KR20160101023A - 체중 밸런싱을 위한 조력 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신발 물품과, 스마트폰 또는 그 유사품을 포함하는, 체중을 밸런싱하는데 조력하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 상기 신발 물품은 발의 전방부 및 발의 후방부 상에 지탱하는 체중의 비례를 검출하기 위한 수단, 바람직하게 부하 센서(1, 2); 신호를 제어 및 전달/수신하기 위한 인쇄회로기판(4); 신발 물품 내에 설치된 요소에 전력 공급을 위한 파워 서플라이 배터리(5); 및 발의 전방부 및 전방 부하 센서(3) 전방에 위치설정된 진동 모터(3)를 포함한다. 상기 스마트폰에 설치된 어플리케이션은 상기 시스템의 작동, 및 그 결과 신발 물품과, 그 상에서 수행되는 운동을 제어하는데 이용된다.

Description

체중 밸런싱을 위한 조력 시스템{SYSTEM FOR ASSISTING IN BALANCING BODY WEIGHT}

상기 명칭에서 지시하는 바와 같이, 본 발명의 목적은 체중을 밸런싱하는데 조력하는 장치로서, 체중 밸런싱을 허용하는 신발 물품을 구비한다.

본 발명은 신발 물품, 그 구성요소, 상기 구성요소의 기능 결합에 의한 시너지, 및 인간 척추의 위치적 결함을 검출하여 교정하는 시스템 내에 이들 요소를 통합 가능성에 대한 특정한 구성 특성을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은, 특히 직립 보행할 때 인체의 척추에 대한 위치설정의 결함을 검출하는데 조력하는 신발의 영역 및 이러한 시스템에 관한 것이다.

척추를 다루는 신경외과의사 및 이러한 부위에 대한 다른 전문가에 의하면, 척추와 관련된 문제점은 인종, 성별, 나이 또는 직업과는 무관하게 우리 사회의 많은 사람들에게 영향을 미치는 주요한 도전이 되고 있으며, 이는 건강 및 개개인에게 그리고 업무 생산성에 중요한 영향을 준다.

일반적으로, 주요한 징후는 경추 및/또는 요추 통증과 관련되지만, 다른 결과적인 영향이 동시에 종종 발생한다. 여기에는 다리의 약함, 두통, 불면증, 주의력 상실, 우울증 등이 포함될 수 있다.

요추 통증은 의료 상담가에게 증가되는 가장 빈번한 질환 중 하나이다. 그 발생 정도는 우리들 인구, 특히 아이들 및 젊은 사람들 사이에서 수년간 보지 못한 상황이 증가하고 있다. 이러한 통증 및 그와 관련된 병변의 주요한 원인은 우리들의 생활습관에서의 변화인데, 사람들이 보다 많은 시간을 앉아서 보내고, 신체적인 활동이 결여되고, 비만이 되고 그리고 특히 매일의 활동 범위를 수행할 때의 나쁜 자세 및 오용으로 인한다.

그 결과, 척추와의 문제점은 우리 사회에서 더욱더 흔하다. 여기에는 고통스러운 요추 및 경추 디스크 이탈, 두통 및 경부통 등이 포함되며, 이 모두는 업무 실적이 감소되는 원인이 되고, 병가에 대한 매우 흔한 이유가 된다.

모든 사람들이 그들의 생활에서 몇몇 지점에 적은 요통(low back pain)을 겪고, 그 인구의 5% 내지 25%는 연간 한 번의 LBP(low back pain)를 겪는 것으로 통계가 나타나 있다. 경추 통증은 병가의 주요한 원인 중 하나이며, LBP는 매우 고비용으로서 연간 평균 6,000,000 영업일의 손실을 초래한다. 유럽 연합에서는, 대략 6천7백만 사람들이 이러한 고통을 겪는 것으로 추정된다.

지난 3년에 걸쳐, 89%의 스페인 사람들은 랩탑 컴퓨터, 태블릿, 차세대 비디오 콘솔, 휴대폰 및 아이팟을 이용하는 결과로서 이와 같은 일을 겪고 있다. 그 불편함의 주요한 초점은 등과 목 근육에 있는 경향이 있지만, 그 통증은 손가락, 팔꿈치, 눈 및 귀에서도 흔하다.

