KR101833604B1 - 사람의 운동 하중을 모니터링하기 위한 방법 및 이러한 방법을 실행하기 위한 인솔 - Google Patents

사람의 운동 하중을 모니터링하기 위한 방법 및 이러한 방법을 실행하기 위한 인솔 Download PDF

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Abstract

인간 운동 액티비티를 특징짓는 파라미터의 측정을 위한 방법은, 신발 인솔내에 장착된 하중 센서에 의해 생성된 신호의 등록을 제공하는데, 각각의 인솔은 적어도 두 개의 하중 센서를 가지는데, 하나는 발의 뒷꿈치 근처에 장착되고, 다른 하나나는 발의 발가락 근처에 장착된다. 특정 유형의 운동 액티비티는 두 인솔로부터의 하중 센서 신호와 그의 값의 시간적인 상관관계에 기초하여 결정된다. 추가로 포함하고 있는 무게를 포함하여 사람의 무게는, 고려되는 특정 유형의 운동 액티비티로, 상기 하중 센서로부터의 신호값을 합산함에 의해 결정되므로, 사람의 운동 압박은 특정 유형의 운동 액티비티와 추가로 포함하고 있는 무게를 포함하여 사람의 무게에 기초하여 결정된다. 본 방법은, 달리기, 다양한 속도로 걷기, 서 있기와 같은 다양한 유형의 운동 액티비티에서, 추가로 포함하는 무게를 포함하여 사람의 무게를 고려하여, 사람의 운동 압박의 실시간 모니터링할 수 있다.

Description

사람의 운동 하중을 모니터링하기 위한 방법 및 이러한 방법을 실행하기 위한 인솔{METHOD FOR MONITORING AN INDIVIDUAL'S MOTOR LOAD AND INSOLE FOR THE IMPLEMENTING THEREOF}
본 발명의 인간 운동 액티비티의 파라미터 측정치, 좀 더 구체적으로는, 신발 인솔내에 배치된 하중 센서를 사용하여 운동 압박 측정치를 모니터링하는 분야에 관한 것이다.
신발 인솔내에 위치된 하중 센서에 의해 인간 운동 파라미터를 측정하기 위한 다양한 방법이 알려져있다.
가령, 한국 특허 100792327(2007년 12월 31에 공개; IPC A43B3/00, A43B5/00)는, 신발 인솔 아래에 위치된 압전 센서에 의하여, 선수의 무게 및 골프칠 때 그의 신체적 무게 중심의 위치를 측정하기 위한 방법을 기술한다. 골프칠 때, 센서에 작용하는 힘을 측정함에 의하여, 선수의 운동 패턴 및 운동 성과 정확성을 실시간 평가할 수 있다. 그러나, 본 방법은 게임 동안에 인간 운동 압박을 측정하기 위한 수단을 제공하지 못한다.
국제 특허 출원 WO 2001/035818 (2001년 5월 25일에 공개; IPC A61B5/103)는 멀리 그리고 높이 점프, 시합 중 또는 레저에서, 운동선수의 발에 의해 생성된 힘을 측정하기 위한 방법을 기술한다. 힘은 신발 인솔내에 위치된 적어도 하나의 하중 센서에 의해 측정된다. 안테나와 전력 서플라이가 있는 변환기가 신발내에 장착되어서, 외부 프로세싱 유닛으로 측정된 데이터의 전송을 제공한다. 그러나, 본 방법은 하중 센서로부터의 신호에 기초하여 스포츠 액티비티 동안에 인간 운동 압박의 평가를 가능하게 하지 못한다.
프랑스 2873281 (2004년 7월 26일 공개; IPC A43B3/00, A43B5/00, A61B5/103)의 개념은 본 명세서에서 청구된 하나와 가장 가깝다. 이는 측정 장치를 가진 스포츠 신발을 기술하여, 움직임의 물리적 파라미터를 결정하여서 인간 운동 압박을 계산한다. 신발에는 인간의 발 아래에 위치된 하중 센서가 구비되고, 인간 운동 압박과 관련된 정보를 나타내기 위한 디스플레이가 있는 연산 유닛이 구비된다. 이러한 장치에 의한 물리적 파라미터의 측정에 의해, 사람의 걷는 패턴이 확인될 수 있고, 상기 파라미터는 페이스, 속도, 가속도, 커버된 거리, 이동 시간, 신체적 대사 속도 및 사람에 의해 태운 에너지의 총량과 같은 에너지 소비와 관련된 다른 파라미터를 포함한다. 이는 인간 운동 압박의 일반적인 모니터링을 가능하게 한다. 그러나, 운동 압박의 이러한 평가는 추가적인 운동 웨이트, 즉, 걸을 때, 달릴 때, 또는 다른 유형의 운동 액티비티(이는, 모니터링 기간에 걸쳐 일반적으로 가변적인 값임)에서 운반되는 웨이트를 무시한다. 상기 모든 것은 운동 압박의 부정확한 평가로 이어지거나, 이러한 방법의 적용성을 제한한다. 더구나, 이러한 방법은 오직 걷는 압박의 측정만 가능하고, 가령, 달리기와 같은 다른 유형의 운동 액티비티에는 적용될 수 없다.
본 발명에 의해 해결될 기술적 문제점은, 추가적으로 운반되는 웨이트를 고려하여, 사람의 무게로, 실시간으로 인간 운동 압박을 평가하기 위한 방법이다. 상기 방법은 달리기, 다양한 페이스로 걷기는 물론 서 있기와 같은 다양한 유형의 운동 액티비티에 적용가능하다.
본 발명의 목적들 중 하나는 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법인데, 신발 인솔내에 장착된 하중 센서에 의해 생성된 신호가 등록되고, 각각의 인솔은 두 개의 하중 센서를 가지며, 제1 하중 센서는 발의 뒷꿈치 영역에 배치되고, 제2 센서는 발의 발가락 영역에 배치된다. 특정 유형의 운동 액티비티는 두 인솔로부터의 하중 센서 신호와 신호의 값의 시간 관련성에 기초하여 확인된다. 추가적으로 운반되는 웨이트를 뿐만아니라 인간의 무게는 하중 센서 신호들을 합산함에 의해, 또한, 결정된 운동 액티비티의 유형에 의해 결정된다. 그 후에, 운동 압박은 운동 액티비티의 유형 및 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여 체중에 기초하여 결정된다.
