KR20060123767A - 직물 상호연결 시스템 - Google Patents

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KR20060123767A
KR20060123767A KR1020067017871A KR20067017871A KR20060123767A KR 20060123767 A KR20060123767 A KR 20060123767A KR 1020067017871 A KR1020067017871 A KR 1020067017871A KR 20067017871 A KR20067017871 A KR 20067017871A KR 20060123767 A KR20060123767 A KR 20060123767A
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interconnect system
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KR1020067017871A
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Inventor
조지 마르마로포울로스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

직물로, 적어도 일부에, 동작 가능하게 통합된 직물 상호연결 시스템(1)이 제공된다. 상호연결 시스템(1)은 확실한 전기적 및 기계적 연결을 이루기 위해, 구멍들(22)을 갖는 적어도 두 개의 구멍 뚫린 층들(20)을 갖는 커넥터(10)와, 구멍들(22)로 스며들고 및/또는 맞물리는데 적절한 돌출 섬유들(32)을 갖는 재료의 하나 이상의 유연한 층들(30)을 포함한다.
직물, 직물 상호연결 시스템, 구멍, 돌출 섬유

Description

직물 상호연결 시스템{A fabric interconnect system}
본 발명은 착용가능한 전자기기용 커넥터들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 "단단한(hard)" 디바이스와 의류 직물(garment fabric) 사이에서 효율적인 기계적 및 전기적 연결을 이루기 위한 상호연결 시스템에 관한 것이다.
기술의 발전에 따라, 이제 직물 및 의류들에 부착하거나 통합할 필요가 있는 다양한 전자 아이템들이 존재한다. 대부분의 직물 전자 애플리케이션들에서는 "단단한(hard)" 전자 디바이스를 직물에 빠르고 확실한 방법으로 기계적으로 및 전기적으로 연결하는 것이 바람직하다. 종래의 전기 커넥터들은 전형적으로 상이하고, 보다 엄격한 요구사항들을 갖는 착용가능한 직물들과의 결합을 위한 커넥터들로서 이러한 타입의 연결을 위해 그다지 적절하지 않았다.
즉, 종종 이러한 커넥터들은 스키, 하이킹, 조깅 또는 자전거타기와 같은 외부 활동들에 일반적인 다른 외부 환경 조건들뿐만 아니라, 습기, 넓은 온도 변화를 견뎌야할 필요가 있다. 이러한 커넥터들은 커넥터에 부착된 전기 배선들이 착용자의 물리적인 움직임 동안 종종 부주의하게 당겨짐에 따라 다양한 각도들로부터 빠르게 및 예상치못하게, 연결이 자주 끊어질 수 있다. 부착된 커넥터를 갖는 직물은 자주 움직이기 때문에, 전기적 도선들 상에는 커넥터에서 그의 전기적 접촉을 끊도 록 시도하는 지속적인 긴장이 자주 존재한다.
실제적인 관점에서, 적절한 직물 상호연결 시스템은 착용했을 때 거추장스럽지 않아야한다. 상호연결 시스템은 또한 종종 외부적으로 보여지더라도 심미적으로 기쁨을 줄 수 있어야 한다. 또한, 전자 디바이스가 항상 직물과 연결될 수 있는 것이 아니기 때문에, 상호연결 시스템은 분리적이어야 하며, 임의의 노출된 모양의 돌출에 자유로워야 한다. 또한, 상호연결 시스템은 가볍고/얇거나 또는 무겁고/두꺼운 임의의 다양한 직물들에 의해 그의 질량이 지지될 수 있도록 경량이어야 한다. 또한, 상호연결 시스템은 다양한 결합들, 전형적인 착용 및 분리, 및 종래의 방법들을 통한 세탁을 견딜 수 있도록 적절하게 복원력이 있어야 한다. 상호연결 시스템은 상기의 불리한 조건들에 노출되는 동안에도 항상 전기적인 연속성을 유지하는데 적합하여야 한다.
따라서, 위에서 논의된 모든 엄격한 요건들을 만족시킬 수 있고, 직접적으로 또는 간접적으로, 의류의 직물에 외부 전자 디바이스를 빠르고 확실하게 연결시켜 전자 디바이스와 의류 사이의 전기적 신호들의 교환이 이루어질 수 있도록 하는 직물 상호연결 시스템이 필요하다.