대부분의 요통 및 상태가 발 상에서의 부정확한 체중 분포의 결과임을 고려하면, 본 발명의 목적은 발바닥 상에 체중의 분포를 검출하여 교정하는데 조력하는 신발 물품을 개발하는 것이다. 이러한 신발 물품의 특징이 하기에 기술되며, 청구항 1에 본질적으로 개시된다.

본 발명의 목적은, 한편으로, 체중을 밸런싱하는데 조력하는 신발 물품과, 상기 신발 물품을 구비하며 체중을 발바닥 상에 밸런싱하는데 조력할 때에 신발 물품과 연동하는 전자 시스템이다.

상기 신발 물품은 체중이 나쁘게 분포될 때 지시하여, 그 자세를 자연적인 방식으로 교정하는 자극(stimulus)을 발생시킬 수 있다.

이는 체중을 밸런싱하는데 조력하여, 어떠한 활성을 수행하기 위해 체중을 더욱 가볍게 하는 신발 물품이다. 이는 자세를 교정하여, 요통 및 허리, 주로 하측 허리 부상을 방지하는데 조력하는데, 그 이유는 그 사용으로, 사람들이 대략 인구의 90%가 무의식적으로 하듯이, 척추 부위에 모든 체중을 지탱하는 것을 중단하기 때문이다.

통상적으로, 체중은 약간 후방에 위치되어, 뒤꿈치 부위에서 더욱 지지되는데, 이는 무릎을 고정시키는 결과를 초래하고, 더 큰 저항을 제공하고 체중을 더 잘 지지하는 것으로 잘못된 개념으로서, 실제로 그 반대가 정확할 때, 특히 하측 등부에 더욱 많은 긴장 상태를 형성한다.

이는 요추 부위에서 체중을 일정하게 지탱하게 하여, 걸을 때 뒤꿈치가 지면을 가격하게 하므로, 무의식적으로 신체의 후방부가 후방으로 기대고 뒤꿈치가 지면을 가격하는 "군대"에서의 걸음 형태를 초래한다.

이는, 걸을 때, 하측 등부에 더욱 많은 충격 및 긴장 상태를 야기한다. 세심한 주의가 없다면 거의 감지할 수 없는 이러한 영향은 등골뼈에 대한 마찰 및 압력의 결과로서 경시적으로 더욱 많은 긴장 상태, 통증 및 상이한 부상을 초래할 뿐만 아니라, 척추 간의 디스크에 대한 마모를 초래하는데, 그 이유는 요추 부위 내의 등골뼈 간의 공간이 더욱 타이트하게 폐쇄되어, 등골뼈 사이에 충격 및 마찰을 야기하고, 신경을 죄게 하며, 디스크를 열화시킨다.

이러한 신발 물품의 목적은 체중이 후방에 약간 경사질 때 검출하여, 등부의 요추 부위에 영향을 미치는 것이다. 이러한 조치는 발과 접촉하는 신발 물품의 베이스부에 위치설정된 각종 중량 센서, 즉 신발 물품의 발바닥 전방부에 있는 2개 그리고 발바닥 후방부에 있는 2개에 의해 수행된다. 이러한 정보는 집적회로기판 또는 인쇄회로기판에 수집되어, 블루투스 또는 다른 무선 통신 수단에 의해 커멘드 센터를 구성하는 모바일 단말기에 설치된 어플리케이션으로 송신된다.

집적회로기판은 발자국에 체중이 어떻게 분포되는지에 대한 정확한 정보를 수집하도록 구성된다. 체중이 불균형의 임계값을 초과하면, 즉 체중의 60% 내지 70% 범위의 옵션이 후방부 상에 지탱하는 경우, 이러한 정보를 갖는 블루투스 장치에 의해 모바일에 설치된 어플리케이션에 송신되는 알람이 작동된다.

이러한 정보가 수집되어 모바일 상의 어플리케이션에 송신되기만 하면, 사람들은 그들의 체중이 발자국을 가로질러 어떻게 분포되는지를 스크린 상의 어플리케이션에서 볼 수 있다. 이러한 정보는 전방부 및 후방부에 지탱되는 체중의 비율 및 각각의 발에 지탱되는 체중의 비율 양자를 포함한다.

