KR101550410B1

KR101550410B1 - 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류

Info

Publication number: KR101550410B1
Application number: KR1020140008435A
Authority: KR
Inventors: 정기수
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2015-09-08
Also published as: KR20150088068A

Abstract

본 발명은 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류에 관한 것으로, 의류의 내측에 설치된 X 타입 밴드에 생체신호 감지체가 설치됨으로써 생체신호 감지체의 신체 밀착도가 증가되고, 착용 불쾌감을 최소화할 수 있게 된다.

Description

엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류{DIGITAL GARMENT FOR HEALTH CARE USING X-BAND TYPE}

본 발명은 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 일반적인 의류처럼 입는 것만으로도 심전도나 호흡 등의 생체정보에 대한 감지 및 측정이 이루어질 수 있도록 구성되고, 생체신호 감지용 센서 적용에 따른 불쾌감을 최소화하고, 생체신호 감지용 센서의 신체 밀착도가 높아질 수 있도록 구성된 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류에 관한 것이다.

일반적으로 의료기관이나 일반 가정에서는 심박수나 호흡 또는 기타 다른 생체활동 등을 파악하기 위한 생체신호 감지 장치들이 사용되고 있다.

그런데 위와 같은 생체신호 감지 장치들은 그 구조가 복잡하고 손목시계 타입이나 밴드 타입, 또는 신체에 직접 부착하는 타입으로 이루어졌기 때문에 다양한 생체신호 감지를 위해서는 착용해야 하는 장치들이 점점 늘어나야 했고, 늘어나는 장치들로 인해 이용자의 편안한 활동에 많은 제약이 가해지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 공개특허 10-2004-0048425에는 전체적으로 착용 가능한 의류 형태로 이루어지고, 센서가 유연한 밴드에 의해 착용자의 피부에 선택적으로 밀착하도록 구성된 의류에 관한 기술이 개시되어 있으나, 상기 선행문헌에 개시된 기술의 경우, 단순한 일자형 밴드를 사용하였기에 의류 착용시 거부감이 느껴질 수 있고, 일자형 밴드를 탈착하는 도중 센서를 연결하는 디지털 실이 끊어질 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 생체신호를 감지하는 센서가 X 타입 밴드를 매개로 신체에 밀착되도록 구성함으로써, 센서의 신체 밀착도를 증가시키면서도 착용시 불쾌감을 최소화할 수 있는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류는, 착용자의 신체에 밀착될 수 있는 형상으로 형성된 의류 본체, 상기 의류 본체의 내측에 설치되어 착용자의 신체에 밀착될 수 있도록 X자 형태로 구성되는 X 타입 밴드, 상기 X 타입 밴드에 설치되어 착용자의 생체신호를 감지하는 생체신호 감지체, 상기 X 타입 밴드에 설치되어 상기 생체신호 감지체로부터 감지된 생체신호를 수신하는 수신체 및 상기 생체신호 감지체와 상기 수신체를 전기적으로 연결하도록 상기 X 타입 밴드에 설치되는 섬유형 전송매체를 포함한다.

상기 X 타입 밴드는 상기 의류 본체에 부착된다.

상기 X 타입 밴드는 착용자의 어깨를 밀착되도록 감싸는 한 쌍의 상측 밀착부와, 이 한 쌍의 상측 밀착부와 대향되는 방향으로 형성되어 착용자의 가슴 및 옆구리를 밀착되도록 감싸는 한 쌍의 하측 밀착부를 포함한다.

상기 섬유형 전송매체는 전류가 흐를 수 있는 디지털 실이다.

상기 생체신호 감지체는 심전도 센서, 호흡 센서, 심박 센서, 체온 센서 및 동작 감지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 생체신호 감지체는 실리콘에 전도성 분말을 혼합한 전도성 실리콘으로 제조된다.

