KR20190009546A - 웨어러블 디바이스용 고정장치 및 이를 이용한 웨어러블 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨어러블 디바이스용 고정장치 및 이를 이용한 웨어러블 디바이스에 관한 것이다. 본 발명은 안쪽에 결합공간(S)이 형성되고 힌지부(H)의 탄성변형을 통해 상기 결합공간(S)의 입구부(S') 높이가 가변될 수 있는 메인몸체(10)와, 상기 메인몸체(10)의 결합공간(S) 내면에 돌출되어 상기 입구부(S')로 삽입되는 결합대상을 고정시키는 고정수단을 포함한다. 그리고 상기 고정수단은 상기 결합공간(S)의 양쪽면에서 서로 반대면을 향해 돌출되는 제1고정유닛(25)과 제2고정유닛(35)을 포함한다. 본 발명의 웨어러블 디바이스는 옷이나 기저귀 등 결합대상이 결합되는 결합공간(S) 안쪽에 고정수단이 있고, 고정수단은 서로 마주보되 엇갈려 배치되는 제1고정유닛(25)과 제2고정유닛(35)으로 구성된다. 이러한 구조를 통해서 웨어러블 디바이스가 옷이나 기저귀와 같은 결합대상이 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있다.

Description

웨어러블 디바이스용 고정장치 및 이를 이용한 웨어러블 디바이스{Fixing device for wearable device and wearable device having this}

본 발명은 웨어러블 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨어러블 디바이스를 사용자의 신체와 인접한 위치에 견고하게 고정하기 위한 고정장치와 이를 이용한 웨어러블 디바이스에 관한 것이다.

웨어러블 디바이스(Wearable Device)란 단어 그대로 '착용하는 전자기기'를 의미하는 것으로, 사용자가 이동중에 자유롭게 사용하기 위해 신체나 의복 등에 착용할 수 있도록 작고 가볍게 개발된 차세대 컴퓨터 장치를 의미한다. 최근에는 이러한 웨어러블 디바이스는 다양한 목적과 기능을 수행하기 위해 널리 사용되고 있다.

사람이나 동물의 옷이나 신체에 부착하여 체온, 자세 기타 신체 상태를 측정하기 위한 웨어러블 디바이스가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 웨어러블 디바이스를 영유아의 기저귀나 옷에 착용하면 영유아의 자세 또는 건강 상태 등을 실시간으로 감지하고, 뒤집힘 등의 사태가 발생하는 경우 이를 부모 또는 보호자에게 알려주는데 활용할 수 있다.

이러한 웨어러블 디바이스는 신체나 신체에 인접한 옷에 설치되므로, 사용자의 움직임에 따라 고정된 상태가 해제되기 쉽다. 특히 움직임이 심한 영유아에게 웨어러블 디바이스를 적용할 경우에는 고정상태의 해제가 더욱 쉽게 일어날 수 있다. 물론 이를 방지하기 위해서 웨어러블 디바이스의 고정력을 높일 수도 있지만, 고정력을 높이면 웨어러블 디바이스를 착용하는데에도 큰 힘이 필요하여 불편한 면이 있다.

또한, 웨어러블 디바이스가 완전히 분리되지 않더라도 사용자의 움직임에 따라 신체나 옷에서 어느 정도 빠지면, 센서의 신체접촉상태가 유지되지 못하고 체온이나 기타 신체상태를 측정할 수 없게 되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1652977호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 웨어러블 디바이스가 사용자의 옷 등에 고정된 상태를 안정적으로 유지하도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 웨어러블 디바이스가 사용자의 옷 등에서 어느 정도 분리되어도 원래의 센싱기능이 구현되도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 안쪽에 결합공간이 형성되고 힌지부의 탄성변형을 통해 상기 결합공간의 입구부 높이가 가변될 수 있는 메인몸체와, 상기 메인몸체의 결합공간 내면에 돌출되어 상기 입구부로 삽입되는 결합대상을 고정시키는 고정수단을 포함하고, 상기 고정수단은 상기 결합공간의 양쪽면에서 서로 반대면을 향해 돌출되는 제1고정유닛과 제2고정유닛을 포함한다.

상기 제1고정유닛과 제2고정유닛은 서로 엇갈려 돌출된다.

상기 제1고정유닛은 결합대상이 결합공간 안쪽으로 삽입되는 방향과 직교한 방향으로 연장되어 삽입된 결합대상을 가로지르도록 구비되되 서로 이격된 다수개의 제1고정돌기열을 구성하고, 상기 제2고정유닛은 상기 제1고정유닛과 평행한 방향으로 연장되되 상기 제1고정돌기열 사이사이에 위치하는 다수개의 제2고정돌기열을 구성한다.

상기 제1고정유닛 또는 제2고정유닛 중 어느 하나는 다수개의 단위돌기로 구성되고, 나머지 하나는 그 사이에서 일방향으로 연속되게 연장되는 고정리브로 구성된다.

상기 제1고정유닛은 다수개의 제1고정돌기열을 포함하고, 상기 제1고정돌기열은 각각 일방향으로 연장되는 다수개의 고정돌기열을 포함하며, 서로 다른 제1고정돌기열을 구성하는 단위돌기들은 상기 결합대상이 삽입되는 방향을 따라 서로 엇갈리게 배치되고, 상기 제2고정유닛은 상기 제1고정돌기열 사이사이에 위치되는 다수개의 고정리브로 구성된다.

