KR102109680B1 - Smart managing system for walking - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트 보행 관리 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 신발의 내부에 까는 인솔(insole) 내부에 블루투스 모듈을 장착시켜 휴대폰과 연동되도록 하여 보행자의 보행을 관리할 수 있고, 인솔(insole) 상부에 망사형 압력센서부 등 다양한 기능성 인솔 층을 적층시켜 보행자의 보행을 관리하고 편의를 제공할 수 있는 스마트 보행 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a smart walking management system, and more specifically, to install a Bluetooth module inside an insole that covers the inside of a shoe so that it can interlock with a mobile phone to manage pedestrian walking, and an insole. It relates to a smart walking management system that can manage pedestrian walking and provide convenience by stacking various functional insole layers such as a mesh-type pressure sensor unit on the upper part.
최근 웨어러블 디바이스를 이용하여 워킹(walking), 러닝(running) 등 인간의 신체 활동 중에 각종 상태를 감지하여 더 효율적인 신체 활동을 위한 정보 또는 건강 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 연구가 증가하고 있다. 이를 위한 한 방법으로써, 사용자의 발바닥이 닿는 인솔(insole)에 압력 센서를 부착하여 족부의 압력 데이터를 추출하고, 추출된 압력 데이터에 기초하여 사용자의 보행 자세, 신체 밸런스 등을 분석하려는 노력이 이루어지고 있다.2. Description of the Related Art Recently, studies have been conducted to provide information for a more efficient physical activity or information about a health state by detecting various conditions during human physical activity such as walking and running using a wearable device. As one method for this, a pressure sensor is attached to an insole that touches the user's sole to extract the pressure data of the foot, and efforts are made to analyze the user's walking posture, body balance, etc., based on the extracted pressure data. ought.
일반적으로 인솔은 우레탄 등의 쿠션 재질로 형성된다. 이러한 인솔은 신발의 내측 바닥면에 구비되어, 사용자 발의 피로감을 감소시키고, 신발의 착용감을 높이도록 이루어진다.Generally, the insole is formed of a cushion material such as urethane. The insole is provided on the inner bottom surface of the shoe, reducing the fatigue of the user's foot, and made to increase the fit of the shoe.
이와 같은 인솔은 발의 피로감 감소 및 신발의 착용감을 높이는 기능 이외에 다양한 기능을 갖는 기능성 인솔에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다.Insoles such as this have been actively developed for functional insoles having various functions in addition to the function of reducing the fatigue of the foot and increasing the fit of shoes.
예를 들면, 인솔의 내부에 발열 장치를 구비시킴으로써, 저온에서 작업하는 사람이나 동절기에 야외 활동자 또는 산악인 등에게 유용하도록 이루어진 기능성 인솔도 개발되고 있다.For example, by providing a heating device in the inside of the insole, a functional insole made to be useful for outdoor workers or mountaineers in winter or people working at low temperatures has been developed.
또는, 인솔의 내부에 충격 완화용 유체를 구비시켜 발에 가해지는 충격을 완화시키도록 이루어진 기능성 인솔도 개발되고 있다.In addition, a functional insole has been developed to reduce shock applied to the foot by providing a fluid for shock relief inside the insole.
그러나 사용자의 보행 상태를 측정하도록 이루어진 기능성 인솔에 대한 개발은 현재 미미한 실정이다. 예로, 사용자의 보행 상태가 바르지 않은 이상 보행을 할 경우, 사용자의 골반, 허리, 척추, 어깨 등은 틀어지게 되어, 신체 불균형이 야기될 수 있다.However, the development of a functional insole made to measure a user's walking state is currently insignificant. For example, if the user's walking state is not correct, the user's pelvis, waist, spine, and shoulders are distorted, thereby causing body imbalance.
따라서, 사용자의 보행 상태를 파악하도록 이루어진 기능성 인솔에 대한 연구 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to research and develop a functional insole made to grasp the user's walking state.
