KR20160149195A - 제어, 통지, 및 모니터링하기 위한 모듈형 및 교체가능형 디자인을 구비한 직물 마더보드 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 적어도 하나의 중앙 프로세싱 유닛(CPU) 또는 주변장치 또는 이들의 조합을 포함하는 직물 마더보드(TMB)에 관한 것이다. 의복의 직물은 TMB를 따르기 위한 기판으로 활용된다. TMB는 다수-레이어 기판들, 비아들, 및 CPU 및 주변 장치들의 조합 사이에 또는 정보를 등록하기 위한 수단 및 CPU 사이에서 신호들을 전송할 수 있는 직물 물질으로 구성된 루팅을 나타낼 수 있고, 그것은 알려진 직물 조작 기술들을 사용하여 TMB에 통합될 수 있다. 모든 구성요소들은 모듈형 및 교체가능형이며 그리고 직물 커넥터들을 활용하여 TMB에 연결된다.
Description
본 개시는 직물 마더보드 배치(arrangement)의 예시적인 실시예들과 관련되고, 그리고 더 자세히는 의학(medical), 상업(commercial), 가족-케어(family-care), 또는 스포츠 분야(sports fields)에 대한 비 독점적 적용성을 구비한 의복(garment)들, 담요(blanket)들, 수건(towel)들, 테이블보(tablecloth)들, 가운(gown)들 등, 에 채용될 수 있는 직물 마더보드에 관련된 것이다.
본 발명의 메인 목적은 관심 파라미터들을 모니터링, 통지, 또는 제어 하는 최종 목표와 함께 사용자에 의해 활용 되거나 또는 착용될 수 있는 지능형 직물들을 렌더링하기 위한 것이다.
직물들은 그것들에 적어도 하나의 직물 마더보드(TMB)를 통합 시킴으로써 지능적으로 렌더링될 수 있고, 그것은 아날로그 및/또는 디지털, 전기 및/또는 광 신호들과 함께 기능할 수 있다. 더불어, 적어도 하나의 중앙 프로세싱 유닛(CPU) 또는 적어도 하나의 주변장치는 지능형 직물에 전술한 특징들 중 하나를 제공하기 위해, TMB와 연결될 수 있다. 유연성을 부여하기 위하여, TMB 디자인은 모듈형이다; 더불어, CPU 및 주변장치들 모두는 상호교환적으로 활용될 수 있다.
CPU 및 주변장치들을 포함하는 TMB의 첫번째 예시적인 배치에서, 지능형 직물은 모니터링을 수행 가능할 수 있다. 예를 들어, TMB를 구비한 지능형 직물은 온도, 옵션 메뉴에서 선택된 것, 태양 노출, 맥박, 등과 같은 사용자 파라미터들을 모니터링 가능할 수 있다.
CPU 및 주변장치들을 포함하는 TMB의 다른 예시적인 실시예에서, 지능형 직물은 그것을 착용하는 사람으로 하여금 이벤트들에 대해 그녀에게 통지하도록 인에이블링할 수 있다. 예를 들어, TMB를 구비한 지능형 직물은 그것을 착용한 사람에게 시각적, 진동, 및 청각적 알람들의 방식으로 습도의 존재에 대해 통지할 수 있다. 더불어, TMB를 구비한 지능형 직물은 예를 들어 스포츠 이벤트 동안, 그것을 착용한 사람의 추가적 이벤트들에 대해 테블릿 또는 스마트폰과 같은 휴대용 디바이스에 통지할 수 있다.
마지막으로, 제어하기 위해 디자인된 주변장치들 및 CPU를 포함하는 TMB의 배치의 또 다른 실시예에서, 지능형 직물은 다양한 관심 오브젝트들을 조작(manipulate) 하기 위한 플랫폼으로서 기능할 수 있다. 예를 들어, TMB를 구비한 지능형 직물은, 예를 들어 옵션 메뉴를 선택한 이후에 제 3자에게 도움을 요청하기 위해 전화를 제어할 수 있다;추가적으로, 유사한 실시예는 공공 기관의 라이트들을 제어 하도록 인에이블할 수 있다. 더불어 TMB의 주변장치들의 적절한 구성요소와 함께, (테블릿들 또는 유사한 장비와 같은) 결정된 디바이스들의 동작은 제어될 수 있고, 예를 들어 적용에 의해 전술한 디바이스들 및 사용자 사이의 상호작용을 달성할 수 있다.
라빈드라 위지시리와다나(Ravindra Wijisiriwardana)에게 등록된, 문서 US2007/0078324A1 에 개시된 배치들과 같은, 생리적 파라미터들을 모니터링하기 위한 세개의 전극들을 구비한 의복들이 존재하고, 그것은 그것을 착용한 사람의 적어도 하나의 생리적(physiological) 이벤트를 모니터링하기 위한 적어도 세개의 전극들을 포함하는 의복 또는 시스템으로 구성된다. 특히, 감지 프로세스에서 생성된 노이즈(noise)를 제거하기 위하여 피드백 매커니즘으로서 반전된 노이즈 신호를 전송하기 위해 하나의 전극이 활용된다. 이 시스템은 특히 심장 주파수(cardiac frequency) 또는 심박동 곡선(cardiograms)과 같은 사용자의 전기적(electrical) 특성들을 측정하기 위해 디자인된다.
유사한 디바이스의 다른 예시는 크리스쳔 홀저(Christian Holzer) 등에게 등록된 문서 US 8,340,740 B2 에 도시 되며, 그것은 생리적 모니터링을 인에이블링하는 의복으로 구성된다. 측정 센서들은 의복에 통합된다. 생리적 특성들을 모니터링하는 디바이스는 의복의 뒷면(back)에 위치하고, 그리고 의복에 고정되고 그리고 통합될 수 있다. 그것은 또한 의복으로부터 분리될 수 있다.
이러한 유형의 디바이스의 추가적 예는 앨런 레미 마길(Alan Remy Magill)에게 등록된 문서 US2003/0212319A1 에 도시 되고, 그것은 생리적 모니터링 의복으로 구성되며, 여기서 전기는 심전도 데이터를 전송 및 모니터링하기 위해 피부 표면으로부터 파워 서플라이(power supply), 마이크로프로세서, 원격측정시스템(telemetry system)을 갖는 의복까지 섬유들의 수단들에 의해 수행된다. 마이크로프로세서를 구비한 의복은 분리될 수 있고, 그러므로 피부와 접촉하는 의복의 클리닝을 인에이블링할 수 있다. 시스템은 또한 신체에 전기적 자극을 제공하기 위하여, 역순으로 사용될 수 있다.
이러한 유형들의 디바이스의 다른 예는 갈 마켈(Gal Markel)에게 등록된 문서 US2012/0136231A1 에 도시되고, 그것은 위치 정보 뿐만 아니라 생리적 및 환경적 모니터링을 제공하는 의복으로 구성되며, 그리고 건강(health)을 모니터링 하기 위한 능력(capacity)을 구비한 의복들의 시스템 또는 의복을 개시한다. 의복은 생리적, 환경적, 및 위치 데이터를 전송하기 위한 통신 유닛 뿐만 아니라 다양한 심전도 센서들, 건강을 모니터링하기 위한 다른 센서들, 프로세서, 도전성 섬유들을 포함한다.
