KR20060016799A - 직물 인터페이스 - Google Patents

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KR20060016799A
KR20060016799A KR1020057023188A KR20057023188A KR20060016799A KR 20060016799 A KR20060016799 A KR 20060016799A KR 1020057023188 A KR1020057023188 A KR 1020057023188A KR 20057023188 A KR20057023188 A KR 20057023188A KR 20060016799 A KR20060016799 A KR 20060016799A
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조지 마르마로포울로스
잭 키리아코스 마마
지앙 트루옹 부
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

착용 가능한 의류(60)에 필수적일 수 있고, 의류의 착용감 및/또는 내구성을 떨어뜨리지 않고 임의의 다양한 상이한 착용가능한 전자 기기들(65) 등과 협력할 수 있는 유연한, 경량의, 고성능 전자 직물 인터페이스(30)가 제공된다. 직물 인터페이스들은 하나 이상의 도전성 섬유들(10) 및 하나 이상의 비도전성 섬유들(20)의 유연한 섬유 구조물로부터 형성되고, 비도전성 섬유들은 탄성 중합체 특성들을 갖는하나 이상의 섬유들을 포함한다.
직물 인터페이스, 섬유 구조물, 비도전성 섬유, 도전성 섬유

Description

직물 인터페이스{A fabric interface}
본 발명은 착용 가능한 전자 기기(wearable electronics)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다양한 착용 가능한 전자 애플리케이션들 및 또는 동작들에 적합한 유연한 직물 인터페이스에 관한 것이다.
다양한 꿰매고 짠 재료들에서 착용 가능한 전자 기기의 사용은 잘 알려져 있고, 예를 들어, 미국 특허 번호 제6,210,771 B1호 및 PCT 국제특허공개번호 제 WO02/32665A1호를 참조하라. 도전성 트레이스들, 바이오 센서들, 전극들, 컴퓨터들, 전자 회로들 등과 같은 디바이스들은 직물에 모두 포함되었다. 착용 가능한 전자 기기 및 대응하는 직물 또는 재료의 다양한 유형들 및/또는 구성들과 관련된 이익들이 더 명백해짐에 따라, 직관적일 뿐만 아니라 간단하고, 효과적이며, 효율적인 사용자 인터페이스 해법들에 대한 필요 및 바람직함은 더 명백해진다. 따라서, 상이한 착용 가능한 전자 디바이스들 및/또는 해당 디바이스들에 내재하는 재료들에 의해 제공된 다양한 전자 기능들에 보완적인 인터페이스들에 대한 필요가 있다.
본 발명의 목적은 직관적일 뿐만 아니라 간단하고, 효과적이며, 효율적인 사용자 인터페이스 해법들에 대한 위의 식별된 필요를 설명하기에 적합한 인터페이스를 제공하는 것이다.
유연한 섬유 구조물을 갖는 그러한 인터페이스를 제공하는 것은 본 발명의 다른 목적이다.
본 발명의 다른 목적은 선택적으로 드러나고 및/또는 액세스될 수 있는 그러한 인터페이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 도전성 재료를 비도전성 유연한 재료와 조합하는 그러한 인터페이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 착용 가능한 전자 기기에 대한 직관적인 사용자 인터페이스 해법들을 용이하게 하는 데 적합한 그러한 인터페이스들을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 상이한 동작들을 달성하는 데 적합한 그러한 인터페이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 상이한 전자 디바이스들 및/또는 기기와 협력할 수 있는 그러한 인터페이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 목적들 및 이점들은 도전성 재료 및 유연한 비도전성 재료의 적당한 혼합물로부터 형성되는 인터페이스에 의해 달성된다. 인터페이스는 착용 가능한 전자 기기에 대하여 사용자 인터페이스 해법들을 제공하는 데 적합한 어떤 수의 전자 스위치들 및/또는 제어들의 형태를 취할 수 있다. 인터페이스는 인터페이스가 스트레칭되고, 늘어남에 따라 선택적으로 드러나고 및/또는 액세스될 수 있다.
도 1은 본 발명의 설명적인 실시예에 따라 섬유 메시(fiber mesh) 또는 구조의 계획도를 도시한 도면.
