KR102232443B1 - 족저압 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 족저압 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는, 정지시와 보행시의 족저압을 검출하되, 발바닥의 중심선으로 좌우로 양분되되, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 종아치부 등으로 나뉜, 발바닥의 섹션별로 검출하는, 족저압 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
상기 과제를 달성하기위해, 본 발명의 족저압 측정 시스템은, 족저압의 신호를 검출하는, 다수의 행과 다수의 열의 센서 어레이로 이루어진 센서부를 구비하되, 센서부 위에는 매트형의 측정플레이트가 장착되어 있는 족저압 측정기; 상기 족저압 측정기로부터 수신된 족저압 신호를, 발바닥의 중심선으로 좌우로 양분되되, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 종아치부로 나뉜, 발바닥의 섹션별로 검출하는 분석부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 족저압 측정기는 정지시의 족저압 또는 보행시의 족저압을 검출하도록 이루어며, 상기 분석부는, 상기 족저압 측정기로부터 수신된 족저압 신호를, 압력에 따라 색상을 달리하여 디스플레이하는 디스플레이부를 구비한다.

Description

족저압 측정 시스템 및 방법{Foot pressure measurement system and method}

본 발명은 족저압 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는, 정지시와 보행시의 족저압을 검출하되, 발바닥을 세로 중앙선으로 좌우로 양분하거나 또는 가로 중앙선으로 상하로 양분하여, 앞발, 뒷발, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 종아치부 등으로 나뉜, 발바닥의 섹션별로 검출하는, 족저압 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 인체에서 발은 균형을 유지하고 여러 가지 동작을 수행하는데 매우 중요한 역할을 하는 것으로서, 신체의 하중을 지지하고 충격을 흡수하는 등의 기능을 수행한다.

걸음(step)는 한쪽 발뒤꿈치가 닿은 상태에서 부터, 반대쪽 발뒤굼치 닿기까지의 동작이다. 걸은폭(step width)은 두 번 연속적인 발바닥 접촉시 발 뒤꿈치들의 중심간 거리로서, 즉, 보행시 양 발뒤꿈치 중심 사이의 거리를 말한다.

발각도(Foot angle)는 발가락이 외측을 향하고 있는 각도로 신체의 진행 방향선과 발 장축 사이의 각도를 말하며, 약 7도가 정상범위로 고려한다.

발에 착용되는 신발은 하중으로 인한 족저압이 발바닥 전체에 골고루 분포되도록 하여 발을 보호할 수 있어야 한다. 각 보행자마다 보행 습관, 보행 자세, 발바닥의 형태가 서로 다르므로 족저압의 분포도 서로 상이하다.

따라서, 각 보행자에게 적합한 신발을 제조하기 위해서는 각 보행자의 보행시의 족저압 또는 정지시의 족저압을 측정한 후, 그에 따라 신발 또는 깔창을 제조하여야 한다.

한편, 족저압을 측정하기 위하여 족부 진단장치가 제안되었다. 족부 진단장치는 대한민국 실용신안등록 제20-395775호에 그 구조가 개시되어 있다.

족부 진단장치는 피검자가 맨발로 발판대 위에 올라서면 거울에 비친 족문(足紋)의 상태를 볼 수 있기 때문에 매우 간단하고 편리하게 전반적인 발의 건강 상태를 체크할 수 있다.

그러나, 상기 족부 진단장치는 하중을 받고 있는 발바닥의 '외양'만을 볼 수 있고 족저압의 구체적인 분포나 '움직이는' 보행자의 족저압을 알 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 그 두께가 두껍기 때문에 자연스런 보행시의 족저압을 측정할 수 없고 운반이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

즉, 보다 편안한 신발 또는 깔창을 제조하기위해, 정지시와 보행시의 족저압을 측정하는 것이 요망된다.

또한 발바닥에서 중심선으로 좌우로 양분되되, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 종아치부 등의 압력을 정량적으로 검출함에 의해, 압력이 편중된 부분에 패드를 장착할 수 있도록 하는 것이 요망된다.

도 9와 같이, 일반적으로, 발바닥은 세로 중앙선(즉, 발의 중심선)을 중심으로 좌우로 양분하거나, 가로 중앙선을 중심으로 앞발부와 뒷발부로 나뉠 수 있다.

