KR100863064B1 - 생체 신호 측정용 의복 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

생체 신호 측정용 의복을 제공한다. 이 의복은 피부 표면과 접촉되도록 의복의 내부면에 일체로 결합되어 생체 신호를 감지하는 적어도 하나의 전극 센서, 전극 센서로부터 감지된 생체 신호를 전송하되 의복의 내부면에 마감 처리된 신호 연결선, 신호 연결선과 전기적으로 연결되되 전극 센서와 중첩되지 않는 의복의 부위에 일체로 결합되는 스냅 구조물 및 스냅 구조물에 장착되어 생체 신호를 측정하는 측정기를 포함한다. 신호 연결선은 신축성을 갖는 것을 특징으로 한다.
의복, 생체 신호, 전극 센서, 전도성 실, 연결 스냅

Description

생체 신호 측정용 의복 및 그 제조 방법{Garment for Measuring Physiological Signals and Method of Fabricating the Same}
본 발명은 생체 신호 측정용 의복 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로 착용자의 일상 생활에서뿐만 아니라 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도 용이하게 생체 신호를 측정할 수 있는 생체 신호 측정용 의복 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-007-02, 과제명: 유비쿼터스 건강관리용 모듈 시스템].
근래에 들어 U-헬스케어(Ubiquitous-healthcare)를 실현하기 위하여, 사람들이 입고다니는 의복에 각종 센서를 장착하여 착용자의 건강 정보를 얻고자 하는 시도들이 고안되어 오고 있다. 의복의 착용자로부터 심전도, 맥박수, 호흡수, 체지방 또는 비만도 등과 같은 건강 정보를 알아내기 위해서는 센서를 일정 압력으로 피부에 밀착시켜 생체 신호를 측정하는 것이 필요하다.
심전도, 체지방 또는 호흡수 등을 측정하는 경우에는 장시간 동안 측정 센서 를 피부 표면에 밀착시켜 생체 신호를 측정해야 하기 때문에, 신체에 가해지는 압박감을 착용자가 작게 느끼도록 하는 동시에 양호한 생체 신호가 얻어져야 한다. 이를 위해서는 신축성이 뛰어난 스판덱스 섬유(spandex yarn)와 유사한 소재를 사용하여 의복을 제작하는 것이 바람직하며, 신체에 접촉되는 전극 센서 또한 의복과 유사한 정도의 탄력성이 있는 구조로 설계되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 신축성이 뛰어난 스판덱스 섬유와 유사한 소재로 만들어진 의복에 있어서, 측정기를 전극 센서와 일정 간격 떨어진 위치에 부착하고자 할 때에는 측정기와 전극 센서를 연결하는 신호 연결선의 구조가 매우 중요하다.
만약 측정기와 전극 센서를 연결하는 신호 연결선이 신축성이 없는 구조로 되어 있다면, 착용자가 움직이거나 격한 운동을 하는 상황에서 신호 연결선이 당겨져서 의복의 모양새가 안 좋아지는 동시에, 당김 현상에 의해 측정되는 신호가 왜곡되고, 그리고 잡음이 혼합되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 착용자의 일상 생활에서뿐만 아니라 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도 용이하게 생체 신호를 측정할 수 있는 생체 신호 측정용 의복을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 착용자의 일상 생활에서뿐만 아니라 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도 용이하게 생체 신호를 측정할 수 있는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 생체 신호 측정용 의복을 제공한다. 이 의복은 피부 표면과 접촉되도록 의복의 내부면에 일체로 결합되어 생체 신호를 감지하는 전극 센서, 전극 센서에 연결된 신호 연결선, 신호 연결선과 전기적으로 연결되는 스냅 구조물 및 스냅 구조물에 장착되어 생체 신호를 측정하는 측정기를 포함할 수 있다. 신호 연결선은 신축성을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
전극 센서가 결합되는 의복의 부위는 0.1kPa 이상의 압력이 가해지도록 설계될 수 있다. 의복은 스판덱스 섬유를 포함할 수 있다.
전극 센서는 전도성 실로 제조된 전도성 천 전극일 수 있다. 전도성 천 전극은 전도성 실을 트리코드 방식 또는 니트 방식으로 제조한 것일 수 있다. 전도성 천 전극은 의복보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 전도성 실은 필라멘트 또는 스테이플 구조의 원사에 전도성 물질이 코팅된 것일 수 있다. 전도성 물질은 은을 포함 할 수 있다.
전극 센서를 의복의 내부면에 일체로 결합하는 결합용 접착 부재를 더 포함할 수 있다. 결합용 접착 부재는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프와 의복의 원단의 접착물일 수 있다.
전극 센서와 결합용 접착 부재의 경계면에 제공되는 미끄럼 방지용 접착 부재를 더 포함할 수 있다. 미끄럼 방지용 접착 부재는 핫-멜트 테이프 또는 실리콘 재질의 테이프일 수 있다.
전극 센서와 신호 연결선을 연결하는 연결용 접착 부재를 더 포함할 수 있다. 연결용 접착 부재는 전극 센서보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 연결용 접착 부재는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프일 수 있다.
전극 센서와 신호 연결선을 연결하는 연결용 금속 구조물을 더 포함할 수 있다. 연결용 금속 구조물은 전극 센서를 관통하는 중앙 기둥을 축으로 하는 한 쌍의 납작한 원반을 갖는 요요 형상일 수 있다. 신호 연결선은 연결용 금속 구조물의 중앙 기둥에 감겨 전극 센서와 연결될 수 있다.
신호 연결선은 코어 물질인 탄성사, 탄성사를 감는 금속사 및 금속사를 덮도록 감는 절연사를 포함할 수 있다.
탄성사는 탄성 물질을 포함할 수 있다. 금속사는 전도성 물질이 코팅된 것일 수 있다. 전도성 물질은 은을 포함할 수 있다. 절연사는 폴리에스테르 섬유를 포함할 수 있다.
신호 연결선은 의복의 내부면에 마감 처리될 수 있다. 신호 연결선을 마감 처리하는 마감용 접착 부재를 더 포함할 수 있다. 마감용 접착 부재는 신호 연결선보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 마감용 접착 부재는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프일 수 있다.
스냅 구조물은 의복을 관통하는 기둥을 갖는 수 스냅 및 의복을 개재하도록 수 스냅에 끼워지는 암 스냅을 포함할 수 있다. 신호 연결선은 수 스냅의 기둥에 감겨 있는 형태일 수 있다. 의복과 수 스냅 사이에 개재되는 전도성 심지를 더 포함할 수 있다. 의복의 내부면에 스냅 구조물을 덮도록 접착되는 스냅용 접착 부재를 더 포함할 수 있다.
스냅 구조물은 전극 센서와 중첩되지 않는 의복의 부위에 일체로 결합될 수 있다.
