KR20240112428A - Apparatus for measuring walking health - Google Patents

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KR20240112428A
KR20240112428A KR1020230004414A KR20230004414A KR20240112428A KR 20240112428 A KR20240112428 A KR 20240112428A KR 1020230004414 A KR1020230004414 A KR 1020230004414A KR 20230004414 A KR20230004414 A KR 20230004414A KR 20240112428 A KR20240112428 A KR 20240112428A
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walking
pedestrian
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sensor
movement
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민흥기
김언규
정상혁
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고등기술연구원연구조합
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Abstract

본 발명은 보행건강 측정장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보행자의 상지 움직임을 감지하기 위한 상지 감지센서; 보행자의 하지 움직임을 감지하는 위한 하지 감지센서; 상기 상지 감지센서 및 상기 하지 감지센서로부터 측정된 보행 신호에 기초하여 보행자의 보행건강 상태를 판단하는 보행감지 제어기; 및 상기 보행건강 상태에 대한 보행감지 데이터를 외부로 전송하는 전송통신기를 포함하는 보행건강 측정장치가 제공될 수 있다.
The present invention relates to a walking health measuring device.
According to one embodiment of the present invention, an upper limb detection sensor for detecting movement of the upper limb of a pedestrian; Lower limb detection sensor for detecting movement of the lower limbs of pedestrians; A gait detection controller that determines the pedestrian's walking health status based on the gait signal measured from the upper limb detection sensor and the lower limb detection sensor; And a walking health measuring device including a transmission communication device that transmits walking detection data on the walking health status to the outside may be provided.

Description

보행건강 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING WALKING HEALTH}Walking health measuring device {APPARATUS FOR MEASURING WALKING HEALTH}

본 발명은 보행건강 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a walking health measuring device.

일반적으로, 신체 건강은 척추 건강에서 시작되고, 척추 건강은 올바른 보행에서 시작된다. 보행장애가 있는 환자는 물론, 일반인들도 건강관리를 위하여 다양한 장비를 이용하여 보행 건강상태를 측정 및 관리한다. In general, physical health begins with spinal health, and spinal health begins with proper walking. Not only patients with walking disabilities, but also the general public use various equipment to measure and manage their walking health for health management.

보행 건강상태의 측정을 위한 보행 감지 방법으로는, 하지에 보행감지기구를 장착하여 측정하거나, 또는 보행 충격을 감지하여 보폭과 보행속도를 감지하는 방식 등이 공지되어 있다. 또한, 슈즈 내부에 관성센서를 장착하여 보행패턴을 측정하는 방법이 사용되기도 한다. 슈즈 내부에 관성센서를 장착하면, 보행자의 보행패턴 측정이 용이하여, 보행측정 결과를 모바일폰 등으로 전송할 수 있어, 보행건강관리가 편리할 수 있다. There are known methods for detecting walking to measure walking health, such as measuring the walking condition by attaching a walking detection device to the lower extremities, or detecting the stride length and walking speed by detecting the impact of walking. Additionally, a method of measuring walking patterns by mounting an inertial sensor inside the shoes is also used. If an inertial sensor is installed inside the shoe, it is easy to measure the pedestrian's walking pattern, and the gait measurement results can be transmitted to a mobile phone, etc., making walking health management convenient.

그러나 종래 슈즈 내부에 관성센서를 장착하여 보행건강 상태를 측정하는 기술은, 보행자의 상지 움직임을 고려하지 않는 단점이 있으므로, 보행자에 대해 올바른 보행을 판단하기에는 부족한 부분이 있었다. 또한, 종래 보행 건강수준을 분석하는 기술은 보행자의 상지 움직임을 고려하지 않고, 하지 움직임을 측정하여 보행시간 및 보행속도에 따른 보행상태만을 파악하므로, 올바른 보행수준을 판단하기에는 어려움이 있었다. 또한, 보행수준 측정장치에서 측정된 보행신호는 무선통신을 통해서 원격지의 서버로 전송시켜, 서버에서 동작하는 보행분석프로그램에 의해서 보행건강 수준을 분석하므로, 실시간으로 보행건강 수준을 확인하기에는 다소의 소요시간이 필요하다는 문제가 있었다. 또한, 보행수준 측정 및 감지신호를 무선으로 전송하는 과정에서 전력소모가 발생하므로, 매회 보행측정 후 슈즈의 전원을 충전해야 하는 불편함이 초래되었다. However, the conventional technology for measuring walking health by installing an inertial sensor inside a shoe has the disadvantage of not considering the movement of the pedestrian's upper extremities, so it is insufficient to determine the correct walking condition for the pedestrian. In addition, the conventional technology for analyzing the walking health level does not take into account the movement of the pedestrian's upper limbs, but only measures the movement of the lower limbs and determines the walking condition according to walking time and walking speed, making it difficult to determine the correct walking level. In addition, the walking signal measured by the walking level measuring device is transmitted to a remote server through wireless communication and the walking health level is analyzed by a walking analysis program running on the server, so it takes some time to check the walking health level in real time. There was a problem that it needed time. In addition, power consumption occurs in the process of measuring gait level and transmitting detection signals wirelessly, resulting in the inconvenience of having to charge the power of the shoes after each gait measurement.

대한민국 특허 10-2005-0097181호 (2005.10.07. 공개)Republic of Korea Patent No. 10-2005-0097181 (published on October 7, 2005)

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 보행자의 상지 및 하지 움직임을 감지하여 보행자의 보행 건강수준을 측정할 수 있는 보행건강 측정장치를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention were invented against the above background, and are intended to provide a walking health measurement device that can measure the pedestrian's walking health level by detecting the movement of the upper and lower limbs of the pedestrian.

또한, 본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 보행시 발생하는 족압 변화량에 의해 압전센서로부터 출력되는 압전신호를 이용해서 배터리의 충전 및 보행자의 보행건강 상태를 측정할 수 있는 보행건강 측정장치를 제공하고자 한다. In addition, embodiments of the present invention were invented against the above background, and are a walking device that can charge the battery and measure the pedestrian's walking health status using a piezoelectric signal output from a piezoelectric sensor due to the change in foot pressure that occurs while walking. We want to provide a health measuring device.

