KR102345636B1 - 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브 및 그 가변압박슬리브의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브 및 그 가변압박슬리브의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신체에 착용되며 탄성력을 갖는 내피; 상기 내피 일측에 구비되어 실시간으로 압력을 측정하는 압력센서; 일측 끝단면과, 타측 끝단면이 서로 특정간격 이격되도록 상기 내피를 감싸도록 구성되는 외피; 상기 일측 끝단면과 상기 타측 끝단면 사이를 연결하는 적어도 하나의 와이어; 상기 와이어를 구동시켜 상기 일측 끝단면과 상기 타측 끝단면 사이 간격을 가변시켜 상기 압박력을 조절하는 와이어 구동부; 및 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 기반으로 설정된 압박력이 유지 및 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브에 관한 것이다.

Description

모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브 및 그 가변압박슬리브의 제어방법{An active compression sleeve with variable pressure levels using a wire-fabric mechanism and a soft sensor}

본 발명은 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브 및 그 가변압박슬리브의 제어방법에 관한 것이다.

최근 부상 방지 및 신체능력향상을 목표로 한 의복 연구들이 진행됨에 따라 기능성 의복이 만들어지고 있다.

기능성 의복은 혈류량 증가, 근육의 피로 회복 시간 감소를 목적으로 한 압박 의목(예를 들어, 압박 스타킹, 압박 보호대) 형태로도 많이 출시되고 있다.

압박 의복은 목적과 부위별 종류, 개개인의 선호도에 따라 압박 정도가 바뀌어야 기능을 극대화할 수 있기 때문에 가변적인 압박을 주는 방식이 중요하게 검토되고 있다.

하지만 기존의 기능성 의복은 정적 압박을 주는 형태가 대부분이다. 단순 압박 슬리브의 경우 처음에 설계한 정적 압박만을 생성할 수 있고, 일정시간이 경과하고 슬리브 세탁과 착용이 반복되면 소재가 늘어나게 되어 압박 기능이 떨어지게 된다.

벨트로 압박 방식이나 수동형 다이얼을 사용하여 압력을 조절하는 의복 형태도 존재하지만, 이러한 방식은 빠른 압박 변화가 어렵고 사용자의 직접적인 조작이 필요하므로 일상생활에 불편함을 야기한다.

따라서 기존의 압박 방식에 비해 압박 조절이 편리하고 사용자 개개인이 원하는 압박 강도로 정도를 변화시킬 수 있어 편리성과 기능성 효과를 극대화할 수 있는 자동압박 조절 메커니즘을 적용한 가변압박슬리브의 개발이 요구되었다.

대한민국공개특허 10-2019-0086326 대한민국 등록특허 10-1892573 대한민국 등록특허 10-2019541 대한민국 등록특허 10-1946395