의복의 외부면에 측정기를 수납하기 위한 수납부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기한 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 생체 신호를 감지하는 전극 센서를 피부 표면과 접촉되도록 의복의 내부면에 일체로 결합하는 단계, 전극 센서에 신호 연결선을 연결하는 단계, 신호 연결선과 전기적으로 연결되는 스냅 구조물을 형성하는 단계 및 스냅 구조물에 측정기를 장착하는 단계를 포함할 수 있다. 신호 연결선은 신축성을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
전극 센서가 결합되는 의복의 부위는 0.1kPa 이상의 압력이 가해지도록 제조될 수 있다. 의복은 스판덱스 섬유로 제조될 수 있다.
전극 센서는 전도성 실로 제조된 전도성 천 전극일 수 있다. 전도성 천 전극 은 전도성 실을 트리코트 방식 또는 니트 방식으로 제조한 것일 수 있다. 전도성 천 전극은 의복보다 높은 신축성을 갖도록 제조될 수 있다. 전도성 실은 필라멘트 또는 스테이플 구조의 원사에 전도성 물질을 코팅하여 제조될 수 있다. 전도성 물질은 은을 포함할 수 있다.
전극 센서를 의복의 내부면에 일체로 결합하는 단계는 의복에 전극 센서를 부착할 부위를 결정하는 단계 및 결합용 접착 부재로 전극 센서를 결정된 부위에 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 결합용 접착 부재는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프와 의복의 원단의 접착물일 수 있다.
전극 센서와 결합용 접착 부재의 경계면에 미끄럼 방지용 접착 부재를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 미끄럼 방지용 접착 부재는 핫-멜트 테이프 또는 실리콘 재질의 테이프일 수 있다.
연결용 접착 부재로 전극 센서와 신호 연결선을 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전극 센서에 신호 연결선을 연결하는 단계는 전극 센서와 중첩되도록 신호 연결선을 제공하는 단계 및 전극 센서와 중첩된 신호 연결선을 연결용 접착 부재로 덮는 단계를 포함할 수 있다. 연결용 접착 부재는 전극 센서보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 연결용 접착 부재는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프일 수 있다.
연결용 금속 구조물로 전극 센서와 신호 연결선을 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전극 센서에 신호 연결선을 연결하는 단계는 전극 센서를 관통하는 구멍을 형성하는 단계, 구멍에 대응되는 기둥을 갖는 금속 구조물을 끼우는 단계, 금속 구조물의 기둥에 신호 연결선을 감는 단계 및 금속 구조물을 변형하여 전극 센서를 관통하는 중앙 기둥을 축으로 하는 한 쌍의 납작한 원반을 갖는 요요 형상의 연결용 금속 구조물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
신호 연결선은 탄성 물질을 포함하는 코어 물질로 탄성사를 준비하는 단계, 전도성 물질을 코팅하여 제조된 금속사로 탄성사를 감는 단계 및 폴리에스테르 섬유로 제조된 절연사로 금속사를 덮도록 감는 단계를 포함하는 방법으로 형성될 수 있다.
신호 연결선을 의복의 내부면에 마감 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 신호 연결선을 의복의 내부면에 마감 처리하는 단계는 마감용 접착 부재를 신호 연결선을 덮도록 의복의 내부면에 접착하는 단계를 포함할 수 있다. 마감용 접착 부재는 신호 연결선보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 마감용 접착 부재는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프일 수 있다.
스냅 구조물을 형성하는 단계는 의복에 스냅 구조물을 결합할 부위를 결정하는 단계, 결정된 부위의 의복을 관통하는 구멍을 형성하는 단계, 구멍에 대응되는 기둥을 갖는 수 스냅을 끼우는 단계 및 의복의 외부면으로 돌출된 수 스냅의 기둥에 암 스냅을 끼워 의복을 관통하는 중앙 기둥을 축으로 하는 한 쌍의 납작한 원반을 갖는 요요 형상의 스냅 구조물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
수 스냅의 기둥에 신호 연결선을 감는 단계를 더 포함할 수 있다. 의복과 수 스냅 사이에 전도성 심지를 개재하는 단계를 더 포함할 수 있다. 의복의 내부면에 스냅 구조물을 덮도록 스냅용 접착 부재로 마감 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
스냅 구조물은 전극 센서와 중첩되지 않는 의복의 부위에 일체로 결합될 수 있다.
의복의 외부면에 측정기를 수납하기 위한 수납부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면 생체 신호 측정용 의복이 착용자의 격한 활동 상태에서도 의복의 구김이나 당겨짐에 의해 발생할 수 있는 측정 신호에서의 왜곡과 잡음의 혼입을 현저하게 줄임으로써, 일상 생활에서뿐만 아니라 달리기나 체조와 같은 운동을 하는 상황에서도 장시간 편리하게 생체 신호의 측정이 가능하도록 하여 건강 관리에 유용하게 이용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 생체 신호 측정용 의복이 측정하고자 하는 생체 신호에 따라 임의로 조절될 수 있는 전극 센서를 가짐으로써, 1-채널 또는 3-채널 심전도, 호흡 파형, 또는 복부 및 좌우 체지방 등에 대한 다양한 생체 신호들을 측정할 수 있다. 이에 더하여, 전극 센서 및 측정기를 착용자가 거추장스럽게 느끼지 않는 부위나 배김이 적은 부위 어느 곳에나 부착될 수 있기 때문에, 의복을 디자인하는 데 있어서, 융통성이 커질 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명 하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다. 도면들에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 생체 신호 측정용 의복은 의복(10), 전극 센서부(100), 스냅 결합부(200), 신호 연결선(300), 측정기(미도시) 및 수납부(400)를 포함할 수 있다.
의복(10)에 사용되는 원단은 신축성을 갖는 재질의 원단일 수 있다. 바람직하게는, 의복(10)은 스판덱스 섬유와 유사한 재질로 제조될 수 있다. 특히, 전극 센서부들(100)이 위치하는 의복(10)의 부위는 0.1kPa 이상의 압력이 가해지도록 설계될 수 있다. 이는 전극 센서부들(100)이 착용자의 신체 표면에 양호하게 밀착되도록 하기 위한 것일 수 있다.
전극 센서부들(100)은 착용자의 신체 표면에 밀착되어 생체 신호를 측정하기 위한 것일 수 있다. 전극 센서부들(100)은 전도성 실로 제조된 전도성 천 전극을 포함할 수 있다. 전도성 천 전극은 전도성 실을 트리코드(tricot) 방식 또는 니트(knit) 방식으로 제조될 수 있다. 이에 따라, 전극 센서부들(100)은 신축성을 가 질 수 있다. 바람직하게는, 전극 센서부들(100)은 의복(10)에 사용되는 원단보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 전도성 실은 필라멘트(filament) 구조 또는 스테이플(staple) 구조를 갖는 폴리에스테르(polyester) 원사에 전도성 물질이 코팅된 것일 수 있다. 전도성 물질은 은(Ag)을 포함할 수 있다. 전도성 물질로 은을 사용하는 이유는 착용자의 피부에 말썽을 일으키지 않기 때문이다.
