KR20190031848A

KR20190031848A - 평발 보행을 경고하는 장치 및 그것의 제어 방법

Info

Publication number: KR20190031848A
Application number: KR1020170119804A
Authority: KR
Inventors: 유승현; 황종석; 박지호; 차영주; 김건; 정도희
Original assignee: 연세대학교 원주산학협력단
Priority date: 2017-09-18
Filing date: 2017-09-18
Publication date: 2019-03-27
Also published as: KR102039946B1

Abstract

본 발명은, 사용자의 비이상적인 보행을 감지하고 이를 지속적으로 피드백해주기 위한 장치 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은, 신발 내부에 구비되어 착용자에게 평발 보행을 경고하는 장치에 있어서, 상기 착용자의 발바닥으로부터 전해지는 압력을 감지하는 압력 센서; 평발 보행 시 상기 착용자에게 경고를 출력하기 위한 출력부; 및 상기 압력 센서로부터 감지되는 센싱 결과에 기초하여, 사용자의 평발 위험성을 감지하기 위한 제어부를 포함하는, 평발 보행을 경고하는 장치에 관한 것이다.

Description

평발 보행을 경고하는 장치 및 그것의 제어 방법{FLAT FOOT WALKING ALERTING APPARATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명은 평발 보행을 경고해 주는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 보행자의 발바닥이 지면을 누르는 압력을 감지하고, 그 감지 결과에 따라 평발 보행인지 여부를 판단하여 알려주는 장치에 관한 것이다.

대한민국만 해도 인구의 5 ~ 6%가 평발로 고생하고 있다. 평발은 족저 근막염을 일으키고 경골의 내회전으로 무릎의 불안정성에 영향을 크게 미치고 고관절 그리고 골반의 비 정상적 자세 움직임을 촉진 시킨다.

이러한 평발은 발의 운동 조절을 통한 감각 입력으로 정상적인 운동을 많이 경험할 때 교정이 된다. 즉, 평발 환자가 걸음 걸이를 신경써서 걸을 경우, 일반적인 사람의 발과 동일한 형상으로 걸을 수 있으며, 이렇게 지속적으로 일반적인 걸음을 유지시킬 경우, 상당부분 교정 효과가 생길 수 있다는 것이다.

그럼에도 불구하고, 현재로서는 단순하게 평발 환자가 지속적으로 걸음 걸이를 신경쓰도록 안내하는 수준의 권고에 그칠 뿐, 이를 교정하기 위한 적극적인 교정은 이루어지지 않는다.

이에 따라, 평발인 사람이 착용하여 평발을 교정할 뿐만 아니라 뇌에 정상정인 감각입력을 통하여 바른 자세걸음을 걷도록 할 수 있는 장치 및/또는 시스템에 대한 연구가 요구되는 실정이다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 평발을 교정하기 위하여 지속적으로 사용자에게 피드백을 제공해 줄 수 있는 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 신발 내부에 구비되어 착용자에게 평발 보행을 경고하는 장치에 있어서, 상기 착용자의 발바닥으로부터 전해지는 압력을 감지하는 압력 센서; 평발 보행 시 상기 착용자에게 경고를 출력하기 위한 출력부; 및 상기 압력 센서로부터 감지되는 센싱 결과에 기초하여, 사용자의 평발 위험성을 감지하기 위한 제어부를 포함하는, 평발 보행을 경고하는 장치 를 제공한다.

본 발명에 따른 의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 지속적으로 평발 보행에 대한 피드백을 받아, 평발 보행을 교정할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 평발 보행의 개선 상황을 지속적으로 모니터링할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 평발 보행을 경고하는 장치(100)의 개념도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평발 보행을 경고하는 장치(100)의 블록도를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 압력 센서를 통하여 감지되는 압력 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 감지선(305) 상의 압력으로 평발을 감지하는 실시예를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라, 통계 데이터를 출력해 주는 일예시를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라, 통계 데이터를 출력해 주는 다른 예시를 도시하는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 양 발의 균형이 맞는지 여부를 피드백해 주는 실시예를 도시하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 본 발명에서는 사용자(평발 환자)가 평발 보행인 경우 이를 지속적으로 경고해 주어서, 사용자가 보행 시 평발 보행이 되지 않도록 지속적으로 신경쓸 수 있도록 하는 장치를 제공하고자 한다.