발바닥에 우묵하게 들어간 부분을 아치(arch)라 하며, 아치에는 종아치와 횡아치가 있으며, 종아치에는 내측 종아치와 외측 종아치가 있는데, 내측 종아치(내측 종족궁)는 발의 종골에서부터 기시하여 거골, 주상골, 설상골(3개), 중족골(제1~제3 중족골)이 이루는 아치를 말하여, 외측종아치(외측 종족궁)는 발의 종골에서부터 기시하여 입방골, 중족골(제4 중족골,제5중족골)이 이루는 아치를 말한다. 즉, 몸의 정중부에 가까운 것을 내측 종아치이고, 먼것을 외측 종아치이며, 결과적으로 내측 종아치와 외측 종아치는 발바닥에서 세로 중앙선(즉, 발의 중심선)을 중심으로 좌우측에 위치된다. 횡아치는 발등부위의 5개의 중족골에 의해 이루어진 아치로, 앞발 부분에 위치된다. 발꿈치는 뒷발 부분에 위치된다. 일반적으로 발의 정상적인 중심선은, 발의 뒤꿈치 중앙부에서 2번 발가락까지, 또는 발의 뒤꿈치 중앙부에서 2번 발가락과 3번 발가락 사이 까지를 말한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 정지시와 보행시의 족저압을 검출하되, 발바닥을 세로 중앙선으로 좌우로 양분하거나 또는 가로 중앙선으로 상하로 양분하여, 앞발, 뒷발, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 종아치부 등으로 나뉜, 발바닥의 섹션별로 검출하는, 족저압 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 다수의 행과 다수의 열의 센서 어레이로 이루어진 센서부를 구비하되, 센서부 위에는 매트형의 측정플레이트가 장착되고, 라인디코더와 멀티플렉서에 의해, 센서부의 행과 열에 따라 각 센서의 압력을 순서대로 검출하는, 족저압 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 정지시와 보행시의 족저압을 검출가능하되, 압력 정도에 따라 색상을 달리하도록 하여 디스플레이 하도록 이루어진, 족저압 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기위해, 본 발명의 족저압 측정 시스템은, 족저압의 신호를 검출하는, 다수의 행과 다수의 열의 센서 어레이로 이루어진 센서부를 구비하되, 센서부 위에는 매트형의 측정플레이트가 장착되어 있는 족저압 측정기; 상기 족저압 측정기로부터 수신된 족저압 신호를, 발바닥을 세로 중앙선으로 좌우로 양분하거나 또는 가로 중앙선으로 상하로 양분하여, 앞발, 뒷발, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 종아치부로 나뉜, 발바닥의 섹션별로 검출하는 분석부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 족저압 측정기는 정지시의 족저압 또는 보행시의 족저압을 검출하도록 이루어진다.

상기 분석부는, 상기 족저압 측정기로부터 수신된 족저압 신호를, 압력에 따라 색상을 달리하여 디스플레이하는 디스플레이부를 구비한다.

본 발명은 센서부로 부터 차례로 족저압 신호를 읽어들이고 읽어들인 신호를 증폭하는 센싱제어부; 센싱제어부로부터 수신된 신호를 디지탈 신호로 변환하여, 분석부로 전송하는 데이터 취득부;를 더 포함한다.

센싱제어부는, 데이터 취득부로부터 수신된 열지정 제어신호에 따라 센서부로부터 족저압 신호를 검출할 열을 선정하는 라인디코더; 센서부에서 라인디코더에 의해 지정된 열(라인)의 족저압 신호들이 수신되어 초기 증폭되는 제1신호증폭부;제1신호증폭부에서 출력된 족저압 신호들 중 한 센서의 족저압 신호를 선택하여 출력하는 멀티플렉서; 멀티플렉서에서 출력된 족저압 신호를 증폭하는 제2신호증폭부;를 포함하여 이루어진다.

제1신호증폭부는 센서부의 1열의 센서수와 같은 수의 증폭수단을 구비한다.

센서부의 센서는 압전센서, 로드 셀, FSR(Force Sensing Resistor) 센서 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

본 발명의 데이터 취득부는, 센싱제어부에서 출력된 족저압 신호를 디질탈신호로 변환하는 A/D 변환부; A/D 변환부로 부터 수신된 족저압 신호를 분석부로 전송하기 위한 신호로 변환하는 연산처리부; 연산처리부에서 센싱제어부의 라인디코더로 열지정 제어신호를 전송하기 위한 출력포트부; 연산처리부에서 출력된 족저압 신호를 분석부로 유선 또는 무선으로 전송하는 송수신부;를 포함하여 이루어진 다.

