KR20230116977A

KR20230116977A - System and method for correcting gait

Info

Publication number: KR20230116977A
Application number: KR1020220012827A
Authority: KR
Inventors: 이상식; 이승훈; 송지수; 전희권
Original assignee: 가톨릭관동대학교산학협력단
Priority date: 2022-01-28
Filing date: 2022-01-28
Publication date: 2023-08-07

Abstract

보행 교정 시스템 및 방법이 개시된다. 사용자의 발목에 부착되어 상기 사용자의 보행을 감지하는 발목 부착 보행 감지 장치; 상기 발목 부착 보행 감지 장치에서 감지된 사용자의 보행을 모니터링하는 사용자 단말을 구성한다. 상술한 보행 교정 시스템 및 방법에 의하면, 평상 시 일상 생활 중에 사용자의 보행을 감지하는 것은 물론 발 자세를 정확하게 알려주도록 구성됨으로써, 무의식 중의 팔자 걸음이나 안짱 걸음 등을 정확하게 감지하여 교정시켜주는 효과가 있다.A gait correction system and method are disclosed. An ankle-attached gait detection device attached to the user's ankle to detect the user's gait; Configure a user terminal for monitoring the user's gait detected by the ankle-attached gait detection device. According to the above-described gait correction system and method, it is configured to accurately inform the user's foot posture as well as to detect the user's gait during normal daily life, so there is an effect of accurately detecting and correcting unconscious gait or tucked-up gait. .

Description

Gait correction system and method {SYSTEM AND METHOD FOR CORRECTING GAIT}

본 발명은 걸음걸이, 보행 등에 관한 것으로서, 구체적으로는 보행 교정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to gait, gait, and the like, and more specifically, to a gait correction system and method.

근골격계에 있어서 바른 자세로 보행하는 것은 균형적인 성장은 물론 근골격계의 뒤틀림이나 변형 등을 방지하는 데 매우 중요하다.In the musculoskeletal system, walking with a correct posture is very important for balanced growth as well as preventing twisting or deformation of the musculoskeletal system.

팔자 걸음이나 안짱 걸음 등의 바르지 못한 보행 자세는 심각한 질병을 야기하거나 운동 효과까지도 저감시키는 문제점이 있다.Incorrect gait postures, such as a straight-legged gait or a bow-legged gait, cause serious diseases or even reduce exercise effects.

이에, 팔자 걸음이나 안짱 걸음 등의 잘못된 보행 자세를 바로 잡을 수 있는 수단이 요구된다.Accordingly, there is a need for a means capable of correcting a wrong gait posture, such as a cross-legged gait or an inverted gait.

그러나, 평상 시에 생활을 하는 중에 보행을 감지하고 바른 보행을 유도하는 장치는 아직까지는 없는 실정이다.However, there is still no device for detecting gait and inducing correct gait during daily life.

등록특허공보 10-1934935Registered Patent Publication 10-1934935 공개특허공보 10-2018-0052004Publication of Patent Publication 10-2018-0052004

본 발명의 목적은 보행 교정 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a gait correction system.

본 발명의 다른 목적은 보행 교정 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a gait correction method.

상술한 본 발명의 목적에 따른 보행 교정 시스템은, 사용자의 발목에 부착되어 상기 사용자의 보행을 감지하는 발목 부착 보행 감지 장치; 상기 발목 부착 보행 감지 장치에서 감지된 사용자의 보행을 모니터링하는 사용자 단말을 포함하도록 구성될 수 있다.Gait correction system according to the object of the present invention described above, the ankle-attached gait detection device attached to the user's ankle to detect the user's gait; It may be configured to include a user terminal for monitoring the user's gait detected by the ankle-attached gait detection device.

여기서, 상기 발목 부착 보행 감지 장치는, 상기 사용자의 발목을 밀착하여 감싸는 밴드를 구비하도록 구성될 수 있다.Here, the ankle-attached gait detection device may be configured to include a band that wraps around the user's ankle in close contact.

그리고 상기 발목 부착 보행 감지 장치는, 상기 사용자의 움직임에 의한 자이로 센서값을 출력하는 자이로 센서를 포함하도록 구성될 수 있다.The ankle-attached gait detection device may be configured to include a gyro sensor that outputs a gyro sensor value according to the user's motion.

그리고 상기 발목 부착 보행 감지 장치는, 상기 자이로 센서에서 출력되는 자이로 센서값을 상기 사용자 단말로 실시간 송신하는 제1 블루투스 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.The ankle-attached gait detection device may further include a first Bluetooth module that transmits a gyro sensor value output from the gyro sensor to the user terminal in real time.

그리고 상기 사용자 단말은, 상기 발목 부착 보행 감지 장치의 제1 블루투스 모듈로부터 자이로 센서값을 실시간 수신하는 제2 블루투스 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.The user terminal may further include a second Bluetooth module that receives a gyro sensor value in real time from the first Bluetooth module of the ankle-attached gait detection device.

