KR102248967B1 - 스마트 인솔 - Google Patents

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KR102248967B1
KR102248967B1 KR1020190156378A KR20190156378A KR102248967B1 KR 102248967 B1 KR102248967 B1 KR 102248967B1 KR 1020190156378 A KR1020190156378 A KR 1020190156378A KR 20190156378 A KR20190156378 A KR 20190156378A KR 102248967 B1 KR102248967 B1 KR 102248967B1
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Abstract

일 실시 예에 따른 스마트 인솔은, 커버 베이스와, 상기 커버 베이스의 하면에 배치되는 복수 개의 금속 노드를 포함하는 탄성 커버; 상기 탄성 커버의 하측에 마련되는 센서 파트; 및 상기 탄성 커버의 테두리부를 따라 마련되고, 상기 탄성 커버 및 센서 파트를 접착하는 접착 레이어를 포함하고, 상기 센서 파트는, 상기 접착 레이어에 의해 상기 탄성 커버에 부착되는 센싱 베이스; 상기 센싱 베이스로부터 일 방향으로 연장 형성되는 연장 레이어; 상기 센싱 베이스의 상면에 배치되고, 상기 복수 개의 금속 노드를 마주하는 복수 개의 센싱 노드; 및 일단이 상기 복수 개의 센싱 노드에 연결되고, 중앙부가 상기 센싱 베이스의 테두리부 및 연장 레이어를 따라 연장되고, 타단이 상기 연장 레이어의 단부에 배치되는 복수 개의 센싱 라인을 포함할 수 있다.

Description

스마트 인솔{SMART INSOLE}
아래의 설명은 스마트 인솔에 관한 것이다.
직립한 상태에서의 사용자의 자세, 사용자의 보행 패턴 등을 파악하기 위한 다양한 장치들이 개발되고 있는 실정이다.
일 실시 예의 목적은 사용자의 발바닥으로부터 신발로 인가되는 압력 분포를 측정 가능하고, 사용자의 자세 및 보행 패턴을 분석하는 스마트 인솔을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 스마트 인솔은, 커버 베이스와, 상기 커버 베이스의 하면에 배치되는 복수 개의 금속 노드를 포함하는 탄성 커버; 상기 탄성 커버의 하측에 마련되는 센서 파트; 및 상기 탄성 커버의 테두리부를 따라 마련되고, 상기 탄성 커버 및 센서 파트를 접착하는 접착 레이어를 포함하고, 상기 센서 파트는, 상기 접착 레이어에 의해 상기 탄성 커버에 부착되는 센싱 베이스; 상기 센싱 베이스로부터 일 방향으로 연장 형성되는 연장 레이어; 상기 센싱 베이스의 상면에 배치되고, 상기 복수 개의 금속 노드를 마주하는 복수 개의 센싱 노드; 및 일단이 상기 복수 개의 센싱 노드에 연결되고, 중앙부가 상기 센싱 베이스의 테두리부 및 연장 레이어를 따라 연장되고, 타단이 상기 연장 레이어의 단부에 배치되는 복수 개의 센싱 라인을 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 센싱 노드 각각은, 상기 센싱 베이스 상에서 서로 이격된 상태로 배치되는 양극 노드 및 음극 노드를 포함하고, 상기 복수 개의 센싱 라인 각각은, 상기 양극 노드로부터 연장되는 양극 라인과, 상기 음극 노드로부터 연장되는 음극 라인을 포함하고, 상기 금속 노드는, 상기 탄성 커버에 인가되는 압력에 의해 하측으로 이동하여, 상기 양극 노드 및 음극 노드 각각에 접촉하고 상기 양극 노드 및 음극 노드를 전기적으로 연결 가능하다.
상기 양극 노드는, 상기 센싱 베이스의 길이 방향을 따라 배치되는 양극 베이스; 및 상기 양극 베이스로부터 상기 음극 노드를 향해 연장 형성되는 양극 로드 파트를 포함하고, 상기 음극 노드는, 상기 센싱 베이스의 길이 방향을 따라 배치되는 음극 베이스; 및 상기 음극 베이스로부터 상기 양극 노드를 향해 연장 형성되는 음극 로드 파트를 포함하고, 상기 양극 로드 파트 및 음극 로드 파트는 각각 복수 개로 형성되고, 상기 센싱 베이스의 길이 방향을 따라 서로 교번하여 배치될 수 있다.