상술한 바와 같은 필요에 따른 본 발명은 신발의 내부에 까는 인솔(insole) 내부에 블루투스 모듈을 장착시켜 휴대폰과 연동되도록 하여 보행자의 보행을 관리할 수 있고, 인솔(insole) 상부에 망사형 압력센서부 등 다양한 기능성 인솔 층을 적층시켜 보행자의 보행을 관리하고 편의를 제공할 수 있는 스마트 보행 관리 시스템의 제공을 목적으로 한다.The present invention according to the need as described above is equipped with a Bluetooth module inside the insole (insole) to the inside of the shoe so that it can interlock with the mobile phone to manage the pedestrian's gait, the mesh-type pressure sensor on the top of the insole It aims to provide a smart walking management system that can manage pedestrians' walking and provide convenience by stacking various functional insole layers such as wealth.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 보행 관리 시스템은 인솔; 상기 인솔과 동일한 형상으로 상기 인솔 상부에 적층되고, 망사형으로 섬유피복된 금속사로 이루어져, 발바닥으로부터 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서부; 상기 인솔에 구비된 설치홀에 삽입되어, 상기 압력 센서부로부터 측정된 압력 정보를 외부 기기로 전송하는 통신부; 상기 인솔에 구비되며, 상기 통신부로 전력을 공급하는 전력 공급부; 상기 통신부로부터 전달된 압력 정보를 통해 사용자의 보행 상태를 분석하는 보행 분석부; 상기 인솔과 상기 압력 센서부 사이에 개재되어, 압전소자로 구성되어 보행자가 보행함에 따라 가해지는 압력을 전달받아 전력을 생성하는 전력생성부; 및 상기 사용자가 뒷꿈치를 지면에 터치함에 따라, 압력 센서부의 제1 영역부에 가압되는 신호의 횟수에 의해 상기 보행 분석부에서 스탠딩 모드, 일반 워킹 모드, 빠른 워킹 모드 또는 달리기 모드가 선택되어 선택된 모드의 분석이 이루어질 수 있도록 하는 주제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Smart walking management system according to the present invention for achieving the above object is an insole; A pressure sensor unit stacked on the upper portion of the insole in the same shape as the insole and composed of a metallic fiber-coated metal yarn to measure the pressure applied from the sole; A communication unit inserted into an installation hole provided in the insole and transmitting pressure information measured from the pressure sensor unit to an external device; A power supply unit provided in the insole and supplying power to the communication unit; A walking analysis unit analyzing a user's walking state through pressure information transmitted from the communication unit; An electric power generation unit interposed between the insole and the pressure sensor unit and configured of a piezoelectric element to generate electric power by receiving pressure applied as a pedestrian walks; And a standing mode, a normal walking mode, a fast walking mode, or a running mode selected and selected by the walking analysis unit by the number of signals pressed by the first area unit of the pressure sensor unit as the user touches the heel on the ground. Characterized in that it comprises a; subject control unit to enable the analysis of.
본 발명에 따른 스마트 보행 관리 시스템은 사용자의 족압의 이동 흐름을 통해 사용자의 올바른 보행 상태를 파악하여, 사용자가 보행 분석부를 통해 자신의 보행 상태를 정확히 확인할 수 있는 효과가 있다.The smart walking management system according to the present invention has an effect of accurately identifying a user's walking state through a walking analysis unit by grasping the user's correct walking state through a user's foot movement flow.
상술한 효과로 인해 본 발명에 따른 스마트 보행 관리 시스템은 사용자의 보행이 올바르지 못한 이상 보행을 하는 경우, 사용자가 보행 관리 시스템을 통해 보행 습관을 개선할 수 있는 효과가 있다.Due to the above-described effects, the smart walking management system according to the present invention has an effect of improving the walking habits through the walking management system when the user walks abnormally.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 보행 관리 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 보행 관리 시스템의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인솔의 영역부를 보여주는 평면 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 보행 관리 시스템에서 압력 센서부를 분리형으로 실시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 스마트 보행 관리 시스템에서 통신부를 인솔 중앙에 탈장착 되는 것을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 스마트 보행 관리 시스템에서 전력생성부가 더 포함된 것을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인솔의 영역부를 보여주는 평면 예시도이다.1 is a block diagram of a smart walking management system according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view of a smart walking management system according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view illustrating a region of an insole according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a pressure sensor unit separated from the smart walking management system according to the present invention.
5 is a view showing that the communication unit is detached in the center of the insole in the smart walking management system according to the present invention.
6 is a view showing that the power generation unit is further included in the smart walking management system according to the present invention.
7 is a plan view illustrating a region of an insole according to another embodiment of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The terms or words used in the present specification and claims should not be interpreted as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his or her invention in the best way. Based on the principle of being present, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가 장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and can replace them at the time of this application. It should be understood that there may be various equivalents and variations.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 관리 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 관리 시스템의 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인솔의 영역부를 보여주는 평면 예시도이다.1 is a configuration diagram of a walking management system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exemplary view of a walking management system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an insole according to an embodiment of the present invention It is a plan view showing a region of the.
