KR101776366B1 - 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드 - Google Patents

생체 정보를 감지하는 디지털 밴드 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 밴드에 설치된 생체 정보 감지 센서와 처리부 및 배터리 팩 사이의 결합 또는 분리가 용이한 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 천과, 상기 천에 부착된 다수의 생체 정보 감지 센서와, 상기 생체 정보 감지 센서 및 상기 천에 재봉된 디지털 사와, 상기 디지털 사에 전기적으로 연결되고 상기 천 위에 부착된 제1회로기판을 포함하는 밴드; 및 상기 밴드의 제1회로기판에 전기적으로 연결 및 분리 가능한 제2회로기판을 포함하는 처리부를 포함하고, 상기 제1회로기판 또는 상기 제2회로기판 중 어느 하나에 자성체가 더 결합된 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드를 제공한다.

Description

생체 정보를 감지하는 디지털 밴드{Digital band capable of sensing biological information}
본 발명의 일 실시예는 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드에 관한 것이다.
일반적으로 의료기관이나 일반 가정에서는 심박수나 호흡 또는 기타 다른 생체활동 등을 파악하기 위한 생체 정보 감지 장치들이 사용되고 있다.
그런데 위와 같은 생체 정보 감지 장치들은 그 구조가 복잡하고 손목 시계 타입 또는 신체에 직접 부착하는 타입으로 이루어졌기 때문에 다양한 생체 정보 감지를 위해서는 착용해야 하는 장치들이 점점 늘어나고 있고, 늘어나는 장치들로 인해 이용자의 편안한 활동에 많은 제약이 가해지는 문제점이 있다.
이에 따라, 의료용 센서로부터 감지된 생체 정보를 수신하는 수신부가 의류에 직접 설치될 수 있도록 구성하여 공간의 제약 없이 이동중이나 외부 활동 중에도 계속적으로 생체 정보들에 대한 관리가 이루어질 수 있도록 하는 기능성 의류에 대한 개발이 요구되었다.
일본 공개특허공보 특개2008-054745호(2008.03.13.) 한국 등록특허공보 제10-1346769호(2013.12.31.) 한국 공개특허공보 제10-2011-0054945호(2011.05.25.)
본 발명의 일 실시예는 밴드에 설치된 다수의 생체 정보 감지 센서와 처리부 및 배터리 팩 사이의 결합 또는 분리가 용이한 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드는 천과, 상기 천에 부착된 다수의 생체 정보 감지 센서와, 상기 생체 정보 감지 센서 및 상기 천에 재봉된 디지털 사와, 상기 디지털 사에 전기적으로 연결되고 상기 천 위에 부착된 제1회로기판을 포함하는 밴드; 및 상기 밴드의 제1회로기판에 전기적으로 연결 및 분리 가능한 제2회로기판을 포함하는 처리부를 포함하고, 상기 제1회로기판 또는 상기 제2회로기판 중 어느 하나에 자성체가 더 결합될 수 있다.
상기 제2회로기판은 제2절연층과, 상기 제2절연층에 형성된 제2회로패턴을 포함하고, 상기 제2절연층과 상기 제2회로패턴의 사이에 상기 자성체가 위치되어 돌출부를 형성하며, 상기 돌출부가 상기 제1회로기판에 전기적으로 연결 또는 분리될 수 있다.
상기 제1회로기판은 제1절연층과, 상기 제1절연층에 형성된 제1회로패턴을 포함하고, 상기 제2회로패턴의 돌출부가 상기 제1회로패턴에 전기적으로 연결 또는 분리되며, 상기 제1회로패턴은 철, 코발트 또는 니켈을 포함할 수 있다.
상기 제2절연층에는 상기 생체 정보 감지 센서로부터의 전기적 신호를 처리하기 위한 전자 모듈이 더 결합되고, 상기 제2회로패턴과 상기 전자 모듈은 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2절연층 및 상기 제2회로패턴은 하우징으로 감싸여 있되, 상기 돌출부는 상기 하우징을 통해 외부로 노출 또는 돌출될 수 있다.
상기 제1회로기판은 제1절연층과, 상기 제1절연층에 형성된 제1회로패턴을 포함하고, 상기 제1절연층과 상기 제1회로패턴의 사이에 상기 자성체가 위치되어 돌출부를 형성하며, 상기 돌출부가 상기 제2회로기판에 전기적으로 연결 또는 분리될 수 있다. 상기 제2회로기판은 제2절연층과, 상기 제2절연층에 형성된 제2회로패턴을 포함하고, 상기 제1회로패턴의 돌출부가 상기 제2회로패턴에 전기적으로 연결 또는 분리되며, 상기 제2회로패턴은 철, 코발트 또는 니켈을 포함할 수 있다.