본 발명의 목적은 전자 디바이스의 직물로의 빠르고 확실한 전기적 및 기계적 연결을 가능하게 하는 직물 상호연결 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 일부분이 직물과 통합되고 일부분은 직물의 외부에 있는 직물 상호연결 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구멍 뚫린(perforated) 재료의 적어도 두 개의 층들을 갖는 커넥터와, 구멍 뚫린 재료의 적어도 두 개의 층들을 맞물리게(engage) 하는데 적절한 돌출 섬유들을 갖는 직물을 갖는 직물 상호연결 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기계적이고 전기적인 방법으로 전자 디바이스를 직물에 선택적으로 연결시키는데 용이한 직물 상호연결 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 결합들을 견디는데 충분히 복원력이 있는 직물 상호연결 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 착용가능한 의류의 하나 이상의 부분들에 포함된 직물과 연관된 통상의 착용 및 분리의 조건들 하에서 전기적 연속성을 유지할 수 있는 직물 상호연결 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 심미적으로 매력이 있고, 경량이며, 충격에 저항력이 있고, 사용하지 않을 때는 실질적으로 분리되는 직물 상호연결 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 및 다른 목적들과 장점들은 직물, 및 바람직하게는 착용가능한 의류의 적어도 일부에 동작 가능하게 통합된 직물 상호연결 시스템에 의해 이루어진다. 상호연결 시스템은 구멍 뚫린 재료의 적어도 두 개의 층들을 갖는 커넥터와, 구멍 뚫린 재료의 적어도 두 개의 층들에 스며들고 및/또는 맞물리게 하는데 적절한 돌출 섬유들을 갖는 유연한 재료의 하나 이상의 층들을 포함한다.
본 발명은 이하로 취급된 도면들과 조합하여 전형적인 실시예의 다음의 상세한 설명을 참조하여 보다 전체적으로 이해된다.
도 1은 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 에어 필터 및/또는 이온화기의 개략적인 단면도.
도 2는 도 1의 에어 필터 및/또는 이온화기의 개략적인 분해 투시도.
도 3은 제 1 비동작 상태의 도 1의 에어 필터 및/또는 이온화기를 도시하는, 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 의류의 개략도.
도 4는 도 1의 에어 필터 및/또는 이온화기를 도시하는, 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 의류의 개략도.
도면들, 특히 도 1을 참조하면, 일반적으로 참조 숫자 1로 표시된 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 직물 상호연결 시스템이 도시되어 있다. 직물 상호연결 시스템(1)은 임의의 다양한 직물들에, 적어도 부분적으로, 동작 가능하게(operatively) 통합될 수 있다. 직물 상호연결 시스템(1)은 적어도, 구멍 뚫린 재료(20)의 적어도 두 개의 층들을 갖는 커넥터(10)와, 구멍 뚫린 재료(20)가 스며들어 및/또는 맞물리게 하는데 적절한 하나 이상의 돌출 섬유들(32)을 갖는 유연한 재료(30)의 하나 이상의 층들을 포함한다.
도시된 바와 같이, 커넥터(10)는 임의의 다양한 디바이스들에 통합될 수 있거나, 또는 대안적으로 특정 애플리케이션을 위하여 적절하게 개별적으로 결합될 수 있으며, 바람직하게는 구멍 뚫린 재료(20)의 적어도 두 개의 층들을 유지하기 위한 몸체(12)를 갖는다. 몸체(12)는 본 발명의 기술된 목적들을 이루기 위하여 적절한 임의의 모양, 크기 및/또는 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 몸체(12)는 착용가능한 전자 애플리케이션들을 위해 알맞은 보다 큰 전자 디바이스 또는 시스템(도시되지 않음)의 일부일 수 있다.
본 발명의 바람직한 양상에서, 구멍 뚫린 재료(20)의 적어도 두 개의 층들은 바람직하게 서로 가까이 위치되고, 적어도 상당히 단단하며, 하나 이상의 돌출 섬유들(32)을 수용하기에 충분한 크기의 하나 이상의 구멍들(22)을 갖는다. 구멍들(22) 및/또는 구멍 뚫린 재료(20)는 본 발명의 기술된 목적들을 이루기 위하여 적절하게 성형되거나 구성될 수 있다. 예를 들어, 구멍들(22)은 특정 크기, 모양 또는 구성을 갖는 어떠한 섬유들만을 수용하거나 수신하도록 특별히 사이징(sizing)될 수 있다. 이러한 특성은 확실한 전기적 및/또는 기계적 방법으로 커넥터(10)를 유연한 재료(30)의 하나 이상의 층들에 연결시키는 것을 용이하게 할 수 있다.