도 2는 인터페이스가 안정 또는 액세스 가능하지 않은 상태인 본 발명의 설명적인 실시예에 따라 인터페이스의 계획도를 도시한 도면.
도 3은 인터페이스가 스트레칭되고, 늘어나고, 액세스 불가한 상태를 갖는 도 2의 인터페이스를 도시한 계획도.
도 4는 본 발명의 설명적인 실시예에 따라 도 2 및 도 3의 인터페이스를 포함하는 의류의 전면도.
도면 및 특히, 도 1을 참조하면, 본 발명의 설명적인 실시예에 따라 섬유 메시 또는 구조물은 도시되고, 일반적으로, 참조 번호(1)에 의해 표현된다. 바람직하게, 섬유 구조물(1)은 하나 이상의 도전성 섬유들(10) 및 하나 이상의 비도전성 섬유들(20)의 조합을 갖는다. 비도전성 섬유들(20)은 유연한 전자 직물 인터페이스(30)를 형성하기 위하여 하나 이상의 도전성 섬유들(10)과 협력하는 하나 이상의 신축성 섬유들(20)을 포함한다.
바람직하게, 직물 인터페이스(30)는 사용시 상이한 애플리케이션들을 용이하게 하는 상이한 패턴들의 크기로 형성될 수 있다. 직물 인터페이스(30)는 바람직하게, 예를 들어, 다양한 착용 가능한 전자 기기들, 바이오센서들, 의료 기기들 또는 건강 치료 기기와 같은 다양한 상이한 전자 디바이스들과 협력할 수 있다. 직물 인 터페이스(30)는 또한 다양한 상이한 전자 동작들을 달성하기 위하여 독립적으로 동작할 수 있다. 위에서 주목된 바와 같이 개별적으로 짜여진 섬유들의 조합으로부터 형성되는 것에 부가하여, 직물 인터페이스(30)는 도전적 특성들을 갖고, 하나 이상의 전기 스위치들 및/또는 제어들을 형성하는 데 적합한 재료 층들의 적당한 조합으로부터 또한 형성될 수 있다. 직물 인터페이스(30)는 원하는 동작을 달성하는 데 필요한 임의의 바람직한 형태, 크기 또는 구성일 수 있다.
바람직하게, 하나 이상의 도전성 섬유들(10)은 임의의 알려진 종래의 짜기(weaving), 바느질(sewing) 또는 뜨개질(knitting) 방법을 사용하여 하나 이상의 비도전성 섬유들(20)과 얽히게 될 수 있다. 바람직하게, 각각의 도전성 섬유(10)는 임의의 다양한 형태들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도전성 섬유들(10)은 도전성 반-액체 슬리브(semi-fluid sleeve)에 의해 둘러싸인 도전성 실형 코어(threadlike core)를 가질 수 있다. 코어 및 슬리브는 바람직하게 음향 용접(sonic welding)을 통하여 결합될 수 있다. 다른 접속 방법들이 또한 사용될 수 있다는 것이 주목된다. 도전성 섬유들(10)은 임의의 다양한 재료들 및/또는 재료들의 조합으로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전성 섬유들(10)은 금속화 포일들, 도전성 폴리머들, 흑연화/금속화 섬유들, 또는 도전성 젤들(예, 도전성 실리콘) 또는 임의의 등가물의 조합으로부터 형성될 수 있다.
바람직하게, 각각의 도전성 섬유(10)는 다양한 상이한 의류들의 종류들의 제조 및 착용에 관련된 스트레스들을 견디기 위한 충분한 유연성 및 내구성을 제공하기에 적합한 특성들을 갖는다. 각각의 도전성 섬유(10)는 바람직하게 또한 섬유 구 조물(1)을 통하여 전원(미도시)과 직물 인터페이스(30) 사이의 전기적 통신을 용이하게 한다. 바람직하게, 직물 인터페이스(30)는 다양한 임의의 착용 가능한 전자 기기들에 전력을 제공하는 것을 용이하게 할 수 있다. 접속기(미도시)는 바람직하게 전원과 섬유 구조물(1) 사이에 전기 통신을 위한 매체를 제공할 수 있다. 접속기는 이 전기 통신을 위한 수단 또는 방식을 제공하기에 적합한 임의의 구성을 가질 수 있다. 도전성 섬유들(10)은 바람직하게 섬유 구조물(1)이 상이한 용도들에 수용하는 상이한 적응들을 가질 수 있도록 상이한 형태들, 크기들 또는 구성들을 또한 가질 수 있다.