상기 제1회로기판에 전기적으로 결합 및 분리 가능한 배터리 팩을 더 포함하고, 상기 배터리 팩은 제3회로기판과, 상기 제3회로기판에 전기적으로 연결된 배터리를 포함할 수 있다. 상기 제3회로기판은 제3절연층과, 상기 제3절연층에 형성된 제3회로패턴을 포함하고, 상기 제3절연층과 상기 제3회로패턴의 사이에 상기 자성체가 위치되어 돌출부를 형성하며, 상기 돌출부가 상기 제1회로기판에 전기적으로 연결 또는 분리될 수 있다. 상기 제1회로기판은 제1절연층과, 상기 제1절연층에 형성된 제1회로패턴을 포함하고, 상기 제3회로패턴의 돌출부가 상기 제1회로패턴에 전기적으로 연결 또는 분리되며, 상기 제1회로패턴은 철, 코발트 또는 니켈을 포함할 수 있다. 상기 제3회로기판 및 상기 배터리는 하우징으로 감싸여 있되, 상기 돌출부는 상기 하우징을 통해 외부로 노출 또는 돌출될 수 있다.
상기 천은 신축성이 있는 X자 형태로 형성될 수 있다.
상기 생체 정보 감지 센서는 상기 천에 접착제로 접착된 사각판 형태의 도전성 섬유를 포함하고, 상기 도전성 섬유는 폴리에스터 사 또는 직물의 외주에 니켈, 구리, 은, 금이 차례로 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 도전성 섬유의 외주연에는 실리콘 러버가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 밴드에 설치된 다수의 생체 정보 감지 센서에 자성체를 포함하는 처리부 및 배터리 팩이 스냅 커넥터 방식으로 강하게 결합됨으로써, 밴드에 설치된 생체 정보 센서와 처리부 및 배터리 팩 사이의 결합이 용이할 뿐만 아니라 기계적 결합력이 높아, 노이즈가 발생하거나 신호 손실이 발생하지 않는 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드를 제공한다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 밴드에 설치된 생체 정보 감지 센서로부터 처리부 및 배터리 팩을 용이하게 분리할 수 있음으로써, 밴드의 세탁이 용이한 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 생체 정보 감지 센서에 의료용 실리콘 러버가 더 형성됨으로써, 생체 정보 감지 센서가 인체에 확실하게 밀착 및 접촉하는 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드를 제공한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드를 도시한 평면도이고, 도 1b는 디지털 밴드를 포함하는 건강 관리 추적 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드로부터 처리부 및 배터리 팩이 분리된 상태를 도시한 평면도이고, 도 2b는 처리부를 도시한 평면도이며, 도 2c는 배터리 팩을 도시한 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드 중에서 밴드와 처리부 사이의 결합 및 분리 상태를 도시한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드 중에서 밴드와 배터리 팩 사이의 결합 및 분리 상태를 도시한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드에 이용된 다양한 구조의 디지털 사를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드 중 생체 정보 감지 센서를 이루는 도전성 섬유를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드(100)를 도시한 평면도이고, 도 1b는 디지털 밴드(100)를 포함하는 건강 관리 추적 시스템(1000)을 도시한 개략도이다.
본 발명에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드(100)는 생체 정보 감지 센서(112)가 부착되고, 디지털 사(115)가 자수 또는 재봉되는 밴드(110)와, 디지털 사(115)에 연결 또는 분리 가능한 처리부(120)와, 디지털 사(115)에 연결 또는 분리 가능한 배터리 팩(130)을 포함한다.
이와 같이 하여, 본 발명에서는 처리부(120) 및 배터리 팩(130)이 밴드(110)에 분리 가능하게 되어 있음으로써, 밴드(110)의 세탁이 용이하다.
한편, 처리부(120)는 배터리 팩(130)으로부터 전원을 공급받으며, 또한 다수의 생체 정보 감지 센서(112)로부터 전기적 신호를 전달받아 이를 디지털 신호로 변환하고, 이러한 신호를 스마트 폰(141)이나 와이파이 기기(142)에 무선 송신한다. 이와 같이 무선 송신된 신호는 유무선망(143)을 통하여 서버(144)에 저장되고 관리될 수 있다.
여기서, 디지털 밴드(100)는 다수(예를 들면, 1000개 이상)가 구비되어 하나의 건강 관리 추적 시스템(1000)을 구성할 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명에서는 디지털 밴드(100)를 착용한 착용자 또는 환자의 상태를 의료기관이 실시간으로 모니터링함으로써, 착용자 또는 환자에게 응급 상황이 발생하였을 경우 의료기관이 신속하게 대처 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 건강 관리 추적 시스템(1000)은 인간의 생체 정보(예를 들면, 심전도, 체온, 맥박, 운동량, 산소 수치 등) 및/또는 그에 따른 질병 정보를 대량으로 다년간 축적하여 빅데이터를 구축함으로써, 특정 생체 정보에 따른 질병의 추적 및/또는 예측도 가능하다.