바람직하게, 구멍 뚫린 재료(20)의 적어도 두 개의 층들의 각각은 두 개 이상의 도전부들(24)을 갖는다. 이러한 도전부들은 예를 들어, DC 전원을 통한 전기적 연결을 용이하게 하기 위하여 서로 절연되거나 또는 분리되는 것이 바람직하다. 도전부들(24)은 구멍 뚫린 재료 자체의 특성들을 통해 본래부터 도전성일 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로 도전부들(24)은 예를 들어, 도전성 잉크와 같은 도전 코팅을 사용하여 도전적으로 만들어질 수 있다. 도전부들(24)은 직접적으로 또는 간접적으로 전원(도시되지 않음)과 연결될 수 있다. 도전부들(24)은 본 발명의 기 술된 목적들을 이루기 위하여 적절한 임의의 모양, 크기 및/또는 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 양상에서, 커넥터(10)는 구멍 뚫린 재료(20)의 적어도 두 개의 층들의 둘 이상의 도전부들(24)을 서로에 대하여 바이어싱하도록 바람직하게 동작하는 하나 이상의 바이어싱 소자들(14)을 가질 수 있다. 바이어싱 소자들(14)은 예를 들어, 도 1에 도시된 스프링과 같은 다양한 형태들 중 임의의 형태를 취할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 커넥터(10)는 도전부들(24) 또는 바이어싱 소자들(14)에 동작 가능하게 연결된 하나 이상의 액추에이터들(16)을 가질 수 있다. 바람직하게, 하나 이상의 액추에이터들(16)은 도전부들(24)의 선택적인 위치화(positioning)를 서로에 대하여 허용한다. 하나 이상의 액추에이터들(16)은 임의의 다양한 구조들일 수 있다(예를 들면, 스퀴즈(squeeze) 버튼들, 압축 버튼들, 레버들, 등). 도시된 바와 같이, 액추에이터들(16)은 도전부들(24)과 직접적으로 연결되는 사이드 버튼들일 수 있으며, 이로써 액추에이터들(16)이 활성화될 때 도전부들(24)이 움직이게 된다. 따라서, 본 발명의 이러한 양상에서, 구멍 뚫린 재료(20)의 적어도 두 개의 층들이 서로 인접할 때, 적어도 하나의 구멍 뚫린 층의 도전부들(24)이 각각의 구멍들(22)이 선택적으로 정렬 및/또는 비정렬될 수 있도록 적어도 하나의 다른 구멍 뚫린 층에 대하여 움직이게 된다.
본 발명의 다른 양상에서, 하나 이상의 유연한 층들(30)의 하나 이상의 돌기 또는 돌출 섬유들(32)은 둘 이상의 미리 정의된 영역들(34)로 그룹지어진다. 이러 한 미리 정의된 영역들(34)은 서로에 대해 절연되는 것이 바람직하며, 도전성으로서, 예를 들면 직류(DC) 전원(도시되지 않음)과 같은 전원과 바람직하게 전기적으로 통신한다.
바람직하게, 도전성의 미리 정의된 영역들(34)은 그 내부의 돌출 섬유들(32)의 적어도 일부의 특성들을 통해 본래부터 도전성일 수 있다. 예를 들어, 도전성의 미리 정의된 영역들(34)의 돌출 섬유들(32)은, 예를 들어 금속화된 포일(foil), 도전성 폴리머, 또는 흑연화되거나(graphitized) 금속화된 섬유 또는 얀(yarn)을 포함하는 임의의 적절한 도전성 재료로 만들어질 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로 미리 정의된 영역들(34), 및/또는 그의 돌출 섬유들(32)은, 예를 들어 도전성 잉크와 같은 도전 코팅을 사용하여 도전적으로 만들어질 수 있다. 미리 정의된 영역들(34)은 쉽게 눈에 보이도록 만들어져서, 그것으로의 확인 및/또는 연결이 시각적 기반으로 쉽게 형성될 수 있다.
바람직하게, 돌출 섬유들(32)은 본 발명의 기술된 목적들을 이루기 위하여 적절한 임의의 다양한 모양들, 크기들 및/또는 구성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 각 돌출 섬유(32)는 구멍 뚫린 재료(20)의 적어도 두 개의 층들에 스며들거나 및/또는 맞물리는 동안뿐만 아니라 제조 및 착용 중에도 높은 유연성 정도를 제공하는 재료의 높은 장력 강도 및 중량과 밀도를 가질 수 있다. 부가적으로, 미리 정의된 도전성 영역들(32)의 도전성 돌출 섬유들(32)은 전원에 전기적으로 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 돌출 섬유들(32)은 예를 들어, 본 발명의 기술된 목적들을 포함하는 상이한 애플리케이션들을 충족시키도록 상이한 모양들, 크기들 또는 구성 들을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 양상들의 일부가 설명되었으며, 상세한 부분들은 다양한 방법들로 변경될 수 있고, 대안의 실시예들이 또한 본 발명의 범주 내에 있다는 것이 이해된다.
