KR20200022797A - 자성체를 이용한 탈부착 가능 웨어러블 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 기술적 사상에 따른 웨어러블 장치는 일면에 부착면이 형성되고, 타면에 제1 전극이 형성된 유연패치; 제1 전극과 대면하는 제2 전극을 포함하는 전자모듈; 및 유연패치 및 전자모듈을 착탈 가능하게 결합시키는 자성체를 포함한다.

Description

자성체를 이용한 탈부착 가능 웨어러블 장치{Detachable Wearable Device Using Magnetic Material}

본 발명은 웨어러블 장치에 관한 것으로, 신체 정보를 측정하고 관리할 수 있는 웨어러블 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 현재의 웨어러블 장치는 신체 정보 센싱을 위한 전극과 회로를 옷에 부착시켜, 의복과 일체형으로 제공된다.

이러한 웨어러블 장치에는 체온, 심박수, ECG(Electrocardiography) 및 근전도 등 사용자의 신체변화를 측정하기 위한 센서가 적용되어 다양한 분야에서 사용될 수 있으며, 특히 피트니스용 제품들이 시장을 형성하고 있다.

본 발명은 신체 정보 센싱을 위한 전극 및 통신모듈을 의류에 장착시키고, 용이하게 탈부착할 수 있는 웨어러블 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 일면에 부착면이 형성되고, 타면에 제1 전극이 형성된 유연패치; 제1 전극과 대면하는 제2 전극을 포함하는 전자모듈; 및 유연패치 및 전자모듈을 착탈 가능하게 결합시키는 자성체를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 전극의 면적이 제2 전극의 면적보다 넓게 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 전극은 제1 전극과 대면하는 일면 및 일면에 대향하는 타면을 갖고, 제2 전극의 타면에 자성체가 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 유연패치는 사용자의 신체 변화를 감지하는 센서부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 유연패치는 센서부를 사이에 두고 제1 전극과 대향하게 배치되는 접착층을 갖는다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 전자모듈은, 제2 전극과 연결되며 센서부의 동작을 제어하고 센서부로부터의 데이터를 송수신하는 회로부를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 회로부는 제2 전극과 일체형으로 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 전자모듈 및 유연패치 사이에 배치되는 직물을 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 직물은 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되는 전도성 부재를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 직물은 제1 전극 및 제2 전극 사이에 배치되는 통공을 갖는다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극은 도전성 물질로 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 신체의 상부에 배치되어 신체의 변화를 측정하는 센서부 및 센서부의 상부에 배치되는 제1 전극을 포함하는 유연패치; 제1 전극과 대면하도록 배치되는 제2 전극 및 제2 전극과 연결되며 센서부로부터의 데이터를 송수신하는 전자모듈; 및 전자모듈의 상부에 배치되어 유연패치 및 전자모듈을 착탈 가능하게 결합시키는 자성체를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는, 신체 정보 센싱을 위한 전극 및 통신모듈을 의류에 장착시키고, 용이하게 탈부착할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 웨어러블 장치가 실제 사용자에게 장착되는 모습을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 직물을 더 포함하는 웨어러블 장치를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 전도성 부재를 포함하는 직물을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 통공을 갖는 직물을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 전극과 일체형으로 제공된 회로부를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 절연부 및 제2 절연부를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 사용 예를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 또 다른 사용 예를 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 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 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2 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 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 웨어러블 장치는 기판 위에 다양한 센서, 배터리 및 통신 모듈 등과 같은 부품이 배치되도록 구성되며, 사용자의 신체에 부착되어 심장기능, 수면의 질, 운동량 및 근육의 움직임 정보 등 다양한 신체 정보를 측정하기 위한 장치를 의미한다.

현재의 웨어러블 기기는 의복과 일체형으로 제공되는 것이 일반적이며, 신체 정보 센싱을 위한 전극과 회로 배선만을 의복에 일체화시켜 체온, 심박수 및 근전도를 측정하기 위한 피트니스용 제품들이 시장을 형성하고 있다.