이러한 종류의 디바이스들의 마지막 예는 하비에르 기옌 아레돈도(Javier Guillen Arredondo) 등에게 등록된 문서 WO 2011/131235 에 도시 되며, 그것은 모니터링 시스템으로 구성된다. 이 제안은 사용자의 신체 건강을 나타내는 하나 이상의 파라미터들을 측정하기 위해 적응되는 하나 이상의 센서들을 구비한 모니터링 시스템으로 구성 된다. 이 제안은 또한 값들을 미리 결정된 정보와 비교하기 위한 평가 시스템 및 데이터를 수집하기 위한 시스템을 포함한다. 적어도 하나의 센서들은 의복에 통합된다.
생리적 파라미터들을 모니터링하기 위해 의복들이 존재하는 사실에도 불구하고, 현재 기술에 알려진 접근법들은 디바이스들의 디자인에 통합되는 직물 마더보드 구조를 갖지 않는다.
또한, 일부 디바이스들은 분리 가능함에도 불구하고, 그들은 모듈형이지 않고 그리고 어느 것도 교체가능한 특징을 설명하지 않는다. 예를 들어, 심장 주파수를 모티터링 하기 위해 디바이스가 한번 디자인 되면, 그것과 동일한 디자인은 온도와 같은 다른 파라미터를 모니터링 할 수 없고, 그러므로 완전히 새로운 디바이스의 사용이 요구된다.
또한, 현재 기술에서의 부재점은 바람직하게는 직물 옵션(option)들의 메뉴를 선택한 이후에, 컴퓨터 어플리케이션 또는 디바이스와 상호 작용(interaction) 또는 공공 건물의 라이트(light)와 같은 관심 오브젝트들을 조작하는 직물들의 기능이다.
현재 기술에서 언급된 문제들을 다루기 위하여, 직물 마더보드(TMB)의 구조를 제공하는 실시예들을 개시하는 것이 본 발명의 목적이다. 본 발명의 목적인 TMB의 기판은 직물 물질을 따른다. 더불어, TMB는 단일 레이어 또는 다중 레이어 디자인들 구조화될 수 있고, 레이어 상호연결을 위하여 개구부(perforation)들을 포함할 수 있다. 레이어들 및 개구부들은 직물 물질들을 따르고 그리고 직물 조작 기술들에 의해 TMB에 통합된다.
TMB의 루팅(routing)은 적어도 두개의 상이한 타입의 루팅들을 포함한다: 미로 루팅 그리고 X-Y 루팅. 두개의 루팅 타입들은, 예를 들어 직물 프린팅 기술들을 활용하여 또는 직물 조작 기술들을 사용하여 요구되는 패턴을 팔로잉(following)하여 루트들을 포함함시킴으로써, TMB에 통합될 수 있다.
주변장치(peripherals)들은 대략적으로 입력 또는 출력 주변장치로 분류될 수 있다. 유연성을 획득하기 위하여, TMB는 전통적인 직물 커넥터(connector)들을 채용함으로써 TMB의 모듈형 및 교체형 디자인을 단순화시키는 주변장치들 및 CPU의 터미널들을 포함한다.
마지막으로, 입력 및 출력 주변장치들을 포함하는 교체가능한 TMB 디자인의 구현은 옵션들의 메뉴를 선택한 이후에 공공 건물의 라이트들과 같은 관심 오브젝트들을 사용자가 조작하는 것을 인에이블(enable) 한다. 유사하게, 사용자는 TMB에 적절히 채용된 주변장치들의 결정된 배치에 의해 제어될 수 있는 디바이스들과 상호작용 가능 하도록 인에이블링 되며, 그것은 의복 또는 다른 직물을 따를 수 있다.
TMB는 직물 주변장치를 따르는 도전 직물 물질의 적어도 하나의 레이어로 구성되고, 그것은 적어도 하나의 신호를 TMB내에 교체 가능한 그리고 분리가능한 방식으로 위치한 콘트롤러(controller)에게 전송할 수 있다.
주변장치들은 수행하기 위해 의도되는 액션들에 의존적인 상이한 구성요소들로 나타낼 수 있다; 예시적인 실시예들은 배터리 홀더(battery holder)들, 버스(bus)들(또한 루팅(routing)들로 언급됨), 커넥터(connector)들, 점퍼(jumper)들, 패드(pad)들, 소켓(socket)들, 스위치(switch)들, 비아(VIA)들, 등을 포함한다.
예시적인 직물 주변장치들은 적어도 하나의 폴 및 하나의 스로우 (1P1T), 하나의 폴 및 두개의 스로우들(1P2T), 하나의 폴 및 세개의 스로우들(1P3T)로 나타내는 일반적-열림(normally-open) 및 일반적-닫힘(normally-closed) 스위치들을 포함하고, 그것은 도전 레이어들을 따르고, 패드들 또는 접촉(contact) 영역들, 및 패드들 또는 도전 레이어들 사이에 위치한 격리 레이어로 이루어 진다. 격리 레이어는 특정 접촉 영역(area)들을 생성하고 그리고 도전성 직물들 사이의 우연한(accidental) 접촉들을 회피하기 위하여 구성된다. 본 개시의 디자인은 비 도전성 영역들 및 최대 도전성 영역들을 구비한 스위치를 주변 장치내에 부여한다.
지능형 직물들의 형태에 채용되는 예시적인 주변장치들은 스냅(snap)들, 패스너(fastener)들, 후크(hook), 핀(pin), 기타 등과 같은 직물 산업에서 전통적으로 활용되는 엘리먼트들에 의해 달성될 수 있다. N-폴 및 N-스로우 (NPNT) 스위치의 특정 실시예는 각각의 금속성 또는 전도성 지퍼(zip)의 도전성 이빨 또는 슬라이드 부분이 폴 또는 스로우로 채용될 수 있는 도전성 지퍼 또는 슬라이드 패스너와 같은 일반적으로 이용가능한 직물 엘리먼트(element)들을 활용함으로써 구성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예로서, 핀들은 결정된 TMB의 주변장치들을 위한 접촉 노드들로서의 기능을 수행할 수 있다.
버스들과 같은 다른 예시적인 주변장치들은 상이한 엘리먼트들을 위한 연결 또는 접촉 포트들로서 구성되며, 그것은 상호연결을 위해 스냅 또는 후크 엘리먼트들을 채용할 수 있고, 두개 모두는 직물 산업에서 일반적으로 활용된다. 패드들과 같은 주변장치들의 추가적인 예시는 스냅들 및 버스들과 같은 구성 요소들 사이에 적절한 접촉을 보장하기 위해 활용될 수 있다.
사용하기 위한 버스들 또는 포트들의 수 및 바람직한 구성요소들에 의존하여, 패드들 뿐만 아니라 후크들 또는 스냅들의 결정된 양만큼 활용된다. 이러한 구성요소들은 요구되는 연결성을 달성하기 위하여 도전성 직물들을 사용하며, 수동 또는 기계 바느질과 같은 전통적 직물 취급 기술들에 의해 베이스(격리) 또는 도전성 직물들에 부착 및 배치된다.