이를 위하여 본 발명의 일실시예에서는 신발에 압력 센서가 된 일체형 및/또는 압력 센서가 있는 깔창을 깔아서 쓸 수 있는 깔창형 압력 센서 패드를 제공할 수 있다. 이에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 평발 보행을 경고하는 장치(100)의 개념도를 도시하는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평발 보행을 경고하는 장치(100)의 블록도를 도시하는 도면이다.

평발 보행을 경고하는 장치(100, 이하, 평발 경고 장치라 함)는 무선 통신부(110), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 구성요소들은 평발 경고 장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 평발 경고 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 평발 경고 장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 평발 경고 장치(100)와 다른 이동 단말기(102, 예를 들면 스마트폰이나 스마트 워치 등) 사이, 또는 평발 경고 장치(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신부(110)는, 평발 경고 장치(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수도 있을 것이다.

이러한 무선 통신부(110)는, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

근거리 통신 모듈은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 평발 경고 장치(100)와 이동 단말기(102)사이에 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서, 다른 이동 단말기(102)는 본 발명에 따른 평발 경고 장치(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈은, 평발 경고 장치(100) 주변에, 상기 평발 경고 장치(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 평발 경고 장치(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 평발 경고 장치(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 평발 경고 장치(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 평발 보행에 대한 피드백을 상기 웨어러블 디바이스를 통하여 받을 수 있을 것이다. 웨어러블 디바이스가 진동한다던지, 음향 피드백을 발생시켜 사용자에게 평발 경고를 수행할 수 있을 것이다.

위치정보 모듈은 평발 경고 장치(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 평발 경고 장치(100)는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 평발 경고 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 평발 경고 장치(100)는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 평발 경고 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈은 치환 또는 부가적으로 평발 경고 장치(100)의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다.

센싱부(140)는 사용자(평발 환자)가 평발 보행 중인지 여부를 감지하기 위한 적어도 하나의 환경 정보를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 이러한 센싱부(140)의 구체적인 형태에 대해서는 이하에서 상세하게 후술하기로 한다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각(진동 감각) 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

음향 출력부(152)는 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

광출력부(154)는 평발 경고 장치(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 평발 경고 장치(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 평발 보행등에 대한 경고가 될 수 있다.

또한, 메모리(170)는 평발 경고 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 평발 경고 장치(100)에서 구동되는 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 평발 경고 장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 평발 경고 장치(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 평발 경고 장치(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 평발 경고 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 2와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 평발 경고 장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 평발 경고 장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

한편, 본 발명은 신발 내부에 깔창 형태로 구비될 수 있는 장치(100)에 관한 것으로, 항상 지면을 누르는 압력을 받게 된다. 따라서, 전원 공급부(190)는 압전 소자를 포함하고, 상기 착용자가 지면을 누르는 압력을 전기적인 에너지로 전환시키도록 제안한다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 평발 경고 장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 평발 경고 장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 평발 경고 장치(100) 상에서 구현될 수 있다.

다시 도 1로 복귀한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 평발 경고 장치(100)는 신발(101)의 내부에 구비되는 깔창(shoe insole) 형태로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는, 신발(101)과 일체형으로 구비되는 형태로 평발 경고 장치(100)가 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 평발 경고 장치(100)는 무선 통신부(110)를 통하여 연결된 외부 이동 단말기(102, 예를 들면 스마트 워치)가 있을 경우, 이러한 이동 단말기(102)를 통하여 피드백 출력을 하도록 무선 통신부(110)를 제어할 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 평발 경고 장치(100)는 발바닥을 통하여 지면을 압박하는 압력(이하 단순하게 '압력'이라 호칭함)이 발 바깥쪽으로 이동하는 것이 아니라 발 안쪽으로 이동하게 되면 족부의 아치가 무너졌다고 판단하고, 이에 대한 경고를 진동이나 소리나 빛 알람등으로 착용자에게 피드백을 주어 다시 정상적인 압력분배를 하도록 제안하는 것이다.

이를 위하여 상술한 센싱부(140)는, 발바닥의 압력 분포를 감지할 수 있는 압력 센서를 포함하도록 제안한다. 이러한 압력 센서에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 압력 센서를 통하여 감지되는 압력 분포를 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 압력 센서는 사용자의 발 형상과 유사한 형태의 영역(외곽선 301에 의해 둘러쌓인 영역)에 대한 압력 분포를 감지할 수 있다. 상기 압력 센서는, 사용자의 발바닥에 접촉하는 형태로 구비되어, 상기 발바닥으로부터 지면에 전해지는 압력 분포를 감지할 수 있다.