상기 생체신호 감지체는 사출 성형시 구리 연결판의 일단이 삽입되어 일체화되고, 상기 생체신호 감지체와 상기 구리 연결판은 서로 전기적으로 연결된다.

상기 생체신호 감지체는 전기전도율이 10³~10⁶(S/cm)이다.

상기 생체신호 감지체는 구리 연결판을 매개로 상기 섬유형 전송매체와 연결된다.

상기 구리 연결판과 상기 섬유형 전송 매체는 상기 X 타입 밴드에 재봉 또는 심테이프로 부착 후 납땜에 의해 연결된다.

상기 생체신호 감지체는 상기 X 타입 밴드에 상기 섬유형 전송매체로 재봉되거나 또는 심 테이프로 부착될 수 있다.

상기 체온 센서는 체온 변화에 따른 저항값의 변화를 감지하고, 상기 수신체는 저항값을 체온으로 환산하여 표시 및 외부 기기로 전송할 수 있다.

상기 체온 센서는 체온 변화에 따른 적외선 파장값의 변화를 감지하고, 상기 수신체는 적외선 파장값을 체온으로 환산하여 표시 및 외부 기기로 전송할 수 있다.

상기 동작 감지 센서는 가속도 센서와, 각속도 센서 및, 관성체가 내장되어 움직이는 상태를 감지할 수 있는 센서 중 어느 한 가지 이상을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류에 따르면, 생체신호를 감지하는 센서가 X 타입 밴드를 매개로 신체에 밀착되도록 구성됨으로써, 센서의 신체 밀착도가 증가되어 측정 정밀도가 높아질 수 있게 되고, 착용시의 불쾌감도 최소화될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류에 적용된 X 타입 밴드가 착용자의 몸에 밀착된 상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류에 적용된 생체신호 감지체와 섬유형 전송매체의 연결 구조를 나타낸 도면.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류에 적용된 X 타입 밴드가 착용자의 몸에 밀착된 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류에 적용된 생체신호 감지체와 섬유형 전송매체의 연결 구조를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류는 의류 본체(100)와, X 타입 밴드(200)와, 생체신호 감지체(300)와, 수신체(400)와, 섬유형 전송매체(500)를 포함한다.

상기 의류 본체(100)는 착용자의 신체에 밀착될 수 있도록 탄력성 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 의류 본체(100)는 하나의 몸통(110)과, 이 몸통(110)의 양측에 각각 팔(120)이 형성된 형태일 수 있으나, 본 발명의 의류 본체(100)는 도시된 형태로 한정되는 것은 아니다. 즉, 스웨터(sweater), 카디건(cardigan), 셔츠(shirt), 조끼(waistcoat) 등의 의류 제품 등에 적용 가능하다.

상기 X 타입 밴드(200)는 신축성이 우수한 물품으로서, 상기 생체신호 감지체(300)가 상기 의류 본체(100)에 직접 설치되는 경우보다 더욱 신체에 밀착될 수 있도록 하여 측정 정밀도를 높일 수 있도록 한 구성이며, 또한, 상기 X 타입 밴드(200)의 적용으로 종래의 문제점이었던 착용시의 불쾌감도 최소화될 수 있게 된다.

이와 같은 상기 X 타입 밴드(200)는 상기 의류 본체(100)의 내측에 위치되어 착용자의 신체에 밀착될 수 있도록 X 자 형태로 구성되고, 상기 의류 본체(100)와 분리 가능하게 구성되어 상기 의류 본체(100)에 벨크로(Velcro) 등을 이용하여 부착되도록 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 상기 의류 본체(100)에 재봉되어 상기 의류 본체(100)와 일체형으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 X 타입 밴드(200)는 착용자의 어깨를 밀착되도록 감싸는 한 쌍의 상측 밀착부(210)와, 이 한 쌍의 상측 밀착부(210)와 대향되는 방향으로 형성되어 착용자의 가슴 및 옆구리를 밀착되도록 감싸는 한 쌍의 하측 밀착부(220)를 포함하며, 상기 한 쌍의 하측 밀착부(220)에는 각각 상기 생체신호 감지체(300)가 설치되고, 상기 한 쌍의 상측 밀착부(210) 중 어느 하나에도 상기 생체신호 감지체(300)가 설치되며, 상기 한 쌍의 상측 밀착부(210) 중 나머지 하나에는 상기 수신체(400)가 설치된다.