상기 제1고정유닛은 다수개의 단위돌기로 구성되되, 상기 단위돌기는 상기 입구부를 향해 점점 높이가 낮아지는 제1경사면과, 상기 제1경사면의 반대편에 형성되고 상기 입구부의 내면과 직교하거나 입구부의 내면 쪽으로 경사지게 연장되어 예각을 형성하는 걸림면을 포함하고, 상기 제2고정유닛을 구성하는 고정리브의 양쪽면은 각각 제2경사면으로 구성된다.

상기 메인몸체의 입구부의 반대편에 있는 힌지부에는 강도보강부가 돌출되어 구비된다.

상기 메인몸체에는 고정플레이트가 결합되어 상기 결합공간의 양쪽면 중 어느 한 면을 구성하고, 상기 고정플레이트에는 상기 제1고정유닛 또는 제2고정유닛이 구비된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 안쪽에 결합공간이 형성되고 힌지부의 탄성변형을 통해 상기 결합공간의 입구부 높이가 가변될 수 있는 메인몸체와, 상기 메인몸체의 결합공간 내면에 돌출되어 상기 입구부로 삽입되는 결합대상을 고정시키는 고정수단와, 상기 메인몸체의 설치공간에 구비되고 통신수단을 포함하는 메인제어부와, 상기 메인제어부에 전기적으로 연결되고 적어도 일부가 상기 메인몸체에 결합되는 커버의 외부로 노출되도록 설치되는 센싱모듈을 포함하고, 상기 고정수단은 상기 결합공간의 양쪽면에서 서로 반대면을 향해 돌출되는 제1고정유닛과 제2고정유닛을 포함한다.

상기 메인몸체에는 고정플레이트가 결합되어 상기 결합공간의 양쪽면 중 어느 한 면을 구성하고, 상기 고정플레이트에는 상기 제1고정유닛 또는 제2고정유닛이 구비된다.

상기 메인제어부와 상기 센싱모듈은 상기 메인몸체의 서로 반대편에 각각 설치되고, 상기 메인제어부는 제1커버에 의해 차폐되며, 상기 센싱모듈은 접촉부를 제외한 부분이 제2커버에 의해 차폐된다.

상기 센싱모듈은 상기 결합공간의 중심을 기준으로 상기 결합공간의 입구부에 가깝게 치우친 위치에 설치된다.

상기 센싱모듈은 상기 제2커버의 외부로 노출되는 접촉부와, 상기 접촉부에 연결되고 상기 메인몸체에 고정되는 고정부를 포함하고, 상기 고정부에는 다수개의 방열방지부가 요입되게 형성된다.

상기 메인제어부가 설치된 공간에는 상기 메인제어부에 전기적으로 연결되어 제어되는 스피커모듈이나 LED모듈 중 적어도 어느 하나가 설치된다.

상기 메인제어부에는 모션감지부가 설치되고, 상기 모션감지부는 자이로(gyro) 센서, 가속도 센서 또는 기울기 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 웨어러블 디바이스용 고정장치 및 이를 이용한 웨어러블 디바이스에는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 웨어러블 디바이스는 옷이나 기저귀 등 결합대상이 결합되는 결합공간 안쪽에 고정수단이 있고, 고정수단은 서로 마주보되 엇갈려 배치되는 제1고정유닛과 제2고정유닛으로 구성된다. 이러한 구조를 통해서 웨어러블 디바이스가 옷이나 기저귀와 같은 결합대상이 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있다.

특히, 고정수단을 구성하는 제1고정유닛에는 한방향으로만 경사면이 있어 결합대상과의 결합은 용이하게 이루어질 수 있지만, 고정 후에는 제2고정유닛이 결합대상을 반대편으로 강하게 눌러 고정된 상태를 안정적으로 유지해준다. 따라서 사용편의성과 안정성이 모두 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 본 발명에서 외부로 노출되어 사용자의 피부에 닿는 센싱모듈은 웨어러블 디바이스의 입구부 쪽에 위치하므로, 웨어러블 디바이스가 결합대상에서 어느 정도 빠지더라도 사용자의 피부와 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 웨어러블 디바이스의 동작신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 센싱모듈의 고정부에 방열방지부가 요입되어, 사용자의 피부에 닿는 접촉부를 제외한 나머지 부분의 크기를 최소화했다. 이러한 구조를 통해서 실제 신체접촉과 관련이 없는 부분으로 열이 전달되어 불필요한 방열이 일어나는 것을 방지하고, 센싱모듈의 접촉부에 접촉열이 집중되도록 하여 측정속도를 높일 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 웨어러블 디바이스용 고정장치가 적용된 웨어러블 디바이스의 일실시례의 모습을 보인 사시도.
도 2는 도 1과 다른 각도에서 본 발명에 의한 웨어러블 디바이스의 구성을 보인 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 웨어러블 디바이스의 일실시례를 구성하는 각 부품을 분해하여 도시한 분해사시도.
도 4는 도 3과 다른 각도에서 보인 분해사시도.
도 5는 본 발명 실시례를 구성하는 메인몸체의 구성을 보인 사시도.
도 6은 도 5에서 고정플레이트가 분리된 모습을 보인 분해사시도.
도 7은 본 발명 실시례를 구성하는 고정플레이트의 구성을 보인 사시도.
도 8은 본 발명 실시례를 구성하는 센셍모듈의 구성을 보인 사시도.
도 9는 본 발명에 의한 웨어러블 디바이스의 일실시례를 정면에서 바라본 정면도.
도 10은 본 발명에 의한 웨어러블 디바이스의 일실시례에 결합대상이 결합된 상태를 보인 사용상태도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명에 의한 웨어러블 디바이스는 사용자가 착용한 상태로 사용되는 것으로, 여기서 사용자는 사람 또는 동물일 수 있다. 사람을 예로 들면 아기의 옷이나 기저귀에 착용하여 아기의 체온이나 자세 등의 정보를 모니터링 할 수 있고, 환자나 노약자의 옷 등에 부착하여 환자나 노약자의 상태를 확인할 수도 있다. 이하에서는 아기의 기저귀(결합대상(P, 도 10참조))에 본 발명이 적용되는 것을 예로 들어서 설명하기로 한다.

