KR101803393B1 - 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창 시스템 - Google Patents

사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창에 관한 것이다. 보다 상세하게는 신발의 깔창에 센서부를 장착하고, 사용자의 하중이나 움직임에 가해지는 압력, 속도, 온도, 습도 및 위치를 센싱하고 이를 스마트기기와 연동하여 활동량 측정 데이터를 제공하되, 서버에 기저장된 기준값과 센싱된 값을 비교하여 사용자에게 올바른 자세의 보행 및 운동에 관한 콘텐츠 및 활동량 측정 데이터를 스마트기기에 제공함으로써, 사용자의 건강증진과 자세교정에 도움을 주고, 객관적인 데이터를 기반으로 운동 선수 및 일반 피트니스 회원을 대상으로 운동량을 포함하는 운동정보를 모니터링 할 수 있도록 하여, 개인 맞춤형 운동 서비스를 제공하며, 목표치를 설정할 수 있도록 하여 목표치 설정 후 수행에 따른 적합한 환경을 제공하고, 특정 목표치를 설정하였을 경우 포인트를 제공하여 목표 수행에 따른 동기를 부여하여 건강증진에 도움을 주며, 생활 중 발생할 수 있는 위험상황에도 대처할 수 있도록 하는 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 사용자의 하중에 의한 압력을 감지하기 위해 일정 간격을 두고 분포하는 다수의 압력 센서, 사용자의 이동 속도를 감지하는 가속도센서, 사용자의 행동에 따른 각속도를 측정하여 기울기 값을 산출하는 자이로스코프 센서, 및 사용자의 위치에 따른 좌표를 포함하는 위치정보를 수신받는 GPS를 포함하는 센서부; 센서부가 내장되거나 탈부착 가능하게 설치될 수 있는 깔창; 센서부와 무선 통신으로 연동되는 스마트기기; 및 스마트기기로부터 센서부의 센싱 값을 전송받아 저장하고, 기 저장된 기준값과 비교하여 데이터마이닝을 통해 결과를 제공하는 서버를 포함하며, 스마트기기에는 사용자의 족압이 다수의 압력 센서로부터 측정되고, 이를 토대로 압력 분포 양상을 표시하는 압력분포 시각화 모듈, 사용자의 족압을 다수의 압력 센서로부터 측정된 값과 시간을 저장하여 시간대별로 가해진 사용자의 족압을 토대로 일별, 주별, 월별로 분류하여 디스플레이 상에 수치를 포함하는 형태로 표시되는 압력 수치 표시 모듈, 및 GPS를 통해 사용자의 위치에 따른 좌표값을 토대로 사용자의 이동경로를 지도에 제공하는 GPS 기반 이동경로 제공 모듈을 포함하는 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창을 제공한다.

Description

사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창 시스템{System of Smart insole with smart device for user's safety and improve physical activity}
본 발명은 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창에 관한 것이다. 보다 상세하게는 신발의 깔창에 센서부를 장착하고, 사용자의 하중이나 움직임에 가해지는 압력, 속도, 온도, 습도 및 위치를 센싱하고 이를 스마트기기와 연동하여 활동량 측정 데이터를 제공하되, 서버에 기저장된 기준값과 센싱된 값을 비교하여 사용자에게 올바른 자세의 보행 및 운동에 관한 콘텐츠 및 활동량 측정 데이터를 스마트기기에 제공함으로써, 사용자의 건강증진과 자세교정에 도움을 주고, 객관적인 데이터를 기반으로 운동 선수 및 일반 피트니스 회원을 대상으로 운동량을 포함하는 운동정보를 모니터링 할 수 있도록 하여, 개인 맞춤형 운동 서비스를 제공하며, 목표치를 설정할 수 있도록 하여 목표치 설정 후 수행에 따른 적합한 환경을 제공하고, 특정 목표치를 설정하였을 경우 포인트를 제공하여 목표 수행에 따른 동기를 부여하여 건강증진에 도움을 주며, 생활 중 발생할 수 있는 위험상황에도 대처할 수 있도록 하는 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창에 관한 것이다.
