KR101934935B1 - 걸음걸이 교정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 걸음걸이 교정장치를 신발에 설치하고 압력센서, 가속도센서, 나침반센서 또는 이들의 조합을 포함한 각종 센서에서 측정한 데이터를 분석하여 걸음걸이가 올바른지의 여부를 토대로 오디오신호를 출력하거나 시각적 표시를 수행함으로써 잘못된 보행 습관의 교정은 물론 안짱걸음 또는 팔자걸음의 걸음걸이를 교정할 수 있도록 하며, 사용자 단말기에서 걸음걸이 교정장치로부터 근거리 통신을 통해 각종 센서에서 측정한 데이터를 전송받아 보행습관이나 걸음걸이의 교정 상황을 지속적으로 모니터링함으로써 사용자가 걸음걸이 교정 상황을 손쉽게 파악하고 교정 진행상황에 따른 교정방향이나 치료방법과 관련된 컨설팅 정보를 제공받을 수 있도록 하는 걸음걸이 교정 시스템에 관한 것이다.

Description

걸음걸이 교정 시스템{A SYSTEM FOR GAIT REALIGNMENT}

본 발명은 걸음걸이 교정장치를 신발에 설치하고 압력센서, 가속도센서, 나침반센서 또는 이들의 조합을 포함한 각종 센서에서 측정한 데이터를 분석하여 걸음걸이가 올바른지의 여부를 토대로 오디오신호를 출력하거나 시각적 표시를 수행함으로써 잘못된 보행 습관의 교정은 물론 안짱걸음 또는 팔자걸음의 걸음걸이를 교정할 수 있도록 하며, 사용자가 보유한 사용자 단말기에서 걸음걸이 교정장치로부터 근거리 통신을 통해 각종 센서에서 측정한 데이터를 전송받아 보행습관이나 걸음걸이의 교정 상황을 지속적으로 모니터링함으로써 사용자가 자신의 걸음걸이 교정 상황을 손쉽게 파악하고 교정 진행상황에 따른 교정방향이나 치료방법과 관련된 컨설팅 정보를 제공받을 수 있도록 하는 걸음걸이 교정 시스템에 관한 것이다.

전 세계 인구의 약 80%가 무릎, 고관절, 척추, 목 부위의 통증을 경험하였고, 이들 중 상당수는 발로 인해 통증이 초래되었으며, 미국에서 실시한 연구에 의하면 5명중 4명이 발에 문제를 가지고 있음이 보고된 바 있다.

이처럼 일상생활에서 가장 기본이 되는 보행은 바르지 못한 자세가 지속적으로 이어질 경우 불균형 자세, 통증 및 합병증이 따르기 쉽다. 즉 발의 구조 및 형태에 문제가 생기면 발 자체는 물론, 발목, 무릎, 하지, 엉덩이, 허리 등 우리 몸 전체에 불균형과 부조화가 발생되는 것이다.

또한, 보행의 선행조건인 발의 균형으로부터 신체건강을 파악할 수 있으며, 정상적인 균형을 가진 발은 과도한 활동을 하더라도 통증이나 피로감 등을 동반하지 않는데 비해 균형이 무너진 발의 경우 발바닥의 압력이 고루 분산되지 않아 무게 분산의 기능이 떨어지게 된다.

특히 유아 및 아동기의 성장과정에서 발생하는 발 장애의 경우 뼈나 관절을 잡고 있는 힘줄과 인대가 느슨하기 때문에 발생되는데, 정상적인 발의 경우 발의 아치가 강화되고 발 모양이 형성되면서 정상적인 아치가 생기지만, 유전, 노화, 부상, 질병 등으로 인해 발과 다리의 힘줄, 인대가 비정상적으로 발달하면 정상적인 아치의 형성에 방해가 되며, 이로 인해 비정상적인 근육 및 인대 성장 과정에서 평발, 안짱다리, 팔자걸음 등이 발생되는 문제가 있다.

이와 같은 평발, 안짱다리, 팔자걸음 등의 장애는 아동기에 교정하지 않으면 발과 다리의 통증과 더불어 발의 변형을 유발하고 발 관절에 퇴행성 변화를 일으킬 수 있다. 평발, 안짱다리, 팔자걸음 등을 가진 사람들이 불편해하고 힘들어하는 이유는 몸의 무게가 발바닥으로 전해질 때 체중이 고르게 분배되지 않고 종아리의 한 근육으로만 무리하게 작용하기 때문이다. 따라서 비교적 장시간 보행할 때면 쉽게 피로감이 생기고, 발, 다리 통증이 유발되므로 오래 걷지 못하고, 증상을 참고 무리하게 보행하면 발목과 무릎관절의 균형이 깨져 발, 다리 통증과 더불어 무릎 관절염까지 유발하게 되어 결국 발의 균형이 맞지 않아 족저 근막염, 족근관 증후군, 무지 외반증, 망치 발가락, 발/발목 관절염으로까지 악화될 수 있다.

따라서 본 발명에서는 신발에 구비된 걸음걸이 교정장치에서 사용자의 보행에 따라 각종 센서에서 측정한 데이터를 분석하고, 분석된 사용자의 걸음걸이 상태정보를 토대로 오디오신호를 출력하거나 시각적 표시를 수행함으로써, 비정상적인 보행습관이나 안짱걸음 또는 팔자걸음의 걸음걸이를 교정할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

또한, 본 발명은 사용자가 보유한 사용자 단말기에서 걸음걸이 교정장치로부터 각종 센서의 측정 데이터를 전송받아 보행습관이나 걸음걸이의 교정 상황을 지속적으로 모니터링함으로써, 사용자가 자신의 교정 상황을 손쉽게 파악하고 진행상황에 따른 교정방향이나 치료방법과 관련된 컨설팅 정보를 제공받을 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

다음으로 본 발명의 기술 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.

먼저 한국공개특허 제2008-0094172호(2008.10.23.공개)는 보행 교정장치에 카운터를 설치하여 바른걸음을 걸을 수 있도록 유도함과 동시에 걸음 수를 카운트하여 걸은 거리를 환산할 수 있으며, 바른걸음을 유지했을 때와 걸음걸이가 흐트러졌을 때의 비율을 환산할 수 있도록 하여 착용자가 경각심을 갖고 자세를 바로잡을 수 있도록 유도하기 위한 장치에 관한 것이다.

상기 선행기술은 보행 교정장치를 착용한 사람이 연습시에 바른걸음을 유지하였을 때와 그릇된 걸음을 걸었을 때의 비율을 수치로 나타낼 수 있도록 하여 착용자가 이를 시각적으로 확인할 수 있어 경각심을 가지며 연습에 몰두할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것으로서, 바른걸음을 수행할 수 있도록 연습을 지원하는 점에서 본 발명의 걸음걸이의 교정을 수행하는 구성과 일부 유사성이 있다.

