KR101481812B1 - 스마트 의류용 커넥터 - Google Patents

Abstract

스마트 의류용 커넥터가 개시된다. 스마트 의류용 커넥터는, 내측 공간에 복수의 제1 홀이 소정의 간격으로 형성된 이격부; 복수의 도전선과, 상기 복수의 도전선의 일 단부에 각각 장착되고 각각 링을 내부 공간에 구비하며 상기 제1 홀에 대응되는 위치에 각각의 링이 위치하도록 배치된 도전성 부재인 복수의 링부를 포함하는 도전선부; 도전성 재질로 형성되고, 대응되는 상기 제1 홀 및 상기 링을 관통 삽입하는 제1 돌출부를 가지는 복수의 제1 스냅 버튼; 내측 공간에 복수의 제2 홀이 형성된 완충부; 상기 완충부가 삽입 장착되도록 하기 위해 내측에 제3 홀이 형성된 상부 케이스; 및 도전성 재질로 형성되고, 이면이 함몰부로 형성되는 제2 돌출부를 가지며, 상기 함몰부가 상기 제1 홀과 상기 링을 관통 삽입하여 노출된 제1 돌출부에 삽입 결합되고, 상기 제2 돌출부가 상기 제2 홀을 삽입 관통하여 상기 완충부에 결합되는 복수의 제2 스냅 버튼을 포함한다.

Description

스마트 의류용 커넥터{Connector for smart clothes}

본 발명은 스마트 의류용 커넥터에 관한 것이다.

정보통신 기술의 발달과 함께 언제 어디서나 생체정보를 실시간으로 획득하여 사용하고자 하는 이-헬스 케어(e-health care) 관련 기술이 다양하게 개발되고 있으며, 그 적용 분야도 다양하게 확대되고 있다.

그 결과, 고령화로 인한 노인 돌봄, 응급환자의 신속한 원격 처치 및 처방, 군인 및 위험환경 작업자의 인체 안정성 체크 및 위험 발생시 경보 등 광범위한 분야에서 생체정보 획득 및 전달을 요하는 바이오 의복, 즉 스마트 의류의 대량 수요가 예상된다.

이러한 추세에 따라 스마트 의류와 관련하여 다양한 발명들이 특허출원되고 있으며, 대표적인 발명들로는 고탄력의 밴드를 사용하여 전극을 고정하는 방법(Garment and Method for Producing the Same, PCT, W003/095020), 의복의 중간부분을 접어서 겹쳐 입는 방법으로 전극을 고정하는 방법(Textile Article Having Electrically Conductive Portions and Method For Producing The Same, PCT, W003/094717) 등이 있다.

그러나 이러한 발명들은 생체신호 측정 전극이 인체에 보다 잘 부착되도록 하는 구조에 제한된 것으로서, 제어모듈과 생체신호 측정 전극 등과의 체결을 매개하는 커넥터에 대한 개선 방안이 제시되지 못하는 한계가 있다.

본 발명은 신호선과 제어 모듈간의 체결 및 분리가 용이하며, 신호선을 통해 생체신호 측정 전극 및/또는 발열판과의 신호 전달 및 전원 공급에 안정성을 가지는 스마트 의류용 커넥터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 의복에 장착되는 경우에도 인체에 전기적 위험성을 야기하지 않으며, 제어 모듈의 탈부착시에도 의복에 손상을 가하지 않는 스마트 의류용 커넥터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 스마트 의류용 커넥터에 있어서, 내측 공간에 복수의 제1 홀(hole)이 소정의 간격으로 형성된 이격부; 복수의 도전선과, 상기 복수의 도전선의 일 단부에 각각 장착되고 각각 링(ring)을 내부 공간에 구비하며 상기 제1 홀에 대응되는 위치에 각각의 링이 위치하도록 배치된 도전성 부재인 복수의 링부를 포함하는 도전선부; 도전성 재질로 형성되고, 대응되는 상기 제1 홀 및 상기 링을 관통 삽입하는 제1 돌출부를 가지는 복수의 제1 스냅 버튼; 내측 공간에 복수의 제2 홀이 형성된 완충부; 상기 완충부가 삽입 장착되도록 하기 위해 내측에 제3 홀이 형성된 상부 케이스; 및 도전성 재질로 형성되고, 이면(裏面)이 함몰부로 형성되는 제2 돌출부를 가지며, 상기 함몰부가 상기 제1 홀과 상기 링을 관통 삽입하여 노출된 제1 돌출부에 삽입 결합되고, 상기 제2 돌출부가 상기 제2 홀을 삽입 관통하여 상기 완충부에 결합되는 복수의 제2 스냅 버튼을 포함하는 스마트 의류용 커넥터가 제공된다.

