KR20170054087A - Chair of sensing pressure - Google Patents

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KR20170054087A
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, a pressure sensing chair comprises: a first seat having a first conductive area formed in the first direction; a cushion layer disposed on the first seat; and a second seat disposed on the cushion layer and having a second conductive area formed in the second direction.

Description

압력 감지 의자{CHAIR OF SENSING PRESSURE}{CHAIR OF SENSING PRESSURE}

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, 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.Recently, the development of electronic technology and information communication technology has been rapidly developing the field of health care. 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 있으며, 사용자가 의자에 앉았을 경우 센서로 인한 이물감이 느껴지는 문제가 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 curved surface shape, and there is a problem that a foreign body sensed by the sensor is felt when the user is seated in a chair.

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 시트, 상기 제1 시트 상에 배치되는 쿠션층, 상기 쿠션층 상에 배치되며, 제2 방향으로 형성되는 제2 전도 영역을 가지는 제2 시트를 포함한다.A pressure sensing chair according to an embodiment of the present invention includes a first seat having a first conductive region formed in a first direction, a cushion layer disposed on the first seat, a second seat disposed on the cushion layer, And a second sheet having a second conductive area formed by the second conductive area.

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 제1 시트 아래에 배치되며, 상기 제1 시트, 상기 쿠션층 및 상기 제2 시트를 지지하는 지지판을 더 포함할 수 있다.And a support plate disposed under the first sheet and supporting the first sheet, the cushion layer, and the second sheet.

상기 제1 시트 및 상기 쿠션층 사이에 배치되는 제1 접착층, 그리고 상기 쿠션층 및 상기 제2 시트 사이에 배치되는 제2 접착층을 더 포함할 수 있다.A first adhesive layer disposed between the first sheet and the cushion layer, and a second adhesive layer disposed between the cushion layer and the second sheet.

상기 쿠션층은 탄성체, 그리고 상기 탄성체 내에 분산된 전도성 복합체를 포함할 수 있다.The cushion layer may include an elastic body and a conductive composite dispersed in the elastic body.

상기 제1 시트에서 발생하는 전기 신호를 전달하는 제1 연결부, 그리고 상기 제2 시트에서 발생하는 전기 신호를 전달하는 제2 연결부를 더 포함할 수 있다.A first connection unit for transmitting an electric signal generated in the first seat, and a second connection unit for transmitting an electric signal generated in the second seat.

상기 쿠션부는 상기 제1 시트의 접촉 영역으로부터 측면까지 형성되는 제1 홀, 그리고 상기 제2 시트의 접촉 영역으로부터 측면까지 형성되는 제2 홀을 포함하며, 상기 제1 연결부는 상기 제1 홀을 관통하고, 상기 제2 연결부는 상기 제2 홀을 관통할 수 있다.Wherein the cushion portion includes a first hole formed from a contact area to a side surface of the first sheet and a second hole formed from a contact area of the second sheet to a side surface of the first sheet, And the second connection portion may pass through the second hole.

상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부와 연결되며, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트에서 발생하는 전기 신호를 처리하는 신호처리부를 더 포함할 수 있다.And a signal processing unit connected to the first connection unit and the second connection unit and processing electrical signals generated in the first and second sheets.

상기 신호처리부에 의하여 처리된 결과에 따라 제어신호를 생성하는 제어부, 그리고 상기 제어신호를 송신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.A control unit for generating a control signal according to a result processed by the signal processing unit, and a communication unit for transmitting the control signal.

본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 의자는 가해진 무게에 따라 압력을 정밀하게 감지할 수 있으며, 압력 분포를 정확하게 감지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 의자는 대면적화가 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 의자의 센서부는 쿠션과 일체화되므로, 디자인적 이질감이 낮으며, 이물감이 느껴지지 않는다. The pressure sensing chair according to the embodiment of the present invention can precisely sense the pressure according to the applied weight and accurately detect the pressure distribution. Also, the pressure sensing chair according to the embodiment of the present invention can be large-sized. Further, since the sensor unit of the pressure sensing chair according to the embodiment of the present invention is integrated with the cushion, the design sense of feeling is low, and a foreign body feeling is not felt.

