KR102126697B1

KR102126697B1 - 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법 및 이를 이용한 스마트 신발

Info

Publication number: KR102126697B1
Application number: KR1020180025677A
Authority: KR
Inventors: 장성환; 김관오; 유영은
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2020-06-25
Also published as: KR20190105300A

Abstract

본 발명은 발을 통해 사용자에게 길 안내나 점자와 같은 간단한 정보를 전달하는 스마트 신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 둔감한 발에 정확한 정보를 전달하기 위한 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률을 향상시키기 위한 방법 및 이를 이용한 스마트 신발에 관한 것이다.

Description

정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법 및 이를 이용한 스마트 신발{Method of Improve the Information Recognition Rate of Smart Shoe for Information Delivery and Smart Shoe using the Same}

본 발명은 발을 통해 사용자에게 길 안내나 점자와 같은 간단한 정보를 전달하는 스마트 신발에 관한 것으로, 보다 상세하게는 둔감한 발에 정확한 정보를 전달하기 위한 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률을 향상시키기 위한 방법 및 이를 이용한 스마트 신발에 관한 것이다.

옷이나 시계 또는 안경처럼 자유롭게 몸에 착용하고 다닐 수 있는 컴퓨터를 웨어러블 컴퓨터(Wearable Computer)라고 한다. 소형화, 경량화를 비롯해 음성, 동작, 인식 등 다양한 기술이 적용되는데, 최근 구글이 내놓은 스마트 안경인 구글 글라스, 말하는 신발(Talking Shoes), 애플과, 삼성, 마이크로소프트가 각각 개발한 웨어러블 와치인 아이워치, 기어워치, 윈도우워치 등을 웨어러블 컴퓨터라 할 수 있다. 신발, 시계, 안경, 옷 등 웨어러블 컴퓨터들은 스스로 제어, 판단을 한 뒤 사용자에게 맞춤형 기능들을 제공하게 된다.

한편, 시각장애인이나, 청각장애인은 사물을 보고 인식할 수 있는 시력이 극히 약하거나 사물이 보이지 않게 됨에 따라 소리나, 감각에 의존하여 보행할 수밖에 없게 되며, 따라서 안전보행을 할 수 있도록 하기 위해 인도, 공원, 공공건물 등을 비롯한 각종 사회적 기물에 점자블록을 설치 운영하고 있다.

또, 시각 장애인은 가고자 하는 방향등을 보다 안전하게 걸어가기 위해 가급적 점자블록의 촉감이 원활하게 전달되는 신발이나 지팡이에 의존하여 보행하게 된다. 그러나 아무리 감각이나 촉감이 발달 된 시각장애인이라 하더라도 근본적으로 사물을 볼 수 있는 시력이 극히 저하되었거나 없기 때문에 단순히 신발이나 지팡이에 의존하여 보행하는 과정에서 점자블록 위에 이물질이 끼었거나, 물이 고였다거나, 또는 눈이 쌓였거나 얼어 빙판이 형성된 경우는 점자블록의 돌기를 감지할 수 없게 되며, 심한 경우는 시각장애인이 넘어지거나 상당히 위험한 지경에 놓이게 되기도 한다.

이를 개선하기 위해 종래에는 신발에 적용된 웨어러블 컴퓨터의 일예로 한국공개특허 제2006-0014009호에 개시된 바와 같이 시각 장애인에게 안전한 보행을 안내하기 위한 시각장애인용 신발이 개시된 바 있다.

도 1에는 종래의 공개특허 제2006-0014009호에 개시된 "시각장애인용 신발" 의 요부 확대 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 시각장애인용 신발은, 상면에 하나 이상의 발바닥 자극봉(41')을 돌출 형성시킨 자석(41)과, 자석(41)의 하부에 장착되어 항상 자석(41)을 상측으로 떠받쳐 주는 스프링(42)과, 자석(41) 및 스프링(42)을 넣어 보호하는 소정의 케이스(43)로 구성된 신호기(4)를 신발의 깔창 밑 소정위치에 자극봉(41') 만이 돌출되도록 내장 설치하고, 내부에 자력이 통하는 철편, 또는 철칩이 내장 설치된 점자블록, 보도블록, 인터록킹 블록, 콘크리트보도, 횡단보도 위를 시각장애인이 보행하는 과정에서 자석(41)이 점자블록 등의 각종 블록이나 보도 속에 내장된 철편, 또는 철칩에 근접할 때 자석(41)이 작용하여 압축스프링을 누르면서 하강하다가 자석(41)이 철편 또는 철칩을 벗어나면 스프링(42)의 복원력이 순간적으로 자석(41)을 상승시켜 자극봉(41')이 발바닥을 자극하도록 함으로서 시각장애인이 보다 더 안전하게 보행할 수 있게 하였다.