송수신부는 RS232C를 이용할 수 있다.

분석부는, 데이터 취득부의 송수신부로부터 족저압 신호를 수신하는 송수신부; 데이터 취득부로 부터 송수신부를 통해 수신된 족저압 신호를 메모리에 저장하며, 영상으로 나타내어 디스플레이부로 출력하며, 발바닥의 압력분포를 분석하는 연산처리부; 정지 족저압 검출모드 또는 보행 족저압 검출모드를 설정하고, 피검자의 식별번호 또는 이름을 입력하는 키입력부; 연산처리부의 출력을 저장하는 메모리; 연산처리부의 출력을 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함한다.

또한, 본 발명의 족저압 측정 방법은, 정지 족저압 모드가 설정되었는 지 판단하여, 만약 정지 족저압 모드이면, 스텝 카운터는 1로하며, 만약 정지 족저압 모드이면, 스텝 카운터는 2로 하는, 모드설정단계; 카운터를 하나 감소 하고, 족저압을 검출하는, 족저압 검출단계; 족저압 검출 단계에서 수신된 족저압을 메모리에 저장하고, 압력에 따라 색상으로 표시하여 디스플레이부로 출력하는, 족저압 출력단계; 족저 섹션별 압력 데이터 검출하여 메모리에 저장하고, 디스플레이부로 출력하는 족저 섹션별 압력검출단계; 카운터가 0인지를 판단하여, 0이면 종료하고, 0가 아니면 족저압 검출단계로 되돌아 가는, 스텝 종료여부 판단단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 족저압 측정 시스템 및 방법에 따르면, 정지시와 보행시의 족저압을 검출하되, 발바닥을 세로 중앙선으로 좌우로 양분하거나 또는 가로 중앙선으로 상하로 양분하여, 앞발, 뒷발, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 종아치부 등으로 나뉜, 발바닥의 섹션별로 검출하도록 이루어져, 보다 정확도가 높은 족저압을 검출하고, 이를 이용하여 맞춤 신발, 맞춤깔창의 제조가 가능하다.

또한 본 발명은, 다수의 행과 다수의 열의 센서 어레이로 이루어진 센서부를 구비하되, 센서부 위에는 매트형의 측정플레이트가 장착되고, 라인디코더와 멀티플렉서에 의해, 센서부의 행과 열에 따라 각 센서의 압력을 순서대로 검출하도록 이루어져, 검출된 족저압의 정밀도 및 정확도를 높였다.

또한 본 발명의 족저압 측정 시스템 및 방법은, 정지시와 보행시의 족저압을 검출가능하되, 압력 정도에 따라 색상을 달리하도록 하여 디스플레이하도록 이루어져, 초보자, 고객 등도 디스플레이부를 보고, 쉽게 압력편중 등을 파악할 수 있도록 이루어져 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1의 족저압 측정 시스템의 압력 측정을 위한 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정기의 구성을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정시스템의 구동방법을 설명하기위한 흐름도이다.
도 5, 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부에 표시된 초기 검사화면의 일예이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부에 표시된 측정결과 화면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부에 표시된 비교분석 화면이다.
도 9는

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.

족저압 측정기(100)는 센서부(110)를 포함하며, 센서부(110)에서 검출된 족저(발바닥)의 압력을 분석부(300)로 전송한다. 족저압 측정기(100)는 정지된 족저의 압력값을 검출할 수 있으며, 또한 보행시(1 스텝)의 족저의 압력값을 검출할 수 있다.

분석부(300)는 수신된 족저(발바닥)의 압력값을 족저(발바닥)의 섹션별로 데이터베이스화하여 메모리(350)에 저장하며, 또한 족저(발바닥)의 각 압력을 영상으로 나타내되, 압력에 따라 다른 색상을 가진 화소로 나타내도록 하여, 디스플레이부(340)로 출력할 수 있다. 분석부(300)는 일반 가정이나 사무용으로 사용되는 개인 단말기를 이용할 수 있고, 분석부(300)에는 본 발명의 분석 소프트웨어를 설치하여 족저압 측정기(100)의 압력값이 실시간 저장되거나 디스플레이 되도록 한다.

