KR20110071727A - 스마트 신발 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 신발 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 사용자의 발에 의해 가해지는 힘의 변화를 저항값으로 측정하는 필름형 인솔 센서; 상기 사용자의 발의 움직임 변화에 따른 가속도값을 측정하는 가속도 센서; 및 상기 저항값 및 상기 가속도값을 이용하여 상기 사용자의 현재 상태 및 운동량을 예측하고, 상기 사용자의 상태 정보 및 운동량 정보를 생성하는 마이크로 컨트롤러를 포함한다.
신발, 힘, 가속도, 현재 상태, 운동량

Description

스마트 신발 및 그 동작 방법{Smart Footwear and Operating Method Thereof}
본 발명은 스마트 신발 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실버 타운이나 양로원 등에 거주하는 노인들의 활동성과 운동량을 측정할 수 있는 스마트 신발 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
현대 사회가 급격히 고령화 사회로 진입하면서, 양로원 및 실버 타운에서 거주하는 노인 인구가 증가하고 있다. 헬스 캐어와 IT 기술의 발전으로 인해 이러한 시설에서 생활하는 분들은 주기적으로 건강 상태를 체크할 수 있고, 필요한 경우 별도의 도움을 받을 수도 있다. 이러한 기술들은 맥박, 혈압 및 당뇨 등을 포함하는 생체 정보들을 모니터링하거나 RFID(Radio-Frequency IDentification) 및 USN(Ubiquitous Sensor Network) 등과 같은 위치추적 기술을 통하여 기본적인 일상생활을 모니터링함으로써, 건강한 생활을 유도하고 이상징후나 긴급상황이 발생하였을 때 도움을 줄 수 있다.
이러한 기술들은 실내에서 단순히 노인들의 신체적 건강 상태를 체크하고, 사고나 위험이 발생하였을 때 신속히 대처할 수 있는 방법들에만 초점이 맞추어져 있다.
하지만, 노인들이 보다 나은 노년 생활을 영위하기 위해서는 신체적인 건강과 더불어 고립감 없이 적극적인 사교활동을 하는 것이 필요하다. 홀로 방에서만 생활하고, 운동이나 단체활동에 적극적으로 참여하지 못하는 생활은 건강한 삶이라고 할 수 없다.
종래의 기술들은 가속도 센서, 압전 센서 등이 장착된 만보계나 활동량 측정 기기들을 이용하여 단순히 운동량이나 칼로리 소모량을 측정할 수 있고, USN, RFID, Wi-Fi 및 GPS 등과 같은 위치추적 기술을 이용하여 대략적인 생활패턴이나 일상행위를 유추할 수 있다.
그러나, 이러한 기술들은 사용자가 새로운 기기를 항상 착용해야 하는 불편함이 있고, 사용자로 하여금 항상 감시당하고 있다는 거부감을 줄 수 있으며, 위치정보와 활동량이 조합되지 않은 정보는 사용자의 활동성과 고립감을 감지하는 데에는 한계가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 노인들에게 새로운 기기의 착용에 대한 불편함과 거부감을 주지 않고, 일상생활을 영위하면서 발생하는 활동량과 고립감을 측정할 수 있는 스마트 신발 및 그 동작 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사용자의 발에 의해 가해지는 힘의 변화를 저항값으로 측정하는 필름형 인솔 센서; 상기 사용자의 발의 움직임 변화에 따른 가속도값을 측정하는 가속도 센서; 및 상기 저항값 및 상기 가속도값을 이용하여 상기 사용자의 현재 상태 및 운동량을 예측하고, 상기 사용자의 상태 정보 및 운동량 정보를 생성하는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 스마트 신발을 제공한다.
