KR20190035025A - 생체 진단용 스마트 인솔 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생체 진단용 스마트 인솔 시스템에 관한 것으로 특히 사람의 걸음 걸이기 발바닥에 분포되는 압력을 직교하는 3축 방향에서 모두 감지할 수 있도록 착용자의 보행 시 가해지는 압력을 감지하는 복수의 센서 모듈이 내장된 인솔과, 상기 복수의 센서 모듈에서 제공되는 압력 정보를 지면에 평행한 기준면 상의 두 축인 X축, Y축 및 이들에 직교하는 중력 방향인 Z축 방향의 성분으로 변환하여 제공하는 변환부를 포함하여 구성된다.

Description

생체 진단용 스마트 인솔 시스템 {A smart insole system for diagnosis}
본 발명은 생체 진단용 스마트 인솔 시스템에 관한 것으로 특히 사람의 걸음 걸이 시 발바닥에 분포되는 압력을 직교하는 3축 방향에서 모두 감지할 수 있는 인솔 및 이를 이용한 생체 진단 시스템에 관한 것이다.
인솔(Insole)은 발바닥 아래에 쿠션을 제공하여 발 피로와 통증을 완화하는데 사용되어 왔다. 최근에는 인솔에 각종 센서와 통신 모듈을 부착하여 발의 움직임, 신체의 균형 정보를 모니터링하고 이를 헬스케어, 스포츠, 게임 등에 활용하는 스마트 인솔에 관한 기술 개발이 활발하다.
이러한 스마트 인솔 관련 종래 기술의 일 예로써, 대한민국 특허 공개 제10-2013-0043428호는 착용자의 보행 모드를 측정하기 위한 “인솔 센서”에 관한 것으로써, 이러한 인솔 센서는 그 상면 중 전단부에 배치되고, 착용자의 발 앞부분의 압력 변화를 측정하여 제1센싱값을 생성하는 전단부 센서, 이러한 전단부 센서로부터 연장된 연장부를 통해 연결되어 인솔 센서의 상면 중 후단부에 배치되고 내장된 배터리를 이용하여 발의 뒷부분의 압력 변화를 측정하여 제2센싱값을 생성하고 제1센싱값 및 제2센싱값을 무선 통신을 통해 외부 기기로 전송하는 모듈 패키지를 포함하는 인솔 센서를 개시하고 있다.
스마트 인솔 관련 종래 기술의 또 다른 일 예로써, 대한민국 특허 공개 제10-2017-0004589호는 인솔의 움직임 정보를 제공할 수 있는 인솔, 이동 단말기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 제 1 움직임을 센싱하는 제 1 센싱부와, 제 2 움직임을 센싱하는 제 2 센싱부와, 제 3움직임을 센싱하는 제 3 센싱부와, 움직임 정보를 전송하는 커뮤니케이션부와, 센싱된 제 1 움직임을 토대로, 신발의 이동 방향에 대한 제 1 정보, 센싱된 제 2 움직임을 토대로, 신발의 회전 속도에 대한 제 2 정보, 그리고 센싱된 제 3 움직임을 토대로, 신발의 바닥 압력 세기에 대한 제 3 정보를 산출하고, 산출한 제 1, 제 2, 제 3정보를 토대로, 신발의 움직임 정보를 생성 및 전송하여, 외부의 디스플레이 화면에 표시되는 영상의 움직임을 제어하는 제어부를 포함하는 인솔을 개시하고 있다.
이러한 종래 기술에 따른 인솔은 압력센서, 가속도 센서, 자이로 센서 등 다양한 센서를 구비하여 착용자의 족압이나 발의 움직임을 모니터링 할 수 있다.