달리거나 걸을 때, 인간은 발을 우선 하나, 그 이후에 다른 하나의 발을 교대로 움직인다. 뒷꿈치 영역 및 발가락 영역 내에 위치된 하중 센서에 의해, 하나의 걷는 또는 달리는 사이클 내에서, 발이 베이스와 접촉하는 구간(서포트 시기(support phase)) 및 걷는 구간(스트라이드 시기(stride phase))를 결정할 수 있다. 다양한 유형의 운동 액티비티에서 시간에 걸쳐 지지 시간과 스트라이드 시간의 다양한 관련성이 특징이고, 서로 다른 인솔로부터의 하중 센서 신호의 시간에 걸친 관련성(시간적 상관관계)은 확인될 필요가 있는 패턴 또는 운동 액티비티의 유형을 결정하도록 한다.
본 발명의 방법은 운동 활동의 유형(걷기, 달리기 등)과 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하는 인간의 무게 모두에 기초하여 인간의 운동 압박의 결정을 제공한다. 무게 더하기 추가적으로 운반되는 웨이트는 운동 활동의 프로세스에서 직접 측정된다. 따라서, 특정 상황에서 인간의 운동 압박은 훨씬 더 정확하게 측정될 수 있고, 상기 압박의 모니터링은 특정 시간에 걸쳐 좀 더 효율적으로 수행될 수 있다.
이러한 방법의 특정 실시예에서, 운동 액티비티의 다양한 유형의 확인은 이하에 기술된 절차에 따라 실현가능해진다.
두 개의 인솔내의 하중 센서로부터의 신호의 값이 신호의 값의 주기적인 변화를 나타내고, 서로 다른 인솔로부터의 하중 센서로부터의 신호가 시간에 걸쳐 부분적으로 오버랩된다면, 걷기와 같은 운동 액티비티의 이러한 유형이 결정된다.
두 개의 인솔내의 하중 센서로부터의 신호의 값이 신호의 값의 주기적인 변화를 나타내고, 서로 다른 인솔로부터의 하중 센서로부터의 신호가 시간에 걸쳐 오버랩되지 않는다면, 달리기와 같은 운동 액티비티의 이러한 유형이 결정된다.
두 개의 인솔내의 하중 센서로부터의 신호의 값이 신호의 값의 주기적인 변화를 나타내고, 서로 다른 인솔로부터의 하중 센서로부터의 신호가 시간에 걸쳐 오버랩된다면, 서 있기와 같은 운동 액티비티의 이러한 유형이 결정된다.
발명자는, 특정 유형의 운동 액티비티를 고려하여, 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여, 인간의 무게를 결정할 수 있는 일련의 실험적 관계식을 얻었다.
예를 들어, 추가적으로 운반되는 웨이트(weight)를 포함하고, 분당 60 스텝의 느린 속도로 걷는 사람의 무게 P는 다음과 같이 결정된다.
P = KWㆍF,
여기서, Kw는 걷는, 공지된 무게의 특정 사람에 대해 결정되는 교정 인자이다.
F는 하나의 걸음 사이클에 걸친 발 압력의 평균값인데,
F = (F1max + F2max)/2,
여기서, F1max는 하나의 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
F2max는 다른 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
여기서, 한 사이클은 하나의 인솔, 그리고 나서 다음 인솔에 의해 이루어진 두 개의 연속적인 스텝으로 구성된다.
추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하고, 분당 60 스텝 또는 그 이상의 속도로 걷는 사람의 무게 P는 다음과 같이 결정된다.
P = KWㆍFㆍ(1010-1.2ㆍV-0.026ㆍV2)ㆍ0.001,
여기서, KW는 분당 60 스텝까지의 속도로 걷는, 공지된 무게의 주어진 사람에 대해 결정되는 교정 인자이다.
F는 하나의 걸음 사이클에 걸친 발 압력의 평균값인데,
F = (F1max + F2max)/2,
여기서, F1max는 하나의 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
F2max는 다른 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
V는 분당 스텝의 수이고,
여기서, 한 사이클은 하나의 인솔, 그리고 나서 다음 인솔에 의해 이루어진 두 개의 연속적인 스텝으로 구성된다.
추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하고, 달리는 사람의 무게는 공식에 의해 결정될 수 있다.
P = KRㆍFㆍ(1090-4.4ㆍV-0.045ㆍV2)ㆍ0.001,
여기서, KR은 달리는, 공지된 무게의 주어진 사람에 대해 결정되는 교정 인자이다.
F는 하나의 달리기 사이클에 걸친 발 압력의 평균값인데,
F = (F1max + F2max)/2,
여기서, F1max는 하나의 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
F2max는 다른 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
V는 분당 스텝의 수이고,
여기서, 한 달리기 사이클은 하나의 인솔, 그리고 나서 다음 인솔에 의해 이루어진 두 개의 연속적인 스텝으로 구성된다.
추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하고, 서 있는 사람의 무게는 공식에 의해 결정될 수 있다.
P = KSㆍF,
여기서, KS는 서 있는, 공지된 무게의 특정 사람에 대해 결정되는 교정 인자이다.
F는 서 있는 기간에 걸친 발 압력의 평균값인데,
F = (F1max + F2max)/2,
여기서, F1max는 하나의 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
F2max는 다른 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
특히, 걸을 때 운동 압박 EW는 공식에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112015094547010-pct00001
여기서, i는 걷는 액티비티에 할당된 시간 간격의 수이고,
w는 걷는 액티비티에 할당된 시간 간격들의 수이며,
Pi는 i 번째 시간 간격 내에 등록된, 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여, 인간의 무게(kg으로)이다.