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 하부 시트의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 상부 시트의 확대도이다.
도 7은 하부 전극층, 유전층 및 상부 전극층을 포함하는 압력 감지 센서층을 별도로 구현하고, 쿠션층 상에 압력 감지 센서층을 적층하는 경우의 좌판 사진이다.
도 8은 본 발명과 실시예에 따라 쿠션층을 유전층으로 대체하고, 쿠션층의 상하부에 하부 전극층을 포함하는 하부 시트 및 상부 전극층을 포함하는 상부 시트를 접착하는 경우의 좌판 사진이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시에에 따른 좌판의 단면도를 나타낸다.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 lower sheet according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of an upper sheet according to an embodiment of the present invention.
7 is a photograph of a seat plate when a pressure sensing sensor layer including a lower electrode layer, a dielectric layer, and an upper electrode layer is separately implemented and a pressure sensing sensor layer is laminated on the cushion layer.
FIG. 8 is a photograph of a seat plate when a cushion layer is replaced with a dielectric layer according to the present invention and an upper sheet including a lower electrode layer and an upper electrode layer is bonded to upper and lower portions of the cushion layer.
9 shows a cross-sectional view of a seat according to another 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 pressure sensing chair 100 includes a seat 110, an armrest 120, a backrest 130, a leg 140, and the like. When a person is seated on the seat 110, the pressure sensing device 200 built in the pressure sensing chair 100 senses whether or not the seat is seated and can measure a relative pressure distribution due to seating. The pressure sensing device 200 can detect the weight, the sitting position, and the like according to the measured pressure distribution.

압력 감지 장치(200)는 센서부(210), 신호 처리부(220), 제어부(230) 및 통신부(240)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. 신호 처리부(220)는 센서부(210)와 연결되며, 센서부(210)에서 발생한 전기 신호를 처리한다. 그리고, 제어부(230)는 신호 처리부(220)와 연결되며, 신호 처리부(220)에 의하여 처리된 신호에 기초하여 제어 신호를 생성한다. 한 예로, 제어부(230)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(240)는 제어부(230)에 의하여 생성된 제어 신호를 외부 장치로 송신한다. 신호 처리부(220), 제어부(230) 및 통신부(240)는 팔걸이(120), 등받이(130), 다리(140) 등에 내장될 수 있다.The pressure sensing device 200 may include a sensor unit 210, a signal processing unit 220, a control unit 230, and a communication unit 240. The sensor unit 210 can sense whether the seat is seated on the seat 110 and the relative pressure distribution due to seating. The sensor unit 210 may be embedded in the seat 110. The signal processing unit 220 is connected to the sensor unit 210 and processes electrical signals generated by the sensor unit 210. The control unit 230 is connected to the signal processing unit 220 and generates a control signal based on the signal processed by the signal processing unit 220. For example, the controller 230 may control the on / off state of the apparatus using the result of processing the signal sensed by the sensor unit 210. Alternatively, the control unit 220 may generate an alarm signal for posture correction using the result of processing the signal sensed by the sensor unit 210. The communication unit 240 transmits the control signal generated by the control unit 230 to the external device. The signal processing unit 220, the control unit 230 and the communication unit 240 may be incorporated in the armrest 120, the backrest 130, the legs 140, and the like.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 센서부(210)는 좌판(110)의 쿠션층을 포함하여 형성된다. According to one embodiment of the present invention, the sensor unit 210 is formed including the cushion layer of the seat plate 110.

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, 센서부(210)를 포함하는 좌판(110)은 지지판(300), 하부 시트(310), 하부 접착층(320), 쿠션층(330), 상부 접착층(340) 및 상부 시트(350)를 포함한다.3 to 4, the seat plate 110 including the sensor unit 210 includes a support plate 300, a lower sheet 310, a lower adhesive layer 320, a cushion layer 330, an upper adhesive layer 340, And includes an upper sheet 350.

