KR20170040985A - Chair of sensing pressure - Google Patents
Chair of sensing pressure Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170040985A KR20170040985A KR1020150140356A KR20150140356A KR20170040985A KR 20170040985 A KR20170040985 A KR 20170040985A KR 1020150140356 A KR1020150140356 A KR 1020150140356A KR 20150140356 A KR20150140356 A KR 20150140356A KR 20170040985 A KR20170040985 A KR 20170040985A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- head unit
- conductive
- elastic
- sensing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
- A47C1/00—Chairs adapted for special purposes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
- A47C31/00—Details or accessories for chairs, beds, or the like, not provided for in other groups of this subclass, e.g. upholstery fasteners, mattress protectors, stretching devices for mattress nets
- A47C31/12—Means, e.g. measuring means for adapting chairs, beds or mattresses to the shape or weight of persons
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
- A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
- A47C7/02—Seat parts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
- G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
- G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/18—Measuring force or stress, in general using properties of piezo-resistive materials, i.e. materials of which the ohmic resistance varies according to changes in magnitude or direction of force applied to the material
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 압력 감지 의자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 의자의 좌판에 압력 감지 센서를 내장하는 압력 감지 의자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pressure sensing chair, and more particularly, to a pressure sensing chair incorporating a pressure sensing sensor in a seat of a chair.
최근, 급속한 전자 기술과 정보 통신 기술의 발전으로 헬스 케어(Health Care) 분야가 급속하게 발전하고 있다. 즉, 생체 정보를 이용하여 사람의 몸 상태를 측정할 수 있는 건강 관리 시스템이 요구되고 있으며, 특히, 일상 생활에서 주로 사용하는 의자를 이용하여 생체 정보를 획득하는 기술이 개발되고 있다. In recent years, the rapid development of electronic health and information and communication technology has led to the rapid development of the health care field. That is, a health management system capable of measuring the body condition of a person using biometric information is required, and in particular, techniques for acquiring biometric information using chairs mainly used in daily life are being developed.
그러나, 생체 정보 획득을 위한 일반적인 의자는 대면적의 측정을 위하여 독립된 다수의 센서가 필요하며, 각 센서를 구동시키기 위한 모듈을 각각 연결하기 위한 공간이 추가로 필요하다. 또한, 센서가 유연성 및 신축성이 없어 복곡면 형태의 의자에 적용하기는 무리가 있다.However, a common chair for acquiring biometric information requires a plurality of independent sensors for measuring a large area, and a space for connecting modules for driving each sensor is additionally required. Further, since the sensor is not flexible and stretchable, it is difficult to apply it to a chair having a double curved surface.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가해진 무게에 따른 압력 및 위치를 감지하는 압력 감지 의자를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a pressure sensing chair for sensing a pressure and a position according to an applied weight.
본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 의자는 제1 방향으로 형성되는 제1 전도 영역을 가지는 제1 전극, 제2 방향으로 형성되는 제2 전도 영역을 가지는 제2 전극, 그리고 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 중간층을 포함하는 감지 시트, 상기 감지 시트 상에 배치되며, 제1 탄성 계수를 가지는 제1 탄성체, 그리고 상기 제1 탄성체 내에 배열되며, 상기 제1 탄성 계수보다 높은 제2 탄성 계수를 가지는 복수의 제2 탄성체를 포함한다.The pressure sensing chair according to an embodiment of the present invention includes a first electrode having a first conductive region formed in a first direction, a second electrode having a second conductive region formed in a second direction, A first elastic member disposed on the sensing sheet, the first elastic member having a first elastic modulus, and a second elastic member disposed in the first elastic member, And a plurality of second elastic members having two elastic moduli.
상기 복수의 제2 탄성체는 상기 제1 탄성체의 상부로부터 상기 감지 시트를 향하는 방향으로 연장될 수 있다.The plurality of second elastic bodies may extend in a direction from the upper portion of the first elastic body toward the sensing sheet.