전극 센서부들(100)은 측정하고자 하는 생체 신호의 종류에 따라 선택적으로 의복(10)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 1-채널의 심전도를 측정하고자 할 경우에는 적어도 하나의 전극 센서부(100)를 의복(10)의 흉부에 해당하는 A 또는/및 B 부위에 부착될 수 있으며, 3-채널의 심전도를 측정하고자 할 경우에는 복수의 전극 센서부들(100)을 의복(10)의 A(Right Arm : RA), B(Left Arm : LA), C(Right Leg : RL) 및/또는 D(Left Leg : LL) 부위에 부착될 수 있다. 또한, 호흡 파형을 측정하고자 할 경우에는 복수의 전극 센서부들(100)을 의복(10)의 A와 D 부위 또는 B와 C 부위에 부착될 수 있다.
이에 더하여, 비만과 관련된 체지방을 측정하고자 할 경우에는 적어도 하나의 전극 센서부(100)가 A, B, C 및/또는 D 부위의 각각에 부착되거나, 흉부에 해당하는 A와 B 부위가 아닌 어깨 또는 팔뚝 부위에 부착될 수 있다. 이에 따라, 복부 체지방 및/또는 좌우 상체 체지방에 대한 생체 신호들이 감지될 수 있다. 또한, 복수의 전극 센서부들(100)은 의복(10)의 A, B, C 또는 D 부위뿐만 아니라 임의의 위치에 추가로 부착될 수 있다. 이에 따라, 신체의 다양한 부위들의 체지방에 대한 생체 신호들이 감지될 수 있다.
스냅 결합부(200)는 측정기를 장착하기 위한 것일 수 있다. 스냅 결합부(200)는 전극 센서부들(100)과 중첩되지 않는 의복(10)의 부위에 부착될 수 있다. 도 1과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스냅 결합부(200)는 의복(10)의 상완에 위치할 수 있다. 그러나 스냅 결합부(200)는 의복(10)의 디자인, 편리성 또는 사용 목적에 따라 좌우 흉부의 상부, 배, 어깨, 등, 옆구리, 팔목, 상완 또는 하완 등 전극 센서부들(100)과 중첩되지 않는 임의의 위치에 부착될 수 있다.
측정기는 전극 센서부들(100)로부터 감지된 생체 신호를 필터링(filtering), 증폭 및 변환 등의 과정을 수행하여 원하는 측정값으로 표시하기 위한 장치일 수 있다. 측정기는 스냅 결합부(200)에 장착될 수 있다. 수납부(400)는 스냅 결합부(200)에 장착된 측정기를 수납하기 위한 공간을 제공하기 위한 것일 수 있다.
신호 연결선들(300)은 스냅 결합부(200)과 전기적으로 연결되어 전극 센서부들(100)로부터 감지된 생체 신호를 측정기로 전송하는 역할을 할 수 있다. 신호 연결선들(300)은 신축성을 가질 수 있다. 바람직하게는, 신호 연결선들(300)은 의복(10)에 사용되는 원단과 유사하거나 더 높은 신축성을 가질 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복은 신축성을 갖는 의복, 전극 센서부 및 신호 연결선을 구비함으로써, 착용자의 일상 생활뿐만 아니라 격한 활동에 따른 의복의 구김이나 당겨짐에 의해 발생할 수 있는 감지된 생체 신호의 왜곡 또는/및 잡음의 혼입을 현저하게 줄일 수 있다. 이에 따라, 착용자의 일상 생활에서뿐만 아니라 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도 생체 신호가 용이하게 측정될 수 있다. 또한, 의복의 임의의 위치에 전극 센서부가 결합될 수 있다. 이에 따라, 다양한 생체 신호가 측정될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법은 생체 신호를 감지하는 전극 센서를 의복의 내부면에 일체로 결합(S10)하는 것, 전극 센서로부터 감지된 생체 신호를 전송하는 신호 연결선을 의복의 내부면에 마감 처리(S20)하는 것, 신호 연결선과 전기적으로 연결되면서, 전극 센서와 중첩되지 않는 의복의 부위에 일체로 결합되는 스냅 구조물을 형성(S30)하는 것, 스냅 구조물에 측정기를 장착(S40)하는 것, 및 의복의 외부면에 측정기를 수납하기 위한 수납부를 형성(S50)하는 것을 포함할 수 있다.
생체 신호 측정용 의복의 제조 방법에 대한 설명의 이해를 돕기 위해, 아래의 설명에는 도 4a 내지 도 6d, 및 도 8a 및 8b에서 사용된 참조부호가 기재된다.
전극 센서(110)를 의복(10)의 내부면에 일체로 결합(S10)하는 것은 의복(10)에 전극 센서(110)를 부착할 부위를 결정하는 단계 및 결합용 접착 부재(121)로 전극 센서(110)를 결정된 부위에 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 결합용 접착 부재(121)는 신축성을 가질 수 있다. 바람직하게는, 결합용 접착 부재(121)는 의복(10)에 사용되는 원단과 유사하거나 더 높은 신축성을 가질 수 있다. 이에 따라, 전극 센서(110)는 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도, 결합용 접착 부재(121)에 의해 의복(10)에 결합된 상태를 유지할 수 있다. 결합용 접착 부재(121)는 심 실링(seam sealing) 테이프 또는 핫-멜트(hot-melt) 테이프와 의복(10)의 원단의 접착물일 수 있다. 바람직하게는, 결합용 접착 부재(121)는 핫-멜트 테이프와 의복(10)의 원단의 접착물일 수 있다. 결합용 접착 부재(121)로 핫-멜트 테이프와 의복(10)의 원단의 접착물을 사용하는 경우에는 결합용 접착 부재(121)가 의복(10)의 내부에서 표시가 잘 나지 않을 수 있다. 이에 따라, 의복(10)이 깔끔하게 보이는 장점이 있을 수 있다.
또한, 전극 센서(110)와 결합용 접착 부재(121)의 경계면에 미끄럼 방지용 접착 부재(140)를 더 형성할 수 있다. 미끄럼 방지용 접착 부재(140)는 핫-멜트 테이프 또는 실리콘(silicon) 재질의 테이프일 수 있다. 이에 따라, 전극 센서(110)는 착용자가 격한 운동을 하는 상황일지라도, 의복(10)에 결합된 전극 센서(110)가 미끄럼 방지용 접착 부재(140)에 의해 미끄러지지 않고 피부 표면에 접촉된 상태를 유지할 있다.
연결용 접착 부재(120)로 전극 센서(110)와 신호 연결선(300)을 연결하는 것을 더 포함할 수 있다. 전극 센서(110)와 신호 연결선(300)을 연결하는 것은 전극 센서(110)와 중첩되도록 신호 연결선(300)을 제공하는 단계 및 전극 센서(110)와 중첩된 신호 연결선(300)을 연결용 접착 부재(120)로 덮는 단계를 포함할 수 있다. 연결용 접착 부재(120)는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프일 수 있다. 연결용 접착 부재(120)는 전극 센서(110)보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 이에 따라, 전극 센서(110)와 신호 연결선(300)의 전기적 연결은 안정적으로 유지될 수 있다.
