WO2021075897A1

WO2021075897A1 - 센싱 장치 및 센싱데이터의 처리 방법

Info

Publication number: WO2021075897A1
Application number: PCT/KR2020/014145
Authority: WO
Inventors: 최용근; 문성곤; 박병걸; 한서정; 조진영; 유근혁; 김은정; 하도경; 유경환
Original assignee: 주식회사 네오펙트
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2020-10-16
Publication date: 2021-04-22
Also published as: US20210121120A1; US11998345B2

Abstract

본 발명은 센싱 장치 및 센싱 데이터의 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 센싱 장치는 베이스; 및 상기 베이스 상에 배치되며, 사용자에 의해 가해지는 압력을 측정하는 센싱패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

센싱 장치 및 센싱데이터의 처리 방법

본 발명은 센싱 장치 및 센싱데이터의 처리 방법에 관한 것이다.

최근 사용자에 대하여 압력, 가속도, 기울기 등 다양한 정보에 대한 센싱데이터를 수집하고, 수집한 센싱데이터를 컴퓨터에 전송하여 센싱데이터를 실시간으로 출력 또는 분석하는 센싱 장치가 이용되고 있다.

센싱 장치는 센싱데이터를 기반으로 사용자의 균형 유지 능력을 평가하거나, 균형 유지 능력을 높이는 데에 활용될 수 있다.

일 예로, 센싱 장치는 야구, 골프 등과 같이 양발의 균형 및 무게중심의 이동이 중요한 스포츠 분야에서, 균형 능력을 높이기 위한 훈련기기로 활용되고 있다. 다른 예로, 센싱 장치는 근골격계 및 신경계 손상 환자나, 균형 능력이 저하된 노인들에게, 균형 능력을 높이기 위한 훈련기기 또는 재활기기로 활용되고 있다.

이러한 센싱 장치는 수집된 센싱데이터를 컴퓨터에 실시간으로 전송 및 출력함으로써 좌우 균형 수준, 상하 균형 수준, 족저압 또는 무게중심 이동 등 사용자의 현재 상태를 실시간으로 제공하는 것이 중요하다.

한편, 사용자마다 신체적인 특징이 다를 수 있는데, 센싱 장치를 다양한 군의 사용자의 신체적인 특징을 센싱할 수 있는 것으로 구현할 경우, 센싱데이터에 각종 노이즈가 포함됨에 따라 사용자에게 정확한 센싱데이터를 제공할 수 없었다. 그 결과, 센싱데이터의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 센싱 장치가 복잡하게 구현됨에 따라, 센싱 장치의 휴대가 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 군의 사용자의 신체적인 특징을 센싱할 수 있으며, 사용자에게 정확한 센싱데이터를 제공하여 센싱데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 센싱 장치 및 센싱데이터의 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 휴대가 용이한 센싱 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 센싱 장치는 베이스; 및 상기 베이스 상에 배치되며, 사용자에 의해 가해지는 압력을 측정하는 센싱패드를 포함한다.

또한, 상기 베이스는, 상기 센싱패드가 분리 가능하게 장착되는 장착부를 포함한다.

또한, 상기 장착부는, 상기 베이스의 상면에 상기 센싱패드에 대응되는 형상으로 형성되는 제1 홈을 포함하고, 상기 센싱패드는 상기 제1 홈에 분리 가능하게 장착될 수 있다.

또한, 상기 장착부는, 상기 제1 홈의 외측부의 일부 영역과 연결되도록 형성되는 적어도 하나의 제2 홈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센싱패드는 제1 자성체를 포함하고, 상기 베이스는 상기 제1 자성체와 인력을 형성하는 제2 자성체를 포함하여, 장착된 상기 센싱패드를 고정시킬 수 있다.

또한, 상기 센싱패드는, 상기 베이스에 대한 상기 센싱패드의 장착 여부를 감지하는 장착 감지부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센싱패드는, 상기 장착 감지부로부터 상기 센싱패드의 장착 여부를 수신하고, 수신 결과에 대응되는 균형 훈련 프로그램을 실행하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센싱패드는, 상기 베이스에 선택적으로 접촉하는 제1 패드; 상기 제1 패드의 상부에 구비되며, 사용자의 신체 부위가 접촉되는 제2 패드; 및

상기 제1 패드 및 상기 제2 패드 사이에 구비되며, 상기 사용자에 의해 가해진 압력을 측정하는 센서어레이를 포함할 수 있다.

또한, 상기 센싱패드는, 상기 제1 패드 및 상기 센서어레이 사이에 배치되는 강성지지부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센싱패드는, 복수의 압력센서가 일정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.

또한, 상기 센싱패드는, 상면에 사용자의 신체 부위의 접촉 위치를 가이드하기 위한 기준선이 표시될 수 있다.

또한, 상기 기준선은, 횡방향으로 연장되며, 종방향으로 소정의 간격만큼 서로 이격되어 표시되는 복수의 제1 기준선을 포함할 수 있다.

또한, 상기 기준선은, 종방향으로 연장되며, 횡방향으로 소정의 간격만큼 서로 이격되어 표시되는 복수의 제2 기준선을 포함할 수 있다.

또한, 상기 베이스에 분리 가능하게 결합되며, 상기 사용자의 신체 부위 중 적어도 일부가 지지되는 핸드레일을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 사용자의 상체에 부착되어, 상기 사용자의 상체 기울기를 측정하는 몸통센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센싱패드는, 사용자에 의해 가해지는 압력에 의한 센싱데이터를 획득하는 복수의 센서를 구비하고, 상기 센싱 장치는, 상기 센싱 패드 및 상기 복수의 센서를 제어하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센싱데이터에 설정된 제1추출영역의 추출영역 조건 충족 여부를 판단하고, 상기 제1추출영역의 상기 추출영역 조건이 충족된 경우, 상기 제1추출영역 내의 데이터를 추출하여 추출데이터를 생성하고, 상기 제1추출영역의 상기 추출영역 조건이 충족되지 않은 경우, 상기 제1추출영역과 상이한 제2추출영역을 설정하고, 상기 복수의 센서는, 특정한 수치범위 내의 센싱값을 출력하는 것이고, 상기 센싱데이터는, 각각의 센싱값을 출력한 센서의 개수인 개수정보를 포함하고, 상기 제1추출영역은, 상기 센싱데이터보다 작은 크기를 갖도록 설정되는 것이고, 상기 추출영역 조건은, 추출영역에 포함된 각각의 센싱값에 대한 개수정보를 기초로 설정될 수 있다.

또한, 상기 센싱패드는, 평면상에 특정 간격으로 배치된 복수의 압력센서에 가해지는 압력에 따라 센싱값을 출력할 수 있다.

또한, 상기 센싱데이터는, 상기 센싱패드에 배치된 각각의 압력센서의 배치 위치에 대한 배치위치정보를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 추출영역 조건은, 제1개수정보 및 제2개수정보를 기초로 설정되는 것이고, 상기 제1개수정보는, 상기 센싱데이터 내의 복수의 센싱값 중 제1센싱값 이하의 센싱값에 대한 개수정보를 합산한 것이고, 상기 제1센싱값은, 상기 추출영역에 포함된 복수의 센싱값 중 가장 작은 수치의 센싱값이고, 상기 제2개수정보는, 상기 센싱데이터 내의 복수의 센싱값 중 제2센싱값 이상의 센싱값에 대한 개수정보를 합산한 것이고, 상기 제2센싱값은, 상기 추출영역에 포함된 복수의 센싱값 중 가장 큰 수치의 센싱값일 수 있다.

또한, 상기 추출영역 조건은, 상기 제1개수정보 및 상기 제2개수정보가 임계값 이하일 수 있다.

또한, 상기 추출영역 조건은, 상기 제1개수정보 및 상기 제2개수정보가 0일 수 있다.

또한, 상기 추출영역 조건은, 상기 센싱데이터 내의 개수정보가 0이 아닌 센싱값 중 가장 작은 센싱값과 제1센싱값의 차이와, 가장 큰 센싱값과 제2센싱값의 차이가 균등할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 제1추출영역의 추출영역 조건 충족 여부를 판단하기 전에, 상기 센싱데이터 내의 복수의 센싱값 중 미리 설정된 유효센싱값 미만의 센싱값을 0으로 변경할 수 있다.

또한, 상기 추출데이터를 컴퓨터에 전송하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제1추출영역의 크기는, 데이터 전송 속도에 따라 설정될 수 있다.

또한, 상기 사용자에 대하여 상기 추출데이터를 생성한 추출영역에 대한 추출영역정보를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 사용자에 대한 센싱데이터가 추가로 획득되는 경우, 상기 저장부에 저장된 추출영역정보를 기초로 추출데이터를 생성할 수 있다.

본 발명은 복수의 센서를 포함하는 센싱 장치가 센싱데이터를 처리하는 방법에 있어서, 특정한 수치범위 내의 센싱값을 출력하는 복수의 센서를 통하여 사용자의 센싱데이터를 획득하는 단계; 상기 센싱데이터에 설정된 제1추출영역의 추출영역 조건 충족 여부를 판단하는 단계; 상기 조건이 충족된 경우, 상기 제1추출영역 내의 데이터를 추출하여 추출데이터를 생성하는 단계; 및 상기 조건이 충족되지 않은 경우, 제2추출영역을 설정하는 단계를 포함하고, 상기 센싱데이터는, 각각의 센싱값을 출력한 센서의 개수인 개수정보를 포함하고, 상기 제1추출영역은, 상기 센싱데이터보다 작은 크기를 갖도록 설정되는 것이고, 상기 추출영역 조건은, 추출영역에 포함된 각각의 센싱값에 대한 개수정보를 기초로 설정될 수 있다.

한편, 상기 센싱 장치는, 상기 센싱패드에 행렬로 구비되고 상기 센싱패드에 가해지는 양발의 하중에 의한 족저압을 측정하는 복수의 압력 측정부를 포함하는 센싱 모듈; 및 상기 압력 측정부로부터 획득한 족저압 데이터에 대하여 고유의 기준값에 기초하여 노이즈 여부를 판단하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 압력 측정부로부터 획득한 족저압 데이터를 상기 압력 측정부의 좌표에 따라 정렬하여 족저압 데이터 행렬을 생성하는 정렬부; 상기 족저압 데이터 행렬 내의 n행m열의 대상 데이터를 기준으로 상기 n행에서 최대값을 갖는 제1최대 데이터와 상기 m열에서 최대값을 갖는 제2최대 데이터를 각각 추출하는 추출부; 상기 제1최대 데이터와 상기 제2최대 데이터 중 하나를 기준 데이터로 결정하고, 상기 기준 데이터에 기초하여 고유의 기준값을 산출하는 산출부; 및 상기 고유의 기준값에 기초하여 상기 대상 데이터의 노이즈 여부를 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기준 데이터는, 상기 제1최대 데이터와 상기 제2최대 데이터 중 작은 값일 수 있다.

또한, 상기 고유의 기준값은, 상기 기준 데이터에 가중치를 부여한 값일 수 있다.

또한, 상기 가중치는, 0.5 내지 0.7일 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈에서 상기 노이즈의 필터링이 완료된 상기 족저압 데이터 행렬을 화면에 표시하는 표시장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법은 제어 모듈이 양발의 하중이 가해지는 센싱패드에 행렬로 구비된 복수의 압력 측정부로부터 복수의 족저압 데이터를 획득하는 단계; 상기 제어 모듈이 상기 족저압 데이터를 상기 압력 측정부의 좌표에 따라 정렬한 족저압 데이터 행렬을 생성하는 단계; 상기 제어 모듈이 상기 족저압 데이터 행렬 내의 n행m열의 대상 데이터를 기준으로 상기 n행에서 최대값을 갖는 제1최대 데이터와 상기 m열에서 최대값을 갖는 제2최대 데이터를 각각 추출하는 단계; 상기 제어 모듈이 상기 제1최대 데이터와 상기 제2최대 데이터 중 하나를 기준 데이터로 결정하고, 상기 기준 데이터에 기초하여 고유의 기준값을 산출하는 단계; 및 상기 제어 모듈이 상기 고유의 기준값에 기초하여 상기 대상 데이터의 노이즈 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 가중치는, 0.5 내지 0.7일 수 있다.

또한, 상기 노이즈 여부를 판단하는 단계는, 상기 제어 모듈이 상기 대상 데이터가 상기 고유의 기준값 미만인 조건을 만족하는 경우 노이즈로 판단하여 필터링할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈에서 상기 노이즈의 필터링이 완료된 상기 족저압 데이터 행렬을 표시장치의 화면에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 센싱 장치에 의하면, 센싱 장치의 휴대성이 향상되며, 사용자가 다양한 환경에서 센싱 장치를 이용한 훈련 및 평가를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 센싱 장치에 의하면, 센싱패드에 가해지는 하중을 센서에 집중시킴에 따라, 사용자에게 보다 정확한 균형 훈련 및 평가 결과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 센싱 장치에 의하면, 신체적 특징이 상이한 다양한 군의 사용자에 대하여 균형 훈련 및 평가를 위한 초기 위치를 간단하게 안내할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 센싱 장치 및 센싱데이터의 처리 방법에 의하면, 데이터 전송 속도 개선을 위하여 전체 센싱데이터 중 일부를 추출하여 전송하되, 사용자별 센싱된 데이터의 범위를 고려하여 데이터를 추출해 전송함으로써, 출력 또는 분석에 필요한 데이터의 손상을 줄여 센싱데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 센싱 장치 및 센싱데이터의 처리 방법에 의하면, 특정한 사용자에 대한 센싱데이터 추출 범위를 저장함에 따라 센싱데이터의 처리를 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 센싱 장치 및 센싱데이터의 처리방법에 의하면, 제어 모듈이 압력 측정부에서 측정된 족저압 데이터에 포함된 노이즈를 필터링함으로써, 족저압 데이터의 정확도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 센싱 장치의 예시도이다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 센싱패드가 단독으로 이용되는 모습을 나타낸 예시도이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 센싱패드의 구성을 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 제2 패드의 기준선을 설명하기 위한 예시도이다.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 제2 패드의 제1 기준선을 설명하기 위한 예시도이다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 센싱패드의 평면도 및 단면도이다.

도 9 내지 도 12b는 본 발명에 따른 돌기부를 설명하기 위한 도면이다.

도 13은 본 발명에 따른 전자모듈을 더 포함하는 센싱패드의 평면도이다.

도 14a 내지 도 14c는 본 발명에 따른 베이스의 장착부를 설명하기 위한 예시도이다.

도 15는 본 발명에 따른 몸통 센서 모듈을 도시한 예시도이다.

도 16a 내지 도 16c는 본 발명에 따른 정적 평가를 수행하는 방식을 나타낸 예시도이다.

도 17a 및 도 18b는 본 발명에 따른 동적 평가를 수행하는 방식을 나타낸 예시도이다.

도 19a 및 도 19b는 본 발명에 따른 압력 평가를 수행하는 방식을 나타낸 예시도이다.

도 20a 내지 도 22는 본 발명에 따른 평가 결과 화면을 나타낸 예시도이다.

도 23 내지 도 25는 본 발명에 따른 훈련 콘텐츠를 통한 훈련 방법의 흐름도이다.

도 26a 내지 도 27b는 본 발명에 따른 훈련 결과 화면을 나타낸 예시도이다.

도 28은 본 발명에 따른 센싱 장치의 구성도이다.

도 29a 내지 도 29c는 본 발명에 따른 압력 센싱 장치의 센싱패드 및 압력 센싱데이터의 출력 화면을 설명하기 위한 예시도이다.

도 30은 본 발명에 따른 센싱데이터를 설명하기 위한 예시도이다.

도 31은 본 발명에 따른 제1추출영역의 추출영역 조건 충족 여부 판단 알고리즘의 순서도이다.

도 32a 내지 도 32c는 본 발명에 따른 추출영역 조건 및 추출데이터를 설명하기 위한 예시도이다.

도 33 및 도 34는 본 발명에 따른 추출영역 조건을 충족하지 않는 제1추출영역을 설명하기 위한 예시도이다.