위와 같은 시각장애인용 신발은 자극봉이 발바닥을 자극하는 구성을 통해 단순한 정보 전달은 가능하나, 점자 정보나 길 안내 정보 같이 시각 장애인에게 보다 유용한 정보는 전달이 불가한 단점이 있었다.

또한, 위와 같은 점자 정보나 길 안내 정보를 전달하기 위해 자극봉의 개수를 늘리게 될 경우 복수의 자극봉이 둔감한 발을 동시에 자극할 때 이를 정확히 인지하지 못하기 때문에 실효성이 떨어지는 문제가 추가적으로 발생된다.

한국공개특허공보 제10-2006-0014009호(2006.02.14. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 발에 정보를 전달하기 위한 정보전달부를 복수 개 구비하여 이들의 조합을 통해 간단한 정보를 사용자에게 전달하되, 각각의 정보전달부가 순차적으로 사용자의 발을 자극하도록 하여 정보 인식률을 향상시킨 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법 및 이를 이용한 스마트 신발을 제공함에 있다.

또한, 하나의 단위 정보를 전달하기 위해 각각의 정보전달부에는 일정한 할당시간을 부여하되, 위 할당 시간을 모두 동일하게 구성하여 정보 인식률을 향상시킨 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법 및 이를 이용한 스마트 신발을 제공함에 있다.

아울러, 발과 직접 맞닿아 정보를 전달하는 신호부를 딤플이나 혼 형상으로 구성하여 신호부의 진동을 발에 국소적으로 전달하여 복수의 신호부 중 특정 신호부의 위치 파악이 용이하도록 한 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법 및 이를 이용한 스마트 신발을 제공함에 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법은, 각각의 정보전달부의 자극 신호 여부를 입력받는 정보 입력 단계(S10); 및 복수의 자극 신호를 전달해야하는 경우 해당 정보전달부를 순차적으로 구동시키는 순차 전달 단계(S20)를 포함한다.

또한, 상기 순차 전달 단계(S20)는, 상기 복수의 자극 신호를 전달해야하는 정보전달부가 왼쪽 신발과 오른쪽 신발에 각각 구비된 경우 왼쪽 신발과 오른쪽 신발 중 어느 한 신발의 정보전달부를 순차적으로 구동시킨 후 다른 한 신발의 정보전달부를 순차적으로 구동시킨다.

또한, 상기 순차 전달 단계(S20)는, 상기 복수의 자극 신호를 전달해야하는 정보전달부가 왼쪽 신발과 오른쪽 신발에 각각 구비된 경우 왼쪽 신발의 복수의 정보전달부와 오른쪽 신발의 복수의 정보전달부를 각각 순차적으로 구동시키되, 각각의 구동 시작 시간이 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 순차 전달 단계(S20)는, 하나의 정보전달을 위해 복수의 정보전달부를 순차적으로 구동하는 시간을 단위 시간으로 정의할 때, 상기 단위 시간은, 각각의 정보전달부에 부여되는 복수의 할당시간과, 상기 할당시간과 이웃하는 할당시간 사이에 부여되는 복수의 지연시간을 포함한다.

또한, 상기 단위시간은, 상기 할당시간 중 제일 마지막에 부여된 할당시간과, 다음 단위시간 사이에 부여되는 단위지연시간을 더 포함한다.

또한, 상기 자극신호를 전달하는 정보전달부는, 상기 할당시간 만큼 자극 신호를 전달하고, 상기 자극신호를 전달하지 않는 정보전달부는, 상기 할당시간 만큼 지연한다.

본 발명의 일실시 예에 따른, 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법을 이용한 스마트 신발은, 신발에 구비되어 발에 자극 신호를 전달하는 복수의 정보전달부; 상기 신발에 구비되어 정보를 송신 또는 수신하는 무선통신부; 상기 무선통신부에서 수신된 신호를 분석하여 정보전달부를 구동하는 제어부; 및 상기 정보전달부, 무선통신부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함한다.

또한, 상기 정보전달부는, 왼쪽 신발에 구비된 제1 정보전달부; 및 오른쪽 신발에 구비된 제2 정보전달부; 로 구성되며, 상기 제어부는 상기 무선통신부의 신호를 상기 제1 정보전달부 및 제2 정보전달부에 분리 전달하고, 제1 정보전달부 및 제2 정보전달부를 통해 전달되는 자극 신호의 조합을 통해 사용자에 정보를 전달한다.