Ti는 i 번째 시간 간격의 구간(분으로)이고,
eW는 걷는 액티비티에 특정 에너지 입력인데, 분당 무게당 kcal이며, 다음과 같이 표현된다.
eW = kperㆍ(25-0.13ㆍV+0.022ㆍV2+0.00038ㆍV3+0.0000021ㆍV4),
여기서, kper는 미리 결정될 수 있는 주어진 사람/인간에 대한 개별 인자이고,
V는 분당 스텝의 수이다.
특히, 달릴 때, 운동 압박 ER은 공식에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112015094547010-pct00002
여기서, i는 달리는 액티비티에 할당된 시간 간격의 수이고,
r은 달리는 액티비티에 할당된 시간 간격들의 수이며,
Pi는 i 번째 시간 간격 내에 등록된, 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여, 인간의 무게(kg으로)이다.
Ti는 i 번째 시간 간격의 구간(분으로)이고,
eR는 달리는 액티비티에 특정 에너지 입력인데, 분당 무게당 kcal이며, 다음과 같이 표현된다.
eR = kperㆍ(73-2.2ㆍV+0.051ㆍV2+0.000335ㆍV3+0.00000077ㆍV4),
여기서, kper는 미리 결정될 수 있는 주어진 사람에 대한 개별 인자이고,
V는 분당 스텝의 수이다.
특히, 서 있는 운동 압박 Es는 공식에 의해 결정될 수 있는데,
Figure 112015094547010-pct00003
여기서, i는 서 있는 액티비티에 할당된 시간 간격의 수이고,
s는 서 있는 액티비티에 할당된 시간 간격들의 수이며,
Pi는 i 번째 시간 간격 내에 등록된, 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여, 인간의 무게(kg으로)이다.
Ti는 i 번째 시간 간격의 구간(분으로)이고,
eS는 서 있는 액티비티에 특정 에너지 입력인데, 분당 무게당 kcal이며, 다음과 같이 표현된다.
eS = kperㆍ25,
여기서, kper는 미리 결정될 수 있는 주어진 사람/인간에 대한 개별 인자이다.
본 방법의 특정 실시예에서, 제1 및 제2 하중 센서의 신호에 덧붙여서, 제1 하중 센서와 제2 하중 센서 사이에 있는, 걸을 때 지지 반응력의 궤적을 따라 각각의 인솔내에 위치된 추가적인 하중 센서로부터의 신호가 검출된다. 제1 및 제2 하중 센서로부터의 신호와 함께 추가적인 센서로부터의 신호가 계산을 위해 사용된다. 이는 추가적으로 운반되는 웨이트뿐만 아니라, 인간의 무게의 좀 더 정확한 측정을 가능하게 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 기술된 방법을 실행하기 위해 설계된 인솔이다. 인솔은 발의 뒷꿈치 근처에 장착된 제1 하중 센서 및 발의 발가락 근처에 장착된 제2 하중 센서를 적어도 포함하고, 이 둘은 인간의 발에 의해 가해진 압력을 등록하는 신호를 생성할 수 있다.
또한, 인솔은 적어도 아날로그-투-디지털 컨버터와 트랜시버가 구비되어서, 하중 센서로부터의 신호를 디지털 형태로 전환하고, 이들을 외부 프로세싱 유닛으로 전송할 수 있다.
본 발명은 다음 도면에 의해 설명된다.
도 1은 장착된 하중 센서가 있는 인솔의 설계의 개략도인데, 여기에서는 왼쪽 및 오른쪽 인솔 두 개의 인솔을 나타내고, 걸을 때 지지 반응력의 궤적에 대한 하중 센서의 위치를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 바와 같은 인솔 내에 장착된 하중 센서에 가해지는 발에 의한 힘을 등록하기 위한 예시적인 측정 장치의 회로도인데, 각각의 하중 센서는 4개의 브리지-연결된 스트레인 게이지가 있는 스트레인 변환기를 구성한다.
도 3은 서 있는 액티비티에서 도 2에 도시된 회로에 의해 등록되는, 두 인솔로부터의 하중 센서 신호의 시간 관계식을 나타내는 예시적인 타이밍도이다.
도 4는 걷는 액티비티에서 도 2에 도시된 회로에 의해 등록되는, 두 인솔로부터의 하중 센서 신호의 시간 관계식을 나타내는 예시적인 타이밍도이다.
도 5는 달리는 액티비티에서 도 2에 도시된 회로에 의해 등록되는, 두 인솔로부터의 하중 센서 신호의 시간 관계식을 나타내는 예시적인 타이밍도이다.
도 6은 도 1에 도시된 바와 같은, 인솔내에 위치된 하중 센서에 가해진 발에 의한 힘을 등록하기 위한 또 다른 예시적인 측정 장치의 회로도를 도시한다. 본 실시예에서, 각각의 하중 센서는 압전 변환기를 구성한다.
도 7은 걷는 액티비티에서 도 6에 도시된 회로에 의해 등록되는, 두 인솔로부터의 하중 센서 신호의 시간 관계식을 나타내는 예시적인 타이밍도를 도시한다.
도 8은 달리는 액티비티에서 도 6에 도시된 회로에 의해 등록되는, 두 인솔로부터의 하중 센서 신호의 시간 관계식을 나타내는 예시적인 타이밍도를 도시한다.
본 발명은 스트레인 게이지와 압전 변환기의 형태인 하중 센서가 있는 인솔의 다음 실시예에 의해 설명된다.
