KR20220143367A - 근전도 측정 기구를 고정하는 다층 구조의 기능성 의류 및 이를 이용한 근전도 측정 시스템 - Google Patents

근전도 측정 기구를 고정하는 다층 구조의 기능성 의류 및 이를 이용한 근전도 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

운동 수행시 적절한 자세, 해당 자세에 적합한 근육의 사용 및 자세 유지 시간 등을 확인할 수 있도록 근전도 측정 기구를 고정하는 기능성 의류 및 이를 이용한 근전도 측정 시스템이 제공된다. 상기 기능성 의류는 외부에 노출된 포켓을 갖는 기능성 의류로서, 상기 포켓은, 제1 개구를 갖는 내측 레이어; 및 제2 개구로서, 물품이 수용되는 통로인 제2 개구를 갖는 외측 레이어를 포함하는 구조를 갖는다.

Description

근전도 측정 기구를 고정하는 다층 구조의 기능성 의류 및 이를 이용한 근전도 측정 시스템{FUNCTIONAL CLOTHING WITH MULTIPLE LAYER STRUCTURE TO FIX EMG MEASURING DEVICE AND EMG MEASURING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 근전도 측정 기구를 고정하는 기능성 의류 및 이를 이용한 근전도 측정 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 운동 수행시 적절한 자세, 해당 자세에 적합한 근육의 사용 및 자세 유지 시간 등을 확인할 수 있도록 근전도 측정 기구를 고정하는 기능성 의류 및 이를 이용한 근전도 측정 시스템에 관한 것이다.
최근 생활 수준의 향상과 평균 수명의 연장 등으로 인해 건강에 대한 국민적 관심이 점차 커지고 있다. 단순히 질병의 예방 측면에서의 건강 뿐 아니라 아름답고 건강한 육체를 가지고자 하는 사람들의 욕구는 점차 커지고 있다.
최근 COVID-19 등 감염성 질환의 확산에 의해 헬스장을 벗어나 홈트레이닝을 하고자 하는 수요가 증대되고 있다. 스스로 운동의 자세나 방법을 손쉽게 따라할 수 있도록 가이드해주는 어플리케이션이나 동영상 매체 또한 손쉽게 찾아볼 수 있다. 그러나 어플리케이션 등을 통해 제공되는 트레이닝 프로그램을 보고 동작을 따라한다 하더라도 비숙련자의 경우 실제로 효과적인 운동이 이루어지고 있는지에 대해서 확인할 수 없는 문제가 있다.
예를 들어 육안으로 보기에 유사한 자세를 모사한다 하더라도 단련하고자 하는 근육에 힘이 얼마나 분배되었는지, 근육에 정확히 자극이 가해지고 있는지 등을 알기 어렵다. 비숙련자들은 자주 사용하지 않는 근육에 힘을 분배하는 방법을 체득하지 못한 상태이기 때문에 근력 운동 초기에는 전문가의 도움을 받아야 하는 한계가 있었다. 특히 복합 관절 운동과 달리 목표한 특정 근육만을 단련하는 고립 운동의 경우, 예컨대 평소에 자주 사용하지 않는 삼각근이나 광배근과 같은 근육을 강화하고자 하는 경우에는 근력에 대한 모니터링이 더욱 필요할 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2020-0106699호, 2020.09.15.
근전도(electromyogram, EMG) 등 인체에서 발생하는 다양한 생리 신호들은 인체의 움직임에 관한 정보를 제공할 수 있다. 근전도는 근육의 수축과 이완된 상태에서 발생하는 활동 전위를 측정하고 이를 수치화하여 나타낼 수 있다. 최근 근전도 기술의 발전으로 인체에서 발생하는 작은 근전도 신호까지 센싱이 가능하다. 따라서 이를 이용하면 운동 중에 인체 각 부위별 근육의 활성화도를 추정할 수 있어 관련한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
일반적으로 운동 중의 근전도를 측정하는 방법은 특허문헌 1에 개시된 것과 같이 운동을 위한 의류 내측면에 피부와 밀착하는 전극을 마련하고, 의류 외부에 별도로 마련된 근전도 측정 장치와 상기 전극을 접속시키는 방법을 이용한다. 근전도 측정 장치는 피부와 밀착된 전극으로부터 수신한 전기적 신호를 측정 및 처리하여 근육의 활성 정도를 추정하도록 구성된다.
그러나 이러한 형태의 근전도 측정 시스템은 상용화되고 있지 못한 실정이다. 그 이유로서 전극이 구비된 의류의 제조 비용 문제, 동시에 처리 가능한 데이터 처리 양의 문제, 신축성의 문제 등을 들 수 있다.
내측면 상에 전극이 마련된 의류는 충분한 신축성을 갖지 못해 운동시 착용하는 기능성 의류의 본질적인 기능을 제한하기도 한다. 또한 반복적인 사용, 착용자의 땀, 세탁 등의 과정에서 전극이 손상되며 그 정밀도가 점차 감소하는 등 수명이 제한적인 반면에 가격이 매우 높은 문제가 있다. 또한 일반적으로 근전도 측정을 위한 기능성 웨어(또는 의류)는 그 내측면에 복수의 전극을 서로 도통하는 배선 패턴을 갖는다. 이 때 제한된 면적에서 복잡한 배선 패턴 라인을 형성해야 하며, 한번에 처리 가능한 데이터 양 또한 충분하지 못하다. 이러한 이유로 근전도 측정을 위한 기능성 의류는 상의 및 하의 별로 8개 내지는 10개 수준의 전극만을 형성하고, 모니터링 가능한 근육을 보다 세분화하는데 한계가 있는 실정이다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 근전도 측정 시스템에 있어서, 기능성 의류에 최소한의 기능만을 부여하여 제조 비용을 절감함과 동시에 단순화된 구조로 인해 수명이 증가된 기능성 의류를 제공하는 것이다.
또, 모니터링 내지는 측정 가능한 근육을 세분화할 수 있고, 안정적인 근전도 신호의 수집을 위해 근전도 측정 장치의 전극을 피부에 밀착시킬 수 있는 구조의 기능성 의류를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 사용자 편의를 향상시킬 수 있는 근전도 측정 시스템으로서, 전술한 기능성 의류 및 근전도 측정 장치를 포함하는 근전도 측정 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 사용자 편의를 향상시킬 수 있는 근전도의 측정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류는, 외부에 노출된 포켓을 갖는 기능성 의류로서, 상기 포켓은, 복수의 제1 개구를 갖는 내측 레이어; 및 하나 이상의 제2 개구로서, 디바이스가 수용되는 통로인 제2 개구를 갖는 외측 레이어를 포함하는 구조를 갖는다.
