KR102154511B1

KR102154511B1 - Sensor module device using a sensor for detecting changes in body flexion

Info

Publication number: KR102154511B1
Application number: KR1020190053515A
Authority: KR
Inventors: 박기원
Original assignee: 영산대학교산학협력단
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2020-09-10

Abstract

The present invention relates to a sensor module device using a sensor for detecting a change in body flexion for detecting the change in flexion of a surface of a human body which occurs when the human body is to be moved. The present invention exhibits the following effects. By detecting minute movement of the surface of the body by using a sensing film of which a resistance value varies depending on a degree of bending, an intention of the human body movement caused by movement of a muscle can be determined. Moreover, the present invention can detect the movement in accordance with the change in body flexion and can be applied to a surface in which it is difficult to attach an existing strain gauge, thereby enabling length deformation and force to be measured.

Description

Sensor module device using a sensor for detecting changes in body flexion}

본 발명은 인체를 움직이고자 할 때 발생되는 인체 표면의 굴곡변화를 감지하기 위한 인체 굴곡변화 감지용 센서를 이용한 센서 모듈장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor module device using a sensor for detecting a change in body flexion for detecting a change in flexion of a surface of the human body that occurs when a human body is to be moved.

최근 ICT(Information & Communication Technology) 기술 개발에 관심이 집중되고 있는데, ICT의 핵심은 인간과 기계간의 인터페이스(HMI: Human Man Interfacing) 기술로서 대표적인 기술들로는 음성 인식 기술, 동작 인식 기술, 촉각 인식 기술 등이 있다.Recently, interest has been focused on the development of ICT (Information & Communication Technology) technology. The core of ICT is Human Man Interfacing (HMI) technology, and representative technologies include speech recognition technology, motion recognition technology, and tactile recognition technology. There is this.

현재 그 외에도 인체에서 발생하는 근전도(EMG), 뇌파(EEG)와 같은 생체 신호들을 활용하는 기술들에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.In addition to that, research on technologies that utilize biological signals such as electromyography (EMG) and brain waves (EEG) generated in the human body is actively being conducted.

생체 신호들을 활용하는 기술은 사람의 생각이나 동작 의도를 파악하여 스마트 기기들의 제어 신호로 사용 할 수 있기 때문에 다양한 분야에 활용되어 사람들의 삶의 질 향상에 기여할 수 있다.Since the technology using bio-signals can be used as a control signal for smart devices by grasping a person's thoughts or motion intentions, it can be used in various fields to contribute to the improvement of people's quality of life.

그러나 여러 개의 동작들을 감지하기 위해서는 생체 표면에 다수개의 전극을 부착시켜야 하는 불편함이 있으며 신호에 내재된 잡음들로부터 유용한 정보를 추출해 내는 신호처리 기술들이 필요하다.However, in order to detect multiple motions, it is inconvenient to attach a plurality of electrodes to the surface of a living body, and signal processing techniques that extract useful information from noises inherent in a signal are required.

따라서 신체의 움직임 감지에 있어서 향상된 편의성과 활용성을 보여줄 수 있는 웨어러블 (Wearable) 기술이 개발된다면 그 가치가 클 것이다.Therefore, it will be of great value if a wearable technology that can show improved convenience and usability in detecting body motion is developed.

등록특허 제10-1933035호 (2018.12.20)Registered Patent No. 10-1933035 (2018.12.20)

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.The problems to be solved in the present invention are as follows.

즉, 휘어지는 정도에 따라 저항값이 달라지는 센싱필름을 이용하여 생체 표면의 미세한 움직임을 감지함으로써 근육의 움직임이 야기한 인체 동작의 의도를 판별하고자 한다.That is, it is intended to determine the intention of the human body movement caused by the movement of the muscles by detecting the fine movement of the surface of the living body by using a sensing film whose resistance value varies according to the degree of bending.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 휘어지는 정도에 따라 저항값이 달라지는 센싱필름(100), 상기 센싱필름(100)의 일단부에 결합되는 제1결합모듈(200), 상기 센싱필름(100)의 타단부에 결합되는 제2결합모듈(300), 상기 제1결합모듈(200)에 결합되는 제1링크(500), 상기 제2결합모듈(300)에 결합되는 제2링크(600), 상기 제1링크(500)와 힌지결합되는 제1기구부(700), 상기 제2링크(600)와 힌지결합됨과 동시에 상기 제1기구부(700)에 일부 삽입되어 슬라이딩되는 제2기구부(800), 상기 제1기구부(700)의 후측 하부와 상기 제2기구부(800)의 전측에 연결되는 탄성있는 재질의 장밴드(900), 상기 제1기구부(700)의 후측 상부와 상기 제2기구부(800)의 후측에 연결되는 탄성있는 재질의 단밴드(1000)를 포함하고, 상기 센싱필름(100)은 소정의 마찰성을 가지고, 유연성있는 소재로 형성된 고분자필름(110), 상기 고분자필름(110)의 일면에 도포되고, 전도성을 가지는 소재로 형성된 전도층(130)을 포함하고, 상기 제1결합모듈(200)은 상기 센싱필름(100)의 일단부에서 전도층(130)이 형성된 면에 부착되는 금속박막(210), 상기 센싱필름(100)의 일단부에서 전도층(130)이 형성된 면의 반대면에 부착되어 다수의 센싱필름(100)의 일단부를 연결하는 연결필름(220)을 포함하고, 상기 제2결합모듈(300)은 상기 센싱필름(100)의 타단부에서 전도층(130)이 형성된 면에 부착되는 금속박막(310), 상기 센싱필름(100)의 타단부에서 전도층(130)이 형성된 면의 반대면에 부착되어 다수의 센싱필름(100)의 타단부를 연결하는 연결필름(320)을 포함하고, 상기 제1링크(500)는 일측에 제1결합모듈(200)이 삽입되어 고정되도록 형성된 커넥터(510), 타측에 제1기구부(700)의 힌지축(710)과 힌지결합되는 힌지공(521)이 형성된 힌지부(520)를 포함하고, 상기 제2링크(600)는 일측에 제2결합모듈(300)이 삽입되어 고정되도록 형성된 커넥터(610), 타측에 제2기구부(800)의 힌지축(810)과 힌지결합되는 힌지공(621)이 형성된 힌지공(621)을 포함하고, 상기 제1기구부(700)는 상면에 수직방향으로 형성되고, 상기 제1링크(500)의 힌지공(521)에 힌지결합되는 힌지축(710), 전면에서 후면까지 관통하여 형성되고, 상기 제2기구부(800)의 삽입부(820)가 삽입되어 슬라이딩되는 삽입홈(720), 좌우측면에 관통하여 형성되고, 제2기구부(800)의 스토퍼(830)가 삽입되어 슬라이딩되는 가이드홈(730), 후측 하부에 형성되고, 장밴드(900)의 일측이 결합되는 장밴드결합홈(740), 후측 상부에 형성되고, 단밴드(1000)의 일측이 결합되는 단밴드결합홈(750)을 포함하고, 상기 제2기구부(800)는 상면에 수직방향으로 형성되고, 상기 제2링크(600)의 힌지공(621)에 힌지결합되는 힌지축(810), 후방으로 연장형성되고, 상기 삽입홈(720)에 삽입되어 전후방향으로 슬라이딩되는 삽입부(820), 상기 삽입부(820)의 좌우측면에 형성되고, 상기 가이드홈(730)에 삽입되어 슬라이딩됨으로써 제2기구부(800)가 슬라이딩되는 거리를 제한시키는 스토퍼(830), 전측에 형성되고, 장밴드(900)의 타측이 결합되는 장밴드결합홈(840), 후측에 형성되고, 단밴드(1000)의 타측이 결합되는 단밴드결합홈(850)을 포함하고, 상기 센싱필름(100)은 고분자필름(110)을 준비하는 단계(S100), 전도성 파우더를 준비하는 단계(S200), 상기 전도성 파우더를 고분자필름(110)의 일면에 도포하여 전도층(130)을 형성시는 단계(S300), 상기 고분자필름(110)의 일면에 도포된 전도층(130)을 건조시키는 단계(S400), 프레스롤러를 사용하여 상기 고분자필름(110) 및 전도층(130)을 열압축시키는 단계(S500)를 거쳐서 형성되는 것을 특징으로 하는인체 굴곡변화 감지용 센서를 이용한 센서 모듈장치를 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, in the present invention, the sensing film 100 whose resistance value varies depending on the degree of bending, the first coupling module 200 coupled to one end of the sensing film 100, and the sensing film ( A second coupling module 300 coupled to the other end of 100, a first link 500 coupled to the first coupling module 200, a second link 600 coupled to the second coupling module 300 ), a first mechanism part 700 hinged to the first link 500, and a second mechanism part 800 that is partially inserted into the first mechanism part 700 and slides while being hinged with the second link 600 ), a long band 900 made of elastic material connected to the lower rear side of the first mechanism part 700 and the front side of the second mechanism part 800, the upper rear side of the first mechanism part 700 and the second mechanism part Including a short band 1000 of an elastic material connected to the rear side of 800, the sensing film 100 has a predetermined friction, a polymer film 110 formed of a flexible material, the polymer film 110 ) Is applied to one side of the surface, and includes a conductive layer 130 formed of a material having conductivity, and the first coupling module 200 is formed on a surface on which the conductive layer 130 is formed at one end of the sensing film 100 A metal thin film 210 to be attached, and a connection film 220 attached to the opposite surface of the surface on which the conductive layer 130 is formed at one end of the sensing film 100 to connect one end of the plurality of sensing films 100 Including, the second coupling module 300 is a metal thin film 310 attached to the surface on which the conductive layer 130 is formed at the other end of the sensing film 100, conduction at the other end of the sensing film 100 A connection film 320 is attached to the opposite surface of the surface on which the layer 130 is formed to connect the other ends of the plurality of sensing films 100, and the first link 500 includes a first coupling module ( 200, a connector 510 formed to be inserted and fixed, and a hinge portion 520 having a hinge hole 521 hingedly coupled to the hinge shaft 710 of the first mechanism portion 700 on the other side, and the second Link 600 is on one side A connector 610 formed to be fixed by inserting the second coupling module 300, and a hinge hole 621 having a hinge hole 621 hingedly coupled to the hinge shaft 810 of the second mechanism part 800 on the other side. And, the first mechanism portion 700 is formed in a direction perpendicular to the upper surface, the hinge shaft 710 hinged to the hinge hole 521 of the first link 500, is formed to penetrate from the front to the rear, Insertion groove 720 through which the insertion portion 820 of the second mechanism portion 800 is inserted and slides, and a guide groove formed through the left and right sides, and into which the stopper 830 of the second mechanism portion 800 is inserted and slides 730, a long band coupling groove 740 formed on the lower side of the rear side, to which one side of the long band 900 is coupled, a short band coupling groove 750 formed on the rear side, to which one side of the short band 1000 is coupled ), and the second mechanism part 800 is formed in a vertical direction on the upper surface, and a hinge shaft 810 that is hinged to the hinge hole 621 of the second link 600, is formed to extend rearward, Insertion portion 820 that is inserted into the insertion groove 720 and slides in the front and rear direction, is formed on the left and right sides of the insertion portion 820, and is inserted into the guide groove 730 and slides to thereby the second mechanism portion 800 A stopper 830 for limiting the sliding distance, is formed on the front side, the long band coupling groove 840 to which the other side of the long band 900 is coupled, is formed on the rear side, and the other side of the short band 1000 is coupled Including a short band coupling groove 850, the sensing film 100 is a step of preparing a polymer film 110 (S100), a step of preparing a conductive powder (S200), the conductive powder into a polymer film (110) The step of forming the conductive layer 130 by coating on one side of the (S300), the step of drying the conductive layer 130 applied to the one side of the polymer film 110 (S400), the polymer using a press roller It provides a sensor module device using a sensor for detecting a change in human body bending, characterized in that formed through the step (S500) of thermal compression of the film 110 and the conductive layer 130.