본 발명의 실시예들에 따르면, 보행자의 상지 움직임을 감지하기 위한 상지 감지센서; 보행자의 하지 움직임을 감지하는 위한 하지 감지센서; 상기 상지 감지센서 및 상기 하지 감지센서로부터 측정된 보행 신호에 기초하여 보행자의 보행건강 상태를 판단하는 보행감지 제어기; 및 상기 보행건강 상태에 대한 보행감지 데이터를 외부로 전송하는 전송통신기를 포함하고, 상기 보행감지 제어기는 상기 상지 움직임과 상기 하지 움직임을 비교하여, 상기 하지 움직임에 연동된 상지 움직임이 기 설정된 정상 패턴 범위일 때, 상기 보행자의 보행이 정상적인 보행인 것으로 판단하는, 보행건강 측정장치가 제공될 수 있다.According to embodiments of the present invention, an upper limb detection sensor for detecting movement of the upper limb of a pedestrian; Lower limb detection sensor for detecting movement of the lower limbs of pedestrians; A gait detection controller that determines the pedestrian's walking health status based on the gait signal measured from the upper limb detection sensor and the lower limb detection sensor; and a transmission communicator for externally transmitting gait detection data on the gait health condition, wherein the gait detection controller compares the upper limb movement and the lower limb movement, and determines the upper limb movement linked to the lower limb movement to a preset normal pattern. When within the range, a walking health measuring device may be provided that determines that the pedestrian's walking is normal walking.

또한, 보행자의 족압 변화량에 대한 압전신호를 제공하는 압전센서를 더 포함하는, 보행건강 측정장치가 제공될 수 있다.In addition, a walking health measuring device may be provided that further includes a piezoelectric sensor that provides a piezoelectric signal for the amount of change in foot pressure of the pedestrian.

또한, 상기 압전센서는 보행시 보행자의 족압 변화량을 이용해서 전기에너지를 발생시키고, 발생된 전기에너지를 상기 보행감지 제어기를 작동시키기 위한 배터리에 충전하는, 보행건강 측정장치가 제공될 수 있다.In addition, the piezoelectric sensor generates electrical energy using the amount of change in the pedestrian's foot pressure while walking, and charges the generated electrical energy to a battery for operating the walking detection controller. A walking health measuring device may be provided.

또한, 상기 보행감지 제어기는 상기 압전센서로부터 제공받은 압전신호에 기초로 하여, 보행자의 보행시 발생하는 지면반력이 기 설정된 시간 동안에 피크치가 2개 나타나면, 보행자에 대한 보행측정이 시작되도록 상기 상지 감지센서 및 상기 하지 감지센서를 작동시키는, 보행건강 측정장치가 제공될 수 있다.In addition, based on the piezoelectric signal received from the piezoelectric sensor, the gait detection controller detects the upper limbs so that gait measurement for the pedestrian begins when the ground reaction force generated when the pedestrian walks reaches two peak values during a preset time. A sensor and a walking health measuring device that operates the lower limb detection sensor may be provided.

또한, 상기 하지 감지센서는 보행자가 착용한 슈즈의 좌우측 인솔에 각각 배치되는, 보행건강 측정장치가 제공될 수 있다.In addition, a walking health measuring device may be provided in which the lower limb detection sensor is disposed on the left and right insoles of shoes worn by a pedestrian, respectively.

또한, 상기 보행감지 제어기는 상기 슈즈의 좌우측 인솔에 배치된 각각의 상기 하지 감지센서로부터 전달받은 보행신호가 기 설정된 일정범위 이내의 편차를 갖으면, 보행자가 균일한 보행 상태인 것으로 판단하는, 보행건강 측정장치가 제공될 수 있다.In addition, the walking detection controller determines that the pedestrian is in a uniform walking state when the walking signal received from each of the lower limb detection sensors disposed on the left and right insoles of the shoe has a deviation within a preset certain range. Health measuring devices may be provided.

또한, 상기 상지 감지센서 및 상기 하지 감지센서는, 보행자의 직선방향 운동에 대한 이동 가속도, 보행자의 회전방향 운동에 대한 회전 각속도, 및 지자기(地磁氣)를 측정할 수 있는 관성센서를 포함하는, 보행건강 측정장치가 제공될 수 있다.In addition, the upper limb detection sensor and the lower limb detection sensor include an inertial sensor capable of measuring movement acceleration for linear movement of the pedestrian, rotational angular velocity for rotational movement of the pedestrian, and geomagnetism. A gait health measuring device may be provided.

또한, 상기 상지 감지센서는 보행자의 허리부위에 배치되는, 보행건강 측정장치가 제공될 수 있다.Additionally, the upper extremity detection sensor may be provided as a walking health measuring device that is placed on the pedestrian's waist.

본 발명의 실시예들에 따르면, 보행자의 허리 부위 및 슈즈 내부에 관성센서를 배치하고, 관성센서가 지면으로부터 상승하여 이동하고 지면에 착지하는 과정에서 발생하는 직선방향 및 회전방향으로의 움직임을 측정함으로써, 보행자의 보행상태를 효과적으로 감지할 수 있다는 효과가 있다.According to embodiments of the present invention, an inertial sensor is placed in the waist area of a pedestrian and inside a shoe, and the inertial sensor measures movement in the straight and rotational directions that occurs in the process of rising from the ground, moving, and landing on the ground. This has the effect of effectively detecting the pedestrian's walking state.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 보행자에 부착된 센서들을 통해, 보행 시작시 발생하는 족압 변화량으로부터 충격량을 감지함으로써, 정상적인 보행상태임을 파악할 수 있고, 동시에, 압전센서에서 출력되는 전기에너지를 이용하여 제어기의 전력으로 활용하여, 기존의 배터리 전력소모로 인한 잦은 충전을 해소하면서 보행자의 올바른 보행 여부를 판단할 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, it is possible to determine a normal walking state by detecting the amount of impact from the change in foot pressure that occurs at the start of walking through sensors attached to the pedestrian, and at the same time, electrical energy output from the piezoelectric sensor By using it as the power of the controller, it has the effect of being able to determine whether the pedestrian is walking correctly while eliminating frequent charging due to existing battery power consumption.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행건강 측정장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행신호 전송유닛을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성한 보행자의 보행건강 측정장치의 장착 상태를 도시한 상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 보행자의 엉덩이, 무릎, 발목의 움직임 각도를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 보행자가 건강한 보행 상태일 때, 슈즈의 좌우측에서 검출된 보행 신호를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 보행자가 건강하지 못한 상태로 보행중일 때, 슈즈의 좌우측에서 검출된 보행 신호를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행건강 수준 측정을 위해, 보행자의 보행에 따른 족압에 대한 지면반력의 변화량을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지면반력에서 측정시작신호를 감지하는 타이밍을 나타낸 그래프이다
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행건강 측정장치가 작동되는 상태를 도시한 순서도이다.
Figure 1 is a configuration diagram showing a walking health measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram showing a walking signal transmission unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a state diagram showing the installation state of a pedestrian's walking health measurement device constructed according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing movement angles of a pedestrian's hips, knees, and ankles, according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph showing walking signals detected on the left and right sides of the shoe when the pedestrian is in a healthy walking state, according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a graph showing walking signals detected on the left and right sides of a shoe when a pedestrian is walking in an unhealthy state, according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing the amount of change in ground reaction force with respect to foot pressure as a pedestrian walks, for measuring the level of walking health according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a graph showing the timing of detecting a measurement start signal from ground reaction force according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a flowchart showing the operating state of the walking health measuring device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 다음의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.Hereinafter, the configuration and operation according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The following description is one of several aspects of the invention that may be claimed for patent, and the following description may form part of a detailed description of the invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명이 명료해지도록 생략할 수 있다.However, when describing the present invention, detailed descriptions of known configurations or functions may be omitted to make the present invention clear.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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.Since the present invention can make various changes and include various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another.