본 발명의 웨어러블 디바이스에는 웨어러블 디바이스용 고정장치가 적용된다. 이하에서는 웨어러블 디바이스를 설명하면서 웨어러블 디바이스용 고정장치를 함께 설명하기로 한다. 먼저 도 1에서 보듯이 웨어러블 디바이스는 대략 원형의 외곽형상을 갖는다. 본 발명을 아기의 기저귀에 착용할 경우에 아기의 민감한 피부와 간섭되어 상처를 입히지 않도록 본 발명의 웨어러블 디바이스는 그 외면이 전체적으로 곡면으로 형성되고, 평면도로 보면 원형에 가까운 형태가 된다. 물론 이러한 형태는 하나의 예에 불과하며, 본 발명의 외관 형상은 다양한 형상으로 변경될 수 있다.

본 발명의 기본골격을 형성하는 메인몸체(10)는 제1몸체(11)와 제2몸체(21)로 구성된다. 상기 제1몸체(11)와 제2몸체(21)는 실질적으로는 일체로 구성될 수도 있는데, 도 3 내지 도 5를 참조하면 제1몸체(11)와 제2몸체(21)는 힌지부(H)를 중심으로 연결되어 하나의 메인몸체(10)를 구성한다. 상기 메인몸체(10)의 안쪽에는 결합공간(S)이 있는데, 상기 결합공간(S)은 제1몸체(11)와 제2몸체(21) 사이가 떨어져 생기는 공간으로 볼 수 있다. 상기 결합공간(S)에는 입구부(S')가 있다. 상기 입구부(S')는 상기 힌지부(H)의 반대편에 형성되고, 여기를 통해서 결합대상(P)이 끼워질 수 있다. 여기서 결합대상(P)이란 웨어러블 디바이스가 착용되는 착용위치를 의미한다.

상기 제1몸체(11)에는 제1공간(11')이 형성된다. 상기 제1공간(11')은 아래에서 설명될 제1커버(50)에 의해 차폐되는 공간으로, 여기에는 아래에서 설명될 메인제어부(40)가 설치된다. 상기 메인제어부(40)는 회로기판(41)과 여기에 설치되는 다수의 전장품을 포함한다. 전장품이란, 배터리(12), 스피커모듈(14''), LED모듈(45), 모션감지부(미도시) 등을 포함한다.

상기 제1공간(11')에는 걸림턱(13)이 있다. 상기 걸림턱(13)은 제1공간(11')의 내측으로 돌출된 것이고, 여기에는 제1커버(50)의 걸림후크(51)가 걸린다. 상기 걸림턱(13)은 상기 제1공간(11')의 내주면을 따라 다수개가 구비될 수 있다. 물론 제1몸체(11)와 제1커버(50) 사이는 걸림턱(13)과 걸림후크(51)의 걸림이 아니라 체결구나 접착제를 통한 결합도 가능하다.

도 5를 보면, 제1몸체(11)의 제1공간(11')에는 스피커설치부(14)가 있고, 여기에는 스피커홀(14')이 관통된다. 스피커홀(14')은 스피커모듈(14'')에서 발생하는 소리를 외부로 보다 잘 전달하기 위한 것으로, 제1몸체(11)를 관통해서 형성된다. 상기 스피커설치부(14)에 설치된 스피커모듈(14'')의 상부는 메인제어부(40)의 회로기판(41)에 의해 덮혀 고정될 수 있다.

상기 제1몸체(11)에는 단자연결홀(15)이 있고, 도 3과 같이 이를 통해서 단자부(16)가 노출된다. 상기 단자연결홀(15)은 제1몸체(11)의 측면 방향으로 개방되어 단자부(16)를 선택적으로 노출시킬 수 있는데, 단자부(16)는 단자커버(17)가 단자연결홀(15)에 결합되면 차폐되었다가, 단자커버(17)가 벗겨지면 비로소 노출된다. 상기 단자부(16)는 외부로부터 전원을 공급받는 역할과, 외부의 다른 단말기와 웨어러블 디바이스를 연결하여 신호전달을 가능하게 한다. 상기 단자커버(17)는 커버몸체(17a)와, 커버몸체(17a) 안쪽에 구비된 방수부(17b)를 포함하는데, 방수부(17b)는 실리콘이나 고무재질과 같이 방수기능을 수행할 수 있는 것으로 만들어진다.도면부호 15'는 단자커버(17)를 고정하기 위한 고정홈을 나타낸다.

상기 제1몸체(11)에는 제1실링홈(18)이 있다. 상기 제1실링홈(18)은 상기 제1몸체(11)의 상면 가장자리를 따라 요입된 것으로, 여기에는 제1실링부재(29)가 삽입된다. 상기 제1실링부재(29)는 제1몸체(11)와 제1커버(50) 사이에 위차하여 둘 사이로 수분이 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 제1실링부재(29)에는 제1실링돌기(29')가 있어서, 제1실링홈(18)에 견고하게 고정될 수 있다.

도 3에서 보듯이 제1실링부재(29)는 얇은 실린콘이나 고무재질로 만들어지는 것으로, 한쪽 끝이 연결되어 있지 않다. 이것은 상기 단자부(16)를 회피하기 위한 것인데, 단자부(16) 쪽은 단자커버(17)의 방수부(17b)가 방수기능을 하므로 제1실링부재(29)의 단절된 부분을 보완할 수 있다.