즉, 본 발명에서 서버(144)는 빅데이터를 구축하는 단계와, 빅데이터를 이용한 질병 예측 단계를 수행한다. 우선 빅데이터 구축 단계에서, 서버(144)는 생체 정보에 관련된 질병 정보를 획득하여, 생체 정보별로 질병 정보를 매칭하여 빅데이터를 구축한다. 여기서, 질병 정보는 의료 기관, 국민건강보험공단 또는 국민건강보험심사평가원 등으로부터 입수하고, 서버(144)는 이와 같이 입수된 질병 정보에 상술한 바와 같이 미리 획득한 생체 정보를 매칭하여 빅데이터를 구축한다. 다시 설명하면, 상기 빅데이터는 생체 정보별로 질병 정보가 매칭된 룩업테이블 형태를 한다. 이어서, 질병 예측 단계에서, 서버(144)는 새롭게 입수되는 생체 정보에 대하여, 기존에 누적되고 구축된 빅데이터를 이용하여, 질병 정보를 예측하고, 이를 사용자에게 알려준다. 즉, 빅데이터에는 미리 생체 정보별로 질병 정보가 매창되어 있으므로, 서버(144)는 새롭게 입수되는 생체 정보만으로도 미래에 발현될 수 있는 질병 정보를 예측할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서 상술한 생체 정보 감지 센서(112)는, 예를 들면, 심전도 센서일 수 있다. 그러나, 이로서 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 일례로 맥박수 센서, 체온 센서, 운동량 센서 또는 산소 포화도 센서 등일 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이 제1생체 센서는 플러스 극을 갖는 제1심전도 센서, 제2생체 센서는 마이너스 극을 갖는 제2심전도 센서, 제3생체 센서는 접지된 제3심전도 센서일 수 있다. 이와 같이, 3개의 심전도 센서에 의해 더욱 정밀하고 정교한 심전도의 센싱이 가능하다.
도 2a는 본 발명에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드(100)로부터 처리부(120) 및 배터리 팩(130)이 분리된 상태를 도시한 평면도이고, 도 2b는 처리부(120)를 도시한 평면도이며, 도 2c는 배터리 팩(130)을 도시한 평면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 밴드(110)는 사람이 착용할 수 있도록 신축성이 있는 대략 X자 또는 Y자 형태로 형성될 수 있고, 이러한 밴드(110)에는 다수의 생체 정보 감지 센서(112)가 부착 및 고정된다. 또한, 밴드(110)에는 처리부(120)가 전기적 및 기구적으로 연결 또는 분리되는 제1회로기판(116)이 구비되어 있고, 또한 밴드(110)에는 배터리 팩(130)이 전기적 및 기구적으로 연결 또는 분리되는 제1회로기판(216)이 구비되어 있다.
여기서, 생체 정보 감지 센서(112)와 처리부(120)가 연결되는 제1회로기판(116)은 밴드(110)에 자수 또는 재봉된 디지털 사(115)에 의해 상호간 전기적으로 접속된다. 더욱이, 처리부(120)와 배터리 팩(130)이 연결되는 제1회로기판(216) 역시 밴드(110)에 자수 또는 재봉된 디지털 사(115)에 의해 상호간 전기적으로 접속된다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 밴드(110)에 형성된 제1회로기판(116)에 전기적 및 기구적으로 접속 또는 분리되는 처리부(120)는 제2절연층(122), 제2회로패턴(123) 및 신호 처리용 전자 모듈(125)을 포함하며, 제2회로패턴(123)은 도전성 와이어(126) 등을 통해 전자 모듈(125)에 전기적으로 접속되어 있다. 이에 대해서는 아래에서 더욱 상세하게 설명한다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 밴드(110)에 형성된 다른 제1회로기판(216)에 전기적 및 기구적으로 접속 또는 분리되는 배터리 팩(130)은 제3절연층(132), 제3회로패턴(133) 및 배터리(135)를 포함하며, 제3회로패턴(133)은 도전성 와이어(136)에 의해 배터리(135)에 전기적으로 접속되어 있다. 이에 대해서도 아래에서 더욱 상세하게 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드(100) 중에서 밴드(110)와 처리부(120) 사이의 결합 및 분리 상태를 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드(100)는 밴드(110)와, 처리부(120)와, 배터리 팩(130)을 포함하며, 여기서 밴드(110)와 처리부(120), 밴드(110)와 배터리 팩(130) 사이에 각각 자성체(124,134)가 더 개재됨으로써, 밴드(110)와 처리부(120), 밴드(110)와 배터리 팩(130)이 각각 상호간 기구적 및 전기적으로 결합 또는 분리 가능하게 되어 있다.
