KR20180065161A - A IoT SYSTEM FOR ATTITUDE CONTROL AND CALIBRATION USING FPCB BASED PRESSURE SENSOR - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자세 제어 및 교정 관한 IoT(Internet of Things) 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an IoT (Internet of Things) system for posture control and correction, and more particularly to an IoT system for posture control and correction using a FPCB (Flexible Printed Circuit Board) based pressure sensor.
현대사회에서는 업무의 과중에 따른 일하는 자세 및 스마트폰 보급으로 인한 몸의 불균형이 생기고 있다. 즉, 불량한 자세를 유지하는 장시간의 근무나, 또는 스마트폰의 장시간의 사용은 사용자들의 자세에 많은 악영향을 미치고 있다. 단적인 예로, 자세의 불안정 및 구부정한 자세로 인해서 무릎부터 허리, 골반, 척추 등이 모두 안 좋아질 수 있게 된다. 이에 많은 사람들이 불량한 자세로 인한 허리통증, 어깨, 무릎 등의 통증을 해소하기 위해 병원에서 약을 처방받아 사용하고 있다. 이는 근본적인 해결이 되지 못하고 있으며, 의료비 부담과 함께 약물 남용을 초래하는 문제를 야기하고 있다. 이에 많은 사용자들이 운동을 통해 자세를 보정하고 있으며, 기존에 나와 있는 자세 교정을 위한 제품인 기능성 신발을 애용하고 있다.
In modern society, there is imbalance of body due to working posture and smartphone diffusion according to the work load. That is, a long working time in which a bad posture is maintained or a long time use of a smart phone has a bad influence on the attitude of users. As a simple example, instability of the posture and bent posture can make all of the knee, hip, pelvis, spine, etc. worse. Many people use medicines in the hospital to relieve back pain, shoulder and knee pain caused by poor posture. This is not a fundamental solution, and it is causing the problem of drug abuse as well as the burden of medical expenses. Many users are correcting their posture through exercise, and they use functional shoe, which is a product for posture correction that is already known.
기존에 나와 있는 자세교정 제품의 대표적인 기능성 신발은, 사용자의 초기 발 모양 그대로 만들어서 사용자가 편안하게 신을 수 있도록 하고 있으나, 보행하는 자세가 올바르지 않으면 무용지물인 것이 현실이다. 즉, 현대인들은 걷는 자세나 걷는 습관이 나쁨에도 불구하고 바쁜 일상에 쫓겨 초기에 발견하면 쉽게 고칠 수 있음에도 불구하고 지속적으로 방치함으로써, 나쁜 보행 자세가 장시간 습관으로 굳어지고, 이는 결국에 사용자의 질환 유발의 원인이 되고 있다. 사용자의 걷는 습관이나 걷는 자세로 인해 발생될 수 있는 질환을 사전에 방지하기 위해 사용자에게 올바른 자세 교정 정보를 제공하는 방안이 절실히 요구되고 있다.Although the typical functional shoes of the conventional posture correction products are made to be like the initial foot of the user so that the user can wear comfortably, it is a reality that they are useless if the posture for walking is not correct. In other words, in spite of the poor walking and walking habits, modern people are forced to leave their busy daily life, and if they are found easily at first, they can be fixed easily, but by constantly leaving them, the bad walking posture becomes hardened for a long time, . There is a desperate need to provide correct posture correction information to the user in order to prevent a disease that may occur due to the user's walking habit or walking posture.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, FPCB 형태의 압력센서, 제어 모듈, 무선통신 모듈, 배터리, 및 자세 교정 앱이 탑재된 사용자 스마트 디바이스를 포함하되, FPCB 형태의 복수의 압력센서를 신발의 깔창에 분산 배치하고, 제어 모듈에서 복수의 압력센서를 통해 검출되는 압력을 이용하여 자세 교정을 위한 압력 데이터 값을 측정하며, 자세 교정 앱이 탑재된 사용자 스마트 디바이스에서 압력 데이터 값을 이용한 자세 교정 정보를 사용자에게 제공할 수 있도록 구성함으로써, 사용자의 불량한 보행자세 및 직립자세의 실시간 모니터링 및 알림 제공을 통해 사용자가 자세교정을 통한 건강한 몸을 유지하고 관리할 수 있도록 하는, FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the previously proposed methods, and includes a user smart device equipped with an FPCB type pressure sensor, a control module, a wireless communication module, a battery, and a posture correction app, A plurality of FPCB type pressure sensors are dispersedly disposed on the insole of a shoe, a pressure data value for the posture correction is measured using the pressure detected by a plurality of pressure sensors in the control module, and a user smart By providing the user with the posture correction information using the pressure data in the device, the user can maintain and manage the healthy body through the posture correction by providing real time monitoring and notification of the user's bad posture and upright posture IOT system for posture control and calibration using FPCB based pressure sensor The purpose is to provide.