이와는 달리, 연결용 금속 구조물(130)로 전극 센서(110)와 신호 연결선(300)을 연결하는 것을 더 포함할 수 있다. 전극 센서(110)와 신호 연결선(300) 을 연결하는 것은 전극 센서(110)를 관통하는 구멍을 형성하는 단계, 구멍에 대응되는 기둥을 갖는 금속 구조물(131)을 끼우는 단계, 금속 구조물(131)의 기둥에 신호 연결선(300)을 감는 단계 및 금속 구조물(131)을 변형하여, 전극 센서(110)를 관통하는 중앙 기둥을 축으로 하는 한 쌍의 납작한 원반을 갖는 요요(yoyo) 형상의 연결용 금속 구조물(130)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 신호 연결선(300)이 전극 센서(110)와 연결용 금속 구조물(130) 사이에 개재된 형태를 가짐으로써, 전극 센서(110)와 신호 연결선(300)의 전기적 연결은 안정적으로 유지될 수 있다.
전극 센서(110)로부터 감지된 생체 신호를 전송하는 신호 연결선(300)을 의복(10)의 내부면에 마감 처리(S20)하는 것은 마감용 접착 부재(122)를 신호 연결선(300)을 덮도록 의복(10)의 내부면에 접착하는 것일 수 있다. 마감용 접착 부재(122)는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프일 수 있다. 마감용 접착 부재(122)는 신호 연결선(300)보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 이에 따라, 신호 연결선(300)은 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도, 마감용 접착 부재(122)에 의해 보호될 수 있다.
신호 연결선(300)과 전기적으로 연결되면서, 전극 센서(110)와 중첩되지 않는 의복(10)의 부위에 일체로 결합되는 스냅 구조물(220)을 형성(S30)하는 것은 의복(10)에 스냅 구조물(220)을 결합할 부위를 결정하는 단계, 결정된 부위의 의복(10)을 관통하는 구멍을 형성하는 단계, 구멍에 대응되는 기둥을 갖는 수 스냅(male snap, 221)을 끼우는 단계, 수 스냅(221)의 기둥에 신호 연결선(300)을 감는 단계 및 의복(10)의 외부면으로 돌출된 수 스냅(221)의 기둥에 암 스냅(female snap, 222)을 끼워, 의복(10)을 관통하는 중앙 기둥을 축으로 하는 한 쌍의 납작한 원반을 갖는 요요 형상의 스냅 구조물(220)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 신호 연결선(300)이 스냅 구조물(220)에 감긴 형태를 가짐으로써, 스냅 구조물(220)과 신호 연결선(300)의 전기적 연결은 안정적으로 유지될 수 있다.
의복(10)과 수 스냅(221) 사이에 전도성 심지(230)를 개재하는 것을 더 포함할 수 있다. 이는 스냅 구조물(221)과 신호 연결선(300) 사이의 전기적 연결의 신뢰성을 높이기 위한 것일 수 있다. 의복(10)의 내부면에 스냅 구조물(220)을 덮도록 스냅용 접착 부재(124)로 마감 처리하는 것을 더 포함할 수 있다. 스냅용 접착 부재(124)는 신축성을 가질 수 있다. 바람직하게는, 스냅용 접착 부재(124)는 의복(10)에 사용되는 원단과 유사하거나 더 높은 신축성을 가질 수 있다. 이는 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도, 스냅 구조물(220)에 의해 착용자의 피부 표면이 손상되는 것을 방지하기 위한 것일 수 있다.
스냅 구조물(220)에 측정기를 장착(S40)하는 것은 스냅 구조물(220)의 중앙 기둥의 빈 공간에 측정기의 단자를 삽입하는 것일 수 있다. 스냅 구조물(220)과 측정기는 스냅 단추의 결합 방식과 유사한 전기적 연결 구조를 가질 수 있다.
의복(10)의 외부면에 측정기를 수납하기 위한 수납부(400)를 형성(S50)하는 것은 봉제 방식 또는 무봉제 방식을 포함할 수 있다. 수납부(400)는 의복(10)과 유사한 원단일 수 있다. 무봉제 방식은 접착 물질을 이용하여 수납부(400)를 의복의 외부면에 접착하는 것일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 신호 연결선을 설 명하기 위한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 신호 연결선(300)은 탄성사(310), 금속사(320) 및 절연사(330)를 포함할 수 있다. 신호 연결선(300)은 코어 물질(core material)인 탄성사(310), 이에 감긴 금속사(320) 및 탄성사(310)에 감긴 금속사(320)를 덮도록 감긴 절연사(330)로 구성될 수 있다.
탄성사(310)는 탄성 물질을 포함할 수 있다. 탄성 물질은 고무줄일 수 있다. 이에 따라, 신호 연결선(300)은 신축성을 가질 수 있다. 금속사(320)는 전도성 물질이 코팅된 것일 수 있다. 전도성 물질은 은(Ag) 또는 금속 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 신호 연결선(300)은 전도성을 가질 수 있다. 절연사(330)는 폴리에스테르 섬유를 포함할 수 있다. 이에 따라, 신호 연결선(300)은 외부에서 가해질 수 있는 전기적인 영향을 배제할 수 있다.
신호 연결선(300)을 형성하기 위해, 탄성사(310)를 심는 방법이나 금속사(320) 및 절연사(330)를 감는 방법에는 다양한 방식이 적용될 수 있다. 바람직하게는, 의복(도 1의 10 참조)의 신축성 및 외관 등을 고려하여 신호 연결선(300)의 굵기, 신축성 및 절연성 등이 적절한 값을 갖도록 할 수 있다. 신호 연결선(300)이 가는 굵기 및 높은 신축성을 갖기 위해서는 은 또는 금속 물질이 코팅된 금속사(320)를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 전극 센서부를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 A-A' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전극 센서부(100)는 전극 센서(110) 및 연결용 접착 부재(120)를 포함할 수 있다.
전극 센서부(100)를 형성하는 것은 전도성 천 전극인 전극 센서(110)에 절연을 위한 절연사(도 3의 330 참조)가 제거된 신호 연결선(300) 부위가 중첩되도록 놓은 후, 연결용 접착 부재(120)를 절연사가 제거된 신호 연결선(300) 부위를 덮도록 전극 센서(110) 위에 부착하는 것을 포함할 수 있다. 전극 센서(110)와 중첩되는 신호 연결선(300)은 지그재그(zigzag) 형태를 가질 수 있다. 이는 전극 센서(110)와 신호 연결선(300) 사이의 전기적 연결에 대한 신뢰성을 높이기 위한 것일 수 있다.