본 발명은 인솔에 가해지는 압력을 공간상의 3축 방향에 대하여 모두 획득 할 수 있는 스마트 인솔과, 획득된 압력 분포 정보로부터 보행의 이상 징후, 질병의 유무 등을 진단할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 생체 진단용 스마트 인솔 시스템은 착용자의 보행 시 가해지는 압력을 감지하는 복수의 센서 모듈이 내장된 인솔과, 상기 복수의 센서 모듈에서 제공되는 압력 정보를 지면에 평행한 기준면 상의 두 축인 X축, Y축 및 이들에 직교하는 중력 방향인 Z축 방향의 성분으로 변환하여 제공하는 변환부를 포함한다.
또한, 상기 센서 모듈은 기준면에 나란하게 설치되어 그 상면을 이루는 제1 압력 센서와, 기준면에 대하여 소정의 각도(α) 기울어져 비스듬하게 설치되어 빗면을 이루는 제2 내지 제5 압력 센서를 포함하고, 상기 변환부는 상기 제1 내지 제5 압력 센서가 이루는 기하학적 관계를 이용하여 상기 제1 내지 제5 압력 센서에서 각각 감지되는 압력 정보 P1, P2, P3, P4, P5 를 X축, Y축, Z축 각각의 성분으로 변환된 압력 정보 P1Z, P2Z, P2X, P3Z, P3Y, P4Z, P4X, P5Z, P5Y 를 생성하며, 상기 제1 내지 제5 압력 센서는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 상에 구현된 FSR(Force Sensing Resistor)로 구성된다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명에 따른 생체 진단용 스마트 인솔 시스템은 제어부와, 착용자의 보행 시 가해지는 압력을 감지하는 복수의 센서 모듈이 내장된 인솔과, 상기 제어부와 상기 센서 모듈 간의 데이터의 송수신 경로를 형성하는 통신부와, 상기 센서 모듈에서 수신된 압력 정보를 지면에 평행한 기준면 상의 두 축인 X축, Y축 및 이들에 직교하는 중력 방향인 Z축 방향의 성분으로 변환된 압력 정보를 생성하여 상기 제어부로 전달하는 변환부와, 상기 제어부에서 변환된 압력 정보를 이미지화하여 사용자에게 제공하기 위한 디스플레이부를 포함하고, 상기 센서 모듈은 기준면에 나란하게 배치되는 상면 센서와, 상기 기준면에 대하여 비스듬하게 각을 이루어 배치되는 복수의 빗면 센서를 포함한다.
이러한 본 발명에 따른 생체 진단용 스마트 인솔 시스템은 인솔에 가해지는 3축 방향 압력 분포 정보를 제공하여 인솔의 기준면에 나란한 X축, Y축 방향의 압력 정보를 이용하는 것을 가능하게 한다.
또한, 이러한 X축, Y축 방향의 압력 정보는 종래 Z축 방향 압력 정보만 제공하던 스마트 인솔과 달리 압력 정보에 대한 입체적인 분석을 가능하게 하여 보행의 이상 유무 파악과 이에 따른 질병 진단 등에 활용 될 수 있다.
도1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 생체 진단용 인솔 시스템의 구성을 도시한 도면.
도2는 도1의 인솔 시스템을 구성하는 인솔을 도시한 평면도.
도3은 도2의 인솔에 내장된 센서 모듈을 도시한 사시도.
도4는 도3의 A-A'선에 따라 자른 단면을 도시한 도면.
도5는 도3의 B-B'선에 따라 자른 단면을 도시한 도면.
도6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 생체 진단용 인솔 시스템을 이용한 생체 진단 방법을 도시한 순서도.
도7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 생체 진단용 인솔 시스템에서 제공되는 압력 분포 정보의 일 예를 도시한 도면.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가해질 수 있다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명을 해당 실시예로 한정하기 위해 기술되는 것이 아니다. 본 발명은 이하의 실시예 뿐만 아니라 본 명세서 전체로부터 이해되는 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형물, 대체물, 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 사용될 수 있는 “포함한다”, “구성된다”, “가진다” 등의 표현은 추가적인 구성 요소나 기능을 배제하지는 않은 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 사용될 수 있는 “제1…”, “제2…”, “첫째”, “둘째”등의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 구성 요소들 사이의 순서나 중요도 등을 한정하는 의미로 해석되어서는 안 된다.