제1 실시예에서, 각각의 인솔(1)(도 1 참조)은 발의 뒷꿈치 영역에 위치된 제1 하중 센서(2), 발의 발가락 영역에 위치된 제2 하중 센서(3) 및 걸을 때 지지 반응력의 궤적(5)에 실제로 위치되는 두 개의 추가적인 하중 센서(4)를 포함한다. 도 2는 발에 의해 하중 센서에 가해지는 힘을 등록하기 위한 장치(6)의 개략도의 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 하중 센서(2-4)는 스트레인 변환기(스트레인 게이지)(7)에 의해 표현되는데, 각각은 4개의 브리지-연결된 스트레인 게이지(8)로 구성된다. 하나의 브리지 대각선은 전력 서플라이(10)에 연결되는 반면, 다른 것은 마이크로컨트롤러(9)의 입력/출력 포트에 연결되어서, 모든 4개의 스트레인 변환기(7)(제1 하중 센서(2), 제2 하중 센서(3) 및 두 개의 추가적인 하중 센서(4))는 결국 마이크로컨트롤러(9)의 8개의 입력/출력 포트(L1-L8)에 연결되는데, 상기 마이크로컨트롤러는 스트레인 변환기(7)로부터의 아날로그 신호를 등록하여 상기 신호를 디지털 형태로 전환한다. 내장형 트랜시버가 있는 마이크로컨트롤러(9)의 안테나 출력(G)은 안테나(11)에 연결된다. 장치(6)는 전력 서플라이(10)에 의해 전압인가된다. 마이크로컨트롤러(9)는 외부 컴퓨터로부터의 커맨드에 의해 스위치 온 된다(도면에는 미도시). 외부 컴퓨터는 휴대용 장치내에 장착되고, 운동 압박을 결정할 수 있다.
본 발명에 따라 운동 압박 모니터링의 방법은 다음과 같이 실행된다.
운동 액티비티의 유형은 신호 프로세싱 유닛(6)에 의해 등록된 두 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)(하중 센서 2-4)로부터의 신호 및 왼쪽과 오른쪽 인솔(1)에 대한 스트레인 게이지(7)로부터의 신호의 시간 관계에 기초하여 결정된다.
예를 들어, 서 있는 것과 같은 액티비티는 도 3에 도시된 신호에 의해 구별되는데, 그래프 (a)는 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로 부터의 신호(F1)에 해당하는 반면, 그래프 (b)는 다른 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로부터의 신호(F2)에 해당한다. 두 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로부터의 이러한 유형의 운동 액티비티 신호(F1 및 F2)는 시간에 걸쳐 거의 완전히 오버랩되는 특징 및 값에서 본질적으로 동일하다. 도 3은 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로부터의 신호(F1)(그래프 (a))가 다른 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로부터의 신호(F2)(그래프(b))보다 값에 있어서 더 크다. 이는 사람이 다른 쪽 보다 한 쪽 다리에 기대어 서 있다는 것을 의미한다.
걷는 것과 같은 유형의 운동 액티비티는 도 4에 도시된 신호에 의해 구별되는데, 그래프 (a)는 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로 부터의 신호(F1)에 해당하는 반면, 그래프 (b)는 다른 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로부터의 신호(F2)에 해당한다. 이러한 유형의 운동 액티비티는 두 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로부터의 신호값(F1 및 F2)에서의 교호하는 변화가 특징이며, 시간에 걸쳐 부분적인 오버랩(오버랩 시간 간격 TL)이 있다는 것이 특징이다.
달리는 것과 같은 유형의 운동 액티비티는 도 5에 도시된 신호에 의해 구별되는데, 그래프 (a)는 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로 부터의 신호(F1)에 해당하는 반면, 그래프 (b)는 다른 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로부터의 신호(F2)에 해당한다. 이러한 유형의 운동 액티비티는 두 인솔(1)의 스트레인 게이지(7)로부터의 신호값(F1 및 F2)에서의 교호하는 변화가 특징이며, 상기 신호의 시간 오버랩이 없는 것이 특징이다. 반대로, 시간 간격 TD으로 표시된 시간 갭이 상기 신호 사이에서 관측된다.
각각의 인솔에서, 제1 센서(2)는 뒷꿈치 근처에 있고, 제2 센서(3)는 발가락 근처에 있는, 적어도 두 개의 하중 센서의 이용가능성에 의해, 상기 언급된 유형의 운동 액티비티(걷는 것, 달리는 것, 서 있는 것)은 물론, 다른 유형의 액티비티, 가령, 앉아 있는 것, 사이클 하는 것, 스키 타는 것과 같은 다른 유형도 정의할 수 있다. 그러나, 본 방법은 사람의 무게 및 추가 운반되는 무게가 사람의 발로 전달되는 유형의 운동 액티비티만을 다룬다.
표 1은 (하나의 인솔 내에 적어도 두 개의 센서로) 하중 센서 신호의 값과 이들의 시간적 관계식을 어떤 유형의 운동 액티비티에 매칭시킨다.
두 인솔로부터의 하중 센서 신호값 및 이들의 시간적 관계 인간 운동 액티비티의 유형
해당 없음 앉아 있기, 누워 있기, 신발 안 신음
본질적으로 불변한 값 및 거의 완전한 시간 오버랩 서 있기
사이클적으로 반복되는 부분적인 오버랩 걷기
사이클적으로 반복되는 오버랩 없음 달리기
사이클적이고, 두 인솔로부터의 센서 신호값의 본질적으로 동시적 변화 점핑
사람의 운동 액티비티의 유형을 결정(확인)하는데 사용되는 하중 센서(2, 3 및 4)로부터의 유사한 신호는, 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여 사람의 무게를 측정하는데 사용될 수도 있다. 용어 "추가적으로 운반되는 웨이트(weight)"는 운반되는 아이템이나 특수 훈련 웨이트와 같이 사람에 포함된 여분의 웨이트를 의미한다. 그것도, 사람의 무게는 미리 결정되어야 하는데, 왜냐하면, 본 발명에 따른 방법은 운동 액티비티와 이 액티비티 동안에 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여 사람의 무게를 고려하도록 요구하는 인간 운동 압박 모니터링과 관련되기 때문이다.
발명자에 의해 실험적으로 얻었던 운동 액티비티의 유형과 관련된 수학적 관계식은 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여 사람의 무게를 측정하는데 사용될 수 있다.
따라서, 서 있는 액티비티에서, 무게 측정은 두 인솔의 모든 하중 센서(2-4)로부터의 신호값의 합으로 기본적으로 줄어진다.
추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하고, 서 있는 사람의 무게는 공식에 의해 결정될 수 있다.