상기 제2 개구는 일 방향으로 연장된 슬릿 형상이고, 상기 제2 개구는 복수의 제1 개구와 동시에 중첩할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 기능성 의류는 상기 내측 레이어의 상면, 또는 상기 외측 레이어의 하면 상에 고정된 밴드를 더 포함할 수 있다.
상기 내측 레이어와 상기 외측 레이어는, 평면 시점에서 상기 복수의 제1 개구, 제2 개구 및 상기 밴드를 둘러싸도록 고정된 상태일 수 있다.
또, 상기 밴드는 상기 슬릿 형상의 제2 개구와 교차하는 방향으로 연장될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 기능성 의류는 상기 외측 레이어 또는 상기 내측 레이어 상에 배치된 위치 식별 유닛을 더 포함할 수 있다.
또, 상기 식별 유닛은 하측 레이어 상에 배치되고, 인접한 두개의 제1 개구 사이에 배치되며, 상기 식별 유닛은 비콘(beacon) 유닛, RFID 유닛 또는 NFC 유닛을 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 근전도 측정 시스템은 외부에 노출된 포켓을 갖는 기능성 의류로서, 상기 포켓은, 제1 개구를 갖는 내측 레이어, 및 제2 개구를 갖는 외측 레이어를 포함하는 구조를 갖는 기능성 의류; 및 상기 제2 개구를 통해 상기 포켓 내로 수용될 수 있는 근전도 측정 장치로서, 상기 의류와 완전히 분리된 형태의 근전도 측정 장치를 포함한다.
상기 근전도 측정 장치는 복수의 전극을 포함하되, 상기 전극은 상기 제1 개구를 통해 사용자의 피부와 맞닿도록 구성될 수 있다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 근전도 측정 장치에 의해 수행되는 방법으로서, 기능성 의류의 여러 위치에 배치된 복수의 위치 식별 유닛으로부터 위치에 관한 식별 정보를 수신하는 단계; 위치에 관한 식별 정보를 사용자 단말에 전송하는 단계; 및 사용자의 근전도를 측정하고, 측정 결과에 관한 정보를 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 근전도의 측정 방법 또는 근전도 측정 장치의 제어 방법을 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말이 비활성화된 상태에서, 상기 식별 유닛으로부터 위치에 관한 식별 정보가 수신되는 경우, 상기 근전도 측정 장치가 알람을 제공할 수 있다.
또, 기 설정된 목표 근전도 값으로서, 상기 위치에 관한 식별 정보와 매치된 근육 위치 별로 설정된 목표 근전도 값 보다 측정된 근전도 값이 더 클 경우, 상기 근전도 측정 장치에 구비된 진동 유닛을 동작시킬 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 기능성 의류에 전극을 마련하는 것이 아니라, 외부의 근전도 측정 장치의 전극이 직접 사용자의 피부에 밀착하고 근전도를 측정할 수 있다. 이 때 기능성 의류를 2중층으로 구성하고 특수한 형태의 포켓에 근전도 측정 장치를 삽입함으로써 사용자의 활동성 저하 없이 근전도 측정 장치를 견고하게 고정할 수 있고, 근전도 측정 정밀도를 높일 수 있다.
또 근전도 측정을 하지 않는 경우, 예컨대 운동이 종료된 이후에 근전도 측정 장치를 기능성 의류로부터 분리하여 별도 보관하고, 구조가 보다 단순화된 기능성 의류만을 세탁할 수 있어 사용에 따라 발생하는 기능성 의류의 손상을 최소화할 수 있고 수명을 증가시킬 수 있다.
또한 많은 수의 근전도 측정 장치를 각 근육 위치에 고정하고 탈거하는 번거로움을 줄이기 위해 근전도 측정 장치가 수용되는 포켓에 위치 식별 유닛을 구비하고, 해당 식별 유닛 부근에 근전도 측정 장치가 위치하는 경우 상기 근전도 측정 장치가 측정하는 대상 근육을 손쉽게 식별하도록 할 수 있어 사용자 편의를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류의 근전도 측정 위치 및 포켓의 위치를 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1의 포켓 구조의 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 평면 레이아웃이다.
도 4는 도 2의 근전도 측정 장치의 배면사시도이다.
도 5는 도 2의 A-A' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 도 2의 B-B' 선 및 C-C' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기능성 의류의 포켓 구조의 분해사시도이다.
도 8은 도 7의 A-A' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 9는 도 7의 C-C' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 10 및 도 11은 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기능성 의류의 포켓 구조의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 근전도 측정 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 13 내지 도 16은 본 실시예에 따른 근전도 측정 시스템에 있어서 사용자 단말 인터페이스를 나타낸 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.
본 명세서에서, 제1 방향(X)은 임의의 일 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하는 방향을 의미한다. 제3 방향(Z)은 상기 평면에 수직한 방향을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류의 근전도 측정 위치 및 포켓의 위치를 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 기능성 의류(1)는 외부에 노출된 복수의 포켓(10)들을 포함할 수 있다. 포켓(10)은 소정 크기의 물품이 수용될 수 있는 통로, 예컨대 후술할 제2 개구를 가질 수 있다. 제2 개구를 통해 물품이 포켓(10) 내에 수용되거나 고정될 수 있다. 상기 물품은 후술할 근전도 측정 장치일 수 있다.
도 1은 기능성 의류(1)가 상의, 예컨대 컴프레션 웨어 상의인 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 기능성 의류는 하의, 또는 상의와 하의가 결합된 형태의 의류, 또는 관절 보호대, 밴드, 패치, 또는 신발 등으로 구현될 수도 있다.
