KR101839682B1 - Smart wear having self power generating facility - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자가발전형 스마트 의류에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류는 의복에 장착되어 착용자의 생체신호를 측정하여 사용자 단말로 제공하는 생체신호 측정장치를 포함하는 스마트 의류에 있어서, 상기 생체신호 측정장치는 상기 스마트 의류 착용자의 생체신호를 측정하는 측정부로서 체온 센서, 심박 센서, 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 상기 측정부와; 상기 측정부에 의해 측정된 생체신호를 근거리 무선통신 기능을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는 통신부와; 상기 측정부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 배터리부와; 스마트 의류 착용자의 일상적인 동작이나 운동 동작 등 착용자의 움직임에 의해 전기를 생성하여 상기 배터리부의 충전 전원으로 제공하는 발전장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to self-generating smart clothing.
The self-generated smart clothing according to an embodiment of the present invention includes a bio-signal measuring device mounted on a garment for measuring a bio-signal of a wearer and providing the bio-signal to a user terminal, A measuring unit including at least one of a body temperature sensor, a heart rate sensor, and an acceleration sensor as a measuring unit for measuring a living body signal of a wearer; A communication unit for transmitting the bio-signal measured by the measuring unit to the user terminal through a local wireless communication function; A battery unit for supplying power necessary for the operation of the measurement unit; And a power generating device for generating electricity by the movement of the wearer such as a daily operation or a movement motion of the wearer of the smart apparel and supplying the generated power to the charging section of the battery section.
Description
본 발명은 자가발전형 스마트 의류에 관한 것으로, 특히 스마트 의류 착용자의 동작에 비례하여 전기를 생성하며, 생성된 전기로 스마트 의류에 전원을 공급하는 배터리를 충전할 수 있는 자가발전장치를 구비하는 자가발전형 스마트 의류에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 스마트 의류(Smart Wear)는 섬유제품 내에 신호 전달성 섬유 신기술을 적용하고 각종 디지털 장치들을 내장시켜서, 언제 어디에서나 디지털 기능을 사용할 수 있도록 연구 및 개발된 것으로, 웨어러블 컴퓨터(wearable computer), 원격진단이 가능한 헬스케어 의복, 디지털 군복 등의 다양한 의류가 제안되어 있다.In general, Smart Wear is research and development that can use digital functions anytime and anywhere by applying signal advancement fiber technology in a textile product and incorporating various digital devices, and it can be applied to a wearable computer, Various clothes such as a healthcare apparel and a digital apparel app, which can be remotely diagnosed, have been proposed.
특히, 사용자가 의류를 착용하는 간단한 방법으로 자신의 생체정보를 언제 어디서나 용이하게 측정할 수 있도록 해 주는 생체신호 측정기능을 갖는 스마트의류에 대한 기술이 대한민국 공개특허 10-2011-0131661호 등에 개시되어 있다. In particular, a technology for a smart garment having a bio-signal measurement function that allows a user to easily measure his / her biometric information at any time and anywhere with a simple method of wearing clothes is disclosed in Korean Patent Laid-open Publication No. 10-2011-0131661 have.
생체신호 측정기능을 갖는 스마트의류에 대해 간략하게 살펴보면, 신체에 밀착되는 재질로 된 의류와, 상기 의류의 내측에 결합되면서 사용자의 신체에서 발생되는 생체신호를 검출하기 위한 생체신호 측정모듈을 구비하여 구성되고, 상기 생체신호 측정모듈은 전도성 섬유로 구성되는 센서와, PCB기판상에 센서를 구동함과 더불어 센서로부터 제공되는 생체신호를 저장하는 전자회로블럭이 구비되는 PCB블럭 및, PCB기판과 상기 센서를 결합하기 위한 일정 길이를 갖는 전도성 섬유로 구성된 연결부재로 구성되며, 상기 의류의 내측에는 상기 PCB블록을 수납하기 위한 수납수단이 구비되어 이루어진다.A brief description of a smart garment having a function of measuring a biological signal includes a garment made of a material adhered to a body and a living body signal measurement module for detecting a living body signal generated in the user's body while being coupled to the inside of the garment A PCB block including an electronic circuit block for driving a sensor on a PCB substrate and storing a bio-signal provided from the sensor; And a connecting member composed of conductive fibers having a predetermined length for connecting the sensor, and accommodating means for accommodating the PCB block is provided inside the clothes.