또한, 상기 정보전달부는, 신발의 깔창에 노출되도록 구비되어 진동에 의해 사용자의 발에 자극을 전달하는 신호부; 및 상기 제어부의 제어에 의해 구동하여 상기 신호부에 구동력을 전달하는 구동부; 로 구성된다.

또한, 상기 신호부는, 상기 깔창의 상측으로 돌출 형성된다.

또한, 상기 신호부는, 돌출길이가 5mm 이내이고, 폭은 1~10mm 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정보전달부는, 상기 신발의 깔창에 구비되되, 상기 정보전달부가 구비된 깔창의 일면 또는 외면 전체를 감싸는 고정부를 통해 상기 깔창에 고정된다.

다른 실시 예로, 상기 고정부는, 하면에 접착 성분이 도포되어 상기 깔창의 상면에 접착되거나, 내면에 접착 성분이 도포되어 상기 깔창의 외면 전체를 감싸도록 접합된다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법 및 이를 이용한 스마트 신발은, 복수의 구동부를 통해 다양한 정보를 사용자에게 전달하며, 둔감한 발바닥을 통해 복수의 구동부의 신호조합을 사용자에게 효율적으로 전달하여 정확한 정보를 인지할 수 있도록 한 효과가 있다.

또한, 정보 인식률이 향상됨에 따라 신발에 구비된 구동기의 수를 늘려도 사용자의 정확한 정보 인지가 가능하여 복잡하고 다양한 정보를 효율적으로 전달할 수 있는 장점이 있다.

특히 시각 장애인이 착용할 경우 신발을 통해 점자 정보를 전달할 수 있도록 하여 두 손을 자유롭게 사용하면서도 각종 사회적 기물에서 제공하는 위치 정보는 물론 버스 도착 정보나, 기차 시간표와 같이 시각적으로만 파악이 가능했던 정보를 전달 받을 수 있는 장점이 있다.

특히 스마트폰과 같은 휴대용 기기와 연동할 경우 스마트폰에 저장되어 있거나 스마트폰으로 전달되는 다양하고 방대한 정보를 신발을 통해 인식할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 군인이 착용하는 군화에 적용할 경우 적진 침투 시 구두로 명령의 전달이 불가능하거나, 야간 작전 수행 시 수화를 인지할 수 없는 상태에서도 전략적 명령 및 보행 정보 전달 및 수행을 가능하게 한 장점이 있다.

도 1은 공개특허 제2006-0014009호에 개시된 "시각장애인용 신발" 의 요부 확대 단면도
도 2는 본 발명의 일실시 예의 스마트 신발 전체사시도
도 3은 본 발명의 일실시 예의 스마트 신발 측면투시도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예의 정보전달부 측면도
도 5는 본 발명의 다른 실시 예의 정보전달부 작동측면도
도 6a는 본 발명의 일실시 예에 따른 깔창 단면도
도 6b는 본 발명의 다른 실시 예의 깔창 단면도
도 7은 본 발명의 일실시 예의 스마트 신발 평면투시도
도 8은 본 발명의 일실시 예의 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법 순서도
도 9는 복수의 정보전달부에서 진동을 순차적으로 전달하기 위해 단위 시간에 따른 정보 전달 흐름을 시간으로 나타낸 도면
도 10은 단위시간에 따른 정보 전달의 일예를 시간으로 나타낸 도면

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 정보 전달용 스마트 신발(1000)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명의 일실시 예에 따른 정보 전달 용 스마트 신발(1000, 이하 "스마트 신발")의 전체사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일실시 예에 따른 스마트 신발(1000)의 측면 투시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 스마트 신발(1000)은 평소에 사용자가 신고 다닐 수 있는 통상의 캐주얼 구두 형상으로 이루어진다. 즉 스마트 신발(1000)은 왼쪽 신발(100)과 오른쪽 신발(200)의 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 도면상에는 스마트 신발(1000)이 캐주얼 구두 형상으로 이루어져 있으나, 사용자가 신고 다닐 수 있는 운동화, 장화, 샌들 및 하이힐에도 적용될 수 있음은 자명하다.

도 3에는 스마트 신발(1000) 중 왼쪽 신발(100)의 측면투시도가 도시되어 있으나, 오른쪽 신발(200)도 그 구성은 왼쪽 신발(100)과 유사하므로, 왼쪽 신발(100)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도시된 바와 같이 왼쪽 신발(100)은 크게 신발의 밑창(102)에 구비된 정보전달부(150), 제어부(160), 무선통신부(170) 및 전원공급부(180)를 포함하여 이루어진다.