일반적으로, 신발은 운동화, 패션화, 및 실내화 등이 있고, 신발류 중 운동화는 운동 종목에 따라 그 종목에 적합한 구조를 갖는 각각의 운동화가 개발되어 있으며, 특히 이들 운동화는 밑창 구조에 특징을 가지고 있는 것이 대부분이고, 패션화는 외출 또는 일상 생활에서 보편적으로 싣는 신발이며, 실내화는 가정의 실내 또는 뜰 및 주택 주변 등에서 신을 수 있는 가볍고 간편한 신발이다. 이러한 신발에서 가장 중요한 부분이 사용자의 발바닥이 닿는 깔창이다.
개개인에 따라 차이는 있지만, 사람은 평생 수십만 Km를 걸으며, 1Km를 걸을 때마다 대략 10 ~ 20톤 가량의 압력을 받는다. 또한, 선천적인 발 질환 또는 현대인들의 건강 생활 환경(비만, 운동 부족, 보행 습관, 관리 소홀 등)으로 발과 관련된 후천성 질환들이 속속 나타나고 있다.
보행이라 하더라도 누구나 똑같이 보행하는 것은 아니며, 보행 시에도 오른발과 왼발에 가해지는 압력이 다르거나 비정상적으로 압력이 높을 수 있다. 이는 보행자의 건강에 나쁜 영향을 미칠 수 있으므로, 이 경우 보행 습관을 교정할 필요가 있다.
그러나 실제 생활에서 보행 습관이 비정상적인 것인지는 알아내기가 쉽지 않으며, 알더라도 보행 습관을 교정하기가 쉽지가 않다.
또한, 통신 기술의 발전에 따라 무선 통신을 활용한 IT 기술의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이들 IT 기술을 일상에 접목해서 생활의 편의를 도모하려는 유비쿼터스 기술이 주목받고 있고, 스마트기기의 대중화에 힘입어 스마트 시계, 의료장치, 운동밴드 등과 같은 웨어러블(wearable. 착용형) 기기가 이슈가 되고 있어, 포화 상태라는 애플리케이션 시장을 대체할 '미래 먹거리'로 급부상한 웨어러블 시장은 신사업 시장으로 급부상하고 있다.
이에 따라, 신발의 중요한 부분이라 할 수 있는 깔창을 이용하여 사용자의 운동 습관 및 보행습관을 분석하여 스마트기기로 확인할 수 있고, 사용자의 자세교정에 도움을 주어 사용자의 건강 증진에 기여할 수 있는 기술개발의 필요성이 대두된다.
또한, 운동 시, 스마트기기로 운동 목표를 설정할 수 있고, 이를 수행하기에 적합한 환경을 제공하며, 생활 중에 발생할 수 있는 위험상황에 사용자에게 인지시켜주거나 주변에 도움을 요청할 수 있는 기술개발의 필요성이 대두된다.
선행기술문헌 : KR 공개특허공보 제2011-0067771호(2011.6.22.공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 양발의 압력 측정을 통해 운동 시 자세교정에 도움을 주고, 객관적인 데이터를 기반으로 운동 선수 및 일반 피트니스 회원을 대상으로 운동량을 포함하는 운동정보를 모니터링 할 수 있도록 하여, 개인 맞춤형 운동 서비스를 제공하며, 목표치 설정 후 수행에 따른 적합한 환경을 제공하고, 생활 중 발생할 수 있는 위험상황에도 대처할 수 있는 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창은 사용자의 하중에 의한 압력을 감지하기 위해 일정 간격을 두고 분포하는 다수의 압력 센서, 사용자의 이동 속도를 감지하는 가속도센서, 사용자의 위치에 따른 좌표를 포함하는 위치정보를 수신받는 GPS, 및 온도와 습도를 감지하는 온습도 센서를 포함하는 센서부; 센서부가 내장되거나 탈부착 가능하게 설치될 수 있는 깔창; 센서부와 무선 통신으로 연동되는 스마트기기; 및 스마트기기로부터 센서부의 센싱 값을 전송받아 저장하고, 기 저장된 기준값과 비교하여 데이터마이닝을 통해 결과를 제공하는 서버를 포함하며, 서버는 사용자의 몸무게, 키를 포함하는 신체정보에 대응하는 걸음걸이에 따른 압력 센서 평균값을 산출하여 기준 값을 생성하거나 표준 모델 몸무게 및 표준 모델 키에 대응하는 걸음걸이에 따른 압력 압력센서 기준값을 생성하여 저장하는 압력 센서 기준값 저장 모듈, 사용자의 휴식, 걷기, 달리기, 자전거 및 교통수단 탑승을 포함하는 속도 변화에 대응되는 기준값을 생성 및 저장하는 가속도센서 기준값 저장 모듈, 사용자의 신발 