도 1은 종래 기술에 따른 생체신호 측정용 센서의 예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an example of a sensor for measuring a living body signal according to the prior art.
도 1에 나타낸 바와 같이, 생체신호 측정모듈용 센서(A')는 소재(10)에 전도성 섬유를 도드라지게 홈질하여 전극(20)을 형성하고, 상기 전극(20)에 전송 선로(30)를 연결시키며, 상기 전송 선로(30)가 생체신호 측정모듈에 연결되어 심전도 등의 데이터를 수집하게 된다.1, a sensor A 'for a bio-signal measurement module includes
그런데, 상기 종래 기술은 스마트 의류에 구비되는 센서의 종류가 많아지고 생체신호 측정 시간이 길어지는 경우 배터리의 전력 소모가 심해지며 이에 따라 내장된 배터리만으로는 원하는 시간만큼 생체신호를 측정할 수 없는 문제점이 있다. However, in the above-mentioned prior art, when the types of sensors provided in the smart clothing are increased and the measurement time of the living body signal is prolonged, the power consumption of the battery becomes worsened, and accordingly, a problem that the living body signal can not be measured by the built- have.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일반적인 목적은 종래 기술에서의 한계와 단점에 의해 발생하는 다양한 문제점을 실질적으로 보완할 수 있는 자가발전형 스마트 의류를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a self-generating smart clothing capable of substantially solving various problems caused by limitations and disadvantages of the prior art. .
본 발명의 보다 구체적인 다른 목적은 외부 전원을 통해서 충전 가능할 뿐만 아니라 스마트 의류 착용자의 일상적인 동작이나 운동 동작에 의해서도 배터리 충전 가능한 자가발전형 스마트 의류를 제공하기 위한 것이다.It is a further specific object of the present invention to provide a self-generating type smart clothing which can be charged through an external power source and can be charged even by a daily operation or a movement operation of a smart wearer.
본 발명의 보다 구체적인 다른 목적은 스마트 의류 착용자의 일상적인 동작이나 운동 동작에 의한 배터리 충전을 극대화할 수 있는 자가발전형 스마트 의류를 제공하기 위한 것이다.It is a further object of the present invention to provide a self-generating type smart garment capable of maximizing the charging of the battery by the daily operation of the smart wearer or the movement of the wearer.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류는 의복에 장착되어 착용자의 생체신호를 측정하여 사용자 단말로 제공하는 생체신호 측정장치를 포함하는 스마트 의류에 있어서, 상기 생체신호 측정장치는 상기 스마트 의류 착용자의 생체신호를 측정하는 측정부로서 체온 센서, 심박 센서, 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 상기 측정부와; 상기 측정부에 의해 측정된 생체신호를 근거리 무선통신 기능을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는 통신부와; 상기 측정부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 배터리부와; 스마트 의류 착용자의 일상적인 동작이나 운동 동작 등 착용자의 움직임에 의해 전기를 생성하여 상기 배터리부의 충전 전원으로 제공하는 발전장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. To this end, the smart-wear-type smart garment according to an embodiment of the present invention includes a bio-signal measuring device mounted on a garment to measure a bio-signal of a wearer and provide the bio-signal to a user terminal, A measuring unit including at least one of a body temperature sensor, a heart rate sensor, and an acceleration sensor as a measuring unit for measuring a living body signal of the smart wearer; A communication unit for transmitting the bio-signal measured by the measuring unit to the user terminal through a local wireless communication function; A battery unit for supplying power necessary for the operation of the measurement unit; And a power generator for generating electricity by the movement of the wearer such as the daily operation or the movement of the wearer of the smart garment and providing the generated power to the battery unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류에서, 상기 발전장치는 내부에 수용되는 구성요소를 분리하여 수용하기 위한 분리벽이 형성된 케이스와; 상기 케이스와 결합되어 내부에 수용되는 구성요소들을 보호하며, 상기 케이스와 결합되는 결합면에 한 쌍의 코일이 형성된 덮개와; 상기 케이스 내에 수용되며, 상기 케이스의 진동에 의해 좌우로 이동하는 한 쌍의 자석과; 상기 한 쌍의 자석 사이에 배치되며, 상기 한 쌍의 자석이 