추가적인 예시적인 직물 주변장치들은 추가적 엘리먼트들, 전자 집적 회로들(electronics integrated circuit), 또는 바람직한 광자 집적 회로(photonic integrated circuit)들을 수용하기 위한 커넥터들 또는 개구부들을 구비한 직물 기판을 통해 도전성 프린팅 또는 루팅을 활용함으로써 소켓들을 따를 수 있다. 이러한 종류의 주변장치는 스냅들을 포함하고 그리고 그 결과 대체가능하고 그리고 모듈형이며, 그러므로 그것이 포함하는 모듈 또는 이러한 소켓을 교체하는 것을 단순화 함으로써 상이한 기능들을 나타내는 다른 주변장치들을 TMB가 수용하는 것을 인에이블한다.
본 개시의 실시예에 따라, 상이한 스위치들의 예시적인 조합들은 전기 또는 전자 디바이스를 제어하기 위해 채용될 수 있어서, 사용자는 디바이스와 상호 작용할 수 있다. 이러한 방법으로, 선호되는 실시예에서의 발명은 의복(바람직하게는 셔츠)으로 구성될 수 있고, 그것은 사용자가 디바이스를 제어하고 그리고 상호작용하도록 인에이블하고, 그리고 그것은 유아(infant) 학습(learning) 활성화 시스템으로 사용될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예는 노인(elderly people)의 존재를 모니터링하기 위하여 그럴듯한 습도 감지기를 포함하는 침대 매트리스 또는 침대 커버와 같은 침실 리넨(linen) 또는 침실 직물로서 구성될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예들은 사용자로부터 온도의 측정 뿐 아니라 관심있는 다른 파라미터들을 인에이블 하는 팔찌들로서 구성 된다.
본 개시의 다른 실시예는 유아들을 위한 의복으로 구성되고, 그것은 다른 유아 파라미터들에 추가하여 움직임, 습도, 바이탈 사인(vital sighn)을 측정 및 모니터링하기 위해 적응된다.
앞서 언급한 디바이스들은 TMB 내에서 교체 가능하게 사용되기 위한 의도로, 직물 구성요소들과 함께 디자인된, 지그비, 블루투스, 등을 채용 하는 무선 주파수 통신 모듈, 또는 ““Wi-Fi”” 통신 모듈, 및 유사제품들을 추가적으로 수용할 수 있다.
도 1A는 단일-레이어 직물 마더보드(TMB)의 타당한 실시예의 디자인을 도시 한다;
도 1B는 다수의 레이어들 사이의 상호연결을 위한 ““비아(VIA)들””의 사용이 강조되는 복수의-레이어 직물 마더보드의 타당한 실시예의 단면을 도시한다;
도 2A는 도 1A에 묘사된 실시예와 같은 TMB를 따르기 위한 직물 물질들의 활용을 도시한다;
도 2B는 레이어들이 직물의 앞(front)-부분 및 뒷(back)-부분에 통합되고 그리고 중앙 부분으로부터 분리된 다수-레이어 직물 마더보드의 실시예의 단면을 도시한다;
도 2C는 루팅이 마더보드의 최상 레이어에서 수행되는 것을 가정하여, 직물 의복의 X-Y 루팅의 구현을 도시한다;
도 3은 교체가능한 입력 및 출력 디바이스들을 구비한 지능형 속옷(vest)의 레이아웃 실시예를 도시한다;
도 4는 모듈 형 및 교체 가능한 디자인을 활용하는 전통적 직물 커넥터의 채용을 도시한다.
도 5는 옵션들의 (직물) 메뉴를 선택한 이후에, 공공 건물의 라이트들과 같은 관심 오브젝트를 사용자가 조작하는 것을 인에이블링하는 지능형 식탁보(tablecloth)의 형태의 실시예를 묘사한다;
도 6은 TMB의 주변장치로서 기능할 수 있는 1-폴 및 1-스로우 직물 스위치를 도시한다;
도 6A는 도 6에 도시된 직물 스위치의 예시를 위해 균일한 패턴을 구비한 격리 레이어를 묘사한다-상기 스위치는 균일한 활성 영역을 보임-;
도 7은 TMB의 주변장치로서 기능할 수 있는 1-폴 및 2 스로우 직물 스위치를 도시한다;
도 7A는 도 7에 묘사된 직물 스위치의 예시를 위해 분리된 패턴을 구비한 격리 레이어를 도시한다-상기 스위치는 두개의 개별적 활성 영역들을 보임-;
도 8은 TMB의 주변장치로서 기능할 수 있는 1-폴 및 3-스로우 직물 스위치를 도시한다;
도 8A는 도 8에 도시된 직물 스위치의 예시를 위해 세개의 섹션(section)들을 구비한 격리 레이어를 도시한다-상기 스위치는 세개의 활성 섹션들을 나타냄-;
도 9는 유아들을 위한 학습 활성화 의복을 위한 TMB의 디자인을 도시한다-TMB는 조합 로직을 인에이블하기 위한 직물 로직 게이트들을 포함함-;
도 10은 TMB에 기초한 통신 모듈 소켓의 구현을 도시한다;
도 11a는 TMB내에서 주변장치들을 연결하기 위한 소켓 또는 커넷터 소켓을 도시한다-도시된 커넥터들은 직물 취급 분야에서 알려진 스냅들임-;
도 11b는 TMB내에서 주변장치들을 연결하기 위한 소켓 또는 커넷터 소켓을 도시한다-도시된 커넥터들은 직물 취급 분야에서 알려진 후크들임-;
도 11c는 TMB내에서 주변장치들을 연결하기 위한 소켓 또는 커넷터 소켓을 묘사한다-도시된 커넥터들은 직물 취급 분야에서 알려진 Velcro®®와 같은 루프 시스템들 및 후크임-;
도 12는 직물 물질을 따르는 패드들 또는 접촉 존(zone)들의 구현을 묘사한다-상기 패드들은 TMB의 루팅들 또는 버스들을 구비한 핀들 또는 또는 스냅들과 같은 조인 구성요소들에 채용됨-;
도 13은 온도 모니터링 팔찌의 TMB 디자인을 도시하며, 상기 TMB는 Velcro®® 와 같은 루프 커넥터들 및 후크로 구현되는 2-폴 및 2-스로우 스위치를 포함한다;
도 14는 배터리 홀더를 위한 TMB의 디자인이 도시되고, 그것은 개별적으로 또는 TMB 주변장치에 내장되어 기능할 수 있다;
도 15는 침대 매트리스 또는 침대 시트 또는 침대 커버와 같은 침실 직물들 또는 리넨들을 모니터링하기 위한 TMB 디자인이 도시되고, 상기 TMB는 존재(presence) 또는 유체(fluid)의 감지를 위한 조합 로직을 인에이블링 하기 위해 직물 로직 게이트들을 포함할 수 있다;
도 16은 움직임 또는 온도 또는 습도를 모니터링하는 유아 의복을 위한 TMB의 디자인을 도시한다.
도 1B는 다수의 레이어들 사이의 상호연결을 위한 ““비아(VIA)들””의 사용이 강조되는 복수의-레이어 직물 마더보드의 타당한 실시예의 단면을 도시한다;
도 2A는 도 1A에 묘사된 실시예와 같은 TMB를 따르기 위한 직물 물질들의 활용을 도시한다;
도 2B는 레이어들이 직물의 앞(front)-부분 및 뒷(back)-부분에 통합되고 그리고 중앙 부분으로부터 분리된 다수-레이어 직물 마더보드의 실시예의 단면을 도시한다;
도 2C는 루팅이 마더보드의 최상 레이어에서 수행되는 것을 가정하여, 직물 의복의 X-Y 루팅의 구현을 도시한다;
도 3은 교체가능한 입력 및 출력 디바이스들을 구비한 지능형 속옷(vest)의 레이아웃 실시예를 도시한다;
도 4는 모듈 형 및 교체 가능한 디자인을 활용하는 전통적 직물 커넥터의 채용을 도시한다.
