KR102154218B1 - 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복에 관한 것으로, 특히 복식 호흡의 들숨과 날숨에 따라 복부 주변의 둘레 길이가 조절되도록 하거나 복부에 가해지는 전기 자극 패턴이 변화되도록 하는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 사용자가 착용하였을 때에 복부 주변에 위치하도록 설치되어 있는 밴드부; 상기 밴드부의 중간부분에 설치되어 상기 밴드부를 감아주고 풀어주어 상기 밴드부의 길이를 신축하는 신축기; 및 상기 신축기를 제어하는 제어 프레임을 포함하여 구성되는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복이 제공된다.

Description

생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복{ Smart clothes using biological signal processing}

본 발명은 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복에 관한 것으로, 특히 복식 호흡의 들숨과 날숨에 따라 복부 주변의 둘레 길이가 조절되도록 하거나 복부에 가해지는 전기 자극 패턴이 변화되도록 하는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복에 관한 것이다.

현대에 이르러 생활이 복잡해지고 스트레스를 받는 일이 점점 가중되자 스트레스 해소의 필요성이 강조되고 있고 이에 따라 점차 많은 사람이 스트레스 해소방법으로 각종 운동에 관심을 갖게 되었다.

그중 복식호흡도 스트레스 해소에 도움이 되어 복식호흡을 하고자 사람이 증가하고 있다.

하지만 대부분의 사람이 흉식호흡이 습관화가 되어서 횡격막의 상하운동이 필요한 복식호흡이 쉽지가 않아 복식호흡을 포기하는 경향이 있었다.

이에 따라 복식호흡이 가능하도록 복식호흡 보조 기구가 몇 가지 안출된 것이 있었으나 이 기구를 착용하는데 있어서 여러 가지 불편함이 있어 이 기구들을 사용하는데 문제점이 있었다.

이와 관련하여 국내 등록실용신안공보번호 20-0427046호에 복식 호흡용 상의가 개시되어 있으며, 개시된 복식 호흡용 상의는 상의(1)가 마련되고 그 상의(1)의 안쪽 상단부분에 흉부를 감쌀만한 직사각형 형태의 밴드(2)가 제공되어 결합하게 되는 것으로, 그 밴드(2) 좌우로는 밸크로테이프(3)가 부착되어 착용 시 탈착이되게 한 것으로 간편하게 착용할 수 있고 밴드가 흉부를 압박하게 되어 흉식 호흡을 억제, 복식호흡을 유도하게 되도록 되어 있다.

하지만, 이와 같은 선행 기술은 밴드가 흉부를 압박하는데 불과하고 복식 호흡을 유도하는 기능이 없어 원하는 목적을 달성하기 어렵다.

국내 등록실용신안공보번호 20-0427046호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 복식 호흡의 들숨과 날숨에 따라 복부 주변의 둘레 길이가 조절되도록 하거나 복부에 가해지는 전기 자극 패턴이 변화되도록 하는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복을 제공하는데 있다.

본 발명은 사용자가 착용하였을 때에 복부 주변에 위치하도록 설치되어 있는 밴드부; 상기 밴드부의 중간부분에 설치되어 상기 밴드부를 감아주고 풀어주어 상기 밴드부의 길이를 신축하는 신축기; 및 상기 신축기를 제어하는 제어 프레임을 포함하여 구성된다.

상기와 같은 본 발명은 복식 호흡의 들숨과 날숨에 따라 복부 주변의 둘레 길이가 조절되기 때문에 복식 호흡을 훈련할 때에 용이하게 훈련할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 복식 호흡의 들숨과 날숨에 따라 복부에 가해지는 전기 자극 패턴이 변화되기 때문에 복식 호흡을 훈련할 때에 용이하게 훈련할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복의 사시도이다.
도 2는 도 1의 밴드부, 신축기의 상세 구성도이다.
도 4는 신축기의 내부 구성도이다.
도 5는 제어 프레임의 평면도이다.
도 6은 자극 펄스 제공기의 내부 구성도이다.
도 7은 펄스 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

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

본 발명에 의한 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복(100)은 도 1에서 보는 바와 같이 사용자가 착용하였을 때에 복부 주변에 위치하도록 설치되어 있는 밴드부(10)와, 밴드부(10)의 중간부분에 설치되어 밴드부(10)를 감아주고 풀어주어 밴드부(10)의 길이를 신축하는 신축기(20)와, 신축기(20)를 제어하는 제어 프레임(30)을 포함하여 구성된다.