예시적인 실시예에서, 포켓(10)은 측정하고자 하는 대상 근육의 부근, 상세하게는 대상 근육의 근전도를 측정할 수 있는 부근에 각각 위치할 수 있다. 도 1은 피트니스 운동 시에 주운동 대상이 될 수 있는 이두근, 전완근, 대흉근, 복직근(상/하부), 삼각근, 극하근, 삼두근, 외복사근 등의 위치에 각각 포켓(10)이 마련된 경우를 예시한다. 어느 근육의 근전도를 측정하기 위해서 복수개의 지점에서의 활동 전위를 측정할 수 있다. 즉, 어느 하나의 포켓(10)에는 제1 측정 지점(10a) 및 제2 측정 지점(10b)을 포함하는 복수의 측정 지점이 대응될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 6을 더 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 근전도 측정 시스템, 근전도 측정 시스템에 사용되는 기능성 의류(1)에 대해 더 상세하게 설명한다.
도 2는 도 1의 포켓 구조의 분해사시도로서, 도 1의 어느 포켓(10)의 분해사시도이다. 도 3은 도 2의 평면 레이아웃이다. 도 4는 도 2의 근전도 측정 장치의 배면사시도이다. 도 5는 도 2의 A-A' 선을 따라 절개한 단면도로서, 제2 개구(210)의 연장 방향을 따라 절개한 단면도이다. 도 6은 도 2의 B-B' 선 및 C-C' 선을 따라 절개한 단면도로서, 각각 제1-1 개구(111)와 전극(330)을 나타내도록, 및 제1 위치 식별 유닛(500)과 제2 위치 식별 유닛(350)을 나타내도록 절개한 단면도이다.
도 2 내지 도 6을 더 참조하면, 본 실시예에 따른 기능성 의류(1)의 포켓(10) 내지는 포켓 구조는 내측 레이어(100) 및 외측 레이어(200)를 포함하는 2중층 구조를 가질 수 있다.
내측 레이어(100)(또는 하측 레이어, 또는 제1 레이어)와 외측 레이어(200)(또는 상측 레이어, 또는 제2 레이어)는 서로 중첩할 수 있다. 본 명세서에서, 다르게 정의되지 않는 한 제3 방향(Z)은 내측 레이어(100)와 외측 레이어(200)의 밀착 방향 내지는 중첩 방향을 의미하고, '중첩'은 내측 레이어와 외측 레이어의 중첩 방향으로 중첩함을 의미한다.
내측 레이어(100)는 외측 레이어(200)에 비해 내측에 위치할 수 있다. 비제한적인 예시로, 내측 레이어(100)는 기능성 의류(1)의 내피를 형성하고 외측 레이어(200)는 외피를 형성할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예에서, 내측 레이어(100)의 하측 또는 외측 레이어(200)의 상측에는 추가적인 레이어가 구비될 수도 있다. 내측 레이어(100)와 외측 레이어(200) 사이는 이격되어 빈 공간을 가지고, 포켓(10)의 내부 공간을 형성할 수 있다.
어느 하나의 포켓(10) 또는 포켓 구조에 있어서, 내측 레이어(100)는 복수의 제1 개구(110)를 가지고 외측 레이어(200)는 하나 또는 하나 이상의 제2 개구(210)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 개구(110)는 제1-1 개구(111) 및 제1-2 개구(112)를 포함할 수 있다.
제1 개구(110)는 내측 레이어(100)를 관통하여 그 상부와 하부를 연결할 수 있다. 복수의 제1 개구(110)는 평면 시점에서 각각 원 형상일 수 있다. 복수의 제1 개구(110)는 서로 제1 방향(X)으로 이격하여 위치할 수 있다. 제1 개구(110)는 후술할 근전도 측정 장치(300)의 전극(330)을 노출시키는 관통홀 기능을 할 수 있다. 즉, 근전도 측정 장치(300)의 전극(330)은 제1 개구(110)를 통해 노출되며 기능성 의류(1)를 착용한 착용자의 피부에 밀착될 수 있다.
제2 개구(210)는 외측 레이어(200)를 관통하여 그 상부와 하부를 연결할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 개구(210)는 대략 제1 방향(X)으로 연장된 슬릿 형상일 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서 어느 하나의 제2 개구(210)는 복수의 제1 개구(110)와 동시에 제3 방향(Z)으로 중첩할 수 있다.
전술한 바와 같이 제2 개구(210)는 기능성 의류(1)의 외형 내지는 외부에 노출될 수 있다. 제2 개구(210)를 통해 착용자는 근전도 측정 장치(300)를 포켓(10)의 내부, 즉 내측 레이어(100)와 외측 레이어(200) 사이의 공간에 수용할 수 있다. 도면에 표현된 것과 달리, 다른 실시예에서 제2 개구(210)는 지퍼 구조를 가질 수 있다. 이 경우에도 제2 개구(210)는 대략 일 방향으로 연장된 슬릿 형상이며, 복수의 제1 개구(110)와 중첩함은 전술한 바와 같다.
내측 레이어(100)와 외측 레이어(200) 사이에는 밴드(400)가 배치될 수 있다. 밴드(400)는 수용된 근전도 측정 장치(300)를 고정하는 기능을 할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 밴드(400)는 내측 레이어(100)의 상면 상에 배치될 수 있다. 밴드(400)는 대략 제2 방향(Y)으로 연장된 형상일 수 있다. 밴드(400)는 제1 방향(X)에 비해 제2 방향(Y)으로의 신축성이 더 클 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 밴드(400)의 제2 방향(Y) 양 단부는 각각 내측 레이어(100)와 스티칭 등을 통해 고정된 상태일 수 있다. 밴드(400)와 내측 레이어(100)의 고정부(400f)는 제2 방향(Y)으로 이격되어 두개일 수 있다.
본 실시예에 따른 기능성 의류(1)의 포켓(10)에 근전도 측정 장치(300)를 삽입하여 근전도를 측정하는 과정에 있어서, 근전도 측정 장치(300)의 전극(330)이 착용자의 피부에 밀착되는 것이 바람직하다. 따라서 밴드(400)는 근전도 측정 장치(300)의 상면을 감싸며 하측으로 밀착시키는 기능을 할 수 있다. 또한 격렬한 운동 과정에서 포켓(10) 내에서 근전도 측정 장치(300)의 위치를 고정하는 기능을 할 수 있다. 도 2는 밴드(400)의 상부에 근전도 측정 장치(300)가 배치된 상태를 예시하고 있으나, 근전도 측정 장치(300)는 밴드(400)와 내측 레이어(100) 사이에 끼워져 고정될 수 있다. 밴드(400)가 제2 방향(Y)으로 연장될 경우, 근전도 측정 장치(300)는 제1 방향(X)으로 슬라이드하며 밴드(400)에 끼워지거나, 빠질 수 있다. 즉, 근전도 측정 장치(300)는 제2 개구(210)의 연장 방향과 동일한 방향으로 끼워지거나 빠질 수 있다. 이와 같이 구성하여 착용자가 손쉽게 근전도 측정 장치(300)를 밴드(400)에 고정하거나 뺄 수 있게 할 수 있다.