좌우로 이동하여 압력을 가하면 압전 효과에 의해 전기를 생성하는 압전 필름과; 상기 압전 필름과 전기 접속되어 상기 압전 필름에서 생성된 전기를 외부로 전달하는 리드선을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the self-power generation type smart garment according to an embodiment of the present invention, the power generation apparatus includes a case having a partition wall for separating and accommodating components accommodated therein; A cover coupled to the case to protect the components housed therein and having a pair of coils formed on a coupling surface to be coupled with the case; A pair of magnets housed in the case and moving left and right by the vibration of the case; A piezoelectric film disposed between the pair of magnets and generating electricity by a piezoelectric effect when the pair of magnets move to the left and right and apply pressure; And a lead wire electrically connected to the piezoelectric film to transmit electricity generated in the piezoelectric film to the outside.
본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류에서, 상기 발전장치는 상기 압전 필름의 양단에 구비되는 스프링을 더 포함할 수 있다. In the self-generated smart clothes according to an embodiment of the present invention, the power generation device may further include a spring provided at both ends of the piezoelectric film.
본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류에서, 상기 발전장치는 상기 케이스와의 결합을 위해 상기 덮개에 구비되는 결합 돌기를 더 포함할 수 있다. In the self-generated smart clothing according to an embodiment of the present invention, the power generating device may further include coupling protrusions provided on the cover for coupling with the case.
본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류에서, 상기 발전장치는 상기 의류의 팔, 다리, 어깨 부위 중 어느 하나에 구비될 수 있다. In the self-power generation type smart garment according to an embodiment of the present invention, the power generation device may be provided in any one of the arms, legs, and shoulders of the garment.
본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류에서, 상기 측정부와, 상기 배터리부와, 상기 통신부는 하나의 케이스에 일체로 마련되어 상기 의류에 텍스타일 형태로 구비된 섬유전극과 탈부착 가능하도록 구성될 수 있다. In the self-power generation type smart garment according to an embodiment of the present invention, the measurement unit, the battery unit, and the communication unit are integrally provided in one case and are configured to be detachably attachable to the textile electrode in the form of a textile .
본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류에서, 상기 측정부와, 상기 통신부 중 적어도 일부는 상기 의류에 내장되고, 상기 배터리부는 별도의 케이스에 마련되어 상기 의류에 탈부착 가능한 형태로 구성될 수 있다. In the self-power generation type smart garment according to an embodiment of the present invention, at least a part of the measurement unit and the communication unit is built in the garment, and the battery unit is provided in a separate case and can be detachably attached to the garment have.
본 발명에 따른 자가발전형 스마트 의류에 의하면, 운동이나 사용 목적에 따라 배터리를 포함하는 생체신호 측정장치의 구성요소 중 일부를 별도의 케이스에 마련하여 의류에 탈부착 가능한 형태로 구성할 수 있다. According to the self-generated smart clothing according to the present invention, some of the constituent elements of the bio-signal measuring device including the battery may be provided in a separate case depending on the purpose of exercise or use, so that it can be detachably attached to the clothes.
또한, 본 발명에 따른 자가발전형 스마트 의류에 의하면 사용자의 일상적인 동작이나 운동 동작에 의해 배터리를 충전할 수 있어 배터리 사용 시간을 늘릴 수 있다.In addition, according to the self-power generation type smart garment according to the present invention, the battery can be charged by the daily operation or the motion of the user, so that the battery use time can be increased.