상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 보행 교정 방법은, 사용자의 발목에 부착되는 발목 부착 보행 감지 장치가 상기 사용자의 보행을 감지하는 단계; 상기 발목 부착 보행 감지 장치가 상기 감지된 사용자의 보행을 상기 사용자 단말로 실시간 송신하고, 상기 사용자 단말이 상기 사용자의 보행을 실시간 수신하는 단계; 상기 사용자 단말이 상기 발목 부착 보행 감지 장치에서 감지된 사용자의 보행을 모니터링하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.Gait correction method according to another object of the present invention described above, the step of detecting the user's gait by an ankle-attached gait detection device attached to the user's ankle; transmitting, by the ankle-attached gait detection device, the detected gait of the user to the user terminal in real time, and receiving the gait of the user in real time by the user terminal; The user terminal may be configured to include the step of monitoring the user's gait detected by the ankle-attached gait detection device.

그리고 상기 사용자의 발목에 부착되는 발목 부착 보행 감지 장치가 상기 사용자의 보행을 감지하는 단계는, 자이로 센서를 이용하여 상기 사용자의 움직임에 의한 자이로 센서값을 출력하도록 구성될 수 있다.The step of sensing the user's walking by the ankle-attached gait detection device attached to the user's ankle may include outputting a gyro sensor value according to the user's movement using a gyro sensor.

그리고 상기 발목 부착 보행 감지 장치가 상기 감지된 사용자의 보행을 상기 사용자 단말로 실시간 송신하고, 상기 사용자 단말이 상기 사용자의 보행을 실시간 수신하는 단계는, 상기 발목 부착 보행 감지 장치가 제1 블루투스 모듈을 이용하여 상기 자이로 센서에서 출력되는 자이로 센서값을 상기 사용자 단말로 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.The step of the ankle-attached gait detection device transmitting the detected user's gait to the user terminal in real time and the user terminal receiving the user's gait in real time, the ankle-attached gait detection device using a first Bluetooth module. It may be configured to transmit a gyro sensor value output from the gyro sensor to the user terminal in real time.

그리고 상기 발목 부착 보행 감지 장치가 상기 감지된 사용자의 보행을 상기 사용자 단말로 실시간 송신하고, 상기 사용자 단말이 상기 사용자의 보행을 실시간 수신하는 단계는, 상기 사용자 단말이 제2 블루투스 모듈을 이용하여 상기 발목 부착 보행 감지 장치의 제1 블루투스 모듈로부터 자이로 센서값을 실시간 수신하도록 구성될 수 있다.And the step of the ankle-attached gait detection device transmitting the sensed user's gait to the user terminal in real time, and the user terminal receiving the user's gait in real time, wherein the user terminal uses a second Bluetooth module to detect the user's gait. The gyro sensor value may be received in real time from the first Bluetooth module of the ankle-attached gait detection device.

상술한 보행 교정 시스템 및 방법에 의하면, 평상 시 일상 생활 중에 사용자의 보행을 감지하는 것은 물론 발 자세를 정확하게 알려주도록 구성됨으로써, 무의식 중의 팔자 걸음이나 안짱 걸음 등을 정확하게 감지하여 교정시켜주는 효과가 있다.According to the above-described gait correction system and method, it is configured to accurately inform the user's foot posture as well as to detect the user's gait during normal daily life, so there is an effect of accurately detecting and correcting unconscious gait or tucked-up gait. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 교정 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발목 부착 보행 감지 장치의 사시도 및 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 교정 화면의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 교정 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a gait correction system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view and a plan view of an ankle-attached gait detection device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view of a gait correction screen according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a gait correction method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in specific contents for practicing the invention. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.

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.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 교정 시스템의 블록 구성도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발목 부착 보행 감지 장치의 사시도 및 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 교정 화면의 예시도이다.1 is a block diagram of a gait correction system according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view and a plan view of an ankle-attached gait detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary view of a gait correction screen according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 교정 시스템은 발목 부착 보행 감지 장치(100), 사용자 단말(200)을 포함하도록 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1 , a gait correction system according to an embodiment of the present invention may be configured to include an ankle-attached gait detection device 100 and a user terminal 200 .

이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, a detailed configuration will be described.

발목 부착 보행 감지 장치(100)는 사용자의 발목에 부착되어 사용자의 보행을 감지하도록 구성될 수 있다. 발목 부착 보행 감지 장치(100)는 도 2와 같이 사용자의 발목을 밀착하여 감싸는 밴드(100a)를 구비하도록 구성될 수 있다. 밴드(100a)에 의해 밀착되어 일상 생활 중에도 밴드(100a)를 착용한 상태로 사용자의 보행 자세나 발 자세를 감지하도록 구성될 수 있다.The ankle-attached gait detection device 100 may be attached to the user's ankle to detect the user's gait. Ankle-attached gait detection device 100 may be configured to include a band 100a closely covering the user's ankle as shown in FIG. 2 . It may be configured to be in close contact with the band 100a and detect a user's walking posture or foot posture while wearing the band 100a even during daily life.

발목 부착 보행 감지 장치(100)는 자이로 센서(101), 제1 블루투스 모듈(103), 방향성 전기 충격기(102), 전기 충격기 제어 모듈(103)을 포함하도록 구성될 수 있다.Ankle-attached gait detection device 100 may be configured to include a gyro sensor 101, a first Bluetooth module 103, a directional stun device 102, and a stun device control module 103.