평면 시점에서, 전술한 포켓(10)의 내측 레이어(100)와 외측 레이어(200)는 서로 결합되어 실질적인 폐쇄 공간을 형성할 수 있다. 구체적으로, 평면 시점에서 전술한 복수의 제1 개구(110), 제2 개구(210) 및 밴드(400), 그리고 후술할 제1 위치 식별 유닛(500)을 둘러싸도록 내측 레이어(100)와 외측 레이어(200)는 스티칭 라인(SL)을 따라 스티칭된 상태일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 방식을 이용하여 내측 레이어(100)와 외측 레이어(200)가 고정될 수도 있다.
근전도 측정 장치(300)는 기능성 의류(1) 착용자의 근전도를 측정하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 근전도 측정 시스템에 있어서, 근전도를 측정하는 기능은 기능성 의류(1)가 아니라 근전도 측정 장치(300)가 수행할 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이, 종래의 경우 기능성 의류(1) 내피 상에 근육의 활동 전위를 측정하는 전극을 마련하기도 하였다. 그러나 이와 같은 경우 기능성 의류(1)의 제조 비용 상승 뿐 아니라 충분한 내구성을 갖지 못하는 문제가 있었다. 또한 복수개의 전극을 서로 도통시키기 위해 도전성 라인을 형성해야 하나 의류 내측면에 충분한 전기 전도도를 갖는 도전성 라인을 형성함에 한계가 있었다. 또, 전극의 위치가 고정되기 때문에 정해진 위치에서만 근전도를 측정 가능한 문제가 있다.
또, 일반적으로 근육 운동, 예컨대 고립 운동은 전신의 근육을 한번에 이용하는게 아니라, 특정 위치의 근육만을 타겟하여 수행하게 된다. 이 때 종래의 근전도 기능을 갖는 의류는 이미 전극이 형성된 상태이기 때문에 불필요한 위치에서의 근전도 측정을 수반하게 되며, 이는 많은 수의 데이터 처리양을 요구하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
그러나 본 실시예와 같이 기능성 의류(1)에 포켓(10)을 형성하고, 별도로 마련된 근전도 측정 장치(300)를 포켓(10)에 수용하여 위치를 안정적으로 고정할 경우, 필요한 위치에서만의 근전도를 측정할 수 있어 처리해야 하는 데이터 양을 저감할 수 있다. 즉, 목표로 하는 운동 대상 근육의 위치, 또는 그 주변 근육의 위치에 근전도 측정 장치(300)를 고정하여 원하는 위치에서만의 근전도를 측정할 수 있다. 또한 근전도의 측정 위치의 다변화 및 측정 대상 근육의 세분화를 가능케 할 수 있다. 또, 기능성 의류(1) 구조의 단순화를 도모할 수 있고 제조 비용의 절감 및 내구성의 증가를 모두 달성할 수 있다.
다시 말해서, 본 실시예에 따른 근전도 측정 시스템에 있어서, 기능성 의류(1)는 근전도의 측정에 직접적으로 관여하지 않고, 근전도 측정 장치(300)가 본질적인 근전도 측정을 수행할 수 있다. 이를 위해 근전도 측정 장치(300)와 기능성 의류(1)는 서로 전기적으로 도통되지 않을 수 있다. 나아가 기능성 의류(1)와 근전도 측정 장치(300)는 전선 케이블 등을 이용해 서로 접속되지 않고 완전히 분리 가능한 형태일 수 있다.
근전도 측정 장치(300)는 본체(310) 및 본체(310)의 하면 상에 배치된 복수의 전극(330)을 포함하고, 제2 위치 식별 유닛(350)을 더 포함할 수 있다. 제2 위치 식별 유닛(350)에 대해서는 제1 위치 식별 유닛(500)과 함께 후술된다.
본체(310)는 근전도 측정 장치(300)의 주요 구성요소를 내포하는 부분일 수 있다. 예를 들어, 본체(310)는 근전도 측정 장치(300)의 근전도 측정 기능 및 후술할 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 메모리, 이를 제어하는 프로세서, 사용자 단말과의 무선 통신을 위한 통신 모듈, 배터리 및 이들을 수용하는 하우징 등을 포함할 수 있다.
본체(310)의 하면 상에는 전극 홈(310h)이 위치하고, 전극 홈(310h)에 전극(330)들이 삽입 고정될 수 있다. 전극(330)들은 기능성 의류(1) 착용자의 피부에 밀착하여 활성 전위를 센싱하는 부분일 수 있다. 본 실시예와 같이 근전도 측정 장치(300)의 본체(310)와 전극(330)이 반복적 및 가역적으로 결합 및 탈착 가능하게 구성하여 전극(330)의 세척 등을 용이하게 할 수 있다.
하나의 근전도 측정 장치(300)는 복수의 전극(330)을 포함할 수 있다. 도 3 등은 전극(330)이 2개씩 구비된 경우를 예시한다. 이 경우 각 전극(330)은 도 1과 함께 전술한 제1 측정 지점(10a) 및 제2 측정 지점(10b)에 대응될 수 있다.
제1 개구(110)는 내측 레이어(100)의 신축상태에 따라 크기가 변동될 수 있다. 초기 상태, 예를 들어 기능성 의류(1)가 신축되지 않은 상태에서, 내측 레이어(100)의 제1 개구(110)의 크기는 평면 시점에서, 전극(330)의 크기는 제1 개구(110)의 크기 보다 클 수 있다. 전극(330)은 제1 개구(110)를 완전히 통과하지 않고, 전극(330)의 일부 면적만이 제1 개구(110)를 통해 노출되어 사용자 피부에 밀착될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 실시예에서, 전극(330)의 평면상 크기는 제1 개구(110)의 크기 보다 작거나 같을 수도 있다. 이 경우 전극(330)의 전체 면적이 제1 개구(110)를 통해 노출되어 사용자 피부에 밀착될 수 있다.
