KR20180013654A - A Smart Insole Device for Correcting Walking Posture - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 보행자의 보행시 양측 발바닥에 작용하는 족저압의 분포를 측정하여 족저압의 분포가 정상적인지 여부를 판단하고, 판단결과 족저압의 분포가 비정상적인 경우이면 족저압이 집중된 영역에서 보행자의 발바닥에 자극을 제공함으로써 자연스럽게 보행자의 보행자세를 족저압이 정상적으로 분포되도록 교정할 수 있는 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a smart insole device for calibrating a walking posture, and more particularly, to a method of measuring a distribution of a foot pressure applied to both soles of a foot during walking, judging whether or not the foot pressure distribution is normal, The present invention relates to a smart insole device for correcting a walking posture correcting a walking posture of a pedestrian so that a pedestrian's low pressure is normally distributed by providing a stimulus to the sole of a pedestrian in an area where a pedestrian's low pressure is concentrated.
일반적으로, 하루 동안 걸어 다닐 때 보행자의 두 다리에 작용하는 충격은 성인남여 기준으로 평균 약 400톤 정도이며 이러한 충격은 보행자의 발바닥으로 고스란히 전달되는데, 잘못된 보행자세로 인하여 상기 보행시의 충격이 발바닥의 일부 영역에 집중될 경우 조금만 걸어도 피로감이 쌓이거나 티눈, 굳은살 등이 발생된다.Generally, when walking during a day, the impact on the two legs of the pedestrian is about 400 tons on the average of male and female adults, and the impact is transmitted to the soles of the pedestrians. If you concentrate on some areas, you may feel a bit of tiredness, corn and hard flesh.
또한, 이러한 잘못된 보행자세를 장시간 유지할 경우 무지외반증이나 족저근막염 등의 질병을 발생시켜 발 건강을 해치게 되며, 나아가서는 다리와 척추계에 관절염이나 디스크 등의 질병을 발생시켜 다리나 척추계의 건강도 해치게 되는 문제점이 있다.In addition, if such a wrong walking posture is maintained for a long time, it will cause illness such as hallux valgus or plantar fasciitis, which will damage the health of the foot, and furthermore, it will cause diseases such as arthritis and disc in the legs and spinal system, There is a problem.
따라서, 최근에는 보행시 보행자의 보행자세를 바르게 유지하도록 할 수 있는 기술이 개발되고 있는데, 일예로서 하기 [문헌 1]에는 보행자의 보행시 족저압 분포를 측정 및 분석하여 이를 토대로 사용자별 맞춤형 인솔을 제작하는 기술이 개시되어 있다.Recently, a technique has been developed that can maintain the walking posture of a pedestrian correctly when walking. [0004] As an example, the following is an example of measuring and analyzing a pedestrian's walking low pressure distribution, A technique for fabricating a semiconductor device is disclosed.
그러나, 하기 [문헌 1]에 따른 기술의 경우 보행자 각자의 족저압 분포를 이용하여 해당 보행자마다 각자의 맞춤형 인솔을 별도로 제작하는 기술이기 때문에 주문을 받기 전에는 미리 생산을 할 수 없을 뿐만 아니라 대량 생산도 불가능한 것이어서 제작자의 입장에서는 생산성 및 수익성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.However, in the case of the technique according to the following [Document 1], it is a technique to separately manufacture each of the customized insole for each pedestrian using the pedestrian's low pressure distribution of each pedestrian. Therefore, And the productivity and profitability of the producer are greatly deteriorated.
또한, 하기 [문헌 1]에 따른 기술의 경우 일단 제작된 인솔이 족저압의 측정 오차 또는 제조상의 공정 오차 등으로 인하여 잘못 제작되어 해당 보행자에 대한 보행자세 교정효과가 미미한 경우 이미 제작된 인솔은 폐기하고 다시 처음부터 인솔을 제작해야 하기 때문에 제작자의 생산성 및 수익성을 저하시킬 뿐만 아니라, 자원의 낭비도 야기하게 되는 문제점이 있었다.In the case of the technique according to the following [1], if the manufactured insole is mistakenly manufactured due to a measurement error of a low pressure or a manufacturing process error, and the effect of correcting the posture of the pedestrian is insignificant, In addition, since the insole must be manufactured from the beginning, not only the productivity and profitability of the manufacturer are lowered but also the resources are wasted.
또한, 하기 [문헌 1]에 따른 기술의 경우 사용자의 입장에서는 인솔 제작이 완료되기까지는 보행자세를 교정받을 수 없는 문제점이 있으며, 나아가 인솔을 교체하고자 하는 경우에도 다시 맞춤형 인솔을 제작해야 하는 동안에는 보행자세를 교정받을 수 없는 문제점이 있었다.Further, in the case of the technique according to the following [Document 1], there is a problem that the user can not correct the walking posture until the insole production is completed. Further, even if the insole is to be replaced, There was a problem that the posture could not be corrected.