여기에서, 밴드부(10)는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복(100)에 있어서 신축기(20)에 의해 둘레 길이가 신축되어야 하기 때문에 신축성이 적어야 한다.

밴드부(10)가 신축성이 좋으면 신축기(20)에 반응을 하지 않고 그 차체가 신축하게 되어 복부를 압박하지 않기 때문에 복식 호흡 효과를 기대하기 어렵다.

따라서, 밴드부(10)의 신장율은 10%이하가 바람직하다.

밴드부(10) 이외는 외력의 작용시에 신축되는 신축성 구조 또는 소재로 형성된 것으로, 여기서 신축성 구조는 외력이 작용될 경우 늘어나고 외력이 해제시 원위치되는 구조를 칭하는 것으로 신축성 구조는 신축성 섬유사를 서로 얽어매어 면상체로 형성하는 형태(예컨대 그물망 구조), 신축성 섬유사를 제직하는 형태 등이 있으나 본 실시예에서는 이하에서 구체적으로 설명되는 바와 같이 스판사와 같은 신축성 고분자사가 포함되어 제직되는 직조구조로 구성한다.

그리고, 신축성 소재는 외력이 작용될 경우 늘어나고 외력이 해제시 원위치 되는 시트나 패드를 제조할 수 있는 소재를 칭하는 것으로, 대표적인 신축성 소재로는 네오프렌(클로로프렌 또는 2-클로로1,3-부타디엔이라고도 알려져 있음), 폴리우레탄계수지, AAS수지(acrylonitrile styrene acrylic ester copolymer, 아크릴 고무에 아크릴로나이트릴과 스타이렌을 그래프트 혼성중합한 스타이렌수지) 등의 신축성 합성수지나, 고무계 수지가 적용될 수 있을 것이다.

그리고, 밴드부(10)는 외력의 작용시에도 신축되지 않는 비신축 구조이거나 다른 부분에 비해 신장율이 낮은 소재로 형성되는 것으로, 여기서 비신축 구조는 전술한 신축성 구조와는 상반되는 개념의 구조를 칭하는 것으로 대표적인 형태로는 가죽, 펠트, 부직포, 등 어떠한 형태의 면상체도 제한 없이 적용할 수 있다.

이러한 밴드부(10)는 도 2를 보면 알 수 있는 바와 같이, 외피(47), 중간피(48) 및 내피(49)로 이루어져 있다.

상기 신축기(20)는 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 신체의 옆부분과 대면하는 지지판(21)의 후방에 구비되는 케이스(22)에는 배터리(23)와 서보모터(24)가 설치되고, 케이스(22)의 상부에는 밴드설치부(25)를 구비한 밴드감김부(26)가 서보모터(24)에 의해 회전되게 설치되며, 케이스(22)의 상부외측에는 양측에 밴드출입구(27)가 형성된 커버(28)가 밴드감김부(26)의 외측을 커버토록 착탈가능하게 설치되어 있다.

이때, 상기 밴드설치부(25)는 소정의 폭을 가지는 밴드부(10)의 중간피(48)가 꼭 끼어지게 절개 형성되어 밴드부(10)를 밴드설치부(25)와 밴드감김부(26)의 외주연에 "S"자 형태로 설치하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 서보모터(servomotor:24)는 모터축의 회전량(회전각도를 포함한 회전수)과 회전속도, 제어신호선(46)에 의해 전기적으로 연결되어 회전방향을 제어 프레임(30)에 의해 제어할 수 있고, 설정된 회전을 하고 정지된 상태에서는 브레이크작용을 하는 공지된 것을 본 발명에 적용하는 것임을 밝혀둔다.

상기 제어 프레임(30)은 신축기(20)에 대향하게 설치되는 것이 바람직하며, 신축기(20)의 반대 옆구리에 부착되어 설치되어 있다. 하지만, 이와 달리 제어 프레임(30)은 밴드부(10)에 설치되어 복부 앞측에 위치하도록 할 수도 있다. 이 경우에는 제어 프레임(30)에 들숨과 날숨의 상태를 나타내는 LED 상태등(미도시)이 설치되어 사용자가 LED 상태등의 들숨과 날숨의 상태를 확인하면서 복식 호흡 훈련을 진행할 수 있다(즉, LED 상태등이 온되면 날숨, 오프되면 들숨으로 설정할 수 있다).

제어 프레임(30)의 앞면(F)에는 도 4에 도시된 바와 같이 입출력부(31)가 부착되는데, 입출력부(31)는 디스플레이(32) 및 조작 버튼들(33-1, 33-3, 33-5, 33-7, 33-9)을 포함한다.