족저(발바닥)의 섹션은 발바닥을 세로 중앙선으로 좌우로 양분(발의 좌측부, 발의 우측부)하거나 또는 가로 중앙선으로 상하로 양분(앞발, 뒷발)하여 구분되며, 구분된 각 부분의 압력을 합산하여, 부분별 총압력을 구하여 이를 각 부분 족저압으로서 메모리에 저장한다. 또한, 족저(발바닥)의 섹션은 앞발, 뒷발, 발의 좌측부, 발의 우측부, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 내외측 종아치부 등을 포함할 수 있으며, 이렇게 구분된 발바닥의 섹션별로, 족저압을 합산하여, 각 부분의 족저압(각 발바닥 섹션 족저압)으로서 메모리에 저장한다.

본 발명에서 가로 중앙선과 세로 중앙선은 족저압 측정기(100)에 표시되어 있어, 피검자가 이들 선에 맞추어 측정플레이트(120) 위에 서게 되면, 이를 기준으로 족저압이 검출되게 할 수 있다. 경우에 따라서는 사용자가 가로 중앙선 또는 세로 중앙선을 화면상에서 조절할 수 있다.

도 9에서와 같이 앞발의 족저압은 가로 중앙선을 중심으로 상부의 족저압이며, 뒷발의 족저압은 가로 중앙선을 중심으로 하부의 족저압이며, 발의 좌측부 족저압은 세로 중앙선을 중심으로 좌측부분의 족저압이고, 발의 우측부 족저압은 세로 중앙선을 중심으로 우측부분의 족저압이라고 할 수 있다.

발뒤꿈치부, 횡아치부, 내외측 종아치부는 공장 출하시 지정되어 있을 수 있으며, 경우에 따라서는 사용자가 경계부를 설정함에 의해 그 족저압을 검출할 수 있다. 경우에 따라서는 횡아치부의 족저압은 압발의 족저압으로 추정할 수 있고, 내, 외측 종아치부의 족저압은 가로 중앙선과 세로 중앙선에 의해 구분된 부분중, 뒷발의 좌측 족저압과 우측 족저압으로 추정할 수 있으며, 발뒤꿈치부의 족저압은 뒷발의 족저압으로 추정할 수 있다.

도 2는 도 1의 족저압 측정 시스템의 압력 측정을 위한 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.

족저압 측정기(100)는 센서부(100), 센싱제어부(150), 데이터 취득부(200)를 포함하여 이루어진다.

센서부(100)는 다수의 행과 다수의 열로 센서가 배치된 센서 어레이로 이루어진다. 센서부(100)는 스캐너가 위의 행으로부터 아래의 행으로 스캐닝하듯이, 행별로 열을 따라 신호를 출력할 수 있다. 센서부(100)는 48×48로 이루어질 수 있다. 센서부(100)는 압력센서로서, 압전센서, 로드 셀, FSR(Force Sensing Resistor) 센서 등으로 이루어질 수 있다.

센싱제어부(150)는 센서부(100)로 부터 차례로 압력신호를 읽어들이고 읽어들인 신호를 증폭하기위한 수단이다. 즉, 센싱제어부(150)의 센서어레이 중, 라인디코더(190)에 의해 지정된 열(라인)의 압력신호가 검출되고, 검출된 열의 압력신호를 멀티플렉서(170)에 의해 지정된 순서대로 차례로 데이터 취득부(200)로 전송한다. 센싱제어부(150)는 제1신호증폭부(160), 멀티플렉서(170), 제2신호증폭부(180), 라인디코더(190)를 포함하여 이루어진다.

제1신호증폭부(160)는 센서부(100)에서 라인디코더(190)에 의해 지정된 열(라인)의 압력신호들이 수신되어 초기 증폭되는 수단이다. 제1신호증폭부(160)는 센서부(100)의 1열의 센서수와 같은 증폭수단을 구비한다.

멀티플렉서(170)는 제1신호증폭부(160)에서 출력된 압력 신호들, 즉 라인디코더(190)에 의해 지정된 열(라인)의 압력신호들 중, 한 센서의 압력 신호씩, 차례로 전송하기 위한 수단이다.

제2신호증폭부(180)는 멀티플렉서(170)에서 출력된 압력 신호는 증폭된다. 제2신호증폭부(180)는 잡음제거 필터를 더 구비할 수 있다.

라인디코더(190)는 데이터 취득부(200)의 연산처리부(220)로부터 수신된 열지정 제어신호에 따라 센서부(100)로부터 압력신호를 검출할 열을 선정한다.