상기 완충부는 실리콘 재질로 형성될 수 있다.

상기 복수의 도전선의 타 단부 각각에는 생체 전극 및 발열판 중 하나 이상이 연결될 수 있다.

상기 상부 케이스의 상부면에는 제어 모듈이 결합되되, 상기 제어 모듈은 생체신호 측정 유닛과 전원부를 포함하고, 상기 전원부는 상기 발열판이 발열되도록 하기 위해 전류를 공급할 수 있다.

상기 생체신호 측정 유닛은, 상기 생체 전극에서 측정되어 상기 도전선부, 상기 제1 스냅 버튼 및 상기 제2 스냅 버튼을 통해 유입되는 아날로그 생체 신호를 증폭하는 증폭부; 증폭된 상기 아날로그 생체 신호의 노이즈를 제거하는 필터부; 노이즈 제거된 상기 아날로그 생체 신호를 디지털 생체 신호로 변환하는 변환부; 및 상기 디지털 생체 신호를 유선 또는 무선 통신 방식으로 미리 지정된 수신단으로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

스마트 의류의 내피는 상기 제1 스냅 버튼과 상기 도전선부의 사이에 위치되고, 상기 스마트 의류의 외피는 상기 제2 스냅 버튼과 상기 이격부의 사이에 위치될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 신호선과 제어 모듈간의 체결 및 분리가 용이하며, 신호선을 통해 생체신호 측정 전극 및/또는 발열판과의 신호 전달 및 전원 공급에 안정성을 가지는 스마트 의류용 커넥터를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 스마트 의류용 커넥터를 의복에 장착되는 경우에도 인체에 전기적 위험성을 야기하지 않으며, 제어 모듈의 탈부착시에도 의복에 손상을 가하지 않는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 커넥터의 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 커넥터의 전기적 연결 관계를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 커넥터의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 모듈의 블록 구성도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 커넥터의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 커넥터의 전기적 연결 관계를 예시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 커넥터의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 모듈의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 스마트 의류용 커넥터(이하, 커넥터라 칭함)는 제1 스냅버튼(110), 도전선부(120), 이격부(130), 제2 스냅버튼(140), 완충부(150) 및 상부 케이스(160)를 포함할 수 있으며, 이들의 결합에 의해 형성된다.

커넥터는 신호 무결성에 용인할 수 없는 영향을 주지 않으면서 두개의 전자 서브 시스템인 생체 전극(즉, 생체신호 측정 전극)(210a, 210b - 이하 210으로 통칭함)/발열판(220a, 220b - 이하 220으로 통칭함)과 제어 모듈(200) 사이에 분리 가능한 인터페이스를 제공한다.

제1 스냅버튼(110)은 도전성 물질로 형성되며, 일측이 돌출된 돌출부를 구비하도록 형성된다. 제1 스냅 버튼(110)의 돌출부는 후술되는 바와 같이, 도전선부(120)에 구비된 링(ring)부의 링과 이격부(130)에 형성된 홀(hole)에 순차적으로 각각 관통 삽입된 후 제2 스냅 버튼(140)의 함몰부에 삽입 결합된다.

도전선부(120)는 제1 스냅 버튼(110)의 돌출부가 관통 삽입될 링(ring)이 형성된 링부와 하나 이상의 도전선들로 구성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 각 도전선의 단부에는 생체 전극(210)이 연결되거나 발열판(220)이 연결된다. 즉, 생체 전극(210)을 연결하는 도전선은 생체 전극(210)에 의해 측정된 생체 신호를 제어 모듈(200)로 전달하기 위한 용도로 이용될 수 있고, 발열판(220)을 연결하는 도전선은 예를 들어 전도성 섬유 등으로 생성되어 찜질용 등으로 이용하기 위한 발열판(220)이 발열되도록 하기 위한 전류가 제어 모듈(200)로부터 공급되도록 하는 경로로 이용될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 도전선부(120)의 일측에는 도전성 물질로 생성된 링부가 형성되어, 도전선을 통해 유입되는 생체 신호는 링부의 링에 관통 삽입된 제1 스냅 버튼(110)과 후술될 제2 스냅 버튼을 통해 제어 모듈(200)로 전달되거나, 제2 스냅 버튼(140)과 제1 스냅 버튼(110)을 통해 제어 모듈(200)로부터 제공되는 전류가 도전선을 통해 발열판(220)으로 공급될 수 있다.