도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 보행 관리 시스템(1000)은 인솔(100), 압력 센서부(200), 통신부(300), 전력 공급부(400), 보행 분석부(500), 전력 생성부(600), 주제어부(700)를 포함한다.1 to 3, the
이러한 인솔(100)은 신발의 내측 바닥면에 구비되며, 보행시 사용자 발의 피로감을 감소시키며 신발의 착용감을 높이게 된다. 이와 같은 인솔(100)은 왼발용과 오른발용으로 각각 구비된다. 본 발명에서는 필요에 따라 오른발용 또는 왼발용 인솔(100)을 예로 설명하기로 한다.The
그리고 압력 센서부(200)는 인솔(100)에 구비된다. 이러한 압력 센서부(200)는 사용자의 발바닥으로부터 가해지는 압력을 측정하도록 이루어진다.And the
이때, 압력 센서부(200)는 족압(足壓) 측정이 가능한 족압 센서일 수 있다.At this time, the
여기서 압력 센서부(200)는 특정한 형태나 구조로 한정되지 않으며, 사용자의 족압 측정이 가능한 다양한 형태로 이루어질 수 있다.Here, the
이러한 압력 센서부(200)는 인솔(100)에 전체적으로 배치될 수 있다. The
따라서, 사용자의 발바닥과 인솔(100)이 맞닿는 어느 지점에서라도 족압 측정이 이루어질 수 있다.Therefore, foot pressure measurement can be made at any point where the user's sole and the
이와 같은 압력 센서부(200)는 압력 센서가 배치된 일정의 영역 부위별로 영역을 구분지을 수 있다. 이러한 압력 센서부(200)는 제1 영역부(210), 제2 영역부(220), 제3 영역부(230), 제4 영역부(240) 및 제5 영역부(250)로 나뉠 수 있다.The
여기서 제1 영역부(210) 내지 제5 영역부(250)는 사람의 발의 뼈를 기준으로 가압되는 족압 부위별로 영역이 나뉠 수 있다.Here, the
예를 들어, 제1 영역부(210)는 발의 뼈를 기준으로 종골 부위가 가압되는 영역일 수 있다. 그리고 제2 영역부(220)는 발의 뼈를 기준으로 입방골 부위가 가압되는 영역일 수 있다.For example, the
그리고 제3 영역부(230)는 발의 뼈를 기준으로 중족골 4번과 5번으로부터 중족골 1번 부위가 가압되는 영역일 수 있다. 그리고 제4 영역부(240)는 엄지쪽 기절골 부위가 가압되는 영역일 수 있다In addition, the
그리고 제5 영역부(250)는 발의 뼈를 기준으로 엄지쪽 말절골 부위가 가압되는 영역일 수 있다.In addition, the
이와 같이, 압력 센서부(200)는 사람의 발의 뼈를 기준으로 가압되는 족압 부위별로 제1 영역부(210) 내지 제5 영역부(250)로 나뉠 수 있다.As such, the
한편, 지금까지 상술한 바와 같은 압력 센서부(200)는 상기 인솔(100)과 일체형인 것으로 서술하였지만, 도 4에 도시된 바와 같이 인솔(100)과 독립된 분리형일 수도 있다.On the other hand, although the
도 4에 도시된 분리형 압력 센서부(200)는 망사형으로 섬유피복된 금속사 센서로 가장자리 부분에 상기 제1 영역부(210) 내지 제5 영역부(250)의 압력센서에 전원을 공급하기 위한 전원단자(270)가 형성되어 있다.The separable
상기 압력센서(200)는 이에 한정되지 않고, 하나의 탄소 원자가 3개의 다른 탄소 원자와 결합되어 육각형 벌집무늬를 이루고 있으며, 해당 육각형 벌집무늬 모양을 가진 그물을 원통형으로 둥글게 말아 형성되는 탄소나노튜브 소재로도 이루어질 수 있다.The
상술한 바와 같이 본 발명은 압력센서(200)를 탄소나노튜브 소재로 형성함에 따라 더 컴팩트하고, 더 빠르며, 더 우수한 성능을 가진 압력센서(200)의 구현이 가능하다.As described above, according to the present invention, as the
또한, 상기 탄소나노튜브는 탄소 원자들 사이의 결합이 실리콘보다 훨씬 강하고, 공기 중에서 매우 강하며, 화학적으로 안정적인 특성을 가졌기 때문에 초강력 섬유나, 열과 마찰에 잘 견디는 표면 재료로 사용할 수 있다.In addition, the carbon nanotubes can be used as a super-strong fiber or a surface material that is resistant to heat and friction because the bond between carbon atoms is much stronger than silicon, very strong in air, and has chemically stable properties.