여기서, 하부 시트(310)는 제1 방향으로 형성되는 제1 전도 영역(312)을 가지는 제1 전극을 포함하며, 상부 시트(350)는 제2 방향으로 형성되는 제2 전도 영역(352)을 가지는 제2 전극을 포함한다.Here, the lower sheet 310 includes a first electrode having a first conductive region 312 formed in a first direction, and the upper sheet 350 includes a second conductive region 352 formed in a second direction The branch includes a second electrode.

이때, 제1방향 및 제2 방향은 서로 다른 방향일 수 있으며, 제1 방향으로 형성된 제1 전도 영역(312)과 제2 방향으로 형성된 제2 전도 영역(352)이 교차하는 지점이 센싱 포인트(P)로 작용할 수 있다. In this case, the first direction and the second direction may be different from each other, and a point where the first conductive region 312 formed in the first direction and the second conductive region 352 formed in the second direction cross each other is a sensing point P).

이때, 하부 시트(310) 및 상부 시트(350)는 직물로 이루어질 수 있다. 특히, 하부 시트(310) 및 및 상부 시트(350)에 포함되는 전도 영역(312, 352)은 전도성 섬유를 포함하는 직물로 이루어질 수 있으며, 전도 영역(312, 352)을 제외한 영역(314, 354)은 일반 섬유를 포함하는 직물로 이루어질 수 있다. 여기서, 전도성 섬유는 금속 와이어 또는 표면 상에 금속 막이 피복된 일반 섬유일 수 있다. 전도성 섬유는 금속 입자가 분산된 일반 섬유일 수도 있다. 전도성 섬유가 금속 와이어인 경우, 금속 와이어의 직경은 10㎛ 내지 500㎛일 수 있다. 금속 와이어의 직경이 10㎛ 미만이면 금속 와이어의 강도가 약하여 직물 가공이 어려울 수 있으며, 금속 와이어의 직경이 500㎛를 초과하면 금속 와이어의 강성이 높아 직물의 유연성이 떨어질 수 있으므로, 직물의 가공 시 설비에 데미지를 줄 수 있고, 사용자가 이질감을 느끼기 쉽다. 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, 내부식성을 높일 수 있다.At this time, the lower sheet 310 and the upper sheet 350 may be made of a fabric. In particular, the conductive regions 312 and 352 included in the lower sheet 310 and the upper sheet 350 may be made of a fabric including conductive fibers and regions 314 and 354 except for the conductive regions 312 and 352 ) Can be made of a fabric including ordinary fibers. Here, the conductive fiber may be a metal wire or a plain fiber coated with a metal film on the surface. The conductive fibers may be ordinary fibers in which metal particles are dispersed. If the conductive fiber is a metal wire, the diameter of the metal wire may be between 10 μm and 500 μm. If the diameter of the metal wire is less than 10 mu m, the strength of the metal wire may be too weak to process the fabric. If the diameter of the metal wire is more than 500 mu m, the rigidity of the metal wire may be high. It can damage the equipment, and the user is likely to feel a sense of heterogeneity. 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 can be enhanced.

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 fiber is a general fiber coated with a metal film on the surface, the metal film can be formed by a method in which the metal particles are coated on the surface of the ordinary fiber by a plating method or a vapor deposition method. At this time, the metal particles may be Cu, Ni, or a stainless alloy, and the thickness of the metal film may be 1 to 50 탆. If the thickness of the metal film is less than 1 탆, the conductivity may be low, which may cause a loss in signal transmission. If the thickness of the metal film exceeds 50 탆, the metal film may be easily separated from the surface of the fiber.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 쿠션층(330)은 하부 시트(310) 및 상부 시트(350) 사이에 배치되며, 탄성체를 포함한다. 이때, 쿠션층(330)과 하부 시트(310)는 하부 접착층(320)에 의하여 접착되며, 쿠션층(330)과 상부 시트(350)는 상부 접착층(340)에 의하여 접착될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the cushion layer 330 is disposed between the lower sheet 310 and the upper sheet 350 and includes an elastic body. At this time, the cushion layer 330 and the upper sheet 350 may be bonded together by the upper adhesive layer 340, and the cushion layer 330 and the lower sheet 310 may be bonded by the lower adhesive layer 320.

