KR102176260B1 - 스마트 걸음걸이 교정 장치 및 그 운용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다리에 착용하여 걸음걸이뿐만 아니라, 서 있는 자세도 교정할 수 있도록 구현한 스마트 걸음걸이 교정 장치 및 그 운용방법에 관한 것으로, 교정장치부가 다리에 착용하여 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이를 보조해 주며, 무릎 관절의 각도를 감지하여 비정상적인 보행 시에 이에 대응하는 정보를 통보하며; 스마트장치부가 교정장치부로부터 통보되는 비정상보행정보에 따라 이에 대응하는 이미지나 음성을 출력해 준다.

Description

스마트 걸음걸이 교정 장치 및 그 운용방법{Smart walk correcting apparatus and operating method thereof}

본 발명의 기술 분야는 스마트 걸음걸이 교정 장치 및 그 운용방법에 관한 것으로, 특히 다리에 착용하여 걸음걸이뿐만 아니라, 서 있는 자세도 교정할 수 있도록 구현한 스마트 걸음걸이 교정 장치 및 그 운용방법에 관한 것이다.

인체의 각 관절은 주변 근육의 작용에 의해 움직이고, 또한 안정된 상태를 유지한다. 그러나 장시간 한 가지 자세를 취하고 있거나, 잘못된 생활 습관 또는 작업환경 등으로 인해 근육의 기능이 감소하고, 관절 주변의 연부 조직이 굳게 되면, 관절의 균형 상태가 깨지고 자세 변화가 발생한다. 이러한 자세 변화는 생체 스트레스로 인한 근골격계 통증을 유발하게 된다. 특히, 장시간 서서 일해야 하는 사람은 배를 내밀고 있는 자세를 취하는 것을 쉽게 볼 수 있으며, 이런 자세는 올바로 서 있는 자세와 달리 골반의 중심이 발의 앞쪽으로 많이 기울어져 있게 되어, 관절을 둘러싸고 있는 인대와 근육의 길이가 손상되며, 이에 각종 근골격계 질환이 나타날 수 있다. 이때, 배를 내밀고 있는 자세에서 무릎의 정렬을 보면, 무릎을 지나치게 펴고 있는 것을 볼 수 있다. 그리고 발을 앞으로 차는 것과 같은 형태의 보행은, 무릎 관절의 과도한 펴짐을 만들게 되어 무릎이나 발목에 좋지 않은 영향을 주게 되는데, 예를 들어 골반의 틀어짐, 휜 다리('O'다리, 'X'다리 등), 무릎 퇴행성 관절염, 족저근막염, 발목 불안정성, 허리 골반 통증 등 기타 근골격계 질환을 유발할 수 있다.

현대인들이 목, 허리, 무릎 관련 질환을 앓는 주된 이유는, 앉을 때의 자세, 운동할 때의 자세 등이 바르지 못하기 때문이다. 환자는 질환이 생기고 나서야 자신의 관절 사용법이 잘못되었다는 것을 깨닫는다. 만약 질환이 생길 가능성이 있는 사람이 관절에 무리를 주는 자세를 취할 때에 즉석에서 경고를 받고, 자신의 목 관절, 허리 또는 무릎 관절 사용에 대한 자료를 토대로 정기적으로 관절 사용 경향에 대한 점검을 받는다면, 환자는 관절 및 디스크 질환을 예방할 수 있을 것이다.

한국공개특허 제10-2010-0089539호(2010.08.12 공개)는 인체 센서를 이용한 정형외과적 자세 교정 장치에 관하여 개시되어 있는데, 신체 부위에 착탈할 수 있는 착용부; 착용부에 배치되며, 신체 부위의 굽힘 정도 정보를 측정하는 센서부; 및 센서부에 의해 측정된 굽힘 정도 정보를 획득하는 데이터 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 사용자의 관절(목, 무릎, 허리 등)의 굽힘 정도, 비틀림 정도에 대한 데이터를 수집하고, 이 데이터를 토대로 사용자가 관절에 무리를 주는 자세를 취할 경우 이를 알림으로써 적절한 조치를 취할 수 있다.

한국공개특허 제10-2016-0139153호(2016.12.07 공개)는 무릎관절각의 과도한 변형을 측정하여 사용자에게 알려주어 사용자 스스로 자세를 교정할 수 있도록 도와주는 무릎관절 변형 측정 장치에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 다리에 장착되며, 일측 단부 및 타측 단부가 각각 다리의 대퇴부 및 하퇴부에 지지되어 무릎관절의 변형을 감지하는 센서; 센서의 일측 단부 및 타측 단부가 각각 대퇴부 및 하퇴부에 지지되도록 하는 고정부; 및 센서와 연결되며, 센서로부터 제공되는 신호로부터 무릎관절의 변형의 수준이 기준수준을 초과한 경우에 소리, 진동, 빛 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 외부에 알리는 알림부를 포함하되, 무릎관절의 변형은 대퇴부에 대한 하퇴부의 상대적인 변위 또는 하퇴부에 대한 대퇴부의 상대적인 변위에 의하여 야기되며, 센서는 무릎관절의 변형에 따라 센서의 일측 단부 및 타측 단부 사이에 가해지는 인장력을 감지하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 종래의 기술에 있어서, 무릎 교정 장치의 경우에 대부분 수동적으로 압박하여 움직임을 제한시키는 방식을 사용하고 있으므로, 착용했을 경우에만 움직임을 제한할 수 있고, 장치를 착용하지 않았을 경우에는 정렬이 틀어지게 되는 단점이 있었다. 또한, 상술한 바와 같은 종래 기술은 무릎 고정을 목적으로 하기 때문에 튼튼하게 만들기 위해 부피도 크고 무게도 무거운 장치인 단점도 가지고 있다.

상술한 바와 같은 종래 기술에 있어서, 걸음걸이 교정 장치의 경우에 다리의 움직임에 따라 변화되는 사용자의 팔 움직임을 분석하여 걸음걸이를 측정하는 형태도 있는데, 이런 경우에 실제로는 걸음걸이에 영향을 주는 변수는 아주 많기 때문에, 다리의 움직임과 팔의 움직임이 특정 패턴으로 일반화되기 힘들어 실제로 걸음걸이를 교정하는 것에 효과를 주지 못하고 있는 단점도 가지고 있다.