이하에서 사용될 수 있는 “결합된다”, “연결된다” 등의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 직접적으로 결합되거나 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 중간에 다른 구성 요소가 존재하거나 개재될 수도 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 용어의 사용에 있어서 단수의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 복수의 표현을 배제하지 않은 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 사용된 용어 “모듈”은, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. “모듈”은 예를 들어, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component) 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. “모듈”은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. “모듈”은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. “모듈”은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 “모듈”은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(fieldprogrammable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예를 들어, 프로그래밍 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어는, 하나 이상의 제어 모듈에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 마그네틱 매체(magnetic media)와, CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc)와 같은 광기록 매체(optical media)와, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media)와, 그리고 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령(예: 프로그래밍 모듈)을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그래밍 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모듈, 프로그래밍 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
본 발명에 따른 생체 진단용 인솔 시스템은 보행 시 착용자의 발에서 가해지는 압력을 감지하여, 보행 상태의 이상 유무를 파악하고, 이를 통해 질병을 진단할 수 있는 장치이다. 도1은 본 발명에 따른 생체 진단용 인솔 시스템의 일 예를 도시한 도면이다. 이를 참조하면, 본 발명의 생체 진단용 인솔 시스템은 착용자의 발에서 가해지는 압력을 감지하는 기능을 구비한 인솔(10), 인솔(10)로부터 센싱된 정보를 이용하여 생체 진단을 수행하는 제어부(20), 인솔(10)과 제어부(20) 사이의 정보 송수신 기능을 제공하는 통신부(30), 인솔(10)에서 수신된 압력 정보를 생체 진단을 위한 데이터로 가공하는 변환부(40), 변환부(40)에서 산출된 결과를 보여주는 디스플레이부(50), 인솔 시스템의 구동을 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 메모리부(60)를 포함한다.
인솔(10)에는 착용자의 발에서 전달되는 압력을 공간 상의 3축 방향 모두에 대하여 측정 가능한 센서 모듈이 내장된다. 종래 스마트 인솔에 사용된 압력 센서는 지면에 대하여 가해지는 압력 정보만 센싱 할 수 있었던데 반하여 본 발명의 인솔 시스템을 구성하는 인솔(10)은 지면에 대하여 가해지는 압력 정보 뿐만 아니라 지면 상에 평행한 방향으로 가해지는 압력 정보까지 감지할 수 있도록 구성된다. 인솔(10)은 센싱된 압력 정보를 제어부(20)로 전달하여 생체 진단을 위한 데이터로 활용하도록 한다. 인솔(10)의 상세한 구성은 후술한다.
통신부(30)는 인솔(10)에서 센싱된 압력 정보를 제어부(20)로 전달하는 기능을 수행한다. 통신부(30)는 블루투스, 와이파이, NFC 및 기타 근거리 무선 통신 프로토콜을 이용하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.
변환부(40)는 인솔(10)에서 수신되는 압력 정보를 공간 상의 3축 방향 성분으로 변환한다. 변환부(40)에서 출력되는 정보는 디스플레이부(50)를 통해 수치형태로 제공되거나 또는 그래픽 형태로 제공될 수 있다.
디스플레이부(50)는 본 발명의 스마트 인솔 시스템을 구성하는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행 화면 정보에 따른 GUI 정보를 표시한다. 디스플레이부(50)는 평판형 디스플레이, 터치 스크린, 프로젝션 디스플레이, 휴대용 정보 통신 기기 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
메모리부(60)는 본 발명의 스마트 인솔 시스템을 구동하는 응용 프로그램, 어플리케이션 또는 데이터, 명령어 등을 저장할 수 있다. 메모리부(60)는 롬, 램, HDD, EEPROM, 플래쉬 메모리 등 다양한 형태의 저장 매체로 구현될 수 있다.