밴드(110)는 천(111)과, 생체 정보 감지 센서(112)와, 디지털 사(115)와, 제1회로기판(116)을 포함한다.
천(111)은 소재의 종류에 따라 면, 마, 모, 실크, 가죽과 같은 천연 섬유, 나일론, 폴리에스터, 아크릴, 레이온, 인조 가죽과 같은 인조 섬유와, 제조 방법의 종류에 따라 씨실과 날실로 엮어서 만든 직물, 고리를 만들어 얽어서 만든 편성물, 꼬거나 매듭하여 만든 레이스를 포함한다. 그러나, 본 발명에서 천의 종류를 한정하는 것은 아니며, 여기에 언급되지 않은 다른 종류도 가능하다. 다만, 생체 정보 감지 센서(112)가 인체에 양호하게 밀착될 수 있도록 스판과 같은 신축성 재료로 형성됨이 바람직하다.
또한, 천(111)은 대략 X자 형태 또는 Y자 형태로서, 사람이 가슴과 등에 착용할 수 있도록 되어 있다. 더욱이, 천(111)은 두겹으로 이루어질 수 있으며, 제1회로기판(116)은 이러한 두겹의 천(111) 사이에 위치될 수 있다.
생체 정보 감지 센서(112)는 평면의 형태가 대략 직사각 형태인 도전성 섬유일 수 있으며, 이는 접착제(113) 또는 디지털 사(115)를 통하여 천(111)에 접착 또는 부착될 수 있다. 또한, 생체 정보 감지 센서(112)의 외측인 천(111)의 표면에는 의료용 실리콘 러버(114)가 더 부착됨으로써, 상술한 생체 정보 감지 센서(112)와 인체 사이의 밀착력이 향상되도록 한다. 다르게 설명하면, 실리콘 러버(114)는 생체 정보 감지 센서(112)가 인체로부터 여러 방향으로 미끄러지거나 움직이지 않도록 하는 역할을 한다.
디지털 사(115)는 천(111)에 자수 또는 재봉되어 있으며, 이는 천(111) 위에 구비된 생체 정보 감지 센서(112)에 자수 또는 재봉됨으로써, 생체 정보 감지 센서(112)에 전기적으로 접속되어 있다. 더욱이, 이러한 디지털 사(115)는 제1회로기판(116)에도 자수 또는 재봉됨으로써, 제1회로기판(116)에 구비된 제1회로패턴(118)에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 생체 정보 감지 센서(112)와 제1회로기판(116)은 디지털 사(115)에 의해 상호간 전기적으로 연결된다.
제1회로기판(116)은 제1절연층(117) 및 제1회로패턴(118)을 포함한다. 이러한 제1회로기판(116)은 상술한 바와 같이 두겹의 천(111) 사이에 개재될 수 있다. 제1절연층(117)은 통상의 PP 또는 PE와 같은 절연 필름이며, 제1회로패턴(118)은 절연 필름의 표면에 무전해 도금 및/또는 전해 도금 방식으로 형성될 수 있다. 이러한 제1회로패턴(118)은 하기할 자성체(124)에 의해 제2회로패턴(123)이 기구적 또는 전기적으로 연결될 수 있도록 철, 코발트 또는 니켈을 포함하며, 그 표면에는 양호한 도전 경로의 확보를 위해 구리 및 금 또는 은이 순차적으로 도금될 수 있다. 한편, 제1회로기판(116) 중 제1회로패턴(118)의 일정 영역은 외측으로 노출되도록 천(111)에는 일정 직경의 오프닝(111a)이 형성되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이 디지털 사(115)가 제1회로기판(116)에까지 자수 또는 재봉됨으로서, 디지털 사(115)가 제1회로패턴(118)에 전기적으로 접속될 수 있다.
처리부(120)는 상술한 제1회로기판(116)에 전기적으로 연결되어, 생체 정보 센서(112)로부터 얻은 신호를 처리하고, 이를 무선으로 외부에 전송하는 역할을 한다. 이러한 처리부(120)는 제2회로기판(121), 자성체(124), 신호 처리용 전자 모듈(125) 및 이들을 감싸는 하우징(127)을 포함한다. 물론, 이러한 처리부(120)는 상술한 바와 같이 밴드(110) 또는 제1회로기판(116)으로부터 기구적 및 전기적으로 분리될 수 있음은 당연하다.
제2회로기판(121)은 제2절연층(122) 및 제2회로패턴(123)을 포함한다. 제2절연층(122)은 통상의 PP 또는 PE와 같은 절연 필름이며, 제2회로패턴(123)은 절연 필름의 표면에 무전해 도금 또는/및 전해 도금 방식으로 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 방식으로 제2회로패턴(123)의 형성 방법을 한정하는 것은 아니며, 통상의 동박으로 이루어진 제2회로패턴(123)을 제2절연층(122)에 접착하여 형성할 수도 있다.