도면부호 19는 제1체결부(19)로, 여기에는 제1체결구(B1)가 체결된다. 제1체결구(B1)는 메인제어부(40)의 회로기판(41)을 고정하기 위한 것으로, 제1체결구(B1)는 메인제어부(40)를 사이에 두고 상기 제1체결부(19)에 체결된다.

상기 제1몸체(11)의 저면, 즉 상기 결합공간(S)을 향한 면에는 제2체결부(24)와 가이드돌기(23)가 있다. 상기 가이드돌기(23)는 아래에서 설명될 고정플레이트(30)의 결합을 안내하기 위한 것으로, 고정플레이트(30)의 가이드홀(33)에 끼워진다. 그리고 제2체결부(24)는 제2체결구(B2)가 조립되는 부분으로, 제2체결구(B2)는 아래에서 설명될 제2커버(80)를 제1몸체(11)에 고정하는 역할을 한다.

도면부호 28은 강도보강부(28)로, 상기 메인몸체(10)의 입구부(S')의 반대편에 있는 힌지부(H)에서 더 돌출된 것이다. 상기 강도보강부(28)는 힌지부(H)의 강도를 보강하기 위한 것으로, 강도보강부(28)는 힌지부(H)가 반복적으로 탄성변형되는 과정에서 소성변형되는 것을 방지해준다.

상기 제1몸체(11)의 저면, 즉 상기 결합공간(S)을 향한 면에는 제1고정유닛(25)이 구비된다. 상기 제1고정유닛(25)은 아래에서 설명될 제2고정유닛(35)과 함께 고정수단을 구성한다. 상기 고정수단은 결합공간(S) 내부로 삽입된 결합대상(P)이 다시 분리되지 않도록 고정하는 역할을 하는데, 제1고정유닛(25)은 제1몸체(11)에 구비되고, 제2고정유닛(35)은 아래에서 설명될 고정플레이트(30)에 구비되어 고정플레이트(30)가 제2몸체(21)의 저면을 형성함에 따라 결합공간(S) 방향으로 돌출된다.

도 6과 도 9를 참조하면, 상기 제1고정유닛(25)과 제2고정유닛(35)은 상기 결합공간(S)의 양쪽면에서 서로 반대면을 향해 돌출된다. 그리고, 상기 제1고정유닛(25)과 제2고정유닛(35)은 서로 엇갈려 돌출됨으로써 서로 간섭되지 않는 위치로 돌출된다. 이때, 상기 제1고정유닛(25)은 결합대상(P)이 결합공간(S) 안쪽으로 삽입되는 방향과 직교한 방향으로 연장되어 삽입된 결합대상(P)을 가로지르도록 구비된다. 그리고 상기 제1고정유닛(25)은 서로 이격된 다수개의 제1고정돌기열(L1,L2)을 구성한다. 도 6을 보면, 제1고정돌기열(L1,L2)은 서로 평행하게 연장되는 두 개의 열(L1,L2)을 구성한 것을 볼 수 있다. 두 개의 열 중 상대적으로 전방에 위치한 제1고정돌기열(L1)은 총 3개의 전방돌기(25a)들로 구성되고, 후방에 위치한 제1고정돌기열(L2)은 총 2개의 후방돌기(25b)들로 구성된다. 물론, 제1고정돌기열(L1,L2)의 개수 및 이를 구성하는 각 단위돌기의 개수는 변경될 수 있다.

상기 전방돌기(25a)와 후방돌기(25b)를 구성하는 각 단위돌기들을 살펴보면, 상기 단위돌기는 상기 결합공간(S)의 입구부(S')를 향해 점점 높이가 낮아지는 제1경사면(26)이 있다. 결합대상(P)은 제1경사면(26)을 타고 넘어서 보다 쉽게 결합공간(S) 안쪽으로 끼워질 수 있다. 그리고 상기 제1경사면(26)의 반대편에는 걸림면(27)이 있는데, 상기 걸림면(27)은 상기 입구부(S')의 내면과 직교하거나 입구부(S')의 내면 쪽으로 경사지게 연장되어 예각을 형성한다. 이것은 끼워진 결합대상(P)이 다시 반대방향으로 분리되는 것을 방지하기 위한 것이다. 본 실시례에서 상기 걸림면(27)은 결합공간(S)의 내면에서 직교한 방향으로 연장된다.

이어서 제2고정유닛(35)을 보면, 상기 제2고정유닛(35)은 상기 제1고정유닛(25)과 서로 엇갈려 돌출된다. 상기 제2고정유닛(35)은 상기 제1고정유닛(25)과 평행한 방향으로 연장되되 상기 제1고정돌기열 사이사이에 위치하는 다수개의 제2고정돌기열로 구성된다. 상기 제2고정유닛(35)을 구성하는 제2고정돌기열은 총 2개로, 본 실시례에서는 제1고정유닛(25) 사이사이에서 일방향으로 연속되게 연장되는 고정리브로 구성된다.

상기 제2고정유닛(35)을 구성하는 고정리브의 양쪽면은 각각 제2경사면(36)으로 구성된다. 제1고정유닛(25)과 달리 제2고정유닛(35)의 고정리브는 어느 한쪽에만 경사면이 있지 않고, 대칭되는 제2경사면(36)을 갖는다. 이것은 상기 제2고정유닛(35)은 제1고정유닛(25)의 걸림면(27)과 달리 결합대상(P)을 걸어 고정하는 것이 아니라, 결합대상(P)을 제1몸체(11)의 저면 방향으로 눌러 고정하는 역할을 하기 때문이다. 그리고 고정리브는 결합대상(P)을 보다 잘 눌러 고정할 수 있도록 일방향으로 연속되게 연장된다. 도면부호 35'는 제2고정유닛(35)의 반대편에 요입된 요입부를 나타낸다.

