KR20150006708A - Apparatus for measuring plantar pressure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 족저압 측정 장치에 관한 것으로, 발바닥의 압력 부하를 측정할 수 있는 다수 개의 센서가 구비된 바닥부와, 상기 다수 개의 센서 위에 각각 접촉 형성되어 상기 센서에 부하가 작용되는 경우 상기 부하를 감지하는 다수 개의 압력지지판과, 상기 바닥부 및 압력지지판 사이에 구비되고, 상기 센서가 관통되며, 충격을 완화시키는 완충재와, 상기 바닥부에 체결되어 인체에 결합되도록 하는 인체 체결부 및 상기 센서와 연결되어 상기 다수 개의 센서에 의해 측정된 데이터를 전송하는 신호처리기를 포함하는 족저압 측정 장치에 의해 착용자가 신발을 착용한 상태에서 원활한 보행과 동시에 족저압을 측정할 수 있다.The present invention relates to a foot low pressure measuring apparatus, comprising: a floor having a plurality of sensors capable of measuring a pressure load on the sole; A cushioning material provided between the bottom portion and the pressure supporting plate to allow the sensor to pass therethrough and to mitigate an impact, a human body fastening portion coupled to the bottom portion and coupled to the human body, And a signal processor for transmitting data measured by the plurality of sensors. The foot low pressure measuring device can measure the foot pressure at the same time as walking while the wearer wears the shoes.
Description
본 발명은 족저압을 측정하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 족저압을 측정하여 보행 단계를 추정함으로써 보행자의 보행을 보조하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
착용형 근력증강로봇은 사람이 무거운 짐을 맨 상태에서 험준한 지형을 이동시에 근력을 보조하여 평상시와 같이 보행할 수 있도록 하는 보조장치이다.The wearable muscle strength enhancing robot is an auxiliary device that enables a person to walk as usual while assisting the muscular force when moving a rugged terrain while carrying heavy loads.
상기 근력증강로봇은 근력을 보조하기 위해 사용되는 유압실린더 등 고출력 엑츄에이터의 경우 거동시 인간의 힘만으로 실린더를 움직이기 힘들기 때문에 사용자의 보행 단계(의도)를 파악하여 엑츄에이터의 상태를 변경하는 제어 기술이 필요하다. In the case of a high-output actuator such as a hydraulic cylinder used for assisting muscular strength, the muscle-strength-enhancing robot is difficult to move the cylinder only by the force of a human when it is in motion. Therefore, Is required.
보행자의 보행단계를 추정하기 위한 종래의 기술 중 착용자의 근전도(electromyogram, 筋電圖)와 같은 생체신호를 이용하는 방법은 착용자에 따라 측정되는 신호가 달라 신호처리 방법 및 분석이 어려우며 착용시 인체에 전극을 부착해야하는 단점이 있다. Among the conventional techniques for estimating the walking step of a pedestrian, a method using a bio-signal such as an electromyogram (electromyogram) differs depending on the signal measured by the wearer, making it difficult to analyze the signal processing method and analyzing the signal. It has a disadvantage that it must be attached.
다른 방법으로는, 보행 상태에 따라 착용자의 족저압(plantar pressure) 분포가 달라지는 것을 이용한 보행 단계 추정 방법이 있는데, 피검자의 족저압을 측정하는 방법은 지면에 센서부를 두어 족저압을 측정하는 방법, 신발 속에 압력변화측정센서를 두어 족저압을 측정하는 방법 등이 있다. In another method, there is a gait estimation method using a change in the distribution of the plantar pressure of the wearer according to the gait state. The method of measuring the low pressure of the subject includes a method of measuring a low pressure by placing a sensor part on the ground, And a method of measuring the pressure at the foot by placing a pressure change measurement sensor in the shoe.