본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.The present invention exhibits the following effects.

즉, 휘어지는 정도에 따라 저항값이 달라지는 센싱필름을 이용하여 생체 표면의 미세한 움직임을 감지함으로써 근육의 움직임이 야기한 인체 동작의 의도를 판별할 수 있게 된다.That is, by using a sensing film whose resistance value varies depending on the degree of bending, it is possible to determine the intention of the human body movement caused by the movement of the muscle by detecting the fine movement of the surface of the living body.

또한, 인체 굴곡 변화에 따른 동작 감지뿐만 아니라 기존 스트레인게이지를 부착하기 어려운 표면에 적용하여 길이 변형 및 힘의 측정이 가능한 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that it is possible to measure length deformation and force by applying to a surface where it is difficult to attach an existing strain gauge as well as motion detection according to changes in human body flexion.

도 1은 본 발명의 센서 모듈장치의 전체적인 구성을 타나내는 사시도이다. (a)는 제2기구부가 제1기구부 내부 방향으로 슬라이딩되는 모습을 나타내고, (b)는 제2기구부가 제1기구부 외부 방향으로 슬라이딩되는 모습을 나타낸다.
도 2는 도 1의 A부 상세도이다.
도 3는 폴리머필름에 그래핀 파우더를 문질러 센싱필름을 제조할 때 그 경계(a)와 표면(b,c), 단면(d)을 전자현미경으로 촬영한 사진이다.
도 4는 센싱필름의 전도층이 인장되도록 굽혀졌다 펴지는 과정과 이 때의 저항변화를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 인체 동작의도 감지용 센서에서 회로부의 구성 및 인체에 센싱필름이 부착된 상태에서의 움직임을 나타낸 도면이다.
도 7은 센싱필름의 전도층이 압축되도록 굽혀졌다 펴지는 과정과 이 때의 저항변화를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 4 및 도 7에서 전도층 표면에 발생하는 균열에 대한 사진이다. (a)는 도 4 및 도 7의 센싱필름이 굽혀지기 전의 모습(A상태)를 나타내고, (b)는 도 7의 센싱필름이 굽혀지고 펴진 후의 모습(C상태)를 나타내고, (c)는 도 4의 센싱필름이 굽혀지고 펴진 후의 모습(C상태)을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 센서 모듈장치 구성을 도식화하여 나타낸 정면도(좌) 및 배면도(우)이다.
도 10은 제1,2링크를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 11, 도 12는 제1기구부와 제2기구부가 분리된 모습을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 센서 모듈장치를 착용한 모습을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 1의 평면도이다.
도 15는 도 1의 단면도이다.
도 16은 센싱필름이 제작되는 과정을 나타내는 도면이다. (a)는 고분자필름의 일면에 전도성 파우더를 도포하여 전도층을 형성시키는 모습을 나타내고, (b)는 고분자필름의 일면에 도포된 전도층을 건조시키는 모습을 나타내고, (c)는 고분자필름 및 전도층을 열압축시키는 모습을 나타낸다.
도 17은 제조 공정에 따른 센싱필름의 내구성을 보여주기 위한 도면이다. (a)는 건조 과정만 적용된 경우를 나타내고, (b)는 건조 및 열압축 과정이 적용된 경우를 나타낸다.1 is a perspective view showing the overall configuration of the sensor module device of the present invention. (a) shows a state that the second mechanism part slides in a direction inside the first mechanism part, and (b) shows a state that the second mechanism part slides in a direction outside the first mechanism part.
2 is a detailed view of part A of FIG. 1.
3 is a photograph taken with an electron microscope of the boundary (a), the surface (b, c), and the cross section (d) of the polymer film when preparing a sensing film by rubbing graphene powder.
4 is a diagram illustrating a process of bending and unfolding a conductive layer of a sensing film to be stretched and a change in resistance at this time.
5 is a view for explaining the principle of FIG. 4.
6 is a view showing the configuration of a circuit part in the sensor for detecting the intention of motion of the human body of the present invention and movement in a state where a sensing film is attached to the human body.
7 is a diagram illustrating a process of bending and unfolding a conductive layer of a sensing film to be compressed and a change in resistance at this time.
8 is a photograph of a crack occurring on the surface of the conductive layer in FIGS. 4 and 7. (a) shows the state before the sensing film of FIGS. 4 and 7 is bent (state A), (b) shows the state after the sensing film of FIG. 7 is bent and unfolded (state C), and (c) The sensing film of FIG. 4 is shown after being bent and unfolded (state C).
9 is a front view (left) and a rear view (right) schematically showing the configuration of the sensor module device of the present invention.
10 is a diagram showing in detail the first and second links.
11 and 12 are views showing a state in which the first and second mechanisms are separated.
13 is a view showing a state wearing the sensor module device of the present invention.
14 is a plan view of FIG. 1.
15 is a cross-sectional view of FIG. 1.
16 is a diagram illustrating a process of manufacturing a sensing film. (a) shows a state of forming a conductive layer by applying conductive powder on one side of a polymer film, (b) shows a state of drying the conductive layer applied on one side of a polymer film, and (c) is a polymer film and It shows the appearance of thermal compression of the conductive layer.
17 is a diagram showing durability of a sensing film according to a manufacturing process. (a) shows the case where only the drying process is applied, and (b) shows the case where the drying and thermal compression processes are applied.

이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described based on the accompanying drawings. However, the scope of the present invention should be grasped by the description of the claims. In addition, descriptions of known techniques that obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

본 발명은 인체 굴곡변화 감지용 센서를 이용한 센서 모듈장치에 관한 것으로서, 인체를 움직이고자 할 때 발생되는 인체 표면의 굴곡변화로 인해 고분자 표면의 전압이 변하면 이를 감지하여 인체 동작의도를 판별하는데 이용하기 위한 것이다.The present invention relates to a sensor module device using a sensor for detecting a change in human body flexion, and is used to detect a change in the voltage on the surface of a polymer due to a change in the curve of the human body surface that occurs when trying to move the human body to determine the intention to operate the human body. It is to do.

