KR102209879B1 - 압박력센서, 압박력 측정장치 및 이를 포함하는 기능성 의류 - Google Patents

압박력센서, 압박력 측정장치 및 이를 포함하는 기능성 의류 Download PDF

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임승주
장성진
고재훈
배종혁
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Abstract

본 발명은 눌리는 압력을 감지하는 센싱 패브릭을 포함하는 압박력센서, 상부 덮개, 상부 덮개와 결합하는 하부 덮개 및 상부 덮개와 하부 덮개의 내부에 위치하는 제1 결착회로부를 포함하는 의류고정부, 하우징부 및 하우징부의 내부에 위치하고 센싱 패브릭으로부터 압력에 대한 압력신호를 수신하여 처리하는 제2 결착회로부를 포함하고, 의류고정부와 탈착 가능한 압박력 측정장치 및 의류, 의류에 형성되어 압박력센서를 수용하는 센서삽입부, 압박력센서와 압박력 측정장치를 전기적으로 연결시키는 연결부 및 압력신호를 실시간으로 수신하여 저장하는 데이터베이스부를 포함하는 웨어러블 모듈을 포함하고, 의류고정부는 의류에 장착되고, 압박력 검출부는 압력신호를 수신하여 데이터베이스부로 전송하고, 데이터베이스는 압력신호를 사용자 단말기로 전송하는 기능성 의류를 제공한다.

Description

압박력센서, 압박력 측정장치 및 이를 포함하는 기능성 의류{A pressure sensor, pressure measuring device and technical clothes including the same}
본 발명은 압박력센서, 압박력 측정장치 및 이를 포함하는 기능성 의류에 관한 것으로, 보다 상세하게는 섬유형 압박력센서를 기능성 의류에 적용한 압박력센서, 압박력 측정장치 및 이를 포함하는 기능성 의류에 관한 것이다.
최근 운동 및 레저 활동이 증가하면서 근육 및 인대 보호를 위해 기능성 압박 의류가 사용되고 있다. 또한, 척추측만증을 포함한 신체 비대칭 관련 질환의 치료 목적으로 기능성 압박 의류 및 보조기구에 대한 수요가 증가되고 있을 뿐만 아니라, 사회인들의 사무활동 중에도 올바른 자세 유지를 위해서 이러한 압박 의류 및 보조기구가 사용되고 있다.
그러나 종래의 압박 의류들은 사용자의 신체에 따라 변화하여 압력을 인가하는 것이 아니라, 의류자체의 압박력에 의하여 고정 압력이 인가되거나, 압박기가 부착되어있는 경우 사용자의 개인적인 감각에 의존하여 수동으로 압력을 인가하기 때문에 올바른 압박을 인체에 인가하지 못하여 제대로 된 기능을 못하고 있는 실정이다.
또한, 보호 및 교정 그리고 치료 목적의 기능성의류는 사용자 개인이 느끼는 압력이 올바른 교정 및 치료에 필요한 압박력이 아닐 수 있으므로, 사용자에게 인가된 압력이 목적(교정, 치료 등)에 맞게 인가되는 지에 대한 압력 모니터링 장치를 개발하여 사용자에게 효과적으로 압박력이 인가되는 지에 대해 알려 주는 것이 매우 중요하다.
그러나, 기존의 기계식 압력센서의 경우 압력 측정 정확도는 매우 우수하나 부피감이 존재하며 유연성이 없으므로, 의류에 부착시 사용자가 이물감에 의한 불편함을 느낄 수 있다.
(특허문헌 1) 등록특허공보 제10-1304179호(2013.09.09.)