데이터 취득부(200)는 센싱제어부(150)로부터 수신된 신호를 디지탈 신호로 변환하여, 분석부(300)로 전송하며, 센서부(100)의 열(라인) 별로 압력신호를 읽어들이도록 열지정 제어신호를 생성하여 라인디코더(190)로 전송한다. 데이터 취득부(200)는 A/D 변환부(210), 연산처리부(220), 출력포트부(230), 송수신부(240)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 데이터 취득부(200)는 A/D 변환부(210), 연산처리부(220), 출력포트부(230), 송수신부(240)를 모두 포함하는 하나의 데이터 아퀴지션 보드로 이루어질 수 있다.

A/D 변환부(210)는 제2신호증폭부(180)에서 출력된 압력신호를 디질탈신호로 변환한다.

연산처리부(220)는 A/D 변환부(210)로 부터 수신된 압력신호를 분석부(300)으로 전송하기위한 신호로 변환한다. A/D 변환부(210)로 부터 수신된 압력신호는 센서부(100)의 배열에 따라 매트릭스형태의 압력신호들을 수신한다. 하나의 압력신호는 기본 단위면적당의 압력신호라 할 수 있다.

출력포트부(230)는 연산처리부(220)에서 센싱제어부(150)의 라인디코더(190)로 열지정 제어신호를 전송하기 위한 포트이다.

송수신부(240)는 연산처리부(220)에서 출력된 압력신호를 분석부(300)로 전송하기 위한 포트이다. 여기서 송수신은 RS232C를 이용한 직렬통신을 이용할 수 있다. 데이터 취득부(200)와 분석부(300)의 사이의 신호전송은 유선 또는 무선으로 이루어질 수 있다.

분석부(300)는 데이터 취득부(200)로 부터 수신된 압력신호를 메모리(350)에 저장하며, 영상으로 나타내어 디스플레이부(340)로 출력하며, 발바닥의 압력분포를 분석할 수 있다. 분석부(300)는 송수신부(310), 연산처리부(320), 키입력부(330), 메모리(350), 디스플레이부(340)를 포함한다.

송수신부(310)는 데이터 취득부(200)의 송수신부(240)로부터 수신된 압력신호를 수신하여 연산처리부(320)로 전송한다.

연산처리부(320)는 데이터 취득부(200)로 부터 송수신부(310)를 통해 수신된 압력신호를 메모리(350)에 저장하며, 영상으로 나타내어 디스플레이부(340)로 출력하며, 발바닥의 압력분포를 분석한다.

연산처리부(320)로 송수신부(310)를 통해 수신된 압력신호들은 센서부(100)의 배열에 따라 기본 단위면적당의 압력신호들이다.

연산처리부(320)는 족저(발바닥)의 섹션으로 발바닥을 세로 중앙선으로 좌우로 양분하거나 또는 가로 중앙선으로 상하로 양분하여 각 부분별로 각 부분 내의 압력을 합산하여, 부분별 총압력을 구하여 이를 각 부분 족저압으로서 메모리에 저장하고, 디스플레이부(340)로 출력한다. 연산처리부(320)는 앞발, 뒷발, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 내측 종아치부, 외측 종아치부로 구분된 발바닥의 섹션별로 그 구분내의 족저압을 합산하여, 각 부분의 족저압으로서 메모리에 저장하고, 디스플레이부(340)로 출력한다.

키입력부(330)는 정지 족저압 검출모드 또는 보행 족저압 검출모드 등을 설정하고, 피검자의 식별번호 또는 이름 등을 입력한다.

메모리(350)는 연산처리부(320)의 출력을 저장한다.

디스플레이부(340)는 연산처리부(320)의 출력을 디스플레이한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정기의 구성을 도시한 개념도이다.

족저압 측정기(100)는 보행시 발생되는 발바닥의 정적, 동적 분포를 족저압 측정기(100)를 통해 측정되도록 한다. 족저압 측정기(100)는, 피검자의 족저압을 감지하는 센서부(110)와, 센서부(110) 상면에 교체 가능하게 설치되는 측정플레이트(120)와, 센서부(110)의 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 데이터 취득부(200)와, 족저압 측정기에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(140), 및 데이터 취득부(200)의 신호를 분석부(300)로 전송하는 송수신부(240)를 포함하게 된다.