한국공개특허 제10-2010-0089539호 한국공개특허 제10-2016-0139153호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, 다리에 착용하여 걸음걸이뿐만 아니라, 서 있는 자세도 교정할 수 있도록 구현한 스마트 걸음걸이 교정 장치 및 그 운용방법을 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 다리에 착용하여 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이를 보조해 주며, 무릎 관절의 각도를 감지하여 비정상적인 보행 시에 이에 대응하는 정보를 통보하는 교정장치부; 및 상기 교정장치부로부터 통보되는 비정상보행정보에 따라 이에 대응하는 이미지나 음성을 출력해 주는 스마트장치부를 포함하는 스마트 걸음걸이 교정 장치를 제공한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 무릎 관절의 각도를 감지하여 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이인지를 판단하여 올바른 서 있는 자세 또는 걸음걸이로 교정하도록 해 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 무릎 관절의 상부와 하부에 착용하여, 무릎 관절의 상부와 하부에서의 위치와 움직임을 인식하여 무릎 관절의 각도를 감지하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 기 설정해 둔 보행 속도로 보행했을 때에 무릎 관절의 각도를 감지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 잘못된 서 있는 자세를 올바로 서 있는 자세로 교정하도록 해 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 과도한 무릎 펴짐의 무릎 정렬을 교정하도록 해 주어 정상적인 무릎 펴짐으로 회복시켜 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 좋지 않은 걸음걸이의 움직임을 감지하여 알려주어 정상적인 움직임을 유도해서 걸음걸이를 교정하도록 해 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 무릎 관절의 각도를 감지하며, 감지된 무릎 관절 각도가 기 설정해 둔 각도 이상인지를 판단하며, 기 설정해 둔 각도만큼 되지 않을 때에 진동이나 음성 출력을 통해 알리거나, 비정상보행정보를 상기 스마트장치부로 통보하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 보행 속도가 기 설정된 속도로 걸을 때에, 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도 이상으로 무릎을 올려서 걷는지를 감지하며, 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도만큼으로 무릎을 충분히 올리지 못 하는 경우에 진동을 발생시키거나 음성을 출력하거나 상기 스마트장치부를 통해 이미지를 전달하도록 하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 상기 스마트장치부로부터 수신되는 선택모드정보에 따라 이에 대응하는 모드프로그램을 판독하여 판독한 모드프로그램에 따른 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 스마트장치부는, 상기 교정장치부와 근거리무선통신을 수행하여 통신 연결하며, 상기 교정장치부와 통신 연결 및 초기화 시에, 초기화메인화면을 표시해 준 후에 초기화요청이미지를 표시하며, 초기화 버튼을 누르면 블루투스연결요청이미지를 표시하며, 블루투스가 연결되면 모드선택요청이미지를 표시하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 스마트장치부는, 상기 교정장치부로부터 수신되는 비정상보행정보에 따라 바르게 서 있기, 바르게 걷기, 씩씩하게 걷기, 좋지 않은 자세의 이미지나 음성을 출력시켜 주는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 스마트장치부는, 입력수단을 통한 사용자의 모드 선택 시에 선택된 모드에 대한 정보를 상기 교정장치부로 전송하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 무릎 관절의 상부와 하부에 각각 착용하여 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이를 보조하는 두 개의 무릎보호대; 상기 무릎보호대의 가운데 부분을 서로 연결시켜 주는 연결대; 상기 무릎보호대에 각각 부착 설치되되, 무릎 관절의 상부 측면과 하부 측면에 대향하는 위치 부분에 각각 부착 설치되는 두 개의 본체; 상기 본체에 각각 내장 설치되며, 무릎 관절의 각도를 감지하는 두 개의 센서; 및 상기 본체 중 적어도 하나에 내장 설치되며, 상기 센서에서 감지한 무릎 관절 각도에 따라 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이인지를 판단하여 올바른 서 있는 자세 또는 걸음걸이로 교정하도록 해 주는 CPU를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 무릎보호대는, 일측을 다른 일측에 체결시켜 무릎 관절의 상부와 하부에 각각 착용하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 무릎보호대는, 네오프렌 재질인 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 연결대는, 상기 무릎보호대와 함께 'H' 형태로 형성하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 연결대는, 무릎의 뒤 부분에 위치하도록 하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 본체는, 유선 또는 무선으로 서로 연결 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 센서는, 무릎 관절의 상부면과 하부면에 대향하는 위치 부분에 형성되어, 무릎 관절의 상부면과 하부면에서의 위치와 움직임을 각각 인식하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 센서는, 기울기센서인 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 센서는, 자이로센서인 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 센서는, 무릎 관절의 상부면과 하부면에서의 기울기 변동값을 각각 인식하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 CPU는, 상기 센서에서 감지한 위치와 움직임을 확인하여 무릎 관절 각도를 인식하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 CPU는, 차이 값에 해당하는 무릎 관절 각도에 대한 데이터들을 내부메모리에 미리 설정하여 저장해 두며, 상기 센서에서 각각 감지한 위치 변동값 간의 차이를 구하여 차이 값에 해당하는 무릎 관절 각도를 확인하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 CPU는, 기울기 변동값 간의 차이 값에 해당하는 무릎 관절 각도에 대한 데이터들을 내부메모리에 미리 설정하여 저장해 두며, 상기 센서에서 각각 인식한 기울기 변동값 간의 차이를 구하여 차이 값에 해당하는 무릎 관절 각도를 확인하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 CPU는, 정상적인 걸음걸이와 비정상적인 걸음걸이에서 상기 센서가 이루는 각도를 측정하여 무릎 관절 각도로 확인하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 CPU는, 정상적인 걸음걸이와 비정상적인 걸음걸이에서 상기 센서에서 인식한 기울기 간의 각도를 측정하여 무릎 관절 각도로 확인하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 CPU는, 무릎 관절 각도가 내부메모리에 미리 설정해 둔 각도 이상인지를 판단하며, 무릎 관절 각도가 기 설정해 둔 각도만큼 되지 않을 때에, 비정상적보행정보나 진동발생명령이나 음성출력명령을 생성시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 CPU는, 전원 온/오프에 따라 전원 공급을 제어하며, 제어동작 선택에 따라 이에 대응하는 모드프로그램을 내부메모리로부터 판독하여 판독한 모드프로그램에 따른 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 CPU는, 걷기모드프로그래밍 선택 시에, 걷는 중 기 설정된 시간 동안 통계를 내어 기 설정된 퍼센트 이상으로 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도 이상 나오지 않을 경우에, 비정상보행정보나 진동발생명령이나 음성출력명령을 생성시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 CPU는, 서있기모드프로그래밍 선택 시에, 서 있기 중 기 설정된 시간 동안 통계를 내어 기 설정된 퍼센트 이상으로 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도 이하 나올 경우에, 비정상보행정보나 진동발생명령이나 음성출력명령을 생성시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 CPU는, 선택모드정보를 전달받아 이에 대응하는 모드프로그램을 내부메모리로부터 판독하여 판독한 모드프로그램에 따른 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 상기 CPU에서 생성시킨 음성출력명령에 따라 음성을 출력시켜 비정상적인 보행이라는 것을 인지할 수 있도록 하는 음성출력기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 상기 본체 중 적어도 하나에 내장 설치되며, 상기 CPU에서 생성시킨 비정상보행정보를 무선데이터로 변환시켜 상기 스마트장치부로 전송하는 무선통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 상기 본체 중 적어도 하나에 내장 설치되며, 상기 CPU에서 생성시킨 진동발생명령에 따라 진동을 발생시켜 비정상적인 보행이라는 것을 인지할 수 있도록 하는 진동발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 상기 본체 중 적어도 하나에 외장 설치되며, 전원 온/오프, 상기 CPU의 제어동작 선택을 수행하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에서, 상기 교정장치부는, 상기 본체 중 적어도 하나에 내장 설치되며, 외부로부터 전원을 제공받아 충전시켜 주며, 각 구성요소에 필요한 전원을 공급하는 충전식배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 교정장치부가 다리에 착용되어 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이를 보조해 주면서, 무릎 관절의 각도를 감지하여 비정상적인 보행 시에 이에 대응하는 정보를 통보하는 단계; 및 스마트장치부가 상기 교정장치부로부터 통보되는 비정상보행정보에 따라 이에 대응하는 이미지나 음성을 출력해 주는 단계를 포함하는 스마트 걸음걸이 교정 장치의 운용방법을 제공한다.