(특허문헌 2) 등록특허공보 제10-1985279호(2019.05.28.)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 기계식 압력센서의 단점을 보완할 수 있는 섬유형 압력센서를 기능성 의류에 장착하여 착용자가 불편함 없이 사용 가능한 압박력센서, 압박력 측정장치 및 이를 포함하는 기능성 의류를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 눌리는 압력을 감지하는 센싱 패브릭; 상기 센싱 패브릭의 상면 및 하면에 적층되는 적어도 하나의 니켈 패브릭; 및 상기 적어도 하나의 니켈 패브릭에 적층되는 적어도 하나의 필름층;을 포함하고, 상기 센싱 패브릭으로 전기가 인가되면, 상기 센싱 패브릭은 전기적 특성이 변화함에 따라 상기 압력을 감지하는 것을 특징으로 하는, 압박력센서를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 센싱 패브릭, 상기 니켈 패브릭 및 상기 필름층은 박막인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 필름층은 상기 니켈 패브릭보다 넓게 형성되어 상기 니켈 패브릭의 테두리를 감싸도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 필름층은 상기 니켈 패브릭의 적어도 일부와 밀착되며, 상기 적어도 하나의 필름층의 테두리 부분은 서로 결합될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 눌리는 압력을 감지하는 센싱 패브릭을 포함하는 압박력센서; 상부 덮개, 상기 상부 덮개와 결합하는 하부 덮개 및 상기 상부 덮개와 상기 하부 덮개의 내부에 위치하며 상기 압박력센서와 전기적으로 연결되는 제1 결착회로부를 포함하고, 의류에 부착되는 의류고정부; 및 하우징부, 상기 하우징부의 내부에 위치하고 상기 센싱 패브릭으로부터 상기 압력에 대한 압력신호를 수신하여 처리하는 제2 결착회로부, 상기 제2 결착회로부와 전기적으로 연결되는 발광부; 및 상기 제2 결착회로부와 전기적으로 연결되는 알림부를 포함하고, 상기 의류고정부와 탈착 가능한 압박력 검출부;를 포함하고, 상기 의류고정부와 상기 압박력 검출부가 결합하여 전기적으로 연결되면, 상기 제2 결착회로부는 상기 압력신호를 상기 발광부 및 상기 알림부로 전송하는 것을 특징으로 하는, 압박력 측정장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 결착회로부는, 상기 상부 덮개와 상기 하부 덮개 사이에 위치하는 제1 결착회로기판; 및 상기 제1 결착회로기판에 전기적으로 연결되는 제1 포고핀;을 포함하고, 상기 제1 포고핀의 적어도 일부는 상기 상부 덮개의 외부로 노출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부는, 상부하우징; 상기 상부하우징과 결합하고 적어도 일부를 관통하는 하부하우징홀이 형성되는 하부하우징;을 포함하고, 상기 제2 결착회로부는, 적어도 일부가 상기 하부하우징홀로 삽입되어 외부로 노출되는 제2 포고핀 홀더; 및 상기 제2 결착회로부와 전기적으로 연결되고 상기 제2 포고핀 홀더에 삽입되며 적어도 일부가 상기 포고핀 홀더의 외부로 노출되는 적어도 하나의 제2 포고핀;을 포함하고, 상기 의류고정부와 상기 압박력 검출부가 결합되면, 상기 제2 결착회로부는 상기 제1 포고핀과 상기 제2 포고핀이 전기적으로 연결됨에 따라 수신된 상기 압력신호를 상기 발광부 및 상기 알림부로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 결착회로부는 상기 상부 덮개와 상기 제1 결착회로기판 사이에 고정되는 자성체인 마그네트;를 더 포함하고, 상기 제2 포고핀 홀더는 자성체이며, 상기 마그네트 및 상기 제2 포고핀 홀더는 서로 다른 극성을 가지고, 상기 의류고정부 및 상기 압박력 검출부는 상기 마그네트 및 상기 제2 포고핀 홀더에 의해 탈착 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 결착회로부는 상기 상부 덮개 및 상기 하부 덮개 사이에 위치하는 고무패킹;을 더 포함하고, 상기 고무패킹은 상기 의류에 부착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 결착회로부는, 상기 센싱 패브릭과 전기적으로 연결되는 제2 결착회로기판; 및 상기 제2 결착회로기판과 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 눌리는 압력을 감지하는 센싱 패브릭을 포함하는 압박력센서; 상부 덮개, 상기 상부 덮개와 결합하는 하부 덮개 및 상기 상부 덮개와 상기 하부 덮개의 내부에 위치하는 제1 결착회로부를 포함하는 의류고정부; 하우징부 및 상기 하우징부의 내부에 위치하고 상기 센싱 패브릭으로부터 상기 압력에 대한 압력신호를 수신하여 처리하는 제2 결착회로부를 포함하고, 상기 의류고정부와 탈착 가능한 압박력 측정장치; 및 의류, 상기 의류에 형성되어 상기 압박력센서를 수용하는 센서삽입부, 상기 압박력센서와 상기 압박력 측정장치를 전기적으로 연결시키는 연결부 및 상기 압력신호를 실시간으로 수신하여 저장하는 데이터베이스부를 포함하는 웨어러블 모듈;을 포함하고, 상기 의류고정부는 상기 의류에 장착되고, 상기 압박력 검출부는 상기 압력신호를 수신하여 상기 데이터베이스부로 전송하고, 상기 데이터베이스는 상기 압력신호를 상기 사용자 단말기로 전송하는, 기능성 의류를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 압박력센서는 상기 압박력센서와 접하는 의류의 일면과 평행하도록 밀착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 압박력센서로 상기 압력이 작용하면, 상기 압박력센서는 상기 착용자에게 가해지는 압력을 감지하여 상기 압력신호로 변환하여 상기 제2 결착회로부로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 압박력센서는, 상기 센싱 패브릭의 상면 및 하면에 적층되는 적어도 하나의 니켈 패브릭; 및 상기 적어도 하나의 니켈 패브릭에 적층되는 적어도 하나의 필름층;을 포함하고, 상기 센싱 패브릭으로 전기가 인가되면, 상기 센싱 패브릭은 전기적 특성이 변화함에 따라 상기 압력을 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 센싱 패브릭, 상기 니켈 패브릭 및 상기 필름층은 박막인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 