또, 신장된 제1 개구(110)의 크기가 전극(330)보다 작아지도록 설계도 가능하다. 이 경우 전극(330)은 표면이 매끄러운 평면 구조가 아닌 굴곡이 있는 요철형태로서, 전극(330)의 일부 면적이 제1 개구(110)를 통해 노출되어도 사용자 피부에 접촉될 수 있도록 설계된다. 또는 전극(330)이 제1 개구(110)를 완전히 관통하여, 전극(330)이 내측 레이어(100) 보다 하측으로 돌출된 구조일 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적인 실시예에서, 기능성 의류(1)는 포켓(10)에 인접하여 위치한 제1 위치 식별 유닛(500)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 위치 식별 유닛(500)은 포켓(10) 내부 공간에 배치될 수 있다. 상세한 예를 들어, 제1 위치 식별 유닛(500)은 내측 레이어(100)의 상면 상에 배치될 수 있다. 더 상세한 예를 들어, 제1 위치 식별 유닛(500)은 제1-1 개구(111)와 제1-2 개구(112) 사이에 배치될 수 있다. 제1 위치 식별 유닛(500)은 복수의 포켓(10) 각각에 대응되도록 복수개 구비되며, 서로 다른 포켓(10)을 서로 식별하도록 구성될 수 있다.
다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 위치 식별 유닛(500)은 내측 레이어(100)의 하면 상에, 또는 외측 레이어(200)의 하면이나 상면 상에 배치될 수 있다. 또, 도 2 등은 근전도 측정 장치(300)가 밴드(400)에 끼워진 상태에서, 제1 위치 식별 유닛(500)과 제2 위치 식별 유닛(350)이 제3 방향(Z)으로 중첩하는 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
근전도 측정 장치(300)는 제2 위치 식별 유닛(350)을 포함할 수 있다. 제1 위치 식별 유닛(500)과 제2 위치 식별 유닛(350)은 서로의 위치를 식별하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 위치 식별 유닛(500)과 제2 위치 식별 유닛(350)이 소정 거리 이하로 가깝게 위치할 경우, 기능성 의류(1)의 제1 위치 식별 유닛(500)이 활성화되도록 할 수 있다.
제1 위치 식별 유닛(500) 및 제2 위치 식별 유닛(350)은 각각 비콘(beacon) 유닛, RFID 유닛 또는 NFC 유닛 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 비콘 유닛, RFID 유닛 및 NFC 유닛에 대해서는 공지의 기술을 활용할 수 있는 바 구체적인 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 근전도 측정 시스템에 있어서, 하나의 기능성 의류(1)는 복수의 포켓(10) 및 그 포켓(10)과 대응되는 복수의 제1 위치 식별 유닛(500)을 포함할 수 있다. 또, 복수의 각 포켓(10) 중 적어도 일부에 근전도 측정 장치(300)가 삽입되는 경우, 근전도 측정 장치(300)가 어느 근육을 대상으로 하여 근전도를 측정하는 것인지 매칭이 될 필요가 있다.
종래의 경우 기능성 의류 자체에 근전도를 측정하기 위한 전극을 배치하기 때문에 전극 마다 미리 지정된 근육의 종류를 설정할 수 있다. 반면, 본 실시예의 경우 필요에 따라 모든 포켓(10) 마다, 또는 일부의 포켓(10)에만, 또는 오직 하나의 포켓(10)에만 근전도 측정 장치(300)를 고정할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 근전도 측정 시스템은 각 포켓(10)에 상응하는 위치 정보를 식별할 수 있는 제1 위치 식별 유닛(500)을 배치하고, 근전도 측정 장치(300)의 제2 위치 식별 유닛(350)을 이용해 근전도 측정 장치(300)가 어느 포켓에 수용되었는지, 그리고 어느 근육을 대상으로 근전도를 측정하는지를 식별할 수 있다. 이를 통해 사용자 편의성을 향상시킴과 동시에 종래의 근전도 측정 의류에서 측정할 수 없었던 세부 근육들에 대한 근활성도 모니터링이 가능할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 다만, 전술한 실시예와 동일하거나, 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기능성 의류의 포켓 구조의 분해사시도로서, 도 2에 대응되는 도면이다. 도 8은 도 7의 A-A' 선을 따라 절개한 단면도로서, 도 5에 대응되는 위치를 나타낸 도면이다. 도 9는 도 7의 C-C' 선을 따라 절개한 단면도로서, 도 6의 우측에 대응되는 위치를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 기능성 의류의 포켓(12)은 내측 레이어(100)와 외측 레이어(200) 및 그 사이에 배치된 밴드(402)를 포함하되, 밴드(402)가 외측 레이어(200)의 하면 상에 배치된 점이 도 2 등의 실시예와 상이한 점이다.
밴드(402)는 대략 제2 방향(Y)으로 연장된 형상이고, 밴드(402)의 제2 방향(Y) 양측 단부는 각각 외측 레이어(200)와 스티칭 등을 통해 고정된 상태일 수 있다. 밴드(402)와 외측 레이어(200)의 고정부(402f)는 제2 방향(Y)으로 이격되어 두개일 수 있다.
본 실시예에서 밴드(402)는 근전도 측정 장치(300)의 하면을 감싸며 외측 레이어(200)와 견고하게 결합될 수 있다. 즉, 근전도 측정 장치(300)는 밴드(402)와 외측 레이어(200) 사이에 끼워져 고정될 수 있다. 이를 통해 격렬한 운동 과정에서 포켓(12) 내에서 근전도 측정 장치(300)의 위치를 고정할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 근전도 측정 장치(300)의 제1 방향(X)으로의 길이는 제2 개구(210)의 제1 방향(X)으로의 길이 보다 클 수 있다. 다른 실시예에서, 복수의 제1 개구(110)는 서로 제1 방향(X)으로 이격되고, 제2 개구(210)는 제2 방향(Y)으로 연장된 형상일 수 있다. 이에 따라 평면 시점에서, 제2 개구(210)는 두개의 제1 개구(110) 사이에 위치하고, 제2 개구(210)와 복수의 제1 개구(110)는 서로 중첩하지 않을 수도 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기능성 의류의 포켓 구조의 단면도로서, 도 5에 대응되는 위치를 나타낸 도면이다
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 기능성 의류의 포켓(13)은 복수의 제1 개구(111, 112)를 갖는 내측 레이어(100) 및 제2 개구(210)를 갖는 외측 레이어(200)를 포함하되, 근전도 측정 장치(300)의 전극(330)의 평면상 크기가 제1 개구(111, 112), 즉 제1-1 개구(111)와 제1-2 개구(112)의 크기 보다 크고, 전극(330)이 내측 레이어(100) 보다 하측으로 돌출된 점이 도 2 등의 실시예와 상이한 점이다.