P = KSㆍF,
여기서, KS는 서 있는, 공지된 무게의 특정 사람에 대해 결정되는 교정 인자이다.
F는 서 있는 어떤 기간, 가령, 5초 내지 10초에 걸친 발 압력의 평균값인데,
F = (F1max + F2max)/2,
여기서, F1max는 하나의 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
F2max는 다른 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
걷거나 달릴 때 사람의 무게의 계산에서 사용되는 다른 교정 인자 뿐만 아니라, 교정 인자 KS는 시스템 보정의 프로세스에서 결정될 수 있다. 동시에, 이들은, 사람이 추가적인 웨이트를 지니지 않을 때, 이 시간 이 시점에서, 즉, 하중 센서가 단지 사람의 알려진 무게만을 고려할 때, 모니터링 동안에 직접 결정될 수 있다.
추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하고, 분당 60 스텝까지의 속도로 걷는 사람의 무게 P는 공식을 사용하여 계산될 수 있는데,
P = KWㆍF,
여기서, Kw는 걷는, 공지된 무게의 특정 사람에 대해 결정되는 교정 인자이다.
F는 하나의 걸음 사이클에 걸친 발 압력의 평균값인데,
F = (F1max + F2max)/2,
여기서, F1max는 하나의 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
F2max는 다른 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
여기서, 한 사이클은 하나의 인솔, 그리고 나서 다음 인솔에 의해 이루어진 두 개의 연속적인 스텝으로 가정된다.
추가적으로 포함된 무게를 포함하고, 분당 60 스텝 또는 그 이상의 속도로 걷는 사람의 무게 P는 공식에 의해 발견될 수 있다.
P = KWㆍFㆍ(1010-1.2ㆍV-0.026ㆍV2)ㆍ0.001,
여기서, KW는 분당 60 스텝까지의 속도로 걷는, 공지된 무게의 주어진 사람에 대해 결정되는 교정 인자이다.
F는 하나의 걸음 사이클에 걸친 발 압력의 평균값인데,
F = (F1max + F2max)/2,
여기서, F1max는 하나의 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
F2max는 다른 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
V는 분당 스텝의 수이고,
여기서, 한 사이클은 하나의 인솔, 그리고 나서 다음 인솔에 의해 이루어진 두 개의 연속적인 스텝으로 가정된다.
추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하고, 달리는 사람의 무게는 공식에 의해 결정될 수 있다.
P = KRㆍFㆍ(1090-4.4ㆍV-0.045ㆍV2)ㆍ0.001,
여기서, KR은 달리는, 공지된 무게의 주어진 사람에 대해 결정되는 교정 인자이다.
F는 하나의 달리기 사이클에 걸친 발 압력의 평균값인데,
F = (F1max + F2max)/2,
여기서, F1max는 하나의 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
F2max는 다른 인솔의 모든 하중 센서에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이다.
V는 주어진 달리기 속도에서 분당 스텝의 수이고,
여기서, 한 달리기 사이클은 하나의 인솔, 그리고 나서 다음 인솔에 의해 이루어진 두 개의 연속적인 스텝으로 구성되는 것으로 가정된다.
추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하고, 운동 액티비티의 유형과 사람의 무게가 고려된 운동 압박은 다음과 같이 결정된다.
걸을 때 운동 압박 EW는 공식에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112015094547010-pct00004
여기서, i는 걷는 액티비티에 할당된 시간 간격의 일련의 수이고,
w는 걷는 액티비티에 할당된 시간 간격들의 수이며,
Pi는 i 번째 시간 간격 내에 등록된, 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여, 인간의 무게(kg으로)이다.
Ti는 i 번째 시간 간격의 구간(분으로)이고,
eS는 걷는 액티비티에 특정 에너지 입력인데, 분당 무게당 kcal이며, 다음과 같이 표현된다.
eW = kperㆍ(25-0.13ㆍV+0.022ㆍV2+0.00038ㆍV3+0.0000021ㆍV4),
여기서, kper는 미리 결정될 수 있는 주어진 사람/인간에 대한 개별 인자이고,
V는 주어진 걸음 속도에서 분당 스텝의 수이다.
인자 kper는 가령, Kotz, Y.M. Sports Physiology 모스크바: Physical Culture and Sport, 1998, p.69에 기술된 대로 결정될 수 있고 0.6 내지 1.1의 범위일 수 있다. 다양한 나이의 사람에 대해 고려될 수 있는 kper의 값이 아래 표 2에 도시된다.
20-29살 30-39살 40-49살 50-59살 60살 이상
남자에 대해 1.07 1.0 0.93 0.82 0.64
여자에 대해 0.94 0.81 0.77 0.68 0.61
달릴 때, 운동 압박 ER은 공식에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112015094547010-pct00005
여기서, i는 달리는 액티비티에 할당된 시간 간격의 일련의 수이고,
r은 달리는 액티비티에 할당된 시간 간격들의 수이며,
Pi는 i 번째 시간 간격 내에 등록된, 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여, 인간의 무게(kg으로)이다.
Ti는 i 번째 시간 간격의 구간(분으로)이고,
eR는 달리는 액티비티에 특정 에너지 입력인데, 분당 무게당 kcal이며, 다음과 같이 표현된다.
eR = kperㆍ(73-2.2ㆍV+0.051ㆍV2+0.000335ㆍV3+0.00000077ㆍV4),
여기서, kper는 미리 결정될 수 있는 주어진 사람에 대한 개별 인자이고,
V는 주어진 달리기 속도에서 분당 스텝의 수이다.
서 있는 운동 압박 Es는 공식에 의해 결정될 수 있는데,
Figure 112015094547010-pct00006
여기서, i는 서 있는 액티비티에 할당된 시간 간격의 일련의 수이고,
s는 서 있는 액티비티에 할당된 시간 간격들의 수이며,
Pi는 i 번째 시간 간격 내에 등록된, 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하여, 인간의 무게(kg으로)이다.