상기 복수의 제2 탄성체는 제1 헤드 유닛, 제2 헤드 유닛, 그리고 상기 제1 헤드 유닛과 상기 제2 헤드 유닛을 연결하는 연장 유닛을 포함할 수 있다.The plurality of second elastic bodies may include a first head unit, a second head unit, and an extension unit connecting the first head unit and the second head unit.
상기 제1 헤드 유닛 및 상기 제2 헤드 유닛은 상기 제1 전도 영역 및 상기 제2 전도 영역이 교차하는 감지 영역에 대응하여 배치될 수 있다.The first head unit and the second head unit may be disposed corresponding to a sensing region where the first conductive region and the second conductive region intersect.
상기 제1 헤드 유닛의 폭 및 상기 제2 헤드 유닛의 폭은 상기 연장 유닛의 폭보다 클 수 있다.The width of the first head unit and the width of the second head unit may be greater than the width of the extension unit.
상기 제1 전도 영역 및 상기 제2 전도 영역은 각각 전도성 섬유로 구성될 수 있다.The first conductive region and the second conductive region may each be composed of conductive fibers.
상기 전도성 섬유는 금속 와이어이거나, 표면 상에 금속 막이 피복된 섬유일 수 있다.The conductive fiber may be a metal wire or a fiber on which a metal film is coated on the surface.
상기 중간층은 섬유 기재, 그리고 상기 섬유 기재 내에 분산된 전도성 복합체를 포함할 수 있다.The intermediate layer may comprise a fibrous substrate, and a conductive composite dispersed within the fibrous substrate.
상기 감지 시트와 연결되며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 간의 압저항 또는 정전용량에 따라 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함할 수 있다.And a control unit connected to the sensing sheet and generating a control signal according to the piezoresistance or capacitance between the first electrode and the second electrode.
상기 제어부에 의하여 생성된 신호를 송신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.And a communication unit for transmitting the signal generated by the control unit.
본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 장치는 가해진 무게에 따라 압력을 정밀하게 감지할 수 있으며, 압력 분포를 정확하게 감지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 장치는 대면적화가 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 장치는 내구성 및 감지 성능이 우수하다. The pressure sensing device according to the embodiment of the present invention can precisely sense the pressure according to the applied weight and accurately detect the pressure distribution. Further, the pressure sensing device according to the embodiment of the present invention can be made larger. Also, the pressure sensing device according to the embodiment of the present invention has excellent durability and sensing performance.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 의자의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 의자에 내장된 압력 감지 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 센서부를 내장하는 좌판의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 센서부를 내장하는 좌판의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 전극의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 전극의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 감지 시트 및 쿠션의 단면도이다. 1 is a side view of a pressure sensing chair in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a pressure sensing device incorporated in a pressure sensing chair according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a seat plate incorporating a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded view of a seat plate incorporating a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view of a first electrode according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of a second electrode according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a sensing sheet and a cushion according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 의자의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 의자에 내장된 압력 감지 장치의 블록도이다.FIG. 1 is a side view of a pressure sensing chair according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a pressure sensing device incorporated in a pressure sensing chair according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 2를 참조하면, 압력 감지 의자(100)는 좌판(110), 팔걸이(120), 등받이(130), 그리고 다리(140) 등을 포함한다. 