KR20170047770A - 웨어러블 단말기 - Google Patents

Abstract

내부에 메인기판이 실장되는 본체; 상기 본체가 두께 방향으로 삽입되는 본체 안착부를 포함하며, 상기 본체의 측면 둘레를 감싸는 프레임; 상기 프레임에서 연장되어 사용자의 몸에 고정하는 밴드; 상기 밴드에 실장된 밴드 전자부품; 상기 밴드 전자부품과 연결되며 상기 프레임의 내측면에서 측방향으로 돌출된 접속부를 포함하는 접속클립; 및 상기 메인기판과 연결되고 상기 본체의 측면에 노출되며, 상기 본체가 상기 본체 안착부에 삽입시 상기 접속클립과 접촉되는 접속핀을 포함하는 웨어러블 단말기는 분리형 웨어러블 단말기에 있어서 밴드(102)에 전자 부품을 내장하여 본체의 기능을 확장할 수 있다.

Description

웨어러블 단말기{WEARABLE TERMINAL}

본 발명은 밴드에서 본체를 탈착 가능한 웨어러블 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

아울러, 개인 휴대품으로 여겨지면서 휴대 단말기는 자신의 개성을 표현하기 위한 다양한 디자인이 적용되기도 한다.

전통적인 휴대 단말기의 기구적인 형태는 기기를 손으로 쥘 수 있는 크기로 형성되어, 이를 들고 다니거나 가방이나 주머니에 넣어 휴대한다. 이러한 휴대 단말기는 분실 또는 낙하 등에 의한 파손의 위험이 발생할 여지가 있어 휴대의 불편함이 있었다.

이를 개선하여 최근에는 휴대 단말기를 손목시계처럼 착용하거나, 목걸이에 걸거나 허리에 차는 등 다양한 형태의 웨어러블(wearable) 단말기가 등장한다. 웨어러블 단말기는 착용 형태에 따라 크기 및 기능이 달라질 수 있으며, 사용자의 필요에 따라 다양한 형태의 웨어러블 단말기가 이용될 수 있다.

본 발명은 밴드에서 본체를 탈착 가능하며 측면 방향에 위치하는 접속핀의 내구성을 향상시킨 와치타입 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

내부에 메인기판이 실장되는 본체; 상기 본체가 두께 방향으로 삽입되는 본체 안착부를 포함하며, 상기 본체의 측면 둘레를 감싸는 프레임; 상기 프레임에서 연장되어 사용자의 몸에 고정하는 밴드; 상기 밴드에 실장된 밴드 전자부품; 상기 밴드 전자부품과 연결되며 상기 프레임의 내측면에서 측방향으로 돌출된 접속부를 포함하는 접속클립; 및 상기 메인기판과 연결되고 상기 본체의 측면에 노출되며, 상기 본체가 상기 본체 안착부에 삽입시 상기 접속클립과 접촉되는 접속핀을 포함하는 웨어러블 단말기를 제공한다.

상기 밴드 전자부품은 플렉서블 기판이고, 상기 접속클립은 상기 플렉서블 기판의 일측 제1면에 결합할 수 있다.

상기 플렉서블 기판의 일측 제2면의 상기 접속클립에 상응하는 위치에 결합된 보강판을 더 포함할 수 있다.

상기 플렉서블 기판의 일측이 고정되는 경성 프레임; 및 상기 경성 프레임의 외측 일부 및 상기 플렉서블 기판을 커버하는 연성 사출물을 더 포함하고, 상기 연성 사출물은 상기 프레임의 외측면과 상기 밴드를 구성할 수 있다.

상기 경성 프레임은, 상기 접속클립이 노출되는 핀홀을 포함하는 제1 프레임; 및 상기 제1 프레임에 상기 핀홀을 커버하며 결합하는 제2 프레임을 포함하고, 상기 플렉서블 기판의 일부는 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 개재될 수 있다.

상기 제1 프레임에 돌출된 결합돌기; 상기 결합돌기에 상응하여 상기 제2 프레임에 형성된 결합홀; 및 상기 결합돌기에 상응하여 상기 플렉서블 기판에 형성된 관통홀을 더 포함할 수 있다.

상기 플렉서블 기판은 전도성 물질로 이루어진 그라운드 시트를 포함하며,

상기 메인기판에 형성되고 상기 접속핀과 연결된 안테나를 더 포함할 수 있다.