도 1은 본 발명의 센서 모듈장치의 전체적인 구성을 타나내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A부 상세도이고, 도 3는 폴리머필름에 그래핀 파우더를 문질러 센싱필름을 제조할 때 그 경계(a)와 표면(b,c), 단면(d)을 전자현미경으로 촬영한 사진이고, 도 4는 센싱필름의 전도층이 인장되도록 굽혀졌다 펴지는 과정과 이 때의 저항변화를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 인체 동작의도 감지용 센서에서 회로부의 구성 및 인체에 센싱필름이 부착된 상태에서의 움직임을 나타낸 도면이고, 도 7은 센싱필름의 전도층이 압축되도록 굽혀졌다 펴지는 과정과 이 때의 저항변화를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 4 및 도 7에서 전도층 표면에 발생하는 균열에 대한 사진이고, 도 9는 본 발명의 센서 모듈장치 구성을 도식화하여 나타낸 정면도(좌) 및 배면도(우)이고, 도 10은 제1,2링크를 상세하게 나타낸 도면이고, 도 11, 도 12는 제1기구부와 제2기구부가 분리된 모습을 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 센서 모듈장치를 착용한 모습을 나타내는 도면이고, 도 14는 도 1의 평면도이고, 도 15는 도 1의 단면도이고, 도 16은 센싱필름이 제작되는 과정을 나타내는 도면이고, 도 17은 제조 공정에 따른 센싱필름의 내구성을 보여주기 위한 도면이다.FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the sensor module device of the present invention, FIG. 2 is a detailed view of part A of FIG. 1, and FIG. 3 is a boundary when manufacturing a sensing film by rubbing graphene powder on a polymer film ( a), the surface (b, c), and cross section (d) are photographed with an electron microscope, and FIG. 4 is a view showing the process of bending and unfolding the conductive layer of the sensing film to be stretched and the resistance change at this time, FIG. 5 is a view for explaining the principle of FIG. 4, and FIG. 6 is a view showing the configuration of a circuit part in the sensor for detecting the intention of motion of a human body of the present invention and movement in a state where a sensing film is attached to the human body, Is a diagram showing the process of bending and unfolding the conductive layer of the sensing film to be compressed and the change in resistance at this time, FIG. 8 is a photograph of a crack occurring on the surface of the conductive layer in FIGS. 4 and 7, and FIG. 9 is It is a front view (left) and a rear view (right) schematically showing the configuration of the sensor module device of the present invention, FIG. 10 is a view showing the first and second links in detail, and FIGS. 11 and 12 are the first mechanism and the second Fig. 13 is a view showing a state in which the mechanism unit is separated, Fig. 13 is a view showing a state wearing the sensor module device of the present invention, Fig. 14 is a plan view of Fig. 1, Fig. 15 is a cross-sectional view of Fig. 1, and Fig. 16 is a sensing It is a diagram showing a process of manufacturing a film, and FIG. 17 is a diagram illustrating durability of a sensing film according to a manufacturing process.

도 1을 참조하면, 본 발명의 센서 모듈장치는 크게 센싱필름(100), 상기 센싱필름(100)의 일단부에 결합되는 제1결합모듈(200), 상기 센싱필름(100)의 타단부에 결합되는 제2결합모듈(300), 상기 센싱필름(100)의 일단부 및 타단부에 연결되는 회로부(미도시), 상기 제1결합모듈(200)에 결합되는 제1링크(500), 상기 제2결합모듈(200)에 결합되는 제2링크(600), 상기 제1링크(500)와 힌지결합되는 제1기구부(700), 상기 제2링크(600)와 힌지결합됨과 동시에 상기 제1기구부(700)에 일부 삽입되어 슬라이딩되는 제2기구부(800), 상기 제1기구부(700)의 후측 하부와 상기 제2기구부(800)의 전측에 연결되는 탄성있는 재질의 장밴드(900) 및 상기 제1기구부(700)의 후측 상부와 상기 제2기구부(800)의 후측에 연결되는 탄성있는 재질의 단밴드(1000)를 포함한다.Referring to Figure 1, the sensor module device of the present invention is largely a sensing film 100, a first coupling module 200 coupled to one end of the sensing film 100, the other end of the sensing film 100 A second coupling module 300 coupled, a circuit portion connected to one end and the other end of the sensing film 100 (not shown), a first link 500 coupled to the first coupling module 200, the The second link 600 coupled to the second coupling module 200, the first mechanism portion 700 hinged with the first link 500, the second link 600 and the first A second mechanism portion 800 partially inserted into the mechanism portion 700 and sliding, a long band 900 made of an elastic material connected to the lower rear side of the first mechanism portion 700 and the front side of the second mechanism portion 800, and It includes a short band 1000 made of an elastic material connected to an upper rear side of the first mechanism part 700 and a rear side of the second mechanism part 800.

센싱필름(100)에 대해 설명한다. 센싱필름(100)은 휘어지는 정도에 따라 저항값이 달라지는 것으로서 인체 표면의 굴곡변화가 있을 때 센싱필름(100)이 휘어져 센싱필름(100) 자체의 저항값(구체적으로는 후술하는 전도층(130)의 저항값)이 변하는 것이다. 따라서 센싱필름(100)에 일정 전류를 흘려주면 저항값 변화에 따라 양단에 걸리는 전압도 바뀌므로 이를 이용하여 인체 표면의 굴곡 변화를 감지하는 것이다.The sensing film 100 will be described. The resistance value of the sensing film 100 varies depending on the degree of bending, and when there is a change in curvature of the human body surface, the sensing film 100 bends and the resistance value of the sensing film 100 itself (specifically, the conductive layer 130 to be described later) Resistance value) changes. Therefore, when a certain current is passed through the sensing film 100, the voltage applied to both ends is also changed according to the change in the resistance value, so that the change in the curvature of the human body surface is detected by using this.

센싱필름(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 고분자필름(110)과 전도층(130)을 포함한다.The sensing film 100 includes a polymer film 110 and a conductive layer 130 as shown in FIG. 2.

고분자필름(110)은 유연성 있는 Nafion 필름, PET 필름 등 조금이라도 점착성을 가지거나 마찰성을 가지는 것이라면 다양하게 사용할 수 있다.The polymer film 110 may be variously used as long as it has even a little adhesiveness or friction, such as a flexible Nafion film or a PET film.

전도층(130)에 대해 설명한다. 전도층(130)은 고분자필름(110)의 일면에 전도성 파우더 물질을 도포하고 연마 가공(표면이 매끈하게 고루 도포되도록 문지름)을 통하여 형성시킨 층이다.The conductive layer 130 will be described. The conductive layer 130 is a layer formed by applying a conductive powder material to one surface of the polymer film 110 and performing polishing (rubbing so that the surface is smoothly applied).

도포되는 전도성 파우더 물질은 그래핀 파우더, CNT파우더, 흑연파우더 등의 탄소계열 파우더가 바람직하다. 혹은 탄소계열 파우더, 금속 파우더, 전도성 고분자와 같은 전도성 파우더 물질과 접착성 필러를 혼합한 전도성 페인트를 표면에 바른 후 건조시킴으로써 전도층(130)을 형성시킬 수도 있다.The conductive powder material to be applied is preferably a carbon-based powder such as graphene powder, CNT powder, and graphite powder. Alternatively, the conductive layer 130 may be formed by applying a conductive paint obtained by mixing a conductive powder material such as a carbon-based powder, a metal powder, or a conductive polymer and an adhesive filler on the surface and then drying it.

탄소계열 파우더를 사용할 경우 고분자필름(110)에 단순히 직접 문지르기만 해도 얇은 전도층(130)을 만들 수 있다.When a carbon-based powder is used, a thin conductive layer 130 can be formed simply by directly rubbing the polymer film 110.

도 3는 폴리머필름에 그래핀 파우더를 문질러 센싱필름을 제조할 때 그 경계(a)와 표면(b,c), 단면(d)을 전자현미경으로 촬영한 사진이다.3 is a photograph taken with an electron microscope of the boundary (a), the surface (b, c), and the cross section (d) of the polymer film when preparing a sensing film by rubbing graphene powder.

이 때, 폴리머필름은 고분자필름(110)에, 그래핀 파우더가 그래핀 전도층(130)을 이루는 전도성 파우더 물질에 해당된다. 즉, 그래핀 파우더를 폴리머필름에 단순히 문지르기만 해도 도 3에서 확인되는 바와 같은 그래핀 전도층(130)이 형성되는 것이다.In this case, the polymer film corresponds to the polymer film 110, and the graphene powder corresponds to a conductive powder material forming the graphene conductive layer 130. That is, the graphene conductive layer 130 as shown in FIG. 3 is formed by simply rubbing the graphene powder on the polymer film.

도 4는 센싱필름의 전도층이 인장되도록 굽혀졌다 펴지는 과정과 이 때의 저항변화를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 인체 동작의도 감지용 센서에서 회로부의 구성 및 인체에 센싱필름이 부착된 상태에서의 움직임을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a process of bending and unfolding a conductive layer of a sensing film to be stretched and a change in resistance at this time, FIG. 5 is a view for explaining the principle of FIG. 4, and FIG. 6 is a diagram of a human body motion of the present invention. It is a diagram showing the configuration of a circuit part in a sensor for road detection and movement in a state where a sensing film is attached to a human body.

A → B → C 와 같이 굽어졌다 펴지는 과정을 거치면서 전도층(130)의 저항은 도 4의 하단에 도시된 그래프와 같이 변하게 된다.The resistance of the conductive layer 130 changes as shown in the graph shown at the bottom of FIG. 4 while undergoing a bending and unfolding process such as A → B → C.