도 5는 옵션들의 (직물) 메뉴를 선택한 이후에, 공공 건물의 라이트들과 같은 관심 오브젝트를 사용자가 조작하는 것을 인에이블링하는 지능형 식탁보(tablecloth)의 형태의 실시예를 묘사한다;
도 6은 TMB의 주변장치로서 기능할 수 있는 1-폴 및 1-스로우 직물 스위치를 도시한다;
도 6A는 도 6에 도시된 직물 스위치의 예시를 위해 균일한 패턴을 구비한 격리 레이어를 묘사한다-상기 스위치는 균일한 활성 영역을 보임-;
도 7은 TMB의 주변장치로서 기능할 수 있는 1-폴 및 2 스로우 직물 스위치를 도시한다;
도 7A는 도 7에 묘사된 직물 스위치의 예시를 위해 분리된 패턴을 구비한 격리 레이어를 도시한다-상기 스위치는 두개의 개별적 활성 영역들을 보임-;
도 8은 TMB의 주변장치로서 기능할 수 있는 1-폴 및 3-스로우 직물 스위치를 도시한다;
도 8A는 도 8에 도시된 직물 스위치의 예시를 위해 세개의 섹션(section)들을 구비한 격리 레이어를 도시한다-상기 스위치는 세개의 활성 섹션들을 나타냄-;
도 9는 유아들을 위한 학습 활성화 의복을 위한 TMB의 디자인을 도시한다-TMB는 조합 로직을 인에이블하기 위한 직물 로직 게이트들을 포함함-;
도 10은 TMB에 기초한 통신 모듈 소켓의 구현을 도시한다;
도 11a는 TMB내에서 주변장치들을 연결하기 위한 소켓 또는 커넷터 소켓을 도시한다-도시된 커넥터들은 직물 취급 분야에서 알려진 스냅들임-;
도 11b는 TMB내에서 주변장치들을 연결하기 위한 소켓 또는 커넷터 소켓을 도시한다-도시된 커넥터들은 직물 취급 분야에서 알려진 후크들임-;
도 11c는 TMB내에서 주변장치들을 연결하기 위한 소켓 또는 커넷터 소켓을 묘사한다-도시된 커넥터들은 직물 취급 분야에서 알려진 Velcro®®와 같은 루프 시스템들 및 후크임-;
도 12는 직물 물질을 따르는 패드들 또는 접촉 존(zone)들의 구현을 묘사한다-상기 패드들은 TMB의 루팅들 또는 버스들을 구비한 핀들 또는 또는 스냅들과 같은 조인 구성요소들에 채용됨-;
도 13은 온도 모니터링 팔찌의 TMB 디자인을 도시하며, 상기 TMB는 Velcro®® 와 같은 루프 커넥터들 및 후크로 구현되는 2-폴 및 2-스로우 스위치를 포함한다;
도 14는 배터리 홀더를 위한 TMB의 디자인이 도시되고, 그것은 개별적으로 또는 TMB 주변장치에 내장되어 기능할 수 있다;
도 15는 침대 매트리스 또는 침대 시트 또는 침대 커버와 같은 침실 직물들 또는 리넨들을 모니터링하기 위한 TMB 디자인이 도시되고, 상기 TMB는 존재(presence) 또는 유체(fluid)의 감지를 위한 조합 로직을 인에이블링 하기 위해 직물 로직 게이트들을 포함할 수 있다;
도 16은 움직임 또는 온도 또는 습도를 모니터링하는 유아 의복을 위한 TMB의 디자인을 도시한다.
본 개시는 의복들, 담요들, 수건들, 테이블보들, 가운들 등에 채용될 수 있는 장치와 관련되고, 그것은 제 1 엘리먼트(100), 제 2 엘리먼트(200), 제 3 엘리먼트(300), 제 4 엘리먼트(400) 및 제 5 엘리먼트(500)로 구성될 수 있다.
제 1 엘리먼트(100)는 직물 마더보드(100)(TMB)로 구성된다. TMB의 디자인은 모듈형이고 그리고 TMB내에서 엘리먼트들을 교체하는 것을 허용한다. TMB는 주변장치들(103) 또는 중앙 프로세싱 유닛(102)들과 같은 예시적인 구성요소들을 포함하기 위하여 커넥터들을 활용한다.
본 개시에서 TMB(100)의 예시적인 실시예는 도 1A에 묘사된다. 이 예시적인 실시예에 따라, TMB(100)는 적어도 하나의 도전 루팅(101) 및 적어도 하나의 도전 루팅에 연결되는 적어도 하나의 터미널을 가진 적어도 하나의 기판 레이어로 구성되며, 여기에 CPU(101) 또는 주변장치(103) 또는 이들의 조합이 설치될 수 있다.
TMB(100)는 전자 또는 광자 회로를 정의하고, 그것은 활용된 CPU(102) 및 주변장치들(103)의 배치의 함수이며, 그것으로 정보는 TMB를 포함하는 상품의 의도된 목적에 따라 제어 또는 통지 또는 신호 전달의 목적과 함께 방출될 수 있을 뿐만 아니라, 조작, 모니터링 될 수 있다.
도 1B에서, TMB의 예시적인 실시예는 당업자에게 수직 상호 접속(Vertical Interconnect Accesses) 또는 ““비아(VIA)들””로 알려진 레이어들(109,110,111) 사이에 상호연결을 위한 개구부들에 부가하여 다수-레이어 기판(104)을 나타내기 위하여 도시된다.
제 1 예시적 레이어(105)는 제 1 디지털 또는 아날로그 신호를 가이드하기 위한 플랫폼으로서 쓰일 수 있다. 제 2 예시적 레이어(106)는 제 2 디지털 또는 아날로그 신호를 가이드하기 위한 프랫폼으로서 쓰일 수 있다. 제 3 예시적 레이어(107)는 일정한 전기 또는 광 신호를 제공하기 위한 플랫폼으로서 쓰일 수 있다. 제 4 예시적 레이어(108)는 레퍼런스(reference)를 제공하기 위한 플랫폼으로서 쓰일 수 있다.
제 3 및 제 4 예시적 레이어들의 앞선 설명들은 예시적으로 각각 +5V 및 0V 를 제공할 수 있다. 앞서 언급된 레이어들은 디자인에 의해 필요하다고 인정되면 반복적으로 채용될 수 있다. 이 레이어 구조는 예시적이고 그리고 특정 TMB의 실시예들에 한정되지 않는다.