Ti는 i 번째 시간 간격의 구간(분으로)이고,
eS는 서 있는 액티비티에 특정 에너지 입력인데, 분당 무게당 kcal이며, 다음과 같이 표현된다.
eS = kperㆍ25,
여기서, kper는 미리 결정될 수 있는 주어진 사람에 대한 개별 인자이다.
압전 변환기를 하중 센서로 사용하여 본 방법을 실행하기 위한 장치(12)의 또 다른 실시예는 도 6에 도시된다. 이전의 실시예와 마찬가지로, 오른쪽 및 왼쪽 인솔(1)(도 1 참조)은 뒷꿈치 근처에 위치된 제1 하중 센서(2), 발가락 근처에 위치된 제2 하중 센서(3) 및 걸을 때, 반작용력을 지지하는 궤적(5)을 본질적으로 따라 위치된 두 개의 추가적인 센서(4)를 포함한다. 본 실시예에서, 하중 센서(2, 3, 및 4)는 압전 변환기(13, 14, 및 15)로 각각 구성되고, 저항기(R1-R8)를 마이크로컨트롤러(9)의 입력/출력 포트(L1-L4)에 매칭하는 것을 통해 연결된다. 도 2에 도시된 실시예와 마찬가지로, 마이크로컨트롤러(9)의 안테나 출력(G)은 안테나(11)에 연결된다.
하중 센서로 압전 변환기의 사용에 기초하여 운동 압박을 모니터링하는 방법은 다음과 같이 실행된다.
창의적인 방법의 제1 실시예와 유사하게, 압전 변환기(13, 14 및 15)에 의해 각각, 본 명세서에서 나타난 각각의 인솔(1)의 하중 센서(2, 3, 및 4)로부터의 신호가 등록된다. 도 7은 걸을 때, 두 인솔로부터의 하중 센서 신호(가령, 압전 변환기(13))의 시간 관계를 나타낸 예시적인 타이밍도인 반면, 도 8은 달릴 때, 두 인솔로부터의 하중 센서 신호(가령, 압전 변환기(13))의 시간 관계를 나타낸 예시적인 타이밍도이다. 스트레인 변환기(7)가 있는 실시예(도 4 및 도 5 참조)와 달리, 압전 변환기로부터의 신호(신호의 내재적인 진포-주파수 응답을 고려하면)는 발 압력이 압전 변환기에 가해지고, 상기 변환기로부터 분리될 때에 해당하는 명확한 스파이크로 형성된다(반대 극성의 신호). 반대 극성이 있는 스파이크에 의해, 지지 위상의 구간에 해당하는 신호를 재구성할 수 있고, 이전의 예시와 마찬가지로, 두 인솔의 압전 변환기로부터 신호들의 시간적 관계를 결정할 수 있다.
따라서, 걷는 것과 같은 이러한 유형의 운동 액티비티는 도 7에 도시된 신호가 특징이고, 여기서, 그래프 (a)는 하나의 인솔(1)의 압전 변환기(13)(또는 센서(2)로 알려짐)로부터의 신호(F1)에 해당하고, 그래프 (b)는 다른 인솔(1)의 압전 변환기(13)(또는 센서(2)로 알려짐)로부터의 신호(F2)에 해당한다. 도 7의 그래프 (c) 및 (d)는 하나의 인솔과 다른 인솔(1)의 압전 변환기(13)상의 발 압력의 구간에 각각 해당하는 신호(P1 및 P2)를 도시한다. 도 7의 그래프 (c) 및 (d) 내의 신호(P1 및 P2)의 상승 에지는 도 7의 그래프 (a) 및 (b) 내의 양극의 신호(F1 및 F2)와 각각 관계되는 반면, 도 7의 그래프 (c) 및 (d) 내의 신호(P1 및 P2)의 하강 에지는 도 7의 그래프 (a) 및 (b) 내의 음극의 신호(F1 및 F2)와 각각 관계된다. 걷는 것과 같은 이러한 유형의 운동 액티비티는 그래프 (c) 및 (d)에 도시된 신호값의 변화가 교호하는 것 및 신호값들의 부분적인 오버랩(오버랩 시간 간격 TL)의 이용가능성이 특징이다.
마찬가지로, 달리는 것과 같은 이러한 유형의 운동 액티비티는 도 8에 도시된 신호가 특징인데, 여기서, 그래프 (a)는 하나의 인솔(1)의 압전 변환기(13)(또는 센서(2)로 알려짐)로부터의 신호(F1)에 해당하고, 그래프 (b)는 다른 인솔(1)의 압전 변환기(13)(또는 센서(2)로 알려짐)로부터의 신호(F2)에 해당한다. 도 8의 그래프 (c) 및 (d)는 하나의 인솔과 다른 인솔(1)의 압전 변환기(13)상의 발 압력의 구간에 각각 해당하는 신호(P1 및 P2)를 도시한다. 도 8의 그래프 (c) 및 (d) 내의 신호(P1 및 P2)의 상승 에지는 도 8의 그래프 (a) 및 (b) 내의 양극의 신호(F1 및 F2)와 각각 관계되는 반면, 도 8의 그래프 (c) 및 (d) 내의 신호(P1 및 P2)의 하강 에지는 도 8의 그래프 (a) 및 (b) 내의 음극의 신호(F1 및 F2)와 각각 관계된다. 달리는 것과 같은 이러한 유형의 운동 액티비티는 오버랩 없는 그래프 (c) 및 (d)에 도시된 신호값의 변화가 교호하는 것이 특징이다. 반대로, 이들 신호 사이에 시간 간격 TD으로 표시된 시간 갭이 관측된다.
추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하는, 사람의 무게를 측정하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예로부터 나온 수학적 관계식이 적용될 수 있다. 이 경우에, 압번 변환기로부터의 신호의 최댓값
Figure 112017070811920-pct00007
은 인솔내에 위치된 하중 센서상의 발에 의해 가해지는 압력을 나타내는데 사용된다. 이 경우에, 사람의 무게는, 서 있는 액티비티의 시작에서, 그리고 이후에 그 종료에서, 압전 변환기에 의해 생성되는 신호의 값(F1 및 F2)에 기초하여 결정된다. 그와 변론으로, 본 방법의 실행은 이전의 예시에서 기술된 것과 유사하다.
