KR20180117890A - 압력 감지 장갑 - Google Patents

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KR20180117890A
KR20180117890A KR1020170050999A KR20170050999A KR20180117890A KR 20180117890 A KR20180117890 A KR 20180117890A KR 1020170050999 A KR1020170050999 A KR 1020170050999A KR 20170050999 A KR20170050999 A KR 20170050999A KR 20180117890 A KR20180117890 A KR 20180117890A
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이정오
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예는 복수 개의 압력 센서부; 및 상기 복수 개의 압력 센서부 각각에 인접 배치되는 복수 개의 피드백부;를 포함하고, 상기 복수 개의 피드백부는 인접 배치된 상기 복수 개의 압력 센서부에서 감지된 감지 신호에 대응하는 출력 신호를 수신하여 상기 출력 신호에 따른 촉각 피드백을 출력하는 압력 감지 장갑을 개시한다.

Description

압력 감지 장갑{GLOVE OF SENSING PRESSURE}
실시 예는 압력 감지 장갑에 관한 것이다.
전자 기술의 발전에 따라, 사용자에게 착용 가능한 웨어러블 디바이스에 대한 개발이 계속되고 있다.
웨어러블 디바이스라 함은 옷이나 장갑, 시계, 안경, 액서세리와 같이 몸에 착용하고 다닐 수 있는 디바이스를 의미한다. 특히, 웨어러블 디바이스는 휴대성이 우수하고, 사용자의 움직임과 연동된 동작을 수행하는데 적합할 수 있다.
웨어러블 디바이스 중에서 압력을 감지하는 장갑의 경우에, 일반적으로 장갑과 제어 모듈이 일체형으로 구성되어, 장갑의 압력 감지 센서가 손상을 입으면, 센서와 모듈을 함께 교체해야 하는 번거로움이 존재할 수 있다.
또한, 손등에 압력 센서부가 배치되어, 손가락의 구부림만을 감지하는 한계가 존재한다. 뿐만 아니라, 각각의 압력 센서부로부터 인지한 압력을 실시간으로 인지하지 못하여 자세 교정 및 코치가 이루어지지 못하는 어려움이 존재한다.
실시 예는 웨어러블 타입의 압력 감지 장갑을 제공한다.
또한, 압력에 따른 즉각적인 피드백을 출력하는 압력 감지 장갑을 제공한다.
또한, 사용자의 자세 교정이 용이하게 이루어지는 압력 감지 장갑을 제공한다.
본 발명의 실시예에 다른 압력 감지 장갑은 복수 개의 압력 센서부; 및 상기 복수 개의 압력 센서부 각각에 인접 배치되는 복수 개의 피드백부;를 포함하고, 상기 복수 개의 피드백부는 인접 배치된 상기 복수 개의 압력 센서부에서 감지된 감지 신호에 대응하는 출력 신호를 수신하여 상기 출력 신호에 따른 촉각 피드백을 출력한다.
상기 복수 개의 압력 센서부 각각으로부터 감지 신호를 수신하여 상기 감지 신호의 레벨이 소정의 설정값 이상인 경우 상기 감지 신호에 대응하는 출력 신호를 출력하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 감지 신호의 레벨에 따라 상이한 촉각 피드백을 출력하는 출력 신호를 출력할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 감지 신호의 레벨이 제1 범위인 경우 제1 크기의 촉각 피드백을 출력하는 출력 신호를 출력하고, 상기 감지 신호의 레벨이 제2 범위인 경우 제2 크기의 촉각 피드백을 출력하는 출력 신호를 출력할 수 있다.
상기 복수 개의 압력 센서부는 전도성 섬유를 포함하는 제1 전극층, 제2 전극층 및 탄성층을 포함할 수 있다.
상기 촉각 피드백은 진동 및 전기자극 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 압력 센서부는 손바닥 측에 배치될 수 있다.
실시 예에 따르면, 압력 감지 장갑을 웨어러블 형태로 구현할 수 있다.
또한, 압력에 따른 즉각적인 피드백을 출력하능 압력 감지 장갑을 제작할 수 있다.