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 부상방지와 신체 능력 향상 등을 목표로 모터 자동 조절 메커니즘을 장착한 가변압박 슬리브에 관한 것으로, 기존의 정적 압력을 주는 압박 의복이 아닌, 본 발명에 따른 가변압박슬리브는 모터의 와이어 자동제어를 통해 슬리브 내부의 압력을 조절할 수 있는데 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 자동 압박 조절 메커니즘을 기능성 의복에 적용한 것으로 이러한 자동 가변압박슬리브는 기존의 압박 방식에 비해 압박조절이 편리하고 사용자 개개인이 원하는 압박강도로 정도를 변화시킬 수 있어 편리성과 기능적 효과를 극대화할 수 있는, 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브 및 그 가변압박슬리브의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 실시간으로 신체에 인가되는 압력값을 측정하여, 이를 기반으로 설정된 압력값이 신체에 지속적으로 유지 및 인가되도록 와이어 구동부를 제어하며, 언제든지 설정된 압력값을 변경하여 원하는 압력값을 제공받을 수 있는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브 및 그 가변압박슬리브의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 가변압박슬리브를 착용하고 있는 사용자가 정지상태인지, 보행상태인지를 판단하여, 보행상태인 경우, 측정된 압력값의 패턴을 분석하여 패턴정보를 생성하여, 이러한 패턴정보에 부합되는 특정패턴을 갖는 가변 압박이 인가되도록 제어할 수 있는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브 및 그 가변압박슬리브의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 신체에 착용하여 압박력을 제공하기 위한 가변압박슬리브에 있어서, 신체에 착용되며 탄성력을 갖는 내피; 상기 내피 일측에 구비되어 실시간으로 압력을 측정하는 압력센서; 일측 끝단면과, 타측 끝단면이 서로 특정간격 이격되도록 상기 내피를 감싸도록 구성되는 외피; 상기 일측 끝단면과 상기 타측 끝단면 사이를 연결하는 적어도 하나의 와이어; 상기 와이어를 구동시켜 상기 일측 끝단면과 상기 타측 끝단면 사이 간격을 가변시켜 상기 압박력을 조절하는 와이어 구동부; 및 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 기반으로 설정된 압박력이 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 와이어는, 상기 일측 끝단면 상부측과 상기 타측 끝단면 하부측 사이에 구비되는 제1와이어와, 상기 일측 끝단면 하부측과 상기 타측 끝단면 상부측 사이에 구비되는 제2와이어를 포함하고, 상기 와이어 구동부는 상기 제1와이어와 상기 제2와이어를 구동하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내피의 외면 일측에 구비되며 평면방향으로 특정곡률을 갖는 베이스 플레이트; 및 상기 일측 끝단면에 구비되는 제1와이어 지지바와, 상기 타측 끝단면에 구비되는 제2와이어 지지바;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 와이어는, 일측끝단이 와이어구동부에 결합되며 상기 제1와이어 지지바의 중단에서 상단, 상기 제1와이어 지지바의 상단에서 상기 제2와이어 지지바의 상단과 중단을 거쳐 타측끝단이 와이어 구동부에 결합되는 폐루프로 구성되는 제1와이어; 및 일측끝단이 와이어구동부에 결합되며 상기 제1와이어 지지바의 중단에서 하단, 상기 제1와이어 지지바의 하단에서 상기 제2와이어 지지바의 하단과 중단을 거쳐 타측끝단이 와이어 구동부에 결합되는 폐루프로 구성되는 제2와이어;를 포함하며, 상기 와이어 구동부는 상기 제1와이어와 상기 제2와이어를 구동하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 베이스 플레이트는 열가소성플라스틱 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane), 및 TPE(Thermo Plastic Elastomer) 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 제1와이어 지지바와 상기 제2와이어 지지바는 ABS(acrylonitrile butadiene styrene) 및 탄소강화섬유 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 제어부는 원하는 압력값을 설정하는 설정부와, 상기 설정된 압력값과 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 실시간으로 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하며, 제어부는 압력센서에서 측정된 압력값을 기반으로 설정부에서 설정된 압력값이 신체에 유지 및 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 측정된 압력값을 기 설정된 사용자 단말기로 전송하고, 상기 기 설정된 사용자 단말기를 통해 설정된 압력값을 상기 제어부로 전송하는 통신수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 가변압박슬리브 일측에 구비되는 관성센서; 및 상기 관성센서와 상기 압력센서에서 측정된 값을 기반으로 사용자의 상태가 정지상태인지 보행상태인지를 판단하는 패턴분석부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 사용자의 상태가 보행인 경우, 상기 패턴분석부는 상기 압력센서와 상기 관성센서에서 측정된 값의 패턴을 분석하여 패턴정보를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 제어부는 상기 패턴정보에 부합되는 특정 주기로 특정 패턴을 갖는 가변압력이 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 압력센서는 소프트 압력센서로 구성되며, 한 쌍의 플렉시블 전극층과, 상기 한 쌍의 플렉시블 전극층 사이에 구비되며 내부에 복수의 공극을 갖는 유전층을 포함하는 정전용량 압력센서인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은 가변압박슬리브의 제어방법에 있어서, 제1목적에 따른 가변압박슬리브를 신체에 착용하는 단계; 압력센서를 통해 가변압박슬리브를 통해 인가되는 압력값을 측정하는 단계; 설정부를 통해 압력값을 설정하는 단계; 및 제어부가 설정된 압력값이 신체에 유지 및 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브의 제어방법으로서 달성될 수 있다.