도 35는 본 발명에 따른 제2추출영역의 설정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 36a 및 도 36b는 본 발명에 따른 사용자별 상이한 추출영역의 설정 및 추출데이터 생성을 설명하기 위한 예시도이다.

도 37은 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법의 흐름도이다.

도 38은 본 발명에 따른 추출데이터 전송 단계를 더 포함하는 센싱데이터의 처리 방법의 흐름도이다.

도 39는 본 발명에 따른 추출데이터 저장 및 캘리브레이션 단계를 더 포함하는 센싱데이터의 처리 방법의 흐름도이다.

도 40은 본 발명에 따른 센싱 장치의 센싱 장치를 나타낸 블록 구성도이다.

도 41는 본 발명에 따른 센싱 장치를 나타낸 블록 구성도이다.

도 42는 본 발명에 따른 센싱 장치의 센싱 장치가 터치스크린으로 구현된 일예를 나타낸 개략도이다.

도 43은 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법을 나타낸 순서도이다.

도 44a는 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법에 의한 족저압 측정결과를 나타낸 표시장치의 화면이고, 도 44b는 종래의 센싱데이터의 처리 방법에 의한 족저압 측정결과를 나타낸 표시장치의 화면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 센싱 장치의 예시도, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 센싱패드가 단독으로 이용되는 모습을 나타낸 예시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 센싱 장치에 있어서, 센싱패드는 센싱패드(1010) 및 베이스(1020)를 포함할 수 있다.

센싱패드(1010)는 사용자의 균형 상태를 획득한다.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명의 센싱패드(1010)는 실시예에 따라 베이스(1020) 상에 배치되어 사용되거나, 도 2a와 같이 단독으로 사용되거나, 도 2b와 같이 다른 대상체(예컨대, 의자 등)와 함께 사용될 수도 있다. 즉, 센싱패드(1010)는 베이스(1020) 상에 탈부착 가능하도록 구성되어 휴대성이 향상되며, 다양한 훈련/평가 상황에 맞춤으로 활용할 수 있다.

본 실시예에서, 센싱패드(1010)는 복수의 압력 센서를 구비하여, 사용자(1001)의 특정 신체 부위(1005)의 접촉에 따른 압력을 측정해 사용자(1001)의 균형 상태를 획득할 수 있다.

예를 들어, 센싱패드(1010)는 도 1 및 도 2a와 같이 사용자의(1001) 양 발을 통해 가해지는 압력을 측정하여 사용자(1001)의 균형 상태를 획득하거나, 도 3(b)와 같이 사용자(1001)의 엉덩이를 통해 가해지는 압력을 측정하여 사용자(1001)의 균형 상태를 획득할 수 있으며, 센싱패드(1010)에 접촉하는 사용자(1001)의 신체 부위(1005)는 이에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센싱패드(1010)를 상세히 설명한다.

도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 센싱패드(1010)는, 제1 패드(1100), 센서어레이(1200) 및 제2 패드(1300)를 포함한다.

제1 패드(1100)의 하면은 지지면(예컨대, 베이스, 지면 등)과 접촉할 수 있다.

제2 패드(1300)는 제1 패드(1100)의 상부에 구비될 수 있으며, 제2 패드(1300)의 상면에는 사용자의 특정 신체 부위(예컨대, 발, 엉덩이 등)가 접촉될 수 있다.

본 실시예에서, 제1 패드(1100) 및 제2 패드(1300)는 탄성을 갖는 재질(예컨대, 실리콘 등)로 구성될 수 있다. 이와 달리 제1 패드(1100) 및 제2 패드(1300)는 고강성 재질로 구성될 수도 있다. 이에 대하여는 후술한다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에서, 제2 패드(1300)의 상면에는, 접촉되는 사용자의 특정 신체 부위의 접촉 위치를 가이드하기 위한 기준선(1400)이 표시될 수 있다.

구체적인 예로, 기준선(1400)은 사용자의 압력중심(Center of pressure: COP)이 타겟 영역(1015)에 위치하도록 가이드하기 위한 것일 수 있다. 타겟 영역(1015)은 도 4와 같이 제2 패드(1300)의 중앙 영역일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

예를 들어, 센싱패드(1010)를 이용하여 사용자의 COP의 이동 등을 측정하는 훈련/평가를 위해, 사용자의 COP를 초기 위치(타겟 영역)에 위치시키기 위한 기준선(1400)이 표시될 수 있다. 구체적인 훈련/평가 방법에 대하여는 상세히 후술한다.

본 실시예에서, 기준선(1400)은, 제2 패드(1300)의 상면에 접촉되는 사용자의 특정 신체 부위의 전후 위치를 가이드하기 위한 제1 기준선(1420) 및 좌우 위치를 가이드하기 위한 제2 기준선(1440) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위해 사용자의 양 발이 제2 패드(1300)의 상면에 접촉하는 예시를 들어 제1 기준선의 실시예를 설명한다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에서, 복수의 제1 기준선(1420a, 1420b, 1420c, 1420d, 1420e, 1420f)은 횡방향으로 연장되며, 종방향으로 소정의 간격만큼 서로 이격되어 표시되될 수 있다. 또한, 복수의 제1 기준선 각각은, 각각 상이한 길이에 해당하는 발의 전후 위치를 가이드하기 위한 것일 수 있다.

구체적인 예로, 특정한 길이의 발을 가이드하기 위한 제1 기준선(1420a, 1420b, 1420c, 1420d, 1420e, 1420f)은, 발의 전단부(발가락 끝)가 위치하는 제1 전방기준선(1420a, 1420c, 1420e) 및 발의 후단부(발뒤꿈치)가 위치하는 제1 후방기준선(1420b, 1420d, 1420f) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 각각 상이한 길이(L1, L2, L3)의 발을 가이드하기 위한 각각의 제1 전방기준선(1420a, 1420c, 1420e)은, 타겟 영역(1015)으로부터 발길이(L1, L2, L3)에 제1 기준값을 곱한 거리(D1, D3, D5)만큼 전방으로 이격되어 위치할 수 있다.

바람직하게는, 제1 기준값은 0.6일 수 있다. 평균적으로 정상인의 COP는 발가락 끝으로부터 발길이의 약 60%지점(즉, 발뒤꿈치로부터 발길이의 약 40% 지점)에 위치하므로, 제1 기준값이 0.6인 경우 COP의 전후 위치가 타겟 영역(1015)에 근접하도록 발의 전후 위치를 가이드할 수 있다. 또한, 이 경우 타겟 영역(1015)의 전후 위치를 제2 패드(1300)의 밑변으로부터 약 40%지점으로 설정하면, 사용자의 발의 전후 위치가 제2 패드(1300)의 중앙에 위치하도록 유도할 수 있다.

예를 들어, 제1 기준값이 0.6이고, 가이드하려는 복수의 발길이가 각각 200mm(L1), 250mm(L2), 300mm(L3)인 경우, 제1 전방기준선(1420a, 1420c, 1420e) 각각은 타겟 영역(1015)으로부터 전방으로 120mm(D1), 150mm(D3), 180mm(D5)만큼 이격되어 위치하고, 각각의 발길이(L1, L2, L3)에 해당하는 사용자에게 발가락 끝을 각각의 제1 전방기준선(1420a, 1420c, 1420e)에 위치시키도록 안내할 수 있다. 이 경우, 각각의 제1 전방기준선(1420a, 1420c, 1420e)는 각각 30mm만큼 종방향으로 이격되어 표시될 수 있다.

도 6을 참조하면, 각각 상이한 길이(L1, L2, L3)의 발을 가이드하기 위한 각각의 제1 후방기준선(1420b, 1420d, 1420f)은, 타겟 영역(1015)으로부터 발길이(L1, L2, L3)에 제2 기준값을 곱한 거리(D2, D4, D6)만큼 후방으로 이격되어 위치할 수 있다. 상술한 바와 같이, 바람직하게는 제2 기준값이 0.4일 수 있다.

예를 들어, 제2 기준값이 0.4이고, 가이드하려는 복수의 발길이가 각각 200mm(L1), 250mm(L2), 300mm(L3)인 경우, 제1 후방기준선(1420b, 1420d, 1420f) 각각은 타겟 영역(1015)으로부터 후방으로 80mm(D2), 100mm(D4), 120mm(D6)만큼 이격되어 위치하고, 각각의 발길이(L1, L2, L3)에 해당하는 사용자에게 발뒤꿈치를 각각의 제1 후방기준선(1420b, 1420d, 1420f)에 위치시키도록 안내할 수 있다. 이 경우, 각각의 제1 후방기준선(1420b, 1420d, 1420f)는 각각 20mm만큼 종방향으로 이격되어 표시될 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에서, 특정한 길이(L1, L2, L3)의 발을 가이드하기 위한 제1 기준선은, 제1 전방기준선(1420a, 1420c, 1420e) 및 제1 후방기준선(1420b, 1420d, 1420f)을 모두 포함할 수도 있다. 이 경우, 특정한 길이의 발을 가이드하는 제1 전방기준선과 제1 후방기준선 사이의 거리는 상기 특정한 길이가 될 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 도면에 도시되지는 않았으나, 제2 패드(1300)의 상면에는 각각의 제1 기준선이 가이드하는 발길이(L1, L2, L3)가 더 표시될 수 있다. 또한, 제1 기준선의 개수(즉, 가이드하는 발길이의 개수)는 자유롭게 구성될 수 있으며, 이에 따라 다양한 발길이의 사용자에 대하여 COP가 타겟 영역에 위치하도록 간단히 가이드할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 사용자의 특정 신체 부위의 좌우 위치를 가이드하기 위한 복수의 제2 기준선(1440)은, 종방향으로 연장되며, 횡방향으로 소정의 간격만큼 서로 이격되어 표시될 수 있다.

구체적인 예로, 타겟 영역(1015)을 중심으로 복수의 제2 기준선이 일정 간격만큼 양측으로 이격되어 위치할 수 있다. 이 경우, 타겟 영역(1015)을 중심으로 대칭되는 한 쌍의 제2 기준선 각각에 양 발의 측단부를 위치시키도록 안내하여, COP의 좌우 위치가 타겟 영역에 근접하도록 가이드할 수 있다.

상술한 제1 기준선(1420) 및 제2 기준선(1440)이 제2 패드(1300)의 상면에 표시됨에 따라, 다양한 균형 훈련/평가의 시작 시 사용자의 COP가 초기 위치(타겟 영역)에 위치하도록 간편하게 가이드할 수 있다.

센서어레이(1200)는 제1 패드(1100) 및 제2 패드(1300)의 사이에 구비될 수 있다.

본 실시예에서, 센서어레이(1200)는 평면상에 일정 간격으로 배치되는 복수의 압력센서(1220)를 포함할 수 있다. 복수의 압력센서(1220)는 각각에 가해지는 하중을 감지할 수 있다.

구체적인 예로, 복수의 압력센서(1220)는 도 8a와 같이 센서어레이(1200) 상에서 복수의 열과 복수의 행을 가지도록 일정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 이와 달리, 도 8b와 같이 복수의 압력센서(1220)는 서로 이격되지 않도록 연접하여 배치될 수도 있다.

도 9는 본 발명에 따른 돌기부를 더 포함하는 센싱패드의 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 돌기부의 구성 및 돌기부와 센싱패드의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 센싱패드(1010)는, 센서어레이(1200) 및 제2 패드(1300)의 사이에 구비되는 돌기부(1500)를 더 포함할 수 있다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에서, 돌기부(1500)의 하면에는, 복수의 돌기(1520)가 복수의 열과 복수의 행을 가지도록 일정 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.

구체적인 예로, 복수의 돌기(1520)는, 센서어레이(1200)에 배치된 복수의 압력센서(1220) 각각에 일대일로 대응되도록 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌기(1520)의 단면은 압력센서(1220)의 면적보다 작도록 형성될 수 있고, 각각의 돌기(1520)가 대응되는 압력센서(1220)의 중앙에 접촉하도록 구성될 수 있다.

도 11a, 도 11b는 돌기부가 제외된 실시예 및 돌기부가 추가된 실시예 각각에 따른 센싱패드에 사용자의 발이 접촉되는 모습을 나타낸 도면이고(설명의 편의를 위해 제1 패드(1100) 및 제2 패드(1300)의 구성은 생략), 도 12a, 도 12b는 각각의 실시예에 따른 압력 측정 결과를 나타낸 예시도이다.

도 11a와 같이 돌기부가 제외된 실시예에 따르면, 사용자의 신체 부위(1005)가 접촉되어 센서어레이(1200)에 하중이 가해지는 경우, 센서어레이(1200)에 배치된 복수의 압력센서(1220)뿐만 아니라, 압력센서가 배치되지 않은 영역(230)에도 가해지는 하중이 분산될 수 있다.

이와 달리 도 11b와 같이 돌기부(1500)가 추가된 실시예에 따르면, 돌기부(1500)에 형성된 각각의 돌기(1520)가 센서어레이(1200)에 배치된 각각의 압력센서(1220)에 하중을 전달함에 따라, 압력센서가 배치되지 않은 영역(230)에 분산되는 하중을 최소화시킬 수 있다.

구체적으로, 도 124를 참조하면, 돌기부(1500)가 제외된 경우(도 12a), 하중의 분산으로 인해 돌기부(1500)가 추가된 경우(도 12b)보다 각각의 압력센서(1220)의 측정값이 낮게 나타날 수 있다. 또한, 이에 따라 인식 가능한 범위 이하의 하중이 가해지는 압력센서(1220)의 개수가 증가할 수 있고, 도 12a와 같이 실제로 하중이 가해졌음에도 측정값이 출력되지 않은 압력센서(1220)가 다수 존재할 수 있다. 이와 달리, 도 12b의 경우, 돌기부(1500)의 각각의 돌기(1520)가 각각의 압력센서(1220)에 개별적으로 하중을 전달하여 하중의 분산을 최소화시킴으로써, 돌기부(1500)가 제외된 경우보다 정밀한 측정값을 획득할 수 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 센싱패드는, 제2 패드의 하면에 복수의 돌기가 돌출되어 형성될 수 있다. 보다 상세하게는 센싱패드에 배치된 복수의 압력센서 각각에 일대일로 대응되도록 제2 패드의 하면에 복수의 돌기가 형성될 수 있다. 즉, 이 경우 별도로 돌기부의 구성을 추가로 구비하지 않고, 센싱패드의 상면에 결합되는 제2 패드의 하면에 복수의 돌기가 돌출 형성될 수 있다. 돌기와 압력센서의 관계에 대하여는 상술하였으므로, 자세한 설명은 생략한다.

또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 센싱패드는, 센싱패드의 하부에 구비되며, 강성 재질 또는 가변 강성 재질로 구성되는 강성지지부를 더 포함할 수 있다. 즉, 필요에 따라 고강성 재질(예컨대, 강성고무 등)로 구성되는 강성지지부를 더 포함하여 압력센서의 안정성 또는 사용자의 사용감을 향상시킬 수 있다.

또한, 다른 실시예에서, 센싱패드는 별도로 강성지지부의 구성을 추가로 구비하지 않고, 제1 패드(1100) 및 제2 패드(1300)가 강성 재질 또는 가변 강성 재질로 구성될 수도 있다.

도면에 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 센싱패드(1010)는 전원공급부, 통신부, 출력부, 장착 감지부 및 제어부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

전원공급부는 센싱패드(1010)의 각 구성요소에 전원을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 전원공급부는 센싱패드(1010)에 외부 전원을 연결할 수 있는 유선 전원 연결 구성(예컨대, USB 타입)일 수 있다. 다른 실시예에서, 전원공급부는 센싱패드(1010)와 분리 가능한 구성(예컨대, 배터리)일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전원공급부는 충전 어댑터를 이용하여 충전 가능한 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 통신부는, 컴퓨터 또는 후술하는 몸통 센서 모듈(1040)과 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 통신부는, 컴퓨터 또는 몸통 센서 모듈(1040)과 블루투스(bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communicatio,mm,ln unit), WLAN(와이파이) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra wideband) 통신, Ant+ 통신 WIFI 통신 방법을 이용하여 통신할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

일 실시예에서, 출력부는 센싱패드(1010)의 전원 상태, 충전 상태 또는 연결 상태를 출력할 수 있다. 또는, 출력부는 균형 훈련 프로그램 또는 균형 훈련 결과를 출력할 수도 있다.