[문헌 1] 한국공개특허 제2016-0042262호(2016. 4. 19. 공개)[Patent Document 1] Korean Laid-open Patent Application No. 2016-0042262 (published on March 19, 2016)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보행자의 보행시 양측 발바닥에 작용하는 족저압의 분포를 측정하여 족저압의 분포가 정상적인지 여부를 판단하고, 판단결과 족저압의 분포가 비정상적인 경우이면 실시간으로 족저압이 집중된 영역에서 보행자의 발바닥에 자극을 제공함으로써 자연스럽게 보행자의 보행자세를 족저압이 정상적으로 분포되도록 교정할 수 있는 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a pedestrian's foot, which measures the distribution of pedestrian- As a result of the judgment, if the distribution of the pedestrian pressure is abnormal, the smart insole device for correcting the walking posture, which can calibrate the pedestrian's walking posture naturally to distribute the pedestrian's low pressure naturally by providing stimulation to the sole of the pedestrian in the area where the foot pressure is concentrated in real- .
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치는 보행자가 착용하는 신발의 내부에 장착되는 인솔부와, 상기 인솔부와 통신가능하도록 연결된 단말기부를 포함하되, 상기 인솔부는, 신발의 바닥면에 장착되는 인솔, 상기 인솔의 상부면에 설치되어 보행시 상기 보행자의 발바닥에 작용하는 압력인 족저압을 복수의 위치에 대하여 측정하는 압력 측정모듈, 및 상기 인솔의 상부면에 설치되어 복수의 위치에서 상기 보행자의 발바닥에 자극을 제공하는 자극 발생모듈을 포함하여 구성되고, 상기 단말기부는, 인솔부로부터 수신한 족저압을 이용하여 얻어진 상기 보행자의 족저압 분포가 정상인지 여부를 판단하고, 판단결과 비정상인 경우이면 상기 인솔상에서 족저압이 집중된 영역에 자극이 발생되도록 상기 자극 발생모듈을 동작시켜 상기 보행자의 족저압 분포가 정상이 되도록 유도하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a smart insole for correction of a walking posture according to the present invention comprises an insole unit mounted inside a shoe worn by a pedestrian and a terminal unit connected to communicate with the insole unit, An insole mounted on a bottom surface of the shoe, a pressure measuring module installed on an upper surface of the insole to measure a foot pressure, which is a pressure acting on the soles of the pedestrian when walking, at a plurality of positions, And a stimulus generation module installed in the pedestrian's foot to provide a stimulus to the soles of the pedestrian at a plurality of positions, wherein the terminal unit is configured to determine whether the foot pressure distribution of the pedestrian obtained using the foot pressure received from the insole unit is normal And if it is determined to be abnormal, it is determined that the stimulus is generated in the region where the low pressure is concentrated on the insole, The pole generation module is operated to induce the pedestrian's low pressure distribution to be normal.
또한, 상기 단말기부는, 상기 보행자의 족저압 분포를 미리 저장된 표준 족저압 분포와 비교하여 정상인지 여부를 판단하는 족저압 분석모듈과, 상기 족저압 분포가 비정상인 경우 족저압이 집중된 영역에 설치된 자극 발생모듈을 동작시키기 위한 자극 발생신호를 생성하는 자극 발생신호 생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The terminal unit may further include a pedestrian-based low-pressure analysis module for comparing the pedestrian's pedestrian's low-pressure distribution with a previously stored standard pedestal-low-pressure distribution to determine whether the pedestrian is normal or not; And a stimulus generation signal generation module for generating a stimulation generation signal for operating the generation module.
또한, 상기 자극 발생모듈에서 발생되는 자극은 전기 자극, 열 자극, 또는 압박 자극 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The stimulus generated by the stimulus generation module may be one of an electric stimulus, a thermal stimulus, and a compression stimulus.
또한, 상기 자극 발생모듈에서 발생되는 자극은 족저압이 집중된 정도에 따라 자극의 세기가 변화되는 것을 특징으로 한다.In addition, the stimulus generated by the stimulus generation module is characterized in that the intensity of the stimulus is changed according to the concentration of the group low pressure.
또한, 상기 자극이 압박 자극인 경우, 상기 자극 발생모듈은 인솔의 상부면에 형성된 홈의 내부에 설치되는 자극돌기와, 상기 홈의 내부에 설치되어 상기 자극돌기를 인솔의 상부면과 평행한 회전축을 중심으로 회전시키는 구동모터를 포함하여 구성되되, 상기 자극돌기는 회전에 의해 자극의 세기를 변화시킬 수 있도록 회전 각도에 따라 상기 인솔의 상부면 방향으로 돌출되는 크기가 달라지도록 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, when the magnetic pole is a pressing magnetic pole, the magnetic pole generating module includes a magnetic pole protrusion provided in a groove formed in an upper surface of the insole, and a rotating shaft provided inside the groove, the magnetic pole protrusion being parallel to the upper surface of the insole And a driving motor for rotating the stimulation protrusion about the center of the insole, wherein the stimulation protrusion has a size that protrudes toward the upper surface of the insole in accordance with the rotation angle so as to change the strength of the stimulation by the rotation.