도 3 (a)는 정상인(평발이 아닌 사람)의 압력 분포를 도시하는 도면이다. 도 3 (b)는 평발인 사람의 압력 분포를 도시하는 도면이다.

정상인의 경우 발의 중앙 안쪽(302, 즉 아치를 형성하는 부분) 부분이 바닥에 압력을 가하지 않는다. 나비 편골에 의해서 발바닥에 아치(Arch)가 정상적으로 형성될 수 있기 때문에, 아치의 하부에 해당하는 발바닥은 지면을 누르지 않게 된다.

하지만, 평발인 사람의 경우에는, 나비 편골에 문제가 생겨서 아치가 제대로 형성되지 못한다. 이에 따라서 발의 중앙 안쪽 부분 역시 발바닥이 지면을 누르게 되어 압력이 발생하는 것을 볼 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 제어부(180)는, 이렇게 센싱부(140)를 통하여 감지되는 압력의 분포를 분석하여, 소정 영역(기설정된 영역, 예를 들면 발의 중앙 안쪽(302) 부분)에 압력이 감지되는지 여부를 판단하도록 제안한다.

한편, 이와 같이 사용자의 몸에 휴대하거나 착용되는 형태의 장치들은, 그 전원 관리가 매우 중요한 요소라고 할 수 있다. 왜냐하면, 사용자가 항상 지니고 다녀야 하기 때문에, 휴대성을 위하여 내장 배터리를 사용해야 할뿐만 아니라, 전원을 지속적으로 공급해 주어야 하기 때문이다. 즉, 전력 관리가 중요한 요소라고 볼 수 있다.

이를 위하여 본 발명에서는, 전원 공급부(190) 관련하여 상술한 바와 같이, 압전 소자를 이용하여 전력을 지속적으로 생성하도록 제안한다.

압전 소자란, 압전 효과(기계적 압력을 인가하면 전압이 발생하고, 전압을 인가하면 기계적 변형이 생기는 현상)를 지닌 소자를 의미하며, 외력을 가하면 전기 분극이 일어나서 전위차가 생기고, 반대로 전압을 가하면 변형이나 변형력이 생기는 성질을 가진 소자를 말한다. 즉, 사용자가 지면을 누르는 힘을 전력으로 전환시킬 수 있는 소자를 의미할 수 있다.

사용자가 지면을 누르는 힘으로 전력을 생성하고, 이를 내부 배터리에 지속적으로 축적시킴으로써, 본 평발 경고 장치(100)를 동작시키기 위한 전력을 공급시킬 수 있는 것이다.

하지만, 상술한 압전 소자에 의해서 발생될 수 있는 전력은 장치(100)를 완벽하게 동작시키기에는 다소 부족한 전력일 수 있다. 더욱이, 몸무게가 무거운 성인의 경우에는 필요한 만큼의 전력이 보충된다고는 해도, 몸무게가 적게 나가는 어린아이나 여자의 경우에는 필요한 만큼의 전력이 생성되지 못할 수도 있다.

따라서, 본 발명에서는 추가적으로 전력을 관리할 수 있는 방법에 대해서 제안하고자 한다. 이를 위하여 본 발명에서는 발바닥 전체에 대한 압력 분포를 감지하는 것이 아니라, 발바닥의 좌우를 가로지르는 감지선(305)의 압력만을 감지하고, 해당 압력의 감지 결과에 기초하여 평발 보행 여부를 판단하도록 제안한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 감지선(305) 상의 압력으로 평발을 감지하는 실시예를 도시하는 도면이다.

도 4의 경우 도 3 (a)에서와 같이 평발이 아닌 일반적인 보행인 경우의 압력을 도시하는 도면이다. 도 5의 경우 도 3 (b)에서와 같이 평발인 경우의 압력을 도시하는 도면이다.

감지선(305)은 상술한 바와 같이, 발바닥 중앙부분의 좌우를 가로 지르는 형태로 구비될 수 있다. 본 발명에서는 전체의 압력 분포를 감지하고, 이 감지결과를 이용하는 대신, 훨씬 적은 영역인 감지선(305) 상의 압력만으로 보행의 문제 여부를 판단하여, 보다 적은 양의 데이터 분석을 통하여 전력의 낭비를 줄이고자 하는 것이다.