본 발명의 효과로는, 다리에 착용하여 걸음걸이뿐만 아니라, 서 있는 자세도 교정할 수 있도록 구현한 스마트 걸음걸이 교정 장치 및 그 운용방법을 제공함으로써, 능동적 무릎 정렬 훈련으로 스스로 제어할 수 있게 만들어 주기 때문에 나중에는 착용하지 않아도 정렬과 움직임을 이상적으로 유지시켜 줄 수 있다는 것이다.

본 발명에 의하면, 자신의 비정상적인 움직임을 지각하여 교정하기 위한 목적을 가진 센서만 부착함으로써, 착용이 간편할 뿐만 아니라, 부피를 작게 만들 수 있어 바지 안에도 착용이 가능하다는 효과도 가진다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 걸음걸이 교정 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 교정장치부에서 서 있는 자세의 교정에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 교정장치부에서 무릎 펴짐의 교정에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 4는 도 1에 있는 교정장치부에서 정상적인 보행의 교정에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 있는 교정장치부에서 감지하는 무릎 관절 각도에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 6은 도 1에 있는 스마트장치부의 초기화를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에 있는 스마트장치부에서 표시해 주는 이미지를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1에 있는 교정장치부의 착용 전 족저압 분포 경로와 착용 후 족저압 분포 경로를 설명하는 도면이다.
도 9 및 도 10은 도 1에 있는 교정장치부를 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 걸음걸이 교정 장치의 운용방법을 설명하는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 걸음걸이 교정 장치 및 그 운용방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 걸음걸이 교정 장치를 설명하는 도면이며, 도 2는 도 1에 있는 교정장치부에서 서 있는 자세의 교정에 대한 설명을 위한 도면이며, 도 3은 도 1에 있는 교정장치부에서 무릎 펴짐의 교정에 대한 설명을 위한 도면이며, 도 4는 도 1에 있는 교정장치부에서 정상적인 보행의 교정에 대한 설명을 위한 도면이며, 도 5는 도 1에 있는 교정장치부에서 감지하는 무릎 관절 각도에 대한 설명을 위한 도면이며, 도 6은 도 1에 있는 스마트장치부의 초기화를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 1에 있는 스마트장치부에서 표시해 주는 이미지를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 1에 있는 교정장치부의 착용 전 족저압 분포 경로와 착용 후 족저압 분포 경로를 설명하는 도면이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 스마트 걸음걸이 교정 장치(100)는, 교정장치부(110), 스마트장치부(120)를 포함한다.

교정장치부(110)는, 다리에 착용하여 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이(즉, 보행 움직임)를 보조해 주며, 무릎 관절의 각도를 감지하여 비정상적인 보행인 경우에 이에 대응하는 정보를 스마트장치부(120)로 전송해 준다.

일 실시 예에서, 교정장치부(110)는, 무릎 관절의 각도를 감지하여 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이(즉, 보행 움직임)인지를 판단하여 올바른 서 있는 자세 또는 걸음걸이로 교정하도록 해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 교정장치부(110)는, 무릎 관절의 상부와 하부에 착용되어 무릎 관절의 상부와 하부에서의 위치와 움직임을 인식하여 무릎 관절의 각도를 감지할 수 있다.

일 실시 예에서, 교정장치부(110)는, 기 설정해 둔 보행 속도(예를 들어, 1분에 60~90보의 속도)로 보행했을 때에 무릎 관절의 각도를 감지하도록 할 수 있다.