정보전달부(150)는 사용자가 스마트 신발(1000)을 착용하였을 때 발바닥에 자극을 전달하여 정보를 인식할 수 있도록 구성된다. 정보전달부(150)는 다양한 정보를 사용자에게 전달하도록 복수 개가 구비된다. 바람직한 실시 예로 정보전달부(150)는 발의 길이 방향을 따라 복수 개가 일정거리 이격배치 되도록 밑창(102) 상에 왼쪽 신발(100)의 길이 방향을 따라 3개가 이격 배치될 수 있다. 즉 정보전달부(150)는 밑창(102)의 길이 방향 전방에 위치한 제1 정보전달부(110)와, 밑창(102)의 길이 방향 중앙에 위치한 제2 정보전달부(120)와, 밑창(102)의 길이방향 후방에 위치한 제3 정보전달부(130)로 구성될 수 있다.

제1 정보전달부(110)는, 제1 신호부(111)와 제1 구동부(112)를 포함하여 이루어진다. 제1 신호부(111)는 왼쪽 신발(100)의 깔창(101)에 노출되도록 형성되며, 사용자의 발에 맞닿아 상하 또는 좌우 진동에 의해 사용자의 발 전방 측에 자극을 전달하도록 구성된다. 제1 신호부(111)는 통상의 진동판으로 이루어질 수 있다. 제1 구동부(112)는 제어부의 제어에 의해 구동되며, 제1 신호부(111)에 연결되어 제1 신호부(111)를 진동시키도록 구성된다. 제1 구동부(112)는 통상의 핸드폰에 적용되는 진동모터로 이루어질 수 있다.

제2 정보전달부(120)는, 제2 신호부(121)와 제2 구동부(122)를 포함하여 이루어진다. 제1 신호부(121)는 왼쪽 신발(100)의 깔창(101)에 노출되도록 형성되며, 사용자의 발에 맞닿아 상하 또는 좌우 진동에 의해 사용자의 발 중앙 측에 자극을 전달하도록 구성된다. 제2 신호부(121)는 통상의 진동판으로 이루어질 수 있다. 제2 구동부(122)는 제어부의 제어에 의해 구동되며, 제2 신호부(121)에 연결되어 제2 신호부(121)를 진동시키도록 구성된다. 제2 구동부(122)는 통상의 핸드폰에 적용되는 진동모터로 이루어질 수 있다.

제3 정보전달부(130)는, 제3 신호부(131)와 제3 구동부(132)를 포함하여 이루어진다. 제3 신호부(131)는 왼쪽 신발(100)의 깔창(101)에 노출되도록 형성되며, 사용자의 발에 맞닿아 상하 또는 좌우 진동에 의해 사용자의 발 후방 측에 자극을 전달하도록 구성된다. 제3 신호부(131)는 통상의 진동판으로 이루어질 수 있다. 제3 구동부(132)는 제어부의 제어에 의해 구동되며, 제3 신호부(131)에 연결되어 제3 신호부(131)를 진동시키도록 구성된다. 제3 구동부(132)는 통상의 핸드폰에 적용되는 진동모터로 이루어질 수 있다.

상기 제1 내지 제3 구동부(112, 122, 132)는 사용자의 발바닥에 자극을 전달을 하기 위한 수단으로서, 본실시 예에서는 진동모터로 이루어진 것을 일예로 기재하였으나, 발바닥에 자극을 줄 수 있는 다른 실시 예로 초음파 구동기, 솔레노이드 구동기 또는 전기적 자극기 등도 적용될 수 있음은 자명하다.

제어부(160)는 무선통신부(170)로부터 전달되는 정보를 분석하고, 이를 통해 제1 내지 제3 구동부(112, 122, 132)를 제어하여 제1 내지 제3 신호부(111, 121, 131)를 통해 사용자에게 정보를 전달하도록 구성된다.

무선통신부(170)는 스마트 신발(1000)로 전송되는 정보를 무선으로 수신하여 제어부(160)에 전달하는 통상의 무선통신모듈로 이루어질 수 있다. 일예로 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wifi), NFC(Near Field Communication), 비콘(Beacon), 무선주파수(RF, Radio Frequency) 등의 통신수단일 수 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 스마트 신발(1000)은 위 정보전달부(150), 제어부(160) 및 무선통신부(170)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(180)가 구비될 수 있고, 이는 통상의 충전식 리튬이온전지 및 무선 충전 유닛, 휴대용 스마트 단말기와의 유선 통신 및 충전 기능이 지원되는 USB 포트 연결 등이 적용될 수 있다.