또한, 본 발명은, 신발의 깔창 내에 FPCB 형태의 압력센서와 제어 모듈과 무선통신 모듈 및 배터리가 설치되도록 구성함으로써, 상용화시의 제품의 파손 방지 및 콤팩트한 구성이 가능하고, 리튬이온 배터리와 마이크로 USB 충전단자와 고무 캡의 체결 구성을 통한 배터리 충전의 편의성 향상과 함께 사용의 편의성을 극대화하고, 배터리 미 충전시의 방수 기능이 구현될 수 있도록 하는, FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
Further, according to the present invention, a FPCB type pressure sensor, a control module, a wireless communication module, and a battery are installed in an insole of a shoe to prevent breakage of a product during commercialization and a compact configuration, Attitude Control and Calibration using FPCB-based pressure sensor that maximizes ease of use and improves the convenience of battery charging through the connection of USB charging terminal and rubber cap and waterproof function when battery is not charged Gt; IoT < / RTI >
뿐만 아니라, 본 발명은, 무선통신 모듈을 구성하되, 블루투스 통신 및 NFC 통신이 가능하도록 구성함으로써, 블루투스 페어링의 설정이 능숙한 스마트폰의 사용자는 물론, 블루투스 페어링 설정이 어려운 능숙하지 않은 스마트폰의 사용자 모두가 편리하게 사용할 수 있도록 하는, FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a wireless communication module, which is configured to enable Bluetooth communication and NFC communication, so that a user of a smart phone having a good Bluetooth pairing setting as well as a user of an inexperienced smart phone Another object of the present invention is to provide an IoT system for posture control and correction using an FPCB-based pressure sensor, which enables all of them to be conveniently used.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템은,According to an aspect of the present invention, there is provided an IoT system for posture control and calibration using an FPCB-based pressure sensor,
FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템으로서,As an IoT system for posture control and calibration using a FPCB-based pressure sensor,
사용자가 신는 신발의 깔창 내에 분산 배치되며, 사용자의 보행 또는 조깅 시에 사용자의 발에 의해 가해지는 압력을 검출하는 복수의 압력센서;A plurality of pressure sensors dispersed in an insole of shoes to be worn by a user and detecting pressure applied by a user's foot when the user is walking or jogging;
상기 복수의 압력센서로부터 검출되는 압력들을 이용하여 자세 교정을 위한 압력 데이터 값을 측정하는 제어 모듈;A control module for measuring pressure data values for posture correction using pressures detected from the plurality of pressure sensors;
상기 제어 모듈의 제어 하에, 상기 자세 교정을 위한 압력 데이터 값을 무선 근거리 통신 방식을 통해 제공하는 무선통신 모듈;A wireless communication module for providing a pressure data value for the posture correction through a wireless local area communication method under the control of the control module;
상기 복수의 압력센서와 제어 모듈 및 무선통신 모듈의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리; 및A battery for supplying power for driving the plurality of pressure sensors, the control module, and the wireless communication module; And
사용자의 보행 자세 및 직립 자세를 실시간 모니터링 하기 위한 자세 교정 앱을 탑재하며, 상기 무선통신 모듈을 통해 제공되는 압력 데이터 값에 기초하여 사용자의 자세 교정 정보를 제공하는 사용자 스마트 디바이스를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
And a user smart device equipped with a posture correction app for monitoring the user's walking posture and upright posture in real time and providing the posture correction information of the user based on the pressure data value provided through the wireless communication module, .