도 1B에 도시된 본 개시의 예시적인 실시예에 따라, 당업자에게 ““비아(VIA)들””로 알려진 수직 상호연결 접근(Vertical Interconnect Accesses) 또는 개구부들(109, 110, 11)을 활용함으로써 레이어 상호연결이 발생한다. 채용될 수 있는 제 1 예시적 비아(VIA)는 태그 비아(109)이다. 활용될 수 있는 제 2 예시적 비아는 스루 비아(110)이다. 사용될 수 있는 제 3 예시적 비아는 시퀀셜(sequential) 비아(111)이다. 채용될 수 있는 추가적인 예시적 비아들은 포토-디파인(photo-defined), 컨트롤 뎁스(controlled depth), 또는 매립된 비아들(buried VIA)들을 포함한다. 이러한 비아들의 리스트는 예시적이고 그리고 특정 TMB의 실시예들에 한정되지 않는다.
제 2 엘리먼트(200)는 디지털- 및/또는 아날로그- 전기 및/또는 광 신호들, 또는 이들의 조합을 격리시키고 그리고 전송하기 위한 커패시티를 구비한 직물 물질으로 구성된다. 도 2A에서 직물 물질을 따르는 TMB 기판이 묘사된다. 그러한 예시적 기판(100)에서 루팅 구조들(200)은 구성요소들(201)로 그리고 구성요소들(201)로부터 신호들을 가이드하기 위해 통합될 수 있다.
TMB(100)내의 루팅 구조들(200)은 도전 루팅을 구비한 프린트된 또는 스탬프된 직물들 뿐만 아니라, 광섬유 또는 도파관(waveguide)을 포함하는 직물 배치, 전기 직물 컨덕터들로 구성될 수 있다.
예시적인 TMB는 니트로 된 또는 직조 직물들로 구성될 수 있고, 당업자에게 알려진 것 처럼, 그것은 기판 레이어(100)를 정의하고, 그리고 회로를 위해 의도된 루팅을 정의하기 위하여 도전 직물들(200)은 적절히 삽입될 수 있다. 예시적인 도전 직물들(200)은 터미널로부터 CPU(201)로 확장될 수 있고 또는 특정 기능을 위해 바람직한 확대를 나타낼 수 있어, 그결과 결정된 도전 루팅을 정의한다.
도 2B에 도시된 본 개시의 예시적인 실시예에 따라, TMB는 레이어들(104)로 기능하고, 그리고 독립적 도전 루팅들(202, 203, 204, 205)을 정의하는 스탬핑들 또는 프린팅들 뿐만 아니라 니트로 된 또는 직조 직물들과 같은 다수의 직물 기판들을 구현할 수 있고, 격리 레이어들은 루팅들 사이의 간섭을 회피하기 위하여 중첩될 수 있고, 그리고 상이한 도전 루팅들 사이의 상호연결은 직물 비아(VIA)(206)들에 의해 수행될 수 있다.
본 개시의 예시적인 실시예에 따라, TMB는 동시에 격리 레이어로 기능하는 기판 레이어(100)를 포함할 수 있다. 더불어, 도전 루팅들을 정의하는 니트로 된 또는 직조 직물들의 구성, 스탬핑들, 또는 프린팅(200)들은 격리 레이어들에 의해 분리된 단일 평면에서 서로 인접하게 위치할 수 있다. 계속해서 TMB의 다른 예시적인 실시예에 따라, 도전 루팅들을 정의하는 니트로 된 또는 직조 직물들의 구성, 스탬핑, 또는 프린팅(104)들은 격리 레이어들과 교번적인 방법으로 중첩되어(202, 203, 204, 205)위치할 수 있다.
단일 레이어에 국부화된 직조 또는 니트 직물들 사이의 예시적인 상호연결들은 다른 직조 또는 니트 직물들이 채용되어 구현될 수 있고, 그것은 앞서 언급된 예시적인 상호연결들을 정의한다. 단일레이어에 국부화된 프린팅들 사이의 예시적인 상호연결들은 다른 프린팅들이 채용되어 구현될 수 있고, 그것은 앞서언급된 예시적인 상호연결들을 정의한다. 단일 레이어에서 국부화된 스탬핑들 사이의 예시적인 상호연결들은 다른 스탬핑들이 채용됨으로써 구현될 수 있고, 그것은 앞서언급된 예시적인 상호연결들을 정의한다.
다수 레이어들에서 국부화된 니트로 된 또는 직조 직물들 사이의 예시적인 상호연결들은 다른 직조 또는 니트 직물들을 채용함으로써 구현될 수 있고, 그것은 앞서 언급된 예시적인 상호연결들을 정의한다. 다수의 레이어들에서 국부화된 프린팅들 사이의 예시적인 상호연결들은 다른 프린팅들을 채용함으로써 구현될 수 있고, 그것은 앞서 언급된 예시적인 상호연결들을 정의한다. 다수의 레이어들에서 국부화된 스탬핑들 사이의 예시적인 상호연결들은 다른 스탬핑들을 채용함으로써 구현될 수 있고, 그것은 앞서 언급된 예시적인 상호연결들을 정의한다.
예시적 도전 루팅(200)들, 레이어(202, 203, 204, 205)들, 그리고 비아(206)들은 직물 물질들을 따르고 그리고 직물 취급 기술들을 채용함으로써 구현된다. 제 1 레이어(202)는 직물의 전면 섹션(front section)에 통합될 수 있다. 제 2 레이어(202) 그리고 제 3 레이어(204)는 격리될 수 있다. 제 4 레이어(205)는 직물의 후면 섹션(back section)에 통합될 수 있다. 더불어, 제 1 레이어(202), 제 2 레이어(203), 제 3 레이어(204), 및 제 4 레이어(205)들 각각은 개별 직물들을 활용하여 따르게 될 수 있다.
TMB(100)의 예시적 도전 루팅들(200), 레이어들(202, 203, 204, 205), 및 비아(206)들은 니팅(knitting), 위빙(weaving), 스탬핑(stamping), 퍼포래이팅(perforating)과 같이 알려진 직물 취급 기술들을 채용하여 구현될 수 있거나 또는 직물들에 또한 프린트될 수 있다.
도 2C에 도시된 본 개시의 예시적인 실시예는 TMB(100)의 루팅을 묘사한다. TMB(100)의 루팅은 적어도 두개의 상이한 타입의 루팅들을 포함한다: 미로 루팅 및 X-Y 루팅(207). 두개의 루팅 타입들은 예를 들어, 직물 프린팅 기술들을 활용하여 또는 직물 취급 기술들을 사용하여 요구되는 패턴을 팔로잉하는 루트들을 포함시킴으로써, TMB에서 구현될 수 있다. 루팅은 CPU(208)와 정보(209)를 등록하기 위한 수단 사이 또는 CPU와 주변장치(209)들의 조합 사이에서 신호들을 가이드한다.
제 3 엘리먼트(300), 제 4 엘리먼트(400), 및 제 5 엘리먼트(500)는 TMB(100)에 연결된 출력 주변장치(500)들, 입력 주변장치(400)들, 및 CPU(300)으로 구성되고, 그것은 도 3에 예시적인 실시예로 도시된다. 그러한 TMB(100)의 예시적인 실시예는 상이한 변수들을 모니터링, 신호 전달(signalize), 통지(inform), 또는 제어하기 위해 주변의 엘리먼트들(400, 500) 또는 CPU(300)의 교체를 허용하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 예시적인 실시예에서, TMB(100), 루팅(200), CPU(300), 및 주변장치(400, 500)들은 물세탁이 가능하다.
