KR20160103417A

KR20160103417A - 스마트 워치

Info

Publication number: KR20160103417A
Application number: KR1020150025902A
Authority: KR
Inventors: 윤철환; 황성호
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-09-01

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 스마트 워치는 디스플레이가 포함된 다이얼, 다이얼의 양측으로부터 연장되어 손목을 감싸며, 손목의 혈관과 마주보도록 적어도 하나 이상의 홈이 형성된 밴드 및 밴드에 형성된 상기 홈 내부에 결합되어 손목의 혈관과 접촉하며, 사용자의 생체신호를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서모듈을 포함한다.

Description

스마트 워치{Smart Watch}

본 발명의 일실시예는 스마트 워치에 관한 것이다.

일반적으로 스마트폰은 멀티미디어 통합기기로서 통화기능 이외에도 인터넷, 어플리케이션, TV, 네이게이션, SNS 등의 다양한 기능을 수행하는 기능을 가지고 있다. 따라서, 다양한 기능을 구현하기 위하여 스마트폰의 디스플레이가 커지게 되고, 그 결과 스마트폰의 크기가 증가하여 산책, 운동 등의 간편한 옷차림을 착용하는 경우에 휴대하기가 불편하고, 도난 및 분실의 문제가 발생하게 된다.

나아가 스마트폰 단말기를 가방 등에 넣어 소지하는 경우에는 수신, 발신통화를 하거나 메시지 기능을 사용하기 위해 스마트폰 단말기를 꺼내서 사용하는 불편함이 있고, 가방에 소지하는 스마트폰 단말기의 진동이나 벨소리를 듣지 못하여 수신전화 및 메시지를 받지 못하는 문제점이 있다.

따라서 상술한 문제점을 해결하기 위해, 사용자의 인체에 직접 착용하는 웨어러블 디바이스(wearable device)가 다양하게 개발되고 있다. 웨어러블 디바이스는 사용자가 이동 중에도 자유자재로 디바이스를 사용할 수 있게 소형화, 경량화하여 의복 등의 일부분으로 신체에 착용할 수 있도록 제작된 디바이스를 의미한다. 대표적인 예로서, 웨어러블 디바이스는 스마트 워치, HMD(head mounted display) 등을 포함할 수 있다. 이러한 웨어러블 디바이스는 스마트폰과 같은 다른 디바이스와 페어링하여 다양한 기능을 수행할 수 있다.

한편, 웨어러블 디바이스 중 스마트 워치는 사용자의 손목에 착용되어 시계 기능 외에도 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 스마트 워치를 통해 메시지 수신, SNS(Social Network Service) 이용, 전화 수신 등을 수행할 수 있다. 최근 헬스케어(healthcare) 및 피트니스(fitness)에 대한 사람들의 관심이 증가하면서 과학적으로 운동 및 건강 관리를 위한 다양한 기기들의 수요가 증가하고 있다. 따라서, 스마트워치에 헬스케어 기능을 추가하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

KR

10-2009-46306

A

본 발명의 일실시예는 헬스케어 센서를 탑재함으로써 사용자의 생체신호를 측정할 수 있으며, 헬스케어 센서를 손목의 혈관에 대응하도록 밴드에 형성하여 사용자의 생체신호를 정확하게 측정할 수 있는 스마트워치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 스마트 워치는 디스플레이가 포함된 다이얼, 다이얼의 양측으로부터 연장되어 손목을 감싸며, 손목의 혈관과 마주보도록 적어도 하나 이상의 홈이 형성된 밴드 및 밴드에 형성된 홈 내부에 결합되어 손목의 혈관과 접촉하며, 사용자의 생체신호를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서모듈을 포함한다.

센서모듈은 양측면에 돌기를 포함할 수 있으며, 홈 내벽에는 돌기에 대응하는 돌기 홈을 형성할 수 있다. 또한, 센서모듈은 제 2 자석을 포함하고, 밴드는 홈 바닥에는 형성된 제 1 자석을 포함할 수 있다.