내부의 온도, 습도를 포함하는 신발 내부 환경에 대응되는 기준값을 생성 및 저장하는 온습도 센서 기준값 저장 모듈, 센서부로부터 전송받은 사용자 계측값과 압력 센서 기준값 저장 모듈, 가속도센서 기준값 저장 모듈, 및 온습도 센서 기준값 저장 모듈로 기저장된 기준값과 비교하는 기준값 비교모듈을 포함하고, 스마트기기는 사용자의 족압이 다수의 압력 센서로부터 측정되고, 이를 토대로 압력 분포 양상을 표시하는 압력분포 시각화 모듈, 센서부로부터 전송된 사용자의 선 자세, 걷기 자세, 달리기 자세에 따른 계측값을 기준값과 비교하여 자세의 교정이 필요한 경우, 바른 자세를 나타내는 동영상 또는 사진을 포함하는 자료와 기준값과 차이가 나타나는 부분을 나타낸 자료를 제공하여 바른 자세를 유도하는 바른 자세 유도 모듈, 및 특정 동작의 수행 및 반복을 하는 운동이 필요한 경우, 시간, 속도, 횟수를 포함하는 목표치를 설정하는 목표치 설정 모듈를 포함할 수 있다.
또한, 스마트기기는 온습도 센서로 온도와 습도를 감지한 값이 온습도 센서 기준값 저장 모듈에 저장된 기준값을 토대로 기준값 비교모듈로 비교하였을 때, 사용자의 신발 내 온도나 습도가 임계값 이상일 경우 무좀을 포함하는 세균성 질환 예방을 위해 알림을 제공하는 무좀 방지 알림 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 스마트기기는 목표치 설정 모듈을 통해 설정한 특정 목표치에 도달하지 못하고, 일정 시간이 지났을 경우, 1차적으로 사용자의 반응을 요하는 알림을 전송하고, 일정 시간 압력 센서의 압력 반응이 없고 알림에 일정 시간 내 응답이 없으면 위험 상태라 판단하고 2차적으로 지인 및 관공서에 자동으로 알리도록 하는 위험사고 알림 모듈을 더 포함하고, 서버는 전자상거래 시스템과 연계되어, 센서부로부터 센싱된 값을 일정 부분 포인트화하거나, 목표치 설정 모듈로 설정된 목표치를 달성한 경우, 일정 부분 포인트화하여 제공하는 포인트 제공 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 신발의 깔창에 센서부를 장착하고, 사용자의 하중이나 움직임에 가해지는 압력, 속도, 온도, 습도 및 위치를 센싱하고 이를 스마트기기와 연동하여 활동량 측정 데이터를 제공하되, 서버에 기저장된 기준값과 센싱된 값을 비교하여 사용자에게 올바른 자세의 보행 및 운동에 관한 콘텐츠 및 활동량 측정 데이터를 스마트기기에 제공함으로써, 사용자의 건강증진과 자세교정에 도움을 주고, 객관적인 데이터를 기반으로 운동 선수 및 일반 피트니스 회원을 대상으로 운동량을 포함하는 운동정보를 모니터링 할 수 있도록 하여, 개인 맞춤형 운동 서비스를 제공하며, 목표치를 설정할 수 있도록 하여 목표치 설정 후 수행에 따른 적합한 환경을 제공하고, 특정 목표치를 설정하였을 경우 포인트를 제공하여 목표 수행에 따른 동기를 부여하여 건강증진에 도움을 주며, 생활 중 발생할 수 있는 위험상황에도 대처할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창의 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창(100)의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창(100)은 센서부(10), 깔창(20), 스마트기기(30), 및 서버(50)를 포함하며, 스마트기기(30)는 애플리케이션을 다운로드 받아서 사용하거나 내장된 애플리케이션을 구동시켜 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창(100)은, 센서부(10)가 내장되거나 탈부착 가능하게 설치될 수 있는 깔창(20)의 센서부(10)에서 무선통신으로 스마트기기(30)와 연동되고, 압력 센서(12), 가속도센서(14), 자이로스코프 센서(16), GPS(18), 및 온습도 센서(19)를 포함하는 센서부(10)에 의해 측정된 값을 토대로 서버(50)에서 기준값과 분석하여 스마트기기(30)에 결과값을 전송하여 사용자에게 서비스를 제공한다.