연결용 접착 부재(120)는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프일 수 있다. 연결용 접착 부재(120)는 전극 센서(110)보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 이에 따라, 전극 센서(110)와 신호 연결선(300) 사이의 물리적 연결은 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도, 연결용 접착 부재(120)에 의해 보호될 수 있다.
연결용 접착 부재(120)를 전극 센서(110) 위에 부착하는 것은 전극 센서(110) 위에 연결용 접착 부재(120)를 깔고난 다음, 연결용 접착 부재(120)를 열풍기에 의한 열로 가열하면서 롤러(roller)로 압축시켜 전극 센서(110)에 부착시키는 일반적인 방식을 사용할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 전극 센서부를 설명하기 위한 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 B-B' 선을 따라 절단한 단면도이고, 그리고 도 5c 및 도 5d는 각각 도 5a의 전극 센서부에 사용되는 금속 구조물을 설명하기 위한 정면도 및 평면도이다.
도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 전극 센서부(100)는 전극 센서(110) 및 연결용 금속 구조물(130)을 포함할 수 있다.
전극 센서부(100)를 형성하는 것은 전도성 천 전극인 전극 센서(110)를 관통하는 구멍을 형성하는 것, 구멍에 대응되는 기둥을 갖는 금속 구조물(131)을 끼우는 것, 금속 구조물(131)의 기둥에 절연을 위한 절연사(도 3의 330 참조)가 제거된 신호 연결선(300) 부위를 감는 것 및 금속 구조물(131)을 변형하여 전극 센서(110)를 관통하는 중앙 기둥을 축으로 하는 한 쌍의 납작한 원반을 갖는 요요 형상의 연결용 금속 구조물(130)을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 금속 구조물(131)을 변형하는 것은 금속 구조물(131)의 상부가 펼쳐지게 하는 것일 수 있다. 금속 구조물(131)의 상부를 펼치는 것은 금속 막대 등과 같은 것을 금속 구조물(131)의 상부에 올려놓고 망치나 펀치 등으로 힘을 가하는 것일 수 있다.
전극 센서(110)와 연결용 금속 구조물(130) 사이에 고정 심지(132)를 개재하는 것을 더 포함할 수 있다. 고정 심지(130)는 연결용 금속 구조물(130)의 중앙 기둥에 감긴 신호 연결선(300)이 풀리지 않도록 단단히 고정하기 위한 것일 수 있다. 고정 심지(132)는 플라스틱 또는 고무 등을 포함할 수 있다. 이에 따라, 전극 센서(110)와 신호 연결선(300) 사이의 물리적 및 전기적 연결에 대한 신뢰성이 높아질 수 있다. 이에 따라, 전극 센서(110)와 신호 연결선(300) 사이의 물리적 및 전기적 연결은 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도, 고정 심지(130)를 개재하는 연결용 금속 구조물(130)에 의해 보호될 수 있다.
도 6a 및 도 6c는 각각 본 발명의 실시예들에 따른 생체 신호 측정용 의복에 결합된 전극 센서들과 마감 처리된 신호 연결선들을 설명하기 위한 평면도들이고, 도 6b 및 도 6d는 각각 도 6a 및 도 6b의 C-C' 선 및 D-D'선을 따라 절단한 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 연결용 접착 부재(도 4a의 120 참조)에 의해 전기적으로 연결된 전극 센서(110)와 신호 연결선(300)을 포함하는 전극 센서부(도 4a의 100)는 결합용 접착 부재(121)에 의해 의복(10)의 임의의 위치에 결합될 수 있다.
결합용 접착 부재(121)는 전극 센서(110)의 가장자리와 의복(10)을 결합시키는 틀 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 전극 센서(110)의 중앙부는 착용자의 피부 표면에 접촉되도록 노출될 수 있다. 전극 센서(110)가 사각형의 평면 모양일 경우, 결합용 접착 부재(121)는 사각형의 틀 형태일 수 있고, 전극 센서(110)가 원형의 평면 모양일 경우, 결합용 접착 부재(121)는 반지형(ring type)의 틀 형태일 수 있다. 결합용 접착 부재(121)는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프와 의복(10)의 원단의 접착물일 수 있다. 바람직하게는, 결합용 접착 부재(121)는 핫-멜트 테이프에 의복(10)의 원단이 덧붙여진 접착물일 수 있다. 결합용 접착 부재(121)로 핫-멜트 테이프와 의복의 원단의 접착물을 사용하는 경우에는 결합용 접착 부재(121)가 의복(10)의 내부에서 표시가 잘 나지 않을 수 있다. 이에 따라, 의복(10)이 깔끔하게 보이는 장점이 있을 수 있다.
전극 센서(110)와 결합용 접착 부재(121)의 경계면에 미끄럼 방지용 접착 부재(140)가 제공될 수 있다. 미끄럼 방지용 접착 부재(140)는 착용자가 격한 운동을 하는 상황일지라도, 의복(10)에 결합된 전극 센서부가 미끄러지지 않고 피부 표면에 양호하게 접촉하도록 하기 위한 것일 수 있다. 미끄럼 방지용 접착 부재(140)는 핫-멜트 테이프 또는 실리콘 재질의 테이프일 수 있다.
전극 센서부와 중첩되지 않은 신호 연결선(300)은 마감용 접착 부재(122)에 의해 의복(10)의 내부면에 마감 처리될 수 있다. 마감용 접착 부재(122)는 신호 연결선(300)보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 이에 따라, 신호 연결선(300)은 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도, 마감용 접착 부재(122)에 의해 보호될 수 있다.
마감용 접착 부재(122)로 신호 연결선(300)을 의복(10)의 내부면에 마감 처리하는 것은 신호 연결선(300) 위에 마감용 접착 부재(122)를 덮은 다음, 마감용 접착 부재(122)를 열풍기에 의한 열로 가열하면서 롤러로 압축시켜 의복(10)에 부착시키는 일반적인 방식을 사용할 수 있다.
도 6c 및 도 6d를 참조하면, 연결용 금속 구조물(도 5a의 130 참조)에 의해 전기적으로 연결된 전극 센서(110)와 신호 연결선(300)을 포함하는 전극 센서부(도 5a의 100)는 결합용 접착 부재(121)에 의해 의복(10)의 임의의 위치에 결합될 수 있다.
결합용 접착 부재(121)는 전극 센서(110)의 가장자리와 의복(10)을 결합시키는 틀 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 전극 센서(110)의 중앙부는 착용자의 피부 표면에 접촉되도록 노출될 수 있다. 전극 센서(110)가 사각형의 평면 모양일 경우, 결합용 접착 부재(121)는 사각형의 틀 형태일 수 있고, 전극 센서(110)가 원형의 평면 모양일 경우, 결합용 접착 부재(121)는 반지형의 틀 형태일 수 있다. 결합용 접착 부재(121)는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프와 의복(10)의 원단의 접착물일 수 있다. 바람직하게는, 결합용 접착 부재(121)는 핫-멜트 테이프에 의복(10)의 원단이 덧붙여진 접착물일 수 있다. 결합용 접착 부재(121)로 핫-멜트 테이프와 의복의 원단의 접착물을 사용하는 경우에는 결합용 접착 부재(121)가 의복(10)의 내부에서 표시가 잘 나지 않을 수 있다. 이에 따라, 의복(10)이 깔끔하게 보이는 장점이 있을 수 있다.