본 발명에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치는 인솔 내부에 설치된 압력 측정부와 자극 발생부에 의하여 보행자 각자의 보행습관에 따라 서로 다른 위치에서 자극을 제공할 수 있도록 구성됨으로써, 종래 기술과 대비할 때 사용자마다 전용의 인솔을 제작할 필요없이 동일한 형태의 인솔을 제작한 경우에도 보행 습관이 서로 다른 사용자에게 모두 적용이 가능하기 때문에 인솔 제작의 생산성과 수익성을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The smart insole for correcting a walking posture according to the present invention is configured to provide a stimulus at different positions according to a walking habit of each of the pedestrians by a pressure measuring part and a stimulation generating part installed in the insole, Even if the same type of insole is manufactured without using a dedicated insole for each user, it is possible to apply it to different users who have different walking habits, which is advantageous in that the productivity and profitability of the insole manufacturing can be remarkably improved.
또한, 본 발명에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치는 하나의 인솔을 이용하여 보행자의 족저압 분포가 표준 족저압 분포를 나타낼 때까지 자극이 제공되는 위치를 용이하게 변경할 수 있기 때문에, 보행자 족저압 분석이 완료된 후 이를 이용하여 무조건 사용자 맞춤형 인솔을 제작하는 종래 기술과 대비할 때 족저압 분석이 잘못되거나 인솔 제작이 잘못된 경우에 발생되는 자원 낭비를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the smart insole for correction of a walking posture according to the present invention can easily change a position at which a stimulus is provided until a foot low pressure distribution of a pedestrian exhibits a standard foot low pressure distribution using one insole, In contrast to the prior art in which a user-customized insole is manufactured unconditionally by using the analysis after the analysis is completed, there is an advantage that waste of resources that occurs when a low-pressure analysis is wrong or an insole is made improper is prevented.
또한, 본 발명에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치는 보행자가 신발을 착용한 상태에서 실시간으로 족저압을 측정하고 그에 따른 자극을 제공하는 방식으로 구성되기 때문에, 초기 인솔 제작시나 인솔 교체시에 보행자가 인솔이 제작되는 시간 동안 보행자세를 교정받을 수 없는 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the smart insole for correction of walking posture according to the present invention is configured in such a manner that pedestrians measure pedestal pressure in real time in a state in which shoes are worn and provide stimulation accordingly, There is an advantage that the problem that the walking posture can not be corrected during the time when the insole is manufactured can be solved.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치의 전체 구성을 설명하기 위한 도면,
도2는 도1에 도시한 인솔부의 A-A부에 대한 단면도,
도3은 도1에 도시한 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치의 동작 구성을 설명하기 위한 블럭도,
도4는 도1에 도시한 인솔부에 설치된 자극 발생모듈의 구성 및 동작을 설명하기 위한 단면도, 및
도5는 도1에 도시한 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치를 이용하여 여러 가지 보행습관에 대한 자극 제공방법을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view for explaining the overall configuration of a smart insole for correcting a walking posture according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a cross-sectional view of the insole shown in Fig. 1,
Fig. 3 is a block diagram for explaining the operation configuration of the smart insole for walking and posture correction shown in Fig. 1,
FIG. 4 is a sectional view for explaining the configuration and operation of the stimulus generation module provided in the insole of FIG. 1, and FIG.
FIG. 5 is a view for explaining a method of providing stimulation to various walking habits using the smart insole for correcting a walking posture shown in FIG. 1;
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치의 전체 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도2는 도1에 도시한 인솔부의 A-A부에 대한 단면도이며, 도3은 도1에 도시한 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치의 동작 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.FIG. 1 is a view for explaining the entire configuration of a smart insole for correcting a walking posture according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an AA portion of the insole shown in FIG. 1, Fig. 3 is a block diagram for explaining the operation configuration of the smart insole for correcting the posture of posture shown in Fig.
또한, 도4는 도1에 도시한 인솔부에 설치된 자극 발생모듈의 구성 및 동작을 설명하기 위한 단면도이고, 도5는 도1에 도시한 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치를 이용하여 여러 가지 보행습관에 대한 자극 제공방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the configuration and operation of the stimulus generating module provided in the insole shown in FIG. 1. FIG. 5 is a cross- FIG. 7 is a diagram for explaining a method of providing stimulation to a subject.