CPU(300) 및 주변장치들(400, 500)의 예시는 단단한 또는 유연한 인쇄 회로 기판(PCB)들 뿐만 아니라, 직물 보드들에 마운트될 수 있다. 예시적 보드 각각은 (저항, 집적 회로, 커패시터, 등과 같은) 별개의 전자 엘리먼트들 또는 (브래그 격자(Bragg grating), 빔 디바이더(beam divider), 간섭계(interferometer), 등 과 같은) 별개의 광 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
예시적인 CPU(300) 는 주변의 엘리먼트들에 의해 전송된 신호들을 프로세스하는 전자 또는 광 디바이스로 구성될 수 있고, 그리고 적절한 주변 엘리먼트들을 채용하여 정보를 전송한다. CPU(300)들의 예시는 마이크로콘트롤러(microcontroller) 또는 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 유사한 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
CPU(300)는 직물 루팅(200)을 채용하는 주변장치들(400, 500)과 연결된다. TMB(100) 주변 장치들(400, 500)은 입력(400) 및 출력(400) 디바이스들로 대략적으로 분류된다.
예시적인 입력 주변장치들(400)은 광 변환기(transducer)들 또는 전자 변환기들 또는 이들의 조합 같은 엘리먼트들로 구성된다. 그러므로, 입력 주변장치(400)들의 예시는 용량성(capacitive) 센서들 또는 온도 센서(temperature sensor)들 또는 가속도계(accelerometer)들 또는 호흡 주파수 센서(respiratory frequency sensor)들 또는 습도 센서들 또는 자력계(magnetometer)들 또는 가슴 팽창 센서(chest expansion sensor)들 또는 자이로스코프(gyroscope)들 또는 펄스 센서(pulse sensor)들 또는 근육 활동 센서(muscular activity sensor)들 또는 유사한 디바이스들을 포함할 수 있다.
예시적 출력 주변장치(500)들은 직물 변환기(textile transducer)들 또는 스크린(screen) 또는 진동 디바이스(vibration device) 또는 청각 디바이스(audible device) 또는 발광 디바이스(illuminating device) 또는 정보 방출이 가능한 디바이스(device capable of emitting information) 또는 메모리 모듈(memory module) 또는 직렬 통신 모듈(serial communications module) 또는 (지그비(Zigbee) 기술, 블루투스(Bluetooth)등을 사용하는)무선 주파수 통신 모듈(radio frequency communications module) 또는 ““와이-파이(Wi-Fi)”” 통신 모듈 또는 유사 디바이스들을 포함할 수 있다.
유연성을 주기 위하여, TMB(100)는 CPU(600) 및 주변장치들(601)에 터미널들을 포함하고, 그것은 스냅들, 후크(hook)들 및 눈(eye)들, 후크들 및 루프들(Velcro®®) 또는 유사 엘리먼트들과 같은 전통적 직물 커넥터들을 채용하여 모듈형 및 교체가능형 디자인을 단순화 한다. 본 발명의 이러한 측면은 도 4의 예시적인 실시예에 도시된다.
더불어, 예시적인 터미널들은 제어, 통지(inform), 신호 전달, 또는 상이한 변수들을 모니터링 하기 위하여 주변 엘리먼트들(601) 또는 CPU(600)를 교체가능 하도록 하기 위하여 적절한 특징들을 나타낸다.
각각 터미널은 직물 취급 기술들을 사용하여 결정된 루팅에 부착되고, 그것은 TMB의 엘리먼트들 사이에 신호들의 전도를 인에이블 한다. 예를 들어, 스냅(601) 형태의 예시적인 달말기는 주변장치(601) 및 CPU(600) 사이의 통신을 용이하게 하기 위하여 대응되는 루팅(602)에 바느질될 수 있다.
도 5에 도시된 본 개시의 마지막 예시적인 실시예는 옵션들의 (직물) 메뉴를 선택한 이후에, 공공 건물의 라이트들과 같은 관심 오프젝트들을 사용자가 조작하는 것을 인에이블하기 위해 루팅(200), CPU(300), 입력(400), 및 출력(500) 주변장치들을 포함하는 TMB(100)를 묘사한다.
앞서 언급한 것들은 본 개시의 원칙들을 단순히 도시한다. 설명된 실시예들을 위한 다양한 변경 및 변화는 명세서에서 가르치는 관점에서 당업자에게 명백할 것이다.
본 발명의 구현을 위해 선호되는 접근
특정 CPU 및 주변장치들을 따르는 직물 마더보드(TMB)를 활용함으로써, 의복은 모니터링, 통지, 및 제어 가능할 수 있다. 예를 들어,CPU에 의해 주기적으로 스캔되는, 주변장치들을 구비한 가운(gown)의 형태로 지능형 직물은, 온도를 모니터링하고 그리고 열의 존재/부존재에 대해 통지하기 위해 활용될 수 있고 그리고 버튼과 함께 지원 호출(call for assistance)을 제어할 수 있다. 더불어, 모듈형 및 교환형 디자인 때문에, 입력 주변장치는, 예를 들어, 온도 감지기에서 펄스(pulse) 감지기로 변경될 수 있다.
TMB, CPU, 및 주변장치들의 결정된 배치를 채용함으로써, 지능형 직물은 그것을 착용한 사람이 그녀에게 이벤트들에 대해 통지하도록 인에이블 한다. 예를 들어, 지능형 직물은 시각적, 진동, 및 청각적 알람들로서 습도의 존재에 대해 통지 가능할 수 있다. 더불어, 지능형 직물은 예를 들어 스포츠 이벤트 동안, 그것을 착용한 사람의 추가적 이벤트들에 대해 스마트폰 또는 테블릿(tablet)과 같은 포터블(portable) 디바이스에 통지하는 것을 가능하게 할 수 있다.
마지막으로, 제어하기 위해 디자인된 주변장치, CPU, 및 TMB의 특정 배치를 구현함으써, 지능형 직물은 다양한 관심 오브젝트들을 조작하는 플랫폼으로서 기능할 있다. 예를 들어, 지능형 직물은 옵션 메뉴를 선택한 이후에, 제 3 자에게 도움을 요청하도록 전화를 제어할 수 있다; 뿐만 아니라 공공 건물의 라이트들의 제어를 인에이블링할 수 있다.
TMB는 직물 기판들에 디자인 된다; 직물 기판은 추가적 구성요소들 뿐만 아니라, 요구되는 주변장치들을 포함하기 위한 지지부재 또는 격리 기판으로서 기능할 수 있다.
조합 로직의 활용은 특정 기능들을 실현시키기 위해 구성될 이러한 직물 기술들을 인에이블 한다, 예를 들어, 예시적인 실시예로서 도 9 및 15 C에 도시된 1-,2-, 또는 3-스로우 스위치들은 결정된 기능들을 수행하기 위하여 테블릿과 같은 전자 디바이스의 제어를 인에이블하는 회로를 따르기 위해 채용될 수 있다. 이 시스템은 온도, 존재(presence), 수면 상태 등과 같은 결정된 파라미터를 모니터링, 및 유아 학습 활성화와 같은 같은 상이한 적용들에 사용될 수 있다.