상기 방법 중 지면의 센서부를 이용한 방법은 설치된 영역 외에는 장치를 활용할 수 없는 한계가 있다. 반면, 신발 속의 센서를 이용하는 방법은 특정 크기의 발을 가진 착용자만이 장치를 활용할 수 있으며, 경우에 따라 지면과의 접촉 여부만을 측정할 수 있어 보행 패턴을 추정하는데 한계가 있었다. 특히, 군사적인 목적으로 사용되는 경우 여러 사용자가 한 장비를 착용할 수 있어야 하며, 장비의 착용 및 탈착이 손쉬워야 하는 문제가 있었다.Among the above methods, there is a limit in that the method using the sensor unit on the ground can not utilize the apparatus other than the installed area. On the other hand, in the method using the sensor in the shoe, only the wearer having the foot of a certain size can utilize the device, and in some cases, only the contact with the ground can be measured, Especially, when used for a military purpose, a plurality of users must be able to wear one equipment, and the wearing and detachment of the equipment must be easy.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 다양한 발 크기를 가진 사용자가 신발을 신은 상태에서도 족저압을 측정할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a device capable of measuring a foot pressure even when a user wearing various foot sizes wears shoes.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 발바닥의 압력 부하를 측정할 수 있는 다수 개의 센서가 구비된 바닥부; 상기 다수 개의 센서 위에 각각 접촉 형성되어 상기 센서에 부하가 작용되는 경우 상기 부하를 감지하는 다수 개의 압력지지판; 상기 바닥부 및 압력지지판 사이에 구비되고, 상기 센서가 관통되며, 충격을 완화시키는 완충재; 상기 바닥부에 체결되어 인체에 결합되도록 하는 인체 체결부; 및 상기 센서와 연결되어 상기 다수 개의 센서에 의해 측정된 데이터를 전송하는 신호처리기를 포함하는 족저압 측정 장치가 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, a floor having a plurality of sensors capable of measuring the pressure load of the sole; A plurality of pressure supporting plates formed in contact with the plurality of sensors to sense the load when a load is applied to the sensors; A cushioning material provided between the bottom portion and the pressure supporting plate, the cushioning material penetrating the sensor and alleviating an impact; A body fastening portion fastened to the bottom portion and coupled to a human body; And a signal processor connected to the sensor and transmitting data measured by the plurality of sensors.
상기 다수 개의 센서는, 발뒤꿈치의 부하를 측정하는 제1 센서와, 발볼 안쪽의 부하를 측정하는 제2 센서, 발볼 바깥쪽의 부하를 측정하는 제3 센서 및 발가락의 부하를 측정하는 제4 센서로부터 선택되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.The plurality of sensors includes a first sensor for measuring a load on the heel, a second sensor for measuring a load on the inside of the ball, a third sensor for measuring a load on the ball outside the ball, and a fourth sensor As shown in FIG.
상기 바닥부는 상기 제1 센서가 설치되는 뒤꿈치부와, 상기 제2 내지 제4 센서가 설치되는 앞꿈치부를 포함하며, 상기 뒤꿈치부와 앞꿈치부는 분리 형성될 수 있다.The bottom portion includes a heel portion in which the first sensor is installed and a toe portion in which the second to fourth sensors are installed, and the heel portion and the forefoot portion may be separately formed.
상기 뒤꿈치부와 앞꿈치부는 연성의 연결체로 연결되며, 하부는 지면과 접촉시 충격을 완화할 수 있는 재질로 이루어지며, 상부는 상기 다수의 센서를 고정하는 강성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The heel portion and the forefoot portion are connected by a flexible connecting member. The lower portion is made of a material capable of alleviating an impact upon contact with the ground, and the upper portion is made of a rigid material fixing the plurality of sensors.
상기 신호처리기는 유선 또는 무선에 의해 데이터를 전송할 수 있으며, 상기 무선에 의한 데이터 전송은 상기 제1 내지 제4 센서로부터 데이터가 전송되는 송신기 및 상기 전송된 데이터가 무선 전송되는 수신기에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.Wherein the signal processor is capable of transmitting data by wire or wireless, and the wireless data transmission is performed by a transmitter through which data is transmitted from the first through fourth sensors and a receiver through which the transmitted data is wirelessly transmitted .