자이로 센서(101)는 사용자의 움직임에 의한 자이로 센서값을 출력하도록 구성될 수 있다. 자이로 센서(101)는 도 2에서 보듯이 밴드(100a)의 중앙 전면 및 중앙 후면에 각각 2개가 구비될 수 있다. 2개의 자이로 센서(101)는 각각 발의 중심선에 맞추어 기준 방향이 미리 설정되어 있도록 구성될 수 있다. 사용자의 보행 중에는 2개의 자이로 센서(101)의 가속도 방향이 각각 기준 방향에 일치해야 안짱 걸음이나 팔자 걸음이 아닌 정자세의 보행이라고 볼 수 있다.The gyro sensor 101 may be configured to output a gyro sensor value according to a user's movement. As shown in FIG. 2 , two gyro sensors 101 may be provided on the central front and central rear surfaces of the band 100a, respectively. Each of the two gyro sensors 101 may be configured such that the reference direction is set in advance according to the center line of the foot. During the user's walking, the direction of acceleration of the two gyro sensors 101 must coincide with the reference direction, respectively, so that it can be regarded as walking in an upright posture, not a crouching or straight-legged walking.

방향성 전기 충격기(102)는 밴드(100a)의 내측에 구비되어 사용자의 발목에 전기 충격을 가하도록 구성될 수 있다. 방향성 전기 충격기(102)는 도 2에서 보듯이 좌측 전면부, 좌측 후면부, 우측 전면부, 우측 후면부에 각각 구비될 수 있다. 그리고 각각의 전기 충격 동작에 의해 사용자는 어느 방향에서 전기 충격이 가해지는지 피부로 느낄 수 있다. 여기서의 전기 충격은 피부로 느낄 정도의 약한 전기 충격이다.The directional electric shock device 102 may be provided inside the band 100a to apply an electric shock to the user's ankle. As shown in FIG. 2 , the directional electric shock device 102 may be provided on a left front part, a left rear part, a right front part, and a right rear part, respectively. In addition, each electric shock operation allows the user to feel in which direction the electric shock is applied. The electric shock here is a weak electric shock that can be felt through the skin.

제1 블루투스 모듈(103)은 자이로 센서(101)에서 출력되는 자이로 센서값을 사용자 단말(200)로 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.The first Bluetooth module 103 may be configured to transmit the gyro sensor value output from the gyro sensor 101 to the user terminal 200 in real time.

그리고 제1 블루투스 모듈(103)은 사용자 단말(200)로부터 실시간 알림을 수신하도록 구성될 수 있다. 실시간 알림에 기반하여 위 방향성 전기 충격기(102)가 동작될 수 있다.And the first Bluetooth module 103 may be configured to receive a real-time notification from the user terminal 200 . Based on the real-time notification, the above directional stun gun 102 may be operated.

전기 충격기 제어 모듈(104)은 제1 블루투스 모듈(103)에서 수신되는 실시간 알림에 기반하여 방향성 전기 충격기(102)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.The stun gun control module 104 may be configured to control the operation of the directional stun gun 102 based on a real-time notification received from the first Bluetooth module 103 .

전기 충격기 제어 모듈(104)은 전기 충격 동작의 제어에 의해 사용자의 발 자세의 교정, 다리떨기에 대한 교정, 직립 상태에서의 발 자세의 교정 그리고 장시간 거동하지 않고 있는 사용자에 대해 거동 요청을 할 수 있다.The stun device control module 104 may request a user's foot posture correction, leg tremor correction, foot posture correction in an upright state, and a motion request for a user who is not moving for a long time by controlling the electric shock operation. there is.

한편, 밴드(100a)의 내측에는 체온 감지 센서(미도시)가 부착될 수 있으며, 체온에 상응하는 온도가 감지되면 동작을 개시하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, a body temperature sensor (not shown) may be attached to the inside of the band 100a, and may be configured to initiate an operation when a temperature corresponding to body temperature is sensed.

사용자 단말(200)은 발목 부착 보행 감지 장치(100)에서 감지된 사용자의 보행을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 도 3에는 사용자의 보행에 대한 분석 내용을 어플리케이션 상에서 보여주는 화면이 예시되어 있다.The user terminal 200 may be configured to monitor the user's gait detected by the ankle-attached gait detection device 100 . 3 is an example of a screen showing analyzed contents of a user's gait on an application.

사용자 단말(200)은 제2 블루투스 모듈(201), 자이로 센서값 추출 모듈(202), 자이로 센서 초기값 설정 모듈(203), 보행 분석 모듈(204), 보행 교정값 생성 모듈(205), 보행 교정값 시뮬레이션 모듈(206), 디스플레이(207), 보행 통계 생성 모듈(208), 보행 통계 출력 모듈(209), 발 자세 인지 모듈(210), 발 자세 실시간 알림 모듈(211), 보행 교정값 실시간 알림 모듈(212), 다리떨기 인지 모듈(213), 다리떨기 실시간 알림 모듈(214), 거동 분석 모듈(215), 거동 요청 실시간 알림 모듈(216)을 포함하도록 구성될 수 있다.The user terminal 200 includes a second Bluetooth module 201, a gyro sensor value extraction module 202, a gyro sensor initial value setting module 203, a gait analysis module 204, a gait correction value generation module 205, a gait Correction value simulation module 206, display 207, gait statistics generation module 208, gait statistics output module 209, foot posture recognition module 210, foot posture real-time notification module 211, gait correction value real-time It may be configured to include a notification module 212, a leg shaking recognition module 213, a leg shaking real-time notification module 214, a behavior analysis module 215, and a behavior request real-time notification module 216.