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.When a component is said to be 'connected' or 'connected' to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be.

본 발명에서 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.The terms used in the present invention 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.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 보행건강 측정장치(10)는, 보행자의 이동하는 이동과정과 지면에 착지하는 착지과정에서 발생되는 움직임을 기초로 하여, 보행자의 보행상태를 감지할 수 있고, 족압 변화량으로부터 출력되는 전기에너지를 이용하여 배터리의 전력 소모를 해소할 수 있다. 이러한 보행건강 측정장치(10)는 보행신호 전송유닛(100) 및 보행신호 수신유닛(200)을 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 to 4, the walking health measuring device 10 according to the present invention detects the walking state of the pedestrian based on the movement occurring during the pedestrian's moving process and the landing process when the pedestrian lands on the ground. This can be done, and the power consumption of the battery can be resolved by using the electrical energy output from the change in foot pressure. This walking health measuring device 10 may include a walking signal transmission unit 100 and a walking signal receiving unit 200.

보행신호 전송유닛(100)은 보행자에 부착되어, 보행자의 보행신호를 보행신호 수신유닛에 전송할 수 있다. 보행신호 전송유닛(100)은 상지 감지센서(110), 하지 감지센서(120), 압전센서(130), 보행감지 제어기(140), 및 전송통신기(150)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 보행자를 기준으로 보행자가 이동하는 전후방향(직선방향)을 X방향, 보행자의 좌우방향(회전방향)은 Y방향, 보행자의 상하방향은 Z축으로 이해될 수 있다.The walking signal transmission unit 100 is attached to a pedestrian and can transmit the pedestrian's walking signal to the walking signal receiving unit. The walking signal transmission unit 100 may include an upper limb detection sensor 110, a lower limb detection sensor 120, a piezoelectric sensor 130, a walking detection controller 140, and a transmission communication unit 150. In this embodiment, the forward and backward direction (straight direction) in which the pedestrian moves relative to the pedestrian can be understood as the

상지 감지센서(110)는 보행자의 상지 움직임을 감지할 수 있다. 상지 감지센서(110)는 보행자의 허리 부위에 착용될 수 있다. 상지 감지센서(110)는 보행자가 지면으로부터 상승 이동하거나 지면에 착지할 때, 발생하는 보행자의 직선방향 및 회전방향 상지 움직임을 감지할 수 있는 관성센서일 수 있다. 일 예로, 관성센서는 상지의 직선방향 운동에 대한 이동 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서와, 상지의 회전방향 운동에 대한 회전 각속도를 측정할 수 있는 자이로 센서를 포함할 수 있다. 상지 감지센서(110)를 통해 감지된 보행자의 상지 움직임에 대한 감지신호는 보행감지 제어기(140)에 전송될 수 있다. The upper limb detection sensor 110 can detect the movement of the pedestrian's upper limbs. The upper limb detection sensor 110 may be worn on the pedestrian's waist. The upper limb detection sensor 110 may be an inertial sensor capable of detecting the movement of the pedestrian's upper limbs in the linear and rotational directions that occurs when the pedestrian moves upward from the ground or lands on the ground. As an example, the inertial sensor may include an acceleration sensor capable of measuring movement acceleration for linear movement of the upper limb, and a gyro sensor capable of measuring rotational angular velocity for rotational movement of the upper limb. A detection signal for the movement of the pedestrian's upper limbs detected through the upper limb detection sensor 110 may be transmitted to the gait detection controller 140.

하지 감지센서(120)는 보행자의 하지 움직임을 감지할 수 있다. 하지 감지센서(120)는 보행자가 착용한 슈즈의 좌우측에 각각 배치될 수 있다. 하지 감지센서(120)는 보행자가 지면으로부터 상승 이동하거나 지면에 착지할 때, 발생하는 보행자의 직선방향 및 회전방향 하지 움직임을 감지할 수 있는 관성센서일 수 있다. 일 예로, 관성센서는 하지의 직선방향 운동에 대한 이동 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서와, 하지의 회전방향 운동에 대한 회전 각속도를 측정할 수 있는 자이로 센서와, 지자기(地磁氣)를 검출하는 지자기 센서(terrestrial magnetism sensor)를 포함할 수 있다. 관성센서는 보행자의 발의 움직임을 가속도 센서, 자이로 센서, 및 지자기 센서를 통해 검출함으로써, 보행자의 좌우측 발의 움직임으로부터 올바른 보행을 판단하는 용도로 활용될 수 있다. The lower limb detection sensor 120 can detect movement of the pedestrian's lower limbs. The lower extremity detection sensor 120 may be disposed on the left and right sides of the shoes worn by the pedestrian, respectively. The lower extremity detection sensor 120 may be an inertial sensor that can detect the movement of the pedestrian's lower extremities in the linear and rotational directions that occurs when the pedestrian moves upward from the ground or lands on the ground. As an example, the inertial sensor includes an acceleration sensor capable of measuring the moving acceleration for the linear movement of the lower extremities, a gyro sensor capable of measuring the rotational angular velocity for the rotational movement of the lower extremities, and a sensor for detecting geomagnetism. It may include a terrestrial magnetism sensor. The inertial sensor can be used to determine correct walking from the movement of the pedestrian's left and right feet by detecting the movement of the pedestrian's feet through an acceleration sensor, gyro sensor, and geomagnetic sensor.