감지선(305) 상에서 전체 발바닥 감지 영역(400) 중에서 실제 압력이 감지된 부분(401)을 비교한다. 도 4에 도시된 바와 같이 전체 발바닥 감지 영역(305)의 절반(402, 50% 지점)을 기준으로 바깥쪽에만 압력이 감지된다면(즉, 왼발의 경우 왼쪽 영역만 감지되거나 오른발의 경우 오른쪽 영역만이 감지된다면), 평발 보행이 아닌 정상적인 보행이라고 감지할 수 있다. 왜냐하면, 발바닥 아치가 유지됨에 따라서 나머지 영역에는 압력이 감지되지 않은 것이기 때문이다.

반면, 도 5를 참조하면, 전체 발바닥 감지 영역(400)의 절반(402, 50% 지점)을 기준으로 안쪽에도 압력이 감지되고 있음을 확인할 수 있다. 그렇기 때문에, 발바닥의 아치 부분이 제대로 형성되지 않고 지면을 누르고 있다고 판단할 수 있을 것이다. 이러한 경우 평발 보행으로서 사용자에게 피드백을 해줘야 하는 상황이라고 볼 수 있다.

더 나아가, 본 발명에서는, 무선 통신부(110)를 통하여 연결되는 외부 이동 단말기(102)에게 보행에 대한 통계를 출력해 주도록 제안한다. 이러한 실시예에 대해서 이하 도 6 이하를 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따라, 통계 데이터를 출력해 주는 일예시를 도시하는 도면이다.

상기 센싱부(140)는 감지되는 압력의 회수를 카운팅하는 방식을 통하여, 착용자(사용자)의 걸음수를 카운팅할 수 있을 것이다. 그리고, 카운팅 한 걸음 수를 사용자에게 제공하여 줄 수 있을 것이다. 이때, 제공해 주는 방식으로 도 6의 601과 같이 매일 측정된 걸음 수의 데이터를 그래프화 하여 출력하여 줄 수 있을 것이다. 이를 열람하는 사용자는, 다른 날에 비해서 얼마나 걸었는지 여부를 손쉽게 확인할 수 있다는 장점이 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따라, 통계 데이터를 출력해 주는 다른 예시를 도시하는 도면이다. 도시된 예시에 따르면, 그래프화 되어 출려된 데이터(701)는 전체 걸음 수도 확인할 수도 있지만, 정상적인 보행의 수와 평발 보행의 수를 비교하여 확인할 수도 있을 것이다. 예를 들어, '오늘' 보행은 전체 걸음 수는 많았지만 평발 보행의 수가 많은, 즉 건강하지 못한 걸음이었다는 것을 확인할 수 있을 것이다.

더 나아가, 본 발명에서 따른 평발 경고 장치(100)는 발 뒷꿈치가 먼저 닿는지, 발 앞꿈치가 먼저 닿는지를 판단하고, 이를 감지한 결과에 기초하여 올바른 보행인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 착용자가 발 앞꿈치가 먼저 닿는 보행을 하는 경우, 평발 경고 장치(100)는 이를 감지하고, 잘못된 보행이었음을 알리는 피드백을 출력할 수 있다.

추가적으로, 본 발명에서는 보폭을 더 감지하고, 이 감지 결과를 사용자에게 피드백하여 줄 수 있다.

또한, 본 발명에서는 양 발의 균형(밸런스)가 제대로 맞는지 여부를 판단하고, 그 결과를 사용자에게 피드백하여 줄 수 있을 것이다. 이러한 피드백의 예시에 대해서 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 양 발의 균형이 맞는지 여부를 피드백해 주는 실시예를 도시하는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에서는, 왼쪽 발과 오른쪽 발의 보행 간격을 비교하고, 그 균형이 맞는지 여부를 확인할 수 있게 그래프 형태의 데이터를 제공하여 줄 수 있다.

보행 간격이란, 왼쪽 발이 지면을 누른 시점으로부터 오른쪽 발이 지면을 누르기까지의 제 1 시간(왼발의 보행 간격) 및 오른쪽 발이 지면을 누른 시점으로부터 왼쪽 발이 지면을 누르기까지의 제 2 시간(오른발의 보행 간격)을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도시된 도 8의 예시에서 왼발의 보행 간격의 평균은 0.5초이고, 오른쪽 발의 보행 간격은 0.55초이다.

반면, '오늘'의 예시를 참조하면, 오른쪽 보행 간격은 0.39초로, 왼쪽 보행 간격인 0.52초보다 많이 빠르다. 즉, 오른발과 왼발의 보행 균형이 맞지 않다고 볼 수 있다. 이러한 보행 균형이 맞지 않은 것은, 결국 정상적인 보행으로 인정될 수 없고 사용자에게 피드백해 주어 교정하도록 제안해야 할 것이다.