족저압 측정기(100)는 손잡이를 구비하여 쉽게 이동할 수 있고, 센서부(110) 및 측정플레이트(120)가 얇은 매트형식으로 제작됨으로써, 무게가 가볍고, 바닥높이가 낮기 때문에 피검자가 평지 보행과 같은 느낌으로 검사를 수행할 수 있게 된다.

센서부(110)는 다수의 압력센서를 분포되어 있고, 각 센서에 족저압이 개별 측정되도록 하고 있다.

측정플레이트(120)는 족저압 측정기(100)의 본체에 착탈 가능한 교체식 필름지로 형성될 수 있는데, 측정플레이트(120) 상면에는 피검자의 발 위치나 보행 패턴을 그림으로 표시되도록 할 수도 있다. 이와 같은 그림 패턴은 피검자의 연령이나 상태에 따라 변경이 가능하며, 검사 종류에 따라 선택하여 사용이 가능하다.

송수신부(240)는 유/무선 형태가 모두 사용될 수 있다. 족저압 측정기(100)의 족저압력에 의해 발생되는 압력값이 송수신부(240)를 통해 분석부(300)로 전송된다.

분석부(300)는 일반 가정이나 사무용으로 사용되는 PC를 이용할 수 있고, 분석부(300)에 분석 소프트웨어 모듈을 설치하여 족저압 측정기(100)의 압력값이 실시간 측정되도록 한다. 이때, 측정된 압력정도는 디스플레이부(340)을 통해 색상과 그래프로 표현되도록 하는데, 디스플레이부(340)는 일반적으로 사용되는 모니터가 이용될 수 있다.

분석 소프트웨어 모듈은 족저압 측정기(100)에서 측정된 압력값을 그래프를 통해 분석하고, 압력편중에 여부를 판단하여 결과에 따른 패드를 장착하게 하는 자동처방이 이루어지도록 프로그래밍되는 것으로서, 피검자나 또는 검사자는 디스플레이부(340)의 메인화면을 통해 검사과정을 모니터링 하거나, 측정 및 측정결과 저장, 비교 분석 등의 과정을 진행할 수 있게 된다.

본 발명의 족저압 측정기(100)는 그 높이가 매우 낮기 때문에 자연스런 보행시의 족저압을 측정할 수 있고, 무게가 가볍고 두께가 얇으며 이동용 손잡이가 구비되어 있기 때문에 운반이 용이하며, 언제 어디서든지 측정기를 설치하여 족저압을 측정할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정시스템(분석부(300)의 연산처리부(320))의 구동방법을 설명하기위한 흐름도이다.

초기화단계로, 카운터, 레지스터 등을 클리어한다(S110)

피검자 식별정보 입력단계로, 피검자 식별정보를 입력한다(S120)

압력 센서 활성화단계로, 압력 센서의 개시 스위치(미도시)가 눌려져서, 압력 센서가 활성화될 때까지 기다린다(S130)

정상동작여부 체크단계로, 피검자 정상동작여부를 체크하여(S140), 정상동작일 때까지 기다린다.

정지 족저압 모드가 설정되었는 지 판단하여(S143), 만약 정지 족저압 모드이면, 스텝 카운터는 1로하며(S145), 만약 보행 족저압 모드이면, 스텝 카운터는 2로한다(S147).

카운터를 하나 디스 카운터(카운터=키운터-1) 하고(S150), 족저 압력을 검출한다(S160)

족저압력을 저장하고, 족저압력을 색상으로 표시하여 출력한다(S170).

족저 섹션별 압력 데이터 검출하여 저장 및 출력한다(S180).

즉, 족저(발바닥)의 섹션으로 발바닥을 세로 중앙선으로 좌우로 양분하거나 또는 가로 중앙선으로 상하로 양분하여 각 부분별로 각 부분 내의 압력을 합산하여, 부분별 총압력을 구하여 이를 각 부분 족저압으로서 메모리에 저장하고, 디스플레이부(340)로 출력한다. 또는 앞발, 뒷발, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 내측 종아치부, 외측 종아치부로 구분된 발바닥의 섹션별로 그 구분내의 족저압을 합산하여, 각 부분의 족저압으로서 메모리에 저장하고, 디스플레이부(340)로 출력한다.

검출하고자 하는 스텝이 종료되었는 가, 즉, 카운터=0를 비교 판단한다 (S190).

보행에 따른 족압 변화 그래프를 출력한다(S200).

도 5, 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부에 표시된 초기 검사화면의 일예이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부에 표시된 측정결과 화면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부에 표시된 비교분석 화면이다.