바람직하게는, 상기 복수의 압력센서는,Preferably, the plurality of pressure sensors include:
각각이 FPCB 형태의 압력센서로 구성될 수 있다.
Each of which may be constituted by an FPCB type pressure sensor.
바람직하게는, 상기 압력 데이터 값은,Advantageously, the pressure data value is selected from the group consisting of:
상기 복수의 압력센서로부터 검출되는 압력들을 이용한 사용자의 발에 의해 눌리는 위치와, 순서, 및 강도를 포함할 수 있다.
Order, and strength pressed by the user's foot using the pressures detected from the plurality of pressure sensors.
더욱 바람직하게는, 상기 무선통신 모듈은,More preferably, the wireless communication module includes:
상기 사용자 스마트 디바이스와 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈을 포함하여 구성할 수 있다.
And a Bluetooth module for performing Bluetooth communication with the user smart device.
더욱 더 바람직하게는, 상기 무선통신 모듈은,Still more preferably, the wireless communication module further comprises:
상기 사용자 스마트 디바이스와 NFC 통신을 수행하는 NFC 모듈을 더 포함하여 구성할 수 있다.
And an NFC module for performing NFC communication with the user smart device.
더욱 더 바람직하게는, 상기 배터리는,Still more preferably,
신발의 뒤축 부분을 통해 외부로 노출되는 마이크로 USB 충전단자를 통해 충전이 가능한 리튬이온 배터리로 구성되고, 상기 마이크로 USB 충전단자는 방수를 위한 고무 캡이 체결될 수 있다.
And a lithium ion battery that can be charged through a micro USB charging terminal exposed to the outside through a shoe portion of the shoe, and the micro USB charging terminal can be fastened with a rubber cap for waterproofing.
더욱 더 바람직하게는, 상기 사용자 스마트 디바이스는,Even more preferably, the user smart device comprises:
상기 자세 교정 앱의 실행을 통해, 상기 무선통신 모듈을 통해 제공되는 압력 데이터 값에 포함된 사용자의 발에 의해 눌리는 위치와, 순서, 및 강도에 기초하여 사용자의 불량한 보행자세 및 직립자세를 판단하고, 그에 대응한 자세 교정 정보를 디스플레이 화면 또는 알람으로 제공할 수 있다.
Through execution of the posture correction application, the user is determined to be in a poor walking posture and an upright posture based on the position, order, and strength pressed by the user's foot included in the pressure data value provided through the wireless communication module , And the posture correction information corresponding thereto can be provided as a display screen or an alarm.
더더욱 바람직하게는, 상기 사용자 스마트 디바이스는,Even more preferably, the user smart device comprises:
상기 자세 교정 앱의 실행을 통해, 상기 압력 데이터 값의 수신 빈도에 따른 사용자의 걷는 속도를 분석 처리하고, 상기 압력 데이터 값에 포함된 발에 의해 눌리는 위치와, 순서 및 세기에 따라 사용자의 보행 자세를 분석 처리할 수 있다.A step of analyzing the walking speed of the user according to the reception frequency of the pressure data value through the execution of the posture correction app and calculating a walking position of the user based on the position pressed by the foot included in the pressure data value, Can be analyzed.
본 발명에서 제안하고 있는 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템에 따르면, FPCB 형태의 압력센서, 제어 모듈, 무선통신 모듈, 배터리, 및 자세 교정 앱이 탑재된 사용자 스마트 디바이스를 포함하되, FPCB 형태의 복수의 압력센서를 신발의 깔창에 분산 배치하고, 제어 모듈에서 복수의 압력센서를 통해 검출되는 압력을 이용하여 자세 교정을 위한 압력 데이터 값을 측정하며, 자세 교정 앱이 탑재된 사용자 스마트 디바이스에서 압력 데이터 값을 이용한 자세 교정 정보를 사용자에게 제공할 수 있도록 구성함으로써, 사용자의 불량한 보행자세 및 직립자세의 실시간 모니터링 및 알림 제공을 통해 사용자가 자세교정을 통한 건강한 몸을 유지하고 관리할 수 있도록 할 수 있다.