그리고 디스플레이부에서 설정된 압력값과 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 실시간으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 통신수단이 상기 측정된 압력값을 기 설정된 사용자 단말기로 전송하는 단계; 및 통신수단을 통해 기 설정된 사용자 단말기를 통해 설정된 압력값을 상기 제어부로 전송하는 단계;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 패턴분석부가 상기 압력센서에서 측정된 값을 기반으로 사용자의 상태가 정지상태인지 보행상태인지를 판단하는 단계; 사용자의 상태가 보행인 경우, 상기 패턴분석부가 상기 압력센서 측정된 압력값의 패턴을 분석하여 패턴정보를 생성하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 패턴정보에 부합되는 특정 주기로 특정 패턴을 갖는 가변압력이 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 에 따르면, 부상방지와 신체 능력 향상 등을 목표로 모터 자동 조절 메커니즘을 장착한 가변압박 슬리브에 관한 것으로, 기존의 정적 압력을 주는 압박 의복이 아닌, 본 발명에 따른 가변압박슬리브는 모터의 와이어 자동제어를 통해 슬리브 내부의 압력을 조절할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 자동 압박 조절 메커니즘을 기능성 의복에 적용한 것으로 이러한 자동 가변압박슬리브는 기존의 압박 방식에 비해 압박조절이 편리하고 사용자 개개인이 원하는 압박강도로 정도를 변화시킬 수 있어 편리성과 기능적 효과를 극대화할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 실시간으로 신체에 인가되는 압력값을 측정하여, 이를 기반으로 설정된 압력값이 신체에 지속적으로 유지 및 인가되도록 와이어 구동부를 제어하며, 언제든지 설정된 압력값을 변경하여 원하는 압력값을 제공받을 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 가변압박슬리브를 착용하고 있는 사용자가 정지상태인지, 보행상태인지를 판단하여, 보행상태인 경우, 측정된 압력값의 패턴을 분석하여 패턴정보를 생성하여, 이러한 패턴정보에 부합되는 특정패턴을 갖는 가변 압박이 인가되도록 제어할 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따라 제작된 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브 사진,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브의 부분 분해 사시도,
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 소프트 압력센서의 구성도,
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 소프트 압력센서의 제조방법을 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 구동부 제어방법을 나타낸 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브의 제어방법의 흐름도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브(100)의 구성, 기능 및 그 제어방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저 도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따라 제작된 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브(100) 사진을 도시한 것이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명은 신체에 착용하여 압박력을 제공하기 위한 가변압박슬리브(100)에 대한 것으로 내피(1)와, 외피(2), 압력센서(20), 와이어(3), 와이어 구동부(40), 제어부(60) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

내피(1)는 신체에 착용되며 탄성력을 갖는 재질로 구성된다. 부드럽고 탄력성이 있는 스펀실크 원단을 내피(1) 재료로 사용할 수 있다. 또한, 착용 중 신체부위에 안정적으로 부착할 수 있도록 내측에 탄성밴드가 구비될 수 있다.

압력센서(20)는 내피(1) 일측에 구비되어 실시간으로 압력을 측정하게 된다. 즉, 가변압박슬리브(100)를 통해 인가되는 압박력을 실시간으로 측정하도록 구성된다.

그리고 외피(2)는 일측 끝단면과, 타측 끝단면이 서로 특정간격 이격되도록 내피(1)를 감싸도록 구성된다.