니켈 패브릭은 상기 센싱 패브릭보다 넓게 형성되어 상기 센싱 패브릭의 테두리를 감싸도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 니켈 패브릭은 상기 센싱 패브릭의 적어도 일부와 밀착되며, 상기 적어도 하나의 니켈 패브릭의 테두리 부분은 서로 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 결착회로부는, 상기 상부 덮개와 상기 하부 덮개 사이에 위치하는 제1 결착회로기판; 및 상기 제1 결착회로기판에 전기적으로 연결되는 제1 포고핀;을 포함하고, 상기 제1 포고핀의 적어도 일부는 상기 상부 덮개의 외부로 노출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부는, 상부하우징; 상기 상부하우징과 결합하고 적어도 일부를 관통하는 하부하우징홀이 형성되는 하부하우징;을 포함하고, 상기 제2 결착회로부는, 적어도 일부가 상기 하부하우징홀로 삽입되어 외부로 노출되는 제2 포고핀 홀더; 및 상기 제2 결착회로부와 전기적으로 연결되고 상기 제2 포고핀 홀더에 삽입되며 적어도 일부가 상기 포고핀 홀더의 외부로 노출되는 적어도 하나의 제2 포고핀;을 포함하고, 상기 의류고정부와 상기 압박력 검출부가 결합되면, 상기 제2 결착회로부는 상기 제1 포고핀과 상기 제2 포고핀이 전기적으로 연결됨에 따라 수신된 상기 압력신호를 상기 발광부 및 상기 알림부로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 결착회로부는 상기 상부 덮개와 상기 제1 결착회로기판 사이에 고정되는 자성체인 마그네트;를 더 포함하고, 상기 제2 포고핀 홀더는 자성체이며, 상기 마그네트 및 상기 제2 포고핀 홀더는 서로 다른 극성을 가지고, 상기 의류고정부 및 상기 압박력 검출부는 상기 마그네트 및 상기 제2 포고핀 홀더에 의해 탈착 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 결착회로부는 상기 상부 덮개 및 상기 하부 덮개 사이에 위치하는 고무패킹;을 더 포함하고, 상기 고무패킹은 상기 의류에 부착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 결착회로부는, 상기 센싱 패브릭과 전기적으로 연결되는 제2 결착회로기판; 및 상기 제2 결착회로기판과 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부;를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 기계식 압력센서의 단점을 보완할 수 있는 섬유형 압력센서를 기능성 의류에 장착하여 착용자에게 편의성을 제공할 뿐만 아니라 착용자에게 가해지는 압박력을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 압박력센서가 유연하기 때문에 착용자의 신체에 밀착될 수 있어 보다 정확한 압력 측정이 가능하다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압박력센서를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압박력 측정장치에서 의류고정부와 압박력 검출부의 결합을 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 의류고정부를 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압박력센서와 의류고정부가 전기적으로 연결되는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3의 압박력 검출부를 나타낸 분해사시도이다.
도 7의 (a), (b), (c), (d)는 도 6의 상부하우징 및 하부하우징의 평면, 배면, 측면 및 정면을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 의류를 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류를 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류에 압박력 검출부가 장착되는 것을 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 압박력센서를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압박력센서를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다. 도 2는 도 1의 분해사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압박력센서(100)는 센싱 패브릭(110), 니켈 패브릭(120) 및 필름층(130)을 포함한다.
센싱 패브릭(110)은 눌리는 압력을 감지한다. 예시적으로 센싱 패브릭(110)은 본 발명의 압박력센서(100)가 인체에 직접 밀착되거나 간접적으로 밀착(예시: 압박력센서와 인체 사이에 의류가 위치하여 간접적으로 밀착)될 경우, 가해지는 압력을 감지한다. 구체적으로 센싱 패브릭(110)으로 전기가 인가되면, 센싱 패브릭(110)은 전기적 특성이 변화함에 따라 압력을 감지할 수 있다.
여기서, 센싱 패브릭(110)에 압력이 가해지지 않은 상태에서 전기적 특성에 대한 값을 기설정된 전기적 특성값이라고 정의한다. 따라서, 가해지는 압력에 의해 센싱 패브릭(110)의 전기적 특성이 변화하면, 변화된 전기적 특성값과 기설정된 전기적 특성값을 비교하여 압력의 세기를 감지할 수 있다.
니켈 패브릭(120)은 센싱 패브릭(110)의 상면 및 하면에 적층되며, 적어도 하나가 형성된다. 도 2를 참조하면, 니켈 패브릭(120)은 2개가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 니켈 패브릭(120)은 센싱 패브릭(110)보다 크게 형성될 수 있다. 그에 따라 니켈 패브릭(120)은 센싱 패브릭(110)에 밀착되었을 때, 센싱 패브릭(110)이 니켈 패브릭(120)의 외부로 노출되지 않도록 결합한다.
전술한 니켈 패브릭(120)은 니켈로 코팅된 직물일 수 있다.
필름층(130)은 적어도 하나의 니켈 패브릭(120)에 적층되며, 적어도 하나가 형성된다. 도 2를 참조하면, 필름층(130)은 2개가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 필름층(130)은 니켈 패브릭(120)보다 크게 형성될 수 있다. 그에 따라 필름층(130)은 니켈 패브릭(120)에 밀착되었을 때, 니켈 패브릭(120)이 필름층(130)의 외부로 노출되지 않도록 결합한다.