밴드는 내부를 관통하며 다이얼과 센서모듈을 전기적으로 연결하는 도선을 포함할 수 있으며, 밴드가 구부러지거나 펼 수 있는 경우 도선은 유연성있는 전도성 부재를 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 밴드는 고정된 반원형태로 형성될 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트워치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트워치의 배면도이다.
도 3a 내지 3c는 I-I'에서 바라본 본 발명의 일실시예에 따른 밴드의 단면도이다.
도 4 및 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트워치에 포함된 도선을 도시한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

또한, "제1", "제2", "일 면". "타 면" 등의 용어는, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트워치의 정면 및 배면을 도시한 도면이다. 본 발명의 일실시예에 따른 스마트워치는 디스플레이(110)가 포함된 다이얼(100), 다이얼(100)의 양측으로부터 연장되어 손목을 감싸며, 손목의 혈관과 마주보도록 적어도 하나 이상의 홈(210)이 형성된 밴드(200) 및 밴드(200)에 형성된 홈(210) 내부에 결합되어 손목의 혈관과 접촉하며, 사용자의 생체신호를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서모듈(300)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이 다이얼(100)은 디스플레이(110)를 포함하며, 이를 통해 사용자에게 시간, 메세지(SMS) 및 사용메뉴 등을 보여준다. 또한 후술할 센서모듈(300)에 의해 측정된 사용자의 생체신호를 변환하여 디스플레이(110)를 통해 사용자에게 보여준다. 다이얼(100)은 내부에 프로세서, 배터리, 통신모듈, 터치센서, GPS 등을 포함할 수 있으며, 이를 통해 전화 통화, 메세지를 포함한 다양한 정보등의 처리를 수행하는 기능을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2 에서는 사각형의 다이얼(100)을 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 디자인적 요소를 가미하여 다양한 형상의 다이얼(100)을 포함할 수 있다.

밴드(200)는 다이얼(100)의 양측으로부터 연장하여 사용자의 손목을 감싸도록 형성된다. 여기서 다이얼(100)의 양측이란 아날로그 시계의 각각 12시, 6시 방향을 의미한다. 즉, 밴드(200)는 다이얼(100)의 12시, 6시 방향으로 연장되어 손목을 감싸고, 그 결과 다이얼(100)이 손목에 고정되어 사용자가 스마트워치를 휴대할 수 있게 된다. 도 1 및 도2 에서는 밴드(200)의 말단에 버클 및 버클에 대응하는 구멍이 형성된 것으로 도시하였지만, 당업계에 공지된 밴드(200)의 잠금장치라면 본 발명의 일실시예에 적용가능하다.

도2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시에에 따른 스마트워치의 배면에는 센서모듈(300)이 형성된다. 센서모듈(300)은 사용자의 생체신호를 측정하여 다이얼(100) 또는 외부 장치로 측정결과를 전송함으로써 사용자는 현재 자신의 건강상태를 확인할 수 있다.

구체적으로 센서모듈(300)은 밴드(200) 상에 형성되며, 더욱 구체적으로 사용자가 스마트워치를 착용하였을 경우, 손목의 혈관이 센서모듈(300)과 접촉할 수 있는 위치에 센서모듈(300)이 형성된다. 이는 손목의 혈관에 센서모듈(300)을 최대한 밀착하여 사용자의 생체신호를 정확히 측정하기 위한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트워치를 통해 출력되는 측정결과의 신뢰성을 확보할 수 있다. 여기서 혈관에 센서모듈(300)이 접촉한다는 의미는 혈관과 센서모듈(300)이 밀착하여 직접 접촉되는 것뿐만 아니라, 혈관과 센서모듈(300) 사이에 빈공간이나 기타 부재등이 형성되어도 센서모듈(300)이 사용자의 생체신호를 측정할 수 있을 정도의 간접적으로 접촉되는 것까지 포함한다.

센서모듈(300)이 측정할 수 있는 생체신호로는 예를 들어, 맥박, 혈압, 혈액 내에 산소포화도, 혈당, 체온 등이 있다. 맥박을 측정하기 위해서 센서모듈(300)은 피에조 필름(Piezo film)을 비롯한 압력센서, 광전용적맥파 센서(Photoplethysmography,PPG)등을 이용할 수 있고, 체온을 측정하기 위해서 온도센서를 이용할 수 있다. 또한, 혈액 내 산소포화도를 측정하기 위해서 산소포화도 센서를 이용할 수 있다. 그밖에 손목 피부에 전달한 압력에 혈액이 파동으로 반응하는 것을 센서로 감지해 혈압 변화를 확인할 수 있다. 본 발명의 일실시예는 상술한 센서에 한정하는 것은 아니며, 공지된 센서로 스마트워치에 부착가능한 것이라면 센서모듈(300)에 적용될 수 있다.