일 실시 예에서, 교정장치부(110)는, 도 2의 (가)와 같이 잘못된 서 있는 자세를 도 2의 (나)와 같이 올바로 서 있는 자세로 교정하도록 해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 교정장치부(110)는, 도 3의 (나)와 같이 무의식적으로 만들어진 과도한 무릎 펴짐(즉, 무릎을 지나치게 펴고 있는 경우)의 무릎 정렬을 교정하도록 해 주어 도 3의 (가)와 같이 올바른 자세(즉, 정상적인 무릎 펴짐)로 회복시켜 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 교정장치부(110)는, 팔자걸음 등과 같은 좋지 않은 걸음걸이의 움직임을 감지하여 알려주어 정상적인 움직임을 유도해서 걸음걸이를 교정하도록 할 수 있다.

일 실시 예에서, 교정장치부(110)는, 도 4의 (나)와 같이 팔자걸음 등과 같은 비정상 보행의 경우에 무릎이 아닌 발이 앞으로 차는 것과 같은 움직임이 있으며, 이것을 도 4의 (가)와 같이 무릎이 힘차게 앞으로 나가는 형태의 정상적인 보행으로 교정하도록 해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 교정장치부(110)는, 무릎 관절의 각도를 감지하며, 해당 감지된 무릎 관절 각도가 기 설정해 둔 각도(예를 들어, 25도) 이상인지를 판단하며, 해당 감지된 무릎 관절 각도가 기 설정해 둔 각도만큼 되지 않을 때에, 비정상적인 보행이라는 것을 인지할 수 있도록 하기 위해서 진동이나 음성 출력을 통해 알리거나, 비정상적인 보행이라는 정보를 스마트장치부(120)로 통보해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 교정장치부(110)는, 도 5의 (나)에 도시된 바와 같이 보행 속도가 기 설정된 속도(예를 들어, 1분에 70보 이상의 속도)로 걸을 때에, 고관절의 움직임이 이상적으로 나타나도록 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도 이상으로 무릎을 올려서 걷는지를 감지할 수 있으며, 또한 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도만큼으로 무릎을 충분히 올리지 못 하는 경우(도 5의 (나)에 도시된 바와 같은 경우)에 비정상적인 보행이라는 것을 인지할 수 있도록 진동을 발생시키거나 음성을 출력하거나 스마트장치부(120)를 통해 이미지를 전달하도록 해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 교정장치부(110)는, 스마트장치부(120)로부터 전송되는 선택모드정보를 수신받아 해당 수신받은 선택모드정보에 따라 이에 대응하는 모드프로그램을 판독하여 해당 판독한 모드프로그램에 따른 제어동작을 수행할 수 있다.

스마트장치부(120)는, 교정장치부(110)로부터 통보되는 비정상보행정보를 수신받아 해당 수신받은 비정상보행정보에 따라 이에 대응하는 이미지를 LCD, 터치스크린 등과 같은 디스플레이수단을 통해 출력해 주거나, 이에 대응하는 음성을 스피커 등과 같은 음성출력기를 통해 출력해 준다.

일 실시 예에서, 스마트장치부(120)는, 스마트폰 등과 같은 이동통신단말기나 노트북 등과 같은 무선통신가능단말기, 운동기구 패널 등일 수 있으며, 교정장치부(110)와 근거리무선통신을 수행하여 통신 연결(예를 들어, 블루투스 통신 연결 등)할 수 있다.

일 실시 예에서, 스마트장치부(120)는, 교정장치부(110)와 통신 연결 및 초기화 시에, 도 6에 도시된 바와 같이, 초기화메인화면을 표시해 준 후에, '초기화 세팅을 위해 초기화 버튼을 누르시고 바른 자세를 1초간 유지해 주세요'라는 초기화요청이미지를 표시해 주며, 초기화 버튼을 누르면 '현재 사용하는 앱은 자세를 위한 장치입니다. 사용하시기 전에 블루투스를 연결하세요'라는 블루투스연결요청이미지를 표시해 주며, 블루투스가 연결되면 '초기화가 완료되었습니다. 모드 선택을 해 주세요'라는 모드선택요청이미지를 표시해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 스마트장치부(120)는, 교정장치부(110)로부터 통보되는 비정상보행정보를 수신받아 해당 수신받은 비정상보행정보에 따라 도 7에 도시된 바와 같이, 바르게 서 있기, 바르게 걷기, 씩씩하게 걷기, 좋지 않은 자세 등과 같은 이미지나 음성을 출력시켜 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 스마트장치부(120)는, 키패드, 터치패드 등과 같은 입력수단을 통한 사용자의 모드 선택 시에 해당 선택된 모드에 대한 정보를 교정장치부(110)로 전송해 줄 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 스마트 걸음걸이 교정 장치(100)는, 교정장치부(110)를 다리에 착용하여 걸음걸이뿐만 아니라, 서 있는 자세도 교정할 수 있도록 구현함으로써, 능동적 무릎 정렬 훈련으로 스스로 제어할 수 있게 만들어 주기 때문에 나중에는 착용하지 않아도 정렬과 움직임을 이상적으로 유지시켜 줄 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 스마트 걸음걸이 교정 장치(100)는, 교정장치부(110)를 다리에 직접 착용하여 확실한 움직임을 교정할 수 있는데, 다리에 부착하는 형태로 무릎 관절의 굽힘과 폄 기능을 직접적으로 측정하고, 보행 시에는 발끝이 바라보는 방향을 직접적으로 측정할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 스마트 걸음걸이 교정 장치(100)는, 자신의 비정상적인 움직임을 지각하여 교정하기 위한 목적을 가진 교정장치부(110)만 착용함으로써, 착용이 간편할 뿐만 아니라, 부피를 작게 만들 수 있어 바지 안에도 착용이 가능하다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 스마트 걸음걸이 교정 장치(100)는, 교정장치부(110)를 착용하고 보행을 했을 경우에 발목과 발의 기능, 다른 관절의 기능 등이 개선시켜 줄 수 있다. 이때, 풋스캔(족저압분석기)을 통해 보행 시에 압력분포에 대한 실험을 했을 때, 도 8에 도시된 바와 같은 착용 전 족저압 분포 경로와 착용 후 족저압 분포 경로에 나타난 바와 같이, 무릎과 신전을 가진 족저근막염 환자에게 교정장치부(110)를 착용하고 보행을 실시했을 경우에 엄지발가락 부근의 관절에도 압력이 이동되어 빨간색의 압력 포인트가 나타나는 등으로 정상적인 압력 이동 곡선을 보여줌을 잘 알 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 스마트 걸음걸이 교정 장치(100)는, 교정장치부(110)가 비정상적인 무릎의 움직임을 감지하여 정상적인 무릎의 움직임이 되도록 인지시켜 줌으로써 근본적으로 걸음걸이를 정상적으로 회복할 수 있도록 훈련시켜 줄 수 있으며, 다리에 착용함으로써 직접적으로 걸음걸이를 교정할 수 있으며, 작은 부피로 바지 안에도 간편하게 착용할 수 있으며, 발끝이 진행하는 방향을 감지하여 팔자걸음이나 안짱걸음을 교정해 줄 수 있다.