하지만, 본 발명은 신발에 구비된 걸음걸이 교정장치에서 각종 센서의 측정 데이터를 토대로 비정상적인 보행습관이나 안짱걸음 또는 팔자걸음이 나타나면 경보음이나 시각적 표시를 수행하는 기술적 구성과, 사용자 단말기에서 근거리 통신을 통해 걸음걸이 교정장치로부터 전송받은 각종 센서의 측정 데이터를 지속적으로 모니터링하여 사용자의 교정 상황정보나 교정 상황에 따른 컨설팅 정보를 제공하는 기술적 구성을 제시하고 있는 반면에, 상기 선행기술은 안짱걸음이나 팔자걸음을 구체적으로 확인하여 교정하도록 하는 기술적 구성, 사용자가 사용자 단말기를 통해 현재의 교정상태를 손쉽게 확인하거나 교정 방향 및 치료와 관련된 컨설팅 정보를 제공하는 기술적 구성을 제시하지 못하므로 본 발명과의 기술적 구성의 차이점이 분명하다.

또한, 한국등록실용신안 제0462846호(2012.10.10.공고)는 보행 자세를 교정하는 데 사용하는 보행 교정용 신발에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보다 전방 좌우 및 후방 좌우에 각각 무게 감지 센서를 구비하고, 보행 보행시 양쪽발의 위치에 따른 각각의 무게를 감지하고, 이에 따라 보행 교정용 음성 신호를 발생하는 보행 교정용 신발에 관한 것이다.

상기 선행기술은 사용자의 보행 습관을 용이하게 교정할 수 있도록 하는 점에서 본 발명의 잘못된 보행습관이나 걸음걸이를 교정할 수 있도록 하는 구성과 일부 유사성이 있다.

하지만, 상기 선행기술은 단순히 무게센서를 이용하여 워킹스타일에 따라 신호음을 발생함으로써 보행습관의 교정을 유도하는 것으로서, 본 발명에서 제시하고 있는 안짱걸음이나 팔자걸음의 걸음걸이 교정을 유도하는 기술적 구성, 사용자 단말기를 통해 교정 진행상황이나 교정에 필요한 개선방향이나 치료방법 등에 대한 컨설팅 정보를 제공하는 기술적 구성을 제시하고 있지 못하므로 기술적 구성의 차이점이 분명하다.

또한, 한국등록실용신안 제0357901호(2004.07.30.공고)는 바른 걸음을 걸을 수 있도록 걸음을 교정시켜줄 수 있는 신발에 관한 것으로 특히 걸음을 걸을 때 바른 걸음이 아닐 경우 경보음을 울릴 수 있도록 하여 보행자가 경각심을 갖고 자세를 바로잡을 수 있도록 한 것이다.

상기 선행기술은 바른 걸음이 아닐 경우 경보음을 울리는 점에서 본 발명의 잘못된 보행습관이나 걸음걸이가 나타나면 오디오신호를 출력하는 구성과 일부 유사성이 있다.

하지만, 상기 선행기술은 신발의 전면에 구비된 발광센서에서 출력되는 광이 일정시간 이내에 다른 신발의 후면에 구비된 수광센서로 수신되지 않으면 잘못된 걸음이 아닌 것으로 판단하여 경보음을 울리는 구성인 반면, 본 발명은 압력센서, 가속도센서, 나침반센서 등의 각종 센서에서 측정한 데이터를 기반으로 잘못된 보행습관이나 안짱걸음 또는 팔자걸음이 나타날 경우 이를 경고하는 기술적 구성이므로 양자 간의 구성상 차이점을 확인할 수 있다. 특히 걸음걸이 교정장치로부터 각종 센서의 측정 데이터를 전송받아 모니터링을 수행하는 사용자 단말기를 통해 현재의 교정 진행상황이나 교정에 필요한 개선방향이나 치료방법 등에 대한 컨설팅 정보를 제공받을 수 있는 기술적 구성은 상기 선행기술에 전혀 언급되어 있지 않은 본 발명만의 특징적 구성이다.