상기 접속클립은 하나의 금속 판재를 꺾어서 형성하며, 상기 접속클립은 상기 플렉서블 기판에 고정되는 베이스; 상기 베이스에서 U자 형상으로 연장된 제1 링크; 경사면을 가지며 상기 프레임의 내측면에서 돌출된 접속부; 및 상기 제1 링크와 상기 접속부 사이에 위치하며 S자 형상으로 2회 꺾인 제2링크를 포함할 수 있다.

상기 접속클립은, 상기 베이스에서 꺾어진 측벽부; 및 상기 측벽부에서 다시 꺾어져 상기 제2 링크를 커버하는 제1 커버를 더 포함할 수 있다.

상기 측벽부에서 꺾어져 상기 접속부의 단부를 커버하는 제2 커버를 더 포함할 수 있다.

상기 접속부의 단부는 상기 베이스와 나란히 연장될 수 있다.

상기 플렉서블 기판에서 돌출된 고정돌기; 및 상기 걸림부에 상응하는 위치에 상기 프레임에 형성된 고정홈을 더 포함할 수 있다.

상기 프레임은, 상기 플렉서블 기판의 일측이 고정되는 경성 프레임; 및 상기 경성 프레임의 외측의 적어도 일부를 커버하는 연성 사출물을 포함하고, 상기 연성 사출물의 두께가 기준두께 이하의 부분에 형성된 결합요철을 더 포함할 수 있다.

상기 연성 사출물은 TPU수지(Thermoplastic Poly Urethane Resin)을 포함할 수 있다.

상기 접속핀의 좌우에 형성된 가이드 홈; 및 상기 접속클립의 좌우에 형성되어 상기 가이드 홈에 삽입되는 가이드 돌기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본체와 분리되는 프레임을 구비한 분리형 웨어러블 이동 단말기에 있어서 밴드에 전자 부품을 내장하여 본체의 기능을 확장할 수 있다. 또한, 본체와 프레임의 접속클립의 형상을 개선하여 내구성이 향상된다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기의 일측에서 바라본 사시도이다.
도 3은 도2의 웨어러블 단말기의 본체를 프레임에서 분리한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기의 접속핀 부분을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기의 접속클립 부분을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기의 플렉서블 기판, 제1 프레임 및 제2 프레임을 도시한 분해사시도이다.
도 8은 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기의 플렉서블 기판의 접속클립 부분의 전면과 배면을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기의 접속클립을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기의 접속클립과 종래의 접속핀을 비교 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 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.

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.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 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.

도 1 내지 도 3를 참조하면, 도 1는 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기(100)를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기(100)의 일측에서 바라본 사시도이며, 도 3은 도2의 웨어러블 단말기(100)의 본체(101)를 프레임(105)에서 분리한 상태를 도시한 도면이다.

상기 웨어러블 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 웨어러블 단말기(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 웨어러블 단말기(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 웨어러블 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 웨어러블 단말기(100)와 다른 웨어러블 단말기(100) 사이, 또는 웨어러블 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 웨어러블 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 웨어러블 단말기(100) 내 정보, 웨어러블 단말기(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 웨어러블 단말기(100)는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

또한 특정 부품의 탈착 여부를 감지하는 결합감지센서를 더 포함할 수 있다. 상기 결합감지센서(145)는 인터페이스부(160)에 단자가 삽입되었는지 여부를 감지하거나, 본 발명과 같이 본체(101)가 프레임(105)에서 분리되는 경우 프레임(105)과 본체(101) 사이의 결합을 감지하는 결합감지센서(145)를 이용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 웨어러블 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 웨어러블 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 웨어러블 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 웨어러블 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 웨어러블 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 웨어러블 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 웨어러블 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 웨어러블 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 웨어러블 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 웨어러블 단말기(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 웨어러블 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 웨어러블 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 웨어러블 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 웨어러블 단말기(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 웨어러블 단말기(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 웨어러블 단말기(100) 상에서 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기(100)의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 웨어러블 단말기(100)의 본체(101)와 프레임(105)를 분리한 상태를 도시하는 사시도이다. 도 2및 도 3을 참조하면 웨어러블 단말기(100)는 디스플레이부(151)를 구비한 본체(101) 및 본체(101)의 둘레를 감싸는 프레임(105) 및 상기 프레임(105)에서 연장되어 손목에 착용 가능하도록 구성된 밴드(102)를 포함한다.