본 발명은, 사용자의 활동량과 운동량을 측정할 수 있는 스마트 신발의 동작 방법에 있어서, 필름형 인솔 센서를 이용하여 상기 사용자의 발에 의해 가해지는 힘의 변화를 저항값으로 측정하는 단계; 가속도 센서를 이용하여 상기 스마트 신발의 움직임 변화에 따른 가속도값을 측정하는 단계; 및 상기 저항값 및 상기 가속도값을 이용하여 상기 사용자의 현재 상태 및 운동량을 예측하고, 상기 사용자의 상태 정보 및 운동량 정보를 생성하는 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실버 타운이나 양로원에 거주하는 노인들을 대상으로 활동량과 위치를 인식할 수 있는 신발을 제공함으로써, 운동시설, 휴게시설 등과 같은 일상생활 속에서 노인들의 활동성 및 사교성을 측정할 수 있다.
또한, 노인들에게 새로운 기기에 대한 거부감과 착용의 불편함을 최소화하면서 보다 건강한 생활을 할 수 있도록 유도할 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 신발 내부에 장착되는 모듈을 나타낸 블럭 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 스마트 신발은 필름형 인솔 센서(110), 가속도 센서(120) 및 마이크로 컨트롤러(130) 등을 포함한다. 여기서, 필름형 인솔 센서(110)와 가속도 센서(120)는 신발 내부에 들어간다. 즉, 두 센서의 접촉면은 사용자가 신발을 신었을 때, 사용자의 발바닥 아래에 위치하게 되고, 두 센서는 마이크로 컨트롤러(130)의 아날로그-디지털 컨버터(Analog-Digital Converter, 이하, 'ADC'라 칭함) 단자에 연결되며, 가속도 센서(120)는 마이크로 컨트롤러(130)와 함께 PCB(Printed Circuit Board) 보드로 구성된다.
필름형 인솔 센서(110)는 사용자가 움직일 때, 사용자의 발에 의해 가해지는 힘의 변화를 저항값으로 측정하고, 측정한 저항값을 마이크로 컨트롤러(130)의 ADC 단자로 출력한다.
가속도 센서(120)는 스마트 신발의 움직임 변화에 따른 가속도값을 측정하고, 측정한 가속도값을 마이크로 컨트롤러(130)의 ADC 단자로 출력한다.
마이크로 컨트롤러(130)는 필름형 인솔 센서(110) 및 가속도 센서(120)로부터 각각 출력되는 저항값 및 가속도값을 내부 ADC를 통하여 디지털화한다. 마이크로 컨트롤러(130)는 디지털화된 저항값 및 가속도값을 분석하여 사용자의 현재 상태와 운동량을 예측하고, 사용자의 상태 정보 및 운동량 정보를 생성한다. 즉, 마이크로 컨트롤러(130)는 디지털화된 저항값을 분석하여 사용자의 현재 상태를 "움직임", "움직임 없음", "보행" 및 "달리기" 등과 같이 분류하고, 이를 기반으로 사용자의 상태 정보를 생성한다. 또한, 마이크로 컨트롤러(130)는 디지털화된 가속도값과 사용자의 몸무게를 이용하여 사용자의 운동량을 예측하고, 이를 기반으로 사용자의 운동량 정보를 생성한다. 본 발명에서 저항값을 분석하여 사용자의 현재 상태를 파악하는 구체적인 방법은 도 2에서 자세하게 설명하기로 한다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 신발은 스마트 신발을 착용한 사용자의 위치를 감지하기 위한 실내 위치 인식 모듈(140) 및 GPS 모듈(150)을 더 포함할 수 있다.
실내 위치 인식 모듈(140)은 USN, RFID, Wi-Fi, 지그비(Zigbee) 및 블루투스(Bluetooth) 등을 포함하는 근거리 통신을 이용하여 실내에 있는 사용자의 위치를 감지하고 사용자의 위치 정보를 생성한다. 자세하게는, 실내 위치 인식 모듈(140)은 방, 식당, 휴게실, 출입구 미 운동시설 등과 같은 실내에 설치된 노드들과 통신을 수행하여 사용자의 위치를 감지하고 사용자의 위치 정보를 생성한다.