본 발명의 웨어러블 장치는, 전극과 신체 피부와의 안정적 부착을 위해 신체 정보 측정을 위한 전극을 의류 일체형으로 구성하지 않고 분리하여 구성한다. 다만 의류를 중심으로 신체 정보를 측정을 위한 전극과 신호처리 및 무선통신 등의 기능을 위한 모듈의 원활한 접촉이 이루어질 뿐 아니라, 사용 전후에 탈부착이 가능하도록 자석을 사용한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 있어서, 각 구성들의 크기, 두께 및 형상은 설명의 편의를 위해 과장되게 도시되었으며, 실제 웨어러블 장치에서는 이와 다른 크기와 형상을 가질 수 있다. 또한, 소정 구성 요소를 기준으로 하여 상부, 하부, 측부 등을 표시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 장치의 회전이나 배치에 따라 지칭한 방향과 다른 방향으로 해석될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치를 도시한 것이다.

도 2는 도 1의 웨어러블 장치가 실제 사용자에게 장착되는 모습을 도시한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)는 일면에 부착면이 형성되고, 타면에 제1 전극(11)이 형성된 유연패치(10); 제1 전극(11)과 대면하는 제2 전극(21)을 포함하는 전자모듈(20); 및 유연패치(10) 및 전자모듈(20)을 착탈 가능하게 결합시키는 자성체(30)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 유연패치(10)는 신체의 상부에 부착되어 전자모듈(20)과 전기적으로 연결되는 구성으로서, 내부에 배선이 형성된 가요성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 유연패치(10)는 자유롭게 휘거나 구부러질 수 있게 되므로, 굴곡을 갖는 신체에 용이하게 밀착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 유연패치(10)는 사용자의 신체 변화를 감지하는 센서부(13)를 포함한다.

센서부(13)는 사용자의 신체 정보를 측정할 수 있는 적어도 한 가지 종류 이상의 다양한 센서들을 포함할 수 있으며, 생체 정보(체온, 체중, BMI(체질량지수)), 심장 기능(심박수, 심전도(ECG:Electrocardiogram)) 및 운동 정보(이동거리, 예상 칼로리 소모량, 속도, 가속도, 호흡량)를 측정할 수 있도록 제공되며, 이외에도 수면의 질(뇌파에 따른 수면단계) 및 근육의 움직임 정보 등 다양한 신체 정보를 감지 또는 측정할 수 있도록 제공된다.

예를 들면, 센서부(13)에 심박 센서가 장착되어, 감지된 사용자의 심박 정보를 차량 또는 스마트폰과 송수신하여 실시간 디스플레이 정보에 적용할 수 있으며, 실시간 모니터링이 가능하도록 제공된다.

후술할 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 유연패치는 센서부(13)를 사이에 두고 제1 전극(11)과 대향하게 배치되는 접착층(15)을 갖도록 형성됨으로써, 신체와 용이하게 접착되도록 제공될 수 있다.

접착층(15)의 재료로는 일반적으로 실리콘을 함유하는 접착제가 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 다양한 재료로 제공될 수 있다.

접착층(15)이 제공됨에 따라, 신체와의 접착력이 더욱 향상될 수 있으므로, 사용자의 움직임에 지장을 주는 것을 방지할 수 있게 된다.

다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예 있어서, 전자모듈(20)은 의류와 같은 직물 상에 부착되어 유연패치(10)와 전기적으로 연결된다.

전자모듈(20)은 유연패치(10)에 형성된 센서부(13)의 동작을 제어하고, 센서부(13)를 통해 측정된 사용자의 신체변화 데이터를 저장하거나, 근거리 통신을 통해 측정된 데이터를 외부 디바이스와 송수신할 수 있도록 제공된다.

전자모듈(20)은 여러 층의 PCB(Printed Circuit Board) 기판 및 가요성의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 기판 등으로 형성될 수 있으며, 이러한 기판 상에는 웨어러블 장치(100)에 사용되는 여러 부품 및 칩이 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 전자모듈(20)은 제2 전극(21)과 연결되며 센서부(13)의 동작을 제어하고 센서부(13)로부터의 데이터를 송수신하는 회로부(23)를 더 포함하도록 제공된다.