본 실시예에서, 하지 감지센서(120)는 슈즈의 좌우측에 각각 배치되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지는 아니하며, 하지 감지센서(120)는 슈즈 이외에도, 보행자의 다양한 신체 부위에 배치될 수도 있다. 일 예로, 하지 감지센서(120)는 보행자의 엉덩이, 무릎 및 발목 등에 배치될 수 있다. 보행에 따른 신체 부위별 움직임은 보행역학 이론에 따라 엉덩이, 무릎, 발목 등에 따른 움직임 각도가 일반적으로 결정될 수 있다. 보행자의 엉덩이, 무릎, 발목 등에 하지 감지센서(120)의 관성센서가 부착된 상태에서, 하지 감지센서(120)의 검출된 보행신호가 도 4의 점선으로 표시된 영역 내에서 검출되면 정상적인 보행으로 판단될 수 있다.In this embodiment, the lower limb detection sensor 120 has been described as being disposed on the left and right sides of the shoes, but the present invention is not limited thereto, and the lower limb detection sensor 120 may be disposed on various body parts of the pedestrian in addition to the shoes. As an example, the lower limb detection sensor 120 may be placed on the pedestrian's hips, knees, and ankles. The movements of each body part during walking can generally be determined by the movement angles of the hips, knees, ankles, etc., according to the theory of gait mechanics. With the inertial sensors of the lower limb detection sensor 120 attached to the pedestrian's hips, knees, ankles, etc., if the walking signal detected by the lower limb detection sensor 120 is detected within the area indicated by the dotted line in FIG. 4, it is judged as normal walking. It can be.

본 실시예에서, 보행자의 상지 움직임은 상지 감지센서(110)를 통해 감지되고, 보행자의 하지 움직임은 하지 감지센서(120)를 통해 감지될 수 있다. 본 실시예는 상지 감지센서(110) 및 하지 감지센서(120)를 통해, 보행자의 보행이 분석될 수 있으므로, 하지 감지센서(120)만을 통해, 보행자의 하지 움직임이 감지되는 경우에 비하여, 보행수준을 검출하는 과정에서 발생할 수 있는 보행분석의 오류가 감소될 수 있다. 보행수준의 검출은 보행자의 좌우측 발의 보행동작을 분석하여 올바른 보행 여부가 파악될 수 있지만, 하지 동작과 연계된 상지 움직임을 고려해야만, 보다 우수한 보행자의 보행상태가 파악될 수 있다.In this embodiment, the pedestrian's upper limb movement may be detected through the upper limb detection sensor 110, and the pedestrian's lower limb movement may be detected through the lower limb detection sensor 120. In this embodiment, the pedestrian's gait can be analyzed through the upper limb detection sensor 110 and the lower limb detection sensor 120, so compared to the case where the pedestrian's lower limb movement is detected only through the lower limb detection sensor 120, the gait Errors in gait analysis that may occur in the process of detecting the level can be reduced. To detect the walking level, correct walking can be determined by analyzing the walking movements of the pedestrian's left and right feet, but only by considering the upper limb movements linked to the lower limb movements can a better walking condition of the pedestrian be identified.

일 예로, 상지 감지센서(110) 및 하지 감지센서(120)에서 검출된 보행 신호에 대한 분석을 통해, 하지 움직임에 연동된 상지 움직임이 기 설정된 정상 패턴 범위일 때, 보행자의 보행은 정상적인 보행인 것으로 판단될 수 있다. 일반적으로 인간의 건강은 척추건강에서 비롯되고, 척추건강은 올바른 보행에서 시작되므로, 보행자가 허리를 펴고 걷는 동작, 보행자가 허리를 구부린 상태로 걷는 동작, 그리고 허리를 과다하게 움직이며 걷는 동작 등은 보행자의 보행상태에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 보행자의 건강한 보행은 하지 움직임에 연동된 상지 움직임이 일정한 패턴 내에서 검출되어야 한다. 만약 하지의 보행동작이 올바르다고 하더라도, 상지 움직임이 과다한 동작 또는 과소한 동작이라고 한다면, 이는 올바른 보행동작이라고 판단할 수 없다.As an example, through analysis of the walking signal detected by the upper limb detection sensor 110 and the lower limb detection sensor 120, when the upper limb movement linked to the lower limb movement is within a preset normal pattern range, the pedestrian's walking is considered to be a normal walking. can be judged. In general, human health comes from spinal health, and spinal health begins with correct walking, so the movement of a pedestrian walking with the back straight, the movement of walking with the pedestrian bending the waist, and the movement of walking with excessive movement of the waist, etc. It may affect the walking condition of pedestrians. Therefore, for a pedestrian's healthy gait, upper extremity movements linked to lower extremity movements must be detected within a certain pattern. Even if the lower extremity movement is correct, if the upper extremity movement is excessive or insufficient, this cannot be judged to be correct walking movement.

압전센서(130)는 압전효과를 가진 소자를 이용한 센서로, 진동을 전기 에너지로 변환할 수 있다. 일 예로, 압전센서(130)는 보행시 보행자의 족압 변화량을 이용해서 전기 에너지를 발생시킬 수 있고, 발생된 전기 에너지를 보행감지 제어기(140)를 작동시키기 위한 배터리에 충전시킬 수 있다. The piezoelectric sensor 130 is a sensor using an element with a piezoelectric effect and can convert vibration into electrical energy. As an example, the piezoelectric sensor 130 can generate electrical energy using the amount of change in the pedestrian's foot pressure while walking, and charge the generated electrical energy into a battery for operating the walking detection controller 140.

압전센서(130)는 보행시 보행자의 족압 변화량을 감지할 수 있고, 감지한 보행자의 족압 변화량에 대한 압전신호를 제공할 수 있다. 압전센서(130)는 슈즈의 인솔(300)에 배치될 수 있다. 압전센서(130)는 보행자의 발꿈치에 대응되는 인솔(300)의 후단부에 배치될 수 있다. 압전센서(130)는 보행자가 지면에 착지하는 과정에서 발생하는 지면반력을 감지할 수 있다. 압전센서(130)는 족압 변화량에 대한 압전신호를 보행감지 제어기(140)에 전달할 수 있다.The piezoelectric sensor 130 can detect a change in the pedestrian's foot pressure while walking and provide a piezoelectric signal for the detected change in the pedestrian's foot pressure. The piezoelectric sensor 130 may be placed on the insole 300 of the shoe. The piezoelectric sensor 130 may be disposed at the rear end of the insole 300 corresponding to the pedestrian's heel. The piezoelectric sensor 130 can detect the ground reaction force that occurs when a pedestrian lands on the ground. The piezoelectric sensor 130 can transmit a piezoelectric signal about the amount of change in foot pressure to the gait detection controller 140.