본 발명에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치는 신발 내부에 장착되는 인솔부(20)와, 상기 인솔부(20)와 통신가능하도록 연결된 단말기부(10)를 포함하여 구성된다.The smart insole for correction of a walking posture according to the present invention includes an
먼저, 상기 단말기부(10)는 스마트폰, 스마트와치 또는 스마트패드 등과 같이 사용자의 휴대가 간편하고 외부와 무선 통신(일예로서, 블루투스, 지그비, NFC 통신 등)이 가능한 모바일 기기일 수 있는데, 본 실시예에서는 일예로서 상기 단말기부(10)를 스마트폰으로 구성하였다.First, the
이와 같은, 상기 단말기부(10)는 후술하는 바와 같이 인솔부(20)에서 측정되어 전송된 보행자의 족저압 측정 결과를 이용하여 인솔상에서 상기 보행자의 족저압 분포를 얻고, 상기 얻어진 보행자 족저압 분포가 정상인지 여부를 판단하게 된다.As described below, the
또한, 상기 단말기부(10)는 족저압 분포의 판단결과 비정상인 경우이면 상기 인솔상에서 족저압이 집중된 영역에 자극이 발생되도록 후술하는 방식으로 인솔부(20)의 자극 발생모듈(23)을 동작시켜 상기 보행자의 족저압 분포가 정상이 되도록 유도하는 기능을 수행하게 된다.In addition, the
또한, 상기 인솔부(20)는 신발의 바닥면에 장착되는 것으로 흔히 '깔창'이라고도 불리는 인솔(21), 상기 인솔(21)의 상부면에 설치되어 보행시 상기 보행자의 발바닥에 작용하는 압력인 족저압을 측정하는 압력 측정모듈(22), 및 상기 인솔(21)의 상부면에 설치되어 상기 보행자의 발바닥에 자극을 제공하는 자극 발생모듈(23)을 포함하여 구성된다.The
또한, 상기 인솔(21)은 폴리우레탄과 같은 합성수지 재질로 이루어지고 인솔의 기본 형태를 구성하는 베이스 패드(21a)와, 상기 베이스 패드(21a)의 상부면에 합지되는 패브릭(천연 섬유, 부직포, 합성수지 섬유 포함) 재질의 흡수 패드(21b)를 포함하여 구성된다.The
이때, 상기 베이스 패드(21a)는 인솔(21)의 외형을 형성함과 동시에 보행시 착용자(즉, 본 실시예의 경우 운전자)의 발바닥에 쿠션감을 제공하여 외부 충격을 완충하는 기능을 수행하며, 상기 흡수 패드(21b)는 착용자의 발바닥에서 발생되는 땀과 같은 오염물질을 흡수하고 신발 내부에서 발이 미끄러지는 것을 방지하는 기능을 수행하게 된다. At this time, the
또한, 상기 압력 측정모듈(22)은 보행시 보행자의 발바닥에 작용하는 압력인 족저압을 감지하기 위한 것으로서, 필름형 또는 스팟(Spot)형으로 구성될 수 있다.Also, the
또한, 상기 압력 측정모듈(22)이 필름형으로 구성되는 경우에는 상기 인솔(21)의 상부면 전체 또는 일부에 설치되고, 스팟형으로 구성되는 경우에는 인솔(21)의 상부면에 복수의 스팟이 골고루 분산되어 배치되도록 설치될 수 있다.When the
이때, 상기 압력 측정모듈(22)은 필름형으로 구성되는 경우에는 일예로서 다채널의 박막형 필름 형태인 FSR(force sensing resistor) 센서로 이루어질 수 있으며, 스팟형으로 구성되는 경우에는 일예로서 압전 센서, 스트레인 게이지, 또는 로드 셀 중 적어도 어느 하나를 이용하여 이루어질 수 있다.In this case, the
본 실시예에서는 일예로서 상기 압력 측정모듈(22)이 인솔(21)의 상부면, 구체적으로는 베이스 패드(21a)와 흡수 패드(21b) 사이에 복수의 위치에 대하여 스팟으로 분산되어 배치되도록 구성하였는데 이에 한정되지 아니하며, 필요에 따라서는 흡수 패드(21b)의 상부에 설치될 수도 있음은 물론이다.In the present embodiment, the
또한, 상기 자극 발생모듈(23)은 보행자 발바닥의 복수 위치에서 자극을 제공할 수 있도록 상기 인솔(21) 상부면의 복수 위치에 스팟형으로 배치되도록 분산 설치될 수 있는데, 본 실시예에서와 같이 상기 압력 측정모듈(22)이 스팟형으로 설치된 경우 압력 측정모듈(22)이 설치된 위치와 인접한 위치에 자극 발생모듈(23)이 설치되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 자극 발생모듈(23)에서 발생되는 자극은 통전에 의한 전기 자극, 열전도에 의한 열 자극, 또는 상기 인솔(21)에 자극 돌기를 돌출 생성시켜 보행자의 발바닥을 기계적으로 압박하는 압박 자극 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 상기 제공되는 자극의 세기를 필요에 따라(또는 족저압의 크기에 따라) 조절할 수 있도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다. The stimulus generated by the
본 실시예의 경우 일예로서 상기 자극 발생모듈(23)에서 발생되는 자극을 기계식 압박 자극으로 구성하였는데, 이 경우 도2에 도시한 바와 같이 상기 자극 발생모듈(23)은 인솔(21)의 상부면에 형성된 홈(23a)의 내부에 설치되는 자극돌기(23c)와, 상기 홈(23a)의 내부에 설치되어 상기 자극돌기(23c)를 인솔(21)의 상부면과 평행한 회전축(23b)을 중심으로 회전시키는 구동모터(미도시)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the stimulation generating