다음은 본 발명의 생체 진단용 스마트 인솔 시스템을 구성하는 인솔(10)에 대하여 좀 더 상세히 설명 한다. 도2를 참조하면, 인솔(10)은 신발 내부에 삽입되어 사용되며, 통상의 안창 형태를 갖는 쿠션 패드(12)와, 상기 쿠션 패드(12)에 내장되어 착용자의 보행 시 쿠션 패드(12) 상에 가해지는 압력을 감지하기 위한 다수의 센서 모듈(11)을 포함한다. 센서 모듈(11)은 쿠션 패드(12) 전면에 고르게 배치되거나 또는 인체의 하중이 집중되는 부위, 예를 들어 앞꿈치, 뒷꿈치 부위에 밀집 되도록 배치될 수도 있다. 쿠션 패드(12)는 실리콘, 폴리 우레탄 등의 수지로 제조될 수 있다.
도2에 도시된 좌표계는 인솔(10)을 통해서 수집하는 압력 정보에 대한 방향성을 나타내는 것으로 Z축 방향은 중력에 나란한 방향을 나타내고, X축 및 Y축 방향은 이에 직교하는 두 방향을 나타낸다. 또한, X축 및 Y축에 의해 형성되는 X-Y평면은 지면에 평행한 평면을 나타낸다. 이하에서는 지면(X-Y평면)에 평행한 면을 기준면이라고도 한다. 종래의 스마트 인솔은 족압을 측정할 때 중력 방향(Z축 방향, 즉 X-Y평면에 대한) 압력만을 측정하여 보행을 분석하였기 때문에 보행의 이상 유무나, 그에 따른 질병의 징후를 정확히 측정하는데 한계가 있었다. 본 발명은 이러한 문제를 개선하여 Z축 방향뿐만 아니라, X축 및 Y축 방향의 압력도 측정할 수 있는 인솔(10)을 제공한다.
도3 내지 도5는 인솔(10)에 내장되는 센서 모듈(11)을 도시한 것으로 이를 참조하면, 센서 모듈(11)은 수 개의 압력 센서(11a, 11b, 11c, 11d, 11e)를 포함한다. 압력 센서(11a, 11b, 11c, 11d, 11e)는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 상에 구현된 FSR(Force Sensing Resistor)로 구성될 수 있다. 이들 압력 센서(11a, 11b, 11c, 11d, 11e)는 윗부분이 잘린 피라미드 형태를 이루며 그 윗면을 이루는 제1 압력 센서(11a)(상면 센서)와, 각 빗면을 구성하는 제2,3,4,5 압력 센서(11b, 11c, 11d, 11e)(빗면 센서)로 구성된다. 제1 압력 센서(11a)는 기준면에 평행하게 놓이며, 제2 압력 센서(11b)와 제4 압력 센서(11d)는 기준면에 대하여 소정의 각도(α) 기울어져 서로 대칭을 이룬다. 제3 압력 센서(11c)와 제5 압력 센서(11e)도 기준면에 대하여 소정의 각도(α) 기울어져 서로 대칭을 이룬다. 제2 내지 제5 압력센서(11b, 11c, 11d, 11e)가 기준면에 대하여 기울어진 각도(α)는 예를 들어 약 45° 내외 일 수 있다.
센서 모듈(11)은 그 상면을 이루고 있는 제1 압력 센서(11a)와 각 빗면을 이루고 있는 제2 내지 제5 압력센서(11b, 11c, 11d, 11e)를 통해 공간 상 3축 방향의 압력을 센싱 할 수 있다. 센서 모듈(11)을 구성하는 제1 내지 제5 압력 센서(11a, 11b, 11c, 11d, 11e)는 이에 수직하게 작용하는 각각의 압력(P1, P2, P3, P4, P5)을 감지한다. 이들 압력(P1, P2, P3, P4, P5) 정보는 제2 내지 제5 압력센서(11b, 11c, 11d, 11e)가 기준면에 대하여 기울어진 각도(α)에 따른 기하학적 관계를 이용하여 X축, Y축, Z축 방향 성분으로 변환될 수 있다.