제2 블루투스 모듈(201)은 발목 부착 보행 감지 장치(100)의 제1 블루투스 모듈(103)로부터 자이로 센서값을 실시간 수신하고, 발목 부착 보행 감지 장치(100)의 제1 블루투스 모듈(103)로 실시간 알림을 송신하도록 구성될 수 있다.The second Bluetooth module 201 receives the gyro sensor value from the first Bluetooth module 103 of the ankle-attached gait detection device 100 in real time, and sends it to the first Bluetooth module 103 of the ankle-attached gait detection device 100. It can be configured to send real-time alerts.

자이로 센서값 추출 모듈(202)은 제2 블루투스 모듈(201)에서 실시간 수신된 자이로 센서값을 실시간 추출하도록 구성될 수 있다. 구체적으로는 블루투스 신호에서 자이로 센서값을 추출할 수 있다.The gyro sensor value extraction module 202 may be configured to extract the gyro sensor value received in real time from the second Bluetooth module 201 in real time. Specifically, a gyro sensor value may be extracted from a Bluetooth signal.

자이로 센서 초기값 설정 모듈(203)은 자이로 센서값 추출 모듈(202)에서 추출된 자이로 센서값에 기반하여 직립 상태에서의 사용자의 자이로 센서 초기값을 설정하도록 구성될 수 있다.The gyro sensor initial value setting module 203 may be configured to set an initial gyro sensor value of the user in an upright state based on the gyro sensor value extracted by the gyro sensor value extraction module 202 .

보행 분석 모듈(204)은 자이로 센서 초기값 설정 모듈(203)에서 설정된 자이로 센서 초기값을 기준으로 자이로 센서값 추출 모듈(202)에서 실시간 추출된 자이로 센서값을 이용하여 사용자의 보행을 실시간 분석하도록 구성될 수 있다. 즉, 사용자가 보행을 함에 따라 자이로 센서 초기값을 기준으로 변환하는 자이로 센서값을 분석하여 보행이 정자세의 걸음인지 아니면 팔자 걸음인지 안짱 걸음인지 판단하도록 구성될 수 있다.The gait analysis module 204 analyzes the user's gait in real time by using the gyro sensor value extracted in real time by the gyro sensor value extraction module 202 based on the gyro sensor initial value set in the gyro sensor initial value setting module 203. can be configured. That is, as the user walks, a gyro sensor value converted based on an initial value of the gyro sensor may be analyzed to determine whether the gait is in a straight posture, or whether the gait is an upright gait or an upright gait.

보행 시뮬레이션 모듈(205)은 보행 분석 모듈(204)에서 실시간 분석된 보행을 실시간 시뮬레이션하도록 구성될 수 있다.The gait simulation module 205 may be configured to simulate the gait analyzed in real time by the gait analysis module 204 in real time.

보행 교정값 생성 모듈(206)은 보행 분석 모듈(204)에서 실시간 분석된 보행을 이용하여 보행 교정값을 실시간 생성하도록 구성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 2개의 자이로 센서(101)의 자이로 센서값이 모두 발의 중심선의 방향에 일치하여 변화하는 경우에는 정자세의 보행이고, 자이로 센서값이 발의 중심선 방향으로부터 벗어나는 경우에는 안짱 걸음 또는 팔자 걸음이 된다.The gait correction value generation module 206 may be configured to generate a gait correction value in real time using the gait analyzed in real time by the gait analysis module 204 . As described above, when the gyro sensor values of the two gyro sensors 101 both change in line with the direction of the center line of the feet, it is walking in a straight posture, and when the gyro sensor values deviate from the direction of the center line of the feet, it is an inverted gait or a toe-toe gait. do.

보행 교정값 시뮬레이션 모듈(207)은 보행 시뮬레이션 모듈(205)에서 실시간 시뮬레이션된 보행에 보행 교정값 생성 모듈(206)에서 실시간 생성된 보행 교정값을 반영하여 실시간 시뮬레이션하도록 구성될 수 있다. 보행 교정값 시뮬레이션을 통해 보행 자세 즉, 발의 자세나 방향을 어느 방향으로 몇 도를 틀어서 걸어야 하는지 알 수 있다.The gait correction value simulation module 207 may be configured to reflect the gait correction value generated in real time by the gait correction value generation module 206 to the gait simulated in real time by the gait simulation module 205 and perform real-time simulation. Through the gait correction value simulation, it is possible to know the gait posture, that is, the posture or direction of the foot, in which direction and how many degrees to turn when walking.

디스플레이(208)는 보행 시뮬레이션 모듈(205)에서 실시간 시뮬레이션되는 보행 및 보행 교정값 시뮬레이션 모듈(207)에서 보행 교정값이 반영되어 실시간 시뮬레이션되는 보행을 실시간 표시하도록 구성될 수 있다.The display 208 may be configured to display in real time a gait simulated in the gait simulation module 205 and a gait simulated in real time by reflecting the gait correction value in the gait correction value simulation module 207 .