이제 도 2 내지 도 4를 참조하면, 애플리케이션에서, 커넥터(10)는 바이어싱 소자들(14)을 극복하고 구멍 뚫린 재료(20)의 적어도 하나의 층의 하나 이상의 도전부들(24)을 서로에 대하여 바이어싱하도록, 하나 이상의 액추에이터들(16)을 활성화시키는 것에 의해 유연한 재료(30)의 하나 이상의 층들에 확실하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 바이어싱 소자들(14)은 적어도 하나의 구멍 뚫린 층(20)의 도전부들(24)을 서로에 대하여 적어도 제 1 위치로 바이어싱할 수 있다. 바람직하게, 적어도 하나의 제 1 위치에서, 각각의 구멍 뚫린 층(20)의 하나 이상의 구멍들(22)이 비정렬된다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 힘(F)을 액추에이터들(16)에 가하는 것에 의해서 도전부들(24)이 서로에 대하여 적어도 제 2 위치로 바이어싱될 수 있다. 바람직하게, 적어도 하나의 제 2 위치에서, 각각의 구멍 뚫린 층(20)의 하나 이상의 구멍들(22)이 정렬된다.
따라서, 적어도 두 개의 인접한 구멍 뚫린 층들(20)의 하나 이상의 구멍들(22)이 정렬될 때, 커넥터(10)는 유연한 재료(30)의 하나 이상의 층들과 접촉될 수 있고, 돌출 섬유들(32)은 도 2에 도시된 바와 같이 구멍들(22)로 들어가거나 또는 맞물릴 수 있다. 돌출 섬유들(32)이 구멍들(22)과 맞물리게 되면, 액추에이터들(16)은 비활성되어 도 3에 도시된 바와 같이 구멍들(22)이 하나 이상의 바이어싱 소자들(14)을 통해 비정렬되게 된다. 돌출 섬유들(32), 보다 바람직하게 적어도 하나의 도전성의 미리 정의된 영역(32)의 돌출 섬유들(32)은 구멍 뚫린 재료의 층들의 구멍들(22)이 비정렬될 때 구멍 뚫린 층들(20)의 적어도 하나의, 하나 이상의 도전부들(24)에 기계적으로 및 전기적으로 확실하게 연결되는 것이 바람직하다. 커넥터(10)는 앞선 방법과 유사한 방법으로 유연한 재료(30)의 하나 이상의 층들로부터 분리될 수 있다는 것이 주의된다.
본 발명은 그 전형적인 실시예들에 특정 참조부호로 설명되었으며, 다양한 변화들 및 변경들이 정의된 바와 같은 본 발명의 정신으로부터 벗어남이 없이 만들어질 수 있다는 것이 명백할 것이다.

Claims (20)

  1. 직물 상호연결 시스템(fabric interconnect system;1)에 있어서,
    하나 이상의 구멍들(perforations;22)을 갖는 재료의, 적어도 두 개의 구멍 뚫린(perforated) 층들(20)을 갖는 커넥터(10)와;
    하나 이상의 돌기 섬유들(jutting fibers;32)을 갖는 재료의, 하나 이상의 유연한 층들(30)을 포함하고,
    상기 돌기 섬유들(32)은 상기 적어도 두 개의 구멍 뚫린 층들(20)을 맞물리도록 하는데 적절한, 직물 상호연결 시스템(1).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 구멍 뚫린 층들(20) 중 적어도 하나는 적어도 두 개의 도전부들(24)을 갖는, 직물 상호연결 시스템(1).
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 커넥터(10)는 상기 적어도 두 개의 도전부들(24)을 서로에 대하여 바이어싱하기 위한 하나 이상의 바이어싱 소자들(biasing elements;14)을 갖는, 직물 상호연결 시스템(1).
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 커넥터(10)는 상기 적어도 두 개의 도전부들(24)을 서로에 대하여 선택적으로 위치시키기 위한 하나 이상의 액추에이터들(16)을 갖는, 직물 상호연결 시스템(1).