이하, 센서부(10)부터 상세히 설명하기로 한다.
센서부(10)가 내장되거나 탈부착 가능하게 설치될 수 있는 깔창(20)은 신발 내부에 위치하여 사용자의 발바닥에 접촉하여 신체 하중을 지탱한다.
센서부(10)는 압력 센서(12), 가속도센서(14), 자이로스코프 센서(16), GPS(18), 및 온습도 센서(19)를 포함하여 이루어진다.
압력 센서(12)는 사용자의 하중으로부터 가해지는 압력을 균일하게 감지하기 위한 것으로, 일정 간격을 두고 다수개로 분포될 수 있다.
압력 센서(12)는 특정 영역에 가해지는 압력을 식별할 수 있도록 하기 위해 영역별로 별도의 식별코드를 부여하여 구분할 수 있다.
가속도센서(14)는 깔창(20)이 구비된 신발을 신고 이동하는 사용자의 이동 속도를 감지한다.
자이로스코프 센서(16)는 사용자의 행동에 따른 각속도를 측정하여 기울기 값을 산출한다.
GPS(18)는 사용자의 위치에 따른 좌표를 포함하는 위치정보를 수신받는다.
스마트기기(30)는 센서부(10)와 무선 통신으로 연동된다.
스마트기기(30)는 압력분포 시각화 모듈(31), 압력 수치 표시 모듈(32), GPS 기반 이동경로 제공 모듈(33), 바른 자세 유도 모듈(34), 바른 자세 비교 모듈(35), 체중변화 안내 모듈(36), 보행 수 제공 모듈(37), 속도기반 운동정보 제공 모듈(38), 목표치 설정 모듈(39), 무좀 방지 알림 모듈(40), 위험 사고 알림 모듈(41), 및 지진 알림 모듈(42)을 포함하여 이루어진다.
이하, 스마트기기(30)의 압력분포 시각화 모듈(31)부터 설명하기로 한다.
압력분포 시각화 모듈(31)은 사용자의 족압이 다수의 압력 센서(12)로부터 측정되고, 이를 토대로 압력이 치중된 부분과 치중되어 있지 않은 영역을 각기 다른 색상으로 표시한 압력 분포 양상을 표시한다.
일례로, 족압 분포를 실시간으로 확인할 수 있도록 스마트기기(30)에 제공하며, 압력값에 따라 지정된 압력 이상일 경우에는 적색으로 표시하고, 지정된 압력 이하일 경우에는 녹색으로 표시하며, 지정된 압력에 부합할 경우에는 흰색으로 표시한다. 또한, 보행에 따른 안내 문구를 제공하며, 바른 자세를 유지하도록 알림메시지를 제공할 수 있다.
압력 수치 표시 모듈(32)은 사용자의 족압을 다수의 압력 센서(12)로부터 측정된 값과 시간을 저장하여 시간대별로 가해진 사용자의 족압을 토대로 일별, 주별, 월별로 분류하여 디스플레이상에 수치를 포함하는 형태로 표시된다.
일례로, 사용자의 양발에 가해진 압력의 수치를 도식화하고, 일정 기간 평균 수치를 분석한 결과치를 나타낸다.