장치(6, 도 2 및 12, 도 6)는 물론 이들의 일부는 대응되는 하중 센서에 따라 인솔(1)에 수용될 수 있다. 장치는 재충전 배터리에 의해 표현될 수 있는 배터리(10)에 의해 전압 공급된다. 또한, 장치는, 장치(12)의 예시에서 도시되는 바와 같이(도 6 참조), 걷거나 달리는 중에 재충전하는 배터리를 위한 회로를 포함할 수 있다. 이러한 재충전 회로는 다이오드(16), 각각의 압전 변환기(13-15)를 위한 것, 저장 커패시터(17) 및 사이리스터(18)(사이리스터의 제어 입력은 마이크로컨트롤러(9)의 입력/출력 포트(L9)에 결합됨)를 포함한다. 각각의 다이오드(16)의 일단은 대응되는 압전 변환기(13-15)에 연결되는 반면, 다fms 모든 말단은 커패시터(17)에 결합되고 연결된다. 재충전의 프로세스에서, 마이크로컨트롤러(9)는 압전 변환기상의 발 압력에 의해 생성된 신호의 등록 모드를 스위치 오프하고, 상기 신호를 다이오드(16)를 통해 저장 커패시터(17)로 전송한다. 이러한 모드에서, 마이크로컨트롤러(9)는 사이리스터(18)를 오픈하여서, 충전된 커패시터(17)를 배터리(10)에 연결한다. 따라서, 사람이 신발 인솔내에 장착된 압전 변환기(13-15) 및 장치(12)가 있는 신발을 신고 걷거나 달릴 때, 배터리(10)는 재충전된다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 운동 액티비티와 추가적으로 운반되는 웨이트를 포함하는 사람의 무게의 유형을 고려하여, 인간 운동 액티비티의 유형과 구간의 좀 더 정확한 평가 및 하루 동안 사람의 운동 압박의 좀 더 정확한 계산을 가능하게 한다.
게다가, 상기 기술된 바와 같이, 인솔내에 장착된 하중 센서에 의해 등록된 데이터는 사람의 근골격 시스템, 평발의 결함을 검출하는데도 사용될 수 있음은 물론, 이동 표면의 경사 및 그 단단함, 신발의 착용감의 정도, 사람을 에 대한 특정 걸음 걸이의 확인등을 결정하는데도 사용될 수 있다. 또한, 본 방법에 의하면, 이동 속도, 운동 속도 및 가속도, 커버된 거리 및 이동 거리의 연속적인 모니터링을 가능하게 한다.

Claims (15)

  1. 사람의 운동 압박을 모니터링하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은,
    사람의 신발 인솔(1)내에 배치된 하중 센서(2, 3)로부터의 신호를 등록하는 단계 - 각각의 인솔은 두 개의 하중 센서(2, 3)를 포함하는데, 제1 하중 센서(2)는 인솔(1)의 뒷꿈치 영역내에 배치되고, 제2 하중 센서(3)는 인솔(1)의 발가락 영역내에 배치됨 - 와,
    각각의 인솔(1)에서의 하중 센서(2, 3)로부터의 신호들 간 시간 관련성을 기초로 "걷기(walking)", "뛰기(running)", 또는 "서있기(standing)"의 사람의 운동 압박의 유형을 결정하는 단계와,
    운동 압박의 유형을 기초로, 사람의 무게, 상기 사람이 지니는 추가 무게의 값, 또는 사람의 운동 압박의 값을 결정하는 단계를 포함하는, 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, (ⅰ) 사람의 인솔(1) 내 하중 센서(2, 3)로부터의 신호들이 값의 주기적인 변동을 나타내고, (ⅱ) 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)로부터의 신호들이 시간상 부분적으로 오버랩되는 경우, 운동 압박의 유형은 "걷기"로 결정되는, 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, (ⅰ) 사람의 인솔(1) 내 하중 센서(2, 3)로부터의 신호들이 값의 주기적인 변동을 나타내고, (ⅱ) 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)로부터의 신호들이 시간상 오버랩되지 않는 경우, 운동 압박의 유형은 "뛰기"로 결정되는, 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, (ⅰ) 사람의 인솔(1) 내 하중 센서(2, 3)로부터의 신호들이 지정 값을 초과하고, (ⅱ) 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)로부터의 신호들이 시간상 오버랩되는 경우, 운동 압박의 유형은 "서있기"로 결정되는, 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 분당 최대 60 스텝의 속도로 걷는 사람의 무게 및 상기 사람이 지니는 추가 무게는
    P = KWㆍF으로 결정되는데,
    여기서, Kw는 걷는, 공지된 무게의 특정 사람에 대해 결정되는 교정 인자(calibration factor)이고,
    F는 하나의 걸음 사이클에 걸친 발 압력의 평균값인데,
    F = (F1max + F2max)/2,
    여기서, F1max는 사람의 하나의 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이고,
    F2max는 사람의 다른 한 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이며,
    하나의 걷기 사이클은 사람에 의해 이뤄진 2개의 연속된 스텝으로 구성되는, 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    분당 60 스텝 이상의 속도로 걷는 사람의 무게 및 상기 사람이 지니는 추가 무게는
    P = KWㆍFㆍ(1010-1.2ㆍV-0.026ㆍV2)ㆍ0.001 으로 결정되는데,
    여기서, KW는 분당 최대 60까지의 속도로 걷는, 공지된 무게의 사람에 대해 결정되는 교정 인자이고,
    F는 하나의 걷기 사이클에 걸친 발 압력의 평균값인데,
    F = (F1max + F2max)/2이고,
    여기서, F1max는 상기 사람의 하나의 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이고,
    F2max는 상기 사람의 다른 한 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이며,
    V는 분당 스텝의 수이고,
    하나의 걷기 사이클은 사람에 의해 이뤄진 2개의 연속된 스텝으로 구성되는, 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 뛰기 동안 사람의 무게 및 상기 사람이 지니는 추가 무게는