또한, 본 발명에 따른 자가발전형 스마트 의류에 의하면 간단한 구성으로 전기생성 효율을 극대화할 수 있고 이에 따라 실질적인 실용화가 가능하다. Further, according to the self-power generation type smart garment according to the present invention, the electricity generation efficiency can be maximized with a simple configuration, and practical practical use is possible.
도 1은 종래 기술에 따른 생체신호 측정용 센서의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류의 착용상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 생체신호 측정장치가 의류에 장착되는 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 생체신호 측정장치가 의류에 장착되는 구성을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a view showing an example of a sensor for measuring a living body signal according to the prior art.
FIG. 2 is a view showing the wearing state of the self-generated smart clothing according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating the construction of a self-generating smart apparel according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a configuration of a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating a configuration in which a bio-signal measuring device is mounted on a garment according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a configuration in which a bio-signal measurement device is mounted on a garment according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may vary depending on the intention of the user, the operator, or the precedent. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류의 착용상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류의 구성을 나타낸 블록도이다. FIG. 2 is a view illustrating a self-powered smart apparel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a self-powered smart apparel according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류는 의복(1)에 장착되어 착용자의 체온, 심박, 운동량 등을 측정하여 사용자 단말(200)로 제공하는 생체신호 측정장치(100)를 포함한다. Referring to FIGS. 2 and 3, the self-generated smart clothing according to the present embodiment includes a living body signal measuring device mounted on the
상기 생체신호 측정장치(100)는 측정부(110)와, 통신부(120)와, 배터리부(130)와, 발전장치(400)를 포함한다. The
상기 측정부(110)는 스마트 의류 착용자의 생체신호를 측정하기 위한 것으로, 체온 센서, 심박 센서, 가속도 센서 등 측정하고자 하는 기능의 센서를 포함할 수 있다. The
상기 통신부(120)는 상기 측정부(110)에 의해 측정된 생체신호를 NFC 통신기능을 통해 사용자 단말(200)로 전송한다. The
상기 배터리부(130)는 상기 측정부(110)의 동작에 필요한 전원을 공급하기 위한 것으로, 외부전원(300) 또는 발전장치(400)로부터 전원을 공급받아 충전될 수 있다. The
상기 발전장치(400)는 스마트 의류 착용자의 일상적인 동작이나 운동 동작 등 착용자의 움직임에 의해 전기를 생성하여 배터리의 충전 전원으로 제공하며, 팔이나 다리, 어깨 등 움직임이 많은 부위에 구비되는 것이 발전효율을 높일 수 있다. The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치의 구성을 나타낸 도면이다. 4 is a view showing a configuration of a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 발전장치(400)는 케이스(410)와, 덮개(420)와, 한 쌍의 자석(430)과, 한 쌍의 코일(440)과, 압전 필름(450)과, 리드선(460)을 포함한다. 4, a
상기 케이스(410)는 한 쌍의 자석(430)과, 압전 필름(450)과, 리드선(460) 등 발전장치 구성요소를 그 내부에 수용하기 위한 것으로, 분리벽(421)이 형성되어 이들 구성요소를 일정 정도 분리하여 수용할 수 있다.The