자성체(124)는 두께를 가지며, 제2절연층(122)과 제2회로패턴(123)의 사이에 개재되어 있다. 더욱이, 제2회로패턴(123)이 자성체(124)를 완전히 감싸는 형태를 한다. 따라서, 자성체(124)와 제2회로패턴(123)에 의해 외부 방향으로 일정 높이 돌출된 돌출부(128)가 자연스럽게 형성된다.
또한, 전자 모듈(125)은 제2회로기판(121)의 대략 중앙에 위치하며, 이는 생체 정보 감지 센서(112)로부터 얻은 전기적 신호를 처리하고, 이를 외부에 무선 전송하기 위해 다수의 전자 소자를 포함한다. 더욱이, 제2회로패턴(123)과 전자 모듈(125)은 디지털 사(115) 또는 다른 도전성 와이어(126)를 통하여 상호간 전기적으로 연결되어 있다. 여기서, 제2회로패턴(123)은 통상의 구리로 형성되고, 그 표면에는 금 또는 은이 도금될 수 있다.
하우징(127)은 상술한 제2회로기판(121), 자성체(124) 및 전자 모듈(125)을 모두 감싼다. 다만, 하우징(127)은 상술한 돌출부(128)와 대응되는 영역에 오프닝이 형성됨으로써, 상술한 돌출부(128)가 하우징(127)을 통하여 외측으로 노출 또는 돌출되도록 한다. 여기서, 하우징(127)은 상술한 천(111)과 동일 재질 및 색상으로 형성될 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다.
한편, 상술한 자성체(124)는 제2회로기판(121)이 아닌 제1회로기판(116)에 형성될 수도 있다. 즉, 제1절연층(117)과 제1회로패턴(118) 사이에 자성체(124)가 개재될 수 있으며, 이때 제1회로패턴(118)과 자성체(124)에 의해 돌출부(128)가 외측 방향으로 일정 높이 형성될 수 있다. 더불어, 이와 같이 자성체(124)가 제1회로기판(116)에 형성된 경우, 자성체(124)에 의해 제1회로패턴(118)이 제2회로패턴(123)에 기구적 또는 전기적으로 접속될 수 있도록, 제2회로패턴(123)은 철, 코발트 또는 니켈을 포함할 수 있다. 물론, 제2회로패턴(123)의 표면에는 도전성을 높이기 위해 구리, 금 또는 은이 순차 도금될 수 있다.
더욱이, 자성체(124)는 제1회로기판(116) 및 제2회로기판(121)에 동시에 설치될 수도 있으며, 이 경우 제1회로기판(116)의 자성체와 제2회로기판(121)의 자성체는 반대 극성을 가지며 상호간 마주하게 된다.
더불어, 상술한 자성체(124)는 네오디움 및 그 등가물일 수 있으나, 본 발명에서 자성체(124)의 종류를 한정하는 것은 아니다.
이와 같이 하여, 본 발명은 처리부(120)에 구비된 제2회로기판(121)이 밴드(110)에 구비된 제1회로기판(116)에 전기적 및 기구적으로 용이하게 결합 또는 분리될 수 있다. 즉, 제2회로기판(121)의 제2회로패턴(123)이 자성체(124)를 덮음으로써, 이러한 자성체(124)의 자력에 의해 제2회로패턴(123)이 밴드(110)에 구비된 제1회로패턴(118)에 전기적 및 기구적으로 강하게 연결될 수 있다.
따라서, 밴드(110)에 형성된 생체 정보 감지 센서(112)는 디지털 사(115), 제1회로기판(116)의 제1회로패턴(118), 제2회로기판(121)의 제2회로패턴(123)을 통하여 처리부(120) 즉, 전자 모듈(125)에 전기적으로 접속될 수 있다.
한편, 이와 같은 처리부(120)를, 예를 들면, 사람이 밴드(110)로부터 강제로 떼어내게 되면, 제2회로기판(121)이 제1회로기판(116)으로부터 분리되면서, 결국 처리부(120)가 밴드(110)로부터 전기적 및 기구적으로 분리된다. 따라서, 디지털 밴드(100)는 통상의 세탁물과 같이 물세탁이 가능한 상태가 된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드(100) 중에서 밴드(110)와 배터리 팩(130) 사이의 결합 및 분리 상태를 도시한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 밴드(110)에 형성된 또다른 제1회로기판(216)은 상술한 제1회로기판(116)의 구조와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 이러한 제1회로기판(216)에 전기적으로 연결 또는 분리되는 배터리 팩(130)은 제3회로기판(131), 배터리(135) 및 하우징(137)을 포함한다.