여기서, 탄성체는 절연 물질이며, 탄성 계수는 10Kpa 내지 80Gpa일 수 있다. 예를 들어, 탄성체는 발포폼, 부직포, 나노웹 등의 랜덤한 섬유 배열을 가지는 섬유 기재이거나, 폴리우레탄, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에스터로 이루어진 그룹에서 선택된 하나를 포함하는 합성섬유 또는 천연 섬유이거나, 엘라스토머, 고무, 우레탄 등일 수 있다. Here, the elastic body is an insulating material, and the elastic modulus may be 10 Kpa to 80 Gpa. For example, the elastic body may be a fiber substrate having a random fiber arrangement such as a foamed foam, a nonwoven fabric, a nano-web, or the like, or a synthetic fiber including one selected from the group consisting of polyurethane, nylon, polyethylene terephthalate, Or an elastomer, rubber, urethane or the like.

이에 따라, 사용자가 압력 감지 의자(100)의 좌판(110) 상에 착석하는 경우, 좌판(110) 상에 압력이 가해지게 되며, 쿠션층(330)의 두께가 얇아지게 된다. 사용자의 무게에 따라, 쿠션층(330)의 두께는 달라지게 되며, 쿠션층(330)의 두께에 따라 하부 시트(310) 및 상부 시트(350) 사이에 흐르는 정전용량이 달라지게 된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 압력 감지 의자(100)는 하부 시트(310) 및 상부 시트(350) 간의 정전 용량 변화량 및 정전 용량 분포를 이용하여 압력을 감지할 수 있다. Accordingly, when the user sits on the seat 110 of the pressure-sensitive seat 100, pressure is applied to the seat 110 and the thickness of the cushion layer 330 is reduced. The thickness of the cushion layer 330 varies depending on the weight of the user and the capacitance between the lower sheet 310 and the upper sheet 350 varies depending on the thickness of the cushion layer 330. According to the embodiment of the present invention, the pressure sensing chair 100 can sense the pressure using the capacitance change amount and the capacitance distribution between the lower sheet 310 and the upper sheet 350.

한편, 쿠션층(330)은 탄성체 내에 분산된 전도성 복합체를 더 포함할 수도 있다. 이에 따라, 쿠션층(330)은 정상 상태에서 저항이 1kΩ이상으로 절연 특성을 가지나, 쿠션층(330)의 주변에 물리적인 변화가 발생한 경우, 예를 들어 쿠션층(330) 상에 압력이 가해진 경우, 쿠션층(330)의 두께가 얇아지므로, 하부 시트(310)와 상부 시트(350) 간의 저항이 100Ω 이상 변화하게 된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 압력 감지 의자(100)는 하부 시트(310) 및 상부 시트(350) 간의 저향 변화량 및 저항 분포를 이용하여 압력을 감지할 수 있다. On the other hand, the cushion layer 330 may further include a conductive composite dispersed in the elastic body. Accordingly, the cushion layer 330 has a resistance of 1 k? Or more in a steady state. However, when a physical change occurs around the cushion layer 330, for example, when a pressure is applied on the cushion layer 330 The resistance between the lower sheet 310 and the upper sheet 350 is changed by 100? Or more because the thickness of the cushion layer 330 is reduced. According to an embodiment of the present invention, the pressure sensing chair 100 can sense the pressure using a downward change amount and a resistance distribution between the lower sheet 310 and the upper sheet 350.

