KR102038286B1 - 링 형상의 웨어러블 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 링 형상의 웨어러블 장치는 내부에 플렉시블 기판(flexible PCB)이 구비되는 플렉시블 몰드(flexible mold) 및 상기 플렉시블 기판에 결합되어, 사용자의 생체신호를 센싱(sensing)하고 상기 생체신호를 송수신하는 탐지유닛을 포함한다.

Description

링 형상의 웨어러블 장치{Ring-shaped wearable device}
본 발명은 웨어러블 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 링(ring) 형상으로 이루어져 휴대용이 뛰어난 웨어러블 장치를 구현하기 위한 발명에 관한 것이다.
현대 사회인은 평균 수명의 증가에 따라 건강에 대해 어느 때보다도 높은 관심을 갖고 있다. 이러한 관심은 아플 때만 의사를 만나야 한다는 고정관념을 깨뜨리고, 평소에도 지속적인 건강을 관리할 수 있는 장치의 발명에 이르고 있다.
흔히 웨어러블 디바이스(wearable device)로 불리는 상기의 장치는 휴대성이 강조되어 의류 등에 많이 사용되고 있는 예가 대부분이다.
그러나, 의류에 사용되는 웨어러블 디바이스의 경우 직물로 이루어지는 의류의 특성상 외력에 취약하여 찢어지는 등의 상황으로 이를 수 있다는 단점이 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하면서도 기존의 웨어러블 디바이스에 요구되는 휴대성이 구비된 장치에 관한 발명이다.
미합중국공개특허 2016/0338601
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 뛰어난 휴대성을 갖춘 웨어러블 장치를 제공하기 위함이다.
또한, 외력에 매우 강해 찢어지거나 파괴의 가능성이 거의 없는 웨어러블 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨어러블 장치는 내부에 플렉시블 기판(flexible PCB)이 구비되는 플렉시블 몰드(flexible mold) 및 상기 플렉시블 기판에 결합되어, 사용자의 생체신호를 센싱(sensing)하고 상기 생체신호를 송수신하는 탐지유닛을 포함한다.
이 때, 상기 탐지유닛은 상기 플렉시블 기판에 구비되어 상기 생체신호를 센싱하는 센서부 및 상기 센서부에서 센싱한 생체신호를 송수신하는 통신부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 플렉시블 몰드는 상기 플렉시블 기판에 결합되고, 자성물질로 구비되어 상기 탐지유닛을 무선 충전하는 충전부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 충전부는 상기 플렉시블 기판의 일면에 구비되고, 상기 탐지유닛은 상기 충전부와 대향되게 상기 플렉시블 기판의 타면에 구비될 수 있다.
또한, 상기 웨어러블 장치는 상기 충전부가 노출되도록 상기 플렉시블 기판 및 상기 탐지유닛을 감싸는 금속부를 포함하고, 상기 충전부가 내주면을 형성하도록 고리의 링(ring) 형상으로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 플렉시블 몰드는 상기 금속부에서 이탈하지 않도록 상기 금속부의 외주면에서 내주면으로 테이퍼가 형성되는 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 자성물질은 철(Fe) 또는 니켈(Ni)로 구비될 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 링 형상의 웨어러블 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 링 형태로 구비되어 휴대성이 뛰어나 이용자가 가지고 다니기 편하다.
둘째, 본 장치에 외력이 가해질 시 찢어지거나 부서질 위험이 매우 적다.
셋째, 신체와의 접촉력이 뛰어나면서도 실질적인 장치의 착용에 대한 이물감이 다른 장치보다 덜하여 사용시 불편함을 느끼지 않는다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 링 형상의 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 링 형상으로 구비되기 전의 본 발명의 웨어러블 장치에 대한 단면도이다.
도 4는 링 형상으로 구비되기 전의 본 발명의 웨어러블 장치의 평면도이다. 그리고,
도 5는 본 발명을 링 형상으로 제작하는 과정을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에서, "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.
본 발명의 웨어러블 장치(10)는 플렉시블 몰드(flexible mold)(100) 및 탐지유닛(200)을 포함한다.
플렉시블 몰드(100)는 유연성을 가지는 물질로써, 외력이 가해질 시 자유롭게 휘거나 하여 외력에 대응할 수 있는 구성이다.
이 때, 플렉시블 몰드(100)는 라텍스(latex), 실리콘(silicone rubbers), 폴리설파이드(polysulfide rubbers) 등 다양한 재료로 형성될 수 있으며 특정 재료에 제한을 받지 않는다.