회로부(23)는, 센서부(13)의 동작을 제어하는 제어부, 제어부로부터 전달받은 데이터를 저장하는 저장부 및 저장부에 저장된 데이터를 근거리 통신을 이용하여 외부 디바이스와 송수신하는 통신부로 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제어부는 센서부(13)를 제어하기 위한 회로를 더 포함할 수 있으며, 센서부(13)의 작동을 시작하거나 중지하는 등 센서부(13)의 작동을 제어할 수 있도록 제공된다.

제어부는 측정 환경을 감지하여 어느 조건 이상일 경우에만 센서부(13)가 작동하도록 자동적으로 센서부(13)를 제어할 수도 있고, 컨트롤 부재가 작동됨에 따라, 제어부의 작동이 수동 제어될 수도 있다.

예를 들어, 뇌파 감지를 통해 렘수면(REM) 및 비렘수면(non-REM)과 같은 수면단계가 측정되거나, 혹은 수면 시의 호흡량이 측정되는 경우, 신체가 수면단계로 진입될 때 제어부가 자동적으로 센서부(13)의 작동을 제어하도록 제공될 수 있다.

또한, 운동 시의 심박수가 측정되는 경우, 특정한 시점에 전자모듈(20)의 외부에 구비된 버튼 혹은 스위치와 같은 컨트롤 부재가 작동됨에 따라, 제어부에 전기적 신호가 전달됨으로써, 제어부가 센서부(13)를 제어하도록 제공될 수도 있다.

제어부는 센서부(13)로부터의 물리량을 계측하거나 센서부(13)의 작동 상태를 감지하여 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있으며, 이렇게 변환된 전기 신호를 저장부로 전송하는 기능을 한다.

제어부는 일정 시간 동안 사용자의 수동 제어가 없거나, 신체에 착용 감지가 되지 않는 경우와 같이, 특정 조건이 갖추어지는 경우에 웨어러블 장치(100)가 포함하는 불필요한 부품으로의 전원 공급을 차단하여 소비 전력을 최소화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 저장부는 제어부에서 전달받은 데이터를 저장할 수 있도록 내장 메모리 또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 외장 메모리는 별도의 배선 및 다양한 인터페이스를 통하여 저장부와 기능적으로 또는 물리적으로 연결되도록 구성될 수 있다.

내장 메모리는, 휘발성 메모리(DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM) 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(OTPROM(One Time Programmable ROM), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programming ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), mask ROM, flash ROM, flash memory, Hard Drive 또는 SSD(Solid State Drive) 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외장 메모리는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다.

저장부는 웨어러블 장치(100)가 실행되는 데 필요한 여러 가지 종류의 프로그램 데이터나 알고리즘 데이터를 저장할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 통신부는 근거리 통신을 위한 모듈로서, 무선으로 외부 네트워크와 연결됨에 따라 외부 디바이스, 단말기, 서버 등과 통신할 수 있도록 제공될 수 있다.

예를 들면, 통신부는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE(Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등의 통신 기능을 구현하기 위한 모듈을 포함할 수 있다.

통신부는 측정 데이터를 표시하기 위한 표시 장치 및 특정상황의 경우, 사용자에게 알람을 전송하기 위한 알람 장치와 연결되도록 제공될 수도 있으며, 스마트 기기, 생체 측정 장치, 환경 측정장치, GPS(Global Positioning System) 장치 등 다양한 기기와 접목되어 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 전자모듈(20)은 유연패치(10)의 제1 전극(11)과 대면하는 제2 전극(21)을 포함하도록 제공되며, 원형, 타원형, 직사각형 형상의 평면형 형태 또는 원통형, 삼각기둥, 사각기둥 형상 등을 비롯한 다면체의 형태로 형성될 수 있다.

전자모듈(20)의 형상은 도면에 한정되지 않으며, 유연패치(10)의 제1 전극(11)과 대면되는 제2 전극(21)이 형성될 수 있는 일면을 갖는 형상이라면 모두 적용 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 전극(21)은 제1 전극(11)과 대면하는 일면 및 일면에 대향하는 타면을 갖고, 제2 전극(21)의 타면에 자성체(30)가 배치되도록 제공된다.