왜냐하면 전도층의 저항은 아래와 같은 식으로 표현되는데( R: 전도층의 저항, ρ:고유저항, L:길이, A:단면적 ),Because the resistance of the conductive layer is expressed in the following equation (R: resistance of the conductive layer, ρ: intrinsic resistance, L: length, A: cross-sectional area),

R=ρ*L/A R=ρ*L/A

도 5를 참고하면 필름이 굽혀지거나 변형될 경우 고분자 필름 위에 생성된 전도층이 팽창하게 되고 따라서 L의 증가로 전기적 저항이 커지게 되는 것이다.Referring to FIG. 5, when the film is bent or deformed, the conductive layer formed on the polymer film expands, and thus, the electrical resistance increases as L increases.

따라서, 도 6와 같이 인체(10)에 부착된 센싱필름(100)이 근육의 움직임에 따라 F1 또는 F2 방향으로 휘어질 때 센싱필름(100)에 걸리는 전압(Vout)을 측정함으로써 근육의 미세한 움직임을 감지할 수 있게 된다.Therefore, as shown in FIG. 6, when the sensing film 100 attached to the human body 10 is bent in the F1 or F2 direction according to the movement of the muscle, a minute movement of the muscle is measured by measuring the voltage Vout applied to the sensing film 100. Can be detected.

도 7은 센싱필름의 전도층이 압축되도록 굽혀졌다 펴지는 과정과 이 때의 저항변화를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 4 및 도 7에서 전도층 표면에 발생하는 균열에 대한 사진이다. (a)는 도 4 및 도 7의 센싱필름이 굽혀지기 전의 모습(A상태)를 나타내고, (b)는 도 7의 센싱필름이 굽혀지고 펴진 후의 모습(C상태)를 나타내고, (c)는 도 4의 센싱필름이 굽혀지고 펴진 후의 모습(C상태)을 나타낸다.FIG. 7 is a view showing a process of bending and unfolding the conductive layer of the sensing film to be compressed and the change in resistance at this time, and FIG. 8 is a photograph of a crack occurring on the surface of the conductive layer in FIGS. 4 and 7. (a) shows the state before the sensing film of FIGS. 4 and 7 is bent (state A), (b) shows the state after the sensing film of FIG. 7 is bent and unfolded (state C), and (c) The sensing film of FIG. 4 is shown after being bent and unfolded (state C).

센싱필름(100)이 도 7과 같이 전도층(130)이 형성된 면이 안쪽으로 배치되도록 하여 고분자필름(110)의 방향으로 휘게 되면 센싱필름(100)의 중앙부 곡률로 인해 해당 부분의 전도층(130)이 압축력을 받으면서 구성입자가 뭉치게 된다. 따라서 센싱필름(100)이 다시 펴질 때에는 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 뭉친 입자 사이에 균열이 생기면서 더 벌어지게 되어, A → B → C 과정을 거치면서 전도층의 표면저항(Rs)이 큰폭으로 변하게 된다. 즉, 펴진 이후(C) 전도층의 표면저항(R_S)이 굽혀지기 전(A) 표면저항보다 큰폭으로 증가하게 되는 것이다.When the sensing film 100 is bent in the direction of the polymer film 110 so that the surface on which the conductive layer 130 is formed is disposed as shown in FIG. 7, the conductive layer of the corresponding part ( 130) is subjected to the compressive force and constituent particles are aggregated. Therefore, when the sensing film 100 is unfolded again, as shown in Fig. 8(b), cracks are generated between the agglomerated particles and further spread, and the surface resistance of the conductive layer (Rs ) Will change drastically. That is, after unfolding (C), the surface resistance (R _S ) of the conductive layer is increased to a greater extent than the surface resistance before bending (A).

그러나, 센싱필름(100)을 도 4와 같이 전도층(130)이 형성된 면이 바깥쪽으로 배치되도록 하여 전도층(130)의 방향으로 휘게 되면 센싱필름(100)의 중앙부 전도층(130)은 인장력을 받으면서 균열이 발생하기는 하나 다시 센싱필름(100)이 펴졌을 때에는 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 균열된 부분이 닫힘으로써, 펴진 이후(C) 전도층의 표면저항(R_S)이 굽혀지기 전(A) 표면저항보다 소폭 증가하게 된다. 또한 반복적인 굽힘에도 새로운 균열이 발생하기 보다는 기존에 발생한 균열이 유지된다.However, when the sensing film 100 is bent in the direction of the conductive layer 130 so that the surface on which the conductive layer 130 is formed is disposed as shown in FIG. 4, the central conductive layer 130 of the sensing film 100 has a tensile force. When the sensing film 100 is unfolded again, the cracked portion is closed, as shown in FIG. 8(c), but after being unfolded (C) the surface resistance of the conductive layer (R _S ) It slightly increases than the surface resistance before bending (A). In addition, even with repeated bending, existing cracks are maintained rather than new cracks.

즉, 전도층(130)의 표면저항(R_S)의 변화폭을 최소화하기 위해서는 도 7과 같이 전도층(130)이 압축되도록 굽혀졌다 펴지는 현상을 방지할 필요가 있다. 본 발명에 따르면 센싱필름(100)이 연결된 제1,2기구부(700,800)이 제한적으로 슬라이딩 운동하게 되므로, 전도층(130)이 인장되도록 굽혀졌다 펴지는 과정만 거치게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.That is, in order to minimize the variation width of the surface resistance R _S of the conductive layer 130, it is necessary to prevent the phenomenon that the conductive layer 130 is bent and unfolded to be compressed as shown in FIG. 7. According to the present invention, since the first and second mechanism parts 700 and 800 to which the sensing film 100 is connected undergo a limited sliding motion, only the process of bending and unfolding the conductive layer 130 to be stretched is performed. A detailed description of this will be described later.

도 9는 본 발명의 센서 모듈장치 구성을 도식화하여 나타낸 정면도(좌) 및 배면도(우)이다. 도 9를 참조하면, 센싱필름(100) 간에 소정의 간격을 두어 형성되는데, 이는 각 센싱필름(100)이 변형될 때 간섭을 최소화하기 위함이다.9 is a front view (left) and a rear view (right) schematically showing the configuration of the sensor module device of the present invention. Referring to FIG. 9, the sensing films 100 are formed with a predetermined distance therebetween, in order to minimize interference when each sensing film 100 is deformed.

N개의 센싱필름으로 구성할 경우 인체의 움직임에 대응한 출력신호 N개의 조합에 의해서 인체(10)의 다양한 움직임 의도를 판별할 수 있게 된다. 즉, 센싱필름의 개수 N이 증가할수록 판별 동작의 개수를 증가시킬 수 있다.When configured with N sensing films, various motion intentions of the human body 10 can be determined by a combination of N output signals corresponding to the movement of the human body. That is, as the number N of sensing films increases, the number of discrimination operations may be increased.

제1결합모듈(200)에 대해 설명한다. 제1결합모듈(200)은 소정 간격을 두고 나열된 다수의 센싱필름(100)의 일단부를 후술하는 회로부와 결합시키는 역할을 한다. 제1결합모듈(200)은 도 9에 도시된 바와 같이 금속박막(210) 및 연결필름(220)을 포함한다.The first coupling module 200 will be described. The first coupling module 200 serves to couple one end of the plurality of sensing films 100 arranged at predetermined intervals with a circuit portion to be described later. The first coupling module 200 includes a metal thin film 210 and a connection film 220 as shown in FIG. 9.

금속박막(210)은 각 센싱필름(100)의 일단부에서 전도층(130)이 형성된 면에 부착되는 것으로서, 후술하는 제1링크(500)의 커넥터(510)에 연결되는 전극 역할을 하며 알루미늄 테이프 등을 사용할 수 있다.The metal thin film 210 is attached to the surface on which the conductive layer 130 is formed at one end of each sensing film 100, and serves as an electrode connected to the connector 510 of the first link 500 to be described later, and Tape or the like can be used.

연결필름(220)은 다수의 센싱필름(100)의 일단부를 연결하기 위해 전도층(130)이 형성된 반대면에 부착되는 필름으로, 비전도성 파우더 물질의 필름을 사용하며 소정 간격을 두고 나열된 다수의 센싱필름(100)의 일단부에서 나열방향으로 이어지는 필름이 센싱필름(100)을 연결함과 동시에 제1링크(500)의 커넥터(510)에 일체로 삽입이 용이하도록 지지하는 역할을 한다.The connection film 220 is a film attached to the opposite surface on which the conductive layer 130 is formed in order to connect one end of the plurality of sensing films 100, and uses a film of a non-conductive powder material and is arranged at predetermined intervals. A film extending from one end of the sensing film 100 in an array direction connects the sensing film 100 and at the same time serves to support the first link 500 so that it is integrally inserted into the connector 510.

제2결합모듈(300)에 대해 설명한다. 제2결합모듈(300)은 소정 간격을 두고 나열된 다수의 센싱필름(100)의 타단부를 후술하는 회로부와 결합시키는 역할을 한다. 제2결합모듈(300)은 도 6에 도시된 바와 같이 금속박막(310) 및 연결필름(320)을 포함한다.The second coupling module 300 will be described. The second coupling module 300 serves to couple the other ends of the plurality of sensing films 100 arranged at predetermined intervals with a circuit unit to be described later. The second coupling module 300 includes a metal thin film 310 and a connection film 320 as shown in FIG. 6.