이를 위하여, 전도성 복합체는 전도성 고분자 및 전도성 분말을 포함할 수 있다. 전도성 복합체는 탄성체의 1 내지 10wt%로 포함될 수 있다. 전도성 복합체가 탄성체의 10wt%를 초과하여 포함되면, 압력이 가해지지 않은 상태에서 절연 특성을 보장하기 어려워진다. 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. 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 elastomer. If the conductive composite contains more than 10 wt% of the elastomer, it becomes difficult to ensure insulation properties in the absence of pressure. 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.

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 쿠션층(330) 전체의 저항이 낮아지게 된다. 그리고, 전도성 분말의 직경이 500㎛를 초과하면 쿠션층(330)의 표면이 매끄럽지 못하여 마찰력이 증가하고, 이로 인하여 가공이 어려울 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. When the diameter of the conductive powder is less than 10 nm, dispersion in the conductive polymer is difficult and the interfacial resistance of the particles is high, so that the resistance of the entire cushion layer 330 is low. If the conductive powder has a diameter of more than 500 mu m, the surface of the cushion layer 330 may not be smooth and friction may be increased.

이와 같이, 쿠션층(330)은 제1 전극이 포함되는 하부 시트(310)와 제2 전극이 포함되는 상부 시트(350) 사이에 배치되며, 유전층 또는 기능층의 역할을 수행하므로, 좌판(110) 내에 별도의 압력 감지 센서층을 포함시킬 필요가 없다. Since the cushion layer 330 is disposed between the lower sheet 310 including the first electrode and the upper sheet 350 including the second electrode and functions as a dielectric layer or a functional layer, It is not necessary to include a separate layer of the pressure sensing sensor.

도 7은 하부 전극층, 유전층 및 상부 전극층을 포함하는 압력 감지 센서층을 별도로 구현하고, 쿠션층 상에 압력 감지 센서층을 적층하는 경우의 좌판 사진이고, 도 8은 본 발명과 실시예에 따라 쿠션층을 유전층으로 대체하고, 쿠션층의 상하부에 하부 전극층을 포함하는 하부 시트 및 상부 전극층을 포함하는 상부 시트를 접착하는 경우의 좌판 사진이다. FIG. 7 is a photograph of a seat plate when a pressure sensing sensor layer including a lower electrode layer, a dielectric layer, and an upper electrode layer is separately formed and a pressure sensing sensor layer is laminated on the cushion layer, and FIG. 8 is a cross- And the upper sheet including the lower electrode layer and the upper electrode layer are bonded to the upper and lower portions of the cushion layer.

도 7과 8을 비교하면, 본 발명의 실시예와 같이 구현할 경우 디자인적 이질감이 느껴지지 않음을 알 수 있다. Comparing FIGS. 7 and 8, it can be seen that a sense of design heterogeneity is not felt when implemented as in the embodiment of the present invention.

또한, 도 7에서 예시한 바와 같이, 압력 감지 센서층 아래에 쿠션층이 배치되는 경우, 압력 감지 센서층 상에 가해진 압력의 일부가 쿠션층에 흡수되므로, 압력 감지의 정밀도가 떨어지게 된다. Also, as shown in FIG. 7, when the cushion layer is disposed under the pressure sensing sensor layer, a part of the pressure applied on the pressure sensing sensor layer is absorbed by the cushioning layer, so that the accuracy of pressure sensing is lowered.

이에 반해, 본 발명의 실시예에 따르면, 하부 시트(310), 쿠션층(330) 및 상부 시트(350)가 압력 감지 센서를 이루며, 압력 감지 센서는 지지판(300) 상에 배치된다. 이때, 지지판(300)은 쿠션층(330)보다 탄성 계수가 낮은 소재, 예를 들어 플라스틱 또는 스틸 소재를 포함할 수 있다. 이에 따라, 압력 감지 센서 상에 압력이 가해지는 경우, 지지판(300)이 좌판(110) 상에 가해진 압력을 흡수하지 않으므로, 압력의 정밀도를 높일 수 있다. In contrast, according to an embodiment of the present invention, the lower sheet 310, the cushion layer 330, and the upper sheet 350 constitute a pressure sensing sensor, and the pressure sensing sensor is disposed on the support plate 300. At this time, the support plate 300 may include a material having a lower elastic modulus than the cushion layer 330, for example, plastic or steel. Accordingly, when the pressure is applied to the pressure sensor, the support plate 300 does not absorb the pressure applied on the seat 110, so that the accuracy of the pressure can be increased.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 쿠션층(330)에는 적어도 하나의 홀이 형성될 수 있다.Meanwhile, according to the embodiment of the present invention, at least one hole may be formed in the cushion layer 330.