분석부(300)의 분석 소프트웨어 모듈를 작동시키게 되고, 이후, 족저압 측정기의 측정플레이트 상에 피검자가 위치하게 되면, 도 5, 6에서 도시되는 바와 같이 디스플레이부의 메인화면을 통해 피검자의 족저압 형태가 표시된다.

이때, 메인화면의 검사창은 1개 또는 2개의 창으로 활성화시켜 선택적으로 사용할 수 있도록 한다.

이후, 피검자 또는 검사자는 메인화면의 측정버튼을 선택하여 측정이 진행되도록 한다. 이때, 상기 메인화면의 퍼센트 게이지가 0~100%까지 움직이면서 측정이 진행되는 피검자 또는 검사자가 확인할 수 있다.

상기 측정이 완료된 후에는 메인화면의 저장버튼을 눌러 측정결과를 저장하게 되며, 이후, 메인화면을 통해 측정결과를 확인할 수 있다.

이때, 메인화면에는 피검자 족저압 분포의 압력에 따라 색상별로 표시하되, 압력이 적은 곳을 파란색으로 표시하고 압력이 높은 곳을 빨간색으로 표시함과 아울러, 피검자 좌, 우측발의 압력편중 및 앞발/뒷발(발뒷꿈치)의 압력편중을 메인화면에 백분율로 표시하게 되어 피검자 및 사용자는 이를 보고 압력편중을 쉽게 확인할 수 있게 된다.

이후, 측정결과를 분석하는 단계를 통해, 압력편중에 따른 발질환이 있는지를 판단하여 판단 결과에 따른 처방이 이루어지도록 할 수 있다.

상기 처방의 일예를 들자면, 피검자의 과거 족저압 데이터를 비교 분석하여 발 질환 정도가 호전 또는 악화되는 지를 판단하여 이에 대한 대응책이 처방되도록 하거나, 피검자의 족저압 측정결과와 기 입력된 피검자의 신발정보를 분석하여 신발관리지침을 처방할 수도 있다.

또한, 피검자의 측정결과를 유사한 발질환 데이터와 비교 분석하여 이에 대한 대응책이 처방되도록 할 수 있다.

상기한 구성에 따른 본 발명은 개인 단말기에 설치된 분석 소프트웨어 모듈을 통해 족저압 측정기의 압력값을 실시간 측정 및 분석함으로써, 검사 장소에 대한 구애됨이 없어 사용이 간편하고, 경우에 따라서는 피검자의 압력편중에 따른 발질환이 있는지를 판단하여 결과에 따른 자동처방이 이루어지도록 할 수 있다. 처방 결과에 따라 피검자에게 적합한 재활훈련이나 교정장치 및 신발에 대한 정보를 제공함으로써, 피검자의 발 질환을 호전시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 족저압 측정기 110: 센서부
120: 측정플레이트 140: 전원공급부
150: 센싱제어부 160: 제1신호증폭부
170: 멀티플렉서 180: 제2신호증폭부
190: 라인디코더 200: 데이터 취득부
210: A/D 변환부 220: 연산처리부
230: 출력포트부 240: 송수신부
300: 분석부 310: 송수신부
320: 연산처리부 330:키입력부
340: 디스플레이부 350: 메모리

Claims (14)