상기 덮개(420)는 상기 케이스(410)와 결합되어 내부에 수용되는 구성요소들을 보호하며, 저면 즉, 케이스(410)와 결합되는 결합면에 한 쌍의 코일(440)이 형성된다. 여기서, 한 쌍의 코일(440)은 상기 한 쌍의 자석(430)의 이동에 따라 유도 기전력을 발생시키도록 상기 한 쌍의 자석(430)의 이동경로 상에 위치할 수 있다. The
또한, 상기 덮개(420)에는 케이스(410)와의 결합을 위한 결합 돌기(422)가 구비될 수 있다. In addition, the
상기 한 쌍의 자석(430)은 상기 케이스(410) 내에 수용되며, 케이스(410)의 흔들림(진동)에 의해 좌우로 이동할 수 있다. 이와 같이 한 쌍의 자석(430)이 코일에 대해 수직한 방향으로 이동함에 따라 코일을 지나가는 자속이 변하여 기전력이 발생되며, 이 기전력에 의해 전류가 흐르게 된다. The pair of
상기 압전 필름(450)은 한 쌍의 자석(430) 사이에 배치되며, 한 쌍의 자석(430)이 좌우로 이동하여(흔들려) 압전 필름(450)에 압력을 가하면 압전 효과(Piezoelectric Effect)에 의해 전기를 생성한다. The
또한, 상기 압전 필름(450) 양단에 스프링(452, 454)이 더 구비될 수 있으며, 이와 같이 스프링이 구비되는 경우 스프링(452, 454)에 의해 압전 필름(450)의 진동이 증폭되어 발전효율이 증대될 수 있다.In addition,
상기 리드선(460)은 압전 필름(450)과 전기 접속되어 압전 필름(450)에서 생성된 전기를 외부로 전달한다.The
전술한 바와 같이 본 발명에서는 한 쌍의 자석(430)과 압전 필름(450)에 의해 발생하는 압전 효과에 의해 전기를 생성할 뿐만 아니라 한 쌍의 자석(430)과 한 쌍의 코일(440)에 의해 발생하는 유도 기전력에 의해서도 전기를 생성하므로 전기생성 효율이 증대된다. 이에 따라 본 발명에 의하면 스마트 의류 착용자의 일상적인 동작이나 운동 동작에 의한 배터리 충전을 극대화할 수 있다. As described above, in the present invention, not only electricity is generated by the piezoelectric effect generated by the pair of
한편, 본 발명에 따른 생체신호 측정장치는 사용 목적이나 용도에 따라 구성요소가 일체화되어 의류에 내장되는 형태로 구비되거나 구성요소가 분리되어 일부는 의류에 내장되는 형태로, 나머지는 의류에 탈부착 가능한 형태로 구비될 수 있다.Meanwhile, the bio-signal measuring apparatus according to the present invention may be configured such that the components are integrated with each other according to the purpose or use of the user, and the components are separated from each other, As shown in FIG.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 생체신호 측정장치가 의류에 장착되는 구성을 설명하기 위한 단면도로, 본 실시예는 생체신호 측정용 센서와 배터리, 통신부 등의 구성요소가 하나의 케이스(510)에 일체로 마련되어 의류(520)에 텍스타일 형태로 구비된 전극(섬유전극, 530)과 스냅 버튼(540)에 의해 탈부착 가능하도록 구성된 것이다. 5 is a cross-sectional view for explaining a configuration in which a living body signal measuring device is mounted on a garment according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, components such as a sensor for measuring a living body signal, (Fibrous electrode) 530 and a
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 생체신호 측정장치가 의류에 장착되는 구성을 설명하기 위한 단면도로, 본 실시예는 생체신호 측정용 센서와 통신부 중 일부(610)가 의류에 내장되고, 배터리는 별도의 케이스(520)에 마련되어 스냅 버튼(640)에 의해 의류에 탈부착 가능한 형태로 구성된 것이다. 6 is a cross-sectional view for explaining a configuration in which a bio-signal measuring device is mounted on a garment according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, a
전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전형 스마트 의류의 동작을 살펴보면 다음과 같다. The operation of the self-power generation type smart garment according to one embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described below.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 생체신호 측정장치가 하나의 케이스에 일체로 마련된 경우 연동 애플리케이션에 따라 초보자용과 중급자용으로 사용 가능하다. First, as shown in FIG. 5, when the bio-signal measuring device is integrally provided in one case, it can be used for a beginner and an intermediate user according to an interlocking application.