GPS 모듈(150)은 사용자가 실내 위치 인식 모듈(140)로는 사용자의 위치를 파악할 수 없는 실외에 위치한 경우, GPS를 통하여 사용자의 위치를 감지하고 사용자의 위치 정보를 생성한다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 신발은 무선통신 모듈(160) 등을 더 포함할 수 있다.
무선통신 모듈(160)은 마이크로 컨트롤러(130)에서 생성한 사용자의 상태 정보 및 운동량 정보와 실내 위치 인식 모듈(140) 또는 GPS 모듈(150)에서 생성한 사용자의 위치 정보를 USN, RFID, Wi-Fi, 지그비(Zigbee) 및 블루투스(Bluetooth) 등을 포함하는 근거리 통신을 통하여 주기적으로 외부 서버로 전송한다. 여기서, 무선통신 모듈(160)은 실내 위치 인식 모듈(140)과 일체형으로 구비될 수도 있고, 근거리 통신 이외에도 이동통신망을 통하여 사용자의 상태 정보, 운동량 정보 및 위치 정보를 외부 서버로 전송할 수도 있다.
외부 서버는 무선통신 모듈(160)로부터 수신한 사용자의 상태 정보, 운동량 정보 및 위치 정보를 이용하여 사용자의 위치에 따른 운동량 및 활동사항을 분석할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에서 스마트 신발의 바닥에 장착된 필름형 인솔 센서의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 필름형 인솔 센서(110)는 다수의 셀(즉, 58개)(210)로 이루어지고, 각 셀(210)의 전압(VCC) 및 그라운드(GND) 단자는 마이크로 컨트롤러(130)와 연결된다.
다수의 셀(210)을 포함하는 필름형 인솔 센서(110)는 발가락 부분의 상반부(220), 아치 부분의 중반부(230) 및 뒤꿈치 부분의 하단부(240)를 포함하는 다수의 영역으로 나누어진다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 각 영역에 가해지는 힘의 크기를 비교하여 사용자의 현재 상태를 예측한다. 즉, 사용자가 신발을 신지 않았을 경우, 서있을 경우, 앉아 있을 경우에 다수의 영역에 가해지는 힘의 크기는 다르게 나타난다. 예를 들면, 도보의 경우에는 보통 0.5 초 사이에 발뒤꿈치에서 아치를 거쳐 발가락 부분으로 힘의 축이 변하게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 신발의 동작 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 필름형 인솔 센서(110)를 이용하여 사용자의 발에 의해 가 해지는 힘의 변화를 저항값으로 측정하고, 가속도 센서(120)를 이용하여 스마트 신발의 움직임 변화에 따른 가속도값을 측정한다(S310). 이와 동시에, 실내 위치 인식 모듈(140) 및 GPS 모듈(150)을 이용하여 사용자의 위치를 주기적으로 감지하고, 사용자의 위치 정보를 생성한다(S320). 여기서, 사용자가 방, 식당, 휴게실, 출입구 미 운동시설 등과 같은 실내에 위치한 경우, 실내 위치 인식 모듈(140)을 이용하여 사용자의 위치를 감지하고, 사용자가 사용자의 위치를 파악할 수 없는 실외에 위치한 경우, GPS 모듈(150)을 이용하여 사용자의 위치를 감지한다.
이어서, 측정한 저항값 및 가속도값을 분석하여 사용자의 현재 상태 및 운동량을 예측하고, 사용자의 상태 정보 및 운동량 정보를 생성한다(S330).
자세하게는, 측정한 저항값을 분석하여 사용자의 현재 상태를 "움직임", "움직임 없음", "보행" 및 "달리기" 등과 같이 분류하고, 이를 기반으로 사용자의 상태 정보를 생성한다. 즉, 도 2에서와 같이 필름형 인솔 센서(110)의 다수의 영역에 가해지는 힘의 크기를 비교하여 사용자가 신발을 신지 않았을 경우, 서있을 경우, 앉아 있을 경우 등과 같은 사용자의 현재 상태를 예측하고, 사용자의 상태 정보를 생성한다.