보행감지 제어기(140)는 압전센서(130)로부터 제공받은 압전신호에 기초하여, 상지 감지센서(110) 및 하지 감지센서(120)를 작동시킬 수 있다. 일 예로, 보행감지 제어기(140)는 보행자의 보행시 발생하는 지면반력이 기 설정된 시간 동안에 피크치가 2개 나타나면, 보행자가 보행을 진행하고 있는 것으로 판단하고, 감지센서 및 하지 감지센서를 작동시킴으로써, 보행자에 대한 보행측정을 시작할 수 있다. 일반적인 보행에 있어서, 발을 착지하는 과정에서 뒷꿈치가 먼저 지면에 닿으면서 착지하게 되고, 그 후 발바닥 전체가 지면에 착지하고, 이후 발 뒷꿈치가 지면에서 이탈하는 동시에 발 앞꿈치에만 하중이 걸리면서 앞꿈치 마저 지면에서 이탈하게 되는 과정을 겪게 된다. 이러한 과정에서 발 뒷꿈치가 지면과 닿을 때 최대의 압력이 발생하는데, 발이 허공을 가로질러 착지할 때 발 뒷꿈치에 체압이 실려서 착지하게 되므로 최대 압력이 발생하는 것이고, 이어서 앞꿈치가 지면에서 이탈할 때 두번째로 큰 압력이 발생하게 되면서, 일명 낙타 등 모양의 지면반력 피크치가 2개 연속해서 나타나게 된다. The gait detection controller 140 may operate the upper limb detection sensor 110 and the lower limb detection sensor 120 based on the piezoelectric signal received from the piezoelectric sensor 130. For example, when the ground reaction force generated when a pedestrian walks reaches two peak values during a preset time, the walking detection controller 140 determines that the pedestrian is walking, and activates the detection sensor and the lower extremity detection sensor, You can start measuring gait for pedestrians. In normal walking, in the process of landing, the heel of the foot touches the ground first, then the entire sole lands on the ground, and then the heel of the foot leaves the ground, and at the same time, load is applied only to the forefoot, and the forefoot also touches the ground. You go through the process of breaking away from it. In this process, the maximum pressure is generated when the heel of the foot touches the ground. When the foot lands across the air, the maximum pressure is generated because the body pressure is placed on the heel of the foot, and then the second pressure occurs when the forefoot leaves the ground. As a large pressure is generated, two peaks of ground reaction force, so-called camelback shapes, appear in succession.

따라서, 기 설정된 시간(설정시간 Δt) 동안 지면반력 피크치 2개가 검출되면, 보행감지 제어기(140)는 보행자가 보행을 진행하고 있고 있는 것으로 판단할 수 있습니다. 또한, 기 설정된 시간(설정시간 Δt) 동안에 지면반력 피크치가 1개 발생되면, 보행감지 제어기(140)는 외부 노이즈 이거나, 보행자가 보행을 멈춘 상태인 것으로 판단할 수 있다. 기 설정된 시간(설정시간 Δt) 동안에 지면반력 피크치가 2개 나타나지만, 지면반력 크기가 기 설정된 지면반력 기준 크기보다 현저히 작을 경우, 보행감지 제어기(140)는 보행자가 보행하지 않는 상태인 것으로 판단할 수 있다.Therefore, when two peak values of ground reaction force are detected during a preset time (set time Δt), the walking detection controller 140 can determine that the pedestrian is walking. Additionally, if one ground reaction force peak value occurs during a preset time (set time Δt), the walking detection controller 140 may determine that it is external noise or that the pedestrian has stopped walking. Two ground reaction force peak values appear during a preset time (set time Δt), but if the ground reaction force size is significantly smaller than the preset ground reaction force standard size, the walking detection controller 140 may determine that the pedestrian is not walking. there is.

보행감지 제어기(140)는 보행 신호를 기초로 하여 보행자의 보행건강 상태를 판단할 수 있다. 보행감지 제어기(140)는 보행자의 절대위치를 절대좌표계를 사용하여 감지할 수 있다. 보행감지 제어기(140)는 자이로센서로부터 측정된 보행 신호를 절대좌표계의 보행자 절대 위치에 적용할 수 있다. 보행감지 제어기(140)는 가속도 센서로부터 측정된 보행 신호를 절대좌표계의 보행자 절대 위치에 적용할 수 있다.The walking detection controller 140 can determine the pedestrian's walking health status based on the walking signal. The walking detection controller 140 can detect the absolute position of the pedestrian using an absolute coordinate system. The walking detection controller 140 can apply the walking signal measured from the gyro sensor to the pedestrian's absolute position in the absolute coordinate system. The walking detection controller 140 can apply the walking signal measured from the acceleration sensor to the pedestrian's absolute position in the absolute coordinate system.

보행감지 제어기(140)는 보행자가 정상적인 보행상태를 유지하고 있는지를 판단할 수 있다. 일 예로, 보행감지 제어기(140)는, 상지 감지센서(110) 및 하지 감지센서(120)를 통해 제공받은 보행 신호를 기초로 하여, 하지 움직임에 연동된 상지 움직임이 기 설정된 정상 패턴 범위일 때, 보행자의 보행이 정상적인 보행인 것으로 판단할 수 있다. 보행자의 정상적인 보행은 하지 움직임에 연동된 상지 움직임이 일정한 패턴 내에서 검출되어야 한다. 만약 하지의 보행동작이 올바르다고 하더라도, 상지 움직임이 과다한 동작 또는 과소한 동작이라고 한다면, 이는 정상적인 보행이라고 판단할 수 없다.The walking detection controller 140 can determine whether the pedestrian maintains a normal walking state. As an example, the gait detection controller 140, based on the gait signal provided through the upper limb detection sensor 110 and the lower limb detection sensor 120, when the upper limb movement linked to the lower limb movement is within a preset normal pattern range. , the pedestrian's walking can be judged to be normal walking. For a pedestrian's normal gait, upper extremity movements linked to lower extremity movements must be detected within a certain pattern. Even if the gait movement of the lower extremities is correct, if the upper extremity movement is excessive or under-moving, this cannot be judged to be a normal gait.

보행감지 제어기(140)는 보행자가 정상적인 보행이 아니라고 하더라도, 보행자의 좌우측에 대해서 균일하게 보행하고 있는지를 판단할 수 있다. 일 예로, 보행감지 제어기(140)는 상지 감지센서(110) 또는 하지 감지센서(120)로부터 전달된 보행자의 좌우측 측정값의 편차 크기를 통해 보행자의 보행이 균일하게 이루어지는 균일한 보행인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 보행감지 제어기(140)는 슈즈의 좌우측에 부착된 하지 감지센서(120)로부터 전달받은 보행신호를 비교하여 기 설정된 일정범위 이내의 편차를 갖으면, 보행자는 균일한 보행 상태인 것으로 판단할 수 있다. 일반적인 보행분석장비는 측정신호를 원격지 서버에서 분석한 후 다시 보행자에게 결과를 공급해주는 방식을 채택하고 있으므로, 장비 구축에 많은 비용이 소요될 수 있지만, 본 발명에 따른 보행감지 제어기(140)는, 보행자의 좌우측 측정값의 편차 크기를 통해 보행자의 보행이 균일한 보행인지 여부를 신속하고 효과적으로 판단할 수 있다.The walking detection controller 140 can determine whether the pedestrian is walking uniformly on the left and right sides of the pedestrian even if the pedestrian is not walking normally. As an example, the walking detection controller 140 determines whether the pedestrian's walking is uniform through the size of the deviation between the left and right measurement values of the pedestrian transmitted from the upper limb detection sensor 110 or the lower limb detection sensor 120. can do. For example, the walking detection controller 140 compares the walking signals received from the lower limb detection sensors 120 attached to the left and right sides of the shoes, and if there is a deviation within a preset certain range, the pedestrian is considered to be in a uniform walking state. You can judge. Since general gait analysis equipment adopts a method of analyzing measurement signals on a remote server and then supplying the results to pedestrians, it may cost a lot of money to build the equipment, but the gait detection controller 140 according to the present invention is It is possible to quickly and effectively determine whether a pedestrian's gait is uniform through the size of the deviation between the left and right measurement values.