제3회로기판(131)은 제3절연층(132) 및 제3회로패턴(133)을 포함한다. 제3절연층(132)은 통상의 PP 또는 PE와 같은 절연 필름이며, 제3회로패턴(133)은 절연 필름의 표면에 무전해 도금 또는/및 전해 도금 방식으로 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 방식으로 제3회로패턴(133)의 형성 방법을 한정하는 것은 아니며, 통상의 동박으로 이루어진 제3회로패턴(133)을 제3절연층(132)에 접착하여 형성할 수도 있다.
자성체(134)는 두께를 가지며, 제3절연층(132)과 제3회로패턴(133)의 사이에 개재되어 있다. 더욱이, 제3회로패턴(133)이 자성체(134)를 완전히 감싼다. 따라서, 자성체(134)와 제3회로패턴(133)에 의해 외부 방향으로 일정 높이 돌출된 돌출부(138)가 자연스럽게 형성된다.
또한, 배터리(135)는 제2회로기판(121)의 상부에 위치하며, 이는 처리부(120)에 전원을 제공한다. 이러한 배터리(135)는 충방전이 가능한 2차 전지가 바람직하지만, 본 발명에서 배터리(135)의 종류를 한정하는 것은 아니다. 더욱이, 제3회로패턴(133)과 배터리(135)는 디지털 사(115) 또는 다른 도전성 와이어(136)를 통하여 상호간 전기적으로 연결되어 있다. 여기서, 제3회로패턴(133)은 통상의 구리로 형성되고, 그 표면에는 금 또는 은이 순차적으로 도금될 수 있다.
하우징(137)은 상술한 제3회로기판(131), 자성체(134) 및 배터리(135)를 모두 감싼다. 다만, 하우징(137)은 상술한 돌출부(138)와 대응되는 영역에 오프닝이 형성됨으로써, 상술한 돌출부(138)가 하우징(137)을 통하여 외측으로 노출 또는 돌출되어 있다. 여기서, 하우징(137)은 상술한 천(111)과 동일 재질 및 색상으로 형성될 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다.
한편, 상술한 자성체(134)는 제3회로기판(131)이 아닌 제1회로기판(216)에 형성될 수도 있다. 즉, 제1절연층(217)과 제1회로패턴(218) 사이에 자성체(134)가 개재될 수 있으며, 이때 제1회로패턴(218)과 자성체(134)에 의해 돌출부가 외측 방향으로 일정 높이 형성될 수 있다. 더불어, 이와 같이 자성체(134)가 제1회로기판(216)에 형성된 경우, 자성체(134)에 의해 제1회로패턴(218)이 제3회로패턴(133)에 기구적 또는 전기적으로 접속될 수 있도록, 제3회로패턴(133)은 철, 코발트 또는 니켈을 포함할 수 있다. 물론, 제3회로패턴(133)의 표면에는 도전성을 높이기 위해 구리, 금 또는 은이 순차적으로 도금될 수 있다.
더욱이, 자성체(134)는 제1회로기판(216) 및 제3회로기판(131)에 각각 설치될 수도 있다. 물론, 이 경우 제1회로기판(216)의 자성체와 제3회로기판(131)의 자성체는 마주보는 면이 반대 극성임은 당연하다.
더불어, 상술한 자성체(134)는 네오디움 또는 그 등가물일 수 있으나, 본 발명에서 자성체(134)의 종류를 한정하는 것은 아니다.
이와 같이 하여, 본 발명은 배터리 팩(130)에 구비된 제3회로기판(131)이 밴드(110)에 구비된 제1회로기판(216)에 전기적 및 기구적으로 용이하게 결합 또는 분리될 수 있다. 즉, 제3회로기판(131)에 제3회로패턴(133)에 의해 덮인 자성체(134)가 형성되어 있음으로써, 이러한 자성체(134)의 자력에 의해 제3회로패턴(133)이 밴드(110)에 구비된 제1회로패턴(118)에 전기적 및 기구적으로 연결될 수 있다.
따라서, 밴드(110)에 결합된 처리부(120)에 배터리 팩(130)으로부터의 전원이 디지털 사(115)를 통해 제공될 수 있다.