상기 생체신호 감지체(300)는 본 발명에 따른 건강 관리용 디지털 의류를 착용하는 착용자의 다양한 생체신호를 감지하기 위한 것으로서, 심전도를 감지하는 심전도 센서, 호흡을 감지하는 호흡 센서, 심박을 감지하는 심박 센서, 체온을 감지하는 체온 센서, 동작을 감지하는 동작 감지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 생체신호의 효과적인 감지를 위해 착용자의 피부에 접촉될 수 있도록 상기 X 타입 밴드(200)의 일 측면에 설치된다.

상기 생체신호 감지체(300)를 상기 X 타입 밴드(200)에 설치하는 방법은 접착제를 사용하거나 가능한 다양한 고정부재 중 어느 하나를 선택할 수 있으나, 상기 생체신호 감지체(300)와 상기 X 타입 밴드(200) 간의 일체감을 높여 착용자에게 거부감을 덜 주고 편안한 활동감을 주기 위해 상기 섬유형 전송매체(500)에 의해 재봉되어 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 섬유형 전송매체(500)는 전류가 흐르는 디지털 실로 구성되어 상기 생체신호 감지체(300)를 상기 X 타입 밴드(200)에 설치함은 물론 상기 생체신호 감지체(300)로부터 감지된 생체신호가 상기 수신체(400)로 전달될 수 있도록 상기 생체신호 감지체(300)와 상기 수신체(400)를 전기적으로 연결하는 역할을 한다.

상기 수신체(400)는 상기 생체신호 감지체(300)로부터 감지된 생체신호를 수신하기 위한 것으로서, 섬유형 전송매체(500)를 매개로 상기 생체신호 감지체(300)와 전기적으로 연결된다.

상기 수신체(400)는 생체신호의 수신 기능뿐만 아니라, 제어 및 표시 기능을 함께 수행하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 수신체(400)는 수신된 생체신호를 별도의 제어기나, 제어 기능을 포함한 표시기로 송신하는 기능을 갖도록 구성할 수 있다.

이때 상기 별도의 제어기나, 제어 기능을 포함한 표시기는 상기 의류 본체(100)에 장착될 수도 있고, 의류 본체(100)와 분리되어 별도로 구비될 수도 있음은 물론이다.

한편, 상기 생체신호 감지체(300)가 심전도 센서인 경우 상기 생체신호 감지체(300)는 인체에 무해한 실리콘과 카본, 금, 은 등의 전도성 분말을 혼합하여 형성된 전도성 실리콘인 것이 바람직하다. 이러한 전도성 실리콘으로 제조된 생체신호 감지체(300)는 촉감이 부드럽고 재질이 유연하여 X 타입 밴드(200)에 부착하여 착용시 이물감이 적으며, 신체 밀착도가 우수하여 피부에서 발생하는 전기신호의 전도도가 우수한 특징을 갖는다.

또한, 전도성 실리콘으로 제조된 생체신호 감지체(300)는 재질 특성 상 직접적인 봉제가 가능한 장점이 있으며, 사출 성형이 가능하므로 사출 성형시 후술할 구리 연결판(600)의 일부를 삽입하여 일체로 연결할 수 있는 특징을 갖는다.

또한, 전도성 실리콘으로 제조된 생체신호 감지체(300)는 산화 변색되는 구리센서와 같은 금속 센서 또는 마찰에 약한 섬유 센서에 비해 내구성이 우수하다는 특징을 갖는다.