보행감지 제어기(140)는 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있다. 배터리는 외부 전원과 연결되어 충전되거나, 압전센서(130)로부터 전원을 제공받아 충전될 수 있다. 배터리가 압전센서(130)로부터 전원을 제공받는 경우, 보행감지 제어기(140)는 배터리로부터 전원을 지속적으로 제공받을 수 있으므로, 보행자의 보행 중, 보행감지 제어기(140)의 작동시간이 연장되는 효과가 구현될 수 있다.The walking detection controller 140 can receive power from a battery. The battery can be charged by connecting to an external power source, or can be charged by receiving power from the piezoelectric sensor 130. When the battery receives power from the piezoelectric sensor 130, the walking detection controller 140 can continuously receive power from the battery, so the operating time of the walking detection controller 140 is extended while the pedestrian is walking. can be implemented.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 보행감지 제어기(140)는 슈즈의 좌우측에 부착된 하지 감지센서로부터 전달받은 보행 신호를 도 5 내지 도 6의 적색 및 청색으로 표시할 수 있다. 보행감지 제어기(140)는 슈즈의 좌우측에 부착된 하지 감지센서로부터 제공받은 보행 신호를 X, Y, Z 방향으로 구분하여 그래프로 나타낼 수 있다. 수십번의 보행신호를 겹쳐서 표시하더라도, 적색 및 청색 그래프는 일정한 패턴으로 표시될 수 있다. Referring to Figures 5 and 6, the walking detection controller 140 may display walking signals received from lower extremity detection sensors attached to the left and right sides of the shoes in red and blue in Figures 5 and 6. The walking detection controller 140 can divide the walking signals received from the lower extremity detection sensors attached to the left and right sides of the shoes into X, Y, and Z directions and display them in a graph. Even if dozens of walking signals are overlapped, the red and blue graphs can be displayed in a consistent pattern.

슈즈의 좌우측에서 검출한 보행 신호가 서로 겹쳐서 표시될 때, 다시 말해, 슈즈의 좌우측에 부착된 하지 감지센서로부터 전달받은 보행신호가 기 설정된 일정범위 이내의 편차를 갖음에 따라, 적색 그래프와 청색 그래프의 일치성이 기 설정된 기준 일치성보다 높은 경우(도 5 참조), 보행감지 제어기(140)는 보행자가 건강한 상태로 보행중인 것으로 판단할 수 있다. 그래프 윤곽이 뚜렷한 상태일수록, 보행자는 보다 건강한 보행 상태일 수 있다. When the walking signals detected from the left and right sides of the shoes are displayed overlapping each other, that is, when the walking signals received from the lower extremity detection sensors attached to the left and right sides of the shoes have a deviation within a preset certain range, a red graph and a blue graph are displayed. If the consistency is higher than the preset standard consistency (see FIG. 5), the walking detection controller 140 may determine that the pedestrian is walking in a healthy state. The clearer the graph outline, the healthier the pedestrian may be.

슈즈의 좌우측에서 검출한 보행 신호가 서로 겹쳐지지 않게 표시될 때, 다시 말해, 슈즈의 좌우측에 부착된 하지 감지센서로부터 전달받은 보행신호가 기 설정된 일정범위를 벗어나는 편차를 갖음에 따라, 적색 그래프와 청색 그래프의 일치성이 기 설정된 기준 일치성보다 낮게 되면(도 6 참조), 그래프는 올바르지 않은 보행자의 보행패턴으로 나타날 수 있다. 특히, 적색 그래프의 그래프 라인의 떨림이 자주 발생하는 경우, 보행감지 제어기(140)는 보행자가 건강하지 못한 상태로 보행중인 것으로 판단할 수 있다.When the walking signals detected from the left and right sides of the shoes are displayed without overlapping each other, that is, when the walking signals received from the lower extremity detection sensors attached to the left and right sides of the shoes have a deviation outside the preset certain range, a red graph and If the consistency of the blue graph is lower than the preset standard consistency (see FIG. 6), the graph may appear as an incorrect pedestrian's walking pattern. In particular, when the tremor of the graph line of the red graph occurs frequently, the walking detection controller 140 may determine that the pedestrian is walking in an unhealthy state.

이와 같이 보행감지 제어기(140)는 슈즈의 좌우측에 부착된 하지 감지센서(120)로부터 전달받은 보행신호를 비교하여 기 설정된 일정범위 이내의 편차를 갖으면, 보행자는 균일한 보행 상태인 것으로 판단할 수 있다. In this way, the walking detection controller 140 compares the walking signals received from the lower limb detection sensors 120 attached to the left and right sides of the shoes, and if there is a deviation within a preset certain range, it is determined that the pedestrian is in a uniform walking state. You can.

또한 보행감지 제어기(140)는 상지 감지센서를 통해, 허리부위의 움직임 상태를 검출할 수 있다. 예를 들어, 보행감지 제어기(140)는 상지 감지센서(110)로부터 제공받은 보행 신호를 통해, 보행자가 허리를 편 상태인가 굽힌 상태에서 보행하는지, 또는 보행자가 허리가 고정된 상태로 보행하는지, 또는 보행자가 움직이면서 보행하는지를 판단할 수도 있습니다. Additionally, the walking detection controller 140 can detect the movement state of the waist region through the upper limb detection sensor. For example, the walking detection controller 140 determines whether the pedestrian walks with the waist straight or bent, or with the waist fixed, through the walking signal received from the upper limb detection sensor 110. Alternatively, it can be used to determine whether a pedestrian is walking while moving.