전극 센서(110)와 결합용 접착 부재(121)의 경계면에 미끄럼 방지용 접착 부재(140)가 제공될 수 있다. 미끄럼 방지용 접착 부재(140)는 착용자가 격한 운동을 하는 상황일지라도, 의복(10)에 결합된 전극 센서부가 미끄러지지 않고 피부 표면에 양호하게 접촉하도록 하기 위한 것일 수 있다. 미끄럼 방지용 접착 부재(140)는 핫-멜트 테이프 또는 실리콘 재질의 테이프일 수 있다.
전극 센서부와 중첩되지 않은 신호 연결선(300)은 마감용 접착 부재(122)에 의해 의복(10)의 내부면에 마감 처리될 수 있다. 마감용 접착 부재(122)는 신호 연결선(300)보다 높은 신축성을 가질 수 있다. 이에 따라, 신호 연결선(300)은 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도, 마감용 접착 부재(122)에 의해 보호될 수 있다.
마감용 접착 부재(122)로 신호 연결선(300)을 의복(10)의 내부면에 마감 처리하는 것은 신호 연결선(300) 위에 마감용 접착 부재(122)를 덮은 다음, 마감용 접착 부재(122)를 열풍기에 의한 열로 가열하면서 롤러로 압축시켜 의복(10)에 부 착시키는 일반적인 방식을 사용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 전극 센서를 결합하는 방법 및 신호 연결선을 마감 처리하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 설명의 이해를 돕기 위해, 도 6a 및 도 6b에서 사용된 참조부호가 기재된다.
도 7을 참조하면, 전극 센서(110)를 결합하는 방법 및 신호 연결선(300)을 마감 처리하는 방법은 의복(10)의 내부면에 신호 연결선(300)이 연결된 전극 센서(110)를 부착할 위치를 결정(S110)하는 것, 결합용 접착 부재(121)로 전극 센서(110)를 결정된 부위에 결합(S120)하는 것, 전극 센서(110)와 결합용 접착 부재(121)의 경계면에 미끄럼 방지 접착 부재(140)를 형성(S130)하는 것 및 마감용 접착 부재(122)를 사용하여 신호 연결선(300)을 의복(10)의 내부면에 마감 처리(S140)하는 것을 포함할 수 있다.
의복(10)의 내부면에 신호 연결선(300)이 연결된 전극 센서(110)를 부착할 위치를 결정(S110)하는 것은, 앞서 도 1에서 설명된 것처럼, 측정하고자 하는 생체 신호의 종류에 따라 임의로 결정될 수 있다. 결합용 접착 부재(121)로 전극 센서(110)를 결정된 부위에 결합(S120)하는 것은 결합용 접착 부재(121)를 이용하여 의복(10)의 내부면에 전극 센서(110)를 결합하는 것일 수 있다. 전극 센서(110)와 결합용 접착 부재(121)의 경계면에 미끄럼 방지 접착 부재(140)를 형성(S130)하는 것은 의복(10)에 결합된 전극 센서(110)가 미끄러지지 않고 피부 표면에 양호하게 접촉하도록 하기 위한 것일 수 있다. 마감용 접착 부재(122)를 사용하여 신호 연결선(300)을 의복(10)의 내부면에 마감 처리(S140)하는 것은 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도 신호 연결선(300)을 보호하기 위한 것일 수 있다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복에 결합된 스냅 구조물을 설명하기 위한 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 E-E' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 신호 연결선(300)과 전기적으로 연결된 스냅 구조물(220)은 스냅용 접착 부재(124)에 의해 전극 센서부(도 1의 100 참조)와 중첩되지 않는 의복(10)의 임의의 위치에 결합될 수 있다.
스냅 구조물(220)을 형성하는 것은 의복(10)을 관통하는 구멍을 형성하는 것, 구멍에 대응되는 기둥을 갖는 수 스냅(221)을 끼우는 것, 수 스냅(221)의 기둥에 절연을 위한 절연사(도 3의 330 참조)가 제거된 신호 연결선(300) 부위를 감는 것 및 의복(10)의 외부면으로 돌출된 수 스냅(211)의 기둥에 암 스냅(222)을 끼워 의복(10)을 관통하는 중앙 기둥을 축으로 하는 한 쌍의 납작한 원반을 갖는 요요 형상의 스냅 구조물(220)을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 신호 연결선(300)이 스냅 구조물(220)에 감긴 형태를 가짐으로써, 스냅 구조물(220)과 신호 연결선(300)의 전기적 연결은 안정적으로 유지될 수 있다. 스냅 구조물(220)은 암 스냅(222)에 수 스냅(221)이 끼워지는 것일 수도 있다. 이는 의복(10)의 디자인 및 측정기(미도시)의 구조에 따라 선택될 수 있다.
의복(10)과 스냅 구조물(220) 사이에 스냅용 고정 심지(210)를 개재하는 것을 더 포함할 수 있다. 스냅용 고정 심지(210)는 플라스틱 또는 고무 등을 포함할 수 있다. 스냅용 고정 심지(210)는 스냅 구조물(220)의 중앙 기둥에 감긴 신호 연 결선(300)이 풀리지 않도록 단단히 고정하기 위한 것일 수 있다. 이에 따라, 스냅 구조물(220)과 신호 연결선(300) 사이의 물리적 및 전기적 연결에 대한 신뢰성이 높아질 수 있다. 이에 따라, 스냅 구조물(220)과 신호 연결선(300) 사이의 물리적 및 전기적 연결은 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도, 스냅용 고정 심지(210)에 의해 보호될 수 있다.
의복(10)과 수 스냅(221) 사이에 전도성 심지(230)를 개재하는 것을 더 포함할 수 있다. 전도성 심지(230)는 전기 신호를 전달할 수 있는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 전도성 물질은 전도성 천 또는 전도성 고무 등을 포함할 수 있다. 이는 스냅 구조물(220)과 신호 연결선(300) 사이의 전기적 연결의 신뢰성을 높이기 위한 것일 수 있다.
스냅용 접착 부재(124)는 의복(10)의 내부면에 스냅 구조물(220)을 덮도록 마감 처리된 형태일 수 있다. 이는 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도, 스냅 구조물(220)에 의해 착용자의 피부 표면이 손상되는 것을 방지하기 위한 것일 수 있다. 스냅용 접착 부재(124)는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프와 의복(10)의 원단의 접착물일 수 있다. 바람직하게는, 스냅용 접착 부재(124)는 핫-멜트 테이프에 의복(10)의 원단이 덧붙여진 접착물일 수 있다. 스냅용 접착 부재(124)로 핫-멜트 테이프와 의복의 원단의 접착물을 사용하는 경우에는 스냅용 접착 부재(124)가 의복(10)의 내부에서 표시가 잘 나지 않을 수 있다. 이에 따라, 의복(10)이 깔끔하게 보이는 장점이 있을 수 있다. 스냅 구조물(220)과 중첩되지 않은 신호 연결선(300)은 마감용 접착 부재(122)에 의해 의복(10)의 내부면에 마감 처리된 형태일 수 있다.