장착 감지부는 센싱패드(1010)의 훈련 상황을 감지할 수 있다. 구체적으로, 장착 감지부는 사용자가 센싱패드(1010)를 이용하는 환경을 감지할 수 있다. 예를 들어, 장착 감지부는 센싱패드(1010)가 베이스(1020)에 장착된 상태인지, 지면에 놓인 상태인지, 다른 대상체(예컨대, 의자 등)와 함께 이용되는 상황인지 여부 등을 감지할 수 있다.

장착 감지부가 센싱패드(1010)의 훈련 상황을 감지하는 구체적인 방법은 한정되지 않는다. 예를 들어, 베이스(1020)에 하나 이상의 자석이 포함되는 경우, 장착 감지부는 홀센서를 포함하여 센싱패드의 베이스 장착 여부를 감지할 수 있다. 다른 예를 들면, 장착 감지부는 지면에 대한 센싱패드의 높이를 감지하여, 센싱패드(1010)의 훈련 상황을 감지할 수도 있다.

제어부는 훈련 모드를 입력받고, 입력받은 훈련 모드에 대응하는 훈련 프로그램을 실행하거나, 훈련 결과를 산출할 수 있다. 실시예에 따라, 제어부는 센싱패드(1010)의 내부에 구비되거나, 사용자의 이동단말기에 설치된 어플리케이션과 같이 센싱패드(1010)의 외부에 위치할 수도 있다.

일 실시예에서, 제어부는 사용자로부터 훈련 모드를 입력받고, 입력받은 훈련 모드에 대응하는 훈련 프로그램을 실행하고, 훈련 프로그램 화면을 센싱패드의 출력부 또는 외부 디스플레이 장치를 통해 출력할 수 있다.

다른 실시예에서, 제어부는 장착 감지부로부터 훈련 상황을 수신하고, 수신한 훈련 상황에 대응하는 균형 훈련 프로그램을 실행하고, 훈련 프로그램 화면을 센싱패드의 출력부 또는 외부 디스플레이 장치를 통해 출력할 수 있다. 즉, 각각의 훈련 상황(사용자가 센싱패드를 이용하는 환경)에 대응하는 훈련 프로그램이 미리 저장되어 있고, 장착 감지부로부터 특정한 훈련 상황이 수신되면, 별도의 설정이나 입력 없이 대응하는 훈련 프로그램이 자동으로 실행되거나, 수행 가능한 훈련 프로그램의 선택 화면이 출력될 수 있다. 예를 들어, 센싱패드가 베이스에 장착된 상태임을 수신한 경우 사용자의 발이 접촉되는 훈련 프로그램을, 센싱패드가 의자에 배치된 상태임을 수신한 경우 사용자의 엉덩이가 접촉되는 훈련 프로그램을 자동으로 실행할 수 있다.

도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 센싱패드(1010)의 일측 또는 양측에는 전자모듈(1600)이 구비될 수 있다. 전자모듈(1600)은 상술한 전원공급부, 통신부, 출력부, 장착 감지부 및 제어부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 전자모듈(1600)이 센싱패드(1010)의 일측에 구비되는 경우, 사용자가 전자모듈(1600)이 배치된 위치를 기준으로 하여 센싱패드(1010)의 전후 좌우를 구분할 수 있는 효과가 있다. 또한, 사용자는 전자모듈(1600)이 일측에만 구비되더라도, 휴대 시 전자모듈을 파지하고 이동할 수 있으므로, 휴대에 있어서도 간편한 특징이 있다.

또한, 전자모듈(1600)이 센싱패드(1010)의 양측에 구비되고, 센싱패드(1010)가 유연한 소재로 구성되며, 센싱패드(1010)의 양 끝단에 극성이 서로 상이한 자석이 포함되는 경우, 사용자가 센싱패드(1010)를 접어 양 끝단에 배치된 자석으로 고정시킴으로써, 센싱패드(1010)를 편리하게 휴대할 수 있는 특징이 있다.

본 실시예에서, 센싱패드(1010)는 하나 이상의 자석을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 자석은 센싱패드(1010)를 베이스(1020) 상에 배치시킬 때, 고정될 수 있도록 하는 역할을 할 수 있다. 또한, 센싱패드(1010)는 일측 및 타측에 서로 상이한 극성의 자석을 포함하여, 센싱패드(1010)의 일측 및 타측이 서로 부착될 수 있도록 구성될 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 베이스(1020) 및 핸드레일(1030)은 서로 부착되어 있는 형태로 나타나 있으나, 핸드레일(1030)은 베이스(1020)에서 분리 가능하다. 따라서, 핸드레일(1030)이 사용 상 필요한 경우에만 조립하여 사용할 수 있고, 베이스(1020)만을 활용하여 사용할 수도 있다.

베이스(1020)는 지면에 지지되는 것으로서, 센싱패드(1010)가 장착되는 장착부를 포함할 수 있다.

도 14a 내지 도 14c는 본 발명예 따른 베이스의 장착부를 설명하기 위한 도면이다.

도 14a를 참조하면, 본 실시예에서, 장착부는 베이스(1020) 상에 배치되는 센싱패드(1010)를 고정시킬 수 있도록, 베이스(1020)의 상면에 센싱패드(1010)에 대응되는 형상으로 형성되는 제1 홈(1022)을 포함할 수 있다. 즉, 이 경우 센싱패드(1010)는 제1 홈(1022)에 분리 가능하게 장착될 수 있다.

도 14b 및 14c를 참조하면, 본 실시예에서, 장착부는 제1 홈(1022)의 외측부의 일부 영역과 연결되도록 형성되는 적어도 하나의 제2 홈(1024)을 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 홈(1024)은 사용자가 제1 홈(1022)에 장착된 센싱패드(1010)를 쉽게 탈착시킬 수 있도록 보조하는 역할을 수행할 수 있다. 도 14b, 도 14c는 제2 홈(1024)의 예시에 불과하므로, 제2 홈(1024)은 센싱패드(1010)의 고정을 제한하지 않는 범위에서 그 형상, 개수가 다양하게 구성될 수 있으며, 제1 홈(1022)과 제2 홈(1024)의 깊이는 동일하거나 상이할 수 있다.

본 실시예에서, 센싱패드(1010)와 베이스(1020)가 각각 상이한 극성의 자성체를 포함하도록 구성되어, 베이스(1020)에 배치되는 센싱패드(1010)를 고정시킬 수도 있다. 즉, 센싱패드(1010)가 제1 자성체를 포함하는 경우, 베이스(1020)는 제1 자성체와 인력을 형성하는 제2 자성체를 포함하도록 구성될 수 있다.

핸드레일(1030)은 상술한 바와 같이, 베이스(1020)와 분리가 가능하며, 조립식으로 구성될 수 있다. 핸드레일(1030)은 후술하는 앉았다 일어나기 훈련에서 사용자가 붙잡고 일어날 수 있는 역할을 하며, 또한, 센싱패드(1010) 상에 서서 하는 평가나 훈련에서도 사용자의 신체 부위를 지지하는 역할을 한다.

다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 센싱 장치는, 몸통 센서 모듈(1040)을 더 포함할 수 있다.

도 15를 참조하면, 몸통 센서 모듈(1040)은 기울기를 측정할 수 있는 센서는 모두 포함될 수 있으며, 특히, 기울기를 측정하는 센서로서, IMU(Inertial Measurement Unit)센서가 포함될 수 있다.

본 실시예에서, 몸통 센서 모듈(1040)을 이용하여 사용자의 상체의 기울기를 측정할 수 있는데, 이를 측정하는 이유는 사용자의 균형 평가나 균형 훈련 시, 측정되는 압력 측정 데이터만으로는 사용자가 올바른 자세에서 측정된 것인지를 판단하기는 어렵기 때문이다.

사용자는 균형 평가나 균형 훈련 시, 올바르지 않은 자세이나 평가 또는 훈련에서 요구하는 압력 측정 데이터를 획득하기 위하여 상체를 기울임으로써 센싱패드(1010) 상에서 기울인 쪽의 압력이 보다 높게 측정될 수 있도록 할 수도 있다. 이와 같은 경우에, 센싱패드(1010)만을 이용하여 사용자의 균형 평가 또는 균형 훈련을 할 경우에는 올바르지 않은 자세임에도 올바른 것으로서 결과가 도출될 수도 있다.

따라서, 사용자가 균형 평가 또는 균형 훈련 시, 상체의 기울임 등을 이용하여 압력을 더하는 것인지를 판단하기 위하여 몸통 센서 모듈(1040)을 함께 활용할 수 있다.

본 실시예에서, 몸통 센서 모듈(1040)은 척추 5번과 7번 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 척추 5번 과 7번 사이의 위치에 몸통 센서 모듈(1040)을 배치하는 경우 사용자의 상체 기울기가 0으로 도출될 수 있기 때문이다. 그러나, 몸통 센서 모듈(1040)의 배치 위치는 상기 예시에 한정되지 않고, 사용자의 상체 기울기가 0이 되도록 하는 위치 또는 기울기가 0이 아니더라도 기준이 되는 위치에 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 몸통 센서 모듈(1040)은 하나의 몸통 센서만을 포함할 수 있으며, 다른 실시예에서, 몸통 센서 모듈(1040)은 복수의 몸통 센서를 포함할 수도 있다.

몸통 센서 모듈(1040) 내에 복수의 몸통 센서를 포함하는 경우에는 사용자에 대한 균형 평가 또는 균형 훈련 시에, 사용자의 자세가 휘어져 있는 자세인지를 판단할 수 있도록 몸통 센서가 일정 거리 이상 이격되어 배치될 수 있다.

컴퓨터는 몸통 센서 모듈(1040)의 기울기 값으로 사용자가 올바르게 정자세로 서 있는지를 판단하기 때문에, 하나의 센서만을 이용할 때, 사용자의 자세가 휘어져 있으나, 몸통 센서 모듈(1040)이 배치되어 있는 부위는 기울기가 0이 되도록 서 있는 경우에는, 사용자의 자세는 올바른 자세인 것으로 결과가 도출될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 자세가 올바르지 않음에도 잘못된 결과가 도출됨으로써, 사용자는 지속적으로 올바르지 않은 자세로 훈련이나 평가를 진행하게 될 수 있다. 따라서, 몸통 센서 모듈(1040) 내 복수의 센서는, 사용자의 몸통 기울기를 정확하게 측정할 수 있도록 몸통 센서 모듈(1040) 내에 복수의 센서가 일정한 거리만큼 떨어져서 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 몸통 센서 모듈(1040) 내에는 하나의 센서가 포함되고, 사용자의 몸통에 착용되는 밴드가 넓게 구성되어, 밴드 상에 일정 거리 이상 떨어져서 복수의 몸통 센서 모듈(1040)이 포함될 수 있다.

본 실시예에서, 몸통 센서 모듈(1040) 내에는 하나의 센서가 포함되고, 사용자의 몸통에 착용되는 밴드 및 몸통 센서 모듈(1040)이 복수 개로 구성되어, 하나의 몸통 센서 모듈(1040)이 포함된 밴드가 복수 개로 사용자에게 부착될 수 있다. 또한, 이와 같은 경우, 밴드를 상체 및 하체에 나누어 부착한다면, 후술하는 '앉았다 일어나기(sit to stand)' 훈련에서 사용자가 완전하게 앉았는지, 완전하게 일어났는지도 판단하기가 용이해지는 효과가 있다.

본 실시예에서, 몸통 센서 모듈(1040)은 센싱패드(1010)의 통신부와 유선 또는 무선으로 연결되어 몸통 센서 모듈(1040)에서 획득한 기울기 센서 데이터 값을 센싱패드(1010)에 전송할 수 있다. 또는 반대로, 센싱패드(1010)에서 획득한 압력 센서 데이터 값을 몸통 센서 모듈(1040)에 전송할 수도 있다.

몸통 센서 모듈(1040)로부터 기울기 센서 데이터 값을 수신한 센싱패드(1010)는, 기울기 센서 데이터 값과 압력 센서 데이터 값을 취합하여 컴퓨터로 전송할 수 있다.

컴퓨터로 전송하는 기울기 센서 데이터 값과 압력 센서 데이터 값은 로우(raw) 데이터 자체로 전송될 수 있고, 가공된 데이터의 형태로 전송될 수도 있다.

본 실시예에서, 몸통 센서 모듈(1040)에 대한 전원 공급은, 상술한 센싱패드(1010)의 전원 공급과 같이 외부 전원을 연결할 수 있도록 유선 전원 연결 구성이 포함될 수 있으며, 이 때의 유선 전원 연결 구성은 USB 타입일 수 있다. 다른 실시예에서, 몸통 센서 모듈(1040) 자체에 분리 가능한 내부 전원을 포함할 수도 있으며, 또 다른 실시예에서 몸통 센서 모듈(1040)는 충전 어댑터를 이용하여 충전하여 사용할 수도 있다.

몸통 센서 모듈(1040)은 사용자의 상체 기울기를 측정하는 센서로서, 사용자에게 탈부착 가능하도록 구성된다. 사용자에게 탈부착하는 방식으로는, 일 실시예에서, 몸통에 착용하는 밴드를 활용할 수 있다. 밴드는 사용자가 탈부착할 수 있도록 구성되며, 밴드에 배치되는 몸통 센서 모듈(1040) 또한 밴드에서 분리 가능하도록 구성될 수 있다.

밴드는 내부에 몸통 센서 모듈(1040)를 삽입할 수 있도록 하는 포켓 형태를 포함할 수 있으며, 또는, 밴드 자체에 몸통 센서 모듈(1040)를 탈부착할 수 있도록 구성될 수도 있다.

본 실시예에서, 몸통 센서 모듈(1040)은 전원의 상태를 표시하는 출력부(예컨대, LED 등)를 포함할 수 있으며, 충전 상태, 또는 연결 상태를 나타낼 수도 있다.

또한, 별도로 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 센싱 장치는 컴퓨터를 더 포함할 수 있으며, 컴퓨터는 센싱패드(1010) 내의 복수의 압력 센서 또는 몸통 센서 모듈(1040)로부터 측정된 센서 값들을 수신할 수 있고, 복수의 압력 센서에서 측정된 압력값을 이용하여 COP를 산출하여 사용자의 균형 수준을 판단하거나, 몸통 센서 모듈(1040)로부터 측정된 기울기 및 기준이 되는 기울기 값을 비교하여 사용자의 균형 수준을 판단할 수 있다.

컴퓨터가 판단한 균형 수준의 결과는 메모리에 저장된 콘텐츠에 반영되어 표시될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 후술하는 다양한 콘텐츠 상에서 사용자가 균형 유지를 할 수 있도록 유도하여, 균형 능력을 배양하는 훈련을 진행하게 된다.

또한, 별도로 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 센싱 장치는 균형 평가와 균형 훈련을 제공하는 디스플레이 장치를 더 포함할 수 있으며, 디스플레이 장치는 이동할 수도 있다.

도 16a 내지 도 16c는 본 발명에 따른 정적 평가를 수행하는 방식을 나타낸 예시도이고, 도 17a 및 도 18b는 본 발명에 따른 동적 평가를 수행하는 방식을 나타낸 예시도이고, 도 19a 및 도 19b는 본 발명에 따른 압력 평가를 수행하는 방식을 나타낸 예시도이다.

도 16a는 가만히 서 있는 상태에 대한 평가로서, 눈을 활용하는 평가이며, 몸통 센서 모듈(1040)을 함께 활용할 수 있으며, 측정 횟수 및 측정 시간을 설정할 수 있고, 평가결과로는 COP의 이동길이, COP의 이동길이 이미지, COP의 이동 면적, COP의 평균 속력을 도출할 수 있다.