만약, 4일 동안 평균 수치가 오른발보다 왼발이 높을 경우, 상대적으로 왼발의 압력이 많이 가해졌다고 분석하여 표시한다.
GPS 기반 이동경로 제공 모듈(33)은 GPS(18)를 통해 사용자의 위치에 따른 좌표값을 토대로 사용자의 이동경로를 지도에 제공한다.
또한, GPS(18)를 통해 사용자의 위치에 따른 좌표값을 토대로 사용자의 이동경로를 지도에 식별이 가능한 심볼로 제공할 수도 있다.
바른 자세 유도 모듈(34)은 센서부(10)로부터 전송된 사용자의 선 자세, 걷기 자세, 달리기 자세에 따른 계측값을 기준값 비교모듈을 통해 비교하여 자세의 교정이 필요한 경우, 바른 자세를 나타내는 동영상 또는 사진을 포함하는 자료와 기준값과 차이가 나타나는 부분을 나타낸 자료를 제공하고, 사용자의 보행 패턴을 분석하여여 바른 자세를 유도한다.
일례로, 센서부(10)로부터 전송된 사용자의 선 자세의 압력 센서(12) 값을 기준값 비교모듈을 통해 비교하여 한쪽 발에 족압이 높은 것으로 측정된 것을 바탕으로 짝 다리를 하는 것으로 추정하고, 사용자에게 바른 자세를 유도하도록 안내문구를 제공한다.
또한, 기준선을 대칭으로 왼발과 오른발의 보행 패턴을 분석하여 올바른 자세를 유도하도록 안내 문구를 제공하도록 서비스할 수 있다.
바른 자세 비교 모듈(35)은 타 사용자의 센서부(10)로부터 전송된 계측값과 사용자의 선 자세, 걷기 자세, 달리기 자세에 따른 계측값을 비교한다.
일례로, 바른 자세 비교 모듈(35)은 친구 및 비슷한 연령, 성별의 조건별로 타사용자와 보행 수, 칼로리, 족압 분포도를 포함하는 콘텐츠를 비교분석하여 제공할 수 있다.
체중변화 안내 모듈(36)은 센서부(10)의 압력 센서(12)로 계측되는 사용자가 선 자세에서의 계측 평균값의 변화에 따른 사용자의 체중 변화를 제공한다.
보행 수 제공 모듈(37)은 사용자의 보행에 따라 압력 센서(12)의 측정값이 증가 및 감소하므로 이에 근거하여 사용자의 보행 수를 측정하여 제공한다.
일례로, 보행 수 제공 모듈(37)은 실시간 보행 수를 측정하여 시간대별로 막대그래프로 도식화하여 제공할 수 있고, 일간, 주간, 월간을 포함하는 시간대별로 분류하여 보행 수를 제공할 수 있다.
운동정보 제공 모듈(38)은 센서부(10)의 가속도센서(14)를 통해 사용자의 평균 이동 속도를 산출하여 제공하고, 가속도센서 기준값 저장 모듈(54)에 저장된 기준값에 따라 사용자의 휴식, 걷기, 달리기, 자전거 및 교통수단 탑승으로 분류하여 해당하는 구간별 이동 속도 및 칼로리 소모량을 제공한다.
일례로, 운동정보 제공모듈(38)은 사용자의 이동시간과 이동속도에 따라 휴식, 걷기, 달리기, 교통수단 이동 등으로 분류하여 히스토리 방식으로 사용자의 행동정보를 표시하여 서비스할 수 있다.
목표치 설정 모듈(39)은 특정 동작의 수행 및 반복을 하는 운동이 필요한 경우, 시간, 속도, 횟수를 포함하는 목표치를 설정할 수 있도록 한다. 이 목표치 설정을 통해 사용자에게 동기를 부여하고, 쉽사리 포기하지 않도록 하여 운동 능력 증진 효과가 있음은 물론이다.
무좀 방지 알림 모듈(40)은 온습도 센서로 온도와 습도를 감지한 값이 온습도 센서 기준값 저장 모듈(57)에 저장된 기준값을 토대로 기준값 비교모듈(58)로 비교하였을 때, 사용자의 신발 내 온도나 습도가 임계값 이상일 경우 무좀을 포함하는 세균성 질환 예방을 위해 알림을 제공할 수 있다.