According to the IoT system for posture control and calibration using the FPCB-based pressure sensor proposed in the present invention, the FPCB type pressure sensor, the control module, the wireless communication module, the battery, and the user smart device equipped with the posture correcting app A plurality of FPCB type pressure sensors are dispersedly arranged on the insole of the shoe, and the control module measures the pressure data value for the posture correction using the pressure detected through the plurality of pressure sensors, The user smart device can be configured to provide the user with the posture correction information using the pressure data value, so that the user can maintain and maintain a healthy body through posture correction through real time monitoring and notification of the user's poor walking posture and upright posture Can be done.
또한, 본 발명에 따르면, 신발의 깔창 내에 FPCB 형태의 압력센서와 제어 모듈과 무선통신 모듈 및 배터리가 설치되도록 구성함으로써, 상용화시의 제품의 파손 방지 및 콤팩트한 구성이 가능하고, 리튬이온 배터리와 마이크로 USB 충전단자와 고무 캡의 체결 구성을 통한 배터리 충전의 편의성 향상과 함께 사용의 편의성을 극대화하고, 배터리 미 충전시의 방수 기능이 구현될 수 있도록 할 수 있다.
According to the present invention, a FPCB type pressure sensor, a control module, a wireless communication module, and a battery are installed in an insole of a shoe to prevent breakage of a product during commercialization and a compact configuration. The micro USB charging terminal and rubber cap fastening structure can improve the convenience of charging the battery, maximize the convenience of use, and enable the waterproof function when the battery is not fully charged.
뿐만 아니라, 본 발명은, 무선통신 모듈을 구성하되, 블루투스 통신 및 NFC 통신이 가능하도록 구성함으로써, 블루투스 페어링의 설정이 능숙한 스마트폰의 사용자는 물론, 블루투스 페어링 설정이 어려운 능숙하지 않은 스마트폰의 사용자 모두가 편리하게 사용할 수 있도록 할 수 있다.In addition, the present invention provides a wireless communication module, which is configured to enable Bluetooth communication and NFC communication, so that a user of a smart phone having a good Bluetooth pairing setting as well as a user of an inexperienced smart phone All of which can be conveniently used.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템의 전체 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템에 적용되는 무선통신 모듈의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템에 적용되는 배터리 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템이 적용된 신발과 사용자 스마트 디바이스 간의 블루투스 통신을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템이 적용된 신발과 사용자 스마트 디바이스 간의 NFC 통신을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템이 적용된 신발의 뒤축 부분을 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a functional block diagram showing an overall configuration of an IoT system relating to posture control and correction using an FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wireless communication module, and more particularly, to a wireless communication module for use in an IoT system related to posture control and calibration using an FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a battery configuration applied to an IoT system for posture control and calibration using an FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a Bluetooth communication between a shoe and a user smart device to which an IoT system related to posture control and correction using an FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention is applied.
5 is a diagram illustrating NFC communication between a shoe and a user smart device to which an IoT system relating to posture control and calibration using an FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 6 is a diagram showing a shoe part of a shoe to which an IoT system relating to posture control and correction using an FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention is applied; FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템의 전체 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템에 적용되는 무선통신 모듈의 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템에 적용되는 배터리 구성을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 3에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템(100)은, 복수의 압력센서(110), 제어 모듈(120), 무선통신 모듈(130), 배터리(140), 및 자세 교정 앱(150)이 탑재된 사용자 스마트 디바이스(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
FIG. 1 is a functional block diagram showing the entire configuration of an IoT system relating to posture control and correction using an FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of an FPCB- FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication module applied to an IoT system related to a posture control and calibration using a pressure sensor of a FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention. 1 is a diagram showing a battery configuration applied to a system. 1 to 3, an
복수의 압력센서(110)는, 사용자가 신는 신발(10)의 깔창(11) 내에 분산 배치되며, 사용자의 보행 또는 조깅 시에 사용자의 발에 의해 가해지는 압력을 검출하는 센서의 구성이다. 이러한 복수의 압력센서(110)는 각각이 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 형태의 압력센서로 구성될 수 있다. 여기서, FPCB 형태의 압력센서로 구현되는 복수의 압력센서(110)는 신발(10)의 깔창(11), 즉 신발 인솔의 두께(10~20mm) 내부에 설치될 수 있는 구성으로, 두께에 대한 제약으로부터 자유로우며, 제품의 간소화로 구현될 수 있도록 한다.