또한, 운동량의 정확한 값을 유추하기 위해서 사용자의 몸무게, 키, 나이 등을 포함하는 다양한 변수가 사용되지만, 본 발명의 일실시예에서는 사용자의 몸무게를 이용하여 운동량을 예측한다. 즉, 가속도 센서(120)의 3축(X축, Y축, Z축)의 변화에 따라 수학식
Figure 112009079091492-PAT00001
를 이용하여 가속도값을 측정하고, 측정한 가속도값과 사용자의 몸무게를 이용하여 사용자의 운동량을 예측하며, 사용자의 운동량 정보를 생성한다.
끝으로, "ID/움직임 없음/거주자의 방", "ID/도보/8Kcal/휴게실" 및 "ID/달리기/15Kcal/헬스장" 등과 같이 사용자의 상태 정보, 운동량 정보 및 위치 정보를 USN, RFID, Wi-Fi, 지그비(Zigbee) 및 블루투스(Bluetooth) 등을 포함하는 근거리 통신을 통하여 주기적으로 외부 서버로 전송한다(S340).
외부 서버는 수신한 사용자의 상태 정보, 운동량 정보 및 위치 정보를 이용하여 사용자의 위치에 따른 운동량 및 활동사항을 분석할 수 있다. 예를 들면, 외부 서버는 수신한 사용자의 상태 정보, 운동량 정보 및 위치 정보를 이용하여 사용자의 동선(예를 들면, 방→식당→휴게실→방→운동장→식당→방)을 분석하고, 사용자가 단체활동을 얼마나 적극적으로 하고 있는지, 운동량이 얼마나 되는지, 혼자 얼마나 있었는지 등에 대하여 분석할 수 있다.
또한, 외부 서버는 장기간의 데이터를 분석하면 사용자의 건강상태, 생활패턴 및 사교성의 변화 등을 유추해낼 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위 가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 신발 내부에 장착되는 모듈을 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에서 스마트 신발의 바닥에 장착된 필름형 인솔 센서의 구조를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 신발의 동작 방법을 나타낸 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 필름형 인솔 센서 120: 가속도 센서
130: 마이크로 컨트롤러 140: 실내 위치 인식 모듈
150: GPS 모듈 160: 무선통신 모듈

Claims (15)

  1. 사용자의 발에 의해 가해지는 힘의 변화를 저항값으로 측정하는 필름형 인솔 센서;
    상기 사용자의 발의 움직임 변화에 따른 가속도값을 측정하는 가속도 센서; 및
    상기 저항값 및 상기 가속도값을 이용하여 상기 사용자의 현재 상태 및 운동량을 예측하고, 상기 사용자의 상태 정보 및 운동량 정보를 생성하는 마이크로 컨트롤러;
    를 포함하는 스마트 신발.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자의 위치를 주기적으로 감지하여 위치 정보를 생성하는 위치 인식 모듈; 및
    상기 사용자의 상태 정보, 운동량 정보 및 위치 정보를 근거리 통신을 통하여 주기적으로 외부 서버로 전송하는 무선통신 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발.
  3. 제2항에 있어서, 상기 위치 인식 모듈은,
    실내에 위치하는 사용자의 위치를 근거리 통신을 이용하여 감지하고 위치 정보를 생성하는 실내 위치 인식 모듈; 및
    실외에 위치하는 사용자의 위치를 GPS를 이용하여 감지하고 위치 정보를 생성하는 GPS 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 외부 서버는 상기 사용자의 상태 정보, 운동량 정보 및 위치 정보를 이용하여 상기 사용자의 위치에 따른 운동량 및 활동사항을 분석하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필름형 인솔 센서 및 상기 가속도 센서의 접촉면은 상기 사용자의 발바닥 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가속도 센서는 상기 마이크로 컨트롤러와 함께 PCB 보드로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 신발.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 필름형 인솔 센서는 다수의 셀로 이루어지고, 각 셀의 전압 및 그라운드 단자는 상기 마이크로 컨트롤러와 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트 신발.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 필름형 인솔 센서는 발가락 부분의 상반부, 아치 부분의 중반부 및 뒤꿈치 부분의 하단부를 포함하는 다수의 영역으로 나누어지는 것을 특징으로 하는 스마트 신발.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는 상기 다수의 영역에 가해지는 힘의 크기를 비교하여 상기 사용자의 축 이동을 분석하고, 상기 사용자의 현재 상태를 예측하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는 상기 가속도값과 상기 사용자의 몸무게를 이용하여 상기 사용자의 운동량을 예측하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발.