이 어플리케이션은 이러한 데이터를 퍼센트로 나타내며, 신발 물품으로부터 수신된 데이터에 근거하여 대응하는 분균형 정도를 신체를 도시하여, 체중이 후방부 또는 하나의 측부를 향해 지탱하고 있는지의 여부를 나타내는 그래프를 표시한다. 사용자는 디스플레이 상의 경사 정도를 봄으로써 그들의 자세가 불균형이 있고 긴장 상태에 있는지의 여부를 알 수 있다.

그 다음, 사용자는 어플리케이션에 의해 추천된 운동 중 어느 것을 이용하여 자세의 교정을 원하는지의 여부를 결정할 수 있다. 만약 그렇다면, 사용자는 운동을 시작하여, 자세 트레이닝 및 재교육에 의해 교정 포지션을 신체에 지시함으로써 그 자세를 교정할 수 있다.

어플리케이션은 운동을 수행하는 시간 및 공간의 요건, 즉 사용자가 방해받지 않고 그들의 자세에서 작업에 만전을 기할 수 있는 영역에서 대략 10분을 지시한다. 사용자는 그들이 그 시간에 운동을 시작하거나 또는 그 후로 운동을 연기하는지의 여부를 요청받는다.

어플리케이션은 운동을 위한 상이한 옵션을 제공한다. 사용자가 필요한 자세 재교육을 시작하려고 결정하면, 어플리케이션은 운동을 시작하기 위해 필요한 가이드라인을 설명하고, 편안한 포지션에 사용자가 앉도록 알려주는 음성을 작동한다. 사용자가 의자에 어떻게 앉는지와, 발, 다리, 척추 및 머리를 어떻게 위치하고 있는지와, 모든 운동의 본질적이고 포괄적인 특징을 나타내는 그림이 표시되므로, 사람들 자신이 운동의 용도 및 실시에 의해 배우게 된다.

사용자가 운동을 수행하는 바른 자세를 가정하기만 하면, 각각에서 무슨 일이 일어나고 있는지를 더욱 정확하게 감지하기 위해 오디오는 그들의 신체의 상이한 부분으로의 주의를 지시할 것이다. 이는 신발 물품에 의해 제안된 트레이닝 중 일부이며, 사용자는 무슨 일이 일어나고 있는지 그리고 상이한 것을 어떻게 수행하는지를 그들의 신체의 느낌으로 점차 알게 되고, 하루에 여러 경우에 채택하는 자세를 알게 된다. 사용자가 잘못하고 있음을 알게 됨으로써, 트레이닝을 중지하여 그들의 자세를 교정할 수 있다.

사용자는 다음 단계에서, 자연적인 방식으로 체중의 로딩을 교정하는 진동에 의한 자극을 준비한다. 신발 물품은 하나의 가능한 바람직한 실시예에서, 발볼로 알려진 부위에서 전방 중량 센서의 전방에 있는 발의 전방부에 4개의 진동 모터를 갖는다.

이들 모터는 발바닥과 접촉한다. 오디오를 통해, 어플리케이션은 이러한 자극을 정확하게 느끼도록 사용자에게 주의를 지시하고, 모터는 2-분 시퀀스로 차례로 진동하기 시작한다. 우선, 신발 물품의 좌측부에 있는 모터가 진동하기 시작하고, 후측부 상의 모터가 그 뒤를 따르고, 그 다음, 4개의 모든 모터가 또 다른 2분, 최대 10분 동안 동시에 진동한다. 그 목적은 발바닥의 전체 후방 부위를 자극하여, 사용자가 그 부위에 주의를 집중시키는 것이다.

그 자극의 목적은 사용자가 발의 전방부를 더욱 넓게 느끼게 하여 그 전방부를 알게 하고, 체중이 발바닥에 더욱 양호하게 분포되고 그리고 뒤꿈치에 덜 집중될 수 있는지를 그리고 체중이 발의 더욱 넓은 부위에 더 많이 분포될 수 있는지를 인지시키는데 조력한다. 순차적인 자극 운동이 완료되기만 하면, 체중의 분포가 다시 측정되어, 정말로 양호하게 밸런싱되었는지 어느 정도로 밸런싱되었는지를 알도록 그래프 상에 도시된다.