이를 위한 적어도 하나의 필름층(130)은 니켈 패브릭(120)보다 넓게 형성되어 센싱 패브릭(120)의 테두리를 감싸도록 형성된다. 또한, 적어도 하나의 필름층(130)은 니켈 패브릭(120)의 적어도 일부와 밀착되며, 적어도 하나의 필름층의 테두리 부분은 서로 결합된다.
아울러, 센싱 패브릭(110), 니켈 패브릭(120) 및 필름층(130)은 두께를 거의 무시해도 좋을 정도의 박막이므로 의류에 착용하여 사용하더라도 불편함이 없다.
본 발명에 따른 압박력센서(100)는 섬유형 압력센서로서 다층 구조를 가지면서도 얇게 형성되어 후술되는 기능성 의류(400)에 적용 가능하다.
2. 의류고정부(200)의 구성요소 설명
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 의류고정장치를 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압박력 측정장치에서 의류고정부와 압박력 검출부의 결합을 나타낸 분해사시도이다. 도 4는 도 3의 의류고정부를 나타낸 분해사시도이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압박력센서와 의류고정부가 전기적으로 연결되는 것을 나타낸 도면이다.
의류고정부(200)는 상부 덮개(210), 하부 덮개(220) 및 제1 결착회로부(230)를 포함한다.
상부 덮개(210)는 플라스틱 소재로 정육각형상을 가질 수 있다. 상부 덮개(210)의 상부에는 원형의 띠형태로 함몰될 수 있다. 또한, 상부 덮개(210)의 중앙부는 관통형성된 상부 덮개홀이 형성된다.
하부 덮개(220)는 상부 덮개(210)와 결합한다. 하부 덮개(220)는 상부 덮개(210)의 하부에 위치한다.
상기한 상부 덮개(210)와 하부 덮개(220)는 제1 결착회로기판(231), 제1 포고핀(232), 마그네트(233) 및 고무패킹(234)의 적어도 일부를 수용한다.
제1 결착회로부(230)는 상부 덮개(210)와 하부 덮개(220)의 내부에 위치한다. 이러한 제1 결착회로기판(231), 제1 포고핀(232), 마그네트(233) 및 고무패킹(234)을 포함한다.
제1 결착회로기판(231)은 상부 덮개(210)와 하부 덮개(220) 사이에 위치하고 일반적으로 사용되는 회로기판일 수 있다.
또한, 제1 결착회로기판(231)은 앞서 기술한 압박력센서(100)의 센싱 패브릭(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 결착회로기판(231)은 센싱 패브릭(110)과 전기적으로 연결되면, 센싱 패브릭(110)에서 전송하는 압력신호를 수신한다. 이때, 압력신호는 센싱 패브릭(110)으로 가해지는 압력에 대한 전기적 신호이다.
제1 결착회로기판(231)은 제1 포고핀(232) 및 압박력센서(100)의 센싱 패브릭(110)과 전기적으로 연결되어 센싱 패브릭(110)에서 감지한 압력신호를 후술되는 압박력 검출장치(300)의 제2 결착회로부(340)로 전송한다. 추가적으로 제1 결착회로기판(231)은 양방향으로 통신이 가능함에 따라 제2 결착회로부(340)와 상기한 압력신호 이외의 정보들도 공유할 수 있다.
제1 포고핀(232)은 제1 결착회로기판(231)에 전기적으로 연결된다. 제1 포고핀(232)은 일반적으로 널리 사용되는 포고핀일 수 있다.
또한, 제1 포고핀(232)의 적어도 일부는 상부 덮개(210)의 외부로 노출된다. 구체적으로 제1 포고핀(232)의 끝단은 상부 덮개홀을 통과하여 외부로 노출된다.
마그네트(233)는 상부 덮개(210)와 제1 결착회로기판(231) 사이에 고정되는 자성체이다.
고무패킹(234)은 상부 덮개(210) 및 하부 덮개(220) 사이에 위치하며, 신축성을 가지는 재질로 구성된다.
이러한 고무패킹(234)은 의류에 부착된다. 예시적으로 고무패킹(234)이 삽입될 수 있도록 의류에 홈이 형성되어 고무패킹(234)의 테두리부분이 의류에 끼워져서 부착시킬 수 있다. 상기한 방법 이외에도 다른 부착방법도 얼마든지 가능하다.
3. 압박력 검출부(300)의 구성요소 설명
이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 압박력 검출장치를 설명한다.
도 6은 도 3의 압박력 검출부를 나타낸 분해사시도이다. 도 7의 (a), (b), (c), (d)는 도 6의 상부하우징 및 하부하우징의 평면, 배면, 측면 및 정면을 나타낸 도면이다.
압박력 검출장치(300)는 의류고정장치(200)와 탈착 가능하다. 이러한 압박력 검출장치(300)는 하우징부(310), 회전고정부(320), 탄성부(330) 및 제2 결착회로부(340)를 포함한다.
하우징부(310)는 상부하우징(311) 및 하부하우징(312)를 포함한다.
도 4의 (a), (c), (d)를 참조하면, 상부하우징(311)은 일부가 개방된 직육면체 형상을 가질 수 있다. 상부하우징(311)의 소재는 플라스틱 계열이 사용될 수 있다.