즉 상기 언급한 각각의 선행기술들은 대부분 사용자의 바른 걸음을 유도하기 위한 효과를 제공하기는 하지만, 압력센서, 가속도센서, 나침반센서 등의 각종 센서의 측정 데이터를 토대로 잘못된 보행습관은 물론 안짱걸음이나 팔자걸음의 교정을 위한 기술적 구성과, 사용자 단말기를 통해 현재 교정상태를 손쉽게 확인하거나 교정 방향 및 치료와 관련된 컨설팅 정보를 제공하는 기술적 구성을 제시하는 본 발명과는 기술적 차이점이 분명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 신발에 구비된 걸음걸이 교정장치에서 사용자의 보행에 따라 압력센서, 가속도센서, 나침반센서 또는 이들의 조합을 포함한 각종 센서에서 측정한 데이터를 분석하고, 분석된 사용자의 걸음걸이 상태정보를 토대로 오디오신호를 출력하거나 시각적 표시를 수행함으로써, 비정상적인 보행습관이나 안짱걸음 또는 팔자걸음의 걸음걸이를 교정할 수 있도록 하는 걸음걸이 교정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 걸음걸이를 교정하고자 하는 사용자가 자신이 보유한 사용자 단말기에 설치된 애플리케이션이나 실행프로그램을 통해 걸음걸이 교정장치로부터 근거리 통신을 통해 전송받은 각종 센서의 측정 데이터를 기반으로 지속적인 모니터링을 수행함으로써, 현재 진행하고 있는 보행습관이나 걸음걸이의 교정 상황을 손쉽게 파악하고, 현재 진행중인 교정 상황에 맞추어 보행습관이나 걸음걸이 교정을 위한 올바른 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들을 조합한 컨설팅 정보를 제공받아 확인할 수 있는 걸음걸이 교정 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자 단말기에서 신발 깔창 등에 설치된 각 센서에서 측정한 데이터를 토대로 이동거리 및 칼로리 소모량 계산, 피로도 체크를 포함한 각종 부가 서비스를 제공함으로써, 각 사용자들이 걸음걸이 교정과 함께 실시간으로 건강상태를 확인할 수 있는 걸음걸이 교정 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 걸음걸이 교정 시스템은, 사용자의 보행에 따른 적어도 하나 이상의 압력, 압력이 가해지는 순서, 발의 보행방향 각도 또는 이들의 조합을 측정하는 센서부; 기 설정된 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이의 기준 데이터와 상기 센서부에서 측정한 데이터를 비교하여 사용자의 보행패턴 및 걸음걸이의 정상 여부를 판정하는 데이터 처리부; 및 상기 데이터 처리부의 판정결과를 토대로 보행패턴 및 걸음걸이의 상태정보를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 출력부는, 상기 데이터 처리부의 제어를 토대로 비정상적인 보행패턴 및 걸음걸이를 알리기 위한 경고음을 발생시키는 경고음 발생부; 및 상기 데이터 처리부의 제어를 토대로 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이를 알리기 위한 점등을 수행하는 LED 표시부;를 포함하며, 상기 경고음은 비정상적인 보행패턴, 팔자걸음 및 안짱걸음별로 각기 다르게 설정될 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 걸음걸이 교정 시스템은, 상기 센서부에서 측정한 데이터를 네트워크를 통해 사용자 단말기로 전송하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 통신부는, 블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee), RFID(Radio Frequency Identifier), NFC(Near Field Communication), 비콘(beacon) 또는 이들의 조합을 포함한 통신 수단을 통해 상기 사용자 단말기로 상기 센서부의 측정 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 사용자 단말기는, 상기 네트워크를 통해 전송받은 상기 센서부에서 측정한 데이터를 기반으로 모니터링을 수행하여 현재 진행중인 교정 상황에 관련된 통계 정보를 생성하고, 현재 진행중인 교정 상황에 맞는 보행습관이나 걸음걸이 교정을 위한 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들의 조합을 포함한 컨설팅 정보를 생성하는 모니터링 및 분석부; 및 상기 모니터링 및 분석부에서 생성한 상기 통계 정보와 상기 컨설팅 정보를 애플리케이션 또는 실행프로그램을 통해 출력하는 정보 제공부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 사용자 단말기는, 상기 네트워크를 통해 전송받은 상기 센서부에서 측정한 데이터를 토대로 사용자의 보행에 따른 이동거리, 칼로리 소모량, 피로도 체크 또는 이들의 조합을 포함한 데이터 처리를 수행하여 상기 정보 제공부를 통해 출력하는 부가서비스 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 걸음걸이 교정 방법은, 신발에 구비된 걸음걸이 교정장치에서, 사용자의 보행에 따른 적어도 하나 이상의 압력, 압력이 가해지는 순서, 발의 보행방향 각도 또는 이들의 조합을 측정하는 센서 측정 단계; 상기 걸음걸이 교정장치에서, 기 설정된 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이의 기준 데이터와 상기 측정 단계에서 측정한 데이터를 비교하여 사용자의 보행패턴 및 걸음걸이의 정상 여부를 판정하는 데이터 처리 단계; 및 상기 걸음걸이 교정장치에서, 상기 데이터 처리 단계의 판정결과를 토대로 보행패턴 및 걸음걸이의 상태정보를 출력하는 상태정보 출력 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 상태정보 출력 단계는, 상기 데이터 처리 단계의 판정결과를 토대로 비정상적인 보행패턴 및 걸음걸이를 알리기 위한 경고음을 발생시키거나, 또는 상기 데이터 처리 단계의 판정결과를 토대로 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이를 알리기 위한 LED 점등을 수행하는 것으로서, 상기 경고음은 비정상적인 보행패턴, 팔자걸음 및 안짱걸음별로 각기 다르게 설정될 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 걸음걸이 교정 방법은, 상기 센서 측정 단계에서 측정한 데이터를 네트워크를 통해 사용자 단말기로 전송하는 통신 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 걸음걸이 교정 방법은, 상기 사용자 단말기에서, 상기 통신 단계를 통해 상기 걸음걸이 교정장치로부터 전송받은 각각의 센서에서 측정한 데이터를 기반으로 모니터링을 수행하여 현재 진행중인 교정 상황에 관련된 통계 정보를 생성하고, 현재 진행중인 교정 상황에 맞는 보행습관이나 걸음걸이 교정을 위한 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들의 조합을 포함한 컨설팅 정보를 생성하는 모니터링 및 분석 단계; 및 상기 사용자 단말기에서, 상기 모니터링 및 분석 단계를 통해 생성한 상기 통계 정보와 상기 컨설팅 정보를 애플리케이션 또는 실행프로그램을 통해 출력하는 정보 제공 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 걸음걸이 교정 방법은, 상기 사용자 단말기에서, 상기 걸음걸이 교정장치로부터 전송받은 각각의 센서에서 측정한 데이터를 토대로 사용자의 보행에 따른 이동거리, 칼로리 소모량, 피로도 체크 또는 이들의 조합을 포함한 데이터 처리를 수행하여 애플리케이션 또는 실행프로그램을 통해 출력하는 부가서비스 처리 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 걸음걸이 교정 시스템에 따르면, 신발 깔창이나 신발 내외부에 설치된 각종 센서에서 측정한 데이터를 토대로 분석한 사용자의 걸음걸이 상태정보에 따라 오디오신호를 출력하거나 시각적 표시를 수행하기 때문에 성장기의 아동은 물론 성인의 비정상적인 보행습관이나 안짱걸음 또는 팔자걸음의 걸음걸이를 저렴한 비용으로 교정할 수 있으며, 올바른 걸음걸이의 유도를 통해 허리근육을 강화하고 원활한 혈액순환을 유도하는 등의 건강관리를 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 각 사용자들이 자신이 보유한 사용자 단말기를 통해 걸음걸이 교정 상황을 지속적인 모니터링할 수 있으므로 현재 진행중인 자신의 보행습관이나 걸음걸이의 교정 상황을 일목요연하게 파악할 수 있으며, 교정 상황에 맞는 올바른 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들을 조합한 컨설팅 정보를 제공받아 확인할 수 있으므로 이를 토대로 과학적인 걸음걸이 교정 및 치료를 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 사용자 단말기를 통해 신발 깔창 등에 설치된 각종 센서에서 측정한 데이터를 토대로 이동거리 및 칼로리 소모량 계산, 피로도 체크를 포함한 부가 서비스를 제공받을 수 있기 때문에 각 사용자들이 걸음걸이 교정 이외에 실시간으로 건강상태를 확인할 수 있는 효과가 있다.