본 발명의 실시예에 의하면 족저압 측정 장치는 착용자가 신발을 착용한 상태에서 원활한 보행과 동시에 족저압을 측정할 수 있으며, 신발의 크기 및 재질과 무관하게 족저압의 압력 분포와 발 전체에 실리는 하중을 손실 없이 측정할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the foot low pressure measuring device can measure the foot pressure at the same time as the foot wearer while the wearer wears the shoes. The foot pressure measuring device can measure the foot pressure, Can measure the load without loss.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치를 설명하기 위한 개략도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치의 분해사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치의 사시도,
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치의 센서 측정값 변화에 따른 피검자의 보행 단계를 판단하기 위한 그래프,
도 5는 본 발명의 실시예에서의 센서의 데이터를 유선 처리하기 위한 센서 모듈 구성도,
도 6는 본 발명의 실시예에서의 센서의 데이터를 무선 처리하기 위한 센서 모듈 구성도이다.1 is a schematic view for explaining an apparatus for measuring a foot pressure according to an embodiment of the present invention,
2 is an exploded perspective view of a foot low pressure measurement apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 is a perspective view of a foot low pressure measuring apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a graph for determining a gait step of a subject according to a sensor measurement value change of a foot low pressure measurement apparatus according to an embodiment of the present invention,
5 is a block diagram of a sensor module for wired processing of data of a sensor in an embodiment of the present invention,
6 is a block diagram of a sensor module for wirelessly processing data of a sensor in an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 족저압 측정 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일ㅇ유사한 구성에 대해서는 동일.유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a foot low pressure measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, the same reference numerals are assigned to the same components in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first explanation. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)의 사시도인데, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)는 착용자가 자신의 신발 하단에 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)를 장착하여 사용한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)에는 인체 체결부(301)가 있어, 사용자의 신발(미도시)을 족저압 측정 장치(100)에 결합시킬 수 있다.3 is a perspective view of a foot low
본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)는 보행자의 족저압 분포를 측정하기 위해서 보행 패턴에 따라 가장 압력을 많이 받는 부위에 다수 개의 센서를 설치하여, 센서에 의해 감지되는 압력 부하를 이용하여 액츄에이터 등에 입력하여 보행자의 근력 증강을 돕는다. In order to measure the foot pressure distribution of pedestrians, a pedestal low