본 실시례에서 상기 제2고정유닛(35)은 고정플레이트(30)에 구비된다. 상기 제2고정플레이트(30)는 상기 메인몸체(10)와 별개물로 구성되어 메인몸체(10)에 조립된다. 상기 제2고정플레이트(30)에는 고정체결홀(34)이 있어서 제2체결구(B2)에 의해 상기 메인몸체(10)의 제2체결부(24)에 조립될 수 있고, 가이드홀(33)은 메인몸체(10)의 가이드돌기(23)에 의해 안내되는 부분이다. 상기 고정플레이트(30)는 메인몸체(10)와 별개물이므로, 메인몸체(10)와 다른 재질, 예를 들어 금속재질로 만들어질 수도 있다. 고정플레이트(30)가 메인몸체(10)와 별개물로 구성됨에 따라 메인몸체(10)를 사출성형하는 과정에서 제1고정유닛(25) 및 제2고정유닛(35)에 의한 언더컷이 방지될 수도 있다.

한편, 상기 제2몸체(21)의 하부에는 제2실링홈(22)이 있고, 여기에는 제2실링부재(68)가 삽입된다. 상기 제2실링홈(22)은 상기 제2몸체(21)의 저면 가장자리를 따라 요입된 것으로, 여기에는 제2실링부재(68)가 삽입된다. 상기 제2실링부재(68)는 제2몸체(21)와 제2커버(80) 사이에 위차하여 둘 사이로 수분이 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 도 4에서 보듯이 제2실링부재(68)는 얇은 실린콘이나 고무재질로 만들어지는 것으로, 모두 연결되어 폐곡선을 형성한다. 도면부호 69는 제2실링부재(68)의 고정을 위한 제2실링돌기를 가리킨다.

상기 제1몸체(11)의 제1공간(11')에는 메인제어부(40)가 설치된다. 상기 메인제어부(40)는 상기 제1공간(11')에 설치되어 배터리(12)로부터 전원을 공급받아 작동되며, 아래에서 설명될 센싱모듈(70)을 비롯하여 스피커모듈(14''), LED모듈(45)을 제어하는 역할을 한다. 또한 메인제어부(40)를 구성하는 회로기판(41)에는 통신모듈이 있어서, 통신모듈을 통해 외부와 무선통신을 수행할 수도 있다. 여기서 무선통신은 와이파이(Wi-Fi), 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), WCDMA, LoRa, 3G 또는 LTE를 포함한다. 또한, 상기 메인제어부(40)에는 모션감지부가 설치되는데, 상기 모션감지부는 자이로(gyro) 센서, 가속도 센서 또는 기울기 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 모션감지부를 통해 사용자의 자세나 운동상태를 감지할 수 있다.

상기 메인제어부(40)를 구성하는 회로기판(41)은 제1체결구(B1)를 통해 상기 제1몸체(11)에 조립되는데, 그 상면에는 LED모듈(45)이 있다. LED모듈(45)은 웨어러블 디바이스의 상태를 외부로 알리기 위한 것으로, 현재의 통신상태나 아기의 상태, 배터리(12)부족 등 여러가지 정보를 점등과 다양한 색상을 통해 외부로 알릴 수 있다. 상기 LED모듈(45)은 제2커버(80)에 형성된 LED홀(56)을 통해서 노출된다.

상기 메인제어부(40)를 사이에 두고 상기 제1몸체(11)에는 제1커버(50)가 결합된다. 상기 제1커버(50)는 상기 제1몸체(11)에 결합되어 제1공간(11')을 차폐함으로써 메인제어부(40)가 노출되지 않게 한다. 상기 제1커버(50)에는 상기 제1몸체(11)의 걸림턱(13)에 걸리는 걸림후크(51)가 있다. 상기 걸림후크(51)는 제1커버(50)의 하부 가장자리를 따라 다수개가 구비될 수 있다. 물론 앞서 살핀 대로, 제1몸체(11)와 제1커버(50) 사이는 걸림턱(13)과 걸림후크(51)의 걸림이 아니라 체결구나 접착제를 통한 결합도 가능하다. 미설명부호 55는 제1실링부재(29)와 인접한 제1몸체(11) 주변을 가압해주는 가압단이고, 57은 걸림후크(51) 반대편에서 제1커버(50)를 고정시키는 걸림돌부이다.

상기 제1커버(50)의 측면에는 단자삽입홈(55)이 있어서, 단자부(16)가 노출되는 것을 방해하지 않고, 상면에는 LED홀(56)이 관통되어 상기 LED모듈(45)이 상부로 노출될 수 있게 한다.

상기 제2커버(80)의 제2공간(21')에는 센싱모듈(70)이 설치된다. 상기 센싱모듈(70)은 사용자인 아기의 체온 등을 감지하기 위한 것으로, 온도센서일 수 있다. 온도센서일 경우에, 상기 센싱모듈(70)은 열전쌍(thermocouple), 서미스터(thermistor), 방사 검출, 광섬유 검출, 복사 온도 측정, 화학적 온도 측정 방식이나 접촉센서 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 또한, 상기 센싱모듈(70)은 혈중산소포화도(SPO2), 심전도 데이터(ECG), 맥파 데이터(PPG) 중 어느 하나 이상을 측정할 수도 있다. 즉, 상기 센싱모듈(70)은 사용자의 피부에 직접 접촉하되, 특정한 용도로 한정될 필요는 없다.