상기 센싱 베이스는, 사용자의 전족부(forefoot)에 오버랩되도록 형성되는 전방 파트; 및 사용자의 뒤꿈치에 오버랩되도록 형성되는 후방 파트를 포함하고, 상기 연장 레이어는 상기 센싱 베이스의 상기 후방 파트로부터 연장 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 스마트 인솔은, 상기 연장 레이어의 단부에 연결되고, 상기 복수 개의 센싱 라인으로부터 신호를 전달 받는 제어 모듈; 및 상기 제어 모듈에 연결되고, 사용자의 신체 일부를 감싸는 착용 밴드를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 스마트 인솔은 사용자의 발바닥으로부터 신발로 인가되는 압력 분포를 측정 가능하다.
일 실시 예에 따른 스마트 인솔은 사용자의 자세 및 보행 패턴을 분석할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 스마트 인솔의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 스마트 인솔이 신발에 장착된 모습을 도시하는 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 탄성 커버의 저면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 센서 파트의 평면도이다.
도 5는 도 4의 A 영역을 확대 도시한 평면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 스마트 인솔의 분해 사시도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 스마트 인솔이 사용자의 발바닥의 압력을 측정하는 구체적인 실시 형태를 나타내는 사시도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 스마트 인솔의 사시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 스마트 인솔이 신발에 장착된 모습을 도시하는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 스마트 인솔(1)은 사용자의 발바닥의 압력을 측정 가능하고, 이로부터 사용자의 자세 및 보행 패턴을 분석할 수 있다.
스마트 인솔(1)은 탄성 커버(11), 센서 파트(12) 및 접착 레이어(13)를 포함할 수 있다.
탄성 커버(11)는 사용자의 발바닥을 직접적으로 지지하는 부분이고, 탄성을 가질 수 있다. 탄성 커버(11)는 커버 베이스와, 커버 베이스의 하면에 배치되는 복수 개의 금속 노드를 포함할 수 있다. 복수 개의 금속 노드는 후술하는 복수 개의 센싱 노드와 함께 복수 개의 압력 센서(P)를 구성할 수 있다. 복수 개의 금속 노드 중 어느 하나의 금속 노드는, 그 금속 노드가 마주하는 어느 하나의 센싱 노드와 함께 세트로 하나의 압력 센서(P)를 구성할 수 있다. 탄성 커버(11)는 예를 들어 우레탄일 수 있다. 설명의 편의를 위해 탄성 커버(11)의 커버 베이스는 투명한 것으로 도시되나 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 복수 개의 압력 센서(P)는 사용자의 발바닥 전체적으로 압력을 골고루 측정하기 위해 커버 베이스에 전체적으로 골고루 분포되어 있을 수 있다.
센서 파트(12)는 탄성 커버(11)의 하측에 구비될 수 있다. 센서 파트(12)는 앞서 간단히 설명한 복수 개의 센싱 노드를 포함할 수 있다. 센서 파트(12)는 커버 베이스와 마주하는 센싱 베이스(121)와, 센싱 베이스로부터 연장 형성되는 연장 레이어(122)를 포함할 수 있다. 센서 베이스(121)는 신발(S)의 내측에 마련되고, 연장 레이어(122)는 적어도 일부가 신발(S)의 외측으로 연장될 수 있다.
접착 레이어(13)는 탄성 커버(11)의 테두리부를 따라 마련되고, 탄성 커버(11) 및 센서 파트(12)를 접착할 수 있다. 접착 레이어(13)는 복수 개의 분절 레이어로 구성될 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 제어 모듈 및 착용 밴드가 생략되어 있으나, 이를 포함할 수 있음을 밝혀 둔다. 연장 레이어(122)의 단부(122a)는 제어 모듈에 장착될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 탄성 커버의 저면도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 센서 파트의 평면도이고, 도 5는 도 4의 A 영역을 확대 도시한 평면도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 스마트 인솔의 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 스마트 인솔(1)은 탄성 커버(11), 센서 파트(12) 및 접착 레이어(13)를 포함할 수 있다.
탄성 커버(11)는 커버 베이스(111)와, 커버 베이스(111)의 하면에 배치되는 복수 개의 금속 노드(112)를 포함할 수 있다. 복수 개의 금속 노드(112)는 커버 베이스(111)의 하면에 배치되므로, 센싱 베이스(121) 상에 배치된 복수 개의 센싱 노드(123)를 마주할 수 있다.