좌판(110)에 사람이 착석하면, 압력 감지 의자(100)에 내장된 압력 감지 장치(200)는 착석 여부를 감지하고, 착석에 따른 상대적 압력 분포를 측정할 수 있다. 압력 감지 장치(200)는 측정한 압력 분포에 따라 무게, 앉은 자세 등을 검출할 수 있다.1 and 2, the
압력 감지 장치(200)는 센서부(210), 제어부(220) 및 통신부(230)를 포함할 수 있다. 센서부(210)는 좌판(110)에 대한 착석 여부 및 착석에 따른 상대적 압력 분포 등을 감지할 수 있다. 센서부(210)는 좌판(110)에 내장되도록 구현될 수 있다. 제어부(220)는 센서부(210)와 연결되며, 센서부(210)에 의하여 감지된 신호를 처리한다. 한 예로, 제어부(220)는 센서부(210)에 의하여 감지된 신호를 처리한 결과를 이용하여 장치의 온오프를 제어할 수 있다. 다른 예로, 제어부(220)는 센서부(210)에 의하여 감지된 신호를 처리한 결과를 이용하여 자세 교정을 위한 알람 신호 등을 생성할 수도 있다. 그리고, 통신부(230)는 제어부(220)에 의하여 처리된 신호를 외부 장치로 송신한다. 제어부(220) 및 통신부(230)는 팔걸이(120), 등받이(130), 다리(140) 등에 내장될 수 있다.The
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 센서부를 내장하는 좌판의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 센서부를 내장하는 좌판의 분해도이다. FIG. 3 is a cross-sectional view of a seat plate incorporating a sensor unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded view of a seat plate incorporating a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 4를 참조하면, 좌판(110)은 감지 시트(300) 및 감지 시트(300) 상에 배치되는 쿠션(310)을 포함한다. 여기서, 감지 시트(300)는 도 2의 센서부(210)에 대응할 수 있다.3 to 4, the
감지 시트(300)는 제1 전극(302), 제2 전극(304), 그리고 제1 전극(302) 및 제2 전극(304) 사이에 배치되는 중간층(306)을 포함한다. 도시되지 않았으나, 감지 시트(300)는 커버에 의하여 감싸질 수 있다. The
이때, 제1 전극(302) 및 제2 전극(304)은 각각 전도성 섬유를 포함하는 직물로 이루어질 수 있다. 그리고, 제1 전극(302)은 제1 방향으로 형성된 제1 전도 영역(302-1)을 포함하고, 제2 전극(304)은 제1 방향과 다른 방향인 제2 방향으로 형성된 제2 전도 영역(304-1)을 포함할 수 있다. At this time, the
그리고, 중간층(306)은 탄성이고, 제1 전극(302) 및 제2 전극(304)보다 저항이 클 수 있다. 이때, 중간층(306)도 섬유 기재를 포함할 수 있다.The
이와 같이, 제1 전극(302) 및 제2 전극(304)이 직물이고, 중간층(306)이 섬유 기재를 포함하는 경우, 감지 시트(300)가 유연하여 파손의 위험이 적으며, 구부리는 반경에 제약이 없어, 복곡면을 구현할 수 있다. 이에 따라, 생활 기기 또는 웨어러블 기기 등에 다양하게 적용될 수 있다. As described above, when the
또한, 제1 전극(302) 및 제2 전극(304)이 서로 다른 방향으로 형성된 전도 영역을 포함하는 경우, 제1 전도 영역(302-1)과 제2 전도 영역(304-1) 간의 중첩 지점에 따른 좌표 인식이 가능하므로, 가압 위치를 정확하게 감지할 수 있다. 이에 따라, 하나의 감지 시트(300) 내에 복수의 센서 노드가 포함될 수 있으며, 대면적 스캐닝이 가능하다.In the case where the
또한, 중간층(306)이 탄성인 경우, 가압 지점에서 중간층(306)의 두께가 줄어들게 된다. 중간층(306)의 저항이 제1 전극(302) 및 제2 전극(304)의 저항보다 큰 경우, 예를 들어 중간층(306)의 저항이 제1 전극(302) 및 제2 전극(304)의 저항의 10배 이상, 바람직하게는 100배 이상, 더욱 바람직하게는 1000배 이상인 경우, 정상 상태에서는 중간층(306)이 절연 기능을 한다. 다만, 감지 시트(300) 상에 압력이 가해진 경우, 중간층(306)의 두께는 줄어들게 되어, 저항 또는 유전율이 변화하며, 이에 따라, 압저항 또는 정전용량을 용이하고 신뢰성있게 감지할 수 있다.Further, when the
보다 구체적으로, 도 5 내지 6을 참조하면, 제1 전극(302)의 제1 전도 영역(302) 및 제2 전극(304)의 제2 전도 영역(304-1)은 각각 전도성 섬유로 구성되며, 제1 전극(302)의 제1 비전도 영역(302-2) 및 제2 전극(304)의 제2 비전도 영역(304-2)은 각각 일반 섬유로 구성될 수 있다. 또는, 제1 전극(302)의 제1 전도 영역(302-1) 및 제2 전극(304)의 제2 전도 영역(304-1)은 각각 일반 섬유와 전도성 섬유가 교차하여 구성될 수도 있다. 5 to 6, the first
이때, 제1 전도 영역(302-1) 및 제2 전도 영역(304-1)에 포함되는 전도성 섬유는 금속 와이어, 표면 상에 금속 막이 피복된 일반 섬유, 또는 금속 입자가 분산된 일반 섬유일 수 있다. At this time, the conductive fibers included in the first conductive region 302-1 and the second conductive region 304-1 may be a metal wire, a general fiber coated with a metal film on the surface, or a general fiber having metal particles dispersed therein have.