초보자용의 경우, 운동 시작시 사용자(착용자)가 자신의 스마트폰을 생체신호 측정장치(디바이스)에 접촉시키면(태킹하면) 디바이스의 LED(표시부)가 자동으로 온(ON) 되면서 연동된 초보자용 애플리케이션이 자동으로 실행되어 운동시작, 경로, 고도, 운동량 등을 측정한다. 그리고 운동 종료시 사용자가 다시 스마트폰을 디바이스에 접촉시키면 LED가 자동으로 오프(OFF) 되면서 연동 애플리케이션이 자동으로 전체 운동량, 운동 경로, 고도 등의 결과를 표시출력하고, 해당 결과를 연동 애플리케이션 및 서버에 저장한다. In the case of a beginner, the LED (display portion) of the device is automatically turned on when the user (wearer) touches (taps) his / her smartphone with the bio-signal measuring device The application runs automatically and measures the start, path, altitude, and momentum of the exercise. When the user touches the smartphone device again at the end of the exercise, the LED is automatically turned off so that the interlocking application automatically displays and outputs the results of the total momentum, the motion path and the altitude, .
중급자용의 경우, 운동 시작시 사용자(착용자)가 자신의 스마트폰을 생체신호 측정장치(디바이스)에 접촉시키면 디바이스의 LED(표시부)가 자동으로 온(ON) 되면서 연동된 중급자용 애플리케이션이 자동으로 실행되어 사용자의 현재의 심박수, 체온을 표시출력한다. 또한, 운동시작, 경로, 고도, 운동량 등을 측정한다. 그리고 운동 중에 사용자가 원하는 시기에 스마트폰을 디바이스에 접촉시키면 현재의 심박수, 체온을 확인할 수 있다. 그리고 운동 종료시 사용자가 다시 스마트폰을 디바이스에 접촉시키면 LED가 자동으로 오프(OFF) 되면서 연동 애플리케이션이 자동으로 현재의 심박수, 체온, 전체 운동량, 운동 경로, 고도 등의 결과를 표시출력하고, 해당 결과를 연동 애플리케이션 및 서버에 저장한다. When the user (wearer) touches his / her smartphone to the bio-signal measuring device (device) at the start of the exercise, the LED (display) of the device is automatically turned on and the inter- And displays the current heart rate and body temperature of the user. Also, measure the start of movement, path, altitude, and momentum. When the user touches the smartphone at the desired time during exercise, the user can check the current heart rate and body temperature. When the user touches the smartphone device again at the end of the exercise, the LED is automatically turned off so that the interlocking application automatically displays and outputs the results of the current heart rate, body temperature, total exercise amount, exercise path, altitude, To an interworking application and a server.
도 6에 도시된 바와 같이 생체신호 측정장치가 의류와 분리되어 탈부착 가능한 형태로 마련된 경우 연동 애플리케이션에 따라 고급자용으로 사용 가능하다. As shown in FIG. 6, when the bio-signal measuring device is detachably detachable from a garment, the bio-signal measuring device can be used for advanced users according to an interlocking application.
고급자용의 경우, 운동 시작시 사용자(착용자)가 심박 및 체온 측정 센서가 내장된 의류에 배터리 및 블루투스 내장 디바이스를 부착하여 상호 전기적으로 연결되도록 한다. 이에 따라 연동 애플리케이션이 자동으로 실행되어 운동 경로, 고도, 운동량 등을 측정한다. For advanced users, at the start of the exercise, the user (wearer) attaches the battery and the built-in Bluetooth device to the clothes incorporating the heart rate and temperature sensor so that they are electrically connected to each other. The interlocking application is then automatically executed to measure motion path, altitude, and momentum.
여기서, 고급자용의 경우 운동 목적에 따라 적합한 심박수 범위나 알람 등의 기능이 제공되도록 설정할 수 있다. 예를 들어 다이어트가 목적인 경우 최대 심박수의 60 내지 80% 정도가 적합하며, 근력증진이 목적인 경우 최대 심박수의 80 내지 100% 정도가 적합하다. 또한, 업그레이드를 통해 지속적인 심박 및 체온 측정기능 외에도 애플리케이션을 통해 실시간 운동정보 표시, 운동강도 표시(심박수 존), 누적운동정보 표시, 운동이력관리 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다. Here, in the case of a high-grade person, it is possible to set a function such as an appropriate heart rate range and an alarm in accordance with the exercise purpose. For example, 60% to 80% of the maximum heart rate is suitable for the purpose of diet, and 80% to 100% of the maximum heart rate is suitable for the purpose of improving the muscle strength. In addition to the continuous heart rate and body temperature measurement functions through the upgrade, various functions such as real time exercise information display, exercise intensity display (heart rate zone), cumulative exercise information display, and exercise history management can be performed through the application.