센서 파트(12)는 탄성 커버(11)의 하측에 마련될 수 있다. 센서 파트(12)는 센싱 베이스(121), 연장 레이어(122), 복수 개의 센싱 노드(123) 및 복수 개의 센싱 라인(124)을 포함할 수 있다.
센싱 베이스(121)는 접착 레이어(111)에 의해 탄성 커버(11)에 부착될 수 있다. 센싱 베이스(121)는 사용자의 전족부(forefoot)에 오버랩되는 전방 파트와, 사용자의 뒤꿈치에 오버랩되는 후방 파트를 포함할 수 있다.
연장 레이어(122)는 센싱 베이스(121)로부터 일 방향으로 연장 형성될 수 있다. 연장 레이어(122)는 센싱 베이스(121)의 후방 파트로부터 외측으로 연장할 수 있다. 연장 레이어(122)가 센싱 베이스(121)의 후방 파트에 마련됨에 따라, 스마트 인솔(1)이 신발 내에 장착될 때, 배선의 편의성이 향상될 수 있다.
복수 개의 센싱 노드(123)는 센싱 베이스(121)의 상면에 배치되고, 복수 개의 금속 노드(112)를 마주할 수 있다. 복수 개의 센싱 노드(123) 각각은 센싱 베이스(121) 상에서 서로 이격된 상태로 배치되는 양극 노드(123a)및 음극 노드(123b)를 포함할 수 있다.
양극 노드(123a)는 센싱 베이스(121)의 길이 방향(x)을 따라 배치되는 양극 베이스(1231a)와, 양극 베이스(1231a)로부터 음극 노드(123b)를 향해 연장 형성되는 양극 로드 파트(1232a)를 포함할 수 있다. 음극 노드(123b)는 센싱 베이스(121)의 길이 방향(x)을 따라 배치되는 음극 베이스(1231b)와, 음극 베이스(1231b)로부터 양극 노드(123a)를 향해 연장 형성되는 음극 로드 파트(1232b)를 포함할 수 있다. 또한, 양극 로드 파트(1232a) 및 음극 로드 파트(1232b)는 각각 복수 개로 형성되고, 센싱 베이스(121)의 길이 방향을 따라 교번하여 배치될 수 있다. 이러한 구조에 따르면, 사용자가 보행함에 따라 센싱 파트(12)가 수차례 변형되더라도, 양극 노드(123a) 및 음극 노드(123b)는 서로 마주한 상태를 유지할 수 있다.
복수 개의 센싱 라인(124)은 일단이 복수 개의 센싱 노드(123)에 연결되고, 중앙부가 센싱 베이스(121)의 테두리부 및 연장 레이어(122)를 따라 연장되고, 타단이 연장 레이어(122)의 단부(122a)에 배치될 수 있다. 복수 개의 센싱 라인(124) 각각은, 양극 노드(123a)로부터 연장되는 양극 라인(124a)과, 음극 노드(123b)로부터 연장되는 음극 라인(124b)를 포함할 수 있다. 복수 개의 센싱 라인(124)이 테두리부를 따라 마련되므로, 사용자가 보행하는 동안 복수 개의 센싱 라인(124)에는 직접적인 충격이 전달되지 않을 수 있다.
접착 레이어(13)는 탄성 커버(11)의 테두리부를 따라 마련되고, 탄성 커버(11) 및 센서 파트(12)를 접착시킬 수 있다.
복수 개의 금속 노드(112)는 초기 상태(즉, 사용자의 발바닥에서 압력이 전달되지 않는 상태)에서는 접착 레이어(13)에 의해 복수 개의 센싱 노드(123)로부터 이격될 수 있다. 한편, 복수 개의 금속 노드(112)는 탄성 커버(11)에 인가되는 압력에 의해 하측으로 이동하여, 양극 노드(123a) 및 음극 노드(123b) 각각에 접촉하고 양극 노드(123a) 및 음극 노드(123b)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 양극 노드(123a) 및 음극 노드(123b)가 전기적으로 연결될 경우, 복수 개의 센싱 라인(124a)을 따라 신호가 전달되고 압력이 감지될 수 있다. 한편, 복수 개의 금속 노드(112)에 인가되는 압력의 크기가 상대적으로 클 경우, 양극 노드(123a) 및 음극 노드(123b) 사이의 저항은 감소하고 더 큰 전류가 흐를 수 있으며, 이를 통해 압력의 세기를 감지할 수 있다.