전원공급부(180)가 무선충전유닛으로 이루어질 경우 스마트 신발(1000)의 무선충전을 위한 무선충전신발장을 제공하여 스마트 신발(1000)을 신발장에 거치하는 동작만으로 스마트 신발(1000)의 충전이 가능하도록 구성될 수 있다.

아울러 전원공급부가 USB 포트를 통해 충전되는 방식으로 이루어진 경우 핸드폰 충전이 가능한 곳이면 어디에서든 스마트 신발(1000)의 충전이 가능하도록 구성될 수 있다.

본 실시 예에서는 각각의 신발(100, 200)에 구비된 정보전달부(150)의 수가 각 3개씩 총 6개 구비된 것으로 예시하였으나, 정보전달부(150)의 수는 필요에 따라 가감될 수 있다. 일예로 한 쌍의 신발 각각에 6개씩 총 12개의 정보전달부(150)가 구비될 수도 있고, 또 다른 예로 한 쌍의 신발 각각에 12개씩 총 24개의 정보전달부(150)가 구비될 수도 있다. 이는 본 발명의 일실시 예에 따른 스마트 신발(1000)은 각각의 정보전달부(150)가 순차적으로 사용자의 발을 자극하도록 하여 정보 인식률을 향상시켰기 때문에 정보전달부(150)의 수를 늘려도 사용자의 정확한 정보 인지가 가능하기 때문이다.

도 4에는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 신발의 정보전달부(150) 확대 측면도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 신발의 정보전달부(150) 동작 시 동작 상태도가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 정보전달부(150)는 신호부(151)의 진동이 발에 국부적으로 전달되도록 하여 사용자가 복수의 정보전달부(150) 중 진동이 전달되는 신호부(151)의 위치를 보다 명확하게 인지하도록 구성된다. 구체적으로 정보전달부(150)는 제어부(미도시)의 신호에 의해 진동하는 구동부(152)와, 구동부(152)의 상측에 구비되어 구동부(152)의 진동을 사용자의 발에 전달하는 신호부(151)를 포함하여 구성된다. 특히 신호부(151)는 깔창(101)의 상측으로 일정거리 돌출 형성될 수 있으며, 단면은 도시된 바와 같은 사다리꼴, 직사각형 또는 반구형 또는 타원형 등으로 이루어질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 신호부(111, 121, 131)는 깔창(101)과 동일한 높이로 형성되기 때문에 진동이 발에 넓고 약하게 퍼져 사용자가 복수의 신호부 중 특정 신호부의 위치 파악이 어려울 수 있다. 그러나 도 4에 도시된 신호부(151)는 칼창(101)의 상측으로 돌출되어 발에 국부적으로 진동 전달이 가능하게 된다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이 발(Foot)을 통한 정보전달부(150)의 진동 인식률을 더욱 향상시키게 된다.

신호부(151)는, 사용자가 발에 이물감을 느끼지 않는 수준의 폭과 높이를 갖는 것이 바람직하며, 일예로 신호부(151)의 폭(d)은 1~10mm 높이(h)는 5mm 이하로 형성될 수 있다.

도 6a에는 본 발명의 일실시 예에 따른 깔창(101)의 단면도가 도시되어 있고, 도 6b에는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 깔창(101)의 단면도가 도시되어 있다.

도 6a에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 스마트 신발(1000)은 깔창(101)에 구비된 정보전달부(150)가 깔창(101)에서 이탈 또는 분리되는 것을 방지하기 위해 깔창(101)의 상면이 천 재질의 고정부(102)를 통해 감싸질 수 있다. 일예로 고정부(102)는 바닥면에 접착성분이 도포되어 깔창(101)의 상면에 접착될 수도 있다.

다른 실시 예로 도 6b를 참조하면, 스마트 신발(1000)은 깔창(101)에 구비된 정보전달부(150)가 깔창(101)에서 이탈 또는 분리되는 것을 방지하기 위해 깔창(101) 전체가 천 재질의 고정부(104)를 통해 감싸질 수 있다. 일예로 고정부(104)는 내면에 접착성분이 도포되어 깔창(101) 전체를 감싸도록 구성될 수도 있다.

도 7에는 본 발명의 일실시 예에 따른 스마트 신발(1000)의 평면투시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 왼쪽 신발(100) 및 오른쪽 신발(200)은 각각 3개의 정보전달부(110, 120, 130)(210, 220, 230)(도 7 참조)를 통해 자극 신호를 사용자에게 전달하게 되며, 왼쪽 신발(100)과 오른쪽 신발(200) 모두 동일한 신호를 사용자에게 전달할 경우 다양한 정보의 전달에 한계가 있기 때문에 본 발명은 다음과 같은 특징적인 구성을 갖게 된다.