설명되지 않은 도면 부호 400 및 410은 각각 수납부(400) 및 그 경계면(410)이다. 수납부(400)는 스냅 구조물(220)에 장착되는 측정기를 수납하기 위한 공간을 제공하기 위한 것일 수 있다. 수납부(400)는 스냅 구조물(220)을 덮도록 형성되지만, 도 8a에서의 수납부(400)는 스냅 구조물(220)이 의복(10)에 결합된 모양을 보여주기 위해 일부가 제거된 모습을 보여준다. 경계면(410)은 수납부(400)가 의복(10)에 형성된 모양을 보여준다. 수납부(400)는 봉제 방식 또는 무봉제 방식을 사용하여 형성될 수 있다. 수납부(400)는 의복(10)과 유사한 원단일 수 있다. 무봉제 방식은 접착 물질을 이용하여 수납부(400)를 의복(10)의 외부면에 접착하는 것일 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 스냅 구조물을 형성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 설명의 이해를 돕기 위해, 도 8a 및 도 8b에서 사용된 참조부호가 기재된다.
도 9를 참조하면, 스냅 구조물(220)을 형성하는 방법은 의복(10)에 전극 센서와 중첩되지 않도록 스냅 구조물(220)을 결합할 부위를 결정(S210)하는 것, 결정된 부위의 의복(10)을 관통하는 구멍을 형성(S220)하는 것, 구멍에 대응되는 기둥을 갖는 수 스냅(221)을 끼우는 것(S230) 및 의복(10)의 외부면으로 돌출된 수 스냅(221)의 기둥에 암 스냅(222)을 끼우는 것(S240)을 포함할 수 있다.
의복(10)에 전극 센서와 중첩되지 않도록 스냅 구조물(220)을 결합할 부위를 결정(S210)하는 것은, 앞서 도 1에서 설명된 것처럼, 의복의 디자인, 편리성 또는 사용 목적에 따라 전극 센서와 중첩되지 않도록 임의로 결정될 수 있다. 결정된 부위의 의복(10)을 관통하는 구멍을 형성(S220)하는 것, 구멍에 대응되는 기둥을 갖는 수 스냅(221)을 끼우는 것(S230) 및 의복(10)의 외부면으로 돌출된 수 스냅(221)의 기둥에 암 스냅(222)을 끼우는 것(S240)은 측정기가 장착되는 스냅 구조물(220)을 형성하기 위한 것일 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복은 신축성을 갖는 의복, 전극 센서 및 신호 연결선을 구비함으로써, 착용자의 일상 생활뿐만 아니라 격한 활동에 따른 의복의 구김이나 당겨짐에 의해 발생할 수 있는 감지된 생체 신호의 왜곡 또는/및 잡음의 혼입을 현저하게 줄일 수 있다. 이에 따라, 착용자의 일상 생활에서뿐만 아니라 착용자가 격한 운동을 하는 상황에서도 생체 신호를 용이하게 측정할 수 있는 생체 측정용 의복 및 그 제조 방법이 제공될 수 있다. 또한, 의복의 임의의 위치에 전극 센서가 결합될 수 있다. 이에 따라, 다양한 생체 신호를 측정할 수 있는 생체 신호 측정용 의복 및 그 제조 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복을 설명하기 위한 개략적인 구성도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 신호 연결선을 설명하기 위한 사시도;
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 전극 센서부를 설명하기 위한 사시도;
도 4b는 도 4a의 A-A' 선을 따라 절단한 단면도;
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 전극 센서부를 설명하기 위한 평면도;
도 5b는 도 5a의 B-B' 선을 따라 절단한 단면도;
도 5c 및 도 5d는 각각 도 5a의 전극 센서부에 사용되는 금속 구조물을 설명하기 위한 정면도 및 평면도;
도 6a 및 도 6c는 각각 본 발명의 실시예들에 따른 생체 신호 측정용 의복에 결합된 전극 센서들과 마감 처리된 신호 연결선들을 설명하기 위한 평면도들;
도 6b 및 도 6d는 각각 도 6a 및 도 6b의 C-C' 선 및 D-D'선을 따라 절단한 단면도들;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 전극 센서를 결합 하는 방법 및 신호 연결선을 마감 처리하는 방법을 설명하기 위한 흐름도;
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복에 결합된 스냅 구조물을 설명하기 위한 평면도;
도 8b는 도 8a의 E-E' 선을 따라 절단한 단면도;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 측정용 의복의 스냅 구조물을 형성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 의복 100 : 전극 센서부
110 : 전극 센서 120 : 연결용 접착 부재
121 : 결합용 접착 부재 122 : 마감용 접착 부재
124 : 스냅용 접착 부재 130 : 연결용 금속 구조물
131 : 금속 구조물 132 : 고정 심지
140 : 미끄럼 방지용 접착 부재 200 : 스냅 결합부
210 : 스냅용 고정 심지 220 : 스냅 구조물
221 : 수 스냅 222 : 암 스냅
230 : 전도성 심지 300 : 신호 연결선
310 : 탄성사 320 : 금속사
330 : 절연사 400 : 수납부
410 : 경계면

Claims (51)

  1. 피부 표면과 접촉되도록 의복의 내부면에 일체로 결합되어 생체 신호를 감지하는 전극 센서;
    상기 전극 센서에 연결되는 신호 연결선;
    상기 신호 연결선과 전기적으로 연결되는 스냅 구조물; 및
    상기 스냅 구조물에 장착되어 상기 생체 신호를 측정하는 측정기를 포함하되, 상기 신호 연결선은 신축성을 갖는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전극 센서가 결합되는 상기 의복의 부위는 0.1kPa 이상의 압력이 가해지도록 설계되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전극 센서는 전도성 실로 제조된 전도성 천 전극인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전도성 천 전극은 상기 의복보다 높은 신축성을 갖는 것을 특징으로 하 는 생체 신호 측정용 의복.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 전도성 실은 필라멘트 또는 스테이플 구조의 원사에 전도성 물질이 코팅된 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 전도성 물질은 은을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전극 센서를 상기 의복의 내부면에 일체로 결합하는 결합용 접착 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 결합용 접착 부재는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프와 상기 의복의 원단의 접착물인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 전극 센서와 상기 결합용 접착 부재의 경계면에 제공되는 미끄럼 방지 용 접착 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 미끄럼 방지용 접착 부재는 핫-멜트 테이프 또는 실리콘 재질의 테이프인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 전극 센서와 상기 신호 연결선을 연결하는 연결용 접착 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 연결용 접착 부재는 상기 전극 센서보다 높은 신축성을 갖는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 연결용 접착 부재는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 전극 센서와 상기 신호 연결선을 연결하는 연결용 금속 구조물을 더 포 함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 연결용 금속 구조물은 상기 전극 센서를 관통하는 중앙 기둥을 축으로 하는 한 쌍의 납작한 원반을 갖는 요요 형상인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 신호 연결선은 상기 연결용 금속 구조물의 상기 중앙 기둥에 감겨 상기 전극 센서와 연결되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 연결선은:
    코어 물질인 탄성사;
    상기 탄성사를 감는 금속사; 및