도 3a 내지 3c는 I-I'방향에서 바라본 밴드(200)의 단면도이다. 밴드(200)에 형성되는 센서모듈(300)은 탈부착이 가능하여 사용자의 선택에 따라 다양한 센서모듈(300)을 용이하게 부착하여 사용할 수 있다. 밴드(200)에 센서모듈(300)을 형성하기 위해서 손목과 접촉하는 밴드(200)의 일면에 홈(210)을 내어 센서모듈(300)을 수용할 수 있는 공간을 형성한다. 따라서 센서모듈(300)은 홈(210) 내부에 결합되어 밴드(200) 밖으로 센서모듈(300)이 도출되는 것을 방지한다. 그 결과 본 발명의 일실시예에 따른 스마트워치는 우수한 착용감을 가진다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 센서모듈(300)이 밴드(200)의 홈(210)에 부착되는 경우 센서모듈(300)을 밴드(200)에 고정시키기 위해 센서모듈(300)과 밴드(200)는 돌기(212,311) 및 돌기(212,311)에 대응하는 돌기홈(211,312)을 포함할 수 있다. 센서모듈(300)의 양측면에 돌기(311)가 형성되고, 홈(210) 내벽에 돌기(311)와 대응되는 돌기홈(211)을 형성할 수 있으며(도 3a참조),반대로 홈(210) 내벽에 돌기(212)가 형성되고 센서모듈(300)의 양측면에 돌기홈(312)이 형성될 수 있다(도 3b 참조). 이때 센서모듈(300)의 양측면이란 손목과 접촉하는 면과 그 반대면을 제외한 면들을 의미한다. 돌기(212,311)와 돌기홈(211,312)을 형성함으로써 사용자가 센서모듈(300)을 홈(210) 방향으로 힘을 가하면 돌기홈(211,312) 내에 돌기(212,311)가 삽입되면서 센서모듈(300)이 밴드(200)내에 고정된다. 그 결과 밴드(200)와 센서모듈(300)의 결합력이 향상되고, 센서모듈(300)을 탈부착할 수 있다.

이 밖에, 도 3c에 도시된 바와 같이 센서모듈(300)의 저면과 홈(210)의 바닥에 각각 자석(213,313)을 형성하여 센서모듈(300)이 밴드(200)에 고정시킬 수 있다. 즉, 밴드(200)의 홈(210) 바닥에 제 1 자석(213)을 형성하고, 센서모듈(300)의 저면에 제 1 자석(213)과 대응되도록 제 2 자석(313)을 형성한다. 여기서 센서모듈(300)의 저면이란 손목과 접촉하는 면에 반대방향인 저면을 의미한다. 제 1 자석(213)과 제 2 자석(313) 사이에 형성되는 인력에 의하여 센서모듈(300)과 밴드(200)의 결합력을 향상시킬 수 있으며 사용자는 용이하게 센서모듈(300)을 탈부착할 수 있다. 또한, 제 1 자석(213) 또는 제 2 자석(313)을 대신하여 철로 형성된 부재를 형성하여 실시할 수 있다.

도 4 및 도 5 는 다이얼(100)과 센서모듈(300)을 전기적으로 연결하기 위한 도선(320)을 도시한 도면이다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 밴드(200)는 다이얼(100)과 센서모듈(300)이 전기적으로 연결되도록 밴드(200)의 내부를 관통하는 적어도 하나 이상의 도선(320)을 더 포함할 수 있다. 이때 도선(320)은 다이얼(100)과 센서모듈(300)을 전기적으로 연결시켜, 도선(320)을 통해 다이얼(100)에서 센서모듈(300)로 구동전력을 공급할 수 있으며, 센서모듈(300)에서 측정된 측정 데이터를 다이얼(100)로 전달할 수 있다. 또한 다이얼(100)에서 도선(320)을 통해 제어신호를 센서모듈(300)로 전달할 수 있다. 따라서 도선(320)은 적어도 하나 이상이 형성될 수 있으며 도 4 및 도 5 에 도시된 2개의 도선(320)에 한정되는 것은 아니다.

이때 밴드(200)는 구부러지거나 펼 수 있어 손목에 밀착하면서 감쌀 수 있으며, 도선(320)은 유연한 전도성 부재를 이용하여 형성할 수 있다. 밴드(200)가 반복적으로 구부러지거나 펴지는 경우 밴드(200) 내부에 형성된 도선(320)에는 인장 응력과 압축 응력이 번갈아가면서 인가된다. 응력이 도선(320)에 반복적으로 인가되면 도선(320)은 취성파괴가 될 수 있으며, 그 결과 다이얼(100)과 센서모듈(300)은 전기적으로 연결되지 않는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 도선(320)을 유연성있는 도전성 부재를 이용하여 형성할 수 있다. 유연성있는 도전성 부재로는 전도성 고분자가 될 수 있으며, 구체적인 전도성 고분자 종류로는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌 중 어느 하나이거나 2이상의 소재를 조합한 것일 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 밴드(200)는 다이얼(100)의 양측으로부터 고정된 반원형태로 연장되며, 손목이 삽입될 수 있도록 개구부(220)가 형성될 수 있다. 밴드(200) 내부에 도선(320)이 삽입된 경우, 밴드(200)를 일정형태로 고정시켜 도선(320)이 응력에 의해 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 밴드(200)를 구부러지거나 펼 수 있는 것이 아니라, 밴드(200)를 반원형태로 고정시켜 도선(320)에 응력이 인가되는 것을 방지할 수 있다. 이때 도선(320)은 당업계에 공지된 전도성 부재라면 적용가능하다 또한, 밴드(200)에는 개구부(220)를 형성하여 사용자의 손목이 삽입거나 스마트 워치를 손목에서 탈착할 수 있다.