도 9는 본 발명의 다른 실시에에 따른 좌판의 단면도를 나타낸다. 도 3 내지 6과 동일한 내용은 중복된 설명을 생략한다.9 shows a cross-sectional view of a seat according to another embodiment of the present invention. 3 to 6 will not be described.

도 9를 참조하면, 쿠션층(330)에는 적어도 하나의 홀이 형성된다. 예를 들어, 쿠션층(330)에는 하부 시트(310)의 접촉 영역으로부터 쿠션층(330)의 측면까지 형성된 제1홀(332), 그리고 상부 시트(350)의 접촉 영역으로부터 쿠션층(330)의 측면까지 형성된 제2 홀(334)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, at least one hole is formed in the cushion layer 330. For example, the cushion layer 330 includes a first hole 332 formed from the contact area of the lower sheet 310 to a side of the cushion layer 330, and a second hole 332 formed from the contact area of the upper sheet 350, And a second hole 334 formed to the side of the second hole 334.

그리고, 하부 시트(310)에서 발생하는 전기 신호를 전달하는 제1 연결부(700)는 제1 홀(332)을 관통하고, 상부 시트(350)에서 발생하는 전기 신호를 전달하는 제2 연결부(710)는 제2 홀(334)을 관통한다. 이에 따라, 제1 연결부(700) 및 제2 연결부(710)는 신호 처리부(220)에 연결될 수 있으며, 하부 시트(310)와 상부 시트(350)에서 발생하는 전기 신호를 효율적으로 전달할 수 있다. 여기서, 제1 연결부(700)와 제2 연결부(710)는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 상에서 구현될 수 있다.The first connection part 700 for transmitting an electric signal generated in the lower sheet 310 penetrates through the first hole 332 and has a second connection part 710 for transmitting an electric signal generated in the upper sheet 350 Passes through the second hole 334. The first connection unit 700 and the second connection unit 710 may be connected to the signal processing unit 220 and may efficiently transmit electric signals generated in the lower sheet 310 and the upper sheet 350. Here, the first connection part 700 and the second connection part 710 may be implemented on an FPCB (Flexible Printed Circuit Board).

본 발명의 실시예와 같이, 센서부가 좌판의 쿠션층과 일체로 형성되면, 압력 감지 센서층을 별도로 적층할 필요가 없다. 이에 따라, 사용자가 좌판 상에 착석하였을 경우, 이질감을 느끼지 않으며, 좌판을 장시간 사용하더라도 센서부가 좌판으로부터 이탈될 염려가 없으므로, 디자인적으로도 우수하다.As in the embodiment of the present invention, when the sensor part is formed integrally with the cushioning layer of the seat, it is not necessary to separately laminate the pressure sensing sensor layer. Accordingly, when the user is seated on the seat, he / she does not feel any sense of heterogeneity, and even if the seat is used for a long time, there is no risk of the sensor being separated from the seat.

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 seating plate 110 of the pressure sensing chair 100 according to the embodiment of the present invention may further include a piezoelectric element. For example, if the user sat on the seat 110 and then wakes up, the seat 110 is retracted and restored. When this process occurs repeatedly, electricity may be generated as the pressure changes. Electricity generated by the piezoelectric element can be applied to various applications.