도 9를 참조하면, 상술한 감지선(305) 상에서 압력의 평균적인 위치(902)를 표시(901)하여 줄 수 있다. 도 9의 왼발을 참조하면, 전체 발바닥 감지 영역 중에서 절반(402) 지점 보다 안쪽으로 압력의 평균적인 위치(902)가 표시되고 있다. 즉, 전체적으로 왼발은 평발 보행을 했다고 볼 수 있다. 이에 반하여, 오른발은 절반(402) 지점 보다 바깥쪽으로 평균적인 위치(902)가 표시되고 있음을 확인할 수 있다.

이와 같은 데이터를 확인 한 사용자는, 오른 발 보다 왼발을 더 신경써서 보행해야 교정이 될 것이라고 판단할 수 있을 것이다.

이상으로 본 발명에 따른 평발 보행을 경고하는 장치의 실시예를 설시하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.

Claims

신발 내부에 구비되어 착용자에게 평발 보행을 경고하는 장치에 있어서,
상기 착용자의 발바닥으로부터 전해지는 압력을 감지하는 압력 센서;
평발 보행 시 상기 착용자에게 경고를 출력하기 위한 출력부; 및
상기 압력 센서로부터 감지되는 센싱 결과에 기초하여, 사용자의 평발 위험성을 감지하기 위한 제어부를 포함하는,
평발 보행을 경고하는 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 평발 보행을 경고하는 장치는, 상기 신발 내부에 인입되는 깔창(shoe insole) 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치.
제 1 항에 있어서,
전원 공급부를 더 포함하고,
상기 전원 공급부는 상기 착용자가 지면을 누르는 압력을 전기적인 에너지로 전환시키는 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 압력 센서는, 상기 발바닥에 접촉하는 형태로 구비되어, 상기 발바닥으로부터 지면에 전해지는 압력 분포를 감지하는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지되는 압력 분포 상에서 기설정된 영역에 압력이 감지되는 경우, 평발 보행인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 기설정된 영역은, 상기 착용자의 발 안쪽 영역인 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 출력부는,
상기 신발을 진동시키기 위한 진동부, 상기 신발에 구비되는 광출력부, 음향 출력부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치.
제 1 항에 있어서,
착용자의 이동 단말기와 데이터를 주고 받기 위한 무선 통신부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 이동 단말기에게 보행 경고를 전달하도록 상기 무선 통신부를 제어하는,
평발 보행을 경고하는 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 출력부는, 상기 이동 단말기에 구비되는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 이동 단말기는, 착용자의 팔목에 착용되는 팔찌 형태의 웨어러블 디바이스인 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치.
신발 내부에 구비되어 착용자에게 평발 보행을 경고하는 장치를 제어하는 방법에 있어서,
압력 센서를 통하여, 상기 착용자의 발바닥으로부터 전해지는 압력을 감지하는 단계;
상기 압력 센서로부터 감지되는 센싱 결과에 기초하여, 사용자의 평발 위험성을 감지하는 단계; 및
평발 보행 시 상기 착용자에게 경고를 출력하는 단계를 포함하는,
평발 보행을 경고하는 장치의 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 평발 보행을 경고하는 장치는, 상기 신발 내부에 인입되는 깔창 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치의 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
압전 소자를 통하여, 상기 착용자가 지면을 누르는 압력을 전기적인 에너지로 전환시키는 단계를 더 포함하는,
평발 보행을 경고하는 장치의 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 압력 센서는, 상기 발바닥에 접촉하는 형태로 구비되어, 상기 발바닥으로부터 지면에 전해지는 압력 분포를 감지하는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치의 제어 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
기설정된 영역에 압력이 감지되는 경우, 평발 보행인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치의 제어 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 기설정된 영역은, 상기 착용자의 발 안쪽 영역인 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치의 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 출력하는 단계는
상기 신발을 진동시키기 위한 진동부, 상기 신발에 구비되는 광출력부, 음향 출력부 중 적어도 하나를 이용하여 출력하는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치의 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
착용자의 이동 단말기와 데이터를 주고 받는 단계를 더 포함하고,
상기 이동 단말기에게 보행 경고를 전달하는 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치의 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 이동 단말기는, 착용자의 팔목에 착용되는 팔찌 형태의 웨어러블 디바이스인 것을 특징으로 하는,
평발 보행을 경고하는 장치의 제어 방법.