도 9 및 도 10은 도 1에 있는 교정장치부를 설명하는 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 교정장치부(110)는, 두 개의 무릎보호대(111), 연결대(112), 두 개의 본체(113), 두 개의 센서(114), CPU(115), 무선통신모듈(116), 진동발생기(117), 스위치(118), 충전식배터리(119)를 포함한다.

무릎보호대(111)는, 다리(즉, 무릎 관절의 상부와 하부)에 각각 착용하여 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이(즉, 보행 움직임)를 보조해 준다.

일 실시 예에서, 무릎보호대(111)는, 일측을 다른 일측에 체결이나 결합(내지는 부착)시켜 무릎 관절의 상부와 하부에 각각 착용할 수 있다.

일 실시 예에서, 무릎보호대(111)는, 무릎 관절의 상부와 하부에 부착해야 하는 센서(114)가 무릎 관절이 움직일 때에도 확실히 고정될 수 있도록 하기 위해서 신축성이 있는 네오프렌 등을 이용하여 제작할 수 있다.

연결대(112)는, 두 개의 무릎보호대(111)의 가운데 부분을 연결시켜 준다.

일 실시 예에서, 연결대(112)는, 두 개의 무릎보호대(111)의 가운데 부분을 서로 일체로 연결시켜 두 개의 무릎보호대(111)와 함께 'H' 형태로 형성해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 연결대(112)는, 무릎의 뒤 부분에 위치하도록 해 줄 수 있다.

본체(113)는, 무릎보호대(111)에 각각 부착 설치(또는, 결합이나 체결 설치)되되, 다리의 측면(즉, 무릎 관절의 상부 측면과 하부 측면)에 대향하는 위치 부분에 각각 부착 설치되며, 센서(114), CPU(115), 무선통신모듈(116), 진동발생기(117), 충전식배터리(119)를 내장하고 스위치(118)를 외장해 준다.

일 실시 예에서, 본체(113)는, 유선(또는, 무선)으로 서로 연결 형성되어 데이터를 송수신할 수 있도록 구현할 수 있다.

일 실시 예에서, 본체(113)는, 두께를 최소화시키면서 무릎 관절에 밀착시키기 위해서 인체공학적인 디자인 설계로 제작할 수 있다.

센서(114)는, 두 개의 본체(113)에 각각 내장 설치되며, 무릎 관절의 각도를 감지하여 해당 감지한 무릎 관절 각도를 CPU(115)에 전달해 준다.

일 실시 예에서, 센서(114)는, 무릎 관절의 상부면과 하부면에 대향하는 위치 부분에 형성되어, 무릎 관절의 상부면과 하부면에서의 위치와 움직임을 각각 인식하여 해당 인식한 위치와 움직임을 CPU(115)에 전달해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 센서(114)는, 기울기 값을 감지할 수 있는 자이로센서 등과 같은 기울기센서일 수 있으며, 기울기센서의 경우에 무릎 관절의 상부면과 하부면에서의 기울기 변동값을 각각 인식하여 CPU(115)에 전달해 줄 수 있다.