이때, 금속 와이어는 Cu, Ni, 또는 스테인레스 합금일 수 있다. 스테인레스 합금은, 예를 들면 마르텐사이트계 스테인레스 합금, 페라이트계 스테인레스 합금, 오스테나이트계 스테인레스 합금, 2상계 스테인레스 합금, 석출경화계 스테인레스 합금 등일 수 있다. 금속 와이어가 스테인레스 합금인 경우, 감지 시트(300)의 내부식성을 높일 수 있다.At this time, the metal wire may be Cu, Ni, or a stainless steel alloy. The stainless alloy may be, for example, a martensitic stainless alloy, a ferritic stainless alloy, an austenitic stainless alloy, a two-phase stainless alloy, a precipitation hardening stainless alloy, or the like. When the metal wire is a stainless steel alloy, corrosion resistance of the
제1 전극(302) 및 제2 전극(304)에 포함되는 전도성 섬유가 표면 상에 금속 막이 피복된 일반 섬유인 경우, 금속 막은 금속 입자가 도금 방식 또는 증착 방식으로 일반 섬유의 표면 상에 피복되는 방법에 의하여 형성될 수 있다. 이때, 금속 입자는 Cu, Ni, 또는 스테인레스 합금일 수 있으며, 금속 막의 두께는 1㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 금속 막의 두께가 1㎛ 미만이면 전도율이 낮으므로 신호 전송 시에 손실을 유발할 수 있으며, 금속 막의 두께가 50㎛ 를 초과하면 섬유의 표면에서 금속 막이 쉽게 이탈될 수 있다.When the conductive fibers included in the
한편, 중간층(306)은 섬유 기재 및 전도성 복합체를 포함한다. 여기서, 섬유 기재는 섬유로 ?Q여진 직물뿐만 아니라, 발포폼, 부직포, 나노웹 등의 랜덤한 섬유 배열을 의미할 수 있다. 이때, 섬유 기재에 포함되는 섬유는 폴리우레탄, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에스터로 이루어진 그룹에서 선택된 하나를 포함하는 합성섬유 또는 천연 섬유일 수 있으며, 섬유 기재의 두께는 1mm이상일 수 있다. 이에 따라, 중간층(306)에는 미세 기공이 존재하며, 탄성이 있다. 섬유 기재의 두께가 1mm 미만인 경우, 정상 상태, 예를 들어 외력이 가해지지 않은 상태에서 절연 기능을 유지하기 어려울 수 있으며, 외력이 가해진 경우 두께의 변화량이 작으므로 저항 또는 유전율의 변화량이 작을 수 있다. 이에 따라, 압력 감지 효율이 낮아질 수 있다. On the other hand, the
한편, 중간층(306)에 포함되는 전도성 복합체는 섬유 기재를 이루는 섬유의 표면 상에 피복되거나, 섬유 기재 내에 분산될 수 있다. On the other hand, the conductive composite contained in the
이에 따라, 중간층(306)은 정상 상태에서 저항이 1kΩ이상으로 절연 특성을 가지나, 중간층(306)의 주변에 물리적인 변화가 발생한 경우, 예를 들어 중간층(306) 상에 외력이 가해진 경우, 중간층(306)의 두께가 0.001 배 내지 0.5배로 줄어들거나, 저항이 100Ω 이상 변화하거나, 정전용량이 10pF 이상 변화하게 된다. 이와 같이, 감지 시트(300)에 물리적인 변화가 가해진 경우, 압저항 또는 정전용량이 변화하게 된다. Accordingly, the
이를 위하여, 전도성 복합체는 전도성 고분자 및 전도성 분말을 포함할 수 있다. 전도성 복합체는 섬유 기재의 1 내지 10wt%로 포함될 수 있다. 전도성 복합체가 섬유 기재의 10wt%를 초과하여 포함되면, 섬유 자체의 물성 저하로 인하여 직물 가공이 어려워질 수 있다. 이때, 전도성 고분자는 폴리아닐린(polyaniline) 또는 폴리피롤(polypyrrole)을 포함할 수 있다. 그리고, 전도성 분말은 Au, Ag, Cu, Ni, CNT(Carbon Nano Tube), 그래핀 및 세라믹 필러로 이루어진 그룹에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 전도성 분말은 전도성 복합체의 0.1wt% 내지 10wt%로 포함될 수 있다. 전도성 분말이 전도성 복합체의 0.1wt% 미만으로 포함되면 전도율이 낮아 성능 구현이 어려우며, 10wt%를 초과하여 포함되면 인장 강도 등 섬유의 물성이 낮아지므로, 직물 구현에 한계가 있다. 전도성 분말이 세라믹 필러를 포함하는 경우, 유전율이 높아지므로, 정전용량의 변화를 용이하게 감지할 수 있다. 