그리고 복수의 와이어(3)는 외피(2)의 일측 끝단면과 외피(2)의 타측 끝단면 사이를 연결하도록 구성된다. 따라서 와이어 구동부(40)는 와이어(3)를 잡아당기도록 구동시켜 외피(2)의 일측 끝단면과 외피(2)의 타측 끝단면 사이 간격을 가변시켜 압박력을 조절하게 된다.

제어부(60)는 압력센서(20)에서 측정된 압력값을 피드백 제어 기반으로 설정된 압박력이 유지 및 인가되도록 와이어 구동부(40)를 제어하도록 구성된다.

와이어(3)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1와이어(3-1)와 제2와이어(3-2)가 서로 교차되어 X자 형태를 이루도록 연결될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 제1와이어(3-1)는 외피(2)의 일측 끝단면 상부측과 외피(2) 타측 끝단면 하부측 사이에 구비되고, 제2와이어(3-2)는 외피(2)의 일측 끝단면 하부측과 외피(2)의 타측 끝단면 상부측 사이에 구비될 수 있다.

따라서 와이어 구동부(40)는 제1와이어(3-1)와 상기 제2와이어(3-2)를 구동하게 됨으로써, 외피(2)에 의한 조임을 조절하여 신체에 인가되는 압박력을 제어할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브(100)의 사시도를 도시한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브(100)의 부분 분해 사시도를 도시한 것이다.

도 2의 좌측 상단 내피(1), 좌측 하단은 외피(2)와 와이어 구동부(40), 우측 상단은 내피(1)에 장착된 소프트 압력센서(20), 우측 하단은 와이어 구동부(40)를 도시한 것이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브(100)는 내피(1)의 외면 일측에 구비되며 평면방향으로 특정곡률을 갖는 베이스 플레이트(10)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 베이스 플레이트(10)는 열가소성플라스틱 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane), 및 TPE(Thermo Plastic Elastomer) 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 외피(2) 일측 끝단면에 구비되는 제1와이어 지지바(31)와, 외피(2) 타측 끝단면에 구비되는 제2와이어 지지바(32)를 더 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 이러한 제1와이어 지지바(31)와 제2와이어 지지바(32)는 ABS(acrylonitrile butadiene styrene) 및 탄소강화섬유 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.

그리고, 제1와이어(3-1)는 일측끝단이 와이어구동부(40)에 결합되며 제1와이어 지지바(31)의 중단에서 상단, 제1와이어 지지바(31)의 상단에서 제2와이어 지지바(32)의 상단과 중단을 거쳐 타측끝단이 와이어 구동부(40)에 결합되는 폐루프로 구성될 수 있다. 따라서 와이어 구동부(40)는 제1와이어(3-1)의 일측끝단과 타측끝단을 잡아 당기도록 구동됨으로써, 외피(2)의 조임력, 즉 압박력을 조절할 수 있게 된다.

또한, 제2와이어(3-2)는 일측끝단이 와이어구동부(40)에 결합되며 제1와이어 지지바(31)의 중단에서 하단, 제1와이어 지지바(31)의 하단에서 제2와이어 지지바(32)의 하단과 중단을 거쳐 타측끝단이 와이어 구동부(40)에 결합되는 폐루프로 구성될 수 있다. 따라서 와이어 구동부(40)는 제2와이어(3-2)의 일측끝단과 타측끝단을 잡아 당기도록 구동됨으로써, 외피(2)의 조임력, 즉 압박력을 조절할 수 있게 된다.

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 소프트 압력센서(20)의 구성도를 도시한 것이다. 그리고 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 소프트 압력센서(20)의 제조방법을 나타낸 흐름도를 도시한 것이다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 압력센서(20)는 소프트 압력센서(20)로 구성될 수 있음을 알 수 있다.

보다 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 소프트 압력센서(20)는 한 쌍의 플렉시블 전극층(22, 플렉시블 전극층은 knit jersey 전도성 패브릭으로 구성될 수 있다. )과, 이러한 한 쌍의 플렉시블 전극층(22) 사이에 구비되며 내부에 수 마이크로 사이즈의 복수의 공극(23)을 갖는 유전층(21)을 포함하는 정전용량 압력센서(20)로 구성될 수 있다. 따라서 유전층(21)의 정전용량의 변화를 측정하여 인가되는 압력값을 측정할 수 있게 된다.