또한, 장비의 개발을 담당하는 사업자나 개인들이 걸음걸이를 교정하는 각 사용자들의 교정 상황 정보에 대한 빅데이터를 토대로 연령별로 규격화된 신발 깔창을 개발하거나 걸음걸이 교정용 신발 깔창을 개발하는데 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 잘못된 걸음걸이를 교정하는 것만으로도 척추뼈 사이의 구조물인 디스크가 탈출된 허리디스크, 위 척추뼈가 아래 척추뼈보다 배 쪽으로 밀려나가면서 통증과 다리 저림을 일으키는 천추전방전위증, 척추가 정면에서 봤을 때 옆으로 굽은 척추측만증, 허리디스크와 같은 허리질환으로 인한 엉덩이와 다리쪽으로 느껴지는 통증인 좌골신경통 등 허리에 관련된 질환, 관절을 보호하고 있는 연골의 손상이나 퇴행성 변화로 인해 관절을 이루는 뼈와 인대 등에 손상이 생겨 염증과 통증이 발생하는 질환인 퇴행성 관절염, 엄지발가락의 중족지관절이 튀어나와 중앙쪽으로 굽어져 발의 형태가 변형된 무지외반증, 발뒤꿈치뼈의 전내측과 다섯 발가락뼈를 이어주어 발의 아치를 유지하고 발바닥이 받는 충격을 흡수하는 역할을 하는 족저근막에 반복적으로 미세한 손상이 일어나면서 염증이 발생하는 질환인 족저근막염 등의 다양한 질환을 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 걸음걸이 교정 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 걸음걸이 교정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 걸음걸이 교정장치의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 압력센서의 배치 및 정상적인 보행시 압력센서의 동작순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 발의 보행방향 각도 측정에 따른 걸음걸이 확인의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2의 사용자 단말기의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 걸음걸이 교정 방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 걸음걸이 교정 시스템의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명이 적용된 걸음걸이 교정 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 성장기의 아동이나 성인의 비정상적인 보행습관이나 안짱걸음 또는 팔자걸음의 걸음걸이를 교정하기 위한 걸음걸이 교정장치를 신발의 외측에 설치한다.

상기 걸음걸이 교정장치는 사용자의 보행과 관련된 압력이나 보행방향의 측정을 위한 각종 센서, 센서에서 측정한 데이터를 토대로 사용자의 보행습관이나 걸음걸이에 대한 상태를 분석하기 위한 제어부, 사용자의 보행습관이나 걸음걸이에 대한 상태정보를 출력하기 위한 출력부(예를 들어, 스피커, LED 등) 등이 전기적으로 접속되어 있다. 상기 센서는 보행하는 사용자의 발바닥 압력을 측정하는 복수의 압력센서, 기준선을 중심으로 한 발의 보행방향 각도를 측정하는 가속도센서 등이 사용되며, 신발 깔창이나 신발 내외부 소정 위치에 설치된다. 이때 상기 가속도센서의 경우 노이즈가 크고 심한 기울임이 아닌 이상 입력을 제대로 받지 못하는 문제점이 발생할 수 있는 점을 고려하여, 자이로센서나 나침반센서로 변경하여 사용하거나 함께 사용할 수 있다.

또한, 상기 걸음걸이 교정장치는 블루투스, 지그비, RFID, NFC, 비콘 또는 이들의 조합을 포함한 근거리 통신 수단을 통해 사용자 단말기와 통신 접속을 수행할 수 있는 통신부를 더 포함할 수 있으며, 상기 통신부를 통해 각종 센서에서 측정한 데이터를 사용자 단말기로 전송한다.

상기 사용자 단말기는 걸음걸이 교정장치로부터 전송받은 각종 센서의 측정 데이터를 토대로 특정 사용자의 현재 진행중인 교정상황, 현재의 교정상황에 맞추어 보행습관이나 걸음걸이 교정을 위한 올바른 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들을 조합한 컨설팅 정보를 생성하고, 현재의 교정상황 및 컨설팅 정보를 애플리케이션이나 실행프로그램을 통해 표시하여 사용자가 이용할 수 있도록 한다.

이러한 걸음걸이 교정장치를 이용하기 위한 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 신발 깔창이나 신발 내외부에 설치된 압력센서나 가속도센서에서 사용자 보행에 따른 압력, 압력이 가해지는 순서, 발의 보행방향 각도를 측정하고, 측정한 데이터를 걸음걸이 교정장치의 제어부로 전달한다(①). 이때 걸음걸이 교정장치의 제어부는 센서에서 측정한 데이터가 아날로그 데이터인 경우 ADC(Analog to Digital Converter)를 통해 디지털 데이터로 변환하고, 센서에서 측정한 데이터가 디지털 데이터이면 그대로 입력받는다.

걸음걸이 교정장치의 제어부에서는 압력센서나 가속도센서에서 측정된 데이터를 데이터 처리부로 출력하여 저장부에 기 저장되어 있는 기준 데이터와 비교하도록 제어한다(②).

그리고 상기 데이터 처리부의 비교 결과를 토대로 사용자의 보행패턴 및 걸음걸이가 정상인지의 여부를 확인한다(③). 즉 압력센서에서 측정한 사용자의 보행 하중이나 압력이 가해지는 순서가 정상적인 보행패턴에 따른 기준 데이터의 오차 범위 이내인지를 확인하여 정상적인 보행패턴을 수행하고 있는지를 확인하고, 가속도센서에서 측정한 사용자의 발의 보행방향 각도가 정상보행 각도(예를 들어, 발의 진행방향과 수직한 기준선과 대비하여 15도 내지 20도 이내) 이내인지, 아니면 (+) 각도 이상 벌어져 팔자걸음인지, (-) 각도 이상 벌어져 안짱걸음인지를 확인하는 것이다.

이렇게 데이터 처리부의 비교 결과를 토대로 사용자의 보행패턴이나 걸음걸이에 대한 상태가 확인되면, 걸음걸이 교정장치의 제어부에서는 사용자의 현재 보행패턴이나 걸음걸이에 대한 상태정보를 출력한다(④).

예를 들어, 보행패턴이 잘못되거나 팔자걸음 또는 안짱걸음으로 확인되는 경우 걸음걸이 교정장치의 제어부에서는 경고음 발생부를 통해 사전에 정해진 오디오신호를 출력하여 사용자가 자신의 보행상태를 즉시 인지할 수 있도록 한다. 이때 경고음 발생부를 통해 출력되는 경고음은 비정상적인 보행패턴, 팔자걸음 및 안짱걸음별로 각기 다르게 설정하여 출력할 수 있다.

또한, 걸음걸이 교정장치의 제어부에서는 경고음 발생 이외에, 사용자의 현재 보행패턴이나 걸음걸이에 대한 상태정보를 LED 표시부를 통해 출력할 수도 있다. 예를 들어, 경고음 발생과 달리 올바른 보행패턴이나 정상적인 걸음걸이로 확인되는 경우 LED 표시부가 동작되도록 구성한다. 이때 LED 표시부의 동작은 경고음 발생부의 동작과 동일하게 비정상적인 보행패턴이나 팔자걸음 또는 안짱걸음으로 확인될 때 구동되도록 제어할 수 있다. 그리고 경고음 발생 및 LED 구동이 동시에 이루어지도록 제어할 수도 있다.

이에 따라 걸음걸이 교정장치를 사용하는 사용자는 경고음의 출력이나 시각적 표시를 토대로 자신의 잘못된 보행 습관이나 안짱걸음 또는 팔자걸음의 걸음걸이를 교정하는데 도움을 받을 수 있다. 또한, 올바른 걸음걸이의 유도를 통해 허리근육을 강화하고 원활한 혈액순환을 유도하는 등의 건강관리를 수행할 수 있다.