일례로, 무좀 방지 알림 모듈(40)은 사용자가 운동 시 신발 내 온도 및 습도가 임계값 이상이면, 세균성 질환에 노출될 위험이 있기에 신발을 벗어 통풍을 유도하는 메시지나 알림을 포함하는 알림을 제공할 수 있으며, 물론 목표치 설정 모듈(39)을 통한 목표 수행 중에는 사용자의 다양한 초기설정, 즉 온도 및 습도가 임계값 이상이더라도 "목표치 50% 이상 달성 전에는 알림 표시 금지" 등 사용자가 목표치 설정 모듈에서 특정 조건을 부여하여 무좀 방지 알림 모듈(40)의 사용을 제어할 수 있도록 함은 물론이다.
위험사고 알림 모듈(41)은 목표치 설정 모듈을 통해 설정한 특정 목표치에 도달하지 못하고 일정 시간이 지났을 경우, 1차적으로 사용자의 반응을 요하는 알림을 전송하고, 일정 시간 압력 센서(12)의 압력 반응이 없고 알림에 일정 시간 내 응답이 없을 경우, 자이로스코프 센서(16)를 통해 발의 방향 상태를 파악하여 기절 등의 위험상태를 포함하는 위험 상태라 판단하고 2차적으로 지인 및 관공서에 자동으로 연락을 취하도록 할 수 있다.
지진 알림 모듈(42)은 압력 센서(12)가 포함된 센서부(10)로부터 지면의 P파 또는 S파의 진동을 센싱하여 지진의 종류, 강도, 대피요령을 포함하는 정보를 제공한다.
일례로, 지진 알림 모듈(42)은 깔창(20)의 종, 횡 방향으로 설치된 압력 센서(12)가 종 방향, 횡 방향 센싱 값이 특정 시간 내에 반복 센싱될 경우, 스마트기기(30)로 지진 알림 모듈을 통해 지진의 종류, 강도, 대피요령을 포함하는 정보를 제공할 수 있다.
서버(50)는 스마트기기(30)로부터 센서부(10)의 센싱 값을 전송받아 저장하고, 기 저장된 기준값과 비교하여 데이터마이닝을 통해 결과를 제공한다.
데이터마이닝은 데이터 베이스 내에서 어떠한 방법(순차 패턴, 유사성 등)에 의해 관심 있는 지식을 찾아내는 과정으로서 대용량의 데이터 속에서 유용한 정보를 발견하는 과정이며, 기대했던 정보뿐만 아니라 기대하지 못했던 정보를 찾을 수 있는 기술을 의미한다.
서버(50)는 압력센서 기준값 저장 모듈(52), 가속도센서 기준값 저장 모듈(54), 자이로스코프 센서 기준값 저장 모듈(56), 온습도 센서 기준값 저장 모듈(57), 기준값 비교 모듈(58), 및 포인트 제공 모듈(59)을 포함하여 이루어진다.
이하, 압력센서 기준값 저장 모듈(52)부터 설명하기로 한다.
압력센서 기준값 저장 모듈(52)은 사용자의 몸무게, 키를 포함하는 신체정보에 대응하는 걸음걸이에 따른 압력 센서(12) 평균값을 산출하여 기준 값을 생성하거나 표준 모델 몸무게 및 표준 모델 키에 대응하는 걸음걸이에 따른 압력 압력센서 기준값을 생성하여 저장한다.
가속도센서 기준값 저장 모듈(54)은 사용자의 휴식, 걷기, 달리기, 자전거 및 교통수단 탑승을 포함하는 속도 변화에 대응되는 기준값을 생성 및 저장한다.
자이로스코프 센서 기준값 저장 모듈(56)은 사용자의 몸무게, 키를 포함하는 신체정보에 대응하는 걸음걸이에 따른 각속도를 측정하여 기울기의 평균값을 산출하여 기준값을 생성하거나 표준 모델 몸무게 및 표준 모델 키에 대응하는 걸음걸이에 따른 각속도를 측정하여 기울기를 산출하여 자이로스코프 센서 기준값을 생성하고 저장한다.