하부하우징(312)은 상부하우징(311)과 결합하고 적어도 일부를 관통하는 하부하우징홀(312a)이 형성된다. 상기한 하부하우징홀(312a)로 제2 결착회로부(340)의 적어도 일부가 외부로 노출된다.
회전고정부(320)는 1회 절곡된 평판 형상을 가질 수 있다. 또한, 회전고정부(320)는 적어도 일부가 상부하우징(311)과 접하고 상부하우징(311)의 상부에 위치한다. 이러한 회전고정부(320)에는 탄성부(330)가 삽입될 수 있다.
탄성부(330)는 회전고정부(320)에 삽입되고 상부하우징(311)과 회전고정부(320)를 연결한다. 예시적으로 탄성부(330)는 탄성력을 가진 스프링일 수 있으며, 이러한 탄성부(330)는 회전고정부(320)의 끝단이 상부하우징(311)에 접할 수 있도록 탄성력을 제공한다.
제2 결착회로부(340)는 제1 결착회로부(230)과 전기적으로 연결됨에 따라 제1 결착회로부(230)에서 전송되는 압력신호를 수신하여 처리할 수 있다. 이러한 제2 결착회로기판(341), 발광부(342), 제2 포고핀(343), 제2 포고핀 홀더(344) 및 전원공급부(345)를 포함한다.
제2 결착회로기판(341)은 하우징부(310)의 내부에 위치한다. 제2 결착회로기판(341)은 제1 결착회로기판(231)과 마찬가지로 일반적인 회로기판일 수 있다.
상기한 제2 결착회로기판(341)은 제1 결착회로기판(231)과 전기적으로 연결됨에 따라 제1 결착회로기판(231)에서 전송되는 압력신호를 수신한 후 발광(342) 및 알림부로 전송할 수 있다.
이때, 압력신호는 압력의 세기에 대한 정보뿐만 아니라 압력의 변화유무에 대한 알림신호도 포함한다.
알림신호는 센싱 패브릭(110)으로 가해지는 압력이 있음을 알리는 신호 및 센싱 패브릭(110)으로 가해지는 압력이 없음을 알리는 신호로 구분된다.
구체적으로 제2 결착회로기판(341)가 알림신호를 발광부(342)로 전송하면, 발광부(342)는 발광하면서 압력이 가해지고 있음을 알린다. 이때, 발광방법은 점멸이 있을 수 있으며, 점멸에 시간 간격을 두거나 점멸을 빠르게 진행하는 등의 방법이 적용될 수 있다.
다음, 제2 결착회로기판(341)가 알림신호를 알림부로 전송하면, 알림부는 알림소리를 발생시킨다. 이때, 알림소리는 부저나 경고음 등일 수 있다. 알림소리는 표현하는 방법은 시간 간격을 두고 알림소리를 울리거나 정지하는 것을 반복적으로 울리거나 시간 간격을 좁게 하여 연속적으로 울리게 할 수 있다.
발광부(342)는 압력신호에 따라 제2 결착회로기판(341)에서 전송되는 알림신호에 따라 발광하여 사용자에게 압력이 가해지는지 유무를 알릴 수 있다.
알림부는 제2 결착회로기판(341)과 전기적으로 연결되고 이러한 알림부는 제2 결착회로기판(341)에서 전송되는 알림신호를 수신하여 알림소리를 발생시킨다.
제2 포고핀(343)는 제2 결착회로기판(341)과 전기적으로 연결되고 제2 포고핀 홀더(344)에 삽입되며 적어도 일부가 포고핀 홀더(344)의 외부로 노출된다. 또한, 제2 포고핀(343)은 제1 포고핀(232)와 접하면서 전기적으로 연결되기 위하여 제1 포고핀(232)의 개수와 상응하도록 적어도 하나가 형성된다.
제2 포고핀 홀더(344)는 적어도 일부가 하부하우징홀(312a)로 삽입되어 외부로 노출된다.
또한, 제2 포고핀 홀더(343)는 마그네트(233)와 마찬가지로 극성을 가지는 자성체이다.
상기한 마그네트(233) 및 제2 포고핀 홀더(344)는 서로 다른 극성을 가진다. 따라서, 의류고정장치(200) 및 압박력 검출장치(300)는 마그네트(233) 및 제2 포고핀 홀더(344)에 의해 탈착 가능하다.
상기한 구조에 따라 의류고정장치(200)와 압박력 검출장치(300)가 결합되면, 제1 포고핀(232)과 제2 포고핀(343)은 전기적으로 연결되어 변색신호를 양방향으로 공유할 수도 있다.
전원공급부(345)는 제2 결착회로부(340)의 제2 결착회로기판(341)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급한다. 여기서, 전원공급부(345)는 배터리로 널리 사용되는 리튬-이온전지일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
4. 압박력 검출장치의 구성요소 설명
본 발명의 일 실시예에 따른 압박력 검출장치는 압박력센서(100), 의류고정부(200) 및 압박력 검출부(300)를 포함한다.