유아 학습 활성화 의복의 예시적인 실시예는 TMB가 존재하는 의복내에 터미널들 또는 커넥터들을 사용함으로써 부착 가능하며, 분리형 또는 모듈형 구성요소에서 테블릿 또는 전자 디바이스와의 통신을 인에이블 하는 다른 구성요소들 뿐만 아니라, 적어도 하나의 스위치 (1P1T, 1P2T, 또는 1P3T)로 구성된다.
1P1T스위치들 중 하나는 1P2T스위치들 중 하나와 연결될 수 있고, 그리고 이들 모두는, 차례로, 직물 신호 통신 엘리먼트, 또는 모듈과 접촉할 터미널들과 연결된다. 바람직하게는, 1P3T스위치가 또한 활용될 수 있다.
상이한 스위치들 사이의 연결은 조합 로직을 사용하여 사용자가 활성화시킨 스위치의 결정, 그리고 그러므로 통신 모듈에 특정한 신호의 송신, 그리고 컴퓨터 프로그램을 이용하여 수신된 신호에 기초한 전자 장치의 제어를 인에이블 한다.
TMB 레이어들 중 하나의 스위치들의 배치는 도 9 및 15C 의 예시적인 실시예에 잘 도시 되어 있다: 하나의 1P1T(700) 스위치의 스로우는 하나의 1P2T(800) 스위치의 스로우와 연결될 수 있고, 그리고 1P2T스위치들의 스로우들은 1P3T(900)스위치의 스로우들과 연결될 수 있고, 이런 방식으로 적어도 3개의 1P1T(700) 스위치들, 적어도 세개의 1P2T(800)스위치들, 그리고 적어도 하나의 1P3T(900)스위치가 활용될 수 있어, 그러므로 3개의 입력들을 구비한 TMB가 7개의 스위치를 제어 하도록 인에이블 하고, 스위치들은 로직 게이트들로서의 기능을 하여 신호가 용이하게 결정될 수 있어서, 조합 로직으로 인하여 이러한 퍼포먼스를 달성 한다. 조합 로직에 의해 구현될 수 있는 스위치들의 개수는 (2^N - 1) 개로 주어지고, 여기서 N은 TMB 디자인에서 사용 가능한 입력들의 개수이다. N=3인 이전의 예시에서, 그러므로 총 7개의 이용가능한 스위치들이 주어진다. 그러므로 이를 따르는 로직 게이트들은 특정 신호 값과 연관될 수 있고, 예를 들어 도면에서 나타내 것 처럼(001, 010, 100) 바이너리(binary) 시리즈(series)가 채용될 수 있고, 그 결과 사용자에 의해 활성화된 스위치를 명확하게 결정하고 그리고 코디파이(codify)할 수 있다. TMB 디자인은 또한 커넥션 버스들(960) 및 상호통신 모듈들을 수용하기 위한 상호연결 소켓들, 또는 특정 콘트롤러를 위한 제어 모듈을 포함할 수 있고, 버스들 커넥션들은 직물 산업에 일반적으로 채용되는 패스너(fasteners)들 또는 스냅(snap)들 또는 직물 산업에서 일반적으로 채용되는 구성요소들을 사용하여 구현될 수 있으며, 그것은 TMB 모듈, 또는 TMB의 전기 또는 전자 구성요소들 사이에 신호들의 통신을 인에이블 한다; 소켓(950)들은 도 11a-11c에 도시된 것들과 같을 수 있다. 전통적 직물 스냅들 또는 패스너들 951, 952는 TMB내에서 선택적 패드들 및 상호 연결의 버스들에 활용될 수 있다.
특정 배치를 따르기 위해 활용되어야 하는 스위치들의 구성 그리고 도전 루트들, 또는 버스들은 본 명세서에서 시작하여 다른 최적의 배치를 결정하기 위하여 당업자들에게 자명할 수 있다.
도 6 및 8에서 도시된 것 처럼 본 발명에 개시된 예시적인 스위치들은 전면 또는 탑 레이어(701, 801, 901), 및 뒤면 또는 바닥 레이어( 702, 802, 902)로 구성되고, 도전 직물 물질로 만들어진 모든 레이어들은 중첩되고 그리고 마찬가지로 직물이 될 수 있는 격리 물질 (703, 803, 903)을 구비한 레이어에 의해 분리되고, 그러한 격리 물질은 두개의 도전 레이어들(상부 및 하부) 사이에 통신을 가능하도록 구성되고, 그것은 특정 패턴을 따르는 개구부들( 706, 806, 906)을 포함하여 달성되며, 그러므로 상부 및 하부 도전 레이어들의 특정 영역 사이의 접촉만을 인에이블링 한다.
격리 물질들(703, 803, 903)은 도 6a, 7a, 및 8a의 예시적인 실시예에 도시된 것 처럼, 스위치의 결정된 영역에서만 접촉을 허가하기 위하여 특정 개구 패턴들(706, 806, 906)을 구비하여 디자인된다. 이러한 방식으로, 하나의 1P1T 스위치에서, 개구부(706)들은 원형 패턴으로 위치할 수 있으며, 그것은 대부분의 도전 영역들에서의 접촉을 인에이블 한다. 다른 1P2T스위치에서, 패턴은 두개의 분리 영역(806)을 생성하기 위해 구분될 수 있다. 유사하게, 하나의 1P3T스위치에서, 격리 물질은 세개의 개구 영역(906)들을 나타내도록 구성될 수 있다.
비록 스위치들은 원형 형태를 갖도록 도시되었지만, 스위치들은 필요하다고 인정되며, 그리고 상부 또는 하부 중 하나는 스위치의 완전한 영역을 둘러싸고(파선으로 나타내어짐)(702, 802, 902) 그리고 상부 또는 하부의 다른 것은 다수 분할 개수 만큼 요구되는 스로우들을 둘러쌀 수 있는(실선으로 나타내어짐)(701, 801, 901) 두개의 도전 레이어들을 고려하여 요구되는 폴들 또는 스로우들을 달성하기 위해 필요한 분할의 개수를 구비하는 임의의 형태를 채택할 수 있다. 그러므로 1P1T스위치에서 두개의 레이어들은 동일하고, 1P2T에서 레이어들 중 하나는 두개의 섹션들(801)을 가질 수 있고, 그러므로 필요한 스로우들을 형성한다. 1P3T에서, 레이어들 중 하나는 세개의 섹션(901)들을 가질 수 있다. 이러한 특징들은 도 6 내지 8 에서 도시된다. 분명히, 두개의 레이어들은 NPNT 스위치를 따르기 위하여 N 폴들 및 N 스로우들을 구비한 스위치들을 생성하기 위해 동등하게 분할될 수 있다. 유사하게, 격리 레이어는 스위치 각각의 필요 접촉 영역들에 따라 필요한 영역들, 개구부들, 및 개수를 가질 수 있다.
도 10에 도시된 본 개시의 예시적인 실시예는 통신 노드들 또는 커넥터들 또는 버스들(960)을 구비한 상호 통신 소켓(950)을 구비한 통신 모듈을 도시한다.
도 12에 도시된 본 개시의 예시적인 실시예는 직물 물질을 따르는 패드들 또는 접촉 존들을 도시하고, 패드들은 TMB의 부스들 또는 루팅들과 함께, 스냅들, 핀들, 또는 유사한 구성요소들과 같은 조인 구성요소에 채용된다.