제1 압력센서(11a)에서 감지되는 압력 P1은 Z축 방향에 나란하다. 따라서 Z축 방향 성분 P1Z만 갖는다. 제2 압력 센서(11a)에서 감지되는 압력 P2는 Z축 방향 성분 P2Z와 X축 방향 성분 P2X로 변환될 수 있다. 여기서 P2Z는 P2·
Figure pat00001
, P2X는 P2·
Figure pat00002
로 계산될 수 있다. 마찬가지로 제3,4,5 압력 센서(11c, 11d, 11e)에서 감지되는 압력 P3, P4, P5도 P3Z, P3Y, P4Z, P4X, P5Z, P5Y로 각각 변환될 수 있다.
전술한 실시예에 있어서, 제2 내지 제5 압력센서(11b, 11c, 11d, 11e)는 기준면에 대하여 동일한 각도(α) 기울어져 있으나, 필요에 따라서 각기 다른 각도로 기울어져 있을 수도 있다. 또한, 서로 대칭적으로 구성되어 있는 제2 압력 센서(11b)와 제4 압력 센서(11d) 중 어느 하나만 포함하거나, 제3 압력 센서(11c)와 제5 압력 센서(11e) 중 어느 하나만을 포함하여 구성될 수도 있다.
이러한 인솔(10)을 이용해 얻은 3축 방향 압력 정보는 사람의 보행에 영향을 미치는 질병을 진단하는데 활용될 수 있다. 예를 들어 파킨슨병의 진단에 활용될 수 있다. 파킨슨병은 움직임이 느려지고 자세의 불안정을 가져오는 증상을 유발하는데, 특히 보폭이 작아지고 발이 지면에서 많이 떨어지지 않으며 발을 끌면서 걷는 보행 장애를 유발한다. 본 발명의 스마트 인솔 시스템은 인솔(10)에서 감지되는 X축 및 Y축 방향 압력 정보를 이용해 이러한 증상을 진단할 수 있다.
이러한 생체 진단용 스마트 인솔 시스템을 이용한 생체 진단 방법을 도6을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면, 생체 진단 방법은 인솔(10)의 센서 모듈(11)을 통해 압력을 감지 하는 단계(S10)를 포함한다. 센서 모듈(11)에 설치된 각 압력 센서(11a, 11b, 11c, 11d, 11e)는 착용자의 보행 시 가해지는 압력 정보(P1, P2, P3, P4, P5)를 생성하여 제어부(20)로 전달한다.
제어부(20)는 수신된 압력 정보(P1, P2, P3, P4, P5)를 변환부(40)로 전달한다. 변환부(40)에서는 각 압력 센서(11a, 11b, 11c, 11d, 11e)가 기준면에 대하여 기울어진 기하학적 관계를 이용하여 X축, Y축, Z축 각각의 성분으로 변환된 압력 정보(P1Z, P2Z, P2X, P3Z, P3Y, P4Z, P4X, P5Z, P5Y)를 생성하는 압력 정보 변환 단계(S20)가 수행된다.
다음으로 제어부(20)는 변환된 압력 정보 (P1Z, P2Z, P2X, P3Z, P3Y, P4Z, P4X, P5Z, P5Y)를 이용하여 X축, Y축, Z축 각 방향에서의 압력 분포 정보를 디스플레이부(50)를 통해 사용자에게 제공하는 표시 단계(30)를 수행한다. 디스플레이부(50)를 통해 제공되는 압력 분포 정보는 수치화된 정보이거나 또는 이미지화된 정보일 수 있다. 도7은 디스플레이부(50)를 통해 제공되는 압력 분포 정보의 일 예를 도시한 것으로, 압력 분포 정보는 인솔(10) 상에서 점으로 표현되어 있으며 점의 밀도가 높은 부분이 압력이 큰 부분을 나타낸다. 압력 분포 정보는 X축, Y축, Z축 세 방향에 대하여 모두 제공된다.