또한, 상기 생체신호 감지체(300)의 전기전도율은 10³~10⁶(S/cm)이 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

이때 전기전도율이 10³(S/cm) 미만이면 전기신호의 전달이 미약하여 생체신호를 정확히 감지할 수 없고, 전기전도율이 10⁶(S/cm)를 초과하면 불필요한 노이즈가 과도하게 포함되어 역시 생체신호를 정확히 감지할 수 없을 뿐만 아니라, 생체신호 감지체(300)의 제조비용이 과도하게 상승하는 단점이 있다.

상기 생체신호 감지체(300)에 체온 센서가 포함된 경우, 상기 체온 센서는 의류 본체(100) 착용자의 피부에서 발생하는 생체 전류를 감지하고, 착용자의 체온에 따른 생체 전류가 통과할 때의 저항값의 변화를 감지하여 수신체(400)로 전달한다. 상기 수신체(400)는 저항값을 체온으로 환산하여 자체에 구비된 표시부에 표시하거나, 또는 외부 기기로 전송한다.

또한, 상기 체온 센서는 체온 변화에 따른 적외선 파장값의 변화를 감지하는 형태의 센서일 수 있다. 인체에서 발생하는 적외선은 대부분 8 ~ 14㎛ 범위의 파장을 가지므로, 상기 체온 센서는 이 대역의 적외선 파장을 감지하는 적외선 감지 센서이면 충분하다. 체온 센서가 적외선 감지 센서일 경우, 상기 수신체(400)는 감지된 적외선 파장값을 체온으로 환산하여 자체 표시부에 표시하거나 외부 기기로 전송한다.

한편, 상기 생체신호 감지체(300)에 동작 감지 센서가 포함될 경우, 상기 동작 감지 센서로는 가속도 센서, 각속도 센서, 내부에 관성체(예; 스틸 볼)가 구비되어 관성체의 이동 상태에 따라 의류 본체(100) 착용자의 움직이는 상태(서 있음, 앉음, 걸음, 뜀)를 감지할 수 있는 센서 등이 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다.

동작 감지 센서에서 발생하는 전기 신호 역시 상기 수신체(400)로 전달되어 내장 프로그램에 의해 해석되어 착용자의 동작 상태를 분석, 파악할 수 있도록 되어 있거나, 측정 신호 자체를 외부 기기로 송신하여 외부 기기에서 동작 상태를 분석 및 파악할 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 섬유형 전송매체(500)는 전술한 바와 같이, 전류가 흐를 수 있는 디지털 실인 것이 바람직하다. 상기 섬유형 전송매체(500)가 디지털 실인 경우, 상기 섬유형 전송매체(500)는 상기 X 타입 밴드(200)에 재봉되거나 또는 심 테이프(seam tape)로 부착되는 것이 바람직하다.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 생체신호 감지체(300)는 상기 X 타입 밴드(200) 상에서 구리 연결판(600)을 매개로 상기 섬유형 전송매체(500)와 연결될 수 있으며, 이때, 상기 구리 연결판(600)은 전도성 실리콘으로 이루어진 상기 생체신호 감지체(300)와 함께 사출 성형되어 서로 연결될 수 있다. 즉, 생체신호 감지체(300)를 사출 성형할 때 구리 연결판(600)의 일측 단부를 생체신호 감지체(300)의 내부에 삽입하여 그 상태로 냉각 응고시킴으로써 상호 연결되도록 한 것이다.

그리고, 상기 구리 연결판(600)과 상기 섬유형 전송 매체(500)는 재봉 또는 심테이프(seam tape)로 부착 후 납땜(S ; Soldering)에 의해 견고하게 연결되는 것이 바람직하다.