이때, 본 발명의 일실시예에서는 발뒤꿈치쪽의 부하를 측정하는 제1 센서(101), 발볼의 안쪽 부분에 배치되어 발볼의 안쪽의 부하를 측정하는 제2 센서(102), 발볼의 바깥쪽 부분에 배치되어 발볼의 바깥쪽의 부하를 측정하는 제3 센서(103), 및 발가락과 접촉하는 부위에 배치되어 발가락의 압력 부하를 측정하는 제4 센서(104)로 구성된다.In this case, in an embodiment of the present invention, a
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)를 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)의 구조 및 센서 배치를 설명하기 위한 분해사시도인데, 이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.FIG. 1 is a schematic view for explaining an
본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)는 발바닥의 위치에 따라 압력 부하를 측정할 수 있는 다수 개의 센서(101, 102, 103, 104)가 구비된 바닥부(105, 106), 상기 다수 개의 센서(101, 102, 103, 104) 위에 각각 접촉 형성되어 상기 센서(101, 102, 103, 104)에 부하가 작용되는 경우 상기 부하를 감지하는 다수 개의 압력지지판(203, 204, 205, 206)을 포함한다. 이때, 다수 개의 센서(101, 102, 103, 104)는 발바닥의 족저압을 측정하기 위해 필요한 정도이면 되는데, 본 발명의 실시예에서는 발뒤꿈치의 부하를 측정하는 제1 센서(101)와, 발가락의 부하를 측정하는 제4 센서(104)만으로도 족저압 측정이 가능하다. 즉, 본 발명의 일실시예에서는 발뒤꿈치와 발가락의 부하만을 측정하여도 본 발명이 달성하고자 하는 효과를 달성할 수는 있으나, 보다 나은 효과 달성을 위하여 본 발명의 일실시예에서는 발볼의 부하를 측정하는 센서를 더 포함할 수 있다. 발볼의 부하 측정을 위하여 하나 이상의 센서를 구비할 수 있는데, 본 발명의 일실시예에서는 발볼 안쪽의 부하를 측정하는 제2 센서(102) 및 발볼 바깥쪽의 부하를 측정하는 제3 센서(103)를 더 포함한다. 다만, 이에 한정할 것은 아니고, 발뒤꿈치의 부하를 측정하기 위하여 하나 이상의 센서를 더 사용할 수 있으며, 발볼의 부하 측정을 위해서 세 개 이상의 센서를 사용할 수도 있으며, 발가락의 부하 측정을 위하여 두 개 이상의 센서를 사용할 수도 있다. The foot low
나아가, 발뒤꿈치의 부하 측정을 위한 제1 센서(101)와, 제2 내지 제4 센서(102, 103, 104)로부터 선택되는 하나 이상의 센서로도 부하 측정을 할 수도 있다. 예를 들면, 제1 센서(101)와 제2 센서(102)의 조합, 제1 센서(101)와 제3 센서(103)의 조합, 제1 센서(101)와 제4 센서(104)의 조합, 제1 센서(101)와 제2 내지 제3 센서(102, 103)의 조합, 제1 센서(101)와 제3 내지 제4 센서(103, 104)의 조합, 제1 센서(101)와 제2 센서(102) 및 제4 센서(104)의 조합 등이 가능하다.Further, the load measurement may be performed by the
또한, 상기에서는 제2 센서(102) 및 제3 센서(103)의 위치를 발볼의 안쪽 및 바깥쪽의 부하를 측정하기 위한 것이라고 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 발뒤꿈치와 발가락를 제외한 영역에 설치되면 충분하다. In the above description, the positions of the
상기 압력지지판(203, 204, 205, 206)은 발바닥의 압력이 손실되지 않고 센서에 전달될 수 있도록 센서보다 넓은 면적을 가지며, 각각의 센서(101, 102, 103, 104)에 대응되는 개수만큼 형성되어 있으며, 발바닥의 형상에 따라 휨 처리를 할 수 있고, 족형과 크기 및 신발의 재질과 무관하게 측정하고자 하는 발바닥 영역의 압력분포를 측정할 수 있도록 돕는다. 이때, 상기 제1 센서(101)는 제1 압력지지판(203)과, 제2 센서(102)는 제2 압력지지판(204)과, 제3 센서(103)는 제3 압력지지판(205)과, 제4 센서(104)는 제4 압력지지판(206)과 서로 대응되는 위치에 배치된다.The
상기 바닥부(105, 106)는 직접 지면과 접촉되는 부분을 의미하는데, 본 발명의 실시예에서는 뒤꿈치부(106)와 앞꿈치부(105)로 구분할 수 있으며, 상기 뒤꿈치부(106)와 앞꿈치부(105)는 공간적으로 이격되어 있으며, 상기 뒤꿈치부(106)와 앞꿈치부(105)는 연성의 연결체(107)에 의해 연결되어 있다. 이와 같이, 상기 바닥부(105, 106)를 뒤꿈치부(106)와 앞꿈치부(105)를 이격 형성하는 이유는 보행시 발바닥이 자연스럽게 굽혀질 수 있도록 하기 위함이다. The