자성체(30)의 자력에 의해 제1 전극(11) 및 제2 전극(21)이 용이하게 부착됨에 따라, 제1 전극(11) 및 제2 전극(21)의 원활한 전기적 접촉이 이루어지게 된다.

본 명세서상에서의 자성체(30)는 자력을 가지는 모든 물체를 통칭하는 의미로서 사용되었다.

도 1 및 도 2에서는, 제1 전극(11), 제2 전극(21) 및 자성체(30)의 순으로 배치된 실시예를 도시하였다. 이외에도, 제1 전극(11)과 제2 전극(21)이 자력에 의해 접촉됨으로써 전기적으로 연결될 수 있는 구조라면 모두 적용될 수 있으며, 그 형상을 도면에 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 전극(11) 및 제2 전극(21)은 도전성 물질로 제공될 수 있으며, 자석과 접촉하는 전극 또는 다른 전기적 접촉이 필요한 부분은 Fe, Co, Li 등 자성체(30)에 잘 부착되는 성질의 금속을 포함할 수 있다.

상기 구성들을 갖는 본 발명의 웨어러블 장치(100)는 다음과 같은 효과가 있다.

기후 및 용도에 따라 여러 종류의 옷을 갈아입는 현대 실생활을 고려하였을 때, 본 발명의 웨어러블 장치(100)는 탈부착이 가능하므로, 기기가 일체형으로 장착된 의복을 구매하는 데 지불되는 비용을 절감할 수 있다. 이로 인해, 의복의 세탁 시, 웨어러블 장치를 탈착한 후 의복을 세탁할 수 있게 되므로, 세탁과정이 간편해진다. 또한, 종래의 의복 일체형 기기는 전극모듈이 신체에 밀착되도록 타이트하게 제공되어 착용감이 갑갑한 문제점이 있었으나, 본 발명의 웨어러블 장치(100)는 이러한 착용감이 개선된다.

또한, 본 발명의 웨어러블 장치(100)에는 자성체(30)가 배치됨으로써, 의복 일체형 기기가 신체에 완전하게 밀착되지 않아 발생하는 측정에러를 방지할 수 있게 되며, 전극과 신체 사이의 마찰에 기인하는 전극 통신의 노이즈 발생을 방지할 수 있게 된다.

이러한 효과가 있는 본 발명의 웨어러블 장치(100)는 의복과 같은 직물 상에 전자모듈이 장착되는 형태로 제공될 때 그 효과가 더욱 극대화될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 직물을 더 포함하는 웨어러블 장치를 도시한 것이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)는 전자모듈(20) 및 유연패치(10) 사이에 배치되는 직물(40)을 더 포함할 수 있다.

도면에서는 이해의 편의를 위하여, 직물(40)을 의류의 형태로 도시하였으나, 본 명세서 상에서의 직물(40)은 단순히 직물(40)로 만들어진 의류뿐만 아니라, 모자, 신발, 시계, 헤드셋, 액세서리류를 모두 통칭하는 용어로써 사용되었다. 또한, 그 재질을 특정한 것에 한정하지 않는다. 따라서, 본 발명의 웨어러블 장치(100)는 신체에 걸치거나 착용될 수 있는 모든 착용물을 포함하는 확장된 개념으로 이해될 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 웨어러블 장치(100)는 다양한 형태로 응용되어 제품화될 수 있을 것이므로 그 적용 가능한 분야가 매우 넓을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 신체의 상부에 유연패치(10)가 접착되고, 유연패치(10)의 제1 전극(11)과 전자모듈(20)의 제2 전극(21)이 대향하도록 전자모듈(20)이 부착된 직물(40)이 배치되며, 전자모듈(20)의 타면에 자성체(30)가 배치됨으로써, 자성체(30)의 자력에 의해 유연패치(10) 및 전자모듈(20)이 밀착 고정되게 된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 각 전극의 면적은 신체 활동 시 사용자의 움직임의 범위를 고려하여 적용될 수 있으며, 제1 전극(11)의 면적은 제2 전극(21)의 면적보다 넓게 제공될 수 있다.