한편, 상기 걸음걸이 교정장치를 사용하는 사용자는 자신이 보유한 PC, 스마트폰 등의 사용자 단말기에 애플리케이션이나 실행프로그램을 설치하고, 사용자 단말기를 통해 자신이 수행하는 걸음걸이의 교정 상황을 날짜별로 확인하거나, 현재의 교정상황과 관련된 올바른 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들을 조합한 컨설팅 정보를 확인하여 걸음걸이 교정 및 치료를 수행할 수 있다.

사용자의 조작에 의해 상기 사용자 단말기에 설치된 애플리케이션이나 실행프로그램이 동작되면, 걸음걸이 교정장치에서는 각종 센서에서 측정한 데이터(예를 들어, 압력, 압력이 가해지는 순서, 발의 보행방향 각도 등)를 근거리 통신을 통해 사용자 단말기로 전송한다(⑤).

그러면 사용자 단말기는 걸음걸이 교정장치로부터 전송받은 각종 센서의 측정 데이터를 지속적으로 모니터링하여, 현재 진행중인 보행패턴이나 걸음걸이에 대한 교정 상황정보와, 현재의 교정상황에 맞는 발 건강 정보, 치료방법 등의 컨설팅 정보를 생성한다(⑥).

그리고 생성된 현재의 교정 상황정보와 컨설팅 정보를 애플리케이션이나 실행프로그램을 통해 출력하여 사용자가 자신의 교정 상황이나 컨설팅 정보를 즉시 확인할 수 있도록 한다(⑦).

또한, 상기 사용자 단말기는 현재의 교정상황이나 컨설팅 정보의 확인 이외에, 걸음걸이 교정장치로부터 전송받은 각종 센서의 측정 데이터를 토대로 교정을 수행하는 사용자의 이동거리, 칼로리 소모량, 피로도 체크 등의 각종 부가서비스를 제공할 수 있다(⑧). 즉 각 사용자들이 보행패턴이나 걸음걸이의 교정 이외에, 자신의 건강상태 정보를 다양한 방식으로 확인할 수 있는 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 걸음걸이 교정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 걸음걸이 교정장치의 구성을 상세하게 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 압력센서의 배치 및 정상적인 보행시 압력센서의 동작순서를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 3의 발의 보행방향 각도 측정에 따른 걸음걸이 확인의 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 2의 사용자 단말기의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 걸음걸이 교정 시스템은, 걸음걸이 교정장치(100), 네트워크(200), 사용자 단말기(300) 등으로 구성된다.

걸음걸이 교정장치(100)는 성장기의 아동이나 성인의 비정상적인 보행습관이나 안짱걸음 또는 팔자걸음의 걸음걸이를 교정하기 위한 장비로서, 신발의 외측 소정 위치에 설치되고, 사용자의 보행에 따른 압력이나 보행방향 각도에 관련된 정보를 측정하고, 측정 데이터를 기 설정되어 있는 기준 데이터와 비교하여 보행패턴이나 걸음걸이가 정상적인지 아니면 어느 부분이 잘못되었는지를 경보음이나 LED를 통해 알려주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 걸음걸이 교정장치(100)는 통신기능을 구비하여 교정관련 애플리케이션이나 실행프로그램이 설치된 사용자 단말기(300)와 네트워크(200)를 통해 통신 접속을 수행할 수 있다.

네트워크(200)는 블루투스, 지그비, RFID, NFC, 비콘 또는 이들의 조합을 포함한 근거리 통신 수단으로서, 걸음걸이 교정장치(100)와 사용자 단말기(300) 사이의 통신회선을 연결하여 걸음걸이 교정장치(100)에서 사용자 단말기(300)로 각종 센서의 측정 데이터를 전송하도록 한다.

사용자 단말기(300)는 네트워크(200)를 통해 걸음걸이 교정장치(100)로부터 사용자의 보행에 따른 각종 센서의 측정 데이터를 전송받는다. 그리고 상기 센서의 측정 데이터를 지속적으로 모니터링하고, 모니터링 결과를 토대로 사용자의 현재 진행중인 교정상황을 날짜별로 통계처리한 후 애플리케이션이나 실행프로그램을 통해 관련 데이터를 표시하여 사용자가 이용할 수 있도록 한다.

또한, 상기 사용자 단말기(300)는 현재 진행중인 교정상황에 맞추어 보행습관이나 걸음걸이 교정을 위한 올바른 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들을 조합한 컨설팅 정보를 생성하는 기능을 수행할 수 있으며, 상기 컨설팅 정보는 애플리케이션이나 실행프로그램을 통해 표시되어 사용자가 이를 통해 건강관리를 수행할 수 있다.

또한, 상기 사용자 단말기(300)는 현재 진행중인 교정 상황에 대한 정보 및 건강관련 컨설팅 정보 이외에, 걸음걸이 교정장치(100)로부터 전송받은 각종 센서의 측정 데이터를 토대로 이동거리, 칼로리 소모량, 피로도 체크 등의 각종 부가서비스를 제공할 수 있다.

한편, 상기 걸음걸이 교정장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 센서부(110), 데이터 처리부(120), 저장부(130), 출력부(140), 통신부(150), 제어부(160) 등으로 구성된다.

센서부(110)는 복수 개의 압력센서(112)와 가속도센서(114)로 구성되며, 사용자의 보행에 따른 적어도 하나 이상의 압력, 압력이 가해지는 순서, 발의 보행방향 각도 또는 이들의 조합을 측정하고, 측정 데이터를 제어부(160)로 출력한다.

이때 상기 가속도센서(114)의 경우 노이즈가 크고 심한 기울임이 아니면 발의 진행방향 각도를 정확하게 측정하기 어려운 문제가 발생될 수 있다. 이를 고려하여, 본 발명에서는 가속도센서를 자이로센서나 나침반센서로 변경하여 사용하거나 함께 사용하여 문제점을 보완할 수 있도록 한다.

상기 압력센서(112)의 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자의 걸음걸이를 측정하는데 있어 걸음이 변화할 때 압력의 차가 크게 나타나는 발뒷꿈치, 발바닥, 발끝 등에 설치하는 것이 바람직하다.

데이터 처리부(120)는 제어부(160)의 제어를 토대로 상기 센서부(110)에서 측정한 압력, 압력이 가해지는 순서, 발의 보행방향 각도 등을 기 설정된 정상적인 보행패턴이나 걸음걸이의 기준 데이터와 비교한다. 그리고 비교결과 사용자의 보행패턴이나 걸음걸이가 정상인지의 여부를 확인하며, 확인결과를 제어부(160)로 출력한다.