이처럼 구리 연결판(600)을 사용하여 상기 생체신호 감지체(300)와 상기 섬유형 전송매체(500)를 연결할 경우 연결부의 전도율이 높아지게 되고, 연결 내구성도 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류에 따르면, 생체신호를 감지하는 센서 즉, 생체신호 감지체(300)가 X 타입 밴드에 의해 신체에 밀착되도록 구성됨으로써, 센서의 신체 밀착도가 증가되어 측정 정밀도가 높아질 수 있게 된다. 또한, 생체신호 감지체(300)가 부드럽고 유연한 재질로 이루어질 뿐만 아니라 상기와 같이 신체 밀착도가 향상된 것에 의하여 착용시의 불쾌감도 크게 감소시킬 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 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 있음이 이해될 필요가 있다.

100 : 의류 본체 200 : X 타입 밴드
210 : 상측 밀착부 220 : 하측 밀착부
300 : 생체신호 감지체 400 : 수신체
500 : 섬유형 전송매체 600 : 구리 연결판

Claims

착용자의 신체에 밀착될 수 있는 형상으로 형성된 의류 본체;
상기 의류 본체의 내측에 설치되어 착용자의 신체에 밀착될 수 있도록 X자 형태로 구성되는 X 타입 밴드;
상기 X 타입 밴드에 설치되어 착용자의 생체신호를 감지하는 생체신호 감지체;
상기 X 타입 밴드에 설치되어 상기 생체신호 감지체로부터 감지된 생체신호를 수신하는 수신체; 및
상기 생체신호 감지체와 상기 수신체를 전기적으로 연결하도록 상기 X 타입 밴드에 설치되는 섬유형 전송매체;를 포함하고,
상기 X 타입 밴드는 착용자의 어깨를 밀착되도록 감싸는 한 쌍의 상측 밀착부와, 이 한 쌍의 상측 밀착부와 대향되는 방향으로 형성되어 착용자의 가슴 및 옆구리를 밀착되도록 감싸는 한 쌍의 하측 밀착부를 포함하며,
상기 X 타입 밴드는 상기 의류 본체에 벨크로로 부착되어 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 섬유형 전송매체는 전류가 흐를 수 있는 디지털 실인 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
청구항 1에 있어서,
상기 생체신호 감지체는 심전도 센서, 호흡 센서, 심박 센서, 체온 센서 및 동작 감지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
청구항 5에 있어서,
상기 생체신호 감지체는 실리콘에 전도성 분말을 혼합한 전도성 실리콘으로 제조된 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
청구항 6에 있어서,
상기 생체신호 감지체는 사출 성형시 구리 연결판의 일단이 삽입되어 일체화되고, 상기 생체신호 감지체와 상기 구리 연결판은 서로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
청구항 1에 있어서,
상기 생체신호 감지체는 전기전도율이 10³~10⁶(S/cm)인 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
청구항 7에 있어서,
상기 생체신호 감지체는 구리 연결판을 매개로 상기 섬유형 전송매체와 연결되는 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
청구항 9에 있어서,
상기 구리 연결판과 상기 섬유형 전송 매체는 상기 X 타입 밴드에 재봉 또는 심테이프로 부착 후 납땜에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
청구항 1에 있어서,
상기 생체신호 감지체는 상기 X 타입 밴드에 상기 섬유형 전송매체로 재봉된 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
청구항 5에 있어서,
상기 체온 센서는 체온 변화에 따른 저항값의 변화를 감지하고, 상기 수신체는 저항값을 체온으로 환산하여 표시 및 외부 기기로 전송하는 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
청구항 5에 있어서,
상기 체온 센서는 체온 변화에 따른 적외선 파장값의 변화를 감지하고, 상기 수신체는 적외선 파장값을 체온으로 환산하여 표시 및 외부 기기로 전송하는 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.
청구항 5에 있어서,
상기 동작 감지 센서는 가속도 센서와, 각속도 센서 및, 관성체가 내장되어 움직이는 상태를 감지할 수 있는 센서 중 어느 한 가지 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스 밴드 형태의 건강 관리용 디지털 의류.