도 7을 참조하면, 보행감지 제어기(140)는 압전센서(130)로부터 전달받은 압전신호를 통해, 보행자의 정상적인 보행을 판단할 수 있다. 예를 들어, 발바닥(402: foot flat)에서 중간 입각기(403: midstance)를 거쳐 힐오프(404: heel off)까지 진행하면서, 지면반력(Ground Reaction Force)에 2개의 피크치(406, 407)가 나타나면, 보행감지 제어기(140)는 보행자의 보행을 정상적인 보행으로 판단할 수 있다. 보행감지 제어기(140)에서 산출된 보행감지 데이터는 전송통신기(150)를 통해 행신호 수신유닛(200)에 전달될 수 있다.Referring to FIG. 7, the walking detection controller 140 can determine whether the pedestrian is walking normally through the piezoelectric signal received from the piezoelectric sensor 130. For example, while progressing from the sole of the foot (402: foot flat) through the middle stance (403) to the heel off (404), there are two peak values (406, 407) in the ground reaction force. When appears, the walking detection controller 140 can determine that the pedestrian's walking is normal walking. The walking detection data calculated by the walking detection controller 140 may be transmitted to the walking signal receiving unit 200 through the transmission and communication unit 150.

전송통신기(150)는 보행건강 상태에 대한 보행감지 데이터를 외부에 보행신호 수신유닛(200)에 전송할 수 있다. 전송통신기(150)는 보행감지 데이터를 보행신호 수신유닛(200)에 무선으로 전송할 수 있는 전송안테나(151)를 포함할 수 있다.The transmitting communicator 150 may transmit walking detection data on walking health status to the walking signal receiving unit 200 to the outside. The transmission communicator 150 may include a transmission antenna 151 that can wirelessly transmit walking detection data to the walking signal receiving unit 200.

보행신호 수신유닛(200)은 수신통신기(210) 및 디스플레이(220)를 포함할 수 있다. 수신통신기(210)는 전송통신기(150)를 통해 전송된 보행감지 데이터를 무선으로 수신할 수 있는 수신안테나(211)를 포함할 수 있다. 디스플레이(220)는 수신통신기(210)를 통해 수신된 보행감지 데이터를 화면 신호를 전환할 수 있다. 보행자는 디스플레이(220)를 통해 자신의 보행감지 데이터를 모니터링할 수 있다.The walking signal receiving unit 200 may include a receiving communicator 210 and a display 220. The receiving communicator 210 may include a receiving antenna 211 that can wirelessly receive walking detection data transmitted through the transmitting communicator 150. The display 220 can convert the walking detection data received through the receiving communicator 210 into a screen signal. Pedestrians can monitor their own walking detection data through the display 220.

본 실시예에서 보행신호 수신유닛(200)은 수신통신기(210) 및 디스플레이(220)를 포함하는 별도의 기기로 설명하였지만, 이에 한정되지는 아니하며, 보행신호 수신유닛(200)은 수신통신기(210) 및 디스플레이(220)의 기능을 제공할 수 있는 다양한 형태의 전자 제품일 수 있다. 일 예로, 보행신호 수신유닛(200)은 외부에서 보행감지 데이터를 모니터링할 수 있는 디스플레이 패널, 모바일폰 등일 수 있다.In this embodiment, the walking signal receiving unit 200 has been described as a separate device including the receiving communicator 210 and the display 220, but it is not limited thereto, and the walking signal receiving unit 200 includes the receiving communicator 210. ) and may be various types of electronic products that can provide the functions of the display 220. As an example, the walking signal receiving unit 200 may be a display panel, a mobile phone, etc. that can monitor walking detection data from the outside.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 보행건강 측정장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다. Hereinafter, the operation and effects of the walking health measuring device having the above-described configuration will be described.

도 8 내지 도 9를 참조하면, 보행감지 제어기(140)는 압전센서(130)에서 감지한 압전신호를 기준으로 하여 충격감지 단계에서 발생하는 유효신호를 검출할 수 있다. 압전센서(130)를 통해 2개의 피크치가 기 설정된 시간(설정시간 Δt) 동안 측정되면, 보행감지 제어기(140)는 보행자가 보행을 시작되는 것으로 판단함으로써, 상지 감지센서(110)와 하지 감지센서(120)를 작동시켜 보행 검출이 시작되도록 할 수 있다. 반면에, 1개의 피크치가 기 설정된 시간(설정시간 Δt) 동안 측정되면, 보행감지 제어기(140)는 외부 충격으로 인식하여 측정장치를 온(On)시키지 않을 수 있다.Referring to Figures 8 and 9, the walking detection controller 140 may detect an effective signal generated in the impact detection step based on the piezoelectric signal detected by the piezoelectric sensor 130. When two peak values are measured through the piezoelectric sensor 130 for a preset time (set time Δt), the walking detection controller 140 determines that the pedestrian has started walking, and the upper limb detection sensor 110 and the lower limb detection sensor By operating (120), walking detection can be started. On the other hand, if one peak value is measured for a preset time (set time Δt), the walking detection controller 140 may recognize it as an external shock and not turn on the measuring device.

예를 들어, 도 8의 지면반력과 충격감지신호를 비교하면, Δt 기간 동안에 외부 충격이 1회만 나타나는 지면반력의 경우, 충격 감지신호는 펄스 1개만 발생하므로, 충격 감지유효신호는 발생하지 않지만, Δt 기간 동안에 외부 충격이 2회 나타나는 지면반력의 경우, 충격 감지신호에서 2개의 펄스가 생성되므로, 충격 감지유효신호가 발생하게 되어 측정시작 신호로 인식되고, 상지 감지센서(110) 및 하지 감지센서(120)의 작동이 시작될 수 있다.For example, comparing the ground reaction force and the impact detection signal in FIG. 8, in the case of the ground reaction force in which an external impact appears only once during the Δt period, only one pulse is generated in the impact detection signal, so no effective impact detection signal is generated. In the case of a ground reaction force in which an external impact appears twice during the Δt period, two pulses are generated from the impact detection signal, so an impact detection effective signal is generated and recognized as a measurement start signal, and the upper limb detection sensor 110 and the lower limb detection sensor The operation of (120) can begin.

상지 감지센서(110) 및 하지 감지센서(120)가 작동되면, 상지 감지센서(110) 및 하지 감지센서(120)에 의해 검출된 가속도와 회전각속도, 절대좌표의 보행 신호는, 보행감지 제어기(140)에 무선으로 전송하게 될 수 있고, 보행감지 제어기(140)는 보행 건강수준을 판단할 수 있다.When the upper limb detection sensor 110 and the lower limb detection sensor 120 are activated, the acceleration, rotational angular velocity, and walking signal in absolute coordinates detected by the upper limb detection sensor 110 and the lower limb detection sensor 120 are transmitted to the walking detection controller ( 140), and the gait detection controller 140 can determine the health level of the gait.