이때 데이터 처리부(120)는 압력센서(112)에서 측정되는 압력, 압력이 가해지는 순서 등을 통해 사용자의 보행패턴이 정상인지의 여부를 확인할 때, 도 5에서와 같이 압력센서(112)의 동작순서가 ⑤->④->②③->①의 순서로 인식된다면 정상적인 보행패턴으로 확인하여 상태정보를 제어부(160)로 출력한다. 그러나 압력센서(112)의 동작순서가 도 5와는 다른 순서로 확인되거나, 또는 하중 압력의 차이가 기준 데이터에서 허용되는 범위를 벗어난다면 보행패턴에 이상이 있는 것으로 확인하여 상태정보를 제어부(160)로 출력한다.

또한, 데이터 처리부(120)는 상기 가속도센서(114)에서 측정되는 발의 보행방향 각도 등을 통해 사용자의 걸음걸이가 정상인지의 여부를 확인할 때, 도 6의 (a)에서와 같이 가속도센서(114)를 통해 측정한 발의 보행방향 각도가 기준선(즉 발의 진행방향과 수직한 방향) 대비 15도 내지 20도 이내이면 정상적인 보행으로 확인한다. 그러나 도 6의 (b)에서와 같이 가속도센서(114)를 통해 측정한 발의 보행방향 각도가 기준선 대비 15도 내지 20도 이상 (+) 각도로 벌어지면 팔자걸음으로 확인하며, 도 6의 (c)에서와 같이 가속도센서(114)를 통해 측정한 발의 보행방향 각도가 기준선 대비 15도 내지 20도 이상 (-) 각도로 벌어지면 안짱걸음으로 확인한다.

저장부(130)는 정상적인 보행패턴이나 걸음걸이의 기준 데이터를 저장하고 있으며, 걸음걸이 교정장치(100)에서 사용되는 동작프로그램이 저장되어 있다.

출력부(140)는 제어부(160)의 제어를 토대로 데이터 처리부(120)에서 확인한 사용자의 보행에 따른 보행패턴 또는 걸음걸이의 상태정보를 출력하는 기능을 수행한다.

상기 출력부(140)는 데이터 처리부(120)의 확인결과에 따라 비정상적인 보행패턴 및 걸음걸이를 알리기 위한 경고음을 발생시키는 경고음 발생부(142)와, 데이터 처리부(120)의 확인결과에 따라 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이를 알리기 위한 점등을 수행하는 LED 표시부(144)로 구성된다.

이때 상기 경고음 발생부(142)에서 출력되는 경고음은 비정상적인 보행패턴, 팔자걸음 및 안짱걸음별로 각기 다르게 설정되어, 사용자가 경고음을 토대로 자신의 보행패턴이 잘못된 것인지 아니면 자신이 팔자걸음인지 안짱걸음인지를 손쉽게 확인할 수 있다.

또한, 상기 LED 표시부(144)는 네오픽셀(neopixel)로 구비될 수 있으며, 정상적인 보행패턴이나 걸음걸이가 이루어질 때 점등되는 방식이 아닌, 경고음 발생부(142)와 같이 비정상적인 보행패턴이나 팔자걸음 또는 안짱걸음으로 확인될 때 점등이 이루어지도록 구성할 수 있다.

통신부(150)는 제어부(160)의 제어를 토대로 센서부(110)에서 측정한 데이터를 네트워크(200)를 통해 사용자 단말기(300)로 전송하는 기능을 수행한다.

제어부(160)는 센서부(110)에서의 사용자 보행에 따른 압력, 압력이 가해지는 순서, 발의 보행방향 각도 등의 측정, 데이터 처리부(120)에서의 사용자의 보행패턴이나 걸음걸이의 정상여부 확인, 출력부(140)에서의 사용자의 보행패턴이나 걸음걸이에 따른 경고음 출력 및 LED 점등을 총괄적으로 제어하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 제어부(160)는 통신부(150)를 통한 센서부(110)에서 측정한 데이터의 사용자 단말기(300) 전송을 제어한다.

한편, 상기 사용자 단말기(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 통신부(310), 모니터링 및 분석부(320), 정보 제공부(330), 저장부(340), 부가서비스 처리부(350), 제어부(360) 등으로 구성된다.

통신부(310)는 네트워크(200)를 통해 걸음걸이 교정장치(100)로부터 전송되는 측정 데이터를 제어부(360)로 전달하는 기능을 수행한다.

모니터링 및 분석부(320)는 상기 통신부(310)를 통해 걸음걸이 교정장치(100)의 센서부(110)에서 측정한 데이터를 기반으로 모니터링을 수행하여 현재 진행중인 교정 상황에 관련된 통계 정보를 생성한다.

또한, 상기 모니터링 및 분석부(320)는 저장부(340)에 저장된 데이터를 참조하여 현재 진행중인 교정 상황에 맞는 보행습관이나 걸음걸이 교정을 위한 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들의 조합을 포함한 각종 컨설팅 정보를 생성한다.

정보 제공부(330)는 모니터링 및 분석부(320)에서 생성한 현재 교정 상황에 대한 각종 통계 정보와 교정 상황에 맞추어 생성한 컨설팅 정보를 애플리케이션 또는 실행프로그램을 통해 출력하여 사용자가 확인하도록 한다.

저장부(340)는 걸음걸이 교정과 관련된 컨설팅 정보의 생성을 위한 로 데이터를 저장하고 있고, 사용자 단말기(300)에서 수행되는 애플리케이션 또는 실행프로그램을 저장하고 있다. 그리고 상기 모니터링 및 분석부(320)에서 생성되는 현재 진행중인 교정 상황 및 현재 진행중인 교정 상황에 맞추어 생성된 컨설팅 정보를 저장한다.

부가서비스 처리부(350)는 네트워크(200)를 통해 전송받은 걸음걸이 교정장치(100)의 센서부(110)에서 측정한 데이터를 토대로 사용자의 보행에 따른 이동거리, 칼로리 소모량, 피로도 체크 또는 이들의 조합을 포함한 데이터 처리를 수행하여 정보 제공부(330)를 통해 출력하는 기능을 수행한다.

제어부(360)는 통신부(310)에서의 걸음걸이 교정장치(100)로부터 각종 센서에서 측정한 데이터의 수신, 모니터링 및 분석부(320)에서의 현재 진행중인 교정 상황에 관련된 통계 정보 생성 및 현재 진행중인 교정 상황에 맞는 각종 컨설팅 정보의 생성, 정보 제공부(330)에서의 애플리케이션 또는 실행프로그램을 통한 현재 교정 상황에 대한 각종 통계 정보와 교정 상황에 맞추어 생성한 컨설팅 정보의 출력을 총괄적으로 제어하는 기능을 수행한다.