CPU(115)는, 두 개의 본체(113) 중 적어도 하나에 내장 설치되며, 두 개의 센서(114)로부터 전달되는 무릎 관절 각도에 따라 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이(즉, 보행 움직임)인지를 판단하여 올바른 서 있는 자세 또는 걸음걸이로 교정하도록 해 준다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 두 개의 센서(114)로부터 전달되는 위치와 움직임(예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은 직선 1번과 2번)을 확인하여 무릎 관절 각도를 인식할 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 두 개의 센서(114)에서 각각 인식한 위치 변동값 간의 차이를 구하여 해당 차이 값에 해당하는 무릎 관절 각도를 확인할 수 있다. 이때, CPU(115)는, 차이 값에 해당하는 무릎 관절 각도에 대한 데이터들을 내부메모리에 미리 설정하여 저장해 둘 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 두 개의 센서(114)에서 각각 인식한 기울기 변동값 간의 차이를 구하여 해당 차이 값에 해당하는 무릎 관절 각도를 확인할 수 있다. 이때, CPU(115)는, 기울기 변동값 간의 차이 값에 해당하는 무릎 관절 각도에 대한 데이터들을 내부메모리에 미리 설정하여 저장해 둘 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 정상적인 걸음걸이와 비정상적인 걸음걸이에서 두 개의 센서(114)가 이루는 각도(즉, 두 개의 센서(114)에서 인식한 기울기 간의 각도)를 측정하여 무릎 관절 각도로 확인할 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 상술한 바와 같이 인식 내지 확인한 무릎 관절 각도가 내부메모리에 미리 설정해 둔 각도(예를 들어, 25도) 이상인지를 판단하며, 해당 무릎 관절 각도가 기 설정해 둔 각도만큼 되지 않을 때에, 비정상적인 보행이라는 정보를 생성시켜 무선통신모듈(116)로 입력해 주거나, 진동발생명령을 생성시켜 진동발생기(117)로 입력해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 음성출력명령을 생성시켜 음성출력기(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음)로 입력해 줄 수도 있다. 이때, 교정장치부(110)는, CPU(115)로부터 입력되는 음성출력명령에 따라 음성을 출력시켜 비정상적인 보행이라는 것을 인지할 수 있도록 해 주기 위한 스피커 등과 같은 음성출력기를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 보행자가 보행 속도를 1분에 70보 이상의 속도로 걸을 때에, 고관절의 움직임이 이상적으로 나타나도록 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도 이상으로 무릎을 올려서 걷는지를 두 개의 센서(114)를 통해 인식 내지 확인할 수 있으며, 또한 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도만큼으로 무릎을 충분히 올리지 못 하는 경우에 비정상보행정보나 진동발생명령(또는, 음성출력명령)을 생성시킬 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 무릎 관절 상부에 설치되는 센서(114)와 무릎 관절 하부에 설치되는 센서(114)가 이루는 각도가 25도 이상인 경우에 무릎의 움직임이 역동적인 이상적인 걸음걸이로 인식할 수 있으며, 반면에 25도 미만인 경우에는 발을 차듯이 걷는 좋지 않은 걸음으로 무릎의 각도가 충분히 만들어지지 못함을 인식할 수 있으며, 25도 미만의 움직임이 지속될 경우에 비정상보행정보를 생성시켜 무선통신모듈(116)로 입력해 주거나, 진동발생명령을 생성시켜 진동발생기(117)로 입력해 줄 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 스위치(118)의 전원 온/오프에 따라 충전식배터리(119)의 전원 공급을 제어하며, 스위치(118)의 CPU(115)의 제어동작 선택(예를 들어, 내부메모리에 미리 설정해 둔 프로그램의 선택)에 따라 이에 대응하는 모드프로그램을 내부메모리로부터 판독하여 해당 판독한 모드프로그램에 따른 제어동작을 수행할 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 스위치(118)의 걷기모드프로그래밍 선택 시에, 걷는 중 기 설정된 시간(예를 들어, 1분) 동안 통계를 내어 기 설정된 퍼센트(예를 들어, 33%) 이상으로 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도(예를 들어, 25도) 이상 나오지 않을 경우에, 비정상보행정보나 진동발생명령(또는, 음성출력명령)을 생성시킬 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 스위치(118)의 서있기모드프로그래밍 선택 시에, 서 있기 중 기 설정된 시간(예를 들어, 1분) 동안 통계를 내어 기 설정된 퍼센트(예를 들어, 33%) 이상으로 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도(예를 들어, -5도) 이하 나올 경우에, 비정상보행정보나 진동발생명령(또는, 음성출력명령)을 생성시킬 수 있다.

일 실시 예에서, CPU(115)는, 무선통신모듈(116)로부터 전달되는 선택모드정보에 따라 이에 대응하는 모드프로그램을 내부메모리로부터 판독하여 해당 판독한 모드프로그램에 따른 제어동작을 수행할 수 있다.

무선통신모듈(116)은, 두 개의 본체(113) 중 적어도 하나에 내장 설치되며, CPU(115)로부터 입력되는 비정상보행정보를 무선데이터로 변환시켜 스마트장치부(120)로 전송하여 비정상적인 보행이라는 것을 인지할 수 있도록 해 준다.

일 실시 예에서, 무선통신모듈(116)은, 블루투스모듈 등과 같은 근거리무선통신모듈일 수 있다.

일 실시 예에서, 무선통신모듈(116)은, 비정상적인 보행이라는 것을 인지할 수 있도록 스마트장치부(120)를 통해 이미지를 전달하도록 하거나, 음성으로 알려줄 수 있다.

일 실시 예에서, 무선통신모듈(116)은, 스마트장치부(120)로부터 전송되는 선택모드정보를 수신받아 해당 수신받은 선택모드정보를 CPU(115)로 전달해 줄 수 있다.

진동발생기(117)는, 두 개의 본체(113) 중 적어도 하나에 내장 설치되며, CPU(115)로부터 입력되는 진동발생명령에 따라 진동을 발생시켜 비정상적인 보행이라는 것을 인지할 수 있도록 해 준다.

스위치(118)는, 두 개의 본체(113) 중 적어도 하나에 외장 설치되며, 충전식배터리(119)의 전원 온/오프, CPU(115)의 제어동작 선택(예를 들어, 프로그램선택) 등을 수행한다.

충전식배터리(119)는, 두 개의 본체(113) 중 적어도 하나에 내장 설치되며, 외부로부터 전원을 제공받아 충전시켜 주며, 각 구성요소(두 개의 센서(114), CPU(115), 무선통신모듈(116), 진동발생기(117), 스위치(118))에 필요한 전원을 공급해 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 교정장치부(110)는, 무릎에 착용하여 진동이나 소리를 통해 움직임을 바로 확인하도록 해 줄 수 있으며, 이에 무릎에만 부착하는 밴드형 센서로 저렴한 가격에 공급할 수 있다. 다르게는, 상술한 바와 같은 구성을 가진 교정장치부(110)는, 블루투스로 연동된 스마트장치부(120)를 통해 걸음걸이를 확인하도록 해 줄 수도 있으며, 이에 스마트장치부(120)를 통해 실시간 걸음걸이 분석이나 통계를 통해 다양한 결과를 확인하도록 해 줄 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 교정장치부(110)는, 휜 다리 교정을 원하는 사람, 아동 또는 성년의 걸음걸이 교정을 원하는 사람, 관절염 등의 초기 시니어 환자, 보행 능력이 떨어지는 신경계 환자, 발목 불안정성, 족저근막염, 아킬레스건염 등과 같은 발과 발목 통증 환자, 골반의 틀어짐이 있는 허리골반통증 환자 등의 올바른 서 있는 자세 또는 걸음걸이로 교정하도록 해 줄 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 걸음걸이 교정 장치의 운용방법을 설명하는 도면이다.

