KR20090049572A - 스마트 신발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬리퍼나 신발, 그리고 신발 깔창에 압력센서(6)를 내장한 무선장치로써 신발을 신은 사람의 체중과 무게중심 정보나 움직임에 대한 정보를 사용자가 가지고 있는 사용자 디스플레이 장치로 무선으로 데이터를 전달하여 여러 가지 게임이나 체중에 관한 정보를 통해 체중 관리, 그리고 걸음걸이의 속도나 회수를 표시하여 사용자에게 자신을 관리할 수 있도록 도와주는 장치이다.

이 장치는 기존에 유명한 게임사의 Wii Fit와 비슷한 기능의 오락들을 어디에서든 쉽게 구현할 수도 있으면서 항상 사용자의 체중 변화, 걸음걸이 속도나 회수를 실시간으로 수집하여 사용자 자신을 관리할 수 있게 하는 장치이다.

기존에는 있는 압력센서 신발은 단지 하나의 압력센서를 가진 무선 장치가 신발 내에 삽입할 수 있게 되어있으며, 사람의 무게를 측정하는 것이 아니라 일정한 압력 이상으로 압력센서를 누르는 시간과 속도를 측정하여 걸음걸이의 속도와 회수 측정하는 장치이다.

본 발명은 사람의 걸음걸이 속도와 회수를 측정할 뿐만 아니라 체중과 무게 중심을 측정할 수도 있어 더욱 다양한 응용 프로그램들을 개발할 수 있다.

무선, 압력센서, 슬리퍼, 신발, 신발 깔창, 체중, 걸음걸이의 속도 및 회수

Description

스마트 신발{Smart Footwear}

본 발명의 기술분야로는 첫 번째로 슬리퍼나 신발, 그리고 신발 깔창 내에 압력센서(6)를 통한 사람의 체중과 무게 중심을 측정하는 기술이다. 압력센서(6)를 최소 2개 이상을 특정 위치에 장착하여 체중과 무게 중심을 측정하는 기술이다. 두 번째로 신발 내에서 무선 통신에 대한 기술이다. 세 번째로 방수기능이다. 비가 올 경우 신발 내에 물이 들어올 수 있는 확률이 높기 때문에 장치는 반드시 방수기능이 포함되어야 한다. 이러한 기술분야들이 본 발명의 기초가 되고 있다.

첫 번째 본 발명에 사용된 압력센서(6)는 스트링게이지라는 것으로 압력이 가해지면 저항값이 변화게 된다. 이러한 변화를 이용하여 체중을 측정할 수 있다. 두 번째 신발이라는 협소한 공간에서 무선통신을 위한 안테나 구성과 안테나의 방향에 대한 기술이 필요로 한다. 세 번째는 생활 방수기능으로 신발에 물이 들어올 경우에도 장치가 고장 나지 않고 동작할 수 있도록 방수 기능이다.

첫 번째 본 발명은 압력센서(6)들을 슬리퍼나 신발, 그리고 신발 깔창에 장착하여 사람의 체중이나 무제 중심을 측정하고, 걸음걸이 속도나 회수를 측정하여 자기 관리 시스템 및 어디에서든 쉽게 운동 오락을 즐길 수 있도록 도와주는 장치이다. 이 장치를 위해 사람이 정지해 있을 때 압력센서들을 통한 체중이나 무게 중심을 쉽게 측정할 수 있는 방법이야 하고, 사람이 움직일 때 압력센서들을 통한 걸음걸이 속도 및 회수를 측정하는 방법이 있어야 한다. 두 번째 무선 장치를 이용하여 압력센서(6)로부터 받은 정보를 사용자 디스플레이 장치로 전달하여 사용자가 보다 쉽게 이러한 정보들을 관리 또는 즐길 수 있도록 도와주는 장치를 개발하는 데 있다. 세 번째 조금의 물이 신발 안으로 들어와도 장치에 이상이 없도록 생활방수기능을 사용해야 한다. 네 번째 사용자 디스플레이 장치에 다양한 콘텐츠를 개발할 수 있도록 만들어야 한다. 즉, 자기 관리 콘텐츠와 오락 콘텐츠를 즐길 수 있도록 하는 것이다. 다섯 번째 배터리 소모를 최소화하는 작업이 필요로 하다. 이러한 작업을 통해 사용자는 보다 오랫동안 편리하게 장치를 사용할 수 있기 때문이다.