금속박막(310)은 각 센싱필름(100)의 타단부에서 전도층(130)이 형성된 면에 부착되는 것으로서, 후술하는 제2링크(600)의 커넥터(610)에 연결되는 전극 역할을 하며 알루미늄 테이프 등을 사용할 수 있다.The metal thin film 310 is attached to the surface on which the conductive layer 130 is formed at the other end of each sensing film 100, serves as an electrode connected to the connector 610 of the second link 600 to be described later, and serves as an aluminum Tape or the like can be used.

연결필름(320)은 다수의 센싱필름(100)의 타단부를 연결하기 위해 전도층(130)이 형성된 반대면에 부착되는 필름으로, 비전도성 파우더 물질의 필름을 사용하며 소정 간격을 두고 나열된 다수의 센싱필름(100)의 타단부에서 나열방향으로 이어지는 필름이 센싱필름(100)을 연결함과 동시에 제2링크(600)의 커넥터(610)에 일체로 삽입이 용이하도록 지지하는 역할을 한다.The connection film 320 is a film attached to the opposite surface on which the conductive layer 130 is formed to connect the other ends of the plurality of sensing films 100, and uses a film of a non-conductive powder material and is arranged at predetermined intervals. A film extending from the other end of the sensing film 100 in the array direction connects the sensing film 100 and at the same time serves to support the second link 600 so that it is integrally inserted into the connector 610.

회로부(미도시)에 대해 설명한다. 회로부는 센싱필름(100)의 저항값 변화를 전기적 신호로 변환하여 증폭 및 정제(필터링)시키는 역할을 하는 것으로서 PCB와 같은 회로기판으로 구성된다.The circuit unit (not shown) will be described. The circuit unit serves to amplify and purify (filter) by converting the change in the resistance value of the sensing film 100 into an electric signal, and is composed of a circuit board such as a PCB.

바람직하게는, 회로부는 도 6(a)와 같이 전압분배회로로 구성하여 외부저항(Rx)과 센싱필름(100)이 직렬로 연결되고 센싱필름(100)의 일단은 접지시켜 전원을 인가할 때 센싱필름(100)에 걸리는 출력전압(Vout)을 추출하여 신호필터(LPF/HPF 등)에 의한 정제 및 증폭(Amp)회로에 의한 증폭을 통해 분석가능한 신호로 가공한다. 다수의 센싱필름(100)을 구성할 때는 각 회로를 병렬연결한다.Preferably, when the circuit unit is configured as a voltage divider circuit as shown in Fig. 6(a) so that the external resistance (Rx) and the sensing film 100 are connected in series, one end of the sensing film 100 is grounded to apply power. The output voltage Vout applied to the sensing film 100 is extracted and processed into a signal that can be analyzed through purification by a signal filter (LPF/HPF, etc.) and amplification by an amplification (Amp) circuit. When configuring a plurality of sensing films 100, each circuit is connected in parallel.

한편, 회로부는 도 6(b)와 같이 브릿지회로로 구성할 수도 있다. 이 경우 오프셋 없는 출력전압(Vout)을 얻을 수 있는 장점이 있으므로, 신호처리과정에서 필터에 의한 오프셋 제거 과정을 생략할 수 있다. Meanwhile, the circuit part may be configured as a bridge circuit as shown in FIG. 6(b). In this case, since there is an advantage of obtaining an output voltage Vout without an offset, a process of removing the offset by a filter in the signal processing process can be omitted.

센서의 감도는 전압분배회로(도 6(a))나 브릿지회로(도 6(b)) 모두 센싱필름(100)의 저항값과 외부저항(Rx)의 저항값이 동일할 때 가장 민감하므로, 인체의 표면의 형상에 따라 근육의 움직임을 감지할 수 있는 최적의 폭과 길이로 선정될 때의 센싱필름(100)의 저항값에 외부저항(Rx)의 값이 대응되도록 설계함이 바람직하다.The sensitivity of the sensor is most sensitive when the resistance value of the sensing film 100 and the resistance value of the external resistance Rx are the same for both the voltage distribution circuit (Fig. 6(a)) and the bridge circuit (Fig. 6(b)), It is preferable to design so that the value of the external resistance Rx corresponds to the resistance value of the sensing film 100 when the optimum width and length for detecting the movement of the muscles are selected according to the shape of the surface of the human body.

제1링크(500)에 대해 설명한다. 제1링크(500)는 센싱필름(100)의 일단부와 제1기구부(700)을 연결시키는 역할을 한다. 제1링크(500)는 도 1에 도시된 바와 같이, 커넥터(510) 및 힌지부(520)를 포함한다.The first link 500 will be described. The first link 500 serves to connect one end portion of the sensing film 100 and the first mechanism portion 700. The first link 500 includes a connector 510 and a hinge portion 520 as shown in FIG. 1.

커넥터(510)에 대해 설명한다. 커넥터(510)는 제1링크(500)의 일측에 형성되고, 센싱필름(100)의 일단부에 결합된 제1결합모듈(200)이 삽입되어 고정되도록 형성된다.The connector 510 will be described. The connector 510 is formed on one side of the first link 500 and is formed so that the first coupling module 200 coupled to one end of the sensing film 100 is inserted and fixed.

힌지부(520)에 대해 설명한다. 힌지부(520)는 제1링크(500)의 타측에 형성되고, 제1기구부(700)의 힌지축(710)과 힌지결합되는 힌지공(521)이 형성되어 있다.The hinge portion 520 will be described. The hinge part 520 is formed on the other side of the first link 500 and has a hinge hole 521 that is hinge-coupled to the hinge shaft 710 of the first mechanism part 700.

제2링크(600)에 대해 설명한다. 제2링크(600)는 센싱필름(100)의 일단부와 제2기구부(800)을 연결시키는 역할을 한다. 제2링크(600)는 도 1에 도시된 바와 같이, 커넥터(610) 및 힌지부(620)를 포함한다.The second link 600 will be described. The second link 600 serves to connect one end portion of the sensing film 100 and the second mechanism portion 800. The second link 600 includes a connector 610 and a hinge part 620 as shown in FIG. 1.

커넥터(610)에 대해 설명한다. 커넥터(610)는 제2링크(600)의 일측에 형성되고, 센싱필름(100)의 일단부에 결합된 제2결합모듈(300)이 삽입되어 고정되도록 형성된다.The connector 610 will be described. The connector 610 is formed on one side of the second link 600 and is formed so that the second coupling module 300 coupled to one end of the sensing film 100 is inserted and fixed.

힌지부(620)에 대해 설명한다. 힌지공(621)은 제2링크(600)의 타측에 형성되고, 제2기구부(800)의 힌지축(810)과 힌지결합되는 힌지공(621)이 형성되어 있다.The hinge portion 620 will be described. The hinge hole 621 is formed on the other side of the second link 600, and a hinge hole 621 hinged with the hinge shaft 810 of the second mechanism part 800 is formed.

도 11, 도 12는 제1기구부와 제2기구부가 분리된 모습을 나타내는 도면이다.11 and 12 are views showing a state in which the first and second mechanisms are separated.

기구부(700,800)에 대해 설명한다. 기구부(700,800)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 제1기구부(700) 및 제2기구부(800) 두 개로 구성되며, 외부 물리적 영향으로부터 센싱필름(100)을 보호할 뿐만 아니라, 전도층(130)이 압축되도록 굽혀졌다 펴지는 현상을 방지하는 역할을 한다.The mechanism parts 700 and 800 will be described. The mechanical parts 700 and 800 are composed of two first and second mechanisms 700 and 800 as shown in FIGS. 11 and 12, and protect the sensing film 100 from external physical influences, as well as a conductive layer. It serves to prevent the phenomenon of bending and spreading so that the 130 is compressed.

도 14는 도 1의 평면도이고, 도 15는 도 1의 단면도이다.14 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 15 is a cross-sectional view of FIG. 1.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 제1기구부(700) 내부에 제2기구부(800)가 일부 삽입되고, 제1,2기구부(700,800)가 후술하는 단밴드(1000)에 의해 상호 연결되어 있어 피부 표면의 수축 또는 팽창에 따라서 슬라이딩 운동을 하게 된다.As shown in FIGS. 14 and 15, the second mechanism part 800 is partially inserted into the first mechanism part 700, and the first and second mechanism parts 700 and 800 are interconnected by a short band 1000 to be described later. So, it performs a sliding motion according to the contraction or expansion of the skin surface.

제1,2기구부(700,800)의 슬라이딩 운동에 따라 제1,2기구부(700,800)의 상면에 위치한 제1,2링크(500,600)가 회동함으로써 제1,2링크(500,600)에 연결된 센싱필름(100)이 수축 또는 팽창하게 되는 것이다.The sensing film 100 connected to the first and second links 500 and 600 rotates by rotating the first and second links 500 and 600 located on the upper surfaces of the first and second mechanisms 700 and 800 according to the sliding movement of the first and second mechanisms 700 and 800. ) Contracts or expands.