본 발명의 실시예에 따르면 상기 뒤꿈치부(106)에는 상기 제1 센서(101)가 형성되고, 앞꿈치부(105)에는 제2 내지 제4 센서(102, 103, 104)가 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 뒤꿈치부(106)에도 두 개 이상의 센서가 구비될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. 다만, 상기 앞꿈치부(105)와 뒤꿈치부(106)는 지면에 직접 접촉하므로 충격을 완화시킬 필요가 있으므로, 상기 앞꿈치부(105)와 뒤꿈치부(106)의 하단은 충격을 완화시킬 수 있는 재질로 이루어지며, 앞꿈치부(105)와 뒤꿈치부(106)의 상단은 상기 센서를 고정시킬 수 있도록 강성 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 앞꿈치부(105)와 뒤꿈치부(106)의 하단은 신발의 아웃솔과 유사하게 충격을 흡수할 수 있는 우레탄 소재로 이루어질 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the
또한, 상기 바닥부(105, 106) 위에는 다수의 센서(101, 102, 103, 104)를 지지하기 위한 센서 지지부(200)가 형성되어 있다. 즉, 상기 바닥부(105, 106)의 하부는 지면과 접촉시 충격을 완화할 수 있는 재질로 이루어지며, 상부는 상기 다수의 센서(101, 102, 103, 104)를 고정하는 강성 재질의 센서 지지부(200)를 포함하여 이루어진다.A sensor support 200 for supporting a plurality of
그리고, 본 발명의 실시예에서는 상기 바닥부(105, 106)와 압력지지판(203, 204, 205, 206) 사이에 형성되고, 상기 다수의 센서(101, 102, 103, 104)가 관통되며, 족저압 측정 장치(100)에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있는 완충재(201, 202)가 구비된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)는 인체에 체결하기 위한 인체 체결부(301)를 더 포함하는데, 상기 인체 체결부(301)는 상기 바닥부(105, 106)에 체결되어 인체에 결합되도록 한다. 상기 인체 체결부(301)는 샌들(sandal)에서의 체결끈과 같은 기능을 수행하는 것으로, 상기 바닥부(105, 106)의 일측에 형성된 인체 체결 치구(303, 304)에 연결된다. 또한, 본 발명의 일실시예에서는 신발의 압력이 상기 측정 센서(101, 102, 103, 104) 이외의 부위에 전달되어 상기 센서(101, 102, 103, 104)에 전달되는 압력이 분산되어 압력이 손실되는 것을 방지하고, 다양한 신발 크기와 사람마다 발바닥 부하 측정 부위가 다른 것을 보완하기 위해 완충재(201, 202)를 사용하는데, 상기 완충재(201, 202)는 상기 압력지지판(203, 204, 205, 206)과 각 센서(101, 102, 103, 104) 사이에 삽입되며 연질의 소재를 사용한다.
In the embodiment of the present invention, the plurality of
이외에도 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)는 상기 다수의 센서(101, 102, 103, 104)와 연결되어 상기 다수 개의 센서(101, 102, 103, 104)에 의해 측정된 데이터를 근력증강로봇(미도시)에 전송하는 신호처리기(400)를 포함한다.In addition, the foot low
즉, 상기 제1 내지 제4 센서(101, 102, 103, 104)에서 측정되는 데이터(신호)들을 전송하는 신호처리기(400)를 더 포함하는데, 상기 신호처리기(400)는 상기 데이터를 유선 또는 무선 방식으로 전송할 수 있는데, 유선으로 전송하는 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4 센서(101, 102, 103, 104)에 신호처리기(400)가 전기적으로 직접 연결되며, 무선으로 전송하는 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 내지 제4 센서(101, 102, 103, 104)와 신호처리기(400) 사이에 데이터를 전송받아 송신하는 송신기(500)와, 상기 송신기(500)로부터 전송되는 데이터를 수신하는 수신기(501)를 더 포함할 수 있다. 무선으로 데이터를 송수신하는 경우에도 상기 수신기(501)와 신호처리기(400)는 유선으로 연결되어 있으며, 상기 신호처리기(400)는 정보처리하는 장치이다. The
본 발명의 실시예에서의 족저압 측정 장치(100)는 보행자의 근력증강을 위한 장치와 링크되며, 착용자가 신발을 신은 채로 장치 위에 올라선 후 인체 체결부(301)를 통해 신발과 장치(100)를 체결하면 착용자와 발바닥 센서 모듈이 고정된 상태로 보행이 가능하며, 보행에 따른 부하 변화를 감지하여 보행 단계를 추정할 수 있게 된다.In the embodiment of the present invention, the foot-low