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 액추에이터들(16)과 상기 하나 이상의 바이어싱 소자들(14)은 상기 적어도 두 개의 도전부들(24)을 통해 동작 가능하게(operatively) 연결되는, 직물 상호연결 시스템(1).
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 구멍 뚫린 층들(20)의 하나 이상의 구멍들(22)은, 상기 하나 이상의 바이어싱 소자들(14)이 이완된 상태일 때 서로에 대해 비정렬되는, 직물 상호연결 시스템(1).
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 구멍 뚫린 층들(20)의 상기 하나 이상의 구멍들(22)은 상기 하나 이상의 액추에이터들(16)을 통해 서로에 대해 선택적으로 정렬되는, 직물 상호연결 시스템(1).
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 구멍 뚫린 층들(20)의 상기 하나 이상의 구멍들(22)을 정렬시키기 위해 상기 하나 이상의 액추에이터들(16)을 활성화시키고, 상기 돌기 섬유들(32)이 상기 정렬된 구멍들과 맞물리도록 상기 커넥터(10)를 재료의 상기 하나 이상의 유연한 층들(30)과 접촉시키며, 상기 하나 이상의 구멍들(22)이 상기 바이어싱 소자를 통해 비정렬되도록 상기 하나 이상의 액추에이터들(16)을 비활성함으로써, 상기 커넥터(10)는 재료의 상기 하나 이상의 유연한 층들(30)과 확실하게 연결될 수 있는, 직물 상호연결 시스템(1).
  9. 직물 커넥터(10)에 있어서,
    재료의 둘 이상의 구멍 뚫린 층들(20)로서, 그 중 적어도 하나가 둘 이상의 도전부들(24)을 갖는, 상기 구멍 뚫린 층들(20)과;
    상기 둘 이상의 도전부들(24)에 동작 가능하게 연결된 하나 이상의 바이어싱 소자들(14)과;
    상기 하나 이상의 바이어싱 소자들(14) 및/또는 상기 둘 이상의 도전부들(24)에 동작 가능하게 연결된 하나 이상의 액추에이터들(16)을 포함하는, 직물 커넥터(10).
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 하나 이상의 바이어싱 소자들(14)은 상기 둘 이상의 도전부들(24)을 서로에 대해 제 1 위치로 바이어싱하는, 직물 커넥터(10).
  11. 제 10 항에 있어서, 하나 이상의 액추에이터들(16)에 인가되는 힘은 상기 둘 이상의 도전부들(24)을 서로에 대해 제 2 위치로 바이어싱하는, 직물 커넥터(10).
  12. 제 11 항에 있어서, 재료의 상기 적어도 둘 이상의 구멍 뚫린 층들(20) 각각의 상기 하나 이상의 구멍들(22)은 상기 제 1 위치에서 비정렬되는, 직물 커넥터(10).
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 구멍 뚫린 층들(20) 각각의 상기 하나 이상의 구멍들(22)은 상기 제 2 위치에서 정렬되는, 직물 커넥터(10).
  14. 제 13 항에 있어서, 재료의 상기 적어도 둘 이상의 구멍 뚫린 층들(20)은 각각 제 2 재료의 하나 이상의 돌출 섬유들(protruding fibers;32)을 수용하는데 적절한 하나 이상의 구멍들(22)을 갖는, 직물 커넥터(10).
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 커넥터(10)는 상기 제 2 재료에 확실하게 연결될 수 있는, 직물 커넥터(10).
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 돌출 섬유들(32)은 둘 이상의 미리 정의된 영역들(34)로 그룹지어지는, 직물 커넥터(10).
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 둘 이상의 미리 정의된 영역들(34)은 서로에 대해 절연되는, 직물 커넥터(10).
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역들(34)의 상기 돌출 섬유들(32)은 도전성이며 전원(power supply)과 전기적으로 통신하는, 직물 커넥터(10).
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 전원 직류(DC) 전원(power source)인, 직물 커넥 터(10).
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 돌출 섬유들(32)은 상기 적어도 두 개의 구멍 뚫린 층들(20)의 각각의 상기 하나 이상의 구멍들(22)이 정렬될 때 상기 하나 이상의 구멍들(22)과 맞물릴 수 있고, 상기 미리 정의된 도전성 영역들의 상기 돌출 섬유들(32) 및 상기 둘 이상의 도전부들(24)의 상기 하나 이상의 구멍들(22)은 상기 적어도 두 개의 구멍 뚫린 층들(20)의 각각의 상기 하나 이상의 구멍들(22)이 비정렬될 때 기계적으로 및 전기적으로 연결될 수 있는, 직물 커넥터(10).
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