도 13에 도시된 본 개시의 예시적인 실시예에 따라, 2P2T 스위치는 도전성 직물 물질로 구성되고, 하나의 영역은 스로우로 다른 영역은 폴로서 기능하는 Velcro®®와 같은 후크 및 루프 커플링 엘리먼트들을 사용하여 구현될 수 있다. TMB의 이 실시예는 사용자에 의해 팔찌로 활용될 수 있고, 그리고 이러한 종류의 스위치는 후크 및 루프 섹션들이 조인되었을 때 활성화되는 것에 대응될 수 있으며, 그러므로 회로를 폐쇄시킬 수 있다. 도 13에 도시된 TMB는 온도 감지 디바이스로 구성되고, 그것은 사용자의 몸의 일부에 팔찌를 위치시킴으로써 사용자를 모니터링하고, 팔찌는, 차례로, 텔레폰 또는 테블릿과 같은 모바일 디바이스와 통신하는 모듈을 포함할 수 있다.
도 15d 를 통해 도 15a에 도시된 본 개시의 예시적일 실시예들에 따라, TMB구조가 도시되고, 그것은 침대커버들 또는 침대 매트리스와 같은 침실 직물들 또는 리넨들을 모니터링할 수 있고, 그것은 7개의 스위치들(700, 800, 900)의 배치를 구비한 TMB를 포함하고, 그것은 습도 존재와 같은 수요가 많은 파라미터들을 모니터링하기 위하여 대안적인 또는 이전에 설명한 방식으로 구성될 수 있다. 격리레이어는 스위치들 및 접촉 패드들(1502,1503) 사이의 전기 통신을 인에이블 하기 위하여 개구 패턴들(1501)을 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 본 개시의 예시적인 실시예는 유아 학습 활성을 위한 시스템으로서 구성될 수 있고, 그것은 적어도 하나의 스위치(바람직하게는 도시된 것 처럼 7개의 스위치들)을 포함함으로써, 유아로 하여금 그의 사이즈에 맞도록 적합한 의복을 사용하여 직물 의복의 제어 및 디바이스를 사용하여, 예시를 들어 이야기의 순서를 따라가는, 결정된 상호작용하는 태스크를 무선으로 수행하기 위하여, 테블릿과 같은 전자 디바이스와 상호작용하도록 인에이블 한다. 이러한 방식으로, 전자 디바이스에 의해 요구되는 명령들은 유아의 의복 내의 TMB를 사용하여 지시될 수 있고, 그러므로 인지 능력들을 발전시키기 위하여 유아가 디바이스 및 TMB와 상호작용 하도록 인에이블링 한다.
도 16에 도시된 본 개시의 예시적인 실시예는 습도, 움직임, 및 온도 (직물) 변환기를 구비한 유아 모니터를 구성하기 위한 TMB 패턴을 도시하고, 그것은 유아가 열을 갖는지, 기저귀의 교체가 필요한지, 또는 유아가 자발적 또는 비자발적 움직임을 보이는지 여부를 결정하기 위해 의복에 통합될 수 있다. 동일한 방식으로, 실시예는 심장 리듬을 결정하기 위한 변환기 모듈들을 구현할 수 있다. 정보는 모바일 디바이스에 전달될 수 있어서, 유아를 동보는 사람들 또는 부모들은 유아의 활동을 모니터할 수 있다. 적절한 소켓들 및 버스들은 상기 필요한 모니터링을 수행하기 위해 채용될 수 있다.
본 개시의 예시적인 디바이스들은 배터리들과 함께 기능할 수 있고 그리고, 그러므로, 배터리 홀더(holder)는 도 14에 도시되며, 여기서 배터리들을 위한 설치 장소가 제공되고, 그것은 접촉 터미널들 또는 패드들을 포함하는 TMB로 구성된다.
Claims (14)
- 적어도 하나의 직물 기판(substrate) 층(layer)으로 구성되며 적어도 하나의 직물 주변장치(peripheral) 및 적어도 하나의 호환성(interchangeable) 중앙(central) 프로세싱 유닛이 통합 되는 직물(textile) 마더보드(motherboard)에 있어서-상기 적어도 하나의 직물 주변장치는 비(null) 도전성 영역들 및 최대(maximum) 도전성 영역들을 포함함-;
상기 직물 마더보더는 제 2 로직 게이트(logic gate)로서 구성되는 다른 직물 주변장치와 상호연결된(interconnected) 제 1 로직 게이트로서 구성되는 적어도 하나의 직물 주변장치로 추가적으로 구성되고; 각각의 상기 주변장치는 적어도 하나의 폴(pole) 및 적어도 하나의 스로우(throw)를 따르고, 그리고 상기 중앙 프로세싱 유닛이 어느 주변장치가 사용자에 의해 활성화되었는지 결정할 수 있도록 상기 주변 장치들이 구성되는,
직물 마더보드. - 제 1 항에 있어서,
직물 주변장치들의 상호연결들 및 개수 모두는 조합 로직(combinational logic)에 기초하는,
직물 마더보드. - 제 1 항에 있어서,
상기 직물 주변장치들은 직물 스위치(switch)들인,
직물 마더보드. - 제 2 항에 있어서,
직물 스위치들의 개수는 2^N - 1 의 수식(expression)을 사용함으로써 선택되고, 여기서 N은 스로우들 및 폴들의 개수 뿐 아니라, 사용가능한 입력들의 개수인,
직물 마더보드. - 제 4 항에 있어서,
상기 직물 스위치의 최대 도전성 영역들은 격리 기판(isolating substrate)의 구멍(perforation)들에 대응되는,
직물 마더보드. - 제 5 항에 있어서,
상기 최대 도전성 영역들은 특정 패턴에 따라 배열(arrange)되는,
직물 마더보드. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 직물 마더보드, 직물 상호통신(intercommunication) 모듈, 및 전자 디바이스가 사용자에 의해 동작되는 경우, 직물 마더보드로부터의 신호들을 수신하도록 구성된 전자 디바이스로 구성되는,
학습(learning)을 활성화(stimulation)하기 위한 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 직물 마더보드는 의복에 통합되고 그리고 상기 스위치들은 상기 디바이스의 상기 명령을 인에이블링(enabling)하는,
시스템. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 직물 마더보드로 구성 되는 모니터링 하기 위한 시스템으로서, 여기서 상기 기판은 의복 또는 침실(bedroom) 직물 또는 침대 시트(bed linen)로서 구성되는,
모니터링(monitor) 하기 위한 시스템. - 적어도 하나의 도전성 직물 기판 물질 및 격리 기판 물질로 구성되는 직물 스위치로서, 여기서 상기 격리 물질은 비 도전성 영역들 및 최대 도전성 영역들을 인에이블링시키기위하여 패턴들을 포함하고, 적어도 하나의 폴 및 적어도 하나의 스로우를 포함하며, 그리고 로직게이트로서 구성될 수 있는,
직물 스위치. - 제 10 항에 있어서,
상기 도전성 기판과 격리 기판의 최대 도전성 영역들은 개수가 일치하는,
직물 스위치. - 제 11 항에 있어서,
상기 직물 스위치는 추가 도전성 기판을 포함하는,
직물 스위치. - 제 12 항에 있어서,
상기 격리 기판은 도전성 기판들 사이에 배치되는,
직물 스위치. - 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 기판은 둘 이상의 도전성 영역을 포함하는,
직물 스위치.
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