도 11을 참조하면, 다리에 착용하고 있는 교정장치부(110)에서는, 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이(즉, 보행 움직임)를 보조해 주면서, 이와 동시에 무릎 관절의 각도를 감지하여 비정상적인 보행인지를 판단하게 된다(S101).

상술한 단계 S101에서 비정상적인 보행인지를 판단함에 있어서, 교정장치부(110)에서는, 무릎 관절의 각도를 감지하여 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이(즉, 보행 움직임)인지를 판단하여 올바른 서 있는 자세 또는 걸음걸이로 교정하도록 해 줄 수 있다.

상술한 단계 S101에서 비정상적인 보행인지를 판단함에 있어서, 무릎 관절의 상부와 하부에 착용하고 있는 교정장치부(110)에서는, 무릎 관절의 상부와 하부에서의 위치와 움직임을 인식하여 무릎 관절의 각도를 감지할 수 있다.

상술한 단계 S101에서 비정상적인 보행인지를 판단함에 있어서, 교정장치부(110)에서는, 기 설정해 둔 보행 속도(예를 들어, 1분에 60~90보의 속도)로 보행했을 때에 무릎 관절의 각도를 감지하도록 할 수 있다.

상술한 단계 S101에서 비정상적인 보행인지를 판단함에 있어서, 교정장치부(110)에서는, 무릎 관절의 각도를 감지하며, 해당 감지된 무릎 관절 각도가 기 설정해 둔 각도(예를 들어, 25도) 이상인지를 판단하며, 해당 감지된 무릎 관절 각도가 기 설정해 둔 각도만큼 되지 않을 때를 확인할 수 있다.

상술한 단계 S101에서 비정상적인 보행인지를 판단함에 있어서, 교정장치부(110)에서는, 보행 속도가 기 설정된 속도(예를 들어, 1분에 70보 이상의 속도)로 걸을 때에, 고관절의 움직임이 이상적으로 나타나도록 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도 이상으로 무릎을 올려서 걷는지를 감지할 수 있으며, 또한 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도만큼으로 무릎을 충분히 올리지 못 하는 경우인지를 판단할 수 있다.

상술한 단계 S101에서 비정상적인 보행인지를 판단함에 있어서, 스마트장치부(120)에서는, 교정장치부(110)와 근거리무선통신을 수행하여 통신 연결(예를 들어, 블루투스 통신 연결 등)할 수 있으며, 또한 교정장치부(110)와 통신 연결 및 초기화 시에, 초기화메인화면을 표시해 준 후에, 초기화요청이미지, 블루투스연결요청이미지, 모드선택요청이미지를 표시해 줄 수 있다. 이에, 키패드, 터치패드 등과 같은 입력수단을 통한 사용자의 모드 선택 시에, 스마트장치부(120)에서는, 입력수단을 통한 선택된 모드에 대한 정보를 교정장치부(110)로 전송해 줄 수 있다. 그러면, 교정장치부(110)에서는, 스마트장치부(120)로부터 전송되는 선택모드정보를 수신받아 해당 수신받은 선택모드정보에 따라 이에 대응하는 모드프로그램을 판독하여 해당 판독한 모드프로그램에 따른 제어동작을 수행할 수 있다.

상술한 단계 S101에서 비정상적인 보행인지를 판단한 경우에, 교정장치부(110)에서는, 비정상적인 보행에 대응하는 정보를 스마트장치부(120)로 전송해 주게 된다(S102).

상술한 단계 S102에서 비정상보행정보를 전송함에 있어서, 교정장치부(110)에서는, 팔자걸음 등과 같은 좋지 않은 걸음걸이의 움직임을 감지한 경우를 사용자에게 진동이나 음성으로 알려주어, 정상적인 움직임을 유도해서 걸음걸이를 교정하도록 할 수 있다.

상술한 단계 S102에서 비정상보행정보를 전송함에 있어서, 교정장치부(110)에서는, 상술한 단계 S101에서 감지한 무릎 관절 각도가 기 설정해 둔 각도만큼 되지 않을 때를 확인한 경우에, 비정상적인 보행이라는 것을 인지할 수 있도록 하기 위해서 진동이나 음성 출력을 통해 알리거나, 비정상적인 보행이라는 정보를 스마트장치부(120)로 통보해 줄 수 있다.

상술한 단계 S102에서 비정상보행정보를 전송함에 있어서, 교정장치부(110)에서는, 상술한 단계 S101에서 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도만큼으로 무릎을 충분히 올리지 못 하는 경우인지를 판단한 경우에, 비정상적인 보행이라는 것을 인지할 수 있도록 진동을 발생시키거나 음성을 출력하거나 스마트장치부(120)를 통해 이미지를 전달하도록 해 줄 수 있다.

상술한 단계 S102에서 비정상보행정보를 전송하게 되면, 스마트장치부(120)에서는, 교정장치부(110)로부터 통보되는 비정상보행정보를 수신받아 해당 수신받은 비정상보행정보에 따라 이에 대응하는 이미지를 LCD, 터치스크린 등과 같은 디스플레이수단을 통해 출력해 주거나, 이에 대응하는 음성을 스피커 등과 같은 음성출력기를 통해 출력해 주게 된다(S103).

상술한 단계 S103에서 이미지나 음성을 출력함에 있어서, 스마트장치부(120)에서는, 교정장치부(110)로부터 수신받은 비정상보행정보에 따라 도 7에 도시된 바와 같이, 바르게 서 있기, 바르게 걷기, 씩씩하게 걷기, 좋지 않은 자세 등과 같은 이미지나 음성을 출력시켜 줄 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 스마트 걸음걸이 교정 장치(100) 및 방법에 의하면, 크기가 작아서 휴대하기가 쉽고, 바지 안에도 착용할 수 있어 교정장치부(110)를 착용하고 있다는 표시가 나지 않으며, 걸음걸이 교정 이후에 착용하지 않아도 정상적인 걸음걸이를 계속적으로 유지시켜 줄 수 있으며, 단순한 센서 구조로 제품의 가격이 저렴할 수 있으며, 블루투스 등과 같은 근거리무선통신을 통해 스마트장치(120)로 손쉽게 확인할 수 있으며, 예방의학적 효과로 주사, 약물, 수술 등의 확률을 감소시킬 수 있으며, 장기적으로 불필요한 의료비 지출을 줄여 국가 건상보험 재정에도 큰 도움을 줄 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 스마트 걸음걸이 교정 장치
110: 교정장치부
111: 무릎보호대
112: 연결대
113: 본체
114: 센서
115: CPU
116: 무선통신모듈
117: 진동발생기
118 스위치
119: 충전식배터리
120: 스마트장치부