그리고, 플렉시블 몰드(100)에는 플렉시블 기판(flexible PCB)(120)이 구비될 수 있다.
플렉시블 기판(120)은 연성기판의 일종으로, 후술할 탐지유닛(200)의 구성이 기판(120)에 결합되어 전기적 특성을 가지는 웨어러블 디바이스(wearable device)로써의 역할을 하게 하는 구성이다.
탐지유닛(200)은 플렉시블 기판(120)에 결합되어 사용자의 정보를 센싱(sensing)하고 취합된 정보를 외부와 송수신할 수 있도록 구비되는 구성이다. 그리고, 사용자의 정보는 생체신호, 위치정보 등 다양할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 링 형상의 웨어러블 장치(10)의 사시도이다. 도 2 및 도 3은 링 형상으로 구비되기 전의 본 발명의 웨어러블 장치(10)에 대한 단면도이다. 도 4는 링 형상으로 구비되기 전의 본 발명의 웨어러블 장치(10)의 평면도이다. 그리고, 도 5는 본 발명을 링 형상으로 제작하는 과정을 나타낸 도면이다.
본 실시 예에 따르면 탐지유닛(200)은 센서부(220) 및 통신부(240)를 포함할 수 있다.
센서부(220)는 플렉시블 기판(120)에 결합되어 사용자의 생체신호를 센싱 즉 감지하는 구성이다.
예를 들어 센서부(220)는 혈류 변화 감지 센서로 구비되어 사용자의 심박을 측정할 수 있다. 그리고, 센서부(220)는 IR 흡수도 차이 감지 센서로 구비되어 사용자 체내의 산소포화도를 측정할 수 있다.
그리고, 통신부(240)는 플렉시블 기판(120)에 결합되어 센서부(220)가 센싱한 사용자의 생체신호 등의 정보를 외부와 송수신하는 구성을 말한다.
본 발명의 웨어러블 장치(10)는 센서부(220)를 통해 사용자의 생체신호 등 각종 정보를 센싱하고, 그 정보를 통신부(240)가 외부에 송수신함으로써 실시간으로 사용자의 현재 상태 등을 파악할 수 있다.
특히, 평소에 지병을 가지고 있는 사용자의 경우 급작스런 쓰러짐이나 병의 재발 시, 본 발명의 웨어러블 장치(10)를 통해 정보가 즉시 전달될 수 있어 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 플렉시블 몰드(100)는 충전부(260)를 포함할 수 있다.
충전부(260)는 플렉시블 기판(120)에 결합되어 탐지유닛(200)을 무선 충전하는 구성이다. 그리고, 충전부(260)는 자성물질로 이루어질 수 있다. 이는 탐지유닛(200)의 충전을 위함이다.
이 때, 자성물질은 철(Fe) 또는 니켈(Ni)로 구비될 수 있다.
구체적으로는 충전부(260)는 자기장 유도에 의한 무선충전을 위해 자성물질로 이루어지고, 코일 형태로 연속적으로 감겨져야 한다.
이를 위해, 충전부(260)의 패턴은 사선으로 형성되고 양 끝부분의 충전부(260)가 비아홀(via hole) 역할을 할 수 있다. 이는 후술할 웨어러블 장치(10)가 링 형상으로 구비되는 경우 코일 회로를 완성하기 위함이다.
즉, 도 4에서와 같이 충전부(260)의 패턴이 기판(120)에 사선으로 형성됨으로써, 도 5에서처럼 본 발명의 장치(10)가 링 형상으로 구비될 경우 자성물질이 전기적으로 연결되어 코일 회로가 완성되는 구성일 수 있다.
이 때, 본 발명의 웨어러블 장치(10)가 링 형상으로 구비되기 위해, 양 끝단은 ACF(이방전도성필름; anisotropic　conductive　film)접속에 의해 본딩될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 웨어러블 장치(10)는 금속부(300)를 포함하고 고리의 링(ring)형상으로 구비될 수 있다.
구체적으로는 금속부(300)의 일부에 홈이 형성되고, 플렉시블 기판(120), 플렉시블 몰드(100) 등의 구성이 상기 홈에 구비되는 구성일 수 있다.
금속부(300)는 플렉시블 기판(120) 및 플렉시블 몰드(100)를 외부의 임의의 힘으로부터 보호하고, 본 발명의 웨어러블 장치(10)의 링 형상을 유지하기 위한 구성이다.
이 때, 금속부(300)는 충전부(260)가 노출되도록 플렉시블 기판(120) 및 탐지유닛(200)을 감싸는 구성이 바람직하다. 이는 충전부(260)의 기능을 보장하기 위함이다.