온습도 센서 기준값 저장 모듈(57)은 사용자의 신발 내부의 온도, 습도를 포함하는 신발 내부 환경에 대응되는 기준값을 생성 및 저장한다.
기준값 비교 모듈(58)은 센서부(10)로부터 전송받은 사용자 계측값과 기준값 저장 모듈(52), 가속도센서 기준값 저장 모듈(54), 자이로스코프 센서 기준값 저장 모듈(56), 및 온습도 센서 기준값 저장 모듈(57)로 기저장된 기준값과 비교한다.
포인트 제공 모듈(59)은 전자상거래 시스템과 연계되어, 타 사용자들 간 센싱 값의 비교를 통해 센서부(10)로부터 센싱된 값을 일정 부분 포인트화하거나, 목표치 설정 모듈(39)로 설정된 목표치를 달성한 경우, 일정 부분 포인트화하여 제공하여, 물품 구매 시 포인트를 사용하여 결제할 수 있도록 한다.
[활용 예]
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예로 사용자의 트레이닝 및 헬스 케어에 집적화된 콘텐츠를 제공할 수 있으며, 전문 선수용 트레이닝 프로그램과 일반 피트니스 프로그램으로 분류한 서비스로 제공할 수 있다.
전문 선수용 트레이닝 프로그램에는 압력 센서(12), 가속도센서(14), 자이로스코프 센서(16)를 토대로 운동량, 슈팅 횟수와 슈팅 방향에 대한 정보를 획득하여 선수 및 감독에게 전달하여 선수 컨디션별 관리와 훈련을 할 수 있고, 선수의 순발력, 스피드, 및 지구력 트레이닝의 지표로써 활용될 수 있다.
또한, 일반인을 대상으로 하는 피트니스 프로그램에는 러닝 또는 워킹 시 발의 앞, 뒤, 좌, 우, 중앙 압력 분포도를 확인하고, 운동한 거리 및 시간 걸음 수에 따른 측정이 가능하며, 운동 자세 모니터링 및 교정 프로그램으로써 활용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 - 센서부 12 - 압력 센서
14 - 가속도센서 16 - 자이로스코프 센서
18 - GPS 19 - 온습도 센서
20 - 깔창 30 - 스마트기기
31 - 압력분포 시각화 모듈 32 - 압력 수치 표시 모듈
33 - GPS 기반 이동경로 제공 모듈 34 - 바른 자세 유도 모듈
35 - 바른 자세 비교 모듈 36 - 체중변화 안내 모듈
37 - 보행 수 제공 모듈 38 - 운동정보 제공 모듈
39 - 목표치 설정 모듈 40 - 무좀 방지 알림 모듈
41 - 위험 사고 알림 모듈 42 - 지진 알림 모듈
50 - 서버 52 - 압력센서 기준값 저장 모듈
54 - 가속도센서 기준값 저장 모듈 56 - 자이로스코프 센서 기준값 저장 모듈
57 - 온습도 센서 기준값 저장 모듈 58 - 기준값 비교 모듈
59 - 포인트 제공 모듈 100 - 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창

Claims (3)

  1. 사용자의 하중에 의한 압력을 감지하기 위해 일정 간격을 두고 분포하는 다수의 압력 센서,
    사용자의 이동 속도를 감지하는 가속도센서,
    사용자의 위치에 따른 좌표를 포함하는 위치정보를 수신받는 GPS, 및
    온도와 습도를 감지하는 온습도 센서
    를 포함하는 센서부;
    센서부가 내장되거나 탈부착 가능하게 설치될 수 있는 깔창;
    센서부와 무선 통신으로 연동되는 스마트기기; 및
    스마트기기로부터 센서부의 센싱 값을 전송받아 저장하고, 기 저장된 기준값과 비교하여 데이터마이닝을 통해 결과를 제공하는 서버
    를 포함하며,
    서버는