그리고, 제어 프레임(30)에는 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(34)와 음성 출력부(35)를 포함한다.

제어부(34)는 디스플레이(32)를 통하여 사용자에게 다수의 복식 호흡 훈련 패턴을 제공하고, 조작 버튼들을 사용하여 사용자로 하여금 원하는 복식 호흡 훈련 패턴을 선택하도록 한다.

그리고, 제어부(34)는 사용자가 복식 호흡 훈련 패턴을 선택하면, 선택된 복식 호흡 훈련 패턴에 따라 들숨 시간에는 신축기(20)의 서보모터(24)를 제어하여 밴드부(10)를 풀어주어 밴드부(10)의 길이가 서서히 늘어나도록 하고, 날숨 시간에는 신축기(20)의 서보모터(24)를 제어하여 밴드부(10)를 감아주어 밴드부(10)의 길이가 서서히 줄어들도록 한다.

이때, 제어부(34)는 음성 출력부(35)를 사용하여 날숨과 들숨에 대한 상태정보를 음성으로 제공할 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 밴드부(10)의 전체길이를 착용자의 허리둘레에 맞춘 상태에서 본 발명에 의한 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복(100)을 착용하게 되는데, 본 발명에 포함되는 제어부(34)는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복(100)을 허리둘레에 든든하게 조여주고, 든든하게 조여주던 조임력을 초기상태로 느슨하게 이완시킬 수 있도록 제어회로를 구성하였다.

이와 같은 상태에서 제어부(34)는 조작 버튼들(33-1, 33-3, 33-5, 33-7, 33-9)중에서 어느 하나를 통하여 복식 호흡 훈련 시작 신호가 입력되면 사용자에게 의해 미리 선택된 복식 호흡 훈련 패턴에 따라 들숨 시간에는 신축기(20)의 서보모터(24)를 제어하여 밴드부(10)를 풀어주어 밴드부(10)의 길이가 서서히 늘어나도록 하고, 날숨 시간에는 신축기(20)의 서보모터(24)를 제어하여 밴드부(10)를 감아주어 밴드부(10)의 길이가 서서히 줄어들도록 한다.

이때, 들숨 시간에는 제어부(34)는 신축기(20)에 설치된 서보모터(24)를 구동시켜서 서보모터(24)의 모터축과 연결된 밴드감김부(26)를 회전시키게 되고, 이 밴드감김부(26)에는 밴드부(10)의 중간부분이 "S"자 형태로 결합 설치되어서 밴드감김부(26)의 회전에 의해 밴드감김부(26) 둘레에 밴드부(10)가 감기면서 전체길이가 감축되면 허리둘레를 조여 주게 되는 것이고, 밴드감김부(26)의 회전은 제어회로의 설정된 값만큼 서보모터(24)가 회전하였다가 정지하게 되어 착용자의 허리둘레를 정해진 조임력으로 조여 주게 된다.

이렇게 본 발명에 의한 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복(100)을 사용하다가 날숨 시간에는 제어부(34)가 신축기(20)에 설치된 서보모터(24)를 초기 설정값만큼 역방향으로 회전시킨다.

위와 같이 서보모터(24)가 초기위치로 역회전함에 따라 서보모터(24)의 모터축과 연결된 밴드감김부(26)를 역회전되어 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복(100)이 허리둘레를 조임력이 해제되고, 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복(100)이 허리둘레에 느슨하게 걸쳐있게 되는 것이다.

한편, 제어부(34)는 사용자에게 적합한 호흡 패턴을 다양한 방법으로 자동적으로 결정할 수도 있으며, 준비 패턴과 메인 패턴으로 구성될 수 있다.

이러한 준비 패턴을 이용하여 웨이트 트레이닝이나 러닝과 같은 신체 운동을 수행하기 이전에 몸을 스트레칭하는 것과 같은 효과를 가져오며, 후속되는 트레이닝 동작의 효율을 증대시킬 수 있다. 준비 패턴이 제공되는 동안에, 스트레칭을 유도하거나, 사용자의 마음을 편안하게 만드는 음악 또는 영상을 제공할 수도 있다.

준비 패턴이 종료된 후 본격적인 복식 호흡 훈련을 수행하기 위하여, 제어부(34)는 메인 패턴을 이용할 수 있다.