본체(101)는 외관을 형성하는 케이스를 포함한다. 도시된 바와 같이, 케이스는 단말기를 제어하는 전자소자가 실장된 메인기판(185), 카메라(121), 음향 출력부(152)와 같은 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 제1 케이스 및 제2 케이스를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성되어 유니 본체(101)의 웨어러블 단말기(100)가 구현될 수도 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

한편, 웨어러블 단말기(100)는 단말기 본체(101) 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(도 6, 184 참조)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이 및 외부로 노출된 접속핀(도 6의 183 참조)의 둘레에 구비되어, 이들의 결합 시 본체(101) 내부 공간을 밀폐할 수 있다.

웨어러블 단말기(100)는 무선 통신이 가능하도록 구성되며, 본체(101)에는 상기 무선 통신을 위한 안테나가 설치될 수 있다. 한편, 안테나는 케이스를 이용하여 그 성능을 확장시킬 수 있다. 예를 들어, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역 또는 방사 영역을 확장시키도록 구성될 수 있다.

본체(101)의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있으며, 디스플레이부(151)에는 터치센서가 구비되어 터치 스크린으로 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우는 제1 케이스(101a)에 장착되어 제1 케이스(101a)와 함께 단말기 본체(101)의 전면을 형성할 수 있다.

본체(101)에는 음향 출력부(152), 카메라(121), 마이크(122), 사용자 입력부(123) 등이 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 웨어러블 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 웨어러블 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 웨어러블 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 웨어러블 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 조작유닛(123)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

음향 출력부(152)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다. 웨어러블 단말기(100)는 손목에 착용하기 때문에 음향 출력부(152)의 재생음이 출력되는 음향홀(1055)을 배면에 위치시킬 수 없고 측면에 위치시킨다. 다만, 본체(101)의 둘레를 감싸고 있는 프레임(105)이 음향홀(1055)을 가리게 되므로, 상기 음향홀(1055)에 상응하는 위치에 상기 프레임(105)에도 개구를 형성할 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

단말기 본체(101)에는 웨어러블 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 본체(101)에 내장되거나, 단말기 본체(101)의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

프레임(105)은 가운데에 상기 본체(101)가 안착되는 링 형상으로 본체(101)의 둘레를 커버한다. 프레임(105)은 형상을 유지하면서 동시에 본체(101)를 손쉽게 탈착할 수 있도록 단단한 소재와 플렉서블한 소재를 같이 이용할 수 있다.

프레임(105)은 본체(101)의 둘레 부분을 커버하며 배면 방향은 본체(101)의 둘레 부분만 지지하도록 부분적으로 연장된다. 본체(101) 배면을 전부 커버하면 웨어러블 단말기(100) 전체의 두께가 두꺼워 지는 문제가 있는 바, 본체(101) 배면 둘레 부분에 경사면을 형성하고 상기 경사면 부분까지만 프레임(105)이 연장되어, 프레임(105)에 본체(101)가 결합시 프레임(105)과 본체(101)의 배면이 연속적인 면을 형성할 수 있다.

밴드(102)는 손목에 착용되어 손목을 감싸도록 이루어지며, 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 본 발명의 밴드(102)는 상기 프레임(105)에서 연장되고 프레임(105)에 일체형으로 형성된다. 즉, 프레임(105)의 플렉서블한 부분과 밴드(102)는 동시에 탄성이 있는 소재를 이용하여 사출성형 할 수 있다. 예를 들면, TPU수지(Thermoplastic Poly Urethane Resin)를 이용하여 프레임(105)과 밴드(102)를 사출성형할 수 있다.

밴드(102)에는 파스너(fastener; 102a)가 구비될 수 있다. 파스너(102a)는 버클(buckle), 스냅핏(snap-fit)이 가능한 후크(hook) 구조, 또는 벨크로(velcro; 상표명) 등에 의하여 구현될 수 있으며, 신축성이 있는 구간 또는 재질을 포함할 수 있다. 본 도면에서는, 파스너(102a)가 버클 형태로 구현된 예를 제시하고 있다. 버클 형태의 파스너(102a)를 구비한 경우 반대편 밴드(102)에는 버클의 고정 핀이 삽입되기 위한 홀(102b)이 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기(100)의 접속핀(183) 부분을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기(100)의 접속클립(188) 부분을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기(100)를 도시한 단면도이다.