보행 통계 생성 모듈(209)은 보행 분석 모듈에서 실시간 분석된 보행을 이용하여 사용자의 보행 통계를 생성하도록 구성될 수 있다. 하루 중 보행 시간의 통계를 생성하고, 그 중 정방향 보행 중에 정자세의 걸음이 얼마나 되는지 안짱 걸음이나 팔자 걸음이 얼마나 되는지에 관해 보행 통계를 생성할 수 있다.The gait statistics generation module 209 may be configured to generate gait statistics of the user by using the gait analyzed in real time by the gait analysis module. It is possible to generate statistics of walking time during the day, and among them, how many steps are taken in a straight posture during forward walking, and how many steps are walking in a forward posture or walking in a forward position.

보행 통계 출력 모듈(210)은 보행 통계 생성 모듈(209)에서 생성된 보행 통계를 디스플레이(208) 상에 출력하도록 구성될 수 있다.The gait statistics output module 210 may be configured to output the gait statistics generated by the gait statistics generation module 209 on the display 208 .

발 자세 인지 모듈(211)은 자이로 센서 초기값 설정 모듈(203)에 설정된 자이로 센서 초기값을 이용하여 사용자의 직립 상태에서의 발 자세를 인지하도록 구성될 수 있다. 미리 정해진 오차 범위 내의 자이로 센서 초기값은 정자세로 인지할 수 있지만, 미리 정해진 오차 범위에서 벗어나는 경우에는 직립 상태의 발 자세 자체에 문제가 있는 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 발의 무게 중심이 몸의 중심쪽으로 쏠려 있거나 몸의 바깥쪽으로 쏠려 있을 수 있다.The foot posture recognition module 211 may be configured to recognize the user's foot posture in an upright state by using the gyro sensor initial values set in the gyro sensor initial value setting module 203 . An initial value of the gyro sensor within a predetermined error range may be recognized as a normal posture, but if it is out of the predetermined error range, it may be determined that there is a problem with the foot posture in an upright state. For example, the center of gravity of the foot may be biased towards the center of the body or may be biased to the outside of the body.

발 자세 실시간 알림 모듈(211)은 발 자세 인지 모듈(211)에서 인지된 직립 상태에서의 발 자세에 관한 실시간 알림을 제2 블루투스 모듈(201)을 통해 제1 블루투스 모듈(103)로 송신하도록 구성될 수 있다.The foot posture real-time notification module 211 is configured to transmit a real-time notification about a foot posture in an upright state recognized by the foot posture recognition module 211 to the first Bluetooth module 103 through the second Bluetooth module 201. It can be.

보행 교정값 실시간 알림 모듈(212)은 보행 교정값 생성 모듈(206)에서 실시간 생성된 보행 교정값에 관한 실시간 알림을 제2 블루투스 모듈(201)을 통해 제1 블루투스 모듈(103)로 송신하도록 구성될 수 있다. 보행 교정값은 보행 교정이 필요한 발의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.The gait correction value real-time notification module 212 is configured to transmit a real-time notification about the gait correction value generated by the gait correction value generation module 206 to the first Bluetooth module 103 through the second Bluetooth module 201. It can be. The gait correction value may include information about the direction of the foot requiring gait correction.

다리떨기 인지 모듈(214)은 자이로 센서값 추출 모듈(202)에서 실시간 추출된 자이로 센서값을 이용하여 사용자의 다리떨기 동작을 실시간 인지하도록 구성될 수 있다. 보행이 아닌 제자리에서의 다리 떨림을 다리떨기 동작으로 인지할 수 있다.The leg shaking recognition module 214 may be configured to recognize the user's leg shaking motion in real time by using the gyro sensor value extracted in real time by the gyro sensor value extraction module 202 . Leg shaking in place, not walking, can be recognized as a leg shaking motion.

다리떨기 실시간 알림 모듈(215)은 다리떨기 인지 모듈(214)에서 실시간 인지된 다리떨기 동작에 관한 실시간 알림을 제2 블루투스 모듈(201)을 통해 제1 블루투스 모듈(103)로 송신하도록 구성될 수 있다.The leg shaking real-time notification module 215 may be configured to transmit a real-time notification about the leg shaking motion recognized by the leg shaking recognition module 214 to the first Bluetooth module 103 through the second Bluetooth module 201. there is.

거동 분석 모듈(216)은 자이로 센서값 추출 모듈(202)에서 실시간 추출된 자이로 센서값을 이용하여 사용자의 거동을 실시간 분석하도록 구성될 수 있다.The behavior analysis module 216 may be configured to analyze the user's behavior in real time by using the gyro sensor value extracted in real time by the gyro sensor value extraction module 202 .

거동 분석 모듈(216)은 보행이나 이동없이 일정 위치에서 오랫동안 착석 상태로 있거나 누워 있는 것과 같이 장시간 머무는 것을 거동이 없는 것으로 판단할 수 있다.The behavior analysis module 216 may determine that there is no behavior when the user stays in a certain position for a long time, such as sitting or lying down for a long time without walking or moving.