첫 번째 사용자가 정지해 있을 때 압력센서(6)들을 통해 체중이나 무게 중심을 측정하기 위해서는 적어도 슬리퍼나 신발 그리고 깔창에 압력센서가 2개 이상 분포해야한다. 사람마다 발바닥으로 체중이 실릴 때의 위치가 다르므로 2개 이상의 위치가 적당하다. 이러한 압력센서(6)들의 분포를 기준으로 체중을 더욱 정확히 유 추할 수도 있고 사람의 무게 중심도 알 수 있다. 두 번째 무선장치를 통해 사용자 디스플레이 장치로 데이터를 전송하는 장치이다. 슬리퍼나 신발 또는 깔창에 있는 무선 시스템은 단지 송신장치만 있어서 압력센서(6)들로부터 수집된 데이터를 무선으로 데이터를 송신하는 기능만 수행하며 사용자 디스플레이 장치에 있는 무선 장치는 수신 기능만이 있어 데이터만 수집하여 콘텐츠를 동작시키게 된다. 세 번째 생활방수기능은 회로와 배터리 부분을 실리콘으로 감싸서 방수가 되도록 해야한다. 네 번째 사용자 디스플레이 장치의 다양한 콘텐츠를 제공해야한다. 사용자의 체중관리 및 운동관리 프로그램과 발의 움직임을 이용한 음악 게임, 그리고 몸의 균형을 이용한 게임 등을 제작하여 사용자의 관심을 끌어야한다. 다섯 번째 신발에 있는 회로 부(7)의 배터리 소모를 줄이기 위해 1초에 한 번씩만 회로가 동작하여 데이터를 수집하고 무선으로 데이터를 송신하도록 해야 한다.

본 발명은 사용자가 자신을 더욱 효과적으로 관리할 수 있으며, 게임 등을 통해 사용자의 움직임을 더 많이 유도하여 사용자 자신을 더욱 즐겁고 편리하게 관리하도록 도와주는 장치이다. 즉, 사용자 체중 및 운동량을 관리하여 하루의 변화량을 실시간으로 볼 수 있으므로 사용자에게 보다 체계적으로 자신을 관리할 수 있고, 음악 오락이나 균형 오락 등의 콘텐츠 등을 통해 쉽게 사용자가 보다 많이 몸을 움직일 수 있도록 유도하게 된다.

본 발명은 2개 이상의 압력센서(6)를 슬리퍼나 신발 또는 신발 깔창에 장착 하여 사람의 체중이나 무게중심, 그리고 걸음걸이의 속도 및 회수를 측정하여 사용자 디스플레이 장치에 무선으로 데이터를 전송하는 장치이다.

1) 2개 이상의 압력센서(6)를 슬리퍼나 신발 또는 신발 깔창에 장착한다.

2) 3V 수은 건전지(5)를 이용하여 5V 전원으로 승압(3)하고 3.3V Regulator(4)를 통해 3.3V를 생성하여 시스템 전체에 전원을 공급한다.

3) 압력센서의 아날로그 신호를 받아들일 수 있는 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 가진 저전력 마이컴(1)을 장착하여 각각의 압력센서들로부터 들어오는 데이터를 디지털로 전환한다.

4) 디지털로 전환된 압력센서(6) 값을 무선으로 사용자 디스플레이 장치로 전송한다.

5) 전송된 데이터를 이용하여 사용자 디스플레이 장치에서 각 콘텐츠에 맞는 프로그램들을 구동하게 된다. 사용자 디스플레이의 하드웨어 장치는 무선 데이터를 수신할 수 있는 칩, 콘텐츠를 구동할 수 있는 고속 마이컴, 데이터를 저장할 수 있는 메모리가 필요하다.

위의 각 단계들은 본 발명 장치의 시스템 구성 및 동작의 흐름을 나타낸다.

시스템 구성을 다시 한번 정리하면 압력 센서(6) 2개 이상, 3V 수은 건전지(5), 5V 승압장치(3), 3.3V Regulator(4), ADC가 내장된 저전력 마이컴(1), 무선 송수신 칩(2), 사용자 디스플레이 장치를 위한 TFT LCD, 고속 마이컴, 메모리 등이 필요로 한다. 본 발명은 이러한 시스템 구성과 동작 흐름을 통해 사용자가 보다 편리하게 자신을 관리할 수 있는 콘텐츠와 오락 콘텐츠를 구동할 수 있게 한다.

도 1은 스마트 신발의 회로 부(7) 구성이다.

도 2는 슬리퍼, 신발, 또는 신발 깔창에 압력센서(6)들과 회로 부(7)의 위치를 표시한 것이다. 회로 부(7)는 특정 위치가 정해진 것이 아닌 필요에 따라 위치 조정이 가능하다.

Claims (2)

1. 슬리퍼,신발 및 신발 깔창에 압력센서(6)를 2개 이상 장착한 무선 일체화 장치:

   사용자의 체중 및 무게 중심, 그리고 걸음걸이 속도와 회수를 측정할 수 있는 2개 이상의 압력센서(6)와

   시스템 전체에 전원을 담당하는 수은 건전지(5)와

   5V 승압 칩(3)과

   3.3V Regulator(4)와

   무선 송수신 칩(2)과

   ADC(Analog-to-Digital)가 내장된 저전력 마이컴(1)으로 구성된 슬리퍼, 신발 및 신발 깔창에 압력센서를 2개 이상 장착한 무선 일체화 장치.
2. 2개 이상의 압력센서(6)와 스마트 신발 회로 부(7)를 장착한 슬리퍼, 신발 및 신발 깔창. 회로 부(7)는 특정 위치로 정해진 것이 아니라 필요에 따라 위치가 변경될 수 있다.

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