또한, 전술한 실시예들에서 사용자가 운동을 시작하면 발전장치의 케이스에 구비된 한 쌍의 자석이 좌우로 이동하게 되고, 자석이 이동함에 따라 자석의 이동과 수직한 방향으로 배치된 코일을 지나가는 자속이 변해서 기전력이 발생되며, 이 기전력에 의해 전류가 흐르게 된다. 뿐만 아니라 한 쌍의 자석이 좌우로 이동하면서 자석들 사이에 배치된 압전 필름에 압력을 가하게 되고 이에 따라 압전 효과(Piezoelectric Effect)에 의해 전기를 생성한다. 이와 같이 생성된 전기는 정류과정 등 공지의 전처리 과정을 거쳐 배터리의 충전 전원으로 제공될 수 있다. In addition, in the above-described embodiments, when the user starts to exercise, a pair of magnets provided in the casing of the power generator moves left and right. As the magnets move, they pass through the coils arranged in the direction perpendicular to the movement of the magnets The magnetic flux is changed to generate an electromotive force, and the electromotive force causes the current to flow. In addition, a pair of magnets move to the right and left to apply pressure to the piezoelectric film disposed between the magnets, thereby generating electricity by a piezoelectric effect. The generated electricity can be supplied to the battery as a rechargeable power source through a known pretreatment process such as a rectification process.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 자가발전형 스마트 의류에 의하면, 운동이나 사용 목적에 따라 배터리를 포함하는 생체신호 측정장치의 구성요소 중 일부를 별도의 케이스에 마련하여 의류에 탈부착 가능한 형태로 구성할 수 있다. As described above, according to the self-generated smart clothing according to the present invention, some of the components of the bio-signal measuring device including the battery are provided in separate cases in accordance with the purpose of exercise or use, .
또한, 본 발명에 따른 자가발전형 스마트 의류에 의하면 사용자의 일상적인 동작이나 운동 동작에 의해 배터리를 충전할 수 있어 배터리 사용 시간을 늘릴 수 있다.In addition, according to the self-power generation type smart garment according to the present invention, the battery can be charged by the daily operation or the motion of the user, so that the battery use time can be increased.
또한, 본 발명에 따른 자가발전형 스마트 의류에 의하면 간단한 구성으로 전기생성 효율이 극대화되도록 구성함으로써 실용화 가능하다. In addition, according to the self-power generation type smart garment according to the present invention, the electric generation efficiency can be maximized by a simple configuration, and thus it can be practically used.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.Embodiments of the present invention include computer readable media including program instructions for performing various computer implemented operations. The computer-readable medium may include program instructions, local data files, local data structures, and the like, alone or in combination. Such media may be those specially designed and constructed for the present invention or may be those known to those skilled in the computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floppy disks, and ROMs, And hardware devices specifically configured to store and execute the same program instructions. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities.
따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다. Accordingly, the scope of the present invention should be construed as being limited to the embodiments described, and it is intended that the scope of the present invention encompasses not only the following claims, but also equivalents thereto.