즉, 근전도 측정 장치(310, 330, 350)를 포켓(13) 내에 수용한 후에, 전극(330)들은 제1 개구(111, 112)를 관통하여 내측 레이어(100) 보다 하측으로 돌출될 수 있다. 구체적으로, 전극(330)의 하면 레벨은 인접한 내측 레이어(100)의 하면 레벨 보다 낮을 수 있다. 또, 내측 레이어(100) 중 적어도 일부는 전극(330)과 본체(310) 사이에 삽입되어 위치할 수 있다.
본 실시예에 따를 경우 전극(330)의 위치를 보다 견고하게 고정할 수 있고, 착용자 피부에 밀착하여 수집되는 근전도 신호를 정밀화할 수 있는 장점이 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기능성 의류의 포켓 구조의 단면도로서, 도 5에 대응되는 위치를 나타낸 도면이다
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 기능성 의류의 포켓(14)은 복수의 제1 개구(111, 112)를 갖는 내측 레이어(100) 및 제2 개구(210)를 갖는 외측 레이어(200)를 포함하되, 근전도 측정 장치(300)의 전극(330)의 평면상 크기가 제1 개구(111, 112), 즉 제1-1 개구(111)와 제1-2 개구(112)의 크기 보다 크고, 전극(330)이 내측 레이어(100) 보다 하측으로 돌출된 점이 도 7 등의 실시예와 상이한 점이다.
즉, 근전도 측정 장치(310, 330, 350)를 포켓(14) 내에 수용한 후에, 전극(330)들은 제1 개구(111, 112)를 관통하여 내측 레이어(100) 보다 하측으로 돌출될 수 있다. 구체적으로, 전극(330)의 하면 레벨은 인접한 내측 레이어(100)의 하면 레벨 보다 낮을 수 있다. 또, 내측 레이어(100) 중 적어도 일부는 전극(330)과 본체(310) 사이에 삽입되어 위치할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 기능성 의류 및 이를 포함하는 근전도 측정 시스템을 이용한 근전도의 측정 방법 또는 근전도 측정 장치의 제어 방법에 대해 설명한다. 이하 근전도의 측정 방법은 근전도 측정 장치, 구체적으로 근전도 측정 장치의 프로세서에 의해 수행되는 것을 기준으로 설명하나, 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자는 상기 방법이 사용자 단말을 통해 수행되는 측면을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 근전도 측정 시스템을 나타낸 개념도이다.
우선 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 근전도 측정 시스템은 복수의 포켓을 갖는 기능성 의류(1), 기능성 의류(1)의 포켓(10) 내에 삽입되는 근전도 측정 장치(300) 및 사용자 단말(50)을 포함할 수 있다. 기능성 의류(1) 및 근전도 측정 장치(300)는 전술한 실시예들 중 어느 하나의 포켓 구조를 가질 수 있는 바, 중복되는 설명은 생략한다.
사용자 단말(50)은 근전도 측정 장치(300)와 무선 통신 등을 통해 정보를 교환할 수 있다. 사용자 단말(50)은 무선 통신 모듈을 가지고 근전도 측정 장치(300)와의 통신이 가능하면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 스마트워치, 스마트글라스 또는 전용 어플리케이션이 설치된 휴대용 전자 기기 등을 포함할 수 있다. 사용자 단말(50)과 근전도 측정 장치(300) 간의 통신은 공지의 기술을 이용할 수 있는 바, 구체적인 설명은 생략한다.
이하에서 근전도 측정 장치(300)를 이용해 근육 운동을 수행하는 기능성 의류(1) 착용자의 운동 편의를 향상시킬 수 있는 근전도 측정 방법 또는 근전도 측정 장치의 제어 방법에 대해 보다 자세하게 설명한다.
도 13 내지 도 16은 본 실시예에 따른 근전도 측정 시스템에 있어서 사용자 단말 인터페이스를 나타낸 도면들이다.
우선 도 13을 더 참조하면, 기능성 의류(1)의 복수의 포켓(10) 중 어느 포켓에 근전도 측정 장치(300)를 삽입 및 고정하면, 근전도 측정 장치(300)는 삽입된 포켓의 위치, 즉 대상 근육의 위치에 관한 식별 정보를 사용자 단말(50)에 전송하여 디스플레이할 수 있다.
근전도 측정 장치(300)가 위치에 관한 식별 정보를 수집하기 위해 전술한 기능성 의류(1)의 포켓(10) 부근에 배치된 제1 위치 식별 유닛 및 근전도 측정 장치(300)에 배치된 제2 위치 식별 유닛을 이용할 수 있다. 근전도 측정 장치(300)는 각 포켓(10)들에 대응되는 복수의 제1 위치 식별 유닛들 중 어느 하나와 제2 위치 식별 유닛 간의 근거리 통신으로부터 위치에 관한 식별 정보를 수신할 수 있다.
다시 말해서, 제2 위치 식별 유닛은 복수의 제1 위치 식별 유닛 중 어느 하나를 활성화시키고 활성화된 제1 위치 식별 유닛의 위치를 기준으로 근전도 측정 장치(300)가 부착된 위치에 관한 정보를 식별할 수 있다.
도 13에 도시된 것과 같이, 사용자는 별도로 운동하고자 하는 근육, 또는 근전도 측정 장치(300)를 삽입한 포켓을 직접 지정하거나, 또는 입력하지 않고도, 전술한 위치에 관한 식별 정보에 기초하여 사용자 단말(50)은 활성화된 포켓, 다시 말해서 현재 삽입된 근전도 측정 장치(300)를 이용해 근전도를 측정 가능한 근육의 종류와 위치를 자동으로 활성화시켜 디스플레이할 수 있다.