도 16b는 하나의 다리를 든 상태에 대한 평가로서, 눈과 다리를 활용하는 평가이며, 다리는 오른쪽과 왼쪽을 구분하며, 몸통 센서 모듈(1040)을 함께 활용할 수 있으며, 측정 횟수 및 측정 시간을 설정할 수 있고, 평가결과로는 COP의 이동길이, COP의 이동길이 이미지, COP의 이동 면적, COP의 평균 속력을 도출할 수 있다.

도 16c는 가만히 앉아 있는 상태에 대한 평가로서, 눈을 활용하는 평가이며, 몸통 센서 모듈(1040)을 함께 활용할 수 있으며, 측정 횟수 및 측정 시간을 설정할 수 있고, 평가결과로는 COP의 이동길이, COP의 이동길이 이미지, COP의 이동 면적, COP의 평균 속력을 도출할 수 있다.

도 17a는 안정도 한계(Limit of Stability: LOS)에 대한 평가로서, 한 자리에서 전방위로 어느 정도까지 이동 가능한지를 측정하는 평가이며, 평가결과로는, COP의 이동 면적 및 COP의 면적 이미지를 도출할 수 있다.

도 17b는 사용자의 걷는 상태에 대한 평가로서, 오른쪽과 왼쪽 다리를 구분하며, 평가결과로서, COP의 이동 방향 및 압력 분포를 도출할 수 있다.

도 17b의 사용자의 걷는 상태에 대한 평가를 게이트(gait) 평가라고 정의하며, 게이트 평가 시에는 센싱패드(1010)를 두고 센싱패드(1010)를 밟고 지나가도록 하여 평가한다.

이 때, 사용자의 오른쪽 다리 및 왼쪽 다리를 구분하여 평가 결과를 도출하여야 하는데, 평가 상에서 특정 발로 센싱패드(1010)를 밟고 지나가라고 안내 했음에도 불구하고 다른 쪽 발로 평가를 수행하는 등의 경우에는 평가 결과가 정확하게 도출되지 않는 문제점이 있을 수 있다.

따라서, 본 실시예에서, 센싱패드(1010) 상에 사용 방향을 표시하는 화살표를 표시함으로써 사용자가 이를 확인하고 센싱패드(1010)의 방향을 구분하여 배치한 후, 평가를 수행함으로써 센싱패드(1010) 상의 오른 측면과 왼 측면 중 어느 면을 밟고 지나가는지 센싱하여 이를 통해 사용자가 평가를 수행하는 발이 어느 쪽인지 구분할 수 있는 효과가 있다.

그러나, 어느 쪽의 발로 지나가는 것인지 판단하기 위하여 센싱패드(1010) 상의 위치로 구분한다 하더라도, 센싱패드(1010) 상의 오른쪽 부분을 왼발로 밟고 지나가거나, 센싱패드(1010) 상의 왼쪽 부분을 오른발로 밟고 지나가는 등에는 평가 결과의 오류가 존재할 수 있다.

이를 해결하기 위하여, 일 실시예에서, 게이트 평가 전 센싱패드(1010) 상에 두 발을 모두 올려 서 있도록 한 다음, 두 발의 COP 및/또는 족저압 등을 통해 사용자의 각 발의 형태를 측정한 후, 측정 결과를 기반으로 하여 센싱패드(1010)의 배치 위치나, 게이트 평가를 수행하여야 하는 발의 안내 멘트 없이도, 사용자가 어느 쪽 발이든 평가를 수행하는 발을 자동으로 인식하여 평가 결과를 도출해낼 수 있다.

도 18a는 족저압(Plantar pressure)에 대한 평가로서, 측정 시간을 설정할 수 있으며, 평가결과로서, 체중 지지율 및 압력 분포를 도출할 수 있다.

도 18b는 앉은 자세 압력(sit pressure)에 대한 평가로서, 측정 시간을 설정할 수 있으며, COP의 이동 면적, 체중 지지율 및 압력 분포를 도출할 수 있다.

도 19a 내지 도 22는 본 발명에 따른 평가 결과 화면을 나타낸 예시도이다.

도 19는 COP의 측정 결과를 나타낸 도면으로서, 도 19a는 COP의 이동 경로를 나타내며, COP의 이동 길이, COP의 이동 면적, COP의 평균 속력을 나타내고 있으며, 도 19b는 사용자의 발에서 COP가 이동한 경로를 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다.

도 20은 체중 지지율 및 압력 분포를 나타낸 도면으로서, 도 20a는 족저압의 체중 지지율 및 압력 분포를 나타내고 있으며, 도 20b는 앉은 자세 압력의 체중 지지율 및 압력 분포를 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다. 도 20을 참조하면, 센싱패드(1010)와 동일한 형태의 화면에서, 센싱패드(1010)를 4등분하여 체중 지지율을 나타내고 있고, 압력 분포는 색으로 표시하여, 푸른색에서 붉은색으로 갈수록 높은 압력에 해당됨을 나타내고 있다.

도 21은 도 17a의 안정도 한계(LOS)에 대한 평가 결과를 나타낸 도면으로서, COP의 이동면적을 센싱패드(1010)와 동일한 형태의 화면에서 나타내고 있으며, 수치로도 COP의 이동면적을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다.

도 22는 몸통 센서 모듈(1040)에 의해 획득된 기울기 센서 데이터의 결과값을 나타낸 도면으로서, 기울기 센서 데이터의 좌표 위치를 센싱패드(1010)와 동일한 형태의 화면과 수치로 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 센싱 장치를 이용하여 균형 훈련을 수행하는 방법 및 훈련 결과 도출에 대하여 설명한다.

일 실시예에서, 훈련의 종류로는, 정적 훈련, 동적 훈련, 앉았다 일어서기 훈련 및 스텝 훈련이 포함될 수 있다.

또한, 균형 훈련 시에도, 몸통 센서 모듈(1040)을 함께 착용하여 기울기 센서 데이터를 획득할 수 있으며, 몸통 센서 모듈(1040) 없이, 센싱패드(1010) 만을 활용하여 훈련을 수행할 수도 있다. 훈련 상에서의 상하는 사용자 측면에서는 앞뒤에 해당될 수 있다.

도 23은 본 발명에 따른 정적 훈련 콘텐츠를 통한 훈련 방법의 흐름도로서, 정적 훈련은 컴퓨터가 사용자의 바른 자세의 상태에서 캘리브레이션(calibration)하는 단계(S100), 컴퓨터가 COP에 따라 이동되는 대상물을 화면 상에 디스플레이하는 단계(S120), 콘텐츠 내 대상물이 타겟에 위치하도록 사용자에게 좌우, 상하, 또는 상하좌우의 균형을 제어하도록 안내하는 단계(S140) 및 사용자의 균형 제어에 의해 타겟에 대상물이 위치하는 것을 감지하면, 설정시간 동안 타겟에 대상이 머물도록 제시하는 단계(S160)를 포함할 수 있다.

정적 훈련은 사용자가 센싱패드(1010) 상에 위치한 부분에서 발의 이동 없이 무게 중심만 이동시켜 훈련을 수행하는 것이다.

구체적으로 정적 훈련은, 센싱패드(1010) 위에서 서 있거나, 앉아 있거나, 한발로 서 있는 동안, 중력의 중심(COG, Center Of Gravity)를 유지하는 훈련을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 정적 훈련은, 블록 쌓기 훈련, 바른 자세에서 오래 버티기 훈련, 좌우 균형도를 유지하는 훈련, 중심을 유지하는 훈련을 포함할 수 있다.

블록 쌓기 훈련은, COP를 기준으로 캐릭터가 좌우로 움직이도록 하여, 블록을 일렬로 쌓도록 하는 훈련이다. 쌓인 블록들이 균형을 유지하지 못하고 무너지면 종료된다. 블록 쌓기 훈련은 훈련 시간, 훈련 난이도가 설정될 수 있으며, 훈련 결과로서, 훈련 시간, 훈련 점수 및 체중 지지율을 도출할 수 있다.

바른 자세에서 오래 버티기 훈련은, COP가 기울면 해당 캐릭터도 각도가 비례하여 함께 기울어지며, 캐릭터가 일정 각도 이상으로 기울어지면 해당 방향으로 넘어지도록 구성된 것으로서, 전후 좌우의 기울기를 유지하여야 한다. 바른 자세에서 오래 버티기 훈련은 훈련 결과로서, 훈련 시간, 훈련 점수, 성공률, 체중 지지율을 도출할 수 있다.

좌우 균형도를 유지하는 훈련은, 특정 기준 이상 좌우 균형도가 차이가 나면, 실패 처리로서 게임이 종료되는 것이다. 좌우 균형도를 유지하는 훈련은 훈련 시간을 설정할 수 있으며, 훈련 결과로서 훈련 시간 및 체중 지지율을 도출할 수 있다.

중심을 유지하는 훈련은, 중심이 특정 기준 이상을 넘어서면 게임이 종료되는 것으로 전후 좌우 균형도에 대한 훈련이다. 중심을 유지하는 훈련은 훈련 시간, 훈련 난이도, 유지 시간 및 휴식 시간을 설정할 수 있으며, 훈련 결과로서 훈련 시간, COP의 이동 경로, COP의 이동 길이, COP의 이동 면적 및 COP의 이동 속도를 도출할 수 있다.

도 24는 본 발명에 따른 동적 훈련 콘텐츠를 통한 훈련 방법의 흐름도로서, 동적 훈련은 컴퓨터가 사용자의 바른 자세의 상태에서 캘리브레이션 하는 단계(S200), COP에 따라 이동되는 대상물을 화면 상에 디스플레이하는 단계(S220) 및 콘텐츠 내 대상물이 타겟에 도달하도록 사용자에게 좌우, 상하, 또는 상하좌우의 균형을 제어하도록 안내하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.

동적 훈련은 사용자가 센싱패드(1010) 상에 위치한 부분에서 발의 이동이 가능하고, 발의 이동 및 무게 중심 이동을 이용하여 훈련을 수행하는 것이다.

구체적으로, 동적 훈련은, 센싱패드(1010) 위에서 안정도의 한계 범위 내에서 중력 중심의 균형을 유지하거나, 센싱패드(1010)를 넘어 움직이도록 하는 훈련을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 동적 훈련은, 장애물을 피해 특정 오브젝트를 상하 또는 좌우로 옮기는 훈련, 장애물을 상하좌우 전방위로 피하는 훈련, 상하좌우로 움직이는 오브젝트를 순서대로 따라 움직이는 훈련, 움직이는 오브젝트를 따라 중심을 따라가는 훈련, 다양한 형태의 궤적을 따라 움직이는 훈련, 전후 또는 좌우로 움직여 오브젝트를 이동시키는 훈련을 포함할 수 있다.

장애물을 피해 특정 오브젝트를 상하 또는 좌우로 옮기는 훈련은 상하 또는 좌우로만 움직일 수 있도록 구성된 오브젝트로서, 장애물이 오는 것을 피해 사용자가 움직일 수 있도록 하는 훈련이다. 장애물을 피해 특정 오브젝트를 상하 또는 좌우로 옮기는 훈련은, 훈련시간 및 훈련 난이도를 설정할 수 있으며, 훈련 결과로서, 훈련 시간 및 훈련 점수를 도출할 수 있다.

장애물을 상하좌우 전방위로 피하는 훈련은 여러 방향에서 오는 장애물을 상하좌우로 피하는 훈련이다. 장애물을 상하좌우 전방위로 피하는 훈련은 훈련시간 및 훈련 난이도를 설정할 수 있으며, 훈련 결과로서, 훈련 시간 및 훈련 점수를 도출할 수 있다.

상하좌우로 움직이는 오브젝트를 순서대로 따라 움직이는 훈련은 오브젝트가 상하좌우 구분없이 직선 거리로 움직이는데, 오브젝트가 움직이는 순서대로 사용자가 직선거리로서 따라 움직이는 훈련이다.

상하좌우로 움직이는 오브젝트를 순서대로 따라 움직이는 훈련은 훈련 난이도를 설정할 수 있으며, 훈련 결과로서, 훈련 시간 및 훈련 점수를 도출할 수 있다.

움직이는 오브젝트를 따라 중심을 따라가는 훈련은, 오브젝트가 움직임에 따라 일정 범위 내에서 오브젝트 안에 중심을 유지하며 따라가는 훈련이다.

움직이는 오브젝트를 따라 중심을 따라가는 훈련은, 훈련 시간, 훈련 난이도, 유지 시간을 설정할 수 있으며, 훈련 결과로서, 훈련 시간, COP의 이동 경로, COP의 이동 길이, COP의 이동 면적 및 COP의 이동 속도를 도출할 수 있다.

다양한 형태의 궤적을 따라 움직이는 훈련은 움직이는 오브젝트를 따라 중심을 따라가는 훈련과 형태가 유사하며, 다양한 형태의 궤적을 미리 보여주고, 해당 궤적에 따라 움직이는 오브젝트를 따라서, 중심을 이동시키는 훈련이다.

다양한 형태의 궤적을 따라 움직이는 훈련은 훈련 시간, 훈련 난이도, 유지 시간을 설정할 수 있으며, 훈련 결과로서, 훈련 시간, COP의 이동 경로, COP의 이동 길이, COP의 이동 면적 및 COP의 이동 속도를 도출할 수 있다.

전후 또는 좌우로 움직여 오브젝트를 이동시키는 훈련은 사용자가 전후 또는 좌우로 움직이며 해당 방향대로 오브젝트가 이동하도록 구성된 것으로서, 오브젝트가 배치되어야 하는 위치에 도달할 수 있도록 사용자가 전후 또는 좌우로 움직이는 훈련이다.

전후 또는 좌우로 움직여 오브젝트를 이동시키는 훈련은 훈련 시간, 훈련 난이도, 좌우 타겟 비율 또는 전후 타겟 비율을 설정할 수 있으며, 훈련 결과로서, 훈련 시간, 성공 횟수 및 체중 지지율을 도출할 수 있다.

앉았다 일어서기 훈련은, 센싱패드(1010)에 발을 올려놓은 상태에서, 센싱패드(1010)의 외부에 있는 의자에 앉은 자세에서 좌우의 체중지지율을 유지하면 일어날 수 있도록 하는 훈련에 해당된다.

앉았다 일어서기 훈련은, 앉아 있다가 카운트다운 동안 완벽하게 일어서는 훈련이며, 훈련 시간을 설정할 수 있으며, 훈련 결과로서, 훈련 시간을 도출할 수 있다.

도 25는 본 발명에 따른 스텝 훈련 콘텐츠를 통한 훈련 방법의 흐름도로서, 스텝 훈련은 컴퓨터가 사용자의 바른 자세의 상태에서 캘리브레이션 하는 단계(S300), 사용자의 족압에 따라 선택적으로 입력될 수 있는 왼발 및 오른발 모양의 인터페이스를 화면 상에 디스플레이 하는 단계(S320) 및 왼발 또는 오른발의 노트를 화면에 제시하고, 사용자에게 제시되는 노트에 맞춰 왼발 또는 오른발을 입력하도록 안내하는 단계(S340)를 포함할 수 있다.

왼발 또는 오른발의 입력 표시를 화면에 제시하고, 사용자에게 제시되는 입력 표시에 맞춰 왼발 또는 오른발을 입력하도록 안내하는 단계(S340)를 통해 사용자가 제시되는 입력 표시에 맞춰 왼발 또는 오른발을 입력하면, 입력 표시 제시 타이밍과 실제로 왼발 또는 오른발을 입력하는 타이밍을 사용자가 어느 정도 맞추는지를 평가할 수 있다.

구체적으로, 스텝 훈련은, 센싱패드(1010) 상에서 좌우 족저압을 활용하여 제자리 걷기를 할 수 있도록 하는 훈련을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 스텝 훈련은, 제자리 걷기 훈연으로써, 화면에서 지시하는 왼발 또는 오른발에 맞추어 걸음을 걷도록 하는 훈련이며, 훈련 난이도 및 좌우 출현 비율을 설정할 수 있으며, 훈련 결과로서 훈련 시간, 훈련 점수, 성공률 및 좌우 지지 시간을 도출할 수 있다.