센싱 베이스(121)는 사용자의 전족부에 오버랩되도록 형성되는 전방 파트와, 사용자의 뒤꿈치에 오버랩되도록 형성되는 후방 파트를 포함하고, 연장 레이어(122)는 센싱 베이스(121)의 후방 파트로부터 연장 형성될 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 스마트 인솔이 사용자의 발바닥의 압력을 측정하는 구체적인 실시 형태를 나타내는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 스마트 인솔은 센싱 베이스로부터 연장하는 연장 레이어(122)의 단부에 연결되고, 복수 개의 센싱 라인으로부터 신호를 전달 받는 제어 모듈(18)과, 제어 모듈(18)에 연결되고 사용자의 신체 일부를 감싸는 착용 밴드(19)를 포함할 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (5)

  1. 커버 베이스와, 상기 커버 베이스의 하면에 배치되는 복수 개의 금속 노드를 포함하는 탄성 커버;
    상기 탄성 커버의 하측에 마련되는 센서 파트; 및
    상기 탄성 커버의 테두리부를 따라 마련되고, 상기 탄성 커버 및 센서 파트를 접착하는 접착 레이어를 포함하고,
    상기 센서 파트는,
    상기 접착 레이어에 의해 상기 탄성 커버에 부착되는 센싱 베이스;
    상기 센싱 베이스로부터 일 방향으로 연장 형성되는 연장 레이어;
    상기 센싱 베이스의 상면에 배치되고, 상기 복수 개의 금속 노드를 마주하는 복수 개의 센싱 노드; 및
    일단이 상기 복수 개의 센싱 노드에 연결되고, 중앙부가 상기 센싱 베이스의 테두리부 및 연장 레이어를 따라 연장되고, 타단이 상기 연장 레이어의 단부에 배치되는 복수 개의 센싱 라인을 포함하고,
    상기 복수 개의 금속 노드 및 복수 개의 센싱 노드는, 상기 접착 레이어의 내측에 마련되고,
    상기 탄성 커버에 외력이 인가되지 않는 상태에서, 상기 복수 개의 금속 노드는 상기 접착 레이어에 의해 상기 복수 개의 센싱 노드로부터 이격되는 스마트 인솔.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 센싱 노드 각각은, 상기 센싱 베이스 상에서 서로 이격된 상태로 배치되는 양극 노드 및 음극 노드를 포함하고,
    상기 복수 개의 센싱 라인 각각은, 상기 양극 노드로부터 연장되는 양극 라인과, 상기 음극 노드로부터 연장되는 음극 라인을 포함하고,
    상기 금속 노드는, 상기 탄성 커버에 인가되는 압력에 의해 하측으로 이동하여, 상기 양극 노드 및 음극 노드 각각에 접촉하고 상기 양극 노드 및 음극 노드를 전기적으로 연결 가능한 스마트 인솔.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 양극 노드는,
    상기 센싱 베이스의 길이 방향을 따라 배치되는 양극 베이스; 및
    상기 양극 베이스로부터 상기 음극 노드를 향해 연장 형성되는 양극 로드 파트를 포함하고,
    상기 음극 노드는,
    상기 센싱 베이스의 길이 방향을 따라 배치되는 음극 베이스; 및
    상기 음극 베이스로부터 상기 양극 노드를 향해 연장 형성되는 음극 로드 파트를 포함하고,
    상기 양극 로드 파트 및 음극 로드 파트는 각각 복수 개로 형성되고, 상기 센싱 베이스의 길이 방향을 따라 서로 교번하여 배치되는 스마트 인솔.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 베이스는,
    사용자의 전족부(forefoot)에 오버랩되도록 형성되는 전방 파트; 및
    사용자의 뒤꿈치에 오버랩되도록 형성되는 후방 파트를 포함하고,
    상기 연장 레이어는 상기 센싱 베이스의 상기 후방 파트로부터 연장 형성되는 스마트 인솔.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장 레이어의 단부에 연결되고, 상기 복수 개의 센싱 라인으로부터 신호를 전달 받는 제어 모듈; 및
    상기 제어 모듈에 연결되고, 사용자의 신체 일부를 감싸는 착용 밴드를 더 포함하는 스마트 인솔.
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