시각장애인들이 사물을 보지 않고, 감각만으로 정보를 전달받기 위해 가장 많이 사용하는 점자는 가로2열과 세로3열, 총 6개로 이루어진 점들의 돌출 유무에 따라 이를 문자로 인식하게 되는데, 본 발명은 위 점자가 6개의 점들의 조합으로 이루어진다는 점에 착안하여 점자 정보를 스마트 신발(1000)을 착용하고 있는 사용자에게 전달하기 위해 다음과 같이 구성하였다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 왼쪽 신발(100)에 구비된 제1 정보전달부(110, 120, 130)는 제1-1 내지 제1-3 정보전달부로 정의하고, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 오른쪽 신발(200)에 구비된 제2 정보전달부(210, 220, 230)는 제2-1 내지 제2-3 정보전달부로 정의하여 설명하기로 한다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 스마트 신발은, 2*3 배열을 갖는 점자 정보를 사용자에게 전달하기 위해 제1-1 정보전달부(110), 제1-2 정보전달부(120), 제1-3 정보전달부(130)는, 점자 정보의 1열 정보를 사용자에게 전달하며, 제2-1 정보전달부(210), 제2-2 정보전달부(220), 제2-3 정보전달부(230)는, 점자 정보의 2열 정보를 사용자에게 전달하도록 구성된다. 즉 왼쪽 신발(100)의 자극 정보나, 오른쪽 신발(200)의 자극 정보는 개별적으로는 의미가 없으나, 왼쪽 신발(100)과 오른쪽 신발(200)의 정보전달부에서 전달되는 자극의 신호를 조합하면, 점자 정보가 완성되는 것이다. 위와 같은 구성을 통해 각각의 발에서는 3가지 자극만을 구별하게 되므로, 둔감한 발을 통해 정확한 자극의 인식이 가능하며, 6개의 조합으로 된 점자정보의 인식도 가능하게 된다.

비단 점자 정보의 전달 뿐만 아니라 왼쪽 신발(100)과 오른쪽 신발(200)의 정보전달부에서 전달되는 자극의 신호를 조합하면, 간단한 길 안내 정보도 쉽게 전달이 가능하다.

일예로, 왼쪽 신발의 정보전달부(110, 120, 130)가 모두 진동하게 되면, 좌회전을 의미하며, 오른쪽 신발의 정보전달부(210, 220, 230)가 모두 진동하게 되면, 우회전을 의미한다. 또한, 제1-1 정보전달부(110)와 제2-1 정보전달부(210)가 진동하게 되면, 전진 또는 목적지가 전방에 있음을 의미하고, 제1-2 정보전달부(120)와 제2-2 정보전달부(220)가 진동하게 되면, 정지 또는 목적지 도착을 의미하고, 제1-3 정보전달부(130)와 제2-3 정보전달부(230)가 진동하게 되면, 후진 또는 목적지가 뒤쪽에 있음을 의미하게 된다. 아울러 목적지가 가까워짐에 따라 진동의 세기를 강하게 하여 목적지와의 거리 정보를 전달하도록 구성될 수도 있을 것이다.

이때 본 발명은 복수 개의 정보전달부가 동시에 진동할 경우 진동하는 정보전달부의 위치를 사용자가 정확하게 감지하기 어려운 점에 착안하여 정보전달부의 인식률을 향상시키기 위해 다음과 같은 방법을 제공한다.

도 8에는 본 발명의 일실시 예에 따른 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법의 순서도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 우선 각각의 정보전달부의 진동 정보를 입력 받는 정보 입력 단계(S10)를 수행하게 된다. 즉 복수의 정보전달부 중 어느 하나 또는 두 개 이상의 정보전달부를 진동시켜야 하는 지 정보를 입력받게 된다.

다음으로 진동해야 되는 정보전달부를 순차적으로 구동시키는 순차 전달 단계(S20)를 수행하게 된다. 즉 복수의 정보전달부가 동시에 구동할 경우 둔감한 발을 통해 이를 인식해야하는 특성 상 인식률이 떨어지는 점을 감안하여 진동해야 되는 복수의 정보전달부 각각을 순차적으로 진동하게 하여 인식률을 높이도록 구성한다. 보다 구체적으로 설명하면, 일예로, 제1-1 정보전달부(110)와 제2-1 정보전달부(210)를 모두 진동해야하는 경우 제1-1 정보전달부(110)를 진동시킨 후 제2-1 정보전달부(210)를 진동하는 방식으로 진행할 수 있다.