바람직하게, 각각의 비도전성 섬유(20)는 신축성 및/또는 신장성의 적당한 량에 부가하여 예를 들어, 라이크라, 스판덱스, 네오프렌, 폴리스터, 및/또는 고무 성형 사출된 섬유들과 같은 스킨과의 편안한 상호작용을 용이하게 하는 특성들을 가질 수 있다. 비도전성 섬유들(20)은 또한 바람직하게 섬유 구조물(1)이 상이한 용도들을 수용하는 상이한 적응들을 가질 수 있도록 상이한 형태들, 크기들, 또는 구성들을 가질 수 있다. 비도전성 섬유들 모두가 탄성 중합체 특성들을 가질 필요는 없고, 탄성 중합체 섬유들과 비탄성 중합체 재료들과의 합성물이 또한 본 발명의 의도된 목적을 달성하기 위하여 사용될 수 있다는 것이 주목된다.
따라서, 섬유 구조물(1)은 바람직하게 착용 가능한 의류에 필수적이고, 의류의 착용감 및/또는 내구성을 떨어뜨리지 않고 임의의 다양한 상이한 착용 가능한 전자 기기 등과 협력할 수 있는 아주 유연하고, 경량이며, 고성능 전자 인터페이스를 형성한다.
설명적인 실시예의 일부 바람직한 특징들을 기술하였고, 유연한 직물 인터페이스(30)를 형성하는 방법의 프로세스는 바람직하게 적어도 다음의 단계들을 포함한다. 우선, 도 1 및 도 2를 참조하면, 하나 이상의 도전성 섬유들(10)과 하나 이상의 비도전성 섬유들(20)을 유연한 섬유 구조물(1)로 만드는 단계; 그 후, 도 3을 참조하여, 늘어난 상태로 섬유 구조물(1)을 스트레칭하는 단계; 그 후, 도 2 및 도 3을 참조하여, 스트레칭된 섬유 구조물 상에 인터페이스 그래픽들(40)을 패턴화하는 단계. 바람직하게, 인터페이스 그래픽들(40)은 다양한 유형들의 착용 가능한 전자 기기 및 유사한 디바이스들과 협력하기에 적합할 수 있다. 인터페이스 그래픽들(40)은 바람직하게 사용자 상호작용에 적합할 수 있다. 부가적으로, 인터페이스 그래픽들(40)은 의류와 관련된 추상적 또는 장식적 패턴의 부분 또는 그 패턴에 있어서 필수적일 수 있다. 섬유 구조물(1)이 스트레칭되거나 늘어난 상태에 있을 때 직물 인터페이스(30)은 드러나거나 및/또는 액세스 가능하고, 섬유 구조물(1)이 스트레칭되지 않거나 늘어나지 않은 상태에 있을 때, 직물 인터페이스(30)는 은폐, 인지 불가, 또는 실질적으로 은폐되는다는 것이 주목된다. 섬유 구조물(1)이 예를 들어, 스트레칭되거나 늘어난 상태에서 섬유 구조물(1)을 선택적으로 홀딩하는 데 충분한 도 4에 도시된 바와 같은 벨크로 배열(Velcro arrangement) 또는 포퍼 배열(popper arrangement), 또는 임의의 다른 유사한 형태의 안전한 배열과 같은 안전한 시스템(50)을 가질 수 있다.
본 발명은 따라서, 바람직한 형태들을 참조하여 기술되었고, 다양한 변경들 및 수정들이 여기서 정의된 본 발명의 의도에 벗어나지 않고 행해질 수 있다는 것 은 명백할 것이다.