한편, 이와 같은 배터리 팩(130)을, 예를 들면, 사람이 밴드(110)로부터 강제로 떼어내게 되면, 제1회로기판(216)으로부터 제3회로기판(131)이 분리되면서, 결국 배터리 팩(130)이 밴드(110)로부터 전기적 및 기구적으로 분리된다. 따라서, 디지털 밴드(100)는 통상의 세탁물과 같이 물세탁이 가능한 상태가 된다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드(100)에 이용된 다양한 구조의 디지털 사를 도시한 단면도이다. 여기서, 설명의 편의를 위해 디지털 사의 도면 부호를 새롭게 정의하여 이용하기로 한다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 디지털 사(21)는 코어(21a)와, 코어(21a)를 감싸는 피복층(21b)을 포함할 수 있다. 여기서, 코어(21a)와 피복층(21b)은 서로 다른 금속이며, 일례로 금, 은, 황동, 구리, 알루미늄, 주석, 스테인리스, 철, 구리합금, 은합금, 금합금, 스테인리스합금, 주석합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 또한, 디지털 사(21)는 대략 1㎛ 내지 10mm의 직경을 가질 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 디지털 사(22)는 코어(22a)와, 코어(22a)를 감싸는 제1피복층(22b)과, 제1피복층(22b)을 감싸는 제2피복층(22c)을 포함할 수 있다. 여기서, 코어(22a), 제1피복층(22b) 및 제2피복층(22c)은 서로 다른 금속이며, 일례로 금, 은, 황동, 구리, 알루미늄, 주석, 스테인리스, 철, 구리합금, 은합금, 금합금, 스테인리스합금, 주석합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 또한, 디지털 사(22)는 대략 1㎛ 내지 10mm의 직경을 가질 수 있다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 디지털 사(23)는 다수의 코어(23a)와, 이를 감싸는 피복층(23b)을 포함할 수 있다. 여기서, 코어(23a)와 피복층(23b)은 서로 다른 금속이며, 일례로 금, 은, 황동, 구리, 알루미늄, 주석, 스테인리스, 철, 구리합금, 은합금, 금합금, 스테인리스합금, 주석합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 또한, 디지털 사(23)는 대략 1㎛ 내지 10mm의 직경을 가질 수 있다.
도 5d에 도시된 바와 같이, 디지털 사(24)는 다수의 제1코어(24a)와, 이를 감싸는 제1피복층(24b)과, 제1피복층(24b)을 감사는 제2코어(24c)와, 제2코어(24c)를 감싸는 제2피복층(24d)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1코어층(24a), 제1피복층(24b), 제2코어층(24c) 및 제2피복층(24d)은 서로 다른 금속이며, 일례로 금, 은, 황동, 구리, 알루미늄, 주석, 스테인리스, 철, 구리합금, 은합금, 금합금, 스테인리스합금, 주석합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 또한, 디지털 사(24)는 대략 1㎛ 내지 10mm의 직경을 가질 수 있다.
상술한 디지털 사는 외부와의 불필요한 전기적 쇼트가 방지되도록 표면에 얇은 수지가 코팅될 수 있다. 그러나, 이러한 디지털 사는 자수 또는 재봉 공정 중, 예를 들면, 제1회로패턴(118)과의 마찰에 의해, 디지털 사의 표면에 코팅된 수지가 벗겨지고, 이에 따라 디지털 사가 제1회로패턴(118)에 용이하게 전기적으로 접속된다. 물론, 경우에 따라 디지털 사 중에서 제1회로패턴(118)에 접속될 부분의 수지는 미리 제거되고 자수 또는 재봉 공정이 수행될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드(100) 중 생체 정보 감지 센서(112)를 이루는 도전성 섬유를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 생체 정보 감지 센서(112)를 이루는 도전성 섬유(123)는 폴리에스터 사 또는 직물(123a)의 외주에 니켈(123b), 구리(123c), 은(123d), 금(123e)이 차례로 코팅되어 이루어질 수 있으며, 최외곽에는 보호 코팅막(123f)이 더 형성될 수 있다. 도전성 섬유가 위와 같이 구성될 때, 생체 정보 감지 센서(112)와 착용자 피부 사이의 효과적인 전기적 신호의 전달이 가능해진다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 본 발명에 따른 디지털 밴드
110; 밴드 111; 천
111a; 오프닝 112; 생체 정보 감지 센서
113; 접착제 114; 실리콘 러버
115; 디지털 사 116; 제1회로기판
117; 제1절연층 118; 제1회로패턴
120; 처리부 121; 제2회로기판
122; 제2절연층 123; 제2회로패턴
124; 자성체 125; 전자 모듈
126; 도전성 와이어 127; 하우징
128; 돌출부 130; 배터리 팩
131; 제3회로기판 132; 제3절연층
133; 제3회로패턴 134; 자성체
135; 배터리 136; 도전성 와이어
137; 하우징 138; 돌출부
141; 스마트 폰 142; 와이파이 기기
143; 유무선망 144; 서버

Claims (14)

