의 영역으로 분할하고, 분할된 영역 내에 각기 적어도 하나씩 배치된 센서와, 센서에 전원을 공급하는 전원부 및 센서의 센싱 값을 출력하는 출력부를 포함하는 센서부와, 센서부를 커버하는 측정 커버 시트를 포함하며,
   상기 분할 영역은 엄지 발가락 영역, 중지 발가락 영역, 새끼 발가락 영역, 엄지발가락 아래 영역, 새끼 발가락 아래 영역, 발뒤꿈치 영역 및 발바닥의 오목한 영역으로 분할되고, 이 영역에 각기 적어도 하나의 센서가 배치되고,
   깔창 형태의 측정 베이스 시트를 16개의 수평선과 6개의 수직선을 이용하여 15*5 행렬(표) 형태로 분할하고, 상측의 수평선부터 순차적으로 번호를 부여하고, 우측의 수직선부터 순차적으로 번호를 부여한 상태에서,
   4번째 수평선과 2번째 수직선이 교차하는 영역(즉, 엄지 발가락 영역)에 제 1 센서가 배치되고, 2*3 칸 영역(중지 발가락 영역)에 제 2 센서가 배치되고, 4번째 수평선과 5번째 수직선이 교차하는 영역(새끼 발가락 영역)에 제 3 센서가 배치되고, 5*2 칸 영역(엄지발가락 아래 영역)에 제 4 센서가 배치되고, 5*4 칸 영역(새끼 발가락 아래 영역)에 제 5 센서가 배치되며, 14*3 칸 영역(발뒤꿈치 영역)에 제 6 센서가 배치되고, 9번째 수평선과 3번째 수직선이 교차하는 영역(발바닥의 오목한 영역)에 제 7 센서가 배치되는 것을 특징으로 하는 자세 교정 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 받침 시트는 측정 시트와 동일 형상의 받침 베이스 시트와, 받침 베이스 시트 상에 위치한 받침 커버 시트와, 받침 커버 시트 사이에 위치하여 측정 시트의 측정 값에 따라 분할된 영역의 높이를 조절하는 높이 조절 부재를 포함하는 굴곡 시트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 교정 장치.
   
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 교정 판단부는 측정 시트의 측정값을 제공받는 입력부와, 측정값을 저장하는 저장부와, 측정값에 따라 움직임(보행) 여부를 판단하는 움직임 검출부와, 서있을 경우 발바닥에 미치는 전체 하중 및 교정 여부를 판단하는 부동 검출부와, 보행시 각 구간별 압력값에 따른 교정 여부를 판단하는 보행 검출부와, 교정 여부 판단 결과에 따라 교정 수치를 산출하는 수치 산출부를 포함하는 판단부와, 판단부의 결과에 따라 교정 여부를 알리는 교정 알림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 교정 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 움직임 검출부는 센서부로부터 제공된 측정값이 우측 및 좌측 모두가 2 내지 5 신호 입력 사이클 동안 오차 범위(±10%) 내에서 동일한 경우에는 서 있는 것으로 판단하고, 측정값이 1 내지 2 사이클 동안 변화하는 경우에는 보행 중으로 판단하고,
   상기 부동 검출부는 움직임 검출부의 검출 결과 사용자가 서 있을 경우에 입력되는 센싱값들을 이용하여 사용자의 체중을 산출하고, 분할 영역 마다의 센싱값을 이용하여 체형의 틀어짐을 판단하고,
   상기 보행 검출부는 움직임 검출부의 결과에 따라 사용자가 보행중일 경우 입력되는 센싱값을 이용하여 각 분할 영역 마다의 최대 하중 값(센싱 값)을 이용하여 체형의 틀어짐을 판단하고,
   상기 수치 산출부는 서 있을 때의 교정값과, 보행 중일때의 교정 값을 이용하여 교정 수치를 산출하는 것을 특징으로 하는 자세 교정 장치.
   
7. 다수 영역으로 분할된 각 영역에 각기 센서가 부착된 깔창이 장착된 신발을 신고 일상 생활을 진행하여 깔창에 인가된 하중을 센싱하는 단계;
   센싱 값을 이용하여 서 있을때와 보행중의 체형 틀어짐을 판단하는 단계;
   체형 틀어짐 정도에 따라 서 있을때의 교정 값고, 보행중일 때의 교정 값을 산출하는 단계;
   산출된 교정 값들을 이용하여 분할 영역 각각의 교정 수치를 산출하는 단계;
   산출된 교정 수치에 따라 분할 영역 각각의 높이를 조절하는 단계; 및
   사용자의 교정 측정 입력 여부를 판단하여 입력이 있는 경우에는 자세 교정을 위한 측정을 실시하고, 측정 결과를 이용하여 체형 틀어짐을 판단하고, 교정값을 산출하고, 교정 수치를 산출한 다음, 새로이 산출된 교정 수치와 이전 교전 수치간의 차이가 발생한 경우 이를 사용자에게 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자세 교정 방법.

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