여기서, 세라믹 필러는, 예를 들어 100㎛ 이하의 직경을 가지는 마이크로 카본 코일 바륨티타네이트일 수 있다.To this end, the conductive composite may comprise a conductive polymer and a conductive powder. The conductive composite may comprise from 1 to 10 wt% of the fiber substrate. If the conductive composite contains more than 10 wt% of the fiber substrate, the fabric may be difficult to process due to the lowering of the physical properties of the fiber itself. At this time, the conductive polymer may include polyaniline or polypyrrole. The conductive powder may include one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Ni, carbon nanotube (CNT), graphene, and ceramic filler. Here, the conductive powder may be contained in an amount of 0.1 wt% to 10 wt% of the conductive composite. When the conductive powder is contained in an amount of less than 0.1 wt% of the conductive composite, performance is difficult to achieve because the conductivity is low. If the conductive powder is contained in an amount exceeding 10 wt%, the physical properties of the fiber such as tensile strength are lowered. When the conductive powder includes a ceramic filler, the dielectric constant is increased, so that the change in the capacitance can be easily detected. Here, the ceramic filler may be, for example, microcarbon coil barium titanate having a diameter of 100 mu m or less.
이때, 전도성 분말의 직경은 10nm 내지 500㎛일 수 있고, 구형, 침상형 또는 판상형일 수 있다. 전도성 분말의 직경이 10nm 미만이면 전도성 고분자 내 분산이 어려우며 입자간 계면 저항이 높아 섬유 전체의 저항이 낮아지게 된다. 그리고, 전도성 분말의 직경이 500㎛를 초과하면 섬유의 표면이 매끄럽지 못하여 마찰력이 증가하고, 이로 인하여 직물 가공 중 섬유의 손상을 유발할 수 있다.In this case, the diameter of the conductive powder may be 10 nm to 500 탆, and may be spherical, acicular or plate-like. If the diameter of the conductive powder is less than 10 nm, dispersion in the conductive polymer is difficult and resistance of the entire fiber becomes low due to high interface resistance between particles. If the diameter of the conductive powder is more than 500 mu m, the surface of the fiber is not smooth and the frictional force is increased, which may cause damage of the fiber during fabric processing.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 감지 시트(300)는 쿠션(310) 아래에 배치될 수 있다. 이에 따라, 사용자가 반복하여 앉았다 일어나더라도 감지 시트(300)가 받는 물리적인 영향이 최소화되므로, 감지 시트(300)의 파손 우려가 낮아지게 되고, 내구성이 높아지게 된다.Meanwhile, according to the embodiment of the present invention, the