구체적으로는, 충전부(260)는 플렉시블 기판(120)의 일면에 구비되어 링 형상의 웨어러블 장치(10)의 내주면을 형성하는 구성일 수 있다.
그리고, 탐지유닛(200)은 플렉시블 기판(120)의 타면에 구비되어 충전부(260)와 대향되는 구성일 수 있다.
따라서, 웨어러블 장치(10)가 링 형상인 경우, 본 발명은 충전부(260)를 통한 웨어러블 장치(10)의 무선충전이 가능하다. 그리고, 본 발명의 탐지유닛(200)은 외부의 가해지는 힘에 대한 피해를 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 웨어러블 장치(10)가 링 형상으로 구비됨에 따라 본 발명의 장치(10)는 종래의 웨어러블 장치와 비교하여 신체와의 접촉력이 높아져 생체신호의 센싱의 능력을 높일 수 있다.
그리고, 본 발명의 웨어러블 장치(10)를 사용하는 사용자는 이물감이 잘 느껴지지 않아 편하게 사용할 수 있다는 장점이 있다.
예를 들어, 링 형태의 본 발명의 장치(10)를 손가락에 끼어 반지와 같이 사용하는 경우, 신체와 직접적으로 접촉하므로 기존의 옷이나 별도의 기구를 사용하는 웨어러블 장치에 비해 접촉력이 높아짐을 알 수 있다.
또한 상술한 바와 같이 종래의 웨어러블 장치를 별도의 기구로 사용하는 경우 이물감에 의해 지속적인 사용이 어렵다. 그러나, 반지의 경우 일반적으로 사용하는 액세서리이므로 위와 같은 단점이 없다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 플렉시블 몰드(100)와 금속부(300)의 관계에 있어 금속부(300)는 링의 외주면에서 내주면으로 테이퍼(taper) 지는, 즉 점점 가늘어지는 구성일 수 있다.
플렉시블 몰드(100) 등은 금속부(300)의 일부에 형성된 홈에 구비되는 구성일 수 있으므로, 플렉시블 몰드(100)도 위와 같은 형상일 수 있다.
위와 같은 구성은 플렉시블 몰드(100)가 금속부(300)에서 이탈하는 것을 방지하기 위함이다.
즉, 도 3의 (a)에서 볼 수 있듯이 금속부(300)와 플렉시블 몰드(100)의 단면이 사다리꼴로 구비되므로 플렉시블 몰드(100)는 금속부(300)에 고정되는 것과 같은 효과를 가질 수 있다.
이 외에도 도 3의 (b)에서와 같이 플렉시블 몰드(100)의 일부에 돌출부(140)가 구비되어, 플렉시블 몰드(100)가 금속부(300)에 고정되는 형상일 수도 있다.
따라서, 본 발명의 장치(10)가 링 형상으로 구비되는 경우에도 플렉시브 몰드(100)는 안정적으로 링 형상을 유지할 수 있다. 그리고, 이에 따라 본 발명의 장치(10)도 안정적으로 구동할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 웨어러블 장치
100: 플렉시블 몰드(flexible mold)
120: 플렉시블 기판(flexible PCB)
140: 돌출부
200: 탐지유닛
220: 센서부
240: 통신부
260: 충전부
300: 금속부

Claims (7)

  1. 내부에 플렉시블 기판(flexible PCB)이 구비되는 플렉시블 몰드(flexible mold); 및
    상기 플렉시블 기판에 구비되어 사용자의 생체신호를 센싱하는 센서부 및 상기 센서부에서 센싱한 상기 생체신호를 송수신하는 통신부를 포함하는 탐지유닛; 및
    상기 플렉시블 기판의 일면에 결합되고, 자성물질로 구비되어 상기 탐지유닛을 무선 충전하고, 내주면을 형성하도록 고리의 링 형상으로 형성되는 충전부가 노출되도록 상기 플렉시블 기판 및 상기 탐지유닛을 감싸는 금속부;
    를 포함하고,
    상기 플렉시블 몰드는,
    상기 금속부에서 이탈하지 않도록 상기 금속부의 외주면에서 내주면 방향으로 테이퍼가 형성되는 웨어러블 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 충전부는 상기 플렉시블 기판의 일면에 구비되고,
    상기 탐지유닛은 상기 충전부와 대향되게 상기 플렉시블 기판의 타면에 구비되는 웨어러블 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 자성물질은 철(Fe) 또는 니켈(Ni)로 구비되는 웨어러블 장치.
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