이때, 진동하는 순서는 왼쪽 신발(100)과 오른쪽 신발(200) 중 어느 하나의 신발의 정보전달부를 순차적으로 구동한 후 다른 하나의 신발의 정보전달부를 순차적으로 구동시키도록 구성할 수 있다.

추가적으로 왼쪽 신발(100)과 오른쪽 신발(200)의 정보전달부가 동시에 진동을 시작하도록 하되, 왼쪽 신발(100)과 오른쪽 신발(200) 각각에 구비된 정보전달부가 순차적으로 구동시키도록 구성할 수 있다. 후자의 경우 왼쪽 발과 오른쪽 발로 전달되는 진동은 사용자가 명확하게 구분할 수 있기 때문에 인식률을 높이면서도 정보 전달 시간을 반으로 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 9에는 복수의 정보전달부에서 진동을 순차적으로 전달하기 위해 단위 시간에 따른 정보 전달 흐름을 시간으로 나타낸 도면이 도시되어 있고, 도 10에는 단위시간에 따른 정보 전달의 일예를 시간으로 나타낸 도면이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 각각의 정보전달부에는 일정한 할당시간을 부여하고, 정보전달부 중 진동하는 정보전달부는 위 할당 시간만큼 진동하고, 진동하지 않는 정보전달부는 위 할당 시간만큼 휴지시간을 갖도록 한다. 또한, 정보전달부의 할당시간 사이에는 지연시간을 갖도록 하여 진동하는 정보전달부와 이웃하여 진동하는 정보전달부의 구분을 확실히 한다.

즉 3개의 정보전달부를 통해 정보를 전달한다고 가정하면, 하나의 정보를 전달하기 위한 단위 시간은 3개의 할당시간과, 3개의 지연시간을 포함한다. 할당시간은 제1 정보전달부에 할당된 제1 할당시간, 제2 정보전달부에 할당된 제2 할당시간 및 제3 정보전달부에 할당된 제3 할당시간을 포함한다. 또한, 지연시간은 제1 할당시간과 제2 할당시간 사이의 제1 지연시간, 제2 할당시간과 제3 할당시간 사이의 제2 지연시간 및 제3 할당시간과 다음 단위시간 사이의 제3 지연시간으로 구성될 수 있다. 지연시간은 이웃하는 정보전달부가 모두 진동해야하는 경우 이를 구분하기 위해 구성될 수 있고, 진동하는 정보전달부가 2개 이하인 경우 진동하지 않는 경우에도 휴지시간을 갖도록 하여 어떠한 정보를 전달하더라도 단위시간이 항상 동일하게 정해질 수 있도록 한다.

가령, 할당시간이 0.2초이고, 지연시간이 0.2초인 경우 3개의 정보전달부가 모두 진동하는 정보인 경우 단위시간은 제1 정보전달부 진동시간 0.2초 + 지연시간 0.2초 + 제2 정보전달부 진동시간 0.2초 + 지연시간 0.2초 + 제3 정보전달부 진동시간 0.2초 + 지연시간 0.2초가 되어 총 1.2초가 된다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이 제1 정보전달부와 제3 정보전달부만 진동하는 정보의 경우에도 제1 정보전달부 진동시간 0.2초 + 지연시간 0.2초 + 제2 정보전달부 휴지시간 0.2초 + 지연시간 0.2초 + 제3 정보전달부 진동시간 0.2초 + 지연시간 0.2초가 되어 총 1.2초가 된다.

위와 같이 어떠한 정보를 전달하더라도 단위시간이 항상 1.2초로 동일하게 정해짐에 따라 사용자가 명확하게 정보를 인식할 수 있도록 구성하였다.

또한, 사용자가 본인이 수신 정보를 가장 잘 인식할 수 있도록 할당시간, 유지시간 및 지연시간의 조절(가감)이 가능하도록 하여 개별적으로 단위시간을 적절하게 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

1000 : 스마트 신발
100 : 왼쪽 신발
110 : 제1-1 정보전달부
120 : 제1-2 정보전달부
130 : 제1-3 정보전달부
150 : 정보전달부
160 : 제어부
170 : 무선통신부
180 : 전원공급부
190 : 제1 바이오센서
200 : 오른쪽 신발
210 : 제2-1 정보전달부
220 : 제2-2 정보전달부
230 : 제2-3 정보전달부