밴드(102)에 전자부품을 실장할 수 있으며, 상기 밴드 전자부품은 밴드(102)의 크기를 증가시키지 않으면서 플렉서블한 소재로 이루어진 부재를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 플렉서블 기판(186)이나, 플렉서블 배터리가 구비될 수도 있다.

플렉서블 기판(186) 위에 형성된 전도성 패턴에 따라 상기 플렉서블 기판(186)의 기능이 달라질 수 있다. 통신 주파수에 맞춰 안테나 패턴을 형성하여 안테나로 이용할 수 있으며, 커다란 전도성 패턴을 형성하여 본체(101)에 실장된 안테나의 그라운드로서 역할을 할 수 있다. 이하에서는 본체(101)에 안테나가 실장되고 플렉서블 기판(186) 위에 그라운드가 형성된 실시예를 기준으로 설명하나 밴드(102)에 실장되는 전자부품은 이에 국한되는 것은 아니다.

상기 밴드(102)에 실장된 밴드 전자부품과 본체(101)에 실장된 메인기판(185)이 전기적으로 접속하기 위해 접속클립(188)과 접속핀(183)을 구비할 수 있다. 접속클립(188)은 밴드 전자부품에서 연장되어 프레임(105)의 내측면에 돌출되고, 접속핀(183)은 본체(101)의 측면에서 돌출되고 내측은 메인기판(185)과 연결된다.

접속핀(183)의 일단은 본체(101)의 일측에 외측으로 노출되고, 본체(101)의 내측으로 연장되어 타측 단부에서 메인기판(185)과 연결된다. 상기 접속핀(183)을 통해 신호를 수신하면 메인기판(185)에 전달하는 역할을 한다.

본체(101)에 홀을 형성하고 상기 홀에 접속핀(183)을 삽입하고, 상기 홀을 통해 물이 유입되는 것을 방지하기 위해 홀과 접속핀(183) 사이에 링 형상의 방수부(184)를 더 구비할 수 있다.

밴드(102)에 실장된 전자부품과 연결된 접속클립(188)은 도 5에 도시된 바와 같이 프레임(105)의 내측면에 위치한다. 본 발명의 프레임(105)은 본체(101)의 배면을 지지하는 부재가 없거나 본체(101) 배면 둘레 부분까지만 연장되기 때문에 배면 방향에 접속단자 구조를 구현하기 어렵기 때문에 측방향으로 돌출된다.

본 발명의 프레임(105)은 경질(rigid) 프레임(1051)과 연성 재질의 프레임(1053)을 동시에 이용할 수 있다. 프레임(105)의 형상을 유지하며 손쉽게 본체(101)를 탈착하기 위함이며, 경질 프레임(105)이 위치하는 부분에 플렉서블 기판(186)을 두어 접속핀의 위치가 고정되지 않는 것을 방지할 수 있다.

접속핀(183)과 접속클립(188)의 위치를 맞추기 위해 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 가이드 돌기(1058)와 가이드 홈(1013)이 형성될 수 있다. 가이드 홈(1013)과 가이드 돌기(1058)의 위치는 상호 바뀔 수 있으며, 도면상으로 위에서 아래 방향(z축 방향)으로 본체(101)가 프레임(105)에 삽입되는 바, 가이드 홈(1013)과 가이드 돌기(1058)도 본체(101)와 프레임(105)의 결합을 방해하지 않도록 세로 방향으로 길게 형성할 수 있다.

접속클립(188)이 형성된 사이로 음향출력부에서 출력된 소리가 빠져나오는 음향홀(1055)을 형성할 수 있다. 음향홀(1055)은 경질 프레임(105)에 형성할 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 연성 사출물(1053)에 형성할 수 있다. 연성 사출물(1053)에 형성하는 경우에도 일측은 경질 프레임(105)과 인접하게 배치하여 프레임(105)의 음향홀(1055)과 본체(101)의 음향출력부(152) 사이의 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기(100)의 플렉서블 기판(186), 제1 프레임(1051) 및 제2 프레임(1052)을 도시한 분해사시도이고, 도 8은 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기(100)의 플렉서블 기판(186)의 접속클립(188) 부분의 전면과 배면을 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이 플렉서블 기판(186)의 일측은 제1 프레임(1051)에 형성된 핀홀을 통해 접속클립(188)이 삽입되도록 결합하고, 바깥쪽에서 제2 프레임(1052)을 결합하여 제1 프레임(1051)과 제2 프레임(1052) 사이에 끼워지는 형태로 구성할 수 있다.