도 26a는 훈련 시간을 나타내는 것이며, 도 26a를 참조하면, 종합적인 평가로서, 정적 훈련 시간 및 동적 훈련 시간의 비율을 대략적으로 확인할 수 있도록 제공하며, 시간을 수치로도 제공할 수도 있다.

도 26b는 좌우 지지 시간을 나타내는 것이며, 도 26b를 참조하면, 오른발과 왼발의 지지 시간의 총 합을 나타내며, 각 날짜마다 좌우 지지 시간을 확인할 수 있도록 그래프 등으로 제시할 수 있다.

도 27a는 COP의 이동 면적을 나타낸 것이며, 도 27a를 참조하면, COP의 이동 면적을 수치적으로 나타내며, 각 날짜마다 확인할 수 있도록 그래프 등으로 제시할 수 있다.

도 27b는 체중지지율을 나타낸 것이며, 도 27b를 참조하면, 센싱패드(1010)의 형태로 도시된 화면에서 센싱패드(1010)를 4등분하여 체중 지지율을 수치적으로 표시하여 주고, 각 날짜마다 좌우 체중 지지율을 확인할 수 있도록 그래프 등으로 제시할 수 있다.

또한, 도 26a 내지 도 27b에는 도시되지 않았으나, 훈련 결과값으로 제시하여 주는 각종 결과값들 또한, 센싱패드(1010)의 형태로 나타내거나, 그래프 형태로 나타낼 수 있다.

도 28은 본 발명에 따른 센싱 장치의 구성도이다.

도 28을 참조하면, 본 발명에 따른 센싱 장치(100)는, 센싱패드(10) 및 제어부(20)를 포함한다.

센싱 장치(100)는 압력, 가속도, 기울기, 온도, 습도, 광, 열, 소리, 전자기 또는 초음파 등의 정보를 수집할 수 있다.

구체적인 예로, 센싱 장치(100)는 사용자로부터 가해지는 압력을 측정하는 압력 센싱 장치일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

센싱패드(10)는 복수의 센서(12)를 구비하여 사용자의 센싱데이터(200)를 획득한다.

도 29a를 참조하면, 구체적인 예로, 압력 센싱 장치의 센싱패드(10)는 각각의 센서에 가해지는 압력에 대한 센싱값을 출력하는 복수의 센서(12)가 평면상에 배치되도록 구성될 수 있다. 즉, 도 29a의 예시에서, 센싱패드(10) 내의 각각의 셀마다 하나의 센서(12)를 포함하는 것일 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 센서(12)는, 특정한 측정 가능 범위 내에서 각각 센싱값을 획득할 수 있다.

구체적인 예로, 하나의 센서(12)는 미리 설정된 측정 가능 범위에 포함된 연속적인 센싱값 중 하나의 센싱값을 출력하는 것이다. 즉, 센싱 장치에 포함된 복수의 센서 각각은 동일한 수치범위에 포함된 센싱값 중 어느 하나를 출력할 수 있다.

예를 들어, 압력센서가 0 내지 99 중 어느 하나의 센싱값을 출력하도록 설정된 경우, 압력 센싱 장치에 포함된 복수의 압력센서 각각은, 가해지는 압력에 따라 0 내지 99 중 대응되는 하나의 센싱값을 출력할 수 있다.

센싱데이터(200)는 센싱 장치(100)에 포함된 센싱패드(10)에 의하여 수집된 데이터를 의미한다.

일 실시예에서, 센싱데이터는, 추출, 압축 등의 가공을 거치지 않은 미가공 데이터(raw data)일 수 있다.

도 30을 참조하면, 일 실시예에서 센싱데이터(200)는 각각의 센싱값(220)을 출력한 센서의 개수인 개수정보(240)를 포함할 수 있다.

구체적인 예로, 도 30의 경우, 센싱데이터(200)는 센싱패드(10)에 포함된 복수의 센서(12) 중 30의 센싱값을 출력한 센서가 0개, 31의 센싱값을 출력한 센서가 1개, 32의 센싱값을 출력한 센서가 2개, 33의 센싱값을 출력한 센서가 3개와 같이 각각의 센싱값(220)에 대한 개수정보(240)를 포함할 수 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 일 실시예에서 센싱데이터(200)는 센싱패드(10)에 배치된 각각의 센서(12)의 배치 위치에 대한 배치위치정보를 포함할 수 있다.

구체적인 예로, 도 29a와 같은 압력 센싱 장치의 센싱패드(10)에 있어서, 33의 센싱값을 출력한 센서가 3개인 경우, 33의 센싱값을 출력한 각각의 센서(12)가 센싱패드(10)에서 위치하는 배치위치에 대한 정보를 포함할 수 있다.

이 경우 도 29b와 같이 센싱데이터에 포함된 각각의 센서(12)가 출력한 센싱값 및 배치위치정보를 이용하여 각각의 센싱값에 대응되는 색(예를 들어, 특정 범위 중 가장 낮은 센싱값은 파란색, 가장 높은 센싱값은 빨간색)으로 센싱데이터를 출력할 수 있다. 그러나 이는 예시일 뿐이므로, 본 발명의 센싱 장치 및 센싱데이터는 이에 제한되지 않는다.

제어부(20)는 센싱데이터(200)에 설정된 추출영역(300) 내의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성한다. 즉, 제어부(20)는 센싱패드(10)가 획득한 센싱데이터를 기초로 추출데이터를 생성한다.

또한, 일 실시예에서, 제어부(20)는 추출데이터(도 32b 및 도 32c의 400)를 생성하기에 앞서, 센싱데이터(200)의 노이즈를 제거할 수 있다.

이에 대하여, 도 29a와 같이 평면상에 복수의 압력센서가 특정 간격으로 배치되는 센싱패드 및 센싱패드의 상부에 구비되는 보드판을 포함하도록 구성된 압력 센싱 장치를 예로 설명한다.

보드판에 사용자의 신체부위가(예를 들면, 발) 접촉되면 보드판이 센싱패드에 압력을 가함으로써 센싱패드 내에 배치된 복수의 압력센서가 다양한 센싱값을 출력한다. 이때, 도 29c와 같이 사용자의 신체부위가 직접 접촉되지 않은 영역(210)의 보드판 및 센싱패드에도 압력이 가해질 수 있으므로, 상기 영역(210)에 위치한 복수의 압력센서가 센싱값을 출력하여 노이즈가 생성될 수 있다. 따라서, 사용자의 신체부위가 직접 접촉된 영역에 대한 센싱값만을 획득하기 위하여 생성된 노이즈를 제거할 필요가 있다.

구체적인 예로, 노이즈 제거 방법은 복수의 센서가 출력한 센싱값 중 미리 설정된 유효센싱값 이하의 센싱값을 0으로 변경하는 것일 수 있다. 즉, 일반적으로 신체부위가 직접 접촉되지 않은 영역(210)의 압력센서가 출력한 센싱값은 신체부위가 직접 접촉된 영역의 압력센서가 출력한 센싱값보다 낮을 것이므로, 일정 수치 이하의 센싱값을 노이즈로 판단하여 제거하는 것이다.

이 경우, 제어부(20)는 노이즈 판단 기준이 되는 유효센싱값을 설정하고 설정된 유효센싱값 이하의 센싱값 노이즈로 판단하여 0으로 변경함으로써 도 29b와 같이 노이즈를 제거한 센싱데이터를 획득할 수 있다.

다음으로, 제어부(20)는 센싱데이터(200)에 설정된 추출영역(300) 내의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성한다.

추출데이터(400)는, 센싱데이터(200)에서 일부 데이터를 추출하여 생성한 데이터를 의미한다.

도 30을 참조하면, 추출영역(300)은 추출데이터를 생성하기 위하여 센싱데이터(200)에 대하여 설정된 영역이다.

추출데이터는 센싱데이터보다 작은 크기값을 가질 수 있다. 즉, 추출영역은 센싱데이터의 전체 범위 중 일부 범위에 대하여 설정되는 것일 수 있다.

데이터의 전송 속도는 전송하는 데이터의 크기에 따라 상이할 수 있는데, 위 실시예와 같이 센싱 장치(100)가 획득한 센싱데이터(200) 중 일부 데이터를 추출하여 센싱데이터보다 작은 크기의 추출데이터(400)를 생성하고, 이를 컴퓨터에 전송함으로써 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다.

구체적인 예로, 압력 센싱 장치가 복수의 압력센서로부터 획득한 미가공 센싱데이터의 크기가 12bit인데 전송 속도 향상을 위하여 센싱데이터의 크기를 8bit로 낮춰야 하는 경우, 전체 센싱데이터에 대하여 8bit의 크기를 갖는 추출영역을 설정하여 추출데이터를 생성하는 것일 수 있다.

일 실시예에서, 센싱데이터 및 추출데이터의 크기는 데이터에 포함된 센싱값의 범위(즉, 포함된 센싱값의 개수)에 비례할 수 있다.

구체적인 예로, 도 3을 참조하면, 센싱데이터(200)에 포함된 센싱값이 0 내지 99(100개)이고 추출영역(300)에 포함된 센싱값이 29 내지 42(14개)인 경우, 포함된 센싱값의 개수가 보다 적은 추출데이터(400)의 크기가 센싱데이터(200)의 크기보다 작을 수 있다.

즉, 추출영역(300)에 포함된 센싱값의 개수는, 센싱데이터(200)에 포함된 전체 센싱값의 개수보다 작은 범위에서 결정되며, 이는 전송 속도 등의 이유로 요구되는 추출데이터(400)의 크기에 따라 결정될 수 있다.

한편, 상술한 예시를 참조하면, 추출영역(300)에 포함된 센싱값의 개수(14개)가 센싱데이터에 포함된 센싱값의 개수(100개)보다 적기 때문에, 도 3과 같이 센싱 장치에 포함된 복수의 센서가 출력한 센싱값 범위(31 내지 40)를 포함하도록 추출영역을 설정할 필요가 있다. 이와 달리, 도 6과 같이 추출영역이 출력된 센싱값의 일부(43 내지 45)를 포함하지 않도록 설정된 경우의 문제점에 대하여는 후술한다.

이하, 본 발명에 따른 추출영역(300)의 크기가 정해진 경우(즉, 추출영역에 포함되는 센싱값의 개수가 정해진 경우)에 있어서, 제어부(20)가 센싱데이터(200)에 대한 추출영역(300) 설정 및 추출데이터(400)를 생성하는 구체적인 실시예에 대하여 설명한다. 이해의 편의를 위하여 센싱데이터의 센싱값의 범위가 0 내지 99이고, 추출영역에 포함된 센싱값의 개수가 14개인 경우를 예시로 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

일 실시예에서, 제어부(20)는 추출영역(300)에 포함된 센싱값 범위의 중앙에 개수정보가 가장 큰 센싱값이 위치하도록 추출영역을 설정할 수 있다.

구체적인 예로, 도 30을 참조하면, 제어부(20)는 가장 큰 개수정보인 5에 대응되는 센싱값이 36이므로, 이를 중앙에 위치하도록 29 내지 42(또는 30 내지 43)의 센싱값 범위를 갖는 추출영역(300)을 설정하고 설정된 추출영역 내의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성할 수 있다.

도 31을 참조하면, 다른 실시예에서, 제어부(20)는 센싱데이터(200)에 대하여 설정된 제1추출영역(도 32a의 320)의 추출영역 조건 충족 여부를 판단하고, 제1추출영역의 추출영역 조건이 충족된 경우 제1추출영역(320) 내의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성하고, 제1추출영역(320)의 추출영역 조건이 충족되지 않은 경우, 제2추출영역(도 35의 340)을 설정할 수 있다.

우선, 제어부(20)가 센싱데이터(200)에 대하여 설정된 제1추출영역(320)의 추출영역 조건 충족 여부를 판단한다. 제1추출영역(320)은 센싱데이터에 대하여 최초로 설정된 추출영역을 의미한다.

일 실시예에서, 제1추출영역(320)은 복수의 사용자에 대한 센싱데이터의 평균을 고려하여 설정되는 것일 수 있다.

구체적인 예로, 도 29와 같은 압력 센싱 장치의 경우, 압력 센싱 장치에 대한 평균적인 사용자의 출력 센싱값 범위를 고려하여 이를 포함하도록 제1추출영역(320)이 미리 설정될 수 있다.

다른 실시예에서, 제1추출영역(320)은 센싱데이터를 획득한 사용자에 대한 사용자정보를 고려하여 설정되는 것일 수 있다.

구체적인 예로, 센싱데이터를 획득한 사용자의 성별, 나이와 유사한 성별, 나이의 평균적인 사용자의 출력 센싱값 범위를 고려하여 이를 포함하도록 제1추출영역(320)이 미리 설정될 수 있다.

일 실시예에서, 추출영역 조건은, 추출영역(300)에 포함된 각각의 센싱값에 대한 개수정보를 기초로 설정되는 것일 수 있다.

도 32a 내지 도 32c는 본 발명에 따른 추출영역 조건 및 추출데이터를 설명하기 위한 예시도이고, 도 33 및 도 34는 본 발명에 따른 추출영역 조건을 충족하지 않는 제1추출영역을 설명하기 위한 예시도이다. 이하, 도 33 내지 도 34를 참조하여 본 발명에 따른 추출영역 조건을 설명한다.

도 32a를 참조하면, 구체적인 예로, 추출영역 조건은 제1개수정보(242) 및 제2개수정보(244)를 기초로 설정될 수 있다.

이때, 제1개수정보(242)는 센싱데이터(200) 내의 복수의 센싱값 중 제1센싱값(222) 이하의 센싱값에 대한 개수정보(240)를 합산한 것이고, 제1센싱값(222)은 추출영역(300)에 포함된 복수의 센싱값(220) 중 가장 작은 수치의 센싱값일 수 있다.

또한, 제2개수정보(244)는 센싱데이터(200) 내의 복수의 센싱값 중 제2센싱값(224) 이상의 센싱값에 대한 개수정보(240)를 합산한 것이고, 제2센싱값(224)은, 추출영역(300)에 포함된 복수의 센싱값(200) 중 가장 큰 수치의 센싱값일 수 있다.

즉, 복수의 센서(12)가 출력한 센싱값(220) 범위 중 일부를 포함하지 않도록 추출영역(300)이 설정된 경우, 추출영역에 포함되지 않은 복수의 센싱값에 대한 개수정보는 추출영역에 포함된 센싱값 중 가장 근접한 센싱값(제1센싱값 또는 제2센싱값)의 개수정보(제1개수정보 또는 제2개수정보)로 합산되어 추출데이터(400)가 생성될 수 있다.

예를 들어, 도 32 내지 도 34의 예시에서, 제1센싱값(222)은 29이고, 제2센싱값(224)은 42이다.

또한, 제1센싱값(222)인 29 이하의 센싱값에 대한 개수정보를 합산한 제1개수정보(242)는, 도 5(a) 및 도 6에서 0이고, 도 7에서 10이다.

또한, 제2센싱값(224)인 42 이상의 센싱값에 대한 개수정보를 합산한 제2개수정보(244)는, 도 5(a) 및 도 7에서 0이고, 도 6에서 10이다.

구체적인 예로, 추출영역 조건은 제1개수정보(242) 및 제2개수정보(244)가 미리 설정된 임계값 이하인 것일 수 있다.

다른 구체적인 예로, 추출영역 조건은 제1개수정보(242) 및 제2개수정보(244)가 0인 것일 수 있다.

즉, 도 33 또는 34와 같이 복수의 센서(12)가 출력한 센싱값 중 일부를 포함하지 않도록 제1추출영역(320)이 설정된 경우, 제1개수정보(242) 또는 제2개수정보(244)가 높은 수치를 보일 것이므로, 제어부(20)는 '제1개수정보(242) 또는 제2개수정보(244)가 임계값 이하 또는 0일 것'을 추출영역 조건으로 설정할 수 있다.