또한, 사용자의 자세 교정이 용이하게 이루어지는 압력 감지 장갑을 제작할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 2는 실시예에 따른 압력 감지 장갑의 전면과 후면을 도시한 도면이고,
도 3은 실시예에 따른 압력 감지 장갑의 개념도이고,
도 4는 도 3에서 AA'의 단면도이고,
도 5는 실시예에 따른 신호 처리 모듈의 블록도를 도시한 도면이고,
도 6은 실시예에 따른 압력 감지 방법의 순서도를 도시한 도면이다.
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.
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.
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.
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.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 2는 실시예에 따른 압력 감지 장갑의 전면과 후면을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시에에 따른 압력 감지 장갑(100)의 전면에는 압력 센서부(110), 피드백부(120)가 배치될 수 있다.
압력 센서부(110)는 사용자의 손바닥측과 대응하는 압력 감지 장갑(100)의 전면에 배치될 수 있다. 이로 인해, 사용자가 골프채와 같은 물체를 쥐는 경우에 사용자의 손바닥에 가해지는 압력을 정확하게 감지할 수 있다.
압력 센서부(110)는 복수 개일 수 있다. 압력 센서부(110)는 사용자의 손바닥의 손가락 등 손의 각 부위에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 압력 센서부(110)는 사용자의 손바닥 측면(101)에 가해지는 압력을 각 부위별로 감지할 수 있다. 여기서, 실시예에 따른 압력 감지 장갑(100)의 압력 센서부(110)는 제1 압력 센서부(110-1), 제2 압력 센서부(110-2), 제3 압력 센서부(110-3), 제4 압력 센서부(110-4), 제5 압력 센서부(110-5), 제6 압력 센서부(110-6), 제7 압력 센서부(110-7) 및 제8 압력 센서부(110-8)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 개수에 한정되는 것은 아니다.
압력 센서부(110)는 압력 감지 장갑(100)의 외면 상에 배치될 수 있다. 다만, 이러한 위치에 한정되는 것은 아니다.
피드백부(120)는 압력 센서부(110)에 인접하게 배치될 수 있다. 피드백부(120)는 압력 센서부(110)에서 감지된 감지 신호에 대응하는 출력 신호를 제어부로부터 수신할 수 있다. 피드백부(120)는 수신한 출력 신호에 따라 촉각 피드백을 출력할 수 있다. 여기서, 촉각 피드백은 진동 및 전기자극 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 진동은 햅틱을 포함하며, 전기자극은 저주파 자극을 포함할 수 있으나, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.
피드백부(120)는 복수 개일 수 있다. 실시예에 따른 압력 감지 장갑(100)의 피드백부(120) 는 제1 피드백부(120-1), 제2 피드백부(120-2), 제3 피드백부(120-3), 제4 피드백부(120-4), 제5 피드백부(120-5), 제6 피드백부(120-6), 제7 피드백부(120-7) 및 제8 피드백부(120-8)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 개수에 한정되는 것은 아니다.
복수 개의 피드백부(120)는 각각 복수 개의 압력 센서부(110)에 인접하게 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 피드백부(120-1)는 제1 압력 센서부(110-1)와 인접하게 배치되고, 제2 피드백부(120-2)는 제2 압력 센서부(110-2)와 인접하게 배치될 수 있다. 그리고 제1 피드백부(120-1)와 제1 압력 센서부(110-1)는 모두 사용자의 검지 손가락 측에 배치될 수 있다.
그리고 복수 개의 피드백부(120)는 각각 인접한 복수 개의 압력 센서부(110)로부터 감지된 감지신호에 대응하여 촉각 피드백을 출력할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 압력 감지 장갑(100)의 각 부위에 가해지는 압력에 대응하여 사용자에게 촉각 피드백을 제공할 수 있다.
예컨대, 제1 압력 센서부(110-1)에서 일정한 감지 신호가 감지되는 경우 제1 피드백부(120-1)는 제1 압력 센서부(110-1)에서 감지된 감지 신호에 대응하는 촉각 피드백을 출력할 수 있다. 이에, 사용자는 제1 압력 센서부(110-1)가 위치하는 검지 손가락에 가해지는 압력의 크기를 촉각 피드백을 통해 인지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 압력 감지 장갑(100)의 후면에는 커넥터부(o)가 배치될 수 있다. 커넥터부(o)는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니며 플렉서블한 기판은 다양하게 적용될 수 있다.