1. 족저압의 신호를 검출하는, 다수의 행과 다수의 열의 센서 어레이로 이루어진 센서부를 구비하되, 센서부 위에는 매트형의 측정플레이트가 장착되어 있는 족저압 측정기;
   상기 족저압 측정기로부터 수신된 족저압 신호들에서, 발바닥을 세로 중앙선의 좌우로 양분하거나 또는 가로 중앙선으로 상하로 양분함으로써 구분된, 발바닥 섹션 내의 압력을 총 합산하여, 상기 발바닥 섹션 족저압으로서, 디스플레이부로 출력하거나 메모리에 저장하는, 분석부;
   를 포함하여 이루어지며, 족저압 측정기는,
   센서부로 부터 차례로 족저압 신호를 읽어들이고 읽어들인 신호를 증폭하는 센싱제어부;
   센싱제어부로부터 수신된 신호를 디지탈 신호로 변환하여, 분석부로 전송하는 데이터 취득부;
   를 포함하여 이루어지며, 데이터 취득부는,
   센싱제어부에서 출력된 족저압 신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환부;
   A/D 변환부로 부터 수신된 족저압 신호를 분석부로 전송하기 위한 신호로 변환하는 연산처리부;
   연산처리부에서 센싱제어부의 라인디코더로 열지정 제어신호를 전송하기 위한 출력포트부;
   연산처리부에서 출력된 족저압 신호를 분석부로 유선 또는 무선으로 전송하는 송수신부;를 포함하여 이루어지며,
   상기 발바닥 섹션은, 발의 좌측부, 발의 우측부, 앞발, 뒷발, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 내측 종아치부, 외측 종아치부의 발바닥 섹션을 포함하며,
   분석부는, 상기 족저압 측정기로부터 수신된 족저압 신호들로부터, 앞발, 뒷발, 발의 좌측부, 발의 우측부, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 내측 종아치부, 외측 종아치부의 발바닥 섹션 족저압을 검출하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 족저압 측정기는 정지시의 족저압 또는 보행시의 족저압을 검출 하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 족저압 측정 시스템.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 분석부는, 상기 족저압 측정기로부터 수신된 족저압 신호를, 압력에 따라 색상을 달리하여 디스플레이하는 디스플레이부를 구비한 것을 특징으로 하는 족저압 측정 시스템.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   센싱제어부는
   데이터 취득부로부터 수신된 열지정 제어신호에 따라 센서부로부터 족저압 신호를 검출할 열을 선정하는 라인디코더;
   센서부에서 라인디코더에 의해 지정된 열(라인)의 족저압 신호들이 수신되어 초기 증폭되는 제1신호증폭부;
   제1신호증폭부에서 출력된 족저압 신호들 중 한 센서의 족저압 신호를 선택하여 출력하는 멀티플렉서;
   멀티플렉서에서 출력된 족저압 신호를 증폭하는 제2신호증폭부;
   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 족저압 측정 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   제1신호증폭부는 센서부의 1열의 센서수와 같은 수의 증폭수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정 시스템.
9. 제1항에 있어서
   센서부의 센서는 압전센서, 로드 셀, FSR(Force Sensing Resistor) 센서 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 족저압 측정 시스템.
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    송수신부는 RS232C를 이용하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정 시스템.
12. 제1항에 있어서,
    데이터 취득부의 송수신부로부터 족저압 신호를 수신하는 송수신부;
    데이터 취득부로 부터 송수신부를 통해 수신된 족저압 신호를 메모리에 저장하며, 영상으로 나타내어 디스플레이부로 출력하며, 발바닥의 압력분포를 분석하는 연산처리부;
    정지 족저압 검출모드 또는 보행 족저압 검출모드를 설정하고, 피검자의 식별번호 또는 이름을 입력하는 키입력부;
    연산처리부의 출력을 저장하는 메모리;
    연산처리부의 출력을 디스플레이하는 디스플레이부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정 시스템.
13. 분석부는, 정지 족저압 모드가 설정되었는 지 판단하여, 만약 정지 족저압 모드이면, 스텝 카운터는 1로하며, 만약 정지 족저압 모드가 아닌, 보행 족저압 모드이면, 스텝 카운터는 2로 하는, 모드설정단계;
    분석부는, 카운터를 하나 감소하고, 족저압을 검출하는, 족저압 검출단계;
    분석부는, 족저압 검출 단계에서 수신된 족저압을 메모리에 저장하고, 압력에 따라 색상으로 표시하여 디스플레이부로 출력하는, 족저압 출력단계;
    분석부는, 족저압 검출단계로부터 수신된 족저압 신호들에서, 발바닥을 세로 중앙선으로 좌우로 양분하거나 또는 가로 중앙선으로 상하로 양분함으로써 구분된, 발바닥 섹션 내의 압력을 총 합산하여, 상기 발바닥 섹션 족저압으로서, 메모리에 저장하고, 디스플레이부로 출력하는 족저 섹션별 압력검출단계;
    분석부는, 카운터가 0인지를 판단하여, 0이면 종료하고, 0가 아니면 족저압 검출단계로 되돌아 가는, 스텝 종료여부 판단단계;
    를 포함하여 이루어지며,
    족저 섹션별 압력검출단계에서, 앞발, 뒷발, 발의 좌측부, 발의 우측부, 발뒤꿈치부, 횡아치부, 내측 종아치부, 외측 종아치부의 발바닥 섹션 족저압을 분석부가 검출하는 것을 특징으로 하는 족저압 측정 방법.
    
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