또한, 제어부(360)는 부가서비스 처리부(350)에서의 걸음걸이 교정장치(100)로부터 수신한 각종 센서의 측정 데이터를 기반으로 한 이동거리, 칼로리 소모량, 피로도 체크 등의 데이터 처리를 제어한다.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 걸음걸이 교정 방법의 일 실시예를 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 걸음걸이 교정 방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.

우선, 보행습관이나 걸음걸이의 교정을 수행하기 위하여 걸음걸이 교정장치(100)가 구비된 신발을 착용한 사용자가 보행을 수행하면, 신발 깔창이나 신발 내외부에 설치된 압력센서(112)와 가속도센서(114)는 사용자 보행에 따른 압력, 압력이 가해지는 순서, 발의 보행방향 각도 등을 측정한다(S100).

이후 걸음걸이 교정장치(100)의 데이터 처리부(120)는 S100 단계를 통해 압력센서(112)와 가속도센서(114)에서 측정한 데이터와 저장부(130)에 기 설정된 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이의 기준 데이터를 비교한다(S200).

S200 단계의 비교결과를 토대로 걸음걸이 교정장치(100)의 데이터 처리부(120)는 사용자의 보행패턴 및 걸음걸이가 정상인지의 여부를 확인한다(S300).

예를 들어, 데이터 처리부(120)는 압력센서(112)에서 측정한 사용자의 보행에 따른 하중 압력이나 압력이 가해지는 순서가 정상적인 보행패턴에 따른 기준 데이터의 오차 범위 이내인지를 비교하여 정상적인 보행패턴을 보이고 있는지를 확인한다. 그리고 가속도센서(114)에서 측정한 사용자의 발의 보행방향 각도가 정상보행 각도인 기준선 대비 15도 내지 20도 이내인 정상걸음인지, 아니면 기준선 대비 15도 내지 20도 이상 (+) 각도로 벌어져 팔자걸음인지, 기준선 대비 15도 내지 20도 이상 (-) 각도로 벌어져 안짱걸음인지를 확인한다.

S300 단계를 통해 사용자의 보행패턴 및 걸음걸이가 확인되면, 걸음걸이 교정장치(100)는 데이터 처리부(120)의 확인결과를 토대로 사용자의 보행패턴 및 걸음걸이에 대한 상태정보를 출력부(140)를 통해 출력한다(S400).

즉 S300 단계의 확인결과를 토대로 비정상적인 보행패턴 및 걸음걸이인 경우 경고음 발생부(142)를 통해 경고음을 발생시켜 사용자가 잘못된 보행패턴이나 걸음걸이를 수행하고 있음을 인지하도록 하거나, 또는 S300 단계의 확인결과를 토대로 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이인 경우 LED 표시부(144)를 점등시켜 사용자가 정상적인 보행패턴이나 걸음걸이를 수행하고 있음을 인지하도록 하는 것이다.

이때 경고음 발생부(142)를 통해 출력되는 경고음은 비정상적인 보행패턴, 팔자걸음 및 안짱걸음별로 각기 다르게 설정하여 출력할 수 있다.

또한, LED 표시부(144)의 동작을 경고음 발생부(142)의 동작과 동일하게 비정상적인 보행패턴이나 팔자걸음 또는 안짱걸음으로 확인될 때 구동되도록 제어할 수 있다.

한편, 걸음걸이 교정장치(100)는 사용자가 자신이 보유한 사용자 단말기(300)에 특정 애플리케이션이나 실행프로그램을 설치한 후, 걸음걸이의 교정 상황을 날짜별로 확인하거나, 현재의 교정상황과 관련된 올바른 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들을 조합한 컨설팅 정보를 확인하는 기능을 사용하는 경우에는 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.

즉 사용자의 조작에 의해 사용자 단말기(300)에 설치된 애플리케이션이나 실행프로그램이 동작되면, 걸음걸이 교정장치(100)에서는 센서부(110)에서 측정한 데이터를 근거리 통신을 통해 사용자 단말기(300)로 전송한다(S500).

그러면, 사용자 단말기(300)는 상기 S500 단계를 통해 걸음걸이 교정장치(100)로부터 전송받은 각종 센서에서 측정한 데이터를 기반으로 모니터링을 수행하여 현재 진행중인 교정 상황에 관련된 통계 정보를 생성하고, 현재 진행중인 교정 상황에 맞는 보행습관이나 걸음걸이 교정을 위한 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들의 조합을 포함한 컨설팅 정보를 생성한다(S600).

그리고 S600 단계를 통해 생성한 현재 교정 상황에 대한 통계정보와 각종 컨설팅 정보를 애플리케이션 또는 실행프로그램을 통해 출력하여, 사용자가 자신의 교정 상황이나 컨설팅 정보를 즉시 확인할 수 있도록 한다(S700).

또한, 사용자 단말기(300)는 S500 단계 내지 S700 단계를 통해 현재의 교정상황이나 컨설팅 정보를 생성하여 제공하는 기능 이외에, 걸음걸이 교정장치(100)로부터 전송받은 각각의 센서에서 측정한 데이터를 토대로 사용자의 보행에 따른 이동거리, 칼로리 소모량, 피로도 체크 또는 이들의 조합을 포함한 데이터 처리를 수행하여 애플리케이션 또는 실행프로그램을 통해 출력하는 부가서비스를 추가로 제공할 수 있다(S800).

이처럼, 본 발명은 압력센서, 가속도 센서 등의 각종 센서에서 측정한 데이터를 토대로 분석한 사용자의 걸음걸이 상태정보에 따라 오디오신호를 출력하거나 시각적 표시를 수행하기 때문에 성장기의 아동은 물론 성인의 비정상적인 보행습관이나 안짱걸음 또는 팔자걸음의 걸음걸이를 교정하는데 도움을 받을 수 있으며, 올바른 걸음걸이의 유도를 통해 허리근육을 강화하고 원활한 혈액순환을 유도하는 등의 건강관리를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 각 사용자들이 사용자 단말기를 통해 걸음걸이 교정 상황을 지속적인 모니터링할 수 있으므로 현재 진행중인 자신의 보행습관이나 걸음걸이의 교정 상황을 일목요연하게 파악할 수 있으며, 교정 상황에 맞는 올바른 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들을 조합한 컨설팅 정보를 제공받아 과학적인 걸음걸이 교정 및 치료를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 사용자 단말기를 통해 신발에 설치된 각종 센서에서 측정한 데이터를 토대로 이동거리 및 칼로리 소모량 계산, 피로도 체크를 포함한 부가 서비스를 제공받을 수 있기 때문에 각 사용자들이 걸음걸이 교정 이외에 실시간으로 건강상태를 확인할 수 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