또한, 유전층(21) 내에 형성된 복수의 공극(23)을 통해 유전층(21)은 쉽게 변형될 수 있으며 측정 감도를 증대시킬 수 있다.

이러한 소프트 압력센서(20)의 제조방법은 도 4b에 도시된 바와 같이, 복수의 돌기부를 갖는 기판과, 평판 기판 각각에 유전층(21)을 구성할 탄성체를 성형하고, 패브릭 전극층(22)은 스핀코팅 공정을 통해 얇은 미처리 실리콘층을 이용하여 유전층에 접합시킨 후, 평판형 유전층(21)에 돌기부를 갖는 유전층(21)을 전사시켜 제조하게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(60)는 원하는 압력값을 설정하는 설정부와, 이러한 설정된 압력값과 압력센서(20)에서 측정된 압력값을 실시간으로 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 제어부(60)는 압력센서(20)에서 측정된 압력값을 기반으로 설정부에서 설정된 압력값이 신체에 유지 및 인가되도록 와이어 구동부(40)를 제어하게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 통신수단을 포함하여, 측정된 압력값을 기 설정된 사용자 단말기(4)로 전송하도록 구성될 수 있다. 또한, 사용자는 사용자 단말기(4)를 통해 설정된 압력값을 제어부(60)로 전송하도록 구성될 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 가변압박슬리브(100) 일측에 구비되는 관성센서(50)를 더 포함할 수 있다. 따라서 가변압박슬리브(100)를 착용한 사용자의 움직임 상태를 측정할 수 있다.

그리고 패턴분석부(70)를 포함하여, 이러한 관성센서(50)와 압력센서(20)에서 측정된 값을 기반으로 사용자의 상태가 정지상태인지 보행상태인지를 판단할 수 있다. 즉, 정지상태의 경우 압력센서(20)에서 측정된 값과, 관성센서(50)에서 측정된 가속도 값에 변화량이 기 설정된 임계치를 초과하지 않으나, 보행상태인 경우 가속도 값과 압력값이 특정 패턴을 가지며 변화되게 되며 패턴분석부(70)는 이를 감지, 분석하여 사용자의 보행여부를 판단하게 된다.

또한, 사용자의 상태가 보행인 경우, 패턴분석부(70)는 압력센서(20)와 관성센서(50)에서 측정된 값의 패턴을 분석하여 패턴정보를 생성하게 된다. 즉, 사용자가 보행중인 경우, 특정한 패턴의 압력패턴과 가속도 패턴을 가지게 되며, 패턴분석부(70)는 이를 분석하여 패턴정보를 생성하게 된다.

그리고 제어부(60)는 이러한 패턴정보에 부합되는 특정 주기로 특정 패턴을 갖는 가변압력이 인가되도록 와이어 구동부(40)를 제어하게 된다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브(100)의 제어방법에 대해 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 구동부(40) 제어방법을 나타낸 흐름도를 도시한 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어부(60)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 또한, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브(100)의 제어방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저 앞서 언급한 본 발명의 실시예에 따른 가변압박슬리브(100)를 신체에 착용하게 된다(S1).

그리고 압력센서(20)를 통해 가변압박슬리브(100)를 통해 인가되는 압력값을 측정하게 된다(S2). 이러한 압력값은 실시간으로 제어부(60)로 전송하게 되며, 디스플레이부를 통해 실시간으로 측정된 압력값이 디스플레이될 수 있으며, 통신수단을 통해 측정된 압력값을 사용자 단말기(4)로 전송하도록 구성될 수 있다.