특히, 본 발명의 압력센서(200)가 보행자의 보행에 따라 열과 마찰의 발생이 잦다는 점에서, 열과 마찰에 잘 견디는 상기 탄소나노튜브를 압력센서(200)의 소재로 사용하는 것이 상당히 바람직하다.In particular, since the
한편, 상기 압력 센서부(200) 하부에 위치하는 상기 인솔(100)의 표면에 상기 전원단자(270)와 대응되는 전원공급단자(120)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.Meanwhile, it is preferable that a
즉, 상기 압력 센서부(200)가 상기 인솔(100)에 적층되면, 상기 압력 센서부(200)의 전원단자(270)는 상기 인솔(100)의 전원공급단자(120)와 접촉하여 전원 공급부(400)의 전원을 공급받을 수 있다.That is, when the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 보행 관리 시스템은 상기 압력 센서부(200)를 상기 인솔(100)과 독립된 분리형으로 구비시킴으로써, 상기 압력 센서부(200)에 고장이 발생한 경우 상기 인솔(100) 전체를 교체할 필요없이, 상기 압력 센서부(200)만을 교체함으로써 관리비용을 절감할 수 있다.As described above, the smart walking management system according to the present invention is provided with the
한편, 통신부(300)는 압력 센서부(200)로부터 측정된 압력 정보를 외부 기기(1)로 전송하도록 이루어진다.Meanwhile, the
이러한 통신부(300)는 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication; NFC), 블루투스(Bluetooth) 등의 근거리 통신 기술을 통해 외부 기기(1)와 통신 연결이 이루어질 수 있다.The
이때, 외부 기기(1)는 스마트폰, 휴대 단말기, 개인 정보 단말기(PDA), 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP), 노트북 컴퓨터, 태블릿 PC 중 어느 하나일 수 있다. 이러한 외부 기기(1)는 통신부(300)와 통신 연결이 가능한 어떠한 단말기라도 사용 가능하다.At this time, the
특히, 또 다른 실시예로써 상기 통신부(300)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 인솔(100)에 형성된 통신부 설치홀(130)에 삽입되어 설치될 수 있다.In particular, as another embodiment, the
이때, 도 3의 통신부(300) 위치에 주제어부(700)를 더 형성시킬 수도 있다. At this time, the
보다 구체적으로 상기 통신부 설치홀(130)은 상기 인솔(100)에서 타 부위에 비해 발바닥의 압력이 상대적으로 덜 가해지는 아치 부분에 형성되어, 삽입설치된 통신부(300)가 보행하는 사용자의 발바닥에서 가해지는 압력에 의해 손상이 발생하는 것이 방지될 수 있도록 한다.More specifically, the communication
한편, 본 발명에 따른 스마트 보행 관리 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이 인솔(100)과 망사형으로 섬유피복된 금속사의 압력 센서부(200) 사이에 개재된 전력생성부(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Meanwhile, the smart walking management system according to the present invention further includes an electric
상기 전력 생성부(600)는 물리적인 힘(진동)을 전기 신호로 바꿔주는 반도체 소자인 압전소자로 구성되어 보행자가 보행함에 따라 가해지는 압력을 전달받아 전력을 생성한다.The
상기 전력 생성부(600)는 상기 압력 센서부(200)의 전원단자(270) 및 상기 인솔(100)의 전원공급단자(120)와 접촉될 수 있도록 가장자리의 대응되는 위치에 전극(610)이 형성되는 것이 바람직하다.The