구체적으로, 제2기구부(800)가 제1기구부(700)의 내부 방향으로 슬라이딩 운동하게 되면, 제1기구부(700)의 상면에 위치한 제1링크(500)는 반시계방향으로 회동하게 되고, 제2기구부(800)의 상면에 위치한 제2링크(600)는 시계방향으로 회동하게 됨으로써, 제1,2링크(500,600)에 연결된 센싱필름(100)이 수축하게 되는 것이다.Specifically, when the second mechanism portion 800 slides in the inner direction of the first mechanism portion 700, the first link 500 located on the upper surface of the first mechanism portion 700 rotates in a counterclockwise direction, The second link 600 located on the upper surface of the second mechanism unit 800 rotates in a clockwise direction, so that the sensing film 100 connected to the first and second links 500 and 600 is contracted.

반대로, 제2기구부(800)가 제1기구부(700)의 외부 방향으로 슬라이딩 운동하게 되면, 제1기구부(700)의 상면에 위치한 제1링크(500)는 시계방향으로 회동하게 되고, 제2기구부(800)의 상면에 위치한 제2링크(600)는 반시계방향으로 회동하게 됨으로써, 제1,2링크(500,600)에 연결된 센싱필름(100)이 팽창하게 되는 것이다.Conversely, when the second mechanism part 800 slides in the outer direction of the first mechanism part 700, the first link 500 located on the upper surface of the first mechanism part 700 rotates in a clockwise direction, and the second The second link 600 located on the upper surface of the mechanism unit 800 rotates in a counterclockwise direction, so that the sensing film 100 connected to the first and second links 500 and 600 expands.

제1기구부(700)에 대해 설명한다. 제1기구부(700)는 힌지축(710), 삽입홈(720), 슬라이드홈(730), 장밴드결합홈(740), 단밴드결합홈(750)을 포함한다.The first mechanism part 700 will be described. The first mechanism part 700 includes a hinge shaft 710, an insertion groove 720, a slide groove 730, a long band coupling groove 740, and a short band coupling groove 750.

힌지축(710)에 대해 설명한다. 힌지축(710)은 제1기구부(700)의 상면에 수직방향으로 형성되고, 제1링크(500)의 힌지공(521)과 힌지결합되는 부분이다.The hinge shaft 710 will be described. The hinge shaft 710 is formed in a vertical direction on the upper surface of the first mechanism part 700 and is a part that is hinged with the hinge hole 521 of the first link 500.

삽입홈(720)에 대해 설명한다. 삽입홈(720)은 제1기구부(700)의 전면에서 후면까지 관통하여 형성되고, 후술하는 제2기구부(800)의 삽입부(820)가 삽입되어 슬라이딩되는 부분이다.The insertion groove 720 will be described. The insertion groove 720 is formed to penetrate from the front surface to the rear surface of the first mechanism portion 700, and is a portion in which the insertion portion 820 of the second mechanism portion 800 to be described later is inserted and slides.

가이드홈(730)에 대해 설명한다. 가이드홈(730)은 제1기구부(700)의 좌우측면에 관통하여 형성되고, 후술하는 제2기구부(800)의 스토퍼(830)가 삽입되어 슬라이딩되는 부분이다.The guide groove 730 will be described. The guide groove 730 is formed to penetrate the left and right side surfaces of the first mechanism part 700, and is a part in which the stopper 830 of the second mechanism part 800 to be described later is inserted and slid.

가이드홈(730) 및 스토퍼(830)에 의해 제2기구부(800)가 슬라이딩되는 거리가 제한된다. 즉, 제2기구부(800)가 제1기구부(700)의 내부 방향으로 슬라이딩 운동하는 경우, 스토퍼(830)의 B면이 가이드홈(730)의 G면(도 11 참조)에 맞닿게 되면 제2기구부(800)의 슬라이딩 운동은 멈추게 된다. 그리고, 제2기구부(800)가 제1기구부(700)의 외부 방향으로 슬라이딩 운동하는 경우, 스토퍼(830)의 C면이 가이드홈(730)의 H면(도 12 참조)에 맞닿게 되면 제2기구부(800)의 슬라이딩 운동은 멈추게 된다(도 11 및 도 12 참조). The distance through which the second mechanism part 800 slides is limited by the guide groove 730 and the stopper 830. That is, when the second mechanism part 800 slides in the inner direction of the first mechanism part 700, when the B surface of the stopper 830 abuts the G plane (see FIG. 11) of the guide groove 730, the 2 The sliding movement of the mechanism unit 800 is stopped. In addition, when the second mechanism part 800 slides in the outer direction of the first mechanism part 700, when the C surface of the stopper 830 contacts the H surface (refer to FIG. 12) of the guide groove 730, the The sliding movement of the two-mechanism part 800 is stopped (see FIGS. 11 and 12).

장밴드결합홈(740)에 대해 설명한다. 장밴드결합홈(740)은 제1기구부(700)의 후측 하부에 형성되고, 장밴드(900)의 일측이 결합되는 부분이다.The long band coupling groove 740 will be described. The long band coupling groove 740 is formed at the lower rear side of the first mechanism part 700 and is a portion to which one side of the long band 900 is coupled.

단밴드결합홈(750)에 대해 설명한다. 단밴드결합홈(750)은 제1기구부(700)의 후측 상부에 형성되고, 단밴드(1000)의 일측이 결합되는 부분이다.The short band coupling groove 750 will be described. The short band coupling groove 750 is formed on the rear side of the first mechanism portion 700 and is a portion to which one side of the short band 1000 is coupled.

제2기구부(800)에 대해 설명한다. 제2기구부(800)는 힌지축(810), 삽입부(820), 스토퍼(830), 장밴드결합홈(840), 단밴드결합홈(850)을 포함한다.The second mechanism part 800 will be described. The second mechanism part 800 includes a hinge shaft 810, an insertion part 820, a stopper 830, a long band coupling groove 840, and a short band coupling groove 850.

힌지축(810)에 대해 설명한다. 힌지축(810)은 제2기구부(800)의 상면에 수직방향으로 형성되고, 제2링크(600)의 힌지공(621)과 힌지결합되는 부분이다.The hinge shaft 810 will be described. The hinge shaft 810 is formed in a vertical direction on the upper surface of the second mechanism part 800 and is a part hinged with the hinge hole 621 of the second link 600.

삽입부(820)에 대해 설명한다. 삽입부(820)는 제2기구부(800)의 후방으로 연장형성되고, 상기 삽입홈(720)에 삽입되어 전후방향으로 슬라이딩되는 부분이다.The insertion unit 820 will be described. The insertion portion 820 is a portion that extends to the rear of the second mechanism portion 800, is inserted into the insertion groove 720, and slides in the front-rear direction.

스토퍼(830)에 대해 설명한다. 스토퍼(830)는 상기 삽입부(820)의 좌우측면에 형성되고, 상기 가이드홈(730)에 삽입되어 슬라이딩되는 부분이다.The stopper 830 will be described. The stopper 830 is formed on the left and right sides of the insertion portion 820 and is a portion that is inserted into the guide groove 730 and slides.

전술한 바와 같이, 가이드홈(730) 및 스토퍼(830)에 의해 제2기구부(800)가 슬라이딩되는 거리가 제한된다. 즉, 제2기구부(800)가 제1기구부(700)의 내부 방향으로 슬라이딩 운동하는 경우, 스토퍼(830)의 B면이 가이드홈(730)의 G면에 맞닿게 되면 제2기구부(800)의 슬라이딩 운동은 멈추게 된다. 그리고, 제2기구부(800)가 제1기구부(700)의 외부 방향으로 슬라이딩 운동하는 경우, 스토퍼(830)의 C면이 가이드홈(730)의 H면에 맞닿게 되면 제2기구부(800)의 슬라이딩 운동은 멈추게 된다(도 11 및 도 12참조).As described above, the distance through which the second mechanism part 800 slides is limited by the guide groove 730 and the stopper 830. That is, when the second mechanism part 800 slides in the inner direction of the first mechanism part 700, when the B surface of the stopper 830 contacts the G surface of the guide groove 730, the second mechanism part 800 The sliding movement of the vehicle is stopped. In addition, when the second mechanism part 800 slides in the outer direction of the first mechanism part 700, when the C surface of the stopper 830 contacts the H surface of the guide groove 730, the second mechanism part 800 The sliding movement of is stopped (see Figs. 11 and 12).

장밴드결합홈(840)에 대해 설명한다. 장밴드결합홈(840)은 제2기구부(800)의 전측에 형성되고, 상기 제1기구부(700)의 장밴드결합홈(740)에 일측이 연결된 장밴드(900)의 타측이 결합되는 부분이다.The long band coupling groove 840 will be described. The long band coupling groove 840 is formed on the front side of the second mechanism part 800, and the other side of the long band 900 connected to the long band coupling groove 740 of the first mechanism part 700 is coupled to be.

단밴드결합홈(850)에 대해 설명한다. 단밴드결합홈(850)은 제2기구부(800)의 후측에 형성되고, 상기 제1기구부(700)의 단밴드결합홈(750)에 일측이 연결된 단밴드(1000)의 타측이 결합되는 부분이다.The short band coupling groove 850 will be described. The short band coupling groove 850 is formed on the rear side of the second mechanism part 800, and the other side of the short band 1000 connected to the short band coupling groove 750 of the first mechanism part 700 is coupled to be.