커넥터부(o)는 압력 센서부(110)로부터 발생한 전기 신호인 감지 신호를 처리하고, 피드백부(120)로 출력 신호를 출력하는 신호 처리 모듈(130)이 연결될 수 있다. 이에, 커넥터부(o)는 복수 개의 전선을 포함할 수 있으나, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.
또한, 커넥터부(o)는 사용자의 손등 측(102)에 배치될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 압력 감지 장갑(100)은 이물감을 감소시킬 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 압력 감지 장갑의 개념도이고, 도 4는 도 3에서 AA'의 단면도이고, 도 5는 실시예에 따른 신호 처리 모듈의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 다른 압력 감지 장갑(100)은 압력 센서부(110), 피드백부(120), 신호 처리 모듈(130)을 포함할 수 있다.
압력 센서부(110)는 앞서 설명한 바와 같이, 사용자의 손바닥 측에 배치될 수 있다. 그리고 복수 개의 압력 센서부(110)는 신호 처리 모듈(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 복수 개의 압력 센서부(110)는 감지한 감지 신호를 신호 처리 모듈(130)로 제공할 수 있다.
도 4를 참조하면, 압력 센서부(110)는 압력 감지 장갑(100)의 제1 층(L) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 제1 층(L)은 압력 감지 장갑(100)의 외면으로 손바닥 측면(101)일 수 있다. 그리고 제1층(L)은 외면으로 제1층(L) 상에 압력이 가해질 수 있다. 제1 층(L)은 사용자가 착용할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 이에, 제1 층(L)은 탄성 재질의 성분인 폴리머 계열, 나일론 등을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 재질에 한정되는 것은 아니다.
압력 센서부(110)는 전도성 섬유를 포함하는 제1 전극층, 제2 전극층 및 탄성층을 포함할 수 있다.
제1 전극층(111) 및 제2 전극층(112)은 제1 층(L) 상에 배치될 수 있다. 그리고 제1 전극층(111)과 제2 전극층(112)은 동일 평면 상에서 이격 배치될 수 있다.
제1 전극층(111)과 제2 전극층(112)은 각각 서로 다른 극성으로 전기적 연결이 이루어질 수 있다. 일예로, 제1 전극층(111)은 음극, 제2 전극층(112)은 양극을 가질 수 있다.
그리고 외부로부터 압력이 가해지면 이격 배치된 제1 전극층(111)과 제2 전극층(112)은 제1 전극층(111)과 제2 전극층(112) 상에 배치된 탄성층(113)의 두께 변형에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 사용자의 손바닥부에 배치된 압력 센서부(110)에 가해지는 압력의 정도에 따라, 제1 전극층(111)과 제2 전극층(112) 사이에 감지되는 전기 신호의 크기가 변할 수 있다. 여기서, 전기 신호는 감지 신호이고 전압일 수 있다. 그리고 감지 신호의 레벨은 전기 신호의 크기일 수 있다. 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 그리고 발생된 전기 신호의 변화로부터 신호 처리 모듈(130)은 압력 센서부(110)에 가해진 압력을 산출할 수 있다.
제1 전극층(111) 및 제2 전극층(112)은 직물로 구성될 수 있다. 그리고 직물은 전도성 섬유를 포함할 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, 압력 감지 장갑(100)의 내부식성을 높일 수 있다.
전도성 섬유가 표면 상에 금속 막이 피복된 일반 섬유인 경우, 금속 막은 금
속 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.
탄성층(113)은 제1 전극층(111) 및 제2 전극층(112) 상에 위치할 수 있다. 다만, 이러한 위치에 한정되는 것은 아니며, 탄성층(113)은 제1 전극층(111) 및 제2 전극층(112) 하부에 위치할 수도 있다.
또한, 탄성층(113)은 하면 본체부에서 압력 감지 센서가 배치되는 영역 상에만 배치될 수 있다. 이에, 압력 감지 센서 이외의 영역에서는 압력 감지가 이루어지지 않을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 압력 감지 센서 이외의 영역에 대한 신호를 필터링하는 필터부가 압력 감지 장갑(100)에 추가로 포함된 경우에 압력 감지 장갑(100)전 영역에 탄성층(113)이 배치될 수 있다.