상기 보행자가 보행함에 따라 상기 전력 생성부(600)에서 생성된 전기는 2차 전지로 이루어진 상기 전력 공급부(400)에 전달되어 충전되거나, 또는 바로 전력을 필요로 하는 상기 압력 센서부(200) 또는 통신부(300) 등에 공급될 수 있다.As the pedestrian walks, the electricity generated by the
한편, 상기 전력 생성부(600)는 상기 인솔(100)에 탈착 및 장착이 용이하여 필요에 따라 상기 인솔(100)에 장착될 수도 있고, 탈착될 수도 있다. On the other hand, the
예를 들어, 보행자가 장시간 보행을 하여야 하는 경우, 상기 전력 공급부(400)에 충전된 전원이 모두 방전되어 충전이 여의치 않은 경우 상기 전력 생성부(600)를 장착한 상태로 보행하는 것이 바람직하다.For example, when a pedestrian needs to walk for a long time, it is preferable to walk in a state in which the
반대로 보행자가 단시간 보행하는 경우, 상기 전력 공급부(400)에 충전된 전원만으로 전력 공급이 충분한 경우 상기 전력 생성부(600)를 제거한 후 보행하는 것이 바람직하다.Conversely, when a pedestrian walks for a short time, it is preferable to walk after removing the
그리고 전력 공급부(400)는 인솔(100)에 장착된 다양한 부품들에게 전력을 공급하도록 이루어진다. 예로, 전력 공급부(400)는 통신부(300)의 작동을 위한 전력 공급이 이루어지거나 압력 센서부(200)에 전력 공급이 이루어질 수도 있다.In addition, the
이러한 전력 공급부(400)는 충전을 통해 반영구적으로 사용하는 2차 전지로 이루어질 수도 있다. 여기서 전력 공급부(400)는 반드시 2차 전지로만 이루어져야 하는 것은 아니며, 인솔(100)에 장착된 다양한 부품들에 전력 공급이 가능하다면 어떠한 형태라도 상관없다.The
이와 같은 통신부(300)와 전력 공급부(400)는 인솔(100)에 형성된 설치 공간홈(110)에 설치된다. 여기서 본 발명의 일실시예에서는 설치 공간홈(110)이 인솔(100)의 아치 부분에 형성된 것을 예로 설명하고 있으나, 이러한 설치 공간홈(110)은 반드시 인솔(100)의 아치 부분에만 형성되어야 하는 것은 아니며, 인솔(100)의 다양한 부분에 형성될 수 있음은 물론이다.The
한편, 보행 분석부(500)는 압력 센서부(200)로부터 측정된 압력 정보를 분석하도록 이루어진다. 즉, 보행 분석부(500)는 통신부(300)로부터 전달되는 압력 정보를 통해 사용자의 보행 상태를 분석하게 된다.Meanwhile, the walking
이와 같은 보행 분석부(500)는 외부 기기(1)에 설치될 수 있다. 예로, 외부 기기(1)는 스마트폰일 수 있으며, 사용자는 앱(app)을 통해 보행 분석부(500)를 스마트폰에 설치할 수 있다. 따라서, 사용자는 스마트폰을 통해 자신의 보행 상태를 확인할 수 있다.The
여기서 스마트폰에 설치된 보행 분석부(500)는 사용자가 서있거나 걷거나 달리는 상태에 따른 모드 선택이 가능하도록 이루어진다. 예를 들어, 보행 분석부(500)에 스탠딩 모드, 일반 워킹 모드, 빠른 워킹 모드 및 달리기 모드 등으로 다양한 모드 선택이 가능하도록 이루어질 수 있다.Here, the walking
또한, 상기 모드 선택은 상기 보행 분석부(500)를 통해 사용자가 손으로 터치를 통해 선택될 수도 있지만, 상기 인솔(100)에 형성된 주제어부(700)를 통해서도 가능하다.In addition, the mode selection may be selected by a user's hand touch through the
즉, 사용자가 앞꿈치를 들고 뒷꿈치만을 지면에 터치하는 횟수의 조합으로 보행 모드 선택이 가능하다. That is, it is possible to select the walking mode by a combination of the number of times the user lifts the forefoot and touches only the heel on the ground.