이때, 상기 센싱모듈(70)은 상기 메인제어부(40)의 반대편에 설치된다. 즉, 메인제어부(40)는 제1몸체(11) 쪽에 설치되고, 센싱모듈(70)은 제2몸체(21) 쪽에 설치되는 것이다. 이것은 통신모듈 등 전장품을 사용자로부터 최대한 떨어뜨려 전자파 등의 영향을 받지 않도록 하기 위한 것이다. 상기 센싱모듈(70)은 와이어(W)를 통해서 메인제어부(40)에 연결되고, 도 4에서 도면부호 WH은 와이어(W)의 통과를 위한 와이어홈을 나타낸다.

그리고 상기 센싱모듈(70)은 상기 결합공간(S)의 중심을 기준으로 상기 결합공간(S)의 입구부(S')에 가깝게 치우친 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이것은, 외부로 노출되어 사용자의 피부에 닿는 센싱모듈(70)이 웨어러블 디바이스의 입구부(S') 쪽에 위치하게 하여, 웨어러블 디바이스가 결합대상(P)에서 어느 정도 빠지더라도 사용자의 피부와 접촉된 상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

도 8에는 센싱모듈(70)이 자세히 표현되어 있다. 상기 센싱모듈(70)은 상기 제2커버(80)의 외부로 노출되는 접촉부(71)와, 상기 접촉부(71)에 연결되는 고정부(73)를 포함한다. 상기 고정부(73)는 상기 메인몸체(10)와 제2커버(80) 사이에 고정되는 부분으로, 제2커버(80)에 고정되기 위한 고정홀(84)이 형성되어 있다.

상기 고정부(73)에는 다수개의 방열방지부(77)가 요입되게 형성된다. 상기 방열방지부(77)는 상기 고정부(73) 사이사이에 요입된 부분으로, 고정부(73)의 크기를 줄이는 역할을 한다. 이것은 사용자의 피부에 닿는 접촉부(71)를 제외한 나머지 부분의 크기를 최소화하기 위한 것이다. 센싱모듈(70)은 이러한 구조를 통해서 실제 신체접촉과 관련이 없는 부분으로 열이 전달되어 불필요한 방열이 일어나는 것을 방지하고, 센싱모듈(70)의 접촉부(71)에 접촉열이 집중되도록 하여 측정속도를 높일 수 있다.

한편, 상기 제2몸체(21) 하부에는 상기 센싱모듈(70)을 사이에 두고 제2커버(80)가 조립된다. 상기 제2커버(80)는 제2실링부재(68)를 덮으면서 상기 제2몸체(21)쪽에 밀착된다. 그리고 상기 제2커버(80)는 제2체결구(B2)에 의해 메인몸체(10), 보다 정확하게는 제1몸체(11)에서 돌출된 제2체결부(24)에 조립된다. 이를 위해 상기 제2커버(80)에는 제2체결구(B2)가 조립되는 제2체결홀(84)들이 다수개 형성되어 있다. 도면부호 83은 아래에서 설명될 외부커버(97)의 체결돌기(98)가 끼워지는 체결홈(83)을 나타낸다.

상기 제2커버(80)에는 외부커버조립체(90)가 결합된다. 외부커버(97)조립체(90)는 차폐플레이트(92)와 외부커버(97)로 구성된다. 상기 차폐플레이트(92)는 상기 제2커버(80)에 접착제 등을 통해 고정될 수 있는 얇은 재질로 만들어진다. 상기 차폐플레이트(92)는 앞서 설명한 제2체결구(B2)를 가려준다. 상기 차폐플레이트(92)는 양면테이프로 구성될 수도 있다. 또는 상기 차폐플레이트(92)는 생략되고, 상기 제2커버(80)에 외부커버(97)가 바로 조립될 수도 있다.

상기 차폐플레이트(92)를 사이에 두고 상기 제2커버(80)에는 외부커버(97)가 결합된다. 상기 외부커버(97)는 제2체결구(B2) 등을 감추고, 실제 사용자인 아기의 피부에 닿는 부분을 보호하기 위한 역할을 한다. 이를 위해 상기 외부커버(97)는 실리콘과 같이 부드러운 재질로 만들어진다. 상기 외부커버(97)에는 체결돌기(98)가 있어서, 체결돌기(98)가 차폐플레이트(92)의 관통홀(93)을 통과하여 상기 제2커버(80)의 체결홈(83)에 끼워진다. 한편, 상기 제2커버(80), 차폐플레이트(92) 및 외부커버(97)에는 서로 동일한 위치에 센싱홀(85,95,99)이 있어서, 상기 센싱모듈(70)의 접촉부(71)를 노출시킨다.

도 9를 참조해서 본 발명에 의한 웨어러블 디바이스에 결합대상(P)이 결합되는 과정을 살펴보기로 한다. 결합대상(P)은 아기가 착용하고 있는 기저귀로, 기저귀에 웨어러블 디바이스를 고정해서 사용자인 아기의 체온과 자세 등을 측정하는데 사용할 수 있다.