  11. 사용자의 활동량과 운동량을 측정할 수 있는 스마트 신발의 동작 방법에 있어서,
    필름형 인솔 센서를 이용하여 상기 사용자의 발에 의해 가해지는 힘의 변화를 저항값으로 측정하는 단계;
    가속도 센서를 이용하여 상기 스마트 신발의 움직임 변화에 따른 가속도값을 측정하는 단계; 및
    상기 저항값 및 상기 가속도값을 이용하여 상기 사용자의 현재 상태 및 운동량을 예측하고, 상기 사용자의 상태 정보 및 운동량 정보를 생성하는 단계;
    를 포함하는 스마트 신발의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 사용자의 발에 의해 가해지는 힘의 변화를 저항값으로 측정하는 단계에서,
    상기 필름형 인솔 센서의 다수의 영역에 가해지는 힘의 크기를 비교하여 상 기 사용자의 축 이동을 분석하고, 상기 사용자의 현재 상태를 예측하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발의 동작 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 스마트 신발의 움직임 변화에 따른 가속도값을 측정하는 단계에서,
    상기 가속도값과 상기 사용자의 몸무게를 이용하여 상기 사용자의 운동량을 예측하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발의 동작 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 사용자의 위치를 주기적으로 감지하여 위치 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 사용자의 상태 정보, 운동량 정보 및 위치 정보를 이용하여 상기 사용자의 위치에 따른 운동량 및 활동사항을 분석하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발의 동작 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 위치 정보를 생성하는 단계에서,
    상기 사용자가 실내에 위치하는 경우, 근거리 통신을 이용하여 상기 사용자의 위치를 감지하고, 상기 사용자가 실외에 위치하는 경우, GPS를 이용하여 상기 사용자의 위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발의 동작 방법.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101307392B1 (ko) * 2011-12-23 2013-09-16 정재영 특이 상황 알림이 가능한 신발
KR101320902B1 (ko) * 2012-03-06 2013-10-21 건국대학교 산학협력단 고위 중추손상 환자의 보행장애 상태 실시간 판정 시스템 및 그 방법
WO2013158809A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Ellis Frampton E Smartphone-controlled active configuration of footwear including with concavely rounded soles
KR20140035661A (ko) * 2012-09-14 2014-03-24 한국전자통신연구원 생체 정보 측정 장치 및 그것의 동작 방법
US9030335B2 (en) 2012-04-18 2015-05-12 Frampton E. Ellis Smartphones app-controlled configuration of footwear soles using sensors in the smartphone and the soles
KR20160057876A (ko) 2014-11-14 2016-05-24 주식회사 비엠시스 교체형 스마트 인솔을 포함하는 운동정보 획득 시스템
KR20160084271A (ko) 2015-01-05 2016-07-13 주식회사 비엠시스 운동정보 획득을 위한 센서팩이 장착탈착될 수 있는 구조를 가지는 스마트 인솔 및 스마트 인솔-센서팩 세트
KR20160092622A (ko) 2015-01-28 2016-08-05 주식회사 비엠시스 운동정보 획득을 위한 스마트 센서팩
KR20160139610A (ko) 2015-05-28 2016-12-07 박상석 사물인터넷을 이용한 스마트 신발
US9877523B2 (en) 2012-04-18 2018-01-30 Frampton E. Ellis Bladders, compartments, chambers or internal sipes controlled by a computer system using big data techniques and a smartphone device
KR20180087716A (ko) 2017-01-25 2018-08-02 주식회사 신성유티 다기능 인솔
US10226082B2 (en) 2012-04-18 2019-03-12 Frampton E. Ellis Smartphone-controlled active configuration of footwear, including with concavely rounded soles
KR20210031178A (ko) * 2019-09-11 2021-03-19 스피나 시스템즈 주식회사 스마트 인솔을 통한 보행 데이터 분석 시스템
US11896077B2 (en) 2012-04-18 2024-02-13 Frampton E. Ellis Medical system or tool to counteract the adverse anatomical and medical effects of unnatural supination of the subtalar joint