보다 구체적으로 사용자가 뒷꿈치를 지면에 터치하면, 뒤쪽에 위치한 압력 센서부(200)의 제1 영역부(210)에 가압되는 신호가 상기 주제어부(700)에 전달되고, 상기 주제어부(700)는 전달되는 신호로 상기 보행 분석부(500)에서 스탠딩 모드, 일반 워킹 모드, 빠른 워킹 모드 및 달리기 모드가 선택되어 선택된 모드의 분석이 이루어질 수 있도록 한다.More specifically, when the user touches the heel on the ground, a signal pressed to the
예를 들어, 뒷꿈치를 한번 터치하는 신호를 스탠딩 모드, 상기 뒷꿈치를 두번 터치하는 신호를 일반 워킹 모드, 상기 뒷꿈치를 세번 터치하는 신호를 빠른 워킹 모드, 및 상기 뒷꿈치를 네번 터치하는 신호를 달리기 모드로 상기 주제어부(700)는 신호처리 하여, 상기 보행 분석부(500)에 전달하여 해당 모드의 분석이 이루어질 수 있도록 한다.For example, a signal in which the heel is touched once is in a standing mode, a signal in which the heel is touched twice is a normal walking mode, a signal in which the heel is touched three times is a fast walking mode, and a signal in which the heel is touched four times is in a running mode. The
이러한 보행 분석부(500)는 압력 센서부(200)로부터 측정된 압력 정보를 통해 사용자의 보행 상태를 분석하게 된다.The
구체적으로, 보행 분석부(500)는 1회 보행시, 제1 영역부(210), 제2 영역부(220), 제3 영역부(230), 제4 영역부(240) 및 제5 영역부(250)의 순서로 순차적인 족압의 이동 흐름을 보일 경우, 보행 분석부(500)는 사용자의 올바른 보행이 이루어진 것으로 판단하게 된다. 이때, 보행 분석부(500)는 제1 영역부(210) 내지 제5 영역부(250)로 미리 정해진 압력 이상의 족압 세기에 대해서만 올바른 보행으로 인정하게 된다.Specifically, when the
예를 들어, 보행 분석부(500)는 1회 보행을 기준으로 올바른 보행이 이루어진 것으로 판단되면, 1점을 가산하도록 이루어질 수 있다. 이러한 보행 분석부(500)는 왼발과 오른발에 대해서 각각의 점수 계산이 이루어질 수도 있다.For example, if it is determined that the correct gait is performed based on the one gait, the
이와 같은 방식을 통해 보행 분석부(500)는 총 보행 횟수 대비 올바른 보행 횟수를 계산하게 된다. 예로, 100회의 보행이 이루어진 경우, 왼발의 올바른 보행이 95이고, 오른발의 올바른 보행이 98이면, 보행 분석부(500)는 총 보행 횟수 대비 올바른 보행 횟수의 계산을 통해 왼발의 올바른 보행이 95%이고, 오른발의 올바른 보행이 98%인 것으로 분석하게 된다.Through this method, the
또한, 보행 분석부(500)는 올바른 보행이 이루어지지 못한 원인을 분석하도록 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 왼발의 보행 중 올바른 보행이 이루어지지 못한 5%의 원인 중 제3 영역부(230)에서의 족압 세기가 미리 정해진 압력 미만으로 나타나는 등의 원인 분석도 가능하다. 이와 같이, 올바른 보행이 이루어지지 못한 보행 분석부(500)로부터 분석된 자료 결과는 올바른 보행을 위한 보행 치료 자료로도 활용될 수 있다.In addition, the
여기서 보행 분석부(500)에는 사용자의 키, 몸무게 등의 다양한 사용자 정보를 입력하도록 이루어진다. 이에, 보행 분석부(500)는 사용자 정보에 따른 제1 영역부(210) 내지 제5 영역부(250)로 가해져야 하는 족압 세기를 설정하게 되고, 설정된 압력 이상의 족압 세기에 대해서만 올바른 보행으로 인정하게 된다.Here, the walking
또한, 보행 분석부(500)에는 올바르지 못한 이상 보행시, 사용자에게 이를 알릴 수 있는 알림 기능이 더 부가될 수도 있다.In addition, a notification function for notifying the user of an abnormal abnormal walking may be added to the walking
예를 들어, 보행 분석부(500)는 올바른 보행이 이루어지지 못한 지점에서 소리 또는 불빛 등으로 사용자에게 올바른 보행이 이루어지지 못하는 것을 알릴 수도 있다. 이와 같은 알림이 발생된 경우, 사용자는 천천히 걸으며 자신의 보행 자세를 교정할 수도 있다.For example, the
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인솔의 영역부를 보여주는 평면 예시도로, 도 1 내지 도 6에 도시된 도면부호와 동일한 도면부호에 의해 지칭되는 구성들은 동일한 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.FIG. 7 is a plan view showing an area portion of an insole according to another embodiment of the present invention, and components referred to by the same reference numerals as shown in FIGS. 1 to 6 have the same function, and each of them Detailed description will be omitted.