도 13은 오직 한 개의 근전도 측정 장치(300)가 우측 이두근을 측정하는 위치에 삽입되어 우측 이두근이 활성화된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 근전도 측정 장치는 우측 이두근과 좌측 이두근 각각에 배치되어 두개의 대상 근육이 각각 활성화되거나, 또는 제시된 모든 근육들 각각에 상응하는 위치에 근전도 측정 장치가 모두 고정되어 모든 근육이 활성화될 수도 있다.
이어서 도 14를 더 참조하면, 현재 활성화된 근육의 종류, 다시 말해서 근전도 측정 장치가 위치하는 위치에 관한 식별 정보를 기초로 하여, 사용자 단말(50) 등에 미리 저장된 가능한 운동의 종류를 리스트업하여 디스플레이할 수 있다.
이두근이 활성화된 예시적인 실시예에서, 도 14는 4가지의 운동 방법을 제시하는 경우를 예시한다. 사용자는 이두근을 자극하는 운동 중에 원하는 운동을 선택할 수 있다. 운동의 선택은 사용자 단말(50)의 탭, 즉 터치를 이용하여 이루어질 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 이하에서 아령을 이용한 이두근 운동의 경우를 예로 하여 설명한다.
이어서 도 15를 더 참조하면, 사용자가 아령을 이용한 운동을 선택하면, 사용자 단말(50)은 아령을 이용하여 효과적으로 이두근에 자극을 줄 수 있는 운동 방법을 제시할 수 있다. 운동 방법의 제시는 이미지, 동영상 또는 텍스트 형태로 제공될 수 있다. 또, 적절한 사이클의 회수에 관한 정보를 제시하고 사용자가 사이클을 선택할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 사용자 단말(50)은 운동 강도에 관한 정보를 사용자로부터 수집할 수 있다. 운동 강도에 관한 정보는 목표로 하는 근전도의 수치와 대략 비례할 수 있다.
비제한적인 예시로서, 운동 강도 수치 1은 10mV, 운동강도 수치 2는 20mV에 대략 상응하고, 운동 강도 수치 10은 100mV에 대략 상응할 수 있다. 즉, 사용자가 미리 설정한 운동 강도는 활성화되는 근육에서 발생하는 목표 근전도 값과 대략 비례적인 관계일 수 있다.
그 다음 사용자가 운동 시작 버튼을 누르면 기능성 의류(1)에 고정된 근전도 측정 장치(300)는 사용자 피부와 밀착하여 근육으로부터 발생하는 활성 전위를 측정할 수 있다. 또, 근전도 측정 장치(300)는 측정된 근전도 수치에 관한 정보를 사용자 단말에 전송할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 측정된 근전도 수치가 미리 설정된 근전도 값 보다 클 경우, 근전도 측정 장치(300)는 소정의 단계를 더 수행할 수 있다. 여기서 미리 설정된 근전도 값은 앞서 설명한 것과 같이 사용자가 설정하는 운동 강도 수치와 대략 비례적인 관계로서, 운동 강도 수치가 높을수록, 사용자가 더 큰 근육 자극을 달성을 목표로 한다는 의미일 수 있다.
또, 근전도 측정 장치(300)가 수행하는 소정의 단계는, 근전도 측정 장치(300), 예컨대 본체에 내장된 스피커 유닛 및/또는 진동 유닛을 동작시키는 단계를 포함할 수 있다.
만일 사용자가 아령 운동을 수행함에 따라 이두근이 수축 및 이완하는 1회의 과정 동안 이두근에서 측정된 근전도가 미리 설정된 목표 근전도 값 보다 클 경우, 근전도 측정 장치(300)는 진동을 제공할 수 있다. 반면, 이두근이 수축 및 이완하는 1회의 과정 동안 이두근에서 측정된 근전도가 목표 근전도 값 보다 작을 경우, 근전도 측정 장치(300)는 진동을 제공하지 않을 수 있다.
즉, 사용자가 목표한 운동 강도만큼 또는 그 이상의 자극이 근육에 가해지는 경우 목표한 만큼의 근전도를 달성했음을 진동을 통해 사용자에게 피드백할 수 있다. 이를 통해 사용자는 제대로 된 동작으로, 힘을 근육에 배분하며 효과적으로 운동이 수행되고 있음을 인지할 수 있다. 반면 사용자가 목표한 운동 강도 보다 낮은 근전도가 측정되는 경우 진동이 발생하지 않고, 사용자는 아무런 피드백을 제공받지 못할 수 있다.
이와 같이 근전도 측정 시스템을 구성할 경우, 사용자가 스스로 효과적인 운동을 수행하고 있는지 여부를 알 수 있게 할 뿐 아니라, 올바른 운동의 경우 진동으로 피드백을 제공하여 성취감에 관한 사용자 경험을 제공하고, 나아가 운동의 재미를 느끼게 할 수 있는 효과가 있다.
사용자가 운동을 종료할 경우 운동 종료 버튼을 눌러 사용자 단말(50), 구체적으로 사용자 단말(50)의 어플리케이션 내지는 프로그램을 비활성화시킬 수 있다.
이어서 도 16을 더 참조하면, 운동이 종료된 이후에, 사용자는 사용자 단말(50)에 저장된 기록을 열람할 수 있다. 전술한 바와 같이 근전도 측정 장치(300)에 의해 측정된 정보는 사용자 단말(50)로 전송되며 메모리 등에 저장될 수 있다.
도 16은 일자 별로 운동의 회수를 기록한 꺾은 선 그래프 및 특정 일자에서 목표에 도달한 비율을 보여주는 원형 그래프를 예시하고 있다. 상기 원형 그래프는 전체 수행한 운동의 회수, 예컨대 아령을 이용해 근육이 수축과 이완이 반복된 전체 횟수 중에서, 목표로 설정한 운동 강도 이상으로 근전도가 측정된 횟수를 '도달'로 표시한 것일 수 있다.
한편, 운동이 진행되는 도중에, 예컨대 도 13과 같이 근전도 측정 장치(300)가 특정 위치 정보를 식별한 후, 도 14 및 도 15와 같이 운동이 수행되는 도중, 그리고 사용자 단말(50)이 비활성화되기 전에, 근전도 측정 장치(300)가 포켓(10)으로부터 꺼내지는 경우 근전도 측정 장치(300)가 더 이상 위치 정보를 식별하지 못하게 될 수 있다.