이는 발자국의 압력에 근거하여 체중의 잘못되게 비례적으로 지탱하는 것을 측정 및 위치시켜서, 발과 발자국이 더 커짐을 느낌으로써, 이러한 느낌이 더욱 많은 안정성을 제공하고 사용자가 그들의 체중을 자연적으로 밸런싱하는데 도움을 주도록 발의 전방부를 자극하는, 신발 물품의 기능이다.

모바일 등을 위한 어플리케이션에 의해 그리고 상이한 실제의 운동을 통해, 이러한 신발은 상이한 10-분 운동을 실시함으로써 사용자가 주의를 기울이고, 느끼고, 릴렉스하며, 스트레스를 줄이게 알려준다. 이는 하측 등 부위에 부상을 방지하기 위해 신체가 체중을 적절하게 분포시키는지를 배우도록 교육한다. 이는 사용자가 뒤꿈치보다는 발의 전방부에 더욱 많은 체중을 위치시키기 시작할 때의 더욱 가벼운 직립 보행을 선호하며, 걸을 때의 피로를 감소시켜서, 사용자의 자신감, 집중, 주의 및 일반적인 웰빙을 증대시키게 도움을 준다.

이러한 제품의 기능은 대다수의 사회에서 현재 겪고 있는 상이한 문제점 및 질병을 조만간에 크든 적든 간에 치료하고 방지하는 것이다. 이에 따라, 이 제품은 바쁜 자세 및 체중의 오용에 의해 야기되는 통증 및 문제점에 대한 실제의 해결책을 제공하여, 스트레스 및 우울증뿐만 아니라, 후측 등부, 머리, 다리 등의 피로 및 통증을 감소시키도록 의도된다.

본원에 제공된 설명을 완성하고, 실제의 실시예 중 선호되는 예에 따라서, 본 발명의 특징을 더욱 잘 이해하기 위해, 본 설명은 예시적이지만, 제한적이지 않는 하기의 도면과 함께 기술된다.
도 1은 신발에 체중을 밸런싱할 때에 검출하여 조력하기 위한 수단을 도시한 신발 물품의 바닥에 대한 개략도,
도 2는 신발 물품에 이용되는 인쇄회로기판에 대한 도면,
도 3은 부하 센서에 대한 도면,
도 4는 진동 모터 중 하나에 대한 상이한 도면.

하기에 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 하나의 형태를 기술한다.

도 1은 체중을 밸런싱하는데 조력하는 시스템에 이용되는 신발 물품을 도시하며, 이는

- 발의 전방부 및 발의 후방부 상에 지탱하는 체중을 검출하기 위한 수단으로서, 하나의 가능한 실시예에서, 발바닥의 전방부에 위치된 하나 이상의 전방 부하 센서(1)와, 뒤꿈치 부위에 위치된 하나 이상의 후방 부하 센서(2)를 구비하는, 상기 수단;

- 신호를 제어 및 전달/수신하기 위한 인쇄회로기판(4);

- 신발 물품 내에 설치된 요소에 전력 공급을 위한 리튬 배터리(5); 및

- 상기 전방 센서(들)의 전방의 발의 전방부에 위치설정된 진동 모터(3)로서, 하나의 가능한 실시예에서 진동 모터(3)의 개수가 4개인, 상기 진동 모터(3)

를 포함한다.

인쇄회로기판(4)은 센서(1, 2)에 의해 측정되는 부하 신호를 수신할 책임이 있고, 전방부에 의해 지탱되는 체중과 후방부에 의해 지탱되는 체중 사이의 비율이 소정의 불균형 임계값을 초과, 예컨대 70%일 때, 발의 전방부와 발의 후방부 사이의 체중의 분포에 대한 불균형을 교정하는데 조력하기 위해 발바닥의 전방부를 자극할 뿐만 아니라, 사용자의 수용에 의해, 자세의 재교육에 대한 운동을 시작하여 사용자의 주의를 신체에 주도록 특히 설계된 어플리케이션을 갖는 모바일 단말기 또는 스마트폰에 무선, 예컨대 블루투스를 통해 송신되는 알람 신호를 발생시키는 방식으로 설계된다.