이러한 압박력 검출장치는 도 1 내지 도 7을 참조하여 전술한 압박력센서(100), 의류고정부(200) 및 압박력 검출부(300)와 동일하며, 이에 따라 구체적인 설명은 전술한 바를 참고하도록 한다.
5. 기능성 의류의 구성요소 및 동작 설명
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류를 설명하되, 전술한 내용과 다르거나 추가되는 구성요소에 대하여 집중적으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 의류를 나타낸 블록도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류를 나타낸 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류는 압박력센서(100), 의류고정부(200), 압박력 검출부(300) 및 웨어러블 모듈(400)을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류는 압박력 검출부(300)의 발광부 및 알림부를 포함하지 않는다.
추가적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류는 압박력센서(100)가 압박력 검출부(300)와 전기적으로 연결되며, 이는 전술한 압박력센서(100)가 의류고정부(200)와 전기적으로 연결되는 것과 상이하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 모듈(400)은 의류(410), 센서삽입부(420), 연결부(430) 및 데이터베이스부(440)를 포함한다.
의류(410)는 착용자가 산업현장에서 사용하기 위해 산업현장에 특화된 의복일 수 있다. 이러한 의류(410)에는 압박력센서(100)가 삽입될 수 있는 센서삽이부(420)가 형성된다.
센서삽입부(420)는 의류(410)에 형성되어 압박력센서(100)를 수용한다. 구체적으로 센서삽입부(420)는 상측이 개방된 포켓 형태를 가질 수 있다. 이러한 센서삽입부(420)에는 압박력센서(100)가 삽입된다.
연결부(430)는 제1 연결부재(431) 및 제2 연결부재(432)를 포함한다.
제1 연결부재(431)는 압박력센서(100)와 압박력 검출장치(300)를 전기적으로 연결시킨다. 구체적으로 제1 연결부재(431)는 압박력센서(100)의 센서 패브릭(110)의 일측과 제2 결착회로부(341)의 제2 결착회로기판(341)을 전기적으로 연결시키는 전기선이다.
제2 연결부재(432)는 압박력센서(100)와 압박력 검출장치(300)를 전기적으로 연결시킨다. 구체적으로 압박력센서(100)의 센서 패브릭(110)의 타측과 제2 결착회로부(340)의 제2 결착회로기판(341)을 전기적으로 연결시키는 전기선이다.
상기한 제1 연결부재(431) 및 제2 연결부재(432)는 압박력센서(100)에서 감지한 압력에 대한 압력신호를 압박력 검출장치(300)로 전송하는 역할을 한다. 도 5를 참조하여 설명한 압박력센서(100)는 의류고정부(200)와 전기적으로 연결되었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류에서 압박력센서(100)는 압박력 검출부(300)와 전기적으로 연결된다.
데이터베이스부(440)는 압박력 검출부(300)에서 전송되는 압력신호를 수신하여 실시간으로 저장하며, 실시간으로 저장된 압력신호를 기반으로 모니터할 수도 있다.
데이터베이스부에 저장된 압력신호는 사용자 단말기(500)로 전송된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류에 압박력 검출부가 장착되는 것을 나타낸 도면이다.
도 10과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류에는 압박력 검출부(300)가 장착될 수 있다. 또한, 기능성 의류에는 도 10에 도시되지 않았으나, 압박력센서(100)가 장착될 수 있다.
이하, 기능성 의류의 동작을 설명한다.
의류고정부(200)는 의류(410)에 장착되고, 압박력센서(100)는 센서삽입부(420)에 삽입된다. 이때, 압박력센서(100)는 압박력센서(100)와 접하는 의류(410)의 일면과 평행하도록 밀착된다.
착용자는 위와 같이 준비된 기능성 의류를 착용한다.
압박력센서(100)로 압력이 작용하면, 압박력센서(100)는 착용자에게 가해지는 압력을 감지하여 압력신호로 변환하여 제2 결착회로부(341)로 전송한다.
구체적으로 압박력센서(100)의 센싱 패브릭(110)은 변화된 전기적 특성에 따라 압력의 세기 등을 감지한 후 이를 압력신호로 변환한 후 압박력 검출부(300)로 전송한다.
압박력 검출부(300)는 압력신호를 수신하여 데이터베이스부(440)로 전송한다.
데이터베이스부(440)는 압력신호를 사용자 단말기(500)로 전송한다.
착용자는 사용자 단말기(500)에서 어플리케이션을 실행하여 압력신호가 포함하고 있는 압력정보를 확인할 수 있다. 이때, 압력정보는 압력의 세기, 압력이 가해지는지 여부 등을 확인할 수 있다.
상기한 바에 따른 본 발명은 섬유형 압박력센서를 기능성 의류에 적용함에 따라 착용자가 기능성 의류를 착용하더라도 이물감에 따른 불편함을 주지 않는다.