도 7에서 보는 바와 같이, 보행 관리 시스템(1100)은 일실시예의 보행 관리 시스템(1000)과는 압력 센서부(200')에 있어 차이가 있다. 구체적으로, 인솔(100)에 구비되는 압력 센서부(200')의 배치 영역에 차이가 있다.As shown in FIG. 7, the gait management system 1100 differs from the
이러한 압력 센서부(200')는 사용자 발의 내측 종아치가 위치되는 아치 영역부(260)에 구비된다. 이 경우, 사용자의 올바른 보행시 압력 센서부(200')에서 측정되는 족압의 세기는 미리 정해진 압력 이하이거나 제로로 나타나게 된다.The
그리고 압력 센서부(200')는 사용자 발의 내측 종아치가 위치되는 아치 영역부(260) 뿐만 아니라 사용자의 올바른 보행시 족압의 세기가 미리 정해진 압력 이하로 측정되는 인솔(100) 부위에도 더 구비될 수 있다.In addition, the pressure sensor unit 200 'may be further provided in an
이와 같이, 또 다른 실시예에 따른 압력 센서부(200')는 일실시예에 따른 압력 센서부(200)와 달리 사용자의 올바른 보행시 족압 세기가 전달되지 않는 인솔(100) 부위에 설치될 수 있다.As described above, unlike the
한편, 보행 분석부(500)는 1회 보행시, 아치 영역부(260)로부터 미리 정해진 압력 이하의 족압 세기가 가해진 경우, 올바른 보행으로 판단하며 1점을 가산하도록 이루어진다. 이러한 보행 분석부(500)는 일실시예와 같이 왼발과 오른발에 대한 각각의 올바른 보행율을 계산하도록 이루어진다.On the other hand, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics 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 to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
1: 외부 기기
100: 인솔
110: 설치 공간홈
120: 전원공급단자
130: 통신부 설치홀
200, 200': 압력 센서부
210: 제1 영역부 220: 제2 영역부
230: 제3 영역부 240: 제4 영역부
250: 제5 영역부 260: 아치 영역부
270 : 전원단자
300: 통신부
400: 전력 공급부
500: 보행 분석부
600 : 전력생성부
610 : 전극
700 : 주제어부
800 : 커버
1000, 1100: 보행 관리 시스템1: External device
100: insole
110: installation space
120: power supply terminal
130: communication unit installation hall
200, 200 ': pressure sensor
210: first area portion 220: second area portion
230: third area portion 240: fourth area portion
250: fifth area portion 260: arch area portion
270: Power terminal
300: communication unit
400: power supply
500: walking analysis unit
600: power generation unit
610: electrode
700: subject fisherman
800: cover
1000, 1100: walking management system
Claims (10)
상기 인솔(100)과 동일한 형상으로 상기 인솔(100) 상부에 적층되고, 망사형으로 섬유피복된 금속사 또는 탄소나노튜브로 이루어져, 발바닥으로부터 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서부(200);
상기 인솔(100)에 구비된 설치홀(130)에 삽입되어, 상기 압력 센서부(200)로부터 측정된 압력 정보를 외부 기기로 전송하는 통신부(300);
상기 인솔(100)에 구비되며, 상기 통신부(300)로 전력을 공급하는 전력 공급부(400);
상기 통신부(300)로부터 전달된 압력 정보를 통해 사용자의 보행 상태를 분석하는 보행 분석부(500);
상기 인솔(100)과 동일한 형상을 구비하며, 상기 인솔(100)과 상기 압력 센서부(200) 사이에 탈착가능하게 개재되며, 전체적으로 분포된 압전소자들로 구성되어 보행자가 보행함에 따라 가해지는 압력을 전체적으로 전달받아 전력을 생성하는 전력생성부(600); 및
상기 사용자가 뒷꿈치를 지면에 터치함에 따라, 압력 센서부(200)의 제1 영역부(210)에 가압되는 신호의 횟수에 의해 상기 보행 분석부(500)에서 스탠딩 모드, 일반 워킹 모드, 빠른 워킹 모드 또는 달리기 모드가 선택되어 선택된 모드의 분석이 이루어질 수 있도록 하는 주제어부(700);를 포함하는 스마트 보행 관리 시스템.
Insole 100 of the entire shape of the sole;
A pressure sensor unit 200 stacked on the upper portion of the insole 100 in the same shape as the insole 100 and composed of a metal fiber or carbon nanotubes coated with a mesh to measure pressure applied from the sole of the foot;
A communication unit 300 inserted into the installation hole 130 provided in the insole 100 and transmitting pressure information measured from the pressure sensor unit 200 to an external device;
A power supply unit 400 provided in the insole 100 and supplying power to the communication unit 300;
A walking analysis unit 500 analyzing a user's walking state through pressure information transmitted from the communication unit 300;
It has the same shape as the insole 100, is detachably interposed between the insole 100 and the pressure sensor unit 200, is composed of piezoelectric elements distributed throughout, the pressure applied as a pedestrian walks Power generation unit 600 for generating power by receiving the whole; And
As the user touches the heel on the ground, a standing mode, a normal walking mode, and a fast walking in the walking analysis unit 500 by the number of signals pressed to the first area unit 210 of the pressure sensor unit 200 Smart walking management system comprising a; or the main control unit 700 to enable the analysis of the selected mode is selected mode or running mode.