The plurality of
제어 모듈(120)은, 복수의 압력센서(110)로부터 검출되는 압력들을 이용하여 자세 교정을 위한 압력 데이터 값을 측정하는 제어의 구성이다. 이러한 제어 모듈(120)에서 처리되는 압력 데이터 값은 복수의 압력센서(110)로부터 검출되는 압력들을 이용한 사용자의 발에 의해 눌리는 위치와, 순서, 및 강도를 포함할 수 있다. 여기서, 제어 모듈(120)은 복수의 압력센서(110)와 전기적으로 연결 접속되며, 별도의 PCB 블록에 구현되거나, 또는 복수의 압력센서(110)와 같이 FPCB 상에 구현될 수도 있다.
The
무선통신 모듈(130)은, 제어 모듈(120)의 제어 하에, 자세 교정을 위한 압력 데이터 값을 무선 근거리 통신 방식을 통해 제공하는 무선통신을 위한 모듈의 구성이다. 이러한 무선통신 모듈(130)은 블루투스 페어링을 통해 후술하게 될 사용자 스마트 디바이스(160)와 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈(131)을 포함할 수 있다. 또한, 무선통신 모듈(130)은 사용자 스마트 디바이스(160)와 NFC(Near Field Communication) 통신을 수행하는 NFC 모듈(132)을 더 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, NFC 모듈(132)은 블루투스 페어링이 어려운 어른들의 휴대폰 사용이 편의를 제공하기 위한 것으로, 자세 교정 앱(150)이 탑재되어 실행되는 사용자 스마트 디바이스(160), 즉 사용자가 휴대하는 휴대폰을 신발(10)의 커버 쪽으로 근접시키는 동작만으로 자세 교정을 위한 압력 데이터 값의 전송이 가능하도록 한다.
The
배터리(140)는, 복수의 압력센서(110)와 제어 모듈(120) 및 무선통신 모듈(130)의 구동을 위한 전원을 공급하는 전원의 구성이다. 이러한 배터리(140)는 도 3 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 신발(10)의 뒤축 부분을 통해 외부로 노출되는 마이크로 USB 충전단자(141)를 통해 충전이 가능한 리튬이온 배터리로 구성되고, 마이크로 USB 충전단자(141)는 방수를 위한 고무 캡(142)이 체결되는 구조로 구성될 수 있다. 여기서, 배터리(140)는 리튬이온 배터리를 통한 사용시간을 증대시키는 역할을 하며, 마이크로 USB 충전단자(141)를 통한 편리한 충전이 가능하도록 하며, 개폐와 밀폐가 사용자에 의해 선택적으로 가능한 고무 캡(142)의 사용으로 충전의 미사용 시에는 기밀한 방수 기능을 유지할 수 있도록 한다.
The
사용자 스마트 디바이스(160)는, 사용자의 보행 자세 및 직립 자세를 실시간 모니터링 하기 위한 자세 교정 앱(150)을 탑재하며, 무선통신 모듈(130)을 통해 제공되는 압력 데이터 값에 기초하여 사용자의 자세 교정 정보를 제공하는 사용자가 휴대하는 스마트폰의 구성이다. 이러한 사용자 스마트 디바이스(160)는 자세 교정 앱(150)의 실행을 통해, 무선통신 모듈(130)을 통해 제공되는 압력 데이터 값에 포함된 사용자의 발에 의해 눌리는 위치와, 순서, 및 강도에 기초하여 사용자의 불량한 보행자세 및 직립자세를 판단하고, 그에 대응한 자세 교정 정보를 디스플레이 화면 또는 알람으로 제공할 수 있다. 즉, 사용자 스마트 디바이스(160)는 사용자의 불량한 보행자세 및 직립자세를 모니터링 하고, 그에 대응한 보행자세 또는 직립자세가 불량한 경우, 그에 대한 알림을 알람으로 즉시 제공하여 사용자의 보행하는 자세가 교정될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 디스플레이 화면을 통해서도 사용자의 보행 자세가 교정될 수 있도록 자세 교정 정보를 디스플레이 화면을 통해 제공할 수도 있다. 여기서, 디스플레이 화면을 통해 제공되는 자세 교정 정보는 사용자의 좌측 발과 우측 발에 가해지는 압력 세기의 차이를 제공할 수 있다.