본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)에 의한 보행 단계를 구분하는 방법은 착용자가 보행시에 제1 내지 제4 센서(101, 102, 103, 104)의 부하 변화에 따른 센서 신호를 기초로 착용자의 보행 단계를 판단하는데, 이하에서는 이에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.A method of distinguishing a walking step by a foot low
먼저, 도 4은 본 발명의 실시예에 따른 장치의 센서 측정값 변화에 따른 착용자의 보행 단계를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프인데, 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100)를 착용하고 보행자가 걷기 시작하면, 먼저 발뒤꿈치가 지면에 닿게 되고, 발볼이 지면에 닿은 다음, 발가락이 마지막으로 지면에 닿으면서 앞으로 나아가는 추진력을 발생시키게 된다. 4 is a graph for explaining a method of determining a walking step of a wearer according to a sensor measurement value change of an apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, When the pedestrian starts to walk by wearing the
이때, 발바닥의 일부라도 지면에 닿아 있는 순간을 스탠스(stance) 단계(A)라고 하고, 발바닥이 지면에서 완전히 이격되어 있는 순간을 스윙(swing) 단계(B)라고 한다.At this time, a moment when a part of the sole touches the ground is called a stance step (A), and a moment when the sole is completely separated from the ground is called a swing step (B).
도 4의 그래프에서 네 개의 선도는 각각 제1 내지 제4 센서(101, 102, 103, 104)에서 감지되는 부하 변화를 나타내는 것인데, 스탠스 단계 중 첫 번째 단계(a)는 보행을 하지 않는 단계에서 보행단계로 전이하기 위해서 발뒤꿈치가 지면과 접촉하게 되는 단계(Heel strike phase)이고, 이 때는 제1 센서(101)에 의한 부하의 변화가 가장 심한 단계이고, 스탠스 단계 중 두 번째 단계(b)는 발볼로 신체의 하중이 이동하는 단계(Mid stance phase)로, 제2 센서(102) 및 제3 센서(103)에서의 부하 변동이 가장 큰 단계이며, 스탠스 단계 중 마지막 단계(c)는 제2 내지 제4 센서(102, 103, 104)에서의 부하 변동이 가장 크게 감지되는 단계로 발이 지면에서 떨어지는 단계(Toe-off phase)이다. 상기 (c) 단계에서는 제2 센서(102) 및 제3 센서(103)에서의 부하가 감소할 때에 특히 제4 센서(104)에서는 추진력(propulsion)에 의한 부하가 증가하고, 곧 바로 감소하여 제4 센서(104)의 변동이 가장 잘 드러나는 단계이다.In the graph of FIG. 4, the four diagrams represent changes in load sensed by the first to
상기와 같이 다수 개의 센서(101, 102, 103, 104)에 의한 부하 감지에 의해 보행 단계를 추정할 수 있다. 예를 들면, (c)단계인 것으로 추정되면 앞으로 나아가기 위한 추진력이 필요한 시점이므로 보행자의 힘이 많이 소요될 것이므로 액츄에이터(미도시) 등에 의해 보행자의 근력을 증강시킬 수 있도록 할 수 있다.As described above, the walking step can be estimated by sensing the load by the plurality of
본 발명은 신발을 신은 상태에서도 본 발명의 실시예에서의 족저압 측정 장치(100)를 착용하여 족저압을 측정할 수 있는 장치에 관한 것으로 발바닥의 족저압 분포 변화를 통해 착용자의 보행상태를 구분할 수 있으며, 보행 상태는 근력증강로봇 등의 엑츄에이터의 상태 제어시 입력 값으로 활용될 수 있다.The present invention relates to a device for measuring a foot pressure by wearing a foot pressure measuring device (100) according to an embodiment of the present invention even when the footwear is put on the foot, And the walking state can be utilized as an input value when controlling the state of an actuator such as a muscle strength increasing robot.