Claims (5)

1. 무릎 관절의 상부와 하부에 착용하여, 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이를 보조해 주며, 무릎 관절의 상부와 하부에서의 위치와 움직임을 인식해서 무릎 관절의 각도를 감지하여 비정상적인 보행 시에 이에 대응하는 정보를 통보하는 교정장치부; 및 상기 교정장치부로부터 통보되는 비정상보행정보에 따라 이에 대응하는 이미지나 음성을 출력해 주는 스마트장치부를 포함하되; 상기 교정장치부는, 무릎 관절의 상부와 하부에 각각 착용하여 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이를 보조하는 두 개의 무릎보호대; 상기 무릎보호대의 가운데 부분을 서로 연결시켜 주는 연결대; 상기 무릎보호대에 각각 부착 설치되되, 무릎 관절의 상부 측면과 하부 측면에 대향하는 위치 부분에 각각 부착 설치되는 두 개의 본체; 상기 본체에 각각 내장 설치되며, 무릎 관절의 각도를 감지하는 두 개의 센서; 및 상기 본체 중 적어도 하나에 내장 설치되며, 상기 센서에서 감지한 무릎 관절 각도에 따라 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이인지를 판단하여 올바른 서 있는 자세 또는 걸음걸이로 교정하도록 해 주는 CPU를 포함하며;
   상기 스마트장치부는, 상기 교정장치부와 근거리무선통신을 수행하여 통신 연결하며, 상기 교정장치부와 통신 연결 및 초기화 시에, 초기화메인화면을 표시해 준 후에 초기화요청이미지를 표시하며, 초기화 버튼을 누르면 블루투스연결요청이미지를 표시하며, 블루투스가 연결되면 모드선택요청이미지를 표시하며; 입력수단을 통한 사용자의 모드 선택 시에 선택된 모드에 대한 정보를 상기 교정장치부로 전송하며; 상기 교정장치부는, 기 설정해 둔 보행 속도로 보행했을 때에 무릎 관절의 각도를 감지하도록 하며;
   상기 CPU는, 선택모드정보를 전달받아 이에 대응하는 모드프로그램을 내부메모리로부터 판독하여 판독한 모드프로그램에 따른 제어동작을 수행하되, 서있기모드프로그래밍 선택 시에, 서 있기 중 기 설정된 시간 동안 통계를 내어 기 설정된 퍼센트 이상으로 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도 이하 나올 경우에, 비정상보행정보나 진동발생명령이나 음성출력명령을 생성시키는 것을 특징으로 하는 스마트 걸음걸이 교정 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 교정장치부는,
   무릎 관절의 각도를 감지하며, 감지된 무릎 관절 각도가 기 설정해 둔 각도 이상인지를 판단하며, 기 설정해 둔 각도만큼 되지 않을 때에 진동이나 음성 출력을 통해 알리거나, 비정상보행정보를 상기 스마트장치부로 통보하는 것을 특징으로 하는 스마트 걸음걸이 교정 장치.
   
5. 교정장치부가 무릎 관절의 상부와 하부에 착용되어 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이를 보조해 주면서, 무릎 관절의 상부와 하부에서의 위치와 움직임을 인식해서 무릎 관절의 각도를 감지하여 비정상적인 보행 시에 이에 대응하는 정보를 통보하는 단계; 및 스마트장치부가 상기 교정장치부로부터 통보되는 비정상보행정보에 따라 이에 대응하는 이미지나 음성을 출력해 주는 단계를 포함하되; 상기 교정장치부는, 무릎 관절의 상부와 하부에 각각 착용하여 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이를 보조하는 두 개의 무릎보호대; 상기 무릎보호대의 가운데 부분을 서로 연결시켜 주는 연결대; 상기 무릎보호대에 각각 부착 설치되되, 무릎 관절의 상부 측면과 하부 측면에 대향하는 위치 부분에 각각 부착 설치되는 두 개의 본체; 상기 본체에 각각 내장 설치되며, 무릎 관절의 각도를 감지하는 두 개의 센서; 및 상기 본체 중 적어도 하나에 내장 설치되며, 상기 센서에서 감지한 무릎 관절 각도에 따라 정상적인 서 있는 자세 또는 걸음걸이인지를 판단하여 올바른 서 있는 자세 또는 걸음걸이로 교정하도록 해 주는 CPU를 포함하며;
   상기 스마트장치부는, 상기 교정장치부와 근거리무선통신을 수행하여 통신 연결하며, 상기 교정장치부와 통신 연결 및 초기화 시에, 초기화메인화면을 표시해 준 후에 초기화요청이미지를 표시하며, 초기화 버튼을 누르면 블루투스연결요청이미지를 표시하며, 블루투스가 연결되면 모드선택요청이미지를 표시하며; 입력수단을 통한 사용자의 모드 선택 시에 선택된 모드에 대한 정보를 상기 교정장치부로 전송하며; 상기 교정장치부는, 기 설정해 둔 보행 속도로 보행했을 때에 무릎 관절의 각도를 감지하도록 하며;
   상기 CPU는, 선택모드정보를 전달받아 이에 대응하는 모드프로그램을 내부메모리로부터 판독하여 판독한 모드프로그램에 따른 제어동작을 수행하되, 서있기모드프로그래밍 선택 시에, 서 있기 중 기 설정된 시간 동안 통계를 내어 기 설정된 퍼센트 이상으로 무릎 관절 각도가 기 설정된 각도 이하 나올 경우에, 비정상보행정보나 진동발생명령이나 음성출력명령을 생성시키는 것을 특징으로 하는 스마트 걸음걸이 교정 장치의 운용방법.

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