플렉서블 기판(186)의 일단은 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 일면에는 접속클립(188)이 실장되고, 타면에는 상기 접속클립(188)을 지지하기 위한 보강판(189)이 위치한다.

플렉서블 기판(186)을 제1 프레임(1051)에 고정한 후에 연성 사출물(1053)을 형성하기 위해 이중사출 시에 사출물이 주입되는 압력에 의해 파손되는 문제가 발생하기 때문에 이를 방지하기 위해 접속클립(188)이 위치하는 일면의 반대쪽에 US와 같이 강성을 갖는 보강판(189)을 덧댈 수 있다.

플렉서블 기판(186)이 프레임에 고정시키고 플렉서블 기판(186)의 위치를 고정하기 위해 결합돌기(1057)와 결합홀(1867)을 구비할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 제1 프레임(1051)에 돌출된 결합돌기(1057)와 그에 상응하게 형성된 결합홀(1867)이 플렉서블 기판(186)과 보강판(189)에 형성될 수 있다. 제2 프레임(1052)도 고정하기 위해 상기 결합돌기(1057)에 상응하는 결합홀(1867)이 형성될 수 있다.

반대로 플렉서블 기판(186)에서 돌출된 고정돌기(1869)는 접속핀과 동일한 방향으로 돌출되어 제1 프레임(1051)에 형성된 고정홈(1059)에 삽입될 수 있다. 고정돌기(1869)와 고정홈(1059)는 전술한 결합홀(1867) 및 결합 돌기와 플렉서블 기판(186)의 길이방향으로 이격되게 위치시켜 플렉서블 기판(186)과 프레임(105)이 안정적으로 결합될 수 있다.

결합돌기(1057), 결합홀(1867), 고정돌기(1869) 및 고정홈 (1059)을 이용하여 별도의 접착제를 쓰지 않고 연성 사출물(1053)로 덮기 전에 플렉서블 기판(186)이 제1 프레임(1051)에서 분리되거나 위치가 변형되는 것을 방지할 수 있고, 연성 사출물(1053)을 사출할 때에 사출압에 의해 플렉서블 기판(186)이 움직이는 것을 방지할 수 있다.

제1 프레임(1051), 플렉서블 기판(186) 및 제2 프레임(1052)을 결합한 후에 이를 금형에 넣어 연성 사출물(1053)을 형성할 수 있다. 제1 프레임(1051) 및 제2 프레임(1052)으로 이루어진 경질 프레임(1051, 1052)과 연성 사출물(1053) 은 이종재질로 경질 프레임(1051, 1052)에 연성 사출물(1053)이 잘 붙도록 표면을 거칠게 처리할 수 있다. 프레임(105)의 크기를 줄이기 위해 연성사출물의 얇게 형성하는 경우 연성 사출물(1053)이 떨어질 수 있다. 특히 도 5에 도시된 바와 같이 음향홀(1055)이 형성된 부분의 연성 사출물(1053)은 두께가 얇아 경질 프레임에서 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위해 음향홀(1055)과 같이 두께가 얇게 형성되는 연성 사출물(1053)이 결합하는 부분에 도 7에 도시된 바와 같이 결합요철(1056)을 형성하여 표면적을 넓힌다. 결합요철(1056) 사이로 연성 사출물(1053)이 인입되면서 연성 사출물(1053)과 경질 프레임(1051, 1052)의 결합력을 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기(100)의 접속클립(188)을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명과 관련된 웨어러블 단말기(100)의 접속클립(188)과 종래의 접속핀을 비교 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 접속클립(188)은 프레임의 내측면에 위치하며 측방향을 향하고 있다. 본체(101)는 본체(101)의 두께방향으로 프레임의 본체(101) 안착부에 삽입하는 바, 접속핀(183)은 도면상으로 상측에서 하측방향으로 삽입되며 접속부(1883)와 접촉하게 된다.