The user
또한, 사용자 스마트 디바이스(160)는 자세 교정 앱(150)의 실행을 통해, 압력 데이터 값의 수신 빈도에 따른 사용자의 걷는 속도를 분석 처리하고, 압력 데이터 값에 포함된 발에 의해 눌리는 위치와, 순서 및 세기에 따라 사용자의 보행 자세를 분석 처리할 수 있다.
The user
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템이 적용된 신발과 사용자 스마트 디바이스 간의 블루투스 통신을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템이 적용된 신발과 사용자 스마트 디바이스 간의 NFC 통신을 도시한 도면이다. 도 4는 블루투스 페어링의 설정, 즉 스마트폰의 사용이 능숙한 사용자들이 블루투스 통신을 수행할 때 사용하는 일례를 나타내고 있다. 도 5는 블루투스 페어링의 설정이 어려운 분들이 Ntag 방식의 NFC 통신을 이용하기 위해 사용자 스마트 디바이스(160)를 신발(10)의 커버 쪽으로 근접시키는 것만으로도 관련 정보, 즉 자세 교정을 위한 압력 데이터 값이 사용자 스마트 디바이스(160)로 제공되는 NFC 통신 수행의 일례를 나타내고 있다.
FIG. 4 is a diagram illustrating a Bluetooth communication between a shoe and a user smart device to which an IoT system related to posture control and correction using an FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 1 is a diagram showing NFC communication between a footwear and a user smart device to which an IoT system for posture control and correction using an FPCB-based pressure sensor according to the present invention is applied. FIG. 4 shows an example in which Bluetooth pairing is set, that is, an example in which a user who is skilled in using a smart phone performs Bluetooth communication. 5 is a flowchart illustrating a method of setting a Bluetooth pairing according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, it is assumed that a user who is difficult to set Bluetooth pairing approaches the user
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템이 적용된 신발의 뒤축 부분을 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 IoT 시스템(100)의 압력센서(110)와, 제어 모듈(120)과, 무선통신 모듈(130)과, 배터리(140)가 신발(10)의 깔창(11) 내에 설치된 상태에서, 신발(10)의 뒤축으로 마이크로 USB 충전단자(141)가 노출되는 형태로 배치되고, 고무 갭(142)의 개폐에 의해 마이크로 USB 충전단자(141)가 노출된 구성을 나타내고 있다. 즉, 마이크로 USB 충전단자(141)는 고무 갭(142)에 의해 밀폐된 경우 기밀된 방수 기능을 제공하고, 고무 갭(142)의 개폐 시에는 마이크로 USB 충전단자(141)를 통한 리튬이온 배터리로 구성되는 배터리(140)의 충전이 가능하도록 한다.
FIG. 6 is a diagram showing a rear portion of a shoe to which an IoT system relating to posture control and correction using an FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention is applied. 6 is a schematic view showing a state where the
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템은, FPCB 형태의 복수의 압력센서를 신발의 깔창에 분산 배치하고, 제어 모듈에서 복수의 압력센서를 통해 검출되는 압력을 이용하여 자세 교정을 위한 압력 데이터 값을 측정하며, 자세 교정 앱이 탑재된 사용자 스마트 디바이스에서 압력 데이터 값을 이용한 자세 교정 정보를 사용자에게 제공할 수 있도록 구성함으로써, 사용자의 불량한 보행자세 및 직립자세의 실시간 모니터링 및 알림 제공을 통해 사용자가 자세교정을 통한 건강한 몸을 유지하고 관리할 수 있도록 하고, 또한, 신발의 깔창 내에 FPCB 형태의 압력센서와 제어 모듈과 무선통신 모듈 및 배터리가 설치되도록 구성함으로써, 상용화시의 제품의 파손 방지 및 콤팩트한 구성이 가능하고, 리튬이온 배터리와 마이크로 USB 충전단자와 고무 캡의 체결 구성을 통한 배터리 충전의 편의성 향상과 함께 사용의 편의성을 극대화하고, 배터리 미 충전시의 방수 기능이 구현될 수 있도록 할 수 있게 된다. 특히, 블루투스 통신 및 NFC 통신이 가능한 무선통신 모듈을 구성함으로써, 남녀노소 나이에 상관없이 블루투스 페어링의 설정이 능숙한 스마트폰의 사용자는 물론, 블루투스 페어링 설정이 어려운 능숙하지 않은 스마트폰의 사용자 모두가 편리하게 사용할 수 있도록 할 수 있게 된다.