    상기 금속사를 덮도록 감는 절연사를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 탄성사는 탄성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 금속사는 전도성 물질이 코팅된 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 전도성 물질은 은을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 절연사는 폴리에스테르 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  22. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 연결선은 상기 의복의 내부면에 마감 처리되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 신호 연결선을 마감 처리하는 마감용 접착 부재를 더 포함하는 것을 특 징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 마감용 접착 부재는 상기 신호 연결선보다 높은 신축성을 갖는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 마감용 접착 부재는 심 실링 테이프 또는 핫-멜트 테이프인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  26. 제 1항에 있어서,
    상기 스냅 구조물은:
    상기 의복을 관통하는 기둥을 갖는 수 스냅; 및
    상기 의복을 개재하도록 상기 수 스냅에 끼워지는 암 스냅을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 신호 연결선은 상기 수 스냅의 상기 기둥에 감겨 있는 형태인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  28. 제 26항에 있어서,
    상기 의복과 상기 수 스냅 사이에 개재되는 전도성 심지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  29. 제 26항에 있어서,
    상기 의복의 내부면에 상기 스냅 구조물을 덮도록 접착되는 스냅용 접착 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  30. 제 1항에 있어서,
    상기 스냅 구조물은 상기 전극 센서와 중첩되지 않는 상기 의복의 부위에 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  31. 제 1항에 있어서,
    상기 의복의 외부면에 상기 측정기를 수납하기 위한 수납부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복.
  32. 생체 신호를 감지하는 전극 센서를 피부 표면과 접촉되도록 의복의 내부면에 일체로 결합하는 단계;
    상기 전극 센서에 신호 연결선을 연결하는 단계;
    상기 신호 연결선과 전기적으로 연결되는 스냅 구조물을 형성하는 단계; 및
    상기 스냅 구조물에 측정기를 장착하는 단계를 포함하되, 상기 신호 연결선은 신축성을 갖는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 전극 센서가 결합되는 상기 의복의 부위는 0.1kPa 이상의 압력이 가해지도록 제조되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  34. 제 32항에 있어서,
    상기 전극 센서는 전도성 실을 트리코트 방식 또는 니트 방식으로 제조한 전도성 천 전극인 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  35. 제 34항에 있어서,
    상기 전도성 천 전극은 상기 의복보다 높은 신축성을 갖도록 제조되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  36. 제 34항에 있어서,
    상기 전도성 실은 필라멘트 또는 스테이플 구조의 원사에 전도성 물질을 코팅하여 제조되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  37. 제 32항에 있어서,
    상기 전극 센서를 상기 의복의 내부면에 일체로 결합하는 단계는:
    상기 의복에 상기 전극 센서를 부착할 부위를 결정하는 단계; 및
    결합용 접착 부재로 상기 전극 센서를 상기 결정된 부위에 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  38. 제 37항에 있어서,
    상기 전극 센서와 상기 결합용 접착 부재의 경계면에 미끄럼 방지용 접착 부재를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  39. 제 32항에 있어서,
    연결용 접착 부재로 상기 전극 센서와 상기 신호 연결선을 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  40. 제 39항에 있어서,
    상기 전극 센서에 상기 신호 연결선을 연결하는 단계는:
    상기 전극 센서와 중첩되도록 상기 신호 연결선을 제공하는 단계; 및
    상기 전극 센서와 중첩된 상기 신호 연결선을 상기 연결용 접착 부재로 덮는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  41. 제 32항에 있어서,
    연결용 금속 구조물로 상기 전극 센서와 상기 신호 연결선을 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  42. 제 41항에 있어서,
    상기 전극 센서에 상기 신호 연결선을 연결하는 단계는:
    상기 전극 센서를 관통하는 구멍을 형성하는 단계;
    상기 구멍에 대응되는 기둥을 갖는 금속 구조물을 끼우는 단계;
    상기 금속 구조물의 상기 기둥에 상기 신호 연결선을 감는 단계; 및
    상기 금속 구조물을 변형하여, 상기 전극 센서를 관통하는 중앙 기둥을 축으로 하는 한 쌍의 납작한 원반을 갖는 요요 형상의 상기 연결용 금속 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  43. 제 32항에 있어서,
    상기 신호 연결선은:
    탄성 물질을 포함하는 코어 물질로 탄성사를 준비하는 단계;
    전도성 물질을 코팅하여 제조된 금속사로 상기 탄성사를 감는 단계; 및
    폴리에스테르 섬유로 제조된 절연사로 상기 금속사를 덮도록 감는 단계를 포함하는 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  44. 제 32항에 있어서,
    상기 신호 연결선을 상기 의복의 내부면에 마감 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  45. 제 44항에 있어서,
    상기 신호 연결선을 상기 의복의 내부면에 마감 처리하는 단계는 마감용 접착 부재를 상기 신호 연결선을 덮도록 상기 의복의 내부면에 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  46. 제 32항에 있어서,
    상기 스냅 구조물을 형성하는 단계는:
    상기 의복에 상기 스냅 구조물을 결합할 부위를 결정하는 단계;
    상기 결정된 부위의 상기 의복을 관통하는 구멍을 형성하는 단계;
    상기 구멍에 대응되는 기둥을 갖는 수 스냅을 끼우는 단계; 및
    상기 의복의 외부면으로 돌출된 상기 수 스냅의 상기 기둥에 암 스냅을 끼워, 상기 의복을 관통하는 중앙 기둥을 축으로 하는 한 쌍의 납작한 원반을 갖는 요요 형상의 상기 스냅 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  47. 제 46항에 있어서,
    상기 수 스냅의 상기 기둥에 상기 신호 연결선을 감는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  48. 제 46항에 있어서,
    상기 의복과 상기 수 스냅 사이에 전도성 심지를 개재하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  49. 제 46항에 있어서,
    상기 의복의 내부면에 상기 스냅 구조물을 덮도록 스냅용 접착 부재로 마감 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  50. 제 32항에 있어서,
    상기 스냅 구조물은 상기 전극 센서와 중첩되지 않는 상기 의복의 부위에 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
  51. 제 32항에 있어서,
    상기 의복의 외부면에 상기 측정기를 수납하기 위한 수납부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정용 의복의 제조 방법.
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