US11901072B2 (en) 2012-04-18 2024-02-13 Frampton E. Ellis Big data artificial intelligence computer system used for medical care connected to millions of sensor-equipped smartphones connected to their users' configurable footwear soles with sensors and to body sensors

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112010004038T5 (de) 2009-10-16 2012-09-20 Kesumo, Llc Fussbetätigter Controller
US8840527B2 (en) * 2011-04-26 2014-09-23 Rehabtek Llc Apparatus and method of controlling lower-limb joint moments through real-time feedback training
GB2500043A (en) * 2012-03-08 2013-09-11 David Williams Tracking device
US9076419B2 (en) 2012-03-14 2015-07-07 Bebop Sensors, Inc. Multi-touch pad controller
US20140276235A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 First Principles, Inc. Biofeedback systems and methods
ITAN20130141A1 (it) * 2013-07-31 2015-02-01 4D Engineering S R L Sistema per la raccolta di energia
CN103405001B (zh) * 2013-08-30 2016-01-13 广东乐源数字技术有限公司 一种蓝牙跌倒报警鞋垫
US10016941B1 (en) 2014-05-15 2018-07-10 Feetz, Inc. Systems and methods for measuring body parts for designing customized outerwear
US9965076B2 (en) 2014-05-15 2018-05-08 Bebop Sensors, Inc. Piezoresistive sensors and applications
US10638927B1 (en) * 2014-05-15 2020-05-05 Casca Designs Inc. Intelligent, additively-manufactured outerwear and methods of manufacturing thereof
US10241498B1 (en) 2014-05-15 2019-03-26 Feetz, Inc. Customized, additive-manufactured outerwear and methods for manufacturing thereof
US9442614B2 (en) 2014-05-15 2016-09-13 Bebop Sensors, Inc. Two-dimensional sensor arrays
US9753568B2 (en) 2014-05-15 2017-09-05 Bebop Sensors, Inc. Flexible sensors and applications
US10362989B2 (en) 2014-06-09 2019-07-30 Bebop Sensors, Inc. Sensor system integrated with a glove
US9710060B2 (en) 2014-06-09 2017-07-18 BeBop Senors, Inc. Sensor system integrated with a glove
CN104305634A (zh) * 2014-11-05 2015-01-28 浙江大学 一种保护老人出行安全的智能鞋系统
CN104434123B (zh) * 2014-12-04 2017-01-04 黑龙江大学 基于聚类算法的人体运动状态判断方法
WO2016111425A1 (ko) * 2015-01-05 2016-07-14 주식회사 비엠시스 운동정보 획득을 위한 센서팩이 장착탈착될 수 있는 구조를 가지는 스마트 인솔 및 스마트 인솔-센서팩 세트
US9863823B2 (en) 2015-02-27 2018-01-09 Bebop Sensors, Inc. Sensor systems integrated with footwear
US10082381B2 (en) 2015-04-30 2018-09-25 Bebop Sensors, Inc. Sensor systems integrated with vehicle tires
US10010129B2 (en) 2015-05-28 2018-07-03 Nike, Inc. Lockout feature for a control device
US9827996B2 (en) 2015-06-25 2017-11-28 Bebop Sensors, Inc. Sensor systems integrated with steering wheels
KR20170035512A (ko) 2015-09-23 2017-03-31 발리교역(주) 스마트폰 연동형 다기능 신발
US9635901B1 (en) * 2015-10-20 2017-05-02 Nike, Inc. Footwear with interchangeable sole structure elements
US9968159B2 (en) 2015-10-20 2018-05-15 Nike, Inc. Footwear with interchangeable sole structure elements
FR3044538A1 (fr) * 2015-12-07 2017-06-09 Creative Specific Software Systeme et procede de detection du port par un patient d'un appareil de decharge de plaies des pieds