한편, 탄성층(113)은 탄성체, 그리고 탄성체 내에 분산된 전도성 복합체를 포함할 수 있다. 여기서, 탄성체는 발포폼, 부직포, 나노웹 등의 랜덤한 섬유 배열을 가지는 섬유 기재, 폴리우레탄, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에스터로 이루어진 그룹에서 선택된 하나를 포함하는 합성섬유 또는 천연 섬유, 엘라스토머, 고무, 우레탄 등일 수 있다.
이에 따라, 탄성층(113)에는 미세 기공이 존재하며, 탄성이 있다. 이때, 탄성층(113)의 두께는 1mm 내지 4mm일 수 있다. 탄성층(113)의 두께가 1mm 미만인 경우, 정상 상태, 즉 외력이 가해지지 않은 상태에서 절연 기능을 유지하기 어려울 수 있으며, 외력이 가해진 경우 두께의 변화량이 작으므로 저항의 변화량이 작을 수 있다. 이에 따라, 압력 감지 효율이 낮아질 수 있다. 탄성층(113)의 두께가 4mm를 초과하는 경우, 장갑 등에 적용하기 어려울 수 있다.
한편, 탄성층(113)에 포함되는 전도성 복합체는 탄성체를 이루는 섬유의 표면 상에 피복되거나, 탄성체 내에 분산될 수 있다. 이에 따라, 탄성층(113)은 정상 상태에서 저항이 1kΩ이상으로 절연 특성을 가지나, 탄성층(113)의 주변에 물리적인 변화가 발생한 경우, 즉 센싱 영역 상에 압력이 가해진 경우 센싱 영역 아래에 배치된 탄성층(113)의 두께가 줄어들어, 저항이 변화하게 된다. 또한, 탄성층(113)은 전도 물질이 분산될 수 있다.
이를 위하여, 전도성 복합체는 전도성 고분자 및 전도성 분말을 포함할 수 있다. 전도성 복합체는 탄성체의 1wt% 내지 10wt%로 포함될 수 있다. 전도성 복합체가 탄성체의 10wt%를 초과하여 포함되면, 압력이 가해지지 않은 상태에서 절연 특성을 보장하기 어려워진다.
그리고, 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.
또한, 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 탄성층(113) 전체의 저항이 낮아지게 된다. 그리고, 전도성 분말의 직경이 500㎛를 초과하면 탄성층(113)의 표면이 매끄럽지 못하여 마찰력이 증가하고, 이로 인하여 가공이 어려울 수 있다. 또한, 탄성층(113)은 복수의 층이 적층된 형태일 수도 있다.
제2 층(C)은 탄성층(113) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 제2 층(C)은 압력 센서부(110)를 기준으로 제1 층과 대칭으로 배치된 층일 수 있다. 그리고 제2 층(C)은 압력 감지 장갑(100)의 일면을 감싸도록 배치될 수 있다. 또한, 제2 층(C)은 압력 감지 장갑(100)을 외부의 충격으로부터 보호한다. 제2 층(C)은 제1 층(L)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아닐 수 있다.
다만, 이러한 압력 센서부(110)의 구조에 한정되는 것은 아니며 제1 전극층(111)과 제2 전극층(112) 사이에 탄성층(113)이 배치되는 구조를 포함할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 피드백부(120)도 앞서 설명한 바와 같이, 사용자의 손바닥 측에 배치될 수 있다. 그리고 복수 개의 피드백부(120) 각각은 복수 개의 압력 센서부(110) 각각에 인접하게 배치될 수 있다.
또한, 복수 개의 피드백부(120)는 각각 신호 처리 모듈(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 복수 개의 피드백부(120)는 각각 신호 처리 모듈(130)로부터 출력 신호에 대응하여 출력 피드백을 출력할 수 있다.