도7의 (a)는 정상 보행에서 나타나는 압력 분포 정보의 일 예를 보여주며, (b)는 보행 이상 시 나타나는 압력 분포 정보의 일 예를 보여 준다. 보행 이상 시 정상 보행의 경우와 비교하여 X축, Y축 방향 압력 분포가 크게 증가하는 것을 볼 수 있으며 이는 보행 시 발을 끄는 동작으로 인해 압력이 증가한 것이 원인이다. 사용자는 이러한 압력 분포 정보를 통해 착용자의 보행 이상 유무를 파악하여 질병을 진단 할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 생체 진단용 스마트 인솔 시스템은 인솔에 가해지는 3축 방향 압력 분포 정보를 제공하여 인솔의 기준면에 나란한 X축, Y축 방향의 압력 정보를 이용하는 것을 가능하게 한다.
또한, 이러한 X축, Y축 방향의 압력 정보는 종래 Z축 방향 압력 정보만 제공하던 스마트 인솔과 달리 압력 정보에 대한 입체적인 분석을 가능하게 하여 질병 증상을 진단하는데 활용 될 수 있다.
10 : 인솔
11 : 센서 모듈
12 : 쿠션 패드
20 : 제어부
30 : 통신부
40 : 변환부
50 : 디스플레이부
60 : 메모리부

Claims (5)

  1. 착용자의 보행 시 가해지는 압력을 감지하는 복수의 센서 모듈이 내장된 인솔과,
    상기 복수의 센서 모듈에서 제공되는 압력 정보를 지면에 평행한 기준면 상의 두 축인 X축, Y축 및 이들에 직교하는 중력 방향인 Z축 방향의 성분으로 변환하여 제공하는 변환부를 포함하는 생체 진단용 스마트 인솔 시스템
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 기준면에 나란하게 설치되어 그 상면을 이루는 제1 압력 센서와, 기준면에 대하여 소정의 각도(α) 기울어져 비스듬하게 설치되어 빗면을 이루는 제2 내지 제5 압력 센서를 포함하고,
    상기 변환부는 상기 제1 내지 제5 압력 센서가 이루는 기하학적 관계를 이용하여 상기 제1 내지 제5 압력 센서에서 각각 감지되는 압력 정보 P1, P2, P3, P4, P5 를 X축, Y축, Z축 각각의 성분으로 변환된 압력 정보 P1Z, P2Z, P2X, P3Z, P3Y, P4Z, P4X, P5Z, P5Y 를 생성하는 생체 진단용 스마트 인솔 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 내지 제5 압력 센서는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 상에 구현된 FSR(Force Sensing Resistor)로 구성된 생체 진단용 스마트 인솔 시스템.
  4. 제어부와,
    착용자의 보행 시 가해지는 압력을 감지하는 복수의 센서 모듈이 내장된 인솔과,
    상기 제어부와 상기 센서 모듈 간의 데이터의 송수신 경로를 형성하는 통신부와,
    상기 센서 모듈에서 수신된 압력 정보를 지면에 평행한 기준면 상의 두 축인 X축, Y축 및 이들에 직교하는 중력 방향인 Z축 방향의 성분으로 변환된 압력 정보를 생성하여 상기 제어부로 전달하는 변환부와,
    상기 제어부에서 변환된 압력 정보를 이미지화하여 사용자에게 제공하기 위한 디스플레이부를 포함하는 생체 진단용 스마트 인솔 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 기준면에 나란하게 배치되는 상면 센서와,
    상기 기준면에 대하여 비스듬하게 각을 이루어 배치되는 복수의 빗면 센서를 포함하는 생체 진단용 스마트 인솔 시스템.
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