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: 지지판
310: 하부 시트
320: 하부 접착층
330: 쿠션층
340: 상부 접착층
350: 상부 시트300: Support plate
310:
320: Lower adhesive layer
330: Cushion layer
340: upper adhesive layer
350: upper sheet

Claims (10)

제1 방향으로 형성되는 제1 전도 영역을 가지는 제1 시트,
상기 제1 시트 상에 배치되는 쿠션층,
상기 쿠션층 상에 배치되며, 제2 방향으로 형성되는 제2 전도 영역을 가지는 제2 시트
를 포함하는 압력 감지 의자.A first sheet having a first conducting region formed in a first direction,
A cushion layer disposed on the first sheet,
A second sheet disposed on the cushion layer and having a second conductive region formed in a second direction,
The pressure sensing chair comprising: 제1항에 있어서,
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. 제2항에 있어서,
상기 전도성 섬유는 금속 와이어이거나, 표면 상에 금속 막이 피복된 섬유인 압력 감지 의자. 3. The method of claim 2,
Wherein the conductive fiber is a metal wire or a metal film coated fiber on the surface. 제3항에 있어서,
상기 제1 시트 아래에 배치되며, 상기 제1 시트, 상기 쿠션층 및 상기 제2 시트를 지지하는 지지판을 더 포함하는 압력 감지 의자.The method of claim 3,
And a support plate disposed under the first sheet and supporting the first sheet, the cushion layer, and the second sheet. 제3항에 있어서,
상기 제1 시트 및 상기 쿠션층 사이에 배치되는 제1 접착층, 그리고 상기 쿠션층 및 상기 제2 시트 사이에 배치되는 제2 접착층을 더 포함하는 압력 감지 의자. The method of claim 3,
A first adhesive layer disposed between the first sheet and the cushion layer, and a second adhesive layer disposed between the cushion layer and the second sheet. 제3항에 있어서,
상기 쿠션층은 탄성체, 그리고 상기 탄성체 내에 분산된 전도성 복합체를 포함하는 압력 감지 의자.The method of claim 3,
Wherein the cushion layer comprises an elastic body and a conductive composite dispersed within the elastic body. 제1항에 있어서,
상기 제1 시트에서 발생하는 전기 신호를 전달하는 제1 연결부, 그리고
상기 제2 시트에서 발생하는 전기 신호를 전달하는 제2 연결부
를 더 포함하는 압력 감지 의자.The method according to claim 1,
A first connection part for transmitting an electric signal generated in the first sheet,
A second connection portion for transmitting an electric signal generated in the second seat,
Further comprising a pressure sensing chair. 제7항에 있어서,
상기 쿠션부는 상기 제1 시트의 접촉 영역으로부터 측면까지 형성되는 제1 홀, 그리고 상기 제2 시트의 접촉 영역으로부터 측면까지 형성되는 제2 홀을 포함하며,
상기 제1 연결부는 상기 제1 홀을 관통하고,
상기 제2 연결부는 상기 제2 홀을 관통하는
압력 감지 의자.8. The method of claim 7,
The cushion portion includes a first hole formed from the contact area to the side surface of the first sheet and a second hole formed from the contact area to the side surface of the second sheet,
Wherein the first connection portion passes through the first hole,
Wherein the second connection portion is formed to extend through the second hole
Pressure sensitive chair. 제8항에 있어서,
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부와 연결되며, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트에서 발생하는 전기 신호를 처리하는 신호처리부를 더 포함하는 압력 감지 의자.9. The method of claim 8,
And a signal processing unit connected to the first connection unit and the second connection unit and configured to process electric signals generated in the first and second sheets. 제9항에 있어서,
상기 신호처리부에 의하여 처리된 결과에 따라 제어신호를 생성하는 제어부, 그리고
상기 제어신호를 송신하는 통신부
를 더 포함하는 압력 감지 의자.10. The method of claim 9,
A control unit for generating a control signal according to a result processed by the signal processing unit, and
And a communication unit
Further comprising a pressure sensing chair.
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