거동 요청 실시간 알림 모듈(217)은 거동 분석 모듈(216)의 실시간 분석 결과, 미리 정해진 시간 이상 소정 반경을 벗어나는 거동이 없는 것으로 분석되는 경우 거동 요청에 관한 실시간 알림을 제2 블루투스 모듈(201)을 통해 제1 블루투스 모듈(103)로 송신하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에는 사용자가 거동이 필요하여 산책이나 간단한 운동, 움직임이 필요하기 때문에 거동 요청에 관한 실시간 알림을 송신하도록 구성될 수 있다.The behavior request real-time notification module 217 sends a real-time notification about the behavior request to the second Bluetooth module 201 when it is analyzed that there is no behavior beyond a predetermined radius for a predetermined time or more as a result of the real-time analysis of the behavior analysis module 216. It may be configured to transmit to the first Bluetooth module 103 through. In this case, it may be configured to transmit a real-time notification regarding a request for a behavior because the user needs a walk, a simple exercise, or a movement.

한편, 이하에서는 전기 충격 동작과 그 제어에 대해 좀 더 설명한다.Meanwhile, hereinafter, an electric shock operation and its control will be described in more detail.

먼저 도 2를 보면, 방향성 전기 충격기(102)는 제1 방향성 전기 충격부(102a), 제2 방향성 전기 충격부(102b), 제3 방향성 전기 충격부(102c), 제4 방향성 전기 충격부(102d)를 포함하도록 구성될 수 있다.First, referring to FIG. 2 , the directional electric shock device 102 includes a first directional electric shock unit 102a, a second directional electric shock unit 102b, a third directional electric shock unit 102c, and a fourth directional electric shock unit ( 102d).

이하, 세부적인 구성에 대하여 설1명한다.Hereinafter, the detailed configuration will be described.

제1 방향성 전기 충격부(102a)는 밴드(100a)의 내측면에 구비되며, 밴드(100a)의 착용 시 발목의 좌측 전면부에 밀착되도록 구성될 수 있다.The first directional electric shock unit 102a is provided on an inner surface of the band 100a, and may be configured to be in close contact with the front left side of the ankle when the band 100a is worn.

제2 방향성 전기 충격부(102b)는 밴드(100a)의 내측면에 구비되며, 밴드(100a)의 착용 시 발목의 좌측 후면부에 밀착되도록 구성될 수 있다.The second directional electric shock unit 102b is provided on an inner surface of the band 100a, and may be configured to adhere to the left rear portion of the ankle when the band 100a is worn.

제3 방향성 전기 충격부(102c)는 밴드(100a)의 내측면에 구비되며, 밴드(100a)의 착용 시 발목의 우측 전면부에 밀착되도록 구성될 수 있다.The third directional electric shock unit 102c is provided on the inner surface of the band 100a, and may be configured to be in close contact with the right front part of the ankle when the band 100a is worn.

제4 방향성 전기 충격부(102d)는 밴드(100a)의 내측면에 구비되며, 밴드(100a)의 착용 시 발목의 우측 후면부에 밀착되도록 구성될 수 있다.The fourth directional electric shock unit 102d is provided on an inner surface of the band 100a, and may be configured to be in close contact with the right rear part of the ankle when the band 100a is worn.

각각의 방향에서 전기 충격 동작이 이루어질 수 있다.An electric shock operation can be made in each direction.

전기 충격기 제어 모듈(104)은 제2 블루투스 모듈(201)에서 직립 상태에서의 발 자세에 관한 실시간 알림, 보행 교정값에 관한 실시간 알림, 거동 요청에 관한 실시간 알림, 다리떨기 동작에 관한 실시간 알림을 수신하는 경우, 각 실시간 알림을 파싱(parsing)하여 방향성 전기 충격기(102)의 동작을 실시간 제어하도록 구성될 수 있다.The stun gun control module 104 provides real-time notification of foot posture in an upright state, real-time notification of gait correction value, real-time notification of behavior request, and real-time notification of leg shaking motion from the second Bluetooth module 201. When received, it may be configured to parse each real-time notification to control the operation of the directional stun gun 102 in real time.

전기 충격기 제어 모듈(104)은 직립 상태에서의 발 자세에 관한 실시간 알림을 파싱하여 사용자의 발 자세가 편향적으로 쏠리는 방향을 인지하고, 제1 방향성 전기 충격부(102a) 내지 제4 방향성 전기 충격부(102d) 중 발 자세가 편향적으로 쏠리는 방향에 대응되는 방향에 위치하는 방향성 전기 충격부(102)가 전기 충격을 가하도록 제어할 수 있다.The electric shocker control module 104 parses the real-time notification about the posture of the foot in an upright state, recognizes the direction in which the user's foot posture biases, and uses the first directional electric shock unit 102a to the fourth directional electric shock unit In (102d), the directional electric shock unit 102 located in a direction corresponding to the direction in which the foot posture is biased can be controlled to apply an electric shock.