이때, 상기 자극돌기(23c)는 회전에 의해 자극의 세기를 변화시킬 수 있도록 구동모터의 회전 각도에 따라 상기 인솔(21)의 상부면 방향으로 돌출되는 크기가 달라지도록 구성될 수 있는데, 이를 위하여 본 실시예에 따른 자극돌기(23c)는 도4에 도시한 바와 같이 테두리부에 원주 방향을 따라 서로 다른 크기의 돌기(즉, 돌출 돌기 없음-중간 크기의 돌기-최대 크기의 돌기)가 형성되고 구동모터에 의해 일정 각도로 회전됨에 따라 돌출되는 돌기의 높이가 변화됨으로써 상기 자극의 세기를 조절할 수 있도록 구성하였다. At this time, the
또한, 상기 인솔(21)에는 후술하는 바와 같이 단말기부(10)와 무선으로 통신하기 위한 제2통신모듈(26)과, 상술한 각 모듈의 동작에 필요한 동작 전원을 제공하기 위한 배터리 등의 전원모듈(미도시)를 더 포함되도록 구성된다.The
또한, 상기 상기 인솔(21)의 상부면 중앙부에는 신발 착용자(즉, 본 실시예의 경우 보행자)의 발바닥 중앙 내측의 발바닥 아치부를 지지하기 위한 발아치 지지부(24)가 더 형성될 수 되는데, 상기 발아치 지지부(24)는 외면이 발바닥 아치부에 대응되는 형상의 돔 형상으로 돌출되어 형성되며 폴리우레탄 또는 아크릴과 같은 합성수지 재질로 구성될 수 있다.In addition, a foot
또한, 상기 발아치 지지부(24)는 보행시 신발 착용자의 발바닥 아치부를 지압할 수 있도록 베이스 패드(21a) 보다 더 큰 강도를 가진 재질로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. It is further preferable that the foot
또한, 상기 인솔(21)의 내부에는 후술하는 바와 같이 인솔부(20)의 동작을 제어하는 제2제어부(25), 단말기부(10)와 통신하기 위한 제2통신모듈(26), 및 상기 인솔부(20)의 동작에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원 공급모듈(미도시) 등이 탑재된 제어 패키지(P)가 내장되는데, 본 실시예에서는 외부의 충격에 의하여 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 제어 패키지(P)가 상기 발아치 지지부(24)가 형성된 위치(즉, 발아치 지지부의 하부)에 내장되는 것으로 구성하였다.A
이때, 상기 제어 패키지(P)는 인솔(21) 내부에서 상술한 압력 측정모듈(22) 및 자극 발생모듈(23)과 전기적으로 연결되어 후술하는 바와 같이 제2제어부(25)가 압력 측정모듈(22)의 출력을 입력받고 자극 발생모듈(23)에 자극 발생신호를 전달할 수 있도록 구성된다.The control package P is electrically connected to the
상술한 본 발명에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치의 동작 구성을 살펴보면, 먼저 상기 단말기부(10)는 인솔부(20)와 근거리 무선통신을 하기 위한 제1 통신모듈(16), 상기 인솔부(20)로부터 수신된 족저압 정보를 이용하여 얻어진 보행자의 족저압 분포를 미리 저장된 표준 족저압 분포와 비교하여 정상인지 여부를 판단하는 족저압 분석모듈(11), 상기 족저압 분포가 비정상인 경우 족저압이 집중된 영역에 설치된 자극 발생모듈(23)을 동작시키기 위한 자극 발생신호를 생성하는 자극 발생신호 생성모듈(12), 상기 단말기부(10)의 동작에 필요한 프로그램이나 데이터가 저장되어 있거나 저장되는 메모리모듈(13), 및 상기 단말기부(10)의 전체 동작을 제어하는 제1제어모듈(15)을 포함하여 구성된다.The operation of the smart insole device for walking posture correction according to the present invention will now be described. First, the
이때, 본 실시예의 경우 상기 제1통신모듈(16), 족저압 분석모듈(11), 자극 발생신호 생성모듈(12), 메모리모듈(13), 및 제1제어모듈(15)은 스마트폰과 같은 모바일 기기에 설치된 어플리케이션의 형태로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서는 상기 제1통신모듈(16)과 메모리모듈(13)은 모바일 기기에 미리 탑재된 시스템일 수 있다.In this case, in the present embodiment, the
한편, 상기 인솔부(20)는 상술한 제1통신모듈(16)과 함께 근거리 무선통신을 수행하는 제2통신모듈(26), 상술한 바와 같이 인솔(21)의 상부면에 설치되어 보행자의 족저압을 측정하는 압력 측정모듈(22), 상술한 단말기부(10)의 자극 발생신호에 따라 보행자의 발바닥을 자극하는 자극 발생모듈(23), 및 이들의 동작을 제어하는 제2제어모듈(25)을 포함하여 구성된다.The
이때, 상기 제2제어모듈(25), 제2통신모듈(26)은 인솔부(20)에 별도로 구비될 수도 있으나, 본 실시예의 경우 앞서 설명한 바와 같이 이들 모듈들은 미도시된 전원공급모듈과 함께 제어 패키지(P)에 일체로 장착되는 것으로 구성하였다.At this time, the