또한, 본 발명은 압박력센서가 유연하기 때문에 착용자의 신체에 밀착될 수 있어 보다 정확한 압력 측정이 가능하다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 압박력센서
110: 센싱 패브릭
120: 니켈 패브릭
130: 필름층
200: 의류고정부
210: 상부 덮개
220: 하부 덮개
230: 제1 결착회로부
231: 제1 결착회로기판
232: 제1 포고핀
233: 마그네트
234: 고무패킹
300: 압박력검출부
310: 하우징부
311: 상부하우징
312: 하부하우징
312a: 하부하우징홀
320: 회전고정부
330: 탄성부
340: 제2 결착회로부
341: 제2 결착회로기판
342: 발광부
343: 제2 포고핀
344: 제2 포고핀 홀더
345: 전원공급부
400: 웨어러블 모듈
410: 의류
420: 센서삽입부
430: 연결부
431: 제1 연결부재
432: 제2 연결부재
500: 사용자 단말기

Claims (22)

  1. 눌리는 압력을 감지하는 센싱 패브릭;
    상기 센싱 패브릭의 상면 및 하면에 적층되는 적어도 하나의 니켈 패브릭; 및
    상기 적어도 하나의 니켈 패브릭에 적층되는 적어도 하나의 필름층;을 포함하고,
    상기 센싱 패브릭으로 전기가 인가되면, 상기 센싱 패브릭은 전기적 특성이 변화함에 따라 상기 압력을 감지하는 것을 특징으로 하는,
    압박력센서.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센싱 패브릭, 상기 니켈 패브릭 및 상기 필름층은 박막인 것을 특징으로 하는,
    압박력센서.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 필름층은 상기 니켈 패브릭보다 넓게 형성되어 상기 니켈 패브릭의 테두리를 감싸도록 형성되는,
    압박력센서.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 필름층은 상기 니켈 패브릭의 적어도 일부와 밀착되며,
    상기 적어도 하나의 필름층의 테두리 부분은 서로 결합되는,
    압박력센서.
  5. 눌리는 압력을 감지하는 센싱 패브릭을 포함하는 압박력센서;
    상부 덮개, 상기 상부 덮개와 결합하는 하부 덮개 및 상기 상부 덮개와 상기 하부 덮개의 내부에 위치하며 상기 압박력센서와 전기적으로 연결되는 제1 결착회로부를 포함하고, 의류에 부착되는 의류고정부; 및
    하우징부, 상기 하우징부의 내부에 위치하고 상기 센싱 패브릭으로부터 상기 압력에 대한 압력신호를 수신하여 처리하는 제2 결착회로부, 상기 제2 결착회로부와 전기적으로 연결되는 발광부; 및 상기 제2 결착회로부와 전기적으로 연결되는 알림부를 포함하고, 상기 의류고정부와 탈착 가능한 압박력 검출부;를 포함하고,
    상기 의류고정부와 상기 압박력 검출부가 결합하여 전기적으로 연결되면,
    상기 제2 결착회로부는 상기 압력신호를 상기 발광부 및 상기 알림부로 전송하는 것을 특징으로 하는,
    압박력 측정장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 결착회로부는,
    상기 상부 덮개와 상기 하부 덮개 사이에 위치하는 제1 결착회로기판; 및
    상기 제1 결착회로기판에 전기적으로 연결되는 제1 포고핀;을 포함하고,
    상기 제1 포고핀의 적어도 일부는 상기 상부 덮개의 외부로 노출되는,
    압박력 측정장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 하우징부는,
    상부하우징;
    상기 상부하우징과 결합하고 적어도 일부를 관통하는 하부하우징홀이 형성되는 하부하우징;을 포함하고,
    상기 제2 결착회로부는,
    적어도 일부가 상기 하부하우징홀로 삽입되어 외부로 노출되는 제2 포고핀 홀더; 및
    상기 제2 결착회로부와 전기적으로 연결되고 상기 제2 포고핀 홀더에 삽입되며 적어도 일부가 상기 포고핀 홀더의 외부로 노출되는 적어도 하나의 제2 포고핀;을 포함하고,
    상기 의류고정부와 상기 압박력 검출부가 결합되면,
    상기 제2 결착회로부는 상기 제1 포고핀과 상기 제2 포고핀이 전기적으로 연결됨에 따라 수신된 상기 압력신호를 상기 발광부 및 상기 알림부로 전송하는 것을 특징으로 하는,
    압박력 측정장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 결착회로부는 상기 상부 덮개와 상기 제1 결착회로기판 사이에 고정되는 자성체인 마그네트;를 더 포함하고,
    상기 제2 포고핀 홀더는 자성체이며,
    상기 마그네트 및 상기 제2 포고핀 홀더는 서로 다른 극성을 가지고,
    상기 의류고정부 및 상기 압박력 검출부는 상기 마그네트 및 상기 제2 포고핀 홀더에 의해 탈착 가능한,
    압박력 측정장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 결착회로부는 상기 상부 덮개 및 상기 하부 덮개 사이에 위치하는 고무패킹;을 더 포함하고,
    상기 고무패킹은 상기 의류에 부착되는,
    압박력 측정장치.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 결착회로부는,
    상기 센싱 패브릭과 전기적으로 연결되는 제2 결착회로기판; 및
    상기 제2 결착회로기판과 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부;를 더 포함하는,
    압박력 측정장치.