JP2017167051A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 北川工業株式会社 計測情報出力システム及びプログラム
KR101864308B1 (ko) 2017-02-09 2018-06-04 건양대학교산학협력단 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발
CN107368723A (zh) * 2017-06-06 2017-11-21 深圳市科迈爱康科技有限公司 一种身份认证方法、可穿戴设备及计算机可读存储介质
KR101991466B1 (ko) * 2017-08-07 2019-06-20 한국과학기술연구원 보행 데이터 측정 장치
JP2019030618A (ja) * 2017-08-09 2019-02-28 鉄男 菊池 健康装置
WO2019086997A2 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 Ori Elyada Wearable biofeedback system
US10884496B2 (en) 2018-07-05 2021-01-05 Bebop Sensors, Inc. One-size-fits-all data glove
CN110833420A (zh) 2018-08-15 2020-02-25 财团法人工业技术研究院 运动状态评估方法
US11172734B2 (en) 2018-11-28 2021-11-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Gaging apparatus and method for automation of shoemaking process
US11480481B2 (en) 2019-03-13 2022-10-25 Bebop Sensors, Inc. Alignment mechanisms sensor systems employing piezoresistive materials
KR102662047B1 (ko) * 2022-05-26 2024-04-30 주식회사 우주텍 인공지능 알고리즘을 이용한 맞춤형 인솔 주문 시스템
KR102662046B1 (ko) * 2022-05-26 2024-05-02 주식회사 우주텍 인공지능 알고리즘을 이용한 맞춤형 인솔의 주문 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005237926A (ja) 2004-02-26 2005-09-08 Mikio Uehara 歩行距離と時刻を記録する機能付の靴
CN1980580A (zh) 2004-07-02 2007-06-13 皇家飞利浦电子股份有限公司 动态可调整冲击缓冲运动鞋
KR100647818B1 (ko) 2005-05-18 2006-11-23 주식회사 케이피온 코리아 신발에 내장된 음원발성장치 및 이를 내장한 신발
US7404263B2 (en) 2006-01-11 2008-07-29 Bbc International, Llc Footwear with force sensing device
KR20090072178A (ko) 2007-12-28 2009-07-02 순천대학교 산학협력단 압력센서를 이용한 위치인식 및 운동량 측정 시스템
KR20090080672A (ko) 2008-01-22 2009-07-27 김현재 Ｒｆｉｄ 리더기가 내장된 신발 및 이를 이용한 위치 추적시스템
KR20090049572A (ko) 2009-04-28 2009-05-18 김현재 스마트 신발

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101307392B1 (ko) * 2011-12-23 2013-09-16 정재영 특이 상황 알림이 가능한 신발
KR101320902B1 (ko) * 2012-03-06 2013-10-21 건국대학교 산학협력단 고위 중추손상 환자의 보행장애 상태 실시간 판정 시스템 및 그 방법
US9504291B2 (en) 2012-04-18 2016-11-29 Frampton E. Ellis Bladders, compartments, chambers or internal sipes controlled by a web-based cloud computer system using a smartphone device
US9100495B2 (en) 2012-04-18 2015-08-04 Frampton E. Ellis Footwear sole structures controlled by a web-based cloud computer system using a smartphone device
US9709971B2 (en) 2012-04-18 2017-07-18 Frampton E. Ellis Bladders, compartments, chambers or internal sipes controlled by a web-based cloud computer system using a smartphone device
US9063529B2 (en) 2012-04-18 2015-06-23 Frampton E. Ellis Configurable footwear sole structures controlled by a smartphone app algorithm using sensors in the smartphone and the soles
US9877523B2 (en) 2012-04-18 2018-01-30 Frampton E. Ellis Bladders, compartments, chambers or internal sipes controlled by a computer system using big data techniques and a smartphone device
US9207660B2 (en) 2012-04-18 2015-12-08 Frampton E. Ellis Bladders, compartments, chambers or internal sipes controlled by a web-based cloud computer system using a smartphone device