100 : 걸음걸이 교정장치 110 : 센서부
112 : 압력센서 114 : 가속도센서
120 : 데이터 처리부 130 : 저장부
140 : 출력부 142 : 경고음 발생부
144 : LED 표시부 150 : 통신부
160 : 제어부 200 : 네트워크
300 : 사용자 단말기 310 : 통신부
320 : 모니터링 및 분석부 330 : 정보 제공부
340 : 저장부 350 : 부가서비스 처리부
360 : 제어부

Claims (11)

1. 신발에 구비된 걸음걸이 교정장치로서,
   사용자의 보행에 따른 적어도 하나 이상의 압력, 압력이 가해지는 순서 및 발의 보행방향 각도를 측정하는 센서부;
   기 설정된 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이의 기준 데이터와 상기 센서부에서 측정한 데이터를 비교하여 사용자의 보행패턴 및 걸음걸이의 정상 여부를 판정하는 데이터 처리부; 및
   상기 데이터 처리부의 판정결과를 참조하여, 비정상적인 보행패턴 및 걸음걸이를 알리기 위하여 잘못된 보행패턴, 팔자걸음 및 안짱걸음별로 각기 다르게 설정된 경고음을 발생시키는 경고음 발생부와 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이를 알리기 위한 점등을 수행하는 LED 표시부로 구성된 출력부;를 포함하며,
   상기 센서부, 데이터 처리부 및 출력부는 상기 신발에 설치되고, 상호간에 전기적으로 접속되도록 구성함으로써, 상기 신발에 구비된 상기 걸음걸이 교정장치에서 자체적으로 사용자의 잘못된 보행패턴, 팔자걸음 및 안짱걸음의 걸음걸이를 확인하여 교정할 수 있도록 하며,
   상기 잘못된 보행패턴은, 상기 센서부에서 측정한 적어도 하나 이상의 압력이 정상적인 보행패턴의 기준데이터에서 허용하는 범위를 벗어나거나, 상기 압력이 가해지는 순서가 정상적인 보행패턴의 기준데이터에서 벗어나는 보행패턴인 것을 특징으로 하는 걸음걸이 교정 시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 걸음걸이 교정 시스템은,
   상기 센서부에서 측정한 데이터를 네트워크를 통해 사용자 단말기로 전송하는 통신부;를 더 포함하며,
   상기 통신부는,
   블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee), RFID(Radio Frequency Identifier), NFC(Near Field Communication), 비콘(beacon) 또는 이들의 조합을 포함한 통신 수단을 통해 상기 센서부에서 측정한 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 걸음걸이 교정 시스템.
4. 삭제
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 사용자 단말기는,
   상기 네트워크를 통해 수신한 상기 센서부에서 측정한 데이터를 기반으로 모니터링을 수행하여 현재 진행중인 교정 상황에 관련된 통계 정보를 생성하고, 현재 진행중인 교정 상황에 맞는 보행습관이나 걸음걸이 교정을 위한 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들의 조합을 포함한 컨설팅 정보를 생성하는 모니터링 및 분석부;
   상기 모니터링 및 분석부에서 생성한 상기 통계 정보와 상기 컨설팅 정보를 애플리케이션 또는 실행프로그램을 통해 출력하는 정보 제공부; 및
   상기 네트워크를 통해 수신한 상기 센서부에서 측정한 데이터를 토대로 사용자의 보행에 따른 이동거리, 칼로리 소모량, 피로도 체크 또는 이들의 조합을 포함한 데이터 처리를 수행하여 상기 정보 제공부를 통해 출력하는 부가서비스 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 걸음걸이 교정 시스템.
6. 삭제
7. 신발에 구비된 걸음걸이 교정장치의 센서부에서, 사용자의 보행에 따른 적어도 하나 이상의 압력, 압력이 가해지는 순서 및 발의 보행방향 각도를 측정하는 센서 측정 단계;
   상기 걸음걸이 교정장치의 데이터 처리부에서, 기 설정된 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이의 기준 데이터와 상기 측정 단계에서 측정한 데이터를 비교하여 사용자의 보행패턴 및 걸음걸이의 정상 여부를 판정하는 데이터 처리 단계; 및
   상기 걸음걸이 교정장치의 출력부에서, 상기 데이터 처리 단계의 판정결과를 참조하여, 비정상적인 보행패턴 및 걸음걸이를 알리기 위하여 잘못된 보행패턴, 팔자걸음 및 안짱걸음별로 각기 다르게 설정된 경고음을 발생시키거나, 정상적인 보행패턴 및 걸음걸이를 알리기 위한 LED 점등을 수행하는 상태정보 출력 단계;를 포함하며,
   상기 센서부, 데이터 처리부 및 출력부는, 상기 신발에 설치되고, 상호간에 전기적으로 접속되도록 구성함으로써, 상기 신발에 구비된 상기 걸음걸이 교정장치에서 자체적으로 사용자의 잘못된 보행패턴, 팔자걸음 및 안짱걸음의 걸음걸이를 확인하여 교정할 수 있도록 하며,
   상기 잘못된 보행패턴은, 상기 센서부에서 측정한 적어도 하나 이상의 압력이 정상적인 보행패턴의 기준데이터에서 허용하는 범위를 벗어나거나, 상기 압력이 가해지는 순서가 정상적인 보행패턴의 기준데이터에서 벗어나는 보행패턴인 것을 특징으로 하는 걸음걸이 교정 방법.
8. 삭제
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 걸음걸이 교정 방법은,
   상기 센서 측정 단계에서 측정한 데이터를 네트워크를 통해서 사용자 단말기로 전송하는 통신 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 걸음걸이 교정 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 걸음걸이 교정 방법은,
    상기 사용자 단말기에서, 상기 통신 단계를 통해 상기 걸음걸이 교정장치로부터 수신한 각각의 센서에서 측정한 데이터를 기반으로 모니터링을 수행하여 현재 진행중인 교정 상황에 관련된 통계 정보를 생성하고, 현재 진행중인 교정 상황에 맞는 보행습관이나 걸음걸이 교정을 위한 보행패턴정보, 발 건강 정보, 치료방법 또는 이들의 조합을 포함한 컨설팅 정보를 생성하는 모니터링 및 분석 단계;
    상기 사용자 단말기에서, 상기 모니터링 및 분석 단계를 통해 생성한 상기 통계 정보와 상기 컨설팅 정보를 애플리케이션 또는 실행프로그램을 통해 출력하는 정보 제공 단계; 및
    상기 사용자 단말기에서, 상기 걸음걸이 교정장치로부터 수신한 각각의 센서에서 측정한 데이터를 토대로 사용자의 보행에 따른 이동거리, 칼로리 소모량, 피로도 체크 또는 이들의 조합을 포함한 데이터 처리를 수행하여 애플리케이션 또는 실행프로그램을 통해 출력하는 부가서비스 처리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 걸음걸이 교정 방법.
11. 삭제

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