1: 의복 100 : 생체신호 측정장치
110 : 측정부 120 : 통신부
130 : 배터리부 200 : 사용자 단말
300 : 외부전원 400 : 발전장치
410 : 케이스 420 : 덮개
421 : 분리벽 422 : 결합 돌기
430 : 자석 440 : 코일
450 : 압전 필름 452, 454 : 스프링
460 : 리드선1: Apparel 100: Biosignal measuring device
110: measuring unit 120: communication unit
130: battery unit 200: user terminal
300: External power source 400: Power generator
410: Case 420: Cover
421: separating wall 422: engaging projection
430: magnet 440: coil
450:
460: Lead wire
Claims (7)
상기 스마트 의류 착용자의 생체신호를 측정하는 측정부로서 체온 센서, 심박 센서, 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 상기 측정부와;
상기 측정부에 의해 측정된 생체신호를 근거리 무선통신 기능을 통해 상기 사용자 단말로 전송하는 통신부와;
상기 측정부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 배터리부와;
스마트 의류 착용자의 일상적인 동작이나 운동 동작 등 착용자의 움직임에 의해 전기를 생성하여 상기 배터리부의 충전 전원으로 제공하는 발전장치를 포함하며,
상기 발전장치는
내부에 수용되는 구성요소를 분리하여 수용하기 위한 분리벽이 형성된 케이스와;
상기 케이스와 결합되어 내부에 수용되는 구성요소들을 보호하며, 상기 케이스와 결합되는 결합면에 한 쌍의 코일이 형성된 덮개와;
상기 케이스 내에 수용되며, 상기 케이스의 진동에 의해 좌우로 이동하는 한 쌍의 자석과;
상기 한 쌍의 자석 사이에 배치되며, 상기 한 쌍의 자석이 좌우로 이동하여 압력을 가하면 압전 효과에 의해 전기를 생성하는 압전 필름과;
상기 압전 필름과 전기 접속되어 상기 압전 필름에서 생성된 전기를 외부로 전달하는 리드선을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전형 스마트 의류.
And a living body signal measuring device mounted on the clothes for measuring a living body signal of the wearer and providing the measured living body signal to a user terminal,
A measuring unit including at least one of a body temperature sensor, a heart rate sensor, and an acceleration sensor as a measuring unit for measuring a living body signal of the smart wearer;
A communication unit for transmitting the bio-signal measured by the measuring unit to the user terminal through a local wireless communication function;
A battery unit for supplying power necessary for the operation of the measurement unit;
And a power generator for generating electricity by a movement of the wearer such as a daily operation or a movement motion of the smart wearer and providing the electricity to the charging power source of the battery unit,
The power generation device
A case having a separating wall for separating and accommodating components accommodated therein;
A cover coupled to the case to protect the components housed therein and having a pair of coils formed on a coupling surface to be coupled with the case;
A pair of magnets housed in the case and moving left and right by the vibration of the case;
A piezoelectric film which is disposed between the pair of magnets and generates electricity by a piezoelectric effect when the pair of magnets moves to the left and right and applies pressure;
And a lead wire electrically connected to the piezoelectric film to transmit electricity generated in the piezoelectric film to the outside.
상기 압전 필름의 양단에 구비되는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전형 스마트 의류.
The power generating apparatus according to claim 1,
And a spring provided at both ends of the piezoelectric film.
상기 케이스와의 결합을 위해 상기 덮개에 구비되는 결합 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전형 스마트 의류.
The power generating apparatus according to claim 1,
And a coupling protrusion provided on the cover for coupling with the case.
상기 의류의 팔, 다리, 어깨 부위 중 어느 하나에 구비되는 것을 특징으로 하는 자가발전형 스마트 의류.
The power generating apparatus according to claim 1,
Characterized in that it is provided on any one of the arms, legs and shoulders of the garment.
상기 측정부와, 상기 배터리부와, 상기 통신부는 하나의 케이스에 일체로 마련되어 상기 의류에 텍스타일 형태로 구비된 섬유전극과 탈부착 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자가발전형 스마트 의류.
The method according to claim 1,
Wherein the measuring unit, the battery unit, and the communication unit are detachably attached to a textile electrode in a form of a textile, which is integrally provided in one case.
상기 측정부와, 상기 통신부 중 적어도 일부는 상기 의류에 내장되고, 상기 배터리부는 별도의 케이스에 마련되어 상기 의류에 탈부착 가능한 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 자가발전형 스마트 의류.The method according to claim 1,
Wherein at least a part of the measuring unit and the communication unit is built in the garment and the battery unit is provided in a separate case so that it can be detachably attached to the garment.
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|---|---|---|---|---|
| KR101907383B1 (en) * | 2018-07-17 | 2018-10-12 | (주)라베쉬 | Ict-based smart clothing for companion animal |
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