Claims

신발에 구비되어 발에 자극 신호를 통해 정보를 전달하는 복수의 정보전달부를 포함하는 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법에 있어서,
상기 방법은,
각각의 정보전달부의 자극 신호 여부를 입력받는 정보 입력 단계(S10); 및
복수의 자극 신호를 전달해야하는 경우 해당 정보전달부를 순차적으로 구동시키는 순차 전달 단계(S20)를 포함하고,
상기 순차 전달 단계(S20)는,
하나의 정보전달을 위해 복수의 정보전달부를 순차적으로 구동하는 시간을 단위 시간으로 정의할 때,
상기 단위 시간은 어떠한 정보를 전달하더라도 항상 동일하도록
상기 단위 시간은,
각각의 정보전달부에 부여되는 복수의 할당시간과, 상기 할당시간과 이웃하는 할당시간 사이에 부여되는 복수의 지연시간을 포함하고,
상기 할당시간 중 제일 마지막에 부여된 할당시간과, 다음 단위시간 사이에 부여되는 단위지연시간을 더 포함하고,
상기 자극신호를 전달하는 정보전달부는, 상기 할당시간 만큼 자극 신호를 전달하고,
상기 자극신호를 전달하지 않는 정보전달부는, 상기 할당시간 만큼 휴지하는 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법.
제 1항에 있어서,
상기 순차 전달 단계(S20)는,
상기 복수의 자극 신호를 전달해야하는 정보전달부가 왼쪽 신발과 오른쪽 신발에 각각 구비된 경우 왼쪽 신발과 오른쪽 신발 중 어느 한 신발의 정보전달부를 순차적으로 구동시킨 후 다른 한 신발의 정보전달부를 순차적으로 구동시키는, 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법.
제 1항에 있어서,
상기 순차 전달 단계(S20)는,
상기 복수의 자극 신호를 전달해야하는 정보전달부가 왼쪽 신발과 오른쪽 신발에 각각 구비된 경우 왼쪽 신발의 복수의 정보전달부와 오른쪽 신발의 복수의 정보전달부를 각각 순차적으로 구동시키되, 왼쪽 신발과 오른쪽 신발의 구동 시작 시간이 동일한 것을 특징으로 하는, 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법.
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제 1항의 정보 전달용 스마트 신발의 정보 인식률 향상 방법을 이용한 스마트 신발에 있어서,
상기 스마트 신발은,
신발에 구비되어 발에 자극 신호를 전달하는 복수의 정보전달부;
상기 신발에 구비되어 정보를 송신 또는 수신하는 무선통신부;
상기 무선통신부에서 수신된 신호를 분석하여 정보전달부를 구동하는 제어부; 및
상기 정보전달부, 무선통신부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하는, 정보 전달 기능을 갖는 스마트 신발.
제 7항에 있어서,
상기 정보전달부는,
왼쪽 신발에 구비된 제1 정보전달부; 및
오른쪽 신발에 구비된 제2 정보전달부로 구성되며,
상기 제어부는 상기 무선통신부의 신호를 상기 제1 정보전달부 및 제2 정보전달부에 분리 전달하고, 제1 정보전달부 및 제2 정보전달부를 통해 전달되는 자극 신호의 조합을 통해 사용자에 정보를 전달하는, 정보 전달 기능을 갖는 스마트 신발.
제 7항에 있어서,
상기 정보전달부는,
신발의 깔창에 노출되도록 구비되어 진동에 의해 사용자의 발에 자극을 전달하는 신호부; 및
상기 제어부의 제어에 의해 구동하여 상기 신호부에 구동력을 전달하는 구동부로 구성되는, 정보 전달 기능을 갖는 스마트 신발.
제 9항에 있어서,
상기 신호부는,
상기 깔창의 상측으로 돌출 형성되는, 정보 전달 기능을 갖는 스마트 신발.
제 10항에 있어서,
상기 신호부는,
돌출길이가 5mm 이내이고, 폭은 1~10mm 인 것을 특징으로 하는, 정보 전달 기능을 갖는 스마트 신발.
제 7항에 있어서,
상기 정보전달부는,
상기 신발의 깔창에 구비되되, 상기 정보전달부가 구비된 깔창의 일면 또는 외면 전체를 감싸는 고정부를 통해 상기 깔창에 고정되는, 정보 전달 기능을 갖는 스마트 신발.
제 12항에 있어서,
상기 고정부는,
하면에 접착 성분이 도포되어 상기 깔창의 상면에 접착되거나,
내면에 접착 성분이 도포되어 상기 깔창의 외면 전체를 감싸도록 접합되는, 정보 전달 기능을 갖는 스마트 신발.