장밴드(900)에 대해 설명한다. 장밴드(900)는 인체(10)를 밀착되도록 감싸면서 제1,2기구부(700,800)를 연결시키는 역할을 하며, 탄성있는 재질로 형성된다.The long band 900 will be described. The long band 900 serves to connect the first and second mechanism parts 700 and 800 while enclosing the human body 10 in close contact, and is formed of an elastic material.

구체적으로, 장밴드(900)의 일측은 제1기구부(700)의 후측 하부에 위치한 장밴드결합홈(740)에 결합되고, 장밴드(900)의 타측은 제2기구부(800)의 전측에 위치한 장밴드결합홈(840)에 결합된다.Specifically, one side of the long band 900 is coupled to the long band coupling groove 740 located in the lower rear side of the first mechanism part 700, and the other side of the long band 900 is on the front side of the second mechanism part 800. It is coupled to the located long band coupling groove 840.

단밴드(1000)에 대해 설명한다. 단밴드(1000)는 제1기구부(700)의 내부를 가로질러 제1,2기구부(700,800)를 연결시키는 역할을 하며, 탄성있는 재질로 형성된다.The short band 1000 will be described. The short band 1000 serves to connect the first and second mechanism parts 700 and 800 across the inside of the first mechanism part 700 and is formed of an elastic material.

단밴드(1000)의 일측은 제1기구부(700)의 후측 상부에 위치한 단밴드결합홈(750)에 결합되고, 단밴드(1000)의 타측은 제2기구부(800)의 후측에 위치한 단밴드결합홈(850)에 결합된다.One side of the short band 1000 is coupled to the short band coupling groove 750 located on the rear side of the first mechanism part 700, and the other side of the short band 1000 is a short band located at the rear side of the second mechanism part 800 It is coupled to the coupling groove 850.

즉, 제1,2기구부(700,800)는 단밴드(1000)에 의해 상호 연결되어 있기 때문에 피부 표면의 수축 또는 팽창에 따라서 제1,2기구부(700,800)가 슬라이딩 운동을 하게 되는 것이다.That is, since the first and second mechanism portions 700 and 800 are interconnected by the short band 1000, the first and second mechanism portions 700 and 800 slide according to contraction or expansion of the skin surface.

본 발명의 센서 모듈장치를 인체(10)에 착용 시에 제1,2기구부(700,800)와 접하는 인체 표면의 돌출과 함몰을 잘 감지하기 위하여, 단밴드(1000)는 장밴드(900)에 비해 상대적으로 탄성이 작은 재질로 형성됨이 바람직하다.When the sensor module device of the present invention is worn on the human body 10, in order to better detect the protrusion and depression of the human body surface in contact with the first and second mechanism parts 700, 800, the short band 1000 is compared with the long band 900. It is preferable to be formed of a material having relatively low elasticity.

한편, 본 발명의 센싱필름(100)은 PET 소재로 형성된 고분자필름(110)을 준비하는 단계(S100), 흑연 파우더를 준비하는 단계(S200), 상기 흑연 파우더를 고분자필름(110)의 일면에 도포하여 전도층(130)을 형성시키는 단계(S300), 상기 고분자필름(110)의 일면에 도포된 전도층(130)을 건조시키는 단계(S400), 프레스롤러를 사용하여 상기 고분자필름(110) 및 전도층(130)을 열압축시키는 단계(S500)를 거쳐서 제작될 수 있다.On the other hand, the sensing film 100 of the present invention comprises a step of preparing a polymer film 110 formed of a PET material (S100), a step of preparing a graphite powder (S200), and the graphite powder on one side of the polymer film 110 Applying to form the conductive layer 130 (S300), drying the conductive layer 130 applied to one surface of the polymer film 110 (S400), the polymer film 110 using a press roller And thermally compressing the conductive layer 130 (S500).

도 16은 센싱필름이 제작되는 과정을 나타내는 도면이다. 도 16을 참조하여, 각 단계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.16 is a diagram illustrating a process of manufacturing a sensing film. Each step will be described in detail with reference to FIG. 16 as follows.

S100 단계: 고분자필름(110)을 준비하는 단계(S100)Step S100: Preparing the polymer film 110 (S100)

고분자필름(110)은 조금이라도 점착성을 가지거나 마찰성을 가지는 것이라면 다양하게 사용될 수 있다. 바람직하게는 PET 소재와 같이 일반적이고 저렴한 소재를 고분자필름(110)으로 사용하여 제작 비용 대비 효율적인 센싱필름(100)을 제작할 수 있다.The polymer film 110 may be variously used as long as it has even a little adhesiveness or friction. Preferably, a general and inexpensive material such as a PET material can be used as the polymer film 110 to manufacture the sensing film 100 that is effective for manufacturing cost.

S200 단계: 전도성 파우더를 준비하는 단계S200 step: preparing conductive powder

전도성 파우더는 전도층(130)을 형성시키기 위해 고분자필름(110) 일면에 도포되는 물질이다. 전도성 파우더 물질은 그래핀 파우더, CNT파우더, 흑연파우더 등의 탄소계열 파우더가 사용될 수 있다. 바람직하게는 흑연파우더와 같이 일반적이고 저렴한 소재를 사용하여 제작 비용 대비 효율적인 센싱필름(100)을 제작할 수 있다.The conductive powder is a material applied to one surface of the polymer film 110 to form the conductive layer 130. The conductive powder material may be a carbon-based powder such as graphene powder, CNT powder, or graphite powder. Preferably, a general and inexpensive material such as graphite powder can be used to manufacture the sensing film 100 that is effective for manufacturing cost.

S300 단계: 전도성 파우더를 고분자필름(110)의 일면에 도포하여 전도층(130)을 형성시키는 단계Step S300: forming a conductive layer 130 by applying conductive powder to one surface of the polymer film 110

도 16(a)를 참조하면, 고분자필름(110)의 일면에 전도성 파우더 물질을 도포하고 연마 가공(표면이 매끈하게 고루 도포되도록 문지름)하여 전도층(130)을 형성시킬 수 있다. 탄소계열 파우더를 사용할 경우 고분자필름(110)에 단순히 직접 문지르기만 해도 얇은 전도층(130)을 만들 수 있다. Referring to FIG. 16(a), a conductive powder material is applied to one surface of the polymer film 110 and then polished (rubbed so that the surface is smoothly applied) to form the conductive layer 130. When a carbon-based powder is used, a thin conductive layer 130 can be formed simply by directly rubbing the polymer film 110.

S400 단계: 고분자필름(110)의 일면에 도포된 전도층(130)을 건조시키는 단계Step S400: Drying the conductive layer 130 applied to one surface of the polymer film 110

도 16(b)를 참조하면, 실온에서 전도층(130)을 건조하여 전도층(130)이 고분자필름(110)의 일면에 전도층(130)이 자리잡을 수 있도록 한다.Referring to FIG. 16(b), the conductive layer 130 is dried at room temperature so that the conductive layer 130 is positioned on one surface of the polymer film 110.

S500 단계: 프레스롤러(20)를 사용하여 상기 고분자필름(110) 및 전도층(130)을 열압축시키는 단계Step S500: Thermal compression of the polymer film 110 and the conductive layer 130 using a press roller 20

도 16(c)를 참조하면, 고분자필름(110) 및 전도층(130)으로 형성된 센싱필름(100)을 프레스롤러(20)를 사용하여 열압축시킨다. 바람직하게는 테프론과 같은 저마찰재(30)를 센싱필름(100)의 상하면에 코팅함으로써 프레스롤러(20)와 센싱필름(100)간의 접촉 마찰을 감소시킬 수 있다.Referring to FIG. 16C, the sensing film 100 formed of the polymer film 110 and the conductive layer 130 is thermally compressed using a press roller 20. Preferably, by coating the upper and lower surfaces of the sensing film 100 with a low friction material 30 such as Teflon, contact friction between the press roller 20 and the sensing film 100 may be reduced.

도 17은 제조 공정에 따른 센싱필름의 내구성을 보여주기 위한 도면이다. (a)는 건조 과정만 적용된 경우를 나타내고, (b)는 건조 및 열압축 과정이 적용된 경우를 나타낸다.17 is a diagram showing durability of a sensing film according to a manufacturing process. (a) shows the case where only the drying process is applied, and (b) shows the case where the drying and thermal compression processes are applied.

도 17(a)를 참조하면, S400 단계의 건조 과정까지 거친 센싱필름(100)은 반복 굽힘 시에 전도층(130)에 손상이 발생되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 17(a), it can be seen that damage to the conductive layer 130 occurs when the sensing film 100, which has gone through the drying process of step S400, is repeatedly bent.

도 17(b)를 참조하면, S500 단계의 열압축 과정까지 거친 센싱필름(100)은 반복 굽힘에도 전도층(130)의 손상 없이 향상된 내구성을 가지는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 17(b), it can be seen that the sensing film 100, which has been subjected to the thermal compression process of step S500, has improved durability without damaging the conductive layer 130 even with repeated bending.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. It will be obvious to those who have knowledge.