이격부(130)는 커넥터를 스마트 의류에 장착할 때 옷감의 손상을 방지할 뿐 아니라 내부 공간에 형성된 홀을 이용하여 관통 삽입되는 제1 스냅 버튼(110)들 간의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 기능을 수행한다.

즉, 이격부(130)의 내측 공간에 복수의 제1 스냅 버튼(110)들이 소정의 간격으로 각각 관통 삽입되도록 하는 복수의 홀이 형성됨으로써, 육안으로 간격을 결정하여 제1 스냅 버튼들을 배치하던 종래의 커넥터와 달리 제1 스냅 버튼들 간의 일정한 간격 유지가 용이하여 커넥터의 규격화 및 대량 생산이 가능해지는 장점이 있다.

스마트 의류에 커넥터가 장착될 때, 예를 들어 스마트 의류의 내피는 제1 스냅 버튼(110)과 도전선부(120)의 사이에 위치될 수 있고, 스마트 의류의 외피는 이격부(130)와 제2 스냅 버튼(140)의 사이에 위치될 수 있다. 만일 예를 들어 스마트 의류가 홑겹으로 형성된 경우라면, 이는 제1 스냅 버튼(110)과 도전선부(120)의 사이에 위치될 수 있을 것이다.

전술한 제1 스냅 버튼(110)과 마찬가지로, 도전성 물질로 형성된 제2 스냅버튼(110)은 일측이 돌출된 돌출부를 구비하며, 돌출부의 이면은 함몰부로 형성되어 도전선부(120)의 링(ring)과 이격부(130)의 홀을 관통한 제1 스냅 버튼(110)의 돌출부가 삽입 결합된다(도 3 참조).

제2 스냅 버튼(140)의 돌출부는 완충부(150)의 내측 영역에 형성된 홀에 관통 삽입되며, 홀이 형성된 완충부(150)의 내측 영역은 소정의 높이 만큼 돌출되도록 형성되어 상부 케이스(160)의 내측 영역에 형성된 홀에 삽입 결합된다.

상부 케이스(160)는 스마트 의류의 외부로 노출되도록 위치되며, 상부 케이스(160)의 상부면에는 도 2에 예시된 바와 같이 제어 모듈(200)이 결합될 수 있다. 이때, 제어 모듈(200)과 커넥터(즉, 커넥터의 도전선부(120))는 완충부(150)에 형성된 홀을 관통하도록 삽입된 제2 스냅 버튼에 의해 전기적으로 연결된다.

완충부(150)는 상부 케이스(160)의 상부면에 제어 모듈(200)이 결합되거나 탈착될 때의 충격으로 인해 커넥터가 손상됨을 방지하기 위해 예를 들어 실리콘 재질로 형성될 수 있을 것이다.

스마트 의류용 커넥터의 단면이 도시된 도 3을 참조하면, 커넥터는 제1 스냅버튼(110), 도전선부(120), 이격부(130), 제2 스냅버튼(140), 완충부(150) 및 상부 케이스(160)가 각각 형성된 돌출부, 홀 및 함몰부 등을 이용하여 순차적으로 적층 결합되는 구조를 가진다.

여기서, 커넥터가 장착되는 스마트 의류의 내피는 예를 들어 제1 스냅 버튼(110)과 도전선부(120)의 사이에 위치될 수 있고 스마트 의류의 외피는 예를 들어 이격부(130)와 제2 스냅 버튼(140)의 사이에 위치될 수 있다.

도전선부(120)에 구비된 도전선의 단부에 연결된 생체 전극(210) 및/또는 발열판(220)은 각각 도전성 물질로 형성된 도전선부(120)의 도전선과 링(ring)부, 제1 스냅 버튼(110) 및 제2 스냅버튼을 통해 상부 케이스(160)의 상부면에 결합된 제어 모듈(200)과 전기적으로 연결된다.

따라서 전술한 경로를 통해 생체 전극(210)이 측정한 생체 신호를 제어 모듈(200)로 제공할 수 있고, 제어 모듈(200)로부터 공급되는 전류에 의해 발열판(220)이 열을 발생시킬 수 있다.

이때, 커넥터에 흐르는 전류 등에 의한 인체의 전기적 충격을 방지하고, 보다 안전한 스마트 의류의 이용이 가능하도록 하기 위해, 도 3에는 도시되지 않았으나 제1 스냅 버튼(110)의 하부 공간을 폐쇄하기 위한 하부 케이스가 더 구비될 수도 있음은 당연하다.