전자모듈(20)이 직물(40)에 부착되어 사용되는 경우, 사용자의 움직임에 따라 전자모듈(20)이 착용된 직물(40)의 위치 변동이 발생하여, 전자모듈(20)의 제2 전극(21)의 위치가 변하게 되므로, 신체에 부착된 제1 전극(11)과 직물(40)에 부착된 제2 전극(21) 사이의 전기적 연결이 끊어질 우려가 있다.

따라서, 사용자의 움직임을 고려하여 제1 전극(11)의 면적이 제2 전극(21) 보다 더욱 넓게 제공될 수 있다. 이에 따라, 제2 전극(21)이 제1 전극(11)의 영역 내에서 이동하게 되므로, 전극 접촉이 분리되지 않고 유지되며, 사용자의 편의성 또한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

다만, 상술한 일 실시예에 있어서, 제1 전극(11) 및 제2 전극(21)과 맞닿아 접촉되는 직물(40)의 부분은 전도성 물질로 이루어짐으로써, 각 전극들이 전기적으로 연결될 수 있도록 제공될 수 있다. 이와 관련하여, 이하에서는 구현 가능한 실시예들을 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 전도성 부재를 포함하는 직물을 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 직물(40)은 제1 전극(11) 및 제2 전극(21) 사이에 배치되는 전도성 부재(41)를 포함할 수 있다.

본 명세서 상의 전도성 부재(41)는 전도사로 만들어진 모든 직물(40)을 포함할 수 있으며, 이외에도 전도성을 가지는 모든 재료를 통칭하는 용어로써 이해될 수 있다.

전도성 부재(41)는 유연패치의 제1 전극(11) 및 전자모듈의 제2 전극(21) 사이에 배치되어, 제1 전극(11)과 제2 전극(21)을 전기적으로 연결하는 역할을 하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 전도성 부재(41)는 제2 전극(21)의 면적보다 큰 면적을 갖도록 제공될 수 있다. 즉, 사용자의 움직임에 따라 직물(40)이 제1 전극(11) 및 제2 전극(21) 사이에서 이동되는 경우에도 일정범위 내에서만 이동될 수 있도록 이동 반경을 고려하여 전도성 부재(41)의 면적이 충분히 넓게 형성될 수 있다.

이에 따라, 자성체(30)와 상기 전극들 간의 전기적 접촉이 끊어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 통공을 갖는 직물을 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 직물(40)은 제1 전극(11) 및 제2 전극(21) 사이에 배치되는 통공(43)을 갖도록 제공될 수 있다.

직물(40)에 통공(43)이 형성됨에 따라, 제1 전극(11)과 제2 전극(21)이 직물(40)에 접하지 않고 직접적으로 맞닿을 수 있도록 제공되어, 제1 전극(11) 및 제2 전극(21) 사이에 전기적 연결이 형성되게 된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 통공(43)의 형상은 전자모듈 및 자성체(30)가 직물(40)을 관통할 수 있을 정도의 크기로 형성될 수 있으며, 통공(43)의 면적은 제2 전극(21)의 면적보다 큰 면적을 갖도록 제공될 수 있다.

따라서, 사용자의 움직임에 따라 직물(40)이 이동하는 경우에도 통공(43)의 면적이 충분히 넓게 형성됨에 따라, 자성체(30)와 전극들 간의 전기적 접촉이 끊어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 전극(21)과 일체형으로 제공된 회로부(23)를 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 회로부(23)는 제2 전극(21)과 일체형으로 제공될 수 있다.

도면 상에는, 제2 전극(21) 및 회로부(23)를 포함하는 전자모듈이 직물(40) 내부에 배치되어 있는 구조가 개시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 다양한 형태로 제공 가능하다.

제2 전극(21)과 회로부(23)가 배선을 따라 연결된 형태로 도시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 제2 전극(21)의 측면상에 결합된 형태로도 제공될 수 있다.