100 센싱필름
110 고분자필름
130 전도층
200 제1결합모듈
210 금속박막
220 연결필름
300 제2결합모듈
310 금속박막
320 연결필름
500 제1링크
510 커넥터
520 힌지부
521 힌지공
600 제2링크
610 커넥터
620 힌지부
621 힌지공
700 제1기구부
710 힌지축
720 삽입홈
730 슬라이드홈
740 장밴드결합홈
750 단밴드결합홈
800 제2기구부
810 힌지축
820 삽입부
830 스토퍼
840 장밴드결합홈
850 단밴드결합홈
900 장밴드
1000 단밴드
10 인체
20 프레스롤러
30 저마찰재100 sensing film
110 Polymer Film
130 conductive layer
200 1st combination module
210 Metal thin film
220 connecting film
300 second combination module
310 Metal thin film
320 connecting film
500 first link
510 connector
520 hinge
521 Hinge ball
600 second link
610 connector
620 hinge
621 Hinge Ball
700 1st mechanism
710 hinge shaft
720 Insertion groove
730 slide groove
740 Long band combination groove
750 single band combination groove
800 second mechanism
810 hinge shaft
820 insert
830 stopper
840 long band coupling groove
850 single band coupling groove
900 long band
1000 short band
10 human body
20 press roller
30 Low friction material

Claims

A sensing film 100 whose resistance value varies according to the degree of bending;
A first coupling module 200 coupled to one end of the sensing film 100;
A second coupling module 300 coupled to the other end of the sensing film 100;
A first link 500 coupled to the first coupling module 200;
A second link 600 coupled to the second coupling module 300;
A first mechanism part 700 hinged to the first link 500;
A second mechanism part 800 that is hinged with the second link 600 and is partially inserted into the first mechanism part 700 to slide;
A long band 900 made of an elastic material connected to a lower rear side of the first mechanism part 700 and a front side of the second mechanism part 800;
Including; a short band 1000 made of an elastic material connected to a rear upper portion of the first mechanism portion 700 and a rear portion of the second mechanism portion 800,

The sensing film 100 is
A polymer film 110 formed of a flexible material having a predetermined frictional property,
It is applied on one surface of the polymer film 110 and includes a conductive layer 130 formed of a material having conductivity,

The first coupling module 200 is
A metal thin film 210 attached to the surface on which the conductive layer 130 is formed at one end of the sensing film 100,
At one end of the sensing film 100, a connection film 220 is attached to the opposite surface of the surface on which the conductive layer 130 is formed to connect one end of the plurality of sensing films 100,

The second coupling module 300 is
A metal thin film 310 attached to the surface on which the conductive layer 130 is formed at the other end of the sensing film 100,
A connection film 320 attached to the other end of the sensing film 100 is attached to a surface opposite to the surface on which the conductive layer 130 is formed, and connects the other ends of the plurality of sensing films 100,

The first link 500 is
A connector 510 formed to be fixed by inserting the first coupling module 200 on one side,
The other side includes a hinge portion 520 formed with a hinge shaft 710 of the first mechanism portion 700 and a hinge hole 521 hinged,

The second link 600 is
A connector 610 formed to be fixed by inserting the second coupling module 300 on one side,
The other side includes a hinge hole 621 formed with a hinge hole 621 hinged to the hinge shaft 810 of the second mechanism portion 800,

The first mechanism part 700 is
A hinge shaft 710 formed in a direction perpendicular to the upper surface and hinged to the hinge hole 521 of the first link 500,
The insertion groove 720 is formed to penetrate from the front to the rear, and the insertion portion 820 of the second mechanism portion 800 is inserted and slides,
A guide groove 730 formed through the left and right sides and into which the stopper 830 of the second mechanism part 800 is inserted and slides,
A long band coupling groove 740 formed in the lower rear side and to which one side of the long band 900 is coupled,
It is formed on the rear side and includes a short band coupling groove 750 to which one side of the short band 1000 is coupled,

The second mechanism part 800 is
A hinge shaft 810 formed in a direction perpendicular to the upper surface and hinged to the hinge hole 621 of the second link 600,
An insertion part 820 extending rearwardly and being inserted into the insertion groove 720 and sliding in the front and rear direction,
A stopper 830 formed on the left and right sides of the insertion part 820 and being inserted into the guide groove 730 and sliding, thereby limiting the distance at which the second mechanism part 800 slides,
A long band coupling groove 840 formed on the front side and to which the other side of the long band 900 is coupled,
It is formed on the rear side, characterized in that it comprises a short band coupling groove 850 to which the other side of the short band 1000 is coupled
Sensor module device using a sensor for detecting changes in human body flexion.

The method of claim 1,
The sensing film 100 is
Preparing the polymer film 110 (S100);
Preparing a conductive powder (S200);
Forming a conductive layer 130 by applying the conductive powder to one surface of the polymer film 110 (S300);
Drying the conductive layer 130 applied to one surface of the polymer film 110 (S400);
Characterized in that formed through a step (S500) of thermally compressing the polymer film 110 and the conductive layer 130 using a press roller 20;
Sensor module device using a sensor for detecting changes in human body flexion.

A sensing film 100 whose resistance value varies according to the degree of bending;
A first coupling module 200 coupled to one end of the sensing film 100;
A second coupling module 300 coupled to the other end of the sensing film 100;
A first link 500 coupled to the first coupling module 200;
A second link 600 coupled to the second coupling module 300;
A first mechanism part 700 hinged to the first link 500;
A second mechanism part 800 that is hinged with the second link 600 and is partially inserted into the first mechanism part 700 to slide;
A long band 900 made of an elastic material connected to the lower rear side of the first mechanism unit 700 and the front side of the second mechanism unit 800 while enclosing the human body 10 in close contact;
A short band formed of a material having less elasticity than the long band 900 and connected to the rear upper portion of the first mechanism portion 700 and the rear side of the second mechanism portion 800 across the inside of the first mechanism portion 700 Including (1000);,

The sensing film 100 is
A polymer film 110 formed of a flexible material having a predetermined frictional property,
It is applied on one surface of the polymer film 110, including a conductive layer 130 formed of a material having conductivity,
Preparing the polymer film 110 (S100);
Preparing a conductive powder (S200);
Applying the conductive powder to one surface of the polymer film 110 and polishing to form a conductive layer 130 (S300);
Drying the conductive layer 130 applied to one surface of the polymer film 110 (S400);
After coating the low friction material 30 on the upper and lower surfaces of the sensing film 100, the polymer film 110 and the conductive layer 130 are thermally compressed using a press roller 20 (S500). ,

The first coupling module 200 is
A metal thin film 210 attached to the surface on which the conductive layer 130 is formed at one end of the sensing film 100 and connected to the connector 510 of the first link 500,
At one end of the sensing film 100, it is attached to the opposite surface of the surface on which the conductive layer 130 is formed to connect one end of the plurality of sensing films 100, but integrally with the connector 510 of the first link 500 It includes a connection film 220 that supports to facilitate insertion into,

The second coupling module 300 is
A metal thin film 310 attached to the surface on which the conductive layer 130 is formed at the other end of the sensing film 100 and connected to the connector 610 of the second link 600,
The other end of the sensing film 100 is attached to the opposite surface of the surface on which the conductive layer 130 is formed to connect the other ends of the plurality of sensing films 100 to the connector 610 of the second link 600 Including a connection film (320) for easy insertion integrally,

The first link 500 is
A connector 510 formed to be fixed by inserting the first coupling module 200 on one side,
The other side includes a hinge portion 520 formed with a hinge shaft 710 of the first mechanism portion 700 and a hinge hole 521 hinged,

The second link 600 is
A connector 610 formed to be fixed by inserting the second coupling module 300 on one side,
The other side includes a hinge hole 621 formed with a hinge hole 621 hinged to the hinge shaft 810 of the second mechanism portion 800,

The first mechanism part 700 is
A hinge shaft 710 formed in a direction perpendicular to the upper surface and hinged to the hinge hole 521 of the first link 500,
The insertion groove 720 is formed to penetrate from the front to the rear, and the insertion portion 820 of the second mechanism portion 800 is inserted and slides,
A guide groove 730 formed through the left and right sides and into which the stopper 830 of the second mechanism part 800 is inserted and slides,
A long band coupling groove 740 formed in the lower rear side and to which one side of the long band 900 is coupled,
It is formed on the rear side and includes a short band coupling groove 750 to which one side of the short band 1000 is coupled,

The second mechanism part 800 is
A hinge shaft 810 formed in a direction perpendicular to the upper surface and hinged to the hinge hole 621 of the second link 600,
An insertion part 820 extending rearwardly and being inserted into the insertion groove 720 and sliding in the front and rear direction,
A stopper 830 formed on the left and right sides of the insertion part 820 and being inserted into the guide groove 730 and sliding, thereby limiting the distance at which the second mechanism part 800 slides,
A long band coupling groove 840 formed on the front side and to which the other side of the long band 900 is coupled,
It is formed on the rear side, characterized in that it comprises a short band coupling groove 850 to which the other side of the short band 1000 is coupled
Sensor module device using a sensor for detecting changes in human body flexion.