본 발명의 실시예에 따른 족저압 측정 장치(100) 안의 각 센서는 사람의 보행 단계에 따라 발뒤꿈치, 발볼 안쪽, 발볼 바깥쪽 및 발가락 부분에 배치할 수 있으며, 각기 다른 센서로부터 측정된 센서 값 변화를 통해 사람의 보행 단계를 구분할 수 있도록 하였다.Each sensor in the foot low
상기와 같이 설명된 족저압 측정 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The above-described foot low-pressure measuring apparatus is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but the embodiments may be modified such that all or some of the embodiments are selectively combined .
또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .
Claims (7)
상기 다수 개의 센서 위에 각각 접촉 형성되어 상기 센서에 부하가 작용되는 경우 상기 부하를 감지하는 다수 개의 압력지지판;
상기 바닥부 및 압력지지판 사이에 구비되고, 상기 센서가 관통되며, 충격을 완화시키는 완충재;
상기 바닥부에 체결되어 인체에 결합되도록 하는 인체 체결부; 및
상기 센서와 연결되어 상기 다수 개의 센서에 의해 측정된 데이터를 전송하는 신호처리기를 포함하는 족저압 측정 장치.A bottom having a plurality of sensors capable of measuring the pressure load of the sole;
A plurality of pressure supporting plates formed in contact with the plurality of sensors to sense the load when a load is applied to the sensors;
A cushioning material provided between the bottom portion and the pressure supporting plate, the cushioning material penetrating the sensor and alleviating an impact;
A body fastening portion fastened to the bottom portion and coupled to a human body; And
And a signal processor connected to the sensor and transmitting data measured by the plurality of sensors.
상기 다수 개의 센서는,
발뒤꿈치의 부하를 측정하는 제1 센서와,
발볼 안쪽의 부하를 측정하는 제2 센서, 발볼 바깥쪽의 부하를 측정하는 제3 센서 및 발가락의 부하를 측정하는 제4 센서로부터 선택되는 하나 이상의 센서를 포함하는 족저압 측정 장치.The method according to claim 1,
The plurality of sensors include:
A first sensor for measuring a load of the heel,
A second sensor for measuring a load on the inside of the ball, a third sensor for measuring a load on the outside of the ball, and a fourth sensor for measuring a load on the toe.
상기 바닥부는 상기 제1 센서가 설치되는 뒤꿈치부와, 상기 제2 내지 제4 센서가 설치되는 앞꿈치부를 포함하며, 상기 뒤꿈치부와 앞꿈치부는 분리 형성된 족저압 측정 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the bottom portion includes a heel portion in which the first sensor is installed and a toe portion in which the second to fourth sensors are installed, and the heel portion and the forefoot portion are separately formed.
상기 뒤꿈치부와 앞꿈치부는 연성의 연결체로 연결되는 족저압 측정 장치.The method of claim 3,
Wherein the heel portion and the forefoot portion are connected by a flexible connecting body.
상기 뒤꿈치부와 앞꿈치부는,
하부는 지면과 접촉시 충격을 완화할 수 있는 재질로 이루어지며, 상부는 상기 다수의 센서를 고정하는 강성 재질로 이루어지는 족저압 측정 장치.5. The method of claim 4,
The heel portion and the forefoot portion,
Wherein the lower portion is made of a material capable of alleviating an impact upon contact with the ground, and the upper portion is made of a rigid material fixing the plurality of sensors.
상기 신호처리기는 유선 또는 무선에 의해 데이터를 전송하는 족저압 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the signal processor transmits data by wire or wireless.
상기 무선에 의한 데이터 전송은 상기 제1 내지 제4 센서로부터 데이터가 전송되는 송신기 및 상기 전송된 데이터가 무선 전송되는 수신기에 의해 이루어지는 족저압 측정 장치.The method according to claim 6,
Wherein the wireless data transmission is performed by a transmitter to which data is transmitted from the first to fourth sensors and a receiver to which the transmitted data is wirelessly transmitted.
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