As described above, the IoT system for posture control and calibration using an FPCB-based pressure sensor according to an embodiment of the present invention is characterized in that a plurality of FPCB type pressure sensors are distributedly disposed in an insole of a shoe, The pressure data value for the posture correction is measured using the pressure detected by the pressure sensor and the posture correction information using the pressure data value is provided to the user in the user smart device equipped with the posture correction app, The user is able to maintain and manage a healthy body through posture correction through real-time monitoring and notification of a poor walking posture and an upright posture of the user. Further, in the insole of the shoe, an FPCB type pressure sensor, And a battery are provided so as to prevent breakage of the product at the time of commercialization and a compact configuration Performance and maximize ease of use with the improved convenience of the battery charge through the fastening structure of the lithium ion battery and a micro-USB charging terminal and the rubber cap, and the water resistance of the battery unfilled it is possible to to be implemented. In particular, by configuring a wireless communication module capable of Bluetooth communication and NFC communication, it is possible for a user of a smartphone having difficulty in setting up Bluetooth pairing as well as a user of a smartphone who is skilled in setting Bluetooth pairing regardless of age So that it can be used.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics and scope of the invention.
10: 신발
11: 깔창(인솔)
100: 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 시스템
110: 압력센서
120: 제어 모듈(MCU)
130: 무선통신 모듈
131: 블루투스 모듈
132: NFC 모듈
140: 배터리
141: 마이크로 USB 충전단자
142: 고무 캡
150: 자세 교정 앱
160: 사용자 스마트 디바이스10: Shoes
11: Insole (Insole)
100: IoT system according to an embodiment of the present invention
110: Pressure sensor
120: Control module (MCU)
130: Wireless communication module
131: Bluetooth module
132: NFC module
140: Battery
141: Micro USB charging terminal
142: Rubber cap
150: posture correction app
160: User smart device
Claims (8)
사용자가 신는 신발(10)의 깔창(11) 내에 분산 배치되며, 사용자의 보행 또는 조깅 시에 사용자의 발에 의해 가해지는 압력을 검출하는 복수의 압력센서(110);
상기 복수의 압력센서(110)로부터 검출되는 압력들을 이용하여 자세 교정을 위한 압력 데이터 값을 측정하는 제어 모듈(120);
상기 제어 모듈(120)의 제어 하에, 상기 자세 교정을 위한 압력 데이터 값을 무선 근거리 통신 방식을 통해 제공하는 무선통신 모듈(130);
상기 복수의 압력센서(110)와 제어 모듈(120) 및 무선통신 모듈(130)의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리(140); 및
사용자의 보행 자세 및 직립 자세를 실시간 모니터링 하기 위한 자세 교정 앱(150)을 탑재하며, 상기 무선통신 모듈(130)을 통해 제공되는 압력 데이터 값에 기초하여 사용자의 자세 교정 정보를 제공하는 사용자 스마트 디바이스(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는, FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템.
As an IoT system (100) for posture control and calibration using an FPCB-based pressure sensor,
A plurality of pressure sensors (110) dispersed in the insole (11) of the shoe (10) to be worn by the user and detecting the pressure applied by the user 's foot when the user is walking or jogging;
A control module 120 for measuring pressure data values for posture correction using pressures detected from the plurality of pressure sensors 110;
A wireless communication module (130) for providing a pressure data value for the posture correction through a wireless local area communication method under the control of the control module (120);
A battery 140 for supplying power for driving the plurality of pressure sensors 110, the control module 120, and the wireless communication module 130; And
A posture correction app 150 for monitoring the user's walking posture and upright posture in real time and a user smart device 150 for providing posture correction information of the user based on the pressure data value provided through the wireless communication module 130. [ (160), the IoT system for posture control and calibration using an FPCB based pressure sensor.