Claims (20)

  1. 섬유 구조물(1)에 있어서,
    하나 이상의 도전성 섬유들(10); 및
    적어도 하나의 직물 인터페이스(30)를 형성하기 위하여 상기 하나 이상의 도전성 섬유들(10)과 협력하는 하나 이상의 비도전성 섬유들(20)로서, 상기 비도전성 섬유들(20)은 상기 적어도 하나의 직물 인터페이스(30)가 상기 섬유 구조물의 늘어남에 따라 선택적으로 드러나고 및/또는 액세스될 수 있도록 상기 섬유 구조물(1)에 신축성을 제공하는, 상기 비도전성 섬유들을 포함하는, 섬유 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 도전성 섬유들(10)은 하나 이상의 도전성 재료들로 만들어지는, 섬유 구조물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 도전성 재료들은 도전성 폴리머들, 도전성 금속화 섬유들(coductive metalized fibers), 도전성 흑연화 섬유들(coductive graphitized fibers), 도전성 금속화 포일들(coductive metalized foils) 또는 도전성 젤들(conductive gels) 중 하나 이상, 또는 임의의 등가물의 조합으로부터 선택될 수 있는, 섬유 구조물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 도전성 섬유들(10)은 도전성 재료들의 합성물로 만들어지는, 섬유 구조물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비도전성 섬유들(20)은 하나 이상의 탄성중합체 재료들로 만들어지는, 섬유 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 하나 이상의 탄성 중합체 재료들은 라이크라(lycra), 스판덱스(spandex), 네오프렌(neoprene), 폴리스터(polyster), 및/또는 임의의 고무 사출 성형된 재료 중 하나 이상, 또는 임의의 등가물의 조합으로부터 선택될 수 있는, 섬유 구조물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비도전성 섬유들(20)은 탄성 중합체 재료들의 합성물로 만들어지는, 섬유 구조물.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 직물 인터페이스는 사용자 상호작용을 위하여 인터페이스 그래픽들(40)을 갖는, 섬유 구조물.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유 구조물(1)은 스트레칭되거나 늘어난 상태에서 상기 섬유 구조물(1)을 선택적으로 홀딩하기 위한 안전한 시스템(50)을 가질 수 있 는, 섬유 구조물.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 직물 인터페이스(30)는 상기 섬유 구조물(1)이 느슨한 상태일 때, 인지 불가능한, 섬유 구조물.
  11. 유연한 인터페이스(1)에 있어서,
    하나 이상의 전자 인터페이스들(30)을 형성하기 위하여 비도전성 재료(20)와 협력하는 도전성 재료(10)로서, 상기 비도전성 재료(20)는 신축성 또는 유연성을 제공하기 위하여 상기 하나 이상의 전자 인터페이스들(30)과 협력하는 탄성중합체 재료인, 상기 도전성 재료(10)을 포함하는, 유연한 인터페이스.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 인터페이스들(30)은, 스트레칭되거나 늘어난 상태인 경우, 드러나고 및/또는 액세스 가능한, 유연한 인터페이스.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 인터페이스들(30)은 느슨한 상태인 경우 은폐되어 있거나 실질적으로 은폐되어 있는, 유연한 인터페이스.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 인터페이스들(30)은 추상적 또는 장식적 패턴의 부분으로 형성되는, 유연한 인터페이스.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 하나 이상의 전자 인터페이스들(30)은 추상적 또는 장식적 패턴에 있어서 필수적인, 유연한 인터페이스.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 탄성 중합체 재료(20)은 라이크라, 스판덱스, 네오프렌, 폴리스터, 및/또는 임의의 고무 사출 성형된 재료 중 하나 이상, 또는 임의의 등가물의 조합으로부터 선택되는, 유연한 인터페이스.
  17. 직물 인터페이스를 형성하는 방법에 있어서,
    (a) 하나 이상의 도전성 섬유들(10) 및 하나 이상의 비도전성 섬유들(20)을 유연한 섬유 구조물로 만드는 단계;
    (b) 늘어난 상태로 상기 섬유 구조물을 스트레칭하는 단계; 및
    (c) 상기 스트레칭된 섬유 구조물 상에 인터페이스 그래픽들(40)을 패턴화 단계를 포함하는, 직물 인터페이스 형성 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 인터페이스 그래픽들은 사용자 상호 작용을 위하여 적합한, 직물 인터페이스 형성 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 직물 인터페이스는 착용 가능한 전자 기기들 또는 유사한 디바이스들의 다양한 유형들과 협력하는 데 적합한, 직물 인터페이스 형성 방법.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 인터페이스 그래픽들은 의류와 관련된 추상적 또는 장식적 패턴의 부분이거나 필수적인, 직물 인터페이스 형성 방법.
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