신호 처리 모듈(130)은 손등 측에 배치될 수 있다. 그리고 신호 처리 모듈(130)은 커넥터부를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
신호 처리 모듈(130)은 탈착이 가능할 수 있다. 이로 인해, 압력 감지 장갑(100) 또는 신호 처리 모듈(130)의 고장이 발생하는 경우 교체를 용이하게 수행할 수 있다.
도 5를 참조하면, 신호 처리 모듈(130)은 신호 처리부(131), 제어부(132), 통신부(133)를 포함할 수 있다.
신호 처리부(131)는 압력 센서부(110)와 제어부(132) 사이에 배치될 수 있다. 압력 센서부(110)에서 감지한 감지 신호는 아날로그 신호로 신호 처리부(131)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경할 수 있다. 또한, 전기 신호인 감지 신호의 열적 노이즈를 제거하기 위해 필터부가 배치될 수 있다. 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.
제어부(132)는 신호 처리부(131)에서 처리된 감지 신호를 수신할 수 있다. 제어부(132)는 감지 신호로부터 압력을 산출하고, 압력에 대응하는 출력 신호를 출력하여 피드백부(120)로 제공할 수 있다.
제어부(132)는 압력 센서 각각의 감지 신호로부터 압력을 산출하고, 압력이 소정의 설정값 보다 작은 경우에는 출력 신호를 출력하지 않을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제어부(132)는 일정한 압력에 대해서만 출력 신호를 출력하므로 실시예에 따른 압력 감지 장갑(100)은 저전력을 소모하여 전력효율이 높을 수 있다.
또한, 제어부(132)는 감지 신호의 레벨에 따라 상이한 촉각 피드백을 출력할 수 있다. 예컨대, 제어부(132)는 감지 신호가 제1 설정값보다 큰 경우에 촉각 피드백으로 진동을 출력하는 출력 신호를 피드백부(120)로 출력할 수 있다. 그리고 제어부(132)는 감지 신호가 제1 설정값보다 작은 경우에 촉각 피드백으로 전기자극을 출력하는 출력 신호를 피드백부(120)로 출력할 수 있다.
이 때, 각 부위마다 배치된 압력 센서부(110)에 각각 한계 설정값을 설정하여 사용자가 한계 설정값 이하의 압력을 유지하게 할 수 있다. 예컨대, 사용자가 실시예의 압력 감지 장갑(100)을 착용한 채로 골프채를 쥔 경우에 손의 각 부위마다 설정된 한계 설정값을 초과한 압력이 가해지면 촉각 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. 이로 인해, 사용자는 자세 교정 및 코치를 용이하게 받을 수 있다.
또한, 제어부(132)는 감지 신호의 레벨에 따라 상이한 크기의 촉각 피드백을 출력할 수 있다. 예컨대, 제어부(132)는 감지 신호의 레벨이 제1 범위인 경우 제1 크기의 촉각 피드백을 출력하는 출력 신호를 출력하고, 감지 신호의 레벨이 제2 범위인 경우 제2 크기의 촉각 피드백을 출력하는 출력 신호를 출력할 수 있다.
이로써, 측정된 압력의 크기에 따라 약한 세기의 전기자극이나 강한 세기의 전기자극을 촉각 피드백으로 사용자에게 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 제어부(132)는 감지 신호의 레벨에 따라 감지 신호의 레벨에 대응하는 상이한 패턴의 촉각 피드백을 출력할 수 있다. 예컨대, 제어부(132)는 감지 신호의 레벨이 제1 범위인 경우 제1 패턴의 촉각 피드백을 출력하는 출력 신호를 출력하고, 감지 신호의 레벨이 제2 범위인 경우 제2 크기의 촉각 피드백을 출력하는 출력 신호를 출력할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 측정된 압력의 크기에 따라 상이한 패턴의 촉각 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어부(132)는 감지 신호의 레벨이 제1 범위인 경우 '1001'의 패턴을 사용자에게 제공하고 감지 신호의 레벨에 제2 범위인 경우 '1111'의 패턴을 사용자에게 제공하도록 출력 신호를 출력할 수 있다. 여기서, '1'은 진동이고 '0'은 비진동일 수 있다.