그리고 사용자는 설정부를 통해 원하는 압력값을 설정하게 된다(S3). 그리고 제어부(60)는 설정된 압력값이 신체에 유지 및 인가되도록 와이어 구동부(40)를 제어하게 된다(S4). 이때 제어부(60)는 측정된 압력값을 기반으로 피드백 제어하여 신체에 인가되는 압력값이 설정된 압력값을 유지하도록 와이어 구동부(40)를 제어한다.

이때 디스플레이부는 설정된 압력값과 압력센서(20)에서 측정된 압력값을 실시간으로 디스플레이하게 된다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이, 사용자 단말기(4)를 통해 설정된 압력값을 제어부(60)로 전송할 수 있다.

이러한 과정에서 사용자가 압박력을 가변하고자 하는 경우(S5), 사용자는 제어부(60)의 설정부 또는 사용자 단말기(4)를 통해 설정 압력값을 변화시킬 수 있고, 제어부(60)는 다시 설정된 압력값이 신체에 유지 및 인가될 수 있도록 와이어 구동부(40)를 제어하게 된다.

그리고 패턴분석부(70)는 압력센서(20)과 관성센서(50)에서 측정된 값을 기반으로 사용자의 상태가 정지상태인지 보행상태인지를 판단하게 된단(S6). 즉, 정지상태의 경구 압력센서(20)에서 측정된 값과, 관성센서(50)에서 측정된 가속도 값에 변화량이 기 설정된 임계치를 초과하지 않으나, 보행상태인 경우 가속도 값과 압력값이 특정 패턴을 가지며 변화되게 되며 패턴분석부(70)는 이를 감지, 분석하여 사용자의 보행여부를 판단하게 된다(S7).

또한, 사용자의 상태가 보행인 경우, 패턴분석부(70)는 압력센서(20)에서 측정된 압력값과 관성센서(50)에서 측정된 가속도 값의 패턴을 분석하여 패턴정보를 생성하게 된다. 즉, 사용자가 보행중인 경우, 특정한 패턴의 압력패턴과 가속도 패턴을 가지게 되며, 패턴분석부(70)는 이를 분석하여 패턴정보를 생성하게 된다(S8).

그리고 제어부(60)는 이러한 패턴정보에 부합되는 특정 주기로 특정 패턴을 갖는 가변압력을 사용자가 인가받도록 와이어 구동부(40)를 제어하게 된다(S9, S10).

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:내피
2:외피
3:와이어
3-1:제1와이어
3-2:제2와이어
4:사용자 단말기
10:베이스플레이트
20:압력센서
21:유전층
22:전극층
23:공극
31:제1와이어 지지바
32:제2와이어 지지바
40:와이어구동부
41:모터 하우징
50:관성센서
60:제어부
70:패턴분석부
100:모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브

Claims (16)