다음으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치의 동작을 도5를 참조하여 설명하기로 한다.Next, the operation of the smart insole device for walking / posture correction according to the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, 상기 압력 측정모듈(22)에서 측정한 보행자의 족저압에 관한 정보가 얻어지면 제2제어모듈(25)은 이를 제2통신모듈(26)을 통하여 제1통신모듈(16)로 전송한다.First, when information on the pedestrian's foot pressure measured by the
이때, 상기 제1,2통신모듈(16,26)은 블루투스, 지그비, NFC와 같은 근거리 무선통신 중 어느 하나로 구성되거나 필요에 따라서는 유선 통신을 하도록 구성될 수 있는데, 본 실시예에서는 일예로서 비용이 저렴한 블루투스 통신을 하는 것으로 구성하였다.At this time, the first and
이와 같이, 상기 인솔부(20)로부터 보행자의 족저압 정보가 수신되면, 상기 족저압 분석모듈(11)은 수신된 족저압 정보를 이용하여 인솔상에서 상기 보행자의 족저압 분포를 얻고, 상기 얻어진 보행자 족저압 분포를 미리 저장된 표준 족저압 분포와 비교하여 정상인지 여부를 판단하게 된다.When pedestrian's pedestrian pressure information is received from the
상술한 바와 같이 족저압 정보(또는 측정 결과)를 이용하여 얻은 족저압 분포는 일예로서 도5에 도시한 바와 같이 정상인 (1)번 또는 비정상인 (2)번 내지 (8)번의 형태로 나타날 수 있는데, 족저압 분석모듈(11)은 이를 메모리모듈(13)에 미리 저장된 표준 족저압 분포(일예로서, 도5의 1번)와 비교하여 보행자의 족저압 분포가 정상인지 여부를 판단하게 된다.As described above, the foot pressure distribution obtained using the foot pressure information (or measurement result) as described above can be displayed in the form of a normal person (1) or an abnormal person (2) to (8) The pedestrian-based low
상기 판단결과, 비정상인 경우이면 상기 자극 발생신호 생성모듈(12)은 자극이 필요한 위치(일예로서, 족저압이 집중된 위치)에 설치된 자극 발생모듈(23)에서 자극을 발생시켜 보행자의 보행자세를 정상적으로 유도하기 위한 제어신호인 자극 발생신호를 생성하게 되며, 이와 같이 생성된 자극 발생신호는 제1,2통신모듈(16,26) 사이의 통신에 의하여 제2제어모듈(25)을 통해 자극 발생모듈(23)로 전달되거나 자극 발생모듈(23)에 직접 전달될 수 있다.If it is determined to be abnormal, the stimulus generation
이때, 상기 자극 발생신호에는 자극이 발생되어야 할 위치 또는 해당 위치에 대응되는 자극 발생모듈(23)의 식별코드(ID)에 관한 정보와 자극의 세기에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.At this time, the stimulus generation signal may include a position at which a stimulus is to be generated, information about an identification code (ID) of the
이와 같이, 자극 발생신호가 전송되면 상기 자극 발생모듈(23)은 그에 따라 자극을 발생시키도록 동작을 하게 되는데, 필요한 상기 자극 발생신호를 수신한 제2제어모듈(25)의 제어신호에 따라 자극 발생모듈(23)의 동작이 이루어질 수도 있다.When the stimulus generation signal is transmitted, the
상술한 방식으로 자극이 발생되면 보행자는 자극이 발생된 위치에 압력을 가하면서 보행하는데 불편함이 생기기 때문에 다른 위치에 압력을 가하면서 보행을 하게 되고, 이러한 과정에서 보행자는 자연스럽게 표준 족저압 분포를 나타낼 수 있는 올바른 보행자세를 유지할 수 있게 된다.When the stimulation is generated in the above-described manner, the pedestrian is inconvenient to walk while applying pressure to the position where the stimulus is generated. Therefore, the user performs the walking while applying pressure to the other position. In this process, the pedestrian naturally distributes the standard low- It is possible to maintain a correct walking posture that can be displayed.