이와 같이, 본 발명에 따른 보행건강 측정장치(10)는, 상지 감지센서(110) 및 하지 감지센서(120)를 슈즈 인솔(300) 및 허리부위에 각각 부착함으로써, 보행자의 보행과정에서의 지면반력을 검출할 수 있고, 보행자의 하지 움직임을 검출하여 보행건강 상태를 측정할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 보행건강 측정장치(10)는, 상지 움직임을 감지하기 위한 상지 감지센서(110)를 허리부위에 별도로 착용함으로써, 보행자의 정상적인 보행상태를 판단할 수 있다.In this way, the walking health measuring device 10 according to the present invention attaches the upper limb detection sensor 110 and the lower limb detection sensor 120 to the shoe insole 300 and the waist region, respectively, to measure the ground during the pedestrian's walking process. Reaction force can be detected, and walking health status can be measured by detecting the movement of the pedestrian's lower extremities. In addition, the walking health measuring device 10 according to the present invention can determine the normal walking state of a pedestrian by separately wearing the upper limb detection sensor 110 on the waist region for detecting upper limb movement.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.As described above, the specific description of the present invention has been made by way of examples with reference to the accompanying drawings. However, since the above-described embodiments are only explained by referring to preferred examples of the present invention, the present invention is limited to the above examples. It should not be understood, and the scope of rights of the present invention should be understood in terms of the claims and equivalent concepts described later.

10: 보행건강 측정장치
100: 보행신호 전송유닛
110: 상지 감지센서 120: 하지 감지센서
130: 압전센서 140: 보행감지 제어기
150: 전송통신기 151: 전송안테나
200: 보행신호 수신유닛
210: 수신통신기 211: 수신안테나
220 :디스플레이
10: Walking health measuring device
100: Walking signal transmission unit
110: upper limb detection sensor 120: lower limb detection sensor
130: Piezoelectric sensor 140: Walking detection controller
150: Transmission communication device 151: Transmission antenna
200: Walking signal reception unit
210: Receiving communicator 211: Receiving antenna
220:Display

Claims (8)

보행자의 상지 움직임을 감지하기 위한 상지 감지센서;
보행자의 하지 움직임을 감지하는 위한 하지 감지센서;
상기 상지 감지센서 및 상기 하지 감지센서로부터 측정된 보행 신호에 기초하여 보행자의 보행건강 상태를 판단하는 보행감지 제어기; 및
상기 보행건강 상태에 대한 보행감지 데이터를 외부로 전송하는 전송통신기를 포함하고,
상기 보행감지 제어기는
상기 상지 움직임과 상기 하지 움직임을 비교하여, 상기 하지 움직임에 연동된 상지 움직임이 기 설정된 정상 패턴 범위일 때, 상기 보행자의 보행이 정상적인 보행인 것으로 판단하는,
보행건강 측정장치.
Upper limb detection sensor for detecting the movement of the pedestrian's upper limbs;
Lower limb detection sensor for detecting movement of the lower limbs of pedestrians;
A gait detection controller that determines the pedestrian's walking health status based on the gait signal measured from the upper limb detection sensor and the lower limb detection sensor; and
It includes a transmission communicator that transmits gait detection data about the gait health condition to the outside,
The walking detection controller
Comparing the upper extremity movement and the lower extremity movement, and determining that the pedestrian's gait is a normal gait when the upper extremity movement linked to the lower extremity movement is within a preset normal pattern range,
Walking health measuring device.
제 1 항에 있어서,
보행자의 족압 변화량에 대한 압전신호를 제공하는 압전센서를 더 포함하는,
보행건강 측정장치.
According to claim 1,
Further comprising a piezoelectric sensor that provides a piezoelectric signal for the change in foot pressure of the pedestrian,
Walking health measurement device.
제 2 항에 있어서,
상기 압전센서는
보행시 보행자의 족압 변화량을 이용해서 전기에너지를 발생시키고, 발생된 전기에너지를 상기 보행감지 제어기를 작동시키기 위한 배터리에 충전하는,
보행건강 측정장치.
According to claim 2,
The piezoelectric sensor is
Generating electrical energy using the amount of change in the pedestrian's foot pressure when walking, and charging the generated electrical energy into a battery to operate the walking detection controller.
Walking health measuring device.
제 2 항에 있어서,
상기 보행감지 제어기는
상기 압전센서로부터 제공받은 압전신호에 기초로 하여, 보행자의 보행시 발생하는 지면반력이 기 설정된 시간 동안에 피크치가 2개 나타나면, 보행자에 대한 보행측정이 시작되도록 상기 상지 감지센서 및 상기 하지 감지센서를 작동시키는,
보행건강 측정장치.
According to claim 2,
The walking detection controller
Based on the piezoelectric signal provided from the piezoelectric sensor, when the ground reaction force generated when the pedestrian walks reaches two peak values during a preset time, the upper limb detection sensor and the lower limb detection sensor are activated to start measuring the pedestrian's walking. operating,
Walking health measurement device.
제 1 항에 있어서,
상기 하지 감지센서는
보행자가 착용한 슈즈의 좌우측 인솔에 각각 배치되는,
보행건강 측정장치.
According to claim 1,
The lower limb detection sensor is
Placed on the left and right insoles of shoes worn by pedestrians,
Walking health measuring device.
제 5 항에 있어서,
상기 보행감지 제어기는
상기 슈즈의 좌우측 인솔에 배치된 각각의 상기 하지 감지센서로부터 전달받은 보행신호가 기 설정된 일정범위 이내의 편차를 갖으면, 보행자가 균일한 보행 상태인 것으로 판단하는,
보행건강 측정장치.
According to claim 5,
The walking detection controller
If the walking signal received from each of the lower limb detection sensors disposed on the left and right insoles of the shoe has a deviation within a preset certain range, it is determined that the pedestrian is in a uniform walking state,
Walking health measurement device.
제 1 항에 있어서,
상기 상지 감지센서 및 상기 하지 감지센서는,
보행자의 직선방향 운동에 대한 이동 가속도, 보행자의 회전방향 운동에 대한 회전 각속도, 및 지자기(地磁氣)를 측정할 수 있는 관성센서를 포함하는,
보행건강 측정장치.
According to claim 1,
The upper limb detection sensor and the lower limb detection sensor,
Including an inertial sensor capable of measuring the moving acceleration for the pedestrian's linear movement, the rotational angular velocity for the pedestrian's rotational movement, and geomagnetism,
Walking health measuring device.
제 7 항에 있어서,
상기 상지 감지센서는
보행자의 허리부위에 배치되는,
보행건강 측정장치.
According to claim 7,
The upper limb detection sensor is
Placed on the pedestrian's waist,
Walking health measuring device.
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