다시 말해서 근전도 측정 장치(300)가 어느 포켓(10)과 소정 거리 이상 이격되는 등 근전도 측정 장치(300)의 제2 위치 식별 유닛이 기능성 의류(1)의 제1 위치 식별 유닛으로부터 위치에 관한 정보를 제공받지 못하는 경우에 강제적으로 운동이 종료되며, 도 13 등에 예시된 것과 같이 근전도 측정 장치(300)의 장착을 기다리는 사용자 인터페이스가 제공될 수 있다.
반면에, 사용자 단말(50), 즉 사용자 단말(50)의 어플리케이션이 종료되어 비활성화되었으나 근전도 측정 장치(300)가 포켓(10) 내에 위치하여 위치에 관한 정보가 식별되는 경우, 근전도 측정 장치(300)는 본체에 내장된 스피커 유닛을 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 운동 종료 후 사용자가 근전도 측정 장치(300)를 포켓(10)으로부터 꺼내지 않고 기능성 의류(1)를 세탁하는 경우 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 사용자 단말(50)로부터 운동이 종료되었음에 관한 신호를 제공받았음에도 근전도 측정 장치(300)가 기능성 의류(1)의 제1 위치 식별 유닛과 인접한 상태인 경우, 근전도 측정 장치(300)는 소리 등의 방법으로 알람을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 기능성 의류
10: 포켓
100: 내측 레이어
200: 외측 레이어
300: 근전도 측정 장치
350: 제2 위치 식별 유닛
400: 밴드
500: 제1 위치 식별 유닛

Claims (12)

  1. 외부에 노출된 포켓을 갖는 기능성 의류로서, 상기 포켓은,
    복수의 제1 개구를 갖는 내측 레이어; 및
    하나 이상의 제2 개구로서, 디바이스가 수용되는 통로인 제2 개구를 갖는 외측 레이어를 포함하는 구조를 갖는, 기능성 의류.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 개구는 일 방향으로 연장된 슬릿 형상이고, 상기 제2 개구는 복수의 제1 개구와 동시에 중첩하는 기능성 의류.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내측 레이어의 상면, 또는 상기 외측 레이어의 하면 상에 고정된 밴드를 더 포함하는 기능성 의류.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 내측 레이어와 상기 외측 레이어는, 평면 시점에서 상기 복수의 제1 개구, 제2 개구 및 상기 밴드를 둘러싸도록 고정된 상태인 기능성 의류.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 밴드는 상기 슬릿 형상의 제2 개구와 교차하는 방향으로 연장된 기능성 의류.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 외측 레이어 또는 상기 내측 레이어 상에 배치된 위치 식별 유닛을 더 포함하는 기능성 의류.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 식별 유닛은 하측 레이어 상에 배치되고, 인접한 두개의 제1 개구 사이에 배치되며, 상기 식별 유닛은 비콘(beacon) 유닛, RFID 유닛 또는 NFC 유닛을 포함하는 기능성 의류.
  8. 외부에 노출된 포켓을 갖는 기능성 의류로서, 상기 포켓은, 제1 개구를 갖는 내측 레이어, 및 제2 개구를 갖는 외측 레이어를 포함하는 구조를 갖는 기능성 의류; 및
    상기 제2 개구를 통해 상기 포켓 내로 수용될 수 있는 근전도 측정 장치로서, 상기 의류와 완전히 분리된 형태의 근전도 측정 장치를 포함하는 근전도 측정 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 근전도 측정 장치는 복수의 전극을 포함하되, 상기 전극은 상기 제1 개구를 통해 사용자의 피부와 맞닿도록 구성된 근전도 측정 시스템.
  10. 근전도 측정 장치에 의해 수행되는 방법으로서,
    기능성 의류의 여러 위치에 배치된 복수의 위치 식별 유닛으로부터 위치에 관한 식별 정보를 수신하는 단계;
    위치에 관한 식별 정보를 사용자 단말에 전송하는 단계; 및
    사용자의 근전도를 측정하고, 측정 결과에 관한 정보를 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함하는, 근전도 측정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 사용자 단말이 비활성화된 상태에서, 상기 식별 유닛으로부터 위치에 관한 식별 정보가 수신되는 경우, 상기 근전도 측정 장치가 알람을 제공하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    기 설정된 목표 근전도 값으로서, 상기 위치에 관한 식별 정보와 매치된 근육 위치 별로 설정된 목표 근전도 값 보다 측정된 근전도 값이 더 클 경우, 상기 근전도 측정 장치에 구비된 진동 유닛을 동작시키는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2624091A (en) * 2022-09-21 2024-05-08 Whoop Inc Physiological sensing via garments

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180047780A (ko) * 2016-11-01 2018-05-10 (주)유즈브레인넷 근전도 센서가 장착된 피트니스 웨어와 무선 연결된 휴대 단말기의 근전도 측정방법 및 그 방법을 위한 소프트웨어를 구비한 소프트웨어 분배서버
KR20180090166A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 김동현 전기자극용 의류 및 이를 이용한 전기자극 시스템
KR20190097769A (ko) * 2018-02-13 2019-08-21 윤일환 트레이닝 슈트 및 이를 이용한 정보 획득 시스템
KR20200106699A (ko) 2019-03-05 2020-09-15 송하윤 표면 근전도 측정을 위한 직물기반 레이어모듈
JP2021017672A (ja) * 2019-07-22 2021-02-15 日本電信電話株式会社 センサ付衣服、体調管理システム、および体調管理プログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180047780A (ko) * 2016-11-01 2018-05-10 (주)유즈브레인넷 근전도 센서가 장착된 피트니스 웨어와 무선 연결된 휴대 단말기의 근전도 측정방법 및 그 방법을 위한 소프트웨어를 구비한 소프트웨어 분배서버
KR20180090166A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 김동현 전기자극용 의류 및 이를 이용한 전기자극 시스템
KR20190097769A (ko) * 2018-02-13 2019-08-21 윤일환 트레이닝 슈트 및 이를 이용한 정보 획득 시스템
KR20200106699A (ko) 2019-03-05 2020-09-15 송하윤 표면 근전도 측정을 위한 직물기반 레이어모듈
JP2021017672A (ja) * 2019-07-22 2021-02-15 日本電信電話株式会社 センサ付衣服、体調管理システム、および体調管理プログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2624091A (en) * 2022-09-21 2024-05-08 Whoop Inc Physiological sensing via garments

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