또 다른 구체적인 예로, 추출영역 조건은 센싱데이터(200) 내의 개수정보가 0이 아닌 센싱값 중 가장 작은 센싱값과 제1센싱값(222)의 차이와, 가장 큰 센싱값과 제2센싱값(224)의 차이가 균등한 것일 수 있다.

예를 들어, 도 32a의 경우, 센싱데이터(200) 내의 개수정보(240)가 0이 아닌 센싱값(220) 중 가장 작은 센싱값인 31과 제1센싱값(222)인 29의 차이는 2이고, 개수정보가 0이 아닌 센싱값 중 가장 큰 센싱값인 40과 제2센싱값(224)인 42의 차이가 2이므로, 도 32a의 제1추출영역(320)은 추출영역 조건을 만족한다. 즉, 위 실시예에서는 복수의 센서(12)가 출력한 센싱값(220)의 범위를 추출영역(300)의 중앙에 위치하도록 추출영역 조건을 설정하는 것이다.

설정된 제1추출영역(320)에 대하여 추출영역 조건이 충족된 경우, 제어부(20)가 추출영역(300) 내의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성한다.

구체적인 예로, 도 32를 참조하면, 도 32a에서 설정된 제1추출영역(320)이 추출영역 조건을 충족한다고 판단된 경우 도 32b 또는 32c와 같이 제1추출영역(320)에 포함된 센싱데이터(200)를 추출하여 추출데이터(400)를 생성할 수 있다. 이 경우, 추출데이터(400)의 센싱값 범위는(29 내지 42) 복수의 센서(12)가 출력한 센싱값의 범위(31 내지 40)를 포함하면서 추출데이터(400)는 전체 센싱데이터(200)에 비하여 데이터 크기가 작아질 수 있다.

일 실시예에서, 추출데이터(400) 생성 시, 제어부(20)는 추출영역(300)에 포함된 센싱값을 유지하도록 추출데이터(400)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 32b와 같이, 제1추출영역(320)의 기존의 센싱값 범위(29 내지 42)를 유지하도록 추출데이터(400)를 생성할 수 있다.

다른 실시예에서, 추출데이터(400)를 생성 시, 제어부(20)는 추출영역(300)에 포함된 센싱값(220)들을 미리 설정된 센싱값들로 변경하여 추출데이터(400)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 32c와 같이, 제1추출영역(320)의 기존의 센싱값 범위(29 내지 42)가 미리 설정된 센싱값 범위(1 내지 14)로 변경되도록 추출데이터(400)를 생성할 수 있다.

한편, 제1추출영역(320)의 추출영역 조건이 충족되지 않은 경우, 제어부(20)는 제2추출영역(340)을 설정할 수 있다.

도 35를 참조하면, 일 실시예에서 제2추출영역(340)은 제1추출영역(320)과 크기는 동일하되(즉, 포함된 센싱값의 개수는 동일하되) 포함된 센싱값의 범위가 상이하도록 설정되는 것일 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 제2추출영역(340)의 설정은 우선 제1추출영역(320)과 상이한 제2추출영역(340)을 설정한 후, 설정된 제2추출영역(340)에 대하여 추출영역 조건 충족 여부를 판단하는 것일 수 있다.

구체적인 예로, 도 34의 경우 추출영역 조건을 충족하지 않는 제1추출영역(320)을 좌측으로 1만큼 이동시켜 제2추출영역(340)을 설정하고, 이에 대하여 다시 추출영역 조건 충족 여부를 판단하고, 조건을 충족할 때까지 이를 반복할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

다른 실시예에서, 제2추출영역(340)의 설정은, 추출영역 조건을 충족하도록 제2추출영역(340)을 설정하는 것일 수 있다.

구체적인 예로, 최초로 설정된 제1추출영역(320)에 대하여 추출영역 조건을 충족하지 않는다고 판단되는 경우, 추출영역 조건을 충족하는 센싱값 범위를 제2추출영역(340)으로 설정하는 것일 수 있다.

예를 들어, 상술한 실시예와 같이 추출영역 조건이 '센싱데이터 내의 개수정보가 0이 아닌 센싱값 중 가장 작은 센싱값과 제1센싱값의 차이와, 가장 큰 센싱값과 제2센싱값의 차이가 균등한 것'인 경우, 도 35와 같이 추출영역 조건을 충족하는 24 내지 37의 센싱값 범위를 제2추출영역(340)으로 설정할 수 있다.

추출영역 조건을 충족하도록 제2추출영역(340)이 설정된 경우, 제어부(20)는 제2추출영역 내의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성한다.

한편, 도 29b의 예시와 같이 복수의 센서(12) 중 센싱값이 0인(센싱값을 출력하지 않은) 센서(무색)가 다수 존재하는 경우, 상술한 추출영역 조건에 있어서 0인 센싱값의 취급이 문제될 수 있다. 구체적으로, 이 경우 제1센싱값이 항상 0이 될 수 있기 때문이다.

이를 해결하기 위하여, 일 실시예에서, 설정된 추출영역(300)의 추출영역 조건 충족 여부 판단 시 센싱값(220)이 0인 개수정보(240)를 제외하여 판단하고(즉, 제1센싱값은 0이 아님), 이를 기초로 상술한 예시들과 같이 0을 제외한 센싱값의 범위에 대하여 추출데이터(400)가 생성된 경우, 복수의 센서(12) 중 0이 아닌 센싱값을 출력한 센서들을 제외한 나머지 센서들에 대하여 센싱값을 출력하지 않은 것(예를 들어, 압력이 가해지지 않은 것)으로 판단할 수 있다.

다른 실시예에서, 설정된 추출영역(300)의 추출영역 조건 충족 여부 판단 시에는 위와 마찬가지로 센싱값(220)이 0인 개수정보(240)를 제외하여 판단하되, 추출데이터(400) 생성 시에는 추출영역(300) 내의 데이터뿐만 아니라 센싱값이 0인 데이터를 함께 추출하여 이를 포함하도록 추출데이터(400)를 생성할 수도 있다.

일 실시예에서, 센싱 장치(100)는 생성된 추출데이터(400)를 컴퓨터에 전송하는 통신부(30)를 더 포함할 수 있다.

통신부(30)는 컴퓨터와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 통신부(30)는 컴퓨터와 블루투스(bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra wideband) 통신, Ant+ 통신 WIFI 통신 방법을 이용하여 통신할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 일 실시예에서, 컴퓨터는, 도 29b와 같이 실시간으로 전송받은 추출데이터(400)를 실시간으로 출력할 수 있다.

예를 들어, 추출데이터(400)에 포함된 복수의 센싱값(220) 중 가장 낮은 센싱값이 파란색, 가장 높은 센싱값이 빨간색에 대응되도록 각각의 센싱값마다 상이한 색깔이 매칭되고 복수의 센서(12)가 각각 출력한 센싱값(220)에 매칭되는 색으로 표시되는 경우에 있어서, 도 29b와 같이 표시된 추출데이터(400)는 복수의 센서(12)가 출력한 센싱값(220)의 범위를 포함하고 있다고 볼 수 있다.

이와 달리, 도 33과 같이 추출데이터(400)를 생성한 경우를 가정하면, 추출데이터(400) 출력 시 42 내지 45의 센싱값(220)을 출력한 센서(12)가 모두 동일한 색(빨간색)으로 출력되어 그 차이를 알 수 없는 문제점이 있다.

또한, 도 34와 같이 추출데이터(400)를 생성한 경우를 가정하면, 추출데이터(400) 출력 시 26 내지 29의 센싱값(220)을 출력한 센서(12)가 모두 동일한 색(파란색)으로 출력될 것이다.

따라서, 데이터 전송 속도 향상을 위해 통신부(30)는 센싱데이터(200)의 일부 데이터를 추출한 추출데이터(400)를 컴퓨터에 전송하되, 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 복수의 센서(12)가 출력한 센싱값(220)의 범위를 포함하도록 추출영역(300)을 설정하는 것이다.

도 36a 및 도 36b는 본 발명에 따른 사용자별 상이한 추출영역의 설정 및 추출데이터 생성을 설명하기 위한 예시도이다. 도 29 및 도 36을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 29a와 같이 사용자의 족저압을 측정하여 출력하는 압력 센싱 장치의 예를 들면, 사용자의 무게중심 이동 또는 균형의 측정을 위해서는, 체중이 상이한 사용자가 각각 압력 센싱 장치를 이용하더라도 각각의 사용자마다 도 29b와 같이 다양한 색깔의 족저압 화면이 출력될 필요가 있다. 즉, 압력 센싱 장치를 이용하는 사용자의 체중과 무관하게, 각각의 사용자마다 상대적으로 체중이 많이 실린 영역에 대하여는 빨간색이, 체중이 적게 실린 영역에 대하여는 파란색이 표시될 필요가 있다.

도 36을 참조하면, 본 발명에 따른 센싱 장치는 전체 센싱데이터(200)의 센싱값 범위 중 특정한 사용자의 체중에 따라 센싱값이 분포하는 특정 구간의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 사용자 A에 대하여는 구간 4의 데이터를, 사용자 B에 대하여는 구간 2의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성할 수 있다.

그 후, 생성된 추출데이터(400)에 포함된 센싱값 중 가장 낮은 값이 파란색, 가장 높은 센싱값이 빨간색에 대응되도록 각각의 센싱값마다 상이한 색깔을 매칭하여 출력함으로써, 각각의 사용자마다 다양한 색깔의 족저압 화면을 출력할 수 있다. 구체적으로, 사용자 A의 이용 시에는 구간 4에서 가장 낮은 센싱값이 파란색에, 가장 높은 센싱값이 빨간색에 매칭되고, 사용자 B의 이용 시에는 구간 2에서 가장 낮은 센싱값이 파란색에, 가장 높은 센싱값이 빨간색에 매칭되도록 족저압 화면을 출력할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 체중과 무관하게 각각의 사용자에 대하여, 무게중심의 이동이 있는 경우(예를 들면, 사용자가 앉았다 일어나는 경우) 족저압 출력 화면의 색깔 변화를 통해 무게중심의 이동을 파악할 수 있는 효과가 있다.

일 실시예에서, 센싱 장치(100)는 측정한 사용자에 대한 추출영역정보를 저장하는 저장부(40)를 더 포함할 수 있다.

저장부(40)는 사용자에 대하여 추출데이터(400)를 생성한 추출영역정보를 저장하고, 동일한 사용자에 대한 센싱데이터(200)가 추가로 획득되는 경우 제어부(20)는 저장부(40)에 저장된 추출영역정보를 기초로 추출데이터(400)를 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 추출영역정보는 특정한 사용자에 대하여 추출영역 조건을 충족하도록 설정된 추출영역 (300)에 포함된 센싱값(220)의 범위에 대한 정보를 포함할 수 있다.

구체적인 예로, 도 29와 같은 압력 센싱 장치의 경우, 특정한 사용자에 대하여 센싱데이터(200)를 획득한 시기가 달라지더라도, 일정한 자세(예를 들어, 서있는 자세)인 경우 복수의 센서(12)가 출력하는 센싱값(220)의 범위가 크게 달라지지 않는 것이 일반적이다. 따라서, 특정한 사용자에 대하여 추출영역 조건을 충족하도록 설정된 추출영역(300)에 대한 정보를 저장하고, 이후에 동일한 사용자에 대한 센싱데이터(200)를 추가로 획득하는 경우 별도의 추출영역 설정단계를 거치지 않고 저장된 추출영역정보를 기초로 추출데이터(400)를 생성함으로써 센싱데이터의 처리를 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

이를 위하여, 상술한 본 발명에 따른 센싱패드(10)는, 기준 환경에서 사용자의 센싱데이터(200)를 획득하는 것일 수 있다.

구체적인 예로, 도 29와 같은 압력 센싱 장치의 경우, 해당 압력 센싱 장치를 사용하는 기준 자세(예를 들어, 서있는 자세)로 센싱데이터(200)를 획득하는 것일 수 있다. 또한, 이를 위하여 센싱 장치 또는 센싱 장치와 연결된 컴퓨터는, 사용자에게 기준 자세를 유지하도록 유도하는 알림을 출력할 수 있다.

다른 실시예에서, 사용자의 요청이 있는 경우 또는 생성된 추출데이터(400)가 추출영역 조건을 충족하지 않는 경우에는, 다시 추출영역(300) 설정 및 추출데이터(400)를 생성하는 것도 가능하다.

도 37을 참조하면, 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법은, 사용자의 센싱데이터(200)를 획득하는 단계(S100); 및 센싱데이터(200)에 설정된 추출영역(300) 내의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성하는 단계(S200)를 포함한다.

S100 단계는 센싱패드(10)가 복수의 센서(12)를 이용하여 사용자의 센싱데이터(200)를 획득하는 단계이다.

또한, 일 실시예에서, 도면에 도시되지는 않았으나 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법은, S200단계 이전에 제어부(20)가 센싱데이터(200)의 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

S200 단계는 제어부(20)가 센싱패드(10)로부터 수신한 센싱데이터(200)를 기초로, 센싱데이터(200에 설정된 추출영역(300) 내의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성하는 단계이다.

도 31를 참조하면, 일 실시예에서, S200단계는 센싱데이터(200)에 대하여 설정된 제1추출영역(320)의 추출영역 조건 충족 여부를 판단하는 단계(S220); 조건이 충족된 경우 제1추출영역(320) 내의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성하는 단계(S260); 및 조건이 충족되지 않은 경우 제2추출영역(340)을 설정하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.

즉, 제어부(20)가 센싱데이터(200)에 대하여 설정된 제1추출영역(320)의 추출영역 조건 충족 여부를 판단하고(S220), 판단 결과에 따라 조건을 충족하는 경우 제1추출영역(320) 내의 데이터를 추출하여 추출데이터(400)를 생성하되(S260), 조건을 충족하지 않는 경우 제1추출영역(320)과 상이한 제2추출영역(340)을 설정하는(S240) 것이다.

도 38은 본 발명에 따른 추출데이터 전송 단계를 더 포함하는 센싱데이터의 처리 방법의 흐름도, 도 39는 본 발명에 따른 추출데이터 저장 및 캘리브레이션 단계를 더 포함하는 센싱데이터의 처리 방법의 흐름도이다.

도 38을 참조하면, 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법은, 통신부(30)가 S200 단계에서 생성된 추출데이터(400)를 컴퓨터에 전송하는 단계(S300)를 더 포함한다.

도 39를 참조하면, 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법은, 사용자에 대하여 추출데이터(400)를 생성한 추출영역정보를 저장하는 단계(S400) 및 동일한 사용자에 대한 센싱데이터(200)가 추가로 획득되면, 저장된 추출영역정보를 기초로 추출데이터(400)를 생성하는 단계(S500)를 더 포함한다.

S400 단계는 저장부(40)가 S200 단계에서 특정한 사용자의 센싱데이터(200)에 대하여 추출데이터(400)를 생성한 추출영역(300)에 대한 정보를 저장하는 단계이다.

S500 단계는 S400단계에서 저장부(40)에 저장된 추출영역정보와 동일한 사용자에 대하여 센싱패드(10)가 추가로 센싱데이터(200)를 획득하는 경우, 제어부(20)가 추가로 획득한 센싱데이터(200)에 대하여 새롭게 추출영역(300)을 설정 및 추출영역 조건을 판단하지 않고, 저장부(40)에 저장된 추출영역정보를 기초로 추출데이터(400)를 생성하는 것이다.

각 단계에 대한 상세한 내용은 상술한 내용과 중복되므로 생략한다.

또한, 상술한 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.

상기 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 센싱 장치를 상세하게 설명한다.

도 40은 본 발명에 따른 센싱 장치의 센싱 장치를 나타낸 블록 구성도, 도 41는 본 발명에 따른 센싱 장치를 나타낸 블록 구성도이다.

도 40 내지 도 41에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센싱 장치는 센싱 모듈, 제어 모듈 및 표시장치를 포함할 수 있다.