자극 운동은 신발 물품의 전방부에 위치설정된 진동 모터(3)의 순차적인 작동으로 구성된다.

상기 시스템의 작동 모드는 스마트폰에 설치된 어플리케이션으로부터 선택될 수 있으며, 그 가능성은 프리-셋 임계값에 의한 작동을 갖는 모드 또는 연속적인 전송을 갖는 모드이다.

프리-셋 임계값에 의한 작동 모드에서, 하나의 가능한 실시예에서, 전방 센서 및 후방 센서를 위해 특정한 부하 임계값이 확립된다. 어플리케이션은 사용자에게 그 레벨을 알리는 알람을 송신하여, 운동을 수행하거나 또는 운동을 중지하는 가능성을 사용자에게 제공한다.

연속적인 모드에서, 어플리케이션은 장치에 데이터를 송신하고, 그 순간으로부터 진동 모터는 그 대응하는 센서에서의 상기 임계값이 초과될 때 자동으로 진동할 것이다.

본 발명의 특징 및 이를 실시하는 수단을 충분히 기술하였지만, 동일한 본질 내에서 그 기본적인 원리를 변경, 수정 또는 변화시키지 않는다면, 예로서 본원에 나타낸 것과는 세부적으로 상이한 다른 실시예가 그 보호범위가 동일하게 연장될 수 있다.

Claims (7)

1. 체중을 밸런싱하는데 조력하는 시스템에 있어서,
   - 발의 전방부 및 발의 후방부 상에 지탱하는 체중을 검출하기 위한 수단,
   - 신호의 제어 및 전달/수신을 위한 인쇄회로기판(4),
   - 신발 물품 내에 설치된 요소에 전력 공급을 위한 리튬 배터리(5) 및
   - 진동 모터(3)
   를 교대로 수용하는 신발 물품; 및
   체중, 가이드라인 및 운동의 레벨을 나타내는 상이한 그래프를 갖는 어플리케이션을 설치한, 상기 신발 물품의 인쇄회로기판(4)과 통신하는 스마트폰 또는 그 유사품
   을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   체중 밸런싱을 위한 조력 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 발의 전방부 및 발의 후방부 상에 지탱하는 체중을 검출하기 위한 수단은, 발바닥의 전방부에 위치된 2개의 전방 부하 센서(1)와, 뒤꿈치 부위에 위치된 2개의 후방 부하 센서(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   체중 밸런싱을 위한 조력 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 진동 모터(3)는 발의 전방부에 위치설정되는 것을 특징으로 하는,
   체중 밸런싱을 위한 조력 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 진동 모터(3)는 전방 부하 센서 전방의 발의 전방부에 배치되는 것을 특징으로 하는,
   체중 밸런싱을 위한 조력 시스템.
   
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 진동 모터(3)의 개수가 4개인 것을 특징으로 하는,
   체중 밸런싱을 위한 조력 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 인쇄회로기판(4)은 센서(1, 2)에 의해 측정된 부하값의 신호 수신을 담당하고, 상기 전방부에 의해 지탱되는 체중과 상기 후방부에 의해 지탱되는 체중 사이의 비율이 소정의 불균형 임계값을 초과할 때, 측방향 및 전방향의 체중 불균형의 정도를 기록하여 표시하도록 어플리케이션과 피팅된 상기 스마트폰에 알람 신호를 발생시켜서 사용자가 운동을 준비하고 상기 진동 모터(3)의 작동을 동작시키는 방식으로 설계되는 것을 특징으로 하는,
   체중 밸런싱을 위한 조력 시스템.
   
7. 제6항에 있어서,
   알람이 발생되어 사용자에 의해 결정되는 전방부의 체중과 후방부의 체중 사이의 상기 불균형 임계값은, 신체의 후방 부위 상에 지탱하는 체중의 60 내지 70%의 옵션을 갖는 것을 특징으로 하는,
   체중 밸런싱을 위한 조력 시스템.
   

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