다만, 감지 시트(300)가 쿠션(310) 아래에 배치될 경우, 감지 시트(300)의 감지 감도가 낮아질 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 쿠션(310)은 제1 탄성 계수를 가지는 제1 탄성체(312), 그리고 제1 탄성체(312) 내에 배열되며, 제1 탄성 계수보다 높은 제2 탄성 계수를 가지는 복수의 제2 탄성체(314)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 탄성체(312) 및 제2 탄성체(314)는 우레탄, 솜, 폴리우레탄, 발포폼, 고무 재질의 스폰지 등을 포함할 수 있다. 제2 탄성체(314)의 탄성 계수는 제1 탄성체(312)의 탄성 계수의 1.05배 내지 2배일 수 있다. 사용자가 좌판(120)에 앉을 경우, 탄성 계수가 낮은 제1 탄성체(312)에 비하여 탄성 계수가 상대적으로 높은 제2 탄성체(314)가 적게 변형된다. 이에 따라, 제2 탄성체(314)의 무게 전달 성능이 제1 탄성체(312)에 비하여 뛰어나다. However, when the
특히, 도 7을 참조하면, 제2 탄성체(314)가 좌판(120), 즉 제1 탄성체(312)의 상부로부터 감지 시트(300)를 향하는 방향으로 연장되며, 제1 전극(302)의 제1 전도 영역(302-1) 및 제2 전극(304)의 제2 전도 영역(304-1)이 교차하는 감지 영역에 대응하여 배치되는 경우, 좌판(120)의 상부에 가해지는 무게가 감지 시트(300)의 감지 영역으로 직접 전달되므로, 감지 성능이 높아질 수 있다.7, the second
한편, 제2 탄성체(314)는 제1 헤드 유닛(314-1), 제2 헤드 유닛(314-2) 및 제1 헤드 유닛(314-1)과 제2 헤드 유닛(314-2)을 연결하는 연장 유닛(314-3)을 포함한다. 이때, 제1 헤드 유닛(314-1)은 좌판(120)의 상부에 인접하며, 제2 헤드 유닛(314-2)은 감지 시트(300)에 인접하고, 제1 헤드 유닛(314-1) 및 제2 헤드 유닛(314-2)는 제1 전도 영역(302-1) 및 제2 전도 영역(304-1)이 교차하는 감지 영역에 대응하여 배치될 수 있다. 이때, 제1 헤드 유닛(314-1)의 폭 및 제2 헤드 유닛(314-2)의 폭(W1)은 연장 유닛(314-3)의 폭(W2)보다 클 수 있다. 이에 따라, 제2 탄성체(314)가 좌판(120)의 상부 및 감지 시트(300)의 감지 영역에 안정적으로 닿을 수 있다.On the other hand, the second
또한, 제1 헤드 유닛(314-1) 및 제2 헤드 유닛(314-2)은 쿠션(310)의 상부 및 하부를 향하여 각각 돌출될 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드 유닛(314-1) 및 제2 헤드 유닛(314-2)은 0.1mm 내지 30cm이하의 폭, 그리고 0.01mm 내지 5cm이하의 높이로 돌출될 수 있다. 이와 같이, 제1 헤드 유닛(314-1) 및 제2 헤드 유닛(314-2)이 쿠션(310)의 상부 및 하부를 향하여 각각 돌출되는 경우, 쿠션(310)을 가압하는 수단(예, 사용자의 신체) 및 감지 시트(300)의 감지 영역에 더욱 밀접하게 접촉하므로, 무게 감지 성능을 더 높일 수 있다.The first head unit 314-1 and the second head unit 314-2 may protrude toward the upper and lower portions of the
한편, 도시되지 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 의자(100)의 좌판(110)은 압전 소자를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 좌판(110)에 앉았다 일어나는 경우, 좌판(110)이 수축되었다 복원된다. 이러한 과정이 반복하여 일어나면, 압력 변화에 따라 전기가 발생할 수 있다. 압전 소자에 의하여 발생한 전기는 다양한 애플리케이션에 적용될 수 있다. Although not shown, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
300: 감지 시트
302: 제1 전극
304: 제2 전극
306: 중간층
310: 쿠션
312: 제1 탄성체
314: 제2 탄성체300: Sensing Sheet
302: first electrode
304: second electrode
306: Middle layer
310: Cushion
312: first elastic body
314: Second elastic body
Claims (10)
상기 감지 시트 상에 배치되며, 제1 탄성 계수를 가지는 제1 탄성체, 그리고
상기 제1 탄성체 내에 배열되며, 상기 제1 탄성 계수보다 높은 제2 탄성 계수를 가지는 복수의 제2 탄성체