  11. 눌리는 압력을 감지하는 센싱 패브릭을 포함하는 압박력센서;
    상부 덮개, 상기 상부 덮개와 결합하는 하부 덮개 및 상기 상부 덮개와 상기 하부 덮개의 내부에 위치하는 제1 결착회로부를 포함하는 의류고정부;
    하우징부 및 상기 하우징부의 내부에 위치하고 상기 센싱 패브릭으로부터 상기 압력에 대한 압력신호를 수신하여 처리하는 제2 결착회로부를 포함하고, 상기 의류고정부와 탈착 가능한 압박력 측정장치; 및
    의류, 상기 의류에 형성되어 상기 압박력센서를 수용하는 센서삽입부, 상기 압박력센서와 상기 압박력 측정장치를 전기적으로 연결시키는 연결부 및 상기 압력신호를 실시간으로 수신하여 저장하는 데이터베이스부를 포함하는 웨어러블 모듈;을 포함하고,
    상기 의류고정부는 상기 의류에 장착되고,
    상기 압박력 측정장치는 상기 압력신호를 수신하여 상기 데이터베이스부로 전송하는 압박력 검출부;를 더 포함하며,
    상기 데이터베이스는 상기 압력신호를 사용자 단말기로 전송하는,
    기능성 의류.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 압박력센서는 상기 압박력센서와 접하는 의류의 일면과 평행하도록 밀착되는,
    기능성 의류.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 압박력센서로 상기 압력이 작용하면,
    상기 압박력센서는 착용자에게 가해지는 압력을 감지하여 상기 압력신호로 변환하여 상기 제2 결착회로부로 전송하는,
    기능성 의류.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 압박력센서는,
    상기 센싱 패브릭의 상면 및 하면에 적층되는 적어도 하나의 니켈 패브릭; 및
    상기 적어도 하나의 니켈 패브릭에 적층되는 적어도 하나의 필름층;을 포함하고,
    상기 센싱 패브릭으로 전기가 인가되면, 상기 센싱 패브릭은 전기적 특성이 변화함에 따라 상기 압력을 감지하는 것을 특징으로 하는,
    기능성 의류.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 센싱 패브릭, 상기 니켈 패브릭 및 상기 필름층은 박막인 것을 특징으로 하는,
    기능성 의류.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 니켈 패브릭은 상기 센싱 패브릭보다 넓게 형성되어 상기 센싱 패브릭의 테두리를 감싸도록 형성되는,
    기능성 의류.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 니켈 패브릭은 상기 센싱 패브릭의 적어도 일부와 밀착되며,
    상기 적어도 하나의 니켈 패브릭의 테두리 부분은 서로 결합되는,
    기능성 의류.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 결착회로부는,
    상기 상부 덮개와 상기 하부 덮개 사이에 위치하는 제1 결착회로기판; 및
    상기 제1 결착회로기판에 전기적으로 연결되는 제1 포고핀;을 포함하고,
    상기 제1 포고핀의 적어도 일부는 상기 상부 덮개의 외부로 노출되는,
    기능성 의류.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 하우징부는,
    상부하우징;
    상기 상부하우징과 결합하고 적어도 일부를 관통하는 하부하우징홀이 형성되는 하부하우징;을 포함하고,
    상기 제2 결착회로부는,
    적어도 일부가 상기 하부하우징홀로 삽입되어 외부로 노출되는 제2 포고핀 홀더; 및
    상기 제2 결착회로부와 전기적으로 연결되고 상기 제2 포고핀 홀더에 삽입되며 적어도 일부가 상기 포고핀 홀더의 외부로 노출되는 적어도 하나의 제2 포고핀;을 포함하고,
    상기 압박력 검출부는,
    상기 제2 결착회로부와 전기적으로 연결되는 발광부; 및
    상기 제2 결착회로부와 전기적으로 연결되는 알림부;를 더 포함하며,
    상기 의류고정부와 상기 압박력 검출부가 결합되면,
    상기 제2 결착회로부는 상기 제1 포고핀과 상기 제2 포고핀이 전기적으로 연결됨에 따라 수신된 상기 압력신호를 상기 발광부 및 상기 알림부로 전송하는 것을 특징으로 하는,
    기능성 의류.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 결착회로부는 상기 상부 덮개와 상기 제1 결착회로기판 사이에 고정되는 자성체인 마그네트;를 더 포함하고,
    상기 제2 포고핀 홀더는 자성체이며,
    상기 마그네트 및 상기 제2 포고핀 홀더는 서로 다른 극성을 가지고,
    상기 의류고정부 및 상기 압박력 검출부는 상기 마그네트 및 상기 제2 포고핀 홀더에 의해 탈착 가능한,
    기능성 의류.
  21. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 결착회로부는 상기 상부 덮개 및 상기 하부 덮개 사이에 위치하는 고무패킹;을 더 포함하고,
    상기 고무패킹은 상기 의류에 부착되는,
    기능성 의류.
  22. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 결착회로부는,
    상기 센싱 패브릭과 전기적으로 연결되는 제2 결착회로기판; 및
    상기 제2 결착회로기판과 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부;를 더 포함하는,
    기능성 의류.
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