상부 케이스의 상부면에 결합되는 제어 모듈(200)의 블록 구성이 도시된 도 4를 참조하면, 제어 모듈(200)은 생체신호 측정 유닛(410), 전원부(420) 및 제어부(430)를 포함할 수 있다.

생체신호 측정 유닛(410)은 생체 전극(210)에서 측정되어 도전선부(120), 제1 스냅 버튼(110) 및 제2 스냅 버튼(140)을 통해 유입되는 아날로그 생체신호를 증폭하는 증폭부(452), 증폭된 아날로그 생체신호의 노이즈를 제거하는 필터부(454), 노이즈 제거된 아날로그 생체신호를 디지털 생체신호로 변환하는 변환부(456), 디지털 생체신호를 저장하는 저장부(458) 및 디지털 생체 신호를 유선 또는 무선 통신(예를 들어 무선 인터넷, 블루투스, 지그비 등) 방식으로 외부 전송하는 통신부(460)를 포함할 수 있다.

전원부(420)는 제어 모듈(200)의 동작을 위해 요구되는 구동 전원을 공급한다. 또한 전원부(420)는 도전선부(120)의 단부에 연결된 발열판(220)의 발열 처리를 위해 요구되는 전류를 공급할 수 있다. 전원부(420)가 발열판(220)으로 전류를 공급하는 전기적 연결 구성은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제어부(430)는 제어 모듈(430)에 포함된 생체신호 측정 유닛(410) 및 전원부(420)의 동작을 제어한다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 제1 스냅버튼 120 : 도전선부
130 : 이격부 140 : 제2 스냅버튼
150 : 완충부 160 : 상부 케이스
200 : 제어 모듈 210 : 생체 전극
220 : 발열판 410 : 생체신호 측정 유닛
420 : 전원부 430 : 제어부
452 : 증폭부 454 : 필터부
456 : 변환부 458 : 저장부
460 : 통신부

Claims (6)

1. 스마트 의류용 커넥터에 있어서,
   내측 공간에 복수의 제1 홀(hole)이 소정의 간격으로 형성된 이격부;
   복수의 도전선과, 상기 복수의 도전선의 일 단부에 각각 장착되고 각각 링(ring)을 내부 공간에 구비하며 상기 제1 홀에 대응되는 위치에 각각의 링이 위치하도록 배치된 도전성 부재인 복수의 링부를 포함하는 도전선부;
   도전성 재질로 형성되고, 대응되는 상기 제1 홀 및 상기 링을 관통 삽입하는 제1 돌출부를 가지는 복수의 제1 스냅 버튼;
   내측 공간에 복수의 제2 홀이 형성된 완충부;
   상기 완충부가 삽입 장착되도록 하기 위해 내측에 제3 홀이 형성된 상부 케이스; 및
   도전성 재질로 형성되고, 이면(裏面)이 함몰부로 형성되는 제2 돌출부를 가지며, 상기 함몰부가 상기 제1 홀과 상기 링을 관통 삽입하여 노출된 제1 돌출부에 삽입 결합되고, 상기 제2 돌출부가 상기 제2 홀을 삽입 관통하여 상기 완충부에 결합되는 복수의 제2 스냅 버튼을 포함하는 스마트 의류용 커넥터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 완충부는 실리콘 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 의류용 커넥터.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 도전선의 타 단부 각각에는 생체 전극 및 발열판 중 하나 이상이 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트 의류용 커넥터.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 상부 케이스의 상부면에는 제어 모듈이 결합되되,
   상기 제어 모듈은 생체신호 측정 유닛과 전원부를 포함하고,
   상기 전원부는 상기 발열판이 발열되도록 하기 위해 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 스마트 의류용 커넥터.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 생체신호 측정 유닛은,
   상기 생체 전극에서 측정되어 상기 도전선부, 상기 제1 스냅 버튼 및 상기 제2 스냅 버튼을 통해 유입되는 아날로그 생체 신호를 증폭하는 증폭부;
   증폭된 상기 아날로그 생체 신호의 노이즈를 제거하는 필터부;
   노이즈 제거된 상기 아날로그 생체 신호를 디지털 생체 신호로 변환하는 변환부; 및
   상기 디지털 생체 신호를 유선 또는 무선 통신 방식으로 미리 지정된 수신단으로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 의류용 커넥터.
   
6. 제1항에 있어서,
   스마트 의류의 내피는 상기 제1 스냅 버튼과 상기 도전선부의 사이에 위치되고, 상기 스마트 의류의 외피는 상기 제2 스냅 버튼과 상기 이격부의 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 스마트 의류용 커넥터.
   

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