를 포함하는 압력 감지 의자.A first electrode having a first conducting region formed in a first direction, a second electrode having a second conducting region formed in a second direction, and an intermediate layer disposed between the first electrode and the second electrode, Sensing sheet,
A first elastic body disposed on the sensing sheet, the first elastic body having a first elastic modulus, and
A plurality of second elastic members arranged in the first elastic body and having a second elastic modulus higher than the first elastic modulus,
The pressure sensing chair comprising:
상기 복수의 제2 탄성체는 상기 제1 탄성체의 상부로부터 상기 감지 시트를 향하는 방향으로 연장되는 압력 감지 의자.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of second elastic bodies extend in a direction from the upper portion of the first elastic body toward the sensing sheet.
상기 복수의 제2 탄성체는 제1 헤드 유닛, 제2 헤드 유닛, 그리고 상기 제1 헤드 유닛과 상기 제2 헤드 유닛을 연결하는 연장 유닛을 포함하는 압력 감지 의자. 3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of second elastic bodies include a first head unit, a second head unit, and an extension unit connecting the first head unit and the second head unit.
상기 제1 헤드 유닛 및 상기 제2 헤드 유닛은 상기 제1 전도 영역 및 상기 제2 전도 영역이 교차하는 감지 영역에 대응하여 배치되는 압력 감지 의자.The method of claim 3,
Wherein the first head unit and the second head unit are disposed corresponding to a sensing region where the first conductive region and the second conductive region intersect.
상기 제1 헤드 유닛의 폭 및 상기 제2 헤드 유닛의 폭은 상기 연장 유닛의 폭보다 큰 압력 감지 의자.The method of claim 3,
Wherein the width of the first head unit and the width of the second head unit are greater than the width of the extension unit.
상기 제1 전도 영역 및 상기 제2 전도 영역은 각각 전도성 섬유로 구성된 압력 감지 의자.The method according to claim 1,
Wherein the first conductive region and the second conductive region each comprise conductive fibers.
상기 전도성 섬유는 금속 와이어이거나, 표면 상에 금속 막이 피복된 섬유인 압력 감지 의자.The method according to claim 6,
Wherein the conductive fiber is a metal wire or a metal film coated fiber on the surface.
상기 중간층은 섬유 기재, 그리고 상기 섬유 기재 내에 분산된 전도성 복합체를 포함하는 압력 감지 의자.The method according to claim 6,
Wherein the intermediate layer comprises a fibrous substrate and a conductive composite dispersed within the fibrous substrate.
상기 감지 시트와 연결되며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 간의 압저항 또는 정전용량에 따라 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함하는 압력 감지 의자.The method according to claim 1,
And a control unit connected to the sensing sheet and generating a control signal according to a piezoresistance or capacitance between the first electrode and the second electrode.