회로부(23)와 제2 전극(21)뿐만 아니라, 자성체(30)와 제2 전극(21) 또는 자성체(30)와 전자모듈도 일체형으로 제공될 수 있으며, 제1 전극(11)과 제2 전극(21)이 전기적으로 연결됨과 동시에, 자성체(30)의 자력에 의해 밀착 고정되는 구조라면 모두 적용 가능하다.

예를 들어, 제2 전극(21) 및 자성체(30)의 두께를 고려하면, 상표, 프린트 및 자수 등과 같은 장식부재와 결합되거나 장식부재의 내부에 배치되도록 제공되는 것도 가능하며, 제2 전극(21), 회로부(23) 및 자성체(30)가 모두 일체형으로 형성되는 구조도 적용 가능하다.

이외에도, 회로부(23)가 전자모듈 외부에 배치되어 배선을 통해 전기적으로 연결될 수 있으며, 여기에 배터리가 결합되는 형태로 제공될 수도 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예 있어서, 제1 절연부 및 제2 절연부를 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 제1 전극(11)의 주위에 형성되는 제1 절연부(17) 및 제2 전극(21)의 주위에 형성되는 제2 절연부(27)를 더 포함할 수 있다.

이하, 이해의 편의를 위해, 유연패치의 제1 전극(11) 및 전자모듈의 제2 전극(21)을 제1 영역, 제1 영역을 제외한 유연패치 및 전자모듈의 나머지 영역을 제2 영역으로 칭하여 설명한다.

제1 전극(11) 및 제2 전극(21)의 주위에 형성되는 제2 영역에 무선 통신용 수신 안테나가 배치되는 경우, 수신 안테나용 연자성 소재는 두께가 0.3 mm 이하로 얇아서, 자기장에 의해 자화값이 쉽게 포화에 가까워질 수 있다. 수신 안테나용 연자성 소재의 자화값이 포화되면, 수신 안테나용 연자성 소재의 투자율이 낮아지게 되어, 송신 안테나와 수신 안테나 간의 전송 효율이 낮아지는 현상이 초래된다.

따라서, 자기장이 제2 영역에 미치는 영향을 최소화하고자, 포화자속밀도가 높은 금속으로 이루어진 제1 전극(11) 및 제2 전극(21)이 배치된 제1 영역에 자기장이 집결되도록 함으로써, 무선전력 송신효율을 향상시킬 필요가 있다.

이를 위해, 제1 절연부(17) 및 제2 절연부(27)가 소정의 너비를 가지며 제1 영역의 주위를 둘러싸도록 배치된다. 이에 따라, 자기장이 제2 영역으로 직접 유도되지 않도록 함으로써, 전극 통신의 노이즈를 방지하여 무선전력 송신효율을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 아래와 같은 다양한 분야에 적용될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 사용 예를 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 웨어러블 장치를 모자에 적용시키는 경우, 신체에 유연패치(10)가 접착되고, 유연패치(10)와 대향하도록 전자모듈(20)이 장착된 모자가 착용됨으로써, 신체 정보의 측정이 용이해지게 된다.

이 때, 유연패치(10)가 모자와 일체형으로 형성되는 방법도 적용 가능하다. 따라서, 배선처리와 같은 외관상의 문제들을 신경 쓰지 않아도 되며, 기기의 착용 방법이 매우 간편해지는 효과가 있다.

또한, 자성체(30)를 이용함에 따른 우수한 고정력에 의해 사용자의 외부 활동 시 움직임에도 지장이 없는 효과가 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 또 다른 사용 예를 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 웨어러블 장치가 신발에 적용되는 경우, 사용자의 발에 유연패치(10)가 부착되고, 유연패치(10)와 대향하도록 전자모듈(20)이 장착된 신발이 착용됨으로써, 신체 정보가 측정되도록 제공될 수 있다.

유연패치(10)는 신발의 깔창의 상부에 제공되거나, 깔창과 일체형으로 형성되어, 사용자의 발과 자연스럽게 밀착되도록 제공될 수도 있다.

다른 방법으로는, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 유연패치(10)와 전자모듈(20) 사이에 직물을 더 포함하여 적용될 수도 있다.