전체적으로 본 발명에 따른 센싱 장치는 센싱 모듈의 센싱패드(2010)에 양발의 하중이 가해지면, 센싱 모듈의 압력 측정부(2020)는 센싱패드(2010)에 가해진 양발의 하중에 의한 족저압을 측정하여 족저압 데이터를 생성하고, 제어 모듈(2030)은 족저압 데이터를 행렬로 정렬하고 족저압 데이터 행렬 내의 대상 데이터에 대하여 고유의 기준값 미만인 것을 노이즈로 필터링하고, 표시장치(2040)는 노이즈의 필터링이 완료된 족저압 데이터(또는 족저압 데이터 행렬)를 화면에 표시한다.

센싱 모듈은 양발의 하중에 의한 족저압을 측정하여 제어 모듈로 전달하는 것으로, 센싱패드(2010) 및 압력 측정부(2020)를 포함한다.

센싱패드(2010)은 양발이 얹어지는 것으로, 양발의 하중이 가해진다.

센싱패드(2010)의 소재는 양발의 하중(즉, 인체의 하중)을 견딜 수 있도록, 크롬, 고무, 아크릴, 강화 유리 등과 같이, 내구성이 좋은 것으로 이루어지는 것이 바람직하다.

센싱패드(2010)의 아래에는 복수의 압력 측정부(2020)가 구비되고, 센싱패드(2010)에 가해지는 양발의 하중이 복수의 압력 측정부(2020)로 전달된다. 이 때, 센싱패드(2010)에 가해지는 양발의 하중은 센싱패드(2010)의 형상변화(즉, 팽창 또는 수축)를 통해 복수의 압력 측정부(2020)로 전달될 수 있다. 또한, 센싱패드(2010)의 아래에는 센싱패드(2010)의 지지를 위한 지주(미도시)가 설치될 수 있다.

센싱패드(2010)과 압력 측정부(2020)는 터치스크린으로 구현될 수 있는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다

압력 측정부(2020)는 센싱패드(2010)에 가해지는 양발의 하중에 의한 족저압을 측정하여 족저압 데이터를 생성하는 역할을 한다.

압력 측정부(2020)는 압력센서, 압전센서 및 힘센서 등이 사용될 수 있으나, 이는 예시일 뿐이며, 특별히 한정되지 아니한다.

압력 측정부(2020)는 센싱패드(2010)의 아래에 구비된다. 예를들어, 압력 측정부(2020)는 센싱패드(2010)의 아래에 고정될 수 있으며, 센싱패드(2010)의 아래에는 압력 측정부(2020)의 고정을 위한 소켓(미도시)이 형성될 수 있다. 또한, 압력 측정부(2020)는 센싱패드(2010)의 아래에 소정 거리 이격되게 설치될 수 있다.

압력 측정부(2020)는 행렬(즉, 매트릭스 형태)로 배열된다. 구체적으로, 압력 측정부(2020)는 직사각형 형태의 행렬이나 정사각형 형태의 행렬로 배열될 수 있다. 이러한 압력 측정부(2020)는 행렬 상의 위치를 기반으로 고유 번호가 부여될 수 있다. 예를들면, 압력 측정부(2020)가 배열된 행렬을 기준으로, 1번째 열과 1번째 행에 위치하는 압력 측정부(2020)는 고유번호 1-1이 부여될 수 있다. 또한, 압력 측정부(2020)가 배열된 행렬을 기준으로, 2번째 열과 2번째 행에 위치하는 압력 측정부(2020)는 고유번호 2-2가 부여될 수 있다. 이러한 고유 번호를 통해 각각의 압력 측정부(2020)의 좌표를 정확하게 파악할 수 있다.

제어 모듈(2030)은 압력 측정부(2020)에 의해 측정된 족저압 데이터 중에서 노이즈 여부를 판단하고, 노이즈를 필터링하는 역할을 한다.

제어 모듈(2030)은 컴퓨터나 스마트폰이 사용될 수 있으나, 이는 예시일 뿐이며, 특별히 한정되지 아니한다.

제어 모듈(2030)은 정렬부(2031), 추출부(2032), 산출부(2033) 및 판단부(2034)를 포함할 수 있다. 이러한 정렬부(2031), 추출부(2032), 산출부(2033) 및 판단부(2034)는 제어 모듈(2030)에 설치되는 어플리케이션이나 프로그램으로 구현될 수 있다.

정렬부(2031)는 압력 측정부(2020)로부터 획득한 족저압 데이터를 압력 측정부(2020)의 좌표에 따라 족저압 데이터 행렬로 정렬한다. 일예로, 정렬부(2031)는 센싱패드(2010)에 구비된 압력 측정부(2020)의 좌표를 기준으로, 센싱패드(2010)의 1열과 1행에 위치하는 압력 측정부(2020)에 측정된 족저압 데이터는 족저압 데이터 행렬의 1열과 1열로 정렬된다. 또한, 센싱패드(2010)의 2열과 2행에 위치하는 압력 측정부(2020)에 측정된 족저압 데이터는 족저압 데이터 행렬의 2열과 2행으로 정렬된다

추출부(2032)는 족저압 데이터 행렬 내의 n행m열의 대상 데이터를 기준으로 n행에서 최대값을 갖는 제1최대 데이터와 상기 m열에서 최대값을 갖는 제2최대 데이터를 각각 추출한다.

산출부(2033)는 제1최대 데이터와 제2최대 데이터 중 하나를 기준 데이터로 결정하고, 기준 데이터에 기초하여 고유의 기준값을 산출한다. 여기서, 기준 데이터는 제1최대 데이터와 제2최대 데이터 중 작은 값이며, 고유의 기준값은 기준 데이터에 가중치를 부여한 값일 수 있으며, 대상 데이터의 노이즈 여부를 판단하는 값으로 활용된다. 여기서 가중치를 부여하는 것은 기준 데이터에 특정 수치를 곱하는 것을 의미한다

이러한 가중치는 센싱패드(2010)를 구성하는 소재의 물성에 따라 달라질 수 있는데, 예를들면, 센싱패드(2010)를 구성하는 소재의 표면압력저항(Surface Resistivity)에 따라 달라질 수 있다.

일예로, 센싱패드(2010)가 표면압력저항이 큰 소재로 구성되는 경우, 양발의 하중에 의한 센싱패드(2010)의 변형률이 작고, 그로 인해, 센싱패드(2010)의 변형을 통해 압력을 측정하는 압력 측정부(2020)의 민감도도 작으므로. 산출부(2033)는 가중치를 기설정값보다 큰 값으로 부여할 수 있다.

다른예로, 센싱패드(2010)가 표면압력저항이 상대적으로 작은 소재로 구성되는 경우, 양발의 하중에 의한 센싱패드(2010)의 변형률이 상대적으로 크고, 그로 인해, 센싱패드(2010)의 변형을 통해 압력을 측정하는 압력 측정부(2020)의 민감도도 상대적으로 크므로. 산출부(2033)는 가중치를 기설정값보다 큰 값으로 부여할 수 있다.

또 다른예로, 센싱패드(2010)가 50,000 Ohms/sq이하의 표면압력저항을 갖는 소재로 구성되는 경우, 산출부(2033)가 부여하는 가중치는 0.5 내지 0.7일 수 있다. 단, 가중치가 0.5보다 낮을 경우, 대상 데이터의 노이즈 판단 조건인 고유의 기준값이 현저하게 낮아짐에 따라, 판단부(2034)가 대상 데이터 중에서 노이즈를 판단하는 개수가 현저하게 감소하여 노이즈의 필터링이 거의 이루어지지 않았다. 그리고 산출부(2033)가 기준 데이터에 부여하는 가중치가 0.7보다 높을 경우, 대상 데이터의 노이즈 판단 조건인 고유의 기준값이 현저하게 높아짐에 따라, 판단부(2034)가 대상 데이터 중에서 노이즈를 판단하는 개수가 현저하게 증가하여 노이즈가 아닌 것까지 필터링 되었다. 그러므로, 센싱패드(2010)가 50,000 Ohms/sq이하의 표면압력저항을 갖는 소재로 구성되는 경우, 산출부(2033)가 부여하는 가중치는 상술한 수치로 한정되는 것이 비람직하다.

판단부(2034)는 고유의 기준값에 기초하여 대상 데이터의 노이즈 여부를 판단한다.

일예로, 판단부(2034)는 대상 데이터가 고유의 기준값 미만인 조건을 만족하는 경우 노이즈로 판단하여 필터링할 수 있다. 이 때 필터링이란 대상 데이터를 0으로 처리하는 것일 수 있다.

한편, 제어 모듈(2030)이 기준 데이터에 부여하는 가중치가 커질수록 대상 데이터의 노이즈 판단 조건인 고유의 기준값이 커짐에 따라, 제어 모듈이 대상 데이터 중에서 노이즈로 판단하는 갯수가 증가하며, 이와 반대로, 제어 모듈(2030)이 기준 데이터에 부여하는 가중치가 작아질수록 대상 데이터의 노이즈 판단 기준인 고유의 기준값이 작아짐에 따라, 제어 모듈(2030)이 대상 데이터 중에서 노이즈로 판단하는 갯수가 감소한다.

표시장치(2040)는 판단부(2032)에서 노이즈의 필터링이 완료된 족저압 데이터 행렬을 화면에 시각적으로 표시한다. 이러한 표시장치(2040)는 화면이 족저압 데이터 행렬에 대응하는 영역으로 구획되고, 화면의 영역마다 단위 데이터의 값에 상응하는 색상을 표시할 수 있다.

도 42에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센싱 장치의 센싱 모듈의 센싱패드(2010)과 압력 측정부(2020)는 터치스크린으로 구현될 수 있다. 이를 위해, TX부(2050), RX부(2060), 구동부(2070) 및 ADC부(2080)를 더 포함할 수 있다.

TX부(2050)는 행방향 및 열방향 중 하나로 배열되는 다수의 TX라인(2051, 즉, 송신라인)을 갖는다.

RX부(2060)는 행방향 및 열방향 중 나머지 하나로 배열되는 다수의 RX라인(2061, 즉, 수신라인)을 갖는다.

TX라인(2051)과 RX라인(2061)의 교차부에는 압력 측정부(2020)가 전기적으로 연결된다.

구동부(2070)는 제어 모듈(2030)의 셋업신호에 응답하여 TX라인(2051)에 구동펄스를 공급한다.

ADC부(2080)는 압력 측정부(2020)에서 측정되고 RX라인(2061)을 통해 수신된 아날로그 상태의 족저압 데이터를 디지털 상태의 족저압 데이터로 변환하여 제어 모듈(2030)로 전달한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법을 상세하게 설명한다.

도 43에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법은 복수의 족저압 데이터를 획득하는 단계(S10), 족저압 데이터 행렬을 생성하는 단계(S20), 추출하는 단계(S30), 고유의 기준값을 산출하는 단계(S40) 및 노이즈 여부를 판단하는 단계(S50) 및 화면에 표시하는 단계(S60)을 포함할 수 있다.

복수의 족저압 데이터를 획득하는 단계(S10)에서는 제어 모듈이 양발의 하중이 가해지는 센싱패드에 행렬로 구비된 복수의 압력 측정부로부터 복수의 족저압 데이터를 획득한다.

여기서, 센싱패드는 양발이 얹어지는 것으로, 양발의 하중에 의해 형상 변화(즉, 팽창 또는 수축)될 수 있다. 또한, 센싱패드의 아래에는 복수의 압력 측정부가 구비되고, 복수의 압력 측정부는 센싱패드에 가해지는 양발의 하중을 측정하여 제어 모듈로 전송할 수 있다. 또한, 제어 모듈은 컴퓨터나 스마트폰일 수 있으나, 특별히 한정되지 않는다.

족저압 데이터 행렬을 생성하는 단계(S20)에서는 제어 모듈이 압력 측정부에서 측정된 족저압 데이터를 압력 측정부의 좌표에 따라 정렬한 족저압 데이터 행렬을 생성한다.

일예로, 족저압 데이터 행렬을 생성하는 단계(S20)에서는 센싱패드에 구비된 압력 측정부의 좌표를 기준으로, 센싱패드의 1열과 1행에 위치하는 압력 측정부에 측정된 족저압 데이터는 족저압 데이터 행렬의 1열과 1열로 정렬된다. 또한, 센싱패드의 2열과 2행에 위치하는 압력 측정부에 측정된 족저압 데이터는 족저압 데이터 행렬의 2열과 2행으로 정렬된다

추출하는 단계(S30)에서는 제어 모듈이 족저압 데이터 행렬 내의 n행m열의 대상 데이터를 기준으로 n행에서 최대값을 갖는 제1최대 데이터와 m열에서 최대값을 갖는 제2최대 데이터를 각각 추출한다..

고유의 기준값을 산출하는 단계(S40)에서는 제어 모듈이 제1최대 데이터와 제2최대 데이터 중 하나를 기준 데이터로 결정하고, 기준 데이터에 기초하여 고유의 기준값을 산출할 수 있다.

여기서, 기준 데이터는 제1최대 데이터와 제2최대 데이터 중 작은 값이며, 고유의 기준값은 기준 데이터에 가중치를 부여한 값일 수 있으며, 대상 데이터의 노이즈 여부를 판단하는 값으로 활용된다. 여기서 가중치를 부여하는 것은 기준 데이터에 특정 수치를 곱하는 것을 의미한다. 예를들어, 본 실시예에서의 가중치는 0.5 내지 0.7일 수 있다.

노이즈 여부를 판단하는 단계(S50)에서는 제어 모듈이 고유의 기준값에 기초하여 대상 데이터의 노이즈 여부를 판단한다..

일예로, 노이즈 여부를 판단하는 단계(S50)에서는 제어 모듈이 대상 데이터가 고유의 기준값 미만인 조건을 만족하는 경우 노이즈로 판단하여 필터링 할 수 있다. 여기서 필터링이란 대상 데이터를 0으로 처리하는 것일 수 있다.

나아가, 족저압 데이터 행렬 내의 대상 데이터에 대한 고유의 기준값 미만인 조건은 하기 수학식 1로 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

Val[n][m] < A * Min[MaxY[n], MaxX[m]]

여기서, Val[n][m]는 족저압 데이터 행렬 내의 n행m열의 대상 데이터, A * Min[MaxY[n], MaxX[m]]은 족저압 데이터 행렬 내의 n행m열의 대상 데이터의 고유의 기준값, A는 가중치, MaxY[n]는 족저압 데이터 행렬에서 n행의 최대값, MaxX[m]는 족저압 데이터 행렬에서 m열의 최대값, Min[MaxY[n], MaxX[m]]는 MaxY[n]와 MaxX[m] 중 작은 값.

화면에 표시하는 단계(S60)에서는 노이즈의 필터링이 완료된 상기 족저압 데이터 행렬을 표시장치의 화면에 표시한다.

여기서, 표시장치는 모니터, 스마트폰, TV 등이 사용될 수 있다. 또한, 표시장치는 화면이 족저압 데이터 행렬에 대응하는 영역으로 구획되고, 화면의 영역마다 단위 데이터의 값에 상응하는 색상을 표시할 수 있다.

이하에서는 추출하는 단계(S30), 고유의 기준값을 산출하는 단계(S40) 및 노이즈 여부를 판단하는 단계(S50)에 대하여, 족저압 데이터 행렬의 일예인 표 1을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

	1행	2행	3행	4행	5행
1열	10	0	0	19	0
2열	29	19	2	34	24
3열	23	7	4	32	12
4열	12	8	0	30	0

일 예로, 족저압 데이터 행렬 내의 대상 데이터가 표 1의 2행4열인 경우, 추출하는 단계(S30)에서는 제어 모듈이 표 1의 2행4열의 대상 데이터인 10을 기준으로, 표 1의 2행에서 최대값을 갖는 19를 제1최대 데이터로 추출하고, 표 1의 4열에서 최대값을 갖는 30을 제2최대 데이터로 추출한다.이 후, 고유의 기준값을 산출하는 단계(S40)에서는 제어 모듈이 제1최대 데이터인 19와 제2최대 데이터인 30 중 작은 값인 19를 기준 데이터로 결정하고, 기준 데이터인 19에 가중치를 부여하여 고유의 기준값을 산출한다. 이 때, 가중치를 0.6으로 가정하면, 고유의 기준값은 기준 데이터인 19에 가중치인 0.6을 곱한 11.4가 된다.이 후, 노이즈 여부를 판단하는 단계(S50)에서는 제어 모듈이 표 1의 2열4열의 대상 데이터인 10이 고유의 기준값인 11.4 미만인 조건을 만족함을 확인하고 표 1의 2행 4열의 대상 데이터인 10을 노이즈로 판단하여 0으로 처리한다.