예를 들어, 직립 상태에서 사용자의 발의 무게 중심이 좌측 전면부와 좌측 후면부로 쏠리는 경우, 전기 충격기 제어 모듈(104)은 제1 방향성 전기 충격부(102a) 및 제2 방향성 전기 충격부(102b)이 전기 충격을 가하도록 제어할 수 있다. 사용자는 전기 충격의 방향을 피부로 감지하여 직립 상태의 발의 자세를 교정할 수 있다.For example, when the center of gravity of the user's foot is shifted to the left front part and the left rear part in an upright state, the stun gun control module 104 may operate the first directional electric shock unit 102a and the second directional electric shock unit 102b It can be controlled to apply this electric shock. The user can correct the posture of the foot in an upright state by detecting the direction of the electric shock through the skin.

전기 충격기 제어 모듈(104)은 보행 교정값에 관한 실시간 알림을 파싱하여 사용자의 보행 중 발 자세가 편향적으로 쏠리는 방향을 인지하고, 제1 방향성 전기 충격부(102a) 내지 제4 방향성 전기 충격부(102dd) 중 사용자의 보행 중 발 자세가 편향적으로 쏠리는 방향에 대응되는 방향에 위치하는 방향성 전기 충격부(102)가 전기 충격을 가하도록 제어할 수 있다.The electric shocker control module 104 parses the real-time notification about the gait correction value, recognizes the direction in which the user's foot posture is biased while walking, and uses the first directional electric shock unit 102a to the fourth directional electric shock unit ( 102dd), the directional electric shock unit 102 located in a direction corresponding to the direction in which the user's foot posture biases during walking may be controlled to apply an electric shock.

도 2에서 만약 사용자의 걸음이 팔자 걸음이라면 사용자의 발은 우측 전방을 향해 움직일 것이므로, 전기 충격기 제어 모듈(104)은 제3 방향성 전기 충격부(102c) 및 제2 방향성 전기 충격부(102d)가 전기 충격을 가하도록 제어할 수 있다. 사용자가 이를 감지하고 보행 자세를 교정하면, 전기 충격을 중지시키도록 제어할 수 있다.In FIG. 2 , if the user's step is a straight forward step, the user's foot will move toward the right front, so the stun gun control module 104 provides the third directional electric shock unit 102c and the second directional electric shock unit 102d. It can be controlled to give an electric shock. When the user detects this and corrects the walking posture, the electric shock can be controlled to stop.

전기 충격기 제어 모듈(104)은 거동 요청에 관한 실시간 알림을 파싱하여 사용자가 미리 정해진 시간 이상 소정 반경을 벗어나지 않음을 인지하고, 제1 방향성 전기 충격부(102a) 내지 제4 방향성 전기 충격부(102d)가 동시에 전기 충격을 가하도록 제어할 수 있다. 즉, 장시간 착석 중인 경우, 건강을 위해 네 방향 모두 전기 충격을 가하여 거동을 하도록 요청할 수 있다.The electric shocker control module 104 parses the real-time notification regarding the behavior request, recognizes that the user does not deviate from a predetermined radius for a predetermined time or more, and determines whether the first directional electric shock unit 102a to the fourth directional electric shock unit 102d ) can be controlled to simultaneously apply an electric shock. That is, when sitting for a long time, it may be requested to move by applying electric shocks in all four directions for health.

전기 충격기 제어 모듈(104)은 다리떨기 동작에 관한 실시간 알림을 파싱하여 사용자가 다리떨기를 하는지 여부를 인지하고, 제1 방향성 전기 충격부(102a) 내지 제4 방향성 전기 충격부(102d)가 동시에 전기 충격을 가하도록 제어할 수 있다. 사용자는 발목의 전기 충격을 통해 다리떨기를 중지할 수 있다.The electric shocker control module 104 parses the real-time notification about the leg shaking motion to recognize whether the user is shaking the leg, and the first directional electric shock unit 102a to the fourth directional electric shock unit 102d are simultaneously activated. It can be controlled to give an electric shock. The user can stop the shaking of the legs through the electric shock of the ankle.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 교정 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a gait correction method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 사용자의 발목에 부착되는 발목 부착 보행 감지 장치(100)가 사용자의 보행을 감지한다(S101).Referring to FIG. 4 , the ankle-attached gait detection device 100 attached to the user's ankle detects the user's gait (S101).

여기서, 발목 부착 보행 감지 장치(100)는 사용자의 발목을 밀착하여 감싸는 밴드(100a)를 구비할 수 있다.Here, the ankle-attached gait detection device 100 may include a band 100a that wraps around the user's ankle in close contact.

그리고 발목 부착 보행 감지 장치(100)는 자이로 센서(101)를 이용하여 사용자의 움직임에 의한 자이로 센서값을 출력하도록 구성될 수 있다.Also, the ankle-attached gait detection device 100 may be configured to output a gyro sensor value according to a user's motion using the gyro sensor 101 .

다음으로, 발목 부착 보행 감지 장치(100)가 감지된 사용자의 보행을 사용자 단말(200)로 실시간 송신하고, 사용자 단말(200)이 사용자의 보행을 실시간 수신한다(S102).Next, the ankle-attached gait detection device 100 transmits the detected user's gait to the user terminal 200 in real time, and the user terminal 200 receives the user's gait in real time (S102).