본 실시예에서 보행자의 족저압 분포가 일예로서 도5의 (2)번과 (7)번과 유사한 경우이면 양쪽 발의 전방에 족저압이 집중된 형태이기 때문에 상기 자극 발생모듈(23)은 양쪽 발의 전방에 자극을 발생시키게 되며, 보행자의 족저압 분포가 도5의 (3)번과 (8)번과 유사한 경우이면 반대로 양쪽 발의 후방에 족저압이 집중된 형태이기 때문에 상기 자극 발생모듈(23)은 양쪽 발의 후방에 자극을 발생시키게 된다.In the present embodiment, when the foot pressure distribution of the pedestrian is similar to the (2) and (7) of FIG. 5 as an example, since the foot pressure is concentrated in front of both feet, the
마찬가지로, 보행자의 족저압 분포가 일예로서 도5의 (4)번과 유사한 경우 우측 발 전방에 족저압이 집중된 형태이기 때문에 해당 위치에 자극을 발생시키게 되고, 족저압의 분포가 도5의 (5)번과 유사한 경우이면 우측 발 후방에 족저압이 집중되기 때문에 해당 위치에 자극을 발생시키게 되며, 족저압의 분포가 도5의 (6)번과 유사한 경우이면 좌측 발 후방에 족저압이 집중되기 때문에 해당 위치에 자극을 발생시키게 된다.Similarly, when the foot pressure distribution of the pedestrian is similar to that of (4) of FIG. 5 as an example, since the foot pressure is concentrated in front of the right foot, a stimulus is generated at the position, ), The stimulation is generated at the corresponding position because the low pressure is concentrated in the back of the right foot. If the distribution of the low pressure is similar to that in (5) of FIG. 5, Therefore, a stimulus is generated at the corresponding position.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치는 인솔 내부에 설치된 압력 측정부와 자극 발생부에 의하여 보행자 각자의 보행습관에 따라 서로 다른 위치에서 자극을 제공할 수 있도록 구성됨으로써, 종래 기술과 대비할 때 사용자마다 전용의 인솔을 제작할 필요없이 동일한 형태의 인솔을 제작한 경우에도 보행 습관이 서로 다른 사용자에게 모두 적용이 가능하기 때문에 인솔 제작의 생산성과 수익성을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, the smart insole for correcting a walking posture according to the present invention is configured to provide stimulation at different positions according to the walking habit of each of the pedestrians by the pressure measuring unit and the stimulation generating unit installed in the insole, In contrast to the prior art, even when the same insole is manufactured without the need to manufacture a dedicated insole for each user, it is possible to apply the invention to different users who have different walking habits, thereby remarkably improving the productivity and profitability of the insole manufacturing have.
또한, 본 발명에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치는 하나의 인솔을 이용하여 보행자의 족저압 분포가 표준 족저압 분포를 나타낼 때까지 자극이 제공되는 위치를 용이하게 변경할 수 있기 때문에, 보행자 족저압 분석이 완료된 후 이를 이용하여 무조건 사용자 맞춤형 인솔을 제작하는 종래 기술과 대비할 때 족저압 분석이 잘못되거나 인솔 제작이 잘못된 경우에 발생되는 자원 낭비를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the smart insole for correction of a walking posture according to the present invention can easily change a position at which a stimulus is provided until a foot low pressure distribution of a pedestrian exhibits a standard foot low pressure distribution using one insole, In contrast to the prior art in which a user-customized insole is manufactured unconditionally by using the analysis after the analysis is completed, there is an advantage that waste of resources that occurs when a low-pressure analysis is wrong or an insole is made improper is prevented.
또한, 본 발명에 따른 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치는 보행자가 신발을 착용한 상태에서 실시간으로 족저압을 측정하고 그에 따른 자극을 제공하는 방식으로 구성되기 때문에, 초기 인솔 제작시나 인솔 교체시에 보행자가 인솔이 제작되는 시간 동안 보행자세를 교정받을 수 없는 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the smart insole for correction of walking posture according to the present invention is configured in such a manner that pedestrians measure pedestal pressure in real time in a state in which shoes are worn and provide stimulation accordingly, There is an advantage that the problem that the walking posture can not be corrected during the time when the insole is manufactured can be solved.