다른예로, 추출하는 단계(S30)에서는 제어 모듈이 족저압 데이터 행렬 내의 대상 데이터가 1행3열인 경우, 제어 모듈이 표 1의 1행3열의 대상 데이터인 23을 기준으로, 표 1의 1행에서 최대값을 갖는 29를 제1최대 데이터로 추출하고, 표 1의 4열에서 최대값을 갖는 32를 제2최대 데이터로 추출한다.

이 후, 고유의 기준값을 산출하는 단계(S40)에서는 제어 모듈이 제1최대 데이터인 29와 제2최대 데이터인 32 중 작은 값인 29를 기준 데이터로 결정하고, 기준 데이터인 29에 가중치7를 부여하여 고유의 기준값을 산출한다. 이 때, 가중치를 0.6으로 가정하면, 고유의 기준값은 기준 데이터인 29에 가중치인 0.6을 곱한 17.4가 된다.

이 후, 노이즈 여부를 판단하는 단계(S50)에서는 제어 모듈이 표 1의 1행3열의 대상 데이터인 23이 고유의 기준값인 17.4미만인 조건을 불만족함을 확인하고, 표 1의 1행3열의 대상 데이터인 23을 노이즈가 아닌 것으로 판단하여 그 값을 유지한다.

한편, 제어 모듈이 기준 데이터에 부여하는 가중치가 커질수록 대상 데이터의 노이즈 판단 조건인 고유의 기준값이 커짐에 따라, 제어 모듈이 대상 데이터 중에서 노이즈로 판단하는 갯수가 증가하며, 이와 반대로, 제어 모듈이 기준 데이터에 부여하는 가중치가 작아질수록 대상 데이터의 노이즈 판단 기준인 고유의 기준값이 작아짐에 따라, 제어 모듈이 대상 데이터 중에서 노이즈로 판단하는 갯수가 감소한다.

단, 본 실시예에서의 제어 모듈이 기준 데이터에 부여하는 가중치가 0.5보다 낮을 경우, 대상 데이터의 노이즈 판단 조건인 고유의 기준값이 현저하게 낮아짐에 따라, 제어 모듈이 대상 데이터 중에서 노이즈를 판단하는 개수가 현저하게 감소하여 노이즈의 필터링이 거의 이루어지지 않았다.

그리고 본 실시예에서의 제어 모듈이 기준 데이터에 부여하는 가중치가 0.7보다 높을 경우, 대상 데이터의 노이즈 판단 조건인 고유의 기준값이 현저하게 높아짐에 따라, 제어 모듈이 대상 데이터 중에서 노이즈를 판단하는 개수가 현저하게 증가하여 노이즈가 아닌 대상 데이터까지 필터링 되었다.

따라서 제어 모듈이 기준 데이터에 부여하는 가중치는 0.5 내지 0.7인 것이 바람직하다.

도 44a는 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법에 의한 족저압 측정결과를 나타낸 표시장치의 화면, 도 44b는 종래의 센싱데이터의 처리 방법에 의한 족저압 측정결과를 나타낸 표시장치의 화면이다.

도 44a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법은 제어 모듈이 압력 측정부에서 측정된 족저압 데이터에 포함된 노이즈(2001)를 필터링함으로써, 족저압 데이터의 정확도를 향상된 것을 확인할 수 있다.

반면, 도 44b에 도시된 바와 같이, 기존의 센싱데이터의 처리 방법(즉, 족저압 데이터에 포함된 노이즈의 필터링을 못하는 방법)은 압력 센서에서 측정된 족저압 데이터에 포함된 노이즈(2001)가 유지됨에 따라, 족저압 데이터의 정확도가 저하된 것을 확인할 수 있다.

한편, 압력 측정부에서 측정된 족저압 데이터에 노이즈(2001)가 포함되는 이유는 센싱패드에 하중을 가하는 양발이 센싱패드의 사각형의 세 꼭지점에 하중을 가함에 따라 센싱패드의 사각형의 한 꼭지점이 상대적으로 약하게 눌리는 부분이 발생하는데, 이 부분이 노이즈로 측정되기 때문이다.

한편, 본 발명에 따른 센싱데이터의 처리 방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모델로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모델은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

베이스; 및

상기 베이스 상에 배치되며, 사용자에 의해 가해지는 압력을 측정하는 센싱패드를 포함하는 센싱 장치.
제1항에 있어서,

상기 베이스는, 상기 센싱패드가 분리 가능하게 장착되는 장착부를 포함하는 센싱 장치.
제2 항에 있어서,

상기 장착부는, 상기 베이스의 상면에 상기 센싱패드에 대응되는 형상으로 형성되는 제1 홈을 포함하고,

상기 센싱패드는 상기 제1 홈에 분리 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제3 항에 있어서,

상기 장착부는, 상기 제1 홈의 외측부의 일부 영역과 연결되도록 형성되는 적어도 하나의 제2 홈을 더 포함하는 센싱 장치.
제1 항에 있어서,

상기 센싱패드는 제1 자성체를 포함하고,

상기 베이스는 상기 제1 자성체와 인력을 형성하는 제2 자성체를 포함하여, 장착된 상기 센싱패드를 고정시키는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제1 항에 있어서,

상기 센싱패드는,

상기 베이스에 대한 상기 센싱패드의 장착 여부를 감지하는 장착 감지부를 더 포함하는 센싱 장치.
제6 항에 있어서,

상기 센싱패드는,

상기 장착 감지부로부터 상기 센싱패드의 장착 여부를 수신하고, 수신 결과에 대응되는 균형 훈련 프로그램을 실행하는 제어부를 더 포함하는 센싱 장치.
제1 항에 있어서,

상기 센싱패드는,

상기 베이스에 선택적으로 접촉하는 제1 패드;

상기 제1 패드의 상부에 구비되며, 사용자의 신체 부위가 접촉되는 제2 패드; 및

상기 제1 패드 및 상기 제2 패드 사이에 구비되며, 상기 사용자에 의해 가해진 압력을 측정하는 센서어레이를 포함하는 센싱 장치.
제8 항에 있어서,

상기 센싱패드는, 상기 제1 패드 및 상기 센서어레이 사이에 배치되는 강성지지부를 더 포함하는 센싱 장치.
제8 항에 있어서,

상기 센싱패드는, 복수의 압력센서가 일정 간격으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제1 항에 있어서,

상기 센싱패드는,

상면에 사용자의 신체 부위의 접촉 위치를 가이드하기 위한 기준선이 표시되는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제11 항에 있어서,

상기 기준선은, 횡방향으로 연장되며, 종방향으로 소정의 간격만큼 서로 이격되어 표시되는 복수의 제1 기준선을 포함하는 센싱 장치.
제11 항에 있어서,

상기 기준선은, 종방향으로 연장되며, 횡방향으로 소정의 간격만큼 서로 이격되어 표시되는 복수의 제2 기준선을 포함하는 센싱 장치.
제1 항에 있어서,

상기 베이스에 분리 가능하게 결합되며, 상기 사용자의 신체 부위 중 적어도 일부가 지지되는 핸드레일을 더 포함하는 센싱 장치.
제1 항에 있어서,

상기 사용자의 상체에 부착되어, 상기 사용자의 상체 기울기를 측정하는 몸통센서를 더 포함하는 센싱 장치.
제1항에 있어서,

상기 센싱패드는, 사용자에 의해 가해지는 압력에 의한 센싱데이터를 획득하는 복수의 센서를 구비하고,

상기 센싱 장치는, 상기 센싱 패드 및 상기 복수의 센서를 제어하는 제어부;를 더 포함하고,

상기 제어부는,

상기 센싱데이터에 설정된 제1추출영역의 추출영역 조건 충족 여부를 판단하고,

상기 제1추출영역의 상기 추출영역 조건이 충족된 경우, 상기 제1추출영역 내의 데이터를 추출하여 추출데이터를 생성하고,

상기 제1추출영역의 상기 추출영역 조건이 충족되지 않은 경우, 상기 제1추출영역과 상이한 제2추출영역을 설정하고,

상기 복수의 센서는, 특정한 수치범위 내의 센싱값을 출력하는 것이고,

상기 센싱데이터는, 각각의 센싱값을 출력한 센서의 개수인 개수정보를 포함하고,

상기 제1추출영역은, 상기 센싱데이터보다 작은 크기를 갖도록 설정되는 것이고,

상기 추출영역 조건은, 추출영역에 포함된 각각의 센싱값에 대한 개수정보를 기초로 설정되는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제16항에 있어서,

상기 센싱패드는,

평면상에 특정 간격으로 배치된 복수의 압력센서에 가해지는 압력에 따라 센싱값을 출력하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제17항에 있어서,

상기 센싱데이터는,

상기 센싱패드에 배치된 각각의 압력센서의 배치 위치에 대한 배치위치정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제16항에 있어서,

상기 추출영역 조건은, 제1개수정보 및 제2개수정보를 기초로 설정되는 것이고,

상기 제1개수정보는, 상기 센싱데이터 내의 복수의 센싱값 중 제1센싱값 이하의 센싱값에 대한 개수정보를 합산한 것이고,

상기 제1센싱값은, 상기 추출영역에 포함된 복수의 센싱값 중 가장 작은 수치의 센싱값이고,

상기 제2개수정보는, 상기 센싱데이터 내의 복수의 센싱값 중 제2센싱값 이상의 센싱값에 대한 개수정보를 합산한 것이고,

상기 제2센싱값은, 상기 추출영역에 포함된 복수의 센싱값 중 가장 큰 수치의 센싱값인 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제19항에 있어서,

상기 추출영역 조건은, 상기 제1개수정보 및 상기 제2개수정보가 임계값 이하인 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제19항에 있어서,

상기 추출영역 조건은, 상기 제1개수정보 및 상기 제2개수정보가 0인 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제19항에 있어서,

상기 추출영역 조건은,

상기 센싱데이터 내의 개수정보가 0이 아닌 센싱값 중 가장 작은 센싱값과 제1센싱값의 차이와, 가장 큰 센싱값과 제2센싱값의 차이가 균등한 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제16항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 제1추출영역의 추출영역 조건 충족 여부를 판단하기 전에, 상기 센싱데이터 내의 복수의 센싱값 중 미리 설정된 유효센싱값 미만의 센싱값을 0으로 변경하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제16항에 있어서,

상기 추출데이터를 컴퓨터에 전송하는 통신부를 더 포함하고,

상기 제1추출영역의 크기는, 데이터 전송 속도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제16항에 있어서,

상기 사용자에 대하여 상기 추출데이터를 생성한 추출영역에 대한 추출영역정보를 저장하는 저장부를 더 포함하고,

상기 제어부는,

상기 사용자에 대한 센싱데이터가 추가로 획득되는 경우, 상기 저장부에 저장된 추출영역정보를 기초로 추출데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
복수의 센서를 포함하는 센싱 장치가 센싱데이터를 처리하는 방법에 있어서,

특정한 수치범위 내의 센싱값을 출력하는 복수의 센서를 통하여 사용자의 센싱데이터를 획득하는 단계;

상기 센싱데이터에 설정된 제1추출영역의 추출영역 조건 충족 여부를 판단하는 단계;

상기 조건이 충족된 경우, 상기 제1추출영역 내의 데이터를 추출하여 추출데이터를 생성하는 단계; 및

상기 조건이 충족되지 않은 경우, 제2추출영역을 설정하는 단계를 포함하고,

상기 센싱데이터는, 각각의 센싱값을 출력한 센서의 개수인 개수정보를 포함하고,

상기 제1추출영역은, 상기 센싱데이터보다 작은 크기를 갖도록 설정되는 것이고,

상기 추출영역 조건은, 추출영역에 포함된 각각의 센싱값에 대한 개수정보를 기초로 설정되는 것인 센싱데이터의 처리 방법.
제1항에 있어서,

상기 센싱 장치는,

상기 센싱패드에 행렬로 구비되고 상기 센싱패드에 가해지는 양발의 하중에 의한 족저압을 측정하는 복수의 압력 측정부를 포함하는 센싱 모듈; 및

상기 압력 측정부로부터 획득한 족저압 데이터에 대하여 고유의 기준값에 기초하여 노이즈 여부를 판단하는 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제27항에 있어서,

상기 제어 모듈은,

상기 압력 측정부로부터 획득한 족저압 데이터를 상기 압력 측정부의 좌표에 따라 정렬하여 족저압 데이터 행렬을 생성하는 정렬부;

상기 족저압 데이터 행렬 내의 n행m열의 대상 데이터를 기준으로 상기 n행에서 최대값을 갖는 제1최대 데이터와 상기 m열에서 최대값을 갖는 제2최대 데이터를 각각 추출하는 추출부;

상기 제1최대 데이터와 상기 제2최대 데이터 중 하나를 기준 데이터로 결정하고, 상기 기준 데이터에 기초하여 고유의 기준값을 산출하는 산출부; 및

상기 고유의 기준값에 기초하여 상기 대상 데이터의 노이즈 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제27항에 있어서,

상기 기준 데이터는,

상기 제1최대 데이터와 상기 제2최대 데이터 중 작은 값인 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제28항에 있어서,

상기 고유의 기준값은,

상기 기준 데이터에 가중치를 부여한 값인 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제30항에 있어서,

상기 가중치는,

0.5 내지 0.7인 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제27항에 있어서,

상기 제어 모듈에서 상기 노이즈의 필터링이 완료된 상기 족저압 데이터 행렬을 화면에 표시하는 표시장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
제어 모듈이 양발의 하중이 가해지는 센싱패드에 행렬로 구비된 복수의 압력 측정부로부터 복수의 족저압 데이터를 획득하는 단계;

상기 제어 모듈이 상기 족저압 데이터를 상기 압력 측정부의 좌표에 따라 정렬한 족저압 데이터 행렬을 생성하는 단계;

상기 제어 모듈이 상기 족저압 데이터 행렬 내의 n행m열의 대상 데이터를 기준으로 상기 n행에서 최대값을 갖는 제1최대 데이터와 상기 m열에서 최대값을 갖는 제2최대 데이터를 각각 추출하는 단계;

상기 제어 모듈이 상기 제1최대 데이터와 상기 제2최대 데이터 중 하나를 기준 데이터로 결정하고, 상기 기준 데이터에 기초하여 고유의 기준값을 산출하는 단계; 및

상기 제어 모듈이 상기 고유의 기준값에 기초하여 상기 대상 데이터의 노이즈 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱데이터의 처리 방법.
제33항에 있어서,

상기 기준 데이터는,

상기 제1최대 데이터와 상기 제2최대 데이터 중 작은 값인 것을 특징으로 하는 센싱데이터의 처리 방법.
제34항에 있어서,

상기 고유의 기준값은,

상기 기준 데이터에 가중치를 부여한 값인 것을 특징으로 하는 센싱데이터의 처리 방법.
제35항에 있어서,

상기 가중치는,

0.5 내지 0.7인 것을 특징으로 하는 센싱데이터의 처리 방법.
제33항에 있어서,

상기 노이즈 여부를 판단하는 단계는,

상기 제어 모듈이 상기 대상 데이터가 상기 고유의 기준값 미만인 조건을 만족하는 경우 노이즈로 판단하여 필터링하는 것을 특징으로 하는 센싱데이터의 처리 방법.
제37항에 있어서,

상기 제어 모듈에서 상기 노이즈의 필터링이 완료된 상기 족저압 데이터 행렬을 표시장치의 화면에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱데이터의 처리 방법.