본격적으로 트레이닝이 수행되는 동안에, 제어부(34)는 제공된 메인 패턴 상에 시간에 따라 이동하는 볼(ball) 등을 이용하여 현재의 진도를 표시할 수도 있다.

트레이닝이 종료되면, 제어부(34)는 정리 패턴을 제공하여, 신체적 운동을 수행한 이후와 같이 다시 가벼운 스트레칭을 하거나 호흡을 평상시 호흡으로 되돌리는 쿨링 다운(cooling down) 효과를 가져올 수 있다.

또한, 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복(100)은 인터넷 등의 네트워크에 연결될 수 있는 인터페이스(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 인터페이스를 통하여 사용자의 복식 호흡 훈련 이력 정보를 전송하고, 사용자에게 바람직한 운동 처방을 수신할 수 있다.

더 나아가, 본 발명에 의한 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복(100)은 핫 플레이트(hot plate)와 같은 열원을 포함할 수도 있다.

열원은 복부의 중앙 또는 복부의 상하 좌우에 대칭적으로 배치될 수 있으며, 복부의 따뜻한 열기를 유지하는 역할을 한다. 복부의 온도가 올라가면 한방에서 훈증하거나 뜸을 뜨는 효과가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 변비등을 방지하고 소화를 촉진할 수 있으며, 다양한 여성 질환을 예방할 수 있는 효과를 가진다.

한편, 본 발명에 의한 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복(100)은 밴드부(10)의 중간부분에 설치되어 들숨 시간에는 제1 자극 펄스 신호를 제공하고, 날숨 시간에는 제2 자극 펄스 신호를 제공하는 자극 펄스 제공기(36)을 포함하여 구성된다.

상기 자극 펄스 제공기(36)는 복부임피던스 측정부(2), 산출부(3), 저장부(3-1), 제1 자극펄스설정부(8), 제2 자극펄스설정부(9), 제1 자극펄스발생부(4), 제2 자극펄스발생부(5), 믹싱부(6), 및 자극펄스인가부(7)를 포함한다.

상기 자극 펄스 제공기(36)는 착용자의 복부를 감싸며, 복부의 임피던스를 측정하고 그 측정된 임피던스에 근거하여 생성된 전기자극펄스(3)를 복부에 인가하기 위해서 마련된다.

상기 복부임피던스 측정부(2)는 제1 전극(2-1), 전류인가부(2-2), 전압측정부(2-3)를 포함한다.

상기 제1 전극(2-1)은 상기 밴드부(10)에 복수개 부착된다. 본 실시예에서 상기 제1 전극(2-1)은 전압전극과 전류전극이 한 쌍으로 이루어지며, 복수개의 제1 전극(2-1)이 복부의 둘레에 이격배치된다.

상기 전류인가부(2-2)는 상기 제1 전극(2-1)에 전류를 인가하고, 전압측정부(2-3)는 상기 전압전극으로 입력되는 전압을 계측한다. 제1 전극(2-1)에 인가된 전류는 각 전류패스를 경유하고, 그 각 전류패스 양단의 전압을 측정함으로써 복부의 임피던스가 측정된다. 이와 같이 복부 둘레에 전극을 배치하여 복부임피던스를 측정하는 방법은 EIT(Electrical Impedance Tomography)라는 방법으로 알려져 있다.

상기 산출부(3)는 상기 복부임피던스 측정부(2)에 의해 측정된 복부임피던스를 이용하여 피하 지방량과 내장지방량의 비율을 산출한다. 상기 산출부(3)는 상기 복부임피던스에 따른 피하지방량과 내장지방량의 비율을 이미 데이터화하여 저장해 둔 저장부(3-1)를 구비하며, 상기 산출부(3)는 복부임피던스 측정부(2)로부터 측정된 복부임피던스값을 수신하여 그 복부임피던스에 따른 피하 지방량과 내장지방량의 비율을 산출해 낸다.

상기 데이터는 복부임피던스와 컴퓨터 단층촬영(CT: Computed Tomography)에 의해 실측한 피하지방량과 내장지방량과의 상관관계를 다중선형회귀분석 등의 방법을 이용하여 분석하여 얻는다. 착용자의 복부임피던스가 복부 임피던스 측정부(2)에 의해 계측되면 상기 미리 저장된 데이터를 이용하여 피하지방량과 내장지방량의 비율이 도출된다.

상기 제1 자극펄스발생부(4)는 피하지방의 제거가 촉진되도록 복근을 자극하는 제1 자극펄스를 발생시키고, 상기 제2 자극펄스발생부(5)는 내장지방의 제거가 촉진되도록 복근을 자극하는 제2 자극펄스를 발생시킨다.