다이얼(100) 및 센서모듈(300)은 각각 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 근거리 통신 모듈을 통하여 센서모듈(300)에서 다이얼(100)로 측정데이터를 송신할 수 있으며, 다이얼(100)에서 센서모듈(300)로 제어신호를 송신할 수 있다. 이때 근거리 통신 모듈의 예로써 블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee), 비콘(beacon)등 다양한 통신기술을 이용할 수 있다. 또한 다이얼(100) 및 센서모듈(300)은 각각 무선 전력 송수신모듈을 포함하여 센서모듈(300)에 구동전력을 공급할 수 있다. 다만, 반드시 도선(320)을 대신하여 근거리 통신 모듈과 무선 전력송수신 모듈을 포함하는 것은 아니며 도선(320)과 근거리 통신 모듈, 도선(320)과 무선 전력 송수신모듈과 같이 본 발명의 일실시예에 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스마트워치는 손목의 혈관과 접촉하는 센서모듈(300)을 포함함으로써, 정확하고 신뢰성있는 사용자의 생체신호를 측정할 수 있으며, 센서모듈(300) 및 밴드(200)는 돌기(212,311)와 돌기홈(211,312) 또는 자석(213,313)을 이용하여 상호 결합할 수 있어 밴드(200)에서 센서모듈(300)을 용이하게 탈부착하여 사용자의 편의를 도모할 수 있다. 또한, 다이얼(100) 및 센서모듈(300)을 밴드(200) 내부를 관통하는 도선(320)을 통하여 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이때 밴드(200)가 구부러지거나 펼 수 있는 경우 도선(320)은 유연성있는 전도성 부재로 형성되거나, 밴드(200)를 고정된 반원형태로 형성하여 응력에 의해 도선(320)이 파괴되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 스마트 워치의 내구성을 향상시킬 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100 : 다이얼 110 : 디스플레이
200 : 밴드 210 : 홈
211 : 홈 내부에 형성된 돌기홈 212 : 홈 내부에 형성된 돌기
213 : 제 1 자석 220 : 개구부
300 : 센서모듈 311 : 센서모듈의 돌기
312 : 센서모듈의 돌기홈 313 : 제 2 자석
320 : 도선

Claims

디스플레이가 포함된 다이얼;
상기 다이얼의 양측으로부터 연장되어 손목을 감싸며, 손목의 혈관과 마주보도록 적어도 하나 이상의 홈이 형성된 밴드; 및
상기 밴드에 형성된 상기 홈 내부에 결합되어 손목의 혈관과 접촉하며, 사용자의 생체신호를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서모듈을 포함하는 스마트 워치.
청구항 1에 있어서,
상기 밴드는 상기 홈 내벽에 형성되는 돌기홈을 포함하며,
상기 센서모듈은 양측면에 상기 돌기홈에 대응되는 돌기를 포함하는 스마트 워치.
청구항 1 에 있어서,
상기 밴드는 상기 홈 바닥 상에 형성된 제 1 자석을 포함하며,
상기 센서모듈은 상기 제 1 자석과 대응되도록, 손목과 접촉하는 면과 반대방향의 저면에 형성된 제 2 자석을 포함하는 스마트 워치.
청구항 1에 있어서,
상기 밴드는
상기 다이얼과 상기 센서모듈이 전기적으로 연결되도록, 상기 밴드의 내부를 관통하는 적어도 하나 이상의 도선을 더 포함하는 스마트 워치.
청구항 4 에 있어서,
상기 밴드는 구부러지거나 펼 수 있으며,
상기 도선은 유연한 전도성 부재를 이용하여 형성된 스마트 워치.
청구항 4 에 있어서,
상기 밴드는
상기 다이얼의 양측으로부터 고정된 반원형태로 연장되며, 손목이 삽입될 수 있도록 개구부가 형성된 스마트 워치.
청구항 1 에 있어서,
상기 센서모듈은
피에조 필름(Piezo Film), 광전용적맥파 센서, 산소포화도 센서 및 온도 센서 중 어느 하나를 포함하는 스마트 워치.