10 : 단말기부 11 : 족저압 분석모듈
12 : 자극 발생신호 생성모듈 15 : 제1제어모듈
16 : 제1통신모듈 20 : 인솔부
21 : 인솔 22 : 압력 측정모듈
23 : 자극 발생모듈 25 : 제2제어모듈
26 : 제2통신모듈10: Terminal part 11: Pedestal pressure analysis module
12: stimulus generation signal generation module 15: first control module
16: first communication module 20:
21: Insole 22: Pressure measuring module
23: stimulus generation module 25: second control module
26: second communication module
Claims (5)
상기 인솔부와 통신가능하도록 연결된 단말기부를 포함하되,
상기 인솔부는, 신발의 바닥면에 장착되는 인솔, 상기 인솔의 상부면에 설치되어 보행시 상기 보행자의 발바닥에 작용하는 압력인 족저압을 복수의 위치에 대하여 측정하는 압력 측정모듈, 및 상기 인솔의 상부면에 설치되어 복수의 위치에서 상기 보행자의 발바닥에 자극을 제공하는 자극 발생모듈을 포함하여 구성되고,
상기 단말기부는, 인솔부로부터 수신한 족저압을 이용하여 얻어진 상기 보행자의 족저압 분포가 정상인지 여부를 판단하고, 판단결과 비정상인 경우이면 상기 인솔상에서 족저압이 집중된 영역에 자극이 발생되도록 상기 자극 발생모듈을 동작시켜 상기 보행자의 족저압 분포가 정상이 되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치.An insole part mounted inside a shoe worn by a pedestrian;
And a terminal unit communicably connected to the insole unit,
The insole includes an insole mounted on a bottom surface of a shoe, a pressure measuring module provided on an upper surface of the insole to measure a foot pressure, which is a pressure acting on the sole of the pedestrian when walking, at a plurality of positions, And a stimulus generating module provided on the upper surface and providing stimulation to the soles of the pedestrian at a plurality of positions,
The terminal unit determines whether or not the foot pressure distribution of the pedestrian obtained by using the pedestrian's low pressure received from the insole unit is normal. If the pedestrian's pedestrian distribution is abnormal, Wherein the generation module is operated to guide the foot pressure distribution of the pedestrian to be normal.
상기 단말기부는, 상기 보행자의 족저압 분포를 미리 저장된 표준 족저압 분포와 비교하여 정상인지 여부를 판단하는 족저압 분석모듈과, 상기 족저압 분포가 비정상인 경우 족저압이 집중된 영역에 설치된 자극 발생모듈을 동작시키기 위한 자극 발생신호를 생성하는 자극 발생신호 생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치.The method according to claim 1,
Wherein the terminal unit comprises: a pedestrian's low pressure analysis module for comparing the pedestrian's low pressure distribution of the pedestrian with a previously stored standard pedestrian's low pressure distribution to determine whether it is normal; And a stimulation generation signal generation module for generating a stimulation generation signal for operating the stimulation generation module.
상기 자극 발생모듈에서 발생되는 자극은 전기 자극, 열 자극, 또는 압박 자극 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the stimulus generated by the stimulus generation module is any one of an electric stimulus, a thermal stimulus, and a pressure stimulus.
상기 자극 발생모듈에서 발생되는 자극은 족저압이 집중된 정도에 따라 자극의 세기가 변화되는 것을 특징으로 하는 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치.The method of claim 3,
Wherein the stimulus generated by the stimulus generation module is changed in intensity according to the degree of concentration of the low pressure.
상기 자극이 압박 자극인 경우, 상기 자극 발생모듈은 인솔의 상부면에 형성된 홈의 내부에 설치되는 자극돌기와, 상기 홈의 내부에 설치되어 상기 자극돌기를 인솔의 상부면과 평행한 회전축을 중심으로 회전시키는 구동모터를 포함하여 구성되되,
상기 자극돌기는 회전에 의해 자극의 세기를 변화시킬 수 있도록 회전 각도에 따라 상기 인솔의 상부면 방향으로 돌출되는 크기가 달라지도록 구성된 것을 특징으로 하는 보행자세 교정용 스마트 인솔 장치.The method of claim 3,
The stimulation generating module may include a stimulation projection provided in a groove formed in an upper surface of the insole and a stimulation projection provided in the recess to surround the stimulation projection with a rotation axis parallel to the upper surface of the insole And a driving motor for rotating the motor,
Wherein the magnetic pole protrusion is configured such that a size of protruding in a direction of a top surface of the insole is changed according to a rotation angle so as to change a strength of a magnetic pole by rotation.
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KR102222465B1 (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-04 | 스피나 시스템즈 주식회사 | Gait Training System Stimulated by Gait Analysis Data from Smart Insole |
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-
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- 2016-10-28 KR KR1020160142136A patent/KR20180013654A/en not_active Application Discontinuation
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