1. 신체에 착용하여 압박력을 제공하기 위한 가변압박슬리브에 있어서,
   신체에 착용되며 탄성력을 갖는 내피;
   상기 내피 일측에 구비되어 실시간으로 압력을 측정하는 압력센서;
   일측 끝단면과, 타측 끝단면이 서로 특정간격 이격되도록 상기 내피를 감싸도록 구성되는 외피;
   상기 일측 끝단면과 상기 타측 끝단면 사이를 연결하는 적어도 하나의 와이어;
   상기 와이어를 구동시켜 상기 일측 끝단면과 상기 타측 끝단면 사이 간격을 가변시켜 상기 압박력을 조절하는 와이어 구동부;
   상기 압력센서에서 측정된 압력값을 기반으로 설정된 압박력이 유지 및 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 제어부;
   상기 내피의 외면 일측에 구비되며 평면방향으로 특정곡률을 갖는 베이스 플레이트; 및
   상기 일측 끝단면에 구비되는 제1와이어 지지바와, 상기 타측 끝단면에 구비되는 제2와이어 지지바;를 포함하고,
   상기 와이어는,
   일측끝단이 와이어구동부에 결합되며 상기 제1와이어 지지바의 중단에서 상단, 상기 제1와이어 지지바의 상단에서 상기 제2와이어 지지바의 상단과 중단을 거쳐 타측끝단이 와이어 구동부에 결합되는 폐루프로 구성되는 제1와이어와,
   일측끝단이 와이어구동부에 결합되며 상기 제1와이어 지지바의 중단에서 하단, 상기 제1와이어 지지바의 하단에서 상기 제2와이어 지지바의 하단과 중단을 거쳐 타측끝단이 와이어 구동부에 결합되는 폐루프로 구성되는 제2와이어를 포함하며,
   상기 와이어 구동부는 상기 제1와이어의 일측끝단과 타측끝단을 잡아 당기도록 구동되고, 상기 제2와이어의 일측끝단과 타측끝단을 잡아 당기도록 구동됨으로써, 외피의 압박력을 조절하고,
   상기 베이스 플레이트는 열가소성플라스틱 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane), 및 TPE(Thermo Plastic Elastomer) 중 적어도 어느 하나로 구성되고, 상기 제1와이어 지지바와 상기 제2와이어 지지바는 ABS(acrylonitrile butadiene styrene) 및 탄소강화섬유 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 원하는 압력값을 설정하는 설정부와, 상기 설정된 압력값과 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 실시간으로 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하며,
   제어부는 압력센서에서 측정된 압력값을 기반으로 설정부에서 설정된 압력값이 신체에 유지 및 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 측정된 압력값을 기 설정된 사용자 단말기로 전송하고, 상기 기 설정된 사용자 단말기를 통해 설정된 압력값을 상기 제어부로 전송하는 통신수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브.
   
9. 제 7항에 있어서,
   상기 가변압박슬리브 일측에 구비되는 관성센서; 및
   상기 관성센서와 상기 압력센서에서 측정된 값을 기반으로 사용자의 상태가 정지상태인지 보행상태인지를 판단하는 패턴분석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브.
   
10. 제 9항에 있어서,
    사용자의 상태가 보행인 경우,
    상기 패턴분석부는 상기 압력센서와 상기 관성센서에서 측정된 값의 패턴을 분석하여 패턴정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 패턴정보에 부합되는 특정 주기로 특정 패턴을 갖는 가변압력이 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브.
    
12. 제 1항에 있어서,
    상기 압력센서는 소프트 압력센서로 구성되며,
    한 쌍의 플렉시블 전극층과, 상기 한 쌍의 플렉시블 전극층 사이에 구비되며 내부에 복수의 공극을 갖는 유전층을 포함하는 정전용량 압력센서인 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브.
    
13. 가변압박슬리브의 제어방법에 있어서,
    제 1항 및 제7항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 가변압박슬리브를 신체에 착용하는 단계;
    압력센서를 통해 가변압박슬리브를 통해 인가되는 압력값을 측정하는 단계;
    설정부를 통해 압력값을 설정하는 단계; 및
    제어부가 설정된 압력값이 신체에 유지 및 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브의 제어방법.
    
14. 제 13항에 있어서,
    디스플레이부에서 설정된 압력값과 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 실시간으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브의 제어방법.
    
15. 제 13항에 있어서,
    통신수단이 상기 측정된 압력값을 기 설정된 사용자 단말기로 전송하는 단계; 및
    통신수단을 통해 기 설정된 사용자 단말기를 통해 설정된 압력값을 상기 제어부로 전송하는 단계;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브의 제어방법.
    
16. 제 13항에 있어서,
    패턴분석부가 상기 압력센서에서 측정된 값을 기반으로 사용자의 상태가 정지상태인지 보행상태인지를 판단하는 단계;
    사용자의 상태가 보행인 경우, 상기 패턴분석부가 상기 압력센서 측정된 압력값의 패턴을 분석하여 패턴정보를 생성하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 패턴정보에 부합되는 특정 주기로 특정 패턴을 갖는 가변압력이 인가되도록 상기 와이어 구동부를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 자동제어시스템을 적용한 가변압박슬리브의 제어방법.
    

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