  1. 천과, 상기 천에 부착된 다수의 생체 정보 감지 센서와, 상기 생체 정보 감지 센서 및 상기 천에 재봉된 디지털 사와, 상기 디지털 사에 전기적으로 연결되고 상기 천 위에 부착된 제1회로기판을 포함하는 밴드; 및
    상기 밴드의 제1회로기판에 전기적으로 연결 및 분리 가능한 제2회로기판을 포함하는 처리부를 포함하고,
    상기 제1회로기판 또는 상기 제2회로기판 중 어느 하나에 네오디움 자성체가 더 결합되며,
    상기 제2회로기판은 제2절연층과, 상기 제2절연층에 형성된 제2회로패턴을 포함하고, 상기 제2절연층과 상기 제2회로패턴의 사이에 상기 네오디움 자성체가 위치되어 상기 제2회로패턴에 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부가 상기 제1회로기판에 전기적으로 연결 또는 분리되며,
    상기 제1회로기판은 제1절연층과, 상기 제1절연층에 형성된 제1회로패턴을 포함하고, 상기 제2회로패턴의 돌출부가 상기 제1회로패턴에 전기적으로 연결 또는 분리되며, 상기 제1회로패턴은 철, 코발트 또는 니켈을 포함하고, 상기 철, 코발트 또는 니켈의 표면에 구리 및 금 또는 은이 순차적으로 도금되며,
    상기 생체 정보 감지 센서는 상기 천에 접착제로 접착된 사각판 형태의 도전성 섬유를 포함하고,
    상기 도전성 섬유는 폴리에스터 사 또는 직물의 외주에 니켈, 구리, 은, 금이 차례로 코팅되어 형성되고,
    상기 도전성 섬유의 외주연에는 실리콘 러버가 형성된 것을 특징으로 하는 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2절연층에는 상기 생체 정보 감지 센서로부터의 전기적 신호를 처리하기 위한 전자 모듈이 더 결합되고, 상기 제2회로패턴과 상기 전자 모듈은 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2절연층 및 상기 제2회로패턴은 하우징으로 감싸여 있되, 상기 돌출부는 상기 하우징을 통해 외부로 노출 또는 돌출된 것을 특징으로 하는 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드.
  6. 천과, 상기 천에 부착된 다수의 생체 정보 감지 센서와, 상기 생체 정보 감지 센서 및 상기 천에 재봉된 디지털 사와, 상기 디지털 사에 전기적으로 연결되고 상기 천 위에 부착된 제1회로기판을 포함하는 밴드; 및
    상기 밴드의 제1회로기판에 전기적으로 연결 및 분리 가능한 제2회로기판을 포함하는 처리부를 포함하고,
    상기 제1회로기판 또는 상기 제2회로기판 중 어느 하나에 네오디움 자성체가 더 결합되며,
    상기 제1회로기판은 제1절연층과, 상기 제1절연층에 형성된 제1회로패턴을 포함하고, 상기 제1절연층과 상기 제1회로패턴의 사이에 상기 네오디움 자성체가 위치되어 상기 제1회로패턴에 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부가 상기 제2회로기판에 전기적으로 연결 또는 분리되고,
    상기 제2회로기판은 제2절연층과, 상기 제2절연층에 형성된 제2회로패턴을 포함하고, 상기 제1회로패턴의 돌출부가 상기 제2회로패턴에 전기적으로 연결 또는 분리되며, 상기 제2회로패턴은 철, 코발트 또는 니켈을 포함하고, 상기 철, 코발트 또는 니켈의 표면에 구리 및 금 또는 은이 순차적으로 도금되며,
    상기 생체 정보 감지 센서는 상기 천에 접착제로 접착된 사각판 형태의 도전성 섬유를 포함하고,
    상기 도전성 섬유는 폴리에스터 사 또는 직물의 외주에 니켈, 구리, 은, 금이 차례로 코팅되어 형성되고,
    상기 도전성 섬유의 외주연에는 실리콘 러버가 형성됨을 특징으로 하는 디지털 밴드.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제1회로기판에 전기적으로 결합 및 분리 가능한 배터리 팩을 더 포함하고,
    상기 배터리 팩은 제3회로기판과, 상기 제3회로기판에 전기적으로 연결된 배터리를 포함함을 특징으로 하는 디지털 밴드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제3회로기판은 제3절연층과, 상기 제3절연층에 형성된 제3회로패턴을 포함하고,
    상기 제3절연층과 상기 제3회로패턴의 사이에 상기 네오디움 자성체가 위치되어 돌출부를 형성하며,
    상기 돌출부가 상기 제1회로기판에 전기적으로 연결 또는 분리됨을 특징으로 하는 디지털 밴드.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1회로기판은 제1절연층과, 상기 제1절연층에 형성된 제1회로패턴을 포함하고,
    상기 제3회로패턴의 돌출부가 상기 제1회로패턴에 전기적으로 연결 또는 분리되며,
    상기 제1회로패턴은 철, 코발트 또는 니켈을 포함함을 특징으로 하는 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3회로기판 및 상기 배터리는 하우징으로 감싸여 있되, 상기 돌출부는 상기 하우징을 통해 외부로 노출 또는 돌출된 것을 특징으로 하는 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드.
  12. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 천은 신축성이 있는 X자 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 생체 정보를 감지하는 디지털 밴드.
  13. 삭제
  14. 삭제
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