상기 제1,2 자극펄스는 복근을 수축 및 이완시키기 위해 가해지는 펄스이다. 임상적으로 상기 복근을 기준으로 바깥쪽에 위치하는 피하지방조직과, 몸쪽으로 더 깊이 위치하는 내장지방조직은 복근의 수축 및 이완을 조절함으로써 자극된다.

본 실시예에서, 상기 제1 자극펄스의 주파수는 20Hz 미만인 것이 사용되고, 상기 제2 자극펄스의 주파수는 20Hz~60Hz인 것이 사용된다. 20Hz 미만인 상기 제1 자극펄스(a)는 복근을 짧은 주기로 수축 및 이완시켜 복부를 두드리는 효과를 유발하여 피하지방조직을 자극할 수 있으며, 복부를 두드리는 효과는 복근을 강화하고 피하지방 제거에 도움을 주게 된다.

그리고, 주파수가 20Hz~60Hz인 상기 제2 자극펄스(b)는 복근을 비교적 긴 주기로 수축 및 이완시킨다. 따라서 복부를 강하게 주무르는 효과를 제공하여 소장 및 대장 등의 내부 장기의 운동을 유발시키므로 내장지방 제거에 도움을 주게 된다.

상기 믹싱부(6)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 자극펄스(a)와 제2 자극펄스(b)가 믹싱(혼합)된 전기자극펄스(c)를 생성한다. 구체적으로, 상기 믹싱부(6)는 상기 피하 지방량과 상기 내장 지방량의 비율에 따라 상기 제1 자극펄스가 인가되는 들숨 시간과 상기 제2 자극펄스가 인가되는 날숨 시간에 따라 상기 제1 자극펄스와 상기 제2 자극펄스를 믹싱한 전기자극펄스를 생성한다.

상기 자극펄스인가부(7)는 상기 믹싱부(6)에서 생성된 전기자극펄스를 제2 전극(7-1)을 통해 인가한다. 본실시예에서, 전기자극펄스가 인가하는 총 사용시간은 제어 프레임(30)을 통하여 사용자가 미리 설정할 수 있으며, 상기 총 사용시간 동안에 제1 자극펄스와 제2 자극펄스가 믹싱된 전기자극펄스가 인가된다.

한편, 상기 제1 자극펄스설정부(8)는 상기 제1 자극펄스의 주파수를 선택적으로 설정하기 위해 마련된다. 본 실시예에서, 제1 자극펄스의 주파수는 20Hz 미만인 것이 사용되고, 착용자는 그 범위에서 제1 자극펄스)의 주파수를 설정할 수 있다.

상기 제2 자극펄스설정부(9)는 상기 제2 자극펄스의 주파수를 선택적으로 설정하기 위해 마련된다. 본 실시예에서, 제2 자극펄스의 주파수는 20Hz~60Hz인 것이 사용되므로, 착용자는 그 범위에서 제2 자극펄스의 주파수를 설정할 수 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복은 피하 지방량과 내장 지방량의 비율을 산출하고, 그 비율에 따라 피하 지방조직 및 내장 지방조직을 자극할 수 있는 전기자극펄스를 생성하여 들숨 시간과 날숨 시간에 복부에 인가하므로, 전기자극펄스는 피하지방조직 및 내장지방조직을 모두 자극할 수 있으므로 피하지방 및 내장지방을 함께 제거하는데 도움을 주는 효과를 제공한다.

상기 자극 펄스 제공기(36)는 도 2에서 지지판(21)에 설치될 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 복식 호흡의 들숨과 날숨에 따라 길이가 조절되기 때문에 복식 호흡을 훈련할 때에 용이하게 훈련할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 복식 호흡의 들숨과 날숨에 따라 복부에 가해지는 전기 자극 패턴이 변화되기 때문에 복식 호흡을 훈련할 때에 용이하게 훈련할 수 있도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 복부 본체 20 : 신축기
21 : 지지판 22 : 케이스
23 ; 배터리 24 : 서보모터
25 : 밴드설치부 26 : 밴드감김부
27 : 밴드출입구 28 : 커버
30 : 제어 프레임 31 : 입출력부
32 : 디스플레이 33 : 조작 버튼
34 : 제어부 35 : 음성 출력부
36 : 자극 펄스 제공기
100 : 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복

Claims (16)