US11901072B2 (en) 2012-04-18 2024-02-13 Frampton E. Ellis Big data artificial intelligence computer system used for medical care connected to millions of sensor-equipped smartphones connected to their users' configurable footwear soles with sensors and to body sensors
US10012969B2 (en) 2012-04-18 2018-07-03 Frampton E. Ellis Bladders, compartments, chambers or internal sipes controlled by a web-based cloud computer system using a smartphone device
US11896077B2 (en) 2012-04-18 2024-02-13 Frampton E. Ellis Medical system or tool to counteract the adverse anatomical and medical effects of unnatural supination of the subtalar joint
US11715561B2 (en) 2012-04-18 2023-08-01 Frampton E. Ellis Smartphone-controlled active configuration of footwear, including with concavely rounded soles
WO2013158809A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Ellis Frampton E Smartphone-controlled active configuration of footwear including with concavely rounded soles
US11432615B2 (en) 2012-04-18 2022-09-06 Frampton E. Ellis Sole or sole insert including concavely rounded portions and flexibility grooves
US9030335B2 (en) 2012-04-18 2015-05-12 Frampton E. Ellis Smartphones app-controlled configuration of footwear soles using sensors in the smartphone and the soles
US11120909B2 (en) 2012-04-18 2021-09-14 Frampton E. Ellis Smartphone-controlled active configuration of footwear, including with concavely rounded soles
US9375047B2 (en) 2012-04-18 2016-06-28 Frampton E. Ellis Bladders, compartments, chambers or internal sipes controlled by a web-based cloud computer system using a smartphone device
US10568369B2 (en) 2012-04-18 2020-02-25 Frampton E. Ellis Smartphone-controlled active configuration of footwear, including with concavely rounded soles
US10172396B2 (en) 2012-04-18 2019-01-08 Frampton E. Ellis Smartphone-controlled active configuration of footwear, including with concavely rounded soles
US10226082B2 (en) 2012-04-18 2019-03-12 Frampton E. Ellis Smartphone-controlled active configuration of footwear, including with concavely rounded soles
KR20140035661A (ko) * 2012-09-14 2014-03-24 한국전자통신연구원 생체 정보 측정 장치 및 그것의 동작 방법
KR20160057876A (ko) 2014-11-14 2016-05-24 주식회사 비엠시스 교체형 스마트 인솔을 포함하는 운동정보 획득 시스템
KR20160084271A (ko) 2015-01-05 2016-07-13 주식회사 비엠시스 운동정보 획득을 위한 센서팩이 장착탈착될 수 있는 구조를 가지는 스마트 인솔 및 스마트 인솔-센서팩 세트
KR20160092622A (ko) 2015-01-28 2016-08-05 주식회사 비엠시스 운동정보 획득을 위한 스마트 센서팩
KR20160139610A (ko) 2015-05-28 2016-12-07 박상석 사물인터넷을 이용한 스마트 신발
KR20180087716A (ko) 2017-01-25 2018-08-02 주식회사 신성유티 다기능 인솔
KR20210031178A (ko) * 2019-09-11 2021-03-19 스피나 시스템즈 주식회사 스마트 인솔을 통한 보행 데이터 분석 시스템

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US20110153261A1 (en) 2011-06-23
KR101263216B1 (ko) 2013-05-10
US8571827B2 (en) 2013-10-29

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