각각이 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 형태의 압력센서로 구성되는 것을 특징으로 하는, FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템.
The apparatus of claim 1, wherein the plurality of pressure sensors (110)
Wherein each of the pressure sensors is formed of a flexible printed circuit board (FPCB) type pressure sensor.
상기 복수의 압력센서(110)로부터 검출되는 압력들을 이용한 사용자의 발에 의해 눌리는 위치와, 순서, 및 강도를 포함하는 것을 특징으로 하는, FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
And the position, order, and strength of the user pressed by the user's feet using the pressures detected by the plurality of pressure sensors (110).
상기 사용자 스마트 디바이스(160)와 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈(131)을 포함하는 것을 특징으로 하는, FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템.
The wireless communication module according to claim 3, wherein the wireless communication module (130)
And a Bluetooth module (131) for performing Bluetooth communication with the user smart device (160). The IoT system for posture control and calibration using an FPCB based pressure sensor.
상기 사용자 스마트 디바이스(160)와 NFC(Near Field Communication) 통신을 수행하는 NFC 모듈(132)을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템.
5. The method of claim 4, wherein the wireless communication module (130)
And an NFC module (132) for performing NFC (Near Field Communication) communication with the user smart device (160). The IoT system for posture control and calibration using an FPCB based pressure sensor.
신발(10)의 뒤축 부분을 통해 외부로 노출되는 마이크로 USB 충전단자(141)를 통해 충전이 가능한 리튬이온 배터리로 구성되고, 상기 마이크로 USB 충전단자(141)는 방수를 위한 고무 캡(142)이 체결되는 것을 특징으로 하는, FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템.
5. The battery pack of claim 4, wherein the battery (140)
And a lithium ion battery which can be charged through a micro USB charging terminal 141 that is exposed to the outside through a heel portion of the shoe 10. The micro USB charging terminal 141 includes a rubber cap 142 for waterproofing Wherein the IOT system includes an FPCB-based pressure sensor.
상기 자세 교정 앱(150)의 실행을 통해, 상기 무선통신 모듈(130)을 통해 제공되는 압력 데이터 값에 포함된 사용자의 발에 의해 눌리는 위치와, 순서, 및 강도에 기초하여 사용자의 불량한 보행자세 및 직립자세를 판단하고, 그에 대응한 자세 교정 정보를 디스플레이 화면 또는 알람으로 제공하는 것을 특징으로 하는, FPCB 기반의 압력센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템.
5. The method of claim 4, wherein the user smart device (160)
Through execution of the posture correction application 150, it is possible to determine whether or not the user is in a bad pedometer position based on the position, order, and strength pressed by the user's feet included in the pressure data value provided through the wireless communication module 130 And an IoT system for posture control and correction using an FPCB-based pressure sensor, wherein the posture correction information is provided as a display screen or an alarm.
상기 자세 교정 앱(150)의 실행을 통해, 상기 압력 데이터 값의 수신 빈도에 따른 사용자의 걷는 속도를 분석 처리하고, 상기 압력 데이터 값에 포함된 발에 의해 눌리는 위치와, 순서 및 세기에 따라 사용자의 보행 자세를 분석 처리하는 것을 특징으로 하는, FPCB 기반의 압력 센서를 이용한 자세 제어 및 교정 관한 IoT 시스템.8. The method of claim 7, wherein the user smart device (160)
The user can analyze the walking speed of the user according to the reception frequency of the pressure data value through the execution of the posture correction application 150 and calculate the position of the user, And the IOT system for posture control and correction using the FPCB-based pressure sensor.
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| KR1020160165626A KR20180065161A (en) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | A IoT SYSTEM FOR ATTITUDE CONTROL AND CALIBRATION USING FPCB BASED PRESSURE SENSOR |
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