1. 사용자가 착용하였을 때에 복부 주변에 위치하도록 설치되어 있는 밴드부;
   상기 밴드부의 중간부분에 설치되어 상기 밴드부를 감아주고 풀어주어 상기 밴드부의 길이를 신축하는 신축기; 및
   상기 신축기를 제어하는 제어 프레임을 포함하며,
   상기 밴드부의 신장율은 10% 이하인 것을 특징으로 하고,
   상기 밴드부는 외피, 중간피 및 내피로 이루어져 있으며,
   상기 신축기는
   신체의 옆부분과 대면하는 지지판;
   상기 지지판의 후방에 구비되는 케이스;
   상기 케이스에 설치된 배터리;
   상기 케이스에 설치된 서보모터;
   상기 케이스의 상부에 밴드설치부를 구비하여 상기 서보모터에 의해 회전가능한 밴드감김부; 및
   상기 케이스의 상부외측에 양측에 밴드출입구가 형성되어 상기 밴드감김부의 외측을 커버토록 착탈가능하게 설치되어 있는 커버를 포함하고,
   상기 밴드설치부는 소정의 폭을 가지는 상기 밴드부의 중간피가 끼어지게 절개 형성되어 상기 밴드부를 상기 밴드설치부와 상기 밴드감김부의 외주연에 "S"자 형태로 설치되며,
   상기 제어 프레임은 상기 신축기에 대향하게 설치며, 상기 신축기의 반대 옆구리에 부착되어 설치되어 있고,
   상기 제어 프레임에 들숨과 날숨의 상태를 나타내는 LED 상태등이 설치되어 사용자가 LED 상태등의 들숨과 날숨의 상태를 확인하면서 복식 호흡 훈련을 진행할 수 있으며,
   상기 제어 프레임은 디스플레이 및 조작 버튼들을 포함하는 입출력부; 및
   디스플레이를 통하여 사용자에게 다수의 복식 호흡 훈련 패턴을 제공하고, 조작 버튼들을 사용하여 사용자로 하여금 원하는 복식 호흡 훈련 패턴을 선택하도록 하고, 사용자가 복식 호흡 훈련 패턴을 선택하면, 선택된 복식 호흡 훈련 패턴에 따라 들숨 시간에는 상기 신축기의 상기 서보모터를 제어하여 상기 밴드부를 풀어주어 길이가 늘어나도록 하고, 날숨 시간에는 상기 신축기의 서보모터를 제어하여 밴드부를 감아주어 길이가 줄어들도록 하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어 프레임은 음성 출력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 음성 출력부를 사용하여 날숨과 들숨에 대한 상태정보를 음성으로 제공하며,
   상기 밴드부의 중간부분에 설치되어 들숨 시간에는 제1 자극 펄스 신호를 제공하고, 날숨 시간에는 제2 자극 펄스 신호를 제공하는 자극 펄스 제공기를 더 포함하며,
   상기 제1 자극펄스의 주파수는 20Hz 미만인 것이 사용되고, 상기 제2 자극펄스의 주파수는 20Hz~60Hz인 것이 사용되며,
   상기 밴드부는 가죽, 펠트 및 부직포중 어느 하나로 구성되고, 상기 밴드부를 제외한 부분은 네오프렌(클로로프렌 또는 2-클로로1,3-부타디엔이라고도 알려져 있음), 폴리우레탄계수지, AAS수지(acrylonitrile styrene acrylic ester copolymer, 아크릴 고무에 아크릴로나이트릴과 스타이렌을 그래프트 혼성중합한 스타이렌수지)의 신축성 합성수지 또는 고무계 수지가 적용되는 것을 특징으로 하는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복.
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6. 청구항 1항에 있어서,
   상기 서보모터는 모터축의 회전량과 회전속도가 제어신호선에 의해 전기적으로 연결되어 회전방향을 상기 제어 프레임에 의해 제어할 수 있는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복.
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13. 청구항 1항에 있어서,
    상기 자극 펄스 제공기는 상기 지지판에 신체와 접촉되도록 형성되어 있는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복.
14. 삭제
15. 청구항 1항에 있어서,
    상기 자극 펄스 제공기는 복부임피던스 측정부, 산출부, 저장부, 제1 자극펄스설정부, 제2 자극펄스설정부, 제1 자극펄스발생부, 제2 자극펄스발생부, 믹싱부, 및 자극펄스인가부를 포함하는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복.
16. 청구항 15항에 있어서,
    상기 복부임피던스 측정부는 제1 전극, 전류인가부, 전압측정부를 포함하는 생체 신호 처리를 이용한 스마트 의복.

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