    사용자의 몸무게, 키를 포함하는 신체정보에 대응하는 걸음걸이에 따른 압력 센서 평균값을 산출하여 기준 값을 생성하거나 표준 모델 몸무게 및 표준 모델 키에 대응하는 걸음걸이에 따른 압력 압력센서 기준값을 생성하여 저장하는 압력 센서 기준값 저장 모듈,
    사용자의 휴식, 걷기, 달리기, 자전거 및 교통수단 탑승을 포함하는 속도 변화에 대응되는 기준값을 생성 및 저장하는 가속도센서 기준값 저장 모듈,
    사용자의 신발 내부의 온도, 습도를 포함하는 신발 내부 환경에 대응되는 기준값을 생성 및 저장하는 온습도 센서 기준값 저장 모듈,
    센서부로부터 전송받은 사용자 계측값과 압력 센서 기준값 저장 모듈, 가속도센서 기준값 저장 모듈, 및 온습도 센서 기준값 저장 모듈로 기저장된 기준값과 비교하는 기준값 비교모듈, 및
    전자상거래 시스템과 연계되어, 센서부로부터 센싱된 값을 일정 부분 포인트화하거나, 목표치 설정 모듈로 설정된 목표치를 달성한 경우, 일정 부분 포인트화하여 제공하는 포인트 제공 모듈
    을 포함하고,
    스마트기기는
    사용자의 족압이 다수의 압력 센서로부터 측정되고, 이를 토대로 압력 분포 양상을 표시하는 압력분포 시각화 모듈,
    사용자의 족압을 다수의 압력 센서로부터 측정된 값과 시간을 저장하여 시간대별로 가해진 사용자의 족압을 토대로 일별, 주별, 월별로 분류하여 수치를 포함하는 형태로 디스플레이상에 표시하는 압력 수치 표시 모듈,
    GPS를 통해 사용자의 위치에 따른 좌표값을 토대로 사용자의 이동경로를 지도에 제공하는 GPS 기반 이동경로 제공 모듈,
    센서부로부터 전송된 사용자의 선 자세, 걷기 자세, 달리기 자세에 따른 계측값을 기준값과 비교하여 자세의 교정이 필요한 경우, 바른 자세를 나타내는 동영상 또는 사진을 포함하는 자료와 기준값과 차이가 나타나는 부분을 나타낸 자료를 제공하여 바른 자세를 유도하는 바른 자세 유도 모듈,
    타 사용자의 센서부로부터 전송된 계측값과 사용자의 선 자세, 걷기 자세, 달리기 자세에 따른 계측값을 비교하는 바른 자세 비교 모듈,
    특정 동작의 수행 및 반복을 하는 운동이 필요한 경우, 시간, 속도, 횟수를 포함하는 목표치를 설정하는 목표치 설정 모듈,
    온습도 센서로 온도와 습도를 감지한 값이 온습도 센서 기준값 저장 모듈에 저장된 기준값을 토대로 기준값 비교모듈로 비교하였을 때, 사용자의 신발 내 온도나 습도가 임계값 이상일 경우 무좀을 포함하는 세균성 질환 예방을 위해 알림을 제공하는 무좀 방지 알림 모듈,
    목표치 설정 모듈을 통해 설정한 특정 목표치에 도달하지 못하고, 일정 시간이 지났을 경우, 1차적으로 사용자의 반응을 요하는 알림을 전송하고, 일정 시간 압력 센서의 압력 반응이 없고 알림에 일정 시간 내 응답이 없으면 위험 상태라 판단하고 2차적으로 지인 및 관공서에 자동으로 알리도록 하는 위험사고 알림 모듈, 및
    압력 센서가 포함된 센서부로부터 지면의 P파 또는 S파의 진동을 센싱하여 지진의 종류, 강도, 대피요령을 포함하는 정보를 제공하는 지진 알림 모듈
    을 포함하며,
    목표치 설정 모듈을 통한 목표 수행 중에는 목표치 설정 모듈에서 특정 조건을 부여하여 무좀 방지 알림 모듈의 사용을 제어하는 것
    을 포함하는 사용자의 안전과 신체 활동 능력 증진을 위한 스마트기기 연동형 스마트 깔창 시스템.
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