상기 압력 센서부(200)는 전원을 공급하기 받기 위한 전원단자(270)가 가장자리 부분에 형성 되어 있는 스마트 보행 관리 시스템.
According to claim 2,
The pressure sensor unit 200 is a smart walking management system, the power terminal 270 for receiving power is formed at the edge.
상기 압력 센서부(200) 하부에 위치하는 상기 인솔(100)의 표면에 상기 전원단자(270)와 대응되는 전원공급단자(120)가 형성되어 있는 스마트 보행 관리 시스템.
According to claim 3,
Smart walking management system is formed on the surface of the pressure sensor unit 200, the power supply terminal 120 corresponding to the power terminal 270 is formed on the surface of the insole 100.
상기 전력 생성부(600)에는 상기 압력 센서부(200)의 전원단자(270) 및 상기 인솔(100)의 전원공급단자(120)와 접촉될 수 있도록 대응되는 위치에 전극(610)이 형성되는 스마트 보행 관리 시스템.
The method of claim 4,
In the power generation unit 600, an electrode 610 is formed at a corresponding position to be in contact with the power terminal 270 of the pressure sensor unit 200 and the power supply terminal 120 of the insole 100. Smart walking management system.
상기 압력 센서부(200)는
발의 뼈를 기준으로 종골 부위가 가압되는 제1 영역부(210), 입방골 부위가 가압되는 제2 영역부(220), 중족골 4번과 5번으로부터 중족골 1번 부위가 가압되는 제3 영역부(230), 엄지쪽 기절골 부위가 가압되는 제4 영역부(240) 및 엄지쪽 말절골 부위가 가압되는 제5 영역부(250)로 영역을 구분하고,
상기 보행 분석부(500)는 1회 보행시, 상기 제1 영역부(210)에서 상기 제5 영역부(250)로 순차적인 족압의 이동 흐름이 이어지는 경우 올바른 보행으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스마트 보행 관리 시스템.
The method of claim 5,
The pressure sensor unit 200
Based on the bone of the foot, the first region part 210 where the calcaneus region is pressed, the second region 220 where the cubic bone region is pressed, and the third region portion where the metatarsal bone No. 1 region is pressed from the metatarsals 4 and 5 (230), the area is divided into a fourth area portion 240 and the fifth area portion 250 of the thumb fracture area is pressed, the thumb area of the stunning bone,
The gait analysis unit 500 is smart, characterized in that, when one time walking, the sequential movement of the foot pressure from the first region unit 210 to the fifth region unit 250 is followed by determining correct walking. Gait management system.
상기 압력 센서부(200)는 사용자 발의 내측 종아치가 위치되는 상기 인솔의 아치 영역부에 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 보행 관리 시스템.
According to claim 2,
The pressure sensor unit 200 is a smart walking management system, characterized in that provided in the arch area of the insole where the inner calf of the user's foot is located.
상기 보행 분석부(500)는 1회 보행시, 상기 압력 센서부(200)에 미리 정해진 압력 이하의 족압 세기가 가해질 경우 올바른 보행으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스마트 보행 관리 시스템.
The method of claim 7,
The gait analysis unit 500 is a smart gait management system characterized in that when the one-time walking, if the pressure sensor unit 200 is applied to the foot pressure strength less than a predetermined pressure, it is determined as a correct gait.
상기 보행 분석부(500)는 총 보행 횟수 대비 올바른 보행 횟수를 계산하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 보행 관리 시스템.
The method of claim 8,
The gait analysis unit 500 is a smart gait management system characterized in that it is configured to calculate the correct number of steps compared to the total number of steps.
상기 보행 분석부(500)는 상기 외부 기기에 앱(app)을 통해 설치되는 것을 특징으로 하는 스마트 보행 관리 시스템.The method according to any one of claims 2 to 8,
The walking analysis unit 500 is a smart walking management system, characterized in that installed through an app (app) on the external device.
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KR1020190060307A KR102109680B1 (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Smart managing system for walking |
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KR1020190060307A KR102109680B1 (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Smart managing system for walking |
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