접속클립(188)은 하나의 금속 판 부재를 꺾어서 형성할 수 있다. 접속클립(188)은 플렉서블 기판(186)에 고정되어 플렉서블 기판(186)에 형성된 전도성 패턴과 연결되는 베이스(1881), 제1 프레임(1051)의 핀홀을 통해 돌출되는 접속부(1883) 및 상기 베이스(1881)와 접속부(1883)를 연결하는 링크(1882, 1884)를 포함한다.

링크는 곡선을 가지며 꺾어지고 접속부(1883)에 접속핀(183)이 접촉할 때에 접속부(1883)의 위치변화에 상응하는 만큼 형상이 변화되는 부분이다. 본 발명의 링크는 상기 베이스(1881)에서 U자 형상으로 꺾어진 제1 링크(1882)와 S자 형태로 꺾어진 제2 링크(1884)를 포함한다.

도 10의 (a) 및 (b)는 통상적으로 종래에 이용되는 접속클립으로 링크는 U자로 꺾어진 링크(2)만 포함한다. 종래의 접속클립은 도 10의 (a)와 같이 베이스(1)가 바닥면에 배치되어 상측 방향으로 접속부(3)가 돌출되고, 상측에서 하측방향으로 접속핀이 접근하여 접촉한다. 즉, 접속클립의 접속부(1883)는 돌출된 만큼 다시 인입되며 이때 접속클립의 링크부의 특정 부분(A)이 변형된다.

그러나 도 10의 (b)와 같이 접속클립을 측방향에 배치하고, 상측에서 하측방향으로 대향하는 접속핀을 삽입하는 경우 도 10(a)의 부분(A)과 다른 위치(B)에서 변형이 발생한다. 변형이 발생하는 부분(B)은 도 10(a)의 부분(A)보다 접속부(1883)에 인접하게 배치된다. 이때 접속클립의 변형되는 부분의 위치가 접속부(1883)에서 멀수록 변형도가 작기 때문에 (b)와 같은 배치 시에 변형부분(B)은 (a)와 같이 배치한 경우 변형 부분(A)의 변형도보다 더 크게 변형된다 (a<b).

즉, 접속클립의 피로도가 커지기 때문에 접속클립의 내구성이 저하되는 문제가 있다. 상기 문제를 해결하기 위해 본 발명은 S자로 휘어진 제2 링크(1884)를 추가적으로 부가하여 꺾어지는 위치(C)를 접속부(1883)에서 이격시킨다. 제2 링크(1884)는 기존의 접속부(1883)에 인접하게 위치하는 링크를 베이스(1881) 방향으로 꺾어 변형부분(C)의 위치를 접속부(1883)에서 더 이격시킨 것이 특징이다.

도 10의 (b)의 변형부분(B)의 변형도에 비해 도 9의 (b)의 변형부분(C)의 변형도가 더 작아 접속클립(188)에 인가되는 피로도를 줄일 수 있다. (b>c)

제1 커버(1886)는 제2 링크(1884) 부분을 커버한다. 제2 링크(1884)가 베이스(1881) 방향으로 꺾어져 있어, 제2 링크(1884) 부분으로 접속핀(183)이 인입되는 것을 방지하고 제2 링크(1884)가 외부 충격에 의해 파손되는 것을 방지한다.

도10의 (a)와 같은 종래의 접속클립은 접속부 단부(8)가 개방되어 있어 접속부의 단부(8)에 이물질이 들어가거나 단부(8)가 걸려서 접속부가 변형 될 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 접속클립(188)은 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 접속부의 단부(1888)를 커버하는 제2 커버(1887)를 더 구비할 수 있다. 제2 커버(1887)의 내측에 접속부의 단부(1888)가 위치하도록 접속부의 단부(1888)를 꺾어 접속부가 과도하게 돌출되는 것을 방지할 수 있다. 제1 커버(1886)와 제2 커버(1887)는 베이스(1881)에서 연장된 측벽부(1885)의 단부를 꺾어 형성할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 분리형 웨어러블 단말기(100)에 있어서 밴드(102)에 전자 부품을 내장하여 본체(101)의 기능을 확장할 수 있다. 또한, 본체(101)와 밴드(102)가 안정적으로 결합 가능한 접속클립(188)을 통해 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 웨어러블 단말기 101: 본체
1013: 가이드 홈 102: 밴드
105: 프레임 1051: 제1 프레임
1052: 제2 프레임 1053: 연성 사출물
1055: 음향홀 1056: 결합요철
1057: 결합돌기
1058: 가이드 돌기 1059: 고정홈
110: 무선통신부 120: 입력부
140: 센싱부 150: 출력부
160: 인터페이스부 170: 메모리
180: 제어부 190: 전원공급부
183: 접속핀 184: 방수부
185: 메인기판 186: 플렉서블 기판
1867: 결합홀 1869: 고정돌기
188: 접속클립 1881: 베이스
1882: 제1 링크 1883: 접속부
1884: 제2 링크 1886: 제1 커버
1887: 제2 커버 189: 보강판