이때, 발목 부착 보행 감지 장치(100)가 제1 블루투스 모듈(103)을 이용하여 자이로 센서(101)에서 출력되는 자이로 센서값을 사용자 단말(200)로 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.At this time, the ankle-attached gait detection device 100 may be configured to transmit the gyro sensor value output from the gyro sensor 101 to the user terminal 200 in real time using the first Bluetooth module 103 .

그리고 사용자 단말(200)이 제2 블루투스 모듈(201)을 이용하여 발목 부착 보행 감지 장치(100)의 제1 블루투스 모듈(103)로부터 자이로 센서값을 실시간 수신하도록 구성될 수 있다.Further, the user terminal 200 may be configured to receive the gyro sensor value from the first Bluetooth module 103 of the ankle-attached gait detection device 100 in real time using the second Bluetooth module 201 .

다음으로, 사용자 단말(200)이 발목 부착 보행 감지 장치(100)에서 감지된 사용자의 보행을 모니터링한다(S103).Next, the user terminal 200 monitors the user's gait detected by the ankle-attached gait detection device 100 (S103).

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art can understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. There will be.

100: 발목 부착 보행 감지 장치
101: 자이로 센서
102: 방향성 전기 충격기
102a: 제1 방향성 전기 충격부
102b: 제2 방향성 전기 충격부
102c: 제3 방향성 전기 충격부
102d: 제4 방향성 전기 충격부
103: 제1 블루투스 모듈
104: 전기 충격기 제어 모듈
200: 사용자 단말
201: 제2 블루투스 모듈
202: 자이로 센서값 추출 모듈
203: 자이로 센서 초기값 설정 모듈
204: 보행 분석 모듈
205: 보행 시뮬레이션 모듈
206: 보행 교정값 생성 모듈
207: 보행 교정값 시뮬레이션 모듈
208: 디스플레이
209: 보행 통계 생성 모듈
210: 보행 통계 출력 모듈
211: 발 자세 인지 모듈
212: 발 자세 실시간 알림 모듈
213: 보행 교정값 실시간 알림 모듈
214: 다리떨기 인지 모듈
215: 다리떨기 실시간 알림 모듈
216: 거동 분석 모듈
217: 거동 요청 실시간 알림 모듈100: ankle-attached gait detection device
101: gyro sensor
102: directional stun gun
102a: first directional electric shock unit
102b: second directional electric shock unit
102c: third directional electric shock unit
102d: fourth directional electric shock unit
103: first Bluetooth module
104: stun gun control module
200: user terminal
201: second Bluetooth module
202: gyro sensor value extraction module
203: Gyro sensor initial value setting module
204 Gait analysis module
205: walking simulation module
206: gait correction value generation module
207: gait correction value simulation module
208: display
209: gait statistics generation module
210: gait statistics output module
211: foot posture recognition module
212: foot posture real-time notification module
213: gait correction value real-time notification module
214: leg shaking recognition module
215: leg shaking real-time notification module
216: behavior analysis module
217: behavior request real-time notification module

Claims

An ankle-attached gait detection device attached to the user's ankle to detect the user's gait;
Gait correction system comprising a user terminal for monitoring the user's gait detected by the ankle-attached gait detection device.

The method of claim 1, wherein the ankle-attached gait detection device,
Gait correction system, characterized in that configured to include a band that wraps the user's ankle in close contact.

The method of claim 2, wherein the ankle-attached gait detection device,
The gait correction system, characterized in that configured to include a gyro sensor that outputs a gyro sensor value according to the user's movement.

The method of claim 3, wherein the ankle-attached gait detection device,
The gait correction system of claim 1 , further comprising a first Bluetooth module for transmitting the gyro sensor value output from the gyro sensor to the user terminal in real time.

The method of claim 4, wherein the user terminal,
The gait correction system, characterized in that it is configured to further include a second Bluetooth module for receiving the gyro sensor value in real time from the first Bluetooth module of the ankle-attached gait detection device.

An ankle-attached gait detection device attached to the user's ankle detecting the user's gait;
transmitting, by the ankle-attached gait detection device, the detected gait of the user to the user terminal in real time, and receiving the gait of the user in real time by the user terminal;
Gait correction method comprising the step of monitoring, by the user terminal, the user's gait detected by the ankle-attached gait detection device.

The method of claim 6, wherein the ankle-attached gait detection device,
Gait correction method, characterized in that configured to include a band that wraps around the user's ankle in close contact.

The method of claim 7, wherein the step of detecting the user's walking by the ankle-attached gait detection device attached to the user's ankle,
A gait correction method, characterized in that configured to output a gyro sensor value according to the motion of the user using a gyro sensor.

The method of claim 8, wherein the step of the ankle-attached gait detection device transmitting the sensed user's gait to the user terminal in real time, and the user terminal receiving the user's gait in real time,
Wherein the ankle-attached gait detection device is configured to transmit a gyro sensor value output from the gyro sensor to the user terminal in real time using a first Bluetooth module.

The method of claim 9, wherein the step of the ankle-attached gait detection device transmitting the sensed user's gait to the user terminal in real time, and the user terminal receiving the user's gait in real time,
Wherein the user terminal is configured to receive a gyro sensor value in real time from a first Bluetooth module of the ankle-attached gait detection device using a second Bluetooth module.