먼저 결합대상(P)인 기저귀의 한쪽 끝 부분이 웨어러블 디바이스의 메인몸체(10) 결합공간(S) 안쪽으로 이동한다. 결합공간(S)의 입구를 통해서 결합대상(P)이 이동하는 과정에서 결합대상(P)은 제1고정유닛(25)에 걸린다. 보다 정확하게는 제1고정유닛(25)의 전방돌기(25a)에 걸린다. 이때 힌지를 중심으로 제1몸체(11)와 제2몸체(21) 사이를 벌리면(도 7의 화살표 ①, ①' 방향), 결합공간(S) 입구부(S')의 폭이 커지고, 따라서 결합대상(P)은 보다 수월하게 결합공간(S) 안쪽으로 이동할 수 있다. 또한, 상기 전방돌기(25a)에는 상기 결합공간(S)의 입구부(S')를 향해 점점 높이가 낮아지는 제1경사면(26)이 있어서 보다 쉽게 결합대상(P)이 삽입될 수 있다.

이어서 결합대상(P)은 제2고정유닛(35)을 만나는데, 제2고정유닛(35)에는 제2경사면(36)이 있어 역시 쉽게 타고 넘을 수 있다. 이와 같은 과정을 반복하면, 상기 결합대상(P)은 결합공간(S) 안쪽(도 7의 화살표 ②방향)으로 계속 이동하여 웨어러블 디바이스에 완전히 결합될 수 있다. 결합대상(P)이 완전히 결합된 후에는 상기 힌지부(H)를 중심으로 탄성변형되었던 상태를 해지시켜도 된다.

이렇게 되면, 상기 제2고정유닛(35)은 결합대상(P)을 제1몸체(11) 방향(도 7의 화살표③ 방향)으로 눌러주어 강하게 고정시킨다. 동시에, 제1고정유닛(25)의 걸림면(27)은 결합대상(P)을 결합공간(S) 안쪽 방향(도 7의 화살표 ②방향)으로 걸어 고정시킨다. 이때, 상기 제2고정유닛(35)은 일방향으로 연속된 고정리브이고, 제1고정유닛(25)은 이와 엇갈려 배치되는 구조를 가지고 있어, 결합대상(P)을 보다 견고하게 고정한 상태를 유지할 수 있다.

웨어러블 디바이스가 완전히 결합되면 상기 제2커버(80) 바깥쪽으로 노출된 센싱모듈(70)의 접촉부(71)가 아기의 피부에 닿게 되고, 센싱기능을 수행할 수 있는 상태가 된다. 이때, 아기의 움직임에 따라 웨어러블 디바이스가 상기 결합대상(P)인 기저귀로부터 어느 정도 빠지더라도 센싱모듈(70)은 웨어러블 디바이스의 입구부(S') 쪽에 위치하기 때문에, 아기의 피부와 접촉된 상태를 유지할 수 있다.

또한, 앞서 설명한대로 센싱모듈(70)의 고정부(73)에 방열방지부(77)가 요입되어, 신체접촉과 관련이 없는 부분으로 열이 전달되어 불필요한 방열이 일어나는 것을 방지하고, 센싱모듈(70)의 접촉부(71)에 접촉열이 집중되도록 하여 측정속도를 높일 수 있다.

위에 설명한 실시례는 아기의 기저귀(결합대상(P, 도 10참조))에 본 발명이 적용되는 것을 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명을 환자나 노약자의 옷 등에 부착하여 환자나 노약자의 상태를 확인할 수도 있다. 예를 들어 거동이 불편한 환자의 옷에 본 발명을 부착하고, 보호자가 환자의 몸상태를 원격으로 체크할 수 있는 것이다.

앞서 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 메인몸체 11: 제1몸체
21: 제2몸체 25: 제1고정유닛
35: 제2고정유닛 40: 메인제어부
41: 회로기판 45: LED모듈
50: 제1커버 70: 센싱모듈
80: 제2커버 90: 외부커버조립체

Claims (20)

1. 안쪽에 결합공간이 형성되고 힌지부의 탄성변형을 통해 상기 결합공간의 입구부 폭이 가변될 수 있는 메인몸체와,
   상기 메인몸체의 결합공간 내면에 돌출되어 상기 입구부로 삽입되는 결합대상을 고정시키는 고정수단을 포함하고,
   상기 고정수단은 상기 결합공간의 양쪽면에서 서로 반대면을 향해 돌출되는 제1고정유닛과 제2고정유닛을 포함하는 웨어러블 디바이스용 고정장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1고정유닛과 제2고정유닛은 서로 엇갈려 돌출되는 웨어러블 디바이스용 고정장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1고정유닛은 결합대상이 결합공간 안쪽으로 삽입되는 방향과 직교한 방향으로 연장되어 삽입된 결합대상을 가로지르도록 구비되되 서로 이격된 다수개의 제1고정돌기열을 구성하고, 상기 제2고정유닛은 상기 제1고정유닛과 평행한 방향으로 연장되되 상기 제1고정돌기열 사이사이에 위치하는 다수개의 제2고정돌기열을 구성하는 웨어러블 디바이스용 고정장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1고정유닛 또는 제2고정유닛 중 어느 하나는 다수개의 단위돌기로 구성되고, 나머지 하나는 그 사이에서 일방향으로 연속되게 연장되는 고정리브로 구성되는 웨어러블 디바이스용 고정장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1고정유닛은 다수개의 제1고정돌기열을 포함하고, 상기 제1고정돌기열은 각각 일방향으로 연장되는 다수개의 고정돌기열을 포함하며, 서로 다른 제1고정돌기열을 구성하는 단위돌기들은 상기 결합대상이 삽입되는 방향을 따라 서로 엇갈리게 배치되고, 상기 제2고정유닛은 상기 제1고정돌기열 사이사이에 위치되는 다수개의 고정리브로 구성되는 웨어러블 디바이스용 고정장치.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1고정유닛은 다수개의 단위돌기로 구성되되, 상기 단위돌기는
   상기 입구부를 향해 점점 높이가 낮아지는 제1경사면과,
   상기 제1경사면의 반대편에 형성되고 상기 입구부의 내면과 직교하거나 입구부의 내면 쪽으로 경사지게 연장되어 예각을 형성하는 걸림면을 포함하고,
   상기 제2고정유닛을 구성하는 고정리브의 양쪽면은 각각 제2경사면으로 구성되는 웨어러블 디바이스용 고정장치.
   