Claims (15)

1. 내부에 메인기판이 실장되는 본체;
   상기 본체가 두께 방향으로 삽입되는 본체 안착부를 포함하며, 상기 본체의 측면 둘레를 감싸는 프레임; 및
   상기 프레임에서 연장되어 사용자의 몸에 고정하는 밴드;
   상기 밴드에 실장된 밴드 전자부품;
   상기 밴드 전자부품과 연결되며 상기 프레임의 내측면에서 측방향으로 돌출된 접속부를 포함하는 접속클립; 및
   상기 메인기판과 연결되고 상기 본체의 측면에 노출되며, 상기 본체가 상기 본체 안착부에 삽입시 상기 접속클립과 접촉되는 접속핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 밴드 전자부품은 플렉서블 기판이고,
   상기 접속클립은 상기 플렉서블 기판의 일측 제1면에 결합하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 플렉서블 기판의 일측 제2면의 상기 접속클립에 상응하는 위치에 결합된 보강판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 플렉서블 기판의 일측이 고정되는 경성 프레임; 및
   상기 경성 프레임의 외측 일부 및 상기 플렉서블 기판을 커버하는 연성 사출물을 더 포함하고,
   상기 연성 사출물은 상기 프레임의 외측면과 상기 밴드를 구성하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 경성 프레임은,
   상기 접속클립이 노출되는 핀홀을 포함하는 제1 프레임; 및
   상기 제1 프레임에 상기 핀홀을 커버하며 결합하는 제2 프레임을 포함하고,
   상기 플렉서블 기판의 일부는 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 프레임에 돌출된 결합돌기;
   상기 결합돌기에 상응하여 상기 제2 프레임에 형성된 결합홀; 및
   상기 결합돌기에 상응하여 상기 플렉서블 기판에 형성된 관통홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
7. 제2항에 있어서,
   상기 플렉서블 기판은 전도성 물질로 이루어진 그라운드 시트를 포함하며,
   상기 메인기판에 형성되고 상기 접속핀과 연결된 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
8. 제2항에 있어서,
   상기 접속클립은 하나의 금속 판재를 꺾어서 형성하며,
   상기 접속클립은,
   상기 플렉서블 기판에 고정되는 베이스;
   상기 베이스에서 U자 형상으로 연장된 제1 링크;
   경사면을 가지며 상기 프레임의 내측면에서 돌출된 접속부; 및
   상기 제1 링크와 상기 접속부 사이에 위치하며 S자 형상으로 2회 꺾인 제2링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 접속클립은,
   상기 베이스에서 꺾어진 측벽부; 및
   상기 측벽부에서 다시 꺾어져 상기 제2 링크를 커버하는 제1 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 측벽부에서 꺾어져 상기 접속부의 단부를 커버하는 제2 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 접속부의 단부는 상기 베이스와 나란히 연장된 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
12. 제2항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판에서 돌출된 고정돌기; 및
    상기 걸림부에 상응하는 위치에 상기 프레임에 형성된 고정홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 플렉서블 기판의 일측이 고정되는 경성 프레임; 및
    상기 경성 프레임의 외측의 적어도 일부를 커버하는 연성 사출물을 포함하고,
    상기 연성 사출물의 두께가 기준두께 이하의 부분에 형성된 결합요철을 더 포함하는 웨어러블 단말기.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 연성 사출물은 TPU수지(Thermoplastic Poly Urethane Resin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.
15. 제1항에 있어서,
    상기 접속핀의 좌우에 형성된 가이드 홈; 및
    상기 접속클립의 좌우에 형성되어 상기 가이드 홈에 삽입되는 가이드 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 단말기.

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