상기 제어부에 의하여 생성된 신호를 송신하는 통신부를 더 포함하는 압력 감지 의자.10. The method of claim 9,
And a communication unit for transmitting the signal generated by the control unit.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150140356A KR102492375B1 (en) | 2015-10-06 | 2015-10-06 | Chair of sensing pressure |
PCT/KR2016/011208 WO2017061799A1 (en) | 2015-10-06 | 2016-10-06 | Pressure-sensing chair |
US15/763,630 US10555609B2 (en) | 2015-10-06 | 2016-10-06 | Pressure-sensing chair, including first elastic body having lower elastic modulus than second elastic bodies arranged therein |
CN201680058285.1A CN108135362B (en) | 2015-10-06 | 2016-10-06 | Pressure sensing chair |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150140356A KR102492375B1 (en) | 2015-10-06 | 2015-10-06 | Chair of sensing pressure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170040985A true KR20170040985A (en) | 2017-04-14 |
KR102492375B1 KR102492375B1 (en) | 2023-01-27 |
Family
ID=58579581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150140356A KR102492375B1 (en) | 2015-10-06 | 2015-10-06 | Chair of sensing pressure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102492375B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180117888A (en) | 2017-04-20 | 2018-10-30 | 엘지이노텍 주식회사 | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same |
JP2020010995A (en) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | ミネベアミツミ株式会社 | Posture controller |
JP2020078577A (en) * | 2020-02-07 | 2020-05-28 | ミネベアミツミ株式会社 | Posture controller |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002059769A (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-26 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Mounting structure and mounting method for load detecting sensor |
JP2013111423A (en) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Fujikura Ltd | Seat device |
JP2014119306A (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Denso Corp | Load detection cell, method of manufacturing load detection cell, and passenger detection sensor |
-
2015
- 2015-10-06 KR KR1020150140356A patent/KR102492375B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002059769A (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-26 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Mounting structure and mounting method for load detecting sensor |
JP2013111423A (en) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Fujikura Ltd | Seat device |
JP2014119306A (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Denso Corp | Load detection cell, method of manufacturing load detection cell, and passenger detection sensor |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180117888A (en) | 2017-04-20 | 2018-10-30 | 엘지이노텍 주식회사 | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same |
JP2020010995A (en) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | ミネベアミツミ株式会社 | Posture controller |
WO2020017323A1 (en) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | ミネベアミツミ株式会社 | Posture control device |
US11262218B2 (en) | 2018-07-20 | 2022-03-01 | Minebea Mitsumi Inc. | Posture adjusting device |
JP2020078577A (en) * | 2020-02-07 | 2020-05-28 | ミネベアミツミ株式会社 | Posture controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102492375B1 (en) | 2023-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108135362B (en) | Pressure sensing chair | |
US10401241B2 (en) | Surface sensor arrays using ionically conducting material | |
JP5467322B2 (en) | Pressure sensitive sheet | |
US10876907B2 (en) | Pressure detection sensor having a plurality of dielectric layers and a plurality of electrode layers with conductive paths and wiring portions | |
JP5815369B2 (en) | Capacitive sensor | |
Tognetti et al. | Characterization of a novel data glove based on textile integrated sensors | |
KR101753247B1 (en) | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same | |
KR20180117893A (en) | Pressure sensor | |
KR20170040985A (en) | Chair of sensing pressure | |
US20220346656A1 (en) | Heart monitoring system and method | |
KR101783413B1 (en) | Sensor for detecting pressure and insole of sensing pressure including the same | |
US11553753B2 (en) | Pressure sensing insole | |
JP2010243240A (en) | Body pressure distribution measuring device for solid knitting | |
KR20180117889A (en) | Pressure sensor | |
KR102461696B1 (en) | Chair of sensing pressure | |
KR20170074045A (en) | Chair of sensing pressure | |
KR20170081482A (en) | Chair of sensing pressure | |
KR20170077514A (en) | Chair of sensing pressure | |
ATALAY | Development of textile-based resistive pressure sensing structures for wearable electronic systems | |
KR20170131988A (en) | Sensor for detecting pressure and insol of sensing pressure including the same | |
JP5480846B2 (en) | Non-detective activity detector | |
AU2021102841A4 (en) | Fabrication process of textile fabric with multimodal tactile sensor | |
KR102568540B1 (en) | Sensor for detecting pressrue | |
KR102467998B1 (en) | Sensor for detecting pressrue | |
KR102472286B1 (en) | Sensor for detecting pressrue |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) |