7. 제 1 항에 있어서, 상기 메인몸체의 입구부의 반대편에 있는 힌지부에는 강도보강부가 돌출되어 구비되는 웨어러블 디바이스용 고정장치.
   
8. 제 1 항에 있어서, 상기 메인몸체에는 고정플레이트가 결합되어 상기 결합공간의 양쪽면 중 어느 한 면을 구성하고, 상기 고정플레이트에는 상기 제1고정유닛 또는 제2고정유닛이 구비되는 웨어러블 디바이스용 고정장치.
   
9. 안쪽에 결합공간이 형성되고 힌지부의 탄성변형을 통해 상기 결합공간의 입구부 높이가 가변될 수 있는 메인몸체와,
   상기 메인몸체의 결합공간 내면에 돌출되어 상기 입구부로 삽입되는 결합대상을 고정시키는 고정수단와,
   상기 메인몸체의 설치공간에 구비되고 통신수단을 포함하는 메인제어부와,
   상기 메인제어부에 전기적으로 연결되고 적어도 일부가 상기 메인몸체에 결합되는 커버의 외부로 노출되도록 설치되는 센싱모듈을 포함하고,
   상기 고정수단은 상기 결합공간의 양쪽면에서 서로 반대면을 향해 돌출되는 제1고정유닛과 제2고정유닛을 포함하는 웨어러블 디바이스.
   
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1고정유닛과 제2고정유닛은 서로 엇갈려 돌출되되, 상기 제1고정유닛은 결합대상이 결합공간 안쪽으로 삽입되는 방향과 직교한 방향으로 연장되어 삽입된 결합대상을 가로지르도록 구비되고 서로 이격된 다수개의 제1고정돌기열을 구성하고, 상기 제2고정유닛은 상기 제1고정유닛과 평행한 방향으로 연장되되 상기 제1고정돌기열 사이사이에 위치하는 다수개의 제2고정돌기열을 구성하는 웨어러블 디바이스.
    
11. 제 10 항에 있어서, 상기 제1고정유닛 또는 제2고정유닛 중 어느 하나는 다수개의 단위돌기로 구성되고, 나머지 하나는 그 사이에서 일방향으로 연속되게 연장되는 고정리브로 구성되는 웨어러블 디바이스.
    
12. 제 11 항에 있어서, 상기 제1고정유닛은 다수개의 제1고정돌기열을 포함하고, 상기 제1고정돌기열은 각각 일방향으로 연장되는 다수개의 고정돌기열을 포함하며, 서로 다른 제1고정돌기열을 구성하는 단위돌기들은 상기 결합대상이 삽입되는 방향을 따라 서로 엇갈리게 배치되고, 상기 제2고정유닛은 상기 제1고정돌기열 사이사이에 위치되는 다수개의 고정리브로 구성되는 웨어러블 디바이스.
    
13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1고정유닛은 다수개의 단위돌기로 구성되되, 상기 단위돌기는
    상기 입구부를 향해 점점 높이가 낮아지는 제1경사면과,
    상기 제1경사면의 반대편에 형성되고 상기 입구부의 내면과 직교하거나 입구부의 내면 쪽으로 경사지게 연장되어 예각을 형성하는 걸림면을 포함하고,
    상기 제2고정유닛을 구성하는 고정리브의 양쪽면은 각각 제2경사면으로 구성되는 웨어러블 디바이스.
    
14. 제 13 항에 있어서, 상기 메인몸체의 입구부의 반대편에는 강도보강부가 돌출되어 구비되는 웨어러블 디바이스.
    
15. 제 14 항에 있어서, 상기 메인몸체에는 고정플레이트가 결합되어 상기 결합공간의 양쪽면 중 어느 한 면을 구성하고, 상기 고정플레이트에는 상기 제1고정유닛 또는 제2고정유닛이 구비되는 웨어러블 디바이스.
    
16. 제 15 항에 있어서, 상기 메인제어부와 상기 센싱모듈은 상기 메인몸체의 서로 반대편에 각각 설치되고, 상기 메인제어부는 제1커버에 의해 차폐되며, 상기 센싱모듈은 접촉부를 제외한 부분이 제2커버에 의해 차폐되는 웨어러블 디바이스.
    
17. 제 16 항에 있어서, 상기 센싱모듈은 상기 결합공간의 중심을 기준으로 상기 결합공간의 입구부에 가깝게 치우친 위치에 설치되는 웨어러블 디바이스.
    
    
18. 제 17 항에 있어서, 상기 센싱모듈은
    상기 제2커버의 외부로 노출되는 접촉부와,
    상기 접촉부에 연결되고 상기 메인몸체에 고정되는 고정부를 포함하고,
    상기 고정부에는 다수개의 방열방지부가 요입되게 형성되는 웨어러블 디바이스.
    
19. 제 18 항에 있어서, 상기 메인제어부가 설치된 공간에는 상기 메인제어부에 전기적으로 연결되어 제어되는 스피커모듈이나 LED모듈 중 적어도 어느 하나가 설치되는 웨어러블 디바이스.
    
20. 제 19 항에 있어서, 상기 메인제어부에는 모션감지부가 설치되고, 상기 모션감지부는 자이로(gyro) 센서, 가속도 센서 또는 기울기 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 웨어러블 디바이스.
    

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