예를 들어, 전도성을 가지는 전도사로 만들어진 양말이 사용되거나, 유연패치(10) 및 전자모듈(20)에 맞닿는 일부분만이 전도성을 갖는 소재로 만들어진 양말이 사용될 수 있다.

또한, 유연패치(10)와 전자모듈(20)이 대면될 수 있도록, 통공을 갖는 양말이 제공될 수도 있을 것이다.

이와 같이, 본 발명의 웨어러블 장치는 다양한 직물과 함께 구현 가능한 여러 가지 형태로 제공될 수 있으며, 그 형상은 도면에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상술한 모자 및 신발 외에도, 그 적용분야가 매우 넓을 것이며, 이러한 실시예들을 도면에 한정하지 않는다.

상술한 본 발명의 실시예들에 있어서, 도면에서는 제1 전극 및 제2 전극을 2쌍씩 마련하였으나, 이는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것으로, 그 개수를 한정하지 않으며, 제1 전극 및 제2 전극이 각각 하나씩 제공되거나 혹은 3개 이상 연결된 형태로도 배치될 수도 있으며, 그 형태를 도면에 한정하지 않는다.

이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명의 웨어러블 장치는 의류 일체형 기기의 근본적인 문제점인 비용문제를 해결함과 동시에, 신체 정보 센싱을 위한 전극 및 통신모듈을 의류에 용이하게 탈부착시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 센서 전극이 신체에 완벽히 부착되지 않기 때문에 발생되는 측정 불량 및 노이즈에 따른 오작동 등의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 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 내재될 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 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.

100 : 웨어러블 장치
10 : 유연패치
11 : 제1 전극
13 : 센서부
15 : 접착층
17 : 제1 절연부
20 : 전자모듈
21 : 제2 전극
23 : 회로부
27 : 제2 절연부
30 : 자성체
40 : 직물
41 : 전도성 부재
43 : 통공

Claims (12)

1. 일면에 부착면이 형성되고, 타면에 제1 전극이 형성된 유연패치;
   상기 제1 전극과 대면하는 제2 전극을 포함하는 전자모듈; 및
   상기 유연패치 및 상기 전자모듈을 착탈 가능하게 결합시키는 자성체를 포함하는 웨어러블 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 전극의 면적이 상기 제2 전극의 면적보다 넓게 제공된 웨어러블 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 전극은 상기 제1 전극과 대면하는 일면 및 상기 일면에 대향하는 타면을 갖고,
   상기 제2 전극의 상기 타면에 상기 자성체가 배치되는 웨어러블 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 유연패치는 사용자의 신체 변화를 감지하는 센서부를 포함하는 웨어러블 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 유연패치는 상기 센서부를 사이에 두고 상기 제1 전극과 대향하게 배치되는 접착층을 갖는 웨어러블 장치.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 전자모듈은, 상기 제2 전극과 연결되며 상기 센서부의 동작을 제어하고 상기 센서부로부터의 데이터를 송수신하는 회로부를 더 포함하는 웨어러블 장치.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 회로부는 상기 제2 전극과 일체형으로 제공된 웨어러블 장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 전자모듈 및 상기 유연패치 사이에 배치되는 직물을 더 포함하는 웨어러블 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 직물은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 전도성 부재를 포함하는 웨어러블 장치.
10. 제8 항에 있어서,
    상기 직물은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 통공을 갖는 웨어러블 장치.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 도전성 물질로 제공된 웨어러블 장치.
12. 신체의 상부에 배치되어 상기 신체의 변화를 측정하는 센서부 및 상기 센서부의 상부에 배치되는 제1 전극을 포함하는 유연패치;
    상기 제1 전극과 대면하도록 배치되는 제2 전극 및 상기 제2 전극과 연결되며 상기 센서부로부터의 데이터를 송수신하는 전자모듈; 및
    상기 전자모듈의 상부에 배치되어 상기 유연패치 및 상기 전자모듈을 착탈 가능하게 결합시키는 자성체를 포함하는 웨어러블 장치.

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