이로써, 사용자는 압력의 크기에 따라 상이한 패턴의 촉각 피드백을 제공받아 손의 각 부위에 가해지는 압력의 정도를 즉각 적으로 인지하여 원하는 자세로 교정을 실시간 수행할 수 있다. 또한, 사용자의 손에 가해지는 각 부위의 압력을 개별적으로 인지하여 보다 자세하고 정확한 자세 교정이 이루어질 수 있다.
통신부(133)는 제어부(132)에 의하여 생성된 제어 신호를 외부 장치로 송신할 수 있다. 통신부(133)는 유선 랜(Local Area Network; LAN), USB(Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet), 전력선 통신(Power Line Communication; PLC), 무선 랜(Wireless LAN), 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access; CDMA), 시분할 다중접속(Time Division Multiple Access; TDMA)을 포함할 수 있으나, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 실시예에 따른 압력 감지 방법의 순서도를 도시한 도면이다.
실시예에 따른 압력 감지 방법은 압력 센서부에서 압력에 따른 감지 신호를 감지하는 단계(S200), 감지 신호를 수신한 제어부에서 압력의 크기인 압력의 레벨을 산출하는 단계(S210) 그리고 산출된 압력의 레벨이 소정값 이상인 경우 압력의 레벨에 대응하는 출력 신호를 피드백부로 출력하고 피드백부는 해당하는 촉각 피드백을 출력하는 단계(S220)을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 각각의 압력 센서부에서 압력에 따른 감지 신호를 감지할 수 있다. 감지 신호는 전기 신호일 수 있다. 이러한 감지 신호를 수신한 제어부는 감지 신호의 레벨에 따라 그에 대응하는 출력 신호를 출력할 수 있다. 출력신호는 감지 신호의 레벨이 설정값보다 큰 경우에만 출력할 수 있다.
또한, 출력 신호는 감지 신호의 레벨의 범위에 따라 상이한 종류, 크기 및 패턴의 정보를 포함할 수 있다. 이는 사용자에 의해 설정 및 변경될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
피드백부는 제어부로부터 출력 신호를 수신하고, 출력 신호에 따른 촉각 피드백을 제공할 수 있다. 피드백부는 각 압력 센서부에 인접하게 배치되어 해당 압력 센서부에서 발생한 압력에 대응하는 즉각적인 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. 이로써, 사용자는 보다 즉각적으로 손에 가해진 압력을 인지할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 압력 감지 장갑
110: 압력 센서부
120: 피드백부
130: 신호 처리 모듈
131: 신호 처리부
132: 제어부
133: 통신부

Claims (7)

  1. 복수 개의 압력 센서부; 및
    상기 복수 개의 압력 센서부 각각에 인접 배치되는 복수 개의 피드백부;를 포함하고,
    상기 복수 개의 피드백부는 인접 배치된 상기 복수 개의 압력 센서부에서 감지된 감지 신호에 대응하는 출력 신호를 수신하여 상기 출력 신호에 따른 촉각 피드백을 출력하는 압력 감지 장갑.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 압력 센서부 각각으로부터 감지 신호를 수신하여 상기 감지 신호의 레벨이 소정의 설정값 이상인 경우 상기 감지 신호에 대응하는 출력 신호를 출력하는 제어부;를 더 포함하는 압력 감지 장갑.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감지 신호의 레벨에 따라 상이한 촉각 피드백을 출력하는 출력 신호를 출력하는 압력 감지 장갑.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지 신호의 레벨이 제1 범위인 경우 제1 크기의 촉각 피드백을 출력하는 출력 신호를 출력하고,
    상기 감지 신호의 레벨이 제2 범위인 경우 제2 크기의 촉각 피드백을 출력하는 출력 신호를 출력하는 압력 감지 장갑.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 압력 센서부는 전도성 섬유를 포함하는 제1 전극층, 제2 전극층 및 탄성층을 포함하는 압력 감지 장갑.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 촉각 피드백은 진동 및 전기자극 중 어느 하나를 포함하는 압력 감지 장갑.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 압력 센서부는 손바닥 측에 배치되는 압력 감지 장갑.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102528089B1 (ko) * 2022-06-21 2023-05-03 주식회사 센소메디 유연 압력센서 및 모듈 기반 근감소증 진단용 악력 측정 장갑

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