    P = KRㆍFㆍ(1090-4.4ㆍV-0.045ㆍV2)ㆍ0.001 으로 결정되는데,
    여기서, KR은 뛰고 있는 공지된 무게의 사람에 대해 결정되는 교정 인자이고,
    F는 하나의 달리기 사이클에 걸친 발 압력의 평균값인데,
    F = (F1max + F2max)/2이고,
    여기서, F1max는 상기 사람의 하나의 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이고,
    F2max는 상기 사람의 다른 한 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이며,
    V는 분당 스텝의 수이고,
    하나의 뛰기 사이클은 사람에 의해 이뤄진 2개의 연속된 스텝으로 구성되는, 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 서있는 동안 사람의 무게 및 상기 사람이 지니는 추가 무게는
    P = KSㆍF 으로 결정되는데,
    여기서, KS는 서있는, 공지된 무게의 사람에 대해 결정되는 교정 인자이고,
    F는 서 있는 기간에 걸친 발 압력의 평균값인데,
    F = (F1max + F2max)/2이고,
    여기서, F1max는 상기 사람의 하나의 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값이고,
    F2max는 상기 사람의 다른 한 인솔(1)의 하중 센서(2, 3)에 의해 등록되고 요약된 발 압력의 최댓값인 것을 특징으로 하는 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 걷는 동안의 운동 압박 EW는
    Figure 112017070811920-pct00008
    에 의해 결정되며,
    여기서, i는 걷기 활동 동안의 시간 간격의 번호이고,
    w는 상기 걷기 활동 동안의 시간 간격의 개수이며,
    Pi는 i번째 시간 간격 내에 등록된, 킬로그램(kilogram) 단위의 상기 사람의 무게 및 상기 사람이 지니는 추가 무게이고,
    Ti는 분으로 i 번째 시간 간격의 구간이고,
    eW는 걷는 액티비티에 특정 에너지 입력인데, 분당 무게당 kcal이며, 다음과 같이 표현되는데,
    eW = kperㆍ(25-0.13ㆍV+0.022ㆍV2+0.00038ㆍV3+0.0000021ㆍV4),
    여기서, kper는 미리 결정될 수 있는 주어진 사람에 대한 개별 인자이고,
    V는 상기 사람의 분당 스텝의 수인 것을 특징으로 하는 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 뛰는 동안의 운동 압박 ER
    Figure 112017070811920-pct00009
    로 결정되며,
    여기서, i는 뛰기 활동 동안의 시간 간격의 번호이고,
    r는 상기 뛰기 활동 동안의 시간 간격의 개수이며,
    Pi는 i번째 시간 간격 내에 등록된, 킬로그램(kilogram) 단위의 상기 사람의 무게 및 상기 사람이 지니는 추가 무게이고,
    Ti는 분 단위의 i번째 시간 간격의 지속시간이고,
    eR는 뛰기 활동에 투입되는 특정 에너지이며, 분당 상기 사람의 무게당 kcal이며,
    eR = kperㆍ(73-2.2ㆍV+0.051ㆍV2+0.000335ㆍV3+0.00000077ㆍV4)로 결정되며,
    여기서, kper는 상기 사람에 대한 지정 인자이고,
    V는 분당 상기 사람의 스텝의 수인 것을 특징으로 하는 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 서있는 동안의 운동 압박 Es는
    Figure 112017070811920-pct00010
    로 결정되며,
    여기서, i는 서있는 활동 동안의 시간 간격의 번호이고,
    s는 상기 서있는 활동 동안의 시간 간격의 개수이며,
    Pi는 i번째 시간 간격 내에 등록된, 킬로그램(kilogram) 단위의 상기 사람의 무게 및 상기 사람이 지니는 추가 무게이고,
    Ti는 분 단위의 i번째 시간 간격의 지속시간이고,
    eS는 서있는 활동에 투입되는 특정 에너지이며, 분당 상기 사람의 무게당 kcal이며,
    eS = kperㆍ25로 표현되고,
    여기서 kper은 사람에 대한 지정 인자인, 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    하중 센서(2, 3)의 걷는 동안의 지지 반응력의 궤적(5)을 따라 배치된 추가적인 하중 센서(4)를 각각의 인솔(1)내에 제공하는 단계, 및
    하중 센서(2, 3, 4)로부터의 신호를 이용해 상기 사람의 운동 압박을 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 사람의 운동 압박을 모니터링하는 방법.
  13. 사람의 운동 압박을 모니터링하기 위한 장치로서, 상기 장치는
    2개의 인솔(1) - 각각의 인솔은 인솔(1)의 뒷꿈치 영역에 배치된 제1 하중 센서(2) 및 인솔(1)의 발가락 영역에 배치된 제2 하중 센서(3)를 가짐 - , 및
    하중 센서(2, 3)로부터의 신호를 디지털 형태로 외부 처리 유닛으로 전송하도록 구성된 송신기(9)
    를 포함하며, 상기 외부 처리 유닛은
    각각의 인솔(1) 내 하중 센서(2, 3)로부터의 신호들 간 시간 관련성을 기초로 "걷기(walking)", "뛰기(running)", 또는 "서있기(standing)"의 사람의 운동 압박의 유형을 결정하고,
    운동 압박의 유형을 기초로, 사람의 무게, 상기 사람이 지니는 추가 무게의 값, 또는 상기 사람의 운동 압박의 값을 결정하도록 구성되는, 사람의 운동 압박을 모니터링하기 위한 장치.
  14. 제13항에 있어서, 하중 센서(2, 3)로부터의 신호들을 디지털 형태로 변환하고, 이를 외부 처리 유닛으로 전송하기 위한 아날로그-다지털 컨버터 및 트랜시버를 더 포함하는, 사람의 운동 압박을 모니터링하기 위한 장치.
  15. 제13항에 있어서, 각각의 인솔(1)은 하중 센서(2, 3) 간 궤적(5)을 따라 배치된 적어도 하나의 추가 하중 센서(4)를 포함하는, 사람의 운동 압박을 모니터링하기 위한 장치.
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